JPH01135682A

JPH01135682A - 記録紙及びこれを用いたインクジエツト記録方法

Info

Publication number: JPH01135682A
Application number: JP62293579A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Sakaki; 坂木　守; Emi Munakata; 棟方　恵美
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-11-20
Filing date: 1987-11-20
Publication date: 1989-05-29
Anticipated expiration: 2010-03-01
Also published as: AU1555388A; DE3882656T2; DK171242B1; NO174434B; DE3882656D1; DK244588D0; EP0317046B1; NO174434C; JPH0717085B2; AU599483B2; FI94542C; FI882092A0; NO881948L; ES2042739T3; FI94542B; CA1333033C; FI882092A; DK244588A; EP0317046A1; ATE91976T1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、インクジェット記録用に有用な記録紙及びこ
れを用いたインクジェット記録方法に関し、とりわけ水
性インクの吸収性、色材の発色性に優れ、裏抜け、コツ
クリングを生じない低コストの記録紙及びこれを用いた
インクジェット記録方法に関する。

〔従来の技術〕

従来インクジェット用の記録紙としては、（１）パルプ
を主成分とした一般の紙を、低サイズ度となるように抄
紙して濾紙や吸取紙のようにしたもの、（２）基紙としてのサイズのきいた紙を用い、シリカや
ゼオライトのような多孔質で吸油量が大きな填料をコー
トして、インク吸収層を設けたもの、（３）特開昭５２−５３０１２号、特開昭５５−１１８
２９号及び特開昭５９−３８９８７号公報、における如
く、低サイズ度の基紙に塗工層を設けたもの、等が知られている。

記録紙（１）では、インク吸収性は優れるものの、イン
クが紙の繊維層に深く浸み込んでしまうため、インク中
の色材の発色性が悪（、また、インクが紙表面の繊維に
そって吸収されるため、フェザリングと呼ばれる現象が
生じて、ドツトが円形にならず、ギザギザになる現象や
、解像度の低下をきたし、良質な画像は得られないとい
う欠点があった。

記録紙（２）においては、インク吸収層が多孔質で均一
になっているため、ドツトの形状や解像度は良いものが
得られるが、十分なインク吸収性を付与するためには、
インク吸収層を厚くしなければならず、１回の塗工では
不足なため、複数回の塗工をしなければならないという
問題もある。

更にインク吸収性を向上しようとするあまり、インク吸
収層の填料とバインダーの比（Ｐ／Ｂ）を大きくしすぎ
ると、填料の脱落による、いわゆる粉落ちを起こし、紙
おくりローラーがスリップしたり、インクジェットノズ
ルの目づまりの原因となるなどの欠点があった。

記録紙（３）に於ては、比較的薄いコート層を設けた場
合でも、（２）と比較して良好なインク吸収性と色材の
発色性に優れる被記録材が得られる利点がある。しかし
ながら、より高解像度でインクの付着密度の高い記録方
式が要求されるようになり、こうした方式に記録紙（３
）を適用するとインク吸収性は十分であっても、多量の
インクが基紙に浸透してしまうために、色材の発色性や
、解像度の低下がおこり、インク吸収性とこれらの両立
がむずかしい。

更に、基紙中のパルプ繊維がインクにより膨潤し、印字
部が波状に変形する、コツクリングと呼ばれる問題や、
インクが紙の裏面まで到達するいわゆる裏抜けの問題が
起こる。これらの問題は、単に記録画像の品位を損なう
だけでなく、コツクリングは、印字中、記録紙とヘッド
のこすれを生じ、画像を損ねたり、また裏抜けは、他の
記録紙を重ねたときに裏うつりを生じる場合があり、と
もに重大な問題である。

これらの現象は、被記録材全体でインクを受容する、記
録紙（３）特有の問題であり、特にインクジェット記録
による高解像度の画像が要求されるに従い顕在化してき
た問題である。しかしながら、上記の問題が記録紙（材
）特有の問題でありながら、これらにかかわる詳しい検
討は未だ成されていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そこで本発明の目的は、粉落ちが少なく、比較的低コス
トで製造され、且つインク吸収性と色材の発色性に優れ
た記録紙及びこれを用いたインクジェット記録方法を提
供することにある。

更に本発明の目的は、印字部にコツクリングや裏抜は等
の問題を生じない高精細画像を提供するのに適した記録
紙を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕上記の目的は
、以下の本発明により達成される。

即ち本発明は、繊維質基紙の表面に含ケイ素系顔料と基
紙の繊維状物質とが混在して成り、ステキヒトサイズ度
が０〜１５秒の範囲にあり且つ浮態が９０〜２００　ｇ
　／　ｒｄの範囲にあることを特徴とする記録紙であり
、この記録紙に水系インクを付与して記録を行うインク
ジェット記録方法である。

次に本発明を更に詳細に説明すると、本発明に用いる基
紙とは、繊維状物質及び必要により填料を含有するシー
トであり、ＪＩＳ　　Ｐ８１２２によるステキヒトサイ
ズ度が０〜１５秒（坪量６５ｇ／ｒｒｒ基準）の範囲の
ものであって、従来公知の酸性抄紙法や中性抄紙法によ
り、適切なサイズ剤によりサイズ度０〜１５秒に抄紙さ
れたものであれば、いずれも使用できる。得られる記録
紙のインク吸収性の面からは、基紙のサイズ度は０〜１
０秒の範囲が好適であり、更に好適には０〜５秒の範囲
である。また、塗工液の塗工安定性の面からは１秒以上
のものが好適である。

また、本発明において所期の目的達成の為には、上記基
紙の坪量も重要な因子である。すなわち、本発明で使用
する基紙の坪量は８０〜２００ｇ／醒の範囲にあること
が必要であり、坪量が上記範囲未満であると、得られる
記録紙のいわゆるコシが弱（、印字時にプリンター内に
おける搬送性に問題があり、また記録紙としてのインク
吸収容量が不足し、その為印字部がコツクリングを起こ
し、画像の鮮明性が低下するという問題が生じる。また
複数の記録ヘッドを有するプリンターを使用して記録す
る場合には、コツクリングにより生じた凸部が、記録時
にヘッドに接触し、ヘッドの目詰まり等の原因となった
りして、得られる画像にムラが生じるという問題がある
。

更にインク受容容量が低いため、受容しきれなかったイ
ンクが裏抜けし、印字物を重ねて置いたときに上の記録
紙のインク画像が下の記録紙の画像に裏移りするような
問題が生じたり、また、裏面に記録ができない等の問題
も生じる。

一方、坪量が上記範囲を越えると、得られる記録紙の折
り曲げ時に表面の塗工層に加わる応力が強くなるために
、塗工層のひび割れ、粉落ち、剥落等の問題が生じる。

すなわち、塗工工程中において、塗工機のロールに沿っ
ての伸曲の繰返しにより塗工層面にひび割れが生じ、後
に画像ムラや粉落ち等の原因となる。更に記録紙の裁断
時や製造後の保存時あるいはプリンターへの装着時やプ
リンター搬送経路内においても同様な粉落ちが生じ易い
という問題がある。特に記録時に生じる粉落ちは記録ヘ
ッドの目詰りの原因になり好ましくないものである。ま
た湿度に対して伸縮率の大きい基紙を厚（することはカ
ールの問題も生じて好ましくない。

以上のような種々の問題は基紙として、浮世が８０〜２
００　ｇ／ｒｒｒの基紙を採用することによって解決さ
れる。

また、本発明で使用する基紙の厚みは５０〜２５０μｍ
の範囲にあることが好適であり、厚みが上記範囲未満で
あると、得られる記録紙のいわゆるコシか弱く、印字時
にプリンター内における搬送性に問題があり、また記録
紙としてのインク吸収容量が不足し、その為印字部がコ
ツクリングを起こし、画像の鮮明性が低下するという問
題が生じる。

本発明で使用する上記の基紙を構成する繊維状物質は、
ＬＢＫＰ及びＮＢＫＰに代表される木材パルプを主体と
するが、必要により各種の合成繊維やガラス繊維等を混
合してもよい。

本発明に用いる水系塗工液とは、主として含ケイ素填料
と水系のバインダーとからなる。含ケイ素填料としては
、親水性で且つＪＩＳ　　Ｋ５１０１による吸油量の比
較的多いものが、インク吸収性や色材の発色性の面から
好ましく、例えば、シリカ、ケイ酸カルシウム、ケイ酸
アルミニウム、ケイ酸マグネシウム等が挙げられるが、
このなかでも、ＪＩＳ　　Ｋ５１０１による吸油量が８
０〜３００　ｍ　ｊ！　／　１００　ｇのものが好適で
あり、更に好適には１５０〜２５０　ｍ　ｌ　／　１０
０　ｇのものである。

尚、上記の含ケイ素系填料は、その全ての粒子が上記の
吸油量を有するのが好ましいが、填料は必ずしも全ての
粒子が均一な吸油量を有するとは限らず、吸油量の異な
る填料の混合物でもよ（、このような吸浦遺の異なる填
料の混合物である場合には、填料全体の６０重量％以上
が上記範囲の、吸油量を有していればよい。

填料のＪＩＳ　　Ｋ５１０１による吸油量が８０ｍ　Ｅ
　／　１００　ｇ未満の場合には、記録紙としたときの
インク吸収性に乏しく、また塗工層の表面でインク中の
色材を確保しきれないために、インクが記録紙の深部ま
で浸透し色材の発色が悪くなる傾向にある。また、３０
０ｍｌ／１００ｇを越えると、同量のバインダー量では
粉落ちが生じ、粉落ちを防止するに必要な量バインダー
を用いると、インク吸収性の低下をきたし好ましくない
。

水系のバインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコ
ール、澱粉、酸化澱粉、カオチン化澱粉、カゼイン、カ
ルボキシメチルセルロース、ゼラチン、ヒドロキンエチ
ルセルロース等の水溶性高分子及びＳＢＲラテックス、
ＭＢＲラテックス、酢酸ビニルエマルジョン等の水分散
型高分子の１種または２種以上が混合して用いられる。

本発明者は、更に塗工時の水系塗工液の特性につき種々
検討したところ、水系塗工液の３０℃における液粘度が
６０〜２００ｃｐｓの範囲の場合において、良好なイン
クジェット記録特性を有する記録紙が常時安定して得ら
れることが判明した。

本発明における粘度とは、Ｂ型粘度計で６０回転／ｍｉ
ｎの条件で測定したもので、回転数を変えることにより
、チキソトロピック性、ダイラタラント性等の評価もす
ることができる。

水系塗工液の粘度が６０ｃｐｓ未満であると、水系塗工
液が基紙の深部にまで浸み込み、基紙がインクを吸収す
るために有している空隙をうめてしまい、その結果とし
てインク吸収性の低下をきたすことがある。

一方、２００ｃｐｓを越えると粘度が高すぎるため、塗
工ムラを起こして好ましくない。また、水系塗工液中の
水分だけが基紙に吸収されて、表面層の強度が低下し、
粉落ち等の原因となることもある。

以上の如き水系塗工液の粘度は、前記填料とバインダー
の種類、組合せ、それらの使用割合、両者の夫々の濃度
及び合計の濃度等によって容易に調節できる。本発明に
おいては、−船釣に含ケイ素系填料とバインダーの使用
比率が３／１〜１／１（重量比）の範囲であり、全固形
分が約３〜７０重量％の範囲にある水系塗工液が好まし
い。

上記の範囲〃より、バインダー量が多いと、インク吸収
性、特にインクの初期吸収速度が低下す　する。この問
題は基紙のサイズ度が０〜１５秒の範囲の中でも基紙の
サイズ度が高く、坪量が低いほど、顕著である。また、
上記の範囲より、顔料の含有量が多いと、うすいコート
層を設けた場合でも、接着力が不足して、粉落ちの問題
が起こる。

特に、低サイズ度で坪量の高い基紙を用いる本発明では
、塗工液中のバインダーが塗工時、基紙に吸収されやす
いため、顔料の割合が上記範囲を超えないことが必須で
ある。粉落ちの問題は、特に基紙のサイズ度が低くなる
ほど、顕著な問題である。

更に前記水系塗工液の粘度は、塗工速度とも密接な関係
を有する。すなわち、親水性で）、且つＪＩＳ　　Ｋ５
１０１による吸油量が８０〜３００ｍ　Ｉ！　／　１０
０　ｇの填料と水系バインダーとからなる前記水系塗工
液は、一般の塗工液のようなチキピソトロｌツク粘性を示すことが多い。

と従って、塗工速度が速すぎると、いくら粘度が低くても
塗りムラが生じ易く、また遅すぎると、塗布してから、
一定検布量になるようにかきとるまでの時間が長すぎ、
水系塗工液が基紙の深部まで浸み込み、インク吸収性を
低下させるので好ましくない。従って水系塗工液の粘度
と、塗工速度のバランスとしては、粘度が６０〜２００
ｃｐｓのとき、塗工速度６０〜２００ｍ／ｍｉｎが好適
であり、渡航速度はこれよりも速くても遅くても前記し
た諸問題が生じるため好ましくない。

本発明において用いられる塗工機としては従来公知のも
のはすべて利用できるが、本発明に適したコニターとし
ては、エアナイフコーター及びバーコーター等である。

水系塗工液の塗工量としては、乾燥塗工量として２〜Ｌ
ｏｇ／ｍ２の範囲とするのが好適であり、２　ｇｌｒｄ
より少ないと塗工層として機能しなくなる。すなわち、
塗工量が２　ｇｌｒｄ未満の場合、記録紙表面に衝突し
たインクは繊維に沿って滲み、ドツト形状が乱れ、同時
に染料が紙の内部へ深く浸透するため、画像の発色濃度
が低下する。−方、塗工量が１０　ｇｌｒｄを越えると
、基紙のサイズ度を０〜１５秒としたメリットがな（な
り、また、記録紙表面に基紙の繊維状物質が存在しな（
なり、インク吸収性、発色性等が不満足になるとともに
、紙としての感触が低下し、また粉落ちの問題が発生し
て（る。

本発明において、本発明における条件で水系塗工液を塗
布した後、記録紙は従来公知の乾燥方法、例えば、熱風
乾燥炉、乾燥ドラム等で乾燥して記録紙とする。工程的
には、更にスーパーカレンダーかけによる表面平滑化を
行っても良い。

以上の如くして、本発明のステキヒトサイズ度が０〜１
５秒、坪量が９０〜２００　ｇｌｒｄの範囲の記録紙が
得られるが、より好ましくは、ステキヒトサイズ度が０
〜１０秒、最適には０〜５秒の範囲であり、坪量の好ま
しい範囲は９０〜１６０ｇ／ｒｒ？の範囲ある。

記録紙のステキヒトサイズ度が１５秒を越えると、イン
ク吸収性、特に、初期吸収性が低下し好ましくない。

又、記録紙の坪量が９０未満のときには、得られる記録
紙のコシか弱く搬送性に問題があったり、記録紙として
のインク吸収容量が不足して印字部がコツクリングをお
こしたり、裏抜けを起こし、前述のような、種々の問題
を生じる。

坪量が２００　ｇ／ｄを越えると、得られる記録紙の粉
落ちに問題があったり、カールの問題を生じる。

（作用・効果）本発明の記録紙は、インク吸収能の高い含ケイ素系填料
を記録紙表層に多量に含有しているので、インク滴が顔
料に捕捉及び吸収される確率が高（、その為にインクの
滲み及び拡散が抑制され、その為にドツト形状が改良さ
れまた発色濃度が向上するものと考えられる。

また、基紙自体がインク吸収性を有しているために、イ
ンクが速やかに記録紙内部に吸収され、異色のインクが
短時間内に同一箇所に付着した場合にもインクの流れ出
しや、滲み出し現象がな（、色彩発色性に優れ、しかも
印字部にコツクリングや裏抜けを生じない。

更に本発明の記録紙の塗工量の範囲では、基紙表面の繊
維状物質が水系塗工液中の含ケイ素填料によって完全に
被覆されることなく、記録紙表面は含ケイ素系填料と繊
維状物質が混在している状態になっている。その為、イ
ンクジェット記録紙として十分な特性を有しているのみ
ならず、塗工層からの粉落ちが少なく、普通紙に近い風
合を有していることも利点として挙げることができる。

〔実施例〕

次に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説
明する。なお、文中、部または％とあるのは特に断りの
ない限り重量基準である。

実施例１〜５、比較例１〜５基紙として、低サイズ度の手抄きシートを下記の坪量と
なるように調整し、この基紙上に、下記組成の水系塗工
液をそれぞれ下記の乾燥塗工量になるように塗工し、１
２０°０５分間の条件で乾燥して、本発明および比較用
の記録紙Ａ−Ｊを得た。

基紙の坪量、塗工層の乾燥塗工量、記録紙の坪量、記録
紙のステキヒトサイズ度を表１に示した。

（塗工液組成）合成シリカ（サイロイド６２０　富士デヴイソン化学’
！！ＩＪ）　　　　　　　　　　　　　　１０部ポリビ
ニルアルコール（ＰＶＡ−１１７クラレ製）　　　　　
　　　　　　　　　４部水　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　１００部比較例６前述の記録紙（２）の例として、坪量８０ｇ／ｄの上質
紙上に、上記の塗工液を乾燥塗工量が６　ｇ／ｒｒ？と
なるように塗工し、上記と同様に乾燥し、比較用の記録
紙Ｋを得た。得られた記録紙のステキヒトサイズ度は２
５秒であった。

上記記録紙Ａ−にのインクジェット記録適性は、１ｍｍ
に１６本のノズル間隔で１２８本のノズルを備えたイン
クジェットヘッドを、ＹＳＭ。

Ｃ，Ｂｋの４色分を有するインクジェットプリンターを
用い、下記組成のインクによりインクジェット記録を行
い、インク吸収性、解像度及び発色性について評価した
。

Ｙ　イエロー　　ン　。

Ｃ，１，ダイレクトイエロー８６　　２部グリセリン　
　　　　　　　　　　１５部ジエチレングリコール　　
　　　　　１５部水　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　７０部Ｎ１　　マゼンタ　イン
　。

ｃ、ｒ、　アシッドレッド３５　　　　２部グリセリン
　　　　　　　　　　　１５部ジエチレングリコール　
　　　　　　１５部水　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　７０部Ｃン　　　ン　　　
　　ン　　　。

Ｃ，１，ダイレクトブルー１９９　　２部グリセリン　
　　　　　　　　　　１５部ジエチレングリコール　　
　　　　　１５部水　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　７０部Ｂｋ　　ブーツ　　イン
ク、ＪＣ，１，フードブラック２　　　　　２部グリセリン　
　　　　　　　　　　１５部ジエチレングリコール　　
　　　　　１５部水　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　７０部課価項目（１）ドツト濃度は、ＪＩＳ　　Ｋ７５０５を印字マイ
クロドツトに応用して、サクラマイクロデンシトメータ
ーＰＤＭ−５（小西六写真工業■製）を用いて、黒ドツ
トにつき、測定した。

（２）インク吸収性は、１ｍｍに１６本のノズル間隔で
、１２８本のノズルを備えたインクジェット記録ヘッド
をＹ、Ｍ、Ｃ，Ｂｋ４色分有するバブルジェット方式の
プリンターを用いて評価した。記録画像の２色インクの
混色部で、単色部より線大すのひどいものをＸ、混色部
ではフェザリング等を生じ、エツジが不鮮明なものを△
、混色部も、単色部と同様に、鮮明なエツジを有するも
のを○とした。

（３）粉落ちは、コート層表面を指触した際、指に紙粉
の付着するもの、および記録紙を折りたたんだ際、コー
ト層が剥れたり割れたりして紙粉を生じるものをＸそう
でないものを○とした。

（４）裏抜けは、（２）を同様のプリンターで印字した
際、裏抜けが確認されたものを×、そうでないものを０
１その中位を△とした。

（５）コツクリングは、（２）と同様のプリンターで印
字した際、ヘッドとコツクリングを起こした記録紙表面
にこすれを生じたものを×、こすれは生じないものの、
目視でコツクリングを確認でき、画像品位の劣るものを
△、気にならないものを○とした。

評価結果を表−２に示す。

実施例６〜９実施例１で使用した基紙上に、下記の組成物と用いた以
外は、実施例１と同様にして、本発明の記録紙り、Ｍお
よび実施例３で使用した基紙上に、下記の組成物を用い
た以外は同様にして、本発明の記録紙Ｎ、Ｏを得た。次
に、これらの記録紙を用いて、実施例１と同様に記録を
行い、評価を行った。その結果を表３１ご示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）繊維質基紙の表面に含ケイ素系顔料と基紙の繊維
状物質とが混在して成り、ステキヒトサイズ度が０〜１
５秒の範囲にあり、且つ坪量が９０〜２００ｇ／ｍ＾２
の範囲にあることを特徴とする記録紙。
（２）ステキヒトサイズ度が０〜１０秒の範囲にある特
許請求の範囲第１項記載の記録紙。
（３）ステキヒトサイズ度が０〜５秒の範囲にある特許
請求の範囲第１項記載の記録紙。
（４）坪量が９０〜１６０ｇ／ｍ＾２の範囲にある特許
請求の範囲第１項記載の記録紙。
（５）前記含ケイ素系顔料のＪＩＳＫ５１０１による吸
油量が８０〜３００ｍｌ／１００ｇの範囲にある特許請
求の範囲第１項記載の記録紙。
（６）含ケイ素顔料と水系バインダーとを１／１〜３／
１の重量比で含む塗工液を塗工して成る特許請求の範囲
第１項記載の記録紙。
（７）水系インクを用い、そのインク滴を被記録材に付
与して記録を行うインクジェット記録方法に於いて、前
記被記録材が繊維質基紙の表面に含ケイ素系顔料と基紙
の繊維状物質とが混在して成り、ステキヒトサイズ度が
０〜１５秒の範囲にあり、且つ坪量が９０〜２００ｇ／
ｍ＾２の範囲にあることを特徴とするインクジェット記
録方法。
（８）前記水系インクが水溶性染料を含む特許請求の範
囲第７項記載のインクジェット記録方法。
（９）前記被記録材のステキヒトサイズ度が、０〜１０
秒の範囲にある特許請求の範囲第７項記載のインクジェ
ット記録方法。
（１０）前記被記録材のステキヒトサイズ度が０〜５秒
の範囲にある特許請求の範囲第７項記載のインクジェッ
ト記録方法。
（１１）前記被記録材の坪量が９０〜１６０ｇ／ｍ＾２
の範囲にある特許請求の範囲第７項記載のインクジェッ
ト記録方法。