JPH08269893A

JPH08269893A - 記録用紙

Info

Publication number: JPH08269893A
Application number: JP7100628A
Authority: JP
Inventors: Norio Fukushima; 範夫福島; Michiko Okamoto; 道子岡本; Yoshio Yoshida; 義雄吉田; Tsuyoshi Yasuda; 強安田; Yoshihiro Kuroyama; 良弘黒山
Original assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Current assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1995-03-31
Publication date: 1996-10-15
Anticipated expiration: 2016-03-26
Also published as: JP3150569B2; TW343241B

Abstract

(57)【要約】【目的】表面張力の低いインク又は耐水性インクを用い
てインクジェット記録しても、インクの速乾性に優れ、
印字品位に優れると共に、電子写真用転写紙としても好
適な記録用紙を提供すること。【構成】主として珪酸塩系の填料を含有する基紙の少な
くとも片方の面に、無定形シリカ及び水系結着剤を主成
分とする記録層を片面当たり固形分で０．５〜３．０ｇ
／ｍ²設けてなる記録用紙であって、前記記録層表面の
臨界表面張力（γｃ）が３２≦γｃ≦４２ダイン／ｃｍ
であることを特徴とする記録用紙。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録用紙に関し、特に、
インクジェット記録用のみならず、電子写真転写紙用と
しても好適な記録用紙に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式は、種々の機構
によりインクの小滴を吐出させ、記録用紙上に付着させ
ることにより、インクドットを形成し記録を行うもので
ある。従って、ドットインパクトタイプの記録方式に比
べて騒音がなく、またフルカラー化が容易である上、高
速印字が可能である等の利点がある。

【０００３】一方、インクジェット記録に使用されるイ
ンクは、通常、直接染料や酸性染料などを用いた水性イ
ンクであるため、乾燥性が悪いという欠点がある。この
ようなインクジェット記録方式に用いられるインクジェ
ット記録用紙に対して要求される特性としては、イン
ク乾燥速度が速いこと、印字濃度が高いこと、イン
クの溢れや滲みがないこと、インクを吸収することに
より用紙が波打ちしないこと、更に、印字物の耐水性
が良いこと等が挙げられる。

【０００４】ところで、近年、インクジェットプリンタ
ーの印字物の耐水性を向上させるために、インクに使用
する水溶性染料中のスルホ基をカルボキシル基に置換す
ることによって、染料自体を難溶化し、耐水化すること
が行われている（アール・ダブル・ケニオン（R.W.Keny
on）、第９回ノン・インパクト記録技術国際会議／ジャ
パン・ハードコピー、９３年、２７９頁（１９９３年）
（The 9th International Congress on Advances in No
n-Impact Printing Technologies/Japan Hardcopy '93,
279(1993) ）。

【０００５】カルボキシル基は通常弱酸性であるため、
アルカリ性では解離が促進されて溶解するが、相対的に
強い酸性ではカルボン酸の形で遊離するので溶解が妨げ
られる。染料の耐水化はこの原理を応用しており、ｐＨ
が比較的高いインク中の染料は溶解しているが、印字さ
れ、インクが紙面に付着すると、紙面のｐＨが比較的低
いので染料は遊離酸の形となり難溶化する。

【０００６】このような難溶化された染料は、前記文献
中に化学構造と併せて紹介されているが、いずれもカル
ボキシル基を有するという特徴がある。これらの染料の
中には、カルボキシル基とスルホ基との双方を有するも
のもあるが、印字前後のｐＨ変化に対応して溶解度が変
わるのは、カルボキシル基である。

【０００７】ところで、カルボキシル基を有する染料
は、アルカリ土類金属イオンとの反応性が高いので、ア
ルカリ土類金属の塩を填料として含有する記録用紙に記
録した場合には、発色性が変化したり、水に難溶性の塩
が生成し易い。上述のように、発色性が変化する場合に
は、印字物の印字品位が損なわれることが明らかである
が、難溶性塩が生成する場合にも、その塩による金属光
沢が現れるので、やはり印字品位が損なわれる。

【０００８】また、近年、従来主に使用されていた酸性
紙の代わりに中性紙が使用されることが多くなってきた
が、この中性紙は炭酸カルシウムを紙中填料として含
む、いわゆる炭カル紙である。従って、この中性紙に対
して前記した耐水性インクを使用すると、中性紙中の炭
酸カルシウムとカルボキシル基を含有する前記染料とが
反応して発色性が変化し印字品位を損なう場合がしばし
ばあった。

【０００９】そこで、中性紙上に記録層を設けることに
よって上記の欠点を改善することが試みられているが、
炭カル紙を基紙として用いた塗工紙であっても、塗工量
が７ｇ／ｍ²程度以下で、いわゆる普通紙の風合を有す
る軽量塗工紙の場合には、基紙の表面を完全に被覆する
ことができないので、上記と同様の印字品位の低下が生
じるという欠点があった。

【００１０】更に、炭酸カルシウムのようなアルカリ性
の比較的強い塩を填料とした場合には、例え染料との反
応が起こらなくても、染料中のカルボキシル基が解離す
る傾向にあるので、当初期待された程十分に耐水性を向
上させることができなかったり、また、染料が紙中に浸
透して印字濃度が低下するという欠点もあった。

【００１１】他方、最近のインクジェット記録において
は、表面張力の低いインクを使用して用紙へのインクの
浸透を速めることにより速乾性を確保し、普通紙に印字
した場合の滲みや汚れを防止することが行われている。
しかしながら、このような表面張力の低いインクを用い
て従来のインクジェット記録用紙に記録した場合には、
却って、付着したインクが広がるのでインクドットの形
状が悪化し易くなる。

【００１２】従って、このようなインクの広がりを防止
するために、従来から、記録用紙のサイズ度を微調整す
ることによって記録層表面の臨界表面張力を低下させる
ことが行われていたが、サイズ度を高くして臨界表面張
力を低下させると、逆に、紙へのインクの浸透性が低下
してインクの乾燥性が悪化し、却って汚れが生じるとい
う欠点があった。

【００１３】ところが、このような表面張力の低いイン
クに対応させた、臨界表面張力の低いインクジェット記
録用紙を電子写真用転写紙として使用しようとすると、
用紙へのトナーの投錨性が悪いので、トナーの定着性が
低下したり、摩擦係数が低下するので重送が生じて走行
性が悪くなり、電子写真用として使用することができな
い。従って、インクジェット記録用の記録用紙として好
適であるのみならず、電子写真用転写紙としても好適な
記録用紙は未だ知られていない。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者等
は、インクジエット記録用及び電子写真用転写紙の双
方に好適な軽量塗工紙について鋭意検討した結果、紙中
填料として珪酸塩系の填料を用い、無定形シリカ及び結
着剤を含有する特定量の記録層を設け、その記録層表面
の臨界表面張力を特定の範囲とした場合には、普通紙の
風合いを損なわないにもかかわらず、耐水性のインクや
表面張力の低いインクを使用した場合にも、印字品位が
良好なインクジェット記録用紙とすることができる上、
電子写真用転写紙とした場合にも、トナーの定着性や、
走行性等に優れた電子写真用転写紙とすることができる
ということを見出し本発明に到達した。

【００１５】従って、本発明の第１の目的は、表面張力
の低いインク又は耐水性インクを用いてインクジェット
記録しても、インクの速乾性に優れ、印字品位に優れる
記録用紙を提供することにある。本発明の第２の目的
は、インクジェット記録用のみならず、電子写真用転写
紙としても好適な記録用紙を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の上記の諸目的
は、主として珪酸塩系の填料を含有する基紙の少なくと
も片方の面に、無定形シリカ及び水系結着剤を主成分と
する記録層を片面当たり固形分で０．５〜３．０ｇ／ｍ
²設けてなる記録用紙であって、前記記録層表面の臨界
表面張力（γｃ）が３２≦γｃ≦４２ダイン／ｃｍであ
ることを特徴とするインクジェット記録用紙によって達
成された。

【００１７】本発明において、臨界表面張力（γｃ）と
は、種々の表面張力の液体の４マイクロリットル（μ
ｌ）の液滴を記録紙の記録層表面に滴下した後、０．５
秒経過したときの各液滴の接触角を自動接触角計を用い
て測定し、その接触角からジスマン（Ｚisman ）プロッ
トを作成して求めたものである。

【００１８】本発明における耐水性インクとは、少なく
ともカルボキシル基を有する染料であって、アルカリ性
では解離が促進されて溶解するが、相対的に強い酸性で
はカルボン酸の形で遊離し難溶化する水溶性染料を含有
するインクである（以下、単にインクという）。このよ
うなインク中の染料は、ｐＨが比較的高いインク中では
溶解しているが、印字され、インクが紙面に付着すると
紙面のｐＨは比較的低いので、染料は遊離酸の形となり
難溶化する。

【００１９】本発明の記録用紙に使用する基紙中の填料
としては、耐水性インク中の染料と反応して該染料の発
色性を変化させたり、水に難溶性の塩を生成して印字物
の印字品位を損なうことを防止する観点から、炭酸カル
シウム等のアルカリ土類金属塩を使用せずに、主として
珪酸塩系の填料を使用する。上記の珪酸塩系の填料とし
ては、例えば、カオリン、イライト等の珪酸アルミニウ
ムが挙げられる。

【００２０】上記のカオリンはAl₄[Si₄O₁₀](OH)₈で表さ
れる天然物であり、その分散スラリーのｐＨは５付近で
ある。イライトはK₁.₅Al₄[Si₆.₅Al₁.₅]O₂₀(OH)₄で表さ
れる天然物であり、その分散スラリーのｐＨは７付近で
ある。従って、カオリン及びイライトのいずれも、前記
耐水性インクを用いてインクジェット記録したときの印
字性への影響はない。カオリン又はイライトの填料とし
ての使用量は、通常、基紙の３〜３０重量％である。こ
れらは併用しても良い。

【００２１】本発明の記録用紙の記録層に使用する顔料
は、比表面積の大きい無定形シリカを使用する。本発明
でいう無定形シリカは、化学便覧応用化学編（昭和６１
年１０月１５日、丸善株式会社発行、日本化学会編）２
６７頁に記載されたホワイトカーボン及び無水シリカで
あるが、特に、気相法によって製造されたシリカである
ことが好ましい。

【００２２】本発明の記録用紙の記録層に使用する結着
剤は、水系結着剤であれば特に限定されるものではな
い。このような結着剤としては、例えば、酸化澱粉、エ
ステル化澱粉等の澱粉類、カルボキシメチルセルロー
ス、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導
体、ポリビニルアルコール及びその誘導体、ポリビニル
ピロリドン、カゼイン、ゼラチン、大豆タンパク、スチ
レン・アクリル樹脂、及びその誘導体、スチレン・ブタ
ジエンラテックス、アクリルエマルジョン、酢酸ビニル
エマルジョン等が挙げられる。結着剤の配合量は、顔料
１００重量部に対して、１０重量部〜１００重量部であ
ることが好ましい。

【００２３】本発明における記録層は、基紙の片面のみ
に設けても、両面に設けてもよく、インクジェット記録
用とした場合には、普通紙の風合いを損なわず、サイズ
強化によるインクの吸収性の低下を防止することができ
ると共に、電子写真用とした場合には、トナーの定着性
に優れるのみならず、走行性等にも優れる電子写真用転
写紙とする。

【００２４】かかる観点から、記録層表面の臨界表面張
力（γｃ）を３２≦γｃ≦４２ダイン／ｃｍとするが、
特に、３５〜４０ダイン／ｃｍとすることが好ましい。
このようにすることにより、最近使用されるようになっ
た、表面張力が３０〜４５ダイン／ｃｍのインクを用い
てインクジェット記録した場合にも印字品位が良好とな
るのみならず、電子写真用転写紙として使用した場合の
トナーの定着性や、走行性等が良好となる。

【００２５】このような記録層を設けるための塗工液
は、上記の顔料及び結着剤を水に混合分散させることに
よって調製される。この場合、記録層表面の臨界表面張
力を調整するために、高級脂肪酸系、スチレン・アクリ
ル系、スチレン・マレイン酸系、ポリアクリルアミド
系、石油系、シリコーン系等の各種の表面サイズ剤を使
用することができる。また、これらの中から２種以上を
併用しても良い。これらの表面サイズ剤の中でも、本発
明においては、少量の添加で効果の高いシリコーン系撥
水剤を使用することが特に好ましい。

【００２６】尚、耐水性インクを使用した場合の印字品
位を良好とする観点から、塗工後の紙面ｐＨが５．５〜
７．５になるように、適宜各種の塩等を添加することが
好ましい。また、ｐＨの調整は、基紙を抄紙するパルプ
スラリーのｐＨを調整することによって行うこともでき
る。ｐＨが５．５より低い場合には、特にフタロシアニ
ン系のシアンインク等の発色性が悪くなることがある。
ｐＨが７．５より高い場合には、前述した印字物の耐水
性や印字濃度の低下を招く。

【００２７】記録層用の塗工液には、必要に応じて顔料
分散剤、保水剤、増粘剤、消泡剤、防腐剤、着色剤、耐
水化剤、湿潤剤、蛍光染料、紫外線吸収剤、カチオン性
高分子電解質等を適宜添加することができる。これらの
添加剤は、公知の対応する種々の添加剤の中から適宜選
択することができる。

【００２８】記録層の塗工方法は、ブレードコーター、
エアナイフコーター、ロールコーター、ブラッシュコー
ター、キスコーター、スクイズコーター、カーテンコー
ター、バーコーター、グラビアコーター、コンマコータ
ー等の塗工機を用いた、公知の塗工方法の中から適宜選
択して使用することができる。これらは、オフマシンコ
ーターは勿論のことオンマシンコーターでも用いること
ができる。

【００２９】オンマシンコーターとしては、更に、サイ
ズプレスコーター、ゲートロールコーター等の公知の塗
工機を用いることもできる。記録層の塗工量は、普通紙
の風合いを損ねない範囲であり、片面あたり、固形分で
０．５〜３．０ｇ／ｍ²とするが、特に、０．７〜２．
５ｇ／ｍ²とすることが好ましい。

【００３０】

【発明の効果】本発明の記録用紙は、軽量塗工の記録用
紙でありながら、表面張力の低いインク又は耐水性イン
クを用いてインクジェット記録しても、インクの速乾性
に優れ、印字品位に優れるのみならず、電子写真用転写
紙として用いても、トナーの定着性、及び走行性等に優
れる。

【００３１】

【実施例】以下、実施例によって本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれによって限定されるものではな
い。尚、実施例及び比較例で行った試験、測定方法及び
用いた評価基準は以下の通りである。

【００３２】（１）臨界表面張力臨界表面張力（γｃ）は、種々の表面張力の液体の４マ
イクロリットル（μｌ）の液滴を記録紙の記録層表面に
滴下した後０．５秒経過したときの各液滴の接触角を、
自動接触角計（ＣＤ−Ｚ型：共和界面化学株式会社製の
商品名）を用いて測定し、その接触角からジスマン（Ｚ
isman ）プロットを作成して求めた。

【００３３】（２）印字品質の評価バブルジェットカラープリンター（ＢＪＣ−４００Ｊ：
キヤノン株式会社製の商品名）で、ブラックインクを用
いて印字を行い、印字品質を、下記の基準で目視によっ
て評価した。ａ）発色性１．発色性に変化の無いもの・・・・・○ ２．発色性に変化の有るもの・・・・・× ｂ）滲み１．滲みが殆ど無いもの・・・・・・・○ ２．滲みがあるもの・・・・・・・・・×

【００３４】（３）走行性複写機（Ｖivace ４００：富士ゼロックス株式会社製の
商品名）を用いて複写し、重走や搬送不良を、下記の基
準で評価した。１．走行性に問題の無いもの・・・・・○ ２．走行性に問題の有るもの・・・・・× （４）風合い（普通紙感）普通紙感という観点から感触等の官能評価を行った。

【００３５】実施例１．パルプとしてＬＢＫＰ（c.s.f
３５０ｍｌ）９０重量部、紙中填料としてカオリン１０
重量部、内添サイズ剤として疎水化変性ロジンエマルジ
ョン系サイズ剤０．２重量部、及びカチオン化澱粉０．
５重量部を配合し、長網抄紙機を用いて坪量が８１．４
ｇ／ｍ²の記録用紙を製造した。その際、以下の塗工液
をゲートロールによって基紙の両面に塗工した。

【００３６】塗工液顔料として無定形シリカ（アエロジル１００：日本アエ
ロジル株式会社製の商品名）１００重量部を水８００重
量部に分散させた。得られた分散液に、水系結着剤とし
てポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７：クラレ株式会
社製の商品名）４０重量部を水５３０重量部に溶解した
もの、サイズ剤（ＢＬＳ−７２０：ミサワセラミック株
式会社製の商品名）１４重量部及びカチオン性高分子電
解質（ダイフィックスＹＫ−５０：大和化学株式会社製
の商品名）２０重量部を混合して塗工液を得た。

【００３７】得られた記録用紙の塗工量は、片面当り固
形分で２．０ｇ／ｍ²、両面固形分で４．０ｇ／ｍ²で
あった。この記録用紙を用いて、臨界表面張力、印字品
質、走行性及び風合を測定又は評価した結果は、表１に
示した通りである。

【００３８】

【表１】

【００３９】実施例２．実施例１の塗工液で使用したサ
イズ剤（ＢＬＳ−７２０）１４重量部に代えてシリコー
ン系撥水剤（ＳＭ７０６０：東レダウコーニングシリコ
ーン株式会社製の商品名）５重量部を用い、塗工量を片
面当たり固形分で２．３ｇ／ｍ²、両面固形分で４．６
ｇ／ｍ²に変えた他は、実施例１と全く同様にして記録
用紙を調製し、実施例１と全く同様にして測定又は評価
した結果は表１に示した通りである。

【００４０】実施例３．実施例１の基紙の調製に使用し
たカオリンに代えてイライトを用い、塗工液に使用した
サイズ剤１４重量部に代えてシリコーン系撥水剤（ＳＭ
７０６０）３重量部を用い、塗工量を片面当たり固形分
で１．７ｇ／ｍ²、両面固形分で３．４ｇ／ｍ²に変え
た他は、実施例１と全く同様にして記録用紙を調製し、
実施例１と全く同様にして測定又は評価した結果は表１
に示した通りである。

【００４１】実施例４．シリコーン系撥水剤（ＳＭ７０
６０）３重量部に代えてサイズ剤（バソプラスト２５０
Ｄ：ＢＡＳＦジャパン株式会社製の商品名）１０重量部
を用い、塗工量を片面当たり固形分で２．８ｇ／ｍ²、
両面固形分で５．６ｇ／ｍ²に変えた他は、実施例３と
全く同様にして記録用紙を調製し、実施例３と全く同様
にして測定又は評価した結果は表１に示した通りであ
る。

【００４２】実施例５．塗工量を片面当たり固形分で
０．７ｇ／ｍ²、両面固形分で１．４ｇ／ｍ²に変えた
他は、実施例１と全く同様にして記録用紙を調製し、実
施例１と全く同様にして測定又は評価した結果は表１に
示した通りである。

【００４３】比較例１．実施例１で使用したカオリン１
０重量部に代えて炭酸カルシウム１０重量部を使用し、
塗工液の塗工量を片面当たり固形分で１．８ｇ／ｍ²、
両面固形分で３．６ｇ／ｍ²に変えた他は、実施例１と
全く同様にして記録用紙を調製し、実施例１と全く同様
にして測定又は評価した結果は表１に示した通りであ
る。

【００４４】比較例２．塗工液に使用したサイズ剤１０
重量部を６重量部に変え、塗工量を片面当たり固形分で
２．５ｇ／ｍ²、両面固形分で５．０ｇ／ｍ²に変えた
他は、実施例４と全く同様にして記録用紙を調製し、実
施例４と全く同様にして測定又は評価した結果は表１に
示した通りである。

【００４５】比較例３．塗工液に使用したサイズ剤１４
重量部を１７重量部に変え、塗工量を片面当たり固形分
で２．１ｇ／ｍ²、両面固形分で４．２ｇ／ｍ²に変え
た他は、実施例１と全く同様にして記録用紙を調製し、
実施例１と全く同様にして測定又は評価した結果は表１
に示した通りである。

【００４６】比較例４．塗工液を塗工しなかった他は、
実施例１と全く同様にして記録用紙を調製し、実施例１
と全く同様にして測定又は評価した結果は表１に示した
通りである。

【００４７】比較例５．塗工液に使用したサイズ剤１０
重量部を６重量部に変え、塗工量を片面当たり固形分で
３．６ｇ／ｍ²、両面固形分で７．２ｇ／ｍ²に変えた
他は、実施例４と全く同様にして記録用紙を調製し、実
施例４と全く同様にして測定又は評価した結果は表１に
示した通りである。

フロントページの続き (72)発明者安田強東京都新宿区上落合１丁目30番６号日本製紙株式会社商品開発研究所内 (72)発明者黒山良弘東京都新宿区上落合１丁目30番６号日本製紙株式会社商品開発研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主として珪酸塩系の填料を含有する基紙の
少なくとも片方の面に、無定形シリカ及び水系結着剤を
主成分とする記録層を片面当たり固形分で０．５〜３．
０ｇ／ｍ²設けてなる記録用紙であって、前記記録層表
面の臨界表面張力（γｃ）が３２≦γｃ≦４２ダイン／
ｃｍであることを特徴とする記録用紙。
【請求項２】記録層がシリコーン系撥水剤を含有する、
請求項１に記載された記録用紙。
【請求項３】無定形シリカが気相法により製造されたシ
リカである、請求項１又は２に記載された記録用紙。