JPS61209189A - 記録用シ−トの製造法 - Google Patents

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） 本発明は記録用シートに関するものであシ、特に高い平
滑性と光沢性を備えながらしかもインク吸収性がよく、
色再現性のよい、鮮明な画像を得ることが出来るインク
ジェット記録シートに関するものである。

（従来の技術、及び発明が解決しようとする問題点） インクジェット記録方式は印字が早く、騒音も少なく、
記録過程が簡単であシ、さらにカラー記録も比較的容易
に出来るため、ファクシミリや各種プリンターに広く適
用されているものである。

近年各分野においてカラーハードコピーの要求が急速に
顕在化し、多色印刷やカラー写真の分野、いわゆるフル
カラー記録の方向が指向されつつあシ、これに対応して
記録材料、とシわけ記録用紙の改良が強く要望されるよ
うになってきた。

従来、インクジェット記録用紙には普通紙が使用出来る
とされているが必ずしも一般の上質紙がどれでも満足し
て使用されているわけではなく、　　　　　゛よりすぐ
れた記録を得るためにはいくつかの条件が必要とされる
。その条件として （１）インクの吸収にすぐれ紙面に印字されたインクが
速やかに紙の内部に吸収出来ること。

（２）印字されたインクドツトの水平方向と深さ方向へ
の過度の浸透を抑えることが出来ること。

これらの条件はインクジェット記録用紙の最も基本的条
件であるが、カラー画像を得るためには特に重要な性質
となる。即ち（１）の条件は同一ドットに各色のインキ
を付着させるため単位面積あたシのインク量が多くなる
からであり、（２）の条件はインクドツトのニジミを少
なくすると同時にインク濃度を高めるため必要とされる
ものである。

以上の基本的性質の他に１鮮明な見栄えのよい画像を得
るために高い白色度やすぐれた光沢性のある事、吸収し
たインクによって紙が波うちしない程度の耐水性、さら
にはカールが小さく寸法安定性のよい事などが必要とさ
れる。

これらの問題を解決するために従来からいくつかの提案
がなされてきた。例えば特開昭５２−５３０１２号、特
開昭５２−７４３４０号、特開昭５５−１４６７８６号
、特開昭５７−１５７７８６号においてはサイズ剤、填
料、耐湿樹脂の内添や、あるいは特定のサイズ剤や水溶
性樹脂の塗布を行うことを特徴とするインクジェット記
録用紙が開示されている０これらの記録用紙は確かにイ
ンクの吸収は速やかであるが、解像性が劣るとか、色濃
度が低いとか、あるいはベタ部記録においてインク吸収
による紙の膨潤がおこシやずいとか、いくつかの欠点が
認められ、とシわけカラー記録用紙としては決して満足
されるものではない。これらの欠点を改良する方法とし
て記録用紙の表面にインク吸収層を設ける方法がある。

例えば特開昭５５−５８３０号、特開昭５５−５１５８
３号、特開昭５６−１４８５８２号、特開昭５７−１０
７８７８号、特開昭５７−１２９７７８号、特開昭５８
−１１０２８８号、特開昭５８−１１９８８８号に見ら
れる技術思想は組成、粒子径の異なる顔料と各種接着剤
との組み合せによシ、あるいは塗工後の乾燥条件によっ
て塗膜の孔隙を調節しようとするものである。これによ
れば解像性や色濃度のよい記録がある程度得られるもの
の一般のアート、コート紙のような顔料塗工でもよく知
られているように、顔料の分散状態や塗工、乾燥条件に
よって塗膜の孔隙が影響され、品質が安定しないという
欠点も見られる０又、このタイプの記録紙では一定の平
滑仕上げをしなければ紙の平滑性や光沢性が不足し、マ
ット調の沈んだ見ばえのしない画像になシやすい０更に
特開昭５７−１３５１９０号においては熱可塑性プラス
チックピグメントを配合し、加熱カレンダー処理をおこ
なうことによシ、光沢度の高い、平滑性のよい記録紙の
製造法が提案されている。これによれば確かに紙の平滑
性は改良され、見ばえのよい記録画像が得られるものの
加熱カレンダー処理によって塗膜が圧縮され、その結果
緻密な塗膜となシ、インクの吸収性が悪くなるという欠
点も見られる。

以上の様にインク吸収が早く、高品位な画像、とシわけ
フルカラー記録画像の要求性能を全て満足させるインク
ジェット記録用紙は未だ見当らないのが実状である。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは上記の欠点を改良するため鋭意検討をおこ
なった結果、顔料と接着剤を含む塗膜を電解質溶液で処
理することによシ、塗膜の多孔性が非常に向上し、この
結果、インク吸収が早くなシ、インクの構体がりも防止
出来ること、更に塗膜を湿潤状態で非接着性の高度に鏡
面仕上げした表面に密着させることにより乾燥すること
により、高度な平滑性と光沢性が得られその結果、濃度
の高い鮮明な画像が得られることを見出し本発明を完成
するに到った。

即ち本発明は無機顔料および電解質によって凝固可能な
接着剤を含む塗料を支持体に塗工して凝固させた後、鏡
面仕上げした非接着性表面に圧接させこれによシ乾燥し
て仕上げることを特徴とするインクジェットプリンター
用紙の製造法を提供するものである。

（作　用） 顔料塗エタイブ記録紙における接着剤の主な役割は顔料
粒子相互の結着を図るものであシ、接着剤は顔料粒子間
に充填されそれ自体連続した被膜を形成し、顔料粒子間
のあるいは顔料自身の持つ微細な孔隙を埋め、普通はイ
ンク吸収性にはほとんど寄与しない。

本発明は電解質の凝固作用により塗膜中の接着剤を凝固
させ、得られたキセロケ”ルの孔隙を利用し、インク吸
収能を高めようとするものである。

本発明によって得られた塗膜表面を顕微鏡によシ詳細に
観察すると０．０５μｍ〜１μｍ程度の孔隙が多数認め
られ、さらに水銀圧入法の測定では微細な孔隙の大きさ
は０．０５μｍにピークを有することが示され、本発明
によらない通常の方法による塗膜にくらべ気孔量が非常
に多くなっていることが判る。この結果、インク吸収が
早く、シかもニジミの少ない記録層が得られるものであ
る。この理由は明確ではないが、塗膜表層の比較的大き
な孔隙に一瞬に吸収されたインクは次の段階で、孔隙径
のきわめて小さい孔隙の包管引力によシ、速やかにとり
込まれてゆくためと推定される。

（問題点を解決するための手段２） ここに用いる接着剤は電解質によって凝固するものであ
れば特に限定されるものではないが、例えば酸化デンプ
ン、エステル化デンプン、デキストリン等のデンプン類
、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、カゼイン、ゼラチン、大
豆蛋白、あるいはポリビニルアルコール及びその誘導体
、スチレンマレイン酸樹脂、及びその変性体、通常のス
チレンフタジエン共重合体、メチルメタアクリレート−
ブタジェン共重合体等の共役ジエン系重合体ラテックス
、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルの重合
体、又は共重合体のアクリル系重合体ラテックス、エチ
レン酢酸ビニル共重合体らのビニル系重合体ラテックス
あるいはこれらの官能基変性重合体ラテックスらが用い
られる。

これ等の接着剤は顔料１００部に対し５部〜５０部、好
ましくは８〜２５部゛が用いられるが顔料の結着や、光
沢発現性に充分な量であればその比率は特に限定される
ものではない。

本発明に用いられる顔料は特に限定されるものではなく
、クレー、炭酸カルシウム、水酸化アルミ、酸化チタン
、硫酸バリウム、酸化亜鉛、チタンホワイト、合成シリ
カ等一般の塗工用顔料であればいずれでもよく、必要に
応じてこれら顔料を組合せて使用してもよい０又、必要
があれば顔料分散剤、消泡剤、離型剤、潤滑剤、着色剤
、耐水化剤等を適宜配合することはなんら差しつかえな
いＯ 本発明に用いる有効な電解質としては、例えば陽イオン
ではＮａ＋＋　Ｋ＋＋　Ｈ＋、ＮＨ４＋、ＲＮＨ３ｅ＋
＋　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＋＋　
　　　　　＋＋＋Ｚｎ　　＋　Ｍ（７＋　　Ｃｇ　　　
ｌ　Ｂ（Ｌ　　　＋　Ａｌ　　　＋陰イオンではＲＣＯ
Ｏ、Ｃ１、Ｎｏ３１５ｏ４−。

ＰＯ４−−−、ＯＨ−等があり、これ等は水溶性の塩、
酸、塩基として使用される。これらの電解質は塗料に配
合してもよいし、あるいは塗工後の塗膜に散布又は浸漬
する方法によってもよく、特に限定されるものではない
。この電解質を塗料に配合する場合の配合量は０．１部
〜５部、好ましくは０．５部〜３部が用いられ、散布、
浸漬する場合の液濃度としては０．１％〜飽和濃度、好
ましくは０．５−以上が用いられるが、その適用量は用
いる接着剤に応じて適宜調節してもよく、特に限定され
るものではない。

本発明における塗工方法としては、一般に用いられるエ
ヤーナイフコーター、ブレードコーター、ハ：７　　ｐ
　　−、ｆ　７　ヒャコーター、ローテンコーター、ケ
ートロールコータ−、リバースロールコータ−などでよ
く、塗工量は通常片面で乾燥重量として１　ｇ／ｒｒ？
　〜５０　’ｉ／ｒｒ？好ましくは１０　ｇ／ｒｒｌ〜
３０９／ｄである。

以上のように仕上げた塗膜層を持つ記録紙は孔隙に富み
インクの吸収やニジミの点では非常にすぐれている。し
かし、平滑性、光沢性の点で未だ不十分であり、記録画
像もマット調の今ひとつ見ばえのしない欠点がある。こ
れに対し塗膜の凝固処理後、可変形性のある湿潤状態で
非接着性表面に加圧下で密着させ、乾燥゛させることに
より高度な平滑性や光沢性が付与されその結果、画像の
品位をよくすることが可能である。

この方法は一般のスーパーカレンダー、クロスカレンダ
ー仕上げとは根本的に異なり、塗膜に対し圧縮作用が働
かないので塗膜の孔隙を損うことなく、高度な平滑性が
得られるものである。ここで用いる非接着性表面はメッ
キ加工を施した金属面、ポリエチレン、弗素樹脂、シリ
コン樹脂らの非粘着性樹脂をコートした金属面が利用出
来るが、これらの表面は鏡面仕上げ、あるいは必要に応
じて微細な研磨仕上げでもよくその形態は円筒状、かあ
るいはエンドレス板などである。

紙の接触圧は５０に９／ｃｒｒＬ〜２００Ｋｇ／ｃｒｒ
Ｌが望ましいが、紙表面が非粘着性表面に密着する程度
でよい。

この際の温度は非接着性表面の表面温度で５０〜２００
℃の範囲で適用されるが、塗工及び乾燥速度に応じ適宜
調節することが望ましい。紙中の水分含量については、
水分量が１２％以上になると非接着性表面からはがすこ
とが難しくなるので本発明においてはこのような高い水
分はさけることが望ましい。

（実施例） 以下に本発明の実施例及び参考例、比較例を挙げてさら
に詳細な説明を行う。なお、これらの例において示す部
又はチは重量部、及び重量％を意味する。

以下の例における印字はノズル径１００μｍのインクジ
ェット記録装置を用い、シアン、マゼンタ、イエロー、
ブラックの水性インクを使用した。

物性値の測定方法を以下に示す。

（υ　インク乾燥性 黒色インクで印字し見かけの乾燥時間を測定した。乾燥
時間の短いもの程、乾燥性はよい。

（２）解像性 黒色インクで印字後、得られたドツトを顕微鏡写真に撮
り、ドツトの直径（最大値）を測定した。直径が小さい
もの程解像性は良好である。

（３）インク吸収性 シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの色インキの重
ね印字を行い、インクの流れ具合みて判定した。◎が最
もよく、×が不良を示す。

（４）発色鮮明性 シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色で印字し
た記録物について、その色の鮮明さを肉眼で観察した。

◎が最もよく、×が不良を示す０ （５）白紙光沢度 日本電色製のクロスメーターによシフ５°における反射
率を測定した。

（６）平滑度 東英電子製のスムースター平滑度計により測定した。

参考例１゜ 塗工用カオリン（ウルトラコート、エンゲルハード製）
１００部にポリアクリル酸ソーダ０．２部、ピロリン酸
ソーダ０．１部を加えシグマブレードニーダ−で分散し
た。この分散液に酸化デンプン（ＭＳ−３８００，日本
食品型）を乾燥固形分として２部、スチレンブタジェン
共重合ラテックス（ＤＬ−６３６、旭化成製）を乾燥固
形分として１０部、プラスチックピグメント（Ｌ−８８
０１、旭化成製）２０部を加え、充分攪拌して固形分含
有量４５％の塗料分散液とした。これを坪量６０９／、
ｒｌのコート原紙に乾燥重量として１５ｇ／ｍ”になる
ようエヤーナイフコーターで塗工し１２０℃のエヤーキ
ャップドライヤーで乾燥した。この塗工紙をメタルロー
ルの温度１６０℃、ニップ圧５０　Ｋｙ／ｃｍの条件で
クロスカレンダー仕上を行い試料Ａを得た。

参考例２゜ 無機顔料として硅酸アルミ（Ｐ−８２０，デグサ製）７
０部にシリカ（Ｐ−５２６、水沢化学展）３０部を混合
し、ビロリン酸ソーダ０．２部を加え、カラレスミキサ
ーで分散した。この分散液にポリビニルアルコール（ポ
バール１１７、クラレ製）を乾燥固形分として１０部加
え、充分攪拌して２５チの塗料分散液とした。これを坪
量６４　ｇｏｄの原紙に乾燥重量として７ｆＪ／−にな
るようバーコーターで塗工し、１２０°０のエヤーキャ
ップドライヤーで乾燥し、試料Ｂを得た。

参考例１で得た試料Ａと参考例２で得た試料Ｂのインク
ジェット適性を測定した結果を第１表に示すＯ 実施例１゜ 無機顔料としてカオリナイトクレー（ハイドラグロス９
０、ヒユーバー製）１００部にピロリン酸ソーダ０．４
部を加え、ケデイミルで分散し、この分散液にヒドロギ
シエチル化デンプン（フジニックＡＬ−１５、フジケミ
カル製）５部とスチレンブタジェン共重合ラテックス（
二ポールＬＸ４０７Ｇ、日本ゼオン製）を乾燥固形分で
１０部、さらにステアリン酸カルシウム（ノブコートＣ
−１０４、サンノプコ製）０．５部を添加し、充分攪拌
して固形分含有量５５％の塗料分散液とした。この塗料
を坪量６０ｇ／−のコート原紙に乾燥重量として片面２
０ｇ／ｒｒｌになるようにブレードコーターで塗工した
。塗工後の塗膜水分が３０チになるようエヤーキャップ
ドライヤーで予備乾燥し、次いで蟻酸１％液を湿潤塗膜
にスプレー散布し、弗素樹脂加工を施した金属ドラム面
に５０　Ｋｙ／ｃｒＩＬの圧力で密着させ、７０℃の温
度で乾燥した後、記録シートＥを得た。

比較例として上記塗料を用い蟻酸処理を行わずその他を
同一条件で塗工、乾燥し、記録シートＣを得た。同様に
蟻酸のスプレー散布を行い、ドラム乾燥（光沢仕上）を
行わない、記録シートＤを得た。

これらの試料のインクジェット適性を測定した結果を第
２表に示す。

実施例２゜ 沈降性炭酸カルシウム（タマパールＴｐ−２２２−ＨＳ
　、奥多摩工業製）５０部と微粒子炭酸カルシウム（ト
ヨファイン、東洋電化製）５０部を混合し、ポリアクリ
ル酸ソーダ０．５部を加え、ダイノミルで分散し、この
分散液にアルカリで溶解した大豆蛋白（プロコートＭＶ
、ラルストンビュリナ製）を乾燥固形分で６部、メチル
メタアクリレートブタジェン共重合ラテックス（ポリラ
ック７１７、三井東圧製）を乾燥固形分で８部、さらに
ワックスエマルジョン（ＤＥＦ９２２、日新化学製）０
．４部を添力口し充分攪拌した後、固形分含有量３０チ
の塗料分散液とした。これを坪量６０！／ｆｆ１″のコ
ート原紙に乾燥重量として８９／ｒｒｌとなるようバー
コーターで塗工した。実施例１と同様に予備乾燥後、塩
化マグネシウム０．５チ液に浸漬しクロムメッキを施し
たドラムに１００　Ｋ９／ｃＩｒＬの圧力で密着させ、
乾燥し記録シートＨを得た。

上記工程から塩化マグネシウム処理のみを除いた試料Ｆ
を、又、上記工程からドラム乾燥【光沢仕上）のみを除
いた試料Ｇを得た。これらの試料の測定結果は第２表に
示す。

実施例３゜ 塗工用カオリナイトクレー（アストラプライト、ジョー
シアカオリン製）３０部と重質炭酸カルシウム（ハイド
ロカーブ９０、白石カルシウム製）５０部、シリカ（Ｐ
−５２６、水沢化学展）２０部にポリアクリル酸ソーダ
０．３部、ピロリン酸ソーダ０．１部、塩化カルシウム
１．２部を加え、高速ホモミキサーで分散し、この分散
液にアクリル変性、スチレンマレイン酸樹脂（ＬＣ−３
、近代化学展）を７部、エチレン酢酸ビニル共重合ラテ
ックス（スミカフレックス５００．住友化学製）７部、
それぞれ乾燥固形分として加え、さらにラウリル酸アミ
ド（ＯＰ−２Ｄ、９京油脂製）０．５部を加え充分攪拌
した後、固形分含有量４０％の塗料分散液とした。これ
を坪量６０ｇ／−のコート原紙に乾燥重量として１０ｆ
ｉ／ｒｒｌとなるようエヤーナイフコーターで塗工した
。実施例１と同様に予備乾燥した後シリコン樹脂加工を
施した金属ドラム面に８０　Ｋｖ／ｃＩｒＬの圧力で密
着させ乾燥し、記録シートＫを得た。上記工程からドラ
ム乾燥（光沢仕上）のみを除いた試料Ｊ１及び上記塗料
から塩化カルシウムを除き、その他は同様な工程で処理
した試料工を得た。

これらの測定結果を第２表にあわせ示す。

第１表 第１表に示すように発色鮮明性の良いＡはインク乾燥性
が悪く、インク乾燥性の良いＢは発色鮮明性が悪く、参
考例に見られるような通常のインクジェット記録紙では
バランスのよい特性が得られない。

一方、第・２表に示す実施例で判るように、本発明の構
成要素を満たすＥ、Ｈ，にのインクジェット適性がよい
が、構成要件を満たしていない比較例の試料では適性が
満足されていないことは明らかである。

（発明の効果） 本発明により、高度な平滑性、光沢性を備えながら、イ
ンク吸収が早く、インクの構体がりのない記録層が得ら
れる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）支持体の表面に白色顔料及び電解質で凝固可能な
   水性接着剤を含有する塗料を少くとも片面に塗工し、こ
   れを電解質溶液で処理したのち、この塗工面を高度に鏡
   面仕上げした非接着性表面に加熱加圧下で接触させるこ
   とを特徴とする記録用シートの製造方法。