JPS6295285A - インクジエツト記録用紙 - 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１ 本発明は記録時のインク吸収性が速く、乾燥性に優れ、
記録時や保存時の吸湿及び脱湿による寸法変化が起り難
く、ドツト周辺がシャープで解像度が高く、シがも塗液
面の平滑性及び光沢が高いキャストコート紙より成るイ
ンクジェット記録用紙に関するものである。

【従来の技術） インクジェット記録方式は騒音が無く、現像や定着プロ
セスを必要とせず、高速記録が可能で。

且つ容易に多色記録を行ない得ることから、ファクシミ
リ、ワードプロセッサー、端末プリンターなどに近年急
速に普及されつ）ある。とりわけ、カラーディスプレイ
からカラーハードコピーを作成するインクジェット記録
方式によるカラープリンターの開発が進んでいる。イン
クジェットカラープリンターは７色の表現色（黄、マゼ
ンタ、シアン、赤、緑、紫、黒）を用いたカラーグラフ
ィックス分野を始めとして、最近はグラビヤ印刷或いは
銀塩写真に近い高画質を得るフルカラーコピー、所謂ビ
クトリアルコピーを作成する高解像度のカラープリンタ
ーが開発されている。

インクジェット記録には普通紙を利用出来る利点がある
。しかしながら多色記録に適したインクジェット記録用
紙としては、一般の普通紙では満足されていないのが実
情である。

インクジェット記録用紙に要求される基本的性能は （１）ドツト形状が円形で、且つ滲みなどの拡がりが無
く、ドツト周辺がシャープで解像度が高いこと、 （２）ドツトの色温度が高く、鮮明であること、（３）
インクの吸収性が速く乾燥性に優れ、且つインクの吸収
量が多いこと、 （４）記録時や保存時の寸法安定性が高く、カール。

波打ち、シワなどの変形が無いこと、 などが挙げられる。

上記の条件を充たすインクジェット記録用紙として、基
紙表面に塗被層を設け、顔料、接着剤などを最適化した
塗被紙タイプのものが検討されている。

特開昭５５−５１５８３号においては粒径０．１〜１０
μの非膠質シリカ粉末と高分子結着剤とを含む被覆間を
設けたインクジェット記録用紙が、また特開昭５８−７
２４９５号においては平均粒径０．０５μ以下のシリカ
顔料系を含み水溶性高分子をバインダーとする片面塗布
量が１５す７ｍ２以上の塗工層を設けたインクジェット
記録用紙が提案されている。しかしながら、之等の記録
用紙はインク乾燥性を高めるためにシリカ系顔料の比率
を多くすると塗被面の平滑性及び光沢が低下するため、
ドツト周辺が不鮮明となり高画質のものが得られない。

逆にシリカ系顔料の比率を少なくするとインク乾燥性の
低下と共に、インク；農度の低下を来たし、更にインク
ドツトが紙の平面方向に拡がり解像度が低下して了う。

また、多色高画質のインクジェット記録用紙では基紙表
面の繊維を塗被層で完全に被覆させなければならないた
め、顔料及び接着剤を主成分とする塗被層の出は少なく
とも８！］／ｍ２以上好ましくは１０ｇ／ｍ２以上必要
である。

従来のインクジェット記録用塗被紙は顔料及び接着剤を
主成分とするインクジェット記録用塗被液をエヤーナイ
フコーター、ブレードコーター、ロールコータ−、バー
コーター、サイズプレスなどで基紙に塗被し、次に、エ
ヤーキャップドライヤー。

エヤーフロータ−ドライヤーなどの熱風ドライヤーまた
はシリンダードライヤーなどで乾燥して製造している。

【本発明が解決しようとする問題点１ 従来の塗被及び乾燥方法で製造したインクジェット用塗
被紙は塗被面の平滑性、光沢が低く、ドツトのエツジが
不明瞭のものが主であった。この事はインクの吸収速度
と吸収量とを高めるためにインクジェット記録用塗被液
中に顔料成分として無定形シリカや微粉ケイ酸などを配
合することに起因している。また之等の欠点を改善する
ためにキャレンダー、スーパーキャレンダーなどで処理
を行なうと、塗被層の多孔構造が潰されてインクと吸収
速度と吸収量との低下を招いて了う。

更に従来の塗被及び乾燥方法でインクジェット記録用塗
被紙を製造すると、基紙よりも浸水伸度が高くなり、多
色記録時にシワや波打ちなどの変形が生じ易く、寸法安
定性の点で満足なものが得られないのが実情である。即
ち、従来の方法では塗被工程で基紙が伸長し、乾燥工程
で急激に収縮するので、紙層内に不均一な歪が発生し、
之が寸法安定性不良の要因となっている。このため従来
の寸法では多色高画質のインクジェット記録用紙に使用
する基紙は浸水伸度の非常に小さいものを選択して用い
なければ寸法安定性の点で不満足のものになって了う。

ＩＩの寸法安定性を改良するためには、バルブの叩解を
少なくすることが効果的だが、紙力及び表面性の低下を
伴なうため必ずしも好ましい方法とは言えない。また、
繊維の配向をランダムにする抄紙方法も考えられるが、
工業的、経済的には限度がある。

インクジェット記録用紙の寸法安定性を改善するために
特開昭５８−８６８５号にガラス繊維を使用する技術が
開示されているが、之だけでは特に多色インクジェット
記録の様に暖色もの水溶性インクが重なり合う場合にお
いては充分にシワや波打ちを抑制することが出来ない。

【問題点を解決するための手段及び作用１本発明者等は
この様な点に鑑み、平滑性、光沢が高く、ドツト周辺が
シャープで、インクの吸収性が速く乾燥性に優れ、且つ
寸法安定性の良好な多色高画質のインクジェット記録用
塗被紙について鋭意検討した。

その結果、基紙上に顔料と接着剤とを主成分とする塗被
液を塗被し、塗膜が湿潤状態にある間に加熱された鏡面
に圧着して乾燥させるキャスト塗被紙の製造法を活用す
ることにより従来の問題点を解決するに至った。

本発明で得たインクジェット記録用キャスト塗被紙は塗
膜を加熱した鏡面に圧着して乾燥しているため、従来の
方法で得たものに比べ、高い平滑性と光沢を有し、美観
に優れている。

多色高画質のインクジェット記録紙はドツト周辺がシャ
ープで鮮明なことが要求されるが、之等の性能を充たす
ためには平滑性の高い塗被紙が必要である。

即ら、平滑性が高い程、ドツトが均一に転移し、その後
均−に拡散、浸透するからである。本発明者等の検討結
果によると、ドツト周辺がシャープで鮮明な記録は平滑
度が３００秒以上の場合において得られた。

従来の方法で平滑度３００秒以上のインクジェット記録
塗被紙を得るためにはスーパーキャレンダーなとの処理
を行なって面を整える必要がある。

しかし、この様な処理を行なうと塗被紙の多孔構造が潰
されてインキの吸収速度が低下し乾燥性が遅くなって了
う。

之に対し本発明のインクジェット記録用キャスト塗被紙
はドライヤーの鏡面を写し取るため、インク吸収性を高
めるために塗被液の顔料成分１００部中無定形シリカを
１００部用いた場合においてもなお３００秒以上の平滑
度が得られる。このため、インクジェット記録用キャス
ト塗被紙はスーパーキＡ７レンダーなどの処理が必要で
無いので、塗被紙の多孔構造が潰れることによるインク
乾燥性の低下を招くことなく、滑らかな形状のドツトと
表面の乱反射が抑制された鮮明な画像を得ることが出来
る。

通常のキャスト塗被液にはカオリン、炭酸カルシウムを
主成分とした顔料組成が用いられる。本発明においても
同様な顔料組成を用いることが出来るが、インクの吸収
性を高めたり、ドツトの拡がりを抑制するためには顔料
として顔料成分１００部のうち２０部以上の無定形シリ
カを配合することが望ましい。

従来、無定形シリカは比表面積が大きいためインクの吸
、収を高めたり、ドツトの拡がりを抑制する上で効果が
あるが、反面、平滑性や光沢が低下するという欠点があ
った。しかしながら本発明においては顔料成分１００部
中無定形シリカを１００部用いても尚高レベルの平滑性
と光沢が得られる。一方、無定形シリカの配合率を減ら
すと平滑性と光）Ｒは更に高くなるが、インクの吸収性
は相対的に低下するので無定形シリカの配合は顔料成分
１００部中２０部以上が望ましい。

本発明で使用する無定形シソ力とは、固形分基準で５ｉ
Ｏｚ９３％以上、ＡＩｈＯｓ約１％以下、　Ｎａｚｏ約
５％以下の湿式法による微粉シリカ、所謂ホワイＩ・カ
ーボンやシリカゲル、乾式法による超微粉シリカなどで
ある。

本発明に使・用する塗被液には公知の種々の成分を用い
ることが出来る。例えば、顔料としてはカオリン、炭酸
カルシウム、水酸化アルミニウム。

サチンホワイト、ケイ酸アルミニウム、無定形シリカ、
コロイダルシリカなど；バインダーとしては、カゼイン
、大豆蛋白、デンプン、カルボキシメチルセルロース、
ポリビニルアルコール、スチレン・ブタジェン系ラテッ
クス、アクリル系ラテックス、酢酸ビニル系エマルジョ
ンなどが単独または混合して用いられる。更に一般の塗
被液に用いられる分散剤、流動変性剤、消泡剤、染料、
滑剤、保水剤などの各種の助剤を用いることが出来る。

次ぎにキャスト塗被方法は塗膜を加熱した鏡面ドラムに
圧着して乾燥するため、従来の熱風ドライヤーの様に乾
燥する際に生じる乾燥収縮が起こらないばかりか、基紙
を抄紙した際に生じた乾燥歪が塗工工程で緩和され、そ
の侭の状態で鏡面ドラムに圧着されながら乾燥されるの
で浸水伸度は基紙より小さくなることを見い出した。

本発明者等が検討した結果では、キャスト塗被方法でイ
ンクジェット記録用紙を製造すると、横方向の浸水伸度
は基紙より２０〜３０％小さくなり、記録時の寸法安定
性の向上が見られた。之に対し、従来の方法である熱風
ドライヤーを用いてインクジェット用記録紙を製造する
と、横方向の浸水伸度は基紙より２０〜３０％大きくな
り、記録時の寸法安定性が低下することを認めた。即ち
同じ基紙を用いてもキャスト塗被方法で得たものと、従
来の方法で得たものとでは横方向の浸水伸度は４０〜６
０％も差があり、インクジェット記録時における寸法変
化の違いが非常に大きいことが認められた。

多色のインクジェット記録用塗被紙では濃色の画像部は
冬日のインクが付着することにより伸縮し、非画像部は
変化が無いため全体的にはシワや波打ちなどの変形が生
じ易い。この様な記録時の変形を実用上許容出来る範囲
に迄小さくするには、インクジェット記録用塗被紙の横
方向の浸水伸度を少なくとも２％以下、好ましくは１．
５％以下にする必要がある。

しかしながら従来の塗被及び乾燥の方法で製造すると、
インクジェット記録用塗被紙の横方向の浸水伸度は基紙
より２０〜３０％大きくなるため、インフジエラｉ・記
録用塗被紙の横方向の浸水伸度２％以下好ましくは１．
５％以下の条件を満足させるためには、基紙の横方向の
浸水伸度が１．６％以下好ましくは１．２％以下のもの
が要求される。だが、横方向の浸水伸度１．６％以下の
ものは限定され、特に１．２％以下のものはヤンキード
ライヤーで乾燥された片艶紙以外には非常に少ないのが
実情である。

之に対しキャスト塗被方法で製造すると、インクジェッ
ト記録用塗被紙の横方向の浸水伸度は基紙より２０〜３
０％小さくなるため、インクジェット記録用塗被紙の横
方向の浸水伸度２％以下、好ましくは１．５％以下を満
たすためには、ＭＷｌの浸水伸度は２．７％以下、好ま
しくは２％以下でよいので、通常の紙の多くが使用可能
となる。

特に基紙としてヤンキーマシンで抄造した片艶紙を用い
ると寸法安定化効果が極めて顕著に現われる。このこと
ば片艶紙自体がヤンキードライヤーに密着された状態で
乾燥された紙で寸法安定性が高いことが一つの理由であ
る。但し、この様な片艶紙であっても通常の塗被及び乾
燥を行なうと寸法安定性は劣化して了う。

［実施例及び効果］ 以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが
、本発明は之等の実施例によって限定されるものではな
い。また実施例中で部とあるは総べて重量品を示す。

実施例中の測定は次の様にして行なった。

１）浸水伸度： Ｊ、　ＴＡＰＰＩ紙パルプ試験方法Ｎｏ、　２７のＡ法
に準じて行なった。但し、紙の横方向のみ測定し、浸漬
時間は１時間とした。

２）多色記録時の変形ニ ジＡ７−プカラーイメージプリンターＴｏ−７００で黄
、マゼンタ、シアン、黒の４色をベタ印画し、その時の
記録紙にシワ、波打ち、凹凸などの変形を目視評価した
。

３）平滑度： ＪＩＳ　Ｐ８１１９に準じてベック平滑度試験器で測定
した。

４）光沢度： ＪＩＳ　Ｐ８１４２に準じて１５度鏡面光沢度を測定し
た。

５）ドツトの形状： シャープカラーイメージプリンター１０−７００で印画
した黒ドツトの形状を実体顕微鏡で観察し、ドツト周辺
が円形でシャープなものを○、不整いて滲みが大きなも
のを×と評価した。

６）インク乾燥性： シャープカラーイメージプリンターＴｏ−７００でテス
トパターンを記録する際、用紙押えローラーを印画部分
にセットし、記録直後に早送りしてローラーによる汚れ
の度合を目視評価した。

実施例１ 坪ｆｆ１６５ｇ／ｍ２．横方向の浸水伸度２．４％の市
販上Ｎ紙に顔料としてカオリン（Ｅｎｇｅｌｔ＋ａｒｄ
　Ｍ　＆　Ｃ社製。

商品名、　ＵＷ−９０１５０部、軽質炭酸カルシウム（
輿多摩工業社製、商品名、タマパール１２１）　２５部
。

無定形シリカ（日本シリカ社製、商品名、ニップシール
ＬＰ）　２５部と、接着剤として、スチレンブタジェン
系ラテックス（住友ノーガタック社製、商品名、　５Ｎ
３０７＞　８部、カゼインにュージーランド製、商品名
、ラクチツクカゼイン）８部、＠型剤としてステアリン
酸カルシウム（サンノブコ社製。

商品名、ノブコート０１０４１２部を主成分とする固形
分濃度４５％の塗被液をロールコータ−で固形分換算で
１７ｇ／＋ｕ２塗被し１次ぎに塗膜を蟻酸亜鉛２％水溶
液で凝固処理を行ない、塗膜が湿潤状態にある間に１０
０℃に加熱した鏡面ドラムに圧着して乾燥し、インクジ
ェット記録用キャスト塗被紙を得た。

結果は表に示すが、得られた記録紙は横方向の浸水伸度
が１．７％で、多色記録を行なっても実用上問題となる
様なシワ、波打ち、凹凸などの変形は起こらなかった。

また得られた記録紙は平滑度が１０００秒と高く、ドツ
トの形状は円形で、ドツト周辺は♂みが無くシャープで
あった。更にインク吸収が速いためインク乾燥性が良い
など優れたインクジェット記録用紙特性を有していた。

比較例１ 実施例１と同じ上質紙及び塗被液を用い、ロールコータ
−によって固形分換算で１７ｇ／ｍ２を塗被後、熱風ド
ライヤーで乾燥してインクジェット記録用塗被紙を得た
。

結果は実施例１と対比して表に示すが、得られた記録紙
は浸水伸度が３，０％でインクジェットプリンターで多
色記録を行なうとシワや凹凸などの変形が大きかった。

平滑度が４０秒と低く、ドツト周辺はシャープでなかっ
た。また平滑性、光沢が低いため美観が劣っていた。

比較例２ 比較例１のインクジェット記録用塗被紙の平滑性、光沢
及びドツトの形状を改善するため、スーパーキャレンダ
ー処理を行なって比較例２のインクジェット記録用塗被
紙を作製した。

得られた記録紙は平滑性、光沢が高められたため、ドツ
トの形状及び美観は向上したが、寸法安定性は改善され
ていないので多色記録を行なうとシワや凹凸などの変形
が大きかった。またスーパーキャレンダー処理によって
塗被紙の多孔構造が潰されたためインキ吸収速度が低下
しインキ乾燥性の遅いものとなって了った。

実施例２ 坪量７０ｒｔ／　ｍ２．横方向の浸水伸度１．８％の塗
被紙用原紙に実施例１と同じ塗被液を用い、ロールコー
タ−で固形分換算で１７ｇ／ｍ２を塗被後、塗膜を蟻酸
亜鉛水溶液で凝固させ、更に１００℃に加熱した鏡面ド
ラムに圧着してインクジェット記録用キャス［・塗被紙
を得た。

結果を表に示すが、得られた記録紙は浸水伸度が１．３
％で、多色記録を行なっても寸法安定性が良く、シワや
凹凸などの変形は起こらなかった。

また実施例１と同様、平滑性、光沢が高く、美観に優れ
、ドツトの形状、インク乾燥性が良いなど優れたインフ
ジエラ！・記録紙用特性を有していた。

比較例３ 実施例２と同じ塗被紙用原紙及び塗被液を用い、ロール
コータ−で固形分換算で１７ｇ／ｍ２を塗被後、熱風ド
ライヤーで乾燥してインクジェット記録用塗被紙を得た
。

結果を表に示すが、得られた記録紙は浸水伸度が２．３
％で、多色記録を行なうとシワや凹凸などの変形が生じ
た。また比較例１と同様で、平滑性。

光沢が低いため美観及びドツト形状が劣っていた。

比較例４ 比較例３の記録紙をスーパーキャレンダーを処理して比
較例４のインフジエラＩ・記録用塗被紙を作製した。

結果を表に示すが、平滑性、光沢が向上しドツト形状も
良化されたが、インク乾燥性の低下を招いた。また多色
記録を行なうとシワや凹凸が発生した。

実施例３ 坪ｆｉ１７２ｇ／　ｍ２．横方向の浸水伸度１．１％の
市販片艶紙を使用した以外は実施例１と同様にしてイン
クジエツト記録用キャスト塗被紙を作成した。

結果を表に示すが、得られた記録紙は横方向の浸水伸度
が０．８％で、多色記録を行なっても寸法安定性が非常
に良好なためシワや凹凸などの変形は全く見られなかっ
た。また平滑性、光沢が高く。

ドツト形状及及びインク乾燥性が良好であった。

比較例５ 基紙として実施例３と同じ市販片艶紙を使用した以外は
比較例１と同様にしてインクジェット記録用塗被紙を作
成した。

結果を表に示すが、得られた記録紙は横方向の浸水伸度
が１．６％で多色記録時の寸法安定性は実施例３に比べ
ると見劣りするが実用上は許容できる範囲であった。し
かしながら、平滑性、光沢が低く、ドツト周辺がシャー
プでないなど高画質用には難点があった。

実施例４ 坪５ｔ７０Ｕ／ｍ２、横方向の浸水伸度１．８％の塗被
紙川原紙に、顔料として、カオリン（Ｅｎｇｅｌｈａｒ
ｄ　Ｍ　＆Ｃ社製、商品名ｕｗ−９０１５０部、無定形
シリカ（コツランケミカル社製、商品名ゼオシール１０
００Ｖ）５０部、接着剤として、スチレンブタジェン系
ラテックス（住友ノーガタック社製、商品名５Ｎ３０７
）　１０部、カゼインにュージーランド製、商品名うク
チツクカゼイン）１０部、離型剤としてステアリン酸カ
ルシウム（サンノブコ社製、商品名ノブコートＣ１０４
）　２部を主成分とする固形分濃度４０％の塗被液をロ
ールコータ−で固形分換算で１８ｇ／ｍ２塗被し９次ぎ
に蟻酸亜鉛２％水溶液で凝固させた後。

１００℃に加熱した鏡面ドラムに圧着して乾燥し。

インクジェット記録用キャスト塗被紙を得た。

結果を表に示すが、得られた記録紙は横方向の浸水伸度
が１．４％で多色記録を行なっても寸法安定性が良く、
シワや凹凸などの変形は起こらなかった。平滑度は８０
０秒と高く、ドツト形状は円形でドツト周辺はシャープ
であった。またインク吸収が速いためインク乾燥性が良
いなど優れたインクジェット記録月極特性を有していた
。

実施例５ 坪は７０ｇ／ｍ２、横方向の浸水伸度１．８％の塗被紙
用原紙に、顔料として、カオリン（Ｅｎｇｅｌｈａｒｄ
　Ｍ　＆Ｃ社製、商品名ＵＷ−９０）２５部、無定形シ
リカ（日本シリカ社製、商品名ニップシールＬＰ）　７
５部。

接着剤としてスチレンブタジェン系ラテックス（住友ノ
ーガタック社製、商品名５Ｎ３０７）　１２部、カゼイ
ンにュージーランド製、商品名うクチツクカゼイン）１
２部、離型剤としてステアリン酸カルシウム（サンノブ
コ社製、商品名ノブコー１−０１０４）２部を主成分と
する固形分濃度３６％の塗被液をロールコータ−で固形
分換算で２０ｇ／ｍ２を塗被し１次ぎにＩ！！酸亜鉛亜
鉛２％水溶液膜を凝固させた後。

直ちに１００℃に加熱した鏡面ドラムに圧着して乾燥さ
せて、インクジェット記録用キャスト塗被紙を得た。

結果を表に示すが、得られた記録紙は横方向の浸水伸度
が１．４％で多色記録を行なっても寸法安定性が良く、
シワや凹凸などの変形は起こらなかった。平滑性、光沢
実施例２．４より低いが、ドツトの形状は高画質用でも
実用上問題ないレベルであった。インク乾燥性は実施例
２，４より更に良好であった。

比較例６ 実施例５と同じ塗被用原紙及び塗被液を用い、ロールコ
ータ−で固形分換算で１２ｇ／ｍ２を塗被後。

塗膜を蟻酸亜鉛２％で水溶液で凝固させ、直ちに鏡面ド
ラムに圧着し乾燥させてインクジェット記録用キャスト
塗被紙を得た。

結果を表に示すが、得られた記録紙は多色記録時の寸法
安定性及びインキ乾燥性は実用上問題ないレベルであっ
たが、平滑度が２００秒でドツト周辺は若干不整いとな
り高画質用には難点があった。

以下余白

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　顔料成分１００部のうち無定形シリカ２０部以上を
   含む塗被層が設けられていることを特徴と、するキャス
   トコート紙より成るインクジェット記録用紙。 ２　キャストコート紙が平滑度３００秒以上で、横方向
   の浸水伸度が２．０％以下である特許請求の範囲第１項
   記載のインクジェット記録用紙。 ３　基紙がヤンキーマシンで抄造された片艶紙である特
   許請求の範囲第１項記載のインクジェット記録用紙。