JPS63265680A - 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 本発明はインクジェット記録用紙、さらに詳しくは、特
に高速多色フルカラー記録に好適な、紙面上に記録され
る画像や文字を構成するドツトのインク濃度が高く、か
つインク中に含有する染料の色再現性やインク吸収性が
、優れた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 近年、インクジェット記録方式に関する技術開発が積極
的になされており、特に単色記録、二色記録などと共に
、情報端末装置における多色フルカラー記録の技術開発
が盛んに行われている。

このインクジェット記録方式は、周知のようにその印刷
方式が記録用ノズルとインクジェット記録用紙（以下、
ＩＪ用紙とする）とが直接に接触することのない、いわ
ゆるノンインパクト記録方式であることから、この記録
方式に用いる用紙としては、一般に安価な低光沢度（１
５％未満）の紙が使用されている。また、該インクジェ
ット記録方式に用いられるインクとしては、一般に、印
刷性や色彩性、あるいは噴射ノズルの閉塞防止などを考
慮して、直接染料や酸性染料などを含有する水性インク
が用いられている。

このようなインクジェット記録方式に用いられる工Ｊ用
紙については、これまで低サイズ度の原紙に塗工紙調造
用の塗料を塗工して成る記録用紙（特開昭５２−５３０
１２号公報）、特定の透気度とインクの吸収時間を有す
るＩＪ用紙（％開昭５２−７４３４０号公報）、顔料、
接着剤、その他の添加剤から成る塗工層を有する工Ｊ用
紙（特開昭５５−１４４１７２号公報）、合成シリカを
主体とする無機質微粉末及び水溶性高分子接着剤から成
る被覆層を有する工Ｊ用紙（特開昭５７−１０７８７８
号公報）などが提案されている。

しかしながら、これらは、いずれも、基紙の表面に設け
られる塗工層のインク吸収性の改良を目的としたもので
あって、表面特性、特に光沢度の改善についてはほとん
ど検討されていない。これは、例えば１５％以上の光沢
度を有するＩ、ｒ用紙を得るために、スーパーカレンダ
ー処理などを行って紙面の平滑性を高めると１紙面が著
しくち密になシ、その結果インクの吸収を妨げるため、
かえって紙の記録性の劣化をもたらすし、また、紙面の
平滑度とインク吸収性とのバランスヲトるために、軽度
のカレンダー処理を行うと、高速印刷時の紙送９０−ル
上に紙粉が付着する現象が生じ。

ついにはノズルが閉塞するなど、実用上好ましくない事
態を招来するためである。

また、光沢度を重視Ｌ７、強光沢のキャストコート紙に
樹脂を塗布してインク吸収性を改良することも試みられ
ているが（％開昭６１−１８９９８５号公報）、このも
のは、高速印刷時のインク吸収性が遅く、ドツト形状が
くずれやすいという欠点がある。さらに、填料の種類を
選択して色再現性を向上させることが、市販の工Ｊ用紙
については試みられているが、画質や解像性の向上に関
して満足しうる結果は得られていない。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、従来の工Ｊ用紙が有する欠点を克服し、イン
ク吸収性が良好で、紙面−ヒに記録される画像や文字を
構成するドツトのインク濃度が高く。

かつ発色性や高速印刷適性に優れ、また１５％以上の光
沢度を有する写真印画紙の視感的イメージに匹敵する画
像を与えることができる高性能を有する工Ｊ用紙を提供
することを目的としてなされ友ものである。

問題点を解決するための手段 本発明者らは、優れた特性を有する高性能工Ｊ用紙を開
発するために鋭意研究を重ねた結果、基紙の表面に、シ
リカを含む顔料とバインダーを主成分とする塗工層をキ
ャスト法により設けたものが、前記目的に適合しうろこ
とを見い出し、この知見に基づいて本発明を完成するに
至った。

すなわち、本発明は、基紙の表面に、キャスト法により
シリカを含む顔料とバインダーを主成分とする塗工層を
設けたことを特徴とする工Ｊ用紙を提供するものである
。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の工Ｊ用紙に用いらｎる基紙としては。

一般に任意のフリーネスに叩解したＮＢＫＰ、ＮＢＳＰ
、ＬＢＫＰ、　ＬＢＳＰ　　などの漂白化学パルプに、
製紙のステキストサイズ度調整のｔめに、必要に応じて
ＧＰ　−？　ＴＭＰなどの機械パルプ、ＣＧＦなどの半
機械パルプを添加し、さらに紙力増強剤、サイズ剤、定
着剤、無機填料、有機填料、染料、その他一般の抄紙工
程で使用される薬品などを添加して、公知の方法に従っ
て抄造したもの、あるいはこれにさらに紙力増強剤、サ
イズ剤などを外添したものが挙げらｎるが、基紙自体の
組成については特に限定さｎるものではない。

前記紙力増強剤としては、例えばデンプン、ポリアクリ
ルアミド又はその誘導体、メラミンホルムアルデヒド樹
脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂などが、サイズ剤として
は１例えばロジン、石油樹脂系、合成樹脂系、アルキル
ケテンダイマーなどが、定着剤としては１例えば硫酸ば
ん土などが、無機填料としては１例えばタルク、クレー
、重質又は軽質炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、
酸化チタンなどが、有機填料としては、例えばプラスチ
ックピグメントや尿素ホルムアルデヒド樹脂などが用い
られる。

本発明の工Ｊ用紙における塗工層は、シリカを含む顔料
とバインダーを主成分とするものであり。

該シリカとしては、二酸化ケイ素を主成分とする合成沈
降性７リカ系顔料、例えば微細な合成無定形シリカや合
成アルミナケイ酸ナトリウムなどが挙げられる。このシ
リカの平均粒子径は４・５μｍ以下が望ましい。ここで
いうシリカの平均粒子径は二次凝集粒子径であり１例え
ばコールタ−カウンター粒度分布測定器によって測定可
能である。

全顔料中に含まれるシリカの言置は、インク吸収性及び
窪工液の粘度の点から、好ましくは１０〜９０重量％、
さらに好ましくは１５〜８５重量％の範囲で選ばｎる。

また、その他の顔料としては、従来紙塗工用顔料として
慣用さｎているもの１例えばカオリンクレー、焼成りレ
ー、デラミクレー、重質炭酸カルシウム、沈降性炭酸カ
ルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、サ
テンホワイト、タルク、二酸化チタン、硫酸バリウムな
どの鉱物性顔料、プラスチックピグメントなどのＭ機顔
料などを用いることができる。これらの顔料は１種用い
てもよいし、２′種以上を組み合わせて用いてもよい。

特に、六角板状の結晶で、粒子径２μｍ以下のものを８
５重量％以上含有するカオリンクレーは、解像度がよく
、横方向へのインクの拡散を抑制するので好適である。

また、炭酸カルシウムを用いる場合は１粒子径が０．１
〜３μｍ、特に０．１−１μｍの範囲のものが好ましい
。

該塗工層に用いられるバインダーとしては、例えばカゼ
イン、ゼラチン、酸化デンプン、変性デンプン、ポリビ
ニルアルコール、クアーガムノヨうなガム類、アルギン
酸ナトリウム、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、その他の水溶性セルロース誘導体
、カルボキシル変性共役ジエン系共重合体ラテックス、
アクリル酸エステルやメタクリル酸エステルの重合体又
は共重合体など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などのビニル系重合体ラテック
ス、あるいはカルボキシル基などの官能基含有単量体に
より変性１−たアルカリ溶解性又はアルカリ膨潤性の共
重合体ラテックスなどを挙げることができ、これらはそ
扛ぞれ単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて
用いてもよい。

前記のカルボキシル変性共役ジエン系共重合体ラテック
スは、共役ジオレフィン系単量体、不飽和カルボン酸単
量体及びエチレン性二重結合を有する不飽和単量体を共
重合して得らｆ″ＬｆｃＬｆｃラテツクス共役ジオレフ
ィン系単量体としては、例えばブタジェン、インプレン
、クロロプレンなどが挙げられるが、これらの中で特に
ブタジェンが好ましい。不飽和カルボン酸単量体として
は、例えばアクリル酸、マンイン酸、メタクリル酸、イ
タコン酸、フマル酸など挙げられ、とｎらｌｊ１種用い
てもよいし、２種以上を併用してもよい。

エチレン性二重結合を有する不飽和単量体としては１例
えばスチレンなどの芳香族ビニル単量体、アクリル酸メ
チル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル
酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリ
ル散エテル、アクリル酸２−ヒドロキシエチルなどの不
飽和カルボン酸エステル系単量体、アクリロニトリル、
メタクリロニトリルなどのニトリル系単量体、塩化ビニ
ル、酢酸ビニルなどのビニル系単量体、ナクリルアミド
、メタクリルアミド、グリシジルメタクリルアミド、Ｎ
−メチロールアクリルアミドなどの不飽和カルボン酸ア
ミド系単量体などが挙げらｎる、これらは１種用いても
よいし、２種以上を併用してもよい。

前記バインダーは１紙粉落らが少なく、かつ良好なイン
ク吸収性を有する塗工層を与えるためには、顔料１００
重敬部に対して、１０〜３０重音部の割合で用いること
が好ましい。

塗工層を設けるのに用いる塗工液には、前記の顔料及び
バインダー以外に、従来塗工液組成物に慣用さｎている
各種添加剤、例えば尿素樹脂、メラミン樹脂、グリオキ
ザールなどの耐水化剤、ピロリン酸ナトリウム、ヘキサ
メタリン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウムなど
の顔料分散剤、あるいは消泡剤、離型剤、防腐剤、殺菌
剤、螢光染料、着色顔料などを必要に応じて添加するこ
とができる。

該塗工液はケディーミル、ホモミキサーなどの公知の装
置を用いて調製することができるし、またこの塗工液を
基紙へ塗工する方法としては、通常の方法、例えばエア
ーナイフ塗工、ブレード塗工、ロール塗工、サイズプレ
ス塗工、パー塗工などの方法を用いることができる。

本発明においては、このようにして、塗工液を基紙表面
に塗工したのち、キャスト法によって仕上げ、所望の塗
工層を設ける。塗工量は、乾燥重量で８〜４０ｆ／−の
範囲が好ましい。該キャスト法としては、例えば鏡面ヲ
有する加熱仕上面に、湿潤塗工層を圧着して光沢仕上げ
を行うウェットキャスト法、湿潤塗工層をいったん乾燥
したのち、再湿潤により可塑化して鏡面を有する加熱仕
上げ面に圧着するりウェットキャスト法、湿潤塗工層を
ゲル状態にして鏡面を有する加熱仕上げ面に圧着するゲ
ル化キャスト法などを用いることができる。

発明の効果 本発明の工Ｊ用紙は、インク吸収性が良好で、紙面上に
記録さｎる画像や文字を構成するドツトのインク濃度が
高く、かつ発色性や高速印刷適性がよい上に、写真印画
紙の視覚的イメージに匹敵する画像を与えうるなど、極
めて優れた性能を有するものであり、特に高速多色フル
カラー記録に好適に用いられる。

本発明のＩＪ用紙の良好なインクジェット記録特性の発
現機構については、必ずしも明確ではないが、一般のコ
ート紙などにおいては、乾燥が紙の両面から行われるの
に対し、該Ｉ、Ｔ用紙においては、キャスト法で塗工層
を設けているため、湿潤塗工層表面が加熱ドラム面に接
し乾燥さｎるので、塗工層の水分がすべて紙層中を通過
して紙の裏面に抜けることによって、豊富な微細毛細管
が形成さｎ、その結果インク吸収性が著しく同一ヒし、
さらに、インク成分の染料に対して成層性の強いシリカ
顔料の存在が、インク濃度を高めるものと推測さｎる。

実施例 次に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが本発
明はとｎらの例によってなんら限定さｎるものではない
。

なお、塗工紙の物性及びインクジェット記録適性は１次
の方法に従って求めた。

（１）　　塗工紙の物性 （１）　　白紙光沢 村上色彩■光沢度計（ＧＭ−２６０）を使用。７５１−
７５°鏡面光沢度測定。。

（２）　　平滑度 理学機器■スムースタ一式平滑度計を使用。

測定開始から１０秒後の水銀柱の目盛りを読む。

（３）透気度 理学機器■スムースタ一式透気度計を使用。

測定開始から１０秒後の水銀柱の目盛りを読む。

（ｎ）　　インクジェット記録適性 （１）　　印字ドツト形状 カラープリンターで各２５点ドツト印字したものを実体
顕微鏡で観察し、はぼ円形をＯ１多少くずれたものをΔ
、不定形を×とした。

（２）印字ドツト濃度 カラープリンターで各１０点ドツト印字したものについ
て、ミクロフォトメーター（ユニオン社製）で濃度を測
定し、平均値を示す。

（３）インクの吸収性 重ね記録したときのインクの流れ出しの程度を示す。プ
リンター〇ベタ印刷部を紙押さえロールに接触させるよ
うにし、フィード時（０，６秒後）の乾燥を汚れ具合い
でみる。汚れないものを○、少し汚ｎるものを６１紙上
で色のにとりがあるものをＸとした。

（４）紙粉 塗工面と塗工面をこす９合わせ、紙粉の発生を見る。全
く出ないもの◎、問題のないものをＯ１僅かに出るもの
Δ、出るもの×とした。

前記インクジェット記録適性の測定において用い友カラ
ープリンターは、シャープ製インクジェットカラーイメ
ージプリンターエＱ　−７００を使用し、またインクは
シャープ製インクジェット用カラーインキ（シアン、イ
エロー、マゼンタ、ブラックの４色）を用いた。

製造例　基紙の製造 フリーネス３７０−のＬＢＫＰ　８０重量部属−びフリ
ーネス４４０−のＮＢＫＰ　２０重量部から成る原料パ
ルプに、クレー５重量部を添加し、長網マシンで常法に
従って抄紙したのち、酸化デンプン〔王子コーンスター
チ■Ｍ、王子エースＢ〕／スチレン−アクリル系共重合
体〔星光化学■製、パールガムＣ８〕重渚比９９／ｌで
サイズプレスを行い、基紙を作製した。この紙の坪量は
６０　ｆ　／　ｍ’、ステキストサイズ度は５秒であっ
た。

実施例１〜３ 平均粒子径０．０３μｍの合成無定形シリカ〔日本シリ
カニ業■製、ニップシールＥ１５０．Ｔ］とカオリンク
レー（ＫＭＣ社製、ＵＷ−９０）の混合顔料１００重量
部、ポリアクリル酸ナトリウム０．５重量部を、コーレ
ス分散機を用いて水に分散し、濃度５００重量部スラリ
ーを作成した。このスラリーに、バインダーとしてアン
モニアで溶解した濃度１５５重量部カゼインにュージラ
ンド製）水溶液１２重量部及びスチレン−ブタジェン共
重合体ラテックス〔旭化成工業■製、ＤＬ−６３６）　
１２重量部を加え、さらに水を加えて濃度３５５重量部
塗工液を調製した。

この塗工液を用いて、前記基紙にワイヤーバーを用い２
３ｔ／−塗布し、ただちに表面温度９０℃の鏡面仕上げ
の熱盤へ塗工面を当て、ロールで押し付けた。塗工層の
乾燥と共に、塗工紙は熱盤から剥離し、これを恒温恒湿
室（２３℃、湿度６５％）中に２４時間放置して、測定
用塗工紙試料を得た。このものの評価結果を第１表に示
す。

実施例４ 平均粒子径０．０３μｍの合成無定形シリカ〔日本シリ
カニ業■製、ニップシールＥ１５０Ｊ３８０重電部とカ
オリンクレー（ＥＭＣ社製、　ＵＮ−９０）　２０重量
部、ポリアクリル酸ナトリウム０．５重量部を、　　　
□コーレス分散機を用いて水に分散し、濃度５０重Ｗｋ
ｑｂのスラリーを作成した。このスラリーに、バインダ
ーとしてアンモニアで溶解した濃度１５重逢チのカゼイ
ン（二二−ジランド製）水溶液１２重量部及びスチレン
−ブタジェン共重合体ラテックス〔旭化成工業■製、　
ＤＬ−６３６］　１２重量部を加え、さらに水を加えて
濃度３５５重量部塗工液を調製した。

この塗工液を用いて、前記基紙にワイヤーパーを用い８
９／ｄ塗布し、ただちに表面温度９０℃の鏡面仕上げの
熱板へ塗工面を当てロールで押し付け、以下、実施例１
と同様にして測定用塗工紙試料を得た。評価結果を実施
例１と共に第２表に示す。

比較例１ 平均粒子径６．０３μｍの合成無定形シリカ〔日本シリ
カニ業髪糺ニップシールＥ　１５０−１８０重着部とカ
オリンクレー（ＫＭＣ社製、ＵＷ−９０）　２０重量部
、ポリアクリル酸ナトリウム０．５重着部をコーレス分
散機を用いて水に分散し、濃度５０重徽チのスラリーを
作成した。このスラリーに、バインダーとしてポリビニ
ルアルコール［クラレ■製、　ＰＶＡ１１７］　１３重
置部を添加し、さらに水を加えて濃度２００重量部塗工
液を調製した。

この塗工液を用いて、前記基紙にワイヤーバーを用い１
５　？　／　ｍ”塗布し、と扛をただちに熱風乾燥機に
入れ、１５０℃で３０秒間乾燥を行ったのち、５０℃、
８０　ＫＰ　７　ｃｍで２回スーパーカレンダー掛けを
した。次いで、恒温恒湿室（２３℃、湿度６５％）中に
２４時間放置し、測定用塗工紙試料を得た。評価結果を
第３表に示す。

比較例２ ケン化度７１．５〜７５モルチのポリビニルアルコール
〔日本合成化学■製、ＫＰ−０８３６重量係、イソブチ
レン−無水マレイン、酸共重合体〔クラレイソプレンケ
ミカル■製、イソパン−１０４］　１．５重量係、イン
プロビルアルコール３０重量％を含有する塗工液を常法
に従い調製した。この塗工液をワイヤーバーで市販キャ
ストコート紙〔北越那紙■製、マリエスト〕に、塗工量
３９／ｄで塗布したのち、これを恒温恒湿室（２３℃、
湿度６５％）中に２４時間放置して測定用塗工紙試料を
得た。評価結果を＠３表に示す。

比較例３ シリカ（富士デヴイソン化学社製、サイロイド４０４　
）　９８１龜部、ベントナイト２重量部、バインダーと
してポリビニルアルコール〔クラレ■製ＰＶＡ　１１７
　］　２５重１部及びスチレン−ブタジェン共重合体ラ
テックス〔旭化成工業■製、　ＤＬ−６３６５重量部を
、水８００重量部に常法に従って混合して塗工液を調製
した。

この塗工液を、一般上質紙（サイズ度：３５ｓ坪量６５
ｆ／ｒｒ／）にブレードコーター塗工により１５　ｔ／
ｄ塗工し、常法により乾燥したのち、これを恒温恒湿室
（２３℃、湿度６５％）中に２４時間放置し、測定用塗
工紙試料を得た。評価結果を第３表に示す。

比較例４ 市販ＩＪ用紙〔シャープ■製、工０−７００専用インク
ジェット用紙〕を恒温恒湿室（２３℃、湿度６５％）中
に２４時間放置し、測定用試料とした。

評価結果を＠３表に示す。

〕

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　基紙の表面に、キャスト法によりシリカを含む顔料
   とバインダーを主成分とする塗工層を設けたことを特徴
   とするインクジェット記録用紙。 ２　シリカが二酸化ケイ素を主成分とする合成沈降性シ
   リカ系顔料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。