JPS63144078A - 記録紙の製造方法 - 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、記録紙の製造方法に関するものであり、特に
水性インクの吸収性と画像の解像度及びインク中の色材
の発色性に優れ、特にインクジェット用として有用な記
録紙の製造方法に関するものである。

（従来の技術） 従来、インクジェット用の記録紙としては、（１）バル
ブ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５５−１１８２９号及び特開昭５
９−３８０８７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（＋）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こんでしまうため、インク
中の色材の発色性が悪く、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等の欠点があった。

記録紙（３）においては、インク吸収性、解像度及びド
ツトの形状が良くても発色性が不十分であったり、基紙
が吸水性であるため塗工層が均一に形成されず、インク
吸収性、解像度、ドツトの形状、色材の発色性等のイン
クジェット記録特性　　゛が、部分的にバラツキを生ず
る等の問題があった。

しかし、これらの記録紙に関し、製造条件の面から検討
を加えたものはあまり知られておらず、製造条件とイン
クジェット記録特性の関係については、殆ど知られてい
ないのが現状である。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、前記の記録紙（３）に属する記録紙の製造方
法に関し、従来開示されているような定常状態における
記録紙の特性の表現からだけではインク吸収性、解像度
、インク中の色材の発色性等のインクジェット記録特性
をバランスよく且つ均一に併せ有する記録紙を製造する
ことは困難である等の知見により成されたものである。

従って、本発明は、前記の様なインクジェット適性を有
する改良された記録紙、特にインクジェット用記録紙を
安定して製造するための製造方法を提供することを目的
とするものである。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的は、以下の本発明によって達成される。

すなわち、本発明は、ＪＩＳ　Ｐ８１２２によるステキ
ヒトサイズ度が０〜１５秒の基紙に、填料含有水系塗工
液を塗布する記録紙の製造方法において。

前記基紙の厚みが５０〜２５０μｍであり、且つ前記水
系塗工液の粘度が６０〜２００　ｃｐｓであることを特
徴とする記録紙の製造方法である。

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秒とは、坪量６５ｇ／ｒｒｌ’基準で測定
されたもので、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〜ｌ
θ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、土泥基
紙の厚みも重要な因子である。すなわち、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
必要であり、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、ヘッドの目詰り等の原因となったり、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、厚みが上記範囲を越えると、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
ての伸開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くすることはカ
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、厚みが５０〜２
５０μｍの基紙を採用することによって解決される。

本発明で使用する上記の基紙を構成する繊維状物質は、
ＬＢにＰ及びＮＢにＰに代表される木材バルブを主体と
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、主として填料と水系の
バインダーとからなる。填料としては、親水性で且つＪ
ＩＳＫ５１０１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、合成及び天然ゼオライト、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、ホワイトカー
ボン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、クレー、カオリ
ン、タルク、酸化チタン、サチンホワイト等が挙げられ
るが、このなかでも、ＪＩＳＫ５１０１による吸油量が
８０〜３００ｍ１／１００ｇのものが好適であり、更に
好適には１５０〜２５０ｍＩＬ７１００ｇのものである
。

尚、上記の填料は、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
合物でもよく、このような吸油量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ＪＩＳＫ５１０１による吸油量が８０ｍｌ１／１
００ｇ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。また、３００ｍＩｔ７１００ｇを
越えると、同量のバインダー量では粉落ちが生じ、粒落
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、ヒドロキシエチ
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。

以上のような組成からなる水系塗工液を任意の粘度で低
サイズ度の基紙に塗布しようとすると、水系塗工液の基
紙に対する浸み込み具合により、所望のインクジェット
記録特性が出なかったり、インクジェット記録特性が不
均一になったりして、安定した記録紙が得難い。

そこで、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６０〜２
００　ｃｐｓ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／ｗｉ
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。

一方、２００　ｃｐｓ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、一般的には填料とバインダーの使用比率が約
２０／１〜１／３（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。

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ＪＩＳＫ５１０１
による吸油量が８０〜３００ｍＩＬ／１０Ｇｇ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
工液のようなチキソトロピック粘性を示すことが多い。

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
定塗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６０〜２００　ｍ　／＋ｓｉｎ
、が好適であり、塗工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、本発明に適したコーターとし
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、乾燥時の塗工層の厚みが
、２〜１５μｍとなる量が好適であり、２μｍより薄い
と塗工層として機能しなくなる。

すなわち、塗工量が２μｍ未満の場合、記録紙表面に衝
突したインクは繊維に沿ワて滲み、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。

一方、塗工量が１５μｍ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くなり、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、また粉落ち等の問題が発生してくる。

本発明の製造方法において、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
面平滑化を行なってもよい。

（作用・効果） 本発明方法の記録紙は、インク吸収能の高い填料を記録
紙表層に多量に含有しているので、インク滴が填料に捕
捉及び吸収される確率が高く、その為にインクの滲み及
び拡散が抑制され、その結果ドツト形状が改良されて、
優れたインク吸収性、解像度、発色性、発色濃度等を示
す。

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、滲み出し現象がなく、色彩発色性の優れた記録画
像が得られる。

更に本発明方法による記録紙はその塗工層が比較的薄く
ても、インク吸収性や発色性等の、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で、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。

次に実施例及び比較例を挙げて本発明ををより具体的に
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 基紙として、サイズ度０秒及び厚み１１０μｍの手抄シ
ートに、粘度１９０ｃｐｓの下記組成の水系塗工液をバ
ーコーターで１００ｍ／ｆｆ１ｉｎ、の速度で、乾燥塗
工量が８ｇ／ｎｆどなるように塗工し、１２０℃５分間
の条件で乾燥して本発明の記録紙を得た。

シリカ（サイロイド７２、吸油量２２０ｍＪＬ／１００
ｇ、富士デヴイソン化学製）　　１３．７５部ポリビニ
ルアルコール（ＰＶＡ−１１７、クラレ製）　　　　　
　　　　　　　　２．７５部水　　　　　　　　　　　
　　　　　　８３．５０部上記記録紙のインクジェット
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、Ｙ、Ｍ、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ない
、インク吸収性、解像度及び発色性について評価した。

Ｙ　　二ロー　　ン Ｃ，１，ダイレクトイエロー８６　　　　２部グリセリ
ン　　　　　　　　　　　　１０部ジエチレングリコー
ル　　　　　　　　２０部水　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　７０部Ｍ　ライン　　　ン Ｃ，１，アシッドレッド３５　　　　　２部グリセリン
　　　　　　　　　　　　１０部ジエチレングリコール
　　　　　　　　２０部水　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　７ｏ部Ｃシアン　　ンク Ｃ，１，ダイレクトブルー１９９　　　２部グリセリン
　　　　　　　　　　　　１０部ジエチレングリコール
　　　　　　　　２０部水　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　７０部ＢＫ　　−タ　　ンク Ｃ，１，フードブラック２　　　　　　　２部グリセリ
ン　　　　　　　　　　　　１０部ジエチレングリコー
ル　　　　　　　　２０部水　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　７０部訝廓Ｌ１法 （１）インク吸収性は、７％Ｍ、Ｃ，Ｂにの４色を重ね
て印字した場合、インクを良好に吸収したものをＯ、イ
ンクを吸収しきれずにインクがあふれ出したものを×、
ＯとＸの中位のものをΔとした。

（２）解像度は、Ｂに印字につき、２ドツト分の白抜き
ラインを印字し、きれいに白抜きになっているものをＯ
ｌつぶれたものを×、○とＸの中位のものをΔとした。

（３）発色性は、マクベス濃度計ＲＤ９１８により、Ｂ
にのベタ印字部の反射光学濃度を測定した。

（４）インク吸収容量は、Ｙ、Ｍ、Ｃの内、２色のイン
クを重ねたＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）及びＢｕ（ブ
ルー）の混色部にあけるコツクリング及び裏抜けの有無
により判断し、これらが発生しないものをＯｌそうでな
いものを×とした。

（５）粉落は、プリンター内での搬送時あるいは梱包形
態での保存時における粉落ちの両方の総合性能で判断し
た。

結果をまとめて後記第２表に示す。

実施例２〜５ 実施例１で調製した水系塗工液に水を加えて、下記第１
表に示した各粘度の水系塗工液を作成し、第１表に示し
た各厚みのサイズ度０秒の手抄シートに第１表に示した
塗工速度で実施例１と同様に塗工し、本発明による記録
紙を作成して、実施例１と同様にインクジェット適性の
評価を行なった。結果を後記第２表に示す。

γＪ１ 粘度　厚み　塗工速度　乾燥塗工量 ｃｓ　　　　　ｍ　　　ｍ　ＬＩＩｉｎ、　　　　　　
　ｍ２　　　　１５０　　９０　　　２０Ｇ　　　　１
０比較例１ 実施例１において、水系塗工液の組成を下記のようにし
て、粘度を５００　ｃｐｓとした他は実施例１と同様の
条件で塗工して比較用の記録紙を調製して、実施例１と
同様にしてインクジェット特性を評価した。結果を第２
表に示す。

１１撒皿蕪 サイロイド７２　　　　　　　　　　　　３部ＰＶＡ−
１１７１５部 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８２部
比較例２ 比較例１において、水系塗工液の粘度を４０ｃｐｓとし
且つ塗工速度を２０ｎ／ｌｌ１ｎ、とじたことを除き、
比較例１と同様に塗工して比較用の記録紙を調製し、実
施例１と同様にして評価した。結果を第２表に示す。

比較例３．４ 基紙の厚みを、２５μｍ（比較例３）及び４５０μｍ（
比較例４）としたことを除き、実施例１と同様に塗工し
て比較用の記録紙３及び４をＩｔ製し、実施例１と同様
にして評価した。結果を第２表に示す。

ＩｎｍＮＶＶＩ 実施例１　０　　０　１．１３　０　０　　無実施例２
　０　　０　１．１４　０　　０　　　無実施例３０　
　０　１．１０　０　　０　　　無実施例４０　　０　
１．０６　　Ｑ　　　Ｑ　　　無実施例５０　　０　１
．０２　０　　０　　　無比較例１　ｏ　　Δ　１．０
９　０　　０　　　有比較例２　△　　Δ　０．９６　
０　　０　　　無比較例３０　　Δ　１．０５　　ｘ　
　　Ｑ　　　無比較例４０　　０　１．１３　　Ｑ　　
　Ｘ　　　無Ｉ：インク吸収性　　■；解像度 ■：発色性　　　　　■：インク吸収容量Ｖ：粉落ち　
　　　　■；塗エムラ 特許出願人　　キャノン株式会社 ５循；゛

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＪＩＳＰ８１２２によるステキヒトサイズ度が０
   〜１５秒の基紙に、填料含有水系塗工液を塗布する記録
   紙の製造方法において、前記基紙の厚みが５０〜２５０
   μｍであり、且つ前記水系塗工液の粘度が６０〜２００
   ｃｐｓであることを特徴とする記録紙の製造方法。
2. （２）サイズ度が、１〜１０秒の範囲である特許請求の
   範囲第（１）項に記載の記録紙の製造方法。
3. （３）塗工液中の填料の６０重量％以上の填料のＪＩＳ
   Ｋ５１０１による吸油量が、８０〜３００ｍｌ／１００
   ｇの範囲である特許請求の範囲第（１）項に記載の記録
   紙の製造方法。
4. （４）塗工層の厚みが、２〜１５μｍの範囲である特許
   請求の範囲第（１）項に記載の記録紙の製造方法。
5. （５）塗工速度が、６０〜２００ｍ／ｍｉｎ．の範囲で
   ある特許請求の範囲第（１）項に記載の記録紙の製造方
   法。