JP2002011941A

JP2002011941A - インクジェット記録シート

Info

Publication number: JP2002011941A
Application number: JP2000198194A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Fujii; 博行藤井
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2002-01-15

Abstract

(57)【要約】【課題】インク吸収性が大きく、かつ発色性に優れたイ
ンクジェット記録シートが提供される。【解決手段】支持体の一面上に、セルロース粒子と結
着剤を含むセルロース層を有し、その上に無機顔料と結
着剤を含む無機顔料層を有するインクジェット記録シー
ト。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録シート、特にインク吸収性が大きく、かつ発色性に優
れたインクジェット記録シートに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジタルカメラの普及、あるいは
コンピュータの普及とともに、それらの画像を紙面など
に記録するためのハードコピー技術が急速に発達した。
これらハードコピーの究極の目標は銀塩写真であり、特
に、色再現性、画像密度、光沢性、耐候性などをいかに
銀塩写真に近づけるかが開発の課題となっている。

【０００３】ハードコピーの記録方式には、銀塩写真に
よって画像を表示したディスプレーを直接撮影するもの
のほか、昇華型熱転写方式、インクジェット方式、静電
転写方式を各社各様の方式でカラー化した方式など多種
多様である。このうちインクジェット方式は、装置が比
較的小型であり、ランニングコストも低いなどの利点を
有し、昇華型熱転写方式などとともにハードコピー方式
の主流と見られている。

【０００４】インクジェット方式は、ノズルから記録媒
体に向けて染料と多量の溶媒よりなるインク液滴を高速
で射出するものである。インクジェット方式によるプリ
ンターは、フルカラー化や高速化が容易なことや、印字
騒音が低いことなどから、近年急速に普及しつつある。

【０００５】近年、インクジェットプリンターは高画質
化、用途の多様化、色再現領域の拡大化に伴い、記録シ
ートへのインクの打ち込み量が増えていく傾向にある。
そこで、高い発色濃度を得るとともに、十分なインク吸
収性も兼ね備えるために、透明性が高いアルミナ水和物
やコロイダルシリカなどからなるインク受容層を設け、
インク受容層と支持体の中間に、インク吸収性に優れた
不定形シリカや炭酸カルシウムなどからなる中間層を設
けた構成が、従来より提案されているが、インク吸収性
や発色濃度などの点で未だ十分に満足できるものではな
い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、イン
ク吸収性が大きく、かつ発色濃度に優れたインクジェッ
ト記録シートを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明者は研究を重ねたところ、セルロース粒子を
含む層が、インクジェット印刷に多用されている水性の
インクジェット用インクに対して大きな吸収性を有する
ことを見出した。これは、従来のアルミナやシリカのイ
ンク受容層のインク吸収性に比べて大きい値を有し、そ
れだけ、上記したインクジェット印刷の高速化、打ち込
み量の増大、さらには速乾性に対応でき有利なものであ
る。かかるセルロース粒子を含む層の大きいインク吸収
性は、セルロースが有する極めて大きい親水性や膨潤性
に基づくものと思われる。

【０００８】しかしながら、セルロース粒子を含む層を
インクジェット記録シートにおけるインク受容層として
実際に使用してみると、大きいインク吸収性にもかかわ
らず、発色濃度が小さく鮮明な画像を得られない。これ
は、セルロ−ス粒子自体の透明性が小さく、これを含む
層が不透明であることに基因するものと思われる。

【０００９】本発明では、このような知見に基づき、か
かるセルロース粒子を含む層のインクの吸収性が大きい
という特性を生かすべく、研究を進めた結果達成された
ものであり、本発明は、記録シートを構成する支持体の
一面上に、セルロース粒子と結着剤を含むセルロース層
を有し、その上に無機顔料と結着剤を含む無機顔料層を
有することを特徴とする。

【００１０】かくして、本発明によるインクジェット記
録シートは、極めて大きいインク吸収性とともに発色濃
度にも優れ、同時にセルロース層に存在する結着剤の作
用により、セルロース層は、支持体と無機顔料層との両
者に蜜着性よく一体化しているため特性的に十分に満足
したインクジェット記録シートが得られるものである。
以下に、本発明のインクジェット記録シートについて更
に詳しく説明をする。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明のインクジェット記録シー
トに用いる支持体としては、紙基材、合成紙、フィルム
などが挙げられ、特に制限されるものではないが、なか
でも、紙基材が好ましく、一般に塗工紙分野で使用され
る酸性紙、中性紙などが使用される。

【００１２】紙基材を構成するパルプとしては、針葉樹
パルプ、広葉樹パルプ、針葉樹または、広葉樹の混合パ
ルプを主成分としたものが広く使用される。パルプとし
ては、クラフトパルプ、サルファイトパルプ、ソーダパ
ルプなどの晒パルプが好ましくは使用される。かかる天
然紙に加えて、さらには、合成繊維や合成パルプを配合
した紙基材も使用できる。上記紙基材には、各種添加
剤、例えば、填料、サイズ剤、紙力増強剤、PH調整剤、
歩留まり向上剤などを含むことができる。

【００１３】また、本発明の支持体として、上記紙基材
の片面または両面に顔料と結着剤からなる顔料塗被層を
設けた塗工紙であってもよい。塗工紙とは、例えば、キ
ャストコート紙、スーパーアート紙、アート紙、コート
紙、スーパーダルアート紙、マットアート紙、ダルアー
ト紙、マットコート紙、ダルコート紙などの片面もしく
は両面塗工品が好ましい。

【００１４】本発明では、かかる支持体の一面上に、セ
ルロース粒子と結着剤を含むセルロース層が設けられ
る。セルロース粒子は、粒子直径が２０μｍ以下である
ことが好ましい。２０μｍを超えると、平滑性の低い、
粗い表面となり記録物の品質に悪影響を与えるので好ま
しくない。なかでも０．１〜１０μｍのものが特に好ま
しい。セルロース粒子の形状は、球形であると、他の形
状や不定形粒子のものに比較して、形成された層の面平
滑性やインク吸収性に優れているので好ましい。また、
セルロースの一部を、メチルセロースやカルボキシメチ
ルセルロースなどのセルロースエーテルで置き換えるこ
ともできる。

【００１５】セルロース層に用いられる結着剤として
は、でんぷんまたはその変性物、ポリビニルアルコール
またはその変性物，ＳＢＲラテックス，ＮＢＲラテック
ス、ヒドロキシセルロース、ヒドロキシメチルセルロー
ス、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリアク
リルアミドなどの水溶性重合体、アルコール可溶性の重
合体またはこれらの重合体の混合物、さらには、必要に
応じて従来公知の重合体を混合して用いることができ
る。これらの結着剤は、セルロース粒子１００質量部に
対して、好ましくは、５〜５０質量部、なかでも１０〜
４０質量部使用されるのが適切である。なお、セルロー
ス層には、必要に応じて、白色顔料、有色顔料、蛍光増
白剤などを配合することができる。

【００１６】支持体上に、セルロース粒子と結着剤を含
むセルロース層を形成する塗工液を塗布する方法として
は、ロールコーター、エアナイフコーター、ブレードコ
ーター、ロッドコーター、バーコーター、コンマコータ
ー、グラビアコーター、ダイコーター、スライドダイコ
ーターなどが好ましく使用される。セルロース層は、乾
燥後の厚さとして、１〜５0 μｍであるのが好ましい。
厚さが１μｍに満たない場合は効果が発現し難く、５0
μｍを超える場合は、強度が低下するおそれがあるので
好ましくない。なかでも５〜３０μｍが特に好ましい。

【００１７】上記セルロース層の表面に形成される本発
明における無機顔料層は、顔料微粒子間の空隙にインク
を受容させる、いわゆる空隙型インク受容層である。

【００１８】無機顔料層に使用される無機顔料として
は、コロイダルシリカ、アルミナゾル、ベーマイトゾ
ル、合成微粒子シリカ、合成微粒子アルミナシリケー
ト、気相法合成シリカ、ゼオライト、モンモリロナイト
群鉱物、バイデライト群鉱物、サポナイト群鉱物、ヘク
トライト群鉱物、スチーブンサイト群鉱物、ハイドロタ
ルサイト群鉱物、スメクタイト群鉱物、ベントナイト群
鉱物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシ
ウム、硫酸バリウム、酸化チタン、チタンゾル、酸化亜
鉛、炭酸亜鉛、珪酸アルミニウム、珪酸カルシウム、珪
酸マグネシウム、カオリン、タルク、酸化アルミニウ
ム、水酸化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム化合
物、アルミナ水和物、シリカアルミナ複合物などが挙げ
られ、なかでも、コロイダルシリカ、アルミナゾル、ベ
ーマイト（Ａｌ_２Ｏ_３・ｎＨ_２Ｏ、ｎ＝１〜１．５）ゾ
ルが好ましい。

【００１９】無機顔料層の結着剤としては、でんぷんま
たはその変性物、ポリビニルアルコールまたはその変性
物，スチレン・ブタジエンゴムラテックス，ニトリル・
ブタジエンゴムラテックス、ゼラチン、メチルセルロー
ス、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、
ヒドロキシセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、
ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリアクリル
アミドなどの水溶性重合体、アルコール可溶性の重合体
若しくはこれらの重合体の混合物などを用いることがで
きる。なかでも、本発明では、インク吸収性や耐水性が
良好であることから、ポリビニルアルコールまたはその
変性物の使用が好ましい。結着剤は，上記顔料１００質
量部に対して、好ましくは、１〜３０質量部、特には、
３〜１５質量部含まれるのが適切である。

【００２０】この無機顔料層は、大きい吸収性を付与
し、かつ十分な透明性を付与するために、その細孔構造
として、平均細孔半径が好ましくは３〜２５ｎｍ、また
細孔容積が好ましくは０．３〜２．０ｃｃ／ｇを有する
ことが適切である。このような細孔特性により透明性を
高めることができ、しかも、色濃度を高くできるととも
に鮮明な画像が得られる。さらには、その細孔が実質的
に１〜１００ｎｍにあることが好ましい。なお、本発明
における細孔径分布は、窒素吸脱着法により測定するこ
とができる。

【００２１】本発明における無機顔料層の厚さは適宜選
択されるが、乾燥後の厚みとして、１〜１００μｍを採
用するのが好ましい。厚さが１μｍに満たない場合はイ
ンク受容性としての効果が小さく、一方、１００μｍを
超える場合は、透明性や強度が低下するおそれがあるの
で好ましくない。

【００２２】基材上に無機顔料層を設ける手段は、例え
ば、無機顔料に結着剤を加えてスラリー状とし、ロール
コーター、エアナイフコーター、ブレードコーター、ロ
ッドコーター、バーコーター、コンマコーター、グラビ
アコーター、ダイコーター、カーテンコーター、スプレ
ーコーター、スライドダイコーターなどを用いて塗布
し、乾燥する方法を採用することができる。

【００２３】本発明の記録シートは、上記のように、支
持体上に、セルロース粒子と結着剤を含むセルロース層
および無機顔料層を有するものであるが、かかるセルロ
ース層および無機顔料層は、必要に応じて、それぞれ複
数層を設けることができ、また、セルロース層と無機顔
料層の間に他の層を設けることができ、さらに、無機顔
料層の表面には耐擦傷性のための層などを設けることも
できる。

【００２４】また、本発明の記録シートは、その使用時
におけるカール調整の目的で裏面塗工層を設けてもよ
い。該裏面塗工層は、好ましくは、顔料と結着剤からな
る。この場合の顔料としては、例えば、カオリン、軽質
炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、タルク、サチン
ホワイト、二酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸亜鉛、硫化亜
鉛、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、珪酸カルシウム、
珪酸マグネシウム、珪酸アルミニウム、水酸化マグネシ
ウム、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、加水ハ
ロイサイト、シリカ、アルミナ、アルミナ水和物などの
無機顔料、尿素樹脂系、メラミン樹脂系、スチレン系、
アクリル系ピグメントなどの有機顔料が挙げられる。

【００２５】裏面塗工層の形成に使用される結着剤は、
上述の無機顔料層の場合に記載した結着剤から適宜のも
のが使用される。

【００２６】上記裏面層の塗工量は、３〜４０ｇ／ｍ²
であることが好ましく、より好ましくは５〜２０ｇ／ｍ
^２である。上記範囲より小さい場合には、カール抑制効
果が不十分であり、一方上記範囲よりも大きい場合に
は、効果は変わらないもののコストが上昇し、経済的で
ないほか、記録シートの剛性が必要以上にあがり、基材
の風合いが損なわれるため好ましくない。

【００２７】

【実施例】以下に、本発明の実施例および比較例を挙げ
て本発明をより具体的に説明するが、勿論、本発明はこ
れらに限定されて解釈されるものではない。また、例中
の部は特に断らない限り、質量部を示す。例１〜例３が
本発明の実施例であり、例４が比較例である。

【００２８】［例１］坪量１５７ｇ／ｍ²の上質紙の片
側の表面に、下記のセルロース層処方１を、バーコータ
ーを用いて乾燥後の厚さが５μｍとなるように塗工し、
１２０℃にて乾燥した。その後、該セルロース層上に、
下記の無機顔料層処方１を、バーコーターを用いて乾燥
後の厚さが１０μｍとなるように塗工し、１２０℃にて
乾燥することによりインクジェット記録シートを得た。

【００２９】セルロース層処方１：球状セルロース微粉
末（レンゴー社製、商品名：レセフィア、平均粒子直径
８．７μｍ）：１００部、ポリビニルアルコール（クラ
レ社製、商品名：ＰＶＡ−１２４）：３０部。無機顔料層処方１：アルミナゾル（触媒化成社製、商品
名：カタロイドＡＳ−３）：１００部、ポリビニルアル
コール（クラレ社製、商品名：ＰＶＡ−１２４）：１０
部。

【００３０】［例２］坪量１５７ｇ／ｍ²の上質紙の片
側の表面に、下記のセルロース層処方２を、バーコータ
ーを用いて乾燥後の厚さが５μｍとなるように塗工し、
１２０℃にて乾燥した。その後、該セルロース層上に、
上記例１で使用したのと同じ上記の無機顔料層処方１
を、バーコーターを用いて乾燥後の厚さが１０μｍとな
るように塗工し、１２０℃にて乾燥することによりイン
クジェット記録シートを得た。セルロース層処方２：不定形セルロース微粉末（旭化成
社製、商品名：アビセルＰＨ−Ｍ０６、平均粒子直径
６．０μｍ）：１００部、ポリビニルアルコール（クラ
レ社製、商品名：ＰＶＡ−１２４）：３０部。

【００３１】［例３］坪量１５７ｇ／ｍ²の上質紙の片
側の表面に、下記のセルロース層処方３を、バーコータ
ーを用いて乾燥後の厚さが５μｍとなるように塗工し、
１２０℃にて乾燥した。その後、該セルロース層上に、
上記例１で使用したのと同じ無機顔料層処方１を、バー
コーターを用いて乾燥後の厚さが１０μｍとなるように
塗工し、１２０℃にて乾燥することによりインクジェッ
ト記録シートを得た。セルロース層処方３：不定形セルロース微粉末（旭化成
社製、商品名：アビセルＰＨ−１０１、平均粒子直径４
０μｍ）：１００部、ポリビニルアルコール（クラレ社
製、商品名：ＰＶＡ−１２４）：３０部。

【００３２】［例４］坪量１５７ｇ／ｍ²の上質紙の片
側の表面に、下記のシリカ層処方１を、バーコーターを
用いて乾燥後の厚さが５μｍとなるように塗工し、１２
０℃にて乾燥した。その後、該シリカ層上に、上記例１
で使用したのと同じ無機顔料層処方１を、バーコーター
を用いて乾燥後の厚さが１０μｍとなるように塗工し、
１２０℃にて乾燥することによりインクジェット記録シ
ートを得た。シリカ層処方１：不定形シリカ（水澤化学社製、商品
名：ミズカシルＰ７８Ａ）：１００部、ポリビニルアル
コール（クラレ社製、商品名：ＰＶＡ−１２４）：３０
部。上記例１〜例４の４種のインクジェット記録シート
について、発色濃度、インク吸収性を以下の方法で評価
した。その結果を表１に示す。

【００３３】［発色濃度］インクジェットプリンター
（セイコーエプソン社製、商品名：ＰＭ−７７０Ｃ）を
用いて、ブラック、シアン、イエロー、マゼンタ、の階
調ベタ印字を行い、それぞれの飽和反射濃度を測定し
た。［インク吸収性］インクジェットプリンター（キャノン
社製、商品名：ＢＪＣ−４２０Ｊ）を用いて、ブラッ
ク、シアン、イエロー、マゼンタ、の階調ベタ印字を行
い、下記基準で目視評価した。〇：十分なインク吸収性であった。 ×：インク吸収性は不十分であり、粒状感のある画質で
あった。

【００３４】

【表１】

【００３５】表１に示されるように、本発明のインクジ
ェット記録シートは、発色性およびインク吸収性に優れ
た特性を有していることがわかる。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、インク吸収性が大き
く、かつ発色濃度に優れ、さらには、支持体とセルロー
ス層と無機顔料層との接着性が大きいインクジェット記
録シートが提供される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体の一面上に、セルロース粒子と結着
剤を含むセルロース層を有し、その上に無機顔料と結着
剤を含む無機顔料層を有することを特徴とするインクジ
ェット記録シート。
【請求項２】前記セルロース層の厚みが１〜５０μｍで
あり、前記無機顔料層の厚みが１〜１００μｍである請
求項１に記載のインクジェット記録シート。
【請求項３】前記セルロース粒子が球状粒子である請求
項１または２に記載のインクジェット記録シート。
【請求項４】前記無機顔料がアルミナ水和物である請求
項１、２または３に記載のインクジェット記録シート。