JP2927377B2 - インクジェット記録用紙及びその製造方法 - Google Patents

インクジェット記録用紙及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水性インクを用いて記録
するインクジェット記録用紙に関し、特に高い印字品位
を得ることのできるインクジェット記録用紙に関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェット記録方式は、種々の機構
によりインクの小滴を吐出し、記録用紙上に付着させる
ことによりドットを形成し記録を行うものであるが、ド
ットインパクトタイプの記録方式に比べて騒音がなく、
またフルカラー化が容易である上、高速印字が可能であ
るなどの利点がある。一方、インクジェット記録に使用
されるインクは、通常直接染料や酸性染料などを用いた
水性インクであるため乾燥性が悪いという欠点がある。
【０００３】このようなインクジェット記録方式に用い
られる、インクジェット記録用紙に対して要求される特
性としては、 インク乾燥速度が速いこと、 印字濃度が高いこと、及び ドットの広がりやひげ状のにじみが少ないこと、 などが挙げられる。
【０００４】を改善するために、従来、比表面積の大
きなシリカ等を含有してインクジェット記録層を設け、
インク吸収量を大きくすることが行われていた。しかし
ながら、いたずらにインク吸収量を大きくすると、印字
濃度が低下する。そこで、かかる欠点を改善するため
に、特公昭６３−２２９９７号に見られる如く、空隙量
をコントロールすることが行われてきた。
【０００５】一方、最近のインクジェットプリンターの
進歩およびニーズの多様化から、より高解像度、高画質
が必要になってきている。しかしながら、従来の比表面
積の大きな顔料を用いて記録層を設けたインクジェット
記録用紙では、その記録層の表面の平滑性が低いため
に、画質の高級感が欠けたものとなる上、ドット形状が
真円にならず、そのために画像の再現性においても十分
なものではなかった。そこで、記録層の表面の平滑性を
改善するために、従来の顔料塗工タイプのインクジェッ
ト記録用紙にスーパーキャレンダー等の処理を行った場
合には、光沢及び平滑性は向上するものの、インクジェ
ット記録層特有の多孔構造が潰されるので、インクの吸
収量や吸収速度が低下して乾燥性が悪化した。
【０００６】一方、インクジェット記録用紙には、比較
的表面の平滑な樹脂塗工タイプのものがあるが、このタ
イプでは比表面積の大きな顔料を殆ど含まないために、
インクの吸収量や吸収速度が本質的に低いという欠点が
あった。また、インクジェット記録では染料を水に溶解
した水性インクが使用されるため、水分が付着した場合
には、印字後の画像がにじんだり流れ出したりするとい
う欠点があり、特に樹脂塗工タイプの場合には、通常水
溶性樹脂が用いられるため、この傾向が著しいという欠
点があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、上記従
来の欠点を解決するため、インクジェット記録用紙につ
いて種々検討した結果、記録面の光沢及び平滑性が高い
上、インクの吸収量や吸収速度が高く、画像に耐水性を
付与することもできることを発見し、本発明に至った。
従って、本発明の目的は、記録層の表面の平滑性が高
く、画質の高級感に優れると共に、インクの吸収量や吸
収速度の高いインクジェット記録用紙を提供することに
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の上記の目的は、
基紙の少なくとも一方の面に記録層を設けてなるインク
ジェット記録用紙において、前記記録層が、比表面積が
４０〜６００ｍ ２ ／ｇの顔料４０重量％以上と６０重量
％以下の結着剤からなると共に、該記録層表面の１０点
平均粗さが５μｍ以下であって、記録紙としての透気度
が１，０００秒以下であり且つ記録層表面の７５度鏡面
光沢度が７０％以上であることを特徴とするインクジェ
ット記録用紙によって達成された。
【０００９】このような顔料を含有する塗工層は、一般
的にインク吸収性が良い反面表面の光沢度は低下する。
また、スーパーキャレンダー等の処理をした場合には光
沢及び平滑性は向上するものの、多孔構造が潰されるた
めにインク吸収性が低下する。そこで、本発明ではイン
ク吸収性と平滑性を両立させるために、塗工後の湿潤状
態にある塗工面を、加熱した仕上げ面に圧着して乾燥す
る方法を用いる。ここで言う乾燥方法はＪＩＳＰ０００
１（６０４３）で定義されるキャストコート紙の製造方
法と同じである。
【００１０】この方法を採用すれば、塗工面の多孔構造
を潰すことなく仕上げ面が写し取られるので、インク吸
収性と平滑性を両立させることができる。しかしなが
ら、この乾燥方法を用いれば、塗工液の組成に拘らず、
透気度が１，０００秒以下になるということではなく、
例えば通常の印刷用キャストコート紙の場合には透気度
が１，５００秒程度になる。そして、この様に透気度が
１，０００秒以上の顔料塗工タイプの記録用紙では、イ
ンクの吸収量や吸収速度が低くインクジェット記録の実
用に供し得ない。
【００１１】即ち、本発明では、比表面積が４０〜６０
０ｍ2 ／ｇの顔料を含有させること、及び上記乾燥方法
を併用することにより、初めて、記録層表面の１０点平
均粗さが５μｍ以下であり、かつ記録紙としての透気度
が１，０００秒以下のインクジェット記録用紙を実現し
た。
【００１２】本発明で使用する顔料は、比表面積が通常
４０〜６００ｍ2 ／ｇであれば特に限定されないが、例
えば湿式法によるシリカ、ホワイトカーボン、シリカゲ
ル、乾式法による超微粉シリカ等の公知の材料の中から
適宜選択して使用することができるほか、炭酸カルシウ
ム結晶にシリカが晶出した粒子構造の炭酸カルシウム複
合シリカ等の材料も使用することができる。また、これ
らの顔料を混合したものであっても使用することができ
る。特に炭酸カルシウム複合シリカを用いた場合には、
記録層の光沢が優れたものを得ることができる。本発明
における顔料の配合率は、記録層中に４０重量％以上で
あることが好ましく、特に４５重量％以上８０重量％以
下の範囲であることが好ましい。
【００１３】本発明で使用する結着剤は、水系結着剤で
あれば特に限定されるものではないが、カゼイン、澱
粉、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロー
ス、スチレン・ブタジエン系ラテックス、酢酸ビニル系
エマルジョン等の公知の樹脂を単独若しくは混合したも
のの中から適宜選択して使用することができるが、特に
ゲル化キャストコート法と呼ばれる凝固法を用いる場合
には、樹脂としてカゼインを使用することが好ましい。
上記結着剤の配合率は、記録層中に６０重量％以下であ
ることが好ましく、特に２０重量％以上５５重量％以下
の範囲であることが好ましい。
【００１４】本発明においては、上記結着剤と共に、カ
チオン性高分子電解質を併用することが好ましい。即
ち、該電解質はインク中に使用されている水溶性直接染
料や水溶性酸性染料分子中のスルフォン酸基の様なアニ
オン性の基と反応して水に不溶な塩を形成するので、記
録画像の耐水性が向上する。
【００１５】このようなカチオン性高分子電解質として
は、例えばポリビニルベンジルトリメチルアンモニウム
ハライド、ポリジアクリルジメチルアンモニウムハライ
ド、ポリジメチルアミノエチルメタクリレート塩酸塩、
ポリエチレンイミン、ジシアンジアミドホルマリン縮合
物、エピクロルヒドリン変性ポリアルキルアミン、ポリ
ビニルピリジウムハライド、その他第４級アンモニウム
塩類及びポリアミン等がある。カチオン性高分子電解質
の含有率としては、全結着剤中１〜３０重量％であるこ
とが好ましく、特に５〜２０重量％であることが好まし
い。本発明におけるインクジェット記録層には、上記顔
料と結着剤の他に必要に応じて更に、分散剤、消泡剤、
染料、流動変性剤等の各種一般助剤が含有されても良
い。
【００１６】本発明におけるインクジェット記録層の塗
工方法としては、一般の顔料塗工紙の製造に用いられる
ブレードコーター、エアーナイフコーター、ロールコー
ター、カーテンコーター、バーコーター、グラビアコー
ター、コンマコーター等の公知の塗布機を用いた塗工方
法の中から適宜選択して使用することができる。片面あ
たりの塗工量は固形分換算で２〜５０ｍ2 ／ｇ、好まし
くは６〜３０ｍ2 ／ｇであるが、基紙の表面を覆い、か
つ充分なインク吸収性が得られる範囲で任意に調整する
ことができる。
【００１７】本発明におけるインクジェット記録層の乾
燥は、前記した如く湿潤状態にある塗工面を加熱した仕
上げ面に圧着して行うが、塗工層の湿潤状態としては、
塗工直後の未乾燥の状態、塗工後の未乾燥時にゲル化さ
せて用いた状態、塗工乾燥後に再湿潤液により可塑化さ
せた状態がある。
【００１８】これらの状態のなかでも本発明においては
ゲル化させた状態を採用することが好ましい。このいわ
ゆる凝固法においては、凝固液に用いる凝固剤として、
例えば蟻酸、酢酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、塩酸、硫
酸等のカルシウム、亜鉛、バリウム、鉛、マグネシウ
ム、カドミウム、アルミニウム等の各種の塩や硫酸カリ
ウム、クエン酸カリウム、ほう砂、ほう酸等を使用する
ことが一般的であるが、本発明においては、特に蟻酸塩
を使用することが好ましい。
【００１９】本発明で用いる加熱した仕上げ面とは、通
常１００℃程度に加熱された、鏡面加工された円筒外面
を有するドラムのことをいう。本発明で使用する基紙と
しては、通常の上質紙、中質紙等の紙類を挙げることが
できる。本発明の記録用紙は、通常のオフセット等の印
刷に用いることも、ＰＰＣ用紙として使用することもで
きる。
【００２０】
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明のインクジェ
ット記録用紙は、塗工層の組成及び乾燥方法を選択する
ことにより、記録面の光沢のみならず平滑性を高めるこ
とができる上、インクの吸収量や吸収速度が高く、画像
に耐水性を付与することもできる。また、表面の平滑性
が高いので画質に高級感がある上、ドット形状が真円に
近くなるので画像の再現性においても優れている。
【００２１】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳述する
が、本発明はこれによって限定されるものではない。
【００２２】実施例１．顔料として、比表面積６０ｍ2
／ｇの炭酸カルシウム複合シリカ（ファインシールＣＭ
−Ｆ：徳山曹達株式会社製の商品名）６０重量％、結着
剤としてカゼイン（ラクチックカゼイン：ニュージーラ
ンド産の商品名）３５重量％、ポリエチレンイミン第４
級アンモニウム塩４重量％、離型剤としてステアリン酸
カルシウム（ノプコートＣ−１０４：サンノプコ株式会
社製の商品名）１重量％の固形分組成からなる濃度３０
％の塗工液を、坪量９０ｇ／ｍ2 で透気度４５秒の上質
紙にロールコートし、次いで蟻酸カルシウムの１０重量
％水溶液を塗工して凝固処理した。
【００２３】次に、得られた塗工層が湿潤状態にあるう
ちに、９０℃に加熱されたキャストドラムの鏡面に圧着
して乾燥し、本発明のインクジェット記録用紙を得た。
この場合の塗工量は乾燥重量％で１９．０ｇ／ｍ2 であ
った。得られたインクジェット記録用紙を用いて下記の
試験を行った。結果は表１に示した通りである。 （１）１０点平均粗さ ＪＩＳ Ｂ０６０１に準じて測定した。
【００２４】（２）透気度 Ｊ．ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．５ Ｂに準じて、王研式透気度
試験機により測定した。 （３）７５度鏡面光沢度 ＪＩＳ Ｚ８７４１に準じて測定した。 （４）ドット濃度 カラーインクジェットプリンター（ＩＯ−７２５：シャ
ープ株式会社製の商品名）を用いて印字した後、コニカ
マイクロデンシトメーターＰＤＭ−５（コニカ株式会社
製）を使用して、反射濃度を測定し、５点の平均値を表
示した。
【００２５】（５）円形度係数 イメージアナライザー（ＡＤＳ株式会社製）を使用し
て、ドットの周囲長及び面積を測定し、次式で与えられ
る値を円形度係数とした。
【００２６】実施例２．顔料として、比表面積６００ｍ
2 ／ｇの合成シリカ（サイロイド６００：富士デヴィソ
ン株式会社製の商品名）４０重量％、結着剤としてスチ
レンブタジエン系ラテックス（ＪＳＲ−０８０１：日本
合成ゴム株式会社製の商品名）１５重量％、ポリビニル
アルコール（ＰＶＡ−１１７：株式会社クラレ製の商品
名）２０重量％、カゼイン２０重量％、ポリエチレンイ
ミン第４級アンモニウム塩４重量％、離型剤としてステ
アリン酸カルシウム１重量％の固形分組成からなる濃度
３０％の塗工液を、実施例１と同様に、坪量９０ｇ／ｍ
2 、透気度４５秒の上質紙にロールコートした。次い
で、蟻酸カルシウムの１０重量％水溶液を塗工して凝固
処理し、９０℃に加熱されたキャストドラムの鏡面に圧
着して乾燥し、乾燥重量で１６．０ｇ／ｍ2 の塗工量を
有する、本発明のインクジェット記録用紙を得た。得ら
れたインクジェット記録用紙の試験結果は表１に示した
通りである。
【００２７】実施例３．顔料として、比表面積８０ｍ2
／ｇの炭酸カルシウム複合シリカ（ファインシールＣＭ
−Ｆ）６０重量％、結着剤としてスチレンブタジエン系
ラテックス（ＪＳＲ−０８０１：日本合成ゴム株式会社
製の商品名）１５重量％、カゼイン（ラクチックカゼイ
ン：ニュージーランド産の商品名）２０重量％、ポリジ
メチルアミノエチルメタクリレート塩酸塩４重量％、離
型剤としてステアリン酸カルシウム１重量％の固形分組
成からなる、濃度３０％の塗工液を、実施例１と同様
に、坪量９０ｇ／ｍ2 で透気度４５秒の上質紙にロール
コートした。次いで、蟻酸カルシウムの１０重量％水溶
液を塗工して凝固処理し、９０℃に加熱されたキャスト
ドラムの鏡面に圧着して乾燥し、乾燥重量で１４．０ｇ
／ｍ2 の塗工量を有する本発明のインクジェット記録用
紙を得た。得られたインクジェット記録用紙の試験結果
は表１に示した通りである。
【００２８】比較例１．実施例１で顔料として使用した
炭酸カルシウム複合シリカ（ファインシールＣＭ−Ｆ）
の代わりに、比表面積３０ｍ2 ／ｇの合成シリカ（ファ
インシールＳＰ−２０：徳山曹達株式会社製の商品名）
を用いた他は、実施例１と全く同様にして記録用紙を得
た。得られた記録用紙の塗工量は乾燥重量で１８．０ｇ
／ｍ2 であった。試験結果は表１に示した通りである。
【００２９】比較例２．実施例２で顔料として使用した
合成シリカ（サイロイド６００）の代わりに、比表面積
７００ｍ2 ／ｇの合成シリカ（ＦＫ７００：デグーサ社
製の商品名）を用いた他は、実施例２と全く同様にして
記録用紙を得た。得られた記録用紙の塗工量は乾燥重量
で１６．０ｇ／ｍ2 であった。試験結果は表１に示した
通りである。
【００３０】比較例３．実施例１と全く同じ固形分組成
からなる、濃度３０％の塗工液を坪量９０ｇ／ｍ2 のコ
ート原紙にロールコートし、凝固処理することなく通常
の送風乾燥を行った後、スーパーキャレンダー処理して
記録用紙を得た。この場合の塗工量は乾燥重量％で１
８．５ｇ／ｍ2 であった。試験結果は表１に示した通り
である。
【００３１】比較例４．実施例１で顔料として使用した
比表面積６０ｍ2 ／ｇのシリカ（ファインシールＣＭ−
Ｆ）を５重量％、結着剤としてカゼインを９０重量％使
用し、更にポリエチレンイミン第４級アンモニウム塩４
重量％、離型剤としてステアリン酸カルシウム１重量％
を添加した固形分組成からなる塗工層を設けた他は実施
例１と全く同様にして記録用紙を得た。得られた記録用
紙の塗工量は、乾燥重量で１９．０ｇ／ｍ2 であった。
試験結果は表１に示した通りである。
【００３２】比較例５．市販の坪量９３ｇ／ｍ2 のキャ
ストコート紙（エスプリコートＦ：山陽国策パルプ株式
会社製の商品名）を用いて試験した。試験結果は表１に
示した通りである。
【００３３】
【表１】
フロントページの続き (72)発明者 飯森 良文 東京都新宿区上落合１−30−６ 山陽国 策パルプ株式会社 商品開発研究所内 (56)参考文献 特開 平２−274587（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−188183（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−143678（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−125414（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41M 5/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基紙の少なくとも一方の面に記録層を設け
    てなるインクジェット記録用紙において、前記記録層
    が、比表面積が４０〜６００ｍ２／ｇの顔料４０重量％
    以上と６０重量％以下の結着剤からなると共に、該記録
    層表面の１０点平均粗さが５μｍ以下であって、記録紙
    としての透気度が１，０００秒以下であり且つ記録層表
    面の７５度鏡面光沢度が７０％以上であることを特徴と
    するインクジェット記録用紙。
  2. 【請求項２】 記録層中の顔料が、主として炭酸カルシ
    ウム結晶にシリカが晶出した粒子構造の、炭酸カルシウ
    ム複合シリカである請求項１に記載のインクジェット記
    録用紙。
  3. 【請求項３】 記録層中の結着剤が蟻酸塩により凝固す
    る樹脂を含む請求項１又は２に記載のインクジェット記
    録用紙。
  4. 【請求項４】 蟻酸塩により凝固する樹脂がカゼインで
    ある請求項３に記載のインクジェット記録用紙。
  5. 【請求項５】 ４０重量％以上の顔料と、蟻酸塩により
    凝固する樹脂６０重量％以下とからなる記録層を、基紙
    の少なくとも一方の面に設けたインクジェット記録用紙
    の製造方法であって、記録層塗液を基紙表面に塗工した
    表面が湿潤状態にあるうちに、前記結着剤を蟻酸塩によ
    り凝固させ、次いで加熱した仕上げ面に圧着・乾燥させ
    ることにより、記録層表面の７５度鏡面光沢度を７０％
    以上とすることを特徴とするインクジェット記録用紙の
    製造方法。
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