JP3966695B2 - インクジェット記録シート - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録方式を利用したプリンターに適用される高い光沢を有するインクジェット記録シートに関するものであり、特に、発色性と吸収性を改良した高光沢のインクジェット記録シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録方式は、インクの微小液滴を種々の作動原理により飛翔させ紙等の記録シートに付着させ、画像・文字等の記録を行うものである。該記録方式は、高速、低騒音、多色化が容易、記録パターンの融通性が大きい、現像及び定着が不要等の特徴があり、漢字を含め各種図形及びカラー画像等の記録装置として、種々の用途において急速に普及している。更に、多色インクジェット方式により形成される画像は、多色印刷やカラー写真方式による印画に比較して遜色のない記録を得ることが可能であり、作成部数が少なくてすむ用途では写真技術によるよりも安価であることからフルカラー画像記録分野にまで広く応用されつつある。
【０００３】
更に、インクジェット方式を利用したプリンターは、市場からの更なる要求のために、高解像度化、色再現範囲の拡大、高速化が図られている。これに伴い、記録媒体であるインクジェット記録シートには、優れた画像品質を発現するための高いインク受理容量の確保や発色性の良好な塗層の塗設が不可欠となっている。加えて、光沢、剛直、色相等の外観も銀塩写真や印刷用紙に類似することが要望されてきている。
【０００４】
従来、光沢を付与する処理として、スーパーカレンダー、グロスカレンダー等のカレンダー装置を用い、圧力や温度をかけたロール間に通紙する事で塗層表面を平滑化することが一般に知られている。しかしながら、インクジェット記録シートに光沢を付与する目的で、高線圧下でカレンダー処理を行うと、光沢は向上するものの塗層空隙が減少し、インクの吸収が遅くなり、また、吸収容量の不足からインクのあふれが発生してしまうという問題が生じるため、カレンダー処理で高光沢を得ることは難しい。
【０００５】
インクの吸収性を低くすることなく塗層に強光沢を付与する方法として、例えば、特開昭６３−２６５６８０号公報、特開平２−１１３９８６号公報、特開平２−２７４５８７号公報、同５−５９６９４号公報のように、キャストコーティング法によりインクジェット記録シートを製造する方法が開示されている。この手法によると、キャストドラムの鏡面形状がインクジェット記録シートに転写されるために、表面の平滑性が非常に高くなり、強光沢が得られる。また、キャストドラムに押しつけられる際の線圧は、カレンダー装置を用いる場合と比較して低いために、良好なインク吸収性が得られることになる。
【０００６】
しかしながら、特開昭６３−２６５６８０号公報の凝集粒子として存在するシリカと接着剤を主成分とする塗被組成物をキャストコーティングする方法や、特開平５−５９６９４号公報の炭酸カルシウム複合シリカを主成分とする塗被組成物をキャストコーティングする方法、特開平０９−１５６２１０号公報の合成シリカを主成分とする塗被組成物をキャストコーティングする方法、特開平１１−１００７９８号公報の針状又は柱状の軽質炭酸カルシウムを主成分とする塗被組成物をキャストコーティングする方法、特開平１１−０３４４８６号公報のシリカ微細粒子を含有する塗被組成物をキャストコーティングする方法では、塗層の光散乱性が増し、発色性が低下することとなる。
【０００７】
又、特開平２−１１３９８６号公報や特開平２−２７４５８７号公報のカチオン性高分子電解質を含む水溶液で処理した後にキャストコーティングする方法では、塗層の表面にインクをとどめやすくなるが、カチオン性高分子電解質の使用は、印字した際に表面に存在するカチオン性高分子電解質がインクに再溶解するために印字部分の表面形状が粗面化され、印字部分の光沢や画像の鮮明性の低下が生じやすくなる。
【０００８】
又、特開平０８−３００８０４号公報には、支持体上にインク受理層と光沢発現層を順に積層し、一旦乾燥した後、光沢発現層を湿潤させ、湿潤状態にある光沢発現層を加熱された鏡面ドラム面に圧接して強光沢仕上げを行うインクジェットキャストコート紙の製造方法が提案されている。この様な２層以上を積層したインクジェット記録シートの場合、光沢発現層だけでは表面に光沢を発生することができるが、インク吸収性に乏しく、インクを保持できない。また、インク吸収層だけではインクを保持できるが、光沢を発生することができなく、機能が分化されており、両方の機能を１層で満足するものは無かった。更に、インク受理層と光沢発現層の界面で屈折率が変わることにより光の散乱性が増し、印字した際の画像の鮮鋭性を損なう場合があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記の課題を解決するための本発明は、発色性と吸収性を改良した、高い光沢を有するインクジェット記録シートを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、以上のような問題点を解決するため鋭意研究の結果、本発明に至った。
【００１１】
即ち、支持体上にインク受理層を設けたインクジェット記録シートであり、該インク受理層の最上層にアルミナ及び熱可塑性素材を含有し且つ湿潤液により再湿潤後加熱された鏡面ロールに圧接、乾燥されてなり、該アルミナが、アルミナ水和物であり、該熱可塑性素材が、カチオン性アクリルエマルションもしくはカチオン性アクリルポリマーであり、且つガラス転移温度が、５０℃以上１００℃以下であることを特徴とするインクジェット記録シートである。
【００１２】
又、該支持体は、マグネシウム塩を片面当たり０．５ｇ／ｍ2以上５ｇ／ｍ2以下の範囲で塗布または含浸された支持体が好ましい。
【００１３】
該アルミナは、アルミナ水和物、更には、ベーマイト状アルミナ水和物あるいは擬ベーマイト状アルミナ水和物が好ましい。
【００１５】
該インク受理層の塗工量は、固形分で１０ｇ／ｍ2以上４０ｇ／ｍ2以下であることが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明について詳細に説明する。
【００１７】
本発明のインクジェット記録シートのインク受理層の最上層は、アルミナを含有する。アルミナは、カチオン性であるためにインク保持能力が高く、インクをより表層にとどめるため発色性が高まる。又、塗層となったときに塗層の透明性が高まり、画像部の鮮鋭性を損なうことがない。一方、前述公報に開示されたシリカ、合成シリカ、炭酸カルシウム複合シリカ、針状或いは柱状軽質炭酸カルシウム、コロイダルシリカ、カチオン修飾したコロイダルシリカ等を用いる場合、炭酸カルシウム等のアニオン性顔料ではアニオン性であるインクを捕捉する能力に乏しいため、インクが塗層の表面近くにとどまることができず、発色性が低下することになる。合成シリカ、コロイダルシリカ、カチオン修飾したコロイダルシリカ等では塗層の透明性が低下してしまい、画像部の鮮鋭性が損なわれることになる。
【００１８】
該アルミナには種々の結晶型が存在するが、その中でもγ−アルミナは比表面積が大きく、良好なインク吸収性を示すので好ましい。アルミナの中でも、アルミナ水和物を用いると、発色性が良好となるため好ましい。アルミナ水和物は下記の一般式により表すことができる。
Ａｌ2Ｏ3・ｎＨ2Ｏ
【００１９】
アルミナ水和物は組成や結晶形態の違いにより、ジプサイト、バイアライト、ノルストランダイト、ベーマイト、擬ベーマイト、ジアスポア、無定形非晶質等に分類される。これらの中で、ベーマイト状アルミナ水和物、あるいは擬ベーマイト状アルミナ水和物を用いると、更に発色性が高まり、より好ましい。上式中、ｎが１である場合はベーマイト状アルミナ水和物を表し、ｎが１を越え３未満である場合は擬ベーマイト状アルミナ水和物を表す。
【００２０】
本発明において、アルミナと共に、以下の顔料或いは粒子を１種以上併用することができる。例えば、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、珪酸カルシウム、合成非晶質シリカ、コロイダルシリカ、カチオン修飾したコロイダルシリカ、リトポン、ゼオライト、加水ハロサイト、水酸化マグネシウム等の白色無機顔料、スチレン系プラスチックピグメント、アクリル系プラスチックピグメント、ポリエチレン、マイクロカプセル、尿素樹脂、メラミン樹脂等の有機顔料等が挙げられる。アルミナは顔料１００部の内７０部〜１００部用いることが望ましいが、併用により発色性が低下する場合があるので、アルミナ単独がより望ましい。
【００２１】
本発明のインクジェット記録シートのインク受理層の最上層は、該アルミナと共に熱可塑性素材を含有する。熱可塑性素材を用いない場合、加熱した鏡面ロールに圧接、乾燥するときに、塗層の変形性が乏しく、鏡面形状を十分に転写することができず、高い光沢を得ることが困難になる。該アルミナと該熱可塑性素材を含有する事により、光沢を発現する機能とインクを受理する機能の両方を１層で満足することができる。該熱可塑性素材は、顔料１００部に対して３部〜４０部、好ましくは５部〜３０部の範囲で用いる。顔料１００部に対して３部を下回ると、加熱された鏡面ロールに圧接した際、塗層の変形性に乏しく、高い光沢を得ることができない。顔料１００部に対して４０部を越えると、加熱された鏡面ロールに圧接した際に塗層の膜化が進み、インク吸収性を低下させることになる。
【００２２】
該熱可塑性素材は、カチオン性熱可塑性素材が望ましい。アニオン性熱可塑性素材を用いる場合、カチオン性であるアルミナとの相溶性が低下し、軟凝集物の生成により塗被組成物の塗工が困難になったり、凝集物により光の散乱性が高まり、発色性が低下する場合があるので留意する必要がある。
【００２３】
該熱可塑性素材のガラス転移温度は、５０℃以上１００℃以下が望ましい。ガラス転移温度が５０℃を下回る場合、加熱した鏡面ロールに圧接したときに、熱可塑性素材の溶融が起こり、鏡面ロールに貼り付いて操業を困難にしたり、膜化することによりインクの吸収性を阻害する。ガラス転移温度が１００℃を上回る場合、加熱した鏡面ロールに圧接したときに、塗層の変形性が乏しくなり、鏡面形状を十分に転写することができず、高い光沢を得ることが困難になる。
【００２４】
該熱可塑性素材は、カチオン性アクリルエマルションあるいはカチオン性アクリルポリマーが好ましい。一般にアクリルポリマー或いはアクリルエマルションは、他のポリマー或いはエマルションと比較して透明性が高いため、塗層の透明性を下げ難く、良好な発色性を保つことができる。更に、アクリルポリマー或いはアクリルエマルションは他のポリマー或いはエマルションと比較して耐光性に優れ、黄変し難いため、インクジェット記録シートの保存性を悪化させにくいという効果を併せ持つ。
【００２５】
本発明に係るインク受理層には、アルミナ、熱可塑性素材の他に、バインダー、その他添加剤を適宜用いることができる。バインダーとしては、酸化澱粉、エーテル化澱粉、リン酸エステル化澱粉等の澱粉誘導体；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等のセルロース誘導体；カゼイン、ゼラチン、大豆蛋白、ポリビニルアルコール又はその誘導体；ポリビニルピロリドン、無水マレイン酸樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体等の共役ジエン系共重合体ラテックス；アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルの重合体又は共重合体等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等のビニル系重合体ラテックス；或いはこれら各種重合体のカルボキシ基等の官能基含有単量体による官能基変性重合体ラテックス；或いはこれら各種重合体にカチオン基を用いてカチオン化したもの、カチオン性界面活性剤にて重合体表面をカチオン化したもの、カチオン性ポリビニルアルコール下で重合し重合体表面に該ポリビニルアルコールを分布させたもの、カチオン性コロイド粒子の懸濁分散液中で重合を行い、重合体表面に該粒子が分布しているもの等；メラミン樹脂、尿素樹脂等の熱硬化合成樹脂等の水性バインダー；ポリメチルメタクリレート等の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樹脂；ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、ポリビニルブチラール、アルキッド樹脂等の合成樹脂系バインダー等を挙げることができる。
【００２６】
該バインダーは、顔料１００部に対して、３部〜７０部、好ましくは、５部〜５０部用いることができる。３部未満では、該インク受理層の塗層強度が不足し、７０部を超えるとインクの吸収性が低下するため好ましくない。
【００２７】
又、該インク受理層には、その他の添加剤として、顔料分散剤、増粘剤、流動性改良剤、消泡剤、抑泡剤、離型剤、発泡剤、浸透剤、着色染料、着色顔料、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防バイ剤、耐水化剤、染料定着剤等を適宜配合することもできる。
【００２８】
該インク受理層は、各種ブレードコーター、ロールコーター、エアーナイフコーター、バーコーター、ロッドブレードコーター、カーテンコーター、ショートドウェルコーター、サイズプレス等の各種装置を用い、オンマシン或いはオフマシンで支持体上に塗設される。
【００２９】
該インク受理層の塗工量は、適用する顔料やバインダーの種類及び量、インクジェット記録装置の種類により異なるが、１０ｇ／ｍ2以上４０ｇ／ｍ2以下の範囲であることが好ましい。１０ｇ／ｍ2を下回ると、支持体のカバーリングが不十分となり、高い光沢を得ることが困難となる。また、吸収容量が不十分となり、印字物の品質を低下させる場合がある。４０ｇ／ｍ2を上回ると、鏡面ロールに圧接したときに塗層の膜化が顕著となり、著しく吸収性を損なう場合がある。
【００３０】
本発明のインク受理層は、支持体上のインク受理層の最上層に設ける。特に好ましくは、支持体上にインク受理層を１層設けることが望ましい。２層以上を積層したインクジェット記録シートにする場合、インク受理層とその下層のインク吸収層の界面で屈折率が変わることにより光の散乱が増し、印字した際の画像の鮮鋭性を損なう場合があるので、本発明の最上層に設けるインク受理層の機能を低下させない限り複数層設けても良い。
【００３１】
本発明に係るインクジェット記録シートが、加熱された鏡面ロールに圧接、乾燥してなるとき、ロールの鏡面形状がインクジェット記録シートに転写されるために、表面の平滑性が非常に高くなり、高い光沢が得られるため、好ましい。このとき、鏡面ロールに押しつける際の線圧は、カレンダー装置を用いて表面を平滑化する場合と比較して低いために、該インク受理層の細孔容量が著しく低下することが無く、良好なインク吸収性が得られるため、より好ましい。
【００３２】
本発明に係るインク受理層を塗設し、該インク受理層を湿潤液により再湿潤後加熱された鏡面ロールに圧接、乾燥する方法とは、印刷用キャストコート紙の製造方法の中で再湿潤法（リウェット法）を示す。一般に印刷用キャストコート紙の製造方法には、直接法、凝固法、再湿潤法（リウェット法）等が挙げられる。直接法は、光沢発現層を塗設後、未乾燥の状態（湿潤状態）で加熱された鏡面ロールに圧接し乾燥する方法である。凝固法は、光沢発現層を塗設後、未乾燥の状態の該層を凝固液により凝固させた後、加熱された鏡面ロールに圧接し乾燥する方法である。又、再湿潤法は、光沢発現層を塗設し乾燥後、水を主体とする湿潤液にて該層を再湿潤させ、加熱された鏡面に圧接し乾燥する方法である。
【００３３】
再湿潤法によると、一旦乾燥されたインク受理層を再湿潤し、加熱された鏡面ロールに圧接するとき、該インク受理層の表層に近いほどよく湿潤された状態にあるため、表層に近い部分は熱変形を受けるものの、支持体に近い下層は変形を起こし難くなるため、該インク受理層中の空隙を狭めることなく、即ち、インク吸収性を低下させることなく高い光沢を得ることが可能である。一方、直接法や凝固法によると、インク受理層全体が十分な湿潤状態にあるため、加熱された鏡面ロールに圧接されるとき、インク受理層全体が熱変形を受け、インク受理層中の空隙が狭まる、即ち、インク吸収容量が低下してしまうことになる。インク吸収容量の低下により、インクジェットプリンターにて印字した際に、インク吸収ムラが発生する。特にベタ印字を行ったときには、吸収ムラの発生により著しく印字品位を損なう場合がある。更に、インクの横方向への拡散が強まることにより、隣接した画像にインクが滲み出し、印字品位を損なう場合がある。また、凝固法によると、湿潤状態にあるインク受理層を凝固液によって凝固させるため、インク受理層の凝集が生成することにより光の散乱が強まり、発色性が低下してしまうことになる。
【００３４】
本発明で使用される支持体としては、ＬＢＫＰ、ＮＢＫＰ等の化学パルプ、ＧＰ、ＰＧＷ、ＲＭＰ、ＴＭＰ、ＣＴＭＰ、ＣＭＰ、ＣＧＰ等の機械パルプ、ＤＩＰ等の古紙パルプ、等の木材パルプ、ケナフ、バガス、コットン等の非木材パルプ、等と従来公知の顔料を主成分として、バインダー及びサイズ剤や定着剤、歩留まり向上剤、カチオン化剤、紙力増強剤等の各種添加剤を１種以上用いて混合し、酸性領域、或いは中性領域において、長網抄紙機、円網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機等の各種装置で製造された原紙、更に原紙に、澱粉、ポリビニルアルコール等でのサイズプレスやアンカーコート層を設けた原紙や、それらの上にコート層を設けたアート紙、コート紙、キャストコート紙等の塗工紙も含まれる。この様な原紙及び塗工紙に、そのまま本発明に係るインク受理層を設けても良いし、平坦化をコントロールする目的で、マシンカレンダー、ＴＧカレンダー、ソフトカレンダー等のカレンダー装置を使用しても良い。又、該支持体の坪量としては、通常４０〜３００ｇ／ｍ2であるが、特に制限されるものではない。
【００３５】
該支持体として、マグネシウム塩を片面当たり０．５ｇ／ｍ2以上５ｇ／ｍ2以下塗布もしくは含浸した支持体を用いると、吸収性及び発色性が向上するため、好ましい。該マグネシウム塩としては、ハロゲン化マグネシウム、及び複ハロゲン化マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸素酸マグネシウム等を用いることができるが、これらの中でも可溶性で取り扱いの容易な塩化マグネシウム、酢酸マグネシウム、硫酸マグネシウムを用いることが望ましい。マグネシウム塩の効果としては、支持体上に塗布、もしくは含浸されたマグネシウム塩が、塗被組成物を塗布する際に塗被組成物中に拡散し、このマグネシウム塩がインクを凝集させることにより、インクの横方向の拡散が抑制され、更にインクがより塗層表面にとどまりやすくなっていることが考えられる。マグネシウム塩の付着量が片面当たり０．５ｇ／ｍ2を下回ると、効果が得られない。片面当たり５ｇ／ｍ2を越えるマグネシウム塩を付着しても効果が飽和し、よりよい効果が得られず、経済性に劣る。
【００３６】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。又、実施例において示す部及び％は、特に明示しない限り固形分の重量部及び重量％を示す。
【００３７】
＜支持体Ａの作製＞
ＬＢＫＰ（濾水度４００ｍｌｃｓｆ）９０部とＮＢＫＰ（濾水度４５０ｍｌｃｓｆ）１０部からなる木材パルプ１００部に対して、軽質炭酸カルシウム１０部、市販のアルキルケテンダイマー０．１部、市販のカチオン性ポリアクリルアミド０．０５部、市販のカチオン化澱粉１．０部を調成後、長網抄紙機を用いて坪量１５４ｇ／ｍ2に抄造した後、オンマシンのインクラインドサイズプレス装置で市販の酸化澱粉を付着させ、坪量１５７ｇ／ｍ2の支持体Ａを得た。
【００３８】
＜支持体Ｂの作製＞
ＬＢＫＰ（濾水度４００ｍｌｃｓｆ）９０部とＮＢＫＰ（濾水度４５０ｍｌｃｓｆ）１０部からなる木材パルプ１００部に対して、軽質炭酸カルシウム１０部、市販のアルキルケテンダイマー０．１部、市販のカチオン性ポリアクリルアミド０．０５部、市販のカチオン化澱粉１．０部を調成後、長網抄紙機を用いて坪量１５４ｇ／ｍ2に抄造した後、市販の酸化澱粉及び市販の塩化マグネシウムを１：１で混合した塗被組成物をオンマシンのインクラインドサイズプレス装置で付着させ、坪量１６０ｇ／ｍ2の支持体Ｂを得た。このときの塩化マグネシウムの付着量は、片面当たり１．５ｇ／ｍ2であった。
【００３９】
実施例１
顔料として市販のγ−アルミナ（酸化アルミニウムＣ：日本エアロジル社製）を１００部、熱可塑性素材として市販のカチオン性アクリルエマルション（ビニブラン２６４７：日信化学社製、ガラス転移温度＝８０℃）を１０部、市販のポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７：クラレ社製）を１０部、市販のカチオン定着剤（スミレーズレジン１００１：住友化学社製）を５部、市販のノニオン性オレイン酸乳化物（ＤＥＦ７１００：日新化学社製）２部を、固形分濃度が２０％となるように調合して得た塗被組成物を、支持体Ａ上に固形分として２０ｇ／ｍ2となるように、エアーナイフコーターを用いて塗布、乾燥後、水により再湿潤させた後、表面温度が１００℃に保たれた鏡面ロールに、３０ｍ／ｍｉｎの速度にて圧接、乾燥して実施例１のインクジェット記録シートを得た。
【００４０】
実施例２
顔料として市販の無定形アルミナ水和物（ＡＫＰ−Ｇ０１５：日産化学社製）を用いた以外は実施例１と同様に調整を行い、塗被組成物を得た。固形分濃度は１５％であった。該塗被組成物を実施例１と同様に支持体Ａ上に塗布、乾燥後、水により再湿潤させた後、表面温度が１００℃に保たれた鏡面ロールに、３０ｍ／ｍｉｎの速度にて圧接、乾燥して実施例２のインクジェット記録シートを得た。
【００４１】
実施例３
顔料として市販のベーマイト状アルミナ水和物（ＤＩＳＰＥＲＡＬ ＨＰ１４：ＣＯＮＤＥＡ社製）を１００部、ベーマイト状アルミナ水和物の分散剤として市販の酢酸（和光薬品製）を２部、熱可塑性素材として市販のカチオン性アクリルエマルション（ビニブラン２６４７：日信化学社製、ガラス転移温度＝８０℃）を１０部、市販のポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７：クラレ社製）を１０部、市販のカチオン定着剤（スミレーズレジン１００１：住友化学社製）を５部、市販のノニオン性オレイン酸乳化物（ＤＥＦ７１００：日新化学社製）２部を、固形分濃度が２０％となるように調合して得た塗被組成物を、支持体Ａ上に固形分として２０ｇ／ｍ2となるように、エアーナイフコーターを用いて塗布、乾燥後、水により再湿潤させた後、表面温度が１００℃に保たれた鏡面ロールに、３０ｍ／ｍｉｎの速度にて圧接、乾燥して実施例３のインクジェット記録シートを得た。
【００４２】
実施例４
塗被組成物の塗工量を３５ｇ／ｍ2とした以外は実施例３と同様に行い、実施例４のインクジェット記録シートを得た。
【００４３】
実施例５
塗被組成物の塗工量を８ｇ／ｍ2とした以外は実施例３と同様に行い、実施例５のインクジェット記録シートを得た。
【００４４】
実施例６
塗被組成物の塗工量を４５ｇ／ｍ2とした以外は実施例３と同様に行い、実施例６のインクジェット記録シートを得た。
【００４５】
実施例７
熱可塑性素材として、ガラス転移温度が８０℃であるアニオン性アクリルエマルション１０部を用いた以外は実施例３と同様に行い、実施例７のインクジェット記録シートを得た。
【００４６】
参考例１
熱可塑性素材としてガラス転移温度が４５℃であるカチオン性アクリルエマルション１０部を用いた以外は実施例３と同様に行い、参考例１のインクジェット記録シートを得た。
【００４７】
実施例８
熱可塑性素材としてガラス転移温度が６０℃であるカチオン性アクリルエマルション１０部を用いた以外は実施例３と同様に行い、実施例８のインクジェット記録シートを得た。
【００４８】
実施例９
熱可塑性素材としてガラス転移温度が１００℃であるカチオン性アクリルエマルション１０部を用いた以外は実施例３と同様に行い、実施例９のインクジェット記録シートを得た。
【００４９】
参考例２
熱可塑性素材としてガラス転移温度が１２０℃であるカチオン性アクリルエマルション１０部を用いた以外は実施例３と同様に行い、参考例２のインクジェット記録シートを得た。
【００５０】
参考例３
熱可塑性素材としてガラス転移温度が１００℃であるカチオン性スチレンラテックス１０部を用いた以外は実施例３と同様に行い、参考例３のインクジェット記録シートを得た。
【００５１】
実施例１０
支持体として支持体Ｂを用いた以外は実施例３と同様に行い、実施例１０のインクジェット記録シートを得た。
【００５２】
実施例１１
顔料として市販のベーマイト状アルミナ水和物（ＤＩＳＰＥＲＡＬ ＨＰ１４：ＣＯＮＤＥＡ社製）を７０部、市販のカチオン性コロイダルシリカ（ＳＴ−ＡＫ−Ｌ：日産化学社製）を３０部、ベーマイト状アルミナ水和物の分散剤として市販の酢酸（和光薬品製）１．４部を用いた以外は実施例３と同様に行い、実施例１１のインクジェット記録シートを得た。
【００５３】
実施例１２
熱可塑性素材として、市販のカチオン性アクリルポリマー（パールガムＣＴ−１００：星光化学社製、ガラス転移温度＝８０℃）を１０部用いた以外は実施例３と同様に行い、実施例１２のインクジェット記録シートを得た。
【００５４】
実施例１３
支持体Ａ上に多孔性顔料を主成分とする塗被組成物を塗設して第１のインク受理層を得た。塗被組成物は、多孔性顔料として市販の合成非晶質シリカ（ミズカシルＰ７８Ｄ：水沢化学社製）を１００部、バインダーとして市販のポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７：クラレ社製）４０部を調合して得た。該塗被組成物の固形分濃度は１７％であった。該塗被組成物を支持体Ａ上に固形分として１０ｇ／ｍ2となるようにエアーナイフコーターを用いて塗布し乾燥して第１のインク受理層を得た。
【００５５】
次いで、実施例３と同様の塗被組成物を用い、第１のインク受理層上に固形分として１０ｇ／ｍ2となるようにエアーナイフコーターを用いて塗布、乾燥後、水により再湿潤した後表面温度が１００℃に保たれた鏡面ロールに、３０ｍ／ｍｉｎの速度で圧接、乾燥して実施例１３のインクジェット記録シートを得た。
【００５６】
比較例１
顔料として市販のベーマイト状アルミナ水和物（ＤＩＳＰＥＲＡＬ ＨＰ１４：ＣＯＮＤＥＡ社製）を１００部、ベーマイト状アルミナ水和物の分散剤として市販の酢酸（和光薬品製）を２部、市販のポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７：クラレ社製）を１０部、市販のカチオン定着剤（スミレーズレジン１００１：住友化学社製）を５部、市販のノニオン性オレイン酸乳化物（ＤＥＦ７１００：日新化学社製）２部を、固形分濃度が２０％となるように調合して得た塗被組成物を、支持体Ａ上に固形分として２０ｇ／ｍ2となるように、エアーナイフコーターを用いて塗布、乾燥後、水により再湿潤させた後、表面温度が１００℃に保たれた鏡面ロールに、３０ｍ／ｍｉｎの速度にて圧接、乾燥して比較例１のインクジェット記録シートを得た。
【００５７】
比較例２
顔料として市販のカチオン性コロイダルシリカ（ＳＴ−ＡＫ：日産化学社製）を１００部用いた以外は実施例３と同様に行い、比較例２のインクジェット記録シートを得た。
【００５８】
比較例３
顔料として市販の多孔性合成非晶質シリカ（ファインシールＸ３７Ｂ：トクヤマ社製）を１００部、分散剤として市販の苛性ソーダ（和光薬品社製）を１部用いた以外は実施例３と同様に行い、比較例３のインクジェット記録シートを得た。
【００５９】
比較例４
顔料として市販のベーマイト状アルミナ水和物（ＤＩＳＰＥＲＡＬ ＨＰ１４：ＣＯＮＤＥＡ社製）を１００部、ベーマイト状アルミナ水和物の分散剤として市販の酢酸（和光薬品製）を２部、熱可塑性素材として市販のカチオン性アクリルエマルション（ビニブラン２６４７：日信化学社製、ガラス転移温度＝８０℃）を１０部、市販のポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７：クラレ社製）を１０部、市販のカチオン定着剤（スミレーズレジン１００１：住友化学社製）を５部、市販のノニオン性オレイン酸乳化物（ＤＥＦ７１００：日新化学社製）２部を、固形分濃度が２０％となるように調合して得た塗被組成物を、支持体Ａ上に固形分として２０ｇ／ｍ2となるように、エアーナイフコーターを用いて塗布、乾燥した後、光沢度が６５％となるようにオフマシンでカレンダー処理を行い、比較例４のインクジェット記録シートを得た。
【００６０】
比較例５
実施例３と同様の塗被組成物を用い、支持体Ａ上に固形分として２０ｇ／ｍ2となるようにエアーナイフコーターを用いて塗布し、湿潤状態にある内に表面温度が１００℃に保たれた鏡面ロールに、１５ｍ／ｍｉｎの速度で圧接、乾燥し、比較例５のインクジェット記録シートを得た。
【００６１】
比較例６
実施例３と同様の塗被組成物を用い、支持体Ａ上に固形分として２０ｇ／ｍ2となるようにエアーナイフコーターを用いて塗布し、湿潤状態にある内に、凝固液として０．５％アンモニア水を用いて凝固させ、表面温度が１００℃に保たれた鏡面ロールに、１５ｍ／ｍｉｎの速度で圧接、乾燥し、比較例６のインクジェット記録シートを得た。
【００６２】
実施例、参考例及び比較例に関する評価結果を表１に示す。なお、表１に示す評価は以下の方法により行った。
【００６３】
＜光沢度＞
インクジェット記録シートの光沢面の７５度鏡面光沢度を測定した。該光沢度は、ＪＩＳ Ｚ８７４１に準じて、光沢度計（ディジタル光沢度計 ＧＭ−２６Ｄ：村上色彩技術研究所）にて測定した。
【００６４】
＜発色性＞
市販のインクジェットプリンター（ＰＭ−８００Ｃ：エプソン社）を用いて、ブラックのベタ印字を行い、一日放置後、印字部の光学反射濃度をマクベス濃度計（ＲＤ９１９）で測定した。光学反射濃度が２．００を越える場合、発色性が良好である。
【００６５】
＜吸収性＞
上記のインクジェットプリンターを用いて、シアンインクとマゼンタインクからなる混色ベタパターン及びマゼンタインクとイエローインクからなる混色ベタパターンを作成し、インク吸収性に起因する印字ムラを以下の基準で目視判定した。評価Ｃは実使用上問題となるレベルである。
Ａ：印字ムラが全く見られず、均一な画像である。
Ｂ：僅かに印字ムラが見られる。
Ｃ：著しい印字ムラが発生し、不均一な画像である。
【００６６】
【表１】
【００６７】
実施例と比較例１〜３より、アルミナ及び熱可塑性素材を必須成分とすることにより発色性が良好となり且つ高い光沢が得られることがわかる。また、実施例と比較例４より、アルミナと熱可塑性素材を含有する塗被組成物を支持体上に塗布、乾燥後、湿潤液により再湿潤した後、加熱した鏡面ロールに圧接、乾燥することにより、良好な吸収性となりかつ高い光沢が得られることがわかる。実施例１〜３より、該アルミナがアルミナ水和物、更にはベーマイト状アルミナ水和物もしくは擬ベーマイト状アルミナ水和物であると、良好な吸収性が得られることがわかる。実施例３より、熱可塑性素材がカチオン性であると、より発色性が高まることがわかる。更に、実施例３、９、１２より、該カチオン性熱可塑性素材がカチオン性アクリルエマルションもしくはカチオン性アクリルポリマーであるとより高い発色性が得られることがわかる。実施例３、８、９より、特定の範囲のガラス転移温度を有する熱可塑性素材を用いることにより、良好な吸収性と発色性を有し且つ高い光沢が得られることがわかる。実施例３〜６より、塗被組成物の塗工量を特定の範囲にすることにより良好な吸収性と光沢が得られることがわかる。また、実施例１０より、マグネシウム塩を塗布もしくは含浸した支持体を用いることにより本発明はより効果を示すことがわかる。実施例と比較例５、６より、再湿潤法により良好な吸収性、発色性が得られることがわかる。
【００６８】
【発明の効果】
本発明は、支持体上のインク受理層の最上層にアルミナと熱可塑性素材からなるインク受理層を設け、再湿潤法により光沢化処理をすることにより、発色性と吸収性に優れた高い光沢を有するインクジェット記録シートを提供できる。更に、特定の金属塩を含有する支持体を用い、特定のアルミナ及び特定の熱可塑性素材を用い、インク受理層の塗工量を特定の範囲に調整することにより、更に高い発色性を有するインクジェット記録シートを提供できる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録方式を利用したプリンターに適用される高い光沢を有するインクジェット記録シートに関するものであり、特に、発色性と吸収性を改良した高光沢のインクジェット記録シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録方式は、インクの微小液滴を種々の作動原理により飛翔させ紙等の記録シートに付着させ、画像・文字等の記録を行うものである。該記録方式は、高速、低騒音、多色化が容易、記録パターンの融通性が大きい、現像及び定着が不要等の特徴があり、漢字を含め各種図形及びカラー画像等の記録装置として、種々の用途において急速に普及している。更に、多色インクジェット方式により形成される画像は、多色印刷やカラー写真方式による印画に比較して遜色のない記録を得ることが可能であり、作成部数が少なくてすむ用途では写真技術によるよりも安価であることからフルカラー画像記録分野にまで広く応用されつつある。
【０００３】
更に、インクジェット方式を利用したプリンターは、市場からの更なる要求のために、高解像度化、色再現範囲の拡大、高速化が図られている。これに伴い、記録媒体であるインクジェット記録シートには、優れた画像品質を発現するための高いインク受理容量の確保や発色性の良好な塗層の塗設が不可欠となっている。加えて、光沢、剛直、色相等の外観も銀塩写真や印刷用紙に類似することが要望されてきている。
【０００４】
従来、光沢を付与する処理として、スーパーカレンダー、グロスカレンダー等のカレンダー装置を用い、圧力や温度をかけたロール間に通紙する事で塗層表面を平滑化することが一般に知られている。しかしながら、インクジェット記録シートに光沢を付与する目的で、高線圧下でカレンダー処理を行うと、光沢は向上するものの塗層空隙が減少し、インクの吸収が遅くなり、また、吸収容量の不足からインクのあふれが発生してしまうという問題が生じるため、カレンダー処理で高光沢を得ることは難しい。
【０００５】
インクの吸収性を低くすることなく塗層に強光沢を付与する方法として、例えば、特開昭６３−２６５６８０号公報、特開平２−１１３９８６号公報、特開平２−２７４５８７号公報、同５−５９６９４号公報のように、キャストコーティング法によりインクジェット記録シートを製造する方法が開示されている。この手法によると、キャストドラムの鏡面形状がインクジェット記録シートに転写されるために、表面の平滑性が非常に高くなり、強光沢が得られる。また、キャストドラムに押しつけられる際の線圧は、カレンダー装置を用いる場合と比較して低いために、良好なインク吸収性が得られることになる。
【０００６】
しかしながら、特開昭６３−２６５６８０号公報の凝集粒子として存在するシリカと接着剤を主成分とする塗被組成物をキャストコーティングする方法や、特開平５−５９６９４号公報の炭酸カルシウム複合シリカを主成分とする塗被組成物をキャストコーティングする方法、特開平０９−１５６２１０号公報の合成シリカを主成分とする塗被組成物をキャストコーティングする方法、特開平１１−１００７９８号公報の針状又は柱状の軽質炭酸カルシウムを主成分とする塗被組成物をキャストコーティングする方法、特開平１１−０３４４８６号公報のシリカ微細粒子を含有する塗被組成物をキャストコーティングする方法では、塗層の光散乱性が増し、発色性が低下することとなる。
【０００７】
又、特開平２−１１３９８６号公報や特開平２−２７４５８７号公報のカチオン性高分子電解質を含む水溶液で処理した後にキャストコーティングする方法では、塗層の表面にインクをとどめやすくなるが、カチオン性高分子電解質の使用は、印字した際に表面に存在するカチオン性高分子電解質がインクに再溶解するために印字部分の表面形状が粗面化され、印字部分の光沢や画像の鮮明性の低下が生じやすくなる。
【０００８】
又、特開平０８−３００８０４号公報には、支持体上にインク受理層と光沢発現層を順に積層し、一旦乾燥した後、光沢発現層を湿潤させ、湿潤状態にある光沢発現層を加熱された鏡面ドラム面に圧接して強光沢仕上げを行うインクジェットキャストコート紙の製造方法が提案されている。この様な２層以上を積層したインクジェット記録シートの場合、光沢発現層だけでは表面に光沢を発生することができるが、インク吸収性に乏しく、インクを保持できない。また、インク吸収層だけではインクを保持できるが、光沢を発生することができなく、機能が分化されており、両方の機能を１層で満足するものは無かった。更に、インク受理層と光沢発現層の界面で屈折率が変わることにより光の散乱性が増し、印字した際の画像の鮮鋭性を損なう場合があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記の課題を解決するための本発明は、発色性と吸収性を改良した、高い光沢を有するインクジェット記録シートを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、以上のような問題点を解決するため鋭意研究の結果、本発明に至った。
【００１１】
即ち、支持体上にインク受理層を設けたインクジェット記録シートであり、該インク受理層の最上層にアルミナ及び熱可塑性素材を含有し且つ湿潤液により再湿潤後加熱された鏡面ロールに圧接、乾燥されてなり、該アルミナが、アルミナ水和物であり、該熱可塑性素材が、カチオン性アクリルエマルションもしくはカチオン性アクリルポリマーであり、且つガラス転移温度が、５０℃以上１００℃以下であることを特徴とするインクジェット記録シートである。
【００１２】
又、該支持体は、マグネシウム塩を片面当たり０．５ｇ／ｍ2以上５ｇ／ｍ2以下の範囲で塗布または含浸された支持体が好ましい。
【００１３】
該アルミナは、アルミナ水和物、更には、ベーマイト状アルミナ水和物あるいは擬ベーマイト状アルミナ水和物が好ましい。
【００１５】
該インク受理層の塗工量は、固形分で１０ｇ／ｍ2以上４０ｇ／ｍ2以下であることが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明について詳細に説明する。
【００１７】
本発明のインクジェット記録シートのインク受理層の最上層は、アルミナを含有する。アルミナは、カチオン性であるためにインク保持能力が高く、インクをより表層にとどめるため発色性が高まる。又、塗層となったときに塗層の透明性が高まり、画像部の鮮鋭性を損なうことがない。一方、前述公報に開示されたシリカ、合成シリカ、炭酸カルシウム複合シリカ、針状或いは柱状軽質炭酸カルシウム、コロイダルシリカ、カチオン修飾したコロイダルシリカ等を用いる場合、炭酸カルシウム等のアニオン性顔料ではアニオン性であるインクを捕捉する能力に乏しいため、インクが塗層の表面近くにとどまることができず、発色性が低下することになる。合成シリカ、コロイダルシリカ、カチオン修飾したコロイダルシリカ等では塗層の透明性が低下してしまい、画像部の鮮鋭性が損なわれることになる。
【００１８】
該アルミナには種々の結晶型が存在するが、その中でもγ−アルミナは比表面積が大きく、良好なインク吸収性を示すので好ましい。アルミナの中でも、アルミナ水和物を用いると、発色性が良好となるため好ましい。アルミナ水和物は下記の一般式により表すことができる。
Ａｌ2Ｏ3・ｎＨ2Ｏ
【００１９】
アルミナ水和物は組成や結晶形態の違いにより、ジプサイト、バイアライト、ノルストランダイト、ベーマイト、擬ベーマイト、ジアスポア、無定形非晶質等に分類される。これらの中で、ベーマイト状アルミナ水和物、あるいは擬ベーマイト状アルミナ水和物を用いると、更に発色性が高まり、より好ましい。上式中、ｎが１である場合はベーマイト状アルミナ水和物を表し、ｎが１を越え３未満である場合は擬ベーマイト状アルミナ水和物を表す。
【００２０】
本発明において、アルミナと共に、以下の顔料或いは粒子を１種以上併用することができる。例えば、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、珪酸カルシウム、合成非晶質シリカ、コロイダルシリカ、カチオン修飾したコロイダルシリカ、リトポン、ゼオライト、加水ハロサイト、水酸化マグネシウム等の白色無機顔料、スチレン系プラスチックピグメント、アクリル系プラスチックピグメント、ポリエチレン、マイクロカプセル、尿素樹脂、メラミン樹脂等の有機顔料等が挙げられる。アルミナは顔料１００部の内７０部〜１００部用いることが望ましいが、併用により発色性が低下する場合があるので、アルミナ単独がより望ましい。
【００２１】
本発明のインクジェット記録シートのインク受理層の最上層は、該アルミナと共に熱可塑性素材を含有する。熱可塑性素材を用いない場合、加熱した鏡面ロールに圧接、乾燥するときに、塗層の変形性が乏しく、鏡面形状を十分に転写することができず、高い光沢を得ることが困難になる。該アルミナと該熱可塑性素材を含有する事により、光沢を発現する機能とインクを受理する機能の両方を１層で満足することができる。該熱可塑性素材は、顔料１００部に対して３部〜４０部、好ましくは５部〜３０部の範囲で用いる。顔料１００部に対して３部を下回ると、加熱された鏡面ロールに圧接した際、塗層の変形性に乏しく、高い光沢を得ることができない。顔料１００部に対して４０部を越えると、加熱された鏡面ロールに圧接した際に塗層の膜化が進み、インク吸収性を低下させることになる。
【００２２】
該熱可塑性素材は、カチオン性熱可塑性素材が望ましい。アニオン性熱可塑性素材を用いる場合、カチオン性であるアルミナとの相溶性が低下し、軟凝集物の生成により塗被組成物の塗工が困難になったり、凝集物により光の散乱性が高まり、発色性が低下する場合があるので留意する必要がある。
【００２３】
該熱可塑性素材のガラス転移温度は、５０℃以上１００℃以下が望ましい。ガラス転移温度が５０℃を下回る場合、加熱した鏡面ロールに圧接したときに、熱可塑性素材の溶融が起こり、鏡面ロールに貼り付いて操業を困難にしたり、膜化することによりインクの吸収性を阻害する。ガラス転移温度が１００℃を上回る場合、加熱した鏡面ロールに圧接したときに、塗層の変形性が乏しくなり、鏡面形状を十分に転写することができず、高い光沢を得ることが困難になる。
【００２４】
該熱可塑性素材は、カチオン性アクリルエマルションあるいはカチオン性アクリルポリマーが好ましい。一般にアクリルポリマー或いはアクリルエマルションは、他のポリマー或いはエマルションと比較して透明性が高いため、塗層の透明性を下げ難く、良好な発色性を保つことができる。更に、アクリルポリマー或いはアクリルエマルションは他のポリマー或いはエマルションと比較して耐光性に優れ、黄変し難いため、インクジェット記録シートの保存性を悪化させにくいという効果を併せ持つ。
【００２５】
本発明に係るインク受理層には、アルミナ、熱可塑性素材の他に、バインダー、その他添加剤を適宜用いることができる。バインダーとしては、酸化澱粉、エーテル化澱粉、リン酸エステル化澱粉等の澱粉誘導体；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等のセルロース誘導体；カゼイン、ゼラチン、大豆蛋白、ポリビニルアルコール又はその誘導体；ポリビニルピロリドン、無水マレイン酸樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体等の共役ジエン系共重合体ラテックス；アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルの重合体又は共重合体等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等のビニル系重合体ラテックス；或いはこれら各種重合体のカルボキシ基等の官能基含有単量体による官能基変性重合体ラテックス；或いはこれら各種重合体にカチオン基を用いてカチオン化したもの、カチオン性界面活性剤にて重合体表面をカチオン化したもの、カチオン性ポリビニルアルコール下で重合し重合体表面に該ポリビニルアルコールを分布させたもの、カチオン性コロイド粒子の懸濁分散液中で重合を行い、重合体表面に該粒子が分布しているもの等；メラミン樹脂、尿素樹脂等の熱硬化合成樹脂等の水性バインダー；ポリメチルメタクリレート等の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樹脂；ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、ポリビニルブチラール、アルキッド樹脂等の合成樹脂系バインダー等を挙げることができる。
【００２６】
該バインダーは、顔料１００部に対して、３部〜７０部、好ましくは、５部〜５０部用いることができる。３部未満では、該インク受理層の塗層強度が不足し、７０部を超えるとインクの吸収性が低下するため好ましくない。
【００２７】
又、該インク受理層には、その他の添加剤として、顔料分散剤、増粘剤、流動性改良剤、消泡剤、抑泡剤、離型剤、発泡剤、浸透剤、着色染料、着色顔料、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防バイ剤、耐水化剤、染料定着剤等を適宜配合することもできる。
【００２８】
該インク受理層は、各種ブレードコーター、ロールコーター、エアーナイフコーター、バーコーター、ロッドブレードコーター、カーテンコーター、ショートドウェルコーター、サイズプレス等の各種装置を用い、オンマシン或いはオフマシンで支持体上に塗設される。
【００２９】
該インク受理層の塗工量は、適用する顔料やバインダーの種類及び量、インクジェット記録装置の種類により異なるが、１０ｇ／ｍ2以上４０ｇ／ｍ2以下の範囲であることが好ましい。１０ｇ／ｍ2を下回ると、支持体のカバーリングが不十分となり、高い光沢を得ることが困難となる。また、吸収容量が不十分となり、印字物の品質を低下させる場合がある。４０ｇ／ｍ2を上回ると、鏡面ロールに圧接したときに塗層の膜化が顕著となり、著しく吸収性を損なう場合がある。
【００３０】
本発明のインク受理層は、支持体上のインク受理層の最上層に設ける。特に好ましくは、支持体上にインク受理層を１層設けることが望ましい。２層以上を積層したインクジェット記録シートにする場合、インク受理層とその下層のインク吸収層の界面で屈折率が変わることにより光の散乱が増し、印字した際の画像の鮮鋭性を損なう場合があるので、本発明の最上層に設けるインク受理層の機能を低下させない限り複数層設けても良い。
【００３１】
本発明に係るインクジェット記録シートが、加熱された鏡面ロールに圧接、乾燥してなるとき、ロールの鏡面形状がインクジェット記録シートに転写されるために、表面の平滑性が非常に高くなり、高い光沢が得られるため、好ましい。このとき、鏡面ロールに押しつける際の線圧は、カレンダー装置を用いて表面を平滑化する場合と比較して低いために、該インク受理層の細孔容量が著しく低下することが無く、良好なインク吸収性が得られるため、より好ましい。
【００３２】
本発明に係るインク受理層を塗設し、該インク受理層を湿潤液により再湿潤後加熱された鏡面ロールに圧接、乾燥する方法とは、印刷用キャストコート紙の製造方法の中で再湿潤法（リウェット法）を示す。一般に印刷用キャストコート紙の製造方法には、直接法、凝固法、再湿潤法（リウェット法）等が挙げられる。直接法は、光沢発現層を塗設後、未乾燥の状態（湿潤状態）で加熱された鏡面ロールに圧接し乾燥する方法である。凝固法は、光沢発現層を塗設後、未乾燥の状態の該層を凝固液により凝固させた後、加熱された鏡面ロールに圧接し乾燥する方法である。又、再湿潤法は、光沢発現層を塗設し乾燥後、水を主体とする湿潤液にて該層を再湿潤させ、加熱された鏡面に圧接し乾燥する方法である。
【００３３】
再湿潤法によると、一旦乾燥されたインク受理層を再湿潤し、加熱された鏡面ロールに圧接するとき、該インク受理層の表層に近いほどよく湿潤された状態にあるため、表層に近い部分は熱変形を受けるものの、支持体に近い下層は変形を起こし難くなるため、該インク受理層中の空隙を狭めることなく、即ち、インク吸収性を低下させることなく高い光沢を得ることが可能である。一方、直接法や凝固法によると、インク受理層全体が十分な湿潤状態にあるため、加熱された鏡面ロールに圧接されるとき、インク受理層全体が熱変形を受け、インク受理層中の空隙が狭まる、即ち、インク吸収容量が低下してしまうことになる。インク吸収容量の低下により、インクジェットプリンターにて印字した際に、インク吸収ムラが発生する。特にベタ印字を行ったときには、吸収ムラの発生により著しく印字品位を損なう場合がある。更に、インクの横方向への拡散が強まることにより、隣接した画像にインクが滲み出し、印字品位を損なう場合がある。また、凝固法によると、湿潤状態にあるインク受理層を凝固液によって凝固させるため、インク受理層の凝集が生成することにより光の散乱が強まり、発色性が低下してしまうことになる。
【００３４】
本発明で使用される支持体としては、ＬＢＫＰ、ＮＢＫＰ等の化学パルプ、ＧＰ、ＰＧＷ、ＲＭＰ、ＴＭＰ、ＣＴＭＰ、ＣＭＰ、ＣＧＰ等の機械パルプ、ＤＩＰ等の古紙パルプ、等の木材パルプ、ケナフ、バガス、コットン等の非木材パルプ、等と従来公知の顔料を主成分として、バインダー及びサイズ剤や定着剤、歩留まり向上剤、カチオン化剤、紙力増強剤等の各種添加剤を１種以上用いて混合し、酸性領域、或いは中性領域において、長網抄紙機、円網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機等の各種装置で製造された原紙、更に原紙に、澱粉、ポリビニルアルコール等でのサイズプレスやアンカーコート層を設けた原紙や、それらの上にコート層を設けたアート紙、コート紙、キャストコート紙等の塗工紙も含まれる。この様な原紙及び塗工紙に、そのまま本発明に係るインク受理層を設けても良いし、平坦化をコントロールする目的で、マシンカレンダー、ＴＧカレンダー、ソフトカレンダー等のカレンダー装置を使用しても良い。又、該支持体の坪量としては、通常４０〜３００ｇ／ｍ2であるが、特に制限されるものではない。
【００３５】
該支持体として、マグネシウム塩を片面当たり０．５ｇ／ｍ2以上５ｇ／ｍ2以下塗布もしくは含浸した支持体を用いると、吸収性及び発色性が向上するため、好ましい。該マグネシウム塩としては、ハロゲン化マグネシウム、及び複ハロゲン化マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸素酸マグネシウム等を用いることができるが、これらの中でも可溶性で取り扱いの容易な塩化マグネシウム、酢酸マグネシウム、硫酸マグネシウムを用いることが望ましい。マグネシウム塩の効果としては、支持体上に塗布、もしくは含浸されたマグネシウム塩が、塗被組成物を塗布する際に塗被組成物中に拡散し、このマグネシウム塩がインクを凝集させることにより、インクの横方向の拡散が抑制され、更にインクがより塗層表面にとどまりやすくなっていることが考えられる。マグネシウム塩の付着量が片面当たり０．５ｇ／ｍ2を下回ると、効果が得られない。片面当たり５ｇ／ｍ2を越えるマグネシウム塩を付着しても効果が飽和し、よりよい効果が得られず、経済性に劣る。
【００３６】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。又、実施例において示す部及び％は、特に明示しない限り固形分の重量部及び重量％を示す。
【００３７】
＜支持体Ａの作製＞
ＬＢＫＰ（濾水度４００ｍｌｃｓｆ）９０部とＮＢＫＰ（濾水度４５０ｍｌｃｓｆ）１０部からなる木材パルプ１００部に対して、軽質炭酸カルシウム１０部、市販のアルキルケテンダイマー０．１部、市販のカチオン性ポリアクリルアミド０．０５部、市販のカチオン化澱粉１．０部を調成後、長網抄紙機を用いて坪量１５４ｇ／ｍ2に抄造した後、オンマシンのインクラインドサイズプレス装置で市販の酸化澱粉を付着させ、坪量１５７ｇ／ｍ2の支持体Ａを得た。
【００３８】
＜支持体Ｂの作製＞
ＬＢＫＰ（濾水度４００ｍｌｃｓｆ）９０部とＮＢＫＰ（濾水度４５０ｍｌｃｓｆ）１０部からなる木材パルプ１００部に対して、軽質炭酸カルシウム１０部、市販のアルキルケテンダイマー０．１部、市販のカチオン性ポリアクリルアミド０．０５部、市販のカチオン化澱粉１．０部を調成後、長網抄紙機を用いて坪量１５４ｇ／ｍ2に抄造した後、市販の酸化澱粉及び市販の塩化マグネシウムを１：１で混合した塗被組成物をオンマシンのインクラインドサイズプレス装置で付着させ、坪量１６０ｇ／ｍ2の支持体Ｂを得た。このときの塩化マグネシウムの付着量は、片面当たり１．５ｇ／ｍ2であった。
【００３９】
実施例１
顔料として市販のγ−アルミナ（酸化アルミニウムＣ：日本エアロジル社製）を１００部、熱可塑性素材として市販のカチオン性アクリルエマルション（ビニブラン２６４７：日信化学社製、ガラス転移温度＝８０℃）を１０部、市販のポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７：クラレ社製）を１０部、市販のカチオン定着剤（スミレーズレジン１００１：住友化学社製）を５部、市販のノニオン性オレイン酸乳化物（ＤＥＦ７１００：日新化学社製）２部を、固形分濃度が２０％となるように調合して得た塗被組成物を、支持体Ａ上に固形分として２０ｇ／ｍ2となるように、エアーナイフコーターを用いて塗布、乾燥後、水により再湿潤させた後、表面温度が１００℃に保たれた鏡面ロールに、３０ｍ／ｍｉｎの速度にて圧接、乾燥して実施例１のインクジェット記録シートを得た。
【００４０】
実施例２
顔料として市販の無定形アルミナ水和物（ＡＫＰ−Ｇ０１５：日産化学社製）を用いた以外は実施例１と同様に調整を行い、塗被組成物を得た。固形分濃度は１５％であった。該塗被組成物を実施例１と同様に支持体Ａ上に塗布、乾燥後、水により再湿潤させた後、表面温度が１００℃に保たれた鏡面ロールに、３０ｍ／ｍｉｎの速度にて圧接、乾燥して実施例２のインクジェット記録シートを得た。
【００４１】
実施例３
顔料として市販のベーマイト状アルミナ水和物（ＤＩＳＰＥＲＡＬ ＨＰ１４：ＣＯＮＤＥＡ社製）を１００部、ベーマイト状アルミナ水和物の分散剤として市販の酢酸（和光薬品製）を２部、熱可塑性素材として市販のカチオン性アクリルエマルション（ビニブラン２６４７：日信化学社製、ガラス転移温度＝８０℃）を１０部、市販のポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７：クラレ社製）を１０部、市販のカチオン定着剤（スミレーズレジン１００１：住友化学社製）を５部、市販のノニオン性オレイン酸乳化物（ＤＥＦ７１００：日新化学社製）２部を、固形分濃度が２０％となるように調合して得た塗被組成物を、支持体Ａ上に固形分として２０ｇ／ｍ2となるように、エアーナイフコーターを用いて塗布、乾燥後、水により再湿潤させた後、表面温度が１００℃に保たれた鏡面ロールに、３０ｍ／ｍｉｎの速度にて圧接、乾燥して実施例３のインクジェット記録シートを得た。
【００４２】
実施例４
塗被組成物の塗工量を３５ｇ／ｍ2とした以外は実施例３と同様に行い、実施例４のインクジェット記録シートを得た。
【００４３】
実施例５
塗被組成物の塗工量を８ｇ／ｍ2とした以外は実施例３と同様に行い、実施例５のインクジェット記録シートを得た。
【００４４】
実施例６
塗被組成物の塗工量を４５ｇ／ｍ2とした以外は実施例３と同様に行い、実施例６のインクジェット記録シートを得た。
【００４５】
実施例７
熱可塑性素材として、ガラス転移温度が８０℃であるアニオン性アクリルエマルション１０部を用いた以外は実施例３と同様に行い、実施例７のインクジェット記録シートを得た。
【００４６】
参考例１
熱可塑性素材としてガラス転移温度が４５℃であるカチオン性アクリルエマルション１０部を用いた以外は実施例３と同様に行い、参考例１のインクジェット記録シートを得た。
【００４７】
実施例８
熱可塑性素材としてガラス転移温度が６０℃であるカチオン性アクリルエマルション１０部を用いた以外は実施例３と同様に行い、実施例８のインクジェット記録シートを得た。
【００４８】
実施例９
熱可塑性素材としてガラス転移温度が１００℃であるカチオン性アクリルエマルション１０部を用いた以外は実施例３と同様に行い、実施例９のインクジェット記録シートを得た。
【００４９】
参考例２
熱可塑性素材としてガラス転移温度が１２０℃であるカチオン性アクリルエマルション１０部を用いた以外は実施例３と同様に行い、参考例２のインクジェット記録シートを得た。
【００５０】
参考例３
熱可塑性素材としてガラス転移温度が１００℃であるカチオン性スチレンラテックス１０部を用いた以外は実施例３と同様に行い、参考例３のインクジェット記録シートを得た。
【００５１】
実施例１０
支持体として支持体Ｂを用いた以外は実施例３と同様に行い、実施例１０のインクジェット記録シートを得た。
【００５２】
実施例１１
顔料として市販のベーマイト状アルミナ水和物（ＤＩＳＰＥＲＡＬ ＨＰ１４：ＣＯＮＤＥＡ社製）を７０部、市販のカチオン性コロイダルシリカ（ＳＴ−ＡＫ−Ｌ：日産化学社製）を３０部、ベーマイト状アルミナ水和物の分散剤として市販の酢酸（和光薬品製）１．４部を用いた以外は実施例３と同様に行い、実施例１１のインクジェット記録シートを得た。
【００５３】
実施例１２
熱可塑性素材として、市販のカチオン性アクリルポリマー（パールガムＣＴ−１００：星光化学社製、ガラス転移温度＝８０℃）を１０部用いた以外は実施例３と同様に行い、実施例１２のインクジェット記録シートを得た。
【００５４】
実施例１３
支持体Ａ上に多孔性顔料を主成分とする塗被組成物を塗設して第１のインク受理層を得た。塗被組成物は、多孔性顔料として市販の合成非晶質シリカ（ミズカシルＰ７８Ｄ：水沢化学社製）を１００部、バインダーとして市販のポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７：クラレ社製）４０部を調合して得た。該塗被組成物の固形分濃度は１７％であった。該塗被組成物を支持体Ａ上に固形分として１０ｇ／ｍ2となるようにエアーナイフコーターを用いて塗布し乾燥して第１のインク受理層を得た。
【００５５】
次いで、実施例３と同様の塗被組成物を用い、第１のインク受理層上に固形分として１０ｇ／ｍ2となるようにエアーナイフコーターを用いて塗布、乾燥後、水により再湿潤した後表面温度が１００℃に保たれた鏡面ロールに、３０ｍ／ｍｉｎの速度で圧接、乾燥して実施例１３のインクジェット記録シートを得た。
【００５６】
比較例１
顔料として市販のベーマイト状アルミナ水和物（ＤＩＳＰＥＲＡＬ ＨＰ１４：ＣＯＮＤＥＡ社製）を１００部、ベーマイト状アルミナ水和物の分散剤として市販の酢酸（和光薬品製）を２部、市販のポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７：クラレ社製）を１０部、市販のカチオン定着剤（スミレーズレジン１００１：住友化学社製）を５部、市販のノニオン性オレイン酸乳化物（ＤＥＦ７１００：日新化学社製）２部を、固形分濃度が２０％となるように調合して得た塗被組成物を、支持体Ａ上に固形分として２０ｇ／ｍ2となるように、エアーナイフコーターを用いて塗布、乾燥後、水により再湿潤させた後、表面温度が１００℃に保たれた鏡面ロールに、３０ｍ／ｍｉｎの速度にて圧接、乾燥して比較例１のインクジェット記録シートを得た。
【００５７】
比較例２
顔料として市販のカチオン性コロイダルシリカ（ＳＴ−ＡＫ：日産化学社製）を１００部用いた以外は実施例３と同様に行い、比較例２のインクジェット記録シートを得た。
【００５８】
比較例３
顔料として市販の多孔性合成非晶質シリカ（ファインシールＸ３７Ｂ：トクヤマ社製）を１００部、分散剤として市販の苛性ソーダ（和光薬品社製）を１部用いた以外は実施例３と同様に行い、比較例３のインクジェット記録シートを得た。
【００５９】
比較例４
顔料として市販のベーマイト状アルミナ水和物（ＤＩＳＰＥＲＡＬ ＨＰ１４：ＣＯＮＤＥＡ社製）を１００部、ベーマイト状アルミナ水和物の分散剤として市販の酢酸（和光薬品製）を２部、熱可塑性素材として市販のカチオン性アクリルエマルション（ビニブラン２６４７：日信化学社製、ガラス転移温度＝８０℃）を１０部、市販のポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７：クラレ社製）を１０部、市販のカチオン定着剤（スミレーズレジン１００１：住友化学社製）を５部、市販のノニオン性オレイン酸乳化物（ＤＥＦ７１００：日新化学社製）２部を、固形分濃度が２０％となるように調合して得た塗被組成物を、支持体Ａ上に固形分として２０ｇ／ｍ2となるように、エアーナイフコーターを用いて塗布、乾燥した後、光沢度が６５％となるようにオフマシンでカレンダー処理を行い、比較例４のインクジェット記録シートを得た。
【００６０】
比較例５
実施例３と同様の塗被組成物を用い、支持体Ａ上に固形分として２０ｇ／ｍ2となるようにエアーナイフコーターを用いて塗布し、湿潤状態にある内に表面温度が１００℃に保たれた鏡面ロールに、１５ｍ／ｍｉｎの速度で圧接、乾燥し、比較例５のインクジェット記録シートを得た。
【００６１】
比較例６
実施例３と同様の塗被組成物を用い、支持体Ａ上に固形分として２０ｇ／ｍ2となるようにエアーナイフコーターを用いて塗布し、湿潤状態にある内に、凝固液として０．５％アンモニア水を用いて凝固させ、表面温度が１００℃に保たれた鏡面ロールに、１５ｍ／ｍｉｎの速度で圧接、乾燥し、比較例６のインクジェット記録シートを得た。
【００６２】
実施例、参考例及び比較例に関する評価結果を表１に示す。なお、表１に示す評価は以下の方法により行った。
【００６３】
＜光沢度＞
インクジェット記録シートの光沢面の７５度鏡面光沢度を測定した。該光沢度は、ＪＩＳ Ｚ８７４１に準じて、光沢度計（ディジタル光沢度計 ＧＭ−２６Ｄ：村上色彩技術研究所）にて測定した。
【００６４】
＜発色性＞
市販のインクジェットプリンター（ＰＭ−８００Ｃ：エプソン社）を用いて、ブラックのベタ印字を行い、一日放置後、印字部の光学反射濃度をマクベス濃度計（ＲＤ９１９）で測定した。光学反射濃度が２．００を越える場合、発色性が良好である。
【００６５】
＜吸収性＞
上記のインクジェットプリンターを用いて、シアンインクとマゼンタインクからなる混色ベタパターン及びマゼンタインクとイエローインクからなる混色ベタパターンを作成し、インク吸収性に起因する印字ムラを以下の基準で目視判定した。評価Ｃは実使用上問題となるレベルである。
Ａ：印字ムラが全く見られず、均一な画像である。
Ｂ：僅かに印字ムラが見られる。
Ｃ：著しい印字ムラが発生し、不均一な画像である。
【００６６】
【表１】
実施例と比較例１〜３より、アルミナ及び熱可塑性素材を必須成分とすることにより発色性が良好となり且つ高い光沢が得られることがわかる。また、実施例と比較例４より、アルミナと熱可塑性素材を含有する塗被組成物を支持体上に塗布、乾燥後、湿潤液により再湿潤した後、加熱した鏡面ロールに圧接、乾燥することにより、良好な吸収性となりかつ高い光沢が得られることがわかる。実施例１〜３より、該アルミナがアルミナ水和物、更にはベーマイト状アルミナ水和物もしくは擬ベーマイト状アルミナ水和物であると、良好な吸収性が得られることがわかる。実施例３より、熱可塑性素材がカチオン性であると、より発色性が高まることがわかる。更に、実施例３、９、１２より、該カチオン性熱可塑性素材がカチオン性アクリルエマルションもしくはカチオン性アクリルポリマーであるとより高い発色性が得られることがわかる。実施例３、８、９より、特定の範囲のガラス転移温度を有する熱可塑性素材を用いることにより、良好な吸収性と発色性を有し且つ高い光沢が得られることがわかる。実施例３〜６より、塗被組成物の塗工量を特定の範囲にすることにより良好な吸収性と光沢が得られることがわかる。また、実施例１０より、マグネシウム塩を塗布もしくは含浸した支持体を用いることにより本発明はより効果を示すことがわかる。実施例と比較例５、６より、再湿潤法により良好な吸収性、発色性が得られることがわかる。
【００６８】
【発明の効果】
本発明は、支持体上のインク受理層の最上層にアルミナと熱可塑性素材からなるインク受理層を設け、再湿潤法により光沢化処理をすることにより、発色性と吸収性に優れた高い光沢を有するインクジェット記録シートを提供できる。更に、特定の金属塩を含有する支持体を用い、特定のアルミナ及び特定の熱可塑性素材を用い、インク受理層の塗工量を特定の範囲に調整することにより、更に高い発色性を有するインクジェット記録シートを提供できる。
Claims (4)
- 支持体上にインク受理層を設けたインクジェット記録シートにおいて、該インク受理層の最上層にアルミナ及び熱可塑性素材を含有し且つ湿潤液により再湿潤後加熱された鏡面ロールに圧接、乾燥されてなり、該アルミナが、アルミナ水和物であり、該熱可塑性素材が、カチオン性アクリルエマルションもしくはカチオン性アクリルポリマーであり、且つガラス転移温度が、５０℃以上１００℃以下であることを特徴とするインクジェット記録シート。
- 該支持体が、マグネシウム塩を片面当たり０．５ｇ／ｍ2以上５．０ｇ／ｍ2以下塗布もしくは含浸した支持体であることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録シート。
- 該アルミナ水和物が、ベーマイト状もしくは擬ベーマイト状であることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録シート。
- 該インク受理層の塗工量が、固形分で１０ｇ／ｍ2以上４０ｇ／ｍ2以下であることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録シート。
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