JP2000015924A

JP2000015924A - インクジェット記録用紙

Info

Publication number: JP2000015924A
Application number: JP10187770A
Authority: JP
Inventors: Boku Ikuta; 朴生田; Munetaka Aoyama; 宗隆青山; Eriko Uchida; 衣吏子内田; Tomoaki Makita; 倫明牧田
Original assignee: Daishowa Paper Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Daishowa Paper Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-07-02
Filing date: 1998-07-02
Publication date: 2000-01-18

Abstract

(57)【要約】【課題】インクジェットプリンターやインクジェット
プロッターなどでの高速印刷が可能で、記録された画像
や印字の滲み及び混色による滲みがなく、高濃度で発色
性に優れ、ドット形状が良好で、耐水性に優れ、且つ表
面強度に優れたインクジェット記録用紙を提供すること
を課題とするものである。【解決手段】インク吸収層をシート状基材上に被覆し
てなるインクジェット記録用紙において、前記インク吸
収層が合成シリカと、シラノール変性ポリビニルアルコ
ールと、カチオン性樹脂とを主成分として含有し、且つ
前記インク吸収層を形成する塗工液が、該カチオン性樹
脂の水溶液中で加熱溶解したシラノール変性ポリビニル
アルコールを含有することを特徴とするインクジェット
記録用紙である。

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
用紙に関するもので、特に高速記録が可能で記録の滲み
がなく、高濃度で発色性に優れ、且つ耐水性に優れた画
像を得ることができるインクジェット記録用紙に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式は高速印字性や
低騒音性に優れ、複雑な画像を正確に且つ迅速に形成で
き、コンピューターからの情報を直接アウトプットでき
るため、ＳＯＨＯ等での浸透が進み、用途が拡大してい
る。更に近年では、プリント速度、解像度が著しく高ま
ってきており、カラー化への対応も急速になされてい
る。それに伴い、記録用紙に関してはインク吸収速度の
向上、インク受容量の増加、ドット形状の均一性など、
より高度な特性を要求されるようになり、インク吸収層
を基材に設けた、いわゆる塗工紙が開発されている。

【０００３】従来、インク吸収性が良く、色再現性及び
高い記録濃度を有するインクジェット記録用紙として、
無機顔料に合成シリカやアルミナゾルを使用し、バイン
ダーとしてポリビニルアルコールやポリビニルピロリド
ンなどの水溶性樹脂を使用してなるインク吸収層を設け
た記録用紙が知られている。

【０００４】しかしながら、このようなインクジェット
記録用紙は、インク吸収層としての塗布量が少ないと印
字したドットの滲みが大きく、鮮明で精細な画像が得ら
れないばかりでなく、インク受容量が十分でないため、
インクの乾燥不良によるインク汚れ（定着不良）や、イ
ンク吸収層表面で吸収されなかった色の違うインク同士
が混ざり合い、混色による滲み（境界滲み）の発生など
の問題があった。

【０００５】これに対しては例えば、特開昭６０−６３
１９１号公報や特開平８−２８２０９３号公報記載の発
明のように、低塗布量にて対応することもなされている
が、インク吸収性の不均一性から吸収ムラを起こし、ま
た、ドット不均一性から良好な画像が得られなかった。
塗布量を増加することでインク受容量を確保することも
できるが、その場合は特開昭６２−１５８０８４号公報
記載の発明のように塗布量を１０ｇ／╂以上としなけれ
ばならず、非常に高価になる上、ドット径が過小にな
り、濃度を十分に上げることができなかった。

【０００６】更に、インク吸収層の表面強度不足から、
いわゆる粉落ちの問題などもあった。例えば、特開昭６
０−２５７２８５号公報記載の発明のように、インク吸
収層のバインダーレベルを上げることも可能であるが、
その場合はインク吸収性が阻害され、定着性が低下し、
その結果インク吸収層表面に存在するインクが水に溶解
し易くなり、耐水性も不十分なものとなってしまう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の問題点に鑑み、シート状基材上に顔料及びバインダー
樹脂を主成分として含有するインク吸収層を設けたイン
クジェット記録用紙において、インクジェットプリンタ
ーやインクジェットプロッターなどでの高速印刷が可能
で、記録された画像や印字の滲み及び混色による滲みが
なく、高濃度で発色性に優れ、ドット形状が良好で、耐
水性に優れ、且つ表面強度に優れたインクジェット記録
用紙を提供することを課題とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の従
来技術の課題を解決するため鋭意研究した結果、以下の
発明により、上記課題を解決した。即ち、本発明は、イ
ンク吸収層をシート状基材上に被覆してなるインクジェ
ット記録用紙において、前記インク吸収層が合成シリカ
と、シラノール変性ポリビニルアルコールと、カチオン
性樹脂とを主成分として含有し、且つ前記インク吸収層
を形成する塗工液が、該カチオン性樹脂の水溶液中で加
熱溶解したシラノール変性ポリビニルアルコールを含有
することを特徴とするインクジェット記録用紙である。

【０００９】好ましくは、前記インク吸収層が合成シリ
カ１００重量部に対し、シラノール変性ポリビニルアル
コールを３０〜５０重量部、及びカチオン性樹脂を５〜
３０重量部含有したものとする。また、前記インク吸収
層の乾燥総塗布量を３〜１０ｇ／ｍ2 の割合で設けるこ
とが好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明のインクジェット記
録用紙の構成を詳細に説明する。本発明のインクジェッ
ト記録用紙は、インク吸収層をシート状基材上に被覆し
てなるものである。シート状基材は、木材パルプ及び／
又は古紙パルプを主成分とし、合成パルプ、合成繊維な
どを含有させても良い。なお、シート状基材は一層以上
の基層から構成されるものであり、一層での構成のみな
らず、多層による抄き合わせで構成することとしても良
い。シート状基材の坪量は、通常４０〜４００ｇ／ｍ2
であり、好ましくは６０〜２００ｇ／ｍ2 である。シー
ト状基材は、必要に応じて、填料、サイズ剤、紙力剤、
定着剤などを任意に配合することができる。

【００１１】前記填料としては、例えば、無水珪酸、含
水珪酸カルシウム、クレイ、タルク、ＴｉＯ2 、ＣａＣ
Ｏ3 、ＢａＳＯ4 などが挙げられ、前記サイズ剤として
は、例えば、ロジン、アルケニル無水コハク酸、アルキ
ルケテンダイマーなどが挙げられる。前記紙力剤として
は、例えば、ポリアクリルアミド、カチオン化デンプン
などが挙げられる。前記定着剤としては、例えば、硫酸
アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、ポリアミドポリ
アミンエピクロルヒドリンなどが挙げられる。

【００１２】シート状基材上に被覆されたインク吸収層
は、合成シリカと、シラノール変性ポリビニルアルコー
ルと、カチオン性樹脂とを主成分として含有する。前記
インク吸収層を形成する塗工液は、該カチオン性樹脂の
水溶液中で加熱溶解したシラノール変性ポリビニルアル
コ―ルを含有する。

【００１３】上記合成シリカの平均粒子径は、大きい方
が画像濃度の点から、ドット径が広がり好ましい。しか
し、平均粒子径が１０μｍを超えると、インクジェット
記録用紙の表面の平滑性が低下し、画像部の光沢性が低
下してしまう。特に、平均粒子径が３〜６μｍであれ
ば、ドット径が均一で画像濃度が高く、鮮明な画像を得
ることができる。また、合成シリカの比表面積が２００
ｍ2 ／ｇ以下では、粒子による隠蔽力により、画像濃度
が低下することに加え、インク滴の吸収が不十分とな
り、定着性を阻害する不都合などが起こるので好ましく
ない。

【００１４】シラノール変性ポリビニルアルコールは、
珪素含有水溶性ポリマーで、無機物とは顕著な相互作用
が見られ、特に合成シリカとは化学結合体を形成するた
め、バインダーとして効果的である。

【００１５】本発明のインク吸収層を形成する塗工液を
調製する際、シラノール変性ポリビニルアルコールを水
に加熱溶解したものにカチオン性樹脂を配合すると高粘
度となり、合成シリカの配合が困難となる。シラノール
変性ポリビニルアルコールを水に加熱溶解したものに合
成シリカを配合してからカチオン性樹脂を配合すると、
塗工液が高粘度となり、シート基材への塗布が困難とな
る。

【００１６】塗工液の濃度を下げて粘度の調整をして
も、濃度低下により、塗布量不足や乾燥負荷増大などの
弊害が発生する。そこで、シラノール変性ポリビニルア
ルコールをカチオン性樹脂の水溶液で加熱溶解したもの
に合成シリカを配合することにより、塗工液の粘度上昇
を防ぎ、上記問題を解決することができる。カチオン性
樹脂とシラノール変性ポリビニルアルコールの配合割合
は固形分比で１：１〜１：１０であり、好ましくは１：
２〜１：６である。

【００１７】シラノール変性ポリビニルアルコールのイ
ンク吸収層における含有量としては、合成シリカの１０
０重量部に対して、３０〜５０重量部である。前記含有
量が、３０重量部未満であると、インクの広がり性が悪
く、濃度が低下し、インク吸収層の強度不足により、粉
落ちが生ずることがある。前記含有量が５０重量部を超
えると、インク吸収層の強度は向上するが、インク吸収
性が悪く、定着性不良や滲みが生ずることがある。

【００１８】前記シラノール変性ポリビニルアルコール
に加えバインダーとして、カチオン性又はノニオン性水
溶性高分子や水分散性高分子などの併用が考えられる。
例えば、水溶性高分子バインダーとしては、デンプン、
カチオン化デンプン、カゼイン、ポリビニルアルコー
ル、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、
ヒドロキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドンな
どが挙げられ、水分散性高分子バインダーとしては、ス
チレン・ブタジエン共重合体、酢酸ビニル含有共重合体
などが挙げられる。

【００１９】インク吸収層にカチオン性樹脂を含有する
ことで、インクの定着性が良くなり、耐水性に優れ、発
色性及び画像濃度が向上する。前記カチオン性樹脂とし
ては、例えば、ポリアミンポリアミドエピクロルヒドリ
ン、ポリエチレンイミン、カチオン化ポリアクリルアミ
ド、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド重合物、
ポリアミドアミン、ポリビニルアミン、ポリエポキシア
ミン、ジシアンジアミド・ホルマリン縮合物などの化合
物が挙げられる。カチオン性樹脂のインク吸収層におけ
る含有量としては、合成シリカの１００重量部に対し
て、５〜３０重量部である。前記含有量が５重量部未満
の場合は、耐水性能が不十分となる。前記含有量が３０
重量部を超えると、インクの吸収性が悪くなり、混色滲
みが生ずることがある。

【００２０】本発明のインク吸収層には、一般的な紙の
表面性を付与するために上記成分以外に表面サイズ剤を
含有させても良い。ここで用いる表面サイズ剤として
は、例えば、アルキルケテンダイマ−、スチレン・アク
リル系共重合体、スチレン・マレイン酸共重合体などが
挙げられる。

【００２１】シート状基材上に形成されるインク吸収層
の乾燥総塗布量は、３〜10ｇ／ｍ2であることが好まし
い。前記乾燥総塗布量が３ｇ／ｍ2 未満であると、境界
滲み、定着不良、耐水性不良を生ずることがあり、１０
ｇ／╂を超えると高価になる上、ドット径の滲み不足に
よる発色濃度の低下が発生する。

【００２２】本発明のインク吸収層は、必ずしも１層で
ある必要はなく、２層以上の構成としても良いが、イン
ク吸収層の組成及び塗布量などは、上記内容に準ずるも
のとする。

【００２３】本発明のインク吸収層を形成する塗工液を
シート状基材上に塗布する手段には、特に制限はない。
例えば、カーテンコーター、ロールコーター、エアーナ
イフコーター、ブレードコーター、スプレーコーター、
ロッドコーターなどが挙げられる。

【００２４】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
るが、本発明はその主旨を越えない限り、下記の実施例
に限定されるものではないことは言うまでもないところ
である。

【００２５】［実施例１］＜基材の調製＞原料パルプとして、Ｃ．Ｓ．Ｆ．４２０
ｍｌに叩解したＥＢＫＰ１６重量部、ＬＢＫＰ６４重量
部、ＮＢＫＰ２０重量部の混合物にホワイトカーボン１
０重量部、紙力剤（ＲＢ−１５１、ハリマ化成製）０．
４重量部、硫酸アルミニウム２重量部を配合して、基材
のインク吸収層を設ける面の最上層とした。続いて、
Ｃ．Ｓ．Ｆ．４００ｍｌに叩解したＥＢＫＰ２０重量
部、ＬＢＫＰ８０重量部の混合物に硫酸アルミニウム２
重量部を配合して第２基層を得た。

【００２６】第２基層と同様のパルプ混合物にサイズ剤
（ＮＥＳ−４０５、ハリマ化成製）０．５重量部、硫酸
アルミニウム２．６重量部を配合して第３基層を得て、
更に第２基層と同様のパルプ混合物にサイズ剤（ＮＥＳ
−４０５、ハリマ化成製）１．５重量部、硫酸アルミニ
ウム２重量部を配合して第４基層を得た。また、基材最
上層と同様のパルプ混合物にサイズ剤（ＮＥＳ−４０
５、ハリマ化成製）１．５重量部、硫酸アルミニウム２
重量部、カオリン１０重量部、紙力剤（ＲＢ−１５１、
ハリマ化成製）０．２重量部を配合して第５基層を得
た。得られた各基層をツインフォ−マ−式ワイヤ−パ−
ト（小林製作所製）により抄き合わせて、５層の基層か
らなる坪量１９０ｇ／ｍ2 の基材Ａを抄造した。

【００２７】下記の組成物配合割合に従って、カチオン
性樹脂に水を加えた水溶液中に、シラノ−ル変性ポリビ
ニルアルコ−ルＡ（Ｒ−２１０５、クラレ製）と、シラ
ノ−ル変性ポリビニルアルコ−ルＢ（Ｒ−１１３０、ク
ラレ製）を混合し、加熱溶解により固形分１４％のバイ
ンダ−溶液Ｘ−１を得た。＜バインダー溶液Ｘ−１の組成物配合割合＞・カチオン性樹脂４重量部・シラノール変性ポリビニルアルコールＡ（Ｒ−2105、クラレ製）５重量部・シラノール変性ポリビニルアルコールＢ（Ｒ−1130、クラレ製）５重量部・水８６重量部

【００２８】次に、前記バインダー溶液Ｘ−１に水と合
成シリカ（ミズカシルＰ−７８Ａ、水澤化学製）を下記
の組成物配合割合に従って配合し、固形分１６％、Ｂ型
粘度１２６ｍＰａ・Ｓ（ミリパスカル・秒）のインク吸
収層を形成する塗工液Ｙ−１を得た。＜塗工液Ｙ−１の組成物配合割合＞・合成シリカ（ミズカシルＰ−７８Ａ、水澤化学製）１０．２重量部・バインダー溶液Ｘ−１４１．０重量部・水４８．８重量部

【００２９】上記基材Ａのインク吸収層を設ける面の最
上層の上に、前記塗工液Ｙ−１をブレード塗工し、本発
明のインクジェット記録用紙を得た。乾燥総塗布量は、
４ｇ／╂となるように調製した。

【００３０】［実施例２］下記の組成物配合割合に従っ
て、カチオン性樹脂に水を加えた水溶液中に、シラノー
ル変性ポリビニルアルコールＡ（Ｒ−２１０５、クラレ
製）とシラノール変性ポリビニルアルコールＢ（Ｒ−１
１３０、クラレ製）を混合し、加熱溶解により固形分１
３％のバインダー溶液Ｘ−２を得た。＜バインダー溶液Ｘ−２の組成物配合割合＞・カチオン製樹脂３．０重量部・シラノール変性ポリビニルアルコールＡ（Ｒ−2105、クラレ製）６．７重量部・シラノール変性ポリビニルアルコールＢ（Ｒ−1130、クラレ製）３．３重量部・水８６．０重量部

【００３１】次に、前記バインダー溶液Ｘ−２に水と合
成シリカ（ミズカシルＰ−７８Ａ、水澤化学製）を下記
の組成物配合割合に従って配合し、固形分２４％、Ｂ型
粘度４５０ｍＰａ・Ｓのインク吸収層を形成する塗工液
Ｙ−２を得た。＜塗工液Ｙ−２の組成物配合割合＞・合成シリカ（ミズカシルＰ−７８Ａ、水澤化学製）１４．８重量部・バインダー溶液Ｘ−２４４．４重量部・ＳＢＲ（ＰＤＳ７０１１、日本ゼオン製）３．０重量部・水３７．８重量部

【００３２】実施例１で得た基材Ａのインク吸収層を設
ける面の最上層の上に、前記塗工液Ｙ−２をブレード塗
工し、本発明のインクジェット記録用紙を得た。乾燥総
塗布量は４ｇ／ｍ2 となるように調製した。

【００３３】（比較例１）実施例１のバインダー溶液Ｘ
−１からカチオン性樹脂を除き、そのカチオン性樹脂
を、塗工液Ｙ−１の組成物配合時の最後に配合し、実施
例１の塗工液Ｙ−１と同じ塗工液の粘度になるまで水を
配合した以外は、実施例１の操作を繰り返した。

【００３４】（比較例２）実施例２のバインダー溶液Ｘ
−２からカチオン性樹脂を除き、そのカチオン性樹脂
を、塗工液Ｙ−２の組成物配合時の最後に配合し、実施
例２の塗工液Ｙ−２と同じ塗工液の粘度になるまで水を
配合した以外は、実施例２の操作を繰り返した。

【００３５】（比較例３）実施例１のバインダー溶液Ｘ
−１からカチオン性樹脂を除いたバインダー溶液に、カ
チオン性樹脂を配合した。この溶液に実施例１の塗工液
Ｙ−１の組成物を配合し、塗工液Ｙ−１と同じ塗工液の
粘度になるまで水を配合した以外は、実施例１の操作を
繰り返した。

【００３６】（比較例４）実施例２のバインダー溶液Ｘ
−２からカチオン性樹脂を除いたバインダー溶液に、カ
チオン性樹脂を配合した。この溶液に実施例２の塗工液
Ｙ−２の組成物を配合し、塗工液Ｙ−２と同じ塗工液の
粘度になるまで水を配合した以外は、実施例２の操作を
繰り返した。

【００３７】上記各実施例及び比較例で得られたインク
ジェット記録用紙を、キヤノン製バブルジェットプリン
ターＢＪＣ−４２０Ｊで画像を印画して、下記の項目に
ついて評価した。（１）画像評価：印画した画像のインク吸収性、発色
性、画像濃度を目視判定した。（２）耐水性：上記画像評価したものの印画部に水滴を
落とし、それを自然乾燥させた後で目視判定した。（３）表面強度：ＲＩ印刷強度試験により印刷時のドラ
イ強度を目視判定した。

【００３８】上記項目の評価結果を表１に示す。目視判
定は、良い順に◎、○、△、×の４段階で評価した。

【表１】

【００３９】表１から分かるように、実施例により得ら
れたインクジェット記録用紙は、インク吸収性、発色
性、画像濃度、耐水性、表面強度のいずれに関しても非
常に優れている。比較例１及び３では、インク吸収性が
悪く、耐水性が弱かった。比較例２及び４では、実施例
に比べ殆ど総ての項目において評価が低かった。

【００４０】

【発明の効果】本発明のインクジェット記録用紙は、イ
ンク吸収性、発色性、耐水性、表面強度に優れ、高濃度
でドット形状が良好なため、高品位画像を高速でプリン
トすることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者内田衣吏子静岡県富士市比奈798 大昭和製紙株式会社内 (72)発明者牧田倫明静岡県富士市比奈798 大昭和製紙株式会社内Ｆターム(参考） 2C056 EA13 FC06 2H086 BA15 BA33 BA35 BA37 4F100 AA20B AH06B AK01B AK21B AL06B AT00A BA02 DG10 GB90 JB07 JD14B JK01 YY00B

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インク吸収層をシート状基材上に被覆し
てなるインクジェット記録用紙において、前記インク吸
収層が合成シリカと、シラノール変性ポリビニルアルコ
ールと、カチオン性樹脂とを主成分として含有し、且つ
前記インク吸収層を形成する塗工液が、該カチオン性樹
脂の水溶液中で加熱溶解したシラノール変性ポリビニル
アルコールを含有することを特徴とするインクジェット
記録用紙。
【請求項２】前記インク吸収層が合成シリカ１００重
量部に対し、シラノール変性ポリビニルアルコールを３
０〜５０重量部、及び、カチオン性樹脂を５〜３０重量
部含有することを特徴とする請求項１に記載のインクジ
ェット記録用紙。
【請求項３】前記インク吸収層の乾燥総塗布量を３〜
１０ｇ／ｍ2 の割合で設けてなる請求項１又は２に記載
のインクジェット記録用紙。