JP2001301321A

JP2001301321A - インクジェット記録用媒体

Info

Publication number: JP2001301321A
Application number: JP2000125162A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Fujii; 博行藤井; Hiromasa Yugawa; 裕正湯川
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2000-04-26
Filing date: 2000-04-26
Publication date: 2001-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】インク吸収性、画像鮮明性、表面光沢性、環境
カール防止性及び搬送性などの特性に優れたインクジェ
ット記録用媒体を提供する。【解決手段】支持体の片面にインク受容層を、その反対
面に、平均粒子直径２μｍ以下、全固形分に対して５０
〜９０質量％含まれる第１の粒子と、平均粒子直径が４
μｍ以上、かつ全固形分に対して０．５〜２０質量％含
まれる第２の粒子とを含む裏面塗工層を有する記録用媒
体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紙などのパルプを
主成分とするインクジェット用記録用媒体、詳しくは、
インク吸収性、画像鮮明性、表面光沢性及び耐候性、な
どの本来的特性に加えて、環境カール防止性、搬送性な
どのハンドリング特性に優れたシート状のインクジェッ
ト記録用媒体に関する。

【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等に
記録するためのハードコピー技術が急速に要求されてい
る。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、画像鮮明性、表面光沢性、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、インクジェット記録方式、
静電転写方式など多種多様である。このうちインクジェ
ット記録方式は、装置が比較的小型であり、ランニング
コストも低い等の利点を有し、昇華型熱転写方式等とと
もにハードコピー方式の主流と見られている。インクジ
ェット記録方式は、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。インクジェット記録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。

【０００４】インクジェット記録方式の高精細化、高速
化に伴い、用途が拡大し、使用される環境も拡大されて
きた。そこで、インクジェット記録用媒体に対しても、
インク吸収性、表面平滑性、得られる画像の鮮明性、耐
候性などの本来的特性に加えて、ハンドリング性につい
ても優れた特性も要求されるようになった。

【０００５】特に、インクジェット記録用媒体の支持体
が、パルプを主成分とする紙などの支持体の場合は、支
持体がプラスチック製のフィルムなどと異なり吸湿性が
大きいため、温度の変化に付随する湿度の変化によって
大きな影響を受け、カールが発生する。カールが発生し
た場合には、保管時に問題が生じるだけでなく、印字後
の急激な乾燥過程における印字後カールなどは、プリン
ターでの使用を困難にする。即ち、インクジェット記録
用媒体をプリンターで扱う場合、記録媒体同士が相互に
粘着し、重なり、斜行、ジャミングなどの円滑な搬送性
が失われ、これまた給紙や紙詰まりのトラブルを招くこ
とになる

【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、画像鮮明性、表面光沢性及び耐候性などの本
来的な特性に優れるとともに、環境カール防止性、搬送
性などのハンドリング特性に優れたシート状のインクジ
ェット記録用媒体を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、パルプを主成
分とする支持体の片面に、顔料と結着剤とを含有するイ
ンク受容層を有するインクジェット記録用媒体であっ
て、その反対面に裏面塗工層を有し、該裏面塗工層が、
平均粒子直径２μｍ以下であり、かつ全固形分に対して
５０〜９０質量％含まれる第１の粒子と、平均粒子直径
が４μｍ以上であり、かつ全固形分に対して０．５〜２
０質量％含まれる第２の粒子を含むことを特徴とするイ
ンクジェット記録用媒体を提供する。

【０００８】本発明によるインクジェット記録用媒体で
は、上記した環境カール防止性や搬送性などのハンドリ
ング特性が同時に解決される。そのメカニズムは、必ず
しも明らかではないが、本発明では、インク受容層を有
する面の反対側の面に形成される裏面塗工層中には、そ
れぞれ特定の平均粒子直径を有する第１の粒子と第２の
粒子との2種類の大きさの粒子が含有される。このう
ち、第１の粒子は、裏面塗工層の主たる成分を形成し、
環境カール防止性に寄与する。一方、第2の粒子は、第
１の粒子より大きい平均粒子直径を有するため、その一
部または全部が裏面塗工層より突出し、隣接シートとの
密着を防ぐことにより、搬送性などのハンドリングの改
善に寄与するものと思われる。なかでも、本発明では、
上記第２の粒子の平均粒子直径が、塗工層の厚みにし
て、０．２５〜２．０倍にせしめることにより良好に達
成されることが見出された。

【０００９】かかる新規な構成により、従来、紙などの
パルプを主成分とするインクジェット記録用媒体の難点
であったハンドリング特性の問題が解決でき、プリンタ
ーでの使い勝手を向上させ、その商品価値を大きく高め
るものである。以下に本発明についてさらに詳しく説明
する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明に用いる支持体としては、
パルプを主成分とする紙基材が使用される。紙基材とし
ては、特に限定されるものではなく、塗工紙分野で使用
される酸性紙、中性紙等が好ましく使用される。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、これらの混合パルプを主成分とした天然パルプが好
ましく使用される。それらは、好ましくは、クラフトパ
ルプ、サルファイトパルプ、ソーダパルプ等の晒パルプ
の状態で使用される。更には、合成繊維や合成パルプを
配合した紙基材も使用できる。これらの基材の坪量は、
用途に応じて選択されるが、６０〜２５０ｇ／ｍ²であ
るのが好ましい。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調整剤又は歩留
まり向上剤等を含むことができる。

【００１１】また、本発明における支持体としては、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工
層を設けたコーテッド紙であってもよい。上記コーテッ
ド紙としては、好ましは、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、ダルコート紙等の片面又は両面塗工品が挙げられ
る。

【００１２】本発明においては、上記支持体にインク受
容層が形成されるが、かかるインク受容層の形成に用い
られる顔料としては、無機物、有機物又は高分子物のい
ずれも使用できる．なかでも無機酸化物又はその水和物
であるのが好ましい。好ましい具体例としては、シリ
カ、アルミナ、アルミナ水和物、これらの混合物または
複合物を挙げることができる。このうち、アルミナ水和
物は、インクを良く吸収、定着することなどから好まし
く、特には、ベーマイト（Ａｌ₂Ｏ₃・ｎＨ₂Ｏ、ｎ＝１
〜１．５）が好ましい。アルミナ水和物は、種々の形態
のものを用いることができるが、容易に平滑な層が得ら
れることからゾル状のベーマイトを原料として用いるこ
とが好ましい。

【００１３】インク受容層は、十分なインク吸収性を有
し、かつ透明性を有するために、その細孔構造につい
て、平均細孔半径が好ましくは、３〜２５ｎｍ、特に
は、５〜１５ｎｍであり、細孔容積が、好ましくは
０．３〜２．０ｃｍ³／ｇ、特には、０．７〜１．５ｃ
ｍ³／ｇを有することが適切である。このようにインク
受容層、特にアルミナ水和物の透明性を高くすることに
よって、色濃度を高くできるとともに鮮明な画像が得ら
れる。なかでも、その細孔半径が実質的に１〜５０ｎｍ
に分布することが好ましい。なお、本発明における細孔
半径分布は、窒素吸脱着法により測定される。

【００１４】インク受容層に用いられる結着剤として
は、でんぷんやその変性物、ポリビニルアルコール又は
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、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等の
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又はその変性物の使用が
好ましい。結着剤は，インク受容層における上記顔料１
００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。

【００１５】本発明において、支持体上に設けられるイ
ンク受容層の塗工量は、インク吸収性、塗工層の強度、
用途などに応じても選択されるが、好ましくは、１〜10
0 ｇ／ｍ²が採用される。この塗工量が１ｇ／ｍ²に満た
ない場合はインク受容層としての効果が発現し難く、一
方，100ｇ／ｍ²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。なかでも、インク受
容層の塗工量は、５〜５０ｇ／ｍ²であるのが適切であ
る。なお、本発明における塗工量は、塗工した後に乾燥
した後におけるものである。

【００１６】支持体にインク受容層を設ける手段は、例
えば、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
コーターなどを用いて塗工し、乾燥する方法を採用する
ことができる。

【００１７】このようにして形成されたインク受容層の
表面を、更に、スーパーカレンダー、グロスカレンダー
等の装置を使用し、温度が好ましくは、０〜１６０℃、
特には、３０〜１００℃、圧力が好ましくは、５０〜４
００ｋN／m、特には、１００〜２５０ｋN／mにてロール
間を通過させることで、カレンダー処理により光沢を付
与してもよい。かかる光沢の付与は、インク受容層を形
成する際、その表面を平滑な成形面と接した状態で乾
燥、離型する、いわゆるキャスト被覆によって行っても
よい。

【００１８】本発明の記録用媒体のインク受容層を有す
る反対側の表面には、裏面塗工層が形成される。上記し
たように裏面塗工層には、それぞれ平均粒子直径と含有
量が異なる2種類の粒子が含有される。即ち、第１の粒
子は、平均粒子直径が２μｍ以下であり、かつ裏面塗工
層中の含有量は、全固形分に対して５０〜９０質量％で
ある。また、第２の粒子は、平均粒子直径が４μｍ以上
であり、かつ裏面塗工層中の含有量は、全固形分に対し
て０．５〜２０質量％である。ここで、粒子の平均粒子
直径は、体積分布基準である。

【００１９】上記第１の粒子は、上記のなかでも、その
平均粒子直径は、０．１〜２μｍが好ましく、また、裏
面塗工層中の含有量は、７０〜９０質量％が好ましい。
第１の粒子を形成する物質としては、好ましくは、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
和物等の無機顔料、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等の有機顔料が挙げられ
る。

【００２０】上記第２の粒子は、上記のなかでも、その
平均粒子直径は、５〜３０μｍが好ましく、また、裏面
塗工層中の含有量は、２〜１０質量％が好ましい。第２
の粒子を形成する物質としては、好ましくは、ポリ（メ
タ）アクリル酸エステル、ポリスチレン、ナイロン、で
んぷんおよび及びセルロースからなる群より選ばれる一
種以上の有機物質、ガラス、シリカ、アルミナなどの無
機物質などが挙げられる。なかでも、柔軟性を有するこ
とからして、前記有機物質が特に適切である。

【００２１】上記第２の粒子は、上記のような平均粒子
直径を有するが、なかでも、平均粒子直径／裏面塗工層
の厚み＝０．２５〜２．０であることが好ましい。かか
る比率が、上記の範囲の場合には、搬送性の改善効果が
充分に達成される。上記比率は、特に、０．５〜１．５
であるのが適切である。また、上記第２の粒子の形状
は、好ましくは、角張らず、尖った形状をもたず、滑ら
かな形状を有することが好ましい。

【００２２】上記第１の粒子および第２の粒子を含む裏
面塗工層は、好ましくは、結着剤を使用し、上記したイ
ンク受容層と同じようにして形成される。ここで使用さ
される結着剤は、上述のインク受容層用の結着剤から選
ばれるものが使用される。なかでも、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
クスなどのゴム系のラテックスの使用が、粒子の接着強
度が大きいので好ましい。なお、裏面塗工層の形成に
は、必要に応じて消泡剤、分散剤、粘性調整剤、湿潤剤
などの他の助剤を添加使用できる。

【００２３】本発明において、インク受容層と裏面塗工
層の塗工量比は、裏面塗工層／インク受容層の塗工量比
が、０．３〜２．0であることが好ましい。かかる塗工
量比が０．３より小さい場合は、広範囲の環境下でのカ
ール抑制効果が不十分になり、一方、２．０を超える
と、裏面側へのカールが大きくなる。なかでも上記塗工
量比は、０．５〜０．８の場合が適切である。

【００２４】支持体に裏面塗工層を設ける手段は、上記
した支持体にインク受容層を設ける手段と同様に実施さ
れる。例えば、上記第１の粒子及び第２の粒子に結着剤
などを加えてスラリー状とし、これを適宜のコーターに
より塗工し、次いで乾燥する方法が採用される。

【００２５】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的
に説明するが、本発明は、勿論これらに限定されるもの
ではない。なお、以下において、例１〜例６、例８及び
例９は、本発明の実施例であり、例７は、比較例であ
る。また、例中の部は特に言及しない限り、質量部を示
す。

【００２６】［例１］坪量１５７ｇ／ｍ²の上質紙の片
側表面に、下記のインク受容層処方１を、バーコーター
を用いて乾燥後の塗工層の厚みが２０μmとなるように
塗工し、１２０℃にて乾燥することによりインク受容層
（平均細孔半径が１０ｎｍ、細孔容積が１．０ｃｍ³／
ｇ）を有するシートを得た。インク受容層処方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。上記インク受容層を片面
に有するシートの反対の面に、下記の裏面塗工層処方１
を、バーコーターを用いて乾燥後の塗工層の厚みが１２
μmとなるように塗工し，１２０℃にて２分間乾燥する
ことにより両面に塗工層を有するシートを得た。

【００２７】裏面塗工層処方１第１の粒子としてカオリン（エンゲルハルト社製、商品
名：ウルトラホワイト９０、平均粒子直径：０．２μm
）：１００部、第２の粒子としてポリメチルメタクリ
レート樹脂製球状粒子（積水化成品工業社製、商品名：
テクポリマーＭＢＸ−１２、平均粒子直径：１２μ
m）：５部、スチレンーブタジエン系ラテックス（ＪＳ
Ｒ社製、商品名：ＪＳＲ０６９）：２０部、消泡剤（サ
ンノプコ社製、商品名：フォーマスターＪＫ）：０．０
５部。

【００２８】［例２］例１において、インク受容層とし
て、インク受容層処方１の代わりに、下記のインク受容
層処方２を使用したほかは同様に実施することによりイ
ンクジェット用シートを製造した。インク受容層処方２シリカゾル（日産化学社製、商品名：スノーテックスＵ
Ｐ）：１００部、ポリビニルアルコール（クラレ社製、
商品名：Ｒ−１１３０）：１０部。

【００２９】［例３］例１において、裏面塗工層とし
て、裏面塗工層処方１の代わりに下記の裏面塗工層処方
２を使用した他は同様に実施することによりインクジェ
ット用シートを製造した。裏面塗工層処方２第１の粒子としてカオリン（エンゲルハルト社製、商品
名：ウルトラホワイト９０、平均粒子直径：０．２μ
m）：１００部、第２の粒子としてポリメチルメタクリ
レート樹脂球状粒子（積水化成品工業社製、商品名：テ
クポリマーＭＢＸ−２０、平均粒子直径２０μm）：５
部、スチレンーブタジエン系ラテックス（ＪＳＲ社製、
商品名：ＪＳＲ０６９６）：２０部、消泡剤（サンノプ
コ社製、商品名：フォーマスターＪＫ）：０．０５部。

【００３０】［例４］例１において、裏面塗工層とし
て、裏面塗工層処方１の代わりに下記の裏面塗工層処方
３を使用した他は同様に実施することによりインクジェ
ット用シートを製造した。裏面塗工層処方３第１の粒子としてカオリン（エンゲルハルト社製、商品
名：ウルトラホワイ９０、平均粒子直径：０．２μm
）、：１００部、第２の粒子としてポリメチルタクリ
レート樹脂球状粒子（積水化成品工業社製、商品名：テ
クポリマーＭＢＸ−５、平均粒子直径５μm）：５部、
スチレンーブタジエン系ラテックス（ＪＳＲ社製、商品
名：ＪＳＲ０６９６）：２０部、消泡剤（サンノプコ社
製、商品名：フォーマスターＪＫ）：０．０５部。

【００３１】［例５］例１において、裏面塗工層とし
て、裏面塗工層処方１の代わりに下記の裏面塗工層処方
４を使用した他は同様に実施することによりインクジェ
ット用シートを製造した。裏面塗工層処方４第１の粒子としてカオリン（エンゲルハルト社製、商品
名：ウルトラワイト９０、）平均粒子直径：０．２μm
）：１００部、第２の粒子としてポリメチルメタクリ
レート樹脂球状粒子（積水化成品工業社製、商品名：テ
クポリマーＭＢＸ−４０、平均粒子直径４０μm）：５
部、スチレンーブタジエン系ラテックス（ＪＳＲ社製、
商品名：ＪＳＲ０６９６）：２０部、消泡剤（サンノプ
コ社製、商品名：フォーマスターＪＫ）：０．０５
部。

【００３２】［例６］裏面塗工の厚みが２５μmである
他は、例４と全く同様にしてインクジェット記録用シー
トを製造した。

【００３３】［例７］例１において、裏面塗工層とし
て、裏面塗工層処方１の代わりに下記の裏面塗工層処方
５を使用した他は同様に実施することによりインクジェ
ット用シートを製造した。裏面塗工層処方５カオリン（エンゲルハルト社製、商品名：ウルトラホワ
イト９０）：１００部、スチレンーブタジエン系ラテッ
クス（ＪＳＲ社製、商品名：ＪＳＲ０６９６）：２０
部、消泡剤（サンノプコ社製、商品名：フォーマスター
ＪＫ）：０．０５部。

【００３４】［例８］例１において、裏面塗工層とし
て、裏面塗工層処方１の代わりに下記の裏面塗工層処方
６を使用した他は同様に実施することによりインクジェ
ット用シートを製造した。裏面塗工層処方６カオリン（エンゲルハルト社製、商品名：ウルトラホワ
イト９０）：１００部、でんぷん粒子（グリコ栄養食品
社製、商品名：丸蒲、平均粒子直径１８μm）：５部、
スチレンーブタジエン系ラテックス（ＪＳＲ社製、商品
名：ＪＳＲ０６９６）：２０部、消泡剤（サンノプコ社
製、商品名：フォーマスターＪＫ）：０．０５部。

【００３５】［例９］例１において、裏面塗工層とし
て、裏面塗工層処方１の代わりに下記の裏面塗工層処方
７を使用した他は同様に実施することによりインクジェ
ット用シートを製造した。裏面塗工層処方７カオリン（エンゲルハルト社製、商品名：ウルトラホワ
イト９０）：１００部、セルロース粒子（旭化成社製、
商品名：アビセルＰＨ−Ｍ１５、平均粒子直径１５μ
m）：５部、スチレンーブタジエン系ラテックス（ＪＳ
Ｒ社製、商品名：ＪＳＲ０６９６）：２０部、消泡剤
（サンノプコ社製、商品名：フォーマスターＪＫ）：
０．０５部。

【００３６】上記例１から例９のインクジェット記録用
シートについて、用紙搬送性評価試験を行い、表１に結
果を示した。［用紙搬送性評価方法］２３℃、６５％の相対湿度の環
境下において、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−５０００Ｃ）の用紙カート
リッジに上記のシートを２０枚セットし、２４時間シー
ズニングした後、連続自動搬送試験を実施した。さらに
この操作を５回実施し、合計１００枚の用紙の搬送を行
った。上記のようにして行った１００枚の搬送のうち、
搬送不良を下記の要因別に記録した。「重送」：用紙が同時に２枚以上プリンターに送られ
る。「給紙不良」：用紙がプリンターに給紙されない。「ジャミング」：用紙がプリンター内で詰まる。「斜行」：用紙がプリンターに斜めに給紙され、画像が
斜めに印刷される。

【００３７】

【表１】表１に示されるように、本発明のインクジェット記録用
シートである例１〜例６、例８及び例９のシートは、比
較例７のシートに比べて良好は用紙搬送性を有している
ことがわかる。

【発明の効果】本発明によれば、インク吸収性、画像鮮
明性、表面光沢性及び耐候性などの本来的な特性に優れ
るとともに、環境カール防止性、搬送性などのハンドリ
ング特性に優れたシート状のインクジェット記録用媒体
が提供される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パルプを主成分とする支持体の片面に、顔
料と結着剤とを含有するインク受容層を有するインクジ
ェット記録用媒体であって、その反対面に裏面塗工層を
有し、該裏面塗工層が、平均粒子直径２μｍ以下であ
り、かつ全固形分に対して５０〜９０質量％含まれる第
１の粒子と、平均粒子直径が４μｍ以上であり、かつ全
固形分に対して０．５〜２０質量％含まれる第２の粒子
を含むことを特徴とするインクジェット記録用媒体。
【請求項２】前記第２の粒子の平均粒子直径が、（第２
の粒子の平均粒子直径）／（裏面塗工層の厚み）＝０．
２５〜２．０である請求項１に記載のインクジェット記
録用媒体。
【請求項３】前記第２の粒子が、ポリアクリル酸エステ
ル、ポリスチレン、ナイロン、でんぷん及びセルロース
からなる群から選ばれる一種以上である請求項１または
２に記載のインクジェット記録用媒体。
【請求項４】前記インク受容層は、顔料がアルミナ水和
物であり、かつ平均細孔半径が３〜２５ｎｍ、細孔容積
が０．３〜２．０ｃｍ³／ｇ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用媒体。