JP2003094794A - インクジェット記録シート - Google Patents

インクジェット記録シート

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Abstract

(57)【要約】 【課題】印字画像の鮮明性に優れたインクジェット記録
シートを提供すること。 【解決手段】 この課題は、支持体上に、平均粒子径5
〜20μmの合成非晶質シリカと鹸化度90.0〜9
7.0mol%且つ重合度1000〜3500のポリビ
ニルアルコールを含有し、該合成非晶質シリカとポリビ
ニルアルコールの構成重量比が100/100〜100
/20であるインク受容層を設けたことを特徴とするイ
ンクジェット記録シートによって解決された。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクを用いて記
録するインクジェット記録シートに関するものである。
さらに詳しくは、印字画像鮮明性に優れたインクジェッ
ト記録シートを提供することに関するものでる。
【0002】
【従来の技術】インクジェット記録方式は、騒音が少な
く、現像や定着等のプロセスを必要とせず、且つ容易に
フルカラー記録が行える各種プリンターに利用され、近
年急速に普及してきている。特に、コンピューターによ
り発色画像が形成されることと、記録装置を比較的小型
にすることができること、その装置の保守が容易であ
り、なおかつ駆動音及び記録音の発生が非常に低いとい
う利点により、近年ファクシミリや各種プリンターの記
録方式として利用されている。
【0003】更に最近では、インクジェット記録方式の
高速化・高精細化などの要求による、インクジェット記
録装置の性能向上や用途拡大に伴い、インクジェット記
録シートに対してもより高度な特性が求められている。
【0004】まず、インクジェット記録シートとして
は、画像の印字濃度が高く色調が明るく鮮明であるこ
と、インクの吸収が早く印字画像の重なった場合におい
てもインクが流れ出したり滲んだりしないこと、印字ド
ットの縦方向や横方向への拡散が必要以上に大きくなく
且つ周辺が滑らかであることなど、画像鮮明性に優れて
いることが要求される。
【0005】また、保存性に関して、高湿度条件下など
や、印字画像部が水に侵された場合にもインクが流れ出
さないように、印字画像の耐水性に優れていることが要
求される。
【0006】このような要求を満たすために、いわゆる
コート紙タイプは、支持体である紙の上に、シリカなど
の顔料を主体とするインク受容層を設けて、画像鮮明性
などを向上させている。また、インク受容層にカチオン
性高分子染料定着剤を含有することによって、印字画像
の耐水性を向上させている。
【0007】さらに、屋外ポスターや広告POP用途な
どで使われる場合、耐水性や耐光性(耐候性)などのよ
り高度な保存性が求められている。しかしながら、染料
インクでは、画像の鮮明性に優れるものの、このような
高度な保存性には問題がある。
【0008】そこで、染料インクに比べて、顔料インク
は、耐水性や耐光性(耐候性)に優れており、より高度
な保存性に有利である。但し、顔料インクは、染料イン
クに比べて、画像の鮮明性が劣るという問題がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明では、イ
ンクを用いて記録するインクジェット記録シートにおい
て、印字画像鮮明性に優れたインクジェット記録シート
を提供することに関するものである。さらに詳しくは、
顔料インクにおける印字画像鮮明性が特に優れるととも
に、染料インクにおける印字画像鮮明性にも優れること
を特徴するインクジェット記録シートを提供することに
関するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、支持体上に、平均粒子径5〜20μmの合成非晶質
シリカと鹸化度90.0〜97.0mol%且つ重合度
1000〜3500のポリビニルアルコールを含有し、
該合成非晶質シリカとポリビニルアルコールの構成重量
比が100/100〜100/20であるインク受容層
を設けたことを特徴とするインクジェット記録シートで
あることを要旨とする。請求項2記載の発明は、ジシア
ンジアミド系樹脂またはジシアンジアミド・アルキルア
ミン縮合物またはジシアンジアミド・ホルムアルデヒド
重縮合物を少なくとも一つ含有するインク受容層を設け
たことを特徴とするインクジェット記録シートを含むも
のである。請求項3記載の発明では、インク受容層の絶
乾塗工量(固形分換算の塗工量)が8〜25g/m2
あり、平滑度5〜50秒であるインクジェット記録シー
トを含むものである。
【0011】本発明で使用される合成非晶質シリカは、
平均粒子径5〜20μmが好ましく、さらに好ましくは
8〜15μmである。合成非晶質シリカ平均粒子径が5
μmより小さいと、印字画像鮮明性が劣ったり、インク
受容層の表面強度が弱くなったりするという問題があ
る。合成非晶質シリカ平均粒子径が20μmより大きい
と、インク受容層の表面強度は強いが、印字画像の鮮明
性が劣るという問題がある。
【0012】バインダーとしては、鹸化度90.0〜9
7.0mol%且つ重合度1000〜3500のポリビ
ニルアルコールが好ましく、さらに好ましくは鹸化度9
2.5〜96.0mol%、重合度1500〜3000
のポリビニルアルコールである。鹸化度が90.0mo
l%より低いと、インク受容層の吸収性はよいが、耐水
性が弱く、耐水剥離が生ずるという問題がある。鹸化度
が97.0mol%より高いと、耐水性がよく、インク
受容層の耐水剥離も生じないが、インク受容層の吸収性
が遅くなり、印字画像鮮明性が劣るという問題がある。
このように、鹸化度は、ポリビニルアルコール中の水酸
基と酢酸基の合計数における水酸基数の百分率である
が、水酸基と酢酸基の比率を最適にすることによって、
インク受容層の吸収性及び耐水剥離性、表面強度を調整
できる。
【0013】重合度が1000より低いと、インクの吸
収性は良好だが、インク受容層の表面強度が劣る問題が
ある。重合度が3500より高いと、インク受容層の表
面強度は良好だが、インク吸収性が遅くなり、印字画像
鮮明性が劣るという問題がある。
【0014】合成非晶質シリカとバインダーの重量比率
100/100〜100/20が良く、さらに好ましく
は100/80〜100/30である。バインダーの重
量比率が100を越えると、インクの吸収性が悪くな
り、インクの滲みが生じ印字画像鮮明性が劣る傾向にあ
る。バインダー成分が必要以上に多いと、合成非晶質シ
リカ粒子の細孔を被覆してしまい、インクの吸収性を阻
害するためである。バインダーの重量比率が20より減
ると、顔料粒子を紙面に固着する作用力が弱まり、塗工
層の粉落ちなどの問題を生じてしまう。
【0015】本発明の好ましい形態によると、インク受
容層に、ジシアンジアミド系樹脂またはジシアンジアミ
ド・アルキルアミン縮合物またはジシアンジアミド・ホ
ルムアルデヒド重縮合物を少なくとも一つ含有すること
である。顔料インクにおける画像鮮明性を向上する観点
から、さらに好ましくはジシアンジアミド・ホルムアル
デヒド重縮合物である。
【0016】合成非晶質シリカは、粒子表面がアニオン
性であり、アニオン性であるインクを定着する性質が弱
く、インクの定着性を高めるため、カチオン性の染料定
着剤を用いる。これら染料定着剤から鋭意検討した結
果、ジシアンジアミド系樹脂またはジシアンジアミド・
アルキルアミン縮合物またはジシアンジアミド・ホルム
アルデヒド重縮合物を少なくとも一つ含有することによ
って、顔料インクにおける画像鮮明性が良好であること
が分かった。
【0017】インク受容層の絶乾塗工量が8〜25g/
2 であり、平滑度5〜50秒である。さらに好ましく
は絶乾塗工量10〜20g/m2 、平滑度10〜35秒
である。インク受容層の絶乾塗工量が8g/m2 より少
ないと、インク吸収性が悪くなり、印字画像鮮明性が劣
るという問題がある。
【0018】顔料インクでは、顔料粒子の分散状態を安
定化したり、顔料粒子の乾燥による、ヘッドのノズル詰
まりを防いだりするために、溶媒中に分散剤や保湿剤な
どの水溶性樹脂成分が多く含まれている。このため、顔
料粒子とその溶媒成分を吸収する性能がより要求される
こととなる。インク受容層の絶乾塗工量が25g/m 2
より多いと、インクの吸収性は速過ぎるため、滲みは良
いものの、必要以上にドットが小さくなり、文字が見に
くかったり、ベタ印字部が均一でなかったりして、印字
画像鮮明性が劣るという問題がある。
【0019】インク受容層の平滑度が5秒より低いと、
表面の平滑性がなく、触感も劣るという問題がある。平
滑度が50秒より高いと、触感は良いものの、顔料イン
クにおける印字画像鮮明性が特に劣るという問題があ
る。インク受容層の平滑性が高いと、平滑性の低いイン
ク受容層に比べて、インクが濡れた瞬間に吸収される面
積が少なく、インクの吸収性(吸収速度)が劣る傾向に
ある。インク受容層の平滑度を5〜50秒とすることに
よって、実用的な吸収速度でインク受容層の表面に顔料
粒子を定着できる。本発明で言う平滑度はJIS P 8119に
基づいたベック平滑度である。
【0020】インク受容層の形成は、インク受容層を形
成する成分を適当な溶媒中に分散させて調液した塗工液
を、例えばエアナイフコーティング法、コンマコーティ
ング法、グラビアコーティング法、ダイコーティング
法、ブレードコーティング法、ロールコーティング法、
ロッドバーコーティング法などの塗工方法によって、支
持体上に塗工して行うことができる。
【0021】セルロースパルプを主体とする支持体であ
る紙は、特に限定するものではないが、使用される内添
サイズ剤及び外添サイズ剤として、中性ロジンサイズ剤
またはAKD、ASA、強化ロジンサイズ剤など各種公
知のものが使用できる。サイズ剤を紙に内添及び外添す
る方法は、サイズ剤の種類によって適宜選択されて良
い。
【0022】抄紙機としては、丸網式、長網式、ハイブ
リッドフォーマー、ツインワイヤーフォーマーいずれで
も可能である。表面サイズ剤の処理は、サイズプレス、
ゲートロール、メタリングサイズプレス、エアナイフコ
ーター、ロッドコーター、ブレードコーターなどいずれ
も可能である。
【0023】填料の歩留り向上剤、見た目の白さを向上
させるための着色顔料や染料、蛍光染料などを使用でき
る。この歩留り向上剤として、例えば、ポリアクリルア
ミド、ポリエチレンイミン、カチオン化澱粉などを挙げ
ることができる。さらに必要に応じて、抄紙工程におけ
る原料の発泡を防ぐために、消泡剤を添加することも可
能である。
【0024】本発明によるインク受容層には、インクジ
ェット記録シートの特性を高めるために、他の成分が添
加されてよい。例えば、インク受容層の耐水性向上及び
インクの定着を付与するために、メラミンホルムアルデ
ヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、アクリルアミド
系樹脂、グリオキザール、炭酸ジルコニウムアンモニウ
ム、第2級アンモニウム化合物、第3級アンモニウム化
合物、第4級アンモニウム化合物などの染料定着剤を添
加してもよい。また、インクジェット記録シートの生産
性及び保存安定性などを考慮して、分散剤、蛍光染料、
pH調整剤、消泡剤、界面活性剤、湿潤剤、保水剤、防
腐剤などを添加してもよい。
【発明の実施の形態】以下に実施例を挙げて、本発明を
具体的に説明する。無論、本発明はこれらに限定される
ものではない。また、例中の部及び%は特に断らない限
り、それぞれの重量部及び重量%を示す。
【0025】実施例1 〔支持体〕広葉樹晒クラフトパルプL−BKPからなる
パルプスラリー中の絶乾パルプ100%に対し、炭酸カ
ルシウム(タマパールTP−121:奥多摩工業社製)
5%、カチオン化でん粉(ケート308:日本NSC社
製)0.8%、中性ロジンサイズ剤(NT−85:荒川
化学社製)0.4%の配合で抄紙し、米坪150g/m
2 の原紙を抄造した。 〔インク受容層〕平均粒子径14μmのシリカ(ミズカ
シルP−78D:水澤化学工業社製)100部、鹸化度
95.0mol%、重合度1700のポリビニルアルコ
ール(PVA−617:クラレ社製)50部、ジシアン
ジアミド系樹脂(F−07:センカ製)15部と水を混
合し、固形分15%の塗工液を得た。該インク受容層の
塗工液を絶乾塗工量15g/m2 となるように支持体上
に塗工、乾燥して、インクジェット記録シートを得た。
【0026】実施例2 実施例1において、ポリビニルアルコールの部数を30
部としたこと以外は実施例1と同じ方法でインクジェッ
ト記録シートを得た。
【0027】実施例3 実施例1において、ポリビニルアルコールの部数を80
部としたこと以外は実施例1と同じ方法でインクジェッ
ト記録シートを得た。
【0028】実施例4 実施例1において、平均粒子径14μmのシリカに代
え、平均粒子径6μmのシリカ(ミズカシルP−78
A:水澤化学工業社製)を用いたこと以外は実施例1と
同じ方法でインクジェット記録シートを得た。
【0029】実施例5 実施例1において、平均粒子径14μmのシリカに代
え、平均粒子径18μmのシリカ(ミズカシルP−78
F:水澤化学工業社製)用いたこと以外は実施例1と同
じ方法でインクジェット記録シートを得た。
【0030】実施例6 実施例1において、鹸化度95.0mol%、重合度1
700のポリビニルアルコールに代え、鹸化度93.5
mol%、重合度1300のポリビニルアルコール(P
VA−613:クラレ社製)を用いたこと以外は実施例
1と同じ方法でインクジェット記録シートを得た。
【0031】実施例7 実施例1において、鹸化度95.0mol%、重合度1
700のポリビニルアルコールに代え、鹸化度95.5
mol%、重合度2400のポリビニルアルコール(P
VA−624:クラレ社製)用いたこと以外は実施例1
と同じ方法でインクジェット記録シートを得た。
【0032】実施例8 実施例1において、該インク受容層の塗工液を絶乾塗工
量10g/m2 となるように支持体に塗工、乾燥したこ
と以外は実施例1と同じ方法でインクジェット記録シー
トを得た。
【0033】実施例9 実施例1において、該インク受容層の塗工液を絶乾塗工
量20g/m2 としとなるように支持体に塗工、乾燥し
たこと以外は実施例1と同じ方法でインクジェット記録
シートを得た。
【0034】比較例1 実施例1において、鹸化度95.0mol%、重合度1
700のポリビニルアルコールに代え、鹸化度88.0
mol%、重合度1700のポリビニルアルコール(P
VA−217:クラレ社製)を用いたこと以外は実施例
1と同じ方法でインクジェット記録シートを得た。
【0035】比較例2 実施例1において、鹸化度95.0mol%、重合度1
700のポリビニルアルコールに代え、鹸化度98.5
mol%、重合度1700のポリビニルアルコール(P
VA−117:クラレ社製)を用いたこと以外は実施例
1と同じ方法でインクジェット記録シートを得た。
【0036】比較例3 実施例1において、鹸化度95.0mol%、重合度1
700のポリビニルアルコールに代え、鹸化度88.0
mol%、重合度3500のポリビニルアルコール(P
VA−235:クラレ社製)を用いたこと以外は実施例
1と同じ方法でインクジェット記録シートを得た。
【0037】比較例4 実施例1において、鹸化度95.0mol%、重合度1
700のポリビニルアルコールに代え、鹸化度99.7
mol%、重合度3500のポリビニルアルコール(P
VA−135H:クラレ社製)を用いたこと以外は実施
例1と同じ方法でインクジェット記録シートを得た。。
【0038】比較例5 実施例1において、鹸化度95.0mol%、重合度1
700のポリビニルアルコールに代え、鹸化度88.0
mol%、重合度500のポリビニルアルコール(PV
A−205:クラレ社製)を用いたこと以外は実施例1
と同じ方法でインクジェット記録シートを得た。
【0039】比較例6 実施例1において、鹸化度95.0mol%、重合度1
700のポリビニルアルコールに代え、鹸化度98.5
mol%、重合度500のポリビニルアルコール(PV
A−105:クラレ社製)を用いたこと以外は実施例1
と同じ方法でインクジェット記録シートを得た。
【0040】比較例7 実施例1において、ジシアンジアミド系樹脂に代え、ア
クリルアミドとジアリルアミン塩酸塩の共重合物(SR
1001:住友化学社製)を用いたこと以外は実施例1
と同じ方法でインクジェット記録シートを得た。
【0041】このようにして得られたインクジェット記
録シートにおいて、印字画像の鮮明性、インク乾燥性、
耐水性、耐光性、表面強度、耐水性剥離をそれぞれ下記
の方法で評価し、表1に示した。インクジェットプリン
ターは、顔料インクのエプソン社製MC−2000機及
び染料インクのエプソン社製PM−880DC機でそれ
それ印字して評価した。
【0042】「印字画像の鮮明性」MC−2000機及
びPM−880DC機で印字して印字画像の鮮明性であ
るかを目視評価した。 ◎:印字画像が非常に鮮明でコントラストがはっきりし
ている。 ○:印字画像が鮮明でコントラストがある。 △:印字画像が鮮明であるがコントラストがあまりはっ
きりしなく、やや白ボケ気味である。 ×:印字画像が鮮明でなく、白ボケ気味である。
【0043】「インク乾燥性」印字直後にベタ印字部を
指で擦り、インクの汚れを評価した。 ◎:インクの汚れが全くなく、非常にインクの乾燥性が
良好である。 ○:インクの汚れが目立たず、インクの乾燥性が良好で
ある。 △:インクの汚れが二次色で生ずるなど、インクの乾燥
性がやや悪い。 ×:インクの汚れが全般に生じ、インクの乾燥性が非常
に悪い。
【0044】「耐水性」ベタ印字部を水に1分間浸し、
濾紙でふき取り、インクの流れ出しを評価した。 ◎:インクの流れ出しがなく、非常に耐水性が良好であ
る。 ○:インクの流れ出しが目立たず、耐水性が良好であ
る。 △:インクの流れ出しが二次色で生ずるなど、耐水性が
やや悪い。 ×:インクの流れ出しが全般に生じ、耐水性が非常に悪
い。
【0045】「耐光性」ベタ印字部をキセノンランプに
あて24時間処理後、インクの退色度合いを評価した。 ◎:インクの退色がなく、非常に耐光性が良好である。 ○:インクの退色が目立たず、耐光性が良好である。 △:インクの退色が少しあり、耐光性がやや悪い。 ×:インクの退色が全般に生じ、耐光性が非常に悪い。
【0046】「表面強度」インク受容層表面を指で擦
り、粉落ちを評価した。 ◎:インク受容層表面の粉落ちがなく、指にも付着せず
非常に良好である。 ○:インク受容層表面の粉落ちが少なく、指にもあまり
付着せず良好である。 △:インク受容層表面の粉落ちがややあり、指に少し付
着している。 ×:インク受容層表面の粉落ちがあり、指にも付着して
いる。
【0047】「 耐水性剥離」 ベタ印字部を水に1分間浸
し、濾紙でふき取り、インク受容層の剥離状態を評価し
た。 ◎:インク受容層の剥離がなく、ろ紙にも付着せず非常
に良好である。 ○:インク受容層表面の剥離が少なく、ろ紙にもあまり
付着せず良好である。 △:インク受容層表面の剥離がややあり、ろ紙に少し付
着している。 ×:インク受容層表面の剥離があり、ろ紙にも付着して
いる。
【0048】
【表1】
【0049】
【表2】
【0050】表1及び表2の結果より明らかなように、
本発明の実施例によって得られたインクジェット記録シ
ートは、顔料インク、染料インクのいずれにおいても印
字画像の鮮明性に優れたインクジェット記録シートを提
供することに優れたものであった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊佐 慎太郎 新潟県燕市南1−6−6 Fターム(参考) 2C056 EA04 FC06 2H086 BA15 BA33 BA35 BA41 BA44

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】支持体上に、平均粒子径5〜20μmの合
    成非晶質シリカと鹸化度90.0〜97.0mol%且
    つ重合度1000〜3500のポリビニルアルコールを
    含有し、該合成非晶質シリカとポリビニルアルコールの
    構成重量比が100/100〜100/20であるイン
    ク受容層を設けたことを特徴とするインクジェット記録
    シート。
  2. 【請求項2】ジシアンジアミド系樹脂またはジシアンジ
    アミド・アルキルアミン縮合物またはジシアンジアミド
    ・ホルムアルデヒド重縮合物を少なくとも一つ含有する
    インク受容層を設けたことを特徴とする、請求項1に記
    載のインクジェット記録シート。
  3. 【請求項3】インク受容層の絶乾塗工量が8〜25g/
    2 であり、平滑度5〜50秒である、請求項1または
    請求項2に記載のインクジェット記録シート。
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