JP2004255593A - インクジェット記録シート - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、インクジェット記録シートに関し、特に優れた表面光沢と写像性を有するインクジェット記録シートを提供する。
【解決手段】支持体の少なくとも一方の面に、インク受理層、及び光沢発現層を設けた後、該光沢発現層を凝固液を用いて凝固処理を行い、湿潤状態にある間に加熱された鏡面ロールに圧接、乾燥して仕上げる多層インクジェット記録シートにおいて、該凝固液中に水溶性セルロース誘導体、及び有機カルボン酸塩を含有してなることに因り、表面光沢と写像性に優れたインクジェット記録シートを得ることが可能になる。水溶性セルロース誘導体としては、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等が挙げられ、有機カルボン酸塩としては、蟻酸カルシウム等が挙げられる。
【選択図】 なし
【解決手段】支持体の少なくとも一方の面に、インク受理層、及び光沢発現層を設けた後、該光沢発現層を凝固液を用いて凝固処理を行い、湿潤状態にある間に加熱された鏡面ロールに圧接、乾燥して仕上げる多層インクジェット記録シートにおいて、該凝固液中に水溶性セルロース誘導体、及び有機カルボン酸塩を含有してなることに因り、表面光沢と写像性に優れたインクジェット記録シートを得ることが可能になる。水溶性セルロース誘導体としては、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等が挙げられ、有機カルボン酸塩としては、蟻酸カルシウム等が挙げられる。
【選択図】 なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に優れた表面光沢と写像性を有する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、インクの微少液滴を種々の作動原理により飛翔させて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、現像及び定着が不要である等の特徴があり、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、解像度、及び色再現範囲の拡大により、フルカラー画像記録分野にまで広く応用されつつある。これに伴い、従来のマット調から、高い表面光沢と、更には写像性をも兼ね備えたインクジェット記録シートが強く要望される様になってきている。
【０００３】
ここで写像性とは、塗膜表面に物体が映った時、その像がどの程度鮮明に、また、歪みなく映し出されるかの指標であり、特に、自動車ボディー塗装の美観要素を決定づける重要な特性である。その測定方法は、ＪＩＳ Ｈ ８６８６で規定されている。
【０００４】
インクジェット記録シートに表面光沢を付与する方法として、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ことで塗工層表面を平滑化する方法が一般的である。しかしながら、インクジェット記録シートに表面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、表面光沢は向上するが、塗工層中の空隙が減少し、インク吸収性の悪化を招くことになる。故に、カレンダー処理により、表面光沢とインク吸収性を同時に満たすことは、現状では困難である。
【０００５】
カレンダー処理によらない表面光沢付与の方法として、一般にキャストコート紙と呼ばれる印刷用強光沢塗工シートの製造方法（以下キャスト処理法と略す）が知られている。このキャスト処理法としては、湿潤状態にある塗工層を加熱された鏡面ロール（以下キャストドラムと略す）に圧接する直接法、湿潤状態の塗工層を一旦乾燥した後、再湿潤により可塑化してキャストドラムに圧接する再湿潤法、湿潤状態の塗工層を凝固状態にしてキャストドラムに圧接する凝固法が知られており、キャスト処理法によるインクジェット記録シートの製造も既に提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
これら、キャスト処理法の中でも直接法は、湿潤塗工層がキャストドラムに圧接された際、塗料中の水分が急激に沸騰して塗工層を破壊してしまうため、キャストドラムの温度を高温にすることができず低速操業を余儀なくされる等の問題がある。また、再湿潤法も、一旦乾燥された塗工層を再湿潤するために可塑化の度合が他の方法に比べて低くく、故に、再湿潤された塗工層がキャストドラムに均一に密着することができず、塗工面の均質性に劣る等の問題がある。
【０００７】
一方、凝固法は、再湿潤法のように塗工層を一旦乾燥、固化することなく、可塑性のある凝固状態でキャストドラムに圧接、乾燥させるため、塗工層がキャストドラムに均一に密着することができる。また、キャストドラム温度を高温にしても塗工層が破壊されることもない。更に、嵩高く、ポーラスな塗工層を形成することが出来ため、キャスト処理法の中ではインクジェット記録シートの製造法として適している。
【０００８】
凝固法を用いて、表面光沢に優れるインクジェット記録シートを得るために、これまでいくつかの提案がなされている。例えば、塗工層中の樹脂と、それを凝固しうる凝固剤の組み合わせ（例えば、特許文献２、特許文献３参照）、また、凝固液中に光沢発現物質を含有させる（例えば、特許文献４参照）等を挙げることができる。
【０００９】
特に特許文献４では、凝固液中に光沢発現物質としてコロイダルシリカと、それを保持するための樹脂の添加が報告されているが、樹脂の添加はコロイダルシリカの接着を目的とするものであり、かつ、支持体上に光沢発現層を直接設けるもので、本発明の様に、インク受理層、及び光沢発現層を積層する多層インクジェット記録シートとは構成が異なる。
【００１０】
また、何れの提案においても、インクジェット記録シートとして不可欠なインク吸収性と、表面光沢の相反する両特性を十分に満たすには至っていない。更に、前記した写像性については、これら従来の方法で十分な特性が得られるとは言い難い。
【００１１】
【特許文献１】
特許第２０９２５１９号公報
【特許文献２】
特開２００２−２６６２８２号公報
【特許文献３】
特開２００２−２９３００４号公報
【特許文献４】
特開２００２−１６６６４５号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、これら問題点を解決し、優れた表面光沢と写像性を有するインクジェット記録シートを提供することを目的とした。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意研究した結果、課題を解決することができる本発明のインクジェット記録シートを発明するに至った。
即ち、支持体の少なくとも一方の面に、インク受理層、及び光沢発現層を設けた後、該光沢発現層を凝固液を用いて凝固処理を行い、湿潤状態にある間に加熱された鏡面ロールに圧接、乾燥して仕上げる多層インクジェット記録シートにおいて、該凝固液中に水溶性セルロース誘導体、及び有機カルボン酸塩を含有してなることを特徴とするインクジェット記録シートである。
【００１４】
また、該凝固液中の水溶性セルロース誘導体濃度が０．０１〜３０質量％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。
【００１５】
また、該水溶性セルロース誘導体がメチルセルロース、或いはヒドロキシプロピルメチルセルロースの少なくとも１種以上から選ばれることを特徴とするインクジェット記録シートである。
【００１６】
また、該有機カルボン酸塩が蟻酸カルシウム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。
【００１７】
また、該インク受理層がＢＥＴ比表面積１００ｍ２／ｇ以上の合成非晶質シリカを主成分とし、かつ、該光沢発現層が一次粒子径が５０ｎｍ以下のコロイダルシリカ、アルミナゾル、及び気相法シリカから選ばれる少なくとも１種以上のコロイド粒子を主成分とすることを特徴とするインクジェット記録シートである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のインクジェット記録シートについて、詳細に説明する。本発明において、水溶性セルロース誘導体が、表面光沢と写像性を向上させる目的で凝固液中に含有されるが、水溶性セルロース誘導体の具体的例として、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、アミノエチルセルロース等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１９】
水溶性セルロース誘導体の中でも、メチルセルロース、及びヒドロキシプロピルメチルセルロースが表面光沢と写像性向上に特に効果的で、好ましく用いられる。
【００２０】
本発明において、凝固液中の水溶性セルロース誘導体濃度は、０．０１〜３０質量％であることが好ましい。０．０１質量％未満では、表面光沢と写像性向上に効果が低く、３０質量％を越えるとインク吸収性の悪化を招くことになる。
【００２１】
本発明において、有機カルボン酸塩が、凝固剤として凝固液中に含有されるが、有機カルボン酸塩の具体的例として、蟻酸、酢酸、クエン酸、、マロン酸、マレイン酸、グリコール酸、酒石酸、乳酸、塩酸、硝酸、リン酸、リンゴ酸、アクリル酸等のカルシウム、亜鉛、バリウム、鉛、マグネシウム、カドミウム、アルミニウム等との各種金属塩やアンモニウム塩等を挙げることができるが、これに限定されるものではない。
【００２２】
有機カルボン酸塩の中でも、蟻酸カルシウムが、光沢発現層を効果的に凝固させることができ好ましく用いられる。凝固液中の有機カルボン酸濃度は、１〜２０質量％が好ましく、更に好ましくは３〜１５質量％である。
【００２３】
また、凝固剤として、有機カルボン酸塩の効果を損なわない範囲で、硼酸、硼酸塩等も併せて用いることができる。ここで、硼酸とは、三酸化二硼素が水和して生じるオルト硼酸、メタ硼酸、四硼酸を示し、硼酸塩としては、硼砂、オルト硼酸塩、二硼酸塩、メタ硼酸塩、四硼酸塩、五硼酸塩、及び八硼酸塩等を挙げることができる。
【００２４】
本発明のインクジェット記録シート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、及びケナフ、バガス、竹、コットン等の非木材パルプ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、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、本発明におけるインクジェット記録シートの塗工層を直接設けても良いし、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。
【００２５】
本発明におけるインクジェット記録シートのインク受理層とは、顔料とバインダーを主成分とする塗工組成物から構成されるものである。インク受理層に用いられる顔料としては、公知の白色顔料を１種以上用いることができ具体的には、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、珪酸マグネシウム、合成非晶質シリカ、気相法シリカ、コロイダルシリカ、アルミナ、コロイダルアルミナ、擬ベーマイト、アルミナ水和物、水酸化アルミニウム、リトポン、ゼオライト、加水ハロイサイト、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を挙げられることができるが、これに限定されるものではない。
【００２６】
インク受理層中に用いられるこれら顔料の中でも、表面光沢、写像性、及びインク吸収性を満たすためには、多孔質顔料が好適であり、ＢＥＴ比表面積１００ｍ２／ｇ以上の合成非晶質シリカが好ましく用いられる。ＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇ未満でも、表面光沢と写像性向上には効果があるが、インク吸収性が低下してしまう。
【００２７】
ここでＢＥＴ法とは、気相吸着法による粉体の表面積測定法の一つであり、吸着等温線から１ｇの試料の持つ総表面積、即ち比表面積を求める方法である。通常吸着気体としては、窒素ガスが多く用いられ、吸着量を被吸着気体の圧、または容積の変化から測定する方法が最も多く用いられている。多分子吸着の等温線を表すのに最も著名なものは、Ｂｒｕｎａｕｅｒ、Ｅｍｍｅｔｔ、Ｔｅｌｌｅｒの式であってＢＥＴ式と呼ばれ表面積決定に広く用いられている。ＢＥＴ式に基づいて吸着量を求め、吸着分子１個が表面で占める面積を掛けて、ＢＥＴ表面積が得られる。
【００２８】
インク受理層に用いられ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等のアクリル系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、メラミン樹脂、尿素樹脂等の熱硬化合成樹脂等の水性接着剤、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接着剤等を挙げることができるがこれに限定されるものではない。バインダーの配合量としては、顔料１００質量部に対して、３〜７０質量部、好ましくは、５〜５０質量部であり、３質量部未満ではインク受理層の塗工層強度が不足し、７０質量部を越えるとインク吸収性が低下する。
【００２９】
インク受理層には、添加剤として、染料定着剤、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、湿潤紙力増強剤、乾燥紙力増強剤等を適宜配合することができる。
【００３０】
インク受理層の塗工量としては、要求される表面光沢、写像性、インク吸収、及び支持体の種類等により異なるが、通常１ｇ／ｍ２以上であり、５〜３０ｇ／ｍ２が好ましい。又、インク受理層はある一定の塗工量を二度に分けて塗工することも可能であり、一度に該塗工量を塗工するよりも、表面光沢と写像性を向上させることができる。
【００３１】
インク受理層を支持体の上に設けることは、インク吸収性を高めることのみならず、平滑性を向上することができる。インク受理層塗工時の平滑性が、最終的に光沢発現層を塗工し、キャスト処理した後にも影響し、表面光沢と写像性向上に大きく寄与することになる。特に、インク受理層の平滑性は写像性向上に著しく寄与する。
【００３２】
インク受理層の塗工装置としては、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、サイズプレス等を挙げることができ、オンマシン、或はオフマシンで塗工することができる。
【００３３】
インク受理層は、カレンダー処理をしなくてもよいが、前記したように、高い表面光沢と写像性を得るためには、インク受理層をカレンダー処理することが望ましい。カレンダー装置としては、マシンカレンダー、ＴＧカレンダー、スーパカレンダー、ソフトカレンダー等が挙げられる。この中でもインク吸収容性の低下が少ないソフトカレンダー処理がより望ましい。
【００３４】
本発明におけるインクジェット記録シートの光沢発現層は、コロイド粒子とバインダーを主成分とする塗工組成物からなるものである。本発明に係るコロイド粒子とは、水中に懸濁分散してコロイド状をなしているものであり具体的には、コロイダルシリカ、気相法シリカ、ベーマイト、擬ベーマイト等のアルミナゾルやコロイダルアルミナ、カチオン性アルミニウム酸化物又はその水和物、或は特公昭４７−２６９５９号公報に開示されているようなコロイド状シリカ粒子表面をアルミナコーティングした粒子等の無機粒子、ポリスチレン、メチルメタクリレート、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、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、マイクロカプセル、尿素樹脂、メラミン等の有機高分子微粒子が挙げられ、これらを２種以上併用することも可能である。
【００３５】
光沢発現層中で用いられるコロイド粒子としては、一次粒子径が５０ｎｍ以下であるものが好ましく用いられる。中でも、コロイダルシリカ、アルミナゾル、及び気相法シリカが特に好ましく用いられる。ここで、気相法シリカとは、気相法による合成シリカ微粒子のことである。一次粒子径が５０ｎｍを越えて大きくなると、不透明性が生じ、高い表面光沢と写像性が得られにくくなる。
【００３６】
光沢発現層は、コロイド粒子と併用して公知の白色顔料を１種類以上用いることができる。該白色顔料は一般に粒子径が大きく、不透明性が生じるため、該白色顔料の粒子径にも依るが、該コロイド粒子／該白色顔料の質量比は８０／２０以上、より好ましくは９０／１０以上である。
【００３７】
光沢発現層に用いられ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、シラン変性ポリビニルアルコール、アセトアセチル変性ポリビニルアルコール、カルボキシ変性ポリビニルアルコール等の変性ポリビニルアルコール、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、或はこれら各種重合体のカルボキシル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、メラミン樹脂、尿素樹脂等の熱硬化合成樹脂等の水性接着剤、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接着剤等を挙げることができる。バインダーの配合量としては、顔料１００質量部に対して、５〜７０質量部、好ましくは５〜５０質量部であり、５質量部未満では、光沢発現層の塗層強度が不足し、７０質量部を超えるとインク吸収性が低下する。
【００３８】
光沢発現層には、添加剤として、染料定着剤、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、湿潤紙力増強剤、乾燥紙力増強剤等を適宜配合することもできる。
【００３９】
光沢発現層の塗工装置としては、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 を挙げることができる。光沢発現層の塗工量としては、インク受理層の平滑性やサイズ性、要求される表面光沢により異なるが、２ｇ／ｍ２以上あれば良い。又、光沢発現層塗工後に、加湿空気、加湿蒸気を支持体を挟んだ光沢発現層の裏面に吹き付けてカール矯正をすることも可能である。
【００４０】
本発明のインクジェット記録シートは、カットシートのみならず、ロール状にして提供しても構わない。又、インクジェット記録シートとしての使用に留まらず、記録時に液状であるインクを使用するどのような記録シートとして用いても構わない。例えば、熱溶融性物質、染顔料等を主成分とする熱溶融性熱溶融性インクを樹脂フィルム、高密度紙、合成紙等の薄い支持体上に塗布したインクシートを、その裏面より加熱し、インクを溶融させて転写する熱転写記録用受像シート、熱溶融性インクを加熱溶融して微少液滴化、飛翔記録するインクジェット記録シート、油溶性染料を溶媒に溶解したインクを用いたインクジェット記録シート、光重合型モノマー及び無色又は有色の染顔料を内包したマイクロカプセルを用いた感光感圧型ドナーシートに対応する受像シート等が挙げられる。
【００４１】
これらの記録シートの共通点は、記録時にインクが液体状態である点である。液状インクは、硬化、固化又は定着までに、記録シートのインク受理層の深さ方向又は水平方向に対して浸透は広がっていく。上述した各種記録シートはそれぞれの方式に応じた吸収性を必要とするもので、本発明のインクジェット記録シートを上述した各種の記録シートとして利用しても何ら構わない。更に、複写機・プリンター等に広く使用されている電子写真記録方式のトナーを加熱定着する記録シートとして、本発明におけるインクジェット記録シートを使用しても構わないし、粘着剤層を設けて、ラベル用途に使用することも可能である。
【００４２】
【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質量部及び質量％を示す。なお、配合において示す部数は、実質成分の数量である。
【００４３】
実施例１
（１）支持体の作製
ＬＢＫＰ（濾水度４００ｍｌｃｓｆ）８０部とＮＢＫＰ（濾水度４５０ｍｌｃｓｆ）２０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／重質炭酸カルシウム／タルクの比率が１０／１０／１０の顔料１０部、市販のアルキルケテンダイマー０．１０部、市販カチオン系ポリアクリルアミド０．０３部、市販のカチオン化澱粉０．８０部、硫酸バンド０．４０部を水に加えてスラリーを調製後、長網抄紙機を用いて坪量９０ｇ／ｍ２で抄造し、支持体とした。
【００４４】
（２）インク受理層の塗工
（１）にて作製した支持体表面に、水に下記配合を加えてなるインク受理層塗工液（固形分濃度１６％）を乾燥塗工量８ｇ／ｍ２となるようにエアナイフコーターにより塗工、乾燥してインク受理層を作製した。ここで、ミズカシルＰ−８０１のＢＥＴ比表面積は１２５ｍ２／ｇである。
合成非晶質シリカ（ミズカシルＰ−８０１：水沢化学製） １００部
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７：クラレ製） ３０部
カチオン性定着剤（スミレッズレジン１００１：住友化学製） ２０部
【００４５】
（３）光沢発現層の塗工
（２）にて作製したインク受理層上に、水に下記配合を加えてなる光沢発現層塗工液（固形分濃度１６％）を乾燥塗工量６ｇ／ｍ２となるようにエアナイフコーターにより塗工した。ここで、エクセマイト４６Ｔの一次粒子径は１２ｎｍである。
アルミナゾル（エクセマイト４６Ｔ：日産化学製） １００部
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７：クラレ製） ３０部
カチオン性定着剤（スミレッズレジン１００１：住友化学製） ２０部
オレイン酸系離型剤（ＤＥＦ７１００：日新化学研究所製） ５部
【００４６】
（４）凝固、キャスト処理
下記配合からなる凝固液を満たした凝固槽に、（３）にて塗工した光沢発現層が湿潤状態にある間に浸けて凝固処理した後、直ちに表面温度１１０℃に加熱された鏡面ロールにプレス線圧９８０Ｎ／ｃｍで圧接、乾燥して実施例１のインクジェット記録シートを得た。
水 ９６．９９５部
蟻酸カルシウム ３部
メチルセルロース（メトローズＳＭ１５：信越化学製） ０．００５部
【００４７】
実施例２
実施例１にて用いた凝固液を下記配合からなる凝固液に代えた以外は同様にして実施例２のインクジェット記録シートを作製した。
水 ９６．９９部
蟻酸カルシウム ３部
メチルセルロース（メトローズＳＭ１５：信越化学製） ０．０１部
【００４８】
実施例３
実施例１にて用いた凝固液を下記配合からなる凝固液に代えた以外は同様にして実施例３のインクジェット記録シートを作製した。
水 ９６部
蟻酸カルシウム ３部
メチルセルロース（メトローズＳＭ１５：信越化学製） １部
【００４９】
実施例４
実施例１にて用いた凝固液を下記配合からなる凝固液に代えた以外は同様にして実施例４のインクジェット記録シートを作製した。
水 ８７部
蟻酸カルシウム ３部
メチルセルロース（メトローズＳＭ１５：信越化学製） １０部
【００５０】
実施例５
実施例１にて用いた凝固液を下記配合からなる凝固液に代えた以外は同様にして実施例５のインクジェット記録シートを作製した。
水 ６７部
蟻酸カルシウム ３部
メチルセルロース（メトローズＳＭ１５：信越化学製） ３０部
【００５１】
実施例６
実施例１にて用いた凝固液を下記配合からなる凝固液に代えた以外は同様にして実施例６のインクジェット記録シートを作製した。
水 ６２部
蟻酸カルシウム ３部
メチルセルロース（メトローズＳＭ１５：信越化学製） ３５部
【００５２】
実施例７
実施例３にて用いたメチルセルロースの代わりに、エチルセルロース（信越ＥＣ：信越化学製）を用いた以外は同様にして実施例７のインクジェット記録シートを作製した。
【００５３】
実施例８
実施例３にて用いたメチルセルロースの代わりに、ヒドロキシプロピルセロース（信越ＨＰＣ：信越化学製）を用いた以外は同様にして実施例８のインクジェット記録シートを作製した。
【００５４】
実施例９
実施例３にて用いたメチルセルロースの代わりに、ヒドロキシプロピルメチルセロース（メトローズ６０ＳＨ−０３：信越化学製）を用いた以外は同様にして実施例９のインクジェット記録シートを作製した。
【００５５】
実施例１０
実施例３にて用いた一次粒子径１２ｎｍのアルミナゾルの代わりに、一次粒子径が４０ｎｍのコロイダルシリカ（スノーテックスＳＴ−ＡＫＬ：日産化学製）を用いた以外は同様にして実施例１０のインクジェット記録シートを作製した。
【００５６】
実施例１１
実施例３にて用いた一次粒子径１２ｎｍのアルミナゾルの代わりに、一次粒子径が１２ｎｍの気相法シリカ（ＡＥＲＯＳＩＬ２００：日本アエロジル製）を用いた以外は同様にして実施例１１のインクジェット記録シートを作製した。
【００５７】
実施例１２
実施例３にて用いたＢＥＴ比表面積１２５ｍ２／ｇの非晶質合成シリカの代わりに、ＢＥＴ比表面積が５５ｍ２／ｇの非晶質合成シリカ（ミズカシルＰ−５２７：水沢化学製）を用いた以外は同様にして実施例１２のインクジェット記録シートを作製した。
【００５８】
実施例１３
実施例３にて用いた一次粒子径１２ｎｍのアルミナゾルの代わりに、一次粒子径が７０ｎｍのコロイダルシリカ（スノーテックスＳＴ−ＺＬ：日産化学製）を用いた以外は同様にして実施例１３のインクジェット記録シートを作製した。
【００５９】
実施例１４
実施例３にて用いた蟻酸カルシウムの代わりに、酢酸カルシウムを用いた以外は同様にして実施例１４のインクジェット記録シートを作製した。
【００６０】
実施例１５
実施例３にて用いた蟻酸カルシウムの添加部数３部を１．５部とし、硼酸を１．５部加えた以外は同様にして実施例１５のインクジェット記録シートを作製した。
【００６１】
比較例１
実施例１にて用いたメチルセルロースを添加しなかった以外は同様にして比較例１のインクジェット記録シートを作製した。
【００６２】
比較例２
実施例３にて（２）にて作製したインク受理層を設けず、（１）にて作製した支持体表面に、直接（３）にて作製した光沢発現層を塗工した以外は同様にして比較例２のインクジェット記録シートを作製した。
【００６３】
比較例３
比較例２にて用いたメチルセルロースを添加しなかった以外は同様にして比較例３のインクジェット記録シートを作製した。
【００６４】
比較例４
実施例３にて用いた蟻酸カルシウムの代わりに、硼酸を用いた以外は同様にして比較例４のインクジェット記録シートを作製した。
【００６５】
比較例５
実施例３にて用いたメチルセルロースの代わりに、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ２１７：クラレ製）を用いた以外は同様にして比較例５のインクジェット記録シートを作製した。
【００６６】
比較例６
実施例３にて用いたメチルセルロースの代わりに、ポリビニルピロリドン（ダイドールＰＶＰ９３：大同化成工業製）を用いた以外は同様にして比較例６のインクジェット記録シートを作製した。
【００６７】
以上の実施例１〜１５、比較例１〜６のインクジェット記録シートを用い、以下の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【００６８】
［表面光沢］
表面光沢は、ＪＩＳ Ｚ ８７４１に準拠し、村上色彩技術研究所製デジタル光沢計ＧＭ−２６Ｄ型を用いて入反射角度が２０度で測定した。
【００６９】
［写像性］
写像性は、ＪＩＳ Ｈ ８６８６に準拠し、光学的装置の光学くしを通して得られた光量の波形から写像性を像鮮明度として求める方法である。光学くしは暗部明部の比が１：１で、その幅は０．１２５、０．５、１．０及び２．０ｍｍの各種のものがある。測定は、光学くしを移動させ、記録紙上の最高波形（Ｍ）、及び最低波形（ｍ）を読み取り、次式により像鮮明度を求める。
【００７０】
Ｃ＝（Ｍ−ｍ）／（Ｍ＋ｍ）×１００
ここで、Ｃ：像鮮明度（％）、Ｍ：最高波形、ｍ：最低波形である。
【００７１】
像鮮明度Ｃは、値が大きければ写像性が良く、小さければ「ボケ」又は「歪み」をもっていることを示す指標である。この画像の「ボケ」または「歪み」が少なければ、光沢計での光沢値が同じ場合であっても、目視による光沢感が向上することが分かっている。光学的装置には、スガ試験機製ＩＣＭ−１ＤＰを用いて反射角度４５度で測定した。
【００７２】
［インク吸収性］
インク吸収性は、キャノン製プリンター「ＢＪＳ７００（設定：光沢紙、標準）」を用いて画像を印刷して行った。評価に用いた画像は黒、シアン、マゼンタ、イエロー、ブルー、レッド、グリーン各色１００％ベタ印字部、及びその中に白抜き文字を設けたパターンなどからなる。インク吸収は、ベタ印字部内の均一性、隣り合ったベタ印字部の境界部や白抜き文字の鮮鋭性などを目視で観察して評価した。○はインク吸収良好。△はベタ印字部の不均一、白抜き文字のつぶれが観察されるが実用上問題無いレベル。○△は、○と△の中間レベル。×は、インク吸収不足によりる印字障害が観察されるレベルである。
【００７３】
【表１】
【００７４】
表１から明らかなごとく、実施例１〜１５は、比較例１〜６に比べ表面光沢と写像性に優れる。これはインク受理層、及び光沢発現層から構成される多層インクジェット記録材料であり、かつ、凝固剤として有機カルボン酸塩、及び水溶性セルロース誘導体を含有した凝固液で凝固処理したインクジェット記録シートであることに因る。
【００７５】
実施例２〜５は、実施例１に比べ表面光沢と写像性が優れ、また、実施例６に比べインク吸収性に優れる。これは、水溶性セルロース誘導体の濃度が０．０１〜３０質量％の凝固液で凝固処理したインクジェット記録シートであることに因る。
【００７６】
実施例３、９は、実施例７、８に比べ表面光沢と写像性に優れる。これは、水溶性セルロース誘導体として、メチルセルロース、或いはヒドロキシプロピルメチルセルロースを用いていることに因る。
【００７７】
実施例３は、実施例１４に比べ表面光沢と写像性に優れる。これは、有機カルボン酸塩として蟻酸カルシウムを用いていることに因る。
【００７８】
実施例３、１０、１１は、実施例１２に比べインク吸収性に優れ、実施例１３に比べ表面光沢と写像性に優れる。これは、インク受理層にＢＥＴ比表面積１００ｍ２／ｇ以上の合成非晶質シリカを用い、かつ、光沢発現層に一次粒子径が５０ｎｍ以下のコロイダルシリカ、アルミナゾル、或いは気相法シリカを用いていることに因る。
【００７９】
【発明の効果】
支持体の少なくとも一方の面に、インク受理層、及び光沢発現層を設けた後、該光沢発現層を凝固液を用いて凝固処理を行い、湿潤状態にある間に加熱された鏡面ロールに圧接、乾燥して仕上げる多層インクジェット記録シートにおいて、該凝固液中に水溶性セルロース誘導体、及び有機カルボン酸塩を含有してなることに因り、表面光沢と写像性に優れたインクジェット記録シートを得ることが可能になる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に優れた表面光沢と写像性を有する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、インクの微少液滴を種々の作動原理により飛翔させて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、現像及び定着が不要である等の特徴があり、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、解像度、及び色再現範囲の拡大により、フルカラー画像記録分野にまで広く応用されつつある。これに伴い、従来のマット調から、高い表面光沢と、更には写像性をも兼ね備えたインクジェット記録シートが強く要望される様になってきている。
【０００３】
ここで写像性とは、塗膜表面に物体が映った時、その像がどの程度鮮明に、また、歪みなく映し出されるかの指標であり、特に、自動車ボディー塗装の美観要素を決定づける重要な特性である。その測定方法は、ＪＩＳ Ｈ ８６８６で規定されている。
【０００４】
インクジェット記録シートに表面光沢を付与する方法として、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ことで塗工層表面を平滑化する方法が一般的である。しかしながら、インクジェット記録シートに表面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、表面光沢は向上するが、塗工層中の空隙が減少し、インク吸収性の悪化を招くことになる。故に、カレンダー処理により、表面光沢とインク吸収性を同時に満たすことは、現状では困難である。
【０００５】
カレンダー処理によらない表面光沢付与の方法として、一般にキャストコート紙と呼ばれる印刷用強光沢塗工シートの製造方法（以下キャスト処理法と略す）が知られている。このキャスト処理法としては、湿潤状態にある塗工層を加熱された鏡面ロール（以下キャストドラムと略す）に圧接する直接法、湿潤状態の塗工層を一旦乾燥した後、再湿潤により可塑化してキャストドラムに圧接する再湿潤法、湿潤状態の塗工層を凝固状態にしてキャストドラムに圧接する凝固法が知られており、キャスト処理法によるインクジェット記録シートの製造も既に提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
これら、キャスト処理法の中でも直接法は、湿潤塗工層がキャストドラムに圧接された際、塗料中の水分が急激に沸騰して塗工層を破壊してしまうため、キャストドラムの温度を高温にすることができず低速操業を余儀なくされる等の問題がある。また、再湿潤法も、一旦乾燥された塗工層を再湿潤するために可塑化の度合が他の方法に比べて低くく、故に、再湿潤された塗工層がキャストドラムに均一に密着することができず、塗工面の均質性に劣る等の問題がある。
【０００７】
一方、凝固法は、再湿潤法のように塗工層を一旦乾燥、固化することなく、可塑性のある凝固状態でキャストドラムに圧接、乾燥させるため、塗工層がキャストドラムに均一に密着することができる。また、キャストドラム温度を高温にしても塗工層が破壊されることもない。更に、嵩高く、ポーラスな塗工層を形成することが出来ため、キャスト処理法の中ではインクジェット記録シートの製造法として適している。
【０００８】
凝固法を用いて、表面光沢に優れるインクジェット記録シートを得るために、これまでいくつかの提案がなされている。例えば、塗工層中の樹脂と、それを凝固しうる凝固剤の組み合わせ（例えば、特許文献２、特許文献３参照）、また、凝固液中に光沢発現物質を含有させる（例えば、特許文献４参照）等を挙げることができる。
【０００９】
特に特許文献４では、凝固液中に光沢発現物質としてコロイダルシリカと、それを保持するための樹脂の添加が報告されているが、樹脂の添加はコロイダルシリカの接着を目的とするものであり、かつ、支持体上に光沢発現層を直接設けるもので、本発明の様に、インク受理層、及び光沢発現層を積層する多層インクジェット記録シートとは構成が異なる。
【００１０】
また、何れの提案においても、インクジェット記録シートとして不可欠なインク吸収性と、表面光沢の相反する両特性を十分に満たすには至っていない。更に、前記した写像性については、これら従来の方法で十分な特性が得られるとは言い難い。
【００１１】
【特許文献１】
特許第２０９２５１９号公報
【特許文献２】
特開２００２−２６６２８２号公報
【特許文献３】
特開２００２−２９３００４号公報
【特許文献４】
特開２００２−１６６６４５号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、これら問題点を解決し、優れた表面光沢と写像性を有するインクジェット記録シートを提供することを目的とした。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意研究した結果、課題を解決することができる本発明のインクジェット記録シートを発明するに至った。
即ち、支持体の少なくとも一方の面に、インク受理層、及び光沢発現層を設けた後、該光沢発現層を凝固液を用いて凝固処理を行い、湿潤状態にある間に加熱された鏡面ロールに圧接、乾燥して仕上げる多層インクジェット記録シートにおいて、該凝固液中に水溶性セルロース誘導体、及び有機カルボン酸塩を含有してなることを特徴とするインクジェット記録シートである。
【００１４】
また、該凝固液中の水溶性セルロース誘導体濃度が０．０１〜３０質量％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。
【００１５】
また、該水溶性セルロース誘導体がメチルセルロース、或いはヒドロキシプロピルメチルセルロースの少なくとも１種以上から選ばれることを特徴とするインクジェット記録シートである。
【００１６】
また、該有機カルボン酸塩が蟻酸カルシウム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。
【００１７】
また、該インク受理層がＢＥＴ比表面積１００ｍ２／ｇ以上の合成非晶質シリカを主成分とし、かつ、該光沢発現層が一次粒子径が５０ｎｍ以下のコロイダルシリカ、アルミナゾル、及び気相法シリカから選ばれる少なくとも１種以上のコロイド粒子を主成分とすることを特徴とするインクジェット記録シートである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のインクジェット記録シートについて、詳細に説明する。本発明において、水溶性セルロース誘導体が、表面光沢と写像性を向上させる目的で凝固液中に含有されるが、水溶性セルロース誘導体の具体的例として、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、アミノエチルセルロース等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１９】
水溶性セルロース誘導体の中でも、メチルセルロース、及びヒドロキシプロピルメチルセルロースが表面光沢と写像性向上に特に効果的で、好ましく用いられる。
【００２０】
本発明において、凝固液中の水溶性セルロース誘導体濃度は、０．０１〜３０質量％であることが好ましい。０．０１質量％未満では、表面光沢と写像性向上に効果が低く、３０質量％を越えるとインク吸収性の悪化を招くことになる。
【００２１】
本発明において、有機カルボン酸塩が、凝固剤として凝固液中に含有されるが、有機カルボン酸塩の具体的例として、蟻酸、酢酸、クエン酸、、マロン酸、マレイン酸、グリコール酸、酒石酸、乳酸、塩酸、硝酸、リン酸、リンゴ酸、アクリル酸等のカルシウム、亜鉛、バリウム、鉛、マグネシウム、カドミウム、アルミニウム等との各種金属塩やアンモニウム塩等を挙げることができるが、これに限定されるものではない。
【００２２】
有機カルボン酸塩の中でも、蟻酸カルシウムが、光沢発現層を効果的に凝固させることができ好ましく用いられる。凝固液中の有機カルボン酸濃度は、１〜２０質量％が好ましく、更に好ましくは３〜１５質量％である。
【００２３】
また、凝固剤として、有機カルボン酸塩の効果を損なわない範囲で、硼酸、硼酸塩等も併せて用いることができる。ここで、硼酸とは、三酸化二硼素が水和して生じるオルト硼酸、メタ硼酸、四硼酸を示し、硼酸塩としては、硼砂、オルト硼酸塩、二硼酸塩、メタ硼酸塩、四硼酸塩、五硼酸塩、及び八硼酸塩等を挙げることができる。
【００２４】
本発明のインクジェット記録シート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、及びケナフ、バガス、竹、コットン等の非木材パルプ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、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、本発明におけるインクジェット記録シートの塗工層を直接設けても良いし、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。
【００２５】
本発明におけるインクジェット記録シートのインク受理層とは、顔料とバインダーを主成分とする塗工組成物から構成されるものである。インク受理層に用いられる顔料としては、公知の白色顔料を１種以上用いることができ具体的には、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、珪酸マグネシウム、合成非晶質シリカ、気相法シリカ、コロイダルシリカ、アルミナ、コロイダルアルミナ、擬ベーマイト、アルミナ水和物、水酸化アルミニウム、リトポン、ゼオライト、加水ハロイサイト、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を挙げられることができるが、これに限定されるものではない。
【００２６】
インク受理層中に用いられるこれら顔料の中でも、表面光沢、写像性、及びインク吸収性を満たすためには、多孔質顔料が好適であり、ＢＥＴ比表面積１００ｍ２／ｇ以上の合成非晶質シリカが好ましく用いられる。ＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇ未満でも、表面光沢と写像性向上には効果があるが、インク吸収性が低下してしまう。
【００２７】
ここでＢＥＴ法とは、気相吸着法による粉体の表面積測定法の一つであり、吸着等温線から１ｇの試料の持つ総表面積、即ち比表面積を求める方法である。通常吸着気体としては、窒素ガスが多く用いられ、吸着量を被吸着気体の圧、または容積の変化から測定する方法が最も多く用いられている。多分子吸着の等温線を表すのに最も著名なものは、Ｂｒｕｎａｕｅｒ、Ｅｍｍｅｔｔ、Ｔｅｌｌｅｒの式であってＢＥＴ式と呼ばれ表面積決定に広く用いられている。ＢＥＴ式に基づいて吸着量を求め、吸着分子１個が表面で占める面積を掛けて、ＢＥＴ表面積が得られる。
【００２８】
インク受理層に用いられ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等のアクリル系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、メラミン樹脂、尿素樹脂等の熱硬化合成樹脂等の水性接着剤、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接着剤等を挙げることができるがこれに限定されるものではない。バインダーの配合量としては、顔料１００質量部に対して、３〜７０質量部、好ましくは、５〜５０質量部であり、３質量部未満ではインク受理層の塗工層強度が不足し、７０質量部を越えるとインク吸収性が低下する。
【００２９】
インク受理層には、添加剤として、染料定着剤、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、湿潤紙力増強剤、乾燥紙力増強剤等を適宜配合することができる。
【００３０】
インク受理層の塗工量としては、要求される表面光沢、写像性、インク吸収、及び支持体の種類等により異なるが、通常１ｇ／ｍ２以上であり、５〜３０ｇ／ｍ２が好ましい。又、インク受理層はある一定の塗工量を二度に分けて塗工することも可能であり、一度に該塗工量を塗工するよりも、表面光沢と写像性を向上させることができる。
【００３１】
インク受理層を支持体の上に設けることは、インク吸収性を高めることのみならず、平滑性を向上することができる。インク受理層塗工時の平滑性が、最終的に光沢発現層を塗工し、キャスト処理した後にも影響し、表面光沢と写像性向上に大きく寄与することになる。特に、インク受理層の平滑性は写像性向上に著しく寄与する。
【００３２】
インク受理層の塗工装置としては、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、サイズプレス等を挙げることができ、オンマシン、或はオフマシンで塗工することができる。
【００３３】
インク受理層は、カレンダー処理をしなくてもよいが、前記したように、高い表面光沢と写像性を得るためには、インク受理層をカレンダー処理することが望ましい。カレンダー装置としては、マシンカレンダー、ＴＧカレンダー、スーパカレンダー、ソフトカレンダー等が挙げられる。この中でもインク吸収容性の低下が少ないソフトカレンダー処理がより望ましい。
【００３４】
本発明におけるインクジェット記録シートの光沢発現層は、コロイド粒子とバインダーを主成分とする塗工組成物からなるものである。本発明に係るコロイド粒子とは、水中に懸濁分散してコロイド状をなしているものであり具体的には、コロイダルシリカ、気相法シリカ、ベーマイト、擬ベーマイト等のアルミナゾルやコロイダルアルミナ、カチオン性アルミニウム酸化物又はその水和物、或は特公昭４７−２６９５９号公報に開示されているようなコロイド状シリカ粒子表面をアルミナコーティングした粒子等の無機粒子、ポリスチレン、メチルメタクリレート、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、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、マイクロカプセル、尿素樹脂、メラミン等の有機高分子微粒子が挙げられ、これらを２種以上併用することも可能である。
【００３５】
光沢発現層中で用いられるコロイド粒子としては、一次粒子径が５０ｎｍ以下であるものが好ましく用いられる。中でも、コロイダルシリカ、アルミナゾル、及び気相法シリカが特に好ましく用いられる。ここで、気相法シリカとは、気相法による合成シリカ微粒子のことである。一次粒子径が５０ｎｍを越えて大きくなると、不透明性が生じ、高い表面光沢と写像性が得られにくくなる。
【００３６】
光沢発現層は、コロイド粒子と併用して公知の白色顔料を１種類以上用いることができる。該白色顔料は一般に粒子径が大きく、不透明性が生じるため、該白色顔料の粒子径にも依るが、該コロイド粒子／該白色顔料の質量比は８０／２０以上、より好ましくは９０／１０以上である。
【００３７】
光沢発現層に用いられ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、シラン変性ポリビニルアルコール、アセトアセチル変性ポリビニルアルコール、カルボキシ変性ポリビニルアルコール等の変性ポリビニルアルコール、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、或はこれら各種重合体のカルボキシル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、メラミン樹脂、尿素樹脂等の熱硬化合成樹脂等の水性接着剤、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接着剤等を挙げることができる。バインダーの配合量としては、顔料１００質量部に対して、５〜７０質量部、好ましくは５〜５０質量部であり、５質量部未満では、光沢発現層の塗層強度が不足し、７０質量部を超えるとインク吸収性が低下する。
【００３８】
光沢発現層には、添加剤として、染料定着剤、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、湿潤紙力増強剤、乾燥紙力増強剤等を適宜配合することもできる。
【００３９】
光沢発現層の塗工装置としては、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 を挙げることができる。光沢発現層の塗工量としては、インク受理層の平滑性やサイズ性、要求される表面光沢により異なるが、２ｇ／ｍ２以上あれば良い。又、光沢発現層塗工後に、加湿空気、加湿蒸気を支持体を挟んだ光沢発現層の裏面に吹き付けてカール矯正をすることも可能である。
【００４０】
本発明のインクジェット記録シートは、カットシートのみならず、ロール状にして提供しても構わない。又、インクジェット記録シートとしての使用に留まらず、記録時に液状であるインクを使用するどのような記録シートとして用いても構わない。例えば、熱溶融性物質、染顔料等を主成分とする熱溶融性熱溶融性インクを樹脂フィルム、高密度紙、合成紙等の薄い支持体上に塗布したインクシートを、その裏面より加熱し、インクを溶融させて転写する熱転写記録用受像シート、熱溶融性インクを加熱溶融して微少液滴化、飛翔記録するインクジェット記録シート、油溶性染料を溶媒に溶解したインクを用いたインクジェット記録シート、光重合型モノマー及び無色又は有色の染顔料を内包したマイクロカプセルを用いた感光感圧型ドナーシートに対応する受像シート等が挙げられる。
【００４１】
これらの記録シートの共通点は、記録時にインクが液体状態である点である。液状インクは、硬化、固化又は定着までに、記録シートのインク受理層の深さ方向又は水平方向に対して浸透は広がっていく。上述した各種記録シートはそれぞれの方式に応じた吸収性を必要とするもので、本発明のインクジェット記録シートを上述した各種の記録シートとして利用しても何ら構わない。更に、複写機・プリンター等に広く使用されている電子写真記録方式のトナーを加熱定着する記録シートとして、本発明におけるインクジェット記録シートを使用しても構わないし、粘着剤層を設けて、ラベル用途に使用することも可能である。
【００４２】
【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質量部及び質量％を示す。なお、配合において示す部数は、実質成分の数量である。
【００４３】
実施例１
（１）支持体の作製
ＬＢＫＰ（濾水度４００ｍｌｃｓｆ）８０部とＮＢＫＰ（濾水度４５０ｍｌｃｓｆ）２０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／重質炭酸カルシウム／タルクの比率が１０／１０／１０の顔料１０部、市販のアルキルケテンダイマー０．１０部、市販カチオン系ポリアクリルアミド０．０３部、市販のカチオン化澱粉０．８０部、硫酸バンド０．４０部を水に加えてスラリーを調製後、長網抄紙機を用いて坪量９０ｇ／ｍ２で抄造し、支持体とした。
【００４４】
（２）インク受理層の塗工
（１）にて作製した支持体表面に、水に下記配合を加えてなるインク受理層塗工液（固形分濃度１６％）を乾燥塗工量８ｇ／ｍ２となるようにエアナイフコーターにより塗工、乾燥してインク受理層を作製した。ここで、ミズカシルＰ−８０１のＢＥＴ比表面積は１２５ｍ２／ｇである。
合成非晶質シリカ（ミズカシルＰ−８０１：水沢化学製） １００部
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７：クラレ製） ３０部
カチオン性定着剤（スミレッズレジン１００１：住友化学製） ２０部
【００４５】
（３）光沢発現層の塗工
（２）にて作製したインク受理層上に、水に下記配合を加えてなる光沢発現層塗工液（固形分濃度１６％）を乾燥塗工量６ｇ／ｍ２となるようにエアナイフコーターにより塗工した。ここで、エクセマイト４６Ｔの一次粒子径は１２ｎｍである。
アルミナゾル（エクセマイト４６Ｔ：日産化学製） １００部
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７：クラレ製） ３０部
カチオン性定着剤（スミレッズレジン１００１：住友化学製） ２０部
オレイン酸系離型剤（ＤＥＦ７１００：日新化学研究所製） ５部
【００４６】
（４）凝固、キャスト処理
下記配合からなる凝固液を満たした凝固槽に、（３）にて塗工した光沢発現層が湿潤状態にある間に浸けて凝固処理した後、直ちに表面温度１１０℃に加熱された鏡面ロールにプレス線圧９８０Ｎ／ｃｍで圧接、乾燥して実施例１のインクジェット記録シートを得た。
水 ９６．９９５部
蟻酸カルシウム ３部
メチルセルロース（メトローズＳＭ１５：信越化学製） ０．００５部
【００４７】
実施例２
実施例１にて用いた凝固液を下記配合からなる凝固液に代えた以外は同様にして実施例２のインクジェット記録シートを作製した。
水 ９６．９９部
蟻酸カルシウム ３部
メチルセルロース（メトローズＳＭ１５：信越化学製） ０．０１部
【００４８】
実施例３
実施例１にて用いた凝固液を下記配合からなる凝固液に代えた以外は同様にして実施例３のインクジェット記録シートを作製した。
水 ９６部
蟻酸カルシウム ３部
メチルセルロース（メトローズＳＭ１５：信越化学製） １部
【００４９】
実施例４
実施例１にて用いた凝固液を下記配合からなる凝固液に代えた以外は同様にして実施例４のインクジェット記録シートを作製した。
水 ８７部
蟻酸カルシウム ３部
メチルセルロース（メトローズＳＭ１５：信越化学製） １０部
【００５０】
実施例５
実施例１にて用いた凝固液を下記配合からなる凝固液に代えた以外は同様にして実施例５のインクジェット記録シートを作製した。
水 ６７部
蟻酸カルシウム ３部
メチルセルロース（メトローズＳＭ１５：信越化学製） ３０部
【００５１】
実施例６
実施例１にて用いた凝固液を下記配合からなる凝固液に代えた以外は同様にして実施例６のインクジェット記録シートを作製した。
水 ６２部
蟻酸カルシウム ３部
メチルセルロース（メトローズＳＭ１５：信越化学製） ３５部
【００５２】
実施例７
実施例３にて用いたメチルセルロースの代わりに、エチルセルロース（信越ＥＣ：信越化学製）を用いた以外は同様にして実施例７のインクジェット記録シートを作製した。
【００５３】
実施例８
実施例３にて用いたメチルセルロースの代わりに、ヒドロキシプロピルセロース（信越ＨＰＣ：信越化学製）を用いた以外は同様にして実施例８のインクジェット記録シートを作製した。
【００５４】
実施例９
実施例３にて用いたメチルセルロースの代わりに、ヒドロキシプロピルメチルセロース（メトローズ６０ＳＨ−０３：信越化学製）を用いた以外は同様にして実施例９のインクジェット記録シートを作製した。
【００５５】
実施例１０
実施例３にて用いた一次粒子径１２ｎｍのアルミナゾルの代わりに、一次粒子径が４０ｎｍのコロイダルシリカ（スノーテックスＳＴ−ＡＫＬ：日産化学製）を用いた以外は同様にして実施例１０のインクジェット記録シートを作製した。
【００５６】
実施例１１
実施例３にて用いた一次粒子径１２ｎｍのアルミナゾルの代わりに、一次粒子径が１２ｎｍの気相法シリカ（ＡＥＲＯＳＩＬ２００：日本アエロジル製）を用いた以外は同様にして実施例１１のインクジェット記録シートを作製した。
【００５７】
実施例１２
実施例３にて用いたＢＥＴ比表面積１２５ｍ２／ｇの非晶質合成シリカの代わりに、ＢＥＴ比表面積が５５ｍ２／ｇの非晶質合成シリカ（ミズカシルＰ−５２７：水沢化学製）を用いた以外は同様にして実施例１２のインクジェット記録シートを作製した。
【００５８】
実施例１３
実施例３にて用いた一次粒子径１２ｎｍのアルミナゾルの代わりに、一次粒子径が７０ｎｍのコロイダルシリカ（スノーテックスＳＴ−ＺＬ：日産化学製）を用いた以外は同様にして実施例１３のインクジェット記録シートを作製した。
【００５９】
実施例１４
実施例３にて用いた蟻酸カルシウムの代わりに、酢酸カルシウムを用いた以外は同様にして実施例１４のインクジェット記録シートを作製した。
【００６０】
実施例１５
実施例３にて用いた蟻酸カルシウムの添加部数３部を１．５部とし、硼酸を１．５部加えた以外は同様にして実施例１５のインクジェット記録シートを作製した。
【００６１】
比較例１
実施例１にて用いたメチルセルロースを添加しなかった以外は同様にして比較例１のインクジェット記録シートを作製した。
【００６２】
比較例２
実施例３にて（２）にて作製したインク受理層を設けず、（１）にて作製した支持体表面に、直接（３）にて作製した光沢発現層を塗工した以外は同様にして比較例２のインクジェット記録シートを作製した。
【００６３】
比較例３
比較例２にて用いたメチルセルロースを添加しなかった以外は同様にして比較例３のインクジェット記録シートを作製した。
【００６４】
比較例４
実施例３にて用いた蟻酸カルシウムの代わりに、硼酸を用いた以外は同様にして比較例４のインクジェット記録シートを作製した。
【００６５】
比較例５
実施例３にて用いたメチルセルロースの代わりに、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ２１７：クラレ製）を用いた以外は同様にして比較例５のインクジェット記録シートを作製した。
【００６６】
比較例６
実施例３にて用いたメチルセルロースの代わりに、ポリビニルピロリドン（ダイドールＰＶＰ９３：大同化成工業製）を用いた以外は同様にして比較例６のインクジェット記録シートを作製した。
【００６７】
以上の実施例１〜１５、比較例１〜６のインクジェット記録シートを用い、以下の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【００６８】
［表面光沢］
表面光沢は、ＪＩＳ Ｚ ８７４１に準拠し、村上色彩技術研究所製デジタル光沢計ＧＭ−２６Ｄ型を用いて入反射角度が２０度で測定した。
【００６９】
［写像性］
写像性は、ＪＩＳ Ｈ ８６８６に準拠し、光学的装置の光学くしを通して得られた光量の波形から写像性を像鮮明度として求める方法である。光学くしは暗部明部の比が１：１で、その幅は０．１２５、０．５、１．０及び２．０ｍｍの各種のものがある。測定は、光学くしを移動させ、記録紙上の最高波形（Ｍ）、及び最低波形（ｍ）を読み取り、次式により像鮮明度を求める。
【００７０】
Ｃ＝（Ｍ−ｍ）／（Ｍ＋ｍ）×１００
ここで、Ｃ：像鮮明度（％）、Ｍ：最高波形、ｍ：最低波形である。
【００７１】
像鮮明度Ｃは、値が大きければ写像性が良く、小さければ「ボケ」又は「歪み」をもっていることを示す指標である。この画像の「ボケ」または「歪み」が少なければ、光沢計での光沢値が同じ場合であっても、目視による光沢感が向上することが分かっている。光学的装置には、スガ試験機製ＩＣＭ−１ＤＰを用いて反射角度４５度で測定した。
【００７２】
［インク吸収性］
インク吸収性は、キャノン製プリンター「ＢＪＳ７００（設定：光沢紙、標準）」を用いて画像を印刷して行った。評価に用いた画像は黒、シアン、マゼンタ、イエロー、ブルー、レッド、グリーン各色１００％ベタ印字部、及びその中に白抜き文字を設けたパターンなどからなる。インク吸収は、ベタ印字部内の均一性、隣り合ったベタ印字部の境界部や白抜き文字の鮮鋭性などを目視で観察して評価した。○はインク吸収良好。△はベタ印字部の不均一、白抜き文字のつぶれが観察されるが実用上問題無いレベル。○△は、○と△の中間レベル。×は、インク吸収不足によりる印字障害が観察されるレベルである。
【００７３】
【表１】
表１から明らかなごとく、実施例１〜１５は、比較例１〜６に比べ表面光沢と写像性に優れる。これはインク受理層、及び光沢発現層から構成される多層インクジェット記録材料であり、かつ、凝固剤として有機カルボン酸塩、及び水溶性セルロース誘導体を含有した凝固液で凝固処理したインクジェット記録シートであることに因る。
【００７５】
実施例２〜５は、実施例１に比べ表面光沢と写像性が優れ、また、実施例６に比べインク吸収性に優れる。これは、水溶性セルロース誘導体の濃度が０．０１〜３０質量％の凝固液で凝固処理したインクジェット記録シートであることに因る。
【００７６】
実施例３、９は、実施例７、８に比べ表面光沢と写像性に優れる。これは、水溶性セルロース誘導体として、メチルセルロース、或いはヒドロキシプロピルメチルセルロースを用いていることに因る。
【００７７】
実施例３は、実施例１４に比べ表面光沢と写像性に優れる。これは、有機カルボン酸塩として蟻酸カルシウムを用いていることに因る。
【００７８】
実施例３、１０、１１は、実施例１２に比べインク吸収性に優れ、実施例１３に比べ表面光沢と写像性に優れる。これは、インク受理層にＢＥＴ比表面積１００ｍ２／ｇ以上の合成非晶質シリカを用い、かつ、光沢発現層に一次粒子径が５０ｎｍ以下のコロイダルシリカ、アルミナゾル、或いは気相法シリカを用いていることに因る。
【００７９】
【発明の効果】
支持体の少なくとも一方の面に、インク受理層、及び光沢発現層を設けた後、該光沢発現層を凝固液を用いて凝固処理を行い、湿潤状態にある間に加熱された鏡面ロールに圧接、乾燥して仕上げる多層インクジェット記録シートにおいて、該凝固液中に水溶性セルロース誘導体、及び有機カルボン酸塩を含有してなることに因り、表面光沢と写像性に優れたインクジェット記録シートを得ることが可能になる。
Claims (5)
- 支持体の少なくとも一方の面に、インク受理層、及び光沢発現層を設けた後、該光沢発現層を凝固液を用いて凝固処理を行い、湿潤状態にある間に加熱された鏡面ロールに圧接、乾燥して仕上げる多層インクジェット記録シートにおいて、該凝固液中に水溶性セルロース誘導体、及び有機カルボン酸塩を含有してなることを特徴とするインクジェット記録シート。
- 該凝固液中の水溶性セルロース誘導体濃度が０．０１〜３０質量％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。
- 該水溶性セルロース誘導体がメチルセルロース、或いはヒドロキシプロピルメチルセルロースの少なくとも１種以上から選ばれることを特徴とする請求項１、２何れか記載のインクジェット記録シート。
- 該有機カルボン酸塩が蟻酸カルシウムであることを特徴とする請求項１〜３何れか記載のインクジェット記録シート。
- 該インク受理層がＢＥＴ比表面積１００ｍ２／ｇ以上の合成非晶質シリカを主成分とし、かつ、該光沢発現層が一次粒子径が５０ｎｍ以下のコロイダルシリカ、アルミナゾル、及び気相法シリカから選ばれる少なくとも１種以上のコロイド粒子を主成分とすることを特徴とする請求項１〜４何れか記載のインクジェット記録シート。
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