JP2005186533A - インクジェット記録用紙 - Google Patents

Abstract

【課題】 接着強度の出る顔料と吸油量の大きいリン酸カルシウム系化合物とをインク受容層に用いることにより、印字にじみがなくするとともに、キャストドラムへの塗工層取られを少なくする。
【解決手段】 支持体の少なくとも一方の面の最上層に位置する光沢発現層と前記支持体との中間に一層以上のインク受容層を持ち、前記インク受容層が、アマニ油吸油量が５０〜３００ｍｌ／１００ｇのリン酸カルシウム系化合物を無機顔料１００重量部中に２０重量部以上含み、アマニ油吸油量が８０ｍｌ／１００ｇ以下の無機または有機顔料を２０重量部以上含むようにして、印字にじみがなくなるとともに、塗工層強度が強くなって、キャストドラムへの塗工層取られが発生しにくくし、もって、キャストドラムの研磨回数を減らして、生産性を向上させている。

Description

本願発明は、インクジェット記録用紙に関し、さらに詳しくはキャストドラムでの塗工層取られがない光沢調のインクジェット記録用紙に関するものである。

一般に、インクジェット記録方式は、ノズル等からインクを吐出し、記録用紙上に付着させることにより、ドットを形成して記録を行うこととなっており、ドットインパクトタイプの記録方式に比べて騒音がなく、フルカラー化が容易であり、高速印字が可能であるなどの利点を有している。

上記インクジェット記録に使用されるインクとしては、通常水性インクが用いられるところから、乾燥性に劣るという欠点をもっている。

上記したようなインクジェット記録方式に用いられる高画質のインクジェット記録用紙を製造する方法としては、キャストコート法が従来から知られている。

上記キャストコート法は、アルミナ、コロイダルシリカなどを主成分とする顔料および結着剤からなる記録層を、未乾燥の湿潤状態にあるうちに、加熱されたキャストドラムの鏡面仕上げ面に圧着して鏡面を写し取ると同時に乾燥させ、高光沢のキャストコート紙を得るものである（特許文献１参照）。

特許第２６９４７７１号公報。

ところが、上記したようなキャストコート法により高光沢のインクジェット記録用紙を製造する場合、最上層の光沢発現層には、平均粒子径が約１００ｎｍ以下の微粒子が使用されるため、塗工層強度が弱くなり、また、光沢発現層と支持体との間に形成されるインク受容層の塗工層強度が弱いため、キャストドラムから剥離した際にキャストドラムに塗工層が取られてしまうという不具合が発生する。このようなキャストドラムでの塗工層取られが発生すると、鏡面を写し取ることができなくなるため、定期的に操業を停止して、キャストドラムの研磨を行う必要が生じ、生産性を悪化させることとなる。

本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、接着強度の出る顔料と吸油量の大きいリン酸カルシウム系化合物とをインク受容層に用いることにより、印字にじみをなくするとともに、キャストドラムへの塗工層取られを少なくすることを目的とするものである。

本願発明の上記の目的は、支持体の少なくとも一方の面の最上層に位置する光沢発現層と前記支持体との中間に一層以上のインク受容層を持ち、前記インク受容層が、アマニ油吸油量が５０〜３００ｍｌ／１００ｇのリン酸カルシウム系化合物を無機顔料１００重量部中に２０重量部以上含み、アマニ油吸油量が８０ｍｌ／１００ｇ以下の無機または有機顔料を２０重量部以上含むことを特徴とするインクジェット記録用紙によって達成された。

即ち、アマニ吸油量の大きいリン酸カルシウム系化合物と接着強度の出るアマニ油吸油量が８０ｍｌ／１００ｇ以下の無機または有機顔料とをインク受容層に用いたことにより、印字にじみがなくなるとともに、塗工層強度が強くなり、キャストドラムへの塗工層取られが発生しにくくなる。リン酸カルシウム系化合物としては、非晶質リン酸カルシウム、フッ素アパタイト、塩素アパタイト、ヒドロキシアパタイト、リン酸水素カルシウムなどが例示されるが、ヒドロキシアパタイトが特に好適である。なお、無機顔料１００重量部中のリン酸カルシウム系化合物の含有量が２０重量部未満となると、印字にじみが発生するおそれがある。また、アマニ油吸油量が８０ｍｌ／１００ｇ以下の無機または有機顔料の含有量が２０重量部未満となると、接着強度が不足し、キャストドラムへの塗工層取られが多くなるおそれがある。

本願発明において、前記アマニ油吸油量が８０ｍｌ／１００ｇ以下の無機または有機顔料としては、炭酸カルシウムが用いられ、特に重質炭酸カルシウムを用いるのが、接着強度を高める点で好ましい。

また、前記インク受容層におけるブリストー法による吸収係数Ｋａを０．１〜１．０ｍｌ／ｍ²・√ｍｓとすることもでき、そのようにした場合、好適なインク吸収性が得られ、インクジェット記録用紙として好適なものとなる。吸収係数Ｋａの範囲は、０．５〜１．０ｍｌ／ｍ²・√ｍｓの範囲とするのが特に好適である。なお、吸収係数Ｋａが０．１ｍｌ／ｍ²・√ｍｓ未満となると、印字した際のにじみが大きくなり、１．０ｍｌ／ｍ²・√ｍｓを超えると、インク吸収量が大きくなって原紙に吸収されるインク量が増え、結果として印字濃度が低下するという問題を引き起こす。

また、前記インク受容層の厚みを４０μｍ以下とすることが好適であり、そのようにした場合、塗工層強度が強くなるため、キャストドラムから剥離した際に、キャストドラムに塗工層が取られることがなくなる。なお、４０μｍを超えると、塗工層強度が弱くなるため、キャストドラムから剥離した際に、キャストドラムに塗工層が取られてとまうという不具合が発生する。

また、前記光沢発現層の光沢を発現させるための方法としては、キャストコート法が好適であり、前記光沢発現層における写像性は１０〜７０の範囲とすることもでき、そのようにした場合、用紙に蛍光灯を照射した際に蛍光灯の光が鏡のように反射され、光沢感のあるインクジェット記録用紙を得ることができる。写像性は、４０〜７０の範囲とするのが特に好適である。なお、写像性が１０未満となると、光沢感がなくなるため画像の鮮明性が劣ってしまい、７０を超えると、光沢層にさらに微細な無機微粒子を使用することが必要となるため、塗工層強度が弱くなり、キャストドラムから剥離した際にキャストドラムに塗工層が取られてしまうという不具合が発生する。ここで、写像性とは、ＪＩＳ Ｋ ７１０５「プラスチックの光学的特性試験方法」に準拠し、
サンプルの大きさ：５ｃｍ×５ｃｍ
測定 ：３回平均
くし幅 ：２ｍｍ
反射角度 ：６０度
で測定して得られた数値である。

本願発明によれば、支持体の少なくとも一方の面の最上層に位置する光沢発現層と前記支持体との中間に一層以上のインク受容層を持ち、前記インク受容層が、アマニ油吸油量が５０〜３００ｍｌ／１００ｇのリン酸カルシウム系化合物を無機顔料１００重量部中に２０重量部以上含み、アマニ油吸油量が８０ｍｌ／１００ｇ以下の無機または有機顔料を２０重量部以上含むようにしているので、印字にじみがなくなるとともに、塗工層強度が強くなって、キャストドラムへの塗工層取られが発生しにくくなり、キャストドラムの研磨回数を減らすことができ、生産性が向上するという効果がある。

本願発明のインクジェット記録用紙は、支持体の少なくとも一方の面の最上層に位置する光沢発現層と前記支持体との中間に一層以上のインク受容層を持ち、前記インク受容層が、アマニ油吸油量が５０〜３００ｍｌ／１００ｇのリン酸カルシウム系化合物を無機顔料１００重量部中に２０重量部以上含み、アマニ油吸油量が８０ｍｌ／１００ｇ以下の無機または有機顔料を２０重量部以上含むことを特徴としている。

本願発明のインクジェット記録用紙においては、アマニ吸油量の大きいリン酸カルシウム系化合物と接着強度の出るアマニ油吸油量が８０ｍｌ／１００ｇ以下の無機または有機顔料とをインク受容層に用いたことにより、印字にじみがなくなるとともに、塗工層強度が強くなり、キャストドラムへの塗工層取られが発生しにくくなる。リン酸カルシウム系化合物としては、非晶質リン酸カルシウム、フッ素アパタイト、塩素アパタイト、ヒドロキシアパタイト、リン酸水素カルシウムなどが例示されるが、ヒドロキシアパタイトが特に好適である。なお、無機顔料１００重量部中のリン酸カルシウム系化合物の含有量が２０重量部未満となると、印字にじみが発生するおそれがある。また、アマニ油吸油量が８０ｍｌ／１００ｇ以下の無機または有機顔料の含有量が２０重量部未満となると、接着強度が不足し、キャストドラムへの塗工層取られが多くなるおそれがある。

また、前記アマニ油吸油量が８０ｍｌ／１００ｇ以下の無機または有機顔料としては、炭酸カルシウムが用いられ、特に重質炭酸カルシウムを用いるのが、接着強度を高める点で好ましい。

また、前記インク受容層におけるブリストー法による吸収係数Ｋａを０．１〜１．０ｍｌ／ｍ²・√ｍｓとすることもでき、そのようにした場合、好適なインク吸収性が得られ、インクジェット記録用紙として好適なものとなる。吸収係数Ｋａの範囲は、０．５〜１．０ｍｌ／ｍ²・√ｍｓの範囲とするのが特に好適である。なお、吸収係数Ｋａが０．１ｍｌ／ｍ²・√ｍｓ未満となると、印字した際のにじみが大きくなり、１．０ｍｌ／ｍ²・√ｍｓを超えると、インク吸収量が大きくなって原紙に吸収されるインク量が増え、結果として印字濃度が低下するという問題を引き起こす。ここで、ブリストー法とは、ミリ秒単位の短時間における液体の紙表面へのぬれおよびそれに続く紙中への浸透挙動を測定する方法であり、ヘッドボックスから液体を回転ホイール上の試験片に動的に転移させ、吸収時間と転移量とから吸収係数Ｋａが求められる（ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．５１に準じる）。

また、前記インク受容層の厚みを４０μｍ以下とすることもでき、そのようにした場合、そのようにした場合、塗工層強度が強くなるため、キャストドラムから剥離した際に、キャストドラムに塗工層が取られることがなくなる。なお、４０μｍを超えると、塗工層強度が弱くなるため、キャストドラムから剥離した際に、キャストドラムに塗工層が取られてとまうという不具合が発生する。

また、前記光沢発現層の光沢を発現させるための方法としては、キャストコート法が好適であり、前記光沢発現層における写像性は１０〜７０の範囲とすることもでき、そのようにした場合、光沢感があり、塗工層強度の強い光沢調インクジェット記録用紙を得ることができる。写像性は、４０〜７０の範囲とするのが特に好適である。なお、写像性が１０未満となると、光沢感がなくなるため画像の鮮明性が劣ってしまい、７０を超えると、光沢層にさらに微細な無機微粒子を使用することが必要となるため、塗工層強度が弱くなり、キャストドラムから剥離した際にキャストドラムに塗工層が取られてしまうという不具合が発生する。ここで、写像性とは、ＪＩＳ Ｋ ７１０５「プラスチックの光学的特性試験方法」に準拠し、
サンプルの大きさ：５ｃｍ×５ｃｍ
測定 ：３回平均
くし幅 ：２ｍｍ
反射角度 ：６０度
で測定して得られた数値である。

インク受容層に使用される顔料として用いられる上記した炭酸カルシウム以外の顔料は、特に限定されるものではなく、例えばカオリン、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、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、擬ベーマイト、水酸化アルミニウム、アルミナ、リトポン、ゼオライト、加水ハロイサイト、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、多孔性合成非晶質シリカ、多孔性炭酸マグネシウム、多孔性アルミナ等の白色顔料、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。なかでも、多孔性の無機顔料である多孔性合成非晶質シリカ、多孔性炭酸マグネシウム、多孔性アクリル系等が好適である。

光沢発現層に使用される顔料としては、従来使用されている無機微粒子を使用することができる。例えば、アニオン性コロイダルシリカ、カチオン性コロイダルシリカ、アルミナ、擬ベーマイトなどが挙げられる。なかでも、アルミナ、擬ベーマイトが塗工層強度を強く保つ観点から特に好適である。

さらに、塗工層を結着させるために結着剤が用いられるが、この結着剤としては、従来既知の水溶性結着剤やエマルジョン系結着剤が問題なく使用できる。特に、インクジェット記録に用いる水性インクの吸収性を阻害しにくいポリビニルアルコール（ＰＶＡ）などの水溶性結着剤、または接着強度が高く、一般コート紙の結着剤として使用されるラテックスを用いるのが望ましい。この結着剤としては、スチレン−ブタジエン系共重合体、メチルメタクリレート、アクリロニトリル、アクリル、ポリビニルアルコール、酢酸ビニル、酸化澱粉、エステル化澱粉、エーテル化澱粉、カルボキシメチルセルロースやヒドロキシエチルセルロースなどのセルロース誘導体、カゼイン、ゼラチン、大豆蛋白などが挙げられる。

本実施の形態にかかるインクジェット記録用紙における塗工層を設けるに当たっては、従来既知の塗工機を用いることが可能であり、その具体例としては、ブレードコーター、エアナイフコーター、ロールコーター、ゲートロールコーター、ブラシコーター、カーテンコーター、バーコーター、グラビアコーター、サイズプレスコーターなどが挙げられる。

上記インク受容層の塗工量は、１〜５０ｇ／ｍ²とするのが好ましい。１ｇ／ｍ²未満であると、インク受容性が低下してインクジェット記録性に劣るようになり、５０ｇ／ｍ²を超えると、表面強度が弱くなり、キャストドラムへの塗工層取られが発生するようになる。

塗工後には、従来既知のカレンダー装置を用いて、カレンダー処理をすることができる。

このインクジェット記録用紙に対してインクジェット記録を行うに当たっては、従来既知の水性インクを用いることができるが、好適には、アニオン系水性インクを用いて記録するのが望ましい。

上記アニオン系水性インクとしては、着色剤、液媒体、その他の添加剤からなる一般的なものでよく、着色剤としては、例えば直接染料、酸性染料、塩基性染料、反応性染料あるいは食品用色素等の水溶性染料が用いられ、液媒体としては、水および水溶性の各種有機溶剤、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール等の炭素数１〜４のアルキルアルコール類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトンアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；ポエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類；エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレン基が２〜６個のアルキレングリコール類；グリセリン、エチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールメチル（又はエチル）エーテル、トリエーテルグリコールモノメチルエーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類等を用いたものでよい。

ついで、下記表１に示す実施例１〜７および比較例１〜６並びに従来例によって本願発明をさらに詳述するが、本願発明は、これらの実施例に限定されるものではない。

なお、上記実施例１〜７および比較例１〜６並びに従来例における評価基準は次の通りである。
（インクジェット印字にじみ）
インクジェットプリンター（ＰＭ−９７０Ｃ：エプソン社製）を用いて、温度２３℃、湿度５０％の条件下で、シアン、マゼンタ、イエローの各色の重ね色で構成される赤、緑、青を背景色としてＭＳ明朝、８ポイントの白抜き文字を印刷し、文字のにじみ具合を目視にて観察した。評価は、にじみがまったく見られないものを◎、文字判別に問題ない程度の若干のにじみがみられるものを○、文字が不鮮明となるほどにじみがみられたものを△、文字判別が困難なほどのにじみがみられたものを×とした。
（キャストドラムの塗工層取られ）
上記実施例１〜７および比較例１〜６並びに従来例の処方でインク受容層を従来既知の上質紙に塗工し、その上に従来既知の光沢インクジェット用処方（特許第２６９４７７１号公報参照）で塗工し、リウェット法によりキャスト処理を１００００ｍ行った。その際、キャストドラムに塗工層が全く取られなかったものを◎、塗工層がわずかに取られたものを○、塗工層がキャストドラム全体にわたって一部取られたものを△、塗工層がキャストドラム全体にわたって一面に取られたものを×とした。

上記表１に示す結果によれば、実施例１〜７は、いずれも良好なインクジェット印字性を示すとともに、塗工層取られも発生しないが、比較例１〜６および従来例の場合、インクジェット印字性および塗工層取られのいずれかにおいて不具合が発生している。

Claims (7)

1. 支持体の少なくとも一方の面の最上層に位置する光沢発現層と前記支持体との中間に一層以上のインク受容層を持つインクジェット記録用紙であって、前記インク受容層は、アマニ油吸油量が５０〜３００ｍｌ／１００ｇのリン酸カルシウム系化合物を無機顔料１００重量部中に２０重量部以上含み、アマニ油吸油量が８０ｍｌ／１００ｇ以下の無機または有機顔料を２０重量部以上含むことを特徴とするインクジェット記録用紙。
2. 前記アマニ油吸油量が８０ｍｌ／１００ｇ以下の無機または有機顔料が炭酸カルシウムであることを特徴とする前記請求項１記載のインクジェット記録用紙。
3. 前記炭酸カルシウムが重質炭酸カルシウムであることを特徴とする前記請求項２記載のインクジェット記録用紙。
4. 前記インク受容層におけるブリストー法による吸収係数Ｋａが０．１〜１．０ｍｌ／ｍ²・√ｍｓであることを特徴とする前記請求項１、２および３のいずれか一項記載のインクジェット記録用紙。
5. 前記インク受容層の厚みが４０μｍ以下であることを特徴とする前記請求項１、２、３および４のいずれか一項記載のインクジェット記録用紙。
6. 前記光沢発現層の光沢を発現させるための方法がキャストコート法によることを特徴とする前記請求項１、２、３、４および５のいずれか一項記載のインクジェット記録用紙。
7. 前記光沢発現層における写像性が１０〜７０であることを特徴とする前記請求項１、２、３、４、５および６のいずれか一項記載のインクジェット記録用紙。