JP2005271521A - 型付きインクジェット記録用紙 - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェット記録適性、はがき適性に優れ、かつ写真並の高精細で鑑賞用絵画の様な表現効果を持った画質が得られ、インクの印字ムラのない型付けが施されたインクジェット記録用紙を提供する。
【解決手段】支持体上表面にインク受容層を設け、インク受容層表面に型付け処理を施したインクジェット記録用紙であって、インク受理層表面の凹み側面部に傾斜角度を設けるか、あるいはインク受理層表面を曲面化させた型付け処理を施す。傾斜角は、３０〜６０度が好ましい。中心面粗さ（ＳＲａ）を５μｍ以上、１５μｍ以下、また、凹凸の高低差を十点平均粗さ（ＳＲｚ）で３０μｍ以上、１００μｍ以下にすると特に好ましい。
【選択図】 なし。

Description

本発明は、インクジェット記録用紙に関するものであり、詳しくはインクジェット記録適性に優れ、かつ写真並の高精細で鑑賞用絵画の様な表現効果を持った画質が得られ、インクの印字濃度ムラのないインクジェット記録用紙に関するものである。

近年、インクジェット記録方式のプリンタが普及し、手軽にフルカラー画像が得られるようになった。その一方で、インクジェット記録における高速印刷性、印刷画質・保存性等について市場での要望はますます高度化されており、プリンタメーカー、インクメーカー、用紙メーカーで改良検討が進められている。

インクジェット記録用紙における市場拡大の一例として、はがき用途を挙げることができる。インクジェット用の郵政年賀はがきの発行枚数は年々増加し、近年では一般年賀はがきに匹敵する枚数が発売されるようになっている。インクジェット用年賀はがきの宛名面には、予め、郵便番号枠、料額表示、お年玉抽選番号等がオフセット印刷や活版印刷で行われ、更にはがき購入者により、インクジェット記録や、水性ペン、毛筆、ボールペン等での筆記による宛名書きが行われる。従って、インクジェット用はがきの宛名面には、オフセット印刷、活版印刷による印刷適性、インクジェット記録適性、筆記適性等が要求され、これらを満足するために種々の改良手段が開示されている（例えば、特許文献１、２参照）。

一方、インクジェット記録用の塗層を設けた通信面側としては、郵政年賀はがきではマットコート層が用いられているが、インクジェットプリンタの高解像度化により、いわゆる写真ライクな高精細な画像を得ることが可能となり、市販のはがき用紙として光沢紙タイプの用紙の需要も拡大している。

また、このようにインクジェット記録に関する市場が拡大する中で、独特の画質、特徴的な風合いをもったインクジェット記録用紙が求められる場合があり、例えば和紙調や画材用紙調といった風合いを持った用紙の開発が期待されている。このような独特の風合いを持ったインクジェット記録用紙について、絵はがきや写真のプリントの持つ質感や触感についての記載や製造方法についての開示が行われている（例えば、特許文献３、４参照）。

特許文献４には、独特の風合いを持ったインクジェット記録用紙を得るための方法として、インク受容層を設ける前に予め基紙表面に抄紙機のワイヤー上でダンディーロールによって模様をつける方法、模様をつけたプレスロールによって湿紙状態でプレスマークを付ける方法及び乾燥紙をエンボスカレンダーで処理してエンボスマークをつける方法から選ばれる何れかの方法によって凹凸状の模様をつけることが提案されているが、これらの方法では、インク受容層を設ける際、その基紙表面の凹凸に起因する塗工ムラが発生し、均一で高品質な印字画像が得られないという問題点があった。

また、支持体の表面にインク受容層を設けた後に型付けを行う方法も考えられ、代表的な例としてロール表面に凹凸を彫刻したエンボスロ−ルによる処理が挙げられる。インク受容層表面にエンボスロールが押しつけられ、受容層表面に垂直な凹みとなり、インクジェット記録の際にこの凹部側面にインクが付着しないため、記録画像に印字ムラや白ヌケが発生するという問題点があった。

インクジェット記録用紙に要求される特性は、前述の通り多岐に亘り、従来技術では、インクジェット記録適性、印刷適性、ペン書き適性等を保持しつつ、和紙調或いは画材用紙調等といった鑑賞用絵画のような表現効果をもたせることが困難であった。
特開平９−１４３９００号公報 特開２００３−１２７５２８号公報 特開平１１−１８８９６６号公報 特許第３２８２７６１号公報

従って、本発明の目的は、インクジェット記録適性、はがき適性に優れ、かつ写真並の高精細で鑑賞用絵画の様な表現効果を持った画質が得られ、インクの印字濃度ムラのない型付けが施されたインクジェット記録用紙を提供することである。

上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、以下の条件を満たすことにより好ましい型付きインクジェット記録用紙が得られることを見いだし、本発明に至った。
本発明は、支持体表面にインク受容層を設け、インク受容層表面に型付け処理を施したインクジェット記録用紙であって、インク受容層表面の凹み側面部に傾斜角度を設けるか、あるいは、インク受容層表面に曲面化させた型付けを施した型付きインクジェット記録用紙である。
傾斜角度が、インク受容層表面の水平方向から厚みの垂直方向に対して、３０度から６０度であると好ましい。
インク受容層表面の中心面平均粗さ（ＳＲａ）が５μｍ以上、１５μｍ以下であると好ましい。また、インク受容層表面の高低差が十点平均粗さ（ＳＲｚ）で３０μｍ以上、１００μｍ以下であるとさらに好ましい。
また、本発明の型付きインクジェット記録用紙は、インクジェット記録用はがきとして使用できる。

本発明により、インクジェット記録適性、はがき適性に優れかつ写真並の高精細で観賞用絵画の様な画質が得られ、インクの印字濃度ムラのない型付けが施された型付きインクジェット記録用紙が得られる。

本発明の型付きインクジェット記録用紙は、支持体上にインク受容層を設けた後、インク受容層の表面に型押し加工することによって製造されるが、インク受容層を支持体の片面もしくは両面に設けることができ、型付けの加工についても片面もしくは両面に施すことができる。ただし、はがき用途として用いる場合には、宛名面に手書きで筆記する場合があるので、通信面にのみ型付けを行うことが望ましい。

本発明は、インク受容層を設けた一般的なインクジェット記録用紙に適用することができるが、代表的な例として、はがき用紙を例にとって以下の説明を行う。

本発明では、エンボスロールの形状を選定し、インク受容層表面に目的に形状が転写できるように、インク受容層表面の凹み側面部に傾斜角を設けるか、または、インク受容層表面を曲面状の凹凸となる様に型付け処理を行う。これにより受容層表面に対し垂直な凹みがなくなり、印字ムラや白ヌケを解消することができる。なお、傾斜角度については、若干でも傾斜角があればその斜面にインクジェット記録用のインクが付着するため印字ムラや白ヌケに対応できるが、その傾斜角は、インク受容層表面の水平方向から厚みの垂直方向に対して３０度から６０度が好ましく、最も好ましいのは４５度である。６０度以上では凹部の傾斜が急となるため、凹凸が深い場合には印字ムラや白抜けが発生しやすくなり、また、傾斜角が３０度以下では凹凸がなだらかとなり、インクジェット記録画像に目的とする独特の画質、風合いが得られ難くなる。

また、型付け処理を行うエンボスロールの表面に彫刻した突起部先端の形状については、平坦あるいは曲面であっても良い。インクジェット記録用紙の型付け凹部が極度に深くなければ凹部の底にもインクジェット記録のインクが到達するため、白抜けの原因にはならない。

本発明において、インク受容層表面への型付けによるインク受理層表面の中心面平均粗さ（ＳＲａ）は、３μｍ以上、２０μｍ以下が好ましく、５μｍ以上、１５μｍ以下がより好ましい。インク受理層表面の中心面平均粗さ（ＳＲａ）が３μｍ未満では型付けが目立たず、２０μｍを超えるとインクジェット記録濃度がばらつき、印字ムラや白ヌケが発生しやすくなる。

インク受容層表面への型付け処理による凹凸の高低差は、十点平均粗さ（ＳＲｚ）で３０μｍ以上、１００μｍ以下であることが好ましい。凹凸の高低差が３０μｍ未満であれば型付けが目立たず、１００μｍを超える場合にはインクジェット記録濃度がばらつき、印字ムラや白ヌケが発生しやすくなる。

また、インク受容層表面への型付け処理には、エンボスロール温度、押し圧、加工速度によって、凹凸の高低差や中心面平均粗さの調整が可能であり、好ましい度合いになるようにこれらの条件を選択することが必要である。

本発明の支持体としては、木材パルプを用いた原紙が一般的に使用される。木材パルプとしては、広葉樹漂白サルファイトパルプ（ＬＢＳＰ）、広葉樹漂白クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、針葉樹漂白サルファイトパルプ（ＮＢＳＰ）、針葉樹漂白クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）などが用いられる。また、必要に応じて、非木材パルプ、合成パルプ、合成繊維あるいは再生パルプなどを用いることもできる。

パルプは、抄紙適性や強度、平滑性、地合の均一性等といった紙の諸特性等を向上させるため、叩解機で叩解されるのが一般的であり、叩解されたパルプスラリーは、長網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機、丸網抄紙機等の抄紙機により抄紙される。この際、分散助剤、乾燥紙力増強剤、填料、サイズ剤、定着剤、ｐＨ調節剤、染料、有機顔料、蛍光増白剤、等の添加剤を必要に応じて添加することができる。

また、上記のようにして抄造された原紙をサイズプレス液で表面処理することができる。サイズプレス液に用いられる水溶性高分子樹脂としては、酸化澱粉、エーテル化澱粉、燐酸エステル化澱粉等の澱粉誘導体やポリビニルアルコールが一般的に用いられており、通常抄紙で用いられる表面サイズ剤や消泡剤、染料、着色顔料、蛍光増白剤等を適宜用いることができる。また、インクジェット記録適性を向上するために、カチオン定着剤や水溶性多価金属塩を添加することも可能である。

サイズプレスは、オンマシン装置で原紙が抄造された後に連続して行うのが好ましく、サイズプレス工程で塗抹する方式としては、コンベンショナルサイズプレス、ゲートロールサイズプレス、フィルムトランスファー方式のサイズプレス等を用いることができる。

このようにして製造された原紙（紙支持体）にインク受容層を設けても良いが、予め原紙表面を平滑化する目的で、マシンカレンダー、ＴＧカレンダー、ソフトカレンダーなどのカレンダー処理を施すことができる。

本発明では、支持体の片面あるいは両面に無機顔料、接着剤を主体とするインク受容層を設け、これにより、インクジェット記録適性が向上し、写真ライクな高精細なカラー画像が得られやすくなる。インク受容層の塗工量は、５〜１５ｇ／ｍ²（乾燥塗工量）が好ましい。

インク受容層に用いられる無機顔料としては、平均二次粒子径が１〜１０μｍのものが好ましく、２種類以上の粒径の無機顔料を併用することも可能である。インク受容層に用いられる無機顔料としては、例えば、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、合成シリカ、水酸化マグネシウムなどが挙げられ、特に、合成シリカ等の多孔性顔料が好ましく用いられる。

インク受容層に無機顔料とともに用いられる接着剤としては、酸化澱粉、エーテル化澱粉、リン酸エステル化澱粉などの澱粉誘導体、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など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またはその誘導体、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など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あるいはメタクリル酸エステルの重合体または共重合体などのアクリル系重合体などのアクリル系重合体エマルジョン、エチレン酢酸ビニル共重合体などのビニル系重合体エマルジョン、或はこれら各種重合体のカルボキシ基などの官能基含有単量体による官能基変性重合体エマルジョン、メラミン樹脂、尿素樹脂などの熱硬化合成樹脂などの水性接着剤、ポリメチルメタクリレートなど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または共重合体樹脂；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、アルキッド樹脂などの合成樹脂系接着剤などを挙げることができる。

インク受容層には、更にカチオン性ポリマーを含有させることが好ましい。カチオン性ポリマーを含有することによって本発明の紙支持体との相乗効果でインク滲みが一段と防止できるので、印字画像（特にカラー画像）の鮮鋭度が向上する。カチオン性ポリマーとしては、例えば、分子内に１〜３級アミン、４級アンモニウム塩を有する高分子で、具体的には、ポリエチレンポリアミンやポリプロピレンポリアミンなどのポリアルキレンポリアミン類またはその誘導体、２級アミン、３級アミン、４級アンモニウム塩を有するアクリル樹脂、ポリビニルアミン、ポリビニルアミジン類、ジシアンジアミド−ホルマリン重縮合物に代表されるジシアン系カチオン樹脂、ジシアンジアミド−ジエチレントリアミン重縮合物に代表されるポリアミン系カチオン樹脂、エピクロロヒドリン−ジメチルアミン付加重合物、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド重合物、ジアリルアミン塩重合物、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド重合物、アリルアミン塩の重合物、ジアルキルアミノエチル（メタ）アクリレート４級塩重合物、アクリルアミド−ジアリルアミン塩共重合物、ポリビニルアルコール−カチオンモノマーグラフト重合物等が挙げられる。インク受容層に用いられるカチオン性ポリマーの数平均分子量としては３千〜２０万が好ましく、特に５千〜１０万の分子量のものが好ましい。

インク受容層を形成する際の塗工液には、その他の添加剤として、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、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防バイ剤、耐水化剤どを適宜配合することもできる。

インクジェット記録用はがきの場合、紙支持体のインク受容層を設ける面（通信面）の反対面（宛名面）には、塗工層を設けないのが好ましいが、塗工層を設ける場合には塗工量は２ｇ／ｍ²以下であるのが好ましく、更に１ｇ／ｍ²以下が好ましい。前述したように、宛名面には、郵便番号枠や料額印刷等の印刷が施されるので印刷適性が求められ、同時にペン書き適性及びインクジェット記録適性が求められる。通常インクジェット記録適性を有する塗工層は印刷適性やペン書き適性が劣り、逆に印刷適性及びペン書き適性を有する塗工層はインクジェット記録適性が劣る。従って、上記したように宛名面には塗工層は設けないか、塗工層を設ける場合でも微塗工であることが好ましい。なお、塗工の順序は通信面側が先でも宛名面側が先でも本発明の内容には影響しない。

本発明ではインク受容層を設けた後、そのままでインク受容層表面に型付けを施しても目的を達成できるが、型付けを施す前に予め塗工紙表面を平滑化する目的で、マシンカレンダー、ＴＧカレンダー、ソフトカレンダー、スーパーカレンダーなどでカレンダー処理を行うことができる。

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。また、「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乾燥固形分部数である。

＜紙支持体の作製＞
ＬＢＫＰ８０部とＮＢＫＰ２０部から成る叩解済みパルプ１００部に対して、タルク８部、強化ロジンサイズ剤０．５部、カチオン系ポリアクリルアミド０．８部、硫酸バンド２．０部を混合調製後、長網抄紙機で坪量が１８０ｇ／ｍ²になるように抄造し、オンマシンのサイズプレス装置で酸化澱粉５％水溶液を用いてサイズプレス処理し、平滑化のためにカレンダー処理を行って紙支持体を得た。

＜インク受容層形成用塗液の作製＞
アンモニア ０．５部
合成非晶質シリカ（ファインシールＸ−３７Ｂ：トクソー（株）製） ５０部
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７：クラレ（株）製） ２８部
カチオン性ポリマー（スミレッズレジン１００１：住友化学工業（株）製）３０部
以上の比率で混合して、乾燥固形分が２０％濃度のインクジェット受容層形成用塗液を得た。

紙支持体の片面にインクジェット記録層形成用塗液を塗工して１０ｇ／ｍ²の塗工層を設けた後、エンボスカレンダー装置で、凹部の側面部に傾斜（４５度）を有するエンボスロールを用いて、線圧５０ｋｇ／ｃｍの圧力でインク受容層表面に型付け処理を行い、実施例１の型付きインクジェット記録用紙を得た。なお、エンボスロールは、その表面をＳＲｚ１２０μｍ、ＳＲａ２５μｍに加工したものを使用した。

エンボスカレンダー装置のカレンダー圧を７０ｋｇ／ｃｍとする以外は実施例１と同様にして実施例２の型付きインクジェット記録用紙を得た。

エンボスカレンダー装置のカレンダー圧を３０ｋｇ／ｃｍとする以外は実施例１と同様にして実施例３の型付きインクジェット記録用紙を得た。

エンボスカレンダー装置のカレンダー圧を９０ｋｇ／ｃｍとする以外は実施例１と同様にして実施例４の型付きインクジェット記録用紙を得た。

エンボスロールをロール表面の突起部が曲面を有するエンボスロールに換える以外は実施例１と同様にして実施例５の型付きインクジェット記録用紙を得た。なお、エンボスロールは、その表面をＳＲｚ１００μｍ、ＳＲａ１５μｍに加工したものを使用した。

エンボスカレンダー装置のカレンダー圧を７０ｋｇ／ｃｍとする以外は実施例５と同様にして実施例６の型付きインクジェット記録用紙を得た。

（比較例１）
実施例１のエンボスロール加工を施す前のインクジェット記録用紙をそのまま比較例１のインクジェット記録用紙として用いた。

（比較例２）
エンボスロールをロール凹部の側面が垂直のエンボスロールに換える以外は実施例１と同様にして比較例２の型付きインクジェット記録用紙を得た。

（比較例３）
エンボスカレンダー装置のカレンダー圧を７０ｋｇ／ｃｍとする以外は比較例２と同様にして比較例３の型付きインクジェット記録用紙を得た。

実施例１〜６及び比較例１〜３で得られたインクジェット記録用紙について、表面粗さ測定器（ＳＥ−３５００：小坂研究所製）を用いて、中心面平均粗さ（ＳＲａ）及び十点平均粗さ（ＳＲｚ）を測定し、その結果を表１に示した。

評価方法
＜インクジェット記録適性＞
インクジェットプリンタ（キャノン（株）製ＰＩＸＵＳ９５０ｉ：水性染料インク使用）を用いて、はがきサイズに裁断した各インクジェット記録用紙をセットし、縁なし印刷により全面にテストパターンを印刷し、目視により画像の精細性、インクジェット印字の印字ムラ、白抜けについて調べ、総合的に記録適性として下記判定基準で評価を行い、その結果を表１に示した。
Ａ：極めて優れている。
Ｂ：印字ムラ、白抜けはないが、Ａに比べわずかに画像精細性が劣る。
Ｃ：若干の印字ムラ（白ヌケ）が見られるが、実用可能なレベル
Ｄ：全面に印字ムラ（白ヌケ）が見られ、実用上支障あり。

＜インクジェット印刷画像の風合い＞
前記のインクジェットプリンタ−を用いて、各インクジェット記録用紙に山水画の絵柄を印刷し、型付けによる鑑賞用絵画の様な表現効果が得られたかどうかを１０名の人に目視で評価してもらい、画像風合いの改善効果を以下の基準で判定し、その結果を表１に示した。
Ａ：極めて優れている。９名以上が改善効果を認める。
Ｂ：６〜８名が改善効果を認める。
Ｃ：３〜５名が改善効果を認める。
Ｄ：改善効果を認める人が２名以下。全く改善効果が認められない場合を含む。

上記結果から明らかなように実施例の型付きインクジェット記録用紙はインクジェット記録適性に優れ、かつ写真並の高精細で鑑賞用絵画の様な表現効果を持った画質で、インクの印字濃度ムラのないインクジェット記録用はがきが得られることが分かる。一方、型付きのないインクジェット記録用紙では、インクジェット記録適性は良いが、鑑賞用絵画の様な独特の風合いは得られない。また、比較例の型付きインクジェット記録用紙では、インクの印字濃度ムラ（白ヌケ）が発生し、そのために画質が損なわれ、鑑賞用絵画のような独特の風合いが得られない。

Claims (5)

1. 支持体表面にインク受容層を設け、該インク受容層表面に型付け処理を施したインクジェット記録用紙であって、該インク受容層表面の凹み側面部に傾斜角度を設けるか、あるいは、該インク受容層表面に曲面化させた型付けを施したことを特徴とする型付きインクジェット記録用紙。
2. 該傾斜角度が、インク受容層表面の水平方向から厚みの垂直方向に対して、３０度から６０度であることを特徴とする請求項１記載の型付きインクジェット記録用紙。
3. 該インク受容層表面の中心面平均粗さ（ＳＲａ）が５μｍ以上、１５μｍ以下である請求項１または２記載の型付きインクジェット記録用紙。
4. 該インク受容層表面の高低差が十点平均粗さ（ＳＲｚ）で３０μｍ以上、１００μｍ以下である請求項１〜３いずれか１項記載の型付きインクジェット記録用紙。
5. インクジェット記録用はがきとして用いる請求項１〜４記載の型付きインクジェット記録用紙。