JP3809773B2 - インクジェット記録用紙 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は紙厚が厚いインクジェット記録用紙に関する。
【０００２】
【従来の技術】
はがき、賞状、絵画の複製、デジタルカメラの出力などは、しっかりした手肉感と高級感が求められることから、ある程度以上の紙厚や坪量が要求され、ベースとなる原紙の坪量と紙厚の大きいものを用いるのが通常であった。この場合、インクジェット記録用紙全体のこわさが大きくなるため、小型化されたインクジェットプリンターの通紙が不可能になることがある。特に、インク受容層を設ける塗工タイプのインクジェット記録用紙では、インク受理層の表面強度が弱いために、紙送りロールに塗工層（粉）が取られ、その為、紙送りロールと用紙の間の摩擦係数が下がるために、紙送りロールによる送り力よりも、記録用紙のこわさによる抵抗が勝り、記録用紙が送られないという問題が発生する。
【０００３】
その対策としては、インク受容層の摩擦係数の低下を抑える方法と、記録紙全体のこわさを下げる方法が考えられる。しかし、前者はインク受容層を変更するため、インクジェット記録適性を犠牲にしなければならない。従って、後者のこわさを低下させる方法が有力となる。一般に、こわさは紙の厚さの３乗に比例するといわれ、また、内添填料を多くするほどこわさが低下し、塗工層と原紙層では相対的に原紙層の方が曲げこわさが大きいことが知られている。これらのことから、こわさを低下させることに対し、次の３つの手段が考えられる。
１ 受容層を多く塗布して、原紙層を薄くする。
２ カレンダーなどで潰すことにより原紙層の厚さを薄くする。
３ 原紙層の内添填料を増やし、繊維成分を少なくする。
【０００４】
しかし、これらの手段はいずれも紙厚を薄くする方向であり、本来の目的である手肉感と高級感が失われる。更に、上記手段１では、高価な受容層を重くするためにコスト高になり、手段２では裏面の平滑性が高くなりすぎて、通紙性や記録後の用紙の集積性に問題を生じ、手段３では、原紙層から発生する紙粉が多くなり、その紙粉が通紙性や画質に悪影響を起こす可能性もある。
【０００５】
【本発明が解決しようとする課題】
上記状況に鑑み、本発明の課題は、画質や手肉感を損なうことなく、インクジェット記録用紙の通紙性を改善した厚手のインクジェット記録用紙を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題について鋭意検討を続けた結果、インク吸収性基材上の少なくとも片面に５〜３０ｇ／ｍ^２のインク受容層を有する厚さが２４０μｍ以上のインクジェット記録用紙であって、上記インク吸収性基材は、パルプと柔軟剤として高級脂肪酸の多価アルコールエステルとを含有するスラリーを抄紙して得られる基材とすることにより、課題が解決されることを見出し本発明を完成した。さらに、この高級脂肪酸の多価アルコールエステルを主成分とする化合物をインク吸収性基材中に０．１〜２重量％含有せしめることにより、一層好ましく解決されることを見出したものである。さらに、純曲げ試験器で測定した曲げこわさＭが３５ｇ・ｃｍ以下であると一層好ましく解決される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明のインク吸収性基材としては、記録用インクを吸収するもので有り、木材あるいは非木材から作成したパルプと柔軟剤とを原料とする。パルプとしては、化学パルプ（針葉樹の晒または未晒クラフトパルプ、広葉樹の晒または未晒クラフトパルプ等）、機械パルプ（グランドパルプ、サーモメカニカルパルプ、ケミサーモメカニカルパルプ等）、脱墨パルプ等を単独または任意の割合で混合して使用する。最も普通には、木材繊維の化学パルプを主体とし、柔軟剤と必要に応じ填料、紙力増強剤など通常製紙に必要な薬品を加えて、酸性、中性あるいはアルカリ性抄紙する。本発明においては、填料の量は重要であって、多くともパルプ全重量の１０％以下、好ましくは６％以下とする。この範囲で有れば、紙粉の発生が抑えられ、後で述べる柔軟剤との関係で紙の強度も保たれる。
【０００８】
填料としては、水和珪酸、ホワイトカーボン、タルク、カオリン、クレー、炭酸カルシウム、酸化チタン、合成樹脂填料等の公知の填料を使用することができる。
本発明においては、高級感と手肉感を持たせるため記録用紙の紙厚を２４０μｍ以上とすることが必要であり、上限は専ら必要性とプリンターの通紙性で決定される。この上限値はプリンターの紙送り機構や、記録用紙のこわさ、摩擦係数などにも関係するので、明確には決められないが、本発明によるときは３６０μｍ程度である。
【０００９】
紙厚を２４０μｍ以上とし、通紙性を確保するには、パルプと柔軟剤として高級脂肪酸の多価アルコールエステルとを含有するスラリーを抄紙して得られる基材を用いる。本発明で使用する柔軟剤は有機薬品であって、パルプと共に抄紙すると、添加しない場合と比べて曲げこわさが減少する効果を有する薬品である。柔軟剤は数多く知られており、界面活性剤、ワックスエマルジョン、植物繊維表面と反応する反応型柔軟剤が知られている。これらの中では、油脂系非イオン性界面活性剤、糖アルコール系非イオン性界面活性剤、糖系非イオン性界面活性剤、多価アルコール系非イオン性界面活性剤など界面活性剤として市販あるいは分類されているもの、高級アルコール、高級アルコールあるいは高級脂肪酸のエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイド付加物、脂肪酸ポリアミドアミン、脂肪族第4級アンモニウム塩が好ましい例である。本発明においては、柔軟剤として多価アルコール系非イオン性界面活性剤の１種である多価アルコールの脂肪酸エステルを用いる。
【００１０】
本発明で使用することができる多価アルコールと脂肪酸のエステル化合物は、高級脂肪酸と多価アルコールの単純反応のみならず、これにポリアルキレンオキサイドがブッロク重合あるいはランダム重合したものを含む。またエステル化度即ち多価アルコールの水酸基のエステル化されている割合は、少なくともその一つはエステル化しているものであって、好ましくはその全てがエステル化されている化合物である。高級脂肪酸は炭素数８以上３０未満の炭化水素鎖を有するものが適当である。抄紙時の乾燥温度との関係で、融点が８０℃以下のものが好ましい。この範囲で有れば、炭化水素鎖は直鎖あるいは分岐のもので、飽和であっても不飽和であっても良い。柔軟剤の含有率としては、インク吸収性基材中に、少なくとも０．０５重量％以上含有されていれば良く、好ましくは０．１重量％以上、２．０重量％以下が良い。３重量％を超えて含有させると、記録用紙の強度低下などにより抄造時の断紙などのトラブルが懸念される。
【００１１】
本発明の柔軟剤の具体例としては、エーテル基を含んでいてもよいプロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、ジブチレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、アラビトール、ソルビトール、マンニット、グルコースなどの多価アルコールと、カプリル酸、ペラルゴン酸、ラウリル酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ベヘン酸、セロチン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレイン酸などの脂肪酸のエステルである。
【００１２】
より具体的にはグリセリンモノステアレート、ソルビタンモノミリステート、ソルビトールトリラウリレート、ジグリセリンモノミリステート、ペンタエリスリトールモノステアレートなどのエステル化率が低いもの、さらに好ましい具体例として、エチレングリコールジラウレート、エチレングリコールジパルミテート、グリセリントリステアレート、グリセリントリラウレート、プロピレングリコールジステアレート、プロピレングリコールジミリステート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ソルビタンテトラパルミテート、ソルビタンテトラステアレートなどエステル化率が１００％のものを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００１３】
紙のこわさは、各種テーバー法、クラーク法等各種測定方法にて数値化されているが、なかでも純曲げ試験器により測定する曲げこわさ（または純曲げこわさと呼ばれる）が、プリンターの搬送性の評価に適している。純曲げこわさは試験片を円弧状の一定曲率で曲がるような状態とし、曲率を等速で変化させたときに生じる曲げモーメントの変化を測定して、単位幅あたりの曲げモーメントと曲率との関係図を描き、初期勾配より求められる。
【００１４】
本発明におけるインク受容層は、主として顔料とその結着剤で構成される。顔料は、合成シリカ、カオリン、タルク、軽質あるいは微粒の重質炭酸カルシウム、二酸化チタン、クレー、酸化亜鉛、サチンホワイト、ケイ酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、アルミナ等の塗工用顔料を単独又は併用する。より好ましい顔料としては、比表面積が大きくインクの吸収性に優れた顔料であり、合成シリカ、あるいは合成アルミナはこの観点から好ましいものである。合成シリカには、一般に非晶質シリカ、無定形シリカ、または微粉シリカ等がある。ＢＥＴ比表面積は５０〜６００ｍ^２／ｇのものがあり、必要に応じて使い分けること出来る。
【００１５】
インク受容層に使用される結着剤としては、酸化澱粉、エステル化澱粉等の澱粉類、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、ポリビニルアルコール及びその誘導体、ポリビニルピロリドン、カゼイン、ゼラチン、大豆タンパク、スチレン−アクリル樹脂及びその誘導体、スチレン−ブタジエンラテックス、アクリルエマルジョン、酢酸ビニルエマルジョン、塩化ビニルエマルジョン、ウレタンエマルジョン、アルキッドエマルジョン及びこれらの誘導体等が挙げられる。
【００１６】
結着剤の配合量は、顔料１００重量部に対して、５重量部〜３０重量部であることが好ましいが、必要な塗工層強度により、特に限定されるものではない。
この塗工液には、必要に応じて顔料分散剤、保水剤、増粘剤、消泡剤、防腐剤、着色剤、耐水化剤、湿潤剤、蛍光染料、紫外線吸収剤、カチオン性高分子電解質等を適宜添加することができる。塗工方式としては、ブレードコーター、エアナイフコーター、ロールコーター、ブラッシュコーター、キスコーター、スクイズコーター、カーテンコーター、バーコーター、グラビアコーター、コンマコーター等の公知の塗工機を用いた塗工方法の中から適宜選択して使用することができる。
【００１７】
インク受容層の塗工量は、原紙の表面を覆い、かつ十分なインク吸収性が得られる範囲で任意に調整することができるが、記録濃度及びインク吸収性を両立させる観点から、片面当たり、固形分換算で５〜３０ｇ／ｍ^２であることが好ましく、特に、生産性をも加味すると１０〜２５ｇ／ｍ^２であることが好ましい。３０ｇ／ｍ^２を超えると、インクの吸収性は十分であるのでインクの溢れや滲みが生じ難くなるが、基材中に浸透したインクが塗工層に隠蔽され、インクジェットで記録した際に記録濃度が低下するなどの画質が低下し高級感が損なわれる。
【００１８】
【実施例】
以下本発明を実施例を用いて、具体的に説明する。以下の実施例あるいは比較例において、部、％は断らない限り重量％、重量％を表す。
［実施例１］
叩解度４４０ｍｌの広葉樹クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）９７部、タルク６部、硫酸バンド１．５部、サイズ剤０．４部、歩留まり向上剤０．０２部及び柔軟剤としてエチレングリコールジラウレート(エステル化率１００％)０．６部からなるスラリーを調整し、ツインワイヤー抄紙機にて抄紙した後にシリンダードライヤーにて前乾燥を施し、次いで２ロールサイズプレス装置を用いて酸化デンプン７％、スチレン系表面サイズ剤０．２％のサイズプレス液を両面の合計塗工量が固形で４．７ｇ／ｍ^２となるように塗布・乾燥し、マシンカレンダー処理を施して、坪量が１９５ｇ／ｍ^２、紙厚が２７０μｍの支持体を作製した。
この支持体の一方の面上に、マイヤーバーコーターを用いて下記塗工液Ａを固形分で１２ｇ／ｍ^２となるようインク受容層を塗設した後、線圧８０kg/cmでカレンダー処理を施して坪量２０７ｇ／ｍ^２、紙厚２６３μｍのインクジェット記録用紙を得た。
【００１９】
塗工液Ａ
合成非晶質シリカ（ファインシール トクヤマ製）１００部
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ クラレ製）３０部
エチレン酢酸ビニルエマルジョン（スミカフレックス 住友化学）５部
染料定着剤（ＰＡＳＪ８１日東紡績製）８部
消泡剤（ＳＮデフォーマー）０．３部
ブルーイング剤０．０１部
蛍光染料０．８部
これらを添加混合して濃度１８％の塗工液とした。
【００２０】
［実施例２］
実施例１の柔軟剤の添加量を１．５部にした以外は同様にして、 坪量１９５ｇ／ｍ^２、紙厚２９４μｍの 支持体を作成した。この支持体の一方の面に実施例２で用いた塗工液Ａをマイヤーバーコーターで固形分で２３ｇ／ｍ^２となるようインク受容層を塗設した後、線圧１００kg/cmでカレンダー処理を施して坪量２１８ｇ／ｍ^２、紙厚２９６μｍのインクジェット記録用紙を得た。
【００２１】
［比較例１］
柔軟剤を含まない以外は実施例１と同様な方法で坪量１９５ｇ／ｍ^２の支持体を作成した。この支持体の紙厚は２４７μｍであった。この支持体の一方の面上に、実施例１と同様にして１２ｇ／ｍ^２のインク受容層を塗設し、坪量２０７ｇ／ｍ^２、紙厚２４０μｍのインクジェット記録用紙を得た。
【００２２】
実施例１、２、比較例１で得られたインクジェット記録用紙を以下の方法により評価し、結果を表１にまとめた。
評価法１（通紙性）
実施例及び比較例で得られたインクジェット記録用紙をセイコーエプソン社製インクジェットプリンタＰＭ８００Ｃで通紙テストを１００枚行い１００枚中の通紙可能であった
枚数をカウントした。
【００２３】
評価法２（記録性）
２−１ 画像濃度
セイコーエプソン社製インクジェットプリンタＰＭ８００Ｃにて所定の印刷パターンを記録し、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー各色の光学濃度をマクベス濃度計にて測定し、その平均値を求めた。
２−２ インク吸収性
同様にプリンタで所定の印刷パターンを記録しグリーン（シアンとイエローの混色）と赤（マゼンタとイエローの混色）の境界部のにじみ具合から評価した。
ほとんどにじみのないもの ○
若干にじみのあるもの △
明らかににじみのあるもの ×
【００２４】
評価法３（曲げこわさ）
カトーテック社製「純曲げ試験器ＫＥＳ−ＦＢ２」により曲げモーメント−曲率との関係図を描き、初期の勾配から曲げこわさ（純曲げこわさ）を求めた。
【００２５】
【表１】

【００２６】
表１より、実施例１、２においてはプリンターの通紙性が良好であるのに対し、比較例１では通紙性が劣っていることがわかる。また、柔軟剤を配合した実施例１は柔軟剤を配合しない比較例１よりインク吸収性が向上している。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の構成にを取ることにより、従来プリンターの通紙が難しかった２４０μｍ以上の厚いインクジェット記録用紙の通紙性が、印字品質や紙粉の問題が無く改善され、絵画の複製、デジタルカメラの出力、賞状への利用など、手肉感と高級感を必要とする分野への応用が可能となった。

Claims (3)

1. インク吸収性基材上の少なくとも片面に５〜３０ｇ／ｍ^２のインク受容層を有するインクジェット記録用紙であって、該記録用紙の厚さが２４０μｍ以上であり、かつ該インク吸収性基材は、パルプと、柔軟剤として高級脂肪酸の多価アルコールエステルとを含有するスラリーを抄紙してなることを特徴とするインクジェット記録用紙。
2. 柔軟剤が高級脂肪酸の多価アルコールエステルであり、該柔軟剤が、インクジェット記録紙のインク吸収性基材中に０．１〜２重量％含有されてい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用紙。
3. インクジェット記録用紙の厚さが２４０μｍ以上で、純曲げ試験器で測定した曲げこわさＭが３５ｇ・ｃｍ以下である請求項１または２記載のインクジェット記録用紙。