JP3857926B2

JP3857926B2 - インクジェット用記録シート

Info

Publication number: JP3857926B2
Application number: JP2002019927A
Authority: JP
Inventors: 泉一吉澤; 実土田
Original assignee: Tomoegawa Paper Co Ltd
Current assignee: Tomoegawa Co Ltd
Priority date: 2002-01-29
Filing date: 2002-01-29
Publication date: 2006-12-13
Anticipated expiration: 2022-01-29
Also published as: DE60304108D1; EP1331102A3; JP2003220755A; EP1331102A2; US6893692B2; CN1435325A; DE60304108T2; US20030143346A1; CN1228192C; EP1331102B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタに使用されるインクジェット用記録シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタは、記録の鮮明さ、音の静かさ、カラー化の容易さ等の優れた特徴を有するため、広く使用されている。このインクジェットプリンタに使用されるインクは、環境に与える影響、乾燥によるインク噴出ノズルの詰まり防止を考慮して、溶剤系インクではなく、顔料、染料等の着色剤と、添加剤とを主として水に溶解または分散した水系インクが使用されている。
ところが、水系インクは水を溶媒としているため、乾燥が遅く、普通紙などの記録シートに吹き付けると、滲むなどしてインクを確実に定着させることができなかった。そのため、インクジェット用インクによって記録される記録シートは、水系インクの受容性を有するインク受容層を支持体上に有している。インク受容層としては、例えば、ポリビニルアルコール等の水溶性高分子と、非晶質合成シリカ、α−アルミナなどのアルミナやアルミナ水和物などの多孔質無機顔料との混合物を主成分として含むものが使用されている。インク受容層がこのような混合物であると、水系インクを、瞬時に吸収して、確実に定着させることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、インクジェットプリンタは、フルカラー用途で多用されている。フルカラー用のインクジェット用記録シートとしては、印字を鮮やかにするため、光沢が高いと同時に、印字した際の印字濃度が高く、滲みのない高精細な画像が得られる記録シートが求められている。しかしながら、従来のインクジェット用記録シートでは、印字記録後の光沢および印字濃度が十分に高くなかったので、フルカラー用途において、実用上十分鮮やかに印字することが困難であった。
本発明は、前記事情を鑑みて行われたものであり、記録後の画像において優れた光沢度が得られ、かつ印字濃度が高く、鮮やかなフルカラー画像が得られるインクジェット用記録シートを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のインクジェット用記録シートは、支持体と、該支持体上に、δ−アルミナとγ−アルミナとθ−アルミナとを含有するインク受容層とを有し、前記インク受容層は、アルミナ混合物を６５〜９７重量％含有し、δ−アルミナを２０重量％以上含有することを特徴としている。
ここで、δ−アルミナとはδ型結晶構造を有するアルミナのことであり、γ−アルミナとはγ型結晶構造を有するアルミナのことであり、θ−アルミナとはθ型結晶構造を有するアルミナのことである。また、アルミナ混合物とは、δ−アルミナとγ−アルミナとθ−アルミナとを含有するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明のインクジェット用記録シートの一実施形態例を、図１を参照しながら説明する。本実施形態例のインクジェット用記録シート１０は、支持体１１と、支持体１１上に設けられたインク受容層１２とを有している。さらに、支持体１１とインク受容層１２との間には下塗り層１３が設けられている。
【０００６】
支持体１１としては、インク受容層１２を支持できれば特に制限されず、例えば、紙、布、不織布等の不透明性基材、ポリエチレンテレフタレート、ジアセテートセルロース、トリアセテートセルロース、アクリル系ポリマー、セロハン、セルロイド、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリイミド等のプラスチックからなるフィルム、木板、ガラス板などが挙げられる。これらの中でも、紙が好適に用いられる。
【０００７】
インク受容層１２には、２０重量％以上のδ−アルミナと、γ−アルミナおよびθ−アルミナと、樹脂とが含まれている。インク受容層１２にδ−アルミナが２０重量％以上、好ましくは３０〜９０重量％、特に好ましくは４０〜８０重量％含まれると、表面の平滑性が向上して、光沢度が向上するとともに、印字濃度が向上して、滲みのない鮮明な画像が得られる。これは、インク中の着色成分が、δ−アルミナに吸着されやすいためと思われる。
さらに、インク受容層１２が、γ−アルミナおよびθ−アルミナをさらに含有すると、上述のδ−アルミナの効果がさらに助長されて、高光沢で色鮮やかな優れたフルカラー記録が達成される。なお、アルミナ混合物には、従来から一般に使用されているα−アルミナ、β−アルミナ等が含まれていてもよい。
【０００８】
δ−アルミナと、γ−アルミナおよびθ−アルミナとからなるアルミナ混合物を得るには、例えば、以下の２つの方法が挙げられる。
（１）３種のアルミナが生成するように、焼成時間および加熱分解温度を調整しながら、水酸化アルミニウムを焼成する方法。
（２）それぞれの結晶構造を有するアルミナを物理的に混合する方法。
また、インク受容層１２は、δ−アルミナのインク受容層中の含有量が２０重量％以上となるように、アルミナ混合物を６５〜９７重量％含有し、７５〜９７重量％含有することが好ましく、８０〜９５重量％含有することが特に好ましい。アルミナ混合物を６５〜９７重量％含有することにより、インク受容層１２表面の光沢性に優れ、インク中の着色成分の吸着性が十分に向上し、滲みもほとんどなくフルカラー画像をより鮮明にできる。
【０００９】
インク受容層１２に含まれる樹脂としては、水性インクを受容できれば特に制限されず、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、水溶性ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、アミド系樹脂、酸化澱粉、カゼイン、ポリエチレンオキサイド、シリコーン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、アルキド樹脂、クロマン−インデン樹脂などが挙げられる。これらの中でも、インク吸収性、インク乾燥性、記録画像の鮮明性等を考慮すると、ポリビニルアルコール樹脂、水溶性ポリビニルアセタール樹脂等の水溶性樹脂が好ましい。
【００１０】
また、インク受容層１２には、耐水性の向上、インクの滲み防止等のために他の添加剤を配合することもできる。他の添加剤としては、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、グリオキザール、炭酸ジルコニウムアンモニウム等が例示される。
さらに、生産性、記録特性、保存安定性を向上させるために、分散剤、増粘剤、流動性改良剤、離型剤、発泡剤、浸透剤、着色染料、着色顔料、蛍光染料、ｐＨ調整剤、消泡剤、潤滑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防バイ剤、消泡剤、抑泡剤、耐水化剤、湿潤紙力増強剤等の各種添加剤を配合することもできる。
また、インク受容層１２は、６０°表面光沢度試験による光沢度が未記録の状態で１０以上、好ましくは３０以上であり、記録後の黒インク記録部の光沢度が３０以上、好ましくは４５以上であると、インクジェット用記録シート１０にフルカラー記録後の光沢が十分に高くなり、印字を極めて鮮明にできる。
【００１１】
下塗り層１３とは、インク受容層１２を浸透したインクを受容する層であって、δ−アルミナとγ−アルミナとθ−アルミナとを含有するインク受容層１２とは別のインク受容層となるものである。この下塗り層１３により、滲みを生じることなく、より優れたインク乾燥性を得ることができる。
下塗り層１３としては特に制限されず、例えば、顔料とバインダとを主成分とした組成からなるものが挙げられる。下塗り層１３に使用される顔料としては、有機顔料、無機顔料を適宜選択して使用することができる。有機顔料、無機顔料としては、シリカ、クレー、マイカ、膨潤性雲母、タルク、カオリン、ケイソウ土、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、ケイ酸アルミニウム、合成ゼオライト、アルミナ、酸化亜鉛、リトボン、サチンホワイト等が例示される。これらは、記録目的、記録画像の用途、インク受容層との密着性を考慮して適宜選択されるもので、中でもシリカがインク吸収性に優れていることから好ましい。なお、δ−アルミナやその混合物を下塗り層１３の顔料として併用してもよい。
また、下塗り層１３に用いられるバインダとしては、インク受容層１２に用いられる樹脂を適宜使用することができ、中でもポリビニルアルコール系の水溶性樹脂が好ましい。
さらに、下塗り層１３以外にも、インク受容層１２とは別のインク受容層を設けることもできる。
【００１２】
次に、本実施形態例のインクジェット用記録シート１０を製造する方法について説明する。まず、インク受容層１２を構成する材料、すなわち、δ−アルミナとγ−アルミナとθ−アルミナとを含むアルミナ混合物、樹脂などを水またはその他の溶媒中に溶解もしくは分散させて塗工液を調製する。次いで、この塗工液を支持体１１上、もしくは支持体上に設けられた下塗り層１３上に塗布し、乾燥して支持体１１上にインク受容層１２を形成させる。次いで、インク受容層１２に、必要に応じてカレンダ加工による表面処理を施してインクジェット用記録シート１０を得る。
【００１３】
上述したインクジェット用記録シートの製造方法において、支持体１１上にインク受容層１２および下塗り層１３を形成する方法としては、例えば、ロールコーティング法、ブレードコーティング法、グラビアコーティング法、コンマコーティング法、ロッドバーコーティング法、エアナイフコーティング法、ダイコーティング法、キャストコーティング法、ウェットラミネーション法などが挙げられる。その他、ホットメルトコーティング法、ラミネートコーティング法等により支持体１１上にインク受容層１２を積層してもよい。
また、上述したインクジェット用記録シートの製造方法のように、インク受容層１２にカレンダ加工による表面処理を施すと、インクジェット用記録シート１０の光沢をさらに向上させることができる。
【００１４】
また、インク受容層１２の乾燥塗布量は、５〜４０ｇ／ｍ² が好ましく、１５〜２５ｇ／ｍ² であることがさらに好ましい。塗工液の塗布量が４０ｇ／ｍ² を超えると、塗布量を増やしても、光沢、印字濃度の向上は僅かとなり、コストを高くするだけである。一方、５ｇ／ｃｍ² 未満であると、インク量に対するインク受容層が不足し、インク吸収性が不十分となるおそれがある。なお、下塗り層１３の乾燥塗布量は５〜２５ｇ／ｍ²が好ましく、５〜１５ｇ／ｍ²が特に好ましい。
【００１５】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明する。なお、以下の各例のおいて、部および％は特に断りのない限り重量部および重量％を意味する。
（製造例１）
水酸化アルミニウムを、加熱分解温度５００〜７００℃で加熱分解することにより、結晶の重量比率がγ／δ／θ＝２０／６０／２０であるアルミナ混合物を得た。
（製造例２）
水酸化アルミニウムを、加熱分解温度２００〜３００℃で加熱分解することにより、結晶の重量比率がγ／δ／θ＝１００／０／０であるアルミナ混合物を得た。
（製造例３）
水酸化アルミニウムを、加熱分解温度３００〜５００℃で加熱分解することにより、結晶の重量比率がγ／δ／θ＝９０／１０／０であるアルミナ混合物を得た。
（製造例４）
水酸化アルミニウムを、加熱分解温度８００〜１０００℃で加熱分解することにより、結晶の重量比率がγ／δ／θ＝０／２０／８０であるアルミナ混合物を得た。
（製造例５）
水酸化アルミニウムを、加熱分解温度９００〜１０００℃で加熱分解することにより、結晶の重量比率がγ／δ／θ＝０／０／１００であるアルミナ混合物を得た。
なお、製造例１〜５において、粉末Ｘ線回折を測定し、そのチャートにおける２θの面積比により結晶比率を確認しながら、加熱分解の温度を調整した。
【００１６】
（実施例１）
固形分４０％となるように水中に分散させた製造例１のアルミナ混合物の分散液５０部と、固形分５％となるように水中に溶解させたポリビニルアルコール水溶液５０部とからなる塗工液を、厚さ１２７μｍの紙に、乾燥後の塗布量が２５ｇ／ｍ² となるように塗布し、乾燥してインク受容層を形成させて、インクジェット用記録紙を得た。
（実施例２）
固形分１５％となるように水中に分散させたシリカ（水澤化学工業社製ミズカシルＰ−７８０）５０部と、固形分５％となるように水中に溶解させたポリビニルアルコール水溶液５０部とからなる塗工液を、厚さ１２７μｍの紙に、乾燥後の塗布量が１０ｇ／ｍ² となるように塗布し、乾燥して、支持体上に下塗り層を形成した。次いで、この下塗り層上に、実施例１で使用した塗工液を塗布し、乾燥して乾燥塗布量１８ｇ／ｍ²のインク受容層を形成させてインクジェット用記録紙を得た。
【００１７】
（実施例３）
インク受容層用塗工液を、製造例１のアルミナ混合物の分散液３０部とポリビニルアルコール水溶液７０部とした以外は実施例２と同様にしてインクジェット用記録紙を得た。
（実施例４）
インク受容層用塗工液を、製造例１のアルミナ混合物の分散液２０部と、製造例４のアルミナ混合物４０％分散液３０部と、ポリビニルアルコール水溶液５０部とした以外は実施例２と同様にしてインクジェット記録紙を得た。
【００１８】
（比較例１〜４）
製造例１のアルミナ混合物の代わりに製造例２〜５のアルミナ混合物を用いた以外は実施例２と同様に操作してインクジェット用記録紙を得た。
【００１９】
上述した実施例１〜４、比較例１〜４で得られたインクジェット用記録紙のインク受容層表面の光沢度（６０°）を、Ｇａｒｄｎｅｒ社製ｍｉｃｒｏ−ＴＲＩ−ｇｌｏｓｓを用いて測定した。これらの結果を表１に示す。
また、上述した実施例１〜４、比較例１〜４で得られたインクジェット用記録紙をＡ４サイズに裁断し、インクジェットプリンタ（セイコーエプソン社製ＰＭ−８００Ｃ）を用いて、フルカラー記録を行った。そして、黒インク記録部の光沢度を上記と同様に測定した。また、黒インク記録部の印字濃度をグレタグ社製ＳＰＭ５０により測定した。さらに、フルカラー記録の画像鮮明性について、光沢があり鮮やかで滲みがなく高精細な画像であるかを評価した。その評価において、画像鮮明性が優れている場合を◎とし、良好な場合を○とし、やや劣る場合を△とし、従来技術レベルもしくはそれ以下を×とした。これらの結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】

【００２１】
実施例１〜実施例４は、インク受容層がδ−アルミナとγ−アルミナとθ−アルミナとを含有し、しかもδ−アルミナを２０重量％以上含有していたので、得られたインクジェット用記録紙の光沢および印字濃度が高く、座像の鮮明性に優れていた。
一方、比較例１〜４は、インク受容層におけるδ−アルミナの含有量が２０重量％未満だったので、得られたインクジェット用記録紙の光沢が低かった。また、印字濃度も実施例１〜４に比べて劣り、目視による画像の鮮明性も不十分であった。
【００２２】
【発明の効果】
本発明では、支持体上にδ−アルミナとγ−アルミナとθ−アルミナとを有するインク受容層を有し、かつインク受容層中にはδ−アルミナが２０重量％以上含まれているので、表面平滑性が向上して光沢が向上するとともに、印字濃度が向上し、滲みのない高精細な画像が得られる。したがって、フルカラー用途において、従来にない鮮やかな記録ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェット用記録シートの一実施形態例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０インクジェット用記録シート
１１支持体
１２インク受容層
１３下塗り層

Claims

支持体と、該支持体上に、δ−アルミナとγ−アルミナとθ−アルミナとを含有するインク受容層とを有し、前記インク受容層は、アルミナ混合物を６５〜９７重量％含有し、δ−アルミナを２０重量％以上含有することを特徴とするインクジェット用記録シート。