JP4178493B2

JP4178493B2 - インクジェット記録シート

Info

Publication number: JP4178493B2
Application number: JP34030999A
Authority: JP
Inventors: 好彦太田; 一樹渡辺; 浩桑野
Original assignee: Hokuetsu Paper Mills Ltd
Current assignee: Hokuetsu Paper Mills Ltd
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2019-11-30
Also published as: JP2001150798A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、インクジェット記録シートに関するものであり、更に詳しくは、インクの吸収性（滲みの防止）、定着性、耐水性が良好であり、かつドットゲインが小さく、高精細画像が得られる上に、塗工層の表面強度が良好なインクジェット記録シートに関するものである。更には、インクの吸収ムラに起因するモットリングの良化を指向した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、騒音が少なく、現像や定着等のプロセスが不要であり、なおかつ容易にフルカラー印刷ができることから、各種プリンター等に利用され、近年急速に普及してきている。それゆえ、インクジェット記録媒体の需要も急激な増加傾向にある。
【０００３】
最近では、水性インクを使用したインクジェット方式のプリンターの高性能化に伴なって、被記録用シートに対しても高吸収性、忠実なドットの再現性、耐水性等の特性的な要求がされるようになり、インク受容層を支持体上に設けたコート紙が開発されてきている。
【０００４】
従来から、インクの滲みを防止するために、様々なインク定着剤や金属イオンの導入が試みられているが、使用するインク定着剤や金属の種類によっては記録シート全体の変性が問題となる。また、インクとの相互作用の強いインク定着剤や金属イオンを使用するとインクの変性が問題となる。
【０００５】
特開平８−１１２９６４公報等にインク吸収性が良好でインク滲みを防止するインク受容層として、アルミナ水和物層に金属含有イオンの水溶性塩が付与されている記録用シートが提案されている。しかし、上記公報技術では金属間の電子の相互作用による、インク受容層の変性が懸念される。また、支持体を構成しているセルロース繊維と金属イオンが接触するならば、繊維の劣化も懸念される。
【０００６】
また、インクジェット記録シートにおいては、表面の耐摩擦性も重要である。そのため、従来から塗工紙表面におけるピグメントの脱落等を防ぐために、インク受容層に樹脂等をオーバーコートすることが試みられてきたが、インクジェット記録シートにオーバーコート層を設けると、インク受容層のインク吸収性が低下し、濃度ムラや混色部、境界部における滲み、インクの溢れ、乾燥性の低下を起こすという欠点があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のとおり、インクジェット記録シートにおいては、インク吸収性、ドット再現性が良好であることが要望されている。
【０００８】
なおかつ、インクジェット記録シートは耐水性があり、紙面強度が良好で、かつ、印字が高精細で写真調画質が忠実に得られる特性も求められる。
【０００９】
従って、本発明が解決しようとする課題は、上記項目を全て満たすインクジェット記録シートを提供することである。
【００１０】
即ち、本発明者等は上記課題を解決することを目的とし鋭意研究の結果、オーバーコート層を設けることで紙面強度を向上させ、オーバーコート層中にアミンまたは金属イオンを導入することで、境界滲みが良好でドットゲインが大きくならないような印字品質が得られることを見出した。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
発明に係るインクジェット記録シートは、上記課題を解決することを目的としてなされたもので、その構成は、支持体上に形成するインク受容層と該インク受容層の上に形成するオーバーコート層からなるインクジェット記録シートにおいて、前記インク受容層の主成分はシリカと接着成分であり、かつ前記オーバーコート層の主成分はポリウレタン系樹脂またはセルロース系樹脂からなるとともに、上記インク受容層中にはポリビニルアルコール、酢酸ビニル系樹脂、ラテックス等の接着成分を含有し、その接着成分の固形分重量がシリカの固形分重量１００部に対し、１０〜１００部であり、該インク受容層の塗工量は６〜１５ｇ／ｍ ^２であり、かつ上記オーバーコート層中にはカルシウム塩を含有しており、そのカルシウム塩の固形分重量が樹脂成分の固形分重量１００部に対し、１０〜３００部であり、該オーバーコート層中にはアミンアセテートを含有しており、そのアミンアセテートの固形分重量が樹脂成分の固形分重量１００部に対し、１〜５０部であるとともに、該オーバーコート層の塗工量は０．１〜３．０ｇ／ｍ ^２であることを特徴とする。
【００１２】
上記シリカの粒径は３〜１２μｍである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明について詳述する。本発明のインクジェット記録シートは以下のようにして得られる。
支持体としては一般の上質紙、板紙、及びフィルム等が用いられる。
【００１５】
次に前記支持体に受容層を設けるわけであるが、接着成分の量はインクの吸収性を損なわないように、シリカの固形分重量１００部に対し、８０部以下が望ましい。使用するシリカは、塗工層強度を損なわず、印字濃度やインク吸収性の良好である特性が要求される。
【００１６】
本発明にて詳述されるインクジェット記録シートは、インク受容層上にオーバーコート層を設けるため、シリカの粒子径を大きくしたり、さらに接着成分の量を少なくしても、インクジェット記録シートの表面強度が大幅に弱くなることはない。
【００１７】
前記インク受容層には、添加剤として、カチオン性インク定着剤、増粘剤、流動性改良剤、消泡剤、抑泡剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等を製造条件、要求性能に応じて適宜使用してもよい。
【００１８】
本発明のインク受容層の塗工液を得るには、シリカ分散時に分散剤等により均一にシリカを分散させた後、各種助剤を添加する。
【００１９】
また、本発明のインク受容層の形成法においては、上記塗工液を例えば、バーコーター、ブレードコーター、エアーナイフコーター、リップコーター等の塗工方式で支持体上に塗布される。塗工後、必要に応じて、表面の平滑化処理のために、マシンカレンダー、スーパーカレンダー、ソフトカレンダー等の処理を行ってもよい。
【００２０】
前記インク受容層の好適な厚さは、１０〜３０μｍである。１０μｍ未満の場合は、インクの吸収ムラによるベタ部の均一性が悪化する。なお、前記インク受容層が３０μｍ以上であっても本発明の目的とする効果が著しく損なわれることはない。
【００２１】
次に、インク受容層上にオーバーコート層を設けるが、当該オーバーコート層の主成分はウレタン系樹脂またはセルロース系樹脂である。
【００２２】
上記オーバーコート層に金属塩、好ましくはカルシウム塩、より好ましくはギ酸カルシウムの添加することにより、耐水性とインク定着性を向上させることができる。ここでギ酸カルシウムの添加量は、上記樹脂の固形分重量１００部に対して、５０〜２００部が望ましい。
【００２３】
また、当該オーバーコート層にアミンアセテートを添加することで、インクの吸収性を制御することができる。ここで、アミンアセテートの添加量は、上記樹脂の固形分重量１００部に対して、１〜５０部、好ましくは５〜２０部である。
【００２４】
さらに、当該オーバーコート層には、その他の添加剤として、カチオン性インク定着剤、増粘剤、浸透剤、消泡剤、抑泡剤を製造条件、要求性能に応じて適宜使用してもよい。
【００２５】
前記オーバーコート層の好適な塗工量は、０．１〜３．０ｇ／ｍ^２の範囲であり、より好ましくは０．５〜１．５ｇ／ｍ^２である。０．１ｇ／ｍ^２未満の場合は、前記インクジェット記録シートの表面強度が弱くなる。なお前記オーバーコート層が３．０ｇ／ｍ^２を超えると、インク吸収性が劣り、境界滲み等が悪化する。
【００２６】
本発明によるオーバーコート層は、バーコーター、エアーナイフコーター、リップコーター等の塗工方式で、インク受容層上に塗布される。塗工後、熱風乾燥、赤外乾燥、常温乾燥、凍結乾燥等、乾燥方式を選ぶ必要はない。また、乾燥後必要に応じて、表面の平滑化処理のため、マシンカレンダー、スーパーカレンダー、ソフトカレンダー等の処理を行ってもよい。
【００２７】
【実施例】
以下に本発明の実施例を挙げて説明する。以下の例において示す「部」および、「％」はそれぞれ、特に明示しない限り、重量部および重量％を示す。また、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２８】
１．インクジェット記録用紙の製造
坪量１９０ｇ／ｍ^２の原紙を使用し、この原紙の片面に次の配合による１８％濃度のインク受理層塗工液を固形分で１０ｇ／ｍ^２となるようにエアーナイフコーターによる塗工を行った。このものをドライヤーで熱風乾燥した。次いで、濃度２．５％濃度のオーバーコート層塗工液を固形分で、０．７ｇ／ｍ^２となるようにエアーナイフコーターによる塗工を行い、同様にエアードライヤーで熱風乾燥した。その後、スーパーカレンダー処理を行い、インクジェット記録用紙を製造した。
【００２９】
インク受容層の詳細
上記インクジェット記録用紙においてのインク受容層の構成は以下のものである。
合成非晶質シリカ（商品名；Ｐ−７８Ｄ、水沢化学社製）１００部
ポリビニルアルコール（商品名；ＰＶＡ−１１７、クラレ社製）３０部
カチオン樹脂（商品名；パスコールＪＫ−１７３、明成化学工業社製）１０部
【００３０】
オーバーコート層の概略
上記インクジェット記録用紙においてオーバーコート層の構成は以下のものである。
主成分：ポリウレタン（商品名；ＩＪ−５０、大日本インキ社）１００部
又は
メチルセルロース（商品名；メトローズ９０ＳＨ、信越化学工業社製）１００部
副成分：
ギ酸カルシウム５０〜１００部
アミンアセテート（商品名；アセタミン２４、花王社製）５〜１０部
【００３１】
実施例１
上記オーバーコート層において、使用樹脂がポリウレタンであり、ギ酸カルシウムが５０部で、アミンアセテートが５部のものである。
【００３２】
実施例２
上記オーバーコート層において、使用樹脂がポリウレタンでありギ酸カルシウムが５０部で、アミンアセテートが１０部のものである。
【００３３】
実施例３
上記オーバーコート層において、使用樹脂がポリウレタンであり、ギ酸カルシウムが１００部で、アミンアセテートが５部のものである。
【００３４】
実施例４
上記オーバーコート層において、使用樹脂がポリウレタンであり、ギ酸カルシウムが１００部で、アミンアセテートが１０部のものである。
【００３５】
実施例５
上記オーバーコート層において、使用樹脂がメチルセルロースであり、ギ酸カルシウムが５０部で、アミンアセテートが５部のものである。
【００３６】
実施例６
上記オーバーコート層において、使用樹脂がメチルセルロースであり、ギ酸カルシウムが５０部で、アミンアセテートが１０部のものである。
【００３７】
実施例７
上記オーバーコート層において、使用樹脂がメチルセルロースであり、ギ酸カルシウムが１００部で、アミンアセテートが５部のものである。
【００３８】
実施例８
上記オーバーコート層において、使用樹脂がメチルセルロースであり、ギ酸カルシウムが１００部で、アミンアセテートが１０部のものである。
【００３９】
比較例４
上記オーバーコート層において、使用樹脂がポリウレタンであり、ギ酸カルシウムが５０部で、アミンアセテートが０部のものである。
【００４０】
比較例５
上記オーバーコート層において、使用樹脂がポリウレタンでありギ酸カルシウムが０部で、アミンアセテートが５部のものである。
【００４１】
比較例６
上記オーバーコート層において、使用樹脂がメチルセルロースであり、ギ酸カルシウムが５０部で、アミンアセテートが０部のものである。
【００４２】
比較例７
上記オーバーコート層において、使用樹脂がメチルセルロースであり、ギ酸カルシウムが０部で、アミンアセテートが５部のものである。
【００４３】
比較例１
上記オーバーコート層において、使用樹脂がポリウレタンであり、ギ酸カルシウムが０部で、アミンアセテートが０部のものである。
【００４４】
比較例２
上記オーバーコート層において、使用樹脂がメチルセルロースであり、ギ酸カルシウムが０部で、アミンアセテートが０部のものである。
【００４５】
比較例３
上記オーバーコート層無のインクジェット記録紙である。
【００４６】
評価：各インクジェット記録用紙について、ＣＡＮＯＮ(株）製のインクジェットプリンター（ＢＪＣ−４３０Ｊ）によって、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｂｋ、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ベタ部印刷、並びに写真画像の印刷を行い、以下の要領で評価を行った。
【００４７】
乾燥性：印字直後の印字面の表面状態を目視観察した。
インク滲み：混色部やベタ部の重なりのインクの滲み具合を目視観察した。
ベタ部均一性：ベタ部の濃度ムラを目視観察した。
フェザーリング：細文字部の境界を目視観察した。
耐水性：ベタ部の境界に水を滴下し、自然乾燥後に目視観察を行なった。
学振式摩擦堅牢度試験：荷重３００ｇ、２０回往復条件にて、インクジェット記録用紙表面の粉落ちの程度を評価した。
【００４８】
【表１】

【００４９】
【発明の効果】
本発明は、インクの吸収性（滲みの防止）、定着性、耐水性が良好であり、かつドットゲインが小さく、高精細画像が得られる上に、塗工層の表面強度が良好なインクジェット記録シートを得ることができる。また、インクの吸収ムラに起因するモットリングの良好なインクジェット記録シートが得られる。
【００５０】
また本発明は、水溶性染料及び水系顔料インクのいずれにおいても、インクジェット適性に優れたインクジェット記録用紙である。その特徴としては、塗工面の強度を上げながら、良好な耐水性とインク吸収性を確保し、さらに印字境界線のシャープネスが非常に良好なインクジェット記録用紙である。

Claims

支持体上に形成するインク受容層と該インク受容層の上に形成するオーバーコート層からなるインクジェット記録シートにおいて、前記インク受容層の主成分はシリカと接着成分であり、かつ前記オーバーコート層の主成分はポリウレタン系樹脂またはセルロース系樹脂からなるとともに、上記インク受容層中にはポリビニルアルコール、酢酸ビニル系樹脂、ラテックス等の接着成分を含有し、その接着成分の固形分重量がシリカの固形分重量１００部に対し、１０〜１００部であり、該インク受容層の塗工量は６〜１５ｇ／ｍ ^２であり、かつ上記オーバーコート層中にはカルシウム塩を含有しており、そのカルシウム塩の固形分重量が樹脂成分の固形分重量１００部に対し、１０〜３００部であり、該オーバーコート層中にはアミンアセテートを含有しており、そのアミンアセテートの固形分重量が樹脂成分の固形分重量１００部に対し、１〜５０部であるとともに、該オーバーコート層の塗工量は０．１〜３．０ｇ／ｍ ^２であることを特徴とするインクジェット記録シート。
上記シリカの粒径は３〜１２μｍ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。