JP4257734B2 - 印刷校正用インクジェット記録媒体 - Google Patents

Description

本発明はインクジェット記録方式を利用した、印刷校正用に使用されるインクジェット記録用媒体に関する。更に詳しくは、プリントヘッドとの擦れを生じない、走行性に優れた印刷校正用に適したインクジェット記録用ロール紙に関する。

近年、インクジェットプリンターやプロッターの進歩により、フルカラーでしかも高精細な画像が容易に得られるようになってきた。

インクジェット記録方式は、種々の作動原理によりインクの微小液滴を飛翔させて紙等の記録用紙に付着させ、画像・文字等の記録を行うものである。インクジェットプリンターやプロッターはコンピューターにより作成した文字や各種図形等の画像情報のハードコピー作成装置として、種々の用途に於いて近年急速に普及している。特に多色インクジェット方式により形成されるカラー画像は製版方式による多色印刷やカラー写真方式による印画に比較しても遜色のない記録を得ることが可能であり、更に作成部数が少ない用途に於いては、印刷技術や写真技術によるよりも安価ですむことから広く応用されつつある。

近年、インクジェット記録方式を利用した記録用紙を使用して、印刷物の仕上がりを事前に確認する為に印刷校正用として利用されることも多くなってきた。最近のプリンターでは印刷校正用専用機とした製品も市場に出てきており、それに対応した記録用紙の商品化が望まれていた。ここで印刷校正用として使用されるインクジェット記録用媒体は、印刷用紙の色や質感を忠実に再現することが重要である。

現在、記録装置として、レーザープリンター、ドットインパクトプリンター、熱転写プリンター、昇華型プリンター、インクジェットプリンター等、様々な記録方法が知られているが、近年カラー化の容易さ、高画質、低コスト、コンパクト化等の理由によりインクジェットプリンターが広く使われるようになってきた。

インクジェットプリンターは記録ヘッドからインク滴を吐出し、プリンター用紙に着弾させ、プリンター用紙に着弾したインク滴が乾燥・定着して、画像を形成する。

このようなインクジェットプリンターでは、用紙のサイズに応じてコンピューター等の画像処理装置で出力させるデータをプリント画像のサイズにあわせて変更するようにしているが、インク滴の着弾精度や記録ヘッド走査方向の位置精度、プリンター部材の精度、給排紙の位置精度等の理由で、印刷余白を設けないように印刷を行おうとするとインクの着弾位置が所定の位置からずれ、プラテンをインクで汚すため印刷余白を設けないようにすることは不可能である。そのため、従来の最大印刷可能領域は記録媒体のサイズよりも必ず小さくなっている。

また、記録媒体の印刷余白を解消する方法としては、印刷余白にミシン目等の切り込みを入れ、印刷余白を切り離すことによって、最終的な記録媒体の全領域印刷を実現させる方法もあるが、切り込みを入れることにより切り離した端面が荒れ、外観を損なう恐れがある。あるいは、インクジェットプリンターで通紙可能な用紙サイズの台紙と、インクジェットプリンターの最大印刷可能領域よりも小さいプリント用紙を位置決めするために、台紙の表面に施された位置決めマークと、プリント用紙を剥離可能に保持するために台紙に形成された粘着面とからなる用紙ホルダーで、用紙ホルダーにインク吸収層が形成されている用紙ホルダーを使用する方法もあるが、プリント用紙はインクジェットプリンターの最大印刷可能領域よりも小さく、必然的に台紙よりも大きなプリント用紙が使用できないと言う問題や印刷の都度プリント用紙を位置決めマークに合わせて貼付する作業と印刷後に剥がす作業が必要となり、わずらわしいと言う問題もある（例えば特許文献１参照。 ）。

これに対して、近年記録媒体の端部より外側にはみ出す位置に記録ヘッドからインクを吐出して前記記録媒体の端部への記録を行うインクジェット記録装置においてプラテン部分にインク吸収体を設け、且つ余白無し記録に伴って発生する廃インク量を管理し、インク吸収体からのインク溢れを十分に低減できるようにして記録領域よりも若干広く設定して前記記録媒体の端部への記録を行うことにより、印刷余白を解消するという用紙で無く装置側の改善方法が提案されている（例えば特許文献２参照。 ）。

特開２０００−３０２２７３号公報 （０００６）〜（０００９） 特開２００３−１２７３５３号公報 （０００６）〜（００１５）

しかし、記録媒体の反りによっては、記録中にプリントヘッドに記録媒体が接触し、記録媒体が汚れ、最悪の場合にはプリントヘッドを壊す恐れもあり、必ずしも全ての記録媒体に対し印刷を保証できるものではない。プリントヘッド擦れを生じない、走行性に優れた印刷校正用インクジェット記録ロール紙を提供することである。

本発明者等は、印刷校正用インクジェット記録媒体について、鋭意検討を重ねた結果、本発明の印刷校正用インクジェット記録媒体を発明するに至った。

即ち、上記課題を解決するために、請求項１記載の本発明では、支持体表面に少なくとも1 層以上のインク受理層と、記録媒体の最上層に光沢発現層が積層された印刷校正用インクジェット記録用ロール紙において、記録面が凸となるように反ったカールを形成し、２９７ｍｍ×２１０ｍｍの大きさで水平な場所に置いたときに、記録面を下向きにして測定したカールが該水平な場所の水平面からカール両端部まで１０ｍｍ以上の平均高さを有することを特徴とする上記印刷校正用インクジェット記録用ロール紙であることを要旨とする。請求項２記載の発明はインク受理層及び光沢発現層と反対側の支持体裏面に、ポリビニルアルコール、澱粉およびメチルセルロースの群から選択される少なくとも１種を含むカール処理剤が０．１〜５ｇ／ｍ² の塗工量（絶乾塗工量）で塗布されているものである。

本発明を実施することにより、プリントヘッドとの擦れを生じない、走行性に優れた印刷校正用に適したインクジェット記録用ロール紙を提供することが可能となる。

一般的にインクジェットプリンターで記録を行う場合は、インクジェットプリンターに記録媒体をセットし、プリンター内部で記録媒体を押さえつけて、給排紙を行いながら、記録を行う。インクジェットプリンターは、記録媒体が記録ヘッド（プリントヘッド）に接触しないように紙押さえローラーにより記録面側を数箇所で押さえている。記録媒体の紙押さえローラーで押さえられた部分から端面側は、凹型に変形させられているため、端面は持ち上がる。記録媒体のサイズが異なると、紙押さえローラーと端面との間隔が長くなることがあり、より端面は持ち上がりやすくなることがある。インクジェットで記録を行う際に、記録媒体の全面に記録を行う場合は、従来技術の四辺に非印刷領域を設けた場合よりも、記録媒体へのインク滴の打ち込みが多く、記録媒体の繊維もしくは記録媒体に設けられたインク吸収層の膨潤により変形が生じやすくなる。

変形が生じることにより、記録媒体の端面が紙送りローラーによって押さえつけられていない部分はさらに持ち上がり、プリントヘッドと記録媒体の間隔が縮まり、ついにはプリントヘッドと記録媒体とが接触する。
記録媒体自体の反り量を上述の通り規定することにより、記録媒体の変形が記録媒体の反りによって抑制され、プリントヘッドと記録媒体の間隔が接触することなく記録でき、記録媒体を汚すことなく記録することが可能である。ここで、記録媒体の反りは記録面側に凸となるように反っていればよいが、２９７ｍｍ×２１０ｍｍの大きさで水平な場所に置いたときに、記録面を下向きにして測定したカールが該水平な場所の水平面からカール両端部まで１０ｍｍ以上の平均高さを有することが望ましい。反り量( カールの大きさまたはカール両端部の平均高さともいう) が１０ｍｍ未満の場合には、インク量が多く打たれると、プリントヘッドと記録媒体の間隔が充分でなくなり、プリントヘッド擦れの問題が生じて好ましくない。なお、反り量は標準状態の２３℃の温度、５０％の湿度で２４時間調湿後に測定する。

記録面が凸となるように反ったカールを形成し、２９７ｍｍ×２１０ｍｍの大きさで水平な場所に置いたときに、記録面を下にして測定したカールを該水平な場所の水平面からカール両端部まで１０ｍｍ以上の平均高さとする方法として、物理的に細いロールでしごいてカールを付ける方法もある。さらに、インク受理層及び光沢発現層と反対側の支持体裏面に、水や樹脂などを処理剤として塗工乾燥してカールを付ける方法もある。

インク受理層及び光沢発現層と反対側の支持体裏面に特にカール処理剤（以下、「バック処理剤」という。 ）を塗工乾燥することで、カール効果を高め安定化できる。カール処理剤は好ましくはポリビニルアルコール、澱粉およびメチルセルロースの中から選ばれる少なくとも1 種を含む溶液、特に水溶液である。該カール処理剤の塗工量は支持体裏面に塗工乾燥処理した後の絶乾塗工量で、０．１〜５g ／ｍ² である。さらに好ましくは、インク受理層及び光沢発現層と反対側の支持体裏面に、ポリビニルアルコールを塗工乾燥処理した後の該塗工量が０．３g ／ｍ² 〜３g ／ｍ²(絶乾塗工量) である。塗工量が０．１g ／ｍ² より少ないと、カールが小さくなり、プリントヘッド擦れの問題が生じる。塗工量が５g ／ｍ² より多いと、カールの効果は良いものの、高湿度下におけるブロッキングが生じるなどの問題がある。ここで、単に塗工量という場合、固形重量分の塗工量（絶乾塗工量）であり、液状態の塗工量（ウェット塗工量）とは区別する。

本発明において、インク受理層の塗工量は特に限定されるものではないが、あまり少ないとノンコートタイプのインクジェット記録用媒体と同様にインク吸収性は良いものの、画像濃度・色彩性・鮮明性が低く、インクが原紙の面方向に拡散して、鳥の羽状にギザギザしたフェザリングと呼ばれるドット形状の悪化が発生し、良好な品質の画像が得られない。また、あまり塗工量が多いと、塗工又は含浸後の乾燥工程における乾燥負荷が高まり、塗工又は含浸速度の低下に伴う生産性の低下ばかりではなく、高負荷での乾燥では、インク受理層を構成する塗工組成物中のバインダーが、蒸発する溶媒と共にインク受理層表面に移動して、その表面の空隙量を低下させるために、記録時に地汚れなどの発生がある。該塗工量の範囲は１０〜４０ｇ／ｍ² 、より好ましくは１２〜３０ｇ／ｍ² である。

塗工量の多いインク受理層で生じる問題としては、要求される品質に合わせて、インク受理層を複数に分けて設けることも可能であり、１層当たりのインク受理層の塗工量は塗工組成物の濃度や乾燥工程の能力に影響されるが、望ましくは、１〜２０ｇ／ｍ² さらに好ましくは６〜１５ｇ／ｍ² である。

本発明のインクジェット記録媒体は、インク受理層上に光沢発現層を塗工する。該光沢発現層の塗工量の範囲は絶乾塗工量で６〜２０ｇ／ｍ² 、より好ましくは８〜１５ｇ／ｍ² である。該光沢発現層を乾燥した時点で、既に光沢を有するが、更にスーパーカレンダー、ソフトカレンダー、ＴＧカレンダー等のカレンダー処理により高い光沢を付与することが可能であり、該処理も高線圧・高温での条件は必要なく、インク吸収性を悪化させるほど塗層中の空隙を低下させることはないため、本発明の目的に合致したインクジェット記録媒体を得ることができる。

本発明のインク受理層に含有される多孔質顔料とは、一般にインクを吸収できるものであれば限定するものではない。よりきれいな印字を得るためには、上層よりインク吸収速度が高いことが望ましい。従って、インク受理層は顔料含有の層構成が好ましい。その顔料としては、例えば、無定形シリカ、カオリン、クレー、焼成クレー、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム等、一般塗工紙分野で公知公用の各種顔料が挙げられる。

本発明に係る光沢発現層に含有される多孔質顔料とは、コロイダルシリカ、ベーマイト、擬ベーマイト等のアルミナゾルやコロイダルアルミナ等の水中に懸濁分散してコロイド状になっているコロイド粒子が良く、更に好ましくは有機カチオン処理されたコロイダルシリカが好ましい。

本発明に用いるインク受理層並びに光沢発現層は上述の多孔質顔料とバインダーにより構成される。バインダーとしては、例えば、カゼイン、大豆蛋白、合成タンパク質類、でんぷん、カルボキシメチルセルロースやメチルセルロース等のセルロース誘導体、ポリビニルピロリドン、スチレン−アクリル共重合体、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、アクリル酸エステル、メタアクリル酸エステルの重合体または共重合体等のアクリル系共重合体ラテックス類、酢酸ビニル、エチレン酢酸ビニル共重合体等のビニル系ラテックス類等の一般に塗工紙に使用できるバインダーであれば特に限定するものではない。なかでも、ポリビニルアルコールが好ましい。

更に、インク受理層並びに光沢発現層には添加剤として、染料定着剤、顔料分散剤、増粘剤、流動性改良剤、消泡剤、抑泡剤、浸透剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防バイ剤、耐水化剤、湿潤紙力増強剤、乾燥紙力増強剤等を含むことも可能である。

特に、水性インクの染料分である水溶性直接染料や水溶性酸性染料中のスルホン酸基、カルボキシル基、アミノ基などと不溶な塩を形成する２級アミン、3 級アミン、４級アンモニウム塩からなるカチオン性染料定着剤を配合すると、インク受容層にて染料が捕獲されるために、色彩性の向上や不溶な塩の形成により水の滴下や湿度によるインクの流れ出しや滲み出しを抑制するので好ましい。

本発明に於ける、インク受理層並びに光沢発現層を設ける方法としては、オンマシンコーター、オフマシンコーターのいずれの方法でも良い。例えば、従来公知のエアーナイフコーター、カーテンコーター、ダイコーター、ブレードコーター、ゲートロールコーター、バーコーター、ロッドコーター、ビルブレードコーター、ショートドエルブレードコーター、などの各種装置をオンマシン或いはオフマシンで用いることが出来る。

本発明に使用される支持体としては、ＬＢＫＰ（広葉樹漂白クラフトパルプ）、ＮＢＫＰ （針葉樹漂白クラフトパルプ）などの化学パルプ、ＧＰ（グランドパルプ）、ＰＧＷ（プ レッシャーグランドウッド）、ＲＭＰ（リファイナーメカニカルパルプ）、ＴＭＰ（サーモメカニカルパルプ）、ＣＴＭＰ（ケミカルサーモメカニカルパルプ）、ＣＭＰ（ケミカルメカニカルパルプ）、ＣＧＰ（ケミカルグランドパルプ）などの機械パルプＤＩＰ（脱墨パ ルプ）などの古紙パルプなどの木材パルプと従来公知の顔料を主成分として、バインダー及びサイズ剤や定着剤、歩留まり向上剤、カチオン化剤、紙力増強剤などの各種添加剤を１種以上用いて混合し、長網抄紙機、円網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機などの各種装置で製造された原紙、更に原紙に、澱粉、ポリビニルアルコールなどのサイズプレスやアンカーコート層を設けた原紙や、それらの上にコート層を設けたアート紙、コート紙、キャストコート紙などの塗工紙も含まれる。このような原紙及び塗工紙にそのまま本発明に係る塗工層を設けても良いし、平滑化をコントロールする目的で、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装置を使用しても良い。

また、該支持体の坪量としては、８０ｇ／ｍ² 〜２１０ｇ／ｍ² であることが好ましい。坪量が少ない場合には、インクジェット記録に使用される水性インクの溶媒分により印刷物がコックリングを起こし、坪量が多い場合には、印刷用紙と比較し、厚みが出てしまい質感が異なることになる。

以下に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。また実施例に於いて示す「部」及び「％」は特に明示しない限り絶乾重量部及び絶乾重量％を示す。

＜インク受容層塗工液組成＞
インク受容層の塗工組成物は、合成非晶質シリカ（サイロジェットＰ４０９：グレースデビソン社製）１００部、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７：クラレ社製）４０部とし、混合調液した。
＜光沢発現層塗工液組成＞
光沢発現層の塗工組成物は、有機カチオン処理されたコロイダルシリカ（Ｃａｂ−Ｏ−Ｓｐｅｒｓｅ ＰＧ０２２：キャボット社製）１００部、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７：クラレ社製）５部、カチオン性染料定着剤（パピオゲンＰ１０５：センカ社製）５部、色顔料（ＴＢ−７８６ Ｂｌａｃｋ：大日精化工業社製）０．１２５部とし、混合調液した。

坪量１０４．７ｇ／ｍ² の原紙表面に、インク受容層塗工液をエアーナイフコーターにより、片面塗工量２０ｇ／ｍ² となるように塗工・乾燥し、更に光沢発現層塗工液をエアーナイフコーターにより、片面塗工量１０ｇ／ｍ² となるように塗工・乾燥した。

実施例１〜４及び比較例１〜３:
＜バック処理剤の種類＞
バック処理剤Ａ：ポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７：クラレ社製）。
バック処理剤Ｂ：酸化澱粉（ＭＳ３８００：日本食品加工社製）。
光沢発現層を塗工した反対面に、上記のバック処理剤を表１に示したように塗工乾燥して、スーパーカレンダーにより線圧１５０ｋｇ／ｃｍにてカレンダー処理を行い、リワインダーで６1 ０ｍｍ幅×３０ｍのロール紙に巻き替え加工した。実施例１〜４及び比較例１〜４のインクジェット記録用ロール紙を作製した。

１）「 カールの大きさ」
得られたインクジェット記録ロール紙から、任意に２９７ｍｍ×２１０ｍｍの大きさで切り取り、ＪＩＳ Ｐ ８１１１の標準状態２３℃５０％で２４時間調湿後、水平な場所に記録面を下向きにおいて、それぞれ４角のカールの大きさを測定し、平均値を求めた。

２）「 プリントヘッド擦れ」 の状態
得られたインクジェット記録用シートに、エプソン社製インクジェットプロッター（ＭＣ−１００００）、ＢＥＳＴ社製ソフトＲＩＰ（ＢＥＳＴＰＲＯＯＦ）にて黒ベタ画像を余白５ｍｍで印字して、プリントヘッドがロール紙と擦れるか評価した。全くプリントヘッド擦れが生じないものを◎、プリントヘッド擦れがほとんど生じないものを○、ややプリントヘッド擦れが生じるものを△、プリントヘッド擦れが頻繁に生じるものを×として評価した。

３）「 ブロッキング」
得られたインクジェット記録用シートを試験評価サンプルとして１０ｃｍ×１０ｃｍの大きさで１０枚裁断し、該寸法の１０枚の全てを光沢発現層の面とバック処理面が対面するように重ね合わせて、おもり１０ｋｇ荷重をかけて、６０℃２４時間処理後に、ブロッキングの状態を評価した。全くブロッキングしていないものを◎、ブロッキングがほとんど生じないものを○、ややブロッキングしているものを△、ブロッキングの程度が大きいものを×として評価した。

４）「見映え評価」
得られたインクジェット記録用シートに、エプソン社製インクジェットプロッター（ＭＣ−１００００）、ＢＥＳＴ社製ソフトＲＩＰ（ＢＥＳＴＰＲＯＯＦ）にてＪＩＳ Ｘ ９２０１記載の標準画像Ｎ１（ポートレート）を印字し、印刷物としての見映えを総合的に評価した。尚、評価では、対象印刷用紙にオフセット印刷で印刷を施したものとの比較で評価した。感覚的違いが極めて少ないものを◎、感覚的にあまり違和感なく受け入られるものを○、やや違和感があるものを△、違いが極めて強く感じられたものを×として評価した。

５）「光沢度」
７５度光沢度は、ＪＩＳ Ｚ ８１４２に準じて、村上カラーリサーチラボラトリー社製ＧＭ−２６Ｄを使用して、支持体及び得られたインクジェット記録用シートを測定した。

表１から実施例１〜４からは、印刷校正用インクジェット記録用ロール紙として、記録面が凸となるように反ったカールを形成し、２９７ｍｍ×２１０ｍｍの大きさで水平な場所に置いたときに、記録面を下向きにして測定したカールが該水平な場所の水平面からカール両端部まで１０ｍｍ以上の平均高さを有する場合、並びに更にインク受理層及び光沢発現層と反対側の支持体裏面に、ポリビニルアルコール、澱粉およびメチルセルロースの群から選択される少なくとも１種を含むカール処理剤が０．１〜５ｇ／ｍ² の塗工量（絶乾塗工量）で塗布されている場合に、印刷校正用インクジェット記録用ロール紙として好ましいことが判る。比較例１、２および４の場合にはカール量が不足しているためにプリントヘッド擦れの状態が悪く、比較例３の場合にはプリットヘッド擦れの状態は良好であるが、バック処理剤の絶乾塗工量が多すぎるためにブロッキングが生じ、それぞれ本発明の印刷校正用インクジェット記録用ロール紙としては不適である。

Claims (1)

1. 支持体表面に少なくとも１層以上のインク受理層と、記録シートの最上層に光沢発現層が積層された印刷校正用インクジェット記録用ロール紙であって、該インク受理層及び光沢発現層を塗布乾燥した後で、この反対側の支持体裏面にポリビニルアルコールと澱粉との群から選択される少なくとも１種を含むカール処理剤を０．１〜５ｇ／ｍ ^２ の塗工量（絶乾塗工量）で塗布乾燥し、更にカレンダー処理を行い、リワインダーでロール紙に巻き替えることによって記録面が凸となるように反ったカールを形成し、２９７ｍｍ×２１０ｍｍの大きさで水平な場所に置いたときに、記録面を下向きにして測定したカールが該水平な場所の水平面からカール両端部まで１０ｍｍ以上の平均高さを有する前記印刷校正用インクジェット記録用ロール紙。