JPH04298380A - インクジェット記録用紙 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水性インクによる記録
に適したインクジェット記録用紙に関し、特に、記録時
のインク吸収による用紙のボコツキを抑制したインクジ
ェット記録用紙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、高速記録が可能であり、且つ多色化が容易なため、
各種のプリンタ等として多方面で利用されている。また
、この記録方式に使用される記録用紙として、上質紙や
コート紙等のいわゆる普通紙が使用できるように、記録
装置やインク組成等の面から各種の改良努力がなされて
いる。しかし、現時点では未だ満足し得るものには至っ
ておらず、また、記録のより高速化、高精細化といった
記録装置面の性能向上や、記録のフルカラー化といった
用途の拡大に伴い、記録用紙に対しては、より高度な特
性が要求されている。

【０００３】即ち、インクの吸収が早く、しかも滲んだ
り、汚れが発生したりしないこと。インクドットの横方
向への拡散が必要以上に大きくなく、且つ均一であるこ
と。インクドットの濃度が高く、しかも鮮明であること
。更に記録画像が保存中の光や空気中の酸素等の影響で
変色又は退色しないこと等の特性が要求されている。 そして、これらの要求に対し、従来からいくつかの提案
がなされてきた。例えば、基材上にインク吸収性の良い
顔料と結着剤とを主成分とする塗布層（インク受容層）
を設ける工夫がインクジェット記録用紙の開発初期より
試みられており、顔料としてはシリカ系顔料が一般的に
用いられてきた（特開昭５２−９０７４号、同５５−５
１５８３号、同５６−１４８５８３号、同５８−７２４
９５号）。また、インク受容層に水溶性高分子塗布層を
用いたり（特開昭５５−１４４１７２号、特開昭５５−
１４６７８６号）、塩基性ラテックスポリマーを用いる
提案（特開昭５７−３６６９２号）もある。更にインク
受容性を改良するために、インク受容層を構成する顔料
として多孔性顔料の利用も試みられてきた（特開昭５８
−１１０２８７）。

【０００４】また、インクジェット記録に使用されるイ
ンクについても、各種の改良提案がなされており、単に
染料を蒸留水に溶かしただけでなく、界面活性剤や少量
の有機溶剤、モノエタノールアミン等のアルカリ性物質
を添加して、浸透性を高めるといった工夫もなされてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなイ
ンクの改良に伴い、インク中の水分がインク受容層だけ
に留まらず、基材にまで浸透し易くなり、特に、基材と
して普通紙を使用した場合には、浸透した水分によって
基材が伸ばされ、印字中に記録紙がぼこつきを起こし、
甚だしい場合には、記録紙とインキノズルヘッドがぶつ
かって、記録紙が汚れたり、破れたりすることがある。 このような現象は、記録紙の単位面積あたりに打ち込ま
れるインクの量が増加するほど起こり易くなるため、最
近のインクジェット記録で注目されているカラー記録に
おいて重大な問題となっている。

【０００６】何故なら、カラー記録に際しプリンタで表
現する色の数が増加する傾向にあるが、そのためにはイ
ンクの混色が必要であり、結果的に記録紙の単位面積あ
たりに打ち込まれるインクの量が増加し、必然的に前述
のような、印字中に記録紙がぼこつくといった現象がよ
り一層発生し易くなるためである。かかる現状に鑑み、
本発明者等はインクジェット記録用紙で発生する、印字
中の記録紙のぼこつきの防止について鋭意研究の結果、
紙支持体の裏面に、特定の顔料とバインダーを含有する
裏面層を形成すると、極めて効果的に記録紙のぼこつき
が抑制されることを見出し、本発明を完成するに至った
。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、紙支持体の表
面に、多孔性顔料を主成分とするインク受容層を形成し
たインクジェット記録用紙において、該紙支持体の裏面
に、平板状の顔料を主成分とし、且つ３０〜６０℃のガ
ラス転移点を有するバインダーを含有する裏面層を形成
したことを特徴とするインクジェット記録用紙である。

【０００８】

【作用】本発明のインクジェット記録用紙を構成する紙
支持体としては、例えばアート紙、コート紙、軽量コー
ト紙、微塗工紙、キャストコート紙等の光沢タイプ、ダ
ルタイプ、マットタイプ等の塗工紙、さらには上質紙、
中質紙、スーパーカレンダー処理紙、片艶原紙等の非塗
工紙等が好ましく使用される。

【０００９】かかる紙支持体上に形成されるインク受容
層は、充分なインク受容性を発揮するように、多孔性で
、且つ微粒子状の顔料を主成分とするものであるが、Ｂ
ＥＴ法での比表面積（窒素法）が２００ｍ２　／ｇ以上
であり、且つインク受容層形成塗液中の分散粒子状態で
０．５〜１５μｍ（コールターカウンター、ＡＰ＝５０
μｍでの測定値）の平均粒子径を有するものが好ましく
用いられる。特に、比表面積が２５０ｍ２　／ｇ以上で
、且つ平均粒子径が２〜１０μｍの多孔性顔料は、水性
インク媒体の基材への効率的な移行及び着色成分の保持
にも効果的に寄与するため望ましい顔料である。

【００１０】因みに、比表面積が小さすぎると、インク
受容性が不足し、滲んだり、汚れが発生する場合があり
、平均粒子径が０．５μｍ未満になると、記録像の鮮明
性が失われてくすんだ記録像となる場合がある。しかし
平均粒子径が１５μｍを越えると、インクドットの横方
向への拡がりが不均一になったり、記録像の鮮明性が失
われる恐れがある。

【００１１】顔料の具体例としては、例えば炭酸カルシ
ウム、硫酸バリウム、酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸亜鉛
、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、珪藻土、珪酸カ
ルシウム、珪酸マグネシウム、アルミナ、リトポン等の
無機系顔料、スチレン系プラスチックピグメント、マイ
クロカプセル系顔料、尿素樹脂顔料、メラミン樹脂顔料
等の有機系又は有機／無機複合系顔料等が挙げられる。

【００１２】これらの顔料は、バインダー類と混合して
インク受容層形成塗液として調製されるが、バインダー
類の具体例としては、例えば酸化澱粉、エーテル化澱粉
、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、カゼイン、大豆蛋白等の天然または半合成高分
子類、ポリビニルアルコール及びその誘導体、ポリエチ
レンイミン系樹脂、ポリビニルピロリドン系樹脂、ポリ
（メタ）アクリル酸またはその共重合体、無水マレイン
酸共重合体、アクリルアミド系樹脂、（メタ）アクリル
酸エステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系
樹脂、（不飽和）ポリエステル系樹脂、ポリビニルブチ
ラール系樹脂、アルキッド系樹脂、エポキシ系樹脂、エ
ピクロルヒドリン系樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂等の
合成水溶性樹脂類、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等の共役ジエ
ン系重合体ラテックス類、アクリル酸エステル、メタク
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
重合体ラテックス類、エチレン−酢酸ビニル共重合体等
のビニル系重合体ラテックス類、あるいはこれらの各種
重合体にアニオン性基及び／又はカチオン性基を付与し
た官能基含有変性重合体ラテックス類等に代表される樹
脂類が挙げられ、これらは単独あるいは併用して用いら
れる。

【００１３】バインダー類の使用量は、所望する記録媒
体の記録適性、使用適性やインク受容層形成用塗液の塗
抹適性等を勘案して適宜調節されるが、一般に、顔料１
００重量部に対して、１〜２００重量部、好ましくは５
〜５０重量部程度の範囲で調節される。なお、インク受
容層形成用塗液中には、筆記性、機器適性、インク吸収
性、記録紙の外観、塗液の塗布適性、塗液物性、乾燥性
等の各種の適性を調節するために、必要に応じて、顔料
分散剤、増粘剤、流動性改良剤、消泡剤、抑泡剤、離型
剤、浸透剤、湿潤剤、熱ゲル化剤、滑剤、青味付け等の
色調調整用の染料、顔料、蛍光染料、紫外線吸収剤、酸
化防止剤、クエンチャー剤、防腐剤、防黴剤、帯電防止
剤、バインダー類の耐水化剤、架橋剤等の各種助剤類が
適宜添加される。

【００１４】かくして調製されたインク受容層形成用塗
液は、例えばバーコータ、エアナイフコータ、ブレード
コータ、ロッドブレードコータ、ロールコータ、ブラッ
シュコータ、カーテンコータ、グラビアコータ、キャス
トコータ、スプレー装置等の各種塗抹方式を利用して、
紙支持体に塗抹されるが、塗布量はインク受容性や保存
性等の記録特性を満足させるかぎり、不必要に多くする
必要はなく、一般的には１〜３０ｇ／ｍ２　、好ましく
は２〜８ｇ／ｍ２程度の範囲で調節される。またインク
受容層形成用塗液が、凝集等により均一に分散した塗液
にならない場合には、２液以上の別々の塗液とし、２回
以上の塗抹によってインク受容層を形成してもよい。

【００１５】本発明のインクジェット記録用紙において
、紙支持体の裏面に形成される、平板状の顔料を主成分
とし、且つ３０〜６０℃のガラス転移点を有するバイン
ダーを含有する特定の裏面層は、一般に、これらの物質
を含有する塗液を、例えばブレードコータ、エアナイフ
コータ、バーコータ、ロッドブレードコータ、ロールコ
ータ、グラビアコータ、カーテンコータ等で紙支持体に
塗布乾燥する方法で形成される。

【００１６】かかる特定の裏面層の形成によって、印字
中の記録紙のぼこつき現象が抑制される理由は、必ずし
も明らかではないが、状況から判断して以下のように推
察される。即ち、本発明の裏面層で使用されるバインダ
ーは、一般の紙塗工用のバインダーに比較して、かなり
高いガラス転移点を有しているため、これを平板状の顔
料と組み合わせて形成される裏面層は、曲げ、即ち紙支
持体のぼこつきに対して強い抵抗強度を示し、結果的に
得られる記録用紙のぼこつき現象を効果的に抑制するも
のと推測される。因みに、平板状顔料に替えて不定形の
顔料を使用しても、本発明の所望の効果は得られず、上
記の如き特定のガラス転移点を外れたバインダーを使用
しても、本発明の所望の効果を得ることはできない。

【００１７】なお、平板状顔料の使用割合は、裏面層を
構成する全顔料の５０重量％以上にするのが望ましく、
特に７０重量％以上の配合で優れたぼこつき抑制の改良
効果が達成される。また、一般に塗布層に強い表面強度
を与える為には、ガラス転移点が低いバインダーが好ま
しく、例えばアート紙やコート紙等の通常の印刷用塗被
紙では、０℃以下のガラス転移点を有するバインダーが
好ましく使用されている。しかし、本発明の記録紙では
、バインダーのガラス転移点が３０℃より低くなると、
ぼこつきの抑制という本発明の所望の改良効果を得るこ
とができない。これは、ガラス転移点が３０℃未満では
、顔料に対する結合力が充分に発揮されても、塗布層の
曲げに対する強度が不足してしまうためと推測される。 もっとも裏面層を構成するバインダーのガラス転移点が
６０℃より高くなると、顔料に対する結合力が不足して
、裏面層の表面強度が弱くなりすぎるのみならず、裏面
層の強度も紙の動きに負ける程に低下してしまうため、
やはり本発明の所望の効果を得ることができない。 そのため、本発明の裏面層では、３０〜６０℃、好まし
くは４０〜５５℃のガラス転移点を有するバインダーが
選択的に使用されるものである。

【００１８】また、このような特定のガラス転移点を有
するバインダーの使用割合は、裏面層を構成する全固形
分の５重量％以上にするのが望ましく、特に５〜５５重
量％程度の範囲で調整するのがより好ましい。なお、裏
面層を形成する塗液中に、さらにジルコニウム系架橋剤
を添加し、バインダーを架橋させると、裏面層の強度が
より増進され、結果的にぼこつきの抑制効果がより顕著
に発揮されるため、このような処方は、本発明の好まし
い実施態様の一つである。ここでいうジルコニウム系架
橋剤の具体例としては、例えば（ＮＨ４）２　ＺｒＯ　
（ＣＯ３）２　、　ＺｒＯ　Ｃｌ２・　８　Ｈ２Ｏ　　
、　ＺｒＯ　（ＯＨ）　Ｃｌ・ｎ　Ｈ２Ｏ　、　ＺｒＯ
　ＳＯ４・ｎ　Ｈ２Ｏ　、　ＺｒＯ　（ＮＯ３）２　・
ｎ　Ｈ２Ｏ　、　ＺｒＯ　ＣＯ３・ｎ　Ｈ２Ｏ　、　Ｚ
ｒＯ　（ＯＨ）２・ｎ　Ｈ２Ｏ　、　ＺｒＯ（Ｃ２Ｈ３
Ｏ２）２　等が挙げられる。

【００１９】本発明のインクジェット記録用紙において
、裏面層の塗布量が乾燥重量で５ｇ／ｍ２　未満になる
と、裏面層に期待される紙支持体の曲げに対する抵抗強
度が充分に得られず、本発明の所望の効果が得られ難く
なる。しかし、２５ｇ／ｍ２　を越えるほど多量に塗布
しても、得られる効果に大きな差がなく、経済的にも無
用なため、裏面層の塗布量は、乾燥重量で５ｇ／ｍ２　
以上、好ましくは８〜２５ｇ／ｍ２　程度の範囲で調整
される。また、裏面層塗液中には、必要に応じて、例え
ば酸化防止剤、染料、消泡剤、界面活性剤、帯電防止剤
、潤滑剤、その他の助剤を適宜添加しても良く、裏面層
の上にさらに別な塗布層を形成することも可能である。

【００２０】かくして得られた本発明のインクジェット
記録用紙は、そのままでも使用できるが、必要により、
例えばスパーカレンダ、グロスカレンダ等で表面を平滑
化することもできる。また、必要に応じて、記録用紙の
表面及び／又は裏面に帯電防止処理や筆記適性、印刷適
性付与処理等の表面処理を行っても良いし、塗布層や紙
支持体の任意の位置に紫外線吸収剤、酸化防止剤等の助
剤類を含有させて、記録像の保存性をさらに改良する等
の処理を施してもよい。

【００２１】

【実施例】以下に、本発明をより具体的に説明するため
に実施例を記載するが、無論これらに限定されるもので
はない。また、文中の「部」及び「％」は、特に断らな
いかぎり、それぞれ固形分に換算した「重量部」及び「
重量％」を示す。

【００２２】実施例１ カチオン系の染料固着剤〔商品名：スミレッズレジン−
１００１，住友化学社製〕２０部を添加した水中に、市
販の微分シリカＩ〔商品名：ファインシールＸ−３７，
徳山曹達社製〕８５部と、微分シリカＩＩ〔商品名：サ
イロイド−６２０，富士デヴィソン社製〕１５部を分散
し、これに変性ポリビニルアルコール〔商品名：クラレ
Ｒ−ポリマーＲ−１１３０，クラレ社製〕２０部を溶解
液として加え、さらに蛍光染料と消泡剤を添加して、固
形分濃度１５％のインク受容層形成用塗液を調製した。 そして、この塗液を、坪量が８４ｇ／ｍ２　で、ステキ
ヒトサイズ度が２秒の上質紙上に、乾燥重量が６ｇ／ｍ
２　となるように塗布乾燥した。

【００２３】別に、平板状顔料であるカオリン〔商品名
：ウルトラホワイト−９０，ＥＭＣ社製〕９０部と、不
定形顔料である重質炭酸カルシウム〔商品名：ＢＦ−１
００，備北粉化社製〕１０部を水に分散した固形分濃度
５０％の顔料スラリーに、バインダーとして、ガラス転
移点４５℃のアクリルエマルジョン〔商品名：アロンＡ
−１０４，東亜合成社製〕２０部を添加し、さらに水を
加えて固形分濃度３５％の裏面層形成塗液を調製した。 そして、この塗液を、上記のインクジェット記録用紙の
裏面に、乾燥重量が１５ｇ／ｍ２　となるように塗布乾
燥して裏面層を形成し、その後スーパーカレンダー処理
をしてインクジェット記録用紙を得た。

【００２４】かくして得られたインクジェット記録用紙
に、インクジェットプリンタ〔商品名：カラーイメージ
ジェットＩＯ−７３５Ｘ，シャープ社製〕で、混色プリ
ントを行い、記録紙に発生するぼこつきの程度を評価し
て、その結果を表１に記載した。

【００２５】実施例２ 実施例１において、裏面層形成塗液中に、さらに炭酸ジ
ルコニルアンモニウム〔商品名：ジルコゾールＡＣ−７
，第一稀元素化学工業社製〕６部を添加した以外は、実
施例１と同様にしてインクジェット記録用紙を製造し、
実施例１と同様に評価して、その結果を表１に記載した
。

【００２６】実施例３ 実施例２において、裏面層を構成するバインダーのガラ
ス転移点を、−５℃から６５℃まで適宜変更した以外は
、実施例２と同様にして得たインクジェット記録用紙を
、実施例１と同様に評価し、その結果を図１に記載した
。

【００２７】実施例４ 実施例２において、裏面層を構成する平板状顔料と不定
形顔料の配合割合を、乾燥重量で０：１００から１００
：０まで適宜変更した以外は、実施例１と同様にして得
たインクジェット記録用紙を、実施例２と同様に評価し
、その結果を図２に記載した。

【００２８】比較例１ 実施例１において、裏面層を設けなかった以外は、実施
例１と同様にして得たインクジェット記録用紙を、実施
例１と同様に評価し、その結果を表１に記載した。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【発明の効果】表１及び図１〜図２の結果から明らかな
ように、本発明のインクジェット記録用紙では、記録紙
のぼこつきがいずれも効果的に抑制されていた。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、裏面層を構成するバインダーのガラス
転移点と、インクジェット記録用紙のぼこつきの発生状
況を示したグラフである。

【図２】図２は、裏面層を構成する平板状顔料と不定形
顔料の配合割合と、インクジェット記録用紙のぼこつき
の発生状況を示したグラフである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紙支持体の表面に、多孔性顔料を主成分と
   するインク受容層を形成したインクジェット記録用紙に
   おいて、該紙支持体の裏面に、平板状の顔料を主成分と
   し、且つ３０〜６０℃のガラス転移点を有するバインダ
   ーを含有する裏面層を形成したことを特徴とするインク
   ジェット記録用紙。
2. 【請求項２】裏面層がさらにジルコニウム系架橋剤を含
   有している請求項１記載のインクジェット記録用紙。