JPH11105414A - インクジェット記録用紙及びその製造方法 - Google Patents
インクジェット記録用紙及びその製造方法Info
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- JPH11105414A JPH11105414A JP9291741A JP29174197A JPH11105414A JP H11105414 A JPH11105414 A JP H11105414A JP 9291741 A JP9291741 A JP 9291741A JP 29174197 A JP29174197 A JP 29174197A JP H11105414 A JPH11105414 A JP H11105414A
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Abstract
プロッタ−などでの高速記録が可能で、記録された画像
や印字の滲みがなく、高濃度で発色性に優れ、ドット形
状が良好で、且つ表面強度に優れた低塗布量のインク吸
収層からなるインクジェット記録用紙、並びに、それを
1台の抄紙機上にて効率よく製造するための製造方法を
提供することを課題とするものである。 【解決手段】 基材の一方の面に1層以上のインク吸収
層を設けてなるインクジェット記録用紙において、前記
インク吸収層が多孔性無機顔料と水溶性高分子バインダ
−を主体として形成されており、前記基材が木材パルプ
及び/又は古紙パルプを主成分とするシ−ト状基層の3
〜5層の抄き合わせからなり、前記基材のインク吸収層
を設ける面の最上層が無機顔料としてホワイトカ−ボン
を含有することを特徴とするインクジェット記録用紙で
ある。
Description
用紙に関するもので、特に高速記録が可能で記録の滲み
がなく、高濃度で発色性に優れ、且つ耐水性に優れた画
像を得ることができるインクジェット記録用紙とその製
造方法に関するものである。
低騒音性に優れ、複雑な画像を正確かつ迅速に形成で
き、コンピュ−タ−からの情報を直接アウトプットでき
るため、SOHO等での浸透が進み、用途が拡大してい
る。更に近年ではプリント速度、解像度が著しく高まっ
てきており、カラ−化への対応も急速になされている。
それに伴い、記録用紙に関してはインク吸収速度の向
上、インク受容量の増加、ドット形状の均一性など、よ
り高度な特性を要求されるようになり、インク吸収層を
基材に設けた、いわゆる塗工紙が開発されている。
高い記録濃度を有するインクジェット記録用紙として、
無機顔料に合成シリカやアルミナゾルを使用し、バイン
ダ−としてポリビニルアルコ−ルやポリビニルピロリド
ンなどの水溶性樹脂を使用してなるインク吸収層を設け
た記録用紙が知られている。しかしながら、このような
インクジェット記録用紙はインク吸収層としての塗布量
が少ないと、印字したドットの滲みが大きく、鮮明で精
細な画像が得られないばかりでなく、インク受容量が十
分でないため、インクの乾燥不良によるインク汚れ(定
着不良)の発生などの問題があった。
191号公報や特開平8−282093号公報記載の発
明のように、低塗布量にて対応することもなされている
が、インク吸収性の不均一性から吸収ムラを起こし、ま
た、ドット不均一性から良好な画像が得られなかった。
塗布量を増加することでインク受容量を確保することも
できるが、その場合は特開昭62−158084号公報
記載の発明のように塗布量を10g/m2 以上としなけ
ればならず、非常に高価になる上、ドット径が過小にな
り、濃度を十分に上げることはできなかった。
いわゆる粉落ちの問題などもあった。例えば、特開昭6
0−257285号公報記載の発明のように、インク吸
収層のバインダ−レベルを上げることも可能であるが、
その場合はインク吸収性が阻害され、定着性も低下し、
耐水性も不十分なものとなってしまう。
収層を確保するには、塗布量で6〜15g/m2 が必要
とされていた。しかし、一般に、塗工液の濃度を上げて
塗布量を確保しようとすると粘度が上がってしまい、逆
に塗工液の濃度を下げて塗布量を確保しようとすると、
塗工層の水分過多により莫大な乾燥能力が必要となると
いった理由で、1台の抄紙機上での塗工は困難であっ
た。
ために、基材の製造とインク吸収層の形成を1台の抄紙
機上で行うことができず、インク吸収層の形成は、エア
−ナイフコ−タ−やカ−テンコ−タ−などの塗工装置を
使用した抄紙機とは別の作業工程を経由しなければなら
なかった。そのために、どうしても生産効率が上がらな
かった。
に鑑み、本発明は、インクジェットプリンタ−やインク
ジェットプロッタ−などでの高速記録が可能で、記録さ
れた画像や印字の滲みがなく、高濃度で発色性に優れ、
ドット形状が良好で、且つ表面強度に優れた低塗布量の
インク吸収層からなるインクジェット記録用紙、並び
に、それを1台の抄紙機上にて効率よく製造するための
製造方法を提供することを課題とするものである。
クが使用されているが、記録画像や印字が雨水などに接
触しても滲み出さない、日常耐水性を有するインクジェ
ット記録用紙とその製造方法を提供することも、本発明
の課題とするところである。
来技術の課題を解決するため鋭意研究した結果、以下の
発明により、上記課題を解決した。即ち、本発明は、基
材の一方の面に1層以上のインク吸収層を設けてなるイ
ンクジェット記録用紙において、前記インク吸収層が多
孔性無機顔料と水溶性高分子バインダ−を主体として形
成されており、前記基材が木材パルプ及び/又は古紙パ
ルプを主成分とするシ−ト状基層の3〜5層の抄き合わ
せからなり、前記基材のインク吸収層を設ける面の最上
層が無機顔料としてホワイトカ−ボンを含有することを
特徴とするインクジェット記録用紙である。
布量を1〜6g/m2 の割合で設けることとし、前記基
材とインク吸収層の間に下塗り層を有し、該下塗り層が
水溶性のカチオン樹脂を少なくとも1種類含有したもの
とする。また、前記インク吸収層の多孔性無機顔料は合
成シリカとし、前記インク吸収層の水溶性高分子バイン
ダ−をシラノ−ル変性ポリビニルアルコ−ルとすること
が好ましい。
紙に関し、抄き合わせにより基材を形成する工程と請求
項1に記載のインク吸収層を塗布・乾燥する工程を1台
の抄紙機上で行うことを特徴とするインクジェット記録
用紙の製造方法を提唱するものである。
録用紙の層構成及びその製造方法を詳細に説明する。本
発明のインクジェット記録用紙は、基材の一方の面に一
層以上のインク吸収層を設けてなるものである。基材
は、木材パルプ及び/又は古紙パルプを主成分とするシ
−ト状基層の3〜5層の抄き合わせからなり、基材の坪
量は145〜400g/m2 である。更にインク吸収層
を設ける面の基材最上層は無機顔料として、無水珪酸又
は含水珪酸カルシウムである、いわゆるホワイトカ−ボ
ンを該基層重量に対して、1〜20重量%含有させる。
また、上記以外の無機顔料としてクレイ、タルク、Ti
O2 、CaCO3 などを併用することができる。
のシ−ト状基層には、填料としてクレイ、タルク、Ti
O2 、CaCO3 などを配合することができ、必要に応
じてサイズ剤、紙力剤、定着剤などの薬品を任意に配合
することができる。サイズ剤としてはロジン、アルケニ
ル無水コハク酸、アルキルケテンダイマ−などが挙げら
れる。紙力剤としてはポリアクリルアミド、カチオン化
デンプンなどが挙げられる。定着剤としては硫酸アルミ
ニウム、ポリ塩化アルミニウムなどが挙げられる。
機顔料と水溶性高分子バインダ−を主体として形成され
る。多孔性無機顔料としては合成シリカ及び/又はアル
ミナゾル、好ましくは合成シリカを用い、水溶性高分子
バインダ−としてはシラノ−ル変性ポリビニルアルコ−
ルを用いる。更に、該インク吸収層の乾燥総塗布量は1
〜6g/m2 の割合とする。
の範囲内でなければ1台の抄紙機上でのインク吸収層の
形成が困難となるからである。即ち、6g/m2 を超え
る乾燥総塗布量を得るには、塗工液の濃度を上げるか塗
工液の塗布量を増大させるかしなければならないが、前
者の場合は塗工液の粘度の上昇のために、また後者の場
合は、塗工層の水分過多により莫大な乾燥能力が必要と
なるために、それぞれブレ−ドコ−タ−などの塗工装置
によって1台の抄紙機上でインク吸収層を形成すること
が困難となるからである。
が画像濃度の点から、ドット径が広がり好ましい。しか
し、平均粒子径が10μmを超えると、インクジェット
記録用紙の表面の平滑性が低下し、画像部の光沢性が低
下してしまう。更にドット再現性も悪くなり、画質を低
下させてしまう。特に、平均粒子径が3〜6μmであれ
ば、ドット径が均一で画質濃度が高く、鮮明な画像を得
ることができる。また、合成シリカの比表面積が200
m2 /g以下では、粒子による隠蔽力により画像濃度が
低下することに加え、インク滴の吸収が不十分となり、
定着性を阻害する不都合などが起こるので好ましくな
い。
にシラノ−ル変性ポリビニルアルコ−ルを含有させる。
シラノ−ル変性ポリビニルアルコ−ルは珪素含有水溶性
ポリマ−で、無機物とは顕著な相互作用が見られ、特に
合成シリカとは化学結合体を形成するため、バインダ−
として効果的である。インク吸収層中に合成シリカ10
0重量部に対して、シラノ−ル変性ポリビニルアルコ−
ル30〜50重量部を含有させることが望ましい。バイ
ンダ−部数が低いとインク吸収層の強度が弱く、逆に部
数を上げれば強度は向上するが、インク定着性が悪くな
ってしまう。
明におけるインク吸収層の効果を最大限に発揮すること
は難しい。更に、インク吸収層の効果を損なわない範囲
で、他のバインダ−を併用することができる。例えば、
水溶性高分子バインダ−としては、デンプン、カチオン
化デンプン、カゼイン、ポリビニルアルコ−ル、メチル
セルロ−ス、カルボキシメチルセルロ−ス、ヒドロキシ
メチルセルロ−ス、ポリビニルピロリドンなどが、水分
散性高分子バインダ−としては、スチレン・ブタジエン
共重合体、スチレン・マレイン酸共重合体、スチレン・
アクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル含有共重合体
などが挙げられる。
る必要はなく、2層以上の構成としてもよいが、インク
吸収層の組成及び塗布量などは、上記内容に準ずるもの
とする。
が、該下塗り層は水溶性のカチオン性樹脂を少なくとも
1種類含有する層であることが望ましい。例えば、水溶
性のカチオン性樹脂としては、ポリアミンポリアミドエ
ピクロルヒドリン、ポリエチレンイミン、カチオン化ポ
リアクリルアミド、ジメチルジアリルアンモニウムクロ
ライド重合物、ポリアミドアミン、ポリビニルアミン、
ポリエポキシアミン、ジシアンジアミド・ホルマリン縮
合物などの化合物が挙げられる。特に限定しないが、下
塗り層における水溶性のカチオン性樹脂の含有量は、固
形分で0.5〜5g/m2 であることが望ましい。下塗
り層を形成するには、水溶性のカチオン性樹脂をロ−ル
コ−タ−などの塗工装置で塗布すればよい。
ン樹脂を含有することで、染料の定着性が良くなり、耐
水性に優れ、発色性及び画像濃度が向上する。乾燥塗布
量が6〜15g/m2 のような高塗布量のインク吸収層
を形成するには、塗布液を基材上に塗布する手段とし
て、カ−テンコ−タ−、エア−ナイフコ−タ−、スプレ
−コ−タ−などの塗工装置を使用して基材の製造とイン
ク吸収層の形成を別々の工程で行うのが一般的である。
−タ−などの抄紙機に組み込むことができる塗工装置を
用いることができない理由は、上述したように、上記塗
布量を確保するために塗工液の濃度を上げると、粘度上
昇が大きくなってこれらの塗工装置で塗工することが困
難となり、逆に低濃度にして上記塗布量を確保すること
は、塗工液の乾燥工程に能力の限界があるために採用す
ることができないのである。
塗布量を1〜6g/m2 と抑えることができるため、イ
ンク吸収層の塗布液を塗布する手段として、ロッドコ−
タ−及び/又はブレ−ドコ−タ−などの抄紙機に組み込
むことのできる塗工装置の使用が可能となり、基材の製
造、下塗り層とインク吸収層の形成、及びカレンダ−に
よる平滑処理を1台の抄紙機上で行うことが可能とな
る。これにより、生産効率が向上し、高品位のインクジ
ェット記録用紙を低価格で供給することができるように
なる。
るが、本発明はその主旨を越えない限り、下記の実施例
に限定されるものではないことは言うまでもないところ
である。
mlに叩解したEBKP16部、LBKP64部、NB
KP20部の混合物にホワイトカ−ボン10部、紙力剤
(RB−151、ハリマ化成製)0.4部、硫酸アルミ
ニウム2部を配合して、基材のインク吸収層を設ける面
の最上層とした。続いて、C.S.F.400mlに叩
解したEBKP20部、LBKP80部の混合物に硫酸
アルミニウム2部を配合して第2基層を得た。
(NES−405、ハリマ化成製)0.5部、硫酸アル
ミニウム2.6部を配合して第3基層を得て、更に第2
基層と同様のパルプ混合物にサイズ剤(NES−40
5、ハリマ化成製)1.5部、硫酸アルミニウム2部を
配合して第4基層を得た。また、基材最上層と同様のパ
ルプ混合物にサイズ剤(NES−405、ハリマ化成
製)1.5部、硫酸アルミニウム2部、カオリン10
部、紙力剤(RB−151、ハリマ化成製)0.2部を
配合して第5基層を得た。得られた各基層をツインフォ
−マ−式ワイヤ−パ−ト(小林製作所製)により抄き合
わせて、5層の基層からなる坪量190g/m2 の基材
Aを抄造した。
上層に、下記の成分を混合溶解した液を含浸させて、1
20℃のシリンダ−ドライヤ−で乾燥させて、本発明の
下塗り層を形成し、基材Bを得た。乾燥塗布量は3g/
m2 であった。 〈下塗り層用塗布液A〉 ・水溶液のカチオン性樹脂(WSC−173、明成化学製) 20部 ・水 80部
Xを調製し、上記の基材Bの下塗り層の上にブレ−ド塗
工し、本発明のインクジェット記録用紙を得た。乾燥塗
布量は4g/m2 となるように調製した。 〈インク吸収層用塗布液X〉 ・合成シリカ(ニップシルHD−2、日本シリカ製) 10.6部 ・シラノ−ル変性ポリビニルアルコ−ル(R−2105、クラレ製) 3.2部 ・シラノ−ル変性ポリビニルアルコ−ル(R−1130、クラレ製) 2.1部 ・増粘剤(モデコ−ル、サンノプコ製) 0.1部 ・水 84.0部
下の組成のインク吸収層用塗布液Yをロッド塗工して、
基材Cを得た。乾燥塗布量は1.5g/m2 となるよう
に調製した。 〈インク吸収層用塗布液Y〉 ・合成シリカ(ニップシルHD−2、日本シリカ製) 13.8部 ・シラノ−ル変性ポリビニルアルコ−ル(R−2105、クラレ製) 4.1部 ・増粘剤(モデコ−ル、サンノプコ製) 0.1部 ・水 82.0部
布した上に、実施例1のインク吸収層用塗布液Xをブレ
−ド塗工し、本発明のインクジェット記録用紙を得た。
乾燥塗布量は2.5g/m2 となるように調製して、総
乾燥塗布量は4g/m2 であった。
用塗布液Aを塗布しない以外は実施例1の操作を繰り返
した。
用塗布液Aを塗布しない以外は実施例2の操作を繰り返
した。
布液Xのシラノ−ル変性ポリビニルアルコ−ル(R−2
105、クラレ製、3.2部及びR−1130、クラレ
製、2.1部)5.3部の代わりにポリビニルアルコ−
ル(PVA117、クラレ製)5.3部を使用した以外
は実施例1の操作を繰り返した。
布液Xのシラノ−ル変性ポリビニルアルコ−ル(R−2
105、クラレ製、3.2部及びR−1130、クラレ
製、2.1部)5.3部の代わりにポリビニルアルコ−
ル(PVA117、クラレ製)5.3部を使用し、イン
ク吸収層用塗布液Yのシラノ−ル変性ポリビニルアルコ
−ル(R−2105、クラレ製)4.1部の代わりに、
ポリビニルアルコ−ル(PVA117、クラレ製)4.
1部を使用した以外は実施例2の操作を繰り返した。
収層を設ける面の最上層にホワイトカ−ボン10部を添
加しなかった以外は実施例1の操作を繰り返した。
収層を設ける面の最上層にホワイトカ−ボン10部を添
加しなかった以外は実施例2の操作を繰り返した。
ト記録用紙をキヤノン製バブルジェットプリンタ−BJ
C−420Jで画像を印画して、下記の項目について評
価した。 (1)画像評価:印画した画像のインク吸収性、発色
性、画像濃度を目視判定した。 (2)耐水性: 上記画像評価したものの印画部に水滴
を落とし、それを自然乾燥させた後で目視判定した。 (3)表面強度:RI印刷強度試験により印刷時のドラ
イ強度を目視判定した。 評価結果を表1に示す。目視判定は良い順に◎、○、
△、×の4段階で評価した。
れたインクジェット記録用紙は、インク吸収性、発色
性、画像濃度、耐水性、表面強度のいずれに関しても非
常に優れている。比較例1及び2では、発色性が悪く、
画像が水滴でひどく滲んだ。比較例3及び4では、表面
強度が弱かった。比較例5及び6では、インク吸収性が
悪く、吸収されないインク同士が混ざり合ってしまっ
た。
ンク吸収性、発色性、耐水性、表面強度に優れ、高濃度
でドット形状が良好なため、高品位画像を高速でプリン
トすることができる。
法は、上記インクジェット記録用紙の製造を1台の抄紙
機上において行うことを可能にするものであって、生産
効率を大幅に上昇させ、また低価格で該インクジェット
記録用紙を供給することを可能ならしめるものである。
Claims (6)
- 【請求項1】 基材の一方の面に1層以上のインク吸収
層を設けてなるインクジェット記録用紙において、前記
インク吸収層が多孔性無機顔料と水溶性高分子バインダ
−を主体として形成されており、前記基材が木材パルプ
及び/又は古紙パルプを主成分とするシ−ト状基層の3
〜5層の抄き合わせからなり、前記基材のインク吸収層
を設ける面の最上層が無機顔料としてホワイトカ−ボン
を含有することを特徴とするインクジェット記録用紙。 - 【請求項2】 前記インク吸収層の乾燥総塗布量を1〜
6g/m2 の割合で設けてなる請求項1に記載のインク
ジェット記録用紙。 - 【請求項3】 前記基材とインク吸収層の間に下塗り層
を有し、該下塗り層が水溶性のカチオン樹脂を少なくと
も1種類含有してなる層である請求項1又は2に記載の
インクジェット記録用紙。 - 【請求項4】 前記インク吸収層の多孔性無機顔料が合
成シリカである請求項1乃至3のいずれかに記載のイン
クジェット記録用紙。 - 【請求項5】 前記インク吸収層の水溶性高分子バイン
ダ−がシラノ−ル変性ポリビニルアルコ−ルである請求
項1乃至4のいずれかに記載のインクジェット記録用
紙。 - 【請求項6】 抄き合わせにより基材を形成する工程と
請求項1に記載のインク吸収層を塗布・乾燥する工程を
1台の抄紙機上で行うことを特徴とするインクジェット
記録用紙の製造方法。
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