(57)【要約】      （修正有）【課題】従来の非塗工印刷用紙のオフセット印刷による仕上がりに近く、フェザリングが起こらず、インキ濃度が高く、裏抜けの少ないインクジェット記録用紙を提供する。【解決手段】基材の両面に、表面処理剤を塗布して製造されたインクジェット記録用紙であって、（１）灰分５〜２５％（２）ステキヒトサイズ度５秒以下（３）吸水度２０〜２００秒（４）接触角３０〜８０度（５）表面と裏面のベック平滑度が５０〜１００秒（６）表面処理剤の塗工量が片面あたり０．０１〜０．５ｇ／ｍ２（７）機械パルプの割合が１０〜５０％とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の両面に、表面処理剤を塗布して製造されたインクジェット記録用紙であって、
（１）灰分５〜２５％
（２）ステキヒトサイズ度５秒以下
（３）表面と裏面の吸水度２０〜２００秒
（４）表面と裏面の接触角３０〜８０度    
（５）表面と裏面のベック平滑度が５０〜１００秒
（６）表面処理剤の塗工量が片面あたり０．０１〜０．５ｇ／ｍ２
（７）機械パルプの割合が１０〜５０％
であることを特徴とするインクジェット記録用紙。
【請求項２】
前記インクジェット記録用紙が文庫本に供されるものであることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録用紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オフセット印刷による仕上がりに近いインクジェット記録用紙に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
非塗工印刷用紙は、顔料を塗工したインクジェット記録用紙と比較すると、パルプ繊維が露出しているため表面の空隙が大きく、水性インクのインクジェット印刷では、インクの吸収が良すぎて、フェザリング、インキ濃度が出にくい、裏抜け等の問題があり、インクジェット印刷対応が待たれている。
【０００３】
インクジェット記録方式は、種々の動作原理によりインクの微小液滴を飛翔させて紙等の記録シートに付着させ、画像・文字等の記録を行うものである。さらに、多色のインクジェット記録方式により形成される画像は、製版方式による多色印刷画像やカラー写真方式による画像と比較して、遜色のない画像を得ることが可能になってきている。また、作製部数が少ない用途において、インクジェット記録方式は製版方式よりもコストが抑えられることから、インクジェット記録方式は広く応用されるようになってきている。
【０００４】
また、用途によっては、インクジェット印刷は、従来のオフセット印刷による仕上がりに近いものが求められる。例えば、上下巻の書籍の場合、一方がオフセット印刷、一方がインクジェット印刷のものを読者が購入した場合、異なる仕上がりにより、読者が違和感を持つことになる。
【０００５】
インクジェット記録方式に用いられるインクは、水性であるため、インクジェット記録のための用紙は吸水性、吸湿性に富む性質を持つよう作製されている。しかし、吸水性、吸湿性に富む性質が原因となり、インクジェット記録用紙は湿度変化による寸法変動が大きく、寸法精度を要求される用途において、寸法変動は致命的な欠点であった。また、インクジェット記録方式の印刷では、インクの浸透に伴う記録用紙の伸縮によりコックリングが発生し、画質を著しく損なったり、ひどい場合はインクヘッドが記録用紙と接触し、インクヘッドが破損してしまうこともある。
【０００６】
インクの浸透に伴う記録用紙のコックリングを解決するための技術として、（１）記録用紙の物性値を規定した技術（例えば、特許文献１、２）、（２）記録用紙を硬化させるかまたはフィルムや合成繊維との複合材料とする技術（例えば、特許文献３、４、５）、（３）記録用紙のパルプ繊維間結合を阻害する薬品を用いて、コックリングの発生自体を抑制する技術（例えば、特許文献６、７、８）が挙げられる。さらに、（４）繊維間結合を形成しにくい機械パルプを用いて、コックリングの発生自体を抑制する技術（例えば、特許文献９）が挙げられる。
【０００７】
しかしながら、上記（１）の技術の場合、物性値を規定するための具体的な生産管理が困難である。上記（２）の技術の場合、前述した従来の非塗工印刷用紙の風合いを損ねてしまい市場には受け入れられにくいという問題がある。また、上記（３）の技術の場合、用紙の表面強度が著しく低下する欠点がある。さらに、（４）の技術の場合、広葉樹機械パルプを用いており、広葉樹は針葉樹に比べ硬く緻密な構造であるため、機械的にパルプ化するには電力原単位が高くなる問題がある。そのため、広葉樹機械パルプを製造するには、アルカリ薬品による前処理が必要となるほか、専用の摩砕設備が必要であり、現状の機械パルプ製造設備を改造する必要があるので、採用が難しい。
【０００８】
このように、非塗工印刷用紙でインクジェットによる印字に対応できる用紙は、印刷機側のインクの改良や印刷機自体の改良と相俟って、徐々に市場に受け入れられているものの、オフセット印刷での仕上がりと同様のものが求められており、いまだその水準に達していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平６−１４３７９６号公報
【特許文献２】特開２００５−２８００１０号公報
【特許文献３】特開平８−１６９１７４号公報
【特許文献４】特開平８−２５８４０８号公報
【特許文献５】特開２０００−２６３９２７号公報
【特許文献６】特開２００２−１０３７９１号公報
【特許文献７】特開２００２−２１９８５８号公報
【特許文献８】特開２００４−６６４９２号公報
【特許文献９】特開２００７−１０９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本願発明の課題は、従来の非塗工印刷用紙のオフセット印刷による仕上がりに近く、フェザリングが起こらず、インキ濃度が高く、裏抜けの少ないインクジェット記録用紙を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、インクジェット記録用紙のインクジェット適性を向上させる手段について鋭意検討した結果、用紙の製造条件や用紙の特性とを特定することで、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１２】
本願の第１発明は、抄紙された基材の両面に、表面処理剤を塗布して製造されたインクジェット記録用紙であって、
（１）灰分５〜２５％
（２）ステキヒトサイズ度５秒以下
（３）表面と裏面の吸水度２０〜２００秒
（４）表面と裏面の接触角３０〜８０度    
（５）表面と裏面のベック平滑度が５０〜１００秒
（６）表面処理剤の塗工量が片面あたり０．０１〜０．５ｇ／ｍ２
（７）機械パルプの割合が１０〜５０％
であることを特徴とする。
【００１３】
本願の第２発明は、第１発明において、インクジェット記録用紙が文庫本に供されるものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、オフセット印刷による仕上がりに近く、フェザリングが起こらず、インキ濃度が高く、裏抜けの少ないインクジェット記録用紙を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
本発明のインクジェット記録用紙の製造には、ワイヤーパート、プレスパート、ドライヤーパート、リールパートの各工程からなる抄紙機を用いる。
【００１６】
本発明にかかるインクジェット記録用紙は、原料のパルプとして、クラフトパルプを主原料とし、機械パルプ、古紙脱墨パルプなどが使用できる。クラフトパルプとしては、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）などが使用できる。機械パルプとしては、ストーングラウンドパルプ（ＳＧＰ）、プレッシャライズドグランドウッドパルプ（ＰＧＷ）、リファイナーグランドパルプ（ＲＧＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、ケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）等を使用することができる。古紙脱墨パルプとしては、新聞古紙脱墨パルプ、上質古紙脱墨パルプなどの脱墨パルプ（ＤＩＰ）が使用できる。
【００１７】
本発明のインクジェット記録用紙には填料を添加することができる。具体的には、炭酸カルシウムを添加することができるし、ホワイトカーボンを添加してもよい。ホワイトカーボンは、インキ吸収能力が高いので、フェザリングや印刷後不透明度の向上に寄与し、炭酸カルシウムは不透明度の向上に寄与して、裏抜けのないインクジェット記録用紙とすることができる。
【００１８】
その他、使用する填料の種類は特に限定されず、二酸化チタン、タルク、クレー、シリカなどの無機填料や有機顔料等、一般に印刷用紙に使用されている填料を必要に応じて使用することができる。
【００１９】
ここで、本発明のインクジェット記録用紙の灰分は５〜２５％、好ましくは１０〜２５％とされる。灰分が低いと不透明度が不足し、裏抜けがひどくなる。灰分が高過ぎると、接触角が小さくなり、インクのにじみが発生しやすくなる。
【００２０】
本発明のインクジェット記録用紙は、パルプに硫酸バンド、サイズ剤、紙力増強剤、歩留向上剤、染料などを添加することができる。サイズ剤としては、ロジン系サイズ剤、アルキルケテンダイマー、アルケニル無水琥珀酸などのサイズ剤が使用できる。紙力増強剤としては、カチオン化澱粉、ポリアクリルアミド系樹脂などが使用できる。その他、スライムコントロール剤、ピッチコントロール剤、消泡剤などの添加剤も使用することができる。
【００２１】
ここで、本発明のインクジェット記録用紙のステキヒトサイズ度は５秒以下とする。ステキヒトサイズ度がこれより高いと、フェザリングの傾向が強くなるほか、インクのセットが遅くなるため、手移りの問題が起こりやすい。
【００２２】
本発明のインクジェット記録用紙は、表面処理剤の塗布量が従来の印刷用紙よりも少ないことを特徴とする。具体的には表面処理剤の塗工量は片面あたり０．０１〜０．５ｇ／ｍ２、好ましくは０．１〜０．５ｇ／ｍ２である。従来の印刷用紙の多くは、オフセット輪転機またはオフセット枚葉機で印刷される。オフセット印刷は他の印刷方式に比べ、高い表面強度が必要であり、用紙は酸化澱粉等の表面処理剤により表面強度が強化され、紙むけや白ぬけといった表面強度不足によるトラブルを回避している。このような紙にインクジェット印刷を行うと、水溶性インクのにじみが激しく、インク濃度も低下し、実用に適さないことがわかった。その理由は、親水性の澱粉により紙表面の親水性が増し、接触角が低くなって紙表面でのインク拡散が早くなる結果、インクのにじみが発生しやすくなるためと考えられる。
【００２３】
本発明のインクジェット記録用紙の表面処理剤としては、バインダー、表面サイズ剤、
カチオン性高分子、水溶性金属塩などを使用することができる。バインダーとしてカチオン化澱粉、酸化澱粉などの澱粉系のバインダーのほか、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、スチレンブタジエン系ラテックスなどのバインダーが使用できる。表面サイズ剤としては、スチレンマレイン酸系共重合体、スチレンアクリル酸系共重合体などの表面サイズ剤が使用できる。カチオン性高分子や金属塩としては公知のものを使用することができ、このような手段でインクジェット印字適性を向上させることができる。
【００２４】
本発明のインクジェット記録用紙の表面と裏面の吸水度は２０〜２００秒、好ましくは５０〜１５０秒とする。吸水度が低いとフェザリングがひどくなり、高いとインクの浸透が遅く、インクセットが悪くなるため手移りが発生する。
【００２５】
本発明のインクジェット記録用紙の表面と裏面の接触角は３０〜８０度、好ましくは５０〜８０度とする。接触角が低いとフェザリングがひどくなり、高いとインクの浸透が遅く、インクセットが悪くなるため手移りが発生しやすくなる。
【００２６】
本発明のインクジェット記録用紙の製造に際しては、ドライヤーで乾燥後にカレンダー装置により平滑化処理するが、目的の印刷適性が得られるのであれば、カレンダー処理をしなくてもよい。カレンダー処理する場合の装置としては、チルドカレンダー、ソフトカレンダー、グロスカレンダーなどの一般に使用されているカレンダー装置が使用できる。要求される平滑性に応じて、ニップ数やニップ圧、ロール温度、ロール材質、ロール硬度などを設定する。
【００２７】
本発明のインクジェット記録用紙のベック平滑度は表裏ともに５０〜１００秒とする。これよりベック平滑度が高いと厚さが不足し、裏抜けがひどくなる。
【００２８】
本発明のインクジェット記録用紙は、機械パルプの配合率は１０〜５０質量％としている（古紙パルプに由来する機械パルプを含む）。１０質量％より低いと不透明度が不足する。５０質量％より高いとフェザリングを起こしやすくなる。配合する機械パルプのフリーネスは７５〜１２０ｍｌＣＳＦに調整されていることが望ましい。機械パルプのフリーネスが７５ｍｌＣＳＦより低いと、抄紙機での脱水性が悪くなり、抄速の低下などの生産上の不具合を生じる。フリーネスが１２０ｍｌＣＳＦより高いと、微細繊維の割合が少なくなって、フェザリングが発生することになる。
【００２９】
本発明のインクジェット記録用紙は古紙脱墨パルプを、本発明の特定事項に反しない範囲で配合することができる。古紙脱墨パルプの配合率は高いほうが、リサイクルという点で望ましいが、インクジェット記録用紙に要求される嵩、不透明度や白色度によっても配合率の上限は決まってくる。
【００３０】
本発明のインクジェット記録用紙の坪量は５０〜１５０ｇ／ｍ２程度であり、坪量は目的の用途に応じて制限なく設定できる。例えば、文庫本用途では坪量は６０〜７０ｇ／ｍ２程度にするのが好ましい。本発明のインクジェット記録用紙の不透明度は８５〜９７％程度である。不透明度が９０％以上あれば文庫本用途に好適である。
【００３１】
本発明のインクジェット記録用紙の厚さは６０〜１５０μｍ程度であり、目的の用途に応じて制限なく設定できる。例えば、文庫本用途では厚さは８０〜１００μｍにするのが好ましい。この範囲の用紙を使用すれば、文庫本として手肉感やページのめくりやすさが良好な例えば、文庫本用途では厚さは８０〜１００μｍに設定するのが好ましい。
【００３２】
本発明のインクジェット記録用紙のクラークこわさ（ＪＩＳＰ８１４３：２００９紙−こわさ試験方法−クラークこわさ試験機法）は、パルプの配合率や坪量によって変わってくるが、例えば、文庫本用途の場合、クラークこわさ（縦）で４０〜６０ｃｍ３／１００であることが好ましい。４０ｃｍ３／１００より低いと、しっかりとした手肉感がなく安価な印象を与えてしまうし、製本後にページをめくりにくくなる。６０ｃｍ３／１００より高いと、本としては硬すぎ、ハンドリングが悪くなるという問題がある。
【００３３】
インクジェット記録方式には、インクの吐出方式として、ピエゾ方式とサーマル方式がある。ピエゾ方式はピエゾ素子をインクを充填した微細管に取り付け、そのピエゾ素子に電圧を加えて変形させることでインクを管外へ吐出させる方式である。サーマル方式は、ヒーターの加熱により、管内のインクに気泡を発生させてインクを吐出させる方法である。
【００３４】
本発明のインクジェット記録用紙はサーマル方式のインクジェット印刷に対してより効果がある。その理由は、サーマル方式のインクはピエゾ方式のインクより粘度が低いため、インクのフェザリングや裏抜けの傾向が強いため、加えて、サーマル方式の方がインク濃度が低いため、インク量が多くなる傾向があるためと考えられる。
【実施例】
【００３５】
以下、実施例及び比較例により、本発明の効果を具体的に表す。なお、％は特に断りのない
限り質量％を表し、添加量は絶乾パルプ１００質量部に対する固形分または有効成分で表す。
【００３６】
（実施例１）
サーモメカニカルパルプ３０質量部（８０ｍｌＣＳＦ）と広葉樹晒クラフトパルプ７０質量部（４２０ｍｌＣＳＦ）からなるパルプ分散液に、硫酸バンド２．０質量％、カチオン化澱粉（ジー・エス・エル  ジャパン株式会社製、商品名：ジェルトロン２４）０．５質量％、、歩留向上剤（ハイモ株式会社製、商品名：ハイモロックＮＤ−２６０）２００ｐｐｍを添加し、填料として軽質炭酸カルシウムを添加して灰分が２０％程度となるように抄紙した。表面処理剤として、酸化澱粉（王子コーンスターチ株式会社製、商品名：王子エースＡ）と塩化カルシウムを固形分質量比で５：１となるように混合したものを、塗工量が両面合計で０．６０ｇ／ｍ２（表裏同じ塗工量）となるようにゲートロールコーターで塗工した。ベック平滑度が８０秒程度となるようにカレンダー条件を設定し、坪量６５ｇ／ｍ２のインクジェット記録用紙を得た。
【００３７】
（実施例２）
表面処理剤にさらにカチオン性高分子として、耐水化剤（星光ＰＭＣ株式会社製、商品名：ＤＫ６８１０）を加え、酸化澱粉：塩化カルシウム：耐水化剤＝５：１：１となるように混合したものを、塗工量が両面合計で０．７０ｇ／ｍ２（表裏同じ塗工量）となるようにゲートロールコーターで塗工したこと以外は実施例１と同様にインクジェット記録用紙を得た。
【００３８】
（実施例３）
表面処理剤にさらに表面サイズ剤（星光ＰＭＣ株式会社製、商品名：ＳＳ２７１８）を加え、酸化澱粉：塩化カルシウム：耐水化剤：表面サイズ剤＝５：１：１：０．３となるように混合したものを、塗工量が両面合計で０．７３ｇ／ｍ２（表裏同じ塗工量）となるようにゲートロールコーターで塗工したこと以外は実施例１と同様にインクジェット記録用紙を得た。。
【００３９】
（実施例４）
表面処理剤の塗工量が両面合計で１．０ｇ／ｍ２（表裏同じ塗工量）となるように塗工したこと以外は実施例２と同様にインクジェット記録用紙を得た。
【００４０】
（実施例５）
表面処理剤として、酸化澱粉：塩化カルシウム：耐水化剤＝５：２：２としたものを、塗工量が両面合計で０．９０ｇ／ｍ２（表裏同じ塗工量）となるように塗工したこと以外は実施例１と同様にインクジェット記録用紙を得た。
【００４１】
（実施例６）
原料のパルプの配合を、サーモメカニカルパルプ１０質量部（８０ｍｌＣＳＦ）と広葉樹晒クラフトパルプ９０質量部（４２０ｍｌＣＳＦ）としたことと、表面処理剤の塗工量が両面合計で０．２０ｇ／ｍ２（表裏同じ塗工量）となるように塗工したこと以外は実施例５と同様にインクジェット記録用紙を得た。
【００４２】
（比較例１）
灰分を３％程度としたことと、表面処理剤の塗工量が両面合計で１．２ｇ／ｍ２（表裏同じ塗工量）となるようにしたこと以外は実施例１と同様にインクジェット記録用紙を得た。
【００４３】
（比較例２）
ステキヒトサイズ度が１０秒となるように内添サイズ剤（ロジンエマルジョンサイズ剤）を添加したことと、表面処理剤の塗工量が両面合計で１．２ｇ／ｍ２（表裏同じ塗工量）となるようにしたこと以外は、実施例１と同様にインクジェット記録用紙を得た。
【００４４】
（比較例３）
表面処理剤を塗工しなかったことと、カレンダー条件を変更し、ベック平滑度が４０秒程度となるようにしたこと以外は、実施例１と同様にインクジェット記録用紙を得た。
【００４５】
（比較例４）
表面処理剤を塗工しなかったことと、カレンダー条件を変更し、ベック平滑度が１２０秒程度となるようにしたこと以外は、実施例１と同様にインクジェット記録用紙を得た。
【００４６】
（比較例５）
原料のパルプの配合を、サーモメカニカルパルプ６０質量部（８０ｍｌＣＳＦ）と広葉樹晒クラフトパルプ４０質量部（４２０ｍｌＣＳＦ）としたことと、表面処理剤の塗工量が両面合計で１．５ｇ／ｍ２（表裏同じ塗工量）となるようにしたこと以外は、実施例１と同様にインクジェット記録用紙を得た。
【００４７】
（比較例６）
表面処理剤として、酸化澱粉のみを塗工量が両面合計で１．２ｇ／ｍ２（表裏同じ塗工量）となるように塗工したこと以外は比較例１と同様にインクジェット記録用紙を得た。
【００４８】
実施例１〜６と比較例１〜６のインクジェット記録用紙の評価結果を表１、表２に示す。試験方法、評価方法は次のとおりである。なお、吸水度と接触角は紙表面を測定した値である
【００４９】
（灰分）
ＪＩＳＰ８２５１：２００３紙、板紙及びパルプ−灰分試験方法−５２５℃燃焼法
（ステキヒトサイズ度）
ＪＩＳＰ８１２２：２００４紙、板紙−サイズ度試験方法−ステキヒト法
（吸水度）ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ紙パルプ試験方法Ｎｏ．３２−２：２０００紙−吸水性試験方法−第２部：滴下法  により、滴下する水の量を８μｌとして測定した。
（接触角）
協和界面科学株式会社製、接触角計ＤＭｓ４０１を用いて、０．１ｓｅｃ後の接触角を測定した。
（ベック平滑度）
ＪＩＳＰ８１１９：１９９８紙及び板紙−ベック平滑度試験機による平滑度試験方法
【００５０】
（フェザリング、インキ濃度、裏抜け評価）
インクジェットプリンター（ＨＰ社製、ＥＮＶＹ４５２０）を用いて、顔料インク、サーマルヘッド、印刷品質：カラー最高４８００×２０００ｄｐｉ、印刷モード：標準  の条件で、用紙の表面に印字し、以下のように評価した。
【００５１】
フェザリング：目視により、次の４段階で相対評価した。
◎  優れる、○  良い、△  やや劣る、×  劣る
【００５２】
インキ濃度：光学濃度計（伊原電子工業株式会社製、Ｒ７３０）を用い、絶対モードで墨ベタ部の光学濃度を４点測定した平均値により次の基準で評価した。
◎１．３５以上、○１．２５以上１．３５未満、△１．１５以上１．２５未満、×１．１５未満
【００５３】
裏抜け：Ｊａｐａｎ ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．４５  新聞用紙−印刷後不透明度試験方法に準拠して印刷後不透明度を測定し、次の基準で評価した。
◎９１．０％以上、○８９．０％以上９１．０％未満、△８８．０％以上８９．０％未満、×８８．０％未満
【００５４】
【表１】
2019104190.tif 000002
【００５５】
【表２】
2019104190.tif 000003
【００５６】
表１に示したように、本発明の実施例１〜６では、インクジェット印刷における、フェザリング、インキ濃度、裏抜けの評価の良好なインクジェット記録用紙が得られている。一方、比較例１〜６は、これらの評価のいずれかが悪くなっている。