(57)【要約】【課題】印字濃度が高くかつ、ブリーディングとフェザーリングの問題を同時に解決する普通紙タイプのインクジェット記録用紙を提供する。【解決手段】原紙の少なくとも一方の面に、水溶性高分子化合物と、フルオレスセント−２２０又はフルオレスセント−２７１のうちいずれかと、平均粒子径が３０ｎｍ〜８００ｎｍの有機微粒子を含む塗工液を塗工または含浸する。フルオレスセント−２７１またはフルオレスセント−２２０は原紙に０．０５〜１．５ｇ／ｍ２となるように塗工、又は含浸することが好ましい。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
原紙の少なくとも一方の面に、水溶性高分子化合物とフルオレスセント−２２０とを含む塗工液を塗工または含浸したインクジェット記録用紙。
【請求項２】
原紙の少なくとも一方の面に、水溶性高分子化合物とフルオレスセント−２７１とを含む塗工液を塗工または含浸したインクジェット記録用紙。
【請求項３】
塗工液に含まれる水溶性高分子化合物がポリビニルアルコールを含む請求項１または請求項２に記載されたインクジェット記録用紙。
【請求項４】
前記塗工液に平均粒子径が３０ｎｍ〜８００ｎｍの有機微粒子を含む請求項１〜３のいずれかに記載されたインクジェット記録用紙。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、普通紙タイプのインクジェット記録用紙に関し、特に印字濃度が高いにもかかわらずブリーディングもフェザーリングも発生しないインクジェット記録用紙に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録方式の記録用紙は、風合いがいわゆる上質紙・ＰＰＣ用紙に似ている普通紙タイプ、インク受理層を有する塗工紙タイプに大別される。このうち、普通紙タイプのインクジェット記録用紙は、インク受理層を設けない、または、設けたとしてもごくわずかであるため電子写真記録方式や鉛筆、ペン等の一般筆記にも適し、また、コスト的にも安価である。
【０００３】
一般に、インクジェット記録用紙は次のような性能を備えていることが必要とされている。即ち、第一にインク吸収性が良く、媒体表面に付着したインク滴が速やかに紙層内部に浸透し、見かけ上乾いた状態となり、記録装置、他の媒体、手などの接触による汚染を生じないこと、また、第二にインク滴が記録用紙の内部あるいは表面に必要以上に拡散浸透し、インク滴により記録されるドットが大きくなりすぎたり、歪な形状にならないことである。
【０００４】
これらの性能が満たされない場合は、高画質の印字物を得ることができない。例えば第一の性能が満たされない場合は、上記汚染以外に、多色印刷における異なる色の境界部分に滲み（ブリーディング）が発生する。また、第二の性能が満たされない場合は、印字濃度低下やインクが紙表面の繊維に沿って吸収されるひげ状の滲み（フェザーリング）が発生する。
【０００５】
一般に、塗工紙タイプのインクジェット記録用紙の場合は、基材シート上に多孔質のインク受理層を設けることができるため、比較的容易に両性能を共に達成することができる。しかし、普通紙タイプのインクジェット記録用紙はインク受理層を設けないか、または、設けたとしてもごくわずかであるため、両性能を同時に達成することは難しい。
【０００６】
しかしながら近年、普通紙タイプのインクジェット記録用紙の用途は広がりつつあり、普通紙タイプであっても、塗工紙タイプに匹敵する高画質の印字が可能なものが求められるようになってきた。この様な要求に対し、特開平８−２１６５０５号公報には、セルロースパルプを主成分とする原紙に、スチレンアクリル系のサイズ剤と水溶性高分子を含んだ溶液を塗布することで、フェザーリング及び印字ベタ部の濃度むらを少なくしたインクジェット記録用紙が開示されている。さらに、特開平２−１８８２８７号公報には微粒子無水シリカ及びカチオン性ポリマーを混合した塗料を塗布または含浸してなるインクジェット記録シートが開示されている。
【０００７】
しかしながら、これらインクジェット記録用紙では、前述の第一の性能、第二の性能両方を同時に満足すること、つまり、ブリーディングとフェザーリングの問題を同時に解決し、しかも、印字濃度が高くすることはできなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
発明者らはインクジェット記録用紙のステキヒトサイズ度を上げることで、フェザーリングの改良を試みたが、フェザーリングは小さくなる一方、記録用紙上のインク滴の吸収が遅くなり、ブリーディングは大きくなった。また、逆にインクジェット記録用紙のステキヒトサイズ度を下げると、インク吸収は早くなりブリーディングは改良できるが、記録用紙の横方向への吸収も大きくなり、フェザーリングが大きくなった。すなわち、フェザーリングとブリーディングは相反する特性であり、インクジェット記録用紙のサイズ度を調整するだけでは両者を満足できなかった。
従って、本発明の目的は上記の問題点を解決し、印字濃度が高くかつ、ブリーディングとフェザーリングの問題を同時に解決する普通紙タイプのインクジェット記録用紙を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは前記した第一及び第二の両性能を満足する普通紙タイプのインクジェット記録用紙について鋭意検討した結果、特定の蛍光増白剤を含む塗工液を含浸あるいは塗工することで、フェザーリングとブリーディングの相反する滲みを同時に小さくでき、かつ印字濃度が高い良好なインクジェット記録用紙を得られることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
従って、本発明の上記目的は、原紙の少なくとも一方の面に、水溶性高分子化合物とフルオレスセント−２２０とを含む塗工液、又は水溶性高分子化合物とフルオレスセント−２７１とを含む塗工液を塗工または含浸したことを特徴とするインクジェット記録用紙によって達成された。
【００１１】
本発明においては、特に水溶性高分子化合物がポリビニルアルコールとすることにより高い印字濃度を得ることが可能となり、さらに平均粒子径が３０ｎｍ〜８００ｎｍの有機微粒子を配合することにより、相反する性質であるフェザーリング、ブリーディングともに大きく向上し、高印字濃度の画像を得ることが可能なる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明をさらに詳しく説明する。
本発明に用いられる原紙とは木材セルロース繊維を原料とする未塗工の紙であり、この紙は抄紙用パルプを主体として構成される。抄紙用パルプとしてはＬＢＫＰ、ＮＢＫＰ等の化学パルプや、ＧＰ、ＴＭＰ等の機械パルプ及び古紙パルプが挙げられるが、本発明は特にこれらに限定されるものではなく、また、これらは必要に応じて単独または併用して用いることができる。
更に、原紙中に内添する填料やサイズ剤、紙力増強剤等の各種内添薬品についても特に限定されるものではなく、公知の填料及び各種内添薬品の中から適宜選択して使用することが出来る。また、必要に応じて消泡剤、ｐＨ調整剤、色相を調整するための染料や有色顔料、視覚的白さを向上させるための蛍光染料等を内添することも出来る。
【００１３】
本発明の塗工液に用いる水溶性高分子化合物は水に溶解可溶で皮膜形成性がある公知の樹脂の中から適宜選択することができる。具体的には澱粉またはその変性物、ポリビニルアルコールまたはその変性物、カゼイン等をあげることができる。印字濃度が高くなるという観点から、ポリビニルアルコール、またはその変性物を用いることが好ましい。具体的には、完全ケン化ポリビニルアルコール、部分ケン化ポリビニルアルコール、カチオン変性ポリビニルアルコール、カチオン変性ポリビニルアルコール、シラノール変性ポリビニルアルコールなど上げることができ、その使用に関して特に制限はないが、印字濃度、表面強度の点から、重合度が１０００以上の完全ケン化ポリビニルアルコールが望ましい。
【００１４】
本発明においては前記原紙にフルオレスセント−２２０（Ｃ．Ｉ．Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ　Ｂｒｉｇｈｔｎｅｒ　２２０）またはフルオレスセント−２７１（Ｃ．Ｉ．Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ　Ｂｒｉｇｈｔｎｅｒ２７１）のうちいずれかを含む塗工液を塗工又は含浸する。これにより、フェザーリングとともにブリーディングの両者を解決でき、かつ印字濃度が高い良好なインクジェット記録用紙を得られる。この理由は定かでないが、フルオレスセント−２７１、フルオレスセント−２２０はともに疎水性のスチルベン構造にスルホン基などの親水性の官能基を有する物質であり、これらの物質を含む塗工液をパルプを主体とした基材（基紙）に塗工あるいは含浸した場合、親水性の官能基がパルプに定着し、疎水性の骨格部分およびパルプへの定着に関与しなかった親水性の官能基がパルプの外側に配列されることでパルプに適度な親水性と疎水性を付与しているためであると考えられる。すなわち、フルオレスセント−２２０あるいはフルオレセント−２７１が定着することで、パルプがインクジェットインクに適した親水性と疎水性のバランスを有した吸収体に変わったためであると考えられる。スチルベン構造にスルホン基などを有する物質は他にもあるが、フルオレスセント−２７１、フルオレスセント−２２０はインクジェットインクに関して、最適な疎水性と親水性のバランスを有していると考えられる。
フルオレスセント−２７１またはフルオレスセント−２２０は本発明の効果が得られる程度にインクジェット記録用紙中に含有されていればよいが、０．０５〜１．５ｇ／ｍ２となるように原紙に塗工、又は含浸することが好ましい。
【００１５】
本発明で用いられる有機微粒子とは、合成樹脂からなる平均粒子径が３０ｎｍ〜８００ｎｍの微粒子である。この有機微粒子は一般的に乳化重合法、懸濁重合法、分散重合法などで製造される。これらの中でも、界面活性剤（乳化剤）を用いた乳化重合法は粒子径の制御が容易であるので、安定的に有機微粒子を製造できる。しかし、乳化重合法において使用される界面活性剤（乳化剤）はインクジェット記録用紙のインク吸収性に影響を及ぼすため、本発明においてその量は有機微粒子の全重量に対して１．５％以下であることが好ましい。有機微粒子の粒子径が小さい場合、その有機微粒子を安定した状態にするためには、界面活性剤の必要量が多くなる。また有機微粒子は塗工液中あるいは基紙のパルプ繊維表面において凝集しないことが好ましい。本発明における有機微粒子の役割は、水溶性高分子の皮膜を不連続にすることで空隙を生成させることであるため、有機微粒子の最低造膜温度は１００℃以上であることが好ましく、インクジェット記録用紙製造時に皮膜を形成しないことが望ましい。
本発明において有機微粒子は原紙に０．２５〜２．０ｇ／ｍ２となるように塗工、又は含浸することが好ましい。
【００１６】
上記の塗工液には、本発明の効果が損なわれない範囲でサイズ剤、染料、保水剤、耐水化剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、潤滑剤、防腐剤、界面活性剤、導電剤など一般に使用されている添加剤を含有していてもよい。特に、サイズ剤を配合するとインクの横方向の広がりを押さえることも可能になり、フェザーリングが良好になり好ましい。また、上記塗工液中にはインクの吸収に係わる顔料（具体的には、微粉末シリカ、アルミナ等多孔質の顔料及びコロイダルシリカ、アルミナゾル）を含有しないことが好ましい。このような顔料を塗工液中に添加するとインクが顔料に吸収され、印字濃度が低下する。
【００１７】
本発明のインクジェット記録用紙は、上記に記載した水溶性高分子化合物とフルオレスセント−２７１またはフルオレスセント−２２０とを含む塗工液を原紙に含浸し乾燥する方法、あるいは原紙表面に塗布した後に乾燥する方法により製造することができる。含浸方法、塗工方法ともに公知の方法が使用できる。例えば、含浸方法としては、含浸式サイズプレス装置を用いることができ、原紙表面に塗布する方法としては、各種ブレードコーター、ロールコーター、エアーナイフコーター、バーコーター、カーテンコーター、グラビアコーター、ゲートロールコーター等の公知の塗工装置を用いることができる。
【００１８】
本発明においては上記の塗工液を片面あたり固形分で０．５〜５．０ｇ／ｍ２となるように塗布することが好ましい。この範囲の塗布量であれば普通紙の風合いに近い記録用紙を得ることができる。塗布量が小さいと記録用紙表面にインクを保持することが難しくなり、解像度が低下したり、印字濃度が低下する傾向にある。一方、塗布量が多いと普通紙の風合いが得られないだけでなく、インク吸収能力が過剰になり印字濃度が低下する傾向がある。
【００１９】
乾燥方法としては例えば、蒸気加熱ヒーター、ガスヒーター、赤外線ヒーター、電気ヒーター、熱風加熱ヒーター、マイクロウェーブ、シリンダードライヤー等の通常の方法が行われ、乾燥後は必要に応じて、後加工であるスーパーカレンダー、ソフトカレンダー等の仕上げ工程によって平滑性を付与することが可能である。その他、一般的な紙加工手段はいずれも可能である。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、インク滲み（フェザーリングとブリーディング）が少なく、かつ印字濃度が高い記録画像が得られる、インクジェット記録方式による多色記録に適した記録用紙を得ることができる。また、普通紙の風合いを保っているため、電子写真記録方式や鉛筆等を用いる一般筆記にも用いることができる。
【００２１】
【実施例】
以下、例を挙げる事により本発明の特徴をより一層明確なものとするが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。実施例中の部、％は特に断らない限り固形分の重量部、重量％とするが、フルオレスセント−２２０、フルオレスセント−２７１は製品（液体）の配合量である。
【００２２】
・有機微粒子Ａの製造
窒素置換した攪拌機付きオートクレーブ中に脱イオン水７５部、ラウリル硫酸ナトリウム０．０５部、過硫酸カリウム０．６部を仕込み、７０℃に昇温した。一方、別の窒素置換した攪拌機付きオートクレーブ中に脱イオン水４５部、ラウリル硫酸ナトリウム０．５部、ターシャルメルカプタン０．５部、および重合体モノマー（ブタジエン１０部、スチレン６５部、メチルメラクリレート２０部、メタクリル酸２部、イタコン酸１部、及びアクリルアミド２部）合計１００部を乳化分散し、７０℃に昇温終了後、これら乳化液をゆっくりと連続で仕込み、更に７０℃にて重合し、重合率が９８％を超えたので冷却し反応を停止した。次いで、２５％苛性ソーダ水溶液にてｐＨを８に調整し、スチームストリッピングを行い未反応体を除去した後、過剰の水をエバポレーターにて真空除去し、固形分を４８％に調整して、平均粒子径が３００ｎｍの有機微粒子Ａを得た。
【００２３】
・原紙の作製
広葉樹漂白クラフトパルプ（濾水度３５０ｍｌｃｓｆ）からなるパルプスラリー１００部に対して、填料として炭酸カルシウム８部、内添サイズ剤（サイズパインＳＡ−８６２：荒川化学社製）０．０５部、カチオンデンプン０．５部を添加して、ツインワイヤー型の抄紙機で抄造乾燥し、坪量７２ｇ／ｍ２の原紙を作製した。
【００２４】
（実施例１）
上記により作製した原紙に、ＰＶＡ（ＰＶＡ１１７、クラレ製）３％、フルオレスセント−２７１（カヤホールＥＨリキッド　日本化薬製）を１．５％、サイズ剤（ポリマロンＫＢ、荒川化学製）０．２５％を含有する塗工液を作製した。乾燥固形分で２．５ｇ／ｍ２となるように、基材への付着量を適宜調整してサイズプレス装置を用いて、含浸塗工、乾燥し、マシンカレンダー仕上げをして実施例１のインクジェット記録用紙を作製した。
【００２５】
（実施例２）
上記により作製した原紙に、ＰＶＡ（ＰＶＡ１１７、クラレ製）３％、有機微粒子Ａ２．０％、フルオレスセント−２７１を１．５％、サイズ剤（ポリマロンＫＢ、荒川化学製）０．２５％を含有する塗工液を作製した。乾燥固形分で３．１ｇ／ｍ２となるように、基材への付着量を適宜調整してサイズプレス装置を用いて、含浸塗工、乾燥し、マシンカレンダー仕上げをして実施例２のインクジェット記録用紙を作製した。
【００２６】
（実施例３）
上記により作製した原紙に、ＰＶＡ（ＰＶＡ１１７、クラレ製）３％、フルオレスセント−２２０（ブランコフォアＺ−ＪＰＮ　バイエル製）を１．５％、サイズ剤（ポリマロンＫＢ、荒川化学製）０．２５％を含有する塗工液を作製した。乾燥固形分で１．７ｇ／ｍ２となるように、基材への付着量を適宜調整してサイズプレス装置を用いて、含浸塗工、乾燥し、マシンカレンダー仕上げをして実施例３のインクジェット記録用紙を作製した。
【００２７】
（実施例４）
上記により作製した原紙に、ＰＶＡ（ＰＶＡ１１７、クラレ製）３％、有機微粒子Ａ２．０％、フルオレスセント−２２０を１．５％、サイズ剤（ポリマロンＫＢ、荒川化学製）０．２５％を含有する塗工液を作製した。乾燥固形分で２．３ｇ／ｍ２となるように、基材への付着量を適宜調整してサイズプレス装置を用いて、含浸塗工、乾燥し、マシンカレンダー仕上げをして実施例４のインクジェット記録用紙を作製した。
【００２８】
（比較例１）
上記により作製した原紙に、ＰＶＡ（ＰＶＡ１１７、クラレ製）３％、サイズ剤（ポリマロンＫＢ、荒川化学製）０．２５％を含有する塗工液を作製した。乾燥固形分で１．８ｇ／ｍ２となるように、基材への付着量を適宜調整してサイズプレス装置を用いて、含浸塗工、乾燥し、マシンカレンダー仕上げをして比較例１のインクジェット記録用紙を作製した。
【００２９】
（比較例２）
上記により作製した原紙に、ＰＶＡ（ＰＶＡ１１７、クラレ製）３％、サイズ剤（ポリマロンＫＢ、荒川化学製）０．１５％を含有する塗工液を作製した。乾燥固形分で１．７ｇ／ｍ２となるように、基材への付着量を適宜調整してサイズプレス装置を用いて、含浸塗工、乾燥し、マシンカレンダー仕上げをして比較例２のインクジェット記録用紙を作製した。
【００３０】
（比較例３）
上記により作製した原紙に、ＰＶＡ（ＰＶＡ１１７、クラレ製）３％、フルオレスセント−８６（カヤホールＦＢリキッド　日本化薬製）を１．５％、サイズ剤（ポリマロンＫＢ、荒川化学製）０．２５％を含有する塗工液を作製した。乾燥固形分で２．４ｇ／ｍ２となるように、基材への付着量を適宜調整してサイズプレス装置を用いて、含浸塗工、乾燥し、マシンカレンダー仕上げをして比較例３のインクジェット記録用紙を作製した。
【００３１】
・評価方法
（印字濃度）
プリンター（ＢＪ−Ｆ２１０、キヤノン製）でべた印字（黒）し、２４時間後にその印字濃度をマクベス濃度計（ＲＤ９１８）で測定した。
（フェザーリング）
プリンター（ＢＪ−Ｆ２１０、キヤノン製）で黒色の細線を印字記録し、目視判定した。評価基準として、◎はフェザーリングが少なく線の太りが極めて少なく良好、○はフェザーリング、線の太りがわずかに見られるが実用上問題ない範囲で良好、△はフェザーリング、線の太りが有り実用上問題あり、×はフェザーリング、線の太りとも大きく不良を示す。
【００３２】
（ブリーディング）
プリンター（ＢＪ−Ｆ２１０、キヤノン製）で黄色べた部の中に黒色の長方形を記録し、目視判定した。評価基準として、◎は境界部の滲みが少なく良好、○は境界部の滲みがわずかに見られるが実用上問題ない範囲で良好、△は境界部の滲みが実用上問題あり、×は境界部の滲みが大きく不良を示す。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
表１から明らかなように、実施例１〜４の本発明のインクジェット記録用紙では、フェザーリング、ブリーディングがともに優れており、特に有機微粒子を配合した実施例２、４においては高いレベルでバランスがとれていた。一方、サイズ剤のみを配合した比較例１と比較例２、他の蛍光増白剤を用いた比較例３においてはフェザーリングとブリーディングのバランスがとれなかった。