(57)【要約】【課題】インク受理層塗被組成物を塗布した支持体の、ドライヤー内部でのカールを改良し、広範囲の環境下でのカールを効果的に防止できるインクジェット記録シートの製造方法を提供すること。【解決手段】支持体の片面に、少なくとも１層のインク受理層を設けたインクジェット記録シートの製造方法において、インク受理層塗被組成物を塗布する前、若しくは塗布後乾燥ゾーンに入る前に、支持体のインク受理層塗設面の反対面に、水分付与量が紙１ｍ２当たり０．１質量％以上１０質量％以下の範囲となるよう加湿処理を行う。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体上の片面に、少なくとも１層のインク受理層を設けたインクジェット記録用紙の製造方法において、インク受理層塗被組成物を塗布する前、若しくは塗布後乾燥ゾーンに入る前に、支持体のインク受理層塗設面の反対面に加湿処理を行ない、該加湿処理における水分付与量が紙１ｍ２当りの質量に対し、０．１質量％以上１０質量％以下の範囲であることを特徴とするインクジェット記録用紙の製造方法。
【請求項２】
加湿処理が、支持体のインク受理層を設ける面の反対面の、支持体端部から１ｃｍ以上８ｃｍ以下の範囲で行われることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録用紙の製造方法。
【請求項３】
支持体にインク受理層塗被組成物を塗布する前、若しくは塗布後乾燥ゾーンに入る前に、支持体のインク受理層塗設面の反対面に加湿処理を行い、乾燥ゾーンで乾燥した後、支持体のインク受理層を設けた面の反対面の全面に加湿処理を行い、乾燥工程後の該加湿処理における水分付与量が紙１ｍ２当たりの質量に対し、０．１質量％以上２．５質量％以下の範囲であることを特徴とする、請求項１または２記載のインクジェット記録用紙の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録用紙の製造方法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、インクの微小液滴を種々の作動原理により飛翔させ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。該記録方式は、高速、低騒音、多色化が容易、記録パターンの融通性が大きい、現像及び定着が不要等の特徴があり、漢字を含め各種図形及びカラー画像等の記録装置として、種々の用途において急速に普及している。更に、多色インクジェット方式により形成される画像は、多色印刷やカラー写真方式による印画に比較して遜色のない記録を得ることが可能であり、作成部数が少なくてすむ用途では写真技術によるよりも安価であることからフルカラー画像記録分野にまで広く応用されつつあり、近年では年賀状等にもインクジェット記録用紙が用いられるようになってきた。
【０００３】
この様に、インクジェット記録用紙は種々の状況で用いられるようになってきたため、種々の環境下で安定した物性を有することが必要となってきている。環境の変化により大きく影響を受ける用紙の物性として、記録用紙のカールがあげられる。広範囲の環境下でカールが安定していないと、インクジェットプリンターで印刷する際に、紙が給紙されない、若しくは紙詰まりが起きてしまうなどのトラブルが発生してしまう。
【０００４】
更に、インク受理層は水性インクをできるだけ速やかに、多量に吸収できるように設計してあるため、温湿度の変化により、インク受理層と支持体との伸縮差が生じカールが発生するため、通常記録装置で記録する際の走行性を阻害するといった問題が生じる。
【０００５】
又、支持体上にインク受理層塗被組成物を塗布、乾燥する時に支持体が大きくカールしてしまうと、未乾燥の若しくは乾燥したインク受理層がドライヤー内部において擦れてしまい、インク受理層が削り取られたような、いわゆるスクラッチ状の塗布欠点を生じたり、擦れ取られた異物が他の部分に転写し、インクジェット記録用紙の外観を著しく損ねてしまう場合がある。
【０００６】
この様なインクジェット記録用紙のカールを効果的に防止する方法として、特開平０６−２２７１１３には、インク受理層を塗布、乾燥した後、インク受理層を塗布した面の反対面に加湿処理を行うことが提案されている。
【０００７】
この様な加湿処理を行うとき、比較的広範囲の環境下でカールの安定したインクジェット記録用紙を得ることが出来るが、支持体の全幅を見た場合、中央部では比較的カールが安定しているものの、両端部に行くに従って環境の変化によるカールの変化が大きくなってしまう。また、インク受理層塗被組成物を塗布後、乾燥する間にドライヤー内部での擦れを防止することが困難であった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記の課題を解決するための本発明は、インク受理層塗被組成物を塗布した支持体のドライヤー内部でのカールを改良し、且つインクジェット記録用紙としたときの、広範囲の環境下でのカールを効果的に防止するインクジェット記録用紙の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、以上の様な問題点を解決するため鋭意研究の結果、本発明に至った。
【００１０】
即ち、支持体上の片面に、少なくとも１層のインク受理層を設けたインクジェット記録用紙の製造方法において、インク受理層塗被組成物を塗布する前、若しくは塗布後乾燥ゾーンに入る前に、支持体のインク受理層塗設面の反対面に加湿処理を行い、該加湿処理における水分付与量が紙１ｍ２当たりの質量に対し、０．１質量％以上１０質量％以下の範囲であることを特徴とするインクジェット記録用紙の製造方法である。
【００１１】
又、該加湿処理は、支持体インク受理層塗設面の反対面の、支持体端部から１ｃｍ以上８ｃｍ以下の範囲で行われることが好ましい。
【００１２】
更に、インク受理層塗被組成物を塗布、乾燥した後、支持体のインク受理層を設けた面の反対面の全面に加湿処理を行い、乾燥工程後の該加湿処理における水分付与量が紙１ｍ２当たりの質量に対し、０．１質量％以上２．５質量％以下の範囲であることが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明について詳細に説明する。
【００１４】
本発明に係る支持体としては、ＬＢＫＰ、ＮＢＫＰ等の化学パルプ、ＧＰ、ＰＧＷ、ＲＭＰ、ＴＭＰ、ＣＴＭＰ、ＣＭＰ、ＣＧＰ等の機械パルプ、ＤＩＰ等の古紙パルプ、等の木材パルプ、ケナフ、バガス、コットン等の非木材パルプ、等と、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、紙力増強剤等の各種添加剤を１種以上用いて混合し、酸性領域、或いは中性領域において、長網抄紙機、円網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機等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等で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、キャストコート紙等の塗工紙も含まれる。この様な原紙及び塗工紙に、そのまま本発明に係るインク受理層を設けても良いし、平坦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、ソフトカレンダー等のカレンダー装置を使用しても良い。又、該支持体の坪量としては、通常４０〜３００ｇ／ｍ２であるが、特に制限されるものではない。
【００１５】
本発明に係るインク受理層は、顔料、バインダーを主体成分としてなる。該顔料としては、以下に記す公知の白色顔料を１種以上用いることができる。例えば、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、カオリン、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、合成非晶質シリカ、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、擬ベーマイト、水酸化アルミニウム、アルミナ、リトポン、ゼオライト、加水ハロイサイト、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム等の白色無機顔料、スチレン系プラスチックピグメント、アクリル系プラスチックピグメント、ポリエチレン、尿素樹脂、メラミン樹脂等の有機顔料等が挙げられる。上記の中でもインク受理層中に主体成分として含有する白色顔料としては多孔性無機顔料が好ましく、多孔性合成非晶質シリカ、多孔性炭酸マグネシウム、多孔性アルミナ等があげられ、特に細孔容積の大きい多孔性合成非晶質シリカが好ましい。
【００１６】
バインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコール、酢酸ビニル、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等のセルロース誘導体、カゼイン、ゼラチン、大豆蛋白、シリル変性ポリビニルアルコール等；無水マレイン酸樹脂、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共重合体ラテックス；アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルの重合体又は共重合体等のアクリル系重合体ラテクッス；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；或いはこれらの各種重合体のカルボキシル基等の官能基含有単量体による官能基変性重合体ラテックス；メラミン樹脂、尿素樹脂等の熱硬化合成樹脂系等の水性接着剤；ポリメチルメタクリレート、ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、ポリビニルブチラール、アルキッド樹脂等の合成樹脂系接着剤が挙げられ、１種以上で使用される。
【００１７】
該バインダーは、顔料１００質量部に対して、３質量部以上７０質量部以下、好ましくは５質量部以上５０質量部以下用いることができる。３質量部未満では、該インク受理層の塗層強度が不足し、７０質量部を超えるとインクの吸収性が低下するため好ましくない。
【００１８】
本発明に係るインク受理層には、顔料、バインダーの他に、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、離型剤、発泡剤、浸透剤、着色染料、着色顔料、蛍光増白剤、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適宜配合することもできる。
【００１９】
該インク受理層は、構成成分を溶媒と共に含むインク受理層塗被組成物を、各種ブレードコーター、ショートドウェルコーター、ロールコーター、エアーナイフコーター、バーコーター、ロッドブレードコーター、カーテンコーター、サイズプレス等の各種装置を用い、オンマシン或いはオフマシンで支持体上に塗布することにより形成される。
【００２０】
該インク受理層の塗布量は、適用する顔料やバインダーの種類及び量、インクジェット記録装置の種類により異なるが、３ｇ／ｍ２以上４０ｇ／ｍ２以下の範囲であることが好ましい。３ｇ／ｍ２を下回ると、支持体のカバーリングが不十分となり、インクの吸収ムラを起こす場合がある。また、吸収容量が不十分となり、印字物の品質を低下させる場合がある。４０ｇ／ｍ２を上回ると、塗層強度が低下してしまう場合がある。
【００２１】
本発明は、支持体上の片面にインク受理層塗被組成物を塗布する前、若しくは塗布後乾燥ゾーンに入る前に、支持体のインク受理層塗設面の反対面に加湿処理することを特徴とする。
【００２２】
本発明の水分を付与する方法としては、ノズル等から水や水蒸気を吹き付ける方法、ロールアプリケーター等の塗工方式を用いて水を付着させる方法があげられるが、特に限定されるものではない。一般的には、フリューデックス（ＦＬＵＩＤＥＸ、平野金属製）が使用され、原理的には蒸気チャンバーの上下両方から蒸気を紙に吹き付け、冷却ロールにより蒸気を凝縮させ加湿処理を行う装置である。しかも加湿量のコントロールが容易で、紙と非接触のため操業性に何ら支障をきたさない。
【００２３】
本発明の乾燥を行う方式としては、熱風吹付用のノズル、ノズル取付用のヘッダー、保温用パネル、熱交換器、フイルター、ファン、ダンパー、ダクトからなり、ノズルからの熱風を紙面に吹き付けて乾燥する熱風乾燥機が主として使用される。更に熱風乾燥機には、熱風の吹き付け面やウェブのサポート形式により分類され、塗布面のみに熱風を吹き付ける片面乾燥方式と、塗布面のみならず非塗布面にも熱風を吹き付ける両面乾燥方式があり、最近の傾向としては両面乾燥方式が多くなってきている。
【００２４】
ウェブのサポート形式からは、片面乾燥方式の場合、ガイドロール、キャンバス、ドラムなどが使用され、両面乾燥方式の場合、ガイドロール方式とフローテイング方式に限られる。ガイドロール方式は紙の強度、ノズル風速によってガイドロールのピッチが決まり、ロールは紙の種類によっては強制的に駆動されるようになる。この方式では、紙のロール間で風速の影響により懸垂状になりやすく、これを防ぐためにはある程度の張力を与える必要がある。このため湿強度の弱い紙、および高速乾燥を必要としてノズル風速を大きくする場合に適さない。
キャンバス方式は水系塗料を高速で乾燥したり、低張力で乾燥するときに使用されるが、紙をキャンバスに乗せて乾燥するため、風速、紙の張力の影響を受けにくい。ドラム方式はキャンバス方式より更に高速乾燥ができる。この方式はウェブがドラムにしっかりサポートされているため、幅方向のノズル風速の調節が容易なだけでなく、乾燥時の幅方向のカールの発生も起こしにくい。一方、両面乾燥のフローテイング方式は熱風が紙をフローテイングさせるので、ドライヤー内でウェブがカールをしたり、振動したりするため、またウェブの伸縮によるドロー差を取るため、ガイドロールを設けた方式が採用されている。
【００２５】
支持体上にインク受理層塗被組成物を塗布、乾燥する際、インク受理層塗被組成物中の水分が乾燥ゾーンの中で徐々に蒸発していくにつれ、インク受理層自身の収縮により支持体の特に両端部がインク受理層塗被組成物を塗布した側に大きくカールしていく。このため、未乾燥の若しくは乾燥したインク受理層がドライヤー内部で擦られることによって、インク受理層が削り取られたような、いわゆるスクラッチ状の欠点が発生してしまう。更に、支持体の末端部が擦られる場合には、紙切れを起こしてしまう場合もある。本発明者は、インク受理層塗被組成物を塗布する前、若しくは塗布後乾燥ゾーンに入る前に、支持体のインク受理層塗設面の反対面に加湿処理をすることにより、支持体の伸縮程度を調整することが可能となり、乾燥ゾーンでの支持体の両端部のカールの発生を抑えることが可能となることを見いだした。
【００２６】
該加湿処理における水分付与量は、紙１ｍ２当たりの質量に対し、０．１質量％以上１０質量％以下の範囲が好ましい。０．１質量％未満の場合は乾燥ゾーン内部でのカールを抑制する効果に乏しく、１０質量％を超えると、インク受理層塗被組成物を塗布する面の反対面側へのカールが大きくなってしまい、支持体の端部が擦られて紙切れが発生してしまう場合があり、好ましくない。
水分付与量の測定は、水分計を用い、あらかじめ事前に判っている付着量を示す信号値を用いて検量線を作成し、加湿処理箇所の測定値と検量線を比較する、等の方法により容易に行うことができる。
【００２７】
該加湿処理は、支持体のインク受理層塗設面の反対面の、支持体端部から１ｃｍ以上８ｃｍ以下の範囲で行われると、インク受理層乾燥工程での両端部の持ち上がりを抑制する効果が大きく、好ましい。更に、支持体のインク受理層塗設面の反対面の全面に加湿処理を行う場合には、インクジェット記録用紙としたときの広範囲の環境下でのカールは、支持体中央部から断裁した場合と両端部から断裁した場合で挙動が異なるが、該加湿処理が支持体のインク受理層塗設面の反対面に、支持体端部から１ｃｍ以上８ｃｍ以下の範囲で行われることにより、支持体の幅方向に関係なく、インクジェット記録用紙としたとき広範囲の環境下でのカールが良好となる。この理由としては、支持体中央部に比べて、端部ではインク受理層が収縮する際の歪みが大きいために幅方向でのカール挙動が異なっており、端部のみに加湿処理を行うことにより収縮の歪みが緩和でき、全幅にわたってカール挙動を均一にすることができるからであると考えられる。
【００２８】
該インク受理層塗被組成物を塗布、乾燥した後、支持体のインク受理層を設けた面の反対面の全面に加湿処理行い、乾燥工程後の該加湿処理における水分付与量が紙１ｍ２当たり０．１質量％以上２．５質量％以下の範囲であると、カールを所望の程度に調整することが更に容易となり、好ましい。該加湿処理における水分付与量が０．１質量％未満では効果が見られず、２．５質量％を超えるとインク受理層を塗布した面の反対面へのカールが大きくなりすぎてしまい、インクジェットプリンターで印刷する際、搬送トラブルを起こすため、好ましくない。
【００２９】
【実施例】
以下に、本発明の実施例をあげて説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。又、実施例に於いて示す部は、特に明示しない限り質量部を示す。また、水分付与量の測定は、ハンデイタイプデジタル水分計（株式会社チノー製　形式ＩＲ−ＡＭ２１０）を用い、あらかじめ事前に判っている付着量を示す信号値を用いて検量線を作成し、加湿処理箇所の測定値と検量線を比較することにより行った。
【００３０】
＜支持体の作製＞
ＬＢＫＰ（濾水度４００ｍｌｃｓｆ）９０部とＮＢＫＰ（濾水度４５０ｍｌｃｓｆ）１０部からなる木材パルプ１００部に対して、タルク１０部、硫酸バンド３部、市販のロジンサイズ剤０．２部、市販のカチオン化澱粉０．３部を水に混合してなるスラリーを調成後、長網抄紙機を用いて坪量７５ｇ／ｍ２に抄造した後、オンマシンのインクラインドサイズプレス装置で市販の酸化澱粉を付着させ、坪量７７ｇ／ｍ２の支持体を得た。
【００３１】
＜インク受理層塗被組成物の調成＞
顔料として市販の多孔性合成非晶質シリカ（ファインシールＸ３７Ｂ：トクヤマ社製）を５０部、市販の多孔性合成非晶質シリカ（ミズカシルＰ７８Ｄ：水沢化学社製）を５０部、バインダーとして市販の珪素変性ポリビニルアルコール（Ｒ−１１３０：クラレ社製）を２５部、市販のカチオン性インク定着剤（スミレーズレジン１００１：住友化学社製）１０部を水に調合して得た。インク受理層塗被組成物の固形分濃度は１７％である。
【００３２】
実施例１
支持体上に、インク受理層塗被組成物を乾燥塗布量が７ｇ／ｍ２となるようカーテンコーターを用いて塗布した。乾燥ゾーンに入る前に、支持体のインク受理層塗被組成物を塗布した面の反対面の全面に、フリューデックスを用いて、水分付与量が紙１ｍ２当たり２．５質量％となるように加湿処理した。その後、両面乾燥方式で、基材のサポートがフローテング方式のドライヤー（スキャッフドライヤー）にて乾燥し、実施例１のインクジェット記録用紙を得た。
【００３３】
実施例２
支持体上に、インク受理層塗被組成物を乾燥塗布量が７ｇ／ｍ２となるようカーテンコーターを用いて塗布した。乾燥ゾーンに入る前に、支持体のインク受理層塗被組成物を塗布した面の反対面の両端部から３ｃｍの範囲に水をノズルから噴霧し、水分付与量が紙１ｍ２当たり２．５質量％となるように加湿処理した。その後、スキャッフドライヤーにて乾燥し、実施例２のインクジェット記録用紙を得た。
【００３４】
実施例３
支持体上に、インク受理層塗被組成物を乾燥塗布量が７ｇ／ｍ２となるようカーテンコーターを用いて塗布した。乾燥ゾーンに入る前に、支持体のインク受理層塗被組成物を塗布した面の反対面の両端部から６ｃｍの範囲に水をノズルから噴霧し、水分付与量が紙１ｍ２当たり２．５質量％となるように加湿処理した。その後、スキャッフドライヤーにて乾燥し、実施例３のインクジェット記録用紙を得た。
【００３５】
実施例４
支持体上に、インク受理層塗被組成物を乾燥塗布量が７ｇ／ｍ２となるようカーテンコーターを用いて塗布した。乾燥ゾーンに入る前に、支持体のインク受理層塗被組成物を塗布した面の反対面の両端部から３ｃｍの範囲に、水をノズルから噴霧し、水分付与量が紙１ｍ２当たり２質量％となるように加湿処理した。その後、スキャッフドライヤーにて乾燥した後、再度、支持体のインク受理層を設けた面の反対面にフリューデックスを用いて、水分付与量が紙１ｍ２当たり１質量％となるように全面に加湿処理した。その後、シリンダードライヤーにより水分調整を行い、実施例４のインクジェット記録用紙を得た。
【００３６】
比較例１
支持体上に、インク受理層塗被組成物を乾燥塗布量が７ｇ／ｍ２となるようカーテンコーターを用いて塗布した。スキャッフドライヤーにて乾燥した後、支持体のインク受理層を設けた面の反対面の全面にフリューデックスを用いて、水分付与量が紙１ｍ２当たり２質量％となるように加湿処理した。シリンダードライヤーにより水分調整を行い、比較例１のインクジェット記録用紙を得た。なお、ドライヤー内部で擦れが発生し、インク受理層面にスクラッチ状の欠点が多発し、実操業は困難であった。
【００３７】
比較例２
支持体上に、インク受理層塗被組成物を乾燥塗布量が７ｇ／ｍ２となるようカーテンコーターを用いて塗布した。乾燥ゾーンに入る前にインク受理層塗被組成物を塗布した面の反対面の全面に、フリューデックスを用いて、水分付与量が紙１ｍ２当たり１５質量％となるように加湿処理した。その後、スキャッフドライヤーにて乾燥し、比較例２のインクジェット記録用紙を得た。なお、ドライヤー内部で支持体端部に擦れが発生し、紙切れが多発し、実操業は困難であった。
【００３８】
比較例３
支持体上に、インク受理層塗被組成物を乾燥塗布量が７ｇ／ｍ２となるようカーテンコーターを用いて塗布した後、スキャッフドライヤーにて乾燥し、比較例３のインクジェット記録用紙を得た。なお、ドライヤー内部で擦れが発生し、インク受理層面にスクラッチ状の欠点が多発し、実操業は困難であった。
【００３９】
実施例及び比較例に関し、それぞれ支持体中央部と端部でサンプリングし、Ａ４サイズで種々の環境下でのカールを測定した。カールの評価は、以下の基準で行った。
Ａ：カールの絶対値が０ｍｍ以上５ｍｍ未満であり、非常に良好である。
Ｂ：カールの絶対値が５ｍｍ以上１０ｍｍ未満であるが、実使用上問題ない。
Ｃ：カールの絶対値が１０ｍｍ以上であり、プリンターでの搬送不良を起こすため、実用上問題がある。
結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
2004058544.tif 000002
【００４１】
表１より、本発明の製造方法によると、ドライヤー内部でのカールが良好で、且つインクジェット記録用紙としたときに、広範囲の環境下で良好なカール特性が得られることがわかる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によって、インク受理層塗被塗被組成物を塗布した支持体の、ドライヤー内部でのカールを改良するインクジェット記録用紙の製造方法を提供できる。更に、広範囲の環境下で良好なカール特性を有するインクジェット記録用紙の製造方法を提供できる。