(57)【要約】【課題】  優れたインク吸収性が得られ、またさらに写真調の光沢を得ることができるインクジェット記録シートを提供する。【解決手段】  支持体上に、細孔容積が２．５〜４．５ｍｌ／ｇ、好適には２．８〜４．２ｍｌ／ｇ、平均粒径が２．０μｍ以上の合成非晶質シリカを主成分として含有してなり、インクの吸収性及び乾燥速度の速いインク受理層を形成することで、高品質の写真画像が得られるようにした。また、インク受理層の上部にキャスト処理された光沢付与層を設け、上記合成非晶質シリカのインク受理層によるインク吸収性と両立して所定の写真調光沢が確実に得るようにした。【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体上に、細孔容積が２．５〜４．５ｍｌ／ｇ、平均粒径が２．０μｍ以上の合成非晶質シリカを主成分として含有してなるインク受理層を有していることを特徴とするインクジェット記録シート。
【請求項２】
インク受理層の上部にキャスト処理された光沢付与層を設けたことを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録シート。
【請求項３】
インク受理層は層厚２４μｍ以下、光沢付与層は層厚９μｍ以下であることを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録シート。
【請求項４】
白紙部の２０度光沢度が３０％以上である請求項２または３記載のインクジェット記録シート。
【請求項５】
支持体上に、細孔容積が２．５〜４．５ｍｌ／ｇ以上、平均粒径が２．０μｍ以上の合成非晶質シリカを主成分として含有している塗工液を支持体上に塗工・乾燥し、その上に光沢付与塗工液を塗工・乾燥後キャスト処理することを特徴とするインクジェット記録シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録シートに関し、特に優れたインク吸収性と写真調の光沢を有するインクジェット記録シート及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録方式は、種々の作動原理によりインクの微小液滴を飛翔させてインクジェット記録シートなどに付着させ、画像・文字などの記録を行うものであり、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−定着が不要などの長所があり、漢字を含め各種図形及びカラー画像など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。さらに、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックなどの色素を各々含有させた多色インクを用いるインクジェット記録方式により形成された画像は、製版方式による多色印刷やカラー写真方式による印画に比較しても、遜色のない記録画像を得ることが可能であり、作成部数が少なくて済む用途においては、銀塩写真による現像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る。
【０００３】
従来の一般的なインクジェット記録シートとしては、基紙など、記録シートの支持体の少なくとも一方の面に、非晶質シリカまたは合成シリカ、クレー、炭酸カルシウムなどの顔料とバインダーを主成分とする塗工液を、ブレードコータ、エアナイフコータ、ロールコータ、バーコータ、グラビアコータ、ロッドブレードコータ、リップコータ、カーテンコータ、ダイコータなどを用いて塗工することでインク受理層を形成したものが知られている。
【０００４】
また、写真画像を印刷するための写真調の光沢を有するインクジェット記録シートにおいては、写真と同等の品質を得るため、支持体に写真と同じ印画紙が使用されていた。しかし、印画紙は高価であるため、汎用の上質紙を支持体に用いた写真調光沢のインクジェット記録シートの開発が要望され、汎用の上質紙に従来のインク受理層とキャスト処理した光沢層とを設けたものが考えられている。
【０００５】
なお、画像濃度が高く、インク吸収性能に優れたインクジェット記録シートとして、支持体上に、合成非晶質シリカ及び水性結着剤を少なくとも含有するインク受理層を２層以上設け、かつ合成非晶質シリカとして、比表面積が１００ｍ2 ／ｇ以上、好ましくは２００ｍ2 ／ｇ以上であり、細孔容積が０．５ｍｌ／ｇ以上、好ましくは１．０ｍｌ／ｇ以上のものを用いることが提案され、また合成非晶質シリカ以外に、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、クレー等の無機白色顔料や、スチレン系やアクリル系ピグメントなどの有機白色顔料が含まれてもよいことが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平８−３１０１１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記汎用の上質紙に従来のインク受理層とキャスト処理した光沢層とを設けたものでは、インクの吸収性と高光沢を両立することができないという問題があり、インクの吸収性と高光沢の両者を満足するインクジェット記録シートの開発が要望されている。
【０００７】
また、上記合成非晶質シリカ及び水性結着剤を少なくとも含有するインク受理層を設けたインクジェット記録シートにおいても、従来の細孔容積が２．０ｍｌ／ｇ以下の合成非晶質シリカを用いたものでは、インクの吸収性と高光沢の両者を満足することができないという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、優れたインク吸収性が得られ、またさらに写真調の光沢を得ることができるインクジェット記録シートを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のインクジェット記録シートは、支持体上に、細孔容積が２．５〜４．５ｍｌ／ｇ、好適には３．８〜４．２ｍｌ／ｇ、二次粒子の平均粒径が２．０μｍ以上の合成非晶質シリカを主成分として含有してなるインク受理層を有しているものである。
【００１０】
このようにインク受理層に所定の細孔容積を有する合成非晶質シリカを主成分として含有することにより、インクの吸収性及び乾燥速度が速く、その結果複数色の染料インクを重色させてベタ印刷を行っても印刷滲みを生じず、また各色のインクを単独で隣接してベタ印刷しても各色の滲みによる混色も抑制でき、高品質の写真画像をインクジェット記録によって形成することができる。合成非晶質シリカの細孔容積は、２．５ｍｌ／ｇ未満では、十分に高いインク吸収性が得られないため上記作用効果が十分に発揮されず、逆に４．５ｍｌ／ｇを超えると、インクが容易に透過してしまうため高濃度で鮮明な画像を形成し難くなる。また、合成非晶質シリカの平均粒径が２．０μｍ未満になると、上記細孔が十分に形成されず、その効果が発揮されなくなる。なお、上記インク受理層は１層だけ形成しても、複数層形成しても良い。
【００１１】
また、インク受理層の上部にキャスト処理された光沢付与層を設けると、上記合成非晶質シリカのインク受理層によるインク吸収性と両立して所定の写真調光沢を確実に得ることができる。
【００１２】
また、インク受理層は層厚２４μｍ以下、光沢付与層は層厚９μｍ以下であるのが好適である。すなわち、従来のインク受理層の組成ではその層厚を厚くしないと所望のインク吸収性を確保できなかったが、上記組成のインク受理層により２４μｍ以下の層厚でも高いインク吸収性が得られて滲みが発生せず、かつ９μｍ以下の光沢付与層によっても高い光沢を得ることができ、かつこのように層厚を薄くできることでコスト低下を図ることができる。
【００１３】
また、光沢付与層によって白紙部の２０度光沢度を３０％以上とすることで、写真調の光沢を有するインクジェット記録シートを得ることができる。
【００１４】
また、本発明のインクジェット記録シートの製造方法は、支持体上に、細孔容積が２．５〜４．５ｍｌ／ｇ以上、好適には３．８〜４．２ｍｌ／ｇ、平均粒径が２．０μｍ以上の合成非晶質シリカを主成分として含有している塗工液を支持体上に塗工・乾燥し、その上に光沢付与塗工液を塗工後キャスト処理するものであり、上記のように優れたインク吸収性と写真調の光沢を有するインクジェット記録シートを生産性良く製造することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、インク受理層に所定の細孔容積を有する合成非晶質シリカを主成分として含有することにより、インクの吸収性及び乾燥速度が速く、その結果複数色の染料インクを重色させてベタ印刷を行っても印刷滲みを生じず、また各色のインクを単独で隣接してベタ印刷しても各色の滲みによる混色も抑制でき、高品質の写真画像をインクジェット記録によって形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明のインクジェット記録シートの実施形態について、詳細に説明する。
【００１７】
本発明のインクジェット記録シートにおいては、合成非晶質シリカを主成分とする少なくとも１層のインク受理層を有している。合成非晶質シリカとしては、細孔容積が２．５〜４．５ｍｌ／ｇ、好適には３．８〜４．２ｍｌ／ｇであり、二次粒子の平均粒径が２μｍ以上のものを用いている。
【００１８】
具体例としては、株式会社  徳山製の「ファインシール  Ｆ４３」、「ファインシール  Ｆ４１」、「ファインシール  Ｘ３８Ｂ」などが好適に用いられる。なお、必要に応じて、その他の顔料として、平均粒径が１〜３μｍ程度の微細な炭酸カルシウムやクレイなどを添加することもできる。
【００１９】
この顔料１００重量部に対して、バインダーとして、カチオン系アクリルエマルジョン２〜４重量部を配合して塗工液を形成するのが好適である。また、バインダーとしてはその他に、例えばポリビニールアルコール、シラノール変性ポリビニールアルコール、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など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など；無水マレイン酸、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など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または共重合体などのアクリ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など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、尿素樹脂などの熱硬化合成樹脂系などの水性接着剤；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、アルキッド樹脂などの合成樹脂系接着剤を一種以上、単独であるいは混合して用いることもできる。
【００２０】
また、その他の添加剤として、カチオン系染料定着剤、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、防腐剤、防黴剤、耐水化剤、湿潤紙力増強剤、乾燥紙力増強剤や酸化防止剤などが適宜添加することもできる。
【００２１】
支持体としては、ＬＢＫＰ、ＮＢＫＰなどの化学パルプ、ＧＰ、ＰＧＷ、ＲＭＰ、ＴＭＰ、ＣＴＭＰ、ＣＭＰ、ＣＧＰなどの機械パルプ、ＤＩＰなどの古紙パルプ、などの木材パルプと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、歩留り向上剤、カチオン化剤、紙力増強剤などの各種添加剤を１種以上用いて混合し、長網抄紙機、円網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機などの各種装置で製造された原紙や、さらにこの原紙に澱粉、ポリビニールアルコールなど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、キャストコート紙などの塗工紙も含まれる。このような原紙や塗工紙に、そのまま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、ソフトカレンダーなどのカレンダー装置を使用しても良い。また、支持体としては連続気泡を有する多孔質の合成樹脂シートを用いることもできる。
【００２２】
支持体上にインク受理層を設ける方法としては、支持体の表面に湿潤状態の塗工層を形成した後、乾燥する。すなわち、上記合成非晶質シリカを主成分とする顔料とバインダーとを用いて調整した塗工液を、固形分で８〜１４ｇ／ｍ2 、好適には１０〜１２ｇ／ｍ2 の塗工量で塗工し、乾燥する。
【００２３】
以上のように形成した１層又は複数層のインク受理層の上部に光沢付与層が形成されている。この光沢付与層は、アルミナ、コロイダルシリカなどの顔料とバインダーとを含有する光沢付与塗工液を調整し、この光沢付与塗工液を固形分で１０〜１６ｇ／ｍ2 、好適には１２〜１４ｇ／ｍ2 の塗工量で塗工し、鏡面加工された円筒外面を有しかつ加熱されたドラムに圧接させるキャスト処理を適用して形成するのが好適である。なお、フィルム表面に湿潤状態の塗工層を形成し、このフィルムを加熱ドラムにてインク受理層の上に圧接させて光沢付与層を転写形成するフィルム転写法を適用することもでき、また顔料として粒度の小さいものを用いることで任意の塗工法を適用しても所望の光沢度が得られる可能性がある。そして、このようにして光沢付与層を形成することで、インクジェット記録シートの白紙部の２０度光沢度（ＪＩＳ  Ｚ  ８７４１）３０％以上が確保されている。
【実施例】
【００２４】
次に、本発明のいくつかの実施例と比較例を説明する。
【００２５】
試料のインクジェット記録シートは、次のようにして作製した。表１に示す各実施例と各比較例に応じた各種物性の合成非晶質シリカとカチオン系アクリルエマルジョンにポリビニルアルコールを適量添加したバインダーとを用いて塗工液を調整した。この塗工液を支持体の一面に、固形分で１０〜１２ｇ／ｍ2 の塗工量で塗工し、乾燥してインク受理層を形成した。さらに、アルミナとコロイダルシリカを５０重量部づつ混合し、同じバインダーを用いて塗工液を調整した。この塗工液を、固形分で１２〜１４ｇ／ｍ2 の塗工量でインク受理層の上に塗工し、キャスト処理を行って光沢付与層を形成し、インクジェット記録シートを作製した。なお、形成されたインク受理層の層厚は２０〜２４μｍ、光沢付与層の層厚は７〜９μｍであった。そして、作製した各インクジェット記録シートの白紙部の光沢度と、印字濃度と、インク吸収性、インク乾燥性、滲み及びに係る印刷適性について評価を行った。
【００２６】
光沢度の評価は、ＪＩＳ  Ｚ  ８７４１による２０°光沢を測定した。また、印字濃度の評価は、マクベス反射濃度計による測定方法に準じて、十分な濃度のものを◎、やや濃度不足であるが品質に影響ないものを○、濃度が不十分なものを×と相対評価した。
【００２７】
また、インクジェット印刷適性の評価は次のように行った。インクジェットプリンタ（ＰＩＸＵＳ  ８５０ｉ：キャノン社製）を用いて、温度２３℃、湿度５０％の条件下で印刷し、インク吸収性、インク乾燥性、滲みを観察した。
【００２８】
インク吸収性は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色をべた印刷（大きさ３．０ｃｍ×３．０ｃｍ）し、印刷ムラを目視にて評価した。ムラが全く見られないものを◎、ムラが若干見られるが品質に影響のないものを○、ムラがはっきり見られるものを×と評価した。
【００２９】
インク乾燥性は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色および各色の重ね色で構成される赤、紫、緑をそれぞれべた印刷（大きさ３．０ｃｍ×３．０ｃｍ）し、印字後５秒後にティッシュペーパーにて印字面をこすり、インク剥がれの発生の有無を目視にて評価した。ティッシュペーパーにインクが付着しないものを◎、ティッシュペーパーにインクが付着するが印字面の品質に影響のないものを○、下の紙の白色部分が見える程度にインクが剥がれるものを×と評価した。
【００３０】
にじみは、イエロー、マゼンタ、シアンの各色インクの重ね色で構成される赤、紫、緑を、それぞれベタ印字（大きさ３．０ｃｍ×３．０ｃｍ）し、印字３０分経過後のにじみを目視にて確認し、にじみが全くないものを◎、にじみが若干見られるものを○、にじみがはっきり見られるものを×と評価した。
【００３１】
【表１】
2005178002.tif 000002
各実施例及び比較例の合成非晶質シリカの物性とそれを用いて作製したインクジェット記録シートの光沢度、インク吸収性、インク乾燥性、滲み、及び印字濃度の評価結果を、表１に示した。
【００３２】
表１において、実施例１〜８に示すように、細孔容積が２．５〜４．５ｍｌ／ｇ、平均粒径が２μｍ以上の合成非晶質シリカを顔料として用いたインク受理層を有するインクジェット記録シートは、インク吸収性、インク乾燥性及び滲みに係る印刷適性、及び印字濃度の何れにおいても必要な品質を確保しつつ、２０度光沢度が３０％以上を確保できている。一方、細孔容積が２．０ｍｌ／ｇの比較例１では、２０度光沢度は３０％以上を確保でき、印字濃度も十分に得られているが、印刷適性がはっきり不適性となった。また、合成非晶質シリカの細孔容積が５．０ｍｌ／ｇと過大となった比較例２では、２０度光沢度は３０％以上を確保でき、印刷適性も良好であるが、印字濃度が得られなかった。また、た。平均粒径が１．５μｍと小さ過ぎる比較例３では、２０度光沢度は３０％以上を確保でき、印字濃度や滲みに対する特性も若干低下しただけであったが、インク吸収性及びインク乾燥性が著しく悪化した。
【００３３】
本発明のインクジェット記録シートは、インク受理層に所定の細孔容積を有する合成非晶質シリカを主成分として含有させることで、印刷滲みや各色の滲みによる混色が生じず、低コストでかつ高品質の写真画像を形成できるインクジェット記録シートとして有用である。