(57)【要約】【課題】光沢感に優れ、印字ムラ、特にシアンの印字ムラがないインクジェット記録用キャストコート紙を提供する。【解決手段】基紙の少なくとも一方の面に、顔料及び結着剤を含むインク受理層をキャストコート法により設け、前記顔料として、一次粒子径が１０〜１００ｎｍの球状コロイダルシリカが複数個房状に凝集した、房状コロイダルシリカを含有する。前記インク受理層中に、さらに顔料としてＢＥＴ比表面積２００〜６００ｍ２／ｇの顔料を含有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】
基紙の少なくとも一方の面に、顔料及び結着剤を含むインク受理層をキャストコート法により設けたインクジェット記録用キャストコート紙であって、前記顔料として、一次粒子径が１０〜１００ｎｍの球状コロイダルシリカが複数個房状に凝集した、房状コロイダルシリカを含有することを特徴とするインクジェット記録用キャストコート紙。
【請求項２】
前記インク受理層中に、さらに顔料としてＢＥＴ比表面積２００〜６００ｍ２／ｇの顔料を含有する請求項１に記載のインクジェット記録用キャストコート紙。
【請求項３】
前記インク受理層がゲル化キャスト法により設けられてなる請求項１又は２に記載のインクジェット記録用キャストコート紙。
【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方式に好適なインクジェット記録用キャストコート紙に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のインクジェットプリンターの目覚しい進歩、デジタルカメラの著しい普及により、インクジェット用記録媒体に要求される品質も年々高くなってきている。特に、従来の銀塩写真に対抗する光沢を有するインクジェット用記録媒体において顕著である。この光沢を有するタイプのインクジェット用記録媒体は、製造装置の特徴を生かして様々な手法で製造されているが、キャストコーターを用いるキャストコート法での製造が最もコストメリットが大きい。
【０００３】
キャストコート法とは、顔料と結着剤とを主成分とする塗工液を原紙上に塗工して塗工層を設け、塗工層をキャストドラムを用いて光沢仕上げする方法であり、具体的には（１）塗工層が湿潤状態にある間に鏡面仕上げした加熱ドラムに圧着し、乾燥するウェットキャスト法（直接法）、（２）湿潤状態の塗工層を一旦乾燥あるいは半乾燥した後に再湿潤液により膨潤可塑化させ、鏡面仕上げした加熱ドラムに圧着し乾燥するリウェット法、（３）湿潤状態の塗工層を凝固処理によりゲル状態にして、鏡面仕上げした加熱ドラムに圧着し乾燥するゲル化キャスト法（凝固法）の３種類の方法が一般に知られている。これらの製造方法の原理は、湿潤状態の塗工層を鏡面仕上げの面に押し当てて、塗工層表面に光沢を付与するという点で同一である。
【０００４】
一般に、インク記録媒体には、シリカ、アルミナなどの多孔質の顔料と結着剤を含有するインク受理層が設けられる。結着剤は、それぞれの目的に応じ、適したものが異なるが、ポリビニルアルコール、カゼイン、でんぷん、ＳＢＲ、アクリル樹脂、スチレンアクリル共重合樹脂、酢酸ビニル樹脂、ウレタン樹脂などが通常使用される。
【０００５】
例えば、特開平９−２６３０３９号公報にはインク受容層が１層以上の層構成を有し、少なくとも１層が３００ｎｍ以下の平均粒径を有するコロイド粒子とカチオン性樹脂を含有するインクジェット記録用シートが開示されている。
また、特開２０００−８５２４２号公報には、キャスト塗工層中に（１）１次粒子の平均粒子径が３ｎｍ以上４０ｎｍ以下で、２次粒子の平均粒子径が１０ｎｍ以上４００ｎｍ以下であるシリカ微細粒子および（２）平均粒子径が２００ｎｍ以下のコロイダルシリカを含有することを特徴とするインクジェット記録用紙が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２６３０３９号公報
【特許文献２】特開２０００−８５２４２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来のインクジェット記録用キャストコート紙においては、高光沢な記録用紙であるものの、印字ムラ、特にシアン色の印字ムラが悪いことが問題となっていた。なお、ここでいう印字ムラとは、インクジェット記録方式にてベタ部を出力した際に発生する濃淡ムラのことをいう。
従って、本発明は光沢感に優れ、印字ムラ、特にシアンの印字ムラがないインクジェット記録用キャストコート紙を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は調査の結果、キャストコート法で設けた塗工層の表面には亀裂が発生すること、また、この亀裂中にインクが選択的に吸収され、亀裂部分と亀裂のない部分との間に濃度差が生じ、結果として印字ムラが発生していることを突きとめた。
そこで、種々検討を行った結果、顔料として、一次粒子径が１０〜１００ｎｍの球状コロイダルシリカが複数個房状に凝集した、房状の形状を有するコロイダルシリカをインク受理層に含有することで上記問題点を解決することが可能であることを見出し、本発明にいたった。
【０００９】
すなわち、本発明は、基紙の少なくとも一方の面に、顔料及び結着剤を含むインク受理層をキャストコート法により設けたインクジェット記録用キャストコート紙であって、前記顔料として一次粒子径が１０〜１００ｎｍの球状コロイダルシリカが複数個房状に凝集した、房状コロイダルシリカを含有することを特徴とするインクジェット記録用キャストコート紙である。
また、本発明においてはさらに、前記インク受理層中に、顔料としてさらにＢＥＴ比表面積２００〜６００ｍ２／ｇの顔料を含有することが好ましく、インク受理層は凝固法キャストコート法で形成することが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（基紙）
本発明で使用される基紙としては塗工紙、未塗工紙等の紙を用いる。該紙の原料パルプとしては、化学パルプ（針葉樹の晒または未晒クラフトパルプ、広葉樹の晒または未晒クラフトパルプ等）、機械パルプ（グランドパルプ、サーモメカニカルパルプ、ケミサーモメカニカルパルプ等）、脱墨パルプ等を単独または任意の割合で混合して使用することが可能である。尚、  前記紙のｐＨは、酸性、中性、アルカリ性のいずれでも良い。また、紙の不透明度を向上することができるため、紙中に填料を含有させることが好ましいが、この填料は、水和珪酸、ホワイトカーボン、タルク、カオリン、クレー、炭酸カルシウム、酸化チタン、合成樹脂微粒子等、公知の填料の中から適宜選択して使用することができる。
本発明の基紙においては、操業性の点から透気度は１０００秒以下であることが好ましく、塗工性の点からステキヒトサイズ度は５秒以上であることが望ましい。
【００１１】
（インク受理層）
（顔料）
本発明においては基紙の一方の側に顔料と結着剤を有するインク受理層をキャストコート法により設けるが、前記顔料としては、一次粒子径が１０〜１００ｎｍの球状コロイダルシリカが複数個房状に凝集した房状のコロイダルシリカが用いられる。
本発明において、房状コロイダルシリカを顔料として用いることで印字ムラ（特にシアン色のムラ）が改善できる理由は明らかではないが、房状コロイダルシリカがインク受理層内に存在する場合、キャストコート法により形成したインク受理層の表面に発生する亀裂の大きさが小さくなり、単位面積中の亀裂の数が増える。その結果、亀裂部分と亀裂がない部分の濃度差が目立たなくなりムラが抑制されると考えられる。
【００１２】
房状コロイダルシリカの一次粒子径が小さいとインク吸収性が低下する傾向にあり、大きいとインク吸収性は向上するがインクの発色は低下する傾向にある。また、房状コロイダルシリカの二次粒子径は５０〜８００ｎｍとなることが好ましい。二次粒子径が小さいとインクの吸収が低下する傾向にあり、大きいと光沢が低下する傾向にある。なお、房状コロイダルシリカの一次粒子径及び二次粒子径はＢＥＴ法や動的光散乱法等で測定できる。
【００１３】
本発明においては、房状コロイダルシリカとして、粒子径１０〜１００ｎｍ（ＢＥＴ法粒子径）の球状コロイダルシリカをコロイダルリン酸アルミニウムで被覆接合し、これを凝集させて二次粒子径（動的光散乱法粒子径）を５０〜８００ｎｍとした房状コロイダルシリカを用いることが好ましい。具体的には日産化学工業株式会社のスノーテックスＨＳシリーズ等を挙げることができる。
本発明においては、本発明の効果を損なわない程度に、房状コロイダルシリカの他に従来公知の顔料、具体的には水酸化アルミニウム、アルミナゾル、コロイダルアルミナ、擬ベーマイト等のアルミナやアルミナ水和物、合成シリカ、カオリン、タルク、炭酸カルシウム、二酸化チタン、クレー、酸化亜鉛等を顔料として用いることができる。
【００１４】
また、本発明においては、インク吸収性を更に向上するという点で、房状コロイダルシリカの他にＢＥＴ比表面積が２００ｍ２／ｇ以上の顔料を用いることが好ましい。より好ましいＢＥＴ比表面積は２５０ｍ２／ｇ以上、４５０ｍ２／ｇ以下である。ＢＥＴ比表面積が大きいとインク吸収性は向上する傾向にあるが、反面、インク受理層に大きな亀裂が発生し、印字ムラが大きくなる傾向がある。本発明は、ＢＥＴ比表面積が２００ｍ２／ｇ以上の顔料をインク受理層中に含有する際に特に大きな効果を示す。また、発色性を向上するという点で、湿式法で製造された合成非晶質シリカを併用することが好ましい。
【００１５】
房状コロイダルシリカと他の顔料を併用する場合、房状コロイダルシリカは全顔料中５重量％以上であれば印字ムラを改善することができるが、１０重量％以上含まれることが好ましい。また、インク吸収性を向上する目的で房状コロイダルシリカと他の顔料を併用する場合、房状コロイダルシリカは、記録層の全顔料中５０％以下であることが好ましく、特に３０％以下含有されていることが好ましい。結着剤の配合量は、顔料１００重量部に対して、５重量部〜３０重量部であることが好ましいが、必要な塗工層強度が得られる限り、特に限定されるものではない。
【００１６】
（結着剤）
本発明においては皮膜を形成することができる高分子化合物を結着剤として用いることができる。例えば、澱粉、酸化澱粉、エステル化澱粉等の澱粉類、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、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、カゼイン、ゼラチン、大豆タンパク、スチレン−アクリル樹脂及びその誘導体、スチレン−ブタジエン樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、ウレタン樹脂、尿素樹脂、アルキッド樹脂及びこれらの誘導体等を単独又は併用して用いることができる。
【００１７】
本発明においては、結着剤として用いる高分子化合物は水系であることが好ましい。「水系」とは、樹脂が、水又は水と少量の有機溶剤からなる媒体中で、溶解又は分散し、安定化することを意味する。なお、有機溶剤を用いる場合は、水に対し５０重量％未満、好ましくは１０重量％未満であり、かつ樹脂液の引火点が無いことが必要である。本発明のインクジェット記録用キャストコート紙を作成するために支持体に塗工する塗工液中では、この高分子化合物は溶解又は粒子となって分散しているが、塗工し乾燥した後には前記樹脂は顔料の結着剤となる。
【００１８】
特に、ゲル化キャスト法（凝固法）を用いてインク受理層を形成する場合には、結着剤にカゼインを配合することが好ましい。本発明において、インク受理層中にカゼインを配合すると、インク受理層用塗工液の塗工性が良好になる。カゼインの配合量はインク受理層中に５〜２０重量％程度含有されることが好ましい。カゼインの配合量が少ないと凝固性が低下し、生産性が落ちる傾向にあり、多すぎるとインク受理層のインク吸収性が低下する。
【００１９】
本発明のインク受理層は、顔料と結着剤から成るが、これら以外の成分を含むことを排除するものではない。本発明においては、さらに増粘剤、消泡剤、抑泡剤、顔料分散剤、離型剤、発泡剤、ｐＨ調整剤、表面サイズ剤、着色染料、着色顔料、蛍光染料、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定化剤、防腐剤、耐水化剤、染料定着剤、界面活性剤、湿潤紙力増強剤等を、本発明の効果を損なわない範囲内で適宜インク受理層に添加できる。
【００２０】
インク受理層を支持体上に設ける手段としては、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、ショートドウェルコーター等の公知の塗工装置をオンマシン、あるいはオフマシンで使用できる。
【００２１】
インク受理層の塗工量は、原紙の表面を覆い、かつ十分なインク吸収性が得られる範囲で任意に調整することができるが、記録濃度及びインク吸収性を両立させる観点から、片面当たり、固形分換算で５〜３０ｇ／ｍ２であることが好ましく、特に、生産性をも加味すると１０〜２５ｇ／ｍ２であることが好ましい。３０ｇ／ｍ２を超えると、キャストドラム鏡面仕上げ面からの剥離性が低下し塗工層が鏡面仕上げ面に付着するなどの問題を生じる。
【００２２】
本発明において、インク受理層の塗工量を多く必要とする場合には、インク受理層を多層にすることも可能である。また、支持体とインク受理層の間にインク吸収性、接着性他各種機能を有するアンダーコート層を設けても良い。さらに、インク受理層を設けた面の反対側にさらにインク吸収性、筆記性、プリンター印字適性他各種機能を有するバックコート層を設けても良い。
【００２３】
本発明においては、最表のインク受理層をキャストコート法で形成することによって光沢を付与する。なお、キャストコート法とは、塗工後の湿潤状態にある塗工面を加熱した仕上げ面に圧着して乾燥する方法である。
本発明においては、銀塩写真に匹敵する面感、光沢を付与することが可能であるという点で最表層のインク受理層はゲル化キャストコート法（凝固法）で形成されていることが好ましい。
【００２４】
ゲル化キャスト法と呼ばれる凝固法を用いてインク受容層を形成する場合においては、前記公知の塗工装置でインク受容層を塗布後、未乾燥のインク受容層を凝固液にてゲル化させ、加熱した仕上げ面に圧着し、乾燥する。凝固液に用いる凝固剤としては、蟻酸、酢酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、塩酸、硫酸等のカルシウム、亜鉛、マグネシウム等の各種の塩が用いられる。
凝固液を塗布する方法は、記録層に塗布できる限り特に制限されず公知の方法（例えばロール方式、スプレー方式、カーテン方式等）の中から適宜選択して用いることができる。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明の記録媒体の具体的な構成を実施例によって説明すると共に、本記録媒体の特性を比較例と対比して説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。なお、実施例中の「部」及び「％」は、特に明示しない限り、それぞれ「重量部」及び「重量％」を表す。
【００２６】
支持体の作製
広葉樹クラフトパルプ（Ｌ−ＢＫＰ）１００部を叩解して濾水度３５０ｍｌｃｓｆとしたパルプに、炭酸カルシウム４部、カチオン化デンプン１部、ポリアクリルアミド０．３部、アルキルケテンダイマー乳化物０．５部を添加し、長網抄紙機を用いて常法により抄紙した後、前乾燥を行い、その後燐酸エステル化デンプン５％とポリビニルアルコール０．５％の液をサイズプレスで乾燥重量３．２ｇ／ｍ２となるように塗布した後、後乾燥及びマシンカレンダー処理を施して、坪量１００ｇ／ｍ２の支持体を得た。
【００２７】
（実施例１）
顔料として合成非晶質シリカ：ファインシールＸ−３７Ｂ（トクヤマ社製、ＢＥＴ比表面積２６０〜３２０ｍ２／ｇ）８０部、房状コロイダルシリカ：スノーテックスＨＳ−Ｍ−２０（日産化学工業社製、一次粒子径２０〜３０ｎｍ、二次粒子径１５０〜３００ｎｍ）２０部、結着剤として：スチレン−ブタジエンラテックスＳＮ−３３５Ｒ（日本Ａ＆Ｌ社製）３０部、カゼイン：ＡＬＡＣＩＤ  ｌａｃｔｉｃ  ｃａｓｅｉｎ（ニュージーランド産）１０部、離型剤：ノプコートＣ−１０４−Ｈ（サンノプコ社製）５部を含有する固形分濃度３０％のキャスト層塗工液を調製した。
次に、コンマコーターを用い、目標塗工量１８ｇ／ｍ２で前記支持体に塗工した後、下記の凝固液で凝固処理し、塗工層が湿潤状態にあるうちに、１００℃に加熱された鏡面仕上げの金属面に圧着し、乾燥してインクジェット記録用キャスト紙を製造した。
【００２８】
・凝固液の調製
凝固液として蟻酸カルシウム（朝日化学工業社製）５％、染料定着剤：ダイフィックスＹＫ−５０（大和化学社製）１％を含有した凝固液を調製した。
【００２９】
実施例２
実施例１で使用した合成シリカを８５部、房状コロイダルシリカを１５部とした以外は、実施例１と全く同様にしてインクジェット記録用キャストコート紙を製造した。
【００３０】
実施例３
実施例１で使用した合成シリカを７０部、房状コロイダルシリカを３０部とした以外は、実施例１と全く同様にしてインクジェット記録用キャストコート紙を製造した。
【００３１】
実施例４
実施例１で使用した合成シリカを６０部、房状コロイダルシリカを４０部とした以外は、実施例１と全く同様にしてインクジェット記録用キャストコート紙を製造した。
実施例５
【００３２】
実施例１で使用した合成シリカを４０部、房状コロイダルシリカを６０部とした以外は、実施例１と全く同様にしてインクジェット記録用キャストコート紙を製造した。
【００３３】
実施例６
実施例１で使用した房状コロイダルシリカをスノーテックスＨＳ−Ｍ−２０Ｈ（日産化学工業社製、一次粒子径２０〜３０ｎｍ、二次粒子径２００〜４００ｎｍ）とした以外は、実施例１と全く同様にしてインクジェット記録用キャストコート紙を製造した。
【００３４】
実施例７
実施例１で使用した房状コロイダルシリカをスノーテックスＨＳ−Ｌ（日産化学工業社製、一次粒子径４０〜５０ｎｍ、二次粒子径２００〜４００ｎｍ）とした以外は、実施例１と全く同様にしてインクジェット記録用キャストコート紙を製造した。
【００３５】
比較例１
実施例１で使用した房状コロイダルシリカを使用せず、合成シリカの量を１００部とした以外は、実施例１と全く同様にしてインクジェット記録用キャストコート紙を製造した。
【００３６】
比較例２
実施例１で使用した合成シリカを８０部、球状コロイダルシリカ：スノーテックスＮ３０Ｇ（日産化学工業社製、一次粒子径１０〜２０ｎｍ）を２０部とした以外は、実施例１と全く同様にしてインクジェット記録用キャストコート紙を製造した。
【００３７】
比較例３
実施例１で使用した合成シリカを８０部、鎖状コロイダルシリカ：スノーテックス−ＵＰ（日産化学工業社製、一次粒子径１０〜２０ｎｍ、二次粒子径４０〜１００ｎｍ）を２０部とした以外は、実施例１と全く同様にしてインクジェット記録用キャストコート紙を製造した。
【００３８】
実施例１〜７、比較例１〜３で得られたインクジェット記録用キャストコート紙を以下の項目により評価した結果を表１に示す。
（品質評価）
インクジェットプリンターＰＭ−７６０Ｃ（セイコーエプソン社製）を用いて印字を施し、得られた印字物について、下記の評価を行った。
・印字ムラ
シアンベタ印字部の印字ムラ（濃淡ムラ）を目視により下記の基準に従って評価した。
◎：印字ムラは見られず良好なレベル
○：印字ムラが若干あるが、実用上満足できるレベル
△：印字ムラがややあり、実用上やや不満足なレベル
×：印字ムラが著しく、実用できないレベル
【００３９】
・目視外観
光沢感、平滑感を目視により下記基準に従って評価した。
◎：極めて優れている
○：優れている
△：やや劣る
・インク吸収性
マゼンタインクとグリーン（シアンとイエローの混色）のベタ画像が隣接するパターンの境界部における滲み（ブリード）を下記の基準にて目視評価した。
○：境界部で滲みが殆ど認められない。
△：境界部で滲みがやや認められる。
×：境界部で滲みが著しく認められる。
【００４０】
【表１】
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本発明に相当する実施例１〜７のインクジェット記録用キャストコート紙においては、印字ムラ、目視外観、インク吸収性共に良好であった。コロイダルシリカの配合量が多い実施例５においてはインク吸収性が若干劣っていた。一方、合成シリカのみを配合しコロイダルシリカを配合していない比較例１においては印字ムラが発生し、光沢感も劣るものであった。また、コロイダルシリカの形状を房状から球状もしくは鎖状とした比較例２、３においても印字ムラが発生し、光沢感が劣っており実用には適さなかった。
【００４１】
【発明の効果】
本発明においては、光沢感に優れ、印字ムラ（特にシアン色）がないインクジェット記録用キャストコート紙を得ることができる。