(57)【要約】【課題】  支持体上にインク受容層を設けた記録媒体において、基紙部分の剛性を増し、記録媒体のコックリングを低減する。【解決手段】  支持体上にインク受容層を設けた記録媒体において、そのインク受容層が両面に設けられ、且つ支持体に貫通孔が存在し、前記インク受容層は支持体の貫通孔を通して連結された、いわゆる連結部を有する構成とする。【選択図】  図１
2007203663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体上にインク受容層を設けたインクジェット記録用紙において、そのインク受容層が両面設けられ、且つ支持体に貫通孔が存在し、前記インク受容層は支持体の貫通孔を通して連結されていることを特徴とするインクジェット記録用紙。
【請求項２】
パルプを主原料とする紙である支持体に切削工具の針を通じ、支持体を貫通する貫通孔を設ける工程、続いて多孔質無機顔料とバインダーからなる塗工液をコーターを用いて支持体の両面に形成する工程を有することを特徴とするインクジェット記録用紙の作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
インクジェット記録装置に用い、パルプを主体とする紙の支持体上にインク受容層が形成されたインクジェット記録用紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録において従来、記録紙は基紙としてパルプを主体とする紙を用いて微粒子シリカのような顔料を主原料とする一層以上のインク受容層が形成されたものを用いる。しかしながらインクジェット記録を行うと、記録装置の記録ヘッドから吐出されたインク液滴を、記録紙表面にて受けるが受容するインクが過度に多いと紙が湾曲し、いわゆる紙面がぼこつく現象が現れる。この現象は普通紙がインクを吸収することで形状が変化、内部の材料間で伸長差が生じ、記録紙が反る現象である。このようなぼこつき（以下コックリングという）が生じてしまうと紙の形状が変り画質評価に耐えないのは当然として、記録装置内で印字後の紙の搬送に支障がでてしまう問題がある。そのためインク液滴制御のみならずインク受容層の作成にあたっても塗工層形成工程を管理する等細心の注意をもって専用紙を作成している。
【０００３】
ところで上述インクジェット記録は、高速低騒音であり、また多色化が容易で記録パターンの融通性も大きく現像定着が不要である、などの特徴があり、各種画像の記録装置として情報機器をはじめ各種の用途において急速に普及している。そこで上述コックリングを低減要求に対応するために従来から多種多様の被記録媒体の形態が提案されてきた。例えば特開平2-270588号公報には、支持体の両面にインク受理層を設けてなる被記録媒体が、また特開2001-253160号公報にはインク受容層の反対面にバックコート層を設けてなる被記録媒体が、又特開2002-2092号公報には支持体を貼りあわせて二層化した被記録媒体が記載されている。
【０００４】
また特開2000-158805号のようにインク受容層に撥水性材料を入れたもの、特開2002-154268号のようにインク受容層と支持体の間に中間層を設けたもの等々の従来技術がある。またインク受容層内にカチオン樹脂を添加することにより色材を確実にトラップしコックリングを低減したものである。
【０００５】
また特開平7-329413のように紙の裏面に傷または穴を設けて大きなカールを防ぐインクジェットの記録方法、さらに特開平5-156593にある和紙の製造によって工程途中で穴を形成して高湿度下の波打ちを除く方法等もある。
【特許文献１】特開平2-270588号公報
【特許文献２】特開2001-253160号公報
【特許文献３】特開2002-2092号公報
【特許文献４】特開2000-158805号公報
【特許文献５】特開2002-154268号公報
【特許文献６】特開平7-329413号公報
【特許文献７】特開平5-156593号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
昨今、高精彩高速記録の要求が強くインクジェット記録用紙の性能向上も求められている。
【０００７】
上述従来の技術に記載した項目によれば、効果は十分でないところもある。そして基紙作成、塗工管理を厳密に制御するのも難しい。本発明の目的は、新たにインク吸収に優れコックリングのない画像品位の良好な、特にインクジェット記録に適応した記録用紙を簡単に提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の特徴は、支持体上にインク受容層を設けた被記録媒体において、そのインク受容層が両面に設けられ、且つ支持体に貫通孔が存在し、前記インク受容層は支持体の貫通孔を通して連結されたいわゆる連結部を有することを特徴とするインクジェット記録用紙である。
【０００９】
このことにより基紙部分の剛性が増す。連結部が設けられることにより、連結部間にて支持体の反りに関係する伸長が短くなりその伸長差に起因する反りの程度を結果的に減少することもあるのである。また支持体内にある連結部は通常インク受容層と同一材料であるためインク吸収性に優れる特性がそのまま発揮されるので、印字の結果まれに過剰に支持体内に浸透しあふれた状態となるインクを確実に連結部を含む受容層領域部が吸収する。その結果として印字後においても支持体部分への影響が少なくその分のコックリングが低減できる。このようなことにより要求性能を満たすための紙を新たな材料を使うことなく連結部構成をつくることでコックリングを改善することが可能である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のインクジェット記録用紙は、従来より使用している材料あるいは製造装置の大幅な変更なく高精彩高速のインクジェット記録用紙を簡単に提供することを可能とした。裏面に通じる連結部を有する受容層部分が構成された記録用紙を構成することにより、コックリング低減に効果がある。またこれとは別の効果として、色材固定等の他の受容層機能を基紙内部にまで到らしめることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【００１２】
本発明のパルプからなる紙と、その表面に構成され顔料と接着材を主体とする材料からなるコート層が前記紙上に積層されたシートであるところの記録用紙において、そのコート層部分が前記パルプからなる紙の基紙にはいり、その基紙内を通じ、もう一方の面である裏面のコート層とつながっている基紙を作成することによりコックリングを低減させることができた。
【００１３】
以下  実施する場合の好ましい構成を記述する。
【００１４】
（支持体の製造方法）
本発明の被記録媒体に用いる支持体の製造方法には、一般的に用いられている紙の製造方法を適用することができる。抄紙装置としては従来から用いられている長網抄紙機、丸網抄紙機、円胴、ツインワイヤー等から選択して用いることが出来る。
【００１５】
本発明の被記録媒体では、通常の紙の製造方法で行われるサイズプレス工程を適用することができる。又、一般的な塗工方法を選択して用いることができる。例えば、ゲートロールコーター、サイズプレス、バーコーター、ブレードコーター、エアナイフコーター、ロールコーター、ブラッシュコーター、カーテンコーター、グラビアコーター、スプレー装置等による塗工技術を採用することができる。本発明では、オンマシン塗工された支持体に、更に、必要に応じてカレンダー処理やスーパーカレンダー処理を行って表面を平滑にして得られた支持体を使用することができる。本発明の裏面に通じる部分を作成するには、塗布の前に針状の切削工具を使用して支持体に貫通孔を作成する工程を設ける。貫通孔の径としては1〜3mm程度のものでよい。なお前記裏面に通じる貫通孔部分は、インクジェット記録装置により印刷され記録用紙上に載るインク量の大小により、前記作成するその部分の体積、あるいは紙上での単位面積に対する前記作成する部分の存在する密度を変更してよい。
【００１６】
（インク受容層の構成材料）
本発明にかかる被記録媒体のインク受容層を構成する主材料は、多孔質無機顔料とバインダーである。多孔質無機顔料としては、例えば、多孔質シリカ、多孔質炭酸カルシウム、多孔質炭酸マグネシウム等の中から選択して用いることができる。先に述べたように、細孔容積が大きい点で、多孔質シリカが最も好ましい。
【００１７】
本発明のインク受容層のバインダーとしては、下記に挙げる水溶性高分子の中から自由に選択することができる。例えば、ポリビニルアルコール又はその変性体（カチオン変性、アニオン変性、シラノール変性）、澱粉又はその変性体（酸化、エーテル化）、ゼラチン又はその変性体、カゼイン又はその変性体、カルボキシメチルセルロース、アラビアゴム、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等のセルロース誘導体、ＳＢＲラテックス、ＮＢＲラテックス、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、官能基変性重合体ラテックス、エチレン酢酸ビニル共重合体等のビニル系共重合体ラテックス、ポリビニルピロリドン、無水マレイン酸又はその共重合体、アクリル酸エステル共重合体等を用いることが好ましい。これらのバインダーは、単独で或いは複数種混合して用いることができる。前記した多孔質無機顔料とバインダーとの混合比は、顔料１００質量部に対して５から７０部とすることが好ましい。バインダー量が上記範囲よりも少ない場合は、インク受容層の機械的強度が不足してクラックや粉落ちが発生する恐れがあり、バインダー量が上記範囲よりも多い場合は、インク受容層のインク吸収性が低下する恐れがある。
【００１８】
本発明にかかる被記録媒体では、発色性向上や画像の耐擦過性向上のために、インク受容層の形成にカチオン性物質を用いることが好ましい。カチオン性物質としては、例えば、４級アンモニウム塩、ポリアミン、アルキルアミン、ハロゲン化第４級アンモニウム塩、カチオン性ウレタン樹脂、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド重合物等の材料の中から適宜に選択して用いることができる。
【００１９】
本発明では、上記したインク受容層の構成材料に、更に、分散剤、増粘剤、ｐＨ調整剤、潤滑剤、流動性変性剤、界面活性剤、消泡剤、耐水化剤、抑泡剤、離型剤、発泡剤、浸透剤、着色染料、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防バイ剤等を、必要に応じて添加することも可能である。またこの受容層を構成する材料を上述基紙の混ぜ込むことは抄紙の点で難しい。
【００２０】
（本発明におけるインク受容層の形成方法）
本発明のインク受容層を有する被記録媒体において、支持体上にインク受容層を形成する方法としては、前記した多孔質無機顔料、バインダー及びその他の添加剤等からなる水分散液を作り、該分散液を塗工機を用いて支持体上に塗布、乾燥する方法を用いることができる。用いる塗工方法としては、一般に用いられているブレードコーター、エアナイフコーター、ロールコーターブラッシュコーター、カーテンコーター、バーコーター、グラビアコーター、スプレー装置等による塗工技術を採用することができる。分散液の塗布量は、乾燥固形分換算で、５ｇ／ｍ２以上、３０ｇ／ｍ２以下であれば、インク吸収性とコックリングの発生の抑制を満足することができる。より好ましい塗布量の範囲は、７ｇ／ｍ２以上、２０ｇ／ｍ２以下である。この範囲内であれば、インク受容層の表面強度を強くすることができる。又、必要に応じてインク受容層形成後に、カレンダーロール等を用いてインク受容層の表面平滑性を良くすることも可能である。前記支持体の製造方法に述べた連結部は、その形状に制限はない。間隔については印字パターンにもよるがコックリングの現れない範囲で紙の全域に間隔をあけて作成するとよい。その領域は他の紙物性例えば粉落ち等搬送時に発生しない範囲で密に連結部を設けることが可能である。なお受容層材料を支持体に含浸する含浸塗工もある。これは単に両面コートを行った結果として  両面の受容層材料がつながる場合に比して（これは繊維間に材料が浸透し受容層が繋がるもの、不良箇所多い）、確実に連結部ができる塗工方法であるが、支持体内部の繊維を圧縮、受容層材料が完全に覆ってしまうこともあるので、インク吸収の点からも難しい点がある。
【００２１】
（本発明の画像形成方法に使用するインク）
本発明にかかる画像形成方法は、インクの液滴を被記録媒体が備えるインク受容層の表面に付与して印字を行うものであって、被記録媒体として、上記した構成の本発明にかかる被記録媒体を使用することを特徴とする。この場合に使用するインクは、主として、色剤（染料若しくは顔料）、水溶性有機溶剤及び水を含むものが利用できる。
【００２２】
染料としては、例えば、直接染料、酸性染料、塩基性染料、反応性染料、食用色素等に代表される水溶性染料を用いることが好ましいが、上記した構成の本発明にかかる被記録媒体との組み合わせで、定着性、発色性、鮮明性、安定性、耐光性、その他の要求される性能を満たす画像を与えるものであれば、いずれのものも使用することができる。顔料としては、カーボンブラック等を用いることができる。この場合に顔料インクを調製する方法としては、顔料と分散剤を併用する方法、自己分散型顔料を用いる方法、顔料をマイクロカプセル化する方法等を用いることが可能である。
【００２３】
水溶性染料は、一般に水又は水と水溶性有機溶剤からなる溶媒中に溶解して使用するものであるが、これらの溶媒成分や、上記顔料を分散させる溶媒としては、好ましくは水と水溶性の各種有機溶剤等との混合物を使用する。この際には、インク中の水分含有量が、２０質量％以上、９０質量％以下の範囲内となるように調整することが好ましい。
【００２４】
又、上記水溶性有機溶剤としては、例えば、メチルアルコール等の炭素数が１から４の範囲のアルキルアルコール類、ジメチルホルムアミド等のアミド類、アセトン等のケトン又はケトンアルコール類、テトラヒドロフラン等のエーテル類、ポリエチレングリコール等のポリアルキレングリコール類、エチレングリコール等のアルキレン基が２から６個の炭素数を含むアルキレングリコール類、グリセリン、エチレングリコールメチルエーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類等が挙げられ、これらから選択された１種、或いは２種以上を選択して組合せて用いることができる。
【００２５】
これらの多くの水溶性有機溶剤の中でも、特にジエチレングリコール等の多価アルコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類を用いることが好ましい。多価アルコール類は、インク中の水が蒸発し、水溶性染料が析出することに基づくノズルの目詰まり減少を防止するための潤滑剤としての効果が大きいため、特に好ましい。
【００２６】
インクには可溶化剤を加えることもできる。代表的な可溶化剤としては、含窒素複素環式ケトン類が挙げられるが、その目的とする作用は、水溶性染料の溶媒に対する溶解性を飛躍的に向上させることにある。例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１、３−ジメチル−２−イミダゾリジノンが好ましく用いられる。更に、インクの特性の改善のために、粘度調整剤、界面活性剤、表面張力調整剤、ｐＨ調整剤、比抵抗調整剤等の添加剤を加えて用いることもできる。
【００２７】
（印字方法）
本発明にかかる被記録媒体に、上記で説明したようなインクを付与して画像形成を行う方法としては、インクジェット記録方法が好適である。インクジェット記録方法としては、インクを微細孔（ノズル）より効果的に離脱させて、被記録媒体にインクを付与し得る方法であればいかなる方法でもよい。これらの中でも特に、特開昭５４−５９９３６号公報に記載されている方法で、熱エネルギーの作用を受けたインクが急激な体積変化を生じ、この状態変化による作用力によって、インクをノズルから吐出させるインクジェット方式を特に有効に使用することができる。
【実施例１】
【００２８】
以下実施例を説明する。
【００２９】
原料パルプとして、市販のＬＢＫＰをダブルディスクリファイナーによって叩解して、カナディアンスタンダードフリーネス（Ｃ．Ｓ．Ｆ．）３００ｍｌの叩解原料（Ａ）を得た。同様に市販のＬＢＫＰを基層と同じ装置で叩解して同５００ｍｌの叩解原料（Ｂ）を得た。そして、叩解原料（Ａ）と叩解原料（Ｂ）とを乾燥質量比換算で９：１の割合で混合して抄紙原料を得た。
【００３０】
前記抄紙原料を用いて長網抄紙機で坪量８０ｇ／ｍ２に調節して抄紙し、続いて後述受容層となる材料を基紙内から裏面へ通すための通路となる穴を形成するために紙に針状の細線を通し所望の支持体を得た。続いて  特開平９−９９６２７号公報の実施例１に記載されているポリビニルアルコール１００、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７、クラレ社製）１５部をイオン交換水に分散して、乾燥固形分濃度１５質量％の塗工用分散液を作成した。次に得られた塗工用分散液を、上記で得た支持体上の表面に両面コータで塗工し、その後に乾燥して片面の固形分量１０ｇ／ｍ２を有するインク受容層を両面に形成した（図面  図１  モデル図）。このようにして得られた本実施例の被記録媒体に、インクジェットプリンター（キヤノン社製  Ｆ850）を用いてベタパターンの印字を行った。
【００３１】
（比較例１）
実施例１と同じ叩解原料（Ａ）及び（Ｂ）を用いて、実施例１と同じ抄紙機を用いて実施例１と同じ坪量となるように抄紙し、この支持体を比較例１の被記録媒体とした。次に、得られた塗工用分散液を、上記で得た支持体上の表面に両面コータで塗工し、その後に乾燥して片面の固形分量１０ｇ／ｍ２を有するインク受容層を両面に形成した。このようにして得られた被記録媒体に、インクジェットプリンター（キヤノン社製  Ｆ850）を用いてベタパターンの印字を行った。
【００３２】
以上得られた印字サンプルのベタパターンの観察を行ったところ、実施例は比較例と比べ印字後のコックリングがなく結果が良好だった。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】インク受容層の一部が裏面の受容層と繋がっているの状態を示すモデル図。紙の一端の断面を拡大している。
【符号の説明】
【００３４】
１  インク受容層
２  支持体
【図１】
2007203663.tif 000003