(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材にインク受理層を設けてなるインクジェット記録シートにおいて、基材が、繊維径３〜１０μｍの合成繊維を繊維成分の重量百分率で５〜４０％と、木材繊維及び非木材繊維の少なくとも一種以上をその残部として９５〜６０％含むことを特徴とするインクジェット記録シート。
【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シートに関するものである。更に詳しくは、寸法安定性の良好なインクジェット記録シート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、種々の作動原理によりインクの微小液滴を飛翔させて紙等の記録シートに付着させ、画像・文字等の記録を行なうものである。インクジェットプリンターは、高速印字性や低騒音性に優れ、記録パターンの融通性が大きい、現像−定着が不要等の特長があり、複雑な画像を正確、且つ迅速に形成することができる点で注目されており、特にコンピューターにより作成した文字や各種図形等の画像情報のハードコピー作製装置として、種々の用途において、近年急速に普及している。又、複数個のインクノズルを使用することにより、多色記録を行うことも容易である。多色インクジェット方式により、形成されるカラー画像は、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、遜色のない記録を得ることが可能であり、更に作製部数が少ない用途においては、印刷技術や写真技術によるよりも安価で済むことから広く応用されつつある。
【０００３】
ところで、インクジェット記録に用いられるインクの成分は、その大半が水であるため、インクジェット記録シートは吸水性、吸湿性に富み、湿度変化による寸法変動が大きく、設計図面等の寸法精度を要求される用途においては致命的欠点であった。また、インクジェット記録後にインクの浸透に伴う伸縮により波打ちが発生して、製品の価値を著しく損なうばかりでなく、印字ヘッドが波打ちの発生した記録シートと接触して、ヘッドが破損してしまうこともあった。
【０００４】
このような課題を解決すべく、従来から数多くの提案がなされてきた。例えば特開昭６２−９５２８５号公報には、浸水伸度の小さいインクジェット記録用紙が、また特開平９−１２３５９２号公報には、湿度変化に対する不可逆収縮率の小さいインクジェット記録用キャストコート紙がそれぞれ開示されている。しかしながらこれらの技術は、キャストコート法における加熱鏡面ドラムへの圧着乾燥時に、拘束状態での緊張乾燥によって乾燥収縮を抑制せしめ、以て寸法安定性を良化させたものであり、一般にインクジェット記録シートとして多く用いられているマット紙には適用できない。
【０００５】
また、特開平９−１７０１９０号公報には、親水性繊維と疎水性繊維とを主原料とする変形の少ない非塗工タイプの記録用紙が開示されているが、インク受理層を塗工した際の寸法安定性については言及されていない。
【０００６】
さらに、特開昭５８−８６８５号公報には、パルプにガラス繊維を添加する技術が開示されているが、寸法安定性についての評価は行われていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、寸法安定性や搬送性の良好なインクジェット記録シートを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成させるに至ったのである。
【０００９】
即ち、本発明は基材にインク受理層を設けてなるインクジェット記録シートにおいて、基材が、繊維径３〜１０μｍの合成繊維を繊維成分の重量百分率で５〜４０％と、木材繊維及び非木材繊維の少なくとも一種以上をその残部として９５〜６０％含むことを特徴とするインクジェット記録シートにより達成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明について、詳細に説明する。
【００１１】
本発明における基材は、合成繊維を繊維成分の重量百分率で５〜４０％含むことが好ましい。繊維成分の残部は木材繊維及び非木材繊維の少なくとも１種である。繊維成分中の合成繊維の含有量が５％未満では、本発明による寸法安定化効果が得られない。また、４０％を超える場合には記録シートの剛直度が低下し、プリンタでの搬送に支障を生じることがある。
【００１２】
本発明に於いては、合成繊維の繊維径は３μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。繊維径が３μｍより小さい場合にはインクジェット印字の際のインク吸収性が低下し、にじみが発生しやすくなる。また、繊維径が１０μｍを超える場合にはインクジェット印字の際インクが基材の内部にまで浸透して印字濃度が低下してしまう。さらに、印字部での繊維筋が目立ち、商品価値が低下してしまう。
【００１３】
本発明に於ける寸法安定性は、１０℃・２０％ＲＨ環境下で２４時間調湿した後の記録シートの任意の２点間距離（Ａ）に対し、次に３０℃・８０％ＲＨ環境下でさらに２４時間調湿した後の２点間距離（Ｂ）の変化率、｛（Ｂ−Ａ）／Ａ｝×１００％で表され、この数値の小さいほど寸法安定性は良好であることを示す。本発明に於いては、寸法安定性が０．２％以下であることが好ましい。寸法安定性が０．２％を超えるとインクジェット印刷した図面や画像の変形が著しくなるばかりでなく、波打ちが発生しやすくなる。
【００１４】
本発明における基材で使用される合成繊維としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、又はこれらポリマーの変性ポリマー等のホモポリマー及びコポリマーのようなポリエステル系繊維、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、又はこれらポリマーの変性ポリマー等のホモポリマー及びコポリマーのようなポリオレフィン系繊維、アクリル繊維、モダクリル繊維等のようなポリアクリロニトリル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６等のようなナイロン繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ウレタン繊維、等の有機合成繊維を本発明の範囲内で単独又は任意の割合で混合して用いることが出来る。
【００１５】
本発明における基材で使用される木材繊維としては、ＬＢＫＰ、ＮＢＫＰ等の化学パルプ、ＧＰ、ＰＧＷ、ＲＭＰ、ＴＭＰ、ＣＴＭＰ、ＣＭＰ、ＣＧＰ等の機械パルプ、ＤＩＰ等の古紙パルプ等が挙げられる。
【００１６】
本発明における基材で使用される非木材繊維としては、バガス、ケナフ、竹、麻、コットン等のセルロース系繊維や羊毛、絹等の蛋白質系繊維等が挙げられる。
【００１７】
本発明においては、前記木材繊維と非木材繊維を本発明の範囲内で単独又は任意の割合で混合して用いることができる。
【００１８】
本発明における基材には公知の填料、バインダー、サイズ剤、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種以上添加することができる。
【００１９】
本発明における基材は、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することができる。中性紙であっても酸性紙であっても差し支えない。
【００２０】
本発明における基材は、二層以上の多層抄きとすることができる。この場合、本発明の範囲内で組成の異なる層を積層することもできる。
【００２１】
本発明においてはこの様な基材に、そのままインク受理層を設けても良いし、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平滑性をコントロールしても良い。
【００２２】
本発明に於けるインクジェット記録シートの坪量としては、特に制限はないが、４０〜２００g/ｍ2が好ましく、さらに好ましくは８０〜１６０g/ｍ2である。４０g/ｍ2未満の場合には、記録シートのインク吸収量が不足するため、ニジミ等が発生しやすく、所望の画像を得られないことがある。また２００g/ｍ2を超える場合には、剛直性が高くなるためプリンタでの搬送に支障を生じることがある。
【００２３】
本発明に於けるインクジェット記録シートには、インク受理層を設けるのが好ましい。インク受理層の塗工量としては、特に制限はないが、３〜３０g/ｍ2が好ましく、更に好ましくは５〜２０g/ｍ2である。インク受理層の塗工量が３g/ｍ2未満の場合には、インク吸収性が低下する傾向があり、また３０g/ｍ2を超える場合には、インク受理層と基材との接着性が低下する傾向がある。
【００２４】
本発明におけるインク受理層には、インク吸収性を向上させる目的で無機あるいは有機顔料を１種以上添加することができる。例えば、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、クレー、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、アルミナ、コロイダルアルミナ、擬ベーマイト、水酸化アルミニウム、リトポン、ゼオライト、加水ハロイサイト、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、マイクロカプセル、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挙げられ、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。
【００２５】
本発明におけるインク受理層には、水溶性接着剤を含むことができる。水溶性接着剤としては、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；澱粉、酸化澱粉、エーテル化澱粉、エステル化澱粉等の変性澱粉、カゼイン、ゼラチン、大豆蛋白、ポリビニルアルコール又はシリル変性ポリビニルアルコール等のポリビニルアルコール誘導体；ポリビニルピロリドン、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等のアクリル系重合体ラテックス；エチレン酢酸ビニル共重合体等のビニル系重合体ラテックス；或はこれら各種重合体のカルボキシ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等の水性接着剤；ポリメチルメタクリレート等のアクリル酸エステル、メタクリル酸エステルの重合体又は共重合体樹脂、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等を挙げることができる。
【００２６】
本発明におけるインク受理層には２級アミン、３級アミン、４級アンモニウム塩等からなるカチオン性染料定着剤を併用して鮮鋭性、色彩性、耐水性を向上せしめることができる。
【００２７】
さらに、その他の添加剤として、界面活性剤、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、レベリング剤、粘度安定剤、ｐＨ調節剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防黴剤、耐水化剤、湿潤紙力増強剤、乾燥紙力増強剤等をインク受理層中に適宜配合することもできる。
【００２８】
本発明においては、インク受理層を二層以上の多層構成とすることができる。この場合、同組成のインク受理層を積層することも、異なる組成のインク受理層を積層することもできる。
【００２９】
本発明におけるインク受理層となる塗工液の塗工方式としては、ブレードコーター、ロールコーター、エアナイフコーター、ロッドバーコーター、ロッドブレードコーター、カーテンコーター、ショートドウェルコーター、スライドホッパーコーター、コンマコーター、ダイコーター、リバースロールコーター、キスコーター、ディップコーター、エクストルージョンコーター、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、サイズプレス、タブサイズプレス、ゲートロールコーター、等の各種装置を用いることができる。又、塗工後には、マシンカレンダー、ＴＧカレンダー、スーパカレンダー、ソフトカレンダー等のカレンダー装置を用いて仕上げることも可能である。
【００３０】
本発明におけるインクジェット記録シートには、帯電防止性、搬送性、カール防止性等のために、各種のバックコート層を塗設することができる。バックコート層には、無機帯電防止剤、有機帯電防止剤、親水性バインダー、ラテックス、硬化剤、顔料、界面活性剤等を適宜組み合わせて添加せしめることができる。
【００３１】
【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。また、実施例及び比較例において「部」及び「％」は、特に明示しない限り重量部及び重量％を示す。
【００３２】
実施例１
ＬＢＫＰ６０部、繊維径３μｍのポリエチレンテレフタレート繊維４０部、軽質炭酸カルシウム８部、重質炭酸カルシウム８部、タルク８部、市販アルキルケテンダイマー０．２０部、市販カチオン系（メタ）アクリルアミド０．０６部、市販カチオン化澱粉１．６０部、硫酸バンド０．４０部を調成後、坪量８０g/ｍ2の基材を作製した。この基材の一方の面に合成非晶質シリカ（ファインシールＸ３７Ｂ：株式会社トクヤマ製）１００部、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７：クラレ株式会社製）５０部、カチオン性染料定着剤（スミレーズレジン１００１：住友化学工業株式会社製）３０部からなる固形分濃度１５％のインク受理層塗工液をエアナイフコーターを用いて絶乾塗工量１０g/ｍ2となるように塗工、乾燥してインクジェット記録シートを得た。
【００３３】
実施例２
ＬＢＫＰ６０部をを９５部に、ポリエチレンテレフタレート繊維４０部を５部にそれぞれ変更した以外は実施例１と同様にしてインクジェット記録シートを得た。
【００３４】
実施例３
繊維径３μｍのポリエチレンテレフタレート繊維を繊維径１０μｍのポリエチレンテレフタレート繊維に変更した以外は実施例１と同様にしてインクジェット記録シートを作製した。
【００３５】
実施例４
繊維径３μｍのポリエチレンテレフタレート繊維を繊維径１０μｍのポリエチレンテレフタレート繊維に変更した以外は実施例２と同様にしてインクジェット記録シートを作製した。
【００３６】
実施例５
繊維径３μｍのポリエチレンテレフタレート繊維を繊維径１０μｍのポリプロピレン繊維に変更した以外は実施例１と同様にしてインクジェット記録シートを作製した。
【００３７】
実施例６
ＬＢＫＰ６０部をＬＢＫＰ３０部、ＮＢＫＰ１０部、バガス２０部に、繊維径３μｍのポリエチレンテレフタレート繊維４０部を繊維径３μｍのポリエチレンテレフタレート繊維３０部、繊維径１０μｍのポリプロピレン繊維１０部にそれぞれ変更した以外は実施例１と同様にしてインクジェット記録シートを得た。
【００３８】
比較例１
ＬＢＫＰ６０部を９６部に、繊維径３μｍのポリエチレンテレフタレート繊維４０部を繊維径６μｍのポリエチレンテレフタレート繊維４部にそれぞれ変更した以外は実施例１と同様にしてインクジェット記録シートを得た。
【００３９】
比較例２
ＬＢＫＰ６０部を５５部に、繊維径３μｍのポリエチレンテレフタレート繊維４０部を繊維径６μｍのポリエチレンテレフタレート繊維４５部にそれぞれ変更した以外は実施例１と同様にしてインクジェット記録シートを得た。
【００４０】
比較例３
繊維径３μｍのポリエチレンテレフタレート繊維を繊維径２μｍのポリエチレンテレフタレート繊維に変更した以外は実施例１と同様にしてインクジェット記録シートを得た。
【００４１】
比較例４
繊維径３μｍのポリエチレンテレフタレート繊維を繊維径１２μｍのポリエチレンテレフタレート繊維に変更した以外は実施例１と同様にしてインクジェット記録シートを得た。
【００４２】
比較例５
繊維成分をＬＢＫＰ８５部、ＮＢＫＰ１５部に変更した以外は実施例１と同様にしてインクジェット記録シートを得た。
【００４３】
比較例６
実施例１で作製した基材にインク受理層を塗工せずにインクジェット記録シートを得た。
【００４４】
〈試験方法〉
［寸法安定性］
１０℃・２０％ＲＨ環境下で２４時間調湿した後記録シートの２点にマーキングを施し、２点間の距離を測定する。この時の測定値をＡとする。次に、３０℃・８０％ＲＨ環境下でさらに２４時間調湿した後、マーキング部分の距離を測定する。この時の測定値をＢとする。寸法安定性は｛（Ｂ−Ａ）／Ａ｝×１００％で表される。寸法安定性が０．２％以下であれば実用上問題無い。
【００４５】
［印字部にじみ］
実施例および比較例で作製した記録シートにインクジェットプリンター（ＢＪＣ４３０Ｊ：キヤノン製）にてレッド（マゼンタ１００％＋イエロー１００％）、ブルー（シアン１００％＋マゼンタ１００％）、グリーン（シアン１００％＋イエロー１００％）の各混色ベタで一辺が１０mmの正方形を２０個印刷した。各辺の長さの平均値を１０mmで除し、拡大率を算出した。拡大率が１１０％以下であれば実用上問題無い。
【００４６】
［印字濃度］
実施例および比較例で作製した記録シートにインクジェットプリンター（ＢＪＣ４３０Ｊ）にてブラック１００％、シアン１００％、マゼンタ１００％、イエロー１００％の単色ベタで一辺が１０mmの正方形を各５個印刷した。各正方形の濃度をマクベス光学濃度計ＲＤ−９１８で測定し、各色毎に平均値を求め、平均値の総和を印字濃度とした。印字濃度が６．０以上であれば実用上問題無い。
【００４７】
［搬送性］
実施例および比較例で作製した記録シートをＡ４判に断裁した後、５０枚を１セットとして、１０セットについてインクジェットプリンター（ＢＪＣ４３０Ｊ）にて連続印字を行い、ジャミング、重送等の搬送トラブルの発生率を評価した。発生率が２％以下であれば実用上問題無い。
【００４８】
評価結果を表１にまとめた。
【００４９】
【表１】
0003756011.tif 000002
【００５０】
表１に示す通り、本発明によるインクジェット記録シートは寸法安定性、印字特性、搬送性に優れている。これに対し、比較例１及び比較例５の如く合成繊維の含有量が５％未満では、本発明による寸法安定化効果が得られない。また、比較例２の如く合成繊維の含有量が４０％を超える場合には記録シートの剛直度が低下し、プリンタでの搬送に支障を生じる。さらに比較例３の如く合成繊維の繊維径が３μｍより小さい場合にはインクジェット印字の際のインク吸収性が低下し、にじみが発生する。また、比較例４の如く合成繊維の繊維径が１０μｍを超える場合にはインクジェット印字の際インクが基材の内部にまで浸透して印字濃度が低下してしまう。比較例６の如く基材上にインク受理層を設けない場合には、インクが基材内部に広く拡散してにじみの発生、印字濃度の低下が起こる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るインクジェット記録シートは、印字濃度やにじみという良好な印字特性を有しながら、寸法安定性や搬送性に優れるものである。