JP2000247017A - インクジェット記録用紙 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】インク吸収性、発色性、画像耐光性及び画像耐
水性に優れると共に、適度な光沢感を持つインクジェッ
ト記録用紙を提供する。 【解決手段】インク受容性の支持体上に、順次、中間層
及び定着層を設けてなるインクジェット記録用紙。前記
中間層はアニオン性コロイダルシリカ及び平均粒子径が
１５〜３８０ｎｍの酸化亜鉛微粒子を主成分とする層で
あり、前記定着層は、カチオン性コロイダルシリカ並び
にカチオン性高分子電解質を主成分とする層である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水溶性染料からなるイ
ンクを用いて記録する被記録材に関し、特にインク吸収
性及び発色性並びに画像耐光性や画像耐水性にも優れた
インクジェット記録用紙に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方法は、インク滴を
各種方法により飛翔させて画像を形成する方法であるた
め、高速化及びフルカラー化が容易である上装置が低価
格なことから、近年目覚ましい普及を遂げている。特に
最近のフルカラーインクジェットプリンターは、インク
滴の微小化やインクの改良が大幅に進んだ結果、銀塩写
真に迫る高解像度と高階調性を実現しており、デジタル
カメラ等で撮影したデジタル画像を直接インクジェット
プリンターで印刷するユーザーも増加しつつある。しか
も、その記録画像が高画質であるために長期にわたって
掲示又は保管される場合が増えており、インクジェット
記録用紙に対しても、画像の高画質化（高品位化）と共
に、保存性、特に画像耐光性に対する要求が高まってい
る。

【０００３】しかしながら、通常のインクジェット記録
用紙にインクジェットプリンターで記録した場合には、
日光や蛍光灯等の照射光に含まれる紫外線により記録画
像が退色する。そこで、長期保存性を改善するために、
紫外線によって比較的退色しにくい顔料インク等を使用
する方法が採られることもあるが、発色の鮮明性の観点
から、染料インク系を用いながら画像耐光性を改善しよ
うとする場合が多い。

【０００４】画像耐光性を改善する手段としては、例え
ば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系等の紫外
線吸収剤を添加する方法（特開昭５７−８７９８８号公
報、特開昭６３−２２２８８５号公報）やヒンダードア
ミン系酸化防止剤を添加する方法（特開昭６１−１４６
５９１３号公報）、酸化亜鉛粉末とカチオン性高分子電
解質を併用する方法（特開平７−３２７２５号公報）等
が提案されたが、これらの場合には、均一に分散させる
事が難しいという欠点があるために画像耐光性に対して
充分な効果を得るに至っておらず、画像の高画質化とい
う面においても必ずしも充分ではなかった。

【０００５】また、光沢度向上による画像の高画質化
（高品位化）を実現させる手段として、例えば、カチオ
ン性コロイダルシリカを使用する方法（特開平６−９２
０１１号公報）等が提案されているが、高画質化と画像
保存性とのバランスが満足できるものではないという欠
点があった。更に、記録層の耐水性を向上する試みとし
ては、水分散性ポリマー、数珠状に連結した形状のコロ
イダルシリカ及び水溶性高分子からなる被覆層を設ける
方法（特開平５−５１４６９号公報）が提案されている
が、インクジェットプリンターで記録した画像の耐水性
に対しては十分な効果を得るに至っていないばかりでな
く、画像耐光性に対しても不充分であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明は、水溶
性染料からなるインクを用いて記録する被記録材料であ
って、特にインク吸収性及び発色性並びに画像耐光性に
優れると共に画像耐水性にも優れる上、適度な光沢感を
持ったインクジェット記録用紙を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の上記の目的は、
インク受容性の支持体上に、順次、アニオン性コロイダ
ルシリカ並びに平均粒子径が１５〜３８０ｎｍの酸化亜
鉛微粒子を主成分とする中間層、及び、カチオン性コロ
イダルシリカ並びにカチオン性高分子電解質を主成分と
する定着層を設けてなることを特徴とするインクジェッ
ト記録用紙によって達成された。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明におけるインク受容性の支
持体とは、水溶性染料からなるインクを吸収できるシー
ト状の支持体を意味するが、特に基紙の上に顔料及び結
着剤を主成分とするインク受容層を設けてなる支持体を
用いることが好ましい。上記基紙は抄紙用パルプを主体
として構成される。抄紙用パルプとしてはＬＢＫＰ、Ｎ
ＢＫＰ等の化学パルプや、ＧＰ、ＴＭＰ等の機械パルプ
及び古紙パルプが挙げられるが、本発明は特にこれらに
限定されるものではなく、また、必要に応じてこれらの
パルプを単独または併用して用いることができる。

【０００９】上記基紙に、内添する填料やサイズ剤、紙
力増強剤等の各種内添薬品も特に限定されるものではな
く、公知の填料及び各種内添薬品の中から適宜選択して
使用することが出来る。また、デンプンや表面サイズ剤
をサイズプレスしたり塗工しても良く、必要に応じて消
泡剤、ｐＨ調整剤、色相を調整する為の染料や有色顔
料、視感的白さを向上させる為の蛍光染料等を更に使用
することも出来る。

【００１０】これらの基紙上に設けるインク受容層は、
塗布量が固形分で５〜２５g/m^２であることが好まし
く、７〜２０g/m^２設けることが特に好ましい。インク
受容層が５g/m^２未満であると充分なインク吸収性が得
られず滲み等が発生する場合がある。また、インク受容
層が２５g/m^２を越えるとインク吸収容量が過剰となる
ので、記録濃度が低下するため高品位な画質を得ること
が困難となる。

【００１１】このインク受容層は、通常顔料及び結着剤
を主成分とするが、この場合の顔料としては軽質及び重
質炭酸カルシウム、カオリン、クレー、タルク、二酸化
チタン、酸化亜鉛、サチンホワイト、珪酸マグネシウ
ム、珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、水酸化アルミ
ニウム、アルミナ、擬ベーマイト、合成非晶質シリカ、
炭酸マグネシウム、ゼオライト等の白色顔料等が好まし
い。本発明においては、インク発色性や吸収性及びコス
トとのバランスから、インク受容層の顔料として合成非
晶質シリカを用いることが特に好ましい。

【００１２】また、インク受容層に使用する結着剤は、
基紙との接着力が強く乾燥後に被膜を形成するものであ
れば特に限定されるものではない。このような結着剤と
しては、酸化デンプン、エステル化デンプン、酵素変性
デンプン、カチオン化デンプンなどのデンプン類、鹸化
度の異なる各種ポリビニルアルコール及びその誘導体、
カゼイン、大豆タンパク質類、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、スチレン−アクリル樹脂、イソブチレン−無水マレ
イン酸樹脂、アクリルエマルジョン、酢ビエマルジョ
ン、塩化ビニリデンエマルジョン、ポリエステルエマル
ジョン、スチレン−ブタジエンラテックス、アクリロニ
トリルブタジエンラテックス等が挙げられる。

【００１３】また、インク受容層中には、必要に応じ
て、消泡剤、表面サイズ剤、耐水化剤、ｐＨ調整剤、紫
外線吸収剤、酸化防止剤、色相を調整する為の染料や有
色顔料、蛍光染料等を、本発明の効果を損なわない範囲
内で適宜併用することができる。本発明においては更
に、画像耐水性を向上させるために公知のカチオン性染
料定着剤をインク受容層中に添加することが好ましい。

【００１４】上記のインク受容性の支持体上に設ける中
間層は、画像耐光性の付与とインク吸収性を両立させる
ために、紫外線を吸収する平均粒子径が１５〜３８０ｎ
ｍの酸化亜鉛微粒子、及び、これと相溶性がよいアニオ
ン性コロイダルシリカを主成分とする。本発明において
は、上記酸化亜鉛微粒子として特に平均粒子径が２０〜
３００ｎｍの酸化亜鉛微粒子を用いることが好ましい。
尚、コロイダルシリカとは、化学便覧応用化学編（昭和
６１年１０月１５日丸善（株）発行、日本化学会編）に
記載されているとおり、シリカのコロイド溶液を安定化
して利用しやすくしたものである。

【００１５】酸化亜鉛微粒子の平均粒子径が１５ｎｍ未
満であると、この酸化亜鉛微粒子が定着層に影響し、定
着層の緻密性が高くなるので、インク吸収性が不十分と
なり高画質な画像を得ることができないだけではなく、
操業面やコスト面においても問題が生ずる。逆に酸化亜
鉛微粒子の平均粒子径が３８０ｎｍを越えると、光散乱
により塗工層の透明性が損なわれて記録濃度が低下する
上、充分な画像耐光性が得られない。尚、酸化亜鉛微粒
子の平均粒子径は、酸化亜鉛粒子を透過型電子顕微鏡に
て観察し測定する。

【００１６】画像耐光性を付与するために必要な上記の
酸化亜鉛微粒子は表面が負に帯電しているため、インク
吸収性を得るために必要なコロイダルシリカとしては、
アニオン性のコロイダルシリカを使用する必要がある。
アニオン性のコロイダルシリカは等電点が通常ｐＨ２付
近にあるため、それ以上の殆どのｐＨ領域において負に
帯電しており、本発明に非常に適している。逆に、金属
塩の加水分解等によって生じた陽イオンを表面に吸着さ
せ、電荷を反転させてなるカチオン性のコロイダルシリ
カでは、酸化亜鉛微粒子との相溶性が悪いため操業上の
問題が発生する。また、アニオン性コロイダルシリカの
形状は、数珠状又はリング状に粒子が連なった非球形状
であることが好ましい。

【００１７】また、酸化亜鉛微粒子の含有量は、アニオ
ン性コロイダルシリカ１００重量部に対して２〜２５重
量部の範囲内であることが好ましく、３〜２０重量部の
範囲内であることが特に好ましい。酸化亜鉛微粒子の含
有量が２重量部未満の場合には、画像耐光性の付与が充
分でない場合があり、逆に酸化亜鉛微粒子の含有量が２
５重量部を越えると、記録濃度が低下して高品位な画像
が得られなくなる場合がある。

【００１８】上記中間層には必要に応じて、消泡剤、表
面サイズ剤、ｐＨ調整剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、
色相を調整する為の染料や有色顔料、蛍光染料等を、本
発明の効果を損なわない範囲内で適宜併用させることが
できる。また、本発明の中間層は固形分で１〜６ｇ／ｍ
^２設けることが好ましく、特に１．５〜５ｇ／ｍ^２設け
ることが好ましい。中間層が１ｇ／ｍ^２未満であると充
分な画像耐光性を得ることができない場合があり、逆
に、中間層が６ｇ／ｍ^２を越えると、インク吸収性が劣
って高品位な画質を得ることができない場合がある。

【００１９】最表層の定着層は、画像耐水性とインク吸
収性及び高光沢度を両立させるために、カチオン性コロ
イダルシリカ及びカチオン性高分子電解質を主成分とす
ることが必要であるが、さらに、インク吸収性を向上さ
せる観点から、カチオン性コロイダルシリカの形状が、
数珠状又はリング状に粒子が連なった非球形状であるこ
とが特に好ましい。アニオン性コロイダルシリカ及び合
成非晶質シリカは、カチオン性高分子電解質との相溶性
が悪いため操業上の問題が発生する。

【００２０】また、定着層は固形分で１〜６g/m^２設け
ることが好ましく、１.５〜５g/m^２設けることが特に好
ましい。定着層が１g/m^２未満であると、充分な画像耐
水性及び光沢度を得ることができない場合があり、逆に
定着層が６g/m^２を越えると、インク吸収性に劣って高
品位な画質を得ることができない場合がある。

【００２１】カチオン性高分子電解質の含有量は、カチ
オン性コロイダルシリカ１００重量部に対して２〜２５
重量部の範囲内であることが好ましく、３〜２０重量部
の範囲内であることが特に好ましい。カチオン性高分子
電解質の含有量が２重量部未満であると、画像耐水性の
付与が充分でない場合があり、逆に、カチオン性高分子
電解質の含有量が２５重量部を越えると、インク吸収性
及び画像耐光性が低下する場合がある。

【００２２】本発明で使用するカチオン性高分子電解質
は、例えばジシアンジアミド・アルキルアミン重縮合
物、ジシアンジアミド・ホルマリン重縮合物、ポリエチ
レンイミン誘導体、アルキルアミン（・アンモニア）・
エピクロルヒドリン系重縮合物、ポリメタクリル酸系４
級アンモニウム塩誘導体、ポリジアリルジメチルアンモ
ニウムクロライド等、公知のカチオン性高分子電解質の
中から適宜選択することができる。尚、この様なカチオ
ン性高分子電解質は、適宜併用することもできる。

【００２３】本発明においては前記カチオン性コロイダ
ルシリカ及びカチオン性高分子電解質を主成分とする定
着層を最表層に塗布することによって、画像耐水性と記
録画像の高画質化を両立させることができる。特に銀塩
写真調の画像再現を図る場合には、ＪＩＳＰ８１４２に
準じて測定した定着層表面の７５度鏡面光沢度が３０％
以上であることが必要であり、３５％以上であることが
好ましい。上記定着層には、必要に応じて、消泡剤、表
面サイズ剤、ｐＨ調整剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、
色相を調整する為の染料や有色顔料、蛍光染料等を本発
明の効果を損なわない範囲内で適宜併用させることがで
きる。

【００２４】基紙上にインク受容層、中間層、定着層等
を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
ー等の公知の塗工装置を用いることができる。更に、表
面仕上げとして、マシンカレンダー、ソフトカレンダ
ー、スーパーカレンダー等の各種カレンダー装置を単独
又は併用して使用することができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明のインクジェット記録用紙は、イ
ンク受容性の支持体表面に、順次、紫外線を吸収する一
定粒径の酸化亜鉛粉末並びにこれと相溶性に優れるアニ
オン性コロイダルシリカとを主成分とする中間層、及
び、画像耐水性と光沢性を付与するカチオン性コロイダ
ルシリカを主成分とする定着層を有するので、インク吸
収性及び発色性に優れるのみならず、画像耐光性、画像
耐水性、及び光沢性に優れた、極めて高品質の記録用紙
である。

【００２６】

【実施例】以下に、本発明の記録用紙の具体的な構成を
実施例で説明すると共に、本記録用紙の特性を比較例と
対比して更に説明するが、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」は全て「重
量部」を表す。また、各々のコロイダルシリカの平均１
次粒子径は、ＢＥＴ法による測定値であり、非球状オチ
オン性コロイダルシリカの２次粒子長は、レーザー散乱
法による測定値である。

【００２７】実施例１．ろ水度４４０ｍｌｃ．ｓ．ｆ．
の広葉樹晒クラフトパルプ（Ｌ−ＢＫＰ）９３部とろ水
度５２０ｍｌｃ．ｓ．ｆ．の針葉樹晒クラフトパルプ
（Ｎ−ＢＫＰ）７部、タルク７部、硫酸バンド１．５
部、サイズ剤０．４部、及び歩留向上剤０．０２部から
なるスラリーを調製し、ツインワイヤー抄紙機で常法通
り抄紙した後にシリンダードライヤーにて前乾燥を施
し、次いで２ロールサイズプレス装置を用いて、酸化デ
ンプンを両面合せた塗工量が固形分で４g/m^２となるよ
うに両面塗布し、マシンカレンダー処理を施して、平滑
度が３５秒で坪量が１６０g/m^２の基紙を得た。

【００２８】このようにして得られた基紙の上に、マイ
ヤーバーコーターを用いて下記塗液１を固形分で１６g/
m^２となるように塗布した後、カレンダー装置を用い、
線圧８０ｋｇ／ｃｍで処理してインク受容層を設け、さ
らにその上に、マイヤーバーコーターを用いて下記塗液
２及び塗液３を順次各々２g/m^２となるように、それぞ
れ中間層及び定着層として塗布した後、カレンダー装置
を用いて線圧１００ｋｇ／ｃｍで処理し、坪量１８０g/
m^２のインクジェット記録用紙を得た。

【００２９】（塗液１） 合成シリカ（平均２次粒子径４μm）：１００部 ポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７：クラレ（株）
製）：２０部 染料定着剤（４級アンモニウム塩型ポリマー）：５部 水：５５０部

【００３０】（塗液２） アニオン性球状コロイダルシリカ（平均１次粒子径１０
〜２０ｎｍ）：１００部 酸化亜鉛微粒子（平均粒子径２０ｎｍ）：５部 水：４２０部

【００３１】（塗液３） 非球状（数珠状）カチオン性コロイダルシリカ（平均１
次粒子径１０〜２０ｎｍ，２次粒子長５０〜３００ｎ
ｍ）：１００部 カチオン性高分子電解質（４級アンモニウム塩形ポリマ
ー）：５部 水：５５０部

【００３２】実施例２．塗液２で使用した平均粒子径２
０ｎｍの酸化亜鉛微粒子を平均粒子径２００ｎｍの酸化
亜鉛微粒子とした他は、実施例１の場合と全く同様にし
てインクジェット記録用紙を得た。

【００３３】実施例３．塗液２で使用した酸化亜鉛微粒
子の含有量を１５部とした他は、実施例１の場合と全く
同様にしてインクジェット記録用紙を得た。

【００３４】実施例４．塗液２の塗布量を４．５ｇ／ｍ
²とした他は、実施例１の場合と全く同様にして坪量１
８２．５ｇ／ｍ²のインクジェット記録用紙を得た。

【００３５】実施例５．塗液２の塗布量を１０ｇ／ｍ²
とした他は、実施例１の場合と全く同様にして坪量１８
８ｇ／ｍ²のインクジェット記録用紙を得た。

【００３６】実施例６．塗液１を塗布しなかった他は、
実施例１の場合と全く同様にして坪量１６４ｇ／ｍ²の
インクジェット記録用紙を得た。

【００３７】実施例７．塗液３で使用した非球状カチオ
ン性コロイダルシリカを、球状カチオン性コロイダルシ
リカ（平均１次粒子径１０〜２０ｎｍ）とした他は、実
施例１の場合と全く同様にしてインクジェット記録用紙
を得た。

【００３８】比較例１．塗液２で使用した酸化亜鉛微粒
子を、平均粒子径５２０ｎｍの酸化亜鉛微粒子とした他
は、実施例１の場合と全く同様にしてインクジェット記
録用紙を得た。

【００３９】比較例２．塗液３で使用した平均粒子径２
０ｎｍの酸化亜鉛微粒子を、平均粒子径１０ｎｍの酸化
亜鉛微粒子とした他は、実施例１の場合と全く同様にし
てインクジェット記録用紙を得た。

【００４０】比較例３．塗液２を塗布しなかった他は、
実施例１の場合と全く同様にして坪量１７８ｇ／ｍ²の
インクジェット記録用紙を得た。

【００４１】比較例４．塗液３を塗布しなかった他は、
実施例１の場合と全く同様にして坪量１７８ｇ／ｍ²の
インクジェット記録用紙を得た。

【００４２】比較例５．塗液２で使用したアニオン性球
状コロイダルシリカを配合しなかった他は、実施例１の
場合と全く同様にしてインクジェット記録用紙を得た。

【００４３】比較例６．塗液２で使用した酸化亜鉛微粒
子を配合しなかった他は、実施例１の場合と全く同様に
してインクジェット記録用紙を得た。

【００４４】比較例７．塗液３で使用した非球状カチオ
ン性コロイダルシリカを配合しなかった他は、実施例１
の場合と全く同様にしてインクジェット記録用紙を得
た。

【００４５】比較例８．塗液３で使用したカチオン性高
分子電解質を配合しなかった他は、実施例１の場合と全
く同様にしてインクジェット記録用紙を得た。

【００４６】比較例９．塗液２で使用した球状アニオン
性コロイダルシリカの代わりに合成シリカ（平均２次粒
子径４μｍ）を使用した他は、実施例１の場合と全く同
様にしてインクジェット記録用紙を得た。

【００４７】実施例１〜比較例９で得られたインクジェ
ット記録用紙の評価結果は表１にまとめた通りである。
表中の評価記号については、◎及び○であれば特に問題
なく使用することが可能である。

【表１】

【００４８】（１）７５度鏡面光沢度 ７５度鏡面光沢度は、ＪＩＳ Ｐ ８１４２に準じて、鏡
面光沢度計（ＧＭ−２６Ｄ、村上色彩技術研究所製）を
用いて測定した。 （２）インクジェット記録試験 記録試験はインクジェットプリンター（ＰＭ−７５０
Ｃ、セイコーエプソン株式会社製）を用いて所定のベタ
及び画像パターンを記録し、下記の基準によって評価し
た。

【００４９】ａ：記録濃度 ブラックインクを用いたベタパターンの記録濃度を、マ
クベス濃度計（ＲＤ９１５、Ｍａｃｂｅｔｈ社製）を用
いて測定した。 ｂ：画像耐光性 耐光性試験機（キセノンウェザーメーターＳＣ７００−
ＷＮ、スガ試験機社製）を用いて２５時間処理した後
の、マゼンタインクによる記録濃度を測定し、処理前か
らの記録濃度残存率を下記の基準にて評価した。 ◎：記録濃度残存率９０％以上。 ○：記録濃度残存率７０％以上９０％未満。 △：記録濃度残存率５０％以上７０％未満。 ×：記録濃度残存率５０％未満。

【００５０】ｃ：インク吸収性 マゼンタとグリーン（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を印字し、その境界部における
滲み（ブリード）を下記の基準に基いて目視で評価し
た。マゼンタとグリーンの境界にじみは黒色になるた
め、厳密に評価することができる。 ◎：境界部で滲みが全く認められない。 ○：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。

【００５１】ｄ：画像耐水性 記録物を１日自然乾燥させた後、２０゜Cに調整した水道
水に５分間浸漬して再度自然乾燥させ、その後の画像の
変化を、下記の基準で目視によって評価した。 ◎：画像変化が認められない ○：画像変化が極僅かに認められる △：画像変化が認められる ×：画像の大部分が流れ出している

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 茶谷 明伸 東京都新宿区上落合１−30−６ 日本製紙 株式会社商品開発研究所内 (72)発明者 黒山 良弘 東京都新宿区上落合１−30−６ 日本製紙 株式会社商品開発研究所内 Ｆターム(参考） 2H086 BA13 BA15 BA34 BA41 BA45 BA55 4L055 AG18 AG20 AG64 AG94 AG96 AG97 AH02 AH37 AH50 AJ04 BE09 EA11 EA14 EA16 FA11 FA15 FA19 GA09

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インク受容性の支持体上に、順次、アニオ
   ン性コロイダルシリカ並びに平均粒子径が１５〜３８０
   ｎｍの酸化亜鉛微粒子を主成分とする中間層、及び、カ
   チオン性コロイダルシリカ並びにカチオン性高分子電解
   質を主成分とする定着層を設けてなることを特徴とする
   インクジェット記録用紙。
2. 【請求項２】定着層中のカチオン性コロイダルシリカ
   が、粒子が連なった非球形状である、請求項１に記載さ
   れたインクジェット記録用紙。
3. 【請求項３】該定着層表面の７５度鏡面光沢度が３０％
   以上である、請求項１又は２に記載されたインクジェッ
   ト記録用紙。
4. 【請求項４】該定着層の塗布量が、固形分で１〜６g/m
   ^２の範囲内である、請求項１〜３のいずれかに記載され
   たインクジェット記録用紙。
5. 【請求項5】インク受容層の支持体が、基紙上に少なく
   とも顔料及び結着剤を主成分とするインク受容層を設け
   てなる支持体である、請求項１〜4のいずれかに記載さ
   れたインクジェット記録用紙。