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JP2007076034A - インクジェット記録方法及び記録物 - Google Patents

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隆彦 野島
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Abstract

【課題】 インク吸収性、高速記録適性、耐候性、保存安定性と耐擦過性に優れたインクジェットプリントを与えるインクジェット記録方法と記録物を提供する。
【解決手段】 樹脂微粒子を含有するインクを用い、親水性バインダーとシリカ微粒子からなる2層以上のインク吸収層を有するインクジェット記録用紙に記録するインクジェット記録方法において、インクジェット記録用紙は、支持体から最も離れた位置にあるインク吸収層が水溶性多価金属化合物とシリカ微粒子の比率が酸化物に換算した時の質量比で下式(1)の条件を満たし、乾燥膜厚が総乾燥膜厚の2〜20%の最表層で、インク吸収層の深さ方向での水溶性多価金属化合物含有量分布のピークが、最表面から10μm以内に有り、膜面pHが3.8〜5.0であることを特徴とするインクジェット記録方法。
式(1) 3.0≦SiO2/(MOx/2)≦8.0
【選択図】 なし

Description

本発明は、樹脂微粒子を含有するインクを用いたインクジェット記録方法に関し、更に詳しくは、環境印字適性、耐擦過性に優れ、高い光沢均一性と耐候性、滲み耐性を有する高光沢・高品位のインクジェットプリントが得られるインクジェット記録方法とそれにより得られる記録物に関するものである。
近年、インクジェット記録材料は、急速にその画質向上が図られ、写真画質に迫りつつある。特に、写真画質に匹敵する画質をインクジェット記録で達成するために、インクジェット記録用紙(以下、単に記録用紙という)の面からもその改良が進んでおり、高平滑性の支持体上に微粒子と親水性ポリマーからなる多孔質層を設けた空隙型の記録用紙は、高い光沢を有する、鮮やかな発色を示す、あるいはインク吸収性及び乾燥性に優れていることなどから、最も写真画質に近いものの一つになりつつある。特に、非吸水性支持体を使用した場合は、吸水性支持体に見られるようなプリント後のコックリング、いわゆる「しわ」の発生がなく、高平滑な表面を維持できるため、より高品位なプリントを得ることができ、徐々にインクジェット記録で作成する写真プリントの主流になってきた。
インクジェット記録は、一般にインク溶媒として水および水溶性溶剤を用いる水系インクを用いるものと、非水系の油性溶剤を用いるものとに分けられ、各々色材に染料を用いるタイプ、顔料を用いるタイプがあり、高画質の記録画像を得るためにはそれぞれのタイプに適応した専用紙が必要となる。インクに関しては、環境面、安全面から少ない水系インクが主流となっている。
空隙型の記録用紙では、高インク吸収性と高速乾燥性を有している反面、無機微粒子が持つ屈折率の関係で、膨潤型の記録用紙に比較して皮膜透明性が低く、その結果、発色性が低下するという課題を有している。空隙型の記録用紙において、発色性を向上させる方法としては、皮膜の透明性を向上させる手段の導入と、インク中の色材、例えば、染料をより上部に定着させる手段の導入が重要であるが、前者は無機微粒子の持つ屈折率の関係で自ずと限界があるため、後者の方法に従って改良を試みることがより重要となっている。
空隙型の記録用紙における上記課題に対し、従来より様々な提案がなされており、主には、カチオン性物質を多孔質層中に添加し、アニオン性の染料と結合させることにより、強固に染料を不動化する方法が一般的に行われている。しかしながら、カチオン性物質を単に多孔質層中に添加しても、カチオン性物質が多孔質層全体に存在するため、染料を上部で固定化することが困難であり、満足できる発色性を得るまでには至っていない。
例えば、特開2001−287451号には、最表層のインク受容層にアルミニウム塩、マグネシウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩及び亜鉛塩から選択される水溶性塩を含有させて、顔料インクの着色成分をインク受容層の表層部に定着させて高濃度と良好な色再現性を得ることが記載されている。しかしながら、上記特許文献に記載のインクジェット記録用紙は、インク吸収性等の観点から水溶性金属塩をシリカ等の顔料100質量部に対して0.5〜10質量部で用いるものであり、後述の実施例で示す様に、これによっては高いインク吸収性と染料の定着性を得ることができない。
また、特開2002−160442号には、支持体に近い部分にはジルコニウム化合物又はアルミニウム化合物の含有量が少ない塗布液を用い、支持体から遠い部分にはジルコニウム化合物又はアルミニウム化合物の含有量が多い塗布液を用いて、2層以上の多層塗布を行うことにより、又は、既に形成されたインク吸収層上に、ジルコニウム化合物又はアルミニウム化合物をオーバーコートによりインク吸収層中に含浸させて添加することにより、ジルコニウム化合物又はアルミニウム化合物をインク吸収層の支持体から離れた部分により多く存在させて、滲みの発生を抑え、高い画像濃度を得ることが記載されるが、後述の実施例で示す如く、染料定着による効果を得るのに有効となる十分なジルコニウム化合物又はアルミニウム化合物が表面に多く存在しないと推定される理由により、本発明の目的とする滲み耐性やオゾン褪色性を得られない。
また、特開2001−328340号には、色剤受容層に2価以上の水溶性金属塩を含有せしめ、耐水性と耐光性を向上させることが、特開2004−114459号には、インク受容層上に位置し、かつ支持体から最も遠い位置に、表面がカチオン性に修飾されたコロイダルシリカを主体に含有する層を設けて、顔料インクを用いて、印字画像の発色性、保存性、乾燥性及び耐擦性を得ることが記載されるが、本発明者らが検討の結果、未だ不十分なものであった。
一方、水溶性染料インクを用いたインクジェットプリントは、画像の鮮明性が高く、かつ均一な表面光沢を有する写真画質に匹敵するカラープリントが得られる。しかしながら、この水溶性染料を用いたプリントでは、顔料インクで形成した画像に比較して保存性が悪く、太陽光あるいはオゾンや他の酸化性ガスなどによる褪色、更には画像の滲みが大きいことが課題となっている。特に、微小な多孔質層を設けた空隙型の記録用紙では、染料と室内の空気との接触面積が広くなるため、空気中の酸化性ガスによる退色が大きく改良が望まれている。
例えば、インクにラテックスあるいは樹脂微粒子を添加することで、耐光性やオゾンガス褪色耐性を向上する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。インクにラテックスあるいは樹脂微粒子を添加する方法は、オゾンガス褪色防止効果に一定の効果を示すものの、以下の課題があることが判明した。
すなわち、第1の課題は、樹脂微粒子を含むインクが付与されたところの光沢度は向上するが、白地は光沢度が変わらないため、その結果、画像部と非画像部との光沢差が生じてしまうことである。
第2の課題は、インク量の多い高濃度部から中間濃度部では良好なオゾン褪色防止効果が認められるが、インク付与量の少ないところでの効果が不十分なため、インク付与量が少ない領域での褪色が目立ってしまう。あるいは、2次色、多次色により形成した画像部で良好なオゾン褪色防止効果が認められるが、純色に近い部分で褪色が目立ってしまい、不自然が画像になってしまう。
第3の課題は、白地に隣接した画像部位ではオゾンガス等の有害ガスに対する褪色防止効果が十分に得られない。これは、隣接する白地部からのオゾンガスの進入、あるいはオゾンガスの画像部への拡散によるものと考えられる。
上記課題に対して、例えば、国際特許第00/06390号、特開2001−39006号には、画像保存性向上もしくは光沢向上を目的に、有色インク付着部位に無色の樹脂微粒子を含有する液を付与する技術が開示されているが、プリントの光沢差の解消や、白地に隣接した画像部位でのオゾンガスに対する褪色防止効果が得られない。更に有色インク付与部ではインク溢れにより画質、光沢が劣化する。
一方、有色インクの付与されていない領域に、無色インクを付与する技術が開示されている。例えば、特開2005−88,411号で実質的に着色剤を含有せず、樹脂微粒子を含有する無色インク付量を可変とすることで画像濃度域違いでも安定してオゾン褪色性、光沢性を改良する手段が開示されている。しかしながら、樹脂微粒子を含有するインクを用いて多孔質インク受容層にプリントした場合には、プリント後に多孔質インク層のプリント表面で樹脂微粒子が自然融着によって樹脂被覆膜を形成されることで、インク受容層に打ち込まれたインク中の各種溶剤が蒸発しきれずにインク受容層内部に封入、残存してしやすいため、プリント後の皮膜失透に起因する発色性の低下や、プリントが一定の熱湿条件下で保存されると残存溶媒の拡散とともに着色剤である染料が拡散し、画像がぼやけたり、鮮鋭感が劣化するといった、いわゆる滲み耐性やプリント後の経時保存での濃度変動が樹脂微粒子を含有しない通常のインクと比較しても大きく劣化するという問題が生じてしまうことが分かった。
一方、特開2005−81754号では、樹脂微粒子を含有させた無色インクを用いることにより、顔料インクの弱点である光沢ムラや耐擦過性の改良が提案されているが未だ不十分であった。
また、空隙型のインクジェット記録用紙においても、プリント画像の品質を向上する観点から様々な試みがなされており、その一つとして、空隙型のインク吸収層の膜面pHを3〜5の範囲とすることにより、耐水性や耐湿性を防止する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。しかしながら、通常の色素を用いた水性インクにおいては、耐光性やガス褪色性といった保存安定性として、十分に満足できる品質に至っていないのが現状であった。
特開2002−240413号公報 特開平11−20306号公報
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、インク吸収性が良好で、高速記録適性に優れ、高い耐候性を有し、かつ優れた保存安定性と耐擦過性を有する高光沢・高品位のインクジェットプリントを与えるインクジェット記録方法とそれにより得られる記録物を提供することにある。
を提供することにある。
本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。
(1)少なくとも1種の樹脂微粒子を含有するインクジェット記録インクを用いて、支持体上に親水性バインダーとシリカ微粒子からなる少なくとも2層のインク吸収層を有するインクジェット記録用紙に記録するインクジェット記録方法において、該インクジェット記録用紙は、該支持体から最も離れた位置にあるインク吸収層が水溶性多価金属化合物とシリカ微粒子の比率がそれぞれの酸化物に換算した時の質量比で下式(1)に規定される条件を満たし、乾燥膜厚がインク吸収層の総乾燥膜厚の2〜20%である最表層であって、かつインク吸収層群の深さ方向における水溶性多価金属化合物の含有量分布のピークが、最表面から深さ方向で10μm以内に有り、インク吸収層面側の膜面pHが3.8〜5.0であることを特徴とするインクジェット記録方法。
式(1)
3.0≦SiO2/(MOx/2)≦8.0
〔式中、Mは水溶性多価金属化合物に含まれる2価以上の金属原子を表し、xは2価以上の金属原子Mの価数を表す。〕
(2)前記樹脂微粒子を含有するインクジェット記録インクが、少なくとも1種の着色剤を含有する有色インクと、実質的に着色剤を含まない無色インクからなり、該無色インク中の樹脂微粒子の前記インクジェット記録用紙への付着量(g/m2)を、記録部位毎に該有色インクが含有する樹脂微粒子付着量に応じて可変させたことを特徴とする前記(1)項に記載のインクジェット記録方法。
(3)前記インクジェット記録用紙の最表層が含有する水溶性多価金属化合物を酸化物換算した時の質量をAとし、該最表層を除くインク吸収層が含有する水溶性多価金属化合物を酸化物換算した時の質量をBとした時、その質量比〔A/(A+B)〕が0.50以上であることを特徴とする前記(1)または(2)項に記載のインクジェット記録方法。
(4)前記水溶性多価金属化合物が、水溶性アルミニウム化合物または水溶性ジルコニウム化合物であることを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
(5)前記(1)〜(4)のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法で作成したことを特徴とする記録物。
本発明によれば、インク吸収性が良好で、高速記録適性に優れ、高い耐候性を有し、かつ優れた保存安定性と耐擦過性を有する高光沢・高品位のインクジェットプリントを与えるインクジェット記録方法とそれにより得られる記録物を提供することができる。
特に、染料インクを用いた場合では、画像濃度によらず均一な光沢感(光沢度、写像性)と優れたプリント耐候性と保存安定性を得ることができ、顔料インクを用いた場合には画像濃度によらず均一な光沢感(光沢度、写像性)と優れたプリント保存安定性を得ることができるインクジェット記録方法を提供することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、少なくとも1種の樹脂微粒子を含有するインクジェット記録インクを用いて、支持体上に親水性バインダーとシリカ微粒子からなる少なくとも2層のインク吸収層を有するインクジェット記録用紙に記録するインクジェット記録方法において、該インクジェット記録用紙として、該支持体から最も離れた位置にあるインク吸収層が水溶性多価金属化合物とシリカ微粒子の比率がそれぞれの酸化物に換算した時の質量比で前式(1)に規定される条件を満たし、その乾燥膜厚がインク吸収層の総乾燥膜厚の2〜20%である最表層であって、かつインク吸収層群の深さ方向における水溶性多価金属化合物の含有量分布のピークが、最表面から深さ方向で10μm以内に有り、インク吸収層面側の膜面pHが3.8〜5.0であることを特徴とするインクジェット記録方法により、優れたインク吸収性と光沢均一性、保存安定性を両立できることを見出し、その結果、優れたプリント品質と耐候性を改良した記録物の提供が可能となった。
すなわち、本発明者は、水溶性多価金属化合物を最表面領域に高密度に局在化させることにより、空隙型のインクジェット記録用紙特有の問題である画像濃度を大幅に向上でき、かつ印字後の濃度変動や滲み耐性を抑制しようと考え、支持体から最も遠い位置にあるインク吸収層(最表層)を、例えば、水溶性多価金属化合物の存在下で気相法シリカ微粒子を分散し、分散時にpHを変化させて得られたカチオン性微粒子分散液で形成することで、インク吸収層群の最表面から10μm以内に局在化させことが可能であり、またインク吸収層の膜面pHを最適にコントロールすることで、樹脂微粒子を含有するインクジェット記録インク(以下、単にインクともいう)を用いた場合にも、優れた光沢性や耐候性が得られることを見出した。
本発明で規定する構成からなる本発明に係るインクジェット記録用紙について、インク吸収層の深さ方向での水溶性多価金属化合物の分布状態については、飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF−SIMS)による分析を行ったところ、水溶性多価金属化合物が最表面に高密度に局在化していることを検証することができた。
なお、インク吸収層の最表層に含有される水溶性多価金属化合物とシリカ微粒子の比率が、それぞれの酸化物に換算した時の質量比で前式(1)で規定した時、(SiO2/MOx)/2が8.0以下であれば、濃度向上効果が得られ、3.0以上であれば層間での凝集を抑制し、均一な塗布性を得ることができる。
また、本発明では、最表層用のインク吸収層塗布液でのMOx/2の比率を高くし、最表層の乾燥膜厚をインク吸収層の総乾燥膜厚の2〜20%とすると、10μm以内とすることができ、請求項3で規定する質量比〔A/(A+B)〕を0.50以上とすることで好ましい水溶性多価金属化合物の含有量分布を実現できることも見出した。
なお、水溶性多価金属化合物含有液を含浸あるいはオーバーコートにより付与した場合には、水溶性多価金属化合物が最表面領域に局在しないことが判明した。
以下、本発明の詳細について説明する。
はじめに、本発明に係るインクジェット記録用紙について説明する。
本発明に係るインクジェット記録用紙は、支持体上に親水性バインダーとシリカ微粒子からなる少なくとも2層のインク吸収層を有し、該支持体から最も離れた位置にあるインク吸収層が水溶性多価金属化合物とシリカ微粒子の比率がそれぞれの酸化物に換算した時の質量比で下式(1)に規定される条件を満たし、乾燥膜厚がインク吸収層の総乾燥膜厚の2〜20%である最表層であって、かつインク吸収層群の深さ方向における水溶性多価金属化合物の含有量分布のピークが、最表面から深さ方向で10μm以内に有り、インク吸収層面側の膜面pHが3.8〜5.0であることを特徴とする。
すなわち、本発明では、インク吸収層群の深さ方向における水溶性多価金属化合物の含有量分布のピークが、最表面から深さ方向で10μm以内に有り、インク吸収層の最表層に含有される水溶性多価金属化合物とシリカ微粒子の酸化物に換算した時の質量比が前記式(1)で規定する条件を満たすことを特徴とする。
本発明で規定するインク吸収層群の深さ方向における水溶性多価金属化合物含有量の測定は、インクジェット記録用紙の側面をミクロトームなどでトリミングした試料について、エレクトロンプローブマイクロアナライザー(EPMA)や飛行時間型二次イオン質量分析計(TOF−SIMS)を用いて、2層以上から構成されるインク吸収層の厚み方向における多価金属特有の元素あるいは特有の二次イオンフラグメントの分布を求めることにより測定することができる。
水溶性多価金属化合物が最表面に高密度に局在化しているか否かの検証は、本発明においては飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF−SIMS)による分析が有効である。二次イオン質量分析法については、例えば、John C.Vickerman and David Briggs編ToF−SIMS:Surface Analysis by Mass Spectrometry(Surface Spectra社)、日本表面科学会「二次イオン質量分析法(表面分析技術選書)」(丸善)等を参考にすることが出来る。
測定の具体的方法としてはミクロトームなどで平滑なインク吸収層断面を露出させ、このインク吸収層について、TOF−SIMS測定を行う。TOF−SIMS測定時の一次イオンとして好ましいイオン種はAu+、In+、Cs+、Ga+などの金属イオン種であるが、このうちIn+、Ga+が好ましい。なお、検出すべき好ましい二次イオンとしては、事前に測定した多価金属の二次イオン質量スペクトルから選択する。
一次イオンの加速電圧は20kV〜30kVが好ましく、ナイフエッジ法により測定されるビーム直径が0.25μm以下となるように各種の調整を実施することが好ましい。ビーム電流等照射条件および照射時間は任意である。典型的な例としては、一次イオンビーム電流0.9nA、照射時間20分などが好ましい測定条件として挙げられる。なお、インクジェット記録用紙あるいはインク吸収層は、導電性に乏しいので中和電子銃を用いるなど帯電中和を適宜施すことが好ましい。
測定の際、一次イオンビームは、インク吸収層全域を測定できる範囲で走査する。典型的には、40μm角の領域を走査する。一次イオンビームの走査位置と検出される二次イオンから、インク吸収層に存在する化学種のイメージを得ることが可能である。好ましくは上記走査領域内で256×256点での2次イオン質量スペクトルを得て、その質量スペクトルから目的の二次イオンピークの強度を記録することにより、化学種のイメージを得る。更にこのイメージから同一厚み部分のピーク強度を積分することにより、特定の二次イオンの厚さ方向のプロファイルを得ることができる。二次イオンのイメージの作成、プロファイルの作成は通常二次イオン質量分析計のデータ処理用のソフトウエアに付属の機能であり、本発明においても、この機能を用いることが可能である。
本発明においては、上記厚さ方向の多価金属のプロファイルにおいて、インク吸収層における多価金属由来の二次イオンの強度の最低値の1.5倍以上の部分を、多価金属存在部分と規定する。また、インク吸収層の位置、インク吸収層の厚みは多価金属と同様、インク吸収層に存在するシリカ微粒子に含有される金属イオンが検出される領域とする。尚、各インク吸収層の位置は、厚さ方向のプロファイルにおける積分イオン強度の50%位置とする。
本発明では、具体的には、Pysical Electronics社製のTRIFT−IIを使用して、イオン種:In、加速電圧:25kVの条件で深さ方向における多価金属化合物分布量を測定した。
図1は、TOF−SIMSで測定した水溶性多価金属化合物由来の二次イオン強度のプロファイルの一例を示すグラフである。
図1において、横軸に最表面から深さ方向への測定距離(μm)を、縦軸にそれぞれの深さ位置で、TOF−SIMSで測定した多価金属化合物由来の二次イオン強度値をプロットした。プロファイルBは10μm以内に明確なイオン強度の最大値を有する状態を示す典型的な例である。破線で表示した従来型のインク吸収層塗布液に多価金属化合物を添加して形成したインク吸収層におけるプロファイルAでは、多価金属化合物に由来の二次イオン強度の最大値は、インク吸収層の内部(図1においては、深さ約15μm)に存在しているため、最表部に着弾したインクの固定化が、よりインク吸収層内部で行われることとなり、その結果、高い画像濃度を得ることができない。
これに対し、2層以上のインク吸収層から構成され、最表層により高濃度の多価金属化合物を含有して構成される本発明に係るインク吸収層のプロファイルBは、多価金属化合物に由来の二次イオン強度の最大値が、最表面から深さ10μm以内(図1では、深さ約6μmの位置)に存在しているため、最表部に着弾したインクの固定化が、よりインク吸収層表面領域で行われることとなり、その結果、高い画像濃度を得ることができる。
本発明に適用可能な水溶性多価金属化合物としては、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、亜鉛、鉄、ストロンチウム、バリウム、ニッケル、銅、スカンジウム、ガリウム、インジウム、チタン、ジルコニウム、スズ、鉛などの金属の塩酸塩、硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩、ギ酸塩、コハク酸塩、マロン酸塩、クロロ酢酸塩等が挙げられる。中でもアルミニウム、カルシウム、マグネシウム、亜鉛、ジルコニウムからなる水溶性塩はその金属イオンが無色のため好ましい。更に、水溶性アルミニウム化合物、水溶性ジルコニウム化合物が、長期保存時の滲み耐性に優れると言う点で特に好ましい。
水溶性アルミニウム化合物の具体例としては、ポリ塩化アルミニウム(塩基性塩化アルミニウム)、硫酸アルミニウム、塩基性硫酸アルミニウム、硫酸アルミニウムカリウム(ミョウバン)、硫酸アンモニウムアルミニウム(アンモニウムミョウバン)、硫酸ナトリウムアルミニウム、硝酸アルミニウム、リン酸アルミニウム、炭酸アルミニウム、ポリ硫酸ケイ酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、塩基性乳酸アルミニウム等を挙げることができる。ここで、水溶性多価金属化合物における水溶性とは、20℃の水に1質量%以上、より好ましくは3質量%以上溶解することを意味する。
最も好ましい水溶性アルミニウム化合物は、インク吸収性の観点から塩基度80%以上の塩基性塩化アルミニウムであり、次の分子式で表すことができる。
〔Al2(OH)nCl6-nm
ただし、0<n<6、m≦10であり、塩基度はn/6×100(%)で表される。
水溶性ジルコニウム化合物の具体例としては、炭酸ジルコニル、炭酸ジルコニルアンモニウム、酢酸ジルコニル、硝酸ジルコニル、酸塩化ジルコニウム、乳酸ジルコニル、クエン酸ジルコニルが好ましい。炭酸ジルコニルアンモニウム、酢酸ジルコニルは特に好ましい。特に酸塩化ジルコニウム、酢酸ジルコニルが長期保存時の滲み耐性の観点から好ましい。
本発明に係るシリカ微粒子としては、珪酸ソーダを原料として沈降法またはゲル法により合成された湿式シリカまたは気相法シリカであることが好ましい。
例えば、湿式シリカとしては、沈降法による(株)トクヤマのファインシール等、ゲル法によるシリカとしては日本シリカ工業(株)のNIPGEL等が市販されている。沈降法シリカは概ね10〜60nm、ゲル法シリカは概ね3〜10nmの一次粒子が二次凝集体を形成したシリカ粒子として特徴づけられる。
湿式シリカの一次粒子径に関する下限に特に制約はないが、シリカ粒子の製造安定性の観点から3nm以上であり、皮膜の透明性の観点から50nm以下であることが好ましい。一般的には、ゲル法により合成される湿式シリカの方が、沈降法によるものに対して一次粒径が小さい傾向にあり好ましい。
気相法シリカとは、四塩化ケイ素と水素を原料にして燃焼法により合成されるものであり、例えば、日本アエロジル株式会社製のアエロジルシリーズが市販されている。
本発明においては、シリカ微粒子としては、高い空隙率が得られ、かつカチオン性微粒子分散液を製造する場合に粗大凝集体が形成されにくいという観点から、気相法シリカが、特に好ましい。また、気相法シリカは、二次凝集体が湿式シリカに対して比較的弱い相互作用により形成されているため、湿式シリカに対して低エネルギーで分散できるという特徴を有している。
気相法シリカ微粒子は、その一次粒子の平均粒径が3〜50nmのものが好ましい。より好ましくは20nm以下である。一次粒子の平均粒径が50nm以下であれば、記録用紙の高光沢性を達成することができ、また表面での乱反射による最高濃度の低下を防いで鮮明な画像をえることができる。上記においての微粒子の平均粒径は、粒子そのものあるいは多孔質のインク吸収層の断面や表面を電子顕微鏡で観察し、多数個の任意の粒子の粒径を求めてその単純平均値(個数平均)として求められる。ここで個々の粒径はその投影面積に等しい円を仮定した時の直径で表したものである。
特に好ましい態様として、二次粒子以上の粒子を形成して多孔質インク吸収層を形成する場合、その平均粒径は、20〜200nmであることが高インク吸収性及び高光沢を達成した記録用紙を得るという観点において好ましい
また、気相法シリカ微粒子を、湿度20〜60%の環境下で3日以上保存して気相法シリカの含水率を調整することも好ましい。
シリカ微粒子の添加量は、要求されるインク吸収容量、多孔質のインク吸収層の空隙率、親水性バインダーの種類に大きく依存するが、一般には記録用紙1m2当たり、通常5〜30g、好ましくは10〜25gである。インク吸収層に用いられる気相法シリカ微粒子と親水性バインダーの比率は、質量比で概ね2:1〜20:1であり、特に3:1〜10:1であることが好ましい。
シリカ微粒子の添加量増加に従いインク吸収容量も増加するが、カールやひび割れといった性能の低下を招く恐れが有り、空隙率によって容量を増加させる方法が好ましい。好ましい空隙率は40〜75%である。空隙率は、選択するシリカ微粒子、バインダーの種類によって、あるいはそれらの混合比によって、またはその他の添加剤の量によって調節することができる。
ここでいう空隙率とは、空隙層の体積における空隙の総体積の比率であり、その層の構成物の総体積と層の厚さから計算で求められる。また、空隙の総体積は、吸水量測定によって簡易に求められる。
前述のカチオン性微粒子分散液は、具体的には、水溶性多価金属化合物を含有する水溶液に、表面がアニオン性である気相法シリカ微粒子を添加して分散(一次分散)を行い、得られた一次分散液にpH調整剤を添加し、その混合物を分散(二次分散)して得られるものでもよく、また当該気相法シリカ微粒子を水に分散した一次分散液を水溶性多価金属化合物を含有する水溶液と混合してpH調整剤を添加し、その混合物を二次分散して得られるものでもよい。
一次分散方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、三田村理研工業株式会社製のジェットストリームインダクターミキサー等により、水溶性多価化合物と水を主体とする分散媒中に気相法シリカ微粒子を吸引分散することで一次分散液を得ることができる。続いて、該一次分散液にpH調整剤を加えて、その混合物を分散、細粒化することでここで言うカチオン性微粒子分散液を調製することできる。
二次分散方法としては、例えば、高速回転分散機、媒体撹拌型分散機(ボールミル、サンドミルなど)、超音波分散機、コロイドミル分散機、ロールミル分散機、高圧分散機等従来公知の各種の分散機を使用することができるが、形成される凝集状態の気相法シリカ微粒子の分散を効率的に行うという点から、超音波分散機または高圧分散機が好ましく用いられる。
超音波分散機は、通常、20〜25kHzの超音波を照射することで固液界面にエネルギーを集中させることで分散するものであり、非常に効率的に分散され、少量の分散液を調製する場合に特に適している。一方、高圧分散機は、3本または5本のピストンを持った高圧ポンプの出口に、ねじまたは油圧によってその間隙を調整できるようになっている均質バルブが1個または2個備えられたものであり、高圧ポンプにより送液された液媒体が均質バルブによりその流れが絞られて圧力がかかり、この均質バルブを通過される瞬間に微小なダマ物質が粉砕される。この方式は連続的に多量の液を分散できるために、多量の分散液を調製する場合に特に好ましい方式である。均質バルブに加えられる圧力は通常5〜100MPaであり、分散は1回のパスで済ますことも多数回繰り返して行うこともできる。
なお、水性媒体中に気相法シリカ微粒子を添加し、混合撹拌して得られるシリカスラリーに水溶性多価金属化合物を添加後、分散して得られるカチオン性微粒子分散液では、後に親水性バインダーなどを添加してインク吸収層塗布液を調製する際に、粘度上昇やゲル化が発生し目的の塗布液が得られない。
カチオン性微粒子分散液は、一次分散状態からpH調整剤によりpHを変化させて得られることが好ましい。これにより、均質なカチオン変換されたシリカ微粒子の分散液が得られ、かつその後のインク吸収層塗布液の調製過程で、濁度変化や粘度変化のない安定な塗布液が得られることになる。より好ましくは分散時にpHを上昇させてカチオン性微粒子分散液を得ることであり、この結果、インク吸収性とインク定着性が向上できる。pH変化巾としては0.20以上1.0以下が好ましい。ここで、分散時とは一次分散時、すなわち一次分散終了後から二次分散終了まで期間をいう。
pH調整剤の酸類としては、例えば、蟻酸、酢酸、グリコール酸、シュウ酸、プロピオン酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、マレイン酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、安息香酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、グルタル酸、グルコン酸、乳酸、アスパラギン酸、グルタミン酸、ピメリン酸、及びスベリン酸等の有機酸や、塩酸、硝酸、硼酸及び燐酸等の無機酸などを挙げることができる。またアルカリとして水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、アンモニア水、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、燐酸三ナトリウム、トリエタノールアミンなどを挙げることができる。また、これら各種酸類、またはアルカリ類を添加する量は、分散進行性や分散液安定性により各種酸類の酸性の程度またはアルカリ性の程度を考慮して決める必要がある。
上記pH調整剤の中で好ましいのは、硼素化合物である。硼素化合物とは、硼酸及びその塩を意味し、例えば、硼砂、硼酸、硼酸塩(例えば、オルト硼酸塩(例えば、InBO3、ScBO3、YBO3、LaBO3、Mg3(BO32、Co3(BO32)、二硼酸塩(例えば、Mg225、Co225)、メタ硼酸塩(例えば、LiBO2、Ca(BO22、NaBO2、KBO2)、四硼酸塩(例えば、Na247・10H2O)、五硼酸塩(例えば、KB58・4H2O、Ca2611・7H2O、CsB55))等を挙げることができる。硼素化合物水溶液として、単独の水溶液でも2種以上を混合して使用しても良い。特に好ましいのは硼砂と硼酸の混合液である。硼酸と硼砂の水溶液は、それぞれは比較的希薄水溶液でしか添加することが出来ないが両者を混合することで濃厚な水溶液にすることができ、分散液を濃縮化することができる。また、硼砂と硼酸の混合比率によりpHを比較的自由にコントロールすることができる利点がある。
上記の分散は、インク吸収性、皮膜強度などの観点で、第4級アンモニウム塩基を有するカチオン性ポリマーを併用することも可能である。特に好ましくは第4級アンモニウム塩基を有するモノマーの単独重合体または他の共重合しうる1または2以上のモノマーとの共重合体である。併用する場合には二次分散時に硼素化合物と併用することが好ましい。
第4級アンモニウム塩基を有するモノマーとしては、例えば、特開平11−301096号公報の段落番号〔0028〕、同〔0029〕に記載の化合物例を挙げることができる。上記第4級アンモニウム塩基と共重合し得るモノマーはエチレン性不飽和基を有する化合物であり、例えば、特開平11−301096号公報の段落番号〔0031〕に記載の化合物例を挙げることができる。
特に、第4級アンモニウム塩基を有するカチオン性ポリマーが共重合体である場合、カチオン性モノマーの比率は10モル%以上が好ましく、より好ましくは20モル%以上、特に好ましくは30モル%以上である。第4級アンモニウム塩基を有するモノマーは単一でも2種類以上であっても良い。
本発明に好ましく用いられる第4級アンモニウム塩基を有するカチオン性ポリマーの具体例は、特開平11−301096号公報の段落番号〔0035〕〜同〔0038〕に記載の化合物を挙げることができる。
カチオン性シリカ微粒子分散液を調製する際には、各種の添加剤を添加して調製することができる。例えば、ノニオン性またはカチオン性の各種の界面活性剤、消泡剤、ノニオン性の親水性ポリマー(例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリルアミド、各種の糖類、ゼラチン、プルラン等)、ノニオン性またはカチオン性のラテックス分散液、水混和性有機溶媒(例えば、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−プロパノール、アセトンなど)、無機塩類など必要に応じて適宜使用することができる。
特に、水混和性有機溶媒は、表面がアニオン性である気相法シリカ微粒子と水溶性多価金属化合物とを含有する水溶液に混合した際、微小なダマの形成が抑制されるために好ましい。そのような水混和性有機溶媒は、分散液中に0.1〜20質量%、特に好ましくは0.5〜10質量%の範囲で使用される。
本発明においては、インク吸収層の最表層に含有される水溶性多価金属化合物とシリカ微粒子の比率が、それぞれの酸化物に換算した時の質量比で、下式(1)で規定する条件を満たすことを特徴とする。
式(1)
3.0≦SiO2/(MOx2)≦8.0
式(1)において、Mは水溶性多価金属化合物に含まれる2価以上の金属原子を表し、xは2価以上の金属原子Mの価数を表す。
ここでいう水溶性多価金属化合物の酸化物は、上記式(1)のMOx/2で表示され、2価の金属酸化物としては、例えば、CaO、MgO、ZnOが挙げられ、3価の金属酸化物としては、例えば、Al23が挙げられる。また、4価の金属酸化物としては、例えば、ZrO2が挙げられる。式(1)に係るMOx/2に従えば、奇数の価数を持つ金属原子では酸素原子数の表示が端数となるが、この場合には、慣例に従い整数になるように表示する。例えば、酸化アルミニウムは上記式(1)の表示方法に従えば、AlO1.5となるが、この場合には、Al23として表示する。
本発明の記録用紙においては、本発明の目的効果を発揮するため、インク吸収層の膜面pHを3.8〜5.0の範囲にすることを特徴の一つとする。
本発明で規定する膜面pHに調整する方法としては、乾燥後の膜面に酸やアルカリを与えて調整することも可能であるが、非吸水性支持体を用いる場合は、インク吸収層塗布液自体のpHを3.8〜5.0の範囲に調整することによっても、乾燥後ほぼこの範囲の膜面pHになることが多い。インク吸収層塗布液のpHをこの範囲にすることによるもう一つの利点は、多価金属化合物の反応性を抑制して、インク吸収層塗布液の粘度上昇を抑制することにある。
上記pH調整剤以外にも膜面pHの調整に用いるpH調整剤として、揮発性酸である酢酸および酢酸ナトリウムまたは両者の混合物も好ましく使用することができ、いわゆるpKaが3.0〜7.5の範囲にある化合物を含む塩が好ましく使用することができる。pH調整剤は、多価金属化合物、アミノ酸とあらかじめ混合してから塗布液に添加することもでき、pH調整剤、多価金属化合物およびアミノ酸を混合した液を、塗布する直前の塗布液にインライン添加することもできる。
本発明に係るインクジェット記録用紙で用いる親水性バインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコール、ゼラチン、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、カゼイン、澱粉、寒天、カラギーナン、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリスチレンスルホン酸、セルロース、ヒドロキシルエチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、ヒドロキシルエチルセルロース、デキストラン、デキストリン、プルラン、水溶性ポリビニルブチラール等が挙げられる。これらの親水性バインダーは、2種以上併用することも可能である。
本発明で好ましく用いられる親水性バインダーは、ポリビニルアルコールであり、ポリ酢酸ビニルを加水分解して得られる通常のポリビニルアルコールの他に、末端をカチオン変性したポリビニルアルコールやアニオン性基を有するアニオン変性ポリビニルアルコール、紫外線架橋型変性ポリビニルアルコール等の変性ポリビニルアルコールも含まれる。
ポリ酢酸ビニルを加水分解して得られるポリビニルアルコールは、平均重合度が1000以上のものが好ましく用いられ、特に、平均重合度が1500〜5000のものが好ましく、更に、ケン化度が70〜100%のものが好ましく、80〜99.5%のものが特に好ましい。
カチオン変性ポリビニルアルコールとしては、例えば、特開昭61−10483号に記載されているような、第1〜3級アミノ基や第4級アンモニウム基を上記ポリビニルアルコールの主鎖または側鎖中に有するポリビニルアルコールであり、カチオン性基を有するエチレン性不飽和単量体と酢酸ビニルとの共重合体をケン化することにより得られる。
カチオン性基を有するエチレン性不飽和単量体としては、例えば、トリメチル−(2−アクリルアミド−2,2−ジメチルエチル)アンモニウムクロライド、トリメチル−(3−アクリルアミド−3,3−ジメチルプロピル)アンモニウムクロライド、N−ビニルイミダゾール、N−ビニル−2−メチルイミダゾール、N−(3−ジメチルアミノプロピル)メタクリルアミド、ヒドロキシルエチルトリメチルアンモニウムクロライド、トリメチル−(2−メタクリルアミドプロピル)アンモニウムクロライド、N−(1,1−ジメチル−3−ジメチルアミノプロピル)アクリルアミド等が挙げられる。
カチオン変性ポリビニルアルコールのカチオン変性基含有単量体の比率は、酢酸ビニルに対して0.1〜10モル%、好ましくは0.2〜5モル%である。
アニオン変性ポリビニルアルコールとしては、例えば、特開平1−206088号に記載されているようなアニオン性基を有するポリビニルアルコール、特開昭61−237681号及び同63−307979号に記載されているような、ビニルアルコールと水溶性基を有するビニル化合物との共重合体及び特開平7−285265号に記載されているような水溶性基を有する変性ポリビニルアルコールが挙げられる。
また、ノニオン変性ポリビニルアルコールとしては、例えば、特開平7−9758号に記載されているようなポリアルキレンオキサイド基をビニルアルコールの一部に付加したポリビニルアルコール誘導体、特開平8−25795号に記載された疎水性基を有するビニル化合物とビニルアルコールとのブロック共重合体等が挙げられる。
紫外線架橋型変性ポリビニルアルコールとしては、例えば、特開2004−262236号に記載されているような光反応性側鎖を有する変性ポリビニルアルコールが挙げられる。
また、ポリビニルアルコールは、上記説明した重合度や変性等の種類違いのものを2種類以上併用してもよい。
本発明に係るインクジェット記録用紙は、優れた光沢性と高い空隙率を、皮膜の脆弱性を招くことなく実現するためには、ポリビニルアルコールが硬膜剤により硬膜されていることが好ましい。
本発明において用いることのできる硬膜剤としては、一般的には、ポリビニルアルコールと反応し得る基を有する化合物、あるいはポリビニルアルコールが有する異なる基同士の反応を促進するような化合物であり、例えば、エポキシ系硬膜剤(例えば、ジグリシジルエチルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6−ジグリシジルシクロヘキサン、N,N−ジグリシジル−4−グリシジルオキシアニリン、ソルビトールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル等)、アルデヒド系硬膜剤(例えば、ホルムアルデヒド、グリオキザール等)、活性ハロゲン系硬膜剤(例えば、2,4−ジクロロ−4−ヒドロキシ−1,3,5−s−トリアジン等)、活性ビニル系化合物(例えば、1,3,5−トリスアクリロイル−ヘキサヒドロ−s−トリアジン、ビスビニルスルホニルメチルエーテル等)、ホウ酸及びその塩、ホウ砂、アルミ明礬、イソシアネート化合物等が挙げられる。これらの中でも、ホウ酸及びその塩、エポキシ系硬膜剤及びイソシアネート化合物が好ましい。
ホウ酸及びその塩としては、ホウ素原子を中心原子とする酸素酸及びその塩のことを示し、具体的にはオルトほう酸、二ほう酸、メタほう酸、四ほう酸、五ほう酸、八ほう酸及びそれらの塩が含まれる。
硬膜剤の使用量は、ポリビニルアルコールの種類、硬膜剤の種類、シリカ微粒子の種類やポリビニルアルコールに対する比率等により変化するが、通常、ポリビニルアルコール1g当たり5〜500mg、好ましくは10〜300mgである。
上記硬膜剤は、本発明に係るインク吸収層塗布液を塗布する際、該塗布液中に直接添加してもよく、あるいはインク吸収層形成用の水溶性塗布液(硬膜剤非含有)を塗布、乾燥した後、硬膜剤を含む溶液をオーバーコートするなどして供給することができる。
本発明に係るインクジェット記録用紙においては、本発明に係る最表層の乾燥膜厚が全インク吸収層の総乾燥膜厚の2〜20%であることが好ましく、更に好ましくは5〜15%である。すなわち、2層以上のインク吸収層を積層し、かつインク吸収層の最表層中に上記水溶性多価金属化合物を高濃度に含有させることにより、図1に示した様なより表面領域に多価金属化合物に由来の二次イオン強度の最大値が出現するインク吸収層を実現することができる。
本発明に係るインク吸収層の最表層には、界面活性剤を含有することが好ましい。インク吸収層で用いることのできる界面活性剤としては、カチオン系、ベタイン系及びノニオン系の炭化水素系、フッ素系、シリコン系界面活性剤等のいずれも使用可能である。その中でも、塗布故障耐性などの塗膜品質と多層同時塗布適性の観点から、特開2003−312134号公報に記載のカチオン系、ベタイン系界面活性剤が好ましい。界面活性剤の使用量は0.0001〜1.0g/m2が好ましく、より好ましくは0.001〜0.5g/m2である。
本発明に係るインク吸収層には、カチオン性ポリマーを含有することができる。
カチオン性ポリマーは、ポリマー主鎖または側鎖に第1〜3級アミン、第4級アンモニウム塩基、または第4級ホスホニウム塩基などを有するポリマーであり、インクジェット記録用紙で公知の化合物が用いられる。製造の容易性から、実質的に水溶性であるものが好ましい。
カチオン性ポリマーの例としては、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、ポリビニルアミン、ジシアンジアミドポリアルキレンポリアミン縮合物、ポリアルキレンポリアミンジシアンジアミドアンモニウム塩縮合物、ジシアンジアミドホルマリン縮合物、エピクロルヒドリン−ジアルキルアミン付加重合物、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド重合物、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド・SO2共重合物、ポリビニルイミダゾール、ビニルピロリドン・ビニルイミダゾール共重合物、ポリビニルピリジン、ポリアミジン、キトサン、カチオン化澱粉、ビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロライド重合物、(2−メタクロイルオキシエチル)トリメチルアンモニウムクロライド重合物、ジメチルアミノエチルメタクリレート重合物、などが挙げられる。
または、化学工業時報平成10年8月15日及び25日に記載されるカチオン性ポリマー、「高分子薬剤入門」(三洋化成工業株式会社発行、p787、1992年)に記載される高分子染料固着剤が例として挙げられる。
また、本発明に係るインクジェット記録用紙においては、カチオン性ポリマーとして、下記一般式(1)で表される繰り返し単位を有するポリマーを含むことが好ましい。
Figure 2007076034
上記一般式(1)において、Rは水素原子またはアルキル基を表し、R1、R2、R3は各々アルキル基またはベンジル基を表し、Jは単なる結合手または2価の有機基を表す。X-はアニオン基を表す。
前記一般式(1)において、Rで表されるアルキル基としては、メチル基が好ましい。R1、R2及びR3で表されるアルキル基は、好ましくはメチル基、エチル基、またはベンジル基である。Jで表される2価の有機基としては、好ましくは−CON(R′)−を表す。R′は水素原子またはアルキル基を表す。
Xで表されるアニオン基は、例えば、ハロゲンイオン、酢酸イオン、メチル硫酸イオン、p−トルエンスルホン酸塩などを挙げることができる。
本発明に係るカチオン性ポリマーが、上記一般式(1)で表される繰り返し単位を有する場合、上記一般式(1)で表される繰り返し単位は、好ましくは20モル%以上、特に好ましくは40〜100モル%である。
本発明に係る上記一般式(1)で表される繰り返し単位を有するカチオン性ポリマーの具体例を以下に示す。
Figure 2007076034
Figure 2007076034
Figure 2007076034
上記カチオン性ポリマーの重量平均分子量は、概ね3000〜20万であり、好ましくは5000〜10万である。重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーから求められたポリエチレングリコール換算の値で表す。
また、カチオン性ポリマーをインク吸収層塗布液にあらかじめ添加する場合、均一に塗布液に添加するのみならず、シリカ微粒子とともに複合粒子を形成する形で添加してもよい。シリカ微粒子とカチオン性ポリマーによって複合粒子を調製する方法としては、シリカ微粒子にカチオン性ポリマーを混合して吸着被覆させる方法、その被覆粒子を凝集させてより高次の複合粒子を得る方法、さらには混合して得られる粗大粒子を分散機によってより均一な複合粒子にする方法などが挙げられる。
カチオン性ポリマーは概ね水溶性基を有するために水溶性を示すが、例えば、共重合成分の組成によって水に溶解しないことがある。製造の容易性から水溶性であることが好ましいが、水に難溶であっても水混和性有機溶媒を用いて溶解し使用することも可能である。
ここでいう水混和性有機溶媒とは、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−プロパノールなどのアルコール類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリンなどのグリコール類、酢酸エチル、酢酸プロピル等のエステル類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド類など、水に対して概ね10%以上溶解し得る有機溶媒を言う。この場合、有機溶媒の使用量は水の使用量以下であることが好ましい。
カチオン性ポリマーは、インクジェット記録用紙1m2当たり、通常0.1〜10g、好ましくは0.2〜5gの範囲で用いられる。
本発明に係るインクジェト記録用紙のインク吸収層および必要に応じて設けられるその他の層には、前記した以外に各種の添加剤を添加することができるが、特に、紫外線吸剤、酸化防止剤、ニジミ防止剤等の画像保存性向上剤を含有することが好ましい。
これら紫外線吸剤、酸化防止剤としては、アルキル化フェノール化合物(ヒンダードフェノール化合物を含む)、アルキルチオメチルフェノール化合物、ヒドロキノン化合物、アルキル化ヒドロキノン化合物、トコフェロール化合物、チオジフェニルエーテル化合物、2個以上のチオエーテル結合を有する化合物、ビスフェノール化合物、O−,N−,S−ベンジル化合物、ヒドロキシベンジル化合物、トリアジン化合物、ホスホネート化合物、アシルアミノフェノール化合物、エステル化合物、アミド化合物、アスコルビン酸、アミン系抗酸化剤、2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール化合物、2−ヒドロキシベンゾフェノン化合物、アクリレート、水溶性又は疎水性の金属塩、有機金属化合物、金属錯体、ヒンダードアミン化合物(いわゆるTEMPO化合物を含む。)、2−(2−ヒドロキシフェニル)1,3,5,−トリアジン化合物、金属不活性化剤、ホスフィット化合物、ホスホナイト化合物、ヒドロキシアミン化合物、ニトロン化合物、過酸化物スカベンジャー、ポリアミド安定剤、ポリエーテル化合物、塩基性補助安定剤、核剤、ベンゾフラノン化合物、インドリノン化合物、ホスフィン化合物、ポリアミン化合物、チオ尿素化合物、尿素化合物、ヒドラジト化合物、アミジン化合物、糖化合物、ヒドロキシ安息香酸化合物、ジヒドロキシ安息香酸化合物、トリヒドロキシ安息香酸化合物等が挙げられる。
これらの中でも、アルキル化フェノール化合物、2個以上のチオエーテル結合を有する化合物、ビスフェノール化合物、アスコルビン酸、アミン系抗酸化剤、疎水性の金属塩、有機金属化合物、金属錯体、ヒンダードアミン化合物、ヒドロキシアミン化合物、ポリアミン化合物、チオ尿素化合物、尿素化合物、ヒドラジド化合物、ヒドロキシ安息香酸化合物、ジヒドロキシ安息香酸化合物、トリヒドロキシ安息香酸化合物等が好ましい。
また、ポリスチレン、ポリアクリル酸エステル類、ポリメタクリル酸エステル類、ポリアクリルアミド類、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、またはこれらの共重合体、尿素樹脂、またはメラミン樹脂等の有機ラテックス微粒子、流動パラフィン、ジオクチルフタレート、トリクレジルホスフェート、シリコンオイル等の油滴微粒子、カチオンまたはノニオンの各種界面活性剤、特開昭57−74193号公報、同57−87988号公報及び同62−261476号公報に記載の紫外線吸収剤、特開昭57−74192号、同57−87989号公報、同60−72785号公報、同61−146591号公報、特開平1−95091号公報及び同3−13376号公報等に記載されている退色防止剤、特開昭59−42993号公報、同59−52689号公報、同62−280069号公報、同61−242871号公報および特開平4−219266号公報等に記載されている蛍光増白剤、硫酸、リン酸、クエン酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム等のpH調整剤、消泡剤、防腐剤、増粘剤、帯電防止剤、マット剤等の公知の各種添加剤を含有させることもできる。
本発明で使用することのできる支持体としては特に制限はないが、紙のような吸水性支持体を用いた場合には、プリント後および記録用紙に水がかかった場合、支持体の平滑性が低下してコックリングを生じやすい。また、支持体中に染料やジルコニウム化合物またはアルミニウム化合物が拡散して耐水性、滲み、画像濃度の低下を起こす場合が有るという問題を抱えている。従って、支持体として非吸水性支持体を用いる方が、本発明の効果を顕著に奏するという点において好ましい。
本発明で用いることのできる吸水性支持体としては、例えば一般の紙、布、木材等からなるシートや板等を挙げることができるが、特に紙は基材自身の吸水性に優れかつコスト的にも優れるために最も好ましい。紙支持体としては、LBKP、NBKP等の化学パルプ、GP、CGP、RMP、TMP、CTMP、CMP、PGW等の機械パルプ、DIP等の古紙パルプ等の木材パルプを主原料としたものが使用可能である。また、必要に応じて合成パルプ、合成繊維、無機繊維等の各種繊維状物質も原料として適宜使用することができる。
上記紙支持体中には必要に応じて、サイズ剤、顔料、紙力増強剤、定着剤等、蛍光増白剤、湿潤紙力剤、カチオン化剤等の従来公知の各種添加剤を添加することができる。
紙支持体は前記の木材パルプなどの繊維状物質と各種添加剤を混合し、長網抄紙機、円網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機等の各種抄紙機で製造することができる。また、必要に応じて抄紙段階又は抄紙機にスターチ、ポリビニルアルコール等でサイズプレス処理したり、各種コート処理したり、カレンダー処理したりすることもできる。
本発明で好ましく用いることのできる非吸水性支持体には、プラスチック樹脂フィルム支持体、あるいは紙の両面をプラスチック樹脂フィルムで被覆した支持体が挙げられる。
プラスチック樹脂フィルム支持体としては、ポリエステルフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリプロピレンフィルム、セルローストリアセテートフィルム、ポリスチレンフィルムあるいはこれらの積層したフィルム支持体等が挙げられる。これらのプラスチック樹脂フィルムは透明、または半透明なものも使用できる。
本発明で特に好ましい支持体は、紙の両面をプラスチック樹脂で被覆した支持体であり、最も好ましいのは紙の両面をポリオレフィン樹脂で被覆した支持体である。
インクジェット記録用紙の製造方法としては、インク吸収層を含む各構成層を、各々単独にあるいは同時に、公知の塗布方式から適宜選択して、支持体上に塗布、乾燥して製造することができる。塗布方式としては、例えば、ロールコーティング法、ロッドバーコーティング法、エアナイフコーティング法、スプレーコーティング法、カーテン塗布方法、あるいは米国特許第2,761,419号、同第2,761,791号公報に記載のホッパーを使用するスライドビード塗布方法、エクストルージョンコート法等が好ましく用いられる。
2層以上の構成層を同時重層塗布を行う際の各塗布液の粘度としては、スライドビード塗布方式を用いる場合には、5〜100mPa・sの範囲が好ましく、さらに好ましくは10〜50mPa・sの範囲である。また、カーテン塗布方式を用いる場合には、5〜1200mPa・sの範囲が好ましく、さらに好ましくは25〜500mPa・sの範囲である。
また、塗布液の15℃における粘度としては、100mPa・s以上が好ましく、100〜30,000mPa・sがより好ましく、さらに好ましくは3,000〜30,000mPa・sであり、最も好ましいのは10,000〜30,000mPa・sである。
塗布および乾燥方法としては、塗布液を30℃以上に加温して、同時重層塗布を行った後、形成した塗膜の温度を1〜15℃に一旦冷却し、10℃以上で乾燥することが好ましい。塗布液調製時、塗布時及び乾燥時おいて、表層に含まれる熱可塑性樹脂が製膜しないように、該熱可塑性樹脂のTg以下の温度で塗布液の調製、塗布、乾燥することが好ましい。より好ましくは、乾燥条件として、湿球温度5〜50℃、膜面温度10〜50℃の範囲の条件で行うことである。また、塗布直後の冷却方式としては、形成された塗膜均一性の観点から、水平セット方式で行うことが好ましい。
また、その製造過程で35℃以上、70℃以下の条件で24時間以上、60日以下保存する工程を有することが好ましい。
加温条件は、35℃以上、70℃以下の条件で24時間以上、60日以下保存する条件であれば特に制限はないが、好ましい例としては、例えば、36℃で3日〜4週間、40℃で2日〜2週間、あるいは55℃で1〜7日間である。この熱処理を施すことにより、水溶性バインダーの硬化反応の促進、あるいは水溶性バインダーの結晶化を促進することができ、その結果、好ましいインク吸収性を達成することができる。
上記支持体のインク吸収層面側には、インク吸収層との接着性を改良する目的で、下引き層を設けることができる。下引き層のバインダーとしては、ゼラチンやポリビニルアルコール等の親水性ポリマーやTgが−30〜60℃のラテックスポリマーなどが好ましい。これらバインダーは、記録用紙1m2当たり0.001〜2gの範囲で用いられる。下引き層中には、帯電防止の目的で、従来公知のカチオン性ポリマーなどの帯電防止剤を少量含有させることができる。
上記支持体のインク吸収層面側とは反対側の面には、滑り性や帯電特性を改善する目的でバック層を設けることもできる。バック層のバインダーとしては、ゼラチンやポリビニルアルコール等の親水性ポリマーやTgが−30〜60℃のラテックスポリマーなどが好ましく、またカチオン性ポリマーなどの帯電防止剤や各種の界面活性剤、更には平均粒径が0.5〜20μm程度のマット剤を添加することもできる。バック層の厚みは、概ね0.1〜1μmであるが、バック層がカール防止のために設けられる場合には、概ね1〜20μmの範囲である。また、バック層は2層以上から構成されていても良い。
次に、本発明に係るインクジェット記録用紙を用いたインクジェット記録方法について説明する。
はじめに、本発明に係る有色インクについて説明する。
本発明に係る有色インクとしては、水系顔料インク、水性染料インクを好適に使用することができる。
水系染料インクとは、水溶性の染料を色材に使用したインクで、インク溶媒として水あるいは水と混和性の高い有機溶剤を混合してなるインクである。染料としては、従来公知のアゾ系染料、キサンテン系染料、フタロシアニン系染料、キノン系染料、アントラキノン系染料等をスルホ基あるいはカルボキシ基を導入して水溶性を向上させた、酸性染料や直接染料あるいは塩基性染料が代表的に用いられる。
一方、顔料インクに用いられる顔料としてはインクジェットで従来公知の各種の無機もしくは有機の顔料インクを使用することが出来る。無機顔料インクの例としては、カーボンブラック、酸化チタン、酸化鉄などを挙げることが出来る。また、有機顔料としては、各種のアゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、インジゴ系顔料、あるいは水溶性染料と多価金属イオンを反応させて得られるレーキ顔料などを挙げることができる。
これらの顔料粒子は、親水性ポリマーや界面活性剤などの各種の分散剤や分散安定化剤と共に用いることが好ましい。顔料粒子はこれらの分散在野分散安定化剤により平均粒子径が70〜150μm程度にまで分散されたものを用いることが好ましい。
上記染料および顔料のインク中の濃度は、染料もしくは顔料の種類、インクの使用する形態(濃淡インクを使用するか否か)、更には用紙の種類にも依存するが、概ね0.2〜10質量%である。
インク中には各種の溶媒が用いられるがそのようなインク溶媒としては、水あるいは水と混和性の高い有機溶剤を、単独あるいは水と混合して使用することができる。具体的には、エタノール、2−プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、1,2−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール系溶剤、2−ピロリジノン、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類、トリエタノールアミン、N−エチルモルホリン、トリエチレンテトラミン等のアミン類、スルホラン、ジメチルスルホキシド、尿素、アセトニトリル、アセトン等が挙げられ、これらの溶剤は単独で用いても、併用しても良い。
また、上記インクにはインク溶媒の浸透性を高める目的およびその他の目的で各種界面活性剤を使用することが出来る。そのような界面活性剤としては、アニオン性またはノニオン性の界面活性剤が好ましく用いられる。中でもアセチレングリコール系界面活性剤は特に好ましい。
また、本発明に係る有色インクには、後述の無色インクに適用するのと同様の樹脂微粒子を添加することができる。
次に、本発明に係る皮膜形成能を有する樹脂微粒子を含有し、実質的に着色剤を含まない無色インクについて説明する。
本発明に係る無色インクは、皮膜形成能を有する樹脂微粒子と液体媒体からなるが、好ましくは樹脂微粒子、水溶性溶剤及び水を主成分としてなる。
本発明に係る樹脂微粒子は、ガラス転移温度(Tg)が−50〜10℃であることが好ましく、より好ましくは−20〜10℃であり、更に好ましくは−10〜10℃である。ガラス転移点が−50℃以上であれば、プリント後の保存後も安定に本発明の効果を発現することができ、ガラス転移点が10℃以下であれば、プリント保存後の折れ割れといった皮膜故障の防止やプリント直後の均一な皮膜形成を得ることができる。
また、本発明に係る樹脂微粒子は、プリント環境によらず、インク中の樹脂微粒子が自然融着により記録用紙の多孔質層表面に樹脂皮膜を安定に形成させる点から、最低造膜温度(MFT)が−60〜10℃であることが好ましい。本発明においては、樹脂微粒子の最低造膜温度を制御するために造膜助剤を添加してもよい。造膜助剤は、可塑剤とも呼ばれ樹脂ラテックスの最低造膜温度を低下させる有機化合物である。
樹脂微粒子としては、本発明の効果を発現するものであれば特に制約はなく、例えば、水溶性樹脂でも水不溶性樹脂でもよいが、本発明の効果をより効果的に発現するには、水不溶性樹脂で水に分散されたものがよい。樹脂の具体例としては、アクリロニトリル、スチレン、アクリレート類(アクリル酸、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、グリシジルアクリレート、メタクリル酸、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート)、酢酸ビニル、ブタジエン、塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、シリコーン、ウレタン、オレフィン(エチレン、プロピレン)、またはこれらのモノマーを2つ以上組み合わせた共重合体が好ましい。
本発明に係る樹脂微粒子は、平均粒径が10〜200nmであることが好ましく、よりこのましくは10〜150nm、更に好ましくは10〜100nmである。樹脂微粒子の平均粒径が10nm以上であれば、樹脂微粒子が空隙層内部に浸透せず、空隙層表面に存在するため、光沢性能の点で好ましい。また樹脂微粒子の平均粒径が200nm以下であれば、樹脂微粒子がある程度小さいため、空隙層表面でのレベリング性の点で有利となり、光沢性能の点で好ましい。
樹脂微粒子の平均粒径は光散乱方式や、レーザードップラー方式を用いた市販の粒径測定装置、例えばゼータサイザー1000(マルバーン社製)等を用いて、簡便に測定することができる。
また、用いる熱可塑性樹脂は臭気及び安全性の観点から残存するモノマー成分が少ない方が好ましく、重合体の固形分質量に対して3%以下が好ましく、更に1%以下が好ましく、特に0.1%以下が好ましい。
樹脂微粒子を含み、実質的に着色剤を含まない無色インクは、樹脂成分を0.1〜10質量%及び水溶性媒体を1〜50質量%含有し、必要に応じて、界面活性剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防ばい剤等の各機能性化合物を含んでもよい。さらに本発明に係る液体は実質的に着色剤を含まないが、これは記録液としての機能を実質的にもたないことを意味しており、それ以外の目的、例えばインク残量確認のためや、白地にプリントする場合の白地色調調整のため、吐出性確認のため等に、わずかに色味付けをしてもよい。
本発明に係る無色インクに添加できる有機溶媒、界面活性剤及びその他の添加剤としては、色材を含有する有色インクに添加することができるものを用いることができる。
本発明に係る有色インク及び無色インクは、安定吐出するために、高光沢発現、オゾン耐性を高めるために、インクの表面張力は40mN/m以下であることが好ましく、20〜40mN/mであることがより好ましい。同様の理由でインク粘度は1.5〜10mPa・sが好ましく、3.0〜8.0mPa・sがより好ましい。
次に、インクジェット記録用紙上への無色インク付与領域について説明する。
無色インクの付与領域はインクジェット記録用紙の少なくとも一部に付与することができるが、本発明の目的効果をより発揮する観点から、無色インクは、有色インクの付与されていない領域及び有色インクが付与されている領域にも併せて付与することが好ましい。
無色インクの付与量は、有色インク、無色インク、インクジェット記録用紙の特性により、最も効果が得られる適量が異なるが、少なくとも2ml/m2以上付与することが好ましい。ただし、20ml/m2より多くの無色インクを付与すると、画質劣化や光沢低下が起こり好ましくない。また、無色インクの付与量は画素毎に有色インク量と無色インクの総量を一定範囲内になるように調整することが好ましい方法である。このときの総量の最低量としては、2ml/m2以上であることが好ましく、より好ましくは8ml/m2以上、20ml/m2以下である。
また、有色インク及び無色インクが共に樹脂微粒子を含有する場合には、有色インク中に含まれる樹脂微粒子と無色に含まれる樹脂量を考慮して、画素ごとに、両インクにより付与される樹脂総量を制御することも好ましい。この時、各画素の総樹脂量は0.05〜1.0g/m2にすることが好ましく、より好ましくは0.3〜0.5g/m2にすることである。
次に、本発明に係る無色インクの付与方法について説明する。
無色インクの付与方法としては、画像中の少なくとも一部に選択して付与できる方法であればよいが、有色インク同様にインクジェットヘッドを用いて付与する方法が好ましい。このとき、無色インク用のヘッドは一つでも、複数用意して、異なる組成の無色インクを付与してもよい。また、無色インク用ヘッドは、有色インクと同じキャリッジに固定しても良いし、別にしてもよい。無色インクの付与は、有色インクの記録前でも同時でも後でもよいが、好ましくは同一キャリッジに固定し、同時か有色インク記録後の付与することが本発明の効果をより発現する上で好ましい。
次に、本発明に係る有色インク及び無色インクでは、pH調整剤としてアルキルアミン、アルカノールアミン類を用いることが好ましい。pH調整剤は、記録用紙にインクが着弾したときのインクpHの急激な変化を抑制する効果がある。これは色材を含む、含まないに関わらず、インク中に上記アミン類含有させることで、着弾時の微粒子の記録用紙に含有される素材との相互作用による析出や、凝集を抑制することができ好ましい。
具体的に適用できるアルキルアミン類としては、トリエチルアミン、ジエチルアミン、モノエチルアミン、ジメチルエチルアミン等が挙げられる。また、アルカノールアミン類としては、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン等が挙げられる。
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量%」を表す。
実施例1
《記録用紙の作製》
〔シリカ分散液の調製〕
(シリカ分散液D−1の調製)
予め均一に分散されている一次粒子の平均粒径が約0.007μmの気相法シリカ(日本アエロジル社製、アエロジル300)を25%と、アニオン性蛍光増白剤(チバスペシャリティーケミカルズ社製、UVITEXNFW LIQUID)を0.6L含むシリカ分散液B−1(pH=2.6、エタノール0.5%含有)の400Lを、カチオン性ポリマー(P−1)を12%、n−プロパノールを10%およびエタノールを2%含有する水溶液C−1(pH=2.5、サンノブコ社製の消泡剤SN381を2g含有)の110Lに、室温で3000rpmで攪拌しながら添加した。次いで、ホウ酸を3%とホウ砂を4.5%含有する水溶液A−1の54Lを攪拌しながら徐々に添加した。
次いで、三和工業株式会社製の高圧ホモジナイザーで、3kN/cm2の圧力で分散し、全量を純水で630Lに仕上げて、ほぼ透明なシリカ分散液D−1を得た。
Figure 2007076034
(シリカ分散液D−2の調製)
上記シリカ分散液D−1の調製において、アニオン性蛍光増白剤を除いた以外は同様にして、シリカ分散液D−2を調製した。
(シリカ分散液D−3の調製)
上記シリカ分散液D−2の調製において、カチオン性ポリマー(P−1)に代えて、塩基性塩化アルミニウム水溶液(多木化学製:タキバイン#1500、Al23として23.75%含有、塩基度83.5%)をSiO2/Al23=9となるように使用した以外は同様にして、シリカ分散液D−3を調製した。
上記調製したシリカ分散液D−1、D−2、D−3について、特開平11−321079号公報に記載の方法に従ってシリカ粒子の分散状態を観察した結果、極めて安定なカチオン変換された複合粒子になっていることを確認することができた。
また、上記調製したシリカ分散液D−1、D−2、D−3は、30μmの濾過精度を有するアドバンテック東洋社製のTCP−30タイプのフィルターを用いて濾過を行った。
〔記録用紙1の作製:比較例〕
(インク吸収層塗布液の調製)
上記調製した各シリカ分散液を使用して、以下に記載の各添加剤を順次混合して、多孔質層用の各インク吸収層塗布液を調製した。なお、各添加量は塗布液1L当りの量で表示した。
〈第1層用インク吸収層塗布液:最下層〉
シリカ分散液D−1 630ml
ポリビニルアルコール(クラレ工業株式会社製:PVA235)の5%水溶液
270ml
ポリビニルアルコール(クラレ工業株式会社製:PVA245)の5%水溶液
90ml
アクリル共重合エマルジョン樹脂(大同化成工業製;ビニゾール1083)30ml
界面活性剤(ネオス社製:フタージェント400S)の4%水溶液 2.0ml
純水で全量を1000mlに仕上げた。
〈第2層用インク吸収層塗布液〉
シリカ分散液D−1 630ml
ポリビニルアルコール(クラレ工業株式会社製:PVA235)の5%水溶液
270ml
ポリビニルアルコール(クラレ工業株式会社製:PVA245)の5%水溶液
90ml
アクリル共重合エマルジョン樹脂(大同化成工業製:ビニゾール1083)30ml
純水で全量を1000mlに仕上げた。
〈第3層用インク吸収層塗布液〉
シリカ分散液D−2 630ml
ポリビニルアルコール(クラレ工業株式会社製:PVA235)の5%水溶液
270ml
ポリビニルアルコール(クラレ工業株式会社製:PVA245)の5%水溶液
90ml
純水で全量を1000mlに仕上げた。
〈第4層用インク吸収層塗布液:最表層〉
シリカ分散液D−2 630ml
ポリビニルアルコール(クラレ工業株式会社製:PVA235)の5%水溶液
270ml
ポリビニルアルコール(クラレ工業株式会社製:PVA245)の5%水溶液
90ml
界面活性剤(花王製:コータミン24P)の6%水溶液 3.0ml
界面活性剤(ネオス社製:フタージェント400S)の4%水溶液 1.0ml
純水で全量を1000mlに仕上げた。
以上に様にして調製した各インク吸収層塗布液を、20μmの濾過精度を持つアドバンテック東洋社製のTCPD−30フィルターで濾過した後、TCPD−10フィルターで濾過した。
(記録用紙の作製)
次に、上記調製した各インク吸収層塗布液を、下記に記載の湿潤膜厚となるよう、40℃で両面にポリエチレンを被覆した紙支持体(RC紙)上に、スライドホッパー型コーターを用いて、4層同時塗布した。
〈湿潤膜厚〉
第1層:42μm(SiO2付量:4.20g/m2
第2層:46μm(SiO2付量:4.60g/m2
第3層:44μm(SiO2付量:4.40g/m2
第4層:44μm(SiO2付量:4.40g/m2
なお、上記RC紙は、幅が約1.5m、長さが約4000mのロール上に巻かれた下記の支持体を用いた。
使用したRC紙は、含水率が8%で、坪量が170gの写真用原紙表面を、アナターゼ型酸化チタンを6%含有するポリエチレンを厚さ35μmで押し出し溶融塗布し、裏面には厚さ40μmのポリエチレンを厚さ35μmで押し出し溶融塗布した。表面側はコロナ放電した後、ポリビニルアルコール(クラレ社製 PVA235)をRC紙1m2当り0.05gになるように下引き層を塗布し、裏面側にはコロナ放電した後、Tgが約80℃のスチレン−アクリル酸エステル系ラテックスバインダーを約0.4g、帯電防止剤(カチオン性ポリマー)を0.1gおよび約2μmのシリカ0.1gをマット剤として含有するバック層を塗布した。
各インク吸収層塗布液を塗布した後の乾燥は、5℃に保った冷却ゾーンを15秒間通過させて膜面の温度を13℃にまで低下させた後、複数設けた乾燥ゾーンの温度を適宜設定して乾燥を行った後、ロール状に巻き取って記録用紙101を得た。このようにして形成したインク吸収層の総乾燥膜厚は45.2μm、第4層(最表層)の乾燥膜厚は11.3μmあった。また、記録用紙101は全層とも水溶性多価金属化合物は含有していない。
また、上記作製した記録用紙101の膜面pHについて、下記の方法で測定した結果、4.6であった。
膜面pHの測定は、インク吸収層の記録面側に30μlの純水を滴下し、室温で東亜電波社製の平面電極(GST−5313F)を使用して測定した。
〔記録用紙102の作製:比較例〕
上記作製した記録用紙101の第4層上に、塩基性塩化アルミニウム水溶液(多木化学製:タキバイン#1500、Al23として23.75%含有、塩基度83.5%)をAl23換算付量で0.5g/m2になるようにオーバーコートして、記録用紙102を作製した。
作製した記録用紙102の膜面pHを前述の方法で測定した結果、4.0であった。
〔記録用紙103の作製:比較例〕
上記記録用紙101の作製において、第4層のシリカ分散液D−2をシリカ分散液D−3に変更した以外は同様にして、記録用紙103を作製した。なお、第4層のSiO2付量は4.40g/m2、Al23付量は0.5g/m2(SiO2/Al23=8.8)、乾燥膜厚は11.3μm(全乾燥膜厚の25%)であった。記録用紙103のA/(A+B)は1.0である。
作製した記録用紙103の膜面pHを前述の方法で測定した結果、3.9であった。
〔記録用紙104の作製:比較例〕
上記記録用紙103の作製において、第4層に用いたシリカ分散液D−3を、SiO2/Al23=4にした以外はシリカ分散液D−3と同様にして調製したシリカ分散液D−4に変更した。更に、第4層のSiO2付量を2.0g/m2、Al23付量を0.5g/m2、乾燥膜厚を4.0μm(全乾燥膜厚の9.4%)に変更した以外は同様にして、記録用紙4を作製した。なお、2.40g/m2分のシリカ微粒子は、第1層〜第3層に等配分し、全SiO2付量を記録用紙103と同じにした。
記録用紙104のA/(A+B)は1.0であり、膜面pHは3.5であった。
〔記録用紙105の作製:本発明〕
上記記録用紙104の作製において、第4層のシリカ分散液D−3を、記録用紙の膜面pHが4.2になるように水溶液A−1に含有されるホウ素原子のモル数は一定になるようにホウ酸、ホウ砂の比率を適宜変更した以外はシリカ分散液D−3と同様にして調製したシリカ分散液D−5を用いた以外は同様にして、記録用紙105を作製した。
〔記録用紙106の作製:比較例〕
上記記録用紙104の作製において、第4層のシリカ分散液D−3を、記録用紙の膜面pHが5.2になるように水溶液A−1に含有されるホウ素原子のモル数は一定になるようにホウ酸、ホウ砂の比率を適宜変更した以外はシリカ分散液D−3と同様にして調製したシリカ分散液D−6を用いた以外は同様にして、記録用紙106を作製した。
〔記録用紙107の作製:比較例〕
上記記録用紙101の作製において、記録用紙105の作製で用いたシリカ分散液D−5を用いて、第3層のSiO2付量を2.0g/m2、Al23付量を0.5g/m2(SiO2/Al23=4)とし、乾燥膜厚を4.0μm(全乾燥膜厚の9.4%)に変更した以外は同様にして、記録用紙107を作製した。なお、2.40g/m2分のシリカ微粒子は第1層、第2層、第4層に等配分し、全SiO2付量を記録用紙101と同じにした。記録用紙7のA/(A+B)は0である。また、作製した記録用紙107の膜面pHを測定した結果、4.1であった。
〔記録用紙108の作製:本発明〕
上記記録用紙105の作製において、記録用紙105で用いたシリカ分散液D−5に代えて、SiO2/Al23=7に変更した以外はシリカ分散液D−5と同様にして調製したシリカ分散液D−7を用いた以外は同様にして、記録用紙108を作製した。なお、記録用紙108の膜面pHは4.3であった。
〔記録用紙109の作製:比較例〕
上記記録用紙105の作製において、記録用紙105で用いたシリカ分散液D−5に代えて、SiO2/Al23=2.5に変更し、記録用紙の膜面pHが4.0になるようにホウ酸、ホウ砂の比率を適宜変更した以外はシリカ分散液D−5と同様にして調製したシリカ分散液D−8を用い、記録用紙109を作製した。
〔記録用紙110の作製(比較)〕
上記記録用紙105の作製において、記録用紙105で用いたシリカ分散液D−5を、SiO2/Al23に変更した以外はシリカ分散液D−5と同様にして調製したシリカ分散液D−9を用いた以外は同様にして、記録用紙110を作製した。なお、記録用紙110の膜面pHは4.4であった。
〔記録用紙111の作製:本発明〕
上記記録用紙105の作製において、第3層用インク吸収層塗布液に塩基性塩化アルミニウム水溶液(多木化学製:タキバイン#1500、Al23として23.75%含有、塩基度83.5%)をAl23換算付量で0.05g/m2になるように添加した以外は同様にして、記録用紙111を作製した。記録用紙111のA/(A+B)は0.9である。なお、記録用紙111の膜面pHは4.0であった。
〔記録用紙112の作製:本発明〕
上記記録用紙105の作製において、第3層に酢酸ジルコニル(第一稀元素化学工業製:ジルコゾールZA)をZrO2換算付量で0.08g/m2になるよう塗布直前にインライン添加した以外は同様にして、記録用紙112を作製した。記録用紙112のA/(A+B)は0.86である。なお、記録用紙112の膜面pHは4.0であった。
〔記録用紙113の作製:比較例〕
上記記録用紙105の作製において、第3層用インク吸収層塗布液に塩基性塩化アルミニウム水溶液(多木化学製:タキバイン#1500、Al23として23.75%含有、塩基度83.5%)をAl23換算付量で0.75g/m2になるように添加した以外は同様にして、記録用紙113を作製した。記録用紙113のA/(A+B)は0.4である。なお、記録用紙113の膜面pHは3.8であった。
〔記録用紙114の作製:比較例〕
上記記録用紙111の作製において、第4層にSiO2/Al23=20にしたシリカ分散液を用い、更に第4層のSiO2付量を2.0g/m2、Al23付量を0.1g/m2、乾燥膜厚を4.0μm(全乾燥膜厚の9.4%)に変更した以外は同様にして、記録用紙114を作製した。なお、2.40g/m2分のシリカ微粒子は、第1層〜第3層に等配分し、全SiO2付量が記録用紙111と同じにした。記録用紙114のA/(A+B)は1.0である。なお、記録用紙114の膜面pHは4.2であった。
〔記録用紙115の作製:本発明〕
上記記録用紙112の作製において、第1層〜第3層の形成に用いたシリカ分散液D−1のカチオン性ポリマー(P−1)を、カチオン性ポリマー(P−2)に変更した以外は同様にして記録用紙115を作製した。なお、記録用紙115の膜面pHは4.2であった。
Figure 2007076034
〔記録用紙116の作製:本発明〕
上記記録用紙115の作製において、第1層、第2層のシリカ分散液に用いたカチオンポリマー(P−2)をカチオン性ポリマー(P−3)に変更した以外は同様にして記録用紙116を作製した。なお、記録用紙116の膜面pHは4.1であった。
Figure 2007076034
《記録用紙の特性評価》
〔インク吸収層内の多価金属化合物分布の測定〕
上記作製した各記録用紙の断面を、ミクロトームを用いてトリミングした後、そのインク吸収層断面部を、Pysical Electronics社製のTRIFT−IIを使用して、イオン種:In、加速電圧:25kVの条件でTOF−SIMS測定によりアルミニウムイオンのインク吸収層の深さ方向の分布を求めた。その結果、本発明の記録用紙は、アルミニウムイオン由来の二次イオン強度の最大値が、最表面から深さ方向で10μm以内にあることを確認することができた。
多価金属化合物分布の測定結果の代表例として、比較の記録用紙102及び本発明の記録用紙105の多価金属化合物の分布測定チャートを、図2、図3に示す。
図2には、比較例である記録用紙102のTOF−SIMS測定により求めたアルミニウムイオンのインク吸収層の深さ方向の分布測定チャートを示す。図2において、最表層部はチャートの右端であり、Length0(μm)が支持体面を表す。図2においては、アルミニウムイオン由来の二次イオンシグナルの分布が、インク吸収層内部に多く存在し、塩基性塩化アルミニウムがより内部に分布していることが分かる。
図3は、本発明の記録用紙105のTOF−SIMS測定により求めたアルミニウムイオンのインク吸収層の深さ方向の分布測定チャートを示す。図3においても同様に、最表層部はチャートの右端であり、Length0(μm)が支持体面を表す。
本発明の記録用紙105においては、アルミニウムイオン由来の二次イオンシグナルが、最表部から深さ10μmまでの領域に極めて多く発現し、塩基性塩化アルミニウムが表面領域に分布していることが分かる。
《インクセットの調製》
〔無色インクの調製〕
ジエチレングリコール 10質量%
グリセリン 10質量%
トリエチレングリコールモノブチルエーテル 10質量%
トリエタノールアミン 1質量%
樹脂微粒子(SX1105:日本ゼオン製、スチレン−ブタジエン共重合体系樹脂(以下、SBR系樹脂と称す)、Tg:0℃、平均粒径:110nm) 1質量%
界面活性剤(ペレックスOT−P:花王製、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム)
0.5質量%
純水を加えて100質量%に仕上げた。
〔有色染料インクセットの調製〕
下記のようにして有色染料インクセットを調製した。有色染料インクセットは、イエローインク(Y)、マゼンタインク(M)、シアンインク(C)及びブラックインク(K)の各濃色インクと、ライトマゼンタインク(Lm)及びライトシアンインク(Lc)の各淡色インクの6色の構成とした。
(濃色インク:イエローインク(Y)の調製)
染料:ダイレクトイエロー86 3質量%
ジエチレングリコール 10質量%
グリセリン 10質量%
トリエチレングリコールモノブチルエーテル 10質量%
トリエタノールアミン 1質量%
樹脂微粒子(SX1105:日本ゼオン製、SBR系樹脂、Tg:0℃、平均粒径:110nm) 1質量%
界面活性剤(ペレックスOT−P:花王製、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム)
0.5質量%
純水を加えて100質量%に仕上げた。
(濃色インク:マゼンタインク(M)、シアンインク(C)及びブラックインク(K)の調製)
上記イエローインク(Y)の調製において、染料をダイレクトイエロー86に代えて、それぞれ下記マゼンタ染料−1、ダイレクトブルー199、フードブラック2に変更した以外は同様にして、マゼンタインク(M)、シアンインク(C)及びブラックインク(K)を調製した。
(淡インク:ライトマゼンタインク(Lm)の調製)
染料:下記マゼンタ染料−1 0.8質量%
ジエチレングリコール 10質量%
グリセリン 10質量%
トリエチレングリコールモノブチルエーテル 10質量%
トリエタノールアミン 1質量%
樹脂微粒子(SX1105:日本ゼオン製、SBR系樹脂、Tg:0℃、平均粒径:110nm) 1質量%
界面活性剤(ペレックスOT−P:花王製、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム)
0.5質量%
純水を加えて100質量%に仕上げた。
(淡インク:ライトシアンインク(Lc)の調製)
上記ライトシアンインク(Lc)の調製において、染料をマゼンタ染料−1に代えて、ダイレクトブルー199を用いた以外は同様にして、ライトシアンインク(Lc)を調製した。
Figure 2007076034
《インクジェット画像形成》
図4に記載のインクジェット記録装置を用いて、有色染料インクセットと無色インクを用いて、上記作製した記録用紙との組み合わせで、記録物1〜16を作成した。
図4に記載の様に、一吐出動作あたりのインク液滴量が調整可能で、有色インクとして濃色インクとしてイエローインク(Y)、マゼンタインク(M)、シアンインク(C)、ブラックインク(K)と、淡色インクとしてライトマゼンタインク(Lm)、ライトシアンインク(Lc)の6色インクと無色インクの各記録ヘッドを搭載したピエゾ型インクジェット記録装置を準備した。各有色インクは、それぞれ液滴量は4pl、記録解像度1440dpi×1440dpi(dpi:2.54cm当たりのドット数を表す)にて画像形成した。
無色インクは、液滴量と記録用紙に対する付着量が可変制御できるようにして、記録解像度は1440dpi×1440dpiで、有色インクによる画像形成と同時に、有色インクの総吐出量との総量が17ml/m2となる様に無色インクの吐出量を制御して表面皮膜を形成した。
上記印字に用いた図1に記載のインクジェット記録装置について、更に説明する。
図4において、有色インク用の記録ヘッド22と、無色インク用の記録ヘッド22を有し、直列に配置したキャリッジを用いて有色インクによる画像印字及び無色インクによる保護皮膜層の形成を行った。
記録ヘッド22は、通常、ピエゾ方式、サーマル方式、コンティニュアス方式のいずれでもよいが、本実施例では樹脂微粒子を含有するインクの吐出安定性の観点からピエゾ方式を用いた。
各記録ヘッド22には、図示しない有色インク用カートリッジと無色インクカートリッジから、配管用のチューブを通ってインクが供給される。記録ヘッド22は、走査方向に沿って7個並んで配置されており、それぞれ6色の有色インクと無色インク用に使用される。
《記録物の評価》
以上の様にして作成した各記録物について、下記の各評価を行った。
〔発色性の評価〕
図4に記載のインクジェット記録装置より、濃色インクとしてイエローインク(Y)、マゼンタインク(M)、シアンインク(C)及び無色インクを同時に吐出して、黒パッチを作成し、12時間かけて自然乾燥させた後、得られた黒画像濃度をGretagMacbeth光学濃度計により測定し、これを発色性の尺度とした。
〔印字環境適性の評価〕
濃色インクとしてイエローインク(Y)、マゼンタインク(M)、シアンインク(C)、ブラックインク(K)と、淡色インクとしてライトマゼンタインク(Lm)、ライトシアンインク(Lc)の6色インクと無色インクの7種インクを用い、27℃、80%RHの環境下で、吐出条件としては、総インク付与量が17g/m2となるアルゴリズムを用いて、各有色インクと無色インクを同時に吐出させて、各インクを複合して各8段のウエッジ画像からなるブルー画像、グリーン画像、レッド画像、ブラック画像を形成した。
次いで、印字部分の濃度ムラや光沢ムラを目視観察し、各色の平均的な状態を基準として、下記の評価ランクに従い環境印字適性を評価した。
◎:濃度ムラや光沢ムラの発生が全くなし
○:濃度ムラや光沢ムラが認められるが、実技上問題なし
△:弱い濃度ムラや光沢ムラが認められ、実技上問題あり
×:強い濃度ムラや光沢ムラが認められる
〔オゾン褪色耐性の評価〕
濃色インクとしてイエローインク(Y)、マゼンタインク(M)、シアンインク(C)、ブラックインク(K)と、淡色インクとしてライトマゼンタインク(Lm)、ライトシアンインク(Lc)の6色インクと無色インクの7種インクを用い、27℃、80%RHの環境下で、吐出条件としては、総インク付与量が17g/m2となるアルゴリズムを用いて、各有色インクと無色インクを同時に吐出させて、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの濃度の異なる8段階のウエッジ画像を、23℃、55%RHの環境下でプリントし、24時間で放置した後、濃度の異なる各ウェッジ画像の反射濃度をGretagMacbeth光学濃度計で測定した。次いで、同画像をオゾン濃度5ppm(24℃、60%)の環境に100時間曝露し、再度各濃度における反射濃度を測定し、それぞれ各濃度での色素残存率1=(曝露後の濃度)/(曝露前の濃度)×100(%)を算出し、全濃度域での平均値を求め、これを平均色素残存率2とした。次いで、4色のそれぞれの平均色素残存率2の平均値を求め、これを平均色素残存率3とし、下記の基準に従ってオゾン褪色耐性を評価した。
◎:平均色素残存率3が、90%以上である
○:平均色素残存率3が、80%以上、90%未満である
△:平均色素残存率3が、70%以上、80%未満である
×:平均色素残存率3が、60%以上、70%未満である
××:平均色素残存率3が、60%未満である
〔長期保存後の滲み耐性の評価〕
23℃、55%RHの環境下で、マゼンタインクと無色インクを用いたマゼンタベタ画像を印字し、このマゼンタベタ画像を背景にした線幅が約0.3mmのブラックラインをブラックインク及び無色インクを用いてプリントし、6時間自然乾燥した後、透明クリアファイルに挿入した。これをクリアファイルのまま、40℃、80%RHの環境下で3日間放置して、保存前後のでブラックラインの線幅をマイクロデンシトメーターで測定(反射濃度が最大濃度の50%の部分の幅を線幅とした)し、下式で表される線幅変化率を求め、下記の基準に従って長期保存後の滲み耐性を評価した。
線幅変化率(%)=(保存後のブラックラインの線幅/保存前のブラックラインの線幅)×100
◎:線幅変化率が100%以上、125%未満
○:線幅変化率が125%以上、140%未満
△:線幅変化率が140%以上、160%未満
×:線幅変化率が160%以上、180%未満
××:線幅変化率が180%以上
〔印字後の濃度安定性〕
イエローインク(Y)、マゼンタインク(M)、シアンインク(C)及び無色インクを用いて、イエロー、マゼンタ及びシアンの各ベタ画像を印字し、印字後23℃、55%RHの環境下で0.5時間と24時間放置した。それぞれのイエロー、マゼンタ、シアンのベタ画像濃度を反射濃度計にて、0.5時間後のそれぞれの色濃度D(0.5)と24時間後のそれぞれの色濃度D(24)を測定した。次いで、それぞれの色画像について(D(24)/D(0.5)−1)×100の絶対値を求め、これを濃度変動率(%)とした。次いでイエロー、マゼンタ、シアンの各濃度変動率の平均値(平均濃度変動率D(ave))を求め、下記の基準に従って、印字後の濃度安定性を評価した。
◎:平均濃度変動率D(ave)が0%以上、5%未満
○:平均濃度変動率D(ave)が5%以上、10%未満
△:平均濃度変動率D(ave)が10%以上、15%未満
×:平均濃度変動率D(ave)が15%以上
以上により得られた各評価結果を、表1に示す。
Figure 2007076034
表1に記載の結果より明らかなように、本発明の記録用紙は、発色性、印字環境適性(光沢ムラ耐性、濃度ムラ耐性)、オゾン褪色耐性、長期保存後の滲み耐性及び印字後の濃度安定性の全てに優れていることが分かる。
実施例2
《有色顔料インクセットの調製》
〔顔料分散体の調製〕
〈イエロー顔料分散体の調製〉
C.I.ピグメントイエロー74 20質量%
スチレン−アクリル酸共重合体(分子量10000、酸価120) 12質量%
ジエチレングリコール 15質量%
イオン交換水 53質量%
上記各添加剤を混合し、0.3mmのジルコニアビーズを体積率で60%充填した横型ビーズミル(アシザワ社製 システムゼータミニ)を用いて分散し、イエロー顔料分散体を得た。得られたイエロー顔料の平均粒径は112nmであった。
〈マゼンタ顔料分散体の調製〉
C.I.ピグメントレッド122 25質量%
ジョンクリル61(アクリル−スチレン系樹脂、ジョンソン社製)
固形分として18質量%
ジエチレングリコール 15質量%
イオン交換水 42質量%
上記各添加剤を混合し、0.3mmのジルコニアビーズを体積率で60%充填した横型ビーズミル(アシザワ社製 システムゼータミニ)を用いて分散し、マゼンタ顔料分散体を得た。得られたマゼンタ顔料の平均粒径は105nmであった。
〈シアン顔料分散体の調製〉
C.I.ピグメントブルー15:3 25質量%
ジョンクリル61(アクリル−スチレン系樹脂、ジョンソン社製)
固形分として15質量%
グリセリン 10質量%
イオン交換水 50質量%
上記各添加剤を混合し、0.3mmのジルコニアビーズを体積率で60%充填した横型ビーズミル(アシザワ社製 システムゼータミニ)を用いて分散し、シアン顔料分散体を得た。得られたシアン顔料の平均粒径は87nmであった。
〈ブラック顔料分散体の調製〉
カーボンブラック 20質量%
スチレン−アクリル酸共重合体(分子量7000、酸価150) 10質量%
グリセリン 10質量%
イオン交換水 60質量%
上記各添加剤を混合し、0.3mmのジルコニアビーズを体積率で60%充填した横型ビーズミル(アシザワ社製 システムゼータミニ)を用いて分散し、ブラック顔料分散体を得た。得られたブラック顔料の平均粒径は75nmであった。
〔顔料インクセットの調製〕
〈イエローインクの調製〉
イエロー顔料分散体 15質量%
エチレングリコール 20質量%
ジエチレングリコール 10質量%
界面活性剤(サーフィノール465 日信化学工業社製) 0.1質量%
イオン交換水を加えて、総量を100質量%に仕上げた。
次いで上記混合物を攪拌し、1μmフィルタでろ過し、イエローインクを調製した。イエローインク中の顔料の平均粒径は120nmであり、表面張力γは36mN/mであった。
〈マゼンタインクの調製〉
マゼンタ顔料分散体 15質量%
エチレングリコール 20質量%
ジエチレングリコール 10質量%
界面活性剤(サーフィノール465 日信化学工業社製) 1質量%
イオン交換水を加えて、総量を100質量%に仕上げた。
次いで、上記混合物を攪拌し、1μmフィルタでろ過し、マゼンタインクを調製した。マゼンタインク中の顔料の平均粒径は113nmであり、表面張力γは35mN/mであった。
〈シアンインクの調製〉
シアン顔料分散体 10質量%
エチレングリコール 20質量%
ジエチレングリコール 10質量%
界面活性剤(サーフィノール465 日信化学工業社製) 1質量%
イオン交換水を加えて、総量を100質量%に仕上げた。
次いで、上記混合物を攪拌し、1μmフィルタでろ過し、シアンインクを調製した。シアンインク中の顔料の平均粒径は95nmであり、表面張力γは36mN/mであった。
〈ブラックインクの調製〉
ブラック顔料分散体 10質量%
エチレングリコール 20質量%
ジエチレングリコール 10質量%
界面活性剤(サーフィノール465 日信化学工業社製) 1質量%
イオン交換水を加えて、総量を100質量%に仕上げた。
次いで、上記混合物を攪拌し、1μmフィルタでろ過し、ブラックインクを調製した。ブラックインク中の顔料の平均粒径は85nmであり、表面張力γは35mN/mであった。
《無色インク2の調製》
エチレングリコール 20質量%
ジエチレングリコール 10質量%
樹脂微粒子(SX1105:日本ゼオン製、スチレン−ブタジエン共重合体系樹脂、Tg:0℃、平均粒径:110nm) 2質量%
界面活性剤(サーフィノール465 日信化学工業社製) 1.0質量%
純水を加えて100質量%に仕上げた。
次いで、上記混合物を攪拌し、1μmフィルタでろ過し、無色インク2を調製した。無色インク2の表面張力γは35mN/mであった。
上記調製した無色インク2は、上記調製した各顔料インクの同量と混合させても、顔料の平均粒径に変化はなく、凝集は起きていなかった。
《記録物の作製》
図4に記載のインクジェット記録装置を用いて、有色顔料インクセットと無色インク2を用いて、実施例1に記載の記録用紙との組み合わせで、記録物21〜36を作成した。
上記の有色顔料インクセットおよび無色インク2をカートリッジに充填し、これを内蔵したピエゾ型ヘッドを搭載したインクジェットプリンタで、実施例1で作製した各記録用紙にプリントを行った。画像記録は、有色顔料インクセットで画像記録直後に無色インクが吐出されるように、特開2005−81754号の図1に記載されたタイプのカートリッジを用いて行った。
各有色顔料インクは、それぞれ液滴量は4pl、記録解像度は1440dpi×1440dpi(dpi:2.54cmあたりのドット数を表す)にて、画像記録部位で最大総吐出インク量17ml/m2で画像形成した。
無色インクは、液適量と記録用紙に対する付着量が可変制御できるようにして、記録解像度は1440dpi×1440dpiで、記録画像の作成と同時に、全画素あたりのインク付着量が最低でも17ml/m2となるように有色インクの吐出量にあわせて無色インクの吐出量を可変させて印字した。
《記録物の評価》
〔環境印字適性〕
イエローインク(Y)、マゼンタインク(M)、シアンインク(C)、ブラックインク(K)と無色インク2を用い、27℃、80%RHの環境下で、吐出条件としては、総インク付与量が17g/m2となるアルゴリズムを用いて、各有色インクと無色インクを同時に吐出させて、各インクを複合して各8段のウエッジ画像からなるブルー画像、グリーン画像、レッド画像、ブラック画像を形成した。
次いで、印字部分の濃度ムラや光沢ムラを目視観察し、各色の平均的な状態を基準として、下記の評価ランクに従い環境印字適性を評価した。
◎:濃度ムラや光沢ムラの発生が全くなし
○:濃度ムラや光沢ムラが認められるが、実技上問題なし
△:弱い濃度ムラや光沢ムラが認められ、実技上問題あり
×:強い濃度ムラや光沢ムラが認められる
〔耐擦過性の評価〕
イエロー、マゼンタ、シアン、ブルー、グリーン、レッド及びブラックの各ベタ画像を、23℃、55%RHの環境下でプリントし、各ベタ画像表面をコピー用紙(コニカミノルタビジネステクノロジー社製 First Class紙)で20回擦り、次いでオゾン濃度5ppm(24℃、60%RH)の環境下に160時間曝露し、表面状態を目視観察し、下記の基準に従って耐擦過性の評価を行った。
◎:全てのベタ画像に擦り傷や塗膜はがれは全くなく、また各色画像の褪色ムラは全く認められない
○:一部のベタ画像で極僅かな擦り傷や塗膜はがれが認められ、その部分を中心にオゾン褪色起因の弱い濃度ムラの発生が認められるが、実用上許容の範囲にある
△:全ベタ画像での擦り傷や塗膜はがれが認められ、その部分を中心にオゾン褪色起因の濃度ムラの発生が認められ、実用上問題となる品質である
×:全ベタ画像で強い擦り傷や塗膜はがれが認められ、その部分を中心に激しいオゾン褪色起因の濃度ムラの発生が認めら、実用に耐えない品質である
以上により得られた結果を、表2に示す。
Figure 2007076034
表2に記載の結果より明らかなように、インクジェット記録インクとして、顔料を含有する有色顔料インクセットを用いた場合でも、本発明で規定する記録用紙とインクから形成された本発明の記録物は、比較例に対し、印字環境適性に優れ、かつ耐擦過性が良好であることが分かる。
実施例3
実施例1で作製した記録用紙105において、水溶性多価金属化合物である塩基性塩化アルミニウム水溶液(多木化学製:タキバイン#1500、Al23として23.75%含有、塩基度83.5%)に代えて、塩基性乳酸アルミニウム(多木化学製:タキセラムG−17L;塩基度72%)、酢酸ジルコニル(第一稀元素化学工業製:ジルコゾールZA)、酸塩化ジルコニウム(第一稀元素化学工業製:ジルコゾールZC−2)を用いた以外は同様にして記録用紙301〜303を作製し、実施例1に記載の方法と同様にして各評価を行った結果、記録用紙301〜303のいずれの記録用紙も、表1に記載の記録用紙105と同等の良好な結果を得ることができた。
飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF−SIMS)で測定した水溶性多価金属化合物由来の二次イオン強度のプロファイルの一例を示すグラフである。 比較例である記録用紙2のTOF−SIMS測定により求めたアルミニウムイオンのインク吸収層の深さ方向の分布測定チャートである。 本発明の記録用紙4のTOF−SIMS測定により求めたアルミニウムイオンのインク吸収層の深さ方向の分布測定チャートである。 本発明のインクジェット記録方法で用いられるインクジェットプリンタの一例を示す斜視図である。
符号の説明
A 比較例の多価金属化合物分布プロファイル
B 本発明の多価金属化合物分布プロファイル
22 記録ヘッド
23 キャリッジ

Claims (5)

  1. 少なくとも1種の樹脂微粒子を含有するインクジェット記録インクを用いて、支持体上に親水性バインダーとシリカ微粒子からなる少なくとも2層のインク吸収層を有するインクジェット記録用紙に記録するインクジェット記録方法において、該インクジェット記録用紙は、該支持体から最も離れた位置にあるインク吸収層が水溶性多価金属化合物とシリカ微粒子の比率がそれぞれの酸化物に換算した時の質量比で下式(1)に規定される条件を満たし、乾燥膜厚がインク吸収層の総乾燥膜厚の2〜20%である最表層であって、かつインク吸収層群の深さ方向における水溶性多価金属化合物の含有量分布のピークが、最表面から深さ方向で10μm以内に有り、インク吸収層面側の膜面pHが3.8〜5.0であることを特徴とするインクジェット記録方法。
    式(1)
    3.0≦SiO2/(MOx/2)≦8.0
    〔式中、Mは水溶性多価金属化合物に含まれる2価以上の金属原子を表し、xは2価以上の金属原子Mの価数を表す。〕
  2. 前記樹脂微粒子を含有するインクジェット記録インクが、少なくとも1種の着色剤を含有する有色インクと、実質的に着色剤を含まない無色インクからなり、該無色インク中の樹脂微粒子の前記インクジェット記録用紙への付着量(g/m2)を、記録部位毎に該有色インクが含有する樹脂微粒子付着量に応じて可変させたことを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録方法。
  3. 前記インクジェット記録用紙の最表層が含有する水溶性多価金属化合物を酸化物換算した時の質量をAとし、該最表層を除くインク吸収層が含有する水溶性多価金属化合物を酸化物換算した時の質量をBとした時、その質量比〔A/(A+B)〕が0.50以上であることを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット記録方法。
  4. 前記水溶性多価金属化合物が、水溶性アルミニウム化合物または水溶性ジルコニウム化合物であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法で作成したことを特徴とする記録物。
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