JP2001341421A - インクジェット記録用記録媒体 - Google Patents
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- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
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Abstract
た場合に、印字濃度が高く色再現性が良好ないわゆる写
真調の画像を得ることができ、かつ画像部の耐光性に優
れた記録媒体を提供すること。 【解決手段】支持体上に、耐光性付与薬品を含有する耐
光性付与層と、耐光性付与薬品を含まない画像形成層を
この順に積層してなるインクジェット記録用記録媒体。
Description
用記録媒体に関し、インク吸収性が良好で、高い発色性
と写真調の高画質を有し、かつ画像保存性において、特
に画像耐光性に優た記録媒体に関するものである。
が容易なことや印字騒音が少ないことなどから近年急速
に普及しつつある。この方式ではノズルから記録媒体に
向けてインク液滴を高速で吐出させるものであり、イン
ク中に多量の溶媒を含む。このため、記録媒体としては
速やかにインクを吸収する必要がある。また、コンピュ
ータやデジタルカメラの普及により銀塩写真に近い画像
を求めるようになってきている。このため、用紙には高
い発色性、解像度、色再現性が必要となっている。
性がより重要になってきている。特に、インクジェット
方式ではヘッドの目詰まりを生じさせないことや彩度の
高い画像のために、使用するインクは酸性染料や直接染
料が多く、必ずしも耐水性や耐光性の良好な染料を選択
することができないのが現状である。
めに、記録層に各種の化合物を用いることが開示されて
いる。例えば特開昭59-198188号公報にはポリエチレン
イミンの第四級化合物のような特定のカチオン樹脂、特
開昭60-260377号公報にはカチオン性コロイダルシリ
カ、特開昭61-146591号公報にはヒンダードアミン系化
合物、特開昭61-284478号公報にはポリオキシアルキレ
ン化アミンモノカルボン酸エステルの4級アンモニウム
塩などである。しかし、これらの方法では画像の耐水性
の改善効果はある程度得られるものの、耐光性は不十分
であり、耐水性と耐光性を両立できるものは得られてい
ない。
昭57-87988号公報や特開昭57-87989号公報では、紫外線
吸収剤や酸化防止剤を記録層に添加することが開示され
ている。これらの方法でも耐光性の改善効果は認められ
るものの実用上不十分であり、しかも印字品質に問題を
生じることが認められた。すなわち、前者は特に発色性
の低下が著しく、そもそも印字初期の時点で写真調の画
像を得ることはできず、後者は酸化防止剤そのものが茶
色に変色する結果、用紙そのものの白紙部分の保存性が
問題となる。
がら、光や水あるいはガス等による画像の劣化を抑制
し、かつ白紙の変色等のない優れた保存性を有した用紙
を製造することはできなかったのが現状である。
ンクジェットプリンター特に高解像度のプリンターで印
字した場合に、印字濃度が高く色再現性が良好ないわゆ
る写真調の画像を得ることができ、かつ印字後の画像の
保存性、特に画像部の耐光性に優れた記録媒体を提供す
ることを目的とする。
録分野に限らず、記録後の画像の耐水性や耐光性などの
保存性を改良しようとすれば、保存性を悪化させる光や
水は画像面の外から影響を及ぼすため、記録層中に保存
性改良薬品を加えるか、記録層の上側にこれらの薬品を
含有させ保護層とするのが常識的手段であった。ところ
が、インクジェット記録はインクを直接記録面に噴射し
て画像を形成する記録方式であるから、インク受容面の
外側に保護層を設けるようなことは不可能である。ま
た、インクに使用する色材は直接染料や酸性染料という
色彩的には優れているものの、紫外線や酸化性ガス等
で、染料構造の二重結合部分が切断され、酸化が促進さ
れる結果、変色や消色が生じやすいものであり、他の薬
品によっても影響を受けやすいものであるから、画像形
成層中に他の薬品を加えることは直ちに色彩上の悪影響
をもたらす虞がある。
で研究を進めた結果、驚くべきことに耐光性付与薬品
を、インクを直接受容する画像形成層加えるのではなく
その下の層に加えても耐光性が改善されるということ、
同時に染料の発色性に関し従来問題になっていた悪影響
を全く排除することができることを見出し、本発明に到
達した。
録用記録媒体を、支持体上に耐光性付与薬品を含有する
耐光性付与層と、耐光性付与薬品を含まない画像形成層
をこの順に積層した構成とすることにより解決された。
〜20g/m2、画像形成層が4〜20g/m2とするこ
とよりインク吸収性と画像発色性のバランスがとれたイ
ンクジェット記録用記録媒体を得ることができる。
収剤、有機系紫外線吸収剤、および二価以上の金属の塩
から選ばれる少なくとも1種であり、かつ顔料100重
量部に対する添加量が無機系紫外線吸収剤は0.5〜20重
量部の範囲、有機系紫外線吸収剤は0.5〜15重量部の範
囲、二価以上の金属の塩は0.5〜10重量部の範囲で用い
ることで耐光性を大きく向上することができる。
ン、ベンゾトリアゾール、ベンゾフェノンから選びばれ
る1種以上のものを、また、無機系紫外線吸収剤として
酸化亜鉛、二酸化チタン、ジルコニアから選ばれる1種
以上のものを用いることでさらに耐光性を向上すること
ができる。
受容しインク中の染料を固定化して画像を形成すること
を主たる機能とする層である。この層の具体的な構成は
目的とする画像の精細程度によりインク受容層として公
知の構成をとればよい。重要なことはこの層中には耐光
性付与薬品を含有させないことである。一般的にはイン
ク受容性の高い高吸油性の顔料とそのバインダーおよび
染料を固定化し耐水性を向上させるカチオン性高分子を
主剤として構成する。
過するインクのベヒクルを吸収固定することを主たる機
能とする層であり、使用されるインクの種類や記録速度
などで異なるが、一般的には高吸油性顔料とそのバイン
ダーを主剤として構成する。本発明において特徴的なこ
とは、この層中に耐光性付与薬品を含有させることであ
る。耐光性付与薬品は、顔料やバインダーとともに塗料
中に混合して塗布して含有させるか、顔料やバインダー
で形成した層上に、耐光性付与薬品を主剤とする塗料を
塗布あるいは含浸して含有させても良い。
の種類、目的とする画像の精細程度、記録速度、層を構
成する材料の種類と配合などにより異なるが、画像形成
層にあっては、通常4〜20g/m2、好ましくは5〜
15g/m2程度が適当である。この範囲であれば、写
真調の画像を得るのに必要な比較的低濃度の多量のイン
クを保持し、画像形成層の下に設ける耐光性付与層の耐
光性付与薬品の効果を得ることができる。 耐光性付与
層では、原紙の種類により多少前後するものの、概ね5
〜25g/m2が好ましく、より好ましくは7〜15g/m
2である。5g/m2以下では画像形成層も含めたインク受
理層全体としての吸収容量が不足するため、滲み現象が
発生し、逆に25g/m2以上では、塗工層強度、特に
粉落ち現象が認められることと、縦方向の吸収性が大き
くなりすぎ、ドット径が小さく、ベタ画像が完全に埋ま
らないバンディング現象が生じやすくなるので好ましく
ない。
るように設けられる。また、画像形成層、耐光性付与層
とも、本発明の効果を得られる範囲であれば、多層であ
っても良い。さらに、耐光性付与層と支持体の間に、例
えば耐光性付与層を含まずインクのベヒクルを吸収固定
することを主たる機能としたり、支持体と耐光性付与層
の密着を向上させる機能等をもつ中間層を設けることが
できる。
品で有ればどんな化合物でも使用することができるが、
典型的には、無機系あるいは有機系の紫外線吸収剤とし
て分類される化合物群、及び2価以上の金属の塩であ
る。
タン及び酸化セリウム等が好ましく、それらの添加量は
好ましくは重量比で顔料100部に対し0.5〜20部、よ
り好ましくは1〜10部である。0.5部以下では十分な耐光
性改善効果が認められず、逆に20部以上では印字画像色
相の変色が認められるので好ましくない。
系、ベンゾフェノン系及びヒンダードアミン系が好まし
く、それらの添加量は好ましくは顔料100重量部に対
し0.5〜15重量部、より好ましくは1〜12重量部であ
る。0.5重量部以下ではやはり耐光性改善効果が不十分
で、逆に15重量部以上では発色濃度が低下し、しかもこ
れ以上添加しても耐光性改善効果がレベルオフしてくる
ことと薬品が高価であることからコストの点でも好まし
くない。
硫酸亜鉛、硫酸銅等が取り扱い上好ましく、それらの添
加量は種類(イオン価)により多少異なるが、好ましく
は顔料100重量部に対し0.5〜10重量部、より好まし
くは0.8〜6重量部程度である。0.5重量部以下では、耐
光性に関して十分な効果が認められないため好ましくな
く、10重量部以上ではブラック印字部に赤みに発色した
部分がムラ状に散見されるいわゆるブロンズ現象が認め
られるので好ましくない。
して使用することができる。耐光性付与層が多層である
場合、複数の耐光性付与薬品を一つの層に混合して含有
させても良いし、それぞれ各層に分配して含有させるこ
ともできる。
ではなく、概ね以下のように考えられる。有機紫外線吸
収剤は主に太陽光等の紫外領域の光を吸収し、無機系紫
外線吸収剤は蛍光等の可視光の吸収、金属塩はインクの
酸化を防止する。したがって、作用の異なる耐光性付与
薬品を併用すれば、単独使用の場合に比べより耐光性を
改善することができる。この場合、耐光性薬品全体とし
ての使用量は、顔料100重量部に対して0.5〜30
重量部であることが好ましく、特に1〜20重量部であ
ることが好ましい。
耐光性付与薬品を含まないことが必要である。尚、ここ
で「含まない」とは、下記の不都合が発生しない程度
に、実質的に含まなければ良く、画像形成層塗布時の塗
工液に、添加されていなければ良い。金属塩が画像形成
層に入ると、ブラック印字でブロンズ光沢が発生するの
で好ましくなく、無機系紫外線吸収剤の場合は画像色相
の変色、特にイエローが著しく強い画像になるために画
像全体が黄味を帯びた画像となるので好ましくない。ま
た、有機系紫外線吸収剤はそれ自体の透明性が低いた
め、画像形成層全体の透明性が低下する結果、発色性の
低下が問題となるので好ましくない。
定されず、透明であっても不透明であっても良い。例え
ば、セロハン、ポリエチレン、ポリプロピレン、軟質ポ
リ塩化ビニル、硬質ポリ塩化ビニル、ポリエステル等の
プラスチックフィルム類、上質紙、印画紙原紙、画用
紙、画彩紙、アート紙、コート紙、キャストコート紙、
クラフト紙、含浸紙、合成紙等などが適宜用途の応じて
使用できる。
いる顔料としては、合成非晶質シリカが一般的である
が、アルミナやアルミナ水和物(アルミナゾル、コロイ
ダルアルミナ、擬ベーマイト等)、珪酸アルミニウム、
珪酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、軽質炭酸カルシ
ウム、重質炭酸カルシウム、カオリン、タルク、硫酸カ
ルシウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸亜鉛、珪酸カ
ルシウム、水酸化アルミニウム及びプラスチックピグメ
ント等も使用できる。目的のインク吸収性を保持しかつ
粉落ちしない範囲の塗工量を確保するためには、顔料の
吸油量がある程度高いものであって、100〜300cc/100g
の範囲のものを使用することが好ましい。また、吸油量
が異なる顔料を二種類以上混合した場合には、顔料全体
の吸油量の平均が、上記の範囲となるように使用するこ
とが好ましい。
同一であっても良いが、より好ましくは画像形成層に使
用する顔料の平均吸油量が耐光性付与層のそれよりもや
や高いことである。
ルコール及びその変性物、酢酸ビニル、酸化デンプン、
エーテル化デンプン、カゼイン、ゼラチン、大豆蛋白、
カルボキシメチルセルロース、SBラテックス、NBラテッ
クス、アクリルラテックス、エチレン酢酸ビニル系ラテ
ックス、ポリウレタン、不飽和ポリエステル樹脂等特に
限定されるものではなく、少なくとも1種以上で使用す
ることができるが、その配合部数は使用する顔料により
ある程度適量が変化するものの、添加量は限定され、好
ましくは顔料100重量部に対し5〜60重量部、より好ま
しくは10〜40重量部である。
層強度が弱いため、粉落ちや表面強度が問題となる。逆
に、60重量部以上ではインク吸収性が悪化し、滲みや裏
写り等の問題が発生し易くなり好ましくない。
その他必要に応じ顔料分散剤、増粘剤、消泡剤、抑泡
剤、離型剤、発泡剤、着色染料、着色顔料、蛍光染料、
防腐剤、耐水化剤、界面活性剤、湿潤紙力増強剤等を適
宜添加できる。
ける方法としては、一般的な塗工装置である、各種ブレ
ードコーター、ロールコータ、エアーナイフコーター、
バーコーター、ゲートロールコーター、カーテンコータ
ー、ショートドウェルコーター、グラビアコーター、フ
レキソグラビアコーター、サイズプレス等の各種装置が
いずれも使用することができ、これらをオンマシンある
いはオフマシンで使用する。また、支持体上に耐光性付
与層をを設け、別にフィルム上に画像形成層を設けた後
にそれぞれの塗工面を貼り合わせる転写法等も使用でき
る。
ンダー、スーパーカレンダー、ソフトカレンダー等のカ
レンダー装置で表面処理することや、予め耐光性付与層
を設けた段階で同様な表面処理を施すことも勿論可能で
ある。
説明するが、勿論これらに限定されるものではない。ま
た、実施例において示す「部」及び「%」は特に明示し
ない限り重量部及び重量%を示す。また、以下の実施
例、比較例の配合処方を表1に、その評価結果を表2に
示した。
漂白クラフトパルプ10%重量を混合叩解し濾水度370ml
に調整したパルプにカチオン化デンプン3重量部、アニ
オン化ポリアクリルアミド0.3重量部、アルキルケテン
ダイマー乳化物0.5重量部を添加し、長網抄紙機で紙匹
を形成し、3段のウエットプレスを行った後、乾燥パー
トで2段の緊度プレスを行った後、乾燥し、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塗布し、乾
燥後、マシンカレンダー処理して、坪量98g/m2の基
紙を製造した。
(ファインシールX-12 トクヤマ製)100部、ポリビニ
ルアルコール(PVA117 クラレ製)30部、エチレ
ン酢酸ビニルエマルション(スミカフレックス401 住
友化学製)4部、スチレンブタジエンラテックス(LX
438C 日本ゼオン製)4部、消泡剤(SNデフォーマ
ー)0.3部、ブルーイング剤0.005部、蛍光染料0.5部を
混合し、これに耐光性付与薬品として硫酸アルミニウム
2部を加え希釈水とともに攪拌混合して固形分18%の塗
工液を作成した。この塗料ををバーブレードコーター前
記支持体に塗工量10g/m2塗工し、塗工した紙全体
の水分率が5%とになるまで乾燥し、耐光性付与層を有
するアンダー塗工紙を得た。
(ファインシールX-60 トクヤマ製)50部、同シリカ
(ファインシールX-37B トクヤマ製)50部、ポリビニ
ルアルコール(PVA117 クラレ製)33部、エチレ
ン酢酸ビニルエマルション(スミカフレックス401 住
友化学製)5部、染料定着剤ジアリルジメチルアンモニ
ウムクロライド−アクリルアミド共重合物(PAS−J
−81 日東紡績製)8部、消泡剤(SNデフォーマー)
0.3部、ブルーイング剤0.01部、蛍光染料0.8部及び希釈
水等を適宜添加した固形分18%の塗工液をバーブレード
コーターで塗工量10g/m2塗工し、塗工した紙全体
の水分率が5%になるまで乾燥し、線圧80kg/cmの条件で
ソフトカレンダー処理したインクジェット用塗工紙を得
た。
15g/m2としたこと以外は実施例1と同様にしてイン
クジェット記録紙を得た。 実施例3.画像形成層(上層)の塗工量を5g/m2とし
たこと以外は実施例1と同様にしてインクジェット記録
紙を得た。 実施例4.耐光性付与層(下層)の硫酸アルミニウムの
添加量を5部としたこと以外は実施例2と同様にしてイ
ンクジェット記録紙を得た。
薬品として、硫酸アルミニウムを酸化亜鉛に変更し、添
加量を5部としたこと以外は実施例1と同様にしてイン
クジェット記録紙を得た。 実施例6.耐光性付与層の耐光性薬品として、硫酸アル
ミニウムをベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(旭電化
工業 アデカブスタLA-31)に変更し、添加量を5部と
したこと以外は実施例1と同様にしてインクジェット記
録紙を得た。 実施例7.耐光性付与層の耐光性薬品として、硫酸アル
ミニウム2部、酸化亜鉛5部、ベンゾトリアゾール系紫
外線吸収剤(旭電化工業 アデカブスタLA-31)を5部
の3種を混合して添加したこと以外は実施例1と同様に
してインクジェット記録紙を得た。 実施例8.耐光性付与層の耐光性薬品として、硫酸亜鉛
3部、二酸化チタン4部、ベンゾフェノン系紫外線吸収
剤(旭電化工業 アデカスタブ LA-51)を5部の3種
を混合して添加したこと以外は実施例1と同様にしてイ
ンクジェット記録紙を得た。
した3種の耐光性付与薬品(硫酸アルミニウム2部、酸
化亜鉛5部、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(旭電
化工業製 アデカブスタLA-31)5部)を、すべて画像形
成層の塗工液にも添加して画像形成層を塗工したこと以
外は実施例7と同様にしてインクジェット記録紙を得
た。 比較例2.比較例1において画像形成層に加える耐光性
薬品を硫酸アルミニウム5部のみとしたこと以外は比較
例1と同様にしてインクジェット記録紙を得た。 比較例3.比較例1において、画像形成層に加える耐光
性薬品を酸化亜鉛4部のみとしたこと以外は比較例1と
同様にしてインクジェット記録紙を得た。
薬品として、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(旭電
化工業 アデカブスタLA-31)のみを6部添加したこと
以外は比較例1と同様にしてインクジェット記録紙を得
た。 比較例5.耐光性付与層の耐光性薬品(3種類)をすべ
て添加しなかったこと以外は比較例1と同様にしてイン
クジェット記録紙を得た。
録媒体の評価は以下に示す方法により行った。なお、印
字評価プリンターはEPSON社製 PM−700Cを
使用し、写真調画像は、発色性(発色濃度)とインク吸収
性とブロンズ光沢をそれぞれ測定し、これらの特性によ
り評価した。
ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各ベタ画像を
印字し、反射濃度計(MACBETH RD914)で測定した値の
合計により評価した。 ◎:6以上である ○:5以上6未満である △:4以上5未満である ×:4未満である
たレッドとグリーン色の各ベタ画像を隣り合わせて印字
してその境界部の滲み具合で評価した。 ◎:境界部が鮮明でかつ滲みが認められない ○:境界部がやや不鮮明だが滲みは認められない △:境界部が不鮮明でかつ滲みが認められる ×:境界部が不鮮明でかつ著しく滲みが認められる
成したブラックのベタ画像を約30〜60°の角度で目
視した状況により判定し以下のランクで評価した。 ◎:全くブロンズ光沢が認められない ○:ややややブロンズ光沢が認められる △:半分以上にブロンズ光沢が認められる ×:ほぼ全面にブロンズ光沢が認められる
ーで短編方向に沿って20回カッティングしたときの紙
粉を集め重量を測定し以下のランク分けをした。 ◎:5mg未満である ○:5mg以上10mg未満である △:10mg以上30mg未満である ×:30mg以上である
た、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー色の各ベタ
画像を印字して、キセノンウエザメータで25hr照射処
理前後の印字濃度を各色について測定し、各々残存率を
計算し、4色の平均値で評価した。(残存率(%)=照
射後印字濃度×100/照射前印字濃度) ◎:残存率が80%以上である ○:残存率が60%以上80%未満である △:残存率が40%以上60%未満である ×:残存率が40%未満である
た、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー色の各ベタ
画像を印字して、一日放置後の印字濃度を各色について
測定した後、25℃のイオン交換水に10min間浸した
後、60℃の送風乾燥器で3分間乾燥させた後、印字濃
度を測定した。 (残存率(%)=浸せき後の印字濃度×100/浸せき
前の印字濃度) ◎:残存率が80%以上である。 ○:残存率が60以上80%未満である。 △:残存率が40以上60%未満である。 ×:残存率が40%未満である。
に耐光性付与薬品を含み、画像形成層中には耐光性付与
薬品を含有しない実施例はいずれも印字濃度の残存率が
60%以上であり、耐水性も80%以上であり、画像の
発色濃度、インク吸収性、画像のブロンズ化現象も殆ど
生じておらず、写真調の画像が再現できることが見てと
れる。これに反し、画像形成層に耐光性付与薬品を含有
させた比較例は、耐光性は実用域にあるものの、発色濃
度、インク吸収性が著しく劣り、画像のブロンズ光沢化
が生じていて、とても写真調の画像が再現できるもので
はないことがわかる。更に、耐光性付与薬品を画像形成
層に含有させないことにより、画像の耐水性が向上する
という効果も認められる。
起こすことなく、画像の耐光性とともに耐水性を改善で
きるという効果を奏する。
Claims (5)
- 【請求項1】 支持体上に、耐光性付与薬品を含有する
耐光性付与層と、耐光性付与薬品を含まない画像形成層
をこの順に積層してなることを特徴とするインクジェッ
ト記録用記録媒体。 - 【請求項2】 各層の塗布量が、耐光性付与層が5〜2
0g/m2、画像形成層が4〜20g/m2である請求項
1に記載されたインクジェット記録用記録媒体。 - 【請求項3】 耐光性付与薬品が無機系紫外線吸収剤、
有機系紫外線吸収剤、および二価以上の金属の塩から選
ばれる少なくとも1種であり、かつ顔料100重量部に
対する添加量が無機系紫外線吸収剤は0.5〜20重量部の
範囲、有機系紫外線吸収剤は0.5〜15重量部の範囲、二
価以上の金属の塩は0.5〜10重量部の範囲で用いること
を特徴とする請求項1または2に記載されたインクジェ
ット記録用記録媒体。 - 【請求項4】 紫外線吸収剤が、ヒンダードアミン、ベ
ンゾトリアゾール、ベンゾフェノンから選ばれる少なく
とも一種類である請求項1〜3の何れかに記載されたイ
ンクジェット記録用記録媒体。 - 【請求項5】 無機系紫外線吸収剤が酸化亜鉛、二酸化
チタン、ジルコニアである請求項1〜4の何れかに記載
されたインクジェット記録用記録媒体。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001066297A JP3664476B2 (ja) | 2000-03-30 | 2001-03-09 | インクジェット記録用記録媒体 |
US09/820,882 US6652931B1 (en) | 2000-03-30 | 2001-03-30 | Recording material for ink-jet recording |
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