JP2006527674A - インクジェット記録媒体 - Google Patents
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Abstract
本発明は、記録媒体、詳細には、卓越したインク吸収速度、良好な乾燥性および良好な画像印刷画質を有する写真画質のインクジェット記録媒体に関する。本発明に従って、少なくとも1つの下層および1つ上層が補足されている支持材を含み、前記上層が少なくとも1つの特定のタイプの変性ゼラチンを含有するインクジェット記録媒体を提供する。さらに、本発明は、こうした媒体を得るための方法および使用方法に関する。
Description
本発明は、一般には記録媒体、詳細には卓越したインク吸収速度、良好な乾燥性および良好な画像印刷画質を有する写真画質のインクジェット記録媒体、ならびにそうした媒体を製造する方法に関する。
典型的なインクジェット記録または印刷システムでは、インク滴を高速でノズルから記録要素または媒体に押し出して、その媒体上に画像を生じさせる。インク滴、すなわち記録液は、染料などの記録用物質、およびノズルの目詰まりを防止するために比較的大量の溶剤を一般に含む。溶剤、すなわち担体液は、典型的に、水、および一価アルコールなどの有機材料などから成る。液滴として記録される画像は、その記録液が流れたり、広がったりせず迅速に乾燥する受容体を必要とする。インクジェット印刷法を用いる高画質画像再生には、インク滴を容易に吸収すると同時にインク滴の拡散または移行を防止する受容体支持体、典型的には紙または不透明もしくは透明フィルムのシートが必要である。インクの良好な吸収は、画像の乾燥を助長する一方で、染料移行を最小限にし、それにより記録画像の良好な鮮明度が得られる。
写真画質および良好な乾燥性を有するインクジェット記録媒体の製造には、一般に、2つのアプローチがある。
1つの周知アプローチは、インク受容層としての機能を果たすことができる多孔質層を支持体に設けることである。しかし、この周知技法は、紙の光沢に関して問題をもたらすことがある。多孔質層が設けられた支持体についての周知技法の特定の実施形態では、多孔質層の上に光沢向上層が設けられる。この微多孔質タイプにおける微多孔質膜は、その主たる機能として、インク溶剤を吸収しなければならない。この目的に適する典型的な微多孔質膜は、とりわけ、米国特許A−4,833,172号、同A−4,861,644号、および同A−5,326,391号に記載されている。
写真画質および良好な乾燥性を有するインクジェット記録媒体を製造するためのもう1つのアプローチは、欧州特許A−806,299号および特開平2−276670などの幾つかの特許公報において提案されているような、「膨潤性タイプ」としても知られている、いわゆる「非微多孔質膜タイプ」である。このタイプのインクジェット記録媒体については、少なくとも1つのインク受容層が、紙または透明フィルムなどの支持体上に塗布される。このインク受容層は、典型的に、様々な比率の水溶性ポリマーと充填剤を含有する。これらの成分の比率は、塗被層の特性、特にインク吸収性およびそのインクジェット媒体の光沢質外観に影響を及ぼす。
インクジェット受容性塗料配合物の重要な特性の1つは、液体吸収性である。インク溶剤のすべてではないにしろ大部分が、塗布層それ自体によって吸収されなければならない。溶剤の一部が、支持材によって吸収されうるのは、紙、布地またはセルロースが支持材として使用される場合だけである。それ故、前記水溶性ポリマーと充填剤の両方が、インク溶剤を吸収する有意な能力を有さなければならないことは、明らかである。
米国特許A−2002/142141号は、インクジェットインクをその画像受容層に付けると膨潤するポリビニルアルコールのような水溶性ポリマーを少なくとも1つ含有する画像受容層を開示している。耐久性、耐擦りきず性および画像忠実度に関して改善された性能が得られると述べられている。
欧州特許A−875,393号は、微多孔質多糖類粒子が例えばポリビニルアルコールを含むインク受容層に供給されているインクジェット記録用シートを開示している。これらの微多孔質粒子は、非常に良好なインク受容性をもたらすと述べられており、インクジェットプリンタにおける良好なシート給送性をもたらすとも述べられている。
欧州特許A−875,393号は、微多孔質多糖類粒子が例えばポリビニルアルコールを含むインク受容層に供給されているインクジェット記録用シートを開示している。これらの微多孔質粒子は、非常に良好なインク受容性をもたらすと述べられており、インクジェットプリンタにおける良好なシート給送性をもたらすとも述べられている。
ドイツ特許A−233,48,23号および米国特許A−4,379,804号は、インクジェット受容シートのインク受容層においてゼラチンを使用する方法を開示している。これらの文書から、ゼラチンが、インク溶剤の吸収に有利な機能を有することが明らかになった。ゼラチンは、耐汚れ性を改善し、鮮明度の質を向上させ、高光沢をもたらし、高い耐水性および良好な耐染料退色性を獲得することが容易な急速吸水特性をもたらすと述べられている。
ゼラチン系塗膜には少なくとも2つの重大な不利益があるが、これらは既存の技術分野では殆ど取り組まれていない。これらの不利益には、この塗膜のカールおよび脆性が挙げられる。
これらの問題を克服するために様々な対策が提案されている。
国際公開公報A−00/53406号には、このタイプの塗膜のカールおよび脆性を克服するための、2−ピロリドンおよびその誘導体または尿素およびその誘導体を含む群から選択される少なくとも1つの可塑剤の使用が、記載されている。
国際公開公報A−00/53406号には、このタイプの塗膜のカールおよび脆性を克服するための、2−ピロリドンおよびその誘導体または尿素およびその誘導体を含む群から選択される少なくとも1つの可塑剤の使用が、記載されている。
ゼラチンまたはゼラチン混合物と水溶性ポリマーをベースにしたインク受容層を使用すると、カールおよび脆性に加えて、他の問題にも遭遇する。これらは、ビーディング、にじみ、および高密度での無光沢な外観などの問題である。これらの問題を克服するために、様々な解決法が提案されている。
米国特許A−6,183,844号には、にじみおよび濡れ汚れ耐性を向上させるための高充填多層の使用が記載されている。
欧州特許A−0,742,109号には、特にグラフィックアートアプリケーションのためにドット再現を向上させるためのアニオン性フッ素含有界面活性剤とカチオン性フッ素含有界面活性剤の併用が記載されている。
欧州特許A−1,080,936号には、インク受容多層のうちの支持材から最も遠い層に、より低い表面張力を付与する非イオン性界面活性剤と支持材料に近い層ほど高い表面張力を付与する第二の非イオン性界面活性剤の使用が記載されている。改善された光沢およびにじみが、特許請求の範囲に記載されている。
欧州特許A−1,334,839号(本出願の優先権主張日より後に公開されたもの)には、変性ゼラチンまたはゼラチン誘導体などの天然または合成ポリマーを含む親水性吸収層を含む、インク記録要素が記載されている。
米国特許A−4,946,741号には、ポリアルキレンオキシドおよびアミノ基非活性化型ゼラチン誘導体、例えばアセチルゼラチン、フタロイルゼラチン、マレノイルゼラチン(malenoyl gelatins)、ベンゾイルゼラチン、スクシノイルゼラチンおよびメチル尿素ゼラチンを含むインク記録層が上にある透明支持材を含む、インクジェット記録シートが記載されている。
欧州特許A−0,641,669号には、とりわけアセチル化ゼラチンなどのゼラチン誘導体を含有しうる親水性水透過性層を最も外側に含みうる記録材料が記載されている。
これらの周知の方法によって多少の改善を得ることができるとはいえ、良好な画像印刷画質、良好な乾燥性、改善されたカールおよび脆性を有すると同時に、にじみ、ビーディング、および高密度部分での無光沢な外観に対して良好な挙動を有する低コストのインクジェット材料が、いまだ必要とされている。本発明は、この要求を満たすことに関する。
従って、本発明の目的は、良好な乾燥性を有するインクジェット記録媒体、さらに詳細には、写真画質の画像を生じさせることに適する前記記録媒体を提供することである。
本発明のもう1つの目的は、低湿度での低減された脆性、および卓越したカール挙動を有するインクジェット記録媒体を提供することである。
本発明のさらなる目的は、ビーディングをもたらさず、高密度で無光沢な外観を有さず、良好なにじみ性を有するインクジェット記録媒体を提供することである。
これらの目的は、支持材および前記支持材に付着したインク受容層を含み、前記インク受容層が少なくとも1つの下層および1つの上層を含む多層であり、前記上層が少なくとも1種の変性ゼラチンを含むインクジェット記録媒体を提供することにより、対処できることが判明した。
本発明は、支持材および前記支持材に付着したインク受容層を含み、前記インク受容層が、少なくとも1つの下層および少なくとも1つの上層を含む多層であり、前記上層が、少なくとも1つの特定のタイプの変性ゼラチンを含む記録媒体に関する。本発明は、こうした記録媒体の製造およびこの媒体の使用にも関する。本発明は、特にインクジェット印刷に関して本明細書に記載されているが、本発明の高画質記録媒体が、インクジェット記録媒体(すなわち、インクジェットプリンタを使用して印刷することに適する媒体)に限定されず、ジークレー印刷、カラーコピー、スクリーン印刷、グラビア印刷、染料昇華およびフレキソ印刷などのような他の技法を使用することにより高品位画像を生成することに適する記録媒体を提供することも本発明の範囲内であることは、当業者には明らかであろう。
ゼラチン、PVA、PEO、ヒドロキシエチルセルロースなどのような水溶性ポリマーをベースにしたインク受容層を少なくとも1つ含む、インクジェットアプリケーション用の従来の媒体では、良好な乾燥性の獲得は可能であるが、にじみ、ビーディング、指紋による汚れおよび高密度での無光沢な外観などの問題のため、写真画質の画像の獲得は難しい。本発明者らは、今般、驚くべきことに、インク受容層が1つの下層と1つの上層を少なくとも含む多層である媒体を使用することによりこれらの負の特性を非常によく改善できることを発見した。このタイプのインク受容層では、特に下層によってその物理的性質およびインク受容性が決まり、一方、上層によってビーディングおよび光沢のような表面特性が決まる。本発明の上層は、変性ゼラチンを含み、とりわけすべり挙動を調節するために水不溶性粒子をさらに含むことができ、ならびに、場合により、1つまたはそれ以上の水溶性ポリマー、界面活性剤および表面特性を最適にするための他の添加剤をさらに含むことができる。
ここで用いる用語「変性ゼラチン」は、NH2基の少なくとも一部が化学変性されているゼラチン化合物を指す。様々な変性ゼラチンを上層に使用することができる。ゼラチンのNH2基の少なくとも30%を、数ある中でもドイツ特許A−19721238号に記載されているような少なくとも1つのカルボン酸基を有する化合物と縮合反応させることにより変性すると、良好な結果が得られる。この少なくとも1つのカルボン酸基を有する化合物は、第二のカルボン酸基のような他の官能基および長い脂肪族の尾を有することができ、これは、原則的には変性されていない。この文脈における「長い尾」は、少なくとも5個から20個ほどものC原子を意味する。この脂肪族鎖は、水溶性およびインク受容性などの特性を調整するために、さらに変性することができる。このタイプの特に好ましいゼラチンは、コハク酸部分が、炭素原子数少なくとも5から20の脂肪族鎖を有し、水溶性またはインク受容性を調整するためにある程度その鎖を変性することができる、コハク酸変性ゼラチンである。ゼラチンのNH2基の少なくとも30%がドデシルコハク酸で変性されているドデシルコハク酸変性ゼラチンの使用が、最も好ましい。
変性ゼラチンを得るためのもう1つの方法は、欧州特許A−0576911号に記載されており、この場合のゼラチンは、ペンダントアミン基およびペンダントカルボン酸基を有するゼラチンから成り、前記ゼラチンの少なくとも1つのアミン基が変性されて、式−NHCORのアミドを形成している。典型的には、このプロセスは、アミン基と活性化カルボキシル、すなわちカルボキシル活性化剤とカルボン酸、すなわちRCOOH(式中、Rは、炭素数1〜10の置換もしくは非置換アルキル、炭素数6〜14の置換もしくは非置換アリール、または炭素数7〜20の置換もしくは非置換アリールアルキルを表す)の反応生成物との反応を含む。
他の適する方法は、V.N.Izmailovaら(Colloid Journal,vol.64,No.5,2002,640〜642頁)、およびO.Toledanoら(Journal of Colloid and Interface Science 200,235〜240頁)によって記載されており、ここでは、ゼラチンをカルボン酸のN−ヒドロキシスクシンイミドエステルおよび様々な脂肪酸(C4〜C16)のN−ヒドロキシスクシンイミドエステルとそれぞれ反応させることにより、ゼラチンに疎水性基を結合させている。
良好な結果をもたらす他の変性ゼラチンは、第四級アンモニウム基を有するように変性されたゼラチンである。こうしたゼラチンの一例は、Croda Colloids Ltd.によって製造されている「Croquat(商標)」ゼラチンである。一般的なゼラチン技術分野で知られているさらに別の変性ゼラチン、例えばフタル化ゼラチンおよびアセチル化ゼラチンも、本発明での使用に適する。
良好な結果をもたらす他の変性ゼラチンは、第四級アンモニウム基を有するように変性されたゼラチンである。こうしたゼラチンの一例は、Croda Colloids Ltd.によって製造されている「Croquat(商標)」ゼラチンである。一般的なゼラチン技術分野で知られているさらに別の変性ゼラチン、例えばフタル化ゼラチンおよびアセチル化ゼラチンも、本発明での使用に適する。
変性ゼラチンは、単独で使用することができ、または別の水溶性ポリマーと併用することができる。これらのポリマーの例には、完全加水分解または部分加水分解ポリビニルアルコール;ヒドロキシエチルセルロース;メチルセルロース;ヒドロキシプロピルセルロース;ポリビニルピロリドン;動物性コラーゲンから製造された、好ましくはブタの皮膚、ウシの皮膚またはウシの骨から製造された、石灰処理されているか、酸処理されているあらゆるゼラチン;ポリエチレンオキシド;およびポリアクリルアミドなどが挙げられる。変性ゼラチンまたは変性ゼラチンと水溶性ポリマーの混合物は、好ましくは、0.5から5g/m2、さらに好ましくは0.5から3g/m2の範囲の量で支持体に塗布される。前記混合物中の水溶性ポリマーの適量は、変性ゼラチンの量の0重量%と75重量%との間である。前記水溶性ポリマー量が、75重量%より多い場合、変性ゼラチンの利点さほど顕著でなくなることがある。変性ゼラチンまたは変性ゼラチンと水溶性ポリマーの混合物の単なる塗布により、乾燥性および指で汚れる性質に関して特性が改善される。フッ素系界面活性剤を2.5mg/m2と250mg/m2との間の量で上層に含めることにより、上に挙げた特性のさらなる改善を達成することができる。この種の界面活性剤は、数ある中でも光沢およびビーディングを改善することが判明した。ビーディングは、印刷画像に大きなインクドットが見えるようになる現象と定義される。「ビーディング」のメカニズムは、まだ明らかではない。1つの仮説は、幾つかの小さなインク滴がインクジェット媒体の表面上で互いに合着し、大きなインク滴を形成するというものである。
ここで用いる用語「フッ素系界面活性剤」は、フルオロカーボンまたはフルオロカーボンと炭化水素の組み合わせを疎水性部分として有する界面活性剤(すなわち、親水性部分と疎水性部分を有する分子)を指す。適するフッ素系界面活性剤は、アニオン性、非イオン性、またはカチオン性でありうる。適するフッ素系界面活性剤の例は、フルオロC2〜C20アルキルカルボン酸;N−過フルオロオクタンスルホニルグルタミン酸二ナトリウム;3−(フルオロ−C6〜C11アルキルオキシ)−1−C3〜C4アルキルスルホン酸ナトリウム;3−(ω−フルオロ−C6〜C8−アルカノイル−N−エチルアミノ)−1−プロパンスルホン酸ナトリウム;N−[3−(過フルオロオクタンスルホンアミド)−プロピル]−N,N−ジメチル−N−カルボキシメチレンアンモニウムベタイン;過フルオロC7〜C13アルキルカルボン酸;過フルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド;過フルオロC4〜C12アルキルスルホン酸Li、KおよびNa;Li、KおよびNa N−過フルオロC4〜C13アルカンスルホニル−N−アルキルグリシン;商品名Zonyl(登録商標)で市販されている(E.I.Du Pont製)、RfCH2CH2SCH2CH2CO2LiまたはRfCH2CH2O(CH2CH2O)xH(式中、Rf=F(CF2CF2)3〜8およびx=0から25)の化学構造を有するフッ素系界面活性剤;N−プロピル−N−(2−ヒドロキシエチル)過フルオロオクタンスルホンアミド;1,4−ビス(フルオロアルキル)−2−[2−N,N,N−トリアルキルアンモニウム)アルキルアミノ]ブタンジオエート;過フルオロC6〜C10アルキルスルホンアミドプロピルスルホニルグリシネート;ビス(N−過フルオロオクチルスルホニル−N−エタノールアミノエチル)ホスホネート;モノ過フルオロC6〜C10アルキル−エチルホスホネート;ならびに過フルオロアルキルベタインである。
例えば米国特許A−4,781,985号および同A−5,084,340号に記載されているフルオロカーボン界面活性剤も有用である。好ましくは、フッ素系界面活性剤は、Li、KおよびNa N−過フルオロC4〜C13アルカンスルホニル−N−アルキルグリシン;1,4−ビス(フルオロアルキル)−2−[2−N,N,N−トリアルキルアンモニウム)アルキルアミノ]ブタンジオエート;および商品名Zonyl(登録商標)で市販されている(E.I.Du Pont製)、RfCH2CH2SCH2CH2CO2LiまたはRfCH2CH2O(CH2CH2O)xH(式中、Rf=F(CF2CF2)3〜8およびx=0から25)の化学構造を有するフッ素系界面活性剤から選択される。変性ゼラチンまたは変性ゼラチン/水溶性ポリマー混合物およびフッ素系界面活性剤に加えて、幾つかの印刷済みインクジェット媒体が積み重ねされたときの画像の転写を防止するためにブロッキング防止剤を上層に添加することが望ましいことがある。非常に適するブロッキング防止剤(マット剤としても知られている)は、1から20μm、好ましくは2μmと10μmとの間の粒径を有する。マット剤の量は、0.01から1g/m2、好ましくは0.02から0.5g/m2である。マット剤は、親水性有機コロイド中に分散させることができる無機または有機材料の粒子と定義することができる。無機マット剤には、酸化物、例えば、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化マグネシウムおよび酸化アルミニウム;アルカリ土類金属塩、例えば、硫酸バリウム、炭酸カルシウムおよび硫酸マグネシウム;非感光性ハロゲン化銀粒子、例えば、塩化銀および臭化銀(これらは、各々、少量のヨウ素原子を含有してもよい);ならびにガラス粒子が挙げられる。これらの物質に加えて、西ドイツ特許第2,529,321号、英国特許第760,775号および同第1,260,772号、米国特許第1,201,905号、同第2,192,241号、同第3,053,662号、同第3,062,649号、同第3,257,296号、同第3,322,555号、同第3,353,958号、同第3,370,951号、同第3,411,907号、同第3,437,484号、同第3,523,022号、同第3,615,554号、同第3,635,714号、同第3,769,020号、同第4,021,245号および同第4,029,504号に開示されている無機マット剤を選択することができる。有機マット剤には、デンプン;セルロースエステル、例えばセルロースアセトプロピオネート;セルロースエーテル、例えばエチルセルロース;および合成樹脂が挙げられる。前記合成樹脂は、水に不溶性または難溶性のポリマーであり、(メタ)アクリル酸アルキル、(メタ)アクリル酸アルコキシアルキル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリルアミド、酢酸ビニルなどのビニルエステル、アクリロニトリル、エチレンなどのオレフィンもしくはスチレンのポリマー、または上記モノマーと、他のモノマー、例えばアクリル酸、メタクリル酸、α、β−不飽和ジカルボン酸、(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル、(メタ)アクリル酸スルホアルキルおよびスチレンスルホン酸、とのコポリマーが挙げられる。さらに、ベンゾグアナミン−ホルムアルデヒド樹脂、エポキシ樹脂、ナイロン、ポリカーボネート、フェノール樹脂、ポリビニルカルバゾールまたはポリ塩化ビニリデンを使用することができる。上記に加えて、英国特許第1,055,713号、米国特許第1,939,213号、同第2,221,873号、同第2,268,662号、同第2,322,037号、同第2,376,005号、同第2,391,181号、同第2,701,245号、同第2,992,101号、同第3,079,257号、同第3,262,782号、同第3,443,946号、同第3,516,832号、同第3,539,344,554号、同第3,591,379号、同第3,754,924号および同第3,767,448号、日本特許O.P.I.公報特開昭49−106821/1974および特開昭57−14835/1982に開示されている有機マット剤が使用される。これらのマット剤は、単独で使用してもよいし、併用してもよい。
例えば米国特許A−4,781,985号および同A−5,084,340号に記載されているフルオロカーボン界面活性剤も有用である。好ましくは、フッ素系界面活性剤は、Li、KおよびNa N−過フルオロC4〜C13アルカンスルホニル−N−アルキルグリシン;1,4−ビス(フルオロアルキル)−2−[2−N,N,N−トリアルキルアンモニウム)アルキルアミノ]ブタンジオエート;および商品名Zonyl(登録商標)で市販されている(E.I.Du Pont製)、RfCH2CH2SCH2CH2CO2LiまたはRfCH2CH2O(CH2CH2O)xH(式中、Rf=F(CF2CF2)3〜8およびx=0から25)の化学構造を有するフッ素系界面活性剤から選択される。変性ゼラチンまたは変性ゼラチン/水溶性ポリマー混合物およびフッ素系界面活性剤に加えて、幾つかの印刷済みインクジェット媒体が積み重ねされたときの画像の転写を防止するためにブロッキング防止剤を上層に添加することが望ましいことがある。非常に適するブロッキング防止剤(マット剤としても知られている)は、1から20μm、好ましくは2μmと10μmとの間の粒径を有する。マット剤の量は、0.01から1g/m2、好ましくは0.02から0.5g/m2である。マット剤は、親水性有機コロイド中に分散させることができる無機または有機材料の粒子と定義することができる。無機マット剤には、酸化物、例えば、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化マグネシウムおよび酸化アルミニウム;アルカリ土類金属塩、例えば、硫酸バリウム、炭酸カルシウムおよび硫酸マグネシウム;非感光性ハロゲン化銀粒子、例えば、塩化銀および臭化銀(これらは、各々、少量のヨウ素原子を含有してもよい);ならびにガラス粒子が挙げられる。これらの物質に加えて、西ドイツ特許第2,529,321号、英国特許第760,775号および同第1,260,772号、米国特許第1,201,905号、同第2,192,241号、同第3,053,662号、同第3,062,649号、同第3,257,296号、同第3,322,555号、同第3,353,958号、同第3,370,951号、同第3,411,907号、同第3,437,484号、同第3,523,022号、同第3,615,554号、同第3,635,714号、同第3,769,020号、同第4,021,245号および同第4,029,504号に開示されている無機マット剤を選択することができる。有機マット剤には、デンプン;セルロースエステル、例えばセルロースアセトプロピオネート;セルロースエーテル、例えばエチルセルロース;および合成樹脂が挙げられる。前記合成樹脂は、水に不溶性または難溶性のポリマーであり、(メタ)アクリル酸アルキル、(メタ)アクリル酸アルコキシアルキル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリルアミド、酢酸ビニルなどのビニルエステル、アクリロニトリル、エチレンなどのオレフィンもしくはスチレンのポリマー、または上記モノマーと、他のモノマー、例えばアクリル酸、メタクリル酸、α、β−不飽和ジカルボン酸、(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル、(メタ)アクリル酸スルホアルキルおよびスチレンスルホン酸、とのコポリマーが挙げられる。さらに、ベンゾグアナミン−ホルムアルデヒド樹脂、エポキシ樹脂、ナイロン、ポリカーボネート、フェノール樹脂、ポリビニルカルバゾールまたはポリ塩化ビニリデンを使用することができる。上記に加えて、英国特許第1,055,713号、米国特許第1,939,213号、同第2,221,873号、同第2,268,662号、同第2,322,037号、同第2,376,005号、同第2,391,181号、同第2,701,245号、同第2,992,101号、同第3,079,257号、同第3,262,782号、同第3,443,946号、同第3,516,832号、同第3,539,344,554号、同第3,591,379号、同第3,754,924号および同第3,767,448号、日本特許O.P.I.公報特開昭49−106821/1974および特開昭57−14835/1982に開示されている有機マット剤が使用される。これらのマット剤は、単独で使用してもよいし、併用してもよい。
上層は、増粘剤、殺生物剤、架橋剤ならびにさらなる様々な従来どおりの添加剤、例えば着色剤、有色顔料、顔料分散剤、離型剤、浸透剤、インク染料色止め剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、分散剤、消泡剤、均染剤、流動性向上剤、防腐剤、増白剤、粘度安定および/または改善剤、pH調節剤、防カビ剤、抗真菌剤、防湿剤、湿潤紙の剛性を増すための物質、乾燥紙の剛性を増すための物質ならびに静電防止剤、を場合によっては含んでもよい。
上述の様々な添加剤は、インク受容層組成物の固体含量を基準にして、通常、0から10重量%の範囲で添加することができる。
微多孔性タイプと比較して、上に印刷される画像に良好な耐光堅牢性をもたらすことが判明したため、膨潤性インク受容層が好ましい。
下層は、ゼラチンおよび親水性ポリマーを一般に含み、物理的性質を調整するための添加剤を場合によっては含む。主として、この膨潤性下層により、吸水性、乾燥速度、脆性およびカールのような物理的性質が決まる。
様々なゼラチン、非変性ゼラチンと変性ゼラチンの両方、を下層に使用することができる。非変性ゼラチンの例は、アルカリ処理ゼラチン(ウシの骨または皮のゼラチン)、酸処理ゼラチン(ブタの皮膚、ウシ/ブタの骨のゼラチン)、または加水分解ゼラチンである。変性ゼラチンの例は、アセチル化ゼラチン、フタル化ゼラチン、第四級アンモニウム変性ゼラチンなどである。下層を形成するためにこれらのゼラチンを単独で使用してもよいし、併用してもよい。酸およびアルカリ処理ゼラチンが、好ましい。
(変性)ゼラチンとの混合に適する水溶性ポリマーには、完全加水分解または部分加水分解ポリビニルアルコール(PVA);カルボキシル化ポリビニルアルコール;ヒドロキシエチルセルロース;メチルセルロース;ヒドロキシプロピルセルロース;カルボキシメチルセルロース;カゼイン;アラビアゴム;ポリアクリル酸およびそのコポリマーまたはターポリマー;ポリメタクリル酸およびそのコポリマーまたはターポリマー;ならびにアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸およびクロトン酸などのカルボン酸のモノマー、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリエチレンオキシド、ポリアクリルアミド、2−ピロリドンおよびその誘導体、例えばN(2−ヒドロキシエチル)−2−ピロリドンおよびN−シクロヘキシル−2−ピロリドン、尿素およびその誘導体、例えばイミダゾリジニル尿素、ジアゾリジニル尿素、2−ヒドロキシエチルエチレン尿素およびエチレン尿素を含む、他のあらゆるポリマーが挙げられる。
大部分の水溶性ポリマーは、ゼラチンとの相溶性が非常に限られている。これらのポリマーには、完全加水分解または部分加水分解ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリエチレンオキシド、ポリアクリルアミドなどが挙げられる。ゼラチンの水溶液を上記ポリマーのうちの1つの水溶液と混合すると、溶液中でミクロまたはマクロ相分離が発生し、これが、乾燥塗膜中に残ってしまう。この乾燥塗膜は、高ヘーズ、低透明度および低光沢を示す。こうした下層の上に本発明の上層を塗布することにより、その外観は、有意に改善されるであろう。しかし、ゼラチンと水溶性ポリマーとの間に相分離が発生していない下層上で本発明を使用したほうが良好である。ゼラチンと水溶性ポリマーの混合物の系は、一例としてゼラチン/PEO混合物によって非常によく説明される。
均質なゼラチンPEO混合物、すなわち相分離が発生していない混合物は、その混合物のpHを調整することによって得ることができる。しかし、相分離がないpHを決定する特有のルールはない。最良の方法は、水中でゼラチンと水溶性ポリマーの必要混合物を作り、均質溶液が得られるまでアルカリまたは酸を添加することによる経験的なアプローチに従うことである。適するpH範囲は、使用されるゼラチンのタイプおよび水溶性ポリマーのタイプに主として依存する。6.5と11との間の等電点(IEP)を有する酸処理ゼラチンと、ポリエチレンオキシド(PEO)により、4.5未満のpHで均質溶液が得られることが判明した。4.5と10との間のpHでは、この混合物は混濁したままであり、これは混合物が均質でないことを示す。10より高いpHでは、均質溶液を得ることができる。4と6.5との間の典型的なIEPを有する石灰処理ゼラチンについては、より広い範囲pH範囲、すなわち、5より低いpH値または6.5より高いpH値で、ゼラチンとPEOの均質混合物を得ることができる。
上述のpH調整に加えて、今、本発明者らは、均質溶液を有することばかりが重要なのではなく、少なくとも100000のPEOの分子量を有することも有益であることを発見した。より低いMWによって満足な結果が得られることもあるが、一般に、カール、乾燥速度および脆性のような重要な特性の大部分が、高MWのPEOを使用した場合に向上する。これに加えて、異なるゼラチン/PEO比を有する様々な層を含む下層の使用が有益であると思われる。本発明者らは、上層に隣接する層での低いゼラチン/PEO比および支持材に近い層ほど高いゼラチン/PEO比が、にじみおよびビーディングのような特性に有益な影響を及ぼすことを発見した。より具体的には、上層に最も近い層におけるゼラチン/PEO比(重量/重量)は、好ましくは1/1から4/1との間で変わり、支持材に最も近い層におけるゼラチン/PEO比(重量/重量)は、2/1と10/1との間で変わるべきであるが、但し、上層に隣接する層のゼラチン/PEO比は、他のゼラチン−PEO層の比より常に低いことを条件とする。より多くのゼラチン−PEO層を下層に使用する場合、ゼラチン/PEO比の勾配(ゼラチン/PEO比が、上層に隣接する層において最も低く、支持体に最も近い層において最も高いという意味)を用いるとさらに有益である。
支持体に供給される下層の均質ゼラチン−PEO溶液は、5重量%と20重量%との間のゼラチン濃度を有する。
本発明者らは、PEOの代わりに、PVPもしくはPVAなどの他の上述の水溶性ポリマー、またはPEOとPVPなどの2つまたはそれ以上の水溶性ポリマーの混合物を使用できることを発見した。ゼラチンと前記水溶性ポリマー(複数を含む)の比は、ゼラチン−PEO系について上に記載したものと同じ範囲内であるはずである。
ゼラチンは、好ましくは1から30g/m2、さらに好ましくは2から20g/m2の全量で使用される。一定の配合物において使用される親水性ポリマーの量、より具体的にはPEOの量は、示されているゼラチン量から容易に計算することができ、典型的には100mg/m2から30g/m2の範囲内、さらに好ましくは200mg/m2と20g/m2との間である。多数のインク受容層を塗布することによってインクジェット受容シートを製造する場合、各インク受容層は、好ましくは0.5から10g/m2の範囲の量のゼラチンを含む。
所望される場合、本発明の画像記録要素ではゼラチンを架橋させて、層に機械的強度を付与することができる。これは、当該技術分野において周知のあらゆる架橋剤によって行うことができる。
ゼラチン用には、硬化剤としても知られている多数の周知架橋剤が存在する。硬化剤の例には、アルデヒド化合物、例えばホルムアルデヒドおよびグルタルアルデヒド;ケトン化合物、例えばジアセチルおよびクロロペンタンジオン;ビス(2−クロロエチル尿素);2−ヒドロキシ−4,6−ジクロロ−1,3,5−トリアジン;米国特許A−3,288,775号に開示されている反応性ハロゲン含有化合物;米国特許A−4,063,952号および同A−5,529,892号に開示されている、ピリジン環がスルフェートまたはアルキルスルフェート基を有するカルバモイルピリジニウム化合物;ならびにジビニルスルホンなどが挙げられる。これらの硬化剤は、単独で使用してもよいし、併用してもよい。使用される硬化剤の量は、インク受容層に含まれているゼラチン100gに対して、好ましくは0.1から10g、さらに好ましくは0.1から7gの範囲である。
下層の均質水溶液は、インク受容性および強度に関してインク受容層の特性を改善するために、以下の成分をさらに含有することができる:
− 一つまたはそれ以上の可塑剤、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセロールモノメチルエーテル、グリセロールモノクロロヒドリン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、テトラクロロフタル酸無水物、テトラブロモフタル酸無水物、尿素ホスフェート、トリフェニルホスフェート、グリセロールモノステアレート、プロピレングリコールモノステアレート、テトラメチレンスルホン、N−メチル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン、およびTg値が低いポリエチレンアクリレートおよびポリメチルアクリレートなどのポリマー格子である。
− 1つまたはそれ以上の充填剤;有機粒子と無機粒子の両方を充填剤として使用することができる。有用な充填剤の例の代表は、シリカ(コロイドシリカ)、アルミナまたはアルミナ水和物(アルミナゾール、コロイドアルミナ、カチオン性酸化アルミニウムまたはその水和物、および擬似ベーマイト)、表面処理カチオン性コロイドシリカ、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、クレー、炭酸亜鉛、サテンホワイト、珪藻土、合成非晶質シリカ、水酸化アルミニウム、リトポン、ゼオライト、水酸化マグネシウムおよび合成マイカである。有機充填剤の有用な例の代表は、ポリスチレン、ポリメタクリレート、ポリメチルメタクリレート、エラストマー、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、ポリエステル、ポリエステルコポリマー、ポリアクリレート、ポリビニルエーテル、ポリアミド、ポリオレフィン、ケイ素樹脂、グアナミン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、弾性スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、尿素樹脂、尿素−ホルマリン樹脂である。こうした有機および無機充填剤は、単独で使用してもよいし、併用してもよい。
− 1つまたはそれ以上の媒染剤。本発明のインク受容層に媒染剤を配合してもよい。こうした媒染剤の代表は、インク組成物に使用されている染料とともに錯体を形成することができる単量体または重合体のカチオン性化合物である。こうした媒染剤の有用な例には、第四級アンモニウムブロックコポリマーが挙げられる。他の適する媒染剤は、ジアミノアルカン、第四級アンモニウム塩および四元アクリル系コポリマーラテックスを含む。他の適する媒染剤は、フッ素系化合物、例えば、フッ化四アンモニウム水和物、塩酸2,2,2−トリフルオロエチルアミン、塩酸1−(α,α,α−トリフルオロ−m−トリル)ピペラジン、塩酸4−ブロモ−α,α,α−トリフルオロ−o−トルイジン、塩酸ジフルオロフェニルヒドラジン、塩酸4−フルオロベンジルアミン、塩酸4−フルオロ−α,α−ジメチルフェネチルアミン、塩酸2−フルオロエチルアミン、トルエンスルホン酸2−フルオロ−1−メチルピリジニウム、塩酸4−フルオロフェネチルアミン、塩酸フルオロフェニルヒドラジン、一塩酸1−(2−フルオロフェニル)ピペラジン、トリフルオロメタンスルホン酸1−フルオロピリジニウムである。
− 1つまたはそれ以上の従来どおりの添加剤、例えば、
・ 顔料:白色顔料、例えば酸化チタン、酸化亜鉛、タルク、炭酸カルシウムなど;青色顔料または染料、例えばコバルトブルー、ウルトラマリーンまたはフタロシアニンブルー;マゼンタ色顔料、例えばコバルトバイオレット、ファストバイオレット、マンガンバイオレット;
・ 殺生物剤;
・ pH調節剤;
・ 保存薬;
・ 粘度改善剤;
・ 分散剤;
・ 紫外線吸収剤;
・ 増白剤;
・ 酸化防止剤;
・ 静電防止剤;ならびに/または
・ アニオン性、カチオン性、非イオン性および/もしくは両性界面活性剤;
(典型的には、0.1から1000mg/m2、好ましくは0.5から100mg/m2の範囲の量で使用される)。
・ 顔料:白色顔料、例えば酸化チタン、酸化亜鉛、タルク、炭酸カルシウムなど;青色顔料または染料、例えばコバルトブルー、ウルトラマリーンまたはフタロシアニンブルー;マゼンタ色顔料、例えばコバルトバイオレット、ファストバイオレット、マンガンバイオレット;
・ 殺生物剤;
・ pH調節剤;
・ 保存薬;
・ 粘度改善剤;
・ 分散剤;
・ 紫外線吸収剤;
・ 増白剤;
・ 酸化防止剤;
・ 静電防止剤;ならびに/または
・ アニオン性、カチオン性、非イオン性および/もしくは両性界面活性剤;
(典型的には、0.1から1000mg/m2、好ましくは0.5から100mg/m2の範囲の量で使用される)。
これらの添加剤は、達成すべき目的に従って、周知の化合物および材料から選択することができる。
上述の添加剤(可塑剤、充填剤/顔料、媒染剤、従来どおりの添加剤)は、下層中の水溶性ポリマーおよび/またはゼラチンの固体含量を基準にして0から30重量%の範囲で添加することができる。
非水溶性添加剤の粒径は、大きすぎてはいけない。そうでないと、得られる表面にマイナス影響が出るからである。従って、使用される粒径は、好ましくは10μm未満、さらに好ましくは7μmまたはそれ以下でなければならない。処理のために、粒径は、好ましくは約0.1μm、さらに好ましくは約1μmまたはそれ以上である。
本発明のもう1つの実施形態では、変性ゼラチンおよびフッ素系界面活性剤の有益な効果が、別々の上層塗料でこれらの化合物を塗布することにより生じる。これは、上層が多層であるという意味でもある。この場合、支持体から最も遠く離れた塗布層中にフッ素系界面活性剤があり、この塗膜下に変性ゼラチンを塗布することが好ましい。
得られた上層(複数を含む)および1つまたは複数の下層の配合物は、当該技術分野において周知のいずれかの方法により、逐次的に、または同時に、支持材に塗布することができる。塗布法には、例えば、カーテン塗布、押出被覆、エアナイフ塗布、スライド塗布、ロール塗布法、リバースロール塗布、浸漬被覆プロセスまたはロッドバー塗布がある。
本発明で使用する支持材は、紙、写真用原紙、両面にポリマー層が塗布され紙、顔料塗被紙、カール挙動を最小限にするように上面の塗膜と裏面の塗膜のバランスがとられている合成紙またはプラスチックフィルムから適切に選択することができる。
前記プラスチックフィルムの材料の例は、ポリオレフィン、例えばポリエチレンおよびポリプロピレン;ビニルコポリマー、例えばポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニルおよびポリスチレン;ポリアミド、例えば6,6−ナイロンおよび6−ナイロン;ポリエステル;例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−2および6−ナフタレートおよびポリカーボネート;ならびに酢酸セルロース、例えば三酢酸セルロースおよび二酢酸セルロースである。支持材とインク受容層との間の付着を向上させるために、支持材をコロナ処理に付してもよい。プラズマ処理のような他の技法を用いて、付着を向上させることもできる。
膨潤性インク受容層は、1から50マイクロメートル、好ましくは5から25マイクロメートル、さらに好ましくは8マイクロメートルと20マイクロメートルとの間の乾燥厚を有する。前記インク受容層の厚さが1マイクロメートル未満である場合、充分な溶剤吸収は達成されないであろう。その一方で、前記インク受容層の厚さが50マイクロメートルを超えたとしても、溶媒吸収率のさらなる増加は得られないであろう。
以下の非限定的な実施例により、本発明をさらに詳細に説明しよう。別様に述べない限り、すべての比率は、重量に基づく。
[実施例]
A.インク受容層の下層の準備
石灰処理ゼラチンの20重量%溶液をpH9で調製した。約100000の分子量を有する10重量%ポリエチレンオキシド(PEO)(オランダのSigma Aldrich chemicalsから)の水溶液もpH9で調製した。40℃の温度で、143重量部の前記PEO溶液および429重量部の水を428重量部の前記ゼラチン溶液に添加することにより、6:1の重量比を有するゼラチンとPEOの均質混合物(すなわち相分離がない)を作った。この混合物を約30分間穏やかに攪拌した。
A.インク受容層の下層の準備
石灰処理ゼラチンの20重量%溶液をpH9で調製した。約100000の分子量を有する10重量%ポリエチレンオキシド(PEO)(オランダのSigma Aldrich chemicalsから)の水溶液もpH9で調製した。40℃の温度で、143重量部の前記PEO溶液および429重量部の水を428重量部の前記ゼラチン溶液に添加することにより、6:1の重量比を有するゼラチンとPEOの均質混合物(すなわち相分離がない)を作った。この混合物を約30分間穏やかに攪拌した。
上述の成分、すなわち前記ゼラチン溶液、前記PEO溶液および水、の量を変えることにより、様々なゼラチン/PEO比を有する混合物を作った。他のすべての手順は、同じにした。
実施例20〜27では、各下層が異なるゼラチン/PEO比を有するように、下層を幾つかの層に分けた。例えば、実施例20の場合、支持体に塗布した下層1は、2:1のGel−PEO比(重量/重量)を有し;下層1の上に塗布した下層2は、2:1のGel−PEO比(重量/重量)を有し;下層2の上に塗布した下層3は、6:1のGel−PEO比(重量/重量)を有していた。
実施例28〜33では、PEOを、下層3から始めて徐々に別の水溶性ポリマーまたは2つの水溶性ポリマーの混合物で置換していった。それゆえ、実施例28では、下層3用のゼラチンと水溶性ポリマーの混合物は、3対1の重量比で調製した。前記水溶性ポリマーは、PEOを75重量%および約30000ダルトンの分子量を有するポリビニルピロリドン(PVP)(ICN Biochemicals)を25重量%含有するものだった。下層3におけるPEOとPVPの重量比は、実施例29から31へ、それぞれ27:75、50:50および0:50に低下させた。実施例32では、下層1および下層2用の水溶性ポリマーは、50:50の比率のPEO−PVP混合物も含有した。そして最後に、Gelatin−PVA混合物の効果を実施例33に与えた。
B.インク受容層の上層の準備
100重量部の変性ゼラチン(表1参照)および900重量部の水を含有する溶液を40℃で調製した。NaOHの添加により、この溶液のpHを8.5にした。
100重量部の変性ゼラチン(表1参照)および900重量部の水を含有する溶液を40℃で調製した。NaOHの添加により、この溶液のpHを8.5にした。
C.インク受容層の塗布
上述の下層(複数を含む)と上層の溶液を、写真業界で一般に知られているスライドコーターに供給し、両面にポリエチレンが積層された写真画質用紙に塗布した。下および上層のフローは、乾燥後、下層(複数を含む)の全固体含量(=ゼラチン+他の水溶性ポリマー)が8から15g/m2との間で変わり、上層の全固体含量が0.5g/m2と5g/m2との間で変わるように調整した。塗布後、溶液を約12℃の温度で冷却してゼラチンを固化させ、その後、最高40℃の温度の乾燥空気で燥させた。
上述の下層(複数を含む)と上層の溶液を、写真業界で一般に知られているスライドコーターに供給し、両面にポリエチレンが積層された写真画質用紙に塗布した。下および上層のフローは、乾燥後、下層(複数を含む)の全固体含量(=ゼラチン+他の水溶性ポリマー)が8から15g/m2との間で変わり、上層の全固体含量が0.5g/m2と5g/m2との間で変わるように調整した。塗布後、溶液を約12℃の温度で冷却してゼラチンを固化させ、その後、最高40℃の温度の乾燥空気で燥させた。
D.層構造の概略図および定義
[実施例1〜13]
この組の実施例では、上層における異なるタイプのゼラチンの効果を調査した。
この組の実施例では、上層における異なるタイプのゼラチンの効果を調査した。
表1に、ゼラチンの変性のタイプを与える。Bに記載されている上層配合物を各ゼラチンタイプのために作った。下の表に示す変性を有する4つの参照媒体、Ref.1〜Ref.4も作製した。
注:*これらのゼラチンは、DuPontからの欧州特許A−0,576,911号ならびにO.ToleadanoおよびMagdasiにより記載された論文(Journal of Colloid and Interface Science 200,235〜240頁(1998))に記載されている手順に従って得た。
[実施例14〜19]
インクジェット媒体の品質に対するGeo−PEO比の厚さおよび下層におけるその比率の効果をこの実験構成で調査した。下の表に示す変性を有する2つの参照媒体、Ref.5およびRef.6も作製した。
インクジェット媒体の品質に対するGeo−PEO比の厚さおよび下層におけるその比率の効果をこの実験構成で調査した。下の表に示す変性を有する2つの参照媒体、Ref.5およびRef.6も作製した。
[実施例20〜27]
この組の実施例では、印刷画質に対する異なるゼラチン−PEO比の効果を調査した。下層は、3層に分けた。
この組の実施例では、印刷画質に対する異なるゼラチン−PEO比の効果を調査した。下層は、3層に分けた。
[実施例28〜33]
この組の実施例では、印刷画質に対するゼラチンと様々な水溶性ポリマー(複数を含む)の混合物の効果を調査した。下層は、3層に分けた。
この組の実施例では、印刷画質に対するゼラチンと様々な水溶性ポリマー(複数を含む)の混合物の効果を調査した。下層は、3層に分けた。
[実施例34〜40]
この組の実施例では、印刷画質に対する界面活性剤の効果を分析した。
この組の実施例では、印刷画質に対する界面活性剤の効果を分析した。
界面活性剤は、乾燥ゼラチン量の0.5重量%と2重量%との間の量で上層に添加した。幾つかの種類の界面活性剤をこれらの実施例のために購入した。
幾つかのタイプのZonyl(登録商標)界面活性剤(フルオロカーボンタイプの界面活性剤)を米国のDuPontから購入した。エーロゾルOTを日本の日本油脂株式会社(Nippon Yushi)から購入し、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(SDBS)を米国のICN Biochemicalsから入手した。エーロゾルOTおよびSDBSは、アニオン性炭化水素型界面活性剤である。次の化学名を有するもう1つの界面活性剤も試験した:1,4−ビス(ノナ−フルオロ−ヘキシル)−2−[2−(N,N,N−トリメチル−アンモニウム)エチルアミノ]−ブタンジオン酸p−トルエンスルホン酸塩(=FHTB)
異なる界面活性剤タイプの効果を評価するために、インクジェット媒体をキャノン(Canon)i950でも印刷した。選択したプリンタ設定は、次のとおりである:
・媒体タイプ: Photo Paper Plus Glossy
・印刷画質: 拡散
・他のすべての設定は、工場設定に従って調整する。
・媒体タイプ: Photo Paper Plus Glossy
・印刷画質: 拡散
・他のすべての設定は、工場設定に従って調整する。
E.媒体上の印刷画像の評価
上述の配合および前記塗布プロセスによって作製したインクジェット媒体を、黒、シアン、マゼンタおよび黄色のバーを含む標準画像で印刷した。また、この画像は、肖像写真および合成写真を含む2つの写真を含んでいた。画像を室内条件(23℃、相対湿度(RH)48%)で印刷し、印刷物を少なくとも1時間この状態で保持して乾燥させた。
HP Deskjet(登録商標)995cを使用し、次の設定を用いて画像を印刷した:
・印刷画質:最良
・選択した紙のタイプ:HPプレミアムプラス写真用紙、光沢紙
・他のパラメータは、工場設定どおりであった。
上述の配合および前記塗布プロセスによって作製したインクジェット媒体を、黒、シアン、マゼンタおよび黄色のバーを含む標準画像で印刷した。また、この画像は、肖像写真および合成写真を含む2つの写真を含んでいた。画像を室内条件(23℃、相対湿度(RH)48%)で印刷し、印刷物を少なくとも1時間この状態で保持して乾燥させた。
HP Deskjet(登録商標)995cを使用し、次の設定を用いて画像を印刷した:
・印刷画質:最良
・選択した紙のタイプ:HPプレミアムプラス写真用紙、光沢紙
・他のパラメータは、工場設定どおりであった。
ビーディング挙動、特に黒色領域の光沢、特に黒色領域の乾燥、および一定期間の後のにじみ挙動を分析することにより、印刷画像の画質をさらに分析した。
F.画像評価の定義
1.ビーディング挙動
本明細書において上で述べたように、ビーディングは、印刷画像に大きなインクドットが見えるようになる現象と定義される。次の格付けが定義されている:
○:ビーディングが観察されない。
△:さほど目立たない幾つかの小さな箇所および/または別のプリンタ設定を選択することにより解決することができるビーディング。
×:はっきり見える。
1.ビーディング挙動
本明細書において上で述べたように、ビーディングは、印刷画像に大きなインクドットが見えるようになる現象と定義される。次の格付けが定義されている:
○:ビーディングが観察されない。
△:さほど目立たない幾つかの小さな箇所および/または別のプリンタ設定を選択することにより解決することができるビーディング。
×:はっきり見える。
2.印刷後の光沢
印刷直後および2日後の画像の光沢を、印刷物の高密度領域(例えば黒色)に対する光の反射を観察することにより分析した。多くの反射が観察されたものほど、光沢が強い印刷画像である。光沢を判定するために次の格付けを定義した:
○:2日後にまだ光沢があり、一切欠如なし。
△:印刷後は光沢があるが、2日後、幾つかの「無光沢な」箇所が観察された。
×:印刷後に無光沢な外観、または2日後に多数の「無光沢な」箇所。
印刷直後および2日後の画像の光沢を、印刷物の高密度領域(例えば黒色)に対する光の反射を観察することにより分析した。多くの反射が観察されたものほど、光沢が強い印刷画像である。光沢を判定するために次の格付けを定義した:
○:2日後にまだ光沢があり、一切欠如なし。
△:印刷後は光沢があるが、2日後、幾つかの「無光沢な」箇所が観察された。
×:印刷後に無光沢な外観、または2日後に多数の「無光沢な」箇所。
3.乾燥
画像の乾燥は、10枚のA−4白色紙を約30分間印刷画像に載せることによって分析した。
○:乾燥良好=白色紙へのインクの転写が観察されない。
△:許容可能=多少のぼやけた(低密度)インク転写。
×:不良=インクの転写がはっきり見える。
画像の乾燥は、10枚のA−4白色紙を約30分間印刷画像に載せることによって分析した。
○:乾燥良好=白色紙へのインクの転写が観察されない。
△:許容可能=多少のぼやけた(低密度)インク転写。
×:不良=インクの転写がはっきり見える。
4.にじみ挙動
この分析のために、印刷画像を25℃の温度および90%相対湿度で2日間さらに調整した。その後、印刷画像を色の拡散について目視分析した。
○:色の拡散が観察されない。
△:許容可能。結果は、悪くはないが、完璧でもない。
×:明らかな色拡散。
この分析のために、印刷画像を25℃の温度および90%相対湿度で2日間さらに調整した。その後、印刷画像を色の拡散について目視分析した。
○:色の拡散が観察されない。
△:許容可能。結果は、悪くはないが、完璧でもない。
×:明らかな色拡散。
本発明の実施例すべて(実施例1〜40)において、プリンタにはそれらのオリジナルインクを装備させた。実施例34から40の結果から、ビーディング挙動は、プリンタのタイプならびに/またはインクの量およびタイプと強い関係があると結論付けることができる。しかし、実施例に示されているように、上層におけるフッ素系界面活性剤の存在によりビーディング挙動が改善される。
Claims (32)
- 支持材および前記支持材に付着したインク受容層を含み、前記インク受容層が、少なくとも1つの下層および少なくとも1つの上層を含む多層であり、前記少なくとも1つの上層が、少なくとも1種の変性ゼラチンを含み、前記変性ゼラチンが、アセチル化ゼラチン、フタル化ゼラチン、アルキル第四級アンモニウム変性ゼラチン、コハク化ゼラチン、アルキルコハク化ゼラチン、脂肪酸のN−ヒドロキシスクシンイミドエステルで化学変性されたゼラチン、およびこれらの組み合わせから選択され、ならびに前記変性ゼラチンが、C5〜C25アルキル基、C5〜C25脂肪酸基、または両方を含む記録媒体。
- 前記変性ゼラチンが、C7〜C18アルキル基、C7〜C18脂肪酸基、または両方を含む、請求項1に記載の媒体。
- 前記変性ゼラチンが、0.5から5.0g/m2、さらに好ましくは0.5から3.0g/m2の量で使用される、前記請求項のいずれかに記載の媒体。
- 前記上層が、少なくとも1つの水溶性ポリマーをさらに含む、前記請求項のいずれかに記載の媒体。
- 前記水溶性ポリマーが、完全または部分加水分解ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルピロリドン、石灰処理ゼラチン、酸処理ゼラチン、ポリエチレンオキシド、ポリアクリルアミド、およびこれらの混合物の群より選択される、請求項4に記載の媒体。
- 前記水溶性ポリマーが、ポリビニルピロリドン、石灰処理ゼラチン、酸処理ゼラチン、またはこれらの組み合わせである、請求項5に記載の媒体。
- 前記水溶性ポリマーが、前記変性ゼラチンの量に対して0から75重量%の量で上層中に存在する、前記請求項のいずれかに記載の媒体。
- 前記上層が、少なくとも1つのフッ素系界面活性剤、好ましくは、Li、KおよびNa−N−過フルオロC4〜C13アルカンスルホニル−N−アルキルグリシン、1,4−ビス(フルオロアルキル)−2−[2−N,N,N−トリアルキルアンモニウム)アルキルアミノ]ブタンジオエート、ならびにRfCH2CH2SCH2CH2CO2LiまたはRfCH2CH2O(CH2CH2O)xH(式中、Rf=F(CF2CF2)3〜8およびx=0から25)の化学構造を有するフッ素系界面活性剤の群から選択されるフッ素系界面活性剤をさらに含む、請求項1に記載の媒体。
- 前記フッ素系界面活性剤の量が、2.5から250mg/m2である、請求項8に記載の媒体。
- 前記上層がマット剤をさらに含む、前記請求項のいずれかに記載の媒体。
- 前記マット剤の粒径が、1から20μm、好ましくは2から10μmである、請求項10に記載の媒体。
- 前記マット剤の量が、0.01から1g/m2、好ましくは0.02から0.5g/m2までである、請求項10または11に記載の媒体。
- 前記下層が、10:1から1:1の重量比のゼラチンと水溶性ポリマーの混合物を少なくとも1つ含む、請求項1に記載の媒体。
- 前記下層が多層を含み、その多層を構成する各層において、各層のゼラチン/水溶性ポリマー重量比が、10:1から1:1との間で変わる、請求項13に記載の媒体。
- 前記多層の各層が、異なるゼラチン/水溶性ポリマー比を有し、支持材に近い層における前記比率と比較して、より低いゼラチン/水溶性ポリマー比が、支持材から最も離れた層中に存在する、請求項14に記載の媒体。
- 前記下層中のゼラチンが、アルカリ処理ゼラチン、酸処理ゼラチン、ゼラチン誘導体、例えばアセチル化ゼラチン、フタル化ゼラチン、第四級アンモニウム変性ゼラチン、およびこれらの混合物から選択される、請求項13〜15に記載の媒体。
- 前記ゼラチンが、4と11との間の等電点を有するアルカリ処理ゼラチンまたは酸処理ゼラチンである、請求項16に記載の媒体。
- 前記水溶性ポリマーが、完全加水分解または部分加水分解ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリエチレンオキシド、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、およびこれらの混合物から選択される、請求項13〜17に記載の媒体。
- 前記水溶性ポリマーが、ポリエチレンオキシド(PEO)、ポリビニルピロリドンまたはこれらの混合物である、請求項18に記載の媒体。
- 前記ポリエチレンオキシドまたはポリビニルピロリドンの分子量が、30000と600000との間、好ましくは50000と400000との間である、請求項19に記載の媒体。
- 前記ゼラチンの量が、1から30g/m2、好ましくは2から20g/m2であり、前記水溶性ポリマーの量が、0.1から30g/m2、好ましくは0.2から20g/m2である、請求項13〜20に記載の媒体。
- 前記インク受容層が、1から50μmとの間の厚さを有する、前記請求項のいずれかに記載の媒体。
- 前記インク受容層が、5〜25μm、好ましくは8〜20μmの厚さを有する、請求項22に記載の媒体。
- 前記インク受容層が、膨潤性層である、前記請求項のいずれかに記載の媒体。
- 100gの全ゼラチン量につき0.1から10g、好ましくは100gの全ゼラチン量につき0.1から7gの量で架橋剤が添加される、前記請求項のいずれかに記載の媒体。
- 前記架橋剤が、トリアジン、ビニルスルホニル化合物およびこれらの混合物から選択される、請求項25に記載の媒体。
- − 下層のために少なくとも1つの混合物を調製する工程;
− 上層のために、水に溶解した少なくとも1つの変性ゼラチンを含む少なくとも1つの混合物を調製する工程;および
− 前記混合物を逐次的にまたは同時に支持材に塗布し、その後、その塗被支持材を乾燥させる工程
を含む、記録媒体の製造プロセス。 - カーテン塗布、押出被覆、エアナイフ塗布、スライド塗布、ロール塗布法、リバースロール塗布、浸漬被覆プロセスまたはロッドバー塗布を用いて前記下層および前記上層を支持体上に逐次的にまたは同時に塗布し、乾燥させる、請求項27に記載のプロセス。
- 請求項27または28に記載のプロセスによって得ることができる記録媒体。
- 前記支持材が、紙、写真用原紙、合成紙およびフィルム支持体から選択される、請求項1〜26または29に記載の記録媒体。
- 前記記録媒体が、インクジェット記録媒体、ジークレー印刷記録媒体、カラーコピー記録媒体、スクリーン印刷記録媒体、グラビア印刷記録媒体、染料昇華型記録媒体、またはフレキソ印刷記録媒体である、前記請求項のいずれかに記載の記録媒体またはプロセス。
- − 請求項1〜26、29または30のいずれかにおいて定義されているインクジェット記録媒体を提供する工程;および
− インクジェットインクを所望の画像のパターンでその媒体と接触させる工程を含む、長持ちして高精度なインクジェット画像を形成する方法。
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