JP5854579B2 - インクジェット記録方法 - Google Patents
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Description
特許文献2では、インク受容層を2層構成にして、下層と上層のPVAの量をコントロールすることでインク吸収性を高める手法が開示されている。
その結果、特許文献1の手法では、上層・下層ともに架橋剤が使用されていないため、多孔質インク受容層の形成時にクラックが発生していた、また、特許文献1の手法は、近年の課題である顔料インクでの高速記録に十分対応できるインク吸収性を示すものではなかった。
インクジェット記録媒体に顔料インクを付与することで画像を記録するインクジェット記録方法であって、
前記インクジェット記録媒体は、支持体と、前記支持体上に、少なくとも2層以上の多孔質インク受容層を有し、
前記多孔質インク受容層は、無機顔料、ポリビニルアルコール及びホウ酸を含有する多孔質インク受容層用塗工液を塗工することで得られ、
各多孔質インク受容層用塗工液におけるホウ酸の含有量がポリビニルアルコールの含有量の0.2当量以上であり、
最表層を構成する前記多孔質インク受容層(インク受容層A)の純水に対する接触角a、及び、前記インク受容層A直下の多孔質インク受容層(インク受容層B)の純水に対する接触角bが、下記関係式(A)を満足し、
前記インク受容層Aに含有されるポリビニルアルコールのケン化度は、前記インク受容層Bに含有されるポリビニルアルコールのケン化度よりも低いことを特徴とするインクジェット記録方法に関する。
a>b、30°<a≦50°、30°≦b<50°(A)。
インクジェット記録媒体は、支持体と、支持体上に無機顔料、PVA(ポリビニルアルコール)及び架橋剤を含有する多孔質インク受容層を少なくとも2層以上、有する。全ての多孔質インク受容層は、各多孔質インク受容層中の架橋剤の含有量がPVAの含有量の0.2当量以上となっている。これら2層以上の多孔質インク受容層のうち、最表層を構成する多孔質インク受容層(インク受容層A)の純水に対する接触角をaとする。また、インク受容層A直下の、インク受容層Aに接する多孔質インク受容層(インク受容層B)の純水に対する接触角をbとする。この場合、a、及びbは、下記関係式(A)を満たす。
a>b、30°<a≦50°、30°≦b<50° (A)。
a>b、30°<a≦50°、30°≦b<50° (A)。
以下に、インクジェット記録媒体に用いる材料について詳細に説明する。
支持体としては、キャストコート紙、バライタ紙、レジンコート紙(両面がポリオレフィンなどの樹脂で被覆された樹脂被膜紙)などの紙類を好ましく用いることができる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリ乳酸、ポリスチレン、ポリアセテート、ポリ塩化ビニル、酢酸セルロース、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート等の透明な熱可塑性フィルムなどを好ましく用いることができる。
多孔質インク受容層に用いる無機顔料としては、アルミナ水和物、シリカが好ましく、このアルミナ水和物としては例えば、下記一般式(X)により表されるものを好適に利用できる。
Al2O3-n(OH)2n・mH2O・・・・(X)
(上記式中、nは0、1、2又は3の何れかを表し、mは0〜10、好ましくは0〜5の範囲にある値を表す。但し、mとnは同時に0にはならない。mH2Oは、多くの場合、結晶格子の形成に関与しない脱離可能な水相を表すものであるため、mは整数又は整数でない値をとることができる。又、この種の材料を加熱するとmは0の値に達することがあり得る)。
PVA(ポリビニルアルコール)の中でも好ましいものとしては、ケン化度70%以上100%以下のPVAを用いるのが良い。多孔質インク受容層中のPVAの含有量は、アルミナ水和物100質量部に対して、5質量部以上、13質量部以下とすることが好ましい。また、PVAの含有量は、7質量部以上、12質量部以下となるようにすることが好ましい。PVAの平均重合度は1500以上5000以下のものが好ましい。
好適に使用される架橋剤としては、前記PVAと架橋反応を起こして硬化可能なものが好ましく、本発明の効果を損なわないものを使用できる。架橋剤としては、特にホウ酸が好ましい。この際、使用できるホウ酸としては、オルトホウ酸(H3BO3)だけでなく、メタホウ酸やジホウ酸等が挙げられるが、塗工液の経時安定性と、クラック発生の抑制効果の点からオルトホウ酸を用いることが好ましい。
インク受容層A,B形成用の塗工液中には、pH調整剤として、例えば、下記の酸を適宜、添加することができる。
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、スベリン酸、メタンスルホン酸。
塩酸、硝酸、燐酸等の無機酸。
多孔質インク受容層用の塗工液の添加剤として、顔料分散剤、堅牢性向上剤等を、多孔質インク受容層形成後の純水に対する接触角が大きく変化しない範囲で適宜、使用することができる。
インク受容層A,B用の塗工液の塗工には適正な塗工量が得られるように、例えば、下記の塗工方法を使用でき、オンマシン、オフマシンで塗工する。
・各種カーテンコーター、エクストルージョン方式を用いたコーター。
・スライドホッパー方式を用いたコーター。
尚、塗工時に、塗工液の粘度調製等を目的として、塗工液を加温してもよく、コーターヘッドを加温することも可能である。
<支持体の作製>
下記のようにして支持体を作製した。
先ず、下記組成の紙料を調整した。
・パルプスラリー 100質量部
濾水度450ml CSF(Canadian Standarad Freeness)の、広葉樹晒しクラフトパルプ(LBKP) 80質量部
濾水度480ml CSFの、針葉樹晒しクラフトパルプ(NBKP)
20質量部
・カチオン化澱粉 0.60質量部
・重質炭酸カルシウム 10質量部
・軽質炭酸カルシウム 15質量部
・アルキルケテンダイマー 0.10質量部
・カチオン性ポリアクリルアミド 0.030質量部。
上記支持体上に、インク受容層A,B用の塗工液を塗工、乾燥して多孔質インク受容層を形成した。この際の、各塗工液の組成及び塗工方法等は、以下の通りである。
まず、純水中に、無機アルミナ水和物としてアルミナ水和物Disperal HP14(サソール社製)(無機顔料)を30質量%となるように添加した。次に、このアルミナ水和物100質量部に対して、1.5質量部となるようにメタンスルホン酸を加えて、攪拌し、コロイダルゾルを得た。得られたコロイダルゾルをアルミナ水和物が27質量%となるように適宜、希釈してコロイダルゾルAを得た。
まず、純水中に、無機アルミナ水和物としてアルミナ水和物Disperal HP14(サソール社製)(無機顔料)を30質量%となるように添加した。次に、このアルミナ水和物100質量部に対して、1.5質量部となるようにメタンスルホン酸を加えて、攪拌し、コロイダルゾルを得た。得られたコロイダルゾルをアルミナ水和物が27質量%となるように適宜、希釈してコロイダルゾルBを得た。
支持体上に、インク受容層B用の塗工液Bを乾燥後の塗工量が、35g/m2となるように塗工後、50℃で乾燥させた。次いで、インク受容層A用の塗工液Aを乾燥後の塗工量が、8g/m2となるように塗工後、50℃で乾燥させ、インクジェット記録媒体1を作製した。
〔実施例2〕
実施例1において、インク受容層A用の塗工液Aに関して、アルミナ水和物の固形分100質量部に対してホウ酸固形分換算で2.5質量部(PVA420に対して1.2当量)となるように変更した。これ以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録媒体2を作製した。
実施例1において、インク受容層A用の塗工液Aに関して、アルミナ水和物の固形分100質量部に対してホウ酸固形分換算で0.4質量部(PVA420に対して0.2当量)となるように変更した。これ以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録媒体3を作製した。
実施例1において、インク受容層B用の塗工液Bに関して、アルミナ水和物の固形分100質量部に対してホウ酸固形分換算で0.5質量部(PVA235に対して0.2当量)となるように変更した。これ以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録媒体4を作製した。
実施例1において、インク受容層B用の塗工液Bに関して、アルミナ水和物の固形分100質量部に対してホウ酸固形分換算で2.8質量部(PVA235に対して1.1当量)となるように変更した。これ以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録媒体5を作製した。
実施例2において、インク受容層B用の塗工液Bに関して、アルミナ水和物の固形分100質量部に対してホウ酸固形分換算で0.5質量部(PVA235に対して0.2当量)となるように変更した。これ以外は、実施例2と同様にしてインクジェット記録媒体6を作製した。
実施例2において、インク受容層B用の塗工液Bに関して、アルミナ水和物の固形分100質量部に対してホウ酸固形分換算で3.0質量部(PVA235に対して1.2当量)となるように変更した。これ以外は、実施例2と同様にしてインクジェット記録媒体7を作製した。
実施例1において、インク受容層A用の塗工液Aに関して、PVA種をPVA420からPVA235に変更した。また、アルミナ水和物の固形分100質量部に対してホウ酸固形分換算で3.0質量部(PVA235に対して1.2当量)となるように変更した。これ以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録媒体8を作製した。
参考例8において、インク受容層B用の塗工液Bに関して、アルミナ水和物の固形分100質量部に対してホウ酸固形分換算で0.5質量部(PVA235に対して0.2当量)となるように変更した。これ以外は、参考例8と同様にしてインクジェット記録媒体9を作製した。
実施例1において、インク受容層A用の塗工液Aに関して、PVA種をPVA420からPVA235に変更した。また、アルミナ水和物の固形分100質量部に対してホウ酸固形分換算で2.3質量部(PVA235に対して0.9当量)となるように変更した。これ以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録媒体10を作製した。
実施例1において、インク受容層A用の塗工液Aに関して、PVA種をPVA420からPVA235に変更した。また、アルミナ水和物の固形分100質量部に対してホウ酸固形分換算で2.8質量部(PVA235に対して1.1当量)となるようにした。
これ以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録媒体11を作製した。
実施例2において、インク受容層B用の塗工液Bに関して、PVA種をPVA235からPVA420に変更した。また、アルミナ水和物の固形分100質量部に対してホウ酸固形分換算で1.4質量部(PVA420に対して0.7当量)となるように変更した。これ以外は、実施例2と同様にしてインクジェット記録媒体12を作製した。
参考例12において、インク受容層B用の塗工液Bに関して、アルミナ水和物の固形分100質量部に対してホウ酸固形分換算で0.4質量部(PVA420に対して0.2当量)となるように変更した。これ以外は、参考例12と同様にしてインクジェット記録媒体13を作製した。
参考例12において、インク受容層B用の塗工液Bに関して、アルミナ水和物の固形分100質量部に対してホウ酸固形分換算で2.2質量部(PVA420に対して1.1当量)となるように変更した。これ以外は、参考例12と同様にしてインクジェット記録媒体14を作製した。
実施例1において、インク受容層A用の塗工液Aに関して、アルミナ水和物の固形分100質量部に対してホウ酸固形分換算で2.2質量部(PVA420に対して1.1当量)となるようにした。
これ以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録媒体15を作製した。
ポリビニルアルコールPVA117(クラレ(株)製、重合度:1700、ケン化度:98%)をイオン交換水中に溶解させて、固形分8.0質量%のPVA水溶液を得た。そして、この作製したPVA117溶液及び実施例1のPVA420溶液を、質量基準でPVA117:PVA420=1:1の割合で混合した。その後、上記で調整したコロイダルゾルAに、前記で作製したPVA溶液を、アルミナ水和物の固形分100質量部に対して、PVA固形分換算が9質量部となるように混合した。
実施例16のPVA117溶液及び実施例1のPVA235溶液を、質量基準でPVA117:PVA235=1:1の割合で混合した。その後、上記で調整したコロイダルゾルBに、前記作製した混合PVA溶液を、アルミナ水和物の固形分100質量部に対して、PVA固形分換算で9質量部となるように混合した。
実施例1において、インク受容層A用の塗工液Aを塗工液Cに、インク受容層B用の塗工液Bを塗工液D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媒体18を作製した。
実施例1において、インク受容層Aの塗工量を10g/m2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媒体19を作製した。
実施例1において、インク受容層Aの塗工量を15g/m2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媒体20を作製した。
実施例1において、インク受容層Aの塗工量を3g/m2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媒体21を作製した。
実施例1において、インク受容層A用の塗工液Aに関して、アルミナ水和物の固形分100質量部に対してホウ酸固形分換算で0.2質量部(PVA420に対して0.1当量)となるように変更した。これ以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録媒体22を作製した。
実施例1において、インク受容層A用の塗工液Aに関して、アルミナ水和物の固形分100質量部に対してホウ酸固形分換算で2.7質量部(PVA420に対して1.3当量)となるように変更した。これ以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録媒体23を作製した。
実施例1において、インク受容層A用の塗工液Aに関して、ホウ酸水溶液を除いたこと以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録媒体24を作製した。
実施例1において、インク受容層B用の塗工液Bに関して、アルミナ水和物の固形分100質量部に対してホウ酸固形分換算で0.3質量部(PVA235に対して0.1当量)となるように変更した。これ以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録媒体25を作製した。
実施例1において、インク受容層B用の塗工液Bに関して、アルミナ水和物の固形分100質量部に対してホウ酸固形分換算で3.0質量部(PVA235に対して1.2当量)となるように変更した。これ以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録媒体26を作製した。
実施例1において、インク受容層B用の塗工液Bに関して、アルミナ水和物の固形分100質量部に対してホウ酸固形分換算で3.3質量部(PVA235に対して1.3当量)となるように変更した。これ以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録媒体27を作製した。
実施例1において、インク受容層B用の塗工液Bに関して、ホウ酸水溶液を除いたこと以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録媒体28を作製した。
比較例2において、インク受容層B用の塗工液Bに関して、アルミナ水和物の固形分100質量部に対してホウ酸固形分換算で3.0質量部(PVA235に対して1.2当量)となるように変更した。これ以外は、比較例2と同様にしてインクジェット記録媒体29を作製した。
比較例2において、インク受容層B用の塗工液Bに関して、アルミナ水和物の固形分100質量部に対してホウ酸固形分換算で3.3質量部(PVA235に対して1.3当量)となるように変更した。これ以外は、比較例2と同様にしてインクジェット記録媒体30を作製した。
比較例1において、インク受容層B用の塗工液Bに関して、アルミナ水和物の固形分100質量部に対してホウ酸固形分換算で0.3質量部(PVA235に対して0.1当量)となるように変更した。これ以外は、比較例1と同様にしてインクジェット記録媒体31を作製した。
比較例3において、インク受容層B用の塗工液Bに関して、ホウ酸水溶液を除いたこと以外は、比較例3と同様にしてインクジェット記録媒体32を作製した。
実施例1において、インク受容層B用の塗工液Bに関して、PVA種をPVA235からPVA117に変更した。また、アルミナ水和物の固形分100質量部に対してホウ酸固形分換算で0.6質量部(PVA117に対して0.2当量)となるように変更した。これ以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録媒体33を作製した。
比較例12において、インク受容層B用の塗工液Bに関して、アルミナ水和物の固形分100質量部に対してホウ酸固形分換算で2.1質量部(PVA117に対して0.7当量)となるように変更した。これ以外は、比較例12と同様にしてインクジェット記録媒体34を作製した。
比較例12において、インク受容層B用の塗工液Bに関して、アルミナ水和物の固形分100質量部に対してホウ酸固形分換算で3.7質量部(PVA117に対して1.2当量)となるように変更した。これ以外は、比較例12と同様にしてインクジェット記録媒体35を作製した。
比較例14において、インク受容層A用の塗工液Aに関して、アルミナ水和物の固形分100質量部に対してホウ酸固形分換算で2.5質量部(PVA420に対して1.2当量)となるように変更した。これ以外は、比較例14と同様にしてインクジェット記録媒体36を作製した。
実施例1において、インク受容層B用の塗工液Bに関して、塗工液A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媒体37を作製した。
比較例16において、塗工液Aに関して、アルミナ水和物の固形分100質量部に対してホウ酸固形分換算で2.5質量部(PVA420に対して1.2当量)となるように変更した。これ以外は、比較例16と同様にしてインクジェット記録媒体38を作製した。
実施例1において、インク受容層A用の塗工液Aに関して、塗工液B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媒体39を作製した。
比較例18において、塗工液Bに関して、アルミナ水和物の固形分100質量部に対してホウ酸固形分換算で2.8質量部(PVA235に対して1.1当量)となるように変更した。これ以外は、比較例18と同様にしてインクジェット記録媒体40を作製した。
実施例1において、インク受容層A用の塗工液Aに関して、PVA種をPVA420からPVA235に変更した。また、アルミナ水和物の固形分100質量部に対してホウ酸固形分換算で、1.8質量部(PVA235に対して0.7当量)となるようにした。
これ以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録媒体41を作製した。
実施例1において、インク受容層A用の塗工液Aに関して、PVA種をPVA420からPVA235に変更した。また、アルミナ水和物の固形分100質量部に対してホウ酸固形分換算で、2.3質量部(PVA235に対して0.9当量)となるようにした。
これ以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録媒体42を作製した。
(インク吸収性)
インクジェット方式を用いたフォト用プリンタ(商品名:PIXUS iP8600キヤノン製)の専用インクタンクに、顔料インクプリンタ(商品名:PIXUS Pro9500キヤノン製)用インクを詰め替えた。そして、スーパーフォトペーパーモード(標準設定)にて、インクジェット記録媒体の記録面に二次色であるレッド、グリーン、ブルー、の0%〜150%Dutyまでの階調バッチを印字した。そして、印字部の目視による観察により、以下の通りに評価した。
A:150%Dutyにおいても、ビーディングが確認されない。
B:135%Dutyにおいて、ビーディングが確認されない。
C:120%Dutyにおいて、ビーディングが確認されない。
D:120%Dutyにおいても、ビーディングが確認される。
各記録媒体をA4サイズに断裁した後、目視によって5枚、観察し、3段階の評価を行った。この評価基準は、下記の通りとした。
A:クラックの発生が全く見られず良好。
B:クラックの発生が少し確認されるが、実用上問題ないレベル。
C:クラックの発生が多数確認される。
上記実施例、参考例及び比較例で作製したインクジェット記録媒体の評価結果を表1及び2に示す。尚、各層の接触角は、表1及び2に示した通りである。
Claims (3)
- インクジェット記録媒体に顔料インクを付与することで画像を記録するインクジェット記録方法であって、
前記インクジェット記録媒体は、支持体と、前記支持体上に、少なくとも2層以上の多孔質インク受容層を有し、
前記多孔質インク受容層は、無機顔料、ポリビニルアルコール及びホウ酸を含有する多孔質インク受容層用塗工液を塗工することで得られ、
各多孔質インク受容層用塗工液におけるホウ酸の含有量がポリビニルアルコールの含有量の0.2当量以上であり、
最表層を構成する前記多孔質インク受容層(インク受容層A)の純水に対する接触角a、及び、前記インク受容層A直下の多孔質インク受容層(インク受容層B)の純水に対する接触角bが、下記関係式(A)を満足し、
前記インク受容層Aに含有されるポリビニルアルコールのケン化度は、前記インク受容層Bに含有されるポリビニルアルコールのケン化度よりも低いことを特徴とするインクジェット記録方法。
a>b、30°<a≦50°、30°≦b<50°(A)。 - 前記インク受容層Aの、乾燥後の塗工量が3g/m 2 以上10g/m 2 以下である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。
- 多孔質インク受容層用の塗工液を塗工する工程を2回以上、繰り返すことによって、全ての前記多孔質インク受容層が形成されたもの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。
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