JPH11321086A - インクジェット記録媒体 - Google Patents
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- JPH11321086A JPH11321086A JP10139747A JP13974798A JPH11321086A JP H11321086 A JPH11321086 A JP H11321086A JP 10139747 A JP10139747 A JP 10139747A JP 13974798 A JP13974798 A JP 13974798A JP H11321086 A JPH11321086 A JP H11321086A
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Abstract
制し、且つ経時安定性に優れたアルミナ水和物と水溶性
バインダーとを含む塗工液からなるインク吸収層を有す
るインクジェット記録媒体を提供することである。 【解決手段】インク吸収層がアルミナ水和物とポリビニ
ルアルコールとを含む塗工液からなり、且つ該ポリビニ
ルアルコールが少なくとも2種類のケン化度を有するポ
リビニルアルコールを併用するインクジェット記録媒
体。
Description
録方式を利用したプリンターやプロッターに使用される
記録媒体に関するものであり、特にカラー記録での要望
が高い写真の印画紙調の光沢を有するインクジェット記
録媒体、OHPフィルムとして使用可能な透明性が高い
記録媒体に関するものである。
ッターの目ざましい進歩により、フルカラーでしかも高
精細な画像が容易に得られるようになってきた。これに
伴い、従来からあるインクジェット記録用の上質紙や塗
工紙以外のインクジェット記録媒体の開発が切望されて
いる。
理によりインクの微小液滴を飛翔させて紙等の記録媒体
に吸収させ、画像・文字等の記録を行なうものである。
インクジェットプリンターやプロッターは、高速印字性
や低騒音性に優れ、記録パターンの融通性が大きく、現
像−定着が不要等の特長があり、複雑な画像を正確、且
つ迅速に形成することができる点で注目されている。特
にコンピューターにより作成した文字や各種図形等の画
像情報のハードコピー作成装置として、種々の用途にお
いて、近年急速に普及している。又、複数個のインクノ
ズルを使用することにより、多色記録を行うことも容易
である。多色インクジェット方式により、形成されるカ
ラー画像は、製版方式による多色印刷やカラー写真方式
による印画に比較して、遜色のない記録を得ることが可
能であり、更に作成部数が少ない用途においては、印刷
技術や写真技術によるよりも安価で済むことから広く応
用されつつある。
細な画像を出力できるインクジェットプリンター等が安
価で市販されている。インクジェット記録媒体は、銀塩
写真方式と比べ同品質の画像が得られながら非常に安価
であることから、大面積の画像が必要な電飾看板や商品
見本等で表示画像を頻繁に取り替える利用者にとって経
済的に大きなメリットがある。また、最近一般的になっ
てきたパーソナルコンピューター上で画像を作成し、こ
れをプリントアウトを見ながら配色やレイアウトを訂正
することは従来の銀塩写真方式では全く無理であったが
インクジェット記録ではこのような操作が気軽にできる
という長所もある。
利用分野として、最近、特に注目されているものとして
は、写真に近い画質が要求される印刷分野におけるカラ
ー版下の作製やデザイン部門でのデザインイメージのア
ウトプット等のフルカラー画像記録等や、コンピュータ
ーで作成した画像情報をインクジェットプリンターによ
り透明な記録媒体に記録し、会議のプレゼンテーション
等でOHP(オーバーヘッドプロジェクター)で利用す
る等がある。
ロッターの利用分野からの要望や、インクジェットプリ
ンターやプロッターの普及に伴い、記録媒体に対する要
望が多様化し、例えば、銀塩カラー写真並の高い光沢表
面を有する、優れた外観適性を備えた記録媒体、OHP
フィルムとして使用可能な透明性の高い記録媒体などが
要望されている。
媒体としては、通常の印刷、或は筆記用上質紙やコーテ
ッド紙を用いることができる様に、装置やインク組成の
面から努力がなされてきた。しかし、高速化・高精細
化、或はフルカラー化等インクジェット記録装置の性能
の向上や用途の拡大に伴い、記録媒体に対しても、より
高度な特性が要求されるようになった。即ち、当該記録
媒体としては、印字ドットの濃度が高く、色調が明るく
鮮やかであること、インクの吸収が速くて、印字ドット
が重なった場合においてもインクが流れ出したり滲んだ
りしないこと、印字ドットの横方向への拡散が必要以上
に大きくなく、且つ周辺が滑らかでぼやけないこと等が
要求される。特に、カラー記録の場合は、イエロー・マ
ゼンタ・シアン・ブラックの単色記録だけでなく、これ
らの色を重ねる重色記録がなされ、インク吸収量が更に
多くなるために極めて厳しい性能が要求される。
高めたインクジェット記録媒体としては、近年、アルミ
ナ水和物を用いたインクジェット記録媒体が提案されて
いる。例えば、特開昭60−232990号、同60−
245588号公報、特公平3−24906号公報、特
開平2−276670号、同3−215082号、同4
−37576号、同4−67986号、5−16517
号、同5−24335号、同5−32037号、同同5
−50739号、同5−286228号、同5−301
441号、同6−48016号、同6−55829号、
同6−183126号、同6−184954号、同6−
199034号、同6−199035号、同6−218
324、同6−255235号、同6−262844
号、同6−270530号、同6−286297号、同
6−297831号、同6−297832号、同6−3
16145号、同7−68919号、同7−68920
号、同7−76161号、同7−76162号、同7−
82694号、同7−89221号公報等に記載されて
いるように、アルミナ水和物を水溶性バインダーととも
に支持体表面に塗工したインクジェット記録媒体が開示
されている。
水和物からなる層をインク吸収層としている。多孔性ア
ルミナ水和物からなるインク吸収層は、アルミナ水和物
と、ポリビニルアルコール系バインダーとから構成され
ている。しかしながら、多孔性アルミナ水和物からなる
インク吸収層は、乾燥時アルミナ水和物の収縮に起因す
るクラックが発生していた。また、アルミナ水和物と、
ポリビニルアルコール系バインダーとからなる塗工液
は、経時的に粘度が上昇しやすく、特に固形分濃度が高
い塗工液の場合には、取り扱い性が悪く、塗工作業等が
困難であり、連続塗工作業時にはハンドリングが悪くな
るという問題を有していた。
からなるインク吸収層の乾燥時の塗膜のクラックを抑制
する方法としては、特開平7−76161号公報に記載
されている如く、ホウ酸またはホウ酸塩でバインダーの
ポリビニルアルコールをゲル化させ、塗膜の強度を向上
させることによって、クラックを抑制する方法が提案さ
れている。しかしながら、ポリビニルアルコールとホウ
酸およびホウ酸塩のゲル化反応は非常に速く、塗工液の
粘度の経時変化を避けることができず、塗工の安定性が
悪くなる。また、ゲル化生成物がストリークの原因とな
る等、面質悪化の原因にもなる。特開平6−21832
4号公報には、塗工液を支持体上に塗布し、溶媒の除去
の前にアンモニアガスを吹き付け、ゲル化させる方法が
提案されている。しかしながら、アンモニアガスは腐食
性が強いだけでなく、爆発性もあり危険である。また、
余剰のアンモニアガスを回収する必要もあり、操作およ
び設備の簡便さの点で望ましくない。
し、塗工液の経時安定性を向上する方法としては、特開
平4−67986号公報に、バインダーに重合度100
0以下のポリビニルアルコールを用いる方法、 特開平
4−309533号公報に、ケン化度50〜90%のポ
リビニルアルコールを用いる方法が、開示されている。
定性は向上するものの、未だ不十分である。あるいは経
時安定性に優れていても、乾燥時に塗膜にクラックの発
生しやすいものであり、塗工液があまりにも低粘度のた
めに、塗膜の成膜性が悪化するものであった。
時のインク吸収層に発生するクラックを抑制し、且つ経
時安定性に優れたアルミナ水和物と水溶性バインダーと
を含む塗工液からなるインク吸収層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。
インク吸収層がアルミナ水和物とポリビニルアルコール
とを含む塗工液からなり、且つ該ポリビニルアルコール
が異なるケン化度を有するポリビニルアルコールを少な
くとも2種類を併用するインクジェット記録媒体によっ
て達成された。
度が、92%以上と、90%以下とであるポリビニルア
ルコール群から各々選ばれる少なくとも2種類のポリビ
ニルアルコールを併用することを特徴とする。
合度に於いて、ケン化度が92%以上のポリビニルアル
コールの重合度が2500以下であり、ケン化度が90
%以下のポリビニルアルコールの重合度が2000以上
であることを特徴とする。
ビニルアルコールの含有量と、ケン化度が90%以下で
あるポリビニルアルコールの含有量との関係が、下記の
式1を満足することを特徴とする。
含有量(g) W2:ケン化度が90%以下のポリビニルアルコールの
含有量(g)
体上に塗布して多孔質なインク吸収層を形成したとき、
インク中の溶媒等を効果的に吸収できるものであればい
ずれのものを用いてもよい。特に好ましくは、擬ベーマ
イト構造を有するアルミナゾルである。
その多孔構造が実質的に平均半径が1nm乃至15nm
の細孔であり、細孔容積が0.3ml/g乃至1ml/
gである場合には、十分なインク吸収性を有し、且つイ
ンク吸収層も透明性を有するので好ましい。この時、支
持体が透明であれば、記録媒体も透明なものが得られ
る。支持体が不透明である場合も、支持体の質感を損な
わない高品位な画像を得ることが可能である。
ナ水和物からなるインク吸収層の平均細孔半径の±1n
mの半径を有する細孔の容積が、全細孔容積の45%以
上である場合には、特に定着性と透明性の両立の観点か
ら好ましい。平均細孔半径が3nm乃至10nmであ
り、その平均細孔半径の±1nmの半径を有する細孔の
容積が、全細孔容積の55%以上である場合には更に好
ましい。
以上のポリビニルアルコールと、ケン化度90%以下の
ポリビニルアルコールとから各々選ばれる少なくとも2
種類のポリビニルアルコールを含んでいる。ここで言う
ケン化度とは、JIS−K6726の方法で測定した値
である。化学的には、ポリ酢酸ビニルをケン化してポリ
ビニルアルコールを得た際の、ケン化反応によって生じ
た水酸基のモル数の割合である。
アルミナ水和物塗工液の経時安定性の向上は、異なるケ
ン化度のポリビニルアルコールを併用することで得られ
た。即ち、少なくとも92%以上のケン化度のポリビニ
ルアルコールと90%以下のポリビニルアルコールとを
併用することである。好ましくは、少なくとも1種類の
ポリビニルアルコールのケン化度が92%以上97%以
下であり、少なくとも1種類のポリビニルアルコールの
ケン化度が85%以上90%以下である。
いると、アルミナ水和物からなるインク吸収層は、乾燥
時にクラックを発生しにくくなる。一方、塗工液段階で
は徐々に増粘し、塗工作業が困難となる。また、ケン化
度の比較的低いポリビニルアルコールを用いると、塗工
液段階の経時安定性は向上するものの、インク吸収層は
非常にクラックを発生しやすくなる。異なるケン化度の
ポリビニルアルコールを併用することで、これらの欠点
を相殺することができた。
リビニルアルコールの重合度がケン化度に対し特徴付け
られる。ケン化度が92%以上のポリビニルアルコール
の重合度は2500以下であることが好ましく、ケン化
度が90%以下であるポリビニルアルコールの重合度は
2000以上であることが好ましい。
ールの重合度が2500を越えると、30℃以下の室温
付近で安定する粘度が高く、塗工作業が困難となる。一
方、90%以下のケン化度のポリビニルアルコールの重
合度が2000未満であると、インク吸収層を形成する
成膜性が低下する。
おり、塗工液が低粘度で流動性が大きい場合に、塗工作
業時に塗膜の液割れ、乾燥時にドライヤーの温風の風圧
による塗膜の裂け等が発生し、問題となる。
ビニルアルコール量として、アルミナ水和物の含有量の
5重量%乃至20重量%である。ポリビニルアルコール
の添加量が上記の範囲に満たない場合は、インク吸収層
が成膜せず、逆に上記の範囲を超える場合は、アルミナ
水和物が発現するインク吸収性が阻害される。
ニルアルコールとケン化度が90%以下であるポリビニ
ルアルコールとの含有比率が、下記の式1に当てはまる
時、特に塗工液段階で増粘することなく、塗工作業が安
定し、乾燥時にインク吸収層にはクラックが発生しな
い。
含有量(g) W2:ケン化度が90%以下のポリビニルアルコールの
含有量(g)
き低粘度で安定し、塗工液の流動性が大きく成膜性が低
下する。一方、数値が40を越えると塗工液のとき高粘
度で安定し、塗工作業が困難となる。
製造する場合に用いられる支持体としては、例えばポリ
エステルフィルム、樹脂被覆紙、コート紙などが主に用
いられるが、ガラス、アルミニウム箔、蒸着紙、蒸着フ
ィルム、布地などインク吸収層を設けることができる支
持体であれば特に限定されるものではない。
も片面に設けられるが、カールを防止する等の目的で、
支持体の両面に設けてもよい。
の耐水性および機械的強度を向上させる目的のために、
架橋剤や硬膜剤を含有することができる。架橋剤や硬膜
剤の例としては、グリオキザールおよびその誘導体、尿
素およびその誘導体、メラミンおよびその誘導体等であ
る。架橋剤や硬膜剤の含有量は、総ポリビニルアルコー
ル量の10%乃至80%であり、好ましくは20%乃至
60%である。
機顔料、着色染料、着色顔料、インク染料の定着剤、ポ
リビニルアルコールの可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止
剤、顔料の分散剤、消泡剤、レベリング剤、防腐剤、蛍
光増白剤、粘度安定剤、pH調節剤等の公知の各種添加
剤を添加することもできる。
工液の塗工方法としては、例えば、スライドホッパー方
式、カーテン方式、エクストルージョン方式、エアナイ
フ方式、ロールコーティング方式、ロッドバーコーティ
ング方式等の通常用いられている塗布方法が用いられ
る。
と支持体との接着性向上等の目的でアンカー層を設けて
もよい。アンカー層にはゼラチン等の親水性バインダ
ー、ブチラール樹脂等の溶剤可溶性バインダー、ラテッ
クス、硬化剤、顔料、界面活性剤等を適宜組み合わせて
添加せしめることができる。
搬送性、カール防止性、筆記性、糊付け性等のために、
各種のバックコート層を塗設することができる。バック
コート層には、無機帯電防止剤、有機帯電防止剤、親水
性バインダー、ラテックス、硬化剤、顔料、滑剤、界面
活性剤等を適宜組み合わせて添加せしめることができ
る。
が、本発明の内容は実施例に限定されるものではない。
吸収層に用いるアルミナ水和物の合成例を示す。使用し
た原材料はすべて市販品であり、更に精製はせずそのま
ま使用した。
ルコール900gを3Lの反応器に仕込み、75℃に加
熱した。アルミニウムイソプロポキシド408gを加
え、75℃で24時間、95℃で5時間加水分解を行っ
た。その後、酢酸24gを加え、75℃にて48時間撹
拌した後、濃度が25重量%になるように濃縮し、白色
のアルミナ水和物の分散液を得た。
定したところ、擬ベーマイト構造を示した。また、透過
電子顕微鏡で平均粒子径を測定したところ、40nmで
あった。また、水銀圧入方法によって平均細孔半径を測
定したところ、5.8nmであった。指数容積細孔分布
から4.8nmから6.8nm間での細孔容積は、全細
孔容積の約58%であった。
塗工液の調製例) 実施例1 上記の方法で合成されたアルミナゾル分散液100部に
対し、15重量%のPVA624(クラレ製ポリビニル
アルコール、ケン化度93%、重合度2400)水溶液
および15重量%のPVA235(クラレ製ポリビニル
アルコール、ケン化度88%、重合度3500)をそれ
ぞれ2部、15部を混合した。混合後20分間撹拌し、
200メッシュのフィルターにて濾過し、塗工液とし
た。
ラレ製ポリビニルアルコール、ケン化度99%、重合度
1700)の水溶液および15重量%のPVA210
(クラレ製ポリビニルアルコール、ケン化度88%、重
合度2100)をそれぞれ2部、15部を混合する以外
は、実施例1に準じて行った。
ラレ製ポリビニルアルコール、ケン化度99%、重合度
2400)の水溶液および15重量%のPVA224
(クラレ製ポリビニルアルコール、ケン化度88%、重
合度2400)をそれぞれ2部、15部を混合する以外
は、実施例1に準じて行った。
ラレ製ポリビニルアルコール、ケン化度93%、重合度
3500)の水溶液および15重量%のPVA235
(クラレ製ポリビニルアルコール、ケン化度88%、重
合度3500)をそれぞれ2部、15部を混合する以外
は、実施例1に準じて行った。
ラレ製ポリビニルアルコール、ケン化度93%、重合度
3500)の水溶液および15重量%のPVA217
(クラレ製ポリビニルアルコール、ケン化度88%、重
合度1700)をそれぞれ2部、15部を混合する以外
は、実施例1に準じて行った。
ラレ製ポリビニルアルコール、ケン化度99%、重合度
1700)の水溶液および15重量%のPVA217
(クラレ製ポリビニルアルコール、ケン化度88%、重
合度1700)をそれぞれ2部、15部を混合する以外
は、実施例1に準じて行った。
ラレ製ポリビニルアルコール、ケン化度93%、重合度
2400)の水溶液および15重量%のPVA235
(クラレ製ポリビニルアルコール、ケン化度88%、重
合度3500)をそれぞれ0.7部、16.3部を混合
する以外は、実施例1に準じて行った。
ラレ製ポリビニルアルコール、ケン化度93%、重合度
2400)の水溶液および15重量%のPVA235
(クラレ製ポリビニルアルコール、ケン化度88%、重
合度3500)をそれぞれ6.5部、10.5部を混合
する以外は、実施例1に準じて行った。
ラレ製ポリビニルアルコール、ケン化度93%、重合度
2400)の水溶液および15重量%のPVA235
(クラレ製ポリビニルアルコール、ケン化度88%、重
合度3500)をそれぞれ0.5部、16.5部を混合
する以外は、実施例1に準じて行った。
ラレ製ポリビニルアルコール、ケン化度93%、重合度
2400)の水溶液および15重量%のPVA235
(クラレ製ポリビニルアルコール、ケン化度88%、重
合度3500)をそれぞれ7部、10部を混合する以外
は、実施例1に準じて行った。
ラレ製ポリビニルアルコール、ケン化度93%、重合度
2400)の水溶液を17部を混合する以外は、実施例
1に準じて行った。
ラレ製ポリビニルアルコール、ケン化度99%、重合度
1700)の水溶液を17部を混合する以外は、実施例
1に準じて行った。
ラレ製ポリビニルアルコール、ケン化度88%、重合度
2300)の水溶液を17部を混合する以外は、実施例
1に準じて行った。
ラレ製ポリビニルアルコール、ケン化度88%、重合度
1700)の水溶液を17部を混合する以外は、実施例
1に準じて行った。
度と調液2日後の粘度を比較した。粘度測定は、B型粘
度計を用い、No.4ロータ、60rpm、25℃の条
件下で実施した。
ム上に、ワイヤーバーを用いて所定の塗工量、単位平方
メートル当たり35gになるように塗布した。塗布後、
90℃中に15分間放置し乾燥した。
角に裁断し、膜面に発生しているクラックの個数を数え
た。クラックの個数が5個未満のものをA、5個以上1
0個未満のものをB、10個以上30個未満のものを
C、30個以上をDとした。
ルコールを組み合わせることによって、塗工に適した粘
度に安定化でき、クラックの発生も抑制できた。特に高
ケン化度側のポリビニルアルコールの重合度が2500
以下で、低ケン化度側のポリビニルアルコールの重合度
が2000以上であるとき良好となり、更には、高ケン
化度側と低ケン化度側のポリビニルアルコールの含有量
の比が、特定の範囲のとき好適となった。
液の粘度が4000cpを越えてくると、塗工膜にワイ
ヤー目が認められた。一方1500cp以下になると、
乾燥機中の温風の風圧によって、塗膜が裂ける現象が発
生した。
塗工に適した粘度領域で塗工液の粘度を安定化すること
ができ、また塗膜のクラックの発生を抑制することがで
きた。
Claims (4)
- 【請求項1】 支持体上にインク吸収層を設けたインク
ジェット記録媒体において、該インク吸収層が、アルミ
ナ水和物とポリビニルアルコールとを含むインク吸収層
であり、且つ該ポリビニルアルコールが、ケン化度の異
なるポリビニルアルコールを少なくとも2種類を併用す
ることを特徴とするインクジェット記録媒体。 - 【請求項2】 ケン化度が92%以上であるポリビニル
アルコールと、ケン化度が90%以下であるポリビニル
アルコールとの、少なくとも2種類のポリビニルアルコ
ールを含有するインク吸収層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媒体。 - 【請求項3】 ポリビニルアルコールの重合度に於い
て、ケン化度が92%以上のポリビニルアルコールの重
合度が2500以下であり、ケン化度が90%以下のポ
リビニルアルコールの重合度が2000以上であること
を特徴とする請求項2に記載のインクジェット記録媒
体。 - 【請求項4】 ケン化度が92%以上であるポリビニル
アルコールの含有量と、ケン化度が90%以下であるポ
リビニルアルコールの含有量との関係が、下記の式1を
満足することを特徴とする請求項2に記載のインクジェ
ット記録媒体。 【数1】 4≦100・W1/(W1+W2)≦40 式1 W1:ケン化度が92%以上のポリビニルアルコールの
含有量(g) W2:ケン化度が90%以下のポリビニルアルコールの
含有量(g)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP13974798A JP3923179B2 (ja) | 1998-05-21 | 1998-05-21 | インクジェット記録媒体 |
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