JP2002234244A - インクジェット記録材料及び画像記録方法 - Google Patents
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Abstract
度で、ブロンジングの発生を抑制し、インク吸収性に優
れたインクジェット記録材料及びこれを用いた画像記録
方法を提供すること。 【解決手段】 不透明支持体の片側に少なくとも3層以
上のインク吸収層を有するインクジェット記録材料にお
いて、最上層のインク吸収層に熱可塑性樹脂微粒子を含
有し、最上層のインク吸収層に隣接するインク吸収層
が、支持体に最も近いインク吸収層に比べ不透明度が高
いことを特徴とする記録材料。
Description
録材料及び画像記録方法に関し、詳しくは、熱可塑性樹
脂微粒子を含有する最上層のインク吸収層に隣接するイ
ンク吸収層が、支持体に最も近いインク吸収層に比べ不
透明度が高いインクジェット記録材料及びこのインクジ
ェット記録材料を用いて顔料インクによる画像形成後、
加熱透明化する工程を有する画像記録方法に関する。
を種々の作動原理により飛翔させて記録材料に付着さ
せ、画像、文字等の記録を行うものであるが、比較的高
速、低騒音、多色化が容易であるという利点を有してい
る。
によるインクジェットプリントの銀塩写真に迫る高画質
化や装置の低価格化が、その普及を加速させている。
状態もしくはクラスター状態で着色している。従って各
分子の環境が似通っているため、その吸収スペクトルは
シャープであり高純度で色相も鮮明な発色を示す。更に
粒子性がなく、散乱光、反射光が発生しないので、透明
性が高い。
れた場合には、分子数の減少がそのまま着色濃度に反映
するため耐光性が悪い。染料インクを用いたインクジェ
ット記録画像は高画質だが、経時保存による画像品質低
下が大きく、画像保存性の観点で銀塩写真を凌駕する技
術が未だ現れていないのが現状である。
画像を必要とする用途向けのインクとして、耐光性が良
好である顔料を着色剤として用いる顔料インクが使用さ
れている。顔料は溶媒に不溶であり、色素分子は粒子を
形成して溶媒に分散した状態で着色に寄与している。表
面の分子が光化学反応等により破壊されてもその下部に
新たな色素分子層があるので見かけ上の着色力低下が小
さく、画像保存性に優れるが、粒子に起因する散乱光、
反射光の影響により光沢性の著しい劣化が見られる。
の現象としてブロンジングがある。この現象は、顔料本
来の色の他に表面に浮き出るブロンジング(光沢)を意
味し、しばしば問題となる。通常、このブロンジングの
色相としては、例えばBlue→Red、Green→
Violet、Red→Yellow、Yellow→
Bluish Greenが挙げられる。
例としては、いわゆる金属光沢である。金属光沢には、
界面ブロンジングと干渉ブロンジングの二種類がある。
界面ブロンジングは、粒子表面における光の選択的反射
によって、反射光の中に顔料の吸収帯の波長成分の割合
が大きくなることによって起こる現象である。これに対
して、干渉ブロンジングは接近する物質からの反射光が
選択的に干渉することにより生ずるものである。通常顔
料のブロンジングは界面ブロンジングが主体的である。
異なる顔料層から成るインク受像層を設けたインクジェ
ット用記録材料において、最外層が熱可塑性樹脂微粒子
から成り、隣接層がインク吸収容量が大きい無機顔料層
より成ることを特徴とするインクジェット記録材料に関
する技術が開示されれている。この技術によれば、画像
形成後、最外層の熱可塑性樹脂微粒子を透明化させるこ
とにより、光沢、画像堅牢性等が改善されることが示さ
れている。しかし、熱可塑性樹脂微粒子は塗布成膜後、
最密充填構造をとり、インク吸収に必要な空隙形成効率
(空隙率)が、例えばシリカをインク吸収層とした場合
に比べ低く、高速印字をした場合、吸収速度の低さから
インクあふれを引き起こし、画質低下を招くことが明ら
かとなった。またプリントの迅速化を考えた場合、印字
及び印字後の加熱透明化過程に要する時間も短縮する必
要がある。透明化速度向上のためには加熱温度を上げれ
ばよいが、支持体の熱安定性の点から制約が生じる。
部及び未印字部の光沢差が小さく、高濃度で、ブロンジ
ングの発生を抑制し、インク吸収性に優れたインクジェ
ット記録材料及びこれを用いた画像記録方法を提供する
ことにある。
記手段により達成される。
以上のインク吸収層を有するインクジェット記録材料に
おいて、最上層のインク吸収層に熱可塑性樹脂微粒子を
含有し、最上層のインク吸収層に隣接するインク吸収層
が、支持体に最も近いインク吸収層に比べ不透明度が高
いことを特徴とするインクジェット記録材料。
塑性樹脂微粒子より多い無機微粒子を含有することを特
徴とする上記1記載のインクジェット記録材料。
録材料に顔料インクを用いて画像形成後、加熱加圧する
ことを特徴とする画像記録方法。
とする上記3記載の画像記録方法。5.ベルト定着装置
を用いることを特徴とする上記3記載の画像記録方法。
鋭意研究の結果、最上層のインク吸収層に熱可塑性樹脂
微粒子を含有させ、支持体に最も近いインク吸収層に比
べ最上層のインク吸収層に隣接するインク吸収層の不透
明度を高くすることにより、印字部及び未印字部の光沢
差が小さく、高濃度で、ブロンジングの発生を抑制し、
インク吸収性に優れたインクジェット記録材料(以下、
記録材料ともいう)が得られることを見出した。
樹脂微粒子の機能については十分には解明されていな
い。
層のインク吸収層に隣接するインク吸収層の不透明度を
高くすることの機能についても十分には解明されていな
いが、次のように考えられる。画像形成後透明化された
記録材料の最上層のインク吸収層を通過した光の反射光
を増大させるためには、最上層のインク吸収層以外の層
全体の不透明度を高くすることがよいと考えるのは後述
のように誤りで、むしろこれは反射濃度を低下させる
が、最上層のインク吸収層以外の層全体の不透明度を高
くするのではなく、最上層のインク吸収層に隣接するイ
ンク吸収層の不透明度を高くし、支持体に最も近いイン
ク吸収層の不透明度を下げることにより、上層を通過し
て進入する光の反射がその下層側でランダムに発生しに
くくなり、反射濃度を向上させるための光学反射(整反
射)が増加することで、光学濃度が増加したものと推定
される。
は、上記記録材料の最上層のインク吸収層に無機微粒子
を含有することが好ましい。さらに、この記録材料に顔
料インクを用いて画像形成後、ローラー定着装置または
ベルト定着装置を用いて加熱加圧し透明化することが好
ましい。
いられる熱可塑性樹脂微粒子について詳細に説明する。
本発明に用いられる熱可塑性樹脂微粒子としては、ポリ
カーボネート、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、
ポリアクリル酸、ポリメタアクリル酸、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリエステ
ル、ポリアミド、ポリエーテル及びこれらの共重合体が
用いられる。熱可塑性樹脂を選択するにあたり考慮すべ
き点は、インク受容性、加熱加圧による定着後の光沢及
び画像堅牢性等がある。
粒子が小さい場合は、顔料インク中の顔料粒子とインク
溶媒の分離が遅くなり、実質的な吸収速度の低下を招く
ことになる。また大き過ぎる場合は、支持体上に塗設す
る際に隣接する溶媒吸収層との接着性や塗設乾燥後の膜
強度の点から好ましくない。このために好ましい熱可塑
性樹脂微粒子径としては0.05〜10μm、より好ま
しくは0.1〜5μmである。
電子顕微鏡で観察し、100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
こで個々の粒子の粒径はその投影面積に等しい円を仮定
したときの直径で表したものである。
てはガラス転移点Tgが挙げられる。Tgが極端に低い
場合は、例えば記録材料製造時の塗布乾燥温度がTgよ
り高くなり、インク溶媒が透過するための熱可塑性樹脂
微粒子による空隙が消失してしまう。Tgが極端に高い
場合は、顔料インクによる画像形成後溶融成膜するため
に高温での定着操作が必要となり、装置上の負荷及び支
持体の熱安定性等が問題となる。熱可塑性樹脂微粒子の
好ましいTgは50〜150℃である。
る画質劣化をできるだけ抑制する必要がある。顔料イン
クを用いた場合は、染料インクの様な比較的短期間での
濃度低下、変色を気にする必要はないが、未印字部の変
色をできるだけ抑制する観点で熱可塑性樹脂微粒子を選
択する必要がある。
層は空隙が形成されていることが必要だが、これは各種
の固体無機微粒子を皮膜中に含有させることによって形
成される。
は、例えば、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、カオリン、クレー、タルク、硫
酸カルシウム、水酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、ハイ
ドロタルサイト、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、珪酸
カルシウム、珪酸マグネシウム、合成非晶質シリカ、コ
ロイダルシリカ、アルミナ、コロイダルアルミナ、擬ベ
ーマイト、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等の無機顔料が用いられる。
るいは空隙型のインク吸収層の断面や表面に現れた粒子
を電子顕微鏡で観察し、100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。
ここで個々の粒子の粒径はその投影面積に等しい円を仮
定したときの直径で表したものである。
の点からすると、無機微粒子としては、気相法により合
成された微粒子シリカ、コロイダルシリカ及びアルミナ
またはアルミナ水和物から選ばれた固体微粒子を用いる
ことが好ましい。アルミナまたはアルミナ水和物は、結
晶性であっても非晶質であってもよく、また不定形粒
子、球状粒子、針状粒子等任意の形状のものを使用する
ことができる。
た微粒子シリカには、日本アエロジル社の各種のアエロ
ジルがある。
0nm以下が好ましく、空隙層を形成するために最も適
する粒径は化合物によって異なる。例えば、上記気相法
シリカの場合、無機微粒子の1次粒子の平均粒径(塗設
前の分散液状態での粒径)は、4〜20nmが最も好ま
しい。
層のインク吸収層の熱可塑性樹脂微粒子と混合して使用
することもできる。その場合、例えば両者の電気的性質
を考慮して、混合による凝集、析出が起こらないような
素材種の選択が必要となる。また両者の含有比として
は、質量比で無機微粒子が多いことが好ましく、より好
ましくは55〜85%である。
膜厚は、熱可塑性樹脂微粒子の透明化速度、インク吸収
速度の観点から設計する必要があるが、3〜20μmが
好ましい。
ク吸収層の不透明度は、最下層に比べ高いことが必要だ
が、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛等の白色無機
微粒子を添加することによって、不透明度を高めること
ができる。その添加量としては、0.05〜3.0g/
m2が好ましく、より好ましくは0.1〜1.5g/m2
である。
の特徴として透明度や光沢が低いことが挙げられる。中
間層の不透明度を高めるのは、画像形成後透明化された
記録材料最表面を通過した光の反射光を増大させること
により、反射濃度及び光沢を向上させる技術である。よ
って、透明化された層の直下の層の不透明度(白色度)
が高いことが必要となる。ただし、透明化された層以外
の層全体の不透明度を高くすると、反射濃度が低下する
ことが本発明者らの検討により明らかになった。これは
上層を通過して進入する光の反射が中間層及び下層でラ
ンダムに発生し、反射濃度を向上させるための光学反射
が減少し、光学濃度が低下したものと推定できる。
8138−1976により測定して得られるが、各イン
ク吸収層の不透明度は透明なフィルム支持体(例えばポ
リエチレンテレフタレートフィルム)に測定すべきイン
ク吸収層を塗布し、乾燥後に剥離して得た被膜の不透明
度の測定により得られる。
空隙の総量(空隙容量)は記録用紙1m2当り20ml
以上であることが好ましい。空隙容量が20ml/m2
未満の場合、印字時のインク量が少ないとインク吸収性
は良好であるものの、インク量が多くなるとインクが完
全に吸収されず、画質を低下させたり乾燥性が遅い等の
問題が生じやすい。
隙型のインク吸収層の膜厚を概ね50μm以下にするこ
とが、ひび割れ等の皮膜の物理特性を悪化させないため
には必要で、この点からすると、空隙容量を40ml/
m2以上とすることは難しい。
I 紙パルプ試験方法 No.51−87 紙及び板紙
の液体吸収性試験方法(ブリストー法)に記載された方
法で測定したとき、吸収時間2秒における液体転移量
(ml/m2)で表される。なお、上記の測定方法で
は、測定に純水(イオン交換水)が使用されているが、
測定面積の判別を容易にするために、2%未満の水溶性
染料を含有させてもよい。
後、定着装置を用いて加熱加圧し、最外層の熱可塑性樹
脂微粒子を融着して透明化することが好ましい。定着装
置としては、ローラー定着装置またはベルト定着装置が
好ましく使用できる。
リンダ及び/またはシリコンゴムローラーにより構成さ
れている。そのうち、金属シリンダは鉄やアルミニウム
のような一般的な素材でよい。熱耐久性、離型性を高め
る目的で、テトラフルオロエチレンやポリテトラフルオ
ロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重
合体等により被覆されていることが好ましい。これらの
樹脂の厚さは20〜200μmが好ましい。厚過ぎると
熱応答性に劣り、薄過ぎると機械的強度が低下、かつ表
面を粗面化することが困難となる。
おり、この熱源は線状のヒーターを有し、ローラーの表
面温度を50〜150℃に加熱させるものである。
は、上下ローラー間に圧力を加え、ローラーを変形さ
せ、いわゆるニップを形成する。ニップ幅としては1〜
20mm、好ましくは1.5〜7mmである。熱ローラ
ー間に発生する圧力は1×105〜5×106Paが好ま
しい。これより圧力が低いと加熱加圧により顔料粒子が
熱可塑性樹脂微粒子層に十分に押し込まれず、また圧力
が高過ぎると顔料粒子の押し込みは十分だが、平滑性、
光沢性が高過ぎ、ぎらついた画像となる。
ポリイミド基材上にテトラフルオロエチレンやポリテト
ラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエー
テル共重合体等を被覆した無端ベルトを内部加熱ローラ
ーと分離ローラー間で架橋し、無端ベルトを介して内部
加熱ローラーに圧接する加圧ローラーを有する装置を用
いることができる。ベルト定着装置はローラー定着に比
べ、熱可塑性樹脂微粒子を加熱溶融する時間が長く、ま
た剥離までの降温時間が確保できるので、平滑かつ高光
沢な画像を得ることができる。
従来からインクジェット記録材料に用いられている支持
体、例えば、普通紙、アート紙、コート紙及びキャスト
コート紙等の紙支持体、プラスティック支持体、両面を
ポリオレフィンで被覆した紙支持体、これらを張り合わ
せた複合支持体を用いることができる。
る等の目的で、空隙層の塗布に先立って、支持体にコロ
ナ放電処理や下引処理等を行うことが好ましい。さら
に、本発明の記録用紙は必ずしも無色である必要はな
く、着色された記録用紙であってもよい。
明のインクジェット記録用紙では、原紙の両面をポリエ
チレンでラミネートした紙支持体を用いることが、記録
画像が写真画質に近く、しかも低コストで高品質の画像
が得られるために特に好ましい。そのようなポリエチレ
ンでラミネートした紙支持体について以下に説明する。
主原料とし、必要に応じて木材パルプに加えてポリプロ
ピレン等の合成パルプあるいはナイロンやポリエステル
等の合成繊維を用いて抄紙される。木材パルプとしては
LBKP、LBSP、NBKP、NBSP、LDP、N
DP、LUKP、NUKPのいずれも用いることができ
るが短繊維分の多いLBKP、NBSP、LBSP、N
DP、LDPをより多く用いることが好ましい。但し、
LBSP及びまたはLDPの比率は10質量%以上、7
0質量%以下が好ましい。
(硫酸塩パルプや亜硫酸塩パルプ)が好ましく用いら
れ、又、漂白処理を行って白色度を向上させたパルプも
有用である。
ダイマー等のサイズ剤、炭酸カルシウム、タルク、酸化
チタン等の白色顔料、スターチ、ポリアクリルアミド、
ポリビニルアルコール等の紙力増強剤、蛍光増白剤、ポ
リエチレングリコール類等の水分保持剤、分散剤、四級
アンモニウム等の柔軟化剤等を適宜添加することができ
る。
の規定で200〜500mlが好ましく、また、叩解後
の繊維長がJIS−P−8207に規定される24メッ
シュ残分の質量%と42メッシュ残分の質量%との和が
30〜70%が好ましい。なお、4メッシュ残分は20
質量%以下であることが好ましい。
く、特に50〜200gが好ましい。原紙の厚さは40
〜250μmが好ましい。
処理して高平滑性を与えることもできる。原紙の密度は
0.7〜1.2g/m2(JIS−P−8118)が一
般的である。更に原紙の剛度はJIS−P−8143に
規定される条件で20〜200gが好ましい。
く、表面サイズ剤としては前記原紙中に添加できるもの
と同様のサイズ剤を使用できる。
定された熱水抽出法により測定された場合、5〜9であ
ることが好ましい。
は、主として低密度のポリエチレン(LDPE)及び/
または高密度のポリエチレン(HDPE)であるが、他
のLLDPEやポリプロピレン等も一部使用することが
できる。
ことも、また、ポリエチレンを原紙表面上に溶融押し出
してコーティングする際にいわゆる型付け処理を行って
通常の写真印画紙で得られるようなマット面や絹目面を
形成した物も本発明で使用できる。
隙層やバック層を設けた後で低湿及び高湿下でのカール
を最適化するように選択されるが、通常空隙層側のポリ
エチレン層が20〜40μm、バック層側が10〜30
μmの範囲である。
下の特性を有していることが好ましい。
で規定される強度で縦方向が2〜30kg、横方向が1
〜20kgであることが好ましい 2.引き裂き強度はJIS−P−8116による規定方
法で縦方向が10〜200g、横方向が20〜200g
が好ましい 3.圧縮弾性率≧98.1MPa 4.不透明度:JIS−P−8138に規定された方法
で測定したときに80%以上、特に85〜98%が好ま
しい 5.白さ:JIS−Z−8729で規定されるL*、a
*、b*が、L*=80〜95、a*=−3〜+5、b
*=−6〜+2であることが好ましい 6.クラーク剛直度:記録用紙の搬送方向のクラーク剛
直度が50〜300cm2/100である支持体が好ま
しい 7.原紙中の水分:中紙に対して4〜100質量%が好
ましい。
層、下引き層、必要に応じて適宜設けられる各種の親水
性層を支持体上に塗布する方法は、公知の方法から適宜
選択して行うことができる。好ましい方法は、各層を構
成する塗布液を支持体上に塗設して乾燥して得られる。
この場合、2層以上を同時に塗布することもでき、特に
全ての層を一回の塗布で済ます同時塗布が好ましい。
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、アプリケーターコーテ
ィング法、、スピナーコーティング法、生産効率を高め
る観点から2種以上の層を同時に塗布するためのカーテ
ン塗布法あるいは米国特許第2,681,294号公報
記載のホッパーを使用するエクストルージョンコーティ
ング法が好ましく用いられる。
布に際して、塗布性を向上させるために増粘剤を用いて
もよい。
録材料は、支持体、熱可塑性樹脂微粒子を含有する最上
層のインク吸収層、及び最上層のインク吸収層で色材と
インク溶媒成分が分離した後にインク溶媒成分が吸収さ
れるインク吸収層により構成されている。このインク溶
媒成分が吸収されるインク吸収層は、中間層、下層等の
多層構成を取る。また裏面にバック層を設けることがで
きる。
ジェット記録方法で使用するインクジェットヘッドは、
オンデマンド方式でもコンティニュアス方式でも構わな
い。また吐出方式としては、電気−機械変化方式(例え
ばシングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベ
ンダー型、ピストン型、シェアモード型、シェアードウ
ォール型等)、電気―熱変換方式(例えば、サーマルイ
ンクジェット型、バブルジェット(登録商標)型)、静
電吸引方式(例えば、電界制御型、スリットジェット型
等)及び放電方式(例えばスパークジェット型等)等を
具体的な例として挙げることができるが、いずれの吐出
方式を用いても構わない。
プリントヘッドやインクカートリッジ適合性、保存安定
性、画像保存性、その他の諸性能向上の目的に応じて、
さらに粘度調整剤、比抵抗調整剤、皮膜形成剤、紫外線
吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、防錆剤、防腐剤、防
黴剤等を添加することもできる。
散安定性を向上するため界面活性剤を含有させることが
好ましい。本発明のインクに好ましく使用される界面活
性剤としては、ジアルキルスルホコハク酸塩類、アルキ
ルナフタレンスルホン酸塩類、脂肪酸塩類等のアニオン
性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル
類、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、ア
セチレングリコール類、ポリオキシエチレン・ポリオキ
シプロピレンブロックコポリマー類等のノニオン性界面
活性剤、アルキルアミン塩類、第四級アンモニウム塩類
等のカチオン性界面活性剤が挙げられる。特にアニオン
性界面活性剤及びノニオン性界面活性剤を好ましく用い
ることができる。
しては、従来公知の有機及び無機微粒子が使用できる。
例えばアゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キ
レートアゾ顔料等のアゾ顔料や、フタロシアニン顔料、
ペリレン及びペリレン顔料、アントラキノン顔料、キナ
クリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、
イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料等の多環式顔
料や、塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ等の染料
レーキや、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラッ
ク、昼光蛍光顔料等の有機顔料、カーボンブラック等の
無機微粒子が挙げられる。
示する。
C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッ
ド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメン
トレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピ
グメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、
C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメン
トレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57:
1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメ
ントレッド123、C.I.ピグメントレッド139、
C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメント
レッド149、C.I.ピグメントレッド166、C.
I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッ
ド178、C.I.ピグメントレッド222等が挙げら
れる。
は、C.I.ピグメントオレンジ31、C.I.ピグメ
ントオレンジ43、C.I.ピグメントイエロー12、
C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメント
イエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.
I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエ
ロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.
ピグメントイエロー138等が挙げられる。
C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブ
ルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、
C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブ
ルー60、C.I.ピグメントグリーン7等が挙げられ
る。
て顔料分散剤を含有させてもよい。使用できる顔料分散
剤としては、例えば高級脂肪酸塩、アルキル硫酸塩、ア
ルキルエステル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、スルホ
コハク酸塩、ナフタレンスルホン酸塩、アルキルリン酸
塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸塩、
ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、ポリ
オキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、グリ
セリンエステル、ソルビタンエステル、ポリオキシエチ
レン脂肪酸アミド、アミンオキシド等の活性剤、あるい
はスチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン誘導
体、アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイン酸、マレ
イン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマル
酸、フマル酸誘導体から選ばれた2種以上の単量体から
なるブロック共重合体、ランダム共重合体及びこれらの
塩を挙げることができる。
ンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘ
ンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザ
ー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカ
ー等を用いることができる。顔料分散体の粗粒分を除去
する目的で遠心分離装置、フィルターも用いられる。
であることが好ましく、10〜100nmがより好まし
く、10〜50nmがさらに好ましい。顔料分散体の平
均粒径が200nmを越えると光沢メディアに記録した
画像では光沢感の劣化が起こり、トランスペアレンシー
メディアに記録した画像では著しい透明感の劣化が起こ
る。また、顔料分散体の平均粒径が10nm未満になる
と顔料分散体の安定性が悪くなりやすく、インクの保存
安定性が劣化しやすくなる。
泳動法、レーザードップラー法等を用いた市販の粒径測
定機器により求めることができる。また、透過型電子顕
微鏡による粒子像撮影を少なくとも100粒子以上に対
して行い、この像をImage−Pro(メディアサイ
バネティクス製)等の画像解析ソフトを用いて統計的処
理を行うことによっても求めることが可能である。
ラテックスを含有してもよい。本発明におけるラテック
スとは媒質中に分散状態にあるポリマー粒子のことを指
す。ポリマーの種類の例としては、スチレン−ブタジエ
ン共重合体、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジ
エン共重合体、アクリル酸エステル共重合体、ポリウレ
タン、シリコン−アクリル酸共重合体及びアクリル変性
フッ素樹脂等があるが、なかでもアクリル酸エステル、
ポリウレタン及びシリコン−アクリル酸共重合体が好ま
しい。
ては低分子量の界面活性剤が用いられるのが一般的であ
るが、中でも高分子量の界面活性剤(例えば可溶化基が
ポリマーにグラフト結合しているタイプや、可溶化基を
持つ部分と不溶性の部分を連結させたブロックポリマー
のタイプ等がある)を乳化剤として用いたり、あるいは
可溶化基をラテックスの中心ポリマーに直接結合させる
ことにより乳化剤を用いずに分散されているラテックス
も存在する。この乳化剤に高分子量の界面活性剤を用い
るラテックス及び乳化剤を使用しないラテックスは、ソ
ープフリーラテックスと呼ばれている。本発明に使用す
るラテックスとしては、乳化剤の種類、形態を問わない
が、インクの保存安定性に優れるソープフリーラテック
スを用いることがより好ましい。
テックス以外にポリマー粒子の中心部と外縁部で組成を
異にしたコア・シェルタイプのラテックスも存在する
が、このタイプのラテックスも好ましく用いることがで
きる。
はインクの全質量に対して0.1〜10質量%であり、
0.3〜5質量%であることが特に好ましい。添加量
0.1質量%未満では耐水性に関して十分な効果を発揮
することが難しく、また10質量%を越えると経時でイ
ンク粘度の上昇や顔料分散粒径の増大が起こりやすい等
インク保存性の点で問題が生じることが多い。
ることもでき、例えば塩化カリウム、塩化アンモニウ
ム、硫酸ナトリウム、硝酸ナトリウム、塩化ナトリウム
等の無機塩や、トリエタノールアミン等の水性アミン等
が挙げられる。
が、本発明はこれらに限定されない。なお、実施例中で
は(%)は特に断りのない限り質量%を表す。
012μmの気相法シリカ((株)トクヤマ製:QS−
20)125kgを、三田村理研工業(株)製のジェッ
トストリーム・インダクターミキサーTDSを用いて、
硝酸でpH=2.5に調整した620Lの純水中に室温
で吸引分散した後、全量を694Lに純水で仕上げた。
ー(P−1)1.14kg、エタノール2.2L、n−
プロパノール1.5Lを含有する水溶液(pH=2.
3)18Lに、シリカ分散液1の69.4Lを攪拌しな
がら添加し、ついで、ホウ酸260gとホウ砂230g
を含有する水溶液7.0Lを添加し、消泡剤SN381
(サンノプコ(株)製)を1g添加した。
ナイザーで分散し、全量を純水で97Lに仕上げてシリ
カ分散液2を調製した。
にして得られたシリカ分散液2を使用して、下記のシリ
カ塗布液を調製した。
拌しながら、以下の添加剤を順次混合した。
オン系分散剤を用いて乳化重合したスチレン−アクリル
酸系ラテックスポリマー(Tg78℃、平均粒径250
nm、固形分濃度40%)を、6%硝酸水溶液でpH
4.7に調整し、熱可塑性樹脂微粒子塗布液を調製し
た。
の両面をポリエチレンで被覆したポリエチレンコート紙
(インク吸収層側のポリエチレン中に8%のアナターゼ
型酸化チタン含有、インク吸収層側に0.05g/m2
のゼラチン下引き層、反対側にTgが約80℃、0.2
g/m2のラテックスポリマーを含有するバック層を有
する)に、ポリエチレンコート紙側から、上記シリカ塗
布液を用いて下層及び中間層を、熱可塑性樹脂微粒子塗
布液を用いて上層を、それぞれ湿潤膜厚120μm、1
20μm、12μmになるように同時重層塗布し、約7
℃に冷却した後、20〜65℃の風を吹き付けて乾燥
し、記録材料1を作製した。
化チタンの付量が1m2当たり0.17g、0.32g
となるように添加したこと以外は記録材料1と同様にし
て、それぞれ記録材料2、3を作製した。
0.12g、0.27gとなるように添加したこと以外
は記録材料1と同様にして、それぞれ記録材料4、5を
作製した。
m2当たり0.24gとなるように添加したこと以外は
記録材料1と同様にして、記録材料6を作製した。
塗布液を、それぞれの固形分質量比が20:80になる
ように混合し、これを湿潤膜厚60μmの上層とし、中
間層及び下層を上記シリカ塗布液を用いて湿潤膜厚95
μmとし、中間層のみに二酸化チタンの付量が1m2当
たり0.32gとなるように添加したこと以外は記録材
料1と同様にして、記録材料7を作製した。
布液の固形分質量比が50:50、25:75になるよ
うに混合したこと以外は記録材料7と同様にして、それ
ぞれ記録材料8、9を作製した。
更し、1m2当たりの二酸化チタンの付量が0.27g
となるようにしたこと以外は記録材料9と同様にして、
記録材料10を作製した。
%充填した横型ビーズミル(アシザワ(株)製システム
ゼータミニ)を用いて分散し、イエロー顔料インクを得
た。得られたインクの顔料分散体の平均粒径は125n
mであった。尚、この測定はゼータサイザー1000
(マルバーン社製)を用いた。
0%充填した横型ビーズミル(アシザワ(株)製システ
ムゼータミニ)を用いて分散し、マゼンタ顔料インクを
得た。得られたインクの顔料分散体の平均粒径は65n
mであった。
0%充填した横型ビーズミル(アシザワ(株)製システ
ムゼータミニ)を用いて分散した後、20,000rp
mで30分間遠心分離処理を行い、シアン顔料インクを
得た。得られたインクの顔料分散体の平均粒径は55n
mであった。
アフィルターを2度通過させてブラック顔料インクを調
製した。
駆動周波数12kHz、1色当りのノズル数128、同
色ノズル密度180dpi(dpiとは2.54cm当
たりのドットの数を表す。以下同じ)であるピエゾ型ヘ
ッドを搭載し、最大記録密度720×720dpiのオ
ンデマンド型のインクジェットプリンターを使用して、
上記顔料インクにより、上記記録材料1〜10に、各色
の均一ベタ画像パターンをイエロー、マゼンタ、シア
ン、ブラックの各色について、ブラックにそれ以外の色
の画像が隣接するように画像形成した。
径30mmφの円柱状の鉄シリンダ(上ローラー)と、
シリコンゴムローラー(直径30mmφの下ローラー)
が共に、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキ
ルエーテル共重合体により被覆され、鉄シリンダ内にヒ
ーターが内蔵されている定着装置を用いて、鉄ローラー
が画像表面に接するように、加熱及び加圧処理を行っ
た。尚、鉄ローラーを被覆するテトラフルオロエチレン
−パーフルオロアルキルエーテル共重合体の被覆膜厚を
100μmとした。
s、圧力8×105Pa、ニップ幅4.3mmの条件で
加熱及び加圧処理を行って画像記録し、表1に記載のよ
うに試料101〜103、105〜110を作製した。
上にテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルエ
ーテル共重合体の被覆膜厚を100μmとする無端ベル
トを用意し、上記同様ヒーターが内蔵されている直径3
0mmφの鉄シリンダと温度制御しない30mmφの分
離ローラーで架橋し、無端ベルトを介して内部加熱ロー
ラーとなるように加圧ローラーを圧接させた装置を用い
て定着処理を行って画像記録し、表1に記載のように試
料104、111、112を作製した。尚、定着条件と
しては、搬送速度10mm/s、圧力8×105Pa、
ニップ幅4.3mm、圧接開始から剥離までの距離を2
0cmとした。
光沢均一性、濃度向上度、ブロンジング及びインク吸収
性について評価を行った。また、インク吸収層の不透明
度は、ポリエチレンテレフタレートフィルム(透明なフ
ィルム支持体)に測定すべきインク吸収層を塗布し、乾
燥後に剥離して得た皮膜について、JIS−P−813
8−1976により測定した。以上の結果を表1に示
す。
した ◎:印字部、未印字部の光沢差がなく、光沢が非常に高
い ○:印字部、未印字部の光沢差がなく、光沢が高い △:印字部、未印字部の光沢差がないが、光沢が低く実
用上問題が有る ×:印字部と未印字部の光沢差が大きく実用上問題が有
る。
ク吸収層を除いた記録材料を比較記録材料として作製
し、上記と同様の画像記録を行い、ブラック部の反射濃
度を測定し、検討試料の反射濃度と比較試料の反射濃度
の比を算出した ◎:20%以上の濃度向上 ○:10〜20%の濃度向上 △:5%以下の濃度向上 ×:濃度変化なしか、濃度低下。
価した ◎:ブロンジングがほとんど感じられない ○:若干のブロンジングが見られるが、実用上問題がな
い △:実用上問題のあるブロンジングが見られる ×:著しいブロンジングが見られる。
の画像サンプルについて、インク吸収性を以下の基準で
評価した ◎:インクにじみが全く見られず、境界が鮮明 ○:若干のにじみが見られるが、実用上問題ない △:にじみによる境界の乱れが見られる ×:激しいインクあふれで画像記録ができない。
29.7%に高めた試料102においては、未印字部及
び印字部の光沢差が小さくなり、濃度向上度、ブロンジ
ングの改良効果が確認できる。中間層の不透明度を試料
102から更に高めた試料103では更にその効果が高
くなっている。
定着装置をベルト定着装置に変更した試料104の場
合、上記効果が維持向上していることが分かる。これに
対して中間層ではなく、下層の不透明度を高めた試料1
05、106では、中間層の不透明度を高めた試料10
2〜104に対して、光沢均一性及びブロンジングの改
良効果は見られないことが分かる。これは顔料インクが
存在する画像表面近傍からの二酸化チタンの分布位置ま
での距離が長くなったことから、入射光の不透明層での
反射割合が低下することに起因すると推定される。これ
に対して試料107は、中間層及び下層の不透明度を高
めているが、この場合、光沢均一性、濃度向上度及びブ
ロンジングの改良には至っていない。この点についても
推測の域を出ないが、不透明層が広く分布すると、層全
体で入射光を反射するために、拡散光が多くなり、濃度
低下等の画質低下が発生していると考えられる。
収層が無機微粒子(シリカ)と熱可塑性樹脂微粒子の混
合により構成されている。
最も多い試料108は、光沢均一性、濃度向上度、ブロ
ンジング等の改良効果を示しているが、最上層のインク
吸収層の無機微粒子(シリカ)の割合を試料109から
110のように増加させた場合、インク吸収性の向上に
加え、ブロンジング改良効果が出ていることが分かる。
これは、熱可塑性樹脂微粒子に比べ、本実施例で使用し
ているシリカの空隙率が高く、熱可塑性樹微粒子が多い
系に比べ、顔料インクが記録材料の深さ方向に分布しや
すく、記録材料最表面での顔料インクを構成する顔料粒
子の凝集を抑制するためブロンジングの発生が抑制され
ると推測される。試料110に対して、記録材料として
はこれと同じものを用いてベルト定着を行った試料11
1では、試料110に対して光沢均一性が改良され、画
像全体が高光沢で、濃度向上が更に可能になることが分
かる。試料111に対して、中間層でなく下層の不透明
度を高めた試料112はベルト定着装置を用いている
が、未印字部と印字部の光沢差が解消できず、濃度向上
が見られない。
沢差が小さく、高濃度で、ブロンジングの発生を抑制
し、インク吸収性に優れたインクジェット記録材料及び
これを用いた画像記録方法を提供することができる。
Claims (5)
- 【請求項1】 不透明支持体の片側に少なくとも3層以
上のインク吸収層を有するインクジェット記録材料にお
いて、最上層のインク吸収層に熱可塑性樹脂微粒子を含
有し、最上層のインク吸収層に隣接するインク吸収層
が、支持体に最も近いインク吸収層に比べ不透明度が高
いことを特徴とするインクジェット記録材料。 - 【請求項2】 最上層のインク吸収層に質量比で熱可塑
性樹脂微粒子より多い無機微粒子を含有することを特徴
とする請求項1記載のインクジェット記録材料。 - 【請求項3】 請求項1、2に記載のインクジェット記
録材料に顔料インクを用いて画像形成後、加熱加圧する
ことを特徴とする画像記録方法。 - 【請求項4】 ローラー定着装置を用いることを特徴と
する請求項3記載の画像記録方法。 - 【請求項5】 ベルト定着装置を用いることを特徴とす
る請求項3記載の画像記録方法。
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