JP2004306610A - 写真類似のインクジェット記録シート - Google Patents

Abstract

【課題】
許容し得る光沢を呈するが、従来技術の諸問題の全て、又は少なくともほとんどを回避するコーティングをその上に有する印刷媒体を提供する。
【解決手段】
インクジェットプリンタを用いて印刷する際に写真類似画像をもたらすインクジェット記録シート（１０）を提供する。当該記録シート（１０）は、２層のコーティング（１４、１６）から成る。下層（１４）はアモルファスシリカからなり、上層（１６）は球状コロイドシリカからなる。両シリカとも、陽イオン性とされている。当該記録シート（１０）は、速い乾燥時間、優れた画像品質及び優れた耐水性、取り扱い性をもたらす。
【選択図】図１

Description

本発明は、概して、インクジェット印刷に関し、より詳細には、インクジェット印刷に使用される印刷媒体に関する。

インクジェット記録シート、即ち、写真品質印刷のための光沢のある表面をもった印刷媒体を製造する方法は色々知られている。その一例は、インク受容層にアルミナを利用する単一層コート紙に関するものである。紙ベース上にアルミナがコーティングされている市販紙は、優れた光沢と吸収力をもたらすことができるが、引っ掻き耐性、空気退色耐性が不十分であり且つ紙が濡れているとしわになるという問題がある。

第二の例は、アルミナからなる基層及びコロイドシリカからなる上層をもつコーティングに関するものである。当該設計は、引っ掻き耐性には寄与したが、耐光性が比較的低く、空気退色耐性が不十分であり、湿り状態でにじみがあるという問題を示した。これらの問題は、全てアルミナ顔料に関わるものである。他の重要な顔料はシリカである。シリカ顔料に基づくコーティングは、より十分な多孔度を有し、吸湿性が低く且つ比較的良好な空気及び光退色耐性を示す。

第三の例は、多孔質（アモルファス）のシリカ顔料からなる単一層を有する製品に関するものである。しかしながら、当該製品は、光沢が低く、典型的に、２０度の入射角で（測定時）２０光沢単位を下回るものであった。

最後に、陰イオン性のアモルファス多孔性シリカ上にコーティングされている陰イオン性球形シリカを利用するインクジェット受容シートも既に開発されている。当該設計は、優れた画質と光沢をもたらすが、耐水性及び耐湿性性能は、使用されるブラック顔料が負の電荷を帯びているため、カラーインク中では通常陰イオン性である染料分子に対する媒染力が無いため、好まれるほど優れてはいない。

このように、陰イオン性ＳｉＯ_２は利用できるが、単一層として十分な光沢と多孔性との両方を同時にもたらすものではない。陰イオン性アモルファスＳｉＯ_２（下層）と陰イオン性球形ＳｉＯ_２（上層）との２層の組合せ（インク受容層）は十分な光沢をもたらすが、耐水性、耐湿性、及び染料（陰イオン性）に対する受容層の親和力は十分でない。先に議論したように、２層の組合せには、Ａｌ_２Ｏ_３（下層）とＳｉＯ_２（上層）との組合せが包含されるが、これはまた、上述したように、不適当である。

許容し得る光沢を呈するが、従来技術の諸問題の全て、又は少なくともほとんどを回避するコーティングをその上に有する印刷媒体が必要とされている。

本明細書で開示する実施形態によれば、インクジェットプリンタを用いて印刷する際に写真類似画像を達成するインクジェット記録シートが提供される。「写真類似」とは、当該画像が、本質的に、従来のハロゲン銀写真と同等であるということを意味する。記録シートは、２層コーティングからなる。下部層、即ち第一の層は、アモルファスシリカからなり、上部層、即ち第二の層は、球形シリカからなる。両シリカ層は、クロルヒドロキシアルミニウムを使うか又は陽イオン性ポリマーを用いて処理することで陽イオン性となる。当該記録シートは、優れた光沢、速い乾燥時間、優れた画質、及び優秀な耐水性と取扱い性を実現することができる。

インクジェット記録シートを製造する方法は、
（ａ）基材を設けるステップと、
（ｂ）（１）アモルファスＳｉＯ_２を設け、（２）陽イオン誘導性化合物にそのアモルファスＳｉＯ_２を付加して分散物を形成し、（３）必要ならば、そのｐＨを約４に調節し、（４）前記分散物を結合剤と混合して混合物を形成させ、そして（５）該混合物を基材上にコーティングすることによって基材上に第一の層を形成するステップと、
（ｃ）（１）球形シリカを設け、（２）その球形シリカを、あったとしても微量の結合剤と混合し、そして（３）前記第一の層の上にその球形シリカをコーティングすることによって前記第一の層上に第二の層を形成するステップと、
を包含する。

２層は、例えば、カスケードコーティング又はカーテンコーティングを用いるような単一パスモードで、又は２つの別個の処理で、の何れかによって基材上に形成することができる。

本明細書に開示するインクジェット受容シートは、優れたインク受容能力と共に、画像光沢、耐水性、及び耐湿性を同時に実現することができる。さらに、当該インクジェット受容シートは、単一被覆層の製品よりも改善された引っ掻き耐性と優れたインク受容多孔度をもたらすものであり、インク受容層にアモルファスシリカ層を利用する点でアルミナ／シリカの２層製品とは異なっている。従って、単一層のアモルファスシリカ層より優れた光及び空気退色耐性をもたらし、且つ優れた光沢を実現するものである。最後に、当該インクジェット受容シートは、比較的優れた耐水性と耐湿性特性をもたらす点で、二種のシリカを用いる対処法より優れている。

インクジェット受容シート１０は、基材１２上に２層のコーティングを含む。

コーティングの下部、即ち第一の層１４は、アモルファスシリカ、好ましくは、ヒュームドシリカ又はシリカゲルからなる。シリカを適当な薬剤で処理して、シリカを陽イオン性にする。陽イオン性シリカは、陽イオン媒染剤に対して良好な相容性を有しており、均一且つ平滑なコーティングを形成する。当該シリカは、凝集体の形態である。凝集体の粒径は、約５０〜５００ｎｍである。凝集体中の一次粒子は、粒径が５〜３０ｎｍの範囲にであり、表面積は１００〜３５０ｍ^２／ｇである。適切な量の結合剤を使えば、下層は、約０．８〜１．２ｃｍ^３／ｇの多孔度を有するインク受容層を形成する。結合剤の比率は、シリカ／結合剤組成物全体の１５％−３０％の範囲にある。コーティング１４の厚みは、印刷に採用される特定のインクジェットプリンタのインクフラックスに応じて、１８〜４０ｇ／ｍ^２の範囲で変化させることができる。

コーティングの上部、即ち第二の層１６は、球形コロイドシリカからなる。当該シリカの粒径は、３０〜１５０ｎｍの範囲にある。上層における結合剤の比率は、適応される印刷速度に応じて、シリカ／結合剤組成物全体の０〜１５％の範囲とする。上層１６中の球形シリカはまた、適切な処理によって陽イオン性となる。重ねて、陽イオン化処理は、下部層に対して、並びに上部もしくは下部層に添加される染料媒染剤に対して、顔料をより順応させる。上層１６の厚みは０．１〜１０ミクロン、即ち０．１〜１２ｇ／ｍ^２のコーティング重量である。

基材１２には、受容層を支持するのに通常用いられる任意の材料を用いることができ、例として、ポリエチレン押出し写真ベース（Ｐ−Ｅ写真ベース）、フィルムベース、及び大判（ｈｉｇｈｌｙ ｓｉｚｅｄ）の紙ベースが挙げられる。好ましくは、基材としては、その比較的高い光沢、耐水性、及び（写真のような）「感触」の理由から、Ｐ−Ｅ写真ベースを採用する。

下側の層１４（アモルファスＳｉＯ_２）は、印刷媒体上に印刷されるインクのために比較的高い容量を有しており、この場合、インクロード（インクの載せ量）は、２３〜２４ｃｍ^３／ｍ^２のオーダーにある。下側層の厚みは、そのインクロードを十分受容できる厚さであり、又は換言すれば、１ｇのアモルファスＳｉＯ_２は約０．９〜１ｇのインクを吸収できる。これによって、下側層１４の厚みは約２５〜３０ｇ／ｍ^２となる。

下側層１４に用いられるアモルファスＳｉＯ_２は、５〜３０ｎｍの範囲の直径を有する粒子からなる。これらの粒子は、凝集することで二次粒子を形成し、これは破断に対して安定である。その結果、二次粒子は比較的大きい細孔容積を生じる。下側層１４の細孔径は、約１０〜４０ｎｍの範囲にあり、好ましくは、約２５ｎｍである。細孔径が小さすぎるとインク吸収率が十分には高くなく、一方、細孔径が大きすぎると光沢が低く許容し難い。

アモルファスＳｉＯ_２は、ヒュームドシリカから誘導して、分散させる。即ち、アモルファスヒュームドシリカは、集塊物として使用できる。その集塊物を、例えば、せん断により、分散させて凝集体を形成する。あるいはまた、グランド（ｇｒｏｕｎｄ）シリカゲルを使ってアモルファスＳｉＯ_２層を形成することもできる。ここでは、当該アモルファスシリカゲルを、物理的粉砕によるなどして、より小さい粒子へと砕いている。

上側層１６（球形ＳｉＯ_２）は、下側層１４に比較して、それほど多孔質ではなく、従って、製品に所望の光沢をもたらす。上側層１６の厚みは約０．１〜１０ｇ／ｍ^２である。粒径は２５〜１００ｎｍの範囲内、好ましくは、約５０〜７５ｎｍである。粒径が大きすぎると、不透明度が高すぎ、染料浸透に起因して明るい色を生成せず、一方、粒径が小さすぎると、孔が小さすぎ、従ってインク吸収率が十分に高くならない。また、粒径が小さすぎると、染料が用紙の上面に残される、所謂ブロンズ現象を引き起こすことになる。

製品を製造する処理ステップは以下の通りである。
（ａ）（１）粉末状ヒュームドＳｉＯ_２を設け、（２）陽イオン誘導性化合物に前記ＳｉＯ_２を添加し、（３）必要ならば、適当な塩基を用いてそのｐＨを約４に調節して水酸基含有多価金属塩に前記シリカを分散させ、（４）該分散物を結合剤と混合し、そして（５）該混合物を基材１２上にコーティングすることによって基材上に下部層を形成し、
（ｂ）（１）陽イオン性球形シリカを設け、（２）該球形シリカを、あったとしても微量の結合剤と混合し、そして（３）下部層の上に前記球形シリカをコーティングすることによって上層１６を形成する。

陽イオン誘導性化合物をヒュームドシリカに添加することで、早くも約４のｐＨを有するシリカを生成することができる。もしそうでなければ、適切な酸を用いて、ｐＨを所望のｐＨに調節する。

「微量の結合剤」とは、約５％未満の結合剤を意味する。

陽イオン誘導性化合物は、水酸基含有多価金属塩及び陽イオン性樹脂から成る群から選択される。

水酸基含有多価金属塩の一例は、クロルヒドロキシアルミニウム（ＡＣＨ）、陽イオン変性剤、である。前述の多価金属塩は、Ｇ．Ｂ．Ａｌｅｘａｎｄｅｒらによる、１９６１年１１月７日付けの米国特許第３、００７、８７８号、表題「Ａｑｕａｓｏｌｓ ｏｆ Ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ−Ｃｈａｒｇｅｄ Ｃｏａｔｅｄ Ｓｉｌｉｃａ Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ａｎｄ Ｔｈｅｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ」に既に記載されており、その内容は参照することで本明細書に取り入れることとする。これらの水酸基含有多価金属塩は、金属酸化物、金属水酸化物及び水和金属酸化物から成る部類のうちの物質であり、各々の場合において金属は３〜４の原子価を有する。典型的な金属原子は、アルミニウム、チタニア、ジルコニア及びトリアである。好ましいＡＣＨ化合物は、Ａｌ_ｘ（ＯＨ）_ｙＣｌであり、ここでｘ及びｙは、ｘ：ｙの比が１：２から１：２．８の間になるように選択される。その好適例は、Ａｌ_２（ＯＨ）_５Ｃｌである。

ＡＣＨ（又は水酸基含有多価金属塩）を添加する代わりに、陽イオン性試薬又は陽イオン性ポリマー（樹脂）を用いることができる。重ねて、そのｐＨは、要求されるように４に調節する。陽イオン性試薬及び樹脂の例として、限定はしないが、ポリアルキレンポリアミン（例えば、ポリエチレンポリアミン及びポリプロピレンポリアミン）、第一、第二、もしくは第三アミノ基又は第四アンモニウム基を有するシリカカップリング剤（例えば、アミノ−プロピルトリエトキシシラン）、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、ジエチレントリアミンプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロリド、ジメトキシシリルメチルプロピル変性ポリエチレンイミン、Ｎ−（３−トリエトキシシリルプロピル）−４，５−ジヒドロイミダゾール、及びアミノアルキルシルセスキオキサンが挙げられる。ここで適切に使用し得る陽イオン性樹脂にはまた、ポリカチオン陽イオン性樹脂（例えば、ポリアミドアミン−エピクロロヒドリン付加生成物）も含まれる。

さらに他の実施形態のように、水酸基含有多価金属塩（例えば、ＡＣＨ）及び陽イオン性ポリマーの両方を用いて陰イオン性シリカを陽イオン性にすることができる。

分散処理中に、ＡＣＨ（又は陽イオン性ポリマー）とＳｉＯ_２の組合せは協働して、シリカ粒子表面上にＡＣＨ（又は陽イオン性ポリマー）が分散することによって、陰イオン性のシリカ表面を陽イオン性表面に変換し、それによってその表面は水中で安定になるのである。この処理の結果、上述のｐＨ＝４の条件下において、当該表面上に正のゼータ（ζ）電位が存在するのである。

本明細書に開示する実施形態を実施するために使用される結合剤の一例は、水溶性及び水分散性のポリ（ビニルアルコール）である。水溶性及び水分散性のポリ（ビニルアルコール）は、広義には、２つのタイプのものに分類することができる。第一のタイプは、１．５モルパーセント未満のアセテート基が分子上に残されている、十分に加水分解された水溶性及び水分散性ポリ（ビニルアルコール）である。第二のタイプは、 １．５〜２０モルパーセント程度のアセテート基が分子上に残されている、部分的に加水分解された水溶性及び水分散性ポリ（ビニルアルコール）である。

当該実施形態を実施するために採用される結合剤の他の例は、変性（修飾）ポリ（ビニルアルコール）である。基本のポリ（ビニルアルコール）は上述したものと同じものであり、変性（修飾）基には、限定はしないが、アセチルアセタール及びアクリレートが含まれる。変性の程度は、０〜２０モルパーセントの範囲とすることができる。

本願実施形態を実施するために使用するのが好ましい結合剤のさらに他の例として、限定はしないが、水溶性及び水分散性ポリ（ビニルピロリドン）、酢酸ビニルとビニルピロリドンとの水溶性及び水分散性コポリマー、水溶性及び水分散性アクリレートポリマー、水溶性及び水分散性ポリ（ウレタン）、及び水溶性及び水分散性ポリエチレンオキシドが挙げられる。

球形シリカは、本来、陰イオン性の電荷を帯びている。コロイド状である、球形シリカ粒子は、本来、負電荷を帯びている。負電荷は、上述のような、水酸基含有多価金属塩（例えば、ＡＣＨ）又は陽イオン性ポリマーを用いて処理することによって、陽イオン性の電荷に変換される。球形シリカを処理するのに使用される多価金属塩（又は陽イオン性ポリマー）は、上述したような、アモルファスシリカを処理するのに用いられるものと同じか、又は異なったものとすることができる。

当該２層のコーティング処理は、最初に下層１４を、次いで上層１６をコーティングする１パスで実施することができる。使用し得る１つの処理には、２層コーティングヘッドを利用することが包含される。カスケードコーティング及びカーテンコーティングは、そうしたコーティング処理法の２つの例である。あるいはまた、当該２層のコーティング処理は、２パスで実施することもでき、この場合、下層１４を基材１２上にコーティングし、次いで、再濡れ（ｒｅ−ｗｅｔ）溶液（図示せず）を供給し、その後、該再濡れ下層の上に上層１６をコーティングする。前者（１−パス）の処理の一例は、Ｒｏｌｆ Ｓｔｅｉｇｅｒらに２００１年１２月１２日に発行され、Ｉｌｆｏｒｄ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ ＧｍｂＨに譲渡されたＥＰ １ １６２ ０７６Ｂ１、表題「Ｄｙｅ−Ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌ ｆｏｒ Ｉｎｋ−Ｊｅｔ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ」に開示されている（実施例２３）。後者（２−パス）の処理の一例は、Ｄｏｕｇｌａｓ Ｅ．Ｋｎｉｇｈｔらによるもので、本出願と同一の譲受人に譲渡された２００２年１１月５日付け米国特許第６、４７５、６１２号、表題「Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ Ａｐｐｌｙｉｎｇ ａ Ｔｏｐｃｏａｔ ｔｏ ａ Ｐｏｒｏｕｓ Ｂａｓｅｃｏａｔ」に開示されている。前出の参考文献の全内容は、参照することで本明細書に取り入れることとする。

上層１６が無い状態では、インクジェット受容シート１０の光沢は低い。さらに、下層１４が陽イオン性でなければ、下層の上に陽イオン性の上層１６を単一パスで設けることは不可能である。

陽イオン性の下層１４と陽イオン性の上層１６とを組合わせることは、以下の理由から有益である。即ち、コート紙１０上に印刷されているインクジェットインク中の染料は、典型的に陰イオン性であるので、陽イオン性表面と陰イオン性染料との相互作用（染料と受容層の強力な親和力を生じる）により、改善された耐水性及びスミア（擦れ汚れ）耐性がもたらされる。

Ａ．球形シリカの処理
ビーカー中の水１０４．２グラムに、Ｇｕｌｂｒａｎｄｓｅｎ社から入手した５０％クロルヒドロキシアルミニウム１１３．８グラムを添加した。球形シリカ（Ｎｉｓｓａｎ ＭＰ１０４０）３８２．０グラムを、ＩＫＡ分散ツールを用いて、前記溶液に分散させた。分散物中の球形シリカの粒径分布は、受け取り時の球形シリカと同一であった。処理された球形シリカのゼータ電位は＋３７．２ｍｖ（陽イオン）であり、一方、未処理のシリカのゼータ電位は−２７ｍｖであった。

Ｂ．ヒュームド（アモルファス）シリカの処理
ビーカー中の水３８８．１グラムに、５０％クロルヒドロキシアルミニウム２３．８グラムを添加した。強く撹拌しながら、ヒュームドシリカ（カボット社からのＣａｂ−Ｏ−Ｓｉｌ Ｍ−５）８８．１グラムを添加した。撹拌を１．５時間継続した。撹拌を停止し、ヒュームドシリカの混合物を２４時間静置し、その後にコーティングの調合に用いた。固体含量は２０％であった。分散物のｐＨは３．４であり、そのゼータ電位は＋２７．５ｍｖと測定された（シリカ顔料が首尾よく陽イオン形態に変換されたことを示している）。

Ｃ．コーティングの調合
基本コートとして以下の調合物を製造した。

上記基本コートは、ステップ２において処理したアモルファスシリカ７８部を、乳酸２．２部及びホウ酸２部と混合することにより形成させた。ポリビニルアルコール（エアプロダクツ社からのＡｉｒｖｏｌ １６５）１７．２部を、グリセロール０．６部と混合した。次いで、アモルファスシリカとポリビニルアルコールとを一緒に十分混合した。その混合物をワイヤバーを用いて写真ベースの基材上にコーティングして、２５ｇ／ｍ^２の乾燥コーティングを形成させた。

上側コートは、処理した球形シリカを最初に固形分１０％にまで希釈し、１．５％の界面活性剤（アーチケミカル社の１０Ｇ）を添加して形成した。２層コーティングを得るべく、０．５ｇ／ｍ^２を基本コート表面上にコートして、光沢のある印刷媒体を形成した。

ビーカー中の水３８８．１グラムに、１０％ＮＨ_４ＯＨ ６ｍｌ及び５０％クロルヒドロキシアルミニウム２３．８グラムを添加した。強く撹拌しながら、ヒュームドシリカ（デグッサ社のＡｅｒｏｓｉｌ ２００）８８．１グラムを添加した。撹拌を１．５時間継続した。撹拌を停止し、ヒュームドシリカを２４時間静置し、その後にコーティングの調合に用いた。固体含量は２０％であった。分散物のｐＨは４．１であり、そのゼータ電位は＋２７．６ｍｖであった。

ステップ１からの処理済シリカを用いて以下の調合物を製造し、該混合物を基本コートとして使用した。

陽イオン性コロイドシリカ（クラリアント社のＣａｒｔｏｃｏａｔ ３０３ Ｃ）を固形分０．３％にまで希釈し、０．２％グリセロール及び０．２％界面活性剤１０Ｇ（アーチケミカル社）と混合した。当該調合物を上側コートとして用いた。

１パスにおいて同時にカスケードコーティングを利用して２層コーティングを設けた。下層のコート重量は約２８〜３０ｇ／ｍ^２であり、上層は０．２ｇ／ｍ^２であった。光沢のある印刷媒体が得られた。

実施例３は、アモルファスシリカを、クロルヒドロキシアルミニウムではなくアミノアルキルシルセスキオキサン（ゲレスト社（Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．）のＷＳＡ−９９１１）を用いて処理したこと、及び上側コートが、日産化学工業社のＭＰ １０４０ではなくＣａｒｔａｃｏａｔ Ｃ２０３であったことを除けば、実施例１と同様である。処理剤を先ずｐＨ＝４に中和し、また４％のＷＳＡ−９９１１を処理に用いた。光沢のある印刷媒体が得られた。

比較例１
比較例１は、基本コートをアルミナベースのコーティングに代えたことを除けば、実施例２と同様である。基本コート調合物は以下の通りであった。

比較例２
比較例２は、実施例２と同様であるが、下側コート上にＣａｒｔａｃｏａｔ Ｃ３０３の上側コートを有していないものである。

比較例３
比較例３は、比較例１と同様であるが、上側コートのＣａｒｔａｃｏａｔが無いものである。

比較例４
比較例４は、陰イオン性Ｓｎｏｗｔｅｘ ＭＰ１０４０（日産化学工業社）を上部コートとして直接用いたこと、及び上部コートが（単一パスで２層を形成する）カスケードコーティングではなく、第二のパスとして適用されたことを除き、実施例２と同様である。

結果
サンプルは、実験用のインクセットを装着したＨＰ ＤｅｓｋＪｅｔ ９７０プリンタを用いて印刷した。当分野で通常採用されている方法によって、サンプルを十分評価した。

光沢は、ＢＫＹ Ｇａｒｄｎｅｒ ｍｉｃｒｏ−ＴＲＩ−ｇｌｏｓｓ ｍｅｔｅｒを用いて２０度の入射角で測定した。

ひび割れは、Ｂｅｔａ ｃｏｌｏｒ ｐｒｏｏｆｉｎｇ ｖｉｅｗｅｒ（２５ｘ増幅）を用いて調べた。

多孔度は、重量測定法を用いて測定した。既知の細孔径を有するコート紙サンプルを計量し、その紙上に水を噴霧してコーティング層にある細孔を満たし、表面の水をペーパタオルで除去し、サンプルの重量を再測定した。その重量差を利用して、吸収力を特定し、サンプルのコーティング重量に基づいたコーティングの多孔度を計算した。

引っ掻き耐性は、指の爪の抵抗を想定した摩剥器具を使って定性的に評価した。痕跡が見えたら、そのサンプルを不良と評価した。対照的に、引っ掻きの痕跡が観察できなければ、そのサンプルを良と評価した。

耐水性と耐湿性は、以下のように測定した。

耐水性は、４５度傾斜した表面上に配置されている印刷済みサンプルの上に２５マイクロリットルの水を滴下して試験した。画像の耐水性が劣る場合、水は、色又はコーティングすら印刷表面から隣の未印刷領域へ運び去った。光学濃度の増加を耐水性の定量的尺度として利用した。

耐湿性は、印刷済みサンプルを高湿度（８０％）及び高温度（通常、３０℃）に４日間曝して測定した。線の拡がりと色相シフトの差を耐湿性の尺度として利用した。１０ミクロン未満の線の拡がりと、１０デルタＥ単位未満の色相シフトを良と評価した。

空気退色耐性は、空気退色ボックスを用いて評価した。印刷画像サンプルを退色ボックスの棚に置いた。大気汚染物を含んでいる天然空気をサンプルの表面上に５００フィート／分の速度で流した。画像サンプルを２週間退色状態に曝した後、その光学濃度損失パーセントを利用して画像化システムの空気退色安定静を特定した。下記結果を得た。

注釈
（１）ＤｅｓｋＪｅｔ ９７０プリンタを使用して、デフォルトのインクを用いて印刷したサンプルの空気退色データ
（２）実験用インクを用いて印刷したサンプルの空気退色データ

結果から分かるように、比較例１及び比較例３は、両方ともアルミナベースのコーティングを有するものであるが、空気退色耐性が不十分であった。一方、シリカベースの調合物でコーティングされた他の実施例は、大幅に改善された空気退色耐性を示した。シリカ顔料ベースのコーティングに基づく画像の寿命は、アルミナ顔料ベースのコーティングの２倍の長さであることが測定された。シリカベースのコーティングのこの優れた空気退色耐性の理由は分からない。しかしながら、何らかの特定理論に依らなくても、２つの顔料の細孔径及び水親和性の違いに関連していると考えられる。

空気退色データによって、印刷媒体の効果が両方のインクセットに関して同一であることが示された。

結果から判断すると、コロイド状の球形シリカでコーティングされた媒体は、上側コートの無いものよりはるかに優れた光沢を示すことは明らかである。シリカをベースとしたコーティングに関しては、その光沢を１５単位から４０単位に容易に高めることができる。

さらに、当該結果により、陰イオン性コロイドシリカだけでは、それが光沢を劇的に改善できるとはいえ、耐水性と耐湿性が不十分であることも分かる。湿り状態ではインク中の染料が下層まで浸透し、従って、色あせた画像を生ずることになる。

画質と耐久性の両方をもたらす最良の媒体は、下層に関しては陽イオン性アモルファスシリカからなり、上層に関しては陽イオン性球形コロイドシリカからなる、２層でコーティングされたものであった。

陽イオン性のコート基材は、インクジェットインクの写真画質印刷において用途を見出すものと期待される。

本明細書に開示するインクジェット記録シートの一実施形態

符号の説明

１０ コート紙
１２ 基材
１４ 第一の層
１６ 第二の層

Claims (10)

1. その上にインクジェットインクを印刷するのに適しており、且つ写真品質印刷を実現するコート紙（１０）であって、
   （ａ）基材（１２）と、
   （ｂ）前記基材（１２）上に付着しており且つ第一の陽イオン性シリカからなる第一の層（１４）と、
   （ｃ）前記第一の層（１４）上に付着しており且つ第二の陽イオン性シリカからなる第二の層（１６）と、
   からなるコート紙。
2. 前記基材（１２）が、ポリエチレン押出し写真ベース、フィルムベース、及び大判の紙ベースから成る群から選択される請求項１に記載のコート紙（１０）。
3. 前記第一の陽イオン性シリカが、第一の陽イオン誘導性化合物及び結合剤と混合されているアモルファスシリカからなり、前記第二の陽イオン性シリカが、第二の陽イオン誘導性化合物と混合されている球形シリカからなり、前記第一の陽イオン誘導性化合物が、前記第二の陽イオン誘導性化合物と同じものであるか又は異なっている請求項１に記載のコート紙（１０）。
4. 前記第一の陽イオン誘導性化合物及び前記第二の陽イオン誘導性化合物が、３〜４の原子価を有する金属を含む水酸基含有多価金属塩及び陽イオン性樹脂から成る群から独立に選択されており、前記結合剤が、水溶性あるいは水分散性のポリ（ビニルアルコール）、変性ポリ（ビニルアルコール）、水溶性あるいは水分散性のポリ（ビニルピロリドン）、水溶性あるいは水分散性のアクリレートポリマー、酢酸ビニルとビニルピロリドンとの水溶性あるいは水分散性コポリマー、水溶性あるいは水分散性ポリ（ウレタン）、及び水溶性あるいは水分散性ポリエチレンオキシドから成る群から選択される請求項３に記載のコート紙（１０）。
5. 前記アモルファスシリカが、約５〜３０ｎｍの一次粒径と約５０〜５００ｎｍの凝集粒径を有する請求項３に記載のコート紙（１０）。
6. 前記第一の層（１４）が、約１０〜４０ｎｍの範囲の細孔径を有する請求項３に記載のコート紙（１０）。
7. 前記第一の層（１４）が、約２５〜３０ｇ／ｍ^２の厚みを有する請求項１に記載のコート紙（１０）。
8. 前記第二の層（１６）が、約０．１〜１０ｇ／ｍ^２の厚みを有する請求項１に記載のコート紙（１０）。
9. その上にインクジェットインクを印刷するのに適しており、且つ写真品質印刷を実現する請求項１に記載のコート紙（１０）を製造する方法であって、
   （ａ）前記基材（１２）を設けるステップと、
   （ｂ）（１）アモルファスＳｉＯ_２を設け、（２）前記ＳｉＯ_２を陽イオン誘導性化合物に分散させて分散物を形成し、（３）必要ならば、そのｐＨを約４に調節し、（４）前記分散物を結合剤と混合して混合物を形成し、そして（５）前記混合物を前記基材（１２）上にコーティングすることによって前記基材（１２）上に第一の層（１４）を形成するステップと、
   （ｃ）（１）球形シリカを設け、（２）前記球形シリカを、あったとしても微量の結合剤と混合し、そして（３）前記第一の層（１４）上に前記球形シリカをコーティングすることによって前記第一の層（１４）上に第二の層（１６）を形成するステップと、
   を包含する方法。
10. 前記第一の層（１４）及び前記第二の層（１６）が、単一パスモードで又は２つの分離パスで、の何れかによって前記基材（１２）上に形成される請求項９に記載の方法。
    

Images