JP2010247525A - インクジェット記録媒体及びその製造方法、並びに、記録媒体用支持体及びその製造方法 - Google Patents

インクジェット記録媒体及びその製造方法、並びに、記録媒体用支持体及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】写像性及び光沢性に優れ、脆性が改善されたインクジェット記録媒体を提供する。
【解決手段】紙支持体上に、厚さ2μm以上20μm以下の樹脂層と、顔料及び水溶性樹脂を含むインク受容層と、をこの順に有し、前記紙支持体上に設けられた前記インク受容層表面の、カットオフ値0.2mm以上0.3mm以下の条件で測定された中心面平均粗さ(SRa値)が0.08μm以下である。
【選択図】なし

Description

本発明は、インクジェット記録媒体及びその製造方法、並びに、記録媒体用支持体及びその製造方法に関する。
近年、情報産業の急速な発展に伴い、種々の情報処理システムが開発され、その情報処理システムに適した記録方法および装置も開発されて、各々実用化されている。上記記録方法の中で、インクジェット記録方法は、多種の記録媒体に記録可能なこと、ハード(装置)が比較的安価であること、コンパクトであること、静粛性に優れること等の点から、オフィスは勿論、いわゆるホームユースにおいても広く用いられてきている。
また、近年のインクジェットプリンタの高解像度化やハード(装置)の発展に伴ない、インクジェット記録用の媒体も各種開発され、近年ではいわゆる写真ライクな高画質記録物を得ることも可能になってきた。
特にインクジェット記録用の媒体に要求される特性としては、一般に、(1)速乾性があること(インク吸収速度が大きいこと)、(2)インクドットの径が適正で均一であること(ニジミのないこと)、(3)粒状性が良好であること、(4)ドットの真円性が高いこと、(5)色濃度が高いこと、(6)彩度が高いこと(クスミのないこと)、(7)印画部の耐光性、耐ガス性、耐水性が良好なこと、(8)記録面の白色度が高いこと、(9)記録媒体の保存性が良好なこと(長期保存で黄変着色を起こさないこと、長期保存で画像が滲まないこと)、(10)変形し難く寸法安定性が良好であること(カールが十分小さいこと)、(11)ハード走行性が良好であること等が挙げられる。更に、いわゆる写真ライクな高画質記録物を得る目的で用いられるフォト光沢紙の用途としては、上記特性に加えて光沢性、表面平滑性、銀塩写真に類似した印画紙状の風合い等も要求される。
光沢性向上を目的としたインクジェット記録媒体としては、インク受容層の更に上層に、キャストコート法や転写法により光沢層を設けたインクジェット記録媒体が知られている(例えば、特許文献1〜3参照)。
また、転写法によりインク受容層を形成する技術が知られている(例えば、特許文献4又は5参照)。
特開2001−219644号公報 特開2007−130786号公報 特開2002−264474号公報 特開2003−154748号公報 特開平9−183265号公報
しかしながら、上記従来のインクジェット記録媒体では、写像性及び光沢性の向上と、脆性の改善と、を両立できない場合がある。
本発明は上記に鑑みなされたものであり、以下の目的を達成することを課題とする。
即ち、本発明の目的は、写像性及び光沢性に優れ、脆性が改善されたインクジェット記録媒体及びその製造方法を提供することである。
また、本発明の目的は、写像性及び光沢性に優れ、脆性が改善された記録媒体を作製できる記録媒体用支持体及びその製造方法を提供することである。
前記課題を解決するための具体的手段は以下のとおりである。
<1> 紙支持体上に、厚さ2μm以上20μm以下の樹脂層と、顔料及び水溶性樹脂を含むインク受容層と、をこの順に有し、前記紙支持体上に設けられた前記インク受容層表面の、カットオフ値0.2mm以上0.3mm以下の条件で測定された中心面平均粗さ(SRa値)が0.08μm以下であるインクジェット記録媒体である。
<2> 前記樹脂層は、仮支持体上に樹脂層を有する転写材料の該樹脂層を前記紙支持体上に転写することにより形成された<1>に記載のインクジェット記録媒体である。
<3> 仮支持体上に樹脂層を有する転写材料の該樹脂層を転写することにより、紙支持体上に厚さ2μm以上20μm以下の樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、前記紙支持体上に形成された樹脂層上に、顔料及び水溶性樹脂を含むインク受容層を形成するインク受容層形成工程と、を有するインクジェット記録媒体の製造方法である。
<4> 前記樹脂層の転写は、加熱圧着により行う<3>に記載のインクジェット記録媒体の製造方法である。
<5> 前記樹脂層形成工程の前に、仮支持体上に樹脂組成物を塗布し、乾燥させて樹脂層を形成して前記転写材料を作製する転写材料作製工程を有する<3>又は<4>に記載のインクジェット記録媒体の製造方法である。
<6> 前記仮支持体が、樹脂フィルムである<3>〜<5>のいずれか1つに記載のインクジェット記録媒体の製造方法である。
<7> 紙支持体上に厚さ2μm以上20μm以下の樹脂層を有し、前記紙支持体上に設けられた前記樹脂層表面の、カットオフ値0.2mm以上0.3mm以下の条件で測定された中心面平均粗さ(SRa値)が0.08μm以下である記録媒体用支持体である。
<8> 前記樹脂層は、仮支持体上に樹脂層を有する転写材料の該樹脂層を前記紙支持体上に転写することにより形成された<7>に記載の記録媒体用支持体である。
<9> 仮支持体上に樹脂層を有する転写材料の該樹脂層を転写することにより、紙支持体上に厚さ2μm以上20μm以下の樹脂層を形成する工程を有する記録媒体用支持体の製造方法である。
本発明によれば、写像性及び光沢性に優れ、脆性が改善されたインクジェット記録媒体及びその製造方法を提供することができる。
また、本発明によれば、写像性及び光沢性に優れ、脆性が改善された記録媒体を作製できる記録媒体用支持体及びその製造方法を提供することができる。
まず、本発明の記録媒体用支持体及びその製造方法について説明し、引き続き、本発明のインクジェット記録媒体及びその製造方法について説明する。
≪記録媒体用支持体≫
本発明の記録媒体用支持体は、紙支持体上に厚さ2μm以上20μm以下の樹脂層を有し、前記紙支持体上に設けられた前記樹脂層表面の、カットオフ値0.2mm以上0.3mm以下の条件で測定された中心面平均粗さ(SRa値)が0.08μm以下である。
本発明の記録媒体用支持体によれば、樹脂層の中心面平均粗さ(SRa値)が0.08μm以下であることにより、該樹脂層上に層を設けたときの該層表面の平滑性が向上するので、記録媒体用支持体を用いて作製された記録媒体において、写像性及び光沢性が向上する。
また、本発明の記録媒体用支持体によれば、樹脂層の厚さが2μm以上であることにより、樹脂層表面が紙支持体の凹凸の影響を受けにくくなり、該樹脂層表面の平滑性が向上する。そして樹脂層表面の平滑性向上に伴い、該樹脂層上に層を設けたときの該層表面の平滑性が向上するので、記録媒体用支持体を用いて作製された記録媒体において、写像性及び光沢性が向上する。
また、本発明の記録媒体用支持体によれば、樹脂層の厚さが20μm以下であることにより、樹脂層の脆性が改善され、これに伴い、該樹脂層上に層を設けたときの該層の脆性が改善される。
以上により、本発明の記録媒体用支持体を用いることで、写像性及び光沢性に優れ、脆性が改善された記録媒体を作製できる。
また、本発明の記録媒体用支持体は、溶融押し出しにより原紙にポリオレフィンを被覆する、一般的なポリオレフィン被覆紙(「WP(water proof)紙」と呼ばれている)と比べて樹脂層が薄いため、生産性、リサイクル性、及び紙としての風合いにも優れる。
本発明において、紙支持体上に設けられた前記樹脂層表面の、中心面平均粗さ(SRa値)(以下、「樹脂層の表面粗さSRa」ともいう)は、紙支持体上に設けられた前記樹脂層表面を、カットオフ値0.2mm以上0.3mm以下、測定長さ:X方向1cm、Y方向1cm、レンズ倍率:2.5倍の条件で、New View 5022(Zygo社製)により測定することにより得られた値を指す。後述するインク受容層、紙支持体、仮支持体の表面粗さSRaについても同様の方法で測定された値を指す。
前記紙支持体上に設けられた前記樹脂層の表面粗さSRaが0.08μmを超えると、該樹脂層上に層を設けたときの該層の表面粗さが粗くなり、ひいては作製された記録媒体の写像性及び光沢性が悪化する。
本発明の記録媒体用支持体を用いて作製された記録媒体の写像性及び光沢性を更に向上させる観点からは、樹脂層の表面粗さSRaは、0.06μm以下が好ましく、0.05μm以下がより好ましい。
本発明における樹脂層の表面粗さSRaを得る方法には特に限定はないが、例えば、後述する転写により樹脂層を形成する方法が好適であり、中でも、後述する本発明の記録媒体用支持体の製造方法が好適である。
本発明における樹脂層の厚さが2μm未満であると、樹脂層表面に紙支持体の凹凸が反映されやすくなり、作製された記録媒体において、写像性及び光沢性が悪化する。
また、本発明における樹脂層の厚さが20μmを超えると、作製された記録媒体において、脆性が悪化し、樹脂層(及び該樹脂層上に設けた層)の割れ(脆性破壊)が起こりやすくなる。
本発明において「脆性」とは、記録媒体(例えば、インクジェット記録媒体)を折り曲げたときの、層(例えば、インク受容層)の割れ易さを意味する。また、本発明において「脆性が改善される。」とは、記録媒体を折り曲げたときの、層の割れが抑制されることを意味する。
写像性及び光沢性の向上と、脆性の改善と、をより効果的に両立させる観点からは、樹脂層の厚さは、2μm以上15μm以下が好ましく、5μm以上15μm以下がより好ましい。
以下、本発明の記録媒体用支持体を構成する紙支持体及び樹脂層について説明する。
<紙支持体>
本発明における紙支持体としては特に限定はなく、公知の紙媒体を用いることができる。
本発明の紙支持体の表面粗さSRaの上限には特に限定はないが、樹脂層を薄く形成できる観点からは、該表面粗さSRaは、0.40μm以下が好ましく、0.25μm以下がより好ましい。
また、本発明の紙支持体の表面粗さSRaの下限には特に限定はない。
但し、後述する転写により樹脂層を形成する場合には、転写による効果をより効果的に得る観点から、該表面粗さSRaは、0.10μm以上が好ましく、0.15μm以上がより好ましい。
上記において、紙支持体の表面粗さSRaは、前述の樹脂層の表面粗さSRa方法と同様の方法で測定された値を指す。
本発明における紙支持体として、例えば、原紙が挙げられる。
前記原紙としては特に限定はないが、木材パルプを主原料とし、必要に応じて木材パルプに加えてポリプロピレンなどの合成パルプ、あるいはナイロンやポリエステルなどの合成繊維を用いて抄紙された原紙が挙げられる。
前記木材パルプとしては、LBKP、LBSP、NBKP、NBSP、LDP、NDP、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、NDP、LDPをより多く用いることが好ましい。但し、LBSP及び/又はLDPの比率としては、10質量%〜70質量%が好ましい。
上記パルプは、不純物の少ない化学パルプ(硫酸塩パルプや亜硫酸パルプ)が好適に用いられ、漂白処理を行なって白色度を向上させたパルプも有用である。
原紙中には、高級脂肪酸、アルキルケテン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、4級アンモニウム等の柔軟化剤などを適宜添加することができる。
抄紙に使用するパルプの濾水度としては、CSF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。尚、4メッシュ残分は20質量%以下であることが好ましい。
原紙の坪量としては、30〜250gが好ましく、特に50〜200gが好ましい。原紙の厚さとしては、40〜250μmが好ましい。原紙は、抄紙段階又は抄紙後にカレンダー処理して高平滑性を与えることもできる。原紙密度は0.7〜1.2g/m2(JIS P−8118)が一般的である。更に、原紙剛度としては、JIS P−8143に規定される条件で20〜200gが好ましい。
原紙表面には表面サイズ剤を塗布してもよく、表面サイズ剤としては、前記原紙中添加できるサイズと同様のサイズ剤を使用できる。
原紙のpHは、JIS P−8113で規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。
紙支持体の転写面(樹脂層が設けられる面)には、顔料コート層が設けられていてもよい。
この顔料コート層に添加可能な成分としては、白色顔料や水性バインダー、その他の成分が挙げられる。
顔料コート層に含有される白色顔料としては、例えば、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、カオリン、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、珪藻土、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、コロイダルアルミナ、擬ベーマイト、水酸化アルミニウム、アルミナ、リトポン、ゼオライト、加水ハロイサイト、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム等の白色無機顔料、スチレン系プラスチックピグメント、アクリル系プラスチックピグメント、ポリエチレン、マイクロカプセル、尿素樹脂、メラミン樹脂等の有機顔料等が挙げられる。
顔料コート層に用いられる水性バインダーとしては、例えば、スチレン/マレイン酸塩共重合体、スチレン/アクリル酸塩共重合体、ポリビニルアルコール、シラノール変性ポリビニルアルコール、澱粉、カチオン化澱粉、カゼイン、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルピロリドン等の水溶性高分子、スチレンブタジエンラテックス、アクリルエマルジョン等の水分散性高分子等が挙げられる。
顔料コート層に含有されるその他の成分としては、消泡剤、抑泡剤、染料、蛍光増白剤、防腐剤、耐水化剤等が挙げられる。
<樹脂層>
(樹脂)
本発明における樹脂層に含まれる樹脂としては特に限定はないが、例えば、側鎖にカルボン酸(カルボン酸の塩であってもよい)基などの極性基を有するポリマーを用いることができる。このようなポリマーの例としては、特開昭59−44615号公報、特公昭54−34327号公報、特公昭58−12577号公報、特公昭54−25957号公報、特開昭59−53836号公報、及び特開昭59−71048号公報に記載の、メタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等を挙げることができる。また、側鎖にカルボン酸基を有するセルロース誘導体も挙げることができる。また、このほかに水酸基を有するポリマーに環状酸無水物を付加したものも好ましく使用することができる。
また、特に好ましい例として、米国特許第4139391号明細書に記載のベンジル(メタ)アクリレートと(メタ)アクリル酸との共重合体や、ベンジル(メタ)アクリレートと(メタ)アクリル酸と他のモノマーとの多元共重合体を挙げることができる。これらの極性基を有するバインダーポリマーは、単独で用いてもよく、あるいは通常の膜形成性のポリマーと併用する組成物の状態で使用してもよい。
また、前記樹脂層に含まれる樹脂として、熱可塑性樹脂(例えば、軟化点が80℃以下の熱可塑性樹脂)が好適である。
軟化点が80℃以下の熱可塑性樹脂としては、エチレンとアクリル酸エステル共重合体のケン化物、スチレンと(メタ)アクリル酸エステル共重合体のケン化物、ビニルトルエンと(メタ)アクリル酸エステル共重合体のケン化物、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸ブチルと酢酸ビニル等の(メタ)アクリル酸エステル共重合体などのケン化物、等が挙げられる。
熱可塑性樹脂層には、上記の熱可塑性樹脂の少なくとも一種を適宜選択して用いることができ、更に「プラスチック性能便覧」(日本プラスチック工業連盟、全日本プラスチック成形工業連合会編著、工業調査会発行、1968年10月25日発行)による、軟化点が約80℃以下の有機高分子を使用することができる。
また、軟化点が80℃以上の有機高分子物質についても、その有機高分子物質中に該高分子物質と相溶性のある各種可塑剤を添加することで、実質的な軟化点を80℃以下に下げて用いることもできる。また、これらの有機高分子物質には、仮支持体との接着力を調節する目的で、実質的な軟化点が80℃を越えない範囲で、各種ポリマーや過冷却物質、密着改良剤あるいは界面活性剤、離型剤、等を加えることもできる。
好ましい可塑剤の具体例としては、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ジオクチルフタレート、ジヘプチルフタレート、ジブチルフタレート、トリクレジルフォスフェート、クレジルジフェニルフォスフェート、ビフェニルジフェニルフォスフェートを挙げることができる。
また、前記樹脂層に含まれる樹脂として、水溶性樹脂を用いてもよい。
前記水溶性樹脂としては、例えば、特開昭46−2121号や特公昭56−40824号の各公報に記載の、ポリビニルエーテル/無水マレイン酸重合体、カルボキシアルキルセルロースの水溶性塩、水溶性セルロースエーテル類、カルボキシアルキル澱粉の水溶性塩、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、各種のポリアクリルアミド類、各種の水溶性ポリアミド、ポリアクリル酸の水溶性塩、ゼラチン、エチレンオキサイド重合体、各種の澱粉およびその類似物からなる群の水溶性塩、スチレン/マレイン酸の共重合体、マレイネート樹脂、及びこれらの二種以上の組合せ等が挙げられる。これらの中でも、特に好ましくはポリビニルアルコールとポリビニルピロリドンの組合せである。
また、ポリビニルアルコールは、鹸化率が80%以上であるものが好ましい。
(樹脂組成物)
また、本発明における樹脂層は、樹脂組成物を用いて好適に形成される。
前記樹脂組成物としては、前述の樹脂、及び溶媒(及び、必要に応じ界面活性剤)を含む樹脂組成物が好適である。
−溶媒−
前記溶剤の例としては、メチルエチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、シクロヘキサノール、メチルイソブチルケトン、乳酸エチル、乳酸メチル、カプロラクタム等を挙げることができる。
−界面活性剤−
前記樹脂組成物においては、均一な膜厚に制御でき、塗布ムラを効果的に防止する観点から、適切な界面活性剤を含有させることが好ましい。
界面活性剤としては、特開2003−337424号公報、特開平11−133600号公報に開示されている界面活性剤が好適なものとして挙げられる。
以上で説明した本発明の記録媒体用支持体は、樹脂層上にインク受容層を設けてインクジェット記録媒体を作製する用途に特に好適である。但し、本発明の記録媒体用支持体の用途はインクジェット記録媒体の用途に限定されることはなく、例えば、樹脂層上に感熱記録層を設けて感熱記録材料とする用途にも好適に用いられるものである。
以下、本発明の記録媒体用支持体の作製に好適な、本発明の記録媒体用支持体の製造方法について説明する。
≪記録媒体用支持体の製造方法≫
本発明の記録媒体用支持体の製造方法は、仮支持体上に樹脂層を有する転写材料の該樹脂層を転写することにより、紙支持体上に厚さ2μm以上20μm以下の樹脂層を形成する工程(以下、「転写工程」ともいう)を有する。
上記方法では、転写材料における樹脂層の仮支持体との接触面が、転写後、紙支持体上の樹脂層の表面(紙支持体から離れた側の面)となる。従って、樹脂層の厚さが2μm以上の場合、紙支持体上の樹脂層表面には、紙支持体表面の形状(凹凸形状)よりも、転写材料の仮支持体表面の形状が強く反映(転写)される。このため、紙支持体上の樹脂層表面の平滑性が向上する。例えば、表面粗さSRaを0.02μm以下である仮支持体を用いた場合には、紙支持体上の樹脂層の表面粗さSRaを0.04μm以下に調整できる。
以上のように、本発明の記録媒体用支持体の製造方法によれば、紙支持体上の樹脂層表面の平滑性が向上するため、記録媒体用支持体を用いて作製されたインクジェット記録媒体において、写像性及び光沢性が向上する。更に、紙支持体上の樹脂層の厚さが20μm以下であるため、記録媒体用支持体を用いて作製されたインクジェット記録媒体において、脆性が改善される。
なお、転写によりインク受容層を形成する技術は既に知られているが、本製造方法は、インク受容層よりも紙支持体に近い側の樹脂層を、転写形成する点で従来の技術とは異なるものである。そして、本製造方法は、転写によりインク受容層を形成する従来の技術に対し、光沢、写像性、取り扱い性、インク吸収性の点で顕著な効果を有する。
<転写材料>
本発明における転写材料は、仮支持体上に樹脂層を有する。
前記仮支持体としては、表面の平滑性が高い仮支持体、例えば、表面粗さSRaが0.08μm以下(より好ましくは0.06μm以下、特に好ましくは0.04μm以下)の仮支持体が好ましい。
前記仮支持体としては、樹脂フィルム等のシート状の仮支持体や、ロール状の仮支持体を用いることができる。中でも、転写性の観点からは、樹脂フィルムが好適である。
前記樹脂フィルムとしては、化学的及び熱的に安定であって、可撓性の物質で構成されるものから適宜選択することができる。具体的には、テフロン(登録商標)、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル等、薄いシート若しくはこれらの積層体が好ましい。前記仮支持体の厚みとしては、5〜300μmが好ましく、20〜150μmがより好ましい。この厚みが前記範囲内であると、仮支持体を破れないように容易に剥離でき、仮支持体を介しても解像度の良い露光が行なえる。
上記具体例の中でも2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが特に好ましい。
転写材料における樹脂層の上には、貯蔵の際の汚染や損傷から保護するために薄いカバーシートを設けてもよい。カバーシートは仮支持体と同じか又は類似の材料からなってもよいが、樹脂層から容易に分離されるものが好ましい。
カバーシート材料としては例えばシリコーン紙、ポリオレフィン若しくはポリテトラフルオロエチレンシートが適当である。尚、カバーシートの厚さは、4〜40μmが一般的であり、5〜30μmが好ましく、10〜25μmが特に好ましい。
前記転写材料における樹脂層については、前述の記録媒体用支持体における樹脂層と同様であり、好ましい材料、好ましい層厚も同様である。
<転写工程>
本発明における転写工程では、前記転写材料の該樹脂層を紙支持体上に転写することにより、紙支持体上に厚さ2μm以上20μm以下の樹脂層を形成する。
転写工程における転写は、加熱圧着により行うことが好ましい。以下、加熱圧着の一例について説明する。
まず、転写材料の樹脂層上にカバーシートが設けられている場合には、該カバーシートを剥離除去する。
次に、樹脂層の表面を紙支持体表面に貼り合わせ、ラミネータ等を通して加熱、加圧して積層する。これにより「仮支持体/樹脂層/紙支持体」の積層構造を有する積層体が得られる。
前記ラミネータとしては、従来公知のラミネータ、真空ラミネータ等の中から適宜選択したものを使用できる。より生産性を高めるには、オートカットラミネータを使用してもよい。
次いで、仮支持体と樹脂層との間で剥離し、前記積層体から仮支持体を除去することにより、紙支持体上に樹脂層を転写形成することができる。
前記加熱の条件としては、転写性の観点等からは、80℃〜150℃が好ましく、100℃〜140℃がより好ましい。
前記加圧の圧力としては、転写性の観点等からは、線圧50N/cm〜線圧150N/cmが好ましく、線圧70N/cm〜線圧130N/cmがより好ましい。
本発明の記録媒体用支持体の製造方法は、前記転写工程前に、転写材料を作製する転写材料作製工程を有していてもよい。転写材料の作製は、例えば、スリット塗布等の公知の方法により、仮支持体上に前述の樹脂組成物を塗布し、乾燥させて樹脂層を形成して(更に、必要に応じ、前記樹脂層にカバーシートを圧着して)行うことができる。
≪インクジェット記録媒体≫
本発明のインクジェット記録媒体は、紙支持体上に、厚さ2μm以上20μm以下の樹脂層と、顔料及び水溶性樹脂を含むインク受容層と、をこの順に有し、前記紙支持体上に設けられた前記インク受容層表面の、カットオフ値0.2mm以上0.3mm以下の条件で測定された中心面平均粗さ(SRa値)が0.08μm以下である。
本発明のインクジェット記録媒体は、インク受容層の中心面平均粗さ(SRa値)が0.08μm以下であること、及び、樹脂層の厚さが2μm以上であることにより、写像性及び光沢性が向上する。
また、本発明のインクジェット記録媒体によれば、樹脂層の厚さが20μm以下であることにより、インク受容層の脆性が改善される。
また、本発明のインクジェット記録媒体は、前述のWP紙上にインク受容層を設けたインクジェット記録媒体に比べ、インク受容層の下(紙支持体に近い側)の樹脂層が薄いため、生産性、リサイクル性、及び紙としての風合いにも優れる。
前記紙支持体上に設けられた前記インク受容層の中心面平均粗さ(SRa値)が0.08μmを超えると、写像性及び光沢性が悪化する。
ここで、前記紙支持体上に設けられた前記インク受容層の中心面平均粗さ(SRa値)(以下、「インク受容層の表面粗さSRa」ともいう)は、紙支持体上に設けられた前記インク受容層表面を、前述の樹脂層の表面粗さSRaと同様の方法により測定して得られた値を指す。
インクジェット記録媒体(インク受容層)の写像性及び光沢性を更に向上させる観点からは、インク受容層の表面粗さSRaは、0.06μm以下が好ましく、0.05μm以下がより好ましい。
本発明におけるインク受容層の表面粗さSRaを得る方法には特に限定はないが、例えば、インク受容層の下地となる樹脂層を、前述の転写材料の該樹脂層を前記紙支持体上に転写することにより形成し、形成された樹脂層上にインク受容層を形成する方法(例えば、後述する本発明のインクジェット記録媒体の製造方法)が好適である。
中でも、前述の本発明の記録媒体用支持体の上にインク受容層を形成する方法が特に好適である。
前記紙支持体及び前記樹脂層としては、前述の記録媒体用支持体について説明した紙支持体及び樹脂層を用いることができる。
以下、本発明のインクジェット記録媒体のインク受容層について説明する。
<インク受容層>
本発明におけるインク受容層は、顔料及び水溶性樹脂を含む。
前記インク受容層は、単層構成であっても2層以上の構成であってもよい。
本発明の効果をより効果的に奏する観点からは、前記インク受容層の層厚(2層以上の場合は合計の層厚)は、10μm以上60μm以下が好ましく、10μm以上40μm以下がより好ましい。
(顔料)
本発明における顔料としては特に限定はないが、例えば、無機微粒子を好適に用いることができる。
前記無機微粒子としては、例えば、シリカ微粒子、コロイダルシリカ、二酸化チタン、硫酸バリウム、珪酸カルシウム、ゼオライト、カオリナイト、ハロイサイト、雲母、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、ベーマイトアルミナ、擬ベーマイトアルミナ等を挙げることができる。中でも、シリカ微粒子又は擬ベーマイトアルミナが好ましい。
前記無機微粒子は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
− シリカ微粒子 −
前記シリカ微粒子は、比表面積が特に大きいので、インクの吸収性及び保持の効率が高く、また屈折率が低いので、適切な微小粒子径まで分散を行なえばインク受容層に透明性を付与でき、高い色濃度と良好な発色性が得られるという利点がある。このように受容層が透明であるということは、例えばフォト光沢紙等の記録用シートに適用する場合に、高い色濃度と良好な発色性及び光沢度を得る観点より重要である。
前記シリカ微粒子の平均一次粒子径としては、20nm以下が好ましく、15nm以下がより好ましく、特に10nm以下が好ましい。該平均一次粒子径が20nm以下であると、インク吸収特性を効果的に向上させることができ、また同時にインク受容層表面の光沢性をも高めることができる。
また、前記シリカ微粒子のBET法による比表面積は200m/g以上が好ましく、250m/g以上がさらに好ましく、380m/g以上が特に好ましい。前記シリカ微粒子の比表面積が200m/g以上であると、インク受像層の透明性が高く、印画濃度を高く保つことが可能である。
本発明でいうBET法とは、気相吸着法による粉体の表面積測定法の一つであり、吸着等温線から1gの試料の持つ総表面積、即ち比表面積を求める方法である。通常吸着気体としては、窒素ガスが多く用いられ、吸着量を被吸着気体の圧、または容積の変化から測定する方法が最も多く用いられている。多分子吸着の等温線を表すのに最も著名なものは、Brunauer、Emmett、Tellerの式であってBET式と呼ばれ表面積決定に広く用いられている。BET式に基づいて吸着量を求め、吸着分子1個が表面で占める面積を掛けて、表面積が得られる。
特にシリカ微粒子は、その表面にシラノール基を有し、該シラノール基の水素結合により粒子同士が付着し易いため、また該シラノール基と水溶性樹脂を介した粒子同士の付着効果のため、前記のように平均一次粒子径が20nm以下の場合にはインク受容層の空隙率が大きく、透明性の高い構造を形成することができ、インク吸収特性を効果的に向上させることができる。
一般にシリカ微粒子は、通常その製造法により湿式法粒子と乾式法(気相法)粒子とに大別される。前記湿式法では、ケイ酸塩の酸分解により活性シリカを生成し、これを適度に重合させ凝集沈降させて含水シリカを得る方法が主流である。一方、気相法は、ハロゲン化珪素の高温気相加水分解による方法(火炎加水分解法)、ケイ砂とコークスとを電気炉中でアークによって加熱還元気化し、これを空気で酸化する方法(アーク法)によって無水シリカを得る方法が主流であり、前記「気相法シリカ」とは、当該気相法によって得られた無水シリカ微粒子を指す。
気相法シリカは、前記含水シリカと表面のシラノール基の密度、空孔の有無等に相違があり、異なった性質を示すが、空隙率が高い三次元構造を形成するのに適している。この理由は明らかではないが、含水シリカの場合には、微粒子表面におけるシラノール基の密度が5〜8個/nm2と多く、シリカ微粒子が密に凝集(アグリゲート)し易く、一方、気相法シリカの場合には、微粒子表面におけるシラノール基の密度が2〜3個/nm2と少ないことから疎な軟凝集(フロキュレート)となり、その結果、空隙率が高い構造になるものと推定される。
本発明においては、前記乾式法で得られる気相法シリカ微粒子(無水シリカ)が好ましく、更に微粒子表面におけるシラノール基の密度が2〜3個/nm2であるシリカ微粒子が好ましい。
本発明に最も好ましく用いられる無機微粒子は、BET法による比表面積が200m2/g以上の気相法シリカである。
− 擬ベーマイトアルミナ −
前記擬ベーマイトアルミナ(擬ベーマイト状アルミナ水和物)は、Al・nHO(1<n<3)の構成式で表され、nが1より大きく3未満であるときのアルミナ水和物をさす。
前記擬ベーマイトアルミナの平均細孔半径としては、インク受容層のインク吸収速度を良好にする点で、1〜10nmであることが好ましく、特に2〜7nmであることが好ましい。平均細孔半径が前記範囲内であると、インク吸収性が良好であり、インク中の染料の定着が良好で画像滲みの発生も回避できる。
前記擬ベーマイトアルミナの細孔容積としては、インク受容層のインク吸収容量を良好にする点で、0.1〜0.8ml/gの範囲が好ましく、特に0.4〜0.6ml/gの範囲が好ましい。インク受容層の細孔容積が前記範囲内であると、インク受容層でのクラックや粉落ちの発生を回避でき、インクの吸収が良好になる。また、細孔半径2nm〜10nmにおける細孔容積は0.1ml/g以上であるのが望ましい。この範囲内であると、インク中の染料の吸着が良好になる。さらに、インク受容層の単位面積当たりの溶媒吸収量としては、5ml/m以上が好ましく、特に好ましくは10ml/m以上である。単位面積当たりの溶媒吸収量が前記範囲内であると、特に多色印字を行なった場合のインク溢れを防止できる。
インク中の染料を充分に吸収し、定着するためには、前記擬ベーマイトアルミナのBET比表面積が70〜300m/gの範囲であることが好ましい。BET比表面積が前記範囲内であると、擬ベーマイトアルミナの分散を良好に行なえると共に、細孔径分布が片寄らずにインク中の染料の定着効率が良好になり、画像滲みも回避できる。
前記擬ベーマイトアルミナの分散液の濃度を上げるためには、前記擬ベーマイトアルミナの表面水酸基の数は1020個/g以上であることが好ましい。表面水酸基の数が少ないと、擬ベーマイトアルミナが凝集しやすくなり、分散液の濃度を上げるのが困難になる。
また、前記擬ベーマイトアルミナの分散液を安定化させるために、通常は種々の酸類が分散液に添加される。このような酸類としては、硝酸、塩酸、臭化水素酸、酢酸、蟻酸、塩化第二鉄、塩化アルミニウム等を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、前記擬ベーマイトアルミナは、アルミニウムイソプロポキシド等のアルミニウムアルコキシドの加水分解、アルミニウム塩のアルカリによる中和、アルミン酸塩の加水分解等公知の方法によって製造することができる。また、擬ベーマイトアルミナの粒子径、細孔径、細孔容積、比表面積、表面水酸基の数等は、析出温度、熟成時間、液pH、液濃度、共存塩類等によって制御することができる。
例えば、特開昭57−88074号、同62−56321号、特開平4−275917号、同6−64918号、同7−10535号、同7−267633号公報、米国特許第2,656,321号明細書、Am.Ceramic Soc.Bull.,54,289(1975)等にアルミニウムアルコキシドを加水分解する方法が開示されている。これらのアルミニウムアルコキシドとしてはイソプロポキシド、プロポキシド、2−ブトキシド等が挙げられる。この方法では非常に純度の高い擬ベーマイトアルミナを得ることができる。
その他、擬ベーマイトアルミナを得る方法としては、特開昭54−116398号、同55−23034号、同55−27824号、同56−120508号等の各公報に例示されているように、アルミニウムの無機塩又はその水和物を原料として得る方法が一般的である。これらの無機塩としては、例えば、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、アンモニウムミョウバン、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム、水酸化アルミニウム等の無機塩等、及びこれら無機塩の水和物等を挙げることができる。
具体的には、例えば、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム等の酸性のアルミニウム塩水溶液と、アルミン酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、アンモニア水等の塩基性水溶液との中和反応によって、擬ベーマイトアルミナを製造することができる。この場合、液中に生成する擬ベーマイトアルミナの量が5質量%を超えない範囲で混合し、pHは6〜10、温度20〜100℃の条件下で反応させることが一般的である。また、特開昭56−120508号公報に記載の、pHを酸側及び塩基側に交互に変動させて擬ベーマイトアルミナの結晶を成長させる方法、特公平4−33728号公報に記載の、アルミニウムの無機塩から得られる擬ベーマイトアルミナとバイヤー法で得られるアルミナとを混合し、アルミナを再水和する方法、等によっても製造することができる。
擬ベーマイトアルミナの一次粒子の平均粒径(平均一次粒子径)は、5〜50nmが好ましい。より高い光沢を得るためには、平均一次粒子径が5〜20nmであって、かつ平均アスペクト比(平均厚さに対する平均粒径の比)が2以上の平板状の粒子を用いるのが好ましい。
擬ベーマイトアルミナの平均一次粒子径は、市販品メーカー公称値を用いればよい。
作製した記録媒体から平均一次粒子径を測定する場合は、インク受容層を削りだした後、熱水により樹脂成分を除く処理を行なった後、遠心分離により粒子のみを回収する等の処理を行ない、得られた粒子をTEM(透過型電子顕微鏡)による観察により求めることができる。このとき、例えば、基準サンプルとしてインク受容層用塗布液のみを塗布したサンプルについて同様の処理を行ない、その測定値(平均値)を使用した擬ベーマイトアルミナ粒子の既知の粒子径(nm)と対比し、対比により得た値の差分から、作製した記録媒体における測定値(平均値)を比例計算して換算することにより、作製した記録媒体における平均一次粒子径を求めることができる。なお、平均一次粒子径を求めるためには、測定粒子数として100〜3000個程度は必要である。
擬ベーマイトアルミナの含有量としては、インク受容層(又はインク受容層用塗布液)中において、10〜20質量%である範囲が好ましく、12〜18質量%である範囲がより好ましい。擬ベーマイトアルミナの含有量を前記範囲内にすることにより、層の透明性が高くなり、印画後の透明性も向上して高濃度が得られる。
(水溶性樹脂)
本発明におけるインク受容層は、水溶性樹脂の少なくとも1種を含む。
前記水溶性樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール(アセトアセチル変性、カルボキシ変性、イタコン酸変性、マレイン酸変性、シリカ変性及びアミノ基変性等の変性ポリビニルアルコールを含む)、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、デンプン類(変性デンプンを含む)、ゼラチン、アラビヤゴム、カゼイン、スチレン−無水マレイン酸共重合体加水分解物、ポリアクリルアミド、酢酸ビニル−ポリアクリル酸共重合体のケン化物等が挙げられる。また、スチレン・ブタジエン共重合物、酢酸ビニル共重合物、アクリロニトリル・ブタジエン共重合物、アクリル酸メチル・ブタジエン共重合物、ポリ塩化ビニリデン等の合成高分子のラテックス系のバインダーが挙げられる。
−ポリビニルアルコール−
前記ポリビニルアルコールには、ポリ酢酸ビニルの低級アルコール溶液をケン化して得られるポリビニルアルコール及びその誘導体が、さらに酢酸ビニルと共重合しうる単量体と酢酸ビニルとの共重合体のケン化物が含まれる。ここで、酢酸ビニルと共重合しうる単量体としては、(無水)マレイン酸、フマール酸、クロトン酸、イタコン酸、(メタ)アクリル酸等の不飽和カルボン酸及びそのエステル、エチレン、プロピレン等のα−オレフィン、(メタ)アリルスルホン酸、エチレンスルホン酸、スルホン酸マレート等のオレフィンスルホン酸、(メタ)アリルスルホン酸ソーダ、エチレンスルホン酸ソーダ、スルホン酸ソーダ(メタ)アクリレート、スルホン酸ソーダ(モノアルキルマレート)、ジスルホン酸ソーダアルキルマレート等のオレフィンスルホン酸アルカリ塩、N−メチロールアクリルアミド、アクリルアミドアルキルスルホン酸アルカリ塩等のアミド基含有単量体、さらには、N−ビニルピロリドン誘導体等が挙げられる。
前記ポリビニルアルコールの中でも、鹸化度が92〜98mol%のポリビニルアルコール(以下「高鹸化度ポリビニルアルコール」と称することがある。)が特に好ましい。
ポリビニルアルコールの鹸化度が92mol%以上であれば、より良好な中間調の色相を得ることができ、また、塗布液の粘度上昇を効果的に抑制でき、より良好な塗布安定性を得ることができる。
一方、ポリビニルアルコールの鹸化度が98mol%以下であれば、インク吸収性をより向上させることができる。
ポリビニルアルコールの鹸化度として、より好ましくは、93〜97mol%である。
前記高鹸化度ポリビニルアルコールの重合度は、1500〜3600が好ましく、より好ましくは、2000〜3500である。重合度が1500以上であれば、インク受容層のひび割れをより効果的に抑制できる。3600以下であれば、塗布液の粘度上昇をより効果的に抑制できる。
本発明においては、水溶性樹脂として、前記高鹸化度ポリビニルアルコール以外の水溶性樹脂を該ポリビニルアルコールと併用することもできる。併用可能な水溶性樹脂としては、例えば、親水性構造単位としてヒドロキシル基を有する樹脂である、鹸化度が上記範囲以外のポリビニルアルコール(PVA)、カチオン変性ポリビニルアルコール、アニオン変性ポリビニルアルコール、シラノール変性ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、セルロース系樹脂〔メチルセルロース(MC)、エチルセルロース(EC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)等〕、キチン類、キトサン類、デンプン;親水性のエーテル結合を有する樹脂である、ポリプロピレンオキサイド(PPO)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリビニルエーテル(PVE);親水性のアミド基又はアミド結合を有する樹脂である、ポリアクリルアミド(PAAM)、ポリビニルピロリドン(PVP)等が挙げられる。また、解離性基としてカルボキシル基を有する、ポリアクリル酸塩、マレイン酸樹脂、アルギン酸塩、ゼラチン類等を挙げることもできる。
前記高鹸化度ポリビニルアルコールと上述した水溶性樹脂とを併用する場合の前記高鹸化度ポリビニルアルコールと上記水溶性樹脂との合計量に対する前記高鹸化度ポリビニルアルコールの割合は1〜30質量%が好ましく、3〜20質量%がさらに好ましく、6〜12質量%が特に好ましい。
前記高鹸化度ポリビニルアルコールの含有量としては、該含有量の過少による、膜強度の低下や乾燥時のひび割れを防止し、且つ、該含有量の過多によって、該空隙が樹脂によって塞がれ易くなり、空隙率が減少することでインク吸収性が低下するのを防止する観点から、インク受容層の全固形分質量に対して、9〜40質量%が好ましく、12〜33質量%がより好ましい。
ポリビニルアルコールは、その構造単位に水酸基を有するが、この水酸基とシリカ微粒子表面のシラノール基とが水素結合を形成して、シリカ微粒子の二次粒子を鎖単位とする三次元網目構造を形成し易くする。この様な三次元網目構造の形成によって、空隙率の高い多孔質構造のインク受容層を形成し得ると考えられる。
インクジェット記録媒体において、上述のようにして得られた多孔質のインク受容層は、毛細管現象によって急速にインクを吸収し、インク滲みのない真円性の良好なドットを形成することができる。
(顔料と水溶性樹脂との含有比)
インク受容層において、顔料(x)と水溶性樹脂(y)との含有比〔PB比(x/y)、水溶性樹脂1質量部に対する顔料の質量〕は、インク受容層の膜構造にも大きな影響を与える場合がある。即ち、PB比が大きくなると、空隙率や細孔容積、表面積(単位質量当り)が大きくなる。具体的には、上記PB比(x/y)としては、該PB比が大き過ぎることに起因する、膜強度の低下や乾燥時のひび割れを防止し、且つ該PB比が小さ過ぎることによって、該空隙が樹脂によって塞がれ易くなり、空隙率が減少することでインク吸収性が低下するのを防止する観点から、1.5/1〜10/1が好ましい。
インクジェットプリンターの搬送系を通過する場合、インクジェット記録媒体に応力が加わることがあるので、インク受容層は充分な膜強度を有していることが必要である。更にシート状に裁断加工する場合、インク受容層の割れ及び剥がれ等を防止する上でも、インク受容層には充分な膜強度が必要である。この様な観点より、上記PB比(x/y)としては5/1以下が好ましく、インクジェットプリンターで高速インク吸収性をも確保する観点からは、2/1以上であることが好ましい。
例えば、平均一次粒子径が20nm以下の気相法シリカと高鹸化度ポリビニルアルコールとをPB比(x/y)が2/1〜5/1で水溶液中に完全に分散した塗布液を支持体上に塗布し、該塗布層を乾燥した場合、シリカ微粒子の二次粒子を鎖単位とする三次元網目構造が形成され、平均細孔径が30nm以下、空隙率が50%〜80%、細孔比容積0.5ml/g以上、比表面積が100m2/g以上の、透光性の多孔質膜を容易に形成することができる。
(その他成分)
本発明のインク受容層は、上記以外のその他の成分として、架橋剤(例えば、ホウ酸、等)、水溶性アルミニウム化合物(例えば、塩基性ポリ水酸化アルミニウム(塩基性ポリ塩化アルミニウム)、等)、ジルコニウム化合物(例えば、酢酸ジルコニル、等)、カチオン変性された自己乳化性高分子(例えば、カチオン性ポリウレタン、等)、媒染剤(例えば、カチオン性ポリマー、等)、界面活性剤、等を含有してもよい。更には、前記インク受容層中は、紫外線吸収剤、蛍光増白剤、酸化防止剤、褐色防止剤、等の各種の添加剤を含有していてもよい。
これらの成分としては、例えば、特開2007−223119号公報の段落番号0018〜0082や、特開2008−246755号公報の段落番号0017〜0082に記載されている公知の成分を特に制限無く用いることができる。
≪インクジェット記録媒体の製造方法≫
本発明のインクジェット記録媒体の製造方法は、仮支持体上に樹脂層を有する転写材料の該樹脂層を転写することにより、紙支持体上に厚さ2μm以上20μm以下の樹脂層を形成する工程(以下、「樹脂層形成工程」ともいう)と、前記紙支持体上に形成された樹脂層上に、顔料及び水溶性樹脂を含むインク受容層を形成する工程(以下、「インク受容層形成工程」ともいう)と、を有する。
上記方法によれば、前述の「記録媒体用支持体の製造方法」で説明したとおり、紙支持体上の樹脂層表面の平滑性が向上するため、該樹脂層上に形成されたインク受容層の写像性及び光沢性が向上する。更に、紙支持体上の樹脂層の厚さが20μm以下であるため、樹脂層の脆性の改善に伴い、インク受容層の脆性が改善される。
前記樹脂層形成工程としては、前述の本発明の記録媒体用支持体の製造方法をそのまま適用できる。
<インク受容層形成工程>
インク受容層形成工程におけるインク受容層の形成の方法には特に限定はなく、例えば、前述したインク受容層の各成分と水等の溶媒とを含有するインク受容層用塗布液を、樹脂層上に塗布し、乾燥させる公知の方法を用いることができる。
インク受容層用塗布液の調製は、全成分を一度に加えることにより行ってもよいし、まず、顔料を含む顔料分散液を調製し、調製された顔料分散液にその他の成分を加えることによって行ってもよい。
また、インク受容層形成工程は、インク受容層の全成分を含む一種のみの塗布液を塗布し、乾燥させることにより行ってもよいし、インク受容層の各成分を二種以上にわけて二種以上の塗布液を準備し、該二種以上の塗布液を逐次塗布又は同時重層塗布し、乾燥させることにより行ってもよい。二種以上の塗布液を用いる方法については、前記逐次塗布及び前記同時重層塗布以外にも、例えば、特開2005−14593号公報段落番号[0016]〜[0037]に記載されている「Wet−On−Wet法」を用いてもよい。
顔料の分散に用いる分散機としては、高速回転分散機、媒体撹拌型分散機(ボールミル、ビーズミル、サンドミルなど)、超音波分散機、コロイドミル分散機、高圧分散機等従来公知の各種の分散機を使用することができるが、発生するダマ状微粒子の分散を効率的に行なう為には、媒体撹拌型分散機やコロイドミル分散機又は高圧分散機(ホモジナイザー)が好ましい。前記分散機としては、主として、ビーズミル等の媒体撹拌型分散機が好適に用いられるが、微粒化の促進及び高Dmの点からは、高圧ホモジナイザー(例えば、(株)スギノマシン製のアルティマイザーなど)が特に好ましい。
また、インク受容層用塗布液の調製に用いる溶媒としては、水や有機溶媒、又はこれらの混合溶媒を用いることができる。前記有機溶媒としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、i−プロパノール、メトキシプロパノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、酢酸エチル、トルエン等が挙げられる。
また、インク受容層用塗布液の塗布は、例えば、エクストルージョンダイコーター、エアードクターコーター、ブレードコーター、ロッドコーター、ナイフコーター、スクイズコーター、リバースロールコーター、バーコーター等の公知の塗布装置を用いて行うことができる。また、前記塗布は、インク受容層用塗布液に塩基性ポリ水酸化アルミニウム水溶液をインライン混合して行ってもよい。
前記塗布して得られた塗布層を乾燥させる方法としては、乾燥風を吹き付けて乾燥させる公知の方法を特に制限無く用いることができる。
以下、本発明を、実施例を用いて更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。尚、特に断りのない限り、以下において「部」、「%」および「分子量」は、「質量部」、「質量%」および「重量平均分子量」を表す。
〔実施例1〕
<支持体の作製>
アカシアからなるLBKP50部及びアスペンからなるLBKP50部をそれぞれディスクリファイナーによりカナディアンフリーネス300mlに叩解し、パルプスラリーを調製した。
次いで、前記で得られたパルプスラリーに、対パルプ当たり、カチオン性デンプン(日本NSC製 CAT0304L)1.3%、アニオン性ポリアクリルアミド(星光化学製 ポリアクロンST−13)0.15%、アルキルケテンダイマー(荒川化学製 サイズパインK)0.29%、エポキシ化ベヘン酸アミド0.29%、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン(荒川化学製 アラフィックス100)0.32%を加えた後、消泡剤0.12%を加えた。
前記のようにして調製したパルプスラリーを長網抄紙機で抄紙し、ウェッブのフェルト面をドラムドライヤーシリンダーにドライヤーカンバスを介して押し当てて乾燥する工程において、ドライヤーカンバスの引張り力を1.6Kg/cmに設定して乾燥を行った後、サイズプレスにて原紙の両面にポリビニルアルコール((株)クラレ製 KL−118)を1g/m2塗布して乾燥し、カレンダー処理を行った。
以上により、坪量157g/m2、厚さ157μmの原紙を得た。
得られた原紙の表面粗さSRaを、後述の樹脂層の表面粗さSRaと同様の条件で、測定したところ、0.20μmであった。
<転写材料の作製>
(樹脂層用塗布液の調製)
メチルエチルケトン37g、下記バインダー462g、下記界面活性剤0.59gをはかり取り、温度25℃(±2℃)でこの順に添加して、150rpmにて30分間攪拌することにより、樹脂層(中間層)用塗布液を調製した。
− バインダー −
・ポリマー(ベンジルメタクリレート/メタクリル酸(=78/22[モル比])のランダム共重合物、分子量3.8万) … 27%
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート … 73%
− 界面活性剤 −
・下記構造物1 … 30%
・メチルエチルケトン … 70%
Figure 2010247525

(転写材料の作製)
厚さ75μmのポリエチレンテレフタレートフィルム仮支持体(PET仮支持体)を準備した。このPET仮支持体の表面粗さSRaを、後述の樹脂層の表面粗さSRaと同様の条件で、測定したところ、0.01μmであった。
次に、前記PET仮支持体上の前記表面粗さSRaを測定した側に、スリット状ノズルを用い、上記で調製した樹脂層用塗布液を塗布し、乾燥させて膜厚7μmの樹脂層を形成した。
以上により、PET仮支持体と樹脂層(中間層)とが一体となった転写材料を得た。
<記録媒体用支持体の作製>
上記転写材料と上記原紙とを、該転写材料の樹脂層の表面と該原紙のオモテ面(ワイヤー面に対し反対側の面)とが接するようにして重ね合わせ、ラミネータ(株式会社日立インダストリイズ製(LamicII型))を用いて、ゴムローラー温度130℃、線圧100N/cm、搬送速度2.2m/分の条件でラミネートした。
これにより、「仮支持体/樹脂層/原紙」の層構成を有する積層体を得た。
次に、ポリエチレンテレフタレート仮支持体を、該仮支持体と樹脂層との界面で剥離することにより、上記積層体から該仮支持体を除去した。
以上により、原紙のオモテ面に樹脂層を形成した。
更に、上記と同様にして、原紙のウラ面(ワイヤー面)にも樹脂層を形成した。
以上により、「樹脂層/原紙/樹脂層」の層構成を有する記録媒体用支持体を得た。
<インク受容層用塗布液の調製>
下記の「シリカ分散液の組成」に従って、イオン交換水にジメチルジアリルアンモニウムクロライド重合体(第一工業製薬製、シャロールDC902P)を混合した液にシリカ微粒子を混合し、更に、第一稀元素製ジルコゾールZA−30を添加したスラリーを、スギノマシン社製、アルティマイザーで、170MPaで分散しメジアン径(平均粒子径)120nmのシリカ分散液を調製した。
得られたシリカ分散液に下記インク受容層用塗布液の組成に従いイオン交換水、7.5%ホウ酸液、SC−505、ポリビニルアルコール溶解液、スーパーフレックス650−5を順次添加混合し、インク受容層用塗布液を作製した。
「シリカ分散液の組成」
(1)気相法シリカ微粒子(日本アエロジル(株)製 AEROSIL300SF75)
… 15.0部
(2)イオン交換水 … 82.9部
(3)「シャロールDC−902P」(51.5%溶液)(第一工業製薬(株)製分散剤) … 1.31部
(4)酢酸ジルコニル 「ジルコゾールZA−30 (50%溶液)」(第一稀元素化学工業(株)製) … 0.81部
「インク受容層用塗布液の組成」
(1)シリカ分散液 … 59.5部
(2)イオン交換水 … 7.8部
(3)7.5%ホウ酸液(架橋剤) … 4.4部
(4)ジメチルアミン・エピクロルヒドリン・ポリアルキレンポリアミン重縮合物(50%溶液)(ハイモ(株)製 SC−505) … 0.1部
(5)下記組成のポリビニルアルコール溶解液 … 26.0部
(6)カチオン変性ポリウレタン(スーパーフレックス650−5(25%液))(第一工業製薬(株)製) … 2.2部
「ポリビニルアルコール溶解液の組成」
(1)ポリビニルアルコール(日本酢ビ・ポバール製 「JM−33」 鹸化度94.3mol% 重合度3300) … 6.96部
(2)ポリオキシエチレンラウリルエーテル(花王(株)製界面活性剤 エマルゲン109P) … 0.23部
(3)ジエチレングリコールモノブチルエーテル(協和発酵(株)製 ブチセノール20P) … 2.12部
(4)イオン交換水 …90.69部
<インク受容層の形成>
前記記録媒体用支持体の樹脂層表面にコロナ放電処理を行なった後、前記インク受容層用塗布液132g/mに、下記組成のPAC液を9.2g/mの塗布量となるようにインラインブレンド後、エクストルージョンダイコーターで塗布を行った。その後、冷風乾燥機にて5℃、相対湿度30%(風速3〜8m/sec)で5分処理後、更に25℃相対湿度25%(風速3〜8m/sec)の乾燥風で20分間乾燥させた。以上により、樹脂層上にインク受容層を形成した。
以上により、記録媒体用支持体の樹脂層上に乾燥膜厚28μmのインク受容層が設けられたインクジェット記録媒体(インクジェット記録シート)を得た。
「PAC液の組成」
(1)塩基度83%のポリ塩化アルミニウム水溶液(大明化学工業(株)製 アルファイン83) … 20部
(2)イオン交換水 … 80部
<測定及び評価>
上記記録媒体用支持体及び上記インクジェット記録媒体について、下記の測定及び評価を行った。測定及び評価の結果を下記表1に示す。
(表面粗さSRaの測定)
New View 5022(Zygo社製)を用い、カットオフ値0.2mm以上0.3mm以下の条件で、上記記録媒体用支持体の樹脂層の表面粗さSRaを測定した。
同様の方法で、上記インクジェット記録媒体のインク受容層の表面粗さSRaを測定した。
(写像性の評価)
上記インクジェット記録媒体のインク受容層表面の写像性を、以下のようにして評価した。
即ち、JIS H 8686−2(1999)に規定される写像性試験方法に基づき、写像性測定器ICM−1(スガ試験機(株)製)を用いて、下記測定条件に基づき、前記インク受容層表面の写像性を測定した。
−測定条件−
・測定方法:反射
・測定角度:60°
・光学くし:2.0mm
−評価基準−
A:写像性が90%以上
B:写像性が70%以上90%未満
C:写像性が30%以上70%未満
D:写像性が30%未満
(光沢度)
上記インクジェット記録媒体のインク受容層表面の光沢度を、デジタル変角光沢計UGV−5D(測定孔8mm、スガ試験機(株)製)を用いて、入射角60°、受光角60°にて測定した。
−評価基準−
A:光沢度が40%以上
B:光沢度が20%以上40%未満
C:光沢度が20%未満
(脆性)
上記インクジェット記録媒体を、温度25℃、相対湿度50%の恒温恒湿室に1日保管した後、インク受容層が外側となる向きで直径20mmφの円柱に巻きつけ、脆性を評価した。
下記基準のA及びBの場合に、脆性が改善されていると判断した。
−評価基準−
A:インク受容層に割れは観察されなかった。
B:インク受容層に細かな割れは観察されたが、実用上の問題はなかった。
C:インク受容層に大きな割れが観察された。
〔実施例2〕
<アルミナ白色透明分散液の調製>
イオン交換水2042gをディゾルバーで攪拌しながら、これにカタロイドAP−5(触媒化成工業(株)製;擬ベーマイト状アルミナ水和物)708gを添加し、アルミナの白色粗分散液を得た。このときのディゾルバーの回転数は、3000r.p.m.,回転時間は10分間とした。
続いて、このアルミナ粗分散液を、高圧分散機(アルティマイザーHJP25005、スギノマシン社製)にて微分散し、固形分濃度25%の白色透明なアルミナ分散液(アルミナ白色透明分散液)を得た。このときの圧力は100MPaとし、吐出量は600g/minとした。
得られたアルミナ白色透明分散液について、液温30℃に調整し、LA−920((株)堀場製作所製)で測定した透過率が80%になるようにイオン交換水で薄めた状態で、LA−920((株)堀場製作所製)により、分散粒子の粒子径を測定した。測定の結果、粒子径は0.1043μmであった。また、アルミナ白色透明分散液のpHをpHメータを用いて液温30℃で測定したところ、pH4.62であった。アルミナ白色透明分散液の粘度も下記同様に測定した。
<インク受容層用塗布液の調製>
上記より得たアルミナ白色透明分散液100部、PVA−245(ケン化度88%、平均重合度3500のポリビニルアルコール、(株)クラレ製)の7%水溶液(バインダー水溶液)34.6部、7.5%ホウ酸水溶液(架橋剤水溶液)9.7部、10%界面活性剤水溶液(エマルゲン109P、花王(株)製、HLB13.6;界面活性剤)1.32部、及びイオン交換水40.5部を、混合前に予め60℃に保温し、保温後の各液を60℃で保温しながらよく混合し、インク受容層用塗布液を調液した。
得られたインク受容層用塗布液のB型粘度計を用いて測定した30℃での粘度は、56mPa・sであった。ここで、アルミナ水和物とPVAとの質量比率(アルミナ水和物/PVA)は10である。
<インク受容層の形成>
そして、このインク受容層用塗布液を50℃に冷却した後、超音波脱泡処理を50℃に保ったまま10分間行なった。超音波脱泡処理後すぐに、このインク受容層用塗布液を、実施例1と同様の方法で作製した記録媒体用支持体の樹脂層上に、擬ベーマイトアルミナの乾燥固形分が40g/mになるように塗布した。塗布後、膜面温度が20℃になるように2分間セット乾燥を行ない、その後80℃で10分間乾燥させて、上記記録媒体用支持体の樹脂層上(オモテ面側)に、インク受容層を形成した。膜面温度の測定は、水分が200g/mの状態で放射温度計により行なった。
形成されたインク受容層の層厚は40μmであった。
以上のようにして、インクジェット記録用シートを作製した。
記録媒体用支持体及び作製されたインクジェット記録用シートについて、実施例1と同様の測定及び評価を行った。測定及び評価の結果を下記表1に示す。
〔実施例3〕
転写材料上の樹脂層の膜厚を変更することにより、インクジェット記録用シート(記録媒体用支持体)の樹脂層の膜厚を14μm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を作製した。
記録媒体用支持体及び作製されたインクジェット記録媒体について、実施例1と同様の測定及び評価を行った。測定及び評価の結果を下記表1に示す。
〔実施例4〕
転写材料上の樹脂層の膜厚を変更することにより、インクジェット記録用シート(記録媒体用支持体)の樹脂層の膜厚を3μm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を作製した。
記録媒体用支持体及び作製されたインクジェット記録媒体について、実施例1と同様の測定及び評価を行った。測定及び評価の結果を下記表1に示す。
〔比較例1〕
実施例1において、記録媒体用支持体を用いず、原紙のオモテ面に直接インク受容層を形成した以外は実施例1と同様にしてインクジェット記録媒体を作製した。
原紙及び作製されたインクジェット記録媒体について、実施例1と同様の測定及び評価を行った。測定及び評価の結果を下記表1に示す。
〔比較例2〕
実施例1において、記録媒体用支持体を、溶融押し出しにて樹脂層を形成した下記の記録媒体用支持体(WP紙)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を作製した。
原紙及び作製されたインクジェット記録媒体について、実施例1と同様の測定及び評価を行った。測定及び評価の結果を下記表1に示す。
<記録媒体用支持体(WP紙)の作製>
実施例1と同様にして作製した原紙のワイヤー面(ウラ面)側にコロナ放電処理を行なった後、溶融押出機を用いて高密度ポリエチレン/低密度ポリエチレンの比率を80%/20%の比率でブレンドし、厚さ7μmとなるように320℃の温度で溶融押し出しコーティングした。このようにして、マット面からなる熱可塑性樹脂層を形成した(以下、この熱可塑性樹脂層面を「ウラ面」と称する。)。
このウラ面側の熱可塑性樹脂層に更にコロナ放電処理を施し、その後、帯電防止剤として酸化アルミニウム(日産化学工業(株)製の「アルミナゾル100」)と二酸化ケイ素(日産化学工業(株)製の「スノーテックスO」)とを1:2の質量比で水に分散した分散液を、乾燥重量が0.2g/mとなるように塗布した。
続いて、オモテ面をコロナ処理し、コロナ処理されたこのオモテ面に、10質量%の酸化チタンを有する密度0.93g/mのポリエチレンを、厚さ7μmになるように溶融押出機を用いて320℃で押し出しコーティングした。
以上により、記録媒体用支持体を得た。
なお、インク受容層は記録媒体用支持体のオモテ面に形成した。
〔比較例3〕
転写材料上の樹脂層の膜厚を変更することにより、インクジェット記録用シート(記録媒体用支持体)の樹脂層の膜厚を25μm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を作製した。
記録媒体用支持体及び作製されたインクジェット記録媒体について、実施例1と同様の測定及び評価を行った。測定及び評価の結果を下記表1に示す。
〔比較例4〕
実施例1において、記録媒体用支持体を、塗布及びソフトカレンダー処理により樹脂層を形成した下記の記録媒体用支持体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を作製した。
原紙及び作製されたインクジェット記録媒体について、実施例1と同様の測定及び評価を行った。測定及び評価の結果を下記表1に示す。
<記録媒体用支持体の作製>
実施例1と同様にして作製した原紙のオモテ面にコロナ処理し、コロナ処理されたこのオモテ面上に、実施例1の樹脂層用塗布液で使用したバインダーを厚さ7μmとなるように、エクストルージョンダイコーターで塗布して樹脂層を形成した。
更に、上記と同様にして、原紙のウラ面(ワイヤー面)にも樹脂層を形成した。
その後、形成された樹脂層に対し、下記に示すソフトカレンダー処理を行なった。
〜ソフトカレンダー処理〜
樹脂層が形成された原紙に対し、金属ロールと樹脂ロールとが対をなすロール対を備えたソフトカレンダーを用いて、金属ロールの表面温度50℃、ニップ圧50kg/cmの条件で、ソフトカレンダー処理を行なった。このとき、オモテ面側が金属ロール側となるようにした。
以上により、記録媒体用支持体を得た。
なお、インク受容層は記録媒体用支持体のオモテ面に形成した。
Figure 2010247525
表1に示すように、厚さ2μm以上20μm以下の樹脂層と、顔料及び水溶性樹脂を含むインク受容層と、をこの順に有し、前記樹脂層及び前記インク受容層の表面粗さSRaが、いずれも0.08μm以下である実施例1〜4のインクジェット記録媒体は、写像性及び光沢度に優れ、脆性が改善されていた。

Claims (9)

  1. 紙支持体上に、厚さ2μm以上20μm以下の樹脂層と、顔料及び水溶性樹脂を含むインク受容層と、をこの順に有し、前記紙支持体上に設けられた前記インク受容層表面の、カットオフ値0.2mm以上0.3mm以下の条件で測定された中心面平均粗さ(SRa値)が0.08μm以下であるインクジェット記録媒体。
  2. 前記樹脂層は、仮支持体上に樹脂層を有する転写材料の該樹脂層を前記紙支持体上に転写することにより形成された請求項1に記載のインクジェット記録媒体。
  3. 仮支持体上に樹脂層を有する転写材料の該樹脂層を転写することにより、紙支持体上に厚さ2μm以上20μm以下の樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
    前記紙支持体上に形成された樹脂層上に、顔料及び水溶性樹脂を含むインク受容層を形成するインク受容層形成工程と、
    を有するインクジェット記録媒体の製造方法。
  4. 前記樹脂層の転写は、加熱圧着により行う請求項3に記載のインクジェット記録媒体の製造方法。
  5. 前記樹脂層形成工程の前に、仮支持体上に樹脂組成物を塗布し、乾燥させて樹脂層を形成して前記転写材料を作製する転写材料作製工程を有する請求項3又は請求項4に記載のインクジェット記録媒体の製造方法。
  6. 前記仮支持体が、樹脂フィルムである請求項3〜請求項5のいずれか1項に記載のインクジェット記録媒体の製造方法。
  7. 紙支持体上に厚さ2μm以上20μm以下の樹脂層を有し、前記紙支持体上に設けられた前記樹脂層表面の、カットオフ値0.2mm以上0.3mm以下の条件で測定された中心面平均粗さ(SRa値)が0.08μm以下である記録媒体用支持体。
  8. 前記樹脂層は、仮支持体上に樹脂層を有する転写材料の該樹脂層を前記紙支持体上に転写することにより形成された請求項7に記載の記録媒体用支持体。
  9. 仮支持体上に樹脂層を有する転写材料の該樹脂層を転写することにより、紙支持体上に厚さ2μm以上20μm以下の樹脂層を形成する工程を有する記録媒体用支持体の製造方法。
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