JP4557617B2 - インクジェット記録用材料 - Google Patents

Description

本発明は、インク受容層及びコート紙基体からなるインクジェット用印刷媒体に関する。

写真画像をインクジェット印刷できる印刷媒体は、一般的に、紙基体又は写真基体のような基材上にインク受容層を備えているものである。インク受容層は、無機粒子又は有機ポリマーのような、無機又は有機材料から形成される複数のコーティングを備える。印刷媒体は、典型的に２つのグループ、即ち多孔性媒体と膨潤性媒体に分けられる。多孔性媒体に関しては、一般的に、ポリマーバインダと結合している多孔質無機粒子から形成されるインク受容層を備える。当該媒体では、インクジェットインクは、無機粒子の細孔中に吸収され、着色剤はインク受容層に取り込まれている媒染剤によるか又は無機酸化物の表面によって固定化される。多孔性媒体は、インクジェットインクがインク受容層の細孔に容易に吸収されるため、乾燥時間が短く且つスミア（擦り汚れ）に対して十分な耐性を有する。しかしながら、多孔性媒体は、退色に対して十分な耐性を示さず、低い色域を示し、またその光堅牢性は不十分である。膨潤性媒体に関しては、インク受容層は膨潤性のポリマー基質の連続的な層からなる。当該媒体では、インクジェットインクが適用されると、ポリマー基質の膨潤によってインクジェットインクが吸収され、着色剤は連続層中に固定化される。膨潤性媒体では、着色剤が外部環境から保護されるため、光及び暗所／空気退色に対しては多孔性媒体より高い耐性を示す。しかしながら、膨潤性媒体は、スミア耐性が低く、且つ多孔性媒体より乾燥時間が長いという問題を有する。

高い画像品質を得るため、紙基体の用紙の代わりに、写真基体用紙が印刷媒体における基材として典型的に用いられてきた。写真基体用紙は、両面にポリエチレン層を積層したパルプ紙である。写真基体用紙は、高い画像品質をもたらすが、紙基体より高価であり、印刷媒体の総合コストを増加させてしまう。さらに、写真基体用紙は、インクジェットインクに使用されるインクビヒクルを容易に吸収することができない。それ故、インクビヒクルを吸収するには、２５グラム／平方メートル（「ＧＳＭ」）よりも大きいような、インク受容層の高い被覆重量が必要となる。加えて、インクから着色剤を分離させてコアレッセンス（合着）を改善するために、インク受容層として複数の層が用いられる。写真基体用紙の使用に関する他の欠点として、これらの印刷媒体上に印刷された画像が、湿潤条件下では、ブリード（にじみ）及び色堅牢性が不十分であるということが挙げられる。それ故、在来の非吸収性写真基体用紙の性能を改良する必要がある。

対照的に、紙基体用紙の印刷媒体上に印刷された画像は、優れたブリード耐性を示す。これらの紙基体用紙には、非コート紙（本書では「普通紙」と呼ぶ）、及びインクジェットインクを容易に吸収し且つ急速に乾燥させ得る多孔質表面を有するコート紙が含まれる。しかし、紙基体は、その上にインクジェットインクが印刷される際、波立ち、しわになりやすく、それによって、印刷画像の画質及び光沢が低下する。加えて、印刷画像の色域又は色飽和度は、典型的に、写真基体用紙上に印刷された画像のそれより大幅に低い。

当分野では、写真画像を印刷するための印刷媒体が多数知られている。これらの印刷媒体は、親水性ポリマー、有機又は無機粒子、陽イオン性ポリマー、硬化剤、及び非イオン性、陰イオン性、もしくは陽イオン性の界面活性剤を含むコーティング組成物からなるインク受容層を備えている。いくつかのコーティング組成物は写真基体と共に使用され、他のコーティング組成物は紙基体と共に使用されてきた。これらのコーティング組成物は、典型的に、写真基体又は紙基体上に５〜４０ＧＳＭの量で存在する。しかしながら、これらの印刷媒体は、斑紋（印刷物について、ベタ部領域のインクが不均一に定着し、濃度に不規則なムラがでる現象）、曇り（ヘイズ）、湿り時のブリード、湿り時のカラーシフト、及びコアレッセンスの点で不十分なものであった。さらに、これらの印刷媒体では、最適レベルの光学濃度（「ＯＤ」）、色域、及び光堅牢性はもたらされなかった。

写真画質を実現する紙基体の印刷媒体を製造することが望ましい。印刷媒体は、望ましくは、低コストであり、且つ、高い印刷品質、広い色域、高い画像耐久性を示し、写真基体用紙の印刷媒体と比較した際に、より優れた湿り時のブリード及び湿り時のカラーシフトをもたらすものである。加えて、当該印刷媒体上に印刷された画像は、最小限の斑紋、曇り、湿り時のブリード、湿り時のカラーシフトを示すものでなければならない。当該印刷画像は、優れた光学濃度（「ＯＤ」）、色域、及び光堅牢性も有していなければならない。当該印刷媒体はまた、望ましくは、低被覆重量のインク受容層を有していなければならない。

本発明は、インク受容層とコート紙基体とを含む印刷媒体に関する。インク受容層は、約１０ＧＳＭより少量でコート紙基体上に存在させ得る。コート紙基体は、約２０未満のシェフィールド平滑度及び約１０未満のシェフィールド多孔度を有する。

本発明はまた、画像の品質及び耐久性を改善させる印刷媒体の製造方法にも関連する。当該方法は、コート紙、キャストコート紙、又は市販のオフセット用紙をはじめとするコート紙基体を設けるステップを包含する。インク受容層は、約１０グラム／平方メートル未満でコート紙基体に適用される。コート紙基体は、約２０未満のシェフィールド平滑度及び約１０未満のシェフィールド多孔度を有する。

本発明はまた、画質及び耐久性の改善された画像を印刷する方法にも関連する。当該方法は、コート紙基体とインク受容層とを含んでいる印刷媒体を設けるステップを包含する。画像は当該印刷媒体上に印刷される。インク受容層は、１０グラム／平方メートル未満の量でコート紙上に存在し得る。コート紙基体は、約２０未満のシェフィールド平滑度及び約１０未満のシェフィールド多孔度を有する。

本発明によって、画質及び耐久性の改善された画像を再現し得る印刷媒体、その製造法が提供される。

本発明は、本発明と見なすべきものを詳細に指摘し且つ明確に範囲請求している特許請求の範囲によってのみ定義されるとはいえ、本発明の利点は、添付の図面と共に、以下の発明の詳細な説明を読むことによってより容易に確認することができる。

本発明は、改善された画質及び耐久性を呈する、膨潤性の印刷媒体を提供するものである。印刷媒体２は、図１に図示しているように、コート紙基体６上に形成されたインク受容層４を備える。インク受容層４は、少なくとも１つの親水性又は水溶性ポリマー、架橋結合剤、媒染剤、無機粒子、及び少なくとも１つの界面活性剤を含有させ得る。インク受容層４の薄層をコート紙基体６に適用することで、印刷媒体２を形成することができる。印刷媒体２上に印刷された画像は、改善された斑紋、曇り（ヘイズ）、色域、Ｋ_ｏｄ、光堅牢性、湿り時のブリード、及び湿り時のカラーシフトを示す。

水溶性ポリマーは、速いインク吸収並びに優れた画像品質をもたらし、インク受容層４の諸成分を互いに結合させ、印刷媒体２に物理的強度を与えるために使用することができる。水溶性ポリマーとして、限定はしないが、ポリビニルアルコール（「ＰＶＯＨ」）、ポリビニルアルコールとポリエチレンオキシドとのコポリマー、ポリビニルアルコールとポリアクリル酸又はマレイン酸とのコポリマー、アセトアセチル化ポリビニルアルコール、第四級アンモニウム官能基を有するポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール−ポリビニルアミンのコポリマー、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピロリドンとポリ酢酸ビニルとのコポリマー、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキシド、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリ（Ｎ−エチル−２−オキサゾリン）、カゼイン、デンプン、寒天、カラゲナン、ポリメタクリルアミド、セルロース、カルボキシメチルセルロース、デキストラン、プルラン、ゼラチン、それらの誘導体、又はそれらの混合物を挙げることができる。水溶性ポリマーの混合物を用いる場合には、その混合物は、これらの種類の水溶性ポリマーの１つから得られた少なくとも２つの化合物又はこれらの種類の水溶性ポリマーの少なくとも２つから得られた少なくとも２つの化合物を含むことができる。水溶性ポリマー（単数又は複数）は、インク受容層４中に、インク受容層４の全重量をベースとして約６０％〜約９０％存在することができる。

本発明の特定の一実施形態では、少なくとも１つの水溶性ポリマーは、ＰＶＯＨ、修飾ＰＶＯＨ、又はＰＶＯＨ化合物の混合物である。修飾ＰＶＯＨは、ＰＶＯＨ分子の末端に対して、カチオン修飾又はアニオン修飾することによって形成され得る。これらのＰＶＯＨ化合物は、クラレイスペシャルティーズヨーロッパ（Ｋｕｒａｒａｙ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ Ｅｕｒｏｐｅ）ＧｍｂＨ社（ドイツ国フランクフルト）及び日本合成社（大阪）などの多数の発売元から入手することができる。当該ＰＶＯＨは、部分的に又は完全に鹸化されていてよく、約７０％〜約１００％の鹸化率を有する。より好ましくは、鹸化率は、少なくとも約８０％である。最適なコアレッセンスに関しては、好ましくは８０〜８８％加水分解しているＰＶＯＨ化合物の混合物をインク受容層４に用いる。インク受容層４が、少なくとも２つの種類の水溶性ポリマーから得られる少なくとも２つの化合物を含む場合には、ＰＶＯＨは、その混合物の主成分として存在することができる。換言すれば、ＰＶＯＨは、混合物中に、約９０％〜約９５％存在することができる。例えば、インク受容層４は、ＰＶＯＨとポリビニルピロリドンを含有することができる。

インク受容層４中に使用される無機粒子は、小粒径且つ低屈折率のものとすることができる。無機粒子として、限定はしないが、沈殿炭酸カルシウム、重炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、粘土、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、水酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、ヒドロタルサイト、ケイ酸アルミニウム、ケイ藻土、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、合成非結晶シリカ、コロイドシリカ、アルミナ、コロイドアルミナ、擬似ベーマイト、水酸化アルミニウム、リトポン、ゼオライト、又は水酸化マグネシウムを挙げることができる。無機粒子には、約３ｎｍ〜約３０ｎｍほどの、小さい直径を有するものを用いることができる。インク受容層に使用される無機粒子は、正又は負に帯電していてよく、そのような帯電は、無機粒子の表面に対する修飾によって与えられる。好ましくは、コロイドシリカをインク受容層４に用いる。コロイドシリカが使用される場合、その電荷は、コロイドシリカの表面をアルミニウム、カルシウム、マグネシウム、又はバリウムイオンで処理することにより形成することができる。より好ましくは、陽イオン性の超微細コロイドシリカをインク受容層４に用いる。陽イオン性の超微細コロイドシリカは、グレースダビソン（Ｇｒａｃｅ Ｄａｖｉｓｏｎ）社（米国メリーランド州コルンビア）からのＬｕｄｏｘ（登録商標）ＣＬのような、多数の発売元から市販されているものがある。

改善されたスマッジ（にじみ汚れ）耐性及び耐水性を有する印刷媒体２を形成するために、インク受容層４に架橋剤を用いることもできる。架橋剤は、水溶性ポリマー上の官能基と反応し得る官能基を有する。例えば、ＰＶＯＨが水溶性ポリマーとして用いられている場合、架橋剤は、ＰＶＯＨ上の官能基と反応する官能基を有するものを用いることができる。当該架橋剤として、限定はしないが、ホウ酸及びその塩；ジグリシジルエチルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１，６−ジグリシジルシクロヘキサン、Ｎ，Ｎ−グリシジル−４−グリシジルオキシアニリン、ソルビトールポリグリシジルエーテル、又はグリセロールポリグリシジルエーテルなどの、エポキシ系薬剤；ホルムアルデヒド、グルタル酸ジアルデヒド、コハク酸ジアルデヒド、又はグリオキサールなどの、アルデヒド系薬剤；バスフ社（米国ニュージャージー州マウントオリーブ）からのＣｕｒｅｓａｎ（商標）２００、クラリアント社（スイス国ムッテン）からのＣａｒｔａｂｏｎｄ ＴＳＩ、及びメチロールメラミンなどの、ブロックされたアルデヒド（ｂｌｏｃｋｅｄ ａｌｄｅｈｙｄｅ）薬剤；２，４−ジクロロ−４−ヒドロキシ−１，３，５−ｓ−トリアジンのような、活性ハロゲン系薬剤；１，３，５−トリスアクリロイル−ヘキサヒドロ−ｓ−トリアジン又はビスビニルスルホニルメチルエーテルのような、活性ビニル系化合物；アルミニウムミョウバン；イソシアナート化合物；又はそれらの誘導体を挙げることができる。ホウ酸として、限定はしないが、オルトホウ酸、二ホウ酸、メタホウ酸、四ホウ酸、五ホウ酸、八ホウ酸、及びそれらの塩を挙げることができる。好ましくは、ホウ酸を架橋剤として使用する。インク受容層４に存在する架橋剤の量は、使用される水溶性ポリマーと無機粒子の種類に応じて決めることができる。架橋剤が、ＰＶＯＨなどの水溶性ポリマーの重量をベースとして約０．１％〜約５％存在し得ることも考えられる。

インク受容層４に使用される媒染剤は、水溶性ポリマー又は架橋剤と相互作用しない水溶性化合物とすることができる。加えて、当該媒染剤は、印刷工程に悪影響を及ぼすことはないであろう。当該媒染剤には、第一アミノ基、第二アミノ基、第三アミノ基、第四アンモニウム塩基、又は第四ホスホニウム塩基を有するポリマーのような、陽イオン性ポリマーを用いることができる。当該媒染剤は、水溶性形態であるか、又はラテックスのような水分散性形態とすることができる。水溶性陽イオンポリマーには、限定はしないが、ポリエチレンイミン；ポリアリルアミン；ポリビニルアミン；ジシアンジアミド−ポリアルキレンポリアミン縮合物；ポリアルキレンポリアミン−ジシアンジアミドアンモニウム縮合物；ジシアンジアミド−ホルマリン縮合物；エピクロロヒドリン−ジアルキルアミンの付加重合体；ジアリルジメチルアンモニウムクロリド（「ＤＡＤＭＡＣ」）のポリマー；ジアリルジメチルアンモニウムクロリド−ＳＯ_２、ポリビニルイミダゾール、ポリビニルピロリドンのコポリマー；ビニルイミダゾール、ポリアミジン、キトサン、陽イオン化デンプン、ビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロリドのポリマー、（２−メタクリロイルオキシエチル）トリメチル−アンモニウムクロリド、及びジメチルアミノエチルメタクリレートポリマーのコポリマー；又はペンダント第四級アンモニウム塩を有するポリビニルアルコールが含まれる。ラテックス形態にて使用でき且つ媒染剤として適切である水溶性陽イオンポリマーの例は、ＴｒｕＤｏｔ Ｐ−２６０４、Ｐ−２６０６、Ｐ−２６１０、Ｐ−２６３０、及びＰ−２８５０（ミード ウェストベイコ社（米国コネチカット州スタンフォード）から入手可能）、及びＲｈｏｐｌｅｘ（登録商標）Ｐｒｉｍａｌ−２６（ローム アンド ハース社（米国ペンシルバニア州フィラデルフィア）から入手可能）である。また、比較的低い水溶解度を有する陽イオンポリマーもそれらを水混和性有機溶媒に溶解させることで、インク受容層４に使用し得ることも考えられる。

有機又は無機酸の塩などの金属塩、有機金属化合物、又は金属錯体も、媒染剤として用いることができる。例えば、安価であるのに加えて、インク受容層４の所望の特性をもたらすことができるため、アルミニウム塩を用いることができる。アルミニウム塩として、限定はしないが、フッ化アルミニウム、ヘキサフルオロアルミン酸塩（例えば、カリウム塩）、塩化アルミニウム、塩基性塩化アルミニウム（ポリアルミニウムクロリド）、テトラクロロアルミン酸塩（例えば、ナトリウム塩）、臭化アルミニウム、テトラブロモアルミン酸塩（例えば、カリウム塩）、ヨウ化アルミニウム、アルミン酸塩（例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、及びカルシウム塩）、塩素酸アルミニウム、過塩素酸アルミニウム、チオシアン酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、塩基性硫酸アルミニウム、硫酸アルミニウムカリウム（ミョウバン）、硫酸アルミニウムアンモニウム（アンモニウムミョウバン）、硫酸ナトリウムアルミニウム、リン酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、リン酸水素アルミニウム、炭酸アルミニウム、硫酸ポリアルミニウムケイ酸塩、ギ酸アルミニウム、二ギ酸アルミニウム、三ギ酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、シュウ酸アルミニウム、イソプロピオン酸アルミニウム、酪酸アルミニウム、酢酸エチルアルミニウムジイソプロピオン酸塩、アルミニウムトリス（アクリルアセトナート）、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）、及びアルミニウムモノアセチルアセトナート−ビス（エチルアセトアセテート）を挙げることができる。好ましくは、媒染剤は、ＤＡＤＭＡＣ誘導体のような、第四級アンモニウム塩、三ギ酸アルミニウム又は塩化アルミニウム水和物のような、アルミニウム塩、又はＴｒｕＤｏｔ Ｐ−２６０８のような、第四級アンモニウム官能基を含む陽イオン性ラテックスである。これらは、バスフ社（米国ニュージャージー州マウントオリーブ）、チバスペシャルティケミカル社（スイス国バセル）、及びミードウェストベイコ社（米国コネチカット州スタンフォード）のような、多数の発売元から入手可能である。

インク受容層４はまた、陰イオン性、非イオン性、又は陽イオン性界面活性剤のような、界面活性剤を含有し得る。使用し得る非イオン性界面活性剤として、限定はしないが、エトキシ化アルキルフェノール、エトキシ化脂肪酸及びエステル、エトキシ化アルコール、アルコキシ化テトラメチルデシンジオール、アルコキシ化トリメチルノナノール、ポリオキシレンエーテル、及びエチレンオキシド／プロピレンオキシドコポリマーが挙げられる。使用し得る陰イオン性界面活性剤として、限定はしないが、アルキルアリールスルホン酸塩、ジフェニルスルホン酸塩誘導体、オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステル、オイル及び脂肪酸の硫酸塩及びスルホン酸塩、フルオロ界面活性剤の硫酸塩及びスルホン酸塩、エトキシ化アルキルフェノールの硫酸塩及びスルホン酸塩、アルコールの硫酸塩、エトキシ化アルコールの硫酸塩、脂肪エステルの硫酸塩、縮合ナフタレンのスルホン酸塩、ドデシルベンゼン及びトリデシルベンゼンのスルホン酸塩、ナフタレン及びアルキルナフタレンのスルホン酸塩が挙げられる。使用し得る陽イオン性界面活性剤の例として、限定はしないが、第四アンモニウム塩及びホスホニウム塩を含んでいる界面活性剤が挙げられる。好ましくは、当該界面活性剤は、ポリシロキサン−ポリエチレンオキシドのコポリマー又はポリシロキサン−ポリエチレンオキシド−ポリ（プロピレンオキシド）のターポリマー、及びエチレンオキシド／プロピレンオキシドのジブロック及びトリブロックコポリマーのような、非イオン性オルガノシラン化合物である。非イオン性シロキサン界面活性剤は、商標Ｓｉｌｗｅｔ（登録商標）を付されて、ＯＳＩスペシャルティ社（米国ウェストバージニア州サウスチャールストン）から市販されている。エチレンオキシド／プロピレンオキシドのジブロック及びトリブロックコポリマーは、商標Ｐｌｕｒｏｎｉｃ（登録商標）Ｆ、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ（登録商標）Ｌ、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ（登録商標）Ｐ、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ（登録商標）Ｒ、Ｔｅｔｒｏｎｉｃ（登録商標）、又はＴｅｔｒｏｎｉｃ（登録商標）Ｒを付されて、バスフ社から市販されている。好ましくは、非イオン性オルガノシラン界面活性剤は、Ｓｉｌｗｅｔ（登録商標）Ｌ−７２０１又はＳｉｌｗｅｔ（登録商標）Ｌ−７６０５のような、Ｓｉｌｗｅｔ（登録商標）化合物である。

以下の実施例では、１つの媒染剤、架橋剤、無機粒子、及びオルガノシラン界面活性剤を含むものとして、インク受容層４のコーティング組成物を説明しているが、インク受容層４は、これらの成分の各々を少なくとも２つ含み得ることを理解されたい。例えば、インク受容層４は、媒染剤混合物、架橋剤混合物、又はオルガノシラン界面活性剤の混合物を含有することができる。

在来技術で形成されるコート紙基体６は、インクビヒクル中に存在する水と湿潤剤を吸収できるよう吸収性とすることができる。コート紙基体６は、(仕上げ紙又は非仕上げ紙のような）コート紙、キャストコート紙、又は市販のオフセット紙が包含され得る。本明細書で用いるとき、コート紙とは、紙の外観及び印刷性を改善すべく適用されている、最低重量の表面コーティング、の施された紙である。例えば、当該コート紙は、全基本重量で５０ポンド（７５ｇ／ｍ^２）未満の紙に対して１面当り２．５ポンド（３．７５ｇ／ｍ^２）以上のコーティング重量を、又は５０ポンド（７５ｇ／ｍ^２）以上の紙に対して１面当り４．０ポンド（６ｇ／ｍ^２）以上のコーティング重量を有することができる。コーティング重量の少なくとも５０％が、顔料中に存在してもよい。紙基体上のコーティングは、普通紙より平滑な表面をもたらし、それが印刷媒体２の上に印刷された画像の画質及び耐久性の改善に寄与するものと考えられる。

当該コーティングは、広範な在来コーティング調合物を含有することができる。例えば、当該コーティングは、全固形物濃度が約５０％〜約７０％より高い範囲にある水性分散物とすることができる。コーティングの乾燥調合物重量の約８０％〜約９０％を顔料から構成することもできる。顔料は、当分野で周知であり、チャイナクレー（即ち、カオリン）（輝度及び粒径によって幾つかの等級が利用できる）を含有し得る。その他の顔料は、種々の硫酸塩、炭酸カルシウム、合成ケイ酸塩、二酸化チタン、又はプラスチック顔料を含有し得る。ポリスチレンなどのプラスチック顔料を、他の顔料と組合せて使用することによって、高い光沢性をもたらすこともできる。バインダは、顔料粒子を紙表面に及び互いに固く接合するために用いることができる。乾燥すると、当該コーティングは、連続的な膜にではなく、それらの接触点で互いに合着された顔料粒子からなる多孔質構造となり得る。バインダには、にかわ、粘性ゴム、カゼイン、大豆タンパク、デンプン、たんぱく質、又はスチレン−ブタジエン、アクリル酸、もしくは酢酸ビニルポリマーをベースとする合成エマルションを用いることができる。代表的なコーティング成分は、Ｈａｎｄｂｏｏｋ Ｆｏｒ Ｐｕｌｐ＆Ｐａｐｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔ，Ｇ．Ａ．Ｓｍｏｏｋ，Ａｎｇｕｓ Ｗｉｌｄｅ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ，２ｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ（１９９４），ｐｐ．２８８，Ｔａｂｌｅ１８−３において見出すことができる。仕上げ（ｃａｌｅｎｄｅｒｉｎｇ）は、紙の光沢と平滑性を改善するためにコート紙上に施すことができる（上記出典のｐｐ．２７２−２７５）。仕上げコート紙として、限定はしないが、ザンダース ファインペーパー（Ｚａｎｄｅｒｓ Ｆｅｉｎｐａｐｉｅｒｅ） ＡＧ社（フィンランド）から市販されている、Ｉｋｏｎｏ（登録商標）Ｇｌｏｓｓ １５０ Ｐａｐｅｒ、Ｍｅｇａ（登録商標）Ｍａｔｔｅ １５０ Ｐａｐｅｒ、Ｉｋｏｎｏ（登録商標）Ｍａｔｔｅ ２００ Ｐａｐｅｒ、又はＭｅｇａ Ｇｌｏｓｓ（登録商標）２００ Ｐａｐｅｒを挙げることができる。

所望の光沢性及び平滑性を有するコート紙基体６を製造するのにキャストコーティングを利用することもできる。キャストコーティングでは、乾燥段階の間、湿ったコート紙を圧縮して、大きい直径の、非常に滑らかなシリンダーに接触させることができる。キャストコート紙基体には、限定はしないが、ザンダース ファインペーパーＡＧ社（フィンランド）から市販されている、Ｃｈｒｏｍｏｌｕｘ（登録商標）又はＺａｎｄｅｒｓ Ｓｕｐｅｒｇｌｏｓｓ Ｐａｐｅｒが包含され得る。

コート紙基体６は、最適の光沢及び画質のためには、仕上げコート紙基体又はキャストコート紙基体であることが好ましい。コート紙基体には、約２０より低いシェフィールド平滑度及び約１０より低いシェフィールド多孔度を有するものを用いることができる。Ｈａｇｅｒｔｙ Ｓｍｏｏｔｈｎｅｓｓ／Ｐｏｒｏｓｉｔｙ Ｔｅｓｔｅｒ Ｍｏｄｅｌ ＃５３８を用いて測定した場合の、種々の市販紙基体のＨａｇｅｒｔｙ／シェフィールド平滑度及び多孔度を表１に示す。

印刷媒体２を形成するには、インク受容層４のコーティング組成物は、当分野で周知のように、溶液又は分散物を形成すべく、その成分を組合せることによって形成することができる。コーティング組成物は、ロールコーティング、ロッドバーコーティング、エアナイフコーティング、スプレーコーティング、カーテンコーティング、ディップコーティング、又は押出し技術のような、在来のコーティング技術によってコート紙基体６に適用することができる。次いで、コーティング組成物をコート紙基体６上で乾燥させて、印刷媒体２のインク受容層４を形成することができる。

インク受容層４は、約１０グラム／平方メートル（「ＧＳＭ」）未満の単層としてコート紙基体６の上にコーティングすることができる。好ましくは、インク受容層４は、約３ＧＳＭ〜約７ＧＳＭ、より好ましくは約４ＧＳＭ〜約６ＧＳＭにてコーティングされる。その多孔度、平滑性、及び吸収率のような、コート紙基体６の諸特性のために、インク受容層４の極めて薄いコーティングを用いることができる。前述のように、インク受容層４は、膨潤性の（即ち、ポリマーの）層とすることができる。より高価な写真基体の印刷媒体と比較して、本発明の印刷媒体上に印刷された画像は、光堅牢性及び空気堅牢性のような、画質及び耐久性に関しては比較的良好か又は同等の性能を、そして湿り時のブリード及び湿り時のカラーシフトに関しては大幅に改善された性能を示すであろう。これらの改善された諸特性は、少なくとも部分的には、本発明にて使用される少ない被覆重量と吸収性紙基体に起因するものであろう。

画像を印刷媒体２上に印刷するには、在来のインクジェットインクと在来のインクジェットプリンタを用いることができる。インクジェットインクは、着色剤として染料又は顔料とその他の在来成分、例えば、水溶性有機溶媒、水、緩衝剤、湿潤剤、及び界面活性剤を含有することができる。その印刷画像は、カラー間ブリード、湿り時のブリードが抑制され、且つ光堅牢性が改善されている。。

実施例
以下の実施例は、コート紙基体６にインク受容層４の薄層が適用されている印刷媒体２を用いることで、改善された画質及び耐久性が得られることを示すものである。以下の実施例は、本発明を限定するものと捉えられるべきではなく、現在の実験データに基づいた当該印刷媒体の既知の製造法を単に教示するものと捉えられるべきである。

表２、６及び７は、本発明の印刷媒体に使用されるインク受容層４とコート紙基体６の処方を示している。表３、４及び５は、ＨＰ Ｐｒｅｍｉｕｍ Ｐｌｕｓ Ｇｌｏｓｓｙ Ｐａｐｅｒ、ＨＰ Ｅｖｅｒｙｄａｙ Ｐｈｏｔｏ Ｐａｐｅｒ、ＨＰ Ｂｒｏｃｈｕｒｅ ａｎｄ Ｆｌｙｅｒ Ｐａｐｅｒ（以上、ヒューレットパッカード社（米国カリフォルニア州パロアルト）から入手可能）、及びＪｅｔ Ｐｒｉｎｔ Ｐｈｏｔｏ(登録商標)Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ Ｐａｐｅｒ（インターナショナルペーパーズ社（米国コネチカット州スタンフォード）から入手可能）のような、市販の印刷媒体と比較して、前記印刷媒体の印刷特性を示している。ＨＰ Ｐｒｅｍｉｕｍ Ｐｌｕｓ Ｇｌｏｓｓｙ Ｐａｐｅｒは、７０年の耐光性を有する高価、高性能の写真基体紙である。ＨＰ Ｅｖｅｒｙｄａｙ Ｐｈｏｔｏ Ｐａｐｅｒは、紙基体とシリカコーティングを有する多孔質印刷媒体である。

表８は、表７に列挙しているコート紙基体、写真基体、及び未コート紙基体に適用されているインク受容層調合物についての印刷特性を示すものである。

印刷媒体に使用されるコーティング組成物の調合
各々のコーティング組成物の処方を表２に示す。各々のコーティング組成物は、列挙している成分を混合することによって調合した。各々のコーティング組成物内の各成分の量は、別途指示しない限り、重量部として記載している。界面活性剤のパーセントは、コーティング組成物の全重量をベースとしている。コーティング組成物の固形物百分率は、別途指示しない限り、固形物約１３％〜約１５％であった。成分の添加順序は重要ではないが、コーティング組成物中に媒染剤を最後に混合するよう調合した場合に、画質が改善されることが確認された。

表２に示すように、Ｉｋｏｎｏ Ｇｌｏｓｓ(登録商標)、Ｍｅｇａ Ｇｌｏｓｓ(登録商標)、又はＭｅｇａ Ｍａｔｔ(登録商標)というコート紙及びオフセット紙(全て、ザンダースファインペーパーＡＧ社の製品)に、当該コーティング組成物を適用して、印刷媒体２のインク受容層４を形成した。Ｍｙｌａｒロッドを用いて、約５．５〜６．０ＧＳＭの量でコーティング組成物Ａ〜Ｔをコート紙基体６に適用し、乾燥させた。

印刷サンプルの作製
印刷媒体の印刷特性を測定するため、ヒューレットパッカード社のＤｅｓｋＪｅｔ（登録商標）９７０プリンタを用いて、印刷サンプルを作製した。当該印刷サンプルは、実施例１に記載のコーティング組成物を有する印刷媒体上に印刷されたものである。テストパターンを印刷するのに用いた印刷モードは、ＨＰ Ｐｒｅｍｉｕｍ Ｐｌｕｓ Ｇｌｏｓｓｙ Ｐａｐｅｒに基づいた。比較のため、ＨＰ Ｐｒｅｍｉｕｍ Ｐｌｕｓ Ｇｌｏｓｓｙ Ｐａｐｅｒ、ＨＰ Ｅｖｅｒｙｄａｙ Ｐｈｏｔｏ Ｐａｐｅｒ、ＨＰ Ｂｒｏｃｈｕｒｅ ａｎｄ Ｆｌｙｅｒ Ｐａｐｅｒ、及びＪｅｔ Ｐｒｉｎｔ Ｐｈｏｔｏ(登録商標)Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ Ｐａｐｅｒに関しても試験した。

画像品質、画像耐久性の測定及び結果
実施例２に記載の印刷サンプルの耐光性を測定すべく、印刷媒体上に最大密度にてカラーブロックを印刷した。次いで、各印刷媒体を、露光を想定した加速条件に曝した。露光させた印刷媒体を、暗所に保管した印刷サンプルと比較した。露光印刷媒体は、３４０ｎｍの波長を有する光に曝し、４２℃／３５％相対湿度下で保存した。当分野で周知のように、市販の熱量計及び標準の色測定手順を用いて、Ｌ^＊、ａ^＊、及びｂ^＊値を測定した。

当分野で周知のように、ＣＩＥＬＡＢのような色空間の任意の１つを用いて、任意の所与の知覚色を記述することができる。ＣＩＥＬＡＢ色空間においては、色は、３項、即ちＬ^＊、ａ^＊、及びｂ^＊を用いて定義される。Ｌ^＊は、色の明るさを定義し、ゼロ(黒)から１００（白）までの範囲にある。項ａ^＊及びｂ^＊は、共に、色相を定義する。項ａ^＊は、負の数(緑)から正の数(赤)までの範囲にある。項ｂ^＊は、負の数(青)から正の数(黄)までの範囲にある。Ｌ^＊、ａ^＊、及びｂ^＊値は、当分野で周知のように、市販の熱量計と標準の色測定手順を用いて測定した。これらの値を用いて、特定の染料セットが作り得る空間の容積を計算した。その容積が大きいほど、染料セットはより多くの色を生成することが可能である。約４０００００より大きい色域値を有するものが望ましい。

Ｋ_ｏｄとして表される、ブラック密度は、Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８型分光濃度計を用いて、測定した。約２．１より大きいＫ_ｏｄ値が望ましい。

光沢度／曇り（ヘイズ）度の均一性は、ＢＹＫ ＧＢ−４５３５光沢度／ヘイズメータを用いて、画像未印刷領域に比べ５０及び１００％飽和のＫＣＭ四方の２０度光沢度／ヘイズを測定することにより決定した。数値を編集し、良、平均、又は不良の評価点を与えた。斑紋（Ｍｏｔｔｌｉｎｇ）は、印刷物を２４時間乾燥した後の、画像のむらである。評価点は目視検査により決定した。

湿り時のブリードは、印刷媒体及びプリンタを、画像形成前に、３０℃／８０％相対湿度（「ＲＨ」）環境試験チャンバ内で２時間にわたり平衡状態に保つことにより決定した。１００％のＣＭＹＲＧＢＫカラーブロックの上面に、４０ミル幅のＣＭＹＲＧＢＫ片を有するテストパターンを印刷した。当該サンプルを、３５℃／８０％ＲＨ条件下に４日間さらし、次いでそこから取り出して、２３℃／５０％ＲＨ条件下に静置した。Ｅｙｅｇｏｒｅ画像分析システムを用いて、各カラーの幅の増分を、ミル又はミクロン単位で測定した。湿り時のブリードにおいて最も悪い結果を示した色（最低色）を、試験前後におけるミル又はミクロン単位の増分、Δ（デルタ）を用いて記載している。

湿り時のカラーシフトの測定に関しては、試験条件及びサンプル作製法は、湿り時のブリード試験に関して先述したものと同一とした。１０段のニュートラル勾配（ｎｅｕｔｒａｌ ｒａｍｐ）を用いて、湿り時のカラーシフトを測定した。元のサンプルと湿らせたサンプルのＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値を測定した。ΔＥ_９４(又はΔＥ_１９９４)を用いて、湿り時のカラーシフトを計算し、１０のΔＥ_９４の平均値を湿り時のカラーシフトとして報告した。

実施例１に記載した印刷媒体２の上に印刷された画像の色域（ＣＩＥＬＡＢ容積）、光沢度／曇り度の均一性、及びＫ_ｏｄ値を表３に示している。湿り時のブリード及び湿り時のカラーシフトの値は、表４に示している。

表３からみてとれるように、コート紙基体６とコーティング組成物を組み合わせて用いることにより、市販の印刷媒体と比較して、優れた画像品質を呈する印刷媒体２がもたらされた。表４からみてとれるように、コート紙基体６とコーティング組成物を組み合わせて用いることにより、湿り時のブリード及び湿り時のカラーシフトを大幅に改善する印刷媒体２がもたらされた。

耐光性の測定と結果
米国イリノイ州シカゴのアトラス マテリアル テスティング テクノロジー（ＡＴＬＡＳ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）ＬＬＣ社製のＡＴＬＡＳ ＨＰＵＶ(商標)屋内化学線露光システムを用いて、耐光性を測定した。当該試験の結果を表５に示している。「劣化に至る年数」(Ｙｅａｒｓ ｔｏ Ｆａｉｌｕｒｅ)は、劣化時までの光学濃度の変化を補外することにより測定し、光学濃度変化の測定は５年のシミュレーション時間をベースとした。シミュレーションは、露光線量が１時間当たり４００ルクスで且つ露光時間が１日当り１２時間であるという仮定に基づいている。それ故、５年間の全露光線量は、８７６０キロルクスであった。耐光性データは、開始光学濃度が０．５である正方形に関して、光学濃度の３０％損失を越えるのに必要な年数として報告している。

表５に示すように、コート紙基体６上に実施例１記載のコーティング組成物を適用した印刷媒体２は、はるかに高コストの写真基体であるＨＰ Ｐｒｅｍｉｕｍｕ Ｐｌｕｓ Ｇｌｏｓｓｙ Ｐａｐｅｒに匹敵するか又はそれより高い耐光性を呈した。印刷媒体２はまた、ＨＰ Ｅｖｅｒｙｄａｙ Ｐｈｏｔｏ Ｐａｐｅｒ、ＨＰ Ｂｒｏｕｃｈｕｒｅ ａｎｄ Ｆｌｙｅｒ Ｐａｐｅｒ、及びＪｅｔ Ｐｒｉｎｔ Ｐｈｏｔｏ(登録商標)Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ Ｐａｐｅｒのような、市販の非写真基体製品より高い耐光性を呈した。

印刷媒体の画質に関する紙基体の種類の比較
コート紙基体６又はキャストコート紙基体６を用いることの利点を示すために、表６記載のような、調合物ＡＡを、表１記載の代表的紙基体の幾つかの上にコーティングした。調合物ＡＡを、表７に列挙するコート紙基体、写真基体、及び未コート紙基体に対して、５．５ＧＳＭの量で適用した。

作製した印刷媒体に、ＨＰ Ｄｅｓｋｊｅｔ９７０プリンタを用いて、画像を形成し、それらの画質と湿り時の耐久性を前述のように評価した。画質及び湿り時の耐久性の結果を表８に示している。

表８からみてとれるように、コート紙基体は、色域、光沢均一性、Ｋ_ｏｄ、及び耐湿性において、最良の総合性能を示した。写真基体（Ｂａｓｅ ＩＤ ４−５）の代わりに、コート紙基体（Ｂａｓｅ ＩＤ １−３）を用いた印刷媒体は、湿り時のブリード及び湿り時のカラーシフトが改善した。コート紙基体（Ｂａｓｅ ＩＤ １−３）を用いた印刷媒体は、最良の総合画質及び耐湿性を示した。

本発明に関して種々の改良形態並びに変更形態を実施可能であるが、特定の実施形態を、図面において例示のために示し、本明細書において詳細に説明してきた。しかし、本発明は、開示した特定の形態に限定されないことを理解されたい。本発明は、添付の特許請求の範囲によって明示されるような、本発明の趣旨及び範囲内に帰属する全ての改良形態、等価形態、及び変更形態を網羅するものとする。

本発明の一実施形態による印刷媒体の概略図

符号の説明

２ 印刷媒体
４ インク受容層
６ コート紙基体

Claims (9)

1. インク受容層とコート紙基体を含むインクジェット用膨潤性印刷媒体であって、前記インク受容層が、３グラム／平方メートル〜７グラム／平方メートルの塗工量で前記コート紙基体上に存在し、且つ前記コート紙基体が、仕上げコート紙であり且つ２０未満のシェフィールド平滑度及び１０未満のシェフィールド多孔度を有し、
   前記インク受容層が、少なくとも１つの水溶性ポリマー、架橋剤、媒染剤、無機粒子、及び少なくとも１つの界面活性剤を含み、且つ前記少なくとも１つの水溶性ポリマーが、前記インク受容層の全重量をベースとして６０％〜９０％の重量にて存在し且つ少なくとも１つのポリビニルアルコールを含み、前記架橋剤がホウ酸を含み、前記媒染剤がジアリルジメチルアンモニウムクロリド、陽イオンラテックス、又は三ギ酸アルミニウムのうちの少なくとも１つを含み、前記無機粒子が陽イオン性の超微細コロイドシリカを含む、インクジェット用膨潤性印刷媒体。
2. 画質及び耐久性の改善されたインクジェット用膨潤性印刷媒体を製造する方法であって、
   仕上げコート紙基体を設けるステップと、
   ２０未満のシェフィールド平滑度及び１０未満のシェフィールド多孔度を有する前記コート紙基体に、３グラム／平方メートル〜７グラム／平方メートルの塗工量でインク受容層を適用するステップと、
   を包含し、
   前記インク受容層が、少なくとも１つの水溶性ポリマー、架橋剤、媒染剤、無機粒子、及び少なくとも１つの界面活性剤を含み、且つ前記少なくとも１つの水溶性ポリマーが、前記インク受容層の全重量をベースとして６０％〜９０％の重量にて存在し且つ少なくとも１つのポリビニルアルコールを含み、前記架橋剤がホウ酸を含み、前記媒染剤がジアリルジメチルアンモニウムクロリド、陽イオンラテックス、又は三ギ酸アルミニウムのうちの少なくとも１つを含み、前記無機粒子が陽イオン性の超微細コロイドシリカを含む、方法。
3. 画質及び耐久性の改善された画像を印刷する方法であって、
   コート紙基体と、３グラム／平方メートル〜７グラム／平方メートルの塗工量で前記コート紙基体上に存在するインク受容層とを含むインクジェット用膨潤性印刷媒体を設けるステップであって、前記コート紙基体が、仕上げコート紙であり且つ２０未満のシェフィールド平滑度及び１０未満のシェフィールド多孔度を有する、ステップと、
   前記インクジェット用膨潤性印刷媒体上に画像を印刷するステップと、
   を包含し、
   前記インク受容層が、少なくとも１つの水溶性ポリマー、架橋剤、媒染剤、無機粒子、及び少なくとも１つの界面活性剤を含み、且つ前記少なくとも１つの水溶性ポリマーが、前記インク受容層の全重量をベースとして６０％〜９０％の重量にて存在し且つ少なくとも１つのポリビニルアルコールを含み、前記架橋剤がホウ酸を含み、前記媒染剤がジアリルジメチルアンモニウムクロリド、陽イオンラテックス、又は三ギ酸アルミニウムのうちの少なくとも１つを含み、前記無機粒子が陽イオン性の超微細コロイドシリカを含む、印刷方法。
4. 前記インク受容層が、４グラム／平方メートル〜６グラム／平方メートルの塗工量で存在する、請求項１に記載のインクジェット用膨潤性印刷媒体。
5. 前記少なくとも１つの界面活性剤が、少なくとも１つの非イオン性オルガノシラン界面活性剤を含む、請求項１又は４に記載のインクジェット用膨潤性印刷媒体。
6. 前記少なくとも１つの界面活性剤が、少なくとも１つのポリシロキサン−ポリエチレンオキシド化合物、又は少なくとも１つのポリシロキサン−ポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシド化合物である、請求項１、４及び５の何れか１項に記載のインクジェット用膨潤性印刷媒体。
7. 前記インク受容層が、４グラム／平方メートル〜６グラム／平方メートルの塗工量で存在する、請求項２又は３に記載の方法。
8. 前記少なくとも１つの界面活性剤が、少なくとも１つの非イオン性オルガノシラン界面活性剤を含む、請求項２、３及び７の何れか１項に記載の方法。
9. 前記少なくとも１つの界面活性剤が、少なくとも１つのポリシロキサン−ポリエチレンオキシド化合物、又は少なくとも１つのポリシロキサン−ポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシド化合物である、請求項２、３、７及び８の何れか１項に記載の方法。

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