JP4936527B2 - インクジェット記録媒体 - Google Patents
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Description
つまり、塗工紙タイプの場合、画像の色再現性を向上させるに従ってインク使用量が多くなるため、インク受容層により大きいインク吸収容量が求められる。このため、インク受容層には合成非晶質シリカなどの多孔性物質が用いられることが多いが、この場合にはインク吸収性は向上するが、光沢度が低く、質感もオフセット印刷物と異なるという問題がある。又、キャスト紙タイプの場合、一般のオフセット印刷用塗工紙と比べて光沢度が非常に高くなりすぎ、また用紙が厚手となるため、やはりオフセット印刷物と風合いが異なる。又、これらのインクジェット記録媒体は高価な原料として、例えばシリカ、アルミナ、ポリビニルアルコール、エチレン酢酸ビニルエマルジョン、インク定着剤(ポリアミン系、DADMAC系、ポリアミジン系等)などを多量に用いているため、一般のオフセット印刷用塗工紙に比べ、製造原価が高くなる。
又、印刷用紙の一種であるグラビア印刷用塗工紙は、印刷用塗工紙の中では比較的吸油性が高いため、オフセット印刷用塗工紙と比較するとインクジェットプリンターでの印字が若干良好となる。しかしながら、グラビア印刷用塗工紙は、グラビア印刷適性を持たせるために強線圧でカレンダー処理を行っているため、塗工層中の空隙が少なく、インク吸収容量が充分ではないことから、上記した一般的なオフセット印刷用紙と同様な不良が生じる。
又、インクジェット適性を持つオフセット印刷用紙として、カオリンを主成分とし所定のコッブサイズ度(吸水度)を有する顔料塗被層(塗工層)を有し、この顔料塗被層にカチオン性樹脂を塗被含浸した構成が開示されている(例えば特許文献2参照)。
従って本発明の目的は、オフセット印刷用塗工紙の風合いを安価に得られ、インク吸収性に優れ、良好な印字品質が得られるインクジェット記録媒体を提供することにある。
原紙は木材パルプを主成分とする。木材パルプとして、化学パルプ(針葉樹の晒または未晒クラフトパルプ、広葉樹の晒または未晒クラフトパルプ等)、機械パルプ(グラウンドパルプ、サーモメカニカルパルプ、ケミカルサーモメカニカルパルプ等)、脱墨パルプ等のパルプを単独または任意の割合で混合して使用することができる。
原紙の抄紙時のpHは、酸性、中性、アルカリ性のいずれでも良い。また、原紙中の填料の量が増えると、紙の不透明度が向上する傾向があるため、紙中に填料を含有させることは好ましい。填料としては、水和珪酸、ホワイトカーボン、タルク、カオリン、クレー、炭酸カルシウム、酸化チタン、合成樹脂填料等の公知の填料を使用することができる。さらに原紙には必要に応じて硫酸バンド、サイズ剤、紙力増強剤、歩留まり向上剤、着色剤、染料、消泡剤、pH調整剤等の助剤を含有しても良い。なお原紙の坪量は特に制限されない。
1.インク受容層の顔料
インク受容層の顔料は、沈降法により測定した平均粒子径が0.15μm以上0.50μm未満であり、かつ2.0μm以下の粒子が体積基準の積算値で95%以上を占めるカオリンを含む。カオリンはカオリナイト、ハロイサイト、ディッカイト、ナックライトといったカオリン鉱物を少なくとも1種類以上含む粘土であり、一般的なオフセット印刷用塗工紙に使用される公知のカオリンであればいかなるものを用いて良い。カオリンとしては、例えばジョージア産、ブラジル産、中国産等の産地のものや、1級、2級、デラミ等のグレードのものが存在するが、カオリンの産地やグレードはこれらに限定されない。又、1種類または2種類以上のカオリンを混合したものを適宜選択して顔料として使用することができる。
沈降法による粒度分布の測定は、溶媒中に分散した粒子がストークスの沈降速度式に従って沈降するものと仮定し,沈降速度から粒径分布を求める方法である。沈降法による粒径は、ストークス相当径(ストークス径)と称され、その粒度分布は質量基準である。
本発明においては、粒度分布の測定方法は、純水中にカオリンを含む試料スラリーを滴下混合して均一分散体としたものをサンプルに用いる。
又、一般的なカオリンにおいては、2.0μm以下の粒子の重量割合が90〜100%のものをコーディング1級品、80〜85%のものをコーディング2級品、70%以下のものをコーディング3級品、55%以下のものをフィラクレイと規定している。
本発明者らが鋭意研究した結果、沈降法により測定した平均粒子径が0.15μm以上0.50μm未満であり、かつ2.0μm以下の粒子が体積基準の積算値で95%以上を占めるカオリンを用いると、上記した一般的なカオリンに比べてインク吸収性に優れることが判明した。これは、粒度分布が上記範囲に集中していると、粒度分布の幅が狭く、粒子径が揃っているため、顔料粒子の充填密度が低く、ポーラスで嵩高なインク受容層を形成できるからと考えられる。ポーラスなインク受容層は、顔料の充填状態が密なインク受容層よりもインク吸収性に優れる。
又、平均粒子径が0.15μm未満のカオリンを使用した場合、インク受容層が密となるためインク吸収性が低下する。
又、平均粒子径が0.50μm以上のカオリンを使用した場合、塗工紙表面に形成される細孔の数が少なくなるため、インクの吸収チャンネルが減り、インクの吸収性が劣る。さらに、このような粒子を用いると塗工表面の平滑性が悪化するため、所望の白紙光沢度を得るために強力なカレンダー処理を行わなければならず、塗工層中の空隙が減少してインク吸収性が劣る。
拍車は、インクジェットプリンターの排紙部分に印刷後の用紙の搬送を目的として取付けた歯車であり、印刷直後の濡れた画像に接触しても痕が付き難いよう、針のように細い歯先端のみが画像に接触して排紙を行うようになっている。拍車痕は、この歯車の歯先が用紙の印字面に当って生じる痕であり、印字面のインクが歯車に剥ぎ取られて生じる白抜け欠陥、及び歯車に付着したインクが用紙の他の箇所に転写されて生じる汚れ欠陥から成る。
インクの初期吸収性に優れる場合、白抜け欠陥も汚れ欠陥もどちらも生じない。インクの初期吸収性がやや劣る場合、白抜け欠陥も汚れ欠陥の両方が生じる。インクの初期吸収性が非常に劣る場合、白抜け欠陥は生じないが汚れ欠陥が生じる。白抜け欠陥が生じない理由としては、インクの初期吸収が非常に遅い場合、印刷直後には白抜け欠陥が生じるが、インクの初期吸収性が遅いことに起因して白抜け欠陥の近傍のインクが湿潤状態にあるため、レベリングが起こって白抜けを埋め、結果として白抜け欠陥とならないことが考えられる。
インク受容層に用いるバインダーは、一般的なオフセット印刷用塗工紙に使用される公知のバインダーであればいかなるものも用いて良い。バインダーとして、例えば酸化澱粉、エーテル化澱粉、エステル化澱粉等の澱粉類;SBラテックスやNBラテックス等のラテックス類;ポリビニルアルコール及びその変性物;カゼイン、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース、ポリウレタン、酢酸ビニル及び不飽和ポリエステル樹脂等の中から1種類ないし2種類以上を適宜選択して使用することができる。特に、調成された塗料の流動性や塗工適性の観点から、ラテックス類若しくは澱粉類、またはそれらの混合物を用いることが好ましい。
なお、バインダーとして澱粉を配合すると塗工層の硬度が向上し、カレンダー処理を行っても塗工層中の細孔構造が破壊されにくくなる。この場合、インク受容層の表面粗さが後述する範囲程度に大きくなり、結果としてインク吸収性が良好となる。
インク受容層に含まれる無機顔料の合計量を100質量部としたとき、バインダーの含有割合が0.5質量部以上6質量部未満であることが好ましい。
インク受容層には、その他必要に応じて、プラスチックピグメント等の有機顔料、顔料分散剤、印刷適性向上剤、増粘剤、保水剤、滑剤、消泡剤、抑泡剤、離型剤、発泡剤、着色染料、着色顔料、蛍光染料、防腐剤、耐水化剤、界面活性剤、pH調整剤等の助剤を適宜添加することができる。
なお、インク受容層に含まれる無機顔料の合計量を100質量部としたとき、前記有機顔料の割合は20質量部以下であることが好ましい。
インク受容層の表面粗さが大きいほどインク吸収性は向上し、一方でインク受容層の表面粗さが小さいほどオフセット印刷用グロス調塗工紙に近い風合いが得られる。このようなことから、インク受容層の表面粗さを上記範囲に規定する。
インク受容層の表面粗さが0.8μm未満の場合、オフセット印刷用グロス調塗工紙の風合いは得られるが、表面を平滑にするために強いカレンダー処理を行う等によりインク受容層中の空隙が減少し、さらにインク液滴の紙表面接触面積が少なくなってインク吸収性が低下する。一方、インク受容層の表面粗さが1.6μmを超えると、インク吸収性は良好であるが、光沢度が低くなり触感がざらざらするため、オフセット印刷用グロス調塗工紙の風合いや質感が得られない。より好ましくは、インク受容層の表面粗さは0.9μm以上1.5μm未満である。
表面粗さの調整はインク受容層を設けた後にマシンカレンダー、スーパーカレンダー、ソフトカレンダー、シューカレンダー等のカレンダー装置を用い、処理温度、処理速度、処理線圧、処理段数およびロールの径、材質等の条件を適宜調整、選択し表面処理することにより行うことができる。
インク受容層の塗工量は特に制限を設けないが、片面あたり2g/m2以上40g/m2未満であることが好ましく、特に片面あたり5g/m2以上30g/m2未満であることが好ましい。塗工量が多いほどインク受容層の空隙量も多くなるため、インク吸収性が良好となる。インク受容層の塗工量が片面あたり2g/m2未満の場合、基材となる原紙を充分に被覆することができないため、塗工紙表面にガサつきが残り、非塗工紙に似た風合いを帯び、白紙光沢度が向上せず、オフセット印刷用グロス調塗工紙の風合いが得られにくい傾向がある。また、塗工量が片面あたり2g/m2未満の場合、インク受容層の吸収容量が低下し、フェザーリングやブリードといった印字不良を起こしやすい傾向がある。一方、インク受容層の塗工量が片面あたり40g/m2以上となると、塗工時の乾燥負荷が大きいため、作業性が劣り、また高コストとなる傾向がある。
原紙上にインク受容層を設ける方法としては、一般的な塗工装置である、ブレードコーター、ロールコーター、エアーナイフコーター、バーコーター、ゲートロールコーター、カーテンコーター、グラビアコーター、フレキソグラビアコーター、スプレーコーター、サイズプレス等の各種装置を、オンマシンまたはオフマシンで使用することができる。また、インク受容層は片面又は両面に設けて良く、1層又は2層以上設けても良い。
インク受容層表面の白紙光沢度が55%未満の場合、オフセット印刷用グロス調塗工紙の風合いが得られない傾向にある。一方、白紙光沢度が80%を超える場合、インク受容層中の空隙が減少し、インク吸収性が低下する傾向にある。より好ましくは、インク受容層表面の白紙光沢度は60%以上75%未満である。
白紙光沢度の調整は、インク受容層を設けた後にマシンカレンダー、スーパーカレンダー、ソフトカレンダー、シューカレンダー等のカレンダー装置を用い、処理温度、処理速度、処理線圧、処理段数およびロールの径、材質等の条件を適宜調整、選択し表面処理することにより行うことができる。カレンダー処理を強く行うほど、高い白紙光沢度が得られ、また、表面粗さの値は小さくなる。
本発明のインクジェット記録媒体に使用されるインクとしては、少なくとも水、着色剤、及び湿潤剤を含有してなり、浸透剤、界面活性剤、更に必要に応じてその他の成分を含有してなるものが挙げられる。
前記インクは、25℃における表面張力が、20〜35mN/mであり、23〜34mN/mがより好ましい。前記表面張力が20mN/m未満であると、本発明の記録媒体上での滲みが顕著となり、安定したインクの吐出が得られないことがあり、35mN/mを超えると、記録媒体へのインク浸透が十分に起こらず、ビーディングの発生や乾燥時間の長時間化を招くことがある。
ここで、前記表面張力は、例えば、表面張力測定装置(協和界面科学株式会社製、CBVP−Z)を用い、白金プレートを使用して25℃で測定することができる。
前記着色剤としては、顔料、染料、及び着色微粒子の少なくともいずれかを用いることが好ましい。また、前記着色剤はインク中において、水および湿潤剤を主体とする液体成分に粒子状に分散している状態であるのが特に好ましい。本発明のインクジェット記録媒体ではインク受容層にカオリンという透明性が低く隠蔽性が高い白色顔料を使用している。そのため、着色剤がインク中の液体成分に溶解している、いわゆる染料インクを本発明のインクジェット記録媒体に適用した場合には、インク受容層に染み込んだインク中の着色剤がこれら隠蔽性の高い白色顔料に隠蔽されてしまい、高い画像濃度が発現しない。このような隠蔽性の高い白色顔料を使用した記録媒体に染料インクでインクジェット印字すると、打ち込むインク量をいくら増やしても表層近くに存在する着色剤しか画像濃度に寄与しないため、全体として画像濃度が低く、コントラストのない画像となり、オフセット印刷に近い画像品質を得ることは困難である。
ここで、前記「色材を含有させた」とは、ポリマー微粒子中に色材を封入した状態及びポリマー微粒子の表面に色材を吸着させた状態の何れか又は双方を意味する。この場合、本発明のインクに配合される色材はすべてポリマー微粒子に封入又は吸着されている必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲において、該色材がエマルジョン中に分散していてもよい。前記色材としては、水不溶性又は水難溶性であって、前記ポリマーによって吸着され得る色材であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
ここで、前記「水不溶性又は水難溶性」とは、20℃で水100質量部に対し色材が10質量部以上溶解しないことを意味する。また、「溶解する」とは、目視で水溶液表層又は下層に色材の分離や沈降が認められないことを意味する。
なお、前記各染料は、ポリマー微粒子に効率的に含浸される観点から、有機溶剤、例えば、ケトン系溶剤に2g/リットル以上溶解することが好ましく、20〜600g/リットル溶解することがより好ましい。
前記水溶性染料としては、カラーインデックスにおいて酸性染料、直接性染料、塩基性染料、反応性染料、食用染料に分類される染料であり、好ましくは耐水性、及び耐光性に優れたものが用いられる。
前記無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエロー、カーボンブラック、などが挙げられる。これらの中でも、カーボンブラックなどが好ましい。なお、前記カーボンブラックとしては、例えば、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたものが挙げられる。
前記黒色用のものとしては、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類、銅、鉄(C.I.ピグメントブラック11)、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック(C.I.ピグメントブラック1)等の有機顔料、などが挙げられる。
マゼンタ用では、例えば、C.I.ピグメントレッド1、2、3、5、17、22(ブリリアントファーストスカーレット)、23、31、38、48:2(パーマネントレッド2B(Ba))、48:2(パーマネントレッド2B (Ca))、48:3(パーマネントレッド2B(Sr))、48:4(パーマネントレッド2B(Mn))、49:1、52:2、53:1、57:1(ブリリアントカーミン6B)、60:1、63:1、63:2、64:1、81(ローダミン6Gレーキ)、83、88、92、101(べんがら)、104、105、106、108(カドミウムレッド)、112、114、122(ジメチルキナクリドン)、123、146、149、166、168、170、172、177、178、179、185、190、193、209、219、などが挙げられる。
シアン用では、例えば、C.I.ピグメントブルー1、2、15(銅フタロシアニンブルーR)、15:1、15:2、15:3(フタロシアニンブルーG)、15:4、15:6(フタロシアニンブルーE)、16、17:1、56、60、63等が挙げられる。
また、中間色としてはレッド、グリーン、ブルー用として、C.I.ピグメントレッド177、194、224、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントバイオレット3,19,23,37、C.I.ピグメントグリーン7,36などが挙げられる。
前記自己分散型顔料の体積平均粒径は、インク中において0.01〜0.16μmが好ましい。
前記顔料分散剤としては、前記親水性高分子化合物として、天然系では、アラビアガム、トラガンガム、グーアガム、カラヤガム、ローカストビーンガム、アラビノガラクトン、ペクチン、クインスシードデンプン等の植物性高分子、アルギン酸、カラギーナン、寒天等の海藻系高分子、ゼラチン、カゼイン、アルブミン、コラーゲン等の動物系高分子、キサンテンガム、デキストラン等の微生物系高分子などが挙げられる。半合成系では、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の繊維素系高分子、デンプングリコール酸ナトリウム、デンプンリン酸エステルナトリウム等のデンプン系高分子、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸プロピレングリコールエステル等の海藻系高分子などが挙げられる。純合成系では、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル等のビニル系高分子、非架橋ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸又はそのアルカリ金属塩、水溶性スチレンアクリル樹脂等のアクリル系樹脂、水溶性スチレンマレイン酸樹脂、水溶性ビニルナフタレンアクリル樹脂、水溶性ビニルナフタレンマレイン酸樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のアルカリ金属塩、四級アンモニウムやアミノ基等のカチオン性官能基の塩を側鎖に有する高分子化合物、セラック等の天然高分子化合物等が挙げられる。これらの中でも、アクリル酸、メタクリル酸、スチレンアクリル酸のホモポリマーや他の親水基を有するモノマーの共重合体からなるようなカルボキシル基を導入したものが高分子分散剤として特に好ましい。
前記共重合体の質量平均分子量は、3,000〜50,000が好ましく、5,000〜30,000がより好ましく、7,000〜15,000が更に好ましい。
前記顔料と前記分散剤との混合質量比(顔料:分散剤)は、1:0.06〜1:3が好ましく、1:0.125〜1:3がより好ましい。
前記湿潤剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリオール化合物、ラクタム化合物、尿素化合物及び糖類から選択される少なくとも1種が好適である。
前記多価アルコールアルキルエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチ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エチルエーテルなどが挙げられる。
前記多価アルコールアリールエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテルなどが挙げられる。
前記含窒素複素環化合物としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N−ヒドロキシエチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタムなどが挙げられる。
前記アミド類としては、例えば、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミドなどが挙げられる。
前記アミン類としては、例えば、モノエタノ−ルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミンなどが挙げられる。
前記含硫黄化合物類としては、例えば、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノールなどが挙げられる。
前記尿素化合物としては、例えば、尿素、チオ尿素、エチレン尿素及び1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンから選択される少なくとも1種が挙げられる。前記尿素類の前記インクへの添加量は、一般的に0.5〜50質量%が好ましく、1〜20質量%がより好ましい。
前記多糖類とは、広義の糖を意味し、α−シクロデキストリン、セルロースなど自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることができる。
前記糖類の誘導体としては、前記糖類の還元糖(例えば、糖アルコール(ただし、一般式:HOCH2(CHOH)nCH2OH(ただし、nは2〜5の整数を表す)で表される)、酸化糖(例えば、アルドン酸、ウロン酸など)、アミノ酸、チオ酸などが挙げられる。これらの中でも、特に糖アルコールが好ましい。該当アルコールとしては、例えば、マルチトール、ソルビット、などが挙げられる。
前記浸透剤としては、ポリオール化合物やグリコールエーテル化合物等の水溶性有機溶剤が用いられ、特に、炭素数8以上のポリオール化合物、及びグリコールエーテル化合物の少なくともいずれかが好適に用いられる。
前記ポリオール化合物の炭素数が8未満であると、十分な浸透性が得られず、両面印刷時に記録媒体を汚したり、記録媒体上でのインクの広がりが不十分で画素の埋まりが悪くなるため、文字品位や画像濃度の低下が生じることがある。
前記炭素数8以上のポリオール化合物としては、例えば、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール(溶解度:4.2%(25℃))、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール(溶解度:2.0%(25℃))、などが好適である。
前記界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アニオン界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、フッ素系界面活性剤などが挙げられ、
前記アセチレングリコール系界面活性剤としては、例えば、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オールなどが挙げられる。該アセチレングリコール系界面活性剤は、市販品として、例えば、エアープロダクツ社(米国)のサーフィノール104、82、465、485、TGなどが挙げられる。
CF3CF22(CF2CF2)m―CH2CH2O(CH2CH2O)nH (A)
で表されるものが好適である。
ただし、式(A)中、mは0〜10の整数を表し、nは1〜40の整数を表す。
前記パーフルオロアルキルカルボン化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、などが挙げられる。
前記パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルリン酸エステルの塩、などが挙げられる。
前記パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩、などが挙げられる。
これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Li、Na、K、NH4、NH3CH2CH2OH、NH2(CH2CH2OH)2、NH(CH2CH2OH)3などが挙げられる。
該市販品としては、例えば、サーフロンS−111、S−112、S−113、S−121、S−131、S−132、S−141、S−145(いずれも旭硝子社製)、フルラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129、FC−135、FC−170C、FC−430、FC−431(いずれも住友スリーエム社製)、メガファックF−470、F1405、F−474(いずれも大日本インキ化学工業社製)、ゾニールTBS、FSP、FSA、FSN−100、FSN、FSO−100、FSO、FS−300、UR(いずれもデュポン社製)、FT−110、FT−250、FT−251、FT−400S、FT−150、FT−400SW(いずれも株式会社ネオス社製)、PF−151N(オムノバ社製)などが挙げられる。これらの中でも、信頼性と発色向上に関して良好な点から、ゾニールFS−300、FSN、FSN−100、FSO(デュポン社製)が特に好ましい。
前記その他の成分としては、特に制限はなく、必要に応じて適宜選択することができ、例えば、樹脂エマルジョン、アミノプロパンジオール化合物、pH調整剤、防腐防黴剤、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤、などが挙げられる。
前記樹脂エマルジョンは、樹脂微粒子を連続相としての水中に分散したものであり、必要に応じて界面活性剤のような分散剤を含有しても構わない。
前記分散相成分としての樹脂微粒子の含有量(樹脂エマルジョン中の樹脂微粒子の含有量)は一般的には10〜70質量%が好ましい。また、前記樹脂微粒子の粒径は、特にインクジェット記録装置に使用することを考慮すると、平均粒径10〜1000nmが好ましく、20〜300nmがより好ましい。
前記樹脂エマルジョンとしては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。
該市販の樹脂エマルジョンとしては、例えば、マイクロジェルE−1002、E−5002(スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ペイント株式会社製)、ボンコート4001(アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製)、ボンコート5454(スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製)、SAE−1014(スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ゼオン株式会社製)、サイビノールSK−200(アクリル系樹脂エマルジョン、サイデン化学株式会社製)、プライマルAC−22、AC−61(アクリル系樹脂エマルジョン、ローム・アンド・ハース製)、ナノクリルSBCX−2821、3689(アクリルシリコーン系樹脂エマルジョン、東洋インキ製造株式会社製)、#3070(メタクリル酸メチル重合体樹脂エマルジョン、御国色素社製)などが挙げられる。
前記アミノプロパンジオール誘導体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、1−アミノ−2,3−プロパンジオール、1−メチルアミノ−2,3−プロパンジオール、2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオールなどが挙げられ、これらの中でも、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオールが特に好ましい。
該pH調製剤としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物;水酸化アンモニウム、第4級アンモニウム水酸化物、第4級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩、などが挙げられる。
前記フェノール系酸化防止剤(ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む)としては、例えば、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、3,9−ビス[1,1−ジメチル−2−[β−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]エチル]2,4,8,10−テトライキサスピロ[5,5]ウンデカン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス[メチレン−3−(3',5'−ジ−tert−ブチル−4'−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、などが挙げられる。
前記硫黄系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリル3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ラウリルステアリルチオジプロピオネート、ジミリスチル3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリルβ,β’−チオジプロピオネート、2−メルカプトベンゾイミダゾール、ジラウリルサルファイド等が挙げられる。
前記リン系酸化防止剤としては、トリフェニルフォスファイト、オクタデシルフォスファイト、トリイソデシルフォスファイト、トリラウリルトリチオフォスファイト、トリノニルフェニルフォスファイト、等が挙げられる。
前記ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、例えば、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−ドデシルオキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、等が挙げられる。
前記ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、2−(2'−ヒドロキシ−5'−tert−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−5'−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−4'−オクトキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−3'−tert−ブチル−5'−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、等が挙げられる。
前記サリチレート系紫外線吸収剤としては、例えば、フェニルサリチレート、p−tert−ブチルフェニルサリチレート、p−オクチルフェニルサリチレート、等が挙げられる。
前記シアノアクリレート系紫外線吸収剤としては、例えば、エチル−2−シアノ−3,3’−ジフェニルアクリレート、メチル−2−シアノ−3−メチル−3−(p−メトキシフェニル)アクリレート、ブチル−2−シアノ−3−メチル−3−(p−メトキシフェニル)アクリレート、等が挙げられる。
前記ニッケル錯塩系紫外線吸収剤としては、例えば、ニッケルビス(オクチルフェニル)サルファイド、2,2’−チオビス(4−tert−オクチルフェレート)−n−ブチルアミンニッケル(II)、2,2’−チオビス(4−tert−オクチルフェレート)−2−エチルヘキシルアミンニッケル(II)、2,2’−チオビス(4−tert−オクチルフェレート)トリエタノールアミンニッケル(II)、等が挙げられる。
前記インクのpHとしては、例えば、7〜10が好ましい。
以下、本発明を実施例によって更に詳述するが、本発明はこれによって限定されるものではない。又、特に断らない限り、以下に記載する「部」及び「%」は、それぞれ「質量部」及び「質量%」を示す。
なお、カオリンの体積基準の粒度分布を沈降法粒度測定機(Micromeritics社製Sedigraph 5100)によって測定した。粒度分布の測定方法は、純水中にカオリンを含む試料スラリーを滴下混合して均一分散体としたものを測定機に装入した。
広葉樹漂白クラフトパルプ(濾水度480ml)70質量%と針葉樹漂白クラフトパルプ(濾水度500ml)30質量%とを混合し、これに対し、カチオン化澱粉を対パルプ0.5%添加し、アルキルケテンダイマーを対パルプ0.05%添加し、硫酸バンドを対パルプ2%添加し、炭酸カルシウムを対パルプ10%添加して紙料とした。この紙料を用いて長網抄紙機で紙匹を形成し、3段のウェットプレスを行い乾燥した後、マシンカレンダー処理して、坪量80g/m2の原紙を得た。
この塗料を、ブレードコーターを用いて片面あたり塗工量12g/m2となるように原紙上に両面塗工した。塗工後、紙中水分率5%となるまで乾燥し、スーパーカレンダー処理してインクジェット記録媒体を得た。JIS Z8741に基づく光入射角75度の白紙光沢度が72%となり、JIS P8151に従ってクランプ圧を1000kPaとしハードバッキングを用いたときのインク受容層の表面粗さ0.9μmとなるよう、カレンダー処理を所定の条件(処理線圧、温度、速度および処理段数)に調整した。
この塗料を、ブレードコーターを用いて片面あたり塗工量12g/m2となるように原紙上に両面塗工した。塗工後、紙中水分率5%となるまで乾燥し、スーパーカレンダー処理してインクジェット記録媒体を得た。カレンダー処理の条件は、JIS Z8741に基づく光入射角75度の白紙光沢度が72%となり、JIS P8151に従ってクランプ圧を1000kPaとしハードバッキングを用いたときのインク受容層の表面粗さ0.9μmとなるように調整した。
この塗料を、ブレードコーターを用いて片面あたり塗工量12g/m2となるように原紙上に両面塗工した。塗工後、紙中水分率5%となるまで乾燥し、スーパーカレンダー処理してインクジェット記録媒体を得た。カレンダー処理の条件は、JIS Z8741に基づく光入射角75度の白紙光沢度が70%となり、JIS P8151に従ってクランプ圧を1000kPaとしハードバッキングを用いたときのインク受容層の表面粗さ0.9μmとなるように調整した。
この塗料を、ブレードコーターを用いて片面あたり塗工量12g/m2となるように原紙上に両面塗工した。塗工後、紙中水分率5%となるまで乾燥し、スーパーカレンダー処理してインクジェット記録媒体を得た。カレンダー処理の条件は、JIS Z8741に基づく光入射角75度の白紙光沢度が70%となり、JIS P8151に従ってクランプ圧を1000kPaとしハードバッキングを用いたときのインク受容層の表面粗さ0.9μmとなるように調整した。
スーパーカレンダー処理の条件を、JIS Z8741に基づく光入射角75度の白紙光沢度が83%となり、JIS P8151に従ってクランプ圧を1000kPaとしハードバッキングを用いたときのインク受容層の表面粗さ0.6μmとなるように調整したこと以外は、実施例1とまったく同様にしてインクジェット記録媒体を得た。
カオリンE(製品名:Huber PRIME 4000、J.M.HUBER社製、沈降法による平均粒子径0.88μm、体積基準の積算値で2.0μm以下の粒子が占める割合82.5%)100部、バインダーとなるSBラテックス(ガラス転移温度15℃)5部及び酸化澱粉(マーメイド210:敷島スターチ社製)1部、水酸化ナトリウム0.1部、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ0.2部、並びに希釈水を混合して固形分65%の塗料を得た。
この塗料を、ブレードコーターを用いて片面あたり塗工量12g/m2となるように原紙上に両面塗工した。塗工後、紙中水分率5%となるまで乾燥し、スーパーカレンダー処理してインクジェット記録媒体を得た。カレンダー処理の条件は、JIS Z8741に基づく光入射角75度の白紙光沢度が70%となり、JIS P8151に従ってクランプ圧を1000kPaとしハードバッキングを用いたときのインク受容層の表面粗さ0.9μmとなるように調整した。
カオリンD100部、バインダーとなるSBラテックス(ガラス転移温度15℃)5部及び酸化澱粉(マーメイド210:敷島スターチ社製)1部、水酸化ナトリウム0.1部、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ0.2部、並びに希釈水を混合して固形分65%の塗料を得た。
この塗料を、ブレードコーターを用いて片面あたり塗工量12g/m2となるように原紙上に両面塗工した。塗工後、紙中水分率5%となるまで乾燥し、スーパーカレンダー処理してインクジェット記録媒体を得た。カレンダー処理の条件は、JIS Z8741に基づく光入射角75度の白紙光沢度が65%となり、JIS P8151に従ってクランプ圧を1000kPaとしハードバッキングを用いたときのインク受容層の表面粗さ1.0μmとなるように調整した。
カオリンA50部、重質炭酸カルシウム(ハイドロカーブ90:オミヤ社製)50部、バインダーとなるSBラテックス(ガラス転移温度15℃)5部及び酸化澱粉(マーメイド210:敷島スターチ社製)1部、水酸化ナトリウム0.1部、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ0.2部並びに希釈水を混合して固形分65%の塗料を得た。
この塗料を、ブレードコーターを用いて片面あたり塗工量12g/m2となるように原紙上に両面塗工した。塗工後、紙中水分率5%となるまで乾燥し、スーパーカレンダー処理してインクジェット記録媒体を得た。カレンダー処理の条件は、JIS Z8741に基づく光入射角75度の白紙光沢度が60%となり、JIS P8151に従ってクランプ圧を1000kPaとしハードバッキングを用いたときのインク受容層の表面粗さ0.8μmとなるように調整した。
カオリンA50部、軽質炭酸カルシウム(TP−123:奥多摩工業社製)50部、バインダーとなるSBラテックス(ガラス転移温度15℃)5部及び酸化澱粉(マーメイド210:敷島スターチ社製)1部、水酸化ナトリウム0.1部、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ0.2部並びに希釈水を混合して固形分65%の塗料を得た。
この塗料を、ブレードコーターを用いて片面あたり塗工量12g/m2となるように原紙上に両面塗工した。塗工後、紙中水分率5%となるまで乾燥し、スーパーカレンダー処理してインクジェット記録媒体を得た。カレンダー処理の条件は、JIS Z8741に基づく光入射角75度の白紙光沢度が60%となり、JIS P8151に従ってクランプ圧を1000kPaとしハードバッキングを用いたときのインク受容層の表面粗さ0.8μmとなるように調整した。
カオリンA100部、バインダーとなるSBラテックス(ガラス転移温度15℃)7部及び酸化澱粉(マーメイド210:敷島スターチ社製)2部、水酸化ナトリウム0.1部、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ0.2部並びに希釈水を混合して固形分65%の塗料を得た。
この塗料を、ブレードコーターを用いて片面あたり塗工量12g/m2となるように原紙上に両面塗工した。塗工後、紙中水分率5%となるまで乾燥し、スーパーカレンダー処理してインクジェット記録媒体を得た。カレンダー処理の条件は、JIS Z8741に基づく光入射角75度の白紙光沢度が65%となり、JIS P8151に従ってクランプ圧を1000kPaとしハードバッキングを用いたときのインク受容層の表面粗さ1.3μmとなるように調整した。
カオリンA100部、バインダーとなるSBラテックス(ガラス転移温度15℃)10部及び酸化澱粉(マーメイド210:敷島スターチ社製)6部、水酸化ナトリウム0.1部、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ0.2部及び希釈水を混合して固形分65%の塗料を得た。
この塗料を、ブレードコーターを用いて片面あたり塗工量12g/m2となるように原紙上に両面塗工した。塗工後、紙中水分率5%となるまで乾燥し、スーパーカレンダー処理してインクジェット記録媒体を得た。カレンダー処理の条件は、JIS Z8741に基づく光入射角75度の白紙光沢度が65%となり、JIS P8151に従ってクランプ圧を1000kPaとしハードバッキングを用いたときのインク受容層の表面粗さ1.6μmとなるように調整した。
カオリンA60部及びカオリンD40部を混合した混合カオリン(混合物の沈降法による平均粒子径0.3μm、体積基準の積算値で2.0μm以下の粒子が占める割合93.2%)合計100部、バインダーとなるSBラテックス(ガラス転移温度15℃)5部及び酸化澱粉(マーメイド210:敷島スターチ社製)1部、水酸化ナトリウム0.1部、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ0.2部並びに希釈水を混合して固形分65%の塗料を得た。この塗料を、ブレードコーターを用いて片面あたり塗工量12g/m2となるように原紙上に両面塗工した。塗工後、紙中水分率5%となるまで乾燥し、スーパーカレンダー処理してインクジェット記録媒体を得た。カレンダー処理の条件は、JIS Z8741に基づく光入射角75度の白紙光沢度が70%となり、JIS P8151に従ってクランプ圧を1000kPaとしハードバッキングを用いたときのインク受容層の表面粗さ0.8μmとなるように調整した。
合成非晶質シリカ(ファインシールX−60:トクヤマ社製)80部、第2の合成非晶質シリカ(ファインシールX−37B:トクヤマ社製)20部、バインダーとなるポリビニルアルコール(PVA117:クラレ社製)30部及びエチレン酢酸ビニルエマルジョン5部、ポリアミン系染料定着剤10部、消泡剤(SNデフォーマー480:サンノプコ社製)0.5部並びに希釈水を混合して固形分15%の塗料を得た。この塗料を、ブレードコーターを用いて片面あたり塗工量12g/m2となるように原紙上に両面塗工した。塗工後、紙中水分率5%となるまで乾燥し、表面粗さが2.8μとなるようにカレンダーを調整したスーパーカレンダー処理を施してインクジェット記録媒体を得た。
スーパーカレンダー処理の条件を、JIS Z8741に基づく光入射角75度の白紙光沢度が45%となり、JIS P8151に従ってクランプ圧を1000kPaとしハードバッキングを用いたときのインク受容層の表面粗さ1.8μmとなるように調整したこと以外は、実施例1とまったく同様にしてインクジェット記録媒体を得た。
1−1.白紙光沢度
JIS Z8741に準じて、インク受容層表面の白紙光沢度(光入射角75度)を光沢度計(村上色彩技術研究所製、True GLOSS GM−26PRO)を用いて測定した。
1−2.表面粗さ
JIS P8151に準じて、クランプ圧を1000kPaとしハードバッキングを用いたときのインク受容層の表面粗さを、表面粗さ計(MESSMER社製、PAKER PRINT−SURF ROUGHNESS TESTER MODEL NO. ME−90)を用いて測定した。
下記の市販の顔料インクジェットプリンター2台を用いてそれぞれ印字を行い、以下の評価方法に準じて印字評価した。
評価プリンター1:セイコーエプソン社製、PX−G900、「普通紙/きれい」モード
評価プリンター2:リコー社製、IPSiO GX5000、「光沢紙/高速」モード
2−1.フェザーリング
上記評価プリンター1,2を用いて、0.75ポイント、1.5ポイント、2.25ポイントの太さの直線を互いに接しないように、かつ各線をできるだけ接近させて平行に並べて印字し、インクの滲み(フェザーリング)を目視して、以下の基準で評価した。
○:滲みが無く、良好なレベルである。
△:若干滲みがあるが、実用上問題の無いレベルである。
×:滲みが目立ち、実用に耐えないレベルである。
上記評価プリンター1,2を用いて、紅色と黄色のベタ四角形を互いに接するように印字し、色境界部分の滲み(ブリード)を目視し、以下の基準で評価した。
○:色境界滲みが無く、良好なレベルである。
△:若干色境界滲みがあるが、実用上問題の無いレベルである。
×:色境界滲みが目立ち、実用に耐えないレベルである。
上記評価プリンター1,2を用いて、緑色のベタ四角形を印字し、印字濃度のムラを目視し、以下の基準で評価した。
◎:印字濃度のムラが全く無く、非常に良好なレベルである。
○:印字濃度のムラが殆ど無く、良好なレベルである。
△:若干印字濃度のムラがあるが、実用上問題の無いレベルである。
×:印字濃度のムラが目立ち、実用に耐えないレベルである。
上記評価プリンター1,2を用いて、0.75ポイントの太さの黒色直線を印字し、印字直後に指で擦り、以下の基準で乾燥性を評価した。
○:指で擦っても印字部が殆ど延びず、乾燥が速く、良好なレベルである。
△:指で擦ると印字部が若干延び、やや乾燥が遅いが、実用上問題の無いレベルである。
×:指で擦ると印字部が延び、乾燥が遅く、実用に耐えないレベルである。
上記評価プリンター1,2を用いて所定のパターンをインクジェット印字した。これと同一のパターンをオフセット印刷用グロス調塗工紙(オーロラコート:日本製紙社製、坪量104.7g/m2)にオフセット印刷した。インクジェット印刷物の見た目や手触り等の質感をオフセット印刷物と比較し、以下の基準で評価した。
○:見た目や手触り等の質感がオフセット印刷用グロス調塗工紙に近く、オフセット印刷物の風合いを有している。
×:見た目や手触り等の質感がオフセット印刷用グロス調塗工紙と異なり、オフセット印刷物の風合いを有していない。
上記評価プリンター2を用いて、緑色のベタ四角形を印字し、プリンター2の排紙後の拍車による印字部の白抜け欠陥及び非印字部の汚れ欠陥を目視し、以下の基準で評価した。
<白抜け欠陥>
○:白抜け欠陥が殆どなく、非常に良好なレベルである。
△:若干白抜け欠陥がある。
×:白抜け欠陥が目立ち、実用に耐えないレベルである。
<汚れ欠陥>
○:汚れ欠陥が殆どなく、非常に良好なレベルである。
△:若干汚れ欠陥がある。
×:汚れ欠陥が目立ち、実用に耐えないレベルである。
なお、参考例5として、カオリンA75部、重質炭酸カルシウム(ハイドロカーブ90:オミヤ社製)25部、バインダーとなるSBラテックス(ガラス転移温度15℃)5部及び酸化澱粉(マーメイド210:敷島スターチ社製)1部、水酸化ナトリウム0.1部、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ0.2部並びに希釈水を混合して固形分65%の塗料を得た。
この塗料を、ブレードコーターを用いて片面あたり塗工量12g/m 2 となるように原紙上に両面塗工した。塗工後、紙中水分率5%となるまで乾燥し、スーパーカレンダー処理してインクジェット記録媒体を得た。カレンダー処理の条件は、JIS Z8741に基づく光入射角75度の白紙光沢度が65%となり、JIS P8151に従ってクランプ圧を1000kPaとしハードバッキングを用いたときのインク受容層の表面粗さ0.8μmとなるように調整した。
又、参考例6として、カオリンA75部、軽質炭酸カルシウム(TP−123:奥多摩工業社製)25部、バインダーとなるSBラテックス(ガラス転移温度15℃)5部及び酸化澱粉(マーメイド210:敷島スターチ社製)1部、水酸化ナトリウム0.1部、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ0.2部並びに希釈水を混合して固形分65%の塗料を得た。
この塗料を、ブレードコーターを用いて片面あたり塗工量12g/m 2 となるように原紙上に両面塗工した。塗工後、紙中水分率5%となるまで乾燥し、スーパーカレンダー処理してインクジェット記録媒体を得た。カレンダー処理の条件は、JIS Z8741に基づく光入射角75度の白紙光沢度が65%となり、JIS P8151に従ってクランプ圧を1000kPaとしハードバッキングを用いたときのインク受容層の表面粗さ0.8μmとなるように調整した。
なお、比較例4、5の場合、インク受容層中の顔料として重質炭酸カルシウム又は軽質炭酸カルシウムの割合が多く白紙光沢度を上げることが困難になるため、目標の光沢度を得るためにカレンダー処理を強線圧で行わなければならず、インク受容層の空隙が著しく減少し、インク吸収性が低下したためとも考えられる。
又、比較例2,3の場合、拍車痕も顕著であった。これは、インク受容層中の空隙量が減少したために、初期のインク吸収性が低下したためと考えられる。
又、無機顔料に対するバインダーの含有量が8質量部以上である比較例6、7の場合もベタ部の印字ムラが顕著になったが、これはインク受容層の空隙をバインダーが埋めてしまい、インク吸収性が低下したためと考えられる。
スーパーカレンダー処理の条件を変えることによりインク受容層の表面粗さが1.8μmとなった比較例10の場合も、インク吸収性等の印字品質は向上したが、オフセット印刷用グロス調塗工紙の風合いを得ることはできなかった。
Claims (3)
- 木材パルプを主成分とする原紙の片面又は両面に、バインダーと、沈降法により測定した平均粒子径が0.24μm以上0.42μm未満であり、かつ2.0μm以下の粒子が体積基準の積算値で95%以上を占めるカオリンからなる無機顔料とを主成分とするインク受容層を有し、該無機顔料の合計量を100質量部としたとき前記バインダーの含有割合が0.5質量部以上8質量部未満であり、前記インク受容層の表面はカレンダー処理されており、JIS P8151に従ってクランプ圧を1000kPaとしハードバッキングを用いたときの前記インク受容層の表面粗さが0.8μm以上1.6μm未満であるインクジェット記録媒体。
- 前記無機顔料100質量部に対する前記バインダーの含有割合が1質量部以上6質量部未満である請求項1に記載のインクジェット記録媒体。
- 前記インク受容層表面のJIS Z8741による光入射角75度の白紙光沢度が55%以上80%未満である請求項1に記載のインクジェット記録媒体。
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