JP5473679B2 - 記録媒体 - Google Patents

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Description

本発明は、インクジェット記録媒体などの記録媒体に関する。
近年、記録媒体には、水に可溶な染料系のインクのみならず、水に分散している形の顔料インクでの印刷が増加している。更に、現在の高速化の流れに相まって顔料インクで高速記録が行われるようになってきている。また、高精細な印刷画像を得るため、高いインク吸収容量も求められてきている。特に、インクジェット方式の記録に用いられるインクジェット記録媒体には、これらが顕著である。
インクジェット記録媒体のインク吸収性を高める手法として、従来から、無機顔料及びポリビニルアルコール(PVA)を用いたインク受容層を多層化する検討がなされている。特許文献1には、インク受容層を2層構成にし、上層のピーク細孔径(細孔分布曲線におけるピークを与える細孔径)を下層のピーク細孔径より大きくすることでインク吸収性を高める手法が開示されている。特許文献2には、インク受容層を2層構成にし、下層の細孔分布曲線が細孔径0.1μm以上10μm以下に少なくとも1つピークを有し、更に上層のピーク細孔径を0.06μm以下にすることで、インク吸収性を高める手法が開示されている。
特開2005−138403号公報 特開2004−167959号公報
本発明者らは、従来技術について検討したところ、以下の課題があることがわかった。
特許文献1の手法では、高速記録には対応可能であったが、発色性、インク吸収容量、クラックのすべての性能を満足することができないことがあった。すなわち、発色性を良化させようと上層のピーク細孔径を小さくすると、下層のピーク細孔径は更に小さくすることが求められ、インク吸収容量を十分確保するには、塗工量を多くすることが求められ、クラックが発生することがあった。また、インク吸収容量やクラックを満足できるよう下層のピーク細孔径を少し大きくすると、上層は更にピーク細孔径を大きくすることが求められ、十分な発色性を得られない場合があった。
特許文献2の手法では、インク吸収容量やクラックは十分満足できる性能であったが、高速記録において十分満足いく性能を得られないことがあった。
本発明は、以上のような状況を鑑みてなされたものである。本発明の目的は、多孔質インク受容層にクラックが発生せず、染料インクでの印刷において優れた発色性を有しながら近年の課題である顔料インクでの高速記録に対応可能な高いインク吸収性を有し、更に高いインク吸収容量を有する記録媒体を提供することにある。
本発明者らは、上記課題を鋭意検討した結果、以下の手段により解決できることを見出した。
本発明により、支持体と、該支持体上に少なくとも2層の多孔質インク受容層とを有する記録媒体であって、該多孔質インク受容層のうちの、支持体から最も遠い層である上層の支持体側に、支持体から2番目に遠い層である下層が配され、該上層の細孔分布曲線は、ピークを1つ有し、該下層の細孔分布曲線は、ピークを2つ有し、該上層の細孔分布曲線におけるピークを与える細孔半径をR1とし、該下層の細孔分布曲線における2つのピークを与える細孔半径をそれぞれR2およびR3とし、R2<R3とした場合、R1が8nm以上11nm以下であり、R2が5nm以上であり、かつR2がR1より小さく、かつR1とR2との差が2nm以上であり、R3がR1以上であり、かつR3とR1との差が3nm以下であり、さらに下層の細孔分布曲線において、細孔半径がR2のときの細孔容積をVR2、細孔半径がR3のときの細孔容積をVR3とした場合、VR3に対するVR2の割合(VR2/VR3)が0.8以上2.4以下であることを特徴とする記録媒体が提供される。
本発明により、多孔質インク受容層にクラックが発生せず、染料インクでの印刷において優れた発色性を有しながら近年の課題である顔料インクでの高速記録に対応可能な高いインク吸収性を有し、更に高いインク吸収容量を有する記録媒体が提供される。
本発明の記録媒体に用いる多孔質インク受容層のうちの支持体から最も遠い層である上層のピーク細孔半径、上層の直下の層である下層の2つのピーク細孔半径及び下層の2つのピーク細孔容積の比をコントロールすることにより以下の効果を得ることができる。すなわち、染料インクでの印刷において優れた発色性を有しながら、かつ顔料インクでの高速記録に対応可能な高いインク吸収性を有し、更に高いインク吸収容量を有する記録媒体を得ることができる。なお、ピーク細孔半径とは、細孔分布曲線におけるピークを与える細孔半径を意味し、ピーク細孔容積とは、細孔分布曲線におけるピークの細孔容積(ピーク細孔径のときの細孔容積)のことを意味する。

以下、好ましい実施の形態を挙げて、本発明の記録媒体について詳細に説明する。
<<記録媒体>>
本発明の記録媒体は、支持体、およびその支持体上に多孔質インク受容層を少なくとも2層有する。これら少なくとも2層の多孔質インク受容層のうちの最も表面側の(支持体から最も遠い)多孔質インク受容層を上層と称し、少なくとも2層の多孔質インク受容層のうちの支持体から2番目に遠い多孔質インク受容層を下層と称する。また、前記下層は、前記上層の支持体側に接して配されている。上層の細孔分布曲線は、細孔半径R1に1つのピークを有し、下層の細孔分布曲線は、細孔半径R2およびR3にそれぞれピークを、すなわち合計2つのピークを有する。下層の細孔分布曲線の2つのピークを与える細孔半径のうちの小さい方の細孔半径をR2、前記2つのピークを与える細孔半径のうちの大きい方の細孔半径をR3、すなわちR2<R3とする。この場合、本発明の記録媒体は、R1が8nm以上であり、かつ11nm以下である。また、R2が5nm以上であり、かつR2がR1より小さく、R1とR2との差が2nm以上である。また、R3は、R1以上であり、かつR3とR1との差が3nm以下である。なお、前記下層の細孔分布曲線において、細孔半径がR2のときの細孔容積をVR2と称し、細孔半径がR3のときの細孔容積をVR3と称する。この場合、本発明の記録媒体は、VR3に対するVR2の割合(VR2/VR3)が0.8以上2.4以下である。
また、本発明の記録媒体は、支持体と下層との間に、インクジェット記録媒体等の記録媒体の分野で公知な多孔質インク受容層、および接着層等を有することができる。さらに、上層の上には、本発明の効果を妨げない範囲で、保護層等の他の層を有することができる。
以下、多孔質インク受容層については、上層および下層に着目して説明する。
各多孔質インク受容層は、無機顔料およびバインダー等を用いて作製することができる。この際各多孔質インク受容層に用いる無機顔料を適宜選択し、各層の無機顔料とバインダーとの比率を適宜調整することで、上記記載の各層のピーク細孔半径を制御することができる。具体的には、各層に用いる多孔質インク受容層のピーク細孔半径をあらかじめ単独の層でそれぞれ測定し、ピーク細孔半径が既知な層を、下層、上層として組み合わせて2層の多孔質インク受容層を形成することで制御することができる。また、アルミナ水和物と湿式シリカのような異なる物質の無機顔料を混合することで、本発明に用いる下層のように、細孔分布曲線の異なる細孔半径の位置にそれぞれピークを、すなわち合計2つのピークを有することができる。なお、同じ種類の物質同士(例えば、アルミナ水和物とアルミナ水和物)であっても、細孔分布曲線に2つのピークを有し、本発明に用いる下層の他の要件を満たすことができればそれらを混合して用いることができる。また、各ピークに起因する細孔容積は、混合する無機顔料比をコントロールすることで制御することができる。
以下に、本発明において、上層および下層のピーク細孔径、ならびに下層のピーク細孔容積の割合を規定したことによって得られる効果について説明する。
多孔質インク受容層の微細な細孔内には、毛管力が働き、細孔内にインクが浸透する。本発明では、2層の多孔質インク受容層において下層の小さいピーク細孔半径R2が上層のピーク細孔半径R1に比べて小さいため、インクが上層から浸透してきた時に下層の方が毛管力が大きくなり、下層側にインクを浸透しやすくなりインク吸収速度が上昇する。
一方、細孔容積においては、一般的に細孔半径に大きく依存し、細孔半径が小さいほど細孔容積は小さくなる。
本発明では下層の細孔分布曲線は、2つの異なる細孔半径(R2及びR3)にそれぞれピークを有し、これらのピークを与える細孔半径のうちの小さい方の細孔半径(R2)が5nm以上であり、かつ上層のピーク細孔半径(R1)とR2との差が2nm以上である。また、下層の細孔分布曲線の2つのピークを与える細孔半径のうちの大きい方の細孔半径(R3)がR1以上であり、かつR3とR1との差が3nm以下である。また、下層の細孔分布曲線において、各ピークを与える細孔半径に起因する細孔容積の割合(VR2/VR3)が0.8以上2.4以下である。
このため、下層の小さいピーク細孔半径(R2)と上層のピーク細孔半径(R1)との関係より、インク吸収速度の上昇が発現し、また下層に大きなピーク細孔半径(R3)を有することで、高いインク吸収容量が発現している。
R1とR2との差(R1−R2)が2nm未満であると、上下層間での毛管力が十分働かなくなり、その結果十分なインク吸収速度が得られない。また、R1とR2との差(R1−R2)は、3nm以上であることが、インク吸収速度の観点から好ましい。また、R2が5nm未満の場合には、細孔容積が不足し、インク溢れ等を引き起こす。
また、R3とR1との差(R3−R1)が3nmより大きいと、R1とR2の関係で生じる毛管力差によるインク吸収速度の上昇を阻害し、その結果インク吸収速度の低下を引き起こし、十分なインク吸収速度が得られない。
また、下層の各ピーク細孔半径に起因する細孔容積の割合(VR2/VR3)が0.8未満になると、R2の寄与が小さくなり、R1とR2の関係で生じる毛管力差によるインク吸収速度の上昇が十分得られず、その結果十分なインク吸収速度が得られない。また、この割合が2.4より大きいとVR3で得られる高い細孔容積が十分得られず、その結果、細孔容積が不足し、インク溢れ等を引き起こす。
R3とR1との差は、2nm以下が好ましい。2nm以下にすることで、上下層間でのインク吸収阻害を引き起こすことなく十分なインク吸収速度を容易に得ることが可能となる。
下層の各ピーク細孔半径に起因する細孔容積の割合(VR2/VR3)が1.2以上2.0以下であることが好ましい。1.2以上にすることで、R2の寄与をより大きくすることが可能となり、R1とR2との関係で生じる毛管力差によるインク吸収速度の上昇を十分に発現することが容易となり、優れたインク吸収速度が得られる。また、2.0以下にすることで、より高いインク吸収容量を得ることが可能となる。なお、各多孔質インク受容層の細孔半径及び細孔容積(細孔分布曲線)は、TriStar3000(商品名、(株)島津製作所製)を用いて、窒素吸着法によりそれぞれ測定された脱離側の値である。細孔分布曲線を測定する際、支持体の影響はないと考えられるため、例えば、下層の細孔分布曲線は、支持体に下層のみを形成した記録媒体を、上記測定装置を用いて測定することにより得ることができる。また、上層の細孔分布曲線は、下層を形成せずに支持体に直接上層を形成した記録媒体を、上記装置を用いて測定することにより得ることができる。なお、記録媒体の段階で、本発明の要件を満たすか否かを判定する際は、上層を削りとり、上層および下層をそれぞれ測定すればよい。
また、上層の多孔質インク受容層のピーク細孔半径R1はインク吸収容量および発色性の観点から8nm以上11nm以下である。この範囲に調整することで、インク溢れを引き起こすことなく、優れた発色性を有することが可能である。
R1が8nm未満であると、上層が十分なインク吸収容量を有していないためインク溢れを引き起こす。また、R1が11nmより大きいと上層の透明性が低下し、発色性が低下する。
R1は、9nm以上とすることが好ましい。9nm以上にすることで、より十分なインク吸収容量を得ることが可能である。すなわち、R1は9nm以上11nm以下とすることが好ましい。また、R1は、10nm以下とすることが、発色性が高くなるため好ましい。上層の乾燥後の塗工量は、3g/m2以上10g/m2以下であることが好ましい。塗工量が3g/m2以上の場合には、より均一な塗工面を得ることができる。また、塗工量が10g/m2以下の場合には、多層構成による優れた効果を得ることができ、インク吸収性をより向上させることができる。
下層の乾燥後の塗工量は、25g/m2以上35g/m2以下であることが好ましい。塗工量が25g/m2以上であると、多孔質インク受容層全体のインク吸収性が特に向上して、優れたインク吸収性を得ることができる。また、35g/m2以下であると、クラックの発生をより効果的に抑えることができる。
以下に、本発明の記録媒体に用いる材料について詳細に説明する。
<支持体>
支持体としては、キャストコート紙、バライタ紙、レジンコート紙(両面がポリオレフィンなどの樹脂で被覆された樹脂被膜紙)などの紙類を好ましく用いることができる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリ乳酸、ポリスチレン、ポリアセテート、ポリ塩化ビニル、酢酸セルロース、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート等の透明な熱可塑性フィルムなどを好ましく用いることができる。
これ以外にも、適度なサイジングが施された紙である無サイズ紙やコート紙、無機物の充填もしくは微細な発泡により不透明化されたフィルムからなるシート状物質(合成紙など)を使用できる。また、ガラスまたは金属などからなるシートなどを使用しても良い。更に、これらの支持体と多孔質インク受容層との接着強度を向上させるため、支持体の表面にコロナ放電処理や各種アンダーコート処理を施すことも可能である。
上述した支持体の中でも、多孔質インク受容層形成後の記録媒体の光沢感等の品位の点から、レジンコート紙を用いることが好ましい。
<多孔質インク受容層>
本発明に用いる多孔質インク受容層は、それぞれ無機顔料、ポリビニルアルコール(PVA)、架橋剤、pH調整剤および各種添加剤を含むことができる。以下にこれらの成分について詳しく説明する。
(無機顔料)
各多孔質インク受容層に用いる無機顔料としては、アルミナ水和物およびシリカの少なくとも一方が好ましい。これらの無機顔料を各層に単独で用いても良いし、異なる物質を2種以上(例えばアルミナ水和物とシリカ)混合して各層に用いることもできるし、同一物質を2種以上(例えば、アルミナ水和物とアルミナ水和物)混合して各層に用いることもできる。このアルミナ水和物としては例えば、下記一般式(X)により表されるものを好適に利用できる。
Al23-n(OH)2n・mH2O・・・・(X)
(上記式中、nは0、1、2および3のいずれかを表し、mは0以上10以下、好ましくは0以上5以下の数を表す。但し、mとnは同時に0にはならない。mH2Oは、多くの場合、結晶格子の形成に関与しない脱離可能な水相を表すものであるため、mは整数または整数でない値をとることができる。また、この種の材料(アルミナ水和物)を加熱するとmは0の値に達することもあり得る)。
アルミナ水和物の結晶構造としては、熱処理する温度に応じて、非晶質、キブサイト型、ベーマイト型が知られており、これらのうち、何れの結晶構造のものもアルミナ水和物として使用可能である。
これらの中でも好適なアルミナ水和物としては、X線回折法による分析でベーマイト構造または非晶質を示すアルミナ水和物である。具体的には、特開平7−232473号公報、特開平8−132731号公報、特開平9−66664号公報、特開平9−76628号公報等に記載のアルミナ水和物を挙げることができる。
尚、多孔質インク受容層の平均細孔半径およびピーク細孔半径はそれぞれ、記録媒体を窒素吸着脱離法によって測定した際の、窒素ガスの吸着脱離等温線よりBJH(Barrett−Joyner−Halenda)法を用いて求められる。この方法では、窒素ガス脱離時に測定される全細孔容積と比表面積から計算によって、平均細孔半径およびピーク細孔半径をそれぞれ求めることができる。
また、アルミナ水和物の表面積としては、BET法により測定したBET比表面積が、100m2/g以上200m2/g以下であるアルミナ水和物を用いることが好ましい。また、125m2/g以上175m2/g以下であることがより好ましい。
なお、上記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。このBET法では、通常、吸着気体として窒素ガスが用いられ、吸着量を被吸着気体の圧力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る。この際、多分子吸着の等温線を表すものとして最も著名なものは、Brunauer、Emmett、Tellerの式であって、BET式と呼ばれ比表面積決定に広く用いられている。上記BET法では、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ることにより比表面積が得られる。
また、アルミナ水和物の好適な形状としては、平板状で、平均アスペクト比が3.0以上10以下、平板面の縦横比が0.60以上1.0以下であるものが好ましい。なお、アスペクト比は、特公平5−16015号公報に記載された方法により求めることができる。すなわち、アスペクト比は、粒子の「厚さ」に対する「直径」の比で示される。ここで「直径」とは、アルミナ水和物を顕微鏡または電子顕微鏡で観察したときの粒子の投影面積と等しい面積を有する円の直径(円相当径)を示す。また、平板面の縦横比は、アスペクト比と同様に、粒子を顕微鏡で観察した場合の、平板面の最大値を示す直径に対する最小値を示す直径の比を示す。
アスペクト比が上記範囲内となるアルミナ水和物を使用した場合、形成した多孔質インク受容層の細孔分布範囲が狭くなることを優れて防ぐことができる。このため、アルミナ水和物の粒子径を揃えて製造するのが困難になることを優れて防ぐことができる。また、同様に、縦横比が上記範囲内のものを使用した場合も、多孔質インク受容層の細孔径分布が狭くなることを優れて防ぐことができる。
(PVA)
各多孔質インク受容層にはPVA(ポリビニルアルコール)を含むことができるが、PVAの中でも、ケン化度70%以上100%以下のPVAを用いるのが好ましい。各多孔質インク受容層中のPVAの合計含有量は、それぞれ含有する無機顔料100質量部に対して、5質量部以上、13質量部以下とすることが好ましい。また、各多孔質インク受容層中のPVAの合計含有量は、それぞれ7質量部以上、12質量部以下となるようにすることがより好ましい。PVAの平均重合度は1500以上5000以下のものが好ましい。上記PVAは、単独で各層に用いても、2種以上を併用して各層に用いてもよい。
(架橋剤)
各多孔質インク受容層に好適に使用できる架橋剤としては、前記PVAと架橋反応を起こして硬化可能なものが好ましく、本発明の効果を損なわないものを適宜使用できる。架橋剤としては、特にホウ酸が好ましい。この際、使用できるホウ酸としては、オルトホウ酸(H3BO3)だけでなく、メタホウ酸や次ホウ酸等も挙げられるが、各塗工液の経時安定性と、クラック発生の抑制効果の点からオルトホウ酸を用いることが好ましい。
ホウ酸の使用量としては、各多孔質インク受容層中のPVAに対して、それぞれ0.2当量以上1.2当量以下の範囲で用いることが好ましい。尚、上記「当量」については、PVAが有するヒドロキシル基量と理論上、完全に反応する架橋剤量を1.0当量とする。上記範囲とすることによって、各塗工液の経時安定性を特に向上させることができる。一般的に多孔質インク受容層を形成する際は塗工液を長時間に渡って使用することとなるが、各塗工液中のホウ酸の含有量を上記範囲内とすることによって、長時間使用中に各塗工液の粘度が上昇することや、ゲル化物の発生が起こることを優れて防ぐことができる。このため、各塗工液の交換やコーターヘッドの清掃等も頻繁に行なわずに済み、インクジェット記録媒体などの記録媒体の生産性が低下することを容易に防ぐことができる。更に、各塗工液中のホウ酸の含有量が上記範囲内であれば、各多孔質インク受容層に点状の表面欠陥が生じ易くなることを優れて防ぎ、均質で良好な面を得ることができる。
(pH調整剤)
各多孔質インク受容層形成用の塗工液中には、pH調整剤として、例えば、下記の酸をそれぞれ適宜、添加することができる。
蟻酸、酢酸、グリコール酸、シュウ酸、プロピオン酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、マレイン酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、安息香酸、フタル酸。
イソフタル酸、テレフタル酸、グルタル酸、グルコン酸、乳酸、アスパラギン酸、グルタミン酸、ピメリン酸、スベリン酸、メタンスルホン酸。
塩酸、硝酸、燐酸等の無機酸。
例えば、無機顔料としてアルミナ水和物を用いた場合、アルミナ水和物を水中に分散させるために一塩基酸を用いることが好ましい。このため、上記pH調整剤の中でも、蟻酸、酢酸、グリコール酸、メタンスルホン酸等の有機酸や、塩酸、硝酸等を用いることが好ましい。
(添加剤)
各多孔質インク受容層用の塗工液の添加剤として、顔料分散剤、堅牢性向上剤等を、各多孔質インク受容層形成後の多孔質インク受容層表面の純水に対する接触角が大きく変化しない範囲で適宜、使用することができる。
<記録媒体の製造方法>
本発明の記録媒体の製造方法として、例えば以下の方法を挙げることができる。まず、無機顔料、ポリビニルアルコール(PVA)、架橋剤、pH調整剤、各種添加剤および水を混合した多孔質インク受容層形成用塗工液を各層毎に調製する。前記支持体(他の層を支持体上に有する場合は、その他の層)に下層形成用塗工液を塗布(塗工)および乾燥して下層の多孔質インク受容層を形成する。続いて、下層に上層形成用塗工液を塗布および乾燥して上層の多孔質インク受容層を形成し、本発明の記録媒体を得ることができる。なお、各多孔質インク受容層に用いるこれらの材料(無機顔料、PVA、架橋剤、pH調整剤、各種添加剤および水など)の種類、使用量等は本発明の要件を満たすように適宜選択して用いることができる。
次に、各多孔質インク受容層の塗工液の塗工方法について説明する。
各多孔質インク受容層用の塗工液の塗工には適正な塗工量が得られるように、例えば、下記の塗工方法を使用でき、オンマシン、オフマシンで塗工する。
・各種カーテンコーター、エクストルージョン方式を用いたコーター。
・スライドホッパー方式を用いたコーター。
なお、塗工時に、各塗工液の粘度調製等を目的として、各塗工液を加温してもよく、コーターヘッドを加温することも可能である。
また、塗工後の塗工液の乾燥には、例えば、直線トンネル乾燥機、アーチドライヤー、エアループドライヤー、サインカーブエアフロートドライヤー等の熱風乾燥機を使用できる。また、赤外線、加熱ドライヤー、マイクロ波等を利用した乾燥機等を、適宜、選択して用いることができる。
以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。なお、下記実施例は、本発明のより一層深い理解のために示される具体例であって、本発明は、これらの具体例に何ら限定されるものではない。
〔実施例1〕
<支持体>
下記条件にて支持体を作製した。まず、下記組成の紙料を固形分濃度が3質量%となるように水で調製した。
(紙料組成)
・パルプ 100質量部
(濾水度450mlCSF(Canadian Standard Freeness)の、広葉樹晒しクラフトパルプ(LBKP)(80質量部)、
および濾水度480mlCSFの、針葉樹晒しクラフトパルプ(NBKP)(20質量部))。
・カチオン化澱粉 0.60質量部。
・重質炭酸カルシウム 10質量部。
・軽質炭酸カルシウム 15質量部。
・アルキルケテンダイマー 0.10質量部。
・カチオン性ポリアクリルアミド 0.030質量部。
次に、この紙料を長網抄紙機で抄造し、3段のウエットプレスを行った後、多筒式ドライヤーで乾燥した。この後、サイズプレス装置で、固形分が1.0g/m2となるように酸化澱粉水溶液を含浸させ、乾燥させた。この後、マシンカレンダー仕上げをして、坪量170g/m2、ステキヒトサイズ度100秒、透気度50秒、ベック平滑度30秒、ガーレー剛度11.0mNの基紙Aを得た。
基紙A上に、低密度ポリエチレン(70質量部)と、高密度ポリエチレン(20質量部)と、酸化チタン(10質量部)とからなる樹脂組成物を25g/m2塗布した。更に、その基紙Aの裏面に、高密度ポリエチレン(50質量部)と、低密度ポリエチレン(50質量部)とからなる樹脂組成物を、25g/m2塗布することにより、樹脂被覆した支持体を得た。
<インクジェット記録媒体の製造>
上記支持体上に、下層及び上層用の塗工液を順次塗工、乾燥して2層の多孔質インク受容層を形成した。この際の、各塗工液の組成及び塗工方法等は、以下の通りである。
(コロイダルゾルAの調整)
純水中に、無機アルミナ水和物としてアルミナ水和物:Disperal HP14(商品名、サソール社製)を固形分濃度が30質量%となるように添加した。次に、このアルミナ水和物100質量部に対して、1.5質量部となるようにメタンスルホン酸を加えて、攪拌し、コロイダルゾルを得た。得られたコロイダルゾルをアルミナ水和物の固形分濃度が27質量%となるように適宜、純水で希釈してコロイダルゾルAを得た。
(コロイダルゾルBの調整)
純水中に、無機アルミナ水和物としてアルミナ水和物:Disperal HP10(商品名、サソール社製)を固形分濃度が30質量%となるように添加した。次に、このアルミナ水和物100質量部に対して、2.5質量部となるようにメタンスルホン酸を加えて、攪拌し、コロイダルゾルを得た。得られたコロイダルゾルをアルミナ水和物の固形分濃度が27質量%となるように適宜、純水で希釈してコロイダルゾルBを得た。
(コロイダルゾルCの調整)
純水中に、無機アルミナ水和物としてアルミナ水和物:Disperal HP18(商品名、サソール社製)を固形分濃度が30質量%となるように添加した。次に、このアルミナ水和物100質量部に対して、1.2質量部となるようにメタンスルホン酸を加えて、攪拌し、コロイダルゾルを得た。得られたコロイダルゾルをアルミナ水和物の固形分濃度が27質量%となるように適宜、純水で希釈してコロイダルゾルCを得た。
(コロイダルゾルD、Eの調整)
シリカ粉体:X−37(商品名、トクヤマ(株)製)の固形分濃度が25質量%となるように、純水中にポリ塩化アルミニウム:タキバイン#1500(商品名、多木化学(株)製)をシリカ100質量部に対して2質量部となるように添加した溶液中に添加した。これを、高圧ホモジナイザーで分散し、コロイダルゾルを得た。得られたコロイダルゾルを前記シリカ粉体の固形分濃度が21質量%となるように適宜、純水で希釈してコロイダルゾルDを得た。また、高圧ホモジナイザーでの分散条件を変更した以外は、コロイダルゾルDと同様にシリカを分散し、さらに固形分濃度を21質量%に調整し、コロイダルゾルEを得た。
(コロイダルゾルF、G、H、I、Jの調整)
シリカ粉体:X−37をシリカ粉体:BY−400(商品名、東ソーシリカ(株)製)に変更した以外は、コロイダルゾルDと同様の作製方法でコロイダルゾルFを得た。また、シリカ粉体:X−37を、シリカ粉体:X−37B(商品名、トクヤマ(株)製)、シリカ粉体:AY−601(商品名、東ソーシリカ(株)製)、シリカ粉体:AZ−400(商品名、東ソーシリカ(株)製)、およびシリカ粉体:BY−601(商品名、東ソーシリカ(株)製)にそれぞれ変更した。それ以外は、コロイダルゾルEと同様の作製方法でコロイダルゾルG、H、IおよびJをそれぞれ得た。
(下層用塗工液の調整)
コロイダルゾルB及びコロイダルゾルDを各ゾルの無機顔料固形分質量比で75:25となるように混合した。混合したゾル(混合ゾル)にポリビニルアルコール:PVA235(商品名、クラレ(株)製)の濃度8質量%水溶液を混合ゾルの無機顔料固形分100質量部に対して、PVA固形分換算で10質量部となるよう混合した。
次に、濃度3.0質量%のホウ酸水溶液を、混合ゾルの無機顔料固形分100質量部に対して、ホウ酸固形分換算で1.8質量部となるように混合して、下層用塗工液を得た。
(上層用塗工液の調整)
コロイダルゾルAにポリビニルアルコール:PVA235(商品名、クラレ(株)製)の濃度8質量%水溶液を、コロイダルゾルAのアルミナ水和物100質量部に対して、PVA固形分換算で10質量部となるよう混合した。
次に、濃度3.0質量%のホウ酸水溶液を、コロイダルゾルAのアルミナ水和物100質量部に対して、ホウ酸固形分換算で1.8質量部となるように混合して、上層用塗工液を得た。
(多孔質インク受容層の塗工方法)
支持体上に、下層用の塗工液を乾燥後の塗工量が、30g/m2となるように塗工後、50℃で乾燥させ下層を作製した。次いで、前記下層に上層用の塗工液を乾燥後の塗工量が、10g/m2となるように塗工後、50℃で乾燥させ、インクジェット記録媒体1を作製した。
〔実施例2〕
実施例1の下層用の塗工液に用いたコロイダルゾルDをコロイダルゾルIに変更した以外は、実施例1と同様の方法で、インクジェット記録媒体2を作製した。
〔実施例3〕
実施例1の下層用の塗工液に用いたコロイダルゾルDをコロイダルゾルGに変更した以外は、実施例1と同様の方法で、インクジェット記録媒体3を作製した。
〔実施例4〕
実施例1の下層用の塗工液に用いたコロイダルゾルBを、コロイダルゾルA及びコロイダルゾルBを各ゾルのアルミナ水和物の固形分質量比で25:75になるように混合したゾルに変更した。それ以外は、実施例1と同様の方法で、インクジェット記録媒体4を作製した。
〔実施例5〕
実施例1の下層用の塗工液に用いたコロイダルゾルBとコロイダルゾルDとの混合ゾルを、コロイダルゾルC及びコロイダルゾルJを各ゾルの無機顔料固形分質量比で35:65になるように混合したゾルに変更した。それ以外は、実施例1と同様の方法で、インクジェット記録媒体5を作製した。
〔実施例6〕
実施例1の下層用の塗工液に用いた混合ゾルのコロイダルゾルB及びコロイダルゾルDの各ゾルの無機顔料固形分質量比を75:25から70:30に変更した。それ以外は、実施例1と同様の方法で、インクジェット記録媒体6を作製した。
〔実施例7〕
実施例1の下層用の塗工液に用いた混合ゾルのコロイダルゾルB及びコロイダルゾルDの各ゾルの無機顔料固形分質量比を75:25から78:22に変更した。それ以外は、実施例1と同様の方法で、インクジェット記録媒体7を作製した。
〔実施例8〕
実施例1の下層用の塗工液に用いた混合ゾルのコロイダルゾルB及びコロイダルゾルDの各ゾルの無機顔料固形分質量比を75:25から65:35に変更した。それ以外は、実施例1と同様の方法で、インクジェット記録媒体8を作製した。
〔実施例9〕
実施例1の下層用の塗工液に用いた混合ゾルのコロイダルゾルB及びコロイダルゾルDの各ゾルの無機顔料固形分質量比を75:25から80:20に変更した。それ以外は、実施例1と同様の方法で、インクジェット記録媒体9を作製した。
〔実施例10〕
実施例1の下層用の塗工液に用いた混合ゾルのコロイダルゾルB及びコロイダルゾルDの各ゾルの無機顔料固形分質量比を75:25から60:40に変更した。それ以外は、実施例1と同様の方法で、インクジェット記録媒体10を作製した。
〔実施例11〕
実施例1の下層用の塗工液に用いた混合ゾルのコロイダルゾルB及びコロイダルゾルDの各ゾルの無機顔料固形分質量比を75:25から82:18に変更した。それ以外は、実施例1と同様の方法で、インクジェット記録媒体11を作製した。
〔実施例12〕
実施例1の下層用の塗工液に用いたコロイダルゾルBとコロイダルゾルDとの混合ゾルを、コロイダルゾルA及びコロイダルゾルJを各ゾルの無機顔料固形分質量比で30:70になるように混合したゾルに変更した。それ以外は、実施例1と同様の方法で、インクジェット記録媒体12を作製した。
〔実施例13〕
実施例1の下層用の塗工液に用いたコロイダルゾルBとコロイダルゾルDとの混合ゾルを、コロイダルゾルA、コロイダルゾルB及びコロイダルゾルGを各ゾルの無機顔料固形分質量比で10:40:50になるように混合したゾルに変更した。それ以外は、実施例1と同様の方法で、インクジェット記録媒体13を作製した。
〔実施例14〕
実施例1の下層用の塗工液に用いたコロイダルゾルDをコロイダルゾルIに変更した。また、実施例1の上層用の塗工液に用いたコロイダルゾルAを、コロイダルゾルA及びコロイダルゾルBを各ゾルのアルミナ水和物の固形分質量比で70:30となるように混合したゾルに変更した。それら以外は、実施例1と同様の方法で、インクジェット記録媒体14を作製した。
〔実施例15〕
実施例1の上層用の塗工液に用いたコロイダルゾルAを、コロイダルゾルA及びコロイダルゾルCを各ゾルのアルミナ水和物の固形分質量比で75:25となるように混合したゾルに変更した。それ以外は、実施例1と同様の方法で、インクジェット記録媒体15を作製した。
〔実施例16〕
実施例1の下層用の塗工液に用いたコロイダルゾルBとコロイダルゾルDとの混合ゾルを、コロイダルゾルA及びコロイダルゾルJを各ゾルの固形分質量比で35:65になるように混合したゾルに変更した。また、実施例1の上層用の塗工液に用いたコロイダルゾルAをコロイダルゾルA及びコロイダルゾルBを各ゾルのアルミナ水和物の固形分質量比で30:70となるように混合したゾルに変更した。それら以外は、実施例1と同様の方法で、インクジェット記録媒体16を作製した。
なお、実施例1〜16の各例において、上層の細孔分布曲線のピークは、1つであり、下層の細孔分布曲線のピークは、2つであった。
〔比較例1〕
実施例1の下層用の塗工液に用いたコロイダルゾルDをコロイダルゾルEに変更した。それ以外は、実施例1と同様の方法で、インクジェット記録媒体17を作製した。
〔比較例2〕
実施例1の下層用の塗工液に用いたコロイダルゾルDをコロイダルゾルHに変更した。それ以外は、実施例1と同様の方法で作製し、インクジェット記録媒体18を作製した。
〔比較例3〕
実施例1の下層用の塗工液に用いたコロイダルゾルBとコロイダルゾルDとの混合ゾルを、コロイダルゾルC及びコロイダルゾルFを各ゾルの無機顔料固形分質量比で35:65になるように混合したゾルに変更した。それ以外は、実施例1と同様の方法で、インクジェット記録媒体19を作製した。
〔比較例4〕
実施例1の下層用の塗工液に用いたコロイダルゾルBとコロイダルゾルDとの混合ゾルを、コロイダルゾルA及びコロイダルゾルDを各ゾルの無機顔料固形分質量比で55:45になるように混合したゾルに変更した。また実施例1の上層用の塗工液に用いたコロイダルゾルAを、コロイダルゾルA及びコロイダルゾルCを各ゾルのアルミナ水和物の固形分質量比で75:25となるように混合したゾルに変更した。それら以外は、実施例1と同様の方法で、インクジェット記録媒体20を作製した。
〔比較例5〕
実施例1の下層用の塗工液に用いた混合ゾルのコロイダルゾルB及びコロイダルゾルDの各ゾルの無機顔料固形分質量比を75:25から55:45に変更した。それ以外は、実施例1と同様の方法で、インクジェット記録媒体21を作製した。
〔比較例6〕
実施例1の下層用の塗工液に用いた混合ゾルのコロイダルゾルB及びコロイダルゾルDの各ゾルの無機顔料固形分質量比を75:25から84:16に変更した。それ以外は、実施例1と同様の方法で、インクジェット記録媒体22を作製した。
〔比較例7〕
実施例1の下層用の塗工液に用いたコロイダルゾルB及びコロイダルゾルDの混合ゾルをコロイダルゾルBの単独ゾルに変更し、下層用塗工液にコロイダルゾルDは加えなかった。それ以外は、実施例1と同様の方法で、インクジェット記録媒体23を作製した。
〔比較例8〕
実施例1の下層用の塗工液に用いたコロイダルゾルB及びコロイダルゾルDの混合ゾルをコロイダルゾルCの単独ゾルに変更し、下層用塗工液にコロイダルゾルBおよびDは加えなかった。それ以外は、実施例1と同様の方法で、インクジェット記録媒体24を作製した。
〔比較例9〕
実施例1の下層用の塗工液に用いたコロイダルゾルB及びコロイダルゾルDの混合ゾルをコロイダルゾルAの単独ゾルに変更し、下層用塗工液にコロイダルゾルBおよびDは加えなかった。それ以外は、実施例1と同様の方法で、インクジェット記録媒体25を作製した。
〔比較例10〕
実施例1の下層用の塗工液に用いたコロイダルゾルBとコロイダルゾルDとの混合ゾルを、コロイダルゾルA及びコロイダルゾルJを各ゾルの固形分質量比で35:65になるように混合したゾルに変更した。また、実施例1の上層用の塗工液に用いたコロイダルゾルAをコロイダルゾルBに変更した。それら以外は、実施例1と同様の方法で、インクジェット記録媒体26を作製した。
〔比較例11〕
実施例1の下層用の塗工液に用いたコロイダルゾルDをコロイダルゾルEに変更した。また、実施例1の上層用の塗工液に用いたコロイダルゾルAをコロイダルゾルCに変更した。それら以外は、実施例1と同様の方法で、インクジェット記録媒体27を作製した。
なお、比較例7〜9の各例において、上層および下層の細孔分布曲線のピークはそれぞれ1つであった。また、比較例1〜6、10および11の各例において、上層の細孔分布曲線のピークは、1つであり、下層の細孔分布曲線のピークは、2つであった。
<多孔質インク受容層のピーク細孔半径・ピーク細孔容積の測定方法>
測定には下記の装置を用いた。
ピーク細孔半径の測定:(株)島津製作所製 自動比表面積/細孔分布測定装置 TriStar3000(商品名)、
サンプル前処理:(株)島津製作所製 バキュプレップ061(商品名)。
また、以下のようにして測定を行った。上記実施例及び比較例に記載した方法で、下層のみ作製したインクジェット記録媒体を、5.0×10cmのサイズに断裁した後、これを3/8inセルに入る大きさに切り分けた。この後、これをセルに投入し、バキュプレップ061(商品名)を用いて、80℃に加熱しながら2.7Pa(20mTorr)以下になるまで脱気乾燥を行った。
脱気乾燥を行ったサンプルを、TriStar3000(商品名)を用いて、窒素吸着脱離法により、測定を行った。測定後、得られた窒素脱離側のデータを用いて、最終的にピーク細孔半径の値及びピーク細孔容積を得た。
なお、後述の表1および表2中のコロイダルゾルA、BまたはCを用いて作製した上層のピーク細孔半径に関しては、比較例9、7または8のコロイダルゾルA、BまたはCを用いて作製した下層の測定結果を使用した。また、実施例14及び16のコロイダルゾルA及びBを用いて作製した上層、また実施例15及び比較例4のコロイダルゾルA及びCを用いて作製した上層のピーク細孔半径に関しては、別途本件で使用した支持体上に上層のみ塗工したサンプルを作製し、測定した。なお、表1および2に記載のR1〜R3の単位はnmである。
<評価方法>
(インク吸収速度)
インクジェット方式を用いたフォト用プリンタ(商品名:PIXUS iP8600キヤノン製)の専用インクタンクに、顔料インクプリンタ(商品名:PIXUS Pro9500キヤノン製)用インクを詰め替えた。そして、スーパーフォトペーパーモード(標準設定)にて、作製したインクジェット記録媒体の記録面に二次色であるレッド、グリーン、ブルーの0%〜200%Dutyまでの階調バッチを印字した。そして、印字部の目視による観察により、以下の通りに評価した。
A:150%Dutyにおいても、ビーディングが確認されない。
B:135%Dutyにおいて、ビーディングが確認されないが、150%Dutyでは、ビーディングが確認される。
C:120%Dutyにおいて、ビーディングが確認されないが、135%Dutyでは、ビーディングが確認される。
D:120%Dutyにおいても、ビーディングが確認される。
(インク吸収容量)
作製したインクジェット記録媒体に上記インク吸収速度の評価方法と同様の階調パッチを同様の方法で印字した。そして、印字部の目視による観察により、以下の通りに評価した。
A:200%Dutyにおいても、インク溢れが確認されない。
B:185%Dutyにおいて、インク溢れが確認されないが、200%Dutyでは、インク溢れが確認される。
C:170%Dutyにおいて、インク溢れが確認されないが、185%Dutyでは、インク溢れが確認される。
D:170%Dutyにおいても、インク溢れが確認される。
(発色性)
インクジェット方式を用いたフォト用プリンタ(商品名:PIXUS iP8600キヤノン製)を用いて、作製したインクジェット記録媒体に、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー、の100%Dutyのベタバッチを印字した。この後、25℃,50%R.H.(相対湿度)環境で3日間、保存後、分光光度計・スペクトロリノ(グレタグマクベス社製)を用いて、測色を行いO.D.値(光学濃度)を評価した。なお、この際の評価基準は以下の通りとした。
A:O.D.値が2.20以上であり、高濃度部の階調再現性が非常によい。
B:O.D.値が2.05以上2.20未満であり、Aより高濃度部の階調再現性がやや劣る。
C:O.D.値が2.05未満であり、高濃度部の階調再現性はよくなく、印字濃度が薄い。
上記実施例及び比較例で作製した記録媒体の評価結果を表1及び2に示す。なお、実施例1〜16および比較例1〜11において、いずれの記録媒体もクラックが発生していないことを目視で確認した。
Figure 0005473679
Figure 0005473679

Claims (8)

  1. 支持体と、該支持体上に少なくとも2層の多孔質インク受容層とを有する記録媒体であって、
    該多孔質インク受容層のうちの、該支持体から最も遠い層である上層の支持体側に、該支持体から2番目に遠い層である下層が配され、
    該上層の細孔分布曲線は、ピークを1つ有し、
    該下層の細孔分布曲線は、ピークを2つ有し、
    該上層の細孔分布曲線におけるピークを与える細孔半径R1(nm)と、該下層の細孔分布曲線における2つのピークを与える細孔半径R2(nm)およびR3(nm)とが、
    R2<R1<R3
    8≦R1≦11
    5≦R2
    2≦R1−R2
    R3−R1≦3
    の関係を満足し、
    下層の細孔分布曲線において、細孔半径がR2のときの細孔容積 R2 の、細孔半径がR3のときの細孔容積 R3 に対する割合(VR2/VR3)が0.8以上2.4以下であることを特徴とする記録媒体。
  2. 前記R1と前記R3とが、R3−R1≦2の関係を満足することを特徴とする請求項1に記載の記録媒体。
  3. 前記 R2 R3に対する割合(VR2/VR3)が、1.2以上2.0以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の記録媒体。
  4. 前記R1が、9nm以上11nm以下であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の記録媒体。
  5. 前記下層の乾燥塗工量が、25g/m 2 以上35g/m 2 以下であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の記録媒体。
  6. 前記下層が、無機顔料としてアルミナ水和物とシリカを含有することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の記録媒体。
  7. 前記下層における、前記アルミナ水和物と前記シリカの固形分質量比が60:40〜82:18であることを特徴とする請求項6に記載の記録媒体。
  8. 前記下層における、前記アルミナ水和物と前記シリカの固形分質量比が70:30〜78:22であることを特徴とする請求項6に記載の記録媒体。
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