JPH10217601A - インクジェット記録用紙及びインクジェット記録方法 - Google Patents
インクジェット記録用紙及びインクジェット記録方法Info
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Abstract
録層として有する記録用紙の、空隙層中にカチオン性の
媒染剤を添加して高い耐水性を達成し、無機微粒子とカ
チオン性ポリマーとの間で凝集物の形成を無くして光沢
性を低下させないインクジェット記録用紙及びインクジ
ェット記録方法の提供。 【解決手段】 支持体上に、親水性バインダー、1次粒
子の平均粒径が30nm以下の無機微粒子及び平均分子
量が5万以下のカチオン型の水溶性媒染剤を含有する記
録層を少なくとも1層有することを特徴とするインクジ
ェット記録用紙。
Description
るインクを用いて画像を記録するインクジェット記録用
紙に関し、特に高いインク吸収性、高光沢性及び記録後
の画像の耐水性や耐湿性を改良したインクジェット記録
用紙及びインクジェット記録方法に関する。
滴を種々の作動原理により飛翔させて紙などの記録シー
トに付着させ、画像・文字などの記録を行うものである
が、比較的高速、低騒音、多色化が容易である等の利点
を有している。この方式で従来から問題となっていたノ
ズルの目詰まりとメンテナンスについては、インク及び
装置の両面から改良が進み、現在では各種プリンター、
ファクシミリ、コンピューター端末等、さまざまな分野
に急速に普及している。
術の動向(中村孝一編、平成7年3月31日、日本科学
情報株式会社発行)に記載されている。
インクジェット記録用紙としては、印字ドットの濃度が
高く、色調が明るく鮮やかであること、インクの吸収が
早く印字ドットが重なった場合に於いてもインクが流れ
出したり滲んだりしないこと、印字ドットの横方向への
拡散が必要以上に大きくなく、かつ周辺が滑らかでぼや
けないこと等が一般的には要求されている。
種々のインクジェット記録用紙が用いられている。例え
ば、普通紙、紙支持体上に親水性バインダーと無機顔料
から成る層を塗設した各種の塗工紙(アート紙、コート
紙、キャストコート紙等)、更にはこれらの紙、透明又
は不透明の各種のプラスチックフィルム支持体或いは紙
の両面をプラスチック樹脂で被覆した各種の支持体上に
記録層としてインク吸収性層を塗設した記録用紙が用い
られている。
ンダーを主体に構成されるいわゆる膨潤型のインク吸収
性層と、空隙層を記録層中に持つ空隙型のインク吸収層
に大きく分けられる。
(水及び高沸点有機溶媒)が完全に蒸発した後では非常
に高い光沢性と高い最高濃度が得られる点にあるが、反
面、インク吸収速度が後述する空隙型記録用紙に比べて
遅く、高インク領域でビーディング等を起こしてザラツ
キの発生による画質が低下しやすい問題があり、更にイ
ンク溶媒、特に高沸点有機溶媒の蒸発が極めて遅いため
に印字後しばらくは親水性バインダー中に高沸点有機溶
媒が残存して親水性バインダーが膨潤した湿潤状態に長
期間置かれることに伴う問題がある。
間は印字表面を強く擦ったり紙などを重ねることができ
ない状況にある。
中に空隙を有するために高いインク吸収性を示す。この
ため、膨潤型に比較して高インク領域における画像のビ
ーディングが起こりにくく高濃度域において画質の劣化
が少ない。
がインク量に対して十分あれば、空隙構造中に有機溶媒
が残存していたとしても、少なくとも表面は印字直後に
見かけ上乾いた状態になり、表面に触れたりプリント同
士を重ね合わせること等も一応可能となる。
透明性の高い層が形成される点から低屈折率(特に約
1.6以下の屈折率が好ましい)でしかも粒径の小さな
微粒子(特に200nm以下が好ましい)が好ましく用
いられ、中でもかかる条件を満たすシリカ微粒子が空隙
を効率良く形成し、しかも比較的高い光沢性が得られ、
高い最高濃度の画像が得られることなどから特に好まし
く用いられる。
ット記録用紙に使用する従来技術として、例えば、特開
昭57−14091号、同60−219083号、同6
0−219084号、同61−20797号、同61−
188183号、同63−178084号、特開平2−
274857号、同4−93284号、同5−5147
0、同5−278324号、同6−92011号、同6
−183131号、同6−183134号、同6−29
7830号、同7−17125号、同7−52526
号、同7−81214号、同7−101142号、同7
−117335号、同7−179029号、同7−13
7431号、同8−25800号、同8−67064号
及び同8−118790号等の各公報に記載されている
コロイダルシリカ、特公平3−56552号、特開昭6
3−170074号、特開平2−113986号、同2
−187383号、同7−276789号、同8−34
160号、同8−132728号及び同8−17499
2号の各公報に記載されている気相法により合成された
微粒子シリカ、例えば特公平3−24906号、同3−
24907号、同6−98844号、同7−2430
号、同7−121609号、特開昭60−245588
号、特開平2−43083号、同2−198889号、
同2−263683号、同2−276671号、同3−
215081号、同3−215082号、同3−281
383号、同3−281384、同3−284978
号、同4−67985号、同4−67986号、同4−
92813号、同4−115984号、同4−2020
11号、同4−267179号、同4−263981
号、同4−263982号、同4−263983号、同
4−267180号、同4−308786号、同4−3
20877号、同4−323075号、同4−3458
83号、同5−16517号、同5−24335号、同
5−24336号、同5−32037号、同5−324
13号、同5−32414号、同5−50739号、同
5−124330号、同5−301441号、同6−5
5829号、同6−183133号、同6−18313
5号、同6−183126号、同6−199034号、
同6−199035号、同6−255235号、同6−
262844号、同6−270530号、同6−297
831号、同6−183187号、同6−48016
号、同7−76162号、同7−89216号、同7−
89211号、同7−76161号、同7−10875
4号、同7−125412号、同7−164730号、
同7−172038号、同7−232473号、同7−
232474号、同7−232475号、同7−237
348号、同7−246769号、同7−276783
号、同7−290816号、同7−304249号、同
8−2087号、同8−2090号、同8−2091
号、同8−2093号、同8−25796号、同8−7
2388号、同8−90900号、同8−108614
号、同8−112964号、同8−197832号及び
同8−258397号等に記載されている多孔質アルミ
ナ又はその水和物、例えば、特開昭57−120486
号、同57−129778号、同58−55283号、
同61−20792号、同63−57277号、特開平
4−250091号、同3−251487号、同4−2
50091号、同4−260092号及び同7−406
48号等に記載された微粒子炭酸カルシウム等が挙げら
れる。
記録画像の濃度低下が最も少なく高い最高濃度を有する
写真調の鮮明なカラー画像が得られる。
有するインクジェット記録用紙は、特に高い光沢性、高
空隙率、高い最高濃度が得られる点で優れており、しか
も比較的高い平面性の支持体を使用した場合に高い光沢
面を持つインクジェット記録用紙が得られるが、一方で
染料が水溶性で有るが故に、記録後に高湿度状態に長期
間保存した場合や水滴が付着した場合等に染料が滲み出
してしまう問題がある。
に、従来から色素を固定させる種々の方法が提案されて
いる。特に有効な手段は3級又は4級の窒素原子を有す
るポリマーを均一な水溶液として又は微粒子ラテックス
として添加する方法である。
チンをバインダーの一部とし塩基性媒染剤を含有する塗
布液をインク受容層として原紙やポリエチレンテレフタ
レートフィルム支持体上に塗布したインクジェット記録
用紙が記載されている。
リエチレンイミンを含浸させた水性インキ用インクジェ
ット記録用紙が記載されている。
はアニオン基を有する電解質ポリマーを有する記録材が
記載されている。
受容層内に第1級ないし第3級アミン又は第4級アンモ
ニウム塩を含有し、インク保持層のpHが2〜8にある
被記録材料が記載されている。
は4級窒素原子を有する親水性ポリマー媒染剤と親水性
基を有する重合体を含有する層を有するインクジェット
記録シートが記載されている。
198188号にはポリエチレンイミンの有機塩基を基
材中又は基材上の塗工層中に含有させた被記録材料が記
載されている。
含有するインクとポリアミン等を含有する記録材料を用
いたインクジェット記録方法が記載されている。
581号、同61−252189号及び同62−174
184号にはポリアリルアミンを含有するインクジェッ
ト記録用紙が記載されている。
素結合を有するポリマー(ゼラチン、ポリエチレニミン
等)と分子間に水素結合性基を有しないポリマー(ポリ
エチレングリコール、ポリビニルピロリドン等)を含有
するインクジェット記録材料が記載されている。
性ポリマーとカチオン性界面活性剤を支持体上に塗布又
は含浸させたインクジェット記録用紙が記載されてい
る。
ク支持体上に第4級アンモニウム塩重合物とカチオン変
成ポリビニルアルコールを主成分とする染料定着層とそ
の上に設けられた染料透過・インク吸収性層を重層した
インクジェット記録シートが記載されている。
−33176号、同59−33177号、同59−96
987号、同59−155088号、同60−1138
9号、同60−49990号、同60−83882号、
同60−109894号、同61−277484号、同
61−293886号、同62−19483号、同62
−198493号、同63−49478号、同63−1
15780号、同63−203896号、同63−27
4583号、同63−280681号、同63−260
477号、特開平1−9776号、同1−24784
号、同1−40371号、同3−133686号、同6
−234268号、同7−125411号等にはそれぞ
れ特定の3級又は4級の窒素原子を含有するポリマー又
は化合物をインク受容層中に添加することが記載されて
いる。
定する技術は、染料の固定という点からはそれなりの効
果を認められるが、一方でカチオン性のポリマーを使用
するという点に起因する問題がある。
に、支持体上に無機微粒子を多量に使用した場合、微粒
子とカチオン性ポリマーとの間で凝集が起きて粗大微粒
子が出来やすくなる。このためにかかる塗布液を支持体
上に塗布して記録層を形成しても良好な光沢性が得られ
にくくなる問題がある。
性を有する支持体上に超微粒子無水シリカとカチオン性
ポリマーを混合して得られる層を設けたインクジェット
記録用紙によって、紙らしい風合いや手触りを保ったま
ま均一な画質で記録濃度が高いインクジェット記録用紙
が得られることが記載されている。
技術のみでは塗布液の形成段階で凝集物の形成が起こり
やすく、記録層に高い光沢が得にくい。上記特許で記載
されているように紙の風合いを得ることのみを目的とす
るなら、かかる技術のみで十分であるが、写真等のよう
に高い光沢性を得るためには不十分である。
鑑みてなされたものであって、本発明が解決しようとす
る課題は、支持体上に無機微粒子を含有する空隙層を記
録層として有するインクジェット記録用紙の、空隙層中
にカチオン性の媒染剤を添加して高い耐水性を達成し、
無機微粒子とカチオン性ポリマーとの間で凝集物の形成
を無くして光沢性を低下させないインクジェット記録用
紙及びインクジェット記録方法を提供することにある。
の構成により達成される。
粒子の平均粒径が30nm以下の無機微粒子及び平均分
子量が5万以下のカチオン型の水溶性媒染剤を含有する
記録層を少なくとも1層有することを特徴とするインク
ジェット記録用紙。
相法により合成された微粒子シリカであることを特徴と
する前記1に記載のインクジェット記録用紙。
ルコール又はその誘導体であることを特徴とする前記1
又は2に記載のインクジェット記録用紙。
し得る硬膜剤を含有することを特徴とする前記1〜3の
何れか1項に記載のインクジェット記録用紙。
記一般式(1)で表されることを特徴とする前記1〜4
の何れか1項に記載のインクジェット記録用紙。
4のアルキル基を表し、R1、R2及びR3はそれぞれ炭
素原子数が1〜4のアルキル基を表す。Yは酸素原子又
は−N(R4)−基(但しR4は水素原子又はアルキル基
を表す)を表し、Jは2価の連結基を表す。X-は陰イ
オンを表す。Qはエチレン性不飽和基を有しカチオン性
基を有さない単量体から誘導される繰り返し単位を表
す。但し、Qを構成する単量体の(無機性/有機性)の
値は0.5以上である。また、Qは2種以上の単量体を
共重合した場合も含む。xは30〜100モル%、yは
0〜70モル%である(但し、x+y=100モル%で
ある)。
ィン樹脂で被覆した紙支持体であることを特徴とする前
記1〜5に記載の何れか1項に記載のインクジェット記
録用紙。
クジェット記録用紙に水性インクを用いて記録すること
を特徴とするインクジェット記録方法。
れる支持体としては、普通紙、アート紙、コート紙、及
びキャストコート紙等の紙支持体、プラスチックフィル
ムや両面をポリオレフィンで被覆した紙支持体、或いは
これらの貼り合わせた複合支持体が用いられるが、高い
光沢性を得る観点からプラスチックフィルム支持体又は
ポリオレフィンで両面を被覆した紙支持体が好ましく、
特に好ましいのはポリオレフィンで紙支持体の両面を被
覆した紙支持体である。
えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレー
ト、トリアセチルセルロース、ポリ塩化ビニル、ポリイ
ミド、ポリカーボネート、セロファンなどのプラスチッ
クフィルム支持体等が好ましい。
の、半透明なもの及び不透明なものを用途に応じて適宜
使い分けることが出来る。
ウム、酸化チタン、酸化亜鉛などの白色顔料をプラスチ
ックフィルム支持体に含有させて得られた支持体をその
まま用いてもよく、また、透明なフィルム支持体の裏面
側又はインク吸収性層側の支持体に近い側に白色顔料
(酸化チタン、硫酸バリウムなど)を有する層を設けた
支持体であっても良い。
ィンで両面を被覆した紙支持体について更に詳細に説明
する。
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或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る。木材パルプとして
はLBKP,LBSP,NBKP,NBSP,LDP,
NDP,LUKP、NUKPの何れも用いることが出来
るが短繊維分の多いLBKP,NBSP、LBSP,N
DP、LDPをより多く用いることが好ましい。但し、
LBSP及び又はLDPの比率は10重量%〜70重量
%が好ましい。
(硫酸塩パルプや亜硫酸塩パルプ)が好ましく用いら
れ、又、漂白処理を行って白色度を向上させたパルプも
有用である。
ダイマー等のサイズ剤、炭酸カルシウム、タルク、酸化
チタンなどの白色顔料、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
ことが出来る。
規定で200〜500cc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
ュ残分重量%と42メッシュ算分の重量%との和が30
乃至70%が好ましい。なお、4メッシュ残分の重量%
は20重量%以下であることが好ましい。
特に90〜200gが好ましい。原紙の厚さは50〜2
50μmが好ましい。
理して高平滑性を与えることも出来る。原紙密度は0.
7〜1.2g/m2(JIS−P−8118)が一般的
である。更に原紙剛度はJIS−P−8143に規定さ
れる条件で20〜200gが好ましい。
く、表面サイズ剤としては前記原紙中に添加できるサイ
ズ剤と同様のサイズ剤を使用できる。
された熱水抽出法により測定された場合、5〜9である
ことが好ましい原紙表面及び裏面を被覆するポリオレフ
ィンとしてはポリエチレンが特に好ましく、主として低
密度のポリエチレン(LDPE)及び/又は高密度のポ
リエチレン(HDPE)であるが他のLLDPE(線状
低密度ポリエチレン)やポリプロピレン等も一部使用す
ることが出来る。
真用印画紙で広く行われているようにルチル又はアナタ
ーゼ型の酸化チタンをポリエチレン中に添加し、不透明
度及び白色度を改良したものが好ましい。酸化チタン含
有量はポリエチレンに対して通常3〜20重量%、好ま
しくは5〜15重量%である。
層を設けた後で低湿及び高湿化でのカールを最適化する
ように選択されるが、通常インク受容層側のポリエチレ
ン層が20〜50μm、バック層側が10〜40μmの
範囲である。
の特性を有していることが好ましい。
規定される強度で縦方向が2乃至30Kg、横方向が1
〜20Kgであることが好ましい、 引き裂き強度:JIS−P−8116による規定方法
で縦方向が10〜300g、横方向が20〜400gが
好ましい、 クラーク剛度:20〜400g/100が好ましい、 圧縮弾性率≧103Kgf/cm2、 表面平滑度:JIS−P−8119に規定されるベッ
ク平滑度が500秒以上、特に1000秒以上が好まし
い、 表面粗さ:JIS−B−0610に規定された方法で
測定された断面曲線から、カットオフ値0.8mmの条
件で導かれるろ波うねり曲線について、基準調2.5m
mとしてろ波最大うねりを測定したときに、その任意の
測定点100個で最大うねりが6μm以上の点が5個以
内であること、また、10点平均粗さが4μm以内であ
るのが好ましい、 表面光沢度:JISZ−8741に規定された方法で
75度の角度で測定した時、30%以上、好ましくは7
0%以上、特に好ましくは90%以上、
された方法で測定したときに50%以上、特に90%以
上、最も好ましくは94%以上が好ましい。
る等の目的で、記録層の塗布に先立って、支持体にコロ
ナ放電処理や下引処理等を行うことが好ましい。
無機微粒子及びカチオン型の水溶性媒染剤を有する記録
層を少なくとも1層有する。
の小さな無機微粒子が好ましく、例えば、シリカ、コロ
イダルシリカ、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、ベー
マイト水酸化アルミニウム又はその水和物等が挙げられ
るが、これらの中で好ましくはシリカである。
法に大別され、乾式法微粒子シリカとしてはハロゲン化
珪素の高温での気相法加水分解による方法、及びケイ砂
とコークスを電気炉でアーク法により加熱還元気化しこ
れを空気酸化する方法が知られている。また、湿式法シ
リカとしては珪酸塩の酸分解により活性シリカを生成し
た後、適度に重合させて凝集・沈殿させて得られる。
法により合成された微粒子シリカが特に高い空隙率、強
い皮膜強度及び高い光沢性が得られる点で好ましい。
子として30nm以下のものが用いられる。
える粒子を使用した場合、カチオン型の水溶性ポリマー
媒染剤と凝集をより起こしやすく成り、その場合の凝集
粒子もより粗大粒子となって光沢性が低下してしまう。
特に好ましい1次粒子の粒径は20nm以下である。
ないが粒子の製造上の観点から通常3nm以上、特に6
nm以上が好ましい。
子そのもの或いは空隙層の断面や表面を電子顕微鏡で観
察し、100個の任意の粒子の粒径を求めてその単純平
均値(個数平均)として求められる。ここで個々の粒径
はその投影面積に等しい円を仮定した時の直径で表した
ものである。
は、上記1次粒子の平均粒径が30nm以下の無機微粒
子と共に1次粒子の平均粒径が30nmを越える無機微
粒子を併用することも可能であるが、この場合、30n
mを超える無機微粒子の比率は全無機微粒子に対して5
0重量%以下が好ましく、より好ましくは20重量%以
下である。
れるカチオン型の水溶性ポリマー媒染剤は、従来インク
ジェット記録用紙で公知の媒染剤のうち、水溶性でかつ
平均分子量が5万以下のポリマーが用いる。
媒染剤が乳化重合法などで合成された際に得られるよう
なラテックス状の粒子を形成していない状態で水溶性で
あることを示し、好ましくは溶液重合法により重合され
た媒染剤である。
ある場合の他に、メタノール、イソプロピルアルコー
ル、アセトン、酢酸エチルなどの如き水混和性の有機溶
媒と水との混合溶媒に可溶なポリマーも含まれる。この
場合、水混和性の有機溶媒の量は溶媒全量に対して通常
50重量%以下のものが用いられる。
リマーが室温で通常1重量%以上の溶解度を示すものを
言う。
量は5万以下であることが必要である。平均分子量が5
万を超える媒染剤を使用した場合、無機微粒子との凝集
が形成され易くなり、記録層の光沢が劣化する。好まし
くは平均分子量が3万以下の媒染剤が用いられる。
点からは制約を受けないが、耐湿性や耐水性の観点から
2000以上、好ましくは5000以上の媒染剤が用い
られる。
分子量は、重合終了後の数平均分子量のことであり、ゲ
ルパーミエーションクロマトグラフィーから求めたポリ
スチレン換算値を意味する。
ては、前述の如く公知の媒染剤の中から適宜選択して使
用することが出来る。そのような媒染剤は、分子構造中
に少なくとも1個の4級アンモニウム塩基を有する繰り
返し単位を持つポリマーであるが、そのようなポリマー
媒染剤の中でも特に前記一般式(1)で表されるポリマ
ー媒染剤が特に無機微粒子との凝集防止が小さく、また
耐光性の劣化が小さいことや経時で着色などの悪影響が
少ないために好ましい。
炭素原子数が1〜4のアルキル基を表すが水素原子又は
メチル基が好ましい。
子数が1〜4のアルキル基を表すが、水酸基、カルバモ
イル基、スルホンアミド基、ハロゲン原子などで置換さ
れていても良い。好ましくはR1、R2及びR3が何れも
メチル基の場合である。
水素原子又はアルキル基)を表すが、好ましくは酸素原
子である。
(nは1〜4の整数を表す)が好ましい。
オン(塩素イオン、臭素イオン、沃素イオン)、硫酸イ
オン、アルキル硫酸イオン(例えばメチル硫酸イオン、
エチル硫酸イオンなど)、アリールスルホン酸イオン
(例えばp−トルエンスルホン酸イオン等)、酢酸イオ
ンなどである。xは30〜100モル%、yは0〜70
モル%である(x+y=100モル%である)。
単量体は2種以上を共重合させることもできる。
基を有さない単量体から誘導される繰り返し単位を表す
が、Qを構成する単量体の(無機性/有機性)比は0.
5以上である。ここで、(無機性/有機性)比とは有機
化合物の無機性と有機性の割合を示すパラメーターであ
り、その詳細は有機概念図−基礎と応用−(甲田善生
著、昭和59年5月10日、三共出版株式会社発行)の
1〜31頁に記載されている。
合物の無機性の割合が増大し、逆に(無機性/有機性)
の比が低下すると無機性の割合が低下するものである
が、本発明のおいてはQとして(無機性/有機性)の比
が大きいものが無機微粒子との凝集がより少なくなるこ
とから好ましい。Qを構成する単量体の好ましい(無機
性/有機性)の比は0.5〜3であり、特に0.5〜
2.5が最も好ましい。
ルボキシル基やスルホ基などのアニオン性の解離性基を
含有していないことが好ましい。
用して重合していても良いが、この場合であっても、そ
れぞれが上記のQが満たすべき条件を満足しているのが
好ましい。
単量体の例を以下に示す。
O)で表した。
で表されるポリマー媒染剤の具体例を以下に示すが本発
明はこれらに限定されることはない。
て、良好な造膜性を得る観点から、親水性バインダー、
無機微粒子及びカチオン型の水溶性ポリマー媒染剤を含
有する記録層を含有している。
ポリビニルアルコール及びその誘導体、ポリアルキレン
オキサイド、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミ
ド、ゼラチン、ヒドロキシルエチルセルロース、カルボ
キシルメチルセルロース、プルラン、カゼイン、デキス
トラン等を用いることができるが、特にポリビニルアル
コール又はその誘導体が好ましい。中でも平均重合度が
1000以上、特に平均重合度が2000以上のポリビ
ニルアルコール又はその誘導体が好ましく用いられる。
また、ケン化度は70〜100%が好ましく、特に80
〜100%が最も好ましい。
こともできるが、この場合であってもポリビニルアルコ
ール又はその誘導体を少なくとも50重量%以上含有し
ているのが好ましい。
は、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又はノニオン変性ポリビニルアルコ
ールが挙げられる。
チオン性基を有するエチレン性不飽和単量体と酢酸ビニ
ルとの共重合体をケン化することにより得られる。
量体としては、例えばトリメチル−(2−アクリルアミ
ド−2,2−ジメチルエチル)アンモニウムクロライ
ド、トリメチル−(3−アクリルアミド−3,3−ジメ
チルプロピル)アンモニウムクロライド、N−ビニルイ
ミダゾール、N−ビニル−2−メチルイミダゾール、N
−(3−ジメチルアミノプロピル)メタクリルアミド、
ヒドロキシルエチルトリメチルアンモニウムクロライ
ド、トリメチル−(メタクリルアミドプロピル)アンモ
ニウムクロライド、N−(1,1−ジメチル−3−ジメ
チルアミノプロピル)アクリルアミド等が挙げられる。
オン変性基含有単量体の比率は、酢酸ビニルに対して
0.1〜10モル%が好ましく、より好ましくは0.2
〜5モル%である。
度は通常500〜4000、好ましくは1000〜40
00が好ましい。
〜100モル%、好ましくは70〜99モル%である。
ば、特開平1−206088号公報に記載されているよ
うなアニオン性基を有するポリビニルアルコール、特開
昭61−237681号、及び同63−307979号
公報に記載されているような、ビニルアルコールと水溶
性基を有するビニル化合物との共重合体及び特開平7−
285265号公報に記載されているような水溶性基を
有する変性ポリビニルアルコールが挙げられる。
としては、例えば、特開平7−9758号公報に記載さ
れているようなポリアルキレンオキサイド基をビニルア
ルコールの一部に付加したポリビニルアルコール誘導
体、特開平8−25795号公報に記載された疎水性基
を有するビニル化合物とビニルアルコールとのブロック
共重合体等が挙げられる。
チオン型の水溶性ポリマー媒染剤を含有する記録層の各
々の添加量について以下に説明する。
度と十分なインク吸収容量を有する必要があり、そのた
めに該層は空隙を有していることが好ましい。このよう
な空隙を形成するために、水溶性ポリマー媒染剤と親水
性バインダーの総和に対する無機微粒子の量は重量比で
2倍以上含有されることが好ましく、より好ましくは3
倍以上、最も好ましくは4倍以上である。無機微粒子の
量が少ない場合には、空隙の形成される割合が低下して
インク吸収速度が低下してくる。
により決まるが、この量は乾燥膜厚、親水性バインダ
ー、水溶性ポリマー媒染剤、更には無機微粒子の種類に
よっても変わる。通常は親水性バインダーと水溶性ポリ
マー媒染剤の総和に対して無機微粒子の比率は重量比で
20倍以下が好ましく、より好ましくは15倍以下であ
る。
マー媒染剤に対する比率は重量比で通常0.2〜10の
範囲である。
隙容量や皮膜の空隙率によって変わるが、通常乾燥膜厚
として20〜50μm程度である。また、空隙容量はイ
ンクジェット記録用紙1m2当たり10〜35mlであ
る。
プ試験方法 No.51−87紙及び板紙の液体吸収性
試験方法(ブリストー法)に記載された方法で記録用紙
のインク吸収性側を測定した時、吸収時間が2秒におけ
る液体転移量(ml/m2)で表される。なお、この時使
用する液体は純水(イオン交換水)であるが、測定面積
の判別を容易にするために2%未満の水溶性染料を含有
していても良い。
隙層中には前記親水性バインダーと架橋し得る硬膜剤を
添加するのが空隙層の造膜性の改良、皮膜の耐水性及び
本発明の目的である印字後の皮膜強度を改善する点で好
ましい。
チレンイミノ基、活性ビニル基等を含有する有機硬膜
剤、クロムみょうばん、ほう酸、或いはほう砂等の無機
硬膜剤が挙げられる。
である場合には特に、分子中に少なくとも2個のエポキ
シ基を有するエポキシ系硬膜剤、ほう酸又はその塩、ほ
う砂が好ましい。ほう酸としてはオルトほう酸だけでな
く、メタほう酸や次ほう酸等も使用出来る。
ー1g当たり1〜200mgが好ましく、より好ましく
は2〜100mgである。
受容性層側の任意の層中には、必要に応じて各種の添加
剤を含有させることが出来る。
同57−87988号公報及び同62−261476号
公報に記載の紫外線吸収剤、特開昭57−74192
号、同57−87989号公報、同60−72785号
公報、同61−146591号公報、特開平1−950
91号公報及び同3−13376号公報等に記載されて
いる退色防止剤、アニオン、カチオン又は非イオンの各
種界面活性剤、特開昭59−42993号公報、同59
−52689号公報、同62−280069号公報、同
61−242871号公報及び特開平4−219266
号公報等に記載されている蛍光増白剤、硫酸、リン酸、
酢酸、クエン酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、
炭酸カリウム等のpH調整剤、消泡剤、ジエチレングリ
コール等の潤滑剤、防腐剤、増粘剤、帯電防止剤、マッ
ト剤等の公知の各種添加剤を含有させることもできる。
した空隙層を有する記録層を2層以上有していても良
く、この場合、2層以上の空隙層の無機微粒子の親水性
バインダーに対する比率はお互いに異なっていてもよ
い。
ず、インクに対して膨潤性の層を有していても良い。
に近い側)或いは空隙層の上層(支持体から離れた側)
に設けても良く、更には空隙層が2層以上有る場合には
空隙層の間に設けられても良い。かかる膨潤性層には通
常親水性バインダーが用いられ、ここに用いられる親水
性バインダーの例としては、前記空隙層に用いられる親
水性バインダーが挙げられる。
吸収性側とは反対側にはカール防止や印字直後に重ね合
わせた際のくっつきやインク転写を更に向上させるため
に種々の種類のバック層を設けることが好ましい。
ンク吸収性層の構成や厚みによっても変わるが一般には
親水性バインダーや疎水性バインダーが用いられる。バ
ック層の厚みは通常は0.1〜10μmの範囲である。
録用紙とのくっつき防止、筆記性改良、更にはインクジ
ェット記録装置内での搬送性改良のために表面を粗面化
できる。この目的で好ましく用いられるのは粒径が2〜
20μmの有機又は無機の微粒子である。
用する水性インクについて以下に説明する。
の請求項1〜6のいづれか1項に記載のインクジェット
記録用紙に水性インクを用いて記録するインクジェット
記録方法である。
体、その他の添加剤から成るインクジェット記録液であ
る。水溶性染料としてはインクジェットで公知の直接染
料、酸性染料、塩基性染料、反応性染料或いは食品用色
素等の水溶性染料が使用できるが直接染料、又は酸性染
料が好ましい。
が、インク液が乾燥した際に染料が析出してノズル先端
やインク供給経路での目詰まりを防止するために、通常
沸点が約120℃以上で室温で液状の高沸点有機溶媒が
使用される。高沸点有機溶媒は水が蒸発した際に染料な
どの固形成分が析出して粗大析出物の発生を防止する作
用を持つために水よりはるかに低い蒸気圧を有すること
が要求される一方、水に対して混和性が高い必要があ
る。
高沸点の有機溶媒が通常多く使用されるが、具体例とし
ては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジ
エチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセ
リン、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ブチルエーテル、トリエチレング
リコールモノブチルエーテル、グリセリンモノメチルエ
ーテル、1,2,3−ブタントリオール、1,2,4−
ブタントリオール、1,2,4−ペンタントリオール、
1,2,6−ヘキサントリオール、チオジグリコール、
トリエタノールアミン、ポリエチレングリコール(平均
分子量が300以下)等のアルコール類が挙げられる。
また、上記した以外にも、ジメチルホルムアミド、N−
メチルピロリドン等も使用できる。
ジエチレングリコール、トリエタノールアミンやグリセ
リン、トリエタノールアミン等の多価アルコール類、ト
リエチレングリコールモノブチルエーテルの多価アルコ
ールの低級アルキルエーテル等は好ましいものである。
ては、例えばpH調節剤、金属封鎖剤、防カビ剤、粘度
調整剤、表面張力調整剤、湿潤剤、界面活性剤、及び防
錆剤、等が挙げられる。
する濡れ性が良好にする目的及びインクジェットノズル
からの吐出を安定化させる目的で、25℃において、2
5〜50dyne/cm、好ましくは28〜40dyn
e/cmの範囲内の表面張力を有するのが好ましい。
いて2〜8cp、好ましくは2.5〜5cpである。
ある。
滴としては1〜30×10-3mlの容量の場合、インク
ジェット記録用紙上で約20〜60μmの直径の最小ド
ット径が得られるので好ましい。このようなドット径で
印字されたカラープリントは高画質画像を与える。好ま
しくは2〜20×10-3mlの容積を有する液滴が最小
液滴として吐出される場合である。
ンタ及びシアンについて、各々濃度が2倍以上異なる2
種類のインクで記録する方式において、ハイライト部で
は低濃度のインクが使用されるためにドットの識別がし
にくくなるが、本発明はかかる記録方式を採用した場合
も適用できる。
式としては、従来公知の各種の方式を用いることがで
き、その詳細は例えば、インクジェット記録技術の動向
(中村孝一編、平成7年3月31日、日本科学情報株式
会社発行)に記載されている。
て、最大インク量における高沸点有機溶媒量に対する空
隙容量を3倍以上にする方法は高沸点有機溶媒のインク
中の比率を下げる、最大吐出インク量を出来るだけ少な
くする、記録用紙の空隙容量の膜厚を出来るだけ多くす
る等の方法を適宜組み合わせて最適な条件を設定し選択
される。
本発明はこれらの例に限定されるものではない。
覆した紙支持体(記録面側の厚さ40μmのポリエチレ
ン層中にアナターゼ型二酸化チタンを13重量%含有。
裏面側のポリエチレン層の厚みは25μmでポリエチレ
ン層の上にTg=65℃のアクリル系ラテックス樹脂を
固形分として0.6g/m2及び平均粒径が約13μm
のシリカをマット剤として0.3g/m2含有するバッ
ク層を有する)を用意した。
カ粉末150gを純水1000ml中に添加し、高速ホ
モジナイザーで分散して青白い澄明な分散液を得た。次
にこのシリカ水分散液(I)中に、平均重合度が350
0でケン化度が88%の1.6%ポリビニルアルコール
水溶液(II)(酢酸エチルを6重量%含有)1000m
lを徐々に添加した。ついで硬膜剤として4%ほう砂水
溶液40mlを添加し、更に表1に示す各種の媒染剤を
固形分がポリビニルアルコールに対して25重量%に成
るように添加し、高速ホモジナイザーにて分散して白色
半透明状の塗布液を得た。
塗布液を、上記のポリエチレン被覆紙の記録面側に塗布
し、塗布皮膜温度が15℃以下に成るようにいったん冷
却させた(20秒間)。ついで20℃の風を30秒間、
25℃の風を30秒間、35℃の風を60秒間、更に4
5℃の風を120秒間順次吹き付けて乾燥し、更に25
℃、相対湿度50%の雰囲気を30秒間通過させて調湿
して表1に示すようなインクジェット記録用紙を作製し
た。
以下の項目について評価した。
(加圧式)を使用し、接触時間2秒間における転移量
(ml/m2)を空隙容量として求めた (2)インク吸収性 空隙容量を測定したのと同じ試験機を用い、接触時間が
0.5秒における転移量(ml/m2)からインク吸収
性を求めた (3)光沢度 日本電色工業株式会社製変角光度計(VGS−101D
P)で75度鏡面光沢を測定した (4)耐水性 上記の各インクジェット記録用紙に、ヒューレッドパッ
カード製インクジェットプリンターDeskjet85
0Cでマゼンタ単色で反射濃度が約1.0に成るように
印字し、印字後、純水中で室温で12時間放置してから
反射濃度を再度測定した。純水に浸積する前の濃度に対
して浸積後の反射濃度の残存率を求め耐水性とした (5)耐光性 上記の(4)で作製した試料をキセノンフェードメータ
ーで100時間光照射し、退色後の反射濃度を測定して
初濃度に対する色素残存率として求めた。
ジェット記録用紙は何れも耐水性が大幅に改善され、特
に平均分子量として5000以上の媒染剤を使用したイ
ンクジェット記録用紙の耐水性が優れている。
い媒染剤を使用した場合に劣化が少ないことがわかる。
すものに変更してインクジェット記録用紙−21〜27
を作製した。
−3及びM−4を以下に示す。
に示す結果を得た。
水溶性のM−1〜3に変更しても平均分子量が5万以下
であれば光沢の低下が比較的少ないことがわかる。しか
し、実施例−1との比較から特に好ましい例示媒染剤を
使用した記録用紙に比べれば光沢の低下が若干大きく、
また、耐光性も例示媒染剤に比べて稍劣化幅が大きい。
ス重合媒染剤M−4を使用した場合には光沢の低下は著
しいものであった。
いてシリカとして表3に示すようなシリカに変更した以
外は実施例−1と同様にしてインクジェット記録用紙を
作製し、実施例−1と同様にして評価した。結果を表3
に示す。
コロイダルシリカを使用した場合には空隙容量が低下
し、またインク初期吸収性も低下しているが粒径が本発
明の範囲内である30nm以下であるために高い光沢性
を示す。
30nmを超えるシリカを使用した場合には凝集粒子の
粒径が増大したために光沢度が大きく低下している。
びインクジェット記録方法は、支持体上に無機微粒子を
含有する空隙層を記録層として有する記録用紙の、空隙
層中にカチオン性の媒染剤を添加して高い耐水性を達成
し、無機微粒子とカチオン性ポリマーとの間で凝集物の
形成を無くして光沢性を低下させない優れた効果を有す
る。
Claims (7)
- 【請求項1】 支持体上に、親水性バインダー、1次粒
子の平均粒径が30nm以下の無機微粒子及び平均分子
量が5万以下のカチオン型の水溶性媒染剤を含有する記
録層を少なくとも1層有することを特徴とするインクジ
ェット記録用紙。 - 【請求項2】 前記無機微粒子の少なくとも一部が気相
法により合成された微粒子シリカであることを特徴とす
る請求項1に記載のインクジェット記録用紙。 - 【請求項3】 前記親水性バインダーがポリビニルアル
コール又はその誘導体であることを特徴とする請求項1
又は2に記載のインクジェット記録用紙。 - 【請求項4】 前記記録層が親水性バインダーを架橋し
得る硬膜剤を含有することを特徴とする請求項1〜3の
何れか1項に記載のインクジェット記録用紙。 - 【請求項5】 前記カチオン型の水溶性媒染剤が、下記
一般式(1)で表されることを特徴とする請求項1〜4
の何れか1項に記載のインクジェット記録用紙。 【化1】 〔式中、Rは水素原子又は炭素原子数が1〜4のアルキ
ル基を表し、R1、R2及びR3はそれぞれ炭素原子数が
1〜4のアルキル基を表す。Yは酸素原子又は−N(R
4)−基(但しR4は水素原子又はアルキル基を表す)を
表し、Jは2価の連結基を表す。X-は陰イオンを表
す。Qはエチレン性不飽和基を有しカチオン性基を有さ
ない単量体から誘導される繰り返し単位を表す。但し、
Qを構成する単量体の(無機性/有機性)の値は0.5
以上である。また、Qは2種以上の単量体を共重合した
場合も含む。xは30〜100モル%、yは0〜70モ
ル%である(但し、x+y=100モル%である)。〕 - 【請求項6】 前記支持体が原紙の両面をポリオレフィ
ン樹脂で被覆した紙支持体であることを特徴とする請求
項1〜5に記載の何れか1項に記載のインクジェット記
録用紙。 - 【請求項7】 請求項1〜6の何れか1項に記載のイン
クジェット記録用紙に水性インクを用いて記録すること
を特徴とするインクジェット記録方法。
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