(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体上に少なくとも１層以上の顔料と結着剤を主成分とするインク受理層を設けてなる顔料インクに好適なインクジェット用記録媒体において、前記顔料の吸油量が１００〜３００ｃｃ／１００ｇの顔料であり、該顔料１００重量部あたりの結着剤の使用量が１０〜５０重量部であると共に、インク受理層が水性塗布液を塗布・乾燥してなる層であり、且つ、最表層のインク受理層中に、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、チオ硫酸ナトリウム、チオ硫酸カリウムから選択される、水溶液が中性又は酸性となる水溶性金属塩を少なくとも１種含有することを特徴とするインクジェット記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェット記録用記録媒体に関し、特に顔料インクを用いた場合にもインク吸収性が良好である上フルカラーの色再現性に優れたインクジェット記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録法はインク滴を各種の方法によって飛翔させ、画像を形成する記録法であり、高速化やフルカラー化が容易なことや印字時の騒音が小さいことなどから、近年急速に普及しつつある。この方式はノズルから記録媒体に向けてインク滴を高速で吐出させるものであり、インク中に多量の溶媒を含んでいる。このため、記録媒体は速やかにインクを吸収する必要がある。また、コンピューターやデジタルカメラ等の普及により、最近においては銀塩写真に近い画像が求められてきたことから、記録媒体には高い発色性、解像度、及び色再現性が求められるようになっている。
【０００３】
これに対し、特にフルカラーにおいては、発色性の点で優れている染料を着色成分として溶媒に溶解した、いわゆる染料系インクを使用したプリンターが主流である。着色成分として主に顔料を水等に分散したいわゆる顔料系インクを使用したプリンターは、耐光性、耐水性等に優れるものの、画像の色再現に劣るため、ワイドフォーマット向けのような粗い画像を中心とした、特定用途に限定して使用されているのが現状である。
【０００４】
即ち、インク受理層中にインクを速やかに浸透させるために、インクジェット用記録媒体のインク受理層にはインクの浸透を促進するための細孔が形成されているが、染料インク用に設計された記録媒体に顔料インクを用いて記録すると顔料粒子が前記細孔をふさぐことがある。この場合にはインクの吸収性が悪くなる上、着色顔料がインク受理層のごく表面に留まるために、記録画像の耐擦性が悪くなる。
一方、前記細孔が顔料粒子より大きい場合には、着色顔料がインク受理層中に深く浸透しすぎるので所望の色が再現されず、色再現性が悪くなる。よって、現状においては、顔料インクを用いた場合に色再現性とインク吸収性を両立できる記録媒体は存在しないといえる。
【０００５】
例えば、特開平１０−１１９４１７号公報には、無機質フィラーを含むインク浸透層上に水溶性樹脂を含有するインク膨潤層を設けた例が示されているが、この場合にはインクの乾燥性が十分ではなく、画像形成に問題があった。
また、特開平１１−２５４８１８号公報には、シリカ粒子を含むインク受容層を設けた記録用シートが開示されているが、この場合には色再現性が不充分である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明は、顔料インクを使用したプリンターで印字した場合に、インク吸収性が良好で、滲みがなく、かつ印字濃度が高い上色再現性が良好な画像を得ることの出来る、顔料インクに好適なインクジェット記録媒体を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、支持体上に少なくとも１層以上の顔料と結着剤を主成分とするインク受理層を設けてなる顔料インクに好適なインクジェット用記録媒体において、前記顔料の吸油量が１００〜３００ｃｃ／１００ｇの顔料であり、該顔料１００重量部あたりの結着剤の使用量が１０〜５０重量部であると共に、インク受理層が水性塗布液を塗布・乾燥してなる層であり、且つ、最表層のインク受理層中に、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、チオ硫酸ナトリウム、チオ硫酸カリウムから選択される、水溶液が中性又は酸性となる水溶性金属塩を少なくとも１種含有することを特徴とするインクジェット記録媒体によって達成された。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明における顔料インクとは、顔料インクを５０重量％以上含有するインクであり、５０重量％未満の染料インクを含有する染顔料インクも本発明における顔料インクに含まれるものとする。
顔料インクの着色成分である顔料としては、有機顔料、無機顔料のいずれを用いても良く、これらの着色成分はインク中に分散状態で存在する。
【０００９】
本発明で使用する、アルミニウム塩、マグネシウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩及び亜鉛塩は常温で水に可溶な水溶性塩であることが必要である。
陰イオンとしては硫酸イオン、塩素イオン、チオ硫酸イオン、硝酸イオン、酢酸イオンが好ましく、特に、硫酸イオンもしくはチオ硫酸イオンが好ましく、効果が高く少量の添加で済ますことができるという観点から硫酸イオンが特に好ましい。好ましい水溶性塩の具体例としては、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、チオ硫酸ナトリウム、チオ硫酸カリウム等があげられる。
記録画像の色再現性、及び記録媒体製造コストの観点から硫酸マグネシウムが最も好ましく用いられる。また、本発明の記録媒体においては、上記した水溶性金属塩の２種類以上を併用しても良い。
【００１０】
本発明における水溶性金属塩は、支持体上に設けたインク受理層のうち、最も外側のインク受理層中に含有される。その配合量は該インク受理層中の顔料１００重量部に対して０．５〜１０重量部であることが好ましく、特に１〜８重量部配合することが好ましい。これらの水溶性金属塩は、顔料インクの着色成分をインク受理層の表層部に定着させる効果を有し、濃度が高く色再現性が良好な画像を得ることを可能とする。最も外側のインク受理層中への配合量が０．５重量部より少ないと、水溶性金属塩を配合した効果が十分得られず、また、配合量が１０重量部より多いと、インク吸収性等、他の特性に悪影響を与える場合がある。
【００１１】
本発明に用いる支持体は特に限定されず、透明であっても不透明であっても良い。例えば、セロハン、ポリエチレン、ポリプロピレン、軟質ポリ塩化ビニル、硬質ポリ塩化ビニル、ポリエステル等のプラスチックフィルム類、上質紙、印画紙原紙、画用紙、画彩紙、アート紙、コート紙、キャストコート紙、クラフト紙、ラミネート紙、含浸紙、合成紙などが適宜用途に応じて使用できる。
【００１２】
支持体にフィルム類のようにインク吸収性のほとんどないものを使用する場合には、インク受理層の塗工量を大きくしたり、インク受理層中に吸収性の高い顔料を用いる等の工夫が必要である。特に、プリンターが高解像度であるほど単位面積当たりのインク打ち込み量が大きくなるので、記録媒体の全体の吸収容量を大きくする必要がある。
【００１３】
インク受理層の総塗工量は、支持体のインク吸収容量とのバランスで決定できるが、５〜４０ｇ／ｍ2の範囲であれば目的の発色性が達成できる。インク受理層が５ｇ／ｍ2より少ないと、支持体としてインク吸収性の非常に良好なものを使用しても、支持体とインク受理層の界面でインク吸収性の速度差が発生し、混色系の画像で滲みが顕著に認められる場合があるので好ましくない。また、インク受理層が４０ｇ／ｍ2より多いと、インクが深く浸透しすぎるので色再現性が劣る事に加え、わずかな外力によってインク受理層が粉状に離脱する粉落ち現象が生じたり、印字部をこすることによってインク受理層が脱落する等、表面強度が不十分となる場合があるので好ましくない。
【００１４】
また、インク吸収性向上の観点から多層構造のインク受理層を設けることが好ましいが、多層構造にする場合、水溶性金属塩を含有する最表層のインク受理層を顔料インクの定着層として機能させるために、その塗工量は３ｇ／ｍ2以上であることが好ましい。
【００１５】
インク受理層に用いる顔料としては、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、カオリン、クレー、タルク、二酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、炭酸マグネシウム、珪酸マグネシウム、硫酸カルシウム、珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、擬ベーマイト等のアルミナやアルミナ水和物、ゼオライト、シリカ、プラスチックピグメント等が挙げられるが、本発明においてはこれらの内、粉落ちがしない範囲の塗工量で目的とするインク吸収性を確保する観点から、その吸油量が特に１００〜３００ｃｃ／１００ｇのものを使用する。本発明においては、特に合成シリカが好ましく用いられる。
【００１６】
また、インク受理層に用いられる結着剤としては、酸化デンプン、エステル化デンプン、酵素変性デンプン、カチオン化デンプン等のデンプン類；カゼイン、大豆タンパク等のタンパク質類；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等のセルロース誘導体；鹸化度の異なる各種ポリビニルアルコール及びその誘導体等の水溶性高分子化合物；アクリルエマルジョン、酢酸ビニルエマルジョン、塩化ビニリデンエマルジョン、スチレンブタジエンラテックス、アクリロニトリルブタジエンラテックス、ポリエステルディスパーション等の水分散性高分子化合物等が挙げられるが、支持体との接着力が強く、乾燥後に皮膜を形成するものであれば特にこれらに限定されるものではない。これらの結着剤は単独で使用しても、２種以上を併用しても良い。
【００１７】
本発明においては、使用する顔料の種類により結着剤の添加量がある程度変化するが、特に、顔料１００重量部あたりの結着剤の使用量を１０〜５０重量部とする。５重量部より少ないとインク受理層の表面強度が不十分となり、６０重量部より多いとインク吸収性が不十分となるためである。
【００１８】
また、本発明においては、さらに増粘剤、消泡剤、抑泡剤、顔料分散剤、離型剤、発泡剤、ｐＨ調整剤、表面サイズ剤、着色染料、着色顔料、蛍光染料、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定化剤、防腐剤、耐水化剤、染料定着剤、界面活性剤、湿潤紙力増強剤等を、本発明の効果を損なわない範囲内で適宜インク受理層に添加することができる。
【００１９】
インク受理層を支持体上に設ける手段としては、各種ブレードコーター、ロールコーター、エアーナイフコーター、バーコーター、カーテンコーター、グラビアコーター、ゲートロールコーター、ショートドウェルコーター、サイズプレス等の公知の塗工装置を、オンマシンあるいはオフマシンで使用できるほか、支持体上、及びフィルム上にインク受理層を設けた後にそれぞれの塗工面を貼り合わせる転写法等も使用できる。さらに、表面仕上げとして、マシンカレンダー、スーパーカレンダー、ソフトカレンダー等の各種カレンダー装置を単独もしくは併用して使用することができる。
【００２０】
【実施例】
以下に、本発明の記録媒体の具体的な構成を実施例によって説明すると共に、本記録媒体の特性を比較例と対比して説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。なお、実施例中の「部」及び「％」は、特に明示しない限り、それぞれ「重量部」及び「重量％」を表す。尚、各実施例及び比較例において得られたインクジェット記録媒体の評価においては、下記の方法を用いた。
【００２１】
・顔料インクジェット記録試験
記録試験は、顔料インク用のインクジェットプリンター（ヒューレット・パッカード社製：ＨＰ  ＤｅｓｉｇｎＪｅｔ  ２５００ＣＰ）を用い、専用の顔料インクにて所定のベタ及び画像パターンを記録し、下記の基準によって評価した。
【００２２】
（１）色再現性
ブラック、シアン、マゼンタ、イエローのベタパターンの濃度を、マクベス濃度計（ＲＤ９１５，Ｍａｃｂｅｔｈ社製）を用いて測定した値の合計により評価した。
◎：６．０＜測定値の合計
○：５．０≦測定値の合計≦６．０
△：４．０≦測定値の合計＜５．０
×：測定値の合計＜４．０
【００２３】
（２）インク吸収性
レッド（マゼンタとイエローの混色）とグリーン（シアンとイエローの混色）のベタ画像が隣接するパターンを印字し、その境界部における滲み（ブリード）を下記の基準にて目視で評価した。尚、レッドとグリーンの境界部の滲み（ブリード）は黒色となるので、より厳密な評価ができる。
◎：境界部で滲みが全く認められない
○：境界部で滲みがほとんど認められない
△：境界部で滲みが多少認められる
×：境界部で滲みが著しく認められる
【００２４】
実施例１．
広葉樹クラフトパルプ（Ｌ−ＢＫＰ）９０部と針葉樹クラフトパルプ（Ｎ−ＢＫＰ）１０部を混合叩解して濾水度３５０ｍｌｃｓｆとしたパルプに、カチオン化デンプン４部、アニオン化ポリアクリルアミド０．３部、及びアルキルケテンダイマー乳化物０．５部を添加し、長網抄紙機を用いて常法により抄紙した。次いで、前乾燥を行った後燐酸エステル化デンプン５％とポリビニルアルコール０．５％の液を、サイズプレスを用いて乾燥重量が４ｇ／ｍ２となるように塗布し、マシンカレンダー処理を施して、坪量が１００ｇ／ｍ２の支持体を得た。
【００２５】
この支持体上に、バーブレードコーターを用いて下記塗液１を固形分で１０ｇ／ｍ２塗布した後、カレンダー装置を用いて線圧８０ｋｇ／ｃｍで処理した。更に、その上にバーブレードコーターを用いて下記塗液２を固形分で５ｇ／ｍ２塗布した後、水分含有量が５％となるまで乾燥し、カレンダー装置を用いて線圧１００ｋｇ／ｃｍで処理し、坪量１１５ｇ／ｍ２の顔料インク用記録媒体を得た。なお、下記表１及び表２に塗液１及び塗液２の配合を示すが、水以外はいずれも固形分配合量である。
【００２６】
【表１】
0003986258.tif 000002
【００２７】
【表２】
0003986258.tif 000003
【００２８】
実施例２．
塗液２で使用した硫酸マグネシウム７水和物の配合量を、無水物分で４部とした他は実施例１の場合と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
【００２９】
実施例３．
塗液２で使用した硫酸マグネシウム７水和物の配合量を、無水物分で２部とした他は実施例１の場合と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
【００３０】
実施例４．
塗液２で使用した硫酸マグネシウム７水和物の配合量を、無水物分で０．５部とした他は実施例１の場合と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
【００３１】
実施例５．
塗液２で使用した硫酸マグネシウム７水和物の配合量を、無水物分で２０部とした他は実施例１の場合と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
【００３２】
実施例６．
塗液２で使用した硫酸マグネシウム７水和物の代りに、硫酸アルミニウム１８水和物を無水物分で４部配合したほかは、実施例１の場合と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
【００３３】
実施例７．
塗液２で使用した硫酸マグネシウム７水和物の代りに、塩化アルミニウム６水和物を無水物分で４部配合したほかは、実施例１の場合と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
【００３４】
実施例８．
塗液２で使用した硫酸マグネシウム７水和物の代りに、硝酸アルミニウム９水和物を無水物分で４部配合したほかは、実施例１の場合と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
【００３５】
実施例９．
塗液２で使用した硫酸マグネシウム７水和物の代りに、チオ硫酸ナトリウム５水和物を無水物分で４部配合したほかは、実施例１の場合と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
【００３６】
実施例１０．
塗液２で使用した硫酸マグネシウム７水和物の代りに、硫酸ナトリウム１０水和物を無水物分で４部配合したほかは、実施例１の場合と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
【００３７】
実施例１１．
塗液２で使用した硫酸マグネシウム７水和物の代りに、塩化ナトリウムを４部配合したほかは、実施例１の場合と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
【００３８】
実施例１２．
塗液２で使用した硫酸マグネシウム７水和物の代りに、硝酸ナトリウムを４部配合したほかは、実施例１の場合と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
【００３９】
実施例１３．
塗液２で使用した硫酸マグネシウム７水和物の代りに、チオ硫酸カリウム３水和物を無水物分で４部配合したほかは、実施例１の場合と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
【００４０】
実施例１４．
塗液２で使用した硫酸マグネシウム７水和物の代りに、硫酸カリウムを４部配合したほかは、実施例１の場合と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
【００４１】
実施例１５．
塗液２で使用した硫酸マグネシウム７水和物の代りに、塩化カリウムを４部配合したほかは、実施例１の場合と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
【００４２】
実施例１６．
塗液２で使用した硫酸マグネシウム７水和物の代りに、硝酸カリウムを４部配合したほかは、実施例１の場合と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
【００４４】
実施例１８．
塗液２で使用した硫酸マグネシウム７水和物の代りに、硝酸亜鉛６水和物を無水物分で４部配合したほかは、実施例１の場合と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
【００４５】
実施例１９．
塗液２で使用した硫酸マグネシウム７水和物の代りに、酢酸亜鉛２水和物を無水物分で４部配合したほかは、実施例１の場合と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
【００４６】
実施例２０．
塗液２で使用した硫酸マグネシウム７水和物の代りに、塩化マグネシウム６水和物を無水物分で４部配合したほかは、実施例１の場合と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
【００４７】
実施例２１．
塗液２で使用した硫酸マグネシウム７水和物の代りに、チオ硫酸マグネシウム６水和物を無水物分で４部配合したほかは、実施例１の場合と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
【００４８】
実施例２２．
塗液２で使用した硫酸マグネシウム７水和物の代りに、硝酸マグネシウム６水和物を無水物分で４部配合したほかは、実施例１の場合と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
【００４９】
実施例２３．
塗液２で使用した硫酸マグネシウム７水和物の代りに、酢酸マグネシウム４水和物を無水物分で４部配合したほかは、実施例１の場合と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
【００５０】
実施例２４．
塗液１の塗工量を０．５ｇ／ｍ２とし、塗液２の塗工量を３ｇ／ｍ２としたほかは、実施例２の場合と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
【００５１】
実施例２５．
塗液１を塗工しないほかは、実施例２の場合と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
【００５２】
実施例２６．
塗液１を塗工せず、塗液２の塗工量を１５ｇ／ｍ２としたほかは、実施例２の場合と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
【００５３】
実施例２７．
塗液１の塗布量を３０ｇ／ｍ２としたほかは、実施例２の場合と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
【００５４】
実施例２８．
支持体として熱可塑性樹脂を紙の表裏両面に積層したラミネート紙（商品名：オーパー、日本製紙製）を使用し、塗液１の塗布量を３０ｇ／ｍ２としたほかは、実施例２の場合と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
【００５５】
実施例２９．
塗液１を塗工せず、塗液２の塗布量を４５ｇ／ｍ２としたほかは、実施例２の場合と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
【００５６】
比較例１．
塗液２で使用した硫酸マグネシウム７水和物のかわりに、炭酸マグネシウム３水和物を無水物分で４部配合したほかは、実施例１の場合と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
【００５７】
比較例２．
塗液２で使用した硫酸マグネシウム７水和物の配合量を０部としたほかは、実施例１の場合と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
【００５８】
比較例３．
１層目に塗液２を２層目に塗液１を用いたほかは、実施例２と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
【００５９】
比較例４．
塗液２で使用した硫酸マグネシウム７水和物の代りに、硫酸鉄（II）７水和物を無水物分で４部配合したほかは、実施例１の場合と全く同様にして顔料インク用記録媒体を得た。
実施例１〜２９及び比較例１〜４で得られた顔料インク用記録媒体の評価結果を表３及び４にまとめた。なお、表中の評価記号が◎〜△である場合には、特に問題なく使用することが可能である。
【００６０】
【表３】
0003986258.tif 000004
【００６１】
【表４】
0003986258.tif 000005
・染料インクジェット記録試験
記録試験は染料インクタイプのインクジェットプリンター（セイコーエプソン社製：ＰＭ−７７０Ｃ）を用いて黒色のベタ部を記録し、金属光沢の有無を判断した。
【表５】
0003986258.tif 000006
【００６２】
【発明の効果】
表３〜５から明らかなように、本発明の記録媒体は、顔料インクを用いたインクジェット記録方式において、良好なインク吸収性と高い色再現性を有する記録媒体であることが実証された。