説明

インクジェット記録シートの製造方法及びそれに用いる製造装置

【課題】 目的は、インクジェット記録シートに記録された画像や文字の濃度が高く、塗布時に発生する種々の塗布欠陥に起因する画像ムラ、点状の抜け故障(ハジキ故障)の発生のないインクジェット記録シートの製造方法とそれに用いる製造装置を提供する。
【解決手段】 支持体に3層以上のインク吸収層塗布液を同時重層塗布し、最上層の湿潤膜厚が、他の層の平均湿潤膜厚の30〜50%で、最上層塗布液の動的表面張力値が50〜65mN/mで、最上層塗布液の動的表面張力値が他のインク吸収層塗布液の動的表面張力値より2〜20mN/m低く、最上層塗布液の静的表面張力値が20〜30mN/mで、該最上層塗布液の静的表面張力値が、最上層から2層目の塗布液の静的表面張力値より2〜10mN/m低く、かつ最上層から3層目の塗布液の静的表面張力値より20〜30mN/m低いことを特徴とするインクジェット記録シートの製造方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、インクジェット記録シートの製造方法及びそれに用いる製造装置に関し、詳しくは、インクジェット記録シートに記録された画像や文字の濃度が高く、塗布時に発生する種々の塗布欠陥に起因する画像ムラの発生のないインクジェット記録シートの製造方法とそれに用いる製造装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、インクジェット記録システムの飛躍的な技術革新に伴い、プリント品質は銀塩写真で得られるプリントに匹敵しつつある。
【0003】
インクジェット記録で得られるプリント品質は、主にプリンター、インク、インクジェット記録シートに依存するが、従来、画質面では前2者の技術革新の寄与が大きかったが、最近ではインクジェット記録シートの品質改良に対する重要性も益々高まっている。
【0004】
従来より、銀塩写真プリントに近いプリントをインクジェット記録方式で得る目的で、インクジェット記録シート及びその製造方法に対し様々な改良が試みられている。
【0005】
インクジェット記録シートとしては、紙等から構成される支持体自身がインク吸収性を有するものと、支持体の上にインク吸収層を設けたものに大きく区分されるが、前者はインクが支持体中に直接浸透するために高い最高濃度が得られなかったり、支持体自身がインク溶媒を吸収して著しい皺を画像上に発生させる、いわゆるコックリングのため、高級感のあるプリントは得られない。これに対し、支持体がインクを全く吸収しない非吸水性支持体上にインク吸収層を設けたインクジェット記録シートでは、上記の欠点が無く、高級感のあるインクジェットプリントが得えられる。
【0006】
インクジェット記録シートの製造に用いられるインク吸収層は、無機微粒子に少量の水溶性バインダーを加えた塗布液であり、これを非吸収性支持体上に塗布・乾燥して得られる空隙型の多孔質層であり、インクを吸収して画像として定着させることを目的に設けるものである。記録された画像や文字の濃度が高く、画像ムラの発生のないインクジェット記録シートを得るためにインク吸収層に求められる条件は、インク吸収層の塗布膜の厚みが均一であり、塗布ムラの発生がないことである。
【0007】
インク吸収層の塗布膜の厚みが均一でない場合、インク吸収層で吸収すべきインク量が平面方向で等量の場合、インクが均一に吸収されず、画像濃度のばらつきに起因する画像濃度ムラが発生する。また、部分的な塗布ムラとして観察される塗布欠陥も、同様に画像濃度の部分的な低下、画像濃度ムラの原因となる。
【0008】
インク吸収層を塗布する方法は種々知られている。例えば、搬送される長尺の支持体上に塗布液を高精度に塗布する方法としては、Edward Cohen,Edgar Gutoff著「MODERN COATING AND DRYING TECHNOLOGY」に述べられている如く、各種の方法が提案されており、例えば、ディップ塗布法、ブレード塗布法、エアーナイフ塗布法、ワイヤーバー塗布法、グラビア塗布法、リバース塗布法、リバースロール塗布法、エクストルージョン塗布法、スライドビード塗布法、カーテン塗布法等が広く知られている。
【0009】
上述した塗布方法において、支持体の幅手方向で高精度に均一な乾燥膜厚を形成するため、塗布工程(塗布前、塗布時及び乾燥前)において、塗布膜厚の精度や塗膜均一性等に細心の注意を払いながら塗布を行っている。
【0010】
これらの塗布方法の中で、特に、流量規制型のコーター部(以下、ダイスともいう)を有する塗布装置は、高速、薄膜、多層同時塗布が可能であり、その特徴によりハロゲン化銀写真感光材料、インクジェット記録材料、磁気記録材料等の塗布装置として広く用いられている。
【0011】
その好ましい一例としては、Russell等により提案されたスライドビード塗布装置(例えば、特許文献1参照。)等が広く用いられている。また、カーテン塗布装置もダイスを有する流量規制型の塗布装置であるが、同様に広く用いられている。
【0012】
例えば、スライドホッパー型塗布装置の場合、送液ポンプよりダイスに送られた塗布液は、ダイス内に設けられた巾方向に広がるポケットと呼ばれる液溜り部に入り、ここから塗布巾方向に均一な厚さになるように狭いスリット間隙から押し出され、スライド面を流下し、スライド面先端と連続走行する支持体との間に、ビードと称する塗布液溜まりを形成し、このビードを介して高精度の塗布が行われる。
【0013】
また、スライド型カーテン塗布装置の場合では、同様に塗布巾方向に均一な厚さでスライド面を流下し、スライド面先端の両端に設けられたエッジガイドの間でカーテン状の塗布液膜を形成し、この自由落下するカーテン状塗布液膜が連続走行する支持体と衝突して高精度の塗布層が形成される。
【0014】
上述したスライドビード塗布装置あるいはスライド型カーテン塗布装置は、高精度でかつ均一な塗膜形成には大変有用な塗布装置ではあるが、近年、インクジェット記録シートの更なる画質の向上が求められるようになってきており、その一例として、インク吸収層上に、更に各機能性化合物を含む塗布液を塗布して機能性付与層を付与する方法が重要となってきている。この新規の機能性付与層を塗布する方法としては、インク吸収層を塗布、乾燥した後、機能性付与層を塗布、乾燥するという方法(以下、オーバーコート法ともいう)と、インク吸収層と共に最上層とし機能性付与層を重層塗布するという方法(以下、同時重層法ともいう)があり、後者の同時重層法が新規設備の投資が少なく有効な方法である。
【0015】
この同時重層法の場合、生産性、例えば乾燥負荷という観点からは、機能性付与層である最上層の湿潤膜厚はできるだけ小さいほうが好ましい。機能性付与層の湿潤膜厚が大きい場合、乾燥能力を逼迫させることにより、塗布速度の低下を招き、生産能力が低下するためである。
【0016】
湿潤膜厚の薄い機能性付与層を最上層として同時重層法で付与するに際し、従来のスライドホッパー塗布装置、スライド型カーテン塗布装置を使用した場合、インク吸収層塗布液を用いた塗布条件では、薄層にであるがゆえに、両サイド部に発生する厚膜、塗布後から乾燥される間に発生する点状の抜け故障(ハジキ故障)による膜厚の不均一が発生し、十分な品質を備えたインクジェット記録シートが得られなくなってきている。
【0017】
上記課題に対し、インク吸収層の塗布液全層の粘度、表面張力の規定を行う方法が提案されている(例えば、特許文献2参照。)が、この特許文献2で提案されている方法では、規定している表面張力値は、白金リング釣り上げ法により測定した静的表面張力値(以下、SST値ともいう)である。本発明者らの検討によると、ある種の界面活性剤を添加してSST値を低下させても、十分にハジキ故障の発生を抑制するには至らない場合があることが判明した。この現象は、特に高速で塗布を行った際に顕著に発現し、ビード部で高速に塗布液が引き伸ばされる際に、塗布液中の界面活性剤の表面配向速度が追随していないことが原因と考えられる。
【0018】
また、塗布液の高剪断、低剪断粘度、及び動的表面張力値(以下、DST値ともいう)とSSTとの差を規定した塗布方法が提案されているている(例えば、特許文献3参照。)が、提案されている高剪断粘度は測定方法が極めて複雑で、製造工程の管理指標としての使用は難しい。また、塗布液のDSTとSSTとの差の管理は、均一塗膜を得る観点からは十分であるとは言い難く、本発明者らが検討を行った結果、最上層塗布液のDST値、及び最上層塗布液のDST値とその他を構成する層の塗布液のDST値との差が重要となることが判明した。更に、最上層を薄膜化していくとDST値のみならず、最上層のSST値、及び最上層を形成する塗布液のSST値と上から2層目、3層目を構成する塗布液のSST値までを最適化しないと均一塗膜を得ることができないことが判明した。
【0019】
また、最下層塗布液の粘度及び表面張力を規定した塗布方法が提案されている(例えば、特許文献4参照)が、高速塗布化を考えた時の支持体と最下層間で発生する空気同伴に対する防止等に関しては、確かに最下層の表面張力が支配するが、形成した塗膜全体の均一性に関しては、最上層の表面張力及び最上層の表面張力と下層の表面張力との関係が重要となる。また、特許文献4の表面張力についても、測定指標は静的表面張力であり、界面活性剤の配向速度が考慮できないため、所望の結果が得られない場合が多く発生しているのが現状である。
【特許文献1】米国特許第2,761,791号明細書
【特許文献2】特許第3353925号公報
【特許文献3】特開2001−252612号公報
【特許文献4】特開2001−18526号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0020】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、両サイド部に発生する厚膜、塗布後から乾燥される間に発生する点状の抜け故障(ハジキ故障)による膜厚の不均一の発生がなく、インクジェット記録シートに記録された画像や文字の濃度が高く、塗布時に発生する種々の塗布欠陥に起因する画像ムラの発生のないインクジェット記録シートの製造方法とそれに用いる製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0021】
本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。
【0022】
(請求項1)
支持体の少なくとも一方の面に、3層以上のインク吸収層を形成する複数のインク吸収層塗布液を同時重層塗布して製造するインクジェット記録シートの製造方法において、
最上層のインク吸収層の湿潤膜厚が、他のインク吸収層の平均湿潤膜厚の30〜50%であり、
最上層のインク吸収層を形成するインク吸収層塗布液の動的表面張力値が50〜65mN/mであって、かつ該最上層のインク吸収層塗布液の動的表面張力値が、他のインク吸収層を形成するインク吸収層塗布液の動的表面張力値より2〜20mN/m低く、
最上層のインク吸収層を形成するインク吸収層塗布液の静的表面張力値が20〜30mN/mであって、該最上層のインク吸収層塗布液の静的表面張力値が、該最上層から2層目を形成するインク吸収層塗布液の静的表面張力値より2〜10mN/m低く、かつ該最上層から3層目を形成するインク吸収層塗布液の静的表面張力値より20〜30mN/m低い条件で製造することを特徴とするインクジェット記録シートの製造方法。
【0023】
(請求項2)
前記3層以上のインク吸収層を形成する複数のインク吸収層塗布液の全ての平均粘度が、30〜120mPa・sであることを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録シートの製造方法。
【0024】
(請求項3)
前記インクジェット記録シートを製造する塗布速度が、150〜300m/分であることを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット記録シートの製造方法。
【0025】
(請求項4)
前記インクジェット記録シートを製造する塗布装置が、スライドホッパー型塗布装置であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のインクジェット記録シートの製造方法。
【0026】
(請求項5)
前記インクジェット記録シートを製造する塗布装置が、スライド型カーテン塗布装置であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のインクジェット記録シートの製造方法。
【0027】
(請求項6)
請求項1〜5のいずれか1項に記載のインクジェット記録シートの塗布方法により、支持体上に3層以上のインク吸収層を形成する複数のインク吸収層塗布液を同時重層塗布して製造することを特徴とするインクジェット記録シートの製造装置。
【発明の効果】
【0028】
本発明によれば、両サイド部に発生する厚膜、塗布後から乾燥される間に発生する点状の抜け故障(ハジキ故障)による膜厚の不均一の発生がなく、インクジェット記録シートに記録された画像や文字の濃度が高く、塗布時に発生する種々の塗布欠陥に起因する画像ムラの発生のないインクジェット記録シートの製造方法とそれに用いる製造装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0029】
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【0030】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、支持体の少なくとも一方の面に、3層以上のインク吸収層を形成する複数のインク吸収層塗布液を同時重層塗布して製造するインクジェット記録シートの製造方法において、最上層のインク吸収層の湿潤膜厚が、他のインク吸収層の平均湿潤膜厚の30〜50%であり、最上層のインク吸収層を形成するインク吸収層塗布液の動的表面張力値が50〜65mN/mであって、かつ該最上層のインク吸収層塗布液の動的表面張力値が、他のインク吸収層を形成するインク吸収層塗布液の動的表面張力値より2〜20mN/m低く、最上層のインク吸収層を形成するインク吸収層塗布液の静的表面張力値が20〜30mN/mであって、該最上層のインク吸収層塗布液の静的表面張力値が、該最上層から2層目を形成するインク吸収層塗布液の静的表面張力値より2〜10mN/m低く、かつ該最上層から3層目を形成するインク吸収層塗布液の静的表面張力値より20〜30mN/m低い条件で製造するインクジェット記録シートの製造方法により、動的表面張力値と静的表面張力値の双方により、最上層塗布液の各表面張力値の絶対値と、他の塗布層塗布液との表面張力バランスを最適化することにより、大きな設備投資を必要とすることなく、例えば、機能性化合物を含む薄層の最上層を安定に塗布することが可能となり、その結果、両端部に発生する厚膜、塗布後から乾燥される間に発生する点状の抜け故障(ハジキ故障)による膜厚の不均一が発生がなく、画像や文字の濃度が高く、塗布時に発生する種々の塗布欠陥に起因する画像ムラの発生のないインクジェット記録シートを安定に製造する製造方法を実現できることを見出し、本発明に至った次第である。
【0031】
更に、上記で規定する構成に加えて、3層以上のインク吸収層を形成する複数のインク吸収層塗布液の全ての平均粘度を、30〜120mPa・sの範囲に設定すること、インクジェット記録シートを製造する際の塗布速度を150〜300m/分とすること、インクジェット記録シートを製造する塗布装置としてスライドホッパー型塗布装置またはスライド型カーテン塗布装置を用いることにより、本発明の上記目的効果がより一層発揮されることを見出したものである。
【0032】
以下、本発明の詳細について説明する。
【0033】
本発明のインクジェット記録シート(以下、単に記録シートともいう)の製造方法においては、支持体の少なくとも一方の面に、3層以上のインク吸収層を形成する複数のインク吸収層塗布液を同時重層塗布して製造する際に、最上層のインク吸収層の湿潤膜厚を、他のインク吸収層の平均湿潤膜厚の30〜50%の範囲に規定し、最上層のインク吸収層を形成するインク吸収層塗布液の動的表面張力値を50〜65mN/mの範囲とし、かつ最上層のインク吸収層塗布液の動的表面張力値を、他のインク吸収層を形成するインク吸収層塗布液の動的表面張力値より2〜20mN/m低く設定し、更に、最上層のインク吸収層を形成するインク吸収層塗布液の静的表面張力値を20〜30mN/mとし、最上層のインク吸収層塗布液の静的表面張力値を、最上層から2層目を形成するインク吸収層塗布液の静的表面張力値より2〜10mN/m低く設定し、かつ最上層から3層目を形成するインク吸収層塗布液の静的表面張力値より20〜30mN/m低い条件に設定して製造することを特徴とする。
【0034】
本発明においては、上述のごとく、同時重層塗布時のインク吸収層の最上層の湿潤膜厚を、他のインク吸収層の平均湿潤膜厚の30〜50%の範囲に設定することが1つの特徴であるが、より好ましくは35〜45%である。また、本発明において、最上層の湿潤膜厚としては、上記で規定する条件を満たす範囲であれば特に制限はないが、5〜40μmという薄膜とすることが好ましく、より好ましくは8〜30μmであり、特に好ましくは10〜20μmである。
【0035】
また、本発明においては、上述のごとく、最上層のインク吸収層を形成するインク吸収層塗布液の動的表面張力値を50〜65mN/mの範囲とし、かつ最上層のインク吸収層塗布液の動的表面張力値を、他のインク吸収層を形成するインク吸収層塗布液の動的表面張力値より2〜20mN/m低く設定することが特徴の1つであるが、より好ましくは4〜15mN/mである。
【0036】
本発明に係る動的表面張力の測定方法としては、公知の方法により測定することができ、例えば、メニスカス法、滴下法、γ/A曲線法、振動ジェット法、最大泡圧法、カーテンコーター法(ジャーナル・オブ・フルーイッド・メカニズム J.Fluid Mech.(1981),vol.112.p443〜458)等が挙げられるが、本発明では最大泡圧法を用いて測定した動的表面張力値、具体的には40℃においてクルス社製のBP2を使用し、連続的に泡を発生させ、100ms時の値を使用した。
【0037】
また、本発明においては、上述のごとく、最上層のインク吸収層を形成するインク吸収層塗布液の静的表面張力値を20〜30mN/mとし、最上層のインク吸収層塗布液の静的表面張力値を、最上層から2層目を形成するインク吸収層塗布液の静的表面張力値より2〜10mN/m低く設定し、かつ最上層から3層目を形成するインク吸収層塗布液の静的表面張力値より20〜30mN/m低い条件に設定することを1つの特徴とする。
【0038】
本発明に係る静的表面張力の測定方法としては、一般的な界面化学、コロイド化学の参考書等において述べられているが、例えば、新実験化学講座第18巻(界面とコロイド)、日本化学会編、丸善株式会社発行:P.68〜117を参照することができ、具体的には、輪環法(デュヌーイ法)、白金プレート法(ウィルヘルミー法)を用いて求めることができるが、本発明においては、白金プレート法により測定した静的表面張力値、具体的には、40℃において協和界面化学製のウィルヘルミープレート法により測定した値を用いる。
【0039】
本発明において、各インク吸収層塗布液の動的表面張力値及び静的表面張力値を、上記で規定する範囲に調整する方法としては、特に制限はないが、各種界面活性剤をインク吸収層塗布液に添加して調整することが好ましい。
【0040】
上記各表面張力の調整に用いることのできる界面活性剤としては、インク吸収層組成物がカチオン性である場合にはカチオン界面活性剤、両性界面活性剤又はノニオン界面活性剤を用い、インク吸収層組成物がアニオン性である場合には、両性界面活性剤、ノニオン界面活性剤又はアニオン界面活性剤を用いることが好ましい。
【0041】
本発明に係るインクジェット記録シートの作製において、各インク吸収層の各動的表面張力値及び各静的表面張力値を、上記で規定したバランスとすることにより、機能性化合物を含む薄層の最上層を安定に塗布することができ、例えば、両端部に発生する厚膜、塗布後から乾燥される間に発生する点状の抜け故障(ハジキ故障)による膜厚の不均一が発生を効果的に防止することができ、画像や文字の濃度が高く、塗布時に発生する種々の塗布欠陥に起因する画像ムラの発生のないインクジェット記録シートを得ることができる。
【0042】
また、インクジェット記録シートの製造方法においては、3層以上のインク吸収層を形成する複数のインク吸収層塗布液の全ての平均粘度として、本発明の目的効果をより奏する観点から30〜120mPa・sであることが好ましく、より好ましくは30〜100mPa・sである。
【0043】
本発明に係るインク吸収層塗布液の粘度(液体粘性率)の測定は、JIS Z 8809に規定されている粘度計校正用標準液で検定されたものであれば特に制限はなく、回転式、振動式や細管式の粘度計を用いることができる。粘度計としては、Saybolt粘度計、Redwood粘度計等で測定でき、例えば、トキメック社製、円錐平板型E型粘度計、東機産業社製のE Type Viscometer(回転粘度計)、東京計器社製のB型粘度計BL、山一電機社製のFVM−80A、Nametore工業社製のViscoliner、山一電気社製のVISCO MATE MODEL VM−1A等を挙げることができるが、本発明においては、東京計器社製のB型粘度計BLにより、測定温度40℃で測定した値を用いた。
【0044】
本発明に係るインクジェット記録シートの作製において、上記で規定するインク吸収層塗布液の平均粘度を達成する手段としては、特に制限はなく、一般的にはインク吸収層塗布液を構成する水分と固形分比率を適宜調整することにより達成することができるが、上記調整手段を用いても、本発明で規定する粘度範囲に調整できない場合には、下記に示す種々の因子を最適化、あるいは組み合わせることにより、所望の粘度特性を得ることができる。
【0045】
a)ホウ酸類又はその塩を添加する方法、
b)親水性バインダーとしてポリビニルアルコールを用いる場合には、平均重合度として2000〜4000のものを使用する方法、
c)無機微粒子(例えば、シリカ)を親水性バインダー(例えば、ポリビニルアルコール)に対し、質量比で4〜6倍使用する方法、
d)インク吸収層塗布液中に、界面活性剤を0.01〜1質量%添加する方法、
e)インク吸収層塗布液中に、1〜5質量%の水混和性有機溶媒を添加する方法、
f)インク吸収層塗布液中に、ポリマーラテックスを添加する方法、
g)インク吸収層塗布液中に光架橋性ポリビニルアルコールを添加し、塗布後に紫外線などの光を照射して塗布液の粘度を上げる方法、
等を挙げることができる。
【0046】
次いで、本発明に係るインクジェット記録シートの各構成要素について説明する。
【0047】
本発明に係るインクジェット記録シートは、支持体の少なくとも一方の面に3層以上のインク吸収層し、少なくとも1層のインク吸収層は、無機微粒子及び親水性バインダーを含有した空隙型の多孔質層であることが好ましい。
【0048】
はじめに、本発明に係るインクジェット記録シートに係る無機微粒子について説明する。
【0049】
無機微粒子としては、従来インクジェット記録材料で公知の各種の固体微粒子を用いることができる。
【0050】
無機微粒子の例としては、例えば、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、クレー、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、ハイドロタルサイト、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、合成非晶質シリカ、コロイダルシリカ、アルミナ、コロイダルアルミナ、擬ベーマイト、水酸化アルミニウム、リトポン、ゼオライト、水酸化マグネシウム等の白色無機顔料等を挙げることができる。
【0051】
上記無機微粒子は、一次粒子のままでバインダー中に均一に分散された状態で用いられることも、また、二次凝集粒子を形成してバインダー中に分散された状態で添加されても良いが、高インク吸収性を達成するという観点においては後者がより好ましい。上記無機微粒子の形状は、本発明では特に制約を受けず、球状、棒状、針状、平板状、数珠状の物であっても良い。
【0052】
無機微粒子は、その平均粒径が3〜200nmのものが好ましい。平均粒径が200nm以下であれば、インクジェット記録シートの高光沢性を達成することができ、また、表面での乱反射による最高濃度の低下を防いで鮮明な画像を得ることができる。
【0053】
本発明に係る無機微粒子としては、無機微粒子と少量の有機物(低分子化合物でも、高分子化合物でもよい)とからなる複合粒子でも、実質的には無機微粒子と見なす。この場合も乾燥被膜中に観察される最高次粒子の粒径をもってその無機微粒子の粒径とする。
【0054】
上記無機微粒子と少量の有機物との複合粒子における有機物/無機微粒子の質量比は概ね1/100〜1/4である。
【0055】
本発明に係る無機微粒子としては、低コストであることや高い反射濃度が得られる観点から低屈折率の微粒子であることが好ましく、シリカ、中でも気相法で合成されたシリカがより好ましい。
【0056】
また、カチオン表面処理された気相法シリカ、カチオン表面処理されたコロイダルシリカ及びアルミナ、コロイダルアルミナ、擬ベーマイト等も用いることができる。
【0057】
インク吸収層に用いられる無機微粒子の添加量は、要求されるインク吸収容量、空隙層の空隙率、無機微粒子の種類、親水性バインダーの種類に大きく依存するが、一般には記録シート1m2当たり、通常3〜30g、好ましくは5〜25gである。インク吸収層に用いられる無機微粒子とポリビニルアルコールの比率は質量比で通常2:1〜20:1であり、特に3:1〜10:1であることが好ましい。
【0058】
無機微粒子の添加量に従い、インク吸収容量も増加するが、カールやひび割れ等が悪化しやすいため、空隙率のコントロールにより容量を増加させる方法が好ましい。好ましい空隙率は40〜85%である。空隙率は選択する無機微粒子、バインダーの種類によって、あるいはそれらの混合比によって、またはその他の添加剤の量によって調節することができる。
【0059】
ここでいう空隙率とは、空隙層の体積における空隙の総体積の比率であり、その層の構成物の総体積と層の厚さから計算で求められる。また空隙の総体積は、ブリストー測定による飽和転移量、吸水量測定などによって簡易に求められる。
【0060】
次いで、親水性バインダーの詳細について説明する。
【0061】
本発明でいう親水性とは、単に水に可溶である他に、メタノール、イソプロピルアルコール、アセトン、酢酸エチル等の水混和性の有機溶媒と水との混合溶媒に可溶であることを言う。この場合、水混和性の有機溶媒の比率は、全溶媒量に対して通常50質量%以下である。また、親水性高分子とは、上記溶媒に室温で通常1質量%以上溶解するものをいい、より好ましくは3質量%以上溶解するものである。
【0062】
インクジェット記録シートで用いられている親水性バインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコール、ゼラチン、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、カゼイン、澱粉、寒天、カラギーナン、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリスチレンスルホン酸、セルロース、ヒドロキシエチルセルロース、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、デキストラン、デキストリン、プルラン、水溶性ポリビニルブチラール等の親水性ポリマーが挙げられるが、本発明においてはヒドロキシル基を有する親水性高分子を用いることが好ましく、ヒドロキシル基を有する親水性高分子がポリビニルアルコールであることが特に好ましい。
【0063】
このポリビニルアルコールには、ポリ酢酸ビニルを加水分解して得られる通常のポリビニルアルコールの他に、末端をカチオン変性したポリビニルアルコールやアニオン性基を有するアニオン変性ポリビニルアルコール等の変性ポリビニルアルコールも含まれる。
【0064】
酢酸ビニルを加水分解して得られるポリビニルアルコールは、平均重合度が1000以上のものが好ましく用いられ、特に、平均重合度が1500〜5000のものが好ましく用いられ、更に、ケン化度は70〜100%のものが好ましく、80〜99.5%のものが特に好ましい。
【0065】
カチオン変性ポリビニルアルコールとしては、例えば、特開昭61−10483号に記載されているような、第1〜3級アミノ基や第4級アンモニウム基を上記ポリビニルアルコールの主鎖または側鎖中に有するポリビニルアルコールであり、カ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。
【0066】
カチオン性基を有するエチレン性不飽和単量体としては、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−(2−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。
【0067】
カチオン変性ポリビニルアルコールのカチ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%、好ましくは0.2〜5モル%である。
【0068】
アニオン変性ポリビニルアルコールとしては、例えば、特開平1−206088号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号の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。
【0069】
また、ノニオン変性ポリビニルアルコールとしては、例えば、特開平7−9758号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号に記載されているような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。
【0070】
更に、変性ポリビニルアルコールとして、シリル基で変性したポリビニルアルコールも本発明ではポリビニルアルコールに含まれる。
【0071】
また、ポリビニルアルコールは重合度、ケン化度や変性等の種類違いのものを2種類以上併用してもよい。
【0072】
また、ポリビニルアルコールと共に、ゼラチン、ポリエチレンオキサイドまたはポリビニルピロリドンを併用することもできるが、これらの親水性ポリマーはポリビニルアルコールに対して好ましくは0〜50質量%、特に好ましくは0〜20質量%の範囲で用いることができる。
【0073】
本発明に係るインクジェット記録シートにおいては、上記ヒドロキシル基を有する親水性高分子とともに、カチオン性ポリマーを併用することができる。
【0074】
本発明に使用できるカチオン性ポリマーの例としては、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塩縮合物、ジシアンジアミドホルマリン縮合物、エピクロルヒドリン・ジアルキルアミン付加重合物、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド重合物、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド・SO2共重合物、ポリビニルイミダゾール、ビニルピロリドン・ビニルイミダゾール共重合物、ポリビニルピリジン、ポリアミジン、キトサン、カチオン化澱粉、ビニルベンジルトリメチル
アンモニウムクロライド重合物、(2−メタクロイルオキシエチル)トリメチルアンモニウムクロライド重合物、ジメチルアミノエチルメタクリレート重合物、などが挙げられる。
【0075】
または、化学工業時報平成10年8月15、25日に記載されているカチオン性ポリマー、三洋化成工業株式会社発行「高分子薬剤入門」に述べられる高分子染料固着剤が例として挙げられる。
【0076】
本発明に使用できるカチオン性ポリマーの平均分子量としては2000〜50万の範囲であることが好ましく、更に好ましくは、3000〜10万の範囲である。
【0077】
平均分子量とは数平均分子量のことであり、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィーから求めたポリエチレングリコール換算値をいう。
【0078】
また、本発明に使用できるカチオン性ポリマーを塗布液にあらかじめ添加する場合、均一に塗布液に添加するのみならず、無機微粒子とともに複合粒子を形成する形で添加してもよい。無機微粒子とカチオン性ポリマーによって複合粒子を作製する方法としては、無機微粒子にカチオン性ポリマーを混合し吸着被覆させる方法、その被覆粒子を凝集させてより高次の複合粒子を得る方法、さらには混合して得られる粗大粒子を分散機によって、より均一な複合粒子にする方法などが挙げられる。
【0079】
本発明に使用できるカチオン性ポリマーは概ね水溶性基を有するために水溶性を示すが、例えば共重合成分の組成によって水に溶解しないことがある。製造の容易性から水溶性であることが好ましいが、水に難溶であっても水混和性有機溶媒を用いて溶解し使用することも可能である。
【0080】
ここで水混和性有機溶媒とは、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−プロパノールなどのアルコール類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリンなどのグリコール類、酢酸エチル、酢酸プロピル等のエステル類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド類など、水に対して概ね10%以上溶解し得る有機溶媒を言う。この場合、有機溶媒の使用量は水の使用量以下であることが好ましい。
【0081】
カチオン性ポリマーはインクジェット記録シート1m2当たり通常0.1〜10g、好ましくは0.2〜5gの範囲で用いられる。
【0082】
本発明に係るインクジェット記録シートでは、インク吸収層を形成する親水性バインダーの硬化剤を添加することが好ましい。
【0083】
本発明で用いることのできる硬化剤としては、水溶性バインダーと硬化反応を起こすものであれば特に制限はないが、ホウ酸及びその塩が好ましいが、その他にも公知のものが使用でき、一般的には水溶性バインダーと反応し得る基を有する化合物あるいは水溶性バインダーが有する異なる基同士の反応を促進するような化合物であり、水溶性バインダーの種類に応じて適宜選択して用いられる。
【0084】
本発明で用いることのできる硬化剤としては、例えば、エポキシ系硬化剤(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−ジグリシジル−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、グリセロールポリグリシジルエーテル等)、アルデヒド系硬化剤(ホルムアルデヒド、グリオキザール等)、活性ハロゲン系硬化剤(2,4−ジクロロ−4−ヒドロキシ−1,3,5−s−トリアジン等)、活性ビニル系化合物(1,3,5−トリスアクリロイル−ヘキサヒドロ−s−トリアジン、ビスビニルスルホニルメチルエーテル等)、アルミニウム明礬等が挙げられる。
【0085】
ホウ酸またはその塩とは、硼素原子を中心原子とする酸素酸およびその塩のことをいい、具体的には、オルトホウ酸、二ホウ酸、メタホウ酸、四ホウ酸、五ホウ酸および八ホウ酸およびそれらの塩が挙げられる。
【0086】
硬化剤としてのホウ素原子を有するホウ酸およびその塩は、単独の水溶液でも、また、2種以上を混合して使用しても良い。特に好ましいのはホウ酸とホウ砂の混合水溶液である。
【0087】
ホウ酸とホウ砂の水溶液は、それぞれ比較的希薄水溶液でしか添加することが出来ないが両者を混合することで濃厚な水溶液にすることが出来、塗布液を濃縮化することができる。また、添加する水溶液のpHを比較的自由にコントロールすることができる利点がある。上記硬化剤の総使用量は、上記親水性バインダー1g当たり1〜600mgが好ましい。
【0088】
次いで、本発明に係る最上層のインク吸収層について説明する。
【0089】
本発明に係るインクジェット記録シートでは、支持体上に3層以上のインク吸収層を形成する複数のインク吸収層塗布液を同時重層塗布して製造することを特徴とするが、3層以上のインク吸収層を同時重層した際、支持体より最も離れた位置にあるインク吸収層を最上層のインク吸収層と定義する。
【0090】
本発明に係る最上層のインク吸収層の構成としては、特に制限はなく、上述したような無機微粒子及び親水性バインダーを含有した空隙型の多孔質層を形成する構成であっても良いが、好ましくは、以下に示す機能付与化合物を含み、薄層のインク吸収層を形成する水性塗布液であることが好ましい。
【0091】
本発明でいう機能付与化合物としては、例えば、pHが変化する有機または無機の酸、もしくは各種のアルカリ性の添加剤、水溶性多価金属イオンの水溶性塩、アニオン、カチオン、両性、もしくはノニオン系の各種界面活性剤、退色防止剤、カチオン性定着剤、親水性バインダーの架橋剤等が挙げられる。
【0092】
多孔質インク吸収層の膜面pHを低下させる目的で使用できる酸としては、例えば、硫酸、塩酸、硝酸、燐酸などの無機酸、クエン酸、ギ酸、酢酸、フタル酸、こはく酸、蓚酸、ポリアクリル酸などの有機酸を挙げることができる。
【0093】
多孔質インク吸収層の膜面pHを増大させる目的で使用されるアルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、ほう砂、燐酸ナトリウム、水酸化カルシウム、有機アミンなどが挙げられる。
【0094】
上記pH調整剤は、多孔質形成する塗布液中のpHが記録媒体の好ましい膜面pHと異なる場合に、特に好ましい。
【0095】
インクジェット記録シートの多孔質インク吸収層の膜面pHは、インクの種類によっても異なるが、一般には、より酸性側で染料の耐水性や滲みが改善されるが、耐光性はより高pH側で改良される傾向が大きいため、使用するインクとの組み合わせで最適なpHは選定される。好ましい多孔質表面の膜面pHは、3〜7であり、特に3.5〜6.5が好ましい。ここでいう膜面pHとは、J.TAPPI 49に規定される紙の表面pH測定方法にしたがって測定した値であり、具体的には、記録媒体表面に50μlの純水(pH=6.2〜7.3)を滴下し、市販の平面電極を用いて測定した値を言う。
【0096】
前記機能賦与化合物としては、界面活性剤であってもよい。
【0097】
界面活性剤は、インクジェット記録時にドット径をコントロールすることが可能であり、そのような界面活性剤としては、アニオン性、カチオン性、両性、もしくはノニオン系界面活性剤を挙げることができる。また、界面活性剤は、2種以上を併用することもできる。界面活性剤の添加量は、記録媒体1m2当たり概ね0.01〜50mgである。50mgを越えると、インクジェット記録時にマダラ状のムラになりやすい。
【0098】
前記機能賦与化合物としては、親水性バインダーの架橋剤であってもよい。
【0099】
このような架橋剤としては、公知のものを使用でき、好ましいものとしては、前述のホウ酸類、ジルコニウム塩、アルミニウム塩もしくはエポキシ系架橋剤である。
【0100】
前記機能賦与化合物としては、画像安定剤(以下、退色防止剤ともいう)であってもよい。退色防止剤は、光照射による退色およびオゾン、活性酸素、NOx、SOxなどの各種の酸化性ガスによる退色を抑制するものである。
【0101】
前記機能賦与化合物としては、前述の多孔質インク吸収層で用いたのと同様のカチオン性ポリマーを使用することができる。
【0102】
本発明の目的効果をより発揮できる観点から、前記機能性付与化合物の1つが、特に、水溶性多価金属化合物であることが好ましい。
【0103】
本発明に係る水溶性多価金属化合物としては、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、亜鉛、鉄、ストロンチウム、バリウム、ニッケル、銅、スカンジウム、ガリウム、インジウム、チタン、ジルコニウム、スズ、鉛などの金属の塩酸塩、硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩、ギ酸塩、コハク酸塩、マロン酸塩、クロロ酢酸塩等が挙げられる。中でもアルミニウム、カルシウム、マグネシウム、亜鉛、ジルコニウムからなる水溶性塩はその金属イオンが無色のため好ましい。更に、水溶性アルミニウム化合物、水溶性ジルコニウム化合物が長期保存時の滲み耐性に優れると言う点で特に好ましい。
【0104】
水溶性アルミニウム化合物の具体例としては、ポリ塩化アルミニウム(塩基性塩化アルミニウム)、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)、硫酸アンモニウムアルミニウム(アンモニウムミョウバン)、硫酸ナトリウムアルミニウム、硝酸アルミニウム、リン酸アルミニウム、炭酸アルミニウム、ポリ硫酸ケイ酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、塩基性乳酸アルミニウム等を挙げることができる。ここで、水溶性多価金属化合物における水溶性とは、20℃の水に1質量%以上、より好ましくは3質量%以上溶解することを意味する。
【0105】
最も好ましい水溶性アルミニウム化合物は、インク吸収性の観点から塩基度が80%以上の塩基性塩化アルミニウムであり、次の分子式で表すことができる。
【0106】
〔Al2(OH)nCl6-nm
(ただし、0<n<6、m≦10)
塩基度はn/6×100(%)で表される。
【0107】
水溶性ジルコニウム化合物の具体例としては、炭酸ジルコニル、炭酸ジルコニルアンモニウム、酢酸ジルコニル、硝酸ジルコニル、酸塩化ジルコニウム、乳酸ジルコニル、クエン酸ジルコニルが好ましい。炭酸ジルコニルアンモニウム、酢酸ジルコニルは特に好ましい。特に酸塩化ジルコニウム、酢酸ジルコニルが長期保存時の滲み耐性の点から好ましい。
【0108】
本発明に係るインクジェト記録用紙のインク吸収層および必要に応じて設けられるその他の層には、前記した以外に各種の添加剤を添加することができるが、特に、紫外線吸剤、酸化防止剤、ニジミ防止剤等の画像保存性向上剤を含有することが好ましい。
【0109】
これら紫外線吸剤、酸化防止剤、ニジミ防止剤としては、アルキル化フェノール化合物(ヒンダードフェノール化合物を含む)、アルキルチオメチルフェノール化合物、ヒドロキノン化合物、アルキル化ヒドロキノン化合物、トコフェロール化合物、チオジフェニルエーテル化合物、2個以上のチオエーテル結合を有する化合物、ビスフェノール化合物、O−,N−,S−ベンジル化合物、ヒドロキシベンジル化合物、トリアジン化合物、ホスホネート化合物、アシルアミノフェノール化合物、エステル化合物、アミド化合物、アスコルビン酸、アミン系抗酸化剤、2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール化合物、2−ヒドロキシベンゾフェノン化合物、アクリレート、水溶性又は疎水性の金属塩、有機金属化合物、金属錯体、ヒンダードアミン化合物(所謂TEMPO化合物を含む。)、2−(2−ヒドロキシフェニル)1,3,5,−トリアジン化合物、金属不活性化剤、ホスフィット化合物、ホスホナイト化合物、ヒドロキシアミン化合物、ニトロン化合物、過酸化物スカベンジャー、ポリアミド安定剤、ポリエーテル化合物、塩基性補助安定剤、核剤、ベンゾフラノン化合物、インドリノン化合物、ホスフィン化合物、ポリアミン化合物、チオ尿素化合物、尿素化合物、ヒドラジト化合物、アミジン化合物、糖化合物、ヒドロキシ安息香酸化合物、ジヒドロキシ安息香酸化合物、トリヒドロキシ安息香酸化合物等が挙げられる。
【0110】
これらの中でも、アルキル化フェノール化合物、2個以上のチオエーテル結合を有する化合物、ビスフェノール化合物、アスコルビン酸、アミン系抗酸化剤、水溶性又は疎水性の金属塩、有機金属化合物、金属錯体、ヒンダードアミン化合物、ヒドロキシアミン化合物、ポリアミン化合物、チオ尿素化合物、尿素化合物、ヒドラジド化合物、ヒドロキシ安息香酸化合物、ジヒドロキシ安息香酸化合物、トリヒドロキシ安息香酸化合物等が好ましい。
【0111】
また、ポリスチレン、ポリアクリル酸エステル類、ポリメタクリル酸エステル類、ポリアクリルアミド類、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、またはこれらの共重合体、尿素樹脂、またはメラミン樹脂等の有機ラテックス微粒子、流動パラフィン、ジオクチルフタレート、トリクレジルホスフェート、シリコンオイル等の油滴微粒子、カチオンまたはノニオンの各種界面活性剤、特開昭57−74193号公報、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1−95091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、特開昭59−42993号公報、同59−52689号公報、同62−280069号公報、同61−242871号公報および特開平4−219266号公報等に記載されている蛍光増白剤、硫酸、リン酸、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、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。
【0112】
本発明に係る記録シートに用いられる支持体について説明する。本発明で使用することのできる支持体としては特に制限はないが、紙のような吸水性支持体を用いた場合には、プリント後および記録用紙に水がかかった場合、支持体の平滑性が低下してコックリングを生じやすい。また、支持体中に染料やジルコニウム化合物またはアルミニウム化合物が拡散して耐水性、滲み、画像濃度の低下を起こす場合が有るという問題を抱えている。従って、支持体として非吸水性支持体を用いる方が、本発明の効果を顕著に奏するという点において好ましい。
【0113】
本発明で用いる支持体は従来インクジェット記録用紙に公知のものを適宜使用できる。
【0114】
本発明で用いることのできる吸水性支持体としては、例えば一般の紙、布、木材等からなるシートや板等を挙げることができるが、特に紙は基材自身の吸水性に優れかつコスト的にも優れるために最も好ましい。紙支持体としては、LBKP、NBKP等の化学パルプ、GP、CGP、RMP、TMP、CTMP、CMP、PGW等の機械パルプ、DIP等の古紙パルプ等の木材パルプを主原料としたものが使用可能である。また、必要に応じて合成パルプ、合成繊維、無機繊維等の各種繊維状物質も原料として適宜使用することができる。
【0115】
上記紙支持体中には必要に応じて、サイズ剤、顔料、紙力増強剤、定着剤等、蛍光増白剤、湿潤紙力剤、カチオン化剤等の従来公知の各種添加剤を添加することができる。
【0116】
紙支持体は前記の木材パルプなどの繊維状物質と各種添加剤を混合し、長網抄紙機、円網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機等の各種抄紙機で製造することができる。また、必要に応じて抄紙段階又は抄紙機にスターチ、ポリビニルアルコール等でサイズプレス処理したり、各種コート処理したり、カレンダー処理したりすることもできる。
【0117】
本発明で好ましく用いることのできる非吸水性支持体には、プラスチック樹脂フィルム支持体、あるいは紙の両面をプラスチック樹脂フィルムで被覆した支持体が挙げられる。
【0118】
プラスチック樹脂フィルム支持体としては、ポリエステルフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリプロピレンフィルム、セルローストリアセテートフィルム、ポリスチレンフィルムあるいはこれらの積層したフィルム支持体等が挙げられる。これらのプラスチック樹脂フィルムは透明、または半透明なものも使用できる。
【0119】
本発明で特に好ましい支持体は、紙の両面をプラスチック樹脂で被覆した支持体であり、最も好ましいのは紙の両面をポリオレフィン樹脂で被覆した支持体である。
【0120】
以下、最も好ましいポリオレフィン樹脂の代表であるポリエチレンでラミネートした非吸水性の紙支持体について説明する。
【0121】
紙支持体に用いられる原紙は、木材パルプを主原料とし、必要に応じて木材パルプにポリプロピレンなどの合成パルプあるいはナイロンやポリエステルなどの合成繊維を加えて抄紙される。木材パルプとしては、例えば、LBKP、LBSP、NBKP、NBSP、LDP、NDP、LUKP、NUKPのいずれも用いることができるが、短繊維分の多いLBKP、NBSP、LBSP、NDP、LDPをより多く用いることが好ましい。但し、LBSPまたはLDPの比率は10質量%以上、70質量%以下であることが好ましい。
【0122】
上記パルプは、不純物の少ない化学パルプ(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。
【0123】
原紙中には、高級脂肪酸、アルキルケテン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できる。
【0124】
抄紙に使用するパルプの濾水度は、CSFの規定で200〜500mlであることが好ましく、また、叩解後の繊維長がJIS−P−8207に規定される24メッシュ残分質量%と、42メッシュ残分の質量%との和が30〜70質量%が好ましい。なお、4メッシュ残分の質量%は、20質量%以下であることが好ましい。
【0125】
原紙の坪量は50〜250gが好ましく、特に70〜200gが好ましい。原紙の厚さは50〜210μmが好ましい。原紙は、抄紙段階または抄紙後にカレンダー処理を施して、高平滑性を与えることもできる。原紙密度は0.7〜1.2g/cm3(JIS−P−8118に規定の方法に準ずる)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。原紙表面には表面サイズ剤を塗布しても良く、表面サイズ剤としては、前述の原紙中に添加できるサイズ剤と同様のものを使用することができる。原紙のpHは、JIS−P−8113で規定された熱水抽出法ににより測定した場合、5〜9であることが好ましい。
【0126】
原紙表面及び裏面を被覆するポリエチレンは、主として低密度のポリエチレン(LDPE)または高密度のポリエチレン(HDPE)であるが、他のLLDPEやポリプロピレン等も一部使用することができる。
【0127】
また、インク吸収層を塗布する面側のポリエチレン層は、写真用印画紙で広く行われているようにルチルまた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1〜20質量%、好ましくは2〜15質量%である。
【0128】
ポリオレフィン層中には白地の調整を行うための耐熱性の高い顔料や蛍光増白剤を添加することができる。着色顔料としては、群青、紺青、コバルトブルー、フタロシアニンブルー、マンガンブルー、セルリアン、タングステンブルー、モリブデンブルー、アンスラキノンブルー等が挙げられる。蛍光増白剤としては、ジアルキルアミノクマリン、ビスジメチルアミノスチルベン、ビスメチルアミノスチルベン、4−アルコキシ−1,8−ナフタレンジカルボン酸−N−アルキルイミド、ビスベンズオキサゾリルエチレン、ジアルキルスチルベン等が挙げられる。
【0129】
紙の表裏のポリエチレンの使用量は、インク吸収層の膜厚やバック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、一般にはポリエチレン層の厚さはインク吸収層側で15〜50μm、バック層側で10〜40μmの範囲である。表裏のポリエチレンの比率はインク吸収層の種類や厚さ、中紙の厚み等により変化するカールを調整する様に設定されるのが好ましく、通常は表/裏のポリエチレンの比率は厚みで概ね3/1〜1/3である。
【0130】
更に、上記ポリエチレン被覆紙支持体は、以下の特性を有していることが好ましい。
【0131】
1)引っ張り強さ:JIS−P−8113で規定される強度で、縦方向が20〜300N、横方向が10〜200Nであることが好ましい
2)引き裂き強度:JIS−P−8116による規定方法で、縦方向が0.1〜2N、横方向が0.2〜2Nが好ましい
3)圧縮弾性率:≧9.8kN/cm2
4)表面ベック平滑度:JIS−P−8119に規定される条件で、500秒以上が光沢面としては好ましいが、いわゆる型付け品ではこれ以下であっても良い
5)裏面ベック平滑度:JIS−P−8119に規定される条件で、100〜800秒が好ましい
6)不透明度:直線光入射/拡散光透過条件の測定条件で、可視域の光線での透過率が20%以下、特に15%以下が好ましい
7)白さ:JIS−P−8123に規定されるハンター白色度で、90%以上が好ましい。また、JIS−Z−8722(非蛍光)、JIS−Z−8717(蛍光剤含有)により測定し、JIS−Z−8730に規定された色の表示方法で表示したときの、L*=90〜98、a*=−5〜+5、b*=−10〜+5が好ましい。
【0132】
上記支持体のインク吸収層面側には、インク吸収層との接着性を改良する目的で、下引き層を設けることができる。下引き層のバインダーとしては、ゼラチンやポリビニルアルコール等の親水性ポリマーやTgが−30〜60℃のラテックスポリマーなどが好ましい。これらバインダーは、記録媒体1m2当たり0.001〜2gの範囲で用いられる。下引き層中には、帯電防止の目的で、従来公知のカチオン性ポリマーなどの帯電防止剤を少量含有させることができる。
【0133】
上記支持体のインク吸収層面側とは反対側の面には、滑り性や帯電特性を改善する目的でバック層を設けることもできる。バック層のバインダーとしては、ゼラチンやポリビニルアルコール等の親水性ポリマーやTgが−30〜60℃のラテックスポリマーなどが好ましく、またカチオン性ポリマーなどの帯電防止剤や各種の界面活性剤、更には平均粒径が0.5〜20μm程度のマット剤を添加することもできる。バック層の厚みは、概ね0.1〜1μmであるが、バック層がカール防止のために設けられる場合には、概ね1〜20μmの範囲である。また、バック層は2層以上から構成されていても良い。
【0134】
本発明のインクジェット記録シートの製造方法において、支持体の少なくとも一方の面に、3層以上のインク吸収層を形成する複数のインク吸収層塗布液を同時重層塗布する際に用いることのできる塗布方式あるいは塗布装置としては、例えば、カーテン塗布方法、あるいは米国特許第2,761,419号、同第2,761,791号公報に記載のホッパーを使用するスライドビード塗布方法、エクストルージョンコート法等を用いることができるが、本発明においては、特に、スライド型カーテン塗布装置あるいはスライドホッパー型塗布装置を用いることが好ましく、これらの塗布装置は、高速、薄膜、多層同時塗布が可能であり、その特徴により写真感光材料、インクジェット記録材料、磁気記録材料等の塗布装置として広く用いられている。
【0135】
また、上記塗布装置を用いる際の塗布速度としては、毎分150〜300mが好ましく、より好ましくは毎分150〜250mである。
【0136】
本発明に係るスライド型カーテン塗布装置及びスライドホッパー型塗布装置について、図を参照しながら本発明の実施の形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0137】
はじめに、本発明に係るスライド型カーテン塗布装置の概要について説明する。
【0138】
カーテン塗布方法にはエクストルージョン型コータ、又はスライド型コータを使用したカーテン塗布装置が知られているが、本発明においては、スライド型カーテン塗布装置を用いることが好ましい。
【0139】
スライド型コータを用いたカーテン塗布装置の場合は、送液ポンプによりコータ内に送られた塗布液は、幅方向にひろがるポケットと称している液溜まりに入り、ここから塗布幅方向に均一になるように狭いスリットから押し出され、スライド面を落下しスライド面の下端部のリップ下端面の両端に設けられた一対のエッジガイドの間でカーテン状液膜を形成する。このカーテン状液膜がエッジガイドに接触しながら自由落下し、連続搬送される支持体に落下衝突して塗布層が形成される。
【0140】
図1は、スライド型カーテン塗布装置の一例を示す概略図である。
【0141】
図1の(a)はスライド型コータ及びバックロールから構成される本発明に係るカーテン塗布装置の概略斜視図である。図1の(b)はスライド型コータの拡大概略斜視図である。図1の(c)は図1の(b)のA−A′に沿った概略断面図である。尚、図1の(b)はスライド型コータを説明するため塗布液及びカーテン状液膜は削除してある。
【0142】
図中、Cはスライド型カーテンコータを示す。101a〜101dはスライド型カーテンコータ1を構成しているバーを示す。102a〜102cは塗布液供給部(不図示)よりスライド型カーテンコータ1に送られてきた各塗布液を各バー101a〜101dから構成される各スリット103a〜103cの幅手方向に均一に供給するための液溜まりを示す。104a〜104dは各バー101a〜101dの先端のスライド面を示す。105はスライド面104dの先端のリップを示す。106a、106bは本発明に係る巾規制プレートを示す。107a、107bはスライド面より落下するカーテン膜の保持するエッジガイドである。
【0143】
スライド型カーテンコータCを構成している各バー101a〜101dの数は塗布する塗布液の数により変更することが可能である。本図で示されるスライド型カーテンコータは3層同時重層塗布用のスライド型カーテンコータを示している。
【0144】
各スリット103a〜103cより吐出され積層状態でスライド型カーテンコータCの各スライド面104a〜104dを流下する塗布液4は、巾規制プレート106a、106bで流下巾を規制しながら流下し、リップ105でスライド面104dより離れた直後にリップ105の下面の両端に配設されている一対のエッジガイド107a、107bに接触し、カーテン状液膜5を形成し一対のエッジガイド107a、107b間を接触しながら自由落下し、バックアップロール2によって上流から下流(図中矢印方向)に搬送される帯状支持体3に衝突し、帯状支持体3上に塗布層を形成する。
【0145】
バックアップロール2は、支持体に接触するものであっても、接触しないものであってもよい。支持体に接触しないバックアップローラである場合は、ローラ表面に設けられた多数の小孔からエア等の流体を吹き出す、いわゆるエアバックロールを用いることができる。
【0146】
次に、本発明に係るスライドホッパー型塗布装置の概要について説明する。
【0147】
図2は、本発明に係るスライドホッパー型塗布装置の一例を示す概略図である。
【0148】
連続的に搬送される支持体1は、コーターダイス3に対面した位置にある支持体1の搬送速度に合わせて同方向に回転しているバックロール2に保持されて、接液部6で塗布がなされる。コーターダイス3は、複数のブロック(図1では、4層同時塗布の形態を示している)より構成されており、そのコーターのスライド表面部の両端には、塗布巾を規制するための巾規制板4が1対設けられている。また、コーターダイス3は、一定のスライド面角度8(β)を設けて、コーター保持台(図示していない)に固定されている。バックロール2とコーターダイス3間の下部には、減圧チャンバー5が設けられている。減圧チャンバー5は、接液部6で形成されるビートの安定化のため、ビードの上下に圧力差、具体的には下方部を減圧するため、減圧部10より排気して、減圧チャンバー5内を負圧とする。
【0149】
本発明の製造方法に従って作製されたインクジェット記録シートは、水性インク、特に水溶性染料インクを用いたインクジェット記録において、特に大きな効果を発揮することができ好ましいが、顔料インクを用いたインクジェット記録でも制限なく適用することができる。なお、ここでいう水性インクとは、着色剤、溶媒及びその他の添加剤を有する記録液体である。
【0150】
着色剤としては、インクジェットインクで公知の直接染料、酸性染料、塩基性染料、反応性染料あるいは食品用色素等の水溶性染料、あるいは水分散性顔料が使用できる。
【0151】
水性インクの溶媒としては、水及び水溶性の各種有機溶剤、例えば、メチルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、イソブチルアルコール等のアルコール類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類;アセトン、ジアセトンアルコール等のケトンまたはケトンアルコール類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類;エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2,6−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール、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;エチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールメチル(またはエチル)エーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類等が挙げられる。中でも、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。
【0152】
その他の水性インクの添加剤としては、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。
【0153】
水性インク液は、本発明に係るインクジェット記録シートに対する濡れ性を良好にする観点から、20℃において、通常、0.025〜0.06N/m、好ましくは0.03〜0.05N/mの範囲内の表面張力を有するのが好ましい。上記インクのpHは、好ましくは5〜10であり、特に好ましくは6〜9である。
【実施例】
【0154】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量%」を表す。
【0155】
《インク吸収層塗布液セットの調製》
〔シリカ分散液の調製〕
(シリカ分散液D−1の調製)
予め均一に分散されている一次粒子の平均粒径が約0.007μmの気相法シリカ(日本アエロジル社製、アエロジル300)を25%と、アニオン性蛍光増白剤(チバスペシャリティーケミカルズ社製、UVITEXNFW LIQUID)を0.6L含むシリカ分散液B−1(pH=2.6、エタノール0.5%含有)の400Lを、カチオン性ポリマー(HP−1)を12%、n−プロパノールを10%及びエタノールを2%含有する水溶液C−1(pH=2.5、サンノブコ社製の消泡剤SN381を2g含有)の110Lに、室温で3000rpmで攪拌しながら添加した。次いで、ホウ酸とほう砂の1:1質量比の混合水溶液A1(各々3質量%の濃度)の54Lを攪拌しながら徐々に添加した。
【0156】
次いで、三和工業株式会社製の高圧ホモジナイザーで、3kN/cm2の圧力で分散し、全量を純水で630Lに仕上げて、ほぼ透明なシリカ分散液D−1を得た。
【0157】
【化1】

【0158】
(シリカ分散液D−2の調製)
上記シリカ分散液D−1の調製において、アニオン性蛍光増白剤を除いた以外は同様にして、シリカ分散液D−2を調製した。
【0159】
(シリカ分散液D−3の調製)
上記シリカ分散液D−2の調製において、カチオン性ポリマーP−1に代えて、塩基性塩化アルミニウム水溶液(多木化学製:タキバイン#1500、Al2O3として23.75%含有、塩基度83.5%)を使用した以外は同様にして、シリカ分散液D−3を調製し
た。
【0160】
上記調製したシリカ分散液D−1、D−2、D−3について、特開平11−321079号公報に記載の方法に従ってシリカ粒子の分散状態を観察した結果、極めて安定なカチオン変換された複合粒子になっていることを確認することができた。
【0161】
また、上記調製したシリカ分散液D−1、D−2、D−3は、30μmの濾過精度を有するアドバンテック東洋社製のTCP−30タイプのフィルターを用いて濾過を行った。
【0162】
〔インク吸収層塗布液セット1の調製〕
上記調製した各シリカ分散液を使用して、以下に記載の各添加剤を順次混合して、多孔質層用のインク吸収層塗布液セット1を調製した。なお、下記に記載の各インク吸収層塗布液の粘度となるように、純水の添加量を適宜調整した。
【0163】
(第1層用インク吸収層塗布液1:最下層)
シリカ分散液D−1 650ml
ポリビニルアルコール(平均重合度:3800 ケン化度88%)の8.0%水溶液
250ml
界面活性剤(ネオス社製;フタージェント400S)の4%水溶液 2.0ml
最後に、40℃における粘度が30mPa・sになるように、純水で希釈した。なお、上記及び以下に記載の各粘度は、東京計器社製のB型粘度計BLを用いて測定した。
【0164】
(第2層用インク吸収層塗布液1)
シリカ分散液D−1 670ml
ポリビニルアルコール(平均重合度:3800 ケン化度88%)の8.0%水溶液
240ml
アクリル共重合エマルジョン樹脂(大同化成工業製;ビニゾール1083)30ml
最後に、40℃における粘度が40mPa・sになるように、純水で希釈した。
【0165】
(第3層用インク吸収層塗布液1:最上層から3番目の層)
シリカ分散液D−2 630ml
ポリビニルアルコール(平均重合度:3800 ケン化度88%)の8.0%水溶液
250ml
最後に、40℃における粘度が50mPa・sになるように、純水で希釈した。
【0166】
(第4層用インク吸収層塗布液1:最上層から2番目の層)
シリカ分散液D−2 650ml
ポリビニルアルコール(平均重合度:3800 ケン化度88%)の8.0%水溶液
230ml
界面活性剤(花王社製;コータミン24P)の6%水溶液 0.7ml
界面活性剤(ネオス社製;フタージェント400S)の4%水溶液 1.0ml
最後に、40℃における粘度が40mPa・sになるように、純水で希釈した。
【0167】
(第5層用インク吸収層塗布液1:最上層)
シリカ分散液D−3 630ml
ポリビニルアルコール(平均重合度:3800 ケン化度88%)の8.0%水溶液
250ml
界面活性剤(花王社製;コータミン24P)の6%水溶液 2.0ml
界面活性剤(ネオス社製;フタージェント400S)の4%水溶液 3.0ml
最後に、40℃における粘度が30mPa・sになるように、純水で希釈した。
【0168】
また、上記調製した第1層〜第5層のインク吸収層塗布液の40°における平均粘度は、38mPa・sであった。
【0169】
以上の様にして調製した各インク吸収層塗布液を、それぞれ20μmの濾過精度を持つアドバンテック東洋社製のTCPD−30フィルターで濾過した後、TCPD−10フィルターで濾過して、インク吸収層塗布液セット1を調製した。
【0170】
〔インク吸収層塗布液セット2の調製〕
上記インク吸収層塗布液セット1の調製において、第5層用インク吸収層塗布液1(最上層)の界面活性剤の添加量を下記の様に変更した以外は同様にして、インク吸収層塗布液セット2を調製した。
【0171】
(第5層用インク吸収層塗布液の界面活性剤量の変更点)
界面活性剤(花王社製;コータミン24P)の6%水溶液 3.0ml
界面活性剤(ネオス社製;フタージェント400S)の4%水溶液 4.5ml
以上の様にして調製した各インク吸収層塗布液を、20μmの濾過精度を持つアドバンテック東洋社製のTCPD−30フィルターで濾過した後、TCPD−10フィルターで濾過した。
【0172】
〔インク吸収層塗布液セット3の調製〕
下記の方法に従って、インク吸収層塗布液セット3を調製した。
【0173】
(第1層〜第4層用インク吸収層塗布液の調製)
インク吸収層塗布液セット1の第1層〜第4層用インク吸収層塗布液の調製において、各インク吸収層塗布液粘度を下記の値となるように、純水の添加量を適宜変更した以外は同様にして、第1層〜第4層用インク吸収層塗布液を調製した。
【0174】
第1層用インク吸収層塗布液:40mPa・s
第2層用インク吸収層塗布液:60mPa・s
第3層用インク吸収層塗布液:80mPa・s
第4層用インク吸収層塗布液:80mPa・s
(第5層用インク吸収層塗布液の調製)
上記インク吸収層塗布液セット1の第5層用インク吸収層塗布液1(最上層)の調製において、界面活性剤の添加量を下記の様に変更し、更に粘度70mPasとなるように純水の添加量を適宜変更した以外は同様にして、第5層用インク吸収層塗布液を調製した。
【0175】
〈第5層用インク吸収層塗布液の界面活性剤量の変更点〉
界面活性剤(花王社製;コータミン24P)の6%水溶液 1.0ml
界面活性剤(ネオス社製;フタージェント400S)の4%水溶液 1.5ml
以上の様にして調製した各インク吸収層塗布液を、20μmの濾過精度を持つアドバンテック東洋社製のTCPD−30フィルターで濾過した後、TCPD−10フィルターで濾過した。
【0176】
〔インク吸収層塗布液セット4の調製〕
下記の方法に従って、インク吸収層塗布液セット4を調製した。
【0177】
(第1層〜第3層用インク吸収層塗布液の調製)
インク吸収層塗布液セット1の第1層〜第3層用インク吸収層塗布液の調製において、各インク吸収層塗布液粘度を下記の値となるように、純水の添加量を適宜変更した以外は同様にして、第1層〜第3層用インク吸収層塗布液を調製した。
【0178】
第1層用インク吸収層塗布液:100mPa・s
第2層用インク吸収層塗布液:130mPa・s
第3層用インク吸収層塗布液:150mPa・s
(第4層用インク吸収層塗布液の調製)
上記インク吸収層塗布液セット1の第4層用インク吸収層塗布液1の調製において、界面活性剤の添加量を下記の様に変更し、更に粘度が120mPasとなるように純水の添加量を適宜変更した以外は同様にして、第4層用インク吸収層塗布液を調製した。
【0179】
〈第4層用インク吸収層塗布液の界面活性剤量の変更点〉
界面活性剤(花王社製;コータミン24P)の6%水溶液 1.0ml
界面活性剤(ネオス社製;フタージェント400S)の4%水溶液 1.3ml
(第5層用インク吸収層塗布液の調製)
上記インク吸収層塗布液セット1の第5層用インク吸収層塗布液1(最上層)の調製において、界面活性剤の添加量を下記の様に変更し、更に粘度70mPasとなるように純水の添加量を適宜変更した以外は同様にして、第5層用インク吸収層塗布液を調製した。
【0180】
〈第5層用インク吸収層塗布液の界面活性剤量の変更点〉
界面活性剤(花王社製;コータミン24P)の6%水溶液 2.0ml
界面活性剤(ネオス社製;フタージェント400S)の4%水溶液 3.0ml
以上の様にして調製した各インク吸収層塗布液を、20μmの濾過精度を持つアドバンテック東洋社製のTCPD−30フィルターで濾過した後、TCPD−10フィルターで濾過した。
【0181】
〔インク吸収層塗布液セット5の調製〕
上記インク吸収層塗布液セット4の調製において、第3層用インク吸収層塗布液を下記の様に変更した以外は同様にして、インク吸収層塗布液セット5を調製した。
【0182】
(第3層用インク吸収層塗布液の調製)
上記インク吸収層塗布液セット3の第3層用インク吸収層塗布液の調製において、界面活性剤の添加量を下記の様に変更した以外は同様にして、第3層用インク吸収層塗布液を調製した。
【0183】
〈第3層用インク吸収層塗布液の界面活性剤量の変更点〉
界面活性剤(花王社製;コータミン24P)の6%水溶液 1.0ml
界面活性剤(ネオス社製;フタージェント400S)の4%水溶液 1.3ml
以上の様にして調製した各インク吸収層塗布液を、20μmの濾過精度を持つアドバンテック東洋社製のTCPD−30フィルターで濾過した後、TCPD−10フィルターで濾過した。
【0184】
〔インク吸収層塗布液セット6の調製〕
下記の方法に従って、インク吸収層塗布液セット6を調製した。
【0185】
(第1層〜第4層用インク吸収層塗布液の調製)
インク吸収層塗布液セット1の第1層〜第5層用インク吸収層塗布液の調製において、各インク吸収層塗布液粘度を下記の値となるように、純水の添加量を適宜変更した以外は同様にして、第1層〜第5層用インク吸収層塗布液を調製した。
【0186】
第1層用インク吸収層塗布液:20mPa・s
第2層用インク吸収層塗布液:30mPa・s
第3層用インク吸収層塗布液:30mPa・s
第4層用インク吸収層塗布液:20mPa・s
第5層用インク吸収層塗布液:20mPa・s
以上の様にして調製した各インク吸収層塗布液を、20μmの濾過精度を持つアドバンテック東洋社製のTCPD−30フィルターで濾過した後、TCPD−10フィルターで濾過した。
【0187】
〔インク吸収層塗布液セット7の調製〕
上記インク吸収層塗布液セット1の調製において、第4層及び第5層用インク吸収層塗布液の界面活性剤の添加量を下記の様にそれぞれ変更した以外は同様にして、インク吸収層塗布液セット7を調製した。
【0188】
(第4層用インク吸収層塗布液の界面活性剤量の変更点)
界面活性剤(花王社製;コータミン24P)の6%水溶液 2.0ml
界面活性剤(ネオス社製;フタージェント400S)の4%水溶液 3.0ml
(第5層用インク吸収層塗布液の界面活性剤量の変更点)
界面活性剤(花王社製;コータミン24P)の6%水溶液 0.7ml
界面活性剤(ネオス社製;フタージェント400S)の4%水溶液 1.0ml
以上の様にして調製した各インク吸収層塗布液を、20μmの濾過精度を持つアドバンテック東洋社製のTCPD−30フィルターで濾過した後、TCPD−10フィルターで濾過した。
【0189】
〔インク吸収層塗布液セット8の調製〕
上記インク吸収層塗布液セット1の調製において、第4層用インク吸収層塗布液を、上記インク吸収層塗布液セット7の第4層用インク吸収層塗布液に変更した以外は同様にして、インク吸収層塗布液セット8を調製した。
【0190】
以上の様にして調製した各インク吸収層塗布液を、20μmの濾過精度を持つアドバンテック東洋社製のTCPD−30フィルターで濾過した後、TCPD−10フィルターで濾過した。
【0191】
〔インク吸収層塗布液セット9の調製〕
上記インク吸収層塗布液セット1の調製において、第3層用インク吸収層塗布液の界面活性剤の添加量を下記の様に変更した以外は同様にして、インク吸収層塗布液セット9を調製した。
【0192】
(第3層用インク吸収層塗布液の界面活性剤量の変更点)
界面活性剤(花王社製;コータミン24P)の6%水溶液 1.0ml
界面活性剤(ネオス社製;フタージェント400S)の4%水溶液 1.5ml
以上の様にして調製した各インク吸収層塗布液を、20μmの濾過精度を持つアドバンテック東洋社製のTCPD−30フィルターで濾過した後、TCPD−10フィルターで濾過した。
【0193】
〔インク吸収層塗布液セット10の調製〕
上記インク吸収層塗布液セット1の調製において、第5層用インク吸収層塗布液の界面活性剤の添加量を下記の様に変更した以外は同様にして、インク吸収層塗布液セット10を調製した。
【0194】
(第5層用インク吸収層塗布液の界面活性剤量の変更点)
界面活性剤(花王社製;コータミン24P)の6%水溶液 6.0ml
界面活性剤(ネオス社製;フタージェント400S)の4%水溶液 9.0ml
以上の様にして調製した各インク吸収層塗布液を、20μmの濾過精度を持つアドバンテック東洋社製のTCPD−30フィルターで濾過した後、TCPD−10フィルターで濾過した。
【0195】
〔インク吸収層塗布液セット11の調製〕
下記の方法に従って、インク吸収層塗布液セット11を調製した。
【0196】
(第1層〜第4層用インク吸収層塗布液の調製)
インク吸収層塗布液セット1の第1層〜第4層用インク吸収層塗布液の調製において、各インク吸収層塗布液粘度を下記の値となるように、純水の添加量を適宜変更した以外は同様にして、第1層〜第4層用インク吸収層塗布液を調製した。
【0197】
第1層用インク吸収層塗布液:100mPa・s
第2層用インク吸収層塗布液:130mPa・s
第3層用インク吸収層塗布液:150mPa・s
第4層用インク吸収層塗布液:120mPa・s
(第5層用インク吸収層塗布液の調製)
インク吸収層塗布液セット7の第5層用インク吸収層塗布液の調製において、インク吸収層塗布液粘度を70mPa・sとなるように、純水の添加量を適宜変更した以外は同様にして、第5層用インク吸収層塗布液を調製した。
【0198】
以上の様にして調製した各インク吸収層塗布液を、20μmの濾過精度を持つアドバンテック東洋社製のTCPD−30フィルターで濾過した後、TCPD−10フィルターで濾過した。
【0199】
〔各インク吸収層塗布液の特性値の測定〕
上記調製した各インク吸収層塗布液セットを構成するインク吸収層塗布液について、クルス社製のBP2を使用し、連続的に泡を発生させたバブルプレッシャー法により、40℃における100ms時の動的表面張力を測定した。また、協和界面化学製のウィルヘルミープレート法により、40℃における静的表面張力を測定した。
【0200】
上記測定した各表面張力値と、前記測定した40℃における粘度値を併せて、表1に示す。
【0201】
【表1】

【0202】
《記録シートの作製》
〔記録シート1の作製〕
(支持体の作製)
含水率が6%、坪量が200g/m2の写真用原紙の裏面側に、押し出し塗布法により密度が0.92の低密度ポリエチレンを35μmの厚さで塗布した。次いで、表面側にアナターゼ型酸化チタンを5.5%含有する密度が0.92の低密度ポリエチレンを40μmの厚さで押し出し塗布法で塗布して、両面をポリエチレンで被覆した支持体を作製した。次いで、表側にコロナ放電を行いポリビニルアルコールからなる下引き層を0.03g/m2、裏面にもコロナ放電を行った後、ラテックス層を0.12g/m2になるように塗布した。
【0203】
(インク吸収層の塗布)
上記調製したインク吸収層塗布液セット1を、下記の湿潤膜厚となるようにして、40℃で上記支持体上に、図2に記載のスライドホッパー型塗布装置(5層塗布構成に変更)を用いて、塗布速度200m/分で5層同時塗布、乾燥を行って、記録シート1を作製した。
【0204】
なお、塗布後の乾燥は、5℃に保った冷却ゾーンを15秒間通過させて膜面の温度を13℃にまで低下させたあと、温風を順次インク吸収層表面に吹き付けながら乾燥工程30の各ゾーンを通過させて乾燥した。なお、全乾燥工程は360秒とし、このうち前半の270秒は、吹き付ける風の平均相対湿度を30%以下とした。270秒以降は、相対湿度が40〜60%の調湿ゾーンとした。
【0205】
第1層目湿潤膜厚:38(g/m2
第2層目湿潤膜厚:40(g/m2
第3層目湿潤膜厚:35(g/m2
第4層目湿潤膜厚:36(g/m2
第5層目湿潤膜厚:13(g/m2
〔記録シート2〜22の作製〕
上記記録シート1の作製において、インク吸収層塗布液セットの種類、塗布装置(スライド型カーテン塗布装置は、図1に記載の装置を使用)のタイプ、塗布速度(m/分)及び各インク吸収層の湿潤膜厚を、表2に記載の組み合わせに変更した以外は同様にして、記録シート2〜22を作製した。
【0206】
《記録シートの評価》
以上のようにして作製した各記録シートについて、下記の方法に従って各評価を行った。
【0207】
〔濃度均一性(塗布ムラ耐性)の評価〕
上記作製した各記録シートに、セイコーエプソン社製のインクジェットプリンターPM−980Cを用い、純正インクにより、濃度約1.0のマゼンタベタ画像を印字し、このベタ画像の濃度ムラの有無について目視観察し、下記の基準に従って、濃度均一性の評価を行った。
【0208】
◎:濃度ムラが全くなく、極めて良好な画像均一性である
○:極弱い濃度ムラが認められるが、良好な画像均一性である
△:弱い濃度ムラは認められるが、実用上許容される画像品質である
×:強いスジ状の濃度ムラか認められ、画像均一性に欠ける品質であり、実用不可レベル
〔印字抜け耐性(塗布欠陥耐性)の評価〕
各記録シートに、セイコーエプソン社製のインクジェットプリンターPM900Cを用い、純正インクによる緑のベタ画像を印字し、画像を目視観察し、下記の基準に従って印字抜け耐性の評価を行った。
【0209】
◎:印字抜けがなく、極めて良好な画像である
○:印字抜けが僅かに発生しているが、ほとんど画像の乱れは認められず、良好な画像である
△:印字抜けが発生しているが、実用上許容される画像である
×:印字抜けがあり、画像の均一性に欠ける品質であり、実用不可レベル
〔表面欠陥耐性(ハジキ耐性等)の評価〕
各記録シートのインク吸収層塗布面0.1m2について、ルーペを用いて微小な空気同伴に伴う気泡の痕起因等の表面欠陥の発生状態を目視観察し、下記の基準に則り表面欠陥耐性の評価を行った。
【0210】
◎:表面欠陥がほとんど観察されない
○:0.5mm未満の微小な表面欠陥が観察される
△:0.5mm以上、1.0mm未満の表面欠陥が観察される
×:1.0mm以上の粗大な表面欠陥が観察され、実用不可レベル
以上により得られた各評価結果を、表2に示す。
【0211】
【表2】

【0212】
表2に記載の結果より明らかなように、本発明で規定する塗布液要件(動的表面張力、静的表面張力、湿潤膜厚)を満たす本発明のインク吸収層塗布液セットを用いて作製した本発明の記録シートは、比較例に対し、濃度均一性(塗布ムラ耐性)、印字抜け耐性(塗布欠陥耐性)、表面欠陥耐性(ハジキ耐性等)に優れていることが分かる。更に、本発明の記録シートにおいては、5層のインク吸収層塗布液の平均粘度を、30〜120mPa・sの範囲に設定すること、塗布速度を150〜300m/分とすることにより、本発明の上記効果がより発揮されることを確認できた。
【0213】
加えて、各記録シートに、セイコーエプソン社製のインクジェットプリンターPM−980Cを用い、純正インクにより、最大出力で各色画像を出力した結果、本発明の記録シートは、比較の記録シートに対しいずれも高い濃度が得られることを確認することができた。
【図面の簡単な説明】
【0214】
【図1】本発明に係るスライド型カーテン塗布装置の一例を示す概略図である。
【図2】本発明に係るスライドホッパー型塗布装置の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【0215】
1 支持体
2 バックロール
3 コーターダイス
4 巾規制板
5 減圧チャンバー
6 接液部
C スライド型カーテンコータ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
支持体の少なくとも一方の面に、3層以上のインク吸収層を形成する複数のインク吸収層塗布液を同時重層塗布して製造するインクジェット記録シートの製造方法において、
最上層のインク吸収層の湿潤膜厚が、他のインク吸収層の平均湿潤膜厚の30〜50%であり、
最上層のインク吸収層を形成するインク吸収層塗布液の動的表面張力値が50〜65mN/mであって、かつ該最上層のインク吸収層塗布液の動的表面張力値が、他のインク吸収層を形成するインク吸収層塗布液の動的表面張力値より2〜20mN/m低く、
最上層のインク吸収層を形成するインク吸収層塗布液の静的表面張力値が20〜30mN/mであって、該最上層のインク吸収層塗布液の静的表面張力値が、該最上層から2層目を形成するインク吸収層塗布液の静的表面張力値より2〜10mN/m低く、かつ該最上層から3層目を形成するインク吸収層塗布液の静的表面張力値より20〜30mN/m低い条件で製造することを特徴とするインクジェット記録シートの製造方法。
【請求項2】
前記3層以上のインク吸収層を形成する複数のインク吸収層塗布液の全ての平均粘度が、30〜120mPa・sであることを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録シートの製造方法。
【請求項3】
前記インクジェット記録シートを製造する塗布速度が、150〜300m/分であることを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット記録シートの製造方法。
【請求項4】
前記インクジェット記録シートを製造する塗布装置が、スライドホッパー型塗布装置であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のインクジェット記録シートの製造方法。
【請求項5】
前記インクジェット記録シートを製造する塗布装置が、スライド型カーテン塗布装置であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のインクジェット記録シートの製造方法。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれか1項に記載のインクジェット記録シートの塗布方法により、支持体上に3層以上のインク吸収層を形成する複数のインク吸収層塗布液を同時重層塗布して製造することを特徴とするインクジェット記録シートの製造装置。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2006−192589(P2006−192589A)
【公開日】平成18年7月27日(2006.7.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−3555(P2005−3555)
【出願日】平成17年1月11日(2005.1.11)
【出願人】(303050159)コニカミノルタフォトイメージング株式会社 (1,066)
【Fターム(参考)】