説明

インクジェット記録方法

【課題】高湿滲みが抑制され、印画故障及び塗布故障が抑制されたインクジェット記録方法を提供する。
【解決手段】支持体上に、0.05g/m以上0.5g/m以下のベタイン化合物及び0.1g/m以上0.5g/m以下の無機媒染剤を含むインク受容層を有するインクジェット記録媒体に、0.1質量%以上1.0質量%以下のベタイン化合物を含むインクを少なくとも用いてインクジェット方式により画像を記録する工程を有する。

【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方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、情報産業の急速な発展に伴い、種々の情報処理システムが開発され、その情報処理システムに適した記録方法および装置も開発されて、各々実用化されている。上記記録方法の中で、インクジェット記録方法は、多種の記録媒体に記録可能なこと、ハード(装置)が比較的安価であること、コンパクトであること、静粛性に優れること等の点から、オフィスは勿論、いわゆるホームユースにおいても広く用いられてきている。
【0003】
また、近年のインクジェットプリンタの高解像度化やハード(装置)の発展に伴ない、インクジェット記録用の媒体(以下、「インクジェット記録媒体」ともいう)も各種開発され、近年ではいわゆる写真ライクな高画質記録物を得ることも可能になってきた。
特にインクジェット記録媒体に要求される特性としては、一般に、(1)速乾性があること(インク吸収速度が大きいこと)、(2)インクドットの径が適正で均一であること(ニジミのないこと)、(3)粒状性が良好であること、(4)ドットの真円性が高いこと、(5)色濃度が高いこと、(6)彩度が高いこと(クスミのないこと)、(7)印画部の耐光性、耐ガス性、耐水性が良好なこと、(8)記録面の白色度が高いこと、(9)記録媒体の保存性が良好なこと(長期保存で黄変着色を起こさないこと、長期保存で画像が滲まないこと)、(10)変形し難く寸法安定性が良好であること(カールが十分小さいこと)、(11)ハード走行性が良好であること等が挙げられる。
更に、いわゆる写真ライクな高画質記録物を得る目的で用いられるフォト光沢紙の用途としては、上記特性に加えて光沢性、表面平滑性、銀塩写真に類似した印画紙状の風合い等も要求される。
【0004】
近年、インクジェット記録媒体のインク受容層について種々の検討がなされている。
例えば、高湿滲み改善及び耐侯性向上を目的として、インク及びインク受容層の両方にベタイン化合物を添加するインクジェット記録方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、高湿滲み改善を目的として、無機媒染剤とベタイン界面活性剤とを含むインク受容層を有するインクジェット記録用シートが知られている(例えば、特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2005−111699号公報
【特許文献2】特開2004−122520号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、インクにベタイン化合物を多量に添加すると、印画故障が生じることがある。また、無機媒染剤を含むインク受容層にベタイン化合物を多量に添加すると、インク受容層の塗布故障が生じることがある。
本発明は上記に鑑みなされたものであり、高湿滲みが抑制され、印画故障及び塗布故障が抑制されたインクジェット記録方法を提供することを目的とし、該目的を達成することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記課題を解決するための具体的手段は以下のとおりである。
<1> 支持体上に、0.05g/m以上0.5g/m以下のベタイン化合物及び0.1g/m以上0.5g/m以下の無機媒染剤を含むインク受容層を有するインクジェット記録媒体に、
0.1質量%以上1.0質量%以下のベタイン化合物を含むインクを少なくとも用いてインクジェット方式により画像を記録する工程を有するインクジェット記録方法である。
<2> 前記インクが、マゼンタインクである<1>に記載のインクジェット記録方法である。
<3> 前記インク受容層に含まれるベタイン化合物及び前記インクに含まれるベタイン化合物が、下記一般式(B1)で表される化合物である<1>又は<2>に記載のインクジェット記録方法である。
【0008】
【化1】



【0009】
一般式(B1)中、R、R、及びRは、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表し、それぞれが互いに連結して環状構造を形成してもよい。一般式(B1)中、Lは2価の連結基を表す。
【0010】
<4> 前記無機媒染剤が、水溶性ジルコニウム化合物である<1>〜<3>のいずれか1つに記載のインクジェット記録方法である。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、高湿滲みが抑制され、印画故障及び塗布故障が抑制されたインクジェット記録方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明のインクジェット記録方法は、支持体上に、0.05g/m以上0.5g/m以下のベタイン化合物及び0.1g/m以上0.5g/m以下の無機媒染剤を含むインク受容層を有するインクジェット記録媒体に、0.1質量%以上1.0質量%以下のベタイン化合物を含むインクを少なくとも用いてインクジェット方式により画像を記録する工程を有する。
【0013】
一般に、インク受容層やインクにベタイン化合物を含有させることにより、高湿滲み(高湿度環境下における滲み)を抑制できる。また、インク受容層に無機媒染剤を含有させることによっても高湿滲みを抑制できる。
しかしながら、インクにベタイン化合物を多量に添加すると、(例えばカートリッジ充填時等に)インクの泡立ちを生じ、印画故障を生じることがある。更に、該インクがマゼンタインクである場合には、マゼンタの印画濃度が低下する。
また、無機媒染剤を含むインク受容層にベタイン化合物を多量に添加すると、インク受容層を塗布形成する際に塗布故障が生じることがある。更に、シアンインク(ベタイン化合物を含むか否かを問わない)により形成されたシアン画像の耐オゾン性が低下することがある。
そこで、インクジェット記録方法を上記本発明の構成とすることにより、高湿滲みが抑制され、印画故障及び塗布故障が抑制される。更に、シアンインク(ベタイン化合物を含むか否かを問わない)により形成されたシアン画像の耐オゾン性が向上する。
特に、ベタイン化合物を0.1質量%以上1.0質量%以下含むインクとして、マゼンタインクを用いた場合には、マゼンタの印画濃度を向上させることができる。
【0014】
更に、本発明のインクジェット記録方法によれば、上述の効果に加え、インク及びインク受容層へのベタイン化合物の添加により、画像の乾燥時の臭い低減の効果が得られることがわかった。
近年、インク、インク受容層、及びインクジェット記録装置の進化により、印画の高速化が進んだ反面、画像の乾燥時の臭いが問題となることがある。
従って、画像の乾燥時の臭いを抑制できる点でも、本発明のインクジェット記録方法は好適である。
【0015】
本発明におけるインクジェット方式(以下、「インクジェット記録方式」ともいう)に制限はなく、公知の方式を用いることができる。
公知の方式としては、例えば、静電誘引力を利用してインクを吐出させる電荷制御方式、ピエゾ素子の振動圧力を利用するドロップオンデマンド方式(圧力パルス方式)、電気信号を音響ビームに変えインクに照射して放射圧を利用してインクを吐出させる音響インクジェット方式、及びインクを加熱して気泡を形成し、生じた圧力を利用するサーマルインクジェット(バブルジェット(登録商標))方式等が挙げられる。
インクジェット記録方式には、フォトインクと称する濃度の低いインクを小さい体積で多数射出する方式、実質的に同じ色相で濃度の異なる複数のインクを用いて画質を改良する方式や無色透明のインクを用いる方式が含まれる。インクの打滴体積の制御は主にプリントヘッドにより行われる。
【0016】
例えばサーマルインクジェット方式の場合、プリントヘッドの構造で打滴体積を制御することが可能である。すなわち、インク室、加熱部、ノズルの大きさを変えることにより、所望のサイズで打滴することができる。またサーマルインクジェット方式であっても、加熱部やノズルの大きさが異なる複数のプリントヘッドを持たせることで、複数サイズの打滴を実現することも可能である。
ピエゾ素子を用いたドロップオンデマンド方式の場合、サーマルインクジェット方式と同様にプリントヘッドの構造上打滴体積を変えることも可能であるが、ピエゾ素子を駆動する駆動信号の波形を制御することにより、同じ構造のプリントヘッドで複数のサイズの打滴を行うこともできる。
【0017】
本発明のインクジェット記録方法では、インクを記録媒体へ打滴するときの平均打滴速度を2m/sec以上とすることが好ましく、5m/sec以上とすることがより好ましい。
打滴速度を制御するには、例えば、ヘッドを駆動する波形の形状と振幅を制御することにより行う。
また複数の駆動波形を使い分けることにより、同じヘッドで複数のサイズの打滴を行うことができる。
【0018】
以下、本発明のインクジェット記録方法に用いられるインクジェット記録媒体について説明し、引き続き、インクについて説明する。
【0019】
≪インクジェット記録媒体≫
本発明におけるインクジェット記録媒体は、支持体上に、0.05g/m以上0.5g/m以下のベタイン化合物及び0.1g/m以上0.5g/m以下の無機媒染剤を含むインク受容層を有する。
【0020】
本発明において、インク受容層中のベタイン化合物の含有量が0.5g/mを超えると、インク受容層の塗布故障が悪化する。また、インク受容層中のベタイン化合物の含有量が0.5g/mを超えると、シアン画像の耐オゾン性が悪化する。
また、高湿滲み抑制の観点からは、インク受容層は実質的にベタイン化合物を含む必要がある。具体的には、インク受容層中のベタイン化合物の含有量は0.05g/m以上である。
高湿滲み抑制、塗布故障抑制、及び、シアン画像の耐オゾン性向上の観点からは、インク受容層中のベタイン化合物の含有量は、0.05g/m以上0.4g/m以下であることが好ましく、0.1g/m以上0.3g/m以下であることがより好ましい。
【0021】
また、本発明において、インク受容層中の無機媒染剤の含有量が0.5g/mを超えると、インク受容層の塗布故障が悪化する。
また、高湿滲み抑制の観点からは、インク受容層中は実質的に無機媒染剤を含む必要がある。具体的には、インク受容層中の無機媒染剤の含有量は0.1g/m以上である。
高湿滲み抑制及び塗布故障抑制の観点からは、インク受容層中の無機媒染剤の含有量は、0.1g/m以上0.4g/m以下であることが好ましく、0.1g/m以上0.3g/m以下であることがより好ましい。
【0022】
以下、まず、ベタイン化合物及び無機媒染剤について説明し、引き続き、インク受容層及び支持体について説明する。
【0023】
<ベタイン化合物>
本発明におけるベタイン化合物には特に限定はないが、油溶性基を有するベタイン型界面活性剤であることが好ましい。
本発明で好ましく使用されるベタイン化合物は、界面活性能を有するベタイン型界面活性剤である。
【0024】
ここでいうベタイン化合物とは、分子中にカチオン性の部位とアニオン性の部位を両方とも有する化合物を表す。
前記カチオン性の部位としてはアミン性の窒素原子、ヘテロ芳香族環の窒素原子、炭素との結合を4つ有するホウ素原子、リン原子などを挙げることができる。この中で好ましくはアミン性の窒素原子もしくはヘテロ芳香族環の窒素原子である。中でも特に第4級の窒素原子であることが好ましい。
前記アニオン性の部位としては、水酸基、チオ基、スルホンアミド基、スルホ基、カルボキシル基、イミド基、リン酸基、ホスホン酸基などを挙げることができる。この中でも特にカルボキシル基、スルホ基が好ましい。
ベタイン化合物(好ましくは界面活性剤)分子全体としての荷電は、カチオン、アニオン、中性のいずれでもよいが、好ましくは中性である。
本発明に使用するベタイン化合物としては、特に、下記一般式(B1)または下記一般式(B2)で表される化合物(特に好ましくは下記一般式(B1)で表される化合物)が好ましく用いられる。
【0025】
(一般式(B1)で表される化合物)
【0026】
【化2】



【0027】
一般式(B1)中、R〜Rはアルキル基(置換されていてもよい。好ましくは炭素数1〜20の基である。例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、セチル基、ステアリル基、オレイル基など)、アリール基(置換されていてもよい。好ましくは炭素数6〜20の基である。例えばフェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、クミル基、ドデシルフェニル基など)、またはヘテロ環基(置換されていてもよい。好ましくは炭素数2〜20の基である。例えばピリジル基、キノリル基など)、を表し、それぞれが互いに連結して環状構造を形成してもよい。
〜Rとして、特に好ましくはアルキル基である。
【0028】
一般式(B1)中、Lは2価の連結基を表す。
前記Lの例としては、アルキレン基、アリーレン基を基本的な構成単位として含む2価の連結基が好ましい。連結主鎖部に酸素原子、硫黄原子、窒素原子などのヘテロ原子を含有してもよい。
【0029】
一般式(B1)中、R〜RもしくはLには種々の置換基が置換可能である。
前記置換基としては、例えば、アルキル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜12、特に好ましくは炭素数1〜8であり、例えばメチル、エチル、iso−プロピル、tert−ブチル、n−オクチル、n−デシル、n−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル等が挙げられる。)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、特に好ましくは炭素数2〜8であり、例えばビニル、アリル、2−ブテニル、3−ペンテニル等が挙げられる。)、アルキニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、特に好ましくは炭素数2〜8であり、例えばプロパルギル、3−ペンチニル等が挙げられる。)、アリール基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニル、p−メチルフェニル、ナフチル等が挙げられる。)、アミノ基(好ましくは炭素数0〜20、より好ましくは炭素数0〜12、特に好ましくは炭素数0〜6であり、例えばアミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジフェニルアミノ、ジベンジルアミノ等が挙げられる。)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜12、特に好ましくは炭素数1〜8であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ等が挙げられる。)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜16、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニルオキシ、2−ナフチルオキシ等が挙げられる。)、
【0030】
アシル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばアセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイル等が挙げられる。)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜12であり、例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニル等が挙げられる。)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素数7〜20、より好ましくは炭素数7〜16、特に好ましくは炭素数7〜10であり、例えばフェニルオキシカルボニルなどが挙げられる。)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばアセトキシ、ベンゾイルオキシ等が挙げられる。)、
【0031】
アシルアミノ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノ等が挙げられる。)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜12であり、例えばメトキシカルボニルアミノ等が挙げられる。)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数7〜20、より好ましくは炭素数7〜16、特に好ましくは炭素数7〜12であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノ等が挙げられる。)、スルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノ等が挙げられる。)、
【0032】
スルファモイル基(好ましくは炭素数0〜20、より好ましくは炭素数0〜16、特に好ましくは炭素数0〜12であり、例えばスルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイル等が挙げられる。)、カルバモイル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばカルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイル等が挙げられる。)、アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメチルチオ、エチルチオ等が挙げられる。)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜16、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニルチオ等が挙げられる。)、スルホニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメシル、トシル等が挙げられる。)、スルフィニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニル等が挙げられる。)、
【0033】
ウレイド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばウレイド、メチルウレイド、フェニルウレイド等が挙げられる。)、リン酸アミド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミド等が挙げられる。)、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜12であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子を含むものであり具体的には例えばイミダゾリル、ピリジル、キノリル、フリル、チエニル、ピペリジル、モルホリノ、ベンゾオキサゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、カルバゾリル、アゼピニル等が挙げられる。)、
【0034】
シリル基(好ましくは炭素数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、特に好ましくは炭素数3〜24であり、例えばトリメチルシリル、トリフェニルシリル等が挙げられる。)等が挙げられる。これらの置換基は更に置換されてもよい。また置換基が二つ以上ある場合は、同一でも異なっていてもよい。また、可能な場合には互いに連結して環を形成していてもよい。
また、R〜RもしくはLを介して、ベタイン構造が複数含まれていてもよい。
【0035】
前記一般式(B1)で表される化合物においては、R〜RもしくはL中の少なくとも1つに、炭素数8以上の基を含有することが好ましい。中でも特に、R〜Rに長鎖アルキル基(例えば、炭素数8以上のアルキル基)が含有されるものが好ましい。
【0036】
(一般式(B2)で表される化合物)
【0037】
【化3】



【0038】
一般式(B2)中、Rはアルキル基(置換されていてもよい。好ましくは炭素数1〜20の基である。例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、セチル基、ステアリル基、オレイル基など)、アリール基(置換されていてもよい。好ましくは炭素数6〜20の基である。例えばフェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、クミル基、ドデシルフェニル基など)、ヘテロ環基(置換されていてもよい。好ましくは炭素数2〜20の基である。例えばピリジル基、キノリル基など)を表し、それぞれが互いに連結して環状構造を形成してもよい。この中で特に好ましくはアルキル基である。
【0039】
一般式(B2)中、Lは2価以上の連結基を表す。この例としては、アルキレン基、アリーレン基等を基本的な構成単位として含む2価以上の連結基が好ましい。連結主鎖部に酸素原子、硫黄原子、窒素原子などのヘテロ原子を含有してもよい。
【0040】
一般式(B2)中、R又はLには種々の置換基が置換可能である。
該置換基としては、一般式(B1)中のR〜RもしくはLに対する置換基として例示した置換基と同様の置換基が挙げられる。
これらの置換基は更に置換されてもよい。また置換基が二つ以上ある場合は、同一でも異なっていてもよい。また、可能な場合には互いに連結して環を形成していてもよい。また、R又はLを介して、ベタイン構造が複数含まれていてもよい。
【0041】
一般式(B2)中、Mは、水素原子、アルカリ金属イオン(たとえばナトリウムイオン、カリウムイオン、リチウムイオン、セシウムイオン)、アンモニウムイオン、アミン性の有機カチオン(1級〜3級アミンの場合、プロトン化されたものを表す。たとえばプロトン化されたメチルアミン、ジメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ジアザビシクロウンデセン、ジアザビシクロオクタン、ピペリジン、ピロリジン、モルホリン、N−メチルピペリジン、N−メチルモルホリン、ピリジン、ピラジン、アニリン、N,N−ジメチルアニリン等。4級アンモニウム塩の場合、たとえばテトラメチルアンモニウムイオン、テトラエチルンモニウムイオン、トリメチルベンジルアンモニウムイオン、メチルピリジニウムイオン、ベンジルピリジニウムイオン等。)を表す。中でも、特にアルカリ金属イオンもしくは水素原子が好ましい。
【0042】
一般式(B2)中、qは1以上の整数を表し、rは1以上4以下の整数を表す。kは0以上4以下の整数を表し、mは1以上の整数を表し、nは1以上の整数を表す。
一般式(B2)中、pは0以上4以下の整数を表し、p+rは3又は4である。p+rが4である場合はN原子はプロトン化されたアンモニウム原子(=N=)となる。
ここで、p+rは、3であることが好ましい。
一般式(B2)中、mが2以上のときはLは同じでも異なっていてもよい。qが2以上のときはCOOMは同じでも異なっていてもよい。
一般式(B2)中、rが2以上のときはL−(COOM)は同じでも異なっていてもよい。kが2以上のときはRは同じでも異なっていてもよい。pが2以上のときはRは同じでも異なっていてもよい。
【0043】
さらに、一般式(B2)中のRまたはLには炭素数8以上の炭化水素基が含まれていることが好ましい。
一般式(B2)で表される化合物としては、下記一般式(B3)で表される化合物が最も好ましく使用される。
【0044】
【化4】



【0045】
一般式(B3)中、R及びLは、一般式(B2)におけるR及びLと同義である。
一般式(B3)中、Mはアルカリ金属イオンまたは水素原子である。
【0046】
以下、本発明におけるベタイン化合物の例示化合物を列挙するが、本発明はこれら例示化合物によって限定されることはない。
【0047】
【化5】

【0048】
【化6】



【0049】
【化7】



【0050】
【化8】

【0051】
【化9】

【0052】
【化10】

【0053】
【化11】

【0054】
【化12】



【0055】
【化13】



【0056】
【化14】



【0057】
【化15】



【0058】
【化16】



【0059】
<無機媒染剤>
本発明におけるインク受容層は、無機媒染剤を含有する。
無機媒染剤をインク受容層中に存在させることにより、高湿滲みを抑制できる。
更に、無機媒染剤は、アニオン性染料を色材として有するインクと相互作用することにより、色材を安定化させることができ、耐水性を向上し、経時滲みを抑制することができる。
本発明において、無機媒染剤は単独種で使用してもよいし、併用してもよい。
また、本発明において、無機媒染剤は有機媒染剤と併用してもよい。
【0060】
本発明に用いる無機媒染剤とは、インクジェット記録用インクに対して溶解性であって、媒染性金属イオンを生成可能な金属化合物をいう。金属化合物としては水溶性や疎水性のものが挙げられ、塩または錯体が好ましく、中でも多価金属の塩または錯体が好ましい。
無機媒染剤の具体例としては、例えば、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、スカンジウム、チタン、バナジウム、マンガン、鉄、ニッケル、銅、亜鉛、ガリウム、ゲルマニウム、ストロンチウム、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、インジウム、バリウム、ランタン、セリウム、プラセオジミウム、ネオジミウム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、ジスロプロシウム、エルビウム、イッテルビウム、ハフニウム、タングステン、ビスマスから選択される金属の塩又は錯体が挙げられる。
【0061】
具体的には例えば、酢酸カルシウム、塩化カルシウム、ギ酸カルシウム、硫酸カルシウム、酢酸バリウム、硫酸バリウム、リン酸バリウム、塩化マンガン、酢酸マンガン、ギ酸マンガンニ水和物、硫酸マンガンアンモニウム六水和物、塩化第二銅、塩化アンモニウム銅(II)二水和物、硫酸銅、塩化コバルト、チオシアン酸コバルト、硫酸コバルト、硫酸ニッケル六水和物、塩化ニッケル六水和物、酢酸ニッケル四水和物、硫酸ニッケルアンモニウム六水和物、アミド硫酸ニッケル四水和物、硫酸アルミニウム、アルミニウムミョウバン、塩基性ポリ水酸化アルミニウム、亜硫酸アルミニウム、チオ硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム九水和物、塩化アルミニウム六水和物、臭化第一鉄、塩化第一鉄、塩化第二鉄、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、フェノールスルホン酸亜鉛、臭化亜鉛、塩化亜鉛、硝酸亜鉛六水和物、硫酸亜鉛、四塩化チタン、テトライソプロピルチタネート、チタンアセチルアセトネート、乳酸チタン、ジルコニウムアセチルアセトネート、酢酸ジルコニル、硫酸ジルコニル、炭酸ジルコニウムアンモニウム、ステアリン酸ジルコニル、オクチル酸ジルコニル、硝酸ジルコニル、オキシ塩化ジルコニウム、ヒドロキシ塩化ジルコニウム、酢酸クロム、硫酸クロム、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム六水和物、クエン酸マグネシウム九水和物、リンタングステン酸ナトリウム、クエン酸ナトリウムタングステン、12タングストリン酸n水和物、12タングストけい酸26水和物、塩化モリブデン、12モリブドリン酸n水和物、硝酸ガリウム、硝酸ゲルマニウム、硝酸ストロンチウム、酢酸イットリウム、塩化イットリウム、硝酸イットリウム、硝酸インジウム、硝酸ランタン、塩化ランタン、酢酸ランタン、安息香酸ランタン、塩化セリウム、硫酸セリウム、オクチル酸セリウム、硝酸プラセオジミウム、硝酸ネオジミウム、硝酸サマリウム、硝酸ユーロピウム、硝酸ガドリニウム、硝酸ジスプロシウム、硝酸エルビウム、硝酸イッテルビウム、塩化ハフニウム、硝酸ビスマス等があげられる。
【0062】
本発明に用いられる無機媒染剤としては、アルミニウム含有化合物、チタン含有化合物、ジルコニウム含有化合物、元素周期律表第IIIB族シリーズの金属化合物が好ましい。
【0063】
<インク受容層>
本発明におけるインク受容層は、前述の無機媒染剤及びベタイン化合物に加え、顔料及び水溶性樹脂を含んで好適に構成される。
本発明のインク受容層は、単層構成であっても2層以上の構成であってもよい。
本発明の効果をより効果的に奏する観点からは、前記インク受容層の層厚(2層以上の場合は合計の層厚)は、10μm以上50μm以下が好ましく、20μm以上40μm以下がより好ましい。
【0064】
(顔料)
前記顔料としては、白色顔料が好ましく、該白色顔料としては、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、クレー、珪藻土、合成非晶質シリカ、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、珪酸カルシウム、水酸化アルミニウム、アルミナ(ベーマイトアルミナ、擬ベーマイトアルミナ等)、リトポン、ゼオライト、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、二酸化チタン、硫化亜鉛、炭酸亜鉛等の無機白色顔料、スチレン系ピグメント、アクリル系ピグメント、尿素樹脂、メラミン樹脂等の有機顔料等が挙げられる。
特に好ましくは、多孔性の白色無機顔料がよく、特に細孔面積が大きい合成非晶質シリカ等が好適である。
合成非晶質シリカ(以下、「シリカ微粒子」ともいう)は、乾式製造法(気相法)によって得られる無水珪酸、及び、湿式製造法によって得られる含水珪酸のいずれも使用可能である。
【0065】
上記顔料をインク受容層に含有する記録紙(インクジェット記録媒体)としては、具体的には、特開平10−81064号、同10−119423号、同10−157277号、同10−217601号、同11−348409号、特開2001−138621号、同2000−43401号、同2000−211235号、同2000−309157号、同2001−96897号、同2001−138627号、特開平11−91242号、同8−2087号、同8−2090号、同8−2091号、同8−2093号、同8−174992号、同11−192777号、特開2001−301314号などに開示されたものを用いることができる。
【0066】
− シリカ微粒子 −
前記インク受容層中の顔料としては、シリカ微粒子が好適である。
前記シリカ微粒子は、比表面積が特に大きいので、インクの吸収性及び保持の効率が高く、また屈折率が低いので、適切な微小粒子径まで分散を行なえばインク受容層に透明性を付与でき、高い色濃度と良好な発色性が得られるという利点がある。このように受容層が透明であるということは、例えばフォト光沢紙等の記録用シートに適用する場合に、高い色濃度と良好な発色性及び光沢度を得る観点より重要である。
【0067】
無機微粒子の平均一次粒子径としては、20nm以下が好ましく、15nm以下がより好ましく、特に10nm以下が好ましい。該平均一次粒子径が20nm以下であると、インク吸収特性を効果的に向上させることができ、また同時にインク受容層表面の光沢性をも高めることができる。
また、無機微粒子のBET法による比表面積は200m/g以上が好ましく、250m/g以上がさらに好ましく、380m/g以上が特に好ましい。無機微粒子の比表面積が200以上m/gであると、インク受像層の透明性が高く、印画濃度を高く保つことが可能である。
【0068】
本発明でいう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。通常吸着気体としては、窒素ガスが多く用いられ、吸着量を被吸着気体の圧、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ている。多分子吸着の等温線を表すのに最も著名なものは、Brunauer、Emmett、Tellerの式であってBET式と呼ばれ表面積決定に広く用いられている。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て、表面積が得られる。
【0069】
特にシリカ微粒子は、その表面にシラノール基を有し、該シラノール基の水素結合により粒子同士が付着し易いため、また該シラノール基と水溶性樹脂を介した粒子同士の付着効果のため、前記のように平均一次粒子径が20nm以下の場合にはインク受容層の空隙率が大きく、透明性の高い構造を形成することができ、インク吸収特性を効果的に向上させることができる。
【0070】
一般にシリカ微粒子は、通常その製造法により湿式法粒子と乾式法(気相法)粒子とに大別される。前記湿式法では、ケイ酸塩の酸分解により活性シリカを生成し、これを適度に重合させ凝集沈降させて含水シリカを得る方法が主流である。一方、気相法は、ハロゲン化珪素の高温気相加水分解による方法(火炎加水分解法)、ケイ砂とコークスとを電気炉中でアークによって加熱還元気化し、これを空気で酸化する方法(アーク法)によって無水シリカを得る方法が主流であり、前記「気相法シリカ」とは、当該気相法によって得られた無水シリカ微粒子を指す。
【0071】
気相法シリカは、前記含水シリカと表面のシラノール基の密度、空孔の有無等に相違があり、異なった性質を示すが、空隙率が高い三次元構造を形成するのに適している。この理由は明らかではないが、含水シリカの場合には、微粒子表面におけるシラノール基の密度が5〜8個/nm2と多く、シリカ微粒子が密に凝集(アグリゲート)し易く、一方、気相法シリカの場合には、微粒子表面におけるシラノール基の密度が2〜3個/nm2と少ないことから疎な軟凝集(フロキュレート)となり、その結果、空隙率が高い構造になるものと推定される。
本発明においては、前記乾式法で得られる気相法シリカ微粒子(無水シリカ)が好ましく、更に微粒子表面におけるシラノール基の密度が2〜3個/nm2であるシリカ微粒子が好ましい。
本発明に最も好ましく用いられる無機微粒子は、BET法による比表面積が200m2/g以上の気相法シリカである。
【0072】
− 擬ベーマイトアルミナ −
前記インク受容層中の顔料としては、擬ベーマイトアルミナも好適である。
前記擬ベーマイトアルミナ(擬ベーマイト状アルミナ水和物)は、Al・nHO(1<n<3)の構成式で表され、nが1より大きく3未満であるときのアルミナ水和物をさす。
擬ベーマイトアルミナとしては、例えば、特開2008−246755号公報段落番号[0027]〜[0040]に記載されている擬ベーマイトアルミナを好適に用いることができる。
【0073】
(水溶性樹脂)
前記水溶性樹脂としては、例えば、親水性基としてヒドロキシ基を有する樹脂であるポリビニルアルコール系樹脂〔ポリビニルアルコール(PVA)、アセトアセチル変性ポリビニルアルコール、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、シラノール変性ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール等〕、セルロース系樹脂〔メチルセルロース(MC)、エチルセルロース(EC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等〕、キチン類、キトサン類、デンプン、エーテル結合を有する樹脂〔ポリエチレンオキサイド(PEO)、ポリプロピレンオキサイド(PPO)、ポリビニルエーテル(PVE)等〕、カルバモイル基を有する樹脂〔ポリアクリルアミド(PAAM)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリアクリル酸ヒドラジド等〕等が挙げられる。
また、解離性基としてカルボキシル基及び/又はその塩を有するポリアクリル酸、マレイン酸樹脂、アルギン酸、ゼラチン類等も挙げることができる。
【0074】
中でも、特にポリビニルアルコール系樹脂が好ましい。ポリビニルアルコール系樹脂の例としては、特公平4−52786号、特公平5−67432号、特公平7−29479号、特許第2537827号、特公平7−57553号、特許第2502998号、特許第3053231号、特開昭63−176173号、特許第2604367号、特開平7−276787号、特開平9−207425号、特開平11−58941号、特開2000−135858号、特開2001−205924号、特開2001−287444号、特開昭62−278080号、特開平9−39373号、特許第2750433号、特開2000−158801号、特開2001−213045号、特開2001−328345号、特開平8−324105号、特開平11−348417号等の各公報に記載されたものなどが挙げられる。
また、ポリビニルアルコール系樹脂以外の水溶性樹脂の例としては、特開平11−165461号公報の段落「0011」〜「0014」に記載の化合物なども挙げられる。
これら水溶性樹脂はそれぞれ単独で用いてもよく、2種以上を併用して用いてもよい。
【0075】
本発明に用いられる水溶性樹脂の含有量としては、インク受容層の全固形分質量に対して、9〜40質量%が好ましく、12〜33質量%がより好ましい。
【0076】
本発明におけるインク受容層を主として構成する、前記気相法シリカと水溶性樹脂とは、それぞれ単一素材であってもよいし、複数の素材の混合系を使用してもよい。
尚、透明性を保持して印画濃度を向上させる観点からは、気相法シリカに組み合わせる水溶性樹脂の種類が重要となる。該水溶性樹脂としては、ポリビニルアルコール系樹脂が好ましく、その中でも、鹸化度70〜100%のポリビニルアルコール系樹脂がより好ましく、鹸化度80〜99.5%のポリビニルアルコール系樹脂が更に好ましく、特に好ましくは鹸化度82〜90%のポリビニルアルコール系樹脂である。
【0077】
前記ポリビニルアルコール系樹脂は、その構造単位に水酸基を有するが、この水酸基と前記気相法シリカの表面シラノール基とが水素結合を形成するため、シリカ微粒子の二次粒子を網目鎖単位とした三次元網目構造を形成しやすくなる。この三次元網目構造の形成によって、空隙率が高く十分な強度のある多孔質構造のインク受容層を形成されると考えられる。
インクジェット記録において、上述のようにして得られた多孔質のインク受容層は、毛細管現象によって急速にインクを吸収し、インク滲みの発生しない真円性の良好なドットを形成することができる。
【0078】
また、ポリビニルアルコール系樹脂は、前記その他の水溶性樹脂を併用してもよい。該他の水溶性樹脂とポリビニルアルコール系樹脂とを併用する場合、全水溶性樹脂中、ポリビニルアルコール系樹脂の含有量は、50質量%以上が好ましく、70質量%以上が更に好ましい。
【0079】
(顔料と水溶性樹脂との含有比)
インク受容層において、顔料(x)と水溶性樹脂(y)との含有比〔PB比(x/y)、水溶性樹脂1質量部に対する顔料の質量〕は、インク受容層の膜構造にも大きな影響を与える場合がある。即ち、PB比が大きくなると、空隙率や細孔容積、表面積(単位質量当り)が大きくなる。具体的には、上記PB比(x/y)としては、該PB比が大き過ぎることに起因する、膜強度の低下や乾燥時のひび割れを防止し、且つ該PB比が小さ過ぎることによって、該空隙が樹脂によって塞がれ易くなり、空隙率が減少することでインク吸収性が低下するのを防止する観点から、1.5/1〜10/1が好ましい。
【0080】
インクジェットプリンターの搬送系を通過する場合、インクジェット記録媒体に応力が加わることがあるので、インク受容層は充分な膜強度を有していることが必要である。更にシート状に裁断加工する場合、インク受容層の割れ及び剥がれ等を防止する上でも、インク受容層には充分な膜強度が必要である。この様な観点より、上記PB比(x/y)としては5/1以下が好ましく、インクジェットプリンターで高速インク吸収性をも確保する観点からは、2/1以上であることが好ましい。
【0081】
例えば、平均一次粒子径が20nm以下の気相法シリカと高鹸化度ポリビニルアルコールとをPB比(x/y)が2/1〜5/1で水溶液中に完全に分散した塗布液を支持体上に塗布し、該塗布層を乾燥した場合、シリカ微粒子の二次粒子を鎖単位とする三次元網目構造が形成され、平均細孔径が30nm以下、空隙率が50%〜80%、細孔比容積0.5ml/g以上、比表面積が100m2/g以上の、透光性の多孔質膜を容易に形成することができる。
【0082】
インク受容層は、顔料及び水溶性樹脂の他に、架橋剤、有機媒染剤、耐水化剤、耐光性向上剤、耐ガス性向上剤、界面活性剤、硬膜剤、その他の添加剤を含有することができる。
前記架橋剤としては、水溶性樹脂(例えば、ポリビニルアルコール)を架橋し得る架橋剤を用いることができ、例えば、特開2007−223119号公報段落番号[0061]〜[0065]に記載の架橋剤(例えば、ホウ酸又はホウ酸塩、等)を好適に用いることができる。
前記有機媒染剤としては、例えば、ポリアリルアミン及びその誘導体等、特開2004−122520号公報段落番号[0023]〜[0037]に記載の有機媒染剤を好適に用いることができる。
【0083】
前記耐水化剤、前記耐光性向上剤、前記耐ガス性向上剤、及び前記界面活性剤としては、例えば、特開2005−111699号公報段落番号[0418]〜[0420]に記載の各成分を好適に用いることができる。
前記硬膜剤としては特開平1−161236号公報の222頁、特開平9−263036号、特開平10−119423号、特開2001−310547号に記載されている材料などを用いることができる。
【0084】
その他のインク受容層に添加され得る添加剤としては、顔料分散剤、増粘剤、消泡剤、染料、蛍光増白剤、防腐剤、pH調整剤、マット剤、等が挙げられる。
【0085】
<支持体等>
本発明における支持体としては、LBKP、NBKP等の化学パルプ、GP、PGW、RMP、TMP、CTMP、CMP、CGP等の機械パルプ、DIP等の古紙パルプ等からなり、必要に応じて従来の公知の顔料、バインダー、サイズ剤、定着剤、カチオン剤、紙力増強剤等の添加剤を混合し、長網抄紙機、円網抄紙機等の各種装置で製造されたもの等が使用可能である。支持体としては、これらの支持体の他に合成紙、プラスチックフィルムシートのいずれであってもよく、支持体の厚みは10〜250μm、坪量は10〜250g/m2が望ましい。
支持体にそのままインク受容層及びバックコート層を設けて本発明のインクの記録媒体としてもよいし、デンプン、ポリビニルアルコール等でサイズプレスやアンカーコート層を設けた後、インク受容層及びバックコート層を設けて記録媒体としてもよい。さらに支持体には、マシンカレンダー、TGカレンダー、ソフトカレンダー等のカレンダー装置により平坦化処理を行ってもよい。
本発明では支持体としては、両面をポリオレフィン(例、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブテンおよびそれらのコポリマー)やポリエチレンテレフタレートでラミネートした紙およびプラスチックフイルムがより好ましく用いられる。ポリオレフィン中に、白色顔料(例、酸化チタン、酸化亜鉛)または色味付け染料(例、コバルトブルー、群青、酸化ネオジウム)を添加することが好ましい。
【0086】
本発明におけるインクジェット記録媒体には、バックコート層を設けることもできる。また、インク受容層やバックコート層には、ポリマー微粒子分散物を添加してもよい。
該バックコート層及び該ポリマー微粒子分散物については、例えば、特開2005−111699号公報段落番号[0423]〜[0425]に記載されているものを用いることができる。
【0087】
<インク受容層の形成方法等>
前記インク受容層の形成の方法には特に限定はなく、例えば、前述したインク受容層の各成分と水等の溶媒とを含有するインク受容層用塗布液を、樹脂層上に塗布し、乾燥させる公知の方法を用いることができる。
インク受容層用塗布液の調製は、全成分を一度に加えることにより行ってもよいし、まず、顔料を含む顔料分散液を調製し、調製された顔料分散液にその他の成分を加えることによって行ってもよい。
また、インク受容層形成工程は、インク受容層の全成分を含む一種のみの塗布液を塗布し、乾燥させることにより行ってもよいし、インク受容層の各成分を二種以上にわけて二種以上の塗布液を準備し、該二種以上の塗布液を逐次塗布又は同時重層塗布し、乾燥させることにより行ってもよい。二種以上の塗布液を用いる方法については、前記逐次塗布及び前記同時重層塗布以外にも、例えば、特開2005−14593号公報段落番号[0016]〜[0037]に記載されている「Wet−On−Wet法」を用いてもよい。
【0088】
顔料の分散に用いる分散機としては、高速回転分散機、媒体撹拌型分散機(ボールミル、ビーズミル、サンドミルなど)、超音波分散機、コロイドミル分散機、高圧分散機等従来公知の各種の分散機を使用することができるが、発生するダマ状微粒子の分散を効率的に行なう為には、媒体撹拌型分散機やコロイドミル分散機又は高圧分散機(ホモジナイザー)が好ましい。前記分散機としては、主として、ビーズミル等の媒体撹拌型分散機が好適に用いられるが、微粒化の促進及び高Dmの点からは、高圧ホモジナイザー(例えば、(株)スギノマシン製のアルティマイザーなど)が特に好ましい。
【0089】
また、インク受容層用塗布液の調製に用いる溶媒としては、水や有機溶媒、又はこれらの混合溶媒を用いることができる。前記有機溶媒としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、i−プロパノール、メトキシプロパノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、酢酸エチル、トルエン等が挙げられる。
【0090】
また、インク受容層用塗布液の塗布は、例えば、エクストルージョンダイコーター、エアードクターコーター、ブレッドコーター、ロッドコーター、ナイフコーター、スクイズコーター、リバースロールコーター、バーコーター等の公知の塗布装置を用いて行うことができる。また、前記塗布は、インク受容層用塗布液に塩基性ポリ水酸化アルミニウム水溶液をインライン混合して行ってもよい。
前記塗布して得られた塗布層を乾燥させる方法としては、乾燥風を吹き付けて乾燥させる公知の方法を特に制限無く用いることができる。
【0091】
≪インク≫
本発明のインクジェット記録方法では、0.1質量%以上1.0質量%以下のベタイン化合物を含むインクを少なくとも1種用いる。
前記インク中のベタイン化合物としては、前述のインク受容層中のベタイン化合物と同様のものを用いることができる。
また、本発明において、インク中のベタイン化合物と、インク受容層中のベタイン化合物と、は同一種であっても異なる種であってもよい。
【0092】
前記インク中のベタイン化合物の含有量が1.0質量%を超えると、例えばカートリッジ充填時等にインクの泡立ちを生じ、印画故障が生じることがある。特に、前記インクがマゼンタインクである場合、マゼンタインク中のベタイン化合物の含有量が1.0質量%を超えると、マゼンタの印画濃度が低下することがある。
また、高湿滲み抑制の観点からは、前記インクは、実質的にベタイン化合物を含む必要がある。具体的には、前記インク中のベタイン化合物の含有量は0.1質量%以上である。
【0093】
高湿滲み抑制及び印画故障抑制の観点(更に、マゼンタインクにおいてはマゼンタ印画濃度向上の観点)からは、インク中のベタイン化合物の含有量は、0.1質量%以上0.9質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以上0.7質量%以下であることがより好ましく、0.1質量%以上0.6質量%以下であることが更に好ましい。
特に、高湿滲みを更に効果的に抑制する観点からは、上記の各範囲における下限を、0.3質量%(更に好ましくは0.4質量%)とした範囲が好ましい。
【0094】
また、本発明のインクジェット記録方法では、0.1質量%以上1.0質量%以下のベタイン化合物を含むインクと、ベタイン化合物の含有量が0.1質量%未満であるインク(例えば、ベタイン化合物を含まないインク)と、を併用してもよい。
【0095】
本発明において、前記ベタイン化合物を含有するインクは何色のインクであってもよく、無色のインクであってもよいが、本発明による効果をより効果的に得る観点からは、有色のインクであることが好ましく、マゼンタインク、シアンインク、イエローインク、及びブラックインクの少なくとも1種であることがより好ましい。
例えば、本発明におけるインクは、ベタイン化合物及び色材(染料等)を、水及び水溶性有機溶媒に溶解もしくは分散してなるインクであることが好ましい。中でも、水溶性染料を含む水溶液タイプのインクであることがより好ましい。
【0096】
特に、本発明のインクジェット記録方法では、0.1質量%以上1.0質量%以下のベタイン化合物を含むインクは、マゼンタインクである形態が好ましい。
即ち、0.1質量%以上1.0質量%以下のベタイン化合物を含むマゼンタインクを含むインクセットを用いて画像を形成する形態が好ましい。
上記形態とすることにより、マゼンタの印画濃度を向上させることができる。
前記マゼンタインクとしては、例えば、後述するマゼンタ染料を含むインクを用いることができる。
また、本発明においては、0.1質量%以上1.0質量%以下のベタイン化合物を含むシアンインクを含むインクセットを用いて画像を形成する形態も好ましい。これにより、グレイ画像部分の高湿滲みをより抑制できる。
以上より、0.1質量%以上1.0質量%以下のベタイン化合物を含むシアンインクと、0.1質量%以上1.0質量%以下のベタイン化合物を含むマゼンタインクと、を含むインクセットを用いて画像を形成することも好ましい。
【0097】
<色材>
本発明におけるインクは、前述のベタイン化合物に加え、色材の少なくとも1種を含有して好適に調製される。
前記色材としては、公知の染料、顔料等を特に制限なく用いることができる。
【0098】
顔料としては、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、有機顔料、無機顔料のいずれであってもよい。
前記有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、多環式顔料、染料キレート、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、などが挙げられる。これらの中でも、アゾ顔料、多環式顔料などがより好ましい。前記アゾ顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料、などが挙げられる。前記多環式顔料としては、例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料、などが挙げられる。前記染料キレートとしては、例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート、などが挙げられる。
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、カーボンブラックが特に好ましい。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。
【0099】
染料としては、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、カラーインデックスにおいて酸性染料、直接染料、反応染料、建染染料、硫化染料、食品用色素に分類される染料、油溶染料、塩基性染料を用いることができる。
また、染料として、特開2005−111699号公報段落番号[0051]〜[0054]に記載の、酸化電位が1.0Vよりも貴である染料を用いることもできる。
代表的な染料としては、例えば、アゾ染料、アゾメチン染料、キサンテン染料、キノン染料などを挙げることができる。また、マゼンタ染料、シアン染料、イエロー染料、及びブラック染料としては下記染料が好適である。
【0100】
(マゼンタ染料)
マゼンタ染料としては、例えばカプラー成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類などを有するアリールもしくはヘテリルアゾ染料;例えばカプラー成分としてピラゾロン類、ピラゾロトリアゾール類などを有するアゾメチン染料;例えばアリーリデン染料、スチリル染料、メロシアニン染料、シアニン染料、オキソノール染料などのようなメチン染料;ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料などのようなカルボニウム染料;例えばナフトキノン、アントラキノン、アントラピリドンなどのようなキノン染料;例えばジオキサジン染料のような縮合多環染料を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【0101】
マゼンタ染料としては、複素環アゾ染料が好ましく、国際特許公開2002/83795号明細書(35〜55頁)、同2002/83662号明細書(27〜42頁)、特開2004−149560号公報(段落番号「0046」〜「0059」)、同2004−149561号公報(段落番号「0047」〜「0060」)、同2007−70573号公報(段落番号「0073」〜「0082」)に記載されたものが挙げられる。中でも、耐オゾン性及び耐光性の観点から、下記一般式(M)で表されるものが好ましい。
【0102】
【化17】

【0103】
上記一般式(M)中、Rはメチル基、エチル基、イソプロピル基、又はターシャリーブチル基を表し、XはLi、Na、又はKを表す。Rはすべて同一でもよく異なっていてもよい。Xはすべて同一でもよく異なっていてもよい。
例として以下のような化合物が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0104】
【化18】



【0105】
【化19】



【0106】
【化20】

【0107】
また、本発明におけるマゼンタ染料としては、特開2005−111699号公報段落番号[0196]〜[0281]に記載されているマゼンタ染料も好適である。
【0108】
(シアン染料)
シアン染料としては、例えばカプラー成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類などを有するアリールもしくはヘテリルアゾ染料;例えばカプラー成分としてフェノール類、ナフトール類、ピロロトリアゾールのようなヘテロ環類などを有するアゾメチン染料;シアニン染料、オキソノール染料、メロシアニン染料などのようなポリメチン染料;ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料などのようなカルボニウム染料;フタロシアニン染料;アントラキノン染料;インジゴ・チオインジゴ染料を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【0109】
シアン染料としては、会合性のフタロシアニン染料が好ましく、国際特許公開2002/60994号明細書、同2003/811号明細書、同2003/62324号明細書、特開2003−213167号公報、同2004−75986号公報、同2004−323605号公報、同2004−315758号公報、同2004−315807号公報、同2005−179469号公報、同2007−70573号公報(段落番号「0083」〜「0090」)に記載されたものが挙げられる。具体的には、耐オゾン性及び耐光性の観点から、下記構造式で表される化合物が好ましい。
【0110】
【化21】



【0111】
上記構造式中の4つのXのうち、3つが−SO(CHSOLi基であり、1つが−SO(CHSONHCHCH(CH)OH基である化合物が好ましい。
また、上記構造式中の4つのXのうち、2つが−SO(CHSOLi基であり、2つが−SO(CHSONHCHCH(CH)OH基である化合物も好ましい。
【0112】
また、本発明におけるシアン染料としては、特開2005−111699号公報段落番号[0108]〜[0195]に記載されているフタロシアニン染料も好適である。
【0113】
(イエロー染料)
イエロー染料としては、国際特許公開第2005/075573号明細書、特開2004−83903号公報(段落番号「0024」〜「0062」)、同2003−277661号公報(段落番号「0021」〜「0050」)、同2003−277262号公報(段落番号「0042」〜「0047」)、同2003−128953号公報(段落番号「0025」〜「0076」)、同2003−41160号公報(段落番号「0028」〜「0064」)、米国特許出願公開第2003/0213405号明細書(段落番号「0108」)に記載されたもの、及びC.I.ダイレクトイエロー8,9,11,12,27,28,29,33,35,39,41,44,50,53,59,68,86,87,93,95,96,98,100,106,108,109,110,130,132,142,144,161,163、C.I.アシッドイエロー17,19,23,25,39,40,42,44,49,50,61,64,76,79,110,127,135,143,151,159,169,174,190,195,196,197,199,218,219,222,227、C.I.リアクティブイエロー2,3,13,14,15,17,18,23,24,25,26,27,29,35,37,41,42、C.I.ベーシックイエロー1,2,4,11,13,14,15,19,21,23,24,25,28,29,32,36,39,40、等が挙げられる。また、特開2007−191650号公報の段落番号「0013」〜「0112」、「0114」〜「0121」に記載のイエロー染料が好適である。中でも、耐オゾン性及び耐光性の観点から、下記一般式(Y)で表されるものが好ましい。
【0114】
【化22】

【0115】
上記一般式(Y)中、Rはメチル基、エチル基、イソプロピル基、又はターシャリーブチル基を表し、XはK、Na、又はLiを表す。Rはすべて同一でもよく異なっていてもよい。Xはすべて同一でもよく異なっていてもよい。
例として以下のような化合物が挙げられるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0116】
【化23】



【0117】
また、本発明におけるイエロー染料としては、特開2005−111699号公報段落番号[0056]〜[0107]に記載されているイエロー染料も好適である。
【0118】
(ブラック染料)
ブラック染料としては、ジスアゾ、トリスアゾ、テトラアゾ染料が挙げられる。これらのブラック染料は、カーボンブラックの分散体等の顔料と併用してもよい。
ブラック染料の好ましい例は、特開2005-307177号公報、同2006−282795号公報(段落番号「0068」〜「0087」)に詳しく記載されている。具体的には、耐オゾン性及び耐光性の観点から、下記構造式のものが好ましい。
【0119】
【化24】

【0120】
【化25】



【0121】
また、本発明におけるブラック染料としては、特開2005−111699号公報段落番号[0282]〜[0360]に記載されているブラック染料も好適である。
【0122】
<その他の成分>
本発明におけるインクは、前記ベタイン化合物及び前記色材以外のその他の成分を含有してもよい。
その他の成分としては、高沸点有機溶剤等の溶剤成分、各種界面活性剤、乾燥防止剤、浸透促進剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、分散剤、分散安定剤、防黴剤、防錆剤、pH調整剤、消泡剤等が挙げられる。
該その他の成分や、インクの調製方法については、例えば、特開2005−111699号公報段落番号[0047]〜[0050]、[0375]〜[0410]に記載されている成分や方法を本発明においても用いることができる。
【実施例】
【0123】
以下、本発明を実施例を用いて更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。尚、特に断りのない限り、以下において「部」、「%」および「分子量」は、「質量部」、「質量%」および「重量平均分子量」を表す。
【0124】
〔実施例1〕
≪マゼンタインクの調製≫
下記の成分(固形分及び液体成分)に抵抗値18MΩ以上の超純水を加え1リットル(l)とした後、30〜40℃で加熱しながら1時間撹拌した。
その後、平均孔径0.25μmのミクロフィルターで減圧濾過してマゼンタインクを調製した。
【0125】
<マゼンタインク処方>
・マゼンタ染料(下記M−1) … 33g
・尿素(UR) … 15g
・プロキセルXL−2 … 5g
・ベタイン化合物(前記例示化合物X1−3) … マゼンタインクの全質量に対し1.0質量%となる量
・ジエチレングリコール … 90g
・グリセリン … 150g
・トリエチレングリコールモノブチルエーテル … 100g
・トリエタノールアミン … 8g
・サーフィノールSTG … 10g
【0126】
【化26】



【0127】
≪インクジェット記録媒体の作製≫
<支持体の作製>
LBKP100部からなる木材パルプをダブルディスクリファイナーによりカナディアンフリーネス300mlまで叩解し、エポキシ化ベヘン酸アミド0.5部、アニオンポリアクリルアミド1.0部、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン0.1部、カチオンポリアクリルアミド0.5部を、いずれもパルプに対する絶乾質量比で添加し、長網抄紙機により秤量し170g/m2の原紙を抄造した。
【0128】
上記原紙の表面サイズを調整するため、ポリビニルアルコール4%水溶液に蛍光増白剤(住友化学工業(株)製の「Whitex BB」)を0.04%添加し、これを絶乾質量換算で0.5g/m2となる様に上記原紙に含浸させ、乾燥した後、更にキャレンダー処理を施して密度1.05g/mlに調整した基紙を得た。
【0129】
得られた基紙のワイヤー面(裏面)側にコロナ放電処理を行なった後、溶融押出機を用いて高密度ポリエチレンを厚さ19μmとなるようにコーティングし、マット面からなる樹脂層を形成した(以下、樹脂層面を裏面と称する)。この裏側の樹脂層に更にコロナ放電処理を施し、その後、帯電防止剤として酸化アルミニウム(日産化学工業(株)製の「アルミナゾル100」)と二酸化ケイ素(日産化学工業(株)製の「スノーテックスO」)とを質量比1:2で水に分散した分散液を、乾燥質量が0.2g/m2となるように塗布した。
【0130】
更に、樹脂層の設けられていない側のフェルト面(表面)側にコロナ放電処理を施した後、アナターゼ型二酸化チタン10%、微量の群青、及び蛍光増白剤0.01%(対ポリエチレン)を含有する、MFR(メルトフローレート)3.8の低密度ポリエチレンを、溶融押出機を用いて、厚み29μmとなるように押し出し、高光沢の熱可塑性樹脂層を基紙の表面側に形成し(以下、この高光沢面を「オモテ面」と称する)、支持体とした。
【0131】
<インク受容層用塗布液Aの調製>
下記組成中の(1)気相法シリカ、(2)イオン交換水、(3)水溶性ポリマー、(4)酢酸ジルコニルを混合し、吸引分散機((株)ダルトン製「Conti−TDS」)にて粗分散を行なった。得られた粗分散液を高圧ホモジナイザー((株)スギノマシン製「アルティマイザー」)を用いて圧力120MPaでさらに微細に分散させた。得られた微分散液を45℃の液温下で20時間保管した。次いで、下記(5)ポリビニルアルコール、(6)ホウ酸、(7)イオン交換水、(8)界面活性剤を含む溶液を加え撹拌し、インク受容層用塗布液Aを調製した。
気相法シリカとポリビニルアルコールとの質量比〔PB比=(1):(4)〕は、5:1であった。
【0132】
〜インク受容層用塗布液Aの組成〜
(1)気相法シリカ … 8.92部
(日本アエロジル(株)製「アエロジル300SF75」、平均一次粒子径7nm)
(2)イオン交換水 … 33.80部
(3)水溶性ポリマー51.5%水溶液(分散剤) … 0.78部
(第一工業製薬(株)製「シャロールDC902P」)
(4)酢酸ジルコニル(無機媒染剤)50%水溶液 … 0.36部
(第一稀元素化学工業(株)製「ジルコゾールZA−30」)
(5)ポリビニルアルコール7%水溶液(水溶性樹脂) … 25.98部
((株)クラレ製「PVA235」、鹸化度88%、重合度3500)
(6)ホウ酸7.5%水溶液(架橋剤) … 5.28部
(7)イオン交換水 … 22.16部
(8)界面活性剤10%水溶液 … 0.60部
(花王(株)製「エマルゲン109P」)
【0133】
<インクジェット記録媒体の作製>
上記支持体のオモテ面にコロナ放電処理を行なった後、該オモテ面に、以下のようにして、上記のインク受容層用塗布液Aをエクストルージョンダイコーターにて塗布した。
具体的には、インク受容層用塗布液Aを178.6g/m、下記インライン液を10g/mの速度(塗布量)でインライン混合した後、支持体に塗布し、塗布層を形成した。続いて、熱風乾燥機にて80℃(風速3〜8m/秒)で塗布層の固形分濃度が20%になるまで乾燥させた。この塗布層は、この期間は恒率乾燥を示した。
その直後、下記組成のインク受容層用塗布液Bに30秒間浸漬して該塗布層上にインク受容層用塗布液Bを10g/mを付着させ、更に80℃下で10分間乾燥させた。これにより、前記乾燥後の塗布層上にインク受容層用塗布液Bが付与された、乾燥膜厚32μmのインク受容層を得た。
以上により、支持体上にインク受容層を有するインクジェット記録媒体を作製した。
【0134】
〜インライン液の組成〜
(1)アルファイン83 … 2.0部
(大明化学工業(株)製 ポリ塩化アルミニウム水溶液)
(2)イオン交換水 … 7.8部
(3)ハイマックスSC−507 … 0.2部
(ハイモ(株)製 ジメチルアミン・エピクロロヒドリン重縮合物)
【0135】
〜インク受容層用塗布液Bの組成〜
(1)ベタイン化合物(前記例示化合物X1−3)20%水溶液 … 4部
(2)イオン交換水 … 34.0部
(3)炭酸アンモニウム(pH調整剤) … 2.00部
【0136】
インク受容層用塗布液BのpHは7.9であった。なお、pHは、東亜DKK(株)製のpHメーターWM−50EGを用い、原液のまま30℃にて測定した。
【0137】
上記で形成されたインク受容層において、酢酸ジルコニル量(ZrO換算)は0.2g/mであり、例示化合物X1−3の量は0.2g/mである。
【0138】
≪インクジェット記録及び評価≫
富士フイルム(株)製ドライミニラボDL410用の純正インクセット(シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、及びブラックインクからなるインクセット)のうちマゼンタインクを、上記で調製したマゼンタインクに置き換え、評価用インクセットを準備した。
この評価用インクセットを富士フイルム(株)製ドライミニラボ410に装填し、上記で作製したインクジェット記録媒体に対してインクジェット記録を行い、以下の評価を行った。
評価結果を下記表1に示す。
【0139】
<高湿滲み>
上記評価用インクセットを装填した富士フイルム(株)製ドライミニラボDL410を用い、上記で作製したインクジェット記録媒体に対し、C、M、Y、B、G、及びRの6色並びにグレーに関して、8段階調に濃度が変化した画像を印画した。
得られた画像を、23℃90%RHの条件下、14日間保存した。
保存後の画像を目視で観察し、以下の評価基準に従って評価した。
− 評価基準 −
A: 白地部への滲みは全く観察されなかった。
B: 白地部への滲みはわずかに観察されたものの、実用上許容範囲内であった。
C: 白地部への著しい滲みが観察され、実用上許容範囲を超えていた。
【0140】
<印画故障>
上記評価用インクセットを装填した富士フイルム(株)製ドライミニラボDL410を用い、上記で作製したインクジェット記録媒体に対し、マゼンタのベタ画像を印画した。
印画された、マゼンタのベタ画像を目視で観察し、インクの泡立ちに起因すると思われる印画故障の有無を観察し、下記評価基準に従って印画故障を評価した。
− 評価基準 −
A: 印画故障は全く観察されなかった。
B: わずかな印画故障が観察されたものの、実用上許容範囲内であった。
C: 著しい印画故障が観察され、実用上許容範囲を超えていた。
【0141】
<塗布故障>
上記インクジェット記録媒体のインク受容層表面を目視で観察し、塗布故障の有無を観察し、下記評価基準に従って塗布故障を評価した。
− 評価基準 −
A: 塗布故障は全く観察されなかった。
B: わずかな塗布故障が観察されたものの、実用上許容範囲内であった。
C: 著しい塗布故障が観察され、実用上許容範囲を超えていた。
【0142】
<耐オゾン性(シアン)>
上記評価用インクセットを装填した富士フイルム(株)製ドライミニラボ410を用い、上記で作製したインクジェット記録媒体に対し、シアンのベタ画像を印画した。
次に、シアンのベタ画像が印画されたインクジェット記録媒体を、オゾンガス濃度が10ppmに設定されたボックス内に7日間放置した。
オゾンガス下放置前後の画像濃度を、反射濃度計(X−Rite310TR)を用いて測定し、シアン残存率を求め、下記評価基準に従って耐オゾン性(シアン)を評価した。
尚、前記反射濃度は、1、1.5及び2.0の3点で測定した。ボックス内のオゾンガス濃度は、APPLICS製オゾンガスモニター(モデル:OZG−EM−01)を用いて設定した。
− 評価基準 −
A … 3点とも、色素残存率が80%以上であった。
B … 1点又は2点において、色素残存率が80%未満であった。
C … 3点とも、色素残存率が70%未満であった。
【0143】
<印画濃度(マゼンタ)>
上記評価用インクセットを装填した富士フイルム(株)製ドライミニラボ410を用い、上記で作製したインクジェット記録媒体に対し、マゼンタのベタ画像を印画した。
得られたマゼンタのベタ画像の画像濃度を、グレタグ スペクトロリノSPM−50を用いて、視野角2°、光源D50、フィルターなしの条件で測定し、下記評価基準に従って評価した。
− 評価基準 −
A … 画像濃度が2.5以上であった。
B … 画像濃度が2.2以上2.5未満であった。
C … 画像濃度が2.2未満であった
【0144】
〔実施例2〜5、比較例1〜6〕
実施例1において、インク受容層中のベタイン化合物の量、無機媒染剤の量、シアンインク中のベタイン化合物の量、マゼンタインク中のベタイン化合物の量を下記表1に示すようにした以外は実施例1と同様にして、インクジェット記録及び評価を行った。
評価結果を下記表1に示す。
【0145】
【表1】

【0146】
表1に示すように、0.05g/m以上0.5g/m以下のベタイン化合物及び0.1g/m以上0.5g/m以下の無機媒染剤を含むインク受容層を有するインクジェット記録媒体に、0.1質量%以上1.0質量%以下のベタイン化合物を含むマゼンタインクを用いて画像を記録した実施例1〜5では、高湿滲みが抑制され、印画故障及び塗布故障が抑制されていた。更に、これらの実施例1〜5では、シアンの耐オゾン性に優れ、マゼンタの印画濃度が高かった。
これに対し、インク受容層中のベタイン化合物の量が0.5g/mを超える比較例1では、インク受容層の塗布故障及び耐オゾン性(シアン)が悪化した。
また、インク中のベタイン化合物の量が1.0質量%を超える比較例2〜4では、印画故障及び印画濃度(マゼンタ)が悪化した。
また、インク受容層に無機媒染剤を添加しなかった比較例5では、高湿滲みが悪化した。
また、インク受容層中の無機媒染剤の量が0.5g/mを超える比較例6では、塗布故障が悪化した。
また、実施例・比較例のいずれも、特に臭いは感じられなかった。
【0147】
以上の実施例では、マゼンタインクに対し0.1質量%以上1.0質量%以下のベタイン化合物を添加したが、0.1質量%以上1.0質量%以下のベタイン化合物を添加するインクはマゼンタインクに限定されることはない。
例えば、シアンインクや、イエローインク、ブラックインクに対し0.1質量%以上1.0質量%以下のベタイン化合物を添加しても、上記実施例と同様に、高湿滲み、印画故障、及び塗布故障が抑制され、シアン画像の耐オゾン性が向上する。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
支持体上に、0.05g/m以上0.5g/m以下のベタイン化合物及び0.1g/m以上0.5g/m以下の無機媒染剤を含むインク受容層を有するインクジェット記録媒体に、
0.1質量%以上1.0質量%以下のベタイン化合物を含むインクを少なくとも用いてインクジェット方式により画像を記録する工程を有するインクジェット記録方法。
【請求項2】
前記インクが、マゼンタインクである請求項1に記載のインクジェット記録方法。
【請求項3】
前記インク受容層に含まれるベタイン化合物及び前記インクに含まれるベタイン化合物は、下記一般式(B1)で表される化合物である請求項1又は請求項2に記載のインクジェット記録方法。
【化1】



〔一般式(B1)中、R、R、及びRは、アルキル基、アリール基、又はヘテロ環基を表し、それぞれが互いに連結して環状構造を形成してもよい。一般式(B1)中、Lは2価の連結基を表す。〕
【請求項4】
前記無機媒染剤が、水溶性ジルコニウム化合物である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。

【公開番号】特開2010−234779(P2010−234779A)
【公開日】平成22年10月21日(2010.10.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−88299(P2009−88299)
【出願日】平成21年3月31日(2009.3.31)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【Fターム(参考)】