JP2006510502A - インクジェット記録媒体 - Google Patents

Abstract

本発明は、記録媒体、特に、優れたインク吸収速度、良好な乾燥特性及び良好な画像印刷品質を有する、写真品質のインクジェット記録媒体に関する。本発明により、ゼラチン及び親水性ポリマーを含む水膨潤性層が接着されている支持体を含む、インクジェット記録媒体が提供される。本発明は、更に、このような媒体を得るための方法に向けられている。

Description

本発明は、一般的に、記録媒体、特に、優れたインク吸収速度、良好な乾燥特性及び良好な画像印刷品質を有する、写真品質のインクジェット記録媒体に関する。

典型的なインクジェット記録又は印刷システムにおいて、インク小滴が、ノズルから高速で、記録要素又は媒体の方に噴出されて、媒体上に画像を作る。当該インク小滴又は記録液には、一般的に、染料などの記録剤と、ノズルの目詰まりを防止するための比較的大量の溶媒と、が含まれている。当該溶媒又はキャリア液は、典型的には、水と一価アルコールなどの有機物質とから調製される。液滴として記録される画像には、その上で記録液が流れたり広がったりすることなく急速に乾燥する、受容体が必要である。インクジェット印刷技術を使用する高品質画像再生には、小滴の拡散又は移動を防止しながらインク小滴を容易に吸収する受容体支持体、典型的には紙のシート又は不透明若しくは透明なフィルムが必要である。インクの吸収が良いと、染料の移動が最少になるとともに画像乾燥が促進され、それによって良好な鮮鋭性の記録画像が得られる。

一般的には、写真品質と良好な乾燥特性とを有するインクジェット記録媒体を製造するための二つのアプローチが存在する。

一つの公知のアプローチは、インク受容層として作用することができる多孔質層を有する支持体を提供することである。しかしながら、この公知技術は、紙の光沢に関する問題をもたらし得る。多孔質層が設けられた支持体の公知技術の特定の態様においては、多孔質層の上面に、微孔質インク受容層が設けられている。この微孔質型においては、微孔質層が、インク溶媒を吸収する主要機能を有する。この目的のために適している典型的な微孔質層は、とりわけ、米国特許第４，８３３，１７２号明細書、米国特許第４，８６１，６４４号明細書、米国特許第５，３２６，３９１号明細書及び欧州特許出願公開第２０４，７７８号明細書に記載されている。

写真品質及び良好な乾燥特性を有するインクジェット記録媒体を製造するための他のアプローチは、欧州特許出願公開第８０６，２９９号明細書及び特開平２−２７６６７０などの幾つかの特許刊行物中で提案されているような、いわゆる「非微孔質層型」である。この型のインクジェット記録媒体のためには、少なくとも１種のインク受容層が、紙又は透明フィルムなどの支持体上に塗布される。当該インク受容層には、典型的には、種々の比率の水膨潤性バインダー及び充填材が含有されている。これらの成分の比率は、塗膜の特性、特に、インクジェット媒体のインク吸収特性及び光沢品質外観に影響を与える。

インクジェット受容性塗布配合物の重要な特性の一つは、液体吸収率である。インク溶媒の、全部ではないにしても大部分は、塗布層自体によって吸収されなくてはならない。紙又は布又はセルロースが支持体として使用されるときのみ、溶媒の幾らかの部分は支持体によって吸収され得る。従って、バインダー及び充填材の両方が、インク溶媒を吸収するための顕著な能力を有するべきであることは、明らかである。

液体吸収及び乾燥速度を改良するための一つの方法は、水膨潤性ポリマーを使用することである。

米国特許出願公開第２００２／１４２１４１号明細書には、ポリビニルアルコールのような膨潤性ポリマーが少なくとも１種含有されていてよい、画像受容層が開示されている。耐久性、耐擦り傷性及び画像忠実度に関して改良された性能が得られると言われている。

欧州特許出願公開第８７５，３９３号明細書には、微孔質多糖類粒子が、ポリビニルアルコール等からなるインク受容層中に設けられた、インクジェット記録用シートが開示されている。当該微孔質粒子は、非常に良好なインク受容性を与え、さらに、インクジェットプリンタでの良好なシート供給特性を提供すると言われている。

独国特許出願公開第２２３ ４８ ２３号明細書及び米国特許第４，３７９，８０４号明細書には、インクジェット受容シートのインク受容層中でゼラチンを使用する方法が開示されている。これらの文献から、ゼラチンがインク溶媒の吸収のための有利な機能を有することが明らかになった。ゼラチンは、耐汚れ性を改良し、鮮明度品質を高め、そして高光沢、速い水吸収特性、高い耐水性を得ることの容易性及び良好な耐染料退色性を与えると言われている。

米国特許第５，８０４，３２０号明細書には、顔料及びアルカリ処理ゼラチンを含有するインク受容層を含み、前記ゼラチンが室温でゾル−ゲル可逆性を有さず５０，０００〜１５０，０００の範囲内の平均分子量を有する、受容媒体が開示されている。高い画像濃度及び解像度、鮮鋭な色調並びに良好なインク吸収性が得られる。

欧州特許出願公開第１，０８０，９３７号明細書において、ゼラチン又はゼラチン誘導体と組み合わせて多糖類を使用することによる、改良された光沢度を有するインク受容シートが記載されている。

米国特許第５，７２３，２１１号明細書には、支持体、溶媒吸収ゼラチン層及びインク受容層を含む、インクジェットプリンタ記録要素が記載されている。良好な乾燥、高い光学濃度、良好な水耐久度並びに優れた裏移り及び汚れ耐性が特許請求されている。

国際特許出願公開第００／３７２６０号明細書には、トップ層及びインク受容層を有し、当該インク受容層が、乾燥を改良するために、ゼラチン等電点（ＩＥＰ）よりも遙かに高い又は低いｐＨを有するゼラチンを主に含有する、画像記録要素が記載されている。当該トップ層を使用することによって、下にある層のための物理的保護、減少した粘着力及び光沢のある外観が得られる。

欧州特許出願公開第０，８３０，９５２号明細書には、インク受容層に、カチオン性で必要に応じて親水性であるポリマーと共に、５．５〜９．６のＩＥＰを有するゼラチンが含有されている、インクジェット記録シートが記載されている。耐水性及び光沢が改良されている。

現存する技術において、ゼラチン系塗膜について少なくとも二つの主な欠点が、あまり検討されていないが、存在する。これらの欠点には、塗膜のカール及び脆性が含まれる。

国際特許出願公開第００／５３４０６号明細書において、２−ピロリドン及びその誘導体又は尿素及びその誘導体からなる群から選択される少なくとも１種の可塑剤の使用によって、この種の塗膜のカール及び脆性が克服されることが記載されている。

ゼラチン系塗膜を利用して、高光沢、良好な耐水性、速いインク乾燥時間及び良好な耐染料退色性を与え、さらに、この種の塗膜のカール及び脆性を克服する、低コストのインクジェット材料についての要求が残っている。本発明は、この要求を満足させる方向に向けられている。

従って、本発明の目的は、良好な乾燥特性を有するインクジェット記録媒体であって、更に特に、写真品質の画像を作るために適合しており、高光沢及び優れた耐染料退色性を有する記録媒体を提供することである。本発明の他の目的は、低湿度で減少した脆性を示し、優れたカール挙動を示す、インクジェット記録媒体を提供することである。

これらの目的は、支持体及び水膨潤性インク受容層を含むインクジェット記録媒体を提供することによって達成できることが見出された。前記インク受容層には、ゼラチン及び親水性ポリマーが含有される。前記親水性ポリマーは、ゼラチンとの良好な相溶性を有し、均一な溶液を与える。これは、相分離が起こらないことを意味する。当該水膨潤性インク受容層には、更に、インク受容度、強度及び表面外観に関するインク受容層特性を改良するための、添加物及び試薬が含有されていてよい。必要に応じて、前記膨潤性層の上に、浸透性保護塗膜を設けることができる。

本発明のインクジェット受容シート中に使用される支持体としては、インクジェット受容シート用の全ての従来の支持体が含まれる。その最終的な意図される用途に従って、透明又は不透明の支持体を使用することができる。

使用されるゼラチンは、当該技術分野で公知のどのようなゼラチンであってもよく、またゼラチン誘導体を使用することもできる。

水膨潤性インク受容層の乾燥特性を改良するための本発明者らの研究の際に、本発明者らは、主としてゼラチンを含有する水膨潤性層を単に使用することは、低湿度での高い脆性及び悪いカーリング挙動という欠点があり、処理困難性を増加させることを見出した。カーリング特性は、支持体の裏側（即ち、インク受容層が塗布されている側の反対側）に追加の層を塗布することによって調節することができるが、この解決法は非常に高価であり、又、低湿度での脆性は、これによっては解決されない。脆性は、湿度が３０％相対湿度（ＲＨ）以下に低下するとき非常に厳しくなり、塗布されたシートは、取り扱いの間に亀裂する。２−ピロリドン及びその誘導体、例えば、ヒドロキシエチルピロリドン及びＮ−シクロヘキシル−２−ピロリドン並びに／又は尿素及びその誘導体、例えば、イミダゾリジニル尿素、ジアゾリジニル尿素、２−ヒドロキシエチルエチレン尿素及びエチレン尿素のような可塑剤が、低湿度での媒体のカールを減少させ、そしてまた、脆性を改良することが記載されている。上記の可塑剤は、ゼラチンとの良好な相溶性を有し、又、水溶性である。当該技術分野において、多くの水溶性ポリマーは、ゼラチンとの非常に限定された相溶性を有することが公知である。これらのポリマーには、完全に加水分解された又は部分的に加水分解されたポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリエチレンオキシド、ポリアクリルアミドなどが含まれる。溶液がゼラチンと上記のポリマーの１種とのブレンドから製造されるとき、ミクロ又はマクロの相分離が、溶液中で続いて乾燥した塗膜中で起こる。乾燥した塗膜は、高い曇り度、低い透明度及び低い光沢度を示す。当然に、この塗膜は、高光沢写真紙用途にも、オーバーヘッド投映用途のための透明フィルムにも、適していない。本発明者らは、驚くべきことに、親水性ポリマーを、所定比で、特定の等電点を有するゼラチンと混合し、この混合物のｐＨを、均一な溶液が得られるまで調節することによって、先行技術で述べた欠点を克服できることを見出した。最適ｐＨ範囲は、使用するゼラチンに依存する。得られた均一な溶液に、インク受容性、強度及び表面外観に関するインク受容層特性を改良するための添加物及び試薬を添加することができる。必要に応じて、浸透性保護塗膜を、前記膨潤性層の上に設けることができる。得られる配合物又は配合物群は、支持体の上に同時に又は逐次的に塗布することができる。支持体上に厚いベーマイトインク受容層を設ける際に使用される速度に比較して、非常に高い塗布速度を使用することができる。得られる塗布された材料の塗膜を冷却によって固化させ、そして得られる塗布された材料を乾燥させる。得られるシートは、インクジェット記録媒体として優れた特性を有する。

本発明は、支持体及び前記支持体に接着された水膨潤性インク受容層を含むインクジェット記録媒体、並びにこのような媒体の製造方法、及びこの媒体上での印刷方法に向けられている。

本発明の記録媒体は、典型的には、
１．ゼラチン及び水溶性ポリマーの均一な水性混合物を製造する工程、
２．ｐＨを調節して、均一な溶液を得る工程、
３．必要に応じて、顔料、界面活性剤、架橋剤、可塑剤、充填材などの成分を添加し、そして均一な混合物を得る工程、
４．この混合物を支持体の上に塗布し、そして得られた塗布された材料を乾燥させる工程、並びに
５．好ましくは前記配合物を塗布する同じ塗布工程で又は別の塗布工程で、必要に応じて保護塗膜を塗布する工程
によって製造される。

上記の方法において使用される均一な水溶液には、水とは別に、ゼラチン及び水溶性ポリマーが含有されている。使用することができる種々のゼラチン又は変性ゼラチンが存在している。例えば、アルカリ処理ゼラチン（牛骨又は皮ゼラチン）又は酸処理ゼラチン（豚皮、牛／豚骨ゼラチン）、ゼラチン誘導体、例えばアセチル化ゼラチン、フタル酸エステルゼラチン、第四級アンモニウム変性ゼラチンなど。これらのゼラチンは、本発明の画像記録要素中で使用される溶媒吸収層を形成するために、単独で又は組合せて使用することができる。酸処理ゼラチン及びアルカリ処理ゼラチンが好ましく、酸処理ゼラチンが更に好ましい。この目的のために適している水溶性ポリマーとしては、完全に加水分解された又は部分的に加水分解されたポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリエチレングリコール（ポリエチレンオキシドとも呼ばれる）、ポリアクリルアミドなどが挙げられる。ポリエチレングリコールが好ましい。前記親水性ポリマーは、水中でゼラチンの溶液と一定比率で混合すると、相分離を示す濁った溶液を与える。このような濁った溶液を使用すると、得られる光沢及びカールは、悪影響を受けるであろう。濁り度の出現は、使用するゼラチン、ゼラチン／親水性ポリマーの比及びｐＨに依存する。少量だとカーリングへの影響を無視できるので、少量の親水性ポリマーを使用する、というのは有用ではない。ゼラチン対親水性ポリマーの重量比は、典型的には、１０：１〜１：２であるべきである。好ましい範囲は７：１から１：１まで、更に好ましくは６：１〜２：１である。

前記のように、５重量％〜２０重量％のゼラチン濃度で、前記水溶液中のゼラチン／親水性ポリマー比を使用すると、一般的に相分離になる。ｐＨを調節することによって、均一な溶液を得ることが可能である。相分離が存在しないｐＨを決定するための独特の規則は存在しない。水中でゼラチン及び親水性ポリマーの所要の混合物を製造し、そして均一な溶液が得られるまでアルカリ又は酸を添加することによる、実際的なアプローチに従うことが最善である。適切なｐＨ範囲は、主として、使用するゼラチン及び親水性ポリマーに依存する。６．５〜１１のＩＥＰを有する酸処理ゼラチンが、４．５以下のｐＨでポリエチレングリコールを含有する均一な溶液を与えることが見出された。実際的理由のために、０よりも低いｐＨは使用されず、それでこれらの酸処理ゼラチン／ポリエチレングリコール混合物のために、０〜４．５のｐＨ範囲、更に好ましくは４〜１のｐＨを使用することができる。より高いｐＨ値では、この混合物は濁ったままであり、１０のｐＨまで相分離が残ったままであろう。ｐＨ１０より上で、再び、透明な溶液が通常得られる。このような配合物は使用できるけれども、これは、極端に高いｐＨ値のために、一般的に好ましくない。酸処理ゼラチンを使用する利点は、これらが、前記の条件下で、塗布及び乾燥の後、非常に良好な光沢を与え、そしてインクジェット用途において非常に迅速に乾燥することである。

ゼラチンの他の種類は、いわゆるアルカリ処理ゼラチンである。これらのゼラチンは、典型的には、４〜６．５のＩＥＰを有する。これらのゼラチンを親水性ポリマーと混合する際に、また、相分離を示す濁った混合物が生成する。これらのゼラチン／親水性ポリマー混合物については、均一な溶液はｐＨを上昇させること及び低下させることの両方によって得ることができる。そこで、５のＩＥＰを有するアルカリ処理ゼラチンを用いて、本発明者らは、６．５より高いｐＨで及び５より低いｐＨで、ポリエチレングリコールを含有する均一な混合物を得ることができた。これらの混合物については、相分離は５〜６．５のｐＨ範囲に限定される。

ゼラチンは、好ましくは、１〜３０ｇ／ｍ²、更に好ましくは２〜２０ｇ／ｍ²の総量で使用される。ある種の配合物中に使用される親水性ポリマーの量は、ゼラチンの示された量から容易に計算することができ、そして典型的には１００ｍｇ／ｍ²〜４０ｇ／ｍ²、更に好ましくは２００ｍｇ／ｍ²〜３０ｇ／ｍ²の範囲内である。複数個のインク受容層を塗布することによってインクジェット受容シートを製造するとき、それぞれのインク受容層には、０．５〜１０ｇ／ｍ²の範囲内の量のゼラチンが含まれる。

所望により、ゼラチンを、本発明の画像記録要素中で架橋させて、層に機械的強度を与えることができる。これは、当該技術分野で公知のどの架橋剤によっても行うことができる。

ゼラチン用に、硬膜剤としても知られている膨大な数の公知の架橋剤が存在する。この硬膜剤の例には、アルデヒド化合物、例えばホルムアルデヒド及びグルタルアルデヒド、ケトン化合物、例えばジアセチル及びクロロペンタンジオン、ビス（２−クロロエチル尿素）、２−ヒドロキシ−４，６−ジクロロ−１，３，５−トリアジン、米国特許第３，２８８，７７５号明細書中に開示されている反応性ハロゲン含有化合物、米国特許第４，０６３，９５２号明細書及び米国特許第５，５２９，８９２号明細書に開示されているカルバモイルピリジニウム化合物（但し、ピリジン環は、スルフェート基又はアルキルスルフェート基を有する）、ジビニルスルホンなどが含まれる。これらの硬膜剤は単独で又は組合せで使用することができる。使用する硬膜剤の量は、インク受容層中に含有されているゼラチン１００ｇに対し、好ましくは０．１〜１０ｇ、更に好ましくは０．１〜７ｇの範囲内である。

この均一な水溶液には、更に、界面活性剤が含有されていてよい。界面活性剤の好ましい例には、アニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、カチオン性界面活性剤及び非イオン性界面活性剤が含まれる。

アニオン性界面活性剤の例には、アルキルスルホカルボキシレート、α−オレフィンスルホネート、ポリオキシエチレンアルキルエーテルアセテート、Ｎ−アシルアミノ酸及びその塩、Ｎ−アシルメチルタウリン塩、アルキルスルフェート、ポリオキシアルキルエーテルスルフェート、ポリオキシアルキルエーテルホスフェート、ロジン石鹸、ひまし油スルフェート、ラウリルアルコールスルフェート、アルキルフェノールホスフェート、アルキルホスフェート、アルキルアリルスルホネート、ジエチルスルホスクシネート、ジエチルヘキシルスルホスクシネート、ジオクチルスルホスクシネートなどが含まれる。

カチオン性界面活性剤の例には、２−ビニルピリジン誘導体及びポリ−４−ビニルピリジン誘導体が含まれる。

両性界面活性剤の例には、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、２−アルキル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、プロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ポリオクチルポリアミノエチルグリシン及びイミダゾリン誘導体が含まれる。

非イオン界面活性剤の有用な例には、非イオン性フッ素化界面活性剤及び非イオン性炭化水素界面活性剤が含まれる。非イオン性炭化水素界面活性剤の有用な例には、エーテル、例えばポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル；エステル、例えばポリオキシエチレンオレアート、ポリオキシエチレンジステアレート、ソルビタンラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレアート、ソルビタンセスキオレアート、ポリオキシエチレンモノオレアート、ポリオキシエチレンステアレート；グリコール界面活性剤などが含まれる。上記の界面活性剤は、０．１〜１０００ｍｇ／ｍ²、好ましくは０．５〜１００ｍｇ／ｍ²の範囲内の量で、均一な水溶液に添加される。

この均一な水溶液には、インク受容度、強度及び表面外観に関するインク受容層特性を改良するために、下記の成分を添加することができる。

・本発明で使用する記録要素の非ブロッキング特性に寄与する目的のための、そしてその耐汚れ性を制御するための、艶消し剤、例えば、二酸化チタン、酸化亜鉛、シリカ及びポリマービーズ、例えば架橋したポリ（メチルメタクリレート）又はポリスチレンのビーズ。これらの艶消し剤は、単独で又は組合せで使用することができる。

・１種又は２種以上の可塑剤、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセロールモノメチルエーテル、グリセロールモノクロロヒドリン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、テトラクロロフタル酸無水物、テトラブロモフタル酸無水物、リン酸尿素、リン酸トリフェニル、グリセロールモノステアレート、プロピレングリコールモノステアレート、テトラメチレンスルホン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン及び低いＴｇ値を有するポリマーラテックス、例えばポリエチルアクリレート、ポリメチルアクリレートなど。

・１種又は２種以上の充填材。有機粒子及び無機粒子の両方を充填材として使用することができる。有用な充填材例は、シリカ（コロイドシリカ）、アルミナ又はアルミナ水和物（アルミナオール(aluminaol)、コロイドアルミナ、カチオン酸化アルミニウム又はその水和物及び擬ベーマイト）、表面処理したカチオンコロイドシリカ、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、クレー、炭酸亜鉛、サチン白、珪藻土、合成無定形シリカ、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及び合成雲母によって代表される。これらの無機充填材の中で、多孔質無機充填材、例えば多孔質合成シリカ、多孔質炭酸カルシウム及び多孔質アルミナが好ましい。有機充填材の有用な例は、ポリスチレン、ポリメタクリレート、ポリメチルメタクリレート、エラストマー、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、ポリエステル、ポリエステルコポリマー、ポリアクリレート、ポリビニルエーテル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリシリコーン、グアナミン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、エラストマー性スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、尿素樹脂、尿素ホルマリン樹脂によって代表される。このような有機充填材及び無機充填材は、単独で又は組合せで使用することができる。

・１種又は２種以上の媒染剤。媒染剤は、本発明のインク受容層の中に含有させることができる。このような媒染剤は、インク組成物中に使用される染料と錯化することができる、モノマー性又はポリマー性のカチオン性化合物によって代表される。このような媒染剤の有用な例には、第四級アンモニウムブロックコポリマーが含まれる。他の適切な媒染剤には、ジアミノアルカン、アンモニウム第四級塩及び第四級アクリルコポリマーラテックスが含まれる。他の適切な媒染剤は、フルオロ化合物、例えばテトラアンモニウムフルオリド水和物、２，２，２−トリフルオロエチルアミン塩酸塩、１−（α，α，α−トリフルオロ−ｍ−トリル）ピペラジン塩酸塩、４−ブロモ−α，α，α−トリフルオロ−ｏ−トルイジン塩酸塩、ジフルオロフェニルヒドラジン塩酸塩、４−フルオロベンジルアミン塩酸塩、４−フルオロ−α，α−ジメチルフェネチルアミン塩酸塩、２−フルオロエチルアミン塩酸塩、２−フルオロ−１−メチルピリジニウム−トルエンスルホネート、４−フルオロフェネチルアミン塩酸塩、フルオロフェニルヒドラジン塩酸塩、１−（２−フルオロフェニル）ピペラジン一塩酸塩、１−フルオロピリジニウムトリフルオロメタンスルホネートである。

・１種又は２種以上の一般的な添加物、例えば、顔料（白色顔料、例えば酸化チタン、酸化亜鉛、タルク、炭酸カルシウムなど；青色顔料又は染料、例えばコバルトブルー、ウルトラマリン又はフタロシアニンブルー；マゼンタ顔料又は染料、例えばコバルトバイオレット、ファストバイオレット又はマンガンバイオレット）；殺生物剤；ｐＨ調節剤；保存剤；粘度調整剤；分散剤；ＵＶ吸収剤；増白剤；酸化防止剤及び／又は帯電防止剤。

これらの添加物は、達成すべき目的に従って、公知の化合物及び材料から選択することができる。

上記の添加物（艶消し剤、可塑剤、充填材／顔料、媒染剤、一般的な添加物）は、水膨潤性インク受容層組成物の固体含有量基準で、０〜３０重量％の範囲内で添加することができる。

非水溶性添加物の粒子サイズは、そうしないと得られる表面への悪影響があるので、高すぎないようにすべきである。従って、使用する粒子サイズは、好ましくは、１０μｍ未満、更に好ましくは７μｍ以下にすべきである。粒子サイズは、取り扱い目的のために、好ましくは０．１μｍより大、更に好ましくは約１μｍ以上である。

得られる配合物は、当該技術分野で公知のどのような方法によっても、支持体に塗布することができる。この塗布方法は、例えば、カーテンコーティング、押出コーティング、エアーナイフコーティング、スライドコーティング、ロールコーティング法、リバースロールコーティング、浸漬コーティング法及びロッドバーコーティングである。

ゼラチン、ポリエチレングリコールのような親水性ポリマー及び必要に応じて添加物を含有する本発明の水膨潤性インク受容層の上に、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース及びカルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体を含有する層などのインク浸透性粘着防止保護層を、所望により塗布することができる。特に好ましいトップコートは、ヒドロキシプロピルメチルセルロースである。このトップコート層は非孔質であるが、インク浸透性があり、水性インクで要素の上に印刷された画像の光学的濃度を改良するように機能する。このトップコート層は、また、ゼラチン層を摩耗、汚れ及び水損傷から保護するように機能する。

トップコート材料は、好ましくは、膨潤性ポリマー層の上に、水又は水−アルコール溶液から、０．１〜５．０マイクロメートル、好ましくは０．５〜２．０マイクロメートルの範囲内の乾燥厚さで塗布される。このトップコート層は、別個の操作で塗布してもよく、又は水膨潤性層と同時に塗布してもよい。

実施において、種々の添加物をトップコート中に使用することができる。これらの添加物には、塗布混合物の濡れ又は展開作用を制御する界面活性剤、耐電防止剤、懸濁化剤、摩擦特性を制御するか又は塗布された製品のためのスペーサーとして作用する微粒子、酸化防止剤、ＵＶ安定剤などが含まれる。

本発明において使用される支持体は、紙、写真用原紙、両側にポリマー層が被覆された紙、顔料塗工紙、合成紙、又は、カール挙動を最少にするために最上部の塗膜及び裏側の塗膜のバランスがとられたプラスチックフィルム、から適切に選択することができる。

プラスチックフィルムの材料の例は、ポリオレフィン、例えばポリエチレン及びポリプロピレン、ビニルコポリマー、例えばポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル及びポリスチレン、ポリアミド、例えば６，６−ナイロン及び６−ナイロン、ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２及び６−ナフタレート及びポリカーボネート並びに酢酸セルロース、例えば三酢酸セルロース及び二酢酸セルロースである。支持体の上に分散液を塗布する前に、支持体をコロナ処理に付して、支持体と塗膜との間の接着を改良することができる。また、接着を改良するために、プラズマ処理のような他の技術を使用することができる。

乾燥した後、水膨潤性インク受容層が、使用した支持体の上面に形成される。この水膨潤性インク受容層は、１〜５０マイクロメートル、好ましくは５〜２５マイクロメートル、更に好ましくは８〜１６マイクロメートルの乾燥厚さを有する。溶媒吸収ゼラチン層の厚さが１マイクロメートルよりも小さい場合には、溶媒の適切な吸収は得られないであろう。他方、溶媒吸収ゼラチン層の厚さが５０マイクロメートルを越える場合には、溶媒吸収率に於ける更なる増加は得られないであろう。

本発明を、下記の限定されない実施例によって詳細に示す。

［実施例１］
試験管内で、１０％濃度のゼラチンを有する、種々のゼラチン−ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）混合物を製造した。均一な混合物が得られた後、ｐＨを表１に示した値に調節し、そして濁り度を目視により評価した。この値が高いほど、一層相分離がひどい。

表１：ｐＨがゼラチンＰＥＧ混合物の濁り度／相分離に及ぼす影響。重量比 ゼラチン／ＰＥＧ ６／１。総固体含有量は１０％であった。

［実施例２］
インクジェット記録シートを製造するための一般的方法
下記の処理工程を含めて、水性インク受容層を製造した。

・１５ｇの酸処理したゼラチンを８５ｇの水と、室温で混合し、そしてそれを９０分間放置して、ゼラチンを膨潤させ、次いで温度を６０℃にまで上昇させて、攪拌することによってそれを完全に可溶性にする、
・殺生物剤を添加する、
・ＮａＯＨによってｐＨを５．７に調節する。

（両側に）ラミネートしたポリエチレンを有する写真グレード紙を、支持体として使用した。その表面を、コロナによって処理して、湿潤性を増加させた。

支持体の上に塗布する前に、塗布液を、１０重量％のゼラチンを含有するように、水で調節した。

この液体を、支持体の上に、ケイハンド・コーター(KHand Coater)、バー１５０、１５０μｍ湿潤厚さの手段によって塗布した。このシートを直ちに１０℃まで冷却して、ゼラチン層をゲル化させた。印刷の前に、塗布したシートを２０℃及び６５％ＲＨで少なくとも２４時間コンディショニングした。

［実施例３］
実施例２に記載したものと同じ方法を使用して、下記の表２に示したような、種々の種類のゼラチン及び種々のゼラチン／ＰＥＧの比を使用して、インクジェット記録シートを製造した。総固体含有量は１０％であった。

インクジェット媒体の印刷試験及び乾燥度評価
インクジェットシートを、更に、インクジェット印刷試験に付した。５つの異なる濃度で、マゼンタ色、シアン色、黄色、緑色、赤色、青色及び黒色を含む標準パターンを、上記の支持体の上に印刷した。ここで使用したプリンタは、ＨＰ９９０ｃｘであった。

標準パターンを印刷した直後に、白色無地紙を印刷したシートの上に載せ、そして１１ｋｇの重量を有するステンレススチールローラを、白色紙の上にゆっくり転がした。インクジェットシートの乾燥速度は、白色紙に転写されたプリントの色濃度を目視により分析することによって決定した。白色紙でのより低い濃度は、インクジェット溶媒のより良い乾燥速度を意味する。光沢は目視により等級付けした。＋のより大きい数は、より高い光沢を意味する。カーリングは、１０／１５ｃｍのプリントを、平らな表面上に室温及び５５％の湿度で置き、そしてプリントの平面度を評価することによって評価した。より大きい数は、より平らなプリントを意味する。

表２：ゼラチン−ＰＥＧ塗膜の乾燥度／光沢／カーリング特性

実施例３に記載した全てのゼラチン−ＰＥＧ溶液は、ｐＨ３．０を有していた。４．５までのｐＨ調節（濁り無し／相分離無し溶液、実施例１参照）によって、ｐＨ３．０に比較して、同等の乾燥／光沢／カーリング結果が得られた。５．０へのｐＨ調節によって、濁った溶液、艶消し表面及び悪いカーリングが得られた。

ｐＨ調節はＨＣｌで行った。

Claims (23)

1. 支持体と、前記支持体に接着された水膨潤性層と、を含むインクジェット記録媒体であって、
   前記水膨潤性層が、少なくとも１種のゼラチンと少なくとも１種の親水性ポリマーとの均一な混合物を含有する、インクジェット記録媒体。
2. 前記親水性ポリマーが、完全に加水分解された又は部分的に加水分解されたポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリアクリルアミド及びこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の媒体。
3. 前記親水性ポリマーがポリエチレングリコールである、請求項１又は２に記載の媒体。
4. 前記ゼラチンが、アルカリ処理ゼラチン、酸処理ゼラチン、ゼラチン誘導体、例えばアセチル化ゼラチン、フタル酸エステルゼラチン、第四級アンモニウム変性ゼラチンなど、から選択される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の媒体。
5. ゼラチンが、４〜１１の等電点を有するアルカリ処理ゼラチン又は酸処理ゼラチンである、請求項４に記載の媒体。
6. ゼラチン／親水性ポリマー重量比が１：２〜１０：１である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の媒体。
7. ゼラチン／親水性ポリマー重量比が１：１〜７：１、更に好ましくは２：１〜６：１である、請求項６に記載の媒体。
8. 更に、前記水膨潤性層の上面にインク浸透性保護層を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の媒体。
9. 前記保護層に、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ゼラチン又はこれらの組合せが含まれる、請求項８に記載の媒体。
10. 前記水膨潤性層に、更に、充填材、着色剤、有色顔料、顔料分散剤、滑剤、浸透剤、インク染料用の固定剤、ＵＶ吸収剤、酸化防止剤、分散剤、消泡剤、レベリング剤、流動性改良剤、防腐剤、増白剤、粘度安定及び／又は増強剤、ｐＨ調節剤、殺生物剤、防白かび剤、抗菌剤、防湿用薬剤、紙剛性を増加させるための薬剤並びに耐電防止剤からなる群から選択された、少なくとも１種の添加物が含有されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載の媒体。
11. 前記添加物が水不溶性であり、そして０．１〜１０μｍ、好ましくは１〜７μｍのサイズを有する、請求項１０に記載の媒体。
12. 支持体と前記支持体に接着された水膨潤性層とを含むインクジェット記録媒体の製造方法であって、
    ゼラチンと親水性ポリマーとの水性混合物を調製する工程と、
    均一な水溶液が得られるまでｐＨを調節する工程と、
    この均一な水溶液に添加物を必要に応じて添加して、均一な水性混合物を得る工程と、
    前記混合物を支持体上に塗布し、そして形成された塗布された支持体を乾燥させる工程と、
    を含む製造方法。
13. ゼラチン／親水性ポリマーの重量比が、１０〜０．５、好ましくは７〜１、更に好ましくは６〜２である、請求項１２に記載の方法。
14. 前記ゼラチンが石灰処理骨ゼラチン、酸処理骨ゼラチン及び酸処理豚皮ゼラチンから選択され、そして好ましくは、前記ｐＨを、石灰処理骨ゼラチン、酸処理骨ゼラチン及び酸処理豚皮ゼラチンについて、それぞれ４．３以下、４．８以下及び４．８以下に調節する、請求項１２又は１３に記載の方法。
15. 水性混合物に、更に、ゼラチン１００ｇ当たり１０ｇ以下の、ゼラチン用の硬膜剤が含有されている、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 前記水性配合物に、非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤及びこれらの混合物の群から選択された界面活性剤が含有され、乾燥した塗布された支持体中の前記界面活性剤の量が１０００ｍｇ／ｍ²以下である、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の方法。
17. 界面活性剤が、アルキルアリールスルホネート、アルキルスルフェートエステル、スルホコハク酸アルキルエステル、脂肪族スルホネート及びこれらの混合物からなる群から選択されたアニオン性界面活性剤であり、好ましくはカチオン性界面活性剤が第四級アンモニウム化合物を含む、請求項１６に記載の方法。
18. 前記均一な水溶液又は水性混合物を、前記支持体の上に、カーテンコーティング、押出コーティング、エアーナイフコーティング、スライドコーティング、ロールコーティング法、リバースロールコーティング、浸漬コーティング法又はロッドバーコーティングを使用して塗布し、続いて乾燥させる、請求項１２〜１７のいずれか１項に記載の方法。
19. 請求項１２〜１８のいずれか１項に記載の方法によって得ることができる媒体。
20. 前記支持体が、紙、写真用原紙、合成紙又はフィルム支持体である、請求項１〜１１及び１９のいずれか１項に記載の媒体。
21. 前記支持体が、塗布の前にコロナ処理される、請求項２０に記載の媒体。
22. 前記水膨潤性層が１〜５０μｍの厚さを有する、請求項１〜１１及び１９〜２１のいずれか１項に記載の媒体。
23. 請求項１〜１１及び１９〜２２のいずれか１項に記載のインクジェット記録媒体を用意する工程と、
    インクジェットインクを、所望の画像のパターンで前記媒体に接触するように導入する工程と、
    を含む、永久的で正確なインクジェット画像を形成する方法。