JP2001199161A - 連続インクジェット印刷方法 - Google Patents

連続インクジェット印刷方法

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JP2001199161A JP2000367278A JP2000367278A JP2001199161A JP 2001199161 A JP2001199161 A JP 2001199161A JP 2000367278 A JP2000367278 A JP 2000367278A JP 2000367278 A JP2000367278 A JP 2000367278A JP 2001199161 A JP2001199161 A JP 2001199161A
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ジーン ショー−クライン ロリ
Anne Garo Elizabeth
アン ガロ エリザベス
Eric Lee Dillenbeck
リー ディーレンベック エリック
Scott Edward Derry
エドワード デリー スコット
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、可視光の散乱に起因する白
色の外観が抑制されている実質的に透明なインクジェッ
ト受容体を提供することである。本発明のもう１つの目
的は、速い乾燥時間を有する実質的に透明なインクジェ
ット受容体を提供することである。 【解決手段】 画像記録の前に、高分子バインダー、着
色剤、および７〜40nmの一次粒径を有する粒子が 300nm
以下に凝集している多孔質無色凝集体を含む画像記録層
を担持している実質的に透明な支持体を含んでなるイン
クジェット記録要素。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、実質的に透明な多
孔質インクジェット画像記録要素に関する。
【０００２】
【従来の技術】典型的なインクジェット記録または印刷
システムにおいては、インク液滴が、記録要素または媒
体に向かってノズルから高速で噴射され、媒体上に画像
を生ずる。インク液滴（または記録液体）は、一般に、
染料または顔料などの記録薬剤および大量の溶媒を含ん
でなる。溶媒（またはキャリア液体）は、概して、水、
および一価アルコール、多価アルコールまたはそれらの
混合物などの有機材料から作られている。
【０００３】インクジェット記録要素は、概して、少な
くとも一方の表面にインク受容層または画像形成層を担
持している支持体を含んでなり、このような要素には、
不透明な支持体を有する、反射式観察を目的とするも
の、および透明な支持体を有する、透過光による観察を
目的とするものが含まれる。放射線画像などの医療用画
像は、概して、青色の透明支持体上で観察される。
【０００４】インクジェット受容体の重要な特性は、そ
れらが印刷後に素速く乾燥する必要があるということで
ある。この目的のために、液体インクを有効に含有する
のに十分な厚みおよび孔隙量を有する限り、ほぼ瞬間的
な乾燥を提供する多孔質受容体が開発されている。例え
ば、多孔質受容体は、微粒子含有コーティングを支持体
に塗布して磨かれた平滑面と接触させた状態で乾燥させ
るキャストコーティングによって製造することができ
る。
【０００５】上述のタイプの多孔質受容体を透明支持体
に塗布して乾燥させると、このコーティング内での光散
乱により、白色の外観となる。医療用像形成用途におい
て、放射線像形成には青色の透明が望ましい。しかしな
がら、多孔質酸化物ヒュームコーティングを青みがかっ
た透明支持体に付着させると、反射式観察の際に白く見
えるので、望ましくない。
【０００６】欧州特許第 813,978号は、固体微細粒子、
バインダー、および油滴を含有するインク吸収層を含ん
でなるインクジェット記録要素に関する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】透明支持体上にインク
吸収層を使用している欧州特許第 813,978号には、上述
のように、可視光の散乱のために、あるまじき白色の外
観が生ずるという点で問題がある。
【０００８】本発明の目的は、可視光の散乱に起因する
白色の外観が抑制されている実質的に透明なインクジェ
ット受容体を提供することである。本発明のもう１つの
目的は、速い乾燥時間を有する実質的に透明なインクジ
ェット受容体を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】これらの目的および他の
目的は、画像記録の前に、高分子バインダー、着色剤、
および７〜40nmの一次粒径を有する粒子が 300nm以下に
凝集している多孔質無色凝集体を含む画像記録層を担持
している実質的に透明な支持体を含んでなるインクジェ
ット記録要素を含む、本発明によって達成される。
【００１０】本発明のもう１つの態様は、 ａ）上述のインクジェット記録要素を用意すること、お
よび ｂ）その上に液体インク液滴を像様適用すること、を含
むインクジェット印刷方法に関する。
【００１１】本発明の使用により、可視光の散乱に起因
する白色の外観が抑制された速乾画像を製造することが
できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明において有用な粒子には、
アルミナ、ベーマイト、クレー、炭酸カルシウム、二酸
化チタン、焼成クレー、アルミノケイ酸塩、シリカ、硫
酸バリウム、または高分子ビーズが含まれる。本発明の
好ましい態様において、これらの粒子は、アルミナなど
の金属酸化物である。多くのタイプの無機粒子および有
機粒子が種々の方法によって製造されており、インク受
容層用に市販されており、非常に速いインク乾燥を得る
ためには多孔性が必要である。これらの粒子の間に形成
される孔隙は、印刷インクがその層の中を素速く通過
し、その外面から出て、即乾性の刷りを生ずるように十
分に大きく、つながっていなければならない。同時に、
これらの粒子は、それらの間に形成される孔隙が可視光
を散乱させないように十分小さいものとなるように配置
されなければならない。
【００１３】上記要求条件を提供するもっとも好ましい
粒子のタイプは、小さな粒子の凝集体である。これらの
凝集体は寸法が概して 150〜 300nmであり、直径が７〜
40nmの、より小さな一次粒子からなる。このような凝集
体の乾燥コーティング中の孔隙は、光散乱が小さいけれ
ども、インクベヒクルの吸収量が十分であることを確保
するのに必要な範囲内にある。
【００１４】シリカおよびアルミナの酸化物ヒュームは
既知であり、アルミナ酸化物ヒュームが好ましい。酸化
物ヒュームは乾燥形態または上述の凝集体の分散系とし
て入手可能である。
【００１５】本発明の好ましい態様において、高分子バ
インダーは親水性ポリマーである。このような親水性材
料の例には、ポリビニルアルコールおよびそれらの誘導
体、ポリビニルピロリドン、スルホン化ポリエステルま
たはリン酸化ポリエステル、セルロースエーテルおよび
それらの誘導体、ポリ (2-エチル -2-オキサゾリン)、
ゼラチン、カゼイン、ゼイン、アルブミン、キチン、キ
トサン、デキストラン、ペクチン、コラーゲン誘導体、
コロジオン、寒天、クズウコン、グアー、カラギナン、
トラガカント、キサンタン、ラムサン(rhamsan) 、スル
ホン化ポリスチレン、アクリルアミドおよびそれらの誘
導体、ポリアルキレンオキシドなどが含まれるけれど
も、これらに限定されるものではない。本発明の好まし
い態様において、親水性ポリマーは、ポリビニルアルコ
ール、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロ
ピルメチルセルロース、またはポリアルキレンオキシド
である。
【００１６】上記バインダー材料は、上述の粒子と適合
性であるように選択されるべきである。
【００１７】使用されるバインダーの量は、インクジェ
ット受容体に結合力を付与するのに十分なものであるべ
きであるけれども、凝集体によって形成される連続孔隙
構造がバインダーによって塞がれないように最少化する
べきでもある。本発明の好ましい態様において、バイン
ダーの粒子に対する体積比は１：４〜１：２である。
【００１８】画像記録層は粒子を含んでなる多孔質層で
あるので、空隙率は、すべての印刷インクを吸収するの
に十分なものでなければならない。例えば、多孔質層が
60容量％の連続孔隙を有する場合、32cm3/m2のインクを
瞬間的に吸収するためには、少なくとも54μm の物理的
な厚みを有していなければならない。
【００１９】本発明において有用な好適な支持体材料に
は、着色もしくは未着色のポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンナフタレート、ポリ -1,4-シクロヘキ
サンジメチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリ
イミド、ポリカーボネート、ポリスチレン、酢酸セルロ
ース、または酢酸プロピオン酸セルロースなどの高分子
フィルム材料が含まれる。本発明の好ましい態様におい
て、支持体はポリエチレンテレフタレートである。この
ようなフィルム材料を、当該技術分野において既知の接
着性促進層、帯電防止層、またはカール抑制層で前処理
してもよい。
【００２０】支持体は、一般に、50〜 500μm 、好まし
くは75〜 300μm の厚みを有する。望まれる場合には、
酸化防止剤、耐電防止剤、可塑剤、および他の既知の添
加剤を支持体に導入してもよい。
【００２１】画像記録層の支持体への接着性を改良する
ために、画像記録層を適用する前に支持体の表面をコロ
ナ放電処理に付してもよい。
【００２２】そのうえ、画像記録中の着色剤が着色され
た透明性に整合するように選択された染料である場合に
は、この画像記録層と共に透明支持体を使用して、所望
のバックグラウンド色およびインク受容特性を提供して
もよい。
【００２３】本発明において有用な着色剤は、染料系ま
たは顔料系のいずれかに分類することができる。染料を
使用する場合、染料分子は、液体媒体または固体媒体に
よって分子的に分散または溶媒和されており、各々の個
々の染料分子は液体媒体または固体媒体の分子によって
取り囲まれている。染料は水性溶媒および有機溶媒に可
溶性であり、従って、顕微鏡下で粒子を観察することが
できない。顔料を使用する場合、別個の粒子が液体媒体
または固体媒体中に分散されている。各々の粒子は、強
い分子間力によっていっしょに保持された多くの色素分
子からなっている。顔料系着色剤は水性溶媒および有機
溶媒中では安定ではなく、0.01〜 1.0μm の範囲にわた
る粒子が顕微鏡下で観察される。
【００２４】本発明の好ましい態様において、カチオン
性染料またはアニオン性染料を使用することができる。
カチオン性染料は水溶液中で着色されたカチオンを生ず
る染料であり、アニオン性染料は水溶液中で着色された
アニオンを生ずる染料である。カチオン性染料は、通常
は、イオン性部分として第四級窒素基を含有しており、
すべての塩基性色素を包含する。アニオン性染料は、通
常は、イオン性部分としてスルホン酸基またはカルボン
酸基を含有しており、すべての酸性色素を包含する。
【００２５】使用してもよいカチオン性染料のタイプに
は、C. I. 塩基性染料（例えば、イエロー染料としては
Basic Yellow 9、11、13、および51、マゼンタ染料とし
てはBasic Red 1 および 3、およびBasic Violet 7、1
0、および23、シアン染料としてはBasic Blue 3、 9、
および75、並びにブラック染料としてはBasic Black 2
および 8）および繊維などの基材上の酸性部位に結合す
るように設計されているC. I. 媒染染料（例えばMordan
t Green 13）が含まれる。
【００２６】有用なカチオン性染料には、アジン化合
物、オキサジン化合物、チアジン化合物、アゾ化合物、
ジフェニルメタン化合物、トリアリールメタン化合物、
キサンテン化合物、アクリジン化合物、キノリン化合
物、メチン化合物もしくはポリメチン化合物、チアゾー
ル化合物、インダミン化合物もしくはインドフェノール
化合物が含まれ、他のものの中で、これらはすべて当業
者に周知である。
【００２７】本発明に使用してもよいアニオン性染料に
は、C. I. 酸性染料、直接染料、食用染料、媒染染料、
および反応性染料（例えば、Acid Blue 9 、Direct Blu
e 199 、Acid Red 52 、Reactive Red 23 、Acid Yello
w 23、Direct Yellow 132 、Food Black 2および React
ive Black 31）が含まれる。有用なアニオン性染料に
は、ニトロソ化合物、ニトロ化合物、アゾ化合物、スチ
ルベン化合物、トリアリールメタン化合物、キサンテン
化合物、キノリン化合物、チアゾール化合物、アジン化
合物、オキサジン化合物、チアジン化合物、アミノケト
ン化合物、アントラキノン化合物、インジゴイド化合
物、およびフタロシアニン化合物が含まれ、他のものの
中で、これらはすべて当業者に周知である。とりわけ好
ましいものは、下記に説明する Dye 1（プロトン化 C.
I. Basic Blue 75）および Dye 2の乳酸塩である。
【００２８】
【化１】
【００２９】着色剤は、企図される目的に有用ないずれ
の量で存在していてもよい。一般に、着色剤が0.01g/m2
〜0.05g/m2の量で存在する場合に、良好な結果が得られ
ている。
【００３０】多孔質画像記録層を形成している粒子が主
としてアニオン性のもの（例えばヒュームドシリカ）で
ある場合、アニオン性染料が好ましい。高度のゼロ電荷
を有する粒子（例えばヒュームドアルミナ）を用いる場
合、カチオン性染料を使用して溶融安定性を提供するの
が好ましい。
【００３１】本発明に用いられるコーティング組成物
を、浸漬コーティング、線巻きロッドコーティング、ド
クターブレードコーティング、グラビアおよび反転ロー
ルコーティング、スライドコーティング、ビードコーテ
ィング、押出コーティング、カーテンコーティングなど
を含む周知の技法の幾つかによって適用してもよい。既
知の塗布方法および乾燥方法は、1989年12月に発行され
たリサーチディスクロージャー(Research Disclosure)
第308119号の1007〜1008頁にさらに詳細に記載されてい
る。スライドコーティングが好ましく、この場合、基層
とオーバーコートとを同時に適用してもよい。塗布後、
これらの層を単純な蒸発によって乾燥させるのが一般的
であるけれども、対流加熱などの既知の技法によって乾
燥を促進してもよい。
【００３２】画像記録層は、耐水性を改良するための添
加剤として媒染剤を含有してもよい。例えば、印刷染料
が主としてアニオン性である場合には、第四級アンモニ
ウムまたはホスホニウムを含有しているポリマー、界面
活性剤などを添加してもよい。あるいは、アミン含有ポ
リマーまたは正電荷を有する単なるポリマーもしくは化
学種などの、当該技術分野において周知の他の媒染材料
を選んでもよい。
【００３３】インクジェット受容体に機械的耐久性を付
与するために、上述のバインダーに対して作用する架橋
剤を少量添加してもよい。このような添加剤は、層の結
合力を改良する。カルボジイミド、多官能価アジリジ
ン、アルデヒド、イソシアネート、エポキシド、多価金
属カチオンなどの架橋剤はすべて使用することができ
る。
【００３４】退色を改良するために、当該技術分野にお
いて周知であるＵＶ安定剤およびＵＶ吸収剤を画像記録
層に添加してもよい。
【００３５】適切な塗工性を得るために、界面活性剤、
脱泡剤、アルコールなどの、当業者に既知の添加剤を使
用してもよい。コーティング助剤についての一般的な量
は、全溶液質量に対して0.01〜0.30％の活性コーティン
グ助剤である。これらのコーティング助剤は、非イオン
性、アニオン性、カチオン性、または両性のものとする
ことができる。具体例は、MCCUTCHEON's Volume 1: Emu
lsifiers and Detergents, 1995, North American Edit
ion に記載されている。
【００３６】コーティング組成物は水または有機溶媒の
いずれから塗布してもよいけれども、水からが好まし
い。全固形分は、もっとも経済的な方法で有用なコーテ
ィング厚みが得られるように選ばれるべきであり、微粒
子コーティング調合物の場合、10〜40％の固形分が典型
的である。
【００３７】本発明の記録要素を像形成させるのに使用
されるインクジェットインクは当該技術分野において周
知である。インクジェット印刷において使用されるイン
ク組成物は、概して、溶媒またはキャリア液体、染料ま
たは顔料、湿潤剤、有機溶媒、洗浄剤、増粘剤、防腐剤
などを含んでなる液体組成物である。溶媒またはキャリ
ア液体は単なる水とすることもできるし、または多価ア
ルコールなどの他の水混和性溶媒と混合された水とする
こともできる。多価アルコールなどの有機材料が主たる
キャリアまたは溶媒液体であるインクを使用してもよ
い。特に有用なのは、水と多価アルコールとの混合溶媒
である。このような組成物において使用される染料は、
概して、水溶性の直接染料または酸性染料である。この
ような液体組成物は、例えば、米国特許第 4,381,946
号、同 4,239,543号、および同 4,781,758号の各明細書
を含む先行技術に広範に記載されている。
【００３８】本明細書において開示されている記録要素
は主にインクジェットプリンターに有用であると言及し
たけれども、それらをペンプロッター集成装置のための
記録媒体として使用することもできる。ペンプロッター
は、インク溜めと接触している毛管の束からなるペンを
使用して、記録媒体の表面に直接筆記することによって
作動する。
【００３９】本発明を説明するために以下の例を提供す
る。
【００４０】
【実施例】例１ 要素１ この要素は、アルミナのＰＶＡに対する質量比が90〜10
となり、水中の全固形分が30質量％となるように、ヒュ
ームドアルミナ（ CEP10AK97003, (Cabot Corporatio
n)）およびポリビニルアルコール（ Elvanol（商標）52
/22, (DuPont Corp.) ）の液体を支持体に塗布すること
によって製造した。この液体を、線巻きロッドを使用し
て 100μm の湿潤厚みに塗布し、 100℃で乾燥させた。
支持体は、アクリロニトリル、塩化ビニリデン、および
アクリル酸のターポリマーを含んでなる接着性促進層を
有する明澄透明のポリエチレンテレフタレートとした。
【００４１】要素２ この要素は、支持体を、主にゼラチンを含んでなる接着
性促進「下塗り」青色の透明ポリエチレンテレフタレー
ト支持体としたことを除き、要素１と同じに調製した。
【００４２】対照標準１ この要素には、コーティングがまったく無い要素２の支
持体を使用した。
【００４３】白色度試験 Minolta 色彩計を使用し、標準ブラックバックグラウン
ドと対照して、白色度を測定した。Ｌ* 、ａ* 、および
ｂ* を直接測定して、色を評価した。Ｌ* は白色度（明
度）の良好な尺度であり、Ｌ* 値が高いほど、より白く
測定される表面に対応している。青色の透明の未塗布領
域についてもＬ* 、ａ* 、およびｂ* を記録した。以下
の結果が得られた。
【００４４】 表 Ｉ ─────────────────────────────────── 要 素 コーティング Ｌ* ａ* ｂ* ─────────────────────────────────── １ アルミナ／ＰＶＡ 58.6 -1.5 -25.9 ２ アルミナ／ＰＶＡ 63.3 -1.3 -17.8 対照標準１ 無し 18.6 -1.1 -10.1 ───────────────────────────────────
【００４５】上記結果は、青色支持体（対照標準１）に
アルミナを塗布すると、可視光の散乱のためにＬ* 値が
増大すること、すなわち、あるまじき白色の外観を示す
ことを示している。
【００４６】例２ 要素３ この要素は、 Dye 1を 0.024g/m2の量で、上記 Dye 2を
0.012g/m2の量で含有させたことを除き、要素１と同じ
にした。
【００４７】要素４ この要素は、 Dye 1を 0.024g/m2の量で、上記 Dye 2を
0.012g/m2の量で含有させたことを除き、要素２と同じ
にした。
【００４８】上記染料をプロトン化するために、各々の
中性染料を 0.7質量％の量で水／乳酸溶液（質量比95/
5）に添加した。次に、その溶融物に、２質量％のカチ
オン性シアン染料溶液および１％のカチオン性マゼンタ
染料溶液を添加し、それを、上述のように塗布した。
【００４９】上記要素を例１と同じに試験した。以下の
結果が得られた。
【００５０】表ＩＩ ─────────────────────── 要 素 Ｌ* ａ* ｂ* ─────────────────────── ３ 48 -0.1 -35.1 ４ 49.3 0.9 -37.3 ───────────────────────
【００５１】要素３および４についてのＬ* 値と１およ
び２についてのＬ* 値との比較により、Ｌ* が10単位減
少したことが示される。このことは、可視光の散乱に起
因するあるまじき白色の外観が抑制されたことを示して
いる。
【００５２】
【発明の効果】本発明の使用により、可視光の散乱に起
因する白色の外観が抑制された即乾性画像を製造するこ
とができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エリザベス アン ガロ アメリカ合衆国，ニューヨーク 14526, ペンフィールド，ブルー リッジ ロード 105 (72)発明者 エリック リー ディーレンベック アメリカ合衆国，ニューヨーク 14624, ロチェスター，ブルック バレー ドライ ブ 13 (72)発明者 スコット エドワード デリー アメリカ合衆国，ニューヨーク 14420, ブロックポート，イースト アベニュ 428

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 画像記録の前に、高分子バインダー、着
    色剤、および７〜40nmの一次粒径を有する粒子が 300nm
    以下に凝集している多孔質無色凝集体を含む画像記録層
    を担持している実質的に透明な支持体を含んでなるイン
    クジェット記録要素。
JP2000367278A 1999-12-02 2000-12-01 連続インクジェット印刷方法 Pending JP2001199161A (ja)

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