JP2002518213A - インキ移行抑制剤を有するインクジェットレセプター媒体ならびにその製造および使用方法 - Google Patents

インキ移行抑制剤を有するインクジェットレセプター媒体ならびにその製造および使用方法

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pigment
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ピー．ジュニア ウォラー，クリントン
ファルーク，オマー
エス． ムロジンスキ，ジェイムズ
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ミネソタ マイニング アンド マニュファクチャリング カンパニー
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Abstract

(57)【要約】 多孔性インクジェットレセプター媒体中で着色インキの移行を抑制するのに有用なホモポリマーまたはコポリマーが開示されている。コポリマーは、各ホモポリマーが親水性でありながら異なる親水性モノマーから得られるコポリマーが水に対して溶解性の低い少なくとも二種の異なる親水性モノマーから成る。こうしたコポリマーを製造し使用する方法も開示されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 カラー写真 本特許のファイルは、カラーで作成された少なくとも一つの図面を含む。カラ
ー図面を伴った本特許の写しは、依頼し必要な料金を支払うと特許商標庁によっ
て提供される。
【０００２】 発明の分野 本発明は、水と接触している時に着色インキの移行を妨げるように微孔質イン
クジェットレセプター上に付着した着色インキによる優れた画像を提供する微孔
質インクジェットレセプターに関する。
【０００３】 発明の背景 インクジェット画像形成技術は、業務用途および民生用途において非常に普及
してきた。紙または他のレセプター媒体上にカラー画像を印刷するためにパーソ
ナルコンピュータおよびデスクトッププリンタを用いる可能性は、染料系インキ
から顔料系インキまで拡大してきた。顔料系インキは、ヒューレットパッカード
（Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）、エンカド（Ｅ
ｎｃａｄ Ｉｎｃ．）、ミマキコーポレーション（Ｍｉｍａｋｉ Ｃｏｒｐｏｒ
ａｔｉｏｎ）などから市販されているインクジェットプリンタにおいてヒューレ
ットパッカード（Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）
またはレックスマークコーポレーション（ＬｅｘＭａｒｋ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉ
ｏｎ）から市販されているものなどのサーマルインクジェットプリントヘッドを
用いて分配される前に顔料粒子を分散液中に含有するので、鮮やかなカラーおよ
びより耐久性の画像を提供する。
【０００４】 インクジェットプリンタは、機械製図および建築製図などの用途のためのワイ
ドフォーマット電子印刷のために一般に用いられてきた。操作が簡単なこと、イ
ンクジェットプリンタの経済性およびインキ技術の改善のゆえに、インクジェッ
ト画像形成プロセスは、ワイドフォーマットで、イメージオンデマンドで、且つ
プレゼンテーション品質の耐久性グラフィックスを製作する印刷産業向けの成長
可能性に関する抜群の将来性を有する。
【０００５】 グラフィックスを作成するために用いられるインクジェットシステムの構成部
品は、以下の三つの主要な群に分類することができる。 １．コンピュータ、ソフトウェア、プリンタ ２．インキ ３．レセプターシート
【０００６】 コンピュータ、ソフトウェアおよびプリンタは、インキ滴のサイズ、数および
配置を制御し、レセプターフィルムを移動させる。インキは、画像を形成する着
色剤または顔料を含有し、レセプターフィルムは、インキを受取り保持する媒体
を提供する。インクジェット画像の品質はトータルシステムの関数である。しか
し、組成およびインキとレセプターフィルムとの間の相互作用は、インクジェッ
トシステムにおいて最も重要である。
【０００７】 画像品質は、見る大衆と支払う顧客が望み且つ見ることを要求するものである
。印刷所（ｐｒｉｎｔ ｓｈｏｐ）からインクジェット媒体／インキ系には、迅
速乾燥、湿度不感受性、長い保管寿命、耐水性および総合的な取扱適性などの多
くの他の要求もなされる。環境への暴露はまた、媒体およびインキに別の要求を
加えうる（グラフィックの用途には要求が厳しい）。
【０００８】 多孔性メンブレンは、その毛管作用がフィルム形成水溶性コーティングの吸収
機構よりも遙かに速くインキを孔に運ぶことができるのでインクジェット受取り
媒体として用いるための自然な選択である。しかし、過去において、望ましい迅
速乾燥を達成するために多孔性コーティングまたはフィルムを用いた時、着色剤
が多孔性網目に深く浸透しすぎるので光学密度には非常に問題があった。このタ
イプの問題は、滴当たり高体積のインキを分配するプリンタによって増幅される
。すべてのインキを保持するために余分のフィルム厚さを必要とする場合がある
からである。顔料が浸透することを可能にするためにメンブレンの孔のサイズお
よび孔の体積が開放されている時、顔料をメンブレン中で層に配列することがで
きる。つまり、ブラック、シアン、マゼンタおよびイエローは、利用順に応じて
異なる深さで主として見られる。従って、利用された最初のカラー（複数を含む
）の一部は、他の着色インキの後続の利用によって画像中に光学的に捕捉される
。さらに、横向きのインキ拡散も、受取り媒体として用いられる多孔性メンブレ
ンにおける固有の問題でありうる。小さすぎる孔サイズをもつ多孔性フィルム上
に着色インキを噴出させる時、有色顔料は、メンブレンの最上において濾過され
、高画像密度を与えるが、顔料は容易に汚れると共に、決して乾かない作用をも
ちうる。インキからの過剰の流体も、水／グリコール担体を逃がす前に混じり合
い、あるいは更に悪いことには、画像上に溜まり走る。
【０００９】 着色インクジェットインキの化学的配合は、インキの残部内およびインキ噴出
中の顔料粒子の連続的な分散の要求のために複雑さをかなりもつ。
【００１０】 染料系インクジェットインキを受取るための代表的な消費者媒体は、紙、ある
いは特に被覆紙であった。しかし、紙の所定面積中にインクジェットインキが余
りにも多いことで、染料を溶解した水性インキによる紙の過飽和は誰の目にも明
らかである。
【００１１】 インクジェットインキがより商業的に適応され、顔料系インキがより主流にな
るにつれて、インキ中の流体の管理を制御しようとする際に、種々の媒体が試み
られてきた。
【００１２】 特開昭ＪＰ６１−０４１５８５には、一定比のＰＶＡ／ＰＶＰを用いる印刷材
料を製造する方法が開示されている。その欠点は不適切な耐水性および水研ぎ落
とし特性である。
【００１３】 特開昭ＪＰ６１−２６１０８９には、ＰＶＡ／ＰＶＰの混合物に加えてカチオ
ン導電性樹脂を用いる透明材料が開示されている。この材料は、耐水性で耐汚染
性であるが、水研ぎ落とし特性は劣っている。
【００１４】 欧州特許公報ＥＰ０，７１６，９３１−Ａ１には、二つ以上の位置において金
属イオンと配位結合が可能な染料を用いる系が開示されている。再び、結合剤樹
脂は紙またはフィルム中で無機顔料と合わせて用いられている。金属イオンは、
画像形成前に上に噴出することが好ましく、追加の加熱は反応を完了させるため
に必要である。この系は、耐水性であることを請求しておらず、焦点は、熱また
は光によって褪色せずに長期間保存することである。
【００１５】 米国特許第５，５３７，１３７号には、熱または紫外線による硬化によって耐
水性を達成する系が開示されている。特許の主要部において、それらのコーティ
ングの例は、ＣａＣｌ2からのＣａ++を含んでいた。分散ポリマー上の酸性基に
対して反応性化学種を提供するために、これが添加された。コーティングは、画
像形成後のＵＶ硬化または熱硬化まで水溶性のままである。
【００１６】 従って、現在の特殊なインクジェット媒体は、吸収性成分およびインキを媒体
に結合するための場合によって任意の添加剤を用いる。結果として、現在の媒体
は、本質的に水分感受性であると共に、取扱に対して脆弱であり、指が汚れやす
い。さらに、ビヒクル吸収性成分は、通常、より遅い印刷速度および乾燥時間の
原因になる水溶性（または膨潤性）ポリマーから成る。
【００１７】 着色インキ送出システムも、可能な最良の画像グラフィックを提供するために
顔料粒子の静止位置を制御する顔料管理系を扱ってきた。例えば、米国特許第５
，７４７，１４８号（ワーナー（Ｗａｒｎｅｒ）ら）には、適する支持層（マク
ロ孔質層を一覧表中に含む）が２つの層、保護浸透剤層およびレセプター層の流
体管理系を有する顔料管理系が開示されており、両方の層は、最上の保護浸透剤
層からの二つの異なるタイプの突起を提供するために充填剤粒子を含有する。当
該用途における電子顕微鏡写真は、インキの顔料粒子が、媒体取扱などを助ける
顔料粒子「ネスティング」および岩状突起のために適する微細構成を提供する滑
らかな突起にどのよう出会うかを示している。
【００１８】 その他のインキレセプターは、米国特許第５，３４２，６８８号（キッチン（
Ｋｉｔｃｈｉｎ））、第５，３８９，７２３号および第４，９３５，３０７号（
両方共にイクバル（ｉｑｂａｌ）ら）、第５，２０８，０９２号（イクバル（ｉ
ｑｂａｌ））、第５，３０２，４３７号（イデイ（Ｉｄｅｉ）ら）、米国特許第
５，２０６，０７１号（アテルトン（Ａｔｈｅｒｔｏｎ）ら）およびＥＰＯ特許
公報０，４８４，０１６−Ａ１を含め、開示されている。
【００１９】 発明の概要 インクジェットレセプター媒体が湿気、雨、露および雪などの形態を取った水
への暴露に対する耐久性を必要とすることが見出された。
【００２０】 水性インクジェットインキ配合物中の顔料粒子が、インクジェット印刷中に顔
料粒子を上に付着した媒体と安定な状態を確立するために、時間を要することも
見出された。
【００２１】 多孔性インクジェットレセプター媒体が流体管理系および顔料管理系の両方を
もつ場合でさえ、顔料粒子がこうした媒体の孔内で移行可能であることが見出さ
れた。
【００２２】 技術が必要とするものは、特に印刷された媒体が印刷直後に水または他の溶媒
にさらされそうな時、顔料粒子（およびその分散剤）とインクジェットレセプタ
ー媒体との間の安定な状態の迅速な確立を確保するインクジェットレセプター媒
体である。
【００２３】 本発明の一つの態様は、少なくとも二重の異なる親水性モノマーの各モノマー
のホモポリマーは親水性でありながら、それらの異なる親水性モノマーから得ら
れるコポリマーは水に対して溶解性に乏しい、少なくとも二種の異なる親水性モ
ノマーのコポリマーを含む、着色インキ用の移行抑制剤である。
【００２４】 本出願の目的において、「水に可溶」とは、５０〜９０ｇ／水１００ｇの割合
で室温（約１５〜１８℃）において脱イオン水にモノマーが溶解することを意味
する。それに反して、「水に対して溶解性に乏しい（ｓｐａｒｉｎｇｌｙ ｓｏ
ｌｕｂｌｅ ｉｎ ｗａｔｅｒ）」は、そのモノマーが水と他の親水性溶媒との
配合物中で起きうる溶解性にもかかわらず、脱イオン水に実質的に溶解せずに（
約１ｇ／水１００ｇ）以下）室温（約１５〜１８℃）において脱イオン水に分散
されることが可能であることを意味する。
【００２５】 本発明の一つの特徴は、着色粒子およびそれらの関連した分散剤の両方のため
の親水性相互作用サイトおよび多価金属イオン配位のための親水性相互作用サイ
トを有するホモポリマーまたはコポリマーである。この文脈における「親水性相
互作用」とは、ホモポリマーまたはコポリマー中の官能基（複数を含む）が親水
性媒体中の分散剤および金属イオンとの相互作用を受ける物理化学的現象を意味
する。
【００２６】 本発明の一つの利点は、印刷されたインクジェットレセプター媒体が水と接触
する時、本発明の分散性−ｃｏ−可溶親水性ホモポリマーまたはコポリマーが移
行から顔料粒子およびそれらの関連した分散剤を実質的に固定することができる
ことである。
【００２７】 以下の図面を用い本発明の実施形態に関連して、本発明の他の特徴および利点
を開示する。
【００２８】 発明の実施の形態 インクジェットレセプター媒体 インクジェットレセプター媒体は、その上の少なくとも一つの主たる表面上に
インクジェットインキを印刷することを望む、当業者に対して知られているあら
ゆる多孔質メンブレンまたはフィルムであることが可能である。好ましくは、媒
体は、流体管理系を有すると共に媒体中の基板の細孔表面と接触している顔料管
理系を有する多孔性基板を備えるインクジェットレセプター媒体を含む。当該媒
体の一つの実施形態は、用いられているインキおよびメンブレン用に選択される
界面活性剤または界面活性剤の混合物と合わせて無機多価金属塩を含浸された微
孔質メンブレンを含むインクジェットレセプターである。
【００２９】 もう一つの実施形態は、用いられているインキおよびメンブレン用の結合剤と
界面活性剤または界面活性剤の混合物と合わせて微孔質弗素化シリカ凝集物を含
浸された微孔質メンブレンを含むインクジェットレセプターである。
【００３０】 本発明のもう一つの実施形態は、結合剤と、炭化水素ベースアニオン界面活性
剤、シリコンベース非イオン界面活性剤または弗化炭化水素ベース非イオン界面
活性剤あるいはそれらの混合物から成る群から選択される界面活性剤または界面
活性剤の混合物と合わせて微孔質弗素化シリカ凝集物を含浸された微孔質メンブ
レンを含むインクジェットレセプターである。
【００３１】 これらのレセプターは、インクジェットプリンタにおいて画像形成される時、
粘着性がなく触れて瞬間的乾いている極めて高密度で極めて高品質の画像を提供
する。
【００３２】 インキ着色剤は、一般に、媒体成分と接触して顔料を不安定にさせ、凝集させ
、凝塊形成させ、あるいは凝固させる、顔料に結合する分散剤を有する顔料分散
液である。メンブレン表面またはメンブレン表面直下での各着色剤の付着により
、顔料管理系によって制御されるような顔料のための隠れ場所を提供しつつ、流
体管理系が優勢となり得るメンブレン中を、担体流体が毛細管作用で浸透させる
のを可能とする。
【００３３】 より好ましくは、インクジェットレセプター媒体は、米国特許第４，５３９，
２５６号（シップマン（Ｓｈｉｐｍａｎ）ら）において開示されスリーエム（３
Ｍ）から入手できる熱誘導相分離（Ｔ．Ｉ．Ｐ．Ｓ．）微孔質メンブレンを用い
る。インクジェットプリンタのモデルまたは型が、可能な最高の画像品質を確保
するプリンタによって分配されたインキの体積を正確に保持するために、多孔性
フィルムの孔サイズおよび孔体積を最適化のために調整することが可能である。
好ましい媒体／インキ組上のコーティングは、商用印刷で見られる要求の厳しい
インクジェット印刷用途において特別の有用性を有する。従って、媒体が種々の
配合物のインキを受取ると共に体積を低下させるために、インクジェットインキ
送出の変数を扱うためのこれらレセプターの特性（媒体のポロシティ、孔サイズ
、表面濡れエネルギーおよび他の容量項目（これらに限定されないが、））を「
微調整」することが可能である。さらに、これらの媒体は、流体管理のための蛇
行性通路とインキ送出中に初期的および連続的に顔料を捉える蛇行性通路の両方
を提供する、媒体の多孔性材料中で複雑なポロシティを示す。
【００３４】 顔料移行抑制剤 本発明において有用な顔料移行抑制剤は、親水性モノマーのいくつかから得ら
れるコポリマーが上で定義されたように水に対して、溶解性に乏しいかぎり、各
親水性モノマーのホモポリマーが親水性である、どのような数の親水性モノマー
を有するホモポリマーまたはコポリマーであってもよい。
【００３５】 親水性モノマーの非限定的例は、メタクリル酸、エタクリル酸、アクリル酸、
Ｎ−ビニルフタルイミド、ビニルイミダゾール、ビニルピリジンおよびＮ−ビニ
ル−２−ピロリドンであり、Ｎ−ビニル−２−ピロリドンおよびアクリル酸が現
在好ましい。本発明において用いられるホモポリマーは、商業的供給者から入手
できる比較的高分子量のポリビニル２−ピロリドン（ＰＶＰ）である。
【００３６】 本発明の抑制剤ホモポリマーまたはコポリマーの性能のために分子量（数平均
）が重要であることが見出された。ホモポリマーの分子量は、約１０，０００〜
約２，０００，０００、好ましくは約５００，０００〜約１，５００，０００の
範囲であることが可能である。コポリマーの分子量は、約１０，０００〜約３０
０，０００、好ましくは約２０，０００〜約２００，０００、より好ましくは約
３０，０００〜約１００，００の範囲であることが可能である（約３５，０００
より大きい）。極めて高い分子量のコポリマーは、コーティング溶液において可
溶ではない傾向がある。中間分子量コポリマー、例えば、本発明において用いら
れるような３０，０００〜１００，０００は、熱水処理下で相当に可溶であるた
めに実用的である。
【００３７】 一旦モノマーが選択されると、重合は、どちらかというとそれ程複雑ではない
。適切な溶媒中でモノマーを正しい量の開始剤と混合し、混合物を軽度の加熱に
供することにより、重合反応は妥当な時間枠内で起きることが可能である。開始
剤濃度は、所定のモノマー濃度の組合において必要な分子量をもつコポリマーを
９５〜９９％の転化率で得るように調整しなければならない。
【００３８】 共重合のための適切な溶媒の使用は、コポリマーの製造におけるもう一つの重
要な側面である。ＴＨＦのようなエーテル溶媒において、反応は、関連した炭化
水素溶媒中でそうであるように、極めて発熱性である。こうした溶媒において、
ポリマーは、非溶媒中で好ましい処理をされた後濾過され、その後沈殿物として
得られる。大きな発熱のために、こうした溶媒の使用はあまり好ましくない。
【００３９】 しかし、コーティング組成物の構成部分であるアルコールのような溶媒、例え
ば、エタノールを利用することはより好ましい。メタノール、エタノールおよび
イソプロパノール中でコポリマーを製造した。メタノール中で得られたコポリマ
ーは比較的より可溶であり、イソプロピルアルコール中では可溶性はより小さい
。エタノール中で、ある程度可溶材料且つある程度不溶材料としてコポリマーを
得た。反応の終わりに、必要な量の水を添加することにより材料を溶解して透明
な溶液を得た。添加された水量は、コポリマーの明確な実用濃度を混合溶媒中で
得ることが可能である量である。
【００４０】 コポリマーの組成を決定するコモノマー比は重要である。これらの比は、水性
組成物中のコポリマーの溶解度を反映するばかりではなく、顔料移動度に向けた
コポリマーの抑制剤特性も決定する。アクリル酸と（Ｎ−ビニル−２−ピロリド
ン）とのコポリマーは、高い密度および低い顔料移動度の両方に対する特性の均
衡をもたらし、顔料粒子の凝結／凝集などの流体管理および他の顔料管理などの
他の特性を不都合に妨害しない。７０〜８０％対約３０〜２０％の比のＮ−ビニ
ル−２−ピロリドン［「ＮＶＰ」］とアクリル酸［「ＡＡ」］から成るコポリマ
ーは好ましく、７５〜９０％対約２５〜１０％は本発明のためにより好ましい。
コポリマー特性の一部としての抑制対画像密度を以下の概要図において示してい
る。
【化１】
【００４１】 重合は、ホーンビー（Ｈｏｒｎｂｙ）ら、Ｓｏａｐ／Ｃｏｓｍｅｔｉｃｓ／Ｃ
ｈｅｍｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｉｅｓ，Ｊｕｎｅ １９９３において開示
されたアニオン重合手順により実施することができる。
【００４２】 一旦モノマーが選択されると、モノマーの重合は、本発明の抑制剤の性能に対
して重要であることが分かった。（水分散性モノマー）対（水可溶性モノマーの
重量％比は、約６５：３５〜約９０：１０の範囲であることが可能であり、好ま
しくは約７５：２５である。
【００４３】 コポリマーを形成するための親水性モノマーの重合は従来のあらゆる重合技術
を用いることが可能であり、その中にはバルク重合、乳化重合、溶液重合が挙げ
られ、溶液重合が現在好ましい。こうした重合方法は、従来の手順によって行う
ことが可能であり、その中にはアニオン重合、ラジカル重合が挙げられ、ラジカ
ル重合が現在好ましい。
【００４４】 抑制剤コポリマーの重合後、抑制剤コポリマーはコーティング溶液に添加され
る。コーティング溶液中の抑制剤ホモポリマーまたはコポリマーの重量％は、他
の印刷特性に及ぼす有害な影響を最小にするために約０．１〜約５％、好ましく
は約０．３〜約３重量％、より好ましくは約０．５〜約２％重量％の範囲である
ことが可能である。
【００４５】 より親水性で水可溶性であるモノマーから成る幾つかの親水性コポリマーを使
用すると改善された画像密度をもたらすが、本組成物中で有意な顔料抑制を可能
にしないか、あるいは、それらのコポリマーは、乾燥時間および耐汚染性などの
他の流体管理特性および顔料管理特性を妨げうる。こうした親水性コポリマーの
一部を以下に示している。
【００４６】 スルホン化スチレン−ｃｏ−無水マレイン酸（「ＳＳＭＡ」） スチレン／無水マレイン酸（３：１）からこのコポリマーを製造し、その後、
芳香族をスルホン化した。材料のアルカリ加水分解により、ナトリウム塩の形態
を取った親水性スルホン化スチレン−マレイン酸コポリマーが生じた。
【化２】
【００４７】 四成分コポリマー ６０：２０：１０：１０の比のＮＶＰ／ＨＥＭＡ／ＭＥＡ／ＡＡ（ＮＨ4 -）か
ら成るこのコポリマーはインキの密度を高めたが、顔料移行を大幅には抑制しな
い。
【化３】
【００４８】 三成分コポリマー ７０：２０：１０の比のＮＶＰ／ＤＭＡＥＭＡ／ＡＡ（ＮＨ4 -）から成るこの
コポリマーはインキの密度を高めるが、顔料移行を大幅には抑制しない。
【化４】
【００４９】 コポリマー９５８ ２０：８０の比のＮＶＰ／ＤＭＡＥＭＡから成るこの材料はインキの密度を高
めるが、顔料移行を大幅には抑制しない。
【化５】
【００５０】 コポリマー８４５ ８０：２０の比のＮＶＰ／ＤＭＡＥＭＡから成るこの材料はインキの密度を大
幅に高める。
【００５１】 親水性モノマーおよび疎水性モノマーの両方によるなお幾つかのコポリマーは
、本発明において用いられるホモポリマーまたはコポリマーに比べて、あまり大
幅には顔料移動度に対する抑制をもたらさない。これらのコポリマーの一部を以
下に示している。
【００５２】 アクリル樹脂 スチレン単位を含むＣｅｒｂｏｓｅｔブランドのアクリルポリマー（グッドリ
ッチ（Ｂ．Ｆ．Ｇｏｏｄｒｉｃｈ）製）であるこの材料は、基板上への黒顔料の
移行を大幅に低下させるのに役立った。
【００５３】 Ｖａｎｃｒｙ−４５４ これは、エチルアクリレート、メチルアクリレートおよびメタクリル酸コポリ
マー（エアープロダクツ（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）製）であり、基板上への
黒顔料の移行を大幅に低下させるのに役立った。
【００５４】 ラテックス 親水性モノマーおよび疎水性モノマーの両方から成るラテックスの幾つかも顔
料移動度を抑制するために用いた。こうしたラテックスの例は、エアープロダク
ツ（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）製のエチレンと酢酸ビニルとのコポリマー（Ａ
ｉｒｆｌｅｘ）、アイエスピー（ＩＳＰ）製のスチレンとＮＶＰとのコポリマー
である。これらのコポリマーは、それらのラテックス特性（多孔性フィルム中の
孔を塞ぐ傾向がある）のために顔料抑制を行わなかった。
【００５５】 架橋剤 コーティング組成物中の幾つかの架橋剤、例えば、アジリジンカップリング剤
を利用することにより、多孔性フィルム上での顔料抑制の実施を試みた。コーテ
ィング組成物中で０．５〜１％の範囲において、液体水溶性架橋剤であるＣＸ−
１００（ゼネカ（Ｚｅｎｅｃａ））および半液体水−エタノール可溶性架橋剤で
あるＸＡＭＡ‐７（チバガイギー（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ））を用いた。これら
の架橋剤を使用すると、水−チャレンジ上でレセプター上での黒顔料固定を適度
に改善した。
【００５６】 水に対して溶解性の低い他のインキ受取りコポリマーには、Ｎ−ビニルピロリ
ドン、アクリル酸およびトリメトキシシリルエチルメタクリレート（８０／１０
／１０）のコポリマー、Ｎ−ビニルピロリドン、アクリル酸、トリメトキシシリ
ルエチルメタクリレートおよびエチレンオキシドアクリレート（７５／１０／５
／１０）のコポリマー、Ｎ−ビニルピロリドン、アクリル酸およびＮ，Ｎ，Ｎ−
メチルオクチルヘプタデカフルオロスルホニルエチルアクリレート（ＭｅＦＯＳ
ＥＡ）（８０／１０／１０）のコポリマー、Ｎ−ビニルピロリドン、アクリル酸
、トリメトキシシリルエチルメタクリレートおよびＮ，Ｎ，Ｎ−エチルオクチル
ヘプタデカフルオロスルホニルエチルアクリレート（ＭｅＦＯＳＥＡ）（８３／
１０／２／５）のコポリマー、Ｎ−ビニルピロリドン、アクリル酸およびスルホ
ン化スチレン−ナトリウム塩（６０／１０／３０）のコポリマーが挙げられる。
【００５７】 任意の添加剤 本発明の移行抑制剤に加えて、画像の品質および安定性を改善するために他の
化合物を添加することができる。例えば、多孔性インクジェット媒体の多孔性表
面内に顔料粒子が滞留していると想像される、多孔性媒体の露出表面上に残るあ
らゆる残留物の存在を克服するために、多孔性媒体に流体管理系および／または
顔料管理系を入れるために用いられるコーティング溶液に乾燥剤を添加すること
ができる。本発明において有用な顔料乾燥剤は、スルホン酸官能基、カルボン酸
官能基、フェノール酸官能基またはそれらの混合官能基を有する芳香族または脂
肪族酸であることが可能である。
【００５８】 発明の有用性および実施例 上塗り積層体によって保護された印刷済みインクジェット媒体の一部が水に部
分的に浸漬される共に、毛細管力が、浸漬部分内の他の場所に向けて、および場
合によって浸漬されなかった部分に向けて、浸漬部分内の上塗り積層された印刷
済み媒体内で連続水流を引き起こす時、顔料粒子のインキ移行が起きうることが
見出された。真の毛細管作用におけるこの連続水流は、浸漬部分および場合によ
って浸漬されなかった部分中の種々の場所内に顔料粒子を輸送し、意図する画像
を歪めるような意図しなかった場所に、輸送された顔料粒子を残す。この現象は
数分内に目に見えて分かるか、または、印刷されたインキの一部の浸漬から数時
間後になって起ることもある。この目に見えるインキの移行の仕方は、薄層クロ
マトグラフィーに似ている。本発明の組成物は、このインキの移行を抑制し、こ
の現象を数分から数週間またはそれ以上に遅らせる。積層された印刷済みインク
ジェット画像のあらゆる端部、または上塗り積層体における崩壊が、水流または
毛管作用の源でありうる。顔料移行を抑制するために本発明の組成物を採用しな
いかぎり顔料移行は発生しうるであろう。毛管作用を経由する水流の量も移行の
量を決定するが、印刷されたインクジェット画像は可能なかぎり厳しい条件に設
計して、画像品質または画像保証の喪失をきたすような危険をおかさないように
すべきである。
【００５９】 図１は、以下のもので処理されたインクジェットレセプター媒体、すなわち、
米国特許第４，５３９，２５６号（シップマン（Ｓｈｉｐｍａｎ）ら）、第４，
７２６，９８９号（ムロジンスキー（Ｍｒｏｚｉｎｓｋｉ））およびより特に第
５，１２０，５９４号（ムロジンスキー（Ｍｒｏｚｉｎｓｋｉ））の開示により
製造されたオイル−イン微孔質ポリプロピレンメンブレン上の試験パターンの画
像中に印刷されたＨＰ２５００シリーズブランドの着色インクジェットインキ（
米国カリフォルニア州パロアルトのヒューレットパッカード（Ｈｅｗｌｅｔｔ
Ｐａｃｋａｒｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から市販されている）の数種の色の
カラー写真を示している。
【００６０】 硫酸アルミニウムテトラデカ水和物 ４．１％ ジオクチルスルホスクシネート（Ｄｏｓ3） ７．０％ ５−スルホイソフタル酸−（一）ナトリウム塩 １３．８％ エタノール／ＩＰＡ ２５％ 脱イオン水 ５０．１％
【００６１】 このメンブレンは以下の特性をもっていた。
【００６２】 泡立ち点 ０．９μｍ ガーレー ５０ｃｍ3 １５秒 ポロシティ ％ボイド ３８％ 表面濡れエネルギー （処理前） ３０ダイン／ｃｍ2 厚さ ０．１７８ｍｍ（７ミル）
【００６３】 組成物をＮｏ．４Ｍｅｙｅｒ ｂａｒで微孔質インクジェットレセプター媒体
上に被覆した。印刷された媒体に３Ｍ Ｓｃｏｔｃｈ Ｎｏ．８４５Ｂｏｏｋ
Ｔａｐｅを積層し、積層された媒体をアルマイト片に接着し、約７５％を約４時
間にわたり水中に沈めた。浸漬のこの時間中に、画像は顔料移行により劣化した
。さらに、毛細管作用を介して、顔料も図１に見られるように水ライン上に毛細
管作用により浸透した。
【００６４】 図２は、重量比７５：２５で約９６，０００の分子量（ＭＷｎ）を有するＮ−
ビニル−２−ピロリドン−ｃｏ−アクリル酸コポリマー２重量％をコーティング
溶液に添加するように配合を修正した以外は図１に見られるのと同じ実験の反復
を示している。浸漬は、目視検査での４日間にわたり水中での顔料移行も水ライ
ンへの、あるいは水ライン上へのあらゆる色の毛細管作用による浸透も実質的に
引き起こさなかった。１０日ほどにわたり類似の実験を行った。移行試験の失敗
は最初の２日内で通常見られるが、それらの実験も本発明の特性を実証している
。本発明の抑制が無期限に、且つ水を含む環境における画像ディスプレイのあら
ゆる予想長さよりも長く続くことが現在考えられている。
【００６５】 図２において見られる実施例において用いられたＮＶＰ／ＡＡコポリマーコー
ティングを分子量（数平均）１，３００，０００のポリビニルピロリドン［ＰＶ
Ｐ］０．６重量％で置き換えた研究も行い、類似の優れた結果を得た。
【００６６】 画像形成前に被覆レセプターを適切に乾燥／加熱することは、高インキ体積の
本微孔質インクジェットレセプターの設計および開発におけるもう一つの重要な
パラメータである。すべての他の条件を満足させてさえ、適切な乾燥を欠くこと
が水中試験においてインキ（顔料）を移行させうることを見出した。さらに、手
持ち式ヒートガンがレセプターの不十分または不均一な乾燥を引き起こしうるこ
とを見出した。９０℃〜約１２０℃で約１〜３分、より好ましくは約１〜１．５
分にわたるコーティング後のレセプターの均質オーブン乾燥は、組成物の原料、
成分または化合物の多孔性フィルム中への化学的固定を誘導するために十分な乾
燥をもたらす。その後、被覆し乾燥されたメンブレンは、印刷前に相当な期間（
少なくとも１年）にわたり貯蔵することができる。この手順によって、前述した
水試験のいずれにおいても無期限にわたって顔料は移行しえない。
【００６７】 水からの顔料の移動または移行に関するもう一つの試験は以下の水噴霧試験で
ある。 水噴霧試験 試験パターン（図１および２において見られる同じパターン）を画像形成され
た被覆フィルムサンプル上に、標準１．９０ｃｍ（３／４インチ）通気式給水栓
からの予熱水を６リットル／分の速度で５分にわたり０．６１メートル（２フィ
ート）落下させた。サンプルを動きまわらせることにより、各カラー部分は水流
を直接受取ることができた。サンプルを水流から取り出し、放置して乾燥し、イ
ンキ移動を観察した。この試験を容易にすると共に実証するために、各サンプル
をアルミニウム板に接着し、試験を印刷から約１０分後に実施した。
【００６８】 本発明から恩恵を得る画像形成されたメンブレンはこの水噴霧試験に合格する
。
【００６９】 特定の理論に限定されないが、まだ凝集していない顔料粒子を取り巻く分散剤
が、親水的な相互作用によって移行抑制剤コポリマーとそれでもなお協働するよ
うになると考えられる。さらに、移行抑制剤コポリマーの分子量は、多孔性媒体
内の蛇行性通路が、こうした分子量を有するホモポリマー、またはコポリマー、
あるいは低下した親水性を有するコポリマーと連携した顔料粒子に毛管作用をあ
まり作用させなくするので、媒体における顔料安定性の確立をもたらす。
【００７０】 米国特許第４，５３９，２５６号（シップマン（Ｓｈｉｐｍａｎ）ら）、第４
，７２６，９８９号（ムロジンスキー（Ｍｒｏｚｉｎｓｋｉ））およびより特に
第５，１２０，５９４号（ムロジンスキー（Ｍｒｏｚｉｎｓｋｉ））の開示によ
る熱誘導相分離技術を用いて製造された微孔質メンブレンを用いて、図１および
２において見られる研究を成功裏に繰り返した。このメンブレンは以下の特性を
もっていた。
【００７１】 泡立ち点 ０．７５μｍ ガーレー ５０ｃｍ3 ２０秒 ポロシティ ％ボイド ４１％ 表面濡れエネルギー （処理前） ３０ダイン／ｃｍ2 厚さ ０．１７８ｍｍ（７ミル）
【００７２】 このメンブレンを以下のコーティングで処理した。
【００７３】 硫酸アルミニウムテトラデカ水和物 ３．３％ ジヘキシルスルホスクシネート ６．０％ ５−スルホイソフタル酸−（一）ナトリウム塩 ７．０％ フタル酸 ４．０％ エタノール／ＩＰＡ ２６％ 脱イオン水 ５３．７％
【００７４】 同じメンブレンのもう一つの断片を用いて実施例を繰り返し、その断片にも以
下から成るもう一つのコーティング溶液を含浸した。
【００７５】 硫酸アルミニウムテトラデカ水和物 ５．０％ ジシクロヘキシルスルホスクシネート ６．０％ Ｄ，Ｌ−２−ピロリドン５−カルボン酸 ５．０％ ５−ヒドロキシイソフタル酸 ４．０％ ポリビニルピロリドン−ｃｏ−アクリル酸 ２．０％ イソプロピルアルコール ３０％ 脱イオン水 ４８％
【００７６】 乾燥メンブレンにＨＰ２５００シリーズプリンタを用いて画像形成し、印刷直
後に耐水研ぎ性且つ耐水移行性である、極めて高密度で、乾いた、また汚れのな
い画像を得た。
【００７７】 以下の異なるコーティング溶液を用いて、移行抑制剤なしで実験を繰り返した
。
【００７８】 硫酸アルミニウムテトラデカ水和物 ５．７５％ ジオクチルナトリウムスルホスクシネート ９．０％ Ｓｉｌｗｅｔ Ｌ７６０７ ０．７５％ サーフィノール１０４ＰＡ ２．２５％ イソプロピルアルコール ２５．０％ 脱イオン水 ５７．２５％
【００７９】 被覆および乾燥後、３Ｍインキを装填したＥｎｃａｄプリンタを用いてメンブ
レンに画像形成した。Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｄｉｖｉｓｉ
ｏｎからの＃８５１９と呼ばれる３Ｍ製品を画像に上塗り積層し、水に部分的に
浸漬した。ブラックおよびシアン顔料は、水がメンブレンを通して移動するにつ
れて２０分未満後に移動し始めた。
【００８０】 ポリビニルピロリドン−ｃｏ−アクリル酸（７５／２５）２．０％をレセプタ
ー溶液に添加し、それに応じて水を減らした以外は、同じコーティング溶液を用
いて実験を繰り返した。画像形成し＃８５１９を上塗り積層した後、２４時間に
わたり画像を水中に部分的に浸漬した。元の場所からインキが移行しなかったこ
とが観察された。
【００８１】 画像形成済みメンブレンに水が入るにつれて本発明の移行抑制剤が、顔料移行
を最小にするのみでなく、水が出ていくにつれても顔料移行を最小にすることが
観察された。従って、メンブレンまわりの水の位置および水がどっちの方向に移
動しているかに関係なく、画像はなるだけ長く保存される。
【００８２】 本発明は上述した実施形態に限定されない。クレームは以下の通りである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 インクジェットレセプター媒体が本発明の顔料移行抑制剤を用いなかった時の
顔料の移行を示す比較カラー写真である。
【図２】 インクジェットレセプター媒体が本発明の顔料移行抑制剤を用いたことを除い
て図１において見られるのと同じ条件下で、顔料の移行が実質的にないことを示
すカラー写真である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ， ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，Ｌ Ｔ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ， ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，Ｕ Ａ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ムロジンスキ，ジェイムズ エス． アメリカ合衆国，ミネソタ 55133−3427， セント ポール，ピー．オー．ボックス 33427 Ｆターム(参考） 2C056 EA13 FC06 2H086 BA15 BA17 BA19 BA35 BA36 BA41 4J038 CC021 CG031 CK031 CK041 CR071 GA06 GA13 HA446 KA09 MA08 MA10 MA14 NA04 PB11 PC10

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも二種の異なる親水性モノマーの各ホモポリマーは
    親水性でありながら、それらの異なる親水性モノマーから得られるコポリマーは
    水に対して溶解性に乏しい、少なくとも二種の異なる親水性モノマーのホモポリ
    マー、またはコポリマーを含む、着色インキ用の移行抑制剤。
  2. 【請求項２】 前記コポリマーが約１０，０００〜約３００，０００の範囲
    の数平均分子量を有する、請求項１に記載の移行抑制剤。
  3. 【請求項３】 モノマー対コモノマーの重量％比が約６５：３５〜約９０：
    １０の範囲であることが可能である、請求項１に記載の移行抑制剤。
  4. 【請求項４】 モノマー対コモノマーの重量比が約７５：２５である、請求
    項１に記載の移行抑制剤。
  5. 【請求項５】 水に分散可能な一つのモノマーがアクリル酸およびＮ−ビニ
    ル−２−ピロリドンから成る群から選択される、請求項１に記載の移行抑制剤。
  6. 【請求項６】 水に可溶な一つのモノマーがメタクリル酸、エタクリル酸お
    よびアクリル酸から成る群から選択される、請求項１に記載の移行抑制剤。
  7. 【請求項７】 前記コポリマーがＮ−ビニル−２−ピロリドン−ｃｏ−アク
    リル酸である、請求項１に記載の移行抑制剤。
  8. 【請求項８】 前記コポリマーを約１重量％〜約５重量％の組成範囲で用い
    る、請求項１に記載の移行抑制剤。
  9. 【請求項９】 前記ホモポリマーが４０，０００〜約２，０００，０００の
    範囲の分子量（数平均）を有するポリビニルピロリドンである、請求項１に記載
    の移行抑制剤。
  10. 【請求項１０】 前記コポリマーがＮ−ビニルピロリドン、アクリル酸およ
    びトリメトキシシリルエチルメタクリレート（８０／１０／１０）のコポリマー
    、Ｎ−ビニルピロリドン、アクリル酸、トリメトキシシリルエチルメタクリレー
    トおよびエチレンオキシドアクリレート（７５／１０／５／１０）のコポリマー
    、Ｎ−ビニルピロリドン、アクリル酸およびＮ，Ｎ，Ｎ−メチルオクチルヘプタ
    デカフルオロスルホニルエチルアクリレート（ＭｅＦＯＳＥＡ）（８０／１０／
    １０）のコポリマー、Ｎ−ビニルピロリドン、アクリル酸、トリメトキシシリル
    エチルメタクリレートおよびＮ，Ｎ，Ｎ−エチルオクチルヘプタデカフルオロス
    ルホニルエチルアクリレート（ＭｅＦＯＳＥＡ）（８３／１０／２／５）のコポ
    リマー、ならびにＮ−ビニルピロリドン、アクリル酸およびスルホン化スチレン
    −ナトリウム塩（６０／１０／３０）のコポリマーから成る群から選択される、
    請求項１に記載の移行抑制剤。
  11. 【請求項１１】 インクジェットレセプター媒体の表面上および表面中に請
    求項１〜１０のいずれか１項に記載のホモポリマーまたはコポリマーを被覆する
    工程を含む、着色インキ移行抑制剤を用いる方法。
  12. 【請求項１２】 （ａ）多孔性メンブレンまたはフィルムと、 （ｂ）前記多孔性メンブレンまたはフィルム内の請求項１〜１０のいずれか１
    項に記載の着色インキ移行抑制剤とを含むインクジェットレセプター媒体。
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