JP2003521390A - インクジェット印刷可能な微孔性フィルム - Google Patents

インクジェット印刷可能な微孔性フィルム

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Abstract

(57)【要約】 鮮やかな、耐久性のある画像を生じさせる着色インクジェットインクと使用するための流体調節系及び顔料調節系の両方を有するインクジェット受像媒体が開示される。前記流体調節系は、必要ならば、界面活性剤が存在している微孔性材料によって提供される。前記顔料調節系は、微孔性材料の細孔内に含浸されたフッ素化シリカ粒子または多価の無機金属塩のいずれかによって提供される。製造及び使用方法もまた開示される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 技術分野 この発明は、その上に付着した着色インキによってすぐれた画像を提供する微
孔性インクジェット受像体に関する。
【０００２】 背景技術 インクジェット画像形成技術は、商用及び消費者用途で非常に普及している。
紙または他の受像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
タ及びデスクトッププリンタを使えるのは、染料を主成分とするインクから顔料
を主成分とするインクにまで及んだ。後者は、顔料粒子が、とりわけ、ヒューレ
ット・パッカードコーポレーション、エンキャドインク、ミマキコーポレーショ
ン製の市販のインクジェットプリンタ内でヒューレット・パッカードコーポレー
ションまたはレックスマークコーポレーション製の市販品などのサーマルインク
ジェット印刷ヘッドを用いて分配される前に分散系中に含有されるため、明るい
色及びより耐久性のある画像を提供する。
【０００３】 インクジェットプリンタは、エンジニアリング及び建築図面などの用途の広判
型の電子印刷に一般に使用されている。操作が簡単で、インクジェットプリンタ
の経済性及びインク技術の改善のため、インクジェット画像形成プロセスは、広
判型、オンデマンドの画像、プレゼンテーションで使える品質の耐久性のあるグ
ラフィックスを作り出し、印刷業界にとってより成長が期待できる。
【０００４】 グラフィックスを作製するために用いられたインクジェット装置の構成要素を
３つの主要なカテゴリー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 インク。 ３ 受像シート。 コンピュータ、ソフトウェア及びプリンタは、インク液体粒子のサイズ、数及
び配置を制御し、受像フィルムを移動させる。インクは、画像を形成する着色剤
または顔料を含有し、受像フィルムは、インクを受理及び保持する材料を提供す
る。インクジェット画像の品質は、その方式全体の関数である。しかしながら、
インクと受像フィルムとの間の構成及び相互作用は、インクジェット方式におい
て最も重要である。
【０００５】 画像品質は、視る人及び顧客の関心事であると共に要求するものである。急速
な乾燥、湿度不感受性、耐水堅牢度及び全体的な取扱適性など多くの他の要求も
、インクジェット材料／インク方法にもプリントショップから寄せられている。
同様に、環境に曝すことにより、（グラフィックの用途に依存して）材料及びイ
ンクに更に別の要求が課せられることがある。
【０００６】 多孔性フィルムの毛管作用が水溶性塗膜を形成するフィルムの吸収機構よりず
っと速くインクを細孔中に吸い取るため、多孔性フィルムはインクジェット受理
材として用いるのに元来望ましい。しかしながら、以前は、多孔性塗膜またはフ
ィルムが所望の素早い乾燥を実現するために使用されたとき、着色剤が多孔性網
目中に非常に深く浸透するため、光学濃度が大幅に損なわれた。余分のフィルム
厚さがすべてのインクを保持ために必要とされることがあるため、１滴当たり高
容積のインクを分配するプリンタでは、この種の問題は大きくなる。膜の細孔サ
イズ及び細孔容積を顔料を浸透させるために広げるとき、顔料を膜中で層別にす
ることができる。つまり、黒、シアン、マゼンタ及び黄色が適用の順序によって
異なった深さに主に見いだされる。更に、インクの横の拡散が、受理材として用
いられた多孔性膜に固有な問題となることもある。したがって、適用した最初の
色の一部が、次に他の着色インクを適用することによって画像中に光学的に閉じ
込められる。着色インクが、細孔サイズが非常に小さい多孔性フィルム上に噴射
されるとき、着色顔料は高画像濃度を付与する膜の上面でフィルターされるが、
顔料は容易によごれ、全く乾燥しない。同様に、インクから過剰な流体が溜まり
、水／グリコール担体が吸い取られる前に画像上で流れることがある。
【０００７】 着色インクジェットインクの化学薬品の調合は、インクの他の部分の顔料粒子
の連続分散系の必要条件のために、かなり複雑である。
【０００８】 染料を主成分とするインクジェットインクを受理する代表的な一般消費者用材
料は、紙または特別コート紙であった。しかしながら、多すぎるインクジェット
インクが紙の所与の面積内にあると、染料が溶解されている水性インクによる紙
の過剰な飽和状態がみられることがある。
【０００９】 インクジェットインクがより工業化され、顔料着色インクがより普及するにつ
れて、異なった材料がインク中の流体調節を制御するために試されている。イン
ク中の流体を調節するための吸湿性層と、その表面にインクを付着させることが
できるその上の親水性層とを組み合わせる。流体が吸湿性層を通過して急速に乾
燥する間、顔料粒子は親水性層に残っている。
【００１０】 結合剤と共に吸収性ポリマー粒子を含有する受容要素が、米国特許第５,０８
４,３４０号に開示されている。
【００１１】 米国特許第４,７８１,９８５号には、透明な吸収性塗膜をその上に含有する実
質的に透明な樹脂状支持体を含むインクジェット透明性フィルムが開示されてい
る。
【００１２】 米国特許第５,１０２,７３１号には、カルボキシル基含有イオノマー親水性ウ
レタン樹脂及び有機及び／または無機微粒子を含む、非多孔性基材及びその上に
形成された塗膜層の使用が言及されている。
【００１３】 米国特許第４,９５４,３９５号には、多孔性インク移動層及び非多孔性インク
保持層を含む記録材料が開示されている。
【００１４】 ドイツ特許第３０ ２４ ２０５号は、インク受理紙上で顔料／結合剤の混合物
を用いる。同顔料の目的は、白色度及び多孔度を付加することである。高顔料配
合量は、フィルムを高い多孔度に導く。これは、インク中の染料が前述の素材の
内部に引き込まれるため、紙汚れを防止するが、光学濃度に良くない効果を及ぼ
す。
【００１５】 特開昭６１-０４１５８５号には、PVA／PVP の比率を用いて印刷素材を製造す
るための方法が開示されている。不便な点は、不十分な耐水堅牢度及び湿潤摩擦
落ち特性である。
【００１６】 特開昭６１-２６１０８９号には、PVA／PVP の混合物に加えてカチオン導電性
樹脂を有する透明素材が開示されている。前述の素材は、耐水堅牢度があり、汚
れを防止するが、湿潤摩擦落ち特性は好ましくない。
【００１７】 米国特許第５,５６９,５２９号には、アルデヒド基を含有する水溶性化合物を
有するPVP／PVAによる塗膜が開示されている。それらはまた、ポリジアリルジメ
チルアンモニウムクロリドなどの第四アンモニウム化合物を添加した。そして、
紙の裏面に、それらは、澱粉、PVA、または酸化ジャガイモ澱粉などの親水性コ
ロイド状結合剤を塗布した。水中に沈めたときいくらか色濃度が減じたが、初め
に減少した後、それは弱い摩擦試験によってそれ以上色落ちしにくい。
【００１８】 欧州特許第０ ７１６ ９３１ Ａ１号には、２つ以上の位置で金属イオンと
配位結合することができる染料を用いる系が開示されている。また、結合剤樹脂
が紙またはフィルム中に無機顔料と共に用いられる。金属イオンが画像形成する
前に噴射されるのがより好ましく、付加的な加熱が反応を完了するために必要で
ある。この方法は、耐水堅牢度があることを要求しなかったが、熱または光によ
る退色がない長期保管に焦点が当てられている。
【００１９】 米国特許第４,４１９,３８８号には、画像形成後、一価の金属原子を含有する
化合物、または三価の金属原子を有するアンモニウム基を含有する化合物を吹付
ける防水加工方法が開示されている。請求されたこれらの化合物の例は、KAl(SO 4 )2 ・12 H2Oである。請求項８は、硫酸アルミニウムを画像形成前に紙に適用す
ることができるが、次いで、一価の成分がインク中にになければならないことを
開示する。
【００２０】 米国特許第５,５３７,１３７号には、熱またはUV光による硬化によって耐水堅
牢度を実現する方法が開示されている。前述の特許の主要部において、それらの
塗膜の実施例は、CaCl2由来のCa++を含有した。これを添加して分散されたポリ
マー上の酸基に反応性種を提供した。前述の塗膜は、画像形成後にUVまたは熱硬
化するまで水溶性のままである。
【００２１】 米国特許第４,６４９,０６４号は、スルホナート官能基を有するポリエステル
アミドを含有するインクを架橋するためにゼラチン塗膜中で多価の金属塩を用い
る。インク受理層は、ビス（ビニルスルホニルメチル）エーテルと架橋される。
金属塩はインクが適用される前にゼラチン塗膜を架橋することがあるため、素材
を注意深く選択することが必要とされる。
【００２２】 米国特許第４,７３２,７８６号、この特許はまた、金属塩由来の多価カチオン
を有する非可溶化親水性ポリマー（ゼラチン）を用い、顔料／結合剤比が低い塗
膜を作ることがあるので、それらの方法の利点を請求する。
【００２３】 米国５,４２９,８６０号には、多価カチオンを含有してもよいインク／受像体
系が開示されている。この系は、素材を架橋するために画像形成後にUV活性化さ
れる。
【００２４】 したがって、最近の特殊なインクジェット材料は、展色剤吸収性成分、時には
、インクを材料に結合する任意の添加剤を使用する。結果として、最近の材料は
本来、湿気感受性であり、取り扱いに対して破損しやすく、指よごれしやすいこ
とがある。更に、展色剤吸収性成分は通常、より遅い印刷速度及び乾燥時間とな
る水溶性（または膨潤）ポリマーからなる。
【００２５】 着色インク供給系はまた、顔料粒子がある領域を調節してできる限り最も良い
グラフィック画像を提供する顔料調節系を取り扱う。例えば、 PCT公開WO９６／
０８３７７号には、好適な支持層（微孔性層をリストに含める）は２層流体調節
系：保護浸透剤層及び受像層（両方の層が最上保護浸透剤層から２つの異なった
種類の突起部を提供する充填剤粒子を含有する）を有する顔料調節系が開示され
ている。その用途の電子マイクロ写真は、顔料粒子の「ネスチング」のために好
適な表面形状を提供する平滑な突起と材料の取り扱いなどを補助する岩石状突起
とにインクの顔料粒子がどのように当たるか示す。
【００２６】 他のインク受像体は、米国特許第５,３４２,６８８号（キッチン）、５,３８
９,７２３号及び４,９３５,３０７号（共にイクバルら）、５,２０８,０９２号
（イクバル）、５,３０２,４３７号（イデイら）、米国特許第５,２０６,０７１
号（アサートンら）及び欧州特許公開第０４８４０１６ A１号などに開示されて
いる。
【００２７】 発明の要旨 上記の以前の取り組みの流体調節系のそれぞれ及び顔料調節系のそれぞれが意
図された使用に適しているが、これらの以前の開示内容のいずれも多孔性基材中
に入ってくるインクを凝集または凝結するための顔料調節系とキャリヤー流体を
効率的に分配する流体調節系との両方を有するインクジェット受像体の必要性を
認めていない。
【００２８】 必要とされるのは、水溶性／膨潤性ポリマー、または付加的な処理を必要とせ
ず、または上述の最近の多孔性フィルムの欠点がなく、素早く乾燥して高品質の
画像形成グラフィックスを実現する多孔性の膜の使用を可能にする新規な技術で
ある。従来技術の別の需要は、用いたインク及びプリンタ構成に対して微孔性材
料を調整することができることである。
【００２９】 更に、２つのインクが配合時に必ずしも似ていず、はっきりしたプリンタ構成
の基準が明らかになっていない。市場のこのばらつきは、ユーザーが調節してい
るインクジェット印刷装置、使用された受像媒体の他の要素の調節を必要とする
。
【００３０】 上述のワーナーらは支持層としての微孔性材料の使用を開示しているが、ワー
ナーらは２つの塗膜層を用いる流体調節系を提供する。従来技術は、主表面に塗
膜層を必要としないが、顔料及び流体調節系の両方を提供する微孔性受像体を必
要とする。
【００３１】 本発明の１つの態様は、多孔性基材の細孔の表面と接触している流体調節系及
び顔料調節系をその中に有する多孔性基材を含むインクジェット受像媒体である
。
【００３２】 本発明の別の態様は、使用されているインク及び膜のために選択された界面活
性剤または界面活性剤の組合せと共に多価の無機金属塩を含浸された微孔性膜を
含むインクジェット受像体である。
【００３３】 本発明の別の態様は、使用されているインク及び膜のための結合剤及び界面活
性剤または界面活性剤の組合せと共に微孔性のフッ素化シリカ凝集塊を含浸され
た微孔性膜を含むインクジェット受像体である。
【００３４】 本発明の別の態様は、結合剤及び界面活性剤または界面活性剤の組合せと共に
微孔性のフッ素化シリカ凝集塊を含浸された微孔性膜を含むインクジェット受像
体であり、当該界面活性剤は、炭化水素を主成分とするアニオン界面活性剤、ケ
イ素を主成分とする非イオン性界面活性剤またはフルオロ炭化水素を主成分とす
る非イオン性を主成分とする界面活性剤またはそれらの組合せの群から選択され
る。
【００３５】 新規な受像体は、インクジェットプリンタで画像形成されるとき、不粘着性で
あると共に、ただちに指触乾燥状態である非常に高濃度及び高品質の画像を提供
する。
【００３６】 本発明の別の態様は、最近及び将来のインクジェット技術のために高品質のグ
ラフィック画像をできる限り高速度で製造する、多孔性材料／インクセット用の
含浸品である。吸収多孔性基材は、吸収性ポリマー結合剤、または、UV露光もし
くは加熱などの付加的なプロセス用いずに多孔性フィルムを用いて改善された耐
久性、耐水堅牢度、耐汚染性、有効な速乾燥時間、及び長期耐久性を提供する。
したがって、本発明は、湿潤界面活性剤及び水溶性の多価の金属塩をその中に含
浸させ、含有する表面改質剤を有する微孔性膜と、顔料着色剤を含有するインク
とを含む、材料／インクセットを提供する。
【００３７】 好ましい実施態様において、インク着色剤は、前述の材料成分と接触時に顔料
を不安定にし、凝集し、凝結し、または凝固させる顔料に結合する分散剤を有す
る顔料分散系である。色のそれぞれを膜の表面にまたはすぐ下に付着させること
により、キャリヤー流体を膜中に吸い上げ、流体調節系が、着色剤調節系によっ
て調節される顔料に保護領域を提供しつつ、引き継ぐことができる。
【００３８】 受理材料について同様に好ましいのは、米国特許第４,５３９,２５６号（シッ
プマン）に開示された３Mの熱誘導相分離（T.I.P.S ）微孔性膜である。最適化
のために、多孔性フィルムの細孔サイズ及び細孔容積はインクジェットプリンタ
のモデルまたは型に応じて調整してプリンタによって分配されるインクの量を正
確に保持することができ、可能な限り最も高い画像品質を確保する。好ましい材
料／インクセット上の塗膜は、商業印刷で見いだされる要求水準が高いインクジ
ェット印刷用途に特に実用性がある。
【００３９】 本発明の特徴は、本発明の受像体の特性を「微調整」して滴下容積、材料の多
孔度、及びインクを受理する材料の能力など制限なしにインクジェットインク供
給の変数に対処することができることである。
【００４０】 別の本発明の特徴は、流体調節のためのくねった通路と初めに及びインク供給
中に連続的に顔料を確保するくねった通路との両方を提供する多孔性素材中の複
雑な多孔度の使用を可能にするということである。くねった通路を有するいろい
ろな現在市販の微孔性材料は、米国特許第５,３７４,４７５号（ ウオッチリら
）の教示の主要な制限条件である本発明の方法に従って完成するときに有用とな
る。
【００４１】 本発明の別の特徴はまた、本発明を用いて急速に乾燥する鮮やかな、着色イン
クジェットインクの非常に速い印刷ができることである。
【００４２】 別の特徴は、インクジェット印刷の多くの目標の達成である。例えば、コスト
面で競争力があり、着色インクとうまく作用し、高解像度を有し、高色濃度を有
し、広色域を有し、耐水堅牢度があり、耐汚染性があり、急速な流体吸収（有効
な素早い乾燥）のために多孔性膜の毛管作用を用い、バンディングまたはコアレ
ッセンスを示さず、印刷前後に扱うときに指紋を残さず、時間とともに黄変しな
いより明るい白であり、温度及び湿度が変動する間も安定しており、オーバーラ
ミネートを用いてまたは用いずに屋外で耐久性があり、長い貯蔵寿命を有し、バ
ックライトが用いられるとき、より優れている。
【００４３】 本発明の利点は、仕上塗のない微孔性受像体の製造が容易なことである。
【００４４】 本発明の別の利点は、米国特許５,３７４,４７５号（ウオルチリら）に従って
必要とされているような多孔性基材を熱破壊しない反射またはバックライト目視
のために優れた画像の見えである。
【００４５】 本発明の別の利点は、塗布する間に含浸塩または微孔性シリカ／界面活性剤系
が非常に速く乾燥することである。前述のプロセスは、エネルギーの著しい量を
節約するのを助ける。
【００４６】 安定剤、紫外光吸収剤、酸化防止剤、カビ抑性剤、媒染剤、結合剤、またはポ
リマーなどの任意の添加剤は、それらが顔料または流体調節系を妨害しない限り
、本発明の受像体に添加されてもよい。
【００４７】 グラフィック画像を保護するオーバーラミネート及び透明塗膜など、任意の付
加的な層が画像形成のために定めた主表面の上に存在してもよい。あるいは、ラ
ミネート構造物用のより強い層、またはグラフィック画像を設備表面に永久にま
たは一時的に付着させるための接着剤層など、任意の付加的な層が画像形成表面
の反対側の主表面上に存在してもよい。剥離ライナーを用いて画像形成中及び保
管中に接着剤層を保護することができる。
【００４８】 他の特徴及び利点は本発明の実施態様を論じる際に示す。
【００４９】 発明の実施態様 微孔性基材 本発明に有用な多孔性基材は、対称膜、非対称膜の他、スキンド膜としても周
知の多孔性フィルムなどである。対称膜は、大体同じ細孔サイズの互いに反対側
の主表面の多孔度を有する。非対称膜は、似た細孔サイズでない互いに反対側の
主表面の多孔度を有する。スキンド膜は、１つの主表面にかなりの多孔度を有す
るが、反対側の主表面に本質的に多孔度を有しない。
【００５０】 市販の微孔性膜の非制限的な例は、ミシガン州、アンアーバーのゲルマン・サ
イエンシズ製のナイロン及びポリスルホン膜、イリノイ州、シカゴのアモココー
ポレーション製のポリオレフィン膜、及び３M 製のポリオレフィン、ナイロン、
またはエチレンビニルアルコール膜などである。
【００５１】 各色につき１滴サイズ当たり１００〜１４０ピコリットル、１インチ当たり３
００ｘ３００滴のプリンタで印刷するための好適な微孔性膜の厚さまたはキャリ
パは、約７５μｍ〜約２００μｍ、好ましくは約１００μｍ〜約１７５μｍの範
囲である。実際のインクジェット印刷では、それぞれ４つの印刷色を表す４色も
の顔料滴がインクジェット印刷で利用可能な無数の色の何れか１つを生むように
インクジェット受像媒体の単一の場所の上につく。
【００５２】 微孔性膜の多孔度の値は、ASTM-D-７９２-６６に従って調べた比重測定値から
膜の嵩密度をグラム／cm3で測定し、以下の式： １００ｘ [１−測定された濃度／ポリマー濃度] ＝ 多孔度、 にその値を代入して計算することができ、２０〜約９５、好ましくは約３０〜約
５０の範囲である。あるいは、膜は所与のインクジェットプリンタから分配され
る期待インク容積の約８０〜約１００％の範囲の細孔容積を有してもよい。
【００５３】 泡立ち点は、ASTM F -３１６に従って測定された、通し−多孔度を有する対称
膜における最も大きい有効細孔サイズの測定値であり、約０.２０μｍ〜約２.０
μｍ、好ましくは約０.４０μｍ〜約０.８０μｍの範囲であってもよい。
【００５４】 顔料及び流体調節系で処理する前の多孔性基材の表面エネルギーは、J.ブラン
ドラップ及びE.H.イマーガット共著の『POLYMER HANDBOOK』の第２版（１９８９
年）に規定されるように、２０〜７０ダイン／cm の範囲であってもよい。
【００５５】 微孔性膜は、簡単に扱えるロールのサイズによって、無制限の長さであり得る
。通常、商用プリンタに供給するための微孔性膜の商用の量は、長さが１０メー
トルを超え、好ましくは２０メートルを超えるロールであってもよい。
【００５６】 インクジェット材料が広判型のインクジェットプリンタによってより有用にな
るとき、微孔性膜の幅は画像形成の生産性及び便利なグラフィック設備の見地か
ら重要になる。前述の膜は、約０.２５メートル〜約２メートルの範囲の厚さ、
好ましくは約０.６０メートル〜約１.２メートルの範囲の厚さを有してもよい。
【００５７】 １４０ピコリットル／滴ｘ４色ｘ３００ｘ３００滴／インチで印刷するときに
本発明に特に好ましい微孔性膜は、米国特許第４,５３９,２５６号（シップマン
ら）、４,７２６,９８９号（ ムロジンスキー ）、より詳しくは５,１２０,５９
４号（ ムロジンスキー ）の開示内容による熱誘導相分離技術を用いて作製され
たポリプロピレン膜である。この膜は次の特性を有する： 泡立ち点 −０.６５μｍ ガーレイ５０cc ２０秒 多孔度 ボイド％ ４５％ 表面湿潤エネルギー （処理前） ３０ダイン／cm2 キャリパ ０.１７８ｍｍ（７ミル）
【００５８】 流体調節系 微孔性膜の多孔度、気流に対するガーレイ抵抗、細孔容積、表面エネルギー及
びキャリパをグラフィック画像のために好適な流体調節を提供するように選択す
ることができる。従って、画像形成のために選択された着色インクに依存して、
インクの種類が、付着したグラフィック画像から膜の細孔容積中に流体を吸上げ
るために最も適切な多孔性表面の種類を決めることができる。時には、多孔性表
面の化学的及び物理的な特性がインク流体の調節を助ける界面活性剤または親水
性ポリマーによる補助を必要とする。
【００５９】 それ故に、いろいろな界面活性剤またはポリマーを、着色インクジェットイン
クの特定の流体成分のために特に好適な表面を提供するように選ぶことができる
。界面活性剤は、カチオン、アニオン、非イオン、または双性イオン性であって
もよい。それぞれの種類の界面活性剤の多くが当業者に広く利用されている。し
たがって、前記基材を親水性にする何れの界面活性剤または界面活性剤またはポ
リマーの組合せも使用することができる。
【００６０】 これらの界面活性剤は、膜の多孔性の表面に吸収され得る。いろいろな種類の
界面活性剤が、前述の開発された塗布方法で用いられている。これらは、フルオ
ロケミカル、ケイ素及び炭化水素を主成分とする界面活性剤などであってもよい
がこれらに制限されず、前記界面活性剤はアニオン、または非イオン性であって
もよい。更に、非イオン性界面活性剤を有機溶剤または水と有機溶剤との混合物
中でそのまま、または別のアニオン界面活性剤と組合せて用いてもよく、当該有
機溶剤はアルコール、アミド、ケトンの群から選択される。
【００６１】 いろいろな種類の非イオン性界面活性剤を用いることができ、例えば、デュポ
ン製のZonylフルオロ炭化水素（例えば、Zonyl FSO ）、３M製のFC -１７０また
は１７１界面活性剤、BASF製 （ Pluronic ）のエチレングリコール基剤へのエ
チレン及びプロピレンオキシドのブロックコポリマー、ICI製（Tween）のポリオ
キシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ロームアンドハス製（トリトン Ｘシ
リーズ）のオクチルフェノキシポリエトキシエタノール、エアプロダクツアンド
ケミカルズインク製（ Surfynol ）のテトラメチルデシンジオール及びユニオン
カーバイド製のSilwet L- ７６１４及びL- ７６０７ケイ素界面活性剤及び当業
者に周知の他の非イオン性界面活性剤などであるがこれらに制限されない。
【００６２】 いろいろな種類の炭化水素を主成分とするアニオン界面活性剤もまた用いるこ
とができ、 例えば、ジオクチルスルホスクシネート −Na−塩またはジアルキ
ルスルホスクシネート−Na−塩のようなアメリカンシアナミッド製（Arerosol O
T）の界面活性剤などであるがこれらに制限されない。
【００６３】 いろいろな種類のカチオン界面活性剤もまた用いることができ、例えば、ベン
ズアルコニウムクロリド、代表的な第四アンモニウム塩などであるがこれに制限
されない。
【００６４】 顔料調節系 微孔性素材は、多孔性基材の細孔容積中に素材を付加することに基づいた顔料
調節系を有する。
【００６５】 ２つの実施態様、すなわち、シリカ凝集塊及び多価の金属塩が、顔料調節系に
ついて開示されている。両方とも利点があり、当業者によって有利に使用され得
る若干の区別がある。
【００６６】 両方の実施態様は、素早い乾燥、高い色濃度、（シリカ凝集塊が受像媒体の露
出面の下に存在する場合）耐汚染性である高解像度の画像を提供する。
【００６７】 シリカ凝集塊の実施態様は染料を主成分とする及び顔料を主成分とするインク
の両方とうまく作用するが、金属塩の実施態様は顔料を主成分とするインクとよ
り良好に作用する。
【００６８】 シリカ凝集塊は、吸収溶液を調製する間または画像形成した後のどちらにも水
溶性ではない。金属塩は、溶液を調製する間及び画像形成中の両方で水溶性であ
るが、インク中の顔料粒子を囲む分散助剤と錯体を形成した後には水溶性ではな
い。
【００６９】 シリカ凝集塊が多孔性受像媒体の内側に閉じ込められた粒子からなるのに対し
、金属塩は多孔性受像媒体の内面の塗膜からなる。
【００７０】 前述のシリカ凝集塊は、内部細孔を通るインクの化学トラップ、すなわち、官
能化シリカとして役立ち、顔料粒子を囲む分散剤と相互作用し、着色剤を凝集塊
と共に残しておき、細孔内の粒状物質に対して顔料調節の化学的手段を提供する
と考えられている。金属塩は、インク中の顔料粒子を囲む分散剤を急速に不安定
にする試薬として役立ち、それによって、インク流体の他の部分が細孔を介して
及び受像媒体の表面に沿って連続するときに、顔料粒子は凝固または凝集すると
考えられている。従って、多価の塩が細孔の表面に沿って顔料調節の化学的な手
段を提供する。
【００７１】 前者は、多孔性受像媒体からの物理的剥離を最小にするために同材料中へ浸透
することを必要とする。後者は受像媒体の表面を被覆し、一旦乾燥すると、物理
的剥離に対して耐性がある。
【００７２】 いろいろな顔料調節系を認定する１つの方法は、目標とされるインクの分量を
顔料調節系の溶液中に入れることである。顔料調節におけるように作用する非粒
状化学物質が凝集し、顔料粒子をインクから分離し、実験用液体の見かけを２つ
の層に急速に分離するのに対し、顔料調節におけるように作用する粒状化学物質
は実験用液体を２つの層に急速に分離することはない。
【００７３】 ２つの実施態様を以下により詳細に説明するが、当業者は、本発明の範囲から
外れることなく顔料調節の主に物理的または主に化学的な手段のいずれかを提供
する他の組成物を使用することもできる。
【００７４】 シリカ凝集塊 本発明で用いた顔料調節系の実施態様の１つは、微孔性素材の細孔容積の少な
くともかなりの部分を充填するフッ素化シリカ凝集塊に依る。シリカ凝集塊は疎
水性であり、着色インク中に分散した顔料粒子と親和性である。
【００７５】 フッ素化シリカ粒子の調製を以下の式によって表すことができる。：
【化１】
【００７６】 シリカ粒子のサイズは、約０.１〜 約５０μｍ、好ましくは約１〜約１０μｍ
の範囲であってもよい。
【００７７】 シリカ粒子の量は、約２〜約２０重量パーセント、好ましくは約３〜約１０重
量パーセントの範囲であってもよい。シリカ粒子を微孔性膜の容積中に含浸させ
るのは、特に大きくはない粒子を必要とし、上述の考察に従って作用する。
【００７８】 上述の官能化シリカ粒子の利点の１つは、基材の細孔を介して移動するインク
中の顔料粒子の物理的相互作用を促進することができるそれらの微小細孔である
。より重要な利点は、それらの顔料粒子と絡み合っている分散剤と相互作用する
ためのそれらの官能化表面である。
【００７９】 多価の金属塩 顔料調節系の第２の実施態様は、受像体の多孔性表面への顔料粒子の受理を制
御する多価の無機金属塩に依る。
【００８０】 本発明に有用な多価の無機金属塩の非制限的な例は、Ca、 Mg 、 Ti 、 Zr、F
e、Cu、Zn、Ta、Al、Ga、Snなど、周期表の11族以上の金属カチオンと、サルフ
ェート、ニトレート、アセテート、プロピオネートなどの対イオンとを含む。
【００８１】 多価の金属塩の他の例は、水への塩の溶解に関する溶解度の規則の条件に依存
し、その内で作用する（『General Chemistry Principles and Structure』、第
５版、１３２ページ）。これらの規則は階層構造を有し、つまり、或る規則に対
立する場合、先行の規則が優先される。例えば、規則８は、すべてのカーボネー
ト（CO3 -2）が水に不溶解性であることを明記する。この規則への例外は、すべ
てのアルカリ金属塩及びすべてのアンモニウム（NH4+）イオンの塩が可溶性であ
るという規則１及び２に従うときに見いだされる。これらの規則を使用すること
は、アンモニウム及びアルカリ金属塩が多孔性の膜に吸収されるとき、接触時に
インクを凝集しないことを意味する。それ故に、カーボネートイオンによって形
成された塩は他の対イオンほど有用ではない。別の例として、塩NaClは、周期表
の１A族にある＋１カチオン（ナトリウム）だけを含有するのでインクを凝結し
ない。塩CaCl2は、＋２（カルシウム）がIIA族にあるので、インクを凝結する。
【００８２】 好ましい塩の具体例は、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、硝酸ガリウム
、硫酸第一鉄、硫酸クロム、プロピオン酸カルシウム、硫酸亜鉛、酢酸亜鉛、塩
化亜鉛、塩化カルシウム、臭化カルシウム、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウ
ム、及びそれらの組合せなどである。これらの化合物は一般に市販されており、
水和の形で用いることができる。ありうる限りのいろいろな塩のうち、硫酸アル
ミニウムがいまのところ好ましい。
【００８３】 本発明の多孔性基材に吸収するための塗料液に用いることができる塩の量は、
約０.５重量％〜約５０.０重量 ％、好ましくは約１.０ 重量 ％〜約１０.０重
量％の範囲であってもよい。
【００８４】 任意の添加剤 安定剤 任意に、熱または紫外光安定剤を本発明の受像体中に用いることができる。こ
のような添加剤の非制限的な例は、チバ・ガイギー製のTinuvin １２３または６
２２LD 、またはChimassorb ９４４（ヒンダードアミン光安定剤）、BASF製のUv
inul ３００８などである。このような安定剤は、約０.２０重量パーセント〜約
２０.０重量パーセントの範囲で膜中に含浸される塗料液中に存在してもよい。
好ましくは、安定剤は約１.０〜約１０.０重量％の量で存在している。
【００８５】 吸収剤 任意に、紫外光吸収剤を本発明の受像体中に用いることができる。このような
吸収剤の非制限的な例は、チバ・ガイギー製のTinuvinII３０または３２６、BAS
F製の tjvinul ４０５０１１、及びサンドズケミチコーポレーション製のSanduv
or VSU または３０３５などである。このような吸収剤が塗料液中に存在しても
よく、約０.２０重量パーセント〜約２０.０重量パーセントの範囲であってもよ
い。好ましくは、吸収剤は約１.０〜約１０.０重量パーセントの範囲の量で存在
している。
【００８６】 酸化防止剤 任意に、酸化防止剤を本発明の受像体中に用いることができる。このような酸
化防止剤の非制限的な例は、チバ・ガイギー製のIrganox １０１０または１０７
６、BASF製のUvinul ２００３AD及びユニロイヤル・ケミカル製の酸化防止剤な
どである。このような酸化防止剤が塗料液中に存在してもよく、約０.２０重量
パーセント〜約２０.０重量パーセントの範囲であってもよい。好ましくは、酸
化防止剤は約０.４０〜約１０.０重量％の量で存在している。
【００８７】 任意の付加的な層 本発明の受像体は２つの主要な互いに反対側の表面を有し、両方の表面でイン
クジェットを受理するために使用され得るが、おそらくは任意に、主表面の１つ
が、完成グラフィック画像を壁、床などの支持表面、または建物の天井、トラッ
クの側壁、広告板、またはすぐれた品質グラフィック画像を教育、娯楽、または
インフォメーションのために表示することができる他の何れかの領域に付着させ
るために専用にされてもよい。
【００８８】 ミネソタマイニングアンドマニュファクチュアリングカンパニー（３M ）はい
ろいろなグラフィック画像受像媒体を提供し、画像形成用の表面の反対側の主表
面で使用され得る一連の感圧性接着剤調合物を開発した。これらの接着剤として
挙げられるのは、米国特許第５,１４１,７９０号（カルフーンら）、５,２２９,
２０７号（パケットら）、５,２９６,２７７号（ウィルソンら）、５,３６２,５
１６号（ウィルソンら）、欧州特許公開第０５７０５１５ＢI号（スチールマン
ら）及びPCT 公開第WO９７/３１０７６号、公開第WO９７/３１０７７号に開示さ
れている接着剤である。
【００８９】 これらの接着剤表面の何れも、米国、イリノイ州、オークブルックのレキサム
リリース製の剥離または保管用ライナーによって保護されるべきである。
【００９０】 接着剤の代わりに、機械ファスナーを本発明の受像体のその反対側の主表面に
いずれかの周知の方法でラミネートする場合に用いることができる。機械ファス
ナーの非制限的な例は、フックアンドループ、VelcroTM、 ScotchmateTM及びDua
l LockTM締結装置などである。
【００９１】 前述の画像形成主表面は画像形成前、画像形成後に被覆されていないが、本発
明は、受像体上の画像の画像品質を保護及び向上させるためにその画像形成され
た主表面に適用された任意の層から利点を得ることができる。任意の層の非制限
的な例は、ミネソタマイニングアンドマニュファクチュアリングカンパニー（３
M）の商業グラフィックス事業部 の市販品のオーバーラミネート及び保護透明塗
膜、及び米国特許第５,６８１,６６０号（ブルら）に開示されている層である。
当業者に周知の他の製品も用いることができる。
【００９２】 発明の作製方法 その好ましい形式の本発明は、先ず、シップマンらまたは上述のムロジンスキ
ーの特許のどちらかに開示されたTISPの技術を用いて微孔性基材を作製し、次い
で、界面活性剤を必要に応じて、及び多価の金属塩またはシリカ凝集塊などの顔
料調節系を含浸させる。受像体が作製された後、それは市販のプリンタで実施さ
れる従来のサーマルインクジェット画像形成技術を用いて画像形成されてもよい
。
【００９３】 画像形成後の任意の工程は、米国特許第５,４４３,７２７号（ギャグノン）の
教示による画像形成した材料の融着、または、本発明の画像形成した受像体の屈
折率に似た屈折率を有する何れかの素材で残余の細孔容積を埋戻しすることを含
む。このような埋戻し素材の非制限的な例は、ワックス、グリコール、油、アル
キド、ウレタン、アクリルなどである。好ましくは、より大きい構造的な完全性
を得るために、当業者に周知の技術を用いてこれらの埋戻し素材を架橋すること
ができる。
【００９４】 塩またはシリカの含浸を次の方法の何れかによって行なうことができる。
【００９５】 シリカ凝集塊を作製するために、コロイドシリカゾル（平均粒径〜４nm）を室
温で撹拌下、還流冷却器及び機械撹拌機を取付けた３首フラスコ内でイソプロピ
ルアミンまたはキヌクリジンと反応させ、次に、前述の混合物に室温で撹拌下、
希釈したフッ化水素酸を滴下した。前述のすべての酸を添加した後に、その系を
１日より長く適度な機械撹拌下で水を活発に還流させながら加熱してもよい。こ
の一定時間後に不透明なコロイド状分散系が生じ、それに界面活性剤及び結合剤
を配合してもよい。多孔性基材中への分散系の含浸は、スロット供給ナイフ、輪
転グラビア装置、パジング操作、浸漬、吹付けなどの、従来の塗布技術によって
行なうことができる。
【００９６】 金属塩の実施態様については、前述の塩／界面活性剤は脱イオン水及びアルコ
ールの混合物中に溶解または混合される。溶液の含浸または吸収は、スロット供
給ナイフ、輪転グラビア装置、パジング操作、浸漬、吹付けなどの従来の塗布装
置によって行なわれる。塗料組成物は、表面にかなりの量を残さずに基材の細孔
を充填することが好ましい。過度の量のハイソリッド塗膜は、水／アルコールが
蒸発するときに細孔を塞ぎ、そして次に、インクジェット印刷中に汚れを生じ、
乾燥時間を遅らせる。
【００９７】 任意の添加剤を顔料調節系の含浸前、含浸中、または含浸後に添加することが
できる。
【００９８】 主要な受像体が作製される前または後に、任意の接着剤または機械ファスナー
ラミネートを商業的に許容範囲内の塗布または押し出し技術を用いて付加するこ
とができる。
【００９９】 発明の有用性 インク 印刷業界は、以前には染料を主成分とするインクを使用したが、顔料を主成分
とするインクがより普及するようになっている。顔料着色剤の使用は、屋外用途
の耐久性及び紫外光安定性のために染料着色剤より好ましい。
【０１００】 更に、この発明に関してインクへの言及は、 水性インク、溶剤を主成分とす
るインクに関する。水性インクは、とりわけ、環境上及び健康上の理由のために
印刷業界では現在、好まれている。
【０１０１】 ミネソタマイニングアンドマニュファクチュアリングカンパニー（３M）は、
サーマルインクジェットプリンタのために多くのすぐれた着色インクジェットイ
ンクを製造している。これらの製品として、シリーズ８５５１、８５５２、８５
５３、及び８５５４着色インクジェットインクなどがある。４つの主要な色：シ
アン、マゼンタ、黄色、及び黒色を使用することにより、デジタル画像の２５６
色以上もの色を形成できる。更に、着色インクジェットインク、及びそれらの成
分は、ヒューレット・パッカード 、デュポンの他、画像形成及びマーク業界専
門の数多くの商業製品展示会に出展することがある多くの他の会社を含む、他社
によっても製造されている。
【０１０２】 グラフィックス画像 本発明の受像体は、高液体吸収性インクジェット材料である。多孔性受像体は
、その固有の光散乱能力のために不透明である。透明な裏支持材料を用いて、前
述の受像体は反射性またはバックライト用途のために用いることができる。
【０１０３】 この発明の受像素材は高滴下容積のエンキャドノバジェット広判型プリンタで
画像形成されるとき、直ぐに指触乾燥状態になる高色濃度で、何れの他の乾燥試
験でもすぐれた品質の画像を形成する。簡単にいえば、特定理論に制限されるわ
けではないが、細孔中に含浸された塩が存在することにより、前述の表面または
多孔性受像体のすぐ下に顔料粒子が即時に捕捉され、顔料粒子が達する深さが、
インク中のそれらの懸濁液／分散系からそれらを不安定にし、凝集し、凝結し、
または凝固させることによって制御される。 更に別の実施態様及び従来技術を上回る予想外の利点は、以下の実施例に記載さ
れる。
【０１０４】 実施例 特に指示しない限り、全ての実施例は、米国特許第５,１２０,５９４号の教示
に従って作製された、その細孔特性が、厚さ１７５μｍ、細孔サイズ０.６５μ
ｍ、２.５４cm2を通して５０ccを送る気流に対するガーレイ抵抗２０秒、多孔度
４０〜４２％であるオイル-イン微孔性ポリプロピレンフィルムを用いる。前述
の多孔性フィルムを、欧州特許公開第EP０５７０５１５ B１号（スチールマンら
）に開示された３Mの接着剤（水性感圧接着剤５０部及び接着剤微小球４３.５部
）を用いて厚さ１２５μｍのペーパーライナーに付着させ、３M着色インクを充
填した１４０ピコリットル／滴HP５１６２６カートリッジを取付けたエンキャド
ノバジェット IIIプリンタにそれを滑らかに通した。
【０１０５】 本発明の受像媒体について記載する最初の４つの実施例は、顔料／流体調節溶
液が適用される前に、UV及び熱安定化塗料液を含浸された。両方の溶液を多孔性
フィルム上に＃４メイヤーロッドで流し塗りし、拭った。フィルムを周囲条件で
乾燥させた。安定化溶液を、受像体を塗布した後に適用することができた。
【０１０６】 UV及び熱安定剤組成物： Tinuvin - １１３０ ２％ Tinuvin - １２３ ３.５％ Igranox - １０１０ ０.４％ アセトン １％ エタノール ９３.１％
【０１０７】 実施例１ この実施例は、オイル-イン- PP多孔性フィルム上に＃４メイヤーロッドで流
し塗りした、単一の多価金属塩と、非イオン性フルオロケミカル及び炭化水素を
主成分とするアニオン界面活性剤の混合物と、からなる受像体組成物を示す。前
述のフィルムを、周囲条件で気乾させた。印刷した後、受像体は触指乾燥状態に
なり、すぐれた画像品質を有した。 色濃度の測定値を表１に記載する。測定は
、以下のように設定した反射率モードのGretag SPM-５０カロリーメータで行な
われた。： 照明 D６５ 観察角度 ２０ 濃度基準 DIN 白色基材 Abs フィルター なし 受像体組成物 I 硫酸アルミニウム ５.０重量％ Zonyl-FSO（フルオロケミカル界面活性剤、デュポン） １.０重量％ ジオクチルスルホスクシネート-Na （炭化水素界面活性剤、シアナミド） １.０重量％ イソプロピルアルコール １５重量％ エチルアルコール １０重量％ 脱イオン水 ６８重量％
【０１０８】 実施例２ この実施例は、オイル-イン- PP多孔性フィルム上に＃４メイヤーロッドで流
し塗りした、単一の多価金属塩と、非イオン性フルオロケミカル及び炭化水素を
主成分とするアニオン界面活性剤の混合物と、からなる組成物を示す。前述のフ
ィルムを、周囲条件で気乾させた。印刷した後、受像体は触指乾燥状態になり、
すぐれた画像品質を有した。色濃度の値を表１に記載する。 組成物- II： 硫酸アルミニウム ５.０重量％ FC-１７０C（フルオロケミカル界面活性剤、３M製） １.０重量％ ジオクチルスルホスクシネート−Na−塩 １.０重量％ イソプロピルアルコール １５重量％ エチルアルコール １０重量％ 脱イオン水 ６８重量％
【０１０９】 実施例３ この実施例は、オイル-インPP多孔性フィルム上に＃４メイヤーロッドで流し
塗りした、単一の多価金属塩と、ケイ素を主成分とする非イオン性界面活性剤、
例えば、Silwet L-７６８７化合物及び炭化水素を主成分とするアニオン界面活
性剤の混合物と、からなる組成物を示す。前述のフィルムを、周囲条件で気乾さ
せた。印刷した後、受像体は触指乾燥状態になり、すぐれた画像品質を有した。
色濃度の測定値を表１に示す。 組成物 - III 硫酸アルミニウム ５.０重量％ Silwet L-７６０７（ケイ素界面活性剤、ユニオン・カーバイド製） １.０重量％ ジオクチルスルホスクシネート−Na−塩（炭化水素界面活性剤、シアナミド） １.０重量％ イソプロピルアルコール １５重量％ エチルアルコール １０重量％ 脱イオン水 ６８重量％
【０１１０】 実施例４ この実施例は、オイル-イン- PP多孔性フィルム上に＃４メイヤーロッドで流
し塗りした、二成分の金属塩及びフルオロケミカル及び炭化水素を主成分とする
界面活性剤の混合物からなる組成物を示す。前述のフィルムを、周囲条件で気乾
させた。印刷した後、受像体は触指乾燥状態になり、すぐれた画像品質を有した
。色濃度の測定値を表１に示す。 組成物 -IV： 硫酸カリウム- アルミニウム １.６６重量％ 硫酸アンモニウム- アルミニウム １.６７重量％ 硫酸第一鉄- 硫酸アルミニウム １.６７重量％ Zonyl−FSO−（フルオロケミカル界面活性剤） １.０重量％ ジオクチルスルホスクシネート（炭化水素界面活性剤、シアナミド） １.０重量％ イソプロピルアルコール ２５重量％ 脱イオン水 ６８重量％
【表１】
【０１１１】 実施例５ この実施例は、前述の多孔性フィルム上に＃４メイヤーロッドで流し塗りした
、単一の多価金属塩と、非イオン性炭化水素界面活性剤及びアニオン炭化水素界
面活性剤の混合物と、からなる受像体組成物を示す。前述のフィルムを、周囲条
件で気乾させた。印刷した後、受像体は触指乾燥状態になり、すぐれた画像品質
を有した。 組成物Ｖ ジオクチルスルホスクシネート−Na−塩 ２.０重量％ Pluronic ２５Ｒ４ ２.０重量％ アルミニウムサルフェート ７.５重量％ エチルアルコール ２５重量％ 脱イオン水 ６３.５重量％〜
【０１１２】 比較例Ａ これは多価の金属塩を含有せず、アニオン炭化水素界面活性剤だけを含有する
塗料液の例である。前述の液組成物は、７重量％のジオクチルスルホスクシネー
ト−Na−塩及び４６.５重量％の水及び４６.５重量％のエタノールであった。そ
れは、前述のオイル-イン多孔性フィルム上に＃４メイヤーロッドで流し塗りし
、周囲条件で気乾させた。印刷した後、受像体は触指乾燥状態になったが、すべ
ての測定された反射光学濃度は不十分であった。
【０１１３】 赤色のバーは、マゼンタ１００％の敷層（lay down）、黄色１００％の敷層の
その順序の混合物からなった。比較例Aの個々の色をみると、マゼンタ１００％
の敷層の反射光学濃度の測定値が８６であり、黄色１００％の敷層の光学濃度は
９２であった。しかしながら、黄色成分の光学濃度がやや増加するとき、赤色の
マゼンタ成分の光学濃度は５９に下がった。マゼンタの着色剤は、フィルム中で
黄色着色剤の下にあり、目視では閉じ込められている。この視覚的効果は、赤で
あるとされる色褪せたイエローオレンジ色である。
【０１１４】 それらの結果を実施例５と比較せよ。この発明を用いるとき、顔料が互いに及
びフィルムの表面により接近するため、色のすべての測定した光学濃度はより大
きい。別の測定しうる結果では、黄色成分がやや減少するとき、赤色のマゼンタ
成分がやや増加する。これは、前に観察された色の閉じ込めが最小にされるかま
たは除かれるように多孔性フィルム中でより十分に混合した顔料に起因する。イ
ンクジェット画像形成のためにこの発明によって利用された多孔性フィルムは、
乾燥時間が瞬時でありながらより高い光学濃度でより本物に近い色を生じた。
【０１１５】 本発明において、インクキャリヤー流体はフィルム中にすぐに吸収され、表面
は不粘着性のままである。これにより、フィルムを印刷した後すぐに取上げて成
層し、積み重ね、または巻き上げることができる。真の乾燥時間は、インク中の
すべての揮発成分が膜から蒸発した時である。これは、温度及び湿度によって、
３０分以上要することがある。
【０１１６】 実施例６ この実施例は、上述の、欧州特許公開第EP０５７０５１５ＢI（スチールマン
ら）に開示された３M 接着剤を用いてペーパーライナーにラミネートされたオイ
ル-イン-PP多孔性フィルムの長さ２００メートルのロールに適用された顔料／流
体調節溶液組成物の連続塗布プロセスについて記載する。実施例３に類似した組
成物を用いたが、ただし、硫酸アルミニウムが４.６３重量％、ジオクチルスル
ホスクシネート−Na−塩が７.０重量％、水が６２.３７重量％であった。前述の
溶液は、同溶液が多孔性フィルム上に流し塗りされるが過度ではない速度で、ギ
ヤポンプによってスロットナイフに供給された。塗被ウェブは１００℃に維持さ
れた４.６メートル／分の強制通風炉に入れ、芯に捲回された。受像体素材は、
エンキャドノバジェットIIIで３M着色インク、エンキャド「GO」着色インク、及
びグラフィックユーティリティ着色インクを用いて画像形成されたが、すべての
画像が、どのインクを印刷に用いたかに関係なく、指触乾燥状態であり、耐水堅
牢性があり、プリンタから出て直ぐに耐染み及び汚染性があり、オーバーラミネ
ートを用いてまたは用いずに優れた反射画像品質を有した。
【０１１７】 実施例７ この実施例は、オイル-イン- PP多孔性フィルム上に＃４メイヤーロッドで流
し塗りし、拭い、多価の金属塩と、２つの非イオン性界面活性剤及び１つのアニ
オン界面活性剤の混合物と、からなる受像体組成物を示す。前述のフィルムを、
周囲条件で気乾させた。印刷した後直ぐに、受像体は触指乾燥状態になり、色は
擦ったときに汚れず、インク中の分散した顔料が急速に凝結し、多孔性フィルム
中に入るときに表面下に捕捉されるため、画像品質はすぐれていた。 組成物VII 硫酸アルミニウム ６.０重量％ Surfynol １０４ ２.０重量％ Silwet L- ７６０７ １.０重量％ ジオクチルスルホスクシネート−Na−塩 ７.０重量％ エチルアルコール ２５.０重量％ 脱イオン水 ５９.０重量％
【０１１８】 比較例B 実施例７と同じ溶液を調製したが、ただし、金属塩は添加されなかった。前述
の溶液をオイル-イン-PP多孔性フィルム上に＃４メイヤーロッドで流し塗りし、
拭い、乾燥させた。印刷した後、画像は触指乾燥状態になったが、インク中の分
散した顔料が急速に不安定化及び凝結しないため、色濃度は暗く、散漫であった
。
【０１１９】 実施例８ ミシガン州、アンアーバーのゲルマン・サイエンシズ製のNylofloと呼ばれる
市販の親水性ナイロン膜０.２μｍに、５.２５重量％の硫酸アルミニウム水溶液
を＃４メイヤーロッドで流し塗りし、拭い、周囲条件で乾燥させた。印刷中に、
画像はすぐに乾燥し、色濃度は高かった。
【０１２０】 比較例C 金属塩の塗膜のない実施例８で用いた同じナイロン膜が画像形成された。画像
は印刷中にすぐに乾燥したが、インク中の分散した顔料が不安定化及び凝結され
なかったため、色は暗く、散漫であった。
【０１２１】 実施例９ ゲルマンサイエンシズ製の市販の疎水性ポリスルホン０.４５μｍ膜に、５.２
５重量％の硫酸アルミニウム、９.０重量％のジオクチルナトリウムスルホスク
シネート、２５.０重量％のエタノール、６０.７５重量％の脱イオン水溶液を＃
４メイヤーロッドで流し塗りし、拭い、周囲条件で乾燥させた。印刷中に、画像
はすぐに乾燥し、色濃度は高かった。
【０１２２】 比較例D 実施例９で用いた同じ膜に、金属塩を使用せずにジオクチルナトリウムスルホ
スクシネート溶液の６.０ 重量 ％溶液を＃４メイヤーロッドで流し塗りし、拭
い、周囲条件で乾燥させ、画像形成した。画像は印刷中にすぐに乾燥したが、色
は暗く、散漫であった。
【０１２３】 実施例１０ ３M製の親水性エチレンビニルアルコールコポリマー（EVAL）０.５μｍ膜に、
５.２５重量％の硫酸アルミニウム水溶液を＃４メイヤーロッドで流し塗りし、
拭い、周囲条件で乾燥させた。印刷中に、画像はすぐに乾燥し、色濃度は高かっ
た。
【０１２４】 比較例E 金属塩の塗膜のない実施例１０で用いた同じ膜をインクジェット印刷に用いた
。画像形成された領域はすぐに乾燥したが、インク中の分散した顔料が膜を介し
て移動し、不安定化及び凝結されなかったため、色は暗く、散漫であった。
【０１２５】 比較例F この実施例は、疎水性のオイル-イン PP 多孔性フィルム上に塗被された顔料
調節系：５.２５重量％の硫酸アルミニウム、３０重量％のエタノール、及び６
４.７５ 重量％の脱イオン水、からなる受像体塗膜を示す。インクジェットイン
クキャリヤー流体を吸い取るために流体調節系を用いなかった。前述の溶液を＃
４メイヤーロッドで流し塗りし、拭い、周囲条件で乾燥させた。印刷中及び後に
、画像は非常にゆっくりと乾燥し、ゆがみを生じ、着色インクが膜の表面に溜ま
り、浸透せず、また融合したため、許容範囲外の品質であった。
【０１２６】 実施例１１ この実施例は、官能化シリカ、SiO2-i-pr-NH2-HF系の調製方法の１つについて
記載する。
【０１２７】 還流冷却器及び機械撹拌機を備えた３首フラスコ内のコロイドシリカゾル（Na
lco ２３２６、平均粒径−４nm）１００ｇ（固形分１５％、 １５ｇ、０.２４５
モル）に、４５ｇ（０.７５モル）のイソプロピルアミンを室温で撹拌下、添加
した。室温で前述の混合物に、１００ｇの脱イオン水で希釈後、撹拌下、３０ｇ
（５０％水溶液、１５ｇ、０.７５モル）のフッ化水素酸を添加した。前述の系
は幾分発熱し、酸の添加中に５０ｇの脱イオン水を撹拌下で添加し、形成された
ゲルを分散させた。すべての酸を添加した後に、前述の系を約１５０〜２００rp
m の機械撹拌下で水を活発に還流させながら加熱した。３〜４日後に白いコロイ
ド系が生じた。
【０１２８】 n-ビニルピロリドン及び ジメチルアミノエチルメタクリレートの結合剤コポ
リマー（ISP製、コポリマー-９５８）と組合せた前述の素材を、塩化ポリビニル
（PVC）基材上に塗被し、１００℃で４分間、乾燥させた。乾燥した塗膜をSEM分
析にかけると、高度に微孔性表面を示す。非常に希釈した懸濁液中のコロイド状
素材をTEM 分析にかけると、凝結した微細構造を示す。Ｘ線粉体回折は、素材が
微結晶性構造であることを示す。BET比表面積の測定は、前述の試料が、細孔容
積０.１２cc／ｇ、細孔直径１１０〜１４０A0で、約２１０〜２５０m2／ｇの SS
A を有することを示す。前述の表面は、２５〜５０ｍｌ／m2／秒の範囲のインク
（水）吸収速度を示す。
【０１２９】 実施例１２ この実施例は、官能化シリカの調製の別の方法について記載する。還流冷却器
及び機械撹拌機を備えた３首フラスコ内のコロイドシリカゾル（Nalco ２３２６
、平均粒径−４nm ）４０ｇ（固形分１５％、 ６ｇ、０.１０モル）に、１０ｇ
（０.０８モル）のキヌクリジンを室温で撹拌下、添加した。室温で前述の混合
物に、１１０ｇの脱イオン水で希釈後、撹拌下、８ｇ（５０％水溶液、４ｇ、０
.２０モル）のフッ化水素酸を添加した。すべての酸を添加した後に、前述の系
を約１８時間、約１００〜２００rpm の機械撹拌下で水を活発に還流させながら
加熱した。この一定時間後に不透明なコロイド状分散系が生じた。
【０１３０】 実施例１３ この実施例は、オイル-イン- PP多孔性フィルム上に＃４メイヤーロッドで流
し塗りし、フィルムを空気中でまたはヒートガンを用いて短時間加熱することに
よって乾燥させる前述の官能化シリカ塗料組成物について示す。同組成物はまた
、実施例６で記載したように機械塗布を用いて塗被された。 組成物 - １３： フッ素化微孔性シリカ ２-３％ 結合剤ポリマー (Cop-９５８)' ０.５-０.７％ ジオクチルスルホスクシネート-Na(ジオクチルスルホスクシネート -Na)塩、D
OS'（シアナミド） １.５-２.０％ イソプロピルアルコール ８０-８５％ DI水 １０-１２％ *NVP／DMAEMA （２０/８０）
【０１３１】 実施例１４ この実施例は、微孔性オイル-イン- PPフィルム上に塗被される別の塗料組成
物を示す。同組成物をオイル-イン- PP上に＃４メイヤーロッドを用いて流し塗
りし、そのフィルムを空気中でまたは任意に、ヒートガンを用いて短時間加熱す
ることによって乾燥させた。乾燥フィルムは、いろいろな広判型の商用プリンタ
で画像形成された。 組成物 - １４(a)： フッ素化微孔性シリカ ２-３％ 結合剤ポリマー(Cop-９５８)* ０.５-０.７％ フルオロケミカル界面活性剤（Zonyl-FSO 、デュポン） ０.５-１.０％ ジオクチルスルホスクシネート-Na(ジオクチルスルホスクシネート -Na)塩、D
os3（シアナミド） ０.５-１.０％ イソプロピルアルコール ３０-４０％ DI水 ５０-５５％ *NVP／DMAEMA（２０／８０） 組成物１４(b) & (c)： これらの組成物は組成物１４(a)と同じであるが、ただし、１４(b)については
フルオロケミカル界面活性剤 FC --１７０C、１４(c)についてはケイ素を主成分
とする界面活性剤 Silwet L-７６０７を用いた。
【０１３２】 実施例１５ この実施例は、微孔性オイル-イン- PPフィルム上に塗被される別の塗料組成
物を示す。同組成物をオイル-イン- PP上に＃４メイヤーロッドを用いて流し塗
りし、そのフィルムを空気中でまたは任意に、ヒートガンを用いて短時間加熱す
ることによって乾燥させた。乾燥フィルムは、いろいろな広判型の商用プリンタ
で画像形成された。 組成物- １５： フッ素化微孔性シリカ ２-３％ 結合剤ポリマー(Cop-９５８)* ０.５-０.７％ フルオロケミカル界面活性剤（Zonyl-FSO 、デュポン） ０.５-１.０％ イソプロピルアルコール ３０-４０％ DI水 ５０-５５％ *NVP／DMAEMA（２０／８０）
【０１３３】 実施例１６ (a)この実施例はエンキャドノバジェットIII広判型プリンタで画像形成された
異なった色の組成物１３（実施例１３）を塗被された開発された受像体上の画像
濃度を示す。最終画像はラミネートされるものとラミネートされないものとがあ
る。
【表２】
【０１３４】 (b)この実施例はエンキャドノバジェットIII広判型プリンタで画像形成された
異なった色の組成物１4(a)（実施例１4）を塗被された開発された受像体上の画
像濃度を示す。最終画像はラミネートされるものとラミネートされないものとが
ある。
【表３】
【０１３５】 (c)この実施例はエンキャドノバジェットIII広判型プリンタで画像形成された
異なった色の組成物１4(b)及び(c)（実施例１4）を塗被された開発された受像体
上の画像濃度を示す。最終画像はラミネートされるものとラミネートされないも
のとがある。
【表４】
【０１３６】 （ｄ）この実施例はエンキャドノバジェットIII広判型プリンタで画像形成さ
れた異なった色の組成物１５（実施例１５）を塗被された開発された受像体上の
画像濃度を示す。最終画像はラミネートされるものとラミネートされないものと
がある。
【表５】
【０１３７】 実施例１７ この実施例は、実施例Ｉ６(a)の画像濃度と、前述の微孔性シリカを市販品と
取り替えることによって得られた受像体の画像濃度との比較を示す。
【表６】
【０１３８】 実施例１８ この実施例は、いろいろな基材、例えば、ポリビニルクロリド、ポリエステル
、微小ボイドのあるポリエステル、紙、ポリカーボネートなどに塗布する単一層
用に開発された、実施例１１のフッ素化シリカからなる組成物を示す。前述の組
成物を一般に固形分１８〜２２％のいろいろな湿潤％でナイフコータを用いてい
ろいろな基材に塗被した。塗被フィルムを１０５℃で動作する強制通風炉内で３
〜４分間、乾燥させた。 (a)組成物１８(a) フッ素化の微孔性のシリカ ６０％ コポリマー - ９５８' ３９％ フルオロケミカル界面活性剤@ ０.５-１％ (b)組成物１８(b)： フッ素化微孔性シリカ ５８％ コポリマー − ９５８* ３８％ Snowtax# ３％ フルオロケミカル界面活性剤@ ０.５-１.０％ *NVP／DMAEMA（ISP製） #球形シリカ（日産化学製） @Zonyl FSO@（ E.I.デュポン製）
【０１３９】 実施例１９ この実施例は、染料を主成分とするインク及び顔料を主成分とするインクの両
方で動作する広判型のエンキャドノバジェットインクジェットプリンタで組成物
１８(a)及び１８(b)を塗被されたPVC の画像濃度を示す。
【表７】
【０１４０】 本発明は、上記の実施態様に制限されない。最後の実施例に見られるように、
染料を主成分とするインクに対してシリカ凝集塊顔料調節系をうまく使用するこ
とが可能であり、このようなインクは好ましい顔料を主成分とするインクがグラ
フィックス画像業界で優勢になった後でも、特定マーケットにポジションを有し
続けることがわかる。当業者は、顔料調節系及び流体調節系の他の可能な組合わ
せが、本発明の範囲に照らして、いろいろなインク及び材料に対して可能になる
ことを理解するであろう。請求の範囲は以下の通りである。
───────────────────────────────────────────────────── 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，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ファローク，オマー 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 (72)発明者 グリイスカ，ステファン エイチ． 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 (72)発明者 クラン，トーマス ピー． 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 (72)発明者 クレプスキー，ラリー アール． 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 FC06 2H086 BA02 BA19 BA31 BA33 4F074 AA24 CB18 CE36 CE73 CE86 DA02 DA03 DA10 DA23

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 多孔性基材の細孔の表面と接触している顔料調節系及び流体
    調節系を有する多孔性基材を含むインクジェット受像媒体。
  2. 【請求項２】 前記顔料調節系が、顔料粒子と絡み合った分散剤との相互作
    用によって該顔料粒子と化学的に相互作用する前記細孔内の官能化粒状物質を含
    む、請求項１に記載のインクジェット受像媒体。
  3. 【請求項３】 前記顔料調節系が、顔料粒子と絡み合った分散剤との相互作
    用によって該顔料粒子と化学的に相互作用する前記表面に沿った官能化塗膜を含
    む、請求項１に記載のインクジェット受像媒体。
  4. 【請求項４】 前記官能化塗膜が、顔料粒子を含有するインクが細孔を通る
    ときに分散剤と相互作用して該顔料粒子を凝結させる多価の金属塩を含む、請求
    項３に記載のインクジェット受像媒体。
  5. 【請求項５】 前記官能化粒状物質が、顔料粒子を含有するインクが細孔を
    通るときに分散剤と相互作用して該顔料粒子を凝結させるフッ素化シリカ凝集塊
    を含む、請求項２に記載のインクジェット受像媒体。
  6. 【請求項６】 前記流体調節系が、前記多孔性基材の多孔性それ自体を構成
    する、請求項１〜５の何れか１項に記載のインクジェット受像媒体。
  7. 【請求項７】 前記流体調節系が、前記基材を通るインクを該インク中の顔
    料粒子を除いて搬送する界面活性剤を含む、請求項１〜５の何れか１項に記載の
    インクジェット受像媒体。
  8. 【請求項８】 微孔性基材が、鉱油と同時押出した後に熱条件下で二軸延伸
    したポリプロピレンフィルムを含む、請求項１〜７の何れか１項に記載のインク
    ジェット受像媒体。
  9. 【請求項９】 (a)顔料調節系を作製する工程と、(b)該顔料調節系を多孔性
    基材の細孔内に吸収する工程と、を含むインクジェット受像媒体を製造する方法
    であって、顔料粒子を囲む分散剤との相互作用によって該顔料粒子と化学的に相
    互作用する該細孔内の官能化粒状物質、及び顔料粒子を囲む分散剤との相互作用
    によって該顔料粒子と化学的に相互作用する表面に沿った官能化塗膜からなる群
    から選択される方法。
  10. 【請求項１０】 流体調節系を前記多孔性基材の前記細孔内に吸収する工程
    (c)を更に含む、請求項９に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 (a)請求項１〜８の何れか１項に記載のインクジェット受
    像媒体をインクジェットプリンタ内に置く工程と、(b)画像をインクジェットイ
    ンクを用いて該媒体上に印刷する工程と、を含むインクジェット受像媒体の使用
    方法であって、顔料粒子が顔料調節系を用いて凝結され、流体が流体調節系を用
    いて多孔性基材の細孔に通される方法。
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