JP2004074626A - インクジェット記録方法及び画像表示装置用蛍光スクリーンの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像の視認性を改善し、優れた生産性が得られる蛍光インクジェットシステムを提供すること。
【解決手段】無機蛍光体微粒子を含有する蛍光インクまたは蛍光塗布液を使用し、１滴が４０ピコリットル以上で吐出するインクジェット記録方法及び蛍光インクまたは蛍光塗布液を使用し、重ね打ちして画像を形成するインクジェット記録方法並びに該インクジェット記録方法によって蛍光層を形成する画像表示装置用蛍光スクリーンの製造方法。
【選択図】　　　　なし

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、蛍光インクまたは蛍光塗布液を使用したインクジェット記録方法及び該インクジェット記録方法を用いた画像表示装置用蛍光スクリーンの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の無機蛍光体は、その粒子径が例えば５〜６μｍ程度と比較的大きかった。これらの無機蛍光体は従来の使用形態である樹脂などで固めて使用する場合にはさほど問題がなく、これらの無機蛍光体を用いてスクリーン印刷などの印刷法に用いるインクを作成することができた。
近年、ユーザーが個々に印刷するのに適したインクジェットプリンターが用いられるようになってきたが、これら従来の無機蛍光体を用いて作成したインクではインクジェットプリンターで印字した場合、均質で綺麗な印字をすることができなかった。
本発明者らはインクジェットプリンターで均質で綺麗な印字をするためには、用いる無機蛍光体の粒子サイズをできるだけ小さくしておけばよいと考え、無機蛍光体粒子をミルなどで細かく粉砕してみたが、無機蛍光体粒子をミルなどで細かく粉砕すると極端に蛍光出力が低下するという不都合があった。
特開平５−２６１６３４号公報に記載されているように、ＰＯ_４　系の塩を母体材料とし、ＮｄやＹｂで付活した無機蛍光体で、粒子サイズを０．１〜３μｍとすることにより、オフセット印刷やインクリボンに使用可能になるとされていた。しかし、従来の顔料インクの製法では、顔料よりも比重が大きく、インクジェットインクして用いることができる性能を有するものは得られなかった。例えば、インク中で無機蛍光体粒子が沈降するなどして分散安定性が悪く、吐出安定性も劣っていた。また、印刷時に滲み出しがあったり、発光出力が小さいなどの問題を有していた。
【０００３】
そのため、無機蛍光体を用いた画像は職人が手書きで描いたり、スクリーン印刷による限られたものになり、インクジェットプリンターでオンデマンド方式で画像を形成するという要求にこたえられなかった。
また、ディスプレイの蛍光層を形成するためにインクジェットを用いる技術が特開平１１−４００６５号公報や、特開平１０−１１４８７５号公報などに開示されているが、特開平１１−４００６５号公報に記載の技術ではＰＤＰのセルがストライプ状でないと塗布できず、また、特開平１０−１１４８７５号公報に記載の技術は、市販の７２０ｄｐｉのプリンターを使用するものであり、蛍光体は比重が重く、これらインクジェットプリンターには適用しにくい上、蛍光体は通常の色素に比べ付き量を多くしないと、視認性の点から問題があり、十分な画質を有する蛍光層を形成することはできなかった。そこで本発明者らが検討したところインクジェットプリントにおいて、１滴が４０ピコリットル以上となるように吐出するか、重ね打ちをすることにより良好な画像が得られることを見いだした。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題を解決するもので、本発明の目的は、視認性を改善し、また、生産性が優れた蛍光インクジェットシステムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決する為の手段】
本発明は以下に示す方法で達成される。
（１）蛍光インクまたは蛍光塗布液を使用し、１滴が４０ピコリットル以上で吐出することを特徴とするインクジェット記録方法。
（２）蛍光インクまたは蛍光塗布液を使用し、重ね打ちすることを特徴とするインクジェット記録方法。
（３）蛍光インクまたは蛍光塗布液が、無機蛍光体微粒子を含有する蛍光インクまたは蛍光塗布液であることを特徴とする上記（１）または（２）に記載のインクジェット記録方法。
（４）上記（１）〜（３）のいずれかに記載のインクジェット記録方法によって蛍光層を形成することを特徴とする画像表示装置用蛍光スクリーンの製造方法。
【０００６】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のインクジェット記録方法においては、蛍光インクまたは蛍光塗布液を１滴が４０ピコリットル以上で吐出されるが、液滴の吐出量は６０ピコリットル以上が好ましく、１００ピコリットル以上が更に好ましい。液滴の吐出量が１５０ピコリットルを超えると吐出の面から難しくなり、４０ピコリットル以下では優れた視認性を得ることができず、また、生産性も確保することができない。
また、本発明のインクジェット記録方法においては、蛍光インクまたは蛍光塗布液が重ね打ちされるが、重ね打ちすることにより、蛍光インクに特有の事情で１回の吐出量を多くすることができない場合であっても優れた視認性を得ることがでる。この場合、一ヶ所に少なくても２０ピコリットルは吐出する必要がある。
重ね打ちすることにより、ヘッドとの相性が悪く、１滴の量を増やしにくいインクまたは塗布液組成であったとしても、十分な塗布量を確保することができる。また、重ね打ちする場合、最低量を確保できるように予め重ね打ちすることをプログラムしておいてもよい。予め重ね打ちすることをプログラムとしておくことにより、「重ね打ちする」という指令が省かれる為、データ転送速度が格段に速くなる。
画像表示装置用蛍光スクリーンにおいては、通常の画像とは異なり、輝度で７００ｃｄ／ｍ^２程度必要になる。特に、ＰＤＰである場合、現在では５００ｃｄ／ｍ^２が得られているだけであり面輝度が足りない状態なので蛍光体の付き量を増大することが必要であるが、このような場合に、本発明のインクジェット記録方法を用いることにより輝度７００ｃｄ／ｍ^２以上の画像表示装置用蛍光スクリーンを生産性よく得ることができる。
【０００７】
インクジェット記録方法ではインクジェットヘッドが用いられるが、これらインクジェットヘッドはオンデマンド方式でもコンティニュアス方式でも構わない。また、吐出方式としては、電気−機械変換方式（例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等）、電気−熱変換方式（例えば、サーマルインクジェット型等）、静電吸引方式（例えば、電界制御型、スリットジェット型等）及び放電方式（例えば、スパークジェット型等）などを具体的な例として挙げることができるが、いずれの吐出方式を用いても構わない。
本発明において、蛍光画像が表示される記録メディアとしては、普通紙、コート紙、インクジェット用光沢紙、インクジェット用光沢フィルム、インクジェット用トランスペアレンシー、ターポリン、養生シート、フレキシブルフェイス、布、メッシュ等を用いることができる。
【０００８】
次に、本発明で用いられる蛍光インクまたは蛍光塗布液について説明する。
本発明の蛍光インクまたは蛍光塗布液に用いられる蛍光体は無機蛍光体、有機蛍光体のいずれであってもよいが、無機蛍光体が好ましい。
本発明で用いる無機蛍光体は、種々の目的で、吸着・被覆等の表面処理を施すことが好ましい。どの時点で表面処理を施すかはその目的によって異なり、適宜適切に選択するとその効果がより顕著になる。例えば、分散処理工程前のいずれかの時点でＳｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｎから選択される少なくとも１種の元素を含む酸化物で蛍光体の表面を被覆すると分散処理時における蛍光体の結晶性の低下を抑制でき、更に蛍光体の表面欠陥に励起エネルギーが捕獲されることを防ぐことにより、発光輝度及び発光強度の低下を抑制できる。また、分散処理工程後のいずれかの時点で有機高分子化合物等で蛍光体の表面を被覆すると耐候性等の特性が向上し、耐久性に優れた無機蛍光体を得ることができる。これら表面処理を施す際の被覆層の厚さや被覆率等は適宜任意に制御することができる。
【０００９】
本発明で用いる無機蛍光体は、その組成に特に制限はなく公知の種々の組成を適用することができるが、Ｙ_２Ｏ_３、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４等に代表される金属酸化物、Ｓｒ_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ等に代表されるリン酸塩、ＺｎＳ、ＳｒＳ、ＣａＳ等に代表される硫化物等を結晶母核とし、これら母核にＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ等の希土類金属イオンやＡｇ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｓｂ等の金属イオンを賦活剤または共賦活剤として組み合わせたものが好ましい。
結晶母体の好ましい例としては、例えば、ＹＯ_３、Ｙ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_２Ｓ、Ｙ_２ＳｉＯ_３、ＹＡｌＯ_３、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２、（Ｙ，Ｇｄ）_３Ａｌ_５Ｏ_１２、ＳｎＯ_２、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４、Ｓｒ_４Ａｌ_１４Ｏ_２５、ＣｅＭｇＡｌ_１１Ｏ_１９、ＢａＡｌ_１２Ｏ_１９、ＢａＡｌ_２Ｓｉ_２Ｏ_８、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７、ＢａＭｇＡｌ_１４Ｏ_２３、Ｂａ_２Ｍｇ_２Ａｌ_１２Ｏ_２２、Ｂａ_２Ｍｇ_４Ａｌ_８Ｏ_１８、Ｂａ_３Ｍｇ_５Ａｌ_１８Ｏ_３５、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）Ｏ・ａＡｌ_２Ｏ_３、（Ｂａ，Ｓｒ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ_１０Ｏ_１７、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）（Ｍｇ，Ｚｎ，Ｍｎ）Ａｌ_１０Ｏ_１７、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ_３、ＧｄＭｇＢ_５Ｏ_１０、Ｓｒ_２Ｐ_２Ｏ_７、（Ｌａ，Ｃｅ）ＰＯ_４、Ｃａ_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ、Ｃａ_１０（ＰＯ_４）_６（Ｆ，Ｃｌ）_２、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）_１０（ＰＯ_４）_６Ｃｌ_２、ＺｎＳ、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ、ＣａＳ、ＳｒＳ、ＳｒＧａ_２Ｓ_４等を挙げることができる。
以上の結晶母核及び賦活剤または共賦活剤は、元素組成に特に制限はなく、また、同族の元素と一部置き換えることもでき、得られた無機蛍光体は紫外線を吸収して可視光を発するものが好ましい。
【００１０】
以下に、本発明に好ましく適用される無機蛍光体を示すが、本発明はこれらの化合物に限定されるものではない。
［青色発光無機蛍光化合物］
（ＢＬ−１）　Ｓｒ_２Ｐ_２Ｏ_７：Ｓｎ^４＋
（ＢＬ−２）　Ｓｒ_４Ａｌ_１４Ｏ_２５：Ｅｕ^２＋
（ＢＬ−３）　ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋
（ＢＬ−４）　ＳｒＧａ_２Ｓ_４：Ｃｅ^３＋
（ＢＬ−５）　ＣａＧａ_２Ｓ_４：Ｃｅ^３＋
（ＢＬ−６）　（Ｂａ，Ｓｒ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋
（ＢＬ−７）　（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）_１０（ＰＯ_４）_６Ｃｌ_２：Ｅｕ^２＋
（ＢＬ−８）　ＢａＡｌ_２Ｓｉ_２Ｏ_８：Ｅｕ^２＋
（ＢＬ−９）　Ｓｒ_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ：Ｅｕ^２＋
（ＢＬ−１０）Ｓｒ_２Ｐ_２Ｏ_７：Ｅｕ^２＋
（ＢＬ−１１）Ｓｒ（Ｈ_２ＰＯ_４）：Ｅｕ^２＋
【００１１】
〔緑色発光無機蛍光化合物〕
（ＧＦ−１）　（Ｂａ，Ｍｇ）Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｅｕ^２＋，Ｍｎ^２＋
（ＧＦ−２）　Ｓｒ_４Ａｌ_１４Ｏ_２５：Ｅｕ^２＋
（ＧＦ−３）　（Ｓｒ，Ｂａ）Ａｌ_２Ｓｉ_２Ｏ_８：Ｅｕ^２＋
（ＧＦ−４）　（Ｂａ，Ｍｇ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ^２＋
（ＧＦ−５）　Ｙ_２ＳｉＯ_５：Ｃｅ^３＋，Ｔｂ^３＋
（ＧＦ−６）　Ｓｒ_２Ｐ_２Ｏ_７−Ｓｒ_２Ｂ_２Ｏ_５：Ｅｕ^２＋
（ＧＦ−７）　（Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ：Ｅｕ^２＋
（ＧＦ−８）　Ｓｒ_２Ｓｉ_３Ｏ_８−２ＳｒＣｌ_２：Ｅｕ^２＋
（ＧＦ−９）　Ｚｒ_２ＳｉＯ_４，ＭｇＡｌ_１１Ｏ_１９：Ｃｅ^３＋，Ｔｂ^３＋
（ＧＦ−１０）Ｂａ_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ^２＋
（ＧＦ−１１）Ｃａ_２Ｙ_８（ＳｉＯ_４）_８Ｏ_２：Ｔｂ^３＋
（ＧＦ−１２）Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｔｂ^３＋
（ＧＦ−１３）Ｌａ_３Ｇａ_５ＳｉＯ_１４：Ｔｂ^３＋
【００１２】
［赤色発光無機蛍光化合物］
（ＲＬ−１）　Ｙ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ^３＋
（ＲＬ−２）　（Ｂａ，Ｍｇ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ^３＋
（ＲＬ−３）　（Ｂａ，Ｍｇ）Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｅｕ^３＋
（ＲＬ−４）　（Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ：Ｅｕ^３＋
（ＲＬ−５）　ＹＶＯ_４：Ｅｕ^３＋
（ＲＬ−６）　ＣａＳ：Ｅｕ^３＋
（ＲＬ−７）　ＹＡｌＯ_３：Ｅｕ^３＋
（ＲＬ−８）　Ｃａ_２ＹＢ（ＳｉＯ_４）_６Ｏ_２：Ｅｕ^３＋
（ＲＬ−９）　ＬｉＹ_９（ＳｉＯ_４）_６Ｏ_２：Ｅｕ^３＋
（ＲＬ−１０）ＹＶＯ_４：Ｅｕ^３＋，Ｂｉ^２＋
（ＲＬ−１１）　Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ^３＋
（ＲＬ−１２）ＣａＳ：Ｅｕ^２＋，Ｃｌ⁻
（ＲＬ−１３）（Ｃａ，Ｍｇ）_３（ＰＯ_４）_２：Ｓｎ^２＋
【００１３】
本発明において、蛍光体の分散処理には分散剤を使用することができる。これら分散剤としては、例えば、高級脂肪酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルエステル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、スルホコハク酸塩、ナフタレンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、グリセリンエステル、ソルビタンエステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、アミンオキシド等の活性剤、あるいはスチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン誘導体、アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマル酸、フマル酸誘導体から選ばれた２種以上の単量体からなるブロック共重合体、ランダム共重合体およびこれらの塩を挙げることができる。
蛍光体の分散方法としては、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等各種を単独または適宜組み合わせて用いることができる。
本発明の無機蛍光体は、遠心分離装置、フィルターを使用して蛍光体分散体の粗粒分を除去することが好ましい。
【００１４】
本発明の蛍光インクまたは蛍光塗布液には、バインダーや多価アルコールのアルキルエーテルなどを使用してもよい。バインダーは透明であることが好ましい。また、更に界面活性剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、電荷調整剤、ｐＨ調整剤などを使用してもよい。
本発明において用いられるバインダーとしては、例えば、ゼラチン、合成高分子が挙げられる。また、多価アルコールのアルキルエーテルとしては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル等が挙げられる。中でも多価アルコールの末端水酸基のうち１つをアルキルエーテル化したタイプが、水との混和性等の点から好ましい。多価アルコールのアルキルエーテルの添加量は如何なる量でも構わないが、インクに対して１重量％以上添加することが好ましい。
本発明において用いる界面活性剤は、アニオン型、ノニオン型、カチオン型の界面活性剤のいずれでも、また、これらを２種以上混合して用いても構わないが、アニオン型またはノニオン型の界面活性剤を使用することが好ましい。中でもフッ素系界面活性剤が望ましく、フッ素系界面活性剤の例としては、大日本インキ製造（株）製　メガファック　Ｆ−１１０、同　Ｆ−１２０、同　Ｆ−１４２Ｄ、同　Ｆ−１４４Ｄ、同　Ｆ−１７７、同　Ｆ−１９１、住友スリーエム（株）製　フロラード　ＦＣ−９３、同　ＦＣ−９５、同　ＦＣ−１２９、同　ＦＣ−１７０Ｃ、同　ＦＣ−４３０、同　ＦＣ−４３１等が挙げられる。
【００１５】
【実施例】
以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
実施例１
１滴当り１２ｐｌ、２８ｐｌ、４３ｐｌ、４８ｐｌ吐出可能な４種のコニカ製のインクジェットヘッド（ヘッド１、ヘッド２、ヘッド３、ヘッド４）を用い、コニカコピー用紙に下記組成の蛍光インクジェットインクでベタをプリントし、発光強度の評価をした。発光強度は、１２ｐｌ吐出できるヘッド１で蛍光インクジェットインクを吐出した場合を１００％とする相対発光強度で評価した。
―蛍光インクジェットインク処方―
無機蛍光体　　　　　　　　５重量部
エチレングリコール　　　７０重量部
グリセリン　　　　　　　２５重量部
得られた結果を表１に示す。
【００１６】
【表１】

【００１７】
実施例２
１滴当り１２ｐｌ吐出可能なコニカ製のインクジェットヘッド（ヘッド１）を用い、コニカコピー用紙に上記の蛍光インクジェットインクを最低１０回重ね打ちすることができるドライバ２により１０回重ね打ちし、１０段階ウェッジをコニカコピー用紙にプリントして発光強度を測定し、ドライバ１により重ね打ちせず１回打ちで１０段階ウェッジをコニカコピー用紙にプリントした発光強度を１００％とする相対発光強度を求めた。
得られた結果を表２に示す。
【００１８】
【表２】

【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、発光強度が優れ、視認性を改善することができる画像表示装置用蛍光スクリーンを生産性よく製造することができる。

Claims (4)

1. 蛍光インクまたは蛍光塗布液を使用し、１滴が４０ピコリットル以上で吐出することを特徴とするインクジェット記録方法。
2. 蛍光インクまたは蛍光塗布液を使用し、重ね打ちすることを特徴とするインクジェット記録方法。
3. 蛍光インクまたは蛍光塗布液が、無機蛍光体微粒子を含有する蛍光インクまたは蛍光塗布液であることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録方法。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のインクジェット記録方法によって蛍光層を形成することを特徴とする画像表示装置用蛍光スクリーンの製造方法。