JP2004276613A - ヒートシール可能な層を含む印刷媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】
擦り耐性が高く、空気退色に高い耐性を示す印刷媒体であって、ヒートシール可能な層のシール前後の両方において、十分な印刷品質をもたらす印刷媒体を提供する。
【解決手段】
第一成分と第二成分とからなるヒートシール可能な層（８）を有する印刷媒体（２）を提供する。第一成分及び第二成分は、異なる粒径及びガラス転移温度を有する。印刷媒体（２）の製造方法もまた開示する。印刷媒体（２）はインクジェットインク（１０）を印刷媒体（２）に適用することによって写真品質の画像を形成するために用いられる。印刷媒体（２）のヒートシール可能な層（８）は、前記２つの成分のガラス転移温度より高い温度にさらすことによってシールされる。インクジェットインク（１０）を印刷媒体（２）に適用するのに用いられるインクジェットプリンタ（１２）は放射ヒータ（１４）を具備し得る。
【選択図】図１Ｂ

Description

本発明は、インクジェット印刷工程において使用される、ヒートシール可能な層を含む印刷媒体に関する。

高速インクジェット印刷技術の出現と共に、印刷画像のスミア（擦り汚れ）を防止するためにはインクジェットインクを急速に乾燥させなければならないという理由から、印刷画像の乾燥時間が重要な問題となってきた。速い乾燥時間を実現すべく、微孔質のインクジェット印刷媒体が開発された。微孔質インクジェット印刷媒体では、少量の結合剤と一緒に保持される高表面積の粒子あるいは顔料が用いられる。しかしながら、この微孔質インクジェット印刷媒体は結合力が不十分であり、それにより、擦り耐性は低いものとなる。微孔質インクジェット印刷媒体内の細孔はまた、その高表面積が空気に露出することに起因して、印刷画像の実質的な空気退色を許すことになる。

急速に乾燥し且つ良好な画像品質、耐久性、及び永続性を有する印刷画像を得るために、熱によりラミネートされたバリア層を有する微孔質インクジェット印刷媒体が既に開発されている。印刷画像のラミネートは、極めて良好な画像品質と永続性をもたらすとはいえ、ラミネータ及び必要な付加的用品の費用によりラミネート画像の製造コストは高くなる。

ラミネート加工技術に加えて、印刷媒体上にシール可能なあるいは融解性の層を用いることによっても、印刷画像の永続性及び印刷品質は改善されてきている。所望の画像を印刷した後、印刷媒体を熱及び／又は圧力に曝して印刷画像上にシール可能な層をシールする。シール可能な層は、印刷画像上に膜を形成して、画像を擦りあるいは退色から保護するように機能する。シール可能な印刷媒体の場合、画像の印刷品質は、シール可能な層が加熱されるまでは低い。換言すれば、写真解像度が達成されるのは、印刷媒体をシールした後においてのみである。シール可能な層は、典型的に、低ガラス転移温度（「Ｔ_ｇ」）又は高Ｔ_ｇのどちらかを有する単一の小粒径ポリマー材料から形成される。これらのポリマー材料は、透明な膜を作ることができるとはいえ、それらは大量の結合剤が添加されない限り、圧力に曝されると収縮するという理由から、問題を抱えている。しかしながら、シール可能な層内の結合剤量を増やすことは、堅牢性の諸性質を弱めることになる。収縮を低減させるために、高Ｔ_ｇを有する単一の大粒径ポリマー材料が、しばしば用いられる。しかしながら、ポリマー材料を用いることで、印刷媒体をシールするために印刷媒体が曝されなければならない温度は高くなる。高Ｔ_ｇを有する単一の大粒径ラテックスを用いているヒートシール可能な印刷媒体は、ラミネータあるいはは加熱カレンダー方式の装置を利用してシールすることができる。当該印刷媒体上に形成された画像は、シール処理後に許容できる品質が得られるとはいえ、予備印刷の耐久性に関する顕著な問題を呈しており、損傷を受けたどの領域にも退色を招来することになる。

インクジェット印刷基材に関して用いられる耐水性コーティングも既に開示されている。耐水性コーティングは、典型的に、種々のサイズのプラスチック顔料を含有する。開示されているプラスチック顔料は、粒径が１００〜１５００ｎｍのスチレンポリマー、アクリルポリマー、あるいはアクリルウレタンポリマーを含有する。耐水性コーティングによって、屋内外で使用される印刷媒体に耐光性と擦り耐性が賦与される。

多孔質の外側層を有する記録用媒体の使用もまた、既に開示されている。多孔質の外側層は、０．１〜５μｍの粒径をもつ熱可塑性樹脂から形成される。多孔質の外側層を熱に曝すことにより、その多孔質の外側層が溶融された非多孔質層を形成する。当該記録用媒体上に印刷された画像は、高い画像密度を有し、耐候性である。

擦り耐性であり、空気退色に耐性を示す印刷媒体が望まれている。加えて、印刷媒体は、ユーザが印刷媒体をシールすべきかどうかを選択できるように、ヒートシール可能な層のシール前後の両方において、十分な印刷品質をもたらさなければならない。

インクジェット印刷に使用するための印刷媒体を開示する。当該印刷媒体は、第一成分と第二成分とを有するヒートシール可能な層からなる。第一成分は第一のガラス転移温度及び第一の粒径を有し、第二成分は第二のガラス転移温度及び第二の粒径を有する。

当該ヒートシール可能な印刷媒体を製造する方法も開示する。当該方法は、第一成分と第二成分を含むヒートシール可能な層をインク受容層に適用するステップを包含する。第一成分は第一のガラス転移温度及び第一の粒径を有し、第二成分は第二のガラス転移温度及び第二の粒径を有する。このヒートシール可能な層を、第一のガラス転移温度及び第二のガラス転移温度よりも低い温度で乾燥させる。

写真品質の画像を形成する方法も開示する。当該方法は、第一成分と第二成分とからなるヒートシール可能な層を有する印刷媒体上に、インクジェットインクを印刷するステップを包含する。第一成分は第一のガラス転移温度及び第一の粒径を有し、第二成分は第二のガラス転移温度及び第二の粒径を有する。この印刷媒体上に写真品質の画像を形成させる。その後、ヒートシール可能な層をシールして、画像の写真品質、永続性、及び耐久性をさらに改善する。

放射ヒータを備えたインクジェットプリンタも開示する。当該放射ヒータは、印刷媒体に接触することなく印刷媒体のヒートシール可能な層を十分にシールし得るエネルギー、即ち熱を発生する。ヒートシール可能な層に適用されるべき加熱装置を具備するインクジェットプリンタも開示する。当該加熱装置は、印刷媒体のヒートシール可能な層を十分にシールし得るエネルギー、即ち熱を発生する。当該加熱装置は、ローラー、プラテン、ラミネータ及びカレンダから成る群から選択される。

本発明によれば、擦り耐性、空気退色耐性が高く、ヒートシール可能な層のシール前及び後の両方において優れた画像品質をもたらす印刷媒体が提供される。

良好な画像品質、永続性、及び耐久性を有する印刷媒体を開示する。当該印刷媒体には、種々のサイズの多孔質ポリマー粒子を有するヒートシール可能な層が含まれる。ヒートシール可能な層の第一成分は、小粒径且つ低Ｔ_ｇであり、第二成分は大粒径且つ高Ｔ_ｇである。当該ヒートシール可能な印刷媒体は、インクジェット印刷工程において利用される。所望の画像がヒートシール可能な印刷媒体上に印刷され、写真品質の画像となる。ヒートシール可能な層が後にシールされる場合には、画像品質はさらに改善される。それ故、印刷媒体は、シール前は良好な画像品質を有し、シール後には極めて優れた画像品質を有する。印刷された画像はまた、空気退色及び擦りに耐性がある。

印刷媒体は、図１Ａに示すように、基材層４、インク受容層６、及びヒートシール可能な層８を含むことができる。基材層４は、印刷媒体がインクジェットプリンタ中に搬送される際に上にある層を支持し得る透明、不透明、あるいは半透明な材料から形成される在来の写真ベース又はフィルムベースとすることができる。基材層４は、ポリマー、紙、ガラス、セラミック、織布、あるいは不織布の材料から作られた硬質又は柔軟性の材料を含むことができる。基材層４として利用できるポリマーとして、限定はしないが、ポリエステル、セルロースエステル、ポリウレタン、ポリエステル−エーテル、ポリエーテルケトン、ビニルポリマー、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレン、メタクリレート、ジアリルフタレート、セロハン、アセテート、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロイド、ポリビニルクロリド、ポリビニルアセテート、ポリカーボネート、及びそれらの混合物が挙げられる。基材層４は、印刷媒体の所望の最終用途に応じて、約２ミル〜約１２ミル厚とすることができる。

インク受容層６は、従来の多孔性あるいは膨潤性コーティングから基材層４上に形成することができる。一実施態様では、インク受容層６は従来の多孔性コーティングである。例えば、インク受容層６は、ポリマー結合剤で結合された微孔質の無機粒子から形成することができる。微孔質の無機粒子には、限定はしないが、シリカ、シリカ−マグネシア、ケイ酸、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、アルミナ、アルミナ水和物、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、カオリン、タルク、チタニア、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、炭酸亜鉛、擬似ベーマイト、ベントナイト、ヘクトライト、粘土、及びそれらの混合物が含まれる。インク受容層６の厚さは約１μｍ〜約３００μｍとすることができる。好ましくは、インク受容層６の厚さは約２０μｍ〜約５０μｍとすることができる。

ヒートシール可能な層８は、約０．５μｍ〜約５μｍの厚さの層としてインク受容層６上に形成することができる。好ましくは、ヒートシール可能な層８の厚さは、約０．５μｍ〜約３μｍである。より好ましくは、ヒートシール可能な層８の厚さは、約１μｍ〜約３μｍである。ヒートシール可能な層８は、少なくとも２つの成分を含むことができ、その各々をポリマー粒子から形成することができる。当該少なくとも２つの成分は、集まって多孔質構造を形成する不揃いのサイズを有するポリマー粒子とし得る。本明細書で用いる場合、用語「多孔質」とは、空隙、毛管、連絡孔、及び／又は亀裂を有するポリマー材料を包含する。ここで用いた例は、第一成分及び第二成分を含む実施形態を記載しているが、本明細書に記載した諸性質を有する３つ以上の成分を用いることもできることは明らかである。

ポリマー粒子には、限定はしないが、ゴムラテックス、ネオプレン、ポリエステルラテックス、エチレン−ビニルアセテートコポリマーエマルション、アクリル−ビニルアセテートコポリマーエマルション、ビニルアクリルターポリマーラテックス、アクリルエマルションラテックス、スチレン−ブタジエンラテックス、あるいはポリ（スチレン）ラテックスが含まれ得る。ポリマー粒子は、十分な温度に曝されると連続的な膜を形成することができる。ポリマー粒子には、陰イオン、陽イオン、あるいは非イオン性のものを用いることができる。陰イオン、陽イオン、及び非イオン性ラテックスは、多数の供給元、例えば、ロームアンドハース社（米国ペンシルバニア州フィラデルフィア）から、商標Ｒｈｏｐｌｅｘを付して市販されている。好ましくは、第一成分と第二成分は、アクリレート又はスチレンのポリマーから各々独立して選択される。例えば、第一及び第二成分の両方をアクリレートポリマーとすることも、第一及び第二成分の両方をスチレンポリマーとすることも、又は第一成分をアクリレートポリマーとし、第二成分をスチレンポリマーとすることができる。さらに、第一及び第二成分は各々、同一の電荷をもっていてもよい。例えば、第一及び第二成分は、両方とも、陰イオン、陽イオン、又は非イオン性ポリマーとすることができる。

ヒートシール可能な層８における２成分の各々は異なるＴ_ｇを有することができる。例えば、第一成分は第一Ｔ_ｇを有し、一方、第二成分は第二Ｔ_ｇを有することができる。印刷媒体が早まって（即ち、所望の画像を印刷する前に）シール又は合着されるのを防ぐために、２成分の各々のＴ_ｇは、印刷媒体が出荷あるいは保管中の広範な期間にわたって曝され得る最大温度より高くすることができる。出荷及び保管条件は、通常、５０℃に達するので、第一成分のＴ_ｇは６０〜７５℃とすることができる。第二成分は、第一成分のＴ_ｇより高いＴ_ｇを有することができる。しかしながら、ヒートシール可能な層８をシールするのに要するエネルギーが実用的であり、印刷画像のシール費に余分の費用を加えないように、第二成分のＴ_ｇを約９０℃以下にすることが好ましい。ヒートシール可能な層８の所望の諸性質を実現するためには、２成分のＴ_ｇは約５〜２５℃程異なるのが好ましい。よって、第二成分のＴ_ｇは約７５〜８５℃とすることができる。低めのＴ_ｇを有する第一成分は、柔軟性を有し且つ低温度でシール可能なヒートシール可能層８をもたらすことができる。高めのＴ_ｇを有する第二成分は、耐久性と応力解放性を有するヒートシール可能層８をもたらすことができる。第二成分はまた、ヒートシール工程中に発現する応力によって引き起こされる収縮を排除し得る。

第一成分と第二成分は、異なるサイズのポリマー粒子から形成することができ、それによって、最小量の結合剤を用いて効率的な充填と十分な結合を達成することができる。第一成分と第二成分を充填してヒートシール可能層８を形成するときに、隙間あるいは開口がポリマー粒子間に形成され、それによってインクジェットインクはヒートシール可能層８中を流れることが可能となる。最適な充填を実現するために、第一成分の粒径は約８０ｎｍ〜約１３０ｎｍとし、第二成分の粒径は約１８０ｎｍ〜約２５０ｎｍとすることができる。この効率的な充填によって予備印刷の耐久性が改善され、それによって、使用する結合剤を減量したとしても、ヒートシール可能層８は耐久力がある。

一実施形態では、第一成分は比較的小さい粒径及び比較的低いＴ_ｇを有し、第二成分は大きい粒径及び比較的高いＴ_ｇを有する。本明細書では、当該第一成分を「ソフト成分」と称し、当該第二成分を「ハード成分」と称する。ヒートシール可能層８に陰イオンラテックスを用いる場合、ソフト成分は６０±５℃のＴ_ｇをもつ陰イオン性で粒径１００ｎｍのアクリルラテックスとすることができ、これはロームアンドハース社（米国ペンシルバニア州フィラデルフィア）から部品番号ＳＡＣ８７２Ｃとして市販されている。ハード成分は粒径２００〜２３０ｎｍ及び８５±５℃のＴ_ｇをもつ陰イオン性のアクリルラテックスとすることができる。このハード成分は、ロームアンドハース社（米国ペンシルバニア州フィラデルフィア）から部品番号ＳＡＣ８６４として市販されている。陽イオン性のラテックスが用いられる場合、ソフト成分は７０±５℃のＴ_ｇをもつ陽イオン性で粒径１００ｎｍのアクリルラテックスとすることができ、これはロームアンドハース社（米国ペンシルバニア州フィラデルフィア）から部品番号ＳＡＣ８８９Ｂとして市販されている。ハード成分は粒径２００〜２３０ｎｍ及び８５±５℃のＴ_ｇをもつ陽イオン性のアクリルラテックスとすることができる。当該ハード成分は、ロームアンドハース社（米国ペンシルバニア州フィラデルフィア）から部品番号ＳＡＣ８８３Ｃとして市販されている。これらのアクリルラテックス製品は分散物として入手することができる。一実施形態では、ヒートシール可能層８には、ポリビニルアルコール又はポリウレタンのような結合剤を１０％と、ソフト成分及びハード成分を含むアクリルラテックス調合物を９０％用いる。アクリルラテックス調合物は、ソフト成分８０％及びハード成分２０％を含む。

第一及び第二成分のＴ_ｇより低い温度では、ポリマー粒子は別個に存在する球形粒子である。第一成分のＴ_ｇより高いが第二成分のＴ_ｇより低い温度では、第一成分のポリマー粒子が流動し結合し始める。第二成分のＴ_ｇより高い温度では、第二成分のポリマー粒子が流動し合体し始め、ヒートシール可能層８の連続的な膜が形成されるであろう。

ヒートシール可能層８のポリマー粒子を図２Ａ〜Ｈに示す。図２Ａ及び２Ｂでは、ヒートシール可能層８の第一成分及び第二成分を、それぞれ５万倍及び１０万倍の倍率で示す。ポリマー粒子の２つのサイズは、比較的高倍率において容易に識別される。図２Ｃ及び２Ｄでは、４５℃の温度での第一成分及び第二成分を示し、この場合、図２Ｃはポリマー粒子を５万倍の倍率で示し、図２Ｄはポリマー粒子を１０万倍の倍率で示している。両成分のＴ_ｇより低いこの温度では、極めて僅少の合体又は融解が観察される。しかしながら、７０℃では、図２Ｅ及び２Ｆに示すように、第一成分は融解したが、第二成分のポリマー粒子は離散した球形粒子のままである。図２Ｇ及び２Ｈに示す８５℃では、第二成分のポリマー粒子も融解している。第一及び第二成分が両方とも融解されると、インク受容層６上に非多孔性の連続的な膜が形成され、それが印刷媒体をシールし、その下の層を保護する。

第一及び第二成分に加えて、ヒートシール可能層８は、最小量の結合剤を含むことができる。結合剤には、水溶性もしくは水分散性のポリマーを用いることができ、それには、限定はしないが、酢酸ビニルのホモポリマーもしくはコポリマー、アクリレート（コ）ポリマー、スチレン／ブタジエンコポリマー、エチレンもしくはビニルクロリドコポリマー、ポリウレタン分散物、ポリビニルアルコールもしくはその誘導体、ポリビニルピロリドン、デンプンもしくはその誘導体、ゼラチンもしくはその誘導体、セルロースもしくはその誘導体（例えば、セルロースエーテル、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、あるいはヒドロキシプロピルメチルセルロース）、無水マレイン酸ポリマーもしくはそのコポリマー、アクリルエステルコポリマー、ポリアクリルアミド、カゼイン，及び水溶性もしくはアンモニア可溶性のポリアクリレートあるいはポリメタクリレート及びそのコポリマーが含まれる。加えて、これらのポリマー結合剤の混合物を用いることもできる。

ヒートシール可能層８は、印刷媒体の所望の最終的用途に応じて、任意に、界面活性剤、ｐＨ調節剤、増粘剤、分散剤、及び／又は潤滑剤を含むことができる。

印刷媒体を製造するため、インク受容層６及びヒートシール可能層８のコーティング調合物は、当分野で周知のように、各層の成分を撹拌しながら混合することにより形成することができる。コーティング調合物の各々を希釈し、従来のコーティング技術を利用して基材層２あるいはその他の下にある多孔質層にそれを適用することができる。例えば、コーティング調合物は、ロールコート機、エアナイフコート機、ブレードコート機、バーコート機、グラビアコート機、ロッドコート機、カーテンコート機、ダイコート機、あるいはエアブラシを用いて適用し得る。各々の層は、当分野で周知のように、印刷媒体上に別々に又は同時に形成させることができる。

例えば、ヒートシール可能層に陰イオンラテックスを用いる場合、コーティング調合物は２−パスコーティングとして適用し得る。しかし、陽イオンラテックスが用いられる場合には、インク受容層６及びヒートシール可能層８に使われるコーティング調合物は、１−パスコーティングにて同時に適用することができる。コーティング調合物は、ヒートシール可能層８が早まってシールされないように、ヒートシール可能層８のソフト成分のＴ_ｇより低い温度で乾燥させることができる。

当該印刷媒体をインクジェット印刷工程に利用することで、写真品質の画像を印刷することができる。図１Ｂに示すように、インクジェットインク１０を印刷媒体に適用することができる。インクジェットインク１０（ブラック又はカラーの染料系インクジェットインクを用い得る）が、ヒートシール可能層８に浸透し、インク受容層６の中へ進んで所望の印刷画像を生成する。インク受容層６は多孔質コーティングとすることができるので、印刷媒体は迅速な乾燥時間を示す。得られる印刷画像は、ヒートシール可能層８がシールされる前であっても、良好な印刷品質を有する。しかしながら、ヒートシール可能層８をシールすることによって、印刷品質を劇的に改善することができる。図１Ｃに示すように、印刷媒体を第一及び第二成分のＴ_ｇより多少高めの温度に曝すことによって、印刷媒体をシールすることができる。この温度では、ヒートシール可能層８の両成分が融解して連続的な非多孔性の層を形成し、インクジェットインク１０がその中又はその上に含まれているインク受容層を含む、印刷媒体を全体的にシールすることになる。例えば、印刷媒体をハード成分のＴ_ｇより多少高めの温度に曝すことができる。シールされた印刷媒体は、改善された耐久性、耐水性、擦り耐性、及び／又は画像品質を呈するであろう。

ヒートシール可能層８をシールするのに要するエネルギー、即ち熱は、乾燥オーブン、赤外線（“ＩＲ”）オーブン、ヒートランプ、ＩＲランプ、対流ヒータ、あるいは接触型ヒータのような、任意の熱源によって発生させ得る。以下により詳しく説明するように、インクジェットプリンタ内部に熱源を内蔵するのが好ましい。ホットプレス、ラミネータ、あるいはアイロンを用いて実施するような、熱と圧力の組合せを利用してヒートシール可能層８をシールすることもまた考えられる。

ヒートシール可能層８に陰イオン性又は陽イオン性ラテックスを用いることができるが、ラテックスの選択は、印刷画像の色域及び空気退色耐性に影響し得る。ヒートシール可能層８に用いられたポリマー粒子が陰イオン性の場合、インクジェットインク１０の染料は、インク受容層６の中へさらに深く浸透するであろう。印刷画像は、染料が印刷媒体の表面からさらに離れるため良好な退色耐性を示すことがあるが、色域は低下し得る。対照的に、ヒートシール可能層８に用いたポリマー粒子が陽イオン性の場合、染料はインク受容層６の表面に留まるか又はヒートシール可能層８に留まることさえあり、これによって色域は向上し得る。

画像を印刷するのに使用されるインクジェットインク１０には、従来の染料系インクジェットインクを用いることができる。インクジェットインク１０は、任意に、インクジェットインク１０の所望する諸性質に応じて、界面活性剤、ｐＨ調節剤、殺生物剤、及び／又はその他の従来の添加物を含有し得る。

インクジェットインク１０を適用するのに用いられるインクジェットプリンタ１２は、図３に示すように、放射ヒータを具備することができる。放射ヒータ１４は、ヒートシール可能層８をシールするのに必要なエネルギーを発生させる白熱電球又はＩＲヒータのような融解器とすることができる。ヒートシール可能層８を間接的な熱に曝すことで印刷媒体をシールすることができる。換言すれば、放射ヒータ１４は、印刷媒体に接触しない。むしろ、放射ヒータ１４は印刷媒体から一定の距離を離して配置され、当該放射ヒータ１４によって生じた熱はヒートシール可能層のポリマー粒子を溶融させるのに十分であろう。放射ヒータ１４は、印刷媒体から約２．５ｃｍ（約１インチ）離して配置されるのが好ましい。

本発明の印刷媒体は、シール工程前に良好な耐久性を、シール工程後には極めて高い耐久性をもたらす。印刷媒体はまた、シール工程の前後において良好な画像品質をもたらす。これは、シール後においてのみ良好な画像品質を呈する従来のシール可能印刷媒体とは著しく対照的である。有利なことに、印刷媒体のユーザは、印刷媒体の諸性質の改善を達成するのに特別な用品を購入する必要がない。印刷媒体は、可動部品と付属品を備えたラミネータの代わりに低コストの放射ヒータを使ってシールすることができる。印刷媒体は、シール工程の前においても後においても十分な画像品質をもたらすので、ユーザは、シールに関して自由選択が可能となる。換言すれば、ユーザは、印刷媒体のシールを選択しない場合でも、やはり十分な画像品質を得るであろう。ユーザはまた、従来のインクジェットプリンタ（放射ヒータ１４を備えていないもの）に対して当該印刷媒体を適用して写真品質の画像を得ることもできる。それ故、ユーザは、写真品質の画像を得るのに上述のインクジェットプリンタ１２を購入する必要がない。加えて、ユーザは、乾燥オーブン又はヒートランプのような、インクジェットプリンタに外付けの熱源を使って印刷媒体をシールすることで写真品質の画像を得ることもできる。

ヒートシール可能層８に２成分を含んでいる当該印刷媒体は、小粒径及び高Ｔ_ｇの単一のポリマー材料を使用するだけのシール可能印刷媒体に対して、これらの単一成分の印刷媒体は層をシールするのに高温度を要するという理由から、有益である。単一成分の印刷媒体は比較的高いシール温度を要するので、その熱源は、より多くのエネルギーを発生できなければならず、そのため、プリンタの総合的コストが高くなる。加えて、予備印刷の耐久性が低減する。低Ｔ_ｇのポリマー材料を使用する単一成分の印刷媒体はまた、それらが高温度において収縮するため、最適ではない。しかしながら、本発明において記述したように、ハード及びソフト成分を組み合わせることにより、良好な画像品質、永続性、及び空気退色耐性を有するヒートシール可能な印刷媒体がもたらされる。加えて、その印刷媒体は、亀裂を呈することもないものである。

陽イオン性のヒートシール可能な層の調合
１００ｎｍの陽イオン性アクリル分散物６５重量部と、２００〜２３０ｎｍの陽イオン性アクリル分散物２５重量部と、結合剤１０重量部とを混合して陽イオン性アクリル樹脂のコーティング調合物を調合した。陽イオン性アクリル分散物は両方とも、ロームアンドハース社によって製造されたものであった。結合剤には、ＮＥＯＲＥＺ（登録商標）９３３０（ネオレジンズ社（米国マサチューセッツ州ウェルミントン）から入手可能な非イオン性ポリウレタン分散物）、ＩＪ−６０（エスプリット社から入手可能な陽イオン性ポリウレタン分散物）、Ｇｏｓｈｅｆｉｍｅｒ ＯＫＳ６０１２（日本合成社（大阪）から入手可能な変性ポリビニルアルコール）、あるいはＧｏｓｈｅｆｉｍｅｒ ＯＫＳ６０１１（日本合成社（大阪）から入手可能な変性ポリビニルアルコール）の中から１つを用いた。

陽イオン性アクリル樹脂のコーティング調合物を、従来の基材層４及びインク受容層６として用いられる従来の微孔質アルミナコーティング上に適用して印刷媒体を形成した。陽イオン性アクリル樹脂コーティングのコーティング重量は、乾燥時で、約１．５グラム／平方メートル（“ｇｓｍ”）であった。陽イオン性アクリル樹脂コーティング調合物を乾燥させて、ヒートシール可能層８を形成した。

陰イオン性のヒートシール可能な層の調合
１００ｎｍの陰イオン性アクリル分散物６５重量部と、２００〜２３０ｎｍの陰イオン性アクリル分散物２５重量部と、ポリビニルアルコール結合剤１０重量部とを混合して、陰イオン性アクリル樹脂のコーティング調合物を調合した。陰イオン性アクリル分散物は両方とも、ロームアンドハース社によって製造されたものであった。

陰イオン性アクリル樹脂のコーティング調合物を従来の基材層４及びインク受容層６として用いた従来の微孔質アルミナコーティング上に適用して印刷媒体を形成した。陰イオン性アクリル樹脂コーティングのコーティング重量は、乾燥時で、約１．５ｇｓｍであった。陰イオン性アクリル樹脂コーティング調合物を乾燥して、ヒートシール可能層８を形成した。

陽イオン性ヒートシール可能層の性能結果
実施例１に記載の陽イオン性ヒートシール可能層８を有する印刷媒体を、空気退色、色域、耐湿性、シール前耐久性、シール後耐久性、及び光沢について試験した。参照が容易なように、これらの印刷媒体２は、以後、「２成分陽イオン性印刷媒体」と称する。上記の諸性質は、ヒューレットパッカード社のＤｅｓｋｊｅｔ９７０Ｃプリンタに用いられているもののような、従来の染料系インクジェットインクを、図３に示したものと類似のインクジェットプリンタを使ってヒートシール可能層８に適用することによって試験した。インクジェットプリンタは、オスラムシルバニア社（米国マサチューセッツ州デンバー）によって製造された（ガラス電球にホットニクロム線が封入された）２２Ｖ、４５Ｗの放射ヒータを内臓している。所望の画像を印刷後、放射ヒータ１４を用いて、ヒートシール可能層８をシールした。

ヒートシール可能層８を備えていない比較対照用の印刷媒体も製造して試験した。比較対照用の印刷媒体は、基材層４上にインク受容層６を含むものであった。加えて、ヒートシール可能層８に単一のアクリルラテックス成分を含んでいる印刷媒体も試験した。単一成分の印刷媒体は、１００ｎｍのアクリル８０％及びＮＥＯＲＥＺ（登録商標）９３３０２０％を含んでいた。

従来の技術を用いて、色域、空気退色、耐湿性、シール前耐久性、シール後耐久性及び光沢を測定した。色域は、ＣＩＥ Ｌａｂ技術にて測定した。空気退色は、４週間にわたり、印刷した媒体上に約７６〜１０２ｍ／分（約３００〜４００ｆｔ／分）で空気を吹き付けて測定した。耐湿性は、３０℃、８０％相対湿度にて４日間にわたり測定した。シール後耐久性は定性擦り試験により測定した。光沢は、Ｇａｒｄｎｅｒ光沢計を用いて測定した。

表１及び図４に示すように、２成分陽イオン性印刷媒体２は、ヒートシール可能層８を備えていない比較対照用の印刷媒体と比較して、色域が改善した。これらの２成分陽イオン性印刷媒体２はまた、単一成分の印刷媒体と比較して、匹敵するか又は改善された色域を示した。

表１及び図５に示すように、２成分陽イオン性印刷媒体２はまた、比較対照用印刷媒体と比較して、著しく改善された空気退色を示し、且つ単一成分の印刷媒体と比較して、匹敵もしくは改善された空気退色を示した。また、２成分陽イオン性印刷媒体をシールする前の空気退色の量は、印刷媒体上にヒートシール可能層８が存在しないときの空気退色に匹敵するものであることも観察された。しかしながら、シール後、空気退色は劇的に改善された。

再度、表１を参照して、２成分陽イオン性印刷媒体２はまた、比較対照用印刷媒体と比較して、匹敵し得る耐湿性を示した。２成分陽イオン性印刷媒体２は、比較対照用媒体と比較して十分なシール前耐久性を示し、一方、シール後耐久性は著しく改善された。また、その印刷媒体をシールする前の耐久性は、ヒートシール可能層８を有していない印刷媒体の耐久性より多少悪いことも観察された。しかしながら、印刷媒体をシール後、その耐久性は改善された。

２成分陽イオン性印刷媒体２の多くはまた、比較対照用印刷媒体と比較して、匹敵もしくは改善された光沢を示した。図６に示すように、１００ｎｍアクリルラテックス、２００ｎｍアクリルラテックス、及び結合剤としてＯＫＳ６０１１又はＯＫＳ６０１２を含んでいる調合物は、匹敵もしくは改善された２０℃未印刷光沢を示した。図７から、これらの同一調合物の最大印刷光沢は、比較対照用印刷媒体のそれと比較してほぼ同じか又は改善されたことが分かる。

陰イオン性ヒートシール可能層の性能結果
実施例２に記載の陰イオン性ヒートシール可能層８を有する印刷媒体を、空気退色、色階、耐湿性、シール前耐久性、シール後耐久性、及び光沢について試験した。上記の諸性質は、ヒューレットパッカード社のＤｅｓｋｊｅｔ９７０Ｃプリンタに用いられているもののような、従来の染料系インクジェットインクを、図３に示したものと類似のインクジェットプリンタを使ってヒートシール可能層８に適用することによって試験した。インクジェットプリンタは、オスラムシルバニア社によって製造された（ガラス電球にホットニクロム線が封入された）２２Ｖ、４５Ｗの放射ヒータを内臓している。所望の画像を印刷後、放射ヒータ１４を用いて、ヒートシール可能層８をシールした。

ヒートシール可能層８を有していない比較対照用の印刷媒体も製造して試験した。比較対照用の印刷媒体は、基材層４上にインク受容層６を含むものであった。加えて、ヒートシール可能層８に単一のアクリルラテックス成分を含んでいる印刷媒体も試験した。単一成分の印刷媒体は、１００ｎｍのアクリル８０％及びＮＥＯＲＥＺ（登録商標）９３３０２０％を含んでいた。

上述のように、従来の技術を用いて、色域、空気退色、耐湿性、シール前耐久性、シール後耐久性及び光沢を測定した。

２成分の陰イオン性印刷媒体２は、２成分の陽イオン性印刷媒体２で得られた結果と同様に、改善された色域、耐湿性、シール前耐久性、シール後耐久性及び光沢を示した。

本発明の一実施形態のヒートシール可能な印刷媒体を用いるインクジェット印刷工程（第１ステップ） 本発明の一実施形態のヒートシール可能な印刷媒体を用いるインクジェット印刷工程（第２ステップ） 本発明の一実施形態のヒートシール可能な印刷媒体を用いるインクジェット印刷工程（第３ステップ） 本発明の一実施形態によるヒートシール可能な層のポリマー粒子を示す走査型電子顕微鏡（「ＳＥＭ」）写真（５万倍） 本発明の一実施形態によるヒートシール可能な層のポリマー粒子を示す「ＳＥＭ」写真（１０万倍） 本発明の一実施形態によるヒートシール可能な層のポリマー粒子を示す「ＳＥＭ」写真（４５℃、５万倍） 本発明の一実施形態によるヒートシール可能な層のポリマー粒子を示す「ＳＥＭ」写真（４５℃、１０万倍） 本発明の一実施形態によるヒートシール可能な層のポリマー粒子を示す「ＳＥＭ」写真（７０℃） 本発明の一実施形態によるヒートシール可能な層のポリマー粒子を示す「ＳＥＭ」写真（７０℃） 本発明の一実施形態によるヒートシール可能な層のポリマー粒子を示す「ＳＥＭ」写真（８５℃） 本発明の一実施形態によるヒートシール可能な層のポリマー粒子を示す「ＳＥＭ」写真（８５℃） インクジェット印刷工程に使用されるインクジェットプリンタの一実施形態 アルミナ微孔質インク受容層上にコーティングされた本発明の陽イオン性ヒートシール可能調合物の色域 空気退色によるシアン及びマゼンタ染料損失％（空気退色チャンバ内で４週間経過後） 本発明の陽イオン性ヒートシール可能調合物の２０℃未印刷光沢 本発明の陽イオン性ヒートシール可能調合物の最大印刷光沢

Claims (11)

1. インクジェット印刷工程において使用するための印刷媒体であって、
   第一成分と第二成分とを含んでいるヒートシール可能な層からなり、前記第一成分が第一のガラス転移温度及び第一の粒径を有し、且つ前記第二成分が第二のガラス転移温度及び第二の粒径を有している印刷媒体。
2. ヒートシール可能な印刷媒体を製造する方法であって、
   第一のガラス転移温度及び第一の粒径を有する第一成分と第二のガラス転移温度及び第二の粒径を有する第二成分とからなるヒートシール可能な層をインク受容層上に適用するステップと、
   前記第一のガラス転移温度及び第二のガラス転移温度よりも低い温度で前記ヒートシール可能な層を乾燥させるステップと、
   を包含する方法。
3. 写真品質の画像を印刷する方法であって、
   第一のガラス転移温度及び第一の粒径を有する第一成分と第二のガラス転移温度及び第二の粒径を有する第二成分とからなるヒートシール可能な層を有している印刷媒体上にインクジェットインクを印刷するステップと、
   写真品質の画像を形成するステップと、
   前記ヒートシール可能な層をシールするステップと、
   を包含する方法。
4. 前記第一成分と前記第二成分が、アクリレートポリマーあるいはスチレンポリマーから各々独立して選択される請求項１から３に記載の印刷媒体及び方法。
5. 前記第一成分が約６０〜７５℃のガラス転移温度を有し、前記第二成分が約７５〜８５℃のガラス転移温度を有する請求項１から４に記載の印刷媒体及び方法。
6. 前記第一成分が約８０〜１３０ｎｍの粒径を有し、前記第二成分が約１８０〜２５０ｎｍの粒径を有する請求項１から５に記載の印刷媒体及び方法。
7. 前記第一成分が約６５部存在するアクリルラテックスであり、前記第二成分が約２５部存在するアクリルラテックスであり、結合剤が約１０部存在する請求項１から６に記載の印刷媒体及び方法。
8. 前記ヒートシール可能な層をシールする前記ステップが、前記ヒートシール可能な層を前記第一成分及び前記第二成分のガラス転移温度よりも高い温度まで加熱するステップを包含する請求項３に記載の方法。
9. 前記第一成分及び前記第二成分のガラス転移温度よりも高い温度まで前記ヒートシール可能な層を加熱する前記ステップが、前記ヒートシール可能な層を約７５〜８５℃の温度まで加熱するステップを包含する請求項３及び８に記載の方法。
10. 前記第一成分及び前記第二成分のガラス転移温度よりも高い温度まで前記ヒートシール可能な層を加熱する前記ステップが、前記ヒートシール可能な層をインクジェットプリンタに内蔵された放射ヒータに曝すステップを包含する請求項３、８、及び９に記載の方法。
11. 印刷媒体のヒートシール可能な層を、該ヒートシール可能な層が十分シールされ得るエネルギーに曝すことができるように構成された放射ヒータを具備するインクジェットプリンタ。