JP4279642B2 - インクジェット記録要素及び印刷方法 - Google Patents
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Description
a)少なくとも1種の多孔質インク保持層、並びに
b)フィルム形成性疎水性バインダーおよびセルロースエステルの可融性高分子粒子を含む可融性多孔質インク移送層、
を記載されている順序で担持している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。
A)ディジタルデータ信号に応答するインクジェットプリンターを用意する工程、
B)上記プリンターに、上述のインクジェット記録要素を装填する工程、
C)上記プリンターに、インクジェットインク組成物を装填する工程、並びに
D)上記ディジタルデータ信号に応答して上記インクジェットインク組成物を使用して上記インクジェット記録要素上に印刷する工程、
を含むインクジェット印刷方法に関する。
対照標準ポリウレタンポリマーの合成
温度計、撹拌機、水凝縮器、および減圧排出口を備えた2リットルの樹脂製のフラスコに、 6.5g(0.0485モル)の2,2-ビス (ヒドロキシメチル) プロピオン酸、 47.91g(0.4515モル)のジエチレングリコール、 150gの試薬用酢酸エチル、および0.41gのFascat(商標)2003触媒 (Atochem Co.)を添加した。溶液が透明になるまで、撹拌しながら温度を78℃に上げ、次に、70℃に冷却した。撹拌しながら、 111.2g( 0.5モル)のイソホロンジイソシアネートおよび10gの酢酸エチルを添加した。温度を76℃に上げ、反応が完了するまで、この温度において撹拌した。冷却時、酢酸エチルおよびイソプロピルアルコールを添加して、固形分30質量%、酢酸エチル55質量%、およびイソプロピルアルコール15質量%の最終的な溶液を得た。
このポリマーは、溶液重合技法によって調製した。先ず、 11.25gのメタクリル酸エチル、0.06gの開始剤アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、および75gの酢酸エチルを、窒素注入口、機械式撹拌機、および凝縮器を備えた 500mLの3つ口フラスコに装填した。このフラスコを、80℃の高温浴に浸し、窒素で20分間パージした。次に、30gのメタクリル酸メチル、70gのメタクリル酸エチル、0.25gの開始剤AIBN、および 300gの酢酸エチルを、連続的に撹拌しながら、2時間の期間にわたって、上記反応器に連続的に供給した。重合を、上記混合物の供給後、さらに3時間続けた。このポリマーを室温まで冷却した。
上記対照標準ポリウレタンポリマーから得られる有機溶液 207gに、2.76gのトリエタノールアミンを添加した。 7.5gの酢酸エチルおよび 382.8gの脱イオン水を混合し、68℃に加熱することによって、水溶液を調製した。この水性相を上記有機相に激しく混合しながら添加し、次に、5000 rpmの高剪断 Silversonミキサーに2分間付して、乳化ポリウレタン粒子プレミックスを形成させた。この得られたプレミックスを減圧下でロータリーエバポレーターに付し、揮発性有機溶媒を除去して、Horiba LA-920 Particle Size Analyzerを使用して測定した場合に 2.3μm の粒径を有する最終的なポリウレタン粒子分散体を形成させた。
上記対照標準ポリアクリレートポリマーを、さらなる酢酸エチルを用いて、20.6%の固形分に調整した。Alkanol XC (DuPont) の10%溶液16.2gを 751.6gの脱イオン水に溶解させることによって、水溶液を調製した。上記有機相をこの水性相に激しく混合しながら添加し、次に、6000 rpmの高剪断 Silversonミキサーに2分間付して、乳化ポリアクリル系粒子プレミックスを形成させた。この得られたプレミックスを減圧下でロータリーエバポレーターに付し、揮発性有機溶媒を除去して、Horiba LA-920 Particle Size Analyzerを使用して測定した場合に 2.1μm の粒径を有する最終的なポリアクリル系粒子分散体を形成させた。
65℃において撹拌しながら、 92.25gの酢酸酪酸セルロース (Eastman Chemical Company CAB-551-0.2) を153.75gの酢酸エチルに溶解させることによって、酢酸エチル溶液を調製した。Calfax DB-45(商標)(Pilot Chemical Company)界面活性剤の10%溶液24gと水 330gとを併せることによって水溶液を調製し、65℃に加熱した。この水性相組成物を上記有機相組成物にプロペラミキサーを用いて激しく混合しながら添加し、次に、5000 rpmの Silverson回転子−固定子ミキサーを用いて5000 rpmにおいて2分間均質化することによって、粗エマルションに転化させた。この粗エマルションを31 MPaにおいて Microfluidics(商標)Model 110F Microfluidizer に1回通し、丸底フラスコ中に収集した。この均質化された混合物をを減圧下でロータリーエバポレーターに付し、酢酸エチルを除去して、Horiba LA-920 Particle Size Analyzerを使用して測定した場合に 1.0μm の粒径を有する、水中に分散された酢酸酪酸セルロース粒子の分散体を得た。
これらの粒子は、Calfax DB-45(商標)の代わりに Calfax 10L-45(商標)(Pilot Chemical Company)界面活性剤を使用したことを除き、P1と同じに調製した。これらの粒子は、Horiba LA-920 Particle Size Analyzerを使用して測定した場合に 1.9μm の粒径を有していた。
以下の疎水性フィルム形成性バインダーをインク移送層において用いた。
Witcobond W-320(商標)(Uniroyal Chemical Co.) 、 1.9μm の粒径および−12℃のガラス転移温度(Tg )を有するポリウレタン粒子の水性分散体。
H1R069 (Specialty Polymers Inc.)、1.02μm の粒径および32℃のTg を有するビニルアクリル系エマルションポリマーラテックス。
0.52μm の粒径および12℃のTg を有する、90質量部の塩化ビニリデンおよび10質量部のアクリル酸エチルのビニルアクリル系エマルションポリマーラテックス。
Witcobond W-232(商標)(Uniroyal Chemical Co.) 、0.12μm の粒径および−20℃のガラス転移温度(Tg )を有するポリウレタン粒子の水性分散体。
ポリエチレン樹脂コート紙支持体にコロナ放電処理を施した。次に、この支持体にホッパーコーティングによって塗布し、60℃において押込空気によって乾燥して、87質量%のヒュームドアルミナ、9質量%のポリビニルアルコール、および4質量%のジヒドロキシジオキサン架橋剤を含む38μm 厚の下部層と、87質量%のヒュームドアルミナ、8質量%のジビニルベンゼン-co-塩化N-ビニルベンジル -N,N,N-トリメチルアンモニウムの 100nmのコロイド状ラテックス分散体、6質量%のポリビニルアルコール、および1質量%の Zonyl(商標)FSN 界面活性剤 (DuPont Corp.) を含む2μm 厚の上部層とを含んでなる2層構造を提供した。
乾燥質量に基づき、90部の可融性粒子P1と10部のバインダーB1とを併せることによって、固形分20%の水性分散体を調製した。上記LLを水で予め湿らせ、過剰の水を除去した後に、この分散体を43.0cm3/m2の湿潤適用速度において上記LL上にホッパーコーティングによって塗布して、要素1を形成させた。
この要素は、P1の代わりに粒子CP−1を使用したことを除き、要素1と同じに調製した。
この要素は、P1の代わりに粒子CP−2を使用したことを除き、要素1と同じに調製した。
印刷後、上記各要素を、76 cm/分の移送速度で、 150℃および 4.2kg/cm2の圧力において、鋼ローラーとシリコーンゴムローラーとの間の接触によって形成される熱ニップ中で融着させた。上記鋼ローラーをゾル−ゲルで被覆されたポリイミドのベルトで包んで、容器要素の融着が上記ベルトとの接触中に起こるようにした。
ベストモードの光沢写真印画紙設定並びにプリントカートリッジC3844AおよびC3845Aを使用して、Hewlett-Packard Photosmart(商標)プリンターを用いて、熱的ブロッキング試験に有用な試験用ターゲットを印刷した。上記ターゲットは、原色および等和色並びに黒の各々における 100%濃度の3 cm3のカラーパッチからなり、各カラーパッチの間には未印刷の領域を設けた。
上記熱的ブロッキング試験用ターゲットを、各々が原色および等和色の領域並びに未印刷の領域を含有している、2枚の 7.6cm× 7.6cmの切片に切断した。これらの切片を、印刷面を向かい合わせて接触させて重ね、この集成体を70℃および50%RHに湿度調製されているオーブンチャンバーに入れた。1kgの重りを、上記印刷領域の上に6時間の期間にわたって適用した。次に、これらの表面を、印刷領域および未印刷領域の両方においてブロッキングおよび粘着について検査し、以下の基準を使用して評価した結果を、下記表Iに示す。
4:未印刷領域には粘着は認められないけれども、印刷領域には聞き取ることのできる音または僅かな粘着が認められる。
3:未印刷領域には粘着は認められないけれども、印刷領域には若干の損傷が認められる。
2:未印刷領域に僅かな損傷が認められ、印刷領域には完全な接着が認められる。
1:すべての領域において完全な接着が認められる。
印刷面を外側にして、直径 0.635cmのマンドレルにプリントを巻き付けることによって、完成プリントの亀裂に対する耐性を評価した。上記試験後、Ponceau Red 染料溶液(水:酢酸=95:5の混合物1000部に染料1部)を用いて染みを付けて、イオン性相互作用によりインク保持層を上記染料で染色することによって亀裂を顕在化させた。これらのプリントを、以下の基準を使用して評価した結果を、下記表Iに示す。
4:所々に不連続な亀裂が認められる。
3:無数の不連続な亀裂が認められる。
2:所々に連続的な亀裂が認められる。
1:無数の連続的な亀裂が認められる。
対照標準要素C−3
この要素は、P1の代わりに粒子CP−2を使用したことを除き、要素1と同じに調製した。
これらの要素は、P1の代わりに粒子P2を使用し、それぞれ、バインダーB1、B2、B3、およびB4を使用したことを除き、要素1と同じに調製した。
上記要素を例1と同じに融着させた。
熱的光沢損失試験に有用な試験用ターゲットを、例1と同じに印刷した。
上記要素を、70℃および50%RHに湿度調製されているオーブンチャンバーに入れた。この処理の前後で、各々のカラーパッチ並びに未印刷領域において、BYK Gardner Micro-Tri-Gloss 測定器を使用して、20°光沢を測定した。すべての色の領域および未印刷領域において、20°光沢の低下が5単位未満であれば、熱的光沢損失において許容可能であると判断される。以下の結果が得られた。
対照標準要素C−4
この要素は、対照標準要素C−3と同じに調製した。
これらの要素は、表III に示すように、粒子P2のバインダーB4に対する比を変化させたことを除き、要素5と同じに調製した。
この例の上記要素を例1と同じに融着させた。
ベストモードの光沢写真印画紙設定並びにプリントカートリッジC3844AおよびC3845Aを使用して、Hewlett-Packard Photosmart(商標)プリンターを用いて、ブリード試験用ターゲットを印刷した。上記ターゲット設計は、7個の隣接する9mm×48mmの長方形のバーを有し、各々のバーは、原色または減法混色の原色(すなわち、C、M、Y、R、G、B、K)の1つであり、各々のバーには、その他の色の6個の7mmの正方形を埋め込んだ。従って、例えば、シアンのバーには、M、Y、R、G、B、およびKの正方形を埋め込んだ。
次に、上記印刷された要素を以下の評価基準を用いてブリードについて評価した結果を、下記表III に示す。
3:正方形のパターンが僅かに丸まっており、エッジがスムースになっている。
1:角形のパターンが大きく広がって変形しており、エッジが不明瞭になっている。
b)フィルム形成性疎水性バインダーおよびセルロースエステルの可融性高分子粒子を含む可融性多孔質インク移送層、
を記載されている順序で担持している支持体を含んでなるインクジェット記録要素。
B)前記プリンターに、
i)少なくとも1種の多孔質インク保持層、並びに
ii)フィルム形成性疎水性バインダーおよびセルロースエステルの可融性高分子粒子を含む可融性多孔質インク移送層、
を記載されている順序で担持している支持体を含んでなるインクジェット記録要素を装填する工程、
C)前記プリンターに、インクジェットインク組成物を装填する工程、並びに
D)前記ディジタルデータ信号に応答して前記インクジェットインク組成物を使用して前記インクジェット記録要素上に印刷する工程、
を含むインクジェット印刷方法。
Claims (1)
- a)少なくとも1種の多孔質インク保持層、並びに
b)フィルム形成性疎水性バインダーおよびセルロースエステルの可融性高分子粒子を含む可融性多孔質インク移送層、
を記載されている順序で担持している支持体を含んでなり、前記セルロースエステルが酢酸セルロース、酢酸プロピオン酸セルロース及び酢酸酪酸セルロースからなる群から選択されるインクジェット記録要素。
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