JP4339656B2 - インクジェット記録要素および印刷方法 - Google Patents

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Description

本発明は多孔質インクジェット記録要素および印刷方法に関する。
一般的なインクジェット記録または印刷装置では、インク小滴をノズルから高速で記録要素または媒体に向けて噴出し、媒体上に画像を作成する。インク小滴または記録液体は、通常、例えば色素または顔料のような記録薬剤および大量の溶媒を含む。溶媒またはキャリヤー液体は、一般的に、水、例えば一価アルコールおよび多価アルコールのような有機物質、またはそれらの混合物から構成される。
インクジェット記録要素は一般的に少なくとも一つの表面に少なくとも一つのインク受容層を有する支持体を含む。インク受容層は一般的にキャピラリー作用によってインクを吸い込む多孔質層かインクを吸収して膨潤するポリマー層かのどちらかである。透明な膨潤性親水性ポリマー層は光を散乱させず、従って最適の画像濃度および色域をもたらすが、しかし乾燥に長時間を要し好ましくない。多孔質インク受容層は、通常、バインダーによってお互いに接着された無機または有機の微粒子から構成される。インクジェット印刷処理中、インク小滴はキャピラリー作用によって塗膜中に急速に吸収され、そして画像はプリンターから出るとすぐに触れるほど乾燥している。従って、多孔質塗膜はインクの速やかな乾燥を可能にし、そして汚れに耐性のある画像を作成する。しかしながら、多孔質画像は多数の空気微粒子が存在する界面によって光を散乱させ、印刷された画像は低濃度になる。
多孔質層が上にあり、膨潤性ポリマー層が下にある二つの異なった層からなる要素が組み立てられている。上の多孔質層でのキャピラリー作用によるインク吸収速度は膨潤性層へのインク拡散による吸収よりも速いので、そのような構造は画像品質が損なわれる。インク吸収速度における二層の差が、二層間の界面で横方向の不要なインク拡散(当該技術分野でブリードと呼ばれる現象)になる。
インクジェット記録要素上への印刷によって作成されるインクジェット印刷物は環境劣化を受ける。それらは水および例えばオゾンのような大気中ガスとの接触から生ずる損傷に特に脆い。画像形成後の水との接触から生じる損傷は、最上層の塗膜の光沢消失から生じる水汚点の形成、不要の色素拡散による色素汚れ、および画像記録層全体の溶解さえも受ける場合がある。オゾンはインクジェット色素を漂白して、濃度損失を生じる。これらの欠陥を克服するために、インクジェット印刷物はしばしばラミネートされる。しかしながら、ラミネートは、材料の別個のロールを必要とするので、高価である。
最上層の溶融性インク輸送層および下層のインク保持層を有するインクジェット受容体を提供することによって、ラミネートを避けてしかも保護されたインクジェット印刷物を提供する試みがなされた。
米国特許第4,785,513号および同第4,832,984号明細書は、多孔質溶融性インク輸送層および膨潤性ポリマーインク保持層を有する支持体を含むインクジェット記録要素に関し、これらの特許明細書ではインク保持層は非多孔質である。しかしながら、この要素には画像品質が劣るという問題がある。
欧州特許出願公開第858,905A1号明細書は、熱可塑性微粒子を加熱焼結することによって形成された多孔質溶融性インク輸送層を最も外側に、および画像を形成するためにその最も外側の層に適用されたインクを吸収して保持する多孔質層を下側に有するインクジェット記録要素に関する。下層の多孔質インク保持層は主に溶け難い顔料から構成されている。画像形成後、最も外側の層は非多孔質になる。この要素には、インク保持層が相変わらず光を散乱させるままで、従って低濃度という欠陥があり、そして焼結された最も外側の層は摩耗耐性が劣るという問題がある。
欧州特許出願公開第1,188,573A2号明細書は、シート状の紙基板、その上に塗布された少なくとも一つの顔料層、およびその上に塗布された少なくとも一つのシール層をこの順序で有する記録材料に関する。顔料層とシール層との間に任意に存在する色素捕捉層も開示されている。この要素には幾つかの問題があり、シール層のバインダーが水溶性で、シールされた印刷物の耐水性を低下させる。シール層は多孔質であるが、色素捕捉層はそうでなく、そのことがブリードを生じ、画質を低下させる。
米国特許出願公開第2002/0089568A1号明細書 米国特許第4,785,313号明細書 米国特許第4,832,984号明細書 欧州特許出願公開第0858905A1号明細書 欧州特許出願公開第1188573A2号明細書
本発明の目的は、インクジェットインクによって印刷することができ、そして高濃度画像を提供するために溶融することができるインクジェット記録要素を提供することである。本発明の別の目的は、良好な機械的完全性を有し、そして摩耗耐性のあるインク輸送層を提供することである。本発明の別の目的は、熱的に溶融性であり、それによって耐水性を付与することができる最上層の保護インク輸送層を提供することである。本発明の別の目的は、インクジェット色素を捕捉して保持する溶融性色素捕捉層を有し、そして光散乱を除去するために後で該捕捉層を溶融して最適の画像濃度を提供することができるインクジェット記録要素を提供することである。
本発明のさらに別の目的は上述の要素を使用する印刷方法を提供することである。
これらおよび他の目的は、a)少なくとも一つの多孔質インクキャリヤー液体受容層、b)溶融性ポリマー微粒子、バインダー、および色素媒染剤を含んでなる溶融性多孔質色素捕捉層、ならびにc)溶融性ポリマー微粒子および薄膜形成疎水性バインダーを含んでなる溶融性多孔質インク輸送層をこの順序で有する支持体を含んでなるインクジェット記録要素からなる本発明に従って達成される。
本発明の別の態様は、A)デ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こと、B)その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こと、C)そのプリンターにインクジェットインク組成物を装填すること、およびD)そのデジタルデータ信号に応答するそのインクジェットインクを用いてその画像受容層に印刷することの各工程を含んでなるインクジェット印刷方法に関する。
本発明の使用によって、多孔質インクジェット記録要素は良好な摩耗耐性を有し、そしてインクジェットインクによって印刷され、引き続いて溶融された場合に、良好な耐水性および高印刷濃度を有する。
最上部の多孔質インク輸送層は下の層にインクを通過させることができるが、しかし色素着色剤を保持することはない。
本発明の最上部のインク輸送層に用いる溶融性ポリマー微粒子は、それらが多孔質層を形成する限り、どのような粒子サイズでもよい。本発明の好ましい態様では、溶融性ポリマー微粒子の粒子サイズは0.5〜10μmの範囲であることができる。
ポリマー微粒子の溶融によって、その層の元々の多孔質構造中に存在する空気微粒子界面が除去され、そして非光散乱性の実質的に連続な保護オーバーコートが画像の上に生じる。溶融性ポリマー微粒子は、例えばスチレンポリマー、ビニルポリマー、エチレン塩化ビニルコポリマー、ポリアクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、または酢酸ビニル塩化ビニルコポリマーのような縮合ポリマーから形成することができる。本発明の好ましい態様では、溶融性ポリマー微粒子は酢酸セルロースエステル、ポリエステルまたはポリウレタンから構成される。最も好ましくは酢酸酪酸セルロースである。
溶融性ポリマー微粒子からなる最上部の多孔質インク輸送層は加えて薄膜形成疎水性バインダーを含有する。本発明に有用な薄膜形成疎水性バインダーは、水に分散可能な如何なる被膜形成疎水性ポリマーであってもよい。本発明の好ましい態様では、疎水性バインダーはアクリルポリマーまたはポリウレタンの水系分散体である。
色素を保持しないために、溶融性微粒子および疎水性バインダーは非イオン性または色素と同じ電荷型のどちらかであることが好ましい。好ましい態様ではインクジェット色素がアニオン性であるから、溶融性ポリマー微粒子および疎水性薄膜形成バインダーの両者は、非イオン性またはアニオン性のどちらかである。従って、最も好ましい態様では、溶融性微粒子および薄膜形成疎水性バインダーを構成するポリマーは非イオン官能性またはアニオン官能性のどちらかを有するであろう。
インク輸送層に用いる微粒子およびバインダーの微粒子/バインダー比は98:2と60:40との間、好ましくは95:5と80:20との間の範囲であることができる。一般的に、上述の範囲以上の微粒子/バインダー比を有する層は通常十分な粘着力を有しないであろう、そして上述の範囲以下の微粒子/バインダー比を有する層は通常良好な画像品質を与えるに十分な多孔質にならないであろう。
インク輸送層は通常1g/m2〜50g/m2の量で存在する。好ましい態様では、インク輸送層は1g/m2〜10g/m2の量で存在する。
多孔質溶融性色素捕捉層は最上部のインク輸送層からインクを受け取り、実質的に全ての色素を保持し、そして下の多孔質キャリヤー液体受容層にインクキャリヤー液体の通過を許す。熱および/または圧力の適用により溶融することによって、その層の元々の多孔質構造中に存在する空気微粒子界面は除去され、そして色素画像を含む非光散乱性の実質的に連続な層が形成する。最上部のインク輸送層およびそのすぐ下の色素捕捉層の両者が非光散乱層に変化し得ることは、このことが画像濃度をかなり上げるので、本発明の重要な特徴である。
本発明の色素捕捉層で用いる溶融性ポリマー微粒子は0.1μm〜10μmの範囲である。本発明の好ましい態様では、色素捕捉層の溶融性ポリマー微粒子の粒子サイズは多孔質インク輸送層で用いる微粒子よりも小さく、そして多孔質キャリヤー液体受容層で用いる微粒子よりも大きい。
色素捕捉層で用いる微粒子は、溶融性の、即ち、熱および/または圧力の適用によって個々の微粒子から実質的に連続な層に変換することが可能などのようなポリマーからでも形成することができる。本発明の好ましい態様では、溶融性ポリマー微粒子は、例えばスチレンポリマー、ビニルポリマー、エチレン塩化ビニルコポリマー、ポリアクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、または酢酸ビニル塩化ビニルコポリマーのような縮合ポリマーを含む。さらに別の好ましい態様では、縮合ポリマーはポリエステルまたはポリウレタンであることができる。本発明の最も好ましい態様では、溶融性ポリマー微粒子は、エチルメタクリレート86質量部およびメチルメタクリレート14質量部からなり、Tgが85℃のコポリマーから構成される。
色素捕捉層で用いるバインダーは溶融性ポリマー微粒子とお互いに結合するために働くどのような薄膜形成ポリマーであってもよい。本発明の好ましい態様では、そのバインダーはアクリルポリマーまたはポリウレタンの水系分散体由来の疎水性薄膜形成バインダーである。
色素捕捉層で用いる色素媒染剤はインクジェット色素に直接染まるどのような材料であってもよい。色素媒染剤はインク輸送層から受け取ったインクから色素を除去し、そしてその色素を色素捕捉層内に固定する。そのような媒染剤の例は、例えば米国特許第6,297,296号明細書およびその中で引用された文献に開示されているようなカチオン性ラチス、例えば米国特許第5,342,688号明細書に開示されているようなカチオン性ポリマー、および米国特許第5,916,673号明細書に開示されているような多価イオンを含む。これらの媒染剤の例は、例えばポリ(ジメチルアミノエチル)−メタクリレート、ポリアルキレンポリアミン、およびそれらのジシアノジアミドおよびアミン−エピクロルヒドリン重縮合体との縮合生産物のような重合4級アンモニウム化合物(即ち塩基性ポリマー)を含む。さらに、レシチン類および燐脂質化合物も用いることができる。そのような媒染剤の特定の例は、次のビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロライド/エチレングリコールジメタクリレート;ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロライド);ポリ(2−N,N,N−トリメチルアンモニウム)エチルメタクリレートメトサルフェート;ポリ(3−N,N,N−トリメチル−アンモニウム)プロピルメタクリレートクロライド;ビニルピロリジノンおよびビニルN−メチルイミダゾリウムクロライド;および3−N,N,N−トリメチルアンモニウムプロピルクロライドを有するヒドロキシエチルセルロース誘導体を含む。好ましい態様では、カチオン性媒染剤は4級アンモニウム化合物である。
媒染剤と調和するために、バインダーおよび溶融性微粒子を構成するポリマーは荷電されていないかまたは媒染剤と同じに荷電されていることが好ましい。ポリマー微粒子またはバインダーが媒染剤と反対の荷電を有する場合、コロイドが不安定になったり、不要な凝集が起こる。
色素捕捉層の溶融性微粒子は95〜60質量部の範囲であることができ、バインダーは40〜5質量部の範囲であることができ、そして色素媒染剤は2〜40質量部の範囲であることができる。最も好ましくは、溶融性微粒子が80質量部であり、バインダーが10質量部であり、そして色素媒染剤が10重量部である。
色素捕捉層は1g/m2〜50g/m2の量で存在する。好ましい態様では、色素捕捉層は1g/m2〜10g/m2の量で存在する。
多孔質インクキャリヤー液体受容層は、インクが多孔質インク輸送層を通過し、そして実質的に全ての色素が除去される多孔質色素捕捉層を通過した後、インクキャリヤー液体を受け取る。インクキャリヤー液体受容層はどのような多孔質構造であってもよいが、その平均孔半径は色素捕捉層の平均孔半径よりも小さく、色素捕捉層の平均孔半径は順番に最上部のインク輸送層の平均孔半径よりも小さいことが好ましい。従って、インクキャリヤー液体受容層が微粒子およびバインダーから構成されている場合、その微粒子は色素捕捉層の溶融性ポリマー微粒子よりもかなり小さく、そしてその色素捕捉層の溶融性ポリマー微粒子はその上層のインク輸送層の微粒子よりもかなり小さく、それによって適切な孔サイズヒエラルキーを確保するであろう。適切な孔サイズヒエラルキーが、最上部の多孔質インク輸送層から多孔質色素捕捉層を通過して多孔質キャリヤー液体受容層への流体輸送を促進する。
好ましい態様では、インクキャリヤー液体受容層は1g/m2〜50g/m2の量で、好ましくは10g/m2〜45g/m2の量で存在する。
一般的に、基盤の多孔質インクキャリヤー液体受容層は厚さが1μm〜50μmであり、その上に存在する多孔質色素捕捉層は厚さが2μm〜50μmであり、そしてその上の多孔質インク輸送層は通常厚さが2μm〜50μmであろう。
本発明の好ましい態様では、インクキャリヤー液体受容層は有機または無機微粒子を含有する連続する同一空間に広がる多孔質層である。使用できる有機微粒子の例は、例えば米国特許第6,492,006号明細書に開示されたようなコア/シェル微粒子および例えば米国特許第6,475,602号明細書に開示されたような均質微粒子を含む。この層に使用できる有機微粒子の例は、アクリル樹脂、スチレン樹脂、セルロース誘導体、ポリビニル樹脂、エチレン−アリルコポリマーおよび例えばポリエステルのような重縮合ポリマーを含む。
本発明のインクキャリヤー液体受容層に使用できる無機微粒子の例はシリカ、アルミナ、二酸化チタン、粘土、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、または酸化亜鉛を含む。
本発明の好ましい態様では、多孔質インクキャリヤー液体受容層は20質量%〜100質量%の微粒子および0質量%〜80質量%のポリマーバインダー、好ましくは80質量%〜95質量%の微粒子および20質量%〜5質量%のポリマーバインダーを含む。好ましい態様では、ポリマーバインダーは、例えばポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ゼラチン、セルロースエーテル、ポリオキサゾリン、ポリビニルアセトアミド、部分加水分解ポリ(ビニルアセテート/ビニルアルコール)、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリアルキレンオキサイド、スルホン化または燐酸化ポリエステルおよびポリスチレン、カゼイン、ゼイン、アルブミン、キチン、キトサン、デキストラン、ペクチン、コラーゲン誘導体、コロジオン、寒天、アロールート、グアー、カラギーナン、トラガカントゴム、キサンタン、ラムサン等のような親水性ポリマーであることができる。好ましくは、親水性ポリマーはポリビニルアルコール、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリアルキレンオキサイド、ポリビニルピロリジノン、ポリビニルアセテートもしくはそれらのコポリマー、またはゼラチンである。
インクキャリヤー液体受容層のための適当な多孔質材料は、例えば、ポリマーバインダー中にシリカまたはアルミナを含有する。好ましい態様では、インクキャリヤー液体受容層は架橋ポリビニルアルコール中の多孔質フュームドアルミナである。
インクジェット記録要素に機械的耐久性を与えるために、上述のバインダーに作用する架橋剤を添加することができる。そのような添加剤はその層の結合強度を改良する。例えば、カルボジイミド、多官能アジリジン、アルデヒド、イソシアネート、エポキシド、多価金属カチオン、ビニルスルホン、ピリジニウム、ピリジリウムジカチオンエーテル、メトキシアルキルメラミン、トリアジン、ジオキサン誘導体、クロムみょうばんおよび硫酸ジルコニウム等のような架橋剤を用いることができる。好ましくは、架橋剤はアルデヒド、アセタールまたはケタール、2,3−ジヒドロキシ−1,4−ジオキサンのようなものである。
また、多孔質インクキャリヤー液体受容体層は貫通孔のあるポリオレフィン、貫通孔のあるポリエステルまたは貫通孔のある膜を含んでなることができる。公知の相転位技術に従って貫通孔のある膜を形成することができる。貫通孔のある膜を含んでなる多孔質インク受容層の例は、米国特許第6,497,941号および同第6,503,607号明細書に開示されている。
本発明のインクジェット記録要素に用いる支持体は、不透明、半透明または透明であることができる。例えば、普通紙、樹脂コート紙、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートおよびポリエステルジアセテートのようなポリエステル樹脂を含有する各種プラスチック、ポリカーボネート樹脂、例えばポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素樹脂、金属ホイルおよび各種ガラス材料等を用いることができる。好ましい態様では、支持体は樹脂コート紙である。本発明で用いる支持体の厚さは、12〜500μm、好ましくは75〜300μmであることができる。
必要であれば、支持体へのベース層の接着性を改良するために、支持体にベース層または溶媒吸収層を適用する前に支持体表面をコロナ放電処理することができる。
画像記録要素は他の画像記録品または画像記録装置の駆動または輸送機構と接触するかも知れないので、重要な特性を低下させない程度に、例えば界面活性剤、滑剤および艶消し微粒子等のような添加剤をその要素に添加することができる。
インクキャリヤー液体受容層、色素捕捉層およびインク輸送層を含めて上述の層は、この技術分野で通常用いられる支持体材料に慣用の塗布手段によって塗布することができる。塗布方法は、巻き線ロッド塗布、スロットコーティング、スライドホッパーコーティング、グラビア塗布およびカーテンコーティング等を含むことができるが、これらに限定されない。これらの方法の幾つかは3つの層全ての同時塗布が可能であり、製造コストの観点から好ましい。
本発明の要素に印刷後、溶融性多孔質インク輸送層は加熱および/または加圧溶融され、その表面に実質的に連続的なオーバーコート層を形成する。加えて、色素捕捉層もまた同時に溶融される。溶融によって、これらの層は非光散乱性になる。意図した目的に効果的な如何なる方法ででも溶融を達成することができる。溶融ベルトを用いる溶融方法の詳細は米国特許第5,258,256号明細書中で見ることができ、そして溶融ローラーを用いる溶融方法の詳細は米国特許第4,913,991号明細書中で見ることができる。
好ましい態様では、例えば溶融ローラーまたは溶融ベルトのような熱溶融部材とその要素の表面を接触させることによって溶融を達成する。従って、例えば、60℃〜160℃の温度に加熱された一対の加熱ローラー間を、5〜15MPaの圧力下、0.005m/秒〜0.5m/秒の輸送速度でその要素を通過させることによって溶融を達成することができる。
本発明の記録要素に画像を作成するために用いられるインクジェットインクは当該技術分野でよく知られている。一般的に、インクジェット印刷に用いられるインク組成物は、溶媒またはキャリヤー液体、色素または顔料、保湿剤、有機溶剤、洗浄剤、増粘剤、防腐剤等を含有する液体組成物である。溶媒またはキャリヤー液体は水単独であることができ、または例えば多価アルコールのような他の水混和性溶媒と混合した水であることができる。例えば多価アルコールのような有機物質が主なキャリヤーまたは溶媒液体であるインクもまた使用することができる。水と多価アルコールとの混合溶媒は特に有用である。そのような組成物中で用いられる色素は、一般的に、水溶性直接または酸型色素である。そのような液体組成物は、例えば米国特許第4,381,946号;同第4,239,543号および同第4,781,758号明細書を含めて従来技術に広範囲に記載されている。
次の実施例により本発明をさらに説明する。
(支持体上への多孔質インクキャリヤー液体受容層の調製)
ポリエチレン樹脂コート紙支持体をコロナ放電処理した。それから、ホウ砂0.11g/m2およびポリビニルアルコールGH−17(日本合成)0.07g/m2に相当する固形分2質量%の水溶液をその支持体にホッパー塗布して、下塗り層を作成した。
1290gのカチオン性コロイド状アルミナ[堀場LA−920微粒子サイズ分析計を用いて測定した微粒子サイズが0.12μmのカタパル200(Catapal 200(商標)、Condea Vista Co.)]の34.5%分散体、260gのポリビニルアルコールGH−17の17.3%水溶液、10.0gのジヒドロキシジオキサン架橋剤および15.6gのオーリン(Olin)10G界面活性剤の10%溶液を混合することによって固形分32%の塗布溶液を調製した。
それから、当該下塗り層に上記塗布液を固形物45.4g/m2のレイダウンでホッパー塗布し、そして60℃で熱風乾燥してカチオン性コロイド状アルミナ89%、ポリビニルアルコール9%、およびジヒドロキシジオキサン架橋剤2%を含む層を作成した。
(色素捕捉層用の溶融性ポリマー微粒子の合成)
12リットルのモートン反応フラスコに4kgの脱塩水を満たした。そのフラスコの内容物を窒素雰囲気下、150rpmで撹拌しながら80℃に加熱した。開始溶液添加フラスコに1974gの脱塩水および26.4gの2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロライドを補給した。2182gのエチルメタクリレートおよび364gのメチルメタクリレートを添加することによって、モノマー相添加フラスコを準備した。それから、各々の添加フラスコから反応フラスコへの充填を1分間当り5gで開始した。添加フラスコは必要に応じて再充填された。サンプルを数回取り、そして所望のラテックス微粒子サイズに達した時にモノマー相供給を止めた。モノマー相添加の終了後、酸化還元開始溶液の充填を30分間延長して、残余モノマーを反応させた。反応フラスコ内容物を80℃で1時間撹拌し、続いて20℃に冷却し、そして200μmのポリクロスによって濾過した。そのラテックスを限外濾過によって濃縮し、カチオン性界面活性剤を含まない、堀場LA−920微粒子サイズ分析計で測定したサイズが0.40μmでTgが85℃のポリ(エチルメタクリレート−コ−メチルメタクリレート)微粒子の固形分25.6%の分散体を得た。
(多孔質溶融性色素捕捉層の調製)
312gのポリ(エチルメタクリレート−コ−メチルメタクリレート)微粒子の固形分25.6%の分散体[即ち、上記で調製したポリマー微粒子]、28.6gの薄膜形成疎水性バインダーのウィツコボンド(Witcobond(商標))W320(Uniroyal Chemical Co.)[Tgが−12℃である粒径1.9μmのポリウレタン微粒子の35質量%水系分散体]、66.7gのジビニルベンゼン−コ−N−ビニルベンジル−N,N,N−トリメチルアンモニウムクロライド[色素媒染剤]の固形分15%の粒径100nmコロイド状ラテックス分散体、8.0gのオーリン10G界面活性剤の10%溶液および必要量の水を混合して固形分20%の塗布溶液を調製した。上述した多孔質インクキャリヤー液体受容層の上に、その塗布溶液を固形物8.6g/m2のレイダウンでホッパー塗布して、80質量部の溶融性ポリマー微粒子、10質量部の薄膜形成疎水性バインダーおよび10質量部の色素媒染剤を有する多孔質溶融性色素捕捉層を作成した。媒染剤レイダウンは0.86g/m2であった。
(コントロールの色素捕捉層(溶融性微粒子なし)の調製)
57.6gの非溶融性微粒子であるカチオン性コロイド状アルミナカタパル200の34.5%分散体、13gのポリビニルアルコールGH−17の17.3%水溶液、0.70gのジヒドロキシジオキサン架橋剤、16.8gのジビニルベンゼン−コ−N−ビニルベンジル−N,N,N−トリメチルアンモニウムクロライド色素媒染剤の固形分15%の粒径100nmコロイド状ラテックス分散体、0.80gのオーリン10G界面活性剤および必要量の脱イオン水を混合して固形分20%の塗布溶液を調製した。上述した多孔質インクキャリヤー液体受容層の上に、その塗布溶液を固形物8.6g/m2のレイダウンでホッパー塗布して、78質量部の非溶融性耐火性アルミナ微粒子、12質量部の架橋ポリビニルアルコールバインダーおよび10質量部の色素媒染剤を有する多孔質非溶融性色素捕捉層を作成した。媒染剤レイダウン0.86g/m2は溶融性色素捕捉層に対するものと同じであった。
(コントロール色素捕捉層(媒染剤なし)の調製)
88gの上記で調製したポリ(エチルメタクリレート−コ−メチルメタクリレート)溶融性微粒子の固形分25.6%の分散体、7.1gの薄膜形成疎水性バインダーのウィツコボンドW320[Tgが−12℃である粒径1.9μmのポリウレタン微粒子の35質量%水系分散体]、2.0gのオーリン10G界面活性剤および必要量の脱イオン水を混合して固形分20%の塗布溶液を調製した。上述した多孔質インクキャリヤー液体受容層の上に、その塗布溶液を固形物8.6g/m2のレイダウンでホッパー塗布して、90質量部の溶融性ポリマー微粒子および10質量部の薄膜形成疎水性バインダーを有する多孔質溶融性層を作成した。
(インク輸送層用の溶融性ポリマー微粒子の合成)
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65℃で撹拌しながら溶解することによって酢酸エチル溶液を調製した。24gのカルファックス(Calfax)DB−45(Pilot Chemical Company)および330gの水を混合して水溶液を調製し、そして65℃に加熱した。水相組成物を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、それから、シルバーソンローターステイターミキサーを用いて5000rpmで2分間均質化することによって、粗乳濁液とした。その粗乳濁液をマイクロフルイディクスモデル110Fマイクロフルイダイザー(Microfluidics Model 110F Microfluidizer)に31MPaで1回通し、そして丸底フラスコに回収した。酢酸エチルを除去するために、その均質化混合物を減圧下65℃で回転蒸発して、堀場LA−920微粒子サイズ分析計で測定した径が1.5μmの酢酸酪酸セルロース微粒子の水に分散された分散体を得た。
(多孔質溶融性インク輸送層の調製)
上記で調製した酢酸酪酸セルロース90部にウィツコボンドW320バインダー[Tgが−12℃である粒径1.9μmのポリウレタン微粒子の水系分散体]10部を添加することによって、固形分20%の塗布溶液を調製した。その塗布溶液を上記で調製した多孔質溶融性色素捕捉層の上に8.6g/m2でホッパー塗布して要素1を得た。同じ塗布溶液を上記で調製した非溶融性色素捕捉層および媒染剤を含有しない色素捕捉層の両者に8.6g/m2でホッパー塗布し、コントロール要素C−1およびC−2を得た。
(コントロール要素C−3(色素捕捉層なし)の調製)
要素1、コントロール要素C−1およびコントロール要素C−2の上記多孔質溶融性インク輸送層を調製するために用いた酢酸酪酸セルロースおよびウィツコボンドW320からなる同じ塗布溶液を多孔質インクキャリヤー液体受容層に直接8.6g/m2でホッパー塗布してコントロール要素C−3を得た。
(印刷)
ヒューレットパッカードフォトスマート(Hewlett-Packerd Photosmart(商標))プリンターによりベストモードの光沢写真紙設定およびプリンターカートリッジC3844AならびにC3845Aを用いて、要素1およびコントロール要素に濃度試験標的を印刷した。濃度標的は、各一次および二次減法混色、即ち、C、M、Y、R、G、BおよびKの一様の長方形を有した。
(溶融)
63.5cm/分のゾル−ゲルコートポリイミドベルトに押し付けて、150℃および412kPa(4.2kg/cm2)の加熱ニップでその印刷された要素を溶融した。
(試験)
スペクトリナ濃度計(Spctrolina Densitometer)を用いて溶融された印刷物の濃度を測定した。一次減法混色、シアン、マゼンタおよびイエローの濃度は直接記録した。二次減法混色の濃度は以下のように、赤濃度はマゼンタおよびイエロー濃度の平均として、緑はシアンおよびイエロー濃度の平均として、および青はマゼンタおよびシアン濃度の平均として記録した。2.0より大きな光学濃度が受け入れ可能とみなされる。下記の結果が得られた。
Figure 0004339656
上記の結果は、本発明の要素1が1色を除いて全てにおいてコントロール要素よりも高濃度であったことを示している。

Claims (4)

  1. a)少なくとも一つの多孔質インクキャリヤー液体受容層、
    b)溶融性ポリマー微粒子、バインダー、および色素媒染剤を含んでなる溶融性多孔質色素捕捉層、ならびに
    c)溶融性ポリマー微粒子および薄膜形成疎水性バインダーを含んでなる溶融性多孔質インク輸送層をこの順序で有する支持体を含んでなるインクジェット記録要素。
  2. A)デ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こと、
    B)該プリンターに請求項1記載のインクジェット記録要素を装填すること、
    C)該プリンターにインクジェットインク組成物を装填すること、および
    D)該デジタルデータ信号に応答する該インクジェットインクを用いて該画像受容層に印刷することの各工程を含んでなるインクジェット印刷方法。
  3. 層b)および層c)の両層中に、前記ポリマー粒子を架橋することができる架橋剤が存在する請求項1に記載のインクジェット記録要素。
  4. 前記層c)中の前記溶融性ポリマー微粒子を形成するポリマーが、縮合ポリマー、スチレンポリマー、ビニルポリマー、エチレン塩化ビニルコポリマー、ポリアクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、および酢酸ビニル塩化ビニルコポリマーから成る群より選ばれる請求項1に記載のインクジェット記録要素。
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