JPH10100532A - インクジェット印刷法用の印刷材料 - Google Patents
インクジェット印刷法用の印刷材料Info
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Abstract
濃度を有する、インクジェット印刷法用の記録材料を提
供する。 【解決手段】 記録材料は、支持体及び染料受容コーテ
ィングを有し、前記染料受容コーティング上に、微細分
割され、カチオン荷電中心を有する無機顔料及び/又は
充填剤の粒子を含む上部コーティングを配置する。
Description
刷法用の印刷材料に関する。
電気メディアの全体的発展に関連して、重要性が非常に
増大している。この技術の目標は、カラー印刷物の画像
品質を、銀塩写真の水準に適合させることである。種々
の像作成システム、例えば、熱インク転写システム(染
料−拡散熱転写)、インクジェット法、又は電子写真法
が存在している。
て、印刷媒体(インク)の小滴を印刷材料の表面に与え
る。小滴生成には、基本的に、2種類の異なる方法があ
る。連続的方法では、インクジェットがノズルから放出
され、表面張力によって微細な小滴に分解する。この小
滴は帯電しており、デジタル信号によって制御されてい
る下流偏向板によって、紙上の適当な位置に配置される
か、あるいは貯蔵器中に偏向される。
n−demand)と称する方法では、画像信号が機械
的パルスを発生し、そのパルスによって小滴が放出され
る。最初のドロップ・オン・デマンドプリンターでは、
圧電気効果を用いて小滴の放出を引き起こしていた。今
日、その方法は、熱インクジェット(バブルジェットと
も称する)によって広く置き換えられてきた。この方法
では、画像信号が加熱要素を活性化し、それによって水
性インク中に蒸気泡が生じる。得られた蒸気圧が小滴を
放出する。
い要求がつきつけられている。インクジェット法によっ
て生成される画像は、高解像度、高い色濃度、充分な色
階調、良好な耐汚染堅牢性、良好な耐水堅牢性、及び良
好な耐湿潤摩擦堅牢性を自由に処理することができるこ
とが好ましい。前記の課題を達成するためには、以下の
基本的な条件を満たす必要がある。すなわち、(1)イ
ンクは、印刷材料に急速に吸収されなければならない;
(2)噴霧されたインク液滴は、可能な限り正確な態様
で(円形に)分離されなければならない;(3)インク
ドットの直径が、絶対的に必要なものよりも拡大するこ
とがないように、印刷材料におけるインクの拡散が大き
すぎてはならない;(4)インクドットは、先に塗布し
たドットに重なる場合に、そのドットに悪影響を与えた
り、又はそのドットをぬぐい取ることがあるべきではな
い;(5)印刷材料は、カラー部分での高い視覚反射濃
度及び高いサエを可能とする表面を有する必要がある;
(6)印刷材料は、印刷手順に続いて延伸処理を行わな
くても、高い寸法安定性を有する必要がある。
存在する。例えば、耐汚染堅牢性の調整が急速過ぎる
と、インク液滴の分離が、仮にあったとしても極めてわ
ずかとなり、従って、生成する画像の明快性が損なわれ
る。高速の印刷速度を可能としたインクジェット印刷装
置の出力能力がますます改良されていくことは、前記の
要求を満足させる上では、悪い効果をもたらす。前記の
像形成システムに用いる印刷材料(画像受容材料)は、
一般に、ベースとインク受容コーティングと、そして更
に場合により補助コーティングとからなる。支持体は、
例えば、ポリエステル樹脂、ジアセテート、又は紙であ
ることができる。
コーティングであることが重要であり、このコーティン
グは水性インクの吸収に特に良好である。前記のインク
受容コーティングは、一般に、顔料とバインダーとの混
合物からなる。顔料は、材料の明るさを増加する作用に
加えて、像形成液から得られるカラーを、シート表面に
対して保持する作用を有する。バインダーとしては、天
然ポリマー若しくは合成ポリマー、ゼラチン、スター
チ、ペクチン、カゼイン、カルボキシメチルセルロー
ス、ポリビニルアルコール、又はポリビニルピロリドン
(PVP)などを用いる。更に、インク受容コーティン
グ中において、しばしばカチオン性物質を用いてインク
カラーを固定する。
グが水溶性バインダーを含む印刷材料は、しばしば、耐
水堅牢性が不充分であるとか、又は材料にしわがよると
かの問題を起こす傾向がある。例えば、特開昭61−0
41585号公報によれば、ポリビニルアルコールとP
VPとの混合物を含む印刷材料は、前記の耐水堅牢性の
欠如に加えて、耐湿潤摩擦堅牢性で劣る点が特徴である
ことが知られている。良好な耐水堅牢性は、ビニルポリ
マーに加えて、(メタ)アクリルポリマーと水溶性セル
ロース化合物とを含有するコーティングによって得るこ
とが可能であろう(EP第0672537号公報)。こ
の印刷材料の欠点は、その乾燥時間が満足することので
きるものではない点である。
ュードベーマイト(pseudoboehmite)と
ポリビニルアルコールとの混合物を含む多孔質コーティ
ングを有する印刷材料が示されている。これによって、
急速な乾燥時間が達成されている。しかしながら、欠点
として考慮しなければならない点は、より多量のインク
を迅速に吸収するために、多量(35〜45g/m2)
のコーティング材料の使用が必要となる点である。以上
のように、従来では、前記の全ての要件を満足すること
のできる態様で満たす印刷材料は知られていなかった。
は、前記の欠点を有さず、しかも、良好な耐水堅牢性、
高い解像度、及び高い色濃度を有する印刷材料を利用可
能にすることである。
より、支持体と受容コーティングとを有し、前記受容コ
ーティング上に、カチオン荷電中心を有する微細多孔質
無機顔料を含む上部コーティングを配置する、インクジ
ェット印刷法用の印刷材料によって解決することができ
る。
は、酸化アルミニウム、発熱性水酸化アルミニウム、又
はアルミニウムオキシドハイドレートであるが、特に、
細孔半径分布が10オングストローム〜35オングスト
ロームの、メタヒドロキシドγ−AlO(OH)(すな
わちベーマイト)、又はα−アルミニウムオキシドモノ
ハイドレートが適当である。本発明の1つの実施態様に
おいては、微細分割珪酸、例えば、発熱性珪酸を上部コ
ーティングに導入することができる。前記の微細分割珪
酸の量は、顔料の全重量に対して、30重量%〜70重
量%の間で変化することができる。
リビニルアルコールをバインダーとして上部コーティン
グ中に含有させる。ケン化度が70モル%〜90モル%
の部分ケン化ポリビニルアルコールが、特に適当であ
る。カチオン変性バインダー、例えば、カチオンポリビ
ニルアルコール又はカチオン変性スターチも適当であ
る。しかしながら、他の水溶性ポリマーをバインダーと
して用いることもできる。バインダーの量は、20重量
%〜90重量%にすることができ、好ましくは40重量
%〜90重量%、特には50重量%〜80重量%(乾燥
コーティングに対して)である。顔料及び/又は充填剤
粒子の、バインダーに対する量的割合は、1:0.4〜
1:100であることができ、1:2〜1:100であ
ることが好ましい。
コーティングは、更に、少なくとも1個のカチオンポリ
マー、例えば、カチオン変性ポリビニルアルコール、カ
チオン変性スターチ、カチオン変性ポリスチレン、カチ
オン変性PVP、及び同様のポリマーを含む。4級化し
たヒドロキシ官能性又はアミノ官能性のアクリレート−
ホモポリマー、及び/又はアクリレート−コポリマーが
特に適している。カチオンポリマーの量は、乾燥コーテ
ィングに対して、1重量%〜30重量%、特に5重量%
〜20重量%であることができる。前記のカチオンポリ
マーに加えて、上部コーティングは、更に、カチオン染
料固定剤、例えば、ポリビニルベンジルトリメチルアン
モニウムクロライド、ポリジアリルジメチルアンモニウ
ムクロライド、ポリメタクリルオキシエチルジメチルア
ンモニウムクロライド、ヒドロキシエチルアンモニウム
クロライド、及びポリヒドロキシプロピルジメチルアン
モニウムクロライドの群からの4級化ポリアンモニウム
塩を含むことができる。しかしながら、他の染料固定
剤、例えば、カチオンポリアミン、カチオンポリアクリ
ルアミド、カチオンポリエチレンアミンを用いることが
できる。染料固定剤の量は、5重量%以下、特に0.5
重量%〜3重量%とすることができる。
ダー、染料固定化合物、硬化剤、及び他の補助剤を含む
ことができる。ポリビニルアルコール、変性ポリビニル
アルコール、カチオン変性ポリスチレン、カルボキシメ
チルセルロース、PVP、ポリビニルアセテート、スタ
ーチ、ゼラチン、又はそれらの混合物をバインダーとし
て用いることができる。本発明の好ましい実施態様の1
つでは、インク受容コーティング中で、ゼラチンを使用
する。ゼラチン強度が200〜300ブルーム(Blo
om)(BS757,1975に従って測定)の豚皮膚
ゼラチンが特に適当であり、また、牛骨ゼラチンを使用
することもできることが判明した。
ンダーを、20重量%(バインダー全体に対して)まで
含むことができる。追加のバインダーとしては、変性ポ
リビニルアルコールアルコール、カルボキシメチルセル
ロース、又はポリビニルピロリドンが重要である。5重
量%までの量で使用することのできる前記の染料固定剤
及び前記のバインダーに加えてカチオンポリマーを使用
すると、特に良好な結果が得られる。前記のカチオンポ
リマーとしては、4級化したヒドロキシ官能性又はアミ
ノ官能性アクリレート−ホモポリマー、及び/又はアク
リレートコポリマーを挙げることができるが、他のカチ
オンポリマー、例えば、カチオンポリスチレン、又はカ
チオン変性スターチを用いることもできる。前記受容コ
ーティング中の、前記バインダーに対する前記カチオン
ポリマーの量的割合は、1:2〜1:20であることが
できる。
て、プラスチックシート(フィルム)、あるいは好まし
くは、コートしていない、又はコートしたベース紙を用
いることができる。合成樹脂で単位面積当たり重量が5
0g/m2〜250g/m2となるように、両面をコート
した紙が特に適当である。合成樹脂としては、例えば、
ポリオレフィン又はポリエステルを用いることができ
る。前記の合成樹脂コーティング(顔料、色素、及び他
の補助的物を含むことができる)の塗布量は、少なくと
も5g/m2であることができる。本発明の特定の実施
態様の一つでは、ポリエチレンでコートした紙を用い
る。また、支持体として適当なのは、ブラシ(brus
h)コート紙(光沢紙)、特に重晶石コート紙である。
特に、カール防止コーティング及び/又は帯電防止コー
ティングを有することができる。インク受容コーティン
グだけでなく上部コーティングも、水性分散液[コーテ
ィングマス(mass)]から塗布し、そして乾燥す
る。前記のコーティングマスは、任意の通常の塗布方法
又はメータリング方法、例えば、ローラー塗布方法、グ
ラビア又はニップ(nipp)方法、及びエアブラシ又
はメータリングナイフによって支持体に塗布することが
できる。インク受容コーティングの塗布量は、1.0〜
20g/m2、好ましくは8〜14g/m2であることが
できる。上部コーティングの塗布量は、0.5〜5.0
g/m2、好ましくは1.0〜4.0g/m2であること
ができる。
施可能な態様のいくつかを示す。
明をより具体的に説明する。実施例1 アルキルケテンダイマーで中性サイジングし、そしてポ
リエチレンで単位面積当たり重量が80g/m2となる
ように両面をコートしたベース紙の表面に、A1(表
1)のインク受容コーティングを配置し、そして次にB
1、B2、B6、B7、及びB8(表2)の上部コーテ
ィングを配置した。この目的のために、相当する水性コ
ーティングマスを最初に製造し、続いてメータリングナ
イフによって支持体材料に塗布し、乾燥した。この塗布
重量は以下のとおりであった。
分であり、乾燥温度(空気)が100℃であり、乾燥時
間が2〜4分である。ベース紙の表面は、LDPE(低
密度ポリエチレン)(19g/m2)でコートされてい
た。また、前記のコーティングは、光学的増白剤0.9
5重量%、二酸化チタン10重量%、潤滑剤4重量%、
及び顔料濃度10.8重量%(ウルトラマリン10%,
LDPE90%)も含んでいた。
(高密度ポリエチレン)との混合物でコートした。この
塗布の重量は、20g/m2であった。得られた印刷材
料を、熱−ジェット方法と称する方法で印刷し、次に分
析した。この試験の結果を表3にまとめる。
ってインク受容コーティングを配置し、次にB2、B
6、及びB8(表2)に従って上部コーティングを配置
した。塗布重量は以下のとおりであった。
とめる。
を有するベース紙に、最初にA7に従ってインク受容コ
ーティングを配置し、次に、B9に従って上部コーティ
ングを配置した。前記の重晶石コーティングは、BaS
O4(85重量%)及びゼラチン(15重量%)を含む
ものであった。試験条件は、実施例1と同じであった。
試験結果を表3にまとめる。
インク受容体コーティングでコートし、そして次に、B
6(4g/m2)に従った上部コーティング(但し、細
孔半径分布が狭いベーマイトを使用せず、それに代わ
り、水酸化アルミニウムを含む)でコートした。水酸化
アルミニウムの細孔半径分布は、28オングストローム
〜1000オングストローム(R1a)、又は20オン
グストローム〜140オングストローム(R1b)であ
った。
るか又は加えずに、A2及びA6に従ってインク受容コ
ーティングのみをコートした。
WO)を対照として用いた。前記の各参考例で得られ
た印刷材料を、熱-ジェット方法と呼ばれる方法で印刷
し、続いて分析した。結果を、表4にまとめる。
刷材料の試験 印刷材料は、 Hewlett Packard社のH
P Deskjet550Cを用い、そして、泡−ジェ
ット(熱−ジェット)基準方法で操作して印刷した。得
られた印刷された画像において、色密度、耐水堅牢性、
乾燥時間、明るさ、及びブリードを調査した。密度測定
は、Original SOS−45反射濃度計によっ
て実施した。測定は、主要基本色である、シアン、マゼ
ンタ、イエロー、及びブラックに関して実施した。
に浸した。25℃の水浴中に60秒間入れておいた後に
残った密度(%)を、水安定性の計測に用いた。カラー
の隣接した領域の余白において、インクが一緒に溶け合
うこと(ブリード)は、1〜6の等級で、肉眼で評価し
た(非常に良いから非常に悪い)。明るさの測定は、D
r.Lange社のRL3研究室用リフレクトメーター
(reflectometer)で、DIN67530
に従って実施した。
た:ブラックインク(純粋の黒)で、紙シートの上に、
棒を印刷した。そして120秒間放置した後に、紙(2
0枚)をのせた。色の転写を、乾燥の尺度とした。乾燥
時間は、120秒未満、120秒〜240秒、及び24
0秒以上とすることができる。
製造した印刷材料は、より良好な耐水堅牢性、より短い
乾燥時間、及びより良好なブリード動作を特徴としてい
る。参考例R1a及びR1bに従って製造した紙の耐水
堅牢性及び乾燥時間も同様に良好であるが、ブリード動
作の結果は不満足である。明るさに関しても、実施例
2.2の値は、相当する参考例R1a及びR1bの値よ
り高い。
Claims (11)
- 【請求項1】 支持体及び染料受容コーティングを有
し、前記染料受容コーティング上に、微細分割され、カ
チオン荷電中心を有する無機顔料及び/又は充填剤の粒
子を含む上部コーティングを配置する、インクジェット
印刷法用の印刷材料。 - 【請求項2】 無機顔料粒子及び/又は充填剤粒子の細
孔半径分布が、10オングストローム〜35オングスト
ロームである、請求項1に記載の印刷材料。 - 【請求項3】 無機顔料粒子及び/又は充填剤粒子が、
水酸化アルミニウムである、請求項1に記載の印刷材
料。 - 【請求項4】 水酸化アルミニウムがベーマイトであ
る、請求項3に記載の印刷材料。 - 【請求項5】 無機顔料粒子及び/又は充填剤粒子が、
発熱性酸化アルミニウムである、請求項1に記載の印刷
材料。 - 【請求項6】 上部コーティングが、少なくとも1種の
カチオンポリマーを含有する、請求項1に記載の印刷材
料。 - 【請求項7】 上部コーティング中のカチオンポリマー
の量が、1重量%〜30重量%である、請求項6に記載
の印刷材料。 - 【請求項8】 上部コーティングが、染料固定剤を0.
5重量%〜3.0重量%の量で含む、請求項1に記載の
印刷材料。 - 【請求項9】 インク受容コーティングが、染料固定剤
0.5重量%〜5.0重量%を含む、請求項1に記載の
印刷材料。 - 【請求項10】 支持体がポリオレフィンコート紙であ
る、請求項1に記載の印刷材料。 - 【請求項11】 支持体が、重晶石コート紙である、請
求項1に記載の印刷材料。
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