JPS59204591A - 記録用媒体及びその処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はインクの微小液滴を飛翔させて、文字、画像を
形成するインクジェット記録方式を使い、色再現性、耐
水性、光沢等に優れた記録画像を得る記録媒体及びその
処理方法に関するものである。

近年、インクジェット記録方式は、高速、高解像度、低
騒音であり、多色化が容易であシ、記録パターンの融通
性が大きい等を特徴として、漢字をはじめ、種々の図形
情報のハードコピー、その他多くの用途に於いて、急速
に普及している。

特に各種のインク液が使えること及び記録パターンの融
通性が大きいことを利用して、コンピュータ一端末等の
カラーハードコピーを得る手段として注目されている。

更に多色インクジェット方式によ多形成される画像は通
常の多色印刷によるものに比較して遜色なく、作成部数
が少ない場合には通常の製版方式によるより安価なこと
がらインクジェット記録方式を多色印刷やカラー写真印
画用の分野にまで応用する試みがなされている。

一般に、インクジェット記録方式としては、荷電量制御
方式、電界制御方式等の加圧振動型、対内電極との間の
電圧によって静電的に加速噴出する静電加速型、圧力パ
ルスによってインクを押し出すオンデマンドタイプの圧
力パルス型、或いは超音波の振動によシミストを発生さ
せるインクミスト方式等があるが、いづれにしても液状
のインク滴を記録用媒体に付着させて記録画像を得るも
のである。

一般の印刷に使用される上質紙やコーテツド紙及び合成
紙、写真印画紙のベースとして使用されるバライタ紙や
レジンコーテツド紙及びオーバーヘッドプロジェクタ−
等の光透過型記録媒体として使用される透明高分子フィ
ルム等はインクの吸収性が著しく劣る丸め、インクジェ
ット記録用に使用した場合、インクが長時間表面に残シ
、装置の一部に触れたり、取扱い者が触れたり、連続し
て排出されたシートが重なったシして、記録面がこすら
れた場合、残留インクで画像が汚れたり、流れたりなど
して、鮮明な画像を得ることは困難である。したがって
、従来の水性インクをもってしては、これらの記録媒体
に鮮明なインクジェット記録をすることは実用上不可能
であった。揮発性の高い油性インクを使用すれば、画像
の乾燥は早くなるので上記の欠点はないが、臭気、有害
性等の点で好ましくない。

そこで、インクジェット記録方式によって記録するとき
には、インク特に水性インクの吸収性が良く、記録用媒
体に付着したインク滴が速やかにインク受理層中に吸収
され、見掛上転いた状態になること、更に吸収されたイ
ンクドツトの径が必要以上に大きくならないこと等が記
録用媒体に要求される。更にコンピュータ一端末のプリ
ンターやプロッターとして各種カラーハードコピーが得
られるようになると、オーバーヘッドプロジェクタ−等
の光投影タイプの記録媒体としても使えるような透明フ
ィルム上にインクジェット画像が得られるものとか、写
真印画紙やコーテツド紙に多色印刷をした場合の如く光
沢のある表面を持つインクジェット記録媒体が要求され
るようになった。

一般にインク吸収性のあるインク受理層はインクを吸収
し保持するための空隙を多く有する必要３− があシ、その丸め当然空隙の多いインク受理層は、空気
との界面を多く有し、表面もミクロな凹凸を多く有する
ことになり、光を乱反射し、透過を防げるため１．光沢
が出に＜＜、また不透明になる。

更に空隙に浸透したインクに光が到達しにくくなるため
画像の色が白つぼくなυ、色竺現性や色濃度が低下する
。

本発明は、鮮明なインクジェット記録画像を透明または
不透明な記録用媒体上に作成する方法を種々検討した結
果成されたもので、支持体上に主として熱可塑性有機高
分子微粒子、溶剤及び／又は可塑剤内包マイクロカプセ
ル及び水性接着剤からなるインク吸収性の良好なインク
受理層を設けた記録用媒体及びそのインク受理層にイン
クジェット装置によってインクを噴射し、インク受理面
に記録画像を形成したのち、インク受理層中の溶剤及び
／又は可塑剤内包マイクロカプセルを破壊し、溶剤及び
／又は可塑剤を放出し、必要ならば加熱して該熱可塑性
有機高分子微粒子を溶解し成膜して、インク受理層中の
空ｖｉヲ無くシ、インク４− がトラップされたフィルム状のインク受理層とする記録
媒体の処理方法を提供するものである。

以下に、本発明について詳細に説明する。本発明で使用
する支持体としては、ポリエステル、ポリスルホン、ポ
リ塩化ビニル、ポリカーボネート、ボリスチレシ、ポリ
メチルメタクリレート、酢酸セル四−ス□、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン等の透明なフィルム、あるいは、こ
れらに白色顔料を充填あるいは微細な発泡による白色フ
ィルムいわゆる合成紙、更に、−紋紙、コーテツド紙、
バライタ紙、レジンコーテツド紙及び金属箔等の不透明
なシート状物質等が用いられる。紙層中やフィルム層中
に充填される白色顔料としては、例えば酸化チタン、硫
酸カルシウム、炭酸カルシウム、シリカ、クレー、タル
ク、等、通常填料や塗料用顔料及び練り込み等で使用さ
れる多くのものが使用可能である。これら支持体の厚み
についても特に制限はないが、通常１０μｍ〜３００μ
ｍのものが多く使用される。又、該フィルムとインク受
理層の接着を改善するため、コロナ放電処理、火炎処理
等の接着性を改善する一般的処理や、下引層を設けるこ
とも可能である。この場合の下引層としては通常ゼラチ
ン、ニトロセルロース等の樹脂層が主として用いられる
。

支持体上に設けられるインク受理層は、インク吸収能力
を与えるために、微細な空隙を多数有する必要があり、
そのために、微粒子状の熱可塑性有機高分子物質を主材
料とし、別途調成した溶剤及び／又は可塑剤を内包した
マイクロカプセル及び水性接着剤を加えて塗料とし、支
持体上に塗布、乾燥することで容易に得られる。微粒子
状の熱可塑性有機高分子の組成としては、例えばポリス
チレン、ポリメチルスチレン、ポリメトキシスチレン、
ポリクロルスチレン等のポリモノビニリデン芳香族、ポ
リ塩化ビニル、ポリビニル−シクロヘキサン、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデン等のポリオ
レフイ／及びポリハロオレフィン類、ポリメタクリレー
ト、ポリクロルアクリレート、ポリメチルメタクリレー
ト等のａ、β−エチレン性不飽和酸のエステル類等及び
これらの共重合体等である。

本発明に使用される微粒状の熱可塑性有機高分子は、好
ましくは一種またはそれ以上のビニル単量体からエマル
ジョン重合をしてつくったいわゆるスラリー状のプラス
チックピグメントやその乾燥物及び固体状のプラスチッ
クを各種手段によって粉砕した微粉末や微粒状に成形し
た粉末等として得られる。

これら熱可塑性有機高分子微粒子の大きさとしては、通
常直径０．０１μｍ〜５０μｍ好ましくは０．０５μｍ
〜３０μｍの微粒子状とすることで、インク受理層にイ
ンクを吸収するに必要な空隙を構成することが出来る。

本発明でいう溶剤及び／又は可塑剤を内包するマイクロ
カプセルとは、水及び溶剤及び／又は可塑剤の双方に不
溶な高分子物質よシなる、溶剤及び／又は可塑剤を内包
する１μｍ〜数十μｍの微小粒子である。壁材としては
ゼラチン−アラビアゴムの如きポリカチオンとポリアニ
オンの組合せによるものや、ポリイソシアネート−ポリ
アミン、７− 尿素−ホルマリン、メラミン−ホルマリンの如キ縮合系
組成物の組合せによるもの等が用いられる。

このようなマイクロカプセルの製造方法としては、コア
セルベーション法、界面重合法、インサイチュ法（ｉｎ
　５ｉｔｕ法）などがある。

コアセルベーション法はコロイドの相分離現象を利用し
たカプセル化法でポリカチオンコロイドとポリアニオン
コロイドの電気的相互作用による方法である（米国特許
第２，８００，４５７号、同２，８００．４５８号明細
書等）。界面重合法は、分散媒体とその中に分散した芯
物質の双方に異なる種類のモノマーをそれぞれ含有させ
、両者の界面、即ち芯物質の表面において重合または縮
合全行なわせてポリマーのマイクロカプセル壁膜を形成
させる方法である（特公昭４２−４４６号、同４２−２
８８２号、同４２−２８８３号公報、米国特許第３，２
８７，１５４号、英国特許第９５０，４４３号、同第１
，０４６，４０９号明細書等）。ｉｎ　５ｉｔｕ法は芯
物質の内側のみから、或いは外側のみから膜材料のモノ
マーおよび重合触媒を供給し、反応が芯物質の表面で起
８− るような条件を設定して重合又は縮合を行ない、生成し
たポリマーをマイクロカプセルの壁膜とする方法である
（特公昭３６−９１６８号、同４７−２３１６５号、特
開昭４８−５７８９２号、同５１−９０７９号公報等）
、この他にも液中硬化被覆法（オリフィス法）、液中乾
燥法、融解分散冷却性等化学的方法、物理化学的方法及
び機械的物理学的方法が知られている。

本発明で云う溶剤とは、本発明で使用する水に溶けない
熱可塑性有機高分子微粒子を溶かし、少なくともその表
面を流動性にして、お互いに接着させ、その界面を減少
させる効果のある有機溶剤を指す。

代表的な例としてはガソリン、ベンジン、石油ナフサ等
の脂肪族炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン等
の芳香族炭化水素類、トリクロルエチレン、パークロル
エチレン、クロロホルム、四塩化炭素、三塩化エチレン
、−臭化ベンゼン、二塩化ベンゼン等のハロゲン化炭化
水素類、アミルアルコール、イソプロピルアルコール、
２−エチルヘキシルアルコール、シクロヘキサノール、
メチルアミルアルコール、ベンジルアルコール、ブチル
アルコール等のアルコール類、アセトン、アセトニルア
セトン、ジイソブチルケトン、ジエチルケトン、メチル
アミルケトン、メチルブチルケトン、メチルシクロヘキ
サノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン
、メチルプロピルケトン、メジシルオキシド、等のケト
ン類、酢酸エステル類、酪酸エステル類、プロピオン酸
エステル類、ギ酸エステル類、乳酸ブチル、乳酸−イソ
クロビル、乳酸エチル、オキシプロピオン酸−エチル、
マレイン酸ジエチル等のアルコールエステル類、アセト
酢酸エチル、ピルビン酸エチル等のケトンエステル類、
インクロビルエーテル、エチルエーテル、ジエチルフー
トール、ジエチル−セロソルブ、ブチルエーテル等のエ
ーテル類、アセトニルメタノール、ジアセトンアルコー
ル、ジヒドロキジルアセトン、ビルビルアルコール等の
ケトンアルコール類、インクロビルセロソルブ、カービ
トール、グリシドール、セロソルブ、グリコールエーテ
ル、ペンジルセロソルフ、プチルカービトール、ブチル
セロソルブ、メチルカービトール、メチルセロソルブ、
トリエチレングリコールモノエチルエーテル等のエーテ
ルアルコール類、アセタールエチルエーテル、アセトニ
ルメタノールエチルエーテル、メチルエトオキシエチル
エーテル等のケトンエーテル類、酢酸プチルカービトー
ル、酢酸ブチルセロソルブ、酢酸カービトール、酢２セ
ロソルブ、酢酸３−メトキシブチル、酢酸メチルカービ
トール、酢酸メチルセロソルブ等のエステルエーテル類
等がある。或はこれらの混合物全便うことも出来、乾燥
速度等を調節する必要のあるときは混合物全便うのも有
効である。ただしあまり低沸点のものや水に対する溶解
度の高いものは、マイクロカプセル化する場合や保存性
に難点がある。

本発明で言う可塑剤とは、比較的揮発性の小さい液体で
、高分子物質に添加してその弾性率、ガラス転移点を低
下すると共に、溶融粘度を減少して加温した場合の変形
を容易にする物質であり、１１− 主として有機酸エステル類、リン酸エステル類、スルフ
ォン酸エステル及びアマイド、脂肪族エステル類、ポリ
エステル類、エポキシ系可塑剤、含塩素可塑剤等がある
。特にフタル酸エステル類は有効であシ、代表的な例と
しては、ジメチルフタレー）（ＤＭＰ）、ジエチルフタ
レート（ＤＥＰ）、ジブチルフタレー）　（ＤＢＰ）、
ジアリルフタレート　（ＤＨＰ）、ジ−ｎ−オクチルフ
タレート（ＤｎＯＰ）、ジイソデシルフタレートＰ）、
ジー（２−エチルヘキシル）−フタレート（ＤＯＰ）、
ジノニルフタレート（ＤＮＰ）、ジイソデシルフタレー
ト（ＤよりＰ）、ジトリデシル７タレート（ＤＴＤＰ）
、ジアリルフタレート（ＤＡＰ）、プチルベンジルフク
レー）　（ＢＢＰ）、ジシクロへキシルフタレー）　（
ＤＣＨＰ）、ジー（２−エチルヘキシル）−テトラハイ
ドロフタレ−）　（ＤＯＴＰ）等があげられる。

これらの溶剤又は可塑剤及び必要ならこれらの混合物を
前述のマイクロカプセル製造法によシマイクロカプセル
とし、該熱可塑性有機高分子微粒１２− 子１００重量部に対し１部〜１００重量部混合し、更に
２部〜５０重量部の水性接着剤を混合して水に分散させ
て塗料とし、前記支持体上に塗布乾燥してインク受理層
を形成し、記録用媒体とする。

インク受理層中に使用される水性接着剤としては、例え
ば酸化澱粉、エーテル化澱粉、エステル化澱粉、デキス
トリン等の澱粉類、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等のセルロール誘導体、カゼイ
ン、ゼラチン、大豆蛋白、ポリビニルアルコール及びそ
の誘導体、無水マレイン酸樹脂、通常のスチレン−ブタ
ジェン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジェン共
重合体等の共役ジエン系重合体ラテックス、アクリル酸
エステル及びメタクリル酸エステルの重合体又は共重合
体等のアクリル系重合体ラテックス、エチレン酢酸ビニ
ル共重合体等のビニル系重合体ラテックス、或はこれら
の各種重合体のカルボキシル基等の官能基含有単量体に
よる官能基変性重合体ラテックス、メラミン樹脂、尿素
樹脂等の熱硬化合成樹脂系接着剤等が用いられる。又、
カチオン変性をした澱粉やポリビニルアルコール更ニ窒
素含有各種カチオン性樹脂等を併用することも可能であ
る。

更に必要ならば顔料分散剤、増粘剤、流動変性剤、消泡
剤、抑泡剤、離型剤、着色剤等を適宜配合することは何
ら差し支えない。

塗工機としては、一般に顔料塗被紙の製造に用いられて
いるような、ブレードコーター、エアナイフコーター、
ロールコータ−、プラッシュコーター、カーテンコータ
ー、チャンブレックスコーター、バーコーター、グラビ
アコーター等いづれも適用出来る。

塗布後の乾燥は、通常の乾燥方法例えばガスヒーター、
電気ヒーター、蒸気加熱ヒーター、熱風加熱等の各種方
式で乾燥して、塗布層を作る。その際該塗布層に加えら
れる温度が使用している熱可塑性有機高分子微粒子の融
点以下であることが必要である。

該有機顔料の融点よシ高い温度に該塗布層が達するよう
な乾燥をすると該有機顔料の融着、被膜化が進み、イン
ク受理層の重要な要素であるインク吸収性を低下させる
ことになる。

塗層は１回に必要量を設けてもよいし、又２回以上重ね
塗層することによって必要な適性を持たせることも可能
である。

更に通常熱可塑性樹脂に使われるような紫外線吸収剤、
酸化防止剤、離型剤、安定剤等をインク受理層に含有さ
せておいたシ、マイクロカプセル中に溶剤又は可塑剤等
と一諸に内包させておいたりすることは、形成された熱
可塑性高分子被膜の劣化金防ぎ、更にインクジェット画
像の染料の耐候性を向上させるために望ましい。

本発明でインク受理層中にインクを付与する方法、つま
りインクジェット記録装置として社、加圧振動型、静電
加速型、圧力パルス型環各種方式のものが開発されてい
るが、要はインク液を微小な滴又はミストにして飛翔さ
せ、記録媒体上の所定の位置に付着出来るものであれば
、その方式、インク液の柚類等に特に制限はない。ただ
し使用するインク液中の着色染料は、水溶性の直接染料
、１５− 酸性染料及び塩基性染料等が一般に使用に適している。

支持体上に熱可塑性有機高分子微粒子及びマイクロカプ
セルから成るインク受理層を設け、該インク受理層にイ
ンクジェット記録装置で文字や画像管記録したｔまの状
態では、インク受理層が空隙を沢山有しているために画
像は白っぽく不透明である。本発明では、このインクジ
ェット記録画像を持つインク受理層中のマイクロカプセ
ルを破壊して内容物を溶出させ、熱可塑性有機高分子微
粒子を溶解、あるいは融解して被膜化する工程が必要で
ある。更にこの際、溶剤を除去したり可塑剤の効果を充
分に発現させるために加熱する手段を有することは、場
合によっては必要である。

マイクロカプセルを破壊する手段としては、面又はロー
ルニップ間で加圧する方法、加熱してカプセル膜を破裂
、溶融する方法、光照射でマイクロカプセル膜を劣化さ
せ、内包物を放出させる方法等がある。加熱する方法と
しては熱した金属板や金属ロールに圧着させｆｃシ、電
気ヒーターや赤１６− 外ランプ等の輻射熱による方法、及び熱風など牝にその
手段に制限はない。その際表面を平滑に成形するために
透明なプラスチックフィルム等を当てておいて加熱圧着
することも有効である。

加熱圧着する面を鏡面、粗面、及び特殊なパターンを彫
んだ面とすることにより、成膜表面に目的の光沢をつけ
たシ凹凸金つけることも可能である。

この様にして形成された、支持体上に熱可塑性有機高分
子微粒子、溶剤及び／又は可塑剤内包マイクロカプセル
及び水性接着剤よシなるインク受理層にインクジェット
記録後、該マイクロカプセルを破壊し、必要なら加熱処
理され九記録媒体は記録画像の鮮明さ、色再現性及び色
濃度の点で優れ、耐水性、耐光性の優れた光沢のあるイ
ンクジェット記録画像媒体となる。

本発明で支持体として透明な高分子フィルムを使用した
一体様では、インクジェット画像は全く透明なフィルム
状の記録媒体として得られるためニ、オーバーヘッドプ
ロジェクタ−用の原稿として優れている。

また、支持体として白色顔料を塗抹したコーテツド紙や
不透明合成紙更にバライタ紙及びレジンコーテツド紙等
高級印刷用紙や写真用支持体等を用いた場合は、インク
ジェット画像は不透明な支持体上に光沢のある被膜とし
て得られ、色再現性、色濃度、解像度の優れた強光沢画
像全提供する記録用媒体として優れている。

更に支持体として写真業会で知られている絹目、微粒面
等の表面を持つものを使用すれば、それに相当する面と
して得られ、ま九、インク受理層を被膜化する時に、型
付面に圧着すればそれに相当する型付表面を持つインク
ジェット記録画像とすることも出来る。

以下に本発明の実施例を挙げて説明するが、これらの例
に限定されるものではない。尚実施例に於いて示す部及
びチは重量部及び重量部を意味する。

実施例１ （１）有機溶剤を内包するマイクロカプセル分散液は次
の如く作成した。

スチレン無水マレイン酸共重合体を少量の水酸化ナトリ
ウムと共に溶解したＰＨ４，０の５チ水溶液１００部中
に８０部のトルエンを乳化し平均粒径を８〜９μｍとし
た。

メラミン１０部、３７チホルムアルデヒド水溶液２５部
、水６５部を水酸化ナトリウムでＰＨ９とし、６０℃に
加熱したところ、１５分で透明となシ、メラミン−ホル
マリン初期給金物が得られた。この初期締金物を乳化液
に加え液温’ｅ６０ｔｌ：とし、攪拌を続けたところ、
３０分でカプセルの生成が確認されたので、室温まで冷
却した。得られたマイクロカプセルの平均粒径は９〜１
０μｍであシ固型分濃度は約４５％であった。

（２）接着剤としてポリビニルアルコール（クラレ社製
　ＰＶＡ１１７）５郡、熱可塑性有機高分子微粒子とし
てＬ−８８０１（旭ダウ製ボリスチレンズラスチツクビ
グメント）５０部、上記（１）で作成したマイクロカプ
セル分散液を４０部及び水５５部よシなる塗布液を作成
し、原紙の裏面に透明ポリエ１９− チレン層を設け、表面にチタンを含有したポリエチレン
層を設けた写真用支持体上に、上記塗布液を固型分で２
０ｔ／−になるように塗布、乾燥して、実施例１の記録
用媒体とした。

（３）このようにして得た実施例１の記録用媒体の塗布
面にインクジェット装置によってインクジェット記録後
鏡面四−ルにてｓ　ｏ　Ｋｖ／ｃｄに加圧したところ、
記録画像の色濃度及び色再現性が向上し、光沢のある表
面を持つインクジェット記録媒体が得られた。マイクロ
カプセル破壊処理前後の色濃度測定値を表１に示す。

表１ 実施例２ ０）可塑剤を内包するマイクロカプセル分散液は２０− 次の如く作成した。

１０％エチレン−無水マレイン酸共重合物水溶液１００
部に水２００部、尿素１０部、レゾルシン１部を溶解し
、２０％水酸化ナトリウム水溶液にてＰＨ３，５に調整
した。この中にジ（２−エチルヘキシル）フタレー）　
（ＤＯＰ）２００部？加え乳化分散して１５μｍとした
。ついで３７チホルムアルデヒド水溶液２６部を加えた
後、系の温度を５５℃として３時間反応させたのち冷却
し、可塑剤’ｅ　含むマイクロカプセル分散液を得た。

得られたマイクロカプセルの平均粒径は１５μｍであり
固型分濃度は約４０チであった。

（２）接着剤としてスチレン−ブタジェン共重合体ラテ
ックス２部、熱可塑性有機高分子微粒子として、平均粒
径０．８μｍのメチルメタクリレート乳化重合物（濃度
４８チ）ａ”１００部及び上記可塑剤含有マイクロカプ
セル分散液を１５部配合し更に水を加えて濃度４０％の
塗布液とした。これを厚さ１００μｍの透明なポリエス
テルフィルムに親水性下引き加工をした上に固型分で２
０ｆ／−になるように塗布乾燥して実施例２の記録用媒
体とした。

（３）このようにして作成し九実施例２の記録用媒体の
塗布面にインクジェット装置でインクジェット記録後、
厚さ１０μｍの透明なポリエステルフィルムを重ねて５
０　Ｋｙ／Ｊで加圧してマイクロカプセルを破壊した。

次いで１０５℃の表面温度の金属板に押し当て加熱した
ところ、塗布層は透明になシ、オーバーヘッドプロジェ
クタ−用の原稿として充分な光透過性を持つインクジェ
ット記録媒体となった。

２３− ４７９−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 り支持体上に、少なくとも熱可塑性有機高分子微粒子、
   溶剤及び／又は可塑剤内包マイクロカプセル及び水性接
   着剤よシなるインク受理層を形成したことを特徴とする
   記録用媒体。 ２支持体上に、少なくとも熱可塑性有機高分子微粒子、
   溶剤及び／又は可塑剤内包マイクロカプセル及び水性接
   着剤よシなるインク受理層を設けた記録用媒体に於いて
   、該インク受理層にインクジェット記録後、該溶剤及び
   ／又は可塑剤内包マイクロカプセルを破壊し、溶剤及び
   ／又は可塑剤を放出させることを特徴とする記録用媒体
   の処理方法。 ＆該マイクロカプセルを破壊後、加熱して、該熱可塑性
   有機高分子微粒子を融解、成膜する特許請求の範囲第２
   項記載の記録用媒体の処理方法。