JPS608088A - 記録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１画像
を形成するインクジェット記録方式を使い、鮮明な文字
１画像をシート上に形成した記録媒体に関するものであ
り、更にインク受理層を透明にする方法に関するもので
ある。

更に詳しくは、インク受理層中に光硬化型樹脂を内包す
るマイク−カプセルを含有させ、インクジェット記録後
、マイクロカプセルを破壊し、樹脂を硬化させることで
インク受理層の光透過性を増し、色濃度、色再現性、及
び耐水性を向上させた記録媒体に関する。

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、多色化が容易であり、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、種々のカラ
ー図形情報のハードコピー、その他多（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ろ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、コンビ２−タ一端末等の
カラーハードフビ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り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１作成部数
が少ない場合には通常の製板方式によるより安価なこと
か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、対向電極との間の
電圧によって静電的に加速噴出する静電加速型、圧力パ
ルスによりてインクを押し出すオンデマンドタイプの圧
力バルス型、或いは超音波の振動によりミストを発生さ
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へッドブ四ジェクター
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ため、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す
、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りして、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【７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、見掛上載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、オーバーへッドプージェクター等の
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（有する必要があり、その
た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、表面もミクー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、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が白っぽくなり、色再現性や色濃度
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
果酸されたもので、支持体上に光硬化型樹脂を内包する
マイクロカプセル及び光重合開始剤を含有するインク吸
収性の良好なインク受理層を設け、インクジェット装置
によつでインクを噴射し、インク受理面に記録画像を形
成したのち、光硬化型樹脂を内包するマイクロカプセル
を破壊し、硬化させることによって、インク受理層を透
明又は、半透明にしてインクジェット記録画像を鮮明に
見えるようにした記録媒体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、ポリスチレン、ポリ
メチルメタクリレート、酢酸セルー−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、更に一般紙、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１０μＩＩｌ〜３００＃ｌｌ
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、火災処理等
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１通常ゼラチ
ン、ニトロセルー−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
のために油状の光硬化型樹脂を１μ露〜数百μ−のマイ
クロカプセルとしたものを必要なら接着剤を加えて塗布
液とし支持体上に塗布乾燥することで容易に得られる。

また微粒状の顔料や繊維状物質を空隙構成材料として上
記塗布液に配合することも可能である。

本発明のためには、インク受理層の構成物質は、使用す
る光硬化型樹脂の屈折率を持ったもの程好ましく、透明
性をよくするためには出来るだけ屈接率の近い物質だけ
で構成するのが望ましい。

本発明でインク受理層を光硬化型樹脂のマイクロカプセ
ルと顔料等の空隙構成材料及び接着剤からなる塗料を塗
抹することで構成する場合には、光硬化型樹脂のマイク
ロカプセル以外の空隙構成材料として、たとえば炭酸カ
ルシウム、カオリン（白土）、タルク、硫酸カルシウム
、硫酸バリウム、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭
酸亜鉛、サチンホワイト、ケイ酸アルミニウム、水酸化
アルミニウム、ケイソウ土、ケイ酸カルシウム、ケイ酸
マグネシウム、アルミナ、合成シリカ１．リトポン等の
無機顔料及びプラスチックピグメント、マイクロカプセ
ル、尿素樹脂顔料等の有機性粒子が使用出来る。更にガ
ラスピーズ、ガラスマイクロバルーン、アルミナバブル
、合成繊維、及びセルロース繊維などを空隙構成材料と
して使用することも出来る。

ここで合成シリカとは四塩化ケイ素の熱分解、ケイ酸ナ
トリウムの酸、二酸化炭素、アンモニウム塩などによる
複分解沈澱生成物等のいわゆるホワイトカーボン、ケイ
酸ナトリウムの酸などによる熱分解やイオン交換樹脂層
を通して得られるシリカゾル又はこのシリカゾルを加熱
熟成して得られるブロイダルシリカ、シリカゾルをゲル
化させ、その生成条件をかえることによって数ミリミク
ｐンから数十ミリミクロン位の一次粒子がシロキサン結
合をした三次元的な二次粒子となったシリカゲル、更に
はシリカゲル。

ケイ酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウム等を出発物質
として８０℃〜１２０℃で加熱して生成したいわゆる合
成モレキュラーシーブ等二酸化ケイ素を主体とする合成
ケイ素化合物である。

本発明では上記顔料が主として使用されるが、中でも屈
折率が１．４３〜１．６０のいわゆる体質顔料が光硬化
型樹脂の屈折率が概ね１．４５〜１．６０程度なので好
ましく、インクジェット記録適性のインク吸収性と云う
面からこれら体質顔料の中でも合成シリカ顔料が比表面
積も大きいため特に好ましい。これらの使用量は光硬化
型樹脂９− マイクロカプセル１００部に対して１部〜１０００部、
好ましくは、２０部〜５００部である。

インク受理層中に使用される接着剤としては。

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、１体、無水マレイン酸樹脂１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。

これらの接着剤は光硬化型樹脂マイクロカブ１０− セル及び顔料等の空隙構成材料１００部に対して２部〜
３０部、好ましくは５部〜２０部添加されるが顔料の接
着に充分な量を使用すれば良く、その量に特に制限はな
い。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、
−一ルコーター、ブレードコーター、カーテンコーター
、チャンプレックスコーター、バーコーター、グラビア
コーター等いずれも適用出来る。

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。

塗層は１回に必要量を設けてもよいし、又２回以上重ね
塗り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。

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は。

加圧撮動型、静電加速型、圧力パルス型等各１・π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、インク液の種類等に
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光硬化型樹脂
に溶解しにくいものの方が望ましく、水溶性の直接染料
、酸性染料及び塩基性染料等が使用に適している。

本発明で使用される光硬化型樹脂としては、ビニル基ま
たはビニリデン基を一個以上好ましくは複数個有する化
合物であり、例えばアクリルイル基、アリル基、不飽和
ポリエステル、ビニルオキシ、アクリルアミド基などを
有する化合物があげられる。最も代表的なものは、ポリ
オール、ポリアミン又はアミノアルコール等と不飽和カ
ルボン酸との反応物、ヒドロキシル基をもつアクリレー
トまたはメタクリレートとポ＝１１− リイソシアネートとの反応物などである。

たとえば代表的な化合物として、ポリエチレングリコー
ルジアクリレート、プルピレングリコールジメタクリレ
ート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメ
チルールブーパンジアクリレート、トリメチロールプロ
パントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラア
クリレート、ヘキサンジオールジアクリレート。

１．２−ブタンジオールジアクリレート、テトラキスβ
−７クリロキシエチルエチレンジアミン、エポキシ樹脂
とアクリル酸との反応物、メタクリル酸とペンタエリス
リトールとアクリル酸との反応物、マレイン酸とジエチ
レングリコールとアクリル酸の縮合物、メチルメタクリ
レート、ブチルメタクリレート、スチレンなどがある。

これらのポリマーやオリゴマー及び単量体は目的に応じ
て複数併用することも出来る。

本発明で光硬化型樹脂を硬化させるために光重合開始剤
を使用する必要があるが、これら光１２− 重合開始剤としては、通常用いられている公知の化合物
でよいが例えば芳香族ケトン、キノン化合物、エーテル
化合物、ニトロ化合物があげられる。

具体例としては、ベンゾキノン、フェナンスレンキノン
、ナフトキノン、ジイソプロピルフェナンスレンキノン
、ベンゾインブチルエーテル、ベンゾイン、フロインブ
チルエーテル、ミヒラーケトン、ミヒラーチオケトン、
テトラフェニルロフィンダイマー、フルオレノン、トリ
ニトロフルオレノン、β−ベンゾイルアミノナフタレン
などが含まれる。

これらは光硬化型樹脂に対し、０．１〜３％程度添加さ
れる。

また光重合開始剤の増感波長域を広げる効果のある光増
感助剤として例えばアントラキノン、５−ニトロフルオ
レン等を使用することも出来る。

本発明でいう光硬化型樹脂を内包するマイクロカプセル
とは、水及び光硬化型樹脂の双方に不溶な高分子物質よ
りなる、光硬化型樹脂を内包する１＃ｓＩ〜数百ｐｗ数
百機小粒子である。

更に前記光重合開始剤等を光硬化型樹脂に混ぜてマイク
ロカプセルの芯物質とすることも出来る。

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ｚ７′ネート−ポリアミン、尿素−ホル
マリンの如き縮合系組成物の組合せによるものが等が用
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
セルベーシッン法、界面重合法、インサイチュ法（ｉｎ
　５Ｉｔｕ法）などがある。

コアセルベージｌ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ル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
合を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　５ｌｔｕ　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、液中硬化被覆法（オリフィス法）、液中乾燥法
、融解分散冷却法等化学的方法、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。

このようにして作成した光硬化型樹脂マイクロカプセル
及び光重合開始剤を含むインク受理層を持つ記録媒体に
インクジェット記録装置で文字や画像を記録したままの
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
受理層中の光硬化型樹脂を内包しているマイクロカプセ
ルを破壊し、内容物を放出させ、インク受理層の空隙を
うめた状態で光硬化型樹脂を紫外光等を照でて、硬化さ
せる工程が必要である。

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、加圧加熱してカプセル膜
を破裂、溶融して内容物を放出させる方法等がある。

また紫外光等を照射する光源としては、太陽光、キセノ
ン灯、低圧及び高圧水銀灯、蛍光灯などが用いられる。

本発明に於いて光硬化型樹脂が有利に用いられる理由は
、光硬化型樹脂が硬化前は液状で記録シートのインク受
理層中に浸透し易く、更に−１７−ａａ＾ 浸透した樹脂の殆ど全部が重合し硬化するため、樹脂か
ら揮発するものがなく、従って透明性を保ったまま硬化
出来ると云う点にある。

インク受理層が透明になると云うことは、記録画像を鮮
明にし、色再現性及び色濃度を向上させ、耐水性、耐光
性も改良出来、表面に光沢を付与出来ると云う特徴があ
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
ー態様では、インクジェット画像は透明なフィルム状の
記録媒体として得られるため、オーバーヘッドプレジェ
クター用の原稿やジアゾコピー用の第２原図として優れ
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
不透明合成紙等高級印刷用紙やバライタ紙及びレジンコ
ーテツド紙等の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
像を提供する記録用媒体として優れている。

以下実施例を挙げて具体的に説明するがこれ１８− らの例に限定されるものではない。尚実施例中の部及％
は重量部及び重量％を意味する。

実施例１゜ α）　光硬化型樹脂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％水溶液１００部中
に、オリゴエステルアクリレート系光硬化型樹脂（東亜
合成化学工業社製アｓ＝−エックス）８０部、光重合開
始剤としてベンゾインエチルエーテル０．３部のｍ　合
溶Ｎ物を乳化し平均粒径を８〜９Ｊ１１１とした。

メラミン１０部、３７％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分で透明となり、メラミン−ホルマ
リン初期縮合物が得られた。この初期縮合物を乳化液に
加え、液温を６０℃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９〜１０ａｍ
であり、固型分濃度は約４５％であった。

Ｃ）　プロナ処理をした厚さ７５μ簿のポリエステルフ
ィルムに、ポリビニルアルコール（クラレ社製ＰＶＡ１
１７　）　１５部、（１）で作成した光硬化型樹脂マイ
クロカプセル分散液１００部及び合成シリカ（富士デビ
ソン社製サイロイド６２０）１００部よりなる固型分２
０％の塗布液を固型分で１５　ｆ／ｗｌになるように塗
布、乾燥しで、実施例１の記録媒体とした。

Ｇ）　このようにして作成した実施例１の記録用媒体の
塗布面（インク受理層）にインクジェット装置によって
インクジェット記録後、６０ｋｙ／ｃｆｆｌに加圧して
リソ−キセノファックスＦＸ−１５０を用いてキセノン
光を数回フラッシュ露光した。この様にして作成した記
録媒体は、加圧によってマイクロカプセルが破壊され内
容物が放出されてインク受理層中の空隙をうめ、更にキ
セノン光によりて硬化されているため透明なフィルム状
に成形されたインクジェット記録画像となりオーバーヘ
ッドプロジェクタ−用の原稿としても充分使用出来るも
のであった。

実施例２゜ α）　光硬化型樹脂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。

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ｐ）Ｉａ、ｓに調
整した。

この中に、紫外線硬化型塗料（日本ペイント製ユービコ
ート、クリヤー：主成分アクリロイル基を有するオリゴ
マー＞、２００　部を加え乳化分散して１５μ諺とした
。ついで３７％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、光硬化型樹脂を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１５＃園で
あり、固型分濃度は約４０％であった。

Ｃ）　厚さ１５０ｘｓ＋の合成紙（王子油化製ユボ）に
、ポリビニルアルコール（クラレ社製ＰＶＡ１１７）１
０部、ホワイトカーボン（日本シリカ製ニップシールｔ
、ｐ）５０部、及びα）で作成したマイクロカプセル分
散液２００　部ヨりなる固型分２５％の塗布液をエアナ
イフコーターで片面に固型分２０Ｐ／ｌ／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。

Ｇ）　このようにして作成した記録媒体にインクジェッ
トプリンターで画像を記録しついて５９　ｋｙ　／ｃｒ
ｌに加圧してマイクロカプセルを破壊し、内容物をイン
ク受理層中の空隙に浸透させ、日本電池■製８０Ｗ／ｃ
ＩＩＬ高圧水銀ランプで数秒間露光し硬化した。

この様にして作成した記録媒体はインクジェット画像を
損うことなく、色再現性、色濃度が向上した表面強光沢
を持ち、耐水性の向上したインクジェット記録媒体とな
りた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、支持体上に、少なくとも一層のインク受理層が設け
   られた記録媒体に於いて、該インク受理層中に光硬化型
   樹脂を内包するマイクロカプセル及び光重合開始剤を含
   有することを特徴とする記録媒体。 λ　支持体上に、少なくとも光硬化型樹脂を内包するマ
   イクロカプセル及び光重合開始剤を含有するインク受理
   層を設け、該インク受理層にインクジェット記録後、該
   マイクロカプセルを破壊し光硬化型樹脂を硬化させるこ
   とを特徴とする記録媒体の処理方法。