JP2001113821A

JP2001113821A - 画像形成方法

Info

Publication number: JP2001113821A
Application number: JP30014099A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Tanaka; 康大田中; Kengo Ito; 謙吾伊東; Yoshinori Nakamura; 吉徳中村
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-10-21
Filing date: 1999-10-21
Publication date: 2001-04-24

Abstract

(57)【要約】【課題】耐水性、耐光性に優れた画像形成を可能とす
る。【解決手段】顔料分散液を記録液とし、層間化合物と
結着剤とを含有する顔料定着層を有する被記録媒体に対
して画像形成を行う。層間化合物としては層状無機高分
子、例えばハイドロタルサイト群鉱物を用いる。このと
き、ハイドロタルサイト群鉱物は予め有機酸により修飾
しておく。また、画像形成は、記録液を吐出して被記録
媒体に画像を形成するインクジェット記録とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、顔料インクを用い
た画像形成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルコンピュータやワードプロセ
ッサー等により作成した画像情報や文字コード情報を、
紙やＯＨＰフィルム等の被記録媒体に出力する方法の一
つとして、水溶性染料を含有するインクを電界、熱、圧
力等を駆動源とする記録ノズルから被記録媒体に吐出さ
せて画像形成を行うインクジェット記録方法が知られて
いる。

【０００３】このインクジェット記録方法は、記録時の
騒音が小さく、ランニングコストを抑えることができ、
普通紙に画像を形成することが可能であり、しかもイン
クリボン等の廃棄物を伴わないという利点を有するため
に、オフィス内や家庭内において急速に普及している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のイン
クジェット記録方法では、主に染料系のインクが用いら
れており、形成された画像の保存性に不満を残してい
る。

【０００５】そのため、近年、保存性の向上を目的に有
機顔料を色材とする顔料系インクの使用が検討されてい
る。有機顔料は染料に比べて格段に保存性が良い。

【０００６】ただし、顔料系インクを使用すると、色材
である顔料が染料ほど印画紙の受容層内部にまで浸透せ
ず、また受容層が崩落する等の問題があり、さらに耐水
性の点でも問題が生ずる虞れがある。

【０００７】したがって、顔料系インクを使用した場合
には、これらの弱点を補うために、画像形成後に表面に
ラミネートフィルムを貼り付けることが多い。

【０００８】しかしながら、ラミネートフィルムを貼り
付ける場合、余計な工数が必要であり工程の煩雑化を招
くばかりか、貼り付けたラミネートフィルムにしわが発
生して品質を低下したり、印画紙の厚さ増す等の不都合
が生ずる。

【０００９】本発明は、このような従来の問題を解消す
べく提案されたものであり、顔料インクを使用した場合
の浸透性の低下や受容層の崩落を抑制することができ、
保存性を低下させずに耐水性を確保することが可能で、
ラミネートフィルムも不要な画像形成方法を提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、顔料分散液を記録液とし、層間化合物
と結着剤とを含有する顔料定着層を有する被記録媒体に
対して画像形成を行うことを特徴とする。

【００１１】顔料を分散した顔料分散液を記録液とする
ことで、顔料の特徴である保存性（特に耐光性）の良さ
が維持される。

【００１２】また、被記録媒体の顔料定着層を層間化合
物と結着剤とで構成することにより、定着性や耐水性も
改善され、ラミネートフィルムの貼り付けは不要であ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した画像形成
方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１４】図１は、本発明の画像形成方法の概念を模
式的に示すものである。

【００１５】本発明は、いわゆるインクジェット記録に
より画像を形成するものであり、図１に示すように、被
記録媒体（印画紙）１に対してインク（記録液）２を吐
出し、このインク２に含まれる顔料ＰＧを印画紙１の顔
料定着層１Ａに定着させることで画像を形成する。

【００１６】顔料定着層１Ａは、層間化合物（例えばハ
イドロタルサイト群鉱物）ＣＲを樹脂結着剤ＲＬに分散
してなるものであり、層間化合物ＣＲを含んでいるため
に、顔料ＰＧと強固に結着し、受容層１Ａの崩落や耐水
性の低下が抑えられる。

【００１７】その理由であるが、先ず、一般に顔料ＰＧ
はマイナスにチャージしている。一方、層間化合物ＣＲ
は、プラスチャージを有する。したがって、顔料ＰＧと
層間化合物ＣＲとはイオン結合的に結合し、定着性が大
幅に改善されるものと考えている。

【００１８】上述の画像形成において、インクに含まれ
る顔料としては、任意のものを使用することができ、所
望の色彩等に応じて適宜選定することができる。

【００１９】ただし、顔料成分には、耐光性に優れてい
ること、発色が鮮やかであること、粒径が小さく（０．
１μｍ以下が好ましい。）安定に分散していること、印
画紙上に定着した際に光沢を下げないこと等が要求され
るので、これらの事項を考慮して選定することが望まし
い。

【００２０】また、顔料を含むインクは、主に吐出の問
題から要求される物性値が決まってくるが、一般に、塩
含有量が少ないこと、腐食性が少ないこと、表面張力が
高いこと、低粘度であること、速乾性、保存安定性、色
強度、透明性、耐光性等に優れていること等が要求され
る。

【００２１】一方、被記録媒体である印画紙であるが、
その構成は任意であり、例えば図２に示すように基材１
１上に顔料定着層１２のみを形成したもの、図３に示す
ように基材１１上に顔料定着層１２を形成し、さらにそ
の上に樹脂単体からなるインク吸収樹脂層１３を形成し
たものを挙げることができる。

【００２２】顔料定着層は、主に層間化合物と樹脂結着
剤とからなり、樹脂結着剤中に層間化合物が分散された
状態とされている。

【００２３】ここで、樹脂結着剤としては、任意の樹脂
材料を用いることができ、ポリウレタン樹脂やポリエス
テル樹脂等の他、ポリビニルピロリドン樹脂、ポリビニ
ルブチラール樹脂、ヒドロキシプロピルセルロース樹
脂、ポリビニルアルコール樹脂等も用いることができ
る。

【００２４】また、層間化合物としては、例えば層状無
機高分子を用いることができる。ここで、層状無機高分
子としては、０：１型粘土鉱物の一種でありＡｌＯ₆八
面体シートからなる層状のハイドロタルサイト群鉱物を
代表例として挙げることができる。

【００２５】ハイドロタルサイト群鉱物は、下記の式
１、あるいは式２で示される組成を有する。

【００２６】［ＭII_1-xＭIII_x（ＯＨ）₂］^+x［Ａ_x/n・ｍＨ₂Ｏ］^-x ・・・式１（ただし、式中、ＭIIはＭｇ，Ｚｎ，Ｃａ等の２価金属
イオン、ＭIII はＡｌ等の３価金属イオン、Ａはｎ価の
アニオンをそれぞれ表す。ｘ及びｍは、０．１＜ｘ＜
０．４、０＜ｍ＜２を満たす正数である。）［ＬｉＡｌ₂（ＯＨ）₆］⁺［Ａ_x/n・ｍＨ₂Ｏ］^- ・・・式２（ただし、式中、Ａはｎ価のアニオンを表し、ｍは０＜
ｍ＜２を満たす正数である。）ハイドロタルサイト群鉱物の代表的なものとしては、式
３で表される天然のハイドロタルサイトを挙げることが
できる。

【００２７】Ｍｇ₆Ａｌ₂（ＯＨ）₁₆・ＣＯ₃・４Ｈ₂Ｏ・・・式３なお、この天然のハイドロタルサイトの組成と若干異な
るが、合成ハイドロタルサイトも商業的に入手可能であ
る。合成ハイドロタルサイトの微粉末は、夾雑物を含ま
ず純白色を呈するが、結晶自体は光学的に透明であるの
で、その微粉末を使用した場合、銀塩写真に匹敵し得る
ような高い彩度を実現する顔料定着層を形成することが
可能となる。

【００２８】上記ハイドロタルサイト群鉱物は、上記顔
料定着層に使用する場合、予めフタル酸、リンゴ酸、マ
ロン酸、アクリル酸等の有機酸により有機酸修飾してお
くことが好ましい。具体的には、協和化学社製、商品名
ＫＷ１０００、商品名ＫＷ２２００等を有機酸修飾した
ものが好適である。

【００２９】層状無機高分子としては、その他、天然若
しくは合成の層状珪酸塩、またはそれらの焼成体も挙げ
ることができる。代表的なものとしては、３−八面体型
スメクタイト構造を有する式４で示される粘土鉱物の一
種であるモンモリロナイト群鉱物を挙げることができ
る。

【００３０】（Ｘ，Ｙ）₂〜₃Ｚ₄Ｏ₁₀（ＯＨ）₂・ｍＨ₂Ｏ・（Ｗ_1/3）・・・式４（式中、ＸはＡｌ，Ｆｅ（III），Ｍｎ（III）またはＣ
ｏ（III）であり、ＹはＭｇ，Ｆｅ（II），Ｎｉ，Ｚｎ
またはＬｉであり、ＺはＳｉまたはＡｌである。また、
ＷはＫ，ＮａまたはＣａである。Ｈ₂Ｏは層間水であ
る。ｍは整数を表す。）

【００３１】具体的には、Ｘ，Ｙの組み合わせと置換数
に応じて、モンモリロナイト、マグネシアンモンモリロ
ナイト、鉄モンモリロナイト、鉄マグネシアンモンモリ
ロナイト、バイデライト、アルミニアンバイデライト、
ノントロナイト、アルミニアンノントロナイト、サポナ
イト、アルミニアンサポナイト、ヘクトライト、ソーコ
ナイト等の天然物や合成物を例示することができる。な
お、上記式中のＯＨ基がフッ素で置換されたものも使用
可能である。

【００３２】ただし、上記モンモリロナイト群鉱物は、
マイナスにチャージした顔料に対しては用いることがで
きない。上記モンモリロナイト群鉱物を層間化合物とし
て顔料定着層に使用する場合には、表面修飾等によりプ
ラスにチャージした顔料を使用する必要がある。あるい
は、例えばハイドロタルサイトの交換性イオンとのイオ
ン交換によりアニオン染料、酸性染料をその層間に取り
込んだ着色複合体を顔料に使用すれば、上記モンモリロ
ナイト群鉱物を顔料定着層に使用することができる。

【００３３】また、本発明においては、上記モンモリロ
ナイト群鉱物以外にも、ナトリウムシリシックマイカ、
ナトリウムテニオライト等の雲母鉱物も層間化合物とし
て使用可能である。

【００３４】あるいは、層間化合物としては、上述した
以外に、チタンやジルコニウム、ランタン、ビスマス等
の含水酸化物や水酸化リン酸塩等もあるが、これらは光
学的隠蔽性若しくは固有の色を有するので、透明性、光
沢性、白色度の少なくともいずれかが要求されない場合
にのみ使用することができる。

【００３５】上記顔料定着層において、層間化合物と樹
脂結着剤の重量比率は、１：０．１〜１：２とすること
が好ましく、１：０．２〜１：１．５とすることがより
好ましい。前記重量比率よりも層間化合物が少ないと、
画像にボケが生じる虞れがある。逆に前記重量比率より
も層間化合物が多いと、相対的に結着剤の割合が減少し
て染料定着層の接着性や分散性が低下する。

【００３６】顔料定着層の厚さは、２〜４０μｍとする
ことが好ましく、４〜１５μｍとすることがより好まし
い。顔料定着層の厚さが２μｍ未満であると、記録液の
溶媒を吸収しきれなくなり、画像に滲みが生ずる虞れが
ある。逆に、顔料定着層の厚さを４０μｍを越えて設定
すると、塗工上の問題が発生する虞れがある。

【００３７】印画紙（被記録媒体）の基材としては、
紙、合成紙、プラスチックシート、金属板、金属箔、ア
ルミニウム等を蒸着したプラスチックフィルム等、任意
のものを用いることができ、さらには有機樹脂等による
易接着処理を施した基材も用いることができる。ＯＨＰ
等の用途の場合には、基材は光透過性であることが必要
である。

【００３８】また、顔料定着層上に樹脂単体からなるイ
ンク吸収樹脂層を形成する場合、このインク吸収樹脂層
の厚さは５μｍ以下とし、好ましくは３μｍ以下、より
好ましくは１μｍ以下である。

【００３９】上述の構成を有する被記録媒体（印画紙）
は、常法により作製することができる。例えば、層間化
合物と結着剤とを溶媒中で混合分散し、得られた分散液
を基材上に塗布し乾燥すればよい。

【００４０】

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて、実験結果に基づいて説明する。

【００４１】被記録媒体（印画紙）の作製＜印画紙１＞イソプロピルアルコール８ｇと水７２ｇと
の混合溶液に、結着剤としてポリウレタンエマルジョン
（第一工業製薬社製、商品名スーパーフレックスＥ−２
０００）を添加し、さらに層間化合物として有機酸処理
ハイドロタルサイトを添加して、ビーズミルで８時間処
理して分散液を得た。

【００４２】なお、使用した有機酸処理ハイドロタルサ
イトは、ハイドロタルサイト（協和化学社製、商品名Ｋ
Ｗ５００）１０ｇに対しリンゴ酸１０ｍｇを当量吸着処
理したものである。

【００４３】得られた分散液を乾燥塗布厚８μｍとなる
ように１００μｍ厚の易接着処理透明ポリエステルフィ
ルム（ＩＣＩ社製、商品名Ｄ−５３５）にワイヤーバー
にて塗布し、９０℃で２分間乾燥することにより顔料定
着層を形成し、印画紙１を得た。

【００４４】＜印画紙２＞印画紙１の顔料定着層上にゼ
ラチン樹脂（宮城化学工業社製、商品名Ｅ−２９０）を
乾燥厚０．８μｍとなるように塗布し、９０℃で１分間
乾燥してインク吸収層を形成し、印画紙２とした。

【００４５】＜印画紙３＞イソプロピルアルコール８ｇ
と水７２ｇとの混合溶液に、結着剤としてポリウレタン
エマルジョン（第一工業製薬社製、商品名スーパーフレ
ックスＥ−２０００）を添加し、さらにフィラーとして
炭酸カルシウム（白石工業社製、商品名ゲルトン５０）
１０ｇを添加して、ビーズミルで８時間処理して分散液
を得た。

【００４６】得られた分散液を乾燥塗布厚８μｍとなる
ように１００μｍ厚の易接着処理透明ポリエステルフィ
ルム（ＩＣＩ社製、商品名Ｄ−５３５）にワイヤーバー
にて塗布し、９０℃で２分間乾燥することにより顔料定
着層を形成し、印画紙１を得た。

【００４７】＜印画紙４＞印画紙３の顔料定着層上にゼ
ラチン樹脂（宮城化学工業社製、商品名Ｅ−２９０）を
乾燥厚０．８μｍとなるように塗布し、９０℃で１分間
乾燥してインク吸収層を形成し、印画紙４とした。

【００４８】記録液（水性インク）の作製＜記録液１＞記録液１の組成は下記の通りである。

【００４９】ポリエチレングリコール（分子量２００）１０重量部ジエチレングリコールモノメチルエーテル１０重量部顔料（コダック社製黒顔料、商品名Ｂ５９４３）７重量部水７３重量部＜記録液２＞記録液２の組成は下記の通りである。

【００５０】ポリエチレングリコール（分子量２００）１０重量部ジエチレングリコールモノメチルエーテル１０重量部顔料（Clariant社製青顔料、商品名Hostafine Blue B2G）７重量部水７３重量部

【００５１】実施例及び比較例上記印画紙と記録液を表１に示すように組み合わせ、イ
ンクジェット記録を行った。

【００５２】

【表１】

【００５３】そして、各実施例、比較例について、耐水
性、耐光性の評価を行った。なお、耐水性は、各記録液
により画像が形成された印画紙を水中に５分間浸し、画
像の残り具合を目視で観察した。画像の残り具合が良好
なものを○、不良である場合を×とした。耐光性は、フ
ェードメータ（スガ試験機）で７２時間照射後、目視で
評価した。耐光性が良好なものは○、不良であるものは
×とした。

【００５４】結果を表２に示す。

【００５５】

【表２】

【００５６】顔料インク（記録液１，２）と層間化合物
を顔料定着層に用いた印画紙（印画紙１，２）を組み合
わせたときに、良好な耐水性、耐光性が実現されてい
る。

【００５７】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の画像形成方法によれば、耐水性、耐光性に優れた画
像形成が可能であり、ラミネートフィルムを貼り付けな
くても十分に実用特性を維持することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成方法を説明する模式図であ
る。

【図２】印画紙（被記録媒体）の一構成例を示す要部概
略断面図である。

【図３】印画紙（被記録媒体）の他の構成例を示す要部
概略断面図である。

【符号の説明】

１印画紙（被記録媒体）、１Ａ，１２顔料定着層、
２インク（記録液）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】顔料分散液を記録液とし、層間化合物と
結着剤とを含有する顔料定着層を有する被記録媒体に対
して画像形成を行うことを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】上記層間化合物が層状無機高分子である
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成方法。
【請求項３】上記層状無機化合物がハイドロタルサイ
ト群鉱物であることを特徴とする請求項２記載の画像形
成方法。
【請求項４】上記ハイドロタルサイト群鉱物は有機酸
により修飾されていることを特徴とする請求項３記載の
画像形成方法。
【請求項５】上記記録液を吐出して被記録媒体に画像
形成を行うインクジェット記録であることを特徴とする
請求項１記載の画像形成方法。