(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非晶質沈降シリカ、ヒュームドシリカ、および水をベースとするエチレン−アクリル酸コポリマー分散液を含む結合剤の混合物より形成されたコーティング層を含む画像形成層を１主要表面上に有する微孔性媒体を含む、インクジェット受容媒体。
【請求項２】
シリカおよび結合剤が３．５：１〜２：１の重量百分率比で存在し、画像形成層が１００〜３３００ｍｇ／ｍ2の範囲の乾燥コーティング重量を有することができる、請求項１記載の媒体。
【請求項３】
水中の顔料を含みかつ４０ピコリットルの体積を有するインクジェット滴を印刷した際に、画像形成層が２９％〜１０４％の範囲のドット径の増大を有することができる、請求項１または２記載の媒体。
【請求項４】
画像形成層に対向する主要面上に感圧性接着剤層をさらに含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の媒体。
【請求項５】
画像形成層が耐水性である請求項１〜４のいずれか１項に記載の媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、媒体に到達するインク小滴の広がりを制御して、優れた画像グラフィックを提供できるように被覆されたインクジェット受容媒体に関する。
【０００２】
発明の背景
画像グラフィックは、現代生活に遍在する。警告、教育、娯楽、宣伝などのための画像およびデータは、様々な内外の垂直および水平面に適用される。画像グラフィックの制限を意図しない例には、壁の上またはトラック側面の広告、新作映画の到来を告げるポスター、階段の端の警告表示などがある。
【０００３】
費用がかからず効率のよいインクジェットプリンター、インクデリバリーシステムなどの加速的開発により、サーマルおよびピエゾインクジェットインクの使用が最近大幅に増大している。
【０００４】
サーマルインクジェットハードウェアは、米国カリフォルニア州パロアルトのＨｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、米国カリフォルニア州サンディエゴのＥｎｃａｄ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、米国ニューヨーク州ロチェスターのＸｅｒｏｘ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、米国ミネソタ州イーデンプレーリーのＬａｓｅｒＭａｓｔｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、および日本国東京のＭｉｍａｋｉ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｃｏ．をはじめとするが、これに限定されるものではない多くの多国籍企業から市販される。プリンターメーカーが消費者のために絶えずその製品を改良するので、プリンターの数と品種は急速に変化する。プリンターは、所望の完成画像グラフィック次第で、デスクトップサイズおよびワイドフォーマットサイズの双方で製造される。普及している商業スケールのサーマルインクジェットプリンターの制限を意図しない例としては、ＥｎｃａｄのＮｏｖａＪｅｔ  ＰｒｏプリンターおよびＨ−Ｐの６５０Ｃ、７５０Ｃ、および２５００ＣＰプリンターが挙げられる。普及しているワイドフォーマットサーマルインクジェットプリンターの制限を意図しない例としては、Ｈ−ＰのＤｅｓｉｇｎＪｅｔプリンターが挙げられ、ドロップサイズが約４０ピコリットル前後で、６００Ｘ６００ドット／インチ（ｄｐｉ）の解像度を有する２５００ＣＰが好ましい。
【０００５】
３Ｍは、インターネット、クリップアート、またはデジタルカメラソースからのデジタル画像をサーマルインクジェットプリンターへのシグナルに変換し、このような画像グラフィックを印刷するのに有用なグラフィックメーカーインクジェットソフトウェアを販売している。
【０００６】
インクジェットインクも多くの多国籍企業から市販され、特に３Ｍはシリーズ８５５１、８５５２、８５５３、および８５５４着色インクジェットインクを販売する。シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラック（一般に「ＣＭＹＫ」と略記される）の４つの主要な色を使用することで、デジタル画像中に２５６色以上もの色を形成することができる。
【０００７】
インクジェットプリンターのための媒体も加速的に開発されている。インクジェット画像技術は、商業的用途および消費者用途で広く普及してきているため、パソコンを使用して紙または他の受容媒体にカラー画像を印刷する能力は、染料ベースのインクから顔料ベースのインクへと広がってきた。そして媒体は、その変化に適応しなくてはならない。顔料ベースのインクでは、サーマルインクジェット印刷ヘッドを使用してディスペンスされる前に、顔料粒子が分散中に包含されるので、より耐久性の画像が提供される。
【０００８】
インクジェットプリンターは、機械製図および建築製図などの用途のためのワイドフォーマットの電子印刷で、一般に使用されるようになった。インクジェットプリンターの操作の容易さと経済性のために、この画像処理には、印刷業にとってワイドフォーマット、画像オン・デマンド、プレゼンテーション品質グラフィックを製造する優れた成長性の見込みがある。
【０００９】
したがってグラフィック作成に使用されるインクジェットシステムの構成装置は、３つの主要カテゴリーに分類できる。
１  コンピュータ、ソフトウェア、プリンター。
２  インク。
３  受容媒体。
【００１０】
コンピュータ、ソフトウェア、およびプリンターは、インク滴のサイズ、数および配置を制御し、プリンターを通して受容媒体を運ぶ。インクは画像を形成する着色剤と、着色剤のためのキャリアを含有する。受容媒体は、インクを受容して保持する貯蔵所を提供する。インクジェット画像の品質は、システム全体の関数である。しかしインクジェットシステムでは、組成物およびインクと受容媒体との相互作用が最も重要である。
【００１１】
画像品質は、見物人や支払いする顧客が見ることを望み、また要求するものである。画像グラフィックの製造者からは、印刷所からのインクジェット媒体／インクシステムに対して、その他の多数のあまり知られていない要求が寄せられる。また（グラフィックの用途次第では）環境への暴露によって、媒体およびインクに追加的要求が寄せられることもある。
【００１２】
現在のインクジェット受容媒体は、ＰＣＴ国際特許広報ＷＯ９７／１７２０７（Ｗａｒｎｅｒら）に含まれる開示に従って、二層の受容体で直接被覆され、３ＭＴＭＳｃｏｔｃｈｃａｌＴＭ不透明画像形成媒体３６５７−１０および３ＭＴＭＳｃｏｔｃｈｃａｌＴＭ半透明画像形成媒体３６３７−２０の商標の元に、３Ｍによって販売される。
【００１３】
インクジェットインクは、米国特許番号第５，２７１，７６５号で開示されるように、典型的に、完全にまたは部分的に水性である。これらのインクに対する典型的な受容体は、普通紙または好ましくは専用インクジェット受容紙であり、それらは米国特許番号第５，２１３，８７３号で開示されるように処理され、あるいは被覆されて、受容体特性またはそれから得られる画像品質が改善される。
【００１４】
プラスチック上にコーティングして、それらをインクジェット受容性にするのに適した多くのインクジェット受容体組成物が開示されている。頭上投映透過原稿のための応用は、技術分野で既知である。これらは、それ自体は水性インクを受容しないため受容体層で被覆される、ポリエステルなどの透明なプラスチック材料から構成される。典型的にこれらの受容体層は、それからインクジェットインクが成る水性混合物を吸収できる水溶性ポリマー混合物から構成される。非常に一般的なのは、米国特許番号第４，３７９，８０４号、第４，９０３，０４１号、および第４，９０４，５１９号が例証するような、ポリ（ビニルピロリドン）またはポリ（ビニルアルコール）から成る水性層である。米国特許番号第４，６４９，０６４号、第５，１４１，７９７号、第５，０２３，１２９号、第５，２０８，０９２号、および第５，２１２，００８号で開示されるように、受容体層中で親水性ポリマーを架橋する方法についても既知である。その他のコーティング組成物は、米国特許番号第５，０８４，３３８号、第５，０２３，１２９号、および第５，００２，８２５号で開示されているように、無機酸化物などの吸水性粒子を含有する。同様の特性は、米国特許番号第４，９３５，３０７号および第５，３０２，４３７号で開示されるような、コーンスターチなどの粒子も含有するインクジェット紙受容体コーティングについても見いだされる。
【００１５】
これらのタイプの多くのインクジェット受容媒体が画像グラフィックにおいて被る不都合は、それらが感水ポリマー層を含むことである。たとえ続けてオーバーラミネートされても、水溶性または水膨潤性層は含まれたままである。この感水層は、時間が経てば水による抽出を受けてグラフィックの破損につながったり、オーバーラミネートが剥がれたりすることもある。さらにこれらの親水性コーティングの共通成分によっては水溶性ポリマーを含有し、外部環境で経験される熱およびＵＶ暴露に対して理想的ではないため、外部耐久性が限定される。最後にコーティングが乾燥するまでは、インク溶剤（主に水）によって可塑化され、あるいは部分的に溶解されることすらあるため、これらの材料の印刷後の乾燥速度は緩慢なようであり、乾燥するまでは画像は容易に破損してべとつくこともある。
【００１６】
最近、上の不都合のいくつかまたは全てに対応するために、インクジェット受容体としての微孔性フィルムに対する関心が高まっている。印刷後、フィルムがインクに対して吸収性であれば、毛管現象によってインクがフィルムそれ自体の細孔中に吸収されて、インクが印刷されたグラフィック表面から遠ざかるため、非常に急速に乾いた感触を与える。フィルムは水溶性または水膨潤性ポリマーを必ずしも含有しなくて良いので、熱およびＵＶ抵抗性になって水害を被らなくなる可能性がある。
【００１７】
材料が本質的に疎水性の場合、多孔性フィルムは水性のインクジェットに対し必ずしも受容性でなく、それらを親水性にする方法は、例えばＰＣＴ公開ＷＯ  ９２／０７８９９によって例証されている。
【００１８】
その他のフィルムは、例えばＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手でき、米国特許番号第４，８６１，６４４号で例証されるタイプであるＴｅｓｌｉｎＴＭ（シリカ充填ポリオレフィン微孔性フィルム）のようなフィルム材料のお陰で、本質的に水性インク吸収性である。このタイプの材料について可能な問題点は、染料ベースのインクと共に使用する場合、乾燥後、細孔内に残る着色剤の量次第では、画像密度が低くなるかもしれないことである。これを避けるための一方法は、ＰＣＴ公開ＷＯ  ９２／０７８９９で例証されるように、印刷に続いてフィルムを融合させることである。
【００１９】
他の方法は、米国特許番号第５，６０５，７５０号が開示するように、微孔性フィルムを受容体層で被覆することである。
【００２０】
上述のようにインクと媒体との関係は、画像グラフィックの品質にとって重要である。プリンターは今や６００Ｘ６００ｄｐｉの精度に近づき、インクジェットドロップサイズは以前よりも小さくなった。前述のように、このｄｐｉ精度に対する典型的なドロップサイズは約４０ピコリットルであり、これはワイドフォーマットインクジェットプリンターで使用された以前のドロップサイズ、１４０ピコリットルの３分の１のサイズである。プリンターメーカーは、例えば１０〜２０ピコリットルのさらに小さなドロップサイズを得ようと努力している。着色インクジェットインクでは、各ドロップ中に存在して媒体の所定領域に導かれる顔料粒子の量が、ドロップサイズによって定まる。
【００２１】
インクジェットインク滴が受容媒体に接触すると、２つのことの組み合わせが起きる。インクジェットドロップは、媒体中に垂直に拡散し、受容体表面に沿って水平に拡散し、その結果ドットが広がる。
【００２２】
しかし適切な粒子サイズの顔料ベースのインクジェットインクが、適切な孔径のフィルムと共に使用されるならば、フィルム表面においてある程度の着色剤の濾過作用が可能であり、結果的に良好な密度と色の飽和度が得られる。しかし適切なハーフトーン画像を生じるのに十分なインクが残らない「バンディング現象」のためドットゲインが低ければ、画像の質は悪いままである。ドット径が小さすぎると、媒体前進に起因するエラー、または不発印刷ヘッドノズルがバンディングを起こすこともある。より大きなドットは、事前の印刷エラーを覆い隠すことができるので、より大きなドロップサイズのプリンターではこの問題は見られない。しかしドットが大きすぎると、縁の明瞭度が失われる。縁の明瞭度は、ｄｐｉ画像精度が増大する理由である。したがってドット径を制御する能力は、インクジェット受容媒体において重要な特性である。
【００２３】
米国特許番号第５，６０５，７５０号では、ＴｅｓｌｉｎTMなどのシリカ充填微孔性フィルムに適用された擬ベーマイトコーティングを例証する。コーティングは孔半径が１０〜８０Åである擬ベーマイトのアルミナ粒子を含有する。ヒドロキシプロピルメチルセルロースの追加的保護層も開示されている。
【００２４】
発明の要約
この発明は、ワイドフォーマットインクジェットプリンターおよび顔料ベースのインクを使用したグラフィック製造に対する有用性がある。この発明はインクジェット受容媒体上で、小さなインクジェットドロップのドット径を制御することで、高精度インクジェット印刷システムにおけるバンディングの問題を解決する。
【００２５】
発明の１つの側面は、非晶質沈降シリカ、ヒュームドシリカ、および水をベースとするエチレン−アクリル酸コポリマー分散液を含む結合剤の混合物より形成されたコーティング層を含む画像形成層を１主要表面上に有する微孔性媒体を含む、インクジェット受容媒体である。
【００２６】
画像形成層は、一連の重量比のシリカを結合剤に適用し、乾燥した層が着色インクジェットインクのドット径を制御できるような一連の塗布量で適用して構築される。具体的には、単独インクジェットドロップ中の顔料粒子のドット径を制御して、インクジェット受容媒体上の望まれないインクのバンディングを最小化できる。
【００２７】
本発明を使用し、シリカ／結合剤重量比を制御することで、画像形成層のない基材に比べて、異なるカラーインクに対してドット径を増大できる。本発明の媒体を使用すると、水中の顔料を含みかつ４０ピコリットルの体積を有するインクジェット滴を印刷した際に、画像形成層が２９％〜１０４％の範囲のドット径の増大を有することができる。
【００２８】
発明の別の側面は、インクジェット受容媒体を形成するために、非晶質沈降シリカおよびヒュームドシリカおよび結合剤の混合物のコーティングを含む画像形成層を微孔性媒体上へコーティングする方法、および顔料粒子を含有し媒体上に形成するドットが画像形成層上でサイズが大きくなる、インクジェットインク滴をインクジェット受容媒体上に印刷する方法である。
【００２９】
発明の特徴は、微孔性媒体を通過するインクのキャリア液の輸送を許しながら、受容媒体の画像形成表面またはその近くで顔料粒子を保持することである。
【００３０】
発明の別の特徴は、今日到達している最小のドロップサイズでドット径の外観を向上させる、画像形成層とインク中の顔料粒子との相互作用である。
【００３１】
発明の利点は、キャリア液が媒体を通過して垂直にドレーンするように促しながら、受容媒体上でドットが媒体に沿って水平に広がるように促して、最小のドロップサイズの外観を最大化する能力である。本発明の媒体を使用して最小の体積のドロップを用いて、視覚的な明瞭度に悪影響を与えることなく、画像中で見られる顔料粒子の効用を最大化できる。ドット径の制御なしでは、顔料粒子は媒体上で付着した所に「堆積」する。本発明のドット径制御があれば、視覚的明瞭度を失うことなく、媒体の画像形成表面の大きな領域に及ぶ顔料粒子の広がりが制御できる。
【００３２】
発明の別の利点は、プリンターおよびインクが今日到達している最大のｄｐｉを用いる場合、画像グラフィックの外観におけるエラーを最小化する能力である。
【００３３】
以下の発明実施態様に関連して、別の特徴および利点を説明する。
【００３４】
発明の実施態様
微孔性材料
インクジェット受容性媒体は、画像形成主要面および対向主要面を有する微孔性フィルムまたはメンブランから開始する。材料は好ましくは親水性であり、インク中のキャリア液を画像形成主要面から遠ざけるように輸送できる。
【００３５】
微孔性メンブランは様々な孔径、組成物、厚さ、および空隙容量で入手できる。この発明に適した微孔性メンブランは、好ましくは適切な空隙容量を有し、インクジェット記録媒体の親水性層上に放出されたインクジェットインクを完全に吸収する。この空隙容量は、インクジェットインクがアクセスできなくてはならないことに留意すべきである。換言すれば、空隙領域を画像形成表面コーティングに、そして相互に結合するチャンネルのない微孔性メンブラン（すなわち独立気泡フィルム）は、この発明の利点を提供せず、空隙が全くないフィルムと同様に機能する。
【００３６】
空隙容量は、ＡＴＳＭ  Ｄ７９２中で（１−バルク密度／ポリマー密度）＊１００と定義される。ポリマー密度が未知の場合、メンブランを既知密度の液体で飽和させ、飽和したメンブランの重量を飽和前のメンブラン重量と比較することで空隙容量が測定できる。親水性で微孔性のポリマーメンブランに対する典型的な空隙容量は、１０〜９９％の範囲であり、一般的な範囲は２０〜９０％である。
【００３７】
メンブラン厚さと組合わさった空隙容量によって、メンブランのインク体積容量が定まる。メンブランの厚さは、メンブランの柔軟性、耐久性、および寸法安定性にも影響する。メンブラン１２は、典型的な用途のためには、約０．０１ｍｍ〜約０．６ｍｍ（０．５ミル〜約３０ミル）以上範囲の厚さを有することができる。好ましくは厚さは、約．０４ｍｍ〜約．２５ｍｍ（約２ミル〜約１０ミル）である。
【００３８】
典型的なインクジェットプリンターの液体体積は、ドロップあたりおよそ４０〜１５０ピコリットルであるが、プリンターはやがては１０〜２０ピコリットルのドロップサイズを有するようになると考えられ、その場合もこの発明による恩恵を被るはずである。したがってこの発明は、１５０ピコリットル未満のドロップサイズに対して有用である。典型的な解像度は、センチメートルあたり１１８〜２８３滴である。高解像度プリンターは、より小さいドット体積を供給する。実際の結果からは、平方センチメートルあたり色毎に１．９５〜２．２３μＬの付着体積が示唆される。多色システムにおけるベタ被覆面積は、（下色除去を使用して）３００％程度に高い被覆面積となるので、平方センチメートルあたり５．８５〜６．６９μＬの体積の付着が生じる。
【００３９】
親水性で微孔性のポリマーメンブランは、その中でインクジェット記録媒体が使用されるインクジェットプリンターの公称ドロップサイズよりも小さい孔径を有する。孔径は０．０１〜１０μｍでも良く、好ましい範囲は０．５〜５μｍであり、少なくともシートの一面に細孔がある。
【００４０】
穿孔またはメンブランの空隙のある側面は、メンブランの厚さ全体を貫かなくても良いが、必要な空隙容量を作るために十分な深さであればよい。したがってメンブランは性質が非対称的でも良く、一面が前述の特性を有し、他の面は多孔性がより大きくても小さくてもあるいは非多孔性でも良い。このような場合、多孔性の面は適切な空隙体積を有して、画像形成層を通過するインク中の液体を吸収しなくてはならない。
【００４１】
親水性で微孔性のポリマーメンブランの制限を意図しない例としては、微小空隙構造を有するポリオレフィン、ポリエステル、ポリハロゲン化ビニル、およびアクリルが挙げられる。これらの候補の中で好ましいのは、ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから「Ｔｅｓｌｉｎ」として市販される微孔性メンブランであり、これは米国特許番号第４，８３３，１７２号で定義され、米国特許番号第４，８６７，８８１号、第４，６１３，４４１号、第５，２３８，６１８号、および第５，４４３，７２７号が述べるように、微小濾過、印刷または液体バリヤフィルムのために典型的に使用される親水性微孔性メンブランである。Ｔｅｓｌｉｎ微孔性メンブランは、およそ０．１８ｍｍの全体的厚さを有し、空隙容量は実験的に６５．９％と測定されている。ゆえにメンブランのインク体積容量は、平方センチメートルあたり１１．７μＬである。したがってこのメンブランは、吸湿層に保持される量を考慮しなくても厚さと組合わさって十分な空隙容量を有し、ほとんどのインクジェットプリンターによるインクの付着を被覆面積３００％の場合でも完全に吸収する。
【００４２】
メンブランにはまた、要すれば当業者にとって既知の様々な添加剤を含めることもできる。制限を意図しない例としては、シリカ、タルク、炭酸カルシウム、二酸化チタン、またはその他のポリマー包有物などの充填剤が挙げられる。これには改質剤をさらに含めて、コーティング特性、表面張力、表面仕上げ、および硬度を改善することもできる。
【００４３】
メンブランは商業的に提供される形態で、あるいはカレンダー掛けして使用できる。メンブランのカレンダー掛けは、カレンダー掛けの結果、カレンダー掛けした媒体が、カレンダー掛け前に対しカレンダー掛け後により高い光沢を有するように、従来の材料取り扱い装置および圧力を使用して実施できる。Ｂｙｋ−Ｇａｒｄｎｅｒ光沢計で測定した８５°光沢測定が、約１５単位および３５単位の間、そして好ましくは約２０単位および約３５単位の間になるように媒体をカレンダー掛けすることは許容できる。メンブランを被覆する前にカレンダー掛けすることも可能であるが、メンブランを画像形成層でコーティングした後にカレンダー掛けすることが好ましい。
【００４４】
画像形成層
画像形成層は、結合剤および非晶質沈降シリカ、および好ましくは少なくとも結合剤および非晶質沈降シリカおよびヒュームドシリカの混合物を含む。
【００４５】
結合剤に対するシリカの重量百分率比は、約３．５：１〜約２：１、好ましくは約３．０：１〜約２．２５：１の範囲でも良い。好ましい範囲は、受容媒体上に印刷された画像グラフィックの視覚的明瞭度を損なうことなく、ドット径を最大化することが分かった。
【００４６】
（微孔性媒体上で乾燥した）コーティング重量は、約１０〜約３００ｍｇ／ｆｔ２（１０８〜３３００ｍｇ／ｍ２）、そして好ましくは約３０〜約２００ｍｇ／ｆｔ２（３３０〜２２００ｍｇ／ｍ２）の範囲でも良い。好ましい範囲は、視覚的明瞭度を損なわずにドット径を最大化することが分かった。
【００４７】
結合剤は、微孔性材料上に被覆でき、シリカ粒子がその中に包含される材料に接着できる水性、または有機溶剤ベースのシステムからのいかなるポリマーでも良い。好ましくは結合剤は、耐水性でありながら水性分散液から被覆できる。このような結合剤の制限を意図しない例としては、エチレン−アクリル酸コポリマーおよびそれらの塩、スチレン−アクリル酸コポリマーおよびそれらの塩、および（メタ）アクリル部分を含有するその他のポリマーが挙げられる。好ましくは結合剤は、オハイオ州４５２３６−１２９９シンシナチ、９０８０  Ｓｈｅｌｌ  ＲｏａｄＭｉｃｈｅｌｍａｎ  Ｉｎｃ．からＭｉｃｈｅｍ  Ｐｒｉｍｅ  ４９８３Ｒ樹脂として市販される水性エチレン−アクリル酸分散液である。
【００４８】
結合剤は、画像形成層中にシリカを保持する。シリカはインク中の顔料粒子、および顔料粒子に結合するあらゆる分散剤と反応することが分かっている。発明で有用なシリカとしては、単独での、あるいはヒュームドシリカとの混合物中での非晶質沈降シリカが挙げられる。
【００４９】
このようなシリカは、約１５ｎｍ〜約６μｍの範囲の典型的な主要粒子サイズを有する。２つの異なるタイプのシリカが本発明で有用なので、これらの粒子サイズは広い範囲を有する。任意のヒュームドシリカは、非晶質沈降シリカよりもはるかに小さい粒子サイズを有し、両者が存在する場合、典型的にシリカ混合物のより少ない割合を構成する。一般に両者が混合物中に存在する場合、シリカの重量比（非晶質：ヒュームド）は約１：１を超え、好ましくは約３：１を超える範囲である。
【００５０】
非晶質沈降シリカは、ＦＫ−３１０シリカとして米国ニュジャージー州リッジフィールドパークのＤｅｇｕｓｓａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎなどの供給元より市販される。
【００５１】
ヒュームドシリカは、米国イリノイ州タスコラのＣａｂｏｔ  Ｃｏｒｐ．よりＣａｂ−ｏ−ｓｉｌシリカとして、米国ニュジャージー州リッジフィールドパークのＤｅｇｕｓｓａ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎよりＡｅｒｏｓｉｌ  ＭＯＸ  １７０シリカとして市販される。
【００５２】
ドット径の制御は、シリカ／結合剤重量比を変化させることで得られる。結合剤に対するシリカの重量百分率比を約２．０：１から約３．５：１に変化させることで、その上に画像形成層がない基材の制御に比べて、ドット径をシアンインクに対し約３２％〜約８３％、マゼンタインクに対し約５５％〜約１０４％、イエローインクに対し約２９％〜約４８％、そしてブラックインクに対し約３５％〜約９０％の範囲で増大できる。増大の変動は、インク調合物、並びに結合剤に対するシリカの重量比に左右される。しかし当業者は、シリカ／結合剤の重量比における調節の融通性および有用性を理解して、本発明の利点を達成するであろう。
【００５３】
任意の接着剤層および任意の剥離ライナー
受容媒体は、要すればしかし好ましくは、剥離ライナーで保護される微孔性材料の対抗する主要面上に、要すればしかし好ましくは、接着剤層を有する。画像形成後、受容媒体は警告、教育、娯楽、宣伝などのために水平または垂直、内部または外部表面に接着できる。
【００５４】
接着剤および剥離ライナーの選択は、画像グラフィックの所望の用途に左右される。
【００５５】
感圧性接着剤は、メンブラン、およびその上に恒久的で正確な画像を有するインクジェット受容媒体が配置されるアイテムの表面の双方に接着する、従来の感圧性接着剤のいずれでも良い。感圧性接着剤については、一般にＳａｔａｓ編Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｓｅｎｓｉｔｙｅ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ第二版（Ｖｏｎ  Ｎｏｓｔｒａｎｄ  Ｒｅｉｎｈｏｌｄ  １９８９）で述べられている。感圧性接着剤は、多くの供給元より市販される。特に好ましいのは、ミネソタ州セントポールのＭｉｎｎｅｓｏｔａ  Ｍｉｎｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｃｏｍｐａｎｙより市販されるアクリレート感圧性接着剤であり、一般に米国特許番号第５，１４１，７９０号、第４，６０５，５９２号、第５，０４５，３８６号、および第５，２２９，２０７号およびＥＰＯ特許公開ＥＰ  ０  ５７０  ５１５  Ｂ１（Ｓｔｅｅｌｍａｎら）で述べられている。
【００５６】
剥離ライナーについても周知であり、多くの供給元より市販される。剥離ライナーの制限を意図しない例としては、シリコーン被覆されたクラフト紙、シリコーン被覆されポリエチレン被覆された紙、シリコーン被覆されたまたは被覆されないポリエチレンまたはポリプロピレンなどのポリマー材料、並びにシリコーン尿素、ウレタンなどのポリマー剥離剤で被覆された前述の母材、および米国特許番号第３，９５７，７２４号、第４，５６７，０７３号、第４，３１３，９８８号、第３，９９７，７０２号、第４，６１４，６６７号、第５，２０２，１９０号、および第５，２９０，６１５号で定義されるものなどの長鎖アルキルアクリレートが挙げられ、これらのライナーは米国イリノイ州オークブルックのＲｅｘａｍ  ＲｅｌｅａｓｅからＰｏｌｙｓｌｉｋ商標ライナーとして、米国ペンシルベニア州スプリンググローブのＰ．Ｈ．Ｇｌａｔｆｅｌｔｅｒ  ＣｏｍｐａｎｙからＥＸＨＥＲＥ商標ライナーとして市販される。
【００５７】
画像形成層の作成方法
コーティングは、ナイフ（ノッチバー）コーター上で、０．００２インチ（０．０５１ｍｍ）のウェットギャップでおよそ０．５％〜６％固形分の分散液、または同等物（例えば０．３％〜４％で３ミル（０．７６ｍｍ）など）を使用して、またはグラビアコーティングを使用して、ＴｅｓｌｉｎＴＭフィルム上に、または技術分野で既知である接着剤およびラミネーション、またはコーティング手順を使用して組み立てられるＴｅｓｌｉｎ／接着剤／剥離ライナーラミネートなどのＴｅｓｌｉｎＴＭを含有する構造物上のどちらかに実施できる。好ましくはコーティング中の泡立ちを避けるために、１２．５％までのエチルメチルケトンなどの溶剤が１．０〜１．４％固形分の溶液に添加できる。
【００５８】
方法の一実施様態では、接着剤を剥離ライナー上にコーティングして、微孔性材料をラミネートし、画像形成層をコーティングしカレンダー掛けして受容媒体が構築できる。
【００５９】
方法の別の実施様態では、転移ライナー上の接着剤上に微孔性材料をラミネートし、次にカレンダー掛けの前または後に、そして画像形成層のコーティング前または後に、最終剥離ライナーに転移できる。
【００６０】
好ましくは組み立ての順は、最初の実施様態である。
【００６１】
発明の有用性
本発明のインクジェット受容媒体は、インクジェット画像が正確で安定し、速乾性であることが所望されるあらゆる環境で用いることができる。商業グラフィック用途としては、不透明標識および横断幕が挙げられる。
【００６２】
本発明のインクジェット記録媒体は、カレンダー掛け後に寸法安定性を有し、相対湿度１０％から相対湿度９０％への相対湿度変化に伴う吸湿性膨張で測定した寸法変化が、あらゆる方向に対し１．５％未満である。紙は処理中または使用中に形状または寸法が変わりやすいので、本発明の媒体は被覆された紙よりも好ましい。
【００６３】
本発明のインクジェット受容媒体は、様々なインクジェットインク調合物を受容して、速乾性で正確なインクジェット画像を製造できる。インクジェット記録媒体の個々の層の厚さおよび組成物は、インク小滴の体積、インク液体キャリア組成物、インクタイプ（顔料、または顔料および染料の配合物）、および製造技術（機械の速度、解像度、ローラーの構成）などのいくつかの要素次第で、結果を最適化するために変えることができる。
【００６４】
一般的にはインクジェットインク調合物は、他の溶剤と混合された水中に顔料を有する。水および他の溶剤の双方が顔料を画像形成層内に運搬し、続けてメンブラン内に入り、画像形成層内の画像を急速に乾燥させて正確な画像を形成する。
【００６５】
本発明の画像形成層は、上で開示されたシリカ／結合剤重量比の範囲および乾燥コーティング重量の範囲にわたり、ドット径を調節することが分かった。シリカ／結合剤の重量百分率比が約２．７５：１であり、乾燥コーティング重量が約１３０ｍｇ／ｆｔ２（１４３０ｍｇ／ｍ２）である場合、驚くべきことにドット径は、６００ｄｐｉで約４０ピコリットルのドロップ体積をデリバリするプリンターにおいて、最大約１５０μｍのピークに達することが分かった。どちらのパラメータをどちらの方向に変化させても実質的には、ドット径が減少する。当業者は、許容可能な比率および乾燥塗布量のあらゆる可能な組み合わせを用いてドット径を調節し、バンディングまたは望ましくない画像形成不良を最小化することができる。
【００６６】
例えばシリカ／結合剤比を約３：１に増加させ、乾燥コーティング重量を約３２ｍｇ／ｆｔ２（３５２ｍｇ／ｍ２）に減少させて、ピークドット径よりも約７５〜９２％小さいドット径を達成できる。この範囲は用いるインクの色に左右される。
【００６７】
例えばシリカ／結合剤比を約２：１に減少させて、乾燥コーティング重量を同一に保ち、ピークドット径とほぼ同じであるが、より低い視覚的明瞭度を有するドット径を達成できる。
【００６８】
乾燥は、画像が不粘着性になる、または軽く擦ったときにスミアを生じなくなるまでの所用時間として測定できる。典型的に画像は、画像形成後約２分以内、そして好ましくは約３０秒以内に乾いた感じがする。ドット径を提供するための画像形成層の使用、および速乾性画像を提供するための微孔性媒体の使用は、技術分野で以前は見られなかった発明の受容媒体中で組合わされた利点である。
【００６９】
ドットサイズ、したがって被覆されない微孔性材料に対するドット径は、目盛り付き接眼レンズの付いたＪｅｎａｖｅｒｔ光学顕微鏡を６２５倍の拡大率で使用して測定できる。接眼レンズは、接眼レンズの目盛り付き分割あたりのミクロン画像サイズについて、あらかじめ較正される。可能な限り丸いドットを選んで、１色あたり３個のドットをドット径の直交軸に沿って測定する。ドット色あたり全部で６個の直径を平均して、その色のドットの最終的な直径を見いだす。
【００７０】
ドット直径は、バンディングを最小化するために各印刷色について約７０〜約１５０μｍ、そして好ましくは約８０〜約１２０μｍの範囲でも良い。本発明に従って画像形成層を使用することで、印刷ドロップの体積が４０ピコリットル程度に小さくてもこのゴールは達成できる。
【００７１】
正確なインクジェット画像の形成は、市販される様々な印刷技術によって提供される。制限を意図しない例としては、カリフォルニア州パロアルトのＨｅｗｌｅｔｔ  Ｐａｃｋａｒｄ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されるＤｅｓｋＪｅｔ商標、ＰａｉｎｔＪｅｔ商標、Ｄｅｓｋｗｒｉｔｅｒ商標、ＤｅｓｉｇｎＪｅｔ商標、その他のプリンターなどのサーマルインクジェットプリンターが挙げられる。Ｓｅｉｋｏ−Ｅｐｓｏｎからのものなどのピエゾタイプのインクジェットプリンター、スプレージェットプリンター、および連続インクジェットプリンターも含まれる。これらの市販されるいずれの印刷技術でも、特定画像のジェットスプレー中のインクを本発明の媒体中に導入する。本発明の下では、画像形成層を同様の非多孔性媒体に適用する場合よりも、乾燥ははるかにより迅速である。
【００７２】
本発明の媒体は、様々な市販の供給元から入手できる様々なインクジェットインクと共に使用できる。これらのインクは同一インク系統内でも、異なる色についてそれぞれ異なる調合物を有することを理解すべきである。本発明に従ってドット径を調節する効果は、様々なインク調合物に対して異なる色内で異なる結果を与える。したがっていくつかのインクは、他以上に本発明のこの方法を必要とするかもしれない。制限を意図しない供給元の例としては、Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ  Ｍｉｎｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｅｎｃａｄ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｈｅｗｌｅｔｔ  Ｐａｃｋａｒｄ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎなどが挙げられる。これらのインクは、好ましくはすぐ上と、上の背景の項で述べたインクジェットプリンターと共に機能するようにデザインされるが、本発明の有用性をさらに洗練するためには、プリンターおよびインクの仕様を適切なドロップ体積およびｄｐｉについて再検討しなくてはならない。例えばバンディング問題は、「４０ピコリットル」プリンターにおいて本発明を使用して良好に対処できる。
【００７３】
以下の実施例により、発明の実施様態をさらに詳しく開示する。
実施例
Ｒは、乾燥コーティング中の樹脂に対するシリカ総重量の比率と定義される。
【００７４】
実施例１−画像形成層の調製
２２％固形分プレミックスペーストの原液
ビーカーにオハイオ州４５２３６−１２９９シンシナチ９０８０  ＳｈｅｌｌＲｏａｄのＭｉｃｈｅｌｍａｎ  Ｉｎｃ．から入手できるＭｉｃｈｅｍ  Ｐｒｉｍｅ  ４９８３Ｒ（５８．９０ｇ）を入れた。脱イオン水（１４．９９ｇ）を加えて分散液を撹拌した。撹拌した水性分散液に、エタノール（４６．６１ｇ）を加えた。短時間混合した後、分散液を勢い良くかき混ぜて、ヒュームドシリカＡｅｒｏｓｉｌ  ＭＯＸ  １７０（９．５３ｇ）および非晶質沈降シリカＦＫ−３１０（３０．９７ｇ）をこの順に加えた（双方のシリカともニュージャージー州リッジフィールドパーク６５  Ｃｈａｌｌｅｎｇｅｒ  ＲｏａｄのＤｅｇｕｓｓａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手できる）。
【００７５】
粉砕ヘッドを装着したＳｉｌｖｅｒｓｏｎ高速多目的実験室ミキサーを使用して、混合物を５分間均質化した。
【００７６】
等しい重量のエタノール−水混合物（１２ｇのエタノールに対し３８ｇの脱イオン水）で連続希釈して２２％プレミックスペーストを希釈し、以下の百分率固形分の溶液を得た。５．５％、２．７５％、１．３７５％および０．６８７５％。（シリカに対する結合剤の比率を変化させて）結果を変化させるシリカの沈降を避けるために、溶液は即座に被覆しなくてはならない。
【００７７】
実施例２−様々なシリカ／結合剤調合物の調製
以下の表中の１１％固形分調合物を実施例１に述べたようにして製造した。これらを１重量部の溶液に対して１重量部の溶剤混合物（３８ｇの脱イオン水、１２ｇのエタノール）で希釈し、即座に被覆した。
【００７８】
【表１】
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このようにして異なるＲ比を有する５．５％固形分の一連のコーティング溶液が製造された。これをＴｅｓｌｉｎＴＭＳＰ  ７００、および接着剤およびライナーを含む印刷用粘着シートである、７２９３印刷用粘着シート（ミネソタ州５５１４４−１０００メープルウッド３Ｍ  Ｃｅｎｔｅｒの３Ｍ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  ａｎｄ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎから入手できる）の上に被覆した。しかし接着剤またはライナーのないＴｅｓｌｉｎＴＭＳＰ上に被覆しても、同一の結果が得られると思われる。サンプルは異なるＲ比を有したが、コーティング重量はほぼ同じであった。
【００７９】
本発明は上記の実施例によって制限されない。