JP2001191631A - 機能性記録材料の記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】任意の機能性粉体をインク化やトナー化するこ
となく、無製版にて任意の基材に絵柄として記録する。 【構成】水透過性の基材に水溶性高分子を積層してなる
被記録体に、インクジェットプリンタを用いて絵柄情報
に応じて、この水溶性高分子を溶解する水以外の高沸点
の液体を含有する活性化インクを吐出してインク受容部
分を持続性ある接着性にし、そのインク受容部分に粉体
を粉撒きして固着させ、絵柄以外の不用部の粉体を除去
する。また別途被記録体に事前に昇華性染料を色材とし
て含有するインクで絵柄を印字しておき、そのあと活性
化インクで絵柄印字領域に重ね印字し、活性化インクを
受容して接着性になった部分に熱接着性樹脂粉体を固着
したあと、布帛などの被転写体と密着加熱することによ
り、樹脂粉体が昇華性染料で染色されて被転写体表面に
接着するので、このあと水を含ませて被記録体を剥離す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は機能性材料の記録方法に
関する。より詳しくは陶磁器への絵付けや、布帛などへ
の絵柄付与に関する。

【０００２】

【従来の技術】陶磁器への絵付けにおいては、事前に基
紙にデキストリンなどの水溶性樹脂を塗工した転写紙
に、焼成顔料を含有するペーストインクを用いてスクリ
ーン印刷したものを、常法の水転写法により陶磁器に転
写する手法がとられている。また布帛などへの絵柄付与
においては、剥離性用紙に熱接着性樹脂層を積層した転
写紙に、カラーレーザープリンタを用いてトナーによる
絵柄を形成したものと布帛とを密着加熱して、トナーを
抱え込んだ樹脂層を布帛に接着させる手法がとられてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記陶磁器への絵付け
手法は、印刷技術であるため製版を必要とし、単品もし
くは小ロット生産に対応することができない。また前記
布帛などへの絵柄付与手法は、転写紙全面の熱接着性樹
脂層が、表面に絵柄が有る無しに関係なく、熱転写によ
り軟化して布帛に接着してしまうので、文字やロゴなど
のデザインを良好に転写することができない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意検討の結
果、水透過性の基材に水溶性高分子を積層してなる被記
録体に、インクジェットプリンタを用いて絵柄情報に応
じて、この水溶性高分子を溶解させる性質のある水以外
の液体を含有する活性化インクを吐出することにより、
インク受容部分が溶解して持続性ある接着性を示すの
で、その接着性部分に粉体を粉撒きすることにより、任
意の機能性ある粉体を絵柄状に固着できるとともに、粉
体固着以降の工程において基材に水を含ませることによ
り粉体固着層を剥離できることを見い出し、本発明に到
達したものである。またこの活性化インクに昇華性染料
を色材として含有させておくこと、もしくは事前に昇華
性染料を色材として含有するインクで絵柄を印字してお
き、そのあと活性化インクで絵柄印字領域に重ね印字
し、活性化インクが受容された部分に熱接着性樹脂粉体
を固着したあと、布帛などの被転写体と密着加熱するこ
とにより、樹脂粉体が昇華性染料で染色されて被転写体
表面に接着するとともに、基材に水を含ませることによ
り容易に基材を剥離できることを見い出し、本発明に到
達したものである。

【０００５】

【作用】本発明に用いる水溶性高分子としては天然高分
子と合成品がある。天然高分子としては、デキストリン
などのデンプン質、アルギン酸ナトリウムなどの海草
類、アラビアゴムなどの植物粘質物、デキストランなど
の微生物による粘質物、ゼラチンなどのタンパク質、な
どが挙げられる。合成品としては、ビスコース、メチル
セルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセル
ロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチ
ルデンプン、ジアルデヒドデンプン、ポリビニルアルコ
ール、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチレンオキシ
ド、などが挙げられる。これらは単独で、もしくは混合
して基材上に５〜５０ミクロン、一般的には５〜２０ミ
クロンの厚みに積層される。なお場合によればインク吸
収性をよくするために、炭酸カルシウムやシリカなどの
体質顔料を適当量配合しても差支えない。基材上に積層
される水溶性高分子は後の工程で、水を含ませて溶解さ
せ、付着している粉体を剥離させることを予定している
ので、基材は水をスムーズに浸透させる性質であること
が必要であり、紙を好ましく使用することができる。

【０００６】水溶性高分子は当然ながら水に溶解性があ
り、インク滴が付着したとき膨潤して接着性を示す。し
かしこの場合においては一旦膨潤して接着性を示して
も、ごく短時間で水溶性高分子に相溶して表面が乾燥し
てしまうので、次工程の粉撒き作業を安定して行うこと
ができない。一方、水溶性高分子は一般に水だけでな
く、アルコールに対しても溶解性がある。乾燥しにくい
高沸点のアルコールと、それに対して溶解性のある水溶
性高分子の組み合わせにより、３０分以上にわたる持続
性ある接着性を維持することが可能となる。高沸点のア
ルコールは多価アルコールに存在しており、例えばエチ
レングリコール（２価アルーコール）の沸点は１９７
℃、グリセリン（３価アルコール）の沸点は２９０℃で
ある。印字後１０〜２０分以上安定した膨潤状態を実現
するためには、水溶性高分子溶解性の水以外の液体がエ
チレングリコール単独の場合で、その含有率は６０％以
上が好ましい。またグリセリンもしくはジグリセリン単
独の場合で、その含有率は１０％程度以上が好ましい。
エチレングリコール、グリセリン、およびジグリセリン
の混合系の場合で、その含有率は４０％以上が好まし
い。ただし印字後もっと短時間の接着性でよいと仮定す
れば、その含有率をもっと下げれることは言うまでもな
い。

【０００７】本発明に用いられる昇華性染料は、これを
含有する印刷インクで印刷した転写紙とポリエステル布
帛を密着加熱することにより、これを染色する用途に使
用されているものである。しかし本発明者の知見では何
らこれら用途に限定されるものではなく、オレフィン系
などの不活性樹脂を除く熱可塑性樹脂一般や、架橋硬化
樹脂の着色に好ましく使用可能である。昇華性染料を色
材とするインクジェットインクは、濃度５％程度の水分
散系インクとして既に上梓されており、本発明に好まし
く利用可能である。昇華性染料は昇華性または蒸発性の
機能を有する染料であればいずれであってもよく、好ま
しくは大気圧下、７０〜２６０℃で昇華または蒸発する
染料である。これらの染料としては、例えばアゾ、アン
トラキノン、キノフタロン、スチリル、ジまたはトリフ
ェニルメタン、オキサジン、トリアジン、キサンテン、
メチン、アゾメチン、チクリジン、ジアジンなどの昇華
または蒸発性を有する染料が挙げられ、これらの他に、
１，４−ジメチルアミノアントラキノン、臭化または塩
化１，５−ジヒドロオキシ−４，８−ジアミノアントラ
キノン、１，４−ジアミノ−２，３−ジクロロ−アント
ラキノン、１，アミノ−ヒドロオキシ−アントラキノ
ン、１−アミノ−４−ヒドロオキシ−２−（β−メトキ
シ−エトキシ）−アントラキノン、１−アミノ−４−ヒ
ドロオキシ−２−フェノキシ−アントラキノン、１，４
−ジアミノ−アントラキノン−２−カルボキシル酸のメ
チル、エチル、プロピルまたはブチルエステル、１−ア
ミノ−４−アニリド−アントラキノン、１−アミノ−２
−シアノ−４−アニリド（またはシクロヘキシルアミ
ノ）−アントラキノン、１−ヒドロオキシ−２−（ρ−
アセトアミノ−フェニルアゾ）−４−メチルベンゼン、
３−メチル−４−（ニトロフェニルアゾ）−ピラゾロ
ン、３−ヒドロオキシ−キノフタロンなどの染料も用い
ることができる。また塩基性染料として、例えばマラカ
イトグリーン、メチルバイオレット等を用いることがで
き、酢酸ナトリウム、ナトリウムエタレート、ナトリウ
ムメチラート等で変性した染料も使用する事ができる。

【０００８】インクジェットプリンタは吐出方式として
ピエゾ方式とサーマル方式がある。前者は電気信号によ
りインク室をピエゾ素子が押しインクが押し出される方
式で、インクに熱がかからない長所があるが、反面ヘッ
ドが大きくなるなどの短所もある。一方、サーマル方式
はヘッドの瞬間的加熱により、インク中の一部の低沸点
の液体をガス化し、その圧力でインクを押し出す方式
で、ヘッド自体が小さく、高速化のための多ヘッド化が
容易である長所があるが、インクに熱がかかる短所があ
る。両者に用いられるインクの主要な項目の特性として
は、インク粘度で２〜５ＣＰ、表面張力で４０〜５０ｄ
ｙｎｅ／ｃｍである。これらのスペックは前記多価アル
コール、１価アルコール、および水との混合系で、場合
によれば他の材料の添加により容易に実現できる数字で
あり、両方式のプリンタとも本発明に好ましく利用する
ことができる。

【０００９】本記録方法が粉体を接着させるという非常
に単純な固着方法をとることから、有機顔料、無機顔
料、非水溶性染料、金属粉体、磁性粉体、導電性粉体、
ガラス粉体、焼成顔料、プラスチック粉体、マイクロカ
プセルなどの任意の機能性粉体を、インク化やトナー化
の可能、不可能にかかわりなく、例え可能としても高い
コストをかけてインク化やトナー化することなくして、
実質的にインクやトナーとして平易に記録材料に利用で
きるところに大きな特徴がある。これらの粉体の粒径は
一般的には３〜５０ミクロン程度の範囲内で、用途に応
じて最適なものを選択すればよい。例えば焼成顔料を使
用する場合で５〜１０ミクロン、布帛用途向けの熱接着
性樹脂粉体の場合で１０〜３０ミクロン程度である。

【００１０】本発明により焼成顔料を固着さすケースに
おいては、それ以降実施例１に説明する常法の手法によ
り陶磁器に絵付けすることができる。熱接着性樹脂粉体
を固着さすケースは、以下の手順により布帛に止まら
ず、他の任意の被転写体に絵柄を付与することができ
る。第１の方法は、昇華性染料を色材として含有すると
ともに、水溶性高分子を溶解させる高沸点の液体をも含
有する活性化インクを用意しておき、水透過性の基材に
水溶性高分子を積層してなる被記録体に絵柄印字するこ
とにより、印字部分が溶解して接着性を示すので、この
部分に熱接着性樹脂粉体をまず固着させる。次に布帛な
どの被転写体と重ねて、熱接着性樹脂粉体が軟化して接
着性がでるとともに、絵柄状に印字された昇華性染料が
分子レベルの移行現象や溶融／昇華などのプロセスによ
り、熱接着性樹脂内部に拡散して染色するに至る温度お
よび加熱継続時間、密着加熱することにより、熱接着性
樹脂粉体の染色と被転写体への熱接着を行う。このあと
基材の背面より少なくとも絵柄印字部分に水を含ませる
ことにより、水溶性高分子が溶解して基材と、被転写体
に接着している染色された熱接着性樹脂とが剥離する。
あとは少し濡れた被転写体を乾かせれば完成である。第
２の方法は、昇華性染料含有インクによる絵柄印字と、
水溶性高分子を溶解させる活性化インクによる印字を、
別な２回のプロセスに分けて実施することだけが第１の
方法との違いで、それ以外の部分は全く同様である。こ
れから分かるように、例えば絵柄として文字を印字した
場合、文字の部分のみが樹脂が着色されて布帛に固着
し、それ以外の白地部には何等樹脂が固着することがな
いので、布帛は元生地通りの伸縮性を維持できる。また
１００℃程度以上の短時間の耐熱性があれば、プラスチ
ック素材などに対しても絵柄部分だけを良好に転写でき
ることは明らかである。

【００１１】本発明に利用できる熱接着性樹脂として
は、昇華性染料が安定して染着しないオレフィン系や弗
素系を除いた、接着温度１００〜１８０℃程度の範囲内
の一般的な熱可塑性接着剤を適宜選択して差支えない。
例えば、ポリ酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコー
ル、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール、ア
クリル系接着剤、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチ
レン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−エチルア
クリレート共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビ
ニル−無水マレイン酸共重合体、ポリビニルエーテル、
ポリエステル系樹脂（飽和無定形ポリエステル）、セル
ロース誘導体などが挙げられる。なお用途によれば樹脂
に紫外線吸収剤を配合しておくことにより、長期間の耐
光性を必要とする用途にも使用することができる。

【００１２】

【実施例】（実施例１）エチレングリコール８０重量部
と精製水２０重量部を混合してインクジェットプリンタ
用インクを調合した。次にサーマル方式のインクカート
リッジ「ＨＰ５１６２６Ａ」（米国ＨＥＷＬＥＴＴ Ｐ
ＡＣＫＡＲＤ社製）の純正インクを空にして洗浄したあ
と、調合インクを充填した。次にこの充填済みインクカ
ートリッジをインクジェットプリンタＮＯＶＡＪＥＴＩ
ＩＩ（商標、米国ＥＮＣＡＤ社製）にセットした。次に
このプリンタを使用して１５０ｇ／ｍ^２級の用紙に、デ
キストリンを１０ミクロンの厚みに塗工した転写紙に絵
柄印字した。この転写紙を３分間放置後、焼成顔料（独
国デグサ社製、平均粒径５ミクロン）を太い筆を使用し
て粉撒きして絵柄部分に固着さしたのち、転写紙上の付
着しなかった余分な粉体を除去した。これにて転写紙へ
の絵付けは完成した。あとは転写紙全体にアクリル樹脂
をスプレーしてフィルム層を形成し、乾燥後転写紙全体
を水中に投じてデキストリンを溶解させ、浮き上がった
フイルム層をタイルなどに受け取り、乾燥したあと８０
０〜８５０℃で３０分程度焼成する、常法の絵付け手順
を踏めばよい。

【００１３】（実施例２）エチレングリコール３５重量
部とグリセリン１５重量部と精製水５０重量部を混合し
てインクジェットプリンタ用インクを調合し、ピエゾ方
式のインクジェットプリンタＰＭ−６７０Ｃ（セイコー
エプソン社製）のインクカートリッジにセットした。あ
とは実施例１と全く同様の手順で絵柄印字および粉撒き
を行った。

【００１４】（実施例３）昇華性染料インク（紀和化学
工業社製）を前記プリンタＰＭ−６７０Ｃにセットし
て、前記デキストリン転写紙に絵柄を印字し、乾燥さし
たあと実施例２の調合インクをＰＭ−６７０Ｃにセット
して、前記絵柄印字領域にベタ印字し接着性にした。こ
のあとこの領域に飽和共重合ポリエステル樹脂系の熱接
着性樹脂粉体（平均粒径２０ミクロン、熱接着温度１４
０℃）を付着さした。この転写紙と白色のＴシャツ地を
重ねて１６０℃で３０秒間密着加熱した。その後この転
写紙に水を含ませたところ、転写紙はスムーズにＴシャ
ツ地より剥離した。Ｔシャツ地には樹脂粉体が染色され
て強固に固着していた。

【００１５】

【発明の効果】本発明により、任意の機能性粉体をイン
ク化やトナー化することなく、無製版にて任意の基材に
絵柄として記録することが可能となった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ４１Ｍ 7/02 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０１Ｚ １０１Ｙ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水透過性の基材に水溶性高分子を積層して
   なる被記録体に、インクジェットプリンタを用いて、該
   水溶性高分子を溶解させる水以外の液体を含有するイン
   クを吐出して印字部分を接着性にする工程と、該接着性
   部分に粉体を付着させる工程、を有することを特徴とす
   る機能性記録材料の記録方法。
2. 【請求項２】水溶性高分子を溶解させる水以外の液体が
   エチレングリコール、もしくはグリセリン、もしくはジ
   グリセリンであること、を特徴とする請求項１記載の機
   能性記録材料の記録方法。
3. 【請求項３】粉体が焼成顔料であること、を特徴とする
   請求項１、もしくは２記載の機能性記録材料の記録方
   法。
4. 【請求項４】粉体が熱接着性樹脂粉体であること、を特
   徴とする請求項１、もしくは２記載の機能性記録材料の
   記録方法。