JP2018043520A - 記録媒体、記録物、および記録物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、本発明によれば、耐擦過性、耐候性および長期保存性に優れた画像が形成された記録物を製造することができる。
(第1の実施形態)
1. インクジェット記録媒体の基本構成
図1は、本発明の第1の実施形態に係るインクジェット記録媒体(以下、単に記録媒体という)の基本構成を示す縦断側面図である。本発明においては、本実施形態におけるインクジェット記録媒体は、図1に示すように、基材上に2層以上の層構造を有するインク受容層53を設け、インク受容層の上に樹脂層を設けたインクジェット記録用記録媒体である。インク受容層53は、基材50側のインク受容層をインク溶媒吸収性に優れた厚膜の空隙吸収型の溶媒吸収層1601と、表層側のインク受容層を溶融膜化可能な空隙吸収型の顔料浸透層1600とを備える。顔料浸透層1600は、溶媒吸収層の空隙構造は顔料粒子よりも十分に小さな細孔により構成され、顔料浸透層の空隙構造は顔料粒子よりも十分に大きな空隙径により構成されている。基材50に面する位置にあるインク受容層は、インクの溶媒成分の吸収性に優れた厚膜の空隙吸収型の溶媒吸収層1601である。また、基材50から離れた位置、すなわち、溶媒吸収層1601に面する位置にあるインク受容層53は、溶融膜化可能な薄膜の空隙吸収型の顔料浸透層1600である。溶媒吸収層1601のインク吸収速度は、顔料浸透層のインク吸収速度より高く設定している。樹脂層は、顔料浸透層の表面に露出部を残すように、顔料浸透層の表面に熱可塑性樹脂が離散的に設けられたものである。さらに、基材50は、インク受容層53の支持体となるシート体によって構成されている。前記樹脂層は、前記顔料浸透層の表面に露出部を残すように、前記顔料浸透層の表面に熱可塑性樹脂を離散的に設けた。
基材50は、インクジェット記録画像を形成する画像記録時において、インクジェット記録媒体1のカールを抑制し、搬送性を良好にする搬送層としての機能を有する。また、基材50の搬送性をさらに向上すべく、滑り性などを改善するための公知の搬送補助層を裏面側に設けてもよい。また、基材50の表面には密着層1603(図5(a)ないし5(d)参照)などを付与してもよい。このとき密着層1603に前画像層などの機能層など他の機能を付与してもよい。また、顔料浸透層1600と熱接着を可能にするヒートシール層などを設けてもよい。さらには、基材の裏面に、図34(a)ないし図34(f)に示すように、粘着層と剥離シートなどを設けてもよい。
本発明のインクジェット記録媒体は、サイン&ディスプレイの分野や、グラフィックアートの分野等の業務用あるいは産業用途での使用に加え、写真記録、名刺、はがき等の個人向け記録用途等、様々な用途に使用することができる。このような用途において、高速で画像記録を行う場合、および大判での画像記録を行う場合などには、ロール状の記録媒体を用いることが望ましい。基材50の厚みは、好ましくは5μm以上、100μm以下、より好ましくは15μm以上50μm以下とすることにより、インクジェット記録媒体の搬送性を向上させることができる。
また、記録物の意匠性を向上させるために、基材50には、画像が記録された前記録層を設けてもよい。基材50上に補助的な画像(プレプリント)を施してもよい。また、基材の一部に白色記録を施して部分白色層を形成してもよい。部分白色層を予め基材50に付与することにより、部分白色層の上部に形成されたカラー画像の視認性を向上することができる。前記録層は、グラビア印刷など公知の印刷方法で基材上に予め印刷しておいてもよい。また、ホログラム層などレーザー描画など公知の光学的付加画像層を基材上に付加しておいてもよい。
本実施形態の記録媒体1をサイン&ディスプレイやラベル等の用途で画像支持体に貼付して使用する場合、図34(a)に示すように、基材50の裏面に粘着層1900および剥離シート1901を設けてもよい。図34(b)に示すように、顔料画像を形成した後(b)に、加熱圧着処理(図34(c))によって顔料浸透層1600を溶融膜化する加熱圧着処理(図34(d))後、剥離シートを剥がして(図34(e))、粘着層と画像支持体を張り合わせる(図34(f))ことによって、様々な画像支持体に貼付することができる。上記粘着層を構成する粘着材の材料としては、特に限定されず、常温で短時間、わずかな圧力を加えるだけで画像支持体に接着可能なものが好ましく使用できる。また、剥離シートは、基材上に離型剤をコーティングしたものが使用できる。剥離シート901の基材としては、上述したインクジェット記録媒体の基材と同様のものが使用できる。一方、離型剤としては、シリコーンワックスなどのワックス類に代表されるシリコーンワックス、シリコーン樹脂などのシリコーン系材料;フッ素樹脂などのフッ素系材料;、ポリエチレン樹脂等、が挙げられる。
本実施形態の記録媒体1を包装材料として用いる場合、基材50はその基材50の片面あるいは両面にヒートシール層を備えていてもよい。図6に示すように、基材50にヒートシール層を備えた構成を挙げることができる。基材50には、インク吸収層53側の面とは反対の面(図6中の下面)に、接着性に優れたヒートシール層1200(1)が備えられている。基材50と溶媒吸収層1601との間のヒートシール層1200(2)は、必ずしも備える必要はないが、ヒートシール層1200(2)は密着層1603として作用する。記録媒体1は、このような基材50上に空隙吸収型の溶媒吸収層1601を設け、その溶媒吸収層1601の表面に、顔料浸透層1600を設けることにより構成される。
ここで、本実施形態における記録媒体を包装体として使用した例を図7(a)ないし11(c)に示す。
図7(a)は、包装体の一例を模式的に示す斜視図である。図7(a)の包装体2100は、記録媒体1によって被包装物をキャラメル包装したものである。包装体2100の表面は、顔料浸透層1600であってもヒートシール層1200(1)のいずれであってもよく、用途に応じて使い分けることができる。重なり部2200および2300は、顔料浸透層1600とヒートシール層1200(1)とが接着される部分である。顔料浸透層1600とヒートシール層1200(1)との重なり部2200および2300を加熱圧着して、それらを接着することにより包装体2100が作製される。
図8は、包装体2110の他の例を模式的に示す上面図である。本例の包装体2110は、袋タイプの包装体である。袋タイプの包装体2110は、顔料浸透層が内面に位置し、かつヒートシール層1200(1)が外面に位置するように、インクジェット記録媒体を折り部2900にて折り返す。そして、顔料浸透層1600同士が重なった重なり部2700を加熱圧着(合掌貼り)することによって、顔料浸透層1600同士を接着させて、包装体2110を作製する。この場合、記録媒体1のインクジェット記録面、すなわち、包装体2110の内面に位置する顔料浸透層1600には反転画像を記録する。また、インクジェット記録媒体のインクジェット記録面と内容物との接触に起因する記録面の剥がれ、およびインク受容層53の脱離(粉落ち)を抑制するために、インクジェット記録後には、顔料浸透層1600の表面の全てを溶融膜化することによって保護することが好ましい。
本実施形態におけるインクジェット記録媒体1における溶媒吸収層1601は、インクジェット記録方式によって付与される顔料インクの水成分と溶媒成分を受容吸収する層である。図6(a)で説明したように、薄膜の顔料浸透層1600に浸透・拡散した顔料インク1003は、溶媒吸収層1601との界面に速やかに到達する。て顔料浸透層1600の平均細孔径は顔料粒子に比べて大きく構成されているので、顔料インクは顔料も含めて薄膜の顔料浸透層1600内に浸透拡散する。但し、顔料粒子1606に比べて平均細孔径の小さな溶媒吸収層1601内へは顔料粒子は浸透できず、顔料浸透層1600側の界面に稠密で薄膜状の顔料画像が形成される。また、顔料浸透層1600内に浸透した溶媒成分1607は、インク吸収速度が顔料浸透層1600よりも高くなるように構成された溶媒吸収層1601に吸収される。その結果、溶媒成分1607は顔料浸透層1600側には殆ど残ることはなく、ほぼ全量が厚膜の溶媒吸収層1601に吸収される(図6(b)参照)。このように、溶媒成分1607の全てを速やかに溶媒吸収層1601に吸収させるようにするため、溶媒吸収層1601としては、格段に早いインク吸収速度と、十分な吸収容量を有する空隙吸収型の厚膜の溶媒吸収層1601を用いることが好ましい。溶媒吸収層1601は、顔料粒子よりも小さな空隙を構成すればよい。例えば、空隙構造を可視光波長(380nm〜780nm程度)よりも十分に小さな微粒子とバインダーとで形成する場合、可視光波長よりも十分に小さな微粒子を用いて構成することが可能である。これによれば、空隙構造と微粒子表面での可視光散乱によるヘイズ劣化を抑制可能となり、優れた画像視認性を得ることができる。また、図5(c)に示したように、溶媒吸収層1601の透明性を向上させつつ、かつインクの吸収容量も向上させるために、溶媒吸収層を複数の層1601に分け形成することも可能である。この場合、複数の溶媒吸収層1601の間に密着層1603を介在させることも有効である。このように複数層で溶媒吸収層を形成する場合には、各溶媒吸収層が空隙吸収型のインク受容層としての基本的な機能を有し、かつ複数の溶媒吸収層それぞれのインクの吸収速度が基材50側に向かって順次大きくなるように構成することが好ましい。
顔料浸透層1600は、インクジェット記録方式によって付与される顔料インクの顔料を浸透・拡散させて吸収する層である。顔料インクの液滴が顔料浸透層1600に接することで、液滴のほぼ全量が速やかに顔料浸透層1600内に引き込まれるように、顔料浸透層1600は、十分なインク吸収速度が得られるように構成されている。また、インクの乾燥速度よりも顔料浸透層1600のインク吸収速度が遅いと、インクが吸収される前に顔料浸透層1600の表面のインクが乾燥増粘して、顔料インクの一部が表面に残る可能性がある。この場合、形成された画像の耐擦過性が低下する。従って、顔料浸透層1600のインクの吸収速度は、インクの乾燥速度よりも十分に速くすることが重要である。顔料浸透層表面から吸収浸透してきた顔料インクの一部が溶媒吸収層の界面に到達すると、格段に小さな空隙径の溶媒吸収層のさらに大きな毛細管力によって、顔料インクの溶媒成分がさらに高速で吸収され始めるので、顔料浸透層内にある顔料インクの浸透速度も急速に早まる。溶媒吸収層による高速な溶媒成分の吸収が始まると、空隙径の大きな顔料浸透層の流抵抗が小さいためにインクの粘度・表面張力によりインクが千切れることなく、接着層や顔料浸透層内に残っている顔料インクも高速で浸透し始める。そのため、本発明のインクジェット記録媒体は、顔料粒子を浸透透過できるほどの大きな空隙構造の顔料浸透層であっても、格段に小さな空隙構造の溶媒吸収層による大きな毛細管力によって、顔料浸透層での顔料インクの浸透滞留時間を短くできる。そのため、加圧加熱により顔料浸透層を溶融膜化する場合に、顔料浸透層内での顔料インクの残留や、近接する顔料浸透層内への溶媒成分の残留を生じにくくすることができ、良好に顔料浸透層を溶融膜化することができる。顔料浸透層1600は、その平均細孔径が顔料粒子に比べて大きくなるように構成されている。顔料インクは顔料も含めて薄膜の顔料浸透層1600内に浸透拡散するが、顔料粒子に比べて平均細孔径の小さな溶媒吸収層1601内へは顔料粒子は浸透できない。このため、顔料浸透層1600側の界面に薄膜で稠密な顔料画像を形成しながら、インク吸収速度が顔料浸透層1600よりも高くなるように構成された溶媒吸収層1601側に溶媒成分のみが順次吸収される。その結果、溶媒成分は顔料浸透層1600側にはほぼ残ることなくほぼ全量が厚膜の溶媒吸収層1601に吸収される。すなわち、本発明のインクジェット記録媒体にから記録された顔料インクは、顔料浸透層1600内の溶媒吸収層1601との界面に色材である顔料粒子による画像が稠密な薄膜状に形成され、溶媒成分の殆どは溶媒吸収層1601に吸収されることになる。このようなインク吸収特性を実現するため、本実施形態におけるインクジェット記録媒体の顔料浸透層1600には、高いインク吸収速度を有する薄膜の空隙吸収型のインク受容層が用いられている。図5(d)に示すように、顔料浸透層を複数の層1600に分けて順次形成することなども可能である。この場合、いずれの顔料浸透層1600も、空隙吸収型のインク受容層としての基本的な機能を有するとともに、顔料粒子が浸透拡散可能な空隙構造を有し、インクの吸収速度が基材50側に向かって順次大きくなるように構成することが好ましい。
以下、溶媒吸収層1601あるいは顔料浸透層1600として用いる空隙吸収型のインク受容層の構成材料について説明する。ここでは、無機微粒子あるいは樹脂微粒子と、水溶性樹脂と、を含有したインク受容層53の構成材料について具体的に説明する。
無機微粒子は、無機材料からなる微粒子である。無機微粒子は、インク受容層に色材を受容する空隙を形成する機能を有する。無機微粒子を構成する無機材料の種類としては、特に制限はない。但し、インク吸収能が高く、発色性に優れ、高品質の画像が形成可能な無機材料であることが好ましい。例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、クレー、タルク、ハイドロタルサイト、珪酸アルミニウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、ケイソウ土、アルミナ、コロイダルアルミナ、水酸化アルミニウム、ベーマイト構造のアルミナ水和物、擬ベーマイト構造のアルミナ水和物、リトポン(硫酸バリウムと硫化亜鉛の混合物)、ゼオライト等を挙げることができる。
樹脂微粒子は、樹脂材料からなる微粒子である。樹脂微粒子は、インク受容層に色材を受容する空隙を形成する機能を有する。樹脂微粒子を構成する樹脂材料の種類としては、特に制限はない。但し、インク吸収能が高く、発色性に優れ、高品質の画像が形成可能な樹脂材料であることが好ましい。このような樹脂としては、アクリル系樹脂、酢ビ樹脂、塩ビ樹脂、エチレン/酢ビ共重合樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン系樹脂、ポリオレフィン樹脂等の樹脂、またはそれらの共重合体樹脂が好ましい。
水溶性樹脂は、25℃において、水と十分に混和する樹脂、あるいは水に対する溶解度が1(g/100g)以上の樹脂である。また、空隙吸収型の場合、水溶性樹脂は、無機微粒子を結着するバインダーとして機能する。水溶性樹脂としては、例えば、・澱粉、ゼラチン、カゼインおよびこれらの変性物;・メチルセルロース、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ス誘導体;・ポリビニルアルコール(完全けん化、部分ケン化、低けん化等)またはこれらの変性物;・尿素系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、エピクロルヒドリン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエチレンイミン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリビニルピロリドン系樹脂、ポリビニルブチラール系樹脂、ポリ(メタ)アクリル酸またはその共重合体樹脂、アクリルアミド系樹脂、無水マレイン酸系共重合体樹脂、ポリエステル系樹脂等の樹脂;等を挙げることができる。
基材50層、溶媒吸収層1601、複層化された溶媒吸収層1601、顔料浸透層1600または複層化された顔料浸透層1600の何れかの境界面には、必要に応じて密着層1603を設けてもよい(図5(a)〜図5(d)参照)。密着層1603を設けることにより、インク受容層の粉落ちを防止することができる。密着層1603を構成する密着剤の種類は特に限定されない。但し、密着剤としては、基材50層、および溶媒吸収層1601、多層の溶媒吸収層1601、顔料浸透層1600または多層の顔料浸透層1600を構成する水溶性樹脂と親和性の高い材料を選択することが好ましい。
本実施形態のインクジェット記録媒体1は、必要に応じて、顔料浸透層1600の表面が直接露出した部分を残すように、熱可塑性樹脂1002を離散的に設けることによって樹脂層1012を形成することも可能である(図1参照)。この樹脂層1012を形成することにより、顔料浸透層1600の耐擦過性をさらに向上させることができる。
樹脂層1012における個々の熱可塑性樹脂1002もしくは熱可塑性樹脂1002の凝集部が顔料インクのインク滴1003の大きさよりも十分に小さければ個々のインク滴1003の一部は海状に露出した顔料浸透層1600に直接接触することになる。このため、上述のように速やかに顔料浸透層1600に吸収される。
顔料浸透層1600の上に樹脂層1012を設け、その樹脂層1012の熱可塑性樹脂1002を離散的に設けた構造では、顔料浸透層1600に形成される顔料画像に熱可塑性樹脂1002の直下部が非画像部としてホワイトポイントが発生する場合がある。ホワイトポイントの発生を抑制するためには、顔料浸透層1600の面積をなるべく大きくし、かつ各々の露出部1001の間の距離を小さくして、熱可塑性樹脂1002の下部が顔料浸透層1600の表層に接する面積を小さく設定することが好ましい。一方、良好な耐擦過性を得るには、離散的に配置された熱可塑性樹脂部1000のそれぞれを十分な量の熱可塑性樹脂1002によって形成し、かつ各熱可塑性樹脂部1000を近接して設け、熱可塑性樹脂1002が溶融膜化し易いように構成することが好ましい。
インクジェット記録媒体1の製膜過程で熱可塑性樹脂1002が顔料浸透層1600の空隙に入り込んで熱可塑性樹脂1002が顔料浸透層1600の空隙を埋めてしまうと、顔料浸透層1600のインク吸収性が大幅に低下する場合がある。そのため、粒子状の熱可塑性樹脂1002を用いる場合は、その平均粒子径が顔料浸透層1600の空隙径より小さくならないように、熱可塑性樹脂1002の平均粒子径および顔料浸透層1600の平均細孔直径を設定することが好ましい。
1.6.5.1 粒子形状の熱可塑性樹脂
熱可塑性樹脂1002は一種に限らず複数種を使用してもよいが、少なくとも顔料浸透層1600と接する熱可塑性樹脂1002は粒子形状をほぼ保持していることが重要である。顔料浸透層1600と接する熱可塑性樹脂1002が粒子形状をほぼ保持していることにより、インクの色材が熱可塑性樹脂1002の下部に回りこみやすくなり、インクジェット記録による画像の記録特性が向上する。
熱可塑性樹脂の量は用途に応じて調整すればよい。例えば、強い保護性能を必要とする場合は、加熱圧着後に軟化溶融した熱可塑性樹脂が、顔料浸透層の凹凸を吸収して膜化できる量であることが好ましい。
一方、本発明のインクジェット記録媒体では、顔料インクを顔料浸透層内で浸透拡散させられるので、粒子状の熱可塑性樹脂に限らず、例えば、図15に示すように膜状の熱可塑性樹脂1002(c)を用いて、海島状に樹脂層1012を形成することも可能である。すなわち顔料も含めて顔料インクを等方的に浸透拡散させる顔料浸透層1600の場合、顔料浸透層1600の厚みと同程度の範囲であれば熱可塑性樹脂1002(c)の直下部に顔料インクが回り込んで、非画像部(ホワイトポイント)の発生を抑制することができる。従って、島状に離散的に配置された膜状の熱可塑性樹脂1002の各々の平面的な大きさが、顔料浸透層1600の厚みと同程度か、それより小さくなるようにすればよい。
着弾したインクを引き込むように顔料浸透層1600の露出部1001に主体的に吸収させる上においては、着弾して広がったインクの一部が熱可塑性樹脂部1000からはみ出して顔料浸透層1600の露出部1001に垂れ込むときに、そのインクが千切れないように樹脂層1012の厚みを制御することが好ましい。すなわち、インクの粘度および表面張力を考慮して、樹脂層1012上のインクと、顔料浸透層1600の露出部1001に接したインクと、が千切れないように樹脂層1012の厚みを制御することが好ましい。また樹脂層1012の厚みは、視認性と擦過性が良好となるように調整することが肝要である。擦過性を良好にするために、軟化溶融膜化して接着する際に画像支持体の表面凹凸を吸収できる程度に樹脂層1012の厚みを調整する必要がある。すなわち、使用する用途に応じて適宜熱可塑性樹脂熱可塑性樹脂の厚みは適宜決定すればよい。
本発明において、前記顔料浸透層の前記露出部の面積は、前記顔料浸透層の全面積の50%以上を占めることが好ましい。顔料浸透層の露出部の面積は、インクの粘度、表面張力、および浸透異方性等を考慮して、エリアファクターがほぼ100%になるように、顔料浸透層の全表面に対する露出部の面積の比率(面積比率)を調整すれば良く、例えば、顔料浸透層内にほぼ等方的にインクが浸透する場合、インクジェット方式により安定に吐出可能な水系インクのにじみ率は約2倍となり、インク滴の直径は、着弾して浸透すると約2倍に広がることが知られている。ほぼ等方的に浸透したインクは、顔料浸透層内において水平方向に約25%程度広がるため、顔料浸透層の露出部の面積比率が50%以上であれば、エリアファクターをほぼ100%として、白抜けが無く、高濃度の濃度を得ることができる。
本実施形態のインクジェット記録媒体1は、上述したように、基材50上に空隙吸収型の溶媒吸収層1601と顔料浸透層1600が設けられ、その顔料浸透層1600の表面に樹脂層1012の熱可塑性樹脂1002を離散的に設けられている。このため、顔料浸透層1600の表面は、直接露出する露出部1001が残るように構成されている。樹脂層1012の熱可塑性樹脂1002は、インクをほぼ吸収しない熱可塑性樹脂、もしくはインクを吸収したとしても吸収速度が遅い熱可塑性樹脂であることが好ましい。
基材50上にインク受容層53を設けるにあたり、インク受容層53と基材50との密着力を高める目的で、基材50上に、公知の塗膜装置で予め密着層1603を設けておくこともできる。
溶媒吸収層1601は、少なくとも無機微粒子または樹脂微粒子と、水溶性樹脂とを適当な媒体と混合して塗工液を調製し、これを基材50の表面に塗布して乾燥させることによって形成することができる。用途に応じて、その他の添加剤として、例えば、界面活性剤、顔料分散剤、増粘剤、消泡剤、インク定着剤、ドット調整剤、着色剤、蛍光増白剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、防腐剤、pH調整剤などを塗工液に加えてもよい。塗工液中の無機微粒子または樹脂微粒子の粒子濃度は、塗工液の塗工性などを考慮して適宜決定すればよく、特に限定されない。但し、塗膜速度と膜の均一性の観点から、塗工液の全質量に対して、10質量%以上かつ30質量%以下とすることが好ましい。
顔料吸収層1600は、少なくとも樹脂微粒子と、水溶性樹脂とを適当な媒体と混合して塗工液を調製し、これを溶媒吸収層1601の表面に塗布して乾燥させることによって形成することができる。但し、溶媒吸収層1601の表面に顔料浸透層1600形成用の塗工液を塗工する場合は、溶媒吸収層1601の空隙に顔料浸透層1600の塗工液の水分とともに水溶性樹脂も浸透することにより、溶媒吸収層1601の空隙が埋まってしまう場合がある。また、顔料吸収層1600には溶媒吸収層1601の空隙よりも大きな樹脂粒子を用いているが、粒度分布がシャープでなく微粒子カットが不十分な場合など、空隙よりも小粒径の樹脂微粒子が塗工液に含まれる場合もある。この場合、溶媒吸収層1601の空隙が埋まってしまうことがある。
本実施形態のインクジェット記録媒体1は、基材50上に積層された空隙吸収型のインク受容層である溶媒吸収層1601と顔料浸透層1600の表面に、熱可塑性樹脂1002を含有する樹脂層1012を形成するための塗工液を塗布する。この際、顔料浸透層1600の表面に樹脂層1012の熱可塑性樹脂1002を島状に(離散的に)設けることにより、顔料浸透層1600の表面が海状に露出する露出部1001が残こるように構成する。
3.1 インクジェット方式による画像記録工程
まず、本実施形態のインクジェット記録媒体1に対する画像記録方法について説明する。本実施形態では、基材50上に空隙吸収型のインク受容層53を構成する溶媒吸収層1601と顔料浸透層1600とを有するインクジェット記録媒体1(図1参照)を用いる。このインクジェット記録媒体1に対し、顔料インクを用いてインクジェット記録方式で記録を行うことにより、図2(a)および2(b)に示すように、顔料浸透層1600に顔料画像1606を形成することができる。その後、必要に応じて、顔料浸透層1600を加熱ローラ21を用いて加熱圧着するにより(図2(c)参照)、顔料浸透層で顔料画像を包み込むように溶融膜化(図2(c)参照)することで、顔料保護膜1650を形成して、強固な保護膜とすることができる。なお、加熱ローラ21以外の加熱圧着手段を用いて、顔料浸透層1600を溶融膜化してもよい。
本実施形態のインクジェット記録媒体では、顔料粒子が浸透拡散可能な顔料浸透層1600を用いることで、顔料浸透層1600の底部に稠密な顔料画像を形成し、溶媒吸収層1601に顔料インクの水成分および溶媒成分をほぼ全量浸透させる。これにより、記録特性と保護性能とを両立させることができる。様々な用途に利用可能な記録画像の保存性・耐久性を考慮すると、本実施形態のインクジェット記録媒体1には、顔料インクを用いることが好ましい。
本発明においては、インクジェット記録用のインクの表面張力や粘度が適切に制御されることによって、顔料浸透層1600の表面の露出部1001に接したインクが顔料浸透層1600に吸収され始めると、顔料浸透層1600内部に引き込まれていく。このようなインクの粘度ηは、1.5〜10.0mPa・sであることが好ましく、さらに好ましくは、1.6〜5.0mPa・s、特に好ましくは1.7〜3.5mPa・sである。
本実施形態において、インク中の色材濃度は特に規定はされない。但し、好ましくは0.5%以上10%以下、より好ましくは1%以上5%以下である。色材濃度をこのような範囲とすることにより、画像の視認性と擦過性とを両立させることができる。特に、顔料インクの場合、顔料浸透層1600内部に浸透した顔料粒子を顔料浸透層1600内部にほぼ全て収納するためには、色材濃度を厳密に制御する必要がある。すなわち、顔料粒子が顔料浸透層1600の空隙を満たすことによる顔料粒子の溢れが生じない範囲で、かつ画像の視認性を向上させることができる範囲において、顔料濃度をできる限り高くすることが好ましい。要は顔料浸透層1600内で顔料を受容できるように、顔料濃度や記録密度に応じて、顔料浸透層1600の空隙容量を調整すればよい。すなわち、インクの顔料濃度が高くして、顔料濃度や記録密度を高くする場合は、空隙容量を高くして、顔料粒子を空隙内部に全て収納できるようにすればよい。インク濃度を上述した範囲に制御することにより、インクの粘度を最適に制御して、インクの吐出時におけるインクの流動性を向上させて、記録ヘッドのノズルへのインク供給性、延いてはインクの吐出安定性を向上させることができる。
本発明においては、任意の画像の記録後もしくは記録前に、顔料浸透層の少なくとも一部に、白インク(白色のインク)を用いてインクジェット記録を行うことができる。用途に応じて、顔料浸透層に記録された画像の背景となるように、白インクで記録すれば、隠蔽性が向上し、画像の視認性を向上させることが出来る。白色インクの組成物としては、インクジェット記録方法において通常使用されている任意の白色インクの組成物を用いることができる。このような白色顔料としては、公知の材料を適用可能であり、例えば、無機白色顔料、有機白色顔料、白色の中空ポリマー微粒子などを挙げることができる。白インクの白色顔料粒子の平均粒子径が顔料浸透層の平均細孔直径よりも大きい場合には、顔料浸透層の表面で、白色顔料成分と、水成分および溶媒成分と、が固液分離する。樹脂層における熱可塑性樹脂部(島部)の高さが十分あれば、加熱圧着により、樹脂層によって白インク顔料成分も被覆されるため、白インクの顔料が表面に残らず、良好な耐擦過性が得られる。
本実施形態におけるインクジェット記録媒体1の顔料浸透層1600は、図16(a)ないし16(d)に示すように、画像形成後に加熱圧着することにより、顔料浸透層1600が顔料画像を包み込むように膜化することで、顔料色材を完全に固定化することができる。このため、強固な保護膜を形成することが可能になる。記録物を作製する場合には、まず本実施形態のインクジェット記録媒体1の顔料浸透層1600表面に、画像を視認する方向に応じて正像画像あるいは反転画像を記録する。次に、加熱圧着により顔料浸透層1600の樹脂微粒子を溶融膜化(自己溶融)させることによって記録物を得る。
本発明においては、顔料浸透層に、熱や圧力によって溶融膜化する樹脂微粒子を用いることが特に好ましいため、上記の加熱圧着方法の中でも、加熱と圧着とを併用した加熱圧着する方法が好ましい。このような加熱圧着のための構成としては、ヒートローラと加圧ローラを併用した構成が挙げられる。本実施形態では、インクジェット記録媒体の顔料浸透層1600に画像1606を形成した後、加熱したヒートローラ21と加圧ローラ22との間を通して搬送することにより、顔料浸透層1600を溶融膜化して記録物を得ることができる。
本実施形態のインクジェット記録媒体を包装フィルムとして使用する場合、封緘部をヒートシールによって形成するには、次のような方法を用いることが可能である。例えば、一定温度に加熱した熱板をシール予定面に圧着するヒートシール法、インパルスシール法、熱溶断シール法、インパルス溶断シール法、溶融シール法、高周波シール法、超音波シール法等を適用することができる。
包装体の一部分に切れ込みをいれることで引き手部を形成することができる。ユーザーが引き手部を手でつまんで引くことにより、引き手部から裂け目が直ぐに発生する。これにより、容易に開封することができる。本実施形態におけるヒートシール可能な記録シートは、溶媒吸収層1601と基材50との接着性が良好であるため、裂け目におけるバリの発生や、基材50からの溶媒吸収層1601の剥がれ落ちを防止することができる。なお、精度良く開封するため、強度の高い引き手芯部を引き手部に設けてもよい。
上述のインクジェット記録媒体を用いて記録物を製造する製造装置を説明する。本発明の記録媒体に画像を記録する装置としては、顔料インクを用いて記録するものであれば、公知の小型のインクジェットプリンタ、あるいは大判プリンタを使用することができる。また、記録媒体を画像支持体に接着転写して、必要に応じて、基材を剥離する装置としては、ダイニック社製のD−10や、フジテックス社製のLPD3223 CLIVIA等の公知のラミネーターが使用できる。ラミネータとしては、一対のヒートローラ21,加圧ローラ22を備えており、それらのローラ間を画像支持体と転写材が通過する際に、記録媒体の顔料浸透層が画像支持体に加熱圧着されるであればよい。また、製造装置は記録媒体を記録部へ送り出す供給部と、インクジェット記録方式などにより画像を記録する記録部と、加熱圧着部、基材を剥離する剥離部、顔料画像が転写された記録物を排出して集積する排出部とを全て一体型的に構成されているものも使用できる。このような、一体型の装置は、例えば、特許05944947に記載されているものも使用できる。
製造装置は用途に応じて、被包装物11を供給する被包装物供給部12と、ヒートシール層を有するインクジェット記録媒体1で、被包装物11を包装する包装部7と、を備えても良い。包装部7においては、ヒートシール層を有するインクジェット記録媒体で被包装物11を包装するとともに、顔料浸透層1600とヒートシール層、およびヒートシール層同士が重なり合う部分を加熱圧着する。これにより、顔料浸透受容層とヒートシール層、およびヒートシール層同士が強固に接着し、包装体が作製される。また、加熱圧着の温度は、60℃以上160℃以下に制御すればよい。この温度で加熱圧着することで、基材50や被包装物11の過剰な熱よる変形、または内容物へのダメージを防止することができると共に、被包装物11にヒートシール層が張り付くことを防止することができる。
顔料浸透層1600の表面に樹脂層1012を設けたインクジェット記録媒体1を用いて記録物を製造する際には、まずインクジェト記録媒体1の記録面S1(図1参照)に、記録ヘッドによってインクを付与して画像を記録する。このとき、顔料インクの一部は、樹脂層1012における熱可塑性樹脂部1000の相互間の空間をバイパス的に通過して、吸収速度の速い顔料浸透層1600の露出部1001に接する。これにより、インクは、熱可塑性樹脂部1000内を通ることなく、顔料浸透層1600に引き込まれるように吸収される(図2(a)参照)。その後、顔料浸透層1600内を拡散浸透して溶媒吸収層1601との界面に顔料インクが到達すると、顔料粒子よりも空隙が小さい溶媒吸収層1601と顔料浸透層1600との界面で固液分離が生じて、界面に薄膜状の稠密な顔料画像1606が形成される。また、溶媒成分1607はインク吸収速度がより高い溶媒吸収層1601側にほぼ全量が吸収されることで記録物を得ることができる(図2(b)参照)。
次に、顔料浸透層1600の表面に、表面質感向上剤1653を含んだ樹脂層1012を設けたインクジェット記録媒体1(図17(a)参照)を用いた記録物の作製について説明する。まず、上記のインクジェト記録媒体1の記録面S1(図17(a)参照)に、記録ヘッド20によりインクを付与して画像を記録する(図17(b))。次に、顔料浸透層1600を、製造装置1を用いて加熱圧着させることにより(図17(c)参照)、顔料浸透層1600と樹脂層1012とを溶融膜化する。これにより、表面質感向上剤1653が強化顔料保護膜1651に海島状に設けられた記録物(図17(d))を得る。
次に、加熱圧着時に溶融変形し易い樹脂微粒子で構成した溶媒吸収層で構成するインクジェット記録媒体を用いた記録物の作製について説明する。記録物の作成に際しては、まずインクジェト記録媒体の記録面(図32(a))に、記録ヘッドによりインクを付与して、画像を記録する。次に、画像が記録されたインクジェット記録媒体(図32(b)参照)を、図32(c)に示すように加熱圧着することによって顔料浸透層1600と溶媒吸収層1601とを溶融膜化して一体化し、記録物(図32(d))を得る。このとき、溶媒吸収層1601に吸収された揮発性の溶媒成分を十分に乾燥させる工程や時間を設けたり、乾燥装置などを用いたりすることにより、溶媒吸収層1601に溶媒成分が殆ど残存しない状態まで十分に乾燥させることが望ましい。溶媒成分を十分に乾燥させることにより、溶媒吸収層1601の樹脂微粒子が軟化溶融しても、僅かに残留する不揮発性溶剤が顔料浸透層1600へ逆流するのを抑制することができる。従って、溶媒吸収層1601の溶媒成分を十分に乾燥させた後に加熱圧着を行えば、顔料浸透層1600と一体化した溶媒吸収層1670によって、顔料インクに含まれる少量の不揮発性溶剤を溶媒吸収層1601内に保持することが可能になる。
次に、基材の記録面側に溶媒吸収層と顔料浸透層とからなるインク受容層を備える一方、基材のインク受容層を形成する面(表面)とは反対の面(裏面)にヒートシール層を備えるインクジェット記録媒体を用いた記録物の作成について説明する。記録物を作成する場合には、まず、インクジェット記録媒体1に対し、インクジェット記録媒体1の表面に顔料インクによって画像を形成する。なお、顔料浸透層1600は、加圧加熱によって溶融膜化可能な材料で構成されている。
以下、本発明をより具体的に示す実施例について説明する。但し、本発明は、下記の実施例によって制限を受けるものではない。なお、以下の記載における「部」、「%」は特に断らない限り質量基準である。
これとは別に、ポリビニルアルコール(商品名「PVA123」、株式会社クラレ製)をイオン交換水に溶解し、固形分含量が8%のポリビニルアルコール水溶液を調製した。なお、ポリビニルアルコールは、重量平均重合度が2300、けん化度が98〜99mol%であった。
シリカ水溶液(商品名「スノーテックスST−OL」(固形分(SiO2)濃度 20%、平均一次粒子径40nm)日産化学工業株式会社製)を100部と、ポリビニルアルコール水溶液1を25部加え、スタティックミキサーにより混合し、溶媒吸収層塗工液1を得た。
シリカ水溶液(商品名「スノーテックスO」(固形分(SiO2)濃度 20%、平均粒子径10nm)日産化学工業株式会社製)を100部とポリビニルアルコール水溶液1を50部加え、スタティックミキサーにより混合し、溶媒吸収層塗工液2を得た。
第1のガラス製反応容器に攪拌機、還流冷却管、温度計、窒素ガス導入管を備えつけた後、ノニオン系乳化剤としてアクアロンRN−30(第1工業製薬株式会社製)6g、アニオン系乳化剤アクアロンHS−30(第1工業製薬株式会社製)6g、メチルメタアクリレート100.0g、エチルアクリレート20.0g、2−ヒドロキシルエチルアクリレート10.0g、メタクリル酸5.0gを用い、水275gを入れ攪拌し総量427.0gの混合物を調整した。次にこの混合物の36gを取り出し、同様の第2の反応容器に移した後、窒素ガス導入下73℃で40分間乳化を行った。次いで重合開始剤としてペルオキソニ硫酸アンモニウム17gを水36gに溶解し、乳化液に添加した。その後、混合物の残量を第1の反応容器より取りだし100分間かけて、第2の反応容器内に徐々に滴下し、73℃で重合を行った。混合物残量を滴下終了した後、73℃で80分間攪拌を継続し、エマルジョン水溶液1(Tg:78℃、樹脂固形分35.0%)を合成した。この分散粒子の平均一次粒径は10nmであった。次に、エマルジョン水溶液1を100部とポリビニルアルコール水溶液1を43.75部加え、スタティックミキサーにより混合し、溶媒吸収層塗工液3を得た。
シリカ水溶液(商品名「スノーテックスMP2040」(固形分(SiO2)濃度40%、平均一次粒子径200nm)日産化学工業株式会社製)を100部と、ポリビニルアルコール水溶液1を200部加え、スタティックミキサーにより混合し、溶媒吸収層塗工液4を得た。
エマルジョン水溶液1と同様にして、懸濁重合により、固形分濃度20%、平均一次粒子径180nm、Tg:78℃のエマルジョン水溶液2を得た。なお、ノニオン系乳化剤としてアクアロンRN−30(第1工業製薬株式会社製)およびアニオン系乳化剤アクアロンHS−30(第1工業製薬株式会社製)は使用しなかった。次に、エマルジョン水溶液2を100部とポリビニルアルコール水溶液1を25部加え、スタティックミキサーにより混合し、顔料浸透層塗工液1を得た。
エマルジョン水溶液2と同様にして、懸濁重合により、固形分濃度20%、平均一次粒子径120nm、Tg:78℃のエマルジョン水溶液3を得た。次に、エマルジョン水溶液3を100部とポリビニルアルコール水溶液1を25部加え、スタティックミキサーにより混合し、顔料浸透層塗工液2を得た。
エマルジョン水溶液2の同様にして、メチルメタアクリレート130.0g、エチルアクリレート5.0g、メタクリル酸5.0gを用に変更した以外は、その他はエマルジョン水溶液2と全く同じ方法でエマルジョン水溶液4(Tg:101℃、樹脂固形分20.0%)を合成した。この分散粒子の平均粒径は120nmであった。次に、エマルジョン水溶液4を100部とポリビニルアルコール水溶液1を25部加え、スタティックミキサーにより混合し、顔料浸透層塗工液3を得た。
VANORA社製DXA4081(固形分濃度50%、平均粒子径300nm)を10部とイオン交換水40部を加えて、樹脂層塗工液1を得た。樹脂層塗工液に含まれるVANORA樹脂の膜化温度は80℃であった。
まず、エマルジョン水溶液1の2−ヒドロキシエチルヘキシルアクリレート55g、メチルアクリレート30.0g、メチルメタアクリレート50.0g、アクリル酸10.0gとした以外は、エマルション1と同様にして、エマルジョン水溶液5(Tg:40℃、樹脂固形分47.0%)を合成した。この分散粒子の平均粒径は130nmであった。
VANORA社製DXA4081(固形分濃度50%、平均2次粒子径300nm)を10部、DIC社製ボンディック1640((固形分濃度50%)を10部とイオン交換水40部を加えて、樹脂層塗工液3を得た。樹脂層塗工液2に含まれるVANORA社製樹脂の膜化温度は80℃で、樹脂層塗工液3に含まれるボンディック1640樹脂の膜化温度は180℃あった。
VANORA社製DXA4081(固形分濃度50%、平均2次粒子径300nm)を5部、白色顔料粒子として、JSR社製中空樹脂粒子水溶液(商品名「SX8022−04EM」、固形分濃度28.2%)を10部、イオン交換水30部を加えて、樹脂層塗工液4を得た。
VANORA社製DXA4081(固形分濃度50%、平均2次粒子径300nm)を10部、白色顔料粒子としてJSR社製中空樹脂粒子水溶液(商品名「SX8022−04EM」、固形分濃度28.2%)を10部、蓄光発光粒子1617として、根本化学社製N夜光Luminova BGL−300FFを5部、イオン交換水25部を加えて、樹脂層塗工液5を得た。
基材1として、白色PET基材(商品名「メリネックス」 厚さ125μm 帝人デュポンフィルム株式会社製)用いた。基材上に東洋紡株式会社製バイロナールMD−1985を塗工した後、乾燥させることにより、基材上に機能層として密着層を形成した。その塗工にはグラビアコーターを用い、塗工速度は5m/分、乾燥後の塗工量は0.5g/m2とした。乾燥温度は60℃とした。
基材2として、PET基材(商品名「テトロンG2」 厚さ100μm 帝人デュポンフィルム株式会社製)用いた。基材上に東洋紡株式会社製バイロナールMD−1985を塗工した後、乾燥させることにより、基材上に機能層として密着層を形成した。その塗工にはグラビアコーターを用い、塗工速度は5m/分、乾燥後の塗工量は0.5g/m2とした。乾燥温度は60℃とした。
基材3として、厚さ25μm、ポリプロピレン系の基材の両面にポリプロピレン系のヒートシール層が形成されたシート(商品名「アルファンBDH−224」、王子エフテックス株式会社製)を用いた。
白色PET基材上に密着層を形成した基材1の裏面に、粘着層と剥離シートを設けて、基材4を調整した。粘着層としては、基材1の裏面に、DIC社製ボンコートW−386 (固形分濃度50%)を10部と、イオン交換水を90部と、を混合して調整した粘着性接着層塗工液を塗布して、粘着層を形成した。その塗工にはグラビアコーターを用い、塗工速度は5m/分、乾燥後の塗工量は0.5g/m2とした。乾燥温度は60℃とした。次に剥離シートとして、住友加工紙製の剥離シート(商品名「SLタイプ」、150μ)を用いて、剥離シートを基材の裏面に張り合わせることにより、基材4調整した。
<(メタ)アクリル酸エステル系共重合体の合成>
撹拌装置と、滴下装置と、温度センサと、上部に窒素導入装置を有する還流装置と、を取り付けた反応容器に、メチルエチルケトン1,000部を仕込み、そのメチルエチルケトンを撹拌しながら反応容器内を窒素置換した。反応容器内を窒素雰囲気に保ちながら80℃に昇温させた後、滴下装置よりメタクリル酸2−ヒドロキシエチル63部、メタクリル酸141部、スチレン417部、メタクリル酸ベンジル188部、メタクリル酸グリシジル25部、重合度調整剤(商品名「ブレンマーTGL」、日本油脂株式会社製)33部、及びペルオキシ−2−エチルヘキサン酸−t−ブチル 67部を混合して得た混合液を4時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに同温度で10時間反応を継続させて、酸価110mgKOH/g、ガラス転移点(Tg)89℃、重量平均分子量8,000の(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A−1)の溶液(樹脂分:45.4%)を得た。
冷却機能を備えた混合槽に、フタロシアニン系ブルー顔料1,000部、上記の合成により得られた(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A−1)の溶液、25%水酸化カリウム水溶液、及び水を仕込み、撹拌及び混合して混合液を得た。なお、(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A−1)は、フタロシアニン系ブルー顔料に対して、不揮発分で40%の比率となる量を用いた。また、25%水酸化カリウム水溶液としては、(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A−1)が100%中和される量を用いた。さらに、水は、得られる混合液の不揮発分を27%とする量を用いた。得られた混合液は、直径0.3mmのジルコニアビーズを充填した分散装置に通し、循環方式により4時間分散させた。分散液の温度は40℃以下に保持した。
<水性顔料分散体2の調製>
顔料インクとしては、市販のカーボンブラック「45L」(2次粒子径40nm、DBP吸油量45ml/100g、三菱化学株式会社製)100gを、水1000mlによく混合、微分散した後、これに次亜塩素酸ソーダ(有効塩素酸塩濃度12%)300gを滴下して、100〜104℃で10時間撹拌して湿式酸化した。得られたスラリーを東洋濾紙No.2(アドバンティス社製)で濾過し、表面改質カーボンブラック粒子が洩れるまで水洗した。このウエットケーキを水5キロリットルに再分散し、電導度2mSまで逆浸透膜で脱塩し、さらに、表面改質カーボンブラック濃度15質量%に濃縮して水性顔料分散体2を得た。また、カーボンブラック系ブラック顔料をフタロシアニン系ブルー顔料、キナクリドン系マゼンタ顔料またはジアゾ系イエロー顔料に変更したことを除いては、カーボンブラック系ブラック顔料分散体と同様にして、平均2次粒子径が42nm水性シアン顔料分散体2、平均2次粒子径が45nmの水性マゼンタ顔料分散体2、または平均2次粒子径が48nmの水性イエロー顔料分散体2を得た。
下表1に示す組成(合計:100部)となるように、水性顔料分散体1および水性顔料分散体2および各成分を容器に投入し、プロペラ撹拌機を使用して30分以上撹拌した。その後、孔径0.2μmのフィルター(日本ポール株式会社製)で濾過して、顔料インクを調製した。なお、表1中の「AE−100」は、アセチレングリコール10モルエチレンオキサイド付加物(商品名「アセチレノールE100」、川研ファインケミカル株式会社製)を示す。なお、上記の顔料インクの平均2次粒子径を表1に示す。
まず、溶媒吸収層塗工液1を基材1の表面に塗工した後、乾燥することにより、密着層を介して、基材上に厚膜の溶媒吸収層を形成した。塗工にはダイコーターを用い、塗工速度は5m/分で、乾燥後の塗工量は40g/m2とした。乾燥温度は60℃とした。溶媒吸収層の厚さは40μmであった。その後、溶媒吸収層の表面に湿し水処理を行いながら、顔料浸透層塗工液1を塗工し、乾燥することにより、薄膜の顔料浸透層を形成した。顔料層の塗工には、ダイコーターを用い、塗工速度は5m/分で、乾燥後の塗工量は5g/m2とした。乾燥温度は60℃とした。以上のように、基材、密着層、溶媒吸収層、顔料浸透層が順次積層されたインクジェット記録媒体1(図20(a))を製造した。
図21(a)に示す実施例1の記録物1を、第1の製造装置の加熱圧着部のヒートローラと加圧ローラの間を搬送して加熱圧着することにより、実施例2−1の記録物2−1(図21(b)参照)を得た。尚、加熱圧着は、実施例1の記録物1に、平滑な表面質感調整シートとしてPET基材(商品名「テトロンG2」 厚さ25μm 帝人デュポンフィルム株式会社製)を重ね合わせて、加熱圧着部のヒートローラと加圧ローラの間を搬送して行った。このとき、ヒートローラの加熱温度を140℃、圧力3.9Kg/cm、搬送速度50mm/secとした。なお、SEMによる表面観察により、記録物2−1の顔料浸透層は膜化していることを確認した。
まず、溶媒吸収層塗工液1を基材1の表面に塗工した後、乾燥することにより、密着層を介して、基材上に厚膜の溶媒吸収層を形成した。塗工にはダイコーターを用い、塗工速度は5m/分で、乾燥後の塗工量は25g/m2とした。乾燥温度は60℃とした。溶媒吸収層の厚さは25μmであった。その後、溶媒吸収層の表面に湿し水処理を行いながら、顔料浸透層塗工液2を塗工し、乾燥することにより、薄膜の第1の顔料浸透層を形成した。第1の顔料浸透層の塗工には、ダイコーターを用い、塗工速度は5m/分とし、乾燥後の塗工量は3g/m2とした。乾燥温度は60℃とした。さらに、溶媒吸収層、顔料浸透層の表面に湿し水処理を行いながら、顔料浸透層塗工液1を塗工し、乾燥することにより、薄膜の第2の顔料浸透層を形成した。第2の顔料浸透層の塗工には、ダイコーターを用い、塗工速度は5m/分で、乾燥後の塗工量は3g/m2とした。乾燥温度は60℃とした。以上のように、基材50、密着層1603、溶媒吸収層1600、第1の顔料浸透層1600、第2の顔料浸透層1680が順次積層されたインクジェット記録媒体2−2(図30(a)参照)を製造した。
溶媒吸収層塗工液2を基材1の表面に塗工した後、乾燥することにより、密着層を介して、基材1上に厚膜の溶媒吸収層を形成した。塗工にはダイコーターを用い、塗工速度は5m/分で、乾燥後の塗工量は40g/m2とした。乾燥温度は60℃とした。溶媒吸収層の厚さは40μmであった。その後、溶媒吸収層の表面に湿し水処理を行いながら、顔料浸透層塗工液1を塗工し、乾燥することにより、薄膜の顔料浸透層1600を形成した。顔料層の塗工には、ダイコーターを用い、塗工速度は5m/分で、乾燥後の塗工量は5g/m2とした。乾燥温度は60℃とした。この顔料浸透層1600の表面に、樹脂層塗工液1を塗工して乾燥させることにより、基材50上に設けた顔料インクの顔料浸透層1600の表面に樹脂層1012を形成した。このとき、樹脂層1012は、熱可塑性樹脂1002を顔料浸透層1600の表面に離散的に設けることにより、顔料浸透層1600の表面が直接露出した部分を残してインクジェット記録媒体3−1(図22(a)参照)を作製した。溶媒吸収層1601の樹脂層塗工液1の塗工にはグラビアコーターを用い、塗工速度は5m/分とした。乾燥温度は60℃とした。このとき、グラビアロールの溝の線数は200線とした。なお、島状に形成される樹脂層1012の厚さは1.24μmであった。インクジェット記録媒体3−1の溶媒吸収層1600の空隙の細孔直径は、10nmであった。インクジェット記録媒体3−1の顔料浸透層1600の空隙の細孔直径は、180nmであった。
図23(a)に示す実施例3−1の記録物3−1を第1の製造装置の加熱圧着部のヒートローラ21と加圧ローラ22の間を搬送して加熱圧着することにより、実施例3−2の記録物3−2(図23(b)参照)を得た。尚、加熱圧着は、図23(a)に示す記録物に、平滑な表面質感調整シートとしてPET基材(商品名「テトロンG2」 厚さ25μm 帝人デュポンフィルム株式会社製)を重ね合わせて、加熱圧着部のヒートローラと加圧ローラの間を搬送して行った。このとき、ヒートローラ21の加熱温度を140℃、圧力3.9Kg/cm、搬送速度50mm/secとした。なお、SEMによる表面観察により、記録物3−2の顔料浸透層1600および樹脂層1012は膜化していることを確認した。
実施例1の顔料浸透層塗工液1を顔料浸透層塗工液3とし、樹脂層塗工液1を樹脂層塗工液2とし、かつインクジェット記録媒体製造時の乾燥温度を35℃とした以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録媒体3−3を得た。インクジェット記録媒体3−3の顔料浸透層の空隙の細孔直径は120nmであった。一方、インクジェット記録媒体3−3の溶媒吸収層の空隙の細孔直径は、40nmであった。次に、実施例1と同様に、上述した第1の製造装置25を用いて、樹脂分散顔料インク1により、画像を記録することにより、図24(a)に示す記録物を得た。この図24(a)に示す記録物を、第1の製造装置の加熱圧着部のヒートローラと加圧ローラの間を搬送して加熱圧着することにより、実施例3−3の記録物3−3(図24(b)参照)を得た。尚、加熱圧着は、図24(a)に示す記録物に、平滑な表面質感調整シートとしてPET基材(商品名「テトロンG2」 厚さ25μm 帝人デュポンフィルム株式会社製)を重ね合わせて、加熱圧着部のヒートローラと加圧ローラの間を搬送して行った。このとき、ヒートローラの加熱温度を95℃、圧力3.9Kg/cm、搬送速度50mm/secとした。なお、SEMによる表面観察により、記録物3−3の顔料浸透層が溶融膜化せずに空隙構造を維持した状態で、熱可塑性樹脂が溶融膜化して顔料浸透層の空隙構造を埋めていることを確認した。
実施例3−4の樹脂層塗工液1を樹脂層塗工液3とした以外は実施例3−1と同様にして、インクジェット記録媒体3−4を作成し、顔料インク1で画像を記録して、図25(a)に示す記録物を得た。次に図25(a)に示す記録物を実施例3−2と同様にして、加熱圧着することにより、図25(b)に示す実施例3−4の記録物3−4を得た。なお、SEMによる表面観察により、樹脂層1012の一部は膜化しないで粒子状態で残存していることを確認した。
実施例1の顔料浸透層1を顔料浸透層2とし、溶媒吸収層塗工液1を溶媒吸収層塗工液3とした以外は実施例1と同様にして実施例4のインクジェット記録媒体4−1を得た。このインクジェット記録媒体4−1の顔料浸透層の空隙の細孔直径は120nmであり、溶媒吸収層の空隙の細孔直径は10nmであった。このインクジェット記録媒体4−1に、実施例1の顔料インク1を顔料インク2として画像を記録し、十分に乾燥させ、図26(a)に示す記録物を得た。この図26(a)に示す記録物を140℃に加熱したヒートローラを用いて加熱圧着することにより、図26(b)に示す実施例4−1の記録物4−1を得た。尚、加熱圧着は、図26(a)に示す記録物に、平滑な表面質感調整シートとしてPET基材(商品名「テトロンG2」 厚さ25μm 帝人デュポンフィルム株式会社製)を重ね合わせて、加熱圧着部のヒートローラと加圧ローラの間を搬送して行った。なお、SEMによる表面観察により、顔料浸透層、溶媒吸収層は膜化していることを確認した。
実施例4−1の基材1を透明な基材2に変更し、インクジェット記録媒体4−1の顔料浸透層の表面に、樹脂層塗工液4を塗工して乾燥させることにより、インクジェット記録媒体4−2(図27(a)参照)を得た。インクジェット記録媒体4−2の顔料浸透層の空隙の細孔直径は120nmであった。一方、インクジェット記録媒体4−2の溶媒吸収層の空隙の細孔直径は、10nmであった。また、実施例2−1と同様の方法で測定した結果、製造した記録媒体の顔料浸透層の露出部の面積は、顔料浸透層の全面積に対して75%であった。
実施例4−2の樹脂層塗工液4を樹脂層塗工液5とした以外は実施例4−2と同様にしてインクジェット記録媒体4−3および記録物4−3を得た。この実施例4−3は、樹脂層1012が、白色粒子と蛍光粒子とを含んだ白色蛍光保護層となる点が実施例4−2と異なる。インクジェット記録媒体4−3は、実施例4―2で説明した機能と同様の機能を維持している。また、強化顔料保護膜が、白色蛍光の機能を有するため、背景隠蔽層となって、顔料画像の視認性を高め、さらに白色蛍光保護層に含まれる蛍光粒子が発光することから、暗めの室内での画像視認性をさらに高めることができた。また、白色蛍光保護層の発光が溶媒吸収層を透過し易くなり、顔料画像の視認性がより高まることが確認できた。
実施例1の基材1を基材3とし、実施例1の乾燥後の溶媒吸収層の塗工量を40g/m2を10g/m2に変更して溶媒吸収層の厚さを10μmとし、顔料浸透層1を顔料浸透層2とし、第2の製造装置30を用い、かつカットシート状のインクジェット記録媒体1をロール状のインクジェット記録媒体5とした以外は実施例1と同様にして、インクジェット記録媒体5(図28(a)参照)を得た。インクジェット記録媒体5の顔料浸透層の空隙の細孔直径は120nmであった。一方、インクジェット記録媒体5の溶媒吸収層の空隙の細孔直径は、40nmであった。
実施例1の顔料浸透層を形成する顔料浸透層塗工液1を溶媒吸収層塗工液1に、溶媒吸収層を形成する溶媒吸収層塗工液1を顔料浸透層塗工液1とした以外は実施例1と同様にして比較例1のインクジェット記録媒体6および記録物6を得た。
実施例1の溶媒吸収層塗工液1を溶媒吸収層塗工液6とした以外は実施例1と同様にして比較例2のインクジェット記録媒体7および記録物7を得た。
実施例または比較例のインクジェット記録媒体にブラックインクでベタ100%画像を記録した際の、記録面(色材受容層)を学振試験機により、重り500gの負荷をかけながら、シルホン紙で記録面を30回擦った際の擦過性を評価した。評価は、ブラックインク画像の光学濃度を、光学反射濃度計(商品名「RD−918」、グレタグマクベス社製)を用いて測定し、下記式(1)より残存OD率を算出し評価した。その結果を表2ないし表3に示す。
☆:残OD率が99%以上
◎:残OD率が97%以上、残OD率が99%未満
○:残OD率が90%以上、残OD率が97%未満
△:残OD率が80%以上90%未満
×:残OD率が80%未満
実施例または比較例のインクジェット記録媒体にBKのベタ100%画像を記録した記録物の、記録面(色材受容層)における画像特性(画像のにじみ、画像濃度)を評価した。評価は目視により行った。その結果を表2ないし表3に示す。
△:画像濃度が1.0以上1.5未満で、あるいは画像にじみが若干ある
×:画像濃度が1.0未満あるいは、画像がにじんでいる
実施例または比較例のインクジェット記録媒体にBKのベタ100%画像を記録した記録物の、印刷部を48時間、水に浸漬させることで長期保存性を評価した。その結果を表2乃至表3に示す。
△:インクジェット記録媒体のインク受容層に若干水が浸透して、画像に若干のにじみがあるが、画像の判別は可能である
×:インクジェット記録媒体のインク受容層に水が浸透して、画像がにじんで判別できない
まず、本発明の第2の実施形態の概要について説明する。
第2の実施形態においては、主に、第1の実施形態と違いがある項目について記載する。
本発明の記録媒体1は、図35のように、基材50上に、2層以上のインク受容層53と、樹脂層1012と、が順次設けられている。基材寄りのインク受容層53は、顔料インクの溶媒成分の吸収性に優れた厚膜の空隙吸収型の溶媒吸収層1601である。樹脂層寄りのインク受容層53は、顔料インクの顔料成分および溶媒成分の浸透性に優れた薄膜の空隙吸収型の顔料浸透層1600である。樹脂層1012は、顔料浸透層1600の表面が露出する部分1001を残すように、離散的に設けられた熱可塑性樹脂1002によって形成される。
本発明では、基材上に少なくとも2層のインク受容層を設け、そのインク受容層の表面に樹脂層を設けた記録媒体において、それぞれのインク受容層を空隙吸収型とし、記録媒体の表面側のインク受容層(基材から遠い側のインク受容層)の表面に熱可塑性樹脂を離散的に設けて樹脂層を形成することにより、インク受容層の表面が直接露出した部分を残す。基材に近い側のインク受容層である溶媒吸収層は、顔料インクの顔料粒子は浸透させずに、顔料インクの溶媒成分のみが吸収できるように、平均細孔径が比較的小さい空隙吸収型の厚膜のインク受容層とする。一方、基材から遠い側のインク受容層、つまり樹脂層に近い側のインク受容層は顔料浸透層とし、顔料粒子を含む顔料インクの全体が浸透拡散できるように、平均細孔径が比較的大きい空隙吸収型の薄膜のインク受容層とする。このようにインク受容層は、少なくとも2層構造とする。本発明の記録媒体は、樹脂層を接着層として利用することにより、樹脂層を介して様々な支持体に転写することも可能である。
本実施形態の記録媒体1は、図56に示すように基材50を備えている。基材50は、インク受容層53としての溶媒吸収層1601および顔料浸透層1600、顔料浸透層1600の表面に離散的に設けられた熱可塑性樹脂の樹脂層1012と、の支持体となるシート体である。この基材50は、インクジェット記録時および画像支持体との接着時において、記録媒体1のカールを抑制し、記録媒体1の搬送性を良好にする搬送層として機能する。また、基材50の搬送性をさらに向上させるために、滑り性を改善する公知の搬送補助層などを裏面側に設けてもよい。
本発明の記録媒体は、IDカード、社員証、およびクレジットカード等の各種セキュリティーカード分野、マイナンバーカードおよびパスポート等の公的文書通知の分野、包埋カセット等の薬理/病理分野において用いることができる。このような用途において、画像の記録および転写を高速で行うためにロール状の記録媒体をロールツーロール搬送する場合には、基材の厚みを好ましくは5μm以上、より好ましくは15μm以上とすることにより記録媒体の搬送性を向上させることができ、また基材の厚みを100μm以下、より好ましくは50μm以下とすることにより良好な熱伝達性が得られる。一方、カットシートおよびプレート状の記録媒体用の基材は、耐カール性および供給性能などの観点から、機械的強度に優れた厚い基材を搬送層として用いることが好ましく、この場合には、基材の厚みを30μm以上、より好ましくは50μm以上とすればよい。また、画像転写時に加熱する場合、本発明における記録媒体は、主として基材側からの加熱が行われるため、基材の厚みを300μm以下、より好ましくは150μm以下とすることにより、インクジェット記録後に記録媒体を画像支持体に加熱して接着する際に、熱伝達性を良好とすることができる。このように基材の厚みは、搬送性および材料強度を考慮して適宜決定すればよく、特に限定されない。記録媒体の形態および用途に応じて、良好な搬送性および熱伝達性が維持できればよい。
記録媒体は、樹脂層を接着層として利用し、画像支持体に転写して、記録物を製造することも可能であり、転写した記録物の画像の記録面の耐候性、耐摩擦性、および耐薬品性などの耐久性を向上させるために、保護層を含んでいてもよい。保護層には、無色透明の保護層の他、半透明の保護層、着色された透明の保護層、白色などに着色された保護層なども含まれる。透明な保護層は、JIS K7375に準拠して測定される全光線透過率が50%以上、好ましくは90%以上のシートに相当する。保護層の種類は特に限定されない。保護層としては、耐候性、耐摩擦性、および耐薬品性などの耐久性に優れ、インク受容層との相溶性が高い材質からなるシートおよびフィルムが好ましい。
記録物のセキュリティー性を向上させるために、基材上に、画像が記録されて剥離されない前記録層を備えてもよい。前記録層に補助的な画像(プレプリント)を施して、機能性の高い画像を予め基材50上に付与することにより、記録物73のセキュリティー性を向上させることができる。前記録層1637は、第1の形態と同様のものを用いればよい。
本発明の記録媒体は、樹脂層を接着層として利用し、樹脂層を介して、様々な材質の画像支持体に転写することもできる。画像支持体の材質は、特に制限されない。画像支持体としては、例えば、樹脂を構成材料とする画像支持体(樹脂ベース支持体)、紙を構成材料とする画像支持体(紙ベース支持体)等を挙げることができる。樹脂ベース支持体を構成する樹脂は、画像支持体の用途に応じて適宜選択すればよく、特に制限されず、例えば、基材と同様の材質のものを用いることができる。画像支持体の材質としては、ガラス、金属、または木材等も挙げられる。画像支持体のとの良好な接着性を得るためには、画像支持体の材質に合わせて、接着性に優れた熱可塑性樹脂を適宜選定し、熱可塑性樹脂を顔料浸透層上に離散的に形成すればよい。
本発明の記録媒体における溶媒吸収層は、インクジェット記録方式によって付与される顔料インクの溶媒を吸収する層である。インクを吸収するメカニズムは、第1の形態で説明したメカニズムと同様である。溶媒吸収層の層構成および材質は、第1の形態のものと同様である。
記録媒体1における顔料浸透層1600は、インクジェット記録方式によって付与される顔料インクの顔料を浸透させる層である。インクを吸収するメカニズムは、第1の形態で説明したメカニズムと同様である。顔料浸透層の層構成および材質は、第1の形態のものと同じであってもよい。第2の形態においては、インクの乾燥速度よりも顔料浸透層1600のインク吸収速度が遅い場合には、インクが吸収される前に熱可塑性樹脂1002の表面のインクが乾燥増粘して、顔料インク1003の一部が樹脂層1012に残って接着性を低下させるおそれがある。したがって、顔料浸透層1600のインクの吸収速度は、熱可塑性樹脂1002のインクの乾燥速度よりも十分に速くすることが重要である。このように、樹脂層1012にインクが残らないように、顔料浸透層1600の露出部がインクを引き込む速度を十分に早くすることが重要である。
以下、溶媒吸収層および顔料浸透層として用いる空隙吸収型のインク受容層の一例として、無機微粒子あるいは樹脂微粒子と、水溶性樹脂と、を含有するインク受容層の構成材料について説明する。
無機微粒子は、無機材料からなる微粒子であり、インク受容層に色材を受容する空隙を形成する機能を有する。無機微粒子としては、第1の実施形態と同様のものを用いることができる。
樹脂微粒子は、樹脂材料からなる微粒子であり、インク受容層に色材を受容する空隙を形成する機能を有する。樹脂微粒子としては,第1の実施形態と同様のものを用いることができる。
水溶性樹脂は、25℃において、水と十分に混和する樹脂、あるいは水に対する溶解度が1(g/100g)以上の樹脂である。水溶性樹脂としては、第1の実施形態と同様のものを用いることができる。
[1−8−1]剥離層材料
剥離層1603を、図51に示すように基材50と保護層1623との海面、または図50(a)に示すように基材50と溶媒吸収層1601との界面に設けることにより、転写工程における剥離性を制御することができる。さらに、図54に示すように、溶媒吸収層1601と顔料浸透層1600との界面に剥離層1603を設けて、転写時に溶媒吸収層1601も剥離することにより、樹脂層1012と顔料浸透層と1600が画像支持体55に転写されて、溶媒吸収層1601が基材50と共に剥離される。この場合、保護層1623および厚膜の溶媒吸収層1601による画像への光学的な影響は一切発生しないため、溶媒吸収層1601は、光学的特性、柔軟性、箔切れ性などを考慮せずに、インク吸収速度および吸収容量などのインク吸収性に特化して機能を向上させることが可能となる。
剥離層に用いる離型剤の種類は特に限定されない。好ましくは、離型性に優れ、ヒートローラの熱およびインクジェット記録ヘッド(特に、吐出エネルギー発生素子として電気熱変換素子(ヒータ)を用いたサーマル式のインクジェット記録ヘッド)が発生する熱によって容易に溶融しない材料である。また、離型剤としては、保護層に使用される材料、溶媒吸収層または顔料浸透層に使用される水溶性樹脂などの、剥離する層の結合材とは、親和性が低いものが好ましい。親和性が低いことによって、離型剤と、剥離する層の材料と、の相溶性が低くなるため、基材と、保護層、溶媒吸収層または顔料浸透層と、の境界面における剥離が容易となる。
図50のように、記録媒体1における各々の層の境界面であって、かつ剥離層1603が設けられていない境界面には、必要に応じて密着層1602を設けてもよい。図50(a)においては、溶媒吸収層1601と顔料浸透層1600との境界面に密着層1602が設けられ、図50(b)においては、基材50と溶媒吸収層1601との境界面に密着層1602が設けられている。図50(c)においては、基材50と溶媒吸収層1601との境界面、および第2の溶媒吸収層1655と顔料浸透層1600との境界面に、密着層1602が設けられている。図50(d)においては、基材50と溶媒吸収層1601との境界面、および溶媒吸収層1601と第2の顔料浸透層1658との境界面に、密着層1602が設けられている。また、図51のように、保護層1623と溶媒吸収層1601との間に密着層1602を設けることにより、保護層1623と溶媒吸収層1601との間の転写時における不如意な剥離(層間剥離)を防止することができる。また、図50(b),(c),(d)のように、基材50と溶媒吸収層1601との間に密着層1602を設けることにより、転写後の剥離動作時に、顔料浸透層1600から、溶媒吸収層1601を基材50と共に剥離することができる。
樹脂層1012の基本的な構成およびインク吸収のメカニズムは、第1の形態と同様である。本発明の第2の形態における記録媒体の樹脂層は、接着層としても利用することができ、これにより、樹脂層を介して様々な支持体に転写することもできる。
熱可塑性樹脂とインク滴の大小関係は、第1の形態と同様である。
熱可塑性樹脂の形状は第1の実施形態と同様である。良好な接着性を得るためには、溶融軟化した際に熱可塑性樹脂が互いに結合して膜化し易いように、十分な量の熱可塑性樹脂を離散的に配置することが好ましい。
熱可塑性樹脂の粒子径は第1の実施形態と同様である。熱可塑性樹脂の粒子の凝集体によって接着部を構成する場合には、個々の島状の熱可塑性樹脂部の面積を小さくしやすいように、平均粒子径が2μm以下の熱可塑性樹脂の粒子を用いることが好ましい。
熱可塑性樹脂の間隔は、第1の実施形態と同様である。1画素1007に1つ以上の海部1001が存在することにより、顔料インク1003は島部(熱可塑性樹脂部)1000の上に残らず、顔料浸透層1600および溶媒吸収層1601に速やかに吸収されて、接着不良を引き起こさない。
例えば、粒径の異なる熱可塑性樹脂1002を使用してもよい。粒径の大小は、熱可塑性樹脂の体積に関係する。粒径が大きいと、熱可塑性樹脂1002の体積も大きくなり、画像支持体との接着面積も大きくなるため、接着性を向上させることができる。したがって、粒径の大きい熱可塑性樹脂は、画像支持体への親和性に優れたものとし、粒径の小さい熱可塑性樹脂は、粒径の大きい熱可塑性樹脂同士、および粒径の大きい熱可塑性樹脂と顔料浸透層1600とのバインダーとすることもできる。粒径の小さい熱可塑性樹脂をバインダーとすることにより、粒径の大きい熱可塑性樹脂の粒子間の空隙構造をほぼ維持しつつ、樹脂層を成膜することが可能となる。
熱可塑性樹脂の量は、記録媒体および記録物の用途に応じて調整すればよい。例えば、強い接着力が要求される場合には、軟化溶融して、画像支持体と顔料浸透層との接着面の凹凸を吸収するように膜化できる量、であることが好ましい。一方、転写後の顔料浸透層を画像支持体から引き剥がして、画像支持体を再利用する場合などにおいては、熱可塑性樹脂の接着力は弱くてもよい。この場合には、熱可塑性樹脂の量を少なくすることができる。また、加圧加熱による転写時に熱可塑性樹脂を軟化溶融させる際に、加圧力、加熱温度、および加圧加熱時間などを調整することにより、顔料浸透層と画像支持体の間の全面に亘って熱可塑性樹脂を膜化させないようにすることも可能である。また、加圧粘着型の熱可塑性樹脂を顔料浸透層の上に離散的に設けて、島状の樹脂層を形成してもよい。また、接着力を弱く調整した場合には、顔料浸透層の露出部の面積を大きくして、インクによる画像の記録特性を向上させることができる。
第1の実施形態と同様に、熱可塑性樹脂は粒子状に限定されず、例えば、膜状の熱可塑性樹脂1002を用いて、海島状の樹脂層1012を形成することもできる。膜状の熱可塑性樹脂を使用することにより得られる効果は、第1の形態において説明した効果と同様である。
樹脂層の厚みは、第1の実施形態と同様に設定することができる。
本発明において、前記顔料浸透層の前記露出部の面積は、第1の実施形態と同様に設定することができ、顔料浸透層の全面積の50%以上を占めることが好ましい。
前述のインクの吸収メカニズムからも明らかなように、熱可塑性樹脂はインクの吸収には直接的に関与しないため、その熱可塑性樹脂の材質は、インクとは関係なく画像支持体との接着性を重視して選定することができる。したがって本発明の記録媒体は、様々な画像支持体と接着することができる。具体的に、使用者は、記録媒体と接着される特定の画像支持体の材質に応じて、その画像支持体に対する接着性に優れた熱可塑性樹脂を公知の熱可塑性樹脂の中から選択して用いることができる。例えば、熱可塑性樹脂として、PET、PVC、PET−G、アクリル、ポリカーボネート、POM、ABS、PE、PPなどのプラスチック、紙、ガラス、木材、金属等の特定の画像支持体との接着性に優れたものを選択して用いることができる。熱可塑性樹脂の材料として、第1の実施形態と同様のものを用いることができる。
海島状の樹脂層は、転写時の膜化状態を自由にコントロールできるように設計可能である。すなわち、海島状の樹脂層に含まれる熱可塑性樹脂全体を溶融軟化させることにより完全な膜を形成して、樹脂層を面接着の状態にして転写することが可能である。また、海島状の樹脂層に含まれる熱可塑性樹脂の表面だけを溶融軟化させて、樹脂層を点接着の状態にして転写することも可能である。樹脂層の大部分、あるいは全部を完全に膜化して転写することにより、接着面積を最大限に増やし、面接着の状態として接着性を良好とすることができる。また、樹脂層を完全に膜化させて、海島状の樹脂層のバイパス部を埋めてしまうことにより、記録物を成したときに、記録物に対する水、薬品などの液体、およびオゾンなどの気体の進入の大幅に抑えて、耐水性および耐薬品性などの耐候性を向上させることもできる。一方、樹脂層をあまり膜化させずに点接着の状態として転写することにより、画像支持体などを剥離可能とすることができる。
上述したように、顔料インクは、顔料浸透層内にて浸透拡散され、熱可塑性樹脂の直下部にも回り込んで画像を記録可能であるため、粒子状の熱可塑性樹脂に限定されない。例えば、図47(a)のように、膜状の加圧粘着材料の熱可塑性樹脂1630を用いて、加圧粘着性の樹脂層1631を海島状に形成することも可能である。
記録媒体の基材は、用途に応じて、基材を構成する搬送層が剥離されない構成、または、その搬送層が剥離される構成などとすることができ、公知の方法によって製造可能である。また、用途に応じて、基材として5μm〜300μのフィルムが用いることができる。機械的特性および熱的特性の面において好ましい基材の材料としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)のフィルムを挙げることができる。
基材が搬送層と剥離層と保護層とを含み、接着処理後に剥離層を介して搬送層のみを剥離する場合、つまり基材の一部を溶媒吸収層の表面の保護層として残して、基材を剥離する場合には、公知の塗膜装置によって、基材上に、予め剥離層を設けておいてもよい。一方、溶媒吸収層と顔料浸透層の界面において、基材と溶媒吸収層とを一体的に剥離する場合には、公知の塗膜装置によって、基材上に、溶媒吸収層と密着する密着層を予め設けておいてもよい。剥離層および密着層は、基材に対して、公知の塗工方法により、述した離型剤および密着層を含有する組成物を塗工して、乾燥することにより形成される。
保護層用塗工液を調整し、公知の塗工方法によって、予め剥離層を設けた基材の表面に保護層用塗工液を塗工して、乾燥(加熱)させることにより、保護膜を形成することができる。
溶媒吸収層は、第1の実施形態と同様の方法によって形成することができる。塗工液の粒子濃度および塗工量等は、第1の実施形態と同様に設定することができる。
顔料浸透層と溶媒吸収層との間に剥離層を設ける場合には、離型剤と適当な媒体とを混合した塗工液を調製し、これを溶媒吸収層の表面に塗布して乾燥させることによって、剥離層を形成することができる。なお、必要に応じて界面活性剤を添加してもよい。粒子状の離型剤の塗工液によって剥離層を塗工する場合には、微細な離型剤粒子が溶媒吸収層の空隙に入り込まないように、予め、溶媒吸収層の表面を湿し水または浸し水などによって処理して、溶媒吸収層の空隙を液体で充たしてから、離型剤を塗工すればよい。塗工液中の離型剤の粒子濃度は、塗工液の塗工性などを考慮して適宜決定すればよく、特に限定されない。塗膜速度と膜の均一性の観点からは、塗工液の全質量に対して、0.1質量%以上かつ5質量%以下とすることが好ましい。塗工液の塗工量は、固形分換算で0.1g/m2以上、かつ1g/m2以下とすることが好ましい。塗工量を0.1g/m2以上、好ましくは1g/m2以下とすることにより、溶剤浸透層へのインク中の水成分および溶媒成分の吸収速度を良好に保つことができる。
顔料浸透層は、第1の実施形態と同様の方法によって形成することができる。塗工液中の粒子濃度および塗工液の塗工量は、第1の実施形態と同様に設定することができる。
樹脂層は、第1の実施形態と同様の方法によって形成することができる。
[3−1]インクジェット方式による画像記録方法
インクジェット方式の画像記録方法は、第1の実施形態と同様の方法を採用することができる。樹脂層の上方から、顔料インクを用いてインクジェット記録方式により画像を記録することにより、顔料浸透層に顔料画像が形成される。
本発明の記録媒体は、顔料粒子が浸透拡散可能な顔料浸透層を用いることにより、熱可塑性樹脂の下部も含めて記録媒体の全面に亘って適切な顔料画像を形成し、かつ樹脂層の表面および内部にインクを残りにくくする。この結果、記録特性と接着性とを両立させることができる。様々な用途に適用可能な記録画像の保存性および耐久性を考慮すると、顔料インクを好ましく用いることができる。顔料インクとしては、第1の実施形態と同様のものを用いることができる。
顔料インクの粘度および表面張力は、第1の実施形態と同様に設定することができる。
顔料インク中の色材濃度(顔料濃度)は、第1の実施形態と同様に設定することができる。色材濃度をこのような範囲に調整することにより、画像の視認性と接着性とを両立させることができる。
本発明においては、任意の画像の記録後もしくは記録前に、顔料浸透層の少なくとも一部に、白インク(白色のインク)を用いてインクジェット記録を行うことができる。用途に応じて、顔料浸透層に記録された画像の背景となるように、白インクを付与することにより、記録画像の隠蔽性が向上し、記録画像の視認性を向上させることができる。白インクの白色顔料粒子の平均粒子径が顔料浸透層の平均細孔直径よりも大きい場合には、顔料浸透層の表面において、白色顔料成分と、水成分および溶媒成分と、が固液分離する。樹脂層における熱可塑性樹脂部(島部)の高さが十分であれば、加熱圧着により、樹脂層によって白インクの顔料成分も被覆されるため、白インクの顔料が表面に残らず、良好な耐擦過性が得られる。白色インクの組成物としては、インクジェット記録方法において通常使用されている任意の白色インクの組成物を用いることができる。このような白色顔料としては、公知の材料を適用可能であり、例えば、無機白色顔料、有機白色顔料、または白色の中空ポリマー微粒子を挙げることができる。
基材が剥離されない記録媒体を用いて記録物を作製する際には、まず、その記録媒体の樹脂層を介して、顔料浸透層に顔料インクを付与することにより画像を記録(例えば、インクジェット記録)する。画像を視認する方向に応じて、その画像として、正像あるいは反転画像を記録する。次に、離散的に配された熱可塑性樹脂を介して記録媒体を画像支持体に転写させることによって記録物を得る。
本発明においては、熱可塑性樹脂として、熱や圧力により軟化溶融膜化して接着性を発現する熱可塑性の粒子を用いることが特に好ましいため、転写方法として、加熱と圧着とを併用した加熱圧着工程により転写方法を用いることが好ましい。このような転写のための構成としては、ヒートローラと加圧ローラとを併用した構成が挙げられる。
基材が加熱時に剥離される熱時剥離タイプのものである場合には、加熱圧着後、温度が下がらないうちに、直ちに基材を剥離することが好ましい。図56に示すように、基材50が熱時剥離タイプの場合は、分離爪1626を備えた剥離機構、または剥離ロールを用いて、基材50を剥離することが好ましい。このような剥離方法は、記録媒体をロール・ツー・ロール(roll to roll)によって供給する場合、つまりロール状の記録媒体50を繰り出して供給し、その記録媒体から剥離した基材をロール状に巻き取る場合に、生産性を高めることができる。
次に、上述の記録媒体を用いて記録物を製造する製造装置を説明する。本発明の記録媒体に画像を記録する装置は、顔料インクを用いて画像を記録する構成であればよく、例えば、公知の小型のインクジェットプリンタ、あるいは大判プリンタを使用することができる。また、記録媒体を画像支持体に接着(転写)し、かつ必要に応じて基材を剥離する装置としては、例えば、ダイニック社製のD−10、フジテックス社製のLPD3223 CLIVIA等の公知のラミネーターが使用できる。ラミネーターは、一対のヒートローラ21と加圧ローラ22を備えていて、それらのローラ間に、画像支持体と記録媒体とが通過する際に、記録媒体の顔料浸透層を画像支持体に加熱圧着させる構成であればよい。また、図40に示すように、記録物の製造装置として、記録媒体を記録部へ送り出す供給部と、インクジェット記録方式などにより画像を記録する記録部と、加熱圧着部と、基材を剥離する剥離部と、顔料画像が転写された記録物を排出して集積する排出部と、を全て一体型的に備えたものも使用できる。このような一体型の装置は、例えば、特許05944947号に記載されているものが使用できる。
記録物を製造する際には、まず図39(b)のように、記録ヘッド600により記録媒体1の記録面にインクを付与して、第1の画像1606を記録する。このとき、インクの一部は、樹脂層1012における熱可塑性樹脂部1000の相互間の空間をバイパス的に通過して、吸収速度の速い顔料浸透層1600の露出部1001に接する。これにより、インクは、熱可塑性樹脂部1000内を通ることなく、顔料浸透層1600に引き込まれるようにして吸収される。顔料インクは、前述したように、顔料浸透層1600の底部に薄膜状の稠密な顔料画像1606を形成し、溶媒成分は固液分離して溶媒吸収層1601に吸収される。次に、図39(c)のように、離散的に配した熱可塑性樹脂1002によって顔料浸透層1699を画像支持体55に接着(転写)させることにより、図39(d)のような記録物を得る。この記録物は、画像支持体55上に、樹脂層1012、顔料浸透層1600、溶媒吸収層1601、および基材50が順次積層された構造となる。基材50を剥離することにより、溶媒吸収層1601は、樹脂層1012側から記録された顔料画像1606の保護層となり、画像の耐候性を向上させることができる。顔料画像1606は、画像支持体55が透明である場合には、その透明な画像支持体55側を通して視認可能である。一方、透明な溶媒吸収層1601側から顔料画像1606を視認する場合には、記録媒体1に反転画像を記録する。
[5−1−1]基材の全てが剥離される記録物
搬送層を含む基材の全てが剥離される記録媒体と、この記録媒体を用いて作成した記録物と、について説明する。
基材の搬送層(基材の一部)のみが剥離される記録媒体を用いて製造した記録物は、クレジットカード等の各種セキュリティーカードの分野、およびパスポート等に用いることができる。このような用途においては、より高いレベルの耐久性およびセキュリティー性が要求される。このような用途の記録物においては、基材に、透明保護層および予め画像が記録された記録層などの、機能層を単層あるいは複層として設けてもよい。
また、本発明の記録媒体における海島状の樹脂層は、転写時に膜化される状態を自由にコントロールすることができる。すなわち、樹脂層に含まれる熱可塑性樹脂全体を溶融軟化させて完全に膜化し、樹脂層を面接着の状態にして、転写することも可能であり、あるいは、樹脂層に含まれる熱可塑性樹脂の表面だけを溶融軟化させ、樹脂層を点接着の状態にして転写することも可能である。樹脂層の大部分あるいは全部を完全に膜化して転写することにより、接着面積を最大限に増やして、接着性を良好にすることができる。さらに、樹脂層を完全に膜化させて、海島状の樹脂層のバイパス部を埋めてしまうことにより、記録物を構成したときに、水または薬品などの液体、およびオゾンなどの気体の進入を大幅に抑えて、耐水性および耐薬品性などの耐候性を向上させることもできる。加えて、海島状の樹脂層に含まれる機能性材料を隠蔽性粒子とし、樹脂層を膜化させて、隠蔽性粒子を全面に広げることにより、隠蔽性をより向上させることもできる。
以下、本発明の具体的な実施例について説明する。ただし、本発明は、下記の実施例によっていかなる制限を受けるものではない。なお、以下の記載における「部」、「%」は特に断らない限り質量基準である。
ポリビニルアルコール(商品名「PVA123」、クラレ製)をイオン交換水に溶解して、固形分含量が8%のポリビニルアルコール水溶液を調製した。なお、ポリビニルアルコールは、重量平均重合度が2300、けん化度が98〜99mol%であった。
シリカ水溶液(商品名「スノーテックスO−40」(固形分(SiO2)を濃度40%、平均1次粒子径25nm)日産化学工業株式会社製)を100部と、ポリビニルアルコール水溶液1を125部と、をスタティックミキサーにより混合して、溶媒吸収層塗工液1を得た。
シリカ水溶液(商品名「スノーテックスO」(固形分(SiO2)濃度20%、平均一次粒子径10nm)日産化学工業株式会社製)を100部と、ポリビニルアルコール水溶液1を50部と、をスタティックミキサーにより混合して、溶媒吸収層塗工液2を得た。
第1のガラス製反応容器に攪拌機、還流冷却管、温度計、窒素ガス導入管を備え付けた後、その反応容器に、ノニオン系乳化剤としてのアクアロンRN−30(第一工業製薬(株)製)6g、アニオン系乳化剤アクアロンHS−30(第一工業製薬(株)製)6g、メチルメタアクリレート130.0g、エチルアクリレート5.0g、メタクリル酸5.0g、水275gを入れて攪拌し、総量427.0gの混合物を調整した。次に、この混合物の36gを取り出し、同様の第2の反応容器に移した後、窒素ガス導入下において73℃で40分間乳化を行った。次いで、重合開始剤としてのペルオキソニ硫酸アンモニウム17gを水36gに溶解し、乳化液に添加した。その後、混合物の残量を第1の反応容器より取り出し、それを100分の時間をかけて第2の反応容器内に徐々に滴下し、73℃で重合を行った。混合物の残量の滴下を終了した後、73℃で80分間攪拌を継続し、樹脂水溶液1(Tg:101℃、樹脂固形分35.0%)を合成した。この分散粒子の平均一次粒径は20nmであった。次に、樹脂水溶液1を100部と、ポリビニルアルコール水溶液1を43.75と、をスタティックミキサーにより混合して、溶媒吸収層塗工液3を得た。
第1のガラス製反応容器に攪拌機、還流冷却管、温度計、窒素ガス導入管を備え付けた後、その反応用容器に、ノニオン系乳化剤としてのアクアロンRN−30(第一工業製薬(株)製)6g、アニオン系乳化剤アクアロンHS−30(第一工業製薬(株)製)6g、メチルメタアクリレート100.0g、エチルアクリレート20.0g、2−ヒドロキシルエチルアクリレート10.0g、メタクリル酸5.0g、水275gを入れて攪拌し、総量427.0gの混合物を調整した。次に、この混合物の36gを取り出し、同様の第2の反応容器に移した後、窒素ガス導入下において73℃で40分間乳化を行った。次いで、重合開始剤としてのペルオキソニ硫酸アンモニウム17gを水36gに溶解し、乳化液に添加した。その後、混合物の残量を第1の反応容器より取り出し、それを100分の時間をかけて、第2の反応容器内に徐々に滴下し、73℃で重合を行った。混合物の残量の滴下を終了した後、73℃で80分間攪拌を継続し、樹脂水溶液1(Tg:78℃、樹脂固形分35.0%)を合成した。この分散粒子の平均一次粒径は40nmであった。次に、樹脂水溶液2を100部と、ポリビニルアルコール水溶液1を43.75部と、をスタティックミキサーにより混合して、溶媒吸収層塗工液4を得た。
シリカ水溶液(商品名「スノーテックスST−PS−MO」(固形分(SiO2)濃度18%、平均一次粒子径125nm)日産化学工業株式会社製)を100部と、ポリビニルアルコール水溶液1と、をスタティックミキサーにより混合して、顔料浸透層塗工液1を得た。
第1のガラス製反応容器に攪拌機、還流冷却管、温度計、窒素ガス導入管を備え付けた後、その反応容器にメチルメタアクリレート100.0g、エチルアクリレート20.0g、2−ヒドロキシルエチルアクリレート10.0g、メタクリル酸5.0g、水275gを入れて攪拌し、総量427.0gの混合物を調整した。次に、この混合物の36gを取り出し、同様の第2の反応容器に移した後、窒素ガス導入下において、73℃で40分間乳化を行った。次いで、重合開始剤としてのペルオキソニ硫酸アンモニウム17gを水36gに溶解して、乳化液に添加した。その後、混合物の残量を第1の反応容器より取り出し、それを100分の時間をかけて第2の反応容器内に徐々に滴下し、73℃で重合を行った。混合物の残量の滴下終了した後、73℃で80分間攪拌を継続し、樹脂水溶液3(Tg:78℃、樹脂固形分35.0%)を合成した。この分散粒子の平均一次粒径は120nmであった。次に、樹脂水溶液1を100部と、ポリビニルアルコール水溶液3を43.75部と、をスタティックミキサーにより混合して、顔料浸透層用塗工液2を得た。
顔料浸透層塗工液2の調製と同様にして、チルアクリレート20.0g、エチルアクリレート115.0g、2−ヒドロキシルアクリレート5.0g、メタクリル酸10.0gとして、樹脂水溶液4(Tg:90℃、樹脂固形分35.0%)を合成した。この分散粒子の平均一次粒径は110nmであった。次に、樹脂水溶液4を100部と、ポリビニルアルコール水溶液1を43.75と、をスタティックミキサーにより混合して、顔料浸透層用塗工液3を得た。
顔料浸透層塗工液4の調製と同様にして、チルアクリレート20.0g、エチルアクリレート115.0g、2−ヒドロキシルアクリレート5.0g、メタクリル酸10.0gとして、樹脂水溶液5(Tg:90℃、樹脂固形分35.0%)を合成した。この分散粒子の平均一次粒径は180nmであった。次に、樹脂水溶液5を100部と、ポリビニルアルコール水溶液1を43.75と、をスタティックミキサーにより混合して、顔料浸透層用塗工液4を得た。
VANORA社製DXA4081(固形分濃度50%、平均2次粒子径300nm)を50部と、DIC社製ボンディック1940NE(固形分濃度50%、平均2次粒子径620nm)50部と、イオン交換水10部と、によって樹脂層塗工液1を得た。なお、上記の樹脂層は、アクリル樹脂とウレタン樹脂で構成されている。その樹脂層は、顔料浸透層を構成する水溶樹脂のPVA樹脂の酢酸ビニル基と親和性が高いため、転写後に顔料浸透層と樹脂層とを強固に接着することができる。一方、画像支持体がアクリルおよびPET基材の場合には、樹脂層の構成材料と、画像支持体の構成材料と、の親和性が高いため、転写後に画像支持体と顔料浸透層とを良好に接着することができる。
VANORA社製DXA4081(固形分濃度50%、平均2次粒子径300nm)を50部と、DIC社製ボンディック1940NE(固形分濃度50%、平均2次粒子径620nm)50と、JSR社製中空樹脂粒子水溶液(商品名「SX8022−04EM」、固形分濃度28.2%)を10部と、イオン交換水10部と、によって樹脂層塗工液2を得た。
樹脂層塗工液1に、軟化溶融して膜化する第1の樹脂粒子1002に加え、さらに第2の樹脂粒子の蓄光発光粒子1617として、根本化学社製N夜光Luminova BGL−300FFを5部添加することによって、樹脂層塗工液3を得た。
アクリルエマルジョン水溶液(BASF社製ジョンクリル352D、Tg56℃、固形分濃度45%)を9部と、ウレタンエマルジョン水溶液(第一工業製薬社製スーパーフレックス130、Tg103℃、固形分濃度35%)を1部と、ポリビニルアルコール水溶液1を0.5部と、を分攪拌混合して、保護層塗工液1を得た。
VANORA社製DXA4081(固形分濃度50%)を50部と、JSR社製中空樹脂粒子水溶液(商品名「SX8022−04EM」、固形分濃度28.2%)を50部と、根本化学社製N夜光Luminova BGL−300FFを5部と、アクリルエマルジョン水溶液(BASF社製ジョンクリル352D、Tg56℃、固形分濃度45%)を90部と、ウレタンエマルジョン水溶液(第一工業製薬社製スーパーフレックス130、Tg103℃、固形分濃度35%)を10部と、ポリビニルアルコール水溶液1を5部と、を5分攪拌混合し、保護層塗工液2を得た。
<(メタ)アクリル酸エステル系共重合体の合成>
撹拌装置と、滴下装置と、温度センサと、上部に窒素導入装置を有する還流装置と、を取り付けた反応容器に、メチルエチルケトン1,000部を仕込み、そのメチルエチルケトンを撹拌しながら反応容器内を窒素置換した。反応容器内を窒素雰囲気に保ちながら80℃に昇温させた後、滴下装置より、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル63部、メタクリル酸141部、スチレン417部、メタクリル酸ベンジル188部、メタクリル酸グリシジル25部、重合度調整剤(商品名「ブレンマーTGL」、日本油脂社製)33部、およびペルオキシ−2−エチルヘキサン酸−t−ブチル 67部を混合して得た混合液を4時間かけて滴下した。その滴下の終了後、さらに同温度で10時間反応を継続させて、酸価110mgKOH/g、ガラス転移点(Tg)89℃、重量平均分子量8,000の(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A−1)の溶液(樹脂分:45.4%)を得た。
冷却機能を備えた混合槽に、フタロシアニン系ブルー顔料1,000部、上記の合成により得られた(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A−1)の溶液、25%水酸化カリウム水溶液、および水を仕込み、それらを撹拌および混合して混合液を得た。なお、フタロシアニン系ブルー顔料に対して、(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A−1)を、その不揮発分が40%となる比率の量で用いた。また、25%水酸化カリウム水溶液としては、(メタ)アクリル酸エステル系共重合体(A−1)が100%中和される量を用いた。さらに、水は、得られる混合液の不揮発分を27%とする量を用いた。得られた混合液は、直径0.3mmのジルコニアビーズを充填した分散装置に通し、循環方式により4時間分散させた。分散液の温度は40℃以下に保持した。
表1に示す組成(合計:100部)となるように、水性顔料分散体および各成分を容器に投入し、プロペラ撹拌機を使用して30分以上撹拌した。その後、孔径0.2μmのフィルター(日本ポール社製)で濾過して、顔料インクを調製した。なお、表1中の「AE−100」は、アセチレングリコール10モルエチレンオキサイド付加物(商品名「アセチレノールE100」、川研ファインケミカル製)である。
顔料インクとしては、市販のカーボンブラック「45L」(DBP吸油量45ml/100g、三菱化学社製)100gを、水1000mlによく混合して微分散した後、これに、次亜塩素酸ソーダ(有効塩素酸塩濃度12%)300gを滴下して、100〜104℃で10時間撹拌して湿式酸化した。得られたスラリーを東洋濾紙No.2(アドバンティス社製)で濾過し、表面改質カーボンブラック粒子が洩れるまで水洗した。このウエットケーキを水5キロリットルに再分散して、電導度2mSまで逆浸透膜で脱塩し、さらに、表面改質カーボンブラック濃度15質量%に濃縮して、表面改質カーボンブラック分散液を得た。
[基材1の調製]
構造的潜像を形成する装置を用いて、PET基材(商品名「テトロンG2」、厚さ19μm、帝人デュポンフィルム株式会社製)の表面に凹凸加工を施し、構造的潜像を形成した。構造的潜像の凹凸の幅は10μm、その凹凸の厚みは2μmであった。なお、構造的潜像の凹凸の幅および厚みは、基材の断面をSEMによって観察して測定した。次に、その表面に、離型剤としての中京油脂社製ポリロン788を塗工して、剥離層を形成して基材1を調整した。その塗工にはグラビアコーターを用い、塗工速度は5m/分、乾燥後の塗工量は0.5g/m2とした。
溶媒吸収層塗工液1を基材1の表面に塗工してから乾燥させることにより、記録媒体の構成素材として、基材と溶媒吸収層とを含む積層シートを製造した。その塗工にはダイコーターを用い、塗工速度は5m/分、乾燥後の塗工量は25g/m2とした。乾燥温度は60℃とした。溶媒吸収層の厚さは25μmであった。その後、基材と溶媒吸収層とを含む積層シート1の表面に、湿し水による処理を行いながら顔料浸透層塗工液1を塗工した後に、乾燥させることにより、記録媒体の構成素材として、基材と溶媒吸収層と顔料浸透層とを含む積層シートを製造した。顔料浸透層の塗工にはグラビアコーターを用い、塗工速度は5m/分、乾燥後の塗工量は5g/m2とした。乾燥温度は60℃とした。顔料浸透層の厚さは5μmであった。
上述した図40の第1の製造装置25により、記録媒体1−1に、樹脂分散顔料インクを用いて第1の画像を記録した。その後、その記録媒体を画像支持体に加熱圧着させてから、PETの基材を剥離することにより、溶媒吸収層の表面が構造的潜像を有する記録物を得た。次に、この構造的潜像を有する溶媒吸収層の表面に、樹脂分散顔料インク1により、第2の画像(正像)を記録した。さらに、溶媒吸収層にサインペンによって加筆し、かつ朱肉によって捺印した。このようにして、実施例1−1の記録物1−1を得た。この記録物1−1は、図57(c)の記録物73に対応する。
[記録媒体1−2の製造]
本実施例1−2における記録媒体1−2は、前述した基材1の代わりに、PET基材(商品名「テトロンG2」、厚さ19μm、帝人デュポンフィルム株式会社製)を用い、樹脂層塗工液1の代わりに樹脂層塗工液2を用いた。それ以外は、記録媒体1−1と同様にして、海島状の樹脂層が、白色半透明の散乱層としての機能も有する記録媒体1−2を得た。この記録媒体1−2は、図58(a)の記録媒体1に対応する。記録媒体1−1の場合と同様の方法によって、記録媒体1−2の露出部の面積を確認した。記録媒体1−2の露出部の面積は、顔料浸透層の全面積の75%であった。
本実施例1−2における記録物1−2は、記録媒体1−1の代わりに記録媒体1−2を用い、画像支持体として厚さ1mmの透明ガラス板を用いた。それ以外は、実施例1−1と同様にして、記録物1−2を得た。この記録物1−2は、図58(c)の記録物73に対応する。
[記録媒体1−3の製造]
本実施例1−3の記録媒体1−3においては、図59のように、基材50としてのPET基材(商品名「テトロンG2」、厚さ19μm、帝人デュポンフィルム株式会社製)の表面に、中京油脂社製ポリロン788(固形分濃度3%)を極めて薄く塗工して剥離層1603を設けた。この剥離層1603の表面に、前記の保護層塗工液1を塗工した後、それを乾燥させることにより、剥離層1603の上に、機能層としての保護層1623を形成した。その保護層1623の塗工液の塗工にはダイコーターを用い、塗工速度は5m/分、乾燥後の塗工量は5g/m2、乾燥温度は90℃とした。さらに、溶媒吸収層1601との密着性を向上させるために、保護層1623の表面に、東洋紡社製バイロナールMD−1985を塗工してから乾燥させることにより、薄膜の密着層1602を設けた。その密着層1602の塗工液の塗工にはダイコーターを用い、塗工速度は5m/分、乾燥後の塗工量は5g/m2とした。
本実施例1−3は、記録物1−3を高画質の写真インテリアとしての記録物とするために、下記の点において実施例1−1と異なる。すなわち記録物1−3においては、顔料インクとして、小粒径の顔料粒子を用いた高画質の顔料インク2を用いてインクジェット記録を行う。また記録物1−3においては、溶媒吸収層を構成する無機微粒子の平均1次粒子径を極めて小さくし、溶媒吸収層の細孔径を可視光の波長よりも十分に小さくする。これにより、可視光が溶媒吸収層をほぼ透過して、その溶媒吸収層の透明性が極めて高くなる。また記録物1−3における顔料浸透層は、無機微粒子ではなく、軟化溶融可能な樹脂微粒子によって構成されており、転写後に顔料浸透層を軟化溶融して膜化させることができる。また記録物1−3においては、小粒径の顔料粒子に合わせて、顔料浸透層の細孔径もやや小さくし、さらに、基材と溶媒吸収層との間に設けた保護層によって、記録物の表面の転写画像を保護する。
[記録媒体2−1の製造]
本実施例2−1の記録媒体2−1においては、図60(a)のように、基材50としてのPET基材(商品名「テトロンG2」、厚さ100μm、帝人デュポンフィルム株式会社製)の表面に、東洋紡社製バイロナールMD−1985を塗工した後、それを乾燥させることにより、基材50上に、機能層としての密着層1602を形成した。その密着層1602の塗工液の塗工にはグラビアコーターを用い、塗工速度は5m/分、乾燥後の塗工量は0.5g/m2、乾燥温度は90℃とした。密着層1602の表面に、溶媒吸収層塗工液2を塗工して、やや厚い溶媒吸収層1601を設けて、画像濃度を高めるための十分な量のインク溶媒が吸収できるようにした。溶媒吸収層1601の表面に、中京油脂社製ポリロン788(固形分濃度3%)を、インク溶媒の浸透吸収を妨げないように極めて薄く塗工して、剥離層1603を設けた。この剥離層1603によって、転写後に、溶媒吸収層1601を顔料浸透層1600から剥離しやすくした。また、前述した顔料浸透層塗工液1の代わりに、転写時の加圧加熱によって軟化溶融して膜化可能な顔料浸透層塗工液4を用いて、剥離層1603の上に顔料浸透層1600を形成し、かつその顔料浸透層1600の表面上に海島状に樹脂層1012を設けることにより、本実施例2−1における記録媒体2−1(図60(a))を製造した。この記録媒体2−1は、前述した小粒径の顔料インク2を用いるインクジェット記録装置において搬送および記録しやすいように、カットシート状に裁断加工して、カットシート状の記録媒体2−1とした。この記録媒体2−1における溶媒吸収層の空隙の細孔直径は、BET法により測定した結果、10nmであった。一方、記録媒体2−1における顔料浸透層の空隙の細孔直径は180nmであった。記録媒体1−1と同様の方法で露出部の面積を確認した。記録媒体2−1の露出部の面積は、顔料浸透層の全面積の75%であった。
まず、カットシート状の記録媒体2−1の樹脂層1012側から、前述した小粒径の顔料インク2を用いて第1の画像(反転画像)1606をインクジェット方式により記録した。次に、画像支持体55である20mm厚の白色アクリル板の表面に記録媒体2−1の樹脂層1012を合わせて、それらをヒートローラと加圧ローラとにより加圧加熱して接着(転写)させた。その後、基材50、密着層1602、インク溶媒成分のほぼ全てを含んだ溶媒吸収層1601、および剥離層1603を剥離して、本実施例2−1の記録物2−1(図60(b))得た。この記録物2−1においては、画像支持体55上に、軟化溶融して膜化された樹脂層1012と顔料浸透層1600が積層され、その顔料浸透層1600は、薄膜状に稠密に記録された高画質な顔料画像(反転画像)1606を包み込むように膜化される。
本実施例2−2においては、前述した樹脂層塗工液1に、第2の樹脂粒子として蓄光発光粒子を加えて、この塗工液により発光性樹脂層を設けて記録媒体2−2を作成し、この記録媒体2−2を用いて写真インテリア用の記録物2−2を得た。記録媒体2−2は、樹脂層塗工液1を樹脂層塗工液3に変更した以外は、実施例2−1の記録媒体と同様である。記録媒体1−1と同様の方法で露出部の面積を確認した。記録媒体2−2の露出部の面積は、顔料浸透層の全面積の75%であった。さらに、実施例2−1と同様の方法によって、図61(b)の写真インテリア用の記録物73を作成した。通常、蛍光発光粒子および蓄光発光粒子は、水分によって発光特性の劣化が生じやすい。本実施例においては、顔料インク中の水分を含む溶媒成分のほぼ全量が溶媒吸収層1601に吸収され、転写後に、その溶媒吸収層1601が基材50と共に剥離される。そのため、記録物2−2における顔料画像1606は、例えば、照度の低下した室内においても優れた視認性を得ることができ、発光特性の劣化も生じにくかった。前述した第1の実施形態の実施例1における記録物1と同様に、擦過性を評価した結果、残存OD率が99%以上あり、擦過性が極めて良好であった。
図66は、実施例2の変形例(実施例2−3)としての記録媒体2−3および記録物2−3の説明図である。
[記録媒体3−1の製造]
本実施例3−1における記録媒体3(図62(a))の製造に際しては、基材50としてのPET基材(商品名「テトロンG2」、厚さ30μm、帝人デュポンフィルム株式会社製)の表面に、中京油脂社製ポリロン788(固形分濃度3%)を極薄く塗工して剥離層1603を設けた。剥離層1603の表面に、前述した保護層塗工液2を塗工した後、それを乾燥させることにより、白色粒子1616と蛍光粒子1617とを含む耐水性の白色蛍光保護層1627を形成した。白色蛍光保護層1627の表面に東洋紡社製バイロナールMD−1985を塗工した後、それを乾燥させることにより、密着層1602を形成した。その密着層1602の塗工液の塗工にはグラビアコーターを用い、塗工速度は5m/分、乾燥後の塗工量は0.5g/m2、乾燥温度は90℃とした。密着層1602の表面に、実施例1−1と同様にして、やや厚い空隙吸収型の溶媒吸収層1601を設けて、画像濃度を高めるための十分な量のインク溶媒が吸収できるようにした。さらに、前述した顔料浸透層塗工液2を用いて、溶媒吸収層1601の表面に、転写時の加圧加熱によって軟化溶融して膜化可能な空隙吸収型の顔料浸透層1600を形成した。さらに、実施例1−1と同様にして、顔料浸透層1600表面上に、海島状に熱可塑性樹脂1002を配した樹脂層1012を設けることにより、本実施例3−1における記録媒体(図62(a))3−1を製造した。この記録媒体3−1は、前述した小粒径の顔料インク2を用いるインクジェット記録装置において搬送および記録しやすいように、カットシート状に裁断加工して、カットシート状の記録媒体3とした。記録媒体1−1と同様の方法で露出部の面積を確認した。記録媒体3−1の露出部の面積は、顔料浸透層の全面積の75%であった。
まず、カットシート状の記録媒体3−1の樹脂層1012側から、前述した小粒径の顔料インク2を用いて第1の画像(反転画像)1606をインクジェット方式により記録した。次に、画像支持体55である30mm厚の透明アクリル板の表面に記録媒体3−1の樹脂層1012を合わせて、それらをヒートローラと加圧ローラとにより加圧加熱して接着(転写)させた、その後、基材50を剥離して記録物3−1(図62(b))を得た。この記録物3−1においては、画像支持体55上に。軟化溶融して膜化された樹脂層1012と顔料浸透層1600が積層され、その顔料浸透層1600は、薄膜状に稠密に記録された高画質な顔料画像1606を包み込むように膜化される。また、記録媒体3−1には、顔料インクの溶媒成分を吸収した溶媒吸収層1601と、密着層1602と、白色粒子1616および蛍光粒子1617を含む白色蛍光保護層1627と、が積層される。
本実施例3の第1の変形例(実施例3−2)として、転写時の加圧加熱によって溶媒吸収層も軟化溶融して膜化する記録媒体3−2を作成し、画像の記録後かつ転写前に、乾燥手段によって顔料インクの溶媒成分を乾燥、または、その溶媒成分を乾燥させるための十分な時間を確保してから、転写を行った。加圧加熱により溶融膜化する溶媒吸収層は、実施例3−1の溶媒吸収層塗工液1の代わりに溶媒吸収層塗工液4を用い、顔料浸透層塗工液1の代わりに顔料浸透層塗工液4を用いた以外は、実施例3−1と同様にして構成した。溶媒吸収層も溶融膜化させることにより、保護層との密着性を高めて、溶媒吸収層の端面からの水およびガスの浸入を防止することができた。この結果、実施例3−1と同様の画像記録を可能とし、さらに長期保存性が極めて高い記録物を得ることができた。また、白色蛍光保護層の発光が溶媒吸収層を透過しやすくて、顔料画像の視認性がより高まることが確認できた。この記録媒体3−2における溶媒吸収層の空隙の細孔直径は、BET法により測定した結果、40nmであった。一方、記録媒体3−2における顔料浸透層の空隙の細孔直径は180nmであった。記録媒体1−1と同様の方法で露出部の面積を確認した。記録媒体3−2の露出部の面積は、顔料浸透層の全面積の75%であった。
本実施例3の第2の変形例(実施例3−3)においては、図63(a)のように、記録媒体における白色蛍光保護層1627上に、予め、前記録層1648を形成する。前記録層1648として、基材50上に剥離層1603の表面に、予め、ホログラム画像を加工したホログラム層を積層する。そのホログラム層1648の表面には、実施例3−2と同様に、加圧加熱により溶融膜化する溶媒吸収層1601を、白色保護層1627および密着層1602を介して設けた。前述した第1の実施形態の実施例1における記録物1と同様に、擦過性を評価した結果、残存OD率が75%であった。記録媒体1−1と同様の方法で露出部の面積を確認した。記録媒体3−3の露出部の面積は、顔料浸透層の全面積の75%であった。このような記録媒体3−3を用いて製造した記録物3−3(図63(b))において、顔料画像1606の裏側に位置する白色蛍光保護層1627の表面に、予め形成されたホログラム画像が現れた。
[記録媒体4の製造]
本実施例4における記録媒体4(図64(a))の製造に際しては、基材50としてのPET基材(商品名「テトロンG2」、厚さ19μm、帝人デュポンフィルム株式会社製)の表面に、中京油脂社製ポリロン788(固形分濃度3%)を極薄く塗工して剥離層1603を設けた。剥離層1603の上に、前述した顔料浸透層塗工液1を塗工し、第2の顔料浸透層1620を形成した。前述した実施例1−1と同様に溶媒吸収層1601を設けた。さらに、顔料浸透層塗工液3を用いて、転写時の加圧加熱によって軟化溶融して膜化可能な第1の顔料浸透層1600を形成した。さらに、実施例1−1と同様にして、顔料浸透層1600の表面上に、海島状に熱可塑性樹脂1002を配して樹脂層1012を設けることにより、本実施例4における記録媒体4(図64(a))を製造した。この記録媒体4は、やや大粒径の顔料インク(安価で高速記録性に優れる顔料インク)を用いるインクジェット記録装置において搬送および記録しやすく、しかも転写装置において転写および剥離しやすいように、ロールシート状に加工して、ロール状の記録媒体4とした。この記録媒体4における溶媒吸収層の空隙の細孔直径は、BET法により測定した結果、25nmであった。一方、記録媒体4における第一の顔料浸透層の空隙の細孔直径は110nm、第2の顔料浸透層の空隙の細孔直径は125nmであった。記録媒体1−1と同様の方法で露出部の面積を確認した。記録媒体4の露出部の面積は、顔料浸透層の全面積の75%であった。
ロール状の記録媒体4に対して、実施例1−1と同様に、インクジェット記録により第1の顔料浸透層1600に第1の画像(反転画像)1606を形成する。次に、インク溶媒1607のほぼ全量を溶媒吸収層1601に吸収させたまま、ヒートローラにより加圧加熱して、画像支持体55としての厚さ約1mmの白色PVCカード上に記録媒体4の顔料画像1606を接着(転写)する。その後、基材50を剥離して、図64(b)の記録物4を作成した。加圧加熱により、樹脂層1012および第1の顔料浸透層1600は溶融膜化するものの、溶媒吸収層1601は空隙構造を維持している。そのため、インクジェット記録直後に転写においても、溶媒成分1607が溶媒吸収層1601に保持されて、良好な接着性が得られる。また、第2の顔料浸透層1620も空隙構造を維持する。
本発明の実施例5においては、実施例4における海島状の樹脂層を粘着性の熱可塑性樹脂によって形成した。そのため、本実施例5の記録媒体は、樹脂層を加圧加熱して溶融膜化させることなく、記録媒体を加圧するだけで画像支持体に転写することができる。したがって、高温で加圧加熱することが難しい低Tg温度の材料からなる種々の画像支持体に対して、特別な装置を用いることなく、粘着性のテープのように、記録媒体を手動により加圧して簡易に接着(転写)することができる。
DIC社製ボンコートW−386 (固形分濃度50%)を10部と、イオン交換水を90部と、を混合してによって粘着性樹脂層塗工液1を得た。
本実施例5における記録媒体5(図65(a))の製造に際しては、基材50としてのPET基材(商品名「テトロンG2」、厚さ30μm、帝人デュポンフィルム株式会社製)の表面に、中京油脂社製ポリロン788(固形分濃度3%)を極薄く塗工して剥離層1603を設けた。実施例4の記録媒体4と同様に、剥離層1603の上に、前述した顔料浸透層塗工液1を塗工して第2の顔料浸透層1620を形成した。その顔料浸透層1620の上に溶媒吸収層1601を設け、さらに、その上に、前述した顔料浸透層塗工液3を用いて第1の顔料浸透層1600を形成した。さらに、顔料浸透層1600の表面上に、上記の粘着性樹脂層塗工液1を用いて、海島状に粘着性の熱可塑性樹脂1630を配して樹脂層を設けることにより、記録媒体5(図65(a))を製造した。この記録媒体5は、汎用のインクジェット記録装置において搬送および記録がしやすいように、カットシート状に裁断加工して、カットシート状の記録媒体5とした。記録媒体1−1と同様の方法で露出部の面積を確認した。記録媒体5の露出部の面積は、顔料浸透層の全面積の75%であった。
カットシート状の記録媒体5に対して、図65(b)のように、汎用の顔料インクジェット記録装置によって、第1の顔料浸透層1600に第1の画像(反転画像)を記録する。次に、インク溶媒1607のほぼ全量を溶媒吸収層1601に吸収させたまま、図65(c)のように、画像転写体55としての厚さ約1mmのIC回路付きの白色PVCカード上に、あたかも粘着テープのように、記録媒体を手で貼り合わせる。その後、図65(d)のように基材50を手で剥離して、図65(e)の記録物5を作成した。本実施例5において、記録媒体5は、その面積が画像支持体55である白色PVCカードよりも僅かに小さくなるように裁断されている。これにより、転写時の箔切れ性を懸念する必要がなく、基材50は単純に端部から剥離すればよい。
50 基材
53 インク受容層
1600 顔料浸透層
1601 溶媒吸収層
50 基材
1001 露出部
1002 熱可塑性樹脂
Claims (12)
- 基材上に、顔料と溶媒とを含む顔料インクが付与されるインク受容層と、樹脂層とが、順次形成された記録媒体であって、
前記インク受容層は、
前記溶媒および前記顔料の浸透を可能とする顔料浸透層と、
前記顔料を浸透させず、前記溶媒の浸透を可能とする溶媒吸収層と、を有し、
前記基材側から、前記溶媒吸収層、前記顔料浸透層の順に積層されており、
前記樹脂層は、前記顔料浸透層の表面に露出部を残すように、前記顔料浸透層の表面に熱可塑性樹脂が離散的に設けられていることを特徴とする記録媒体。 - 前記顔料浸透層の前記露出部の面積は、前記顔料浸透層の全面積の50%以上を占めることを特徴とする請求項1に記載の記録媒体。
- 前記顔料浸透層および前記溶媒吸収層は、表面から裏面に亘って連通する複数の空隙によって形成された空隙構造を有し、
前記顔料浸透層に形成される空隙の平均空隙径は、前記顔料の平均粒子径より大きく、
前記溶媒吸収層に形成される空隙の平均空隙径は、前記顔料の平均粒子径より小さいことを特徴とする請求項1または2に記載の記録媒体。 - 前記顔料浸透層は、粒子状の熱可塑性樹脂を含むことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の記録媒体。
- 前記基材と前記インク受容層との間に、機能層として、剥離層および/または保護層を設けたことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の記録媒体。
- 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の記録媒体に、顔料と溶媒とを含む顔料インクを付与してなる記録物であって、
前記顔料は、前記インク受容層の前記溶媒吸収層より表面側に保持されていることを特徴とする記録物。 - 前記顔料浸透層が膜化しており、
前記顔料は、前記膜化した顔料浸透層に覆われていることを特徴とする請求項6に記載の記録物。 - 前記樹脂層が膜化していることを特徴とする請求項7に記載の記録物。
- 画像支持体と、樹脂層と、顔料インクにより画像が記録されたインク受容層と、が積層された記録物であって、
前記樹脂層および前記インク受容層は、請求項1ないし5のいずれか1項に記載の記録媒体から転写されたものであることを特徴とする記録物。 - 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の記録媒体に記録を行うことによって記録物を製造する製造方法であって、
前記記録媒体に対して前記樹脂層側から顔料インクを付与して画像を記録する記録工程と、
前記記録行程で記録された画像を含む前記記録媒体に対して加熱および加圧を行う加熱加圧工程と、を備え、
前記加熱加圧工程は、少なくとも前記顔料浸透層を溶融膜化させることを特徴とする製造方法。 - 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の記録媒体に、前記樹脂層側から顔料インクを付与して画像を記録する記録工程と、
前記画像が記録された前記記録媒体における前記樹脂層を画像支持体に当接させ、前記記録媒体と前記画像支持体とを、重ねた状態で加熱および加圧して接着する工程と、を含むことを特徴とする記録物の製造方法。 - 前記画像支持体に接着された前記記録媒体から、少なくとも前記基材と前記剥離層を剥離する剥離工程を含むことを特徴とする請求項11に記載の記録物の製造方法。
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