JPH0549475B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、微小な穴を多数有するフイルムに記
録液を供給した後、発熱部の作用により選択的に
微小穴中の記録液を感熱吐出させて記録を行う新
規な記録方法に関する。 オフイスオートメーシヨン化の華々しい開発が
進むなかで、現在最も開発のたちおくれている分
野は、ハードコピーを得るプリンターの分野では
ないかと認められる。 現在、プリンターの主流となつているものは、
インパクトプリンターであるワイヤドツト方式で
あるが、スピードが遅い、音が騒々しい等の問題
で、高速の出力装置、OA機器としては、適して
いない。 そこで音の静なノンインパクトプリンターが注
目され、今日に至るまで各種の方式が出現してい
る。 これらノンインパクトプリンターの分野にて、
近年、特に注目を得ているものには、インクジエ
ツト方式および感熱転写方式がある。 ここ10年、華々しく脚光をあびていたインクジ
エツト方式は、音が静か、ランニングコストが安
い、普通紙が使える、特別の定着処理を必要とし
ない、カラー化が容易等、多くの長所を有してい
るものの、ノズルのつまりに対する信頼性、メン
テナンスを必要とするという問題から、技術的に
は、完成の域に達したものの、商品として必ずし
も成功してはいないように思われる。 一方、感熱転写方式は、ここ数年、急激な進展
をみせているものの、転写紙のつかい捨ての問
題、スピード、コスト、記録紙の制約と、当初の
期待よりも、その開発には、時間を要し、問題点
をまだまだ潜在させている段階に思われる。 このようなノンインパクトの記録方式におい
て、インクジエツト方式においては、ノズルつま
りに対する信頼性、メンテナンスフリー化が求め
られ、感熱転写方式においては転写紙の再使用
化、非平滑性の紙への転写が特に問題点として取
り上げられており、これらの問題点を解決しない
かぎり、ノンインパクトプリンターの主流にはな
れないとさえ予想される。 本発明は、上記のインクジエツト方式による問
題点および感熱転写方式による問題点を解決する
ものであり、すなわち、微小な穴を規則的ないし
不規則的に有するフイルムの少なくとも一方の面
から、記録液を付与して、微小な穴に記録液を供
給したのち、入力信号に応じて発熱を行う発熱部
の作用により、選択的に微小な穴中の記録液を加
熱し、その加熱による記録液の熱膨張ないし、記
録液からの気泡の発生ないし気化によるエネルギ
ーにより記録液をフイルムの微小な穴の外に吐出
飛翔して記録を行う記録方法において、該記録液
が記録剤１重量部に対し、記録剤を溶解ないし分
散する液剤3.0〜200重量部を含み、表面張力20〜
70dyne／cm、沸点200℃以下であることを特徴と
するインクジエツト記録方法である。 本発明にて記録液を付与するフイルムは、ポリ
イミド、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレ
ート等の合成樹脂フイルムないし、アルミニウ
ム、ニツケル、ステンレス、鉄、パラジウム等の
金属フイルム等を単独あるいは積層して使用する
ことができる。 該フイルムは、耐熱性、耐溶剤性、耐摩擦性、
機械的強度に優れるものが好ましい。 フイルムの厚さはフイルムの強度、記録液の吐
出量に関係があるため、フイルムの材質および記
録液の吐出量に応じて適宜決定することが必要で
あるが、フイルムの加工性、記録液の吐出量等か
ら数ミクロン〜数百ミクロンである。 また、微小な穴の大きさも、記録液の吐出量に
応じて適宜選択可能であるが、記録液の保有およ
び吐出状態より数ミクロン〜数百ミクロンが好ま
しい。 あまり、穴を微小にすると記録液の吐出量が少
なくて、印刷物の記録濃度が得られないような問
題を生じる。 また、穴を大きくすると、吐出量が多すぎて微
小なドツトの形成に適さなくなる。 穴の形状は、なるべく円形状のドツトを得るた
め円形が好ましいが、ドツトの形状にとくに注意
を要しないときは、穴の形状について特にとらわ
れない。 また、フイルムを貫通した穴であつても、フイ
ルムの発熱部に面する側が貫通していない凹状の
穴であつてもよい。 また、上記微小な穴は、印写密度等に応じて個
数を増減することが可能であり、穴の大きさとの
兼合いがあるが、１mmあたり、１〜100個程度で
ある。 これらの微小な穴は、不規則な配列であつても
よいが、規則的な配列をもつて位置されることが
好ましい。 入力信号に応じて発熱を行う発熱部は感熱記録
等にて一般に使用されている発熱ヘツドがそのま
ま、あるいは、さらに加工を加えて使用すること
ができる。 本発明にて記録液は、印写像を形成する記録剤
と、記録剤を溶解ないし分散する液剤とを含むも
のより構成される。 記録剤としては、染料および顔料の多くのもの
がそれぞれ単独ないし混合して有効に用いられ
る。 染料としては、直接染料、酸性染料、塩基性染
料、媒染染料、含金属染料、建染染料、硫化染
料、反応性染料、分散染料、アルコール可溶性染
料、油溶性染料等であり、また、化学構造からい
うと、アクリジン染料、アニリンブラツク、アン
トラキノン、染料、アジン染料、アゾ染料、アゾ
メチン染料、ベンゾおよびナフトキン染料、イン
ジゴイド染料、インドフエノール、インドアニリ
ン、インダミン、ロイコ建染染料エステル、ナフ
トールイミド染料、ニグロシンおよびインジユリ
ン、ニトロおよびニトロソ染料、オキサジンおよ
びジオキサジン染料、酸化染料、フタロシアニン
染料、ポリメチン染料、キノフタロン染料、硫化
染料、トリおよびジアリルメタン染料、チアジン
染料、チアゾール染料、キサンテン染料が有効に
用いられる。 また、顔料としては有機顔料および無機顔料の
いずれもが用いられる。 有機顔料としては、ニトロソ系、ニトロ系、フ
タロシアニン系、不溶性アゾ系、難溶性アゾ系、
可溶性アゾ系、塩基性染料レーキ系、酸性染料レ
ーキ系、建染染料レーキ系、キナクリドン系、ジ
オキサジン系、ペリレン系、イソインドリノン系
等が好適に使用される。 無機顔料としては、カーボンブラツク、チタン
ホワイト、酸化コバルト、硫酸バリウム、炭酸カ
ルシウム、炭酸マグネシウム、紺青等が好適に使
用される。 上記記録剤は、発熱部の作用による加熱温度に
て分解しないような安定なものが好ましいが、熱
の作用により、昇華、変色等の変化を有するも
の、用途に応じ適宜選択して利用することができ
る。 なお、記録剤は、溶剤により溶解していること
が好ましいが、分散染料のような一部の染料ある
いは顔料を記録剤として用いる場合には、フイル
ムの微小な穴よりも少なくとも粒径の小さくなる
ようにして分散させる必要がある。このような分
散している場合の記録剤の粒径としては数10ミク
ロン以下、好ましくは1.0ミクロン以下である。 なお、記録剤をエマルジヨンとして用いること
もできる。 記録剤を溶解ないし分散する液剤としては、水
が代表的に用いられる。 その他の液剤としては、アルコール系溶剤、例
えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロピルア
ルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチル
アルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブ
チルアルコール、イソブチルアルコール、ペンチ
ルアルコール、ヘキシルアルコール、ヘプチルア
ルコール、オクチルアルコール、ノニルアルコー
ル、デシルアルコール、ジアセトンアルコール
等、エーテル系溶剤、例えば、エチルエーテル、
ブチルエーテル、エチレングリコールジエチルエ
ーテル、エチレングリコールモノエチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、
エチレングリコールモノブチルエーテル等、グリ
コール系溶剤、例えば、エチレングリコール、プ
ロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキ
シレングリコール、トリエチレングリコール、ト
リエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル、メトキシグルコール、エトキシグリコール、
ポリエチレングリコール、グリセリン、ケトン系
溶剤、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、
イソブチルケトン、シクロヘキサン等、エステル
系溶剤、例えば、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢
酸ブチル、ギ酸エチル、エチレングリコールモノ
エチルエーテルアセテート、フエニルアセテート
等、炭化水素系溶剤、例えば、ヘキサン、オクタ
ン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、石油
系炭化水素溶剤、ハロゲン化炭化水素溶剤、例え
ば、四塩化炭素、ジクロロメタン、トリクロロエ
チレン、テトラクロロエタン、ジクロロベンゼン
等、また、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、モノエ
タノールアミン、ジエタノールアミン、モルホリ
ン等を用いることができる。 これらの溶剤は染料の溶解性、染料、顔料の分
散性等を考慮し、また、記録液の好ましい特性を
損なわない範囲にて１種ないし２種以上を用いる
ことができる。 また、記録液の沸点、表面張力等を適宜に調整
するために調整して用いることもできる。 特にフイルム面に記録液を付与したのち、フイ
ルム面上での記録液の乾燥を適度に調整するため
蒸気圧の低い、湿潤剤に相当すべき溶剤を記録液
の沸点をあまり高くしない範囲で加えることが好
ましい。 このような湿潤作用のある溶剤としては、上記
のグリコール系溶剤、グリコールエーテル系溶
剤、グリセリン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、
アミン系溶剤等であり、これらの１種ないし２種
以上を少なくとも記録液の0.5重量％以上用いる
ことが好ましい。 しかしながら、湿潤作用のある蒸気圧の低い溶
剤をあまり多く用いると、記録液の吐出飛翔性が
悪くなり、また、紙面等での記録液の乾燥が遅く
なる恐れがあるので記録液の70重量％以下で用い
ることが好ましい。 本発明にて以上のような記録剤と溶剤との割合
は、好適な記録濃度を得るため記録剤１重量部に
対して溶剤3.0〜200重量部である。 また、本発明において記録液は、20〜
70dyne／cm（25℃）の表面張力および200℃より
も低い沸点を有するものである。 このような表面張力は、フイルム面での記録液
の適度な濡れと広がりを調節し、フイルムの微小
な穴へ、記録液を均一に供給保持する。 また、発熱部の作用により記録液が吐出飛翔す
る際、良好な液滴を形成する。 さらに、200℃よりも低い沸点を有することに
より、発熱部からの熱エネルギーを有効に生かし
吐出飛翔の電気エネルギーを小さく押えることが
できる。 なお、記録液の粘度としては、フイルム面への
記録液への供給、フイルム面上での記録液の流動
性、吐出状態等から0.8〜200cps（25℃）が好まし
い。 さらに、記録液は熱膨張性のものが熱エネルギ
ーに対し応答性がよく、これらについて考慮する
ことも、低エネルギーでの好ましい吐出飛翔性を
示す。 本発明にて使用される記録液には、記録剤、溶
剤の他に以下のような添加剤を所望に応じて加え
ることができる。 例えば、印写物の定着性、耐水性、耐光性等を
増すために、あるいは記録剤の分散性等を調節す
るためバインダー成分を加えることができる。 このようなバインダー成分としては、アクリ
ル、アルキツド、エポキシ、アクリルアマイド、
ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、
ポリエステル、ポリアミド、塩化ビニル、酢酸ビ
ニル、エチレン−酢酸ビニル、スチレン、クマロ
ン、ロジン、石油、フエノールホルムアルデヒ
ド、ポリビニルブチラール、ニトロセルロース、
セラツク、アセテート、ケトン、メラミン、ゴム
系（SBR、塩化ゴム、環化ゴム、エステルゴ
ム）、ウレタン、シリコン、尿素、エステルガム、
テルペン等の樹脂類を用いることができ、溶剤に
より溶解して用いるだけでなく、分散状態にして
あるいはエマルジヨンとして用いることができ
る。 上記バインダー成分により、記録液の粘度の調
整を行うこともできるが、バインダー成分の他に
も記録液の粘度を調整するため、あるいはフイル
ムの微小穴への記録液の適度な浸み込み記録液の
表面張力等を調整するために所望により下記のよ
うな添加剤をさらに加えることができる。 粘度調整剤としては、メチルセルロース、ヒド
ロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセ
ルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルピ
ロリドン、アラビアゴム、スターチ、アルギン酸
ナトリウム等が好適に用いられる。 表面張力調整剤としては、アニオン系、カチオ
ン系、非イオン系等の活性剤を用いることができ
る。 これら活性剤は、記録液に対して10重量％以
下、好適には１重量％以下の使用量にて十分であ
る。 また、記録剤が安定して分散するようにするた
め、分散剤として上記活性剤を用いることができ
るが、顔料誘導体からなる顔料分散剤を用いるこ
ともできる。 また、染料の安定した溶解性を保つため、尿素
あるいは含窒素化合物等の添加も行うことができ
る。 また、ジメチルアンモニウムクロライド、アル
キルベンジル、ラウリルアミンアセテート、Ｎ−
アルキルトリメチレンジアミン、２−ブロモニト
ロプロパン−１，３−ジオール、ベンゾトリアゾ
ール、アセトフエノン、ベンジル等を安定剤とし
て加えることもできる。 PH調整剤は、記録剤の溶解性をあげたり、安定
性を保つため色相の調整のため、あるいは溶剤の
物性の変化を防止するため必要に応じて添加され
る。 PH調整剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化
カリウム、水酸化アンモニウム、低級アルカノー
ルアミン、リン酸ナトリウム、炭酸ナトリウム等
が挙げられる。 その他にも、記録液の用途、耐性等を付与する
ため、蛍光染料、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、
芳香剤、防黴剤、殺菌剤キレート剤、酸化防止剤
等の使用もできる。 本発明によれば、記録はフイルムの微小な穴中
の記録液を必要な部分のみ吐出飛翔させるもので
あり、再度フイルム面に記録液を付与するのみで
記録液の供給ができる。 したがつて、感熱転写方式で生ずるような転写
後の転写紙の処理が必要ない。 また、フイルムと感熱ヘツド部には、記録液が
介在するため、放熱性に優れ感熱転写紙にて生じ
るステイツキングのような問題もなく、また、感
熱ヘツドとのフイルムの接触も滑らかとなる。 また、発熱素子１個に対するフイルムの微小な
穴を複数設けることができるため、微小な穴のつ
まりが部分的に生じた際も、印写の信頼性は保持
される。 また、感熱ヘツドを採用することにより、イン
クジエツトにおけるノズルのマルチ化の困難度お
よびノズル数増加によるノズルつまりに対する信
頼性の低下も生じないため、高速の記録が極めて
容易となる。 また、この高速化も、機械設計が容易である。 本発明によれば、フイルムの微小穴の記録液に
よるつまりは、非常に生じにくいが、つまりが生
じた際でもインクジエツトのノズルに相当する部
分が分離されているためフイルムの洗浄および交
換が容易にできるので、専門家によるノズルヘツ
ドの交換、それに伴う高価な修理代等から開放さ
れる。 また、本発明によれば、インクジエツトにてよ
く問題となつていた記録液供給時の気泡の発生、
それにともなう印写不良等も生じない。 さらに、液状の記録液にて記録形成されるため
非接触記録であり、普通紙への記録が可能であ
り、感熱転写方式のような平滑紙の使用あるい
は、光沢を有する記録物からの脱皮が可能であ
る。 以下、本発明を実施例により詳細に説明する。 実施例 １ 厚さ20ミクロンのポリイミドフイルム１に、１
mm平方当り、直径30ミクロンの穴２を100個設け
た。 上記ポリイミドフイルム１面に下記記録液３
を、フエルト４を浸透させて付与し、穴の中に記
録液を一様に供給した。 上記記録液を供給されたフイルムを入力信号に
応じて発熱する発熱ヘツド５上を移動させた。 発熱ヘツドと相対する側に配置された記録紙
（上質紙）６に発熱ヘツドに応答した記録液が吐
出飛翔して画像を形成した。 また、前記穴のあけたポリイミドフイルムを固
定し、発熱ヘツド部を移動させる方式においても
同様の画像を得ることができた。 記録液の処方 Ａ ダイレクトブラツク19 ６重量部 エチレングリコール 10 精製水 82.8 Ｎ−メチル−２−ピロリドン １ ソジウムオマジン 0.2 Ｂ アシツドブルー９ 10 グリセリン ３ 精製水 78 Ｎ−メチル−２−ピロリドン ９ Ｃ ウオーターブルーＬ−117（オリント化学社
製） 30 精製水 64.8 エチレングリコールモノブチルエーテル ５ ソジウムオマジン 0.2 Ｄ 食用赤色３号（アイゼン） ９ トリエチレングリコール 20 ポリエチレングリコール（MW200） １ ポリビニルピロリドン １ 精製水 69 Ｅ カーボンブラツク ８ ワツクス １ 沈降性硫酸バリウム ５ 水溶性アクリル樹脂（30％溶液） 50 ポリエチレングリコール（MW400） ５ イソプロピルアルコール ５ ｎ−ブタノール ６ 水 19.8 活性剤 0.2 Ｆ 分散染料 ５ 水溶性アクリル樹脂（35％溶液） 20 水 50 イソプロピルアルコール 25

【表】 記録液の製造法 記録液Ａ〜Ｄ、およびＦは染料および溶剤類を
混合して染料を溶解したのち、３ミクロンのフイ
ルターにて加圧ろ過を行つた。 記録液Ｅは、顔料および溶剤類を混合した後、
アトライターにて分散させ、10ミクロンのフイル
ターにて加圧ろ過を行つた。 実施例 ２ 厚さ15ミクロンのニツケル箔に１mm平方当り直
径30ミクロンの穴を100個設けたフイルムを用い、
実施例１と同様の方法にて画像を得た。 該フイルムに記録液を付与した後、外部より強
刺的に温風を与え、フイルム内の記録液の溶剤部
を蒸発させた後、再度記録液を付与して感熱ヘツ
ド部を通したが、フイルムの微小穴のつまりによ
る印字不良は観察されなかつた。 該フイルムの顕微鏡による観察でも穴への記録
剤のつまりは観察されなかつた。 実施例 ３ 厚さ20ミクロンのニツケル箔に１mm平方当り直
径30ミクロンの穴を100個設けたフイルムを用い、
実施例１と同様の方法にて画像を得た。 記録液としては、下記の処方のものを用いた。 Ｇ オイルブラツクHBB（油性染料）（オリエン
ト化学社製） 1.5重量部 アクリルラツカー 15 メチルイソブチルケトン 20 セロソルブアセテート 20 メタール 25 シクロヘキサノン 18.5 Ｈ オイルイエロー101（油性染料）（オリエント
化学社製） ３ オレイン酸 ６ トリエチレングリコール 24 ジクロロメタン 67 Ｉ ウオーターブラウン＃22（オリエント化学社
製） 1.0 エリスロシン（保土谷化学社製） 2.0 グリセリン 12.5 Ｎ−メチル−２−ピロリドン 2.0 ２％NaOH液 3.0 精製水 67 水溶性スチレンアクリル樹脂液（固型分３
％） 12.5 Ｊ ウオーターブラウン＃22 1.0 エリスロシン 2.0 エチレングリコール 12.5 メトローズSM−25（信越化学社製メチルセ
ルロース） 0.19 ２％NaOH液 3.00 Ｎ−メチル−２−ピロリドン 2.00 ソジウムオマジン（オーリンケミカル社製）
0.25 精製水 79.06 Ｋ EM Black ｋ−18（東洋インキ製造(株)製カー
ボンブラツク） 15.0 エチレングリコール 12.5 精製水 67.25 30％NaOH液 3.00 Ｎ−メチル−２−ピロリドン 2.00 Ｌ オイルピンク312（オリエント化学社製）3.0 ジクロロメタン 85.0 オレイン酸 12.0 Ｍ オイルブラツクHBB 1.5 Ｒ−316（ニトロセルロースラツカー1/16秒）
15.0 メチルエチルケトン 20.0 イソプロピルアルコール 15.0 メタノール 20.0 シクロヘキサノン 26.5 カルバミン酸ブチル 1.5 Ｎ ウオーターブラツクＬ−200 18 グリセリン ８ ブチルセロソルブ ８ ブチルカルビトール ８ Ｎ−メチル−２−ピロリドン ２ ソジウムオマジン 0.15 精製水 55.85

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は、フイルムの平面図、第２図は記録方
法を示す斜視図、第３図は記録原理を示す原理
図。 １……フイルム、２……微小な穴、３……記録
液、３ａ……バブル、４……フエルト、５……発
熱ヘツド、６……記録紙。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 微小な穴を規則的ないし不規則的に有するフ
   イルムの少なくとも一方の面から、記録液を付与
   して、微少な穴に記録液を供給したのち、入力信
   号に応じて発熱を行う発熱部の作用により、選択
   的に微少な穴中の記録液を加熱し、その加熱によ
   る記録液の熱膨張ないし、記録液からの気泡の発
   生ないし気化によるエネルギーにより記録液をフ
   イルムの微小な穴の外に吐出飛翔して記録を行う
   記録方法において、該記録液が記録剤１重量部に
   対し、記録剤を溶解ないし分散する液剤3.0〜200
   重量部を含み、表面張力20〜70dyne／cm、沸点
   200℃以下であることを特徴とするインクジエツ
   ト記録方法。