JPH05566A - 画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一般紙、金属、ガラス、プラスチック等の表
面に特殊処理を施すことなく、容易にこれらの表面に画
像を形成することが可能な画像形成方法を提供するこ
と。 【構成】 通液性及び融着性を有する表層と、インク保
持層とを有する被記録材に記録液を以って画像を形成
し、その表層側を基体に融着することを特徴とする画像
形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録液を用いて記録を
行うのに好適な被記録材を用い、ガラス、金属、プラス
チック等の表層に画像を容易に形成することのできる新
規な画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】記録剤を含む記録媒体（例えば、イン
ク）を用いて記録を行うための記録器具及び記録装置と
しては、万年筆、サインペン、マジックペン、ペンプロ
ッター等あるいは情報機器のハードコピー装置としての
各種の方式（ワイヤードット方式、感熱転写方式、イン
クジェット方式等）のプリンターが知られている。

【０００３】これらの記録方式には、通常、一般紙や専
用に設計された特殊紙が用いられているが、これらの紙
は、一般に多孔質であり、また光拡散性であるため、高
濃度の記録画像が得られにくく、画像の光学濃度及び鮮
明性に優れた画像が得られなかった。

【０００４】一般に、上記の記録器具及び記録装置を用
いて画像を形成する場合、被記録材として問題になる点
を以下にいくつか列挙する。

【０００５】インクジェット用紙などの多孔質表面を有
する紙を用いた場合、 １）紙の表面が光拡散性であるため、鮮明で光学濃度の
高い画像が得られない。 ２）紙の表面が多孔質であるため、表面に光沢を有する
透光性の画像が得られない。 ３）多孔質表面が観察面となるため、記録像が常時、空
気にさらされるため、空気中の酸素や水滴、水蒸気など
の影響を受け、画像の耐久性、保存性に劣る。等の問題
がある。

【０００６】更に、被記録材として、前記以外の部材、
例えば一般紙、ガラス、プラスチック、金属などを用い
た場合、 ４）直接記録を行うには、上記の部材に特殊な処理を行
うか、印刷等のように大がかりで、しかも特殊な装置を
必要とする。等の問題がある。

【０００７】これらの諸問題を同時に解決した記録シス
テム、すなわち種々のインク記録特性に優れ、しかも一
般紙、金属、ガラス、プラスチック等の表面に特殊処理
を施すことなく、インクで記録した画像を形成可能にし
たシステムは未だ得られていないのが現状である。

【０００８】

【発明が解決しようとする問題点】そこで本発明の目的
は、一般紙、金属、ガラス、プラスチック等の表面に特
殊処理を施すことなく、容易にこれらの表面に画像を形
成することが可能な画像形成方法を提供することにあ
る。

【０００９】さらに本発明の目的は、光学濃度が高く、
鮮明性に優れた前記画像が得られる画像形成方法を提供
することにある。

【００１０】さらに本発明の目的は、光沢を有し、保存
性、耐久性に優れた前記画像が得られる画像形成方法を
提供することにある。

【００１１】

【問題点を解決するための手段】上記の目的は、以下の
本発明によって達成される。

【００１２】すなわち本発明は、通液性及び融着性を有
する表層と、インク保持層とを有する被記録材に記録液
を以って画像を形成し、その表層側を基体に融着するこ
とを特徴とする画像形成方法である。

【００１３】

【作用】本発明の第１の特徴は、画像の記録面と観察面
が同一である従来の被記録材とは異なり、画像の記録面
と観察面とが表裏関係にある被記録材を用いることであ
り、第２に該被記録材を他の部材に融着可能にしたこと
である。

【００１４】すなわち、本発明は、記録側である表層に
記録液をもって記録を行い、その観察側であるインク保
持層側から記録画像を観察するものである。

【００１５】従って、表層は通液性を有し、その表面に
付着した記録液を速やかに吸収、透過せしめる機能を有
し、他方、インク保持層は、前記表層から移行してきた
記録液もしくは記録剤を吸収、保持しうる機能を有する
ものである。

【００１６】この際、表層は、記録液中の液媒体に対し
て親和性が高くなければならないと同時に、記録剤（染
料、顔料等の着色材及び発色性を有する材料）に対して
は、逆に親和性が低くなければならない。

【００１７】従って、表層は、記録液媒体に対して、ぬ
れ、浸透、拡散等の特性を持ち、記録剤に対して、吸
着、浸透、反応等の特性を持たない材料を選択して構成
されなければならない。

【００１８】しかも、表層が融着性を有するものである
ため、上記の特性の他に融着性を満足する材料を選択し
なければならない。

【００１９】他方、インク保持層は、表層に一時的に吸
収された記録液を吸収、捕捉するため、記録液に対する
吸収力が表層よりも強くなければならない。

【００２０】ここで言う吸収力とは、吸収速度と対比さ
れる言葉であって、ちょうどモーターのトルクと回転数
の関係に相当する。

【００２１】従って、インク保持層は、記録液媒体に対
すると同様に、記録剤に対しても高い親和性を有してい
なければならない。

【００２２】

【実施例】以下、実施態様に基づき、本発明を詳細に説
明する。

【００２３】本発明で用いる被記録材は、支持体として
の基材と、該支持体上に形成された実質的に記録液ある
いは記録剤を吸収、捕捉するインク保持層と、インク保
持層上に形成された、記録液を直接受容するが、実質的
に記録剤を残留しない通液性及び融着性を有する表層よ
り構成される。

【００２４】但し、表層又はインク保持層が基材として
の機能を兼備するものである場合には、基材は必ずしも
必要ではない。

【００２５】前記被記録材に用いる基材としては、従来
公知のものがいずれも使用でき、例えば、ポリエステル
樹脂、ジアセテート樹脂、トリアセテート樹脂、ポリス
チレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリカーボネート樹
脂、ポリメタクリレート樹脂、セロハン、セルロイド、
ポリ塩化ビニル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリサルホン樹
脂等のプラスチックフィルム、板あるいはガラス板など
が挙げられる。

【００２６】尚、前述したとおり、本発明は記録面とは
反対側から観察するものであるために、基材は透光性を
有することが必要である。

【００２７】また、使用する基材は、最終的に透光性を
有していれば、基材に対しいかなる加工を施しても良
く、例えば、基材に所望の模様や光沢（適度のグロスや
絹目模様）を施すことが可能である。

【００２８】更に、基材として耐水性、耐摩耗性、耐ブ
ロッキング性を有するものを選択することによって、被
記録材の画像観察面に耐水性、耐摩耗性、耐ブロッキン
グ性を付与することもできる。

【００２９】次に、本発明で用いる被記録材を構成する
表層は、通液性及び融着性を有することに特徴がある。

【００３０】本発明で言う通液性とは、記録液を速やか
に通過させ、表層内に記録液中の記録剤を実質的に残留
させない性質のことである。

【００３１】通液性を向上させるための好ましい態様
は、表層及びその内部に亀裂や連通孔（ミクロサイズの
ものを含む）を含む多孔質構造を有するものである。

【００３２】例えば、水系インクを用いて記録する場
合、次のような態様が挙げられる。（１）非孔性の粒子
と結着材とにより構成され、内部に亀裂を有する態様、
（２）被膜中に、他の材料を分散させ、溶剤で処理する
ことにより、層内部を多孔質にする態様、（３）樹脂を
混合溶媒に分散させ、高沸点の溶剤が、樹脂の貧溶媒と
して層内部を多孔質とする態様、（４）成膜時に発泡性
の材料を含有させて、層内部を多孔質とする態様。用い
る材料は、いずれも水及びインク中の溶剤に対して非膨
潤性であり、インク中の染料に対して、非染着性である
ものを選択する。さらに、本発明に係る表層は、記録画
像形成後、後処理において融着性を示すものである。

【００３３】表層として好ましい態様は、熱融着性及び
／又は圧融着性を示すものである。

【００３４】表層が熱融着性を示すものである場合、例
えば、熱可塑性樹脂より構成され、表層が圧融着性を示
すものである場合、例えば、樹脂と該樹脂あるいは可塑
剤を含有するマイクロカプセルにより構成される。

【００３５】従って、上記性質を満足する本発明に係る
表層の一実施態様としては、例えば、記録剤に対して非
染着性であり、且つ熱融着性を有する非多孔性粒子と結
着材とからなる態様である。

【００３６】上記の性質を満足する非孔性粒子として
は、熱可塑性樹脂等の有機粒子、例えば、ポリエチレ
ン、ポリメタクリレート、エラストマー、エチレン−酢
酸ビニル重合体、スチレン−アクリル共重合体、ポリエ
ステル、ポリアクリル、ポリビニルエーテル等の樹脂粉
体及びエマルジョンのうち少なくとも１種が所望により
使用される。

【００３７】また、使用する結着材は、上記樹脂粒子同
志及び／又はインク保持層とを結着させる機能を有する
ものであり、樹脂粒子と同様に、記録剤に対して非吸着
性であることが必要である。

【００３８】結着材として好ましい材料は、前記の機能
を有するものであれ従来公知のものがいずれも使用で
き、例えば、ポリビニルアルコール、アクリル樹脂、ス
チレン−アクリル共重合体、エチレン−酢酸ビニル重合
体、デンプン、ポリビニルブチラール、ゼラチン、アイ
オノマー、アラビアゴム、カルボキシメチルセルロー
ス、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、フェ
ノール、メラニン、エポキシ、スチレン−ブタジエンゴ
ム等の樹脂のうち１種以上が所望により使用される。

【００３９】本発明で用いる表層は、これらの非孔性粒
子と結着材とからなるが、これらの材料のうち、特に、
表層としての溶融温度が７０〜１５０℃の範囲内になる
ように材料を選択しなければならない。

【００４０】表層としての前記機能を向上させるため
に、必要に応じて、各種の添加剤、例えば、界面活性
剤、浸透剤等を表層に添加してもよい。

【００４１】前記樹脂粒子と結着材との混合比（重量
比）は、樹脂粒子／結着材＝１／２〜５０／１の範囲が
好ましく、より好適には３／１〜２０／１の範囲であ
る。

【００４２】この混合比１／２以下の場合、表層の亀裂
や連通孔が小さくなり、記録液の吸収効果が減少してし
まう。また、混合比が５０／１以上の場合、樹脂粒子同
志又はインク保持層と樹脂粒子との接着が充分でなくな
り、表層を形成し得なくなる。

【００４３】表層の厚さは、記録液滴量にも依存する
が、好ましくは１〜２００μｍであり、より好適には３
〜５０μｍである。

【００４４】次に、記録剤を実質的に捕捉する非孔質の
インク保持層は、表層を通過してきた記録剤を吸収、捕
捉し、実質的に恒久保持するものである。インク保持層
が、表層よりも記録液の吸収力が強いことが要求され
る。

【００４５】というのは、インク保持層の吸収力が、表
層の吸収力よりも弱い場合、表層表面に付与された記録
液が、表層内を通過し、その記録液の先端がインク保持
層に到達した際に、表層中に記録液が滞留することによ
り、表層とインク保持層の界面で記録液が表層内を横方
向に浸透し、拡散していくこととなる。

【００４６】その結果、記録像の解像度が低下し、高品
質の画像を形成し得なくなる。

【００４７】また、前述のように、、記録画像を記録面
とは反対側から観察するため、インク保持層は光透過性
であることが必要である。

【００４８】上記の要求を満足するインク保持層は、記
録剤を吸着する光透過性樹脂及び／又は記録液に対し溶
解性、膨潤性を有する光透過性樹脂により構成されるの
が好ましい。

【００４９】例えば、記録剤として酸性染料又は直接染
料を含有する水系記録液を用いた場合、インク保持層
は、上記染料に対して吸着性を有するカチオン樹脂（例
えば、四級化されたポリアミン類等）及び／又は水系記
録液に対して膨潤性を有する親水性ポリマーにより構成
されることになる。

【００５０】尚、インク保持層を構成する材料は、記録
液を吸収、捕捉する機能を有し、非多孔質層を形成し得
るものであれば、特に限定されるものではない。

【００５１】インク保持層の厚さは、記録液を吸収、捕
捉するのに充分であれば良く、記録液滴量によっても異
なるが、好ましくは１〜５０μｍであり、より好適には
３〜２０μｍである。

【００５２】基材上にインク保持層と表層を形成する方
法としては、上記の適当な溶剤に溶解又は分散させて塗
工液を調整し、該塗工液を例えば、ロールコーティング
法、ロッドバーコーティング法、スプレーコーティング
法、エアナイフコーティング法等の公知の方法により、
基材上に塗工し、その後速やかに乾燥させる方法が好ま
しく、前記のホットメルトコーティング法あるいは前記
の材料から一旦、単独のシートを形成しておき、該シー
トを基材にラミネートする如き方法でも良い。

【００５３】但し、基材上にインク保持層を設ける際に
は、基材とインク保持層との密着を強固にし、空間をな
くす必要がある。

【００５４】基材とインク保持層との間に空間が存在す
ると、記録画像の表面が乱反射し、実質的に画像光学濃
度を下げることになるので好ましくない。

【００５５】本発明に用いる被記録材に画像を形成する
手段としては、万年筆、ボールペン、フェルトペン、ペ
ンプロッター、インクミスト、インクジェット、各種印
刷等、記録剤を含有する記録液を用いた記録器具及び記
録装置が挙げられる。

【００５６】これらの記録器具及び記録装置のうち、画
像記録の高速性の観点から、インクジェット記録装置や
ペンプロッターが好適である。

【００５７】本発明の記録方法に用いる記録媒体は、従
来公知の水系及び／又は油系の記録媒体が好ましく、表
層に速やかに浸透し、インク保持層で速やかに吸収、捕
捉されるためには、記録液の粘度が１０００ｃｐｓ以下
であることが必要である。好ましくは粘度が１００ｃｐ
ｓ以下であり、好適には５０ｃｐｓ以下である。

【００５８】また、火気に対する安定性や環境に対する
耐汚染性等を考慮すれば、水系の記録液が好ましい。

【００５９】記録液に含有している記録剤としては、従
来公知の染料、顔料等の着色剤及び／又は発色性を有す
る用いることができる。

【００６０】例えば、インクジェット記録に用いられる
記録剤としては、直接染料、酸性染料、塩基性染料、反
応性染料、食用色素等に代表される水溶性染料が好まし
い。

【００６１】次に本発明の画像形成方法を以下に詳述す
る。

【００６２】上述した被記録材の表層側に記録液をもっ
て画像を記録する。

【００６３】かかる被記録材は、記録面と観察面が表裏
関係にあるため、文字等を印字する場合には従来とは異
なり、鏡文字（逆転文字）で印字しなければならない。

【００６４】次に、画像が記録された被記録材の表層側
を、金属やプラスチックなどの基体を表面に密着させ、
基材側から熱を加えたり、両者を圧着することによっ
て、前記基体上にインクを用いた記録画像を容易に形成
することが可能である。

【００６５】本発明の方法を用いることにより、従来、
インクを用いた記録方法では、画像を形成できなかった
金属、プラスチックなど、その表面に特殊な処理を施さ
なければ記録が不可能であった基材に容易にインクによ
る良品位、且つ高濃度の画像形成が可能になった。

【００６６】（参考例１）透光性基材としてポリエチレ
ンテレフタレートフィルム（厚さ１００μｍ：東レ製）
を使用し、その基材上に下記組成物Ａを乾燥膜厚が６μ
ｍになるように、バーコーター法により塗工し、１１０
℃５分間乾燥炉内で乾燥してインク保持層を形成した。 組成物Ａ ＊櫛型ポリマー（ＬＨＭ １０８、綜研化学製）＜２５
％メトセロ溶液＞ ５５部 メチルビニルエーテル／無水マレイン酸モノエチルエー
テル＜１０％水／エタノール溶液＞ ４５部 ＊主鎖（２−ヒドロキシエチルメタクリレート６４部と
ジメチルアクリルアミド１６部とのコポリマー）８０部
に対し、２０部のＭＭＡマクロマーをグラフト重合した
もの） 更に、その上に下記組成物Ｂを乾燥膜厚が１５μｍにな
るように、バーコーター法により塗工し、７５℃１０分
間乾燥炉内で乾燥して表層を形成した。 組成物Ｂ 低密度ポリエチレン樹脂（ケミパールＭ−２００三井石
油化学工業（株）固形分４０％） １００部 アイオノマー樹脂（ケミパールＳＡ−１００ 三井石油
化学工業（株）固形分３５％） ７部 ソジウムジオクチルスルフォサクシネート（ペレックス
ＯＴ−Ｐ花王（株）固形分７０％） ０．２部 このようにして得られた被記録材は、白色の不透明なも
のであった。

【００６７】（実施例１）参考例１で作製した被記録材
に対して下記４種をもちいて、発熱抵抗体でバルブ
（泡）を発生させ、その圧力で記録液を吐出させるオン
デマンド型インクジェット記録を実施した。

【００６８】使用した４種の記録液に組成を表１に示
す。

【００６９】このようにして得られた記録物に対して、
表層上にポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ１
００μｍ：東レ製）を重ね、ラミネーター（ＭＳラミペ
ットＬ−２３０：明光商会製）を用いて融着させた。

【００７０】

【表１】

【００７１】このようにして得られた記録物に対して、
本発明の目的に充分適合したものであるかどうかを以下
の方法に従って試験し、評価した。

【００７２】１）インク吸収性は、インクジェット記録
後、記録物を室温下で放置し、記録部に指で触れてもイ
ンクが付着せずに充分乾燥定着するまでの時間を測定し
た。

【００７３】２）画像光学濃度（Ｏ．Ｄ）は、マクベス
濃度計ＴＲ−５２４を用いて、黒インク記録部につき、
画像観察面から測定した。

【００７４】３）画像表面光沢は、ＪＩＳ Ｚ ８７４
１に基づき、観察画像表面の４５°鏡面光沢を測定し
た。

【００７５】以上の結果から、総合評価を行った。それ
らの結果を表２に示した。尚、総合評価においては、記
録液の吸収が速やかであり、インクジェット記録適性に
優れ、かつ画像観察表面に光沢があり、画像観察シート
作成が良く、鮮明な画像となるものを○、インクジェッ
ト記録適性、画像観察表面の光沢、画像の光学濃度のう
ち１つでも不充分なものであるものを×として評価を行
った。

【００７６】（参考例２）透光性基材として実施例１で
使用したポリエチレンテレフタレートフィルムを用い、
その基材上に下記組成物Ｃを乾燥膜厚が８μｍになるよ
うに、バーコーター法により塗工し、１２０℃ ５分間
乾燥炉内で乾燥してインク保持層を形成した。

【００７７】組成物Ｃ ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ Ｋ−９０ ＧＡＦ製）
＜１０％ ＤＭＦ 溶液＞ ８５部 ノボラック型フェノール樹脂（レシトップ ＰＳＫ−２
３２０ 群栄化学製）＜１０％ ＤＭＦ 溶液＞ １５
部

【００７８】さらにその上に、下記組成物Ｄを乾燥膜厚
が２０μｍになるように、バーコーター法により塗工
し、８０℃１０分間乾燥炉内で乾燥して表層を形成し
た。

【００７９】組成物Ｄ エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（フローバックＱ１
６０７９Ｎ、製鉄化学）１００部 カルボキシメチルセルロース（メトローズ６０ＳＨ 信
越化学、４％溶液）２５部 ポリオキシエチレノクチルフェニルエーテル（エマルゲ
ン ８１０花王製）０．３部 このようにして得られた被記録材は、白色の不透明なも
のであった。 （実施例２）参考例２で作製した被記録材に対し、実施
例１と同様のインクジェット記録を行った。

【００８０】その後、表層上にアート紙（ＳＡ金藤スー
パーアート：神崎製紙製坪１５７ｇ／ｍ）を重ね、アー
ト紙側からアイロン（表面温度 １３０℃）を用いて圧
着させた。

【００８１】また、実施例１の方法に従って、被記録材
の評価を行った。その結果を表２に示す。

【００８２】（参考例３）透光性基材として実施例１で
使用したポリエチレンテレフタレートフィルムを用い、
その基材上に下記組成物Ｅを乾燥膜厚が１０μｍになる
ように、バーコーター法により塗工し、１００℃ １２
分間乾燥炉内で乾燥してインク保持層を形成した。

【００８３】組成物Ｅ ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ Ｋ−９０ ＧＡＦ製）
＜１０％ ＤＭＦ溶液＞ ８０部 スチレン／アクリル酸共重合体（オキシラックＳＨ−２
１００ 日本触媒化学製）＜１０％ ＤＭＦ溶液＞ １
５部

【００８４】さらにその上に、下記組成物Ｆを乾燥膜厚
が１０μｍになるようにバーコーター法により塗工し、
７０℃ １０分間乾燥炉内で乾燥して表層を形成した。

【００８５】組成物Ｆ ポリアミド樹脂（トーインサーモタックＳＫ−１：東京
インキ製、粒径２０μｍ） １００部 スチレン−ブタジエンゴム（ＩＳＲ６６１９ 日本合成
ゴム 固形分５０％）１５部 ポリオキシエチレン（エマルゲンＡ−５００ 花王製）
０．２部 このようにして得られた被記録材は、白色の不透明なも
のであった。

【００８６】（実施例３）参考例３で作製した被記録材
に対し、実施例１と同様のインクジェット記録を行っ
た。

【００８７】その後、表層上に板ガラス（厚さ２ｍｍ）
を重ね、基材側からアイロン（表面温度 １４０℃）を
用いて圧着させた。

【００８８】また、実施例１の方法に従って、被記録材
の評価を行った。その結果を表２に示す。

【００８９】（参考例４）テフロンフィルム上に参考例
３で用いた組成物Ｅ及びＦを参考例３と同様の方法で形
成した後、テフロンフィルムを剥離して白色不透明な被
記録材を得た。

【００９０】（実施例４）参考例４で作製した被記録材
に対し、実施例１と同様のインクジェット記録を実施し
た。

【００９１】その後、表層上にアルミ箔を重ね、アルミ
箔よりアイロン（１２０℃）を用いて圧着した。

【００９２】また、実施例１の方法に従って、被記録材
を評価した。その結果を表２に示す。

【００９３】

【表２】

【００９４】

【発明の効果】以上のように、本発明の画像形成方法
は、記録面と観察面が表裏関係をなす、すなわち、表層
側から記録を行い、基材側（インク保持層側）から観察
する被記録材を用いることによって、従来、紙等の多孔
性シートに記録した場合には不可能であった、非常に高
い光学濃度を有し、鮮明な記録画像を提供しうる。

【００９５】また、かかる被記録材は、上記の記録画像
を他の基体に融着可能であり、従来にはない全く新規な
被記録材である。

【００９６】さらに本発明の方法を用いることによっ
て、従来、記録液では得られなかった高画像濃度、鮮明
性に優れた記録画像をガラス、プラスチック、布等に容
易に形成することが可能となった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 通液性及び融着性を有する表層と、イン
   ク保持層とを有する被記録材に記録液を以って画像を形
   成し、その表層側を基体に融着することを特徴とする画
   像形成方法。 【請求項２】 前記被記録材が、基材上に前記インク保
   持層と前記表層とを順次積層したものである請求項１に
   記載の画像形成方法。 【請求項３】 前記被記録材の表層が多孔質である請求
   項１に記載の画像形成方法。 【請求項４】 前記被記録材の表層が、熱又は圧融着性
   を有する請求項１に記載の画像形成方法。 【請求項５】 前記被記録材のインク保持層が非孔質で
   ある請求項１に記載の画像形成方法。 【請求項６】 前記被記録材のインク保持層がカチオン
   性樹脂及び親水性ポリマーより選ばれる少なくとも１種
   の樹脂を主体として構成される請求項１に記載の画像形
   成方法。 【請求項７】 該基材が透光性である請求項２に記載の
   画像形成方法。 【請求項８】 該基材が紙、プラスチック、金属、ガラ
   スである請求項１に記載の画像形成方法。