JPH0655543B2 - 印字方法 - Google Patents

印字方法

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JPH0655543B2
JPH0655543B2 JP60200537A JP20053785A JPH0655543B2 JP H0655543 B2 JPH0655543 B2 JP H0655543B2 JP 60200537 A JP60200537 A JP 60200537A JP 20053785 A JP20053785 A JP 20053785A JP H0655543 B2 JPH0655543 B2 JP H0655543B2
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polymer gel
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孝二 氏家
興利 木村
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41CPROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00Forme preparation
    • B41C1/10Forme preparation for lithographic printing; Master sheets for transferring a lithographic image to the forme
    • B41C1/105Forme preparation for lithographic printing; Master sheets for transferring a lithographic image to the forme by electrocoagulation, by electro-adhesion or by electro-releasing of material, e.g. a liquid from a gel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/20Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein using electric current

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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  • Electronic Switches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は高分子ゲルの相転移現象を利用した印字方法に
関するものである。
〔従来技術〕
高分子ゲルが温度、溶媒組成、pH、イオン強度、電場等
の影響により相転移現象をひき起こすことは従来知られ
ており、たとえば、「日経サイエンス」第3巻80頁
(1981年発行)や「Science」第218巻467頁(1982年発
行)に詳しく記載されている。
また、この現象がセンサー、スイツチ、デイスプレイ、
メモリー、アクチユエーター、人工筋肉、選択的溶媒吸
収等に応用できそうだという指摘は、上記の文献の他に
も「Trigger」第85〜4巻30頁(1985年発行)でも紹介され
ている。しかしながら、高分子ゲルの相転移現象を印字
方法に応用する技術思想は従来全く存在していなかつ
た。
〔目的〕
本発明は従来公知の高分子ゲルの新しい用途開発を目的
としたものである。
〔構成〕
本発明者等は高分子ゲルの新しい用途として相転移を利
用した印字方法を開発し本発明を達成した。
すなわち、本発明は高分子ゲルにインク含有溶媒を吸収
させることにより該ゲルを膨潤させ、このゲルの所望の
パターン状をなすような部分部分にゲルの相転移をもた
らすような条件を印加することにより対応する各部分を
収縮させ、もつて各部分のインク含有溶媒を放出させて
対応するパターン状に印加を行うことを特徴とするもの
である。
本発明でいう高分子ゲルとは、前記各文献に記載されて
いるような既知のものであり、基本的には、モノマー、
架橋剤および溶媒からなる系を光重合させて得られる。
本発明で用いられるモノマーとしては、下記第1表に記
載の光重合性の基をもつ光重合可能なモノマーまたはオ
リゴマーが挙げられ、その具体例は第2表に記載されて
いる。
本発明で使用される架橋剤としては、N,N′−メチレ
ンビスアクリルアミドを代表に、第3表および第4表に
記載した多官能性モノマーまたはオリゴマーが使用され
る。
また、本発明で使用される溶媒としては、水、アセト
ン、メタノール、エタノール、ベンゼン、トルエン、n
−ヘキサン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラ
ン、ジオキサン、塩化メチレン、ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルスルホキシドおよびこれらの任意の混合体
が挙げられる。
系を重合させるにあたつては、重合開始剤ないしは増感
剤として作用する物質を必要に応じて使用することが望
ましい。
本発明で使用される重合開始剤ないしは増感剤として作
用する物質としては過硫酸アンモニウムを代表に第5表
に記載したものが挙げられる。
重合系において各成分の配合割合は、モノマー濃度に対
して架橋剤10-3〜1 であり、モノマーの濃度範囲は、10
-3〜10モル/である。また、必要に応じて使用される
重合開始剤ないしは増感剤の濃度は10-6〜10-2モル/
である。
重合溶液を調製した後、適当な方法により溶媒を必要量
だけ蒸発させてから重合を開始する。
重合は既知の光重合法によつて行われ、反応後未反応モ
ノマーや開始剤等を洗浄除去することにより、三次元網
目構造の高分子化合物が溶媒を抱き込んだ構造を有する
所期の高分子ゲルが得られる。
高分子ゲルはたとえば薄膜状ないしは薄板状に形成され
る。薄膜ないし薄板はゲルに相転移をひき起こす条件を
印加して印字を行うという本発明を実施する上で好適な
形状である。
先に述べたように高分子ゲルは温度、溶媒組成、pH、イ
オン強度、電場等の条件を変化させると、ある特定の条
件下において相転移現象をひき起こすが、このような相
転移点では、三次元網目構造の高分子化合物が抱き込ん
でいる溶媒の急激な放出すなわちゲルの収縮と溶媒の急
激な吸収すなわちゲルの膨潤が可逆的に行われる。
この性質を利用し、膨潤状態にあるゲルが抱き込んでい
る溶媒中にインクを含有させておき、このゲル上の所期
のパターン状をなすような部分部分にゲルの収縮をひき
おこすような条件を印加すると、その部分のみが急激に
収縮し、インクを含有する溶媒がゲルから放出される。
この放出されたインク含有溶媒を紙その他のシートに受
け取ることにより対応する印字パターンを得ることがで
きるのである。
溶媒に含有させるインクとしては、従来使用されている
もので、本発明を実施する上で悪影響を与えるもの以外
は使用することができる。その使用量はインクの種類や
溶媒の種類、所望の印字の状態によつて適当に選択され
る。
ゲルに相転移をおこさせる条件は、ゲルの種類等によつ
て各々異なつており、それぞれ実験等によつて設定しな
ければならない。
ゲルの膨張と収縮は可逆的に行われるので、印字に用い
た後の高分子ゲルを再びインク含有溶媒で膨潤させるこ
とにより何度も繰り返し使用することができる。
次に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。
〔実施例〕
実施例 1(第1図参照) アクリルアミド5g、N,N′−メチレンビスアクリル
アミド0.135g、重合開始剤としての過硫酸アンモニウ
ム20mg、N,N,N′,N′−テトラメチルエチレン
ジアミン20mg、および水100mlからなる混合物を、
(a−1)〜(b)図のように50μm間隔の線状パターン
電極1を有するガラス基板2上にキヤステイングする。
重合が完了した後(約20分)、不純物を除去するため
充分水洗する。この後、pH12の水溶液(1.2%N,N,N′,
N′−テトラメチルエチレンジアミン)中で、ゲル3の
アミド基を充分加水分解する。
このようにして作つた電極付ゲル薄板を黒色インクを
含有するアセトン・水(1:1)混合溶媒に一昼夜浸漬
した後、(C-1)〜(C-2)図に示すような100μm間隔に直
径25μmφの穴6を有する線状パターン電極5付プラス
チツク基板7により、(d)図に示すように線状電極1と
線状電極5とが互いに直交するようにはさむ。
このようにして得られた高分子ゲル・基板電極複合体
において、任意の組の電極A、B〔(e−1)図参照〕
について(e−2)(e−3)図のようなパルス状電圧
を印加すると、A、Bが逆相のときのみ、直交する点の
ゲルに電圧が(e−4)図のように印加され、その個所
の高分子ゲルが電場の影響を受けて収縮する。この収縮
によつてアセトン−水−黒色染料からなる液は、25μ
mφの穴6を通して流出する。このインク液を紙に受け
取ることにより、任意のドツトパターンの印字が可能に
なる。このようなプロセスは、高分子ゲルを再びインク
液に浸すことにより何回でも繰り返し可能である。
実施例 2(第2図参照) (a−1)〜(a−2)図に示すような50μmの線状
パターン電極11を有する凹凸ガラスまたはプラスチツ
ク基板12上に、アクリルアミド5g、N,N′−メチ
レンビスアクリルアミド0.135g、水100mlからなる溶液
をキヤステイングにより塗布した後、50μm角のドツ
トパターンを有するマスクを通して100W、2537Åの水銀
灯を露光し、光重合を行う。この後、未反応部13′を洗
浄除去することにより、(b-1)〜(b-2)図のような線状パ
ターン電極11上に50μm角のドツトパターン状の高分
子ゲル13が形成された薄板14が得られる。
1.2%N,N,N′,N′−テトラメチルエチレンジ
アミン水溶液中で上記高分子ゲルのアミド基を充分に加
水分解した後、このゲルを青色染料を溶解したアセトン
−水(1:1)混合溶媒に一昼夜浸漬し、この電極付ゲ
ル薄板14と上部に50μm巾の線状パターン電極15
を有するガラス基板16とを互いの線状電極11および
15の任意の組AおよびBが(d)図のように互いに直交
するように配置する。
この系において下部電極Aと上部電極Bとに(e−
1)、(e−2)図のような電圧を印加すると、AとB
とが逆相になつたときのみ(e−3)図のようにドツト
(A、B)に電圧が印加されることになり、その直交点
のゲルは正電位側に収縮する。一方、同相の点において
は、高分子ゲルの収縮は起こらないので、ゲルを担持し
た電極を外部に取り出すと、(f)図のような変化が観測
される。この上に紙を圧着すると、印加電圧に応じた青
色ドツトパターンが記録される。このような操作を、シ
アン、マゼンダ、イエローのそれぞれの染料について行
えば、デジタルカラー画像も容易に得られる。
実施例 3(第3図参照) (b)図のような50μm巾の線状パターン電極21を有す
る凹凸ガラスまたはプラスチツク基板22上に、実施例2
と同様にゲル23を合成し、加水分解した後、インクを
含浸させた薄板24を用意する。別に(a)図のようなL
字型電極25を有する25μmφの穴26があいている
プラスチツク基板27を用意し、上記薄板24と互いの
電極が(c−1)〜(c−3)図のように直交するよう
に配置し、それぞれの電極に、実施例1、2と同様なパ
ルス状電圧を印加してゲル収縮を制御する。ゲル収縮に
よつて、アセトン−水−染料からなる液は25μmφの
穴26を通して流出し、このインク液を紙に受けること
により、任意のドツトパターンの印字が可能となる。こ
のプロセスは、高分子ゲル23を再びインク液に浸すこ
とにより、何回でも繰り返し使用可能である。
実施例 4 上部基板を平板とする以外は実施例3を繰り返し、同様
な結果を得る。
実施例 5 実施例1、2、3、4において、アクリルアミドに対し
て0.02相対モル比でメタクリル酸ナトリウムを添加
する。この場合、テトラメチルエチレンジアミンによる
加水分解は必要ない。
実施例 6 実施例1、2、3、4において、アクリルアミドに対し
て0.05相対モル比でアクリルアミド−2−メチルプ
ロパンスルホン酸を添加する。この場合、テトラメチル
エチレンジアミンによる加水分解は必要ない。
実施例 7 実施例1、2、3、4において、ゲルとしてメタクリル
酸5.0g、N,N′−メチレンビスアクリルアミド
0.09g、水32.5mlを原料とし、その他の条件は
同様にして合成したものを使用する。この場合、テトラ
メチルエチレンジアミンによる加水分解は必要ない。
〔効果〕 本発明は高分子ゲルを印字プロセスに応用するという新
たな用途を開発したものであり、今後この分野における
多彩な発展が期待できる。
【図面の簡単な説明】
第1ないし第3図は本発明の実施例を説明するための断
面図、平面図およびパルス印加状態を示す説明図であ
る。 1,11,21……線状パターン電極、2,12,22……基板、
3,13,23……高分子ゲル、4,14,24……薄板、5,15,25
……電極、6,26……穴、7,16,27……基板、8……複
合体。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高分子ゲルにインク含有溶媒を吸収させる
    ことにより該ゲルを膨潤させ、このゲルの所望のパター
    ン状をなすような部分部分にゲルの相転移をもたらす条
    件を印加することにより対応する各部分を収縮させ、も
    つて各部分のインク含有溶媒を放出させて対応するパタ
    ーン状に印字を行うことを特徴とする印字方法。
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