JPS62140879A - インクジェット記録用被記録材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［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、及びガラス、金属、プラスチック等の表面に画像を
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。

［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−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
ヤートッド方式、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。

これらの記録方式には、通常、−絞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。

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。

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。

更に、被記録材として、前記以外の部材、例えば−絞紙
、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。

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−絞紙、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。

［発明が解決しようとする問題点］ そこで本発明の目的は、光学濃度が高く、鮮明性に優れ
た記録画像が得られる被記録材を提供することにある。

さらに本発明の目的は、光沢を有し、保存性、耐久性に
優れた記録画像が得られる被記録材を提供することにあ
る。

また本発明の別の目的は、−絞紙、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。

［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。

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ことを特徴とする被記録材であ
る。

また本発明は、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。

［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ことであり、第２に、被記録材を他
の部材に融着可能にしたことである。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

以下、実施態様に基き、本発明の詳細な説明する。

本発明の被記録材は、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。

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
。

本発明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。

尚、前述したとおり１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。

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１例えば、
基材に所望の模様や光沢（適度のグロスや綱目模様）を
施すことが可能である。

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。

次に、本発明の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。

本発明で言う通液性とは、記録液を速かに通過させ、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。

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。

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
。

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。

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。

従って、上記性質を満足する本発明に係る表層の１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
、１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。

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−アクリル共心合体、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。

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。

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−ブタジェンゴム等の樹脂のうち
１ｍ以上が所望により使用される。

本発明における表層は、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。

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。

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。

この混合比がｌ／２以下の場合１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。

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

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。

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なり１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、拡
散していくこととなる。

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。

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。

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。

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
潤性を有する親木性ポリマーにより構成されることにな
る。

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。

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、１〜５（Ｉｇ、ｍであり、より好適には３〜２
０μｍである。

基材玉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、その後速やかに乾爆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。

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。

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。

本発明の被記録剤を用いて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−
、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。

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
−が好適である。

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、１００ｃｐｓ以下で
あり、好適には５０ｃｐｓ以下である。

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。

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。

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。

次に本発明の画像形成方法を以下に説明する。

本発明の被記録材の表層側に記録液をもって画像を記録
する。

本発明において、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。

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。

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。

［実施例］ 実施例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　１００ｇｍ：束し製）を使用し、その基材上に
下記組成物Ａを乾燥膜厚が６ｐｍ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
した。

組成物Ａ　　　　　　　　　　　　　　　　（部）制御
型ポリマー（ＬＨＭ　１０８、総研化学製）５５＜２５
％メトセロ溶液〉 メチルビニルエーテル／無水マレイン　　４５酸モノエ
チルエーテル ＜１０％水／エタノール溶液〉 亨主釦（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ＨＭＡ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１５゜ｍにな
るように、バーコーター法により塗工し、７５℃ｌＯ分
間乾燥炉内で乾燥した。

組成物Ｂ　　　　　　　　　　　　　　　（部）低密度
ポリエチレン樹脂（ケミバーシト２００三井石油化学工
業（株）固形分４０＄）　　　１００アイオノマー樹脂
（ケミパール５Ａ−１ｏｏ　　　　７三井石油化学工業
（株）固形分３５ｚ）ンジウムジオクチルスルフォサク
シネート０．２（ペレックス０Ｔ−Ｐ花王（株）固形分
７０％）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。この被記録材に対して下記４種を
もついて、発熱抵抗体でバブル（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。

使用した４種の記録液に組成を表１に示す。

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１００　ルｍ二
東し製）を重ね、ラミネーター（ＭＳＳラミペラ　　Ｌ
−２３０：明光商会型）を用いて融着させた。

表　　１ イエローインク Ｃ，１，ダイレクトイエロー８８　　　　　２部Ｎ−メ
チル−２−ピロリドン　　　　　ｌＯジエチレングリコ
ール　　　　　　　２０ポリエチレングリコール＃　２
００　　　１５水　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　５５マゼンタインク Ｃ，１，アシッドレッド３５　　　　　　２部Ｎ−メチ
ル−２−ピロリドン　　　　　１０ジエチレングリコー
ル　　　　　　　２０ポリエチレングリコール＃　２０
０　　　１５水　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　５５シアンインク Ｃ，１，ダイレクトブルー８６　　　　　２部Ｎ−メチ
ル−２−ピロリドン　　　　　１０ジエチレングリコー
ル　　　　　　　２０ポリエチレングリコール＃２００
　　　　＋５水　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　５５ブラツクインク Ｃ，１，フードブラック２　　　　　　　２部Ｎ−メチ
ル−２−ピロリドン　　　　　ｌＯジエチレングリコー
ル　　　　　　　２０ポリエチレングリコール＃　２０
０　　　１５水　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　５５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。

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。

２）画像光学濃度（０，０）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。

３）画像表面光沢は、ＪＩＳ　Ｚ　８７４１にべづき、
観察画像表面の４５鏡面光沢を測定した。

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Ｏ，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Ｘとして評価を行った。

実施例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８ｐｍ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た。

組成物Ｃ ポリビニルピロリド７　（ＰＶＰ　Ｋ−９０ＧＡＦ製）
８５＜１０駕ＤＭＦ溶液〉 ノボラック型フェノール樹脂 （レジトップＰＳＫ−２３２０群栄化学製）１５＜　１
０％　ＤＭＦ溶液〉 さらにその上に、下記組成物りを乾燥膜厚が２０１Ｊ、
ｍになるようにバーコーター法により塗工し、８０℃１
０分間乾燥炉内で乾燥した。

組成物Ｄ エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂　　１００（フロー
バックＱ　１ＧＯ？９Ｎ、製鉄化学）カルボキシメチル
セルロース （メトローズ８０ＳＨ信越化学、４ｚ水溶液）ポリオキ
シエチレンオクチル　　　　　　０．３フエニルエーテ
ル（二→ルゲン８１０花王製）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．この被記録
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。

その後、表層上にアート紙（ＳＡ金藤スー，＜−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℃）を用し＼て圧着させた
。

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。

実施例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１０ＪＬｍになるようにバーコーター法に
より塗工し、１００”Ｃ１１２分間乾燥炉内で乾燥した
。

組成物Ｅ ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ　Ｋ−９０ＧＡＦ製）　
　８０＜ｌｏｗ　ＤＭＦ　溶液＞ スチレン／アクリル酸共重合体　　　　　　１５（オキ
シラック５Ｈ−２１００日本触媒化学製）＜ＩＯＸＤＭ
Ｆ溶液〉 さらにその上に、下記組成物Ｆを乾燥膜厚が１０ｐｍに
なるようにバーコーター法により塗工し、７０℃ｌＯ分
間乾燥炉内で乾燥した。

組成物Ｆ　　　　　　　　　　　　　　　　（部）ポリ
アミド樹脂（トーインサーモタ　　　１００ツク５Ｋ−
１：東京インキ製、粒径２ｏルｍ）スチレン−ブタジェ
ンゴム（ｌ５Ｒ１３８１９１５日本合成ゴム　固形分５
ｏｚ） ポリオキシエチレン　　　　　　　　　　０．２（エマ
ルゲンＡ−５００化工製） 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。この被記録材に対し、実施例１と同様のイ
ンクジェット記録を行った。

その後、表層上に板ガラス（厚さ　２　ａｍ）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。

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。

実施例４ テフロンフィルム上に実施例３で用いた組成物Ｅ及びＦ
を実施例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。この被記録
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。

その後、表層上にアルミ箔を重ね、アルミ箔よリアイロ
ン（１２０℃）を用いて圧着した。

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。

表　　２ ［発明の効果］ 以上のように、本発明の被記録材は、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。

また１本発明の被記録材は、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。

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 (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）通液性及び融着性を有する表層と、インク保持層
   とを有することを特徴とする被記録材。
2. （２）基材上に、インク保持層と表層を積層した特許請
   求の範囲第１項記載の被記録材。
3. （３）該表層が多孔質である特許請求の範囲第１項記載
   の被記録材。
4. （４）該表層が熱融着性及び／又は圧融着性を有する特
   許請求の範囲第１項記載の被記録材。
5. （５）該インク保持層が非孔質である特許請求の範囲第
   １項記載の被記録材。
6. （６）該インク保持層がカチオン性樹脂及び／又は親水
   性ポリマーを主体として構成される特許請求の範囲第１
   項記載の被記録材。
7. （７）該基材が透光性である特許請求の範囲第１項記載
   の被記録材。
8. （８）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つて画像を形成し、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。
9. （９）該基体が、紙、プラスチック、金属、ガラスであ
   る特許請求の範囲第８項記載の画像形成方法。