JPH0561255A - 画像定着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】布帛あるいはポリマーフィルムを記録担体とす
る例えば電子写真法等の画像形成法において耐洗濯性、
耐摩擦性に優れた画像を形成させる。 【構成】染料を保持する染料キャリアー粒子により記録
担体上に画像形成させ、該染料を記録担体に移行させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、布帛あるいはポリマー
フィルムを記録担体とする電子写真法、静電記録法及び
磁気記録法等の各種画像形成法における画像定着方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、最も普及しているトナーを用いた
電子写真法による複写機は、記録担体として該用途に最
適化された表面を有する紙を用いている。該紙上に形成
されたトナー画像は、熱ローラーによって定着される。
この方式は、熱ローラーにより紙上の画像を軟化・圧着
するため、該画像の強度が優れているとされている。

【０００３】しかしながら、該方式においてはトナーと
紙とは融着するには至っておらず、専らアンカー効果だ
けに頼って画像を定着しているため、画像の耐摩擦性と
いう観点からは必ずしも充分な定着強度があるとは言い
難い。

【０００４】まして、衣服等のように洗濯が繰り返して
行なわれる布帛あるいは摩擦を受ける環境下で使用され
る布帛を記録担体とした場合、一般にアンカー効果及び
トナーのバインダーと布帛を構成する繊維状ポリマーと
の親和性は電子写真用に最適化された表面を有する紙よ
りも弱いので、洗濯する毎にあるいは摩擦する毎に画像
が布帛から剥げ落ち、耐洗濯性、耐摩擦性のある画像を
得ることは極めて困難であった。

【０００５】また、オーバーヘッドプロジェクター等を
対象としたポリマーフィルム上への画像の転写について
も同様であり、表面処理を行なって合目的な表面性質を
付与したポリマーフィルム上の電子写真でさえ、耐摩擦
性に優れているとは言い難かった。

【０００６】一方、布帛に画像を供する染色方法として
は、先染めによる方法や捺染法があり、画像の耐洗濯
性、耐摩擦性に対しては優れた性質を有している。しか
しながら、両者とも画像の変更に対する融通性は極めて
乏しく、前者では布帛そのものを、後者では原版をそれ
ぞれ新規に作製しなければならない。

【０００７】上記のような融通性を向上させる方法とし
ては、専用のインクを用いたインクジェットプリンター
による染色方法があるが、染色後に布帛を薬液洗浄した
り水洗したりし、しかる後に、更に乾燥させる必要があ
り、工業的には工程数がかなり多くなるという重大な欠
点を有する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、洗濯が
繰り返して行なわれる布帛、あるいは摩擦を受ける環境
下で使用される布帛あるいはポリマーフィルムを記録担
体とした場合、耐洗濯性、耐摩擦性に優れた画像を形成
されることは極めて困難であった。また、布帛に画像を
供する染色においては、過剰または未染着の染料を、薬
液洗浄、水洗、乾燥等の時間および手間がかかる工程か
ら逃れることはできなかった。

【０００９】本発明は、布帛あるいはポリマーフィルム
を記録担体とする電子写真法等の画像形成法において耐
洗濯性、耐摩擦性に優れた画像を形成させるという課題
を解決するものである。

【００１０】また、本発明は、上述のような電子写真法
のみならず、静電記録法および磁気記録法等においても
同様に、布帛あるいはポリマーフィルム上に耐洗濯性、
耐摩擦性に優れた画像を形成させるという課題を解決す
るものである。

【００１１】更に、本発明は、布帛を記録担体とした場
合、染色による画像定着方法よりも圧倒的に時間を短縮
させるという課題を解決するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記した
問題点を解決し、特に例えば布帛等を記録担体とする画
像に耐洗濯性および耐摩擦性を付与するべく鋭意検討し
た結果、従来からのトナーを最終的な画像形成体とはせ
ずに、その粒子に染料を保持させて染料キャリヤー粒子
として利用する本発明の方法に到達したものである。そ
の骨子は次の通りである。

【００１３】すなわち、本発明は、染料を保持する染料
キャリアー粒子により記録担体上に画像形成させ、該染
料を前記記録担体に移行させることを特徴とする画像定
着方法である。

【００１４】

【作用】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１５】従来、いわゆるトナーに関して多くの特許
出願による提案および使用例等が発表されている。しか
しながら、従来は該トナーを単に熱ローラーによって熱
定着しているのみにすぎず、耐摩擦性、耐洗濯性等に優
れた画像を得ることは不可能であった。本発明者らは鋭
意検討した結果、本発明に至ったものであり、本発明の
画像定着方法は、従来定着方法とは異なり、トナー粒子
を従来からのトナーと同様に使用するものではなく、あ
くまでも布帛およびポリマーフィルム等を記録担体とし
た場合、耐摩擦性を付与した画像を得んがために、トナ
ー粒子を最終的な画像形成体とするのではなく、染料の
キャリアー粒子として用いることに特徴を有している。

【００１６】本発明において用いられる染料キャリアー
粒子は、染料を保持する性質を有することを特徴として
おり、該染料キャリアー粒子としては、染料を可逆的に
保持・脱離させ得るような細孔を有するもの、あるいは
表面に染料を可逆的に吸着する性質を有するものを使用
することがより好ましい。例えば、前者としてはゼオラ
イトやカオリン等の多孔質鉱物粒子あるいはシラスポー
ラスガラス等の多孔質無機粒子あるいはスチレン−ジビ
ニルベンゼン共重合体系多孔質微粒子、後者としては種
々のスチレン系あるいはアクリレート系、メタクリレー
ト系等のポリマー微粒子が挙げられるが、これらに限定
されるものではない。なお、ここで言う細孔とは、染料
分子の大きさと同等あるいはそれ以上の大きさを有する
孔、換言すれば、染料分子が入り得る大きさの孔を指
し、多孔質とは細孔を複数個有している状態を指す。

【００１７】本発明の染料キャリアー粒子を用いて、例
えば電子写真法によって画像を形成する場合、電子写真
法における現像には静電的相互作用を利用しているの
で、少なくとも染料キャリアー粒子が染料を保持してい
る状態では帯電性であることが好ましく、帯電制御剤や
離型剤、流動化剤、クリーニング助剤、磁性体等の添加
物が含まれるのも好ましい。帯電制御剤としては主とし
てニグロシン系染料、四級アンモニウム塩化合物、トリ
フェニルメタン系染料等が、離型剤としては主として低
分子量ポリプロピレンや低分子量ポリエチレン等が、流
動化剤としては主として数十ｎｍ以下のシリカ、アルミ
ナ、チタニア等が、クリーニング助剤としては主として
金属石鹸類、超微粒子の各種ポリマーや無機物等が、磁
性体としては主として酸化鉄（III)鉄（II）やγ型酸化
鉄（III)等がそれぞれ挙げられるが、これらに限定され
るものではない。それらの組成は、帯電制御剤が０ない
し１０重量％、離型剤が０ないし２０重量％、流動化剤
が０ないし１０重量％、クリーニング助剤が０ないし１
０重量％、磁性体が１０ないし７０重量％それぞれ合目
的的に含まれるのが好ましい。さらには、帯電制御剤が
０ないし５重量％、離型剤が０ないし１０重量％、流動
化剤が０ないし５重量％、クリーニング助剤が０ないし
５重量％、磁性体が２０ないし５０重量％程度、それぞ
れ合目的的に含まれるのがより好ましい。

【００１８】本発明における染料キャリアー粒子の形状
は、染料の記録担体の移行後の染料キャリアー粒子の脱
離の容易さの観点から、概ね球状形態を有することが好
ましく、またその粒子径は小さい方が画像の解像度の観
点から好ましいが、極度に小さくなると凝集した場合に
解凝集しにくくなるので、１ないし５０μｍが好まし
く、２ないし３０μｍがより好ましく、さらには５ない
し２０μｍが最も好ましい。また、その粒度分布は単分
散が良く、好ましくは数平均粒子径に対する重量平均粒
子径（Ｄｗ／Ｄｎ）が１．１以下、より好ましくはＤｗ
／Ｄｎが１．０５以下、更に好ましくはＤｗ／Ｄｎが
１．０１以下である。なおまた、染料保持量を増すた
め、上に挙げた例の如く粒子が多孔質であるのが好まし
く、粒子内部に空洞を有するのも好ましい。

【００１９】本発明における染料キャリアー粒子を１成
分現像剤として用いて電子写真法によって画像を形成す
る場合、上述したように染料キャリアー粒子には磁性体
が含有されるべきであるが、その際、該磁性体のサイズ
は、数平均粒子径が０．００１μｍ以上２μｍ以下であ
ることが好ましく、さらには０．０１μｍ以上１μｍ以
下であることがより好ましい。

【００２０】本発明における画像定着方法は、上記の染
料キャリアー粒子を用いて従来の電子写真法およびその
他の方法によって画像を形成させた後、該染料キャリア
ー粒子が保持している染料を記録担体に移行させること
により、記録担体を染色して耐洗濯性、耐摩擦性を有す
る画像を形成させることを特徴としている。従って、該
染料として、記録担体に移行させやすい昇華性のものを
用いるのが好ましく、更には記録担体に合った染料であ
ることがより好ましい。

【００２１】本発明が対象とする記録担体としては、好
ましくは主として布帛およびポリマーフィルムである
が、適宜他のものであってもよい。その素材は、特に限
定されないが、染料の移行後も安定して該染料が染着す
る素材が好ましく、さらにポリエステルもしくはポリア
ミドが好ましく、特にポリエステルが好ましい。従っ
て、ポリエステルおよびポリアミドからなる記録担体を
用いた場合には、上述したように、それぞれに対する染
料として分散染料もしくは酸性染料を用いるのが好まし
い。

【００２２】なお、本発明でいう布帛とは、絹や木綿等
の天然繊維、ポリエステル系やポリアミド系やポリアク
リロニトリル系等の合成繊維、セルロース系やタンパク
質系の再生繊維および半合成繊維等からなる織物、編み
物、不織布等を指す。特に、該布帛としては、単繊維繊
度０．０００１デニール以上１デニール以下の極細繊維
から主としてなる織物または編み物または不織布または
紙状物等を好ましく用いることができる。

【００２３】本発明における染料の記録担体への移行方
法としては、画像を形成している染料を保持している染
料キャリアー粒子に熱および／または水蒸気を加えるの
が、工業的には好ましいが、長時間放置による自然移行
等もあり、移行方法はこれらに限定されるものではな
い。また、熱および／または水蒸気を加える場合、その
熱量および／または量を加減することにより定着画像に
濃淡を付与するのも好ましい。

【００２４】なお、布帛に画像を形成する場合、画像形
成前に予め布帛に平らに圧力をかけ、好ましくは熱をか
けながら平らに圧力をかけ、表面に平滑性を付与してお
くことが、明瞭な画像を得るためにより好ましい。

【００２５】なおまた、布帛に画像を形成する場合、該
布帛として上述の如く単繊維繊度が０．０００１デニー
ル以上１デニール以下の極細繊維から主としてなる布帛
を用いることが画像の解像度・鮮明性の点でより好まし
く、特に、極細繊維からなり、かつ該極細繊維がポリア
ミド繊維およびポリエステル繊維の２種類の繊維からな
り、よく混繊された状態の布帛は、緻密な表面、ひいて
は平滑性に優れた表面を有するので好ましい。また、布
帛表面に高速の流体流処理（ウォータージェットパン
チ）を施し、極細繊維どうしを開繊および／または交絡
せしめ、表面を緻密化するのも好ましい方法である。か
かる処理により、布帛の形状安定性も著しく向上する。

【００２６】本発明は、主として衣服への文字、図、模
様、光学読み取りマーク等の画像の供与、ポリマーフィ
ルムへの文字、図、模様、光学読み取りマーク等の画像
の供与等のように耐洗濯性、耐摩擦性が要求される画像
が供与されるべき記録担体への画像定着方法として好ま
しく用いられる。なお、ここで言う光学読み取りマーク
とは、バーコード、ＯＣＲ（Optical Character Recogn
ition)等に記号化されたものであって、それらに応じた
読み取り装置によって光学的に読み取り処理可能なもの
であれば、規格は特に限定されるものではない。

【００２７】本発明は、必ずしも記録担体が平面状のも
のである必要はない。例えば、染料キャリアー粒子を、
噴霧器等からの噴射によって立体的な記録担体に仮固定
し、水蒸気等によって染料を記録担体に定着させること
も好ましい。例えば、各種形状・形態に成型等された樹
脂製記録担体等も用いることができる。

【００２８】また、本発明は、必ずしも本発明の染料キ
ャリアー粒子による画像を直接的に記録担体に形成する
必要はない。例えば、いったんポリマーフィルムや紙等
の仮記録担体上に該染料キャリアー粒子による画像を形
成させた後、最終的に画像を定着させるべき記録担体を
仮記録担体に密着させ、上述した染料移行方法によって
画像を上記の最終的な記録担体に定着させるのも好まし
い。このような間接的な画像形成からの画像定着の場合
には、仮記録担体から染料キャリアー粒子を脱離し難く
するのも一つの方法である。かかる場合には、仮記録担
体から染料キャリアー粒子を脱離しにくくさせるため
に、該染料キャリアー粒子の形状は凹凸を有したり非球
状であったりするのが好ましく、例えば、針状、雪だる
ま状、金平糖状、飯蛸状、岩石状等も好ましい。また、
上記の仮記録担体が多孔質であり、該仮記録担体にいっ
たん染料を移行させた後、上述したように染料キャリア
ー粒子を脱離させ、しかる後に仮記録担体に最終的な記
録担体を密着させ、改めて仮記録担体から最終的な記録
担体に染料を移行させるのも好ましい。この場合、最終
的な記録担体には染料キャリアー粒子が一切付着しない
ので、布帛のように比較的染料キャリアー粒子が絡み易
く脱離が比較的容易でないものを記録担体とした際に極
めて効果的である。また、かかる目的のため、仮記録担
体は染料キャリアー粒子が完全に脱離しやすいものが好
ましく、さらに仮記録担体の表面が染料キャリアー粒子
を絡まない性質を有することが好ましく、さらに仮記録
担体の表面が平滑および／あるいは硬い性質を有するこ
とが好ましい。

【００２９】本発明において、記録担体に画像を定着さ
せた後、染料キャリアー粒子を記録担体あるいは上述の
仮記録担体から脱離する場合、メカニカルな振動を加え
たり、ブラシによって払い落としたり、風を当てること
によって吹き飛ばしたり、減圧吸引したりするのが好ま
しいが、これらに限定されない。かかる脱離後、染料キ
ャリアー粒子中に染料がなお保持されている場合には、
該染料キャリアー粒子を回収して再利用するのも好まし
い。

【００３０】本発明の上述したような一連の画像定着方
法は、一段階のみならず、多段階で行なうのも好まし
い。また、染料キャリアー粒子による画像形成段階にお
いて、異なった染料を有する染料キャリアー粒子を組み
合わせることも好ましい。このような操作によって、多
色化が可能になるからである。例えば、画像のカラー化
には極めて有効である。また、例えば、赤外線のみを吸
収する染料、紫外線のみを吸収する染料、可視光線のみ
を吸収する染料のそれぞれを保持する染料キャリアー粒
子を組み合わせれば、記録担体上の同一範囲中に複数の
文字、図、模様、光学読み取りマーク等の画像情報を供
与することが可能である。

【００３１】

【実施例】以下、実施例によって本発明を更に詳細に説
明する。なお、本発明の有効性や権利の範囲は、これに
よって限定されたり制限を受けるものではない。

【００３２】実施例 まず、０．０６デニールの極細ポリエステルフィラメン
ト繊維からなる高密度布帛にウォータージェットパンチ
処理を施した後、カレンダー処理を施して、表面が平滑
かつ緻密な記録担体を得た。

【００３３】次に、ゼオライトに昇華性染料を吸収さ
せ、上記の布帛上に昇華性染料を保持したゼオライトで
画像を形成させた。

【００３４】上記操作によって得た画像を有した布帛に
蒸熱処理（実質的な意味で、ドライ法と言える）するこ
とにより染料を布帛に移行させた。

【００３５】最後に、ブラシを用いて大まかにゼオライ
トを布帛から払い落とし、その後真空掃除機を用いてゼ
オライトを布帛から完全に吸引・脱離させた。

【００３６】以上のようにして得られた画像が定着した
布帛を、繰り返し洗濯した結果、画像の劣化は認められ
ず、また、爪で擦っても、摩擦試験を行なっても、画像
が劣化することはなかった。

【００３７】比較対象として、上記の記録担体であるポ
リエステル布帛に裏打ちとして市販オーバーヘッドプロ
ジェクター用フィルムシートを仮接着し、該フィルムシ
ートを裏打ちした布帛を市販の複写機に通してトナーに
よる画像を得た。しかしながら、該画像は爪で擦っただ
けでいとも簡単に剥げ落ちた。

【００３８】

【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、布帛ある
いはポリマーフィルム等を記録担体とした場合、電子写
真法あるいは他の方法から得られる画像に耐洗濯性、耐
摩擦性を付与し、耐洗濯性および耐摩擦性を有した画像
を定着させることができる。

【００３９】また、本発明は、乾式あるいは半乾式の画
像定着方法であるので、布帛を記録担体とし、それに着
色を施す場合、従来から湿式法であった染色あるいは捺
染に比して、極めて布帛の着色工程がを簡略化され、工
業的な価値が著しく増大したものである。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】染料を保持する染料キャリアー粒子により
   記録担体上に画像形成させ、該染料を前記記録担体に移
   行させることを特徴とする画像定着方法。
2. 【請求項２】染料キャリアー粒子が細孔を有し、かつ染
   料が該細孔内に分布していることを特徴とする請求項１
   記載の画像定着方法。
3. 【請求項３】染料が染料キャリアー粒子の表面に吸着し
   ていることを特徴とする請求項１記載の画像定着方法。
4. 【請求項４】染料が昇華性のものであることを特徴とす
   る請求項１、２または３記載の画像定着方法。
5. 【請求項５】染料キャリアー粒子が、少なくとも染料を
   保持した状態で、帯電性を有することを特徴とする請求
   項１、２、３または４記載の画像定着方法。
6. 【請求項６】染料キャリアー粒子が、磁性体を含有する
   ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の
   画像定着方法。
7. 【請求項７】画像形成後、画像を加熱することにより染
   料を記録担体に移行させることを特徴とする請求項１、
   ２、３、４、５または６記載の画像定着方法。
8. 【請求項８】記録担体が、単繊維繊度０．０００１デニ
   ール以上１デニール以下の極細繊維から主としてなる織
   物または編み物または不織布または紙であることを特徴
   とする請求項１、２、３、４、５、６または７記載の画
   像定着方法。
9. 【請求項９】記録担体が、単繊維繊度０．０００１デニ
   ール以上１デニール以下のポリエステルまたはポリアミ
   ド極細繊維の単独または混合から成る織物または編み物
   または不織布または紙であることを特徴とする請求項
   １、２、４、５、６または７記載の画像定着方法。
10. 【請求項１０】記録担体が、ポリマーフィルムであるこ
    とを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７
    記載の画像定着方法。
11. 【請求項１１】染料を記録担体に移行させた後、染料キ
    ャリアー粒子をメカニカル振動あるいはブラシあるいは
    送風あるいは吸引によって記録担体より脱離させること
    を特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、
    ９または１０記載の画像定着方法。