JPH04138280A - 相変化インクによる印刷方法 - Google Patents
相変化インクによる印刷方法Info
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- JPH04138280A JPH04138280A JP2417625A JP41762590A JPH04138280A JP H04138280 A JPH04138280 A JP H04138280A JP 2417625 A JP2417625 A JP 2417625A JP 41762590 A JP41762590 A JP 41762590A JP H04138280 A JPH04138280 A JP H04138280A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
[00013
【産業上の利用分野]
本発明は、相変化インクにより光透過・注サブストレー
トに印刷する印刷方法に関する。 [0002] 【従来の技術】 通常、相変化インクは周囲温度で固体であるが、インク
ジェット・プリンタ装置の動作温度が上昇すると液体に
なる。動作温度でのインク滴は、印刷装置から噴射され
、インクが印刷媒体の表面に付着すると、インク滴は急
速に凝固して、所定パターンを形成する。 [0003] 相変化インクは、出荷時、長期保存時に室温で固体に保
たれていいるので、都合がよい。更に、インクの蒸発作
用によるノズルの目詰まりの問題を十分に解決するので
、インクジェット印刷の信頼性が改善される。インク滴
は、サブストレート(印刷媒体)に接触すると急速に凝
固するので、印刷媒体に沿ったインクの移動は大幅に減
少し、印刷像の質が改善される。インク滴が急速に凝固
することト印刷は、未処理のベース・フィルム(PET
)を特別の被膜を必要とせずに使用でき、良好なオーバ
ヘッド・トランスペアレンジを作成できる。 [0004] インクジェット印刷用の相変化インクに関する従来技術
には、静電印刷装置により噴射されるモノクロ・インク
がある。例えば、米国特許第3,653,932号には
、セバシン酸のジエステルを主成分として含む30’〜
50’Cの低融点インクが記載されている。米国特許第
3,715,219号には、パラフィン・アルコールを
主成分として含む融点30°〜60°の他の低融点イン
クが記載されている。しかし、低融点相変化インクは、
サブストレート上への印刷に使用した場合、オフセット
の問題が生じる。即ち、この様なインクで印刷したサブ
ストレートを積み重ね、後で使用するなめに保存してお
くと、特に、周囲温度が高い場合に、サブストレート同
士がくっつき合ってしまう。 [0005] 米国特許第4.390.369号及び第4.484.9
48号には、本ろう、カンデリラろう、カルナウバろう
等の自然ろうインクを主成分とするモノクロ相変化イン
クの製造方法を記載している。このインクは、65°〜
75°Cの範囲の温度で、ドロップ・オン・デマンド・
インク・ジェット装置から噴射されて、印刷される。米
国特許第4.659.383号では、C20−24酸又
はアルコール、ケトン及びアクリル樹脂柔軟剤を主成分
とするインクから成るモノクロ・インク合成物が記載さ
れている。しかし、モノクロ・インクのこれらの成分は
耐久性がなく、印刷されると、ごく普通の取り扱いや、
折りたたみにより、汚れ易い。 [0006] 特願昭53−128053号では、アセトアミドの様な
室温で固体の脂肪族アミド及び芳香族アミドが、印刷用
インクとして使用されている。米国特許第4゜684.
956号には、合成微晶ろう(炭化水素ろう)及び微晶
ポリエチレンろうを使用したモノクロ相変化インクが記
載されている。この溶融成分は、ドロップ・オン・デマ
ンド・インク・ジェットのアプリケーション技術を用い
て、種々の多孔質又は無孔質のサブストレートに適用可
能である。 [0007] ヨーロッパ特許第0187352号及び0206286
号は、カラーの相変化インク・ジェット印刷を開示して
いる。これらの特許の第1のアプリケーションでは、イ
ンクの主成分は、脂肪酸、熱可塑性エチレン及び相変化
材料であり、第2のアプリケーションでは、インクの主
成分は、熱硬化樹脂対のアルコール部分、有機溶剤(0
及びP−)ルエン・スルホンアミド)の混合物及び染料
である。 [0008] 米国特許4,830,671号には、樹脂性結合剤及び
染料を含む高融点インク合成物が記載されている。樹脂
質結合剤は次の分子式で表される。 [0009] OHHOOHHO Ill Ill Ill llR4
−C−N−R2−N−C−R1−C−N−R3−N−C
−R5[0010] ここで、R1は2つのカルボキシル酸のグループを有す
る重合化脂肪酸残基を表し、R2およR3は同−又は異
なり、各々は最高12個の炭素原子を有するアルキレン
、6〜12個の炭素原子を有するシクロアルキレン、6
〜12個の炭素原子を有するアリレン又は7〜12個の
炭素原子を有するアルカリレンを表し、R4及びR5は
同−又は異なり、各々は最高36個の炭素原子を有する
アルキル最高36個の炭素原子を含むシクロアルキル、
最高36個の炭素原子を有するアリル又は最高36個の
炭素原子を含むアルカリルを表す。樹脂質結合剤は、1
50°Cで融解粘度250CPS以下である。染料は、
出来上がった高融点インク合成物に所定の色を与えるの
に十分な量だけ結合剤を介して分配される。 [0011] 米国特許出願07/227,846号には、直線的に光
を透過させる相変化インク混合物が記載されている。こ
のインク混合物は、テトラアミド化合物及びモノアミド
化合物の両方又は一方である脂肪酸アミドを含有する化
合物を含む。 [0012] 相変化インクで形成される像の処理について記載した幾
つかの文献がある。この処理は、印刷工程中、又は印刷
工程後に行われる。米国特許第4.745.420号で
は、圧力を加わえることにより、相変化インクはターゲ
ットに向かって噴射されて、ターゲット上で拡散するこ
とで、インクの付着面積が増加し、ターゲットの表面に
供給する必要インク量が最少にする。すなわち、最初は
ターゲット全体を覆っていない相変化インクの滴が、圧
力の供給により、ターゲット表面全体に圧力に拡散する
。 [0013] この技術は、トナーを拡散させ、サブストレートの下に
幾分浸透させて、トナー及びサブストレート間の接触面
積を十分に増加させる静電複写画像溶融技術に類似する
。この点に関しては、1984年、J、ウィリー・アン
ド・サンズ発行のウィリアムズ著「ザ・フィジックス・
アンド・テクノロジ・オフ・ゼログラフィツク・プロセ
シズ」を参照されたい。トナーの機構的性質は、塑性変
形及び流動が容易に生じることである。米国特許第47
.454.420号に記載された相変化インク、即ち静
電複写トナーの場合、紙の上にインク即ちトナーを拡散
させ、不透明な文字又はパターンを形成する。 [0014] 上述の文献は、周囲温度で機械的に負荷をかけた1対の
ローラ間の像を融解溶融することを説明しているが、高
温ロール融解技術は、トナーを使用する印刷にも使用さ
れている。この方法では、2個のロール(一方が加熱さ
れている)が共に機械的に負荷をかけられて回転し、瞬
間的に熱及び圧力をサブストレートに加える。トナーは
、そのガラス転移温度(Tg)以上に加熱され、トナー
は癒着し流動し、サブストレートに浸透する。ロールの
圧力及び毛管現象により、適用が容易になる。(198
5年、グラフィック・コミニュケーション学会、ジョン
・W・トレイナー著、「トレンド・アンド・アドバンス
・イン・ドライ・トナー・フユジング」を参照されたい
。) [0015] 相変化インクを供給する他のシステムとして、米国特許
第4,751,528号に、インクの凝固を調節して、
サブストレートへの浸透の調節を助けるインクジェット
装置が記載されている。この装置は、サブストレート支
持用の熱伝導プラテンと、加熱器と、熱電冷却器とを有
する。加熱器及び熱電冷却器は、このプラテンと熱を伝
達ができるように配置されている。 [0016]
トに印刷する印刷方法に関する。 [0002] 【従来の技術】 通常、相変化インクは周囲温度で固体であるが、インク
ジェット・プリンタ装置の動作温度が上昇すると液体に
なる。動作温度でのインク滴は、印刷装置から噴射され
、インクが印刷媒体の表面に付着すると、インク滴は急
速に凝固して、所定パターンを形成する。 [0003] 相変化インクは、出荷時、長期保存時に室温で固体に保
たれていいるので、都合がよい。更に、インクの蒸発作
用によるノズルの目詰まりの問題を十分に解決するので
、インクジェット印刷の信頼性が改善される。インク滴
は、サブストレート(印刷媒体)に接触すると急速に凝
固するので、印刷媒体に沿ったインクの移動は大幅に減
少し、印刷像の質が改善される。インク滴が急速に凝固
することト印刷は、未処理のベース・フィルム(PET
)を特別の被膜を必要とせずに使用でき、良好なオーバ
ヘッド・トランスペアレンジを作成できる。 [0004] インクジェット印刷用の相変化インクに関する従来技術
には、静電印刷装置により噴射されるモノクロ・インク
がある。例えば、米国特許第3,653,932号には
、セバシン酸のジエステルを主成分として含む30’〜
50’Cの低融点インクが記載されている。米国特許第
3,715,219号には、パラフィン・アルコールを
主成分として含む融点30°〜60°の他の低融点イン
クが記載されている。しかし、低融点相変化インクは、
サブストレート上への印刷に使用した場合、オフセット
の問題が生じる。即ち、この様なインクで印刷したサブ
ストレートを積み重ね、後で使用するなめに保存してお
くと、特に、周囲温度が高い場合に、サブストレート同
士がくっつき合ってしまう。 [0005] 米国特許第4.390.369号及び第4.484.9
48号には、本ろう、カンデリラろう、カルナウバろう
等の自然ろうインクを主成分とするモノクロ相変化イン
クの製造方法を記載している。このインクは、65°〜
75°Cの範囲の温度で、ドロップ・オン・デマンド・
インク・ジェット装置から噴射されて、印刷される。米
国特許第4.659.383号では、C20−24酸又
はアルコール、ケトン及びアクリル樹脂柔軟剤を主成分
とするインクから成るモノクロ・インク合成物が記載さ
れている。しかし、モノクロ・インクのこれらの成分は
耐久性がなく、印刷されると、ごく普通の取り扱いや、
折りたたみにより、汚れ易い。 [0006] 特願昭53−128053号では、アセトアミドの様な
室温で固体の脂肪族アミド及び芳香族アミドが、印刷用
インクとして使用されている。米国特許第4゜684.
956号には、合成微晶ろう(炭化水素ろう)及び微晶
ポリエチレンろうを使用したモノクロ相変化インクが記
載されている。この溶融成分は、ドロップ・オン・デマ
ンド・インク・ジェットのアプリケーション技術を用い
て、種々の多孔質又は無孔質のサブストレートに適用可
能である。 [0007] ヨーロッパ特許第0187352号及び0206286
号は、カラーの相変化インク・ジェット印刷を開示して
いる。これらの特許の第1のアプリケーションでは、イ
ンクの主成分は、脂肪酸、熱可塑性エチレン及び相変化
材料であり、第2のアプリケーションでは、インクの主
成分は、熱硬化樹脂対のアルコール部分、有機溶剤(0
及びP−)ルエン・スルホンアミド)の混合物及び染料
である。 [0008] 米国特許4,830,671号には、樹脂性結合剤及び
染料を含む高融点インク合成物が記載されている。樹脂
質結合剤は次の分子式で表される。 [0009] OHHOOHHO Ill Ill Ill llR4
−C−N−R2−N−C−R1−C−N−R3−N−C
−R5[0010] ここで、R1は2つのカルボキシル酸のグループを有す
る重合化脂肪酸残基を表し、R2およR3は同−又は異
なり、各々は最高12個の炭素原子を有するアルキレン
、6〜12個の炭素原子を有するシクロアルキレン、6
〜12個の炭素原子を有するアリレン又は7〜12個の
炭素原子を有するアルカリレンを表し、R4及びR5は
同−又は異なり、各々は最高36個の炭素原子を有する
アルキル最高36個の炭素原子を含むシクロアルキル、
最高36個の炭素原子を有するアリル又は最高36個の
炭素原子を含むアルカリルを表す。樹脂質結合剤は、1
50°Cで融解粘度250CPS以下である。染料は、
出来上がった高融点インク合成物に所定の色を与えるの
に十分な量だけ結合剤を介して分配される。 [0011] 米国特許出願07/227,846号には、直線的に光
を透過させる相変化インク混合物が記載されている。こ
のインク混合物は、テトラアミド化合物及びモノアミド
化合物の両方又は一方である脂肪酸アミドを含有する化
合物を含む。 [0012] 相変化インクで形成される像の処理について記載した幾
つかの文献がある。この処理は、印刷工程中、又は印刷
工程後に行われる。米国特許第4.745.420号で
は、圧力を加わえることにより、相変化インクはターゲ
ットに向かって噴射されて、ターゲット上で拡散するこ
とで、インクの付着面積が増加し、ターゲットの表面に
供給する必要インク量が最少にする。すなわち、最初は
ターゲット全体を覆っていない相変化インクの滴が、圧
力の供給により、ターゲット表面全体に圧力に拡散する
。 [0013] この技術は、トナーを拡散させ、サブストレートの下に
幾分浸透させて、トナー及びサブストレート間の接触面
積を十分に増加させる静電複写画像溶融技術に類似する
。この点に関しては、1984年、J、ウィリー・アン
ド・サンズ発行のウィリアムズ著「ザ・フィジックス・
アンド・テクノロジ・オフ・ゼログラフィツク・プロセ
シズ」を参照されたい。トナーの機構的性質は、塑性変
形及び流動が容易に生じることである。米国特許第47
.454.420号に記載された相変化インク、即ち静
電複写トナーの場合、紙の上にインク即ちトナーを拡散
させ、不透明な文字又はパターンを形成する。 [0014] 上述の文献は、周囲温度で機械的に負荷をかけた1対の
ローラ間の像を融解溶融することを説明しているが、高
温ロール融解技術は、トナーを使用する印刷にも使用さ
れている。この方法では、2個のロール(一方が加熱さ
れている)が共に機械的に負荷をかけられて回転し、瞬
間的に熱及び圧力をサブストレートに加える。トナーは
、そのガラス転移温度(Tg)以上に加熱され、トナー
は癒着し流動し、サブストレートに浸透する。ロールの
圧力及び毛管現象により、適用が容易になる。(198
5年、グラフィック・コミニュケーション学会、ジョン
・W・トレイナー著、「トレンド・アンド・アドバンス
・イン・ドライ・トナー・フユジング」を参照されたい
。) [0015] 相変化インクを供給する他のシステムとして、米国特許
第4,751,528号に、インクの凝固を調節して、
サブストレートへの浸透の調節を助けるインクジェット
装置が記載されている。この装置は、サブストレート支
持用の熱伝導プラテンと、加熱器と、熱電冷却器とを有
する。加熱器及び熱電冷却器は、このプラテンと熱を伝
達ができるように配置されている。 [0016]
オーバヘッド・プロジェクタでカラー画像を表示するの
に使用する光透過性媒体上にカラー・インクをインクジ
ェット印刷する技術には、以前より問題があった。例え
ば、水性インクの場合、高品質の像が形成されるように
、溶媒を吸収するためには特別の被覆を光透過性媒体上
に設ける必要がある。この点については、米国特許第4
,503,111号、第4547405号及び第4,5
55,437号を参照されたい。相変化インクジェット
印刷に使用するレセプタ・フィルム上には、特別の被覆
が必要ではないとしても、従来のカラー相変化インクを
透明なサブストレートに印刷するときは、その印刷像は
オーバヘッド・システムでは使用できない。これには、
2つの理由がある。第1の理由は、インクは本質的には
透明ではなく、インクに衝突する光の大部分は透過でき
ないからである。第2の理由は、第1図を使用して説明
する。相変化インク(12)のインク滴は、サブストレ
ート(14)上で半球体として凝固し、たとえ、インク
自体が光学的に透明であるとしても、インク滴はプロジ
ェクション・システムの集束レンズ(18)から非直線
的経路で光(16)を反射させる。これにより、投射像
はコントラストのみが見え、像のほとんどの色が不鮮明
となる。したがって、現在では、オーバヘッド・プロジ
ェクション技術によりカラー画像を表示するには、相変
化インクは効果的ではない。 [0017] 最近、公告されたヨーロッパ特許出願番号883082
19.0では、噴射された高融点カラー・インクが付着
されるトランスペアレンジは、加熱したインク滴を透明
な樹脂質支持板に噴射し、インク滴を冷却して凝固させ
、平面を形成するようにインク滴を平らにする工程で製
造され、その面を介して投射される光の反射及び散乱を
最少になる。特定の種類の印刷インクが下にあるサブス
トレートへ付着するのを助けるために透明及び不透明の
プラスチック°フィルムを被覆することは、周知である
。例えば、熱転移印刷応用技術では、紙及びトランスペ
アレンジは、ろう転移工程の間、ろうのトランスペアレ
ンジへ付着するのを強化するなめに、特定の材料で被覆
される。この周知技術例は、米国特許第4.847゜2
37号に記載されている。 [0018] 米国特許出願077236,490号には、光透過性の
印刷サブストレートの製造方法が開示されている。この
サブストレートは、初めは非直線的経路で光伝達する光
透過性相変化インクのパターンが印刷されている。凝固
しな相変化インクのパターンは、次に、略均一な厚さの
インク層となるように最適応化されるとき、印刷像の層
は略直線的な経路で光を伝達し、オーバヘッド・プロジ
ェクタへの使用に適するようになる。(第2図参照)[
0019]
に使用する光透過性媒体上にカラー・インクをインクジ
ェット印刷する技術には、以前より問題があった。例え
ば、水性インクの場合、高品質の像が形成されるように
、溶媒を吸収するためには特別の被覆を光透過性媒体上
に設ける必要がある。この点については、米国特許第4
,503,111号、第4547405号及び第4,5
55,437号を参照されたい。相変化インクジェット
印刷に使用するレセプタ・フィルム上には、特別の被覆
が必要ではないとしても、従来のカラー相変化インクを
透明なサブストレートに印刷するときは、その印刷像は
オーバヘッド・システムでは使用できない。これには、
2つの理由がある。第1の理由は、インクは本質的には
透明ではなく、インクに衝突する光の大部分は透過でき
ないからである。第2の理由は、第1図を使用して説明
する。相変化インク(12)のインク滴は、サブストレ
ート(14)上で半球体として凝固し、たとえ、インク
自体が光学的に透明であるとしても、インク滴はプロジ
ェクション・システムの集束レンズ(18)から非直線
的経路で光(16)を反射させる。これにより、投射像
はコントラストのみが見え、像のほとんどの色が不鮮明
となる。したがって、現在では、オーバヘッド・プロジ
ェクション技術によりカラー画像を表示するには、相変
化インクは効果的ではない。 [0017] 最近、公告されたヨーロッパ特許出願番号883082
19.0では、噴射された高融点カラー・インクが付着
されるトランスペアレンジは、加熱したインク滴を透明
な樹脂質支持板に噴射し、インク滴を冷却して凝固させ
、平面を形成するようにインク滴を平らにする工程で製
造され、その面を介して投射される光の反射及び散乱を
最少になる。特定の種類の印刷インクが下にあるサブス
トレートへ付着するのを助けるために透明及び不透明の
プラスチック°フィルムを被覆することは、周知である
。例えば、熱転移印刷応用技術では、紙及びトランスペ
アレンジは、ろう転移工程の間、ろうのトランスペアレ
ンジへ付着するのを強化するなめに、特定の材料で被覆
される。この周知技術例は、米国特許第4.847゜2
37号に記載されている。 [0018] 米国特許出願077236,490号には、光透過性の
印刷サブストレートの製造方法が開示されている。この
サブストレートは、初めは非直線的経路で光伝達する光
透過性相変化インクのパターンが印刷されている。凝固
しな相変化インクのパターンは、次に、略均一な厚さの
インク層となるように最適応化されるとき、印刷像の層
は略直線的な経路で光を伝達し、オーバヘッド・プロジ
ェクタへの使用に適するようになる。(第2図参照)[
0019]
上述の光透過性相変化インクでサブストレートに印刷し
た場合、従来技術では認められなかった問題が生じる。 特に、インク像の層及びサブストレート間の接着が、必
要とする程度より低いことがある。これは、特定の条件
下でインクがフィルムから剥離するという問題を引き起
こす。そのため、良好な接着特性を得るように、フィル
ムサブストレートへのインクの接着を強化する必要があ
る。 [0020] したがって、本発明の目的は、サブストレート及び光透
過性相変化インクを良好に接着させ、カリこれらを光が
直線的に伝達する相変化インクによる印刷方法の提供に
ある。 [0021]
た場合、従来技術では認められなかった問題が生じる。 特に、インク像の層及びサブストレート間の接着が、必
要とする程度より低いことがある。これは、特定の条件
下でインクがフィルムから剥離するという問題を引き起
こす。そのため、良好な接着特性を得るように、フィル
ムサブストレートへのインクの接着を強化する必要があ
る。 [0020] したがって、本発明の目的は、サブストレート及び光透
過性相変化インクを良好に接着させ、カリこれらを光が
直線的に伝達する相変化インクによる印刷方法の提供に
ある。 [0021]
【発明を解決するための手段及び作用】この問題を解決
するために、光透過性相変化インク及びベースサブスト
レート間の中間接着促進層を挿入した。これにより、サ
ブストレートはインク及びサブストレートの光透過性を
高水準に保ちつつ、印刷像及びベースサブストレート間
の接着の不具合を防止する。 [0022]
するために、光透過性相変化インク及びベースサブスト
レート間の中間接着促進層を挿入した。これにより、サ
ブストレートはインク及びサブストレートの光透過性を
高水準に保ちつつ、印刷像及びベースサブストレート間
の接着の不具合を防止する。 [0022]
本発明は、ベース・サブストレート、好適には実質的に
透明な疎水性サブストレート上に印刷される光透過性相
変化インク像層を含む印刷サブストレートに関する技術
である。中間層は、インク像層及びサブストレート間に
配置され、これら2つの接着を促進する。この様な接着
促進層を挿入しても、本発明の印刷サブストレートは、
略直線的な経路で光を透過させる。これは、接着促進層
が光学的に透明になるように選択され、サブストレート
上に薄く均一な層に塗布されるからである。 [0023] インク像層を形成する際に使用する相変化インク合成物
は、相変化インク・キャリア合成物及び適合性のある染
料の混合物である。本発明による相変化インク・キャリ
ア合成物は、通常、脂肪性アミドを含む物質である。本
発明の相変化インク・キャリア合成物の脂肪性アミドを
含む物質は、好適にはテトラ・アミド化合物である。相
変化インク・キャリア合成物を生成するたにの好適なテ
トラ化合物は、2量体酸を主成分とするテトラ・アミド
であり、好適には脂肪酸、ジアミン(エチレン・ジアミ
ン)及び二量体酸の反応生成物である。10〜22個の
炭素原子を有する脂肪酸は、好適には二量体酸を主成分
とするテトラ・アミド組成内で使用される。これらの二
量体酸を主成分とするテトラ・アミドは、ユニオン・キ
ャンプが製造しており、エチレン・ジアミン、二量体ジ
アミン及び脂肪酸の反応生成物である。この脂肪酸には
、デカン酸(ユニオン・キャンプX3202−23)、
ミリスチン酸(ユニオン・キャンプX3202−56)
ステアリン酸(ユニオン・キャンプX3138−4
3、X3164−23、X3202−44、X3202
−46)及びトコサン酸(ユニオン・キャンプX320
2−36)がある。本発明の目的にとって、最も好適な
2量体酸を主成分とするテトラ・アミドは、二量体酸、
エチレン・ジアミン及びステアリン酸を1:2:2の化
学量比で反応させた生成物である。二量体酸及びエチレ
ン・ジアミンを有するステアリン酸の付加物は、二量体
酸を主成分とするテトラ・アミドのうち最も粘度が低い
ので、ステアリン酸は好適には脂肪酸反応物である。そ
の成分は、最も容易に入手でき、価格が最も低い。 [0024] 脂肪質アミドを含む物質は、モノ・アミドでもよい。実
際に好適な例では、相変化インク・キャリア合成物は、
テトラ・アミド化合物及びモノ・アミド化合物の両方を
含んでいる。モノ・アミド化合物は、通常、1次モノ・
アミド又は2次モノ・アミドのいずれかを含むカミ好適
には2次モノ・アミドがよい。1次モノ・アミドとして
、ウィツコ・ケミカル・カンパニーが製造するケムアミ
ドSの様なステアリン・アミドを使用できる。2次モノ
・アミドとしては、ウイツコ・ケミカル・カンパニーが
製造するベヘニル・ベヘンアミド(ケムアミドEX−6
66)及びステアリル・ステアアミドは、極めて有用な
モノ・アミドである。しかし、ステアリル・ステアアミ
ドは、本発明の相変化インク・キャリア合成物を生成す
る際に最良のモノ・アミドである。 [0025] 本発明の好適な2次モノアミド化合物を記述する他の方
法としては、構造式がある。更に特別に、二次モノアミ
ド化合物は、次の構造式で表される合成物として含まれ
ている。 [0026] CxHy−CO−’NHCaHb [0027] ここで、Xは5〜21の整数、 Yは11〜43の整数、 aは6〜22の整数、 bは13〜45の整数である。 [0028] 本発明の脂肪性アミドを含む化合物の好適例は、互いに
物理的に適合性のある複数の脂肪性アミド物質を含む。 通常、相変化インク・キャリア合成物を生成するために
、複数の脂肪性アミドを含む化合物を使用しても、キャ
リア合成物には実質的に単一の融点しかない。相変化イ
ンク・キャリア合成物の融点は、少なくとも約70’C
であり、より好適には少なくとも約80°Cであり、最
も好適には少なくとも約85°Cである。 [0029] 好適な相変化インク・キャリア合成物は、テトラ・アミ
ド及びモノ・アミドを含む。好適例での、テトラ・アミ
ド対モノ・アミドの比率は、約2:1〜1:10、より
好適には約1:1〜1:3である。 [0030] 相変化インク・キャリア合成物に更に柔軟性及び接着性
を与えるには、粘着性付与剤を使用する。好適な粘着性
付与剤は、脂肪性アミドを含む物質と適合性のあるもの
である。例えば、これらの粘着性付与剤としては、共に
ハークルス(Hercules) ・ケミカル社が製
造する水素添加したアビエチン(樹脂)酸のグリセリン
・エステルであるフォーラル(Foral) 85及び
ハイドロアビエチン(樹脂)酸のペンタエリトリトール
・エステルであるフオーラル105、ネビル・ケミカル
社が製造する合成ポリテルペン樹脂であるネブタック(
Nevtac) 100及びネブタック80、グツド
イア−・ケミカル社が製造する調整合成ポリテルペン樹
脂であるウィングタック(Wingtack) 86及
びアラカワ・ケミカル社が製造する樹脂エステルである
アラカワKE311がある。このうち、アラカワKE3
11は、本発明の相変化インク・キャリア合成物を生成
する際に、最良の粘着性付与剤である。 [0031] 本発明の相変化インク・キャリア合成物を形成する際に
付加することができる他の化合物は、粘着性付与剤であ
る。これは、キャリア合成物と混合されて、この合成物
の柔軟性を増加させ、融解粘度を低下させる。本発明の
合成物と混合して特に有効であることが判った柔軟剤は
、モノサンド・ケミカル社が製造するフタル酸ジオクチ
ル、フタル酸ジウンデシル、フタル酸アルキルベンゼル
(サンチサイザ278)及び燐酸トリフェニル、FMC
社が製造する燐酸トリブトキセシル、モーフレックス・
ケミカル社が製造する燐酸デシクロヘキシル(モーフレ
ックス150)及びコダック社が製造するトリオクチル
・トリメリタードである。 このうち、サンチサイザ278は、本発明の相変化イン
ク・キャリアを製造する際に最良の柔軟剤である。 [0032] 相変化インク・キャリア合成物には、他の物質を添加し
てもよい。通常の相変化インク・キャリア合成物では、
キャリア合成物の変色を防止するために、酸化防止剤を
を添加する。好適な酸化防止剤としては、チバ・ガイギ
ー社製造のイルガノック(Irganox) 1010
、ユニローヤル・ケミカル社製造のノーガード(Nau
gard) 76、ノーガード512、ノーガード52
4があるが、最も好適な酸化防止剤は、ノーガード52
4である。 [0033] 一つの好適な例では、相変化インク・キャリア合成物は
、テトラ・アミド及びモノ・アミド化合物と、粘着性付
与剤と、柔軟剤と、粘性調整剤とを含む。この相変化イ
ンク・キャリア合成物の成分構成比の好適な範囲は、次
の様になる。テトラ・アミド化合物が10〜50%、モ
ノ・アミド化合物が30〜80%であり、粘着性付与剤
が0〜25%であり、柔軟剤が0〜25%であり、粘性
調整剤が0〜25%の構成比である。 [0034] 上述の様に、相変化インク・キャリアから形成された本
発明の相変化インクは、優れた物理的性質を持つ。例え
ば、本発明の相変化インクは、従来の相変化インクと異
なり、実質的に均一な厚みの薄いフィルムでの印刷に用
いるとき、高い水準の明度と、色相と、直線的な光透過
性とを示すので、オーバヘッド・プロジェクション技術
を用いてカラー画像を写し出すことができる。このイン
ク・キャリアの他の優れた特性は、ひび割れすることな
く、又は再適応化(reorientati。 n)のために通常用いるローラに転送することなく、印
刷後に薄いフィルムに再適応化できることである。 [0035] 通常、ドロップ・オン・デマンド・インク・ジェット・
プリンタに本発明を用いて、相変化インクで印刷される
サブストレートが製造される。相変化インクは、凝固し
たインク滴が所定パターンを形成するように、サブスト
レートの少なくとも一面に被着される。インク滴をサブ
ストレートに衝突させる際に、飛行中は球体であるイン
ク滴は、サブストレートを湿らせ、液体状態から固体状
態に変化し、サブストレートに付着する。サブストレー
ト表面の各インク滴は、厚さが不均一であり、非直線経
路で光を伝達する。 [0036] しかしながら、凝固した相変化インク滴のパターンを再
適応化して、はぼ直線経路で光を伝送する光透過性相変
化インク・フィルムをサブストレート上に形成できる。 このフィルムを伝送分光光度計で測定すると、高レベル
の明度及び色相を示し、再適応化の過程には、略均一な
厚さの相変化インク層の組成を制御する過程がある。再
適応化の後、光透過性インクの層は、略直線経路で光を
伝達する。このインクが供給されたサブストレートも光
透過性ならば、再適応化された印刷サブストレートを介
して光ビームが投影されたとき、明瞭に見ることのでき
る濃い色の画像を形成できる。 [0037] 本発明に用いる各相変化インクの伝達スペクトラムは、
市販の分光光度計であるスペクトロ・センサIIを用い
て測定した。この分光光度計による測定は、この装置の
製造者が提供している適切な校正方法を用いるASTM
E805 (アメリカ材料試験協会 E805)の
「材料の色及び色差を測定するときの装置を用いた標準
的な方法」に規定された測定方法に従っている。本発明
の測色上の全般的な性質を検証し、定量化するなめに、
測定によって得られたデータは、ASTM E308
(CIEシステムを用いて対象物の色を計算するため
の標準的方法)に従って、三刺激の統合の手法により分
類され、各相変化インクのサンプルの1976CIE
L* (明度)、a*(赤色度−緑色度) 及びb*
(黄色度−青色度)の(CIELAB)値を計算した。 更に、CIELABの心理測定色彩(Psychome
tic Chroma)の値であるC*ab、更にCI
ELAB(7)心理測定色相角であるhabを、CIE
15.2である測色学(1986年ウィーン、CIEセ
ントラルビューロー刊、第2版)に従って計算した。 [0038] 従来の相変化インクとは異なり、本発明の相変化インク
・キャリア成分の性質は、はぼ均一な厚さの薄いフィル
ム上で、比較的高いL*の値を示すことである。例えば
、本発明による相変化インク・キャリア合成物から成る
略均一な約20ミクロンの厚さのフィルムのL*値は、
好適には少なくとも65であり、より好適には少なくと
も75であり、最適には少なくとも85である。 [0039] 相変化インク・キャリア合成物と染料を組合わせて、イ
ンクを形成する。好適には、インク・キャリア合成物を
適合性のある減算原色の染料と混合して、減算原色相変
化インクを作る。本発明の減算原色の相変化インクは、
4つの成分染料、即ち、シアン、マゼンタ、黄色及び黒
から構成される。また、使用する減算原色の染料は、好
適には、カラー・インデックス(C,1,)溶媒染料及
び分散染料のいずれかの染料で構成される。いくつかの
C,1,ベーシック染料を用いると、ベーシック染料と
等モル濃度のステアリン酸ナトリウムを相変化インク・
キャリア成分に付加することにより、本質的に、本来の
溶媒染料ができる。酸染料及び直接染料は、ある範囲で
適合性があることが判った。 [0040] サブストレートに供給されている略均一な厚さの薄い層
として測定した際、形成された相変化インクは、比較的
高いL*値に加えて、比較的高いC*abを有する。サ
ブストレート上に設げた本発明の相変化インク合成物の
再適応化した層は、厚さが約20ミクロンで略均一な薄
いフィルムとして、減算原色の黄色、マゼンタ及びシア
ンの相変化インク合成物のC*ab値を有する。これら
の値は、好ましくは、黄色インク合成物が少なくとも約
40で、マゼンタ・インク合成物が少なくとも約65で
、シアン・インク合成物が少なくとも約30である。 [0041] サブストレートに印刷するのに使用する従来の相変化イ
ンクは、本発明の方法によりサブストレートに付着され
た相変化インクの層に比較して、層の厚さが略均一であ
るのに、その直線的光伝達の程度が非常に低かった。更
に、本発明の相変化インクを印刷したサブストレートを
再適応化すると、厚さが均一でなく、再適応化されてい
ない印刷された類似のサブストレートに比較して、光透
過性が非常に高くなる。特に、厚さが均一でなく、再適
応化されていない元のインク層の減算原色黄色のC*a
b値に比較して、本発明の再適応化された減算原色の黄
色、マゼンタ及びシアンのC*ab値の増加は、黄色に
対しては少なくとも約20で、マゼンタに対しては少な
くとも約35で、シアンに対しては少なくとも約15で
ある。黒色相変化インク成分の光透過レベルが最低で、
その光学密度が最高であることも重要である。更に、黒
相変化インクの厚さが約20ミクロンで略均一である薄
膜のL*値は、好ましくは、約35以下で、より好まし
くは、約30以下で、最適には、約25以下である。 [0042] 圧力を加えるか、熱及び圧力を組合わせて加えるか、又
は熱のみを加えることにより、凝固したインク滴を略均
一な厚さの層にする。圧力のみを用いる場合、例えば、
第3図に示す圧力再適応化システム(30)を用い、圧
力が制御され、対向し加熱されていない1対のローラー
(32)及び(34)を介することにより、最初に形成
した画像を再適応化する。この場合、相変化インク層が
略均一な厚さの層となるように、サブストレートが形成
される。 [0043] 上述のローラーの一方が加熱されると、熱と圧力との組
合わせによる再適応化により、サブストレート上のイン
ク層の厚さが略均一になる。熱及び圧力の組合わせの場
合、均一な厚さにするのに必要な圧力は、圧力のみの場
合より小さくてよい。 [0044] 最後に、熱のみのシステムでは、印刷後、この印刷した
サブストレートを輻射熱源に露呈させ、このサブストレ
ートを熱したプラテン上を通過させる。この熱再適応化
システムを、その後の圧力再適応化ステップと共に用い
ることもできる[0045] インクが印刷されたサブストレートは、透明薄膜の様に
疎水性である。この疎水性サブストレートは、可撓性の
透明フィルム材料で作られたシートである。疎水性サブ
ストレート用に使用される最も一般的なフィルム材料は
、セルロース・アセテート、セルロース・トリアセテー
ト又はポリエステル(ポリエチレン・テレフタレート)
のシートである。本発明で使用可能な他の疎水性サブス
トレートは、ポリカーボネート及びポリエチレンのシー
トである。例えば、ポリエステル(ポリエチレン・テレ
フタレート)フィルムは、デュポン・オブ・ウィルミン
グトン、プラウイアから商標1−MylarJで販売さ
れ、又はICIアメリカズから商標FMelinexJ
で販売されている。 [0046] 重合フィルム等のような疎水性サブストレート上では、
インク滴が再適応化中に変形して、このインクの表面が
サブストレートの表面と略平行になる。このことは、薄
いフィルムの如き光透過性サブストレートを用いた面像
のオーバヘッド・プロジェクションにとって重要である
。インクの外側表面がサブストレートの外側表面と平行
になると、光ビームは、屈折することなく直線的にイン
クを通過する(第2図参照)。印刷したサブストレート
の耐久性も、インク及びサブストレート間の接触領域が
広くなることによって、ある程度増加する。 [0047] インク像層及びサブストレート間に強く柔軟な接着促進
層を介在させることにより、インク像層は、更に強固に
疎水性サブストレートに接着する。この場合、ベース・
サブストレートからインク像が離脱することを防止でき
る。接着促進層として使用する物質は、2つの必須の性
質を備える必要がある。第1には、接着促進層は、イン
ク像層を疎水性サブストレートに接着するなめに高い程
度の親和力を有する必要がある。第2には、接着促進層
は、インク像層と適合性があり、印刷されたサブストレ
ートを介した直線的光透過性が実質的に維持される程度
に光学的に透明である必要がある。好適には、脂肪性ア
ミドを含む物質と適合性を有する熱可塑性物質、特にポ
リイミド物質を使用して、接着促進層を形成する。 特に、本明細書では、接着促進のために熱可塑性ポリイ
ミドを使用している。接着促進層として形成されるこの
様な物質は、ミネソタ州、ミネアポリスのヘンケル・コ
ーポレーションが製造する二量体植物性酸及び脂肪族ジ
アミンを主成分とする熱可塑性ポリアミド樹脂である。 [0048] 例 この例では、相変化インクで印刷された直線的光透過性
のサブストレートは、ベース・サブストレート、中間接
着促進層、及び外側相変化インク像層から成る。 改良
された相変化インクで印刷されたサブストレートは、次
のように製造する。減算原色の凝固した相変化インクの
固形体は、56グラムのケムアミドS−製造し、1モル
の二量体酸、2モルのエチレン・ジアミン及び2モルの
ステアリン酸を反応させて形成した2量体酸を主成分と
するテトラ・アミド材料)、10グラムのアラカワKE
311(アラカワ・ケミカル) 4グラムのサンチサイ
ザ278(モノサンド) 及び多様な量の染料を用いて
、連続する処理により作られる。各処理の成分は、50
0m1のビー力に添加され、かき混ぜながら約150°
まで加熱される。上記の材料を均一に溶解した後、各溶
融されたインクは、微小な多孔質のステンレス鋼メツシ
ュ・スクリーンを含む加熱されたファネルを通してろ過
される。各ろ過液は、型内に流し込まれ凝固する。これ
により、染料のインク固形体が形成される。 [0049] 減算原色の4つの原色、即ちマゼンタ、シアン、黒及び
黄色の固形体を作るために使用する染料は、次の通りで
ある。マゼンタのインク固形体を作るために2グラムの
ネプチューン・レッド・ベースNP543 (BASF
、C,1,溶媒レッド)、シアンの固形体を作るために
2.4グラムのサビニル・ブルーGLF (サンドラ、
C,1,溶媒ブルー)、黒の固形体を作るために3グラ
ムのランプロノル・ブラックBR(CIC,C,1,溶
媒ブラック)及び黄色の固形体を作るためにオラソル・
イエロー(チバ・ガイギー C,1,溶媒イエロー14
6)を使用する。。 [0050] 黄色、マゼンタ、シアン及び黒の相変化固形体のサンプ
ルを、調整されたドロップ・オン・デマンド相変化ジェ
ット・プリンタのインク貯蔵室に加え、温度を150°
Cまで上昇させる。プリンタは、10,000パルス/
秒で動作する圧電セラミック盤により駆動される。 [0051] 未処理の厚さ4ミル(0,1016ミリ)の疎水性のポ
リエステル(ポリエチレン・テレフタレート)フィルム
(デュポン社の製品であるマイラ)ベース・サブストレ
ートを、接着促進剤で被覆し、フィルム表面に薄膜を形
成する。接着促進剤層は、重量比2:1:1のn−ブタ
ノール、i−プロパツール及びトルエンの溶液内で溶解
されたバースアミド1655の重量比1%の溶液を使用
して塗布される。被覆処理は、30番メイヤー・ロッド
を使用して行われる。相変化インクを印刷する前に、接
着促進剤を空気乾燥し、疎水性フィルムの表面上に薄膜
を形成する。 [0052] 上述の黄色、マゼンタ、シアン及び黒の相変化インクは
、被覆された疎水性フィルム・ベース・サブストレート
上に、約300インク滴/インチの解像度で印刷される
。印刷されたサブストレートは、厚さが不均一なインク
像層を有し、第3図及び米国特許出願07/236.4
90の例1に記載された圧力再適応化システム使用した
再適応化工程を必要とする。ポリイミド接着促進剤の中
間層を挿入したことにより、印刷像及び疎水性フィルム
間は良好に接着される。 [0053]
透明な疎水性サブストレート上に印刷される光透過性相
変化インク像層を含む印刷サブストレートに関する技術
である。中間層は、インク像層及びサブストレート間に
配置され、これら2つの接着を促進する。この様な接着
促進層を挿入しても、本発明の印刷サブストレートは、
略直線的な経路で光を透過させる。これは、接着促進層
が光学的に透明になるように選択され、サブストレート
上に薄く均一な層に塗布されるからである。 [0023] インク像層を形成する際に使用する相変化インク合成物
は、相変化インク・キャリア合成物及び適合性のある染
料の混合物である。本発明による相変化インク・キャリ
ア合成物は、通常、脂肪性アミドを含む物質である。本
発明の相変化インク・キャリア合成物の脂肪性アミドを
含む物質は、好適にはテトラ・アミド化合物である。相
変化インク・キャリア合成物を生成するたにの好適なテ
トラ化合物は、2量体酸を主成分とするテトラ・アミド
であり、好適には脂肪酸、ジアミン(エチレン・ジアミ
ン)及び二量体酸の反応生成物である。10〜22個の
炭素原子を有する脂肪酸は、好適には二量体酸を主成分
とするテトラ・アミド組成内で使用される。これらの二
量体酸を主成分とするテトラ・アミドは、ユニオン・キ
ャンプが製造しており、エチレン・ジアミン、二量体ジ
アミン及び脂肪酸の反応生成物である。この脂肪酸には
、デカン酸(ユニオン・キャンプX3202−23)、
ミリスチン酸(ユニオン・キャンプX3202−56)
ステアリン酸(ユニオン・キャンプX3138−4
3、X3164−23、X3202−44、X3202
−46)及びトコサン酸(ユニオン・キャンプX320
2−36)がある。本発明の目的にとって、最も好適な
2量体酸を主成分とするテトラ・アミドは、二量体酸、
エチレン・ジアミン及びステアリン酸を1:2:2の化
学量比で反応させた生成物である。二量体酸及びエチレ
ン・ジアミンを有するステアリン酸の付加物は、二量体
酸を主成分とするテトラ・アミドのうち最も粘度が低い
ので、ステアリン酸は好適には脂肪酸反応物である。そ
の成分は、最も容易に入手でき、価格が最も低い。 [0024] 脂肪質アミドを含む物質は、モノ・アミドでもよい。実
際に好適な例では、相変化インク・キャリア合成物は、
テトラ・アミド化合物及びモノ・アミド化合物の両方を
含んでいる。モノ・アミド化合物は、通常、1次モノ・
アミド又は2次モノ・アミドのいずれかを含むカミ好適
には2次モノ・アミドがよい。1次モノ・アミドとして
、ウィツコ・ケミカル・カンパニーが製造するケムアミ
ドSの様なステアリン・アミドを使用できる。2次モノ
・アミドとしては、ウイツコ・ケミカル・カンパニーが
製造するベヘニル・ベヘンアミド(ケムアミドEX−6
66)及びステアリル・ステアアミドは、極めて有用な
モノ・アミドである。しかし、ステアリル・ステアアミ
ドは、本発明の相変化インク・キャリア合成物を生成す
る際に最良のモノ・アミドである。 [0025] 本発明の好適な2次モノアミド化合物を記述する他の方
法としては、構造式がある。更に特別に、二次モノアミ
ド化合物は、次の構造式で表される合成物として含まれ
ている。 [0026] CxHy−CO−’NHCaHb [0027] ここで、Xは5〜21の整数、 Yは11〜43の整数、 aは6〜22の整数、 bは13〜45の整数である。 [0028] 本発明の脂肪性アミドを含む化合物の好適例は、互いに
物理的に適合性のある複数の脂肪性アミド物質を含む。 通常、相変化インク・キャリア合成物を生成するために
、複数の脂肪性アミドを含む化合物を使用しても、キャ
リア合成物には実質的に単一の融点しかない。相変化イ
ンク・キャリア合成物の融点は、少なくとも約70’C
であり、より好適には少なくとも約80°Cであり、最
も好適には少なくとも約85°Cである。 [0029] 好適な相変化インク・キャリア合成物は、テトラ・アミ
ド及びモノ・アミドを含む。好適例での、テトラ・アミ
ド対モノ・アミドの比率は、約2:1〜1:10、より
好適には約1:1〜1:3である。 [0030] 相変化インク・キャリア合成物に更に柔軟性及び接着性
を与えるには、粘着性付与剤を使用する。好適な粘着性
付与剤は、脂肪性アミドを含む物質と適合性のあるもの
である。例えば、これらの粘着性付与剤としては、共に
ハークルス(Hercules) ・ケミカル社が製
造する水素添加したアビエチン(樹脂)酸のグリセリン
・エステルであるフォーラル(Foral) 85及び
ハイドロアビエチン(樹脂)酸のペンタエリトリトール
・エステルであるフオーラル105、ネビル・ケミカル
社が製造する合成ポリテルペン樹脂であるネブタック(
Nevtac) 100及びネブタック80、グツド
イア−・ケミカル社が製造する調整合成ポリテルペン樹
脂であるウィングタック(Wingtack) 86及
びアラカワ・ケミカル社が製造する樹脂エステルである
アラカワKE311がある。このうち、アラカワKE3
11は、本発明の相変化インク・キャリア合成物を生成
する際に、最良の粘着性付与剤である。 [0031] 本発明の相変化インク・キャリア合成物を形成する際に
付加することができる他の化合物は、粘着性付与剤であ
る。これは、キャリア合成物と混合されて、この合成物
の柔軟性を増加させ、融解粘度を低下させる。本発明の
合成物と混合して特に有効であることが判った柔軟剤は
、モノサンド・ケミカル社が製造するフタル酸ジオクチ
ル、フタル酸ジウンデシル、フタル酸アルキルベンゼル
(サンチサイザ278)及び燐酸トリフェニル、FMC
社が製造する燐酸トリブトキセシル、モーフレックス・
ケミカル社が製造する燐酸デシクロヘキシル(モーフレ
ックス150)及びコダック社が製造するトリオクチル
・トリメリタードである。 このうち、サンチサイザ278は、本発明の相変化イン
ク・キャリアを製造する際に最良の柔軟剤である。 [0032] 相変化インク・キャリア合成物には、他の物質を添加し
てもよい。通常の相変化インク・キャリア合成物では、
キャリア合成物の変色を防止するために、酸化防止剤を
を添加する。好適な酸化防止剤としては、チバ・ガイギ
ー社製造のイルガノック(Irganox) 1010
、ユニローヤル・ケミカル社製造のノーガード(Nau
gard) 76、ノーガード512、ノーガード52
4があるが、最も好適な酸化防止剤は、ノーガード52
4である。 [0033] 一つの好適な例では、相変化インク・キャリア合成物は
、テトラ・アミド及びモノ・アミド化合物と、粘着性付
与剤と、柔軟剤と、粘性調整剤とを含む。この相変化イ
ンク・キャリア合成物の成分構成比の好適な範囲は、次
の様になる。テトラ・アミド化合物が10〜50%、モ
ノ・アミド化合物が30〜80%であり、粘着性付与剤
が0〜25%であり、柔軟剤が0〜25%であり、粘性
調整剤が0〜25%の構成比である。 [0034] 上述の様に、相変化インク・キャリアから形成された本
発明の相変化インクは、優れた物理的性質を持つ。例え
ば、本発明の相変化インクは、従来の相変化インクと異
なり、実質的に均一な厚みの薄いフィルムでの印刷に用
いるとき、高い水準の明度と、色相と、直線的な光透過
性とを示すので、オーバヘッド・プロジェクション技術
を用いてカラー画像を写し出すことができる。このイン
ク・キャリアの他の優れた特性は、ひび割れすることな
く、又は再適応化(reorientati。 n)のために通常用いるローラに転送することなく、印
刷後に薄いフィルムに再適応化できることである。 [0035] 通常、ドロップ・オン・デマンド・インク・ジェット・
プリンタに本発明を用いて、相変化インクで印刷される
サブストレートが製造される。相変化インクは、凝固し
たインク滴が所定パターンを形成するように、サブスト
レートの少なくとも一面に被着される。インク滴をサブ
ストレートに衝突させる際に、飛行中は球体であるイン
ク滴は、サブストレートを湿らせ、液体状態から固体状
態に変化し、サブストレートに付着する。サブストレー
ト表面の各インク滴は、厚さが不均一であり、非直線経
路で光を伝達する。 [0036] しかしながら、凝固した相変化インク滴のパターンを再
適応化して、はぼ直線経路で光を伝送する光透過性相変
化インク・フィルムをサブストレート上に形成できる。 このフィルムを伝送分光光度計で測定すると、高レベル
の明度及び色相を示し、再適応化の過程には、略均一な
厚さの相変化インク層の組成を制御する過程がある。再
適応化の後、光透過性インクの層は、略直線経路で光を
伝達する。このインクが供給されたサブストレートも光
透過性ならば、再適応化された印刷サブストレートを介
して光ビームが投影されたとき、明瞭に見ることのでき
る濃い色の画像を形成できる。 [0037] 本発明に用いる各相変化インクの伝達スペクトラムは、
市販の分光光度計であるスペクトロ・センサIIを用い
て測定した。この分光光度計による測定は、この装置の
製造者が提供している適切な校正方法を用いるASTM
E805 (アメリカ材料試験協会 E805)の
「材料の色及び色差を測定するときの装置を用いた標準
的な方法」に規定された測定方法に従っている。本発明
の測色上の全般的な性質を検証し、定量化するなめに、
測定によって得られたデータは、ASTM E308
(CIEシステムを用いて対象物の色を計算するため
の標準的方法)に従って、三刺激の統合の手法により分
類され、各相変化インクのサンプルの1976CIE
L* (明度)、a*(赤色度−緑色度) 及びb*
(黄色度−青色度)の(CIELAB)値を計算した。 更に、CIELABの心理測定色彩(Psychome
tic Chroma)の値であるC*ab、更にCI
ELAB(7)心理測定色相角であるhabを、CIE
15.2である測色学(1986年ウィーン、CIEセ
ントラルビューロー刊、第2版)に従って計算した。 [0038] 従来の相変化インクとは異なり、本発明の相変化インク
・キャリア成分の性質は、はぼ均一な厚さの薄いフィル
ム上で、比較的高いL*の値を示すことである。例えば
、本発明による相変化インク・キャリア合成物から成る
略均一な約20ミクロンの厚さのフィルムのL*値は、
好適には少なくとも65であり、より好適には少なくと
も75であり、最適には少なくとも85である。 [0039] 相変化インク・キャリア合成物と染料を組合わせて、イ
ンクを形成する。好適には、インク・キャリア合成物を
適合性のある減算原色の染料と混合して、減算原色相変
化インクを作る。本発明の減算原色の相変化インクは、
4つの成分染料、即ち、シアン、マゼンタ、黄色及び黒
から構成される。また、使用する減算原色の染料は、好
適には、カラー・インデックス(C,1,)溶媒染料及
び分散染料のいずれかの染料で構成される。いくつかの
C,1,ベーシック染料を用いると、ベーシック染料と
等モル濃度のステアリン酸ナトリウムを相変化インク・
キャリア成分に付加することにより、本質的に、本来の
溶媒染料ができる。酸染料及び直接染料は、ある範囲で
適合性があることが判った。 [0040] サブストレートに供給されている略均一な厚さの薄い層
として測定した際、形成された相変化インクは、比較的
高いL*値に加えて、比較的高いC*abを有する。サ
ブストレート上に設げた本発明の相変化インク合成物の
再適応化した層は、厚さが約20ミクロンで略均一な薄
いフィルムとして、減算原色の黄色、マゼンタ及びシア
ンの相変化インク合成物のC*ab値を有する。これら
の値は、好ましくは、黄色インク合成物が少なくとも約
40で、マゼンタ・インク合成物が少なくとも約65で
、シアン・インク合成物が少なくとも約30である。 [0041] サブストレートに印刷するのに使用する従来の相変化イ
ンクは、本発明の方法によりサブストレートに付着され
た相変化インクの層に比較して、層の厚さが略均一であ
るのに、その直線的光伝達の程度が非常に低かった。更
に、本発明の相変化インクを印刷したサブストレートを
再適応化すると、厚さが均一でなく、再適応化されてい
ない印刷された類似のサブストレートに比較して、光透
過性が非常に高くなる。特に、厚さが均一でなく、再適
応化されていない元のインク層の減算原色黄色のC*a
b値に比較して、本発明の再適応化された減算原色の黄
色、マゼンタ及びシアンのC*ab値の増加は、黄色に
対しては少なくとも約20で、マゼンタに対しては少な
くとも約35で、シアンに対しては少なくとも約15で
ある。黒色相変化インク成分の光透過レベルが最低で、
その光学密度が最高であることも重要である。更に、黒
相変化インクの厚さが約20ミクロンで略均一である薄
膜のL*値は、好ましくは、約35以下で、より好まし
くは、約30以下で、最適には、約25以下である。 [0042] 圧力を加えるか、熱及び圧力を組合わせて加えるか、又
は熱のみを加えることにより、凝固したインク滴を略均
一な厚さの層にする。圧力のみを用いる場合、例えば、
第3図に示す圧力再適応化システム(30)を用い、圧
力が制御され、対向し加熱されていない1対のローラー
(32)及び(34)を介することにより、最初に形成
した画像を再適応化する。この場合、相変化インク層が
略均一な厚さの層となるように、サブストレートが形成
される。 [0043] 上述のローラーの一方が加熱されると、熱と圧力との組
合わせによる再適応化により、サブストレート上のイン
ク層の厚さが略均一になる。熱及び圧力の組合わせの場
合、均一な厚さにするのに必要な圧力は、圧力のみの場
合より小さくてよい。 [0044] 最後に、熱のみのシステムでは、印刷後、この印刷した
サブストレートを輻射熱源に露呈させ、このサブストレ
ートを熱したプラテン上を通過させる。この熱再適応化
システムを、その後の圧力再適応化ステップと共に用い
ることもできる[0045] インクが印刷されたサブストレートは、透明薄膜の様に
疎水性である。この疎水性サブストレートは、可撓性の
透明フィルム材料で作られたシートである。疎水性サブ
ストレート用に使用される最も一般的なフィルム材料は
、セルロース・アセテート、セルロース・トリアセテー
ト又はポリエステル(ポリエチレン・テレフタレート)
のシートである。本発明で使用可能な他の疎水性サブス
トレートは、ポリカーボネート及びポリエチレンのシー
トである。例えば、ポリエステル(ポリエチレン・テレ
フタレート)フィルムは、デュポン・オブ・ウィルミン
グトン、プラウイアから商標1−MylarJで販売さ
れ、又はICIアメリカズから商標FMelinexJ
で販売されている。 [0046] 重合フィルム等のような疎水性サブストレート上では、
インク滴が再適応化中に変形して、このインクの表面が
サブストレートの表面と略平行になる。このことは、薄
いフィルムの如き光透過性サブストレートを用いた面像
のオーバヘッド・プロジェクションにとって重要である
。インクの外側表面がサブストレートの外側表面と平行
になると、光ビームは、屈折することなく直線的にイン
クを通過する(第2図参照)。印刷したサブストレート
の耐久性も、インク及びサブストレート間の接触領域が
広くなることによって、ある程度増加する。 [0047] インク像層及びサブストレート間に強く柔軟な接着促進
層を介在させることにより、インク像層は、更に強固に
疎水性サブストレートに接着する。この場合、ベース・
サブストレートからインク像が離脱することを防止でき
る。接着促進層として使用する物質は、2つの必須の性
質を備える必要がある。第1には、接着促進層は、イン
ク像層を疎水性サブストレートに接着するなめに高い程
度の親和力を有する必要がある。第2には、接着促進層
は、インク像層と適合性があり、印刷されたサブストレ
ートを介した直線的光透過性が実質的に維持される程度
に光学的に透明である必要がある。好適には、脂肪性ア
ミドを含む物質と適合性を有する熱可塑性物質、特にポ
リイミド物質を使用して、接着促進層を形成する。 特に、本明細書では、接着促進のために熱可塑性ポリイ
ミドを使用している。接着促進層として形成されるこの
様な物質は、ミネソタ州、ミネアポリスのヘンケル・コ
ーポレーションが製造する二量体植物性酸及び脂肪族ジ
アミンを主成分とする熱可塑性ポリアミド樹脂である。 [0048] 例 この例では、相変化インクで印刷された直線的光透過性
のサブストレートは、ベース・サブストレート、中間接
着促進層、及び外側相変化インク像層から成る。 改良
された相変化インクで印刷されたサブストレートは、次
のように製造する。減算原色の凝固した相変化インクの
固形体は、56グラムのケムアミドS−製造し、1モル
の二量体酸、2モルのエチレン・ジアミン及び2モルの
ステアリン酸を反応させて形成した2量体酸を主成分と
するテトラ・アミド材料)、10グラムのアラカワKE
311(アラカワ・ケミカル) 4グラムのサンチサイ
ザ278(モノサンド) 及び多様な量の染料を用いて
、連続する処理により作られる。各処理の成分は、50
0m1のビー力に添加され、かき混ぜながら約150°
まで加熱される。上記の材料を均一に溶解した後、各溶
融されたインクは、微小な多孔質のステンレス鋼メツシ
ュ・スクリーンを含む加熱されたファネルを通してろ過
される。各ろ過液は、型内に流し込まれ凝固する。これ
により、染料のインク固形体が形成される。 [0049] 減算原色の4つの原色、即ちマゼンタ、シアン、黒及び
黄色の固形体を作るために使用する染料は、次の通りで
ある。マゼンタのインク固形体を作るために2グラムの
ネプチューン・レッド・ベースNP543 (BASF
、C,1,溶媒レッド)、シアンの固形体を作るために
2.4グラムのサビニル・ブルーGLF (サンドラ、
C,1,溶媒ブルー)、黒の固形体を作るために3グラ
ムのランプロノル・ブラックBR(CIC,C,1,溶
媒ブラック)及び黄色の固形体を作るためにオラソル・
イエロー(チバ・ガイギー C,1,溶媒イエロー14
6)を使用する。。 [0050] 黄色、マゼンタ、シアン及び黒の相変化固形体のサンプ
ルを、調整されたドロップ・オン・デマンド相変化ジェ
ット・プリンタのインク貯蔵室に加え、温度を150°
Cまで上昇させる。プリンタは、10,000パルス/
秒で動作する圧電セラミック盤により駆動される。 [0051] 未処理の厚さ4ミル(0,1016ミリ)の疎水性のポ
リエステル(ポリエチレン・テレフタレート)フィルム
(デュポン社の製品であるマイラ)ベース・サブストレ
ートを、接着促進剤で被覆し、フィルム表面に薄膜を形
成する。接着促進剤層は、重量比2:1:1のn−ブタ
ノール、i−プロパツール及びトルエンの溶液内で溶解
されたバースアミド1655の重量比1%の溶液を使用
して塗布される。被覆処理は、30番メイヤー・ロッド
を使用して行われる。相変化インクを印刷する前に、接
着促進剤を空気乾燥し、疎水性フィルムの表面上に薄膜
を形成する。 [0052] 上述の黄色、マゼンタ、シアン及び黒の相変化インクは
、被覆された疎水性フィルム・ベース・サブストレート
上に、約300インク滴/インチの解像度で印刷される
。印刷されたサブストレートは、厚さが不均一なインク
像層を有し、第3図及び米国特許出願07/236.4
90の例1に記載された圧力再適応化システム使用した
再適応化工程を必要とする。ポリイミド接着促進剤の中
間層を挿入したことにより、印刷像及び疎水性フィルム
間は良好に接着される。 [0053]
本発明によれば、ポリエステル・フィルム等の疎水性サ
ブストレート上に透明接着促進層を被覆したことにより
、光透過性相変化インクで印刷したインク像及びサブス
トレートが良好に接着され、かつ光透過性を保たれる。 [0054、
ブストレート上に透明接着促進層を被覆したことにより
、光透過性相変化インクで印刷したインク像及びサブス
トレートが良好に接着され、かつ光透過性を保たれる。 [0054、
【図1、図2】
相変化インクで印刷されたサブストレートの光伝達状態
を説明するための図。
を説明するための図。
【図3】
本発明に適用する圧力再適応化システムの斜視図。
【図1】
【図2】
図面
【図3】
Claims (1)
- 【請求項】 疎水性且つ透明なサブストレートの少なくとも一面に、
親和性を有する透明物質から成る接着促進層を形成し、 該接着促進層上に、光透過性相変化インクにより、光を
非直線的に伝達する所定パターンを作成し、 凝固した上記相変化インクのパターンを処理して、上記
サブストレートの上記相変化インクの層の厚さを略均一
にし、略直線経路で光を伝達させることを特徴とする相
変化インクによる印刷方法。
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