JP2002512911A - エンボス加工面を有するインクジェット印刷用受容シート - Google Patents
エンボス加工面を有するインクジェット印刷用受容シートInfo
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Abstract
(57)【要約】
一主面にエンボス加工画像形成表面を有するシートを備えた受容媒体。この受容媒体は、インク、接着剤、生物学的流体、化学検定試薬、微粒子分散液、ワックスおよびこれらの組み合わせを含む噴射可能な材料を受けることができる。エンボス加工媒体は、インクジェット液滴のインクジェット受容媒体への接触と乾燥を制御することにより、インクジェット印刷システムにおけるフェザリング、バンディングおよび泥割れというインクジェット印刷に共通の問題を意外にも解決するものである。顔料インクジェット画像の近接する色間に明瞭な境界線が得られる。インクジェット受容媒体の製造および使用方法も開示されている。
Description
【0001】発明の分野 本出願は、インクジェットインクの乾燥時間を改善し、乾燥後のインクジェッ
ト画像の耐摩耗性を改善し、インクビーディング、インクスプレッディングまた
は泥割れによる目視上の欠点を防いで印刷品質を改善するインクジェット印刷媒
体に関する。
ト画像の耐摩耗性を改善し、インクビーディング、インクスプレッディングまた
は泥割れによる目視上の欠点を防いで印刷品質を改善するインクジェット印刷媒
体に関する。
【0002】発明の背景 グラフィック画像は、現代の生活に溢れている。警告、教育、娯楽、広告など
の画像およびデータが様々な内部および外部、垂直および平行表面に適用されて
いる。グラフィック画像としては、トラックの壁または側面の広告、新作映画の
到着を宣伝するポスター、階段脇近くの警告標識などがあり、これら以外にも色
々ある。
の画像およびデータが様々な内部および外部、垂直および平行表面に適用されて
いる。グラフィック画像としては、トラックの壁または側面の広告、新作映画の
到着を宣伝するポスター、階段脇近くの警告標識などがあり、これら以外にも色
々ある。
【0003】 安価で能率的なインクジェットプリンタ、インク供給システム等の急速な開発
に伴って、近年、サーマルおよびピエゾインクジェットインクの使用が大幅に増
えている。
に伴って、近年、サーマルおよびピエゾインクジェットインクの使用が大幅に増
えている。
【0004】 サーマルインクジェットハードウェアは、ヒューレッドパッカード社(米国、
カリフォルニア州、パロアルト)、エンキャド社(米国、カリフォルニア州、サ
ンディエゴ)、ゼロックス社(米国、ニューヨーク州、ロチェスター)、カラー
スパン社(米国、ミネソタ州、エデンプレーリー)およびミマキエンジニアリン
グ社(日本、東京)など、これに限らず、数多くの多国籍企業から市販されてい
る。プリンタメーカーによる数多くの様々なプリンタの即時の変更が常に消費者
にとっての製品の向上につながっている。プリンタには、所望の最終グラフィッ
ク画像のサイズに応じて、デスクトップサイズと幅広サイズの両方がある。普及
している商業的規模のサーマルインクジェットプリンタとしては、これに限られ
るものではないが、エンキャド社のNovaJet ProプリンタとHP社の
650C、750Cおよび2500CPプリンタがある。普及している幅広のサ
ーマルインクジェットプリンタとしては、これに限られるものではないが、HP
社のデザインジェットプリンタが挙げられる。およそ20ピコリットルの液滴サ
イズで解像度600×600ドット/インチ(dpi)であることから、中でも
2500CPが好ましい。
カリフォルニア州、パロアルト)、エンキャド社(米国、カリフォルニア州、サ
ンディエゴ)、ゼロックス社(米国、ニューヨーク州、ロチェスター)、カラー
スパン社(米国、ミネソタ州、エデンプレーリー)およびミマキエンジニアリン
グ社(日本、東京)など、これに限らず、数多くの多国籍企業から市販されてい
る。プリンタメーカーによる数多くの様々なプリンタの即時の変更が常に消費者
にとっての製品の向上につながっている。プリンタには、所望の最終グラフィッ
ク画像のサイズに応じて、デスクトップサイズと幅広サイズの両方がある。普及
している商業的規模のサーマルインクジェットプリンタとしては、これに限られ
るものではないが、エンキャド社のNovaJet ProプリンタとHP社の
650C、750Cおよび2500CPプリンタがある。普及している幅広のサ
ーマルインクジェットプリンタとしては、これに限られるものではないが、HP
社のデザインジェットプリンタが挙げられる。およそ20ピコリットルの液滴サ
イズで解像度600×600ドット/インチ(dpi)であることから、中でも
2500CPが好ましい。
【0005】 3M社は、インターネット、クリップアートまたはデジタルカメラ源からのデ
ジタル画像を、サーマルインクジェットプリンタへの信号へと変換して、かかる
グラフィック画像を印刷するのに有用なグラフィックマーカーインクジェットソ
フトウェアを市販している。
ジタル画像を、サーマルインクジェットプリンタへの信号へと変換して、かかる
グラフィック画像を印刷するのに有用なグラフィックマーカーインクジェットソ
フトウェアを市販している。
【0006】 インクジェットインクはまた、例えば、8551、8552、8553および
8554顔料インクジェットインクシリーズを市販している3M社のような数多
くの多国籍企業から商業的に入手可能である。シアン、マゼンタ、イエローおよ
び黒(通常「CMYK」と省略される)の4原色を用いると、デジタル画像に2
56色以上もの色を作成することができる。
8554顔料インクジェットインクシリーズを市販している3M社のような数多
くの多国籍企業から商業的に入手可能である。シアン、マゼンタ、イエローおよ
び黒(通常「CMYK」と省略される)の4原色を用いると、デジタル画像に2
56色以上もの色を作成することができる。
【0007】 インクジェットプリンタ用の媒体もまた、開発が進んでいる。インクジェット
画像形成技術は、商業および消費者用途で非常に普及したため、カラー画像を紙
やその他受容媒体に印刷するのにパーソナルコンピュータを用いることによって
、染料系インクから顔料系インクまで広がっている。媒体はこの変化に対応しな
ければならない。顔料系インクは、染料分子に比べて着色剤のサイズが大きいた
め、より耐久性のある画像を提供する。
画像形成技術は、商業および消費者用途で非常に普及したため、カラー画像を紙
やその他受容媒体に印刷するのにパーソナルコンピュータを用いることによって
、染料系インクから顔料系インクまで広がっている。媒体はこの変化に対応しな
ければならない。顔料系インクは、染料分子に比べて着色剤のサイズが大きいた
め、より耐久性のある画像を提供する。
【0008】 インクジェットプリンタは、工学および建築図面のような用途についてワイド
フォーマットの電子印刷に用いられるようになった。インクジェットプリンタの
操作の容易性と経済性から、この画像処理は、幅広の画像オンデマンドのプレゼ
ンテーション品質のグラフィックスを作成する印刷業界において大きな成長の可
能性を持っている。
フォーマットの電子印刷に用いられるようになった。インクジェットプリンタの
操作の容易性と経済性から、この画像処理は、幅広の画像オンデマンドのプレゼ
ンテーション品質のグラフィックスを作成する印刷業界において大きな成長の可
能性を持っている。
【0009】 従って、グラフィックを作成するのに用いられるインクジェットシステムのコ
ンポーネントは、次の3つの大きなカテゴリに分類される。 1.コンピュータ、ソフトウェア、プリンタ。 2.インク。 3.受容媒体。
ンポーネントは、次の3つの大きなカテゴリに分類される。 1.コンピュータ、ソフトウェア、プリンタ。 2.インク。 3.受容媒体。
【0010】 コンピュータ、ソフトウェアおよびプリンタは、インク液滴のサイズ、数およ
びその配置を制御し、プリンタを通じて受容媒体を搬送する。インクは、画像を
形成する着色剤とその着色剤のキャリアとを含む。受容媒体は、インクを受けて
保持する貯蔵場所を提供する。インクジェット画像の品質は、システム全体の関
数である。しかしながら、インクと受容媒体間の組成および相互作用がインクジ
ェットシステムにおいて最も重要である。
びその配置を制御し、プリンタを通じて受容媒体を搬送する。インクは、画像を
形成する着色剤とその着色剤のキャリアとを含む。受容媒体は、インクを受けて
保持する貯蔵場所を提供する。インクジェット画像の品質は、システム全体の関
数である。しかしながら、インクと受容媒体間の組成および相互作用がインクジ
ェットシステムにおいて最も重要である。
【0011】 画像品質とは、大衆および消費者が見たいと望むものである。グラフィック画
像の制作者からは、印刷所からのその他多くの曖昧な要求がインクジェット媒体
/インクシステムに課される。また、使われる環境によっては、媒体およびイン
クにさらに要求がなされる(グラフィックの用途に応じて)。
像の制作者からは、印刷所からのその他多くの曖昧な要求がインクジェット媒体
/インクシステムに課される。また、使われる環境によっては、媒体およびイン
クにさらに要求がなされる(グラフィックの用途に応じて)。
【0012】 現在のインクジェット受容媒体は、PCT国際特許公開第WO97/1720
7号(Warnerら)の開示によれば、二重の層の受容体で直接コートされて
おり、3M社より3M(登録商標)Scotchcal(登録商標)Opaqu
e Imaging Media 3657−10および3M(登録商標)Sc
otchcal(登録商標)Translucent Imaging Med
ia 3637−20という商品名で市販されている。その他のインクジェット
受容媒体としては、親水性マイクロポーラス媒体上に吸湿性層を組み合わせたも
のがPCT国際特許公開第WO97/33758号に開示されている。
7号(Warnerら)の開示によれば、二重の層の受容体で直接コートされて
おり、3M社より3M(登録商標)Scotchcal(登録商標)Opaqu
e Imaging Media 3657−10および3M(登録商標)Sc
otchcal(登録商標)Translucent Imaging Med
ia 3637−20という商品名で市販されている。その他のインクジェット
受容媒体としては、親水性マイクロポーラス媒体上に吸湿性層を組み合わせたも
のがPCT国際特許公開第WO97/33758号に開示されている。
【0013】 インクジェットインクは、通常、米国特許第5,271,765号に開示され
ているような全体または部分的に水系のものである。こうしたインクの代表的な
受容体は、普通紙、好ましくは、受容体特性またはそれから得られる画像品質を
改善するための処理またはコートがされた、米国特許第5,213,873号に
開示されているようなインクジェット専用の受容紙である。
ているような全体または部分的に水系のものである。こうしたインクの代表的な
受容体は、普通紙、好ましくは、受容体特性またはそれから得られる画像品質を
改善するための処理またはコートがされた、米国特許第5,213,873号に
開示されているようなインクジェット専用の受容紙である。
【0014】 プラスチックにコーティングして、インクジェット受容性を発現させるのに好
適な多くのインクジェット受容組成物が開示されている。オーバーヘッドトラン
スペアレンシィへの用途が業界では知られている。これらは、ポリエチレンテレ
フタレートといった透明プラスチック材料から構成されており、単体では水性イ
ンクを受容しないため、受容体層でコートされている。一般に、これらの受容体
層は、インクジェットインクが含む水性混合物を吸収できる水溶性ポリマーの混
合物から構成されている。非常に一般的なのは、米国特許第4,379,804
号、第4,903,041号および4,904,519号に例証されているよう
なポリビニルピロリドンまたはポリビニルアルコールを含む親水性層である。ま
た、米国特許第4,649,064号、第5,141,797号、第5,023
,129号、第5,208,092号および第5,212,008号に開示され
ているような受容体層中の親水性ポリマーを架橋する方法も知られている。その
他のコーティング組成物は、米国特許第5,084,338号、第5,023,
129号および第5,002,825号に開示されているような無機酸化物のよ
うな水吸収性微粒子を含有している。同様の特性は、米国特許第4,935,3
07号および第5,302,437号に開示されているように、コーンスターチ
のような微粒子も含むインクジェット紙受容体コーティングにも見られる。
適な多くのインクジェット受容組成物が開示されている。オーバーヘッドトラン
スペアレンシィへの用途が業界では知られている。これらは、ポリエチレンテレ
フタレートといった透明プラスチック材料から構成されており、単体では水性イ
ンクを受容しないため、受容体層でコートされている。一般に、これらの受容体
層は、インクジェットインクが含む水性混合物を吸収できる水溶性ポリマーの混
合物から構成されている。非常に一般的なのは、米国特許第4,379,804
号、第4,903,041号および4,904,519号に例証されているよう
なポリビニルピロリドンまたはポリビニルアルコールを含む親水性層である。ま
た、米国特許第4,649,064号、第5,141,797号、第5,023
,129号、第5,208,092号および第5,212,008号に開示され
ているような受容体層中の親水性ポリマーを架橋する方法も知られている。その
他のコーティング組成物は、米国特許第5,084,338号、第5,023,
129号および第5,002,825号に開示されているような無機酸化物のよ
うな水吸収性微粒子を含有している。同様の特性は、米国特許第4,935,3
07号および第5,302,437号に開示されているように、コーンスターチ
のような微粒子も含むインクジェット紙受容体コーティングにも見られる。
【0015】 これらのタイプのインクジェット受容媒体の多くが、グラフィック画像で困る
点は、それらが水感応性ポリマー層を含むということである。これは、たとえ、
オーバーラミネートが水溶性または水膨潤性層を含んでいたとしてもである。こ
の水感応性層は長い間水で抽出されると、グラフィックの欠陥につながったり、
オーバーラミネートをリフトオフする。さらに、これらの水溶性コーティングの
共通の構成要素の中には、外的環境で受ける熱やUV露光に好適でない水溶性ポ
リマーを含むものがあり、外的耐久性が制限されてしまう。最後に、これらの材
料の印刷後の乾燥速度が遅いことである。これは、乾燥まで、コーティングが可
塑化される、あるいは、インク溶剤(主に水)により部分的に溶解されるためで
ある。これにより画像は容易に損傷を受け、乾燥する前に粘着性となる恐れがあ
る。
点は、それらが水感応性ポリマー層を含むということである。これは、たとえ、
オーバーラミネートが水溶性または水膨潤性層を含んでいたとしてもである。こ
の水感応性層は長い間水で抽出されると、グラフィックの欠陥につながったり、
オーバーラミネートをリフトオフする。さらに、これらの水溶性コーティングの
共通の構成要素の中には、外的環境で受ける熱やUV露光に好適でない水溶性ポ
リマーを含むものがあり、外的耐久性が制限されてしまう。最後に、これらの材
料の印刷後の乾燥速度が遅いことである。これは、乾燥まで、コーティングが可
塑化される、あるいは、インク溶剤(主に水)により部分的に溶解されるためで
ある。これにより画像は容易に損傷を受け、乾燥する前に粘着性となる恐れがあ
る。
【0016】 上述の欠点のいくつか、またはその全てに対処するために、近年、インクジェ
ット受容体としてのマイクロポーラスフィルムに興味が持たれている。上述した
WarnerらとSteelmanらの出願では、マイクロポーラスフィルムが
有利であることを開示している。フィルムがインクの吸収体の場合には、印刷後
、インクはフィルム自身およびポアへと、毛管作用により吸収されて、印刷グラ
フィック表面から離れるために非常に早く乾燥するようである。フィルムは、必
ずしも水溶性または水膨潤性ポリマーを含む必要はなく、熱およびUV抵抗性と
することができ、水による損傷を受けるべきではない。
ット受容体としてのマイクロポーラスフィルムに興味が持たれている。上述した
WarnerらとSteelmanらの出願では、マイクロポーラスフィルムが
有利であることを開示している。フィルムがインクの吸収体の場合には、印刷後
、インクはフィルム自身およびポアへと、毛管作用により吸収されて、印刷グラ
フィック表面から離れるために非常に早く乾燥するようである。フィルムは、必
ずしも水溶性または水膨潤性ポリマーを含む必要はなく、熱およびUV抵抗性と
することができ、水による損傷を受けるべきではない。
【0017】 ポーラスフィルムの材料が元々疎水性の場合には、必ずしも水系インクジェッ
トの受容体である必要はなく、これらを疎水性にする方法については、例えば、
PCT国際特許公開第WO92/07899号に例証されている。
トの受容体である必要はなく、これらを疎水性にする方法については、例えば、
PCT国際特許公開第WO92/07899号に例証されている。
【0018】 その他のフィルムは、例えば、PPGインダストリーより入手可能なTesl
in(登録商標)(シリカ充填ポリオレフィンマイクロポーラスフィルム)のよ
うなフィルム材料のために、元々水性インク吸収性であり、この種のフィルム材
料については米国特許第4,861,644号に例証されている。この種の材料
に起こり得る問題は、染料系のインクを用いると、乾燥後、どのくらいの着色剤
がポア内に残るかによって、画像濃度が低くなることである。これを避ける一つ
の方法は、PCT国際特許公開第WO92/07899号に例証されているよう
な印刷に従ってフィルムを溶融することである。
in(登録商標)(シリカ充填ポリオレフィンマイクロポーラスフィルム)のよ
うなフィルム材料のために、元々水性インク吸収性であり、この種のフィルム材
料については米国特許第4,861,644号に例証されている。この種の材料
に起こり得る問題は、染料系のインクを用いると、乾燥後、どのくらいの着色剤
がポア内に残るかによって、画像濃度が低くなることである。これを避ける一つ
の方法は、PCT国際特許公開第WO92/07899号に例証されているよう
な印刷に従ってフィルムを溶融することである。
【0019】 他の方法は、PCT国際特許公開第WO97/33758号(Steelma
nら)および米国特許第5,605,750号に開示されているように、マイク
ロポーラスフィルムを受容体層でコートすることである。
nら)および米国特許第5,605,750号に開示されているように、マイク
ロポーラスフィルムを受容体層でコートすることである。
【0020】 上述した通り、インクと媒体の関係がグラフィック画像品質のポイントである
。プリンタの精度は現在1400×720dpiまで達し、インクジェット液滴
サイズは過去より小さくなっている。前述した通り、このdpi精度だと一般的
な液滴サイズは約20ピコリットルであり、これは、ワイドフォーマットインク
ジェットプリンタ、最も一般的なのはEncad(登録商標)NovaJetI
II、IVおよびプロモデルに用いられている以前の液滴サイズである140ピ
コリットルと比べるとほんの僅かである。あるプリンタメーカーはさらに小さな
液滴サイズを目指しており、他のメーカーは大きなグラフィック用の大きな液滴
サイズに甘んじている。顔料インクジェットインクでは、液滴サイズが、各液滴
に存在する顔料粒子の量を決め、媒体の所定の領域にこれが割り当てられる。
。プリンタの精度は現在1400×720dpiまで達し、インクジェット液滴
サイズは過去より小さくなっている。前述した通り、このdpi精度だと一般的
な液滴サイズは約20ピコリットルであり、これは、ワイドフォーマットインク
ジェットプリンタ、最も一般的なのはEncad(登録商標)NovaJetI
II、IVおよびプロモデルに用いられている以前の液滴サイズである140ピ
コリットルと比べるとほんの僅かである。あるプリンタメーカーはさらに小さな
液滴サイズを目指しており、他のメーカーは大きなグラフィック用の大きな液滴
サイズに甘んじている。顔料インクジェットインクでは、液滴サイズが、各液滴
に存在する顔料粒子の量を決め、媒体の所定の領域にこれが割り当てられる。
【0021】 インクジェットインクの液滴が受容媒体と接触すると、2つのことが起こる。
インクジェット液滴は、媒体に垂直に拡散し、そして、受容体表面に沿って水平
に拡散する。これによってドットが広がってしまう。
インクジェット液滴は、媒体に垂直に拡散し、そして、受容体表面に沿って水平
に拡散する。これによってドットが広がってしまう。
【0022】 しかしながら、正しい粒子サイズの顔料系インクジェットインクを、正しいポ
アサイズのフィルムと用いると、着色剤のろ過は一部、フィルムの表面でなされ
、良好な濃度および色の飽和が得られる。しかしながら、適切なハーフトーン画
像を生成するにはインクが十分に残らない「バンディング現象」のために、ドッ
トゲインが低いと、画像は非常に乏しいままとなる。ドットサイズが小さすぎる
と、媒体の移動やプリントヘッドノズルの破損による誤りによって、バンディン
グを起す可能性がある。この問題は、大きな液滴サイズのプリンタには見られな
い。というのは、大きなドットが先の印刷エラーを補うからである。しかしなが
ら、ドットが大きすぎると、エッジの鋭さが失われる。エッジの鋭さは、dpi
画像精度を増大させる根拠である。ドット直径を制御する能力は、従って、イン
クジェット受容媒体において大切な特性である。
アサイズのフィルムと用いると、着色剤のろ過は一部、フィルムの表面でなされ
、良好な濃度および色の飽和が得られる。しかしながら、適切なハーフトーン画
像を生成するにはインクが十分に残らない「バンディング現象」のために、ドッ
トゲインが低いと、画像は非常に乏しいままとなる。ドットサイズが小さすぎる
と、媒体の移動やプリントヘッドノズルの破損による誤りによって、バンディン
グを起す可能性がある。この問題は、大きな液滴サイズのプリンタには見られな
い。というのは、大きなドットが先の印刷エラーを補うからである。しかしなが
ら、ドットが大きすぎると、エッジの鋭さが失われる。エッジの鋭さは、dpi
画像精度を増大させる根拠である。ドット直径を制御する能力は、従って、イン
クジェット受容媒体において大切な特性である。
【0023】 米国特許第5,605,750号は、Teslin(登録商標)のようなシリ
カ充填マイクロポーラスフィルムに塗布される偽ベーマイトコーティングを例証
している。このコーティングには、ポア半径10〜80Åの偽ベーマイトのアル
ミナ粒子が含まれる。また、ヒドロキシプロピルメチルセルロースの追加の保護
層も開示されている。
カ充填マイクロポーラスフィルムに塗布される偽ベーマイトコーティングを例証
している。このコーティングには、ポア半径10〜80Åの偽ベーマイトのアル
ミナ粒子が含まれる。また、ヒドロキシプロピルメチルセルロースの追加の保護
層も開示されている。
【0024】 上述の受容体コーティングを用いるといくつかの問題がある。インク吸収速度
が最大でも8〜10ml/sec/M2であり、これは、インク液滴塗布の速度
に比べると遅い。第2に、多くの普及しているワイドフォーマットインクジェッ
トプリンタにより140pL/液滴(HP2500:20pL/液滴、ただし1
60pL/ドット)で塗布されたインクの容積により、「フェザリング」、「偏
析」およびインクの凝結といった問題が生じる。
が最大でも8〜10ml/sec/M2であり、これは、インク液滴塗布の速度
に比べると遅い。第2に、多くの普及しているワイドフォーマットインクジェッ
トプリンタにより140pL/液滴(HP2500:20pL/液滴、ただし1
60pL/ドット)で塗布されたインクの容積により、「フェザリング」、「偏
析」およびインクの凝結といった問題が生じる。
【0025】 最後に、顔料インクを用いると、印刷品質にさらなる問題、特に「泥割れ(mu
dcracking )」が生じることである。泥割れは、膨潤性受容体コーティングが、
表面の粒子のろ過およびキャリア溶媒を収容するための膨潤、その後の乾燥によ
り、顔料粒子フィルムが膨潤が進むにつれて破損されるときに、顔料を吸収する
現象を説明するのに用いられる用語である。画像は、泥割れした乾燥レーキ床と
して粉々になる。
dcracking )」が生じることである。泥割れは、膨潤性受容体コーティングが、
表面の粒子のろ過およびキャリア溶媒を収容するための膨潤、その後の乾燥によ
り、顔料粒子フィルムが膨潤が進むにつれて破損されるときに、顔料を吸収する
現象を説明するのに用いられる用語である。画像は、泥割れした乾燥レーキ床と
して粉々になる。
【0026】発明の概要 本発明は、ワイドフォーマットインクジェットプリンタおよび顔料系インクを
用いたグラフィック画像の形成に有用である。本発明は、インクジェット液滴の
インクジェット受容媒体への接触と乾燥を制御することによりインクジェット印
刷システムにおけるフェザリング、バンディングおよび泥割れというインクジェ
ット印刷に共通の問題を意外にも解決するものである。
用いたグラフィック画像の形成に有用である。本発明は、インクジェット液滴の
インクジェット受容媒体への接触と乾燥を制御することによりインクジェット印
刷システムにおけるフェザリング、バンディングおよび泥割れというインクジェ
ット印刷に共通の問題を意外にも解決するものである。
【0027】 本発明の一態様は、一主面に工学的にエンボス加工された面を有するシートを
含む受容媒体であって、シートは、ノンポーラス(非孔質)で、工学的にエンボ
ス加工された面の各要素が少なくとも約20pLの容量を有している。
含む受容媒体であって、シートは、ノンポーラス(非孔質)で、工学的にエンボ
ス加工された面の各要素が少なくとも約20pLの容量を有している。
【0028】 「工学的」とは、エンボス加工のパターンに係らず、エンボス加工が計画され
、複製可能であることを意味している。
、複製可能であることを意味している。
【0029】 「ノンポーラス」とは、画像形成面をエンボス加工する前は、非エンボス加工
シートが実質的にポーラスでない、または網状の外側表面を有していることを意
味している。
シートが実質的にポーラスでない、または網状の外側表面を有していることを意
味している。
【0030】 「エンボス加工容量」とは、画像形成表面が、画像形成表面の各エンボス加工
要素内またはその周囲に、少なくとも2色のインクジェットインクを受けること
ができることを意味している。
要素内またはその周囲に、少なくとも2色のインクジェットインクを受けること
ができることを意味している。
【0031】 受容媒体はインクジェット受容媒体であるのが好ましい。
【0032】 エンボス加工画像形成表面は、画像形成表面の領域にわたって繰り返しパター
ンを有しているのが好ましい。エンボス加工画像形成表面はマイクロエンボス加
工パターンであるのがより好ましい。最も好ましくは、エンボス画像形成表面は
、(1)壁上部の厚さが10μm以下、(2)間隙容積が使用するプリンタの1
00〜300%のインクに等しく、(3)1インチ当たりの間隙の数が使用する
プリンタの1インチ当たりのドット数(dpi)に等しいかそれ以上となるよう
にすべての側面で壁に完全に囲まれ、近接して充填されたキャビティを有してい
る。さらに、基板の透明性が望まれる場合には、壁は、できるかぎり法線から基
板表面まで傾き0°に近づけなければならない。
ンを有しているのが好ましい。エンボス加工画像形成表面はマイクロエンボス加
工パターンであるのがより好ましい。最も好ましくは、エンボス画像形成表面は
、(1)壁上部の厚さが10μm以下、(2)間隙容積が使用するプリンタの1
00〜300%のインクに等しく、(3)1インチ当たりの間隙の数が使用する
プリンタの1インチ当たりのドット数(dpi)に等しいかそれ以上となるよう
にすべての側面で壁に完全に囲まれ、近接して充填されたキャビティを有してい
る。さらに、基板の透明性が望まれる場合には、壁は、できるかぎり法線から基
板表面まで傾き0°に近づけなければならない。
【0033】 本発明の他の態様は、エンボス加工画像表面と、エンボス加工画像表面で乾燥
した顔料または染料粒子を有するシートを含む画像形成されたインクジェット受
容媒体である。
した顔料または染料粒子を有するシートを含む画像形成されたインクジェット受
容媒体である。
【0034】 本発明の他の態様は、(a)微小複製トポグラフィーにより金型表面のあるエ
ンボス加工金型を選択する工程と、(b)ポリマーシートに対して金型の金型表
面を接触させて、微小複製トポグラフィーの鏡像であるエンボス加工面をシート
に形成する工程とを含むインクジェット受容媒体の製造方法である。
ンボス加工金型を選択する工程と、(b)ポリマーシートに対して金型の金型表
面を接触させて、微小複製トポグラフィーの鏡像であるエンボス加工面をシート
に形成する工程とを含むインクジェット受容媒体の製造方法である。
【0035】 本発明の他の態様は、(a)微小複製トポグラフィーにより金型表面のあるエ
ンボス加工金型を選択する工程と、(b)金型の金型表面にポリマーを押出して
、微小複製トポグラフィーの鏡像であるエンボス加工面をシートに有するポリマ
ーシートを形成する工程とを含むインクジェット受容媒体の製造方法である。
ンボス加工金型を選択する工程と、(b)金型の金型表面にポリマーを押出して
、微小複製トポグラフィーの鏡像であるエンボス加工面をシートに有するポリマ
ーシートを形成する工程とを含むインクジェット受容媒体の製造方法である。
【0036】 本発明の特徴は、インクジェット印刷中、表面に接触しているインク液滴を含
むキャビティまたはウエルのパターンを有するエンボス加工画像表面である。少
なくとも、キャビティまたはウエルと同等の印刷解像度が、画像表面の印刷され
た画像において予測される。
むキャビティまたはウエルのパターンを有するエンボス加工画像表面である。少
なくとも、キャビティまたはウエルと同等の印刷解像度が、画像表面の印刷され
た画像において予測される。
【0037】 本発明の他の特徴は、柱と平面のシート表面が交差する柱の基部周囲の液体イ
ンクジェットインクをトラップすることのできる、表面から突出した柱パターン
を有するエンボス加工画像表面である。
ンクジェットインクをトラップすることのできる、表面から突出した柱パターン
を有するエンボス加工画像表面である。
【0038】 本発明の他の特徴は、すべてのインクの容積をキャビティ内に付着させて、キ
ャビティの容積に適合するよう最大化させるべく選択されたパターンでインクジ
ェット受容媒体をエンボス加工する能力である。
ャビティの容積に適合するよう最大化させるべく選択されたパターンでインクジ
ェット受容媒体をエンボス加工する能力である。
【0039】 本発明の他の特徴は、最大の画像形成精度が得られるエンボス加工画像表面の
トポグラフィーの位置のみについて、インク内の表面張力を用いて、インクジェ
ット画像の表面積を最小にすることである。
トポグラフィーの位置のみについて、インク内の表面張力を用いて、インクジェ
ット画像の表面積を最小にすることである。
【0040】 本発明の他の特徴は、キャビティの数が、インクジェット印刷プロセスの所望
の解像度に適合またはこれを超えるように、エンボス加工インクジェット受容媒
体を処理する能力である。例えば、シートを少なくとも90,000キャビティ
/平方インチとなるようにエンボス加工することによって、本発明の媒体を30
0×300ドット/インチ(dpi)印刷解像度に適合するように調整すること
ができる。
の解像度に適合またはこれを超えるように、エンボス加工インクジェット受容媒
体を処理する能力である。例えば、シートを少なくとも90,000キャビティ
/平方インチとなるようにエンボス加工することによって、本発明の媒体を30
0×300ドット/インチ(dpi)印刷解像度に適合するように調整すること
ができる。
【0041】 本発明の利点は、インクジェットインクの処方を変えるのではなく、インクジ
ェット受容媒体の受容表面を変えることにより、バンディング、フェザリング、
ブリーディングや泥割れのようなインクジェット印刷に共通の問題を最小にする
ことである。
ェット受容媒体の受容表面を変えることにより、バンディング、フェザリング、
ブリーディングや泥割れのようなインクジェット印刷に共通の問題を最小にする
ことである。
【0042】 本発明の他の利点は、エンボス加工画像表面を形成しやすいことである。
【0043】 本発明の他の利点は、用いるインクが顔料水系インクであるインクジェット画
像の外観を制御できることである。
像の外観を制御できることである。
【0044】 本発明の他の利点は、画像を形成する着色単位が、エンボス加工画像表面のト
ポグラフィーのキャビティ内または柱の基部周囲に存在することから、インクジ
ェット受容媒体の表面での摩耗からインクジェット画像を守ることである。本発
明の媒体は、それ自体で、耐摩耗性、防汚性を与え、画像のフェザリングやブリ
ーディングを防止する。
ポグラフィーのキャビティ内または柱の基部周囲に存在することから、インクジ
ェット受容媒体の表面での摩耗からインクジェット画像を守ることである。本発
明の媒体は、それ自体で、耐摩耗性、防汚性を与え、画像のフェザリングやブリ
ーディングを防止する。
【0045】 本発明の他の利点は、有機溶剤系、水系、相変化または放射線重合可能なイン
クによるエンボス加工画像表面の有用性である。インクはさらに、染料か顔料系
の着色剤を含むことができる。
クによるエンボス加工画像表面の有用性である。インクはさらに、染料か顔料系
の着色剤を含むことができる。
【0046】 以下の本発明の実施態様の説明により、本発明の他の特徴および利点が明らか
になろう。
になろう。
【0047】発明の態様エンボス加工画像表面 図1Aは、本発明を前提とした図である。インクジェットインクに含まれる顔
料粒子を受けて保護するための複数のキャビティまたはウエル14と複数の突出
部16のあるエンボス加工画像表面12を持つように構成されたインクジェット
受容媒体10である。
料粒子を受けて保護するための複数のキャビティまたはウエル14と複数の突出
部16のあるエンボス加工画像表面12を持つように構成されたインクジェット
受容媒体10である。
【0048】 図1Aの左側には、約10〜約150、好ましくは約20〜約140pLのサ
イズのインクジェット液滴20がエンボス加工画面表面12に向かっているのが
見える。
イズのインクジェット液滴20がエンボス加工画面表面12に向かっているのが
見える。
【0049】 図1Aの中央には、あるキャビティ14内のインクジェット液滴30が液滴3
0として、インクジェットインク処方の性質に応じて、乾燥、硬化または集合し
始めているのが見える。
0として、インクジェットインク処方の性質に応じて、乾燥、硬化または集合し
始めているのが見える。
【0050】 図1Aの右には、巨視的には複数の突出部16と接触している構成要素による
摩耗から守るようにして乾燥してキャビティ14内に存在しているインクジェッ
ト液滴40が、媒体10の最外表面を構成しているのが見える。
摩耗から守るようにして乾燥してキャビティ14内に存在しているインクジェッ
ト液滴40が、媒体10の最外表面を構成しているのが見える。
【0051】 図1Bは、本発明の柱パターンの実施形態を示す。図1Bの左側には、約10
〜約150、好ましくは約20〜約140pLのサイズのインクジェット液滴5
0がエンボス加工画面表面52に向かっているのが見える。
〜約150、好ましくは約20〜約140pLのサイズのインクジェット液滴5
0がエンボス加工画面表面52に向かっているのが見える。
【0052】 図1Bの中央には、かかる表面52上のインク60が液滴として、インクジェ
ットインク処方の性質に応じて、乾燥、硬化または集合し始めているのが見える
。
ットインク処方の性質に応じて、乾燥、硬化または集合し始めているのが見える
。
【0053】 図1Bの右には、巨視的には複数の突出部16と接触している構成要素による
摩耗から守るようにして柱72の周囲で乾燥したインク70が、媒体10の最外
表面を構成しているのが見える。
摩耗から守るようにして柱72の周囲で乾燥したインク70が、媒体10の最外
表面を構成しているのが見える。
【0054】 図1Aおよび図1Bはまた、インクの表面張力を用いて、インクジェット媒体
上の乾燥したインクの表面積を最小にするという本発明の品質を証明する重要な
ものでもある。キャビティおよび突出部または柱の形状に応じて、本発明の一実
施形態では、一つの突出部の周囲の連結したキャビティ内に乾燥したインクの連
続層の存在が見つかった。界面張力を利用するこの能力は、異なるハーフトーン
パターンを用いたり、ドットゲインを制御したり、インクを間隙に押し込むなど
、当業者にとって正確なインクジェット印刷の多くの可能性の道を開くものであ
る。
上の乾燥したインクの表面積を最小にするという本発明の品質を証明する重要な
ものでもある。キャビティおよび突出部または柱の形状に応じて、本発明の一実
施形態では、一つの突出部の周囲の連結したキャビティ内に乾燥したインクの連
続層の存在が見つかった。界面張力を利用するこの能力は、異なるハーフトーン
パターンを用いたり、ドットゲインを制御したり、インクを間隙に押し込むなど
、当業者にとって正確なインクジェット印刷の多くの可能性の道を開くものであ
る。
【0055】 所望であれば、当業者は、インクジェット媒体に向かってある側から見られる
画像と、他の側から見られる2つ目またはそれ以上の画像を作成することができ
る。例えば、キャビティの左スロープで表面張力によりインク液滴が集まること
から、媒体の左側際からグラフィック画像を見ることができ、一方で、キャビテ
ィの右側で異なる表面張力により異なる処方のインク液滴が集まることから、媒
体の右側際から第2のグラフィック画像を見ることができる。
画像と、他の側から見られる2つ目またはそれ以上の画像を作成することができ
る。例えば、キャビティの左スロープで表面張力によりインク液滴が集まること
から、媒体の左側際からグラフィック画像を見ることができ、一方で、キャビテ
ィの右側で異なる表面張力により異なる処方のインク液滴が集まることから、媒
体の右側際から第2のグラフィック画像を見ることができる。
【0056】 図1Aはまた、本発明の重要な考察を示すものでもある。現在、インクジェッ
ト印刷において要求される無限の数の色を作成するためには、シアン、イエロー
、マゼンタの色の混合が必要であることから、2滴以上のインクを一つのキャビ
ティ内に存在させるよう配置される。このように、多色印刷を行うためには、異
なる色を3滴配置できるようなキャビティの容積にしなければならない。キャビ
ティの容積は、約20〜約1,000、好ましくは約60〜約600pLとする
ことができる。
ト印刷において要求される無限の数の色を作成するためには、シアン、イエロー
、マゼンタの色の混合が必要であることから、2滴以上のインクを一つのキャビ
ティ内に存在させるよう配置される。このように、多色印刷を行うためには、異
なる色を3滴配置できるようなキャビティの容積にしなければならない。キャビ
ティの容積は、約20〜約1,000、好ましくは約60〜約600pLとする
ことができる。
【0057】 予定されるキャビティの容積は、キャビティの所望の形状および印刷インク液
滴の容積に応じて異なる。図1Aでは、近接する突出部16間のキャビティの下
部に曲線スロープがあるが、様々なエンボス加工形状を本発明の範囲内で選ぶこ
とができる。
滴の容積に応じて異なる。図1Aでは、近接する突出部16間のキャビティの下
部に曲線スロープがあるが、様々なエンボス加工形状を本発明の範囲内で選ぶこ
とができる。
【0058】 キャビティ14のトポグラフィーは、これに限られるものではないが、平行、
水平、平面壁の立方体キャビティから、半球形キャビティまであり、これらの壁
の固体形状構成はいずれであってもよい。キャビティ14のトポグラフィーの好
ましい例としては、角形、平面壁の円錐キャビティ;角形、平面壁の角錐台キャ
ビティ;およびキューブコーナ形キャビティが挙げられる。
水平、平面壁の立方体キャビティから、半球形キャビティまであり、これらの壁
の固体形状構成はいずれであってもよい。キャビティ14のトポグラフィーの好
ましい例としては、角形、平面壁の円錐キャビティ;角形、平面壁の角錐台キャ
ビティ;およびキューブコーナ形キャビティが挙げられる。
【0059】 キャビティ構造を特徴づける1つの許容し得る方法は、キャビティのアスペク
ト比を規定することである。「アスペクト比」とは、キャビティの深さと幅の比
のことである。キャビティ14のアスペクト比は、約0.3〜約2、好ましくは
約0.5〜約1とすることができる。
ト比を規定することである。「アスペクト比」とは、キャビティの深さと幅の比
のことである。キャビティ14のアスペクト比は、約0.3〜約2、好ましくは
約0.5〜約1とすることができる。
【0060】 キャビティ14の全体の深さは、上述したように、キャビティの形状、アスペ
クト比およびキャビティの所望の容積に応じて異なる。立方体形状のキャビティ
については、深さは約25〜約75μmである。半球形状のキャビティについて
は、深さは約35〜約70μmである。その他の形状のキャビティの深さは、与
えられた容積についてこれら極値の間となる。
クト比およびキャビティの所望の容積に応じて異なる。立方体形状のキャビティ
については、深さは約25〜約75μmである。半球形状のキャビティについて
は、深さは約35〜約70μmである。その他の形状のキャビティの深さは、与
えられた容積についてこれら極値の間となる。
【0061】 例えば、側面および深さが75μmの立方体で、壁が5μm、アスペクト比が
1のものは、420pLの空隙容量となり、ヒューレットパッカードの5162
6印刷カートリッジから3滴のインクを保持することができる。
1のものは、420pLの空隙容量となり、ヒューレットパッカードの5162
6印刷カートリッジから3滴のインクを保持することができる。
【0062】 より好ましくは、キャビティ14の形状は、キャビティ14の上部が85μm
平方面、深さが75μm、キャビティ14上部の壁の厚さが5μm以下で、法線
に対して、すなわち、44μm平方のキャビティ下部の「床(floor)」に
対して、15°傾いている。この固体の形状は、通常、角錐台である。
平方面、深さが75μm、キャビティ14上部の壁の厚さが5μm以下で、法線
に対して、すなわち、44μm平方のキャビティ下部の「床(floor)」に
対して、15°傾いている。この固体の形状は、通常、角錐台である。
【0063】 以下のアルゴリズムにより、様々な形状のキャビティについての容積および深
さを見積ることができる。 1.インクの液滴容積およびプリンタのdpiを入力する。 2.パターンを選択する(キューブコーナプリズム、立方体、角錐、角錐台ま
たは半楕円)。 3.キャビティの中心から中心までの距離を入力dpiから求める。目標とす
べきは非エンボス加工表面積を最小にすることである。1平方インチにおける間
隙の数は、100%充填で1平方インチ当たりに付着したインク液滴と等しいか
、またはそれ以上に保つ。例えば、300dpiプリンタについては、300×
300=90,000間隙/平方インチ以上が有用である。 4.3滴のインク容積を計算する。 5.選んだ形状の各間隙の容積を計算する。各間隙の深さは、各間隙の容量が
4.で計算したものにできるかぎり近づくように選ぶ。
さを見積ることができる。 1.インクの液滴容積およびプリンタのdpiを入力する。 2.パターンを選択する(キューブコーナプリズム、立方体、角錐、角錐台ま
たは半楕円)。 3.キャビティの中心から中心までの距離を入力dpiから求める。目標とす
べきは非エンボス加工表面積を最小にすることである。1平方インチにおける間
隙の数は、100%充填で1平方インチ当たりに付着したインク液滴と等しいか
、またはそれ以上に保つ。例えば、300dpiプリンタについては、300×
300=90,000間隙/平方インチ以上が有用である。 4.3滴のインク容積を計算する。 5.選んだ形状の各間隙の容積を計算する。各間隙の深さは、各間隙の容量が
4.で計算したものにできるかぎり近づくように選ぶ。
【0064】ポリマーフィルム インクジェット媒体に用いるポリマーシートは、本発明の方法でエンボス加工
可能なポリマーであればいずれのポリマーからも作製することができる。シート
は固体フィルムとすることができる。シートは、所望の用途に応じて、透明、半
透明または不透明とすることができる。シートは、所望の用途に応じて、クリア
または着色することができる。シートは、所望の用途に応じて、光学的に透過、
光学的に反射または光学的に再帰反射性とすることができる。
可能なポリマーであればいずれのポリマーからも作製することができる。シート
は固体フィルムとすることができる。シートは、所望の用途に応じて、透明、半
透明または不透明とすることができる。シートは、所望の用途に応じて、クリア
または着色することができる。シートは、所望の用途に応じて、光学的に透過、
光学的に反射または光学的に再帰反射性とすることができる。
【0065】 ポリマーフィルムとしては、これに限られるものではないが、ポリオレフィン
、ポリ塩化ビニル、エチレンとビニルアセテートまたはビニルアルコールとのコ
ポリマーのような熱可塑材、ヘキサフルオロプロピレンのコポリマーおよびター
ポリマーのようなフッ素化熱可塑材およびその表面を変性したもの、ポリエチレ
ンテレフタレートおよびそのコポリマー、ポリウレタン、ポリイミド、アクリル
およびその充填されたものが例示され、充填されたものには、シリケート、アル
ミネート、長石、タルク、炭酸カルシウムおよび二酸化チタン等のフィラーを用
いる。本出願において同じく有用なのは、上述の材料から作られた不織、共押出
しフィルムおよび積層フィルムである。
、ポリ塩化ビニル、エチレンとビニルアセテートまたはビニルアルコールとのコ
ポリマーのような熱可塑材、ヘキサフルオロプロピレンのコポリマーおよびター
ポリマーのようなフッ素化熱可塑材およびその表面を変性したもの、ポリエチレ
ンテレフタレートおよびそのコポリマー、ポリウレタン、ポリイミド、アクリル
およびその充填されたものが例示され、充填されたものには、シリケート、アル
ミネート、長石、タルク、炭酸カルシウムおよび二酸化チタン等のフィラーを用
いる。本出願において同じく有用なのは、上述の材料から作られた不織、共押出
しフィルムおよび積層フィルムである。
【0066】 具体的には、ポリオレフィンは、ユニオンカーバイド社(米国、テキサス州、
ヒューストン)より市販されている「7C50」ブランドのエチレンプロピレン
コポリマーのようなエチレンホモポリマーまたはコポリマーとすることができる
。その他の特に有用なフィルムとしては、ダイネオンLLC製THV−500、
可塑化ポリ塩化ビニル、イーストマン製ポリエチレンテレフタレートコポリマー
、Estar6763、ダウケミカル製Affinity PL1845および
デュポン製Surlyn(登録商標)アクリル酸コポリマーが挙げられる。
ヒューストン)より市販されている「7C50」ブランドのエチレンプロピレン
コポリマーのようなエチレンホモポリマーまたはコポリマーとすることができる
。その他の特に有用なフィルムとしては、ダイネオンLLC製THV−500、
可塑化ポリ塩化ビニル、イーストマン製ポリエチレンテレフタレートコポリマー
、Estar6763、ダウケミカル製Affinity PL1845および
デュポン製Surlyn(登録商標)アクリル酸コポリマーが挙げられる。
【0067】 本発明のポリマーシートの特性は、インク受容媒体10のエンボス加工画像表
面12のインク受容性の制御を改善する外側コーティングにより増大させること
ができる。「発明の背景」の項で述べたように、当業者には多くのコーティング
が知られている。これらのコーティングのいずれかを本発明のエンボス加工画像
表面と組み合わせて用いることができる。
面12のインク受容性の制御を改善する外側コーティングにより増大させること
ができる。「発明の背景」の項で述べたように、当業者には多くのコーティング
が知られている。これらのコーティングのいずれかを本発明のエンボス加工画像
表面と組み合わせて用いることができる。
【0068】 好ましくは、様々な界面活性剤を有する流体管理系を用いたり、ポリマーを選
択して、顔料インクジェットインクの特定の流体成分に特に好適な表面を与える
ことができる。界面活性剤は、カチオン性、アニオン性、非イオン性または両性
イオン性とすることができる。各種の界面活性剤の多くが当業者に入手可能であ
る。従って、基材に親水性を与える界面活性剤、または界面活性剤とポリマーの
組み合わせを用いることができる。
択して、顔料インクジェットインクの特定の流体成分に特に好適な表面を与える
ことができる。界面活性剤は、カチオン性、アニオン性、非イオン性または両性
イオン性とすることができる。各種の界面活性剤の多くが当業者に入手可能であ
る。従って、基材に親水性を与える界面活性剤、または界面活性剤とポリマーの
組み合わせを用いることができる。
【0069】 これらの界面活性剤は、エンボス加工基材の窪んだ表面に吸収される。様々な
種類の界面活性剤がコーティング系に用いられてきた。該界面活性剤がカチオン
性、アニオン性または非イオン性のときには、フルオロケミカル、ケイ素および
炭化水素系のものが挙げられるがこれに限られるものではない。さらに、非イオ
ン性界面活性剤は、そのままか、あるいは、有機溶剤または水と有機溶剤の混合
物中で他のアニオン性界面活性剤と組み合わせて用いてもよい。該有機溶剤は、
アルコール、アミド、ケトン等の群から選択される。
種類の界面活性剤がコーティング系に用いられてきた。該界面活性剤がカチオン
性、アニオン性または非イオン性のときには、フルオロケミカル、ケイ素および
炭化水素系のものが挙げられるがこれに限られるものではない。さらに、非イオ
ン性界面活性剤は、そのままか、あるいは、有機溶剤または水と有機溶剤の混合
物中で他のアニオン性界面活性剤と組み合わせて用いてもよい。該有機溶剤は、
アルコール、アミド、ケトン等の群から選択される。
【0070】 様々な非イオン性界面活性剤を用いることができ、これに限られるものではな
いが、例えば、デュポン社のZonylフルオロカーボン(例えば、Zonyl
FSO);3M社のFC−170または171界面活性剤;BASF社の(P
luronic)エチレングリコールベースに対するエチレンおよび酸化プロピ
レンのブロックコポリマー;ICI社の(Tween)ポリオキシエチレンソル
ビタン脂肪酸エステル;ローム・アンド・ハース社の(Triton Xシリー
ズ)オクチルフェノキシポリエトキシエタノール;エアプロダクツ・アンド・ケ
ミカルズ社の(Surfynol)テトラメチルデシンジオール;ユニオンカー
バイドのSilwet L−7614およびL−7607ケイ素界面活性剤等、
当業者に知られたものが挙げられる。
いが、例えば、デュポン社のZonylフルオロカーボン(例えば、Zonyl
FSO);3M社のFC−170または171界面活性剤;BASF社の(P
luronic)エチレングリコールベースに対するエチレンおよび酸化プロピ
レンのブロックコポリマー;ICI社の(Tween)ポリオキシエチレンソル
ビタン脂肪酸エステル;ローム・アンド・ハース社の(Triton Xシリー
ズ)オクチルフェノキシポリエトキシエタノール;エアプロダクツ・アンド・ケ
ミカルズ社の(Surfynol)テトラメチルデシンジオール;ユニオンカー
バイドのSilwet L−7614およびL−7607ケイ素界面活性剤等、
当業者に知られたものが挙げられる。
【0071】 様々な種類の炭化水素系アニオン性界面活性剤を用いることができ、これに限
られるものではないが、ジオクチルスルホコハク酸Na塩またはジアルキルスル
ホコハク酸Na塩のようなアメリカンシアンアミド社の(Aerosol OT
)界面活性剤が挙げられる。
られるものではないが、ジオクチルスルホコハク酸Na塩またはジアルキルスル
ホコハク酸Na塩のようなアメリカンシアンアミド社の(Aerosol OT
)界面活性剤が挙げられる。
【0072】 様々な種類のカチオン性界面活性剤を用いることができ、これに限られるもの
ではないが、塩化ベンザルコニウム、一般的には第4級アンモニウム塩が挙げら
れる。
ではないが、塩化ベンザルコニウム、一般的には第4級アンモニウム塩が挙げら
れる。
【0073】 エンボス加工および印刷基材の外観または耐久性を改善することを目的として
、その他のコーティング材料を用いてもよい。インクジェット受容コーティング
の例の多くは特許文献に載っている。例えば、ベーマイトアルミナ系のコーティ
ング、シリカ系コーティング等を、本発明の範囲外とは考えないものとする。使
用するプリンタが水性染料インクで印刷を行う場合には、染料を固定または「定
着」させるために、好適な媒染剤をエンボス加工表面にコートする。通常用いら
れる媒染剤は、これに限られるものではないが、米国特許第4,500,631
号、第5,342,688号、第5,354,813号、第5,589,269
号および第5,712,027号のような特許に記載されているものからなる。
これらの材料とここに挙げたその他コーティング材料との様々なブレンドもまた
本発明の範囲に含まれる。
、その他のコーティング材料を用いてもよい。インクジェット受容コーティング
の例の多くは特許文献に載っている。例えば、ベーマイトアルミナ系のコーティ
ング、シリカ系コーティング等を、本発明の範囲外とは考えないものとする。使
用するプリンタが水性染料インクで印刷を行う場合には、染料を固定または「定
着」させるために、好適な媒染剤をエンボス加工表面にコートする。通常用いら
れる媒染剤は、これに限られるものではないが、米国特許第4,500,631
号、第5,342,688号、第5,354,813号、第5,589,269
号および第5,712,027号のような特許に記載されているものからなる。
これらの材料とここに挙げたその他コーティング材料との様々なブレンドもまた
本発明の範囲に含まれる。
【0074】 さらに、業界に通常知られた手段により基材へ直接何らかの影響を与えたもの
も本発明においては用いて構わない。例えば、コロナ処理済みポリエチレンテレ
フタレートまたは表面脱塩化水素処理済みポリ塩化ビニルをエンボス加工して、
印刷可能な基材として用いることができる。
も本発明においては用いて構わない。例えば、コロナ処理済みポリエチレンテレ
フタレートまたは表面脱塩化水素処理済みポリ塩化ビニルをエンボス加工して、
印刷可能な基材として用いることができる。
【0075】任意の接着剤層および任意の剥離ライナー 受容媒体10は、任意だが好ましくは、エンボス加工画像表面12の反対側の
シート主面に接着層を有していて、さらに、任意だが好ましくは、剥離ライナー
により保護されている。画像形成後、受容媒体10は、警告、教育、娯楽、広告
等のために水平または垂直、内部または外部表面に接着させることができる。
シート主面に接着層を有していて、さらに、任意だが好ましくは、剥離ライナー
により保護されている。画像形成後、受容媒体10は、警告、教育、娯楽、広告
等のために水平または垂直、内部または外部表面に接着させることができる。
【0076】 接着剤および剥離ライナーの選択は、グラフィック画像の所望の用途に応じて
なされる。
なされる。
【0077】 感圧接着剤は、永続的で正確な画像を有するインクジェット受容媒体が配置さ
れるポリマーシートと構成要素の表面の両方に接着する従来の感圧接着剤であれ
ばいずれでもよい。感圧接着剤については、Satas編、感圧接着剤ハンドブ ック 、第2版(Von Nostrand Reinhold 1989年)に
記載されている。感圧接着剤は、数多くの製造元から市販されている。特に好ま
しいのは、ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチュアリング社(ミネ
ソタ州、セントポール)より市販されているアクリレート系感圧接着剤であり、
米国特許第5,141,790号、第4,605,592号、第5,045,3
86号および第5,229,207号およびEPO特許公開EP 0 570
515 B1(Steelmanら)に記載されている。
れるポリマーシートと構成要素の表面の両方に接着する従来の感圧接着剤であれ
ばいずれでもよい。感圧接着剤については、Satas編、感圧接着剤ハンドブ ック 、第2版(Von Nostrand Reinhold 1989年)に
記載されている。感圧接着剤は、数多くの製造元から市販されている。特に好ま
しいのは、ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチュアリング社(ミネ
ソタ州、セントポール)より市販されているアクリレート系感圧接着剤であり、
米国特許第5,141,790号、第4,605,592号、第5,045,3
86号および第5,229,207号およびEPO特許公開EP 0 570
515 B1(Steelmanら)に記載されている。
【0078】 剥離ライナーもまた周知であり、数多くの製造元から市販されている。剥離ラ
イナーとしては、これに限られるものではないが、シリコーンコートクラフト紙
、シリコーンコートポリエチレンコート紙、ポリエチレンやポリプロピレンのよ
うなシリコーンコートまたは非コートポリマー材料、米国特許第3,957,7
24号、第4,567,073号、第4,313,988号、第3,997,7
02号、第4,614,667号、第5,202,190号および第5,290
,615号に定義されるようなシリコーンウレア、ウレタンおよび長鎖アルキル
アクリレートのようなポリマー剥離剤でコートされた上述のベース材料、および
レクサムリリース(米国、イリノイ州、オークブルック)よりPolysilk
ブランドライナーおよびP.H.グラットフェルター社(米国、ペンシルバニア
州、スプリンググルーブ)製EXHEREブランドライナーとして市販されてい
るライナーが挙げられる。
イナーとしては、これに限られるものではないが、シリコーンコートクラフト紙
、シリコーンコートポリエチレンコート紙、ポリエチレンやポリプロピレンのよ
うなシリコーンコートまたは非コートポリマー材料、米国特許第3,957,7
24号、第4,567,073号、第4,313,988号、第3,997,7
02号、第4,614,667号、第5,202,190号および第5,290
,615号に定義されるようなシリコーンウレア、ウレタンおよび長鎖アルキル
アクリレートのようなポリマー剥離剤でコートされた上述のベース材料、および
レクサムリリース(米国、イリノイ州、オークブルック)よりPolysilk
ブランドライナーおよびP.H.グラットフェルター社(米国、ペンシルバニア
州、スプリンググルーブ)製EXHEREブランドライナーとして市販されてい
るライナーが挙げられる。
【0079】エンボス加工画像表面の形成方法 エンボス加工画像表面は、キャスティング、コーティングまたは圧縮技術のよ
うないずれかの接触技術により作成することができる。具体的には、(1)マイ
クロエンボス加工パターンを有するツールを用いたキャスティング、(2)マイ
クロエンボス加工パターンを有する基材上への流体のコーティング、または(3
)熱可塑性フィルムをニップロールに通過させて、マイクロエンボスパターンを
有する基材に対して圧縮プレスする方法のうち少なくともいずれかにより微小複
製を行うことができる。ツール材料および所望のトポグラフィーの特徴に一部応
じて選択された数多くある周知の技術によりツールに、所望のエンボス加工トポ
グラフィーを形成することができる。実例として挙げられる技術としては、エッ
チング(化学的エッチング、機械的エッチング、レーザーアブレーションのよう
なその他アブレーティブ手段または反応性イオンエッチング等)、フォトリソグ
ラフィ、ステレオリソグラフィ、微小機械加工、ローレット切り(切断ローレッ
ト切りまたは酸強化ローレット切り)、スコーリングまたは切断等が挙げられる
。これらの様々な技術を開示している特許としては、米国特許第5,183,5
97号(Lu)、第4,588,258号(Hoopman)および第5,17
5,030号(Luら)およびPCT特許公開第WO96/33839号が挙げ
られる。
うないずれかの接触技術により作成することができる。具体的には、(1)マイ
クロエンボス加工パターンを有するツールを用いたキャスティング、(2)マイ
クロエンボス加工パターンを有する基材上への流体のコーティング、または(3
)熱可塑性フィルムをニップロールに通過させて、マイクロエンボスパターンを
有する基材に対して圧縮プレスする方法のうち少なくともいずれかにより微小複
製を行うことができる。ツール材料および所望のトポグラフィーの特徴に一部応
じて選択された数多くある周知の技術によりツールに、所望のエンボス加工トポ
グラフィーを形成することができる。実例として挙げられる技術としては、エッ
チング(化学的エッチング、機械的エッチング、レーザーアブレーションのよう
なその他アブレーティブ手段または反応性イオンエッチング等)、フォトリソグ
ラフィ、ステレオリソグラフィ、微小機械加工、ローレット切り(切断ローレッ
ト切りまたは酸強化ローレット切り)、スコーリングまたは切断等が挙げられる
。これらの様々な技術を開示している特許としては、米国特許第5,183,5
97号(Lu)、第4,588,258号(Hoopman)および第5,17
5,030号(Luら)およびPCT特許公開第WO96/33839号が挙げ
られる。
【0080】 エンボス加工ツールは、インクジェット受容媒体10のエンボス加工画像表面
12に望まれるのと同じパターンを持つマスター金型上に二液性硬化性シリコー
ン材料をキャスティングすることにより作成するのが好ましい。シリコーン金型
は従って鏡像(キャビティ形成のために形状は突出している)である。この金型
を、ホットプレスまたは実際の押出しまたはキャスティング操作に用いることが
できる。押出しエンボス加工は、金型をニップに通して、押出しフィルムのエン
ボス加工部分を作成することによりなされる。押出しエンボス加工に最も好まし
いのは、熱可塑性シート上にエンボス加工されるパターンの鏡像でエンボス加工
された金属キャスティングロールを用いることである。
12に望まれるのと同じパターンを持つマスター金型上に二液性硬化性シリコー
ン材料をキャスティングすることにより作成するのが好ましい。シリコーン金型
は従って鏡像(キャビティ形成のために形状は突出している)である。この金型
を、ホットプレスまたは実際の押出しまたはキャスティング操作に用いることが
できる。押出しエンボス加工は、金型をニップに通して、押出しフィルムのエン
ボス加工部分を作成することによりなされる。押出しエンボス加工に最も好まし
いのは、熱可塑性シート上にエンボス加工されるパターンの鏡像でエンボス加工
された金属キャスティングロールを用いることである。
【0081】圧縮方法 プレス内の圧力は、約4.1×104〜約1.38×105kPa、好ましくは
約6.9×104〜約1.0×105kPaである。
約6.9×104〜約1.0×105kPaである。
【0082】 金型表面でのプレス温度は、約100〜約200℃、好ましくは約110〜約
150℃とすることができる。
150℃とすることができる。
【0083】 プレス内の圧力および温度の休止時間は、約1〜約5分、好ましくは約90秒
〜約150秒とすることができる。Wabash MPI(米国、インディアナ
州、ワバシュ)製Wabash型番20−122TM2WCBプレスのような一
般に市販されているホットプレスを用いてよい。
〜約150秒とすることができる。Wabash MPI(米国、インディアナ
州、ワバシュ)製Wabash型番20−122TM2WCBプレスのような一
般に市販されているホットプレスを用いてよい。
【0084】押出し方法 本発明に用いる代表的な押出しプロセスは、チルロールと、所望のエンボス加
工画像表面とは逆のパターンを有する表面のあるロールであって、逆方向に回転
するこの2つのロールにより作られるニップに、押出された基材を通過させるも
のである。
工画像表面とは逆のパターンを有する表面のあるロールであって、逆方向に回転
するこの2つのロールにより作られるニップに、押出された基材を通過させるも
のである。
【0085】 単軸スクリューまたは二軸スクリュー押出し機を用いることができる。条件は
、当業者に理解される一般的な要件に合うように選ぶ。代表的な条件の概略を以
下に述べるが、これに限られるものではない。
、当業者に理解される一般的な要件に合うように選ぶ。代表的な条件の概略を以
下に述べるが、これに限られるものではない。
【0086】 押出し機の温度プロフィールは、樹脂の溶融特性に応じて100℃〜200℃
とすることができる。
とすることができる。
【0087】 ダイの温度は、樹脂の溶融強度に応じて150℃〜230℃とする。
【0088】 ニップにおける圧力は、約140〜約1380kPa、好ましくは約350〜
550kPaとすることができる。
550kPaとすることができる。
【0089】 ニップロールの温度は、約5〜約30℃、好ましくは約10〜約15℃、キャ
スティングロールの温度は約25〜約60℃、好ましくは約40〜約50℃とす
ることができる。
スティングロールの温度は約25〜約60℃、好ましくは約40〜約50℃とす
ることができる。
【0090】 ニップを通過する速度は、約0.25〜約10m/分、好ましくは約1〜約5
m/分とすることができる。
m/分とすることができる。
【0091】 この押出し方法に有用な装置としては、流量を制御するためのZenithギ
アポンプを備えた11/4インチKillion(キリオンエクストルーダー社(
ニュージャージー州、セダーグローブ))のような単軸スクリュー押出し機、2
5mmBerstorff(ベルストルフ社(ノースカロライナ州、シャーロッ
ト))のような共回転二軸スクリュー押出し機、および30mmLeistri
tz(アメリカンライストリッツエクストルーダー社(ニュージャージー州、ソ
マーヴィル))のような逆回転二軸スクリュー押出し機が挙げられるが、これに
限られるものではない。二軸スクリュー押出し機の流量は、原材料を押出し機に
供給するK−tron(K−トロンアメリカ(ニュージャージー州、ピットマン
))のような損失重量フィーダーを用いて制御することができる。調整可能なス
ロットの付いたフィルムダイを用いて、押出し機から均一なフィルムを形成する
。
アポンプを備えた11/4インチKillion(キリオンエクストルーダー社(
ニュージャージー州、セダーグローブ))のような単軸スクリュー押出し機、2
5mmBerstorff(ベルストルフ社(ノースカロライナ州、シャーロッ
ト))のような共回転二軸スクリュー押出し機、および30mmLeistri
tz(アメリカンライストリッツエクストルーダー社(ニュージャージー州、ソ
マーヴィル))のような逆回転二軸スクリュー押出し機が挙げられるが、これに
限られるものではない。二軸スクリュー押出し機の流量は、原材料を押出し機に
供給するK−tron(K−トロンアメリカ(ニュージャージー州、ピットマン
))のような損失重量フィーダーを用いて制御することができる。調整可能なス
ロットの付いたフィルムダイを用いて、押出し機から均一なフィルムを形成する
。
【0092】発明の有用性 本発明のインクジェット受容媒体は、インクジェット画像に、正確性、安定製
、迅速な乾燥、かつ耐摩耗性が望まれるようないかなる環境においても用いるこ
とができる。商業的なグラフィックの用途としては、不透明なサインや見出しが
ある。
、迅速な乾燥、かつ耐摩耗性が望まれるようないかなる環境においても用いるこ
とができる。商業的なグラフィックの用途としては、不透明なサインや見出しが
ある。
【0093】 本発明のインクジェット受容媒体は、様々なインクジェットインク処方を受け
入れて、迅速に乾燥し、正確なインクジェット画像を生成することができる。イ
ンクジェット受容媒体のエンボス加工画像表面のトポグラフィーは、インク液滴
容積、インク液体キャリア組成物、インクの種類(顔料、顔料と染料のブレンド
)、製造技術(機械速度、解像度、ローラーの構成)等のようないくつかの要因
に応じて、最良の結果を得るために変えることができる。
入れて、迅速に乾燥し、正確なインクジェット画像を生成することができる。イ
ンクジェット受容媒体のエンボス加工画像表面のトポグラフィーは、インク液滴
容積、インク液体キャリア組成物、インクの種類(顔料、顔料と染料のブレンド
)、製造技術(機械速度、解像度、ローラーの構成)等のようないくつかの要因
に応じて、最良の結果を得るために変えることができる。
【0094】 一般に、インクジェットインクの処方には、他の溶剤とブレンドされた水中顔
料が含まれる。水とその他の溶剤の両方が、顔料を画像形成層へと運んで、画像
形成層における画像を迅速に乾燥するために膜中へとさらに運び、正確な画像を
形成する。
料が含まれる。水とその他の溶剤の両方が、顔料を画像形成層へと運んで、画像
形成層における画像を迅速に乾燥するために膜中へとさらに運び、正確な画像を
形成する。
【0095】 本発明の画像形成層は、表面12の孤立したキャビティ14内に残るために、
ドット位置を制御することが分かっている。
ドット位置を制御することが分かっている。
【0096】 例えば、本発明のインクジェット受容媒体上にインクジェット印刷された第1
の色(シアン、マゼンタ、イエロー)、第2の色(赤、緑青)および第3の色(
黒)が重なる3つのサークルの試験パターンによれば、色の制御および媒体上の
顔料位置が正確であることを示している。
の色(シアン、マゼンタ、イエロー)、第2の色(赤、緑青)および第3の色(
黒)が重なる3つのサークルの試験パターンによれば、色の制御および媒体上の
顔料位置が正確であることを示している。
【0097】 図2Bは、深さ約87ミクロンで、間隙の三角面の先端から基部までの距離が
約175ミクロンのキューブコーナ形のマイクロエンボス加工パターンを有する
エンボス加工画像表面上に印刷された赤、緑、黒および黄色の交差した試験パタ
ーンの50倍の顕微鏡写真である。
約175ミクロンのキューブコーナ形のマイクロエンボス加工パターンを有する
エンボス加工画像表面上に印刷された赤、緑、黒および黄色の交差した試験パタ
ーンの50倍の顕微鏡写真である。
【0098】 図2Bの左手下部の黄色は、1種類の顔料のみにより与えられているが、赤お
よび緑は、それぞれ2種類の主顔料を混合することにより、黒は3種類の顔料を
混合することにより得られている。近接する色の間の境界線が明瞭で正確である
こと、そして各色の領域中の色の連続性が本発明による直接的な、かつ意外な利
点である。
よび緑は、それぞれ2種類の主顔料を混合することにより、黒は3種類の顔料を
混合することにより得られている。近接する色の間の境界線が明瞭で正確である
こと、そして各色の領域中の色の連続性が本発明による直接的な、かつ意外な利
点である。
【0099】 さらに、顔料粒子が、インクジェット受容媒体の基準の巨視的表面の下にある
ため、粒子のある位置まで摩耗が進まないことから顔料粒子は摩耗から守られる
。印刷後のグラフィックの取扱いに付随して生じるグラフィックの摩耗が最低限
に抑えられる。
ため、粒子のある位置まで摩耗が進まないことから顔料粒子は摩耗から守られる
。印刷後のグラフィックの取扱いに付随して生じるグラフィックの摩耗が最低限
に抑えられる。
【0100】 キャビティ形状は、グラフィック画像の最終的な外観に大いに影響する。とい
うのは、視野方向に異なる形状を持つキャビティ14内にある顔料の存在により
画像の外観が異なる、すなわち、角平面壁に付着している顔料は見えるが、視野
方向に平行な壁の顔料は見えないためである。
うのは、視野方向に異なる形状を持つキャビティ14内にある顔料の存在により
画像の外観が異なる、すなわち、角平面壁に付着している顔料は見えるが、視野
方向に平行な壁の顔料は見えないためである。
【0101】 媒体の画像表面のトポグラフィーにより作成されるインクジェット受容媒体の
表面における画像の操作性は当業者にとっては無限の可能性がある。媒体の全表
面を同一のパターンで覆う必要はないためである。例えば、印刷される画像に構
造的または非構造的外観を与えるために、段階的に、階調をつけて、またはイン
クジェット受容媒体の領域を不規則に横切るような異なるパターンを用いること
ができる。
表面における画像の操作性は当業者にとっては無限の可能性がある。媒体の全表
面を同一のパターンで覆う必要はないためである。例えば、印刷される画像に構
造的または非構造的外観を与えるために、段階的に、階調をつけて、またはイン
クジェット受容媒体の領域を不規則に横切るような異なるパターンを用いること
ができる。
【0102】 さらに、インク液滴サイズとインクジェットの配置の両方の点におけるインク
ジェット印刷技能の向上に伴って、ハーフトーン印刷パターンが、滴単位でイン
クの印刷パターンを、キャビティ単位で媒体上のエンボス加工パターンと整合さ
せるほど精細にすることができる。これによって、デジタルカラーモニター上に
表示される画像に似せて完全に行を揃えた印刷プロセスとすることができる。
ジェット印刷技能の向上に伴って、ハーフトーン印刷パターンが、滴単位でイン
クの印刷パターンを、キャビティ単位で媒体上のエンボス加工パターンと整合さ
せるほど精細にすることができる。これによって、デジタルカラーモニター上に
表示される画像に似せて完全に行を揃えた印刷プロセスとすることができる。
【0103】 本発明の媒体の他の利点は、各キャビティ中のインク液滴の乾燥速度を制御で
きることである。乾燥は、画像に粘着性がなくなる、または軽く擦ったときに汚
れなくなるまでに必要な時間として測定することができる。一般に、画像は、画
像形成後約2分間、好ましくは約30秒で乾燥する。乾燥中の色の移動を最小に
するために孤立したキャビティを用いることが、以前にはなかった本発明の受容
媒体における利点である。
きることである。乾燥は、画像に粘着性がなくなる、または軽く擦ったときに汚
れなくなるまでに必要な時間として測定することができる。一般に、画像は、画
像形成後約2分間、好ましくは約30秒で乾燥する。乾燥中の色の移動を最小に
するために孤立したキャビティを用いることが、以前にはなかった本発明の受容
媒体における利点である。
【0104】 正確なインクジェット画像の形成は、様々な商業的に利用できる印刷技術によ
りなされる。ヒューレットパッカード社(カリフォルニア州、パロアルト)より
市販されているデスクジェットブランド、ペイントジェットブランド、デスクラ
イターブランド、デザインジェットブランドその他のプリンタのようなサーマル
インクジェットプリンタが例示されるが、これに限られるものではない。セイコ
ーエプソン、ラスターグラフィックスおよびゼロックス製のピエゾタイプのイン
クジェットプリンタ、スプレージェットプリンタおよび連続インクジェットプリ
ンタも挙げられる。これら商業的に利用できる印刷技術はいずれも、特定の画像
のジェットスプレーでインクを本発明の媒体に与えるものである。画像形成層が
同様の非エンボス加工媒体に適用される場合よりも本発明においては乾燥がより
速い。
りなされる。ヒューレットパッカード社(カリフォルニア州、パロアルト)より
市販されているデスクジェットブランド、ペイントジェットブランド、デスクラ
イターブランド、デザインジェットブランドその他のプリンタのようなサーマル
インクジェットプリンタが例示されるが、これに限られるものではない。セイコ
ーエプソン、ラスターグラフィックスおよびゼロックス製のピエゾタイプのイン
クジェットプリンタ、スプレージェットプリンタおよび連続インクジェットプリ
ンタも挙げられる。これら商業的に利用できる印刷技術はいずれも、特定の画像
のジェットスプレーでインクを本発明の媒体に与えるものである。画像形成層が
同様の非エンボス加工媒体に適用される場合よりも本発明においては乾燥がより
速い。
【0105】 本発明の媒体は、様々なコマーシャルソースから得られる様々なインクジェッ
トインクに用いることができる。これらのインクは同じインク系列内の異なる色
についても異なる処方を有しているものと考えられる。ミネソタ・マイニング・
アンド・マニュファクチュアリング社、エンキャド社、ヒューレットパッカード
社、NuKote社等のソースが挙げられるが、これに限られるものではない。
これらインクは、上述および背景で挙げたインクジェットプリンタで用いられる
ように設計されているのが好ましい。ただし、プリンタおよびインクの仕様は、
本発明の有用性をさらに高めるために適した液滴容積およびdpiのために再検
討する必要がある。
トインクに用いることができる。これらのインクは同じインク系列内の異なる色
についても異なる処方を有しているものと考えられる。ミネソタ・マイニング・
アンド・マニュファクチュアリング社、エンキャド社、ヒューレットパッカード
社、NuKote社等のソースが挙げられるが、これに限られるものではない。
これらインクは、上述および背景で挙げたインクジェットプリンタで用いられる
ように設計されているのが好ましい。ただし、プリンタおよびインクの仕様は、
本発明の有用性をさらに高めるために適した液滴容積およびdpiのために再検
討する必要がある。
【0106】 本発明の媒体はまた、その他の噴射可能な材料、例えば、インクジェット印刷
ヘッドを通過可能な材料に用いることもできる。噴射可能な材料としては、接着
剤、生物学的流体、化学検定試薬、医薬品、微粒子分散体、ワックスおよびこれ
らの組み合わせが挙げられるが、これに限られるものではない。
ヘッドを通過可能な材料に用いることもできる。噴射可能な材料としては、接着
剤、生物学的流体、化学検定試薬、医薬品、微粒子分散体、ワックスおよびこれ
らの組み合わせが挙げられるが、これに限られるものではない。
【0107】 本発明の媒体はまた、材料をエンボス加工表面に付着させるのにインクジェッ
ト印刷ヘッドが必要でなければ、噴射不可能な材料に用いることもできる。例え
ば、米国特許第5,658,802号(Hayesら)には、極小の液滴の流体
を形成し、その液滴を小配列の基体表面に正確に配置するための、電子機械的デ
ィスペンサの配列を用いたDNA、免疫学的検定試薬等のための印刷配列が開示
されている。
ト印刷ヘッドが必要でなければ、噴射不可能な材料に用いることもできる。例え
ば、米国特許第5,658,802号(Hayesら)には、極小の液滴の流体
を形成し、その液滴を小配列の基体表面に正確に配置するための、電子機械的デ
ィスペンサの配列を用いたDNA、免疫学的検定試薬等のための印刷配列が開示
されている。
【0108】 以下の実施例により本発明の実施形態をさらに開示する。
【0109】実施例
【0110】
【表1】
【0111】試験パターン 実施例で用いる、シアン、マゼンタおよびイエローインクの100%、200
%および300%の印刷を観察するために作られた内部試験パターンをサークル
パターンと呼ぶ。各3色が100%充填されたサークルを、イエローとマゼンタ
のサークルが重なって赤、マゼンタとシアンが重なって青、イエローとシアンが
重なって緑を生成するように重ねて印刷する。パターンの中央で、3つのサーク
ルの全てが重なり、300%のインクが付着して黒となる。この試験パターンを
用いて、乾燥時間、吸収能、ある色から他の色へのブリードおよび色濃度をはじ
めとするいくつかの異なる定性的な印刷特性を観察することができる。
%および300%の印刷を観察するために作られた内部試験パターンをサークル
パターンと呼ぶ。各3色が100%充填されたサークルを、イエローとマゼンタ
のサークルが重なって赤、マゼンタとシアンが重なって青、イエローとシアンが
重なって緑を生成するように重ねて印刷する。パターンの中央で、3つのサーク
ルの全てが重なり、300%のインクが付着して黒となる。この試験パターンを
用いて、乾燥時間、吸収能、ある色から他の色へのブリードおよび色濃度をはじ
めとするいくつかの異なる定性的な印刷特性を観察することができる。
【0112】実施例1 コート後エンボス加工された潤滑性基材 3M社のサーマルインクジェット媒体3657−10を、コーティング、接着
剤およびライナの付いた製品ロールから外し、ホットプレス中でCCPエンボス
加工金型にセットした。3657−10と8502の両方の媒体に適した条件は
、143℃で1.0×105kPa、両プラテン、2分間であった。このように
して、インクジェット受容コーティングを塗布した後、媒体をエンボス加工した
。
剤およびライナの付いた製品ロールから外し、ホットプレス中でCCPエンボス
加工金型にセットした。3657−10と8502の両方の媒体に適した条件は
、143℃で1.0×105kPa、両プラテン、2分間であった。このように
して、インクジェット受容コーティングを塗布した後、媒体をエンボス加工した
。
【0113】 エンボス加工後、シートを冷却し、NovaJetIIIプリンタに再度入れ
て印刷試験をした。NovaJetIIIの印刷カートリッジは、ヒューレット
パッカード51626Aタイプであり、その中には3M社のシアン、マゼンタ、
イエローおよび黒顔料インク(イエロー:TB14002、ロット01×2、マ
ゼンタ:TB14003、ロット01×2A、シアン:TB14001、ロット
01×2、黒:TB14004、ロット2A)が充填されていた。サークルと呼
ばれる印刷試験は、200%のインクの重なりで第2の色(青、赤、緑)、中央
に3色(300%インク)の黒を作る3原色(シアン、マゼンタ、イエロー)の
単純パターンである。インク混合および泥割れの様相を見せるのに加えて、パタ
ーンは小さい。これは、プリンタのキャリッジリターンの時間が短い、つまり、
フェザリング、バンディングおよびインクの癒着といった問題が最大になってい
ることを意味している。
て印刷試験をした。NovaJetIIIの印刷カートリッジは、ヒューレット
パッカード51626Aタイプであり、その中には3M社のシアン、マゼンタ、
イエローおよび黒顔料インク(イエロー:TB14002、ロット01×2、マ
ゼンタ:TB14003、ロット01×2A、シアン:TB14001、ロット
01×2、黒:TB14004、ロット2A)が充填されていた。サークルと呼
ばれる印刷試験は、200%のインクの重なりで第2の色(青、赤、緑)、中央
に3色(300%インク)の黒を作る3原色(シアン、マゼンタ、イエロー)の
単純パターンである。インク混合および泥割れの様相を見せるのに加えて、パタ
ーンは小さい。これは、プリンタのキャリッジリターンの時間が短い、つまり、
フェザリング、バンディングおよびインクの癒着といった問題が最大になってい
ることを意味している。
【0114】 ロールから取り外したものとエンボス加工3657−10のサークルパターン
を比べると、いくつかの違いが明らかであった。図2Aおよび図2Bは、これら
2つの試料のそれぞれのイエロー/赤/緑/黒の境界の50倍の顕微鏡写真であ
る。 1.フェザリング、特に、第3の色である黒の2°の色(赤)へのフェザリン
グがない。 2.膨潤性媒体上の顔料の泥割れがない。 3.顔料粒子の分離および/または付着が大幅に減った。第2の色(赤、緑、
青)および第3の色である黒が、非エンボス加工媒体よりも連続している(染み
が少ない)。これにより、より濃く、より飽和した外観の色が与えられる。
を比べると、いくつかの違いが明らかであった。図2Aおよび図2Bは、これら
2つの試料のそれぞれのイエロー/赤/緑/黒の境界の50倍の顕微鏡写真であ
る。 1.フェザリング、特に、第3の色である黒の2°の色(赤)へのフェザリン
グがない。 2.膨潤性媒体上の顔料の泥割れがない。 3.顔料粒子の分離および/または付着が大幅に減った。第2の色(赤、緑、
青)および第3の色である黒が、非エンボス加工媒体よりも連続している(染み
が少ない)。これにより、より濃く、より飽和した外観の色が与えられる。
【0115】 対照実験において、3657−10媒体の試料を、エンボス加工金型を裏返し
てプレス中で媒体に対して平滑な側を押し付けた以外は、上述したように、外し
、圧縮し印刷した。得られるサークル印刷は、非エンボス加工媒体と同様であっ
た。
てプレス中で媒体に対して平滑な側を押し付けた以外は、上述したように、外し
、圧縮し印刷した。得られるサークル印刷は、非エンボス加工媒体と同様であっ
た。
【0116】 3M8502媒体およびEncad(登録商標)NovaInks(GSタイ
プ)をEncad(登録商標)NovaJetProインクジェットプロッタ上
で用いこの実験を再び繰り返した。染料インクが泥割れを起さない以外は、上述
したのと同様の結果が得られた。結果は、図3Aおよび図3Bの50倍顕微鏡写
真に示される。図3Aは、8502媒体上の3つのサイクルパターンの赤/黒の
境界を示す。色のブリードが明らかである。比較として、図3Bは、エンボス加
工した8502媒体上の同じ印刷領域を示す。この試料には色のブリードはない
。
プ)をEncad(登録商標)NovaJetProインクジェットプロッタ上
で用いこの実験を再び繰り返した。染料インクが泥割れを起さない以外は、上述
したのと同様の結果が得られた。結果は、図3Aおよび図3Bの50倍顕微鏡写
真に示される。図3Aは、8502媒体上の3つのサイクルパターンの赤/黒の
境界を示す。色のブリードが明らかである。比較として、図3Bは、エンボス加
工した8502媒体上の同じ印刷領域を示す。この試料には色のブリードはない
。
【0117】実施例2 エンボス加工および塩/界面活性剤のコートされたオレフィン CUBEおよびPYR1パターンをユニオンカーバイド7C50(プロピレン
−エチレンランダムコポリマー)上に押出しエンボス加工した。エンボス加工し
たシートに、塩/界面活性剤分散液をコートした。この成分は下記の表に示して
ある。RDスペシャルティ(ニューヨーク州、ウェブスター)製コーティングロ
ッド、#3マイヤーロッドを用いてコーティングを行い、ヒートガンで低温熱乾
燥した。
−エチレンランダムコポリマー)上に押出しエンボス加工した。エンボス加工し
たシートに、塩/界面活性剤分散液をコートした。この成分は下記の表に示して
ある。RDスペシャルティ(ニューヨーク州、ウェブスター)製コーティングロ
ッド、#3マイヤーロッドを用いてコーティングを行い、ヒートガンで低温熱乾
燥した。
【0118】7C50コーティングの処方 Al2(SO4)3 6wt% ジオクチルスルホスクシネート(DOSS) 7wt% Silwet L7607 1wt% Surfynol 204 2wt% エタノール 25wt% 水 59wt%
【0119】 3M社製の顔料インクを備えたEncad NovaJet4を用いて、コー
トされた7C50シートに印刷した。サークルパターンを用いて印刷特性を示し
た。対照として、同様にして、エンボス加工の非コートシートに印刷した。(第
2の対照である平らな7C50シートへのコーティングは実施できなかった。得
られた乾燥コーティングは大きな塩の結晶および粘着性の塊を残した。エンボス
加工の窪みのために、目視または触覚上の変化なしに材料が付着する。)
トされた7C50シートに印刷した。サークルパターンを用いて印刷特性を示し
た。対照として、同様にして、エンボス加工の非コートシートに印刷した。(第
2の対照である平らな7C50シートへのコーティングは実施できなかった。得
られた乾燥コーティングは大きな塩の結晶および粘着性の塊を残した。エンボス
加工の窪みのために、目視または触覚上の変化なしに材料が付着する。)
【0120】 エンボス加工およびコートされた試料は、試験パターン中に非常に良好な画像
品質をもたらした。フェザリングはなかった。CUBE窪みを持つコートされた
試料の乾燥時間はCMYについて1分未満、RGBについて2〜3分、黒につい
て5〜10分であった。「乾燥」とは、指で軽く押したときに汚れないことを言
う。これらの結果を非コートシートと比べると、コーティング処方の添加が良好
な乾燥とフェザリングおよびスパッタリングの排除をもたらすことが明らかであ
った。また、対照における第3の色である黒が濃い緑であった。
品質をもたらした。フェザリングはなかった。CUBE窪みを持つコートされた
試料の乾燥時間はCMYについて1分未満、RGBについて2〜3分、黒につい
て5〜10分であった。「乾燥」とは、指で軽く押したときに汚れないことを言
う。これらの結果を非コートシートと比べると、コーティング処方の添加が良好
な乾燥とフェザリングおよびスパッタリングの排除をもたらすことが明らかであ
った。また、対照における第3の色である黒が濃い緑であった。
【0121】 比較すると、CUBEエンボス加工および非コート試料は同じインクを用いて
同じプリンタで十分印刷されたが、印刷結果は退色しており、印刷後数時間にわ
たって、200%および300%インク充填領域において、インクに触れると湿
っていた。
同じプリンタで十分印刷されたが、印刷結果は退色しており、印刷後数時間にわ
たって、200%および300%インク充填領域において、インクに触れると湿
っていた。
【0122】 次の日、CUBEおよびPYR1の窪みのあるコートおよび印刷された試料は
、水堅牢性があり、水道水流下で激しく擦っても平気であった。48時間水に浸
しても、画像は安定していた。特に、非コートシートには耐水性がなく、インク
は全て容易に洗い流されてしまった。
、水堅牢性があり、水道水流下で激しく擦っても平気であった。48時間水に浸
しても、画像は安定していた。特に、非コートシートには耐水性がなく、インク
は全て容易に洗い流されてしまった。
【0123】 図4Aに、HP2500CPによりコートされたPYR1パターン化7C50
に生成されたサークルパターンの解像度を示す。図4Bは、図4Aにおける黒、
赤、緑およびイエロー印刷領域の境界の25倍の顕微鏡写真である。印刷の解像
度が非常に良好であったことに留意されたい。色濃度も良好であった。
に生成されたサークルパターンの解像度を示す。図4Bは、図4Aにおける黒、
赤、緑およびイエロー印刷領域の境界の25倍の顕微鏡写真である。印刷の解像
度が非常に良好であったことに留意されたい。色濃度も良好であった。
【0124】実施例3 オーバーヘッドプロジェクタ上のエンボス加工基材の透明性 イーストマンケミカル社製PETコポリマーEstar6763を、押出され
たパターン化されていないEstar6763の試料を比較として、4つのパタ
ーンで押出しエンボス加工し、オーバーヘッドプロジェクターから白の背景に投
影して観察した。3M社の9600オーバーヘッドプロジェクターを用いて、第
1のパターン、CUBEは、対照例と同じようにクリアに映し出した。RECT
もまたクリアに映し出した。PYR2は、グレー画像、CCPは黒色画像を映し
出した。
たパターン化されていないEstar6763の試料を比較として、4つのパタ
ーンで押出しエンボス加工し、オーバーヘッドプロジェクターから白の背景に投
影して観察した。3M社の9600オーバーヘッドプロジェクターを用いて、第
1のパターン、CUBEは、対照例と同じようにクリアに映し出した。RECT
もまたクリアに映し出した。PYR2は、グレー画像、CCPは黒色画像を映し
出した。
【0125】 POSTパターンでエンボス加工された4ミル(0.101μm)のPETシ
ート試料も観察したところ、同じ条件下でクリアに映し出した。
ート試料も観察したところ、同じ条件下でクリアに映し出した。
【0126】実施例4 柱形への印刷(間隙でなく突出) POSTパターンでエンボス加工された4ミル(0.101μm)のPETシ
ート試料を修正を加えずに、ヒューレットパッカード社のデスクジェット855
Cseに通過させてシアン、赤、青、緑、紫、イエローおよびマゼンタ色のベタ
領域を印刷した。
ート試料を修正を加えずに、ヒューレットパッカード社のデスクジェット855
Cseに通過させてシアン、赤、青、緑、紫、イエローおよびマゼンタ色のベタ
領域を印刷した。
【0127】 観察によれば、印刷は退色していたが、解像度は良く、また汚れることなくプ
リンタから直接出てきた。比較すると、修正していない平滑PETシート上の同
一の印刷は、認識可能なパターンとなっておらず、インクは室温(21℃)で2
4時間経った後でも触ると乾燥していない。図5Aは印刷していない柱試料の1
00倍顕微鏡写真である。図5Bは、印刷後の同じ試料であり、主に柱の基部周
囲に位置する乾燥したシアンインクが示されている。他の領域にはほとんどイン
クはない。
リンタから直接出てきた。比較すると、修正していない平滑PETシート上の同
一の印刷は、認識可能なパターンとなっておらず、インクは室温(21℃)で2
4時間経った後でも触ると乾燥していない。図5Aは印刷していない柱試料の1
00倍顕微鏡写真である。図5Bは、印刷後の同じ試料であり、主に柱の基部周
囲に位置する乾燥したシアンインクが示されている。他の領域にはほとんどイン
クはない。
【0128】実施例5 水系インクによるオレフィン基材への印刷 ユニオンカーバイド7C50フィルム試料を押出し、PYR1円錐台形キャビ
ティでエンボス加工した。パターン化していない試料も対照例として押出した。
ティでエンボス加工した。パターン化していない試料も対照例として押出した。
【0129】 これらのフィルムを修正せずに、HP社の水性顔料シアン、マゼンタ、イエロ
ーおよび黒インク(黒:C1806A、シアン:C1807A、マゼンタ:C1
808A、イエロー:C1809A)を装備したヒューレットパッカード250
0CPプリンタに通過させた。サークル試験パターンを両シートに印刷した。パ
ターン化されていないシートではインクは全く付いておらず、印刷が確認されず
、印刷後24時間を超えても濡れたままで触ると手が汚れた。パターン化された
シートは良好な解像度で、フェザリングや色が混じり合うことなく良好な品質の
印刷がなされた。特に、CMおよびY領域および赤、緑および青領域はプリンタ
から出てすぐ触っても乾いていた。黒領域は、5分未満で乾燥し、汚れなくなっ
た。
ーおよび黒インク(黒:C1806A、シアン:C1807A、マゼンタ:C1
808A、イエロー:C1809A)を装備したヒューレットパッカード250
0CPプリンタに通過させた。サークル試験パターンを両シートに印刷した。パ
ターン化されていないシートではインクは全く付いておらず、印刷が確認されず
、印刷後24時間を超えても濡れたままで触ると手が汚れた。パターン化された
シートは良好な解像度で、フェザリングや色が混じり合うことなく良好な品質の
印刷がなされた。特に、CMおよびY領域および赤、緑および青領域はプリンタ
から出てすぐ触っても乾いていた。黒領域は、5分未満で乾燥し、汚れなくなっ
た。
【0130】 これら各印刷試料の写真を図6Aおよび図6Bに示す。図6Aから、100倍
で示された対照(平滑)7C50試料の基板にインクが付いていないことが分か
る。図6Bには、同倍率のPYR1エンボス加工7C50シート上の印刷が示さ
れており、エンボス加工の効果が示されている。すなわち、インクが完全にキャ
ビティ内に保持されていて、マイクロエンボス加工基材への印刷の結果、直接分
かることは、解像度、フェザリングのないこと、そして乾燥感である。
で示された対照(平滑)7C50試料の基板にインクが付いていないことが分か
る。図6Bには、同倍率のPYR1エンボス加工7C50シート上の印刷が示さ
れており、エンボス加工の効果が示されている。すなわち、インクが完全にキャ
ビティ内に保持されていて、マイクロエンボス加工基材への印刷の結果、直接分
かることは、解像度、フェザリングのないこと、そして乾燥感である。
【0131】比較例A 顔料水系インクを備えたNovajetIIIプリンタを用いて、平滑なエチ
レンプロピレンコポリマーフィルム(7C50)およびテクスチャード7C50
に印刷をして比較実験を行った。用いたテクスチャーは、交差した相互接続の溝
からなる。1平方インチ当たりの溝の容積は、1平方インチ当たりを100%覆
うインクの容積に等しい。非テクスチャーフィルムをプリンタから出したところ
濡れていて、インクはフィルム表面から簡単に拭取ることができる。このフィル
ムは濡れたままで、数日間汚れがつく状態であった。また、画像にも色のブリー
ドがあった。テクスチャードフィルムをプリンタから出したところ、第1の色の
領域は触っても乾燥していた。インクは表面から拭取られなかった。しかしなが
ら、溝に沿って吸い上げられたインクはブリードし、画像品質は劣るものであっ
た。この比較例によれば、フィルム表面上に適切な容積で構造を組み込んで良好
な画像品質を得るのに十分でなく、構造が損なわれて孤立し連結していない間隙
が形成されてしまうということが分かった。
レンプロピレンコポリマーフィルム(7C50)およびテクスチャード7C50
に印刷をして比較実験を行った。用いたテクスチャーは、交差した相互接続の溝
からなる。1平方インチ当たりの溝の容積は、1平方インチ当たりを100%覆
うインクの容積に等しい。非テクスチャーフィルムをプリンタから出したところ
濡れていて、インクはフィルム表面から簡単に拭取ることができる。このフィル
ムは濡れたままで、数日間汚れがつく状態であった。また、画像にも色のブリー
ドがあった。テクスチャードフィルムをプリンタから出したところ、第1の色の
領域は触っても乾燥していた。インクは表面から拭取られなかった。しかしなが
ら、溝に沿って吸い上げられたインクはブリードし、画像品質は劣るものであっ
た。この比較例によれば、フィルム表面上に適切な容積で構造を組み込んで良好
な画像品質を得るのに十分でなく、構造が損なわれて孤立し連結していない間隙
が形成されてしまうということが分かった。
【0132】実施例6 相変化インク テクトロニクス社(オレゴン州)製の相変化インクを平滑なエンボス加工PV
C、7C50フィルムおよび40wt%長石充填7C50に印刷した。CCPパ
ターンを用いた。テクトロニクスフェーザー300xを用いてテクトロニクスワ
ックスインクを印刷した。平滑なシートについては、インクはよく印刷されたが
、凝固したインクは、爪で擦ると表面から非常に簡単に落ちてしまった。これが
、ワックス系インクの重大な欠点である。機械的接着をさせるために凹凸のある
表面を与える特別なコートの施された基板がいくつかの会社から市販されている
。
C、7C50フィルムおよび40wt%長石充填7C50に印刷した。CCPパ
ターンを用いた。テクトロニクスフェーザー300xを用いてテクトロニクスワ
ックスインクを印刷した。平滑なシートについては、インクはよく印刷されたが
、凝固したインクは、爪で擦ると表面から非常に簡単に落ちてしまった。これが
、ワックス系インクの重大な欠点である。機械的接着をさせるために凹凸のある
表面を与える特別なコートの施された基板がいくつかの会社から市販されている
。
【0133】 エンボス加工基材では、色の濃度が失われることなく、耐摩耗性が大幅に改善
された。特に、充填および非充填7C50材料の場合には両方とも、爪による引
っ掻きに対する抵抗性がほぼ完全で、最も強く引っ掻いたときのみインクが表面
から剥がれた。
された。特に、充填および非充填7C50材料の場合には両方とも、爪による引
っ掻きに対する抵抗性がほぼ完全で、最も強く引っ掻いたときのみインクが表面
から剥がれた。
【0134】実施例7 溶剤インク 溶剤ベースのインクであるエプソンスチラス500を用いて、対照例の平滑な
キャストビニルフィルムと共に、いくつかのマイクロエンボス加工ビニルフィル
ム試料に印刷をした。いずれのフィルムにも受容コートはなかった。インクには
、中程度の揮発性の溶剤が含まれている。プリンタから出てきた平滑なビニルフ
ィルムの印刷は見た目も感触も濡れており、溶剤がまだ蒸発していなかった。こ
れらの印刷は、プリンタを出て約2分たってもまだ濡れたままであった。一方、
PYR1またはCCP構造のエンボス加工ビニルフィルムに、同じ条件で印刷し
たところ、プリンタから出た時点で見た目も感触も乾燥していた。
キャストビニルフィルムと共に、いくつかのマイクロエンボス加工ビニルフィル
ム試料に印刷をした。いずれのフィルムにも受容コートはなかった。インクには
、中程度の揮発性の溶剤が含まれている。プリンタから出てきた平滑なビニルフ
ィルムの印刷は見た目も感触も濡れており、溶剤がまだ蒸発していなかった。こ
れらの印刷は、プリンタを出て約2分たってもまだ濡れたままであった。一方、
PYR1またはCCP構造のエンボス加工ビニルフィルムに、同じ条件で印刷し
たところ、プリンタから出た時点で見た目も感触も乾燥していた。
【0135】実施例8 UV硬化性インク x−yプロッタセットアップ上に据え付けられたMITプリントヘッド(モジ
ュラーインクテクノロジー(スウェーデン、Jarfalla))を用いて、1
00%UV硬化性インクを、押出されたビニル、エチレンプロピレンコポリマー
、PETG、EVALおよびアフィニティからできた平滑およびマイクロエンボ
ス加工フィルム上に印刷した。これらすべての試料にラインパターンを印刷した
。UV硬化前に、印刷ラインの汚れおよび吸取りを綿棒で試験した。綿棒先端で
印刷を擦り、綿棒先端へのインクの移りと共にラインの汚れで評価した。平滑フ
ィルムはすべてひどく汚れた。印刷のラインが完全にフィルム表面から擦り取ら
れて、綿棒の先端にすべてのインクが移ってしまった。マイクロエンボス加工フ
ィルムはすべて汚れなかった(マイクロエンボス加工容積が1滴のインクを保持
するのに十分な大きさである限りは)。フィルムの表面領域が最小であるCCP
のようなパターンは、綿棒に全くインクが移らなかったが、立方体のようなフィ
ルム表面に広い領域のあるパターンだと、少量のインクが綿棒に移った。硬化さ
せた際、印刷を行った平滑およびマイクロエンボス加工フィルムは両方とも、硬
化速度、硬化に必要なエネルギーおよび硬化画像の品質という点で質的に同様で
あった。
ュラーインクテクノロジー(スウェーデン、Jarfalla))を用いて、1
00%UV硬化性インクを、押出されたビニル、エチレンプロピレンコポリマー
、PETG、EVALおよびアフィニティからできた平滑およびマイクロエンボ
ス加工フィルム上に印刷した。これらすべての試料にラインパターンを印刷した
。UV硬化前に、印刷ラインの汚れおよび吸取りを綿棒で試験した。綿棒先端で
印刷を擦り、綿棒先端へのインクの移りと共にラインの汚れで評価した。平滑フ
ィルムはすべてひどく汚れた。印刷のラインが完全にフィルム表面から擦り取ら
れて、綿棒の先端にすべてのインクが移ってしまった。マイクロエンボス加工フ
ィルムはすべて汚れなかった(マイクロエンボス加工容積が1滴のインクを保持
するのに十分な大きさである限りは)。フィルムの表面領域が最小であるCCP
のようなパターンは、綿棒に全くインクが移らなかったが、立方体のようなフィ
ルム表面に広い領域のあるパターンだと、少量のインクが綿棒に移った。硬化さ
せた際、印刷を行った平滑およびマイクロエンボス加工フィルムは両方とも、硬
化速度、硬化に必要なエネルギーおよび硬化画像の品質という点で質的に同様で
あった。
【0136】 図7Aおよび図7Bに、平滑な押出しビニルフィルムとマイクロエンボス加工
ビニルフィルム上に印刷されたラインの顕微鏡写真を示す。マイクロエンボス加
工構造RECTについては、360dpiの解像度で40ミクロンの液滴となる
ようにMITプリントヘッドを最適化している。図7Aには、平滑なビニルフィ
ルム上に、幅120〜150ミクロン(300%を超えるドットゲイン)(キャ
ストビニルフィルム上のライン幅と同一である)のラインがあるのが示されてい
る。マイクロエンボス加工フィルムのライン幅は50ミクロン(25%のドット
ゲイン)で、マイクロエンボス加工構造と同じ幅である。本実施例によれば、微
小複製によりドットゲインを正確に制御できることが分かった。
ビニルフィルム上に印刷されたラインの顕微鏡写真を示す。マイクロエンボス加
工構造RECTについては、360dpiの解像度で40ミクロンの液滴となる
ようにMITプリントヘッドを最適化している。図7Aには、平滑なビニルフィ
ルム上に、幅120〜150ミクロン(300%を超えるドットゲイン)(キャ
ストビニルフィルム上のライン幅と同一である)のラインがあるのが示されてい
る。マイクロエンボス加工フィルムのライン幅は50ミクロン(25%のドット
ゲイン)で、マイクロエンボス加工構造と同じ幅である。本実施例によれば、微
小複製によりドットゲインを正確に制御できることが分かった。
【0137】実施例9 RECTパターンをホットプレスによりエンボス加工し、ポリエチレンテレフ
タレート(PET)とEstar6763で共押出しした。エンボス加工する前
に、このフィルムを、2x2で二軸配向させた。配向フィルムの総厚さは50ミ
クロンで、このうちEstar6763層の厚さは約21ミクロンであった。プ
レスの温度は165℃より低く、これは二軸配向PET層を弛緩させるのには不
十分である。このフィルムを修正せずに用いて局部コーティング等を行った。
タレート(PET)とEstar6763で共押出しした。エンボス加工する前
に、このフィルムを、2x2で二軸配向させた。配向フィルムの総厚さは50ミ
クロンで、このうちEstar6763層の厚さは約21ミクロンであった。プ
レスの温度は165℃より低く、これは二軸配向PET層を弛緩させるのには不
十分である。このフィルムを修正せずに用いて局部コーティング等を行った。
【0138】 パターン化したシートに、HP855Cseデスクトップインクジェットプリ
ンタで印刷試験を行った。対照例として、3M社のCG3460オーバーヘッド
透明紙に同じ試験パターンを印刷した。いずれの場合も、印刷モードは「ノーマ
ル」/「普通紙」であった。この印刷モードだと、プリンタは可能最高速度で印
刷を行う。
ンタで印刷試験を行った。対照例として、3M社のCG3460オーバーヘッド
透明紙に同じ試験パターンを印刷した。いずれの場合も、印刷モードは「ノーマ
ル」/「普通紙」であった。この印刷モードだと、プリンタは可能最高速度で印
刷を行う。
【0139】 印刷された試料CG3460には、この印刷モードを用いて良好な品質の印刷
を行うのに十分なインクが付かなかった。図8に、2枚のフィルムのインク吸収
機構の差を示すために、印刷試験パターンの一領域を33倍した顕微鏡写真を示
す。図8Aに、CG3460フィルム上に印刷された青色ベタ印刷領域のある赤
いラインの交差部分を示す。図8Bに、マイクロエンボス加工シートの対応領域
を示す。図8Aにおいて、インクビーディングにより印刷品質が低いことが明ら
かである。インクビーディングは、印刷速度が速いことによるものと考えられる
。「透明」印刷モードを用いると、CG3460の印刷品質は良好となる。イン
クビーディングは図8Bにはなく、非コートエンボス加工試料は、良好なライン
幅制御と試験パターンの解像度を示している。
を行うのに十分なインクが付かなかった。図8に、2枚のフィルムのインク吸収
機構の差を示すために、印刷試験パターンの一領域を33倍した顕微鏡写真を示
す。図8Aに、CG3460フィルム上に印刷された青色ベタ印刷領域のある赤
いラインの交差部分を示す。図8Bに、マイクロエンボス加工シートの対応領域
を示す。図8Aにおいて、インクビーディングにより印刷品質が低いことが明ら
かである。インクビーディングは、印刷速度が速いことによるものと考えられる
。「透明」印刷モードを用いると、CG3460の印刷品質は良好となる。イン
クビーディングは図8Bにはなく、非コートエンボス加工試料は、良好なライン
幅制御と試験パターンの解像度を示している。
【0140】 図9はさらに、同じ試験印刷におけるマイクロエンボス加工の利点を示すもの
である。図9Aは、拡大されていないCG3460試料上の黒色ベタ印刷を示し
、図9Bは、RECTエンボス加工試料の対応領域を示す。ヒューレットパッカ
ードデスクジェット855Cseで顔料インクにより形成された黒色印刷領域に
は、CG3460上に印刷したとき速い印刷モードだと激しい泥割れが観察され
た。対応のマイクロエンボス試料には泥割れが全くなく、黒色領域は連続してい
て、濃く、はっきりしていた。また、CG3460試料の黒および着色領域にあ
ったバンディングパターン(これも印刷速度が速いことによるものと考えられる
)もマイクロエンボス加工試料にはなかった。
である。図9Aは、拡大されていないCG3460試料上の黒色ベタ印刷を示し
、図9Bは、RECTエンボス加工試料の対応領域を示す。ヒューレットパッカ
ードデスクジェット855Cseで顔料インクにより形成された黒色印刷領域に
は、CG3460上に印刷したとき速い印刷モードだと激しい泥割れが観察され
た。対応のマイクロエンボス試料には泥割れが全くなく、黒色領域は連続してい
て、濃く、はっきりしていた。また、CG3460試料の黒および着色領域にあ
ったバンディングパターン(これも印刷速度が速いことによるものと考えられる
)もマイクロエンボス加工試料にはなかった。
【図1A】 間隙パターンを採用した受容シートにおけるインクジェット液滴の付着、乾燥
および最終外観を順を追って表した断面図である。
および最終外観を順を追って表した断面図である。
【図1B】 柱パターンを採用した受容シートにおけるインクジェット液滴の付着、乾燥お
よび最終外観を順を追って表した断面図である。
よび最終外観を順を追って表した断面図である。
【図2A】 対照媒体の画像形成時の50倍顕微鏡写真である。
【図2B】 本発明の媒体の画像形成後の50倍顕微鏡写真である。
【図3A】 対照としての市販のコート基板の印刷後の50倍顕微鏡写真である。
【図3B】 図3Aのものに本発明による処理を行った後の基板の印刷後の50倍顕微鏡写
真である。
真である。
【図4A】 媒体の性能を試験するのに用いたサークルパターン図である。
【図4B】 図4Aのサークルパターンを、エンボス加工間隙に存在するインクを示すため
に拡大した図である。
に拡大した図である。
【図5A】 本発明の他の実施形態による印刷前の媒体の図(100倍)である。
【図5B】 図5Aの媒体の印刷後の図である。
【図6A】 マイクロエンボス加工されていない対照媒体上に印刷されたサークルパターン
である。
である。
【図6B】 本発明によるマイクロエンボス加工された媒体上に印刷されたサークルパター
ンである(倍率は図6Aと同じ)。
ンである(倍率は図6Aと同じ)。
【図7A】 対照媒体上に印刷された線の133倍顕微鏡写真である。
【図7B】 本発明の媒体上に印刷された線の133倍顕微鏡写真である(図7Aと同じ印
刷条件、同じ線)。
刷条件、同じ線)。
【図8A】 対照媒体上に形成されたテスト印刷の一部の33倍顕微鏡写真である。
【図8B】 本発明によるマイクロエンボス加工後の媒体上に形成されたテスト印刷の一部
の33倍顕微鏡写真である(図8Aと同じ媒体、同じ印刷)。
の33倍顕微鏡写真である(図8Aと同じ媒体、同じ印刷)。
【図9A】 対照媒体上のテスト印刷の一部の写真である(拡大されていない)。
【図9B】 本発明の媒体上の図9Aと同じテスト印刷の一部の写真である(拡大されてい
ない)。
ない)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ,BA ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CU, CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD,G E,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS ,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK, LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,M N,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU ,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM, TR,TT,UA,UG,UZ,VN,YU,ZA,Z W (72)発明者 エングル,ロリ ピー. アメリカ合衆国,ミネソタ 55133−3427, セント ポール,ピー.オー.ボックス 33427 (72)発明者 リマイヤー,バーナ ジェイ. アメリカ合衆国,ミネソタ 55133−3427, セント ポール,ピー.オー.ボックス 33427 (72)発明者 フレミング,パトリック アール. アメリカ合衆国,ミネソタ 55133−3427, セント ポール,ピー.オー.ボックス 33427 Fターム(参考) 2H086 BA11 BA19 BA24 BA32 BA41 BA55 【要約の続き】
Claims (19)
- 【請求項1】 一主面に工学的にエンボス加工された面を有するシートを含
む受容媒体であって、前記シートはノンポーラスで、前記工学的にエンボス加工
された面の各要素が少なくとも約20pLの容量を有している受容媒体。 - 【請求項2】 前記エンボス加工面が前記主面の領域にわたって繰り返しパ
ターンを有し、そして前記シートが透明、半透明または不透明であり、前記シー
トがクリアまたは着色されており、かつ、前記シートが光学的に透過性、光学的
に反射性または光学的に再帰反射性である請求項1に記載の受容媒体。 - 【請求項3】 前記エンボス加工面がマイクロエンボス加工パターンである
請求項1または2に記載の受容媒体。 - 【請求項4】 前記エンボス加工面が、(1)壁上部の厚さが10μm以下
、(2)間隙容積が100〜300%のインクに釣り合っており、(3)1イン
チ当たりの間隙の数が、使用するプリンタの1インチ当たりのドット数(dpi
)に等しいかもしくはそれ以上となるようにすべての側面で壁に完全に囲まれ、
近接して充填されたキャビティを有する請求項1〜3のいずれか1項に記載の受
容媒体。 - 【請求項5】 前記エンボス加工面が前記シートの表面から突出する柱パタ
ーンを有する請求項1に記載の受容媒体。 - 【請求項6】 前記エンボス加工面が、巨視的には前記媒体の最外面を構成
する、前記エンボス加工面と接触している構成要素による摩耗から材料を守るた
めのトポグラフィーを有している請求項1に記載の受容媒体。 - 【請求項7】 前記エンボス加工面がインクジェットインクのドットゲイン
を制御するためのキャビティパターンを有している請求項1〜5のいずれか1項
に記載の受容媒体。 - 【請求項8】 前記エンボス加工面がキャビティパターンを有し、1つのキ
ャビティが少なくともインク2滴を収容するのに十分な容積を有し、キャビティ
のアスペクト比が約0.3〜約2であり、前記パターンがキューブコーナプリズ
ム、立方体、角錐、角錐台または半楕円である請求項1〜5のいずれか1項に記
載の受容媒体。 - 【請求項9】 前記キャビティの容積が約20〜約1000pLである請求
項8に記載の受容媒体。 - 【請求項10】 1つのキャビティが立方体で、約25〜約75μmの深さ
を有し、キャビティ間の壁が法線から半球まで約0°の傾きであり、約35〜約
70μmの深さを有している請求項8に記載の受容媒体。 - 【請求項11】 前記シートが、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、エチレ
ンとビニルアセテートまたはビニルアルコールとのコポリマー、ヘキサフルオロ
プロピレンのコポリマーおよびターポリマーおよびその表面を変性したもの、ポ
リエチレンテレフタレートおよびそのコポリマー、ポリウレタン、ポリイミド、
アクリルおよびその充填されたものからなる群より選択されるポリマーフィルム
であり、前記充填されたものには、シリケート、アルミネート、長石、タルク、
炭酸カルシウムおよび二酸化チタンからなる群より選択されるフィラーを用いる
請求項2〜5のいずれか1項に記載の受容媒体。 - 【請求項12】 前記エンボス加工面の逆の主面に接着層をさらに有する請
求項1〜11のいずれか1項に記載の受容媒体。 - 【請求項13】 請求項1〜12のいずれか1項に記載の受容媒体と、前記
エンボス加工面に付着した材料とを含むパターン化された受容媒体。 - 【請求項14】 前記材料が噴射可能で、インク、接着剤、生物学的流体、
医薬品、化学検定試薬、微粒子分散体、ワックスおよびこれらの組み合わせから
なる群より選択される請求項13に記載の受容媒体。 - 【請求項15】 (a)微小複製技術により受容媒体上にエンボス加工表面
を形成するためのエンボス加工パターンを選択する工程と、(b)ポリマーシー
トに対して金型の金型表面を接触させて、前記マイクロエンボス加工されたトポ
グラフィーの鏡像であるエンボス加工面をシートに形成する工程とを含む請求項
1〜14のいずれか1項に記載の受容媒体を製造する方法。 - 【請求項16】 前記接触工程が、キャスティング、コーティングおよび圧
縮技術からなる群より選択される請求項15に記載の方法。 - 【請求項17】 前記マイクロエンボス加工シートを局部コーティングと接
触させる工程をさらに含む請求項16に記載の方法。 - 【請求項18】 前記選択工程が、噴射可能な材料の液滴容量とプリンタの
インチ当たりのドット数を決める工程と、キューブコーナプリズム、立方体、角
錐、角錐台または半楕円を含むパターンを選択する工程とを含む請求項15に記
載の方法。 - 【請求項19】 インクジェットプリントヘッドから噴射可能な材料を請求
項1〜14のいずれか1項に記載の媒体上に印刷する工程を含む画像形成方法。
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