JP2005526285A - セキュリティ画像制作のためのトナー、ならびにそうしたトナーの形成方法および利用方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、偽造が困難で、しかも偽造されたかどうかを視覚的に検証することが容易な文書を印刷するためのトナー（１０２）、ならびにそうしたトナー（１０２）の形成システムおよび形成方法に関する。トナー（１０２）は、文書の表面（１０６）に画像を印刷するための着色剤と、基板（１０４）の表面（１０６）の下にその画像の潜像を形成するための染料（１１０）とを有す。本発明のトナー（１０２）を使って形成された画像は、着色剤によって形成された画像と染料によって形成された画像とを比較することによって、容易に検証できる。

Description

（関連出願との相互参照）
本出願は、METHOD AND APPARATUS FOR SECURE PRINTING OF TONER-BASED IMAGES[トナーベース画像のセキュリティ印刷のための方法および装置]と名づけられた、２００２年５月１６日に出願された米国特許予備出願番号６０／３８１，４０５号に出願日遡及の利益を享受する。

本発明は、文書を印刷および複写するためのシステムならびに方法とに関する。さらに詳しく言えば、本発明は、文書が偽造されにくく文書の原版を容易に識別できる、というセキュリティ性のある形で、文書の印刷および複写を行うための改良トナー、ならびにそうしたトナーの利用方法および製造方法に関する。

電子写真、イオノグラフィー、磁気記録、そして同様の画像生成技術を含むトナーベースの文書画像生成は一般的に、静電気性あるいは磁気性の画像を帯電性あるいは磁性の光伝導体プレートまたはドラムの上に形成する処理、プレートまたはドラムに帯電トナーあるいは磁性トナーをかける処理、画像を紙などの基板に転写する処理、そして熱、圧力および／あるいは溶剤を使ってトナーを基板に溶融定着させる処理を含む。こうした技術を使って、比較的廉価な画像を簡単に基板表面に形成することができる。

トナーベースの画像生成は、比較的速く廉価な画像コピー生成技術であるため、しばしば、従来インパクトプリンティングやインクジェットプリンティンティングなど他の形の印刷法や画像生成法を使って形成されていた文書の制作に利用されている。たとえば近年、トナーベースの画像生成は、個人用小切手、株券、紙幣などの金融文書、遺書および捺印証書などの法的文書、ならびに薬剤処方箋および医師の指示書などの医療用文書を制作するために利用されている。残念なことに、トナーベースの画像技術を使って制作された文書は、画像が基板表面に形成されるため、比較的容易に偽造および／あるいは複製されてしまう。

セキュリティ文書を印刷あるいは形成するための技術については、長年にわたってさまざまなものが開発されてきた。たとえば、１９９２年６月２３日にGruber[グルーバー]その他に発行された米国特許５，１２４，２１７号の文書には、電子写真印刷に用いられるセキュリティ印刷トナーが開示されている。このトナーは、文書偽造でしばしば使われるトルエンなどの溶剤に晒されると、偽造が試みられたことを示す着色汚れを発生させる。このトナーは、印刷された画像の一部が特定の溶剤を使って除去された場合に、偽造が試みられたことを示す、という形でしか役に立たない。したがって、このトナーを用いても、文書に材料（物質）を定着する形での偽造、あるいは文書の複製の危険を軽減することはできない。

１９９８年２月３日Marinelloその他に発行された米国特許５，７１４，２９１号の文書には、紫外線感応性のサブミクロン粒子を有する別のトナーが開示されている。文書の真贋は、紫外線スキャナーを使って識別することができる。紫外線スキャナーの利用が必要になるということは、偽造分析に費用がかかると共に、追加の機器が必要になるということなので、一般的に好ましくない。

セキュリティ画像を生成する他の方法には、画像の印刷先となる紙を変更するものがある。こうして変更された紙には、比較的インク吸収性の低いコーティングを有する紙や、ロイコインクと色素受容体とが入った粉砕可能なマイクロカプセルを有する紙がある。これらの技術はインパクト型の印刷あるいは複写には比較的適しているが、トナーベースの印刷方法に関しては不適と思われる。

セキュリティ画像を制作するための技術には他に、特殊コーティングを紙に施し、静電プロセスで生成された画像の耐汚染性を高める、というものがある。しかし、コーティングは一般的に、文書にデータを加えることの可能性や、文書の真贋証明能力には影響を与えないと思われる。
こうした理由で、トナーベース印刷を用いてセキュリティ文書を形成するための改良型の方法や機器であって、比較的容易で廉価なものが望ましい。

本発明は、セキュリティ画像を生成するための改良型トナー、ならびにそのトナーを形成および利用するための改良型の方法を提供することを目的とする。本発明は、現在公知のトナーならびに方法のさまざまな問題点に対処することに加え、一般的に言えば、変造が困難で、しかも画像が変造されたかどうかを視覚的に判断することが容易な画像を生成するためのトナーを提供する。

本発明の１つの実施の形態では、トナーは、着色剤と染料とを有し、当該着色剤は基板の第１の表面に印刷画像を形成し、前記染料は、基板をマイグレーションして、基板の第２の表面に当該印刷画像の潜像を目に見える形で形成する。当実施の形態の１つの側面によれば、トナーは、着色剤および染料に加えて、熱可塑性樹脂バインダ、電荷制御剤、離型剤を有する。当実施の形態の別の側面によれば、トナーはマイグレーション促進剤を有する。マイグレーション促進剤の例としては、オイル、可塑剤、その他ポリマー物質があげられる。一般的に、マイグレーション促進剤は、染料が基板の第１の表面から第２の表面までマイグレーションするのを促進し、染料に対して溶剤として働く。

トナーと基板（紙など）とを組み合わせて用いることで、セキュリティ画像を生成することができる。セキュリティ画像とは、偽造が困難であり、基板の第１の表面に形成された印刷画像と基板の第２の表面側に現れる、染料で形成された印刷画像のコピーとを比較することによって画像が文書と同一かどうかを容易に判定できる、というものである。
本発明のさらに別の実施の形態において、トナーは着色剤と染料とを有し、当該着色剤は基板の第１の表面に印刷画像を形成し、当該染料は、基板の途中までマイグレーションして印刷画像のコピーを形成し、それは基板の第１の表面に現れる。印刷画像を染料で形成されたコピーと比較することで、複写元の印刷画像が変造されたかどうかを判定することができる。

本発明の別の実施の形態では、トナーは、無色の染料構成物質および／あるいは相互反応物質を有し、当該相互反応物質は染料形成物質と反応して、印刷された画像の潜像を形成する。
本発明のさらに別の実施の形態によれば、トナー形成方法は、バインダ樹脂粒子を溶融混練するステップ、着色剤粒子、電荷制御剤、離型剤、染料、そしてマイグレーション物質を樹脂粒子と混合するステップ、混合物を冷却するステップ、混合物を分類するステップ、そして分類された混合物と有機質の材料とを乾式混合するステップを有する。本発明の別の実施の形態では、トナーは、溶融分散法、分散重合法、懸濁銃合法、あるいはスプレードライ法を用いて形成される。

本発明の別の実施の形態では、基板への画像形成は、基板の第１の表面に画像を静電転写し、マイグレーション染料を含むトナーを基板に付着させて、基板の第２の表面に現れる形で画像のコピーを形成する、という形で行われる。当実施の形態の１つの側面によれば、画像形成手段は、マイグレーション促進剤を有する基板を設ける、というステップを有す。

本発明について、図面を参照しながら、本発明の詳細な説明と特許請求の範囲とを読めば、さらに完全な理解を得られるだろう。なお、すべての図面を通して、同じ参照番号は、同種の部材を示す。
当業者であれば理解できるだろうが、図面に示す部材は、簡素かつ明確になるように図示したものであって、必ずしも原寸で描かれたものではない。本発明の実施の形態をさらに理解しやすくするため、図の中の部材にはたとえば、他の部材と比べて誇張されているものがある。

以下、当業者が本発明を利用できるよう説明をし、発明者によって熟慮された最善の発明実施様態を開示する。しかし、ここに規定された、文書にセキュリティ画像を生成するためのトナー、ならびにそのシステムの形成方法および利用方法は、一般的原理であって、当業者であれば、本説明に対しさまざまな変更が加えられることは容易に理解できるだろう。

図１は、本発明のトナーを用いてセキュリティ文書を印刷するためのシステム１００を示す図である。システム１００は、トナー１０２と基板１０４とを有し、それらは協働して印刷画像とその下にある印刷画像の潜像コピーとを生成し、当該印刷画像は基板１０４の第１の表面１０６上にあって、当該印刷画像の潜像コピーは基板の第１の表面（１０６）および／あるいは第２の表面（１０８）に現れる。印刷画像と潜像コピーとの間にずれがあれば偽造されたことを示し、潜像コピーがあるべきところになければ文書が複製品であるということを示すため、システム１００を利用して形成された文書は、偽造が困難であり、複製された文書は容易にそれと検知される。

システム１００によって、画像を基板に印刷する場合は、たとえば、静電印刷法やファクシミリ印刷法を使って、トナー１０２を基板１０４に転写する。この場合、トナーは基板の一部分に転写されて所望の画像を作り、その画像は、たとえば熱および／あるいは圧力および／あるいは蒸気溶融のプロセスなどによって基板に溶融定着される。印刷画像の潜像は、印字面の下にある部分に染料を毛細現象あるいはクロマトグラフィーの形でマイグレーションさせることで形成される。

図２は、システム１００を使って形成された小切手２００を示す図である。詳しく言えば、図２（a）は、小切手の第１の表面２０４に印刷された画像２０２を示す。さらに画像２０６が、染料のマイグレーションによって形成されており、これは小切手の反対側の面２０８上に、あるいはこの面から肉眼で見える形で形成されている。
図１をふたたび参照する。本発明の１つの実施の形態では、トナー１０２は、熱可塑性バインダ樹脂、着色剤、電子制御剤、ならびにマイグレーション染料１１０を有す。熱可塑性バインダ樹脂、着色剤、電子制御剤はそれぞれ、一般的なトナーに使われているものと同じでもよい。トナー１０２にはさらに、マイグレーション剤１１２などのその他の成分を配合してもよい。マイグレーション剤１１２は、染料１１０が基板をマイグレーションすることおよび／あるいは染料が最初にマイグレーションした後、これが所定位置に溶融定着するのを助ける（たとえば、染料の側面流動を軽減させる）よう構成してもよい。例示を目的として、染料とマイグレーション剤とだけをそれぞれ図１に示している。図に示すトナーは１成分トナーだが、ここに説明されるようなセキュリティ文書の形成には、２成分トナーを含む組成（たとえばトナーと現像剤）を使ってもよい。

熱可塑性バインダ樹脂は、トナーが基板に溶融定着するのを助ける。本発明の１つの実施の形態では、バインダ樹脂の溶融率は、１２５℃の状態で１ｇ／１０分〜５０ｇ／１０分であり、ガラス転移温度はほぼ５０℃〜６５℃である。熱可塑性バインダ樹脂に適した素材の例としては、ポリエステル樹脂、スチレンの共重合ポリマーおよび／あるいは単独ポリマー（スチレンアクリル樹脂、メタクリル樹脂、スチレン−ブタジエン−エポキシ樹脂、ラテックスベースの樹脂など）がある。具体的な例では、熱可塑性バインダ樹脂は、EliokemがPliolite S５A樹脂として発売しているスチレンブタジエン共重合ポリマーがある。

トナー１０２と共に使う着色剤は、電子写真画像印刷に使われる着色剤（酸化鉄その他のマグネタイト物質、カーボンブラック、マンガン二酸化物、酸化銅、ならびにアニリンブラックなど）であればいかなるものでもよい。１つの具体的な例として、着色剤は、Mapico BlackとしてRockwood Pigments[ロックウッドピグメント]社から発売されている酸化鉄である。

電荷制御剤は、トナー内部に所望の電荷を維持するのを助け、画像を静電ドラムなどから基板へ転写するのを容易にする。本発明の１つの実施の形態では、電荷制御剤は、負帯電の制御化合物を含み、当該制御化合物は、金属塩あるいは非金属錯塩（銅色フサロシアニン色素、アルミニウム錯塩、第４級フッ素アンモニウム塩、クロム錯塩タイプのアゾ染料、クロム錯塩、そしてカリックスアレーン化合物など）である。

上記のように、トナーにはさらに、ワックスなどの離型剤を配合してもよい。
離型剤は、低分子重量のポリオレフィンあるいはその誘導体（ポリプロピレンワックスあるいはポリエチレンワックスなど）を含む。
本発明によれば、染料は、基板１０４中では強度の色素吸収性、またマイグレーション液内では十分な溶解性を示し、さらに十分な安定性を示すものがよい。さらに、周囲の熱、光、および湿度の状態から、非中毒性であるトナーの現像特性が悪影響を受けないことが好ましい。また、染料は不滅性であるのが好ましい。トナー１０２の溶解性染料としては、フェナジン、スチルベン、ニトロソ基、トリアリールメタン染料、ジアリールメタン、シアニン、ペリレン、タートラジン、キサンテン、アゾ含有物、ジアゾ化合物、トリフェニルメタン、フルオラン、アントラキノン、ピラゾロン、キノリン、フタロシアニンなどがある。本発明の１つの実施の形態では、染料は、赤色でキサンテンから作られ、BASFからBaso Red ５４６という商号で発売されているものであるが、他の着色染料であっても本発明の使用に適している。

本発明のさらに別の実施の形態では、潜像は、トリフェニルメタン染料あるいはフルオランなどの着色染料を使って形成され、対応する相互反応物質は、トナーまたは基板のいずれか一方に含まれる。相互反応物質は、酸性化合物あるいは電子受容性化合物などであり、着色染料と反応して印刷画像の潜像を作る。相互反応物質の原料の例として、ビスフェノールA、p―ヒドリキシ安息香酸ブチルエステルなどがあり、それらは電荷制御剤の機能も果たす。着色染料は一般的に正帯電されており、したがって正帯電トナーの中で使われる。本発明の別の実施の形態（後で詳しく説明する）では、着色染料および／あるいは相互反応物質は基板の上または内部にあり、たとえば溶融定着プロセス中に相互に反応して、セキュリティ画像を形成するよう構成されている。

トナーがマイグレーション促進剤を含む場合、この促進剤については、他のトナー構成成分と直接融合するか、染料と混ぜた後で他のトナー構成構成成分と混合するか、シリカもしくは類似の化合物に付着（外添）させたうえで他のトナー構成成分に加えるか、溶融定着プロセス中に溶融する材料の中にカプセル化しておくか、あるいは染料と共にカプセル化するかのいずれにしてもよい。

好ましいのは、バインダ樹脂粒子を最初に溶融混練する形で形成したトナーである。着色剤、電荷制御剤、離型剤、染料、およびマイグレーション剤（必須ではない）は、混合機を用いてバインダ樹脂粒子に混合される。混合物はその後冷却され、風力分級機を用いて粉砕される。ほぼ０．１〜１５μｍサイズに微粉砕された粒子は、微小粒子を取り除くために分散され、ほぼ６〜１５μｍサイズの粒子を有する完成混合物が得られる。分散されたトナーにはそれから、シリカあるいはチタニアなどの無機原料を微粉砕した粒子が乾燥付着される。無機原料はトナー表面に付着されるが、それは、トナー粒子の流動性を高め、感光性の画像面のブレードクリーニング性を高め、トナーの耐熱保存性を増し、そしてトナー粒子の摩擦帯電性を促進する、ということを主要な目的とする。あるいは、セキュリティトナーは、ここでは詳しく説明はしないが、他の種類の混合技術によって作ることもできる。これら別方法には、溶融分散、分散重合法、懸濁重合法、あるいはスプレードライ法などがあげられる。

以下の非限定的な例が示すのは、本発明のさまざまな実施の形態に従ってトナーを形成する際に役立つ、材料とプロセスとのさまざまな組み合わせである。これらの例は単に説明のためのものであって、本発明が、これらの説明用の例に限定されるわけではない。
「例I」
以下の例が示すのは、電子写真印刷に使われる８μｍのセキュリティトナーの製法である。下に表の形で示す具体的な組成を有するトナー構成物は、まず完全に事前混合されてから、ロールミルで溶融混練される。こうしてできたポリマー混練物は、冷却され、その後Bantam Pregrinder[バンタムミル]（Hosokawa Micron Powder Systems[ホソカワミクロンパウダーシステムズ]発売）で粉砕される。粗粉砕された粒子は、風力分級機を用いて、ほぼ８μｍ（Coulter Multisizer[コールター精密粒子分布分析装置]による測定）の中心粒径を有するトナーとされる。トナーはそれから、ほぼ０．５％のジメチルジクロロシラン処理シリカ（Nippon Aerosil Co.[日本アエロジル株式会社]から市販されているAerosil R９７６）とヘンセルミキサーで乾燥混合することにより、表面処理される。

こうして製造された１成分トナーは、Hewlett Packard[ヒューレット・パッカード] ５Siプリンタなどの予定のプリンタの適正カートリッジに補給される。このトナーを使って得られた画像は、マクベス濃度計では１．４０を超える画像密度を示し、鮮明で、印刷当初、標準的なHammermill [ハマーミル]社製２０ポンドレーザコピー紙の場合、肉眼で見える赤染料のマイグレーションは認識されなかった。
「例II」
以下の例が示すのは、電子写真印刷で使われるマイグレーション剤を有する８μｍのセキュリティトナーの製法例である。

例IIのトナー構成比は、マイグレーション剤が製法に加えられることを除き、例Iのトナーと同じ形で形成されている。こうして調合された１成分トナーについても、やはりヒューレット・パッカード５Siなどのプリンタを用いてテストした。得られた画像は、十分な画像濃度と十分な解像度とを有し、目立った地肌汚れがなく、当初、肉眼で見える赤染料のマイグレーションは認識されなかった。マイグレーション剤を加えたことにより、赤可視染料／マイグレーション剤のクロマトグラフィープロセスは速くなり、色が基材の裏に浸出するまでに必要な時間は短縮された。また、マイグレーション剤によって色の浸出プロセスは増進され、さらに濃い赤色の浸出文字が、より高い鮮明度を示す形で生成されることとなった。この場合もやはり、文書の印画面に残ったトナーを除去すると、赤い残留画像が残った。文書を完全に破損しない限り、赤染料を除去することはできなかった。

「例III」
以下の例が示すのは、下に表の形で示す具体的な重量組成を有し、電子写真印刷で使われる１０μｍのセキュリティ性マグネティック・インク・キャラクター・リコグニション（MICR）トナーの製法である。下記の具体的な組成を有するトナー構成物は、最初に十分均一混合された後、ロールミルで溶融混練される。溶融混練されたポリマー混練物は、冷却後、バンタムミルで粉砕される。粗粉砕された粒子は、風力分級機によって、ほぼ１０μｍ（コールター精密粒子分布分析装置による測定）の中心粒径を有するトナーに分級される。トナーはそれから、１．０％のヘキサメチルジシラサン処理シリカ（Nippon Aerosil Co.[日本アエロジル株式会社]から市販されているAerosil R８２００）とヘンセルミキサーで乾燥混合することによって、表面処理される。

こうして製造された１成分トナーは、ヒューレット・パッカード５Siプリンタなどの予定のプリンタ用の適正カートリッジに補給される。このトナーを使って得られた画像は、マクベス濃度計では１．４０を超える画像密度を有し、高解像度であり、地肌汚れがなく、印刷当初、標準的なハマーミル社製２０ポンドレーザコピー紙の場合、肉眼で見える赤染料のマイグレーションは認識されなかった。

MICR評価のため、磁性コード化された文書にはE１３―Bフォントが使われており、このフォントは、American National Standards Institute（ANSI）[米国標準化国家機構]が規定した、小切手コード化のための標準フォントである。上記のトナーを使った場合の印刷文書から出される磁気信号について、RDM Golden Qualifier MICR読み取り装置でテストした。E１３―Bフォントを使ったMICR文書に対し、ANSI標準は５０〜２００％の公称磁気強度を求めている。上に提示した製法を使って形成されたMICRトナーは、完全にコード化された文書を印刷する際、ほぼ１００％の公称磁気強度値のMICR信号を発する。
「例IV」
以下、本発明の別の実施の形態による、染料とマイグレーション液とを含む１０μｍのセキュリティトナーの製法例を示す。

例IVのトナー構成比は、マイグレーション剤が製法に加えられることを除き、例IIIのトナーと同じ形で形成されている。こうして調合された１成分トナーは、ヒューレット・パッカード５Siプリンタなどの適当なプリンタ用の適正カートリッジに補給される。このトナーを使って得られた画像は、マクベス濃度計では１．４０を超える十分な画像濃度を有し、十分な解像度を示し、目立った地肌汚れがなく、当初、肉眼で見える染料のマイグレーションは認識されなかった。この例では、トナーは１００パーセントの公称磁気強度を有するMICRシグナルを発した。

MICRシグナルが許容値であることを測定した上で、不滅セキュリティ性機能をテストした。ここでもやはり、マイグレーション剤は、赤染料／マイグレーション剤のクロマトグラフィープロセスを速め、色が基材の裏、すなわち紙のうち印刷されていない面に浸出するまでに必要な時間を短縮させた。また、マイグレーション剤によって色の浸出プロセスは増進され、さらに濃い赤色の浸出文字がより高い鮮明度を示す形で生成されることとなった。この場合もやはり、文書の印画面に残ったトナーを除去すると、赤い残留画像が残った。文書を完全に破損しない限り、赤染料を除去することはできなかった。
「例V」
染料を含んだ基板に用いる、相互反応物質入りトナーは、次のように形成される。すなわち、サリチル酸の亜鉛複合体を有する負帯電性電荷制御剤と、ほぼ１パーセントのMagee MSOオイルとを混合する。前記亜鉛複合体は、Copikem Red染料に適した相互反応物質として働く。

本発明のトナーは、適した基材であればどんなものとでも組み合わせて用いることができる。たとえばトナーをパルプベースの紙基材と共に使えば、コーティングや埋め込み材料を加えなくても、セキュリティ画像を形成できる。前記のように、１つの具体的な例として、ハマーミル社製２０ポンドレーザコピー紙を使って、本発明のトナーを用いたセキュリティ画像を形成できる。

図３乃至５に示す各種基板は、コーティングや埋め込み材料を含み、本発明のトナーを用いてセキュリティ文書を印刷するのに適したものである。さらに詳しく言えば、図３は、基材３０２とマイグレーション剤を有するコーティング３０４とを含む基板３００を示し、図４は、基材４０２とマイグレーション剤を有するコーティング４０４、４０６とを含む基板４００を示し、図５は、基材５０２に埋め込みあるいは混合された形でマイグレーション剤５０４を有する基板５００を示す。基板と基板の形成方法とに関する別の情報は、本発明の出願人によって本願と同時に提出された特許出願（シリアル番号＿）において開示されている。

基材３０２、４０２、５０２に適した原料として、パルプ主成分の紙製品などの紙があげられる。基板をパルプ主成分の紙製とする場合、紙パルプ繊維は、機械的、化学機械的、あるいは化学的な手法のいずれでも作ることができる。パルプについてはたとえば、針葉樹または広葉樹などのリグノセルロースから製造してもよいし、異なるパルプ繊維の混合物としてもよい。また、パルプは、無漂白、半漂白、あるいは漂白のいずれでもよい。紙基材には、パルプ繊維に加えて、スターチ化合物、疎水剤、保有剤、シェーディング顔料、充填材、そしてトリアセチンなど、一般的に製紙に使われる構成物を１つ以上配合してもよい。

マイグレーション液は、染料（たとえば、染料１１０）の溶剤として働く化学物質または化合物ならどんなものでもよいが、基材の中または上においても、基材の特性に有害な影響を特に与えないものとする。コーティング３０４、４０４、４０６とマイグレーション液５０４とに適したマイグレーション剤として、オイル、可塑剤、液状ポリマー、あるいはこれら成分の組み合わせがあげられる。たとえば、次の構成物を１つ以上有するものである：２，２，４−トリメチル−１、３ペンタンジオールジイソブチレート、トリアセチン、ビス（２−エチルヘキシルアジパート）、ジトリデシルアジパード、アジパードエステル、フタラートエステルなどの可塑剤、カルボキシル酸、長鎖アルコール、またはカルボキシル酸および長鎖アルコールのエステルなどの芳香族または脂肪族の炭化水素、ポリビニールアルコール、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリルアミド、そしてスターチの乳濁液などの液状ポリマー。

図３および図４に示すように、マイグレーション液を、基板にコーティングする場合、基材（たとえば、基材３０２）の上にコーティング（たとえば、コーティング３０４）を形成するための技術としては、ロッドコート、グラビアコート、リバースロールコート、浸漬によるコート、カーテンコート、スロットダイコート、ギャップコート、エアナイフコート、ロータリーコート、スプレーコート、その他、といった公知のコーティング技術が使用できる。実際に用いる技術としては、所望のコーティング技術を選べばよいが、マイグレーション促進剤コーティングを、移動する紙ロールなどの基板の全体にわたってほぼ均一に塗装する形で実現できるものが好ましい。

マイグレーション液を含むコーティングの望ましい量は、用法により異なる。１つの具体例としては、基板は、表面に塗布される１コーティングを有し、当該コーティングの量はほぼ０．１ｇ／m²〜２０グラム／m²である（ほぼ６ｇ／m²〜８ｇ／m²とするのが好ましい）。あるいは図４に示すように、基板がコーティングを２つ有している場合は、基板のそれぞれの面に塗布するマイグレーション促進剤は別々のものとするのが望ましい。ここでは、裏面のコーティングは、ほぼ０．１ｇ／m²〜２０ｇ／m²であり、ほぼ４ｇ／m²〜５ｇ／m²とするのがよい。また、基板の表側の面のコーティングは、ほぼ０．１ｇ／m²〜５ｇ／m²であり、ほぼ２ｇ／m²〜３ｇ／m²とするのがよい。コーティングの好ましい量や厚みは、基材となる紙の厚さ、紙の多孔度、紙に施された前処理、そしてダイを介して基板の裏面に形成される画像に求められる明度ならびに画質、といった要因によって決まる。たとえば、染料のマイグレーションが大きいほうがよければ、コーティングおよび／あるいはマイグレーション促進剤の量は増やせばよく、染料のマイグレーションが小さいほうがよければ、コーティングおよび／あるいはマイグレーション促進剤の量は減らせばよい。

紙の基板に塗布されるコーティングは、マイグレーション促進剤だけを含むことにしてもよい。あるいは、コーティングに化学物質をさらに加えることで、たとえばマイグレーション液がもれるのを防いだり、基板同志が離れやすくなるようにするなどしてもよい。コーティングの追加成分は、マイグレーション促進剤と共に塗布してもよいし、別の堆積プロセス（マイグレーション促進剤の基材への塗布前、または塗布後）において塗布してもよい。たとえば、Kemamide E Waxなどのワックス素材を使えばマイグレーション液を基材紙の内部に密封することができる。あるいは、コーティングに、重合ビニールアルコールあるいはポリエチレングリコールなどのポリマーを含ませることで、紙1枚１枚の間のバリアを形成するようにしてもよい。マイグレーション液は、基板にコーティングしても、基材内部に埋め込んでもよく、あるいは適当なポリマー製シェルにカプセル化して、プリンタの定着プロセスの間にこのシェルが破壊されるという形にしてもよい。あるいは、マイグレーション促進剤は、シリカなどのキャリヤに吸収させておいて、紙にコーティングする形にしてもよい。図４に示す例では、基板の裏面に施された第１のコーティング４０４は、ワックスおよび適当な溶剤を含むことで、コーティング材料（コーティングが基材に塗布された後で蒸発してもよい）の塗布を補助するが、第２のコーティングは、マイグレーション促進剤と何らかの溶剤とだけを含む。

マイグレーション促進剤に加えて、あるいはその代わりに、コーティング剤や活性剤が、上で述べたような相互反応物質、無色物質および／あるいは染料形成物質を有し、印刷画像のセキュリティ画像を形成するという構成にしてもよい。
本発明についてここまで、添付の図面に従って説明してきたが、理解すべきこととして、本発明は、図示した具体的な構成に限定されるものではない。たとえば、本発明は、便宜上、静電印刷と関連づけて説明されているが、それには限定されない。すなわち、本発明によるトナーは、イオノグラフィー、磁気記録、その他同様の画像生成技術などの別の印刷形態と組み合わせて使ってもよい。ここに示す方法およびシステムのデザインならびに手順の組み合わせ方に対して、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の精神および範囲を逸脱しない形で、さらにさまざまな変更、変形、そして改良を加えることができるだろう。

本発明によるトナーを含むセキュリティ文書の印刷システムを示す図である。 （a）、（b）とも、本発明のトナーを用いて形成された小切手を示す図である。 本発明のトナーとの併用に適した基板を示す図である。 本発明のトナーとの併用に適した別の基板を示す図である。 本発明のトナーとの併用に適した、さらに別の基板を示す図である。

Claims (22)

1. セキュリティ画像を基板に生成するためのトナーであって、
   基板の第１の表面に画像を生成するための着色剤と、
   基板の途中までマイグレーションして画像の不滅コピーを形成するよう構成された着色 染料と、
   を有することを特徴とする前記トナー。
2. マイグレーション促進剤をさらに有すること、
   を特徴とする請求項１に記載のトナー。
3. マイグレーション促進剤は、オイル、可塑剤、液状ポリマー、あるいはそれらの組み合わせから成るグループから選択された材料で成ること、
   を特徴とする請求項２に記載のシステム。
4. 熱可塑性バインダをさらに有すること、
   を特徴とする請求項１に記載の前記トナー。
5. 熱可塑性樹脂の構成成分は、ポリエステル樹脂、スチレンの単独ポリマーあるいは共重合ポリマー、エポキシ樹脂、そしてラテックスベースの樹脂のうち１つ以上から成るグループから選択された材料から成ること、
   を特徴とする請求項４に記載のシステム
6. 電荷制御剤をさらに有すること、
   を特徴とする請求項１に記載のトナー。
7. 電荷制御剤は、銅フタロシアニン顔料、アルミニウム錯塩、第4級フッ素アンモニウム塩、クロム錯塩タイプのアゾ染料、クロム錯塩、およびカリックスアレーン化合物から成るグループから選択された材料で成ること、
   を特徴とする請求項６に記載のトナー。
8. 着色剤は、酸化鉄、マグネタイト物質、カーボンブラック、マンガン二酸化物、酸化銅、そしてアニリンブラックから成るグループから選択された材料で成ること、
   を特徴とする請求項１に記載のトナー。
9. 可視染料は、フェナジン、スチルベン、ニトロソ基、トリアノールメタン、ジアリールメタン、シアニン、ペリレン、タートラジン、キサンテン、アゾ含有物、ジアゾ化合物、トリフェニルメタン、アントラキノン、ピラゾロン、キノリン、フタロシアニンから成るグループから選択された材料で成ること、
   を特徴とする請求項１に記載のトナー。
10. 可視染料はキサンテンで成ること、
    を特徴とする請求項９に記載のトナー。
11. 可視染料は、染料が基板の第１の表面から第２の表面までマイグレーションし、第２の表面に不滅画像を形成することができるよう構成されていること、
    を特徴とする請求項１に記載のトナー。
12. 着色剤は、磁気インク文字認識印刷技術との併用に適した磁性材料を有すること、
    を特徴とする請求項１に記載のトナー。
13. 離型剤をさらに有すること、
    を特徴とする請求項１に記載のトナー。
14. 離型剤は、ポリオレフィンおよびポリオレフィン誘導体から成るグループから選択された材料で成ること、
    を特徴とする請求項１３に記載のトナー。
15. トナーは、１成分現像システム、２成分現像システム、または蒸気溶融システムのうちいずれかで利用できるよう構成されていること、
    を特徴とする請求項１に記載のトナー。
16. トナーを形成する方法であって、
    バインダ樹脂粒子を溶融混練するステップと、
    着色剤と染料とをバインダ樹脂粒子に混合して混合物を形成するステップ
    と、
    を有することを特徴とする前記方法。
17. 混合ステップは、機械分散を用いて混合する、という処理を有すること、
    を特徴とする請求項１６に記載の方法。
18. 乾燥分散によって混合物を微粉砕して微粉粒子を形成するステップをさらに有すること、
    を特徴とする請求項１６に記載の方法。
19. 微粉砕された粒子を分級するステップをさらに有すること、
    を特徴とする請求項１８に記載の方法。
20. 分級ステップは、ほぼ０．１〜１５μｍサイズの粒子を分離する、という処理を有すること、
    を特徴とする請求項１９に記載の方法。
21. 分級された粒子を無機材料と乾燥混合するステップをさらに有すること、
    を特徴とする請求項１９に記載の方法。
22. トナーは、溶融分散法、分散重合法、懸濁重合法、乳化、溶融混練、そしてスプレードライ法から成るグループから選択されたプロセスを用いて形成されること、
    を特徴とする請求項１６に記載の方法。

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