JP2717456B2 - 相変化インクによる印刷方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、相変化インクにより光
透過性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で、種々の印刷媒体上に、高品質
の像を印刷できる。更に、相変化インクジェット印刷
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
スペアレンシを作成できる。

【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３,６５３,９
３２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℃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、後で使用するために保存
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,
４８４,９４８号には、木ろう、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℃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０
２０６２８６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（Ｏ及びＰ−トルエン・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】

【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
は同一又は異なり、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、Ｒ
４及びＲ５は同一又は異なり、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、１５０℃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
ック・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。（１９８５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・フュジン
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】

【発明が解決しようとする課題】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４,５５５,４３７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
８８３０８２１９．０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シは、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シは、ろう転移工程の間、ろうの
トランスペアレンシへ付着するのを強化するために、特
定の材料で被覆される。この周知技術例は、米国特許第
４,８４７,２３７号に記載されている。

【００１８】米国特許出願０７／２３６,４９０号に
は、光透過性の印刷サプ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。凝固した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、印刷後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】

【発明が解決しようとする問題点】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、かつ
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】

【実施例】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
の用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。１
０〜２２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Ｘ
３２０２−２３）、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Ｘ３１３８−４３、Ｘ３１６４−２３、Ｘ３２０２−
４４、Ｘ３２０２−４６）及びドコサン酸（ユニオン・
キャンプＸ３２０２−３６）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
を含むが、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、ウィツコ・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−６６６）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℃であり、より好適には少なくとも約８０℃で
あり、最も好適には少なくとも約８５℃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・エステルであるフォーラル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、グッドイアー・
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ＫＥ３１１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、モンサント・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・トリメリタートである。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)１０１
０、ユニローヤル・ケミカル社製造のノーガード(Nauga
rd)７６、ノーガード５１２、ノーガード５２４がある
が、最も好適な酸化防止剤は、ノーガード５２４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（reorientation）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、ほ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 Ｅ
８０５）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
るために、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１９７６Ｃ
ＩＥ 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（Psychometic
Chroma）の値であるＣ＊ab、更にＣＩＥＬＡＢの心理測
定色相角であるｈabを、ＣＩＥ１５．２である測色学
（１９８６年ウイーン、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、ほぼ均一な厚さ
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．
Ｉ．）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．Ｉ．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け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Ｃab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＊ab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（３
０）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、デラウィアから商標「Mylar」
で販売され、又はＩＣＩアメリカズから商標「Meline
x」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
を用いた画像のオーバヘッド・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
るた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、特にポリア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
塑性ポリア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−１８０、３０グラ
ムのユニレツＸ３７−５２３−２３５（ユニオン・キャ
ンプが製造し、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ＫＥ３１１（アラカワ・ケミカル）、
４グラムのサンチサイザ２７８（モンサント）、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、５００ｍｌのビーカに添加され、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
のステンレス鋼メッシュ・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ＮＰ５４
３（ＢＡＳＦ，Ｃ．Ｉ．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
（サンドツ、Ｃ．Ｉ．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（ＣＩ
Ｃ，Ｃ．Ｉ．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．Ｉ．溶
媒イエロー１４６）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℃まで上昇させる。プリンタは、１０,００
０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−プロパノ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
/２３６,４９０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。ポリアミド接着
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。以上

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、相変化インクに含まれ
る脂肪酸アミド及び接着促進層のポリアミドにより、相
変化インクは接着促進層を介してサブストレートに良好
に接着し、更に、相変化インクは粘着性付与剤、柔軟剤
及び粘性調整剤を含んで適当な粘性を有するので、相変
化インクのパターンを平坦化するための加熱及び加圧時
に加圧手段にインクが転移するおそれがない。

【００５４】

【図面の簡単な説明】

【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。

【図３】本発明に適用する圧力再適応化システムの斜視
図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−127358（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−99383（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 疎水性且つ透明なサブストレートの少な
   くとも一面に、親和性を有する熱可塑性ポリアミドを含
   む透明な接着促進層を形成し、 該接着促進層上に、脂肪酸アミド、粘着性付与剤、柔軟
   剤及び粘性調整剤を含む光透過性相変化インクを所定パ
   ターンに付着させ、 凝固した上記相変化インクのパターンを加熱手段で加熱
   すると共に加圧手段で加圧することにより、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、
   上記サブストレートに入射する光を上記相変化インクの
   層を介して直進させて伝達することを特徴とする相変化
   インクによる印刷方法。