JPH0299383A

JPH0299383A - 相変化インクによる印刷方法及びインク・ジェット印刷サブストレート

Info

Publication number: JPH0299383A
Application number: JP1215880A
Authority: JP
Inventors: Donald R Titterington; ドナルド・アール・ティテリングトン; Jeffrey J Anderson; ジェフリ・ジェイ・アンダーソン; James D Rise; ジェームズ・ディ・ライズ; Wayne Jaeger; ウェーン・ジャガー
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 1988-08-25
Filing date: 1989-08-22
Publication date: 1990-04-11
Also published as: US4889761A; DE68928643D1; JPH0554826B2; EP0355342A3; EP0355342A2; EP0355342B1; DE68928643T2

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、光透過性相変化インクをサブストレート上に
印刷する方法、特に、このように印刷したサブストレー
トを作成する方法及びインク・ジェット印刷サブストレ
ートに関する。

［従来の技術］一般に、相変化インク（ｐｈａｓｅ　ｃｈａｎｇｅ　１
ｎｋ）ば、周囲温度において固体であるが、インク・ジ
ェット・プリンタ装置の高い動作温度において液体であ
る。この動作温度における液相インク・ジェットのイン
ク滴は、プリンタ装置から排出されるが、インク滴が印
刷媒体の表面に接触すると、これらインク滴は、迅速に
凝固して、所定のパターンを形成する。

相変化インクは、出荷や、長期間の保存等の際、室温に
て固体のため、望ましいインクである。また、インク蒸
発によるノズルの詰まりに関連した問題を大幅に改善す
るので、インク・ジェットの印刷信頼性を改善する。さ
らに、インク小満は、サブストレート（印刷媒体）に接
触すると、迅速に凝固するので、印刷媒体に沿ったイン
クの移動が大幅に小さくなり、画像品質が改善される。

迅速な凝固により、種々の印刷媒体上に高品位の画像を
印刷できる。

インク・ジェット・プリンタ用の相変化インクの初期の
従来例には、静電プリンタ装置が噴射するモノクロム・
インクがある。例えば、米国特許筒３６５３９３２号で
は、セバシン酸のジエステルから成るインク基材を用い
て、低温溶融インク（３０°Ｃ〜５０°Ｃ）を得る。米
国特許第３７１５２１９号は、同様なプロセスにより、
パラフィン・アルコールを基材とした他の低温溶融イン
ク（３０°〜６０°Ｃ）を開示している。しかし、低温
融点相変化インクをサブストレートへの印刷に用いると
、オフセットの問題が生じる。すなわち、これらインク
により印刷したサブストレートを、後で用いるために、
積み重ねて保存しておくと、特に周囲温度の高いとき、
これらサブストレートは互いに被着してしまう。

米国特許第４３９０３６９号及び第４４８４９４８号は
、木ろう、カンデリアろう、カルナウバろう等の天然ろ
うのインク基材を用いたモノクロム相変化インクの製法
を開示している。この相変化インクは、６５°Ｃ及び７
５°Ｃ間の温度にて、ドロップ・オン・デマンド・イン
ク・ジェット装置によって印刷される。米国特許第４６
５９３８３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インク基材として用いた
モノクロム・インクを得ている。これらモノクロム・イ
ンク成分は、耐性がなく、印刷した際、日常の取り扱い
や、折り曲げにより汚れ易い。

日本の特願昭５３−１２８０５３号は、アセトアミドの
如く室温で固体の樹脂族及び芳香族アミドを、印刷・イ
ンクとして用いている。米国特許第４６８４９５６号は
、合成微晶ろう（ハイドロカーボンろう）及び微晶ポリ
エチレンろうを用いたモノクロム相変化インクを開示し
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
々の多孔及び非多孔サブストレートに適用できる。

また、ヨーロッパ特許第０１８７３５２号及び第０２０
６２８６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。これら特許の第１のアプリケーションで
は、インク基材は、脂肪酸、熱可塑性ポリエチレン及び
相変化材料から構成されている。また、第２のアプリケ
ーションでは、熱硬化樹脂ベアのアルコール部分、有機
溶媒の混合物（Ｏ及びｐ　ｌ−ルエン・スルホンアミド
）及び染料から構成されている。

相変化インクから形成した画像を、印刷過程の間又は後
に操作することに関するいくつかの従来技術がある。米
国特許第４７４５４２０号では、ターゲット表面に供給
すべきインクの量を最少とし、有効範囲を拡大するため
に、圧力を加えることにより、このターゲット上に相変
化インクの小滴を排出し、ターゲット上に拡散させてい
る。すなわち、最初は全ターゲットを覆っていない相変
化インクのドツトが、圧力の印加により、全ターゲット
表面上に拡散する。同様に、静電複写画像が溶は出す際
、トナーが広がり、下側のサブストレート内にしみ込む
ことにより、トナー及びサブストレート間の接触領域が
大幅に増加する。この点に関しては、１９８４年にジエ
イ・ライレイ・アンド・サンズから出版されたウィリア
ムズ著「ザ・フィジックス・アンド・テクノロジ・オン
・ゼログラフィツク・プロセシズ」を参照されたい。ト
ナーの機構的特性は、可塑性変形及び流出が容易に生じ
ることである。米国特許第４７４５４２０号の相変化イ
ンク、即ち、静電複写トナーの場合、紙の上に、インク
、即ち、１−ナーが広がって、不透明な文字又はパター
ンが形成される。

上述の従来技術の文献は、周囲温度にて、１対の機械的
な負荷を受けたローラ間の画像を溶かすと説明している
が、トナーのアプリケーションにおいては、熱せられた
ローラによる溶融も用いている。これは、２個のローラ
（１個は加熱されている）が、互いに機械的に負荷をか
けられて回転し、サブストレートに熱及び圧力を加える
。−船釣に、トナーは、そのガラス転移温度（Ｔｇ）以
上に加熱される。このガラス転移温度により、トナーが
癒着し、流れ、サブストレートに浸透する。

ローラの圧力及び毛管現象が適用範囲を広げる。

（１９８５年６月にインスチチュト・フオ・グラフィッ
ク・コミュニケーションが発行したドクター・ジョン・
ダブリュ・トレイナ著「トレンド・アンド・アドバンシ
ズ・イン・ドライ・トナー・フユジング」を参照された
い。）相変化インクを供給する他のシステムは、米国特許第４
７５１５２８号に開示されている。これは、かかるイン
クの凝固を制御して、サブストレートへのしみ込み具合
を制御するインク・ジェット装置である。この装置は、
サブストレートを支持し、熱導電性プラテンと、ヒータ
と、熱電気冷却機構とを具えている。なお、これらヒー
タ及び冷却機構は、プラテンと熱伝達ができるよう配置
されている。

［発明が解決しようとする課題１インク・ジｙ、　７トにより、カラー・インクを光透過
性媒体に印刷して、オーバヘッド・プロジェクションに
よりカラー画像を表示することには、長い間、問題があ
った。例えば、水溶性インクの場合、高解像度の画像が
形成されるように、溶剤を吸収するために、光透過性媒
体上に特殊なコーティングを施さなければならない。こ
の点に関しては、米国特許第４５０３１１１号、第４５
４７４０５号、及び第４５５５４３７号を参照されたい
。相変化インクのインク・ジェット印刷において用いる
レセプタ・フィルム上に特殊なコーティングが必要なく
ても、従来のカラー相変化インクにより透明サブストレ
ート上に印刷すると、オーバヘッド・プロジェクション
・システムにおいては、その画像を用いることができな
い。これには、２つの理由がある。まず、インクは、本
来、透明ではなく、入力した光のほとんどを伝達できな
い。

第２の理由を第１図に示す。相変化インク（１２）のイ
ンク滴は、サブストレート（１４）上で半球状に凝固し
ようとする。この半球により、インク自体が光学的に透
明であっても、屈折光（１６）は、非直線経路で、プロ
ジェクション・システムの収集レンズ（１８）から遠ざ
かる。よって、投射された画像は、明暗としてのみ見る
ことができ、画像のほとんどの色が現れない。したがっ
て、今日まで、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のに、相変化インクが効果的
に用いられなかった。

よって、相変化インクの所定パターンの非常に濃いカラ
ーから成る画像を投影できるように、直線経路にて光を
伝達する相変化インクで印刷されたサブストレートが必
要である。

したがって、本発明の目的は、上述の従来システムの相
変化インクの印刷に存在する光透過の問題を改善した相
変化インクによる印刷方法、及びインク・ジェット印刷
サブストレートの提供にある。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明によれば
、光透過性相変化インクによりナブストレートに印刷す
る方法では、サブストレートを設け、このサブストレー
トの少なくとも一面に光透過性相変化インクで所定パタ
ーンを印刷する。この相変化インクは、先ず、非直線経
路で光を伝達する。次に、凝固した相変化インクのパタ
ーンを再適応化（ｒｅｏｒｉｅｎｔ）　して、ほぼ均一
の厚さのインク層を形成する。そして、ほぼ直線経路で
、光を伝達する画像を形成する。

本発明によれば、サブストレートは、光透過性であり、
印刷したサブストレート上の再適応したインク層は、良
好な明度及び色彩を表し、ほぼ直線経路で光を伝達する
。この方法において、このサブストレートをプロジェク
ション装置に用いれば、鮮明で飽和したカラーの画像を
投影できる。

相変化インクで印刷したサブストレートを再適応化させ
る好適な方法も達成できる。まず、非直線経路で光を伝
達する光透過性相変化インクのパターンを、サブストレ
ートの少なくとも一面に設ける。すると、ほぼ直線経路
で光を伝達するほぼ均−な厚さの相変化インクの層が、
制御した方法で、相変化インク・パターンから形成され
る。

サブストレートの表面にカラー相変化インクの層を形成
する過程は、典型的には、固体状態のカラー相変化イン
クの組成から始まる。そして、固体状態の相変化インク
を供給手段に渡す。次に、供給手段の動作温度を、液体
状態の相変化インクが形成されるレベルまで上昇させる
。次に、供給手段に非常に接近してサブストレートを配
置する。

そして、液体状態の相変化インクの所定パターンを、サ
ブストレートの少なくとも一面に与える。

次に、供給したインクの温度を下げ、サブストレート上
に固体状態の相変化インクのパターンを形成する。最後
に、固体状態の相変化インクのパターンを再適応化して
、ほぼ直線経路で光を伝達するほぼ均一な厚さの層を作
る。

特に、第２図に示すように、サブストレート（１４）を
設け、その少なくとも一面に、所定パターンで光透過性
相変化インクの滴を供給する。

供給した後に冷却することにより凝固する相変化インク
の滴は、ほぼ非直線形路で光を伝達する。

次に、後述のごとく、ほぼ均一な厚さの層の制御した形
態により、相変化インクの滴を再適応化して、ほぼ直線
経路で光を伝達する相変化インクのフィルムを作成する
。よって、サブストレート（１４）も光透過性なので、
印刷されたサブストレート（２０）は、良好な明度及び
色彩であり、ほぼ直線経路（２２）で光ビーム（１０）
を伝送する。したがって、光ビームが収集レンズ（１８
）を介して投影したとき、鮮明な濃い色の画像が投影さ
れる。

上述及びその他の本発明の目的、特徴及び利点は、以下
の詳細な説明より明らかになろう。

［実施例］本発明は、サブストレート上に印刷される光透過性相変
化インクに関すると共に、ほぼ均一な厚さのインク層か
ら成る画像をサブストレート上に形成する方法に関する
。かかる層は、ほぼ直線経路で光を伝送する。

主題の相変化インクの成分は、相変化インク・キャリア
成分と、両立性のある染料との混合である。典型的には
、この相変化インク・キャリア成分は、脂肪アミドを含
んだ物質である。本発明による相変化インク・キャリア
成分の脂肪アミドを含んだ物質は、好適には、テトラ・
アミド化合物である。相変化インク・キャリア成分用に
好適なテトラ・アミド化合物は、二量体酸を基にしたテ
トラ・アミドであり、これは、好適には、脂肪酸、ジア
ミン（エチレン・ジアミン）及び二量体酸を含む。好適
には、１０〜２０の炭素原子を有する脂肪酸を、二量体
酸を基似したテトラ・アミドの成分として用いる。これ
ら二量体酸を基にしたテトラ・アミドは、ユニオン・キ
ャンプ（Ｕｎｉｏｎ　Ｃａｍｐ）が製造しており、エチ
レン・ジアミン、二量体酸、及び脂肪酸の反応生成物で
ある。尚、脂肪酸には、デカン酸（ユニオン・キャン７
’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Ｘ３１３Ｂ−４３、Ｘ３１６４−２３、Ｘ３２０
２−４４、Ｘ３２０２−４６、Ｘ３２２２−６５、Ｘ３
２６１−３７、Ｘ３２６１−５３及びＸ３２９０−７２
）及びトコサン酸（ユニオン・キャンプＸ３２０２−３
６）がある。本発明の目的にとって、最も好ましい二量
体酸を基にしたテトラ・アミドは、化学量比がｌ：’２
：２である二量体酸、エチレン・ジアミン及びステアリ
ン酸の反応生成物である。二量体酸及びエチレン・ジア
ミンを伴ったステアリ酸の付加物の粘度は、二量体酸を
基にしたテトラ・アミドの最も低い粘度なので、ステア
リン酸は、好ましい脂肪酸反応物である。その成分も、
非常に簡単に入手できるので、非常に安価になる。

脂肪アミドを含んだ成分は、モノ・アミドでも生成でき
る。事実、好適な場合において、相変化インク・キャリ
ア成分は、テトラ・アミド成分及びモノ・アミド成分の
両方を含んでいる。典型的には、モノ・アミド成分は、
１次又は２次モノ・アミドのいずれかを含んでいるが、
好適なのは、２次モノ・アミドである。ライトコ・ケミ
カル・カンパニ製ケムアミド・ニス（Ｋｅｍａｍｉｄｅ
　Ｓ）の如き１次モノ・アミドのステアリン・アミドを
用いることもできる。２次モノ・アミドに関しては、ラ
イトコ・ケミカル・カンパニ製ベヘニール（ｂｅｈｅｎ
ｙｌ）ベヘンアミド（ケムアミドＥＸ６６６）及びステ
アリル・ステアラミド（ケムアミドＳ−１８０及びケム
アミドＩＥＸ−６７２）が、特に有用なモノ・アミドで
ある。しかしながら、ステアリル・ステアラミドは、本
発明の相変化インク・キャリア成分を作るうえで選り抜
きのモノ・アミドである。

本発明の好適な２次モノ・アミド成分を記述するもう１
つの方法は、構造式によるものである。

より詳細には、２次モノ・アミド成分は、以下の構造式
によって表される成分を含んでいる。

Ｃｘ　Ｈｙ　−ＣＯ−Ｎ　ＨＣａ　［Ｉ　ｂここで、Ｘ
は５から２１までの整数、ｙは１１から４３までの整数、ａは６から２２までの整数、ｂは１３から４５までの整数である。

本発明の脂肪性アミドを含む材料の好適例は、互いに物
理的互換性のある複数の脂肪酸材料から成っている。典
型的には、複数の脂肪性アミド成分を相変化インク・キ
ャリア成分として用いても、このキャリア成分は、実質
的に融点が１つしかない。この相変化インクのキャリア
成分の融点は、好適には、少なくとも約７０°Ｃ１より
好適には、少なくとも約８０°Ｃ１最も好適には少なく
とも約８５°Ｃである。

好適な相変化インクキャリア成分は、テトラ・アミド及
びモノ・アミドから成る。好適な実施例におけるモノ・
アミドに対するテトラ・アミドの重量比は、２：１から
１：１０であり、より好適には、約ｌ：１から１：３で
ある。

相変化インクのキャリア成分に一層の柔軟性と接着性と
を付加するために、接着性付与剤を採用してもよい。好
適な接着性付与剤は、脂肪性アミド成分材料と交換可能
なものである。これらの中には、例えば、水素と化合し
たアビエチン（ＩＡ４脂）酸のグリセリン・エステルで
あるフォーラル８５（Ｆｏｒａｌ　８５）　、水素と化
合したアビエチン（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があり、いずれもハー
クルス・ケミカル・カンパニによって製造されている。

更に不ビル・ケミカル・カンパニによって製造されてい
る合成ポリテルペン樹脂であるネブタック１００（Ｎｅ
ｖｔａｃ　１００）及びネブタック８０、更にグツドイ
ヤー・ケミカル・カンパニによって製造されている調整
された合成ポリテルペン樹脂であるウィングタック８６
　（Ｗｉｎｇｔａｃｋ　８６）もある。しかしながら、
フォーラルｌ　Ｏ’５は、本発明の相変化インクキャリ
ア成分を作るうえで、好ましい粘着性付与剤である。

本発明の相変化インク・キャリア成分を形成するために
加えることの可能な成分は、可塑剤であって、これは、
キャリア成分と協働して柔軟性を増すとともに溶融状態
における粘性を低下させる。

可塑剤は、本発明の成分中とくに好ましいものであるこ
とがわかっており、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ン（サンティサイザ
２７８）、リン酸トリフェニルがある。これら総ては、
モノサンド・ケミカル・カンパニによって製造されてい
る。更に、ＦＭＣコーポレーションによって製造されて
いるリン酸トリプトキシルエチル（ＫＰ−１４０）　、
モアレックス・ケミカル・カンパニによって製造されて
いるフタル酸ジシクロヘキシル（モアレックス１５０）
及びコダックによって製造されているトリオクチル・ト
リメリテート等もある。しかしながら、本発明の相変化
インク・キャリア成分を製造するには、サンティサイザ
２７８が可塑剤としては最良である。

この相変化インク・キャリア成分には、その他の成分を
付加してもよい。典型的な相変化インクの化学成分では
、酸化防止剤を付加して、キャリア成分の退色を防止す
る。好適な酸化防止剤としては、チバ・ガイギー社製造
のイアガノックス（Ｉｒｇａｎｏｘ）　１０１０、ユニ
ローヤル・ケミカル・カンパニ製造のノーガード（Ｎａ
ｕｇａｒｄ）　７６、ノーガード５１２、ノーガード５
２４を含むことができるが、最も好適な酸化防止剤は、
ノーガード５２４である。

一つの好適な例としては、相変化インク・キャリア成分
は、テトラ・アミド及びモノ・アミド成分と、粘着性付
与剤と、可塑剤と、粘性調整剤とを含んでいる。相変化
インク・、トヤリア成分における成分構成比の好適な範
囲は、次のようになる。

テトう・アミドの構成比が約１０から５０重量パーセン
トで、モノ・アミドの構成比が約３０から８０重量パー
セントで、粘着性付与剤の構成比が約０から２５重量パ
ーセントで、可塑剤の構成比が約Ｏから２５重量パーセ
ントで、粘性調整剤の構成比が０から１０重量パーセン
トである。

上述の如く、相変化インク・キャリア成分から作られた
本発明の相変化インクは、優れた物理的性質を呈する。

例えば、本発明の相変化インクは、従来の相変化インク
とは異なり、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
光透過性を発揮するので、オーバーヘッド・プロジェク
ション技術を用いてカラー画像を構成できる。このイン
ク・キャリーの他の優れた特性は、タラソキングするご
とく、又は再適応化のために典型的に用いるローラに転
送することなく印刷した後、薄いフィルムに再適応化で
きることである。

典型的には、ドロップ・オン・デマンド・インク・ジェ
ット・プリンタの如き高速インク・ジェット印刷装置に
本発明を用いて、相変化インクでサブストレートを印刷
する。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相変化インクを
供給する。インク滴をサブストレート面に衝突させる際
、このインク滴は、飛行のとき球状であり、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。サブストレート面上の各インク滴
は、不均一な厚さであり、非直線経路で光を伝達する。

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、伝送分光光度計により測定した際、良好な
明度及び色相であり、ほぼ直線経路で光を伝送する光透
過性相変化インク・フィルムをザブストレー１−上に形
成できる。再適応化の過程には、ほぼ均一な厚さの相変
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、ほぼ直線経路で光を伝達する
。

このインクが供給されたザブストレー１・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。

本発明に用いられた相変化インクの各伝達スペクトラム
は、市販の分光光度計であるスペク）・口・センサ１１
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、Ａ
Ｓ’ｌ’Ｍ　　Ｅ８０５（アメリカ材料試験協会　Ｅ８
０５）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」に従った。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
ムを用いた対象物の色を計算するための標準的な方法）
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１９７６ｃＩＥＬＦ（明度）、ａ
＊（赤色度−緑色度）、及びｂ＊（黄色度−青色度）の
（（ｌＥＬＡＩ３）値を測定した。さらに、ＣＩＥＬＡ
Ｂの精神的色彩（Ｐｓｙｃｈｏｍｅｔｉｃ　Ｃｈｒｏｍ
ａ）の値であるＣ＊ａｂ、更にＣ１巳ＬＡＢの精神的な
色相角であるｈａｂを、ＣＩＥ１５．２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。

従来の相変化インクキャリアとは異なり、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、比較的高いし＊の値を呈することであ
る。例えば、本発明にょる相変化インク・キャリア成分
のほぼ均一な約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。

相変化インク・キャリー成分は、染料と同じ組合わせで
、インクを形成する。好適には、インク・キャリア成分
を、両立性のある減算原色染料と混合して、減算原色カ
ラー相変化インクを作る。

本発明の減算原色カラー相変化インクは、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、用いる減算原色染料は、好適には、カラー・
インデックス（Ｃ，ｆ、）？８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
ック染料を用いるで、ベーシック染料を有するステアリ
ン酸ナトリウムの等しい量を相変化インク・キャリー成
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、ある範囲で両立性があ
ることが判った。

サブストレートに供給されているほぼ均一な厚さの薄い
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成分の
再適応化した層は、約２０ミクロンで厚さがほぼ均一な
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成分のＣ＊ａｂ値を有する。これら
値は、好ましくは、黄色インク成分が少なくとも約４０
で、マゼンタ・インク成分が少なくとも約６５で、シア
ン・インク成分が少なくとも約３０である。

サブストレートに印刷を行うのに用いた従来の相変化イ
ンクは、ほぼ均一な厚さの層にもかかわらず、本発明の
方法によりサブストレートに適用された相変化インクの
層に比較して、その直線光伝達の程度が非常に低かった
。さらに、この相変化インクを印刷したサブストレート
を再適応化するのは、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っている。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。さらに、黒相変
化インクの約２０ミクロンのほぼ均一な厚さの薄膜のＬ
ｍａｂ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。　圧
力を加えるか、熱及び圧力の組合わせを加えるか、又は
熱のみを加えることにより、凝固したインク滴をほぼ均
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を用い、圧力が制御
され、１対の対向し加熱されていないローラを介するこ
とにより、最初に形成した画像を再適応化する。この場
合、相変化インク層がほぼ均一な厚さの層で構成される
ように、サブストレートが形成される。特に、第３図は
、圧力再適応化システム（３０）を示しており、１対の
ローラ（３２）及び（３４）は、端部フレーム（３６）
内に夫々ジャーナルされており、これらフレームは、ロ
ーラ（３２）及び（３４）を支持するベアリングを与え
る。ローラ（３２）及び（３４）は、矢印（３日）で示
す方向に回転する。サブストレート（４２）は、矢印（
４４）で示した方向に、ローラ（３２）及び（３４）間
を移動する。これらローラの負荷は、ボルト（４６）で
調整する。

これらボルトは、移動するサブストレートと接触する線
に沿う力を、夫々増加又は減少させる。サブストレート
上の相変化インクを再適応化して層の厚さをほぼ均一に
するために、この回転圧力を維持する。ローラ（３２）
は、好ましくは、外側表面がナイロン層のスチール・コ
ア・ローラである。また、ローラ（３４）は、好ましく
は、クロムめっきのスチール・ローラである。

上述のローラの一方が熱せられると、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
層の厚さがほぼ均一になる。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
合より小さい。

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さらして、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。

インクが印刷されたサブストレートは、紙等の如く浸透
性でもよく、また、ポリエステル・フィルムのように薄
い光透過性フィルムの如く非浸透性でもよい。浸透性サ
ブストレートでは、本発明の相変化インクは、再適応化
の間に、サブストレートの組織内に埋まる。例えば、サ
ブストレートが祇の場合、インクは、紙繊維の間の空間
を埋める。そして、インク及び紙の接着整合領域の増加
により、また、インクが紙の厚さ方向の組織内にしみ込
むという事実により、印刷した画像の耐久性が高まる。

重合フィルム等のような非浸透性サブストレートでは、
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ほぼ平行になる。これは、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
くなるごとによって、ある程度増加する。

例１この例では、相変化インク層をサブストレート上に印刷
し、本発明の技術により再適応化した際、非常に高い直
線的光伝達値（Ｃ＊ａｂ）及び明度（Ｌ＊）となる。

減算原色の固体相変化インクの固まりは、次のように作
る。５６グラムのケマミドＳ−１８０と、３０グラムの
ユニレズＸ３７−５２３−２３５（ユニオン・キャンプ
製であり、１モルの二１酸と、２モルのエチレン・ジア
ミンと、２モルのステアリン酸との反応で生成した二量
体口をベースにしたテトラ・アミド物質）と、１０グラ
ムのフォラル（Ｆｏｒａｌ）　１０５と、４グラムのサ
ンチサイザ（Ｓａｎｔｉｃｉｚｅｒ）　２７　Ｂと、１
グラムのイントラサーム・イエｔ：ｌ　（Ｉｎｔｒａｔ
ｈｅｒｍ　Ｙｅｌｌｏｗ）　３４６の黄色染料（クロン
プトン（Ｃｒｏｍｐ　ｔｏｎ　）及びノウレス（Ｋｎｏ
ｗｌｅｓ）　、Ｃ，Ｉ　、デイスパース・イエロ（Ｄｉ
ｓｐｅｒｓｅ　Ｙｅｌｌｏｗ）　２３８　）とを、５０
０ミリリツトルのビー力に入れ、１５０°Ｃまで熱する
。これら物質の均質溶液を作った後、細かい穴のステン
レス・スチールのメツシュ・スクリーンを有する熱した
漏斗により、溶けたインクをろ過する。このろ過液を枠
に注ぎ、凝固させる。すると、黄色染料の固体インクの
固まりができる。

黄色の染料の代わりとなり、インク・ジェット・カラー
印刷に必要な他の原色染料に対しても、上述の工程を次
のように繰返す。２グラムのネプタン・レッド・ベース
（Ｎｅｐｔｕｎ　Ｒｅｄ　Ｂａ５ｅ）　Ｎ　Ｂ５４３　
（ＢＡＳＦ、Ｃ，Ｉ、　　ソルベント・レッド４９）に
より、マゼンタの固体インクの固まりを作り、２．４グ
ラムのネオペン・ブルー（ＮｃｏｐｅｎＢｌｕｅ）ＦＦ
　　４０１２原色シアン染料（ＢＡＳＦ、色インデック
ス番号がまだついていない）により、シアンの固体イン
クの固まりを作り、３゜０グラムのラムプロノール・ブ
ラック（ＬａｍｐｒｏｎｏｌＢｌａｃｋ）　Ｂ　Ｒ黒染
料（ｒｃｉ、ｃ、　　ｒ、ソルベント・ブラック３５）
により、固体の黒インクの固まりを作る。

上述の黄色、マゼンタ、シアン及び晶相変化インクの固
まりの各々のサンプルを、改造したドロップ・オン・デ
マンド相変化インク・ジェット・プリンタのインク・タ
ンクに付加し、温度を１５０°Ｃの動作レベルまで上昇
させる。プリンタは、毎秒１万パルスで動作するピエゾ
エレクトリック・セラミック・ディスクにより駆動され
、インク印刷ヘッドを有する。上述の黄色、マゼンタ、
シアン及び黒の相変化インクのサンプルで、位置決めが
１インチ当たり３００滴により、光透過性ポリエステル
・サブストレート上に印刷する。再適応化を行う前及び
後に、これらサンプルの伝達スペクトラムの試験を行う
。

第３図に示した圧力再適応化システムを用い、上述の過
程により、ほぼ均一でない厚さの相変化インクの凝固し
た滴の層を有し、印刷されたサブストレートを再適応化
する。特に、ローラ（３２）及び（３４）の各々は、直
径が１．　　フインチで、長さが９インチである。サブ
ストレートの印刷面と接触するローラ（３２）は、ナイ
ロンの非常に滑らかな層で覆われたスチール・コアで製
造する。

ローラ（３４）は、クロムめっきのスチール構造である
。これらローラは、外気温度と接し、６０〜１００プリ
　（１プリは、約１７．８５８０ｋｇ／ｍ”）の力を受
ける。これらローラの軸は、互いにわずかな角度だけず
れており、ローラ及び印刷されたサブストレーＩ・の接
触の線に沿って、力をより均一に配分できる。モータ及
びギアボックス機構により、一方のローラを回転駆動す
る。光透過性サブストレートは、ジェムズ・リバー・グ
ラフィックの９０３１−１３１１フイルムである。

インクの各色に対する伝達スペクトラム試験データの内
、印刷したサブストレートの再適応化する前（オリジナ
ル二〇）のデータと、再適応化した後（Ｒ）のデータを
、以下の表１に示す。（測定条件は、光源がＣ１観測角
が２度、観測領域が狭く、反射を含み、波長間隔が１０
ｎｍである。）表１サンプル　　ｌ、＊　　ａ＊　　　ｂ＊　　Ｃ＊ａｂ　
　ｈａｂシアン０　５４．５３−Ｌｌ、５４　−９．７
５１５．１１　２２０．１８シアンＲ７２，４３−２６
，３２−１８，７４３２，３２２１５，４５マゼンタ０
４８．３０　２６．６７−１２．０２２９．２５　３３
５．７４マゼンタＲ５５，６５６３，９１−２９，６４
７０，４５３３５，１２黄色０　　６０．４３　−５．
２５　２０．２５２０．９２　１０４゜５４黄色Ｒ８１
，０２−１１，５３４２，７６４４，２９１０５，０９
赤０　　　４３．０２　２７．２５５．４４２７．７９
　１１．２８赤Ｒ５０，４Ｂ　　４２，８８　７．７Ｂ
４３．５８　１０．２８緑０　　　４５．０２−１５．
６６　４．２１１６．２１　１６４．９５緑Ｒ６４，２
５−３８，２１２０，３８４３，３１１５１，９３青０
　　　３７．２５　１３．３０−２６．９５３０．０５
　２９６．２７青Ｒ４１，１４３２，９８−４１，４０
５２，７７３０８，６８本発明により、減算原色のシア
ン、マゼンタ及び黄色インクを印刷し、再適応化したサ
ブストレートは、Ｃ＊ａｂの高い値で示す如く、極めて
良好な直線的光伝送特性である。さらに、再適応化した
印刷サブストレートは、再適応化過程の前の同じサブス
トレートよりも、極めて高い直線的光透過性を有する。

特に、上記に夫々示したデータは、１次減算印刷サブス
トレートに対して、夫々約１７．４１及び２３のＣ＊ａ
ｂ値において増加し、また、２次減算印刷サブストレー
トに対して、同様な大きさに増加する。

例２例１で説明した方法で作った再適応化したナンブル及び
その前のサンプルの各々の摩滅耐性は、サブストレート
の印刷領域を、摩滅機構、即ち、上述のテイバ（Ｔａｂ
ｏｒ）研削器で処理した結果の光学的密度において、そ
の差を測定することにより量子化できる。５００グラム
の重さのＣ８１０摩滅機構を、この摩滅機構のｌＯサイ
クルだけ用いる。この摩滅により、黒い印刷領域が明る
くなった。すなわち、光学的密度が低下した。摩滅の前
後に、各サンプルのＬ＊座標を測定し、これら測定値の
差を求めることにより、光学的密度の変化を量子化でき
る。光学的密度の正の変化は、サンプルが摩滅期間中に
明るくなったことを示す。

光学的密度の変化が小さいと、サンプルの摩滅に対する
耐性が強い。再適応化する前後の印刷された光透過性サ
ブストレート・サンプルを何度が摩滅することにより生
じた光学的密度の平均変化は、元のサンプルに対して１
４．６７で、再適応化したサンプルに対して１．３４で
ある。よって、再適応化した印刷サブストレートのサン
プルは、摩滅力の影響に対して非常に強い。すなわち、
元の同様なサンプルよりも、耐久力が非常にある。

例３一方の加圧ローラを熱することを除いて、例１で説明し
た如き印刷サブストレートの生成過程を繰返す。これは
、ローラに必要な力を減らして、相変化インクの再適応
化を行う。熱及び圧力のこの組合わせに用いる装置は、
テフロン（登録商標）で被覆されたローラと、シリコン
・ゴムで覆われた圧力ローラから成る。印刷された画像
がローラを通過し、インクがテフロン面に接触する。テ
フロンで被覆されたローラは、内部が赤外線ランプで加
熱されたアルミニューム管で構成する。テフロン面の温
度は、室温から８０°Ｃの間で制御する。長さ方向１イ
ンチ当たり２０ポンド未満の力で接触するようにローラ
を支持する。

この熱及び圧力の組合わせによりシアン′・サンプルの
画像品質は、以下の表２のようになる。

表２サンプル　　ｌ、＊　　３＊　　　ｂ＊　　Ｃ＊ａｂ　
　ｈａｂシアン０　４８．４５−２６．７１−１５．８
５３１．０６　２１０．６９シアンＲ６３，８９−３４
，４４−２３，０２４１，／１２　２１３．７６上述は
、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明の
要旨を逸脱することなく、種々の変形及び変更が可能で
ある。

を説明するための図、第３図は本発明に用いる圧力再適
応化システムの斜視図である。

（３２）、　　（３４）はローラ、（４２）は印刷媒体
（サブストレート）である。

［発明の効果コ上述の如く本発明によれば、直線経路にて光を伝達する
相変化インクで印刷された光透過性サブストレートが得
られる。よって、相変化インクによる画像を、オーバヘ
ッド・プロジェクタにより、非常に濃いカラー画像とし
て投影できる。

【図面の簡単な説明】

Claims

【特許請求の範囲】１、サブストレートを設け、光透過性相変化インクにより、上記サブストレートの少
なくとも一面に、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
サブストレート上の上記相変化インクの層の厚さをにほ
ぼ均一にし、ほぼ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。２、サブストレートの一面に凝固した相変化インクによ
るパターン層を設けるインク・ジェット・印刷サブスト
レートにおいて、上記サブストレートに上記パターン層を設けた後に、該
パターン層がほぼ均一な厚さとなり、ほぼ直線経路で光
を伝達するように上記凝固した相変化インクを処理する
ことを特徴とするインク・ジェット印刷サブストレート
。