JPH06240195A - 反応性インク組成物及びこれを用いた印刷方法 - Google Patents

反応性インク組成物及びこれを用いた印刷方法

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JPH06240195A JP6004279A JP427994A JPH06240195A JP H06240195 A JPH06240195 A JP H06240195A JP 6004279 A JP6004279 A JP 6004279A JP 427994 A JP427994 A JP 427994A JP H06240195 A JPH06240195 A JP H06240195A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクジェット技術を用いて種々の基材上に
高画質の画像を高速で印刷する。 【構成】 本発明に係る反応性インク組成物は、別々に
受容基材に付けられる少なくとも2つの反応性成分、即
ち、ベースインク成分と硬化成分を用いる。ベースイン
ク成分は、インク担体と、相溶性を有する着色剤と、橋
かけ可能な成分を含む。硬化成分は、橋かけ剤である。
ベースインク成分が硬化成分にさらされたとき、少なく
ともインクの部分が橋かけされ、耐久性及び耐摩耗性を
有する印刷画像が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、別々に受容基材に付け
られる少なくとも2つの成分を有する反応性インク組成
物及びこれを用いた印刷方法に関する。さらに詳しく
は、インクジェット印刷技術で受容基材上に印刷して可
視像を提供するためのベースインク成分と、受容基材又
は印刷された画像に対し別々に付けられて橋かけされた
インク層を形成するための硬化成分とを含む反応性イン
ク組成物及びこれを用いた印刷方法に関する。
【0002】
【従来の技術】インクジェットプリンタは、密に配され
たインク液滴を制御されたパターン通り受容基材上に吐
出するように作用する。インクジェットプリンタは、選
択的にインク液滴のパターンを調節することによって、
テキスト、図表、画像などを含む幅広い印刷物を作り出
すことに用いられる。さらに、インクジェットプリンタ
は、種々のタイプ及び等級の紙のような光反射性の基材
や透明基材のような光透過性の基材を含む幅広い基材上
に永久的な記録を可能にする。
【0003】この技術分野においては、種々のタイプの
インクが使えるように設計されたインクジェットプリン
タが良く知られている。水系及び非水系の両方を含む溶
媒をベースとするインクが良く知られている。受容表面
上で、溶媒をベースとするインクに対して溶媒の蒸発又
は拡散の如き除去を行うことにより画像が形成される。
溶媒をベースとするインクによる印刷装置は、いくつか
の場合に好適であるが、その適用が限られている。その
理由は、主として溶媒が多孔質の表面の穴の中に入り易
く、そのため印刷された画像の分解が減少するからであ
る。さらに、溶媒の乾燥の結果としてインクジェットの
オリフィスがつまることも、溶媒をベースとするインク
ジェット装置における重大な問題である。
【0004】相変化インクは、大気温度下では固体であ
る一方、インクジェット印刷装置における加熱された操
作温度下では液体である。液体相にあるインクジェット
の液滴は、加熱された操作温度で印刷装置から吐出さ
れ、基材の表面に接触して予め定められたパターンを形
成したときに急激に固体化する。相変化インクは、種々
の理由から有利である。溶媒の蒸発によるインクジェッ
トの目詰まりに関する問題が大幅に減っているので、イ
ンクジェット印刷の信頼性が向上している。インク液滴
は基材に接触すると急速に凝固するので、印刷媒体間に
おける移行が十分に減少し、そのため画質及び解像度が
大幅に向上する。急速な相変化インクの凝固は、多孔質
から非多孔質まで幅広い印刷基材上における高品質の画
像を可能にする。
【0005】インクジェット印刷のための相変化インク
に関する初期の参考文献は、静電印刷装置によって吐出
されるモノクロームのインクに係るものである。すなわ
ち、例えば米国特許第365392号には、セバシン酸
のジエステルからなるベースを有する低融点(30℃〜
50℃)のインクが開示されている。同様の方法による
ものとして、米国特許第3715219号公報には、パ
ラフィルアルコールをベースとするインクを含む低融点
(30℃〜60℃)のインクが記載されている。低融点
の相変化インクによる印刷には不利な点があり、それは
軟化の影響を受け易く、またオフセット(裏移り)の問
題を呈する傾向にあるということである。特に、低融点
の相変化インクによって印刷された基材が積まれ、他の
基材の表面に接するように置かれたとき、とりわけ印刷
された基材が高温にさらされているときには、インクが
隣接する基材の表面に付着する傾向がある。
【0006】米国特許第4390369号公報又は米国
特許第4484948号公報には、木ろう、カンデリラ
ろう、カルナウバろうのような天然ろうをインクベース
に用いたモノクローム用の相変化インクの製造方法が記
載されている。そして、ここでは、オンデマンド形のイ
ンクジェット装置を用い、65℃〜75℃の範囲の温度
下で記録が行われる。米国特許第4659383号公報
には、炭素数が20〜24の酸又はアルコール、ケト
ン、アクリル樹脂の可塑剤を含むインクベースを有する
モノクロームのインク組成物が記載されている。これら
のモノクロームのインクは一般的に長持ちせず、また、
記録の際の通常の取扱いや折り返しによって汚れる可能
性がある。米国特許第4684956号公報には、合成
の微結晶化されたろう(炭化水素のろう)や微結晶化さ
れたポリエチレンろうを利用したモノクロームの相変化
インクが開示されている。この溶融した組成物は、オン
デマンド形のインクジェット技術において、種々の多孔
質又は非多孔質の基材に適用可能である。カラーの相変
化インクジェットシステムもまた開発されている。典型
的なカラーインクジェットプリンタは、広い範囲の中間
色を現わせるように、黒色を加えた3原色を使用する。
減法混色の技術においては、典型的な3原色として採用
されたシアン、マゼンタ及び黄色を使用する。欧州特許
第0187352及び同第0206286号公報におい
ては、カラーによる相変化インクジェット印刷が開示さ
れている。これらのシステムのためのベースインクとし
て、前者の出願には、脂肪酸、熱可塑性のポリエチレン
及び相変化物質を含み、後者の出願には、温度設定用樹
脂対のアルコール部分、有機溶媒の混合物(オルト及び
パラトルエンスルホンアミド)及び染料が含まれる。
【0007】相変化インクを用いたインクジェット印刷
は、一般に光反射性の基材上に高品質の印刷を行うが、
オーバーヘッドプロジェクションによりカラー画像表示
を行うため光透過性の媒体上にカラーインクを用いてイ
ンクジェット印刷を行う場合には、問題がある。溶媒を
ベースとするインク組成物が用いられたときには、溶媒
を吸収するため一般的に光透過性の媒体上に特殊なコー
ティングが施される(例えば米国特許第4503111
号公報、同第4547405号公報及び同第45554
37号公報参照)。実質的に透明である相変化インクの
進歩は、特殊なコーティングを必要とすることなく、光
透過性の基材上に画像を印刷する可能性を高めることで
ある。米国特許第4899761号公報に開示された相
変化インク組成物は、その典型的なものである。しか
し、相変化インクの液滴の3次元的な配置の結果とし
て、オーバーヘッドプロジェクションにより投写された
相変化インクの像は、一般的に高い彩度と透明度に呈せ
ず、また印刷後の再配向が必要になる。
【0008】PCT公開88/08788号公報には、
投写の質を向上させるため、わん曲した光を散乱するイ
ンク液滴によって印刷された透明材の取扱方法について
開示されている。印刷されたインク液滴は、そのインク
液滴とほぼ同じ屈折率を有する透明な層によって被覆さ
れる。好ましいコーティング材料としては、透明なポリ
ウレタン及びアクリルが含まれる。この方法によれば、
インク液滴のわん屈による屈折の影響が減少される。
【0009】米国特許第4992304号公報には、透
明のような光透過性の基材上に相変化インクを印刷する
システムが開示されており、そこでは基材とインク層と
の間に接着促進層が挿入されている。接着促進層は、熱
可塑性のポリアミドのような熱可塑性物質を含むものか
ら構成される。
【0010】多くのインクジェット印刷システムにおい
ては、インクが最終的な受容基材上に直接印刷される。
ディクリーらによる米国特許第4538156号公報に
は、ある画像が中間の画像転写表面上に印刷された後、
最終的な受容基材上に転写されるインクジェット印刷シ
ステムが開示されている。この特許公報において開示さ
れたインクジェット印刷システムにおいては、中間の転
送ドラムを湿らせないようにした染料によってカラー化
された多価アルコールのベースを有するインクを用いる
ことが開示されている。
【0011】Kohsahiによる米国特許第4731
647号公報及び同第4833530号公報には、着色
剤を溶解するとともに転写可能なインク液滴を形成する
ために溶媒が着色剤に沈澱されるシステムが開示されて
いる。着色剤と溶媒は、転写可能なインク液滴を形成す
るため、直接紙又は可撓性の着色剤転写シート上に付着
される。その後、転写可能な液滴は、紙のような最終的
な受容基材に転写される。
【0012】アンダーソンによる米国特許第50992
56号公報には、熱伝導性の中間ドラムの表面上にイン
クが印刷されるインクジェット印刷システムが記載され
ている。その中間ドラムの表面は、好ましくはインク液
滴が付けられた後にその移動を防止するため高い表面エ
ネルギーと高程度の表面粗さを有する薄膜シリコーンポ
リマーにより被覆されている。そのドラムの表面は、記
録媒体への転写に先立ちインク液滴を脱水するために加
熱される。
【0013】米国特許第4743920号公報には、記
録媒体上にインクを転写させるためインクロール上の表
面層を形成するインクが選択的に加熱され又は軟化され
る熱転写記録システムが開示されている。このシステム
においては、熱により溶けやすいバインダーを有する非
常に低温で熱転写可能なインクが使われている。そのイ
ンクのバインダーは、アミド樹脂、天然若しくは合成ろ
う等の熱可塑性樹脂のような従来の熱溶融性のバインダ
ーと可塑剤のような超低温の物質とを混合することによ
り得られる。
【0014】サンソンらによる米国特許第467330
3号公報には、インクを塗ったロールによって染料の板
の第1の領域にインクを付着する、オフセットインクジ
ェットによる郵便料金の印刷方法及び装置が開示されて
いる。中間のドラムから受像表面に対し印刷された画像
の転写を容易にするため、印刷ドラム又はロールの外表
面に親水性の潤滑油が付けられる。この米国特許第46
73303号公報は、ドラムの表面への電磁波(可視光
あるいは紫外線)の照射、加熱又は触媒の添加後におい
て、インクの粘度を増加させることができることも示唆
する。
【0015】米国特許第5087603号公報には、水
性の媒体中に単量体組成物の重合によりエマルションに
することによって、自ら橋かけする水性の樹脂の分散が
得られることに言及している。橋かけは改良された接着
性、耐水及び耐溶媒性、並びに耐久性を有するフィルム
コーティングを形成するために揮発性成分を蒸発する際
に起こる。
【0016】米国特許第4421816号公報には、乾
燥した転写像が開示されている。この場合、基材のシー
トに対して相互に橋かけ可能な液体のプレポリマーを用
いることにより担体層が形成される。担体層は、熱によ
る又は経時的な反応によって橋かけされ、そしてインク
層は所望の像パターンの担体被膜上に確実に印刷され
る。受像面に対する画像の付着については、担体の薄膜
がさらされるため、その下にあるインク層が溶媒等にさ
らされることによる摩耗及び劣化が防止される。
【0017】米国特許第4454179号公報には、乾
燥した転写粒子が開示されている。ここでは、インクの
構成成分として溶媒をベースとするインク、多くの構成
成分からなる反応性インク、又は化学線作用のある放射
線により硬化可能なインクが含まれる。多くの構成成分
からなる反応性のシステムにおいては、好適な液体の媒
体中において反応性の構成成分が溶解され若しくは分散
され、印刷され、溶媒が蒸発され、その後、反応性の構
成成分の反応により硬化が行われる。ポリウレタンイン
クを作るために反応性のポリオール樹脂とポリイソシア
ナートとの組み合わせを含む多くの構成成分からなる反
応性インク組成物が開示されている。さらに、米国特許
第4454179号公報には、化学線作用のある放射線
によって硬化可能なインク組成物が開示されている。こ
こでは、硬化を起こさせる化学線作用のある電磁波(一
般には紫外線)と反応し易いウレタンアクリレートのよ
うな反応性のプレポリマー及びモノマーを用いている。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】多くのインク組成物及
び印刷システムは、コンピュータによって動作されるプ
リンタへの種々の適用により進歩して来ているが、より
一層高い解像度の画像、より速い印刷時間、さらには種
々の基材上への印刷の可能性に対する要求が新たなイン
ク組成物及びインクジェット印刷システムに求められて
いる。特に、高い印刷率で種々の印刷基材上に高解像度
の画像を供給しうるインク組成物及び印刷システムが必
要とされている。前述の要求に加え、印刷されたインク
の画像が可撓性を有し、永続的で摩耗しないことも重要
である。
【0019】本発明は従来例のかかる点に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、インクジェット技
術を用いて種々の基材上に高画質の画像を高速で印刷し
うる反応性インク組成物及びこれを用いた印刷方法を提
供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明に係る反
応性インク組成物は、インクジェットプリンタに用いる
ための反応性インク組成物であって、インク担体成分、
相溶性を有する着色剤及び液体の状態で基材に付けられ
るように適合された橋かけ可能な成分を有するベースイ
ンク成分と、このベースインク成分中の橋かけ成分に対
して反応性を有し、このベースインク成分から単独で受
容基材に付けられるとともにこのベースインク成分中の
橋かけ可能な成分と接触したときに橋かけされたインク
を作り出す橋かけ剤とを含むものである。
【0021】また、本発明に係る反応性インク組成物
は、オンデマンド形のインクジェット印刷技術を採用す
る相変化インクジェットプリンタに用いる反応性インク
組成物であって、相変化インク担体、相溶性を有する着
色剤及び液体の状態で基材に付けられるように適合され
た橋かけ可能な成分を有するベースインク成分と、この
ベースインク成分中の橋かけ可能な成分に対して反応性
を有し、このベースインク成分から単独で受容基材に付
けられるとともにこのベースインク成分中の橋かけ可能
な成分と接触したときに橋かけされたインクを作り出す
橋かけ剤を有する硬化成分とを含むものである。
【0022】本発明に係る印刷方法は、橋かけ剤と単独
に基材に付けられる相変化インク担体成分と橋かけ可能
な成分を有するベースインク成分を含む反応性インク組
成物を用いた印刷方法であって、被覆された表面を形成
するため受容基材の表面に橋かけ剤を付けた後、インク
ジェット技術を用いてこの被覆された表面にベースイン
クを付け、硬化成分としての橋かけ剤に対して橋かけ可
能な成分をさらすことにより、橋かけされたインク層を
形成するものである。
【0023】本発明に係る好適な反応性インク組成物及
びこれに用いられるベースインク組成物は、インクジェ
ット若しくは熱のワックスによる印刷システムのような
いずれかの適当な印刷システムに用いる受容基材に付け
られる。インクジェット印刷技術において好ましいベー
スインク成分は、ある物理的及びレオロジー的な性質を
有していなければならない。特に、相対的に低い粘度、
即ち液体の状態で、ベースインク成分を受容表面へ付け
ることを必要とする。印刷の際又は直後においては、低
粘度の液体のベースインクが乾燥し、また硬化して、取
り扱いかつ操作可能な印刷された画像が形成される。熱
いろうによる印刷システムでは、インクが噴出されるこ
とは必要でないが、急速な乾燥又は硬化後に、液体又は
半液体の状態でインクが転写されることを必要とする。
【0024】本発明に係る反応性インク組成物に好まし
く用いられるインクジェットプリンタと記録ヘッドは、
良く知られている。水系及び非水系の両方の溶媒をベー
スとするインクは、熱形のインクジェットとインク液滴
を受容基材上に吐出する圧電作用の記録ヘッドの両方に
おいて使用して印刷される。例えばヒューレットパッカ
ード社の卓上ジェットプリンタは、インクをあわ状にす
るために加熱して吐出する。相変化インクは、一般的
に、商品名Tektronix PhaserIII のプ
リンタのように、圧電変換器によりインク室を圧縮して
インク液滴を吐出させる、多数のオリフィスを用いるオ
ンデマンド形のインクジェットプリンタを用いて印刷さ
れる。
【0025】ベースインク成分は、所望の受容表面に直
接付けられ、又は一旦中間の支持表面に印刷された後に
最終的な受容基材に転写される。硬化成分は、ベースイ
ンク成分から分離された状態で所望の又は中間の受容表
面に付けられる。例えば、硬化成分は、ベースインク成
分による印刷(又は転写)の前にコーティングされた所
望の受容面又は中間の支持表面に付けられる。中間の受
容表面を用いた典型的な画像処理システムは、例えば、
本発明者の署名による1992年11月25日に出願さ
れた係属中の米国特許出願第07/981646号の明
細書に開示されている。あるいは、硬化成分は、印刷後
若しくは中間の受容表面からの所望の受容表面への転写
後に、印刷されたベースインク成分の表面に付けられ
る。
【0026】図1は、本発明に係る反応性インク組成物
を用いるのに適している典型的な印刷装置10の要部を
示すものである。ここでは、中間の支持表面12上にあ
る画像が印刷された後に、中間の支持表面12から最終
的な受容基材に転写される。印刷ヘッド11は、剛性支
持体14の中間の支持表面12上にラスター状態の液体
又は溶融した状態でインクを吐出させるべく、適当なハ
ウジング及び支持部材(図示せず)により支持される。
本発明に係る反応性インクベース成分を印刷するために
適した印刷ヘッドは、ロイ及び本発明譲受人に譲渡され
1992年2月11に発行された米国特許第50879
30号公報に開示されている。
【0027】種々のタイプ及び等級の紙のような光反射
性の基材及び透明材のような光透過性の基材は、本発明
に係る反応性インク組成物に用いる好適な基材である。
「普通紙(Plain paper)」は、好ましい基
材であり、複写機やレーザープリンタ用としてゼロック
スコーポレーションや他の多くの会社により供給される
ような紙が適当である。オフィスにおいて普通に利用さ
れる他の多くの紙、例えばタイプライター用の紙、規格
の契約紙、レターヘッド用の紙がこの普通紙のカテゴリ
ーに含まれる。ゼロックス社の4024号の紙は、本発
明に用いられる代表的な等級の普通紙である。
【0028】剛性の支持体14は、ウェブやプラテンと
して設けられる場合であっても、ローラの表面のような
わん曲した表面に形成することが好ましい。剛性支持体
14は、比較的堅い材料から構成される。例えば、アル
ミニウム,ニッケル又は鉄を含む金属材料、フルオロエ
ラストマー,ペルフルオロエラストマー,シリコーンゴ
ム,ポリブタジエンのようなエラストマーの材料、ポリ
フェニレンサルファイドを積層したポリテトラフルオロ
エチレンのような可塑性材料、ポリエチレン,ナイロ
ン,四フッ化エチレン,六フッ化プロピレン共重合体の
ような熱可塑性材料,アセタールのような熱硬化性材料
又はセラミックスがあげられる。剛性支持体14は、上
述の材料のうち1つ又はそれ以上の材料を積層すること
により形成される。中間の支持表面12は、最終受容基
材28が剛性支持体14と調整支持体即ち層22との間
を通過するときに、支持表面12に付けられたインク液
滴26を十分に均一な状態で変形させるため、十分に平
坦で堅固に構成される。
【0029】本発明に係る反応性ベースインク成分は、
インク液滴の状態で支持表面12に付けられる。好まし
い実施例によれば、支持表面12は、橋かけ可能なイン
ク液滴26の橋かけを容易にするために、化学的に硬化
させる試剤の薄膜層13によってコーティングされる。
化学的な硬化剤からなる薄膜層13は、支持表面12か
ら所望の最終受容基材28への転写を容易にするため、
剥離流体中において後述する適当な化学的な硬化剤を分
散又は溶解することにより形成される。本発明に係る反
応性インク組成物においては、硬化剤又は化学的な硬化
剤が印刷された表面に直接付けられたときに化学線作用
のある放射線が用いられるが、支持表面12は剥離膜に
よって被覆されることが好ましい。インク液滴の転写を
容易するために中間の支持表面12に付けられる好まし
い剥離流体としては、水,フッ素で処理された油、グリ
コール,界面活性剤,鉱油,シリコーン油,機能性の油
又はこれらの組み合わせを含むものがあげられる。機能
性の油としては、例えば、メルカプトーシリコーン油,
フッ素で処理されたシリコーン油などがあげられる。
【0030】薄膜付着組立体16は、支持表面12に薄
膜層13を形成するためのガス溜め及びろうそくの芯の
材料からなるパッド15を含んで構成される。好ましい
薄膜付着組立体16は、織布(web)と、支持表面1
2と接触するために定期的に新しい織布を提供する進ん
だ機構を有するものである。パッド15は、比較的平坦
な表面を有するいずれかの適当な不織の合成布地を含む
ものであることが好ましい。これにはポリエステルの網
が適当である。好ましい形状としては、ポリエステルの
フェルトのような多孔質の支持材料18の頂上にパッド
15が設けられる。BMPコーポレーション製の商品名
NR90及びPE1100−ULの両方の材料がそれぞ
れ使用可能である。薄膜付着組立体16は、エアシリン
ダー又は電気的に駆動されるソレノイドのような機構に
より、支持表面12と接触する上方又は接触しない下方
へ移動可能に設けられる。この技術分野においては、支
持表面12に薄膜を形成する装置はよく知られている。
【0031】中間の支持表面12上の薄膜層13の望ま
しい厚みについては、用いられる橋かけシステム及び印
刷システムにおける個々の成分により変化する。薄膜層
13の最小の厚みは、効果的な転写が行いうるものとし
て、少なくとも約0.05μm以上は必要である。理論
的には、薄膜層13の厚みを最大100μmまでするこ
とができる。支持表面12がきめの細かい材料からなる
場合には、一般に薄膜層13の厚みは増加すると思われ
る。
【0032】中間の支持表面12上のいくつかの適当な
小量の薄膜層13もまた、転写されたインク液滴26と
領域を一致させて最終受容基材28に転写される。この
薄膜層13の転写は、相対的にはほんの少しである。中
間の支持表面12上に薄膜層を補給する必要が生ずる前
に、最終受容基材28の1ページ以上が進行する。
【0033】図1には基材ガイド20が示されている。
この基材ガイド20は、搬送装置(図示せず)から、融
解ローラ23の対向する弓状の表面と剛性支持体14と
の間に形成されたニップに対し、紙のような最終受容基
材28の通過を容易にするものである。ストリッパーフ
ィンガー25(図中1つだけ示されている)もまた、剛
性支持体14のさらされた表面から最終受容基材28を
除去することを容易にするため、印刷装置10に回動自
在に取り付けられる。
【0034】融解ローラ23は、例えば反発弾性のエラ
ストマー性の層22が被覆された鋼から構成される金属
のコアを有している。好ましいエラストマーの材料に
は、シリコーン,ウレタン,ニトリル,エチレン・プロ
ピレンゴム(EPDM)又は約40〜45ShoreD
のジュロメーターを有する他の反発弾性の材料が含まれ
る。支持表面12(及び(又は)硬化剤/薄膜層13)
上に印刷されたインク層が、隣接する最終受容基材28
の表面に転写される間、エラストマー性の層22は最終
受容基材28の反対側(印刷されていない)の面に密着
する。インク液滴26は、それにより最終受容基材28
上に転写されると同時に平坦化され、その受容基材の表
面に接触される。図1に示すように、ローラを用いて転
写するシステムを用いた場合には、反対方向に回転する
ローラの回転によって、印刷されたインクの画像が一方
の表面から他方の表面へ都合良く転写される。
【0035】図2は、薄膜層13において供給された橋
かけ剤又は分子鎖の延長手段を含む硬化成分により、ベ
ースインク成分中における橋かけ成分の反応が行われる
ときを示すものである。インク液滴26においては、ベ
ースインク成分と、適当な硬化成分との間の界面におい
て橋かけ反応が行われる(図3参照)。同様の橋かけ反
応は、他の技術を用いベースインク成分を硬化成分にさ
らすことにより行われる。これには、化学線作用のある
放射線にさらすこと、インクジェット印刷技術をスプレ
ー,ワイパー,ローラなどにより化学的な橋かけ剤を物
理的に付着することがあげられる。図示された好ましい
実施例の利益には、インク液滴の橋かけされた部分は、
最終的(すなわち、最終受容基材28への転写後)に、
所望の基材にさらされた表面を形成することがある。
【0036】図3は、中間の支持表面12上の薄膜層1
3から最終受容基材28へ橋かけされたインク液滴26
が転写されるときに引き起こされるシーケンスを示すも
のである。図3に示すように、インク液滴26は、それ
に付けられた小量の薄膜層13とともに最終受容基材2
8に転写される。また、上述したように、最終受容基材
28の橋かけされたインク液滴の転写の際には、最も耐
久性があり、かつ、耐摩耗性がある橋かけされた部分
が、雰囲気にさらされる。
【0037】支持表面12は、適当な加熱器19により
最適の条件に加熱される。加熱器19は、図1に示すよ
うに、剛性支持体14の外側の近傍に配置された抵抗器
による輻射のヒーターであるが、さらに好ましくは、剛
性支持体14の内部に加熱器19を配することもでき
る。加熱器21及び24もまた、それぞれ最終受容基材
ガイド20及び(又は)融解ローラ23の近くに配置さ
れる。支持表面12の好ましい温度は、橋かけ剤及び相
変化インクを含む薄膜の組成と、それらの反応性に依存
する。
【0038】インク液滴26の接触転写に先立ち、最終
受容基材28を予熱しておくことが好ましい。理論的に
は、普通紙からなる最終受容基材の場合、約50℃〜2
00℃まで加熱器21により加熱する。最終受容基材2
8の温度エネルギーは、エネルギー消費を最小にすると
ともに、最終受容基材28上において橋かけが最も好適
に完了するように、十分に低く保たれる。加熱器24が
設けられたときには、これによって融解ローラ23を約
25℃〜200℃の温度に加熱する。加熱器24を融解
ローラ23の内部に設けることもできる。
【0039】操作時において、支持表面12には、薄膜
付着組立体16の動作により、インク硬化成分を含む液
体層からなる薄膜層が形成される。薄膜付着組立体16
は、図1に示すように、パッド15が支持表面12に接
触するまで、エアシリンダーのような適当な機構(図示
せず)により、引き上げられた状態に配置される。これ
により支持表面12上には均一の厚みの薄膜が配置され
る。加熱器19がその薄膜層及び剛性支持体14の表面
を所望の温度に加熱する間、図1に示すように、ジャー
ナルシャフトの回りを矢印に示す方向に回転する。一旦
支持表面12に薄膜層13が形成された後には、さらな
る薄膜層が必要になるまで薄膜付着組立体16は非接触
の位置に下げられる。
【0040】インクは、印刷ヘッド11により薄膜層1
3のさらされた表面に付けられる。インクは、印刷ヘッ
ド11による印刷に先立ち、固体状態から溶かされて相
変化し、融解した状態で付けられる。相変化するインク
液滴26は、剛性支持体14が回転し続けることによ
り、凝固又は液体の形態に保たれる。橋かけは界面29
において始まり、剛性支持体14が回転するとともに、
剛性支持体14と融解ローラ23との間に形成されたニ
ップに印刷されたインクが近づくに従い、さらに進行す
る。最終的に、インク液滴26は、最終的な画像形態に
変形され、最終受容基材28に接触されたときにこれに
接触転写される。そして、圧力を加え、必要に応じて加
熱することにより、インク液滴26は最終受容基材28
上に転写されるとともに固着される。インク液滴26に
より最終受容基材28上に形成された画像は、外気によ
りその温度まで冷やされ、改善された耐久性を有する。
【0041】本発明に係る反応性インクは、溶媒をベー
スとする水系若しくは非水系の又は相変化するインク担
体を有する。相変化インク担体は、好ましくは室温にお
いて固体であり、加熱により融解した状態に変化する。
もちろん、インクの組成により明確な温度条件は変わ
る。しかし、典型的な範囲は、約85℃〜150℃であ
る。この範囲を超えた温度にインクを維持すると、イン
クの劣化又は化学的な分解が生じ、好ましくない。適当
な相変化インク担体は、本発明者の譲受人に譲渡された
係属中の米国特許出願第07/981647号明細書に
記載されている。加えて、本発明の譲受人に譲渡された
1989年12月26日に発行された米国特許公報第4
889560号公報には、有用なインク担体が開示さ
れ、これは完全に参考文献として含まれる。インク担体
組成物は、相溶性を有する着色剤、好ましくは減法混色
の原色の着色剤と結合する。減法混色の原色の着色剤
は、4つの成分の染料、即ち、シアン,マゼンタ,イエ
ロー,ブラックの染料を含む。好ましくは、減法混色の
原色の着色剤は、いずれかのカラーインデックス(C.
I.)のクラスの溶媒染料と分散染料を含む。いくつか
のカラーインデックスの基本的な染料もまた、本質的に
うまく生成されている。相変化インク担体組成物に対し
てステアリン酸ナトリウムを等モル量付加して得られた
溶媒染料がそれである。酸性染料及び直接染料もまた、
ある程度相溶性を有することが見出されている。好適な
着色剤は、参考文献として組み入れられている米国特許
第4889560号公報に開示されている。
【0042】インク担体対及び相溶性を有する着色剤に
加えて、本発明のベースインク成分は、付随的に橋かけ
可能な成分及び(又は)分子鎖の延長手段を含む。選ば
れた橋かけ剤に対し反応性ベースインク成分中の橋かけ
成分をさらしたとき、少なくともさらされた領域におい
てベースインク成分は橋かけされ、橋かけされたインク
が供給される。
【0043】一般に、3つのタイプの橋かけシステムが
用いられている。すなわち、化学的な橋かけ剤を使用し
て不可逆的な化学結合(共有結合又は非共有結合)を形
成するシステム、化学線作用を有する放射線を用いた非
可逆的な橋かけシステム、又は可逆的な橋かけシステム
が用いられている。橋かけを促進するため、反応性イン
ク組成物の1又は2つの成分において、橋かけ触媒もま
た採用されうる。特定の反応性インクの橋かけシステム
のために選ばれた反応性インク組成物は、所望の橋かけ
特性を呈することに加え、インク担体及び着色剤に対し
相溶性を有し、所望の安定性と粘性特性を呈しなければ
ならない。加えて、橋かけ可能な成分は、操作温度にお
いて安定しており、また、可塑剤、粘着付与剤、粘性修
正剤、光安定剤、抗酸化剤のような他のベースインク成
分に対して反応しない性質を有していなければならな
い。
【0044】橋かけ剤又はポリマーの分子鎖の延長手段
を含む反応する硬化成分としては、油に溶け、水に溶
け、有機的、非有機的又は金属的なものがある。好まし
い硬化成分は、ベースインク成分中に含まれる橋かけ成
分に合う橋かけ剤又は分子鎖及び(又は)橋かけ触媒を
含む。
【0045】本発明に係る反応性インク組成物に用いる
多数の橋かけシステムがこの技術分野において知られて
おり、またこれは本発明に係る反応性インク組成物にお
ける使用に適用可能である。典型的な非可逆的共有橋か
けシステムは、レゾール及びノボラックのようなフェノ
ールホルムアルデヒド樹脂と、酸化橋かけ機構を通じて
硬化された不飽和のアルキドポリマーと、アミン、末端
がアミンであるポリアミド、アミドアミズ、酸性触媒、
第三アミン触媒、カルボン酸、酸無水物及びフェノール
類によって硬化されたエポキシ樹脂と、多官能のヒドロ
キシル又はアミンのような活性水素官能物により硬化さ
れたイソシアナートと、自由なラジカル開始剤によって
硬化されたビニルエステルと、酸の存在下でヒドロキシ
官能化された樹脂により硬化されたウレアーホルムアル
デヒド又はメラミンーホルムアルデヒドのようなアミノ
樹脂と、ヒドロキシル、グリシジル、カルボキシルイソ
シアナート、オキサゾリディン(oxazolidin
e)又はアジビディン(azividine)のような
種々の官能基によって硬化されたアクリル(acryl
ics)と、自由なラジカル開始剤によって硬化された
シリコーンと、硫黄又は自由なラジカル開始剤によって
硬化された不飽和炭化水素とを含む。
【0046】典型的な共有結合性の橋かけシステムは、
第1及び第2族の金属塩を有するエチレン・アクリル酸
共重合体による硬化により形成された熱可塑性のイオノ
マーと、カルボキシル化されたエチレンプロピレンゴム
(EPDM)と亜鉛又はカルシウムロジン塩との反応に
より形成されたエラストマーのイオノマーと、不飽和の
ポリマーに伴うニトロソ基の二量化により合成されたポ
リマーと、無水酢酸からなるカルボキシル基を有するポ
リマーの無水物の橋かけを開始させることにより作られ
たポリマーとを含む。
【0047】橋かけは、種々の形態の化学線作用のある
橋かけ成分をさらすことによっても起こる。この橋かけ
成分は、ペンシルバニア州エクストンのケートマーカン
パニー又はペンシルバニア州ウォーレントンのポリサイ
エンスインコーポレイテッドによるアクリル酸エステル
のモノマー、オリゴマー、ポリマー又はコポリマーのよ
うなウレタン又はエポキシアクリレートのようなアクリ
ル酸エステル種のうちから選ばれる。いくつかのアクリ
ル酸エステルの官能性と類似する成分もまた使用されう
る。いくつかの化学線作用を有する放射線の形態として
は、これらに限られるものではないが、コバルト60、
加速された高又は低エネルギー電子、光エネルギー(紫
外線又は可視光)、赤外線エネルギー、プラズマ、グロ
ー放電又はレーザーがあげられる。そのようなシステム
における光開始剤又は橋かけ剤としては、適当なベンゾ
フェノンが選ばれうる。
【0048】エチレン・アクリル酸共重合体は、本発明
の譲渡人に対して譲渡された米国特許第4889560
号公報に開示されたような相変化担体を使用するための
好ましい橋かけ成分である。以下の構造を有するエチレ
ン・アクリル酸共重合体が特に好ましい。
【0049】
【化3】
【0050】エチレン・アクリル酸共重合体の好ましい
分子量は、約500g/モル〜約10000g/モルで
あり、上式中のnは、分子量によって決定される。その
ようなエチレン・アクリル酸共重合体には、約1〜30
重量%のインク担体及び着色剤が含まれる。
【0051】エチレン・アクリル酸共重合体を橋かけす
るための好ましい橋かけ剤としては、ジエチレントリア
ミン、1,3−ペンタンジアミン、1,6−ヘキサンジ
アミン、ポリオキシプロピレンジアミンのようなアミン
と、ポリエチレングリコール(PEG)又はグリセロー
ルのようなアルコールが含まれる。これらのシステムに
は、触媒としてカルシウムアセテートが使用できる。
【0052】多官能のシラン化合物は特に好ましい硬化
剤である。これはシリコーン油から得られ、エチレン・
アクリル酸共重合体に対して反応性を有する。好ましい
「シラン」化合物は、これに限られるものではないが、
ジメチルジアセトキシシラン、メチルトリエトキシシラ
ン、ビニルメチルジアセトキシシラン、メチルトリメト
キシシラン、エチルトリアセトキシシラン、ジメチルテ
トラメトキシジロキサン、メチルトリアセトキシシラ
ン、テトラエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラ
ン、テトラメトキシシラン、シリコンテトラアセテー
ト、テトラプロポキシシラン、ジメチルジエトキシシラ
ン、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ジエトキ
シジシロキサン、ビス(N−メチルベンジルアミド)エ
トキシメチルシラン,ビス(ジメチルアミノ)ジメチル
シラン、ビス(ジメチルアミノ)メチルビニルシラン、
トリス(ジメチルアミノ)メチルシラン、トリス(シク
ロヘキシルアミノ)メチルシラン、ビニルトリス(メチ
ルエチルケトオキシミン)シラン、メチルトリス(メチ
ルエチルケトオキシミン)シラン、ビニルトリス(イソ
プロペンオキシ)シラン、テトラメチルジシロキサン、
1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサ
ン、メチルヒドロシクロシロキサン、1,3−ジビニル
テトラメチルジシロキサン、1,3,5−トリビニル−
1,1,3,5,5−ペンタメチルトリシロキサン又は
テトラビニルテトラメチルシクロテトラシロキサンを含
む。
【0053】ビス(ジメチルアミノ)ジメチルシラン及
びビス(ジメチルアミノ)メチルビニルシランが好まし
い。ダウコーニング社から2−6020として売られて
いる化合物であるシラン(N−CB−アミノエチル)γ
−アミノプロピルトリメトキシシランは、エチレン・ア
クリル酸共重体の橋かけ可能な成分に対する特に好まし
い橋かけ剤である。
【0054】反応性相変化インク組成物は、多くの出願
において好まれているが、溶媒(水系又は非水系)の反
応性インク組成物はいくつかの出願にしか採用されてい
ない。水系インクは、この技術分野において良く知ら
れ、例えば、ゼロックス コーポレーションによる米国
特許公報第5129948号公報及び同5017644
号公報と、ヒューレット パッカード カンパニーによ
る米国特許公報第5108505号公報には、水系イン
クが開示されている。ポリビニルアルコール、ポリアク
リル酸、ポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン、ポ
リビニルピロリドン又はポリビニルピロリドン・アクリ
ル酸共重合体のような橋かけ成分は、伝統的な水系の溶
媒をベースとするインクにおいて採用され、例えば、金
属四ホウ酸ナトリウム十水和物又は水酸化ナトリウムの
ような第1又は第2族の金属イオンを含む硬化剤をそれ
ぞれ用いて橋かけされ、水性の界面活性剤の溶解によっ
てこれが達成される。界面活性剤中に硬化剤を分散又は
溶かすことは、多くの場合中間の転写表面をぬらすため
に望ましい。
【0055】同様に、非水系の、油をベースとする反応
性インクシステムもまた用いられる。二量体の酸、例え
ば油性の二官能の酸もまた、油をベースとするインク担
体中において橋かけ可能な成分として採用される。ロジ
ン二量体酸、即ちロジンのアビエチン酸の二量体は、油
をベースとするインクにおいて好ましい橋かけ成分であ
る。このタイプの橋かけ可能な油をベースとするインク
に対する硬化成分は、グリセロール又はポリビニルアル
コールのような多官能アルコール、又は非水性の界面活
性剤溶液中に分散又は溶解されたポリアミンを含む。ペ
ンタエリトリトルもまた、二量体の酸を含む油をベース
とするインクの硬化成分として用いられる。もう1つの
油をベースとするインク組成物は、イソシアネートの硬
化剤にさらされたときに橋かけ可能となるグリコール成
分を含む。
【0056】
【実施例】本発明に係る反応性インク組成物及びこれを
用いた印刷方法の実施可能性をテストするため、いくつ
かの実験が行われた。以下の実施例は、好適なタイプの
材料を示すものであり、本発明はこれらに限られるもの
ではない。
【0057】実施例1 エチレン・アクリル酸共重合体(Allied Sig
nal社製AC−5180)約50ωt%と、着色剤を
含むインク担体約50ωt%とが小さなアルミニウムの
皿において混合され、約125℃に加熱された。着色剤
は、黄色の染料(C.I.Solvent Yello
w 146,チバ・ガイギィ社製 Orasol Ye
llow 4GN)を1.9ωt%添加した。インク担
体の組成は、以下に示す通りである。
【0058】モノアミド(ウィトコケミカルカンパニー
製 S−180)約42.0ωt% テトラアミド(ユニオンキャンプ社製 Unirez2
970)約21.5ωt% 粘着付与剤(ウィトコケミカルカンパニー製 KE−3
11)約27.0ωt% 可塑剤(モンケントケミカルカンパニー製 Santi
ciser278)約9.5ωt%
【0059】着色されたインクベース成分は、熱いさら
の上に置かれ、5分間又は同質になるまで手動で撹拌さ
れた。デクスターコーポレーションからEpoxi−P
atchの商品名を売られている2つの部分を有するエ
ポキシ樹脂からなる約10ωt%を超えるジエチレント
リアミン(DETA)の硬化剤が、ゲル状になるまで熱
いさらの上で約1分以上インクベース混合物と撹拌され
た。
【0060】その混合結果物は、1枚の紙の上に薄膜と
して拡げられ、室温まで冷やされた。この黄色の薄膜
は、非常に堅く、耐摩耗製が高く、タフで紙の折りたた
みに対して柔軟製があった。これに対し、テクトロニク
ス社製のSolid inkstickであるPhas
er III Colorstix(米国登録商標)は、イ
ンクジェットプリンタから紙の基材に対して噴射する際
に、比較的軟らかく、タフではなく、また耐摩耗性が劣
る薄膜を作り出した。しかし、EAAを伴うカラーイン
ク混合物は、粘性が高過ぎてインクジェット装置から吐
出することができなかった。インクジェット印刷技術を
用いたカラーベースインク成分の付着が、ベースインク
成分の粘度の減少を可能にした。これは、EAA、テト
ラアミド及び粘着付与剤の重量パーセントを減らすこ
と、あるいはEAAの分子量を減らすこと、又はこれら
の両方により達成される。
【0061】実施例2 インク担体と着色剤組成に関し実施例1と同様の方法及
び組成でベースインク成分が作られた。ただし、DAT
A硬化剤については、以下の重量パーセントの成分の混
合に代えられた。
【0062】グリセリン 約60.0ωt% カルシウムアセテート 約2.0ωt%
【0063】黄色の着色剤の代わりにマゼンタの着色剤
を用いて同様の組成を有する染料もまた作られた。
【0064】結果物としての染料は、上述したように紙
の上に薄膜として形成された。黄色とマゼンタの両方の
インクは、上記Colorstixの固体のインク棒に
より形成された薄膜より一層タフで耐久性に優れていた
が、実施例1により形成された薄膜より耐摩耗性が劣っ
ていた。ベースインク成分は、やはりインクジェット印
刷技術を使用して付着されるには粘度が高過ぎ、インク
ジェット印刷を用いて付着しうるインクを供給するため
には、着色されたベースインク成分に対し実施例1にお
いて示唆されたのと同様の調整を行う必要がある。
【0065】実施例3 以下の方法により本発明に係る相変化インク組成物の実
施例を調整した。すなわち、約177.27gのステア
リルステアラミドと、約17.75gのアルキルベンジ
ルフタル酸エステルと、約40.10gのエチレン・ア
クリル酸共重合体が500mlのビーカー内で混合さ
れ、撹拌しながら120℃まで加熱された。材料の均一
な溶解が達成された後、溶融した相変化インク組成物は
加熱されたMott装置においてWhatmanの#3
のフィルターを用い、ろ過され、15psi(10.3
4kPa)の圧力で加圧された。溶融した相変化インク
は、105℃の温度下でビーカー内に収容されたこの混
合物に対し、チバ.ガイギィ社製のOrasol Ye
llow 4GN(C.I.Solvent Yell
ow 146)が約1.91g加えられ、約105℃の
温度下で約1時間撹拌された。結果物としてのインク組
成物は、加熱されたMott装置において100℃の温
度下でろ過された。ワットマンの#3のフィルターを通
してろ過されたろ液は型に注がれ、固体のインク棒を形
成するように固体化された。公式の粘度は、約140℃
において約14cP(14mPa・S)であった。この
公式の値は、インクジェット装置から吐出するために適
したものである。
【0066】N−(−アミノエチル)−アミノプロピル
トリメトキシシラン(商品名DowCorning Z
−6020)約50ωt%と、シリコーン油(商品名D
ow Corning 200)約50ωt%とを室温
で混合した。
【0067】橋かけ反応は、次のように行われた。即
ち、回転自在に取り付けられた陽極処理済のアルミニウ
ムドラムを有し、直径が約4.13インチ(10.49
cm)のテスト治具が、より小径の転写及び調整ローラ
の近くに隣接して配置された。相変化インクを積んだ圧
電駆動のプリントヘッドが、中間の支持表面の薄い液体
層のさらされた表面にシアン、マゼンタ、イエロー、ブ
ラックの原色をラスター形態で移すために、上記ドラム
と転写及び混合ローラの中間に位置決めされた。このド
ラムの表面は、上述したシラン(Dow Cornin
g Z−6020)とシリコーン油(Dow Corn
ing 200)の分散物からなる液体層により覆われ
た。この分散物は、鋼の背板を有する、ろうそくの芯材
とフェルトが積層されたアプリケーターに付けられた。
ドラムの温度は約65℃に維持された。最終受容基材と
しては紙が用いられ、転写されたインクの画像との接触
に先立ち、外部加熱装置により約120℃の設定温度に
予熱された。画像形成中は、約33.3インチ(84.
6cm)/秒の表面速度でローラが回転された。転写及
び調整中においては、ローラの表面速度は約5インチ
(12.7cm)/秒にされた。フルカラーの固定の黄
色いテスト画像が上記液体の中間転写層上に印刷され、
そして、ゼロックス社製の4024普通紙に転写され
た。この転写された画像は高い品質を有していた。
【0068】相変化インク組成物中のアクリル酸基と中
間転写層中の官能性シランとの一致は、橋かけしていな
い明るく強烈な黄色から赤らんだ黄色への色の移行によ
り決定された。その色の移行は、印刷された画像のペー
ジに渡って均一のように見えた。そのインクは、熱いト
ルエン中で溶解しなかったという理由により橋かけされ
たことが決定された。橋かけしていない相変化インク
は、熱いトルエンに非常に溶解し易いのに対し、橋かけ
された物質は、どんな溶媒にも溶解しないのである。
【0069】実施例4 以下のようにして本発明に係るインクの実施例が調整さ
れた。モノアミド(ウィトコ ケミカル カンパニー製
S−180)約42.0ωt%と、テトラアミド(ユ
ニオン キャンプ社製 Unirez 2970)約2
1.5ωt%と、可塑剤(モンサント ケミカル カン
パニー製)約9.5ωt%と、黄色の染料(チバ.ガイ
ギィ社製 Orasol Yellow 4GN C.
I.Solvent Yellow 146)約1.9
ωt%と、ロジン二量体酸約25.1ωt%が混合され
た。125℃まで加熱及び混合が行われ、均一な溶液が
得られるまで撹拌された。
【0070】デクスターコーポレーションからEpox
i−Patchの商品名で売られている2つの部分を有
するエポキシ樹脂からなる約10ωt%を超えるジエチ
レントリアミン(DETA)の硬化剤は、熱い皿の上で
ゲルになるまで約1分間撹拌され、インクベース混合物
となる。結果物としての混合物は、1枚の紙上に薄膜と
して拡げられ、室温まで冷やされる。この薄膜は丈夫で
耐摩耗性及び耐久性を有するが、インクジェット印刷技
術に用いるのには粘度が高過ぎる。
【0071】尚、本発明は上述の実施例に限られるもの
ではなく、種々の変更が可能である。例えば、本発明に
係る反応性インク組成物において採用される硬化プロセ
スは、1つのステップ又は複数のステップのいずれとも
することができる。1つのステップのプロセスにおいて
は、転写及び中間転写表面から最終受容表面又は基材へ
印刷された画像を転写する調整ステップにおいて起こ
る。複数のステップのプロセスにおいては、転写及び調
整ステップの間、また次の後処理ステップのような別の
位置及び別の時刻に起こる。
【0072】また、水をベースとするインクを用いるこ
ともできる。このインクは、例えばポリビニルピロリド
ンのようなインク中の成分とポリアクリル酸のようなイ
ンクが付けられる流体層の成分との反応により最初にゲ
ルが形成される。十分に加熱された反応が行われたとき
には、ポリエチレンイミンのような硬化剤がポリアクリ
ル酸のカルボン酸の官能性を橋かけする。水に加えられ
たインク組成物もまた、バイオサイド(biocid
e)、グリセリン又は染料のような好適な着色剤を含
む。流体層は、水及びポリアクリル酸に加え、界面活性
剤を含むことができる。
【0073】
【発明の効果】以上述べたように本発明の反応性インク
組成物及び印刷方法を用いれば、インクジェット技術を
用いて種々の基材上に高画質の画像を高速で印刷するこ
とができる。また、本発明によれば、可撓性、耐久性及
び耐摩耗性を有するインクジェットプリンタ用のインク
を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る反応性インク組成物を用いる印刷
装置の要部を示す部分断面図である。
【図2】図1の印刷装置の中間の支持表面上に付けられ
たインク液滴を示す部分断面図である。
【図3】図1の印刷装置において最終受容基材に接触し
た後のインク液滴を示す部分断面図である。
【符号の説明】
10 印刷装置 11 印刷ヘッド 12 中間の支持表面 13 薄膜層 14 剛性支持体 26 インク液滴 28 最終受容基材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロック・ヴィー・ブイ アメリカ合衆国 97219 オレゴン州 ポ ートランド,スート 46,サウスウェス ト・ルラデル・ストリート,4631 (72)発明者 リンダ・エム・ハーシィー アメリカ合衆国 97223 オレゴン州 ポ ートランド,サウスウェスト・アラウウッ ド・レーン,6265 (72)発明者 シー・ウェイン・ジャガー アメリカ合衆国 97007 オレゴン州 ビ ーバートン,サウスウェスト・ディライ ン・コート,16151

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インクジェットプリンタに用いるための
    反応性インク組成物であって、 インク担体成分、相溶性を有する着色剤及び液体の形態
    で基材に付けられるように適合された橋かけ可能な成分
    を有するベースインク成分と、 上記ベースインク成分中の橋かけ成分に対して反応性を
    有し、上記ベースインク成分から単独で受容基材に付け
    られるとともに上記ベースインク成分中の橋かけ可能な
    成分と接触したときに橋かけされたインクを作り出す橋
    かけ剤とを含むことを特徴とする反応性インク組成物。
  2. 【請求項2】 インク担体成分が相変化インクであるこ
    とを特徴とする請求項1記載の反応性インク組成物。
  3. 【請求項3】 インク担体成分が溶媒をベースとするイ
    ンクであることを特徴とする請求項1記載の反応性イン
    ク組成物。
  4. 【請求項4】 橋かけ可能な成分が、アクリル酸エステ
    ル種の単量体、オリゴマー、重合体又は共重合体からな
    る群より選ばれたうちの1つであることを特徴とする請
    求項1記載の反応性インク組成物。
  5. 【請求項5】 橋かけ可能な成分が、式 【化1】 で表されるエチレン・アクリル酸共重合体であることを
    特徴とする請求項1記載の反応性インク組成物。
  6. 【請求項6】 エチレン・アクリル酸共重合体が約50
    0〜10000g/モルの分子量を有することを特徴と
    する請求項5記載の反応性インク組成物。
  7. 【請求項7】 橋かけ可能な成分が約1〜30ωt%の
    ベースインク成分を含むことを特徴とする請求項5記載
    の反応性インク組成物。
  8. 【請求項8】 橋かけ剤が、ジエチレントリアミン、
    1,3−ペンタンジアミン、1,6−ヘキサジアミン、
    ポリオキシプロピレンジアミン、ポリエチレングリコー
    ル、又はグリセリンからなる群より選ばれたうちの1つ
    であることを特徴とする請求項5記載の反応性インク組
    成物。
  9. 【請求項9】 橋かけ剤が多官能シラン化合物であるこ
    とを特徴とする請求項5記載の反応性インク組成物。
  10. 【請求項10】 橋かけ剤が、ジメチルジアセトキシシ
    ラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルメチルジアセ
    トキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリ
    アセトキシシラン、ジメチルテトラメトキシジシロキサ
    ン、メチルトリアセトキシシラン、テトラエトキシシラ
    ン、ビニルトリアセトキシシラン、テトラメトキシシラ
    ン、シリコンテトラアセテート、テトラプロポキシシラ
    ン、ジメチルジエトキシシラン、1,1,3,3−テト
    ラメチル−1,3−ジエトキシジシロキサン、ビス(N
    −メチルベンジルアミド)エトキシメチルシラン,ビス
    (ジメチルアミノ)ジメチルシラン、ビス(ジメチルア
    ミノ)メチルビニルシラン、トリス(ジメチルアミノ)
    メチルシラン、トリス(シクロヘキシルアミノ)メチル
    シラン、ビニルトリス(メチルエチルケトオキシミン)
    シラン、メチルトリス(メチルエチルケトオキシミン)
    シラン、ビニルトリス(イソプロペンオキシ)シラン、
    テトラメチルジシロキサン、1,3,5,7−テトラメ
    チルシクロテトラシロキサン、メチルヒドロシクロシロ
    キサン、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン、
    1,3,5−トリビニル−1,1,3,5,5−ペンタ
    メチルトリシロキサン又はテトラビニルテトラメチルシ
    クロテトラシロキサンからなる群より選ばれたうちの1
    つであることを特徴とする請求項9記載の反応性インク
    組成物。
  11. 【請求項11】 インク担体成分が水性で、橋かけ成分
    が、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアク
    リルアミド、ポリエチレンイミン、ポリビニルピロリド
    ン、又はポリビニルピロリドン・アクリル酸共重合体か
    らなる群より選ばれたうちの1つであることを特徴とす
    る請求項3記載の反応性インク組成物。
  12. 【請求項12】 橋かけ可能な成分が、式 【化2】 で表されるエチレン・アクリル酸共重合体であることを
    特徴とする請求項11記載の反応性インク組成物。
  13. 【請求項13】 橋かけ剤が第1族又は第2族の金属イ
    オンを含むことを特徴とする請求項11記載の反応性イ
    ンク組成物。
  14. 【請求項14】 橋かけ剤が四ホウ酸ナトリウムの十水
    和物又は水酸化ナトリウムを含むことを特徴とする請求
    項13記載の反応性インク組成物。
  15. 【請求項15】 インク担体成分が非水系であるととも
    に橋かけ可能な成分が二量体の酸であることを特徴とす
    る請求項3記載の反応性インク組成物。
  16. 【請求項16】 橋かけ可能な成分がロジンの二量体の
    酸であることを特徴とする請求項15記載の反応性イン
    ク組成物。
  17. 【請求項17】 橋かけ剤が多官能アルコール又はポリ
    アミンであることを特徴とする請求項15記載の反応性
    インク組成物。
  18. 【請求項18】 オンデマンド形のインクジェット印刷
    技術を採用する相変化インクジェットプリンタに用いる
    反応性インク組成物であって、 相変化インク担体、相溶性を有する着色剤及び液体の状
    態で基材に付けられるように適合された橋かけ可能な成
    分を有するベースインク成分と、 上記ベースインク成分中の橋かけ可能な成分に対して反
    応性を有し、上記ベースインク成分から単独で受容基材
    に付けられるとともに上記ベースインク成分中の橋かけ
    可能な成分と接触したときに橋かけされたインクを作り
    出す橋かけ剤を有する硬化成分とを含むことを特徴とす
    る反応性インク組成物。
  19. 【請求項19】 触媒成分を付加的に含むことを特徴と
    する請求項18記載の反応性インク組成物。
  20. 【請求項20】 橋かけ剤と単独に基材に付けられる相
    変化インク担体成分と橋かけ可能な成分を有するベース
    インク成分を含む反応性インク組成物を用いた印刷方法
    であって、被覆された表面を形成するため受容基材の表
    面に橋かけ剤を付けた後、インクジェット技術を用いて
    この被覆された表面にベースインク成分を付け、さらに
    硬化成分としての橋かけ剤に対して橋かけ可能な成分を
    さらすことにより、橋かけされたインク層を形成するこ
    とを特徴とする反応性インク組成物を用いた印刷方法。
  21. 【請求項21】 基材が中間の支持表面であり、橋かけ
    されたインク層が続いて受容基材に転写されることを特
    徴とする請求項20記載の反応性インク組成物を用いた
    印刷方法。
  22. 【請求項22】 橋かけ剤及びベースインク成分が付け
    られる中間の支持表面として流体層を付加的に用いるこ
    とを特徴とする請求項20に記載の反応性インク組成物
    を用いた印刷方法。
  23. 【請求項23】 橋かけする剥離流体を作るために橋か
    け剤と流体層とを混合し、ベースインク成分の付着に先
    立ち、受容基材の表面に橋かけする剥離流体を付けるこ
    とを特徴とする請求項22記載の反応性インク組成物を
    用いた印刷方法。
  24. 【請求項24】 橋かけ可能な成分を放射線にさらした
    ときに橋かけが行われることを特徴とする請求項4記載
    の反応性インク組成物。
  25. 【請求項25】 放射線が、コバルト60、加速された
    高及び低エネルギーの電子、可視光、紫外線、赤外線、
    プラズマ放電、グロー放電又はレーザーの群から選ばれ
    るうちの1つであることを特徴とする請求項24記載の
    反応性インク組成物。
  26. 【請求項26】 アクリル酸エステル群がウレタンアク
    リレート及びエポキシアクリレートを含むことを特徴と
    する請求項4記載の反応性インク組成物。
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