JPH07505232A - 単分散合成顔料粒子を用いる電熱印刷インク並びにそれを用いる電子印刷方法及び装置 - Google Patents

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】 単分散合成顔料粒子を用いる電熱印刷インク並びにそれを用いる電子印刷方法及 び装置発明の背景 Ａ１発明の分野 本発明は、概して言えば、電熱インクに関し、そして更に具体的には、紙のよう な基材に印をつけるための改良した印刷インク、並びに当該インクを使用するた めの装置及び方法に関する。

Ｂ、関連した技術の記述 伝統的な印刷方法は、所望の画像表示（いわゆる「印（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）Ｊ と呼ばれる）を適切にその表面に記録せしめた、例えば、グラビア胴、オフセッ ト版又はフレキソベルト等の種々のタイプの大量印刷用印刷版を利用する。印刷 版は当該印刷版の物理的特徴と適合性のある物理的特徴を有する特殊なタイプの インクと整合しており、それにより適切なインク取りとインク離れのサイクルを 容易にしている。例えば、グラビア印刷では、グラビア胴がいわゆる「スクリー ン目（ｃｅｌｌｓ）Ｊと呼ばれるくぼみをもつ像様パターンを有し、これらのス クリーン目がインク供給ローラーからインクを受け入れ、次いで、印刷用基材（ 例えば、紙）に大きな機械的圧力下でインクの部分を付着させる。この方法は、 通常、グラビアスクリーン目からインクが容易に離れるのを促進するために高い 溶媒含量を有する低粘度インクであることが要求されるが、それでも大量の残留 インクが印刷紙に押し付けられた後にスクリーン目に残る。

別のよく使用される方法である石版オフセット印刷は、通常、その上に記録され る像様印を有するアルミニウム版を含み、印は何百万のプリントドツトからなる ラスター化したインク受容領域とインク反発領域に由来する。グラビアシステム と対照的に、与えられた版領域がインクを受け入れるか反発するかのいずれにせ よ、スクリーン目の存在によるのではなくて、その平面的な疎油性及び／又は親 油性表面特性により決定される。石オフセット版は、普通、一枚の銀フィルムを 用いる紫外線接触写真により「画像化」される。この方法は、それらの元のイン ク受は入れ状態の未露出ドツト領域を残しながら、最初のインク受は入れ状態か ら水受は入れ状態に至るまで露出した版ラスタードツト領域の次工程のエツチン グを可能にする。石版用インクは疎水性であり、高い、ペースト様粘性を呈しそ して相対的に少ない量の溶媒を含む。

これらの伝統的な印刷方法の主な欠点は、印刷部材上に必要な正確な印を記録す ることの冗長さ及び時間浪費的長さ、並びに画像化した印刷部材を変更すること のできないことにある。事実、印刷部材はその使用後宮に廃棄される。印を変化 できない性質のため、印刷版は繰り返し機能し得るのみ、即ち、それは後の照査 、切断及び接合のために連続して何千もの同じ画像部を印刷しなければならない 。従って、例えば、連番で買付をする場合のような印刷印の瞬間的な変更は、伝 統的な印刷版では不可能であり、１００−１，０００枚刷りのような少量印刷は 全く不経済であり、これは特に印刷機の準備に長時間必要であることを考慮する 時にそうである。更に、伝統的な印刷方法は印刷版と印刷基材との間で相当の接 触圧力を必要とするため、印刷機は頑強で精密なければならず、そのため非常に 重機械となり経費がかかる。

これらの困難性の少なくとも幾つかを避けるために、印刷専門家は、通常「マー キング」法と呼ばれる別の印刷法を開発した。例えば、インク−ジェット装置は 印刷版の必要性を完全に除き、特別に調製した紙に一定の距離から連続的なイン ク滴を弾道のように噴射することにより着色画像を生じさせる（例えば、米国特 許第４，５９３，２９２号参照）。インク、これは通常揮発性あり粘度が低いが 、液状で普通供給され、しかし、時々は固形で与えられる。インクのブロックを 加熱してチャンバーに満たし、そこから液状滴を圧電気アクチュエーターにより ノズルを通して順次噴出させ、この滴は紙の上に移動し、そこで衝突し、その残 留熱を失いそしてはりつく。この方法は、印刷速度に関して相対的にゆっくりで あり、特別に構成した紙基材を必要とし、分解能に関して厳しく制限され、そし てドツトよる中間階調能力に欠ける。更に、得られる画像は典型的にレリーフ状 に紙基材の上に完全に残り、溶媒系インクが使用されない限り、引っ掻きゃその 他の物理的損傷に影響を受け易く、これらはインクが紙の裏で見えるような深さ まで紙を浸透する。

伝統的な印刷版系印刷に対する別のものは、熱静電気法である（例えば、米国特 許第３，０７９，２７２号及び英国特許第９５３，０７７号を参照）。この方法 では、放電源が光導重版又はドラム上に像様静電気電荷を付着させる。次いで、 版又はドラムが固体ワックスブロックと接触状態にする。当該ブロックは静電気 トナー粒子が分散されているキャリアー材料からなる。印刷基材との接触線にお いて前記ブロックに熱又は溶媒を施し、キャリアーを溶融状態にし荷電した粒子 はその範囲内で自由に移動できる。ブロックが基材に沿って引っ張られると、そ れは全表面をワックスで濡らすが、しかし、ブロックが潜在的に静電気的に荷電 した画像領域に到達すると、トナー粒子はゆっ（りと電気泳動により基材上に引 っ張られる。

この場合も、永久印刷版の必要性がない。それは潜像様パターンが画像胴上に又 は基材自身上に形成されるのが容易であるためである。もし、トナーの電気的抵 抗が充分に高く且つ基材キャリアーが良好な電荷リテンション特性を有している ならば、単一の荷電形成は再使用して多くの印刷画像を生成でき、低い抵抗をも つトナーは伝導により荷電した画像領域を消散させる傾向にある。

上記方法により使用される固体トナーは、ワックスのようなキャリアーから構成 され、トナー粒子がその中に分散されている。従って、キャリアーは単に貯蔵室 として働くのみであり、そこからトナー粒子が使用している間連続的に抽出され 、結局、貯蔵室の消耗をもたらす。電気泳動法の速度の遅さ、貯蔵室の定常的で 不均一な消耗、そして全画像シートの全ワックス付着のため、この方法は実用的 でない考えられ、従って、商業的な製品に使用されない。

発明の記述 本発明は、伝統的な印刷法と一層変わった前記マーキング法との双方の制限を一 定の印刷システムを提供することにより克服する。このシステムでは、印刷版を 連続的に変化させることができ且つ再使用でき、個々のインフード・どトの１度 を変化させることができ且つ変動性の画像部材（例えば、印刷又は画像胴）の上 に貯蔵室の消散をな（してキャリアー媒体に固定した割合の粒子の状態で形成で き、そして、画像胴に付着したインクを一次基材と接触して完全に放出し、こう して、全く新しい、次の印の記録のために画像胴の即時の再使用を可能にする。

本発明の進歩は、本明細書中で記載する特殊なインク、画像部材構成、印−記録 法及び手段、インク−付着サブシステム、並びに−次基材へのインク放出法を含 む数種の相互に関連した新規な印刷についての特徴を組み合わせることにより可 能にする。明らかに、インク及びその機能的特性がこの印刷法の中心である。

従って、本発明では、印刷インクは、固体キャリアー材料中に完全に分配された 無数の、小さな、好ましくは単一に分散した、着色顔料粒子を含有するキャリア ー材料の溶融性固体ブロックの形体を最初に取る。これらの粒子は、キャリアー 材料に関連して本質的な電位を示し、外部静電場に対して反応しやすくなり且つ 当該電場により引きつけられるようになる。キャリアー媒体は静電気的に分極可 能な副次的な試薬を含有するポリマーから構成される。当該副次的な試薬は前記 のような電場と相互作用でき、従って、場反応性マトリックスを形成する。粒子 の屈折率はキャリアーのそれと密接に整合しておりその結果、画像がこのインク で印刷されるとき、インクの再凝固後に選択した色帯において最大限の色透明性 と飽和性を呈する。

従って、本発明の第一の重要な特徴は、外部的に付与した場に対する統合的な粒 子／キャリアーマトリックスとして応答するインクの能力にあり、かくて、場の 強度に比例した量のインクの場源領域自身上の付着を可能にする。インクマトリ ックスの応答性のため、着色粒子とキャリアー材料との間の特定の質量比は常に インクが固体、液体又は再凝固一層相の状態にかかわらず維持される。このよう にして、一定の光学濃度特性により印刷基村上に放出されるインクの付着及び後 の凝固が達成でき、不均衡なトナー粒子の消耗の問題がなくなる。

本発明の第二の重要な特徴は、色の透明性と純度の程度であり、このインクは紙 のような印刷基材上に画像部材（例えば、印刷又は画像部）から液状で放出する 時に色を生じさせる。粒子とキャリアー材料との双方の整合した同一の屈折率並 びに粒子の微細な寸法のため、インクは、粒子の化学作用により吸収されない全 ての光の振動数についての殆ど完全な伝播性を達成する。その純度と伝播される 色の灰色性（ノイズ）の無さは、均一に分散される粒子の多層間の波伝播性及び 制御された光散乱にも由来する。全ての粒子が形状（好ましくは球状）、寸法（ 約０．　１μｍ）、化学作用（粒子の外殻における選択した色染料を含んで）に おいて同一であり、且つ等しい屈折率のクリアーなキャリアーに覆われているの で、伝播される光は、周知のＭｉｅ光散乱定理により予測されるように純粋で非 常な明るさを残している。

本発明の第３の重要な特徴は、付着されたインクが画像シリンダー表面から印刷 基材に完全に移行する点にある。これは、その表面が超平滑であり、かつ基本的 に溶融ポリマーインクに対して非親和性である画像シリンダーを用いることによ って容易になる。しかし、静電界が高温の溶融インク小滴を引き付けて保持して いた領域が低温の印刷基材と接触するとき、これらの小滴は、インク小滴（典型 的には、約５０μｍ×５０μｍｘ２μｍの体積）に含まれていた少量の熱エネル ギーを失いながら、速やかに液体として基材表面に浸透し始める。その結果、イ ンクは硬化グルーのように基材上にそれ自身が融合しながら急速に凝固する。

インク小滴は、基材との間に比較的固い結合を形成し、加熱された画像シリンダ ーと接触する時点においてまだ液体であり、基材からのインク接着力がシリンダ ーからの接着力より大きいため、シリンダー表面から完全に引きつけられる。イ ンク小滴内の強い内部凝集のため、この移動は完全であり、インクの残留物また は静電荷さえもシリンダー上に残らない。

本発明の印刷インクは、好ましくはその中にカラー粒子を一様の分布で含む熱可 塑性担体材料の固体ブロックとして供給される。加熱されたとき、担体材料の粘 度は好ましくは低粘度条件（例えば、ターペンタイン等の薄いオイルの粘度の程 度）に急速に低下し、このことにより、担体材料の凝集力が著しく低下し、担体 の分子構造の分極可能な部分が外部から影響を及ぼしている静電界の線に沿って 配向するようになり、一方、このことにより、それぞれの粒子上の電荷変位が外 部から電界の分極方向に従って再配向する。

担体の分極可能な性質および粒子上の電荷のため、液体化したインクは外部から 印加された静電界に応答し、このことにより、画像シリンダーは、印刷ドツトサ イズの静電界ドメインから溶融した液体のインクサプライに投入する、インクの 内部凝集力より強い力の作用を通して、溶融インクサプライから「バイト」を取 り出すことができる。

本発明のインクと組み合わせて用いられる画像部材は、好ましくは精密な温度に 加熱しその温度を維持しつる画像シリンダーである。シリンダーは、集合体とし て潜像（シダニチュア）を形成する像様静電界（印刷ドツト）を保持している。

インクサプライおよび画像シリンダーは、互いにその表面を密着させながら回転 し、画像シリンダー上の荷電領域が電界強度に比例した量の誘電性インクを引き 付け、シリンダー上のインクの体積（すなわち厚さ）はインクサプライ中の電界 中和点（浸透深さ）により決定される。インク粒子は、相互作用する静電気力の マトリックスによって液体担体に結合したままであり、これらはそれぞれの「バ イト」における粒子と担体材料の比率が固定したまま画像シリンダーに移動する 。

すなわち、シリンダーの静電気的に荷電した領域に接着するインクは、究極的に は選択された光学的カラー伝達密度で印刷される。この密度は、これらの荷電し た領域から発する電界強度により決定される。しかし、電界強度は付着したドツ ト上のインクの厚さを制御し、そのカバー領域は画像シリンダー上の荷電ドツト 領域の幾何学によってのみ制御される。従って、画像シリンダー上の電界強度の 変化によって、本発明のインクを用いて、写真フィルムによって得られるものに 匹敵する完全な灰色スケールを再生産することが可能となる。

インクが高温のシリンダー表面に接触する境界における高温の液体インク小滴の いわゆる接触角は、ポリマー担体材料の選択および前記表面材料のイオンポテン シャルに適応したものでなければならない。本発明においては、画像シリンダー の荷電していない領域がインクで濡れることを防止するために、接触角９０度が 用いられる。所望の接触角を得て画像シリンダーの非湿潤性を確実にするために 、イオンを前記表面材料中に注入することによってシリンダー表面のインクに対 する非親和性を助長し制御することができる。例えば、非常に少量のフルオロカ ーボンの添加は、接触角９０度を確実にするであろうし、このことにより、非荷 電領域の濡れおよび荷電領域からのインクの広がりを防止するであろう。

比較的高温の（約１５０°Ｃ）画像シリンダーに存在しているインクを、低温（ 約２０℃）の基材（例えば、印刷紙）と接触させたとき、インク小滴は基材の表 面（本体ではない）に浸透しながら凝固する。この時点において、小滴の温度は その厚み（約２μｍ）を横切って２０℃から１５０℃の勾配に広がり、ここで低 温側は固体であり、高温側はまだ液体である。また、インク小滴の冷却により、 その内部凝集が増加し、印刷基材に接着する力が内部凝集力と一緒になって画像 シリンダーに対する接着力を上回るため、それぞれの小滴が全体として画像シリ ンダーから脱離する。

本発明のインクはすでに印刷基材に付着しているが、再融解（少なくとも一部を ）させて、総合的カラー調整のために連続するカラーインクをそれぞれのトップ に付着させることができる。この性質により、異なる減色性の高度に透明なカラ ーの、幾何学的に一致する複数のドツトの高温スーパーインポーズにより達成さ れる広範囲の色相の印刷が可能となる。最終的に得られる色相は、選択されたカ ラーおよびそれぞれのオーバープリントされたドツトの密度によって決定される 。

さらに、インクを再溶融しうることにより、印刷基材からインクを最終的に除去 すること（ディンキング）が容易になる。このような除去は、印刷された材料の 上に、反対方向に強い静電界を印加しながら、強度に親油性の表面を有する高温 のローラーを走らせることにより達成される。

図面の簡単な説明 前述の議論は、以下に述べる本発明の詳細な説明および添付図面により、より容 易に理解されるであろう。

図１は、印刷インクとして一般に使用されている、典型的な、不規則な形態およ びサイズの、一般的なカラー顔料の顕微鏡写真である。

図２は、本発明に従って製造し、本明細書において教示される方法において印刷 インクとして使用されるカラー顔料の顕微鏡写真であり、倍率２５，０００ｘで 示されている。

図３は、本発明のインクの電熱的性質を用いる印刷装置、ならびに、印刷シグニ チュアの記録方法、それぞれのドツトの電界強度に比例した量のインクの付着方 法、および該インクを低温基材に完全にその上に融合するように離脱する方法の 構成図である。

図４は、塗布されたインクの反射密度の観測値と、インク脱離前の、画像シリン ダー上に存在する表面電界との関係を図示したものである。

図５Ａは、好適なインクの内部凝集プロファイルを温度の関数として表した図で ある。

図５Ｂは、インク移動の時点における、画像シリンダーおよび印刷基材に対する インクの接着を示したグラフである。

図６Ａ−６Ｃは、可視的なアルチファクトを減少させる混乱（ｄｉｔｈｅｒ）技 術の使用および異なるカラーの印刷ドツトをスーパーインポーズする方法を図示 する。図６ＡおよびＢは、印刷されたドツト配列の平面図であり、図６０は、図 ６Ｂのドツト配列の断面図である。

図７は、図３に示される画像シリンダーのイメージングのための印刷ヘッドの、 一部が欠けている平面図である。

図８は、線７−７に沿った断面図である。

図９は、図７および図８に図示されているヘッドの部分を、より大きなスケール でより詳細に示した等角投影図である。

図１０は、印刷ヘッドの運転を示す略図である。

図１１は、印刷ヘッドの静電気エミッタユニットの好ましい構造の断面図である 。

図１２は、好ましい印刷シリンダーの構築の等角投影図である。

図１３は、本発明を取り入れた印刷プレスの構成図である。

Ｃ６好ましい態様の詳細な説明 １、印刷インク 本発明の印刷インクは、一般に２つの主要な成分、すなわち、透明な担体材料お よびカラー顔料粒子を含む。カラー粒子は、担体材料内にコロイド状に分散して おり、典型的には、約５〜１０容量％のインクを含むが、適用によっては、この 比率はより高くてもよい。以下に記載される理由により、担体材料の融点は粒子 の融点よりも十分に低い。

本発明のインクの有利な特徴は、他のいずれのインクによっても提供されない多 くの性質に由来する。その性質としては、カラー粒子が固体担体マトリックス内 で安定に凝集せずに均一に分散すること；インクのカラー純度および明度が精密 であり、再現および選択可能であり、かつ、インクが付着したときに特に高い伝 達性があること：それぞれの粒子に、他の粒子と相互作用して外部にかけた静電 界に応答しつる精密かつ永久的な電荷を付与しうること、および、これらの粒子 が、双極の同様に応答性のある担体材料に埋め込まれて、全体として外部静電界 に応答し得るマトリックスを形成しうること；および、担体材料が、印刷シリン ダーへの付着およびそこから基材への脱離に適した、粘弾性の、熱的に制御され た性質を有すること；等が挙げられる。

上述の特徴および機能的性質を有し、本明細書に記載される電熱印刷方法および 、ａ）電界中和によって生じる力の相互作用、ｂ）インクの「バイト」の付着を 維持するための静電気的接着性、Ｃ）移動−脱離点における異なる接着性、およ びｄ）全インクの脱離を達成するインクの内部凝集、に依存するかあるいはそれ により利益を得る他のマーキング方法において、良好に働くインクを得るために 、以下に述べる材料が用いられる。

ａ、基本的な担体材料 本明細書中に記載の電気的印刷方法において使用される電熱的に機能性の印刷イ ンキを造るために、まず光学的に透明で室温（２０°Ｃ〜８０℃）で固体である が、より高い温度ではガラス−転移相に入る適切な担体材料を選択する。特に、 図５に示すように、材料は好ましくは８０℃〜１２０℃の間で柔らかい可撓性の プラスチックへと変わり、そして温度１５０℃以上において高度に液体（すなわ ち、軽油に比較し得る粘度約２０センチポイズを示す。）になる。この液体状態 において、材料は電界強度水準１０３〜ＩＱ’Ｖ／ｃｍにおいて印刷形成部材か ら放射された静電界によって及ぼされる引力に良（反応する。

この担体材料は１７５℃未満で変色したり、縮んだりまたは不快な臭いを発する べきでなく、そして室温において適度に硬くなければならない。この液体状態に おいて及び熱（すなわち、１５０℃以上）印刷部材と接触しているときに、担体 は静電的引力無しに印刷部材の表面を濡らすべきでない。また材料は、静電界を 材料中に分散された多数の粒子に伝える（その本来の電荷が、担体の誘電双極分 子構造を介してそれらを他の粒子へつなぐ）ために、良好な絶縁物（例えば、少 なくとも１０１ｓ１０１ｓｏｈの体積抵抗率を示す。）でなければならず、上述 の強度の静電界において分極可能な分子構造を有さねばならず、そして熱い、液 体状態において誘電率約７を示さなければならない。これらの特性と共に、担体 は静電界部分を通過することによって「バイト（ｂ　ｉ　ｔ　ｅ）　Ｊとして溶 融溜めから除去できる散在色粒子と凝集性のマトリックスを形成する。バイトは 実質的にその部分の境界に制限され、そしてバイトの大きさはその部位における 静電界の強さによって決定される。

好ましくは、担体材料は溶融中により高い誘電率を持ち、それによって粒子との マトリックスの形成を補助し、そして適用される静電界に対する粒子／担体マト リックスの反応性を高める。

基本的な担体材料であって、その誘導体が「印刷インクのような媒体の着色のた めの単分散された合成有色顔料及び製造方法」と題された相互に係属中の米国出 願番号第０７／７９２，７１３号（本明細書と同時に出願されそして本明細書中 に参照により組み込まれる。）にさらに記述されているものはメチルメタクリレ ート（融点約１５０℃及びガラス転移温度約８０℃）を含み、メチルメタクリレ ートは、本技術分野において十分に特徴づけられた方法によって容易に入手でき るモノマーと重合開始剤で合成でき、合成の方法も上記の出願において議論され ている。

ｂ、基本的粒子材料 望ましい粒子の特徴は１７５℃以下の温度における構造的及び測色学的安定性を 含み、それらは担体材料よりも高い、好ましくは２５０℃より上の融点、大きさ 及び形の均一性（好ましくは平均直径約０，１μｍの球形）、正味の（ｎｅｔ） 電荷を運びそして保持する能力、担体とほとんど等しい屈折率、並びに典型的な 印刷用途のために有色染料または染料の混合物をその表面において吸着（または 吸収）する能力及び、担体中において粒子の製作または分散のために必要なあら ゆる溶媒へ暴露されることまたは熱によるそれらの除去に抵抗するのに十分な強 度でそれらに結合する能力である。

本発明の粒子の慣用の顔料粒子と比較したその場での挙動は図１及び２に示され ている。図１に示した慣用の粒子は不規則で凝集する傾向がある。この傾向は担 体内でのそのような粒子の均一な分散を造る能力を妨げ、特に明るく見えないイ ンクを生じ、そのインクの色は純粋に見えない。さらに、粒子凝集の無秩序な性 質のために、反復的に得ることができる均一な色相を有するインクを造ることが 困難である。

比較して、図２に示した本発明の粒子は粒子間の寸法において実質的に変化しな い個々に均一な微小球である。さらに、多量のそのような粒子は担体中に均一に 分散されてＭｉｅ光散乱理論に一致し、それによって繰り返し可能な根拠の上に 非常に純粋な色の再生産を容易にする。

多くの無機粉末はこれらの基準に合致することが発見されている。我々は、金属 酸化物、硫化物及びリン酸塩：イツトリウム及びその化合物並びにシリカ及びシ リカ様化合物で特に成功してきた。これらの材料は比較的狭い大きさの分布を有 する微小球（本発明の目的のためには平均直径約０．　１μｍが好ましい。）と して得られる傾向にある。

そのような粒子は、均質溶液からの沈殿、またはエーロゾルとの反応（例えば、 Ｍａｔｉｊｅｖｉｃ、　１５＾ｎｎｕａｌ　Ｒｅｖｉｅｗ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉ ａｌｓ　５ｃｉｅｎｃｅ　４８３　［１９８５］を参照）に■ り製造できる。例えば、均一な球形のコロイド性酸化アルミニウム（例えば、Ｂ ｒａｃｅ　ａｎｄ　Ｍａｔｉｊｅｖｉｃ、　３５Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｉｎｏ ｒｇａｎｉｃ　ａｎｄ　Ｎｕｃｌｅａｒ　Ｃｈｅｍｆｓｔｒｙ@３６９１　［１ ９ ７３］を参照）、酸化クロム（例えばＤｅｍｃｈａｋ　ａｎｄ　Ｍａｔｉｊｅｖ ｉｃ、　３１　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃ。

１１ｏｉｄ　ａｎｄ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　５ｃｉｅｎｃｅ　２５９　［１９６ ９］を参照）、及び赤鉄鉱α−ＦｅｚＯ。

（例えばＭａｔｉｊｅｖｉｃ　ａｎｄ　５ｃｈｅｉｎｅｒ、　６３　Ｊｏｕｒｎ ａｌ　ｏｆ　Ｃｏ１１ｏｉｄ　ａｎｄ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ@５ｃｉ ｅｎｃｅ　５０９　［１９７８］を参照）が、均質沈殿によって相当する塩の溶 液から強制加水分解を使用して製造されている。球形のコロイド性硫化カドニウ ム（例えばＭａｔｉｊｅｖｉｃ　ａｎｄ　ｆｉｌｈｅｌｍｙ、　８６　Ｊｏｕｒ ｎａｌ　ｏｆ　Ｃｏ１１ｏｉｄ　ａｎｄ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　５ｃｉｅｎｃ■ @４７６　［１９ ８２］を参照）及び硫化亜鉛（例えばｆｉｌｈｅｌｍｙ　ａｎｄ　Ｍａｔｉｊｅ ｖｉｃ、　８０　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ＣｈｅＩＩＩｉｃａｌ　５ｏｃｉｅｔ ｙ　（Ｆａｒａｄｙ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　Ｉ）　５６３　［１０８４］ を参照）がそれぞれの金属溶液とチオアセトアミドとの反応によって得られた。

エーロゾル手順は１つの反応体（例えば金属アルコキシド）の液体粒子と共反応 体（例えば水）との間の相互作用を含み、前もって決定された組成の球形粒子を 得る。フロー速度、加工温度及び加工時間を調節することによって粒子の大きさ を制御することも可能である。例えば二酸化チタン（例えばＶｉｓｃａ　＆　Ｍ ａｔｉｊｅｖｉｃ、　６８　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｏ１１ｏｉｄ　ａｎｄ　 Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　５ｃｉｅｎｃｅ　３０８　［１９７９］を参照）及■_ 化アルミニウム（例えば、Ｉｎｇｅｂｒｅｓｔｈｅｎ　＆　Ｍａｔｉｊｅｖｉｃ 、　１１　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ＡｅｒｏｓｏｌＳｃｉｅｎｃｅ　２７１　［ １９８０１を参照）がそれぞれエーロゾル発生機を使用して得られる。

シリカ（ＳｉＯ２）の単分散粒子を製造する好ましい方法は「印刷インクを含む 媒体の着色のための単分散された合成有色顔料の製造方法及びそれによって製造 される顔料」と題された上記の出願に記述されている。

Ｃ，インクの製造 分離後、粒子から粒子表面に吸着されたカチオン性有色染料へ粒子核からのイオ ン性結合を保証するために粒子が表面処理される。水酸化アルミニウムの着色さ れた粒子の製造方法はＴｅｎｔｏｒｉｏ、　Ｍａｔｉｊｅｖｉｃ　＆　Ｋｒａｔ ｏｈｖｉｌ、　７７　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃ。

１１ｏｉｄ　ａｎｄ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　５ｃｉｅｎｃｅ　４１８０９８０］ に記述されており、シリカ粒子を製造するための好ましい技術はすぐ前に述べた 相互に係属中の出願に記述されている。

染料は、可視色を製造するため、または電磁線（例えば紫外及び／または化学線 ）の特定の振動数を吸収するために配合されることができる。さらに、１以上の 染料がそれぞれの粒子に適用でき、それによって種々の量の単一色相粒子を混合 するための伝統的な必要性無しに望まれる色相を有するインクの製造を容易にす る。

次に種々の電荷−制御剤のいずれかの微量元素の添加によって及び本技術分野に おける従業者に公知の技術のいずれかに従って、電荷が粒子上に置かれ、そして 粒子は次に乾燥されそして粉末粒子として回収される。担体マトリックスのプラ スチック粉末内に導入できる粉末は適切な担体材料と選択された容積比で混合さ れ、そして続いて重合前に正味体積（ｂｕｌｋ　ｖｏｌｕｍｅ）として、または 超音波で分散されて担体モノマー中に融解される。同時にそれらは本発明のイン クを形成する。

２．電気的に印刷する装置及び方法 令、本発明のインクと結合して採用できる好ましい印刷装置を図式的に示す図３ を参照されたい。印刷基質１０（例えば紙であることができる。）のマーキング は２つの移送手段、すなわちインク供給ローラー１４から加熱された画像シリン ダ１８へのインクの移送及びこのインクの基質ｌｏ上への次の移送（参照番号１ ２見に示す）によって達成される。

まず、変化する強度を有する電気的または好ましくはイオン性電荷から成る画像 ドツトパターンは、誘電印字ヘッド１９見によって画像シリンダ１８の誘電表面 １６上または板若しくは他の形の部材へ記録される。シリンダ１８の直径は４イ ンチのオーダーであり、サファイア（Ａ１２０３）　、ケイ素窒化物、ダイアモ ンドまたは池の硬く、高度に抵抗性の材料の薄い（例えば１μｍ）層であり得る 。

表面１６の下にあるのは導電層１７である。

印字ヘッド１９互（図７〜１０と関係してさらに詳細に記述される。）は、多数 の電界放出電極チップを有し、電界放出電極チップの電流の流れは画像記憶コン ピューターを含む制御器１９互によってデジタル式に制御される。制御器１９旦 は印字ヘッド１９ａに絶えず画像情報のドツト電荷パターンを表面１６の上に下 ろさせる。生じた隠れている画像は、インクを受取るイメージの領域を集合的に 表す電荷領域２０のラスタードツトパターンから成り、電荷がかけられていない 領域２２の補足的パターンを残す。

適切な画像−記録コンピューター及びプレス−制御系は米国特許第４．　７９２ ゜８６０号に記述され、これによりその開示は参照により組込まれる。これ及び 他の有用な系は、テキスト及びグラフィックデータをラスク化された（ｒａｓｔ ｅｒｉｚｅｄ）デジタルパターンへと加工し、それらはデータ流れとして制御器 に送られる。制御器は、印字表面に横たわりそしてラスク化された画像データに よって指図された位置に電荷ドツトを置く。

荷電画像シリンダの表面１６がインク−供給ローラー１４の表面と接触して（本 質的に等しい表面速度で）回転するとき、荷電領域２０は、それらの、先に届い ている（ｏｕｔｒｅａｃｈｉｎｇ）それぞれの静電界を介して、溶融インクをそ こへ引きつける。逆に、溶融インクと熱シリンダ表面１６との間の接触角度（は ぼ９００）は、インクが荷電されていない領域２２へ自然に移動しないように本 質的に維持される。この条件は、表面６として温和にインクをはじく材料または イオン注入材料を選択することによって維持される。インク及びシリンダ表面の 双方は図５に示したように、印字工程の間、インクが低粘度の溶融状態のままで あるように比較的高温、通常的１５０℃に保持される。

この移送工程の間、移送剤として役に立つのは誘電担体材料及び荷電粒子（領域 ２０を荷電するために複合液マトリックスとして引きつけられる）の両方である 。すなわち、それぞれの点における電界の存在下に、担体の分子構造は電界直線 に沿って配向された双極子の鎖を形成する。これらの双極子は粒子上の電荷と、 それらの電荷が電界直線の極性に適応するために再配向するように相互作用する 。

換言すれば、もし画像シリンダの表面の正イオン電荷があれば、担体双極子はそ れらの負極をシリンダ表面に向けるために電界直線に沿ってそれら自身を配向す る。担体中に分散された粒子は同様に電界パターンに一致しそして電界パターン を伝えるために分極し、それによって担体と粒子が固定された比でシリンダ表面 に一緒に移るように、担体に静電的に結合した状態になる。

画像シリンダー表面１６上の特定の潜像スポットまたはドツトに引き付けられる マトリックスの容積（すなわち深さ、これは表面１６上の厚さと言い換えられる ）は、そのスポットの位置での静電場の強度の大きさに依存する。言い換えれば 、作動時の物理的原理は、電荷の補償ではなく、粒子の相互作用マトリックスと キャリヤー材料を介しての電場の中和である。各々のドツトの電場強度が変化す ることによって各々の像ドツトの境界内で異なる厚さのインク付着層を形成させ るこの能力によって、各々のドツトについて反射密度が０から２．０まで変化す るグレースケールの発生が促進される。この能力は、図４に示すが、銀ベースの 写真フィルムのそれに近い。

粒子とキャリヤー材料の間に存在する双極子親和性のために、インクとしての各 々の粒子に同伴する決まった量のキャリヤーが表面１６に付着し、またそれによ って、インク供給ローラー１４上に残っているインク内にその二つの成分が消耗 することなく同じ割合で保存される。キャリヤー材料の凝集力とその表面張力も また、インクの滴が表面１２から除去された後のインク供給ローラー１４の表面 １２におけるインクの滑らかな層の再生を促進する。というのは、溶融インク内 でのこれらの力は結合して、ローラー１４の上に残っているインク本体内部の空 孔を閉ざしそして満たすからである。潜像の移動と拡がりを防ぐために、画像シ リンダー表面１６が高い平面抵抗性（少なくとも１０１６オーム／平方）を呈す ることも重要である。

第２の転写工程は、画像シリンダー表面１６上の溶融インク１２ａを基材１０に 塗布することを含む。基材ｌＯはローラー圧盤２４によって表面１６に弱い力供 される。表面１２および１６とは異なって基材１０は加熱されず、一般に室温に 保持される。

上述したように、インクキャリヤー材料が、温度が例えば８０℃から１２０℃ま で上昇するときに固体からガラス相へと比較的急速に移行し、１５０℃で低粘性 の液体状態に達するということは重要である。適当なキャリヤーの、温度に対し てプロットした代表的なプロフィールを図５に示す。急速な相転移によって、溶 融インクキャリヤー材料の内部凝集力が、インクが低温の印刷基材１０と接触す るときに急速に増大する。この凝集力が、インクが基材１０に付着する力がイン クが表面１６に付着する力よりも大きいことによって生じる解放力の差と結びつ いて、それによって全てのインクが表面１６から完全に除去される。

各々のドツト位置のインクが全体にわたって即時に固化するのではなく、凝固速 度はその画像ドツトの位置でのインクの”食いつき（ｂｉｔｅ）“の大きさに依 存する、ということを理解されたい。例えば、印刷シリンダー上の特定の画像ド ツトへのインク付着量が比較的少ない場合（すなわちこれはグレースケールの低 い方の端に相当する）、”薄い”インクスポットが印刷基材と接触するとすぐに 、それは厚さ全体にわたって冷却して固化し、従ってシリンダーと基材の間の先 端部分から離れて、印刷シリンダー１８から基材１０へ完全に移る。

しかし、シリンダー上の特定の画像ドツトの位置に比較的大量のインクが存在す る場合には、低温の基材１０と接触したときに、そのインクスポットの表面だけ が固化する。インクスポット内には温度勾配が存在し、それは基材の表面に隣接 する部分での約８０℃から基材の表面に近接する部分での約１５０℃まで変化す る。このことは、インクキャリヤーの内部凝集力ＦＣがインクスポットの厚さ全 体にわたって変化することを意味する。

従って、インクをシリンダーから基材へ完全に転写させるためには、転写位置に おいて、凝集力Ｆｃが、インクが基材に付着する付着力ＦＡと印刷される全グレ ースケールに相当するインクスポットの厚さ全体についてインクがシリンダーに 付着する静電力Ｆ１との差に等しいかまたはそれよりも大きいことが重要である 。この関係を図５Ｂにグラフで示す。インク、画像シリンダー、および基材のこ れらの特性によって、異なる厚さを有するインク付着層が、インクが転写する間 に生じる移動しているシリンダーと基材との距離の変化を受容するのに十分なほ どに可塑性があるかまたは柔軟性があること、さらには基材へ完全に移るのに十 分なほどに凝集性があることが保証される。

会をも減少させる。

多色印刷を行うためには、前述の印刷工程を拡張させるのが当然望ましい。これ は、様々な個々の密度を有する連続した減色法の原色からなる複数の幾何学的に 調和するドツトを刷り重ねて、減色光学相互作用を行わせることによって達成さ れる。この方法を用いて我々は、色の質、ダイナミックレンジ、および分解能の 点で写真乳剤画像に匹敵する結果を得た。各々の刷り重ね工程の間に、前に塗ら れて基材１０上ですでに固化したインクドツトは、表面が容易に再溶融して、溶 融インクからなる次の層と融合してこれを良く受け入れる。

インクドツトは、図６Ａに示すように並べて塗ることができる。あるいは、ドツ トマトリックスのラスター位置の周期性によって発生するモワレ模様やその他の 可視的な人為結果を避けるために、ドツト位置を記録サイクルの間の電子的な遅 れによってわずかに段状にして、それによって、他のドツトの上に重ねられるカ ラートッドを含めて、ドツト位置およびその重なりを故意に不揃いにすることが できる。この”ディザ−（ｄｉｔｈｅｒ）”を図６Ｂと図６０に示すが、これも また、所望のグレースケールを維持するために各々のドツトについて必要なグレ ーレベルの数を減少させるのを助け、従ってデータの圧縮を容易にする。減色法 の原色ドツトが印刷されれば、ディザ−によって色彩が軟らかくなり、異なる色 の間の境界が滑らかになるが、これは幾つかの印刷の適用上望ましいことである 。　所望により（例えば、印刷基材の再生のようなエコロジー上の理由のために ）、時間的に後の方で、基材の表面を加熱して印刷面の上をホットローラーを転 がし、同時に基材に強い静電場をかけることによって、インクを基材１０から除 去することができる。この結果、印刷インクは回収され、インクと紙の表面のた めの間の結合が破壊される。これはインクが親高分子性のローラー表面に引き付 けられるためであり、インクはその表面から後で機械的に（例えばこすり落とす ことによって）除去することができる。この操作を行うための適当な装置を図３ に概略的に示す。ここで符号３０は熱源を示し、符号３２はホットローラーであ る。

本発明のインクは室温で固体状態にあるので、環境汚染の可能性はなＬｌ。回収 のために印刷基材とインクを再生するという付加的な性能によって、実質的な環 境上の利益が生じる。

図７と図８を参照すれば、図示されているヘッド１９且は、シリンダー１８の反 対側にかつ平行に設けられている静止した長い支持ビーム４２を有する。一連の エミッターユニット４４がビーム４２に調節可能に装着されていて、その総和の 長さはシリンダーの長さに相当する。据え付けを容易にし、またエミッターユニ ットに利用できるフットプリント（ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ）を最大にするために、 これらのユニットはバー４２に二列に調節可能に装着することができ、図７に最 もわかりやすく示されているが、その二列のユニットは互いに向かい合っている 。

図８と図９に示すように、各々のエミッターユニット４４は、概ね矩形の舌状の 絶縁基板またはプレート４６を有し、これは例えば加圧溶融ガラスからなる。

各々の基板４６の下側には複数の小さな電界放出電極または電子エミッター４８ があり、それらの端部は基板かられずかに突出している。エミッター４８は、基 板の一端に沿って間隔を置いて真っすぐに配置されている。例示を容易にするた めに、各々のエミッターユニット４４は比較的少数のエミッター４８だけを有し ているように示した。実際には、典型的なユニット４４は、幅が１０ｃｍで、１ ０００個程度０エミッター４８を有し、各々のエミッターは幅１２．８ｍｍ、長 さ４０ｍｍのオーダーの寸法を有する。後に詳細に説明するように、各々のエミ ッターユニット４４のエミッターを提供するための回路は、ユニットの基板４６ の上に直接装着することができる。

各々のエミッターユニット４４の基板４６にはその上面に側面のリブ５２が設け られていて、それはビーム４２の下側にある縦長の溝５４にスライド可能におよ び／または軸旋回可能に嵌め込まれている。これらの溝は、エミッターユニット ４４の印刷シリンダー１８からの距離を正確に固定するための案内溝である。

また、各々のエミッター基板４６は、エミッターから離れた位置で基板の端部か ら延びている縦長のスロット５６を有する。図７と図８に示すように、エミッタ ーユニットがビーム４２にスライド可能に嵌め込まれた後、それを、スロット５ ６とビームの中の抵抗穴６２の中を延びるねじ溝を切った締め具５８を用い、そ れをビームの上面にあるナツト６４にねじ込むことによって、ビームに調節可能 に固定することができる。

好ましくは、各々の締め具５８は離心ネック５８且を有していて（図８）、締め 具を回転させることによってネックを対応するユニット４４のスロットの中にき っちりと固定することができ、ユニットはビームに沿って各々の方向にある程度 移動させることができる。この調節方法は、後に詳細に説明するように、種々の エミッターユニットを印刷シリンダーと一直線に整列させるために用いることが できる。各々のユニット４４を適当な位置に設定した後、対応するナツト６４を 締めることによってその場所に固定することができる。

図８を参照すれば、ビーム４２には、ビームの反対側で下に延びる一対のフラン ジ６８が設けられている。これらのフランジによって支持されて一対の可撓性の ブレード７２が設けられていて、それらの各々は印刷シリンダー１８の表面をは き取ることができる位置まで下に延びている。好ましくは、ブレードはフランジ ６８にクリップ留めされていて、それによってブレードを容易に取り去ってエミ ッターユニット４４へのアクセスを可能にすることができる。ブレードの目的は 、エミッターユニット４４の回りに限定された空間を設けて、ガスを循環させて ユニット１６とその上の回路を冷却することである。好ましくは、ガスはヘリウ ムやアルゴンのような不活性ガスであり、それによって印刷ヘッドが作動してい るときのエミッター４８の周囲の雰囲気のイオン化と窒素の酸化による硝酸のよ うな有害な化合物の形成の両者が最少となる。

エミッターの好ましい構造を図１１に示す。図示するように、各々のエミッター ４８は、ガスのトンネル１１２を画定する中空の絶縁矩形体１１０を有する。

少なくとも１つの針状電極１１４がトンネル１１２の壁に配置されていて、反対 側の壁を向いている。エミッター４８は、トンネル１１２が誘電性の表面１６に 向かって半径方向に延びて、微小な煙突としての機能を果たすように、シリンダ ーに対して向けられている。

作動時には、電極１１４に（例えば約４００ポルＩ・の直流の）十分な大きさの （好ましくは正の）電圧パルスをかけることによってエミッターが活性化され、 それによって絶縁破壊が起こる。このパルスは電源装置１２２によって供給され る。絶縁破壊の間、ｉ！ｉ極１１４の近傍にある実質的に全てのガス分子が、非 常に強い静電場の影響下で少なくとも１個の電子を失う。これらの電子は電極１ １４によって吸収され、共鳴イオンの小さなハローが起き、自由電子が各々のそ のような電極の回りを強いエネルギーをもって旋回する。そのイオン種は電極１ １４からトンネル１１２の底の低い電気ポテンシャルに移動する傾向があり、そ こでそれらは、矩形体１１０の内表面を延びている金属包囲電極１１８の優勢な 電流と遭遇して中和される。

イオンが電極１１８の方に流れるにつれて、それらイオンは印刷シリンダーの負 に帯電した導電性層１７により引き付けられる。層１７の電位はラップアラウン ド電極１１８よりも正電極１１２に対してさらに負となり、従って正のイオンを さらに強く引き付ける。必要な電位差は、例えば図１１に示される単純な回路部 品を用いて生み出すことができる。具体的に述べると、可変抵抗体１２０は電極 １１８に達する電力供給源１２２からの電圧Ｖ！を制限するが、導電性層１７に 印加される電圧に対してはそのように制限はしない。

到達しつつあるイオンはラップアラウンド電極１１８の電圧電位に等しい電圧電 位に達するまで誘電性表面に蓄積する（より高い局所電位は単に電極１１８に電 流を逆流させるだけであって、その状ではそれらの耐久性を妨げる）。従って、 電極１１８に印加される電圧は、印刷シリンダーに付着する電荷量を変調し、誘 電クーロン電荷密度（Ｑ＝ＶＣ）の精密な制御を維持するのに使用される。

トンネル断面は印刷ドツトの寸法を表す。しかして、印刷シリンダーの軸線に沿 った、各々が個々のコントロール電極を有するトンネルの配列は、各々が各トン ネルと関連したラップアラウンド電極の電圧で制御される個々のクーロン電荷密 度を有するドツトサイズの電荷ドメインが付着するのを助長する。これらのレベ ルはデジタル式に設定することができ、そのため個々のエミッターは印刷シリン ダー表面１６に像様電荷パターンを作るように別個に賦勢、制御される。

安定な参照条件を生み出すために、針電極１１４を、小さな予備電流を常に流し 、かくして電極１１４の表面に有害な化学的付着物が堆積するのを妨げる“バー ン−イン“電位に維持させるようにしてもよい。

トンネル配列は無数の平行なチムニ一様の溝を絶縁性の材料板にエツチングする ことによって造るのが好ましい。次に、谷溝の下方端に蒸着法又はイオン注入法 等の適当な手段を用いて電極１１８として役立つ導電性のバンドを設ける。この 電極に対する（例えば、前記絶縁性材料を通って延在するチャンネルを介しての ）ある種の外部アクセス体を電極に外部回路部品に対するその電気的接続を助長 するために設ける。

溝を含む前記絶縁性材料板をそれらの溝が互いに整列するように第二の同様の板 に対して配置すると、自蔵式トンネルの配列集成体が形成される。この集成体は 誘電性印刷シリンダーの表面１６に隣接して位置決めすることができる。配列集 成体を半ピツチで偏らせることによって、２つの平行な配列はドツトが、奇数ド ツトと偶数ドツトのシリンダー表面に沿った位置を、それらが干渉列の表面を帯 電させて行くにつれてドツト間に好ましくない分離スペースを生じさせることな く覆うことができるようになる。これらの列は遅延ファイヤリング回路部品（こ れは上記の位置の“ディザ−”を導入することもできる）を通して線状に作るこ とができる。

図１１に示される制御回路部品は各エミッター４８における電極の電位を複数の レベルのいずれにも設定することができる。例えば、３２電荷密度のいずれをも 付着させるように各エミッター４８を制御する能力はシリンダー表面１６上の各 印刷ドツトの場所に可能な３２場密度のいずれをも創り出す能力をもたらし、そ の際そのような場は溶融した静電的に応答性のインキの中に達してインキの場− 強度−比例量（即ち、厚さ）を捕らえる。

エミッターの全配列の動作を入って（るデーターの流れに従って制御するのに、 この技術分野で公知の種々の回路を使うことができる。このような配置は既に図 １０に示されている。コントローラー１９ｂの大容量メモリー（ｍａｓｓ　ｍｅ ｍｏｒｙ）から高速データーラインで着（画像データーは緩衝メモリー（ｂｕｆ ｆｅｒ　ｍｅｍｏｒｙ）７６経由で直列−並列型送りレジスタ７８に適用するこ とができる。このレジスタ７８はデーターを各種エミッター装置４４が有する同 様の回路部品に配するものである。各装置の回路構成部品が当該装置のエミッタ ーの全てに役立つ。このような回路部品には各エミッター４８用にデジタル−ア ナログ変換器（ＤＡＣ）８２が含まれていてもよい。ＤＡＣの出力はスイッチ８ ４経由で対応するエミッターに適用される。

適切な時間にスイッチ８４を入れ、及び切ってエミッタ−４８をしである選択さ れた幅の画像領域、即ちドツトＤを印刷シリンダー回りのある選択された場所に 置くのを可能にする。このために、全ての装置４４に役立ち、コントローラー１ ９互の中に存在していることができる親時計８４が時計信号を各装置のカウンタ ー８６に適用する。カウンター８６は、信号を選択された一定の速度で自ら回転 しているシリンダー１８によって回転されているシャフト型符号変換器７８（図 ７）から受け取ったとき、カウントを開始する。シャフト型符号変換器７８から の信号はシリンダーがある選択された位相角、例えば０°にあることを表す。

カウンター８６は、しかして、それが、エミッター４８がある画像ドツトＤをシ リンダーに適用することとなるシリンダーのその位相角に対応するある選択され たカウントに達したとき、ある出力パルスを発して対応するスイッチ８４を閉じ る。

画像ドツトＤの位置をして整合目的からシリンダー回りにおいである程度調整可 能とするために、カウンター８６からの信号を、レジスタ９４の内容も受け取る コンパレーター９２に適用することができる。コンパレーター９２はカウンター ８６における数がレジスタ９４における数と等しくなったときに出力信号を出す 。レジスタにおける数を変えると、当該エミッター４８によって作られた画像ド ツトＤの前縁はシリンダー周面を巡ってシフトせしめられる。これは図１０に見 られる左の縁である。

コンパレーター９２の出力はフリップフロップ９６のセット（Ｓ）入力に、また 遅延９８を介して同フリップフロップのリセット（Ｒ）入力に適用され、しかし てフリップフロップは、スイッチ８４にエミッター４８によって置かれた画像ド ツトＤの幅（Ｗ）を決定する一定期間の賦勢信号を与える。画像ドツトの長さく １）はエミッターの長さによって決まる。

説明を簡単にするために、図１０の回路素子を同調させる種々のタイミング信号 及びリセット信号は図示しなかった。それらは当業者には公知の多数の方法の任 意の１つで作ることができる。

各エミッター装置４６上のエミッター４８に役立つＤＡＣ８２、スイッチ８４、 その他の構成部品は、図９の１０２及び１０４に示される、基体４８に取り付け られた集積回路の形を取っていることができる。また、これらの回路とエミッタ ー４８を接続するリード線１０６はその基体に印刷してもよい。エミッター装置 の上方端の端子１０６ａはジャンパ１０８（図８）でエミッター装置の全てに役 立つ他の回路構成部品、例えば緩ｉＩｉ器７６及びレジスタ７８に接続すること ができる。これら他の構成部品は、図８に示される通り、ビーム４２の上面に取 り付けられた１つ又は２つ以上の印刷回路板１１０の上に含めることができる。

ビーム４２の側部にクリップ留めされている垂下側壁を有するカバー１１２を印 刷回路板１１０をおおい囲むように設けてもよい。

画像ドツトＤのシリンダ−１８に沿った位置は、エミッター装置４４上のエミッ ター４８の間隔とこれら装置をビーム４２に沿ってどう位置決めするかによって 決まる。各装置４２上の個々のエミッターの間隔は工場で厳密に制御することが できる。装置４４をビーム４２に沿って精密に位置決めすることができるように するために、図８に示される通り、ビーム４２の下側に取り付けられたガラスパ ー１１８に横方向に延びる格子線１１６（図７）を設けてることができる。これ ら格子線はエミッター４８と同じ距離離間配置されるが、それら格子線は、隣接 するエミッター装置４４上の一番端のエミッター４８の間隔を各装置４４上のエ ミッターの間隔と等しくなるように調整することができるように、隣接するエミ ッター装置４４の少なくとも境界近くに存在するのがよい。

装置４４を位置決めするために、図８の１１８の所に疑似模型として示される走 行する顕微鏡を有する精密な案内溝（図示せず）を覆って印刷ヘッド１９且を配 置する。顕微鏡１１８はビーム４２の下の案内溝に沿って装置から装置へと移動 することができ、それによってオペレーターは２列のエミッター装置間を狙い、 隣接エミッター装置の一番端のエミツター４８を隣接する格子線１１６と整列さ せることができるようになる。

かくして、エミッターは印刷シリンダーの表面層に小さな画像領域、即ちドツト Ｄを本質的に指定する。当該表面層は元の画像に対応して色々な強度を持つ本質 的に隣接した静電場ドメインの高解像度のパターンを受容し、かつ維持する。

前記のように、印刷中に、これらの色々に帯電した画像領域りは、本発明の特別 のインキを大きさが画像領域の静電場を調度補償し、又は中和する精密など・ソ トで引きイ附ける。また、インキを除去すると、そのインキと関連した電荷が失 われる。印刷シリンダー１８上の画像を消去するために、そのシリンダー上の電 荷を取り除く手段を設けるのが好ましい。説明された系において、これは図８に 示される印刷シリンダーの表面層を導電性とする紫外線ランプ１２２によって達 成される。

印刷シリンダー１８の好ましい構造を図１２に示す。この態様において、シリン ダー１８は導電性の金属スリーブ１７の上にそれを覆って載置される誘電性の表 面層１８を含む。このシリンダーは弾性の絶縁層１４０でライニングされている 。絶縁層１８はシリンダーの加熱手段を含んでいるのが好ましい（この目的のた めに絶縁層は抵抗性のゴムから形成される）。シリンダー１８を貫通してシャフ ト１４２が延在し、シリンダー１８の両端の冷却部材１４４に取り付けられてい る。シャフト１４２の両端は印刷機の機枠の対向する両側にジャーナルで軸支さ れている。冷却部材１４４は端板として作用し、シリンダ一本体にしっかり締め 付けられている。それら冷却部材には空気をシリンダー１８の内部を通って循環 させる一連の開口がある。循環をよくするために外部空気源を冷却部材の１つに 指向させることができる。

印刷機上の前記素子の実行方法を図１３に模式的に示す。一般に１５０に示され る印刷機は、各々印刷シリンダ−１８、ライティングヘッド１９ａ及びインキ供 給ローラー１４を含む一連の印刷ステーション（簡単にするために、その１つだ けが示される）を含む。このような装置と本来的に係わる標準ガイド、紙の輸送 及び駆動の各構成部品は図示されていない。印刷ステーションのあるものの向き は両面印刷を可能にすべ（その他のステーションに対して逆向きにされている。

チージョンの全てを走行して出て行くときに裁断され、裁断されたシートは１５ ２に示されるように積み重ねられる。

これまでに使用された用語と表現は説明のための用語とし′Ｃ使用されているも ので、限定を目的とするものではな（、従って、図示され、かつ説明された特徴 又はその部分、部分の全てに対して均等なものをそのような用語及び表現の使用 に際して除外するものではな（、種々の修正が特許請求される本発明の範囲内で 可能であると認識されるものである。例えば、所望とされるスペクトル特性をキ ャリアーに付与するある選択された吸光係数と透過率を有するある容量の有機色 素をキャリアー内に分散させることによって顔料粒子を省くことが可能である。

×１５１ ＦＩＧ、３ 鉱写薬　リカ ％ｊ’４６δｈヱレ［のぼに号１１ ドー２Ｖ９級乱（Ｌ台しる１１ 本発明のインクはすでに印刷基材に付着しているが、再融解（少なくとも一部を ）させて、総合的カラー調整のために連続するカラーインクをそれぞれのトップ に付着させることができる。この性質により、異なる減色性の高度に透明なカラ ーの、幾何学的に一致する複数のドツトの高温スーパーインポーズにより達成さ れる広範囲の色相の印刷が可能となる。最終的に得られる色相は、選択されたカ ラーおよびそれぞれのオーバープリントされたドツトの密度によって決定される 。

さらに、インクを再溶融しうることにより、印刷基材からインクを最終的に除去 すること（ディンキング）が容易になる。このような除去は、印刷された材料の 上に、反対方向に強い静電界を印加しながら、強度に親油性の表面を有する高温 のローラーを走らせることにより達成される。

図面の簡単な説明 前述の議論は、以下に述べる本発明の詳細な説明および添付図面により、より容 易に理解されるであろう。

図１は、印刷インクとして一般に使用されている、典型的な、不規則な形態およ びサイズの、一般的なカラー顔料の顕微鏡写真の印刷複写物である。

図２は、本発明に従って製造し、本明細書において教示される方法において印刷 インクとして使用されるカラー顔料の顕微鏡写真の印刷複写物であり、倍率２５ ．０ＯＯＸで示されている。

図３は、本発明のインクの電熱的性質を用いる印刷装置、ならびに、印刷シグニ チュアの記録方法、それぞれのドツトの電界強度に比例した量のインクの付着方 法、および該インクを低温基材に完全にその上に融合するように離脱する方法の 構成図である。

洋未着範囲１全之大しちト５ １、（ａ）８０℃以下の温度において固体又は準固体（ｑｕａｓｉ−ｓｏｌｉｄ ）であり、８０℃〜１５０℃の温度において柔軟になり、１５０℃を超える温度 においてはその粘度が１００センチストークス以下に低下し、液状の溶融相状態 において外部の静電場源によってその強度に比例して誘引される静電的に分極可 能なポリマー物質を含む無色のキャリア材料；及び（ｂ）その寸法、形状及び化 学組成が所定の値と実質的に同一であり、キャリア材料中に接着一体化して、そ れと共に、外部静電場源によって誘引されるとキャリア材料に対する粒子の比を 崩壊させることなくバルクで移動する相互作用マトリクスを形成する、複合構造 でコロイドの大きさの、着色された非溶融均一分散微粒子； を含むことを特徴とする静電印刷用の電熱印刷インク。

２、キャリア材料が有機物質であり、着色粒子のそれぞれが無機コア素子を含む 請求の範囲第１項に記載のインク。

３、インクが印刷部材に対してわずかに非親和性であり、したがって印刷部材の 静電的に電荷された領域の上のみに付着し、非電荷領域上には付着せず、かかる 付着の厚さは静電的に電荷された領域から発せられる電場強度に比例している請 求の範囲第１項に記載のインク。

４、インクが印刷部材上に付着し、インクの付着の厚さによって、インクが印刷 部材から印刷基材上に転写されその上で溶融されると生成するインクが付された 領域によって示される視覚光学密度が決定される請求の範囲第１項に記載のイン ク。

５、キャリア材料及び粒子の光学屈折率が実質的に同等で、選択された色に関し て可視光に対するインクの透過度が最大になるようになっている請求の範囲第６ 、キャリア材料が可視光に対して完全に透明であるが、紫外光に対しては透明で ない請求の範囲第１項、第４項又は第５項に記載のインク。

７、キャリア材料が、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリスチレン ／ポリメチルメタクリレートコポリマー、ポリメチルメタクリレート／ポリブチ ルメタクリレートコポリマー及びポリブチルメタクリレート／ポリスチレンコポ リマーからなる群から選択される熱可塑性ポリマーである請求の範囲第１項に記 載のインク。

８、粒子が、金属酸化物、金属硫化物、金属リン酸塩、イツトリウム、ンリヵ、 ラテックス及びガラスからなる群から選択される少なくとも１の材料から製造さ れるコアを含む請求の範囲第１項に記載のインク。

９、粒子が、０．１ミクロンの平均直径を有する実質的に球状のコアを含む請求 の範囲第１項に記載のインク。

１０、粒子が、選択された色を有する少なくとも１の染料で被覆されている請求 の範囲第１項に記載のインク。

１１、粒子が、実質的に透明のコーティングで被覆されている請求の範囲第１項 に記載のインク。

１２、粒子が、粒子の電荷を制御する薬剤で更に被覆されている請求の範囲第１ 項に記載のインク。

１３、（ａ）画像部材の表面上に像様静電ドツト状電荷パターンを形成し；（ｂ ）画像部材を所定の温度に加熱し；（ｃ）（１）所定の温度で溶融し、液相にお いては外部から印加された静電場に対して応答性であり電場源に誘引される、静 電的に分極可能なポリマー物質を含む、無色のキャリア材料；及び （２）複合構造を有し、コロイドの大きさであり、その寸法、形状及び化学組成 は所定の値と実質的に同一であり、キャリアー材料中に接着一体化されてそれと 共に相互作用マトリクスを形成する着色非溶融均一分散微粒子：を含むインクを Ｊ１３８！Ｉ、； （ｄ）溶融インクを、画像部材の加熱された像様電荷表面と接触せしめ、それに よってキャリア材料及びインク粒子の両方を、相互作用固定比マトリクスとして 、画像部材上に、それぞれの電荷された画像部材領域から発する電場強度に比例 した厚さで静電的に転写せしめ； （ｅ）インクを有する画像部材を、所定の温度未満の温度を有する印刷基材と一 時的に接触せしめて、それによって、迅速な固化を行わせ、かつインクを基材・ 上に転写して、印刷基材上に画像を形成する；工程を含むことを特徴とする基材 上に印刷する方法。

１４、異なって着色されたインクを用いて工程（ａ）〜（ｅ）を繰り返して、再 溶融されたインク上に幾何学的に一致するドツトを重ね印刷して、組み合わせて 加法混色又は減法混色のいずれかを生成する多層付着物を与える工程を更に含む 請求の範囲第１３項に記載の方法。

１５、明澄で視覚的に透明なインクを用いて工程（ａ）〜（ｅ）を繰り返して、 印刷された領域に光沢を与え、それを紫外線照射から保護する工程を更に含む請 求の範囲第１３項に記載の方法。

１６、工程（ａ）〜（ｅ）を繰り返す前に、固化されたインクを少なくとも部分 的に再溶融する工程を更に含む請求の範囲第１４項に記載の方法。

１７、スペクトルの可視領域においては高度に透明であるが紫外領域及び化学線 部分においては光度に吸収性であるインクを用いて工程（ａ）〜工程（ｅ）を繰 り返し、ここで透明インクは着色インク液滴が先に印刷されている領域のみに重 ね印刷する工程を更に含む請求の範囲第１３項に記載の方法。

１８、画像部材の表面は溶融インクに対して少なくともわずかに非親和性であり 、これによって、電荷が存在していない画像部材の領域における少量のインクの 付着さえも防止される請求の範囲第１３項に記載の方法。

１９、　８）熱を用いて固化されたインクを液化し；ｂ）印刷基材を強い静電場 に曝露して、それからインクが除去されるのを容易にする： 工程を更に含む請求の範囲第１３項に記載の方法。

２０、（ａ）硬質の誘電表面を有する画像部材：（ｂ）画像部材の表面上に像様 静電電荷パターンを形成する手段：（ｃ）画像部材を所定の温度に加熱する手段 ；（ｄ）　（１）所定の温度で溶融し、液相においては外部から印加された静電 場に応答性であって、電場源に誘引される静電的に分極可能な物質を含む、無色 のキャリア材料：及び （２）その寸法、形状及び化学組成が所定の値と実質的に同一であり、キャリア 材料中に接着一体化してそれと相互作用マトリクスを形成する、複合構造でコロ イドの大きさの、着色非溶融均一分散微粒子；を含むインクの源；（ｄ）溶融イ ンクを、画像部材の加熱された像様電荷表面と接触せしめ、それによってキャリ ア材料及びインク粒子の両方を、相互作用固定比マトリクスとして、それぞれの 電荷された画像部材領域から発せられる電場の強度に比例した厚さで、画像部材 上に静電的に転写する手段；及び（ｅ）インクを有する画像部材を、所定の温度 未満の温度を有する印刷基材と一時的に接触せしめて、それによってインクを迅 速に固化せしめて基材上に転写して、印刷基材上に画像を形成する手段：を含む 、基材上に印刷するための装置。

２１、画像部材が静電的に電荷されていない場合には、画像部材の加熱表面が溶 融インクによって湿潤しない請求の範囲第２０項に記載の装置。

２２、画像部材が、その外表面が高い表面電気抵抗を有する硬質の誘電被覆から 構成されるシリンダーを含み、該表面が、ラスター状のパターンでその上に配置 された強い静電場を、大きく損失することなくその厚さに沿って保持することが でき、該画像部材が、更に、所望の昇温温度を正確に保持することができる請求 の範囲第２０項に記載の装置。

２３、インク源が、液体インクの層を担持することができ、かつ、画像部材の表 面と同調して動くことができる外表面を有する加熱ローラーを有し、該インク源 及び該画像部材が、互いに極めて近接して配置されて、それらの間の間隙を溶融 インクによって満たして、それからインクを抽出することのできる活性溜め領域 を形成することができるようになっている請求の範囲第２０項に記載の装置。

２４、該画像部材が薄い誘電表面層及び導電性の下層を有し、像様静電電荷ノく ターンを形成する手段が、 （ａ）共軸的に配置され、全長に亙って画像部材に近接している電場発生電離電 極構造体配列、ここでそれぞれの電極構造体は、その長さ又は面積の足跡が印刷 ドツトの形状を決定する形状を有しており、画像部材の表面から所定の距離離隔 されている： （ｂ）印刷ドツト密度及び配置情報を受容し、電極構造体を選択的に活性化させ て、電極構造体と画像部材の下層の間に、画像部材上の選択された印刷ドツト配 置で、異なる電荷電流を生起させ、それによって該表面層の反対側に異なる電荷 及び対向電荷を与え、その強度が装置に与えられた印刷ドツト密度情報によって 決定される印刷ドツト配置で変化する電場を生起させるコントローラー：を含む 請求の範囲第２０項に記載の装置。

２５、（ａ）電極構造体が分離可能なユニットでグループ分けされており、それ ぞれのユニットは、（１）ユニットが、画像部材の輪郭に、それらの間に一定の 間隙をもって柔軟に追随することのできるようにする比較的弾性の支持部材；及 び（２）支持部材に載置されている不連続で離隔されている電極構造体の直線状 配列；を含み； （ｂ）パターン形成手段が、（１）画像部材の反対側に離隔されているユニット 用の支持部材：（２）ユニットを支持部材に調節可能に載置して、すべてのユニ ットの電極構造体が画像部材から上記の所定距離離隔されるようにする手段；及 び（３）それぞれのプレート上の電極構造体をコントローラーに接続する回路手 段；をも含んでいる請求の範囲第２４項に記載の装置。

２６、回路手段が、ユニットの支持部材に載置された集積回路を含み、それぞれ の集積回路は、対応するユニット上の電極構造体の活性化を制御するように配置 及び適合されている請求の範囲第２５項に記載の装置。

２７、電極構造体の活性化時間を制御して、それによって印刷ドツトの寸法を制 御する手段を更に含む請求の範囲第２５項に記載の装置。

２８、混乱（ｄｉｔｈｅｒｉｎｇ）時間遅延を与えて、画像部材上において、ド ツト配置を互いに僅かにオフセットさせ、それによって、準ランダム印刷パター ンを形成することによりラスター起因の周期的構造を排除する手段を更に含む請 求の範囲第２０項に記載の装置。

２９、像様静電電荷パターンを形成する手段が、画像部材にそって配置され、画 像部材の表面上に制御された可変量のクーロン電荷を与えることのできる、電場 発生電離電極構造体の少なくとも１の配列を含み、それぞれの配列が、（ａ）画 像部材の表面と電気的に連絡している多数の電場発生電離電極構造体、ここでそ れぞれの電極構造体は、 （１）絶縁材料で形成され、画像部材の表面上に放射状に配置されて、マイクロ トンネルの開放端が画像部材に面するようになっている煙突状のマイクロトンネ ル（２）マイクロトンネル内に載置され電源に接続している電極；（３）マイク ロトンネルの内表面の回りに伸長しており、マイクロトンネルの画像部材に面し た開放端に極めて近接しており、第１の電圧をバンドに印加し、第２の電圧を画 像部材に印加し、これらの電圧をそれぞれ調節することを容易にする電圧制御回 路に電気的に接続している導電バンド；を含む； （ｂ）像様デジタルデータに応答して電極の選択されたものに電離電圧を印加す る画像制御手段、ここで、電離電圧の強度は、第２の電圧に等しい値からその上 の数百ボルトまで変化し、蓄積された電荷の電圧強度が第１の電圧の値に達する まで電離電圧を印加することによって、電離電流が印刷表面に向かって流れて、 その上に電荷の蓄積を生じさせる； を含む請求の範囲第２０項に記載の装置。

３０、画像部材の表面が、薄く、高度に誘電性の材料であり、画像部材が、制御 回路に電気的に接続している導電性層をその下に更に含んでいる請求の範囲第２ ９項に記載の装置。

３１、マイクロトンネル電極に接続している電源によって、それに一定の固定電 位が与えられる請求の範囲第２９項に記載の装置。

３２、電離電圧が陽性であり、それを電極に印加することによって、電子が近く のガス分子から除去されてイオンを形成し、電極によって除去された電子が吸収 され、更にイオンが画像部材に向かって移動する請求の範囲第２９項に記載の装 置。

３３、それぞれのマイクロトンネルの開放端の寸法によって、それにより与えら れる電荷ドツトの寸法が決定される請求の範囲第２９項に記載の装置。

３４、（ａ）それと結合している冷却手段及びそれから依存しているシャフトを 有する概して円筒状の本体； （ｂ）該本体を被包する熱的及び電気的に絶縁性の弾性部材；（ｃ）絶縁部材と 結合している加熱手段；（ｄ）絶縁部材をぴったりと被包する金属スリーブ；（ ｅ）柔軟であるために十分に薄く、印刷インクの除去と連結してイオン電荷を速 やかに解除するのに十分な平滑性及び表面エネルギー特性を示す、金属スリーブ を被包する高表面抵抗の硬質で高度に誘電性の表面；を含む画像部材。

３５、（ａ）それぞれが選択された色のインクを印刷基材に施すことができる多 数の印刷ステーション： （ｂ）基材を送ってそれぞれの印刷ステーションと連続的に会合させて、それぞ れ他の印刷ステーションによって施されたインクに一致してインクを施すように する手段： を有する電子印刷プレスであって、 （Ｃ）それぞれの印刷ステーションが、（１）　請求の範囲第３９項に記載の画 像部材；（２）画像部材に共軸的に全長に亙って近接して配置されており、その 長さ又は面積足跡が印刷ドツトの寸法を決定し、画像部材の表面から所定距離離 隔されている電場発生電離電極構造体の配列を含む書き込みヘッド：及び（３） 液体インクの溜め状の層を形成することができ、画像部材の表面と同調して移動 することのできる外表面を有する加熱ローラー、ここでインク源及び画像部材は 、互いに極めて近接して配置されており、それらの間の間隙を溶融インクで満た してそれからインクを抽出することのできる活性溜め領域を形成することができ るようになっている： を含んでいる電子印刷プレス。

３６、電場発生電極構造体が、それぞれ、（ａ）絶縁材料で形成され、画像部材 の表面上に放射状に配置されて、マイクロトンネルの開放端が画像部材に面する ようになっている煙突状のマイクロトンネル； （ｂ）マイクロトンネル内に載置され電源に接続している電極；（Ｃ）マイクロ トンネルの内表面の回りに伸長しており、マイクロトンネルの画像部材に面した 開放端に極めて近接しており、第１の電圧をバンドに印加し、第２の電圧を画像 部材に印加し、これらの電圧をそれぞれ調節することを容易にする電圧制御回路 に電気的に接続している導電バンド：を含む請求の範囲第３５項に記載の印刷プ レス。

３７、同時に、先に印加された電荷に従って、インクを印刷部材にかつ画像部材 から基材上に転写しながら、新たな像様静電電荷を印刷部材上に連続的に印加す る工程を更に含む請求の範囲第１３項に記載の方法。

３８、キャリア材料が、８０以下の温度では固体又は準固体であり、８０℃〜１ ５０℃の温度において柔軟になり、１５０℃を超える温度において液体溶融相に なり、更に、所定の温度が少な（とも１５０℃である請求の範囲第１３項に記載 の方法。

３９、キャリア材料が、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリスチレ ン／ポリメチルメタクリレートコポリマー、ポリメチルメタクリレート／ポリブ チルメタクリレートコポリマー及びポリブチルメタクリレート／ポリスチレンコ ポリマーからなる群から選択される熱可塑性ポリマーである請求の範囲第１３項 に記載の方法。

４０、少なくとも一つの染料がインク粒子の表面において吸着又は吸収されてい る請求の範囲第１３項に記載の方法。

４１、像様静電画像パターンを形成する手段が、先に印加された電荷に従って、 インクを印刷部材にかつ画像部材から基材上に転写する間に、新たな像様静電電 荷を印刷部材上に連続的に印加することのできるものである請求の範囲第２２項 に記載の装置。

４２、キャリア材料が、８０以下の温度では固体又は準固体であり、８０℃〜１ ５０℃の温度において柔軟になり、１５０°Ｃを超える温度において液体溶融相 になり、更に、所定の温度が少なくとも１５０℃である請求の範囲第２２項に記 載の装置。

４３、キャリア材料が、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリスチレ ン／ポリメチルメタクリレートコポリマー、ポリメチルメタクリレ−・ト／ポリ ブチルメタクリレートコポリマー及びポリブチルメタクリレート／ポリスチレン コポリマーからなる群から選択される熱可塑性ポリマーである請求の範囲第２２ 項に記載の装置。

４４、少なくとも一つの染料がインク粒子の表面において吸着又は吸収されてい る請求の範囲第２２項に記載の装置。

フロントページの続き （５１）　Ｉｎｔ、　Ｃ１，’　識別記号　庁内整理番号Ｃ０９Ｄ　１１１００ 　ＰＴＥ　８４１６−４ＪＧＯ３Ｇ　１５１０５ １５／１０　９３１３−２Ｈ ９０１１−２Ｃ Ｉ Ｂ４１Ｊ　３／１８　１０１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．（ａ）室温において固体又は準固体（ｑｕａｓｉ−ｓｏｌｉｄ）であり、加 熱すると比較的低粘度の液相への比較的鋭利な転移を受け、液相状態で外部の静 電場源によって誘引される静電的に分極可能な物質を含む無色のキャリア材料； 及び（ｂ）その寸法、形状、化学組成及び形態が所定の値と実質的に同一であり 、粒子を外部から印加される静電場及び／又は電磁場に対して応答性のものにす る電荷制御剤又は常磁性剤を含み、キャリア材料中に接着一体化してそれと相互 作用マトリクスを形成する複合構造でコロイドの大きさの着色非溶融均一分散微 粒子； を含むことを特徴とする静電印刷用の電熱印刷インク。 ２．キャリア材料が有機物質であり、着色粒子のそれぞれが無機コア素子を含む 請求の範囲第１項に記載のインク。 ３．粒子とキャリア材料との接着一体化が、外部静電場に曝露した際に、それら の間のバルク比を変化させることなくそれらが共に移動するのを促進するのに十 分に高い程度のものである請求の範囲第１項に記載のインク。 ４．（ａ）室温において固体又は準固体であり、加熱すると比較的低粘度の液相 への比較的鋭利な転移を受け、液相状態で外部から印加される静電場に対して応 答性のものである誘電的に分極可能な物質を含むキャリア材料；及び（ｂ）視覚 再生に好適な選択された光吸収度及び透過度特性を有する、その中に均一に吸収 せしめられている所定容量の有機着色染料；を含むことを特徴とする静電印刷プ ロセス用の熱電カラー印刷インク。 ５．バルクキャリア材料及び粒子状か又は吸収された状態の着色料材料を含み、 加熱すると、加熱された印刷部材の部分的に電荷された領域上では液相で安定に 残留するが、インクを転写する目的の比較的冷却された印刷基材と接触すること によって固化し、印刷部材と印刷基材との間に大きな圧力をかけることなく基材 に全体として結合し、転写した後に印刷部材の上に残留物を残留しないことを特 徴とする、静電印刷プロセス用の熱電印刷インク。 ６．インクが印刷部材に対してわずかに非親和性であり、したがって印刷部材の 静電的に電荷された領域の上のみに付着し、非電荷領域上には付着せず、かかる 付着の厚さは静電的に電荷された領域から発せられる電場強度に比例している請 求の範囲第１項、４項又は５項に記載のインク。 ７．インクが印刷部材上に付着し、インクの付着の厚さによって、インクが印刷 部材から印刷基材上に転写されその上で溶融されると生成するインクが付された 領域によって示される視覚光学密度が決定される請求の範囲第１項又は第４項に 記載のインク。 ８．キャリア材料及び粒子の光学屈折率が実質的に同等で、選択された色に関し て可視光に対するインクの透過度が最大になるようになっている請求の範囲第１ 項に記載のインク。 ９．キャリア材料が可視光に対して完全に透明であるが、紫外光に対しては透明 でない請求の範囲第１項、第４項又は第５項に記載のインク。 １０．キャリア材料が、１５０℃においては溶融液として存在するが、６０℃に おいては固体として存在する請求の範囲第１項、第４項又は第５項に記載のイン ク。 １１．キャリア材料がメチルメタクリレートである請求の範囲第１項、第４項又 は第５項に記載のインク。 １２．粒子が、金属酸化物、金属硫化物、金属リン酸塩、イットリウム、シリカ 、ラテックス及びガラスからなる群から選択される少なくとも１の材料から製造 されるコアを含む請求の範囲第１項に記載のインク。 １３．粒子が、０．１ミクロンの平均直径を有する実質的に球状のコアを含む請 求の範囲第１項に記載のインク。 １４．粒子が、選択された色を有する少なくとも１の染料で被覆されている請求 の範囲第１項に記載のインク。 １５．粒子が、実質的に透明のコーティングで被覆されている請求の範囲第１項 に記載のインク。 １６．粒子が、粒子の電荷を制御する薬剤で更に被覆されている請求の範囲第１ ４項又は１５項に記載のインク。 １７．（ａ）画像部材の表面上に像様静電ドット状電荷パターンを設置し；（ｂ ）画像部材を加熱し； （ｃ）（１）少なくとも一つの電気的に分極可能な薬剤を含み、室温で固体又は 準固体であり、特定の温度に加熱すると、比較的低粘度の液相への比較的鋭利な 転移を受け、該液相は外部から印加された静電場に対して応答性であり電場源に 誘引される、明澄で透明なポリマーキャリア材料；及び（２）強い静電荷及びキ ャリア材料に対する結合親和性を有し、キャリア全体中に均一に分散されている 、実質的に均一な寸法、計上、化学組成及び構造の着色非溶融複合粒子；を含む インクを調製し；（ｄ）溶融インクを、画像部材の加熱された像様電荷表面と接 触せしめ、それによってキャリア材料及び粒子の両方を含む液滴を、相互作用固 定比マトリクスとして、画像部材上の、静電電荷を有する画像部材上のドットに おいてのみ、それぞれの電荷されたドットから発する電場強度に比例した厚さで 静電的に転写せしめ： （ｅ）画像部材を、加熱されていない印刷基材と一時的に接触せしめて、迅速な 固化を行わせ、かつ像様インク液滴を基材上に転写し、それによって、印刷部材 が接触領域から離れた時に、画像部材上にインク残留物を残留させることなく印 刷基材上に画像を形成し； （ｆ）先に記録された信号に従って、印刷部材及び基材に同時にインクを転写し ながら、印刷部材上に新たな電気信号を連続的に書き込む；工程を含むことを特 徴とする基材上に印刷する方法。 １８．異なって着色されたインクを用いて工程（ａ）〜（ｅ）を繰り返して、再 溶融されたインク上に幾何学的に一致するドットを重ね印刷して、組み合わせて 加法混色又は減法混色のいずれかを生成する多層付着物を与える工程を更に含む 請求の範囲第１７項に記載の方法。 １９．明澄で視覚的に透明なインクを用いて工程（ａ）〜（ｅ）を繰り返して、 印刷された領域に光沢を与え、それを紫外線照射から保護する工程を更に含む請 求の範囲第１７項又は１８項に記載の方法。 ２０．工程（ａ）〜（ｅ）を繰り返す前に、固化されたインクを少なくとも部分 的に再溶融する工程を更に含む請求の範囲第１８項に記載の方法。 ２１．スペクトルの可視領域においては高度に透明であるが紫外領域及び化学線 部分においては光度に吸収性であるインクを用いて工程（ａ）〜工程（ｆ）を繰 り返し、ここで透明インクは着色インク液滴が先に印刷されている領域のみに重 ね印刷する工程を更に含む請求の範囲第１７項に記載の方法。 ２２．画像部材上の静電的に電荷されたドットに転写された溶融インクの厚さは 、画像部材上のそれぞれの電荷ドットから発する静電場の強度によって決定され 、溶融キャリア材料の凝集は、電荷ドットによってインク供給から多量のインク を除去するのを容易にする程度に十分に低いものである請求の範囲第１７項に記 載の方法。 ２３．面像部材の表面は溶融インクに対して少なくともわずかに非親和性であり 、これによって、電荷が存在していない面像部材の領域における少量のインクの 付着さえも防止される請求の範囲第１７項又は２２項に記載の方法。 ２４．ａ）熱を用いて固化されたインクを液化し；ｂ）印刷基材を強い静電場に 曝露して、それからインクが除去されるのを容易にする； 工程を更に含む請求の範囲第１７項に記載の方法。 ２５．（ａ）わずかに撥インクの硬質誘電表面を有する画像部材；（ｂ）画像部 材の表面上に像様静電電荷パターンのドットを形成する手段；（ｃ）画像部材を 加熱する手段； （ｄ）（１）静電的に分極可能な物質を含み、室温で固体又は準固体であり、加 熱すると、比較的低粘度の液相への比較的鋭利な転移を受け、該液相は外部から 印加された静電場源によって誘引される、明澄で透明なキャリア材料；及び（２ ）その寸法、形状、化学組成及び形態が所定の値と実質的に同一であり、粒子を 外部から印加される静電場及び／又は電磁場に対して応答性のものにする電荷制 御剤又は常磁性剤を含み、キャリア材料中に接着一体化してそれと相互作用マト リクスを形成する複合構造でコロイドの大きさの、着色され非溶融の、静電的に 電荷された均一分散微粒子；を含むインクの源；（ｅ）インクが溶融した後にイ ンクを画像部材と接触せしめて、それによってキャリア材料及び粒子を、画像部 材上の静電電荷を有するドットにのみ静電的に転写する手段；及び （ｆ）画像部材を、加熱されていない印刷基材と密に接触せしめて、インクを迅 速に固化せしめて基材上に実質的に完全に転写し、それによって画像部材上に残 留物を残留させることなく、基材上に印刷された視覚画像を形成する手段；を含 む、基材上に印刷するための装置。 ２６．画像部材が静電的に電荷されていない場合には、画像部材の加熱表面が溶 融インクによって湿潤しない請求の範囲第２５項に記載の装置。 ２７．面像部材が、その外表面が高い表面電気抵抗を有する硬質の誘電被覆から 構成されるシリンダーを含み、該表面が、ラスター状のパターンでその上に配置 された強い静電場を、大きく損失することなくその厚さに沿って保持することが でき、該画像部材が、更に、所望の昇温温度を正確に保持することができる請求 の範囲第２５項に記載の装置。 ２８．インク源が、液の溜め状の層を担持することができ、かつ、画像部材の表 面と同調して動くことができる外表面を有する加熱ローラーを有し、該インク源 及び該画像部材が、互いに極めて近接して配置されて、それらの間の間隙が溶融 インクによって満たされて、それからインクを抽出することのできる活性インク 溜領域を形成することができるようになっている請求の範囲第２５項に記載の装 置。 ２９．該画像部材が薄い誘電表面層及び導電性の下層を有し、像様静電電荷パタ ーンを形成する手段が、 （ａ）共軸的に配置され、全長に亙って画像部材に近接している電場発生電離電 極構造体配列、ここでそれぞれの電極構造体は、その長さ又は面積の足跡が印刷 ドットの形状を決定する形状を有しており、画像部材の表面から所定の距離離隔 されている； （ｂ）印刷ドット密度及び配置情報を受容し、電極構造体を選択的に活性させて 、電極構造体と画像部材の下層の間に、画像部材の選択された印刷ドット配置で 、異なる電荷電流を生起させ、それによって該表面層の反対側に異なる電荷及び 対向電荷を与え、その強度が装置に与えられた印刷ドット密度情報によって決定 される印刷ドット配置で変化する電場を生起させるコントローラー；を含む請求 の範囲第２５項に記載の装置。 ３０．（ａ）電極構造体が分離可能なユニットでグループ分けされており、それ ぞれのユニットは、（１）ユニットが、画像部材の輪郭に、それらの間に一定の 間隙をもって柔軟に追随することのできるようにする比較的弾性の支持部材；及 び（２）支持部材に載置されている不連続で離隔されている電極構造体の直線状 配列を含み； （ｂ）パターン形成手段が、（１）画像部材の反対側に離隔されているユニット 用の支持部材；（２）ユニットを支持部材に調節可能に載置して、すべてのユニ ットの電極構造体が画像部材から上記の所定距離離隔されるようにする手段；及 び（３）それぞれのプレート上の電極構造体をコントローラーに接続する回路手 段；をも含んでいる請求の範囲第２９項に記載の装置。 ３１．回路手段が、ユニットの支持部材に載置された集積回路を含み、それぞれ の集積回路は、対応するユニット上の電極構造体の活性化を制御するように配置 及び適合されている請求の範囲第３０項に記載の装置。 ３２．電極構造体の活性化時間を制御して、それによって印刷ドットの寸法を制 御する手段を更に含む請求の範囲第２９項に記載の装置。 ３３．混乱（ｄｉｔｈｅｒｉｎｇ）時間遅延を与えて、画像部材上において、ド ット配置を互いに僅かにオフセットさせ、それによって、準ランダム印刷パター ンを形成することによりラスター起因の周期的構造を排除する手段を更に含む請 求の範囲第２５項に記載の装置。 ３４．像様静電電荷パターンを形成する手段が、画像部材にそって配置され、画 像部材の表面上に制御された可変量のクーロン電荷を与えることのできる、電場 発生電離電極構造体の少なくとも１の配列を含み、それぞれの配列が、（ａ）画 像部材の表面と電気的に連絡している多数の電場発生電離電極構造体、ここでそ れそれの電極構造体は、 （１）絶縁材料で形成され、画像部材の表面上に放射状に配置されて、マイクロ トンネルの開放端が画像部材に面するようになっている煙突状のマイクロトンネ ル（２）マイクロトンネル内に載置され電源に接続している電極；（３）マイク ロトンネルの内表面の回りに伸長しており、マイクロトンネルの画像部材に面し た開放端に極めて近接しており、第１の電圧をバンドに印加し、第２の電圧を画 像部材に印加し、これらの電圧をそれぞれ調節することを容易にする電圧制御回 路に電気的に接続している導電バンド；を含む； （ｂ）像様デジタルデータに応答して電極の選択されたものに電離電圧を印加す る画像制御手段、ここで、電離電圧の強度は、第２の電圧に等しい値からその上 の数百ボルトまで変化し、蓄積された電荷の電圧強度が第１の電圧の値に達する まで電離電圧を印加することによって、電離電流が印刷表面に向かって流れて、 その上に電荷の蓄積を生じさせる； を含む請求の範囲第２５項に記載の装置。 ３５．画像部材の表面が、薄く、高度に誘電性の材料であり、画像部材が、制御 回路に電気的に接続している導電性層をその下に更に含んでいる請求の範囲第３ ４項に記載の装置。 ３６．マイクロトンネル電極に接続している電源によって、それに一定の固定電 位が与えられる請求の範囲第３４項に記載の装置。 ３７．電離電圧が陽性であり、それを電極に印加することによって、電子が近く のガス分子から除去されてイオンを形成し、電極によって除去された電子が吸収 され、更にイオンが画像部材に向かって移動する請求の範囲第３４項に記載の装 置。 ３８．それぞれのマイクロトンネルの開放端の寸法によって、それにより与えら れる電荷ドットの寸法が決定される請求の範囲第３４項に記載の装置。 ３９．（ａ）それと結合している冷却手段及びそれから依存しているシャフトを 有する概して円筒状の本体； （ｂ）該本体を被包する熱的及び電気的に絶縁性の弾性部材；（ｃ）絶縁部材と 結合している加熱手段；（ｄ）絶緑部材をぴったりと被包する金属スリーブ；（ ｅ）柔軟であるために十分に薄く、印刷インクの除去と連結してイオン電荷を速 やかに解除するのに十分な平滑性及び表面エネルギー特性を示す、金属スリーブ を被包する高表面抵抗の硬質で高度に誘電性の表面；を含む画像部材。 ４０．（ａ）それぞれが選択された色のインクを印刷基材に施すことができる多 数の印刷ステーション； （ｂ）基材を送ってそれぞれの印刷ステーションと連続的に会合させて、それぞ れ他の印刷ステーションによって施されたインクに一致してインクを施すように する手段； を有する電子印刷プレスであって、 （ｃ）それぞれの印刷ステーションが、（１）請求の範囲第３９項に記載の画像 部材；（２）画像部材に共軸的に全長に亙って近接して配置されており、その長 さ又は面積足跡が印刷ドットの寸法を決定し、画像部材の表面から所定距離離隔 されている電場発生電離電極構造体の配列を含む書き込みヘッド；及び（３）液 体インクの溜め状の層を形成することができ、画像部材の表面と同調して移動す ることのできる外表面を有する加熱ローラー、ここでインク源及び画像部材は、 互いに極めて近接して配置されており、それらの間の間隙を溶融インクで満たし てそれからインクを抽出することのできる活性溜め領域を形成することができる ようになっている； を含んでいる電子印刷プレス。 ４１．電場発生電極構造体が、それぞれ、（ａ）絶縁材料で形成され、画像部材 の表面上に放射状に配置されて、マイクロトンネルの開放端が画像部材に面する ようになっている煙突状のマイクロトンネル； （ｂ）マイクロトンネル内に載置され電源に接続している電極；（ｃ）マイクロ トンネルの内表面の回りに伸長しており、マイクロトンネルの画像部材に面した 開放端に極めて近接しており、第１の電圧をバンドに印加し、第２の電圧を画像 部材に印加し、これらの電圧をそれぞれ調節することを容易にする電圧制御回路 に電気的に接続している導電バンド；を含む請求の範囲第４０項に記載の印刷プ レス。