TW300200B - - Google Patents

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A7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明（ ) 1 1 發 明 ag 背 锖 ir-p 1 1 | _J3_ 本 發 现 明 是 關 於 一 般 性 的 電 熱 印 刷 方 法 » 待 別 是 印 在 紙 1 1 1 張 之 類 的 基 質 上 面 之 改 良 印 墨 • 以 及 其 使 用 之 設 備 和 方 I I 讀 1 法 〇 背 1 I 之 1 相關枝術描沭 注 意 1 傳 統 的 印 刷 方 法 一 般 是 使 用 各 種 類 型 的 長 販 印 刷 販 面 事 項 1 1 • 例 如 凹 販 園 筒 、 平 販 印 販 或 彈 性 凸 販 皮 帶 等 上 面 m 帶 再 填 寫 本 1 裝 箸 所 要 記 錄 之 影 像 ( 所 m 44 記 號 99 ) Ο 印 刷 販 面 如 與 具 頁 1 I 有 跟 其 相 容 的 物 理 特 性 之 印 墨 互 相 配 合 • 即 可 以 增 加 印 1 1 墨 吸 收 和 釋 放 的 遇 期 〇 例 如 t 在 凹 販 印 刷 中 9 凹 販 圓 筒 1 I 具 有 低 凹 的 成 像 圖 案 (亦即所諝的” 槽 ") • 其 接 受 來 白 給 1 1 訂 1 墨 棍 的 印 墨 » 然 後 在 極 大 的 機 械 壓 力 下 將 部 份 印 墨 沈 稹 在 印 刷 基 質 上 面 (例如紙張） 0 此 方 法 通 常 需 要 具 有 高 溶 1 I 劑 含 量 之 低 粘 度 印 墨 以 便 凹 販 槽 中 的 印 墨 能 夠 很 容 易 即 1 1 釋 放 出 來 » 但 即 使 如 此 9 在 其 印 刷 兀 後 » 仍 會 留 有 大 量 1 1 的 印 墨 殘 餘 〇 7 % 一 常 用 的 方 法 為 平 販 印 刷 9 其 通 常 具 有 上 面 記 錄 箸 1 1 成 像 記 號 的 鋁 販 攀 此 記 號 存 在 於 由 數 百 萬 印 刷 圓 點 組 成 1 1 的 光 柵 式 (Γ as t e r i z e d) 吸 墨 匾 和 拒 墨 匾 中 〇 與 凹 販 % 统 1 I 不 同 的 是 • 其 印 刷 匾 域 吸 墨 或 拒 墨 能 力 是 取 決 於 平 坦 表 1 1 面 的 親 油 性 和 / 或 疏 油 性 而 不 是 取 決 於 槽 的 存 在 與 否 1 | 〇 平 販 印 刷 通 常 是 利 用 紫 外 線 接 觴 照 相 術 以 一 片 銀 膜 w 1 | 成 像 ”; 此方法随後将外露印版的光梱式圓點匾蝕刻， -3 - 1 1 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210X297公釐） Α7 Β7 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ ) 1 | 使 其 由 原 先 吸 墨 狀 態 變 成 吸 水 狀 態 9 另 一 方 面 使 未 曝 露 1 1 之 圓 黏 匾 保 持 其 原 來 吸 墨 狀 態 〇 石 販 印 墨 具 疏 水 性 > 高 1 I 撕 狀 黏 性 並 且 含 有 相 當 少 量 的 溶 爾 〇 η 1 1 此 等 傳 統 印 刷 方 法 的 缺 點 在 於 其 要 將 精 確 的 記 號 記 錄 1 | 讀 1 在 印 刷 携 件 上 面 時 » 程 序 非 常 繁 雜 又 耗 費 時 間 且 無 法 改 背 面 1 I 變 成像 印 刷 構 件 〇 而 事 實 上 • 印 刷 構 件 通 常 在 使 用 «b» 7U 之 注 素 1 1 後 立 刻 丟 掉 〇 由 於 此 記 號 無 法 改 變 » 因 此 印 刷 販 面 也 只 項 1 I 能 再 重 複 . 也 就 是 説 • 相 同 的 影 像 記 號 必 須 逐 次 印 上 再 填 1 於 随 時 變 寫 太 袭 數 千 次 以 便 於 後 來 的 分 類 > 裁 切 及 裝 訂 〇 疸 對 頁 1 動 的 印 刷 記 號 而 古 • 例 如 m 增 頁 碼 使 用 傳 統 印 刷 販 面 1 1 疋 不 可 行 的 9 因 為 只 印 上 100- 1 000 次 非 常 不 經 濟 尤 其 1 I 此 種 印 刷 還 箱 要 很 長 的 準 備 時 間 〇 此 外 > 由 於 傳 统 印 刷 1 1 方 法 在 介 於 印 刷 販 面 和 印 刷 基 質 之 間 m 要 棰 高 的 接 觸 m 訂 I 力 • 因 此 印 刷 機 必 須 耐 用 而 精 確 t 故 而 印 刷 機 需 相 笛 重 1 I 且 又 昂 貴 Ο 1 1 為 至 少 避 免 掉 一 些 上 述 的 難 題 • 所 屬 技 術 m 域 從 業 人 1 | 員 已 發 展 出 一 套 替 代 方 法 t 一 般 稱 為 ”壓紋 ns r k i η g) tt I 方 法 〇 例 如 噴 墨 設 備 可 以 t±9 兀 全 不 需 使 用 任 何 印 刷 販 面 f 1 1 其 利 用 衝 擊 式 噴 射 方 法 從 遠 距 離 將 一 連 串 的 墨 滴 噴 到 特 1 I 別 製 備 的 紙 張 上 面 形 成 彩 色 影 像 ( 參 見 美 國 專 利 U · S 1 1 Pa t e n t H 0 . 4, 593， 292號）〇 此 種 印 墨 通 常 為 揮 發 性 » 並 1 1 且 粘 度 較 低 9 一 般 都 配 成 液 體 型 態 • 但 有 時 也 會 配 成 固 1 1 體 型 態 〇 印 墨 板 塊 經 加 熱 後 充 谋 印 墨 盒 中 然 後 再 利 用 1 1 壓 電 式 引 動 器 經 由 噴 m 噴 4 射 出 液 滴 » 液 滴 到 達 紙 張 上 面 1 1 1 1 1 1 準 標 家 國 國 中 用 適 尺 張 紙 本 % 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（3 ) 後，由於與紙張之衝擊力，會喪失掉其殘存之熱而附箸 在紙張上面。此方法躭印刷速度而言，相當的慢，因此 需要特殊結構的紙張基質；另外較鼹重的缺點是其解析 度相當差，並且各圔點間的灰度調色性能（gray-scale tonal capability)也不足。此外，此方法形成的影像 是以浮雕型式完成留在紙張基質頂部，因此除非使用溶 劑基質印墨，否刖將很容易被刮傷或受到其他物理性的 傷害；同時印墨邇會穿透到紙張的背面。 另一種傳統的印刷販面基印刷方法為熱靜電方法（參 見美國專利U.S. Patent Ho. 3,079,272號以及英國專 利 British Patent No.953,077 號）。在此方法中，是 以一放電源將成像靜電荷沉積在光導板或光導鼓上面， 光導板或光導鼓再與固態蟠塊接觸，而使得靜轚調色劑 粒子分散在其載體材料中。順著與印刷基質之接觸線加 熱或塗佈溶劑將使得載醱熔化。因此帶霄粒子得以在其 中自由移動。當蠟塊被吸到基質中時，即可以將基質的 全部表面潤濕；然而，當蠟塊到達帶靜電潛像匾時，由 於電泳原理，調色剤粒子吸附到基質之速度會變慢。 另外，由於潛像圖案能夠自動沉積在成像画筒或其基 質上面，因此可以省略永久的印刷販面。如果調色劑的 II阻率夠高，並且基質載醱具備良好的《荷滞留性，則 可以重複使用簡單的轚荷沉積而製成無數印刷彩像；如 果調色劑的《阻率太低，刖很容易因傳導作用而散逸到 帶霣影像匾中。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 「裝-- (請讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 Γ a? B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 五、發明説明（ 4- ) 1 1 上 述 方 法 中 使 用 的 固 態 調 色 劑 含 有 蠟 之 類 的 載 醱 $ 拥 1 1 1 色 爾 粒 子 是 分 敗 在 載 體 中 〇 載 m 的 作 用 如 同 儲 槽 t 調 色 1 I m 粒 子 由 此 連 續 地 被 萃 取 使 用 • 直 到 耗 盡 為 止 〇 由 於 霣 /—V 1 I 請 1 I 泳 方 法 相 當 慢 • 儲 槽 會 相 當 穩 定 但 卻 不 均 勻 的 耗 盡 « 而 1 | 且 所 有 的 蠟 都 會 沉 積 在 整 傾 成 像 薄 Η 上 面 參 故 而 此 種 方 讀 背 1 1 法 並 不 實 用 • 而 無 法 用 以 製 成 商 業 産 晶 〇 去 1 1 A . 發 明 簡 沭 怎 事 項 1 1 本 發 明 可 以 克 服 傳 统 印 刷 方 法 和 m 纹 方 法 之 限 制 » 因 再 d 1 —N ) 為 本 發 明 印 刷 % 统 之 印 刷 版 面 可 以 連 績 變 換 並 重 禊 使 用 寫 本 頁 裝 1 ； 而 且 傾 別 的 印 墨 圓 點 之 密 度 可 以 改 變 並 以 固 定 的 粒 子 '—' 1 I 對 載 體 介 質 fcb 在 不 會 使 儲 槽 耗 盡 的 情 況 下 將 印 墨 沉 稹 在 1 1 I 各 種 成 像 構 件 上 面 ( 例 如 印 刷 或 成 像 圚 筒 ) 並 且 沉 積 1 1 在 成 像 画 简 上 面 的 印 墨 在 與 主 基 質 接 觸 之 後 可 以 兀 全 釋 訂 1 出 * 因 此 成 像 画 筒 可 以 立 即 再 使 用 而 記 錄 出 兀 全 嶄 新 的 1 1 I 記 號 〇 1 1 本 發 明 的 優 點 是 可 以 將 數 種 相 蘭 的 新 穎 印 刷 技 術 結 合 1 在 一 起 f 包 括 在 本 文 中 提 到 的 特 殊 印 墨 t 成 像 構 件 結 構 ,一 Λ 9 記 號 記 錄 方 法 和 設 備 • 印 墨 沉 積 子 % 统 » 和 將 印 墨 釋 1 1 放 到 主 基 質 之 方 法 〇 不 用 説 > 印 墨 和 其 功 能 特 性 是 本 發 1 I 明 印 刷 方 法 之 重 心 所 在 〇 1 1 根 據 本 發 明 首 先 將 印 墨 製 成 可 熔 化 的 載 醱 材 料 固 贐 1 I 塊 此 固 醴 材 料 塊 中 含 有 均 勻 分 散 於 固 態 載 鳗 材 料 中 的 1 | 無 數 撤 小 ( 最 好 是 單 分 散 ) 彩 色 顔 料 粒 子 〇 逭 些 粒 子 對 1 1 於 載 鼷 材 料 而 古 固 有 電 位 6 因 此 可 具 備 響 應 (responsive) 1 1 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央樣準局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（Γ ) 而被外部靜霣場所吸引。載髏介質中含有靜電性可極化 副劑（subagents)之聚合物，其可以與所諝場互相作用， 因而形成場«應基質。粒子的折射率必須與載髖密切配 合，如此當以此種印墨印上影像，並再度凝結之後，即 可以在所盔擇的彩色帶中顯現最高的色彩透明性及飽和 度。 因此，本發明第一傾重要的特徴是，印墨可以形成與 外加堪堪匾之粒子/載賭母液（》atrix)狀態，因此印里 可以依與場強度成比例的董自動沈積在場源區域中。由 於印墨母液的堪鼴本質，因此不管印墨是固態、液態或 再凝結液滴相，彩色粒子與載髖材料之間都可以維持固 定的質量比。依此方法，釋出的印墨經沈積並在印刷基 質上面凝結之後即可以釋致一致的光學密度性質，因此 所諝調色劑粒子不均勻耗盡之問題即不再發生。 本發明第二傾重要的待擞是此種印墨所形成的色彩純 度和透明度之程度取決於其從成像構件（例如印刷或成 像圓筒）以液體型態釋放到例如紙張之類的印刷基質之 程度。由於粒子和載體材料之折射率相同，以及粒子的 尺寸很小，因此印墨可以獲致近乎完美的全光頻透射比 ，而不會被粒子之化學性所吸收。透射色彩的純度和灰 度缺乏（雜訊）同時也是由於介於多層均勻分散的粒子各 層次間光波的傳播和受控制的光散射所致。由於所有的 粒子，不管是形狀（較好是球）·尺寸（大約O.lwii)和化 學性（包括在粒子外殼菝定的彩色染料）都相同•而且都 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） I 「I-- (請讀背面之注意事項再填寫本頁) 、?τ 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（各） 是嵌在折射率相當的透明載龌中，因此由替名的Mi e光 散射理綸即可以預測透射的光仍保持相酋的純度及亮度。 本發明第三傾重要的待擞涉及將沈積在成像圓筒表面 上的印墨完全轉移印刷基質上面。這一點是由於使用成 像圖简之故，因為其表面非常光滑而且基本上對於熔融 聚合物印墨具備排斥性。然而，當那些靜霣場匾域將熱 吸收並予以保留之後，由於熔融印墨滴（逭些掖滴通常 為50/ζ ·Χ 50« «X 2« 龌積）與冷印刷基質之接觸將很 快就開始穿透基質表面，而損失掉其本身所含的少置熱 能。結果當這些印墨熔化在基質表面之後將很快凝結而 形成類似硬化膠之物質。由於印墨液滴與基質間會形成 相當牢固的拈結，因此在其與熱成像圓筒接觸之處仍然 保持液態，由於印墨與基質之凝聚力大於印墨與圓筒之 凝聚力，因此印墨會完金被拉離画筒表面•而由於印墨 液滴内聚力很強，所以此種轉移相當完全，即使在圔筒 上面有靜電荷存在也不會有任何印墨殘留。- 本發明印墨最好是熱塑性載醱材料的固醴塊之型態， 固體塊中所含的彩色粒子刖均地分布在載體中。最好載 體材料之粘度在加熱之後粘度能夠急速降低（其粘度相 當於松節油之類的稀油類）·如此載體材料之凝聚力會 急遽降低，而使得載體分子結構中的可極化部份厢箸從 外钿衝射進來的靜霣場定向，因此每一艏粒子上面之霣 荷均會随著外場的極性方向重新方向。 由於載體之可掻化本質以及在粒子上面之電荷•液化 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 『，裝-- (請^讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 ____B7 五、發明説明（r ) 印墨對外加靜電場將會具有因此藉由從印刷-圔 點-分類（print-dot-sized)靜霣場區域投射到熔融印墨 液供應匾之力董（此力置大於印墨之内聚力），可以使得 成像圜筒以"晡晈（bite)"的方式將印墨從熔融印墨供應 區中帶出。 配合本發明印墨所使用之成像構件最好是一種可以加 熱到精確的溫度並且可以保持在該溫度下之成像國茼。 該画筒帶有成像靜霣場區域（印刷國點），可以集醱形成 潛像（記號）。當印墨供應匾與成像圓筒以非常接近的表 面互相接腾旋轉時，在成像圓茼上面的帶電匾域即會依 與場強度成比例的量吸引介電印墨，其賭積（亦即厚度） 依印墨供應區内場的中性化位置（穿透深度）而定。由於 靜電場對母液之作用，母液中印墨粒子仍然受到液態載 體之拘束，因此毎一次晡晈都能夠以固定的粒子對載體 材料比將其轉移到成像圓筒上面。換句話説，附箸在圓 筒的靜電帶電匾域之印墨最後終能以選好的光學彩色傳 輪密度印刷，此密度是根據帶電區域之場強度而定。場 強度雖然可以控制印墨圓點之沈積厚度，但是其覆蓋面 積卻僅僅受到帶電國點匾域在成像圓筒上面的幾何形狀 所控制。因此，如果改變在成像圓筒上面的場強度，並 且使用本發明印墨即有助於全灰度之複製，逭一黏與用 照相軟Η所得的效果是相當的。 所諝熱印墨液滴與熱圓筒表面之接觸角必須随所選擇 的聚合物載醴材料和所諝表面材料的離子霣位做調整。 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (-.^—一 (請讀背面之注意事項再填寫本頁 訂 五、發明説明（/ ) 在本發明中，是使用90°的接觸角以防止成像圖简上面 之未帶電區域被印墨潤蔴。為獲致令人瞞意的接騎角並 確保成像圖筒的不可麻性，可以藉箸將離子佈植到所諝 表面材料内部而幫肋並控制圓筒表面之拒墨性。例如， 添加撖置的氣硪化物可以確保90°的接觸角，如此不僅 可以防止未帶電區域被潤濕，而且還可以使印墨從帶電 區域中分散開來。當位在相當热（大約ΐ5〇υ)的成像圔 筒上面之印墨與冷（大約2〇υ)基質（例如印刷紙）互相接 描時，印墨滴在穿透基質表面（而非本醱）之過程中即會 快速凝固。此時，印墨滴依其穿透厚度（大約2w«),從 20C變化到1501D,其低溫側雖已成固態，但高溫細則 仍為液態，印墨滴在冷卻時，其内聚力即獲得增加，此 内聚力超過其舆成像圓筒之附箸力，因此每一滴印墨在 都能完全離開成像圓筒而附著在印刷基質表面。 經濟部中央標準局員工消費合作社印It 本發明印墨雖已經附箸在印刷基質表面，但是至少仍 有部份可以再熔化，以便在随後的彩色印墨it積過程中 可以獲至全色条調整。此性質可以獲致廣泛的色相印刷 ，方法是將具備各種不同的避減性（subtractive)高透明 度色彩之許多幾何全等圓點重複熱重疊印刷即可；如此 獲得的色相依所選擇的色彩及毎一套加印（overprinted) 圔點之密度而定。 印墨的可再熔性也有肋於其從印刷基質之脱離（脱墨） 。只要將熱棍輾過印刷材料上面，並且在反方向外加強 靜霣場，而且所諝棍子具備強親油性表面即可以達到此 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公瘦） 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（9 ) 種脱墨效果。 B .附圖簡述._ 從以下本發明詳述並配合附圖即可以對本發明有更深 入之了解。 圖1常用於印墨中之典型，不規則形狀及大小之習知 彩色顔料之顯撤照片； 圖2是本發明彩色顔料依本文所述方法做為印墨使用 之顯撤照H,放大倍數為25000倍； 圖3是應用本發明印墨的電熱性質之印刷設備的示意 圖，以及記錄印刷記號之方法，依與每一圓點之場強度 成比例的量沈積印墨，並將所謂印墨釋放到冷基質上面 而完全熔化在上面； 圖4是塗佈的印墨觀察到的反射密度與成像圓筒上面 的印墨尚未釋放之前，位在其表面上的電壓之關傜圖； 圖5A是適用的印墨之内聚力随溫度之分佈圖； 圖5B顯示印墨與成像圓茼之附著性，以及印墨與在印 墨轉移處印刷基質之附著性， 圖6A-6C説明利用交錯（dither)技巧以降低視費瑕班 (visual artifacts)以及使不同的彩色印刷圓點互相 重叠之方法，圖6A和6B為印刷圓點陣列之平面視圖，圖 6C為圖6B圖點陣列的横截面圖； 圖7為圖3所示成像圓筒的成像印刷頭之平面視圖（ 有部份截掉）； 圖8為沿線7-7之截面圖； -11- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） 「'裝-- (請^W讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 Ο^υ2υ0 Α7 Β7 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 五、發明説明丨 -) 1 | 圖 9為 圖7和 圖 8 所 示 印 刷 頭部份更 為 詳 細 以 及 放 大 1 1 I 之 等 角視 圈； 1 1 圖 10為 潁示印 刷 頭 操 作 之 示 意圖； r—s. 1 I 圖 11為 印刷頭 的 靜 電 發 射 單 元較佳構 造 之 截 面 圖 » 請 1 1 | 圖 12為 較佳印 刷 圓 筒 結 構 之 等角視圖 • 讀 背 1 1 圖 13為 配合本 發 明 印 刷 機 (p r i n i t i n g Ρ re S S )之示意； 面 之 1 注 1 圖 14為 本發明 顔 料 粒 子 理 想 化截面之 示 意 圖 ； 意 事 1 項 | 圖 1 5和 16為本 發 明 矽 石 顔 料 核心之ΤΕΜ照Η ； 再 填 圖 17和 18為本 發 明 性 m 酸 釔和氳氣 化 鋁 顔 料 核 心 之 寫 本 裝 頁 1 類 似 顯徹 照片； 、* 1 I 圖 1 9為 根據本 發 明 吸 附 在 矽 石核心上 面 的 某 些 染 料 之 1 1 等 溫 線圖 * 1 I 圖 20為 本發明 染 料 -矽石顔料之透射光譜 1 訂 tBf 圖 21與 圖20顔 料 相 關 之 色 度 圖； 1 1 圖 22與 圖 2 3 A - 23L為本發明其他顔料之透射光譜圖 及 1 I 圖 24為 圖 23 A- 23L中所示顔料之色度圖。 - 1 1 C . 样實 掄例詳 1 1 〇 1 . 印 畢 1 I 本 發明 印墨通 常 包 含 兩 種 主 要成分， 亦 即 透 明 載 醱 材 1 1 料 和 彩色 顔料粒 子 〇 彩 色 粒 子 以膠質型 態 分 散 在 載 饉 材 1 1 料 内 部， 彩色顔 料 粒 子 通 常 佔 約印墨的 54 -10體積％， 1 I 此 一 比值 在某些 匾 用 中 也 可 能 更高些。 載 饈 材 料 之 熔 點 1 1 fcb 彩 色顔 料粒子 稍 低 些 其 理 由以後將 會 討 論 到 〇 1 | 本 發明 印墨之 各 種 m 黏 是 其 他任何印 墨 都 無 法 具 備 的 1 I -12- 1 1 1 1 1 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210Χ297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 五、發明説明（ (f ) 1 | 〇 這 些 優 酤 包 括 « • 彩 色 顔 料 粒子 可 以 在 固 態 載 體 母 液 内 1 1 部 穩 定 而 且 不 黏 聚 的 均 勻 分 散 • » 可 以 獲 得 精 確 、 可 重 拔 1 I 並 且 可 以 m 擇 的 印 墨 彩 色 純 度 和 印 墨 亮 度 以 及 印 墨 沈 請 1 1 稹 時 的 高 傳 輸 性 ； 可 賦 予 毎 一 粒 子 精 確 又 永 久 的 電 荷 以 先 JiT 1 I 讀 I 使 其 能 對 外 加 靜 電 場 m 應 9 並 且 當 其 嵌 到 雙 極 性 以 及 m 背 面 1 I m 相 似 之 載 體 材 料 内 部 時 可 以 與 其 他 粒 子 — 起 形 成 母 液 之 注 音 1 1 警 因 而 可 以 對 外 部 靜 電 場 集 體 m 應 • 此 種 載 醱 材 料 具 備 事 項 1 1 黏 揮 性 及 熱 控 制 性 質 9 因 此 適 合 沈 積 在 印 刷 圓 筒 上 面 » 再 填 y 也 適 合 從 印 刷 圄 筒 釋 放 到 基 質 上 面 〇 寫 本 頁 裝 1 要 獲 致 具 備 上 述 各 種 性 質 » 以 及 在 本 文 所 述 電 熱 印 刷 1 | 方 法 或 其 他 壓 紋 方 法 中 能 夠 操 作 的 令 人 滿 意 之 功 能 特 性 1 I 的 印 墨 • 必 須 倚 賴 以 下 各 點 I 1 (a )場中性化時所産生的力之互相作用 訂 | (b)雒持印墨” 啃 晈 ”時沈積作用的靜電附箸力 1 I (C)在轉移- 釋 放 點 處 不 同 的 附 著 力 1 1 (d)釋致全印墨釋放之印墨内聚力 - 1 I 並 且 使 用 以 下 所 述 材 料 ： I a , 革 本 M. 勝 材 料 1 1 為 製 出 一 種 能 夠 在 本 文 所 述 的 電 子 印 刷 程 序 中 使 用 的 1 I 具 備 電 熱 功 能 之 印 墨 • 首 先 必 須 m 擇 一 種 適 用 的 載 膜 材 1 1 1 料 * 其 在 室 溫 之 下 (20V - 80 Ό )為透明及固態 而在較 1 1 高 度 時 則 進 入 玻 璃 轉 移 相 〇 明 確 的 説 如 圖 5 所 示 酋 1 I 溫 度 介 於 80-] 120V 之 間 時 材 料 最 好 能 夠 轉 變 成 柔 軟 的 1 塑 性 〇 而 當 溫 度 達 150 t： J 以上時 則轉變成高度狀態 (亦 1 1 -13- 1 1 1 1 準 榇 家 國 國 中 用 適 尺 張 紙 % 經濟部中央橾準局員工消费合作社印装 A7 B7 五、發明説明（丨> ) 邸與稀油相當，粘度約為20cn)。在此掖健狀態之下， 材料對於從場強度為103 -106 V/c謙的印刷販面構件所 發出之靜霉場吸引力即能夠具備很好的響應。 此種材料在175t：以下應該不會褪色、捲缩或發出難 間的氣味，而且在室粗下仍需具備相當的硬度。當其在 液態之下與熱（亦邸150¾以上）印刷構件接觴時，在投 有靜電吸引力的情況下，此載體必須不致潤廡印刷溝件 之表面。此材料同時邇必須是一種良好的绝续醴（髅積 電阻率至少逹1015 cohi-cn);具備在上述強度的靜電場 中具有極性之分子結構；在熱及液態下介«常數約為7, 以便能夠將靜霣場傳播給分散其中的各盾粒子（其固有 電位使其能夠藉由載體的介電雙極性分子結携與其他粒 子聯結）。由於這些待性，載體會與互相分散的彩色粒子 形成同諏的母液，當其通遇靜霣場位置時即可以從熔敲 儲槽中以”啃晈”方式移走，其實質上受到靜《場位置範 圃的限制，而啃晈的大小也依靜《場位置的強度而定。 載體材料最好能在熔化時具備較高的介霣常數，如此 將有助於帶有粒子的母液之形成，而旦也能夠增強粒子 /載體母液對外加靜《場之響應。一種基本的載醴材料 ,其衍生物在相開申諳copending application serial No.07/792,713號中也有敘述到，標題為 "SYNTHETIC HOHODISPERSED COLOR PIGMENTS FOR THE C0L0RATI0H OF MEDIA SUCH AS PRINTING IHKS.AHD METHOD AND APPARATUS FOR MAKING SAME(此文件同時 -1 4 - 本紙張尺度適用中國國家標隼（cns )A4規格（210x297公釐） ^ i-- (請^^讀背面之注意事項再填寫本頁)

-、tT A7 B7 五、發明説明（Η ) 也做為本發明之參考），包括甲基丙烯酸甲酯（熔貼約為 1501C,玻瑰轉移溫度約為80¾)其可以根據所鼷技術領 域中相當普醴的方法利用很容易取得的單體和聚合反應 起始劑合成得到；其合成方法在上述專利申請中也有討 論到。 b ,某太舫罕材料 所痛的粒子待性包括：溫度一直到175TC都具備結構 和比色穩定度；熔黏比載醴材料高，最好能在250C以 上；均勻的尺寸和形狀（最好為平均直徑約O.lw»之球 狀）；具有擄帶並保持淨靜電荷之能力；折射率舆載體 材料相近，•就典型的印刷應用而言，具有在其表面吸收 (或吸附）彩色染料或染料混合物之能力，並以足夠的強 度將其限制住，使其不致於在製造過程中箱要暴露到熱 或任何溶劑中時會有脫離的顧慮，也不致於有使這些粒 子分散在載體中之顧慮。 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 (請讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明粒子舆傳統顔料粒子的性質之比較示於圖1及 圖2中。如圖1所示，傳統粒子為不規則形狀，並且很 容易黏聚在一起。此一傾向使得此種粒子很難均勻分散 在載體中，因此印墨無法顯得明亮，而顯現的色彩也將 不夠精純。此外，由於粒子不規則黏聚之性質，也將無 法重複産生具備均勻色相之印墨。 相較之下，如圈2所示，本發明粒子為各自獨立的均 勻撤球體，實質上毎一値粒子的大小都差不多。此外， 根據MU光散射理論，此類粒子幾乎都可以均勻分散在 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（14 ) 載體中，因此在可以重複的基底上，有肋於拔製非常精 純之色彩。 我們發現有幾種無機粉可以符合上述標準。包括金鼷 氣化物•硫化物和磷酸鹽；釔及其化合物；矽石和類矽 石化合物》這些材料都很容易取得•大部份為尺寸分佈 相當窄的撖球體；就本發明目的而言，平均直徑約0.1«· 是較佳的。 此類之子也可以利用均質溶液之再沈澱或與氣溶騵之反 應製得（參見 Matijevic,15 Annual Review of Materials Science 483[1985])。例如，均勻球狀的暖質氣化鋁（ 參見 Brace & Matijevic,35 Journal of Inorganic and Nuclear Chenistry 3691 [1973]),氣化絡（參見 Denchak and Ma t i j e v i c, 31 Journal of Colloid and Interface

Science 259 [1969]),及素鐵確 a -Fe2〇3 (參見

Matijevic & S c h e i n e r. 63 Journal of Co】loid and

Interface Science 509 [1978]),以上都是使用強迫 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 <請^讀背面之注意事項再填寫本頁) 水解方法以相對應的鹽溶液均勻沈澱製得。球狀膝質硫 化銷，（參見 Matijevic & Wilhelny. 86 Journal of Colloid and Interface Science 476 [1982])和硫化 鋅（參見 V i 1 h e 1 b y & M a t U e v i c , 8 0 J o u r n a l 〇 f t h e

Chemical Society (Faraday Transactions 1)563 [19841),刖是分別利用各自的金雇溶液與硫乙®按之 反醮製得。 氣溶謬程序包括毎一反醮物液滴（例如金屬烷氣化物 -16- 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ο ο Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消费合作社印装 五、發明説明（β ) )與共反應物蒸氣（例如水）之相互反應而形成預定組成 的球狀粒子。只要諏整好流速、製程溫度和製程時間即 可以控制粒子。例如二氣化鈦（參見Visca & Matijievic ,68 Journal of Colloid and Interface Science 308 「1979]和氣化鋁（參見 Ingebrethsen & MatUevic,ll Journal of Aerosol Science 271 [1980]}都是使用氣 溶暖産生器製得。 製造矽石（Si02 )單分散粒子之較佳方法參見上述専 利申請，其稼題為”METHOD OF MANUFACTURING SYNTHETIC ,M0H0DISPERSED COLOR PIGMENTS FOR THE COLORATION OF MEDIA IKCLUDIHG PRINTING INKS AND THE PIGMENTS MADE THERBY"〇 .鈴芊铉心之合成 核心粒子可以用各種不同的材料製成，例如合成無機 膠質（矽石，氫氣化鋁.鹹性硪酸釔等等）及聚合晶格。 後者已在很多«用中鼸泛做為調色劑載豔使用。躭本發 明目的而言，較佳的核心材料為矽石，齡性硪酸釔和氫 «化鋁之均勻無機溶暖。接箸將以逭些舆不同的染料作 用以製成具備精密控制性質之彩色顔料。 (1 . 1)矽石核心 庙用的核心材料之一為含有具備所痛直徑的均勻球狀 粒子之矽石粉末。製造核心粒子的較佳方法是將正矽酸 四乙酯（TE0S)溶在乙酵/水/氨混合物中形成砂石粉末 沈箱，此一新潁且修正過的方法源自於Stober，Fink and -17- 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS )八4规格（210Χ297公釐） ---------「裝II (請^^讀背面之注意事項再填寫本頁) *1T. •Γ- 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（4)

Bonn(26 J. Colloid Interface Sci. 62 [1968])，其 反應式如下：

Si(0Et)4 MH2 0 S i (OH) 4 + 4EtOH S i (OH ) 4 — S i 0 2 + 2H 2 〇 只要遘擇適當的反應條件，即可製得平均直徑介於i〇〇-250nm之砂石粒子。 例1 圖15所示為直徑〇.1〇± 〇.〇2u m之單分散矽石粒子， 其製法是將2.0 1的無水酒精與1.5 I的蒸餾水及0·16 1 的30重量％氪氣化銨溶液（ΝΗ4 0Η)在4〇υ下混合15分鐘 。接著予以刺烈攪拌，同時加入0.19 1 TE0S和0.1 9 1 無水酒精，數分鐘之後即形成乳白色分散液。此膠層分 散液在40t：下靜置過夜以使反應完全。 例2 直徑0.16±0.02/i β的單分散矽石粒子（圖16)之製法 如下：將含有0.045 1 TE0S. 0·30 1無水酒'精，0.23 1 蒸脯水和0.03 1 30重量％氫氣化銨溶液在40 1C及溫和 的攪拌下時效（aging) 1小時。製得的矽石單分散液以 1: 1的比例用去離子水稀釋，然後在80-90t：之間蒸餾 以回收乙醇。 例3 用例2的再生乙醇製備直徑〇.l〇±〇.〇3we的矽石， 方法是將含0.5 1再生乙醇，0.003 1氫氣化銨（30重 量％), 0.07 1水及0.04 I TE0S之溶液在401下時效 -1 8 - 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） ---------「袭-- (請讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（α) 1小時。 在以9000ΓΡΒ的轉速離心分離粒子而製成乾燥粉末之 前，分散液先用水以1: 1的比例稀釋，混合物於80-90*0 之間蒸餾以回收乙醇，蒸皤之後，濃縮的含水分散液再 用稀硝酸處理將其pH從8.8降低到7.5,然後加入反應劑 而製成含 O.OOIboI dm3 鉀礬（ICAL(S〇4 ) 2 ),0.002 nol dn3硝酸鋁（Al(N〇3 )3 )和〇.2bo1 dn3尿素之溶液。 此分散液最後在9〇υ下時效40分鐘。用鋁化合物對矽石 分散液的此種去安定化處理可以使得分散液中的固體很 容易從回液中分離出來，分離的方法包括靜置過夜沈降 ，離心（例如以2000γρβ轉速），或用〇.45«β細孔尺寸之 薄膜過濾。此粉末用蒸餾水徹底洗過之後，即很容易在 水中再分散，然後儲存在Halgene聚丙烯瓶中。分散在 水中的純化石之最終濃度大約為20 g dm3。 雖然在不同枇所形成的此组成物之再循環溶液（包括 自TE0S水解的乙醇，水及氨）均視為乙醇收集吾人 已經發現：經過幾次再循環作用的矽石粒子大部份在前 述的尺寸範圍内。 (1.2)鹺性硪酸釔及氫氣化鋁之核心 圖17和18分別説明驗式硪酸釔（Y(〇H)C〇3 )及氫氣化 鋁之無機溶劑的均勻球狀粒子。這些粒子可經由使適當 鹽類和脲之溶液高溫老化而製得；其方法參見B.A〖ken, W.P.Hsu and E. H a t i j e v i c in 71 J. A m. Cera·. Soc· 845 ( 1988 )。然而我們對此方法做了若干修正，修正後 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） I--------(' Ί-- (請讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（π) 的例子如下： 例4 直徑0.30//B的單分散鹺性碩酸釔粒子之製法如下： 將含有 0.005 ·ο1 da3 (Y(H〇3 )3 )和 0.50 mol dn3 尿 素之溶液在90¾及溫和攪拌下時效45分鐘。此粒子利用 0.2μβ細孔尺寸之薄膜過濾，然後用蒸餾水冲洗。 例5 直徑0.30 u·的氬氣化鋁粒子之製法如下：将含有 0.0018 no 1 dm 3 KA 1 (SO 4 ) 2 , 0.0032 no 1 da 3 A 1 (NO 3 ) a 和0.50 nol dB3尿素之溶液在9〇υ及溫和攪拌下時效45 分鐘。此粒子利用0.2« β細孔尺寸之薄膜過濾，然後用 蒸皤水冲洗。 (2 ).核心粒子之著色 濃度範圍介於l.〇x 1〇3 -5.〇x 103 B〇l dn3之間的-染料備液製備成含水性或乙醇/水U〇體積％)介質。所 有備液都以0.2« b細孔尺寸之薄膜過濾，然後用蒸皤水 沖洗。 如此製得的染料溶液與核心混合即製成顔料。此顔料 粒子是分散在乙醇中，然後予以超音波處理及離心。此 程序一再重複以達到將染料從粒子中瀝濾出來之程度。 (2.1)在矽石核心上面之陽離子染料 以上製得的吸附在矽石核心上面之陽離子染料之量是 依染料之分子結構及溶液之pH而定，其會影堪Si〇2之 表面帶電 fi；:參見 M.M.Allinghan et al.， 8 J. Appl. -2 0 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐〉 (，裝-- (請讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 _Γ A7 B7 五、發明説明（I?)

Chen.1 08 ( 1 958 )。一般而言，當溶液之pH逐渐升高時. 染料分子之吸附性也跟箸增加。不同染料吸附在矽石粒 子上面之程度是依其分子取向而定。如圖17所示，在pH 約等於9的水中，染料在矽石上之吸附程度的顒序如下： 驗性紫14(BV14)>齡性紫4(BV4)>齡性黃1 (BY1)>齡性藍 9 (BB9)>齡性綠 5 (BG5)。 (2.2)在矽石核心上面之陰離子染料 為製備含陰離子染料之矽石核心，矽石核心上面必須 塗佈一層無機塗層材料的第一殼層，以促使陰離子固定 在其上面；參見圖14所示之殼靥16。表I所示為用於染 料-鋁鉗合複合物的基質之數種無機化合物，其中最有效 的是氩氣化鋁A1(0H)3。 加入此種陰離子染料的正確配製法如以下例子所示。 染料之固定則是依賴如下所述之吸附法或混入法： 例6吸附法 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 (請^g讀背面之注意事項再填寫本頁) 500ci«3砂石分散液（20 g da3 )在一恒定'溫度的浴 中（9〇υ>與30cn3尿素備液（8.0 boI d·3)混合，在随 後的時效過程中，於溫和的攪拌下緩慢加入含〇.2 B〇l dii3 KAI(S〇4 )2 和 0.3 B〇l dm3 AL(N〇3 )3 的新鮮鋁 鹽溶液。塗層的均勻度是受分散液pH之影響；其最適之 最初及最後的pH值是在6.5到7.5的範画内。鋁鹽溶液的 添加速率維持在3-4cn3 / nin。改變塗層溶液的量扣/ 或濃度可以使得塗靥之量相對於矽石而言，在0.2-10重 量％之間變動，所腸技術領域之專業人員随時可以做各 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經 濟 部 中 央 揉 準 % 貝 工 消 費 合 作 社 印 A7 B7 五、發明説明（ ) 1 | 種 調 整 〇 1 1 製 得 的 具 有 氫 氣 化 鋁 塗 層 之 矽 石 粒 子 經 重 複 水 洗 之 後 1 I 9 01 可 很 輕 易 地 在 水 中 再 分 散 • 收 集 最 終 製 得 的 纯 化 粉 /—S 請 1 1 末 • 然 後 在 — 乾 燥 器 中 乾 燥 過 夜 〇 1 I 將 5 g 乾 燥 氣 化 鋁 處 理 過 的 矽 石 粉 末 添 加 到 已 知 m 度 的 讀 背 ιέ 1 含 水 染 料 溶 液 中 (100 c η 3 )即可及 JI使得核心中陰雔子染料 之 注 1 I 意 I 發 生 吸 附 作 用 〇 此 分 散 液 置 放 在 超 音 波 浴 中 5 分 鐘 所 事 項 1 | 得 彩 色 顔 料 粒 子 再 以 3000 Γ Ρ m的速度雔心分離20分鐘， 再 填 最 後 再 用 蒸 睡 水 洗 滌 若 干 次 〇 寫 本 頁 裝 1 (2 .2 )混入法 1 [ 如 果 要 使 用 混 入 法 而 不 是 使 用 吸 附 法 • 則 將 陰 離 子 染 1 | 料 混 入 到 矽 石 粒 子 的 氬 氣 化 鋁 殼 層 中 的 方 法 如 下 將 含 1 1 有 0 . 01 -0 .03 m 〇 1 d η 3 KAL (S0 4 ) 1 1 0 . 01 -0 .05 no 1 d π 3 訂 I A1 (H0 ) 3 ,0 .40- 0 . 60 η ο 1 d B 3尿素和0 .001-0 .005 η ο 1 1 I d η 3 酸 性 染 料 之 矽 石 分 散 液 在 90 t： 及 溫 和 m 拌 下 時 效 1 1 1 小 時 〇 由 於 矽 石 濃 度 高 於 10 g d 3 » 因此除非矽石分散 1 液 中 也 含 有 染 料 分 子 和 尿 素 • 否 則 在 進 行 塗 佈 時 1 鋁 m 1 溶 液 最 好 是 緩 慢 地 添 加 進 去 9 就 如 同 以 上 例 6 所 述 程 序 1 1 一 樣 〇 1 I 陰 離 子 染 料 之 固 定 是 以 鋁 離 子 為 之 f 其 化 學 組 成 變 化 1 1 很 大 〇 所 使 用 的 染 料 最 好 具 有 鉗 合 性 質 1 例 如 在 其 分 子 1 1 中 含 有 0 . 0 -二羥基偶氮基或水揚酸基C >染料固定之程 1 I 度 是 依 其 色 彩 外 觀 來 測 定 1 可 以 分 成 A B兩 族 〇 A 族 染 1 1 料 很 容 易 混 入 在 氫 氣 化 鋁 殼 層 中 〇 而 B 族 染 料 用 混 入 法 1 1 -22- 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） Α7 Β7 五、發明説明（Η ) 所製得的顔料之色彩比用吸附法製得者弱很多。在B族 染料中，染料似乎會形成聚集和/或氣化鋁靥會發生脱 水，因而有肋於染料之固定。適用於合成本發明顔料之 此兩族染料舉例如下： B族 酸性黃（AY)1,29和99 酸性藍（AB)40,45和93 酸性红（AR)73和183 酸性紫（A V ) 7和9 酸性黑（AB) 2 媒染紅（MR) 29 直接黃（DY)11 圖20所示為根據混入法製備的代號A到Η共δ種顔料 之透射光譜，其相對應的色度值示於圖21中。很明顯可 以看出，只要將不同官能性染料附加到矽石粒子之氧化 鋁殼層中即可以獲致各種不同光學性質之顔料。 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A族 酸性藍（AB)和249 酸性红（AR)66 媒染藍（MB) 3 , 9和10 溶劑黃（S Y ) 2 1 溶劑紅（S R ) 8 溶劑紅（S R ) 8 (請^讀背面之注意事項再填寫本頁) (2.3)在鹼性硪酸釔和氫氣化鋁核心上面的陰離子染 料為製備所諝含陰離子染料之粒子，將相對應的反應劑 (金靄鹽和尿素）及具備適當濃度的染料溶液混合使其最 终體積逹一固定值。然後在高溫下時效一段所需之時間。 齡性硪酸釔和氬氣化鋁會與具備鉗合性質之染料互相 反應（例如在其結構中含二羥基偶氮基（酸性紅183 .酸性黃99和媒染藍9>或水欏酸基（媒染藍3和29,媒 染红3和酸性藍45))。 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（》) 例7 使用鹺性硪酸釔做為核心材料，並依上述方法即可製 得直徑O.lwii之紫红色粒子：含〇.〇2 B〇l dm3 Υ(Η〇3 )3 ,0.50 no 1 dn3 尿素和 〇.lxl〇3-〇.2xl03eol d n 3 媒染藍3(MB3)在85*C及溫和jt拌下時效60分鐘。所得彩 色粒子過濾後用蒸皤水洗滌，直到濾液中看不出有染料 為。 改變染料之濃度即可獲致最佳色彩純度之紫红色粒子 。圖22所示為以所謂含不同量MB 3 ( 5 X 1 0 6 - 5 X 1 0 4 nol d«>3 )之顔料分散在氣葉中獲得7種不同的紫红色之透 射光譜圖。從所諝顔料之相對純度可以看出在紫色區（ 390-420η»)有尖銳波峰，這代表最佳染料濃度是在 Ο.ΐχ 103 -0.2X 103 no 1 dB3 之間。 例8 除了使用不同濃度的染料或染料混合物之外 (0.1X 103 -0.2X 103 mol dm3),以相同的反應濃 度和溫度重複例7程序。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請:讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖10顯示色相相當寬之透射光譜，其相對應的色度圖 示於圖11中。 例9 使用氫氣化鋁做為核心材料，具備不同色相的顔料製 法如下：將含 0.0018 B〇l dn3K/US〇4 ,0.0032 B〇l dBs Al(H〇3 )3和0.40 ·ο1 dm3尿素之溶液與濃度不同 (0.1X 103 -0.2X 103 B〇l dm3)之染料溶液混合之後 -2 4 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X297公釐） A7 __B7_ 五、發明説明（W ) 在901C下時效45分鐘。依上述共沈毅方法製成的顔料粒 子之尺寸與在没有染料存在的情況下依相同條件製得的 核心粒子之尺寸大都不會相同。為獲得均勻的顔料.必 須以例4或例5製得的溶膠對預先存在的粒子上面之陰 離子反應性染料進行吸附作用。 例10 將5g例4中鹺性碩酸釔或例5中氳氣化鋁之乾燥粉 末添加到已知濃度（0. 1 X 10 3 -〇. 2 X 10 3 iiol dn3>之 水性染料溶液中（IOOcb3 )即可以使得陰離子染料發生 吸附作用。此分散液置放在超音波浴中5分鐘，所得彩 色顔料粒子再以3000rpm的速度離心分離20分鐘，最後 再用蒸餾水洗滌若干次。 c.印—墨」 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印製 (請讀背面之注意事項再填寫本頁) 粒子在單離之後即予以表面處理以確保粒子核心之離 子鍵能夠與吸附在粒子表面之陽離子彩色染料鍵聯。製 造氫氣化鋁的彩色粒子之方法參見Tentorio,KaUjevic & KratohviI,77 Journal of Colloid and Interface Science 418(1980);製備矽石粒子的較佳技術參見剛 提過的相關專利申請。染料可以依配方製成可見色彩， 也可以製成可吸收特殊頻率的電磁輻射者（例如紫外線 或光化輻射）。此外，也可以將不只一種染料塗到各個 粒子上面，如此將有肋於製備具有所需色相之印墨，而 不必像傳統方法一樣必須混合各種不同數量的單色相粒 子。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X297公釐） ο A7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明（ ) 1 | 接 箸 根 據 所 鼷 技 術 領 域專業 人 員 已 知 之 任 何 技 術 加 入 1 1 徹 量 的 各 種 電 荷 控 制 爾 ,以使 得 粒 子 帶 有 電 荷 1 然 後 將 1 I 粒 子 乾 燥 之 後 製 成 粒 狀 粉末。 粉 末 以 蛮 定 的 體 積 比 與 適 s. 族 1 1 用 的 載 體 材 料 混 合 • 其 可以加 入 載 醱 母 液 之 塑 性 粉 末 中 讀 1 9 然 後 熔 化 成 具 備 整 體 體積之 載 體 t 或 在 聚 合 之 前 先 利 背 Λ 1 I 用 超 音 波 分 散 在 載 體 單 體中。 如 此 即 形 成 本 發 明 印 墨 〇 之 注 1 I 意 | 2 . 霍刷設備及方法_ 事 項 1 画 3 所 示 為 可 以 配 合 本發明 印 墨 使 用 之 印 刷 設 備 〇 印 再 填 4 寫 太 A 刷 基 質 10 (例如紙張） 之 壓紋包 括 兩 段 轉 移 步 驟 印 墨 從 个 頁 1 印 墨 供 m 棍 14轉 移 到 熱 成像圓 筒 18之 表 面 9 以 及 將 此 印 1 I 墨 (1 2a )轉移到基質10之步驟。 1 1 首 先 9 利 用 電 子 寫 頭 19a 將 ~ -具備不同強度的含電子 1 1 (最好是離子電荷） 之 成 像鬮點 圖 案 記 錄 到 成 像 圓 筒 18的 訂 I 介 電 表 面 上 或 薄 板 上 或 其他成 型 構 件 上 面 0 圓 筒 18之 直 1 1 徑 約 為 4 吋 9 其 表 面 16可為藍 寶 石 (A 1 i 0 3 )、 氮化矽 1 1 Λ 鑽 石 或 其 他 高 硬 度 高電阻材 料 之 薄 層 (例如1 U 0 ) 〇 表 1 J 面 16底 下 為 導 電 層 17 〇 α | 圖 7 到 圖 10將 對 寫 頭 193做更詳細之描述， 寫頭19a 具 1 1 有 多 支 場 發 射 電 極 頭 • 其電流 是 由 包 括 影 像 記 錄 霍 腦 之 1 I 控 制 器 1 9 b數位控制。 控制器1 9 b使 得 寫 頭 1S la能夠連绩 1 1 1 地 將 成 像 資 料 之 圓 黏 電 荷圖案 過 販 到 表 面 16上 〇 如 此 製 1 1 得 的 潛 像 包 含 帶 電 區 域 20之光 柵 圓 點 圖 案 • 其 集 體 代 表 1 I 接 受 印 墨 之 成 像 區 域 並除掉 未 帶 電 區 域 22之 互 補 1» 画 案。 1 1 睡 用 的 影 像 記 錄 m 腦 和S印 控 制 % 统 參 見 U S Pi \ t € i n t 1 1 -26- 1 1 1 1 準 標 家 國 國 中 用 適 度 尺 張 紙 本 A7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明（<) No.4792860號中之敘述，其同時也被本發明參考使用。 此一条統及其他有效条統先將正文及圖面資料處理成光 柵式數位圖案，然後再以資料流形式傳輪到控制器中。 此控制器再操控一靜電釋放裝置（例如寫頭19a),寫頭 是位在印刷表面上，並且在光檷式影像資料所錄位置沈 積帶電圓點。 當帶電成像圓筒18之表面16與印墨供應棍14之表面12 接觸旋轉時（表面速度實質上相同），帶電匾域20會利用 其各自的延伸的靜電場吸引熔融印墨；另一方面，介於 熔融印墨和熱圓筒表面16之間的接觴角（約90° )則仍維 持其原有角度，因此印墨不會自動轉移到未帶電匾域22 中。只要選擇溫和的拒墨性或離子佈植材料做為表面16 即可以維持此一狀況。在印刷程序中，印墨和圓筒表面 都維持在相當高的溫度下，因此印墨可以維持在低粘度 熔融狀態（如圖5所示）。 在此一轉移步驟中，介電載體材料和帶電粒子（其以 複合粒子影像之型態被吸引到帶電區域20中）都做為輸 送劑使用。也就是説，在毎一處有場存在的地方，載醱 的分子結構會形成暱箸場線取向的雙極鍵。此類雙極會 與在粒子上面的電荷互相作用，因而使得那些電荷重新 定向以配合場線之取向。換句話説•如果在成像圓筒的 表面有正離子電荷存在時.載體雙棰會自動順箸場狳定 向.以使其對圖筒表面保持負棰之取向。而分散在載體 中的粒子同樣也會被極化，以便配合並傳播場囫案.其 -27- ^-- (請讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -c Λ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） A7 B7 五、發明説明（) 會以靜電方式受戴體所拘束•故而載體和粒子能夠以固 定的比例同時轉移到圓茼表面。 請 讀 背 Λ 之 注 意 事 項 再 填 寫 本 頁 被吸引到成像圓筒表面16上面待定潛像圓點的體積（ 亦即吸引到表面16内部之深度）是依在其位置靜電場度 大小而定。換句話說，蓮作時的物理原理並不是做電荷 補而是經由粒子和載體材料的母液之交互作用使場 中性化。此一能力使得能夠藉箸改變每一圓黏之場強度 而將印墨以不同厚度沈積在毎一成像圓點範圍内•因此 有肋於産生適合毎一圓點之灰度，其反射密度範圍介於 0-2.0之間；此一能力如圖4所示，大致與銀基照相軟 片相似。 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 由於在粒子與載體材料之間存在箸雙極親和力，因此 當印墨沈稽在表面16上時，每一粒子都會伴隨著定量的 載體沈積，故而殘留在印墨供醮棍14上面之印墨，其中 的兩種成分都不會損耗掉而仍保持相同的比值。載體材 料凝聚力與其表面張力也有助於當印墨滴離開表面〗2之 後，能夠在印墨供應棍14的表面12上形成平滑的印墨層 ，因為在熔融印墨内部的這些力量會結合在一起而將殘 留在棍子14上面的印墨體内之空隙填滿之故。成像圓筒 表面16同時也必須具備高平面電阻率（至少lO^ohn/ square)以防止潜像的移動和散佈。 第二傾轉移步驟包括將成像圓筒表面16上面的熔融印 墨12a塗佈到基質10上面，其利用棍子懕盤24溫和地印 刷到表面16上面而形成影像圖案12b。在此一步驟中， -2 8 - 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（>7) 載體材料的作用如同傳输劑一樣使得印墨12a能夠轉移 到基質10上面。與表面12和16不一樣的是，基質10並沒 有加熱，通常仍維持在室溫。 如上所述，當印墨載體材料的溫度上升到80-1201時 ,即會很快固相轉變成玻璃相，而當溫度達150P時， 邸會變成低粘度液柑。對於適當的載體，其内聚力對溫 度之關偽如圖5A所示。當印墨與冷卻印刷基質10接觸時 ，急速的相轉變即會使得熔融印墨載龌材料的内聚力急 速增加；此内聚力與對於基質10中具備較大粘合力的印 墨（相較於對表面16相當弱的粘合力之印墨而言）所發出 之各種不同的釋放力結合之後能夠使得所有印墨完金離 開表面1 6。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (請先k讀背面之注意事項再填寫本1) 必須了解的是，在毎一圓點處的所有印墨並無法同時 凝固；其凝固速率是依在此成像圓點處印墨” _晈"的大 小而定n例如，如果凝聚在印刷圓筒上面特定成像圓點 之印墨的數量很少時（亦即其相對應於灰度的低端），如 此當”稀薄”的印墨圓點與印刷基質接鵾之後，全部都會 立刻冷卻及凝固，因此當其離開介於圓筒和基質之間的 壓力線時，能夠從印刷圓筒18完全轉移到基質10上面。 然而，如果存在於圓筒上面給定成像圓點處之印墨數 量相當多時，則當與冷基質10接觸時，只有印墨圖點表 面獲得凝固。在印墨圓點處存在一溫度梯度，從鄰接處 基質表面8〇υ左右之溫度一直變化到基質表面處之1501C 左右溫度。瘡代表印墨載體之内聚力Fc能夠在印墨圓點 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨Ο X 297公釐） 經濟部中央橾準局員工消費合作社印11 A7 B7 五、發明説明（w) 處随厚度度而變化。 因此，當印墨從圔筒完全轉移到基質上面時，在轉移 處相當重要的一點是對相對應於被印刷的全灰度的所有 印墨圓點厚度而言，内聚力Fc等於或大於粘合力FA與 靜電力Fe之差，FA代表印墨與基質之粘合力，FE代 表印墨與圓茼之粘合力。此一蘭傺如圖5B所示。印墨. 成像圓简和基質之這些待性確保不同厚度的印墨沈稹圃 點能夠具備足夠的塑性或柔性以順應在印墨轉移過程中 移動的圓筒和基質表面間隔之變化，以使得其凝聚力足 夠完全轉移到基質中。 印墨12a接觸到基質1〇時快速的凝結作用將使得新沈積 之印墨12b受污染，同時也使得印墨12b穿透整傾基質10 厚度之能力（亦即”透印（print through)”）降低。 當然，我們需要將前述印刷程序再擴張以獲致多色印 刷。這一點可以藉箸以下方法獲得：將具備不同層次顔 色的各種強度，且幾何上全等之多數圓點套加印而獲致 遞減性光學作用。使用此一技術，我們可以獲得不管在 顔色品質、動態範圍和解析度方面都與照相乳膠成像術 相當之結果。在毎一套加印步驟中，事先已經凝固在基 質10上面之印墨圓黏會在其表面獲得短暫的再熔化，因 此較容易被次一層熔融印墨所接受。 印墨圓點可以如圖6A所示邊靠邊的依次過販。此外， 為避免Mo ire圖案和其他視費瑕疵随箸圓點母液光柵式 位置的週期性而發生，可以在記錄週期的過程中利用電 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^ .裝-- (請I讀背面之注$項再填寫本頁)

、1T A7 ___B7_ 五、發明説明（>9 ) 子延遲將圓點位置稍做縞移，故意使其産生不規則性， 而使得圓點位S互相重叠，包括將這些彩色圓黏叠印在 其他圓點上面。如圖6B和6C所示之此種”交錯（dither)” 方法也有肋於減少為了維持所要之灰度時毎一圓點所需 灰级色彩之數目，因此數據可以獲得釅縮。如果印刷的 是避減性彩色圓點，則此種交錯將使得色彩更為柔和， 並行在不同色彩間的界域也會較為平順，造一黏在某些 印刷應用中是很痛要的。 經過一段時間之後，有時需要將基質1〇中的印墨除掉 (例如，由於生態學的原因須將印刷基質再生），其方法 是藉著將基質表面加熱，並外加強力靜電場的情況下以 熱棍碾過印刷表面；這將使得印墨與紙張表面間的鍵結 斷裂，而使得印墨脱離，因而在随後可以利用機械方法 (例如刮除方法）將印墨吸到親聚合物棍子表面。適用於 此種操作的設備示於圖3中，其中數字30代表熱源，數 字3 2刖代表熱棍。 — 由於本發明印墨在室溫下為固態，因此可以忽略環境 污染的可能性。並且由於印刷基質可以再生，因此此種 印墨實質上對環境而言是有利無害的。 經濟部中央橾準局負工消費合作社印製 (請先k讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖7和圖8所示為寫頭19a,其構造包括一固定的延 長支撺樑42,其舆圓筒18互相平行並且隔開一段距離反 向配置。緊接箸探42安裝箸一糸列的發射單元44,其结 長度與圓简相當。為使得這些發射單元安裝簡易及痕跡 能明顯起見，這些發射單元分成兩列緊靠箸探42安裝， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 0 A7 B7 五、發明説明（Μ ) 而且此兩列發射單元互相是面對面的配置（如圖7所示）。 如圖8和圖9所示，每一發射單元44包括一通用的矩 形舌狀絶緣基質或平板46(例如壓縮玻璃）。在毎一基質 46的下方有很多小型場發射電極或電子發射器48,其邊 線稍為突出基質表面。發射器48順箸基質末端成一直線 間隔排列。為説明方便起見，圖中顯示的每一發射單元 44只包括極少的發射器48。事實上，一典型的寛IOcb之 基質發射箪元44中所含的發射器48可能多逹1 000傾，發 射器48之尺寸為寬12.8bb,長40mB。毎一發射單元44中 使發射器發生作用的電路是直接安裝在發射單元的基質 46上面，這在以後會有詳細敘述。 經濟部中央梂準局負工消費合作社印製 (請先k讀背面之注意事項再填寫本頁) 毎一發射單元44的基質46是與側翼52形成在發射單元 44之上表面，其以可滑動的方式安裝和/或以樞軸方式 輿位在棵42下倒之縱槽54互相晈合。這些縱槽構成一相 當精密的導軌，可以使得發射單元44與印刷圓筒18間的 距離保持不變。同時毎一發射器基質46也具有縱向狹縫 56,其遠從發射器一直延伸到基質的末端。如圖7和圖 8所示，發射器與樑42以可滑動方式互相晈合後，可以 確保樑經由螺紋固定器58延伸過樑中的狹槽56和校正孔 62獲得調整，並且利用櫟上表面的螺帽64固定。 最好毎一固定器58都具有偏心頸58a(圖8),其與相對 應的單元44之狹缝緊密配合因此當固定器轉動時，發射 單元44即顒著樑的某一方向稍為锔移。此一調整功能也 可以將不同的發射單元順箸印刷圓茼定向，這在以後會 -32- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 __B7_ 五、發明説明〇 ) 有詳细敘述。只要每一單元44之位置一調整好，即可以 將各對_的螺帽64鎖緊固定。 如圓8所示，樑42具有一對凸緣68,其在棵的兩側向 下伸出。支撑這些凸緣的是一對可撓性葉片72,毎一片 都向下延伸到剛好能夠刮掃印刷圓茼18表面之程度。葉 Η最好是夾在凸緣68上面，以使其能夠很容易折開進入 發射單元44内部。葉片的目的是提供一限定的空間環繞 發射單元44以使得氣體能循琛到冷卻單元16及其上面的 電路。此種氣體最好為惰性氣體（例如氩氣或氬氣）以使 得在印刷頭操作的過程中發射器48周圍的大氣離子化以 及有害化合物的形成（例如氮氣氣化形成硝酸）等之程度 減至最低。 較低的發射器結構如圖11所示。其中毎一發射器48都 包含一中空的绝緣矩形體Η0,同時圍成氣體通道112。 至少在通道112—邊的壁上安裝著一支針狀電極U4,其 位置與壁反向。發射器48的對圓筒之取向是使得通道112 輻射狀地朝向介電表面16延伸，其輔肋作用就如同顯徹 煙囪一樣。 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印敢 -- (諳先k讀背面之注意事項再填寫本頁) 外加一夠大的電壓脈波（例如約400伏待直流電壓，最 好為正向）給電極114,使其産生崩潰即可以使得發射器 發生作用。此一脈波是由電源122傳出。事實上在崩潰 的過程中電極114附近的所有氣體分子由於受到榷強力 靜電場的作用，至少都會失掉一個電子；這些電子會被 電極114吸收，因而造成共振離子和自由電子在造些具 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（> ) 有強大能量的霄極周圍旋轉而形成撖小的暈圈。離子類 很容易從電極114脱離而移動到較低霣位的通路114底部 ，而在其中受到金腸殼芯型電極118較強勢的電流之作 用而中性化，電極118是向著體110内部表面周圍延伸。 當離子流向電極118時，會受到印刷圓筒的負電性導 雷層17之吸引，導電層17之負電位比正電極112與殼芯 型電極118更甚，因此更能夠強力吸引到正電子。所需 電位差可以利用圖11所示簡單的電路産生。明確的說， 可變電阻器120使電SV2從電源122到達電極118之程度 受到限制，但外加到導電層17之電壓並沒有受到限制。 離子到達介電表面16並在其上面蓄積，直到其電壓等 於殼芯型電極118為止（較高的局部電位簡單的造成電流 逆流回到電極118,此一情況可以預防其持久性）。接箸 ，利用此一外加到電倕118之電壓諏整沈積在印刷圓筒 上面的電荷量，因而介電庫倫電荷密度能獲得精確的控 制（Q = V C ) 〇 通道的横截面代表印刷圓點之大小。如此通道以陣列 方式順箸印刷圓筒的縱軸排列，各自都具備控制電極， 以幫肋圓點-分级帶電區域之沈積，而且毎一锢通道都 具有殼芯電極，由於這些電極的電壓之作用，其各自的 庫倫電荷密度都可以受到控制。其程度可以數位方式設 定，因此各傾發射器都可以分別作用及控制而在印刷圓 筒表面16上面産生帶電之成像圃案。 為産生穩定的參考條件，電極114可以雒持在”預燒 -34 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） ^ -- (請讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 A7 ______B7 五、發明説明（衫） (burn-in)”電位，這通常能夠産生拥[小的備用電流，如 此即可以防止集結的有害化學物質沈積在電極114之表 面。 通道陣列最好是以絶緣材料平板在其上面蝕刻數條平 行的煙囪狀槽溝。然後再利用適當的方法（例如蒸鍍或 離子佈棺）使每一槽溝的末端都具備導電帶以做為電極 118。此一電極也可以連接外部通道（例如經由槽溝延伸 通過絶緣材料）以使其與外部電路産生電連接。 當含有此類槽溝的平板上面再置放另一片具有類似溝 造的平板時，兩平板之槽溝互相成直線排列，其間會形 成自動含有通道之陣列組合，其位置與介電性印刷圓筒 表面16鄰接。當陣列組合偏移半間距時，兩平行陣列即 會順箸圓筒表面以奇偶圓點位置互相覆蓋之方式排列， 因此當其在同諝列中對表面充電時，各圓點即不會産生 産生有害的分離間隔。這些列是利用延伸著電路方法製 成線性（也可以依以上討論過的”交錯”方式排列）。 如圖11所示控制霍路可以將毎一發射器48中電棰之電 位設定在任何水平。例如，由於具備控制毎一發射器48 沈稽任何32種電荷密度之能力，因此在圓筒表面16上面 的毎一印刷圓點位置也都能夠産生任何32種場強度，此 類場始使得熔融的靜電逛鼴印墨能夠以與場強度成比例 的量（亦即厚度）捕捉印墨。 可以使用很多所靨技術領域中大家熟知的電路根據輸 入的數據流控制整傾發射器陣列之操作。此重配置如圖 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------^ I 裝-- (讀先Sr讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 .A.1 經濟部中央梂準局貝工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（Μ ) 10所示。從控制器19b的主記億體中到逹高速數據線的 影像數據可以利用緩衝記億體76傳送到串列平行移位暫 存器78中，這些數據再分配到各發射單元44中所钃帶的 相似電路中。毎一單元上面之電路组件都能夠配合所有 的發射器48。對毎一發射器48而言，此類電路也可以含 數位類比轉換器（DAC)82, DAC的輸出是利用開關84傳送 到各對的發射器中。 開颺8 4在適當的時間做切換動作以使得發射器48能夠 將影像區域或圓點D以選定的寬度及選定的位置過販到 印刷圓筒18之周圍。就這一點而言，所有單元44之主時 鐘84(也可能位在控制器19b中）將計時信號傳送給毎一 單元之計數器86。當計數器86從跟著圓筒18以定速旋轉 的軸角編碼器78(圖7)接受到信號時即開始計數。當圓 筒處在一選定的相角（例如〇° )時，軸角编碼器即發出 一値信號。當對醮於圓筒相角之計數到達一選定值時， 計數器86即發出一傾信號將開關84鼸上，此時發射器48 即不再將成像圓黏D過販到圓筒上面。 為使得成像圓點D之位置頤箸圓筒做某種程度的調整 而成為線狀排列，從計數器86發出之信號可以傳送到比 較器9 2中，fcb較器9 2同時也接受來自暫存器9 4之資料。 當計數器86之計數與暫存器94相等時，比較器92即输出 一信號。改變暫存器中的數字，發射器48産生的生成圓 點D之前緣即會嬈箸圓筒之周邊移動。此為圖1〇中看到 的左錁。比較器92的輸出傳送給觸發器96設定（S)输入 -36- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） - in 1 i m. 1-- -s I -i I In n (請先k讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 ____B7_ 五、發明説明（衫） 點，同時又經由延時器98傳送給同一觸媒器的重設U) 輸入點，因此•此一觸發器可以發出一固定時程的倍號 給開關84,以決定由發射器48所過販的成像圓點D之寬 度U)。成像圔點之長度（1)是由發射器之長度所決定。 為說明方便起見，圖10中並沒有顯示出不同的計數和 重設信號以使得電路之元件同步之情況。達到這些功能 的方法可以使用所颶技術領域中任何已知之方法。 分配給每一發射單元46的發射器48之DAC82，開關84 和其他組件可以是以積體電路型態安裝在基質發射器48 上而，如圖9中所示之102和104。發射單元44上端之端 子106a刖利用跳接器1〇8(圖8)與其他電路組件（例如分 配給所有發射單元44的緩衝器76和暫存器78)連接。如 圖8所示，這些其他的組件可能含有一餹或多傾印刷電 板110,並安裝在樑42的頂端。頂蓋112具有下垂側壁以 夾住樑42兩側，如此可以將印刷電路板11〇包住。 成像圓點D順著圓筒18之位置是位在發射單元44上面 的發射器48之空間及順著樑42的那些發射單元44之相關 位置而定。在工廠中每一單元42上面的各獨立發射器之 空間都受到駸格的控制。為使得單元44順箸樑42精確定 位，可以如圖8所示將一玻璃桿118安裝在樑42的下侧 而形成側邊柵線116(圖7)。柵線如同發射器48 —樣互相 以等距離隔開•並且至少是位在發射單元44鄰接邊界， 如此鄰接發射單元44的最末端發射器48之間隔可以與每 一發射單元44上面的發射器之間隔相等。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^ i------IT------( i (請讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央橾準局貝工消費合作社印$L A7 __B7_ 五、發明説明〇) ' 如圖8所示，為使發射箪元44定位，印刷頭19a是置 放在精密導軌（圖中無顯示）上面，此導軌中撝帶箸移動 式顯撤鏡（如圖8中118所示虛線）。顯檝鏡118可以順箸 在樑42下方的導軌在各單元之間移動，以使操作者可以 在兩列發射單元44之間觀察，並使得鄰接發射單元44的 最末端發射器48舆鄰接的柵線116定向。 如此，發射器實質上即可以將少量的影像區域或圓點 D定位在印刷圓筒之表層上面。此層接受並保持一與原 有影像比較實質上具備不同強度的鄰接靜電場區域之高 解析度圖案。如上所述，在印刷過程中，這些不同的帶 電影像區域D以精密的啃晈方式吸引本發明特殊印墨， 其大小恰好可以補傖或使得這些區域中的場中性化。只 要去掉其所帶電荷即可以去掉印墨。最好是使用設備除 掉在印刷圓茼18上面的電菏以消除在其上面之影像。這 一點可以由圖8所示之紫外燈122來完成，其可以使得 印刷圓筒表面層導電。 較佳的印刷圓筒18之構造如圖12所示。在此一實施例 中，圓筒18包含一覆蓋在導電金鼷套筒17上面之介電表 而厣18。此圓筒具有一揮性絶緣層140内襯，並且其中 最好是含有將圓筒加熱之設備（就此目的而言，或者為 耐火橡睡型態）。軸捍142貫穿圓筒18,並且在向著圓筒 18的側面上安裝冷卻構件144。軸桿142是以軸頸方式安 裝在印刷壓機的機械框架之反側。冷卻構件144的作用 像端板一樣，牢牢固定在圓筒以内。其中具有很多開孔 -38- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉Α4規格（210Χ297公釐） ^ 1^.------ΐτ------^ ^ (請先k讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明（π ) ，以便空氣能在圓筒18内部循環流通。有一外部空氣源 直接通到冷卻構件以增強循環能力。 圖13所示為在印刷機上面的前述元件之實施例。此印 刷機通常如150所示，包括一条列的印刷站，各印刷站 都包括一印刷圓筒18, —寫頭19a和一印墨供應輥14(只 簡箪地以一支表示）；此類設備另外還包括没有顯示出 來之檫準導軌，紙張輸送組件及驅動組件。印刷站中有 些的方位與其他者反向，以造成雙面印刷。一印刷基質 (例如紙卷151)在進人印刷機150之後，再利用輸送帶155a 和155b輸送通過印刷站。紙卷在通過所有的印刷站出來 之後即予以裁切，裁切後的紙張如152所示堆疊起來。 本文中所使用的術語和符號都只做為敘述用而没有其 他限制作用，而且在各處所用的術語和符號都代表同樣 意義，而且需了解只要不脱離本發明申請專利範菌部份 的範圍，即可以做各種的修正。例如，顔料粒子之分散 方法也可以將大量具備選定的吸光率和透光率之有機彩 色染料分散在載體中以使其具備所需的光譜特性。 ^ II-- (請t讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央橾準局員工消費合作社印裝 -39- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 經濟部中央標隼局負工消費合作社印製 〜u 2Ο Ag B8 C8 D8 六、申請專利範圍 第81 1 10035號「用於靜霣印刷之霣熱印墨，電熱彩色 印墨，其印刷方法及設備」專利案 （85年8月修正） 杰申請專利範圍 1. 一種用於靜電印刷之電熱印墨，其組成包括： a. —種由靜電可極化之聚合物質組成之無色載體材料， 其在低於80t：溫度為固態或準固態，並且在8〇它〜 1 5 0 溫度具柔軟性，高於1 5 0 1C溫度時呈液態；而此 載體材料在液熔相時能夠被外部靜電場源吸引； b. 具備後合物結構及膠質尺寸之彩色非熔態均勻分散細 粒子，其大小、形狀及組成物化學性實質上都相同， 並且雒持一預定的值，這些粒子黏聚在一起整合在載 體材料中形成一具作用性之母液。 2. 如申請專利範圍第1項之霣熱印墨，其中的載體材料為 一種有機物，並且毎一彩色粒子的組成中都含有無機核 心元素。 3. 如申請專利範圍第1項之電熱印墨，其中的粒子與載體 材料之黏聚整合情況高到當其受到外部靜電場的作用時 仍然能夠同時移動而不致使總體比值有所改變之程度。 4. 如申誚專利範圍第1項之電熱印墨，其中當印墨沅積在 印刷構件上面時，印墨之沈積厚度依印墨匾域之可見光 學密度而定，而此一印墨匾域是當印墨從印刷構件電熱 轉移到基質上面並在其上面熔化所形成。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^ I裝 訂 (請t閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 申請專利範圍 A8 Βδ C8 D8 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 粒言 對 在 為 粒物 α 粒 塗 料 另 另 和而 料 料 料 之化璃之 層 染 層 層 料彩 材 c 材 材 材氣玻材 外 種 外 外 材色 體然體 體 芯屬和芯 子 一 子 子 體的 載不載 載 有金膠有 粒 少 粒 粒 載定 c 的則的 的 含：乳含 的 至 的 的 中選值中言中ΙΙΟ中 中成、中 中 中 中 中 其一高其而其 ‘其 其製石其 c 其 其 其。其 〇 ，對最，光 ，1, -料矽-體- ， ，劑，劑 墨此到墨外墨 U 墨 墨材、墨球墨。墨 墨試墨試 時 印因逹印紫印 印 印種釔印之印料印 印之印之 熱，以熱對熱 熱 熱一 、熱米熱染熱。熱荷熱荷2- 電等可電但電…霄 電少鹽電微電之電上電電電電 _ 在 之相率之 ，之Ir之 之至酸之 1 之彩之面之子之子 項上射項明項 ί 項 項之磷項0.項色項表項粒項粒 1 質透 1 透 111 1 出屬 1 徑 1 定 1 子11制12制 第實之第全第 Μ 第。第選金第直第選第粒第控第控 圍率光圍完圍 f 圍酯圍中、圍均圍備圍於圍以圍以 範射見範為範 Μ 範甲範群物範平範具範附範可範可 利折可利言利 Μ 利酸利述化利為利種利吸利著利著 專學對專而專 Μ 專烯專下硫專上專一專或專覆專覆 時 諳光墨謓光謓 誚丙請從靨諳質請少請附謓塗請塗 申之印申見申 0 申基申是金申實申至申吸申還申還 如子，如可如15如甲如子、如子如覆如被如外如外 •···· ····· 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 (請^^:讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 15. —種用於靜電印刷程序的電熱彩色印墨，其組成包括： a. —種由可極化之聚合物質組成之無色載體材料，其在 低於80它溫度為固態或準固態，並且在80 t：〜1 5 0它溫 度具柔軟性，高於150C溫度時呈液態；而此載體材料 在液相時能夠被外部靜電場源吸引； b. 均勻地被分散在其内部之大童顔料粒子，此粒子具備 選定的吸光率和透光率特性，因此適用於可見色的複 製及實質上與該載體之折射率相配合的折射率。 16. 如申請專利範圍第15項之電熱彩色印墨，其中當印墨沉 積在印刷構件上面時，印墨之沈積厚度依印墨區域之可 見光學密度而定，而此一印墨區域是當印墨從印刷構件 電熱轉移到基質上面並在其上面熔化所形成。 17. 如申謓專利範圍第15項之電熱彩色印墨，其中的載體材 料對可見光而言為完全透明，但對紫外光而言則不然。 18. 如申謓專利範圍第历項之電熱彩色印墨，其中的載體材 料在150t：時為熔融液態，但在60 υ時為固態。 19. 一種用於靜電印刷程序的電熱印墨，其組成包括一聚合 主體載體材料和一粒狀及粒子或具備吸收性質之著色材 料，其中的印墨被加熱至高於150TC時，在加熱印刷構 件的局部帶靜電區域仍穩定地保持液態沈積且其對該印 墨不會産生親和力，沈積之厚度與該靜電之電荷量成正 比；其中該印墨在與低於8〇υ的印刷基質接觸時會固化 -3- 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） --------^ —裝-- (請讀背面之注意事項再填寫本頁) 、tT ^1 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 ，為逹到轉移印墨之目的，該印墨在印刷構件與印刷基 質之間毫無施用壓力下鍵結至該基質上且該印墨在轉移 後不會殘留在印刷構件後面。 20. 如申請專利範圍第1或19項之電熱印墨，其中的載體材 料為熱塑性聚合物，其僳選自聚甲基丙烯酸甲酷，聚苯 乙烯，聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯共聚物，聚甲基丙 烯酸甲酯/聚甲基丙烯酸丁酯共聚物及聚甲基丙烯酸丁 酯/聚苯乙烯共聚物。 21. 如申請專利範圍第15項之電熱彩色印墨，其中的載體材 料為熱塑性聚合物，其係選自聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯 乙烯，聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯共聚物，聚甲基丙 烯酸甲酯/聚甲基丙烯酸丁酯共聚物及聚甲基丙烯酸丁 酯/聚苯乙烯共聚物。 22. —種在基質上面印刷之方法，其步驟包括： a. 在一成像構件的表面上構成一成像靜電圓點狀帶 電區域圖案； b. 將成像構件加熱至預定溫度； 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 ---------- (請先f讀背面之注意事項再填寫本頁) c. 製備一組成如下之印墨： 1) 一種包括靜電可極化聚合物質之無色的載體材料， 該物質在預定溫度被熔融，且此物質在液相時會對 外部靜電場有堪應且會被該電場源吸引； 2) 具備後合物結構及膠質尺寸之彩色非熔態均勻分散 -4- 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 A8 B8 cs D8 六、申請專利範圍 細粒子，其大小、形狀及組成物化學性實質上都相 同，並且維持一預定的值，這些粒子黏聚在一起整 合在載體材料中形成一具作用性之母液； d. 使熔融印墨與成像構件之加熱過的成像帶電表面接觸 ，如此即可以使得印墨之載體材料和粒子起靜電作用 而以反應性固定比值的母液型態轉移到成像構件上面 ，其厚度與從毎一帶電成像構件區域發出之場強度成 比例；及 e. 使負有印墨之成像構件與具有低於預定溫度的溫度之 印刷基質短暫接觸以産生快速固化，並將印墨轉移到 基質上面，以便在印刷基質上面形成影像。 23. 如申請專利範圍第22項之方法，進一步還包括連缠地將 新電子信號寫到印刷構件上面，同時依預先記錄好的信 號將印墨轉移到印刷構件和基質上面。 24. 如申請專利範圍第22項之方法，進一步還包括重複（a) 到（e)之步驟，並且使用不同的彩色印墨將幾何上全等 之圓點過印刷在再熔印墨上面以形成多層沉積，而産生 遞增性或遞減性之最終色彩。 25. 如申請專利範圍第22項之方法，進一步還包括重複（a) 到（e)之步驟，並且使用清晰可見的透明印墨以增加印 刷區域之光澤度.並保護印刷區域使其不會受到紫外光 輻射。 -5- 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） --------^ i------IT------^二 (請t閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 六、申請專利範圍 > 而卻 U 份言 後部而 重光份 括見部 包可化 還的光 步譜及 一 光光 進對外 ，墨紫 法印的 方的譜 之用光 項使此 22是對 第但但 圍 . 费 範驟性 利步明 專之透 請 } 高 申 ^ 具 如到言 己 滴 墨 印 色 彩 在 刷 印 過 只 墨 印 明 透 此 C 且域 而區 ，之 性好 收刷 吸印 高先 具預 上每料 件面材 構上體 像件載 成構融 到像熔 移成且 轉在而 中依 ， 其是定 ，度而 法厚度 方之強 之墨場 項印電 22融靜 第熔之 圍的出 範點發 利圓點 專電圓 讅靜電 申帶帶 如面一 慝 供 墨 印 開 離 點 圓 電 帶 量 大 使 助 幫 以 低 夠 須 必 力 聚 〇 凝域 的區 至荷 面電 表有 之沒 件在 構此 像因 成 . 中性 其斥 ，排 法的 方橄 之些 項備 22具 第言 圍而 範墨 利印 專融 請熔 申對 如少 都 驟 也 步 象 下 現 以 積 括 沉 包 墨 還 印 步 的 1 量 進 少 ， 是 法 只 方 使 之 即 項 域22 區 第 件 圍 構 範 像 C 利 成生專 的發請 在會申 存不如 --------^ 1 裝-- (請讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 Λ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 隹 2 /Κ 脱複 ΓΤ ίι ΤΓ 3 從括 墨包 印還 使步 .•促 一 化以進 液中 ， 墨場法 印電方 結靜之 凝強項 己在24 將露第 法暴圍 方質範 熱基利 加刷專 用印請 利使申 a b 如 備 設 一 之 有 刷 少 印 至 面 , 上 前 質 之 基 0 在 步 以 ) 。用 θ ηΰ 匿 { 费種 到步一 之 化 熔 再 墨 印 結 凝 已 的 份 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35. 如申請專利範圍第31項之設備，其中所謂的成像構件具 有薄介電表面層以及導電性底層，並且所謂用以形成帶 靜電成像電荷圖案之裝置的構造如下： a.—排場發射離子化電極結構物以共軸方式配置在成像 構件中，其全長與成像構件幾乎相等，毎一圖案的幾 何形狀，其長度律·1¾域痕跡即可決定印刷圔點之痕跡 這些電極結構物是與成像構件隔 開一預定的距離|音乘; 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^ *裝 訂 ^ ^ (請讀背面之注意事項再填寫本頁) 並:磁 的長度或面稹， 六、申請專利範圍 A8 Βδ C8 D8 經濟部中央標隼局負工消費合作社印裝 及件結面印備 導上刷除 荷發電 構 置置對 以構極反在設 以件印消 電場侖 結 配配面 ，像電的可給 用構性以 靜之庫 極 狀狀以. 訊成舆層即送 ：像則可 帶裝上 電 射射可 資在層面此傳 括成規即 成安面 化 輻輻端 置而底表如依 包得不疵 形件表 .·子 以以口 位用件謂，度 還使準瑕 以構件括離 其其開 和作構所積強 步可的費 用像構包射：，，的 度生像在沉其 一即成視 中成像中發括道道道 密發成此成， 進此形性 其著成排場包隧隧隧 點物的因造場。，如所期 ，順依一之構微微微 圓構上，而電定備，此週 備排以毎接結狀此此 刷結置流荷靜而設備因的 設一可，連之[3因因 印極位電電的度之設，生 之少其積電物煙 .， 受電點的向化強項遲移産 項至，.沉面構的上上' 接使圓化反變之31延偏所31括物性表結成面面 以地刷變和生訊第間為列 第包構制件極製表表 用性印生荷産資圍時稍排 圍置結控構電料件件.丨 可擇的産電置點範的置式 範裝極做像組材構構件 器選定間化位圓利開位棚 利之電量成一緣像像構 制以選之變點刷專錯之光 專案化變與每絕成成像 控用面物生圓印謓撤點中 請圖子可支，以在在成 1 可上構産刷的申些圓案 申像離的多物 U b.如入面圖。如成射荷a. --------f' 裝------訂------ (請t閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 A8 Βδ C8 D8 六、申請專利範圍 2) 安裝在徹隧道内部並且與一電源連接之電極； 3) 延伸到撤隧道内部表面周圍並且在其位置與面對成 像構件的撤隧道之開口端相當接近之導電帶，此導 電帶與一電壓控制電流電連接，辑^|胃助於將第一 電壓傳送給導電帶，同時將第二電j瘛$送給成像構 /. j 件，並且分別都可以調整其電壓值 b.—種成像控制裝置，可以依對成像數拉據之堪應而 j ； r- ! 傳送離子化電壓給選定的電極，離子i 壓之大小從 與第二電壓相等到高出其數百伏特不等，傳送此離子 化電鼷會使得離子電流朝印刷表面流動，因此電荷得 以在其上面蓄積，直到蓄積電荷之電壓值到達第一電 壓值為止。 38. 如申請專利範圍第35項之設備，進一步還包括：用以控 制電極結構物的作用時間之設備，如此即可控制所諝印 刷圓點之大小。 39. 如申請專利範圍第35項之設備，其中： a.電極結構物的型態為可分離單元的組群，毎一單元包 括： 1) 具相當彈性的支撐構件，其可以使得單元彈性地隨 著成像構件外圍在其間形成等間隔之溝狀空間； 2) 安裝在支撐構件上面之線性排列的分離間隔電極結 構物； -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4泥格（210X297公釐） --------------、訂------^ ^ (請知閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 申請專利範圍 A8 Βδ C8 D8 經濟部中央橾率局貝工消费合作社印製 ，開 之 薄電 之 正分外 端 安都物 置隔 接 為方 接 為近另 口 括路構 ; 裝件 連 面下 連 壓鄰， 開 包電結 件之構 器 表其 極 電從收 道 置積極 構面像 制 件括 電 化子吸 隧 裝體電 撐上成 控 構包 道 子電極 徹。路一面 支件與 謂 像步 隧 離成電 一定電毎上 之構物 所 成一 徹 的造被 每而的，元 元撐構 與 中進 中 中將會 中小中路單 : 單支結 物 其件 其 其 ，子 其大其電應 括的在極 構 ，構 ，c, 時電 。·之 ，積對 包開裝電 結 備像 備位備極的動備點備體相 還隔安之 極 設成。設電設電離移設圓設之在 步置式元 電 之中層之定之給脱件之荷之面制 一 位方單 的 項其導項固項送，構項電項上控 進反整有 面37且電37的37傳子像37的39件以 置相調所；上 第，的第變第其離成第積第構用 裝件可得離板。圍質路圍不圍當成向圍.沉圍撐合 之構以使距平置範物電範是範且形朝範其範支適 案像元置定 一 裝利電制利的利並而子利被利的其 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