Brevet FR2543062A1 — publié le 19840928

R-543 062 L'invention concerne un support d'enregistrement destiné à être utilisé dans l'enregistrement par jets d'encre, et elle a trait plus particulièrement à un sup- port d'enregistrement présentant une excellente transpa- rence et une excellente absorption de l'encre. Les dispositifs destinés à effectuer les enregis- trements à l'aide d'un liquide sont très anciens et utilisés couramment pour effectuer des inscriptions, par exemple à l'aide de crayons à plume, etc On a récemment développé le dispositif dit "d'enregistrement à jets d'encre" qui utilise également un liquide d'enregistrement. Le dispositif d'enregistrement par jets d'encre réalise l'enregistrement d'une image en produisant des gouttelettes du liquide d'enregistrement d'après divers principes de fonctionnement, puis en projetant les goutte- lettes vers l'élément ou support d'enregistrement et en les faisant adhérer à ce support sur lequel on souhaite enregistrer des images Ce dispositif d'enregistrement a attiré l'attention générale par ses caractéristiques de faible bruit, de travail à grande vitesse et d'enregistre- ment polychrome En ce qui concerne le liquide d'enregistre- ment, on a utilisé principalement un liquide d'enregistre- ment de type aqueux pour des raisons de sécurité et d'apti- tude à s'adapter à l'enregistrement. En ce qui concerne l'élément ou support d'enregis- trement à utiliser dans un tel dispositif d'enregistrement par jets d'encre, on a fait appel jusqu'à présent, en général, à du papier uni En améliorant les performances de l'appareil d'enregistrement par jets d'encre, par exemple en offrant la possibilité d'effectuer un enregistrement à grande vitesse ou un enregistrement polychrome, de nouveaux types de sup- port d'enregistrement ont été développés et utilisés tels que celui appelé "papier d'enregistrement par jets d'encre", composé d'une base et d'une couche poreuse d'absorption d'encre appliquée sur la base afin d'accroître la propriété d'absorption de l'encre présentée par le papier. Un tel support d'enregistrement doit satisfaire les conditions indiquées ci-dessous pour produire des images enregistrées à l'aide d'un appareil à jets d'encre, images ayant une résolution élevée et une bonne-qualité: 1 > elle absorbe l'encre aussi rapidement que possible; 2) lorsque les points d'encre sont appliqués l'un après l'autre, il ne permet pas au dernier point de se déplacer sur le point précédent; 3) il ne permet pas au point d'encre d'accroître son diamètre plus qu'il n'est nécessaire; 4) il maintient le point d'encre suivant une forme sensiblement circulaire et donc suivant un contour régulier; 5) il conserve au point d'encre une densité élevée et donc une circonférence non obscurcie; et 6) il favorise une bonne propriété de formation de couleur par l'encre. Dans un appareil d'enregistrement par jets d'encre, on a également utilisé jusqu'à présent un autre type de sup- port d'enregistrement sur lequel on souhaite obtenir une image enregistrée permettant une observation en surface de cette image En améliorant la technique d'enregistrement par jets d'encre et en étendant les applications des appa- reils d'enregistrement par jets d'encre, il est apparu qu'un tel support d'enregistrement présentait une certaine utilité à d'autres fins en utilisant avantageusement les caractéris- tiques de l'enregistrement par jets d'encre. Comme utilisations autres que l'observation d'une image de surface, on peut citer: l'observation d'une image enregistrée sur un écran par projection de cette image à l'aide d'un appareil optique tel qu'un projecteur de diapo- sitives, un rétroprojecteur, etc; un photomasque pour - imprimante par contact, une plaquette à câblage par circuit imprimé, etc; une plaque de séparation de couleur pour la production d'une plaque positive pour l'impression en -2543062 couleur; un filtre mosaïque de couleurs pour l'affichage de couleur par cristaux liquides; etc. Des négatifs et des positifs transparents à uti- liser dans des appareils et dispositifs optiques ou dans des appareils utilisant une technique optique sont obtenus par prise de photographies de sujets ou objets à enregis- trer, ou par enregistrement direct de ces sujets ou objets déjà enregistrés, pour leur enregistrement sur un support transparent constitué d'une pellicule de matière plastique, etc Hormis ces procédés classiques l'appareil d'enregistre- ment par jets d'encre utilisant un support d'enregistrement transparent pour l'enregistrement par jets d'encre rend possible d'effectuer un tel enregistrement à une vitesse et d'obtenir une image enregistrée en couleurs complète, ayant une résolution élevée et une bonne qualité, qui peut être utilisée dans les appareils et dispositifs optiques mentionnés précédemment A cet effet, le support d'enregis- trement doit présenter une transparence convenant à l'utili- sation finale, en plus des exigences demandées au support d'enregistrement pour l'enregistrement par jets d'encre et telles qu'énumérées précédemment. L'invention a pour objet un support d'enregistre- ment destiné à un enregistrement par-jets d'encre, qui peut être utilisé à d'autres fins que l'observation d'une image de surface, par exemple dans des projecteurs de diapositives, des rétroprojecteurs, des imprimantes par contact et d'autres appareils et dispositifs optiques, et qui répond à toutes les exigences qui lui sont demandées pour l'enregistrement par jets d'encre. Conformément à l'invention et d'une façon géné- rale, il est prévu un support pour enregistrement par jets d'encre qui comprend: une base transparente et une couche d'absorption d'encre appliquée sur la base, le support d'enregistrement ayant un coefficient de transmission linéaire de 10 % et plus. Les objets indiqués ci-dessus, ainsi que d'autres objets et les matières particulières entrant dans la consti- tution de la base, ainsi que les ingrédients et leurs pro- portions de mélangegpour la couche d'absorption du support pour enregistrement par jets d'encre selon l'invention t ressortiront de la description détaillée qui suit, ainsi que de la lecture de plusieurs exemples de formes de réalisation préférées. La base transparente pour le support d'enre- gistrement selon l'invention peut être choisie parmi les matières suivantes: du polyester, du diacétate de cellulose, du triacétate de cellulose, des polymères du type acrylique, de la "Cellophane" (une marque commerciale pour de la cellu- lose régénérée), du "Celluloid" (une marque commerciale pour une matière plastique constituée de camphre et de nitrate de cellulose), du -chlorure de polyvinyle du polycarbonate et d'autres matières plastiques sous forme de feuilles ou de plaques, ainsi qu'une plaque de verre. La couche d'absorption d'encre du support d'enre- gistrement selon l'invention peut être fabriquée à l'aide des matières suivantes, capables de former, sur la base mentionnée ci-dessus, une pellicule continue de recouvre- ment ayant une transparence suffisante: de l'amidon, de la caséine, de l'albumine, de la gomme arabique, de l'alginate de sodium, de l'alcool polyvinylique, du polyacrylamide, de la carboxyméthyl cellulose, du polyacrylate de sodium, de la résine ionomère, de l'acétate polyvinylique, etc. Ces matières, séparément ou en combinaisons, sont dissoutes dans un solvant suivant la nécessité, et la solution est appliquée sur la base, puis séchée ou refroidie Suivant les cas, un ou plusieurs types de pigments inorganiques peuvent être dispersés en tant que charges dans la couche d'absorption d'encre mentionnée ci-dessus, dans une plage telle qu'ils n'affectent pas la transparence du support d'enregistrement, ces pigments étant destinés à augmenter les propriétés d'absorption et de fixage du liquide d'enre- gistrement sur le support d'enregistrement en formant une structure poreuse sur la surface de la couche d'absorption d'encre Des exemples de telles matières de charge sont une poudre pulvérisée de silice, d'argile, de talc, de terre de diatcmées, de carbonate de calcium, de sulfate de calcium, d'oxyde de titane, d'oxyde de zinc, de blanc satin, de silicate d'aluminium, de lithopone, d'alumine, de zéolite et autres. La couche d'absorption d'encre peut être appliquée sur la base par divers procédés connus tels qu'un procédé d'enduction au rouleau, un procédé d'enduction à la lame, un procédé d'enduction à la lame d'air, un procédé d'enduc- tion à la barre, un procédé d'enduction par fusion à la chaleur, et ainsi de suite. L'expression "coefficient de transmission linéaire (T(%))" telle qu'utilisée dans le présent mémoire désigne une valeur obtenue, d'abord par mesure d'un coef- ficient de transmission spectrale d'une lumière rectiligne qui arrive perpendiculairement sur un échantillon, passe à travers cet échantillon, puis dans une fente de réception de lumière située à une distance d'au moins 8 cm de l'échan- tillon et sur le prolongement du trajet de la lumière inci- dente, et arrive sur un détecteur, puis par calcul d'une valeur Y des valeurs trichromatiques de couleur à partir du coefficient de transmission spectrale tel que mesuré, et enfin par calcul du coefficient de transmission linéaire à l'aide de l'équation suivante: T Y/Yo x 100 ( 1) o T désigne le coefficient de -transmission linéaire, Y représente la valeur Y d'un échantillon, et Yo indique une valeur Y d'un blanc. Le coefficient de transmission linéaire peut être mesuré, par exemple,à l'aide d'un spectrophotomètre du type autoenregistreur, modèle 323 (fabriqué par la firme Hitachi Limited, Japon). Par conséquent, le coefficient de transmission linéaire tel qu'utilisé dans la présente invention est considéré par rapport à la lumière rectiligne, de sorte qu'il est différent d'une évaluation de la transparence d'un objet au moyen de lumière diffusée, utilisant un coefficient de transmission diffuse (pour établir un coef- ficient de transmission d'un échantillon, y compris de lumière diffuse, par mise en place d'une sphère d'intégra- tion sur le côté arrière de l'échantillon) ou d'une non- transparence (pour trouver un degré de non-transparence d'un-échantillon à partir d'un taux de transmission de lumière entre un revêtement blanc et un revêtement noir appliqués sur la surface arrière de l'échantillon) Etant donné que clest le comportement de lumière rectiligne qui compte dans les appareils et dispositifs utilisés dans la technique optique, le fait d'établir le coefficient de transmission linéaire du support d'enregistrement est parti- culièrement important pour évaluer la transparence du sup- port devant être utilisé dans de tels appareils et disposi- tifs. Lorsque l'on observe une image projetée à l'aide d'un rétroprojecteur, par exemple, il est nécessaire qu'une partie non enregistrée de l'image projetée soit suffisamment brillante, c'est-à-dire que le coefficient de transmission linéaire du support d'enregistrement soit au moins à un certain niveau afin que l'on obtienne une image très claire, de contraste élevé, entre la partie enregistrée et la partie non enregistrée de l'image Conformément à des essais effec- tués à l'aide d'une mire d'essai pour le rétroprojecteur, il est nécessaire que le coefficient de transmission linéaire du support d'enregistrement soit de 10 % ou plus pour que l'on obtienne une image convenant au but précité, et qu'il soit de préférence de 30 % en plus pour obtenir une image plus claire Par conséquent, le support d'enregistrement convenant au but de la présente invention doit posséder un coefficient de transmission linéaire de 10 % ou plus. Le support d'enregistrement selon l'invention peut également être utilisé comme support d'enregistrement chro- matique par coloration de la base transparente ou de la couche d'absorption d'encre. Comme décrit précédemment, le support pour l'enre- gistrement par jets d'encre, constitué de la base transpa- rente et de la couche d'absorption d'encre appliquée sur cette base, présente une excellente propriété d'absorption d'encre et il est donc adapté à une utilisation pour des enregistrements à grande vitesse et des enregistrements polychromes et il convient donc hautement comme support d'enregistrement pouvant être utilisé dans divers appareils et dispositifs optiques tels que des projecteurs de diaposi- tives, des rétroprojecteurs, des imprimantes par contact, etc. Pour permettre à l'homme de l'art de mettre aisément en pratique l'invention, on décrira ci-après plusieurs exem- ples Il convient cependant-de noter que l'invention n'est pas limitée uniquement à ces exemples, mais que des modifica- tions et des changements peuvent être apportés aux matières et aux ingrédients utilisés sans sortir du cadre de l'inven- tion. Exemple 1 Comme base transparente, on utilise une pellicule de triacétate de cellulose de 80 Am d'épaisseur (un produit de la firme Fuju Photo Film Co, Ltd, Japon), sur laquelle la couche d'absorption d'encre, ayant la composition men- tionnée ci-dessus, est appliquée par le procédé d'enduction à la barre, de façon que la pellicule revêtue, après séchage, puisse atteindre une épaisseur de 100 gm, après quoi on fait sécher le revêtement appliqué en le faisant séjourner dans un four de séchage pendant une heure, à une température de 80 WC. Composition de la couche d'absorption d'encre Alcool polyvinylique "PVA117 " 10 parties en poids (produit de la firme Kuraray K K, Japon) Silice pulvérisée "NIPSIL E 200 " (produit de Nippon Silica Kogyo K K) 0,1 partie en-poids parties en poids Eau A l'aide du support d'enregistrement ainsi fabri- qué, on procède à un enregistrement par jets d'encre afin que l'on obtienne la matière enregistrée en utilisant une encre aqueuse en quatre couleurs jaune, rouge, bleue et noire, comme indiqué dans le tableau I cidessous, et on utilise à cet effet un appareil d'enregistrement comportant une tête d'enregistrement par jets d'encre du type fonction- nant "à la demande", conçue pour éjecter le liquide d'enre- gistrement à l'aide d'un vibrateur piézoélectrique (diamètre de l'orifice de 50 am; tension de commande du vibrateur piézoélectrique: 60 V; et fréquence de commande: 4 k Hz). Tableau 1 r U Ln c os Composition Type (colorant) Colorant Diéthylène-glycol Eau Encre jaune (jaune acide 23 du CÌ) 2 parties en poids 15 parties en poids 85 parties en poid E Encre rouge (rouge acide 92 du Co 1) 2 parties en poids 15 parties en poids 85 parties en poid E Encre bleue (bleu direc# 86 du Co I) 2 parties en poids 15 parties en poids 85 parties en poid E Encre noire (noir direct 19 du Co I) 2 parties en poids 15 parties en poids 85 parties en poid L'adaptabilité à l'enregistrement du support pour enregistrement par jets d'encre est évaluée par mesure du temps de fixage de l'encre et de la densité des points, tandis que son adaptabilité à un appareil optique est éva- luée par mesure du coefficient de transmission linéaire et par un essai de compatibilité avec un rétroprojecteur consti- tuant l'appareil optique représentatif. Le temps de fixage de l'encre est mesuré de manière que, après achèvement de l'enregistrement par jets d'encre, le sujet enregistré soit laissé à la température ambiante pour sécher parfaitement et fixer l'encre sur le support d'enregistrement afin qu'elle ne puisse plus adhérer à un doigt touchant la partie enregistrée On trouve ainsi le temps écoulé de la fin de l'enregistrement jusqu'au séchage de l'encre. La densité de points est mesurée sur des points d'encre noire, à l'aide d'un micro-densitomètre "SAKURA PDM-5 " (fabriqué par Konishiroku Photo Industries, Co Ltd). On trouve le coefficient de transmission linéaire à l'aide de l'équation ( 1) mentionnée ci-dessus et en utili- sant le spectrophotomètre auto-enregistreur, modèle 323 (fabriqué par Hitachi, Ltd,Japon), dans lequel un échantil- lon est placé à une distance d'environ 9 cm d'une fenêtre de réception de la lumière, de façon que le coefficient de transmission spectrale soit mesuré. L'adaptabilité au rétroprojecteur est évaluée par projection du sujet enregistré sur l'écran à l'aide de ce rétroprojecteur et observation de l'image projetée à l'oeil nu, l'évaluation s'effectuant conformément aux critères suivants: o La partie non enregistrée est lumineuse; la partie enregistrée présente une densité optique élevée, et l'image projetée est claire et d'un contraste élevé. a.; La partie non enregistrée devient quelque peu sombre; la partie enregistrée présente une densité optique légèrement plus faible; et l'image projetée est d'un 1,1 contraste plus faible. X La partie non enregistrée devient sombre; la partie enregistrée est de densité optique très faible; et l'image projetée est sombre et difficile à observer, ou bien le sujet enregistré apparalt si sombre qu'il est impossible de distinguer les parties enregistrées et non enregistrées. A partir des résultats donnés ci-dessus, on pro- cède à une évaluation générale pour savoir si le support d'enregistrement sert à atteindre le but de-la présente invention ou non Le tableau II donné ci-dessous indique ces résultats. Exemple 2 On utilise comme base transparente une pellicule de "Mylar" de 80 Lxm d'épaisseur, traitée pour l'hydrophi- lité (produite par I C I, Grande-Bretagne), sur laquelle la couche d'absorption d'encre, de la composition indiquée ci-dessous, est appliquée par le procédé d'enduction à la barre, de manière que la pellicule revêtue, après séchage, atteigne une épaisseur de 100 gm, l'enduction étant suivie d'un séchage de la couche appliquée, dans un four de séchage, pendant 30 minutes à une température de 300 C. Composition de la couche d'absorption d'encre Albumine (albumine de blanc d'oeuf, produite par Tokyo Kasei Kogyo, K K) 10 parties en poids Eau 90 parties en poids A l'aide du support d'enregistrement ainsi obtenu, on procède à un enregistrement par jets d'encre de la manière décrite dans l'exemple 1 ci-dessus afin d'obtenir le sujet enregistré En outre, l'évaluation portant sur l'adap- tabilité du support à un enregistrement par jets d'encre est effectuée conformément au procédé utilisé dans l'exem- ple 1 ci-dessus, les résultats étant indiqués dans le tableau Il ci-dessous. Exemple 3 La même pellicule de "Mylar", traitée pour l'hydrophilité, que celle utilisée dans l'exemple 2 ci- dessus est utilisée comme base transparente, puis la cou- che d'absorption d'encre, de la composition mentionnée ci-dessous, est appliquée sur la base par le procédé d'en- duction par fusion à chaud, l'enduction étant suivie d'un refroidissement de la couche appliquée à la température ambiante. Composition de la couche d'absorption d'encre Résine ionomère ("SURLYN", produit de E.I du Pont de Nemours & Co, E U A) 100 parties en poids Pigment bleu C I ("FASTGEN BLUE 5030 L", produit de Dai-Nippon Ink Co Ltd) 0,1 partie en poids On obtient un support d'enregistrement comportant une couche colorée d'absorption d'encre. A l'aide du support d'enregistrement ainsi obtenu, on procède à un enregistrement par jets d'encre de la manière décrite dans l'exemple 1 ci-dessus de façon à obte- nir le sujet enregistré L'adaptabilité de ce support d'enre- gistrement à un enregistrement par jets d'encre est évalué conformément au procédé décrit dans l'exemple 1 ci-dessus. Exemple comparatif 1 La même pellicule de "Mylar", traitée pour l'hydro philité, que celle utilisée dans l'exemple 2 ci-dessus, sans couche d'absorption d'encre, est utilisée comme support d'enregistrement, et l'enregistrement par jets d'encre est effectué sur cette pellicule conformément aux étapes décri- tes dans l'exemple 1 ci-dessus L'adaptabilité du support d'enregistrement à un enregistrement par jets d'encre et à l'appareil optique est évaluée et les résultats de cette évaluation sont donnés dans le tableau II ci-dessous. Exemple comparatif 2 On utilise, comme support d'enregistrement de faible transparence, du papier calque pour dessin, et on procède à un enregistrement par-jets d'encre conformément aux étapes décrites dans l'exemple 1 ci-dessus L'adaptabi- lité du support d'enregistrement à un enregistrement par jets d'encre et à l'appareil optique est évaluée et les résultats de cette évaluation sont donnés dans le tableau II ci-dessous. Exemple comparatif 3 A l'aide d'une pellicule pour rétroprojecteur, disponible dans le commerce ("NP- DRY TRANSPARENCY", Canon Hanbai K K, Japon), on procède à un enregistrement par jets d'encre L'adaptabilité de ce support d'enregistrement à un enregistrement par jets d'encre et à l'appareil optique est évaluée de la même manière que celle décrite dans l'exemple 1 ci-dessus et les résultats de cette évaluation sont donnés dans le tableau 2 ci-dessous. Exemple comparatif 4 La même pellicule pour rétroprojecteur que celle utilisée dans l'exemple comparatif 3 ci-dessus est stratifiée en quatre couches et utilisée comme support d'enregistrement. On procède à un enregistrement par jets d'encre de la manière décrite dans l'exemple 1 ci-dessus On évalue ensuite l'adap- tabilité de ce support d'enregistrement à un enregistrement par jets d'encre et à l'appareil optique et les résultats de cette évaluation sont donnés dans le tableau Il ci-dessous. Exemple comparatif 5 La même pellicule pour rétroprojecteur que celle utilisée dans l'exemple comparatif 3 ci-dessus est stratifiée en cinq couches et est utilisée comme support d'enregistre- ment Un enregistrement par jets d'encre est effectué de la même manière que dans l'exemple 1 ci-dessus Ensuite, l'adaptabilité de ce support d'enregistrement à un enregis- trement par jets d'encre et à l'appareil optique est évaluée, les résultats étant donnés dans le tableau Il ci-dessous. Exemple 4 On utilise, comme base transparente, la même pellicule de "Mylar", traitée pour l'hydrophilité, que celle utilisée dans l'exemple 2 ci- dessus, sur laquelle la couche d'absorption d'encre, ayant la composition mentionnée ci-dessous, est appliquée par le procédé d'enduction à la barre, de manière que la couche appliquée atteigne, après séchage, une épaisseur de 10 am, l'enduction étant suivie d'un séchage de la couche appliquée, dans un four de séchage, pendant 10 minutes à une température de 50 'C. Composition de la couche d'absorption d'encre Alcool polyvinylique, PVA217 (produit de Kurarary K K, Japon) 10 parties en poids Eau 90 parties en poids A l'aide de l'élément d'enregistrement ainsi obtenu, on procède à un enregistrement par jets d'encre de la même manière que celle décrite dans l'exemple 1 ci-dessus pour obtenir le sujet enregistré Ensuite, l'adaptabilité du support d'enregistrement à un enregistrement par jets d'encre et à l'appareil optique est évaluée conformément au procédé utilisé dans l'exemple 1 ci-dessus, et les résultats sont donnés dans le tableau il ci-dessous. Exemple 5 On utilise, comme base transparente, la même pellicule de "Mylar", traitée pour l'hydrophilité, que celle utilisée dans l'exemple 2 ci- dessus, pellicule sur laquelle la couche d'absorption d'encre, ayant la composi- tion mentionnée ci-dessous, est appliquée par le procédé d'enduction à la barre de manière que la couche appliquée atteigne, après séchage, une épaisseur de 15 âm, l'enduc- tion étant suivie d'un séchage de la couche appliquée, dans un four de séchage, pendant 15 minutes à une température de OC. Composition de la couche d'absorption d'encre Alcool polyvinylique, PVA-205 (produit de Kuraray K K, Japon) 20 parties en poids Bleu direct 86 du C I 0,5 partie en poids Eau 80 parties en poids A l'aide du support d'enregistrement ainsi obtenu, on procède à un enregistrement par jets d'encre de la même manière que celle décrite dans l'exemple-1 ci-dessus pour obtenir le sujet enregistré Ensuite, on évalue l'adap- tabilité du support-d'enregistrement à un enregistrement par jets d'encre et à l'appareil optique, conformément au pro- cédé décrit dans l'exemple 1 ci-dessus, et les résultats sont donnés dans le tableau 2 ci-dessous. Il va de soi que de nombreuses modifications peu- vent être apportées au support d'enregistrement décrit sans sortir du cadre de l'invention. Tableau II Temps de fixage Taux de de l'encre transmission Densite Adaptabilité au Evéluation linéaire (%) de points rétroprojecteur Générale Exemple 1 10 minutes 32 1,0 o o " 2 15 " 78 1,1 o o 3 20 " 45 0,9 o o Exemple Comparatif 1 7 jours 85 1,2 o X l " 2 1 " I 0,6 X X 3 7 " 62 1,0 o X r 4 7 " 15 1,2 o X 7 " 9 1,2 A X Exemple 4 3 minutes 81 1,1 o o 3 " 12 0,9 o o o LM 1 o% t'> 0 x ri 1 7 REVENDICATIONS 1 Support d'enregistrement pour un enregistrement par jets d'encre, caractérisé en ce qu'il comporte une base transparente et une couche d'absorption d'encre appliquée sur la base, ce support d'enregistrement ayant un coeffi- cient de transmission linéaire de 10 % et plus. 2 Support d'enregistrement selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce qu'il présente un coefficient de transmission linéaire de 30 % et plus.