JPH05131619A

JPH05131619A - 印刷媒体処理方法

Info

Publication number: JPH05131619A
Application number: JP4115454A
Authority: JP
Inventors: Efu Baaku Edowaado; エドワード・エフ・バーク; Aaru Teitsutaarinton Donarudo; ドナルド・アール・テイツターリントン; Deii Raizu Jieemusu; ジエームス・デイー・ライズ; Bii Erikusen Jiyoon; ジヨーン・ビー・エリクセン; Daburiyuu Kuroufuoodo Kuraaku; クラーク・ダブリユー・クロウフオード
Original assignee: Sony Tektronix Corp
Current assignee: Tektronix Japan Ltd
Priority date: 1991-04-08
Filing date: 1992-04-08
Publication date: 1993-05-28
Also published as: EP0508700A1; US5196241A

Abstract

(57)【要約】【目的】投影装置で投影したときの画像を改善するよ
うに、透光性印刷媒体を短い処理時間で処理する。【構成】圧盤５０及び５２がそれぞれ有する接触面５
１及び５３で、相変化インクの層３１が印刷された印刷
媒体３０を挟む。圧盤５０及び５２の一方又は両方向で
相変化インクの層３１を固体相と液体相の中間相になる
まで加熱するとともに、圧盤５０及び５２で印刷媒体に
圧力を加える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、相変化インクが印刷さ
れた印刷媒体（サブストレイト）の処理方法、特に、相
変化インクでカラー印刷された透光性の印刷媒体を処理
して、オーバー・ヘッド・プロジェクタ（以下ＯＨＰと
略す）等の投影装置の使用の際により改善された画像を
得ることができる印刷媒体処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】相変化インクは、一般に周囲と同じ温度
ならば固体で、インク・ジェット印刷装置の動作温度に
上昇すると液体である。動作温度に上昇したとき、印刷
装置は液体相のインク滴を噴射し、印刷媒体表面に付着
するとインク滴はすばやく固体になり、所定の模様を形
成する。

【０００３】相変化インクは、出荷や長期保管などの
間、室内温度で固体相を保つので印刷に適している。ま
た、インクの乾燥によるノズルのつまりに関する問題は
大幅に減少し、従って、インク・ジェット印刷の信頼性
が向上する。さらに、そのインク滴は、印刷媒体に付着
するとすばやく固体になるので、印刷媒体上でのインク
の移動が大幅に減少し、画像の品質が改善される。すば
やく固体化することから、より多様な印刷媒体に対して
高品質な画像を印刷できる。

【０００４】インク・ジェット印刷に用いる相変化イン
クの初期のころのものに、静電印刷装置に用いたモノク
ロ・インクがある。例えば、米国特許第３６５３９３２
号は、セバシン酸のジエステルを基本組成とする低融点
（摂氏３０度〜５０度）のインクを開示している。同様
に、米国特許第３７１５２１９号は、パラフィン及びア
ルコールを基本組成とする低融点（摂氏３０度〜６０
度）のインクを開示している。低融点の相変化インクで
印刷する欠点は、しばしば裏移りしてしまうことであ
る。特に、連続印刷においてこれらインクで印刷された
印刷媒体が山に積まれて重ねられると、インクが隣接す
る面に付着してしまう。これは、印刷媒体が周囲の温度
の高いところにさらされていると顕著である。

【０００５】相変化インクは周知技術である。米国特許
第４３９０３６９号及び４４８４９４８号には、モノク
ロの相変化インクの製造方法が記述されている。これ
は、日本ろう、カンデリラろう及びカルナウバろうなど
の天然ろうを基本組成としており、摂氏６５度〜７５度
の温度範囲でドロップ・オン・ディマンド型インク・ジ
ェット装置の印刷に使用される。米国特許第４６５９３
８３号は、モノクロ・インクの組成を開示しており、こ
れは、Ｃ２０−２４酸又はアルコール、ケトン及びアク
リル樹脂可塑剤を基本組成としている。これらモノクロ
・インクの組成は耐久性がなく、印刷した場合、通常の
取扱いですれたりすると不鮮明になってしまう。

【０００６】日本の特公平１−２８０５７８号公報は、
室温では固体であるアセトアミドなど、脂肪族及び芳香
族アミドの印刷インクへの使用が開示している。米国特
許第４６８４９５６号は、モノクロの相変化インクとし
て、合成結晶性ろう（炭化水素ろう）及び結晶性ポリエ
チレンろうを使用した例を開示している。ドロップ・オ
ン・ディマンド型インク・ジェットの応用技術を用いれ
ば、この溶融した組成を浸透性を有する又は有しない多
様な印刷媒体に適用することができる。

【０００７】欧州特許出願番号０２８７３５２号及び０
２０６２８６号は、カラーの相変化インクのインク・ジ
ェット印刷を開示している。第１番目の特許出願の印刷
装置で用いたインクの基本組成は、脂肪酸、熱可塑性ポ
リエチレン及び相変化物質である。そして第２番目の特
許出願で用いたインクの基本組成は、一対の熱硬化性樹
脂のアルコール部分、有機溶媒（オルト及びパラ・トル
エン・スルホンアミド）及び染料である。

【０００８】いくつかの従来例では、相変化インクで印
刷された印刷画像を印刷中又は印刷後に巧みに処理して
いる。米国特許第４７４５４２０号では、相変化インク
のインク滴を標的に噴射すると、次に圧力を加えてイン
ク滴を広げてカバー範囲を増やし、必要なインク量を減
少させている。言い換えると、相変化インク滴は、最初
は標的全域をカバーできないので、圧力を加えて標的全
域に広げるのである。

【０００９】同様に、静電複写画像の熱融解（ヒュージ
ング）では、トナーを印刷媒体に広げるとともに印刷媒
体にある程度浸透させて、トナーと印刷媒体の接触領域
を増加させている。トナーの機械的特性は、容易に変形
し、流動性が高いことである。前記２つの従来例では、
インク又はトナーが紙の上で広がり、不透明な文字又は
模様をその紙の上に形成している。

【００１０】前記の従来例は、室温で機械的に負荷を加
える２つのローラー間での画像の熱融解について開示し
ているが、加熱ローラーによる熱融解についてもトナー
の応用として開示している。加熱ローラーによる熱融解
では、２つのローラー（一方が熱せられている）が機械
的に印刷媒体に負荷を加えるべく一緒に回転し、瞬間的
に熱と圧力を印刷媒体に加える。トナーは、一般にガラ
ス質に相が変わる温度（Ｔｇ）以上にまで加熱され、融
解して液状になり印刷媒体に浸透する。ローラーによる
圧力と毛管現象によって、標的全域をカバーするのが容
易となる。

【００１１】他の相変化インクを応用した装置が、米国
特許第４７５１５２８号に記述されている。これは、イ
ンク・ジェット装置に関するもので、印刷媒体へのイン
クの浸透を制御するために相変化インクの凝固を制御し
ている。この装置は、印刷媒体支持装置、並びに加熱装
置及び熱電気的冷却装置の両方の熱交換機能を果たす熱
伝導性圧盤を有している。

【００１２】カラー画像をＯＨＰで表示する際に使用す
る透光性印刷媒体を、カラー・インクでインク・ジェッ
ト印刷するにあたっては、歴史的に次のような問題点が
あった。例えば、水性インクを採用すると、高品質の画
像を得るには溶媒を吸収するために透光性印刷媒体上に
特殊皮膜を施す必要（米国特許第４５０３１１１号、第
４５４７４０５号及び第４５５５４３７号を参照のこ
と）があった。相変化インクによるインク・ジェット印
刷に使用する受容性（レセプタ）フィルムには特殊皮膜
を必要としないが、透光性印刷媒体部材に従来のカラー
相変化インクで印刷された画像は、一般的にＯＨＰ装置
に適したものではない。

【００１３】改良した相変化インクは、実質的に透明、
つまり、インクに当たる光すべてが透過するので、透光
性印刷媒体上に印刷された画像の品質が改善される。こ
の相変化インクの典型的な組成の例は、米国特許第４８
８９７６１号に開示されている。しかし、この透明なイ
ンクを使用して透光性印刷媒体に印刷された画像を投影
すると、一般に、カラーのインク・ジェット印刷技術を
駆使した結果としては満足すべきものが得られない。

【００１４】図９及び図１０は、透光性印刷媒体上の中
央部に印刷された画像を通る光の透過状態の概略を示す
図である。図９に示すように、透光性印刷媒体１４上に
付着したインクは、一般に半球形のインク滴１２として
凝固しており、それに当たる光線１０を屈折させる。屈
折した光線１６は、投影装置（図示せず。ＯＨＰなど）
の集光レンズから外れて進むことになる。従って、印刷
済み印刷媒体に当たる光線１０は、光がインク滴１２を
透過するにも関わらず、インク滴１２を通ると直線的な
経路では透過しない。その結果、投影する画像は、コン
トラストだけでなく、その色も鈍く灰色がかった色調を
帯びる。この問題は、減色法による印刷技術において深
刻である。なぜなら、基本色は単一のインク滴で済む一
方で、２次的色を作るのには多層化したインク滴が必要
だからである。

【００１５】インク・ジェット印刷に関わる他の問題
で、相変化インクで印刷済み印刷媒体を投影すると明か
となる問題は、バンディングである。印刷ヘッドと印刷
媒体は互いに他に対して相対的に移動するので、印刷ヘ
ッドはインクを印刷する線（印刷線）に沿って連続的に
噴射していくが、隣接する印刷線を整合させるときに互
いにズレが生じる。この整合のズレは、隣接する印刷線
の関係できまる印刷模様のバンドの構成方法に原因があ
る。バンドによっては、投影画像から更にその輪郭と透
明度が失われる。

【００１６】米国特許第４８８９７６１号は、透光性相
変化インクで印刷された印刷媒体について開示してお
り、これは、ＯＨＰ等による投影画像を改善している。
印刷済み印刷媒体を処理して印刷されたインク層が、ほ
ぼ均一な厚さを有するように凝固した相変化インク滴の
表面形態を再調整する。これによって、透過する光がほ
ぼ直線的な経路を取ることができる。図１０に示すよう
に、直線的な経路を通過してインク層２０に当たる光線
１０は、平行な透過光線２２となり、投影装置の集光レ
ンズに集められる。表面形態の再調整をするには、圧
力、又は熱及び圧力を組み合わせ、２つのローラーを具
えた装置で、印刷済み印刷媒体を処理すれば良い。ロー
ラー構成については様々なものが開示されており、テフ
ロン（商標名）で皮膜された加熱ローラーとシリコン・
ゴムで覆われた加圧ローラーによる構成などがある。

【００１７】ＰＣＴの特許出願番号ＷＯ８８／０８７８
８号は、その表面が湾曲した光を分散するインク滴が印
刷された投影画像用の透明シートの製造方法を開示して
いる。印刷されたインク滴は透明皮膜に覆われ、この透
明皮膜が有する屈折率は、インク滴の屈折率とほぼ同じ
である。皮膜部材としては、透明なポリウレタン及びア
クリルが好ましい。この形態だと、インク滴が湾曲して
いることによる屈折の影響が緩和される。この特許出願
は、画質の向上のためにインクの上表面を覆う皮膜層が
印刷媒体表面と平行である必要はないことを示してい
る。

【００１８】欧州特許第０３０８１１７号は、その表面
が湾曲した光を分散するカラー・インク滴が印刷された
透明シートについて開示している。印刷済み印刷媒体を
摂氏７０度〜１４０度に上昇した温度下にさらすことに
より、インク滴を広げ、平にすることができるが、３０
秒から５分の時間間隔で繰り返すことが必要である。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、透光性イン
ク及び印刷媒体（サブストレイト）を使用した印刷の際
に生じる問題を解決する。即ち、透光性印刷媒体上に付
着したインクは、半球形のインク滴１２として凝固して
おり、それに当たる光線を屈折させる。その結果、投影
する画像は、コントラスト悪いだけでなく、その色も鈍
く灰色がかった色調を帯びる。この問題を解決するた
め、印刷済み印刷媒体を処理して印刷されたインク層
を、ほぼ均一な厚さを有するように凝固した相変化イン
ク滴の表面形態を再調整する技術は従来もあった。しか
し、それらの従来技術は、一般に処理の完成までにかか
る時間が非常に長く、商業的価値のあるものではない。
また、低融点の相変化インクで印刷する欠点は、しばし
ば裏移りしてしまうことである。裏移りの問題やインク
滴を均一に散布できない結果生じる問題等は、特に複数
種のインク滴の層を必要とする場合に重大である。

【００２０】そこで本発明の目的は、印刷媒体上に印刷
された相変化インク滴の表面形態を再調整するための処
理時間が短い相変化インクの表面処理方法を提供するこ
とである。本発明の他の目的は、印刷された印刷媒体を
投影装置で投影したときの画質を改善する相変化インク
の表面処理方法を提供することである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、相変化インク
が印刷された印刷媒体（サブストレイト）の表面処理の
方法及び装置に関する。このとき、相変化インクで印刷
媒体上に印刷された画像を処理して、インク層が１つ又
はそれ以上の平面で構成される１つ又はそれ以上の平ら
な表面形態を有するようにする。本発明では、圧盤、ロ
ーラー、平板、又はこれらを組み合わせて使用し、熱と
圧力を印刷済み印刷媒体に加える機構を用いる。処理装
置の印刷済み印刷媒体と接触する部分が、凝固している
インク滴が軟化し、適度な柔軟性を持つ温度まで印刷媒
体を加熱できるようにして、インクを液化させないでイ
ンク滴の再調整ができるようにする。印刷媒体と接触す
る接触面が広い装置は、処理時間を短縮するのに適して
いる。また、本発明は、印刷されたインク層にワックス
（ろう）などで透光性皮膜を施すことについても開示し
ている。

【００２２】本発明の好適実施例では、圧力を加えると
きに印刷済み印刷媒体に隣接して弾力性を有する平面加
圧手段（圧盤、平板）の接触面を配置する。その表面が
湾曲しているインク滴に圧力を加えて再調整することに
より、印刷されたインク層には１つ又はそれ以上の平ら
な表面形態ができる。また、本発明では、付着防止シー
トを採用し、印刷媒体の印刷表面と、この表面に面する
処理装置の接触面の間に配置している。付着防止シート
は、処理中に印刷されたインクが処理装置の接触面に付
着するのを防ぎ、これによって、印刷画像の品質を保つ
とともに装置の汚れを防ぐ。付着防止シートには、シリ
コンで皮膜した薄い高分子シートが適している。

【００２３】さらに本発明では、上述処理後に印刷画像
に機械的なつや出し、つまり、研磨処理をし、画像表面
をなめらかで光沢のあるものにしている。印刷されたイ
ンク層を機械的に研磨するには、印刷済み印刷媒体を処
理するときに化学合成材料を使用したローラーを用いる
と特に効果的である。機械的な研磨をすると画像を作る
インク層の表面状態がなめらかになるので、インク層に
は１つ又はそれ以上の平らな表面形態の領域ができ、画
像を投影したときに濁りやむらのない色になる。

【００２４】また、本発明では、印刷画像を処理して、
印刷されたインク層に保護皮膜層を施す。保護皮膜層に
は、例えばワックスなどを使用し、インクより低い融点
を有するものが良い。これによって、研磨処理において
画像がすれることがない。機械的な研磨処理の際中、微
粒子粉末又は液体を散布するか又はワックス熱転写処理
手段により保護皮膜層を生成する。

【００２５】本発明の処理は、ドロップ・オン・ディマ
ンド型インク・ジェット印刷装置のような高速印刷装置
とともに使用し、印刷処理が済んだ後の段階で用いるも
のである。本発明の処理方法は、特に透光性インク及び
印刷媒体に使用したときに適している。本発明の処理後
の印刷済み印刷媒体は、高い明度及び彩度を示し、透過
光はほぼ直線的に通過する。印刷された透光性印刷媒体
を本発明の処理方法で処理して投影装置に使用すると、
くっきりと濁りのない画像を投影できる。さらに、本発
明の処理を施した印刷済み印刷媒体は、バンドの問題及
び裏移りが減少し、耐久性が向上する。

【００２６】

【実施例】本発明に使用する相変化インクは、常温では
固体で、印刷温度では液体である。相変化インクの好ま
しい特性を上げると次のようになる。液体相では低い粘
性度を有する、固体相では透明性と耐久性を有する、中
間温度では適度な粘性を有し適当に変形できる、等であ
る。透光性の相変化インクの使用が適当である。相変化
インクは、例えば米国特許第４８８９７６１号に開示さ
れているものが好ましく、本発明でも引用している。

【００２７】印刷媒体（サブストレイト）としては、浸
透性のある、例えば紙などや、又はほぼ浸透性のない光
反射フィルム、透光フィルム（例えば、ポリエステル・
フィルムを含む高分子フィルム等）などが適当である。
本発明の処理過程において、相変化インクは、浸透性の
印刷媒体の構造の一部に組み込まれる。例えば、もし印
刷媒体が紙ならば、インクは紙の繊維の間の隙間に入り
込む。本発明の処理は、印刷された画像の耐久性を改善
し、バンディング接触領域を増加し、インクが紙のかさ
の構造に浸透する。更に、印刷されたインクがカバーす
る表面領域が拡大し、より小さいインク滴で済むので、
印刷処理全般に渡って効率が向上する。

【００２８】ほぼ浸透性のない印刷媒体に印刷されたイ
ンク滴は、本発明の処理過程で再調整され、処理後のイ
ンク層は、異なるインクの集まりを有する領域毎にそれ
ぞれ対応して、ほぼ平らな表面形態になっている。印刷
されたインク層の再調整は、透明フィルムのような透光
性印刷媒体などを使用する場合に特に重要である。印刷
されたインク層の再調整で本発明に関するものを、図７
及び図８に示した。

【００２９】図７は、異なるインクの集まりを用いたイ
ンク層を含む印刷画像の表面形態を概略的に示した図で
ある。相変化インクを用いた減色法によるカラー印刷技
術では、原色以外は複数のインク滴を使用しなければな
らない。黒色と原色については、単一のインク滴で良
い。よって、図７に示すように、インク滴１２（ａ）
は、黒色又は原色に対応する一方、インク滴１２（ｂ）
は２次色に対応し、２つのインク滴を用いることが必要
となる。照射される光線１０は、インク滴１２（ａ）及
び１２（ｂ）のインク滴を通過する過程で屈折し、投影
装置の集光レンズから外れて進んでしまう。従って、投
影する画像は鈍く、灰色調の色調になってしまう。

【００３０】実験からわかったことには、図１０に示す
ように、全表面領域に渡ってインク層の厚さが均一にな
るように印刷されたインク層を再調整する必要はない。
むしろ、印刷されたインク層の再調整して、インク層が
１つ又は複数のほぼ平らな表面形態で異なる面を有する
ように処理すると、照射光線は印刷された透光性印刷媒
体を直線的に通過する。図８は、印刷されたインク層を
再調整した表面形態の概略図を示したもので、異なるイ
ンクが集まった領域毎に対応した、１つ又は複数のほぼ
平らな表面形態を持つように処理してある。インク層２
０（ａ）及び２０（ｂ）は、それぞれインク滴１２
（ａ）及び１２（ｂ）に対応しており、透過する照射光
線１０は、直線的に進む光線２２になる。

【００３１】本発明での「処理」という用語は、印刷さ
れたインク層を適切に処理して、１つ又は複数のほぼ平
らな表面形態で、異なるインクが集まった領域毎にそれ
ぞれ対応した、１つ又は複数の異なる面を有するように
処理することを意味する。本発明の処理では、インク層
の再調整するのに温度制御処理過程において圧力を加え
る。また、本発明の処理では、選択的、付加的に透明な
保護皮膜を施したり、機械的な研磨処理をする。

【００３２】本発明の処理方法では、印刷されたインク
層の温度を適度な粘性がでる温度にまで上昇させると同
時に印刷済み印刷媒体に圧力を加える。好ましくは、処
理中、印刷済み印刷媒体を弾力性のある支持手段で支持
すると良い。本発明で使用するこの弾力性支持手段は、
処理中にかかる高い温度と圧力に耐え得るものである。
デュロメータで硬さを測定してショアＡ硬さが約５０、
厚さ約０．５センチ（０．２インチ）のシリコン・ゴム
（マックマスター・カー・サプライ社から購入）のパッ
ドが良い実験結果を示している。

【００３３】処理装置は１つ又は複数の圧盤を有してい
るが、弾力性支持手段は、圧盤の印刷済み印刷媒体と接
触する領域に敷く層として用いられる。または、処理装
置がローラーを使用している場合は、弾力性支持手段を
ローラーの外周の層として用いる。弾力性支持手段は、
デュロメータで硬さを測定してショアＡ硬さが約５０、
また、厚さが約０．１センチ（０．０５インチ）から約
０．８センチ（０．３インチ）のもので、好ましくは約
０．５センチ（０．２インチ）が良い。

【００３４】本発明の処理は、印刷媒体に印刷された相
変化インクが液体ではなく、適度な粘性を有する温度で
行うのが好ましい。ドロップ・オン・ディマンド印刷に
一般に使用する相変化インク組成では、比較的相の切換
わりが鋭く、約５度〜１０度の狭い温度範囲で相の切換
えが起こる。本発明の処理方法に適切なインク温度は、
適度な粘性を有する温度である。本発明及び米国特許第
４８８９７６１号が開示する相変化インクの組成では、
使用に適する温度は摂氏約５８度〜約６５度である。摂
氏約６０度〜約６５度がより適切で、摂氏約６２度〜約
６５度が特に好ましい。当業者ならば、インクの組成が
異なるものでも、液体にはならず適度な粘性を有する処
理に適切した温度を決定できるであろう。

【００３５】インク滴を再調整するには、多様な表面形
態を持つインク滴が粘性を有するときにその形状を成形
して、インク層が１つ又は複数のほぼ平らな表面形態
で、異なるインクが集まった領域毎にそれぞれ平面を形
成するように処理する。適切な接触圧力は装置構造によ
って異なるが、接触圧力としては一般的に約２．８メガ
・ニュートン／平方メータ（約４００ｐｓｉ）から約２
８メガ・ニュートン／平方メータ（約４０００ｐｓｉ）
程度が適切である。接触表面が広い場合には、約３．４
メガ・ニュートン／平方メータ（約５００ｐｓｉ）から
約５．５メガ・ニュートン／平方メータ（約８００ｐｓ
ｉ）程度が適切である。小さな接触表面しか持たないロ
ーラー装置の場合には、約１７メガ・ニュートン／平方
メータ（約２５００ｐｓｉ）から約２８メガ・ニュート
ン／平方メータ（約４０００ｐｓｉ）程度が適切であ
る。なお、圧力の単位ｐｓｉとは、ポンド（ｌｂ）／平
方インチである。

【００３６】本発明の方法及び装置では、また処理中に
付着防止シートを使用するのが好ましい。この付着防止
シートはインク付着防止層を有し、処理の間、印刷され
たインクの画像に隣接して配置される。付着防止シート
はインクが処理装置に付着するのを防いで印刷された画
像の品質を保つとともに、処理装置がインクで汚れるの
を防止する。また、付着防止シートは印刷表面をなめら
かにする効果もある。付着防止シートとしては、相変化
インクが付着しない部材で皮膜を施した薄いシート又は
フィルムが良い。付着防止シートとしては、周知の部
材、例えばマイラー（ＭＹＬＡＲ、商標名）などの高分
子シート部材にシリコンなどのインク付着防止部材で皮
膜を施したものが良い。本発明の実施に用いる付着防止
シートは、印刷媒体の印刷面と少なくとも同一の面積を
有する。

【００３７】本発明の処理方法に用いる装置の実施例の
概略図が図１〜図６に示されている。図１及び図２に
は、２つの圧盤を使用し、それらの間に印刷済み印刷媒
体を挟んで処理する処理装置が示されている。これら装
置は、第１圧盤５０及び第２圧盤５２を有し、印刷媒体
が挿入された位置とを互いに相対的に移動できるように
配置される。このとき第１及び第２圧盤は、圧力を加え
るのに適した間隔を保ち、印刷媒体３０の印刷表面領域
にほぼ均一な圧力を加える。第１及び第２圧盤のそれぞ
れ接触面５１及び５３が、圧力を加えるときに互いにほ
ぼ平行になるように配置すればよいので、この２つの圧
盤を有する処理装置は多様な形式が考えられる。

【００３８】図１及び図２に示すように、印刷媒体３０
に印刷されたインク層３１は、いずれかの圧盤の接触面
に面している。付着防止シートの付着防止面は、印刷済
み印刷媒体３０のインク層３１と隣接している。弾力性
支持手段５６は、圧盤の一方と印刷済み印刷媒体３０の
間に配置される。弾力性支持手段５６と付着防止シート
５４は、印刷媒体３０と少なくとも同じ面積を有する。
弾力性支持手段５６は、一方の圧盤の接触面上に固定す
るか、取り外し可能になっている。図２に示した処理形
態のように、インク層３１は弾力性支持手段に面してい
る方が多くの応用例において好ましい。

【００３９】圧盤５０及び５２の一方又は両方が、印刷
媒体の処理の間、摂氏約５８度〜約６５度の処理温度に
加熱されていると良い。従来と同じく、圧盤５０及び５
２に圧力を加える。例えば、圧盤５０及び５２に従来型
の圧力加圧設計を施し、手動又は自動の作動装置によ
り、少なくとも一方の圧力盤に力を加えて印刷済み印刷
媒体３０に圧力を加える。この２つの圧盤を有する機構
により、ほぼ均一な圧力を印刷済み印刷媒体の全領域に
渡って同時に加えることができる。２つの圧盤を用いた
装置は、接触領域が広いので処理時間が充分に短くな
る。

【００４０】図２に示した構造の処理装置では、２つの
圧盤機構、シリコン皮膜の付着防止シート、及びマック
マスター・カー・サプライ社から購入した、デュロメー
タでショアＡ硬さ約５０、厚さ約０．４７８センチ（約
０．１８８インチ）のシリコン・ゴム層を有する弾力性
支持手段を使用している。印刷媒体に印刷されたインク
層の組成は、米国特許第４８８９７６１号の中でドロッ
プ・オン・ディマンド印刷装置で透光性高分子シートに
印刷するため使用しているインクの組成とほぼ同じもの
である。上下の両圧盤ともに、処理中は摂氏約６５度に
加熱される。約１１秒の処理時間中に、約３．４〜約
５．５メガ・ニュートン／平方メータ（約５００〜約８
００ｐｓｉ）の圧力を印刷媒体に加えた結果として、処
理後の印刷済み印刷媒体のインク層は、異なる色それぞ
れにおいて、ほぼ均一の厚さとほぼ平な表面形態を有し
ている。投影装置でこの印刷画像を投影すると、透明で
鮮明なフル・カラー画像となる。

【００４１】図３は、本発明の他の実施例を示してい
る。これは、圧力加圧機構８０と固定圧盤６２とからな
る。弾力性支持手段５６は上述と同じように機能し、圧
盤６２の接触面６１に装着される。圧力加圧機構８０
は、回転ローラー８２、及び回転軸８６を中心に回転す
る剛性平板８４とからなる。回転軸８６を中心に平板８
４が回転すると、弾力性支持手段５６上に配置された印
刷済み印刷媒体に適切に圧力が加わる。回転軸８６は、
印刷済み印刷媒体と弾力性支持手段５６とが接触する平
面に整合するように配置するのが良い。

【００４２】ローラー８２は、例えばステンレス鋼など
の剛性部材で製造する。ローラーの直径は約５センチ
（約２インチ）が良い。平板８４は、剛性部材で製造
し、その表面寸法は圧盤６２の寸法とほぼ同じものとす
る。平板８４及び圧盤６２の寸法は、いずれも処理する
印刷済み印刷媒体より大きいものが適切である。

【００４３】印刷されたインクを適度な粘性を有する温
度にするため、処理中に平板８４及び圧盤６２の一方又
は両方を加熱する。平板８４の接触面には、付着防止シ
ート又は付着防止面８１を設ける。あるいは、弾力性支
持手段５６の接触面に付着防止シート又は付着防止面８
１を設けても良い。

【００４４】印刷済み印刷媒体は、圧盤６２と圧力加圧
機構８０の間に配置する。処理の間、ローラー８２が平
板８４の上側の面上を横に移動する。これによって、ロ
ーラー８２は、平板８４を通して固定圧盤６２と圧力加
圧機構８０の間に配置された印刷済み印刷媒体に圧力を
加える。ローラー８２は、弾力性支持手段５６の接触面
と平行な経路を移動して、約２．８〜約８．３メガ・ニ
ュートン／平方メータ（約４００〜１２００ｐｓｉ）の
圧力を印刷済み印刷媒体に加える。処理後、ローラー８
２は加圧解除位置に戻り、平板８４は回転軸８６を中心
に回転して処理した印刷済み印刷媒体から離れる。この
装置だと、加える力が小さくて済む利点がある。

【００４５】図４は、本発明のさらに他の実施例を示し
ている。この処理装置は、圧力加圧機構９０と可動圧盤
９２からなる。可動圧盤９２は、鉄のような剛性と耐久
性のある部材で製造した平らな平板９４を複数の車９６
上に乗せて構成する。平板９４の表面は、少なくとも処
理しようとする印刷済み印刷媒体と同じ面積を有してい
る。車９６は、圧力を加えている間平板９４を支え、ま
た、直線移動できるようにその大きさと配置を決める。

【００４６】圧力加圧機構９０は、回転ローラー９８、
平面部材１００及び弾力性支持手段１０２からなる。ロ
ーラー９８は、例えばステンレス鋼などの剛性部材で製
造する。ローラーの直径は約５センチ（約２インチ）が
良い。平面部材１００は、剛性部材の極薄シートで製造
する。この剛性部材としては、バネ鋼のように処理を繰
り返しても高い降伏点を有し、負荷がない状態で平面形
態を保つのに適した部材を使用する。しかし、平面部材
１００は、処理の間、印刷済み印刷媒体に圧力が伝わる
ようにわずかに湾曲する。平面部材１００の大きさと配
置は、接触面が少なくとも可動圧盤９２と同じ面積を有
し、印刷済み印刷媒体を処理できるように決める。付着
防止シート又は付着防止面は、圧盤９２又は圧力加圧機
構９０に設ける。

【００４７】図４に示す処理装置では、圧盤９２と圧力
加圧機構９０の間に印刷済み印刷媒体を配置し、平面部
材１００上のローラー９８の移動に合わせて可動圧盤９
２が往復運動する。図４は、処理装置が休止又は開始状
態のときを示している。この状態では、ローラー９８が
平面部材１００及び可動圧盤９２の一端側にある。処理
中は、平面部材１００及び可動圧盤９２がほぼ同じ速度
で平行に移動し、印刷済み印刷媒体に圧力を加える。

【００４８】ローラー９８が平面部材１００上を移動し
終えると、処理された印刷済み印刷媒体を取り除き、装
置を初期の開始状態に戻す。又は、可動圧盤９２及びロ
ーラー９８を互いに反対方向に平行に動かして、次の処
理をするために装置を初期の開始状態に戻す。ここで、
処理された印刷済み印刷媒体を取り除き、装置を次の処
理過程待ち状態にする。こうして、インクが粘性を有す
る温度において、圧盤の接触時に、約２．８〜約８．３
メガ・ニュートン／平方メータ（約４００〜１２００ｐ
ｓｉ）の圧力を印刷済み印刷媒体に加える。

【００４９】図５は、本発明の一実施例で、２つのロー
ラー具えた処理装置を示している。この２つのローラー
を具えた装置は、剛性部材で構成する第１ローラー１１
０と第２ローラー１１４からなる。この第２ローラー１
１２は、弾力性支持手段１１４をその外周弾性層に複合
して具えている。第１ローラー１１０及び第２ローラー
１１２は、その外周がともに同じ直径であることが好ま
しい。この直径は、約２．５〜約７．６センチ（約１〜
約３インチ）程度が良く、特に５センチ（２インチ）が
最も適当である。付着防止面を有する付着防止シート５
４を印刷媒体３０上に印刷されたインク層３１に隣接し
て配置している。又は、ローラー１１０に付着防止面を
設ける。

【００５０】第１及び第２ローラー１１０及び１１２
は、互いに反対位置に配置され、ローラー回転時の接触
線で印刷済み印刷媒体に圧力を加える。接触線は、例え
ば０．６３センチ（０．２５インチ）程度に短い方が好
ましく、ローラーの回転むらを調整するようにする。処
理圧力は、約４．１〜約２８メガ・ニュートン／平方メ
ータ（約６００〜約４０００ｐｓｉ）が好ましく、約１
７〜約２８メガ・ニュートン／平方メータ（約２５００
〜約４０００ｐｓｉ）が特に適当である。高圧力にすれ
ば、印刷済み印刷媒体の処理は数秒で済む。

【００５１】印刷された画像を機械的に研磨してみがく
ことにより再調整してその表面につやを出してなめらか
にすると、光線はほぼ直線的に通過するようになる。機
械的なつや出し及び研磨をすると、少なくとも同種のイ
ンクが集まって印刷された領域については、それぞれの
印刷されたインク層の表面形態がほぼ平らとなる。研磨
するには、高速研磨ブラシ又は同様の装置を用いる。

【００５２】図６は、研磨装置を具えた装置を示してい
る。印刷済み印刷媒体３０を、最初にローラー１１６及
び１１８の間に通し、インク層を再調整しておく。実施
例としては、ローラー１１６を剛性の金属部材で構成
し、平滑化ローラー１１８を剛性の化学合成部材で構成
するのが良い。

【００５３】再調整の前又は際中に、加熱処理を印刷済
み印刷媒体３０に加えておく。次に印刷済み印刷媒体３
０は支持面１２０上へと進み、ブラシがけローラー１２
２と接触する。ブラシがけ（研磨）処理の際は、インク
層が固まった状態であるようにする。ブラシがけ装置
は、印刷されたインク層の上表面と接触して摩耗させる
ように設計及び配置し、同種のインクが集まって印刷さ
れた画像領域については、それぞれの印刷されたインク
層の表面形態がなめらかで平らとなるようにする。

【００５４】印刷済み印刷媒体を再調整した後にブラシ
がけ処理するとき、さらに選択的又は付加的に印刷済み
印刷媒体にワックスなどの透光性保護皮膜層の皮膜を施
す。保護皮膜に使用する部材としては、その屈折率が印
刷された印刷層と同じものが好ましく、これによりイン
クと保護皮膜が複合した層を通過する光線はほぼ直線的
に通過する。保護皮膜に使用する部材は、その融点が印
刷媒体に印刷されたインクより低いほうが良い。印刷さ
れたインクの表面に保護皮膜を施した後、保護皮膜層に
研磨処理を行う。保護皮膜を施す処理及び研磨処理は、
上述した加圧の技術を用いて印刷済み印刷媒体に圧力を
加えた後に行うと特に効果的である。

【００５５】ワックスなどの透光性相変化部材で薄い保
護皮膜を施すには、熱転写処理を行う。テクトロニクス
社製４６９３ＤＸ型カラー・プリンタに使用しているよ
うなワックス熱転写リボンは、商業的価値が高く、ワッ
クスの熱転写処理に適している。これは、一般に使用さ
れているカラー・ワックスの代わりに透明ワックスを使
用している。他の異なる印刷装置で用いられているワッ
クスの熱転写処理技術でももちろん良い。ワックスの熱
転写処理技術を用いた保護皮膜を施せば、印刷されたイ
ンク層の再調整がより良いものになる。これは、上述し
たインク再調整処理を行う、行わないに関わらず効果的
である。保護皮膜を施す処理は、熱転写処理によらず、
研磨処理の前又は際中に微粒子粉末又は液体を散布して
行っても良い。

【００５６】以上、本発明の好適実施例及び図を用いて
詳細に説明してきたが、上述してきた細かな点を改良す
れば、本発明を逸脱することなく他に応用することがで
きることは当業者には明かであろう。

【００５７】

【発明の効果】本発明の処理方法によれば、広い接触面
を有する平面加圧手段を使用して加熱及び加圧を行うの
で処理時間が短い。また、インク層の表面形態をすべて
均一にするのではなく、異なるインクが集まった領域毎
にそれぞれ平面を形成するように処理するので、処理が
容易である。これらにより、投影装置の使用の際に、よ
り改善された画像を得るために効率良く印刷媒体を処理
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の処理方法に用いる装置の一実施例を示
す図である。

【図２】本発明の処理方法に用いる装置の一実施例を示
す図である。

【図３】本発明の処理方法に用いる装置の一実施例を示
す図である。

【図４】本発明の処理方法に用いる装置の一実施例を示
す図である。

【図５】本発明の処理方法に用いる装置の一実施例を示
す図である。

【図６】本発明の処理方法に用いる装置の一実施例を示
す図である。

【図７】本発明の処理方法を適用する印刷媒体上の相変
化インク層及び透過光線の状態を示す図である。

【図８】本発明の処理方法を適用した印刷媒体上の相変
化インク層及び透過光線の状態を示す図である。

【図９】印刷済み印刷媒体に処理を施していない印刷媒
体上の相変化インク層及び透過光線の状態を示す一従来
例である。

【図１０】従来の処理方法により印刷済み印刷媒体に処
理を施したときの相変化インク層及び透過光線の状態を
示す一従来例である。

【符号の説明】

３０印刷媒体３１インク層５０平面加圧手段５１接触面５２平面加圧手段５３接触面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ４１Ｍ 7/00 7810−2Ｈ 8305−2ＨＢ４１Ｍ 5/26 Ｊ (72)発明者ジエームス・デイー・ライズアメリカ合衆国オレゴン州97006 ビーバートンノース・ウエストリンデル・レーン 15987 (72)発明者ジヨーン・ビー・エリクセンアメリカ合衆国オレゴン州97045 オレゴン・シテイーサウスカラス・ロード 12400 (72)発明者クラーク・ダブリユー・クロウフオードアメリカ合衆国オレゴン州97070 ウイルソンビルアツシユ・メドウ・ブルバード 28615 ナンバー・イレブン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】相変化インクが印刷された印刷媒体を処
理する方法において、第１及び第２平面加圧手段がそれぞれ有し、上記印刷媒
体上の上記相変化インクと少なくとも同じ面積の接触面
の間に上記印刷媒体を挟み、上記第１及び第２平面加圧手段の少なくとも一方で上記
相変化インクを固体相と液体相の中間相になるまで加熱
するとともに、上記相変化インクに第１及び第２平面加
圧手段で圧力を加えることを特徴とする印刷媒体処理方
法。