DE60028257T2

DE60028257T2 - Verfahren zur Herstellung von bedruckten Bildern mit hohem Glanz

Info

Publication number: DE60028257T2
Application number: DE2000628257
Authority: DE
Inventors: Benzion Landa; Ishaiau Lior; c/o Indigo Ltd. Itzhak Ashkenazi; Avner Schneider
Original assignee: Hewlett Packard Indigo BV
Current assignee: HP Indigo BV
Priority date: 2000-02-06
Filing date: 2000-02-06
Publication date: 2007-03-15
Anticipated expiration: 2020-02-07
Also published as: DE60028257D1

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Drucken und insbesondere auf ein Erzeugen gedruckter Bilder, die eine Glanzveredelung aufweisen.
Hintergrund der Erfindung
Ein Glänzen eines Bildes, das auf ein Substrat gedruckt ist, verbessert im Allgemeinen die empfundene Qualität des Bildes. Farben in dem Bild sind nach dem Glänzen leuchtender und besser definiert und im Allgemeinen ist der Gesamteindruck des Bildes ansprechender. Glänzen wird deshalb häufig bei der Erzeugung von gedruckten Bildern verwendet. Verfahren für die Bereitstellung von Hochglanz auf gedruckten Oberflächen sind in der WO 97/23356 und der WO 94/29035 offenbart.
Eine Glanzveredelung kann auf ein Bild, das auf Papier gedruckt ist, durch Kalandrieren übertragen werden. Beim Kalandrieren wird das Papier mit dem gedruckten Bild durch die Einklemmstelle einer hochpolierten chromveredelten Rolle, die im Folgenden als eine „Kalandrierrolle" bezeichnet wird, und einer Trägerrolle, gegen die die Kalandrierrolle gepresst wird, geleitet. (Die Trägerrolle kann auch eine Kalandrierrolle sein, wenn das Papier zum Beispiel auf beiden Seiten bedruckt ist.) Das Kalandrieren drückt die glatte Oberflächenveredelung der Kalandrierrolle auf die Farbmittel, die verwendet wurden, um das Bild zu drucken, wodurch die Oberfläche der Farbmittel geglättet wird und denselben Glanz verliehen wird.
Der Endglanz eines gedruckten Bildes kann durch die Farbmittel, die verwendet werden, um das Bild zu drucken, und die Veredelung des Papiers, auf dem das Bild gedruckt ist, beeinflusst werden. Während der Glanz im Allgemeinen die empfundene Qualität des Bildes verbessert, hat ein Glänzen in einigen Fällen einen ungewünschten „Glanzkontrast" zwischen bedruckten Regionen des Bildes und unbedruckten Regionen des Bildes zur Folge. Wenn ein Bild zum Beispiel mit herkömmlichem Pulvertoner auf Papier gedruckt wird, wird eine relativ dicke Schicht des Toners auf bedruckte Regionen des Papiers aufgebracht. Wird das Bild geglänzt, wird der Glanz des Toners verstärkt und alle Regionen des Papiers, die mit Toner bedeckt sind, erhalten einen starken, im Wesentlichen gleichmäßigen Glanz, der relativ unabhängig von dem Glanz des Papiers ist, auf dem das Bild gedruckt ist. Unbedruckte Regionen des Papiers werden im Wesentlichen nicht durch das Glänzen beeinflusst, und falls der Papierglanz gering ist, können dieselben einen erheblichen Kontrast mit den bedruckten Regionen des Papiers bilden und die empfundene Qualität des Bildes reduzieren. Es sei darauf hingewiesen, dass der gedruckte Toner in einigen Fällen so dick ist, dass, wenn derselbe fixiert wird, Druck und Wärme, die während des Fixierens auf das Bild ausgeübt werden, das Bild glänzen.
Alternativ dazu und eher der herkömmlichen Weise entsprechend, werden Bilder durch ein Beschichten des Bildes mit Lack oder Firnis oder ein Laminieren desselben mit einem Film geglänzt. Diese Prozesse sind kompliziert und teuer.
Die WO-A-97 23356; die WO-A-94 29035 und die US 5,155,604 beschreiben eine Vielfalt von Verfahren zum Kalandrieren eines beschichteten Substrats. Diese umfassen ein Verwenden von Kombinationen von Wärme und Druck an Kalandrierrollen, die das Substrat durchläuft. In jedem Fall werden die Rollen über die Erweichungstemperatur der Beschichtung erwärmt.
G. Saxby, „The business of Embossing", British Journal of Photography, Großbritannien, Henry Greenwood and Company, London, Band 137, Nummer 6757, 22.02.1990, Seiten 21–22, beschreibt ein System zum Hologrammprägen, bei dem ein heißer Stempel verwendet wird, um ein Hologramm an einer thermoplastischen Oberfläche zu prägen.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Aspekt einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Bereitstellen eines Verfahrens zum Erzeugen eines geglänzten Bildes, das auf ein Substrat gedruckt ist, für das bedruckte Regionen des Substrats einen Glanz aufweisen, der im Wesentlichen mit den unbedruckten Regionen des Substrats identisch ist oder sich nur mäßig von denselben unterscheidet.
Ein Aspekt einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Bereitstellen eines Verfahrens zum Kalandrieren eines gedruckten Bildes.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Bild mit Toner auf ein geeignetes Substrat gedruckt, sodass bedruckte Regionen des Substrats mit einer relativ dünnen Schicht von Toner bedeckt sind, wie zum Beispiel einer Schicht eines pigmentierten Polymers, die durch einen Flüssigtonerdruckprozess gebildet ist. Die Schicht ist ausreichend dünn, sodass Konturen der Tonerschicht Konturen der Oberfläche des Substrats, die die Rauheit und damit den Glanz des Substrats kennzeichnen, folgen und dieselben im Wesentlichen nachbilden, anstatt dieselben zu verstecken. Das Bild wird dann kalandriert.
Die Kombination des Druckens eines Bildes mit einer geeignet dünnen Schicht von Toner, die sich dicht an die Konturen des Substrats hält, auf das das Bild gedruckt wird, und eines Kalandrierens des Bildes gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung liefert ein relativ gleichmäßiges Glanzbild. Bedruckte Regionen des Sub strats weisen für im Wesentlichen jede Substratrauheit des Substrats, die gewöhnlich beim Drucken verwendet wird, einen Glanz auf, der mit dem Glanz unbedruckter Regionen des Substrats im Wesentlichen identisch ist oder nur mäßig stärker ist als derselbe.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben entdeckt, dass der Glanz der Tonerschicht für ein Bild, das mit einer dünnen, sich dicht an die Kontur haltenden Tonerschicht gedruckt ist, eine starke Funktion der Rauheit des Substrats ist, das dieselbe bedeckt. Insbesondere ist die Glanzzunahme der bedruckten Abschnitte, die durch ein Kalandrieren geliefert wird, durch die Rauheit des Substrats begrenzt, bei der es sich auch um den Hauptfaktor handelt, der den Glanz des Substrats definiert.
Bei dünnen gedruckten Tonerschichten bildet die Tonerschicht die Konturen des Substrats relativ genau nach. Folglich würde die Tonerschicht den gleichen Glanz aufweisen wie das Substrat, wenn die Dicke der Schicht vollkommen gleichmäßig und die Oberfläche der Schicht vollkommen glatt wäre. Im Allgemeinen ist die Dicke der Tonerschicht jedoch, selbst wenn dieselbe filmbildend ist, nicht vollkommen gleichmäßig, und die Oberfläche der Schicht ist nicht vollkommen glatt. Die Tonerschicht weist eine eigene „natürliche Rauheit" (und einen entsprechenden natürlichen Glanz) auf. Der Glanz der Tonerschicht wird deswegen nicht unbedingt nur durch die Rauheit des Substrats, das dieselbe bedeckt, bestimmt.
Wenn ein Bild zum Beispiel mit einem „Dünnschichttoner" auf ein Hochglanzsubstrat gedruckt wird, das eine Rauheit aufweist, die wesentlich geringer ist als die natürliche Rauheit des Toners, dominiert die natürliche Rauheit des Toners beim Bestimmen des Glanzes der Tonerschicht. Die Tonerschicht weist dann einen Glanz auf, der im Wesentlichen mit dem natürlichen Glanz des Toners identisch ist und wesentlich geringer ist als der Glanz des Substrats. Bedruck te Regionen des Substrats weisen deshalb einen Glanz auf, der wesentlich geringer ist als unbedruckte Regionen des Substrats, und das Bild weist einen erheblichen Glanzkontrast auf.
Wenn das Bild andererseits auf ein mattes Substrat relativ geringen Glanzes gedruckt wird, das eine Rauheit aufweist, die wesentlich größer ist als die natürliche Rauheit des Toners, dominiert die Rauheit des Substrats beim Bestimmen des Glanzes der Tonerschicht. In diesem Fall weist die Tonerschicht im Wesentlichen den gleichen Glanz auf wie das Substrat. Bedruckte und unbedruckte Regionen des Substrats weisen im Wesentlichen den gleichen Glanz auf, und das Bild weist einen im Wesentlichen gleichmäßigen Glanz auf.
Es ist somit ersichtlich, dass, obwohl ein Drucken eines Bildes auf ein Substrat mit Toner, der eine dünne, sich dicht an die Kontur haltende Schicht auf dem Substrat bildet, ein gleichmäßiges Glanzbild liefert, wenn das Substrat rau ist, ein gleichmäßiges Glanzbild nicht gewährleistet ist, wenn das Bild auf ein Hochglanzsubstrat gedruckt wird. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben jedoch entdeckt, dass bei geeigneten Dicken der dünnen Tonerschicht Unterschiede zwischen dem Glanz bedruckter Regionen und unbedruckter Regionen des Substrats, wenn die Schicht kalandriert wird, begrenzt sind, unabhängig von der Rauheit des Substrats.
Wird ein Bild, das auf ein Hochglanzsubstrat gedruckt ist, kalandriert, ebnet und glättet das Kalandrieren die Tonerschicht an den Spitzen der Konturen. Die Dicke der Tonerschicht ist derart (d.h. im Bereich der Tiefe der Rillen), dass, wenn die Spitzen geebnet und geglättet werden, ausreichende Mengen von Toner aus den Spitzen gepresst werden, um Rillen in den Konturen zu füllen und/oder die Größe derselben zu verringern. Zusätzlich zum „Rillen füllen" verringert das Kalandrieren die natürliche Rauheit der Toneroberfläche. Folglich wird die Glätte der Tonerschicht we sentlich erhöht. Der Glanz der Tonerschicht wird dadurch wesentlich erhöht und kann so hergestellt werden, dass derselbe den Glanz des Substrats erreicht oder denselben übersteigt. Das Bild, das ansonsten einen erheblichen Glanzkontrast aufweisen könnte, weist aufgrund des Kalandrierens gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen relativ gleichmäßigen Glanz auf, der von dem Glanz des Substrats um relativ kleine Beträge abweicht. Es sein darauf hingewiesen, dass bei sehr glattem Papier die Rillen in dem Papier während eines Fixieren des Bildes auf dem Papier vollständig gefüllt werden könnten.
Falls das Bild andererseits auf ein raues Substrat gedruckt ist, ebnet und glättet das Kalandrieren, wenn das Bild kalandriert wird, wie in dem Fall, bei dem das Bild auf das glatte Substrat gedruckt ist, die Tonerschicht an den Spitzen der Konturen. Im Gegensatz zu dem Fall des glatten Substrats wird jedoch, da die Tonerschicht verglichen mit den Tiefen und Breiten der Rillen relativ dünn ist, relativ wenig Toner von den Spitzen in die Rillen geschoben, um die Rillen zu füllen. Deshalb ist nach einem Kalandrieren, obwohl der Glanz der Tonerschicht verstärkt ist, derselbe relativ mäßig verstärkt, und die Tonerschicht folgt weiterhin im Wesentlichen den Konturen des rauen Substrats. Bedruckte Regionen des Substrats weisen einen etwas stärkeren Glanz auf als unbedruckte Regionen des Substrats, nachdem das Bild kalandriert ist. Der Glanzunterschied ist begrenzt, weil das Kalandrieren die Rillen in dem Substrat nur minimal füllt. Folglich weist das Bild einen im Wesentlichen gleichmäßigen Glanz auf, der von dem Glanz des Substrats in unterschiedlichen Regionen des Bildes nur mäßig abweicht. Diese begrenzte Glanzzunahme verleiht jedoch dem Bild eine empfundene Verbesserung der Bildqualität ohne einen störenden Glanzkontrast zu bewirken.
Die Erfinder haben entdeckt, dass Tonerschichten, die bevorzugt eine Dicke von etwa einem Mikrometer aufweisen, zum Praktizieren bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorlie genden Erfindung geeignet sind. Eine Tonerschicht von etwa einem Mikrometer bildet zufriedenstellend Konturen auf Oberflächen von Substraten nach, die einen Glanz aufweisen, der sich in einem Bereich von matt veredelten Oberflächen, die eine Rauheit von 10 Mikrometern aufweisen, bis zu veredelten Hochglanzoberflächen, die eine Rauheit von etwas mehr als einem Mikrometer aufweisen, bewegt. Die Dicke der Tonerschicht ist ausreichend, sodass die Tonerschicht bei Bildern, die auf Hochglanzsubstrate gedruckt sind, durch ein Kalandrieren so geglättet werden kann, dass ihr Glanz hergestellt werden kann, um im Wesentlichen mit dem Glanz des Substrats identisch oder mäßig stärker als derselbe zu sein. Toner die zum Praktizieren bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind Flüssigtoner, die durch Indigo N. V. hergestellt werden, wie zum Beispiel Electroink^® III. Derartige Bilder können auf den Druckern E-Print^® 1000, Turbostream^® oder Omnius^® von Indigo, N. V. gedruckt werden. Die Anwendung einiger Aspekte der Erfindung ist jedoch nicht auf diese Toner oder Drucker beschränkt und ist im Allgemeinen zumindest teilweise bei jedem Druckprozess anwendbar, der ein dünnes (im Vergleich zu der Rauheit normalen Papiers) Pigmentpolymerbild druckt.
Gemäß einigen bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung werden, um unter Verwendung von Toner ein im Wesentlichen gleichmäßiges Glanzbild auf ein Substrat zu drucken, Regionen des Substrats, die nicht mit einem Abschnitt des Bildes bedruckt werden, mit einem transparenten Toner bedruckt, der im Wesentlichen eine gleiche Dicke wie der pigmentierte Toner aufweist. Folglich bedeckt eine Schicht von im Wesentlichen gleichmäßiger Dicke alle Regionen des Substrats, auf das das Bild gedruckt wird. Wenn dasselbe kalandriert wird, werden alle Regionen des Substrats zu einem im Wesentlichen gleichen Grad geglänzt und ein ungewünschter Glanzkontrast in dem Bild wird vermieden. Diese bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung umfassen ein Drucken mit dünnen Tonern, wie zum Beispiel den o ben beschriebenen Flüssigtonern (in diesem Fall ist der Glanz nur etwas stärker als derjenige des Papiers, auf das dieselben gedruckt sind), oder mit dicken Tonern, wie zum Beispiel Pulvertonern (in diesem Fall kann der Glanz viel stärker sein als derjenige des Substrats).
Gemäß einigen bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird das Substrat, um ein gleichmäßiges Glanzbild zu liefern, das mit Toner auf ein Substrat gedruckt ist, zunächst mit einer Schicht eines Thermoplasten beschichtet. Dies bildet eine relativ glatte Druckoberfläche. Das Bild wird dann bevorzugt mit einem Toner gedruckt, der eine relativ dünne Tonerschicht auf Regionen des Substrats, auf die derselbe gedruckt wird, bildet. Wenn das Bild kalandriert wird, reagiert der Thermoplast in unbedruckten Regionen des Substrats auf das Kalandrieren in ähnlicher Weise, wie Toner auf das Kalandrieren reagiert. Der Thermoplast in unbedruckten Regionen des Substrats wird im Wesentlichen in dem gleichen Ausmaß geglättet und geglänzt, in dem der Toner in den bedruckten Regionen des Substrats geglänzt wird.
Es sei darauf hingewiesen, dass ein Verwenden der letzten beiden Verfahren zum Bereitstellen eines gedruckten Bildes gleichmäßigen Glanzes das Bild nicht unbedingt mit einem Glanz bereitstellt, der dem Glanz des Substrats nahe ist, auf das dasselbe gedruckt wird. Durch ein Bestimmen der Dicke der Tonerschichten und/oder der Thermoplastbeschichtung derart, dass dieselben wesentlich dicker sind als die mittlere Tiefe von Rillen (wie zum Beispiel Drucken mit Pulvertoner) in der Substratoberfläche, ist der Endglanz des Bildes im Wesentlichen unabhängig von der Rauheit und dadurch dem Glanz des Substrats.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Bild, das mit Toner gedruckt ist, durch ein Erwärmen des Bildes auf eine Temperatur, bei der der Toner plastisch wird, und ein Kalandrieren des Bildes unter Verwendung einer Kalandrierrolle, die auf eine Temperatur abgekühlt ist, die wesentlich unter der Erweichungstemperatur des Toners liegt, kalandriert. Wenn sich eine Region des Bildes durch eine Einklemmstelle zwischen der Kalandrierrolle und einer Trägerrolle durchbewegt, wird der erwärmte Toner in der Region geglättet und rasch abgekühlt, wenn die Kalandrierrolle Wärme von dem Toner absorbiert. Das rasche Abkühlen „friert" die glatte Veredelung, die durch die Kalandrierrolle auf den Toner gedrückt ist, ein und verhindert einen Rückfluss des Toners, wenn die Region die Einklemmstelle verlässt. Außerdem reduziert das Abkühlen ein Stören der Toneroberfläche, das dadurch verursacht wird, dass Toner an der Oberfläche der Kalandrierrolle festklebt. Bevorzugt wird eine sehr glatte, harte Metallrolle verwendet. Bevorzugt wird es ermöglicht, dass der Toner sogar noch nach der Einklemmstelle in Kontakt mit der Kalandrierrolle bleibt, um es zu ermöglichen, dass sich der Toner vor der Entfernung derselben weiter erhärtet.
Ein Aspekt einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Erzeugen eines Hologramms auf einer gedruckten Tonerschicht. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Hologramm auf einem Substrat erzeugt durch ein Drucken einer Tonerschicht auf das Substrat und ein Prägen des gedruckten Toners mit einem Muster von Stegen, das ein holografisches Bild erzeugt. Das Prägen der Tonerschicht wird bevorzugt unter Verwendung eines Verfahrens durchgeführt, das einem Verfahren ähnlich ist, durch das ein Tonerbild gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kalandriert wird. Das Stegmuster wird auf eine Rolle geätzt, die im Folgenden als eine „Prägerolle" bezeichnet wird. Das Substrat mit der gedruckten Tonerschicht wird durch eine Einklemmstelle zwischen der Prägerolle und einer geeigneten Trägerrolle geleitet. Wenn sich das Substrat durch die Einklemmstelle bewegt, wird das Stegmuster in die Tonerschicht geprägt. Bevorzugt wird der Toner auf eine Temperatur erwärmt, bei der derselbe plas tisch wird, und die Prägerolle wird auf eine Temperatur abgekühlt, die wesentlich unter der „plastischen" Temperatur liegt. Normalerweise weisen Hologrammstege eine Höhe von unter einem Mikrometer auf. Um ein zufriedenstellendes Prägen des Hologrammmusters zu gewährleisten, sind Tonerschichten in dem Bild bevorzugt zumindest einen Mikrometer dick. Bevorzugt handelt es sich bei dem Substrat, auf das das Bild gedruckt wird, um ein glattes Hochglanzsubstrat, das eine Rauheit von etwa einem Mikrometer oder weniger aufweist. Alternativ dazu handelt es sich bei dem Toner um einen Toner, der eine Schicht auf dem Substrat bildet, die ausreichend dick ist, sodass der Toner während des Prägeprozesses Rillen auf der Oberfläche des Substrats füllt.
Bei einigen bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird die Tonerschicht so gedruckt, dass dieselbe nur begrenzte Regionen des Substrats bedeckt, wobei Flächen desselben mit einem Hologrammstegmuster geprägt werden sollen. Bei einigen bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung weist die Tonerschicht ein gewünschtes Bild auf, das örtlich begrenzte Regionen aufweist, die mit einem Hologrammstegmuster geprägt werden sollen.
Bei einigen bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung werden, um das Reflexionsvermögen des Toners, der mit einem Hologrammstegmuster geprägt werden soll, zu erhöhen, dünne Flocken eines reflektierenden Materials, wie zum Beispiel dünne Metall- oder Glimmerflocken, die Licht stark reflektieren, zu dem Toner hinzugefügt. Wenn der Toner auf das Substrat gedruckt und fixiert wird, werden die Flocken im Wesentlichen parallel zu der Substratoberfläche ausgerichtet. Wenn dieselbe mit dem Hologrammmuster geprägt wird, ist das Reflexionsvermögen der geprägten Tonerschicht höher, als es ohne das Hinzufügen des reflektierenden Materials wäre. Bei einigen bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird der Toner vor dem Prägen des Musters mit einem reflektierenden Pulver bestäubt, um den Toner hochreflektierend zu machen. Bei einigen bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird die Tonerschicht durch ein Folienlaminieren des Toners hochreflektierend gemacht, wodurch derselbe mit einer hochreflektierenden Metallbeschichtung bedeckt wird. Ein derartiger Prozess ist in der PCT-Patentanmeldung PCT/IL00/00018 beschrieben.
Das Prägen von Hologrammen auf geeigneten Thermoplastschichten, die geeignete Substrate bedecken, ist bekannt. Verfahren gemäß dem Stand der Technik umfassen jedoch im Allgemeinen ein Extrudieren einer Thermoplastschicht auf ein Substrat. Diese Verfahren erzeugen eine gleichmäßige Thermoplastschicht, die im Wesentlichen die gesamte Oberfläche des Substrats bedeckt, auf das der Thermoplast aufgebracht wird. Folglich bieten die Verfahren gemäß dem Stand der Technik nicht die Möglichkeit, nur einen Abschnitt des Substrats mit einem Thermoplasten zu beschichten, sodass auf den Rest des Substrats ohne Weiteres gedruckt oder geschrieben werden kann. Verfahren zum Prägen von Substraten mit einem Hologramm sind in der US-Patentschrift 5,155,604 für R. G. Miekka et al. beschrieben.
Somit wird gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Verfahren zum Kalandrieren eines Bildes, das auf ein Substrat gedruckt ist, geliefert, das folgende Schritte aufweist:
Bereitstellen eines Bildes, das ein thermoplastisches gefärbtes Material aufweist, das an einem Substrat befestigt ist und auf eine Temperatur abgekühlt ist, die unter einer Temperatur liegt, bei der das Material plastisch ist;
Erwärmen des Bildes auf eine Temperatur, bei der das Material plastisch wird; und
Leiten des Bildes durch eine Einklemmstelle zwischen einer glatten, harten Rolle bei einer Temperatur, die unter derjenigen liegt, bei der das Material plastisch wird, und einer anderen Oberfläche, gegen die die Rolle gepresst wird.
Bevorzugt umfasst das Verfahren ein Fortführen eines Kontaktes zwischen dem Material zu der Rolle, nachdem das Substrat die Einklemmstelle verlassen hat, um das Material abkühlen zu lassen.
Bevorzugt wird das Material vor seinem Entfernen von dem Kontakt mit der glatten, harten Rolle auf eine Temperatur abgekühlt, bei der dasselbe nicht plastisch ist.
Bevorzugt ist die andere Oberfläche die Oberfläche einer harten Rolle.
Bevorzugt weist das Material ein thermoplastisches Tonermaterial auf.
Bevorzugt umfasst das Verfahren:
Drucken eines Bildes auf der Oberfläche des Substrats, derart, dass Bildbereiche derselben, wenn dieselben an dem Substrat befestigt werden und trocknen, eine Dicke weniger als etwa 6 Mikrometer eines thermoplastischen Materials aufweisen.
Bevorzugt umfasst das Verfahren:
Drucken von zumindest Regionen der Oberfläche des Substrats, die nicht mit Abschnitten des Bildes gedruckt werden, mit einem transparenten Toner, der eine Schicht auf Regionen der Oberfläche des Substrats bildet, auf die der transparente Toner gedruckt wird.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der transparente Toner nur auf Abschnitten der Ober fläche des Substrats gedruckt, die nicht mit pigmentiertem Toner gedruckt werden. Bevorzugt weist der transparente Toner im Wesentlichen eine gleiche Dicke wie der pigmentierte Toner auf.
Bevorzugt ist der transparente Toner bei im Wesentlichen der gleichen Temperatur wie der pigmentierte Toner plastisch.
Bevorzugt weisen gedruckte Abschnitte des Bildes eine Dicke von weniger als etwa 4 Mikrometern, bevorzugter von etwa 3 Mikrometern und weniger als etwa 2 Mikrometer auf.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Drucken des Bildes ein Drucken des Bildes mit einer Zusammensetzung einer Substanz auf, die ein thermoplastisches Material in einer Trägerflüssigkeit aufweist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Dicke der gedruckten Bereiche des Bildes derart, dass nur ein Abschnitt des thermoplastischen Materials über Spitzen der Rauheit der Oberfläche des Substrats liegt. Bevorzugt glättet das Glätten im Wesentlichen lediglich den Abschnitt des thermoplastischen Materials, der über den Spitzen liegt.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Substrat Papier.
Bevorzugt bildet das thermoplastische Material vor dem Glätten einen Film.
Bevorzugt kühlt der Kontakt zwischen der glatten, harten Rolle und dem Bild das Bild auf eine Temperatur unter der Temperatur, bei der das Material plastisch wird.
Kurze Beschreibung der Figuren
Die Erfindung wird besser verstanden aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele derselben, gelesen mit Bezug auf die Figuren, die beigefügt sind. In den Figuren werden identische Strukturen, Elemente oder Teile, die in mehr als einer Figur erscheinen, im Allgemeinen in allen Figuren, in denen dieselben erscheinen, mit einem gleichen Zahlzeichen gekennzeichnet. Abmessungen von Komponenten und Merkmalen, die in den Figuren gezeigt sind, sind aus praktischen Gründen und zu Zwecken der Klarheit der Darstellung gewählt, und sind nicht unbedingt im richtigen Maßstab gezeigt. Die Figuren sind im Folgenden aufgelistet.
1 zeigt schematisch ein Kalandrieren eines Bildes, das auf ein raues, mattes Papier gedruckt ist, gemäß dem Stand der Technik, und eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Region des Bildes vor und nach dem Kalandrieren;
2A und 2B zeigen schematisch ein Glänzen eines Bildes, das auf mattes bzw. auf Glanzpapier gedruckt ist, durch Kalandrieren gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und vergrößerte Querschnittsansichten von Regionen des Bildes vor und nach dem Kalandrieren;
3A zeigt schematisch ein Kalandrieren eines Bildes, das auf Papier gedruckt ist, bei dem Regionen des Papiers, die nicht mit einem Abschnitt des Bildes bedruckt sind, mit einem transparenten Toner bedruckt sind gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3B zeigt schematisch eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Region eines Bildes, das auf Papier gedruckt ist, das mit einer Thermoplastbeschichtung beschichtet ist, sodass alle Regionen des Bildes im Wesentlichen einen gleichen Glanz aufweisen gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
4A bis 4C zeigen schematisch vergrößerte Querschnittsansichten eines Prägens gedruckter Bilder mit Hologrammmustern gemäß bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Bei den Beschreibungen bevorzugter Ausführungsbeispiele im Folgenden wird zu Zwecken der Darstellung angenommen, dass es sich bei Substraten, auf die Bilder gedruckt werden, um Papier handelt. Das Praktizieren der Erfindung ist jedoch nicht auf ein Drucken auf Papier beschränkt, und andere Substrate als Papier können verwendet werden, um Bilder gemäß bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zu drucken.
1 zeigt schematisch in einer Querschnittsansicht ein Bild 20, das mit einem herkömmlichen trockenen Toner auf ein relativ raues matt veredeltes Papier 22 gedruckt ist, das durch Kalandrieren geglänzt wird, gemäß dem Stand der Technik. Bei dem Kalandrierprozess wird das Bild 20 an einer Erwärmstation, die durch ein Rechteck 24 dargestellt ist, unter Verwendung von bekannten Verfahren auf eine Temperatur erwärmt, bei der der Toner, mit dem dasselbe gedruckt ist, plastisch wird. Nach dem Erwärmen bewegt sich das Bild durch eine Einklemmstelle 26 zwischen einer Kalandrierrolle 28 und einer Trägerrolle 30. Bei einem derartigen Erwärmen kann es sich um den abschließenden Fixierschritt des Prozesses des Druckens des Bildes handeln.
Nebenbild 32 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Oberflächenbereichs 34 des Papiers 22 vor dem Kalandrieren, der eine Region 36, die mit einem Abschnitt des Bildes 20 bedruckt ist, und eine Region 38, die nicht bedruckt ist, aufweist. Konturen auf einer Oberfläche 38 weisen Spitzen 40 und Rillen 42 auf, die die Rauheit der Oberfläche 38 kennzeichnen. Die Spitzen 40 und die Rillen 42 sind als relativ ausgeprägt gezeigt, was die matte Veredelung des Oberflächenbereichs 34 anzeigt. Die Tiefe und Breite der Rillen 42 bewegen sich in einem Bereich von 7–10 Mikrometern für matt veredeltes Papier.
Die bedruckte Region 36 der Oberfläche 34 ist mit einer Schicht 44 von fixierten Trockentonerpartikeln 46 bedeckt, die eine Dicke aufweist, die gleich der oder größer als die mittlere Tiefe der Rillen 42 ist. Bei Trockentoner bewegen sich die Abmessungen der Tonerpartikel in einem Bereich von 5–15 Mikrometern, und die Tonerschicht 44 weist eine Dicke auf, die sich ähnlich in einem Bereich von etwa 6 oder mehr Mikrometern bis etwa 15 Mikrometern bewegt.
Nebenbild 50 zeigt eine Querschnittsansicht des Oberflächenbereichs 34 nach dem Kalandrieren. Die Tonerschicht 44 in der Region 36 ist durch das Kalandrieren im Wesentlichen geglättet und hat einen relativ starken Glanz erhalten. Die unbedruckte Region 38 der Oberfläche 34 ist dagegen im Wesentlichen unbeeinflusst durch das Kalandrieren und hat ihre ursprüngliche Rauheit und matte Veredelung beibehalten. Folglich weist das Bild 20 in dem Oberflächenbereich 34 einen großen Glanzkontrast auf, der die empfundene Qualität des Bildes herabsetzt.
2A zeigt schematisch in einer Querschnittsansicht ein Bild 60, das auf einem rauen, matt veredelten Papier 62 mit einem Toner gedruckt ist, der eine relativ dünne Schicht auf Regionen eines Substrats bildet, auf das derselbe gedruckt ist, das gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durch Kalandrieren geglänzt wird. Das matt veredelte Papier 62 weist eine gleiche Rauheit auf wie diejenige des matt veredelten Papiers 20, das in 1 gezeigt ist.
Bei dem Kalandrierprozess wird das Bild 60 unter Verwendung bekannter Verfahren an einer Erwärmstation 64 auf eine Temperatur erwärmt, bei der der Toner, mit dem dasselbe gedruckt ist, plastisch wird. Das erwärmte Bild bewegt sich durch eine Einklemmstelle 66 zwischen einer Kalandrierrolle 68 und einer Trägerrolle 70.
Die Kalandrierrolle 68 weist anfangs eine Temperatur auf, die bevorzugt wesentlich geringer ist als die Temperatur, bei der der Toner plastisch wird. Wenn eine Region des Bildes 60 sich durch die Einklemmstelle 66 bewegt, absorbiert die Kalandrierrolle 68 Wärme von dem Toner in der Region, und der Toner kühlt rasch auf eine Temperatur ab, die bevorzugt unter der Temperatur liegt, bei der derselbe plastisch ist, während sich derselbe immer noch in Kontakt mit der Kalandrierrolle 68 befindet. Folglich werden ein Rückfluss des Toners und eine Vertiefungsbildung der Toneroberfläche, die sich aus einer örtlich begrenzten Haftung des Toners an der Kalandrierrolle 68 ergibt, wesentlich verringert.
Nebenbild 70 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Oberflächenbereichs 72 des Papiers 62, bevor derselbe kalandriert wird, der eine Region 74, die mit einem Abschnitt des Bildes 60 bedruckt ist, und eine unbedruckte Region 76 aufweist. Oberflächenkonturen des matt veredelten Papiers 62 sind durch relativ ausgeprägte Spitzen 40 und Rillen 42 gekennzeichnet, wie es die Oberflächenkonturen des matt veredelten Papiers 20, das in 1 gezeigt ist, sind.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bedeckt der Toner, der auf die Region 74 gedruckt ist, die Region mit einer relativ dünnen Schicht 78 fixierter Tonerpartikel, die eine Oberfläche 79 aufweist. Die Dicke der Tonerschicht 78 ist wesentlich kleiner als die mittlere Tiefe und Breite der Rillen 42, und die Tonerschicht 78 folgt den Konturen der Oberfläche 72 eng, wobei sich dieselbe dicht an die Spitzen 40 und die Rillen 42 hält, die die Rauheit der Oberfläche 72 kennzeichnen. Unregelmäßigkeiten in der Dicke der Tonerschicht 78 und Unvollkommenheiten in der Oberfläche 79 der Tonerschicht 78 sind relativ klein verglichen mit der mittleren Tiefe der Rillen 42 und beeinflussen die Genauigkeit, mit der die Oberfläche 79 die Konturen der Oberfläche 72 nachbildet, nicht wesentlich. Der Glanz der Tonerschicht 78 in der bedruckten Region 74 ist deshalb im Wesentlichen der gleiche wie der Glanz des Papiers 62 in der unbedruckten Region 76.
Nebenbild 80 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht des Oberflächenbereichs 72 nach einem Kalandrieren gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Da die Tonerschicht 78 so dünn ist, ebnet und glättet das Kalandrieren nur Regionen der Tonerschicht 78, die an Spitzen 40 der Oberfläche 72 liegen. Bei dem Ebnen und Glätten des Toners an einer Spitze 40 wird eine relativ kleine Tonermenge in der Tonerschicht 78 von der Spitze in die Rillen 42 auf beiden Seiten der Spitze geschoben. Folglich ist die Tonerschicht 78, die sich entfernt von den Spitzen befindet, nach dem Kalandrieren relativ unbeeinflusst durch das Kalandrieren, und die Oberfläche 79 folgt weiterhin genau den Konturen der Oberfläche 72. Während der Glanz der Tonerschicht 78 durch das Ebnen und Glätten des Toners an den Spitzen 40 leicht verstärkt wird, bleibt derselbe relativ nah an dem Glanz der unbedruckten Region 76 der Oberfläche 72. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben entdeckt, dass der verstärkte Glanz der Bildabschnitte, obwohl derselbe zu einem Glanzkontrast führt, die empfundene Qualität des Bildes erhöht, solange der Bildkontrast begrenzt ist. Bevorzugt sollte der Glanzkontrast auf nicht mehr als 10–30%, bevorzugter auf nicht mehr als 20% begrenzt sein.
2B zeigt schematisch in einer Querschnittsansicht das Bild 60, das auf ein relativ glänzenderes Papier 82 mit dem gleichen Toner gedruckt ist, der verwendet wurde, um das Bild 60 auf das matte Papier 62 zu drucken, das durch Kalandrieren gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung geglänzt wird. Das Kalandrieren des Bildes 60, das auf das Glanzpapier 82 gedruckt ist, gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist einen wesentlich anderen Effekt auf den Glanz des Toners bei dem Bild auf als der Effekt, den das Kalandrieren auf den Glanz des Toners bei dem Bild 60, das auf das matte Papier 62 gedruckt ist, aufweist.
Nebenbild 90 in 2B zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Oberflächenbereichs 92 des Glanzpapiers 82, bevor derselbe kalandriert wird, der eine Region 94, die mit einem Abschnitt des Bildes 60 bedruckt ist, und eine unbedruckte Region 96 aufweist. Das Glanzpapier 82 ist relativ glatt und ist durch Spitzen 98 und Rillen 100 gekennzeichnet, die im Vergleich zu den Spitzen 40 und den Rillen 42 der Oberfläche 72 des matten Papiers 62, das in 2A gezeigt ist, im Wesentlichen gemäßigt sind.
Wie in dem Fall, bei dem das Bild 60 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf das matte Papier 62 gedruckt ist, ist die bedruckte Region 94 der Oberfläche 92 mit einer relativ dünnen Schicht 102 von fixiertem Toner bedeckt. Die Tonerschicht 102 weist eine Oberfläche 104 auf, die den Konturen der Oberfläche 92 eng folgt. Wäre die Dicke der Tonerschicht 102 vollkommen gleichmäßig und die Oberfläche 104 vollkommen glatt, wiese die Tonerschicht 102 den gleichen Glanz auf wie das Papier 82. Die Dicke der Tonerschicht 102 ist jedoch nicht vollkommen gleichmäßig und die Oberfläche 104 ist nicht vollkommen glatt, wie es schematisch durch Pockennarben 106 und Vertiefungen 108 auf der Oberfläche 104 angezeigt ist. Der Glanz der Tonerschicht 102 ist deshalb im Allgemeinen geringer als der Glanz des Papiers 82. Wenn das Papier 82 zum Beispiel einen Glanz von 90% aufweist, könnte die Tonerschicht 102 einen Glanz von 60% aufweisen, abhängig von den Charakteristika des Toners, der verwendet wird, um das Bild 60 zu drucken.
Während ähnliche Unvollkommenheiten auch in der Tonerschicht 78, die auf das matte Papier 62 gedruckt ist, bestehen, ist die Größe der Unvollkommenheiten, wie es im Vorhergehenden angemerkt ist, relativ klein verglichen mit der mittleren Tiefe der Rillen 42, die die Rauheit des matten Papiers 62 kennzeichnen. Die Unvollkommenheiten in der Tonerschicht 78 beeinflussen deshalb den Glanz der Tonerschicht 78 nicht wesentlich. Bei glatten Hochglanzoberflächen 92 sind die Unvollkommenheiten in der Tonerschicht 104 jedoch nicht vernachlässigbar verglichen mit der Tiefe der Rillen 100, die die Rauheit der Oberfläche 92 kennzeichnen. Deshalb verringern die Unvollkommenheiten bei dem Hochglanzpapier 82 den Glanz der Tonerschicht 104 unter denjenigen, der zu erwarten wäre, wenn der Glanz der Tonerschicht hauptsächlich durch den Glanz des Papiers 82 bestimmt würde.
Nebenbild 110 zeigt eine vergrößerte Querschnittansicht des Oberflächenbereichs 92 nach dem Kalandrieren. Das Kalandrieren hat die Tonerschicht 102 an und neben den Spitzen 98 geebnet in einer ähnlichen Weise, in der das Kalandrieren die Tonerschicht 78 in 2A geebnet und geglättet hat. Im Gegensatz zu 2A ist die Dicke der Tonerschicht 102 jedoch wesentlich dicker relativ zu der mittleren Tiefe der Rillen 100, als es die Dicke der Tonerschicht 78 relativ zu der mittleren Tiefe der Rillen 100 ist. Wenn das Bild 60 kalandriert wird, werden deshalb ausreichende Mengen von Material aus der Tonerschicht 102 von den Spitzen 98 weg bewegt, um die Rillen 100 zu füllen. Zusätzlich neigen die Pockennarben 106 und die Vertiefungen 108, die in dem Nebenbild 90 gezeigt sind, dazu, durch das Kalandrieren geglättet zu werden. Folglich erhöht, wie es in dem Nebenbild 110 gezeigt ist, ein Kalandrieren wesentlich die Gesamtglätte und dadurch den Glanz der Tonerschicht 102. Bevorzugt werden Kalandriertemperatur, -druck und -winkel, bei denen das Bild 60 kalandriert wird, so gesteuert, dass der Glanz der Tonerschicht 102 nach dem Kalandrieren im Wesentlichen gleich dem oder mäßig stärker als der Glanz des Glanzpapiers 96 (d.h. der Glanz der unbedruckten Region 96) ist.
Die Erfinder haben entdeckt, dass die Tonerschichten 78 und 102 im Allgemeinen etwa einen Mikrometer dick sind und zwischen 0,5 und 4 Mikrometern dick sein können. Eine Tonerschicht, die einen Mikrometer dick ist, bildet zufriedenstellend Konturen auf Oberflächen von Substraten nach, die einen Glanz aufweisen, der sich in einem Bereich von matt veredelten Oberflächen, die eine Rauheit von 10 Mikrometern aufweisen, bis zu veredelten Hochglanzoberflächen, die eine Rauheit von etwa einem Mikrometer aufweisen, bewegt. Außerdem kann eine Tonerschicht, die einen Mikrometer dick ist, wenn dieselbe auf glattes Hochglanzpapier gedruckt ist, ausreichend geglättet werden, um einen Glanz zu erhalten, der im Wesentlichen gleich dem oder stärker als der Glanz des Papiers ist. Wenn die Tonerschicht 102 (2B) zum Beispiel einen Mikrometer dick ist, kann dieselbe kalandriert werden, um die Rillen 100 im Wesentlichen zu füllen. Die Erfinder haben entdeckt, dass Flüssigtoner, die durch Indigo hergestellt werden, wie zum Beispiel Electroink III, Charakteristika aufweisen, die dieselben für ein Praktizieren der vorliegenden Erfindung geeignet machen. Bevorzugt handelt es sich bei dem Flüssigtoner um Electroink III.
3A zeigt schematisch ein Kalandrieren eines Bildes 150, das unter Verwendung eines Toners auf ein Papier 152 gedruckt ist, bei dem Regionen des Papiers, die nicht mit einem Abschnitt des Bildes bedruckt sind, mit einem transparenten Toner bedruckt sind gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Beim Drucken des Bildes 150, wie beim Drucken vieler Bilder, werden Oberflächenregionen des Papiers 152 mit Ab schnitten des Bildes 150 bedruckt und Oberflächenregionen werden nicht bedruckt. Gemäß dem Stand der Technik werden Regionen des Papiers, die nicht mit einem Abschnitt eines Bildes bedruckt werden, blank gelassen. Ein Nebenbild 154 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Oberflächenbereichs 156 des Papiers 152 vor dem Kalandrieren. Eine Region 158 der Oberfläche 156 ist eine Region des Papiers 152, die mit einem Abschnitt des Bildes 150 bedruckt ist, und ist mit einer Schicht 162 von fixierten Tonerpartikeln (als Beispiel ist die Tonerschicht 162 so gezeigt, dass dieselbe aus relativ großen Trockentonerpartikeln gebildet ist) bedeckt gezeigt. Eine Region 160 der Oberfläche 156 ist eine Region des Papiers 152, die nicht mit einem Abschnitt des Bildes 150 bedruckt ist, die gemäß dem Stand der Technik als eine Oberflächenregion blanken freiliegenden Papiers belassen würde. Das Papier 152 ist als Beispiel so gezeigt, dass dasselbe eine relativ matte Veredelung geringen Glanzes aufweist, und ist mit ausgeprägten Spitzen 164 und Rillen 166 gezeigt. Wenn die Oberfläche 156 gemäß dem Stand der Technik kalandriert wird, wenn die Region 160 blank ist, würde die Tonerschicht 162 auf der Region 158 einen Hochglanz erhalten, während die Region 160 bei der matten Veredelung geringen Glanzes des Papiers 156 bleiben würde. Das Bild 150 würde dann einen ungewünschten Glanzkontrast aufweisen, wie es in der Erörterung von 1 angemerkt ist.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die Region 160 nicht blank gelassen, sondern mit einem transparenten Toner bedruckt und mit einer Schicht 170 eines transparenten fixierten Toners bedeckt, der in 3A als ein Beispiel als Trockentoner gezeigt ist. Folglich erhalten beide Regionen 158 und 160 nach dem Kalandrieren im Wesentlichen einen gleichen Glanz. Ein Nebenbild 172 zeigt die Oberfläche 156 nach dem Kalandrieren, bei der die Tonerschicht 162, die die bedruckte Region 158 bedeckt, und die transparente Tonerschicht 170, die die unbedruckte Region 160 bedeckt, durch das Ka landrieren zu gleichem Grad geglättet sind und dadurch einen gleichen Glanz erhalten haben gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
3B veranschaulicht schematisch ein weiteres Verfahren gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zum Erzeugen gedruckter Bilder, für das bedruckte und unbedruckte Regionen eines Papiers, auf das die Bilder gedruckt sind, einen im Wesentlichen gleichen Glanz aufweisen. 3B zeigt schematisch ein Bild 180, das auf ein Papier 182 gedruckt ist, das kalandriert wird, bei dem das Papier mit einer Schicht eines bevorzugt transparenten Materials beschichtet ist, das nach dem Kalandrieren einen gleichen Glanz erhält wie denjenigen von Farbmitteln, die verwendet werden, um das Bild zu drucken. Folglich weist das Bild 180 nach dem Kalandrieren einen im Wesentlichen gleichmäßigen Glanz auf.
Ein Nebenbild 184 zeigt einen vergrößerten Querschnitt einer Oberflächenregion 186 des Papiers 182 vor dem Kalandrieren. Das Papier 182 ist als ein Beispiel so gezeigt, dass es eine raue matte Veredelung aufweist. Bevorzugt ist das Bild 180 mit Toner gedruckt, und das Papier 182 ist mit einer Schicht 188 eines thermoplastischen Materials bedeckt, das bei einer gleichen Temperatur plastisch wird, bei der der Toner plastisch wird. Bevorzugt weisen der Toner und der Thermoplast bei der Temperatur, bei der der Toner und der Thermoplast plastisch werden, im Wesentlichen eine gleiche Viskosität auf.
Eine Region 190 der Oberfläche 186 ist mit einem Abschnitt des Bildes 180 bedruckt, und eine Region 192 der Oberfläche 186 ist nicht bedruckt. Die bedruckte Region 190 ist mit einer Schicht 194 fixierten Toners, der verwendet wird, um das Bild 180 zu drucken, bedeckt. Bevorzugt ist die Tonerschicht 194 relativ dünn. Bevorzugt handelt es sich bei dem Toner, der verwendet wird, um das Bild 180 zu drucken, um Electroink II oder Electroink III. Bevorzugt weist die Thermoplastschicht 188 das gleiche Polymer auf, das auch für die Tonerpartikel verwendet wird. Dieselbe kann zum Beispiel durch ein Vordrucken einer durchgehenden Schicht eines bevorzugt transparenten Toners des gleichen Typs wie demjenigen, der verwendet wird, um den farbigen Teil des Bildes zu erzeugen, aufgebracht werden. Ein Nebenbild 196 zeigt den Oberflächenbereich 186 nach dem Kalandrieren. Sowohl die bedruckte Region 190 als auch die unbedruckte Region 192 der Oberfläche 186 sind durch das Kalandrieren im Wesentlichen zu einem gleichen Grad geglättet und haben einen im Wesentlichen gleichen Glanz erhalten.
4A zeigt schematisch ein Erzeugen von Hologrammen durch ein Prägen eines Toners, der auf Papier gedruckt ist, gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In 4A wird eine Papierbahn 200, die mit einer Tonerschicht bedruckt ist, gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung von einer Rolle 202 einer Erwärmstation 208 zugeführt, bei der die Tonerschicht 206 so erwärmt wird, dass dieselbe plastisch ist. Die Bahn 200 bewegt sich dann durch eine Einklemmstelle 210 zwischen einer Prägerolle 212 und einer Trägerrolle 214. Die Prägerolle 212 ist mit einem Hologrammstegmuster unter Verwendung bekannter Verfahren geätzt. Wenn eine Region der Bahn 200 sich durch die Einklemmstelle 210 bewegt, wird die Tonerschicht 206 mit dem Hologrammstegmuster geprägt. Bevorzugt weist die Tonerschicht 206 dünne Flocken eines reflektierenden Materials auf, wie zum Beispiel Glimmer oder ein geeignetes Metall, die das Reflexionsvermögen der Tonerschicht 206 erhöhen. Um die Wiedergabetreue zu verbessern, mit der das Prägemuster auf die Tonerschicht 206 geprägt wird, wird die Prägerolle 212 bevorzugt auf eine Temperatur abgekühlt, die wesentlich geringer ist als eine Temperatur, bei der die Tonerschicht 206 plastisch wird.
4B zeigt eine Variation des Verfahrens, das in 4A gezeigt ist. In 4B bewegt sich die Bahn 200, nachdem dieselbe an der Erwärmstation 208 erwärmt wurde, durch eine Bestäubstation 216. An der Bestäubstation 216 wird die Tonerschicht 206 unter Verwendung bekannter Verfahren mit einem Staub eines reflektierenden Materials, wie zum Beispiel einem Metallstaub, bedeckt, was das Reflexionsvermögen der Tonerschicht 206 wesentlich erhöht. Bei dem Verfahren, das in 4B gezeigt ist, kann der Toner, der verwendet wird, um die Tonerschicht 206 zu erzeugen, reflektierende Flocken aufweisen oder nicht.
4C zeigt eine weitere Variation des Verfahrens zum Erzeugen von Hologrammen auf gedrucktem Toner gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In 4C bewegt sich die Bahn 200 durch eine Foliendruckstation 218, wobei die Tonerschicht 206 an dieser Station unter Verwendung bekannter Verfahren mit einer reflektierenden Metallfolie folienbedruckt wird. Die Bahn 200 bewegt sich dann zu der Erwärmstation 208, wo dieselbe auf eine Temperatur erwärmt wird, bei der die mit Folie versehene Tonerschicht 206 plastisch wird, und bewegt sich dann weiter durch die Einklemmstelle 212, wo die Tonerschicht 206 geprägt wird. Bevorzugt wird die Tonerschicht unter Verwendung von Prozessen und Material mit Folie versehen, die in der PCT-Anmeldung PCT/IL00/00018 mit dem Titel „Foil Printing" beschrieben sind. Unter Verwendung von Verfahren, die in der Anmeldung beschrieben sind, ist es möglich, entweder die ganze Tonerschicht 206 oder nur gewünschte Regionen der Tonerschicht 206 mit Folie zu versehen. Nach dem Versehen mit Folie wird die Bahn 200 einem Hologrammprägeprozess unterzogen, bei dem nur Bereiche der mit Folie versehenen Flügel geprägt werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das Substrat sowohl Bildabschnitte als auch holografische Abschnitte (entweder mit Folie versehen oder nicht) umfassen kann. In jedem Fall weisen die Bilder örtlich begrenzte Regionen auf, die mit einem Hologrammstegmuster geprägt werden sol len. Die Prägerolle 212 weist eine geeignete Region ihrer Oberfläche auf, die mit einem Prägemuster geätzt ist. Eine Drehung der Prägerolle 212 ist mit der Vorschubgeschwindigkeit der Bahn 200 synchronisiert und zu den Bildern, die auf der Bahn 200 gedruckt sind, ausgerichtet, sodass nur die örtlich begrenzten Regionen der Bilder, die das Hologramm aufweisen sollen, ordnungsgemäß mit dem Hologrammstegmuster geprägt werden. Während in den 4A–4C eine Papierbahn gezeigt ist, die mit einem Hologramm geprägt wird, werden bei einigen bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung Papierblätter, die mit einer Tonerschicht oder einem geeignetem Tonerbild bedruckt sind, mit einem Hologrammstegmuster geprägt.
In der Beschreibung und den Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung wird jedes der Verben „aufweisen" und „umfassen" sowie konjugierte Formen derselben verwendet, um anzuzeigen, dass das Objekt oder die Objekte des Verbs nicht unbedingt eine vollständige Auflistung von Baugliedern, Komponenten, Elementen oder Teilen des Subjekts oder der Subjekte des Verbs darstellen.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Verwendung detaillierter Beschreibungen bevorzugter Ausführungsbeispiele derselben beschrieben, die als Beispiele bereitgestellt sind und den Schutzumfang der Erfindung nicht beschränken sollen. Der Schutzbereich der Erfindung ist nur durch die folgenden Ansprüche beschränkt.

Claims

Ein Verfahren zum Kalandrieren eines Bilds, das auf einem Substrat gedruckt ist, das folgende Schritte aufweist: Bereitstellen eines Bilds, das ein thermoplastisches, gefärbtes Material (78) aufweist, das an einem Substrat (62) fixiert und auf eine Temperatur unter einer Temperatur gekühlt ist, bei der das Material plastisch ist; Erwärmen (24) des Bilds auf eine Temperatur, bei der das Material plastisch wird; und Leiten des Bilds durch eine Einklemmstelle zwischen einer glatten, harten Rolle (68) bei einer Temperatur unterhalb dieser, bei der das Material plastisch wird, und einer anderen Oberfläche (70), gegen die die Rolle gedrückt wird.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, das folgenden Schritt aufweist: Fortführen eines Kontakts zwischen dem Material und der Rolle, nachdem das Substrat die Einklemmstelle verlässt, um zu ermöglichen, dass sich das Material abkühlt.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem das Material vor der Entfernung desselben aus einem Kontakt mit der glatten, harten Rolle auf eine Temperatur gekühlt wird, bei der dasselbe nicht plastisch ist.
Ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1–3, bei dem die andere Oberfläche die Oberfläche einer harten Rolle (70) ist.
Ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1–4, bei dem das Material ein thermoplastisches Tonermaterial aufweist.
Ein Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Bereitstellen eines Bilds folgenden Schritt aufweist: Drucken eines Bilds an der Oberfläche des Substrats, derart, dass Bildbereiche desselben, wenn an dem Substrat fixiert und trocken, eine Dicke von weniger als einer Oberflächenrauheit des Substrats und weniger als 6 Mikrometern aufweisen, wobei das Bild ein thermoplastisches Material aufweist.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 6, das ferner folgenden Schritt aufweist: Bedrucken von zumindest Regionen der Oberfläche des Substrats, die nicht mit Abschnitten des Bilds bedruckt sind, mit einem transparenten Toner (170), der eine Schicht an Regionen der Oberfläche des Substrats bildet, an denen der transparente Toner gedruckt ist.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem der transparente Toner lediglich an Abschnitten der Oberfläche des Substrats gedruckt wird, die nicht mit pigmentiertem Toner bedruckt sind.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 7 oder Anspruch 8, bei dem der transparente Toner im Wesentlichen eine gleiche Dicke wie der pigmentierte Toner aufweist.
Ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7–9, bei dem der transparente Toner bei im Wesentlichen der gleichen Temperatur wie der pigmentierte Toner plastisch ist.
Ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6–10, bei dem gedruckte Abschnitte des Bilds eine Dicke von weniger als etwa 4 Mikrometern aufweisen.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 11, bei dem gedruckte Abschnitte des Bilds eine Dicke von weniger als etwa 3 Mikrometern aufweisen.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 11, bei dem gedruckte Abschnitte des Bilds eine Dicke von weniger als etwa 2 Mikrometern aufweisen.
Ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6–13, bei dem das Drucken des Bilds ein Drucken des Bilds mit einem flüssigen Toner aufweist, der ein gefärbtes, thermoplastisches Material in einer Trägerflüssigkeit aufweist.
Ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6–13, bei dem die Dicke der gedruckten Bereiche des Bilds derart ist, dass lediglich ein Abschnitt der Oberfläche der äußeren Oberfläche des thermoplastischen Materials über Spitzen der Rauheit der Oberfläche des Substrats liegt.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 15, bei dem das Leiten des Bilds ein Glätten des Bilds aufweist, wobei das Glätten im Wesentlichen lediglich den Abschnitt der Oberfläche des thermoplastischen Materials glättet, der über den Spitzen liegt.
Ein Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Substrat Papier ist.
Ein Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das thermoplastische Material vor dem Leiten einen Film bildet.
Ein Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Kontakt zwischen der glatten, harten Rolle und dem Bild das Bild auf eine Temperatur unter der Temperatur kühlt, bei der das Material plastisch wird.