JP2004507787A - グラフィックベース構造物、同構造物から製造される再帰反射グラフィック物品およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
再帰反射グラフィック物品を製造するために用いられるベース構造物を製造する静電記録工程が、提供される。
Description
【0001】
技術分野
本発明は、グラフィック物品に関し、特に、再帰反射グラフィック物品および静電記録印刷手段による物品の製造方法に関する。
【0002】
背景技術
さまざまな印刷方法が、さまざまなシート材料に画像を描くために用いられてきている。一般に用いられる印刷方法としては、グラビア印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、平版印刷、静電記録印刷(静電印刷を含む)、電子写真印刷(レーザ印刷および静電写真法を含む)、イオン蒸着、電子線記録画像法[EBI]とも呼ばれる)、磁気印刷、インクジェット印刷、スクリーン印刷、熱転写印刷が挙げられる。
【0003】
静電印刷は、印刷される準備がなされた面の上への静電荷の直接付着を伴う画像形成ステップに続いて、液体トナーを用いる調色ステップからなる。この次に、熱および/または圧力を用いてトナーを溶融することを伴うステップが続く。この技術を用いるプリンタは、52インチまでの広い幅を利用することができ、意匠図、広告看板などを印刷するために用いられる。熱転写印刷は、コンピュータ処理のディジタルテキストおよびグラフィックデータを用いて、トナーリボン上のインク滴を溶融し、受容側へ伝送する熱印字ヘッドを駆動する。用いられるシステムはコンピュータ内に組み込まれ、4色のラミネート状の回転式または平面式型抜きのいずれかで、25%以上の可変情報を備えた完成品のラベルおよび他の印刷製品を製造する。
【0004】
当業者は、これらのさまざまな印刷方法の違いを理解しており、印刷方法に関係なく高画質を実現するために、感光体シートが通常、交換可能ではないことを認識している。
【0005】
発明の概要
本発明は、再帰反射グラフィック物品を製造するために用いられるベース構造物の製造方法を提供する。したがって、本発明は、第1の態様において、再帰反射物品の製造において用いるのに適したベース構造物の製造方法であり、画像転写シート上に画像を静電記録印刷するステップと、画像がベース材料の面に転写されるように、圧力および高温下で画像転写シート上の画像をベース材料に接触させるステップと、を含み、ベース材料の面が、その中に含まれるガラスマイクロスフィアを有するポリビニルブチラールの結合剤層と、下に置かれ、かつ樹脂によってマイクロスフィアから離間される鏡面反射層とを含む。
【0006】
本発明の第2の態様は、電子形態で画像を格納するために、画像をコンピュータに走査させるステップをさらに含み、格納された画像が画像転写シートに静電記録印刷される。
【0007】
本発明の第3の態様は、再帰反射グラフィック物品を形成するために、その上に転写された画像を有するベース材料の面に透明フィルムを貼るステップをさらに含む。
【0008】
本発明の第4の態様において、再帰反射ベース材料は感圧接着剤層によって除去可能なライナに固着され、印刷画像は除去可能なライナおよび接着剤層を有する側に対向する再帰反射ベース材料の側に適用される。本発明のさらなる態様において、ライナは、再帰反射物品を形成した後、感圧接着剤層から除去され、物品は基盤に接着される。
【0009】
別の実施形態において、本発明は、再帰反射ベース構造物の製造方法であり、画像転写シート上に画像を静電記録印刷するステップと、画像がベース材料の面に転写されるように、圧力および高温下で画像転写シート上の画像をベース材料に接触させるステップにおいて、ベース材料の面が、その中に含まれるガラスマイクロスフィアを有する脂肪族ポリウレタン、ポリウレタンエクステンディドポリエチレンテレフタレートポリマー(polyurethan extended polyethylene terephthalate polymer)から選択される結合剤層と、下に置かれ、かつ樹脂によってマイクロスフィアから離間される鏡面反射層と、を含むステップと、転写画像を有するベース材料の面に透明フィルムを貼るステップとを含む。
【0010】
さらなる態様において、本発明は、再帰反射ベース構造物と、上述の工程によって製造される再帰反射物品とを含む。
【0011】
好適な実施態様の説明
図1は、本発明の手法で有用なタイプのプリンタ100の線図である。プリンタ100は、静電手段を用いて、単独シートまたは連続ウェブであってもよい画像転写シート7の上に静電潜像を形成し、現像する。画像転写シート7は、第一に導電層2を有し、次に絶縁層4を有する紙支持ベース3を含む。剥離コーティング6は、画像の転写を円滑に行うために、絶縁層4に塗布されてもよい。剥離コーティング6を有する画像転写シート7の面は、静電潜像を確定するために、さまざまな電荷密度を有する電荷12を付着するスタイラス書込みヘッド10を第一に通過する方向8に進む。書込みヘッド10を通過した後、画像転写シート7は、コンテナ20中の液体トナー槽18と接触するトナーアプリケータ16を含む調色ステーションを通過する。液体トナーは、絶縁液体に分散されるトナー粒子を含む。液体トナー22は、アプリケータ16によって画像転写シート7に運搬され、付着されて、静電潜像12と一致する調色画像24を形成する。次に、画像24は真空スキージ28を通過し、余分なトナーが除去される。カラー画像はたとえば、黄、マゼンタ、シアン、黒のトナーを含む4色画像を複製する場合には、各トナーが上述の工程による個別のステップで画像状に付着される。
【0012】
図2は、レセプタシート18の面33に画像24を転写する準備のために、ベース材料を含むレセプタシート18に並置される調色静電画像24を有する画像転写シート7の断面を示している。レセプタシート18は、実質的にガラスマイクロスフィア32の単層を含む結合剤層30と、鏡面反射層34と、任意の除去可能な剥離ライナ37によって覆われる感圧接着剤層36と、を有する。結合剤層30は、ポリビニルブチラール、脂肪族ポリウレタン、ポリウレタン増量ポリエチレンテレフタレートポリマーなどであってもよい。
【0013】
図3は画像転写ステーション300の線図であり、連続ウェブ28として表される画像転写シート上に形成される調色画像24が、連続ウェブ38として表されるレセプタシートの結合剤層30の面33と接触させられる。画像転写シートの連続ウェブ28およびレセプタシートの連続ウェブ38は、供給ロール20,22から供給される。画像転写シート供給ロール20は、図1に示されるプリンタ100の前または後に存在してもよい。画像転写シートウェブ28およびレセプタシートウェブ38はローラ42,44のニップ40を通過し、熱および圧力が印加されて画像転写シートウェブ28からレセプタシートウェブ38の結合剤層30の面33に調色画像24を転写する。連続ウェブ28,38は、巻上げロール36,34によって収集される。画像レセプタシートは、再帰反射物品を製造するために適したベース構造物を提供する。
【0014】
図4は、レセプタシート18の断面図を示しており、結合剤層30の面33の上に画像24を有し、画像24に塗布される透明カバーフィルム46を有する。透明カバーフィルム46は、透明フィルム50および感圧接着剤層52を含む。画像24に接触するように接着剤層52の面54を配置し、カバーフィルム46および画像レセプタシート18を圧力ロール(図示せず)のニップを通過させることによって、透明カバーフィルム46は通常、画像24に塗布され、画像入り再帰反射物品を形成する。
【0015】
公知の静電記録工程および具体的には静電工程は、画像転写シート上に画像を形成するために用いられることができる。これらの工程において、静電記録(たとえば、静電)潜像が、受容絶縁面上に形成される。次に、絶縁基板上の潜像が適切なトナーによって現像される。続いて、画像は、絶縁面に永久に接着または「固定」してもよく、画像入り再帰反射物品を製造するために有用なベース材料を含むレセプタシートのような別の基板に転写されてもよい。画像形成工程を実行するために適した静電プリンタとしては、たとえば、Minnesota Mining and Manufacturing Company(「3M」)から商品名「Scotchprint Printer 2000」で市販されているプリンタが挙げられる。
【0016】
画像転写シートは、一般に、絶縁層に接触し、絶縁層を支持する導電層を有するフレキシブル基板を含む。フレキシブル基板は、セルロース繊維を基にした紙またはポリエステルフィルムなどの材料であってもよい。導電層は、静電荷を受容するために絶縁層を必要とし、第四アンモニウム化合物または塩化物陰イオン塩を含むポリマーなどのさまざまな材料から選択されてもよい。静電工程におけるトナー転写ステップを円滑に行うために、絶縁層の画像面はまた、剥離層のコーティングを具備してもよい。代表的な画像転写シートは、米国特許第5,045,391号および同第5,262,259号に記載されている。適切な画像転写媒体は、3Mから商品名「Trident Transfer Paper ES」で市販されている。以前は商品名「Image Transfer Media 8601i(ES)」(「8601i」)で市販されていた。
【0017】
本発明において用いるための液体トナーは、当業界では公知のタイプから選択されてもよい。これらのトナーは、絶縁キャリア液体にトナー粒子を安定に分散させることを含む。トナー粒子は、樹脂でコーティングされた顔料であり、電荷を搬送する。適切な液体トナーの要件は、米国特許第4,946,753号および同第5,262,259号に記載されている。適切なトナーは、3Mから商品名「Scotchprint Exterior Four Color Toner Series 8700/8800」で市販されている。
【0018】
レセプタシートは、低レベルの再帰反射性を呈するガラスマイクロスフィアを含むベース材料である。ガラスマイクロスフィアは、結合剤層全体に分散され、透明バインダ材料によってマイクロスフィアから離間される下層の鏡面反射層によって結合剤層に分散される単層として実質的に存在する。適切な結合剤層材料としては、ポリビニルブチラール、脂肪族ポリウレタン、ポリウレタンエキステンディドポリエチレンテレフタレートポリマー(たとえば、米国特許第5,882,771号の第15欄30〜35行に記載)が挙げられる。鏡面反射層は、蒸着アルミニウムフィルムであってもよい。
【0019】
本発明の反射シートは、マイクロスフィアと鏡面反射層との間の間隙層に十分なカッピングを有することが好ましく、それによって、湾曲面においてより高い比率の鏡面反射層を配置し、個々のマイクロスフィアを通過する光線が集光される。十分なカッピングは、一般に、隣接するマイクロスフィア間の間隙層のより大きな突出と、適切な粘度または流量特性のポリマー材料または溶液の使用と、によって実現される。十分なカッピングは、間隙層の後方または間隙層をコーティングする鏡面反射層の後方のマイクロラフネスの測定値によって表される。一般に、本発明の好ましいシーティングにおいて、このカッピングは、相加平均125マイクロインチのマイクロラフネス読取値の場合には十分であり、または半径2.5マイクロメートルのダイヤモンドスタイラスを用いたBendix portable Profilometerで測定した場合には、それ以上(約3マイクロメートル以上)である。所望のマイクロラフネスは、マイクロスフィアのサイズで幾分変化し、ある種の反射シーティングで用いられるより大きなマイクロスフィアの場合には、5または10%高い可能性がある。
【0020】
画像は、マイクロスフィアに最も近く、反射層に対向するベース材料の側に転写される。画像を受容するレセプタシートの面は、十分な転写のために予備処理を行う必要はない。感圧接着剤層は、反射層に隣接する再帰反射ベース材料の側に塗布されてもよい。適切な感圧接着剤は、たとえば、米国特許第6,197,397号に記載されている。接着剤は、米国特許第5,897,930号に記載されているように、処理しやすいようにするために、除去可能な剥離ライナを含んでいてもよい。再帰反射ベース材料および具体的には封入レンズ型再帰反射シーティングは、米国特許第4,767,659号に記載されている。適切な再帰反射ベース材料は、3Mから商品名「Scotchlite Changeable Graphic Film 5100(ES)(「Scotchlite 5100(ES)」)および「Scotchlite Reflective License Plate Sheeting Series 3750/3770」で市販されている。
【0021】
画像入りレセプタシートは、再帰反射物品を形成するのに適したベース構造物を提供する。ベース構造物のみは一般に低レベルの再帰反射率を呈するが、透明フィルムがない場合のベース材料と比較して、透明フィルムは、再帰反射率(すなわち、輝度、明るさを強化した画像に対するオーバーレイとして塗布されることが好ましい。
【0022】
透明フィルムの塗布後、ASTM E−810による発散角0.2°、入射角4°で測定した場合、画像入り再帰反射物品の明るさは、少なくとも約20カンデラ/ルクス/平方メートルであれば一般的であり、少なくとも約40カンデラ/ルクス/平方メートルであれば好ましい。強化した再帰反射率が望ましい最終用途の場合には、明るさは少なくとも約60カンデラ/ルクス/平方メートルであればさらに好ましく、少なくとも約80カンデラ/ルクス/平方メートルであれば最も好ましい。
【0023】
透明フィルムは、ポリ塩化ビニルまたはポリオレフィンなどの熱可塑性材料から構成されることが一般的である。フィルムは、感圧接着剤またはラミネート(たとえば熱)によって、ベース構造物に固着されることができる。適切な透明フィルムオーバーレイ材料は、3Mから商品名「Scotchcal Electrostatic Protective Clear−Luster 8910(ES)」および「Scotchcal Electrostatic Protective Overlaminate 8908(ES)」で市販されている。透明フィルム層はまた、トップコートとして設けられてもよい。トップコートは、スクリーン印刷法、たとえば、3Mから商品名「Screen Printing 1920 Clear Coat」として市販されている製品を用いて、液体として塗布されてもよい。透明フィルムおよび液体トップコートは、紫外光吸収剤を任意に含んでもよい。トップコートとして用いるための適切な紫外光硬化可能液体は、たとえば、WO 00/58930に記載されている。別の適切なトップコートは、3Mから商品名「Screen Printing Overprint Clear 9720UV」で市販されている。
【0024】
ガラスマイクロスフィアを含み、感圧接着剤層を有するベース構造物から製造される再帰反射物品は、基板に接着されてもよい。基板は、アルミニウム、鋼、木材(塗装木材)、厚紙などの看板またはグラフィック広告に適した任意の材料であってもよい。
【0025】
この物品は、交通標識、携帯型標識、旗、垂れ幕、ロールアップシーティング、コーン用ラップシーティング、ポスト用ラップシーティング、樽状ラップシーティング、ナンバープレート用シーティング、バリケード用シーティング、標識用シーティング、車両マーキング、部分車両マーキング、歩道マーキングテープおよびシーティングなどの他の交通警告品目をはじめとする他の物品のほか、再帰反射テープとして用いるのに適している。物品はまた、衣料品、建築工事現場用ベスト、救命胴衣、雨具、ロゴ、補修材、特定品目、手荷物、ブリーフケース、ブックバッグ、バックパック、ゴムボート、ステッキ、傘、動物用カラー、トラックのマーキング、トレーラのカバーおよびカーテンなどの物品をはじめとする多種多様な再帰反射安全装置にも有用である。
【0026】
市販のグラフィックフィルムは、さまざまな広告用、促進用、企業識別用画像付きフィルムを含む。フィルムは一般に、非表示面上に感圧接着剤を含み、フィルムが自動車、トラック、航空機、広告看板、建物、天幕、窓、床などの対象面に接着されることができるようになっている。あるいは、接着剤を含まない画像付きフィルムは、たとえば、ディスプレイのために建物に機械的に取付けられることができる垂れ幕などの用途に適している。任意の関連接着剤および/またはラインと併用するフィルムは、厚さ約5ミル(0.127mm)からプリンタ(たとえばインクジェットプリンタ)に対応することができる程度の厚さまでの範囲である。
【0027】
実施例
本発明の目的および利点は、以下の実施例によってさらに示されるが、実施例に記載した特定の材料およびその量のほか、他の状態および詳細も本発明を過度に制限するものと考えるべきではない。
【0028】
実施例に用いられる試験材料
画像転写の品質(「QIT」)
再帰反射ベース構造物上の転写画像(オーバラミネートがある場合またはオーバラミネートがない場合)と転写媒体は、転写媒体からScotchlite 5100 ESフィルムベース構造物への画像転写の品質に関して視覚的に評価された。暗色が用いられた場合には、ある程度影が残っている恐れはあるが、転写媒体上に残っている画像がなく画像転写媒体がきれいであった場合、QITは「許容可能(「A」)」と評価された。画像の任意の部分(一部の影を除く)画像転写媒体上に残った場合には、QITは、「許容不可(「U」)」と評価された。
【0029】
オーバラミネートの接着(「AO」)
オーバラミネートの接着は、幅約2.5cm×長さ約15cmの画像付きScotchlite 5100 ESフィルムベース構造物のサンプルで行われた剥離力によって決定された。各フィルムベース構造物は、両面接着テープを用いて、幅7cm×長さ28cmのアルミニウムパネル(Q Panel Company,Cleveland,OHから入手可能なエッチングおよびスマット除去面用の6061T6合金)に接着された。両面テープの露出接着剤は、アルミニウムパネル上に配置され、手の圧力を用いて接着ストリップの長さに沿って、ゴムを塗布した幅5cmのローラで2回往復することによって、パネルに貼り合わせられた。剥離ライナは、両面テープおよび画像付きScotchlite 5100 ESフィルムベース構造物から除去された。画像付きScotchlite 5100 ESフィルムベース構造物の接着剤側は、上記で説明したようにゴムローラを用いて、試験パネル上の両面テープに貼り合わせられた。3Mから商品名「Scotch Superior Performance Filament Tape」で市販されている強化テープの幅約2.5cm×長さ約40cmのストリップが、画像付きScotchlite 5100 ESフィルムベース構造物の一面に整列され、上記で説明したようにゴムローラを用いて試験パネル上にベース構造物のフィルム側(すなわちオーバラミネート)に貼り合わせられた。ベース構造物を越えて延在する強化テープは、オーバラミネートを強化し、画像付きフィルムベース構造物からオーバラミネートを剥離するためのタブを設けるために、接着剤に接着されるようにそれ自体の上に折畳まれた。Scotchlite 5100 ESフィルムベース構造物から注意深くオーバラミネートを剥離開始するために、鋭い剃刀の刃が用いられた。
【0030】
アルミニウムパネルは、MTS,Eden Prairie,MNから商品名「Sintech 1」で市販されている引張試験装置の下顎に挟み込まれた。フィラメントテープタブが、引張試験装置の上顎に挟み込まれた。オーバラミネートは、周囲温度で、30cm/分のクロスヘッド速度を用いて角度180°でScotchlite 5100 ESフィルムベース構造物から分離された。剥離力は、長さ少なくとも10cmにわたってg/cmで記録され、3回折畳みの場合に平均剥離力が得られた。
【0031】
明るさ
画像入り再帰反射物品の明るさは、ASTM E−810による発散角0.2°および入射角4°で測定された。3回の測定が行われ、平均がカンデラ/ルクス/平方メートルで記録された。
【0032】
引張および伸張
引張強さおよび総伸張が、ASTM試験方法D882−80aによって測定された。
【0033】
実施例1〜4
実施例1は、Scotchprint Printer 2000を用いて、幅137cm(54インチ)の画像転写媒体8601i上に幅122cm、長さ約4.5mの4色グラフィック試験画像を印刷することによって作成された。次に、画像転写媒体上の試験画像が、3Mから商品名「GBC Pro−Tech Orca III(M9542)」で市販されているホットロールラミネータを用いてScotchlite 5100 ESフィルムベース構造物に転写された。上ロール温度は143℃(290°F)、下ロール温度は27℃(80°F)、ロール圧力は6.3kg/cm2(90psi)、転写速度は1.2m/秒(4フィート/分)に設定された。
【0034】
オーバラミネートは、画像の転写用に上述の状態を用いて画像付きScotchlite 5100 ESフィルムベース構造物に線状に直接塗布された。用いられた幅124cm(49インチ)のオーバラミネートは、Scotchcal Electrostatic Protective Overlaminate 8908(ES)であった。
【0035】
実施例2は、用いられたオーバラミネートが、Scotchcal Electrostatic Protective Clear−Luster 8910(ES)である点を除き、実施例1に関して説明したように形成された。
【0036】
実施例3は、Scotchprint Printer 2000を用いて、幅137cm(54inch)の画像転写媒体8601i上に幅122cm、長さ約4.5mの4色グラフィック試験画像を印刷することによって作成された。次に、画像転写媒体上の試験画像が、転写速度0.6m/分である点を除き、実施例1に記載したホットロールラミネータおよび条件を用いて、米国特許第4,950,525号の実施例1(第3欄49行〜第5欄21行)に記載された20.3cm(8インチ)×27.9cm(11インチ)のベース構造物に転写された。
【0037】
実施例4は、Scotchprint Printer 2000を用いて、幅137cm(54inch)の画像転写媒体8601i上に幅122cm、長さ約4.5mの4色グラフィック試験画像を印刷することによって作成された。次に、画像転写媒体上の試験画像が、再帰反射ベース構造物に転写された。再帰反射ベース構造物は、以下の例外を除き、米国特許第4,663,213号の実施例に示された構造からなる。例外は、透明カバーフィルムAは使用されなかったこと、(1)では、米国特許第5,882,771号の第15欄30〜35行に記載されたようなウレタンエキステンディドPETが、熱硬化性ポリビニルブチラールおよび可塑剤の代わりに用いられたこと、(2)米国特許第5,008,142号のサンプル11の表5に記載されたようなポリエステル飽和ライナが間隙層として用いられたこと、(3)(4)(5)が用いられたなかったことである。画像転写媒体上の試験画像は、転写速度0.3m/分である点を除き、実施例3に示されたホットロールラミネータおよび状態を用いて、再帰反射ベース構造物を含む調合PETに転写された。
【0038】
以下の表には、実施例1〜4に関する物品の引張、伸張、オーバラミネートの接着、明るさ、画像転写の品質が記載されている。
【0039】
表のデータは、すべての実施例に関して画像転写の品質は許容可能であったことを示している。実施例1および2に関して、測定された別の特性は、優れたグラフィックベース構造物が形成されたことを示している。
【0040】
【表1】
【0041】
上記の仕様は、本発明の再帰反射ベース構造物および再帰反射物品の製造および用途に関する完全な説明を提供する。本発明の精神および範囲を逸脱することなく、本発明のさまざまな実施形態を形成することができるため、本発明は以下の添付の特許請求の範囲に属している。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明の手法によって転写される画像を形成する際に用いる印刷ステーションの1タイプの線図である。
【図2】
ガラスマイクロスフィアを含むベース材料に画像を転写するために配置されるグラフィック画像を有する転写シート素子の断面図である。
【図3】
転写シート素子からベース材料に画像を転写するための転写ステーションの線図である。
【図4】
ガラスマイクロスフィアを含むベース材料の面を含む画像にオーバレイ素子を適用する断面図である。
技術分野
本発明は、グラフィック物品に関し、特に、再帰反射グラフィック物品および静電記録印刷手段による物品の製造方法に関する。
【0002】
背景技術
さまざまな印刷方法が、さまざまなシート材料に画像を描くために用いられてきている。一般に用いられる印刷方法としては、グラビア印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、平版印刷、静電記録印刷(静電印刷を含む)、電子写真印刷(レーザ印刷および静電写真法を含む)、イオン蒸着、電子線記録画像法[EBI]とも呼ばれる)、磁気印刷、インクジェット印刷、スクリーン印刷、熱転写印刷が挙げられる。
【0003】
静電印刷は、印刷される準備がなされた面の上への静電荷の直接付着を伴う画像形成ステップに続いて、液体トナーを用いる調色ステップからなる。この次に、熱および/または圧力を用いてトナーを溶融することを伴うステップが続く。この技術を用いるプリンタは、52インチまでの広い幅を利用することができ、意匠図、広告看板などを印刷するために用いられる。熱転写印刷は、コンピュータ処理のディジタルテキストおよびグラフィックデータを用いて、トナーリボン上のインク滴を溶融し、受容側へ伝送する熱印字ヘッドを駆動する。用いられるシステムはコンピュータ内に組み込まれ、4色のラミネート状の回転式または平面式型抜きのいずれかで、25%以上の可変情報を備えた完成品のラベルおよび他の印刷製品を製造する。
【0004】
当業者は、これらのさまざまな印刷方法の違いを理解しており、印刷方法に関係なく高画質を実現するために、感光体シートが通常、交換可能ではないことを認識している。
【0005】
発明の概要
本発明は、再帰反射グラフィック物品を製造するために用いられるベース構造物の製造方法を提供する。したがって、本発明は、第1の態様において、再帰反射物品の製造において用いるのに適したベース構造物の製造方法であり、画像転写シート上に画像を静電記録印刷するステップと、画像がベース材料の面に転写されるように、圧力および高温下で画像転写シート上の画像をベース材料に接触させるステップと、を含み、ベース材料の面が、その中に含まれるガラスマイクロスフィアを有するポリビニルブチラールの結合剤層と、下に置かれ、かつ樹脂によってマイクロスフィアから離間される鏡面反射層とを含む。
【0006】
本発明の第2の態様は、電子形態で画像を格納するために、画像をコンピュータに走査させるステップをさらに含み、格納された画像が画像転写シートに静電記録印刷される。
【0007】
本発明の第3の態様は、再帰反射グラフィック物品を形成するために、その上に転写された画像を有するベース材料の面に透明フィルムを貼るステップをさらに含む。
【0008】
本発明の第4の態様において、再帰反射ベース材料は感圧接着剤層によって除去可能なライナに固着され、印刷画像は除去可能なライナおよび接着剤層を有する側に対向する再帰反射ベース材料の側に適用される。本発明のさらなる態様において、ライナは、再帰反射物品を形成した後、感圧接着剤層から除去され、物品は基盤に接着される。
【0009】
別の実施形態において、本発明は、再帰反射ベース構造物の製造方法であり、画像転写シート上に画像を静電記録印刷するステップと、画像がベース材料の面に転写されるように、圧力および高温下で画像転写シート上の画像をベース材料に接触させるステップにおいて、ベース材料の面が、その中に含まれるガラスマイクロスフィアを有する脂肪族ポリウレタン、ポリウレタンエクステンディドポリエチレンテレフタレートポリマー(polyurethan extended polyethylene terephthalate polymer)から選択される結合剤層と、下に置かれ、かつ樹脂によってマイクロスフィアから離間される鏡面反射層と、を含むステップと、転写画像を有するベース材料の面に透明フィルムを貼るステップとを含む。
【0010】
さらなる態様において、本発明は、再帰反射ベース構造物と、上述の工程によって製造される再帰反射物品とを含む。
【0011】
好適な実施態様の説明
図1は、本発明の手法で有用なタイプのプリンタ100の線図である。プリンタ100は、静電手段を用いて、単独シートまたは連続ウェブであってもよい画像転写シート7の上に静電潜像を形成し、現像する。画像転写シート7は、第一に導電層2を有し、次に絶縁層4を有する紙支持ベース3を含む。剥離コーティング6は、画像の転写を円滑に行うために、絶縁層4に塗布されてもよい。剥離コーティング6を有する画像転写シート7の面は、静電潜像を確定するために、さまざまな電荷密度を有する電荷12を付着するスタイラス書込みヘッド10を第一に通過する方向8に進む。書込みヘッド10を通過した後、画像転写シート7は、コンテナ20中の液体トナー槽18と接触するトナーアプリケータ16を含む調色ステーションを通過する。液体トナーは、絶縁液体に分散されるトナー粒子を含む。液体トナー22は、アプリケータ16によって画像転写シート7に運搬され、付着されて、静電潜像12と一致する調色画像24を形成する。次に、画像24は真空スキージ28を通過し、余分なトナーが除去される。カラー画像はたとえば、黄、マゼンタ、シアン、黒のトナーを含む4色画像を複製する場合には、各トナーが上述の工程による個別のステップで画像状に付着される。
【0012】
図2は、レセプタシート18の面33に画像24を転写する準備のために、ベース材料を含むレセプタシート18に並置される調色静電画像24を有する画像転写シート7の断面を示している。レセプタシート18は、実質的にガラスマイクロスフィア32の単層を含む結合剤層30と、鏡面反射層34と、任意の除去可能な剥離ライナ37によって覆われる感圧接着剤層36と、を有する。結合剤層30は、ポリビニルブチラール、脂肪族ポリウレタン、ポリウレタン増量ポリエチレンテレフタレートポリマーなどであってもよい。
【0013】
図3は画像転写ステーション300の線図であり、連続ウェブ28として表される画像転写シート上に形成される調色画像24が、連続ウェブ38として表されるレセプタシートの結合剤層30の面33と接触させられる。画像転写シートの連続ウェブ28およびレセプタシートの連続ウェブ38は、供給ロール20,22から供給される。画像転写シート供給ロール20は、図1に示されるプリンタ100の前または後に存在してもよい。画像転写シートウェブ28およびレセプタシートウェブ38はローラ42,44のニップ40を通過し、熱および圧力が印加されて画像転写シートウェブ28からレセプタシートウェブ38の結合剤層30の面33に調色画像24を転写する。連続ウェブ28,38は、巻上げロール36,34によって収集される。画像レセプタシートは、再帰反射物品を製造するために適したベース構造物を提供する。
【0014】
図4は、レセプタシート18の断面図を示しており、結合剤層30の面33の上に画像24を有し、画像24に塗布される透明カバーフィルム46を有する。透明カバーフィルム46は、透明フィルム50および感圧接着剤層52を含む。画像24に接触するように接着剤層52の面54を配置し、カバーフィルム46および画像レセプタシート18を圧力ロール(図示せず)のニップを通過させることによって、透明カバーフィルム46は通常、画像24に塗布され、画像入り再帰反射物品を形成する。
【0015】
公知の静電記録工程および具体的には静電工程は、画像転写シート上に画像を形成するために用いられることができる。これらの工程において、静電記録(たとえば、静電)潜像が、受容絶縁面上に形成される。次に、絶縁基板上の潜像が適切なトナーによって現像される。続いて、画像は、絶縁面に永久に接着または「固定」してもよく、画像入り再帰反射物品を製造するために有用なベース材料を含むレセプタシートのような別の基板に転写されてもよい。画像形成工程を実行するために適した静電プリンタとしては、たとえば、Minnesota Mining and Manufacturing Company(「3M」)から商品名「Scotchprint Printer 2000」で市販されているプリンタが挙げられる。
【0016】
画像転写シートは、一般に、絶縁層に接触し、絶縁層を支持する導電層を有するフレキシブル基板を含む。フレキシブル基板は、セルロース繊維を基にした紙またはポリエステルフィルムなどの材料であってもよい。導電層は、静電荷を受容するために絶縁層を必要とし、第四アンモニウム化合物または塩化物陰イオン塩を含むポリマーなどのさまざまな材料から選択されてもよい。静電工程におけるトナー転写ステップを円滑に行うために、絶縁層の画像面はまた、剥離層のコーティングを具備してもよい。代表的な画像転写シートは、米国特許第5,045,391号および同第5,262,259号に記載されている。適切な画像転写媒体は、3Mから商品名「Trident Transfer Paper ES」で市販されている。以前は商品名「Image Transfer Media 8601i(ES)」(「8601i」)で市販されていた。
【0017】
本発明において用いるための液体トナーは、当業界では公知のタイプから選択されてもよい。これらのトナーは、絶縁キャリア液体にトナー粒子を安定に分散させることを含む。トナー粒子は、樹脂でコーティングされた顔料であり、電荷を搬送する。適切な液体トナーの要件は、米国特許第4,946,753号および同第5,262,259号に記載されている。適切なトナーは、3Mから商品名「Scotchprint Exterior Four Color Toner Series 8700/8800」で市販されている。
【0018】
レセプタシートは、低レベルの再帰反射性を呈するガラスマイクロスフィアを含むベース材料である。ガラスマイクロスフィアは、結合剤層全体に分散され、透明バインダ材料によってマイクロスフィアから離間される下層の鏡面反射層によって結合剤層に分散される単層として実質的に存在する。適切な結合剤層材料としては、ポリビニルブチラール、脂肪族ポリウレタン、ポリウレタンエキステンディドポリエチレンテレフタレートポリマー(たとえば、米国特許第5,882,771号の第15欄30〜35行に記載)が挙げられる。鏡面反射層は、蒸着アルミニウムフィルムであってもよい。
【0019】
本発明の反射シートは、マイクロスフィアと鏡面反射層との間の間隙層に十分なカッピングを有することが好ましく、それによって、湾曲面においてより高い比率の鏡面反射層を配置し、個々のマイクロスフィアを通過する光線が集光される。十分なカッピングは、一般に、隣接するマイクロスフィア間の間隙層のより大きな突出と、適切な粘度または流量特性のポリマー材料または溶液の使用と、によって実現される。十分なカッピングは、間隙層の後方または間隙層をコーティングする鏡面反射層の後方のマイクロラフネスの測定値によって表される。一般に、本発明の好ましいシーティングにおいて、このカッピングは、相加平均125マイクロインチのマイクロラフネス読取値の場合には十分であり、または半径2.5マイクロメートルのダイヤモンドスタイラスを用いたBendix portable Profilometerで測定した場合には、それ以上(約3マイクロメートル以上)である。所望のマイクロラフネスは、マイクロスフィアのサイズで幾分変化し、ある種の反射シーティングで用いられるより大きなマイクロスフィアの場合には、5または10%高い可能性がある。
【0020】
画像は、マイクロスフィアに最も近く、反射層に対向するベース材料の側に転写される。画像を受容するレセプタシートの面は、十分な転写のために予備処理を行う必要はない。感圧接着剤層は、反射層に隣接する再帰反射ベース材料の側に塗布されてもよい。適切な感圧接着剤は、たとえば、米国特許第6,197,397号に記載されている。接着剤は、米国特許第5,897,930号に記載されているように、処理しやすいようにするために、除去可能な剥離ライナを含んでいてもよい。再帰反射ベース材料および具体的には封入レンズ型再帰反射シーティングは、米国特許第4,767,659号に記載されている。適切な再帰反射ベース材料は、3Mから商品名「Scotchlite Changeable Graphic Film 5100(ES)(「Scotchlite 5100(ES)」)および「Scotchlite Reflective License Plate Sheeting Series 3750/3770」で市販されている。
【0021】
画像入りレセプタシートは、再帰反射物品を形成するのに適したベース構造物を提供する。ベース構造物のみは一般に低レベルの再帰反射率を呈するが、透明フィルムがない場合のベース材料と比較して、透明フィルムは、再帰反射率(すなわち、輝度、明るさを強化した画像に対するオーバーレイとして塗布されることが好ましい。
【0022】
透明フィルムの塗布後、ASTM E−810による発散角0.2°、入射角4°で測定した場合、画像入り再帰反射物品の明るさは、少なくとも約20カンデラ/ルクス/平方メートルであれば一般的であり、少なくとも約40カンデラ/ルクス/平方メートルであれば好ましい。強化した再帰反射率が望ましい最終用途の場合には、明るさは少なくとも約60カンデラ/ルクス/平方メートルであればさらに好ましく、少なくとも約80カンデラ/ルクス/平方メートルであれば最も好ましい。
【0023】
透明フィルムは、ポリ塩化ビニルまたはポリオレフィンなどの熱可塑性材料から構成されることが一般的である。フィルムは、感圧接着剤またはラミネート(たとえば熱)によって、ベース構造物に固着されることができる。適切な透明フィルムオーバーレイ材料は、3Mから商品名「Scotchcal Electrostatic Protective Clear−Luster 8910(ES)」および「Scotchcal Electrostatic Protective Overlaminate 8908(ES)」で市販されている。透明フィルム層はまた、トップコートとして設けられてもよい。トップコートは、スクリーン印刷法、たとえば、3Mから商品名「Screen Printing 1920 Clear Coat」として市販されている製品を用いて、液体として塗布されてもよい。透明フィルムおよび液体トップコートは、紫外光吸収剤を任意に含んでもよい。トップコートとして用いるための適切な紫外光硬化可能液体は、たとえば、WO 00/58930に記載されている。別の適切なトップコートは、3Mから商品名「Screen Printing Overprint Clear 9720UV」で市販されている。
【0024】
ガラスマイクロスフィアを含み、感圧接着剤層を有するベース構造物から製造される再帰反射物品は、基板に接着されてもよい。基板は、アルミニウム、鋼、木材(塗装木材)、厚紙などの看板またはグラフィック広告に適した任意の材料であってもよい。
【0025】
この物品は、交通標識、携帯型標識、旗、垂れ幕、ロールアップシーティング、コーン用ラップシーティング、ポスト用ラップシーティング、樽状ラップシーティング、ナンバープレート用シーティング、バリケード用シーティング、標識用シーティング、車両マーキング、部分車両マーキング、歩道マーキングテープおよびシーティングなどの他の交通警告品目をはじめとする他の物品のほか、再帰反射テープとして用いるのに適している。物品はまた、衣料品、建築工事現場用ベスト、救命胴衣、雨具、ロゴ、補修材、特定品目、手荷物、ブリーフケース、ブックバッグ、バックパック、ゴムボート、ステッキ、傘、動物用カラー、トラックのマーキング、トレーラのカバーおよびカーテンなどの物品をはじめとする多種多様な再帰反射安全装置にも有用である。
【0026】
市販のグラフィックフィルムは、さまざまな広告用、促進用、企業識別用画像付きフィルムを含む。フィルムは一般に、非表示面上に感圧接着剤を含み、フィルムが自動車、トラック、航空機、広告看板、建物、天幕、窓、床などの対象面に接着されることができるようになっている。あるいは、接着剤を含まない画像付きフィルムは、たとえば、ディスプレイのために建物に機械的に取付けられることができる垂れ幕などの用途に適している。任意の関連接着剤および/またはラインと併用するフィルムは、厚さ約5ミル(0.127mm)からプリンタ(たとえばインクジェットプリンタ)に対応することができる程度の厚さまでの範囲である。
【0027】
実施例
本発明の目的および利点は、以下の実施例によってさらに示されるが、実施例に記載した特定の材料およびその量のほか、他の状態および詳細も本発明を過度に制限するものと考えるべきではない。
【0028】
実施例に用いられる試験材料
画像転写の品質(「QIT」)
再帰反射ベース構造物上の転写画像(オーバラミネートがある場合またはオーバラミネートがない場合)と転写媒体は、転写媒体からScotchlite 5100 ESフィルムベース構造物への画像転写の品質に関して視覚的に評価された。暗色が用いられた場合には、ある程度影が残っている恐れはあるが、転写媒体上に残っている画像がなく画像転写媒体がきれいであった場合、QITは「許容可能(「A」)」と評価された。画像の任意の部分(一部の影を除く)画像転写媒体上に残った場合には、QITは、「許容不可(「U」)」と評価された。
【0029】
オーバラミネートの接着(「AO」)
オーバラミネートの接着は、幅約2.5cm×長さ約15cmの画像付きScotchlite 5100 ESフィルムベース構造物のサンプルで行われた剥離力によって決定された。各フィルムベース構造物は、両面接着テープを用いて、幅7cm×長さ28cmのアルミニウムパネル(Q Panel Company,Cleveland,OHから入手可能なエッチングおよびスマット除去面用の6061T6合金)に接着された。両面テープの露出接着剤は、アルミニウムパネル上に配置され、手の圧力を用いて接着ストリップの長さに沿って、ゴムを塗布した幅5cmのローラで2回往復することによって、パネルに貼り合わせられた。剥離ライナは、両面テープおよび画像付きScotchlite 5100 ESフィルムベース構造物から除去された。画像付きScotchlite 5100 ESフィルムベース構造物の接着剤側は、上記で説明したようにゴムローラを用いて、試験パネル上の両面テープに貼り合わせられた。3Mから商品名「Scotch Superior Performance Filament Tape」で市販されている強化テープの幅約2.5cm×長さ約40cmのストリップが、画像付きScotchlite 5100 ESフィルムベース構造物の一面に整列され、上記で説明したようにゴムローラを用いて試験パネル上にベース構造物のフィルム側(すなわちオーバラミネート)に貼り合わせられた。ベース構造物を越えて延在する強化テープは、オーバラミネートを強化し、画像付きフィルムベース構造物からオーバラミネートを剥離するためのタブを設けるために、接着剤に接着されるようにそれ自体の上に折畳まれた。Scotchlite 5100 ESフィルムベース構造物から注意深くオーバラミネートを剥離開始するために、鋭い剃刀の刃が用いられた。
【0030】
アルミニウムパネルは、MTS,Eden Prairie,MNから商品名「Sintech 1」で市販されている引張試験装置の下顎に挟み込まれた。フィラメントテープタブが、引張試験装置の上顎に挟み込まれた。オーバラミネートは、周囲温度で、30cm/分のクロスヘッド速度を用いて角度180°でScotchlite 5100 ESフィルムベース構造物から分離された。剥離力は、長さ少なくとも10cmにわたってg/cmで記録され、3回折畳みの場合に平均剥離力が得られた。
【0031】
明るさ
画像入り再帰反射物品の明るさは、ASTM E−810による発散角0.2°および入射角4°で測定された。3回の測定が行われ、平均がカンデラ/ルクス/平方メートルで記録された。
【0032】
引張および伸張
引張強さおよび総伸張が、ASTM試験方法D882−80aによって測定された。
【0033】
実施例1〜4
実施例1は、Scotchprint Printer 2000を用いて、幅137cm(54インチ)の画像転写媒体8601i上に幅122cm、長さ約4.5mの4色グラフィック試験画像を印刷することによって作成された。次に、画像転写媒体上の試験画像が、3Mから商品名「GBC Pro−Tech Orca III(M9542)」で市販されているホットロールラミネータを用いてScotchlite 5100 ESフィルムベース構造物に転写された。上ロール温度は143℃(290°F)、下ロール温度は27℃(80°F)、ロール圧力は6.3kg/cm2(90psi)、転写速度は1.2m/秒(4フィート/分)に設定された。
【0034】
オーバラミネートは、画像の転写用に上述の状態を用いて画像付きScotchlite 5100 ESフィルムベース構造物に線状に直接塗布された。用いられた幅124cm(49インチ)のオーバラミネートは、Scotchcal Electrostatic Protective Overlaminate 8908(ES)であった。
【0035】
実施例2は、用いられたオーバラミネートが、Scotchcal Electrostatic Protective Clear−Luster 8910(ES)である点を除き、実施例1に関して説明したように形成された。
【0036】
実施例3は、Scotchprint Printer 2000を用いて、幅137cm(54inch)の画像転写媒体8601i上に幅122cm、長さ約4.5mの4色グラフィック試験画像を印刷することによって作成された。次に、画像転写媒体上の試験画像が、転写速度0.6m/分である点を除き、実施例1に記載したホットロールラミネータおよび条件を用いて、米国特許第4,950,525号の実施例1(第3欄49行〜第5欄21行)に記載された20.3cm(8インチ)×27.9cm(11インチ)のベース構造物に転写された。
【0037】
実施例4は、Scotchprint Printer 2000を用いて、幅137cm(54inch)の画像転写媒体8601i上に幅122cm、長さ約4.5mの4色グラフィック試験画像を印刷することによって作成された。次に、画像転写媒体上の試験画像が、再帰反射ベース構造物に転写された。再帰反射ベース構造物は、以下の例外を除き、米国特許第4,663,213号の実施例に示された構造からなる。例外は、透明カバーフィルムAは使用されなかったこと、(1)では、米国特許第5,882,771号の第15欄30〜35行に記載されたようなウレタンエキステンディドPETが、熱硬化性ポリビニルブチラールおよび可塑剤の代わりに用いられたこと、(2)米国特許第5,008,142号のサンプル11の表5に記載されたようなポリエステル飽和ライナが間隙層として用いられたこと、(3)(4)(5)が用いられたなかったことである。画像転写媒体上の試験画像は、転写速度0.3m/分である点を除き、実施例3に示されたホットロールラミネータおよび状態を用いて、再帰反射ベース構造物を含む調合PETに転写された。
【0038】
以下の表には、実施例1〜4に関する物品の引張、伸張、オーバラミネートの接着、明るさ、画像転写の品質が記載されている。
【0039】
表のデータは、すべての実施例に関して画像転写の品質は許容可能であったことを示している。実施例1および2に関して、測定された別の特性は、優れたグラフィックベース構造物が形成されたことを示している。
【0040】
【表1】
【0041】
上記の仕様は、本発明の再帰反射ベース構造物および再帰反射物品の製造および用途に関する完全な説明を提供する。本発明の精神および範囲を逸脱することなく、本発明のさまざまな実施形態を形成することができるため、本発明は以下の添付の特許請求の範囲に属している。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明の手法によって転写される画像を形成する際に用いる印刷ステーションの1タイプの線図である。
【図2】
ガラスマイクロスフィアを含むベース材料に画像を転写するために配置されるグラフィック画像を有する転写シート素子の断面図である。
【図3】
転写シート素子からベース材料に画像を転写するための転写ステーションの線図である。
【図4】
ガラスマイクロスフィアを含むベース材料の面を含む画像にオーバレイ素子を適用する断面図である。
Claims (24)
- a.画像転写シートに画像を静電記録印刷するステップと、
b.圧力および昇温下で、前記画像転写シート上の前記画像をレセプタシートに接触させて、前記画像が前記レセプタシートの面に転写されるステップにおいて、前記レセプタシート面が、その中に含まれるガラスマイクロスフィアを有するポリビニルブチラールの結合剤層と、その下にあり、樹脂によって前記マイクロスフィアから離間される鏡面反射層とを備えるステップと、
を含む再帰反射物品用のベース構造物の製造方法。 - 画像を走査してコンピュータに電子形態で前記画像を格納するステップを含み、前記格納画像が前記画像転写シート上に静電記録印刷される請求項1に記載の方法。
- 前記転写画像を有する前記レセプタシートの前記面に透明フィルムを貼るステップをさらに含む請求項1に記載の方法。
- 前記印刷ステップが、前記画像転写シート上に静電記録潜像を形成するステップと、前記画像を液体トナーによって現像して可視画像を形成するステップとを含む請求項1に記載の方法。
- 前記可視画像が4色画像である請求項4に記載の方法。
- 前記レセプタシートが感圧接着剤層によって除去可能なライナに固着され、前記印刷画像が前記除去可能ライナおよび接着剤層を有する側に対向する前記レセプタシートの側に適用される請求項1に記載の方法。
- 前記透明フィルムが、感圧接着剤によって前記レセプタシートに接着される請求項3に記載の方法。
- 前記ライナが感圧接着剤層から除去され、前記レセプタシートが基板に接着される請求項6に記載の方法。
- 前記ベース構造物が、少なくとも125マイクロインチのマイクロラフネス読取値を有する請求項1に記載の方法。
- 請求項1に記載の方法によって製造されるグラフィック物品の構造。
- 請求項3に記載の方法によって製造されるグラフィック物品。
- 請求項8に記載の方法によって製造されるグラフィック物品。
- a.画像転写シートに画像を静電記録印刷するステップと、
b.圧力および昇温下で、前記画像転写シート上の前記画像をレセプタシートに接触させて、前記画像が前記レセプタシートの面に転写されるステップにおいて、前記レセプタシート面が、その中に含まれるガラスマイクロスフィアを有する脂肪族ポリウレタンおよびポリウレタンエキステンディドポリエチレンテレフタレートポリマーから選択される結合剤層と、その下にあり、樹脂によって前記マイクロスフィアから離間される鏡面反射層とを備えるステップと、その上に転写画像を有する前記レセプタシートの前記面に透明フィルムを貼って再帰反射グラフィック物品を形成するステップと、を含む再帰反射物品用の再帰反射ベース構造物の製造方法。 - 画像を走査してコンピュータに電子形態で前記画像を格納するステップを含み、前記格納画像が前記画像転写シート上に静電記録印刷される請求項13に記載の方法。
- 前記印刷ステップが、前記画像転写シート上に静電記録潜像を形成するステップと、液体トナーによって前記画像を現像して可視画像を形成するステップとを含む請求項13に記載の方法。
- 前記可視画像が4色画像である請求項15に記載の方法。
- 前記レセプタシートが感圧接着剤層によって除去可能なライナに固着され、前記印刷画像が前記除去可能ライナおよび接着剤層を有する側に対向する前記レセプタシートの側に適用される請求項13に記載の方法。
- 前記透明フィルムが、感圧接着剤によって前記レセプタシートに貼られる請求項13に記載の方法。
- 前記ライナが感圧接着剤層から除去され、前記レセプタシートが基板に接着される請求項17に記載の方法。
- 前記ベース構造物が、少なくとも125マイクロインチのマイクロラフネス読取値を有する請求項12に記載の方法。
- 請求項12に記載の物品によって製造されるグラフィック物品用の再帰反射ベース構造物。
- 請求項19に記載の方法によって製造される再帰反射グラフィック物品。
- ステップ(a)が静電印刷を用いる請求項1に記載の方法。
- ステップ(a)が静電印刷を用いる請求項12に記載の方法。
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