JP2010188733A - 写真媒体印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光沢のある、写真品質の印刷画像を作成することができ、また、インク受け被覆を外部刺激から保護して耐久性を持たせることができる方法を提供する。
【解決手段】光沢のある写真媒体印刷物を作成する方法であって、透明媒体にインク受け被覆を塗布するステップと、インクジェット式プリンタの要求時滴下式印刷ヘッドからインクを吐出して、前記透明媒体の前記インク受け被覆上に画像を印刷するステップと、前記インクジェット式プリンタの要求時滴下式印刷ヘッドから着色液体、もしくは乾燥後に半透明または不透明になる液体を吐出して前記印刷画像を覆うステップと、前記液体を乾燥させて裏張りを形成し、それにより前記透明媒体を透かして見たとき写真品質の光沢画像が生ずるようにするステップと、を含む方法を採用した。
【選択図】図２

Description

本発明は、インクジェット式プリンタを使用して写真品質の光沢画像を作成する技法に関する。

インクジェット・プリンタは、カラー画像を作成するための大衆向きの廉価な装置である。インクジェット式プリンタにより作られるカラー印刷物の品質は、写真品質の画像を作成できるようなレベルにまで進歩してきている。この目的で、今後包括的に「写真媒体」という特殊印刷媒体が開発されている。写真媒体は通常、白いプラスチック・フィルム、またはプラスチックと紙との結合層から成る基材から構成されている。基材の一方の側には、薄いインク受け被覆が塗布されている。このインク受け被覆は、媒体の実質上すべての写真属性を与える。

インクを吸収する他に、インク受け被覆は白い基材を透かして見ることができるよう澄明でなければならない。被覆は、画像の印刷部分および非印刷部分で同じ光沢レベルが生ずるように一様な光沢でなければならない。インク受け被覆はまた、写真として取り扱われるように耐久性がなければならない。このためには引きずり、引っ掻き、および油性よごれに耐える必要がある。被覆は、耐水性で且つ、好適には、インクを酸素から隔離して画像の耐光性を確保するよう設計されるべきである。

本発明の課題は、光沢のある、写真品質の印刷画像を作成するための方法を提供することにある。本発明の別の課題は、インク受け被覆を外部刺激から保護するための方法を提供することにある。

一般的な写真媒体の、特にインク受け被覆の前述の設計要請は、代わりの方法で満足させることができ、これが本出願の主題である。
すなわち、本発明は、光沢のある写真媒体印刷物を作成する方法であって、透明媒体にインク受け被覆を塗布するステップと、インクジェット式プリンタの要求時滴下式印刷ヘッドからインクを吐出して、前記透明媒体の前記インク受け被覆上に画像を印刷するステップと、前記インクジェット式プリンタの要求時滴下式印刷ヘッドから着色液体、もしくは乾燥後に半透明または不透明になる液体を吐出して前記印刷画像を覆うステップと、前記液体を乾燥させて裏張りを形成し、それにより前記透明媒体を透かして見たとき写真品質の光沢画像が生ずるようにするステップと、を含む、方法にある。

本発明において、前記画像を印刷するステップは、所定の構成を有し、前記画像を印刷するための前記インクが入っている少なくとも一つのインク・カートリッジを準備するステップを含み、かつ、前記液体を吐出して前記印刷画像を覆うステップは、前記インク・カートリッジの構成に適合し且つ前記液体の何れかが入っている裏張りカートリッジを設けるステップを含むことが好適である。
また、前記画像を印刷するステップ、および、前記液体を吐出して前記印刷画像を覆うステップが、前記媒体を同じ方向に移動させるステップを含むことが好適である。
さらに、前記液体を吐出して前記印刷画像を覆うステップが、前記乾燥後に半透明または不透明になる液体としてチタニア粒子のポリビニールアルコール溶液を吐出することを含むことが好適である。
また、前記液体を吐出して前記印刷画像を覆う施すステップの前に、前記溶液を通して超音波放射を行い、それにより前記ポリビニールアルコールによる前記粒子の塗布を容易にするステップを含んでも良い。

本発明によって、光沢のある、写真品質の画像を作成する新しい方法が提供される。画像を被覆透明媒体または基材の背面に印刷した後、不透明の裏張りを施して印刷画像を覆うことで得られる画像または「印刷物」を透明基材の前面から見るが、これは写真品質の、魅力的外観を与える。これは主として実質的光沢深さおよび一様性のためであり、この特性は透明基材の特質である。本発明の別の長所として、透明基材および裏張りはインク受け被覆を保護し、生ずる印刷物を非常に長持ちさせる。インクが透明基材と裏張りとの間に挟み込まれ、それによりインクを周囲の酸素から封止しているので、画像は耐光性である。

耐久性、一様光沢などの上述の設計要件は透明基材および裏張りにより満たされるので、このような要件はインク受け被覆に適用されず、それによりその被覆の製作が簡単になることが認識されよう。

本発明では、裏張りをその後乾かされるインク状液体として施している。液体を、画像を印刷するのに使用されるものと実質上同様の機構を使用して施す。また、液体裏張りを施す際に使用される多才な媒体ハンドリング装置が提供される。

以上説明したように、本発明を用いることにより、光沢のある、写真品質の印刷画像を作成することができる。また、インク受け被覆を外部刺激から保護して耐久性を持たせることができる。本発明の他の長所および特徴は、この明細書の以下の部分および図面を検討すれば明らかになるであろう。

本発明により作成された写真品質印刷物の非常に拡大した断面図である。 本発明の写真媒体印刷を行なうようになっているインクジェット・プリンタの主要構成要素の断面図である。 図２と同様であるが、裏張りを施して画像を覆うための準備に画像支持透明基材を後退させるよう動作するプリンタを示す図である。 図２および図３と同様であるが、画像支持透明基材を不透明裏張り材料のシートに対して移動させ、接着させる代わりの実施形態のプリンタを示す図である。

図１は、本発明の好適実施形態に従って作成された写真品質印刷２０の層を示している。この層は、透明基材２２を備え、これはオーバヘッド・プロジェクタなどのための透明画紙として普通に使用されている形式のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムから構成されている。

非常に薄い（約２０μ）インク受け被覆２４が施されている。この被覆をインク受け層とすることができ、好適にはスピニング、噴霧、浸漬、またはフローイングのような多様な方法のどれかにより施して、次に乾かされ硬化される被覆を形成する透明な無色のアルミナ・ゾル・ゲルである。また、シリカ・ゾル・ゲルがインク受け被覆２４として十分である。ヒドロゲルもインク受け被覆２４として適している。

ここで考察している形式の被覆透明基材層は、インクジェット・プリンタの供給品として入手しやすい。多数の適当な形式の一つの例は、カリフォルニア州パロアルトのヒューレット・パッカード会社から入手でき、プレミアム・インクジェット・トランスペアレンシ・フィルム、製品番号Ｃ３８２８Ａ、と名付けられているものである。

後に説明するように、画像はインク受け被覆２４の上に印刷される。基材の、インク受け被覆２４を支持している側を説明の目的で、透明基材の「背面」と名付ける。本発明の好適実施形態によれば、印刷画像は次に不透明の白い裏張り２６で覆われる。裏張り２６は、インク受け被覆２４と親密で隙間の無い結合を与える仕方で施される。仕上がった印刷物２０を透明基材２２の前面を透かして見るが、これは、記したとおり、写真品質印刷のための一様な深い光沢面を与える。

一好適実施形態では、裏張り２６はインク受け被覆２４の上に「塗装され」ている。この塗装仕事のためにどんな数の機構をも使用することができる。次に記すのは、画像の印刷および画像をインク受け被覆２４の上に印刷してからの裏張り２６の施工の双方にインクジェット・プリンタの機構を採用する一実施形態である。

図２は、画像を印刷する他に、上述のように裏張り２６を施すようになっているインクジェット・プリンタの主要構成要素を示す。プリンタは、中に数シートの透明媒体３０を積み重ねる入力トレイ３２を備えており、各シートは透明基材２２とインク受け被覆２４の組合せ（図１）である。

印刷動作が開始するにつれて、媒体３０のシートがピック・ローラ３４により引かれ、方向矢印３６により示したようにピック・ローラ３４と、二つの案内部材、下部案内部材４２および上部案内部材４０、との間に形成された経路３８を通って導かれる。ここで個別のローラおよび案内面だけが図２−図４に見えているが、多数のこのようなローラおよび表面が媒体シートの幅を横断して（すなわち、図２−図４の平面に垂直な方向に）離間して設けられていることに注目する価値がある。

通路３８に入ると、媒体シートの前縁４４は、アイドラ４６とピック・ローラ３４との間隙を通過して軽量の下部ゲート４８に接触する。下部ゲート４８は、一端でプリンタ・シャーシに旋回可能に取付けられ、その自由端が二つの隣接ピック・ローラ３４の間に係合する位置に重力により正常に移動するような重量になっている。媒体シート３０の前縁が接触すると、ゲート４８は図２に破線で示した位置に（図で反時計回りに）揺動して開き、それにより媒体シート３０が通路３８を通過し続けることができるようにする。

媒体シート３０は、ピック・ローラ３４の周りにあり続け、縁検出ローラ５０の下で滑り、これにより、媒体シートの厚さに適応してピック・ローラ３４からわずか離れる方向に移動する。縁検出ローラ５０は、ピック・ローラ３４から離れる方向の検出器の移動に応答してマイクロプロセッサ・ベースの印刷制御器８０に信号を与える変換器を支持している。この縁情報は、制御器メモリに保存される。

シート３０は、ピンチローラ５２と送りローラ５４との間の間隙内に案内される。送りローラ５４は、計量信号を印刷制御器に与える位置エンコーダを備えており、この信号は、ローラに対して移動したシート３０の長さに関係している。

ピンチローラ５２の近くに、画像を媒体シート３０の被覆側に印刷するための、通常、インクジェット・カートリッジ６０と言われている、インクの容器が取付けられている。カートリッジ６０は、キャリッジ６２に着脱可能に取付けられている。キャリッジ６２は、プリンタ内部に収容されている支持ロッド６４に沿って移動できる。ロッドはプリンタを横断し、媒体シート３０がプリンタを通じて前進する方向に垂直に向いている。ブッシング６５をキャリッジ６２にはめ込んで滑りやすくすることができる。

好適実施形態では、カラー印刷用に４個のカートリッジ６０が好適である（図には外側の一つだけを図示してあるが）。カートリッジにはこの目的で黒、シアン、黄色、およびマゼンタのインクが入っている。各カートリッジ６０は、下向きに付いている鼻６６を有する形状の液体インク貯蔵容器を備えたプラスチック本体から構成されている。印刷ヘッド６８（明瞭にするためその大きさを図では大幅に拡大してある）は鼻の端に取付けられている。印刷ヘッドは熱式のものであり、インク室と整列した微小ノズルが形成されている。各室には熱変換器があり、これは必要に応じて駆動（加熱）され、インク小滴を印刷領域７０を通じてシート３０の上に放出する蒸気泡を形成する。

カートリッジ６０は、キャリッジ６２の内部に支持された回路の接点と組み合う露出接点を備えている。キャリッジは、柔軟なリボン式多重導体などにより印刷制御器８０に接続され、印刷制御器８０は、カートリッジにインク小滴の精密に時間調節された制御信号を与える。キャリッジ６２がプリンタを横断して往復するにつれて小滴は前進するシート３０の上に画像を描く。

いま説明した４カートリッジ構成の代案として、本発明を四つのインクの個別貯蔵容器を備えた単一カートリッジで実施することができ、この場合には各インクの色は、単一印刷ヘッド上に設定された個別ノズルに溝により伝えられる。また、明らかになるように、本発明を、一方に黒インクが入り、他方に三つのインク色が入っている二つの相互交換可能なカートリッジを使用する装置で実施できる。

本発明が媒体シート３０の一方の側に印刷して他方の側を透かして見ることを必要とするかぎり、当業者は、印刷制御器８０によりインク・カートリッジに与えられる画像データは、見られる画像の鏡像を印刷するような順序に並べられることを認識するであろう。

インク・カートリッジ６０からのインク放出を制御する他に、印刷制御器８０は、歯車伝動装置８４により、プリンタのローラの回転速度および方向を制御する駆動モータ８２を制御するに適する信号を与える。これに関しては、縁検出ローラ５０に支持されている変換器が、検出器がピック・ローラ３４の方に移動するのに応答して、印刷制御器８０に信号を与える。前記移動は、シート３０の後縁５６がそれらローラ５０、５４の間から矢印５８により示した方向に通過するにつれて生ずる。シート３０の後縁５６が検出されると、印刷制御器８０は、（シートの対向縁に対応する計量信号との比較の結果）媒体３０の長さを知り、送りローラ５４を、画像をシートの余白に印刷させるのに十分な量だけ駆動する。

画像を印刷してから、送りローラ５４は休止し、その間にシート３０は、縁棚８８などにより支持されてインクを部分的に乾かす。休止の後、送りローラ５４およびピック・ローラ３４の回転方向が逆転してシート３０を後退させ、印刷画像に裏張り２６を「塗装」する準備をする。

図３に示したように、シート３０は、印刷中シートが移動する方向（矢印５８、図２）と反対の方向（矢印９０）に後退する。シート３０の縁５６は、ゲート４８に係合する（これは閉鎖位置（図３）にある）までピック・ローラ３４に追随する。破線の矢印９２は、後退シートの経路を示し、後退シートは移動して上述のように駆動モータ８２により駆動される後退ローラ９４と接触する。後退ローラに関連するアイドラ・ローラは明瞭にするために省略してある。

一好適実施形態では、後退シート３０の縁５６は、プリンタの後退ローラ９４から離れて矢印９５により示したように後部案内面９６と二つ以上の案内ローラ９８との間の空間内に移動する。後退シート３０は、ローラ１００と接触しないが、この意味を下に更に完全に説明する。

シートの前縁４４が印刷領域７０に移動して入ると、シート３０が完全に後退する。この時点で、裏張りが施される。この目的で、インク・カートリッジの一つ、黒インク・カートリッジが図３に示したような裏張り容器１０２と交換される。この容器１０２は、液体の形を成す裏張りを保持し、インク・カートリッジ６０の構成に合致する（したがって、キャリッジ６２に嵌まりやすい）形状をしている。

液体裏張りを作りあげることに関しては、画像が裏張りまたはその施工に影響されなければ、乾燥して半透明の、好適には白い層を成すどんな液体でも十分である。

好適実施形態では、裏張り液体は、カーボンブラックの代わりにチタニア粒子で置き換えられている他は、インクジェット印刷に使用されている黒インクによく似ている混合物である。更に詳細に説明すれば、裏張り液体は、重量で５乃至１０％のポリビニールアルコール（５％が好適である）および重量で２乃至１０％の、最大粒径が約１００ナノメートル未満のチタニア粒子（２％が好適）の溶液である。チタニア粒子の完全な被覆を確保するために溶液に超音波を少なくとも１０分かける。

不当な実験をせずに裏張り液体の別の調製法に確実に到達できる。たとえば、液体が絶対に不透明であることを確保することに心がける者は、重量で１０％を超える量のチタニアを使用してよい。いずれにしても、裏張り液体を、乾いたとき不透明で、それにより有効な写真媒体裏張りを提供する白色塗料と考えることができる。

本実施形態の裏張り液体を印刷に相似の仕方で適用する。これに関しては、印刷ヘッド１０４をインク・カートリッジ６０の印刷ヘッド６８に適合する様式および場所で裏張り容器１０２に接続する。印刷ヘッドは、上述のように、熱式であるが、圧電式のような、どんなオン・デマンド（要求時）滴下式印刷ヘッドをも使用できる。

印刷制御器８０は、媒体シート３０がプリンタを通じて図２に関して上に説明したように前進するにつれて、キャリッジ６２および裏張り容器印刷ヘッド１０４を制御し、裏張り液体を印刷画像を覆うのに十分な量だけ放出する。裏張りが施されて乾くと、縁棚８８が移動して仕上がり印刷物を出力トレイ（図示せず）の中に落下させる。

裏張り容器１０２をインク・カートリッジ６０と無関係に取付け、互いに交換する必要性を回避できることが考えられる。たとえば、キャリッジの全体の大きさを大きくして第５の容器、裏張り液体容器１０２、を支持することができる。また、別のキャリッジ・アセンブリを十分下流（すなわち、図２の矢印５８に対して）に設けて上述のようにシート３０を後退させずに裏張りを施すことができる。裏張り液体容器のこの下流支持法を図４の破線で示してあり、裏張り容器を１０３で示し、別のキャリッジ（または同じキャリッジ６２の延長部）を６３で示してある。また、このような実施形態では、裏張り液体印刷ヘッドのページ幅配列を設けて裏張り液体容器を有するキャリッジの必要性を省略できる。これら代わりの方法は、処理量を増大させる。

なお、印刷物２０（図１）の裏張り２６として、透明基材２２の被覆側に接合された材料のシートを使用することもできる。この場合、前の実施形態に関連して説明した媒体ハンドリング装置を液体裏張りまたはシート裏張りを施すのに使用できる。

簡潔に述べれば、図４において、印刷画像を支持している媒体シート３０を後退ローラ９４により（矢印９５により示した方向に）所定量だけ後退させ、シート３０の縁５６が圧力ローラ１０２と裏張り材料１００のロールとの間の間隙に係合するようにする。

裏張り材料１００は、透明な感圧接着剤が塗布された白いプラスチック・フィルムから成り、この接着剤は外に向かってシート３０のインク受け被覆２４に接触している。接着剤被覆フィルム１００を感圧テープと考えることができる。歯車付き駆動モータ８２が圧力ローラ１０２を駆動してシートがローラ１０２とロール１００との間を前進するにつれて裏張りテープがシートに接着するようにしている。

ここで、インク受け層２４のゾル・ゲルの外観が半透明または「乳白色」になるように調製し、それにより画像の非印刷部分に現われることがあるどんな接着剤をも有効に隠すと、最良の結果が得られることに注目する価値がある。ゾル・ゲルのこの半透明性を、インク受け被覆２４として施す前にチタニアをゾル・ゲル混合体内に混合することにより達成することができる。

シート３０の縁５６がピック・ローラ３４に（矢印１０８の方向に）向けられるにつれて、軽い上部ゲート４９に出会う。そのゲート４９は、一端でプリンタ・シャーシに旋回可能に取付けられ、その自由端は、媒体シートがローラの方に矢印１０８（図４）とは反対方向に移動しないようにする位置（図２を参照）に重力により、通常、移動するような重量になっている。媒体シート３０の縁５６による接触は、ゲート４９を（図で時計回りに）揺動して図４に示した位置に開き、それにより媒体シート３０が通路を通って矢印１０８の方向にピック・ローラ３４の方に移動し続けることができる。

縁検出ローラ５０が前進する裏張りシート３０の縁５６に接触してから、印刷制御器８０がピック・ローラ３４および圧力ローラ１０２を制御してシートの縁４４が圧力ローラ１０２およびロール１００の間隙を丁度通過する位置（破線１０４で示してある）で停止するようにする。ユーザは次にプリンタの後カバー１０６を開いてテープを位置１０４で切断するよう促される。テープが切断されると、プリンタは、裏張りシートを出力トレイまで前進させる。

なお、白い不透明の裏張りを個別シートとして準備し、通常の貼り合わせ法により、図２に関連して説明したように印刷した画像に施すことができる。このような方法は、印刷画像を後退させるための上述の機構の必要性を回避する。

本発明の好適実施形態を説明してきたが、当業者は、本発明の精神および範囲がそれら実施形態に限定されず、付記した特許請求の範囲で規定した修正案および同等事項に拡張されることを認識するであろう。

２４：インク受け被覆
２６：裏張り
３０：透明媒体
６０：インク・カートリッジ
１０４：裏張りカートリッジ

Claims (5)

1. 光沢のある写真媒体印刷物を作成する方法であって、
   透明媒体にインク受け被覆を塗布するステップと、
   インクジェット式プリンタの要求時滴下式印刷ヘッドからインクを吐出して、前記透明媒体の前記インク受け被覆上に画像を印刷するステップと、
   前記インクジェット式プリンタの要求時滴下式印刷ヘッドから着色液体、もしくは乾燥後に半透明または不透明になる液体を吐出して前記印刷画像を覆うステップと、
   前記液体を乾燥させて裏張りを形成し、それにより前記透明媒体を透かして見たとき写真品質の光沢画像が生ずるようにするステップと、を含む、方法。
2. 前記画像を印刷するステップは、所定の構成を有し、前記画像を印刷するための前記インクが入っている少なくとも一つのインク・カートリッジを準備するステップを含み、かつ、前記液体を吐出して前記印刷画像を覆うステップは、前記インク・カートリッジの構成に適合し且つ前記液体の何れかが入っている裏張りカートリッジを設けるステップを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記画像を印刷するステップ、および、前記液体を吐出して前記印刷画像を覆うステップが、前記媒体を同じ方向に移動させるステップを含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記液体を吐出して前記印刷画像を覆うステップが、前記乾燥後に半透明または不透明になる液体としてチタニア粒子のポリビニールアルコール溶液を吐出することを含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記液体を吐出して前記印刷画像を覆う施すステップの前に、前記溶液を通して超音波放射を行い、それにより前記ポリビニールアルコールによる前記粒子の塗布を容易にするステップを含む、請求項４に記載の方法。
   

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