JP2528772B2 - プリント・サブストレ―ト処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面が幾何学的に非平
面であるインク層によりプリント（印刷）したサブスト
レート（支持体）を処理して、コンポジット・ラミネー
ト（合成薄層）を作るプリント・サブストレート処理方
法に関する。なお、本発明の好適な実施例では、相変化
インク層によりプリントした光透過性サブストレートを
処理して、改良されたカラー画像がオーバヘッド・プロ
ジェクタにより得られるコンポジット・ラミネートを作
るプリント・サブストレート処理方法を説明する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】インク
・ジェット・プリンタは、紙の如きプリント・サブスト
レート上に、制御されたドット・パターンで、インクを
噴射している。インク滴のパターンを選択的に調整する
ことにより、かかるインク・ジェット・プリンタを用い
て、テキスト、図形などの広い範囲の種々のプリント・
イメージ（印刷画像）を作成できる。さらに、インク・
ジェット・プリンタは、光反射サブストレート及び光透
過性サブストレートの両方を含む種々のサブストレート
に、画像を永久的に記録できる。

【０００３】インク・ジェット・プリンタは、ホット・
メルト（熱で溶ける）インクとしばしば呼ばれる相変化
インクを含む種々のインクを利用する。一般的には、相
変化インクは、周囲温度で固体であり、インク・ジェッ
ト・プリンタ装置の上昇した動作温度で液体である。上
昇した動作温度で、液体の相変化インク滴をプリンタ装
置から噴射し、このインク滴がプリント・サブストレー
トの表面に接触すると、このインク滴は迅速に固形にな
る。

【０００４】インク・ジェットのプリント用の相変化イ
ンクの従来技術では、静電プリント装置が噴射するモノ
クロム・インクを必要とする。例えば、米国特許第３６
５３９３２号は、セバシン酸のジエステルから成るベー
スを有する低融点（摂氏３０度から５０度）のインクを
開示している。同様なプロセスでは、米国特許第３７１
５２１９号が、パラフィン・アルコール系インクを含む
低融点（摂氏３０度から６０度）のインクを開示してい
る。低融点相変化インクによるプリントの１つの欠点
は、これらインクにはしばしばオフセット問題が生じる
ということである。特に、これらインクがプリントされ
たサブストレートを後で使用するために、積み重ねて、
保管する場合、特に、プリントされたサブストレートの
周囲温度が高いと、インクが隣接した表面に付着する。

【０００５】相変化インクは、当業者に周知である。米
国特許第４３９０３６９号及び第４４８４９４８号は、
木ろう、カンデリアろう及びカルナバろう等の自然のろ
うのインク・ベースを用いたモノクロム相変化インクを
生産する方法を開示している。なお、これらは、摂氏６
５度から７５度の温度範囲で、ドロップ・オン・デマン
ド・インク・ジェット装置から連続的にプリントでき
る。米国特許第４６５９３８３号は、Ｃ２０−２４酸又
はアルコール、ケトン及びレジン酸柔軟剤を含むインク
・ベースのモノクロム・インク組成を開示している。こ
れらモノクロム・インク組成は、耐久性がないが、プリ
ントした際、通常の取り扱いや折り畳むと、汚れる。

【０００６】日本特許第１２８０５７８号は、プリント
・インクとして、アセトアミドの如く、室温で固体の脂
肪族及び芳香性アミドを用いることを開示している。米
国特許第４６８４９５６号は、合成微晶ろう（炭化水素
ろう）及び微晶ポリエチレンろうを用いたモノクロム相
変化インクを開示している。この溶融組成を、ドロップ
・オン・デマンド・インク・ジェットのアプリケーショ
ン技法を用いる種々の多孔性及び非多孔性サブストレー
トに適用できる。

【０００７】ヨーロッパ特許出願第０２８７３５２号及
び第０２０６２８６号は、カラーでプリントを行なう相
変化インクを開示している。これらシステムのインク・
ベースは、第１アプリケーションでは、脂肪酸、熱可塑
性ポリエチレン及び相変化材料を含んでおり、第２アプ
リケーションでは、熱硬化性レジン対のアルコール部
分、有機溶媒の混合物（ｏ−及びｐ−スルホンアミド・
トルエン）及び染料を含んでいる。

【０００８】米国特許第４７５１５２８号に開示された
相変化インクを適用するシステムは、インク・ジェット
装置であり、相変化インクの凝固を制御して、プリント
・サブストレートの浸透の制御を助ける。この装置は、
サブストレート保持熱導伝性プラテンと、このプラテン
に熱的に結合するように配置されたヒータ及び熱電冷却
装置を含んでいる。

【０００９】いくつかの従来の文献は、相変化インクか
ら形成したプリント・イメージを、プリント処理期間中
又はその後において、取り扱う点を開示している。米国
特許第４７４５４２０号では、圧力を加えて、相変化イ
ンクのインク滴を目標に噴射し、その後、広げて、イン
ク表面領域の範囲を広げ、必要とするインク量を最少に
する。すなわち、初めは目標全体を覆わない相変化イン
クのインク滴が、加わった圧力により、目標表面全体に
広がる。

【００１０】電子写真でイメージ（画像）が溶融する
際、トナーにより何かが広がり、下のサブストレートに
浸透することにより、トナー及びプリント・サブストレ
ートとの間の接触領域が大幅に増加する。これに関して
は、ジェイ・ウイレイ・アンド・サンズ社のウイリアム
著「電子写真処理の物理的現象及び技術」（１９８４
年）を参照されたい。トナーの機械的特性は、イメージ
が溶融する期間中に、形の変形及び流れが生じる。上述
の両方の文献において、インク又はトナーが紙に広が
り、その上に文字又はパターンを形成する。

【００１１】幾つかの文献では、室温で、機械的に負荷
がかかった１対のローラ間でイメージを溶融することを
記載しているが、熱いローラによる溶融は、トナーを加
えると、広がるようである。熱いローラによる溶融にお
いて、２個のローラ（典型的には、１個を熱する）に機
械的負荷を互いにかけ、回転させて、プリント・サブス
トレートに熱及び圧力を瞬間的に加える。典型的には、
トナーをガラス転移温度（Ｔg ）よりも高く熱して、ト
ナーがプリント・サブストレートに癒着し、流れ、そし
て浸透できるようにする。回転圧力及び毛細現象は、適
用範囲を容易にする。これに関しては、グラフィック・
コミュニケーション学会の論文であるジョン・ダブリュ
・トレイナー博士著の「ドライ・トナー溶融の傾向及び
促進」（１９８５年６月）を参照されたい。

【００１２】オーバヘッド・プロジェクタによりカラー
・イメージを表示するために光透過性サブストレートに
カラー・インクをインク・ジェット・プリントすること
は、長年問題があった。水性インクを用いる場合、高品
質のイメージを形成するには、例えば、特殊な被覆を光
透過性サブストレートに施して、溶剤を吸収しなければ
ならない。この点に関しては、米国特許第４５０３１１
１号及び第４５５５４３７号を参照されたい。

【００１３】実質的に透明な相変化インクの開発によ
り、多くの形式のプリント・サブストレートにイメージ
をプリントすることが改善される。相変化インクの成分
の例については、米国特許第４８８９７６１号に示され
ている。透明サブストレートに相変化インクを噴射プリ
ントするのに、特殊な被覆は必要がない。しかし、光透
過性サブストレートに従来のカラー相変化インクをプリ
ントして作成したイメージは、カラー・インク・ジェッ
ト・プリント技術のため、一般的には、オーバヘッド・
プロジェクション・システムに用いるには適さない。

【００１４】米国特許第４８８９７６１号、第４８０１
４７３号及び第４８５３７０６号は、相変化インクによ
りプリントした光透過性サブストレート（例えば、透明
画）からのイメージ投射に関連した問題を述べている。
投射の問題は、相変化インク材料が実質的に透明である
にもかかわらず、インク・ジェット・プリンタがプリン
ト・サブストレートに付着させたインクが凝固される
が、曲面になったインク滴が入射光を屈折させ、散乱さ
せるためである。入射光は、プリントされたインク滴内
を非直線的に進み、屈折した光は、プロジェクション・
システムの収集レンズから直進する。よって、投射した
イメージは主にコントラスト良く見ることができ、この
投射イメージの色は鈍い灰色がかった色合いになる。こ
の問題は、インク滴を多層にして第２の色を発生させる
ので、プリント技術により悪化する。

【００１５】米国特許第４８０１４７３号は、光が散乱
する曲面のインク滴によりプリントした透明サブストレ
ートの処理について開示している。プリントしたインク
滴が被さる透明層の屈折率は、インク滴の屈折率にほぼ
等しい。好適な被覆材料は、透明ポリエチレン及びアク
リル樹脂を含む。この米国特許第４８０１４７３号によ
れば、被覆層の外側表面は、投射を改善するために、プ
リント・サブストレート表面と平行にする必要がない。

【００１６】プリント・サブストレートへ水性被覆を行
うことは、いくつかの点で実際的でない。水性被覆を適
用する技術は、制御が一般的には困難である。さらに、
溶媒が蒸発できるようにするために、乾燥期間がしばし
ば必要になる。処理により個々のインク・スポットの曲
率半径が減るが、被覆自体が湾曲し、また、ひどくはな
いが、伝達光の屈折に問題が残るので、この技術は、更
にいくつかの改良を行う。

【００１７】米国特許第４８５３７０６号は、湾曲し、
光を散乱させるインク滴が付着した透明サブストレート
の処理を開示している。プリント・サブストレートに熱
及び／又は圧力を加えて、湾曲したインク滴を平らにす
る。この処理には、約３０秒から５分の時間がかかる。
また、この処理を行うには、透明サブストレートとヒタ
ーとを密接に熱結合させるか、接触させて、インクを溶
融させる。透明被膜によりプリント・サブストレートを
被膜して、空気／インクのインタフェースから散乱され
た湾曲インク滴による反射及び屈折される光量を最少に
する。

【００１８】さらに、米国特許第４８５３７０６号によ
れば、積層処理過程において、高温溶融接着剤を用い
て、第２のほぼ透明の樹脂支持部材を用いて、インク滴
を広げ、平らにする。接着剤で覆われた支持シートによ
りプリント透明サブストレートを覆った後、接着剤及び
プリント・イメージ・パターンの両方を溶融温度まで熱
して、インク滴を平らにする。

【００１９】米国特許第４８８９７６１号によれば、光
透過性相変化インクがプリントされるプリント・サブス
トレートを処理して、オーバヘッド・プロジェクション
技術により投射したイメージの品質を改善する。プリン
ト・サブストレートを処理して、凝固した相変化インク
滴の表面構造を再適応させて、光がほぼ直進できる一般
に均一な厚さのプリントされたインク層を得る。この再
適応を実施するには、二重ローラ組み立て体により、圧
力か、又は熱及び圧力の両方をプリントバイアスに加え
る。テフロン（商標）を被覆した加熱ローラや、シリコ
ン・ゴムで覆った圧力ローラなどの種々の構造のローラ
を開示している。

【００２０】相変化インクをプリントした層の再適応に
は、多くの実際的な制限がある。典型的には、比較的高
い圧力を加えたり、上昇させた温度を用いる必要があ
る。さらに、適切な条件下でさえ、１つのインク層の厚
さから別の厚さに遷移（変化）する領域でのインク滴を
充分に再適応させるのは困難である。

【００２１】透明サブストレートの如き光透過性プリン
ト・サブストレートにプリントした相変化インク滴を処
理及び／又は再適応させる従来技術は、一般には、最適
な結果が得られない。特に、カラー・プリント技術に多
くのインク滴層を用いた場合、オフセット問題や、イン
ク滴の不均一な配分による問題がある。さらに、実際の
処理サイクルは、複雑でかさばる装置が必要であり、ま
た、完了までに受け入れられないほどの長い期間が必要
である。よって、商業的に利用できる他の方法がない。

【００２２】したがって、本発明の目的は、上述の従来
の欠点を改善したプリント・サブストレート処理方法の
提供にある。本発明の他の目的は、表面が幾何学的に非
平面、即ち、湾曲したインク滴を有するインク層により
プリントしたプリント・サブストレートを処理して、コ
ンポジット・ラミネートを作るプリント・サブストレー
ト処理方法の提供にある。

【００２３】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明によれ
ば、コンポジット・ラミネートは、光透過性プリント・
サブストレート（以下、「プリント・サブストレート」
又は「透明サブストレート」と呼ぶこともある）と、光
学的にほぼ透明なフィルム（以下、「透明フィルム」又
は「保護フィルム」と呼ぶこともある）と、接着剤層と
を具えている。なお、プリント・サブストレートは、こ
のプリント・サブストレート及び透明フィルムの間に配
置した接着剤層により、この透明フィルムに貼合わされ
ている。また、透明フィルム及び接着剤層の組み合わせ
が、ラミネーション・カバー・シートを構成する。本発
明の方法は、透明サブストレートのような光透過性プリ
ント・サブストレートの処理に特に適する。なお、この
プリント・サブストレートには、相変化インクがプリン
トされて相変化インク層（以下、「プリント・インク
層」又は単に「インク層」と呼ぶこともある）が形成さ
れており、オーバヘッド・プロジェクション技術によ
り、プロジェクション上に鮮明で色が飽和したイメージ
を投影するコンポジット・ラミネートを作れる。

【００２４】プリント・サブストレート及び透明フィル
ムの間に配置された接着剤層は、ほぼ光学的に鮮明であ
り、その屈折率は、プリント・インクの屈折率にほぼ一
致する。（なお、「光学的に鮮明」とは、最少の散乱で
光が通過できることをいう。）プリント・サブストレー
ト及び透明フィルムの中間に設けられた接着剤層（以
下、「中間接着剤層」と呼ぶこともある）の厚さは、好
ましくは、少なくとも、プリント・イメージの最大厚さ
とほぼ同じである。適切な接着剤材料には、ホットメル
ト接着剤、感圧性接着剤などがある。ホットメルト接着
剤を用いた場合、その材料の軟化点は、プリント・イン
クの溶融点よりも低いのが望ましい。

【００２５】ほぼ透明のフィルム及び中間接着剤層をプ
リント・サブストレートに適用するには、平面、ロー
ラ、又はこれら組み合わせを用いた熱及び圧力の組み合
わせにより、合成薄膜を作成する。処理装置、又は、透
明フィルムと接触する処理装置の一部は、接着剤が軟化
し流れる温度まで加熱できるのが望ましい。処理期間
中、中間接着剤層が流れ出し、プリント・インク層の形
状に完全に接触し、順応する温度まで、この接着剤層を
加熱する。接着剤層は、インク層、プリントされない領
域のサブストレート、及び透明フィルムに結合して、耐
久性のあるコンポジット・ラミネートを与える。さら
に、処理期間中、これら層間に捉えられた空気を追い出
して、目に見える泡をほぼなくしたコンポジット・ラミ
ネートが得られる。

【００２６】本発明の好適実施例によれば、ラミネーシ
ョン期間中にプリント・サブストレートに接触するロー
ラ又はプラテンの面は、透明フィルムに接触する別のロ
ーラ又はプラテンの加熱面よりも低い温度である。多く
のアプリケーションにおいて、ラミネーション処理期間
中に、プリント・インク層を溶融温度まで加熱すること
は不要であるし、望ましくない。本発明の方法は、プリ
ント・インク層ではなく接着剤層の処理及び再適応を行
って、サブストレート及び透明フィルムの間に結合し、
均一な厚さのコンポジット・プリント・インク／接着剤
層を与える。

【００２７】本発明の方法により作成したコンポジット
・ラミネートは、オーバヘッド・プロジェクション技術
による投影を大幅に改善する。ラミネーション処理の結
果、コンポジット・ラミネートがほぼ平らになる。この
特徴により、入射光がほぼ直進でコンポジット・ラミネ
ートを容易に伝搬でき、その結果、オーバヘッド・プロ
ジェクション期間中に得られるイメージは、色が飽和し
て鮮明なものとなる。本明細書でコンポジット・ラミネ
ートを参照して用いる如く、用語「平ら、平面（プレー
ナ）」は、サブストレート及び透明フィルムの表面が、
類似のイメージ密度の領域で、互いに実質的に平行であ
ることを意味する。イメージ密度、即ち、単位表面積当
たりのプリント・インクの量は、プリント・サブストレ
ートの表面にわたって変化するので、サブストレート及
び透明フィルムが完全に平行にならない遷移（変化）領
域があるかもしれない。この遷移領域は、サブストレー
ト及び透明フィルムの間が実質的に平行ではないが、こ
の程度では、コンポジット・ラミネートによる光伝搬の
品質にさほど影響しない。

【００２８】本発明によるコンポジット・ラミネート
は、多くの実際的な利点がある。光透過性サブストレー
ト、接着剤層及び透明フィルムを具えたコンポジット・
ラミネートは、ほぼ直線的に光を伝達し、その光の輝度
及び色の飽和度は高い値となる。プリント・インク層が
露出から保護されるので、オフセット及び磨耗の問題が
なくなる。さらに、ラミネーションされたコンポジット
透明媒体（トランスパレンシ）は、長期間の保存にたい
しても、耐久性が改善されている。また、コンポジット
・ラミネートに、インクなどにより、一時的な、又は長
期間にわたるマークを付けることができる。フレーム、
境界、ロゴなどを、透明フィルム上に設けてもよいし、
また、インク・ジェット・プリント装置が相変化インク
を光透過性サブストレート上に噴射してイメージをプリ
ントする際に同時にロゴなどもプリントして、これらロ
ゴなどをコンポジット・ラミネート製品内に一体にして
もよい。

【００２９】本発明によるラミネーション方法は、ドロ
ップ・オン・デマンド・インク・ジェット・プリンタな
どのインク・ジェット・プリント装置と共に用いる後プ
リント処理にも好適である。ラミネーション処理を独立
した処理として用いても良いし、プリント・イメージの
再適応処理（プリント・サブストレート上にインク滴を
噴射した後に、これらインク滴の表面を平坦にする処
理）の如き他の後処理技法と共に用いてもよい。また、
好適な実施例によれば、プリント・サブストレートは、
ラミネーション処理の前に、圧力再適応ステップ（プリ
ント・サブストレート上にインク滴を噴射した後に、こ
れらインク滴の表面を圧力により平坦にする処理）を行
ってもよい。

【００３０】本発明の上述及びその他の目的、特徴及び
利点は、好適な実施例に関する添付図を参照した以下の
説明より一層明らかになろう。

【００３１】

【実施例】本発明に有用な相変化インクは、周囲温度で
固体であり、プリント温度で液体になる。相変化インク
は、好ましくは、液体状態で粘性が低く、固体状態で透
明で耐久力がある。相変化インクについては、例えば、
米国特許第４８８９７６１号に開示されている。

【００３２】適切なプリント・サブストレートは、紙な
どのように透水性でもよく、光反射フィルムのように実
質的な不透水性でもよく、また、透明媒体などのような
光透過性フィルムでもよい。本発明によるラミネーショ
ン処理は、透水性で、ほぼ光反射サブストレートを用い
るのが有利であり、プリント・サブストレートの耐久性
を改善する。しかし、本発明によるラミネーション処理
は、特に、透明媒体の如き光透過性サブストレートと一
緒に用いるのが適切である。

【００３３】本明細書で用いる用語「ラミネーション処
理」は、コンポジット・ラミネートを得るために、プリ
ント・インク層上で、実質的には光学的に鮮明な保護フ
ィルムを適用し、結合したものをいう。さらに、本発明
によるラミネーション処理は、中間接着剤層及び保護フ
ィルム層をプリント・インク層上に適用することを含む
ので、プリント・インク層及び接着剤層は、プリント・
サブストレートのプレーナ面（平面）と実質的に平行で
あり、これらプリント・サブストレート及び保護フィル
ム（透明フィルム）の間の中間層を形成する。よって、
サブストレート及び保護フィルムの表面は、実質的に平
らで、平行となる。

【００３４】例えば米国特許第４８５３７０６号に開示
された従来の透明ラミネーション技術は、ラミネーショ
ン期間中、又はその後に、加熱して、湾曲のインク滴を
広げ、平らにする。加熱するには、例えば、透明媒体を
ヒータに密接に熱結合するか、接触させる。そして、イ
ンクを再び溶融する。プリント・インク層の再溶融によ
り、一般には、解像力の低いイメージとなり、プリント
・イメージが消えたり、流れるかもしれない。本発明に
よるラミネーション技術を用いたプリント・インク滴又
は層を再溶融する必要はない。実際には、本発明の好適
なラミネーション処理技術により、プリント・インク層
の再溶融を防げる。

【００３５】図１は、本発明によるコンポジット・ラミ
ネートの拡大図である。コンポジット・ラミネート１０
は、プリント・サブストレート（透明サブストレート）
１２、このサブストレート１２上に配置したほぼ湾曲し
た複数のインク滴１４から成るプリント・インク層（相
変化インク層）、接着剤層１６、及び保護フィルム（透
明フィルム）１８を具えている。また、保護フィルム１
８及び接着剤層１６が、ラミネーション・カバー・シー
トを構成する。なお、保護フィルム１８は、コンポジッ
ト・ラミネートの第２外部表面を形成する。ラミネーシ
ョン処理期間中、接着剤層１６は、インク滴１４の表面
の形に順応し、サブストレート１２、インク滴１４及び
保護フィルム１８と密接に接触し、結合する。インク滴
１４及び接着剤層１６により決まるコンポジット層の厚
さ（Ａ）は、図示の如く、ほぼ均一であるのが好まし
い。よって、サブストレート１２の外面２０と、保護フ
ィルム１８の外面２２とは、夫々平らであり、互いにほ
ぼ平行になる。

【００３６】サブストレート１２が、透明媒体の如き光
透過性物質であり、コンポジット・ラミネートが、オー
バヘッド・プロジェクションの如きアプリケーションに
用いられる場合、サブストレート１２、インク滴１４及
び接着剤層１６は、光学的には実質的に透明であり、実
質的に類似した屈折率の材料から構成される。本明細書
で用いる用語「実質的に光学的に透明」とは、可視光範
囲の約８０％以上が伝搬される材料である。また、本明
細書で、屈折率（ｎ）を参照する用語「実質的に類似」
とは、接着剤の屈折率と、サブストレート及びプリント
・インクの屈折率との差が夫々約１０％及び１２％より
大きくないことを意味する。コンポジット・ラミネート
１０の厚さは、ほぼ均一であり、サブストレート１２に
よる外面２０と保護フィルム１８の外面２２とは、夫々
平らである。サブストレート１２の裏に配置されたプロ
ジェクタからなどの入射光が、コンポジット・ラミネー
ト１０を実質的に直進して伝搬する。

【００３７】サブストレート１２は、紙の如く、やや透
水性で、光を反射する材料で構成してもよい。しかし、
サブストレート１２が透明媒体の如き光透過性材料で構
成される場合、本発明によるラミネーション処理には特
に利点がある。多くの光透過性サブストレートが当業者
に知られており、これらは適切である。特に、ポリエス
テル（例えば、マイラー（商標））、トリアセテート・
セルロース、ポリスチレン、ポリカーボネートなどの材
料から構成されるサブストレートが好適である。

【００３８】一般的には、実質的に光学的に透明なホッ
ト・メルト接着剤、ろう材料、押しつけると接着する接
着剤（以下、「圧力に敏感な接着剤」という）などが、
本発明のコンポジット・ラミネートに用いる接着剤材料
に好適である。ホット・メルト接着剤が一般的には好ま
しい。ホット・メルト接着剤は、一般には固形の材料を
含んでおり、周囲温度では接着剤の特性を現さないが、
温度が上昇すると粘性流体になる。また、冷やすと、順
応して、接触表面と結合する。

【００３９】当業者には、織物、紙、ボール紙などを接
着する多くのホット・メルト接着剤材料が知られている
が、ほとんどは、本発明に利用するのに適さない。プリ
ント・インクがまだ固体の温度まで熱した接着剤が、軟
化し、流れ、粘性流体になるためには、プリント・イン
クの溶融点未満の温度で軟化し、流れるホット・メルト
接着剤が必要である。軟化点がプリント・インクの溶融
点よりも約摂氏１０度〜２０度低いホット・メルト接着
剤が、特に好ましい。

【００４０】摂氏１４０度での粘性率が約１０〜３００
００センチポイズ（ｃｐ）の接着剤材料が望ましが、特
に、摂氏１４０度での粘性率が約５０００〜１００００
ｃｐの接着剤材料が望ましい。ラミネーション処理期間
中に接着剤材料が加熱されるので、これは、プリント・
インク層の幾何学的に非平面の表面に順応する。好まし
くは、プリント・インク層は、ラミネーション処理期間
中に、大幅に溶融、又は再適応しない。

【００４１】本発明による好適なホット・メルト接着剤
部材は、溶融粘性が比較的低く、実質的に光学的に鮮明
な重合ホット・メルト接着剤から構成されている。粘着
付与材、ろう、酸化防止材の如く、約２５重量％から約
８０重量％の実質的に光学的に鮮明なベース重合体と、
約２０重量％から約７５重量％の種々の接着剤とから構
成された接着剤の系統が適切である。デュポン社から
「エルバックス（ＥＬＶＡＸ）」樹脂として市販されて
いる共重合体は、このアプリケーション用のベース重合
体に特に適切であり、特にこれらの分子量は比較的低い
（又は、溶融係数が高い）。エルバックス２０５ダブリ
ュが６０重量％、粘着付与剤としてのアラカワ・ケミカ
ル社のＫＥ−３１１樹脂が３０重量％、ウイトコ（Ｗｉ
ｔｃｏ）Ｍ−４４５ミクロ・ワックスが１０重量％から
成るホット・メルト接着剤系列が、本発明の方法及びコ
ンポジット・ラミネートに用いるのに特に好ましい。こ
の系列は、イラガノックス（Ｉｒｇａｎｏｘ）１０１０
（チバ・ガイギー）の如き酸化防止剤がわずかな量だけ
含まれており、被覆処理期間中に容易に安定化させる。
この系列は、典型的なホット・メルト接着剤系列に比較
して、溶融粘性が非常に低いが、良好な接着力があり、
コンポジット・ラミネートに柔軟性があり、光学的な鮮
明度を維持する。

【００４２】代わりに、接着剤層をろう物質又は圧力に
敏感な接着剤材料で構成してもよい。実質的に光学的に
鮮明な物質や相変化インクに類似した成分が適するが、
プリント・インク層の溶融点よりも低い温度で軟化し、
流れるろう材料も適する。ウイトコ・ケナミデ（Ｗｉｔ
ｃｏ Ｋｅｎａｍｉｄｅ）ＥＸ−７７４の如き材料も適
する。

【００４３】圧力に敏感な接着剤材料は、周囲温度で結
合特性を表し、本発明による処理期間中は、温度を上昇
させる必要がない。実質的に光学的な鮮明さを表し、幾
何学的に非平面表面の材料に順応し、結合する多くの圧
力に敏感な接着剤物質が当業者に知られており、適す
る。例えば、米国ペンシルバニア州グレン・ロックのア
ドヘシブ・リサーチ・インコーポレイテッドからアラク
ラッド（ＡＲＣＬＡＤ）として市販されている背面が接
着剤の透明フィルムが適切である

【００４４】保護層に用いるのに適する実質的に透明な
フィルムは、当業者に知られている。ポリエステル、即
ち、マイラーの如き柔軟性のある重合体シート物質など
が当業者に知られており、適する。保護フィルムは、光
透過性サブストレートと同じ材料で構成してもよい。好
適な実施例では、保護フィルム１８の厚さＢは、サブス
トレート１２の厚さＣよりも薄く、サブストレート１２
の厚さの約１０％から約８０％が適する。しかし、最も
適するのは、サブストレートの厚さのやく３０％から約
７０％である。好適な実施例によれば、サブストレート
１２の厚さは、約１００ミクロンであり、保護フィルム
１８の厚さは、５０ミクロンである。

【００４５】保護フィルムを用いずに接着剤層のみをプ
リント・サブストレートに適用してもよいが、これら保
護フィルム及び接着剤層は、プリント・サブストレート
に対するラミネーション用の単一のシートとして与える
のが、本発明に適する。これを達成するには、例えば、
ホット・メルト接着剤サブストレートを溶融温度まで加
熱して、均一な厚さのホット・メルト接着剤を保護フィ
ルムの一面上に被覆する。さらに、ホット・メルト接着
剤及び保護フィルムの間に解除（リリース）層を設け
て、プリント・サブストレートに接着剤層を設けた後に
保護フィルムを除去してもよいが、本発明には適さな
い。

【００４６】好適な実施例によれば、一般的に、接着剤
層の厚さの少なくとも約５０％が、プリント・インク層
の最大厚さに対応する。よって、例えば、図１に示す如
くプリント・インク層の最大厚さをＤとすると、透明フ
ィルム１８上に被覆した接着剤層の厚さは、好適には、
Ｄの少なくとも約５０％である。厚さがＤの少なくとも
１００％の接着剤被覆層が、本質的には好ましい。例え
ば、厚さが約６６ミクロンのプリント・インク層に用い
るには、厚さが約２５〜１００ミクロン、最も好ましく
は約７０ミクロンの接着剤層が好ましい。

【００４７】プリント・サブストレートのラミネーショ
ン処理を行うには、熱及び／又は圧力を充分に加えて、
プリント・インク滴及びサブストレートに密接に接触さ
せると共に結合させる。接着剤材料の特性及びラミネー
ション装置の構造に応じて、適切な接触圧力及び／又は
温度を可変させる。

【００４８】ホット・メルト接着剤を用いる場合は、好
適には、ラミネーション処理は、熱及び圧力の両方を加
える。具体的なラミネーション処理装置を図２〜４に示
す。図２は、略平行な長手軸に配置された第１ローラ２
６及び第２ローラ２８を有する２重ローラ処理装置を示
す。ローラの直径は、約１．２５から５ｃｍが好まし
く、特に２．５ｃｍの直径が好ましい。

【００４９】ローラ２６及び２８は、好ましくは、剛性
材料から構成され、これらローラの一方又は両方は、外
側弾性層の形式である弾力的な支持手段３０と共に設け
てもよい。この弾性支持手段３０は、好ましくは、デュ
ロメータが約４０ショアＡで、厚さが少なくとも約２ｍ
ｍのシリコン・ゴムの如き弾性材料で構成してもよい。

【００５０】ローラ２６及び２８は、逆方向に回転し
て、プリント・サブストレート、中間接着剤層及び保護
層に圧力を加える位置に配置される。従来のホット・メ
ルト重合体接着剤及びろうを接着剤層として用いる場
合、一般的に用いる処理圧力は、約７０〜約７００Ｋパ
スカルであり、最も好適には、約１４０〜４２０Ｋパス
カルである。一般には、約２５０〜約７００Ｋパスカル
の処理圧力が、圧力に敏感な物質に適切である。約０．
２５〜約２．５ｃｍ／ｓｅｃの処理速度（プリント・サ
ブストレートがローラ間を通過する速度）が一般的には
適切であり、特に、約０．６〜約１．２５ｃｍ／ｓｅｃ
の処理速度が好適である。

【００５１】ホット・メルト接着剤材料を含むラミネー
ションされたコンポジット製品の処理には、圧力のほか
に熱も加える。ラミネーション処理用のローラ装置に
は、接着剤物質が流れ結合する温度まで加熱できるのが
望ましい。図２に示す実施例において、接着剤層１６が
結合した保護フィルム１８に接触するローラ２６は、加
熱できるのが望ましい。摂氏約１００度から約１４５度
の温度が、上述の好適な接着剤及びインクの組み合せに
用いるのが好ましい。プリント・サブストレートに接触
するローラ２８を能動的に加熱するのは望ましくなく、
好適な実施例によれば、このローラ２８を、加熱可能な
ローラ２６の温度よりも高くない温度に維持する。

【００５２】プリント・サブストレート１２及びローラ
２８の間に熱絶縁層を設けて、ローラ２６からの熱が保
護フィルム１８、接着剤層１６及びプリント・サブスト
レート１２を介してローラ２８に伝わりにくいように、
ローラ２８からプリント・サブストレートを熱的に絶縁
してもよい。この熱絶縁層は、ローラ２６からの熱エネ
ルギーをローラ２８にほとんど転送しないで、そのエネ
ルギーの大部分を接着剤層及び他のコンポジット・ラミ
ネート構造に、確実且つ効果的に転送することにより、
ラミネーション処理を容易にする。適切な熱絶縁層は、
プリント・サブストレートの大きさよりもわずかに大き
いか、又はほぼ対応する大きさのシート物質を含んでい
る。この熱絶縁層は、熱導伝性が比較的低い柔軟なシー
ト材料から構成される。好適な材料は、厚さが約２００
〜約３００ミクロンのボール紙などの硬質の紙を含んで
いる。

【００５３】熱絶縁層を非加熱ローラ２８及びプリント
・サブストレートの間でラミネーション装置に供給し
て、非加熱ローラ２８に蓄積された熱エネルギーからプ
リント・サブストレートを絶縁する。ラミネーション処
理期間中に熱絶縁層を用いることにより、ラミネーショ
ン処理はローラ２８の温度変化に対して敏感でなくな
る。したがって、熱絶縁層を用いたラミネーション処理
期間中に、ローラ２８の温度をモニタしたり、制御する
必要がない。

【００５４】熱絶縁層３０及び接着剤層１６を含むラミ
ネーション処理用部材を図３に示す。この部材におい
て、熱絶縁層３０が接着剤層１６から分離されて、プリ
ント・サブストレートは、これら熱絶縁層３０及び接着
剤層１６の間に配置される。なお、プリント・インク層
は、予めプリント・サブストレート上で、接着剤層の側
に配置されている。プリント・サブストレートが配置さ
れたラミネーション処理用部材は、熱及び圧力を加えて
処理してもよい。この形式のラミネーション処理用部材
において、接着剤層は、透明フィルム１８上の被覆とし
て設けるのが好ましく、接着剤層及び透明フィルムはプ
リント・サブストレートに同時に適用する。

【００５５】さらに、ラミネーション処理用部材は、透
明フィルム１８の上（接着剤層１６の反対側）に配置さ
れ、熱抵抗が比較的低い柔軟シートから成るカバー・シ
ート３２を含んでもよい。この場合、カバー・シート３
２、透明フィルム１８及び接着剤層１６の組み合わせ
が、ラミネーション・カバー・シートを形成する。好適
なカバー・シート３２の物質は、加熱されたローラ２６
から透明フィルム及び接着剤層に熱を容易に伝達する皮
紙（Ｖｅｌｌｕｍ）などを含んでいる。カバー・シート
の厚さは、好ましくは、熱絶縁層の厚さ未満である。約
１０〜約１００ミクロンの厚さが適切であるが、約５０
〜約７５ミクロンの厚さが望ましい。ラミネーション処
理部材を構成する多層シートは、エッジ３１の如き１つ
のエッジに沿って結合し、種々のシート及びプリント・
サブストレートの配列を容易に正確にできる。この形式
のラミネーション処理用部材は、１回のみのラミネーシ
ョン処理で使用できる（即ち、再利用できない）部材で
もよく、ラミネーション処理期間中に、便利な操作と、
改善された熱エネルギー管理が容易になる。

【００５６】図４は、本発明による別の処理装置を示し
ており、圧力印加ローラ組立体３４及び静止プラテン３
６を具えている。弾性支持手段３８をプラテン３６のサ
ブストレート接触面上に設けてもよく、ローラ組立体３
４上の外側表面層として設けてもよい。ローラ３４は、
好適には、ステンレス・スチールなどの如き剛性物質か
ら構成する。ローラの直径は、約２．５ｃｍが好まし
い。プラテン３６の大きさは、処理すべきプリント・サ
ブストレートの大きさよりやや大きいのが望ましい。プ
ラテン３６及び／又はローラ３４を処理期間中に、接着
剤層が溶融する温度まで加熱してもよい。

【００５７】プリント・サブストレートと、その上に設
けられた接着剤層及び透明フィルムとを、処理のため
に、プラテン３６及びローラ３４間に配置する。好まし
くは、ラミネーション処理期間中に、透明フィルム及び
接着剤層が、ローラ３４及びプラテン３６の内の加熱さ
れた方に対向するように配置する。プリント・サブスト
レートに対向するローラ３４及びプラテン３６の内の他
方を加熱された一方から熱的に絶縁して、プリント・イ
ンク層が溶融するのを防止する。処理期間中、ローラ３
４は、弾性支持手段３８の上面（プラテン３６の反対側
の面）にほぼ平行な経路に沿ってプラテン３６の上面を
横切り、好適には、コンポジット・ラミネート上に約７
０〜約７００Ｋパスカルの圧力を加える。

【００５８】図５は、処理用に、コンポジット・ラミネ
ート物質が配置された２重プラテン処理装置を示す。こ
の処理装置は、サブストレート挿入位置の間で互いに相
対移動するように配置された第１プラテン４２と第２プ
ラテン４４とを具えている。なお、これら第１及び第２
プラテンは互いに隙間が開いており、圧力供給位置にな
る。そして、これらプラテンは、プリント・サブストレ
ート１２の表面領域にほぼ均一な圧力を加える。この形
式の２重プラテン処理装置を種々の方向で用いてもよ
い。圧力が加えられた位置で、これらプラテンの接触面
４３及び４５がほぼ互いに平行になるように、第１及び
第２プラテンが配置される。サブストレート１２と少な
くとも同等の大きさの弾性支持手段を、プラテン接触面
の一方又は両方に配置するのが望ましい。

【００５９】接着剤層がホット・メルト接着剤から構成
されていると、プラテン４２及び４４の一方又は両方
を、ホット・メルト接着剤が流れ結合する好適な処理温
度まで加熱する。好適な処理温度は、プリント・インク
層の溶融点未満が望ましい。図４及びプラテン４２とし
て示す如く、プラテン接触保護層１８を適切な処理温度
まで加熱し、プリント・サブストレート１２に接触する
プラテン４４が能動的に加熱されないようにするのが適
切である。図示の実施例において、プリント・サブスト
レート１２に接触するプラテン４４は、加熱されたプラ
テン４２に近接した結果、好ましくは、ほぼ受動的に加
熱されない。

【００６０】任意の都合の良い方法で、プラテン４２及
び／又は４４に圧力を加えることができる。例えば、従
来のプラテン・プレス設計において、プラテン４２及び
４４を一体にしてもよい。なお、手動又は自動作動器
は、ラミネーション処理期間中に、接触面にほぼ垂直な
方向に、プラテンの少なくとも一方に力を供給して、圧
力を加える。２重プラテン装置により、ほぼ均一な圧力
をコンポジット・ラミネート成分の全体の表面領域に同
時に加える。２重プラテン装置を用いた処理時間は、広
い接触領域のため、適度に短い。

【００６１】

【発明の効果】上述の如く、相変化インク層が形成され
た光透過性プリント・サブストレートを本発明の方法に
より処理して作成したコンポジット・ラミネートは、多
くの実際的な利点を有する。すなわち、相変化インク層
が保護されるので、オフセット又は摩耗問題がなくな
る。ラミネーションされた光透過性プリント・サブスト
レートは、長期間の保存に対しても耐久性がある。さら
に、光透過性サブストレート、相変化インク層及び接着
剤層の屈折率がほぼ等しいので、オーバヘッド・プロジ
ェクタにより、プリント・サブストレート上の相変化イ
ンク層のイメージを投影すると、色が飽和した鮮明な投
影画像が得られる。またラミネーションされたプリント
・サブストレートでは、耐久性が一時的又は長期間にわ
たるマーク、境界及びロゴなどをインクなどで透明フィ
ルム上に設けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるラミネーションしたコンポジット
・ラミネートを示す図である。

【図２】本発明による２重ローラ処理装置を表わす拡大
側面図である。

【図３】本発明によるラミネーション処理用部材を示す
側面図である。

【図４】ラミネーション・プリント・サブストレート用
のプラテン及びローラを有する他の配置を示す側面図で
ある。

【図５】ラミネーション用に配置されたプリント・サブ
ストレート及び透明フィルム／接着剤シートを用いた本
発明による２重プラテン・ラミネーション層の拡大側面
図である。

【符号の説明】

１０ コンポジット・ラミネート １２ 光透過性プリント・サブストレート １４ 相変化インク滴 １６ 接着剤層 １８ 透明フィルム ２６、２８ ローラ ３０ 弾性支持手段１６、１８（３２）の組み合わせ ラミネーション・ カ
バー・シート ３４ 圧力印加ローラ組立体 ３６ プラテン ３８ 弾性支持手段 ４２、４４ プラテン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ドナルド・アール・ティッターリントン アメリカ合衆国オレゴン州97062 トゥ ラティン サウス・ウェスト サイレッ ツ・ドライブ 10185 (72)発明者 バリー・ディー・リーブス アメリカ合衆国オレゴン州97034 レイ ク・オスウェゴ レイク・フォーレス ト・ドライブ 792 (72)発明者 ディビッド・ディー・マーテンソン アメリカ合衆国オレゴン州97267 ミル ウォーキー サウス・イースト マーテ ンソン 15990 (72)発明者 リンダ・エム・ハーシー アメリカ合衆国オレゴン州97223 ポー トランド サウス・ウェスト アロウウ ッド・レーン 6265 (56)参考文献 特開 昭62−273889（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−273890（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光透過性プリント・サブストレート及び
   相変化インクの屈折率がほぼ等しく、インク・ジェット
   ・プリンタ装置が上記相変化インクを上記プリント・サ
   ブストレートに噴射してプリントを行ったことにより、
   幾何学的に非平面の相変化インク層が形成された上記プ
   リント・サブストレートを処理する方法であって、透明フィルムの一面に設けられ屈折率が上記相変化イン
   ク層とほぼ等しい接着剤層を、上記プリント・サブスト
   レートの上記相変化インク層が形成された面に設けて、
   上記相変化インク層及び上記接着剤層が上記プリント・
   サブストレート及び上記透明フィルム間に配置される こ
   とを特徴とするプリント・サブストレート処理方法。
2. 【請求項２】 光透過性プリント・サブストレート及び
   相変化インクの屈折率がほぼ等しく、インク・ジェット
   ・プリント装置が上記相変化インクを上記プリント・サ
   ブストレートに噴射してプリントを行ったことにより、
   幾何学的に非平面の相変化インク層が形成された上記プ
   リント・サブストレートを処理する方法であって、透明フィルムと、該透明フィルムの一面に設けられ屈折
   率が上記相変化インク層とほぼ等しく、軟化点の温度が
   上記インク層の溶融点の温度よりも低い 接着剤層とを有
   するラミネーション・カバー・シートを、上記相変化イ
   ンク層が形成された上記プリント・サブストレートの面
   に配置し、 上記ラミネーション・カバー・シートの上記接着剤層側
   の 面が上記インク層の非平面に適応し結合する上記軟化
   点温度まで、上記接着剤層を加熱し、 上記接着剤層の加熱期間中、上記相変化インク層が溶融
   してその形状が実質的に変化しないことを特徴とするプ
   リント・サブストレート処理方法。