JPH08473B2

JPH08473B2 - 印刷方法

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Publication number: JPH08473B2
Application number: JP5176069A
Authority: JP
Inventors: エー・ジェー・ロジャーズ・フォース
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 1992-06-23
Filing date: 1993-06-23
Publication date: 1996-01-10
Anticipated expiration: 2011-01-10
Also published as: EP0576261A2; JPH06262843A; EP0576261A3

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、相変化インクを透明印
刷媒体（substrate）に印刷する方法に関する。特に透
明印刷媒体に本発明の印刷方法を適用し、印刷媒体の再
形成処理の効率を高める共に、透明印刷媒体上の画像を
投影したときの画質を改善するものである。

【０００２】

【従来の技術】相変化インクは、室温においては固体で
あり、インク・ジェット印刷装置の上昇した動作温度に
おいては液体である。上昇した動作温度において、印刷
装置は液体相のインク滴を噴出する。インク滴が印刷媒
体表面に接触すると、インク滴は急速に固化して所定の
形状を形作る。

【０００３】相変化インクは、出荷するときや長期保存
において室温であれば固体であるため、印刷用に適して
いる。また、インクの蒸発のために印刷ヘッドのノズル
が詰まるといった問題がほとんどなく、インク・ジェッ
ト印刷の信頼性の向上に寄与する。さらにインク滴は印
刷媒体に接触すると急速に凝固するため、印刷媒体上で
のインクのにじみが大幅に減少し、画質が改善される。
この急速な凝固によって、多様な印刷媒体への高画質印
刷が可能となる。

【０００４】印刷媒体に相変化インクを付着することに
より印刷画像を形成する場合には、印刷中又は印刷後に
特殊処理を施す。米国特許第４７４５４２０号では、相
変化インクの標的への噴出に続けて圧力を加えることに
より、インクの付着領域を広げ、必要なインク量を減少
させることについて開示している。同様に、ゼログラフ
ィー（静電写真、コピー）の加熱定着処理（フュージン
グ）では、トナーを広げるとともにある程度印刷媒体に
浸透させることにより、トナーと印刷媒体の接触領域を
広げている。トナーの物理的特性としては、可塑変形可
能であることや流動性が高いことが上げられる。

【０００５】トナーの場合、加熱したローラによる加熱
定着処理が行われる。加熱ローラによる加熱定着処理
は、２つのローラ（一方が加熱されている）を一緒にし
て機械的に負荷を与えるとともに回転することで、印刷
媒体に熱と圧力を一時的に加える。トナーは、通常ガラ
ス転移温度（Ｔｇ）より高い温度に加熱され、融合して
流れ、印刷媒体に浸透する。ローラによる圧力と毛管現
象により、トナー領域が広がる。

【０００６】ＯＨＰ（オーバー・ヘッド・プロジェク
タ）でカラー画像を投影するために、透明印刷媒体にカ
ラー・インクでインク・ジェット印刷する際に、長い間
以下のような問題があった。例えば、水性インクを用い
た場合、高画質を得るためには、溶媒を吸収する特殊皮
膜を透明印刷媒体上に施さなければならなかった。ま
た、相変化インクのインク・ジェット印刷で使用される
レセプタ・フィルムの場合には特殊皮膜を施す必要はな
いが、従来のカラー相変化インク技術で透明印刷媒体上
に作成した画像では、ＯＨＰでの使用に耐える画質とは
いい難かった。

【０００７】ほぼ透明な相変化インク、つまり、照射光
のほぼ全てを透過する相変化インクの進歩によって、透
明印刷媒体上に印刷した画像の品質は改善されてきた。
しかしながら、透明インクを使用して透明印刷媒体に印
刷した画像を投影した場合、カラー・インク・ジェット
印刷技術の問題として、まだ必ずしも満足できるもので
はなかった。

【０００８】図４は、透明印刷媒体上に印刷した画像を
光が透過するようすを示している。図４Ａに示すように
透明印刷媒体１４上に付着したインクは、ほぼ半球状の
インク滴として凝固し、照射光線１０を屈折させる。屈
折した光線１６は、投影装置（図示せず）の集光レンズ
１８のある方向からずれて進んでしまう。従って、イン
ク滴１２は光学的に透明ではあるが、印刷媒体１４に当
たる光線１０はほぼ全てインク滴１２中の非線形な経路
を透過することになる。その結果として、投影される画
像は、コントラストはあるが色が鈍く灰色がかった感じ
になってしまう。減色混合印刷の場合、原色は単一のイ
ンク滴であるから良いが２次色を生成するときはインク
滴を多層化するため、この問題は深刻である。

【０００９】インク・ジェット印刷での他の問題、特に
相変化インクで印刷した印刷媒体で投影する場合に問題
なのは、「バンディング」である。印刷ヘッドと印刷媒
体が互いに相対的に移動し、印刷ヘッドが連続する複数
のラインにインクを付着させていく場合に、隣接する印
刷ラインが互いに整合しなくなるという問題が生じる。
この印刷ラインの不整合により、印刷模様の隣接する印
刷ラインの境界に「バンド（帯）」が形成されてしま
う。このバンドによって、さらに投影画像の外観と透明
度が悪化する。

【００１０】米国特許第４８８９７６１号（対応日本出
願、特開平２−９９３８３号公報）は、相変化インクで
印刷した透明印刷媒体にある処理を施すことにより、Ｏ
ＨＰで投影した画像の画質を改善することについて開示
している。印刷した印刷媒体には、インク滴の層の厚さ
がほぼ均一となり、透過光線がほぼ直線な経路を進むよ
うに、凝固したインク滴の表面の形状を再形成する処理
が施される。これによって、図４Ｂに示すようにインク
層２０に当たる光線１０はほぼ直線な経路を進み、平行
でまっすぐな透過光線２２となるので、この光線２２は
投影装置（図示せず）の集光レンズ１８で集光すること
ができる。表面の再形成をするには、２つのローラ機構
を用いて印刷媒体に圧力を加えるか、又は熱と圧力を組
み合わせて加えれば良い。ローラとしては、テフロン
（登録商標）で被覆したローラとシリコン・ゴムで被覆
したローラの組など、さまざまな形式のものが開示され
ている。図５は表面再形成処理過程の例を示しており、
このとき半球状のインク滴１２が透明印刷媒体１４上に
付着されている。インク滴１２が再形成手段３０で再形
成され、インク層２０を形成していくところが示されて
いる。

【００１１】圧力、又は熱及び圧力などによって再形成
を行う場合、すぐ隣又は近隣するインク滴１２に関して
問題がある。それは特に１つのインク滴１２の表面を再
形成する際に、まだ再形成処理をしていない隣接する周
辺のインク滴１２から抵抗を受けることである。再形成
を行えばインク滴１２は広がるので、隣や周辺のインク
滴１２に影響する。このときのインク滴とインク滴の接
触のために、再形成手段３０による再形成処理がある程
度制限を受けてしまうのである。

【００１２】図６Ａは、インク滴を付着させ、再形成に
よりインク層２０を形成した状態の透明印刷媒体１４上
のアクセス可能な各画素の状態を描いている。このイン
ク層２０の特性は、インク滴の半球形状に対する再形成
が不完全なために生じる湾曲がどの程度残っているかで
決まる。図６Ｂは、周囲のインク滴の表面を再形成して
形成されたインク層２０を直線的に透過する光線２２を
示している。このとき、インク滴が隣接して配置されて
いるためにインク滴表面の再形成には限界がある。線形
な透過光線２２の光路幅４０が比較的狭くなっているこ
とからわかるように、この限界のためにインク層２０を
介して投影した色の純度（飽和度）は比較的低くなって
しまう。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】再形成手段によりイン
ク滴の再形成を行う際にはインク滴が横に広がるので、
すぐ隣や周辺のインク滴から抵抗受け、インク滴の表面
の再形成する効率が低下する。このためインク滴の形状
に湾曲が残り、インク滴を透過した直線光線の光路幅が
比較狭いものとなっていた。これは、投影画像の純度
（飽和度）を低下させる原因となってしまう。

【００１４】従って本発明の目的は、ＯＨＰなどにより
投影した画像の画質を向上させるための印刷方法を提供
することである。本発明の他の目的は、印刷媒体に印刷
したインク滴の表面形状を効率的に再形成することがで
きる印刷方法を提供することである。本発明の他の目的
は、透明印刷媒体に印刷したインク滴を透過する直線光
線の光路幅を広くするのに適した印刷方法を提供するこ
とである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、ＯＨＰなどで
投影したときの画質を改善するために印刷した透明印刷
媒体を処理する方法を開示している。また、本発明は、
付着させるインクの配置を改善することについても開示
している。

【００１６】本発明の実施例では、透明印刷媒体上の表
面を再形成したインク層を透過する直線光線の光路幅を
広げることにより、投影画像の画質を向上させる。この
ように光路幅を広げるために印刷画像の薄化処理を行
う。特に”白色”（つまり、非印刷）画素を透明印刷媒
体に印刷する画像に導入する。このように画像内の複数
の画素を非印刷画素に修正した印刷画像は、インク滴の
配置が低密度になっているのが特徴である。結果として
インク滴とインク滴の接触が減少するので、各インク滴
を薄く且つ平坦に再形成でき、よって印刷画像の再形成
をより効率的に行うことができる。本発明による印刷画
像の薄化は、原色又は混合色の画像に適用することがで
きる。

【００１７】本発明の印刷画像の薄化の一実施例では、
高密度画像の印刷画素の１つ置きの画素位置に白色画素
を導入する。本発明の他の実施例としては、線形変換を
用いて印刷画像の薄化を行ってもよい。例えば、シアン
（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黄色（Ｙ）及び黒色（Ｋ）の
ＣＭＹＫ色空間で描かれた画像を３５％薄くするには、
「Ｃ’、Ｍ’、Ｙ’、Ｋ’−＞Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ」とす
れば良い。ここで、Ｃ’＝０．６５Ｃ、Ｍ’＝０．６５
Ｍ、Ｙ’＝０．６５Ｙ、Ｋ’＝Ｋである。本発明の印刷
画像の薄化処理では、ガンマ補正表などを用いても良
い。なお、ガンマ補正表とは、例えば、ビデオ映像信号
から画像をプリンタに出力する際に色信号をどのように
補正するか定めるものである。

【００１８】本発明よる投影画像改善のための他の実施
例では、高密度の混合色又は多量の原色による画像に黒
色画素を付加する。黒色画素を付加する方法の一実施例
では、高密度画像の印刷画素の１つ置きの画素位置に黒
色画素を導入して画像内の複数の画素を黒色画素に修正
する。混合色による画像はインク滴を多層化して構成す
るので、黒色画素をこの高密度画像に付加すれば再形成
すべきインク量は減少し、よって再形成処理が改善さ
れ、容易になる。再形成処理を改善すれば、混合色のイ
ンク滴を透過する直線透過光線の光路幅が広がる。さら
に、黒色画素は光を透過しないので、混合色画像の投影
画像の画質はさらに向上し、コントラストが改善され
る。

【００１９】本発明のインク滴形状の改善（印刷画像の
修正）の実施例は、夫々単独で用いても良いし、組み合
わせても良い。つまり、異なる複数の印刷画像、又は同
じ印刷画像の複数の部分を本発明の夫々異なる実施例に
より修正しても良い。本発明の本質は、透明印刷媒体に
印刷する画像の色と画素密度に関係している。

【００２０】本発明による画像修正は、印刷処理の種々
の段階において実施できる。例えば、プリンタ・アプリ
ケーション・プログラム、プリンタ・ドライバ、プリン
タ内臓高レベル・コントローラ（例えば、ポストスクリ
プト（商標）コントローラ）、プリンタ内臓低レベル・
コントローラ、又はこれらの組み合わせにより、色情報
をプリンタに送信する前に画像修正を行っても良い。

【００２１】

【実施例】本発明は、ＯＨＰなどにより投影したときに
高画質を得ることができる印刷媒体の生成に関する。投
影したときの画質を改善するために、印刷したインク滴
の形状を変形させる再形成処理が行われるが、この再形
成処理の効率を向上させることで印刷媒体を改善する。
また、付着したインク滴の形状のために、投影した色の
見た目の純度（飽和度）は低下している。そこで本発明
は、印刷又はマーキングにより生成した印刷媒体を投影
したときの見た目の色を向上させることについても開示
している。

【００２２】以下にインク・ジェット・プリンタと関連
させて説明するが、本発明はカラー・レーザー・プリン
タ、ドット・インパクト・プリンタ、カラー・レーザー
・コピーなどに適用できる。

【００２３】本発明によって透明印刷媒体を処理すれ
ば、ＯＨＰを用いて純色（白を含まない純粋な色）画像
を投影できる。印刷媒体を透過するほぼ直線の光線の光
路幅を広げることによって、より高純度な投影画像が得
られる。本発明は、このような直線光路を特徴とする印
刷媒体についても開示する。

【００２４】本発明の適用にあっては、高密度な画像で
あって、画像又は画像の一部がインク付着可能な画素の
１００％から約７５％程度に印刷されている必要があ
る。また混合色は、原色を混合することで生成する。

【００２５】本発明の一実施例では、高密度画像に白色
（つまり、非印刷）画素を導入する。低密度又は薄く印
刷した画像では、インク滴とインク滴の接触が減少又は
回避されているので、より効果的に再形成可能である。
例えば、圧力による再形成処理では、より少数のインク
滴に同じ圧力がかかるので、各インク滴にかかる圧力は
増加し、再形成した印刷媒体５０は図１Ａに示す如くに
なる。図６Ａと図１Ａを比較すると、白色画素を導入し
た結果、より平坦で（つまり、付着したインク滴が印刷
媒体１４の表面により平行で）且つ薄い（つまり、イン
クの上面が印刷媒体１４の付着面により近い）インク層
２０が得られることがわかる。即ち、再形成した印刷媒
体５０のインク層２０には、再形成していない印刷媒体
と異なり、ほとんど又はまったく湾曲が見られなくな
る。

【００２６】図１Ｂは、再形成した印刷媒体５０を通過
した透過直線光線２２を示している。図６Ｂと図１Ｂの
対比からわかるように、高密度の原色画像を再形成した
ものと比べて本発明により印刷媒体５０を再形成したも
のは、その透過直線光線２２の光路幅４０が広がってい
る。

【００２７】再形成した印刷媒体５０のインク層２０
は、透明印刷媒体１４の全表面領域カバーしてはいない
ので、この再形成印刷媒体５０をＯＨＰなどで使用する
と白色光５２がカバーされていない領域を通過する。１
つ以上の適当な色の直線透過光２２の量が増加する結果
として、このような白色光５２は、投影画像の純度に極
度の悪影響を与えることはない。また、透明印刷媒体１
４の露出面が減少するように、そして、投影中に通過す
る白色光５２が減少するように、白色画素の付加を選択
できる。

【００２８】インク層を薄くする方法は様々にある。例
えば、高密度印刷画像の１つ置きの画素位置に白色画素
を導入することもできる。また、白色画素を導入する段
階、つまり、画像修正の段階で、線形変換を用いても良
い。例えば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黄色
（Ｙ）及び黒色（Ｋ）のＣＭＹＫ色空間で描かれた画像
を印刷する画素を３５％薄くするには、次の線形変換が
使用される。即ち、「Ｃ’、Ｍ’、Ｙ’、Ｋ’−＞
Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ」の線形変換を行えば良い。このとき、
Ｃ’＝０．６５Ｃ、Ｍ’＝０．６５Ｍ、Ｙ’＝０．６５
Ｙ、Ｋ’＝Ｋである。この例では、３原色が３５％明る
くなり黒は一定である。理想的な透明印刷媒体１４上の
黒インクの画素は全ての光の透過を遮断するので、黒色
画素を薄くする必要はない。なお、ガンマ補正表や他の
薄化方法を用いて本発明を実施しても良い。

【００２９】図２及び図３は、多数の混合色画素の代わ
りに黒色を印刷した画素を高密度減色混合画像に付加す
る本発明の実施例を示している。混合色は、２つの原色
を組み合わせて生成するので、所望の画素の位置に原色
だけを付着させるのに比べて、その画素の位置にインク
をより多く付着させる必要がある。

【００３０】図２の左側は、複数の混合インク滴１５’
と複数の”原色”である黒インク滴１５が透明印刷媒体
１４に印刷されている状態を示している。黒は、例えば
ＣＭＹＫ色空間において、黒色をプリンタで印刷するの
に単一のインクだけでよいという意味では原色と言え
る。再形成手段３０で再形成を行うと、図２の右側が示
すようにインク層２０が形成される。インク層２０は、
複数のほぼ平坦な混合色の部分１７’と、複数の半球状
の（つまり、再形成されていない）黒色部分１７とを有
するのが特徴である。図３は、再形成した印刷媒体６０
を示し、透過直線光線２２が４０で示す光路幅で透過す
ることがわかる。

【００３１】黒インク滴１５の場合、混合色インク滴１
５’より付着させるインク量が少ないので、再形成手段
３０は全ての画素に混合色インク滴１５’が印刷されて
いる場合と比較して、少ない量のインクの上を動作する
ことになる。こうして混合色インク滴１５’を再形成す
ると、そのすぐ隣又は周辺のインク滴も混合色インク滴
１５’である場合と比較して、すぐ隣又は周辺の黒イン
ク滴１５から受ける抵抗は減少する。その結果、混合色
インク滴１５’が密集しているところで再形成を行う場
合と比較して、インク層２０の混合色部分１７’に残る
湾曲は減少する。さらに再形成すべきインク量が減少す
れば、再形成手段３０も効率良く機能することができ
る。

【００３２】また、図１Ｂが示すように白色画素を付加
した場合、再形成した印刷媒体５０を白色光５２が透過
するので投影画像の純度（飽和度）が低下する。しか
し、これは黒色画素を付加した場合には該当しない。黒
色画素は図３に示すように、投影画像の色の純度に悪影
響を与える白色光を遮断するのである。

【００３３】本発明では、印刷処理の幾多のレベルで画
像の修正が行われる。高レベルな手法では、プリンタと
の色情報のやり取りに先だって画像修正処理が実施され
る。画像の修正は他のレベルで行っても良く、米国アド
ーブ・システムズ社の「アドーブ・イラストレイター
（商標）」のようなアプリケーション・プログラムや、
プリンタ・ドライバ、プリンタに組み込んだ「ポスト・
スクリプト（商標）」コントローラのような高レベル・
コントローラ、プリンタ・エンジンに組み込んだ低レベ
ル・コントローラやこれらの組み合わせで行っても良
い。

【００３４】白色画素及び黒色画素の付加は、一方だけ
を実施しても良いし、組み合わせても良い。例えば、白
色画素の付加を第１の画像印刷で利用し、黒色画素の付
加を第２の画像印刷で利用しても良い。また、白色画素
の付加は１つの印刷画像の１以上の部分に利用し、黒色
画素の付加はその印刷画像の１以上の異なる部分に対し
て採用するようにしても良い。

【００３５】画像の修正をどうするかは、色（原色であ
るか混合色か）、インク滴の大きさ（大量であるか標準
量か）、印刷画素に密度などに応じて選択に行われる。
ユーザが適当な画像修正を選択できるように容易なやり
方を採用する一方で、ユーザが画像修正を選択しなけれ
ば不実行処理もできるようにしておいても良い。さもな
くば、画像の修正をハードウエアかソフトウェアに組み
込んでおいても良い。

【００３６】本発明で用いる相変化インクは、室温で固
体であり印刷温度で液体である。相変化インクとして
は、次の特性を有するものが好ましい。即ち、液体相で
は粘性が低いこと、固体相では透明性及び耐久性が良い
こと、中間温度では処理が容易であるように可塑性が良
いこと、などである。光の透過性の良い相変化インクが
良い。

【００３７】透明印刷媒体１４（ポリエステル・フィル
ムなどの高分子フィルム）は、略不浸透性の（液体など
を通さない）ものが好ましい。本発明に用いる透明印刷
媒体１４は、周知の市販されているものが利用できる。
例えば、米国テクトロニクス社製のプリンタ「Ｐｈａｓ
ｅｒＩＩＩＰＸｉ（商標）」に使用されている透明
フィルムなどが良い。

【００３８】不浸透性印刷媒体に印刷されたインク滴
は、適当な方法で表面が再形成され、処理されたインク
層は、その表面形状はほぼ平坦となる。印刷したインク
層の再形成には圧力のみを加えるか、又は温度制御動作
にあわせて圧力を加えることにより行うことができる。
印刷したインク層の再形成は、透明印刷媒体で画像を投
影する場合に重要である。

【００３９】再形成は、インクが可塑性をもつ温度まで
印刷したインク層の温度を上昇させると同時に印刷媒体
に圧力を加えることで行うこともできる。再形成処理
中、印刷媒体は、弾性支持手段で支持するのが好まし
い。本発明に用いる弾性支持手段は、再形成処理時にか
かる高い温度及び圧力に耐えるものである。実験では、
米国マックマスター・カー・サプライ社（McMaster-Car
r Supply Company）から購入したデュロメータで約５０
（ショアＡ）、厚さ約０．２インチ（約０．５センチ・
メータ）のシリコン・ゴム・パッド（カタログ番号８６
３２Ｋ１５）が良い結果を示した。

【００４０】インク滴の再形成は、様々な表面形状を有
する可塑なインク滴を再形成するのに充分な圧力を与
え、インク層がインク量の異なる領域に応じて１つ以上
の面を持つインク層を形成することによって行われる。
接触圧力は、再形成手段の配置によって適切に変えられ
るが、一般に接触圧力は約４００〜約４０００ｐｓｉ
（約２．８メガ〜約２８メガ・ニュートン／平方メー
タ）程度が適当である。接触面が広い場合には、約５０
０〜約８００ｐｓｉ（約３．４メガ〜約５．５メガ・ニ
ュートン／平方メータ）程度の接触圧力が適当である。
約２５００〜約４０００ｐｓｉ（約１７メガ〜約２８メ
ガ・ニュートン／平方メータ）程度の接触圧力は、接触
面が小さい再形成手段を使用する場合に適当である。な
お、上述の説明では相変化インクの場合を説明したが、
当業者ならばインクの代わりにゼログラフィーにおいて
トナーに本発明を適用するのも容易であろう。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、印刷媒体に印刷したイ
ンク滴の表面形状を効率的に再形成することができ、イ
ンク滴を透過する直線光線の光路幅が広くなるので、Ｏ
ＨＰなどにより投影した画像の画質を向上させることが
できる。また、再形成すべきインク滴の量が減少するの
で、再形成手段は同じ圧力でも従来と比較して効率良く
機能する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によりインク滴の再形成処理
を行った透明印刷媒体の状態を示す図である。

【図２】本発明により透明印刷媒体上のインク滴に再形
成処理を行っている状態を示す図である。

【図３】本発明の他の実施例によりインク滴を印刷した
ときの透過光線の光路を示す図である。

【図４】印刷した透明印刷媒体を透過する光線の光路を
示す図である。

【図５】インク滴の再形成処理の従来例を示す図であ
る。

【図６】従来のインク滴再形成処理を行った透明印刷媒
体の状態を示す図である。

【符号の説明】

１０照射光線１２インク滴１４透明印刷媒体１５混合色インク滴１５’黒色インク滴１６透過光線１７混合色インク滴１７’黒色インク滴１８集光レンズ２０インク層２２透過光線３０再形成手段４０光路幅５０再形成した印刷媒体５２白色光６０再形成した印刷媒体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の画素に対応するインク滴を付着さ
せて投影に適した画像を透明印刷媒体上に印刷し、上記インク滴の表面形状をほぼ平坦に再形成する印刷方
法において、上記画像内の複数の画素を非印刷画素に修正することを
特徴とする印刷方法。
【請求項２】複数の画素に対応するインク滴を付着さ
せて投影に適した画像を透明印刷媒体上に印刷し、上記インク滴の表面形状をほぼ平坦に再形成する印刷方
法において、上記画像内の複数の画素を黒色画素に修正することを特
徴とする印刷方法。