(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンボス加工装置（600）であって、
基体、及び前記基体に堆積されたインクの複数の層から構成された印刷浮き出し模様を含むエンボス加工の型（450）と、
前記基体にインクの複数の層を堆積するためのインラインプリンタと、
前記印刷浮き出し模様に対応するエンボス加工特徴要素（455）が媒体（435）に形成されるように、前記媒体（435）を前記エンボス加工の型（450）に対して押し付けるための弾性表面（122）とを含む、エンボス加工装置（600）。
【請求項２】
前記エンボス加工装置が、ＬＥＰプリンタ及び乾式電子写真方式プリンタの一方からなり、前記弾性表面が、前記ＬＥＰプリンタ又は前記乾式電子写真方式プリンタの一部である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
第１のシリンダ（440）を更に含み、
前記第１のシリンダ（440）が、前記第１のシリンダ（440）に巻き付けられた印刷層（445）を有し、前記基体が前記印刷層を構成する、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記媒体（435）を前記エンボス加工の型（450）に対して押し付けるための弾性表面（122）が、第２のシリンダ（120）に巻き付けられた弾性層（122）を含み、前記弾性層（122）が前記媒体（435）を前記エンボス加工の型（450）に対して押し付けるように配置されている、請求項１〜３の何れかに記載の装置。
【請求項５】
前記エンボス加工の型が、交換可能である、請求項１〜４の何れかに記載の装置。
【請求項６】
前記インクがUV硬化型インクである、請求項１〜５の何れかに記載の装置。
【請求項７】
前記インラインプリンタが、インクジェットプリントヘッド及びUV硬化部を含む、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
媒体の印刷およびエンボス加工を同時に行うための印刷システムであって、
第１のシリンダ（130）と、
前記第１のシリンダ（130）上のエンボス加工の型（540）と、
ニップ（127）を通過する媒体（140）が前記エンボス加工の型（540）に対して押し付けられるように、前記第１のシリンダ（130）と共に前記ニップを形成するための第２のシリンダ（120）と、
前記第２のシリンダ（120）上にインクイメージを付着するためのプリントヘッドとを含み、
前記エンボス加工の型（540）が、前記第２のシリンダ（120）からインクイメージを転写することにより印刷層（132）上に配置された印刷浮き出し模様を含み、
前記第２のシリンダ（120）は、前記媒体（140）が前記ニップ（127）を通過する際に、インクイメージを前記媒体（140）に転写するように構成されている、印刷システム。
【請求項９】
インラインプリンタを備えたエンボス加工装置において、媒体をエンボス加工するための方法であって、
印刷浮き出し模様を形成するために、前記インラインプリンタを用いて印刷層（445）上にインクの複数の層を堆積することによりエンボス加工の型（450）を形成し、
前記エンボス加工の型（450）に対して媒体（435）を押し付けて、前記媒体（435）に前記印刷浮き出し模様の輪郭を移し、
前記エンボス加工の型（450）に対して前記媒体（435）を押し付けると同時に、前記媒体（435）にインクイメージを印刷することを含む、方法。
【請求項１０】
前記印刷浮き出し模様を備える印刷層（445）が、第１のシリンダ（440）に巻き付けられており、前記方法が、
前記媒体（435）を前記第１のシリンダ（440）の周りに及び前記印刷浮き出し模様の上に巻き付けることを更に含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記エンボス加工の型（450）に対して媒体（435）を押し付けることが、前記第１のシリンダ（440）と第２のシリンダ（465）との間のニップ（127）に前記媒体（435）を通過させるために前記第１のシリンダ（440）を回転させることを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ニップ（127）に前記媒体（435）を通過させることが、複数回行われる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記エンボス加工の型（450）に対して前記媒体（435）を押し付ける前に、前記媒体（435）の少なくとも一方の面にインクイメージを印刷することを更に含む、請求項９〜１２の何れかに記載の方法。
【請求項１４】
フォトイメージングシリンダ、ブランケットシリンダ、及び印刷シリンダを有し、前記フォトイメージングシリンダに形成されたインクイメージが、前記ブランケットシリンダへ転写され、次いで前記印刷シリンダに巻き付けられた媒体へ転写されるＬＥＰプリンタにおいて、媒体をエンボス加工するための方法であって、
前記ＬＥＰプリンタへ前記媒体を送り込むことを一時的に停止し、
前記印刷シリンダを覆う印刷層上に前記インクイメージを繰り返し付着することにより、エンボス加工の型を形成し、
前記エンボス加工の型を形成後、前記媒体を再び前記ＬＥＰプリンタへ送り込み、前記エンボス加工の型の上に前記媒体を取り付け、
前記ブランケットシリンダと前記印刷シリンダとの間のニップにおいて前記媒体を前記エンボス加工の型に押し付けることを含む、方法。
【請求項１５】
前記ニップにおいて前記媒体を前記エンボス加工の型に押し付けることが、前記印刷シリンダの多数の回転のために前記媒体を前記印刷シリンダに保持することによって、繰り返される、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景
エンボス加工は時として、隆起したイメージ（画像）及びデザイン（図柄）を印刷用紙または他の印刷媒体に形成するために使用される。エンボス加工は一般に、専用のエンボス加工機械装置において印刷後のプロセスとして行われる。エンボス加工機械装置は一般に、二部材の金型の設計および製作を必要とする。エンボス加工機械は、二部材の金型の間に媒体の一部を配置して、二部材の金型を互いに押し付ける。これは、エンボス加工されたイメージを形成するために媒体を機械的に変形させる。これらエンボス加工技術は、多数の欠点を有し、そのような欠点には、金型の製作にあたっての遅滞、別個のエンボス加工機械を購入／維持するコスト、及び独立した印刷後エンボス加工の連続運転に必要とされる膨大な労力が含まれる。
【０００２】
添付図面は、本明細書で説明される原理の様々な例を示し、明細書の一部である。示された例は、単なる例であり、特許請求の範囲の範囲を制限しない。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】本明細書で説明される原理の一例に従って、例示的なデジタル液体電子写真（ＬＥＰ）印刷システムの図である。
【図２Ａ】本明細書で説明される原理の一例に従って、印刷された浮き出し模様をエンボス加工の型として使用する例示的なエンボス加工プロセスの断面図である。
【図２Ｂ】本明細書で説明される原理の一例に従って、印刷された浮き出し模様をエンボス加工の型として使用する例示的なエンボス加工プロセスの断面図である。
【図２Ｃ】本明細書で説明される原理の一例に従って、印刷された浮き出し模様をエンボス加工の型として使用する例示的なエンボス加工プロセスの断面図である。
【図２Ｄ】本明細書で説明される原理の一例に従って、印刷された浮き出し模様をエンボス加工の型として使用する例示的なエンボス加工プロセスの断面図である。
【図３】本明細書で説明される原理の一例に従って、印刷された浮き出し模様を用いてエンボス加工するための例示的な方法の流れ図である。
【図４Ａ】本明細書で説明される原理の一例に従って、例示的なデジタルエンボス加工プロセスの流れ図である。
【図４Ｂ】本明細書で説明される原理の一例に従って、例示的なデジタルエンボス加工プロセスの図である。
【図５Ａ】本明細書で説明される原理の一例に従って、例示的なエンボス加工プロセスの流れ図である。
【図５Ｂ】本明細書で説明される原理の一例に従って、例示的なエンボス加工プロセスの図である。
【図６Ａ】本明細書で説明される原理の一例に従って、エンボス加工用の印刷された浮き出し模様を形成するために例示的なインラインインクジェットプリンタを使用するＬＥＰ印刷システムの図である。
【図６Ｂ】本明細書で説明される原理の一例に従って、媒体をエンボス加工するために図６ＡのＬＥＰ印刷システムを使用するための例示的な方法の流れ図である。
【０００４】
図面の全体にわたって、同じ参照符号は、類似しているが必ずしも同一ではない要素を示す。
【０００５】
詳細な説明
エンボス加工は時として、隆起したイメージ（画像）及びデザイン（図柄）を印刷用紙または他の印刷媒体に形成するために使用される。これら隆起したイメージは、媒体に対して触感、強調、視覚効果を提供する。エンボス加工されたイメージは、様々な追加の特徴を含むことができ、そのような特徴には、印刷されたイメージ、光沢、ラミネート加工、又はセキュリティー機能が含まれる。
【０００６】
以下の説明において、説明のために、多くの特定の細部が、本システム及び方法の完全な理解を提供するために記載される。しかしながら、当業者には明らかなように、本装置、システム、及び方法は、これら特定の細部を用いずに実施され得る。本明細書において「例」又は類似した言葉に対する言及は、例に関連して説明された特定の特徴要素、構造、又は特徴が少なくともその１つの例に含まれるが、必ずしも他の例に含まれないことを意味する。
【０００７】
後述される例および方法は、広範囲の印刷可能媒体のエンボス加工を提供する。１つの例示的な例において、印刷された浮き出し模様（以降、印刷浮き出し模様と称する）が、エンボス加工の型を形成するために使用される。印刷浮き出し模様は、様々な印刷プロセスを用いて形成されることができ、幾つかの例において、媒体上にインクのイメージを形成する同じプリンタにより印刷され得る。媒体は、当該媒体にエンボス加工されたイメージを形成するために、印刷浮き出し模様に対して押し付けられる。このプロセスは、プリンタ内の通常の印刷の流れに組み込まれる。これは、従来のエンボス加工システムの遅滞、取扱い、及び間接費を取り除く。
【０００８】
本明細書および添付の特許請求野範囲で使用される限り、用語「印刷浮き出し模様」は、印刷浮き出し模様に対して押し付けられる媒体をエンボス加工するのに十分な厚さ又は高さを有するインク構造体を意味する。例えば、代表的な印刷浮き出し模様は、約０．１ｍｍから２ｍｍ又はそれ以上の高さを有することができる。幾つかの例において、印刷浮き出し模様は、インクの複数の層から形成され得る。印刷浮き出し模様の高さに影響を及ぼす可能性がある因子には、エンボス加工されたイメージの所望の高さ、インク層を堆積させる際の印刷技術の能力、及び硬化したインクの構造的特徴が含まれる。
【０００９】
幾つかの例において、印刷浮き出し模様は、デジタル印刷プロセスを用いて形成される。デジタル印刷プロセスは、デジタルデータをほんの一瞬で印刷イメージへ変換する。更に、デジタル印刷は、連続するイメージを見越して、プリンタを遅くする又は再構成せずに変更する。かくして、印刷浮き出し模様を構成するインク層は、デジタルデータにより記述された任意の模様（パターン）で急速に形成され得る。印刷浮き出し模様のコストは、数十秒間、印刷機を動作させるコスト、及び印刷浮き出し模様に含まれるインク量に相関する。これは、真鍮、青銅または銅のエンボス加工の金型を設計し、機械加工のために当該金型を発送し、機械工から当該金型を受け取るのを待ち、当該金型を専用のエンボス加工機械に取り付け、及び印刷後エンボス加工の連続運転を管理することにまさって大幅なコスト節約となることができる。従って、エンボス加工の型として印刷浮き出し模様を使用することは、低コストで迅速なエンボス加工の連続運転を可能にすることができ、その連続運転は、通常の印刷作業の流れの間に生じる。本明細書および添付の特許請求野範囲で使用される限り、用語「インク」は、プリンタ又は印刷機により表面上へ付着（堆積）される材料を広く意味する。例えば、用語「インク」は、液体トナー、ドライトナー、ＵＶ硬化インク、熱硬化インク、インクジェットインク、顔料インク、染料インク、着色剤を備えない溶液、溶剤型インク、水性インク、プラスチゾル、又は他の適切な溶液を含む。
【００１０】
デジタルエンボス加工技術は、多数の印刷技術を用いて実行されることができ、それらの印刷技術には、液体電子写真（Liquid Electro Photographic：ＬＥＰ）印刷、ゼログラフィー（乾式電子写真方式）プリンタ、及びインクジェットプリンタが含まれる。用語「液体電子写真」または「ＬＥＰ」は、液体トナーが静電パターンを形成するために表面上へ電界を介して付着される印刷プロセスを意味する。大部分のＬＥＰプロセスにおいて、このパターンは、少なくとも１つの中間の表面に転写されて、次いで印刷媒体に転写される。デジタルＬＥＰシステムの動作中、インクのイメージは、フォトイメージングシリンダの表面に形成される。これらインクのイメージは、加熱ブランケットシリンダに転写され、次いで印刷媒体へ転写される。フォトイメージングシリンダは、回転し続けて、様々な加工位置を通過して次のイメージを形成する。
【００１１】
用語「ニップ」は、ローラが非常に接近している２つのローラ間の領域を意味する。媒体シート又は他の材料がニップを通過する際、２つのローラ間の距離は、媒体に圧力を生じさせるために調整され得る。
【００１２】
図１は、例示的なデジタルＬＥＰシステム（１００）の図である。所望のイメージが、デジタルの形態で印刷システム（１００）に伝達される。所望のイメージは、テキスト、グラフィックス及びイメージの任意の組み合わせを含むことができる。所望のイメージは最初に、フォトイメージングシリンダ（１０５）上に形成され、ブランケットシリンダ（１２０）に転写され、次いで印刷媒体（１４０）に転写される。
【００１３】
１つの例示的な例に従って、イメージは、フォトイメージングシリンダ（１０５）の汚れのない露出した部分を光帯電ユニット（１１０）の下で回転させることにより、フォトイメージングシリンダ（１０５）上に形成される。光帯電ユニット（１１０）は、コロナワイヤ、帯電ローラのような帯電装置または他の帯電装置、及びレーザイメジーング部分を含む。一様の静電荷が、光帯電ユニット（１１０）によりフォトイメージングシリンダ（１０５）上に付着される。フォトイメージングシリンダ（１０５）が回転し続ける場合、それは、光帯電ユニット（１１０）のレーザイメジーング部分を通過し、そのレーザイメジーング部分は、イメージ領域の選択された部分の静電荷を逃がして、印刷されるべきイメージを表す不可視の帯電パターンを残す。
【００１４】
インクは、バイナリインク現像剤（Binary Ink Developer：ＢＩＤ）ユニット（１１５）によりフォトイメージングシリンダ（１０５）上に転写される。各インク色に対して１つのＢＩＤユニット（１１５）が存在する。印刷中、適切なＢＩＤユニットが、フォトイメージングシリンダ（１０５）と係合する。係合したＢＩＤユニットは、フォトイメージングシリンダ（１０５）にインクの均一な薄膜を提供する。インクは、フォトイメージングシリンダ（１０５）のイメージ領域上の対抗する電界に引き付けられる帯電した色素粒子を含む。インクは、耐電されていない非イメージ領域からはじかれる。今や、フォトイメージングシリンダ（１０５）は、その表面上に単一色のインクイメージを有する。
【００１５】
フォトイメージングシリンダ（１０５）が回転し続けて、インクイメージをブランケットシリンダ（１２０）に転写する。ブランケットシリンダは、印刷シリンダ（１３０）に巻き付けられた１枚の媒体へ当該イメージを転写する。更に後述されるように、このプロセスは、最終のイメージに含まれるべき色インク層のそれぞれに対して繰り返され得る。
【００１６】
印刷媒体（１４０）は、右側から印刷システム（１００）に入り、供給トレー（１２５）の上を通過して、印刷シリンダ（１３０）上に巻かれる。印刷媒体（１４０）がブランケットシリンダ（１２０）に接触すると、単一色のインクイメージが印刷媒体（１４０）に転写される。フォトイメージングシリンダ（１０５）の形成、転写、及びクリーニングは連続プロセスであり、この場合、毎分数百のイメージが形成されて転写される。
【００１７】
単一色のイメージ（例えば、白黒のイメージ）を形成するために、印刷媒体が印刷シリンダ（１３０）とブランケットシリンダ（１２０）を１回通過することにより、所望のイメージが完成する。色イメージに関して、印刷媒体（１４０）は印刷シリンダ（１３０）上に保持され、それがニップ（１２７）を通過する際にブランケットシリンダ（１２０）と複数回接触する。各接触において、追加の色平面が印刷媒体（１４０）上に配置され得る。
【００１８】
例えば、四色のイメージを生成するために、光帯電ユニット（１１０）は、第２のＢＩＤユニット（１１５）から第２のインク色を受け取るフォトイメージングシリンダ（１０５）上に第２のパターンを形成する。上述されたように、印刷媒体（１４０）が印刷シリンダ（１３０）と共に回転し続ける際、この第２のインクパターンは、ブランケットシリンダ（１２０）に転写されて、印刷媒体（１４０）上に押し付けられる。これは、４つの色平面の全てを備える所望のイメージが印刷媒体上に形成されるまで継続する。印刷媒体（１４０）上への所望のイメージ形成を完了した後、印刷媒体（１４０）は機械を出る、又は印刷媒体（１４０）の反対面に第２のイメージを形成するために繰り返され得る。印刷システムはデジタルであるので、操作者は、いつでも手作業の再構成なしに、印刷されているイメージを変更することができる。
【００１９】
１つの例示的な例に従って、デジタルオフセットＬＥＰシステム（１００）は、印刷に加えてエンボス加工を行うために適合され得る。印刷シリンダ（１３０）は、印刷層（１３２）により覆われる。この印刷層（１３２）は、メンテナンス及び画質の問題を最小限にするために余分なインクを吸収および捕らえる。例えば、紙詰まりが生じた場合、不在の用紙に意図されたインクは、代わりに印刷層（１３２）上に付着され得る。紙詰まり取り除きプロセスの一部として、操作者は、印刷動作を再スタートする前に印刷層（１３２）を交換することができる。プリンタの設計は、印刷層（１３２）の迅速で好都合な交換を容易にする。
【００２０】
デジタルオフセットＬＥＰシステムでもってエンボス加工を実行するために、印刷機（１００）を通る媒体は一時的に停止する。インクイメージが印刷層（１３２）上に繰り返し付着され、エンボス加工の型として働く二次元または三次元浮き出しインクイメージを堆積および構築する。インク堆積プロセスは、上述したように行われ、即ち、静電イメージがフォトイメージングシリンダ（１０５）上に形成され、フォトイメージングシリンダ（１０５）がＢＩＤユニット（１１５）からインクを受け取ってフォトイメージングシリンダ（１０５）上にインクイメージを形成する。当該イメージは、ブランケットシリンダ（１２０）上の弾性層（１２２）の表面に転写され、次いで印刷層（１３２）に転写される。インクイメージは、印刷層（１３２）上で硬化する。このプロセスは、硬化インクの複数の層を堆積するために繰り返されて、エンボス加工の型としての機能を果たす印刷浮き出し模様を形成する。幾つかの具現化形態において、プロセスは、１つ又は複数のインク層の堆積後に一時停止することができるか、又はインクが付着されない無効な印刷サイクルを組み込むことができる。
【００２１】
ＬＥＰプリンタに形成された印刷浮き出し模様を用いたエンボス加工の説明は、単なる説明上の例である。様々な他の印刷方法およびシステムを用いて、印刷浮き出し模様を形成して媒体をエンボス加工することができる。更なる説明上の例が後述される。
【００２２】
図２Ａは、形成され始めている幾つかのインク構造体（２１０、２１５）を有する印刷層（１３２）の断面図である。追加のインク層が、インク構造体（２１０、２１５）を更に構築するために堆積される。図２Ｂは、完成した印刷浮き出し模様（２０５）を有する印刷層（１３２）の断面図である。上述されたように、印刷浮き出し模様（２０５）は、複数のインク層から形成され得る。例えば、各ＬＥＰインク層は、約０．５から１μｍ（ミクロン）の厚さとすることができる。構造体は、数百の層を含むことができ、層のそれぞれは、所望の構造体を形成するために個別的に形作られ得る。この例において、第１の構造体（２１０）は、丸みを帯びた上部を備える方形物体を有する。この丸みを帯びた上部は、インクの面積を徐々に小さくしながらインク層を方形物体の上部に堆積することにより形成され得る。右側のより高い構造体（２１５）は第１の構造体（２１０）よりも多い層を有し、結果としてより高い。より高い構造体（２１５）は、一連の２つの明らかに異なる形状のインク層を堆積することにより形成された段々の形状を有する。構造体（２１５）の下段部分は、より大きい面積を有するインク層から形成され、構造体（２１５）の上段部分は、より小さい面積を有するインク層を堆積することにより形成される。
【００２３】
構造体（２１０、２１５）を形成するために使用されるインクは、任意の色とすることができるか、又は全く色を持たなくても良い。インクは、その機械的（力学的）な特性が印刷浮き出し模様の形成を容易にするように選択される。例えば、インクは、その粘着性または構造的特性に関して選択され得る。幾つかの具現化形態において、異なるインクが、構造体の異なる層に使用されてもよい。例えば、粘着性インクが、印刷層に構造体を堅固に結合するために第１の層として使用され得る。他の層は、より構造的な特性を有し且つエンボス加工プロセス中に繰り返される圧縮に耐えるように設計されたインクを用いて構築され得る。上部層は、それがエンボス加工されている媒体にくっつかないように選択され得る。
【００２４】
図２Ｃは、インク構造体（２１０、２１５）の上に配置された１枚の媒体（２３０）を示す。印刷浮き出し模様の構造体（２１０、２１５）は、印刷層（１３２）及び印刷シリンダ（１３０）により支持される。１枚の媒体（２３０）は、弾性体により印刷浮き出し模様に対して押し付けられる。弾性体は、コンプライアンスのあるプレート、ローラ、又は他の適切なデバイスを含む多数のデバイスの何れかとすることができる。この例において、弾性体は、ブランケットシリンダ（１２０：図１）の層（１２２）である。ブランケットシリンダ（１２０：図１）と印刷シリンダ（１３０）の表面が非常に接近しているニップにおいて、弾性層（１２２）が所定量の圧力を媒体（２３０）に加え、印刷浮き出し模様（２０５：図２Ｂ）を構成するインク構造体（２１０、２１５）の上へ媒体を押しやり且つインク構造体（２１０、２１５）へ媒体を押し込む。これは、下にある印刷浮き出し模様（２０５：図２Ｂ）に対応するエンボス加工イメージを媒体（２３０）に形成する。図２Ｄは、印刷浮き出し模様（２０５：図２Ｂ）に対応するエンボス加工形状／イメージを有する媒体（２３０）の一部を示す。
【００２５】
図２Ｃに示された図は、単なる説明上の例である。多数の変形が、特定のタスク（作業）の設計パラメータに従って行われ得る。例えば、粘着層または粘着材料が、印刷層に対するインク浮き出し模様の付着を増大させるために追加され得る。この粘着材料は、多くの方法で付着され得る。例えば、プリンタはインク層を堆積する前に印刷層に粘着材料を付着してもよいし、粘着材料は製造中に印刷層上にコーティングされてもよいし、又は粘着材料は印刷層に手作業で付着されてもよい。
【００２６】
図３は、図１に記述されたＬＥＰ印刷システムにおいて図２Ａ〜図２Ｄで上述されたようなデジタルエンボス加工を実施するための例示的な方法（３００）を記述する。方法（３００）は、プリンタへ媒体を送り込むことを一時的に中断する（ブロック３０５）ことを含む。所望の印刷浮き出し模様を記述するデジタルデータがプリンタに入力される。フォトイメージングシリンダが回転し続けて、エンボス加工の型の第１の層を形成する第１のインク層を生成する。このイメージは、ブランケットシリンダに転写されて、次いで印刷層上へ転写される。上述したように、印刷層は、印刷シリンダに巻き付けられて、印刷シリンダと共に回転する。このプロセスが継続して、エンボス加工の型が印刷層上に形成される（ブロック３１０）。例えば、プリンタは、毎秒１０個またはそれ以上のインク層を印刷層に転写することができる。従って、数百個の層を含むエンボス加工の型を形成することは、数十秒で達成され得る。ＬＥＰインクの特性は、事実上制限なしに、前の層の上部に印刷インク層を堆積することを可能にする。
【００２７】
エンボス加工の型が形成された後、媒体が再びプリンタへと送り込まれ、印刷シリンダ上のエンボス加工の型の上に取り付けられる（ブロック３２０）。多種多様の媒体が使用され得る。例えば、１平方メートル当たり６０グラムから１平方メートル当たり３５０グラムの範囲にわたるセルロースベースの媒体が使用された。他のタイプ及び他の重量の媒体も使用され得る。各媒体のシートがニップを通過する際、それはブランケットシリンダと印刷シリンダとの間のニップにおいてエンボス加工の型に対して押し付けられる（ブロック３２５）。上述されたように、これは、エンボス加工の型を構成するインク構造体の上へ媒体を押し付け且つ当該インク構造体へ媒体を押し込むことにより、媒体をエンボス加工する。必要に応じて、インクイメージが同時に媒体に印刷され得る。
【００２８】
媒体は、たくさん回転するために印刷シリンダに保持され得る。媒体がニップを通過するたびに、それは再び印刷浮き出し模様の上に押し付けられる。例えば、印刷シリンダは、媒体を解放する前に、ニップを４回通過するように媒体を回転することができる。これは、多数の利点を有することができ、当該利点には、より鮮明なエンボス加工イメージ、及び４色の層で媒体上にイメージを印刷するための機会が含まれる。ニップを通過する回数は、所与の印刷部数の特性に従って調整され得る。
【００２９】
ブランケットシリンダと印刷シリンダの圧力および温度は、所望のエンボス加工イメージを生じさせるために制御され得る。圧力は、２つのシリンダ間の距離を調整することにより及び／又は弾性層の弾力性／厚さを調整することにより制御され得る。シリンダ及び弾性層の温度は、シリンダ内への及びシリンダ外への熱流束を制御することにより調整され得る。例えば、温度は、放射熱、対流熱、又は伝導熱を用いて上げることができる。温度は、入力する熱流束を低減する又は冷却対流を増加することにより下げられ得る。
【００３０】
幾つかの例において、プリンタは、エンボス加工を実行する際に媒体にインクも付着することができる。媒体にインクを付着することは、図１に関連して上述されたように実行される。インクは、エンボス加工している領域およびエンボス加工していない領域を含む媒体の任意の領域上に付着され得る。エンボス加工された媒体は、所望のエンボス加工特徴要素およびインク付着が行われた後に印刷シリンダから取り除かれる（ブロック３３０）。
【００３１】
このプロセスは、媒体の次のシートをプリンタに送り込み（ブロック３２０）、媒体を浮き出しイメージへ押し込み（３２５）、及び媒体を取り除く（ブロック３３０）ことにより繰り返される。プロセスは、エンボス加工部数が完了するまで継続する。例えば、エンボス加工の型は、１枚の媒体から数百枚または数千枚の範囲にわたる部数をエンボス加工するために使用され得る。単一のエンボス加工の型が少なくとも６００枚の媒体を印刷するのに十分であることが実験によって示されている。エンボス加工の型が損傷または摩耗した場合、媒体印刷／エンボス加工のプロセスは、一時的に停止されることができると同時に、プリンタはエンボス加工の型を修正するためにエンボス加工の型に追加の層を堆積する。代案として、印刷層は取り換えられることができ、エンボス加工の型は再び構築され得る。当該印刷が完了した後、印刷層は取り換えられ、印刷は次の印刷ジョブをいつも通りに続ける（ブロック３３５）。
【００３２】
上述された例示的なシステム及び方法は、エンボス加工の型として印刷浮き出し模様を用いるエンボス加工の単なる一例である。本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される限り、用語「エンボス加工」は、媒体表面に形成された隆起部と陥凹部を含むように広く使用される。
【００３３】
図４Ａ及び図４Ｂは、片面に印刷された（ブロック４０５）媒体シート（４３５）をデジタルエンボス加工するための例示的な方法を示す。これら印刷されたシートは、プリンタ自体に又は別個の場所に保管される（ブロック４１０）。エンボス加工の型（４５０）が、第１のシリンダ（４４０）に巻き付けられた印刷層（４４５）に形成される（ブロック４１５）。この例において、エンボス加工の型（４５０）が、光線を放つ太陽として示される。上述されたように、エンボス加工の型（４５０）は、多種多様の形状を有し、印刷層（４４５）の任意の部分を覆うことができる。エンボス加工の型（４５０）は、堆積材料の複数の層からなる印刷浮き出し模様で構成されている。
【００３４】
次いで、印刷媒体がプリンタへ送り込まれ、第２のシリンダ（４６５）と第１のシリンダ（４４０）との間のニップにおいてエンボス加工の型（４５０）へ押し込まれる（ブロック４２０）。第２のシリンダ（４６５）は、弾性表面で覆われており、その弾性表面が、媒体をエンボス加工の型（４５０）に対して押し付け、その結果、エンボス加工の型（４５０）に対応するエンボス加工特徴要素が媒体（４３５）に形成される。上述されたように、媒体（４３５）は、ニップを複数回通過させられ得る。例えば、第１のシリンダ（４４０）は、媒体（４３５）を解放する前に、ニップを４回通過するように媒体（４３５）を回転させることができる。これは、印刷媒体（４３５）にエンボス加工イメージ（４５５）を形成する。上述されたように、イメージをエンボス加工することに加えて、プリンタは同時に、媒体の露出された表面にイメージを印刷することができる。
【００３５】
一例において、印刷浮き出し模様との印刷媒体の位置合わせは、プリンタ内の所定位置に既にあるシステムを用いて実行され得る。印刷媒体と浮き出しイメージとの間の位置合わせは、印刷イメージと印刷浮き出し模様により生じるエンボス加工との間の適切な位置合わせを確実なものにする。例えば、印刷浮き出し模様および印刷媒体は、シート上の様々な色のインクイメージを一致させるシステムを用いて、又はシートの第１の側に既に印刷されたイメージと位置合わせされるシートの第２の側にイメージが配置されることを確実にするために、両面印刷されるシートを位置合わせするシステムを用いて位置合わせされ得る。
【００３６】
所望のエンボス加工特徴要素／インク付着が行われた後、媒体（４３５−１）が取り除かれ、媒体の次のシート（４３５−２）が印刷層上へ供給される（ブロック４２５）。全媒体がエンボス加工された場合、印刷層（４４５）が新しいシート（４６０）と取り換えられることができ、印刷は次の印刷ジョブを続けることができる（ブロック４３０）。
【００３７】
図５Ａ及び図５Ｂは、オフラインで形成される浮き出しイメージを用いてエンボス加工を実行するための代替のシステム及び方法の説明上の例である。本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される限り、用語「オフライン」は、エンボス加工システムから独立して動作するシステム、プリンタ又はプロセスを意味する。例えば、浮き出しイメージは、パターン形成された粘着薄膜を印刷層上に付着することにより、浮き出しイメージを形成するためにオフラインのエンボス加工機械装置を用いることにより、又はオフラインのプリンタを用いて印刷層上に印刷浮き出し模様を形成することにより形成され得る。印刷層は、この目的のために特別に設計され得る。
【００３８】
この例示的な方法において、エンボス加工の型（５４０）は、オフラインプロセスを用いて印刷層（５３５）に形成される（ブロック５０５）。例えば、ＵＶ硬化型ポリマーインク又は熱硬化性インクを付着するインクジェットプリンタが使用され得る。ＵＶ硬化型ポリマーインクにより形成されるインク層は、ＬＥＰ印刷プロセスにより堆積されるインク層よりも大幅に厚くなることができる。従って、より少ないインク層により、所望のエンボス加工の型（５４０）が形成され得る。印刷層（５３５）は、フィルム、プラスチック、ＫＡＰＴＯＮ（登録商標）又は他の材料を含む多数の材料の何れかから形成され得る。幾つかの例において、エンボス加工の型（５４０）は、インク堆積以外の技術を用いて形成され得る。例えば、エンボス加工の型（５４０）は、凸版印刷を用いて形成され得る。
【００３９】
別個に形成されたエンボス加工の型（５４０）を適切に位置合わせするために、位置合わせイメージ（単数または複数）（５５５）が印刷層（５５０）上に印刷され得る（ブロック５１０）。位置合わせイメージ（単数または複数）を用いて、印刷シリンダ（５４５）上のエンボス加工の型（５４０）を位置あわせすることができる（ブロック５１５）。エンボス加工の型（５４０）は、接着、真空吸引、静電力、クランプ留め、又は他の技術を含む多数の方法で印刷シリンダ（５４５）に付着され得る。
【００４０】
次いで、媒体（５６０）がプリンタへ送り込まれて、エンボス加工される（ブロック５２０）。所望の媒体がエンボス加工された後、エンボス加工の型（５４０）を含む印刷層（５３５）は取り換えられることができ、印刷は次の印刷ジョブを続けることができる（ブロック５２５）。
【００４１】
図６Ａは、印刷層（１３２）上に直接的に印刷浮き出し模様を形成するためにインラインのインクジェットプリンタ（６０５、６１０）を使用するＬＥＰ印刷システム（６００）の図である。インラインプリンタ（６０５、６１０）は、印刷層（１３２）上に印刷浮き出し模様を堆積するために様々な技術を使用することができる。例えば、インラインプリンタは、ＵＶ硬化性インクを印刷層（１３２）上へ付着するインクジェットとすることができる。インラインプリンタは、インクジェットプリントヘッド（６０５）及びＵＶ硬化部（６１０）を含むことができる。プリントヘッド（６０５）は、一色のＵＶインクのみを付着するように構成され得るか、又は多色のＵＶインクを印刷するように構成され得る。一例において、インラインプリンタ（６０５、６１０）は、無色インクを印刷層（１３２）上へ印刷することができる。更に又は代案として、インラインインクジェットプリンタ（６０５、６１０）は、媒体がインラインインクジェットプリンタ（６０５、６１０）の下を通過する際に、媒体上に直接的にＵＶ硬化性インクを付着するように構成されてもよい。これは、媒体（１４０）上にＬＥＰ付着されたイメージの上に又は下に隆起した表面またはテクスチャード加工の表面を形成することができる。
【００４２】
図６Ｂは、媒体のエンボス加工のために図６ＡのＬＥＰ印刷システムを用いるための例示的な方法の流れ図である。インラインインクジェットプリンタ（６０５、６１０）は、印刷層（１３２）上に印刷浮き出し模様を形成する（ブロック６１５）。次いで、ＬＥＰ印刷システム（６００）は、媒体（１４０）をエンボス加工／印刷する（ブロック６２０）。エンボス加工の連続運転が終了した後、印刷層（１３２）が取り換えられ（ブロック６２５）、印刷は次ぎの印刷ジョブを続ける（ブロック６３０）。
【００４３】
結論として、エンボス加工用の印刷浮き出し模様のデジタル形成は、媒体上にエンボス加工イメージを形成するための非常に適応性のある技術である。多種多様の印刷技術を用いて、インクの層を堆積して印刷浮き出し模様を形成することができる。印刷浮き出し模様は、媒体のエンボス加工を実行するためにプリンタの内部で使用される。これは、外部のエンボス加工機械により消費されるコスト、時間および空間を取り除く。他の例において、浮き出しイメージは、オフラインプロセスにより形成されて、インラインエンボス加工のプリンタで使用される。
【００４４】
前述の説明は、説明される原理の例を例示および説明するためだけに提供された。この説明は、これらの原理を網羅的にする又は開示された任意の全く同一の形態に制限することを意図されていない。多くの変形形態および変更形態が上記の教示に鑑みて可能である。
【図１】
0005931180.tif 000002
【図２Ａ】
0005931180.tif 000003
【図２Ｂ】
0005931180.tif 000004
【図２Ｃ】
0005931180.tif 000005
【図２Ｄ】
0005931180.tif 000006
【図３】
0005931180.tif 000007
【図４Ａ】
0005931180.tif 000008
【図４Ｂ】
0005931180.tif 000009
【図５Ａ】
0005931180.tif 000010
【図５Ｂ】
0005931180.tif 000011
【図６Ａ】
0005931180.tif 000012
【図６Ｂ】
0005931180.tif 000013