DE69215763T2

DE69215763T2 - Process for treating printed substrates

Info

Publication number: DE69215763T2
Application number: DE1992615763
Authority: DE
Inventors: Linda M Hirschy; David D Martenson; Barry D Reeves; James D Rise; Donald R Titterington
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1991-06-10
Filing date: 1992-06-09
Publication date: 1997-07-10
Anticipated expiration: 2012-06-10
Also published as: EP0518621A3; EP0518621A2; EP0518621B1; JPH07101172A; DE69215763D1; JP2528772B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Verfahren zur Behandlung bzw. Bearbeitung von Substraten, welche mit einer Tintenschicht mit einer nicht-planaren Oberflächentopographie bedruckt sind, und dadurch erzeugte zusammengesetzte Laminate. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung betreffen insbesondere Verfahren zur Behandlung bzw. Bearbeitung spezifisch lichtdurchlässiger Substrate, welche mit einer Phasenumwandlungstintenschicht bedruckt sind, um ein zusammengesetztes Laminat zu erzeugen, das bei einer Overhead-Projektion verbesserte Farbbilder liefert.The present invention relates generally to methods of treating or processing substrates printed with an ink layer having a non-planar surface topography and composite laminates produced thereby. Preferred embodiments of the invention relate in particular to methods of treating or processing specifically translucent substrates printed with a phase change ink layer to produce a composite laminate that provides enhanced color images in overhead projection.

Tintenstrahldrucker arbeiten, indem Tinte auf ein Drucksubstrat, wie Papier, in geregelten Mustern von Punkten ausgeworfen wird. Indem das Muster von Tintentröpfchen selektiv reguliert wird, können solche Tintenstrahldrucker verwendet werden, um eine große Vielfalt von gedruckten Bildern, einschließlich Texte, Graphiken und dergleichen zu erzeugen. Des weiteren sind Tintenstrahldrucker zur Aufzeichnung permanenter Bilder auf einer großen Vielfalt von Substraten, einschließlich sowohl Licht reflektierender als auch spezifisch lichtdurchlässiger Substrate, geeignet.Inkjet printers operate by ejecting ink onto a printing substrate, such as paper, in controlled patterns of dots. By selectively regulating the pattern of ink droplets, such inkjet printers can be used to produce a wide variety of printed images, including text, graphics, and the like. Furthermore, inkjet printers are suitable for recording permanent images on a wide variety of substrates, including both light-reflective and specifically light-transmissive substrates.

Tintenstrahldrucker verwenden eine Vielfalt von Tinten, einschließlich Phasenumwandlungstinten, welche häufig als Hotmelt-Tinten bezeichnet werden. Im allgemeinen sind Phasenumwandlungstinten bei Raumtemperaturen fest und bei den erhöhten Betriebstemperaturen einer Tintenstrahldruckvorrichtung flüssig. Tintentröpfchen in flüssiger Phase werden aus der Druckvorrichtung bei einer erhöhten Betriebstemperatur ausgeworfen und, wenn die Tintetröpfchen die Oberfläche eines Substrates kontaktieren, verfestigen sie rasch.Inkjet printers use a variety of inks, including phase change inks, often referred to as hot melt inks. Generally, phase change inks are solid at room temperatures and liquid at the elevated operating temperatures of an inkjet printing device. Liquid phase ink droplets are ejected from the printing device at an elevated operating temperature and, when the ink droplets contact the surface of a substrate, they rapidly solidify.

Frühe Bezugnahmen auf Phasenumwandlungstinten zum Tintenstrahldrucken beinhalteten monochrome Tinten, welche durch elektrostatische Druckvorrichtungen ausgeworfen wurden. So offenbart beispielsweise die US-PS 3,653,932 eine Tinte mit niedrigem Schmelzpunkt (0ºC bis 50ºC) auf einer Basis, welche Diester von Sebacinsäure umfaßt. In einem ähnlichen Verfahren beschreibt die US-PS 3,715,219 Tinten mit niedrigem Schmelzpunkt (30ºC bis 60ºC), welche eine Tinte auf Basis von Paraffinalkohol beinhalten. Ein Nachteil eines Druckens mit Phasenumwandlungstinten mit niedrigem Schmelzpunkt ist, daß sie häufig Offest-Probleme zeigen. Insbesondere wenn Substrate, welche mit diesen Tinten bedruckt sind, für eine nachfolgende Verwendung gestapelt und gelagert werden, haftet die Tinte an angrenzenden Oberflächen an, insbesondere wenn die Substrate hohen Raumtemperaturen ausgesetzt sind.Early references to phase change inks for ink jet printing involved monochrome inks ejected by electrostatic printing devices. For example, U.S. Patent No. 3,653,932 discloses a low melting point ink (0°C to 50°C) on a base comprising diesters of sebacic acid. In a similar process, U.S. Patent No. 3,715,219 describes low melting point inks (30°C to 60°C) comprising a paraffin alcohol based ink. A disadvantage of printing with low melting point phase change inks is that they often exhibit offset problems. In particular, when substrates printed with these inks are stacked and stored for subsequent use, the ink adheres to adjacent surfaces, especially when the substrates are exposed to high room temperatures.

Phasenumwandlungstinten sind im Stand der Technik gut bekannt. Die US-PSen 4,390,369 und 4,484,948 beschreiben Verfahren zur Herstellung monochromer Phasenumwandlungstinten, welche eine Naturwachs-Tintenbasis verwenden, wie Japanwachs, Oandelillawachs, Carnaubawachs, welche nachfolgend aus einer Tropfen-bei-Bedarf-Tintenstrahlvorrichtung bei einer Temperatur im Bereich zwischen 65ºC und 75ºC gedruckt werden. Die US-PS 4,659,383 offenbart eine monochrome Tintenzusammensetzung mit einer Tintenbasis, welche eine C20- 24-Säure oder einen C20-24-Alkohol, ein Keton und einen Acrylharzplastifizierer beinhaltet. Diese monochromen Tintenzusammensetzungen sind nicht haltbar und können, wenn sie gedruckt sind, durch routinemäßigen Gebrauch und Falten verschmiert werdenPhase change inks are well known in the art. U.S. Patents 4,390,369 and 4,484,948 describe methods for preparing monochrome phase change inks using a natural wax ink base such as Japan wax, oandelilla wax, carnauba wax which are subsequently printed from a drop-on-demand ink jet device at a temperature in the range of between 65°C and 75°C. U.S. Patent 4,659,383 discloses a monochrome ink composition having an ink base comprising a C20-24 acid or alcohol, a ketone and an acrylic resin plasticizer. These monochrome ink compositions are not durable and, when printed, can be smeared by routine use and folding.

Die japanische Patentanmeldung Nr. 1,280,578 offenbart die Verwendung von aliphatischen und aromatischen Amiden, welche bei Raumtemperatur fest sind, wie Acetamid, als Druckfarben. Die US-PS 4,684,956 ist auf monochrome Phasenumwandlungstinten gerichtet, welche synthetisches mikrokristallines Wachs (Kohlenwasserstoffwachs) und mikrokristallines Polyethylenwachs verwenden. Diese geschmolzenen Zusammensetzungen können auf eine Vielfalt von porösen und nicht porösen Substraten aufgetragen werden, indem Tropfenbei-Bedarf-Tintenstrahlauftragstechniken verwendet werden.Japanese Patent Application No. 1,280,578 discloses the use of aliphatic and aromatic amides which are solid at room temperature, such as acetamide, as printing inks. US-PS 4,684,956 is directed to monochrome phase change inks containing synthetic microcrystalline Wax (hydrocarbon wax) and microcrystalline polyethylene wax. These molten compositions can be applied to a variety of porous and non-porous substrates using drop-on-demand inkjet deposition techniques.

Die europäischen Patentanmeldungen 0 287 352 und 0 206 286 offenbaren ein Tintenstrahldrucken mit Phasenumwandlungstinte in Farbe. Die Tintebasen für diese Systeme beinhalten Fettsäuren, thermoplastisches Polyethylen und ein Phasenumwandlungsmaterial bei der ersten Anwendung und den Alkoholteil eines wärmeaushärtenden Harzpaares, ein Gemisch von organischen Lösungsmitteln (o- und p-Toluolsulfonamid) und einen Farbstoff in der zweiten Anwendung.European patent applications 0 287 352 and 0 206 286 disclose inkjet printing with phase change ink in color. The ink bases for these systems include fatty acids, thermoplastic polyethylene and a phase change material in the first application and the alcohol portion of a thermosetting resin pair, a mixture of organic solvents (o- and p-toluenesulfonamide) and a dye in the second application.

Ein System zum Auftragen von Phasenumwandlungstinten, das in der US-PS 4,751,528 beschrieben ist, betrifft eine Tintenstrahlvorrichtung zur kontrollierten bzw. geregelten Verfestigung von Phasenumwandlungstinten, um ein geregeltes Durchdringen bzw. Penetrieren des Substrates zu unterstützen. Diese Vorrichtung beinhaltet einen Substratträger, wärmeleitende Platten sowie eine Heiz- und eine thermoelektrische Kühlanordnung, welche beide in Wärmekommunikation mit den Platten angeordnet sind.A system for applying phase change inks, described in US Patent 4,751,528, relates to an ink jet device for controlled solidification of phase change inks to assist in controlled penetration of the substrate. This device includes a substrate support, thermally conductive plates, and a heating and a thermoelectric cooling arrangement, both of which are arranged in thermal communication with the plates.

Verschiedene Druckschriften aus dem Stand der Technik offenbaren ein Manipulieren von gedruckten Bildern, welche aus Phasenumwandlungstinten hergestellt sind, sowohl während als auch nach dem Druckverfahren. Gemäß der US-PS 4,745,420 werden Tröpfchen von Phasenumwandlungstinte auf ein Ziel ausgeworfen und nachfolgend durch die Anwendung von Druck ausgebreitet bzw. verteilt, um die Flächenbedeckung mit Tinte zu erhöhen und das erforderliche Tintenvolumen zu minimieren. Mit anderen Worten, werden Tröpfchen von Phasenumwandlungstinte, welche ursprünglich nicht das gesamte Ziel abdecken, über die gesamte Zieloberfläche durch Anwendung von Druck verteilt.Various prior art documents disclose manipulating printed images made from phase change inks both during and after the printing process. According to U.S. Patent No. 4,745,420, droplets of phase change ink are ejected onto a target and subsequently spread by the application of pressure to increase the area coverage of ink and minimize the volume of ink required. In other words, droplets of phase change ink that do not initially cover the entire target are spread over the entire target surface by the application of pressure.

Beim xerographischen Bildverschmelzen kann der Kontaktbereich zwischen dem Toner und dem Substrat wesentlich vergrößert werden, indem der Toner verteilt und etwas in das darunterliegende Substrat eindringen gelassen wird. Es wird auf Williams, "The Physics and Technology of Xerogeraphic Processes", J. Wiley & Sons (1984) hingewiesen. Die mechanischen Eigenschaften des Toners sind so, daß ein plastisches Deformieren und Fließen während des Schmelzens auftritt. Bei beiden der vorerwähnten (Literatur-)stellen verteilt sich die Tinte oder der Toner über das Papier, wobei Figuren oder Muster darauf erzeugt werden.In xerographic image fusing, the contact area between the toner and the substrate can be increased significantly by spreading the toner and allowing it to penetrate slightly into the underlying substrate. Reference is made to Williams, "The Physics and Technology of Xerogeraphic Processes", J. Wiley & Sons (1984). The mechanical properties of the toner are such that plastic deformation and flow occur during fusing. In both of the above-mentioned references, the ink or toner spreads over the paper, creating figures or patterns on it.

Obwohl verschiedene Stellen ein Schmelzen von Bildern zwischen einem Paar von mechanisch belasteten Walzen bei Raumtemperatur beschreiben, wird das Warmwalzverschmelzen beim Einsatz von Tonern verbreitet verwendet. Beim Warmwalzverschmelzen werden zwei Walzen (typischerweise wird eine erwärmt) miteinander mechanisch belastet und gedreht, um eine vorübergehende Anwendung von Wärme und Druck auf das Substrat zu liefern. Der Toner wird typischerweise über seine Glasübergangstemperatur (Tg) erhitzt, was es ihm ermöglicht, zu koaleszieren, zu fließen und das Substrat zu durchdringen. Der Walzdruck und eine Kapillarwirkung erleichtem die Bedeckung. Es wird auf Dr. John W. Trainer, "Trends and Advances in Dry Toner Fusing", Institut für graphische Kommunikation (Juni 1985) verwiesen.Although several sources describe fusing images between a pair of mechanically loaded rollers at room temperature, hot roll fusing is widely used in the application of toners. In hot roll fusing, two rollers (typically one is heated) are mechanically loaded together and rotated to provide a temporary application of heat and pressure to the substrate. The toner is typically heated above its glass transition temperature (Tg), allowing it to coalesce, flow, and penetrate the substrate. Roll pressure and capillary action facilitate coverage. Reference is made to Dr. John W. Trainer, "Trends and Advances in Dry Toner Fusing," Institute of Graphic Communication (June 1985).

Tintenstrahldrucken von farbigen Tinten auf spezifisch lichtdurchlässige Medien zum Anzeigen von Farbbildern durch Overhead-Projektion ist historisch ein Problem gewesen. Wenn flüssige Tinten verwendet werden, müssen beispielsweise spezielle Überzüge bzw. Beschichtungen auf dem spezifisch lichtdurchlässigen Medium vorgesehen werden, um das Lösungsmittel zu absorbieren, damit Bilder hoher Qualität erzeugt werden. Siehe die US-PSen 4,503,111, 4,547,405 und 4,555,437.Inkjet printing of colored inks onto specific light-transmissive media for displaying color images by overhead projection has historically been a problem. For example, when liquid inks are used, special coatings must be provided on the specific light-transmissive media to absorb the solvent in order to produce high quality images. See U.S. Patents 4,503,111, 4,547,405, and 4,555,437.

Die Entwicklung von Phasenumwandlungstinten, welche im wesentlichen transparent sind, liefert eine verbesserte Fähigkeit, Bilder auf viele Arten von Substraten zu drucken. phasenumwandlungstintenzusammensetzungen, welche in der US- PS 4,889,761 offenbart sind, sind beispielhaft. Spezielle Beschichtungen sind für ein Drucken mit Phasenumwandlungstinten auf Folien nicht erforderlich. Bilder, welche durch farbige phasenumwandlungstinten nach dem Stand der Technik, die auf spezifisch lichtdurchlässige Substrate gedruckt sind, erzeugt werden, sind jedoch im allgemeinen nicht zur Verwendung bei Overhead-Projektionssystemen geeignet, als Folge der Drucktechniken für Farbtinten.The development of phase change inks that are substantially transparent provides an improved ability to print images on many types of substrates. Phase change ink compositions disclosed in U.S. Patent No. 4,889,761 are exemplary. Special coatings are not required for printing with phase change inks on transparencies. However, images produced by prior art colored phase change inks printed on specifically translucent substrates are generally not suitable for use in overhead projection systems as a result of color ink printing techniques.

Die US-Psen 4,889,761, 4,801,473 und 4,853,706 beschreiben Probleme, welche mit der Projektion von Bildern von spezifisch lichtdurchlässigen Substraten (z.B. Transparentbildem, welche mit Phasenumwandlungstinten bedruckt sind, verbunden sind. Es ergeben sich Projektionsprobleme, weil Tinte, welche auf Substraten durch einen Tintenstrahldrucker abgeschieden sind, als gekrümmte Tröpfchen verfestigen, welche ungeachtet der beträchtlichen Durchlässigkeit der Phasenumwandlungstinte auftreffendes Licht refraktieren und streuen. Auftreffendes Licht wird durch gedruckte Tintentropfen auf nicht-geradlinigem Weg übertragen, und das refraktierte Licht wird von den Sammellinsen eines Projektionssystems abgelenkt. Dementsprechend ist das projizierte Bild zunächst im Kontrast sichtbar, und die Farben des projizierten Bildes weisen eine dumpf-gräuliche Nuance auf. Dieses Problem wird durch Drucktechniken verschärft, bei denen mehrere Schichten von Tintetröpfchen aufgetragen werden, um Sekundärfarben zu erzeugen.U.S. Patents 4,889,761, 4,801,473 and 4,853,706 describe problems associated with projecting images from specifically light-transmissive substrates (e.g., transparencies printed with phase-change inks). Projection problems arise because ink deposited on substrates by an inkjet printer solidifies as curved droplets which, despite the considerable transmissivity of the phase-change ink, refract and scatter incident light. Incident light is transmitted through printed ink drops in a non-rectilinear path, and the refracted light is deflected by the converging lenses of a projection system. Accordingly, the projected image is initially visible in contrast, and the colors of the projected image have a dull grayish hue. This The problem is exacerbated by printing techniques that apply multiple layers of ink droplets to create secondary colors.

Die US-PS 4,801,873 ist auf ein Verfahren zur Behandlung bzw. Bearbeitung von Folien gerichtet, welche mit gekrümmten, lichtstreuenden Tintetröpfchen bedruckt sind. Gedruckte Tintetröpfchen werden mit einer transparenten Schicht überzogen, die einen Brechungsindex aufweist, welcher im wesentlichen der gleiche ist, wie der Brechungsindex der Tintetröpfchen. Bevorzugte Beschichtungsmaterialien beinhalten transparentes Polyurethan- und Acrylmaterial. Die '473-Veröffentlichung lehrt, daß die äußere Oberfläche der Überzugsschicht nicht parallel zur Substratoberfläche sein muß, um eine Verbesserung bei der Projektion zu erreichen.US-PS 4,801,873 is directed to a method for treating or processing films printed with curved, light-scattering ink droplets. Printed ink droplets are coated with a transparent layer that has a refractive index that is is substantially the same as the refractive index of the ink droplets. Preferred coating materials include transparent polyurethane and acrylic material. The '473 publication teaches that the outer surface of the overcoat layer does not have to be parallel to the substrate surface to achieve an improvement in projection.

Die Anwendung einer flüssigen Beschichtung auf einem bedruckten Substrat ist in verschiedener Hinsicht unpraktisch. Techniken zur Flüssigbeschichtung sind im allgemeinen schwer regulierbar. Darüber hinaus werden häufig Trockenzeiten erforderlich, um ein Verdampfen von Lösungsmitteln zu erlauben. Diese Technik liefert darüber hinaus nur wenig Verbesserung, weil, obwohl die Behandlung bzw. Bearbeitung den Krümmungsradius der einzelnen Tintepunkte reduziert, der Überzug bzw. die Beschichtung selbst gekrümmt ist und eine Refraktion von übertragenem Licht, obwohl weniger ausgeprägt, problematisch bleibt.The application of a liquid coating to a printed substrate is impractical in several respects. Liquid coating techniques are generally difficult to control. In addition, drying times are often required to allow solvents to evaporate. This technique also provides little improvement because, although the treatment reduces the radius of curvature of the individual ink dots, the coating itself is curved and refraction of transmitted light, although less pronounced, remains problematic.

Die US-PS 4,853,706 offenbart Verfahren zur Behandlung bzw. Bearbeitung von Folien mit gekrümmten, lichtstreuenden Tintetröpfchen darauf. Das bedruckte Substrat wird Wärme und/oder Druck ausgesetzt, um die gekrümmten Tintetröpfchen abzuflachen. Diese Behandlung bzw. Bearbeitung erfordert einen Zeitraum von etwa 30 Sekunden bis 5 Minuten und kann erreicht werden, indem die Folie in enge Wärmeverbindung oder Kontakt mit einem Heizer gebracht wird, um die Tinte nochmals zu schmelzen. Ein Beschichten des bedruckten Substrates mit einer transparenten Beschichtung, um die von der Luft-Tinte-Schnittfläche zerstreute Menge an Licht, die durch die gekrümmten Tintetropfen reflektiert und refraktiert wird, zu minimieren, wird ebenfalls offenbart.U.S. Patent No. 4,853,706 discloses methods for treating films having curved, light-scattering ink droplets thereon. The printed substrate is subjected to heat and/or pressure to flatten the curved ink droplets. This treatment requires a period of time of about 30 seconds to 5 minutes and can be accomplished by placing the film in close thermal contact or contact with a heater to re-melt the ink. Coating the printed substrate with a transparent coating to minimize the amount of light scattered from the air-ink interface that is reflected and refracted by the curved ink droplets is also disclosed.

Zusätzlich lehrt das '706-Patent, daß Tintetropfen durch Auftragen eines zweiten im wesentlichen transparenten Harzträgers verteilt und abgeflacht werden können, indem ein Hotmelt- bzw. Heißschmelzkleber bei einem Laminierungsverfahren verwendet wird. Nachdem das mit Klebstoff bedeckte Trägerblatt zur Abdeckung der bedruckten Folie aufgetragen ist, werden sowohl der Klebstoff als auch das gedruckte Bildmuster auf Schmelztemperaturen erwärmt, und die Tintetröpfchen werden dabei abgeflacht.In addition, the '706 patent teaches that ink drops can be dispersed and flattened by applying a second substantially transparent resin carrier using a hot melt adhesive in a lamination process After the adhesive-covered carrier sheet is applied to cover the printed film, both the adhesive and the printed image pattern are heated to melting temperatures, flattening the ink droplets.

Die US-PS 4,889,761 offenbart Substrate mit einer darauf gedruckten spezifisch lichtdurchlässigen Phasenumwandlungstinte, welche behandelt bzw. bearbeitet werden, um die Qualität von durch Overhead-Projektionstechniken projizierten Bildern zu verbessern. Gedruckte Substrate werden bearbeitet, um die Oberflächenkonfiguration von verfestigten Phasenumwandlungstintetröpfchen umzuorientieren, um eine gedruckte Tintenschicht mit im allgemeinen gleichförmiger Dicke zu liefern, welche zur Übertragung von Licht auf im wesentlichen geradlinigem Weg fähig ist. Eine Umorientierung wird durch Anwendung von Druck oder einer Kombination von Wärme und Druck auf das gedruckte Substrat mittels einer Doppelwalzenanordnung erreicht. Walzen mit verschiedenen Aufbauten sind beschrieben, einschließlich einer mit Teflon beschichteten Heizwalze und einer mit Silicongummi beschichteten Druckwalze.U.S. Patent No. 4,889,761 discloses substrates having a specifically light-transmissive phase change ink printed thereon which are treated to improve the quality of images projected by overhead projection techniques. Printed substrates are treated to reorient the surface configuration of solidified phase change ink droplets to provide a printed ink layer of generally uniform thickness capable of transmitting light in a substantially rectilinear path. Reorientation is accomplished by applying pressure or a combination of heat and pressure to the printed substrate using a dual roller arrangement. Rollers of various constructions are described, including a Teflon coated heat roller and a silicone rubber coated pressure roller.

Eine Umorientierung von gedruckten Phasenumwandlungstinteschichten weist viele praktische Beschränkungen auf. Sie erfordert eine Anwendung von relativ hohen Drucken und/oder die Verwendung von erhöhten Temperaturen. Des weiteren ist es sogar unter optimalen Bedingungen schwierig, eine ausreichende Umorientierung von Tintentröpfchen in Bereichen des Überganges von einer Tintenschichtdicke zu einer anderen zu erreichen.Reorientation of printed phase change ink layers has many practical limitations. It requires the application of relatively high pressures and/or the use of elevated temperatures. Furthermore, even under optimal conditions, it is difficult to achieve sufficient reorientation of ink droplets in regions of transition from one ink layer thickness to another.

Techniken aus dem Stand der Technik zur Behandlung bzw. Bearbeitung und/oder Umorientierung von Phasenumwandlungstintetröpfchen, welche auf spezifisch lichtdurchlässige Substrate, wie (Transparenz)folien, gedruckt sind, haben im allgemeinen keine optimalen Ergebnisse geliefert. Offsetprobleme und Probleme, welche aus einer ungleichförmigen Verteilung von Tintetröpfchen resultieren, bleiben bestehen, insbesondere wenn mehrfachen Tintentröpfchenschichten bei Farbdrucktechniken verwendet werden. Darüber hinaus benötigen die meisten bestehenden Verfahrenszyklen komplexe, sperrige Einrichtungen und/oder nicht akzeptierbare Zeiten zur Vervollständigung und sind daher wirtschaftlich unmögliche Alternativen.Prior art techniques for treating and/or reorienting phase change ink droplets printed on specifically translucent substrates such as (transparency) films have generally not produced optimal results. Offset problems and problems resulting from non-uniform distribution of ink droplets remain, particularly when multiple layers of ink droplets are used in color printing techniques. In addition, most existing process cycles require complex, bulky equipment and/or unacceptable times to complete and are therefore economically impossible alternatives.

Die vorliegende Erfindung liefert Verfahren zur Behandlung bzw. Bearbeitung von Substraten, welche mit einer Tintenschicht mit einer nicht-planaren Oberflächentopographie, z.B. gekrümmten Tintetröpfchen, bedruckt sind, um zusammgesetzte Laminate zu erzeugen. Das zusammengesetzte Laminat umfaßt ein gedrucktes Substrat, das auf einem im wesentlichen optisch transparenten Film mit einer Klebstoffschicht laminiert ist, welche zwischen dem bedruckten Substrat und dem Film angeordnet ist. Die Verfahren der vorliegenden Erfindung sind insbesondere zur Behandlung bzw. Bearbeitung von spezifisch lichtdurchlässigen Substraten geeignet, wie (Transparenz)folien, welche Phasenumwandlungstinten darauf gedruckt aufweisen, um ein zusammengesetztes Laminat zu erzeugen, das ein klares farbengesättigtes Bild bei der Projektion mittels Overhead-Projektionstechniken projiziert.The present invention provides methods for processing substrates printed with an ink layer having a non-planar surface topography, e.g. curved ink droplets, to produce composite laminates. The composite laminate comprises a printed substrate laminated to a substantially optically transparent film with an adhesive layer disposed between the printed substrate and the film. The methods of the present invention are particularly suitable for processing specifically light-transmissive substrates, such as (transparency) films having phase change inks printed thereon, to produce a composite laminate that projects a clear color-saturated image when projected using overhead projection techniques.

Die Klebstoffschicht, welche zwischen dem bedruckten Substrat und dem transparenten Film angeordnet ist, ist im wesentlichen optisch klar und weist einen Brechungsindex auf, der im wesentlichen dem der gedruckten Tinte entspricht. Die Dicke der dazwischenliegenden Klebstoffschicht ist bevorzugt wenigstens etwa so groß wie die Maximaldicke des gedruckten Bildes. Geeignete Klebstoffmaterialien beinhalten Hotmelt-Klebstoffe, druckempfindliche bzw. selbstklebende Klebstoffe und dergleichen. Wenn Hotmelt-Klebstoffe verwendet werden, ist der Erweichungspunkt des Materials bevorzugt niedriger als der Schmelzpunkt der gedruckten Tinte.The adhesive layer disposed between the printed substrate and the transparent film is substantially optically clear and has a refractive index substantially equal to that of the printed ink. The thickness of the intermediate adhesive layer is preferably at least about as great as the maximum thickness of the printed image. Suitable adhesive materials include hot melt adhesives, pressure sensitive adhesives, and the like. When hot melt adhesives are used, the softening point of the material is preferably lower than the melting point of the printed ink.

Das Aufbringen des im wesentlichen transparenten Filmes und einer dazwischenliegenden Klebstoffschicht auf das bedruckte Substrat kann einen Einsatz einer Kombination von Wärme und Druck unter Verwendung planarer Oberflächen, Walzen oder einer Kombination davon beinhalten, um ein zusammengesetztes Laminat zu erzeugen. Die Behandlungs- bzw. Bearbeitungsvorrichtung oder ein Teil der Behandlungsvorrichtung, welche den transparenten Film berührt, ist bevorzugt auf eine Temperatur heizbar, bei welcher der Klebstoff erweicht und fließt. Während der Behandlung wird die dazwischenhegende Klebstoffschicht auf eine Temperatur erhitzt, um mit der Topographie der gedruckten Tintenschicht innig in Kontakt zu kommen und übereinzustimmen. Die Klebstoffschicht bindet sich an die Tintenschicht, das Substrat in Bereichen, welche unbedruckt sind, und an den transparenten Film, um ein haltbares zusammengesetzes Laminat zu liefern. Zusätzlich wird während der Behandlung zwischen den Schichten gefangene Luft ausgetrieben, wobei ein zusammengesetztes Laminat erzeugt wird, das im wesentlichen frei von sichtbaren Blasen ist.Applying the substantially transparent film and an intermediate adhesive layer to the printed substrate may involve applying a combination of heat and pressure using planar surfaces, rollers, or a combination thereof to produce a composite laminate. The processing apparatus or a portion of the processing apparatus contacting the transparent film is preferably heatable to a temperature at which the adhesive softens and flows. During processing, the intermediate adhesive layer is heated to a temperature to intimately contact and conform to the topography of the printed ink layer. The adhesive layer bonds to the ink layer, the substrate in areas that are unprinted, and to the transparent film to provide a durable composite laminate. Additionally, during processing, trapped air between the layers is expelled, producing a composite laminate that is substantially free of visible bubbles.

Gemäß bevorzugter Ausführungsformen befindet sich die Oberfläche, welche das gedruckte Substrat während einer Laminierung kontaktiert, bei einer niedrigeren Temperatur als die erhitzte Oberfläche, welche den transpartenten Film kontaktiert. Es ist nicht erforderlich und für viele Anwendungen nicht erwünscht, die gedruckte Tintenschicht während des Laminierungsverfahrens auf Schmelztemperaturen zu erhitzen. Verfahren der vorliegenden Erfindung beabsichtigen ein Manipulieren und Umorientieren der Klebstoffschicht und nicht der gedruckten Tintenschicht, um eine zusammengesetzte, gedruckte Tinte/Klebstoff-Schicht von gleichförmiger Dicke, welche zwischen dem Substrat und dem transparenten Film gebunden ist, zu liefern.According to preferred embodiments, the surface that contacts the printed substrate during lamination is at a lower temperature than the heated surface that contacts the transparent film. It is not necessary and for many applications undesirable to heat the printed ink layer to melting temperatures during the lamination process. Methods of the present invention contemplate manipulating and reorienting the adhesive layer and not the printed ink layer to provide a composite printed ink/adhesive layer of uniform thickness bonded between the substrate and the transparent film.

Das gemäß Verfahren der vorliegenden Erfindung erzeugte zusammengesetzte Laminat zeigt eine wesentlich verbesserte Projektion durch Overhead-Projektionstechniken. Als Ergebnis des Laminierungsverfahrens ist das zusammengesetzte Laminat im allgemeinen planar. Dieses Merkmal erleichtert eine Fortpflanzung auftreffenden Lichts durch das zusammengesetzte Laminat auf einem im wesentlichen geradlinigen Weg und resultiert in verbesserter Bildklarheit und Farbsättigung während einer Overhead-Projektion. Der Begriff "planar", wie er hier unter Bezugnahme auf zusammengesetzte Laminate verwendet wird, bedeutet, daß die Oberfläche des Substrates und des transparenten Filmes im wesentlichen parallel zueinander in Bereichen mit ähnlicher Bilddichte sind. Da die Bilddichte, d.h. das Volumen gedruckter Tinte pro Einheit Oberfläche, über die Oberfläche des gedruckten Substrates variieren kann, können Übergangsbereiche vorliegen, bei denen das Substrat und der transparente Film nicht vollständig parallel sind. Solche Übergangsbereiche weichen nicht wesentlich von einer parallelen Orientierung ab und beeinflussen im allgemeinen die Qualität des zusammegesetzten Laminates nicht.The composite laminate produced according to the method of the present invention exhibits a significantly improved Projection by overhead projection techniques. As a result of the lamination process, the composite laminate is generally planar. This feature facilitates propagation of incident light through the composite laminate in a substantially rectilinear path and results in improved image clarity and color saturation during overhead projection. The term "planar" as used herein with reference to composite laminates means that the surface of the substrate and the transparent film are substantially parallel to each other in regions of similar image density. Since the image density, i.e., the volume of printed ink per unit surface area, can vary across the surface of the printed substrate, transition regions may exist where the substrate and the transparent film are not completely parallel. Such transition regions do not deviate significantly from a parallel orientation and generally do not affect the quality of the composite laminate.

Das zusammengesetzte Laminat der vorliegenden Erfindung liefert zahlreiche praktische Vorteile. Zusammengesetzte Laminate, welche ein spezifisch lichtdurchlässiges Substrat umfassen, zeigen einen hohen Grad von Helligkeit und Farbsättigung und fördern Licht auf einem im wesentlichen geradlinigen Weg. Offset- und Abrasionsprobleme werden eliminiert, weil die gedrucke Tintenschicht vor einer Exposition geschützt ist. Darüber hinaus zeigen die laminierten zusammengesetzten Folien eine verbesserte Haltbarkeit bei längeren Lagerzeiten. Zusätzlich kann das zusammengesetzte Laminat zeitweise oder dauernd mit Tinten oder dergleichen markiert sein. Rahmen, Einfassungen, Logos und dergleichen können auf dem transparenten Film vorgesehen sein und in das Verbundlaminatprodukt eingebracht sein.The composite laminate of the present invention provides numerous practical advantages. Composite laminates comprising a specifically light-transmissive substrate exhibit a high degree of brightness and color saturation and convey light in a substantially straight path. Offset and abrasion problems are eliminated because the printed ink layer is protected from exposure. In addition, the laminated composite films exhibit improved durability over extended storage periods. In addition, the composite laminate can be temporarily or permanently marked with inks or the like. Frames, bezels, logos and the like can be provided on the transparent film and incorporated into the composite laminate product.

Die Laminierungsverfahren der vorliegenden Erfindung werden bevorzugt in einem Bearbeitungsschritt nach dem Drucken, der in Verbindung mit einer Tintenstrahldruckvorrichtung, wie einem Tropfen-bei-Bedarf-Tintenstrahldrucker, verwendet werden, eingebracht. Ein Laminierungsverfahren kann als ein Einzelverfahren verwendet werden, oder es kann in Verbindung mit anderen Nachbearbeitungstechniken, wie Umorientieren des gedruckten Bildes, verwendet werden. Gemäß den bevorzugten Ausführungsformen können gedruckte Substrate einen Druck-Umorientierungsschritt vor der Laminierungsbehandlung eingehenThe lamination processes of the present invention are preferably carried out in a post-printing processing step, used in conjunction with an inkjet printing device, such as a drop-on-demand inkjet printer. A lamination process may be used as a stand-alone process, or it may be used in conjunction with other post-processing techniques, such as reorienting the printed image. According to preferred embodiments, printed substrates may undergo a print reorientation step prior to the lamination treatment.

Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden sich rasch aus der folgenden genauen Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen ergeben, was unter Bezugnahme auf die Zeichnungen geschieht.The foregoing and other objects, features and advantages of the present invention will become readily apparent from the following detailed description of preferred embodiments thereof taken in conjunction with the drawings.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung, welche das laminierte zusammengesetzte Produkt der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.Fig. 1 is a schematic diagram illustrating the laminated composite product of the present invention.

Fig. 2 ist eine schematische auseinandergezogene Seitenansichtsdarstellung einer Doppelwalzen-Behandlungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.Fig. 2 is a schematic exploded side view illustration of a twin roll treating apparatus according to the present invention.

Fig. 3 ist eine schematische Seitenansichtsdarstellung eines Laminierungsbehandlungskits gemäß der vorliegenden Erfindung.Fig. 3 is a schematic side view illustration of a lamination treatment kit according to the present invention.

Fig. 4 ist eine schematische Seitenansichtsdarstellung einer weiteren Anordnung, welche eine Platte und eine Walze zum Laminieren bedruckter Substrate verwendet.Fig. 4 is a schematic side view illustration of another arrangement using a platen and a roller for laminating printed substrates.

Fig. 5 ist eine auseinandergezogene schematische Seitenansichtsdarstellung einer Doppelplattenlaminiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, in welcher ein bedrucktes Substrat und eine transparente Film-/Klebstoffschicht zur Laminierung darin angeordnet ist.Fig. 5 is an exploded schematic side view illustration of a dual plate laminator according to the present invention in which a printed substrate and a transparent Film/adhesive layer for lamination is arranged therein.

Phasenumwandlungstinten, welche in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, sind bei Raumtemperaturen fest und bei Drucktemperaturen flüssig. Phasenumwandlungstinten zeigen bevorzugt eine niedrige Viskosität in der flüssigen Phase und Transparenz und Haltbarkeit in der festen Phase. Phasenumwandlungstinten, welche beispielsweise in der US-PS 4,889,761 offenbart sind, welche unter Bezugnahme darauf hier vollständig beinhaltet ist, sind geeignet.Phase change inks useful in accordance with the present invention are solid at room temperatures and liquid at printing temperatures. Phase change inks preferably exhibit low viscosity in the liquid phase and transparency and durability in the solid phase. Phase change inks disclosed, for example, in U.S. Patent No. 4,889,761, which is fully incorporated herein by reference, are suitable.

Geeignete Drucksubstrate können durchlässig, wie Papier und dergleichen, oder im wesentlichen undurchlässig, wie Licht reflektierende Folien oder spezifisch lichtdurchlässige Folien, wie (Transparenz)folien und dergleichen, sein. Eine Laminierung gemäß der vorliegenden Erfindung kann in vorteilhafter Weise mit durchlässigen, im allgemein spezifisch lichtdurchlässigen Substraten verwendet werden, um die Haltbarkeit des bedruckten Substrates zu verbessern. Eine Laminierungsbehandlung gemäß der vorliegenden Erfindung ist jedoch insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit spezifisch lichtdurchlässigen Substraten geeignet, wie (Transparenz)folien.Suitable printing substrates may be permeable, such as paper and the like, or substantially opaque, such as light-reflecting films or specifically light-transmitting films, such as (transparency) films and the like. A lamination according to the present invention can be advantageously used with permeable, generally specifically light-transmitting substrates, in order to improve the durability of the printed substrate. A lamination treatment according to the present invention is, however, particularly suitable for use in connection with specifically light-transmitting substrates, such as (transparency) films.

Der Begriff "Laminierungsbehandlung", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf das Auftragen und Binden eines im wesentlichen optisch klaren Schutzfilmes auf eine gedruckte Tintenschicht, um ein zusammengesetztes Laminat zur Verfügung zu stellen. Insbesondere beinhaltet eine Laminierungsbehandlung gemäß der vorliegenden Erfindung das Auftragen einer Zwischenklebstoffschicht und einer Schutzfilmschicht auf eine gedruckte Tintenschicht, wodurch die gedruckte Tintenschicht und die Klebstoffschicht eine zusammengesetzte Zwischenschicht bilden, die im wesentlichen parallele planare Flächen aufweist. Die Oberflächen des Substrates und des Schutzfilmes sind dementsprechend im wesentlichen planar und parallel.The term "lamination treatment" as used herein refers to applying and bonding a substantially optically clear protective film to a printed ink layer to provide a composite laminate. In particular, a lamination treatment according to the present invention involves applying an intermediate adhesive layer and a protective film layer to a printed ink layer, whereby the printed ink layer and the adhesive layer form a composite intermediate layer having substantially parallel planar surfaces. The surfaces of the substrate and the protective film are therefore essentially planar and parallel.

Techniken zur Laminierung von Folien gemäß dem Stand der Technik, wie sie durch die Offenbarung der US-PS 4,853,706 beispielhaft veranschaulicht sind, haben eine Anwendung von Wärme während oder nach dem Laminieren verwendet, um die gekrümmten Tintetröpfchen zu verteilen und abzuflachen. Beispielsweise wird Hitze aufgewendet, indem die Folie in eine enge Wärmekupplung oder Kontakt mit einem Heizer gebracht wird, um die Tinte wieder zu schmelzen. Das Wiederschmelzen der gedruckten Tinteschicht resultiert im allgemeinen in einem Bild mit einer niedrigeren Definition bzw. Auflösung und kann in Schmieren und Nasen auf dem gedruckten Bild resultieren. Bei Verwendung der Laminiertechniken gemäß der vorliegenden Erfindung ist es nicht erforderlich, die gedruckten Tintetröpfchen oder die Schicht wieder zu schmelzen. Tatsächlich sind bevorzugte Laminierbehandlungstechniken der vorliegenden Erfindung so ausgestaltet, daß ein Wiederschmelzen der gedruckten Tintenschicht vermieden wird.Prior art techniques for laminating films, as exemplified by the disclosure of U.S. Patent No. 4,853,706, have used application of heat during or after lamination to spread and flatten the curved ink droplets. For example, heat is applied by placing the film in a tight heat coupling or contact with a heater to remelt the ink. Remelting the printed ink layer generally results in a lower definition or resolution image and can result in smears and bleeds on the printed image. Using the lamination techniques of the present invention, it is not necessary to remelt the printed ink droplets or the layer. In fact, preferred lamination treatment techniques of the present invention are designed to avoid remelting the printed ink layer.

Ein stark schematisches Diagramm, das ein zusammengesetztes Laminat gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, ist in Fig. 1 veranschaulicht. Das Verbundlaminat (zusammengesetztes Laminat) 10 umfaßt ein Drucksubstrat 12, eine gedruckte Tintenschicht, umfassend eine Vielzahl von im allgemeinen gekrümmten Tintetröpfchen, welche auf dem Substrat 12 abgeschieden sind, eine Klebstoffschicht 16 und einen Schutzfilm 18, welcher eine zweite äußere Oberfläche des Verbundlaminates bildet. Während der Laminierungsbehandlung paßt sich die Klebstoffschicht 16 der Oberflächentopographie von Tintentröpfchen 14 an und kontaktiert und bindet innig das Substrat 12, Tintentröpfchen 14 und Schutzfilm 18. Die Dicke der Verbundschicht (A), welche durch Tintentröpfchen 14 und Klebstoffschicht 16 gebildet ist, ist bevorzugt im wesentlichen gleichförmig, wie gezeigt, und das Verbundlaminat ist im wesentlichen frei von eingefangenen Luftbläschen. Dementsprechend sind die äußeren Oberflächen 20 und 22 des Substrates 12 und des Schutzfilmes 18 planar und im wesentlichen parallel zueinander orientiert.A highly schematic diagram showing a composite laminate according to the present invention is illustrated in Figure 1. The composite laminate (composite laminate) 10 comprises a printing substrate 12, a printed ink layer comprising a plurality of generally curved ink droplets deposited on the substrate 12, an adhesive layer 16, and a protective film 18 which forms a second outer surface of the composite laminate. During the lamination process, the adhesive layer 16 conforms to the surface topography of ink droplets 14 and intimately contacts and bonds the substrate 12, ink droplets 14, and protective film 18. The thickness of the composite layer (A) formed by ink droplets 14 and adhesive layer 16 is preferably substantially uniform, as shown, and the composite laminate is substantially free of trapped air bubbles. Accordingly, the outer surfaces 20 and 22 of the substrate 12 and the protective film 18 are planar and oriented substantially parallel to one another.

Wenn das Substrat 12 spezifisch lichtdurchlässiges Material, wie eine (Transparenz)folie bzw. eine Overhead-Folie, umfaßt und das Verbundlaminat bei der Overhead-Projektion verwendet werden soll, umfassen Substrat 12, Tintentröpfchen 14 und Klebstoff 16 Materialien, welche im wesentlichen optisch transparent sind und im wesentlichen gleiche Brechungszahlen besitzen. Der Begriff "im wesentlichen optisch transparent", wie er hier verwendet wird, bedeutet ein Material mit einer spezifischen Durchlässigkeit von etwa 80% oder mehr im sichtbaren Lichtbereich. Der Begriff "im wesentlichen gleich", wie er hier unter Bezugnahme auf Brechungszahlen (n) verwendet wird, bedeutet, daß der Unterschied zwischen der Brechungszahl des Klebstoffmateriales und der des Substrates bzw. der gedruckten Tinte nicht mehr als etwa 10% bis 12% beträgt. Verbundlaminat 10 weist im allgemeinen eine gleichförmige Dicke auf, und die äußeren Oberflächen 20 und 22, welche durch das Substrat 12 und den Schutzfilm 18 gebildet sind, sind planar. Einfallendes Licht, beispielsweise aus einer unter dem Substrat 12 angeordneten Projektionsquelle wird daher auf im wesentlichen geradlinigem Weg durch Verbundlaminat 10 befördert.When the substrate 12 comprises a specifically light-transmitting material, such as a transparency or overhead transparency, and the composite laminate is to be used in overhead projection, the substrate 12, ink droplets 14 and adhesive 16 comprise materials which are substantially optically transparent and have substantially equal refractive indices. The term "substantially optically transparent" as used herein means a material having a specific transmittance of about 80% or more in the visible light range. The term "substantially equal" as used herein with reference to refractive indices (n) means that the difference between the refractive index of the adhesive material and that of the substrate or printed ink is no more than about 10% to 12%. Composite laminate 10 is generally of uniform thickness and the outer surfaces 20 and 22 formed by substrate 12 and protective film 18 are planar. Incident light, such as from a projection source located beneath substrate 12, is therefore transmitted through composite laminate 10 in a substantially straight path.

Substrat 12 kann ein Licht reflektierendes, etwas durchlässiges Material, wie Papier, umfassen. Eine Laminierungsbehandlung gemäß der vorliegenden Erfindung ist jedoch besonders Vorteilhaft, wenn das Substrat 12 ein spezifisch lichtdurchlässiges Material, wie eine Transparenzfolie, umfaßt. Es sind viele spezifisch lichtdurchlässige Substrate im Stand der Technik bekannt und wären geeignet. Substrate, welche Materialien umfassen, wie Polyester (z.B. MYLAR), Oellulosetriacetat, Polystyrol, Polycarbonat und dergleichen, sind geeignet.Substrate 12 may comprise a light-reflective, slightly transmissive material such as paper. However, a lamination treatment according to the present invention is particularly advantageous when substrate 12 comprises a specifically light-transmissive material such as a transparency. Many specifically light-transmissive substrates are known in the art and would be suitable. Substrates comprising materials such as polyester (e.g., MYLAR), cellulose triacetate, polystyrene, polycarbonate, and the like are suitable.

Hotmelt-Klebstoffe, wachsartige Materialien, druckempfindliche bzw. selbstklebende Klebstoffe und dergleichen, welche im wesentlichen optisch klar sind, sind im allgemeinen geeignete Klebstoffmaterialien zur Verwendung bei Kompositlaminaten der vorliegenden Erfindung. Hotmelt-Klebstoffe werden im allgemeinen bevorzugt. Hotmelt-Klebstoffe beinhalten Materialien, welche im allgemeinen fest sind und keine Klebeeigenschaften bei Raumtemperaturen zeigen, sondem bei erhöhten Temteraturen zu viskosen Flüssigkeiten werden und sich beim Abkühlen an Kontaktoberflächen anpassen und binden.Hot melt adhesives, waxy materials, pressure sensitive adhesives and the like which are substantially optically clear are generally suitable adhesive materials for use in the composite laminates of the present invention. Hot melt adhesives are generally preferred. Hot melt adhesives include materials which are generally solid and do not exhibit adhesive properties at room temperatures, but become viscous liquids at elevated temperatures and conform and bond to contact surfaces upon cooling.

Zahlreiche Hotmelt-Klebstoffmaterialien sind im Stand der Technik zum Kleben von Textilien, Papier, Pappe und dergleichen bekannt, aber die meisten wären nicht zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung geeignet. Hotmelt-Klebstoffe, welche bei Temteraturen unter dem Schmelzpunkt von gedruckter Tinte erweichen und fließen sind erforderlich, so daß der erwärmte Klebstoff erweicht, fließt und eine viskose Flüssigkeit bei Temperaturen wird, bei denen gedruckte Tinte fest bleibt. Hotmelt-Klebstoffe mit einem Erweichtungspunkt, der etwa 10 bis 20ºC unter dem Schmelzpunkt der gedruckten Tinte liegt, sind besonders bevorzugt.Numerous hot melt adhesive materials are known in the art for bonding textiles, paper, cardboard and the like, but most would not be suitable for use in the present invention. Hot melt adhesives which soften and flow at temperatures below the melting point of printed ink are required so that the heated adhesive softens, flows and becomes a viscous liquid at temperatures at which printed ink remains solid. Hot melt adhesives having a softening point about 10 to 20°C below the melting point of the printed ink are particularly preferred.

Klebstoffmaterialien mit einer Viskosität von etwa 10 bis 30.000 Centipoise (cp) bei 14000 sind bevorzugt, und Klebstoffmaterialien mit einer Viskosität von etwa 5.000 bis 10.000 cp bei 14000 sind insbesondere bevorzugt. Wenn das Klebstoffmaterial während der Laminierungsbehandlung erwärmt wird, paßt es sich der nicht-planaren Oberflächentopographie der gedruckten Tintenschicht an. Die gedruckte Tintenschicht geht bevorzugt kein Schmelzen oder Umorientieren in wesentlichem Umfang während der Laminierungsbehandlung ein.Adhesive materials having a viscosity of about 10 to 30,000 centipoise (cp) at 14,000 are preferred, and adhesive materials having a viscosity of about 5,000 to 10,000 cp at 14,000 are particularly preferred. When the adhesive material is heated during the lamination treatment, it conforms to the non-planar surface topography of the printed ink layer. The printed ink layer preferably does not undergo any melting or reorientation to any significant extent during the lamination treatment.

Bevorzugte Hotmelt-Klebstoffsubstanzen gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen im wesentlichen optisch klare polymere Hotmelt-Klebstoffe, welche eine Viskosität mit relativ niedrigem Schmelzpunkt zeigen. Klebstofformulierungen, welche von etwa 25% bis etwa 80% eines im wesentlichen optisch klaren Basispolymeres und von etwa 20% bis 75% verschiedener Additive, wie Klebrigmacher, Wachse und Antioxidantien, umfassen, sind geeignet. Von Dupont als "ELVAX"-Harze vermarktete Copolymere sind besonders geeignete Basispolymere für diese Anwendung, insbesondere jene mit einem relativ niedrigen Molekulargewicht (oder hohem Schmelzindex). Eine Hotmelt-Klebstofformulierung, welche aus 60% ELVAX 205W, 30% Arakawa Chemical Co. KE-311-Harz als Klebrigmacher und 10% Witco M-445 mikrokristallines Wachs besteht, ist besonders zur Verwendung bei den Verfahren und zusammengesetzten Laminaten der vorliegenden Erfindung bevorzugt. Die Formulierung kann auch kleine Mengen eines Antioxidans, wie Irganox 1010 (Ciba-Geigy) oder dergleichen, enthalten, um die Stabilität während des Beschichtungsverfahrens zu erleichtem. Diese Formulierung ist ausgestaltet, um eine wesentlich niedrigere Schmelzviskosität im Vergleich zu typischen Hotmelt-Klebstofformulierungen zu zeigen, während sie noch eine gute Klebefestigkeit und Flexibilität bei der Verbundlaminierung liefern, und die optische Klarheit bzw. Reinheit beibehalten.Preferred hot melt adhesive substances according to the present invention comprise essentially optically clear polymeric Hot melt adhesives which exhibit a relatively low melting point viscosity. Adhesive formulations comprising from about 25% to about 80% of a substantially optically clear base polymer and from about 20% to 75% of various additives such as tackifiers, waxes and antioxidants are suitable. Copolymers marketed by Dupont as "ELVAX" resins are particularly suitable base polymers for this application, particularly those having a relatively low molecular weight (or high melt index). A hot melt adhesive formulation consisting of 60% ELVAX 205W, 30% Arakawa Chemical Co. KE-311 resin as tackifier and 10% Witco M-445 microcrystalline wax is particularly preferred for use in the methods and composite laminates of the present invention. The formulation may also contain small amounts of an antioxidant such as Irganox 1010 (Ciba-Geigy) or the like to facilitate stability during the coating process. This formulation is designed to exhibit a significantly lower melt viscosity compared to typical hot melt adhesive formulations while still providing good bond strength and flexibility in composite lamination and maintaining optical clarity.

Alternativ dazu, kann die Klebstoffschicht ein wachsiges Material oder ein druckbempfindliches bzw. selbstklebendes Material umfassen. Materialien mit wesentlicher optischer Klarheit und Zusammensetzungen, die ähnlich zu denen der Phasenumwandlungstinten sind, sind geeignet, obwohl wachsige Materialien, welche bei einer Temperatur unter dem Schmelzpunkt der gedruckten Tintenschicht erweichen und fließen, bevorzugt sind. Materialien, wie Witco Kenamide EX-774, sind geeignet.Alternatively, the adhesive layer may comprise a waxy material or a pressure sensitive or self-adhesive material. Materials with substantial optical clarity and compositions similar to those of the phase change inks are suitable, although waxy materials which soften and flow at a temperature below the melting point of the printed ink layer are preferred. Materials such as Witco Kenamide EX-774 are suitable.

Druckempfindliche bzw. selbstklebende Klebstoffmaterialien zeigen typischerweise Bindungseigenschaften bei Raumtemperaturen und erfordern nicht die Anwendung von erhöhten Temperaturen während einer Behandlung gemäß der vorliegenden Erfindung. Zahlreiche druckempfindliche bzw. selbstklebende Klebstoffsubstanzen, welche im wesentlichen optische Klarheit zeigen und welche sich an Materialien einer nichtplanaren Oberflächentopographie anpassen und binden, sind im Stand der Technik bekannt und wären geeignet. Mit Klebstoff verstärkte (Transparenz)folien, welche beispielsweise von Adhesive Research, Inc., Glen Rock, PA erhältlich sind und als ARCLAD vertrieben werden, sind geeignet.Pressure sensitive or self-adhesive adhesive materials typically exhibit bonding properties at room temperatures and do not require the application of elevated Temperatures during treatment according to the present invention. Numerous pressure sensitive adhesive substances which exhibit substantially optical clarity and which conform and bond to materials having a non-planar surface topography are known in the art and would be suitable. Adhesive reinforced (transparent) films, such as those available from Adhesive Research, Inc., Glen Rock, PA and sold as ARCLAD, are suitable.

Im wesentlichen transparente Filme, welche zur Verwendung als Schutzschicht geeignet sind, sind im Stand der Technik ebenso bekannt. Flexibles, polymeres Lagen- bzw. Blattmatenahen, wie Polyester, z.B. MYLAR, und dergleichen sind im Stand der Technik gut bekannt und wären geeignet. Der Schutzfilm kann das gleiche Material wie ein spezifisch lichtdurchlässiges Substrat umfassen. Gemäß bevorzugten Ausführungsformen hat der Schutzfilm 18 eine Dicke (B), die geringer ist als die Dicke (C) des Substrates 12, in geeigneter Weise von etwa 10% bis etwa 30% der Dicke des Substrates, und am bevorzugtesten von etwa 30% bis etwa 70% der Dicke des Substrates. Gemäß besonders bevorzugten Ausführungsformen weist das Substrat 12 eine Dicke von etwa 100 µm und der Schutzfilm eine Dicke von 50 µm auf.Substantially transparent films suitable for use as a protective layer are also known in the art. Flexible polymeric sheet materials such as polyester, e.g., MYLAR, and the like are well known in the art and would be suitable. The protective film may comprise the same material as a specifically light-transmissive substrate. According to preferred embodiments, the protective film 18 has a thickness (B) that is less than the thickness (C) of the substrate 12, suitably from about 10% to about 30% of the thickness of the substrate, and most preferably from about 30% to about 70% of the thickness of the substrate. According to particularly preferred embodiments, the substrate 12 has a thickness of about 100 µm and the protective film has a thickness of 50 µm.

Die Klebstoffschicht kann unabhängig vom Schutzfilm aufgebracht werden, aber der Schutzfilm und die Klebstoffschicht werden bevorzugt als ein einheitliches Blatt zum Laminieren auf das gedruckte Substrat vorgesehen. Das kann beispielsweise durch Erwärmen einer Hotmelt-Klebesubstanz auf Fließtemperaturen und Auftragen einer gleichförmigen Dicke von Hotmelt-Klebstoffüberzug auf eine Oberfläche des Schutzfilmes erreicht werden. Zusätzlich kann eine Trennschicht zwischen dem Hotmelt-Klebstoff und dem Schutzfilm vorgesehen werden, so daß der Schutzfilm nach dem Auftragen der Klebstoffschicht auf das gedruckte Substrat entfernbar ist.The adhesive layer may be applied independently of the protective film, but the protective film and adhesive layer are preferably provided as a unitary sheet for laminating to the printed substrate. This may be achieved, for example, by heating a hot melt adhesive substance to flow temperatures and applying a uniform thickness of hot melt adhesive coating to a surface of the protective film. In addition, a release layer may be provided between the hot melt adhesive and the protective film so that the protective film is removable after application of the adhesive layer to the printed substrate.

Gemäß bevorzugten Ausführungsformen entspricht die Dicke der Klebstoffbeschichtung im allgemeinen wenigstens etwa 50% der maximalen Dicke der gedruckten Tintenschicht. So beträgt beispielsweise, wie in Fig. 1 veranschaulicht, die maximale Dicke der gedruckten Tintenschicht (D), und die Klebstoffschichtlage auf dem (Transparenz)film 18 weist eine Dicke von wenigstens etwa 50% (D) auf. Klebstoffbeschichtungslagen mit einer Dicke von wenigstens etwa 100% (D) sind besonders bevorzugt. Eine Klebstoffschicht mit einer Dicke von etwa 25 bis 100 µm und am bevorzugtesten etwa 70 µm wird bevorzugt, beispielsweise zur Verwendung mit gedruckten Tinteschichten mit einer Dicke von etwa 66 um.In preferred embodiments, the thickness of the adhesive coating is generally at least about 50% of the maximum thickness of the printed ink layer. For example, as illustrated in Figure 1, the maximum thickness of the printed ink layer is (D) and the adhesive coating layer on the (transparency) film 18 has a thickness of at least about 50% (D). Adhesive coating layers having a thickness of at least about 100% (D) are particularly preferred. An adhesive layer having a thickness of about 25 to 100 µm and most preferably about 70 µm is preferred, for example for use with printed ink layers having a thickness of about 66 µm.

Die Laminierungsbehandlung des gedruckten bzw. bedruckten Substrates wird durch Anwendung von ausreichend Wärme und/oder Druck erreicht, um einen innigen Kontakt und eine Bindung der Zwischenklebstoffschicht zu den gedruckten Tintetröpfchen und dem Substrat zu liefern. Geeigente Kontaktdrucke und/oder -temperaturen variieren abhängig von den Eigenschaften des Klebstoffmateriales und dem Aufbau der Laminiervorrichtung.The lamination treatment of the printed or imprinted substrate is accomplished by applying sufficient heat and/or pressure to provide intimate contact and bonding of the intermediate adhesive layer to the printed ink droplets and the substrate. Suitable contact pressures and/or temperatures vary depending on the properties of the adhesive material and the design of the laminator.

Wenn Hotmelt-Klebstoffe verwendet werden, beinhaltet die Laminierungsbehandlung bevorzugt die Anwendung von sowohl Wärme als auch Druck. Beispielhafte Vorrichtungen zur Laminierungsbehandlung sind schematisch in den Fig. 2 bis 4 ge zeigt. Die Fig. 2 veranschaulicht eine Behandlungsvorrichtung mit Doppelwalzen, welche eine erste Walze 26 und eine zweite Walze 28, die an im wesentlichen parallelen Längsachsen ausgerichtet sind, umfassen. Walzendurchmesser von etwa 1,25 bis 5 cm werden bevorzugt, und Walzen mit einem Durchmesser von etwa 2,5 cm sind besonders bevorzugt.When hot melt adhesives are used, the lamination treatment preferably involves the application of both heat and pressure. Exemplary lamination treatment apparatus are shown schematically in Figures 2-4. Figure 2 illustrates a dual roller treatment apparatus comprising a first roller 26 and a second roller 28 aligned on substantially parallel longitudinal axes. Roller diameters of about 1.25 to 5 cm are preferred, and rollers having a diameter of about 2.5 cm are particularly preferred.

Die Walzen 26 und 28 sind bevorzugt aus einem steifen Material hergestellt und eine oder beide Walzen ist mit einem elastischen bzw. federnden Stützmittel in Form einer äußeren elastischen Schicht versehen. Das elastische Stützmittel 30 umfaßt bevorzugt ein elastomeres Material, wie Sihcongummi, mit einer Härte von etwa 40 Shore A und einer Dicke von wenigstens 2 mm.The rollers 26 and 28 are preferably made of a rigid material and one or both rollers are provided with an elastic or resilient support means in the form of an outer elastic layer. The elastic support means 30 preferably comprises an elastomeric material, such as silicone rubber, with a hardness of about 40 Shore A and a thickness of at least 2 mm.

Die Walzen 26 und 28 sind zur Anwendung von Druck auf das gedruckte Substrat, die Zwischenklebeschicht und den Schutzfilm auf der Walzengrenzfläche beim Rotieren der Walzen in entgegengesetzte Richtungen positioniert. Behandlungsdrücke von etwa 70 bis etwa 700 kPa und am bevorzugtesten etwa 140 bis 420 kPa werden im allgemeinen verwendet, wenn herkömmliche Hotmelt-Polymerklebstoffe und Wachse als Klebeschicht verwendet werden. Behandlungsdrücke von etwa 250 bis etwa 700 kPa sind im allgemeinen für druckempfindliche bzw. selbstklebende Klebstoffmaterialien geeignet. Behandlungsgeschwindigkeiten (die Geschwindigkeit, bei welcher das gedruckte Substrat zwischen den Walzen durchgeführt wird) von etwa 0,25 bis etwa 2,5 cm/s sind im allgemeinen geeignet, und Behandlungsgeschwindigkeiten von etwa 0,6 bis etwa 1,25 cm/s sind bevorzugt.The rollers 26 and 28 are positioned to apply pressure to the printed substrate, the intermediate adhesive layer and the protective film on the roller interface as the rollers rotate in opposite directions. Treating pressures of about 70 to about 700 kPa, and most preferably about 140 to 420 kPa, are generally used when conventional hot melt polymer adhesives and waxes are used as the adhesive layer. Treating pressures of about 250 to about 700 kPa are generally suitable for pressure sensitive adhesive materials. Treating speeds (the speed at which the printed substrate is passed between the rollers) of about 0.25 to about 2.5 cm/s are generally suitable, and treating speeds of about 0.6 to about 1.25 cm/s are preferred.

Eine Behandlung von laminierten zusammengesetzten Produktet, welche Hotmelt-Klebstoffmaterialien umfassen, beinhalten eine Anwendung von Wärme zusätzlich zu Druck. Walzenvorrichtungen für Laminierungsbehandlungen sind bevorzugt auf Temperaturen heizbar, bei welchen die Klebstoffsubstanz fließt und bindet. Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist die Walze 26, welche den Schutzfilm 18 mit daran gebundener Klebstoffschicht 16 kontaktiert, bevorzugt heizbar. Temperaturen von etwa 100º bis etwa 145ºC werden zur Verwendung mit bevorzugten Klebstoff- und Tintezusammensetzungen bevorzugt. Die Walze 28, welche das bedruckte Substrat kontaktiert, wird bevorzugt nicht aktiv erhitzt und wird gemäß bevorzugten Ausführungsformen bei einer Temperatur gehalten, die nicht größer als die der heizbaren Walze 26 ist.Treatment of laminated composite products comprising hot melt adhesive materials involves application of heat in addition to pressure. Roller devices for lamination treatments are preferably heatable to temperatures at which the adhesive substance flows and bonds. In the embodiment shown in Figure 2, the roller 26 which contacts the protective film 18 with adhesive layer 16 bonded thereto is preferably heatable. Temperatures of about 100° to about 145°C are preferred for use with preferred adhesive and ink compositions. The roller 28 which contacts the printed substrate is preferably not actively heated and is maintained at a temperature no greater than that of the heatable roller 26, in accordance with preferred embodiments.

Es kann auch eine Wärmeisolationsschicht vorgesehen werden, um das bedruckte Substrat von Walze 28 thermisch zu isolieren. Diese Wärmeisolationsschicht erleichtert die Laminierungsbehandlung, indem wirksam sichergestellt wird, daß der Großteil der Wärmeenergie von Walze 26 auf die Klebstoffschicht und andere Verbundlaminatbestandteile übertragen wird. Die Wärmeisolationsschicht umfaßt ein flexibles Lagen- bzw. Blattmaterial mit relativ niedriger Wärmeleitfähigkeit. Bevorzugte Materialien beinhalten schwere Papiersorten, wie Schilderpappe doer dergleichen mit einer Dicke von etwa 200 bis etwa 300 µm.A thermal insulation layer may also be provided to thermally insulate the printed substrate of roller 28. This thermal insulation layer facilitates the lamination process by effectively ensuring that the majority of the thermal energy from roller 26 is transferred to the adhesive layer and other composite laminate components. The thermal insulation layer comprises a flexible sheet material having a relatively low thermal conductivity. Preferred materials include heavy papers such as sign board or the like having a thickness of from about 200 to about 300 microns.

Die Wärmeisolationsschicht wird in die Laminiervorrichtung zwischen die nicht erhitzte Walze 28 und das bedruckte Substrat eingeführt und dient zur Isolierung des bedruckten Substrates vor Wärmeenergie, die in der nicht erhitzten Walze 28 gespeichert ist. Die Verwendung einer thermisch isolierenden Schicht während der Laminierungsbehandlung macht das Laminierverfahren auch weniger empfindlich auf Temperaturschwankungen der Walze 28. Es kann daher unnötig sein, die Temperatur der Walze 28 während der Laminierbehandlung aufzuzeichnen oder zu regeln, indem eine Wärmeisolationsschicht verwendet wird.The thermal insulation layer is introduced into the laminating device between the unheated roller 28 and the printed substrate and serves to insulate the printed substrate from thermal energy stored in the unheated roller 28. The use of a thermal insulation layer during the lamination treatment also makes the lamination process less sensitive to temperature variations of the roller 28. It may therefore be unnecessary to record or control the temperature of the roller 28 during the lamination treatment by using a thermal insulation layer.

Ein Laminierbehandlungskit, welcher eine Wärmeisolationsschicht 30 und eine Schutzschicht 16 beinhaltet, kann, wie in Fig. 3 gezeigt, ebenfalls vorgesehen sein. Das bedruckte Substrat ist zwischen der Wärmeisolationsschicht und der Klebstoffschicht angeordnet, wobei die gedruckte Tintenschicht benachbart zur Klebstoffschicht angeordnet ist. Das Laminierbehandlungskit, das das bedruckte Substrat darin angeordnet enthält, kann dann durch Anwendung von Wärme und Druck behandelt bzw. bearbeitet werden. Bei Laminierbehandlungsaufbauten dieses Typs ist die Klebstoffschicht vorzugsweise als ein Überzug auf dem transparenten Film 18 vorgesehen, und die Klebstoffschicht und der transparente Film werden gleichzeitig auf das bedruckte Substrat aufgebracht.A laminating treatment kit including a thermal insulation layer 30 and a protective layer 16 may also be provided as shown in Fig. 3. The printed substrate is disposed between the thermal insulation layer and the adhesive layer, with the printed ink layer disposed adjacent to the adhesive layer. The laminating treatment kit containing the printed substrate disposed therein may then be processed by the application of heat and pressure. In laminating treatment assemblies of this type, the adhesive layer is preferably provided as a coating on the transparent film 18, and the adhesive layer and the transparent Film are applied simultaneously to the printed substrate.

Zusätzlich kann der Laminierungsbehandlungsaufbau eine Abdecklage 32 beinhalten, die ein flexibles Lagen- bzw. Blattmaterial mit einem relativ niedrigen Wärmewiderstand umfaßt, das benachbart zum transparenten Film angeordnet ist. Bevorzugte Abdeckungsmaterialien beinhalten Vellum oder dergleichen, welche Wärme rasch von der beheizten Walze 26 auf den transparenten Film und die Klebstoffschicht übertragen. Die Abdecklage weist bevorzugt eine Dicke auf, die geringer ist, als die der Wärmeisolationsschicht. Dicken von etwa 10 bis etwa 100 µm sind geeignet, und Dicken von etwa 50 bis 75 µm werden bevorzugt. Mehrfache Lagen, welche den Laminierungsbehandlungskit umfassen, können entlang einer Seite bzw. Kante verbunden werden, wie Kante 31, um eine exakte Ausrichtung der verschiedenen Lagen und des gedruckten Substrates zu erleichtern. Laminierungsbehandlungskits dieses Typs können als Einmalverwendungsaufbaue vorgesehen sein, welche eine vorteilhafte Handhabung erleichtern und die Regelung der Wärmeenergie während der Laminierungsbearbeitung verbessern.Additionally, the lamination treatment assembly may include a cover layer 32 comprising a flexible sheet material having a relatively low thermal resistance disposed adjacent to the transparent film. Preferred cover materials include vellum or the like, which rapidly transfer heat from the heated roller 26 to the transparent film and adhesive layer. The cover layer preferably has a thickness less than that of the thermal insulation layer. Thicknesses of about 10 to about 100 microns are suitable, and thicknesses of about 50 to 75 microns are preferred. Multiple layers comprising the lamination treatment kit may be joined along an edge, such as edge 31, to facilitate precise alignment of the various layers and the printed substrate. Lamination processing kits of this type can be designed as single-use assemblies that facilitate convenient handling and improve control of thermal energy during lamination processing.

Fig. 4 veranschaulicht eine weitere Bearbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, welche einen Walzenaufbau 34 zur Druckanwendung und eine stationäre Platte 36 umfaßt. Ein elastisches Stützmittel 38 kann auf der Substratkontaktfläche der Platte 36 montiert und/oder als äußere Oberflächenschicht auf Walzenaufbau 34 vorgesehen sein. Die Walze 34 ist bevorzugt aus einem steifen Material, wie rostfreiem Stahl oder dergleichen, hergestellt Walzen mit einem Durchmesser von etwa 2,5 cm werden bevorzugt. Die Platte 36 weist bevorzugt Abmessungen auf, welche geringfügig größer sind als jene des bedruckten Substrates, das bearbeitet werden soll. Platte 36 und/oder Walze 34 können während der Bearbeitung auf eine Temperatur, welche die Klebstoffschicht schmilzt, erhitzt werden.Fig. 4 illustrates another processing apparatus according to the present invention which includes a roller assembly 34 for applying pressure and a stationary platen 36. A resilient support means 38 may be mounted on the substrate contact surface of platen 36 and/or provided as an outer surface layer on roller assembly 34. Roller 34 is preferably made of a rigid material such as stainless steel or the like. Rollers having a diameter of about 2.5 cm are preferred. Platen 36 preferably has dimensions slightly larger than those of the printed substrate to be processed. Platen 36 and/or roller 34 may be heated during processing to a temperature which melts the adhesive layer.

Ein bedrucktes Substrat und ein mit Klebstoff beschichteter Schutzfilm werden zwischen die Platte 62 und Walze 34 zur Bearbeitung angeordnet. Die Klebstoffschicht wird bevorzugt benachbart zur erhitzten Oberfläche während der Laminierungsbearbeitung angeordnet. Die dem bedruckten Substrat benachbarte Oberfläche kann thermisch von der erhitzten Oberfläche isoliert sein, um ein Schmelzen der gedruckten Tintenschicht zu verhindern. Während der Bearbeitung überquert Walze 34 die obere Oberfläche von Platte 36 entlang einem Weg, der im wesentlichen parallel zu der Kontaktoberfläche des elastischen Stützmittels 38 ist, und übt bevorzugt einen Druck von etwa 70 bis etwa 700 kPa auf die zusammengesetzten Laminatkomponenten aus.A printed substrate and an adhesive coated protective film are placed between platen 62 and roller 34 for processing. The adhesive layer is preferably placed adjacent to the heated surface during lamination processing. The surface adjacent to the printed substrate may be thermally insulated from the heated surface to prevent melting of the printed ink layer. During processing, roller 34 traverses the upper surface of platen 36 along a path substantially parallel to the contact surface of resilient support 38 and preferably applies a pressure of about 70 to about 700 kPa to the assembled laminate components.

Eine Doppelplatten-Bearbeitungsvorrichtung, welche die zusammengesetzten Verbundkomponenten dazwischen angeordnet aufweist, ist in Fig. 5 veranschaulicht. Die Bearbeitungsvorrichtung umfaßt eine erste Platte 42 und eine zweite Platte 44, die relativ zueinander zwischen einer Substrateinführungsstellung, in welcher die ersten und zweiten Platten beabstandet zueinander sind, und einer Druckanwendungsstellung, in der die Platten einen im wesentlichen gleichförmigen Druck über den Oberflächenbereich eines bedruckten Substrates 12 anwenden, beweglich montiert sind. Eine Doppelplatten-Bearbeitungsvorrichtung dieses Typs kann in einer Vielfalt von Orientierungen verwendet werden, vorausgesetzt, daß die ersten und zweiten Platten so angeordnet sind, daß ihre Kontaktoberflächen 43 bzw. 45 in der Druckanwendungsstellung im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Elastische Stützmittel mit Abmessungen, die wenigstens gleichgroß wie jene des Substrates 12 sind, sind bevorzugt auf einer oder beiden der Plattenkontaktoberflächen angeordnet.A dual platen processing apparatus having the assembled composite components disposed therebetween is illustrated in Figure 5. The processing apparatus comprises a first platen 42 and a second platen 44 which are mounted for movement relative to one another between a substrate insertion position in which the first and second plates are spaced apart from one another and a pressure application position in which the plates apply a substantially uniform pressure over the surface area of a printed substrate 12. A dual platen processing apparatus of this type can be used in a variety of orientations provided that the first and second plates are arranged so that their contact surfaces 43 and 45, respectively, are substantially parallel to one another in the pressure application position. Resilient support means having dimensions at least equal to those of the substrate 12 are preferably arranged on one or both of the platen contact surfaces.

Wenn die Klebstoffschicht einen Hotmelt-Klebstoff umfaßt, werden eine oder beide der Platten 42 und 44 auf bevorzugte Arbeitstemperaturen erhitzt, welche den Hotmelt-Klebstoff zum Fließen und Binden bringen. Bevorzugte Bearbeitungstemperaturen sind vorzugsweise unter dem Schmelzpunkt der gedruckten Tintenschicht. Es ist bevorzugt, daß die den Schutzfilm 18 kontaktierenden Platten, als Platte 42 in Fig. 4 gezeigt, auf geeignete Bearbeitungstemperaturen erhitzt wird, während die das bedruckte Substrat 12 kontaktierende Platte 44 nicht aktiv erwärmt wird. In der gezeigten Ausführungsform wird die das bedruckte Substrat 12 kontaktierende Platte 44 vorzugsweise als Ergebnis ihrer Nähe zur erwärmten Platte 42 nicht wesentlich passiv erwärmt.If the adhesive layer comprises a hot melt adhesive, one or both of the plates 42 and 44 are heated to preferred working temperatures which melt the hot melt adhesive to flow and bond. Preferred processing temperatures are preferably below the melting point of the printed ink layer. It is preferred that the platen contacting the protective film 18, shown as platen 42 in Figure 4, be heated to suitable processing temperatures while the platen 44 contacting the printed substrate 12 is not actively heated. In the embodiment shown, the platen 44 contacting the printed substrate 12 is preferably not substantially passively heated as a result of its proximity to the heated platen 42.

Druck kann auf die Platten 42 und/oder 44 auf jede geeignete Weise ausgeübt werden. Beispielsweise können die Platten 42 und 44 in eine herkömmliche Plattenpressenausgestaltung eingebracht sein, in der ein manueller oder automatischer Antrieb Kraft auf wenigstens eine der Platten aufbringt, um Druck in einer Richtung, welche im wesentlichen senkrecht zur Kontaktoberfläche ist, während der Laminierungsbearbeitung auszuüben. Ein im wesentlichen gleichförmiger Druck wird gleichzeitig auf den gesamten Oberflächenbereich der zusammengsetzten Laminatkomponenten mittels der Doppelplattenvorrichtung aufgebracht. Unter Verwendung einer Doppelplattenvorrichtung sind die Bearbeitungszeiten als Ergebnis der großen Kontaktoberfläche vernünftig kurz.Pressure may be applied to the platens 42 and/or 44 in any suitable manner. For example, the platens 42 and 44 may be incorporated into a conventional platen press configuration in which a manual or automatic drive applies force to at least one of the platens to apply pressure in a direction substantially perpendicular to the contact surface during lamination processing. A substantially uniform pressure is applied simultaneously to the entire surface area of the assembled laminate components by means of the dual platen apparatus. Using a dual platen apparatus, processing times are reasonably short as a result of the large contact surface.

Das zusammengesetzte Laminat, das gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, zeigt zahlreiche praktische Vorteile. Es ist keinen Offset- oder Abriebproblemen ausgesetzt, weil die gedruckte Tlntenschicht geschützt ist. Laminierte Verbundfolien sind über einen längeren Lagerzeitraum haltbarer. Zusätzlich kann das laminierte Verbundprodukt vorübergehend oder permanent mit Tinten oder dergleichen markiert werden, und Einfassungen, Logos und dergleichen können auf dem transparenten Film vorgesehen und in das laminierte Verbundprodukt eingebracht sein.The composite laminate produced according to the process of the present invention exhibits numerous practical advantages. It is not subject to offset or abrasion problems because the printed ink layer is protected. Laminated composite films are more durable over a longer storage period. In addition, the laminated composite product can be temporarily or permanently marked with inks or the like, and borders, logos and the like can be provided on the transparent film and incorporated into the laminated composite product.

In der vorhergehenden Patentbeschreibung wurde die Erfindung in Beziehung zu bestimmten bevorzugten Ausführungformen davon beschrieben, und viele Einzelheiten wurden zu Veranschaulichungszwecken angegeben. Für einen Fachmann wird es offensichtlich sein, daß die Erfindung zusätzliche Ausführungsformen beinhalten kann, und daß bestimmte Einzelheiten, die hier beschrieben sind, beträchtlich variiert werden können, ohne von den Grundprinzipien der Erfindung abzuweichen.In the foregoing specification, the invention has been described in relation to certain preferred embodiments thereof, and many details have been set forth for purposes of illustration. It will be apparent to one skilled in the art that the invention may include additional embodiments and that certain details described herein may be varied considerably without departing from the basic principles of the invention.

Claims

1. A method for treating substrates (12) printed with an ink layer (14) having a non-planar surface topography, the method comprising applying an adhesive layer (16) to the surface of the printed substrate (12), the adhesive layer (16) having a first surface that conforms to and bonds to the non-planar surface topography of the ink layer (14) and an opposing, substantially planar surface arranged substantially parallel to the plane of the substrate (12), and applying a substantially planar transparent film (18) to the planar surface of the adhesive layer (16).

2. The method of claim 1, including the step of heating the adhesive layer (16) during its application to the printed substrate (12) to a lamination temperature at which the adhesive layer (16) conforms to and bonds to the non-planar surface topography of the ink layer (14), the printed ink layer (14) being maintained in a substantially solid state during application of the adhesive layer (16).

3. A method according to claim 1 or 2, which comprises applying pressure to the printed substrate (12) during the application of the adhesive layer (16) thereto.

4. A method according to claim 2 or 3, wherein the transparent film (18) in the form of a composite material with an adhesive layer (16) is brought into contact with a heatable contact surface (26), the adhesive layer (16) being heated to a lamination temperature is heated during application of the adhesive layer (16) to the printed substrate (12), and wherein the printed substrate (12) is brought into contact with a second surface (28) having a temperature which is not greater than the lamination temperature during application of the adhesive layer (16) to the printed substrate (12).

5. The method of claim 4, wherein the second surface (28) and the heatable contact surface (26) are in the form of rollers.

6. The method of claim 4 or 5, which comprises positioning a thermal insulation layer between the printed substrate (12) and the second surface (28).

7. A method according to any one of the preceding claims, which comprises applying a pressure of about 140 to about 420 kPa to the printed substrate (12) during application of the adhesive layer (16) thereto.

8. Method according to one of the preceding claims, in which the adhesive layer (16) and the transparent film (18) are applied simultaneously to the printed substrate (12).

9. A printed substrate comprising a printing substrate (12) printed with an ink layer (14) having a non-planar surface topography, an adhesive layer (16) provided on the printed substrate (12) and having a first surface conforming to and bonding to the non-planar surface topography of the ink layer and preferably also to the underlying printing substrate (12), and a second and opposite substantially planar surface disposed substantially parallel to the plane of the printing substrate (12), and a substantially planar transparent film (18) disposed over and secured to the substantially planar second surface of the adhesive layer (16).