JP4544111B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成及び印画紙等の被記録媒体に形成された画像の表面保護のために、その画像上に保護層をラミネートする画像形成装置及び画像形成方法に関する。

画像形成装置には、熱転写シートの染料等の色材を被記録媒体に転写させて画像を形成する昇華型の装置がある。この装置では、更に、被記録媒体に形成された画像を保護するため透明な保護層が画像上に形成される。この保護層は、具体的に、画像劣化の要因となるガスからの画像の遮断する機能、紫外線を吸収して画像の変退色を防止する機能、画像を形成している染料等の色材が消しゴム等の各種可塑剤を含む物品へ移行することを防止する機能、画像の摩耗を防止する機能、皮脂から保護する機能等を有している。

この保護層は、例えば、フィルム状の基材上に積層して設けられており、サーマルヘッドによって画像上に熱転写される。このように、保護層は、画像上に熱転写されることによって、画像保護の他、更に、被記録媒体のカール等を防止することができる。この保護層は、サーマルヘッドを用いて熱転写する際、サーマルヘッドからの熱エネルギを任意に変化させることにより微小な凹凸パターンを形成し、表面を任意に絹目調、マット調、光沢調に表面加工処理されることもある。

しかしながら、画像形成時及び画像の保護層積層時の表面加工処理を行う際に、次のような問題が生じることがある。具体的に、画像形成時にあっては、暗い色をした領域等高濃度印画領域の印画表面に凹みが生じ、画像の濃淡に応じた凹凸が印画領域に混在して印画表面の品位を損なう場合がある。この問題は、画像上に保護層を形成した後の印画品質に悪影響を及ぼす。すなわち、画像形成時の高濃度印画部領域での凹みが生じた部分では、この凹みが影響して後に形成される保護層の表面形態が不均一になる。このため、保護層の表面加工処理を行う際には、画像の濃淡部間で、表面加工処理によって形成された微小な凹凸パターンの形状も不均一になり、印画表面の品位を損ねることがある。

この種の画像形成装置では、被記録媒体の走行速度をできるだけ速めて高速印画を実現したものがある。この場合、画像形成時の他、保護層形成時にあっても、被記録媒体の走行速度をできるだけ速めるようにしている。このため、従来のような被記録媒体の搬送速度を上げていない場合と比較して、保護層に対して圧力及び熱エネルギを印加している時間が短くなり、画像保護層転写後の表面加工処理によって形成された微小な凹凸パターンの形態が不鮮明になることがある。

特開昭６０−２０４３９７号公報 特開昭５９−８５７９３号公報 特開昭５９−７６２９８号公報 特開平７−５２４２８号公報、 特再ＷＯ９７／０３９８９８号公報

本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、画像形成時の濃淡差による印画表面の凹凸の発生を抑制すると共に画像保護層形成時の表面加工形態を良くし、画像品質の向上を図る画像形成装置及び画像形成方法を提供することにある。

本発明に係る画像形成装置は、熱可塑性の基材上に色材を受容する受容層が形成された被記録媒体を搬送する搬送手段と、シート上に色材層と保護層とが走行方向に並んで形成された熱転写シートを走行させる走行手段と、上記被記録媒体の受容層と上記熱転写シートの色材層及び保護層とを対向させた状態で熱エネルギを印加し、上記熱転写シートの色材層と保護層とを上記被記録媒体に順に熱転写するサーマルヘッドと、上記被記録媒体の搬送速度を可変するように上記搬送手段を制御する制御手段とを備える。

また、本発明に係る画像形成方法は、上記装置を用いたものであり、熱可塑性の基材上に色材を受容する受容層が形成された被記録媒体を搬送するステップと、シート上に色材層と保護層とが走行方向に並んで形成された熱転写シートを走行させるステップと、上記被記録媒体の受容層と上記熱転写シートの色材層とを対向させた状態でサーマルヘッドによって熱エネルギを印加し、上記熱転写シートの色材層を上記熱転写シートの上記受容層に熱転写し画像を形成するステップと、上記被記録媒体に形成された画像と上記熱転写シートの保護層とを対向させた状態で上記サーマルヘッドによって熱エネルギを印加し、上記熱転写シートの保護層を上記熱転写シートに形成された画像上に熱転写するステップとを有する。

これら本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法では、上記熱転写シートの色材層を上記被記録媒体に熱転写する際の上記被記録媒体の厚さ変化量Ｄｘを下記（１）式で定義し、上記熱転写シートの保護層を上記被記録媒体に熱転写された画像上に熱転写する際の上記被記録媒体の厚さ変化量Ｄｙを下記（２）式で定義したとき、Ｄｙ≧Ｄｘとなるように、上記被記録媒体の搬送速度を制御する。

Ｄｘ＝｜Ｌｂ−Ｌａ｜ ・・・（１）
Ｄｙ＝｜Ｌｃ−Ｌａ｜ ・・・（２）
Ｌａ＝画像形成前の被記録媒体の厚さ
Ｌｂ＝画像形成後の被記録媒体における厚さが最小となる箇所の厚さ
Ｌｃ＝被記録媒体上に画像保護層を熱転写可能な最小の熱エネルギをサーマルヘッドに印加したときの被記録媒体の厚さ

また、本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法は、Ｄｙ≧Ｄｘを実現するため、上記熱転写シートの色材層を上記被記録媒体に熱転写する際の搬送速度を、上記熱転写シートの保護層を上記被記録媒体に熱転写された画像上に熱転写する際の搬送速度より高速となるように上記搬送手段を制御する。または、上記熱転写シートの保護層を上記被記録媒体に熱転写された画像上に熱転写する際の搬送速度を、上記熱転写シートの色材層を上記被記録媒体に熱転写する際の搬送速度より低速となるように上記搬送手段を制御する。

本発明では、Ｄｙ≧Ｄｘとすることにより、画像形成時に熱エネルギにより生じた凹凸差を画像保護層積層時の熱エネルギによりに解消することができる。すなわち、画像保護層積層時の熱エネルギにより被記録媒体の厚さ減少が生じたとしても、画像保護層積層時の熱エネルギにより該凹凸を解消することができる。

また、本発明では、画像形成時に被記録媒体の搬送速度を高速にすることにより、搬送速度を低速にした場合と比較して、被記録媒体に圧力及び熱エネルギが加えられる時間が短くなることにより、被記録媒体自身の凹みが発生しにくくなり、画像形成時の濃淡差による記録面の凹凸発生を防止することができ、印画品質低下を防止できる。

更に、本発明では、画像保護層形成時に被記録媒体の搬送速度を低速にすることにより、搬送速度を高速にした場合と比較して、被記録媒体に圧力及び熱エネルギが加えられる時間が長くなり、被記録媒体自身の凹みが発生しやすくなる。すなわち、被記録媒体に圧力及び熱エネルギが加えられる時間を長くし、被記録媒体自身の凹みが発生しやすくして、画像保護層積層時の被記録媒体の凹み範囲を広く取るようにする。これにより、画像形成時に形成された凹みを熱プレス又はヒートセットすることができ、より鮮明な表面形態を形成することができる。

以下、本発明を適用した昇華型の画像形成装置を、図面を参照して説明する。
この画像形成装置１は、図１に示すように、印刷時、印画紙等の被記録媒体１４を、ガイドローラ１１でガイドし、キャプスタン１２とピンチローラ１３とで挟持して走行させる。また、この画像形成装置１には、熱転写シートを収容したカートリッジが装着され、巻取リール１６が回転駆動されることによって、熱転写シート１５を供給リール１７から巻取リール１６に走行させる。熱転写シート１５のインクを被記録媒体１４に転写する印刷位置には、サーマルヘッド１８とプラテンローラ１９とが対向配置されている。熱転写シート１５は、サーマルヘッド１８によって被記録媒体１４に所定の圧力で押圧されながら、染料が昇華され、被記録媒体１４に転写される。

ここで、被記録媒体１４について図２を参照して説明すると、この被記録媒体１４は、基材１４ａ一方の面に受容層１４ｂが形成され、基材１４ａの他方の面に、バック層１４ｃが形成されてなる。

基材１４ａは、パルプ等で形成された基紙１４ｄの両面に樹脂層１４ｅ，１４ｆが形成されることによって構成されている。樹脂層１４ｅ，１４ｆは、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂でなり、ミクロボイド構造を含有し、クッション性を有している。したがって、特に、受容層１４ｂ側の樹脂層１４ｅは、基紙１４ｄと受容層１４ｂとの密着性を向上させると共に、断熱性を向上させ、サーマルヘッド１８からの熱追従性を向上させるようにしている。また、樹脂層１４ｅ，１４ｆは、サーマルヘッド１８との当たりを良くするようにしている。また、特に、受容層１４ｂ及び樹脂層１４ｅは、熱可塑性樹脂であることから、サーマルヘッド１８からの熱エネルギによって、熱変形すると共に、サーマルヘッド１８から加えられる所定の圧力によって潰れクッション性を失う特性を有する。

受容層１４ｂは、厚みが１μｍ〜１０μｍ程度であり、熱転写シート１５から転写される染料を受容し、受容した染料を保持する層であり、アクリル系樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル等の樹脂で形成されている。

バック層１４ｃは、被記録媒体１４が安定して走行できるように、ガイドローラ１１やプラテンローラ１９との間の摩擦を低減する。

なお、本発明で使用する被記録媒体１４は、受容層１４ｂと樹脂層１４ｅを有していれば、その他の構成は、特に限定されるものではない。

一方、熱転写シート１５は、図３に示すように、ポリエステルフィルム、ポリスチレンフィルム等の合成樹脂フィルムでなる基材１５ａの一方の面に画像を形成するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の染料と熱可塑性樹脂とで形成された染料層１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ及び例えば染料層１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅと同じ熱可塑性樹脂で形成された保護層１５ｆが長手方向に並んで設けられている。そして、基材１５ａには、染料層１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ及び保護層１５ｆを一組として、順次、長手方向に並んで形成されている。染料層１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ及び、保護層１５ｆは、サーマルヘッド１８により印刷する画像データに応じた熱エネルギが印加されることによって、被記録媒体１４の受容層１４ｂに順次熱転写される。

なお、本発明で使用する熱転写シート１５は、少なくとも一の染料層と保護層を有していれば、その他の構成は特に限定されるものではない。例えば、熱転写シート１５は、ブラックの染料層と保護層で構成されていても良く、また、イエロー、マゼンタ、シアンの染料層と保護層とで構成されていても良い。

サーマルヘッド１８は、図４に示すように、セラミック基板１８ａにグレース層１８ｂを介して発熱抵抗体等でなる発熱素子１８ｃがライン状に設けられ、その上層に、発熱素子１８ｃを保護する保護層１８ｄが設けられている。セラミック基板１８ａは、放熱性に優れ、発熱素子１８ｃの蓄熱を防止する機能を有する。また、グレース層１８ｂは、発熱素子１８ｃを被記録媒体１４や熱転写シート１５に当接させるため、発熱素子１８ｃを被記録媒体１４や熱転写シート１５に突出させるものであり、また、発熱素子１８ｃの熱がセラミック基板１８ａに吸収され過ぎないようにするためのバッファ層となる。サーマルヘッド１８は、１ラインずつ被記録媒体１４との間に介在する熱転写シート１５の染料を発熱素子１８ｃで加熱し昇華させて被記録媒体１４に転写する。

以上のように構成された画像形成装置１の回路構成について説明すると、図５に示すように、画像形成装置１は、印刷する画像データが入力されるインタフェース（以下、単にＩ／Ｆという。）２１と、Ｉ／Ｆ２１より入力された画像データを蓄積する画像メモリ２２と、制御プログラム等が格納される制御メモリ２３と、サーマルヘッド１８等の全体の動作を制御する制御部２４とが、バス２５を介して接続されている。また、このバス２５には、被記録媒体１４を給紙部から排紙部まで走行させるキャプスタン１２やキャプスタン１２の駆動源となるモータ等を有する搬送部２６やサーマルヘッド１８や熱転写シート１５を走行させる巻取リール１６や巻取リール１６の駆動源となるモータ等を有する走行部２７が接続され、搬送部２６や走行部２７も制御部２４によって制御される。

Ｉ／Ｆ２１は、印刷する画像を表示するＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等の表示装置、記録媒体が装着される記録及び／又は再生装置等の電気機器が接続される。例えば、表示装置に動画が表示されているとき、ユーザが選択した静止画像データが入力される。また、Ｉ／Ｆ２１は、記録及び／又は再生装置が接続されているとき、光ディスク、ＩＣカード等の記録媒体に記録されている静止画像データが入力される。なお、このＩ／Ｆ２１には、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ（the Institute of Electrical and Electronic Engineers）１３９４、ブルートゥース（Bluetooth）等の規格に基づいて有線又は無線で電気機器が接続される。

画像メモリ２２には、少なくとも画像データを１枚分記憶することができる容量を有し、Ｉ／Ｆ２１より入力された印刷する画像データが入力され、一時的に保存される。制御メモリ１３は、画像形成装置１の全体の動作を制御する制御プログラム等が格納されている。制御部２４は、制御メモリ２３に格納された制御プログラムに基づいて全体の動作を制御する。例えば、制御部２４は、画像形成時と保護増形成時における被記録媒体１４の搬送速度を可変するように搬送部２６を制御すると共に、印刷する画像に応じてサーマルヘッド１８を制御する。

ここで、以上のように構成された画像形成装置１の印刷動作について説明する。制御部２４は、制御メモリ２３に格納されたプログラムに従って、搬送部２６を駆動制御し、被記録媒体１４の印刷開始位置を、サーマルヘッド１８の位置まで搬送する。また、制御部２４は、搬送した被記録媒体１４にイエローの染料層１５ｂ、マゼンタの染料層１５ｃ、シアンの染料層１５ｄ、ブラックの染料層１５ｅ、保護層１５ｆの順に熱転写できるように、走行部２７を駆動制御し、熱転写シート１５を走行させる。そして、制御部２４は、高速に被記録媒体１４を走行させながら、サーマルヘッド１８を印刷するデータに応じて駆動し、熱転写シート１５の染料層１５ｂ〜１５ｅをイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に画像データに応じた濃度となるように熱転写し、被記録媒体１４に画像を形成し、次いで、画像形成時より低速で被記録媒体１４を走行させながら保護層１５ｆを画像上に熱転写する。

ここで、制御部２４は、制御メモリ２３に格納された制御プログラムに基づいて印刷を行う。

具体的に、制御部２４は、図６に示すように、熱転写シート１５のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの染料層１５ｂ〜１５ｅを被記録媒体１４の受容層１４ｂに熱転写する際の被記録媒体１４の厚さ変化量Ｄｘを下記（１）式で定義し、熱転写シート１５の保護層１５ｆを被記録媒体１４の受容層１４ｂに熱転写された画像上に熱転写する際の被記録媒体１４の厚さ変化量Ｄｙを下記（２）式で定義したとき、
Ｄｙ≧Ｄｘ
となるように、被記録媒体１４の搬送速度を制御する。

Ｄｘ＝｜Ｌｂ−Ｌａ｜ ・・・（１）
Ｄｙ＝｜Ｌｃ−Ｌａ｜ ・・・（２）
Ｌａ＝画像形成前の被記録媒体１４の厚さ［μｍ］
Ｌｂ＝画像形成後の被記録媒体１４における厚さが最小となる箇所の厚さ［μｍ］
Ｌｃ＝被記録媒体１４上に保護層１５ｆを熱転写可能な最小の熱エネルギをサーマルヘッド１８に印加したときの被記録媒体１４の厚さ［μｍ］

すなわち、制御部２４は、画像形成時、サーマルヘッド１８が被記録媒体１４に圧力を加える時間を短くして、印画表面、特に高濃度印画部領域での凹凸が発生を抑制するようにする。具体的に、制御部２４は、画像形成時、従来より被記録媒体１４の搬送速度を速くしてサーマルヘッド１８が被記録媒体１４に圧力及び熱エネルギを加える時間を短くする。更に、制御部２４は、保護層１５ｆの形成時、被記録媒体１４の搬送速度を画像形成時より遅くし、サーマルヘッド１８が被記録媒体１４に圧力及び熱エネルギを加える時間を長くして、被記録媒体１４の凹み範囲を広く取り、画像形成時に形成されてしまった凹みを熱プレス又はヒートセットできるようにすると共に、表面加工処理によって形成される絹目調、マット調、光沢調といった微小の凹凸パターンを鮮明に形成できるようにする。

上述のように、被記録媒体１４は受容層１４ｂの下層に熱可塑性でミクロボイド構造を有する樹脂層１４ｅを有しており、受容層１４ｂ及び樹脂層１４ｅは、サーマルヘッド１８によって所定の圧力が加わった状態で熱エネルギが印加されることによって、塑性変形し、潰れ薄くなる。制御部２４は、この被記録媒体１４の現象を利用し、画像形成時、サーマルヘッド１８が被記録媒体１４へ圧力及び熱エネルギを加える時間を短くして、被記録媒体１４の潰れ量を小さくし、保護層１５ｆの形成時に、再度、被記録媒体１４をサーマルヘッド１８によって加えられる圧力によって潰し、この際の潰れ量を、被記録媒体１４の搬送速度を遅くすることによって、画像形成時より大きくして印画表面形態を良くするようにしている。

以上のことを、画像形成装置１の印刷動作に従って説明すると、制御部２４は、被記録媒体１４に熱転写シート１５のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの染料層１５ｂ〜１５ｅを被記録媒体１４の受容層１４ｂに熱転写する際、被記録媒体１４の厚さ変化量が上記（１）式で定義されるＤｘとなるように、被記録媒体１４にかかる熱エネルギ及び搬送速度を設定する。これにより、被記録媒体１４の搬送速度が低速の場合と比較して、被記録媒体１４自身の凹みを発生しにくくすることができ、画像形成時の濃淡差による印画表面の凹凸の発生を防止又は凹凸を小さくすることができ、印画品質低下を防止できる。更に、次に行われる保護層１５ｆの積層時の被記録媒体１４の凹みの変化を大きく取ることができる。

次いで、制御部２４は、被記録媒体１４に形成された画像上に保護層１５ｆを転写する際、被記録媒体１４の厚さ変化量が上記（２）式で定義されるＤｙとなるように、被記録媒体１４の搬送速度を遅くして、サーマルヘッド１８が被記録媒体１４に所定の圧力を加える時間を長くし、Ｄｙ≧Ｄｘの関係が成り立つようにする。これにより、被記録媒体１４の搬送速度を高速にした場合と比較して、被記録媒体１４自身の凹みが発生しやすくなり、凹みの変化を大きく取ることができる。これにより、画像形成時に生じた凹凸を保護層１５ｆの積層時に解消することや任意の微小な凹凸パターンを形成することができる。

以上のように、本発明が適用された画像形成装置１は、被記録媒体１４の走行速度を、画像形成時と保護層１５ｆの転写時とで可変することによって、厚さの変化量を制御するものであるが、被記録媒体１４の搬送速度と被記録媒体１４の厚さの変化量の関係は次ぎように確認した。

使用プリンタ ＵＰ-ＤＲ１５０（ソニー株式会社製）
ドット密度 ３３４ｄｐｉ(＝１３．１５ｄｏｔｓ／ｍｍに相当する）
被記録媒体の種類 ＣＫ９０４６用ペーパ（三菱電機株式会社製）
被記録媒体の搬送速度 高速時：０．７ｍｓｅｃ／ｌｉｎｅ＝１０．５４ｃｍ／秒
低速時：４ｍｓｅｃ／ｌｉｎｅ＝１．８５ｃｍ／秒
熱エネルギ量の印加条件
イエロー、マゼンタ、シアンによる黒の階調画像を作成した（１，２，・・・１５，１６階調目までの全１６ステップ存在する。１階調目から１６階調目に向かって印加する熱エネルギを漸増させた。なお、横軸の０は印画処理をしない白地に相当する。）このとき、低搬送速度時（４ｍｓｅｃ／ｌｉｎｅ）におけるストローブパルス幅を調整し、各階調において高搬送速度時（０．７ｍｓｅｃ／ｌｉｎｅ）の場合と同一の記録濃度特性を示すように調整した。図６は、横軸にｎ（印画時の階調）、縦軸にＤｎ（印画濃度階調毎の被記録媒体の厚さ変化量=被記録媒体の潰れ量）をプロットした場合の挙動を示す。

このとき、Ｄｎを下記式により求めた。

Ｄｎ＝Ｌｎ−Ｌ０
ここで、Ｌｎは、ｎ階調目における被記録媒体の厚さで、ｎは０〜１６の整数を表す。０階調目に相当するＬ０は、印画処理をしない箇所の白地に相当する箇所の被記録媒体の厚さを示す。また、Ｄｎの数値が負の場合は厚さ減少、正の場合は厚さ増加が起こっていることを示す。

また、７階調目以降が保護層１５ｆの転写可能となる熱エネルギ領域である。なお、保護層１５ｆの転写に使用した熱印加エネルギプロファイルは画像形成時のイエロー用のものを使用した。また、画像の保護層１５ｆの転写が不可能から可能に変わる階調部（７階調目）を境として、低階調側を画像保護層転写不能エネルギ領域、高階調側を保護層転写可能エネルギ領域と定義した。

図６より、被記録媒体１４の記録濃度特性及び画像保護層転写可能エネルギ領域が同一になるよう条件を合わせた場合、被記録媒体１４の搬送速度を速めるに連れ、厚さ変化量Ｄｎを小さくすることができ、逆に、被記録媒体１４の搬送速度を遅くするに連れ、厚さ変化量Ｄｎを大きくすることができることが分かる。そして、被記録媒体１４の搬送速度を異ならせて、これらの被記録媒体１４の記録濃度特性及び画像保護層転写可能エネルギ領域が同一になるよう条件を合わせた場合、搬送速度を高速にして記録を行った場合には、被記録媒体１４は、厚さ変化量Ｄｎが低速で印刷した場合よりも小さく抑えられていることが分かる。被記録媒体１４がサーマルヘッド１８によって加えられる熱エネルギの時間が短くなるためである。また、搬送速度を低速にして印刷を行った場合には、高速で記録した場合と比較して、被記録媒体１４の厚さ減少量がより大きくなっているのが分かる。被記録媒体１４がサーマルヘッド１８によって加えられる熱エネルギの時間が長くなるためである。

図７は、印画速度と被記録媒体１４の潰れ量の関係を示す図である。なお、この実験は、画像形成時のイエロー用の熱印加エネルギプロファイルを用い、各速度における発色濃度は一定となるようにした。すなわち、被記録媒体１４から見て、印加される熱エネルギ量が一定となるようにした。そして、潰れ量は、絶対値で示し、下記式のように定義した。

潰れ量＝｜画像形成後の被記録媒体１４の厚さ−画像形成前の被記録媒体１４の厚さ｜
図７からも、印画速度、すなわち被記録媒体１４の搬送速度が遅いほど潰れ量が大きくなり、被記録媒体１４の搬送速度が速いほど潰れ量が小さいことを確認することができる。

本発明が適用された画像形成装置１では、この現象を利用し、画像形成時、高速で被記録媒体１４を搬送して被記録媒体１４の潰れ量を小さくし、保護層の形成時、被記録媒体１４の走行速度を低速にして、被記録媒体１４の潰れ量を大きくすることによって、Ｄｙ≧Ｄｘの関係が成り立つようにしている。

そして、上記条件で、印画物の形成を行った。このとき、画像形成時、保護層積層時の被記録媒体１４の搬送条件を０．７ｍｓｅｃ／ｌｉｎｅ（高速）、４ｍｓｅｃ／ｌｉｎｅ（低速）に異ならせた場合の印画物の表面形態について観察した。なお、画像形成時のデータは標準画像データ（JIS SCID No.1)を使用し、画像保護層の形成時には、サーマルヘッド１８により印加する熱エネルギを被記録媒体の変形量がＤｙ〜Ｄｚとなる範囲に矩形状に変調しながら、凹凸状の表面形態になるようにした。この結果を表１に示す。

Ｄｚは、下記（３）式により定義されるものであり、保護層１５ｆに形成される絹目調、マット調、光沢調等の表面加工処理の凹凸差を示す。この凹凸差は、サーマルヘッド１８に印加する熱エネルギ量を、図６に示す保護層転写可能エネルギ領域において、切り換えることによって形成することができる。なお、この表面加工処理は、本発明において、必ずしも必要となるものではない。

Ｄｚ＝Ｌｄ−Ｌｃ・・・（３）
Ｌｄ＝被記録媒体１４上に保護層１５ｆを熱転写可能なエネルギ範囲で印加した場合における、被記録媒体１４の厚さが最小となる箇所の厚さ[μｍ]

保護層積層後の凹凸形状の均一性
○・・・凹凸形成が印画表面の全領域に亘って均一
×・・・印画表面の高濃度部分での凹凸形状が不完全なため印画表面の全領域において凹凸形状が不均一
保護層積層後の凹凸形状の鮮明性
○・・・凹凸形成が鮮明
×・・・凹凸形成が不鮮明
総合判定
○・・・凹凸形成が印画表面の全領域に亘って均一であり凹凸形成が鮮明
×・・・凹凸形成が不鮮明印画表面全領域内で不均一で凹凸形成が不鮮明
表１中実施例は、本発明を適用したものであり、実施例によれば、保護層積層後の凹凸形状の均一性及び保護層積層後の凹凸形状の鮮明性で良好な結果を得ることができることが確認できる。

比較例１では、画像形成時と保護層積層時で被記録媒体１４を高速で搬送している。したがって、比較例１では、保護層積層時を高速で行っていることから、保護層形成時における被記録媒体１４に熱変形時間を十分に確保することができない。このため、画像形成時に生じた凹凸を保護層形成時に解消しきれず、結果として、保護層積層後の凹凸形状の鮮明性で良好な結果が得られなくなっている。

比較例２では、画像形成時と保護層積層時で被記録媒体１４を低速で搬送している。比較例２では、画像形成時を低速で行っていることから、被記録媒体１４にサーマルヘッド１８によって熱エネルギが長い間加わり過ぎ、画像形成の段階で被記録媒体１４が潰れきった又はそれに近い状態となっているため、結果として、保護層積層後の凹凸形状の均一性で良好な結果が得られなくなっている。

比較例３では、実施例と逆であり、画像形成を低速で行い、保護層積層を高速で行うようにしている。したがって、比較例３では、保護層積層後の凹凸形状の均一性及び保護層積層後の凹凸形状の鮮明性で良好な結果を得ることができなくなっている。

なお、以上の例では、画像形成を高速で行い保護層形成を低速に行う場合を説明したが、各速度は、一例であって、上述の例に限定されるものではない。

本発明を適用した画像形成装置の構成を示す図である。 本発明を適用した画像形成装置に用いる被記録媒体の要部断面図である。 本発明を適用した画像形成装置に用いる熱転写シートの断面図である。 本発明を適用した画像形成装置のサーマルヘッドの正面図である。 本発明を適用した画像形成装置のブロック図である。 横軸にｎ（印画時の階調）、縦軸にＤｎ（各印画濃度階調毎の被記録媒体の厚さ変化量=被記録媒体の潰れ量）をプロットした場合の挙動を示す図である。 印画速度と被記録媒体の潰れ量の関係を示す図である。

符号の説明

１ 画像形成装置、１１ ガイドローラ、１２ キャプスタン、１３ ピンチローラ、１４ 被記録媒体、１４ａ 基材、１４ｂ 受容層、１４ｃ バック層、１４ｄ 基紙、１４ｅ 樹脂層、１４ｆ 樹脂層、１５ 熱転写シート、1５ａ 基材、１５ｂ〜１５ｅ 染料層、１５ｆ 保護層、１６ 巻取リール、１７ 供給リール、１８ サーマルヘッド、１８ａ セラミック基板、１８ｂ グレース層、１８ｃ 発熱素子、１８ｄ 保護層、１９ プラテンローラ、

Claims (2)

1. ミクロボイドを含有している熱可塑性の基材上に色材を受容する受容層が形成された被記録媒体を搬送する搬送手段と、
   シート上に色材層と保護層とが走行方向に並んで形成された熱転写シートを走行させる走行手段と、
   上記被記録媒体の受容層と上記熱転写シートの色材層及び保護層とを対向させた状態で圧力及び熱エネルギを印加し、上記熱転写シートの色材層と保護層とを上記被記録媒体に順に熱転写するサーマルヘッドと、
   上記被記録媒体の搬送速度を可変するように上記搬送手段を制御する制御手段とを備え、
   上記制御手段は、上記熱転写シートの色材層を上記被記録媒体に熱転写する際の上記被記録媒体の厚さ変化量Ｄｘを下記（１）式で定義し、上記熱転写シートの保護層を上記被記録媒体に熱転写された画像上に熱転写する際の上記被記録媒体の厚さ変化量Ｄｙを下記（２）式で定義したとき、
   Ｄｙ≧Ｄｘ
   となるように、上記熱転写シートの保護層を、上記被記録媒体に熱転写された画像上に該保護層の表面に微小な凹凸パターンを形成するように熱転写し、該熱転写シートの保護層を上記被記録媒体に熱転写された画像上に熱転写する際の搬送速度を、上記熱転写シートの色材層を上記被記録媒体に熱転写する際の搬送速度より低速となるように上記搬送手段を制御し、上記サーマルヘッドが上記被記録媒体に上記熱転写シートの色材層を熱転写する際に比べて、上記サーマルヘッドが該熱転写シートの保護層を上記被記録媒体に熱転写された画像上に熱転写する際の上記被記録媒体に圧力及び熱エネルギを印加する時間を長くする画像形成装置。
   Ｄｘ＝｜Ｌｂ−Ｌａ｜ ・・・（１）
   Ｄｙ＝｜Ｌｃ−Ｌａ｜ ・・・（２）
   Ｌａ＝画像形成前の被記録媒体の厚さ
   Ｌｂ＝画像形成後の被記録媒体における厚さが最小となる箇所の厚さ
   Ｌｃ＝被記録媒体上に画像保護層を熱転写可能な最小の熱エネルギをサーマルヘッドに印加したときの被記録媒体の厚さ
2. ミクロボイドを含有している熱可塑性の基材上に色材を受容する受容層が形成された被記録媒体を搬送するステップと、
   シート上に色材層と保護層とが走行方向に並んで形成された熱転写シートを走行させるステップと、
   上記被記録媒体の受容層と上記熱転写シートの色材層とを対向させた状態でサーマルヘッドによって圧力及び熱エネルギを印加し、上記熱転写シートの色材層を上記熱転写シートの上記受容層に熱転写し画像を形成するステップと、
   上記被記録媒体に形成された画像と上記熱転写シートの保護層とを対向させた状態で上記サーマルヘッドによって圧力及び熱エネルギを印加し、上記熱転写シートの保護層を上記熱転写シートに形成された画像上に熱転写するステップとを有し、
   上記熱転写シートの色材層を上記被記録媒体に熱転写する際の上記被記録媒体の厚さ変化量Ｄｘを下記（１）式で定義し、上記熱転写シートの保護層を上記被記録媒体に熱転写された画像上に熱転写する際の上記被記録媒体の厚さ変化量Ｄｙを下記（２）式で定義したとき、
   Ｄｙ≧Ｄｘ
   となるように、上記熱転写シートの保護層を、上記被記録媒体に熱転写された画像上に該保護層の表面に微小な凹凸パターンを形成するように熱転写し、該熱転写シートの保護層を上記被記録媒体に熱転写された画像上に熱転写する際の搬送速度を、上記熱転写シートの色材層を上記被記録媒体に熱転写する際の搬送速度より低速となるように制御し、上記サーマルヘッドが上記被記録媒体に上記熱転写シートの色材層を熱転写する際に比べて、上記サーマルヘッドが該熱転写シートの保護層を上記被記録媒体に熱転写された画像上に熱転写する際の上記被記録媒体に圧力及び熱エネルギを印加する時間を長くする画像形成方法。
   Ｄｘ＝｜Ｌｂ−Ｌａ｜ ・・・（１）
   Ｄｙ＝｜Ｌｃ−Ｌａ｜ ・・・（２）
   Ｌａ＝画像形成前の被記録媒体の厚さ
   Ｌｂ＝画像形成後の被記録媒体における厚さが最小となる箇所の厚さ
   Ｌｃ＝被記録媒体上に画像保護層を熱転写可能な最小の熱エネルギをサーマルヘッドに印加したときの被記録媒体の厚さ

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