JP7013999B2 - 熱転写印画装置及び熱転写印画方法 - Google Patents

Description

本発明は、熱転写印画装置及び熱転写印画方法に関する。

サーマルヘッドとプラテンロールとの間に熱転写シートと受像シートとを挟み込み、サーマルヘッドから熱転写シートに熱を付与して、熱転写シートのインクを受像シートに転写する熱転写印画装置が知られている。

受像シートは、巻芯に（又は巻芯の無い状態で）巻き取ったロール状の状態で熱転写印画装置に装填されている。そのため、熱転写印画装置で作製される印画物に、巻き癖のカール（反り）が生じるという問題があった。

特開２０１１－５７００号公報 特開２０１５－１４７３３６号公報

本発明は、上記従来の実状に鑑みてなされたものであり、印画物のカール量を抑制する熱転写印画装置及び熱転写印画方法を提供することを課題とする。

本発明の熱転写印画装置は、熱転写シートを供給する供給部と、受像シートの繰り出し及び巻き取りを行う受像シートロールと、前記熱転写シート及び前記受像シートをサーマルヘッドとプラテンロールとの間に挟み込み、前記熱転写シートから前記受像シートにインクを熱転写して画像を印画する印画部と、熱転写後の前記熱転写シートを回収する回収部と、を備え、画像印画処理時よりも前記サーマルヘッドを前記プラテンロール側に押し込んだ位置で前記熱転写シート及び前記受像シートを前記サーマルヘッドと前記プラテンロールとの間に挟み込み、前記サーマルヘッドにより前記受像シートを加熱しながら前記受像シートを搬送するデカール処理を行うものである。

本発明の一態様では、前記熱転写シートには色材層及び保護層が設けられており、前記デカール処理時、前記サーマルヘッドは使用済みの保護層形成領域を介して前記受像シートを加熱する。

本発明の一態様では、前記デカール処理時に前記サーマルヘッドが使用済みの保護層形成領域を加熱する領域は、前記受像シートに印画された画像上に保護層を転写する際に前記サーマルヘッドが保護層形成領域を加熱する領域よりも小さい。

本発明の熱転写印画方法は、熱転写シート及び受像シートロールから繰り出された受像シートをサーマルヘッドとプラテンロールとの間に挟み込み、前記熱転写シートから前記受像シートに色材を熱転写して画像を印画する熱転写印画方法であって、画像印画処理時よりも前記サーマルヘッドを前記プラテンロール側に押し込んだ位置で前記熱転写シート及び前記受像シートを前記サーマルヘッドと前記プラテンロールとの間に挟み込み、前記サーマルヘッドにより前記受像シートを加熱しながら前記受像シートを搬送するデカール処理を行うものである。

本発明によれば、印画物のカール量を抑制できる。

本発明の実施形態に係る熱転写印画装置の概略構成図である。 熱転写シートの平面図である。 受像シートの断面図である。 （ａ）（ｂ）はサーマルヘッドの位置を説明する模式図である。 保護層形成領域における加熱領域を説明する模式図である。 （ａ）（ｂ）はプラテンロールの進退機構の例を示す図である。 （ａ）～（ｃ）はサーマルヘッドの進退機構の例を示す図である。

図１は本発明の実施の形態に係る熱転写印画装置の概略構成図であり、図２は熱転写印画装置で使用される熱転写シートの平面図であり、図３は受像シートの断面図である。

熱転写印画装置は、イエロー染料（Ｙ）を含むＹ層５１、マゼンタ染料（Ｍ）を含むＭ層５２、シアン染料（Ｃ）を含むＣ層５３、及び保護（ＯＰ）層５４が面順次に設けられた熱転写シート５を用いて、受像シート７上にＹ、Ｍ、Ｃを昇華転写させて画像を印画し、画像上に保護層を転写するサーマルヘッド１を備えている。印画する画像は、例えば、顔画像等の人物画像や、住所・氏名等の文字である。

サーマルヘッド１の下流側に、熱転写シート５を巻き付けて形成された供給部３が設けられ、サーマルヘッド１の上流側に回収部４が設けられている。供給部３から繰り出された熱転写シート５は、サーマルヘッド１を通って、回収部４に巻き取られて回収されるようになっている。

熱転写シート５を挟んでサーマルヘッド１と反対側には、回転自在なプラテンロール２が設けられている。サーマルヘッド１及びプラテンロール２を含む印画部１０は、受像シート７及び熱転写シート５を挟み込み、熱転写シート５を加熱して受像シート７上に染料を熱転写することで画像を形成する。

熱転写シート５は、基材層の一方の面に、回収部４側から、Ｙ層５１、Ｍ層５２、Ｃ層５３、及びＯＰ層５４が順次形成される。Ｙ層５１、Ｍ層５２、Ｃ層５３には、バインダ樹脂に、昇華性染料を溶融又は分散させた材料を用いることが好ましい。ＯＰ層５４には、透明で、接着性、耐光性等を有する材料を用いることが好ましい。

熱転写シート５の基材層には、従来公知のある程度の耐熱性と強度を有するものを使用できる。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリプロピレン（ＰＰ）フィルム、ポリカーボネートフィルム等が挙げられる。

基材層の他方の面、すなわち染料が塗布された面とは反対側の面には背面層が設けられている。サーマルヘッド１は、熱転写シート５を背面層側から加熱する。背面層は、熱転写時の熱で熱転写シート５が変形しないように耐熱性を向上させるとともに、熱転写時のサーマルヘッド１の走行性を改善してスティッキング等を抑制する機能を有する。背面層は、一般的に、バインダ樹脂に滑性剤、界面活性剤、無機粒子、有機粒子、顔料等を添加したものを塗布、乾燥することにより形成できる。

熱転写シート５には、バインダ樹脂と共に顔料やカーボンブラック等の色材を含む溶融層が、昇華転写用の染料層であるＹ層５１、Ｍ層５２及びＣ層５３と面順次に設けられていてもよい。

サーマルヘッド１の上流側には、受像シート７の搬送を行うための回転駆動自在なキャプスタンローラ９ａと、キャプスタンローラ９ａに受像シート７を圧着させるためのピンチローラ９ｂが設けられている。

受像シート７は、受像シート７を巻回した受像シートロール６から繰り出される。受像シートロール６は図示しない巻軸部品に取り付けられており、巻軸部品を回転（正転／逆転）させると、受像シートロール６が回転し、受像シート７の繰り出し（下流側への搬送）や巻取り（上流側への搬送）が行われる。

受像シート７には、この種の熱転写印画装置で用いられる公知のものを使用することができ、例えば、図３に示すように、レジンコート層７１、紙７２、接着層７３、ボイド含有フィルム７４、及び受容層７５がこの順で積層されたものを用いることができる。ボイド含有フィルム７４としては、フィルム中にボイドが形成されたものであれば、種々のものを用いることができる。例えば、ＰＥＴ中にボイド発現剤を添加し、成膜、延伸することで、ボイドを
フィルム内に形成したフィルムを用いることができる。基材は、ＰＥＴのほか、ＰＰ、ＰＥ（ポリエチレン）などのポリオレフィンを用いることができる。

制御装置１４は、熱転写印画装置の各部の駆動を制御し、印画処理及び後述するデカール処理を行う。印画処理では、まず、受像シート７とＹ層５１とが位置合わせされ、受像シート７及び熱転写シート５を介してサーマルヘッド１がプラテンロール２に当接する。次に、キャプスタンローラ９ａ及び回収部４が回転駆動して、受像シート７及び熱転写シート５が上流側へ送られる。この間、画像データに基づいて、サーマルヘッド１によりＹ層５１の領域が選択的に順次加熱され、熱転写シート５から受像シート７上にＹが昇華転写される。

Ｙの昇華転写後、サーマルヘッド１が上昇し、プラテンロール２から離れる。次に、受像シート７とＭ層５２とが位置合わせされる。Ｙを昇華転写する方法と同様にして、受像シート７上にＭ及びＣが順次昇華転写され、受像シート７上に１画面分の画像が形成される。次に、サーマルヘッド１により画像上にＯＰ層５４が転写される。

その後、保護層が転写された受像シート７は、下流側に設けられたカッター（図示略）により画面の後方縁が切断されて、画像が形成された印画物が作製される。

上述したように、受像シート７はロール状に巻回された状態で熱転写印画装置に装填されている。そのため、印画物に巻き癖のカール（反り）が生じ得る。そこで、本実施形態では、印画処理前に受像シート７のカールを低減するデカール処理を行う。

デカール処理では、サーマルヘッド１を印画処理時の位置よりもさらにプラテンロール２側に押し込んだ状態で、サーマルヘッド１により熱エネルギーを印加しながら、受像シート７を巻き取る。図４（ａ）が印画処理時のサーマルヘッド１の位置（第１ヘッドポジション）の例を示し、図４（ｂ）がデカール処理時のサーマルヘッド１の位置（第２ヘッドポジション）の例を示す。プラテンロール２は、サーマルヘッド１の位置に追従する構造となっている。

サーマルヘッド１をプラテンロール２側に押し込むことで、受像シート７の屈曲パス（屈曲した搬送路）が形成される。受像シート７を加熱しながら屈曲パスを通すことで、受像シート７のカールが抑制される。デカール処理時の受像シート７へのサーマルヘッド1による印加エネルギー量は、Ｙ層５１、Ｍ層５２及びＣ層５３を熱転写して画像を印画する場合の最高濃度印画時を２５５／２５５とすると、１４０／２５５以上、１８０／２５５以下程度が好ましい。

なお、デカール処理の際、サーマルヘッド１と受像シート７との間には、１画面前の画像上に保護層を転写した、使用済み保護層形成領域が配置される。すなわち、デカール処理の際、受像シート７には、１画面前の使用済み保護層形成領域を介してサーマルヘッド１から熱エネルギーが付与される。例えば、使用済み保護層形成領域では、保護層が転写された部分で基材層の表面が露出している。

図５に示すように、デカール処理時に使用済み保護層形成領域を加熱する領域Ｒ２は、印画処理において画像上に保護層を転写する際に加熱する領域Ｒ１よりも僅かに小さくすることが好ましい。例えば、領域Ｒ２は、領域Ｒ１よりも周囲５ｍｍ程度小さくする。これにより、デカール処理時に、熱転写シート５から染料転写前の受像シート７に保護層が転写されることを防止できる。

受像シート７の先端がサーマルヘッド１に到達する直前で、受像シート７の巻き取り及びサーマルヘッド１による加熱を停止し、デカール処理を終了する。その後、サーマルヘッド１の位置を図４（ａ）に示す第１ヘッドポジションにして、印画処理を行う。

印画処理前にデカール処理を行うことで、作製される印画物のカール量を抑制できる。

デカール処理の一手法として、画像の形成及び保護層の転写を終えた受像シートを、サーマルヘッドの下流側の屈曲パスに通すものが考えられる。しかし、このような手法では、保護層の表面に傷が付かないように屈曲パスを緩くする必要があり、カールを効果的に低減できない。

一方、本実施形態では、印画処理の前にデカール処理を行うため、受像シート７を屈曲角度の大きいパスを通すことができ、かつ加熱を行えるため、カールを効果的に低減できる。

上記実施形態では、染料層と保護層とが同じ基材層に面順次に設けられた熱転写シートを使用する例について説明したが、染料層が設けられたシートと、保護層が設けられたシートとが別体になっていてもよい。この場合、保護層を転写するためのサーマルヘッド及びプラテンロールを、上記実施形態のような構成とすればよい。

上記実施形態では、デカール処理時に受像シート７を巻き取りながら加熱を行う例について説明したが、受像シート７を繰り出しながら加熱を行ってもよい。

図６（ａ）（ｂ）はプラテンロール２の進退機構の例を示す。プラテンロール２の回転軸２１はベアリング２２に支持されている。ベアリング２２は、軸２３ａを中心に回動可能なレバー２３の一端部に支持されている。

レバー２３の他端部は、バネ（図示略）によって矢印Ａ方向に付勢されてカム２４に圧着することで支持されており、カム２４が回転することで、レバー２３が回動し、プラテンロール２の位置を変えることができるようになっている。例えば、図６（ａ）に示す印画処理時（及び待機時）の位置と、図６（ｂ）に示すデカール処理時の位置とに、プラテンロール２の位置を切り替えることができる。

図７（ａ）～（ｃ）はサーマルヘッド１の進退機構の例を示す。サーマルヘッド１には、コイルスプリング１１の一端部が取り付けられており、コイルスプリング１１の他端部にはカム１２が設けられている。カム１２が回転することによりコイルスプリング１１が縮み、サーマルヘッド１はプラテンロール２側へ向かって付勢される。

図７（ａ）は待機時のサーマルヘッド１の位置を示す。図７（ｂ）は印画処理時のサーマルヘッド１の位置を示す。図７（ｃ）はデカール処理時のサーマルヘッド１の位置を示す。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１ サーマルヘッド
２ プラテンロール
３ 供給部
４ 回収部
５ 熱転写シート
６ 受像シートロール
７ 受像シート
１０ 印画部
１４ 制御装置

Claims (4)

1. 熱転写シートを供給する供給部と、
   受像シートの繰り出し及び巻き取りを行う受像シートロールと、
   前記熱転写シート及び前記受像シートをサーマルヘッドとプラテンロールとの間に挟み込み、前記熱転写シートから前記受像シートにインクを熱転写して画像を印画する印画部と、
   熱転写後の前記熱転写シートを回収する回収部と、
   を備え、
   画像印画処理時よりも前記サーマルヘッドを前記プラテンロール側に押し込んだ位置で前記熱転写シート及び前記受像シートを前記サーマルヘッドと前記プラテンロールとの間に挟み込み、前記サーマルヘッドにより前記受像シートを加熱しながら前記受像シートを搬送するデカール処理を行うことを特徴とする熱転写印画装置。
2. 前記熱転写シートには色材層及び保護層が設けられており、
   前記デカール処理時、前記サーマルヘッドは使用済みの保護層形成領域を介して前記受像シートを加熱することを特徴とする請求項１に記載の熱転写印画装置。
3. 前記デカール処理時に前記サーマルヘッドが使用済みの保護層形成領域を加熱する領域は、前記受像シートに印画された画像上に保護層を転写する際に前記サーマルヘッドが保護層形成領域を加熱する領域よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の熱転写印画装置。
4. 熱転写シート及び受像シートロールから繰り出された受像シートをサーマルヘッドとプラテンロールとの間に挟み込み、前記熱転写シートから前記受像シートに色材を熱転写して画像を印画する熱転写印画方法であって、
   画像印画処理時よりも前記サーマルヘッドを前記プラテンロール側に押し込んだ位置で前記熱転写シート及び前記受像シートを前記サーマルヘッドと前記プラテンロールとの間に挟み込み、前記サーマルヘッドにより前記受像シートを加熱しながら前記受像シートを搬送するデカール処理を行うことを特徴とする熱転写印画方法。

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