JP2022039593A - 印画物の製造方法及び熱転写印画装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】サーマルヘッドの温度を抑えつつ、所望の熱エネルギーを印加して保護層を転写する。
【解決手段】印画物の製造方法は、基材シート上に色材層及び保護層が設けられた熱転写シートと、基材上に受容層が設けられた受像シートとを、サーマルヘッドとプラテンロールとの間に挟み込み、前記サーマルヘッドにより前記熱転写シートを加熱して、前記熱転写シートから前記受像シートの前記受容層に色材を移行して画像を形成する工程と、前記サーマルヘッドにより前記熱転写シートを加熱して、前記受像シートの前記画像上に前記熱転写シートから前記保護層を転写する工程と、を備える。前記画像の形成後、前記保護層の転写処理開始前に、前記サーマルヘッドの温度が第1所定値以上になった場合、印画物作製処理を中断し、前記サーマルヘッドの温度を降下させる第1冷却期間の経過後に前記印画物作製処理を再開し、前記保護層の転写を行う。
【選択図】図1
【解決手段】印画物の製造方法は、基材シート上に色材層及び保護層が設けられた熱転写シートと、基材上に受容層が設けられた受像シートとを、サーマルヘッドとプラテンロールとの間に挟み込み、前記サーマルヘッドにより前記熱転写シートを加熱して、前記熱転写シートから前記受像シートの前記受容層に色材を移行して画像を形成する工程と、前記サーマルヘッドにより前記熱転写シートを加熱して、前記受像シートの前記画像上に前記熱転写シートから前記保護層を転写する工程と、を備える。前記画像の形成後、前記保護層の転写処理開始前に、前記サーマルヘッドの温度が第1所定値以上になった場合、印画物作製処理を中断し、前記サーマルヘッドの温度を降下させる第1冷却期間の経過後に前記印画物作製処理を再開し、前記保護層の転写を行う。
【選択図】図1
Description
本開示は、印画物の製造方法及び熱転写印画装置に関する。
従来、種々の印字方法が知られているが、その中でも昇華型熱転写方式は、濃度階調を自由に調整でき、中間色や階調の再現性にも優れ、銀塩写真に匹敵する高品質の画像形成が可能である。
昇華型熱転写方式は、昇華性染料を含む色材層を備える熱転写シートと、受容層を備える熱転写受像シートとを重ね合わせ、熱転写プリンタが備えるサーマルヘッドにより熱転写シートを加熱することで、色材層中の昇華性染料を受容層に移行させ、画像形成を行う。次いで、画像が形成された受容層上に、熱転写シートから保護層を転写し、印画物を製造している。
熱転写プリンタでは、サーマルヘッドをサーマルプロテクト(過熱保護)するために、サーマルヘッドに取り付けられたサーミスタにより温度を監視し、規定温度以上に上昇したときは、サーマルヘッドの温度が下がるまで印画処理を中断する、印画物作製処理休止時間を設けている。従来、1枚の印画物の製造後、次の印画物の製造前に、印画物作製処理休止時間が設けられていた。すなわち、保護層を転写して1枚の印画物を製造した後、次の印画物のための染料移行前に印画物作製処理を休止させていた。
近年、保護層を用いた様々な付加価値加工が行われており、加工の種類によっては保護層転写時に多大な熱エネルギーを印加することがある。上述のような、1枚の印画物の製造後、次の印画物の製造前に印画物作製処理休止時間を設ける従来の手法を用いてこのような付加価値加工を行う場合、染料移行開始時のサーマルヘッドの温度は低いが、染料移行に伴う熱エネルギー印加によりサーマルヘッドの温度が徐々に上昇し、続いて、付加価値加工に必要な熱エネルギーを熱転写シートに印加して保護層を転写する際にサーマルヘッドの温度が極めて高くなり、保護層がサーマルヘッドに貼り付いたり、熱転写シートにダメージを与えたりする不具合が生じることがあった。
本開示は、サーマルヘッドの温度を規定以下に抑えつつ、所望の熱エネルギーを印加して保護層を転写する印画物の製造方法及び熱転写印画装置を提供することを課題とする。
本開示の印画物の製造方法は、基材シート上に色材層及び保護層が設けられた熱転写シートと、基材上に受容層が設けられた受像シートとを、サーマルヘッドとプラテンロールとの間に挟み込み、前記サーマルヘッドにより前記熱転写シートを加熱して、前記熱転写シートから前記受像シートの前記受容層に色材を移行して画像を形成する工程と、前記サーマルヘッドにより前記熱転写シートを加熱して、前記受像シートの前記画像上に前記熱転写シートから前記保護層を転写する工程と、を備え、前記画像の形成後、前記保護層の転写処理開始前に、前記サーマルヘッドの温度が第1所定値以上になった場合、印画物作製処理を中断し、前記サーマルヘッドの温度を降下させる第1冷却期間の経過後に前記印画物作製処理を再開し、前記保護層の転写を行うものである。
本開示の熱転写印画装置は、基材シート上に色材層及び保護層が設けられた熱転写シートと、基材上に受容層が設けられた受像シートとを、サーマルヘッドとプラテンロールとの間に挟み込み、前記サーマルヘッドにより前記熱転写シートを加熱して、前記熱転写シートから前記受像シートの前記受容層に色材を移行して画像を形成し、前記受像シートの前記画像上に前記熱転写シートから前記保護層を転写する印画部と、前記サーマルヘッドの温度を測定するセンサと、前記センサの測定結果を取得し、前記画像の形成後、前記保護層の転写処理開始前に、前記サーマルヘッドの温度が第1所定値以上になった場合、印画物作製処理を中断し、前記サーマルヘッドの温度を降下させる第1冷却期間の経過後に前記印画物作製処理を再開し、前記保護層の転写を行うように前記印画部を制御する制御装置と、を備えるものである。
本開示によれば、サーマルヘッドの温度を規定以下に抑えつつ、所望の熱エネルギーを印加して保護層を転写する。
図1は本開示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る。
熱転写印画装置は、イエロー染料を含むイエロー染料層51、マゼンタ染料を含むマゼンタ染料層52、シアン染料を含むシアン染料層53、及び保護層54が面順次に設けられた熱転写シート5をサーマルヘッド1で加熱し、受像シート7上に染料を移行して画像を印画し、印画した画像上に保護層を転写する。印画する画像は、例えば、顔画像等の人物画像や、住所・氏名、賀詞及びフレーズ等の文字である。
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上に染料を移行することで画像を形成する。サーマルヘッド1には、サーマルヘッド1をプラテンロール2に押し付ける圧力(印圧)が調整できる印圧調整機構(図示略)が連結されていてもよい。
サーマルヘッド1には、サーマルヘッド1の温度を測定するセンサ12が取り付けられている。センサ12は、例えばサーミスタが用いられる。
熱転写シート5は、基材シート50(図5参照)の一方の面に、回収部4側から、イエロー染料層51、マゼンタ染料層52、シアン染料層53、及び保護層54が順次形成される。イエロー染料層51、マゼンタ染料層52、シアン染料層53は、バインダ樹脂及び昇華性染料を含有する。
保護層54には、透明で、接着性、耐光性等を有する樹脂材料を用いることが好ましい。例えば、(メタ)アクリル樹脂、スチレン樹脂、ビニル樹脂、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、イミド樹脂、セルロース樹脂、熱硬化性樹脂及び活性光線硬化性樹脂等が挙げられる。「活性光線硬化樹脂」とは、活性光線硬化性樹脂に対して活性光線を照射し、硬化させた状態の樹脂を意味する。「活性光線」とは、活性光線硬化性樹脂に対して化学的に作用させて重合を促進せしめる放射線を意味し、具体的には、可視光線、紫外線、X線、電子線、α線、β線、γ線等を意味する。
保護層54の厚さは、0.1μm以上10μm以下が好ましく、0.5μm以上5μm以下がより好ましい。これにより、画像の耐擦過性及び保存安定性等を向上できる。
熱転写シート5の基材シート50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(PEN)フィルム、ポリスチレン(PS)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。基材シート50の厚みは、例えば、0.5μm以上50μm以下であり、4μm程度とすることが好ましい。
熱転写シート5には、昇華転写用の染料層であるイエロー染料層51、マゼンタ染料層52及びシアン染料層53と面順次に、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色材層が設けられていてもよい。また、熱転写シート5にホログラム転写層が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。ピンチローラ9bには、受像シート7をキャプスタンローラ9aに圧着する力を調整する調整機構(図示略)が連結されている。
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は、少なくとも、基材と、基材の一方の面に設けられた受容層とを有する。
制御装置14は、熱転写印画装置の各部の駆動を制御し、画像形成処理及び保護層転写処理を行う。
画像形成処理では、まず、受像シート7とイエロー染料層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によりイエロー染料層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の受容層にイエロー染料が移行される。
イエロー染料の移行後、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とマゼンタ染料層52とが位置合わせされる。イエロー染料を昇華転写する方法と同様にして、受像シート7の受容層にマゼンタ染料及びシアン染料が順次移行され、受像シート7の受容層に1画面分の画像が形成される。
画像形成後、保護層転写処理を行う。保護層転写処理では、受像シート7と保護層54とが位置合わせされ、受像シート7及び熱転写シート5が、サーマルヘッド1とプラテンロール2との間に挟み込まれる。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を上流側へ送りながら、サーマルヘッド1が保護層54の領域を加熱し、熱転写シート5から受像シート7の受容層上に保護層54が転写される。
画像形成及び保護層転写が行われた受像シート7は、下流側に設けられたカッター8(図1参照)により画面の後方縁が切断されて、印画物が作製される。
サーマルヘッド1の温度上昇には温度制限が設けられており、その理由はサーマルヘッド1自体に搭載される半導体や電気部品の仕様のみならず、発生した熱による熱転写シート5と受像シート7との間に生じる剥離力や、サーマルヘッド1と熱転写シート5との間で生じる摩擦、あるいは熱転写シートそのものの熱変形などに由来する。そして、この温度制限までサーマルヘッド1の温度が上昇しないよう、印画開始(イエロー染料移行開始)時のサーマルヘッド1の温度が所定温度T0(第2所定値)を超えた場合は、サーマルヘッド1の温度低下を目的とする冷却期間(第2冷却期間)を設ける、印画物作製処理中断機能が備わっている。イエロー染料移行開始前の冷却期間は、例えば、サーマルヘッド1の温度Tが所定温度T0に下がるまでの間である。
後述するように、受像シート7に凹部を形成する凹凸加工を行う場合、保護層転写時に多大な熱エネルギーが必要となる。熱転写シート5から受像シート7にイエロー染料、マゼンタ染料、シアン染料を順次移行し、続いて凹凸加工を伴う保護層54の転写を行うと、図3に示すように、サーマルヘッド1が所定温度T1(限界温度)以上に過熱され、保護層54の受像シート7への貼り付きが起きたり、熱転写シート5にダメージを与えたりすることがある。
そこで、本実施形態では、制御装置14がセンサ12の測定結果を取得し、画像形成終了時(シアン染料の移行終了時)や保護層転写直前など、画像形成後、保護層転写処理開始前の任意の時点におけるサーマルヘッド1の温度Tが所定温度T2(第1所定値、T2<T1)以上であった場合、保護層54の転写前に、印画物作製処理を中断する冷却期間(第1冷却期間)を設け、サーマルヘッド1の温度を降下させる。冷却期間では、サーマルヘッド1への通電を停止する。この冷却期間に、冷却ファンを稼働させてもよい。
保護層転写開始前の冷却期間は、例えば、サーマルヘッド1の温度Tが所定温度T2に下がるまでの間である。所定温度T0,T2は、熱転写シート5及び受像シート7の特性を考慮して個別に設定される。これから印刷するデータによるサーマルヘッド1の温度上昇を事前に予測・算出し、その結果を考慮して所定温度T0、T2を設定してもよい。これから印刷するデータは、例えば、画像形成処理で形成する画像や、保護層転写処理における凹凸加工の有無を含む。
そして、冷却期間の経過後に印画物作製処理を再開し、保護層54の転写を行う。これにより、図4に示すように、凹凸加工を伴う保護層54の転写時にサーマルヘッド1が所定温度T1以上に過熱されることを抑制できる。
なお、冷却期間(第1及び第2冷却期間)におけるキャプスタンローラ9aとピンチローラ9bとの間の圧力を、受像シート表面にローラ圧接に伴う機械的変形痕が目立たなくなる程度に小さくすることが好ましく、キャプスタンローラ9a及びピンチローラ9bの圧接無しで受像シート7の位置を保持できる場合は両ローラを非圧接状態にして、受像シート7のカール化を抑制することがさらに好ましい。受像シート7のカール化を抑制することで、熱転写印画装置内で受像シート7をスムーズに搬送できる。
次に、高い熱エネルギーを印加することで表面に凹部が形成される受像シート7について説明する。
このような受像シート7は、図5に示すように、順に積層された、基材71と、感熱凹部形成層72と、受容層73とを備える。感熱凹部形成層72は、多層構造を有していてもよい。受像シート7は、任意の層間、例えば、基材71と感熱凹部形成層72との間や、多層構造を有する感熱凹部形成層72を構成する各層間に接着層等の任意の層を備えていてもよい。また、感熱凹部形成層72と受容層73との間に、プライマー層を備えていてもよい。
受像シート7は、受容層73側から高温条件で加熱することで凹部が形成されるものである。凹部の深さ(図6の深さh)は、5μm以上が好ましい。
保護層転写処理が凹部形成処理を兼ねており、凹部形成パターンに基づいて、保護層転写時のサーマルヘッド1による印加エネルギーを調整する。凹部を形成する領域では、凹部を形成しない領域よりも高い印加エネルギーを付与して受像シート7を加熱する。例えば、凹部を形成する領域での印加エネルギーは、凹部を形成しない領域での印加エネルギーの1倍より大きく5倍以下、好ましくは2倍以上3倍以下である。
図6に示すように、印加エネルギーの低い領域では、熱転写シート5から保護層54が転写される。一方、印加エネルギーの高い領域では、熱転写シート5から保護層54が転写されると共に、感熱凹部形成層72が凹み、感熱凹部形成層72上の受容層73及び保護層54も追従して凹み、表面に凹部Aが形成される。凹部を形成しない領域は、受像シート7(感熱凹部形成層72)が塑性変形をほとんど起こさないため、保護層転写後の受像シート7の厚みは、印画前の厚みとほぼ同じになる。一方で、凹部を形成する領域は、受像シート7が塑性変形を起こし、表面に5μm以上の凹み(凹部)ができる。
これにより、印画物に立体感を付与し、意匠性を向上できる。例えば、受容層73上における文字、図形等の形状や模様等の画像領域以外の領域に凹部を形成することにより、これら画像に立体感を付与できる。
凹部Aを形成することで、相対的に凸部となる領域を形成できる。凹部を形成しない領域が、凹部Aの形成により相対的に凸部となる領域である。熱転写シート5にホログラム転写層が設けられている場合は、凸部(又は凹部)上にホログラム層を選択的に転写することで、印画物の意匠性をさらに向上できる。
凹部形成のために高いエネルギーを印加する場合、サーマルヘッド1の昇温幅は大きくなる。上述したように、保護層転写前に冷却期間を設けることで、図4に示すように、保護層転写時のサーマルヘッド1の昇温幅が大きい場合でも、サーマルヘッド1が所定温度T1以上に過熱されることを抑制できる。
凹部を形成する領域の大きさによって、冷却期間の長さ(サーマルヘッドの降温幅)を変えてもよい。例えば、凹部を形成する領域が保護層転写領域の10%の場合、サーマルヘッド1の温度が、限界温度から2℃下がった温度まで降下すると、保護層転写処理を開始する。凹部を形成する領域が保護層転写領域の20%の場合、サーマルヘッド1の温度が、限界温度から3℃下がった温度まで降下すると、保護層転写処理を開始する。凹部を形成する領域が保護層転写領域の50%の場合、サーマルヘッド1の温度が、限界温度から8℃下がった温度まで降下すると、保護層転写処理を開始する。
サーマルヘッド1による印圧を調整できる場合は、保護層転写時のサーマルヘッド1による印圧を画像形成処理時よりも大きくし、受像シート7を厚み方向につぶすことが好ましい。例えば、受像シート7が厚み方向に5μm以上50μm以下つぶれた状態、好ましくは10μm以上、より好ましくは15μm以上つぶれた状態となるように印圧を調整する。あるいは、受像シート7が厚み方向に、受像シート7の厚みの1.6%以上25%以下つぶれた状態となるように印圧を調整する。これにより、凹部を形成しやすくなる。
次に、図5に示す受像シート7の各層について説明する。
(基材)
基材71としては、例えば、コンデンサーペーパー、グラシン紙、硫酸紙、合成紙、上質紙、アート紙、コート紙、ノンコート紙、キャストコート紙、壁紙、セルロース繊維紙、合成樹脂内添紙、裏打用紙及び含浸紙(合成樹脂含浸紙、エマルジョン含浸紙、合成ゴムラテックス含浸紙)等の紙基材やPET、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、PEN、ポリエチレン(PE)、PP及びポリメチルペンテン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、等のビニル樹脂、ポリアクリレート、ポリメタクリレート及びポリメチルメタクリレート等の(メタ)アクリル樹脂、PS等のスチレン樹脂、ポリカーボネート、並びにアイオノマー樹脂等から構成されるフィルム(以下、単に「樹脂フィルム」という。)等が挙げられる。
基材71としては、例えば、コンデンサーペーパー、グラシン紙、硫酸紙、合成紙、上質紙、アート紙、コート紙、ノンコート紙、キャストコート紙、壁紙、セルロース繊維紙、合成樹脂内添紙、裏打用紙及び含浸紙(合成樹脂含浸紙、エマルジョン含浸紙、合成ゴムラテックス含浸紙)等の紙基材やPET、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、PEN、ポリエチレン(PE)、PP及びポリメチルペンテン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、等のビニル樹脂、ポリアクリレート、ポリメタクリレート及びポリメチルメタクリレート等の(メタ)アクリル樹脂、PS等のスチレン樹脂、ポリカーボネート、並びにアイオノマー樹脂等から構成されるフィルム(以下、単に「樹脂フィルム」という。)等が挙げられる。
また、基材71が樹脂フィルムである場合、該樹脂フィルムは、延伸フィルムであっても、未延伸フィルムであってもよいが、機械的強度という観点からは、一軸方向又は二軸方向に延伸された延伸フィルムを使用することが好ましい。
なお、本開示において、「(メタ)アクリル」とは「アクリル」と「メタクリル」の両方を包含する。また、「(メタ)アクリレート」とは「アクリレート」と「メタクリレート」の両方を包含する。
上記した紙基材や樹脂フィルムの積層体を基材として使用することもできる。該積層体は、ドライラミネーション法、ウェットラミネーション法及びエクストリュージョン法等を利用することにより作製できる。
基材71の厚さは、機械的強度の観点から、50μm以上500μm以下が好ましく、75μm以上500μm以下がより好ましく、100μm以上500μm以下がさらに好ましい。
(感熱凹部形成層)
本開示の受像シート7は、厚さ40μm以上の感熱凹部形成層72を備える。本開示の受像シート7を、サーマルヘッド1により、受容層73側から高温条件で加熱することにより、この感熱凹部形成層72に凹部が形成され、製造される印画物に高い立体感を付与できる。具体的には、感熱凹部形成層72に凹部を形成することにより、相対的に凸部となる領域が形成され、該凸部が模様や文字等を表すように凹部を形成することにより、印画物の意匠性を向上できる。
本開示の受像シート7は、厚さ40μm以上の感熱凹部形成層72を備える。本開示の受像シート7を、サーマルヘッド1により、受容層73側から高温条件で加熱することにより、この感熱凹部形成層72に凹部が形成され、製造される印画物に高い立体感を付与できる。具体的には、感熱凹部形成層72に凹部を形成することにより、相対的に凸部となる領域が形成され、該凸部が模様や文字等を表すように凹部を形成することにより、印画物の意匠性を向上できる。
感熱凹部形成層72は、単層構造を有するものであってもよく、多層構造を有するものであってもよい。感熱凹部形成層72の厚さは、40μm以上がより好ましく、80μm以上がさらに好ましい。これにより、形成される凹部の深さを向上できると共に、凹部の形成容易性を向上できる。さらに、受容層上に形成される画像濃度を向上できる。また、熱転写印画装置内での搬送性及び加工適性という観点から、感熱凹部形成層72の厚さは、200μm以下が好ましい。
感熱凹部形成層72は、内部に微細空隙を有する多孔質フィルム及び中空粒子含有層の少なくとも一方を備える、多孔質層である。以下、感熱凹部形成層72が、多孔質層である場合について説明する。なお、感熱凹部形成層72は、多孔質フィルム及び中空粒子含有層を共に備えていてもよい。
感熱凹部形成層72が、単層構造を有する多孔質層である場合、その空隙率は、20%以上80%以下が好ましく、30%以上60%以下がより好ましい。これにより、形成される凹部の深さを向上できると共に、凹部の形成容易性を向上できる。また、受容層上に形成される画像濃度を向上できる。さらに、印画時エンボス抑制性を向上できる。
感熱凹部形成層72が、多層構造を有する多孔質層である場合、第1感熱凹部形成層(最も受容層側に配置される感熱凹部形成層)の空隙率は、その他の感熱凹部形成層の空隙率より、小さいことが好ましい。これにより、印画時エンボス抑制性を向上できる。
第1感熱凹部形成層の空隙率は、10%以上60%以下が好ましく、20%以上50%以下がより好ましい。これにより、凹部の深さをより向上できると共に、凹部の形成容易性を向上できる。さらに、印画時エンボス抑制性を向上できる。
第1感熱凹部形成層以外の感熱凹部形成層の空隙率の平均は、10%以上80%以下が好ましく、20%以上80%以下がより好ましい。これにより、第1感熱凹部形成層での凹部形成を容易にし、かつ印画時エンボス抑制性を向上できる。
なお、本開示において空隙率は、(1-感熱凹部形成層の比重/感熱凹部形成層を構成する樹脂材料の比重)×100により算出する。感熱凹部形成層を構成する樹脂材料の比重が未知の場合には、走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジー(株)製、商品名:S3400N)により感熱凹部形成層の断面画像を取得し、断面画像の総面積(a)と、空隙(空孔)の占める面積(b)とから、((b)/(a))×100で算出する。
第1感熱凹部形成層の厚さは、20μm以上150μm以下が好ましく、30μm以上130μm以下がより好ましく、30μm以上100μm以下がさらに好ましい。これにより、形成される凹部の深さを向上できると共に、凹部の形成容易性を向上できる。
第1感熱凹部形成層以外の感熱凹部形成層の厚さの和は、10μm以上180μm以下が好ましく、20μm以上150μm以下がより好ましく、20μm以上130μm以下がさらに好ましい。これにより、受容層上に形成される画像濃度を向上できる。
多孔質フィルムを構成する樹脂材料としては、PE及びPP等のポリオレフィン、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体及びエチレン-酢酸ビニル共重合体等のビニル樹脂、PET及びPBT等のポリエステル、スチレン樹脂、並びにポリアミド等が挙げられる。フィルムの平滑性、断熱性及びクッション性の観点から、PPが特に好ましい。
受像シートの特性を損なわない範囲において、多孔質フィルムは、添加材を含むことができ、例えば、可塑材、充填材、紫外線安定化材、着色抑制材、界面活性材、蛍光増白材、艶消し材、消臭材、難燃材、耐候材、帯電抑制材、糸摩擦低減材、スリップ材、抗酸化材、イオン交換材、分散材、紫外線吸収材及び顔料や染料等の着色材等が挙げられる。
多孔質フィルムは、公知の方法により製造することができ、例えば、上記した樹脂材料に対し、非相溶な有機粒子又は無機粒子を混練した混合物をフィルム化することにより作製できる。また、一実施態様において、多孔質フィルムは、第1樹脂材料と、第1樹脂材料より高い融点を有する第2の樹脂材料を含む混合物をフィルム化することにより作製できる。
なお、上記方法により作製される多孔質フィルムに限定されるものではなく、市販されている多孔質フィルムを使用してもよい。
多孔質フィルムは、接着層を介して基材上に積層できる。また、複数の多孔質フィルムを、接着層を介して積層してもよい。
中空粒子含有層は、中空粒子及びバインダ材料を含む層である。中空粒子は、上記した受像シートのPETフィルムを介した加熱により形成される凹部の深さ条件を満たすことができるものであれば特に限定されるものではなく、有機系中空粒子であっても、無機系中空粒子であってもよいが、分散性の観点からは、有機系中空粒子が好ましい。また、中空粒子は、発泡粒子であっても、非発泡粒子であってもよい。
有機系中空粒子は、樹脂材料により構成され、例えば、架橋スチレン-アクリル樹脂等のスチレン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリアクリロニトリル、イミド樹脂及びポリカーボネート等を挙げることができる。
一実施形態において、有機系中空粒子は、樹脂粒子等中にブタンガス等の発泡材を封入し、加熱発泡することにより作製できる。また、一実施形態において、有機系中空粒子は、エマルジョン重合を利用することによっても作製できる。なお、市販されている有機系中空粒子を使用してもよい。
中空粒子含有層に含まれるバインダ材料としては、ポリウレタン、ポリエステル、セルロース樹脂、ビニル樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリオレフィン、スチレン樹脂、ゼラチン及びその誘導体、スチレンアクリル酸エステル、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、プルラン、デキストラン、デキストリン、ポリアクリル酸及びその塩、寒天、κ-カラギーナン、λ-カラギーナン、ι-カラギーナン、カゼイン、キサンテンガム、ローカストビーンガム、アルギン酸並びにアラビアゴム等が挙げられる。
中空粒子含有層は、上記添加材を含んでもよい。
中空粒子含有層は、上記材料を適当な溶媒へ分散又は溶解して、塗工液とし、これを、ロールコート法、リバースロールコート法、グラビアコート法、リバースグラビアコート法、バーコート法及びロッドコート法等の公知の手段により、基材の上等に塗布して塗膜を形成させ、これを乾燥させることにより形成できる。
(受容層)
受容層73は、熱転写シートが備える染料層から移行してくる昇華性染料を受容し、形成された画像を維持する層である。
受容層73は、熱転写シートが備える染料層から移行してくる昇華性染料を受容し、形成された画像を維持する層である。
受容層73は、樹脂材料を含み、樹脂材料としては、染料が染着し易い樹脂であれば限定されるものではなく、例えば、オレフィン樹脂、ビニル樹脂、(メタ)アクリル樹脂、セルロース樹脂、エステル樹脂、アミド樹脂、カーボネート樹脂、スチレン樹脂、ウレタン樹脂及びアイオノマー樹脂等が挙げられる。受容層は、上記樹脂材料を2種以上含むことができる。
受容層73における上記樹脂材料の含有量は、80質量%以上98質量%以下が好ましく、90質量%以上98質量%以下がより好ましい。
一実施形態において、受容層73は、離型剤を含む。これにより、熱転写シートとの離型性を向上できる。離型剤としては、例えば、ポリエチレンワックス、アミドワックス、テフロン(登録商標)パウダー等の固形ワックス類、フッ素系又はリン酸エステル系界面活性剤、シリコーンオイル、反応性シリコーンオイル、硬化型シリコーンオイル等の各種変性シリコーンオイル、及び各種シリコーン樹脂などが挙げられる。上記シリコーンオイルとしては油状のものも用いることができるが、変性シリコーンオイルが好ましい。変性シリコーンオイルとしてはアミノ変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、アラルキル変性シリコーン、エポキシ-アラルキル変性シリコーン、アルコール変性シリコーン、ビニル変性シリコーン、ウレタン変性シリコーン等を好ましく用いる事ができるが、エポキシ変性シリコーン、アラルキル変性シリコーン、エポキシ-アラルキル変性シリコーンが特に好ましい。受容層は、上記離型剤を2種以上含むことができる。
受容層における離型剤の含有量は、0.5質量%以上20質量%以下が好ましく、0.5質量%以上10質量%以下がより好ましい。これにより、受容層の透明性を維持しつつ、熱転写シートとの離型性を向上できる。
受容層は、上記添加材を含んでもよい。
受容層73の厚みは、0.5μm以上20μm以下が好ましく、1μm以上10μm以下がより好ましい。これにより、受容層上に形成される画像濃度を向上できる。
受容層73は、上記材料を適当な溶媒へ分散又は溶解して、塗工液とし、これを、ロールコート法、リバースロールコート法、グラビアコート法、リバースグラビアコート法、バーコート法及びロッドコート法等の公知の手段により、感熱凹部形成層上に塗布して塗膜を形成させ、これを乾燥させることにより形成できる。
(接着層)
本開示の受像シートは、任意の層間に接着層を備える。これにより、層間の密着性を向上できる。
本開示の受像シートは、任意の層間に接着層を備える。これにより、層間の密着性を向上できる。
接着層は、樹脂材料を含む。例えば、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチラール(PVB)、エチレン-酢酸ビニル共重合体及び塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体等のビニル樹脂、PE及びPP等のポリオレフィン、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリメタクリレート及びポリメチルメタクリレート等の(メタ)アクリル樹脂、ポリオール樹脂並びにポリウレタン等が挙げられる。また、接着層は、上記添加材を含んでもよい。
接着層の厚さは、例えば、0.5μm以上10μm以下である。なお、多層構造を有する感熱凹部形成層の各層間において形成される接着層の厚さは、1μm以上8μm以下が好ましく、2μm以上5μm以下がより好ましい。これにより、感熱凹部形成層における凹部形成性を維持しつつ、層間の密着性を向上できる。
接着層は、上記材料を適当な溶媒へ分散又は溶解して、塗工液とし、これを、ロールコート法、リバースロールコート法、グラビアコート法、リバースグラビアコート法、バーコート法及びロッドコート法等の公知の手段により、任意の層の上に塗布して塗膜を形成させ、これを乾燥させることにより形成できる。また、一実施形態において、接着層は、上記材料を含む樹脂組成物を溶融押出することにより形成できる。
上記実施形態では、受像シート7の感熱凹部形成層72が凹むことで受像シート7の表面に凹凸を形成する例について説明したが、感熱凹部形成層72に代えて、厚さ5μm以上の、発泡粒子を含有する感熱凸部形成層(発泡層)を設け、発泡粒子を発泡させることで凸部を形成し、受像シート7の表面に凹凸を設けてもよい。この場合、凸部を形成する領域を、それ以外の領域よりも高い所定値以上のエネルギー(1倍より大きく5倍以下、好ましくは2倍以上3倍以下のエネルギー)で加熱する。凸部の形成は、保護層54の転写と共に行うことができる。形成される凸部の高さは5μm以上である。
感熱凸部形成層は、発泡性中空粒子及びバインダ材料を含む層である。発泡性中空粒子は所定温度以上の加熱時にのみ膨張し、その後、温度が下がっても、その膨張状態を維持できる性質を有することが好ましい。
このように、所定温度を境にして低温領域と高温領域で膨張度合いが大きく異なる性質を有する材料として、例えば、熱可塑性樹脂等から構成された外殻の内部に膨張剤を含有した中空部を有する熱膨張性のある中空粒子を挙げることができる。中空粒子の外殻部分の軟化点、中空部に内包された揮発性有機溶剤等から構成される膨張剤の蒸気圧との関係を調整することにより、発泡、膨張が開始される温度や最大に膨張する温度等が異なる種々の中空粒子が市販されている。
発泡性中空粒子は、熱膨張性マイクロスフェアー、熱膨張性マイクロバルーン等とも称されている。発泡性中空粒子を構成する材料は、例えば、架橋スチレン-アクリル樹脂等の発泡体である有機系発泡粒子、無機中空ガラス体等が中空粒子として使用できる。
発泡性中空粒子の大きさは、加熱発泡前の平均粒径が、例えば、0.1μm以上90μm以下の範囲であり、6μm以上18μm以下の範囲であることが好ましい。
発泡性中空粒子の中空度合いは、熱膨張領域における平均中空率が30%以上80%以下の範囲であることが好ましく、50%以上80%以下の範囲であることがさらに好ましい。
感熱凹凸部形成層(感熱凹部形成層又は感熱凸部形成層)を設けた受像シートに対する印加エネルギーを調整することで、受像シートの表面に凹凸を形成できる。例えば、受像シートが感熱凹部形成層を有する場合、高いエネルギーを印加した領域に凹部が形成され、凹部が形成されない領域が相対的に凸部となることで、表面に凹凸が形成される。受像シートが感熱凸部形成層を有する場合、高いエネルギーを印加した領域に凸部が形成され、凸部が形成されない領域が相対的に凹部となることで、表面に凹凸が形成される。保護層の転写前に冷却期間を設定することで、保護層転写時に凹部又は凸部を形成する領域に所望の高エネルギーを印加しても、サーマルヘッド1が過熱することを抑制できる。
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
12 センサ
14 制御装置
50 基材シート
54 保護層
71 基材
72 感熱凹部形成層
73 受容層
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
12 センサ
14 制御装置
50 基材シート
54 保護層
71 基材
72 感熱凹部形成層
73 受容層
Claims (13)
- 基材シート上に色材層及び保護層が設けられた熱転写シートと、基材上に受容層が設けられた受像シートとを、サーマルヘッドとプラテンロールとの間に挟み込み、前記サーマルヘッドにより前記熱転写シートを加熱して、前記熱転写シートから前記受像シートの前記受容層に色材を移行して画像を形成する工程と、
前記サーマルヘッドにより前記熱転写シートを加熱して、前記受像シートの前記画像上に前記熱転写シートから前記保護層を転写する工程と、
を備え、
前記画像の形成後、前記保護層の転写処理開始前に、前記サーマルヘッドの温度が第1所定値以上になった場合、印画物作製処理を中断し、前記サーマルヘッドの温度を降下させる第1冷却期間の経過後に前記印画物作製処理を再開し、前記保護層の転写を行う、印画物の製造方法。 - キャプスタンローラ、及び前記キャプスタンローラに前記受像シートを圧着させるピンチローラを用いて前記受像シートを搬送し、
前記第1冷却期間では、前記キャプスタンローラと前記ピンチローラとの間の圧力を、前記画像形成時及び前記保護層転写時よりも小さくする、請求項1に記載の印画物の製造方法。 - 前記第1冷却期間では、前記キャプスタンローラ及び前記ピンチローラが非圧接状態になっている、請求項2に記載の印画物の製造方法。
- 前記第1冷却期間は、前記サーマルヘッドが前記第1所定値に下がるまでの間である、請求項1乃至3のいずれかに記載の印画物の製造方法。
- 前記色材の移行開始前の前記サーマルヘッドの温度が第2所定値以上である場合、印画物作製処理を中断し、前記サーマルヘッドの温度を降下させる第2冷却期間の経過後に前記印画物作製処理を再開し、前記色材の移行を行う、請求項1乃至4のいずれかに記載の印画物の製造方法。
- 前記第2冷却期間は、前記サーマルヘッドが前記第2所定値に下がるまでの間である、請求項5に記載の印画物の製造方法。
- 前記受像シートは、前記基材と前記受容層との間に感熱凹凸部形成層が設けられており、
前記保護層転写時に領域毎に前記サーマルヘッドによる印加エネルギーを変えて、前記受像シートに凹凸を形成する、請求項1乃至6のいずれかに記載の印画物の製造方法。 - 前記受像シートに形成された凹部の深さ又は凸部の高さが5μm以上である、請求項7に記載の印画物の製造方法。
- 基材シート上に色材層及び保護層が設けられた熱転写シートと、基材上に受容層が設けられた受像シートとを、サーマルヘッドとプラテンロールとの間に挟み込み、前記サーマルヘッドにより前記熱転写シートを加熱して、前記熱転写シートから前記受像シートの前記受容層に色材を移行して画像を形成し、前記受像シートの前記画像上に前記熱転写シートから前記保護層を転写する印画部と、
前記サーマルヘッドの温度を測定するセンサと、
前記センサの測定結果を取得し、前記画像の形成後、前記保護層の転写処理開始前に、前記サーマルヘッドの温度が第1所定値以上になった場合、印画物作製処理を中断し、前記サーマルヘッドの温度を降下させる第1冷却期間の経過後に前記印画物作製処理を再開し、前記保護層の転写を行うように前記印画部を制御する制御装置と、
を備える熱転写印画装置。 - 前記受像シートの搬送を行うキャプスタンローラと、
前記キャプスタンローラに前記受像シートを圧着させるピンチローラと、
をさらに備え、
前記制御装置は、前記第1冷却期間では、前記キャプスタンローラと前記ピンチローラとの間の圧力を、前記画像形成時及び前記保護層転写時よりも小さくするように制御する、請求項9に記載の熱転写印画装置。 - 前記制御装置は、前記第1冷却期間では、前記キャプスタンローラ及び前記ピンチローラが非圧接状態となるように制御する、請求項10に記載の熱転写印画装置。
- 前記制御装置は、前記色材の移行開始前の前記サーマルヘッドの温度が第2所定値以上である場合、印画物作製処理を中断し、前記サーマルヘッドの温度を降下させる第2冷却期間の経過後に前記印画物作製処理を再開し、前記色材の移行を行うように前記印画部を制御する、請求項9乃至11のいずれかに記載の熱転写印画装置。
- 前記受像シートは、前記基材と前記受容層との間に感熱凹凸部形成層が設けられており、
前記印画部は、前記保護層転写時に領域毎に前記サーマルヘッドによる印加エネルギーを変えて、前記受像シートに凹凸を形成する、請求項9乃至12のいずれかに記載の熱転写印画装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020144706A JP2022039593A (ja) | 2020-08-28 | 2020-08-28 | 印画物の製造方法及び熱転写印画装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020144706A JP2022039593A (ja) | 2020-08-28 | 2020-08-28 | 印画物の製造方法及び熱転写印画装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022039593A true JP2022039593A (ja) | 2022-03-10 |
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ID=80498531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020144706A Pending JP2022039593A (ja) | 2020-08-28 | 2020-08-28 | 印画物の製造方法及び熱転写印画装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2022039593A (ja) |
-
2020
- 2020-08-28 JP JP2020144706A patent/JP2022039593A/ja active Pending
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