JP2010228435A - 印刷物表面加工装置およびこの装置を用いた印刷物表面加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷物の表面加工を簡単に低コストで行う。
【解決手段】サーマルリボン２１，３１の間に印刷物１を挟んで同期的に搬送する間に、加圧ローラ２４，３４間に圧接させ、サーマルリボンの転写層樹脂の溶融温度以上に加熱して印刷物の両面に熱転写させる。印刷物より幅広のサーマルリボンを用い、印刷物の前端が熱転写地点に到達する直前から後端が該熱転写地点を越えた直後まで継続して熱転写を行うことにより、再固化樹脂による透明保護フィルム（２１ｃ‘，３１ｃ’）が印刷物の両印刷面を全面被覆するように形成される。印刷物は剥離ローラ２５，３５により冷時剥離され、このとき印刷物の印刷面の周囲の転写層の樹脂はいずれかのサーマルリボンと共に巻き取られていく。一方のサーマルリボンをバックアップフィルム（４３）に代えて装置を使用すれば片面加工を行うことができ、両面／片面加工に併用することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種の方式で印刷された印刷物の光沢・表面強度・耐水性・耐光性などを向上させる目的で表面加工を行うための装置および方法に関する。

なお、ここに印刷とは紙などの媒体上に文字や記号、画像などを記録することを広く意味し、その方式を問わず、電子写真方式（レーザ方式・ＬＥＤ方式など）・インクジェット方式・熱転写方式（溶融型・昇華型）などの小型プリンタによる印刷、オフセット印刷・フレキソ印刷・グラビア印刷などによる印刷、銀塩方式などによる写真画像形成を含む。また、印刷物とはこれら各種方式によって媒体に文字などを記録したシート状の有体物を広く意味し、電子写真方式・インクジェット方式・昇華熱転写方式などのプリンタによる印刷物、オフセット印刷・フレキソ印刷・グラビア印刷などによる印刷物、さらには銀塩写真などをも含む。

オフセット印刷などによる印刷物の光沢・表面強度・耐水性・耐光性などを向上させるための表面加工法として、従来より、印刷物の表面に液体の薬剤を均一に塗布した後に乾燥させる手法（通称「ニス引き」）が採用されている。

一方、近年では、電子写真方式・インクジェット方式・熱転写方式などの小型プリンタ技術が進歩し、オフセットなどの大型プリンタによる印刷物に近い品質の印刷物が小規模オフィスや店舗あるいは家庭などにおいても手軽に得られるようになってきている。

このような印刷物においても光沢・表面強度・耐水性・耐光性などを向上させるための表面加工が要求される場合があるが、ニス引き加工では液体を均一に塗布し乾燥させるために大型の機械が必要となり、液体の取り扱いや、乾燥時の有機溶剤の発生など、プリンタを使用する環境では許容しがたい問題が多く、現実的ではない。

そこで、小規模オフィスや店舗あるいは家庭などで印刷物などに表面加工するに適した方式として、フィルムラミネートが提案されるに至っている。フィルムラミネートは、印刷物の表面に透明フィルムをラミネートする方式であり、熱でラミネートする方式と、フィルムに粘着加工を施して裏面セパレータを設けておき、ラミネート時に裏面セパレータを剥離して印刷物の表面に貼り合わせる方式とがある。これらの従来技術を開示する先行技術文献として特許文献１を提示する。前者の熱ラミネート方式は特許文献１の段落００５７に、後者のコールドラミネート方式は特許文献１の段落００５８に記載されている。

特許文献２には、サーマルヘッドを用いた熱転写プリンタを利用して、熱転写印刷直後の印刷物に対して透明インクを用いてオーバーコートを形成する技術が記載されている。

特開２００１−３５３８２９号公報 特開平１１−２６３０３３号公報 特開２００４−１７５００１号公報 特開２００５−２８０１５７号公報

フィルムラミネートによる印刷物の表面加工ないし表面保護として各種の提案がなされているが、印刷物の印刷面を全面的に保護するためには印刷物よりも大きなサイズのフィルムを使用して、ラミネート後に印刷物からはみ出した余白部分を裁断しなければならず、後工程を必要とすると共に、ラミネートフィルムに無駄が生ずる。また、裁断に刃物を使うことになるため、家庭内などでの使用に適していない。特許文献１では主としてカード状の基材を四周まで含めて両面ラミネート（パウチ）することが想定されている（図１参照）が、印刷物などに表面加工を行う場合は余白部分が不要となるので裁断が必要となる。

特許文献２に記載されるようにサーマルヘッドを用いた熱転写プリンタで印刷物にオーバーコートを形成する場合、熱転写プリンタでは印刷物の幅方向両側縁から外側にはみ出した領域でインクリボンの溶融した転写樹脂がプラテンロールに転写されることを防ぐために、サーマルヘッドの加熱幅を印刷物の幅よりも若干狭くコントロールしている。このため、印刷物の全幅に亘るオーバーコートを形成することができず、印刷物の両端に表面加工されていない部分が残ってしまう。サーマルヘッドの加熱幅を印刷物よりも幅広にすれば印刷物の全幅に亘ってオーバーコートを形成することができるが、このようにすると、印刷物両側縁の外側部分でインクリボンの溶融した転写樹脂の糸引き状態が発生する。また、プラテンローラに付着した樹脂が徐々に固化・堆積していき、やがてサーマルヘッドが印刷物に所定の圧力で圧接できなくなり、以後の転写に対して障害となる。

なお、サーマルヘッドをインクリボンを挟んでプラテンロールに圧接させることにより熱転写を行う熱転写プリンタを用いて、印刷物の全長以上にオーバーコートのための熱転写を連続して行うと、印刷物の前端が熱転写地点に到達する前と印刷物の後端が該熱転写地点を通過した後の各々わずかな時間ではあるが、インクリボンが印刷物を介さずにプラテンローラに直接圧接される状態となる。これによってプラテンローラの表面にインクリボンの溶融した転写樹脂が転写され、樹脂の印刷物への裏写りや、プラテンローラ上に樹脂が横段状に固化することによってインクリボンの印刷物への押圧が送り方向で変動して以降の熱転写において転写不良の原因となる。このことは特許文献３でも指摘されており（段落０００５）、同特許文献記載の発明ではラミネートフィルム（オーバーコート用透明インクリボン）に特定の樹脂配合を持たせることでこの問題を解決しようとしているが、プラテンロールの昇温や印刷物の表面状態などが様々に変化する実際の熱転写条件において汎用的な効果を発揮することは困難である。

特許文献４では、印刷物より大きいサイズのラミネート材を用いて印刷物の記録面上にオーバーコートを転写形成し、転写後のラミネート材を印刷物から離間させることによって、印刷部の記録面からはみ出した余白部分のオーバーコート層をアンダーフィルム側に転写させるようにしている。この方式によれば印刷物の記録面をフルカバーするようにオーバーコートを形成することができ、余白部分を裁断する後工程も不要となるが、余白部分のオーバーコート層がアンダーフィルムに転写されるため、巻き取られたアンダーフィルムをそのままでは再使用することができない。再使用のためにはクリーニングが必要となり、コスト増を招く。

また、両面に印刷が施された印刷物に対してはその両面の記録面上に同時にオーバーコートを形成することが望まれるが、これら特許文献記載の従来技術では、印刷物の両面に同時にオーバーコートを形成することができない。

したがって、本発明が解決しようとする課題は、電子写真方式・インクジェット方式・熱転写方式などの小型プリンタによる印刷物を含む各種の印刷物についてその光沢・表面強度・耐水性・耐光性などを向上させる目的で表面加工を行うに際し、小規模オフィスや店舗あるいは家庭などでも手軽に低コストで使用することができる新規な装置を提供することである。また、両面に印刷が施された印刷物に対してその両面の記録面上に同時にオーバーコートを形成することができる新規な装置を提供し、且つ、この装置を必要に応じて片面加工にも適用可能にするための新規な手法を提供することである。

この課題を解決するため、本発明による印刷物表面加工装置は、印刷物を所定の搬送面に供給する給紙手段と、溶融して透明フィルム化する樹脂を主体とする転写層を有するサーマルリボンを供給ボビンから送り出し、給紙手段により所定の搬送面に供給された印刷物の両面に重ね合わせた状態で走行させた後に巻取ボビンに巻き取るよう、印刷物と同期走行させる一対のリボン走行手段と、印刷物の両面に各々サーマルリボンを挟んで対設される一対の加圧手段と、各加圧手段をサーマルリボンの転写層の樹脂を溶融または軟化させるに十分な温度に加熱する加熱手段と、加熱手段により加熱された加圧手段を互いに近接する方向に移動させてサーマルリボンを印刷物の両面に圧接させる移動手段と、移動手段により移動した加圧手段によって熱転写が行われる地点から印刷物およびサーマルリボンの走行方向下流側に離れた地点において両面側に設けられて各サーマルリボンを印刷物から冷時剥離する一対の剥離手段と、印刷物の前端が熱転写地点に到達する直前に加圧手段を移動させてサーマルリボンを印刷物の両面に圧接させると共に印刷物の後端が熱転写地点を通過した直後に該圧接状態を解除させるように移動手段を制御する制御手段とを備え、前記サーマルリボンおよび前記加圧手段はいずれも印刷物より幅広に形成され、前記剥離手段による冷時剥離後の印刷物の両面を全面的に被覆するようにサーマルリボンの転写層の再固化樹脂による透明保護フィルムを形成すると共に、印刷物の周囲の転写層の再固化樹脂はサーマルリボンと共にリボン走行手段によって巻き取られることを特徴とする。

この装置において、熱転写地点から印刷物およびサーマルリボンの走行方向下流側に近接して印刷物の両面側に各々後加熱手段を設けて、強い圧力をかけずにサーマルリボンを転写層の樹脂の溶融または軟化温度以上の温度に再加熱することができる。後加熱手段は加熱手段と同じタイミングで移動するよう制御手段により制御される。また、加圧手段はローラとすることができる。

また、本発明は、このような構成の装置を用いて印刷物を表面加工する方法をも提供する。すなわち、第一の方法は、この装置を用いて、サーマルリボンの転写層の再固化樹脂による透明保護フィルムを印刷物の両面に各々全面被覆形成するものであり、第二の方法は、この装置において、一対のリボン走行手段のうち一方のリボン走行手段には前記サーマルリボンを走行させると共に他方のリボン走行手段にはサーマルリボンに代えて転写層を持たないバックアップフィルムを走行させることにより、サーマルリボンの転写層の再固化樹脂による透明保護フィルムを印刷物の片面のみに全面被覆形成するものである。第二の方法において使用されるバックアップフィルムには、少なくともその表面が剥離特性に優れた材料で形成されたものを使用し、剥離手段によりサーマルリボンが印刷物から剥離されたときに印刷物の周囲の転写層の再固化樹脂をバックアップフィルムに転写させることなくサーマルリボン側に残すようにする。

本発明によれば、小規模オフィスや店舗あるいは家庭などであっても、電子写真方式・インクジェット方式・熱転写方式などの小型プリンタによる印刷物を含む各種の印刷物についてその光沢・表面強度・耐水性・耐光性などを向上させる目的で、手軽に且つ低コストで表面加工を行うことができる。サーマルリボンの転写層は、溶融または軟化した樹脂を印刷物の印刷面に熱転写させた後、冷時剥離により印刷物の用紙縁で自動的にきれいにカットされるので、表面加工後の印刷物についてはみ出した部分の再固化樹脂をカットする後工程を必要としない。印刷物の印刷面からはみ出した余白部分の転写層の樹脂は一旦溶融または軟化した後に再固化してサーマルリボンと共に巻き取られる。

本発明装置は、両面に印刷が施された印刷物に対してその両面の記録面上に同時にオーバーコートを形成するための両面加工機として使用することができるだけでなく、一方のサーマルリボンに代えて転写層を持たない単なるフィルム状のバックアップフィルムを用いることによって片面加工機としても使用することができ、両面加工と片面加工とに併用することが可能である。片面加工機として使用される場合、バックアップフィルムとしては少なくともその表面が剥離特性に優れた材料で形成されたものが使用され、サーマルリボンが印刷物から剥離されたときに印刷物の周囲の転写層の再固化樹脂はバックアップフィルムに転写されることなくサーマルリボン側に残って巻き取られるので、したがって、クリーニングや交換の必要なく半永久的に使用し続けることができ、資源の無駄をなくすと共にコストダウンを実現することができる。

加熱された加圧手段により熱転写が行われる地点より搬送方向下流側に近接して後加熱手段が設けられた装置構成によれば、サーマルリボンの転写層を印刷物に熱転写させた直後に該後加熱手段がサーマルリボンを加熱するので、加熱手段の熱量不足などの場合でも印刷物に転写した樹脂を十分に溶融させて、再固化により形成される透明保護フィルムに十分な光沢を与えることができる。また、ゴムローラなど弾力性を有する加熱手段を用いて加熱圧接すると、印刷物の用紙の細かな凹凸がサーマルリボンに移り、剥離後も細かな凹凸として透明保護フィルムに残ってしまうことがあるが、このような場合であっても、後加熱バーで強い圧力をかけずに加熱することにより、サーマルリボンの凹凸を無くし、剥離後に印刷面に形成される透明保護フィルムを平滑面として強い光沢を与えることができる。

本発明の一実施形態による印刷物表面加工装置の機構図である。 この装置に用いられるサーマルリボンの構成例を示す断面図である。 この装置を両面加工に用いる場合の加圧ローラ、サーマルリボンおよび印刷物の位置関係および寸法関係を示す説明図である。 この装置を両面加工に用いる場合の熱転写動作を時系列的に説明する平面図である。 この装置を両面加工に用いる場合の熱転写動作を時系列的に説明する断面図である。 この装置を片面加工に用いる場合に一方のサーマルリボンに代えてバックアップフィルムを使用した状態図である。 この装置を片面加工に用いる場合の加圧ローラ、サーマルリボン、バックアップフィルムおよび印刷物の位置関係および寸法関係を示す説明図である。 この装置を片面加工に用いる場合の熱転写動作を時系列的に説明する平面図である。 この装置を片面加工に用いる場合の熱転写動作を時系列的に説明する断面図である。

図１は本発明の一実施形態による印刷物表面加工装置の機構を概略的に示す。この印刷物表面加工装置１０は、印刷物の印刷面の光沢・表面強度・耐水性・耐光性などを向上させるために、サーマルリボンの転写層を加熱溶融して印刷面に熱転写し、該溶融樹脂の再固化により印刷面に透明保護フィルムを被覆させるものである。この装置１０は、両面に印刷が施された印刷物の両印刷面に同時に透明保護フィルムを被覆形成する両面加工機として使用することができ、また、印刷物に片面の印刷面に透明保護フィルムを被覆形成する片面加工機としても使用することができる。以下の説明においては、装置１０を両面加工に用いることを前提としている。

装置１０は、印刷物１を矢印方向に給紙して所定搬送面に沿って所定速度で搬送するための給紙手段４０を備えている。図において給紙手段４０は、印刷物１の表裏面に圧接するよう印刷物１を挟んで両側に対向配置された一対または複数対のフィードローラ４１，４２を有するものとして示されている。

印刷物１の搬送面の上方には、第一のリボン走行手段２０が設けられ、サーマルリボン２１を供給ボビン２２から送り出し、ガイドローラ２３を経て、加圧手段（この実施例では加圧ローラ２４）による熱転写地点から剥離ローラ２５による剥離地点までの間、給紙手段４０により所定搬送面に供給された印刷物１の上面に重ね合わせた状態で走行させた後に、剥離ローラ２５により印刷物１から離して巻取ボビン２６に巻き取るようにしている。サーマルリボン２１は、この走行路に沿って印刷物１と同期した速度で走行する。サーマルリボン２１は、供給ボビン２２および巻取ボビン２６と一体となったリボンセットとして提供され、その略全量が巻取ボビン２６に巻き取られたときに交換する消耗品である。

加圧ローラ２４は加熱手段２７によって、サーマルリボン２１の転写層の樹脂の溶融温度（ないし軟化温度。以下同じ。）以上の所定温度に加熱され、熱転写地点においてサーマルリボン２１を印刷物１に圧接させることによって該転写層の樹脂を印刷物１の印刷面（上面）に転写させて、該樹脂の再固化による透明保護フィルム２１ｃ’を被覆形成する。後に詳しく説明するように、サーマルリボン２１および加圧ローラ２４には印刷物１の用紙幅より幅広のものが使用され、且つ、印刷物１の前端が熱転写地点に到達する直前から印刷物１の後端が熱転写地点を越えた後まで熱転写を継続して行うので、印刷物１の印刷面をフルカバーする透明保護フィルム２１ｃ’を形成することができる。印刷物１の周囲で再固化した転写層樹脂は剥離ローラ２５（および／または剥離ローラ３５）によってサーマルリボン２１（および／またはサーマルリボン３１）と共に巻取ボビン２６（および／または巻取ボビン３６）に巻き取られる。

サーマルリボン２１は、従来公知の溶融型熱転写プリンタに使用されるサーマルリボンと略同様にＰＥＴなどのベース上に熱転写剥離される転写層が積層形成された構成を有するが、このサーマルリボン２１における転写層２１ｃ（図２）はインクではなく、溶融して透明フィルム化する樹脂を主成分として形成されている。また、転写層２１ｃの樹脂には、印刷物１の印刷面の光沢・表面強度・耐水性・耐光性などを向上させるための表面保護機能と、印刷物１に対する転写性（接着性）とが要求される。これらの要求性能を満たすものとして、転写層２１ｃの樹脂としてはアクリル系、ポリエステル系、エポキシ系またはこれらの混合樹脂などを用いることが好ましい。これらの樹脂のＴｇ（ガラス転移温度）は一般に２０〜１１０℃程度である。

好適な一例として、サーマルリボン２１は、ＰＥＴなどのベース２１ａ上に剥離層２１ｂを介して転写層２１ｃが積層された構成を有する（図２）。剥離層２１ｂには、転写層２１ｃと同様に溶融後の透明性および表面保護機能が求められるので、転写層２１ｃと同様の樹脂（アクリル系、ポリエステル系、エポキシ系またはこれらの混合樹脂など）を主成分とすることができるが、これにワックス類を添加して、熱転写後の冷時剥離の際に転写層２１ｃをベース２１ａから剥離させるための剥離補助機能を付与することが好ましい。剥離層２１ｂに添加するワックス類としては、カルナバワックスなどの天然ワックス、パラフィン・マイクロクリスタリンワックスなどの石油系ワックス、エステル・ポリオレフィンワックスなどの合成ワックスなどが挙げられる。各層の厚みは、一例として、ベース２１ａが４〜６μｍ、剥離層２１ｂが０．０５〜２．０μｍ、転写層２１ｃが１．５〜４．０μｍである。

加圧ローラ２４は昇降機構２８によって昇降可能であり、その昇降のタイミングは制御手段２９によって制御される。すなわち、制御手段２９は、給紙手段４０により給紙された印刷物１の前端が装置１０の熱転写直前位置（言い換えれば印刷物１が加圧ローラ２４の直下に到達する直前の位置＝図１，図４（ａ））に到達したことを前端センサ（図示せず）で検知したときに、加圧ローラ２４を下降させて対向する加圧ローラ３４（後述）に圧接させ、印刷物１の後端が熱転写地点を通過した（図４（ｂ））ことを後端センサ（図示せず）で検知したときに、加圧ローラ２４を上昇させて圧接状態を解除する。

符号１１は後加熱手段を構成する後加熱バーであり、加圧ローラ２４の下流側でサーマルリボン２１の直上位置に配置されている。後加熱バー１１は制御手段２９による制御の下で昇降機構２８によって加圧ローラ２４と同じ昇降タイミングで昇降する。すなわち、前記前端センサ検知時に下降して、サーマルリボン２１の上面に近接（図１）またはわずかに接触する高さ位置となり、前記後端センサ検知時に上昇してサーマルリボン２１から離れた位置に退避する。

図１から明らかなように、この装置は、印刷物１の搬送面を挟んで両側（上下）が略対称的な構成を有している。すなわち、印刷物１の下方にも、上方に設けられた第一のリボン走行手段２０と略同一構成を有する第二のリボン走行手段３０が設けられ、サーマルリボン３１を供給ボビン３２から送り出し、ガイドローラ３３を経て、加圧手段（この実施例では加圧ローラ３４）による熱転写地点から剥離ローラ３５による剥離地点までの間、給紙手段４０により所定搬送面に供給された印刷物１の下面に重ね合わせた状態で走行させた後に、剥離ローラ３５により印刷物１から離して巻取ボビン３６に巻き取るようにしている。サーマルリボン３１はサーマルリボン２１と同一の構成および寸法を有するものであって良く、上述の走行路に沿って印刷物１およびサーマルリボン２１と同期した速度で走行する。なお、図１では剥離ローラ３５の位置を剥離ローラ２５より若干下流側にずらして設けているが、剥離ローラ２５の直下に剥離ローラ３５を対置させても良い。

加圧ローラ３４は印刷物１の搬送面を挟んで加圧ローラ２４と対向する位置に設けられる。加圧ローラ３４は加熱手段３７によって、サーマルリボン３１の転写層の樹脂の溶融温度以上の所定温度に加熱され、熱転写地点においてサーマルリボン３１を印刷物１に圧接させることによって該転写層の樹脂を印刷物１の印刷面（下面）に転写させて、該樹脂の再固化による透明保護フィルム３１ｃ’を被覆形成する。また、加圧ローラ３４は昇降機構３８によって昇降可能であり、その昇降のタイミングは制御手段３９によって制御され、加圧ローラ２４と同時に昇降する。後加熱手段を構成する後加熱バー１２が印刷物１の搬送面を挟んで後加熱バー１１と対向する位置に設けられており、制御手段３９による制御の下で加圧ローラ３４と同じタイミングで昇降する。図では制御手段３９を制御手段２９とは別に設けているが、単一の制御手段で制御するようにしても良い。

図３にも示されるように、サーマルリボン２１，３１および加圧ローラ２４，３４はいずれも印刷物１より幅広である。また、図示されていないが、後加熱バー１１，１２も印刷物１より幅広である。

以上のように構成された装置１０を用いて、両面印刷された印刷物１にサーマルリボン２１，３１の転写層の再固化樹脂による透明保護フィルム２１ｃ’，３１ｃ’を形成する両面加工を行う場合について、図４をも併せて参照して説明する。サーマルリボン２１，３１が所定速度で走行している状態でこれに同期した速度で印刷物１をフィードローラ４１，４２により矢印方向に給紙し、前述の前端センサによりその前端が装置１０の熱転写地点の直前位置に到達したことを検知すると、制御手段２９，３９は、加熱手段２７により加熱された加圧ローラ２４を昇降機構２８により下降させると共に、加熱手段３７により加熱された加圧ローラ３４を昇降機構３８により上昇させて、これら加圧ローラ２４，３４を互いに圧接させる（図４（ａ））。

これにより、圧接状態とされた加圧ローラ２４，３４間（＝サーマルリボン２１，３１間）に印刷物１が入り込んでいき、加熱手段２７，３７により加熱された加圧ローラ２４，３４の熱を受けてサーマルリボン２１，３１の転写層２１ｃ，３１ｃが溶融または軟化し、印刷物１の両印刷面を覆うように融着される。

その後、前述の後端センサにより印刷物１の後端が熱転写地点（圧接位置）を通過したことを検知すると、制御手段２９，３９は、昇降機構２８により加圧ローラ２４を上昇させると共に昇降機構３８により加圧ローラ３４を下降させて圧接状態を解除する（図４（ｂ））。

上記熱転写動作についてさらに図５を参照して説明する。図５（ａ）は熱転写開始前の状態であり、印刷物１の前端が前端センサによる検知位置（熱転写直前位置）にまだ到達していない段階（図４（ａ））である。このとき、サーマルリボン２１，３１は未加熱状態にあり、ベース２１ａ，３１ａに転写層２１ｃ，３１ｃが全面的に積層された初期状態（図２）を維持している（剥離層２１ｂは図示省略）。

図５（ｂ）は熱転写が行われているときの状態を示し、圧接状態とされている加圧ローラ２４，３４間（＝サーマルリボン２１，３１間）に印刷物１が入り込んでおり、印刷物１の上面にサーマルリボン２１の転写層２１ｃが密着し、下面にサーマルリボン３１の転写層３１ｃが密着している。これにより、加圧ローラ２４，３４の熱を受けてサーマルリボン２１，３１の転写層２１ｃ，３１ｃが溶融または軟化して、印刷物１の両面に融着される。

サーマルリボン２１，３１は印刷物１より幅広であるので、印刷物１の両面の幅一杯に転写層２１ｃ，３１ｃが融着される。また、この状態は圧接地点（熱転写地点）に印刷物１の前端が到達する前から後端が通過した後まで維持されるので、印刷物１の全長に亘って両面に転写層２１ｃ，３１ｃが熱転写される。すなわち、印刷物１の印刷面をフルカバーするように転写層２１ｃ，３１ｃが融着される。

図５（ｃ）はサーマルリボン２１，３１が剥離ローラ２５，３５によって印刷物１から剥離された後の状態を示す。サーマルリボン２１，３１が剥離されるときまでに、熱転写地点で溶融／軟化した転写層２１ｃ，３１ｃの樹脂はその溶融／軟化温度を十分に下回る温度に低下している。したがって、冷時剥離によって印刷物１の用紙縁でサーマルリボン転写層２１ｃ，３１ｃがきれいに切断され、溶融／軟化した転写層２１ｃ，３１ｃの樹脂は印刷物１の両印刷面をフルカバーするように転写されて樹脂の再固化により透明保護フィルム２１ｃ’，３１ｃ’が形成される。一方、印刷物１の周囲の転写層２１ｃ，３１ｃは、加圧ローラ２４，３４の熱を受けて溶融することによって一体化し、その後再固化した後に剥離ローラ２５，３５によってサーマルリボン２１，３１のいずれか一方と共に巻き取られていく。図５（ｃ）では再固化した転写層樹脂２１ｃ，３１ｃが上側のサーマルリボン２１のベース２１ａに貼着された状態が示されているが、下側のサーマルリボン３１のベース３１ａに貼着された状態でサーマルリボン３１側に残る場合もある。あるいは、転写層２１ｃ，３１ｃの樹脂が完全に溶融して一体化するに至らない場合は、サーマルリボン２１の転写層２１ｃの樹脂はサーマルリボン２１側に、サーマルリボン３１の転写層３１ｃの樹脂はサーマルリボン３１側に、元通りに２つに分かれる場合もあり得る。

以上で、図５（ｃ）に加工後の印刷物１’として示されるように、両面に印刷が施された一枚の印刷物１の両印刷面をフルカバーする透明保護フィルム２１ｃ’，３１ｃ’が被覆形成して表面加工する処理が終了する。前述の後端センサによる印刷物後端通過検知後の所定時間インターバルの間に前述の前端センサによる印刷物前端進入検知がなければ、装置運転を停止する。該所定時間インターバルの間に前端センサによる検知があれば、装置１０を連続的に運転して複数枚の印刷物１に対して順次に両面加工処理を行う。

なお、後加熱バー１１，１２は、既述したように、加圧ローラ２４，３４と同じタイミングで昇降して、その近接移動時にはサーマルリボン２１，３１に接触する（強い圧力はかけずにわずかに接触する程度）ので、加圧ローラ２４，３４間の圧接により溶融または軟化したサーマルリボン２１，３１の転写層２１ｃ，３１ｃを印刷物１の両面に転写させた直後に、サーマルリボン２１，３１に接触して、印刷物１に転写した樹脂を十分に溶融させ、再固化により形成される透明保護フィルム２１ｃ’，３１ｃ’に十分な光沢を与える。加圧ローラ２４，３４は金属やゴムなど任意の材料で形成されるが、熱転写時に適度の圧接力を与えるために少なくとも一方は弾力性のあるゴムローラとすることが好ましいところ、ゴムローラで加熱圧接すると、印刷物の用紙の細かな凹凸がサーマルリボンに移り、剥離後も細かな凹凸として透明保護フィルムに残ってしまうことがある。後加熱を行うことはとりわけこのような場合に有益であり、強い圧力をかけずに後加熱することにより、サーマルリボン２１，３１の凹凸を無くし、剥離後に印刷面に形成される透明保護フィルム２１ｃ’，３１ｃ’を平滑面としつつ強い光沢を与えることができる。

図１に示す装置１０を用いて、カラーレーザプリンタで両面印刷済みの印刷物１の両印刷面を表面加工した。サーマルリボン２１，３１には、５μｍ厚のＰＥＴベース２１ａ，３１ａ上に、溶融して透明フィルム化するアクリル系樹脂（Ｔｇ８０℃）にワックス類を添加した樹脂塗料を塗布して１．５μｍ厚の剥離層（２１ｂ）を形成し、さらにその上に剥離層と同一系樹脂を塗布して３．０μｍ厚の転写層２１ｃ，３１ｃを形成した合計厚１０μｍのものを用いた。加圧ローラ２４，３４は加熱手段２７，３７で１８０℃に加熱し、後加熱バー１１，１２は１５０℃に加熱して用いた。熱転写によるラミネート速度を２５ｍｍ／秒とし、後加熱バー１１，１２による加熱終了後約２秒で剥離ローラ２５，３５による冷時剥離が行われるようにして装置１０を運転した。

比較例として、実施例と同じ印刷物１に同じサーマルリボンを用い、装置運転条件も実質的に同一にして、冷時剥離方式ではなく熱時剥離方式を採用して表面加工を行った。すなわち、一般の熱転写プリンタに使用されると同様のサーマルヘッドを熱源とし、該サーマルヘッドの発熱幅を印刷物１の幅より若干広くコントロールし、さらに印刷物１がサーマルヘッドを通過する前後もサーマルヘッドをプラテンロールに圧接して、印刷物１の全面に熱転写を行うと共に、サーマルヘッド通過直後にサーマルリボンを剥離した。

これら実施例および比較例について、印刷物１の印刷面に形成された透明保護フィルムの光沢、耐水性、表面強度および印刷面への密着性を評価した。また、透明保護フィルムの端面が印刷物１の用紙縁に沿ってきれいに割れているか否か（「端面切断性」）を目視評価した。これらの結果を次の表１に示す。

特に評価が分かれたのは「端面切断性」の評価項目であり、本発明実施例による表面加工ではサーマルリボン２１，３１の転写層２１ｃ，３１ｃが印刷物１の両面において用紙縁に沿ってきれいに剥離して透明保護フィルム２１ｃ’，３１ｃ’が形成されたのに対し、比較例による表面加工では転写層が印刷物の用紙縁に沿ってきれいに剥離することができずに透明保護フィルムの端面から再固化した樹脂が糸状になって多数はみ出した状態になっていた。このことから、本発明においては冷時剥離が必須条件であることが確認された。また、本発明によれば印刷物の両面に透明保護フィルム２１ｃ’，３１ｃ’を同時に形成することができることが確認された。

以上の説明においてはこの装置１０を両面加工に用いることを前提としたが、この装置１０は片面加工にも兼用することができる。以下、この装置１０で印刷物１の片側の印刷面のみに透明保護フィルムを被覆形成する場合について、図６ないし図９を参照して説明する。

この場合、透明保護フィルムを被覆形成する側とは反対側（下面側）に設けられた第二のリボン走行手段３０は、サーマルリボン３１ではなく、熱転写層を持たないフィルム（バックアップフィルム）４３を使用する。具体的には、供給ボビン３２および巻取ボビン３６と一体化されたサーマルリボンセットを取り外し、コンパチブルに使用可能なバックアップフィルムセットを第二のリボン走行手段３０にセットすれば良い。この場合に使用するバックアップフィルム４３は、サーマルリボン２１の転写層２１ｃを印刷物１の上面に転写させてから冷時剥離するまでの間印刷物１をバックアップする作用を果たす。バックアップフィルム４３としては、サーマルリボン２１（図２）のように剥離層２１ｂおよび転写層２１ｃを必要としないのでベース層２１ａのみからなる単層フィルムを使用することができるが、少なくともその表面にはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの低摩擦性ないし易剥離性材料がコーティングされ、あるいはバックアップフィルム４３自体をそのような低摩擦性ないし易剥離性材料で形成されたものである。

他の構成については大きな変更を要しないが、加圧ローラ３４は図１に示す上昇位置に停止させておいて良いので昇降機構３８を所定タイミングで昇降させる必要はなく、また加熱手段３７による加熱も不要である。後加熱バー１２はバックアップフィルム４３の下面から待避させたままの状態に保持するか、あるいはバックアップフィルム４３に近接させた位置に保持して（図６）印刷物１に対して搬送路を規定するようにしても良い。いずれにしても後加熱バー１２を加熱する必要はない。これらは制御手段３９の設定を変更するだけで簡単に実行することができる。

以上のように構成された装置１０において、サーマルリボン２１およびがバックアップフィルム４３が所定速度で走行している状態でこれに同期した速度で印刷物１をフィードローラ４１，４２により矢印方向に給紙し、前述の前端センサによりその前端が装置１０の熱転写地点の直前位置に到達したことを検知すると、制御手段２９は、加熱手段２７により加熱された加圧ローラ２４を昇降機構２８により下降させて、下方に対置された加圧ローラ３４に圧接させる（図８（ａ））。

これにより、圧接状態とされた加圧ローラ２４，３４間（＝サーマルリボン２１とバックアップフィルム４３の間）に印刷物１が入り込んでいき（図７）、加熱手段２７により加熱された加圧ローラ２４の熱を受けてサーマルリボン２１の転写層２１ｃが溶融または軟化し、印刷物１の印刷面を覆うように融着される。

その後、前述の後端センサにより印刷物１の後端が熱転写地点（圧接位置）を通過したことを検知すると、制御手段２９は、昇降機構２８により加圧ローラ２４を上昇させて圧接状態を解除する（図８（ｂ））。

上記熱転写動作についてさらに図９を参照して説明する。図９（ａ）は熱転写開始前の状態であり、印刷物１の前端が前端センサによる検知位置（熱転写直前位置）にまだ到達していない段階（図８（ａ））である。このとき、サーマルリボン２１は未加熱状態にあり、ベース２１ａに転写層２１ｃが全面的に積層された初期状態（図２）を維持している（剥離層２１ｂは図示省略）。

図９（ｂ）は熱転写が行われているときの状態を示し、圧接状態とされている加圧ローラ２４，３４間（＝サーマルリボン２１とバックアップフィルム４３の間）に印刷物１が入り込んでおり、印刷物１の上面にサーマルリボン２１の転写層２１ｃが密着し、下面にはバックアップフィルム４３が密着している。これにより、加圧ローラ２４の熱を受けてサーマルリボン２１の転写層２１ｃが溶融または軟化して、印刷物１の上側印刷面に融着される。

サーマルリボン２１は印刷物１より幅広であるので、印刷物１の印刷面の幅一杯に転写層２１ｃが融着される。また、この状態は圧接地点（熱転写地点）に印刷物１の前端が到達する前から後端が通過した後まで維持されるので、印刷物１の全長に亘って両面に転写層２１ｃが熱転写される。すなわち、印刷物１の印刷面をフルカバーするように転写層２１ｃが融着される。

図９（ｃ）はサーマルリボン２１およびバックアップフィルム４３が剥離ローラ２５，３５によって印刷物１から剥離された後の状態を示す。サーマルリボン２１およびバックアップフィルム４３が剥離されるときまでに、熱転写地点で溶融／軟化した転写層２１ｃの樹脂はその溶融／軟化温度を十分に下回る温度に低下している。したがって、冷時剥離によって印刷物１の用紙縁でサーマルリボン転写層２１ｃがきれいに切断され、溶融／軟化した転写層２１ｃの樹脂は印刷物１の印刷面をフルカバーするように転写されて樹脂の再固化により透明保護フィルム２１ｃ’が形成される。一方、印刷物１の周囲の転写層２１ｃは剥離ローラ２５によってベース２１ａと共に巻取ボビン２６に向けて巻き取られていく。

既述したように、バックアップフィルム４３の表面にはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの低摩擦性ないし易剥離性材料がコーティングされ、あるいはバックアップフィルム４３自体がそのような低摩擦性ないし易剥離性材料で形成されているので、サーマルリボン２１の転写層２１ｃはベース２１ａへの接着力よりもバックアップフィルム４３への接着力が弱い。したがって、剥離ローラ２５による冷時剥離の際に、印刷物１の印刷面の周囲の転写層２ｃはバックアップフィルム４３側に帯同することなく剥離ローラ２５で巻き取られていき、バックアップフィルム４３の表面には転写層２１ｃの樹脂が付着することがないため、バックアップフィルム４３はクリーニングや交換の必要なく半永久的に使用し続けることができる。

以上で一枚の印刷物１の片側印刷面に透明保護フィルム２１ｃ’を全面にきれいに被覆形成して表面加工する処理が終了する。前述の後端センサによる印刷物後端通過検知後の所定時間インターバルの間に前述の前端センサによる印刷物前端進入検知がなければ、装置運転を停止する。該所定時間インターバルの間に前端センサによる検知があれば、装置１０を連続的に運転して複数枚の印刷物１に対して順次に片面加工処理を行う。

サーマルリボン２１側の後加熱バー１１は、既述したように、加圧ローラ２４と同じタイミングで昇降して、その近接移動時にはサーマルリボン２１に接触する（強い圧力はかけずにわずかに接触する程度）ので、加圧ローラ２４の圧接により溶融または軟化したサーマルリボン２１の転写層２１ｃを印刷物１の両面に転写させた直後に、サーマルリボン２１に接触して、印刷物１に転写した樹脂を十分に溶融させ、再固化により形成される透明保護フィルム２１ｃ’に十分な光沢を与える。加圧ローラ２４，３４は金属やゴムなど任意の材料で形成されるが、熱転写時に適度の圧接力を与えるために少なくとも一方は弾力性のあるゴムローラとすることが好ましいところ、ゴムローラで加熱圧接すると、印刷物の用紙の細かな凹凸がサーマルリボンに移り、剥離後も細かな凹凸として透明保護フィルムに残ってしまうことがある。後加熱を行うことはとりわけこのような場合に有益であり、強い圧力をかけずに後加熱することにより、サーマルリボン２１の凹凸を無くし、剥離後に印刷面に形成される透明保護フィルム２１ｃ’を平滑面としつつ強い光沢を与えることができる。

本発明は、電子写真方式・インクジェット方式・熱転写方式などによる各種小型プリンタによる印刷物、オフセット印刷・フレキソ印刷・グラビア印刷などによる各種印刷物、さらには銀塩写真などの写真画像形成物などに対して光沢付与などを目的とする表面加工を行う装置として、特に小規模オフィスや店舗などでの使用に好適である。また、両面印刷と片面印刷とに兼用できる装置構成を備えているので、別々に専用機を備える必要がなく、コスト面での優位性も大きい。これらにより、本発明は産業上の利用可能性が大きいものである。

１ 印刷物
１’ 表面加工後の印刷物
１０ 印刷物表面加工装置
１１，１２ 後加熱バー（後加熱手段）
２０ 第一のリボン走行手段
２１ サーマルリボン
２１ａ ベース
２１ｂ 剥離層
２１ｃ 転写層
２１ｃ’ 透明保護フィルム
２２ 供給ボビン
２３ ガイドローラ
２４ 加圧ローラ（加圧手段）
２５ 剥離ローラ（剥離手段）
２６ 巻取ボビン
２７ 加熱手段
２８ 昇降機構（移動手段）
２９ 制御手段
３０ 第二のリボン走行手段
３１ サーマルリボン
３１ａ ベース
３１ｂ 剥離層
３１ｃ 転写層
３１ｃ’ 透明保護フィルム
３２ 供給ボビン
３３ ガイドローラ
３４ 加圧ローラ（加圧手段）
３５ 剥離ローラ（剥離手段）
３６ 巻取ボビン
３７ 加熱手段
３８ 昇降機構（移動手段）
３９ 制御手段
４０ 給紙手段
４１，４２ フィードローラ
４３ バックアップフィルム

Claims (7)

1. 印刷物を所定の搬送面に供給する給紙手段と、溶融して透明フィルム化する樹脂を主体とする転写層を有するサーマルリボンを供給ボビンから送り出し、給紙手段により所定の搬送面に供給された印刷物の両面に重ね合わせた状態で走行させた後に巻取ボビンに巻き取るよう、印刷物と同期走行させる一対のリボン走行手段と、印刷物の両面に各々サーマルリボンを挟んで対設される一対の加圧手段と、各加圧手段をサーマルリボンの転写層の樹脂を溶融または軟化させるに十分な温度に加熱する加熱手段と、加熱手段により加熱された加圧手段を互いに近接する方向に移動させてサーマルリボンを印刷物の両面に圧接させる移動手段と、移動手段により移動した加圧手段によって熱転写が行われる地点から印刷物およびサーマルリボンの走行方向下流側に離れた地点において両面側に設けられて各サーマルリボンを印刷物から冷時剥離する一対の剥離手段と、印刷物の前端が熱転写地点に到達する直前に加圧手段を移動させてサーマルリボンを印刷物の両面に圧接させると共に印刷物の後端が熱転写地点を通過した直後に該圧接状態を解除させるように移動手段を制御する制御手段とを備え、前記サーマルリボンおよび前記加圧手段はいずれも印刷物より幅広に形成され、前記剥離手段による冷時剥離後の印刷物の両面を全面的に被覆するようにサーマルリボンの転写層の再固化樹脂による透明保護フィルムを形成すると共に、印刷物の周囲の転写層の再固化樹脂はサーマルリボンと共にリボン走行手段によって巻き取られることを特徴とする印刷物表面加工装置。
2. 熱転写地点から印刷物およびサーマルリボンの走行方向下流側に近接して印刷物の両面側に各々後加熱手段が設けられ、強い圧力をかけずにサーマルリボンを転写層の樹脂の溶融または軟化温度以上の温度に再加熱することを特徴とする請求項１記載の印刷物表面加工装置。
3. 後加熱手段は、前記加熱手段と同じタイミングで移動するよう前記制御手段により制御されることを特徴とする請求項２記載の印刷物表面加工装置。
4. 加圧手段がローラであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか記載の印刷物表面加工装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか記載の装置を用いて、サーマルリボンの転写層の再固化樹脂による透明保護フィルムを印刷物の両面に各々全面被覆形成することを特徴とする印刷物表面加工方法。
6. 請求項１ないし４のいずれか記載の装置において、一対のリボン走行手段のうち一方のリボン走行手段には前記サーマルリボンを走行させると共に他方のリボン走行手段にはサーマルリボンに代えて転写層を持たないバックアップフィルムを走行させることにより、サーマルリボンの転写層の再固化樹脂による透明保護フィルムを印刷物の片面のみに全面被覆形成することを特徴とする印刷物表面加工方法。
7. バックアップフィルムは少なくともその表面が剥離特性に優れた材料で形成されたものを使用し、剥離手段によりサーマルリボンが印刷物から剥離されたときに印刷物の周囲の転写層の再固化樹脂をバックアップフィルムに転写させることなくサーマルリボン側に残すようにしたことを特徴とする請求項６記載の印刷物表面加工方法。

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