JP2019130830A - 中間転写媒体、熱転写プリンタ及び印画物の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】中間転写媒体の有効印画領域を拡大する。【解決手段】中間転写媒体１０は、支持体１１の一方の面に、支持体１１から剥離可能に転写層１４が設けられている。この転写層１４には、所定間隔を空けて複数の検知マーク１５が設けられており、検知マーク１５は所定温度以上で消色する感熱消色インクにより形成されている。中間転写媒体１０を加熱し、画像が形成された転写層１４を被転写体上に転写する転写部において、検知マーク１５を加熱して消色する。消色した検知マーク部分を画像印画領域として利用する。【選択図】図３

Description

本発明は、中間転写媒体、熱転写プリンタ及び印画物の製造方法に関する。

熱転写画像を任意の対象物に形成するプリンタの１つとして、受容層が基材上に剥離可能に設けられた中間転写媒体と、色材層を有する熱転写シートとを使用し、中間転写媒体の受容層に色材を転写して画像を形成し、その後、画像が形成された受容層を含む転写層を中間転写媒体から被転写体上に転写する熱転写プリンタが提案されている。

中間転写媒体には、一定の間隔を空けて、画像印画領域の先頭位置を示す検知マークが設けられている。検知マーク同士の間が１画面分の領域となる。従来、この検知マーク部分は画像の印画に使用することができなかった。例えば、３００画面印画する中間転写媒体には３００本の検知マークが設けられており、１本あたりの幅が４ｍｍであるとすると、１２００ｍｍ分の領域を画像の印画に使用することができなかった。

特開２０１０−２２８２８９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、有効印画領域を拡大できる中間転写媒体、この中間転写媒体を用いた熱転写プリンタ及び印画物の製造方法を提供することを課題とする。

本発明による中間転写媒体は、支持体の一方の面に、前記支持体から剥離可能に転写層が設けられた中間転写媒体であって、前記転写層に所定間隔を空けて複数の検知マークが設けられており、前記検知マークは所定温度以上で消色する感熱消色インクにより形成されているものである。

本発明による熱転写プリンタは、本発明の中間転写媒体を供給する第１供給部と、基材の一方の面上に色材層が設けられた熱転写シートを供給する第２供給部と、画像データに基づいて前記熱転写シートを加熱し、前記転写層に前記色材層を転写して画像を形成する印画部と、被転写体を供給する第３供給部と、前記中間転写媒体を加熱し、前記画像が形成された前記転写層を前記被転写体上に転写し、前記検知マークを消色する転写部と、を備えるものである。

本発明の一態様による熱転写プリンタにおいて、前記印画部は、検知マーク同士の間の領域及び検知マーク部分を画像印画領域として、前記色材層を転写して画像を形成する。

本発明による印画物の製造方法は、本発明の中間転写媒体、及び基材の一方の面上に色材層が設けられた熱転写シートを使用し、前記熱転写シートを加熱し、前記転写層に前記色材層を転写して画像を形成する工程と、前記中間転写媒体を加熱し、前記画像が形成された前記転写層を被転写体上に転写して印画物を製造する工程とを備える印画物の製造方法であって、前記中間転写媒体の検知マークを含む画像印画領域に画像を形成する工程と、前記検知マークを消色しながら前記画像が形成された前記転写層を被転写体上に転写する工程と、を備えるものである。

本発明によれば、中間転写媒体の有効印画領域を拡大できる。

本発明の実施形態に係る熱転写プリンタの概略構成図である。 中間転写媒体の平面図である。 図２のIII-III線断面図である。 熱転写シートの平面図である。 図４のV−V線断面図である。 中間転写媒体の平面図である。 中間転写媒体の平面図である。 中間転写媒体の平面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る熱転写プリンタの概略構成図である。図１に示すように、熱転写プリンタは、熱転写シート２０を用いて、中間転写媒体１０に設けられた受容層１３（図３参照）に画像を印画する印画部５０と、中間転写媒体１０の転写層１４（図３参照）を被転写体４０上に転写する転写部６０とを備える。また、熱転写プリンタは、各部の動作を制御する制御部３０を備える。

図２は中間転写媒体１０の平面図であり、図３は図２のIII-III線断面図である。中間転写媒体１０は、支持体１１と、支持体１１の一方の面上に設けられた転写層１４とを備えている。転写層１４は、支持体１１上に設けられた剥離層１２と、剥離層１２上に積層された受容層１３とを有する積層構成をなしている。受容層１３は、中間転写媒体１０の最表面に位置し、転写層１４を構成する層のうち支持体１１から最も遠くに位置している。

中間転写媒体１０には、一定の間隔を空けて検知マーク１５が形成されている。検知マーク１５は、所定温度以上で加熱することにより消色する感熱消色インクを塗布して形成されたものである。例えば、検知マーク１５は剥離層１２上に形成されている。

本実施形態では、加熱して消色する検知マーク１５部分も画像印画領域として利用する。そのため、図２に示すように、検知マーク１５同士の間及び１本の検知マーク１５からなる領域Ｒが１画面分の領域となり、受容層１３に色材が熱転写されて画像が形成される。画像形成後、転写層１４の画像を含む領域が被転写体４０上に転写される。

図４は熱転写シート２０の平面図であり、図５は図４のV−V線断面図である。図４、図５に示すように、熱転写シート２０は、基材２１と、基材２１の同一面上に設けられたイエロー（Ｙ）層２２、マゼンタ（Ｍ）層２３、シアン（Ｃ）層２４を含む染料層２５と、ブラック（ＢＫ）の溶融層２６とを有する。染料層２５及び溶融層２６からなる色材層２７の組が繰り返し設けられている。

基材２１について特に限定はなく、例えば、薄紙やプラスチックの延伸または未延伸フィルムを用いることができる。

染料層２５は、染料、及び染料を担持するためのバインダー樹脂を含有している。染料及びバインダー樹脂は、昇華型熱転写シートの分野で従来公知のものを適宜選択して用いることができる。

溶融層２６は、加熱により溶融軟化し、転写層１４上に転写可能であるとの条件を満たす層であればよく、例えば、熱溶融性インキ及びバインダー樹脂が含まれる。

熱転写シート２０の構成は、図４、図５に示すものに限定されない。例えば、熱転写シート２０の色材層が形成されている面とは反対側の面に背面層（図示略）が設けられていてもよい。

図１に示すように、熱転写プリンタの供給部７０（第１供給部）には、中間転写媒体１０をリボン状に巻き取った巻取が装填される。供給部７０は、中間転写媒体１０の巻取を回転させ、中間転写媒体１０を長尺帯状で印画部５０及び転写部６０へ順に搬送する。

印画部５０は、サーマルヘッド５３と、サーマルヘッド５３の下方側に設けられた回転駆動自在なプラテンロール５４と、サーマルヘッド５３をプラテンロール５４に対して昇降自在とさせる昇降手段（図示略）を有する。供給部７０から供給された中間転写媒体１０は、サーマルヘッド５３とプラテンロール５４との間を通過するようになっている。

また、印画部５０では、熱転写シート２０が、供給ロール５１（第２供給部）側からガイドロール５５を経由して、サーマルヘッド５３とプラテンロール５４との間を通り、ガイドロール５６を経由して、巻取りロール５２に巻き取られるようになっている。サーマルヘッド５３とプラテンロール５４との間において、熱転写シート２０の染料層２５及び溶融層２６と、中間転写媒体１０の受容層１３とが対向するようになっている。

サーマルヘッド５３は、熱転写シート２０の基材２１側から染料層２５を加熱し、中間転写媒体１０の受容層１３に染料を移行して、画像を形成する。また、サーマルヘッド５３は、熱転写シート２０の基材２１側から溶融層２６を加熱し、中間転写媒体１０の受容層１３に熱溶融性インキ等を転写して、文字等の画像を形成する。

画像形成工程では、まず、中間転写媒体１０と、熱転写シート２０のＹ層２２とが後述する検知マーク１５に基づいて位置合わせされ、サーマルヘッド５３がプラテンロール５４に向けて降下し、熱転写シート２０及び中間転写媒体１０を介してサーマルヘッド５３がプラテンロール５４に当接する。プラテンロール５４が回転駆動して、熱転写シート２０及び中間転写媒体１０が送られる。この間、サーマルヘッド５３に送信されてきた画像データに基づいて、サーマルヘッド５３により熱転写シート２０のＹ層２２の領域が選択的に加熱され、熱転写シート２０から受容層１３にイエロー染料が移行する。

イエローの転写後、サーマルヘッド５３が上昇してプラテンロール５４から離れる。次に、中間転写媒体１０と熱転写シート２０のＭ層２３とが位置合わせされる。そして、イエロー染料を受容層１３に移行する方法と同様にして、Ｍ層２３及びＣ層２４を加熱し、マゼンタ染料及びシアン染料を受容層１３に順次移行する。

続いて、サーマルヘッド５３が上昇してプラテンロール５４から離れる。次に、中間転写媒体１０と熱転写シート２０の溶融層２６とが後述する検知マーク１５に基づいて位置合わせされる。サーマルヘッド５３がプラテンロール５４に向けて降下し、熱転写シート２０及び中間転写媒体１０を介してサーマルヘッド５３がプラテンロール５４に当接する。プラテンロール５４が回転駆動して、熱転写シート２０及び中間転写媒体１０が送られる。この間、サーマルヘッド５３に送信されてきた画像データに基づいて、サーマルヘッド５３により、熱転写シート２０の溶融層２６の領域が選択的に加熱される。これにより、中間転写媒体１０に画像が形成される。

印画部５０において受容層１３に画像が形成された中間転写媒体１０は、ガイドロール７２を経由して転写部６０へ搬送される。

転写部６０は、ヒートローラ６１と、ヒートローラ６１の下方に設けられた加圧ロール６２とを備える。転写部６０は、被転写体供給部４２（第３供給部）から供給された被転写体４０へ、中間転写媒体１０の転写層１４を転写する。

被転写体供給部４２は、中間転写媒体１０の搬送に合わせて枚葉状の被転写体４０を１枚ずつ繰り出す繰り出し装置、及び繰り出した被転写体４０を搬送するコンベア装置等を有する。本実施形態では、枚葉状の被転写体４０を用いる場合について説明するが、被転写体は長尺の巻取状のものでもよい。

転写部６０は、ヒートローラ６１と加圧ロール６２との間で、画像が形成された中間転写媒体１０の受容層１３面を被転写体４０へ重ね合わせて加熱する。これにより、転写層１４が被転写体４０に転写され、被転写体４０に画像が形成される。

画像形成された被転写体４０（印画物）は、排出部４４へ搬送され、１枚ずつ集積される。被転写体４０へ転写層１４が転写された中間転写媒体１０は、巻取りロール７１に巻き取られる。

本実施形態では、転写部６０において転写層１４を被転写体４０に転写する際のヒートローラ６１の加熱により、この画面の検知マーク１５が消色する。そのため、被転写体４０には、検知マーク１５が消色された転写層１４が転写される。

例えば、図６に示すように、印画部５０が、中間転写媒体１０のｎ番目（ｎは１以上の整数）の画面の画像印画領域Ｒ_ｎに画像を印画する。なお、この例では、画像印画領域Ｒ_ｎの前端を示す検知マーク１５_ｎからｎ＋１番目の画面の画像印画領域Ｒ_ｎ＋１の前端を示す検知マーク１５_ｎ＋１に向かって印画を行うものとする。印画部５０は、検知マーク１５_ｎを用いて位置合わせを行い、中間転写媒体１０を繰り出しながら、検知マーク１５_ｎ上、及び検知マーク１５_ｎと検知マーク１５_ｎ＋１との間の領域を画像印画領域Ｒ_ｎとして画像を印画する。

続いて、転写部６０が、検知マーク１５_ｎを用いて位置合わせを行い、中間転写媒体１０を繰り出しながら、形成された画像を含む領域の転写層１４を被転写体４０へ転写する。この時、ヒートローラ６１が、検知マーク１５_ｎを加熱して消色するため、被転写体４０に転写された画像では検知マーク１５_ｎは見えなくなっている。

図７は、画像印画領域Ｒ_ｎの画像転写後の中間転写媒体１０を示す。その後、中間転写媒体１０が巻き戻され、印画部５０が検知マーク１５_ｎ＋１を用いて位置合わせを行い、画像印画領域Ｒ_ｎ＋１に次の画像を印画する。検知マーク１５_ｎ＋１上、及び検知マーク１５_ｎ＋１と検知マーク１５_ｎ＋２との間の領域が画像印画領域Ｒ_ｎ＋１となる。

なお、図７における符号“１１”は、転写層１４が被転写体４０に転写され、支持体１１の表面が露出している領域を表している。

図６は、中間転写媒体１０の前方側から後方側に向かって画像を印画する例について説明したが、これとは逆に、後方側から前方側に向かって画像を印画してもよい。この場合、図８に示すように、画像印画領域Ｒ_ｎの後端を示す検知マーク１５_ｎから前方に向かって印画が行われる。印画部５０は、検知マーク１５_ｎを用いて位置合わせを行い、中間転写媒体１０を巻き戻しながら、（検知マーク１５_ｎ上を含む）検知マーク１５_ｎから前方に向かって１画面分の領域を画像印画領域Ｒ_ｎとして画像を印画する。

続いて、転写部６０が、検知マーク１５_ｎを用いて位置合わせを行い、中間転写媒体１０を巻き戻しながら、形成された画像を含む領域の転写層１４を被転写体４０へ転写する。この時、ヒートローラ６１が、検知マーク１５_ｎを加熱して消色するため、被転写体４０に転写された画像では検知マーク１５_ｎは見えなくなっている。

その後、中間転写媒体１０が巻き戻され、印画部５０が画像印画領域Ｒ_ｎ＋１の後端を示す検知マーク１５_ｎ＋１を用いて位置合わせを行い、画像印画領域Ｒ_ｎ＋１に次の画像を印画する。

このように、本実施形態によれば、検知マーク１５を消色することで、検知マーク１５が設けられていた部分が画像形成領域として利用可能となり、中間転写媒体１０の有効印画領域を拡大できる。

上述したように、中間転写媒体１０は、支持体１１、剥離層１２及び受容層１３が積層され、感熱消色インクにより検知マーク１５が形成された構成となっている。

支持体１１の材料について特に限定はなく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等の耐熱性の高いポリエステル、ポリプロピレン、ポリカーボネート、酢酸セルロース、ポリエチレン誘導体、ポリアミド、ポリメチルペンテン等のプラスチックの延伸または未延伸フィルム等を挙げることができる。また、これらの材料を２種以上積層した複合フィルムも使用することができる。支持体１１の厚さは、その強度および耐熱性等が適切になるように材料に応じて適宜選択することができるが、通常は３μｍ以上３０μｍ以下の範囲であり、好ましくは４μｍ以上１５μｍ以下の範囲である。

受容層１３の材料について特に限定はなく、中間転写媒体の分野で従来公知の受容層を適宜選択して用いることができる。例えば、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニルもしくはポリ塩化ビニリデン等のハロゲン化樹脂、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体もしくはポリアクリル酸エステル等のビニル系樹脂、ポリエチレンテレフタレートもしくはポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、エチレンもしくはプロピレン等のオレフィンと他のビニルポリマーとの共重合体系樹脂、アイオノマーもしくはセルロースジアスターゼ等のセルロース系樹脂、ポリカーボネート、アクリル系樹脂等の溶剤系の樹脂を挙げることができる。また、受容層１３は、これらの成分の１種を単独で含有していてもよく、２種以上を含有していてもよい。

受容層１３は、上記樹脂成分とともに、離型剤を含有していてもよい。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、フッ素系また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、および各種シリコーン樹脂などを挙げることができる。

受容層１３の厚みについて特に限定はないが、一例としては、１μｍ以上１０μｍ以下の範囲である。

剥離層１２は、転写層１４の転写性（剥離性）を向上させるためのものであり、転写層１４を構成する層のうち支持体１１の最も近くに位置している。剥離層１２の成分としては、例えば、ワックス類、シリコーンワックス、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、フッ素樹脂、フッ素変性樹脂、ポリビニルアルコール、アクリル樹脂、熱架橋性エポキシ−アミノ樹脂及び熱架橋性アルキッド−アミノ樹脂等を挙げることができる。また、剥離層１２は、これらの成分の１種を単独で含有していてもよく、２種以上を含有していてもよい。

剥離層１２の厚みについて特に限定はないが、一例としては、０．５μｍ以上５μｍ以下の範囲である。

検知マーク１５の形成に使用される感熱消色インクは、所定温度以上、一例としてヒートローラ６１の加熱（通常、１７０℃以上１８５℃以下）で消色する性質を有するものであれば特に限定は無い。一例として、呈色性化合物、顕色剤、及び消去剤の３成分からなるものである。ここでの呈色性化合物とは色素の前駆体化合物であり、顕色剤とは呈色性化合物との電子の授受等の相互作用により呈色性化合物を着色させる化合物であり、消去剤は、溶融時に呈色性化合物または顕色剤のいずれか一方を優先的に溶解する性質を持つ化合物である。これら３成分が共存する場合、発色状態と消色状態の２つの状態をとる。

発色状態は、呈色性化合物および顕色剤が、消去剤の平衡溶解度を越えて存在するため、平衡溶解度の範囲内の呈色性化合物および顕色剤は着色しないが、平衡溶解度を超えた分の呈色性化合物および顕色剤が相互作用した結果の状態である。

消色状態は、消去剤が呈色性化合物または顕色剤を平衡状態を越えて多量に取り込み、呈色性化合物または顕色剤の相互作用が減少した結果の状態である。

呈色性化合物としては、ロイコオーラミン類、ジアリールフタリド類、ポリアリールカルビノール類、アシルオーラミン類、アリールオーラミン類、ローダミンＢラクタム類、インドリン類、スピロピラン類、フルオラン類等の電子供与性有機化合物が挙げられる。

顕色剤としては、フェノール類、フェノール金属塩類、カルボン酸金属塩類、ベンゾフェノン系、スルホン酸、スルホン酸塩、リン酸類、リン酸金属塩類、酸性リン酸エステル類、酸性リン酸エステル金属塩類、亜リン酸類、亜リン酸金属塩等の酸性化合物が挙げられる。これらは、単独または２種類以上選択して、混合して使用することができる。

消去剤は、非晶質状態で無色透明であるものほどよい。このため、分子量が大きく、重量当たりの結晶の融解エンタルピー変化が小さく、最大結晶成長速度の小さい化合物であることが望ましい。ステロイド骨格等、球状に近く嵩高い分子骨格を持つものが好ましい。また消去剤に対する顕色剤の親和性が高い方が顕色剤の溶解度が高く、例えばアルコール性水酸基を有する化合物が適している。

以上の呈色性化合物、顕色剤、および消去剤の３成分を発色状態で溶媒中に分散させたものが感熱消色インクである。各成分の配合比は、呈色性化合物が１重量部に対して顕色剤が０．１重量部以上１０重量部以下、より好ましくは１重量部以上２重量部以下である。顕色剤を０．１重量部以上とすることで、十分なインクの発色が得られ、１０重量部以下とすることで、両者の相互作用を十分に減少させることができる。消去剤は呈色性化合物１重量部に対して、１重量部以上２００重量部以下であり、１０重量部以上１００重量部以下がより好ましい。１重量部以上とすることで、発色状態と消色状態との間での状態変化を起こさせ易くなり、２００重量部以下とすることで、十分なインクの発色を得ることができる。

感熱消色インクの溶媒は、水であることが好ましいが有機溶剤を使用することもできる。有機溶剤を使用するときは、界面活性剤を使用して呈色性化合物、顕色剤、および消去剤を分散させてもよいが、これらをマイクロカプセル化して分散させるとなおよい。また、呈色性化合物、顕色剤、および消去剤のインク中の割合は、０．１重量％以上１０重量％以下であることが好ましい。０．１重量％以上とすることで、十分な印刷濃度を得ることができ、１０重量％以下とすることで、適度なインクの粘度となり、印刷し易くなる。また、溶媒中に分散された、呈色性化合物、顕色剤、および消去剤は１０μｍ以上の粒子を含まないサブミクロンオーダーの粒子であることが好ましい。

中間転写媒体１０の構成は、図３に示すものに限定されない。例えば、剥離層１２と受容層１３との間に、保護層（図示略）等の任意の層が設けられていてもよい。検知マーク１５は、剥離層１２と保護層との間に形成されていてもよいし、保護層と受容層１３との間に形成されていてもよいし、受容層１３上に形成されていてもよい。

また、支持体１１側から、保護層、受容層１３がこの順で積層されてなる転写層１４とすることもできる。また、支持体１１と転写層１４との間に任意の層が設けられていてもよい。また、支持体１１の他方の面上に、背面層（図示略）が設けられていてもよい。

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。

１０ 中間転写媒体
１１ 支持体
１２ 剥離層
１３ 受容層
１４ 転写層
１５ 検知マーク
２０ 熱転写シート
２１ 基材
２２ イエロー層
２３ マゼンタ層
２４ シアン層
２５ 染料層
２６ 溶融層
２７ 色材層
４０ 被転写体
４２ 被転写体供給部（第３供給部）
５０ 印画部
５１ 供給ロール（第２供給部）
６０ 転写部
７０ 供給部（第１供給部）

Claims (4)

1. 支持体の一方の面に、前記支持体から剥離可能に転写層が設けられた中間転写媒体であって、
   前記転写層に所定間隔を空けて複数の検知マークが設けられており、
   前記検知マークは所定温度以上で消色する感熱消色インクにより形成されていることを特徴とする中間転写媒体。
2. 請求項１に記載の中間転写媒体を供給する第１供給部と、
   基材の一方の面上に色材層が設けられた熱転写シートを供給する第２供給部と、
   画像データに基づいて前記熱転写シートを加熱し、前記転写層に前記色材層を転写して画像を形成する印画部と、
   被転写体を供給する第３供給部と、
   前記中間転写媒体を加熱し、前記画像が形成された前記転写層を前記被転写体上に転写し、前記検知マークを消色する転写部と、
   を備える熱転写プリンタ。
3. 前記印画部は、検知マーク同士の間の領域及び検知マーク部分を画像印画領域として、前記色材層を転写して画像を形成することを特徴とする請求項２に記載の熱転写プリンタ。
4. 請求項１に記載の中間転写媒体、及び基材の一方の面上に色材層が設けられた熱転写シートを使用し、前記熱転写シートを加熱し、前記転写層に前記色材層を転写して画像を形成する工程と、前記中間転写媒体を加熱し、前記画像が形成された前記転写層を被転写体上に転写して印画物を製造する工程とを備える印画物の製造方法であって、
   前記中間転写媒体の検知マークを含む画像印画領域に画像を形成する工程と、
   前記検知マークを消色しながら前記画像が形成された前記転写層を被転写体上に転写する工程と、
   を備えることを特徴とする印画物の製造方法。
   

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