JP2019155633A - 熱転写リボンの製造装置および製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】熱転写リボンの製造に関して、インク層、バックコート層、アンカーコート層、の各塗布面に気泡による欠陥の発生を防止することが可能で、同時に塗布面のスジ、熱転写リボンのシワも発生させることのない、熱転写リボンの製造装置およびそれを用いた製造方法を提供することを課題とする。【解決手段】熱転写リボンの製造装置であって、プラスチックフィルム基材の巻き出し部、塗布装置、乾燥装置、巻取り部からなり、塗布装置は、インク層、またはバックコート層、またはアンカーコート層、の塗布液を、プラスチックフィルム基材へ塗布することが可能であって、塗布装置は、塗布直後において、回転する円柱形の胴部表面で塗布面に接触するスムージングバーを備えていることを特徴とする、熱転写リボンの製造装置である。【選択図】図１

Description

本発明は、熱転写リボンの製造装置および製造方法に関するものである。特に熱転写リボンの製造において、塗布面の気泡もしくは気泡痕の発生を防止することが可能な製造装置、およびそれを用いて気泡、スジ、シワなどの欠陥を少なくすることのできる、熱転写リボンの製造方法に関するものである。

プリンターのプリント方式の一つに、熱転写プリンターがある、熱転写プリンターは、インクリボンに塗布されたインクを用紙、もしくは受像紙に転写して印刷する方式のものである。インクリボンに塗布されたインクが顔料インクの場合には、インクを熱で溶かして転写する方式が取られ、熱溶融型と呼ばれる。あるいは昇華性染料インク中の昇華性染料を熱によって昇華させて転写する場合には、昇華型と呼ばれる。

熱溶融型は、インクリボンに塗布された熱転写性顔料インクを、熱した印字ヘッドによって溶融させ、用紙に転写する。一般には、熱転写プリンターにはこの方式が多く使われる。

熱溶融型は、原理上ドット毎の印字濃度は変えられないため、ドットサイズや密度を変えることで濃淡の表現が可能になる。また顔料インクを用いるため、普通紙に印刷する場合にも耐水性などに優れるという利点がある。

その一方で複数のリボンを用いるカラー印刷では、色の数だけ同じ動作を繰り返す必要があることから、色数が増える分だけ色ずれも発生しやすいという問題もある。

昇華型は、インクリボンに塗布された昇華性染料インク中の染料を、熱した印字ヘッドによって専用の受像紙に転写する。熱転写プリンターの一種ではあるが、一般には昇華型プリンターと呼ばれる。

昇華型プリンターは、印字するドット毎に転写する画素の濃度が調整できるため、階調表現に優れ、写真印刷用途にも耐えうる画質が得られる。また、染料インクが使用されるため、耐水性や耐候性は劣るが、近年はラミネート処理などの助けを借りて、改善が見られ用途も広がりを見せている。

しかしながら、印刷には専用の受像紙を必要としており、高コストになる点や、色毎に印刷動作を繰り返すために、印刷に時間がかかるなどの問題も抱えている。

いずれのタイプのインクリボンも、その製造においては印刷工程、あるいはコーティング工程を必要としており、具体的には極薄のプラスチックフィルム基材に、裏面にはバックコート層、表面にはアンカーコート層、顔料層または昇華型染料層、などを設ける必要がある。

特にインク層においては、一般にインクの固形分が１０％以下であって比較的低いために、インクタンクや循環系において気泡が発生するおそれがある。

これら気泡の発生は、形成された各層に影響を与え、印字あるいは転写不良を引き起こす。特に顔料層または昇華型染料層の場合には、そのまま塗布面に残した場合には、転写した際には、目視で顕著に確認できることが多いため、印字、あるいは画像として不良となる。

あるいは、この気泡が破泡した場合でもその痕跡は残り、これもまた正常な印字や画像形成に支障をきたすおそれがある。

気泡に対する対策として、インク中に消泡剤を配合することも考えられるが、消泡に十分な効果が得られない場合も多く、消泡に効果が見られる場合にも、塗布面や、転写性、印字品質への影響が避けられず、事実上困難であった。

また、特許文献には、消泡手段としてブレード状の接触部材を用いる提案がなされているが、この提案は主に複写機の定着装置および画像形成装置に関するものであって、インクリボンの製造工程にそのまま用いることは困難である。また一般にインクリボンの製造工程は高速で行なわれるため、特にブレード状の接触部材は、インクリボンの基材であるプラスチックフィルムに対して、スジやシワの原因となり、そのまま使用できるものではなかった。

特開２００９−３１６４５号公報

本発明はかかる状況に鑑みてなされたものであり、熱転写リボンの製造に関して、インク層、バックコート層、アンカーコート層、の各塗布面に気泡による欠陥の発生を防止することが可能で、同時に塗布面のスジ、熱転写リボンのシワも発生させることのない、熱転写リボンの製造装置およびそれを用いた製造方法を提供しようとするものである。

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、
熱転写リボンの製造装置であって、プラスチックフィルム基材の巻き出し部、塗布装置、乾燥装置、巻取り部からなり、
該塗布装置は、インク層、またはバックコート層、またはアンカーコート層、の塗布液を、プラスチックフィルム基材へ塗布することが可能であって、
該塗布装置は、塗布直後において、回転する円柱形の胴部表面で塗布面に接触するスムージングバーを備えていることを特徴とする、熱転写リボンの製造装置である。

また、請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の熱転写リボンの製造装置において、前記スムージングバーの直径が５ｍｍ〜１５ｍｍのものであることを特徴とする、熱転写リボンの製造装置である。

また、請求項３に記載の発明は、
請求項１または請求項２に記載の製造装置を使用して熱転写リボンを製造する方法において、前記スムージングバーの、プラスチックフィルム表面に接触してからの押し込み量が、１０ｍｍ〜１００ｍｍであることを特徴とする、熱転写リボンの製造方法である。

また、請求項４に記載の発明は、
塗布速度が１００ｍ／分〜３００ｍ／分において、前記スムージングバーの回転速度は
、プラスチックフィルムの進行方向に対して逆回転で、３０ｒｐｍ〜８０ｒｐｍであることを特徴とする、請求項３に記載の熱転写リボンの製造方法である。

本発明によれば、熱転写リボンの製造に関して、インク層、バックコート層、アンカーコート層、の各塗布面に気泡による欠陥の発生を防止することが可能で、同時に塗布面のスジ、熱転写リボンのシワも発生させることのない、熱転写リボンの製造装置およびそれを用いた製造方法を提供することが可能である。

加えて、スムージングバーの設置は、既存の塗布装置への追加の設置で行なうことができ、すなわち装置の更新や大規模な改造、設備投資を伴うことがなく、コストへの影響が少ない利点を有する。

特に、請求項２に記載の発明によれば、本発明による熱転写リボンの製造装置を用いて、特にスムージングバーの直径が５ｍｍ〜１５ｍｍのものを用いる方法をとることによって、スムージングバーによる表面の整面効果を、より有効なものとすることができる。

また、効果的な整面によって、泡による欠陥の発生を防止することができ、また塗布面のスジ、熱転写リボンのシワも発生させることなく熱転写リボンを製造することが可能である。

特に、請求項３に記載の発明によれば、スムージングバーの、プラスチックフィルム表面に接触してからの押し込み量を、１０ｍｍ〜１００ｍｍとする方法をとることによって、スムージングバーによる表面の整面効果を、より有効なものとすることができる。

すなわち、スムージングバーの押し込みによって、塗布面に対して垂直方向に押す力が加わってはたらくことになり、上記の範囲内の適度な押し込み量によって、より効果的に整面を行なうことができる。

また、効果的な整面によって、泡による欠陥の発生を防止することができ、また塗布面のスジ、熱転写リボンのシワも発生させることなく熱転写リボンを製造することが可能である。

特に、請求項４に記載の発明によれば、塗布速度が１００ｍ／分〜３００ｍ／分において、前記スムージングバーの回転速度を、プラスチックフィルムの進行方向に対して逆回転で、３０ｒｐｍ〜８０ｒｐｍとする方法をとることによって、スムージングバーによる表面の整面効果を、より有効なものとすることができる。

また、効果的な整面によって、泡による欠陥の発生を防止することができ、また塗布面のスジ、熱転写リボンのシワも発生させることなく熱転写リボンを製造することが可能である。

図１は、本発明に係る製造装置およびそれを用いた製造方法を説明するための、断面模式図である。

以下、本発明を図１を参照しながら、更に詳しい説明を加える。ただし本発明は、ここに示す例にのみ限定されるものではない。本発明は、請求項によって限定されるものであ
る。

図１は、本発明に係る製造装置およびそれを用いた製造方法を説明するための、断面模式図である。

本発明は、熱転写リボンの製造装置（１００）であって、熱転写リボンに必要な、インク層、またはバックコート層、またはアンカーコート層、の塗布液（１３）を、プラスチックフィルム基材（１）へ塗布することのできる塗布装置（２）を備えている。

図１に示す例においては、この熱転写リボンの製造装置（１００）は、プラスチックフィルム基材（１）を塗布装置（２）に供給する巻き出し部（９）、塗布装置（２）、乾燥装置（１２）、熱転写リボン（１５）を巻き取る巻取り部（２０）を、この順に有してなる。

また、図１に示す例においては、巻き出し部（９）から、プラスチックフィルム基材（１）が巻き出されて、塗布装置（２）に供給され、一方で塗布液供給ロール（３）が、インク層の塗布液の循環・攪拌装置（１１）から供給を受け、バックロール（６）と塗布液供給ロール（３）との間でプラスチックフィルム基材（１）の表面に、インク層の塗布膜（４）を形成する例である。

更に、塗布装置（２）でプラスチックフィルム基材（１）上に、インク層を形成したのち、ガイドロール（１６）を経由して、乾燥装置（１２）を経て、熱転写リボン（１５）を巻取り部（２０）で巻き取る例である。すなわち本発明において、熱転写リボンの製造はロールツーロールで行なわれる。

ここで、塗布装置（２）には、特段の制限を設けるものではなく、既存の印刷装置、もしくはコーティング装置、もしくは塗工システムから適宜選択して、スムージングバー（１０）を設けて使用することができる。

たとえば、ダイレクトグラビアコーター、オフセットグラビアコーター、ダイコーター、リップコーター、ブレードコーター、リバースロールコーター、ナイフコーター、バーコーター、ロールコーター、マイクログラビアコーター、などから、適宜選択して用いることができる。

図１に示す塗布装置（２）の例は、塗布液供給ロール（３）に接して、ドクターブレード（１４）を有して、バックロール（６）、循環・攪拌装置（１１）を備えたダイレクトグラビアコーターの例である。したがって、塗布液供給ロール（３）として、グラビア版を用いる例である。

さらに、前述のように本発明は、塗布装置（２）において、塗布液（１３）の塗布直後に、回転する円柱形の胴部表面で塗布面（４）に接触する、スムージングバー（１０）を備えていることを特徴としている。

熱転写リボン（１５）は、極薄のプラスチックフィルムを基材として、裏面にはバックコート層、表面にはアンカーコート層、インク層、が設けられる。このうち用紙、もしくは受像紙側に転写されるのはインク層であるが、いずれの層においても塗布膜（４）に欠陥があれば、印字品質に影響を与える。

たとえば、塗布液（１３）に含まれる気泡（５）、もしくはその破泡した痕跡が塗布膜（４）に残った場合、塗布膜（４）の欠陥となって、印字品質にも影響を与えるのである
。同様に、塗布膜（４）にスジや熱転写リボン（１５）にシワが発生した場合においても、転写に不具合を生じたり、印字品質は低下し不良として扱われる。

特に、用紙もしくは受像紙に転写されて、画像、情報などを表示するインク層は、一般に塗布液（１３）の固形分が１０％以下であることが多く、塗布液（１３）の塗布装置（２）において、たとえば塗布装置（２）のうち、特に循環・攪拌装置（１１）において発生しやすい気泡（５）、もしくはその破泡した痕跡が、塗布膜（４）の欠陥となる。

この熱転写リボン（１５）を用いて転写した際には、欠陥部分が目視によって顕著に確認できるなど、印字品質に直接の影響を与えるため、気泡（５）による欠陥のない均一な塗布膜（４）が、より高いレベルで求められる。

本発明はそれに応えようとするものであって、熱転写リボンの製造装置（１００）はスムージングバー（１０）を備えて、塗布膜（４）に発生する気泡（５）、もしくはその破泡した痕跡を、スムージングバー（１０）に回転を加えて、塗布液（５）を塗布した直後、かつ乾燥装置（１２）に至る前に、塗布膜（４）の表面に接触するよう設ける。

これによって、気泡（５）をつぶし、かつ表面を平滑にすることによって、気泡による欠陥のない均一な塗布膜（４）にすることができる。

またスムージングバーは、円筒形の胴部分でプラスチックフィルム基材（１）に接触するために、プラスチックフィルム基材（１）に均一に力がかかるため、塗布面（４）に泡もしくは破泡した痕跡による欠陥の発生を防止することができる。

また、スムージングバー（１０）は、ブレード状の接触部材に比べて、プラスチックフィルム基材（１）に均一に力がかかるために、プラスチックフィルム基材（１）にスジ、シワも発生させることのない製造装置とすることができる。

またスムージングバー（１０）は、プラスチックフィルム基材（１）の走行方向（８）に対して、逆向きの回転を与えて塗布面（４）に接触させる。これによって、気泡（５）を潰す効果も増大させることができ、また塗布膜（４）の表面を均一に整面することにも有効である。

またスムージングバー（１０）の取り付け位置は、塗布面（４）表面の接触位置から、さらに、図１中の矢印（７）の方向に押し込んだ位置に取り付けることができる。この押し込み量（１７）を適切な範囲でとることによって、プラスチックフィルム基材（１）に形成された塗布膜（４）との接触面積が増大し、スムージングバー（１０）の回転に加えて押し付けの圧力を増大させることが可能になり、塗布膜（４）の表面を均一に整面することに有効である。

このように本発明によれば、熱転写リボン（１５）の製造に関して、インク層、バックコート層、アンカーコート層、の各塗布面（４）に気泡による欠陥の発生を防止することが可能で、同時に塗布面（４）のスジ、熱転写リボン（１５）のシワも発生させることのない、熱転写リボンの製造装置（１００）を提供することが可能である。

我々は本発明を提案するに当って、鋭意検討を重ねた結果、以下の事項を見出した。
すなわち、本発明による熱転写リボンの製造装置を用いて、熱転写リボンの製造を行なう場合に、スムージングバーの直径が５ｍｍ〜１５ｍｍのものを用いることが最適の製造方法であることを見出した。

また本発明による熱転写リボンの製造装置（１００）を用いて、熱転写リボン（１５）の製造を行なう場合に、スムージングバー（１０）の、プラスチックフィルム基材（１）表面に接触してからの押し込み量（１７）が、１０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲であることが、塗布面（４）の気泡による欠陥の発生を防止、塗布面（４）のスジの防止、熱転写リボン（１５）のシワの防止に最適の製造方法であることを見出した。

さらに、本発明による熱転写リボンの製造装置（１００）を用いて、熱転写リボン（１５）の製造を行なう場合に、塗布速度が１００ｍ／分〜３００ｍ／分において、スムージングバーの回転速度は、プラスチックフィルムの進行方向に対して逆回転で接触し、３０ｒｐｍ〜８０ｒｐｍの範囲であることが、塗布面（４）の気泡による欠陥の発生を防止、塗布面（４）のスジの防止、熱転写リボン（１５）のシワの防止に、最適の製造方法であることを見出した。

このように本発明によれば、熱転写リボン（１５）の製造に関して、インク層、バックコート層、アンカーコート層、の各塗布面（４）の気泡による欠陥の発生を防止することが可能で、同時に塗布面（４）のスジ、熱転写リボン（１５）のシワも発生させることのない、熱転写リボンの製造装置（１００）およびそれを用いた製造方法を提供することが可能である。

以下本発明を、実施例１、および比較例１〜比較例４によって更に具体的な説明を加える。ただし本発明は、ここに示す例にのみ限定されるものではない。本発明は、請求項によって限定されるものである。

本発明による熱転写リボンの製造装置を用いて、熱転写リボンを製造して、その外観を評価した。
試料すなわち、本発明による実施例１、および比較例１〜比較例４は、スムージングバーの、条件を変化させて作成した。

評価項目は下記のとおりであって、熱転写リボンおよびその塗布面を目視にて観察、評価した。
・泡（塗布面）
・スジ（塗布面）
・シワ（熱転写リボン）
の３項目である。

評価は欠陥がない場合：〇、欠陥が見られる場合：×とした。

＜実施例１＞
塗工速度：２５０ｍ／分
スムージングバーの直径１０ｍｍ
押し込み量：２０ｍｍ
スムージングバーの周速：５０ｒｐｍ
である。

＜比較例１＞
塗工速度：２５０ｍ／分
スムージングバーは用いない。

＜比較例２＞
塗工速度：２５０ｍ／分
スムージングバーの直径１０ｍｍ
押し込み量：２０ｍｍ
スムージングバーの周速：０ｒｐｍ
である。

＜比較例３＞
塗工速度：２５０ｍ／分
スムージングバーの直径１０ｍｍ
押し込み量：２０ｍｍ
スムージングバーの周速：２０ｒｐｍ
である。

＜比較例４＞
塗工速度：２５０ｍ／分
スムージングバーの直径１０ｍｍ
押し込み量：２０ｍｍ
スムージングバーの周速：１００ｒｐｍ
である。

評価結果を表１に示す。

表１に示す結果から、本発明による実施例１においては、評価項目である、泡、スジ、シワにおいて、いずれも外観に欠陥が見られず、効果的であることが明らかとなった。

比較例１においては、熱転写リボンの製造装置の塗布装置にスムージングバーを設けていないため、気泡（５）をつぶし、かつ表面を平滑にすることによって、気泡による欠陥のない均一な塗布膜（４）にすることができなかった。

比較例２においては、熱転写リボンの製造装置の塗布装置にスムージングバーを設けてはあるものの、回転を止めて固定してあり、塗布面に対しては抵抗となって塗布面全体が筋張った仕上がりとなる上、スムージングバーの表面に塗布液の乾燥したものや、異物の付着などが発生する場合には、連続したスジ欠陥が発生した。

比較例３においては、熱転写リボンの製造装置の塗布装置にスムージングバーを設けてはあるものの、回転は２０ｒｐｍと比較的遅いために、塗布面に対して、気泡を潰すことや塗布面の表面の整面の効果については不十分な結果となった。したがって塗布面は筋張った仕上がりとなった。

比較例４においては、熱転写リボンの製造装置の塗布装置にスムージングバーを設けてはあるものの、回転は１００ｒｐｍと比較的速いために、塗布面の表面の整面の効果については不十分な結果となり筋張った仕上がりと成ることに加えて、プラスチックフィルム基材の進行方向に対して、逆向きの力が大きく加わりすぎるために、シワの発生が見られる結果となった。

このように本発明によれば、熱転写リボンの製造に関して、インク層、バックコート層、アンカーコート層、の各塗布面に気泡による欠陥の発生を防止することが可能で、同時に塗布面のスジ、熱転写リボンのシワも発生させることのない、熱転写リボンの製造装置およびそれを用いた製造方法を提供することが可能である。

１・・・プラスチックフィルム基材
２・・・塗布装置
３・・・塗布液供給ロール
４・・・塗布膜
５・・・気泡
６・・・バックロール
７・・・矢印
８・・・走行方向
９・・・巻き出し部
１０・・・スムージングバー
１１・・・循環・供給装置
１２・・・乾燥装置
１３・・・塗布液
１４・・・ドクターブレード
１５・・・熱転写リボン
１６・・・ガイドロール
１７・・・押し込み量
２０・・・巻取り部
１００・・・熱転写リボンの製造装置

Claims (4)

1. 熱転写リボンの製造装置であって、プラスチックフィルム基材の巻き出し部、塗布装置、乾燥装置、巻取り部からなり、
   該塗布装置は、インク層、またはバックコート層、またはアンカーコート層、の塗布液を、プラスチックフィルム基材へ塗布することが可能であって、
   該塗布装置は、塗布直後において、回転する円柱形の胴部表面で塗布面に接触するスムージングバーを備えていることを特徴とする、熱転写リボンの製造装置。
2. 請求項１に記載の熱転写リボンの製造装置において、前記スムージングバーの直径が５ｍｍ〜１５ｍｍのものであることを特徴とする、熱転写リボンの製造装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の製造装置を使用して熱転写リボンを製造する方法において、前記スムージングバーの、プラスチックフィルム表面に接触してからの押し込み量が、１０ｍｍ〜１００ｍｍであることを特徴とする、熱転写リボンの製造方法。
4. 塗布速度が１００ｍ／分〜３００ｍ／分において、前記スムージングバーの回転速度は、プラスチックフィルムの進行方向に対して逆回転で、３０ｒｐｍ〜８０ｒｐｍであることを特徴とする、請求項３に記載の熱転写リボンの製造方法。