JP2021030698A - 熱転写印画装置及び印画物の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】サーマルヘッドの両端部の付着物を除去する。【解決手段】本発明の熱転写印画装置は、サーマルヘッド及びプラテンロールを有し、染料層が設けられた熱転写シートと受像紙とを重ね合わせて、前記サーマルヘッドと前記プラテンロールとの間を搬送させるとともに、前記サーマルヘッドで前記熱転写シートを加熱して染料を転写し、前記受像紙に画像を印画する熱転写印画装置であって、前記受像紙の中心軸方向と前記受像紙の搬送方向とが平行な通常走行モードと、前記受像紙の中心軸方向が前記受像紙の搬送方向に対し斜めになる斜走行モードとが切り替え可能となっている。【選択図】図１

Description

本発明は、熱転写印画装置及び印画物の製造方法に関する。

熱転写印刷は、熱転写シートの色材面と被転写体を接触させて熱転写シート背面側にサーマルヘッドを押し当てた状態で加熱し、熱転写シートの色材を被転写体に転写させる印刷方式である。熱転写シートのサーマルヘッドと接する側には、サーマルヘッドとの滑り性向上、熱によるダメージの軽減等の目的で、背面層を設ける場合がある。

熱転写シートを用いて多数枚の印画を行った場合、熱転写シートの背面層の成分が剥がれ落ち、または成分が焼き付き、いわゆる「カス」となってサーマルヘッドの発熱体上、或いは発熱体近傍に付着してしまうことがある。そしてこの「カス」の量が増加すると、印画時に「カス」が熱転写シートに押しつけられ、その跡が被転写体側にまで写ってしまい、被転写体に形成された画像上に「キズ」として現れてしまうことがあった。背面層にタルク等の無機粒子を含有させることにより、印画の際の搬送時にカスをクリーニングすることは可能であるが、印画領域よりも外側のサーマルヘッド両端部は、クリーニングすることができない。カスが残留すると、堆積したカスが印画領域に飛んでしまったりして、印画に影響を及ぼすことがある。また、１つのプリンタで種々のサイズの用紙に印刷したりする場合に不具合が生じる。例えば、４インチサイズの用紙の印画で印画領域外に堆積したカスは、５インチサイズの用紙の印画では印画領域内になり、印画に影響を及ぼし得る。

特許文献１にはクリーナーシートをサーマルヘッドと接触させて走行させ、サーマルヘッドをクリーニングすることが記載されているが、このクリーナーシートの幅は記録紙と同じであるため（特許文献１の００６９段落）、記録紙から側方に延出するサーマルヘッド両端部のクリーニングを行うことはできない。

特開平７−２２３３５１号公報 特開２０１９−４３０６６号公報

本発明は、サーマルヘッドの両端部の付着物を除去することができる熱転写印画装置及び印画物の製造方法を提供することを課題とする。

本発明の熱転写印画装置は、サーマルヘッド及びプラテンロールを有し、染料層が設けられた熱転写シートと受像紙とを重ね合わせて、前記サーマルヘッドと前記プラテンロールとの間を搬送させるとともに、前記サーマルヘッドで前記熱転写シートを加熱して染料を転写し、前記受像紙に画像を印画する熱転写印画装置であって、前記受像紙の中心軸方向と前記受像紙の搬送方向とが平行な通常走行モードと、前記受像紙の中心軸方向が前記受像紙の搬送方向に対し斜めになる斜走行モードとが切り替え可能となっているものである。

本発明の一態様では、回転軸と、前記回転軸に連結された第１ローラ及び第２ローラとを有し、前記受像紙を搬送する搬送ローラをさらに備え、前記第１ローラによる前記受像紙のピンチ圧及び前記第２ローラによる前記受像紙のピンチ圧の少なくともいずれか一方を制御して、前記通常走行モードと前記斜走行モードの切り替えを行う。

本発明の一態様では、回転軸と、前記回転軸に連結された第１ローラ及び第２ローラとを有し、前記受像紙を搬送する搬送ローラをさらに備え、前記回転軸を揺動させることで、前記通常走行モードと前記斜走行モードの切り替えを行う。

本発明の一態様では、第１回転軸と、前記第１回転軸に連結された第１ローラ及び第２ローラとを有し、前記受像紙を搬送する第１搬送ローラと、第２回転軸と、前記第２回転軸に連結された第３ローラ及び第４ローラとを有し、前記受像紙を搬送する第２搬送ローラと、をさらに備え、前記第１搬送ローラ及び前記第２搬送ローラの少なくともいずれか一方を回転軸方向に移動させることで、前記通常走行モードと前記斜走行モードの切り替えを行う。

本発明の一態様では、前記斜走行モード時の前記受像紙の斜め度合いを検出するセンサと、前記センサの検出結果に基づいて印画データを補正し、補正した印画データを前記サーマルヘッドへ送信する制御部と、をさらに備え、前記サーマルヘッドは、前記補正した印画データに基づいて前記熱転写シートを加熱し、前記受像紙に画像を印画する。

本発明の印画物の製造方法は、染料層が設けられた熱転写シートと受像紙とを重ね合わせて、サーマルヘッドとプラテンロールとの間を搬送させるとともに、前記サーマルヘッドで前記熱転写シートを加熱して染料を転写し、前記受像紙に画像を印画して印画物を製造する方法であって、前記受像紙の中心軸方向と前記受像紙の搬送方向とが平行な通常走行モードと、前記受像紙の中心軸方向が前記受像紙の搬送方向に対し斜めになる斜走行モードとを切り替えるものである。

本発明によれば、サーマルヘッドの両端部の付着物を除去することができる。

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。 図３Ａは通常走行モードを示す図であり、図３Ｂは斜走行モードを示す図である。 図４Ａは通常走行モードを示す図であり、図４Ｂは斜走行モードを示す図である。 図５Ａ、図５Ｂはサーマルヘッド、熱転写シート、受像紙及びプラテンロールの位置関係を示す断面図である。 図６Ａは通常走行モードを示す図であり、図６Ｂは斜走行モードを示す図である。 図７Ａは通常走行モードを示す図であり、図７Ｂは斜走行モードを示す図である。 図８Ａ，図８Ｂは受像紙の搬送ガイドを示す図であり、図８Ｃは通常走行モードを示す図であり、図８Ｄは斜走行モードを示す図である。 印画する画像の例を示す図である。 印画ムラの発生例を示す図である。

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５の平面図である。

熱転写シート５は、図２のように、基材フィルムの一方の面に染料層及び転写性保護層（以下、保護層と記載する）ＯＰが面順次に繰り返し設けられ、基材フィルムの他方の面に背面層が設けられた構成を有する。染料層は、面順次に設けられたイエロー染料層（Ｙ）、マゼンタ染料層（Ｍ）、及びシアン染料層（Ｃ）を含む。

熱転写印画装置は、熱転写シート５及びサーマルヘッド１を用いて、受像紙６上にＹ、Ｍ、Ｃを昇華転写させて画像を印画し、画像上に保護層を形成する。受像紙６は枚葉タイプであり、搬送ローラ７により搬送される。

熱転写印画装置は、熱転写シート５をボビンに巻き付けて形成された供給部３と、巻取ボビンを有する巻取部４とを備える。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を通って巻取部４に回収（巻き取り）されるようになっている。

サーマルヘッド１の下方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とプラテンロール２との間に受像紙６及び熱転写シート５が挟み込まれる。サーマルヘッド１が、制御部Ｃから受信した印画データに基づいて熱転写シート５を加熱して受像紙６上に染料を熱転写することで、画像が形成される。

画像形成後、サーマルヘッド１が熱転写シート５の保護層（ＯＰ）を加熱して、画像上に保護層を転写し、印画物を製造する。

この熱転写印画装置では、図３Ａに示す通常走行モードと、図３Ｂに示す斜走行モードの２種類の受像紙走行モードが切り替え可能となっている。

通常走行モードは、受像紙６の中心軸方向Ｊが、受像紙６の搬送方向と平行となっている。搬送方向（図中上下方向）は、サーマルヘッド１の発熱素子配列方向（図中左右方向）と直交する。この例では、受像紙６の中心軸方向Ｊは、受像紙６の長手方向となっている。通常走行モードは、矩形の受像紙６の長手方向（又は短手方向）が、搬送方向と平行であり、サーマルヘッド１の発熱素子配列方向と直交するものであると言うことができる。

斜走行モードでは、受像紙６の中心軸方向Ｊが、受像紙６の搬送方向に対しやや斜めになっている。中心軸方向Ｊと搬送方向との交差角度θは０．６°以上３°以下程度である。

受像紙６の搬送方向は、通常走行モードと斜走行モードとで同じである。すなわち、斜走行モードでは、受像紙６がやや斜めの姿勢で搬送される。

受像紙走行モードは、搬送ローラ７を制御することで切り替えることができる。例えば、搬送ローラ７は、図４Ａ，４Ｂに示すように、２個のローラ７ａ，７ｂと、ローラ７ａ，７ｂが連結された回転軸７ｃと、を有する。ローラ７ａ，７ｂは、それぞれ一対のローラからなり、受像紙６を挟み込んでいる。ローラ７ａ，７ｂは受像紙６の幅方向（搬送方向と直交する方向）に沿って配置されている。

ローラ７ａが受像紙６を挟み込むピンチ圧と、ローラ７ｂが受像紙６を挟み込むピンチ圧とを同じにした場合、図４Ａに示すように受像紙走行モードは通常走行モードとなる。

ローラ７ａのピンチ圧とローラ７ｂのピンチ圧との少なくともいずれか一方を制御し、２つのローラのピンチ圧を異なる値にすることで、受像紙走行モードは斜走行モードとなる。図４Ｂは、ローラ７ｂのピンチ圧をローラ７ａのピンチ圧より大きくした場合を示す。

図５Ａは、通常走行モードの際のサーマルヘッド１、熱転写シート５、受像紙６及びプラテンロール２の断面を示し、図５Ｂは幅方向端部の断面拡大図である。サーマルヘッド１の幅は熱転写シート５の幅よりも大きく、熱転写シート５の幅は受像紙６の幅よりも大きい。従って、熱転写シート５の両端は受像紙６の両端から側方に張り出している。また、サーマルヘッド１の両端は、熱転写シート５の両端から側方に張り出している。

サーマルヘッド１の実際の発熱部１１（図中斜線部）の幅は、熱転写シート５の幅より小さく、受像紙６の幅よりも大きい。発熱部１１のうち、受像紙６に圧着する部分は、熱転写シート５の背面層にタルク等の無機粒子を含有させることにより、カスをクリーニングすることが可能である。一方、発熱部１１のうち、受像紙６の両端から側方に張り出している部分Ａは、受像紙６に圧着せず、カスのクリーニングが困難となり、カスが堆積しやすい。

通常走行モードでは、図３Ａ、図５Ａ、図５Ｂに示すように、発熱部１１のうち、受像紙６に圧着してクリーニング可能な部分の幅は、受像紙６の幅Ｗである。

斜走行モードでは、図３Ｂに示すように、受像紙６が斜めになり、サーマルヘッド１（発熱部１１）が受像紙６に圧着する部分の幅はＷ１となる。幅Ｗ１は、受像紙６の幅Ｗよりも大きい。従って、斜走行モードでは、発熱部１１のクリーニング可能な部分の幅が増加し、カスの堆積を防止できる。

斜走行モードでは、センサ８で受像紙６がどの程度斜めになっているかを検出し、制御部Ｃは、センサ８が検出した受像紙６の斜め度合いに応じて印画データを補正し、補正した印画データをサーマルヘッド１へ送信することが好ましい。これにより、受像紙走行モードによらず、受像紙６に正確に画像を印画できる。あるいはまた、受像紙６が所定角度斜めになるように制御し、受像紙６の所定の斜め度合いに応じて印画データを補正してもよい。

受像紙走行モードの切り替えは制御部Ｃが行い、ユーザからの指示に基づくものでもよいし、印画した画面数をカウントし、所定画面数の画像形成及び保護層転写を行う毎に切り替えてもよい。また、センサでカスの堆積具合を検知して走行モードを切り替えてもよい。

付着物（カス）の堆積の進行はゆるやかで、数千枚から数万枚程度の印画で弊害が顕在化する。そのため、必ずしも１枚〜数枚印画するごとに通常走行モードと斜走行モードを切り替える必要はなく、５０枚〜１００枚程度印画した時点で、通常走行モードと斜走行モードの使用割合がおおむね１：１であればよい。走行モードを自動的に切り替えるため、どちらのモードでそれぞれ何枚印画したのかを、制御部Ｃの不揮発性メモリ部分など、プリンタの電源を切ってもデータが保持される部分に書き込む。また、後述する斜走行モードで印画することで印画ムラが低減できると判断される画像では、自動的に斜走行モードに切り替わるようにしてもよい。

このように、本実施形態によれば、受像紙走行モードを切り替えることで、サーマルヘッド１の両端部の付着物（カス）を除去し、カスがサーマルヘッド１の特定の箇所に焼き付くことを防止できる。

上記実施形態では、ローラ７ａ又は７ｂのピンチ圧を変えることで、受像紙走行モードを切り替える例について説明したが、受像紙走行モードの切り替え方法はこれに限定されない。

例えば、図６Ａ，図６Ｂに示すように、搬送ローラ７の回転軸７ｃを、一方の端部を支点に揺動できるようにすることで、受像紙６を斜め向きにすることができる。

また、図７Ａ，図７Ｂに示すように、２個のローラ７ｄ，７ｅと、ローラ７ｄ，７ｅが連結された回転軸７ｆと、を有する搬送ローラ７´をさらに設け、搬送ローラ７と搬送ローラ７´とを回転軸方向に沿って反対に移動させることで、受像紙６を斜め向きにすることができる。搬送ローラ７と搬送ローラ７´の少なくともいずれか一方を移動させればよい。

印画時の紙搬送を主に担う搬送ローラ（主搬送ローラ）のピンチ圧を変更したり、搬送ローラを揺動したりするなど、主搬送ローラを可動式にすると、紙搬送の直進性や搬送速度の安定性などの点で印画品質に影響を与え得ることがあるため、主搬送ローラとは別に、紙搬送を斜走行モードに切り替えるための搬送ローラを一対設け、これを上記のような方法を用いて制御し、走行モードを切り替えてもよい。

また、図８Ａ、図８Ｂに示すような搬送ガイド７０Ａ、７０Ｂを使用してもよい。搬送ガイド７０Ａ、７０Ｂは、上面が受像紙６の摺動面となる主部７２と、主部７２の両端から起立する起立部７４とを有する。図８Ｃ，図８Ｄに示すように、搬送ローラ（図示略）を開放した状態で搬送ガイド７０Ａ及び／又は搬送ガイド７０Ｂを搬送方向と直交する方向に移動させることで、受像紙６を斜めにすることができる。

図９に示すように、受像紙６の中心軸方向Ｊに沿って、色の濃さが急激に変化する箇所（図中矢印箇所）が連続する画像を通常走行モードで印画する場合、多数の発熱素子で同時に印加エネルギーが大きく変化して印画負荷が急激に変動し、周囲に黒い線や白い線が入るスティッキングやバンディングと呼ばれる印画ムラが生じることがある。図１０のような自然画の場合であっても、印画方向に対して垂直に画像濃度が急激に変化する箇所は稀に存在することがあり、同様の現象が発生することがある。図１０でいえば、ビルの上の縁と同じ位置の空（低諧調）の部分（図中矢印箇所）に印画ムラが発生してしまうことがある。このような画像濃度が急激に変化する箇所がある画像を自動的に検知し、斜走行モードで印画することで、印加エネルギーが同時に大きく変化する発熱素子の数が少なくなり、印画負荷の変動が緩和され、ムラを改善することができる。

次に、熱転写シートを構成する材料について説明する。

[基材フィルム]
熱転写シートに用いられる基材フィルムは、ある程度の耐熱性と強度を有するものであれば、いずれのものでもよい。例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、１，４−ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリフェニレンサルフィドフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリサルホンフィルム、アラミドフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、セロハン、酢酸セルロース等のセルロース誘導体、ポリエチレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ナイロンフィルム、ポリイミドフィルム、アイオノマーフィルム等の樹脂フィルム等が挙げられる。また、基材フィルムと背面層との間に、プライマー層（接着層）を塗工して形成することも可能である。

［染料層］
染料層は、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。昇華性染料としては、例えば、ジアリールメタン系染料；トリアリールメタン系染料；チアゾール系染料；メロシアニン染料；ピラゾロン染料；メチン系染料；インドアニリン系染料；アセトフェノンアゾメチン、ピラゾロアゾメチン、イミダゾルアゾメチン、イミダゾアゾメチン、ピリドンアゾメチン等のアゾメチン系染料；キサンテン系染料；オキサジン系染料；ジシアノスチレン、トリシアノスチレン等のシアノスチレン系染料；チアジン系染料；アジン系染料；アクリジン系染料；ベンゼンアゾ系染料；ピリドンアゾ、チオフェンアゾ、イソチアゾールアゾ、ピロールアゾ、ピラゾールアゾ、イミダゾールアゾ、チアジアゾールアゾ、トリアゾールアゾ、ジスアゾ等のアゾ系染料；スピロピラン系染料；インドリノスピロピラン系染料；フルオラン系染料；ローダミンラクタム系染料；ナフトキノン系染料；アントラキノン系染料；キノフタロン系染料；等が挙げられる。

染料層は、離型剤、無機粒子、有機粒子等の添加剤を使用してもよい。離型剤としては、シリコーンオイル、リン酸エステル等が挙げられる。無機粒子としては、カーボンブラック、アルミニウム、二硫化モリブデン等が挙げられる。また、有機粒子としては、ポリエチレンワックス等が挙げられる。

［保護層］
保護層には、従来から保護層形成用樹脂として知られている各種の樹脂を用いることができる。保護層形成用樹脂としては、例えば、ポリエステル、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリウレタン、アクリルウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、これらの各樹脂をシリコーン変性させた樹脂、これらの各樹脂の混合物等を例示することができる。

［背面層］
背面層は、基材フィルムの背面に、耐熱性及び印画時におけるサーマルヘッドの走行性等を向上させるために設けられる。

背面層は、熱可塑性樹脂等を適宜選択して形成することができる。このような、熱可塑性樹脂として、例えば、ポリエステル、ポリアクリル酸エステル、ポリ酢酸ビニル、スチレンアクリレート樹脂、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエーテル、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリアクリルアミド、ポリビニルクロリド、ポリビニルブチラールやポリビニルアセトアセタール等のポリビニルアセタール樹脂等の熱可塑性樹脂、これらのシリコーン変性物等が挙げられる。

また、背面層には、上記熱可塑性樹脂に加え、スリップ性を向上させる目的で、ワックス、高級脂肪酸アミド、リン酸エステル化合物、金属石鹸、シリコーンオイル、界面活性剤等の離型剤、フッ素樹脂等の有機粒子を含有することができる。また、背面層には、サーマルヘッド１のカスをクリーニングするために、タルク、シリカ、クレー、炭酸カルシウム等の無機粒子が添加される。

受像紙としては、熱転写印画装置で用いられる各種のものを使用することができ、例えば、レジンコート層、紙、接着層、ボイド含有フィルム、及び受容層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。

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
５ 熱転写シート
６ 受像紙
７ 搬送ローラ
８ センサ
１１ 加熱部

Claims (6)

1. サーマルヘッド及びプラテンロールを有し、染料層が設けられた熱転写シートと受像紙とを重ね合わせて、前記サーマルヘッドと前記プラテンロールとの間を搬送させるとともに、前記サーマルヘッドで前記熱転写シートを加熱して染料を転写し、前記受像紙に画像を印画する熱転写印画装置であって、
   前記受像紙の中心軸方向と前記受像紙の搬送方向とが平行な通常走行モードと、前記受像紙の中心軸方向が前記受像紙の搬送方向に対し斜めになる斜走行モードとが切り替え可能となっていることを特徴とする熱転写印画装置。
2. 回転軸と、前記回転軸に連結された第１ローラ及び第２ローラとを有し、前記受像紙を搬送する搬送ローラをさらに備え、
   前記第１ローラによる前記受像紙のピンチ圧及び前記第２ローラによる前記受像紙のピンチ圧の少なくともいずれか一方を制御して、前記通常走行モードと前記斜走行モードの切り替えを行うことを特徴とする請求項１に記載の熱転写印画装置。
3. 回転軸と、前記回転軸に連結された第１ローラ及び第２ローラとを有し、前記受像紙を搬送する搬送ローラをさらに備え、
   前記回転軸を揺動させることで、前記通常走行モードと前記斜走行モードの切り替えを行うことを特徴とする請求項１に記載の熱転写印画装置。
4. 第１回転軸と、前記第１回転軸に連結された第１ローラ及び第２ローラとを有し、前記受像紙を搬送する第１搬送ローラと、
   第２回転軸と、前記第２回転軸に連結された第３ローラ及び第４ローラとを有し、前記受像紙を搬送する第２搬送ローラと、
   をさらに備え、
   前記第１搬送ローラ及び前記第２搬送ローラの少なくともいずれか一方を回転軸方向に移動させることで、前記通常走行モードと前記斜走行モードの切り替えを行うことを特徴とする請求項１に記載の熱転写印画装置。
5. 前記斜走行モード時の前記受像紙の斜め度合いを検出するセンサと、
   前記センサの検出結果に基づいて印画データを補正し、補正した印画データを前記サーマルヘッドへ送信する制御部と、
   をさらに備え、
   前記サーマルヘッドは、前記補正した印画データに基づいて前記熱転写シートを加熱し、前記受像紙に画像を印画することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の熱転写印画装置。
6. 染料層が設けられた熱転写シートと受像紙とを重ね合わせて、サーマルヘッドとプラテンロールとの間を搬送させるとともに、前記サーマルヘッドで前記熱転写シートを加熱して染料を転写し、前記受像紙に画像を印画して印画物を製造する方法であって、
   前記受像紙の中心軸方向と前記受像紙の搬送方向とが平行な通常走行モードと、前記受像紙の中心軸方向が前記受像紙の搬送方向に対し斜めになる斜走行モードとを切り替えることを特徴とする印画物の製造方法。