JP7022381B2 - 熱転写システム - Google Patents

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Description

本発明は、被転写体に対して転写層を熱転写する熱転写システムに関する。
一般にIDカードにおいては、カード所有者の顔写真などの画像情報と、カード所有者の住所、氏名、生年月日などの文字情報とが、カードに印画される。例えば特許文献1において、複数の印画ユニットを備え、ID番号によって対応づけられた画像情報と文字情報とからIDカードを作製するIDカード作製装置が提案されている。
また画像情報および文字情報が印画されたカードに対して、これら画像情報および文字情報を保護するためオーバーコート層が熱転写される。
特開2006-137198号公報
オーバーコート層を熱転写する熱転写システムとして、プラテンロールと、このプラテンロールとの間でインクリボンとカードを挟持してインクリボンのオーバーコート層をカードに転写する加熱体とを有するシステムが知られている。
このような熱転写システムにおいて、カード上にゴミ等が残っていると、このゴミ周囲でカード上にオーバーコート層が転写されない現象が発生する。またカード表面に凹凸形状が存在すると、この凹凸形状周囲でカード上にオーバーコート層が転写されない現象が発生する。このような場合、熱転写システムの加熱体の下流側に、追加の加熱体および追加のプラテンロールを設けることも考えられるが、装置が全体として複雑化してしまう。
また中間転写媒体に印画層を転写する際も、中間転写媒体上にゴミが残っていたり、中間転写媒体に凹凸形状が存在すると、印画層を確実に転写できないことも考えられる。
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、簡単な構成をもって被転写体上における転写層の未転写部分をなくすことができる熱転写システムを提供することを目的とする。
本発明は、支持層と転写層とを有する転写媒体を用いて、被転写体に対して前記転写層を転写する熱転写システムにおいて、前記転写媒体を送り出す転写媒体用送出部と、前記転写媒体用送出部の下流側に配置され、前記被転写体側に設けられたプラテンロールと、前記転写媒体の前記支持層側に設けられ、前記プラテンロールとの間で前記転写媒体と前記被転写体を挟持して、前記転写媒体の前記転写層を前記被転写体に対して転写する加熱体とを有する転写装置と、前記転写装置の下流側に配置され、転写済の前記転写媒体を巻取る巻取部とを備え、前記転写装置は前記加熱体の下流側に設けられ、前記転写媒体と前記被転写体を再度前記プラテンロールとの間で挟持して、前記転写媒体の前記転写層を前記被転写体に対して転写するニップ体を更に有する、熱転写システムである。
本発明は、前記加熱体の中心は、前記プラテンロールの中心を通る垂直線より上流側に位置する、熱転写システムである。
本発明は、前記加熱体は剛性体を含み、前記ニップ体はシリコンゴム等の弾性体を含む、熱転写システムである。
本発明は、前記ニップ体はシリコンゴムローラ等の弾性体を含む、熱転写システムである。
本発明は、前記シリコンゴムローラは加熱体からなる、熱転写システムである。
本発明は、前記ニップ体はシリコンゴム製等の弾性の棒状体を含む、熱転写システムである。
本発明は、前記ニップ体は、前記転写媒体の前記転写層のうち未転写部分を前記被転写体に対して転写する、熱転写システムである。
前記加熱体は剛性体を含み、前記ニップ体は硬度40°以上80°以下となっている、熱転写システムである。
本発明は、前記転写媒体はインクリボンであり、前記転写層はオーバーコート層である、熱転写システムである。
本発明は、前記転写媒体は中間転写シートであり、前記転写層は少なくとも受容層を含む、熱転写システムである。
本発明によれば、未転写部分をなくして被転写体に対して転写層を確実に転写することができ、かつ全体としての構造を簡略化することができる。
図1は、本発明の第1の実施の形態における熱転写システムを示す側面図。 図2は、図1に示す熱転写システムの拡大図。 図3は、熱転写システムの変形例を示す側面図。 図4は、比較例としての熱転写システムを示す側面図。 図5は、比較例としての熱転写システムの作用を示す図。 図6は、本発明による熱転写システムが組込まれたカード発行システムの全体を示す図。 図7は、インクリボンを示す断面図。 図8は、本発明の第2の実施の形態における熱転写システムを示す図。 図9は、図8に示すシリコンゴムローラを示す拡大図。 図10(a)(b)は、昇華リボンを各々示す平面図および断面図。 図11(a)(b)は、溶融リボンを各々示す平面図および断面図。 図12は、中間転写シートを示す断面図。 図13は、中間転写シートが剥離される状態を示す図。
<本発明の第1の実施の形態>
以下、図1乃至図7を参照して、本発明の第1の実施の形態について説明する。はじめに図6を参照して、カードを発行するためのカード発行システム35全体について説明する。
<カード発行システム>
図6に示すように、カード発行システム35は、ケーシング46と、ケーシング46内上方に設けられ、多数のカードを収納するとともにICカード(被転写体)14(図1参照)を順次排出するカードホッパ31と、カードホッパ31の下流側に設けられ、カードの表面に画像情報および文字情報を印画する印画装置30と、を備えている。
また図6に示すように、印画装置30の下流側には、カードの表面に印画された画像情報および文字情報を保護する第1保護シート(オーバーコート層ともいう)13bをカードの表面上に設ける、発明による熱転写システムとしての第1保護シート形成部39が設けられている。また第1保護シート形成部39の下流側には、第1保護シート13b上に更に第2保護シートを設ける、熱転写システムとしての第2保護シート形成部40が設けられている。また第2保護シート形成部40の下流側には、カードを集積部45へ振分ける振分け機構44が設けられている。
なお本実施の形態において、所有者の画像情報および文字情報が電子的に格納されたICチップ(図示せず)がICカード14内に実装されていてもよい。この場合、図6に示すリーダライタ37により、ICカード14のICチップに画像情報および文字情報が書き込まれてもよい。
また本実施の形態において、ICカード14の表面だけでなく裏面にも、所有者の画像情報または文字情報が印画されてもよい。この場合、図6に示す裏面印画ユニット38により、ICカード14の裏面に画像情報および文字情報が印画されてもよい。
<熱転写システム>
次に本発明による熱転写システムを構成する第1保護シート形成部39および第2保護シート形成部40について、図1乃至図5により説明する。以下、第1保護シート形成部39について説明するが、第2保護シート形成部40も、第1保護シート形成部39と略同一構成をもつ。
図1および図2に示すように、第1保護シート形成部39は、少なくとも図7に示す支持層13aとオーバーコート層13bとを含むインクリボン13を用いてICカード14にオーバーコート層13bを加熱して転写するものであり、第1保護シート形成部39は本発明による熱転写システムを構成する。この場合、オーバーコート層13bは転写層13bとなり、インクリボン13は転写媒体となる。第1保護シート形成部(以下、熱転写システムという)39は、矢印Rで示す方向にインクリボン13を送り出す送出部(インクリボン用送出部)25と、送出部25のインクリボン13の送出方向下流側に配置された転写装置18Aと、転写装置18Aの下流側に配置され、矢印Rで示す方向に転写済のインクリボン13を巻き取る巻取部26と、を備えている。図1に示すように、インクリボン13は、送出部25から案内ローラ16によって転写装置18Aまで案内され、転写装置18Aから剥離ローラ17を経て巻取部26に巻取られる。
一方、ICカード14は導入ライン11により転写装置18Aまで搬送され、転写装置18Aから排出ライン12を経て外方へ排出される。
次に転写装置18Aについて説明する。図1に示すように転写装置18AはICカード14を支持するプラテンロール19と、インクリボン13およびICカード14を挟んでプラテンロール19と対向するよう設けられた加熱体18、例えば加熱ヘッドと、を有している。図1に示すように、加熱体18は、インクリボン13の支持層13a側に設けられている。そして加熱体18とプラテンロール19とによりICカード14とインクリボン13がニップされ(挟持され)、加熱体18により、インクリボン13のオーバーコート層13bが加熱される。これによって、インクリボン13のオーバーコート層13bがICカード14に対して転写される。ここで加熱ヘッドとは、一般的な複数の発熱素子を有する端面ヘッド、平面ヘッドのような加熱手段をいう。
また転写装置18Aは、図1および図2に示すように、更に加熱体18のICカード14の搬送方向下流側に設けられ、ICカード14とインクリボン13をプラテンロール19との間で再度ニップするニップ体、例えばシリコンゴムローラ20を有する。
図1および図2に示すように、転写装置18Aの加熱体18は、剛性体からなる加熱ヘッドからなり、加熱体18の中心C1は、プラテンロール19の中心C2を通る垂直線Lより上流側に位置している。またシリコンゴムローラ20は、加熱体18の下流側に位置し、加熱体18に比べて軟質の材料からなる。
加熱体18は垂直線L上を通る下流側部分18aにおいてインクリボン13とICカード14をプラテンロール19の中心C2に向かって押圧する。またシリコンゴムローラ20は、垂直線Lに対して傾斜角αだけ傾斜する直線L1に沿って、インクリボン13と被転写体14をプラテンロール19の中心C2に向かって押圧する。
なお、シリコンゴムローラ20と加熱体18はそれぞれ別部材で支持されている。あるいは、シリコンゴムローラ20はローラ保持体20bにより保持され、このローラ保持体20bは加熱体18から延びる連結具20aに連結されていても良い。
このため加熱体18とシリコンゴムローラ20は別々に加圧制御することができる。あるいは、連結具20aとローラ保持体20bとによって、加熱体18とシリコンゴムローラ20が一体に構成されている場合、連結具20aとローラ保持体20bをバネ部材としたり、あるいは、シリコンゴムローラ20の硬度調整により所望の加圧を与えることができる。
上述のように加熱体18は加熱ヘッドからなり、シリコンゴムローラ20は加熱体18により加熱されたインクリボン13のオーバーコート層13bをICカード14に対して転写する。この場合、インクリボン13のオーバーコート層13bのうち、加熱体18によって十分に転写されなかった未転写部分をICカード14に転写することができる。
シリコンゴムローラ20としては、特に加熱されない常温のローラを用いることもできるが、加熱されるローラを用いてもよい。
次に支持層13aとオーバーコート層13bとを有するインクリボン13の構成について説明する。
本発明において支持層(基材)13aは、熱転写時に熱が加えられるため、加熱された状態でも取り扱い上支障のない程度の機械的強度を有する材料であることが好ましい。このような支持層の材料としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)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が挙げられる。また、支持層の厚さは、2μm以上、20μm以下であることが好ましく、4μm以上、10μm以下であることがより好ましい。
オーバーコート層(転写層)13bとしては、熱溶融性のコート層または熱昇華性のコート層を用いることができる。オーバーコート層13bはICカード14表面に印画された画像情報および文字情報を上方から覆って、これら画像情報および文字情報を保護する。
なお、上記熱転写システム39の各構成部分、例えば転写装置18A、送出部25、巻取部26等は、カード発行システム35に組込まれた制御部35Aにより駆動制御される。
<本実施の形態の作用>
次に、このような構成からなる本実施の形態による熱転写システム39の作用について説明する。
まず上流側の印画装置30によって、予め表面に画像情報および文字情報が印画されたIDカード等のICカード14が、熱転写システム39側へ送られる。この際、制御部35Aは導入ライン11を駆動させて、ICカード14を転写装置18Aに向けて搬送するとともに、ヒータ部15によりICカード14を予備加熱する。一方、制御部35Aは巻取部26を駆動させてインクリボン13を、送出部25から転写装置18Aに向けて送り出す。このとき、インクリボン13に対して送出部25に内蔵されたブレーキ機構により張力が加わる。
ICカード14が転写装置18Aの加熱体18とプラテンロール19との間に到達すると、制御部35Aにより転写装置18Aが駆動され、加熱体18がインクリボン13を加熱しながらICカード14に対して押し付ける。これによって、インクリボン13のオーバーコート層13bがICカード14上に転写される。このことにより、ICカード14上に上流側の印画装置30によって予め印画された画像情報および文字情報がオーバーコート層13bにより覆われて保護される。
他方、転写装置18Aにより転写されたインクリボン13は、剥離ローラ17を介してICカード14から剥離されて巻取部26に巻取られる。
次に、加熱体18により加熱されたインクリボン13およびICカード14は、更にシリコンゴムローラ20側へ送られる。そしてこのシリコンゴムローラ20によりインクリボン13がICカード14に対して押付けられる。
ところで、ICカード14上に例えば微細なゴミが残存したり、ICカード14に微細な凹凸形状が存在すると、加熱体18によってインクリボン13を加熱押圧してもオーバーコート層13bを十分にICカード14に転写することができず、オーバーコート層13bの未転写部分が残ってしまうことがある。
本実施の形態によれば、加熱体18だけではオーバーコート層13bを十分にICカード14に転写することができなくても、加熱体18の下流側にシリコンゴムローラ20を設けたことにより、このシリコンゴムローラ20によりインクリボン13のオーバーコート層13bを十分かつ確実にICカード14に転写することができる。このように表面にオーバーコート層13bが転写されたICカード14は、次に排出ライン12から外方へ排出される。
次に比較例としての熱転写システム39を図4および図5により示す。図4および図5に示す熱転写システム39は、プラテンロール19と、プラテンロール19の直上に設けられた単一の加熱体18とを有する。
図4および図5に示すように、被転写体14上にゴミが残存したり、凹凸形状が存在した場合を考える。ここでは例えばICカード14上にゴミ14aが残存すると、加熱体18によってインクリボン13を押圧してもゴミ14a周囲のオーバーコート層13bが十分にICカード14に転写することができないことが考えられる。
これに対して本実施の形態によれば、ゴミ14a周囲にオーバーコート層13bの未転写部分が残っても、加熱体18の下流側に設けられたシリコンゴムローラ20によりインクリボン13のオーバーコート層13bを十分かつ確実にICカード14に対して転写することができる。
また単一のプラテンロール19に対して加熱体18とシリコンゴムローラ20を押付けるので、加熱体18とシリコンゴムローラ20に対して別個にプラテンロールを設ける必要はなく、全体の構造を簡略化できる。
<本発明の変形例>
次に図3により、転写装置18Aの変形例について説明する。図3に示す変形例において、図1および図2に示す実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
図3に示すように転写装置18Aは、プラテンロール19と、プラテンロール19のほぼ直上に設けられた加熱体18とを有し、加熱体18の中心C1とプラテンロール19の中心C2は同一の垂直線L上にある。あるいは、加熱体18の中心C1はプラテンロール19の中心C2を通る垂直線Lより上流側にあっても良い。
また加熱体18の下流側にシリコンゴム製等の弾性の棒状体(ニップ体)21が設けられている。この棒状体21は全体として軟質の材料からなり、棒状体21とプラテンロール19との間でインクリボン13とICカード14がニップされ(挟持され)、この棒状体21によりインクリボン13がICカード14に押付けられる。このことにより加熱体18により加熱されたインクリボン13のオーバーコート層13bを、十分にかつ確実にICカード14に転写することができる。
なお、加熱体18および棒状体21はテフロンテープ21a等により一体に固定される。
<第2の実施の形態>
次に図8乃至図12により本発明の第2の実施の形態について説明する。
図8乃至12に示す第2の実施の形態は、被転写体としてのICカード14に転写媒体としての中間転写シート70を用いて印字部5aを印字するものである。
図8に示すように、熱転写システム50は、ICカード14に印字部5aを有する受容層兼接着層5、中間層4および保護層3を転写するものであり、このような熱転写システム50は、転写媒体としての中間転写シート70を用いてICカード14に印字部5aを印字し、ICカード14に保護層3を転写するようになっている。
ここで中間転写シート70は図12に示すように、支持層1と、剥離層2と、保護層3と、中間層4と、受容層兼接着層5とを有すが、このうち中間転写シート70は少なくとも、支持層1と、受容層兼接着層5を有する。受容層兼接着層5は、転写層として機能し、この受容層兼接着層5の代わりに中間転写シート70は、受容層を有していてもよい。
このような熱転写システムは、図8に示すように、中間転写シート70を送り出す送出部(転写媒体用送出部)56Aと、中間転写シート70の受容層兼接着層5にインクリボン71を用いて印字部5aを印字する前段転写装置57Bと、前段転写装置57Bの下流側に設けられ、中間転写シート70をICカード14に転写する転写装置57Aと、転写済の中間転写シート70を巻取る巻取部61Aとを備えている。
このうち前段転写装置57Bはサーマルヘッドからなる前段加熱体58Bと、前段加熱体58Bに対向して設けられた前段プラテンロール59Bとを有する。
また前段転写装置57Bへは送出部(インクリボン用送出部)56Bからインクリボン71が送られ、前段転写装置57Bで転写された転写済のインクリボン71は巻取部61Bに巻取られる。
また転写装置57Aは中間転写シート70側に設けられた加熱体58A、例えば加熱ヘッドと、加熱体58Aに対向してICカード14側に設けられ、中間転写シート70とICカード14を加熱体58Aとの間で挟持して後述のように中間転写シート70の保護層3と、中間層4と、受容層兼接着層5とをICカード14に転写するプラテンロール59Aとを有している。
ところで、転写装置57Aの加熱体58Aの下流側に、ICカード14と中間転写シート70を再度、プラテンロール59Aとの間で挟持して中間転写シート70の保護層3と、中間層4と、受容層兼接着層5をICカード14に転写するシリコンゴムローラ(ニップ体)20が設けられている。加熱体58Aは図9に示すように、ICカード14と中間転写シート70をプラテンロール59Aの中心C2に向かって直線L方向に沿って押圧する。またシリコンゴムローラ20は、直線Lに対して傾斜角αだけ傾斜する直線L1に沿って、ICカード14と中間転写シート70をプラテンロール59Aの中心C2に向かって押圧する。なお、シリコンゴムローラ20と加熱体58Aはそれぞれ別部材で支持されている。あるいは、シリコンゴムローラ20は、ローラ保持体20bにより保持され、このローラ保持体20bは加熱体58Aから延びる連結具20aに連結されていても良い。
次に送出部56Bから送り出されるインクリボン71の構造を図10(a)(b)および図11(a)(b)により説明する。
インクリボン71は図10(a)(b)に示すように、支持層71aと、支持層71a上に設けられたY層(イエロー層)、M層(マゼンタ層)、C層(シアン層)、OP層(保護層)を含むインク層71bと、支持層71aの背側に設けられた背面層71cとを有する昇華リボンからなる。図11(a)(b)に示すように、インクリボン71は支持層71aと、支持層71a上に設けられたY層、M層、C層、K層(ブラック層)、OP層(保護層)を含むインク層71bと、支持層71aの背面に設けられた背面層71cとを有する溶融リボンからなっていてもよい。
図8に示す第2の実施の形態において、送出部56Aから中間転写シート70が前段転写装置57Bに送られると、この前段転写装置57Bにおいて、中間転写シート70の受容層兼接着層5に送出部56Bから送り出されたインクリボン71のインク層71bが転写され、所望パターンをもって受容される(印字される)。
次に転写済のインクリボン71は巻取部61Bに巻取られる。
他方、印字により形成された印字部5aを有する中間転写シート70は転写装置57Aに送られ、この転写装置57AにおいてICカード14と中間転写シート70が加熱体58Aとプラテンロール59Aとの間で挟持される。この間、中間転写シート70が加熱体58Aにより加熱され、中間転写シート70の保護層3と、中間層4と、受容層兼接着層5がICカード14に転写される。次に転写済の中間転写シート70は巻取部61Aに巻取られる。
巻取部61Aに巻取られた中間転写シート70は、剥離層2を介して保護層3から離型された支持層1を含む(図13参照)。
次に、転写装置57Aにおける作用について、更に述べる。まず転写装置57Aの加熱体58Aとプラテンロール59Aとの間でICカード14とインクリボン71が挟持され、加熱体58Aにより中間転写シート70が加熱されてICカード14に中間転写シート70の保護層3と、中間層4と、受容層兼接着層5が転写される。次にICカード14と中間転写シート70は更にシリコンゴムローラ20側へ送られ、このシリコンゴムローラ20により中間転写シート70がICカード14に対して押付けられる。
ところでICカード14上に微細なゴミが残存したり、ICカード14に微細な凹凸形状が存在すると、加熱体58Aによって中間転写シート70を加熱押圧しても保護層3と、中間層4と、受容層兼接着層5を十分にICカード14に転写することができないことも考えられる。
本実施の形態によれば、加熱体58Aだけでは保護層3と、中間層4と、受容層兼接着層5を十分にICカード14に転写できなくても、加熱体58Aの下流側に設けられたシリコンゴムローラ20により保護層3と、中間層4と、受容層兼接着層5を十分かつ確実にICカード14に対して転写することができる。
なお、図8および図9において、シリコンゴムローラ20によりニップ体が構成されているが、このシリコンゴムローラ20の代わりに、シリコンゴム製等の弾性の棒状体21によりニップ体を構成してもよい(図3参照)。
1 支持層
2 剥離層
3 保護層
4 中間層
5 受容層兼接着層
11 導入ライン
12 排出ライン
13 インクリボン
13a 支持層
13b オーバーコート層
14 ICカード
15 ヒータ部
16 案内ローラ
17 剥離ローラ
18 加熱体
18A 転写装置
19 プラテンロール
20 シリコンゴムローラ
21 シリコンゴム製の棒状体
21a テフロンテープ
25 送出部
26 巻取部
50 熱転写システム
56A 転写媒体用送出部
57A 転写装置
57B 前段転写装置
58A 加熱体
58B 前段加熱体
59A プラテンロール
59B 前段プラテンロール
61A 巻取部
70 中間転写シート
71 インクリボン

Claims (10)

  1. 支持層と転写層とを有する転写媒体を用いて、IDカードからなり直線状に延びる搬送方向に沿って搬送される被転写体に対して前記転写層を転写する熱転写システムにおいて、
    前記転写媒体を送り出す転写媒体用送出部と、
    前記転写媒体用送出部の前記転写媒体の搬送方向下流側に配置され、前記被転写体側に設けられたプラテンロールと、前記転写媒体の前記支持層側に設けられ、前記プラテンロールとの間で前記転写媒体と前記被転写体を挟持して、前記転写媒体の前記転写層を前記被転写体に対して転写する加熱体とを有する転写装置と、
    前記転写装置の前記転写媒体の搬送方向下流側に配置され、転写済の前記転写媒体を巻取る巻取部とを備え、
    前記転写装置は、前記加熱体の前記直線状に延びる前記被転写体の搬送方向下流側に設けられ、前記転写媒体と前記被転写体を再度前記プラテンロールとの間で挟持して、前記転写媒体の前記転写層を前記被転写体に対して転写するニップ体をさらに有する、熱転写システム。
  2. 前記加熱体の中心は、前記プラテンロールの中心を通る、前記被転写体の搬送方向に対する垂直線より前記被転写体の搬送方向上流側に位置する、請求項1記載の熱転写システム。
  3. 前記加熱体は剛性体からなり、前記ニップ体はシリコンゴムの弾性体からなる、請求項1または2記載の熱転写システム。
  4. 前記ニップ体はシリコンゴムローラからなる、請求項3記載の熱転写システム。
  5. 前記シリコンゴムローラは加熱機能をもつ、請求項4記載の熱転写システム。
  6. 前記ニップ体はシリコンゴム製の弾性の側面棒形状をもつ棒状体からなる、請求項3記載の熱転写システム。
  7. 前記ニップ体は、前記プラテンロールとの間で前記転写媒体と前記被転写体を挟持して、前記加熱体により加熱された前記転写媒体の前記転写層のうち未転写部分を前記被転写体に対して転写する、請求項1乃至6のいずれか記載の熱転写システム。
  8. 前記加熱体は剛性体からなり、前記ニップ体はその表面硬度が、40°以上80°以下となっている、請求項1乃至7のいずれか記載の熱転写システム。
  9. 前記転写媒体はインクリボンであり、前記転写層はオーバーコート層である、請求項1乃至8のいずれか記載の熱転写システム。
  10. 前記転写媒体は中間転写シートであり、前記転写層は少なくとも受容層を含む、請求項1乃至8のいずれか記載の熱転写システム。
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