JP7257614B2 - 印刷方法及び熱転写プリンタ - Google Patents

Description

本発明は、熱転写プリンタに適用される印刷方法及びその熱転写プリンタに関するものである。

例えばゲームセンター等に設置されていて、写真を印刷したシールを作成できるプリント機、または、キャラクター等が表示されたカードがもらえるゲーム機、または写真等の画像を印刷するプリンタにおいて、鑑賞者が立体感を感じる印刷物へのニーズが存在する。

このニーズに応じるため、従来、印刷物に対してローラを押し当てることで、印刷物の表面に物理的に凹凸を形成する方法があった。しかしこの場合、ローラによって形成される凹凸のパターンは限定されており、印刷画像に対応した凹凸の形成はできなかった。

また、画像を印刷した後にシート表面に施されるラミネート層に対してマット処理を行う熱転写プリンタが、例えば特許文献１に記載されている。しかしこのような処理では、ラミネート層に部分的に光沢差を生じさせる程度のことしかできなかったため、鑑賞者はほとんど立体感を感じられなかった。

このように従来の技術では、前記ニーズに十分に応えられていなかった。

特許第３８６１２９３号公報

そこで本発明は、印刷画像に対応した立体感を鑑賞者が十分に感じることのできる印刷物を作成する印刷方法及び熱転写プリンタを提供することを課題とする。

本発明は、熱可塑性樹脂の層を表面に有するシートにおける当該表面にインクを定着させるため、インクリボンを加熱するサーマルヘッドを備えた熱転写プリンタを用いた印刷方法において、前記サーマルヘッドが前記シートに対して、前記インクリボンから前記シートへのインクの転写を行うことなく加熱を行うことで、前記シートの加熱された部分に凹部を形成するシート加熱工程と、前記サーマルヘッドが、前記シート加熱工程を経た前記シートに対して、前記インクリボンを介して前記凹部の位置に対応した印刷を行う印刷工程と、を有することを特徴とする印刷方法である。

また本発明は、熱可塑性樹脂の層を表面に有するシートにおける当該表面にインクを定着させるため、インクリボンを加熱するサーマルヘッドを備えた熱転写プリンタにおいて、複数のサーマルヘッドを備え、前記複数のサーマルヘッドのうち、シート搬送方向上流側の一つのサーマルヘッドが、前記シートに対して、前記インクリボンから前記シートへのインクの転写を行うことなく加熱を行うことで、前記シートの加熱された部分に凹部を形成し、前記複数のサーマルヘッドのうち、シート搬送方向下流側の他のサーマルヘッドが、前記一つのサーマルヘッドにより前記凹部が形成された前記シートに対して、前記インクリボンを介して前記凹部の位置に対応した印刷を行うことを特徴とする熱転写プリンタである。

これらの構成によれば、シートにおける熱可塑性樹脂の層をサーマルヘッドの熱で収縮させて、シート表面に凹部を形成できる。このように凹部が形成されたシートに対し、凹部の位置に対応した印刷を行うことで、立体的な印刷物を作成できる。

本発明によると、印刷画像に対応した立体感を鑑賞者が十分に感じることのできる印刷物を作成できる。

本発明の一実施形態に係る熱転写プリンタの構成を示す概略図である。 本発明に係る印刷方法の流れを示す概略的な平面図であって、（ａ）は凹部が形成されたシートを示し、（ｂ）は印刷に用いられるインクリボン（マゼンタ使用）を示し、（ｃ）は凹部の位置に対応した印刷が行われたシートを示す。 本発明に係る印刷方法によるシートの状態変化を示す概略的な断面図であって、（ａ）は印刷前の状態を示し、（ｂ）は加熱により凹部が形成された状態を示し、（ｃ）は印刷中の状態を示し、（ｄ）は印刷後の状態を示す。

本発明につき、一実施形態を取り上げて、図面とともに以下説明を行う。本実施形態に係る熱転写プリンタ（以下単に「プリンタ」と記載）の構成を図１に概略的に示す。

熱転写プリンタの構成は公知であるため、以下に簡単に説明する。本実施形態のプリンタ１は昇華型プリンタであって（一例であってこれに限定されない）、図１に示すように、筐体１１内において、主に、シート供給部１２、シート搬送部１３、インクリボン搬送部１４、サーマルヘッド１５、プラテンローラ１６、シートカッタ１７、電源・制御部１８を備える。なお、以下で説明する構成は片面印刷を行うための構成である。両面印刷を行うためには、そのための知られている構成を付加すればよい。

シート供給部１２は、ロール状に巻かれた状態の長尺のシート２を引き出し可能に保持する部分である。なお、図示はしていないが、カードに印刷を行う場合等には、個々にカットされた枚葉状のシート（カード）を用いることもできる。シート２は、熱可塑性樹脂の層を表面（プリンタ１１の内部でサーマルヘッド１５及びインクリボン３に対向する面）に有する。シート２は、紙材または樹脂からなるシート状の基材における一方側の面（片面印刷用）、または、一方側及び他方側の両面（両面印刷用）に熱可塑性樹脂の層が積層されて構成されている。熱可塑性樹脂の層のうち表面側の一部が、染料であるインクが浸み込んで定着される受像層である。サーマルヘッド１５により加熱されたインクリボン３から、インクがシート２に転写される。このインクは、シート２における表面に位置する受像層に浸み込むことで、シート２に定着される。

シート搬送部１３は、シート供給部１２から供給されたシート２を、印刷実施位置を経て筐体１１外に排出させるための部分であって、図示のように複数のローラから構成されている（図上では１組のローラにのみ付番している）。インクリボン搬送部１４は、印刷実施位置においてシート２に対向するようにインクリボン３を供給、搬送、回収する部分である。なお、本実施形態のように、後述の第１サーマルヘッド１５ａがシート２に対する凹部２１の形成専用とされる場合には、第１サーマルヘッド１５ａについてインクリボン搬送部１４を設けないこともできる。この場合、シート２に対して、インクリボン３を介さず直接的に加熱が行われる。そうすることで、熱がインクリボン３によって遮蔽されないことから、高いエネルギー（熱エネルギー）をシート２に与えることができる。このため凹部２１を深く、またはくっきりと形成できるので、立体感に富んだ凹凸をシート２に形成できる。

インクリボン３は、従来と同じように、イエロー（図２（ｂ）に「Ｙ」で示す）、マゼンタ（同「Ｍ」で示す）、シアン（同「Ｃ」で示す）の、転写物質としてのインクが転写されている各色インク領域と、転写物質としてのオーバーコート剤が塗布されているオーバーコート領域（図２（ｂ）に「ＯＰ」で示す領域）とが長手方向に規則的に並べられたものである。なお、前記各領域の組み合わせはこれに限定されるものではなく、他の色のインク領域等を更に設けることもできる。図示のようにインクリボン３はロール状に巻かれた状態とされている。

サーマルヘッド１５は、ヒータを内蔵しており、ヒータの加熱によりインクリボン３のインクを昇華させてシート２の表面に付着させる部分である。本実施形態では、２台のサーマルヘッド１５（第１サーマルヘッド１５ａ、第２サーマルヘッド１５ｂ）がシート搬送方向に並んで設けられている。シート搬送方向の上流側に位置するのが第１サーマルヘッド１５ａであり、シート搬送方向の下流側に位置するのが第２サーマルヘッド１５ｂである。本実施形態では、第１サーマルヘッド１５ａに対してインクリボン３を使用せず（図１には破線で表示しているが、本実施形態では存在しない）、第２サーマルヘッド１５ｂに対してのみインクリボン３を使用する。

プラテンローラ１６は、印刷実施位置においてシート２をサーマルヘッド１５に対して一定の距離に保つためのローラである。シートカッタ１７は、シート２を幅方向（長手方向に直交する方向）に切断するための刃物である。電源・制御部１８は、プリンタ１における各部に駆動のための電力を供給すると共に、各部の動作を司る部分である。

立体的な印刷物を作成する場合の印刷方法に関し、本実施形態における２台のサーマルヘッド１５のうち、シート搬送方向上流側の第１サーマルヘッド１５ａは、シート２に対して、インクリボン３からシート２への転写物質（インクまたはオーバーコート剤）の転写を行うことなく加熱を行う。この工程がシート加熱工程である。第１サーマルヘッド１５ａにおいて凹部２１を形成するための加熱条件と、第２サーマルヘッド１５ｂにおいて印刷（インクリボン３からシート２へのインクの転写）を行うための加熱条件は異なっている。

シート２が有する熱可塑性樹脂の層は、第１サーマルヘッド１５ａの熱により、熱のかかった領域が部分的に収縮する。これにより、シート２の表面に凹部２１を形成できる（図２（ａ）、図３（ａ）（ｂ）参照）。一方、第１サーマルヘッド１５ａにより加熱されなかった領域には凹部２１が形成されず、この領域は相対的に凸部となる。このため、シート２の表面が立体的になる。図２（ａ）に示す星形の領域が凹部２１の形成された領域である。なお、星形は形状の一例に過ぎない。電源・制御部１８により第１サーマルヘッド１５ａの加熱（具体的には加熱領域及び温度）が制御されることで、種々の形状の凹部２１が形成される。凹部２１の形状は、第２サーマルヘッド１５ｂがインクリボン３を加熱することにより、後に形成される印刷画像に対応した形状である。このため電源・制御部１８は、印刷画像に対応した凹部２１を形成するように第１サーマルヘッド１５ａを制御する。

一方、シート搬送方向下流側の第２サーマルヘッド１５ｂは、シート加熱工程を経ることで、第１サーマルヘッド１５ａにより凹部２１が形成されたシート２に対して、インクリボン３を介して凹部２１の位置に対応した印刷と、必要によりオーバーコート剤の転写を行う（図２（ｂ）（ｃ）、図３（ｃ）（ｄ）参照）。この工程が印刷工程である。図２（ｂ）ではマゼンタを印刷する例を示している。なお、図３（ｄ）にはインクＩがシート２の表面に付着したように描かれているが、実際にはインクＩがシート２の一部（受像層）に浸み込んで定着する。

以上、本実施形態によれば、シートにおける熱可塑性樹脂の層をサーマルヘッドの熱で収縮させて、シート２の表面に凹部２１を形成できる。このように凹部２１が形成されたシートに対し、凹部２１の位置に対応した印刷を行うことで、立体的な印刷物を作成できる。従って、印刷画像に対応した立体感を鑑賞者が十分に感じることのできる印刷物を作成できる。

また、印刷物に対してローラを押し当てることで、印刷物の表面に物理的に凹凸を形成する方法については、オフセット印刷等で同一の印刷物を大量に作成する場合であれば、印刷画像に対応したローラを作成すれば、印刷画像に対応した凹凸を形成することも可能であった。しかしこの手法は、印刷画像が印刷のたびに異なるオンデマンド印刷では適用不可能であった。これに対して本実施形態では、電源・制御部１８によりサーマルヘッド１５（第１サーマルヘッド１５ａ）を制御するだけで印刷画像に対応した凹部２１を形成することによって、相対的に凹凸を形成することが可能であることから、ハード面での対応は不要でソフト面（制御内容）での対応をすればよいので、オンデマンド印刷に適している。

また、例えば印刷及びオーバーコート剤転写終了後のシート２に対して加熱を行うことで、立体的な印刷物を作成することも可能であるが、オーバーコート剤を加熱すると白っぽくなってしまい、印刷物の見栄えが良くないとの問題がある。一方、本実施形態では、印刷及びオーバーコート剤転写の前に凹部２１を形成するため、インクやオーバーコート剤が熱の影響を受けないことにより、印刷物の見栄えが低下せず美しい仕上がりとできる。

以上、本発明につき一実施形態を取り上げて説明してきたが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、前記実施形態のプリンタ１はサーマルヘッドを２台備えていた。しかしこれに限定されず、サーマルヘッドを３台以上備えていてもよい。また、サーマルヘッドを１台だけ備えていてもよい。この場合には、例えばシート２を引き戻すことにより、１台のサーマルヘッドが凹部形成用と印刷用を兼ねるようにできる。

また、前記実施形態では、第１サーマルヘッド１５ａに対してインクリボン３を使用しなかった。しかしこれに限定されず、例えば、転写物質（インクまたはオーバーコート剤）が塗布されていない空き領域を形成しておき、その空き領域を第１サーマルヘッド１５ａに当てられるようにインクリボン３を構成することもできる。このように構成されたインクリボン３（図１に破線で表示）を第１サーマルヘッド１５ａに対して用いることで、印刷やオーバーコート剤の転写を行うことなしにシート２に凹部２１を形成することができる。しかも、インクリボン３における各色インク領域及びオーバーコート領域を用いて、第１サーマルヘッド１５ａでも、印刷やオーバーコート剤の転写を行うことができる。なお、前記実施形態のように、第１サーマルヘッド１５ａに対してインクリボン３を使用しない方が、熱によりインクリボン３に生じた皺がシート２の表面に悪影響を及ぼす可能性がないため、高いエネルギー（熱エネルギー）をシート２に与えることができるので好ましい。

１ 熱転写プリンタ
１１ 筐体
１２ シート供給部
１３ シート搬送部
１４ リボン搬送部
１５ サーマルヘッド
１５ａ 第１サーマルヘッド
１５ｂ 第２サーマルヘッド
１６ プラテンローラ
１７ シートカッタ
１８ 電源・制御部
２ シート
２１ 凹部
３ インクリボン
Ｉ インク

Claims (2)

1. 熱可塑性樹脂の層を表面に有するシートにおける当該表面にインクを定着させるため、インクリボンを加熱するサーマルヘッドを備えた熱転写プリンタを用いた印刷方法において、
   前記サーマルヘッドが前記シートに対して、前記インクリボンから前記シートへのインクの転写を行うことなく加熱を行うことで、前記シートの加熱された部分に、後に印刷予定の印刷画像に対応した形状の凹部を形成するシート加熱工程と、
   前記サーマルヘッドが、前記シート加熱工程を経た前記シートに対して、前記インクリボンを介して前記凹部が形成された領域に、前記凹部の形状に対応した形状である前記印刷画像の印刷を行う印刷工程と、を有することを特徴とする印刷方法。
2. 熱可塑性樹脂の層を表面に有するシートにおける当該表面にインクを定着させるため、インクリボンを加熱するサーマルヘッドを備えた熱転写プリンタにおいて、
   複数のサーマルヘッドを備え、
   前記複数のサーマルヘッドのうち、シート搬送方向上流側の一つのサーマルヘッドが、前記シートに対して、前記インクリボンから前記シートへのインクの転写を行うことなく加熱を行うことで、前記シートの加熱された部分に、後に印刷予定の印刷画像に対応した形状の凹部を形成し、
   前記複数のサーマルヘッドのうち、シート搬送方向下流側の他のサーマルヘッドが、前記一つのサーマルヘッドにより前記凹部が形成された前記シートに対して、前記インクリボンを介して前記凹部が形成された領域に、前記凹部の形状に対応した形状である前記印刷画像の印刷を行うことを特徴とする熱転写プリンタ。

Images