JP7275974B2

JP7275974B2 - 熱転写システム

Info

Publication number: JP7275974B2
Application number: JP2019142389A
Authority: JP
Inventors: 弘毅望月; 善幸中村; 勝久小野
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2019-08-01
Filing date: 2019-08-01
Publication date: 2023-05-18
Anticipated expiration: 2039-08-01
Also published as: JP2021024159A

Description

本発明は、熱転写システムに関する。

インクリボンを用いて、カードなどの被転写体に文字などの像を印字する転写システムが、広く普及している。インクリボンは、帯状に延びるリボン（支持層）と、リボン上に形成され、染料等を含んだインク層と、を有している。インクリボンを用いた印字においては、印字されるべき所望の像に対応したパターンで、インクが被転写体に転写される。

インク転写後、図８（ａ）に示すように、支持層１０１と、保護層１０２とを有する転写シート１００を用いて、インク１４０ａが転写された被転写体１４０上に保護層１０２を転写する。このとき、図８（ｂ）に示すように、転写済の転写シート１００の支持層１０１に、被転写体１４０に印字されたインク１４０ａに対応する凹凸パターンＰが残ることがあった。この場合、転写済の転写シート１００から、被転写体１４０に印字された像を特定することが可能となっていた。

このような問題に対応するため、転写済みの転写シートを巻き取る巻取部の近傍に加熱体を設け、転写シートを支持層側から加熱押圧して、支持層に熱収縮を生じさせ、この熱収縮により新たなしわを発生させて、支持層に残る凹凸形状を消去する手法が提案されている（例えば特許文献１参照）。

しかし、転写済みの転写シートは、辺縁部に保護層が残存しているのに対し、中央部分は保護層が被転写体に転写されていることで厚みが薄くなっている。そのため、従来の転写システムでは、図９に示すように、巻取部１２１に巻き取られた転写済みの転写シート１００に加熱体１２２を押し当てた場合、保護層１０２が残存している辺縁部には圧力がかかるが、保護層１０２が被転写体に転写されて薄くなっている中央部分には圧力がかかり難くなっていた。これにより、支持層１０１に熱収縮が生じにくくなり、支持層１０１に残る凹凸形状を消去する効果が低減していた。

特開２０１８－４３４４５号公報

本発明は、被転写体に保護層が転写された後の転写シートから、被転写体に印字された像が特定されることを困難にする熱転写システムを提供することを課題とする。

本発明の熱転写システムは、支持層及び保護層を有する転写シートを用いて、印刷が施された被転写体に対して保護層を転写する熱転写システムであって、前記転写シートを送り出す送出部と、前記送出部の下流側に配設され、前記転写シートを前記支持層側から加熱し、前記保護層を前記被転写体に転写する第１加熱体を有する転写装置と、前記転写装置の下流側に配設され、転写済の前記転写シートを巻き取る巻取部と、前記巻取部の近傍に設けられ、前記保護層が転写された前記転写シートを前記支持層側から加熱押圧する第２加熱体を有する加熱装置と、を備え、前記第２加熱体の前記転写シート接触部分のサイズは、前記転写シートの前記保護層が前記被転写体に転写された保護層転写部分のサイズよりも小さいものである。

本発明の一態様において、前記第２加熱体はヒートロールであり、前記ヒートロールの軸方向の長さは、転写シート短手方向に対応する方向における被転写体サイズよりも小さい。

本発明の一態様において、前記ヒートロールの軸方向の端部は面取りされている。

本発明の一態様において、前記第２加熱体はヒートブロックであり、前記ヒートブロックの転写シート短手方向における転写シート接触部分のサイズは、前記転写シート短手方向に対応する方向における被転写体サイズよりも小さい。

本発明の一態様において、前記ヒートブロックの前記転写シート接触部分は、前記転写シート短手方向の端部が面取りされている。

本発明によれば、被転写体に保護層が転写された後の転写シートから、被転写体に印字された像が特定されることを困難にできる。

本発明の実施の形態における熱転写システムの概略構成図図である。（ａ）（ｂ）は転写シートの断面図である。（ａ）（ｂ）は被転写体に保護層を転写する処理を説明する図であり、（ｃ）は第２加熱体による加熱後の転写シートの断面図である。巻取部に巻き取られた転写シートを加熱押圧する第２加熱体の概略図である。巻取部に巻き取られた転写シートを加熱押圧する処理を示す図である。（ａ）～（ｃ）は第２加熱体の変形例を示す図である。（ａ）～（ｄ）は第２加熱体の変形例を示す図である。（ａ）（ｂ）は被転写体に保護層を転写する処理を説明する図である。従来の巻取部に巻き取られた転写シートを加熱押圧する加熱体の概略図である。

以下、図１乃至図５を参照して、本発明の実施の形態について説明する。はじめに図１を参照して、熱転写システム１０の全体構造について説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る熱転写システム１０は、少なくとも支持層１と保護層３（図２参照）とを有する転写シート１３を用いて、ＩＣカード等の被転写体１４に保護層３を転写するものである。熱転写システム１０は、矢印Ｒ１で示す方向に回転して転写シート１３を送り出す送出部１６と、送出部１６の下流側に配置された転写装置１７と、転写装置１７の下流側に配置され、矢印Ｒ２で示す方向に回転して転写済みの転写シート１３を巻き取る巻取部２１と、巻取部２１の近傍に設けられ、転写済の転写シート１３を支持層１側から加熱する加熱装置２２と、を備えている。

転写シート１３は長尺帯状であり、複数のガイドローラ１５に沿って搬送される。被転写体１４は、搬送ローラ（図示略）によって、転写装置１７まで送られる。

転写装置１７は、被転写体１４を支持するプラテンロール１９と、転写シート１３及び被転写体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第１加熱体１８を有している。第１加熱体１８は例えばサーマルヘッドであり、転写シート１３の支持層１側に設けられている。この第１加熱体１８により、転写シート１３が加熱され、被転写体１４に対して保護層３が転写される。ここでサーマルヘッドとは、一般的な複数の発熱素子を有する端面ヘッド、平面ヘッドや、リライタブルカード消去に用いる単一発熱体素子を用いた平面ヘッドのような加熱手段をいう。

図２（ａ）に示すように、転写シート１３は、順に積層された支持層１、離型層２、保護層３、中間層４、及び接着層５を有するが、上述のように、転写シート１３は少なくともＰＥＴ製の支持層１と、一般的な熱可塑性樹脂、ＵＶ硬化樹脂、熱硬化性樹脂製の保護層３とを有していればよく（図２（ｂ）参照）、離型層２、中間層４及び接着層５は必要に応じて設ければよい。また、支持層１の背面に背面層（図示せず）を設けてもよい。

本実施形態においては、支持層１の厚みは４μｍ以上２５μｍ以下程度、離型層２の厚みは０．００１μｍ以上１μｍ以下程度、保護層３の厚みは０．５μｍ以上１５μｍ以下程度、接着層５の厚みは０．１μｍ以上３μｍ以下程度である。

転写装置１７の上流側には、ＩＣカード等の被転写体１４に予め文字または画像等を印字する溶融転写ユニット３５が配置されており、この溶融転写ユニット３５により被転写体１４には予め文字、顔画像等がインクリボンを用いた溶融転写により設けられている。

溶融転写ユニット３５を設ける代わりに、インクリボンを用いた昇華転写により顔画像を被転写体１４に形成する昇華転写ユニット３６と、インクリボンを用いた溶融転写により文字を被転写体１４に形成する溶融転写ユニット３５Ａを設けてもよい。

次に、熱転写システム１０の巻取装置２０について説明する。巻取装置２０は、転写済の転写シート１３を巻き取るロール状の巻取部２１と、巻取部２１の上方近傍に設けられ、転写済の転写シート１３を支持層１側から加熱する加熱装置２２と、を有している。

加熱装置２２は、ロール形状の発熱体（第２加熱体）であるヒートロール２３と、ヒートロール２３を回動可能に支持する支持機構（図示せず）と、を含む。加熱装置２２（ヒートロール２３）は上下に駆動し必要に応じて加熱する機構であればよい。

例えば、ヒートロール２３は、転写シート１３の加熱時は、転写シート１３を押圧するように巻取部２１方向へ付勢され、加熱不要の際は巻取部２１の上方で待機する構成になっていてもよい。

次に、熱転写システム１０での保護層転写処理について説明する。保護層転写処理に先立ち、溶融転写ユニット２５が、インクリボンを用いて被転写体１４にＩＤ情報を印字して印字部１４ａを形成する。

印字部１４ａが形成された被転写体１４は、転写装置１７に向けて搬送される。図３（ａ）に示すように、被転写体１４上に印字部１４ａが形成されると、被転写体１４上には印字部１４ａにより凹凸形状が形成される。一方、転写シート１３は、送出部１６から転写装置１７へ向けて送り出される。なお、図３（ａ）～（ｃ）では、説明の便宜上、転写シート１３の支持層１及び保護層３のみ図示し、離型層２、中間層４及び接着層５の図示を省略している。

被転写体１４が転写装置１７の第１加熱体１８とプラテンロール１９との間に到達すると、第１加熱体１８が転写シート１３を加熱しながら被転写体１４に対して押し付ける。これによって、転写シート１３の保護層３が（中間層４及び接着層５と共に）被転写体１４の全面に転写され、被転写体１４上の印字部１４ａが保護層３により保護される。

転写シート１３の幅Ｗ１（短手方向の長さ）は、被転写体１４の幅Ｗ２よりも大きい。そのため、転写シート１３の幅方向（短手方向）の両端の辺縁部の保護層３は被転写体１４に転写されず、支持層１上に残存する。

転写装置１７において転写シート１３を被転写体１４に加熱押圧し、保護層３を被転写体１４に転写した場合、図３（ｂ）に示すように、支持層１には（接着層５，中間層４及び）保護層３を介して印字部１４ａの凹凸形状に対応する凹凸形状が形成される。

巻取部２１に巻き取られた転写シート１３の支持層１をヒートロール２３により加熱押圧する。このことにより、支持層１に熱収縮を生じさせ、この熱収縮により支持層１に新たなしわを発生させることができる。新たなしわにより、図３（ｃ）に示すように、印字部１４ａのパターンに対応する凹凸形状を消去する（異なるパターンの凹凸形状を形成する）ことができ、支持層１から印字部１４ａのパターンに対応する凹凸形状を外部から読み取ることが不可能となる。

図４に示すように、ヒートロール２３は中空円筒状であり、内側にヒートロール２３を加熱するための加熱部材２３ａが設けられている。加熱部材２３ａは、ヒートロール２３の内側を挿通する筒部２３ｂ内に収容されている。ヒートロール２３の軸方向と、巻取部２１の軸方向とは平行になっている。

転写済みの転写シート１３は、辺縁部に保護層３が残存しているのに対し、中央部分は保護層３が被転写体１４に転写されていることで厚みが薄くなっている。このような転写済みの転写シート１３が巻取部２１に巻き取られると、図４に示すような状態となる。保護層３が被転写体に転写されて薄くなっている部分に印字部１４ａのパターンに対応する凹凸形状（図４では図示略）が形成されているため、この部分を重点的に加熱押圧する必要がある。

そのため、本実施形態では、ヒートロール２３の軸方向の幅Ｗ３（転写シート接触部分のサイズ）を、転写シート１３の保護層転写領域の幅、すなわち被転写体１４の幅Ｗ２以下のものとする。これにより、図５に示すように、ヒートロール２３が、転写シート１３の支持層１のうち、保護層３が残存している部分よりも中央側の保護層転写部分を効率良く加熱押圧することができ、支持層１に熱収縮を生じさせ、支持層１に残る凹凸形状を効果的に消去することができる。

ヒートロール２３の幅Ｗ３は、角はＲ０．２で、被転写体１４の幅Ｗ２の８７％以上９８％以下が好ましく、９０．７％以上９４．４％以下がより好ましい。上記実施形態では、転写シート１３の保護層３が被転写体１４の全面に転写される例について説明したが、保護層３が被転写体１４の一部部分にのみ転写される場合、ヒートロール２３の幅Ｗ３は保護層転写部分の幅よりも小さくすればよい。

図６（ａ）に示すように、ヒートロール２３の軸方向の端部が階段状の段差部になっていてもよい。また、図６（ｂ）（ｃ）に示すように、ヒートロール２３の軸方向の端部（軸方向端部かつ径方向周縁部の角部）をＣ面取り又はＲ面取りし、ヒートロール２３の端部を、端面側ほど径が小さくなる縮径部としてもよい。ヒートロール２３の軸方向の端部を面取りすることで、転写シート１３のやぶれ（切断）を防止しやすくなる。

加熱装置２２の発熱体（第２加熱体）はヒートロール２３でなくてもよく、例えば、図７（ａ）に示すような非回転型のヒートブロック２４を用いてもよい。ヒートブロック２４の転写シート接触部分のサイズ（転写シート１３の幅方向におけるサイズ）は、被転写体１４の幅Ｗ２以下である。

図７（ｂ）に示すように、ヒートブロック２４の転写シート接触部分の転写シート幅方向の端部が段差部になっていてもよい。また、図７（ｃ）（ｄ）に示すように、ヒートブロック２４の幅方向の端部をＣ面取り又はＲ面取りしてもよい。

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。

１支持層
２離型層
３保護層
４中間層
５接着層
１０熱転写システム
１３転写シート
１４被転写体
１４ａ印字部
１５ガイドローラ
１６送出部
１７転写装置
１８第１加熱体
１９プラテンロール
２０巻取装置
２１巻取部
２２加熱装置
２３ヒートロール（第２加熱体）
２４ヒートブロック（第２加熱体）

Claims

支持層及び保護層を有する転写シートを用いて、印刷が施された被転写体に対して保護層を転写する熱転写システムであって、
前記転写シートを送り出す送出部と、
前記送出部の下流側に配設され、前記転写シートを前記支持層側から加熱し、前記保護層を前記被転写体に転写する第１加熱体を有する転写装置と、
前記転写装置の下流側に配設され、転写済の前記転写シートを巻き取る巻取部と、
前記巻取部の近傍に設けられ、前記保護層が転写された前記転写シートを前記支持層側から加熱押圧する第２加熱体を有する加熱装置と、
を備え、
前記第２加熱体の前記転写シート接触部分のサイズは、前記転写シートの前記保護層が前記被転写体に転写された保護層転写部分のサイズよりも小さいことを特徴とする熱転写システム。
前記第２加熱体はヒートロールであり、前記ヒートロールの軸方向の長さは、転写シート短手方向に対応する方向における被転写体サイズよりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の熱転写システム。
前記ヒートロールの軸方向の端部は面取りされていることを特徴とする請求項２に記載の熱転写システム。
前記第２加熱体はヒートブロックであり、前記ヒートブロックの転写シート短手方向における転写シート接触部分のサイズは、前記転写シート短手方向に対応する方向における被転写体サイズよりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の熱転写システム。
前記ヒートブロックの前記転写シート接触部分は、前記転写シート短手方向の端部が面取りされていることを特徴とする請求項４に記載の熱転写システム。