WO2010101113A1 - 印刷物表面加工方法および装置 - Google Patents
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- B41M7/0054—After-treatment of prints, e.g. heating, irradiating, setting of the ink, protection of the printed stock using protective coatings or film forming compositions cured by thermal means, e.g. infrared radiation, heat
Definitions
- the present invention relates to a method and apparatus for performing surface processing for the purpose of improving the gloss, surface strength, water resistance, light resistance and the like of printed matter printed by various methods.
- printing here means recording characters, symbols, images, etc. on a medium such as paper.
- electrophotographic method laser method, LED method, etc.
- ink jet method thermal transfer
- printed material means a sheet-like tangible material in which characters etc. are recorded on a medium by these various methods.
- Printed material by printers such as electrophotographic method, inkjet method, sublimation heat transfer method, offset printing, flexographic printing, gravure printing, etc.
- the printed matter by, and also a silver salt photograph etc. are included.
- varnish Pull a method of applying a liquid medicine uniformly to the surface of the printed matter and then drying it (commonly known as varnish Pull ") is adopted.
- film lamination has been proposed as a method suitable for surface processing of printed materials in small offices, stores or homes.
- Film laminating is a method of laminating a transparent film on the surface of a printed material, and a method of laminating with heat, and applying a sticking process to the film to provide a back separator, and peeling the back separator at the time of laminating on the surface of the printed material
- Patent Document 1 is presented as a prior art document disclosing these conventional techniques. The former thermal lamination method is described in paragraph 0057 of Patent Document 1, and the latter cold lamination method is described in Paragraph 0058 of Patent Document 1.
- Patent Document 2 describes a technique for forming an overcoat using a transparent ink on a printed matter immediately after thermal transfer printing using a thermal transfer printer using a thermal head.
- JP 2001-353829 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-263033 JP 2004-175001 A JP 2005-280157 A
- the transfer resin in which the ink ribbon is melted is formed in a region protruding outward from both side edges in the width direction of the printed matter.
- the heating width of the thermal head is controlled to be slightly narrower than the width of the printed matter. For this reason, it is not possible to form an overcoat that extends over the entire width of the printed material, and portions of the printed material that are not surface-treated remain. If the heating width of the thermal head is wider than the printed material, an overcoat can be formed over the entire width of the printed material. Pull state occurs. Further, the resin adhering to the platen roller gradually solidifies and accumulates, and eventually the thermal head cannot be pressed against the printed matter with a predetermined pressure, which hinders subsequent transfer.
- a thermal transfer printer is used to perform thermal transfer by pressing the thermal head against the platen roll with an ink ribbon in between, and the thermal transfer for the overcoat is continuously performed over the entire length of the printed material, the front end of the printed material is the thermal transfer point.
- the ink ribbon is in direct pressure contact with the platen roller without passing through the printed matter, although it is a short time each before reaching the printhead and after the trailing edge of the printed matter passes through the thermal transfer point.
- the transfer resin in which the ink ribbon is melted is transferred to the surface of the platen roller, and the resin is shown on the printed matter and the resin is solidified horizontally on the platen roller, so that the pressure on the printed matter of the ink ribbon is sent.
- Patent Document 3 paragraph 0005
- the invention described in the Patent Document attempts to solve this problem by giving a specific resin composition to the laminate film (transparent transparent ink ribbon).
- the overcoat is formed on the recording surface of the printed matter using a laminate material having a size larger than the printed matter, and the laminate material after the transfer is separated from the printed matter, whereby the margin that protrudes from the recording surface of the printed portion. A portion of the overcoat layer is transferred to the under film side.
- the overcoat can be formed so as to fully cover the recording surface of the printed matter, and a post-process for cutting the blank portion is unnecessary, but the overcoat layer in the blank portion is transferred to the under film. Therefore, the wound underfilm cannot be reused as it is. Cleaning is necessary for reuse, resulting in an increase in cost.
- the problem to be solved by the present invention is to improve the gloss, surface strength, water resistance, light resistance, etc. of various printed materials including printed matter by a small printer such as an electrophotographic method, an ink jet method, and a thermal transfer method. It is an object of the present invention to provide a novel method and apparatus that can be easily used at a low cost in a small office, a store, or a home when processing.
- a printed material surface processing method transfers a thermal ribbon having a transfer layer mainly composed of a resin that is melted to form a transparent film and a printed material having a printing surface on at least one side, to transfer the thermal ribbon.
- the layer and the printed surface of the printed material are overlapped, and the thermal ribbon is transferred between the heating means and the backup means that are opposed to each other with the thermal ribbon and the printed material sandwiched therebetween.
- the resin is thermally transferred to the printed surface of the printed matter by heating it above the melting or softening temperature, and the transparent or protective film is coated on the printed surface of the printed matter by re-solidifying the molten or softened resin, Use a thermal ribbon that is wider than the printed material and backup means, and print immediately before the front edge of the printed material reaches the thermal transfer point.
- the transparent protective film is formed so as to cover the entire printing surface of the printed material by continuously performing the thermal transfer until the rear end exceeds the thermal transfer point, and the thermal ribbon and the printed material downstream in the running direction from the thermal transfer point.
- the thermal ribbon is peeled off from the printed matter at a predetermined point away from the printed matter, and at this time, the resin of the transfer layer around the printed surface of the printed matter is left on the thermal ribbon side without being transferred to the backup means. It is a printed material surface processing method.
- the backup means can be driven synchronously with the thermal ribbon and the printed material at least in the running region from the thermal transfer point to the cold peeling point.
- the backup means may be wound endlessly, or may be sent out from the supply bobbin and wound up on the take-up bobbin.
- the backup unit may be formed in a roller shape and placed on the heating unit with the thermal ribbon and the printed material sandwiched at the thermal transfer point.
- the thermal ribbon is heated again to a temperature equal to or higher than the melting or softening temperature of the resin of the transfer layer without applying a strong pressure immediately after the thermal transfer.
- the printed material surface processing apparatus is a device for forming a transparent protective film for protecting the printed surface of the printed material so as to cover the entire surface of the printed surface, and the printed material having a printed surface on at least one side.
- Moving means for moving the thermal ribbon toward the printed material and the heating means moved by the moving means Therefore, it is provided at a point farther downstream in the running direction than the point where thermal transfer is performed, and a peeling unit that peels the thermal ribbon from the printed material in the cold state and a heating unit that moves the thermal ribbon just before the front end
- Control means for controlling the moving means so that the ribbon is pressed against the printed material and the pressure contact state is released immediately after the trailing edge of the printed material passes the thermal transfer point, and the thermal ribbon, the heating means, and the backup means include Both are formed wider than the printed material, and when the thermal ribbon is peeled from the printed material by the peeling means, the resin of the transfer layer around the printed surface of the printed material is left on the thermal ribbon side without being transferred to the backup means. Further, the surface of the backup means is formed of a material having excellent peeling characteristics.
- the backup means may be an endless backup belt that circulates synchronously with the thermal ribbon and printed matter at least in the region from the thermal transfer point to the cold peeling point, or at least from the thermal transfer point to the cold peeling point.
- it may be a backup roller that is opposed to the heating means with the thermal ribbon and the printed material sandwiched at the thermal transfer point.
- a post-heating means is provided in the vicinity of the thermal ribbon and the downstream side in the running direction of the printed matter from the thermal transfer point, and the thermal ribbon is again attached to the transfer layer without applying strong pressure. Heat to a temperature above the melting or softening temperature of the resin.
- the post-heating means is controlled by the control means so as to move at the same timing as the heating means.
- the gloss, surface strength, water resistance, light resistance, etc. of printed matter by various small printers such as an electrophotographic method, an ink jet method, and a thermal transfer method are improved even in a small office, a store or a home. Therefore, surface processing can be performed easily and at low cost.
- the transfer layer of the thermal ribbon transfers the melted or softened resin to the printing surface of the printed matter, and is automatically cut cleanly at the paper edge of the printed matter by peeling off in the cold. No post-process for cutting the re-solidified resin is required.
- the transfer layer of the blank portion that protrudes from the printing surface of the printed material is once melted or softened, it is solidified again and remains on the thermal ribbon side, so that the resin of the thermal ribbon transfer layer adheres to the surface of the backup means even after thermal transfer. There is nothing to do. Therefore, it can be used semi-permanently without the need for cleaning or replacement, and waste of resources can be eliminated and cost reduction can be realized.
- the post-heating unit is immediately connected to the thermal ribbon immediately after the transfer layer of the thermal ribbon is thermally transferred to the printed matter. Is heated, the resin transferred to the printed matter can be sufficiently melted even when the heating means is insufficient in heat, and sufficient gloss can be given to the transparent protective film formed by re-solidification.
- a resilient heating means such as a rubber roller, fine irregularities on the printed paper may move to the thermal ribbon and may remain on the transparent protective film as fine irregularities after peeling. Even in such a case, by heating without applying strong pressure with the post-heating bar, the unevenness of the thermal ribbon is eliminated, and the transparent protective film formed on the printed surface after peeling is given a strong gloss as a smooth surface. Can do.
- FIG. 1 schematically shows the mechanism of a printed surface processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
- This printed material surface processing apparatus 10 melts or transfers the transfer layer of the thermal ribbon 11 with a heating bar 12 in order to improve the gloss, surface strength, water resistance, light resistance, etc. of the printed surface formed on at least one side of the printed material 1.
- the printed surface of the printed matter 1 is covered with a transparent protective film by being softened and thermally transferred to the printed surface.
- it is shown as an apparatus 10 for coating a transparent protective film on the printing surface formed on the upper surface of the printed matter 1.
- the apparatus 10 includes a feed roller 13 for feeding the printed material 1 in the arrow direction.
- the feed roller 13 is composed of a pair or a plurality of pairs of rollers arranged opposite to each other with the printed material 1 sandwiched between the front and back surfaces of the printed material 1.
- the thermal ribbon 11 is fed out from a supply bobbin (not shown) and is heated by a heater 14 (in this embodiment) while being moved in parallel and at the same speed along the upper surface of the printed material 1 in the thermal transfer section.
- the transfer bar resin is heated to a temperature sufficient to melt or soften the resin of the transfer layer by the heating bar 12), and the transfer layer resin is transferred to the printing surface of the printed matter 1, and the remaining portion is peeled off from the printed matter 1 by the peeling roller 15. And wound on a winding bobbin (not shown).
- the thermal ribbon 11 has a configuration in which a transfer layer to be thermally transferred and peeled is formed on a base such as PET in the same manner as a thermal ribbon used in a conventionally known melt type thermal transfer printer.
- the layer 11c is not made of ink but is formed mainly of a resin that melts into a transparent film. Further, the resin of the transfer layer 11c is required to have a surface protection function for improving the gloss, surface strength, water resistance, light resistance, etc. of the printed surface of the printed material 1 and transferability (adhesiveness) to the printed material 1.
- acrylic resin, polyester resin, epoxy resin, or a mixed resin thereof as the resin for the transfer layer 11c.
- These resins generally have a Tg (glass transition temperature) of about 20 to 110 ° C.
- the thermal ribbon 11 has a configuration in which a transfer layer 11c is laminated on a base 11a such as PET via a release layer 11b (FIG. 5). Since the release layer 11b is required to have transparency and surface protection function after melting in the same manner as the transfer layer 11c, the same resin as the transfer layer 11c (acrylic, polyester-based, epoxy-based, or a mixed resin thereof) is used. Although it can be used as a main component, it is preferable to add a wax to this to provide a peeling assist function for peeling the transfer layer 11c from the base 11a at the time of cold peeling after thermal transfer.
- a wax to this to provide a peeling assist function for peeling the transfer layer 11c from the base 11a at the time of cold peeling after thermal transfer.
- Examples of the waxes added to the release layer 11b include natural waxes such as carnauba wax, petroleum waxes such as paraffin / microcrystalline wax, and synthetic waxes such as ester / polyolefin wax.
- the thickness of each layer is 4 to 6 ⁇ m for the base 11a, 0.05 to 2.0 ⁇ m for the release layer 11b, and 1.5 to 4.0 ⁇ m for the transfer layer 11c.
- Reference numeral 21 denotes a heat insulating guide made of a heat insulating material, and its outer surface defines a traveling path of the thermal ribbon 11 and is not affected by heat until the thermal ribbon 11 comes into contact with the heating bar 12. Prevent pre-melting of
- the front end sensor detects that it has reached (a)
- the heating bar 12 is lowered and brought into pressure contact with the platen roller 19, and the rear end of the printed matter 1 passes through the thermal transfer point (FIG. 3).
- B) When this is detected by a rear end sensor (not shown), the heating bar 12 is raised to release the pressure contact state.
- Reference numeral 16 denotes a post-heating bar constituting post-heating means, which is disposed immediately above the thermal ribbon 11 that travels with the printed material 1 in the thermal transfer section of the apparatus 10 and on the downstream side of the heating bar 12.
- the post-heating bar 16 is moved up and down at the same lifting timing as the heating bar 12 by the lifting mechanism 17 under the control of the control device 22. That is, the position is lowered when the front end sensor is detected, becomes a height position that is close (FIG. 1) or slightly touches the upper surface of the thermal ribbon 11 running in the thermal transfer portion of the apparatus 10, and rises when the rear end sensor is detected. Retreat to a position away from the ribbon 11.
- backup means in this embodiment, a backup belt 18
- the backup belt 18 is conveyed by the platen roller 19 in the same direction as the conveyance direction of the printed material 1, and circulates along the conveyance path defined by the guide rollers 20, 20, 20.
- the printed material 1 is conveyed in the direction of the arrow while being placed on the backup belt 18.
- the material of the backup belt 18 is not particularly limited, and may be not only a belt with a core material but also a thin film, but at least the surface thereof has a low friction property such as polytetrafluoroethylene (PTFE).
- PTFE polytetrafluoroethylene
- an easily peelable material is coated, or the backup belt 18 itself is formed of a low friction or easily peelable material.
- the thermal ribbon 11, the heating bar 12, and the backup belt 18 are all wider than the printed material 1. Further, although not shown, the post-heating bar 16 is also wider than the printed material 1 in the same manner.
- the thermal transfer operation by the apparatus 10 configured as described above will be described with reference to FIG. While the thermal ribbon 11 is running at a predetermined speed, the printed material 1 is fed in the direction of the arrow by the feed roller 13 at a speed synchronized with this, and the front end of the print reaches the position immediately before the thermal transfer of the apparatus 10 by the front end sensor.
- the above-described control device lowers the heating bar 12 by the lifting mechanism 17 and presses it against the platen roller 19 (FIG. 3A).
- the backup belt 18 also circulates at a speed synchronized with the thermal ribbon 11 and the printed material 1.
- the transfer layer 11c of the thermal ribbon 11 is melted or softened, and is fused so as to cover the upper surface (printing surface) of the printed matter 1.
- the control device lifts the heating bar 12 by the lifting mechanism 17 to release the pressing state. (FIG. 3B).
- FIG. 4A shows a state before the start of thermal transfer, and is a stage (FIG. 3A) where the front end of the printed material 1 has not yet reached the detection position (position immediately before thermal transfer) by the front end sensor.
- the thermal ribbon 11 is in an unheated state and maintains an initial state (FIG. 5) in which the transfer layer 11c is entirely laminated on the base 11a (the peeling layer 11b is not shown).
- the transfer layer 11c of the thermal ribbon 11 is in pressure contact with the upper surface (printing surface) of the printed material 1. Accordingly, the resin of the transfer layer 11 c of the thermal ribbon 11 is melted or softened by receiving heat from the heating bar 12 and is fused to the upper surface of the printed material 1.
- the thermal ribbon 11 is wider than the printed material 1, the resin of the transfer layer 11 c is fused to the full width of the printed surface of the printed material 1. Further, since this state is maintained from before the front end of the printed matter 1 reaches the pressure contact point (thermal transfer point) until after the rear end passes, the transfer layer 11c is thermally transferred over the entire printing surface of the printed matter 1. . That is, the resin of the transfer layer 11c is fused so as to fully cover the printing surface of the printed matter 1.
- FIG. 4C shows a state after the thermal ribbon 11 is peeled off from the printed material 1 by the peeling roller 15.
- the transfer layer 11c has been lowered to a temperature sufficiently lower than the melting / softening temperature of the resin. Therefore, the thermal ribbon transfer layer 11c is cleanly cut at the paper edge of the printed matter 1 by cold peeling, and the resin of the melted / softened transfer layer 11c is transferred to the printing surface so as to cover the printed matter 1 fully.
- a transparent protective film 11c ′ is formed by solidification.
- the transfer layer 11c around the printing surface is wound by the peeling roller 15 together with the base 11a toward the winding bobbin.
- the transfer layer 11c of the ribbon 11 is set so that the adhesive force to the backup belt 18 is weaker than the adhesive force to the base 11a. Therefore, at the time of cold peeling by the peeling roller 15, the transfer layer 11 c around the printing surface of the printed matter 1 is wound around the backup belt 18 without being banded on the backup belt 18 side, and is wound on the surface of the backup belt 18. Since the resin of the transfer layer 11c does not adhere, the backup belt 18 can be used semipermanently without the need for cleaning or replacement.
- PTFE polytetrafluoroethylene
- the process of forming a transparent protective film 11 c ′ on the entire printed surface of the printed material 1 and finishing the surface is completed. If there is no detection of the front end entry of the printed matter by the front end sensor during the predetermined time interval after detection of the passage of the rear end of the printed matter by the rear end sensor, the apparatus operation is stopped. If there is detection by the front end sensor during the predetermined time interval, the apparatus 10 is continuously operated to sequentially perform surface processing on a plurality of printed materials 1.
- the post-heating bar 16 moves up and down at the same timing as the heating bar 12 and contacts the thermal ribbon 11 when the lowering bar 16 is lowered (about a slight contact without applying strong pressure).
- the transfer layer 11c of the thermal ribbon 11 melted or softened by the pressure contact with the bar 12 is transferred to the printed matter 1
- the resin transferred to the printed matter 1 is sufficiently melted by contact with the thermal ribbon 11 and re-solidified. This is useful for giving sufficient gloss to the formed transparent protective film 11c ′.
- the printed surface of the printed matter 1 that has been printed with a color laser printer was surface-treated.
- the thermal ribbon 11 is coated on a 5 ⁇ m-thick PET base 11a with a resin paint obtained by adding a wax to an acrylic resin (Tg 80 ° C.) that is melted to form a transparent film, thereby forming a 1.5 ⁇ m-thick release layer 11b.
- a transfer layer 11c having a thickness of 3.0 ⁇ m was formed by applying the same resin as that of the release layer 11b to form a transfer layer 11c having a total thickness of 10 ⁇ m.
- a glass fiber belt surface coated with polytetrafluoroethylene (PTFE) was used as the backup belt 18.
- the heating bar 12 was heated to 180 ° C. by the heater 14 and the post-heating bar 16 was heated to 150 ° C. for use.
- the apparatus 10 was operated such that the laminating speed by thermal transfer was 25 mm / second, and the cold peeling by the peeling roller 15 was performed 2 seconds after the heating by the post-heating bar 16 was completed.
- the same thermal ribbon 11 was used for the same printed matter 1 as in the example, the apparatus operating conditions were substantially the same, and surface treatment was performed using a hot peeling method instead of a cold peeling method. That is, a thermal head similar to that used in a general thermal transfer printer is used as a heat source, the heat generation width of the thermal head is controlled to be slightly wider than the width of the printed material 1, and the thermal head is also used before and after the printed material 1 passes through the thermal head. While being pressed against the platen roll, thermal transfer was performed on the entire surface of the printed matter 1, and the thermal ribbon was peeled off immediately after passing through the thermal head.
- the evaluation item of “end face cutting performance” was divided, and in the surface processing according to the embodiment of the present invention, the transfer layer 11c of the thermal ribbon 11 peels cleanly along the paper edge of the printed matter 1 and the transparent protective film 11c. Whereas 'is formed, the transfer layer 11c cannot be peeled cleanly along the paper edge of the printed matter 1 in the surface processing according to the comparative example, and the resin solidified from the end face of the transparent protective film 11c' becomes a thread shape. Many were in a state of overflowing. From this, it was confirmed in the present invention that cold peeling is an essential condition.
- the endless backup belt 18 is used as the backup means to run around.
- the backup means is not limited to such a backup belt 18, and is used for heat transfer. Any material may be used as long as the molten resin of the transfer layer 11c of the thermal ribbon 11 can be wound up by the peeling roller 15 as it is adhered to the thermal ribbon 11 side without being transferred to the backup means.
- a film or a sheet (backup film) that travels so as to be sent out from the supply bobbin and wound around the take-up bobbin below the conveyance surface of the printed matter 1 may be used.
- a roller backup roller that is opposed to the heating means with the thermal ribbon 11 and the printed material 1 interposed therebetween.
- the heating bar 12 is used as a heating means for heating and melting or softening the resin of the transfer layer 11c of the thermal ribbon 11.
- any heating is possible as long as the same function is achieved.
- a heating roller such as a metal roller or a rubber roller formed in a roller shape may be used, or a thermal head used in a thermal transfer printer may be used.
- FIG. 6 schematically shows an apparatus configuration using the backup film 23 as the backup means and the thermal head 24 as the heating means.
- the backup film 23 is fed from the supply bobbin 25 below the conveyance surface of the printed material 1, and travels directly under the printed material 1 between the platen roller 19 and the guide roller 20 to provide a traveling surface for the printed material 1. Is passed through the print bobbin 26 after leaving the printed product 1.
- the backup film 23 travels at a speed synchronized with the thermal ribbon 11 and the printed material 1.
- the mechanism of thermal transfer and cold peeling is the same as that of the above-described embodiment.
- the thermal transfer is started by pressing, and this state is continued until immediately after the rear end of the printed material 1A passes, whereby the resin of the transfer layer 11c of the thermal ribbon 11 is melted or softened and fused to the entire surface of the printed material. Thereafter, the thermal ribbon 11 is peeled from the printed material by the peeling roller 15 to form a transparent protective film 11c ′ that fully covers the printed surface of the printed material (printed material 1B on the left side of the figure). Also in this embodiment, the transfer layer 11c around the printing surface is wound around the thermal ribbon 11 by the peeling roller 15 without being transferred to the backup film 23.
- the backup film 23 wound around the take-up bobbin 26 without the resin of the transfer layer 11c being attached can be reused without the need for cleaning or replacement.
- the heat insulating guide roller 29 provided in the vicinity of the thermal head 24 defines the travel path of the thermal ribbon 11 and influence of the heat of the thermal head 24 until the thermal ribbon 11 contacts the thermal head 24. In this way, the pre-melting of the transfer layer 11c is prevented so as to achieve substantially the same function as the heat insulating guide 21 in the above-described embodiment.
- FIG. 7 schematically shows an apparatus configuration in which a backup film 23 is used as a backup means and a heating roller 30 made of metal or rubber is used as a heating means so as to face the platen roller 19.
- 6 is the same as the apparatus configuration of FIG. 6 except that the heating roller 30 is used instead of the thermal head 24 as a heating means and the thermal ribbon 11 and the printed material 1 are rotated synchronously.
- FIG. 8 schematically shows an apparatus configuration in which the backup roller 31 is used as the backup unit and the metal roller or the rubber roller 30 is used as the heating unit. Also in this configuration, the heating roller 30 is lowered and pressed against the backup roller 31 to melt the resin of the transfer layer 11c of the thermal ribbon 11 and transfer it to the upper surface (printing surface) of the printed matter 1, so that the resin is sufficiently After the cooling, the thermal ribbon 11 is peeled off from the printed matter 1 by the peeling roller 15 to form the transparent protective film 11c ′ on the printing surface, and the mechanism of thermal transfer and cold peeling is a backup belt 18 (FIG. 1) or backup film as backup means. 23 (FIGS.
- the printed material 1 is transferred from the thermal transfer point (a position directly below the heating means) to the cold peeling point (a position immediately below the peeling roller 15). Since the backup operation that runs in synchronization with the lower part is continuously performed, The molten resin in the peripheral portion that protrudes is cooled and solidified before it reaches the peeling roller 15 after being in close contact with the backup belt 18 / backup film 23, and is separated from the backup belt 18 / backup film 23 by the peeling roller 15 to become a thermal ribbon. In contrast, when the backup roller 31 is used as the backup unit as in the embodiment of FIG. 8, only the instantaneous backup action at the thermal transfer point can be exhibited.
- the molten resin in the surrounding portion protruding from the thermal ribbon 11 must be left without being transferred to the backup roller 31.
- a material for example, polytetrafluoroethylene resin
- having excellent peeling characteristics is used for the surface of the backup roller 31.
- the rear side is closer to the downstream side in the transport direction than the point where the thermal transfer is performed by the heating means (thermal head 24, heating roller 30). It is preferable to provide a heating means (for example, the post-heating bar 16). Immediately after the thermal ribbon transfer layer is thermally transferred to the printed material, the thermal ribbon is heated by post-heating means, so that the resin transferred to the printed material can be sufficiently melted and re-solidified even if the heating means has insufficient heat. A sufficient gloss can be given to the transparent protective film.
- a heating means having elasticity such as when a rubber roller is used as the heating roller 30 in the embodiment of FIG.
- the transparent protective film is preferably used as a smooth surface to give a strong gloss.
- the present invention is glossy for printed matter by various small printers by electrophotographic method, ink jet method, thermal transfer method, etc., various printed matter by offset printing, flexographic printing, gravure printing, etc., and photographic image formations such as silver salt photography.
- As a device for performing surface processing for the purpose of giving or the like it is particularly suitable for use in a small office or a store, and has high industrial applicability.
Landscapes
- Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)
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Abstract
溶融して透明フィルム化する樹脂を主体とする転写層11cを有するサーマルリボン11とバックアップベルト18との間に印刷物1を挟んで搬送する間に、加熱バー12をプラテンローラ19に圧接させて、転写層の樹脂の溶融温度以上に加熱して印刷物の印刷面に熱転写させる。印刷物の幅より幅広のサーマルリボンを用い、印刷物の前端が熱転写地点に到達する直前から後端が該熱転写地点を越えた直後まで熱転写を継続して行うことにより、再固化した樹脂による透明保護フィルム11c'が印刷物の印刷面の全面に被覆形成される。印刷物は剥離ローラ15により冷時剥離され、このとき印刷物の印刷面の周囲の転写層の樹脂はバックアップ手段に転写されることなくサーマルリボン側に残されるので、バックアップベルトは汚れることなく繰り返し使用可能である。
Description
本発明は、各種の方式で印刷された印刷物の光沢・表面強度・耐水性・耐光性などを向上させる目的で表面加工を行うための方法および装置に関する。
なお、ここに印刷とは紙などの媒体上に文字や記号、画像などを記録することを広く意味し、その方式を問わず、電子写真方式(レーザ方式・LED方式など)・インクジェット方式・熱転写方式(溶融型・昇華型)などの小型プリンタによる印刷、オフセット印刷・フレキソ印刷・グラビア印刷などによる印刷、銀塩方式などによる写真画像形成を含む。また、印刷物とはこれら各種方式によって媒体に文字などを記録したシート状の有体物を広く意味し、電子写真方式・インクジェット方式・昇華熱転写方式などのプリンタによる印刷物、オフセット印刷・フレキソ印刷・グラビア印刷などによる印刷物、さらには銀塩写真などをも含む。
オフセット印刷などによる印刷物の光沢・表面強度・耐水性・耐光性などを向上させるための表面加工法として、従来より、印刷物の表面に液体の薬剤を均一に塗布した後に乾燥させる手法(通称「ニス引き」)が採用されている。
一方、近年では、電子写真方式・インクジェット方式・熱転写方式などの小型プリンタ技術が進歩し、オフセットなどの大型プリンタによる印刷物に近い品質の印刷物が小規模オフィスや店舗あるいは家庭などにおいても手軽に得られるようになってきている。
このような印刷物においても光沢・表面強度・耐水性・耐光性などを向上させるための表面加工が要求される場合があるが、ニス引き加工では液体を均一に塗布し乾燥させるために大型の機械が必要となり、液体の取り扱いや、乾燥時の有機溶剤の発生など、プリンタを使用する環境では許容しがたい問題が多く、現実的ではない。
そこで、小規模オフィスや店舗あるいは家庭などで印刷物などに表面加工するに適した方式として、フィルムラミネートが提案されるに至っている。フィルムラミネートは、印刷物の表面に透明フィルムをラミネートする方式であり、熱でラミネートする方式と、フィルムに粘着加工を施して裏面セパレータを設けておき、ラミネート時に裏面セパレータを剥離して印刷物の表面に貼り合わせる方式とがある。これらの従来技術を開示する先行技術文献として特許文献1を提示する。前者の熱ラミネート方式は特許文献1の段落0057に、後者のコールドラミネート方式は特許文献1の段落0058に記載されている。
特許文献2には、サーマルヘッドを用いた熱転写プリンタを利用して、熱転写印刷直後の印刷物に対して透明インクを用いてオーバーコートを形成する技術が記載されている。
フィルムラミネートによる印刷物の表面加工ないし表面保護として各種の提案がなされているが、印刷物の印刷面を全面的に保護するためには印刷物よりも大きなサイズのフィルムを使用して、ラミネート後に印刷物からはみ出した余白部分を裁断しなければならず、後工程を必要とすると共に、ラミネートフィルムに無駄が生ずる。また、裁断に刃物を使うことになるため、家庭内などでの使用に適していない。特許文献1では主としてカード状の基材を四周まで含めて両面ラミネート(パウチ)することが想定されている(図1参照)が、印刷物などに表面加工を行う場合は余白部分が不要となるので裁断が必要となる。
特許文献2に記載されるようにサーマルヘッドを用いた熱転写プリンタで印刷物にオーバーコートを形成する場合、熱転写プリンタでは印刷物の幅方向両側縁から外側にはみ出した領域でインクリボンの溶融した転写樹脂がプラテンロールに転写されることを防ぐために、サーマルヘッドの加熱幅を印刷物の幅よりも若干狭くコントロールしている。このため、印刷物の全幅に亘るオーバーコートを形成することができず、印刷物の両端に表面加工されていない部分が残ってしまう。サーマルヘッドの加熱幅を印刷物よりも幅広にすれば印刷物の全幅に亘ってオーバーコートを形成することができるが、このようにすると、印刷物両側縁の外側部分でインクリボンの溶融した転写樹脂の糸引き状態が発生する。また、プラテンローラに付着した樹脂が徐々に固化・堆積していき、やがてサーマルヘッドが印刷物に所定の圧力で圧接できなくなり、以後の転写に対して障害となる。
なお、サーマルヘッドをインクリボンを挟んでプラテンロールに圧接させることにより熱転写を行う熱転写プリンタを用いて、印刷物の全長以上にオーバーコートのための熱転写を連続して行うと、印刷物の前端が熱転写地点に到達する前と印刷物の後端が該熱転写地点を通過した後の各々わずかな時間ではあるが、インクリボンが印刷物を介さずにプラテンローラに直接圧接される状態となる。これによってプラテンローラの表面にインクリボンの溶融した転写樹脂が転写され、樹脂の印刷物への裏写りや、プラテンローラ上に樹脂が横段状に固化することによってインクリボンの印刷物への押圧が送り方向で変動して以降の熱転写において転写不良の原因となる。このことは特許文献3でも指摘されており(段落0005)、同特許文献記載の発明ではラミネートフィルム(オーバーコート用透明インクリボン)に特定の樹脂配合を持たせることでこの問題を解決しようとしているが、プラテンロールの昇温や印刷物の表面状態などが様々に変化する実際の熱転写条件において汎用的な効果を発揮することは困難である。
特許文献4では、印刷物より大きいサイズのラミネート材を用いて印刷物の記録面上にオーバーコートを転写形成し、転写後のラミネート材を印刷物から離間させることによって、印刷部の記録面からはみ出した余白部分のオーバーコート層をアンダーフィルム側に転写させるようにしている。この方式によれば印刷物の記録面をフルカバーするようにオーバーコートを形成することができ、余白部分を裁断する後工程も不要となるが、余白部分のオーバーコート層がアンダーフィルムに転写されるため、巻き取られたアンダーフィルムをそのままでは再使用することができない。再使用のためにはクリーニングが必要となり、コスト増を招く。
したがって、本発明が解決しようとする課題は、電子写真方式・インクジェット方式・熱転写方式などの小型プリンタによる印刷物を含む各種印刷物についてその光沢・表面強度・耐水性・耐光性などを向上させる目的で表面加工を行うに際し、小規模オフィスや店舗あるいは家庭などでも手軽に低コストで使用することができる新規な方法および装置を提供することである。
この課題を解決するため、本発明による印刷物表面加工方法は、溶融して透明フィルム化する樹脂を主体とする転写層を有するサーマルリボンと少なくとも片面に印刷面を有する印刷物とを、サーマルリボンの転写層と印刷物の印刷面とを重ね合わせた状態にして、サーマルリボンおよび印刷物を挟んで対向して設けられた加熱手段とバックアップ手段との間に通過させ、加熱手段によりサーマルリボンの転写層の樹脂を溶融または軟化させる温度以上に加熱して該樹脂を印刷物の印刷面に熱転写し、該溶融または軟化した樹脂を再固化させて印刷物の印刷面に透明保護フィルムを被覆形成する方法であって、印刷物より幅広のサーマルリボンおよびバックアップ手段を用いると共に、印刷物の前端が熱転写地点に到達する直前から印刷物の後端が熱転写地点を越えるまで熱転写を継続して行うことにより、印刷物の印刷面の全面をカバーするように前記透明保護フィルムを形成し、且つ、熱転写地点からサーマルリボンおよび印刷物の走行方向下流側に離れた所定地点でサーマルリボンを印刷物から冷時剥離し、このとき印刷物の印刷面の周囲の転写層の樹脂をバックアップ手段に転写させることなくサーマルリボン側に残すようにしたことを特徴とする印刷物表面加工方法である。
この方法において、バックアップ手段を少なくとも熱転写地点から冷時剥離地点までの走行領域においてサーマルリボンおよび印刷物と同期的に走行させることができる。この場合、バックアップ手段をエンドレスに周回させても良いし、供給ボビンから送り出して巻取ボビンに巻き取るようにしても良い。また、バックアップ手段をローラ状にして熱転写地点においてサーマルリボンおよび印刷物を挟んで加熱手段に対置しても良い。
さらに、この方法の好適な一実施形態によれば、熱転写直後に強い圧力をかけずに再度サーマルリボンを転写層の樹脂の溶融または軟化温度以上の温度に加熱する。
また、本発明による印刷物表面加工装置は、印刷物の印刷面を保護する透明保護フィルムを該印刷面の全面をカバーするように形成するための装置であって、少なくとも片面に印刷面を有する印刷物を供給する給紙手段と、溶融して透明フィルム化する樹脂を主体とする転写層を有するサーマルリボンを印刷物の印刷面の上に重ね合わせた状態で走行させるリボン供給手段と、サーマルリボンの転写層の樹脂を溶融または軟化させるための加熱手段と、サーマルリボンおよび印刷物を挟んで加熱手段に対向して設けられてサーマルリボンと同期した方向および速度で駆動されるバックアップ手段と、加熱手段をバックアップ手段に向けて移動させてサーマルリボンを印刷物に圧接させるための移動手段と、移動手段により移動した加熱手段によって熱転写が行われる地点より走行方向下流側に離れた地点に設けられてサーマルリボンを印刷物から冷時剥離する剥離手段と、印刷物の前端が熱転写地点に到達する直前に加熱手段を移動させてサーマルリボンを印刷物に圧接させると共に印刷物の後端が熱転写地点を通過した直後に該圧接状態を解除させるように移動手段を制御する制御手段とを備え、前記サーマルリボン、前記加熱手段および前記バックアップ手段はいずれも印刷物より幅広に形成され、剥離手段によりサーマルリボンが印刷物から剥離されたときに印刷物の印刷面の周囲の転写層の樹脂をバックアップ手段に転写させることなくサーマルリボン側に残すようにするためにバックアップ手段の表面は剥離特性に優れた材料で形成されることを特徴とする。
この装置において、バックアップ手段は、少なくとも熱転写地点から冷時剥離地点までの領域においてサーマルリボンおよび印刷物と同期的に周回するエンドレスのバックアップベルトであっても良いし、少なくとも熱転写地点から冷時剥離地点までの領域においてサーマルリボンおよび印刷物と同期的に走行するバックアップフィルムであって、供給ボビンから送り出されて巻取ボビンに巻き取られるものであっても良い。あるいは、熱転写地点においてサーマルリボンおよび印刷物を挟んで加熱手段に対置されたバックアップローラであっても良い。
さらに、この装置の好適な一実施形態によれば、熱転写地点からサーマルリボンおよび印刷物の走行方向下流側に近接して後加熱手段が設けられ、強い圧力をかけずに再度サーマルリボンを転写層の樹脂の溶融または軟化温度以上の温度に加熱する。後加熱手段は、加熱手段と同じタイミングで移動するよう制御手段によって制御される。
本発明によれば、小規模オフィスや店舗あるいは家庭などであっても、電子写真方式・インクジェット方式・熱転写方式などの各種小型プリンタによる印刷物についてその光沢・表面強度・耐水性・耐光性などを向上させる目的で、手軽に且つ低コストで表面加工を行うことができる。サーマルリボンの転写層は、溶融または軟化した樹脂を印刷物の印刷面に熱転写させた後、冷時剥離により印刷物の用紙縁で自動的にきれいにカットされるので、表面加工後の印刷物についてはみ出した部分の再固化樹脂をカットする後工程を必要としない。
また、印刷物の印刷面からはみ出した余白部分の転写層は一旦溶融または軟化した後に再固化してサーマルリボン側に残るので、バックアップ手段の表面には熱転写後もサーマルリボンの転写層の樹脂が付着することがない。したがって、クリーニングや交換の必要なく半永久的に使用し続けることができ、資源の無駄をなくすと共にコストダウンを実現することができる。
加熱手段により熱転写が行われる地点より搬送方向下流側に近接して後加熱手段が設けられた装置構成によれば、サーマルリボンの転写層を印刷物に熱転写させた直後に該後加熱手段がサーマルリボンを加熱するので、加熱手段の熱量不足などの場合でも印刷物に転写した樹脂を十分に溶融させて、再固化により形成される透明保護フィルムに十分な光沢を与えることができる。また、ゴムローラなど弾力性を有する加熱手段を用いて加熱圧接すると、印刷物の用紙の細かな凹凸がサーマルリボンに移り、剥離後も細かな凹凸として透明保護フィルムに残ってしまうことがあるが、このような場合であっても、後加熱バーで強い圧力をかけずに加熱することにより、サーマルリボンの凹凸を無くし、剥離後に印刷面に形成される透明保護フィルムを平滑面として強い光沢を与えることができる。
図1は本発明の一実施形態による印刷物表面加工装置の機構を概略的に示す。この印刷物表面加工装置10は、印刷物1の少なくとも片面に形成された印刷面の光沢・表面強度・耐水性・耐光性などを向上させるために、サーマルリボン11の転写層を加熱バー12で溶融または軟化させて該印刷面に熱転写させて印刷物1の印刷面に透明保護フィルムを被覆させるものである。この実施形態では、印刷物1の上面に形成された印刷面に透明保護フィルムを被覆形成するための装置10として示されている。
装置10は、印刷物1を矢印方向に給紙するためのフィードローラ13を備えている。フィードローラ13は、印刷物1の表裏面に圧接するよう印刷物1を挟んで両側に対向配置された一対または複数対のローラからなる。
サーマルリボン11は、供給ボビン(図示せず)から送り出され、熱転写部において印刷物1の上面に沿って平行に且つ同速度で移動する間に、ヒータ14で加熱された加熱手段(この実施形態では加熱バー12)によって転写層の樹脂を溶融ないし軟化させるに十分な温度に加熱され、該転写層の樹脂を印刷物1の印刷面に転写させた後、残余部分が剥離ローラ15によって印刷物1から剥離されて、巻取ボビン(図示せず)に巻き取られる。
サーマルリボン11は、従来公知の溶融型熱転写プリンタに使用されるサーマルリボンと略同様にPETなどのベース上に熱転写剥離される転写層が積層形成された構成を有するが、このサーマルリボン11における転写層11cはインクではなく、溶融して透明フィルム化する樹脂を主成分として形成されている。また、転写層11cの樹脂には、印刷物1の印刷面の光沢・表面強度・耐水性・耐光性などを向上させるための表面保護機能と、印刷物1に対する転写性(接着性)とが要求される。これらの要求性能を満たすものとして、転写層11cの樹脂としてはアクリル系、ポリエステル系、エポキシ系またはこれらの混合樹脂などを用いることが好ましい。これらの樹脂のTg(ガラス転移温度)は一般に20~110℃程度である。
好適な一例として、サーマルリボン11は、PETなどのベース11a上に剥離層11bを介して転写層11cが積層された構成を有する(図5)。剥離層11bには、転写層11cと同様に溶融後の透明性および表面保護機能が求められるので、転写層11cと同様の樹脂(アクリル系、ポリエステル系、エポキシ系またはこれらの混合樹脂など)を主成分とすることができるが、これにワックス類を添加して、熱転写後の冷時剥離の際に転写層11cをベース11aから剥離させるための剥離補助機能を付与することが好ましい。剥離層11bに添加するワックス類としては、カルナバワックスなどの天然ワックス、パラフィン・マイクロクリスタリンワックスなどの石油系ワックス、エステル・ポリオレフィンワックスなどの合成ワックスなどが挙げられる。各層の厚みは、一例として、ベース11aが4~6μm、剥離層11bが0.05~2.0μm、転写層11cが1.5~4.0μmである。
符号21は断熱材料からなる断熱ガイドであり、その外側面はサーマルリボン11の走行路を規定すると共に、サーマルリボン11が加熱バー12と接触するまで熱の影響を受けないようにして転写層11cの事前溶融を防止する。
加熱バー12は昇降機構17によって昇降可能であり、その昇降のタイミングは制御装置22によって制御される。すなわち、制御装置22は、フィードローラ13により給紙された印刷物1の前端が装置10の熱転写地点の直前(言い換えれば印刷物1が加熱バー12の直下に到達する直前の位置=図1,図3(a))に到達したことを前端センサ(図示せず)で検知したときに、加熱バー12を下降させてプラテンローラ19に圧接させ、印刷物1の後端が熱転写地点を通過した(図3(b))ことを後端センサ(図示せず)で検知したときに、加熱バー12を上昇させて圧接状態を解除する。
符号16は後加熱手段を構成する後加熱バーであり、装置10の熱転写部において印刷物1と共に走行するサーマルリボン11の直上であって且つ加熱バー12の下流側に配置されている。後加熱バー16は制御装置22による制御の下で昇降機構17によって加熱バー12と同じ昇降タイミングで昇降する。すなわち、前記前端センサ検知時に下降して、装置10の熱転写部において走行するサーマルリボン11の上面に近接(図1)またはわずかに接触する高さ位置となり、前記後端センサ検知時に上昇してサーマルリボン11から離れた位置に退避する。
装置10の熱転写部において印刷物1の搬送面の直下を平行に移動するバックアップ手段(この実施形態ではバックアップベルト18)が設けられる。バックアップベルト18はプラテンローラ19によって印刷物1の搬送方向と同方向に搬送され、ガイドローラ20,20,20によって規定される搬送路に沿って周回する。印刷物1はバックアップベルト18に載置された状態で矢印方向に搬送されていく。バックアップベルト18の材質は特に限定的ではなく、芯材入のベルトだけでなく、薄いフィルム状のものであっても良いが、少なくともその表面にはポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などの低摩擦性ないし易剥離性材料がコーティングされ、あるいはバックアップベルト18自体を低摩擦性ないし易剥離性材料で形成する。
図2から明らかなように、サーマルリボン11、加熱バー12およびバックアップベルト18はいずれも印刷物1より幅広である。また、図示されていないが、後加熱バー16も同様に印刷物1より幅広である。
以上のように構成された装置10による熱転写動作について図3をも併せて参照して説明する。サーマルリボン11が所定速度で走行している状態でこれに同期した速度で印刷物1をフィードローラ13により矢印方向に給紙し、前述の前端センサによりその前端が装置10の熱転写直前位置に到達したことを検知すると、前述の制御装置は、昇降機構17により加熱バー12を下降させてプラテンローラ19に圧接させる(図3(a))。このときバックアップベルト18もサーマルリボン11および印刷物1と同期した速度で周回している。
これにより、圧接状態とされた加熱バー12とプラテンローラ19との間(=サーマルリボン11とバックアップベルト18との間)に印刷物1が入り込んでいき、ヒータ14により加熱された加熱バー12の熱を受けてサーマルリボン11の転写層11cが溶融または軟化し、印刷物1の上面(印刷面)を覆うように融着される。
その後、前述の後端センサにより印刷物1の後端が熱転写地点(圧接位置)を通過したことを検知すると、前述の制御装置は、昇降機構17により加熱バー12を上昇させて圧接状態を解除する(図3(b))。
上記熱転写動作についてさらに図4を参照して説明する。図4(a)は熱転写開始前の状態であり、印刷物1の前端が前端センサによる検知位置(熱転写直前位置)にまだ到達していない段階(図3(a))である。このとき、サーマルリボン11は未加熱状態にあり、ベース11aに転写層11cが全面的に積層された初期状態(図5)を維持している(剥離層11bは図示省略)。
図4(b)は熱転写が行われているときの状態を示し、圧接状態とされている加熱バー12とプラテンローラ19との間(=サーマルリボン11とバックアップベルト18との間)に印刷物1が入り込んでおり、印刷物1の上面(印刷面)にサーマルリボン11の転写層11cが圧接している。これにより、加熱バー12の熱を受けてサーマルリボン11の転写層11cの樹脂が溶融または軟化し、印刷物1の上面に融着される。
サーマルリボン11は印刷物1より幅広であるので、印刷物1の印刷面の幅一杯に転写層11cの樹脂が融着される。また、この状態は圧接地点(熱転写地点)に印刷物1の前端が到達する前から後端が通過した後まで維持されるので、印刷物1の印刷面の全長に亘って転写層11cが熱転写される。すなわち、印刷物1の印刷面をフルカバーするように転写層11cの樹脂が融着される。
図4(c)はサーマルリボン11が剥離ローラ15によって印刷物1から剥離された後の状態を示す。サーマルリボン11が剥離されるときまでに、転写層11cは樹脂の溶融/軟化温度を十分に下回る温度に低下している。したがって、冷時剥離によって印刷物1の用紙縁でサーマルリボン転写層11cがきれいに切断され、溶融/軟化した転写層11cの樹脂は印刷物1をフルカバーするように印刷面に転写され、該樹脂の再固化により透明保護フィルム11c’が形成される。一方、印刷面の周囲の転写層11cは剥離ローラ15によってベース11aと共に巻取ボビンに向けて巻き取られていく。
バックアップベルト18の表面にはポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などの低摩擦性ないし易剥離性材料がコーティングされ、あるいはバックアップベルト18自体が低摩擦性ないし易剥離性材料で形成されているので、サーマルリボン11の転写層11cはベース11aへの接着力よりもバックアップベルト18への接着力が弱く設定されている。したがって、剥離ローラ15による冷時剥離の際に、印刷物1の印刷面の周囲の転写層11cはバックアップベルト18側に帯同することなく剥離ローラ15で巻き取られていき、バックアップベルト18の表面には転写層11cの樹脂が付着することがないため、バックアップベルト18はクリーニングや交換の必要なく半永久的に使用し続けることができる。
以上で一枚の印刷物1の印刷面に透明保護フィルム11c’を全面にきれいに被覆形成して表面加工する処理が終了する。前述の後端センサによる印刷物後端通過検知後の所定時間インターバルの間に前述の前端センサによる印刷物前端進入検知がなければ、装置運転を停止する。該所定時間インターバルの間に前端センサによる検知があれば、装置10を連続的に運転して複数枚の印刷物1に対して順次に表面加工処理を行う。
なお、後加熱バー16は、既述したように、加熱バー12と同じタイミングで昇降して、その下降時にはサーマルリボン11に接触する(強い圧力はかけずにわずかに接触する程度)ので、加熱バー12との圧接により溶融または軟化したサーマルリボン11の転写層11cを印刷物1に転写させた直後に、サーマルリボン11に接触して、印刷物1に転写した樹脂を十分に溶融させ、再固化により形成される透明保護フィルム11c’に十分な光沢を与えるために有用である。
図1に示す装置10を用いて、カラーレーザプリンタで印刷済みの印刷物1の印刷面を表面加工した。サーマルリボン11には、5μm厚のPETベース11a上に、溶融して透明フィルム化するアクリル系樹脂(Tg80℃)にワックス類を添加した樹脂塗料を塗布して1.5μm厚の剥離層11bを形成し、さらにその上に剥離層11bと同一系樹脂を塗布して3.0μm厚の転写層11cを形成した合計厚10μmのものを用いた。バックアップベルト18には、ガラス繊維製のベルトの表面にポリテトラフルオロエチレン(PTFE)をコーティング加工したものを用いた。加熱バー12はヒータ14で180℃に加熱し、後加熱バー16は150℃に加熱して用いた。熱転写によるラミネート速度を25mm/秒とし、後加熱バー16による加熱終了後2秒で剥離ローラ15による冷時剥離が行われるようにして装置10を運転した。
比較例として、実施例と同じ印刷物1に同じサーマルリボン11を用い、装置運転条件も実質的に同一にして、冷時剥離方式ではなく熱時剥離方式を採用して表面加工を行った。すなわち、一般の熱転写プリンタに使用されると同様のサーマルヘッドを熱源とし、該サーマルヘッドの発熱幅を印刷物1の幅より若干広くコントロールし、さらに印刷物1がサーマルヘッドを通過する前後もサーマルヘッドをプラテンロールに圧接して、印刷物1の全面に熱転写を行うと共に、サーマルヘッド通過直後にサーマルリボンを剥離した。
これら実施例および比較例について、印刷物1表面に形成された透明保護フィルム11c’の光沢、耐水性、表面強度および印刷物1表面への密着性を評価した。また、透明保護フィルム11c’の端面が印刷物1の用紙縁に沿ってきれいに割れているか否か(「端面切断性」)を目視評価した。これらの結果を次の表1に示す。
特に評価が分かれたのは「端面切断性」の評価項目であり、本発明実施例による表面加工ではサーマルリボン11の転写層11cが印刷物1の用紙縁に沿ってきれいに剥離して透明保護フィルム11c’が形成されたのに対し、比較例による表面加工では転写層11cが印刷物1の用紙縁に沿ってきれいに剥離することができずに透明保護フィルム11c’の端面から再固化した樹脂が糸状になって多数はみ出した状態になっていた。このことから、本発明においては冷時剥離が必須条件であることが確認された。
既述した実施形態では、バックアップ手段としてエンドレスのバックアップベルト18を用いてこれを周回走行させるものとしたが、バックアップ手段はこのようなバックアップベルト18に限定されるものではなく、加熱転写の際にサーマルリボン11の転写層11cの溶融樹脂をバックアップ手段に移行させることなくサーマルリボン11側に接着されたままの状態として剥離ローラ15で巻き取られる作用を果たすものであれば良い。たとえば、バックアップベルト18に代えて、印刷物1の搬送面の下方において供給ボビンから送り出されて巻取ボビンに巻き取られるように走行するフィルムないしシート状のもの(バックアップフィルム)を用いても良い。あるいは、サーマルリボン11および印刷物1を挟んで加熱手段に対置させたローラ(バックアップローラ)を用いることも可能である。
また、既述した実施形態では、サーマルリボン11の転写層11cの樹脂を加熱溶融または軟化させるための加熱手段として加熱バー12を用いているが、同様の作用を果たすものであれば任意の加熱手段を用いることができ、たとえばローラ状に形成された金属ローラやゴムローラなどの加熱ローラを用いることができ、また、熱転写プリンタに使用されているサーマルヘッドを使用しても良い。
上述のバックアップ手段および加熱手段の組み合せは任意であり、その一例として、図6は、バックアップ手段としてバックアップフィルム23を用いると共に加熱手段としてサーマルヘッド24を用いた装置構成を概略的に示す。この図において、図1の装置10における手段・部材・部分ないし要素と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。バックアップフィルム23は、印刷物1の搬送面の下方において供給ボビン25から送り出され、プラテンローラ19からガイドローラ20までの間は印刷物1の直下を走行して印刷物1に対する走行面を与え、剥離ローラ15を通過した後に印刷物1から離れて巻取ボビン26に巻き取られる。バックアップフィルム23は、サーマルリボン11および印刷物1と同期した速度で走行する。この実施形態においても熱転写および冷時剥離のメカニズムは既述実施形態と同様であり、熱転写直前位置に印刷物(同図右側の印刷物1A)が搬送されてきたときにサーマルヘッド24をプラテンローラ19に圧接させて熱転写を開始し、この状態を印刷物1Aの後端が通過した直後まで継続して行うことによってサーマルリボン11の転写層11cの樹脂を溶融または軟化させて印刷物の表面全面に融着した後、剥離ローラ15でサーマルリボン11を印刷物から剥離することによって印刷物の印刷面をフルカバーする透明保護フィルム11c’を形成する(同図左側の印刷物1B)。この実施形態においても、印刷面の周囲の転写層11cはバックアップフィルム23に移行することなく剥離ローラ15でサーマルリボン11に残された状態で巻き取られていくので、バックアップフィルム23の表面には転写層11cの樹脂が付着せず、巻取ボビン26に巻き取られたバックアップフィルム23はクリーニングや交換の必要なく再利用することができる。
この実施形態において、サーマルヘッド24に近接して設けられた断熱ガイドローラ29は、サーマルリボン11の走行路を規定すると共に、サーマルリボン11がサーマルヘッド24と接触するまでサーマルヘッド24の熱の影響を受けないようにして転写層11cの事前溶融を防止するものであり、既述実施形態における断熱ガイド21と略同様の作用を果たす。
図7は、バックアップ手段としてバックアップフィルム23を用いると共に、加熱手段として金属製やゴム製などの加熱ローラ30を用いてプラテンローラ19に対置させた装置構成を概略的に示す。加熱手段としてサーマルヘッド24に代えて加熱ローラ30を用いてサーマルリボン11および印刷物1と同期的に回転させるようにした点以外は図6の装置構成と同様であるので、以下説明を省略する。
図8は、バックアップ手段としてバックアップローラ31を用いると共に、加熱手段として用いた金属製やゴム製などの加熱ローラ30に対置させた装置構成を概略的に示す。この構成においても、加熱ローラ30を下降させてバックアップローラ31に圧接させることによりサーマルリボン11の転写層11cの樹脂を溶融させて印刷物1の上面(印刷面)に転写させ、該樹脂が十分に冷却した後に剥離ローラ15で印刷物1からサーマルリボン11を剥離させて印刷面に透明保護フィルム11c’を形成する熱転写および冷時剥離のメカニズムは、バックアップ手段としてバックアップベルト18(図1)やバックアップフィルム23(図6,図7)と同じであるが、バックアップベルト18やバックアップフィルム23の場合は熱転写地点(加熱手段の直下位置)から冷時剥離地点(剥離ローラ15の直下位置)まで印刷物1の下方を同期して走行するバックアップ作用が継続的に行われるため、印刷物1からはみ出した周囲部分の溶融樹脂はバックアップベルト18/バックアップフィルム23に密着した後に剥離ローラ15に到達するまでの間に冷却固化され、剥離ローラ15でバックアップベルト18/バックアップフィルム23から離れてサーマルリボン11側に残されるのに対して、図8の実施形態のようにバックアップ手段にバックアップローラ31を用いた場合は、熱転写地点での瞬間的なバックアップ作用しか発揮できないので、この熱転写位置において印刷物1からはみ出した周囲部分の溶融樹脂をバックアップローラ31に移行させることなくサーマルリボン11側に残さなければならない。このような作用を果たすため、バックアップローラ31の表面にはきわめて剥離特性に優れた材料(たとえばポリ4フッ化エチレン樹脂)が用いられる。
なお、図6ないし図8では図示省略されているが、既述実施形態と同様に、加熱手段(サーマルヘッド24,加熱ローラ30)によって熱転写が行われる地点より搬送方向下流側に近接して後加熱手段(たとえば後加熱バー16)を設けることが好ましい。サーマルリボンの転写層を印刷物に熱転写させた直後に後加熱手段によってサーマルリボンを加熱することにより、加熱手段の熱量不足などの場合でも印刷物に転写した樹脂を十分に溶融させて、再固化により形成される透明保護フィルムに十分な光沢を与えることができる。特に、図7の実施形態において加熱ローラ30にゴムローラを用いた場合などのように、弾力性を有する加熱手段を用いた実施形態を採用する場合は、印刷物の用紙の細かな凹凸がサーマルリボンに移り、剥離後も細かな凹凸として透明保護フィルムに残ってしまうことがあるので、後加熱バーで強い圧力をかけずに加熱して、サーマルリボンの凹凸を無くし、剥離後に印刷面に形成される透明保護フィルムを平滑面として強い光沢を与えるようにすることが好ましい。
本発明は、電子写真方式・インクジェット方式・熱転写方式などによる各種小型プリンタによる印刷物、オフセット印刷・フレキソ印刷・グラビア印刷などによる各種印刷物、さらには銀塩写真などの写真画像形成物などに対して光沢付与などを目的とする表面加工を行う装置として、特に小規模オフィスや店舗などでの使用に好適であり、産業上の利用可能性が大きいものである。
1 印刷物
10 印刷物表面加工装置
11 サーマルリボン
11a ベース
11b 剥離層
11c 転写層
11c’ 透明保護フィルム
12 加熱バー(加熱手段)
13 フィードローラ(給紙手段)
14 ヒータ
15 剥離ローラ(剥離手段)
16 後加熱バー(後加熱手段)
17 昇降機構(移動手段)
18 バックアップベルト(バックアップ手段)
19 プラテンローラ
20 ガイドローラ
21 断熱ガイド
22 制御装置(制御手段)
23 バックアップフィルム(バックアップ手段)
24 サーマルヘッド(加熱手段)
25 バックアップフィルムの供給ボビン
26 バックアップフィルムの巻取ボビン
27 サーマルリボンの供給ボビン
28 サーマルリボンの巻取ボビン
29 断熱ガイドローラ
30 加熱ローラ(加熱手段)
31 バックアップローラ(バックアップ手段)
10 印刷物表面加工装置
11 サーマルリボン
11a ベース
11b 剥離層
11c 転写層
11c’ 透明保護フィルム
12 加熱バー(加熱手段)
13 フィードローラ(給紙手段)
14 ヒータ
15 剥離ローラ(剥離手段)
16 後加熱バー(後加熱手段)
17 昇降機構(移動手段)
18 バックアップベルト(バックアップ手段)
19 プラテンローラ
20 ガイドローラ
21 断熱ガイド
22 制御装置(制御手段)
23 バックアップフィルム(バックアップ手段)
24 サーマルヘッド(加熱手段)
25 バックアップフィルムの供給ボビン
26 バックアップフィルムの巻取ボビン
27 サーマルリボンの供給ボビン
28 サーマルリボンの巻取ボビン
29 断熱ガイドローラ
30 加熱ローラ(加熱手段)
31 バックアップローラ(バックアップ手段)
Claims (12)
- 溶融して透明フィルム化する樹脂を主体とする転写層を有するサーマルリボンと少なくとも片面に印刷面を有する印刷物とを、サーマルリボンの転写層と印刷物の印刷面とを重ね合わせた状態にして、サーマルリボンおよび印刷物を挟んで対向して設けられた加熱手段とバックアップ手段との間に通過させ、加熱手段によりサーマルリボンの転写層の樹脂を溶融または軟化させる温度以上に加熱して該樹脂を印刷物の印刷面に熱転写し、該溶融または軟化した樹脂を再固化させて印刷物の印刷面に透明保護フィルムを被覆形成する方法であって、印刷物より幅広のサーマルリボンおよびバックアップ手段を用いると共に、印刷物の前端が熱転写地点に到達する直前から印刷物の後端が熱転写地点を越えるまで熱転写を継続して行うことにより、印刷物の印刷面の全面をカバーするように前記透明保護フィルムを形成し、且つ、熱転写地点からサーマルリボンおよび印刷物の走行方向下流側に離れた所定地点でサーマルリボンを印刷物から冷時剥離し、このとき印刷物の印刷面の周囲の転写層の樹脂をバックアップ手段に転写させることなくサーマルリボン側に残すようにしたことを特徴とする印刷物表面加工方法。
- バックアップ手段を少なくとも熱転写地点から冷時剥離地点までの走行領域においてサーマルリボンおよび印刷物と同期的に走行させることを特徴とする請求項1記載の印刷物表面加工方法。
- バックアップ手段をエンドレスに周回させることを特徴とする請求項2記載の印刷物表面加工方法。
- バックアップ手段を供給ボビンから送り出して巻取ボビンに巻き取ることを特徴とする請求項2記載の印刷物表面加工方法。
- バックアップ手段をローラ状にして熱転写地点においてサーマルリボンおよび印刷物を挟んで加熱手段に対置することを特徴とする請求項1記載の印刷物表面加工方法。
- 熱転写直後に強い圧力をかけずに再度サーマルリボンを転写層の樹脂の溶融または軟化温度以上の温度に加熱することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか記載の印刷物表面加工方法。
- 印刷物の印刷面を保護する透明保護フィルムを該印刷面の全面をカバーするように形成するための装置であって、少なくとも片面に印刷面を有する印刷物を供給する給紙手段と、溶融して透明フィルム化する樹脂を主体とする転写層を有するサーマルリボンを印刷物の印刷面の上に重ね合わせた状態で走行させるリボン供給手段と、サーマルリボンの転写層の樹脂を溶融または軟化させるための加熱手段と、サーマルリボンおよび印刷物を挟んで加熱手段に対向して設けられてサーマルリボンと同期した方向および速度で駆動されるバックアップ手段と、加熱手段をバックアップ手段に向けて移動させてサーマルリボンを印刷物に圧接させるための移動手段と、移動手段により移動した加熱手段によって熱転写が行われる地点より走行方向下流側に離れた地点に設けられてサーマルリボンを印刷物から冷時剥離する剥離手段と、印刷物の前端が熱転写地点に到達する直前に加熱手段を移動させてサーマルリボンを印刷物に圧接させると共に印刷物の後端が熱転写地点を通過した直後に該圧接状態を解除させるように移動手段を制御する制御手段とを備え、前記サーマルリボン、前記加熱手段および前記バックアップ手段はいずれも印刷物より幅広に形成され、剥離手段によりサーマルリボンが印刷物から剥離されたときに印刷物の印刷面の周囲の転写層の樹脂をバックアップ手段に転写させることなくサーマルリボン側に残すようにするためにバックアップ手段の表面は剥離特性に優れた材料で形成されることを特徴とする印刷物表面加工装置。
- 前記バックアップ手段が、少なくとも熱転写地点から冷時剥離地点までの領域においてサーマルリボンおよび印刷物と同期的に周回するエンドレスのバックアップベルトであることを特徴とする請求項7記載の印刷物表面加工装置。
- 前記バックアップ手段が、少なくとも熱転写地点から冷時剥離地点までの領域においてサーマルリボンおよび印刷物と同期的に走行するバックアップフィルムであって、供給ボビンから送り出されて巻取ボビンに巻き取られることを特徴とする請求項7記載の印刷物表面加工装置。
- 前記バックアップ手段が、熱転写地点においてサーマルリボンおよび印刷物を挟んで加熱手段に対置されたバックアップローラであることを特徴とする請求項7記載の印刷物表面加工装置。
- 前記熱転写地点からサーマルリボンおよび印刷物の走行方向下流側に近接して後加熱手段が設けられ、強い圧力をかけずに再度サーマルリボンを転写層の樹脂の溶融または軟化温度以上の温度に加熱することを特徴とする請求項7ないし10のいずれか記載の印刷物表面加工装置。
- 前記後加熱手段は、前記加熱手段と同じタイミングで移動するよう前記制御手段により制御されることを特徴とする請求項11記載の印刷物表面加工装置。
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