(57)【要約】【課題】中間転写媒体として薄いフィルムを使用する間接熱転写方式のプリンタにおいて、中間転写媒体上のインクパターンを剥離層で確実に剥離して被転写体上に安定して転写する方法の提供を目的とした。【解決手段】転写すべきインクパターン１８を剥離層１７の上に有する転写フィルム９と、前記インクパターン１８が転写されるべき被転写体１０と、を熱圧を加えながら接触させて後、剥離層１７で分離して剥離するに当たり、超音波振動２１を被転写体１０に印加することを特徴とするインクパターンの転写方法である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写すべきインクパターンを剥離層の上に有する転写フィルムと、前記インクパターンが転写されるべき被転写体とを、熱圧を加えながら接触させて後、剥離層で分離して剥離するに当たり、超音波振動を被転写体に印加することを特徴とするインクパターンの転写方法。
【請求項２】
前記インクパターンが、熱溶融した顔料インクもしくは昇華した染料インクからなることを特徴とする請求項１に記載のインクパターンの転写方法。
【請求項３】
前記被転写体が、カードもしくは冊子であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインクパターンの転写方法。
【請求項４】
少なくとも、転写フィルムに塗布された剥離層の上にサーマルヘッドにより転写リボンを熱圧してインクパターンを形成する第一の転写部と、
被転写体を搬送する搬送機構と、
転写フィルムと被転写体とをヒートローラにより熱圧して接触させて後、両者を剥離層にて分離してインクパターンを被転写体に転写する第二の転写部と、を備える間接熱転写型プリンタにおいて、
被転写体を振動させるための超音波振動機構を第二の転写部に備えることを特徴とする間接熱転写型プリンタ。
【請求項５】
前記振動機構が、被転写体を直接振動させる振動機構であることを特徴とする請求項４に記載の間接熱転写型プリンタ。
【請求項６】
前記振動機構が、被転写体を搬送機構の搬送用ローラを介して間接的に振動させる振動機構であることを特徴とする請求項４に記載の間接熱転写型プリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、間接熱転写型プリンタに係わり、詳しくは中間転写媒体に書き込まれた文字・画像パターンを被転写体に加熱加圧して被転写体に転写する際の方法及び構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣカード、ＩＤカード等のカード類あるいはパスポート等の冊子類には、電子的な情報がＩＣチップに書き込まれる以外に、表裏の基材上に文字、図形など画像情報が印刷されて相応の意匠性が付与されるのが普通である。これらの情報は、間接熱転写方式のプリンタ（カードプリンタやパスポートプリンタ）を使って券面上に印刷される。
【０００３】
昇華性染料を全面均一にコーティングした転写リボンを用い、画像データに基づいてサーマルヘッドにより局所を選択的に加熱し、被転写体に所望の画像を転写形成する方式は公知である。ただし、昇華性材料で染色できる材質は限られており、例えば、ポリエステル、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル等の限られた材質の被転写体に対してしか適用できない。しかしながら、画像情報が必要な被転写体の材質としては、上記の合成樹脂以外に、一般に昇華性染料に対して染色性のない合成樹脂、紙、金属、ガラス等、さまざまの材質のものがある。
【０００４】
これらについては、昇華性染料の転写リボンとサーマルヘッドを用いた画像書き込み部（１次転写部）において、まず、剥離層を有するフィルム状の中間転写媒体に熱圧により画像を書き込み、次に、２次転写部において、中間転写媒体上の画像を、転写（ヒート）ローラを用いて前記接着層と共に被転写体に熱圧して、前記画像を被転写体に転写する間接熱転写方式が特許文献１に開示されている。この方式によって剥離層を選択することで、被転写体の材質に関わりなく、画像を転写形成することが可能となった。
【０００５】
しかしながら、この方式は、所定の幅を有し厚みの薄いフィルム状の中間転写媒体を用いるため、転写ローラによって中間転写媒体上の画像を、カードや冊子等の被転写体に加熱・加圧する際、中間転写媒体にしわが形成され易く、カード券面の転写画像のエッジ部にフィルムの一部がバリとして残り画質が低下するという問題がある。また、フィルムがカードからうまく剥離されず滞留してしまうという問題があった。
【０００６】
このフィルム状中間転写媒体と被転写体の剥離を容易に行う方法としては、経験的に剥離時に転写熱を下げることが考えられるが、技術的に困難を伴うので、剥離速度・剥離角度・剥離タイミング、及び転写速度・転写温度等を調整して、剥離の安定化を図っているが必ずしも問題がないわけではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６３−８１０９３号公報
【特許文献２】特公平８−２６３７号公報
【特許文献３】特許２８０９０３７号明細書
【特許文献４】特許３３５０９０５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、中間転写媒体として薄いフィルムを使用
する間接熱転写方式のプリンタにおいて、中間転写媒体上のインクパターンを剥離層で確実に剥離して被転写体上に安定して転写する方法と装置の提供を目的とした。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を達成するための請求項１に記載の発明は、転写すべきインクパターンを剥離層の上に有する転写フィルムと、前記インクパターンが転写されるべき被転写体とを、熱圧を加えながら接触させて後、剥離層で分離して剥離するに当たり、超音波振動を被転写体に印加することを特徴とするインクパターンの転写方法としたものである。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、インクパターンが、熱溶融した顔料インクもしくは昇華した染料インクからなることを特徴とする請求項１に記載のインクパターンの転写方法としたものである。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、前記被転写体が、カードもしくは冊子であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインクパターンの転写方法としたものである。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、少なくとも、転写フィルムに塗布された剥離層の上にサーマルヘッドにより転写リボンを熱圧してインクパターンを形成する第一の転写部と、被転写体を搬送する搬送機構と、転写フィルムと被転写体とをヒートローラにより熱圧して接触させて後、両者を剥離層にて分離してインクパターンを被転写体に転写する第二の転写部と、を備える間接熱転写型プリンタにおいて、
被転写体を振動させるための超音波振動機構を第二の転写部に備えることを特徴とする間接熱転写型プリンタとしたものである。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明は、前記振動機構が、被転写体を直接振動させる振動機構であることを特徴とする請求項４に記載の間接熱転写型プリンタとしたものである。
【００１４】
また、請求項６に記載の発明は、前記振動機構が、被転写体を搬送機構の搬送用ローラを介して間接的に振動させる振動機構であることを特徴とする請求項４に記載の間接熱転写型プリンタとしたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、剥離層が塗布されたフィルム状中間転写媒体の該剥離層の上に転写されたインクパターン（文字・画像情報）が、被転写体に熱圧されてから、フィルムが剥離層で面的に断裂して被転写体から分離する際に、被転写体に、被転写体が分離する方向に振動する超音波振動を加えることにしたものである。
【００１６】
超音波振動を加えることによって、剥離層内での剥離が生じやすくなり、剥離条件等の設定が容易となり、外乱などの影響を受けにくくなる。
また、被転写体上に中間転写媒体のフィルム基材がバリとして残ったり、被転写体から未剥離になることが防げられるという効果がある。
さらにまた、超音波振動は、顔料インクタイプにも染料インクタイプにも適用できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】超音波振動源の位置を説明する断面視の図である。（ａ）被転写体、（ｂ）ローラ。
【図２】間接熱転写型プリンタの構成を説明する概念図である。
【図３】（ａ）転写フィルムの構成を説明する断面視の図である。（ｂ）転写フィルムが２つに界面剥離する位置を説明する断面視の図である。
【図４】転写フィルムと転写体が剥離する様子を模式的に説明する断面視図である。
【図５】バリの様子を説明する上面視の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図２は、フィルム状の中間転写媒体９（以下、単に転写フィルムと記す。）を使用する間接熱転写型プリンタ２０の構成を示す概念図である。転写リボン用５の巻き出し用ロール１と巻き上げ用のロール２を、転写フィルム用９に巻き出しロール３と巻き上げロール４、及び１次転写部６と２次転写部１１、搬送用ローラ１５、カメラ他を備えている。
【００１９】
複数のインクが塗布された所定幅の転写リボン５から、１次転写部６でサーマルヘッド７とプラテンロール８に挟まれた転写フィルム９上に、文字・画像からなるインクパターン１８が転写される。サーマルヘッド７を構成する熱線の本数が幅方向の解像性を与える。インクパターンが転写された転写フィルム９は、２次転写部１１で被転写体１０にヒートローラ１１により熱圧されインクパターンが被転写体１０、例えばカード券面や冊子用表面に転写されるようになっている。
【００２０】
転写リボン５には顔料タイプと染料タイプがある。顔料タイプは、３０μｍ程度の厚みのベース基材（一般にはＰＥＴフィルム）の上に、熱溶解性の顔料インク（マイクロカプセル等）を塗布したもので、サーマルヘッド７とプラテンロール８の間に転写リボン５と転写フィルム９を密着保持して、溶融した顔料インク１８をパターン状に転写フィルム９の剥離層１７上に転写するものである。原理上、ドットごとのインク濃度が変えられないため、ドットのサイズや密度を変えて濃淡を表現している。顔料インクは、耐水性が優れるという利点があるが、複数の転写リボンを用いる必要があるカラー印刷では、色の数だけ同じ動作を繰り返す必要があることから、色数が増える分だけ印刷に時間がかかり、色ズレも発生しやすくなるという欠点もある。
【００２１】
染料タイプは顔料タイプよりは薄いベース基材の上に昇華性染料を染みこませたもので、サーマルヘッド７によって専用転写紙（コート紙）に染料からなるインクパターン１８を転写する。昇華型は印字するドットごとに転写するインクの濃度が調整できるため諧調表現に優れるが、染料のため耐水性・耐候性が劣るが、染料表面をラミネート処理することで保護し改善している。印刷時間、色ズレの問題は熱溶融形と同じである。
本発明は、いずれのタイプについても適用できる。
【００２２】
図３（ａ）に１次転写部６を通過した後の転写フィルム９の構成を示した。転写フィルム９は、ベース基材１６の表面に厚みが数μｍ程度のシリコン系の剥離層１７を備えている。１次転写部６では剥離層１７の上に、転写リボン５から顔料インクが所望のパターンに転写されてインクパターン１８が形成されている。すなわちベース基材１６／剥離層１７／インクパターン１８の積層構成である。
【００２３】
１次転写部６を経た転写フィルム９は２次転写部１１に搬送される。２次転写部１１では、インクパターン１８からなる転写層が、図４に示すようにヒートローラ１２で被転写体１０上に熱圧される。この状態は、ベース基材１６／剥離層１７／インクパターン１８／被転写体１０の一体構造である。インクパターン１８と被転写体１０の密着力は、剥離層１７に対する密着力より強いので、ベース基材１６を、フィルム押さえ１３等を用いて所定の角度で引き離すと、剥離層１７が、図３（ｂ）で示すように中間のいずれかで平面的に断裂分離して、インクパターン１８が被転写体１０に転写する。
【００２４】
剥離は、ヒートローラ１２を熱圧する温度と圧力、フィルム押さえ１３の位置で決まる剥離角、剥離速度等種々の因子が複雑に関係しており、例えばロットが異なると転写品質が一定しないという問題がある。1次転写部６のラミネート条件も影響がある。
不良には、フィルム剥離後の被転写体１０に、図５に示すような転写フィルム９の一部がバリ１９として残る問題、インクパターンが微小に剥離せず白抜けが発生する問題、転写フィルム９と被転写体１０が接着過剰で剥離できずフィルムの流れが渋滞するという問題がある。従来は、バリ１９は、剥離速度が速く、転写熱が残っていると生じやすいなどから、速度を遅くするとか、加熱温度を下げるなど経験的な対策が中心であった。
【００２５】
本発明は、これに対して、転写すべきインクパターン１８とべース基材１６とが、剥離層１７で断裂分離するように意識的に剥離を加速する手段を導入したものである。
以下、この点につき具体的に説明する。
【００２６】
剥離層１７内の面的な断裂分離を促す方法として、本発明は剥離が開始されると同時に超音波振動を被転写体１０に加えるようにしたものである。振動源としては薄型の圧電素子もしくは電気モータを使用することができる。圧電素子の上下運動は被転写体１０の上下運動の直接利用できるし、モータの回転運動もカム機構等により上下運動に変換できることは周知である。被転写体１０を振動させるということは、図３（ｂ）に矢印２１で示す方向に剥離層１７を振動させるということである。
【００２７】
圧電素子としては、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）樹脂もしくはチタン酸ジルコン酸鉛に第三成分を添加した３成分系が適用可能である。後者は、仮焼成後粉砕した粉末を焼結して所定の形状に整形したセラミックスを製造し、銀の焼付けや金やニッケルの蒸着で電極を形成してから分極処理を行って製造する。圧電素子を用いた超音波モータの構成は、上下の圧電素子の表面に区画した正負電極を交互に積層し交流電圧を加えると圧電素子の縦方向の屈曲振動（上下動）を生じることができる。
【００２８】
超音波振動源を備える間接熱転写型プリンタの構成は、従来のプリンタと同じで図２に示したものである。違いは、上記のいずれかの振動源が２次転写部１１に備えられることである。被転写体１０へ超音波振動を与える方法としては、図１（ａ）に示すように被転写体１０の裏面に超音波振動体１４を接触させる構成と、同図（ｂ）に示すように被転写体１０を搬送する搬送用ローラ１５に超音波振動を与え、そのローラ１５を介して被転写体１０を振動させる構成が考えられる。
【００２９】
被転写体１０に、被転写体１０と転写フィルム９が離間する方向に微小振動を与えることで、剥離層１７の破断を誘発し、剥離を起こりやすくできる。剥離が起こりやすくなるので、通常の剥離速度より剥離速度を早くできるので、生産性も向上する。
どのような周波数の振動が断裂を加速できるかについては、粘弾性的性質を有する剥離層１７の固有振動数に近い周波数の振動を選択すると、振幅が共鳴的に大きくなり効果的と考えられる。
【符号の説明】
【００３０】
１、巻き出しロール（転写リボン）
２、巻き上げロール
３、巻き出しロール（転写フィルム）
４、き上げロール
５、転写リボン
６、1次転写部
７、サーマルヘッド
８、プラテンロール
９、転写フィルム
１０、被転写体（カード）
１１、２次転写部
１２、ヒートローラ
１３、フィルム押さえ
１４、超音波振動源
１５、搬送用ローラ
１６、ベース基材
１７、剥離層
１８、インクパターン（顔料または染料）
１１、バリ
２０、間接熱転写型プリンタ
２１、音波による振動方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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