(57)【要約】      （修正有）【課題】発色が難しい小孔が形成された樹脂シートへ、鮮明な画像を簡単に印刷でき、プライマー層などの後加工をしなくとも、耐水性・耐熱性に優れた画像付き樹脂シートの製造方法の提供。【解決手段】多数の小孔が形成された樹脂シート１の両面を、各々昇華性染料にて画像の形成された一対の転写シート２で挟み、加圧しながら加熱して樹脂シート１の両面に、一対の転写シート２の画像を転写する画像付き樹脂シートの製造方法の提供。【選択図】  図１
2006150906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の小孔が形成された樹脂シートの両面を、各々昇華性染料で画像が形成された一対の画像転写用の転写シートではさみ、
前記一対の転写シートではさまれた樹脂シートを、加圧しながら加熱して、
前記樹脂シートの両面に、前記一対の転写シートの画像を各々転写する、
ことを特徴とする画像付き樹脂シートの製造方法。
【請求項２】
前記樹脂シートは、あらかじめヒートセット加工を施した樹脂シートであることを特徴とする請求項１に記載の画像付き樹脂シートの製造方法。
【請求項３】
前記一対の転写シートではさまれた樹脂シートを加熱する方向は、前記一対の転写シートではさまれた樹脂シートの、少なくとも片面からであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像付き樹脂シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鮮明な画像を形成することが難しい樹脂シートへ、簡単に、また樹脂シートへ特別な加工を施す必要もなく、鮮明な画像を一度に両面に印刷できる製造方法とそれを用いた製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、樹脂シートは生活のあらゆる場所に使用されており、その形態も用途に応じてまちまちである。用途によっては、樹脂シートに色をつけることが必須となるが、その場合には、顔料により単色で色づけするものがほとんどであった。
【０００３】
また、プリンタ技術の向上により、オフセット印刷、グラビア印刷、インクジェット印刷、または、レーザー印刷等の印刷方法によりシート上に画像を形成することが可能となったが、これらの印刷方法によっても、色のにじみが出たり、画像の形成がシートの片面のみにしかできないという問題点があった。
【０００４】
また、カードのようなプラスチックシートへの印刷に関しては、前述の印刷方法以外に、昇華転写方式が知られているが、この昇華印刷転写方式は、一度転写シートへ画像を形成した後に、加熱加圧ロールを通してカードに画像を転写させた後に、画像の保護のために表面に透明フィルムを被覆させる必要があった。
【０００５】
さらに、通気性の必要な用途には、無数の小孔を形成した樹脂シートを用いるが、このような形態の樹脂シートでは、画像を形成後に、パンチングやドリルで孔あけ加工を施していたため、樹脂シートにバリが出たり、形成した画像に傷が付くなどの問題もあった。
【０００６】
以上のような問題を解決するために、樹脂シートの裏面にインク吸収性・吸着性あるいは定着性のよい層を形成することで、孔を空けた後に印刷をしても、余分なインクが裏の定着層に吸収されることで乾燥時間を短縮し、小孔周辺部のインクのにじみやインクの汚れが少なくできる方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００７】
また、他の方法として、熱融着タイプのイエロー、マゼンダ、シアン、それぞれのインクをのせたインクリボンを加熱ヘッドにより樹脂シートへ熱融着転写させることで画像を形成するという印刷方法も提案されている（例えば特許文献２参照）。
【０００８】
また、昇華性染料を用いた両面印刷方法としては、昇華性染料のインクリボンを用いたプリンタが提案されている（例えば特許文献３，４，５参照）。
【特許文献１】特開平９−２２６０３２号公報
【特許文献２】特開２００２−１８００１６号公報
【特許文献３】特開平９−２２６１６１号公報
【特許文献４】特開平１０−２１７５１６号公報
【特許文献５】特開２００１―８９０３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、インクジェットプリンタで小孔を形成したシートに直接印刷する方法ではシートの裏面にインク吸収性・定着性のよい膜や層が必要であるため、両面に画像を形成したい場合は利用できない。また、熱転写印刷法でも、樹脂シートの表面上に画像を形成するにすぎないため、透明基材に画像を形成しても、裏面から見た時の画像は不鮮明になってしまい、かつ、耐水性や耐熱性をあげるためにはプライマー層を、シート表面上に形成せざるを得ない。さらに、インクを固定させるためのバインダーを必要とするため、どうしても表面に光沢が出てしまい、ツヤ消し画像を形成することができない。そして、小孔が形成された樹脂シートの場合には、画像を熱転写する際の加熱により、急激にシートが収縮して、シート表面に凹凸が出てしまうことがある。
【００１０】
また、既存の両面印刷プリンタでは印刷対象が紙であり、樹脂シートを使用する場合には、インクを充分昇華させるだけの温度を確保することは構造的に困難であり、また、転写ロールに表裏どちらかの画像を一度転写させる工程が必須となるため、転写ロールの円周以上の物は印刷できないという問題がある。さらに、前述の熱転写印刷と同じく、インクシートを使っているので、インクの無駄が出てしまい効率が悪い。
【００１１】
本発明はこのような従来の問題を解決するためになされたもので、小孔が形成された樹脂シートへ、誰でも簡単に効率よく鮮明な画像が形成でき、さらにプライマー層などの後加工をしなくても耐水性・耐熱性に優れた画像付き樹脂シートの製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の発明は、多数の小孔が形成された樹脂シートの両面を、各々昇華性染料で画像が形成された一対の画像転写用の転写シートではさみ、これら一対の転写シートではさまれた樹脂シートを、加圧しながら加熱して、樹脂シートの両面に、一対の転写シートの画像を各々転写する画像付き樹脂シートの製造方法である。
【００１３】
また、第２の発明は、第１の発明において、樹脂シートは、あらかじめヒートセット加工を施した樹脂シートである画像付き樹脂シートの製造方法である。
【００１４】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、一対の転写シートではさまれた樹脂シートを加熱する方向は、少なくとも一対の転写シートではさまれた樹脂シートの片面からである画像付き樹脂シートの製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の画像付き樹脂シートの製造方法によれば、印刷時に、特別な技術を必要としないため、誰でも簡単に鮮明な画像形成ができ、また、小ロット生産に向いている。そして、画像の樹脂シートへの転写方法も、転写シートにインクジェットプリンタで印刷した画像を樹脂シートへ転写する方法によるため、インクリボンに比べインクの無駄もない。さらに、加工する樹脂シートの大きさも、転写シートを大きくすることによって対応できるため制限はなく、小孔が形成されているため、片面からの加熱でも充分両面に鮮明な画像が形成できるため、両面からの加熱製造法に比べ、大きく省エネ化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明の実施形態の画像付き樹脂シートの製造方法について、図を参照して説明する。
【００１７】
図１は本実施形態の製造方法の工程を示した工程図である。
【００１８】
樹脂シート１は、ポリエステル、ポリエチレンなどの合成樹脂からなるシートである。外観の事を考えると透明性の高い方がよいが、特に規定はなく、材質についてもポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリアセタール、ウレタンなどの合成樹脂を用いることも可能である。
【００１９】
この樹脂シート１には、多数の小孔が形成されている。この小孔を形成する方法としては、ドリル、パンチングなど公知の方法が用いられる。小孔の大きさ・形状については、樹脂シート１の利用状況に対応して変化させるものである。
【００２０】
転写シート２は、樹脂シート１に転写する画像が予め形成されているシートである。転写シート２には、その表面に昇華性染料で画像が形成されている。転写する画像は、パーソナルコンピューター（以下PCと呼ぶ）等で作成後に、昇華性染料のインクカートリッジを備えるインクジェットプリンタで、転写シート２へ印刷する。昇華性染料・転写シート２については、おのおの市販のものを使用できるが、転写シートに関しては、シート厚は80μm〜150μmのものが好適である。その理由として、風景画のように画像の細かいものを印刷する際はインクの排出量が少ないので厚みの薄いものでもよいが、ベタ印刷のように全面に印刷をする場合はインクの排出量が多いため、転写シートが破れたり、インクで膨潤して波打ってしまったりするからである。
【００２１】
次に、転写シート２を長尺で使う場合の印刷時の構成について図２を参照して説明する。インクジェットプリンタ５は、転写シート２へ画像を形成する。転写シート２は、インクジェットプリンタ５の裏側にあるパイプ６にロールの状態でセットされ、図中のＢ方向に搬送されてインクジェットプリンタ５の裏側から入って、インクジェットプリンタ５により画像を印刷された後に、図中のＢ方向に搬送されて前面から排出され、インクジェットプリンタ５の表側の、所定の離れた位置にある巻き取りパイプ７に巻き取られる。これは、印刷後すぐに転写シート２を巻き取りパイプ７に巻き取ると昇華性染料が充分乾燥していないことがあり、にじみやかすれや汚れの原因となるためである。ただし、インクの排出量があまり多くなく、すぐに充分乾燥するような場合には、印刷後すぐに巻き取りパイプ７へ巻き取ってもよい。
【００２２】
印刷時の転写シート２とインクジェットプリンタ５のヘッドのクリアランスは１〜５mmに設定する。これはインクの排出量に応じて調整するものである。クリアランスを設定する理由としては、インク排出量と転写シート２とのクリアランスのバランスが悪い場合には、転写シート２がインクによって膨潤し波打ってしまった場合に、ヘッドが転写シートに当たって印刷の不具合が出る原因となるからである。
【００２３】
樹脂シート１の表面への画像を転写シート２―aへ印刷完了後に、同様の方法で、樹脂シート１の裏面への画像を転写シート２−ｂへ印刷を行う。表裏同じ画像を印刷する場合は、PCにて、転写シート２−ａへ形成した画像と鏡面対称となる画像を形成し、インクジェットプリンタ５にて転写シート２―ｂへ画像を印刷し、巻き取りパイプ７へ転写シート２−ｂを巻き取る。また、各画像の四隅には、樹脂シート１を２枚の転写シートで挟む際の位置あわせのために、トンボマーク４を印刷しておく。
【００２４】
転写シート２−ａ、２−ｂへの印刷が完了した後に、これらの２枚を画像の印刷面（転写面）同士が対向する向きで、転写シート１をはさむ。
【００２５】
このとき、樹脂シート１は一度、面積にして10〜20％程度、熱収縮する温度でヒートセットをしておく。これは最初に、ある程度シートの収縮を起こしておくことで、後工程で加熱ロール３―aで画像を転写する際の熱により、樹脂シート１が急激に収縮することを防ぐことができるためである。そして、これにより、急な樹脂シートの収縮が原因で起きる表面の凹凸の発生を防ぐことが可能となる。
【００２６】
また、２枚の転写シート２−ａ、２−ｂの画像同士がずれないようにするために、転写シート２−ａ、２−ｂの表面に形成された位置決めマークであるトンボマーク４を互いに重ね合わせて、鏡面対称の画像同士が重なり合うようにする。これにより、２枚の転写シート２−ａ、２−ｂの位置決めがなされる。そして、転写シート２−ａ、２−ｂ、及び、樹脂シート１の計３枚のシートに対して、垂直方向に、糸をつけた針で刺し糸で止めておく。なお、各シートの固定法は上記の方法に限られず、３枚のシートが印刷時にずれない方法であればよい。
【００２７】
その後、加熱ロール３―aと圧着ロール３―bとの間に、昇華性染料が充分昇華して樹脂シートへ含浸できる程度の搬送スピードで通して、転写シート２−ａ、２−ｂに形成された両画像を樹脂シート１の表裏両面へ各々熱転写する。
【００２８】
加熱ロール３―aについては、樹脂シート１に無数の小孔が形成されているため、片面からの加熱のみで充分にシート両面に熱が伝わるため、両面加熱時と変わらない画像が両面に形成できるが、樹脂シート１の厚みが厚い場合や、小孔が小さくて反対面までうまく熱が伝わらないような場合には、ロール３−ａと３−ｂの両方を加熱ロールにしてもよい。また、加熱する温度については、昇華性染料を転写できる160℃以上が好適である。また、加圧力については、樹脂シート１と２枚の転写シート２−ａ、２−ｂが密着する程度であればよい。
【００２９】
画像が転写された樹脂シート１は、加熱ロール３―a、圧着ロール３―bの間を通過後に、２枚の転写シート２−ａ、２−ｂをはがして、自然冷却する。
【００３０】
本発明の実施形態の製造方法で製造された画像付き樹脂シートは、どんな画像も簡単に印刷できる上に、印刷された画像が樹脂シート中に含浸しているため、縫製やプレス加工などの後加工を施しても画像が劣化することがなく、樹脂シートに紫外線吸収剤を練り込んだものに画像をつけた遮光用シートや、スーパーが閉店する時に冷凍棚・冷蔵棚の保冷のためにつかうロールブラインド、プレスで打ち抜いた後、加熱成型する、スピーカーグリルなどの樹脂成型品などの材料として好適に用いられる。
【００３１】
また、転写シートの画像の一方に背景を、もう一方に任意の画像を印刷して両面印刷すると、奥行きのある立体的な絵が印刷された樹脂シートになったり、同じ画像をずらして印刷した転写シートを用いて樹脂シートへ両面印刷することで、３D効果のある樹脂シートを作る事ができる。
【００３２】
以上説明したように、本発明の実施形態による画像付き樹脂シートの製造方法によれば、画像形成に使う染料に、昇華性染料を用いたことで、樹脂シートへ画像を熱転写させた際に、染料が樹脂シートの内部にすばやく浸透してゆき、インクだれによる画像のにじみや汚れが回避できる。また、シート表面へのコーティング膜を必要としないため、ツヤ消し画像の形成も可能になる。また、特に、特別な技術も必要としないため、誰でも簡単に鮮明な画像形成ができ、小ロット生産に向いている。
【００３３】
さらに、熱収縮するような樹脂シートの場合でも、あらかじめヒートセットをしてある程度収縮させておくことによって、熱転写時の熱で樹脂シートの表面に凹凸がでることを防止できる。
【００３４】
また、加熱方向についても、シートに小孔が形成されていることにより、片面からの加熱でも反対面への熱伝導が良いため、両面からの加熱が不要となり、加熱装置も簡易化でき、省エネ化も図れる。
【００３５】
そして、画像の樹脂シートへの転写方法も、転写シートにインクジェットプリンタで形成した画像を、樹脂シートへ転写する印刷方法であるため、インクリボンによる印刷方法に比べインクの無駄もない。さらに、加工する樹脂シートの大きさも、転写シートを大きくすることによって対応できるため、制限はなく、量産に向いている。
【００３６】
以下に、本発明の実施形態の実施例を示す。
【００３７】
（実施例１）
厚さ250μmのポリエステルシート（東レ(株)製、ルミラー（登録商標））に、パンチングにてφ0.5mmの小孔をシート全体に渡って形成した。このポリエステルシートを200℃で10分間ヒートセットを行った後、自然冷却した。
【００３８】
また、PCにて任意の画像（ビル群の画像）を形成し、インクジェットプリンタにて厚さ150μmの転写シートに昇華性染料を印刷した。このとき、インクのヘッドと転写シートとのクリアランスは４mmであった。
【００３９】
印刷された転写シートは、排出口から1.5ｍ離れた所にある巻き取りパイプに巻き取られた。もう1枚の転写シートにもこの画像（ビル群の画像）の鏡面対称となる画像を印刷し、巻き取りパイプに巻き取った。そして、これら２枚の画像を印刷した転写シートを、印刷面が内側になるようにポリエステルシートを挟み、1.5ｍ／minのスピードで加熱・圧着ロールの間を通した。この時の加熱ロールの温度は195℃であった。
【００４０】
通過したポリエステルシートは転写シートをはがし、自然冷却させた後、ロールに巻き取った。
【００４１】
（比較例１）
厚さ250μmのポリエステルシート（東レ(株)製、ルミラー（登録商標））を200℃で10分間ヒートセットを行った後、自然冷却した。その後、実施例１と同様の方法にて両面印刷を行った。
【００４２】
図３は、実施例１と比較例１の画像を加熱ロール側から見た比較写真である。画像８は、実施例１の製造方法にて形成された画像であり、画像９は、比較例１の製造方法にて形成された画像である。
【００４３】
実施例１の画像８と比較例１の画像９との両者ともに、小孔の有無に関わらず充分熱が当たっているので、画像の鮮明さには差は見られない。
【００４４】
図４は、実施例１と比較例１の画像を加圧ロール側から見た比較写真である。画像１０は、実施例１の製造方法にて形成された画像であり、画像１１は、比較例１の製造方法にて形成された画像である。
【００４５】
実施例１の画像１０では、シート全面にあけられた小孔から熱が伝わるため、図３の８と変わらないほど充分画像が転写されているが、比較例１の画像１１では、熱がうまく伝わらず染料が充分昇華しきれなかったため、画像が薄く、不鮮明である。
【００４６】
また、画像の鮮明さを定量的に評価すべく、実施例１の「小孔ありシート」と比較例１の「小孔なしシート」について光の透過試験を行った。図５は、実施例１と比較例１のフィルムの光の透過率を測定したグラフである。色による誤差をなくすために、同じ色の同じ場所のフィルムを切り取り測定した。図より、実施例１の「小孔あり」シートの方が、大部分の波長にわたって光の吸収率が高い、つまり画像が鮮明であるということが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態の画像付き樹脂シートの製造工程の工程図である。
【図２】インクジェットプリンタにて転写シートへ画像を印刷する工程の工程図である。
【図３】実施例１と比較例１の画像を加熱ロール側から見た比較写真である。
【図４】実施例1と比較例１の画像を加圧ロール側から見た比較写真である。
【図５】実施例１と比較例１の樹脂シートの光の透過率を測定したグラフである。
【符号の説明】
【００４８】
１：樹脂シート
２：転写シート
３：加圧ロール
４：トンボマーク
５：インクジェットプリンタ
６、７：パイプ
【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図３】
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【図４】
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