(57)【要約】熱転写印刷により画像を受理するための物品は、染料熱転写印刷法により画像を受理することのできる染料受容性材料の層を被覆された、プラスチック材料からなる画像受理表面を有しており、この物品においては、染料受容性材料のガラス転移温度(Tg)は、画像受理表面のプラスチック材料の軟化点より少なくとも50℃低い。プラスチック材料の物品表面の軟化点と該プラスチック材料の表面に被覆される材料のTgとの間に、少なくとも50℃の差があることにより、プラスチック材料を変形させることなしに、高密度の画像を１工程転写法で印刷することが可能である。本発明は、ポリカーボネートのごとき重合体から製造された移動電話のケーシングを含めて、場合により複心曲線を有する三次元構造物品に適用し得る。
2004532149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱転写印刷により画像を受理するための物品であって、染料熱転写印刷法により画像を受理することのできる染料受容性材料の層を被覆された、プラスチック材料からなる画像受理表面を有する物品において、染料受容性材料のガラス転移温度(Tg)が、画像受理表面のプラスチック材料の軟化点より少なくとも50℃低いことを特徴とする、画像を受理するための物品。
【請求項２】
染料受容性材料のTgが、物品表面のプラスチック材料の軟化点より少なくとも60℃、好ましくは、少なくとも65℃低い、請求項１に記載の物品。
【請求項３】
染料受容性被覆材料が、少なくとも30℃、好ましくは、少なくとも45℃のTgを有する、請求項１又は２に記載の物品。
【請求項４】
染料受容性被覆材料が、45-50℃の範囲のTgを有する、請求項３に記載の物品。
【請求項５】
染料受容性被覆材料が、ポリエステル、アクリル系材料及びポリ塩化ビニルから選ばれる、請求項１〜４のいずれか一つに記載の物品。
【請求項６】
染料受容性被覆材料が架橋重合体からなる、前記請求項のいずれか一つに記載の物品。
【請求項７】
架橋度は、重合体の架橋性官能性基の間の単位の分子量が900より大きく、10,000より小さいようなものである、請求項６に記載の物品。
【請求項８】
染料受容性被覆が１種又はそれ以上の離型剤を含有している、前記請求項のいずれか一つに記載の物品。
【請求項９】
離型剤が重合体状染料受容性被覆材料と架橋している、請求項８に記載の物品。
【請求項１０】
染料受容性被覆が10〜50ミクロンの厚さを有する、前記請求項のいずれか一つに記載の物品。
【請求項１１】
画像受理表面のプラスチック材料が熱可塑性材料である、前記請求項のいずれか一つに記載の物品。
【請求項１２】
プラスチック材料はABS、ABSと他の重合体との混合物、アクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン及びポリエーテルエーテルケトンから選ばれる、請求項11に記載の物品。
【請求項１３】
物品は、場合により、複心曲線を含む、複雑な、曲がった形状(凹面又は凸面)を有する三次元構造物品である、前記請求項のいずれか一つに記載の物品。
【請求項１４】
移動電話のケーシングからなる、前記請求項のいずれか一つに記載の物品。
【請求項１５】
請求項１〜14のいずれか一つに従って物品の染料受理表面に染料熱転写により画像を印刷する方法であって、印刷されるべき画像を担持している画像担持シートと上記染料受理表面とを接触させついで画像担持シートを加熱して画像を上記染料受理表面に印刷することからなる印刷方法。
【請求項１６】
請求項１５の方法によって形成された印刷画像を担持している物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱転写印刷に関するものであり、特に、本発明は熱転写印刷によって画像を受理するための物品、印刷方法及び印刷された画像を担持する物品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本明細書との関係において、熱転写印刷は、画像担持シート(キャリアーシート；carrier sheet)上の画像を、物品の画像受理表面(image-receiving surface)に印刷する方法であって、上記画像を物品の画像受理表面と接触させそして画像を加熱することにより、画像を物品表面に移行させる印刷方法を意味するのに使用される。通常、力を加えることにより、上記シート上に圧力を生じさせ、印刷時、上記シートを物品表面と接触させる。
【０００３】
画像は、典型的には、最初の印刷工程において画像担持シート上に形成させる。この場合、全体で２工程のプロセスを再転写印刷法(retransfer printing process)と考えることができる。再転写印刷技術は、通常、可撓性シート材料以外の物品に印刷するために使用される。
【０００４】
再転写印刷の一例は染料拡散熱再転写印刷(dye diffusion thermal retransfer printing)である。最初の工程において、染料拡散熱転写印刷により再転写用中間画像担持シート(retransfer intermediate carrier sheet)上に画像を形成させる。染料拡散熱転写印刷は、1種又はそれ以上の熱転写性染料を、熱的刺激により、染料供与体シート(dye-donor sheet)の選択された帯域から被転写体(レシーバー；receiver)に移行させ、それによって、画像を形成させる方法である。この工程は、通常、使用される染料供与体シートの種類に応じて、熱ヘッド又はレーザーエネルギー供給源を有するプリンター中で行われる。均一に分散された１種又はそれ以上の染料を含有する染料含有被膜(ダイコート；dyecoat)を担持している薄い支持体からなる染料供与体シートを使用して、染料含有被膜を被転写体シートの染料受容性表面に圧着しながら、染料供与体シートの選択された、離散している帯域を加熱し、それによって、染料を被転写体の対応する帯域に移行(転写)させることにより印刷が行われる。転写される画像の形状は加熱される離散帯域の数と位置とによって決定される。全色画像(full colour image)は異なる色相の染料含有被膜を同様の方法で連続的に使用して印刷することにより生成させることができ、異なる色相の染料含有被膜は、通常、リボン状染料供与体シート、即ち、インキリボンに沿って反復している列として配置されている、分離された均一なパネルとして提供される。再転写印刷においては、被転写体シートは再転写用中間シート(retransfer intermediate sheet)の形であり、このシートは一方の面に染料受容性の画像形成性層を有しており、通常、他方の面に、最初のプリンターによる良好な移行を促進するために、裏面被膜を有する担持支持体(supporting substrate)からなる。適当な再転写用中間シートは、例えば、WO 98/02315号(EP 912349号)に開示されている。印刷プロセスの第１工程で形成される画像担持中間シートは染料供与体シートから分離されており、印刷プロセスの第２工程において、物品に圧着させ、画像担持中間シートの画像含有層を物品の染料受容性表面と接触させる。ついで、通常、画像の全域に亘って、同時的に熱を加えることにより、画像の転写を行わせる。この操作は、通常、物品に適合する形状を有するプレス中で行われる。例えば、米国特許5643387号に開示されているマグプレスを参照せよ。
【０００５】
熱再転写技術は、特に、破壊されることなしに温度に耐えることのできる、高い熱安定性を有する材料から製造されたマグ及びタイルのごとき三次元物品の受注製産(customisation)に適用性を有する。画像担持シートはデスクトッププリンターで印刷することができ、印刷機は５分以下で画像を再転写させることができる。従って、この方法は、販売時点(point-of-sale)で個性化(personalization)を付加することができるという理由でシルクスクリーン、オフセット又はグラビア印刷による直接印刷に比べて利点を有する。
【０００６】
一般的に、従来の熱再転写技術は高められた温度(及び、恐らくは、高められた圧力)に耐えることができ、変形又は破壊されることのない材料から製造された物品についてしか使用することができず、例えば、金属又はセラミックスのごとき耐火性材料からなる物品に限定されている。このことは米国特許5643387号に開示されているマグプレスに適用される；このマグプレスにおいては、プレスと印刷されるべきマグの表面との適合性(compliance)を得るために高圧が使用され、従って、その研究は使用される温度と圧力において変形又は破壊されることのない、ある種の形状(一つの平面だけに単純な曲線を有する)の耐火性物体に限定されている。
【０００７】
2001年１月６日に出願された英国特許出願第0100330.0号(PCT/GB02/00037として継続)の明細書には、熱転写印刷によって物品の画像受理表面に画像を印刷する装置が開示されている；この装置は発泡重合体エラストマー材料からなりかつ物品の画像受像表面と実質的に相補的な形状を有する熱伝導性部材とこの熱伝導性部材を加熱する装置とからなる。
【０００８】
使用の際には、印刷されるべき画像を担持している材料からなる画像担持シートと物品の画像受理表面とを、上記部材により、該部材の相補的表面を介して接触させる。典型的には、シートを物品上の適当な位置に置き、上記熱伝導性部材を画像担持シートの露出されている表面と接触させそして力を加えることによりシートと部材との間での湿潤状態での接触(wetting contact)を促進するのに十分な圧力をシート上に発生させる。熱伝導性部材を加熱装置によって加熱する；上記部材は、恐らく、シートと接触させる前及び/又はシートと物品を触させる前に所望の温度に予備加熱される。シートと物品を、熱伝導性部材を用いて、十分な時間、物品の表面に画像を印刷するのに十分な温度で接触させる。適当な印刷条件は実験により容易に決定し得る。熱伝導性部材を除去し、物品を周囲温度まで冷却させる。シートは、通常、物品表面から除去する。
【０００９】
物品を介して熱が供給されるのではなしに、熱伝導性部材を介して供給されるために、物品はより少ない熱にしか暴露されない。従って、この装置は従来、印刷が可能であった材料より広い範囲の材料上で印刷を行うことが可能である。特に、物品が、加熱時、適当に支持されており、その結果、物品の形状が保持される限り、多数の広く使用されている重合体、例えば、アセタール樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート等ごとき熱可塑性材料上に印刷することが可能である。
【００１０】
従って、上記装置は物品を保持する或いは物品を受入れる、しかも、物品の画像受理表面が暴露されるような形状を有する、物品のための支持体を有することが望ましい。熱可塑性材料からなる物品を印刷するのに使用される態様においては、支持体は物品をぴったりと嵌合した状態で十分に支持するように、物品の一部と相補的な形状を有することが必要である。支持体については以下で更に議論する。
【００１１】
印刷時、良好な品質の印刷物を製造するためには、画像担持シートは物品と強く接触させておくべきである。従って、装置は、例えば熱伝導性部材と支持体との間に力を適用するために、例えばスプリング装着装置又は液圧系の形の、適当な加圧装置を包含していることが好ましい。
【００１２】
熱伝導性部材は発泡材料、即ち、該材料の本体内に多数の小さい開口、ポケット又は気孔を有する材料からなる。気孔は、例えば、ガス、一般的には空気で満たされている。気孔は小さいもの(好ましくは１mm以下の最大寸法を有するもの)であるべきであり、寸法が実質的に一定であることが理想的でありそして、特性が一定であるためには、伝導性のいかなる変化も光学濃度の変化を有する印刷物を生じさせることがないように、該材料全体に適度に均一に分散していることが好ましい。熱伝導性部材材料のエラストマー的性質との関連において、気孔が存在することは、熱伝導性部材が比較的柔軟であり、ある程度の弾性等を有しておりそして、必要ならば、(少なくとも加熱したとき)上記部材の表面を物品の画像受理表面と一致させ、それによって、熱伝導性部材と物品とを均一に接触させること可能にする程度まで変形することを意味する。熱伝導性部材が、加圧下で画像担持シートと物品との湿潤状態での接触を十分に良好なものにするものである限り、熱伝導性部材の形状と物品表面との間の変動は許容される。即ち、熱伝導性部材の前記表面は物品の画像受理表面と実質的に相補的な形状であるべきであるが、ある程度の変化は熱伝導性部材の変形性によって調節されるので、正確な相補性は要求されない。許容される変化の程度は、熱伝導性部材の変形性の程度、使用時に適用される圧力及び物品の画像受理表面の形状の複雑性のごとき要因に応じて変動するであろう。上記したこととの関係において、“実質的に相補的”という表現は上記の説明に従って解釈されるべきである。
【００１３】
熱伝導性部材の気孔率は所望の特性を与えるように選択すべきであり、必要な弾性を提供するのに十分な高さであるが、熱伝導性に有害な影響を与えるほど高くはないものであるべきである。一般的には、気孔率は５〜35容量％、典型的には、約10容量％である。
【００１４】
適当な発泡重合体エラストマー材料は当業者に周知であり、商業的に入手し得るか又は既知の技術によって製造し得る。制御された気孔水準を有する発泡材料は、種々の手段、例えば、ガスの機械的連行、揮発性液体の添加、１種又はそれ以上の成分中へのガスの溶解、ガスを発生する化学反応の使用、硬化時に分解してガスを発生する物質の添加(これらに限定されない)により製造し得る。例えば、空気充填気孔は、原料と空気とを激しく混合して空気混入ペーストを製造し、これを例えば硬化剤を添加して硬化させて固体発泡材料を製造することにより製造し得る。
【００１５】
発泡重合体エラストマー材料は発泡シリコーン樹脂からなることが好ましいが、印刷条件下で十分な可撓性を示す他の発泡重合体材料も使用し得る。適当な材料は商業的に入手し得る。
【００１６】
発泡重合体エラストマー材料からなる熱伝導性部材は熱伝導性であり、従って、使用時には、該部材を経て、物品と接触している画像担持シートに熱を伝導し得る。熱伝導性部材が比較的高い熱伝導性を有していることが望ましく、その結果、使用時、画像担持シートが迅速に転写温度に到達し、かくして、物品を高められた温度に長時間暴露する必要性が回避され、その結果、物品の熱分解の可能性が減少する。熱伝導性部材は少なくとも0.2 W/m/Kの熱伝導性を有することが好ましく、一般的には、他の性質が低下しない限り、可能な限り高い熱伝導性を有することが好ましい。
【００１７】
重合体エラストマー材料中に気孔が存在することにより該材料の熱伝導性が低下する。熱伝導性を、好ましくは、気孔のない、発泡していない状態の重合体エラストマー材料(例えば非発泡シリコーン樹脂)の熱伝導性より大きい値まで向上させるために、重合体エラストマー材料より大きい熱伝導性を有する、典型的には、少なくとも１W/m/Kの熱伝導性を有する熱伝導性物質の粒子を上記重合体エラストマー材料中に包含させることが好都合である。適当な高熱伝導性物質としては金属及び金属酸化物が挙げられる。高熱伝導性粒子は、性質を均一にするために、熱伝導性材料中に適度に均一に分散させるべきである。熱伝導性材料の可撓性と変形性に好ましくない影響を与えないようにするために、上記粒子はその形状が球形であるか又はほぼ球形であり、寸法が比較的一定であることが好ましい。同様の理由で、高熱伝導性粒子は比較的小さく、例えば、３〜30ミクロンの最大直径を有することが好ましい。熱伝導性部材の表面が粗いために、使用時に物品を変形させかつ盛り上がりを生じる(emboss)かもしれないという危険性を回避するためには、粒子は0.2mm以下の最大寸法を有することが望ましい。粒子は、画像が所要の時間内に印刷のための転写温度に到達しかつこの温度に留まるのに十分な量で存在させること、但し、熱伝導性材料の可撓性が損なわれるような高い水準では存在させないことが望ましい。粒子の適当な含有量は実験によって容易に決定し得る。粒子は、熱伝導性材料の容量の少なくとも約10％、より好ましくは少なくとも約15％の水準で存在させることが好ましい。
【００１８】
熱伝導性部材は気孔を有する、実質的に等方性の材料と、存在する場合、上記材料中に適度に均一に分布されている粒子からなることが好ましい。
【００１９】
熱伝導性部材を加熱するための装置は、前記した形状を有する表面以外に、熱伝導性部材と接触している加熱板又はジャケットを有することが好都合である。加熱板又はジャケットは既知の方法、例えば、電気的に作動させる加熱部材を組み込むか又は該か熱部材と連結することにより加熱し得る。
【００２０】
別法として或いは更に、発泡材料中に導電性物質の粒子、好ましくはカーボンを配合することにより熱伝導性部材を導電性にし、該部材中に電流を導通することにより該部材を加熱することができる。
【００２１】
前記したごとく、印刷装置は支持体を使用することが好ましい。
【００２２】
支持体は熱伝導性部材より低い熱伝導性を有することが好ましい；支持体は、例えば、熱伝導性部材と同一の基材であるが、発泡した状態ではなくかつ高熱伝導性物質の粒子を添加されていないものからなる。例えば、支持体は非発泡シリコーン樹脂からなることが好都合である。その理由は、使用時、物品内を通過する熱流が、印刷時、定常状態値に向かうからである。支持体の熱伝導性が発泡材料のそれより低くない場合には、支持体が物品から熱を吸引し、そのため、物品を適当な印刷温度にすることが困難となりかつより高い印刷温度を使用することが必要となるが、これは、通常、望ましくないことである。それにも拘わらず、支持体が熱伝導性部材より高い熱伝導性を有する装置を使用して満足し得る印刷物を製造することが可能である。少なくとも、熱可塑性材料からなる物品上での印刷に使用される態様においては、支持体は比較的、硬く、剛性でかつ非変形性であるべきである。
【００２３】
発泡材料中の気孔は熱伝導性材料をより柔軟性の(compliant)かつ変形性のものにせしめる。従って、熱伝導性部材と、画像担持シートと印刷されるべき物品の組合せとの適合性(conformation)を良好にするために、気孔は熱伝導性部材の印刷面側で使用される。気孔は熱伝導性材料の熱伝導性を低減させるという、望ましくない副作用を有する。この副作用は材料組成物に熱伝導性充填剤物質を添加することにより十分補償される。支持体の場合、材料はあまり軟らかいもの又は変形し易いものであってはならず、或いは、所望の機械的支持体を提供することができないであろう。このような理由から、気孔が存在しないことが好ましい。また、熱伝導性は他の部材より低いことが望ましい。この点から見て、気孔の存在は不利益である。しかしながら、支持体中に熱伝導性充填剤物質を配合しないことにより所望の結果を得ることができる。
【００２４】
物品の熱への暴露を減少させ、印刷後、物品をより迅速に冷却するためには、印刷時、支持体を加熱しないことが好ましい。
【００２５】
印刷装置は、印刷後及び熱伝導性部材を除去した後に物品を冷却するための冷却装置を包含し得る。例えば、物品の印刷面に冷たい空気流を送るためのファンのごとき装置を設置し得る。更に、支持体は係合された冷却部材を有し得る。
【００２６】
支持体は装置の使用時、典型的には、熱伝導性部材の真下にあるが、このことは必須ではない。
【００２７】
印刷装置は、例えば、特定の物品について使用するために設計されており、前記熱伝導性部材、及び存在する場合、支持体は特定の物品の正確な形状に適合するように設計されている。
【００２８】
国際特許出願 PCT/GB02/00037号の明細書には、物品の画像受理表面に画像を印刷する方法であって、印刷されるべき画像を担持している画像担持シートと物品の画像受理表面とを、発泡重合体エラストマー材料からなりかつ物品の上記画像受像表面と実質的に相補的な形状の表面を有する熱伝導性部材により接触させて保持しついで熱伝導性部材を加熱して上記物品表面に画像を印刷する印刷方法も開示されている。
【００２９】
画像担持シート上の画像は染料拡散転写印刷を包含する種々の印刷技術により、適当な画像担持シート材料を使用して形成させ得る。
【００３０】
例えば、前記したごとき再転写中間シートを使用する染料拡散熱再転写印刷を採用し得る。再転写中間シートは、例えば、一方の表面に、EP 409514号に記載されるごとく、染料受容性被膜、即ち、被転写体層を有し、他方の表面に、EP 912349号(WO 98/02315号)に記載されるごとく、印刷時のシートの摩擦、剥離及び静電特性を改善するための被膜が場合により担持されており、更に、好ましくは、耐熱性裏面被膜が担持されている支持基体(supporting substrate)からなる。支持基体は、紙、恐らくはポリオレフィン被覆紙からなる；好ましい支持基体は、例えばJP 06-84119-Bに記載されるごとき、不透明な、気孔入りポリプロピレンフィルムをセルロース紙基材の少なくとも片面に積層することにより製造された積層材料からなる。ポリプロピレンフィルム層中の気孔によりシートの柔軟性(compliance)が改善されている。
【００３１】
少なくとも、二つの平面に湾曲部を有する部分球状表面(part spherical surface)のごとき、物品の複心曲線表面(compound curved surface)(凹面又は凸面)上での印刷において使用するためには、再転写中間シートをしわを生じることなしに上記表面と一致させるために、支持基体は、少なくとも印刷温度において及び好ましくは周囲温度において、あまりにも硬く、非弾性でないことが好ましい。シートを物品と接触させて保持する前に予熱することにより、該シートを柔軟な状態にし、物品表面の形状により容易に一致させることができるようにすることが好ましい。かかる予熱は、再転写中間シートを熱伝導性部材により接触させそして力を加えて該シートを物品に圧着して一致させる前に、物品の画像受像表面上に置かれた前記シートに近接して保持されている(但し、シートと接触していない)、加熱された状態の熱伝導性部材からの輻射熱によって達成することができる。
【００３２】
物品の画像受理表面は、場合により、既知の方法により、物品表面の印刷性を改善するのに適当な材料で被覆し得る。かかる被覆材料の例は米国特許5643387号明細書の第２欄第23-52行に記載されている。米国特許4943684号及びEP 721848号にもセラミック製物品に使用するのに適当な被覆材料が記載されている。
【００３３】
従って、PCT/GB02/00037号に記載される方法と装置は、熱可塑性材料並びに金属及びセラミックス材料を包含する広範囲の材料から製造された物品の印刷及び平らな表面並びに複心曲線(compound curve)を包含する、より複雑な、曲がった形状(凹面又は凸面)を包含する広範囲の形状の物品の印刷に適用し得る。従って、上記の手段は印刷を行う際の温度と圧力条件下で軟化するか、さもなければ変形する、ポリカーボネートのごとき重合体から製造された移動電話のケーシングのごとき物品の印刷に使用し得る。かかる物品については、該物品は他の部品と正確に嵌め合わせるための厳格な許容範囲を満足させなければならないので、僅かな変形も許容されない。
【００３４】
熱可塑性材料からなる物品への熱転写印刷は、セラミック又は金属のごとき高熱安定性材料からなる物品と比較して、非常に困難で、鋭敏なプロセスであり、プラスチックの流動から生じる望ましくない変形を防止するために、物品の温度制御を良好にすることが要求される。これとは逆に、高品質、高濃度の着色画像を形成させるためには、比較的、高い転写温度を使用することが必要である。プラスチック材料の物品上への画像の熱転写に２工程法を使用することが知られている；第１工程は昇華により染料を移行させる工程であり、第２工程は迅速な赤外線加熱により染料を固定する工程である；フランス特許2728505号参照。
【００３５】
日本特許第3132862号には、画像担持シート上の画像をプラスチック材料の物品上へ質量移行 (mass transfer)させるマストランスファーシステムが開示されている。物品はプラスチック材料より軟化点の低い画像受理層を担持している。画像受理層は印刷されるべき材料との高い接着性を提供するように設計されており、従って、画像担持層と画像受理層との効率的な剥離が要求される染料熱転写プロセスによって画像を受理するのには不適当である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３６】
発明の要約
本発明の一つに要旨によれば、熱転写印刷により画像を受理(転写)するための物品であって、染料熱転写印刷法により画像を受理することのできる染料受容性材料の層を被覆された、プラスチック材料からなる画像受理表面を有する物品において、染料受容性材料のガラス転移温度(Tg)が、画像受理表面のプラスチック材料の軟化点より少なくとも50℃低いことを特徴とする、画像を受理するための物品が提供される。
【００３７】
画像の印刷は、PCT/GB02/00027号との関係で前述した染料拡散熱転写法により、好都合には、物品のための支持体を包含する、PCT/GB02/00037号に記載されるごとき装置を使用して、物品の画像受理表面で行い得る。この場合、印刷すべき画像を担持している材料からなるシートと物品の画像受理表面とを、熱伝導性部材により、該部材の相補的表面を介して接触させる。典型的には、シートを物品の適当な位置に置き、熱伝導性部材を上記シートの暴露されている表面と接触させそして力を加えることにより、上記シートと上記部材との湿潤状態での接触を促進させるのに十分な圧力を生じさせる。熱伝導性部材を加熱装置によって加熱する；その際、場合により、シートと接触させる前及び/又はシートと物品を接触させる前に予熱する。シートと物品を熱伝導性部材により適当な時間、物品の表面に画像を印刷するのに適当な温度で接触させる。適当な印刷条件は実験によって決定し得る。熱伝導性部材を除去し、物品を周囲温度に冷却する。通常、シートを物品表面から除去する。
【００３８】
物品表面のプラスチック材料の軟化点(金型温度としても知られている)と該プラスチック材料の表面に被覆されるべき材料との間に、少なくとも50℃、好ましくは、少なくとも60℃、より好ましくは、少なくとも65℃の差があることにより、プラスチック材料を変形させることなしに、高密度の画像を１工程転写法で印刷することが可能であることが認められた。前記したごとく、画像担持シートと物品の染料受容性被覆とを湿潤した状態で接触させるために、通常、圧力が使用される。かかる転写中の物品のプラスチック材料の変形を防止するためには、プラスチック材料の温度が該材料の軟化点を越えないことが必要である。従って、この要求により、画像の熱転写を行い得る温度が、通常、転写の際に画像の光学濃度が失われるような温度であることを余儀なくされる。かかる光学濃度の損失は転写温度を上昇させることによって克服し得るが、この場合、画像の鮮明性と品質が低下する。しかしながら、本発明によれば、染料受容性被覆のTgはプラスチック材料の軟化点より実質的に低い(少なくとも50℃)ので、プラスチック材料の軟化点を越えることなしに(従って、物品の保全性に影響を与えることなしに)かつ画像の鮮明性と品質を損なうことなしに、良好な転写光学濃度を得られる温度で転写を行うことが可能である。
【００３９】
染料受容性被覆材料は、物品の染料受理表面のプラスチック材料の軟化点を包含する要因を考慮して選択すべきである。通常の使用条件下で印刷物品上に適度な安定性を有する画像を生成させるためには、染料受容性被覆材料は少なくとも30℃のTgを有するべきである：Tgが余りにも低い場合には、染料がプラスチック材料中に移行するおそれがあり、画像の品質に影響する。染料受容性被覆は少なくとも45℃のTgを有することが好ましい。
【００４０】
45-50℃のTgを有する被覆は、通常、良好な画像安定性を提供する；更に、この範囲より少なくとも50℃高い軟化点を有する、従って、物品の画像受理表面として使用するのに適当なプラスチック材料は、多数、入手し得る。適当な被覆材料は当業者によって容易に選択することができ、例えば、ポリエステル、アクリル材料、ポリ塩化ビニル等が挙げられる。被覆材料は、例えば以下で述べるごとき離型剤と架橋させた架橋重合体からなることが好ましい。この重合体は軽度に架橋していることが好ましい；架橋の程度があまりにも高い場合には、染料の浸透が抑制され、それによって、印刷濃度が低下し、これに対し、架橋の程度があまりにも低い場合には被覆が流動し易く、使用時、画像担持シートに粘着する。重合体の架橋性官能基の間の単位の分子量は、適度な軽度の架橋を行わせるためには、900〜10,000であることが好ましい。適当な被覆材料は商業的に入手し得る。
【００４１】
染料受容性被覆材料を適当な溶剤又はシンナーと混合することにより、適当な稠度を得ることができる。
【００４２】
染料受容性被覆はシリコーン、フルオロカーボン及びアルキル樹脂のごとき適当な離型剤の１種又はそれ以上を含有していることが好ましい。適当な材料は商業的に入手することができかつ当業者に周知である。かかる薬剤は画像担持シートの画像受理表面への粘着を防止する働きをする。前記したごとく、離型剤は重合体状染料受容性被覆材料と架橋していることが理想的である。
【００４３】
染料受容性被覆材料は、当業者に周知の任意の好都合な方法、例えば、噴霧、塗装、浸漬被覆、回転被覆(spin coating)、スクリーン印刷等により物品の染料受容性表面に施し得る；その後、通常、乾燥と硬化が行われる。噴霧は一般的に好ましい方法である。
【００４４】
染料受容性被覆は10〜50ミクロンの厚さを有することが好都合である。
【００４５】
少なくとも物品の染料受理表面はプラスチック材料からなるが、典型的な場合、物品の全てがプラスチック材料からなる。プラスチック材料は、典型的には熱可塑性材料であり、適当な軟化点を有する適当なプラスチック材料としてはABS(３種の異なる単量体、アクリロニトリル：ブタジエン：スチレンからなるターポリマー)、ABSと他の重合体、例えばポリカーボネートとの混合物(ABS/PC)、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等が挙げられる。
【００４６】
物品は、場合により、複心曲線を含む複雑な曲った形状(凹面又は凸面)を有する三次元構造の物品を包含する広範囲の形状を有し得る。本発明は、例えば、ポリカーボネートのごとき重合体から製造された移動電話のケーシングのごとき物品の印刷に適用される。
【００４７】
本発明に従った物品への印刷は、前記したごときGB 0100330.0号に記載される染料拡散転写法(通常、再転写法と称する)を使用して、そして、例えば、前記したごとき画像担持シート(通常、再転写画像担持シートと称する)と装置とを使用して行うことが好都合である。
【００４８】
本発明の別の要旨によれば、本発明に従って物品の染料受理表面に染料熱転写により画像を印刷する方法であって、印刷されるべき画像を担持している画像担持シートと上記染料受理表面とを接触させついで画像担持シートを加熱して上記染料受理表面に画像を印刷することからなる印刷方法が提供される。
【００４９】
画像担持シートは染料受容性被覆のTg以上の温度であって、プラスチック材料の軟化点を越えない温度に加熱する。
【００５０】
本発明にはこの方法で製造された印刷画像を担持している物品も包含される。
【００５１】
本発明を実施例により更に説明する；以下の実施例においては、添付図面に例示するごとき、PCT/GB02/00037号に記載されるごとき装置が使用されている；
添付図面において、図１は印刷装置の断面図であり、図２は使用時の装置を示す図１と同様の断面図である。
【００５２】
図面の詳細な説明
図面を参照すると、例示されている装置は、110℃の軟化点を有する高温ABS/PC重合体[ベイブレンド T45 MN(Bayblend T45 MN)(Bayblend T45 MNは登録商標である)、Bayer AG製]から成形されたプラスチック製物品10の表面に、染料拡散熱再転写法により画像を印刷するために設計された印刷機からなる。
【００５３】
この装置はシリコーン樹脂からなる支持体12を有しており、この支持体は物品10の内側と正確に嵌合するような形を有する、精密成形部品である。この支持体は冷却可能な後板14上に載置されている。
【００５４】
上記装置は、更に、倒立開放箱(converted open box)の一般的な形状を有する加熱可能なアルミニウム部材16を有する。部材16はその中に挿入されているか又はその主要外部表面と結合されている電熱器(図示せず)と係合されている。部材16はゴム状発泡部材18を担持しており、発泡部材18の内側表面20は物品10の外部表面22と相補的な形状を有する。部材18はガス充満気孔と熱伝導性粒子の両者を含有する発泡シリコーン樹脂から形成されている。
【００５５】
使用時、物品10を支持体12に嵌合する。前記したごとき染料拡散熱転写印刷によって形成された印刷すべき画像を一方の表面26上に担持している再転写中間画像担持シート24をケーシング(物品)の外部表面上22に載置する；その際、画像を、物品の印刷することを希望する帯域に位置させる。アルミニウム部材16を加熱し、かくして、熱伝導によって部材18を加熱する。この方法により、部材18を、再転写印刷温度以上の温度、典型的には、約200℃までの温度になるまで予熱する。部材18の内部表面20からの熱輻射によりシート24が熱せられ、軟化する。部材18(及び係合されているヒーター16)を図２に示す位置まで移動させて、シート24及び物品の外部表面22の暴露されている帯域と接触させ、そして、スプリング装着装置(図示せず)により適当な力を加えることによりシート24を加圧し、物品の表面22と一致させる。この位置において、物品10は支持体12と部材18の間で完全に包囲される。この状態を適当な時間、典型的には約１分又は２分保持する。この時間中、シートと画像及び物品は、染料が物品表面に拡散して耐久性の画像が形成される温度まで急速に加熱される。場合により、装置全体を適当な囲い内に置き、空気を排出させることにより、印刷時、シートと物品とを良好に接触させることができる。
【００５６】
物品とシートとの間に閉じ込められた空気は、印刷時の染料の移行を阻害し、物品上に印刷されていない斑点を生じるであろう。このことは印刷機を密閉する前に該印刷機から空気を抜き取るか、又は、発泡体を、印刷機が冷却されるにつれて、空気が接触点から端部へ次第に押し出されるような形状にすることにより回避できる。このことは、例えば、部材表面20の中央に僅かなドーム(図示せず)を設け、部材表面20とシート24の間の外側に向けて拡大している接触帯域に圧力を徐々に加え、そして、物品表面22を徐々に形成させたときに、空気を中央から端部に移動させ、押し出すことにより達成される。
【００５７】
部材18の発泡体は物品の表面22とぴったり一致するのに十分な柔軟性を有しており、形状の変化に順応して変形し、その結果、均一な接触を達成するものである。気孔により、部材の間での寸法の変化に拘わりなしに、均一な圧力を保持するのに十分な弾性が提供される。熱伝導性粒子により、画像が所要な時間内に、再転写温度に到達し、この温度に止まることを達成するのに十分な熱容量と熱伝導性が提供される。支持体は物品材料の軟化点以上の温度で転写が生起した場合でも、物品の変形を防止するための形状を有する。
【００５８】
印刷後、部材18と部材16を上昇させることにより印刷機を開放し、物品10と支持体12を残留させる。支持体の熱伝導性はケーシングがその軟化温度以下に迅速に冷却されるようなものである。冷却はケーシング上の冷たい空気を送ることにより促進し得る。冷却後、物品10は、該物品を変形させる危険性を伴うことなしに取り出すことができる。シート24をケーシングから剥離させ、印刷画像を物品表面22上に残留させることができる。
【００５９】
部材18は40重量％のアルミニウム粉末を含有するシリコーン樹脂発泡体から製造されている；この発泡体は下記の方法で製造されたものである：20ｇのシラスチック ’’’S’ (Silastic  ’’’S’ )シリコーンベース(Dow Corning社製)(Silastic  ’’’S’は登録商標である)を、13.3ｇの粒度３-30ミクロンの微細アルミニウム粉末(Fisher Chemicals社製、A/1605/53)と激しく混合して微細空気混入ペーストを形成させる。２ｇのシラスチック ’’’S’ 硬化剤を混合する。得られたペーストを注型してスラブにし、100℃で３分間硬化させる。アルミニウム粉末の体積分率はペーストの厚さと硬化樹脂において可撓性を保持する必要性によって制限される。発泡材料の容積組成は樹脂 71％、金属18％、気孔11％である。
【００６０】
支持体12は同一のシリコーン樹脂から製造されるが、気孔を含有していない形でありかつアルミニウム粉末を含有していない。
【００６１】
実施例
実施例１
ABS/PC重合体製物品10を、下記の染料受容性透明被覆剤組成物で（噴霧により）被覆した。
【００６２】
１．樹脂84-46-0008(10g)、架橋硬化剤87010002(５g)及びシンナー89060001(５g)からなる、67℃のTgを有する、PPGクリアコート(PPG Clearcoat)ペイントラッカー(PPG Clearcoatは登録商標である)。クリアコートラッカーは製造業者の説明書に従って３種の成分から製造した。
【００６３】
ABS/PCの軟化点(110℃)はPPGクリアコートペイントラッカーのTgより43℃高かった。この被覆物品は本発明に従ったものではなく、比較の目的で包含させたものである。
【００６４】
２．本発明に従った被覆物品を下記の組成を有する塗料を使用して製造した：
【００６５】
2004532149.tif 000003
【００６６】
ダイナポール LH833(Dynapol LH833)、シルウエット L77(Silwet L77)、アディトールXL123(Additol XL123)、テゴマー 2711(Tegomer 2711)、ユビテックス OB(Uvitex OB)、チヌビン144(Tinuvin 144)及びダブコ T12(DABCO T12)は全て登録商標である。ダイナポール LH833は、溶剤のソルベッソ(Solvesso)150中に50重量％の重合体を溶解させた溶液として提供されるポリエステルである。シルウエット L77は、非常に良好な基材湿潤性を与えるために使用されるアルコキシシリコーンである。アディトール XL123は、表面欠陥を防止するためのシリコーンベースの流動化剤(flow agent)である。テゴマー 2711は末端ヒドロキシル基を有するポリジメチルシロキサン系剥離剤である。ユビテックスOBは被覆の外観を白く見せるための蛍光増白剤である。ダブコ T12はイソシアネート系架橋触媒である。チヌビン144はポリウレタン被覆のUV劣化を防止するための硬化アミンである。酢酸ブチルは溶剤である。
【００６７】
被覆剤成分を組成物１で使用したごときPPGイソシアネート系架橋剤87010002の200gと混合して(即ち、被覆剤成分：架橋剤の重量比  10.6:1)、48℃、即ち、物品10のABS/PCの軟化点より62℃低いTgを有する架橋被覆を生成させた。
【００６８】
被覆物品を80℃で30分間、オーブンで硬化させついで１週間放置した後、再転写工程で使用した。再転写工程は図１及び２で参照した再転写装置を使用してかつICI Imagenda社製のVP 再転写紙からなる再転写用中間シート上の画像を使用して行った。再転写紙は、トーヨーパール SS(Toyopearl SS)のごとき市販のパールフィルム(pearl film)を35ミクロンの厚さで両面に積層した128 gsm ペーパーコア(paper core)からなる(Toyopearl SSは登録商標である)。基材(substrate)の上部層に充填剤入り白化層(filled whitening layer)を被覆し、その上に被転写体層を被覆した。部材18を200℃に加熱し、界面温度を110℃とした。印刷機を密閉したとき、物品10に500ニュートンの圧力を90秒間加えた。ついで、印刷機を開放しついで物品を支持体上に残留させて冷却し、その際、追加の冷却効果を得るために空気流を支持体とシェル上に30秒間通送した。
【００６９】
この方法で全色(黒色、シアン、マゼンタ、黄色)画像を物品上の被覆に再転写した。被覆中の画像の中性光学濃度(neutral optical density)をマクベス(Macbeth) TR-1224デンシトメーターを使用して、反射モードで測定し、物品の変形を検査した。結果は下記の表に示されている。
【００７０】
2004532149.tif 000004
【００７１】
本発明に従った被覆物品(被覆剤２)は、明らかに、被覆剤１を使用して得られるものより高い染料濃度を有する画像を与える。より高い再転写温度で被覆剤１上の印刷について更に試験を行った場合には、プラスチック材料が変形した。
【００７２】
実施例２
実施例１の被覆剤と一般的に類似する、一連の別の被覆剤を調製した；この場合、ダイナポール LH833を前記実施例と同様に使用し、更に、低分子量、低Tgのヒドロキシ官能性線状ポリエステルであるバイロン GK130(Vylon GK130)も使用した(Vylon GK130は登録商標である)。被覆剤の組成は下記の通りである：
【００７３】
2004532149.tif 000005
【００７４】
樹脂系を前記実施例で使用したごときPPGイソシアネート系架橋剤87010002と混合して架橋被覆剤を調製した。更に、実施例１における噴霧塗装の代わりに浸漬塗装法を使用して、ABS/PC重合体製物品10(実施例１で使用したごときもの)に架橋被覆剤を被覆した。被覆物品を90℃で50分間硬化させついで実施例１で述べたごとき再転写操作により印刷を行った。
【００７５】
染料転写光学濃度をグレタグ SPM50(Gretag SPM50)分光光度計を使用して測定し
(Gretag SPM50は登録商標である)、物品の変形を検査した。結果は下記の通りであった：
【００７６】
2004532149.tif 000006
【００７７】
全てのサンプルはプラスチック部分と比較して、50℃以上のTg差を示した。全てのサンプルは良好な転写濃度を与えた。
【００７８】
上記サンプルを印刷するために使用した試験形式は実施例１で使用したものと異なることに留意すべきである。上記試験は最大濃度のY、M、C及びKを使用して行ったが、実施例１の試験ではフルパワー(full power)のY及びKと、より低いパワーのM及びCを使用した。実施例１の被覆２は上記表の最初の記載のものと同一であり、２種の被覆についてのY及びKの濃度は良好な一致を示している。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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