(57)【要約】【課題】任意の領域に対する表面処理を選択的に行うことが可能な加熱装置において、表面処理エリアの縁における表面処理状態を改善する。【解決手段】サーマルヘッド６は基板２１上に配置された発熱体２５を有し、サーマルヘッド６によるシートＰへの加熱領域が制御可能に構成され、ニップ部Ｎは、フィルム８のうち発熱体２５が当接する領域を含む領域とプラテンローラ５との間で形成されており、フィルム８は加熱により収縮するものであり、加熱によるフィルム８の収縮抑制のため、サーマルヘッド６に対するシートＰの相対移動方向において、ニップ部Ｎの下流端部よりも上流に発熱体２５の下流端部が位置するように構成されている。【選択図】図４
2012013868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータと、
前記ヒータに摺動自在な転写フィルムを介して前記ヒータと反対側に設けられる加圧部材と、
を備え、
前記転写フィルムと前記加圧部材との間のニップ部において、画像が形成されたシートを前記転写フィルムと共に前記ヒータに対して相対的に移動させて、該シートの画像形成面側に担持された熱可塑性材を加熱かつ加圧することで、前記転写フィルム表面の形状を転写することにより表面処理を施す加熱装置において、
前記ヒータは、基板と、前記基板上に配置された発熱体とを有し、前記ヒータによるシートへの加熱領域が制御可能に構成され、
前記ニップ部は、前記転写フィルムのうち前記発熱体が当接する領域を含む領域と前記加圧部材との間で形成されており、
前記転写フィルムは加熱により収縮するものであり、
加熱による前記転写フィルムの収縮抑制のため、前記ヒータに対するシートの相対移動方向において、前記ニップ部の下流端部よりも上流に前記発熱体の下流端部が位置するように構成されていることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記ヒータに対するシートの相対移動方向において、前記ニップ部の下流端部よりも下流で、表面処理が施されたシートと前記転写フィルムとを分離させる部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記基板の下流に前記基板に隣接して設けられ、前記転写フィルムのうち前記加圧部材との間で前記ニップ部を形成する領域に当接し、表面処理が施されたシートと前記転写フィルムとを分離させる部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、印刷物の多くは、記録材と色材の光沢度が異なるため、印字率によって光沢が異なる。このような印刷物に対し、全体の光沢を均一にするため、オーバーコートなど、加熱装置による様々な後処理（表面処理）行程により、均一な光沢面を作る方法も種々提案され、実施されている。さらに、近年、光沢を制御する技術も種々提案され実施されている。
例えば、オフセット印刷においては、色材インキで印刷後、ＵＶ硬化性の透明インキを用いて、特定の部分にオフセット印刷し、全体をＵＶ照射することにより固定する手法が多く用いられ、様々な光沢表現を可能にしている。これにより、特定の部分（写真や見出し部等）のグロスを向上し視覚効果に富んだ印刷物を出力することが可能となっている。
電子写真記録においては、例えば特許文献１のような、印刷物全体のグロスを向上させ、写真調の記録を行う技術を本出願人は提案している。また、熱記録方式による全体の光沢処理に関して記載されているものとしては、特許文献２，３が挙げられる。また、部分的に光沢を処理する手段に関して記載されているものとしては、特許文献４，５が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０８６７４７号公報
【特許文献２】特開平１０−３１５５１５号公報
【特許文献３】特開２０００−３０１７４９号公報
【特許文献４】特開２００４−１７０５４８号公報
【特許文献５】特開平０７−０６８８０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の光沢処理手法では、一枚一枚異なる領域について、部分的に写真調の光沢処理をすることが困難であった。ここで言うところの「写真調」とは、６０度グロスにおいて４０％以上、さらには８０％以上の高光沢を意味する。記録画像全体に、高光沢を付与する手段は、背景技術の例にあるように種々提案されているが、部分的に処理可能な方法としては、いまだ見いだされていない。また、「部分的」に光沢処理をするとは、上半分の写真領域の処理はもちろん、見出し文字や、印刷内容に合わせて任意の形や領域について光沢処理を行うことを意味している。また、「光沢処理」については、光沢度を上げるのみでなく、所望の光沢度に下げることも光沢処理と考えている。また、梨地などのテクスチャー表面を記録するなどの処理も含まれる。
【０００５】
特許文献４に写真調の部分処理に関する記載があるが、このような場合には、紙面上の上半分など特定の形状を前もってベルトに用意しておく必要があるなど、任意の場所の処理が出来るとは言い難い。また、特許文献４において、サーマルヘッドにより加熱した部位の光沢が向上すると記載されているが、サーマルヘッドにより加熱するだけでは、十分な光沢処理ができるとは言い難い。光沢処理は、光沢面に合わせ溶融し、密着し、冷却してから剥離することにより、初めて得られる。特許文献４のサーマルヘッドを用いた例においては、これらの順序や温度管理については記載されていないことから、「部分的」な高光沢処理は期待できない。
【０００６】
特許文献２では、一度、溶融転写したインク層に対して、サーマルヘッドと樹脂層のインクフィルムを用いて再加熱を行い、インク層を再溶融させ、再溶融したインク層が冷却固化してからインクフィルムを剥がすことで、インク層の光沢を向上する記載がある。しかし、「部分的」に光沢を向上する方法については記載されていない。また、冷却固化については、自然に冷却固化してからインクフィルムを剥がす構成が示されているのみであり、意図的に冷却を行うものではない。
【０００７】
特許文献３には、再加熱による光沢向上効果が得られると記載されている。特に、サーマルヘッドを予備加熱する、あるいは放熱部材への接触動作を行い所望の温度範囲に保つことによって光沢処理を可能としている。特許文献３においても、特許文献２と同様、「部分的」に光沢を向上する方法については示されていない。特許文献３では、光沢処理中はサーマルヘッドのすべての素子を加熱し、さらに、サーマルヘッドの裏面温度を所望の範囲になるよう、サーマルヘッドへの電力を調整する旨記載されているに過ぎない。このような構成で、「部分的」に加熱、非加熱をするために、印字率や、その分布により、裏面温度を一定に保つことは困難である。また、当然これらの動作時間は、処理行程とは別に行う必要があり、処理能力低下につながる。
特許文献５では、サーマルヘッドにより部分的に、光沢向上を行う構成が示されているが、加熱後の冷却行程については、何も述べられていない。また、繰り返し動作が行われることによる部分的なヘッド温度上昇などの課題についても何ら触れられていない。
【０００８】
本発明者が、部分的に光沢処理を可能とする構成について鋭意検討を行ったところ、部分的な加熱を行うことによる、特有の問題が発生する場合があった。
すなわち、光沢処理エリアの一部がフィルムの表面性を正確に転写できずに、例えば高光沢フィルムであれば、一部光沢が低い光沢不良を生じてしまう場合があった。特に、光沢処理エリアの縁の部分に特徴的に現れる光沢不良であり、部分的な加熱や分離という過程において特有の現象に由来すると考えられる。
本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、任意の領域に対する表面処理を選択的に行うことが可能な加熱装置において、表面処理エリアの縁における表面処理状態を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
ヒータと、
前記ヒータに摺動自在な転写フィルムを介して前記ヒータと反対側に設けられる加圧部材と、
を備え、
前記転写フィルムと前記加圧部材との間のニップ部において、画像が形成されたシートを前記転写フィルムと共に前記ヒータに対して相対的に移動させて、該シートの画像形成面側に担持された熱可塑性材を加熱かつ加圧することで、前記転写フィルム表面の形状を転写することにより表面処理を施す加熱装置において、
前記ヒータは、基板と、前記基板上に配置された発熱体とを有し、前記ヒータによるシートへの加熱領域が制御可能に構成され、
前記ニップ部は、前記転写フィルムのうち前記発熱体が当接する領域を含む領域と前記加圧部材との間で形成されており、
前記転写フィルムは加熱により収縮するものであり、
加熱による前記転写フィルムの収縮抑制のため、前記ヒータに対するシートの相対移動方向において、前記ニップ部の下流端部よりも上流に前記発熱体の下流端部が位置するように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、任意の領域に対する表面処理を選択的に行うことが可能な加熱装置において、表面処理エリアの縁における表面処理状態を改善することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態の光沢処理装置の概略構成を示す断面図
【図２】サーマルヘッドの駆動回路の概略構成を示す図
【図３】サーマルヘッドの発熱体の構成について説明する概略図
【図４】光沢処理装置の要部の構成を説明するための概略断面図
【図５】光沢処理装置の要部の構成を示す概略断面図
【図６】光沢処理装置の要部の構成を示す概略断面図
【図７】比較例１の光沢処理装置の要部の構成を示す概略断面図
【図８】縁部の光沢不良についての出力例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
本発明を適用可能な加熱装置の一例として以下の実施形態では、任意の領域の光沢を選択的に高光沢処理する光沢処理装置について説明する。本実施形態の光沢処理装置は、サーマルヘッドを用いて転写フィルム越しにシート（被処理媒体）を加熱処理し、転写フィルム表面の形状（表面性）を、シートの表面の一部に部分的に転写するものである。
【００１３】
［装置全体構成］
図１は、本実施形態の光沢処理装置の概略構成を示す断面図である。本実施形態の光沢処理装置は、シートに担持された（シート上の）熱可塑性樹脂を加熱により軟化させ、転写フィルムの表面形状を用いて変形させることで、転写フィルムの表面形状を転写して光沢処理を行うものである。まず、光沢処理装置の全体構成について説明する。
図１において、１は装置本体、２はシート（記録材）Ｐを積載したカセット、３はカセット２からシートＰを一枚ずつ分離給送する給送ローラである。また、４は給送ローラ３から給送されたシートＰを挟持して処理部（加熱部、ニップ部）へ向けて搬送するシート送りローラ対である。シート送りローラ対４は、シートＰを往復移動させることができるように構成されている。１４はシートＰをＰ１の記録開始位置まで予め搬送する際、シートＰの先端を検知するセンサである。
５はシート搬送経路を挟んで配置される加圧部材としてのプラテンローラ、６は記録情報（表面処理情報）に応じて選択的に発熱するヒータとしてのサーマルヘッドであり、プラテンローラ５とサーマルヘッド６は対向して配置されている。
【００１４】
８はサーマルヘッド６によってシートＰに押圧されると共に選択的に加熱される転写フィルム（以下、フィルム）である。７はフィルム８が収納されるフィルムカセット（収納部、装着部）であり、１２と１３はそれぞれ、フィルムカセット７内に設けられたフィルム８のフィルム巻き取り軸とフィルム供給軸である。１１はサーマルヘッド６によって加熱押圧されたフィルム８とシートＰとを分離する分離部材である。９はシートＰを装置本体外へ排出する排出ローラ対であり、１５は排出トレイである。
【００１５】
（サーマルヘッド）
以下に、サーマルヘッド６の基本構成や基本仕様について説明する。図３は、サーマルヘッド６の発熱体の構成について説明するための概略図である。サーマルヘッド６は、アルミナなどを用いた基板２１に印刷されたグレーズ（以下、保温層）２２上に、発熱体２
５を介して、コモン（共通）電極２３ａ、リード（個別）電極２３ｂが形成されることにより構成されている。（各電極の下面に発熱体２５が形成されている。）さらに、基板２１、保温層２２、各電極２３ａ，ｂ及び発熱体２５の上面には、保護膜（オーバーコート層）２４が形成されている。また、サーマルヘッド６は、発熱体２５に選択的に電力を印加して発熱させるための駆動回路、さらにはシートＰに熱を与えた後の余分な熱を放熱させる放熱板などの構成部材から構成されている。ここで、本実施形態の光沢処理装置には、この駆動回路を用いて発熱体２５の発熱量を制御する制御手段が設けられている。
本実施形態では、発熱体密度３００ｄｐｉ、記録密度３００ｄｐｉ、駆動電圧３０Ｖ、発熱体平均抵抗値５０００Ωのサーマルヘッド６を使用した。しかし、サーマルヘッド６におけるヘッド構成や仕様はこれに限るものではない。
【００１６】
図２は、サーマルヘッド６の駆動回路の概略構成を示す図である。
基板２１上には、１ラインを構成する複数の発熱体２５が配設され、その両サイドに電極が配線されている。また、１ライン分のデータを転送保持するレジスタ群を含めたドライバＩＣが、同一基板上あるいは別個の配線基板上に設けられている。
このように構成されたサーマルヘッド６は、複数の発熱体２５の発熱量をそれぞれ独立して調整可能とされ、シートＰへの加熱領域が制御可能に構成されている。このことで、シートＰの表面に対して部分的に光沢処理が可能となっている。ここで、フィルム８がシートＰと共にニップ部Ｎを通過する領域のうち一部の領域に対してサーマルヘッド６が加熱可能に構成されることで、シートＰ上の一部の領域に対して部分的に光沢処理が可能となる。
【００１７】
図４（ａ）は、光沢処理装置の要部の構成を説明するための概略断面図である。
本実施形態において、部分的な光沢処理の実現には、発熱体周辺の構成が重要となる。ニップ部Ｎは、フィルム８とプラテンローラ５との間で形成されるもので、本実施形態では、ニップ部Ｎは、フィルム８のうち発熱体２５が当接する領域を含む領域とプラテンローラ５との間で形成されている。
ここで、本発明者は、図４（ａ）に示す距離Ｌの長さに注目した。距離Ｌは発熱体２５の下流端部Ｄから、ニップ部Ｎの下流端部Ｃまでの長さを示している。すなわち本実施形態では、ニップ部Ｎを移動するフィルム８の移動方向において、発熱体２５の下流端部Ｄから下流に距離Ｌだけ離れた位置に、ニップ部Ｎの下流端部Ｃが位置するように構成している。ここで発熱体２５の下流端部Ｄは、図３に示すように、下流に位置する電極のうちの上流端と発熱体２５が接触する位置となる（図３の矢印は、フィルム８及びシートＰの移動方向を示す）。また、矢印Ａは、ニップ部Ｎの下流端部Ｃにおける（下流端部Ｃを抜けた直後の）シートＰの移動方向を示しており、矢印Ｂは、ニップ部Ｎの下流端部Ｃにおけるフィルム８の移動方向を示している。
図４（ａ）において、サーマルヘッド６はプラテンローラ５により十分加圧された状態にある。従って、ニップ部Ｎの下流端部Ｃとは、サーマルヘッド６の基板２１の下流端部であり、距離Ｌは発熱体２５の下流端部Ｄから基板２１の下流端部までの長さにより定義する。なお、Ｓは、フィルム８とシートＰとが分離する分離点を示している（図５（ａ），７では、フィルム８とシートＰとが分離する領域を示している）。
【００１８】
ここで、光沢処理装置の他の形態を図４（ｂ）に示す。図４（ｂ）に示す構成は、図４（ａ）に示す形態に対して、サーマルヘッド６に対するプラテンローラ５の位置が異なるもので、ニップ部Ｎの下流端部が、基板２１の下流端部に一致しない例について示すものである。
本実施形態において、発熱体２５の下流端部Ｄとは、サーマルヘッド６の発熱体２５の位置から特定可能である。
【００１９】
本実施形態では、ニップ部Ｎの下流端部Ｃは以下の方法で定義した。
サーマルヘッド６とプラテンローラ５に、シートＰ（コート紙オーロラコート  １５７ｇ／ｍ２）とフィルム８（後述する（２）の仕様のもの）とを挟んだ状態で、フィルム８とシートＰとの間にプレスケールフィルムを挿入し、加圧分布を計ることで決定した。プレスケールフィルムは富士フィルム社製圧力測定フィルム、富士プレスケール極超低圧用を用いて測定した。同プレスケールは２シートタイプであるが、発色材をコートしたＡフィルムのみを使用し発色材面をフィルム側にしてニップして使用した。これには、まず、プラテンローラ５、シートＰ、プレスケールＡフィルム、フィルム８、サーマルヘッド６の順に重ねて、非処理（非加圧）時の離間状態から加圧状態にした。この状態で１０秒間経過した後、再度、離間状態にしてからプレスケールＡフィルムを取り出しプレスケールＡフィルムの表面を顕微鏡にて観察して、発色材であるマイクロカプセルが変形（発色）している部位の下流端部を特定し、ニップ部Ｎの下流端部を決定した。
そして、シートＰ及びプレスケールＡフィルム、更にはサーマルヘッド６との位置関係からニップ部Ｎの下流端部Ｃの位置を特定し、先の発熱体２５の下流端部Ｄの位置から、距離Ｌを求めた。
【００２０】
（プラテンローラ）
プラテンローラ５は硬質ゴム等の摩擦係数の高い部材をローラ状に形成したもので、例えばシリコンゴム等を用いたゴムローラからなり、軸５ａにより装置本体１に回動可能に取り付けたものである。プラテンローラ５は、フィルム８を介してサーマルヘッド６と反対側に設けられている。
【００２１】
（フィルム）
フィルム８は、サーマルヘッド６に摺動自在に設けられており、表面（画像形成面側）に熱可塑性樹脂を有するシートＰに対して、光沢処理を行うための表面形状を有している。また、フィルム８はフィルム供給軸１３に所望の長さ巻き取り蓄えられ、必要に応じてフィルム巻き取り軸１２により巻き取ることにより、サーマルヘッド６を含む処理部に供給される。光沢処理装置においてフィルム８が交換可能な仕様の場合には、フィルム８は光沢処理装置本体に対して着脱可能に設けられている。
【００２２】
フィルム８は、シート表面を局所的に加熱するために、薄い可撓性材料で構成されたものが適用されている。この観点からファイルの厚さは４０μｍ以下が望ましい。光沢処理の観点では、２μｍ厚さまで可能であるが、フィルム強度の観点から４μｍ以上が好ましい。さらに、光沢処理において、写真調の写像性に優れた表面性を得るために、フィルム８はある程度の剛度を持つことが有効であり、以下の様な材質においては８μｍ以上が好ましい。また、材質については、サーマルヘッド６に対する耐熱性が必要である。ポリイミドなど２００度を超える耐熱性を有する材質が好ましい。しかし、加熱履歴は残るがＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）など一般的な樹脂フィルムも使用可能である。
本実施形態では、具体的な転写フィルムとして以下のフィルム部材のいずれかを用いた。
（１）ＰＥＴフィルム  厚さ８μｍ
（２）ＰＥＴフィルム＋離型コーティング  厚さ９μｍ
【００２３】
上記（２）において、表層（シートＰに接触する面）には、離型コーティングを施してある。この機能層は低表面エネルギーのコーティング層であり、フィルム８とシートＰ表面の熱可塑性樹脂との離型性を向上するために施されている。フィルム８の表面形状を転写する場合においては、フィルム８の形状を如何に正確にシートＰに転写するかという観点から、フィルム８とシートＰとはスムーズに離型（分離、剥離）することが望ましい。これらの組成としては、たとえばフッ素樹脂他、シリコーン樹脂などが用いることができる。また、形成方法については、本例ではコーティングを用いているが、形成方法については、コーティングに限ることはなく、あくまで、転写すべき表面性を形成できることが
重要となる。本例では、写真用の平滑な面を作るため、ベースフィルムにコーティングにより作成している。ベースフィルム単体が低い表面エネルギーを持つ、例えばポリプロピレン系のフィルムを用いることも可能である。ただし、ポリプロピレン系の樹脂は耐熱温度が低いため、裏面のスティック防止や過熱量の低減、低速記録などを工夫やスペックダウンが生じる。本例ではこれらの兼ね合いから、上記のようなフィルムを使用した。また、同表層の水に対する接触角は９０度であり、優れた離型性能を有している。表層は離型性能を保持するために８０度以上の（水に対する）接触角を有することが好ましい。（１）の表層における水に対する接触角は７５度であった。
【００２４】
また、上記（１）、（２）いずれの裏面（サーマルヘッド６と摺動する面）にも、スティック防止層が設けられている。この層は、サーマルヘッド６との機械的摩擦を低減するために施されている。先に述べた離型コーティングに近い特性が要求されるため、具体的には、離型層と同様のフッ素樹脂他シリコーン樹脂によるコーティングが有効である。
【００２５】
本実施形態におけるフィルム８は、その表面形状を転写するため、高光沢の平滑フィルムであれば、高光沢な写真調の光沢表面に処理することが可能になる。また、逆に、サンドブラストによるマットフィルムを使用する、あるいは、特定の形状を施したフィルムを使えば、その形状の反転形状をシートＰに転写することが可能である。例えば、絹目や和紙や、エンボス紙に有るような様々な風合いの形状を転写することが可能である。また、幾何学模様を施すことも可能であり、格子など様々な風合いを転写することが可能である。また、さらに１μｍからサブμｍオーダーの幾何学構造を作ることによりホログラム色を呈する表面を転写することが可能である。
本実施形態では、シートＰ表面に対して、部分的に光沢処理が可能であるため、これらのフィルムを複数備えて、必要な場所にのみ様々な形状やホログラム色を処理することが可能である。
【００２６】
（分離部材）
分離部材１１について、以下に詳細に説明する。本実施形態では、サーマルヘッド６及び分離部材１１の構成が非常に重要である。
分離部材１１は、フィルム冷却機能と曲率によるフィルム分離機能の２つの役目を担っている。分離部材１１は、図４（ａ）に示すように、ＳＵＳ（ステンレス鋼）などの金属により構成し、分離曲率を十分小さい値（本例では曲率半径で１ｍｍ）に設定することにより、光沢処理が施されたシートＰとフィルム８をより確実に離型出来るように構成されている。また、図にはないが分離部材１１の温度上昇を抑えるための冷却機構を持つことが望ましい。これには、例えば空冷あるいは、冷却フィンを取り付けることが有効である。
【００２７】
また、複数箇所に設けられたサーミスタ抵抗により分離部材１１の温度を監視することで、分離部材１１の温度が冷却目標温度Ｔ１℃以下になるように、ファンや、印字動作を制御するとよい。
冷却目標温度Ｔ１は、シートＰ上の色材あるいはオーバーコート材などの表層樹脂のＴｇ（ガラス転移点）に合わせることが望ましい。Ｔｇと溶融開始点のずれを考慮すると、冷却目標温度Ｔ１は、Ｔｇ＋１５度程度、さらに好ましくはＴｇ以下に設定するのが好ましい。また、色材層には樹脂や着色材以外にＷａｘ等の成分を含む表層材質もある。この場合、Ｗａｘの融点以下に設定することが好ましい。記録材質が定まらない場合は室温程度の十分低い温度に設定することが好ましい。例えば３０〜５０℃程度が良好である。
【００２８】
（シート（カット紙））
本実施形態ではシート（被処理材）として、電子写真記録装置により出力された記録材（印刷物）を用いた。記録材としては、印刷用アート紙（坪量１５７ｇ／ｍ２）を用いた
。本実施形態では、ＣＭＹＫの４色トナー（熱可塑性樹脂）による記録画像と、色材を含まない熱可塑樹脂主体の透明トナーを加えた５色プロセスにより画像形成された記録材の２種類を用いた。透明トナーは、ＣＭＹＫに分版後、印字率の低い部分に透明トナーを補い、記録材全体をトナーで覆う様に印字パターンを決定し出力した。これにより、記録材の任意の場所を光沢処理することが可能となる。また、電子写真記録による記録材のグロスは、６０度グロスで１０％程度になるよう電子写真記録装置におけるトナーの定着状態を調整した。
【００２９】
また、本実施形態においては、シートは、上記４色及び５色プロセスに限らず、熱可塑性樹脂によるコーティングを施したシートに、４色プロセスにより画像を形成した場合にも、同様に光沢処理が可能となる。また、溶融熱転写記録、昇華熱転写記録、インクジェット記録等により記録されたシートについても同様である。この場合においても、熱可塑性樹脂やＷＡＸ等の熱可塑性材でシート面を覆うことより、シート全面のうちの任意の場所を光沢処理が可能となる。また、溶融熱転写記録による記録画像（シート上に色材を含有するＷＡＸ層（熱可塑性材）により画像情報が記録された画像）についても、同様に光沢処理が可能となる。
このように本実施形態の、熱可塑性材が担持されたシートにおいては、シート上に画像を形成するための材料が熱可塑性材である場合と、画像形成面上に熱可塑性材をコーティングした場合とを含むものである。
【００３０】
［動作説明］
図１に示す装置本体１において、画像が記録されているシートＰがカセット２から給送ローラ３により一枚ずつ分離給送されると、シートＰは処理部に向けてシート送りローラ対４により挟持搬送される。シートＰは、Ｐ１の処理開始位置まで予め搬送される際、シートＰの先端を検知するセンサ１４を通過する時間がカウントされること等でシートＰの長さが計測される。
処理部においては、シート搬送経路を挟んで（フィルム８を介して）プラテンローラ５とサーマルヘッド６が対向して配置されることで、フィルム８とプラテンローラ５との間にニップ部Ｎが形成されている。シートＰ上にフィルム８が位置している状態（シートＰとフィルム８が重ね合わさった状態）で、シートＰとフィルム８は、ニップ部Ｎにおいて、加熱かつ加圧されながら移動する。ここで、シートＰ上にフィルム８が位置している状態では、シートＰの画像形成面がフィルム８に接触した状態となっている。
さらに、フィルム８と、フィルム８と共に移動するシートＰとがニップ部Ｎで押圧されている間、光沢処理のための光沢情報に基づきサーマルヘッド６の各発熱体が加熱される。その後、分離部材１１によりフィルム８とシートＰとが分離されることにより、シートＰに所望の光沢処理が施される。
【００３１】
プラテンローラ５は軸５ａにより装置本体１に回転可能に取り付けられている。給送ローラ３の回転により、フィルムカセット７内に配されているフィルム巻き取り軸１２とフィルム供給軸１３が従動回転し、フィルム８がシートＰの長さに応じて光沢処理領域の長さだけ搬送される。
サーマルヘッド６は、光沢情報に応じてフィルム８を加熱することにより、フィルム８と共に挟持搬送されるシートＰに光沢処理を施すものであり、フィルム８を介してプラテンローラ５を押圧するように構成されている。具体的には、プラテンローラ５は、軸５ａにより装置本体１に回転可能に取り付けられ、シートＰが光沢処理開始位置まで搬送されたことがセンサ１４により検知されると、サーマルヘッド６に押圧するように構成されている。
【００３２】
従って、プラテンローラ５とサーマルヘッド６間にフィルム８を挿通した状態でプラテンローラ５を回転させると、駆動源をもたないフィルム供給軸１３とフィルム巻き取り軸
１２が従動し、フィルム８が所望の長さ分だけ搬送される。シートＰの長さ分だけフィルム８が巻き取られ、光沢処理終了後、サーマルヘッド６からプラテンローラ５は離間される。
ニップ部Ｎにより挟持搬送されたシートＰは、排出ローラ対９へ案内され、筐体外へ排出されて光沢処理が終了する。なお、シートＰとしてはロール紙も使用可能である。
【００３３】
本実施形態では、シート送りローラ対４により、シートＰを往復移動させながら複数回の光沢処理が可能な構成であるが、このような構成に限るものではない。例えば、プラテンドラムを使用し、ドラムを複数回、回転させながら光沢処理を行うことも可能である。また、プラテンローラを直接駆動し一方向に一回のみ光沢処理をするように構成することも可能である。
また、サーマルヘッド６を移動可能に構成し、ニップ部Ｎの所定の範囲をサーマルヘッド６が移動することで光沢処理を行う構成であってもよい。
すなわち、サーマルヘッド６に対して、重ね合わさった状態（接触状態）のシートＰ及びフィルム８が相対的に移動することで光沢処理が行われるものであればよい。
また、本実施形態の光沢処理時のシートＰの移動（搬送）スピードは５０ｍｍ／ｓに制御した。
また、本実施形態では、光沢処理（記録画像）の信号レベルに応じて、発熱体２５に供給される通電パルスのパルス幅あるいは数を精巧に制御している。記録順序は、１ラインごとのラインプリントを単位とし、１ラインの処理が終了すると、シート送りローラ対４を１ライン分回転させてシートＰを移動させるとともに、フィルム８はシートに追従し同量移動する。
【００３４】
（通電方式）
通電方式としては、入力信号階調に対して、パルス数を一定にして通電パルス幅を制御する方式と、一定パルス幅列を用意してパルス数を制御する方式とに分けられる。前者は緻密な階調−濃度特性を設計できるが、反面、中間調制御部が複雑となる。後者では一定パルス列を用意して入力階調を割り振り直すのみであり、中間調制御部の負担は軽いが、緻密な濃度特性を実現するには、実際の階調数よりかなり多くのパルス数を用意する必要がある。
【００３５】
［評価方法］
（評価方法−グロス（６０度、２０度）について）
グロス評価は、６０度及び２０度グロスにより評価した。グロスの測定は、トリグロスメータ（ＢＹＫガードナー社製）により行った。測定に用いた画像としては、Ａ４サイズの記録画像に未処理部、ＣＭＹＫ各色、２次色、３次色の計９色に加えて透明トナーを付与した合計１０色のパッチを出力した記録材に対し、およそ１インチ四方のグロスデータを記録した画像サンプルを作成した。この画像を上記グロス計によりグロス測定を行い評価した。
本実施形態では、写真調の高光沢面を評価するため、以下の基準で評価を行った。
○：６０度グロスが８０％以上
×：同グロスが８０％未満
【００３６】
（評価方法−縁部の光沢不良について）
Ａ４サイズのシート（記録材）Ｐに、Ｂｋベタ画像を一面に印字する。その後、光沢処理装置にて、１／２インチ四方のＢｋベタパッチを１／３インチ間隔でＡ４を埋め尽くしたグロスデータで処理する。図８にその出力例を示す。図８では、グロスが高いところほど濃く表示している。ここで問題とする縁部の光沢不良は、図８に示す低光沢部であり、特徴的な点として記録材の先端側の縁に発生している。この画像不良が、全体のパッチの中で幾つ発生するかの割合を求め、以下の主観的印象と照らし合わせて５段階のレベルに
分けて評価した。
１：９割以上のパッチに不良が認められる。
２：５割〜９割のパッチに明らかな光沢不良が発生する。
３：３割〜５割のパッチに明らかな光沢不良が発生する。
４：１〜２割のパッチに軽微な不良が発生する。
５：１割以下のパッチに軽微な不良が発生する。
【００３７】
以下に、比較例及び実施例について説明する。なお、各例の光沢処理装置は、上述した本実施形態の光沢処理装置と基本的に同様の構成であるため、説明の便宜上、同様の構成部分については同一の符号を用いている。
【００３８】
［比較例１］
図７は、比較例１の光沢処理装置の要部の構成を示す概略断面図である。
本比較例は、図７のような配置をとると共に、フィルムとしてシートＰ側表面に離型層を施していないフィルムを使用した例である。配置上の特徴について述べる。上述したように本発明者は、発熱体２５の下流端部Ｄとニップ部Ｎの下流端部Ｃとの距離Ｌに着目している。本比較例では、この距離Ｌが０．２ｍｍと非常に短く構成されている。一般的に熱記録方式では、加熱源が被加熱材（記録材）に高い圧力で当接する工夫がなされている。それは、発熱体からの熱を熱転写フィルムへ効率よく加えると共に、色材の密着状態を均一にして、均一な印字特性を得るためである。
したがって、サーマルヘッドの発熱体下にグレーズを設ける、あるいは、サーマルヘッド基板のエッジに発熱体を設け、プラテンにエッジで当接するなどの構成がよく見られる。
ここで本発明者は、ニップ部Ｎの下流端部Ｃにおいて、シートＰの移動方向Ａとフィルム８の移動方向Ｂの成す角度θに着目している。この角度θは、分離部材１１の配設位置によって変わってくる。本比較例は、その角度θがおよそ１１度あり、フィルム８は図７において上方に引き上げるように巻き取られている。
【００３９】
［比較例２］
比較例２は、比較例１に対し、フィルムとして、シートＰ側表面に離型層が設けられたフィルムを用いている。上述したフィルムの項でも述べたが、写真調の光沢表面を可能にするためフィルムとシートＰの離型性を向上する必要がある。
【００４０】
［実施例１］
図５（ａ）は、実施例１の光沢処理装置の要部の構成を示す概略断面図である。
【００４１】
実施例１は、図５（ａ）に示す配置をとると共に、フィルムとしては、シートＰ側表面に離型層が設けられたフィルムを用いている。また、発熱体２５の下流端部Ｄとニップ部Ｎの下流端部Ｃとの距離Ｌを０．４ｍｍに構成した。また、ニップ部Ｎの下流端部Ｃにおけるフィルム８とシートＰとの角度θは１１度に設定している。
【００４２】
［実施例２］
実施例２では、図４（ａ）に示す配置をとる。より具体的には距離Ｌが０．４ｍｍであり、角度θがおよそ０度である。すなわち、ニップ部Ｎの下流端部ＣにおけるシートＰの移動方向Ａとフィルム８の移動方向Ｂとが略同じであり、このような構成をとるように分離部材１１が配置されている。このような配置をとる分離部材１１は、サーマルヘッド６に対するシートＰの移動方向において、ニップ部Ｎの下流端部Ｃよりも下流で、表面処理が施されたシートＰとフィルム８とを分離させる機能を有する。（ニップ部Ｎの下流端部Ｃから分離部材１１までにおける、サーマルヘッド６に対する相対移動方向が、シートＰとフィルム８とで同じとなるように、分離部材１１が配置されている。）また、フィルム
８は離型層を有する。
【００４３】
［実施例３］
実施例３では、図４（ａ）に示す配置をとる。より具体的には距離Ｌが０．７ｍｍであり、角度θがおよそ０度である。また、フィルム８は離型層を有する。
【００４４】
［実施例４］
実施例４では、図４（ａ）に示す配置をとる。より具体的には距離Ｌが１．０ｍｍであり、角度θがおよそ０度である。また、フィルム８は離型層を有する。
【００４５】
［実施例５］
実施例５では、図５（ａ）に示す配置をとる。より具体的には距離Ｌが１．０ｍｍであり、角度θがおよそ１１度である。また、フィルム８は離型層を有する。
【００４６】
［実施例６］
実施例６では、図４（ａ）に示す配置をとる。より具体的には距離Ｌが２．０ｍｍであり、角度θがおよそ０度である。また、フィルム８は離型層を有する。
【００４７】
［実施例７］
図５（ｂ）は、実施例７の光沢処理装置の要部の構成を示す概略断面図である。
図５（ｂ）に示す構成では、上記実施例の構成に対して、分離部材１１の配置を変更している。シート送りローラ対４と、サーマルヘッド６のニップ部Ｎとを結ぶ線に沿ってシートＰが搬送されるが、この搬送方向に沿って構成したのが図４（ａ）であり、本実施例の構成はさらに分離部材１１を図中の下方に配置したものである。このようにして本実施例では、フィルム８の移動方向とシートＰの移動方向との角度が確実に０度になるように構成した。また、距離Ｌは０．７ｍｍであり、フィルム８は離型層を有する。
【００４８】
［実施例８］
図６（ａ）は、実施例８の光沢処理装置の要部の構成を示す概略断面図である。
本実施例のサーマルヘッド６は図７におけるサーマルヘッド６と同様のものを用いているが、分離部材１１の形状と配置を変更している。すなわち、図６（ａ）に示すように、サーマルヘッド６の基板２１の下流に、基板２１に隣接して分離部材１１が配置され、分離部材１１は、フィルム８のうちプラテンローラ５との間でニップ部Ｎを形成する領域に当接するように構成されている。さらに分離部材１１は、表面処理が施されたシートと前記転写フィルムとを分離させる機能を有する。したがって、本実施例の場合には、ニップ部Ｎの下流端部Ｃは、ニップ部Ｎを構成する分離部材１１（の面）のうちの下流端部となる。
このようにして、距離Ｌを２ｍｍに設定し、サーマルヘッド６による加熱後、直ちにフィルム８を剥離するよう構成している。また、角度θはおよそ０度である。また、フィルム８は離型層を有する。
【００４９】
［実施例９］
図６（ｂ）は、実施例９の光沢処理装置の要部の構成を示す概略断面図である。
本実施例の分離部材１１における形状とその配置は、図６（ａ）と同様に構成されている。そして本実施例では、距離Ｌは、実施例の中で最も長い２．５ｍｍに設定し、角度θはおよそ０度である。また、フィルム８は離型層を有する。
【００５０】
［実施例１０］
実施例１０では、図４（ｂ）に示す配置をとる。より具体的には距離Ｌが１．０ｍｍであり、角度θがおよそ０度である。また、フィルム８は離型層を有する。
【００５１】
［各実施例および評価結果］
以下に示す表１は各実施例の主構成と評価結果を示す。
【表１】
2012013868.tif 000003
【００５２】
比較例１では、フィルム８に平滑なＰＥＴ材質表面を使用しているが、シートＰ上に平滑な光沢面を形成することが困難であった。その結果は６０度グロスの数値に表れている。光沢度で６０％であり、ＰＥＴのフィルム表面のグロスには及ばない数値であった。縁部の光沢不良については、光沢が低く評価に値しない。
比較例２は比較例１の課題、すなわち光沢度を改善するため、フィルム８のシートＰ側の表面に離型層を設けた例である。比較例２では、離型層により光沢度は８５％にまで達し、写真調の光沢処理が可能になった。しかしながら、新たな課題が発生した。比較例２の構成で、シートＰに対して部分的に光沢処理をする場合、その縁の一部に図８に示すような光沢の低い部位が現れる場合があった。比較例２の処理方法を適用して、例えば印刷物の写真をレイアウトした部分のみ光沢処理をする場合に、その縁の一部に図８のような光沢不良が生じることで、光沢処理後の印刷物の品位を著しく低下させてしまうことが懸念される。
【００５３】
そこで、上述の実施例では、距離Ｌに着目して改善を行った。距離Ｌは上述の通り、発熱体２５の下流端部Ｄとニップ部Ｎの下流端部Ｃとの距離である。実施例２，３，４，６によれば、この距離Ｌを０．４ｍｍ以上とることにより、光沢不良が著しく改善されることがわかる。さらには、この距離Ｌを１．０ｍｍ以上とることがより望ましい。
【００５４】
サーマル記録の場合、従来、加熱体を如何に高い圧力でシートに当接できるかが、印字品質と深く関わっている。そのため、サーマルヘッドの加熱体はグレーズ形状をとる、あるいは、基板の端部に発熱体を配置し、基板を傾斜させてプラテンに当接させるなどの工夫が図られてきた。しかしながら、光沢処理を目的とした場合においては、加熱後のフィルム及びシートの状態が重要となる。もちろん自然に冷却してから、フィルムとシートとを分離させることも可能であるが、部分的に光沢処理をする場合の課題である縁部分の光沢不良はそれだけでは、改善されない。
【００５５】
距離Ｌと光沢不良の関係は以下のように予想している。
フィルム８はシートＰと密着し、冷却後まで密着状態を維持する必要がある。しかしながら、フィルム８は加熱により収縮する性質があることから、発熱体２５を通過後、直ちに、圧力が解除されると、収縮によりフィルム８に蓄えられた応力により、フィルム８が加熱領域の縁においてシートＰから剥がれてしまうことが懸念される。このとき、フィルム８及びシートＰが十分冷却されていない場合は、高温で剥離することになり、正確にフィルムの表面形状をシートＰに転写することが出来ない可能性がある。その結果、光沢処理領域の下流端部の縁部分で、光沢不良が生じる可能性がある。また、この光沢不良は、光沢処理領域の上流端部では起きにくい現象である。これは、ニップ圧が解除されるとき、上流端部までの領域がしっかり密着していれば、剥離が起こりにくいためであると予想している。
【００５６】
したがって、本実施形態では、加熱によるフィルム８の収縮抑制のため発熱体２５による加熱後もフィルム８がニップ部Ｎを通過するように、距離Ｌが設けられている。すなわち、（サーマルヘッド６に対するシートＰの相対移動方向において）ニップ部Ｎの下流端部Ｃよりも上流に発熱体２５の下流端部Ｄが位置するように構成されている。距離Ｌは０．４以上にすることにより、さらに１．０以上にすることにより格段に改善されることから、光沢不良と、非常に大きな関係がある。
実施例１０においては、距離Ｌの長さが同じ実施例４に比べ若干光沢不良が良い傾向にあった。距離Ｌが同じであっても、実施例１０のように、フィルム８とシートＰがサーマルヘッド６の基板２１の面に沿って搬送されていることが、光沢不良の原因であるフィルムが剥がれる現象を抑えているのではないかと予想される。実施例にはないが、さらに、分離部材１１とシート送りローラ対４を合わせて、図中の上方に移動させて、フィルム８とシートＰがよりサーマルヘッド６に沿うように構成することも効果的である。
【００５７】
次に、実施例１，２，４，５の比較から、角度θによる改善効果について説明する。
評価ランクには現れないが、特に距離Ｌが短い場合、角度θの違いにより光沢不良が減少する傾向がある。さらに角度θについては、別の光沢不良についても効果がある。実施例１，５のように、角度θが１１度と浅い場合、フィルム８とシートＰが分離する領域Ｓが一定に定まらない。つまり、フィルム８とシートＰを分離させる力は、フィルム８を引く方向（移動させる方向）に働く力に対して非常に小さい。この分離する力は、フィルム８を引く力（移動させる力）の法線方向（シートＰについて）の分力でしかない。従って、分離が不連続的に起こるため、縞状の光沢不良を生じることがある。従って、これらの観点からも角度θはおよそ０度に設定する（サーマルヘッド６に対するシートＰの移動方向において、ニップ部Ｎの下流端部Ｃよりも下流で、表面処理が施されたシートＰとフィルム８とを分離させる分離部材１１を設ける）ことが望ましい。
さらに、実施例７では角度θをより確実に０にすることで、フィルム８とシートＰを分離点Ｓでより確実に分離させることができるので、より安定してフィルム８とシートＰの分離が可能である。
【００５８】
さらに、実施例６，８の比較より、実施例８がさらに光沢不良の改善が見られることから、ニップ部Ｎを通過後、直ちに、フィルム８とシートＰを分離させる構成がさらに良い
ことがわかる。このとき、分離部材１１は十分冷却され、フィルム８及びシートＰが冷却されていることが必要となる。上述したように、分離部材１１を冷却する機構を備えることがより望ましいが、発熱体２５により局所的な加熱が行われる場合には、分離部材自体の冷却機能でフィルム８及びシートＰを冷却させることができる。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態によれば、サーマルヘッド６の加熱パターンに応じて、写真調の高グロスを含めた光沢処理が、シートＰの任意の場所について可能となる。また、特に高グロスの光沢処理で部分処理をするときに特有の縁部の光沢不良も著しく改善することが可能となる。
また、角度θをおよそ０度に設定することで、縁部の光沢不良について、より良好な出力結果が得られる。加えて縞状の光沢不良についても軽減される。
また、基板２１とともに分離部材１１でニップ部Ｎを構成させることにより、縁の光沢不良をさらに改善することが可能となる。
【００６０】
なお、本実施形態では、複数の発熱体が設けられることでサーマルヘッド６により、シートＰの表面に対して部分的な光沢処理が可能となっているが、これに限るものではない。基板上に１つの発熱体が、シートＰの移動方向に直交するシート幅方向（プラテンローラ５の軸方向）に沿って配設された構成であってもよい。
また、本実施形態においては、加熱装置として光沢処理装置について説明したが、これに限るものではない。本発明の加熱装置は、シートＰ上の熱可塑性樹脂を加熱により軟化させフィルムの表面形状を用いて変形させフィルムの表面形状を転写することで、表面処理を行うものであればよい。これには、シートＰ上の熱可塑性樹脂の表面の摩擦を小さくするために、熱可塑性樹脂の表面を複数の小さなピラミッド形状とする表面処理を行う装置を例示することができる。
【符号の説明】
【００６１】
５  プラテンローラ  ；  ６  サーマルヘッド  ；８  フィルム  ；  ２１  基板  ；
２５  発熱体  ；  Ｎ  ニップ部  ；  Ｐ  シート
【図１】
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【図２】
2012013868.tif 000005
【図３】
2012013868.tif 000006
【図４】
2012013868.tif 000007
【図５】
2012013868.tif 000008
【図６】
2012013868.tif 000009
【図７】
2012013868.tif 000010
【図８】
2012013868.tif 000011