(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な構成及び低廉なコストで、滲みやぼやけ等の不良の発生を効果的に抑制して高い印刷品質を維持できるダイレクト昇華印刷装置を提供する。【解決手段】耐熱性のシートを供給するシート供給手段と、加熱手段からの放射熱によってインクの気化が生じるよりも加熱工程の上流で、シートを印刷媒体の印刷部分に案内して密着させる案内手段と、加熱手段からの放射熱によりインクの気化が発生しなくなるよりも加熱工程の下流で、印刷媒体の表裏からシートを剥離する剥離手段とを有する。【選択図】図１
0003158891.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
昇華性のインクで印刷媒体の表面に直接印刷を行い、前記印刷媒体の印刷面を加熱手段で加熱して前記インクを昇華・発色・定着させるダイレクト昇華印刷装置において、
耐熱性のシートを供給するシート供給手段と、前記加熱手段からの放射熱によってインクの気化が生じるよりも加熱工程の上流で、前記シートを少なくとも前記印刷媒体の印刷部分に案内して密着させる案内手段と、前記加熱手段からの放射熱によりインクの気化が発生しなくなるよりも前記加熱工程の下流で、前記印刷媒体の表裏から前記シートを剥離する剥離手段とを有することを特徴とするダイレクト昇華印刷装置。
【請求項２】
前記印刷部分の表裏両面に前記シートを供給する前記シート供給手段と、前記印刷部分の表裏両面に前記シートを密着させる前記案内手段とを有することを特徴とする請求項１に記載のダイレクト昇華印刷装置。
【請求項３】
前記印刷部分と前記加熱手段とを相対的に押し付ける押圧手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のダイレクト昇華印刷装置。
【請求項４】
前記シートが樹脂シート、紙シート又は金属箔であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のダイレクト昇華印刷装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、印刷媒体に直接印刷した後、前記印刷媒体の印刷部分を加熱して昇華・発色・定着させるダイレクト昇華印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
昇華性のインクを用いて印刷媒体に所定の図形や文字，模様等を印刷した後、前記インクを加熱・昇華させて前記印刷媒体に定着させる昇華印刷方法及び装置が知られている（例えば特許文献１〜３参照）。
このような昇華印刷では、従来、中間媒体に前記インクで印刷をした後、この中間媒体を印刷媒体に押し付けた状態で加熱し、中間媒体のインクを印刷媒体に転写する方法が一般的である。
ところで、上記した転写形の昇華印刷では、ポリエステルやナイロン等で形成された布地と転写紙の加熱による収縮状態の違いにより、布地と転写紙との間にずれが生じ、これによって転写画像がぼやけるという不具合が生じる。そこで、近年、印刷媒体に直接印刷した後、前記印刷媒体の印刷面を加熱して発色・定着させるダイレクト昇華印刷が注目されている（例えば、特許文献４，５参照）。
ダイレクト昇華印刷法によって布帛等の印刷媒体に印刷を行う場合は、インクが滲まないように布帛に予めバインダを塗布しておき、この布帛の表面に、インクジェット型の印刷機でインクを吹き付けて直接印刷を行う。この後、布帛の表面を、インクの昇華温度よりも高い温度に加熱してインクを発色・定着させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０００−５１１９５４号公報
【特許文献２】特開２００４−４２６０４号公報
【特許文献３】特開２００４−１０７６４７号公報
【特許文献４】特開２００６−２６５８１３号公報
【特許文献５】特開２００９−５７４１６号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記したダイレクト昇華印刷方法及び装置による印刷においても、印刷画像の縁がぼやけたりや印刷画像間の境界が不鮮明になる等の不良（これらを総称して「ぼやけ」と記載する）が生じやすく、転写形の印刷画像に比べて印刷品質がそれほど高くならないという問題がある。
このような「ぼやけ」の問題は、インクを昇華させる際の加熱温度や加熱時間を調整したり、インクやバインダの種類を変更したりすることである程度の解決は可能であるが、前者は印刷媒体の種類によって加熱温度及び時間に制限があり、後者はコスト高になるという問題がある。
【０００５】
本考案は上記の問題に鑑みてなされたもので、簡単な装置構成及び低廉なコストで「ぼやけ」不良の発生を効果的に抑制することができ、鮮明で高品質な印刷画像を印刷媒体の表面又は表裏両面に形成できるダイレクト昇華印刷装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案の考案者が鋭意研究を行った結果、ダイレクト昇華印刷における「ぼやけ」が発生する原因は、インクを昇華させるための加熱の際に、気化したインクの一部が印刷部分の周囲に拡散し、印刷媒体に再付着することにあるとの推測に達した。この推測に基づき本考案の考案者は、気化したインクを印刷媒体内に封じ込めることができれば、上記の問題を解決できると考えた。そのための一つの手段は、例えば特許文献４に記載されている加熱形態のように、加熱ローラ等の加熱手段の表面に印刷媒体に密着させて加熱を行うことである。しかし、試験を行った結果、接触形の加熱だけでは本考案の問題を解決することはできないことが判明した。本考案の考案者がこの試験結果からさらに推考した結果、加熱手段に印刷媒体を密着させても、加熱手段に接触する前後で、加熱手段からの放射熱によりインクが気化されること、加熱ローラから離れる際には、印刷媒体の残存する熱によってもインクが気化されることから、加熱ローラに接触していない部分で気化したインクが周囲に拡がって「ぼやけ」が発生するとの推測に達した。そして、さらに鋭意研究を行った結果、加熱手段による熱の影響を受ける前後で、印刷媒体の印刷部分に和紙や樹脂フィルム等の耐熱シート（フィルム状のものを含む）を密着させ、この状態で前記印刷部分を加熱し、前記加熱手段から十分に離間した位置で前記耐熱シートを剥がすことで、本考案の問題を解決できることに想到した。
【０００７】
具体的に、請求項１に記載の考案は、昇華性のインクで印刷媒体の表面に直接印刷を行い、前記印刷媒体の印刷面を加熱手段で加熱して前記インクを昇華・発色・定着させるダイレクト昇華印刷装置において、耐熱性のシートを供給するシート供給手段と、前記加熱手段からの放射熱によってインクの気化が生じるよりも加熱工程の上流で、前記シートを少なくとも前記印刷媒体の印刷部分に案内して密着させる案内手段と、前記加熱手段からの放射熱によりインクの気化が発生しなくなるよりも前記加熱工程の下流で、前記印刷媒体の表裏から前記シートを剥離する剥離手段とを有する装置である。
前記シートは、インクを塗布した印刷媒体の表面の全体に密着させるものとしてもよいし、インクを塗布した印刷部分だけでもよい。また、インクを塗布した側の面（表面とする）又はその反対側の面（裏面）のいずれか一方、若しくは、加熱手段により加熱を行う側の面（必ずしも表面とは限らず）又はこれと反対側の面のいずれか一方だけに密着させてもよいし、請求項２に記載するように表裏両面に密着させてもよい。表裏両面に密着させることで、例えば、加熱によってインクを印刷媒体の裏面側まで到達させ、表裏に鮮明な印刷画像を得る場合に、裏面側にも「ぼやけ」の無い鮮明な印刷画像を形成することができる。
なお、本考案においては、加熱手段は印刷媒体から離間させた非接触加熱であってもよいし、印刷媒体に接触させた接触加熱のいずれでもよい。接触加熱の場合は、請求項３に記載するように、前記印刷部分と前記加熱手段とを相対的に押し付けるようにするとよい。「相対的」であるから、前記印刷部分を前記加熱手段に押し付けるようにしてもよいし、前記加熱手段を前記印刷部分に押し付けるようにしてもよい。
【０００８】
前記シートとしては、印刷媒体の印刷部分に隙間無く密着させることができるとともに、気化したインクの周囲への拡散を防止して「ぼやけ」の発生を抑制することができるものであり、かつ、加熱手段からの熱の印刷媒体に効率良く伝達することができて加熱温度に耐えることができるものであればよい。シートの材質としては無孔質のものが好ましいが、多孔質のもの又はメッシュ状のものであっても、孔径が十分に小さく、インクの拡散による「ぼやけ」を抑制できるものであれば使用が可能である。また、シートの肉厚は、熱透過性と可撓性の観点から可能な限り薄いものであるのが好ましいが、印刷部分の加熱に支障が生じず、かつ、上記要件を満たすものであれば、比較的厚手の板状のものを使用することも可能である。
耐熱温度としては、例えば、印刷媒体がポリエステルの場合は、１７０〜１８０℃、ナイロンの場合は、１５０〜１６０℃程度の加熱温度に耐えることができるものであればよい。請求項４に記載するように、ポリエチレンやポリエステル，ナイロン等の樹脂シートの他、紙（クラフト紙、和紙、洋紙等）シートやアルミ箔等の金属箔も使用が可能である。これらシートは単体で用いてもよいし、同種シート又は異種シートを積層した積層体であってもよい。
【考案の効果】
【０００９】
本考案によれば、印刷媒体の少なくとも印刷部分に耐熱性のシート又はフィルムを密着させた状態で印刷部分を加熱するだけで、「ぼやけ」の発生を効果的に抑制することができ、高い印刷品質の印刷物を得ることができる。
また、印刷媒体の表面に塗布したインクを加熱によって裏面まで到達させ、裏面側にも印刷画像を形成する場合にも、表裏両面にシートを密着させて加熱を行うことで、印刷媒体の表裏両面に「ぼやけ」の無い鮮明で高品質な印刷画像を形成することができる。
さらに、本考案では、加熱手段と印刷媒体との間にシートを介在させることで、
固定状態の加熱手段に印刷媒体を接触状態で送ることにより発生する「引きずり」と称される滲みの発生も防止できるようになった。従って、加熱ローラのような加熱手段の表面温度の全体を均一に保ちつつ、前記加熱ローラを一定速度で回転させるための機構を不要にでき、装置構成を簡素にできるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本考案のダイレクト昇華印刷装置の一実施形態にかかり、その構成を説明する概略図である。
【図２】加熱部分の拡大図である。
【図３】本考案のダイレクト昇華印刷装置の他の実施形態にかかり、その構成を説明する概略図である。
【図４】本考案のダイレクト昇華印刷装置のさらに他の実施形態にかかり、その構成を説明する概略図である。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本考案の好適な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本考案のダイレクト昇華印刷装置の一実施形態にかかり、その構成を説明する概略図である。
ダイレクト昇華印刷装置は、印刷媒体である布帛Ｗを供給する布帛供給ローラ１と、布帛供給ローラ１から供給された布帛Ｗにバインダを塗布するバインダ塗布部２と、バインダ塗布の終了した布帛Ｗの表面に、ノズル３ａからインクを吐出して印刷する印刷部３と、布帛Ｗの表面を加熱する加熱ローラ５と、この加熱ローラ５に対向して設けられ布帛Ｗを加熱ローラ５に押し付ける押圧機構４と、耐熱性シートである紙シートＳを供給する紙シート供給ローラ６と、紙シートＳを巻き取る紙シート巻き取りローラ７と、加熱工程を経て画像が形成された布帛Ｗを巻き取る布帛巻き取りローラ１０とを備えている。
【００１２】
押圧機構４は、ベルト４ｂとこのベルト４ｂを巻き掛けたローラ４ａとから構成され、ベルト４ｂと加熱ローラ５との間に布帛Ｗ及び紙シートＳを通すことで、布帛Ｗ及び紙シートＳを加熱ローラ５の表面に押し付ける。この実施形態では、加熱ローラ５は回転させてもよいし、非回転（固定）でもよい。本考案においては、加熱ローラ５と布帛Ｗとの間に紙シートＳを介在させることで、加熱ローラ５を固定としても、「引きずり」による滲み等の不良は発生しない。
布帛供給ローラ１から供給された布帛Ｗは、ガイドローラ８に案内されながら矢印Ｉの方向に送られる。そして、バインダ塗布部２，印刷部３を経て表面に印刷がなされた布帛Ｗは、加熱ローラ５とベルト４ｂとの間を通って加圧・加熱されながらインクの発色・定着が行われて画像が形成され、布帛巻き取りローラ１０に巻き取られる。
加熱ローラ５による加熱温度は、布帛Ｗの種類によって種々選択でき、例えば、布帛Ｗがポリエステル繊維で形成されている場合は１７０〜１８０℃程度、ナイロン繊維で形成されている場合は、１５０〜１６０℃程度である。
【００１３】
紙シート供給ローラ６から供給された紙シートＳは、布帛Ｗの送り方向上流側に配置された案内手段としてのガイドローラ９ａによって布帛Ｗの表面（インクを塗布した面）に導かれ、加熱ローラ５の手前で布帛Ｗの表面に密着される。紙シートＳは、布帛Ｗの表面に密着した状態で布帛Ｗとともにベルト４ｂと加熱ローラ５との間に送られる。そして、加熱ローラ５よりも布帛Ｗの送り方向下流側に配置されたガイドローラ９ｂによって、紙シートＳが布帛Ｗから分離され、紙シート巻き取りローラ７に差し向けられる。紙シートＳを布帛Ｗに供給・密着させる位置は、加熱ローラ５からの放射熱の影響によってインクが気化する手前である。また、紙シートＳを布帛Ｗから分離する位置は、加熱ローラ５からの放射熱の影響がよってインクが気化することなく、かつ、布帛Ｗが十分に冷却されて残存熱によるインクの気化がなくなる位置である。ガイドローラ９ｂと加熱ローラ５との間及び／又はガイドローラ９ａと加熱ローラ５との間に遮熱板を設けたり、ガイドローラ９ｂと加熱ローラ５との間で布帛Ｗを冷却するファン等の冷却手段を設けることで、ガイドローラ９ａ，９ｂ間の距離を小さくすることができる。
【００１４】
図２は、加熱ローラ５による加熱部分におけるベルト４ｂ，加熱ローラ５，布帛Ｗ及び紙シートＳの関係を示す部分拡大図である。なお、図２においては、布帛Ｗ及び紙シートＳの送り方向は紙面の左から右方向（図中矢印で示す）である。図示するように、インクＴによって印刷がなされた布帛Ｗの表面に、紙シートＳが密着している。この状態で、紙シートＳは加熱ローラ５とベルト４ｂとの間に送られ、加圧・加熱される。これによってインクＴが昇華（気化）するが、気化したインクＴの拡散は、布帛Ｗに密着した紙シートＳによって阻止される。そのため、気化したインクＴのほぼ全てが布帛Ｗ内に留まって発色・定着し、「ぼやけ」の無い鮮明な画像が形成される。
【００１５】
図３は、本考案のダイレクト昇華印刷装置の他の実施形態にかかり、その構成を説明する概略図である。
先の実施形態では、紙シート供給ローラ６から供給された紙シートＳは、布帛Ｗとともに加圧・加熱された後に紙シート巻き取りローラ７に巻き取られるものとして説明した。
この実施形態では、無端連続状の紙シートＳを、ガイドローラ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄによって布帛Ｗの送り速度と同じ送り速度で連続的に送るようにしている。そして、ガイドローラ９ａによって布帛Ｗの表面（印刷面）に紙シートＳを密着させ、この状態で紙シートＳと布帛Ｗとを加熱ローラ５とベルト４ｂとの間に送る。
【００１６】
図４は、本考案のダイレクト昇華印刷装置のさらに他の実施形態にかかり、その構成を説明する概略図である。
上記した二つの実施形態では、加熱ローラ５を布帛Ｗ及び紙シートＳに接触して加熱するようにしているが、本考案における加熱手段は必ずしも接触加熱に限定されない。
図４の実施形態では、図１及び図３の実施形態の加熱ローラ５の代わりにヒータ５′を用い、このヒータ５′を布帛Ｗ及び紙シートＳから離間した位置に配置している。つまり、先の実施形態では接触加熱であるのに対し、この実施形態では非接触加熱である。ヒータ５′の放射熱は、紙シートＳを介して布帛Ｗに伝達される点は先の実施形態と同じである。
この実施形態においても、ヒータ５′の放射熱によって気化したインクは、布帛Ｗに密着させた紙シートＳによって阻止されるので、気化したインクＴのほぼ全てが布帛Ｗ内に留まって鮮明な画像を得ることができる。
また、本考案において、紙シートＳは、布帛Ｗの表裏両面に供給するようにしてもよい。
布帛Ｗの表裏両面に紙シートＳを供給する構成を図４に示す。この例では、図３のガイドローラ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄと同様のガイドローラ９ａ′，９ｂ′，９ｃ′，９ｄ′を紙シートＳの裏面側にも設けている。
このように、布帛Ｗの表裏両面に紙シートＳを供給・密着させることで、裏面側におけるインクの気化・拡散を防止でき、例えば加熱によってインクを印刷媒体の裏面側まで到達させ、表裏両面に印刷画像を形成する場合に、裏面にも「ぼやけ」の無い鮮明な印刷画像を形成することができる。
【００１７】
本考案の好適な実施形態について説明したが、本考案は上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記の説明では、耐熱性のシートとして紙シートを例に挙げたが、熱透過性が良く、加熱手段による加熱温度に耐えることができるものであればポリエステルやナイロン，ポリエチレン等の樹脂シート（フィルム）を用いてもよい。また、布帛の印刷面に隙間無く密着させることができるのであれば、アルミ箔や銅箔等の金属箔も使用が可能である。また、これらシートは単体で用いてもよいし、同種シート又は異種シートを積層した積層体であってもよい。
また、図１〜図３の実施形態では、布帛Ｗの加熱ローラ５と接触する側の面（この場合はインクを塗布した表面）にシートＳを密着させているが、布帛Ｗの加熱ローラ５と接触する側と反対側の面（裏面）にシートＳを密着させるようにしてもよい。
さらに、上記の実施形態におけるダイレクト昇華印刷装置において、例えばバインダ塗布部２や印刷部３を加熱ローラ５及び押圧機構４を有する部分と別体に構成し、別装置で予めバインダを塗布した布帛Ｗを印刷機に掛けて印刷し、加熱ローラ５，押圧機構４及び本考案のシート供給機構を有する別装置に掛けてインクの昇華・発色・定着を行うようにしてもよい。
また、上記の説明では、インクを塗布した印刷媒体の表面及び／又は裏面の全面に紙シートを供給し、密着させているが、本考案においては、インクを塗布した印刷部分だけにシートを供給して密着させるようにしてもよい。さらに、印刷部分に密着させたシートの分離は、加熱直後でなくてもよく、例えば印刷終了後や印刷画像の点検時又は出荷前等に分離してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本考案は、ダイレクト昇華印刷に広範に適用が可能で、インクを昇華させるための加熱手段も、接触形のものに限らず非接触形のものであってもよい。また、布帛への印刷に限らず、ダイレクト昇華印刷が可能な他の印刷媒体への印刷にも適用が可能である。
【符号の説明】
【００１９】
１：布帛供給ローラ
２：バインダ塗布部
３：印刷部
３ａ：ノズル
４：押圧機構
４ａ：ローラ
４ｂ：ベルト
５：加熱ローラ
５′：ヒータ
６：紙シート供給ローラ
７：紙シート巻き取りローラ
８：ガイドローラ
９ａ〜９ｄ：ガイドローラ
１０：布帛巻き取りローラ
Ｗ：布帛（印刷媒体）
Ｓ：紙シート（シート）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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