昇華型印刷機とは
昇華型印刷機とは、熱と圧力をかけて染料を気化させる染色方法で印刷を行う印刷機です。
ポリエステルなどの布地への印刷の他、ポリエステル表面加工されたものなら印刷が容易であるため、マグカップやスマートフォンケースなどのプリントにも用いられています。発色が鮮明で、写真やイラストなど様々なものの印刷が可能な装置です。
昇華型印刷機の使用用途
昇華型印刷機は、ポリエステルへの印刷に特に適しています。そのため、主な用途は、布地製品への印刷です。ただし、ポリエステルコーティングされた素材であれば印刷が可能であるため、近年では、布地以外への印刷にも用いられるようになっています。
1. 布地 (ポリエステル製) のもの
- 衣類（Tシャツなど）
- のぼり旗
- アパレル小物・雑貨（ハンカチやタオル、バッグ）
- プリント柄の布地
- タペストリー
- 学会発表用の布ポスター
- 店頭装飾用パネル
2. 布地以外のもの
布地以外のものでは、昇華型印刷機によってポリエステルコーティングされた陶器や木材、アルミなどの素材を用いた製品に印刷が可能です。
- マグカップ
- タンブラー
- スマートフォンケース
- ICカード
- 磁気カード
- プラスチックカード
昇華型印刷機の原理
昇華型印刷機では、専用の昇華転写インクに熱と圧力を加えて目的物に印刷を行います。印刷方法には、「直接昇華方式(ダイレクト方式)」と、転写紙に印刷した図像を別の物に転写することで印刷する「昇華再転写方式」の主に2種類があります。
1. 直接昇華方式
直接昇華方式(ダイレクト方式)の印刷機では、転写フィルムに印刷されているイエロー、マゼンタ、シアンの染料インクを熱したサーマルヘッドにて昇華させ、専用紙 (受像紙、コート紙) に転写して印刷します。写真印刷用の小型プリンターに用いられている他、業務用プリンターでもデザイン出力用やDTP用途の大型プリンターに採用されている印刷方法です。
2. 昇華再転写方式
昇華再転写方式とは、一旦転写用紙と呼ばれる専用の用紙に昇華型プリンターにイメージを印刷し、転写用紙から目的の布地に転写するプリント方法です。転写用紙の印刷には専用の昇華転写インクが用いられ、反転したイメージが印刷されます。また、転写紙にプリントした段階では、仕上がりの色とは異なる色味です。
印刷の目的物であるポリエステルの布地に、印刷された転写用紙を当て、プレス機で熱と圧力を加えます。この際、転写用紙の染料インクが気化すると同時に、熱によってポリエステルのポリマー分子の結合が緩み、一時的にすき間ができ、染料インクの気体が入り込みます。このようにして入り込んだインクの分子が繊維のなかに拡散することにより、布地の染色が行われるという原理です。
再転写方式の特長は、複雑な形をした物に対しても印刷できるという点です。IDカードの印刷や表面がデコボコした雑貨への印刷にも使用されます。Tシャツやユニフォームなど、ファブリック製品の印刷にも汎用される手法です。ただし、例えばマグカップの表面にプリントするための「マグカッププレス機」など、対象によっては商品の形に合わせたヒートプレス機が必要となります。
3. 「昇華」という言葉の定義
昇華とは本来物質が固体から液体を経ずに気化することを指しますが、昇華型印刷機のインクは実際には液体を経てから気化していることが現在ではわかっています。「昇華」という言葉が用いられているのは、加熱によって染料が気化することが発見された当時に染料が固体から気体に昇華していると考えられていたことの名残です。
昇華型印刷機の種類
昇華型印刷機の大きさはさまざまで、具体的にはA3・A4サイズを印刷する卓上サイズのものから最大印刷幅1,000mm前後のもの、ユニフォームやのぼりの作成に用いられる1,600mm〜1,900mm幅の印刷が可能な大型のものなどがあります。
また、印刷したい素材によってプレス機も異なります。例えば、布地、Tシャツやタイルなどの平面を印刷する際は平面プレス機が用いられ、マグカップなどの円筒形の印刷にはマグプレス機が必要です。その他、立体物を印刷する真空プレス機や、大型の輪転型プレス機などもあります。用途に合わせて適切なものを選択することが重要です。
参考文献
https://asobo-design.com/nex/blog-118-5-51223.html
https://canon.jp/business/solution/pro-printer/cardprinter/guide
https://www.epson.jp/products/largeprinter/textile/
https://connect.nissha.com/fabright/sublimation_transfer_print/