JP2000505717A - 厚いワニスのための発熱ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ワニス層(3)をリボン(20)から被処理面(26)へ転写するための発熱ヘッド(80)であって、ワニス層を被処理表面上(26)へ転写するための第１のリボン加熱手段と、リボンの移動方向に対して第１の加熱手段よりも上流に配置された第２のリボン予熱手段とを含む発熱ヘッド。上記第１および第２の手段は加熱シュー(60,70)であって、これらシューがヒンジ(51,61,52,71)とバネ(65,75)とのシステムを介して発熱ヘッドの本体(50)上に可動式に設置されている。上記発熱ヘッドは特に、プラスチックカード上に厚い保護ワニスを堆積させる上で有用である。

Description

【発明の詳細な説明】 厚いワニスのための発熱ヘッド 本発明は、熱転写によるワニスの堆積に関するもので、特にＩＣカード、磁気 カード、バッジなどへの保護ワニスの堆積に関する。 さらに特定するならば、本発明は、ワニス層をリボンから被処理表面へ転写す るための発熱ヘッドに関するものである。 図１を参照して、熱転写によるワニスの堆積は、熱の作用によって転写可能な ワニス層３を有する、一般にはポリエステル製の搬送フｊルム２を含むワニスリ ボン１を用いて行われることを思い出されたい。 図２は、図１のリボンを用いてプラスチックカード４上にワニスを堆積させる ための一般的な方法を示す概略図である。印刷ヘッド５は、複数の加熱ドット要 素5-2を支持する加熱端5-1を含み、リボン１をカード４に押圧するように動作す ることができる。印刷ヘッド５は移動せず、カード４とリボン１とが同じ速度で Ｄの方向に移動する。加熱端5-1の下で、リボン１のワニス層３がその転写温度 である180〜200℃に加熱され、ポリエステルフィルム２から離れてカード４上に 転写される。 プラスチックカードの分野では、経験的に、カードの寿命が保護ワニスの厚さ に依存することが示されており、厚いワニスは、化学的および機械的攻撃に対し て薄いワニスよりも優れた保護を提供する。従ってここ数年、厚いワニスを堆積 させるために特別に設計されたリボンが開発されている。そのようなリボンはそ れ自体非常に厚いという特徴を有し、厚さ約４〜８μｍのワニス層に対してポリ エステル支持フイルムは最大約15〜20μｍの厚さを有することができる。 しかしながら実際には、そのようなリボンはポリエステルフィルムが非常に厚 いためにワニス層が速やかにはその転写温度まで加熱されず、図２に示すような 従来型の印刷ヘッドと供に使用することはできない。この欠点を解決するために リボンの移動速度を遅くすることが提案されたが、処理速度が非常に遅くなり、 プラスチックカードの工業的な製造には適さない。別の解決方法として、リボン １をワニス転写に必要な温度よりも高い温度に加熱することが提案されたが、そ れによってポリエステルフィルムは軟化し、リボンが破断する原因となる。 図３は、厚さの大きいリボンに適した従来型のワニス堆積方法を示す。ワニス リボン１は、大型で柔らかい回転シリンダー10の周囲に角度範囲Ａに沿って部分 的に巻き付けられている。シリンダー10の表面は電気抵抗器11によって加熱され 、リボン１を受ける角度範囲Ａはプラスチックカード４に押圧されるように動作 することができる。しかしながら、この方法には欠点がある。まず第１に、シリ ンダー10の温度制御が難しく、従って堆積されるワニスの厚さの制御が難しい。 第２に、シリンダー10とカード４の接触表面がかなり大きいこと、およびシリン ダー10の温度が高いことによって、この方法ではカード４が湾曲し、従って機械 的手段を用いてカードを真っ直ぐにする必要がある。 従って本発明の目的は、このような欠点を持たない厚いワニスを転写するため の手段手段を提供することにある。 この目的は、ワニス層をリボンから被処理面へ転写するための発熱ヘッドであ って、ワニス層を被処理表面上へ転写するための第１のリボン加熱手段と、リボ ンの移動方向に対して第１の加熱手段よりも上流に配置された第２のリボン予熱 手段とを含み、第１および第２の手段が加熱シューであってこれらシューがヒン ジ／バネシステムを介して発熱ヘッドの本体上に可動式に設置されている発熱へ ッドによって達成される。 １つの具体例によれば、ヒンジはシュー内に形成され、発熱ヘッドの本体の突 起に関節接合された溝を含む。 １つの具体例によれば、発熱ヘッドの本体は２つのキャビティーを有し、キャ ビティー内に２つのバネが圧縮されており、このバネがシューをヒンジの周囲で 回転させる力を発生させ、このシューの回転がヒンジの反対側に配置されたスト ッパーによって制限される。 １つの具体例によれば、シューは、薄い層の堆積あるいはスクリーン印刷によ って形成された電気抵抗器を含む加熱プレートによって加熱される。 以下、添付した図面を参照しながら本発明による発熱ヘッドの２つの具体例に 関する説明を読むことにより、本発明の上記並びにその他の特徴がより明確に理 解されよう。添付した図面中： 図１は、すでに述べたワニスリボンの断面図であり、 図２は、すでに述べた従来の熱転写によるワニス堆積方法を示し、 図３は、すでに述べたもう１つの熱転写による従来型ワニス堆積方法を示し、 図４は、本発明による第１の具体例の軸AA'における断面図であり、 図４Ａは、図４の発熱ヘッドの一部を示す軸BB'における断面図であり、 図５は、図４の発熱ヘッドの底面図であり、 図６は、図４の発熱ヘッドの加熱要素を示し、 図７は、本発明による発熱ヘッドの第２の具体例の断面図である。 図４および５はそれぞれ、本発明の発熱ヘッド80の断面図および底面図を示す もので、図４は図５の軸AA'における断面図である。図４はさらに、発熱ヘッド8 0を含む、プラスチックカードにワニスを塗るための装置の要素を示している。 つまりすでに述べたような種類のワニス塗布用リボン20、リボン20を案内するた めのローラー21,22、並びにリニアモーター25の作用で垂直に摺動する発熱ヘッ ド80を上昇させるためのアーム24が示されており、従って発熱ヘッド80は高位置 または低位置を取ることができる。リボン20の下には送りローラーに27に乗せら れた状態でプラスチックカード26が配置されている。図面をわかりやすくするた めに、図４の装置にはその他一般的な手段、例えばリボンを巻き取るための手段 や移動させるための手段、リボン20を案内するためのその他のローラーおよびカ ード26を送るためのその他のローラーは示されていない。 本発明によれば、発熱ヘッド80は２つの加熱シュー60、70を含む。シュー60、 70は、発熱ヘッドの本体を構成して且つネジ23によって上昇アーム24に固定され たブロック50上に取り付けられている。第１のシュー60は、発熱ヘッド80とカー ド26との接触平面上に位置するワニス転写シューである。第２のシュー70は、接 触平面の後方で大きく傾斜した平面上に位置するリボン20を予熱するためのシュ ーである。 図４では、実線は高位置にある時の発熱ヘッド80を示し、破線はヘッド80が低 位置、つまり転写位置を取った時のシュー60、70およびリボン20を示す。ワニス 転写中、カード26およびリボン20は同じ方向Ｓに同じ速度で移動し、ヘッド80は 動かない。リボン20は予熱シュー70に沿って摺動し、その後転写シュー60によっ てカード26に押圧される。リボン20の移動方向Ｓに対して転写シュー60の上流に 配置された予熱シュー70は、第１の量の熱をリボン20に導入する。リボン20がシ ュー60との接触位置に到達した時点で熱はすでにリボンの厚さ全体に行き渡って おり、シュー60が追加のエネルギーを導入することによってワニスはその転写温 度である180〜200℃に加熱される。 つまり、本発明の発熱ヘッド80は特に、厚さの大きいリボン20への使用に適し ている。さらにワニスの塗布はリボン20を１秒間に数センチメートルという高速 で移動させながら行うことができる。目的とする用途、操作条件、使用するリボ ンの種類などによって、当業者はシュー60および70それぞれの温度を決定するこ とになろう。特に予熱および加熱温度はリボンの厚さに応じて選択され、さらに シューの寸法およびリボンの移動速度などのパラメータ、つまりリボンとシュー トの接触時間を決定するパラメータに応じて選択されるいことになろう。当然、 厚さの小さいリボンの場合には、シュー70は有効でないと判断され、不活化され てもよい。 続いて、図４および５に示した発熱ヘッド80の実施例を詳細に説明する。 図の実施例によれば、シュー60、70はアルミニウム製であり、ブロック50は熱 伝導性に乏しい材料、例えばテフロン（登録商標Teflon）で構成され、シュー60 、70とブロック50との間を断熱する必要がないようになっている。長方形のシュ ー60、70はリボンを横断するように配置されており、リボン20の進行方向に約１ センチメートルの幅を有し、リボンを横断する方向に数センチメートル、少なく ともリボン20の幅に等しい長さを有する。各シュー60、70の長手方向縁部には溝 61、71があって、これらの溝がブロック50の長手方向突起51、52と関節接合され て供にヒンジを構成する。各ヒンジの反対側では、図５に示す締めつけネジ62、 72がシュー60、70を貫通してブロック50に固定されている。ブロック50内部には ２つのキヤビティー63、73が設けられており、これらキャビテイーの内部に２つ の摺動加圧要素64、74が配置されて、これら摺動加圧要素64、74はバネ65、75に よって圧縮されて加熱プレート66、76を各シュー60、70の内側面に押圧するよう に構成されている。シュー60、70をリボン20またはカード26と最適な状態で確実 に接触させるために、ネジ62、72を完全に締めつけないことによってバネ65、75 の弾性力を利用する。つまり、シュー60、70を可動式に取り付けることができる 。このことは図４Ａにより明確に示されており、この図は図５の軸BB'における 断面であって、シュー60の取り付けを示している。バネ65の作用によって溝61と 突起51とで構成されるヒンジを中心にシュー60が回転し、余裕を持って締め付け られたネジ62の頭部に当接されることがわかる。さらに、ネジ62の頭部がシュー 60の表面に形成された凹部67内に配置されてリボン20を損傷しないようになって いることが解る。別の特徴によれば、図４では、ブロック50が２つのシュー60、 70の間に凹部55を有し、発熱ヘッド80が低位置になった時にリボン20を案内する ためのローラー21がこの凹部内に収納されることが解る。 図６は、加熱プレート66、76の実施例を示す。プレート66、76はセラミック基 板660を有し、この基板の上に薄膜技術（真空下における堆積）または厚膜技術 （スクリーン印刷）によってギリシャ雷紋状の加熱抵抗器661およびサーミスタ ー662(つまり温度によって値の変わる抵抗器)が堆積され、プレート66、76の温 度のモニタおよび制御が可能になっている。抵抗器661とサーミスター662との電 気的接続は、金属化された端子の列663によって行われる。再び図４を参照する と、プレート66、76はワイヤ56、57を介して電源ユニット58に電気的に接続され 、シュー60、70の温度のモニタリングおよび制御が確実に行われるようになって いる。 図７は、例えばプレート91によって加熱される単一のシュー90を含む発熱ヘッ ド100を示す。シュー90の表面(該表面上でリボン20が摺動する)は、発熱ヘッド とカード26との接触面内に第１の領域90-1を有し（図４のシュー60に相当する） 、その先に大きく傾斜した第２の予熱領域90-2がカード26との接触平面から次第 に遠ざかる方向に続く（図４のシュー70に相当する）。場合によってはシュー90 が領域90-2の先まで延びて放熱器90-3を構成することもできる。シュー90内には 温度勾配が発生し、予熱領域90-2の温度はワニス転写領域90-1の温度よりも低く なる。領域90-2の温度と領域90-1の温度とを区別するもう一つの方法としては、 異なる温度に加熱される２つの加熱プレートをシューの下に設置する方法か、あ るいはシュー90を備えたブロック50そのものの決まった場所に熱を逃がすための 溝を設けるという方法がある。 一般的には、本発明の発熱ヘッドはプラスチックカード以外の表面にワニスを 堆積させるために使用することができる。本発明の発熱ヘッドはさらに、熱の効 果によって転写可能な物質であるという条件で、ワニス以外の物質を堆積させる ために使用することも可能である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年４月９日（１９９７．４．９） 【補正内容】 ネジ62、72を完全に締めつけないことによってバネ65、75の弾性力を利用する。 つまり、シュー60、70を可動式に取り付けることができる。このことは図４Ａに より明確に示されており、この図は図５の軸BB'における断面であって、シュー6 0の取り付けを示している。バネ65の作用によって溝61と突起51とで構成される ヒンジを中心にシュー60が回転し、余裕を持って締め付けられたネジ62の頭部に 当接されることがわかる。さらに、ネジ62の頭部がシュー60の表面に形成された 凹部67内に配置されてリボン20を損傷しないようになっていることが解る。別の 特徴によれば、図４では、ブロック50が２つのシュー60、70の間に凹部55を有し 、発熱ヘッド80が低位置になった時にリボン20を案内するためのローラー21がこ の凹部内に収納されることが解る。 図６は、加熱プレート66、76の実施例を示す。プレート66、76はセラミック基 板660を有し、この基板の上に薄膜技術（真空下における堆積）または厚膜技術 （スクリーン印刷）によってギリシャ雷紋状の加熱抵抗器661およびサーミスタ ー662(つまり温度によって値の変わる抵抗器)が堆積され、プレート66、76の温 度のモニタおよび制御が可能になっている。抵抗器661とサーミスター662との電 気的接続は、金属化された端子の列663によって行われる。再び図４を参照する と、プレート66、76はワイヤ56、57を介して電源ユニット58に電気的に接続され 、シュー60、70の温度のモニタリングおよび制御が確実に行われるようになって いる。 一般的には、本発明の発熱ヘッドはプラスチックカード以外の表面にワニスを 堆積させるために使用することができる。本発明の発熱ヘッドはさらに、熱の効 果によって転写可能な物質であるという条件で、ワニス以外の物質を堆積させる ために使用することも可能である。 【図５】【図６】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ワニス層(3)をリボン(20)から被処理面(26)へ転写するための発熱ヘッド(80 )であって、ワニス層を被処理表面上(26)へ転写するための第１のリボン加熱手 段と、リボンの移動方向に対して第１の加熱手段よりも上流に配置された第２の リボン予熱手段とを含み、第１および第２の手段が加熱シュー(60,70)であって これらのシューがヒンジ(51,61,52,71)とバネ(65,75)とのシステムを介して発熱 ヘッドの本体(50)上に可動式に設置されていることを特徴とする発熱ヘッド。 ２．上記ヒンジが、シュー内に形成された溝(61,71)であって発熱ヘッドの本体( 50)の突起(51,52)に関節接続された溝を含む請求項１に記載の発熱ヘッド。 ３．本体(50)が２つの凹部(63,73)を有し、この凹部内で２つのバネ(65,75)が圧 縮されており、このバネがシューを上記ヒンジ(51,61,52,71)の周囲で回転させ る力を発生させ、このシューの回転がヒンジの反対側に配置されたストッパー(6 2,72)によって制限される請求項１または２のいずれか一項に記載の発熱ヘッド 。 ４．上記ストッパーがネジ(62,72)の頭部である請求項３に記載の発熱ヘッド。 ５．シュー(60,70)が、薄層堆積またはスクリーン印刷によって形成された電気 抵抗器(661)を含む加熱プレートによって加熱される請求項１〜４のいずれか一 項に記載の発熱ヘッド。 ６．上記プレート(66,76)が、上記バネ(65,75)によって上記シューに押圧される 請求項５に記載の発熱ヘッド。 ７．シュー(60,70)が発熱ヘッドの本体(50)から断熱されておらず、発熱ヘッド の本体(50)が熱伝導性に乏しい材料で構成される請求項１〜６のいずれか一項に 記載の発熱ヘッド。 ８．本体(50)がシュー間にリボン(20)案内用のローラー(21)を受けるための凹部 (55)を有する請求項１〜７のいずれか一項に記載の発熱ヘッド。 ９．請求項１〜８のいずれか一項に記載の発熱ヘッドを備えた、プラスチックカ ード(26)をワニスで被覆するための装置。