JP2004188671A

JP2004188671A - リサイクル可能なインクフィルム用ボビンおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2004188671A
Application number: JP2002357044A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Asai; 井秀紀浅
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2002-12-09
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2004-07-08

Abstract

【課題】使用済みインクフィルムを簡単に分離でき、リサイクルが容易なボビン、そのボビンの製造方法、およびインクフィルム用ボビンのリサイクル方法を提供する。
【解決手段】フィルム巻回時の所定ボビン外径よりも小さい外径になるように、前記円筒状芯材を成形する工程と、成形された前記円筒状芯材を、所定温度に保持する工程と、所定温度に保持された前記芯材の中心部に、芯材の内径よりも大きい外径を有する棒状治具を挿入することにより、前記芯材がフィルム巻回時の所定ボビン外径になるように同心円方向に前記芯材を膨張させて、前記芯材を変形する工程とからなる方法により製造する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクフィルム用ボビンに関し、特に、リサイクル可能なインクフィルム用ボビンに関する。
【０００２】
【従来技術】
文字・画像等を出力するための装置（プリンタ）の中に熱転写用プリンタがある。かかる熱転写用プリンタは、染料や顔料がコーティングされたインクフィルムを加熱し、熱によって染料や顔料を溶融または昇華させて、紙、フィルム、プラッチック板等の被印字媒体に転写し、文字や画像を形成するする装置である。
【０００３】
かかる装置には、インクカートリッジが装填されて使用される。このインクカートリッジには、インクフィルムがボビンと呼ばれる円筒状の巻芯部材に巻回された、供給ボビンと、使用後のインクフィルムを巻き取って収納する、巻き取りボビンとが着脱可能な状態で装着されている。
【０００４】
インクカートリッジにおいては、その構成部材が主にプラスチック材料により成形されているため、近年、使用済みの各構成部材を資源として分別回収してリサイクルまたはリユースすることにより、廃棄物の減量や資源の有効利用を図る動きが高まっている。上記のごとく、カートリッジ本体はそこに装着されているボビンを外すことで、簡単に分別回収できるため、再利用が進んでいる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のインクカートリッジは、廃棄された時点では使用済みのインクフィルムがボビンに巻き付けられた状態であり、種類の異なるプラスチック材料が混在することになる。したがって、インクカートリッジにおいては、分別回収して再使用しようとする場合、同種のプラスチック材料ごと、すなわちボビンとインクフィルムとにさらに分別して回収しなければならず、かかる分別に手間がかかって効率的な回収や再利用の妨げとなっていた。また、インクカートリッジにおいては、例えば、ポリスチレン製のボビンから使用済みのＰＥＴ製のインクフィルムを分別する場合には、手作業で巻回されたインクフィルムをほどいたり、カッターナイフ等の刃物を使用してインクリボンに切り込みを入れて剥ぎ取る等の煩雑な手間を要していた。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、使用済みインクフィルムを簡単に分離でき、リサイクルが容易なボビン、そのボビンの製造方法、およびインクフィルム用ボビンのリサイクル方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明のインクフィルム用ボビンの製造方法は、インクフィルムをロール状に巻装できる円筒状芯材からなるボビンの製造方法であって、インクフィルム巻回時の所定ボビン外径よりも小さい外径になるように、前記円筒状芯材を成形する工程と、成形された前記円筒状芯材を、所定温度に保持する工程と、所定温度に保持された前記芯材の中心部に、前記芯材の内径よりも大きい外径を有する棒状治具を挿入することにより、前記芯材がフィルム巻回時の所定ボビン外径になるように同心円方向に前記芯材を膨張させて、前記芯材を変形させる工程とからなることを特徴とするものである。
【０００８】
また、好ましい態様として、円筒状芯材は形状記憶樹脂からなるものである。
【０００９】
さらに、芯材の膨張変形を前記形状記憶樹脂のガラス転移点温度以上において行うのがより好ましい。
【００１０】
このように、インクフィルム用ボビンの芯材として、形状記憶樹脂を用い、ボビンにインクフィルムが巻回される時のボビン外径よりも小さい外径で、一端ボビン芯材を成形し、当該樹脂の変形温度以上の温度において、ボビン外径を膨張変形させて固定することにより、ボビンに芯材成型時の形状（外径）を記憶させることができる。
【００１１】
また、上記の本発明の製造方法により製造されたインクフィルム用ボビンは、膨張変形した前記芯材にインクフィルムをロール状に巻装した後に、再度、前記芯材を前記の膨張変形時の温度以上に保持すると、前記芯材が収縮して、前記芯材成型時の外径と実質的に同サイズの外径になることを特徴とするものである。上記の方法により製造されたボビンは、ボビン芯材成型時の形状を記憶しているため、再度、ボビンを樹脂変形温度以上の温度にすると、成型時の形状に回復する。すなわち、本発明のボビンは、フィルム巻装状態のボビン外径よりも小さい外径を有するように最初成型されており、ボビンを所定の温度に昇温すると、ロール状に巻装されたインクフィルムの芯部分であるボビンのみが、ボビン芯材成型時の外径と実質的に同サイズの外径になるまで収縮し、ボビン側面と巻装されたインクフィルムとの間に隙間が生じるため、巻装インクフィルムからボビンを容易に抜くことができる。なお、ここで「実質的に同サイズ」とは、形状記憶樹脂は、元の形状に完全に回復（収縮）するのにはある程度の時間を要するものであり、本発明のボビンは完全に形状が回復する必要はなく、元の外径とほぼ外径が等しい状態も含むことを意味する。
【００１２】
本発明の別の態様として、上記インクフィルム用ボビンをリサイクルする方法は、所定外径になるように膨張変形した前記円筒状芯材を、使用済みインクフィルムの巻装用ボビンとして使用し、前記インクフィルムがロール状に巻装された前記ボビンを、前記の膨張変形温度以上の温度に保持し、前記の温度に保持することにより、前記ボビンをボビン成型時の外径になるまで収縮させ、収縮した前記ボビンを前記ロール状のインクフィルムから抜脱し、抜脱されたボビンを、再度、前記の膨張変形温度に保持し、前記の温度に保持された前記ボビン芯材の中心部に、前記芯材の内径よりも大きい外径を有する棒状治具を挿入することにより、前記ボビンがフィルム巻回時の所定ボビン外径になるように同心円方向に前記芯材を膨張させ、所定ボビン外径になるように膨張変形させたボビンを、インクフィルム用ボビンとして再度使用することを特徴とするものである。このように、形状記憶樹脂がガラス転移点温度以上で何回でも変形および回復できる性質を、インクフィルム用ボビンに応用することにより、使用済みインクフィルムが巻装されたボビンから、ボビン部分のみを抜き出して、簡易にボビンとフィルムとを分離回収し、回収されたボビンを、再度、膨張変形させてインクフィルム用ボビンとして使用できる。また、使用済みインクフィルムから分離されたボビンは、フィルム巻回時よりも外径が小さく小径状態にあるため、ボビンが嵩張らず、ボビンの運搬や一時的保管のコストを抑えることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のインクフィルム用ボビンの具体的な実施形態について、図面を参照しながらより詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施態様であるインクフィルム用ボビンの概略図を示したものである。図１に示すように、ボビン１は円筒状の形状をしており、ボビン側面部にインクフィルムがロール状に巻装されるものである。（インクフィルム巻装状態は図示せず。）このボビンは形状記憶樹脂からなり、当該樹脂のガラス転移点温度以上の温度にボビンを加熱すると、ボビンの外径が、ボビン成型時の形状に回復する性質を有している。ここで、形状記憶樹脂は、所定の設定温度（ガラス転移温度）よりも高い温度領域になると自由に形状を変形させることができ、設定温度以下にすると変形させた形状を維持（固定）させることができる（図１の状態１）。また、再度、ガラス転移温度よりも高い温度にすると、変形前の形状に戻ろうとする性質、すなわち、ボビン成型時の形状を記憶できる性質を有し、加熱によりボビン成型時の形状を再現することができる（図１の状態２）。本発明のボビンは、このような特性を有する樹脂を用いることによって、簡易にリサイクル・リユースができるものである。
【００１５】
まず、本発明のインクフィルム用ボビンの製造方法について図２を参照しながら説明する。
【００１６】
本発明のインクフィルム用ボビンの芯材として形状記憶樹脂を用いる。形状記憶樹脂としては、ポリノルボルネン系、トランスポリイソプレン系、ポリウレタン系、アクリル系，スチレン−アクリル系、含フッ素系、合成ゴム系などがあり、例えば、ポリノルボルネン系（日本ゼオン）、トランスポリイソプレン系（クラレ）、スチレン−ブタジエン共重合体系（旭化成）、ポリウレタン（三菱重工業）などが形状記憶ポリマーとして商品化されている。なお、射出速度や射出圧力等の成形条件を制御することにより、ポリスチレンやＡＢＳ等の通常の熱可塑性樹脂を用いることもできる。また、ポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑性樹脂においても成形条件によっては、ガラス転移温度以上の温度において樹脂を収縮させることができる。
【００１７】
このような形状記憶樹脂を用いてボビン芯材１を成型する。かかる形状記憶樹脂は通常の成型加工、すなわち押し出し成形や射出成形などにより加工することができる。芯材１の形状は、従来のボビン形状である円筒状でよい。円筒状芯材の外径が、インクフィルム巻回時のボビン形状（インクカートリッジに装着される状態の形状）よりも小さくなるように成型する（図２（１）参照）。概ね、インクフィルム巻回時のボビン外径の３０〜９０％の外径になるように円筒状芯材を成型するのがこのましい。特にこの範囲に限定されるものではないが、一般的に芯材の外径をボビン外径の９０％よりも大きく成形した場合、ボビンが収縮してフィルムから抜き取ることが困難となったり、また、抜き取ることができる状態までボビン収縮させるのに時間がかかったりする。一方、３０％よりも小さいと、芯材の変形量が大きくなり、芯材を破損させてしまうおそれがある。当該芯材の成形は、従来技術を用いて行うことができ、例えば、溶融射出成形等により成形できる。
【００１８】
このようにして成型された円筒状ボビン芯材を、形状記憶樹脂のガラス転移温度（以下、Ｔｇという）以上の温度に保持する。形状記憶樹脂はＴｇ以上で変形が可能である。この状態で、図２（２）に示すように、円筒状芯材の中心部に棒状治具２を挿入して、芯材を変形させる。棒状治具２は、その外径が円筒状芯材の内径よりも大きいものを用いて芯材の外径を膨張させる。棒状治具２は、芯材に挿入しやすいように先端部がテーパ形状となっているほうが好ましい。また、膨張変形時の芯材の外径がインクフィルム巻回時のボビン外径となるように、棒状治具の径を調節する必要がある。
【００１９】
膨張変形させた芯材をＴｇ以下の温度にすることにより形状が固定され、所望の外径を有するインクフィルム用ボビン１を製造することができる（図２（３）参照）。このように製造されたインクフィルム用ボビンは、通常のボビンと外形は同一であり、従来のボビンと同様にしてインクフィルム３をボビン表面に巻回してインクカートリッジに装着して用いる（図２（４）参照）。
【００２０】
このようにして製造されたインクフィルム用ボビンは、再度、Ｔｇ以上の温度で保持すると、ボビンが膨張変形する前の形状、すなわち、円筒状心材を成型した時の形状に回復する（図２（５）参照）。具体的には、Ｔｇ以上の温度で、ボビン１が同心円方向に収縮する。使用済みインクフィルム３が巻装された状態で、ボビン１のみが収縮することにより、ボビンとインクフィルムとの間に隙間が生じ、巻装フィルム３からボビン１を容易に抜くことができる（図２（６）参照）。
【００２１】
なお、ボビンを収縮させる温度（形状回復温度）は、使用する樹脂にもよるが、インクフィルム基材のＴｇよりも低い温度であることが好ましい。インクフィルム基材は通常延伸フィルムからなり、基材のＴｇ以上でフィルムが収縮するため、巻き締まりが起こってしまい、ボビンを巻装インクフィルムから抜脱することが困難となるからである。
【００２２】
次に、本発明のインクフィルム用ボビンを用いた、ボビンのリサイクル方法について説明する。
【００２３】
上記で説明したように、所定の外径となるようにボビンを製造し、通常もインクカートリッジに装着して使用する。ボビンは、このときの外径を維持したまま、使用済みとなったインクフィルムを巻き取っていく。図２（４）は、使用済みインクカートリッジが回収され、カートリッジからボビンが外された状態である使用済みインクフィルムが巻装されたボビンである。この状態で所定の温度に昇温すると、図２（５）に示すようにボビンのみが収縮する。収縮後、ボビンは最初の芯材成型時の形状になっており（形状回復）、成型時の芯材外径を、ボビン形状よりも小さいものとしているため、ボビンとインクフィルムとの間には隙間が生じる。したがって、インクフィルムとボビンとの分離が容易にできる（図２（６）参照）。収縮したボビンを巻装インクフィルムから脱抜しボビンを回収する。ボビン回収時には、ボビンが小径であるため、運搬や保管のスペースを要さないため、従来のボビンよりも安価に運搬・保管をすることができる。
【００２４】
次に、回収されたボビン（図２（１））は、再度、所定温度（樹脂変形温度）において、棒状治具を使用して膨張させて（図２（２））、フィルム巻装ボビン形状に変形される（図２（３）参照）。常温で形状が固定されたボビンを、再度インクカートリッジに装着し、フィルム巻装用ボビンとして使用する。このようにして、回収された使用済みボビンを、何回もフィルム巻装用ボビンとして使用することができる。
【００２５】
なお、ボビン芯材として、形状記憶樹脂を用いずにポリエチレン樹脂等を用いた場合には、ボビンの収縮のみ不可逆に起こるため、上記に示したような、ボビンリユース（再利用）はできないが、ボビンと使用済みインクフィルムとを容易に分離回収できるため、マテリアルリサイクル、サーマルリサイクルが容易にできる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の方法により製造されたボビンを使用することにより、使用済みのインクフィルムが巻装されたボビンにおいて、ボビンとインクフィルムとを容易に分離回収することができ、また、回収されたボビンを何度でもインクフィルム用ボビンとして再使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクフィルム用ボビンの熱による形状変化を示したものである。
【図２】本発明のインクフィルム用ボビンを用いたリサイクル方法の概略を示したものである。
【符号の説明】
１インクフィルム用ボビン
２棒状治具
３使用済みインクフィルム

Claims

インクフィルムをロール状に巻装できる円筒状芯材からなるボビンの製造方法であって、
インクフィルム巻回時の所定ボビン外径よりも小さい外径になるように、前記円筒状芯材を成形する工程と、
成形された前記円筒状芯材を、所定温度に保持する工程と、
所定温度に保持された前記芯材の中心部に、前記芯材の内径よりも大きい外径を有する棒状治具を挿入することにより、前記芯材がフィルム巻回時の所定ボビン外径になるように同心円方向に前記芯材を膨張させて、前記芯材を変形させる工程と、
からなることを特徴とする、インクフィルム用ボビンの製造方法。
前記円筒状芯材が、形状記憶樹脂からなる、請求項１に記載の方法。
前記の膨張変形を、前記形状記憶樹脂のガラス転移点温度以上において行う、請求項１または２に記載の方法。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法により製造されるインクフィルム用ボビンであって、
膨張変形した前記芯材にインクフィルムをロール状に巻装した後に、再度、前記芯材を膨張変形時の温度以上に保持すると、前記芯材が収縮して、前記芯材成型時の外径と実質的に同サイズの外径になることを特徴とする、インクフィルム用ボビン。
請求項４に記載のインクフィルム用ボビンを用いた、ボビンリサイクル方法であって、
所定外径になるように膨張変形した前記円筒状芯材を、使用済みインクフィルムの巻装用ボビンとして使用し、
前記インクフィルムがロール状に巻装された前記ボビンを、前記の膨張変形温度以上の温度に保持し、
前記の温度に保持することにより、前記ボビンをボビン成型時の外径になるまで収縮させ、
収縮した前記ボビンを前記ロール状のインクフィルムから抜脱し、
抜脱されたボビンを、再度、前記の膨張変形温度に保持し、
前記の温度に保持された前記ボビン芯材の中心部に、前記芯材の内径よりも大きい外径を有する棒状治具を挿入することにより、前記ボビンがフィルム巻回時の所定ボビン外径になるように同心円方向に前記芯材を膨張させ、
所定ボビン外径になるように変形膨張させた前記ボビンを、インクフィルム用ボビンとして再度使用することを特徴とする、ボビンリサイクル方法。