JP2004195670A - ラミネート部品及びラミネーター - Google Patents

Abstract

【課題】被転写体に形成された画像上に画像保護のための透明フィルムを形成するラミネート部品において、発熱素子数が増加しても大幅なコスト高を生じることがなく、また常に安定したラミネートを行うことができるようにする。
【解決手段】同時に通電されるＮ（偶数）個の発熱素子（５ａ，５ｂ）を導体１２により直列に接続し、そのうちの１番目の発熱素子（５ａ）を個別電極１３に、Ｎ番目の発熱素子（５ｂ）を共通電極１４にそれぞれ接続し、また同時に通電される他のＮ（偶数）個の発熱素子（５ｃ，５ｄ）を導体１２により直列に接続し、そのうちの１番目の発熱素子（５ｃ）を共通電極１４に、Ｎ番目の発熱素子（５ｄ）を個別電極１３にそれぞれ接続すると共に、個別電極と前１３と共通電極１４を、耐熱基板１１の端部１１ａと反対方向に引き出す。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、被転写体に形成された画像上に画像保護のための透明フィルムをラミネートするためのラミネート部品及びラミネーターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、印画紙、光沢紙等の被転写体に転写、若しくは形成された画像を保護するため、被転写体の表面に透明なフィルムをラミネートすることが行われている。その効果としては、大気中に含まれるガスを遮断し画質劣化を防止することや、紫外線による画質の変質防止、画像を外力による傷から保護することなどが挙げられる。
【０００３】
また、被転写体の表面にラミネート層を形成する方法としては、熱ローラを用いてフィルムを被転写体に熱圧着する方法や、一列に形成されたヒータを発熱させて、被転写体の表面にフィルムをラミネートする方法（例えば、特許文献１参照）等、熱を介在させて圧着する手法が一般的である。
【０００４】
このうち、一列に形成されたヒータを発熱させる方法において、ヒータのヘッド部分は、例えばセラミック基板等の支持基体上にヒータ層となる発熱素子、アルミニウム等の電極となる導電層をスパッタ法等の膜形成法によって積層形成した後、フォトエングレービングプロセス等を通すことにより、一対となる発熱素子と電極層を一線上に複数組形成し、その後、少なくともその発熱素子とその周辺の電極層を保護するための保護被覆層を形成したものが用いられる。そして、複数の発熱素子に接続されたそれぞれの電極には駆動用ＩＣが接続され、通電のＯＮ／ＯＦＦが制御できるように構成される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−５８９５６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように構成されたヘッド部を備えたラミネート部品は、図４に示すように、全面に図示しないグレーズ層が形成されたセラミック基板からなる耐熱基板１上に、複数の発熱素子２が主走査方向（列方向）に所定ピッチで一列に配列されている。各発熱素子２の一方は、耐熱基板１の端部１ａで共通電極３に共通に接続され、他方はそれぞれの個別電極４に接続されている。
【０００７】
図４に示すように、多数の発熱素子２が配列されたラミネート部品では、それぞれの個別電極４から対応する発熱素子２に通電されることにより共通電極３には大電流が流れる。このため、共通電極３の電流容量により電圧降下が生じ、発熱素子２毎の温度が不均一となり、ラミネートムラを生じるという問題点があった。
【０００８】
また、発熱素子２の数が増えた場合には、共通電極３の電流容量を確保するために、端部１ａに近い領域を広くしなければならないが、セラミック基板は一般に高価であるため、耐熱基板１の面積を広くすることによりコストが高くなるという問題点があった。さらに、従来は発熱素子２毎に個別電極４を接続し、それぞれの個別電極４毎に図示しない駆動用ＩＣを接続しているため、発熱素子２の数が増えるに従って駆動用ＩＣも同数必要になり、コストが高くなる原因となっていた。
【０００９】
一方、図４に示すような従来構成では、複数の発熱素子２が一つの共通電極３に接続された状態で、それぞれの個別電極４により発熱素子２に通電することで各々の発熱素子２が発熱される。このため、それら発熱素子２の列方向長さＷによってはラミネート溶融に必要な温度範囲を得ることができず、未定着の部位が発生し、この結果、被転写体とフィルムとの間に気泡が巻き込まれるという問題点があった。なお、ラミネート溶融に必要な温度範囲を得るために発熱素子２に過剰に電力を供給すると、フィルムに穴があくという不具合を生じることになる。
【００１０】
また、発熱素子２の副走査方向の長さＬによっては、副走査方向にラミネートが未定着の部位が発生し、ラミネートがライン状に形成されて行間が開いてしまうという問題が生じることになる。
【００１１】
さらに、隣接する発熱素子２のギャップＧによっては、副走査方向に未定着の部位が発生したり、隣接する発熱素子２の影響により定着させない部位もラミネートされてしまうという問題が生じる。
【００１２】
この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、発熱素子数が増加した場合でも大幅なコスト高を生じることがなく、また常に安定したラミネートを行うことができるラミネート部品及びラミネーターを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、基体の主面上に配置された発熱素子と、前記発熱素子に電流を供給する一対の電極層とを有し、前記発熱素子と一対の電極層が一列に複数配列されたラミネート部品において、同時に通電されるＮ（偶数）個の発熱素子が導体により直列に接続され、そのうちの１番目の発熱素子は個別電極に、またＮ番目の発熱素子は共通電極にそれぞれ接続され、同時に通電される他のＮ（偶数）個の発熱素子が導体により直列に接続され、そのうちの１番目の発熱素子は前記共通電極に、またＮ番目の発熱素子は個別電極にそれぞれ接続されてなり、前記個別電極と前記共通電極は、前記基体の端部と反対方向に引き出されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１の前記発熱素子において、一列に複数配列された主走査方向の長さＷと、前記主走査方向と直交する副走査方向の長さＬとの関係がＷ＞Ｌであり、同時に通電される発熱素子をＮ（偶数）個としたときに、Ｗ：（Ｌ×Ｎ）＝１：１〜１：２となることを特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１において、前記発熱素子の主走査方向の長さＷが１５μｍ〜１ｍｍであり、且つ前記発熱素子の副走査方向の長さＬがラミネート時に当該発熱素子と当接するラミネート部材の送りピッチＬＰに対しＬ＞ＬＰとなることを特徴とする。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項３において、前記複数配列された発熱素子の主走査方向の間隔が３〜２０μｍであることを特徴とする。なお、好ましくは、発熱素子の主走査方向の間隔を５〜２０μｍとする。
【００１７】
さらに請求項５の発明は、上記請求項１乃至請求項４いずれか１項記載のラミネート部品を用いてラミネートフィルムを被転写体に熱圧着させるラミネーターであることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わるラミネート部品をラミネートヘッドに適用した場合の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１９】
まず、本実施の形態に係わるラミネートヘッドの基本的な構成を図２を用いて説明する。なお、ここに示すラミネートヘッドの断面構成図は、以下に説明する各実施の形態に共通の構成である。
【００２０】
フィルム１は、図示しないラミネート基材上にラミネート層が貼り合わされたシート状のラミネート媒体として形成されている。このフィルム１の図示しないラミネート層側に被転写体２を重ね合せた状態で、図示しない供給手段により、プラテンローラ４と、主走査方向に一列に配列された複数の発熱素子５を有するラミネートヘッド６との間に供給する。このとき、図示しないラミネート基材側が発熱素子５と直接に当接するように供給し、一対の搬送ローラ３によりフィルム１を発熱素子５の配列方向と直交する副走査方向へ所定の送りピッチで矢印方向に移動させる。これにより、フィルム１の図示しないラミネート層と被転写体２はプラテンローラ４により加圧されるとともに、フィルム１の図示しないラミネート基材は発熱素子５により加熱されるため、フィルム１上の図示しないラミネート層は被転写体２に転写される。この後、図示しないラミネート基材をラミネート層から引き剥がすことにより、表面に保護のためのラミネート層が形成された被転写体２を得ることができる。
【００２１】
図１は、実施の形態１に係わるラミネートヘッドの概略平面図である。この実施の形態１では、同時に通電される２個の発熱素子を導体により直列に接続した例について示す。
【００２２】
図１において、ラミネートヘッド６は、図示しないグレーズ層が全面に形成された耐熱基板１１上に、発熱素子５ａ〜５ｄが主走査方向に所定ピッチで一列に配列されている。この実施の形態１では、微細な４つの発熱素子を一組とした例について示しており、これら一組の発熱素子が主走査方向に複数配列されているものとする。
【００２３】
図１において、同時に通電される発熱素子５ａと同５ｂの一端、及び同時に通電される発熱素子５ｃと同５ｄの一端は、耐熱基板１１の端部１１ａで導体１２により接続されている。これにより、発熱素子５ａと同５ｂ、及び発熱素子５ｃと同５ｄは、それぞれ電気的に直列に接続されることになる。
【００２４】
一方、発熱素子５ａと同５ｄの他端は個別電極１３に接続され、発熱素子５ｂと同５ｃの他端は一つの共通電極１４に接続されている。個別電極１３及び共通電極１４は、それぞれ耐熱基板１１の端部１１ａと反対方向に引き出されている。
【００２５】
上記構成によれば、ラミネートヘッド６に多数の発熱素子５を配列した場合でも、共通電極１４の電流容量を確保するために耐熱基板１１の端部１１ａに近い領域を広くする必要がないため、図４に示した従来例と比較して耐熱基板１１の面積を小さくすることができ、コストの低減を図ることができる。また、多数の発熱素子５を配列した場合でも、それぞれの共通電極１４の電流容量が分割されて小さくなるために電圧降下の影響も小さくなる。したがって、発熱素子５毎の温度も均一化され、ラミネートムラの発生を防止することができる。さらに、多数の発熱素子５を配列した場合でも、駆動用ＩＣの使用個数を削減できるため、コストの低減を図ることができる。ちなみに、実施の形態１と図４の従来例とを比較すると、図１では駆動用ＩＣの数を１／２とすることができる。
【００２６】
図３は、実施の形態２に係わるラミネートヘッドの概略平面図である。図３では、図１と同等部分を同一符号で示している。実施の形態２では、同時に通電される４個の発熱素子を導体により直列に接続した例について示す。
【００２７】
図３において、同時に通電される発熱素子１５ａと同１５ｂの一端、同じく同時に通電される発熱素子１５ｃと同１５ｄの一端は、耐熱基板１１の端部１１ａで導体１６によりそれぞれ接続されている。また発熱素子１５ｂと同１５ｃの他端は、導体１７により接続されている。これにより、発熱素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄは、電気的に直列に接続されることになる。そして、発熱素子１５ａの他端は個別電極１３に接続され、発熱素子１５ｄの他端は共通電極１４に接続されている。個別電極１３及び共通電極１４は、それぞれ耐熱基板１１の端部１１ａと反対方向に引き出されている。
【００２８】
他方、同時に通電される発熱素子１５ｅと同１５ｆの一端、同じく同時に通電される発熱素子１５ｇと同１５ｈの一端は、耐熱基板１１の端部１１ａで導体１８によりそれぞれ接続されている。また発熱素子１５ｆと同１５ｇの他端は、導体１９により接続されている。これにより、発熱素子１５ｅ、１５ｆ、１５ｇ、１５ｈは、電気的に直列に接続されることになる。そして、発熱素子１５ｈの他端は個別電極１３に接続され、発熱素子１５ｅの他端は、発熱素子１５ｄの他端とともに共通電極１４に接続されている。個別電極１３及び共通電極１４は、それぞれ耐熱基板１１の端部１１ａと反対方向に引き出されている。
【００２９】
上記構成においても、ラミネートヘッド６に多数の発熱素子１５を配列するに際して、共通電極１４の電流容量を確保するために耐熱基板１１の端部１１ａに近い領域を広くする必要がないため、図４に示した従来例と比較して耐熱基板１１の面積を小さくすることができ、コストの低減を図ることができる。また、多数の発熱素子１５を配列した場合でも、それぞれの共通電極１４の電流容量が分割されて小さくなるために電圧降下の影響も小さくなる。したがって、発熱素子１５毎の温度も均一化され、ラミネートムラの発生を防止することができる。さらに、多数の発熱素子５を配列した場合でも、駆動用ＩＣの使用個数を削減できるため、コストの低減を図ることができる。ちなみに、実施の形態２では、図４に示すような従来例の構成で発熱素子毎に駆動用ＩＣを接続した場合と比較して、駆動用ＩＣの数を１／４とすることができるため、素子数の削減によるコストの低減を図ることができる。
【００３０】
なお、本発明において、同時に通電される発熱素子の個数は上記実施の形態に限定されるものではなく、２個一組、４個一組、６個一組等、いずれも偶数個毎の発熱素子で構成することができる。
【００３１】
また、発熱素子５及び１５の主走査方向の長さＷと副走査方向の長さＬは、Ｗ＞Ｌとなるように形成する。そして、同時に通電される発熱素子の数をＮ（偶数）個としたときに、Ｗ：（Ｌ×Ｎ）＝１：１〜１：２となるように長さを調整する。これは、各発熱素子のＷとＬの寸法により抵抗値が変化するため、個別電極と共通電極の間にＮ個の発熱素子を接続した場合には、Ｌ×ＮをＷの２倍までとすることにより、製造時の抵抗値のバラツキを±１０％とすることができるからである。このように、抵抗値のバラツキを±１０％とすることで、ラミネートの均一性を高めることができる。
【００３２】
次に、発熱素子の形状に関する実施例について説明する。ここでは、図１に示すラミネート部品の素子構成を例とする。
【００３３】
実施例１
発熱素子の主走査方向の長さＷを１５μｍ、２０μｍ、５０μｍ、１００μｍ、５００μｍ、１ｍｍ、１．５ｍｍ、２ｍｍとなるように調整した８種類のサンプルを作製した。また、フィルムの送りピッチＬＰを１２５μｍ／ｌｉｎｅと設定し、これに合わせて各サンプルにおける発熱素子の副走査方向の長さＬを１７０μｍとした。そして、各サンプルの発熱素子の抵抗値に合わせて発熱エネルギーが一定になるように制御しながら、フィルムを用いて定着走行試験を実施した。試験後、フィルム内における気泡の有無、及び未定着部位等のラミネート不良の有無について検査を行った。
【００３４】
走行試験の結果、発熱素子の主走査方向の長さＷを１ｍｍ以下とした６種類のサンプルについては、フィルム内に気泡の発生やラミネート不良は認められなかった。一方、それ以外のサンプルでは、フィルム内に気泡の発生が認められた。とくに、長さＷを２ｍｍとしたサンプルについては気泡だけでなく皺等のラミネート不良が発生し、所望のラミネート結果を得ることができなかった。
【００３５】
実施例２
フィルムの送りピッチＬＰを１２５μｍ／ｌｉｎｅと設定し、副走査方向の長さＬを５０μｍ、１００μｍ、１３０μｍ、１５０μｍ、１７０μｍとなるように調整した５種類のサンプルを作製した。各サンプルにおける発熱素子の主走査方向の長さＷを５０μｍとした。そして、各サンプルの発熱素子の抵抗値に合わせて発熱エネルギーが一定になるように制御しながら、フィルムを用いて定着走行試験を実施した。試験後、フィルム内における気泡の有無、及び未定着部位等のラミネート不良の有無について検査を行った。
【００３６】
走行試験の結果、発熱素子の副走査方向の長さＬを、フィルムの送りピッチである１２５μｍ以下とした２種類のサンプルについては、フィルム内に気泡が列状に発生したことが認められた。一方、フィルムの送りピッチ１２５μｍ以上とした３種類のサンプルについては、フィルム内に気泡の発生やラミネート不良は認められなかった。
【００３７】
以上の結果から、発熱素子の主走査方向の長さＷを１５μｍ〜１ｍｍとし、且つ副走査方向の長さＬがフィルムの送りピッチＬＰに対しＬ＞ＬＰとした場合には、発熱素子間の発熱温度分布が安定し、複数の発熱素子が列状に配列された方向において、ラミネート溶融に必要な温度範囲が得られるようになるため、未定着の部位が発生しなくなり、被転写体とフィルムとの間に気泡の巻き込むみを生じないことが明らかとなった。また、発熱素子の主走査方向にラミネートが未定着の部位が発生することがなくなるため、ラミネートがライン状に形成されて行間が開いてしまうという問題が生じなくなることも明らかとなった。
【００３８】
実施例３
発熱素子の主走査方向の長さＷを５０μｍとし、且つフィルムの送りピッチＬＰを１２５μｍ／ｌｉｎｅと設定し、発熱素子の副走査方向の長さＬを１７０μｍとした。そして、発熱素子間のギャップＧを３μｍ〜５０μｍの間で調整したサンプルを数種類作製した。そして、各サンプルの発熱素子の抵抗値に合わせて発熱エネルギーが一定になるように制御しながら、フィルムを用いて定着走行試験を実施した。試験後、フィルム内における気泡の有無、及び未定着部位等のラミネート不良の有無について検査を行った。
【００３９】
走行試験の結果、発熱素子間のギャップＧが２０μｍを越えるサンプルについては、フィルムの搬送方向に未定着の部位が発生した。これに対しギャップＧを３μｍ〜２０μｍとしたサンプルについては、未定着の部位が発生は認められなかった。ちなみに、ギャップＧを５μｍ〜２０μｍの範囲とした場合には、とくに良好なラミネート結果を得ることができた。
【００４０】
なお、ギャップＧを３μｍ未満とした場合には、隣接する発熱素子の影響により、定着させない部位もラミネートされてしまうことが予測され、所望のラミネート結果が得られないと考えられる。
【００４１】
以上の結果から、発熱素子の主走査方向の長さＷを１５μｍ〜１ｍｍ、副走査方向の長さＬがフィルムの送りピッチＬＰに対しＬ＞ＬＰとし、さらに発熱素子間のギャップＧを３μｍ〜５０μｍとした場合には、被転写体とフィルムとの間に気泡の巻き込むみを生じることがなく、またラミネートがライン状に形成されて行間が開いてしまうことがないうえ、さらにフィルムの搬送方向に未定着の部位が発生することがなく、隣接する発熱素子の影響により定着させない部位もラミネートされてしまうおそれが少ないことが明らかとなった。
【００４２】
なお、本実施の形態では、図示しないラミネート基材上にラミネート層が貼り合わされたフィルム１を用いた例を示したが、単一の透明フィルムからなるフィルムが、直接に被転写体２の表面にラミネートされるものであっても本発明を適用することができる。
【００４３】
上記、各実施例のラミネート部品をラミネーターに組み込み、ラミネートフィルムをインクジェット方式あるいはバブルジェット（登録商標）方式のプリンタにて画像を形成した被転写体に熱圧着したところ、均一に熱圧着することができ、被転写体の画像劣化を良好に防止できるラミネーターを得ることができた。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、発熱素子数が増加した場合でも、共通電極の電流容量を確保するために耐熱基板を広くする必要がないため、コストの低減を図ることができる。また、ラミネートムラや気泡の巻き込むみを生じることがなく、ラミネートがライン状に形成されて行間が開いたり、フィルムの搬送方向に未定着の部位が発生するなどの不具合を生じることがないため、常に安定したラミネートを行うことができるラミネート部品及びラミネーターを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係わるラミネートヘッドの概略平面図。
【図２】ラミネートヘッドの断面構成図。
【図３】実施の形態２に係わるラミネートヘッドの概略平面図。
【図４】従来例におけるラミネート部品の概略平面図。
【符号の説明】
１…フィルム、２…被転写体、３…搬送ローラ、４…プラテンローラ、５，１５…発熱素子、６…ラミネートヘッド、１１…耐熱基板、１２，１６，１７…導体、１３…個別電極、１４…共通電極

Claims (5)

1. 基体の主面上に配置された発熱素子と、前記発熱素子に電流を供給する一対の電極層とを有し、前記発熱素子と一対の電極層が一列に複数配列されたラミネート部品において、
   同時に通電されるＮ（偶数）個の発熱素子が導体により直列に接続され、そのうちの１番目の発熱素子は個別電極に、またＮ番目の発熱素子は共通電極にそれぞれ接続され、
   同時に通電される他のＮ（偶数）個の発熱素子が導体により直列に接続され、そのうちの１番目の発熱素子は前記共通電極に、またＮ番目の発熱素子は個別電極にそれぞれ接続されてなり、
   前記個別電極と前記共通電極は、前記基体の端部と反対方向に引き出されていることを特徴とするラミネート部品。
2. 前記発熱素子は、一列に複数配列された主走査方向の長さＷと、前記主走査方向と直交する副走査方向の長さＬとの関係がＷ＞Ｌであり、同時に通電される発熱素子をＮ（偶数）個としたときに、Ｗ：（Ｌ×Ｎ）＝１：１〜１：２となることを特徴とする請求項１に記載のラミネート部品。
3. 前記発熱素子の主走査方向の長さＷが１５μｍ〜１ｍｍであり、且つ前記発熱素子の副走査方向の長さＬがラミネート時に当該発熱素子と当接するラミネート部材の送りピッチＬＰに対しＬ＞ＬＰとなることを特徴とする請求項１に記載のラミネート部品。
4. 前記複数配列された発熱素子の主走査方向の間隔が３〜２０μｍであることを特徴とする請求項３に記載のラミネート部品。
5. 請求項１乃至請求項４いずれか１項記載のラミネート部品を用いてラミネートフィルムを被転写体に熱圧着させることを特徴とするラミネーター。

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