JP2005212114A - 転写画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像転写後の被転写体から転写媒体を確実に剥離させることが可能な転写画像形成装置を提供する。
【解決手段】転写部Ｂよりカード搬送方向下流側に当該カード１１を押圧して先端側を搬送面から下方へ押し下げることにより画像転写後の転写フィルム６をカード１１より剥離させるスクレーパー機構１７を設けた。
【選択図】図３

Description

本発明は、予め転写媒体に形成された画像を、該転写媒体から被転写体へ転写する転写画像形成装置に関する。

例えばＹ（イエロー）Ｍ（マゼンタ）Ｃ（シアン）ＢＫ（ブラック）の各色インク部が長手方向に連続して設けられた転写箔を、コンピュータで色分解された画像データに基づいてサーマルヘッドにより各色インク部ごとに加熱加圧して転写フィルムに各色画像を重ね合わせて形成し、転写フィルムと被転写材（カード、普通紙、上質紙、アート紙、合成紙、加工紙等）とを転写部にて重ね合わせて加熱加圧することで、被転写体に画像を転写する転写画像形成装置が提案されている（特許文献１、２）
特開２００１−３１０５９７号公報 特開２００２−４６２９５号

上記転写画像形成装置において、転写フィルムは供給ロールに巻回されており、該供給ロールより繰出された転写フィルムは、例えばサーマルヘッドが押圧するプラテンローラを経て転写部へ搬送される。また、カード等の被転写体は、画像が転写される領域に感熱接着層（プライマー層）が形成されており、転写フィルムに転写された画像とタイミングを合わせて転写部に重ね合わせて搬送される。転写部においてヒートローラと加圧ローラとの間を通過する際に加熱加圧されて転写画像が転写される。画像転写後の転写フィルムは、巻取りロールに巻き取られることにより被転写体より剥離されて巻き取られる。

転写部においてヒートローラと加圧ローラとのニップ部を通過した被転写体より転写フィルムが上方に引っ張られることで引き剥がされているが、感熱転写直後に転写フィルムを被転写体の搬送方向と異なる方向に引っ張るだけでは、感熱接着層の安定した剥離動作が行えず、特に被転写体の転写面のエッジ部において接着不良が発生するという課題があった。このため転写部の下流側に板金による固定式のスクレーパーを設け、画像転写後に転写フィルムを被転写体の先端側の搬送面に対してできるだけ鋭角となるように巻取りロールをスクレーパーよりできるだけ上流側に配置して引っ張ることも考えられる。しかしながら、転写画像形成装置がカード印刷にも対応できるように、転写部の上流側及び下流側でカードサイズより狭いピッチで搬送ローラ対が設けられているため、転写フィルムをスクレーパーより上流側へ引っ張って引き剥がすことが装置構成上困難である。また、転写フィルムをスクレーパーより下流側へ引っ張る場合には、転写フィルムから被転写体への転写画像の抜けが発生するおそれがある。

本発明は上述した課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、転写媒体から被転写体へ画像転写を確実に行うと共に画像転写後の被転写体から転写媒体を確実に剥離させることが可能な転写画像形成装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
転写部に搬送された被転写体に画像が形成された転写媒体を重ね合わせて搬送し、該転写部において加熱加圧することにより転写媒体から被転写体へ画像を転写する転写画像形成装置において、転写部より被転写体の搬送方向下流側に当該被転写体を押圧して先端側を搬送面から下方へ押し下げることにより画像転写後の転写媒体を被転写体より剥離させるスクレーパー機構を設けたことを特徴とする。
また、スクレーパー機構は、転写媒体の搬送方向と転写面に平行かつ直交する方向に設けられ、支点軸を中心に揺動可能に軸支されたガイドシャフトを具備し、ガイドシャフトは付勢手段により転写媒体を介して被転写体側へ常時付勢されていることを特徴とする。

また、他の手段としては、供給側ロールより画像形成部を経て転写部へ供給され、転写部で画像が転写されて巻取り側ロールへ巻き取られる長尺状に連続する転写媒体が、転写部に搬送された被転写体に重ね合わせて搬送され、該転写部において加熱加圧されて転写媒体から被転写体の両面へ画像が転写される転写画像形成装置において、転写部より被転写体の搬送方向下流側に当該被転写体を押圧して先端側を搬送面から下方へ押し下げることにより画像転写後の転写媒体を被転写体より剥離させるスクレーパー機構を具備し、一面側に画像転写された被転写体が転写部より上流側へ戻される際に、転写媒体の巻取り側ロールによる巻取りテンションを強めることでスクレーパー機構の押圧面を被転写体の搬送面から上方へ退避させることを特徴とする。
また、スクレーパー機構は、転写媒体の搬送方向と転写面に平行かつ直交する方向に支点軸を中心に揺動可能に軸支されたガイドシャフトを具備し、ガイドシャフトは付勢手段により転写媒体を介して被転写体側へ常時付勢されていることを特徴とする。
更には、転写部に設けられた加熱ローラと加圧ローラとの間で転写媒体と被転写体とが重ね合わされて加熱・加圧されることで画像転写が行われ、一面側に画像転写された被転写体が転写部より上流側へ戻される際に、加熱ローラの押圧を解除することを特徴とする。

上述した転写画像形成装置を用いれば、転写部より被転写体の搬送方向下流側にスクレーパ機構を設けたので、被転写体を押圧して先端側を搬送面から下方へに押し下げることにより、狭いスペース内で転写媒体と被転写体の先端側搬送面との間に鋭角面を作り出して画像転写後の転写媒体を被転写体より確実に剥離させることができる。また、スクレーパ機構により転写媒体に適度なテンションを付与して感熱接着層と被転写体との接着性が向上し転写画像の抜けがなくなり、高画像品位を維持することができる。

また、転写部において加熱加圧されて転写媒体から被転写体の両面へ画像が転写される転写画像形成装置においては、一面側に画像転写された被転写体を転写部の上流側へ戻す際にスクレーパー機構に干渉するおそれがある。そこで、上記被転写体が転写部より上流側へ戻される際に、転写媒体の巻取り側ロールによる巻取りテンションを強めることでスクレーパー機構の押圧面を被転写体の搬送面から上方へ退避させることにより、被転写体がスクレーパー機構に干渉することなく転写部より上流側へ戻すことができる。したがって、被転写体の両面に高品位画像を転写することができる。

以下、本発明に係る転写画像形成装置の最良の実施形態について添付図面とともに詳細に説明する。本実施形態の転写画像形成装置は、転写部に搬送された被転写体に画像が形成された転写媒体を重ね合わせて搬送し、該転写部において加熱加圧することにより転写媒体から被転写体へ画像を転写する転写画像形成装置について広く適用可能である。以下では、画像形成手段としてサーマルヘッドと転写箔（インクリボン）を用いた感熱転写記録方式を採用した画像形成部を備えた転写画像形成装置について説明する。尚、画像形成手段としては、感熱転写記録方式に限らず、転写媒体にインクリボンよりインク像を転写する熱転写記録方式や転写媒体にインクジェットによりインク像を形成するインクジェット記録方式等他の記録方式を用いた装置であっても良い。

転写画像形成装置の概略構成について図３を参照して説明する。
画像形成部Ａには記録ヘッドの一例としてサーマルヘッド１と該サーマルヘッド１が押圧するプラテンローラ２が設けられている。転写箔であるインクリボン３は、供給側リボンロール４に巻き回されており、複数のガイドローラを経てサーマルヘッド１とプラテンローラ２との間を通過して巻取り側リボンロール５に巻き取られる。インクリボン３は、ＢＫ（ブラック）Ｃ（シアン）Ｍ（マゼンタ）Ｙ（イエロー）の各色インク層及び感熱接着層（プライマー層）、必要に応じてＵＶ層などが長手方向に連続して設けられた長尺状の感熱転写材が用いられる。後述するコンピュータ（ＣＰＵ）で色分解された画像データに基づいてサーマルヘッド１により各色インク部ごとに加熱加圧して転写媒体に重ね合わせて各々転写画像が形成される。

転写媒体である転写フィルム６は長尺状に連続するフィルム材が用いられ、供給側フィルムロール７より繰出されて、巻取り側フィルムロール８に巻き取られるようになっている。具体的には、供給側フィルムロール７より繰出された転写フィルム６はガイドローラにガイドされて画像形成部Ａへ供給される。即ち、転写フィルム６はプラテンローラ２に巻き付けられて搬送される際にインクリボン３と重ね合わされてサーマルヘッド１に押圧されて、該サーマルヘッド１の発熱体を発熱させることで転写フィルム６に各色インク層及びプライマー層などが転写されて画像形成が行われる。１色分の画像が転写されると、サーマルヘッド１による押圧を一時的に解除してインクリボン３が１色分送られ、転写フィルム６がプラテンローラ２の印刷開始位置まで戻されて、サーマルヘッド１を再度押圧させて２色目の画像が転写されるという動作を繰り返して、フルカラー画像が転写フィルム６に形成されるようになっている。転写フィルム６は、例えば基材層に剥離層を介して画像形成層が積層された長尺状のフィルム材が用いられる。

次いで、転写フィルム６は、矢印Ｃ方向に往復移動可能なバッファローラ９を通じてフィルムに一定のテンションを付与されて送られる。即ち、画像形成部Ａにおいて転写フィルム６の送りと戻しを繰り返して一画面分の画像形成が行われる際の画像形成速度と、転写部Ｂにおいて転写フィルム６から画像が転写される際の転写速度の差により生じた転写フィルム６の搬送量の差（フィルムの弛み）をバッファーローラ９の移動により吸収するようになっている。画像形成後の転写フィルム６はフィルム送りローラ１０を経て転写部Ｂへ画像形成層側を下向きにして搬送される。転写部Ｂにて画像が転写された転写フィルム６は巻取り側フィルムロール８へ巻き取られる。転写部Ｂには被転写体の一例であるカード１１が搬送される。転写フィルム６に形成された各色画像とカード１１の画像転写領域とをタイミングを合わせて重ね合わさるように送りローラ対１２によりカード１１が転写部Ｂへ搬送される。

転写部Ｂには、ヒートローラ１３が加圧ローラ１４に押圧可能に設けられている。ヒートローラ１３にはヒータが内蔵されており、転写フィルム６及びカード１１を加圧ローラ１４との間で加熱加圧することで転写フィルム６側のインク像がプライマー層を介してカード面へ転写される。ヒートローラ１３は、転写フィルム６を加熱加圧するのみならず、駆動回転して巻取り側フィルムロール８側へ搬送する。ヒートローラ１３は支点軸１５を中心に回動可能な転写ブラケット１６に軸支されており、転写ブラケット１６は、モータ駆動によりギヤ列を通じて矢印Ｄ方向に回動するようになっている。また、加圧ローラ１４は、転写フィルム６より画像を転写されるカード１１を支持すると共に下流側へ搬送する。

転写部Ｂより被転写体の搬送方向下流側にはスクレーパ機構１７が設けられている。スクレーパ機構１７はカード１１を押圧して先端側を搬送面から下方へに押し下げることにより画像転写後の転写フィルム６をカード１１より剥離させる。スクレーパー機構１７は、転写フィルム６の搬送方向と直交する方向に支点軸１８を中心に揺動可能に軸支されたガイドシャフト１９を具備している。ガイドシャフト１９は付勢手段の一例である捩りコイルバネ２０により転写フィルム６を介してカード１１側へ常時付勢されている。これにより転写フィルム６とカード１１との転写性能が向上する。画像転写後にカード１１から剥離した転写フィルム６は、巻取り側フィルムロール８に巻き取られる。

スクレーパ機構１７のカード搬送方向下流側には転写フィルム６が剥離されたカード１１を搬送する送りローラ対２１が設けられている。また、転写部Ｂにカード１１を送り込む送りローラ対１２よりカード搬送方向上流側には反転機構２２が設けられている。この反転機構２２は、カード１１の搬送方向と直交する方向に設けられた回転軸２３を中心に１８０度回転することによりカード１１を保持したまま反転させ、下流側に戻すようになっている。転写部Ｂにおいて加熱加圧されて転写フィルム６からカード１１の一面側へインク像が転写されると、カード１１は転写部Ｂより上流側へ一旦戻される。そしてカード１１を反転機構２２により反転させて転写部Ｂへ送り込まれて他面側へインク像が転写される。

ここで、転写画像形成装置の転写フィルム６を搬送する搬送機構の制御系について、図４のブロック図を参照して説明する。ＣＰＵ２４は、搬送機構の制御部であり、後述する各部のモータを駆動制御する。ＣＰＵ２４は、入力部からの印刷開始信号に応じて各モータドライバに駆動信号を出力したり、画像形成部Ａのサーマルヘッド１へ発熱信号を出力したりして、装置全体の動作制御を行う。ＤＣモータドライバ２５は供給側フィルムロール７を駆動するＤＣモータ２６の駆動回路であり、ＤＣモータドライバ２７は巻取り側フィルムロール８を駆動するＤＣモータ２８の駆動回路である。ステップモータドライバ２９はフィルム送りローラ１０を駆動するステップモータ３０の駆動回路である。巻取り側フィルムロール８にはエンコーダ３１が同軸に取り付られており、回転量がＣＰＵ２４に入力される。また、ＣＰＵ２４からＤＣモータドライバ２５、２７へ回転方向やロール径に応じた回転トルクが設定され、ステップモータドライバ２９に回転方向や１回の画像転写に必要なフィルム移動量が設定される。ＣＰＵ２４は、転写フィルム６の見当精度を高めるため、巻取り側フィルムロール８に巻き取られたロール径を検出しながらＤＣモータ２６、２８の最適回転トルクを設定する。

次にスクレーパ機構１７の構成について、図１及び図２を参照して説明する。
図１（ａ）〜（ｃ）において、ガイドシャフト１９には支点軸１８が嵌め込まれている。支点軸１８は支点保持ブラケット３２に各々回動可能に支持されている。捩りコイルバネ２０は支点軸１８の両側に嵌め込まれ、その一端はガイドシャフト１９に連繋し、他端はストッパーブラケット３３に固定されている。ストッパーブラケット３３は、図示しない装置フレームに固定されている。よって、ガイドシャフト１９は図１（ｂ）の矢印Ｄ方向（反時計回り方向）へ常時付勢されており、シャフト先端側がカード搬送面より下方に突設されている。ガイドシャフト１９の形状は任意であるが、例えば図２（ａ）（ｂ）において、両側に平行面１９ｂを有し先端側に円弧状の押圧面１９ａを有する金属製のシャフトが用いられる。軸孔（貫通孔）１９ｃには支点軸１８が嵌め込まれる。

次にカード両面への画像転写動作について、図５に示すフローチャート及び図６に示す転写動作の状態図を参照しながら説明する。
図５において、画像転写が開始されると（ステップＳ１）、転写フィルム６に形成された画像と、感熱接着層（プライマー層）が塗布されたカード１１とがタイミングを合わせて転写部Ｂに重ね合わせて搬送され（ステップＳ２）、ヒートローラ１３と加圧ローラ１４間を通過する際に加熱・加圧されて画像が転写される（図６（ａ）参照）。画像が転写されたカード１１はスクレーパ機構１７を通過する際に、搬送面より下方位置へ付勢されているのガイドシャフト１９によりカード先端側が押し下げられて、画像転写後の転写フィルム６がカード１１より剥離されて巻取りフィルムロール８へ巻き取られる（ステップＳ３）。そして、カード１１の一面側への転写が終了すると（ステップＳ４）、カード１１は送りローラ対２１側に送られる（図６（ｂ）参照）。ここで、カード印刷が終了か否か（片面印刷が両面印刷か）の判定が行われ（ステップＳ５）、画像データがなければ印刷を終了する（ステップＳ６）。

両面印刷を行う場合には、送りローラ対２１、加圧ローラ１４、送りローラ対１２を逆転駆動させてカード１１を転写部Ｂより上流側へ搬送する。このとき、一面側に画像転写されたカード１１が転写部Ｂより上流側へ戻される際に、ＣＰＵ２４は、ＤＣモータドライバ２７を通じて転写フィルム６を巻取る巻取り側ロール８による巻取りテンションを最大テンションとなるように強めることで、ガイドシャフト１９の押圧面１９ａを捩りコイルバネ２０の付勢力に抗してカード搬送面から上方へ退避させる（ステップＳ７）。また、図示しないモータを起動させて転写ブラケット１６を支点軸１５を中心に矢印Ｅ方向へ回転させて、転写部Ｂにおけるヒートローラ１３の加圧ローラ１４への押圧を解除する（図６（ｃ）参照）。

この状態で、カード１１は送りローラ対２１、加圧ローラ１４、送りローラ対１２を経て反転機構２２へ搬送される（図６（ｄ）参照）。反転機構２２は、カード１１を保持したまま１８０度回転することにより反転させる（ステップＳ８）。次いでカード１１を再度下流側の送りローラ対１２へ送り出す（ステップＳ９）。そしてステップＳ１〜Ｓ６へ戻って、他面側の画像転写動作を繰り返し行う。即ち、送りローラ対１２、加圧ローラ１４、送りローラ対２１を正転駆動させ、転写ブラケット１６を回転させてヒートローラ１３を加圧ローラ１４へ押圧して、転写フィルム６とカード１１とをタイミングを合わせて転写部Ｂに重ね合わせて搬送されヒートローラ１３と加圧ローラ１４との間を通過する際に加熱・加圧されてカード１１の他面側に画像が転写される。画像転写後のカード１１は、スクレーパ機構１７により転写フィルム６が剥離され、送りローラ対２１により装置外へ排出される。

上述したスクレーパ機構１７のガイドシャフト１９による押圧力を適宜調整すれば、転写画像の抜けもなくなり、画像品位を高めることができる。また、カードサイズより狭いローラ対どうしの限られた空間で転写フィルム６の剥離を確実に行うことができる。ガイドシャフト１９の付勢手段は、捩りコイルバネ２０に限らず、板バネなど他の部材により行っても良い。また、被転写材はカード状のものであれば、クレジットカード、身分証明書、免許証等様々なものに印刷が可能である。

スクレーパ機構の平面図、正面図、左側面図である。 ガイドシャフトの平面図及び正面図である。 転写画像形成装置の全体構成を示す説明図である。 フィルム搬送系のブロック説明図である。 画像転写動作のフローチャートである。 画像転写動作を示す状態説明図である。

符号の説明

１ サーマルヘッド
２ プラテンローラ
３ インクリボン
４ 供給側リボンロール
５ 巻取り側リボンロール
６ 転写フィルム
７ 供給側フィルムロール
８ 巻取り側フィルムロール
９ バッファローラ
１０ フィルム送りローラ
１１ カード
１２、２１ 送りローラ対
１３ ヒートローラ
１４ 加圧ローラ
１５、１８ 支点軸
１６ 転写ブラケット
１７ スクレーパ機構
１９ ガイドシャフト
２０ 捩りコイルバネ
２２ 反転機構
２３ 回転軸
２４ ＣＰＵ
２５、２７ ＤＣモータドライバ
２６、２８ ＤＣモータ
３０ ステップモータ
３１ エンコーダ

Claims (5)

1. 転写部に搬送された被転写体に画像が形成された転写媒体を重ね合わせて搬送し、該転写部において加熱加圧することにより転写媒体から被転写体へ画像を転写する転写画像形成装置において、
   転写部より被転写体の搬送方向下流側に当該被転写体を押圧して先端側を搬送面から下方へ押し下げることにより画像転写後の転写媒体を被転写体より剥離させるスクレーパー機構を設けたことを特徴とする転写画像形成装置。
2. スクレーパー機構は、転写媒体の搬送方向と転写面に平行かつ直交する方向に設けられ、支点軸を中心に揺動可能に軸支されたガイドシャフトを具備し、ガイドシャフトは付勢手段により転写媒体を介して被転写体側へ常時付勢されていることを特徴とする請求項１記載の転写画像形成装置。
3. 供給側ロールより画像形成部を経て転写部へ供給され、転写部で画像が転写されて巻取り側ロールへ巻き取られる長尺状に連続する転写媒体が、転写部に搬送された被転写体に重ね合わせて搬送され、該転写部において加熱加圧されて転写媒体から被転写体の両面へ画像が転写される転写画像形成装置において、
   転写部より被転写体の搬送方向下流側に当該被転写体を押圧して先端側を搬送面から下方へ押し下げることにより画像転写後の転写媒体を被転写体より剥離させるスクレーパー機構を具備し、一面側に画像転写された被転写体が転写部より上流側へ戻される際に、転写媒体の巻取り側ロールによる巻取りテンションを強めることでスクレーパー機構の押圧面を被転写体の搬送面から上方へ退避させることを特徴とする転写画像形成装置。
4. スクレーパー機構は、転写媒体の搬送方向と転写面に平行かつ直交する方向に支点軸を中心に揺動可能に軸支されたガイドシャフトを具備し、ガイドシャフトは付勢手段により転写媒体を介して被転写体側へ常時付勢されていることを特徴とする請求項３記載の転写画像形成装置。
5. 転写部に設けられた加熱ローラと加圧ローラとの間で転写媒体と被転写体とが重ね合わされて加熱加圧されることで画像転写が行われ、一面側に画像転写された被転写体が転写部より上流側へ戻される際に、加熱ローラの押圧を解除することを特徴とする請求項３記載の転写画像形成装置。

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