JP2019072881A - 熱転写装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構造で熱転写箔を被転写物に固定することができる熱転写装置を提供する。【解決手段】熱転写装置１０は、被転写物８０を保持する固定具２０と、固定具２０より上方に設けられ、光透過性を有し、被転写物８０上に載置された熱転写箔８２を上方から押圧して熱転写箔８２を被転写物８０上に固定する箔固定用フィルム７５と、箔固定用フィルム７５を保持し、箔固定用フィルム７５を固定具２０に対して上下方向に移動させるフィルム保持具７０と、被転写物８０上に載置された熱転写箔８２および箔固定用フィルム７５を押圧すると共に箔固定用フィルム７５に光を照射する箔転写用ツール６０と、箔転写用ツール６０を固定具２０に対して相対的に移動させるキャリッジ移動機構２２と、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、熱転写装置に関する。詳しくは、熱転写箔を用いて被転写物に箔転写を行う熱転写装置に関する。

従来から、意匠性の向上等を目的として、熱転写箔（熱転写シートともいう）を利用した熱転写法による装飾加工が行われている。熱転写箔は、大まかには、基材と、装飾層と、接着層とがこの順に積層されて構成されている。そして箔転写（即ち熱転写箔を被転写物に転写すること）に際しては、被転写物上に、接着層側が当接するように熱転写箔を重ね、レーザー光を照射するツール（例えばレーザーペン）で熱転写箔を上から押圧しながら光を照射して熱転写箔を加熱する。これにより、熱転写箔のうち押圧されている部分の接着層が溶融され、被転写物の表面に付着したのち、放熱により硬化する。その結果、被転写物から熱転写箔の基材を剥離することで、箔押しした部分に対応する形状の装飾層を接着層とともに被転写物に付着させることができる。これにより、被転写物の表面に、任意の図柄等による装飾が施される。

例えば、特許文献１には、レーザー光を照射するツールを用いて被転写物に箔転写する技術が開示されている。

特開２０１６−２１５５９９号公報 特許第５９３１５５５号公報 特許第５９２６０８３号公報

ところで、箔転写を行うときには、レーザー光を照射するツールによって熱転写箔を上から押さえつけて熱転写箔に光を照射しながら、上記ツールを移動させる。このとき、熱転写箔が被転写物に対して移動してしまうと、箔転写が適切に行われないため、熱転写箔を被転写物に対して固定する必要がある。例えば、特許文献２には、静電吸着シートを用いて熱転写箔を被転写物に固定する技術が開示されている。また、特許文献３には、吸引ポンプ等を用いて熱転写箔を被転写物に固定する技術が開示されている。

しかしながら、上記特許文献２および特許文献３に記載の技術では、静電吸着や真空吸着を実現するための特別な設備が必要となり、熱転写装置が複雑化および大型化するとともにコストの増加につながり得る。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構造で熱転写箔を被転写物に固定することができる熱転写装置を提供することである。

本発明に係る熱転写装置は、被転写物を保持する保持台と、前記保持台より上方に設けられ、光透過性を有し、前記被転写物上に載置された熱転写箔を上方から押圧して前記熱転写箔を前記被転写物上に固定する箔固定用フィルムと、前記箔固定用フィルムを保持し、前記箔固定用フィルムを前記保持台に対して上下方向に移動させるフィルム保持具と、前記被転写物上に載置された前記熱転写箔および前記箔固定用フィルムを押圧すると共に前記箔固定用フィルムに光を照射する箔転写用ツールと、前記保持台および前記箔転写用ツールのいずれか一方を他方に対して相対的に移動させる移動機構と、を備えている。

本発明の熱転写装置によると、フィルム保持具は、箔固定用フィルムを保持台に対して上下方向に移動させることができる。このため、保持台に保持された被転写物上に熱転写箔が載置された状態で、箔固定用フィルムを下方に移動させることで、箔固定用フィルムによって熱転写箔を上方から押圧することができる。これにより、熱転写箔は、被転写物上に固定され、熱転写箔が被転写物に対して移動することが抑制される。ここで、箔固定用フィルムは、光透過性を有するため、箔転写用ツールから箔固定用フィルムに照射された光は、箔固定用フィルムを通過して熱転写箔に照射される。これにより、熱転写箔が加熱され、熱転写箔が被転写物に箔転写される。このように、箔固定用フィルムによって熱転写箔を被転写物に確実に固定しながら、箔転写を実現することができる。

本発明によれば、簡易な構造で熱転写箔を被転写物に固定することができる熱転写装置を提供することができる。

一実施形態に係る熱転写装置を模式的に示す斜視図である。 一実施形態に係る熱転写装置を模式的に示す一部破断斜視図である。 一実施形態に係るキャリッジ移動機構を模式的に示す左側面図である。 一実施形態に係る箔転写用ツールの構成を模式的に示す断面図である。 一実施形態に係るフィルム保持具を模式的に示す平面図である。 一実施形態に係るフィルム保持具を模式的に示す平面図である。 他の一実施形態に係るフィルム保持具を模式的に示す左側面図である。

＜第１実施形態＞
以下、適宜図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。なお、ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。また、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略または簡略化する。

まず、熱転写装置１０の構成について説明する。図１は、熱転写装置１０を示す斜視図である。図２は、熱転写装置１０を模式的に示す一部破断斜視図である。図３は、キャリッジ移動機構２２を模式的に示す左側面図である。以下の説明では、左、右、上、下とは、熱転写装置１０の正面にいる作業者（ユーザー）が電源スイッチ１４ａを見た場合の左、右、上、下をそれぞれ意味することとする。また、上記作業者が熱転写装置１０に近づく方を後方、遠ざかる方を前方とする。図面中の符号Ｆ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｄは、それぞれ前、後、左、右、上、下を表す。本実施形態に係る熱転写装置１０は、相互に直交する軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸としたときに、Ｘ軸とＹ軸とで構成される平面に置かれるものとする。ここでは、Ｘ軸は、左右方向に延びる。Ｙ軸は、前後方向に延びる。Ｚ軸は、上下方向に延びる。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、熱転写装置１０の設置態様を何ら限定するものではない。

図３に示すように、熱転写装置１０は、被転写物８０上に載置された熱転写箔８２を箔固定用フィルム７５で固定した状態で、後述する箔転写用ツール６０によって熱転写箔８２、光吸収フィルム７６および箔固定用フィルム７５を押圧および加熱することにより、被転写物８０の表面に熱転写箔８２中の装飾層を付与する装置である。本実施形態では、熱転写箔８２は、箔固定用フィルム７５および光吸収フィルム７６を介して箔転写用ツール６０に間接的に押圧される。なお、被転写物８０と熱転写箔８２との組み合わせによっては、光吸収フィルム７６を用いなくてもよい。

被転写物８０を構成する材料や形状は、特に限定されない。被転写物８０は、例えば、アクリル、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等の樹脂類であってもよいし、普通紙、画用紙、和紙等の紙類、ゴム類や、金、銀、銅、プラチナ、真鍮、アルミ、鉄、チタン、ステンレス等の金属類等であってもよい。

熱転写箔８２としては、例えば、熱転写用に一般に市販されている転写箔を特に限定なく用いることができる。熱転写箔８２は、一般的には、基材と、装飾層と、接着層とがこの順に積層されている。熱転写箔８２における装飾層は、例えば、金箔、銀箔等のメタリック箔や、ハーフメタリック箔、顔料箔、多色印刷箔、ホログラム箔、静電気破壊対策箔等を包含する。熱転写箔８２は被転写物８０上に載置される。なお、熱転写箔８２は、基材と、装飾層との間に光吸収層を備えていてもよい。熱転写箔８２が光吸収層を備える場合には、基材は、透明の材料から形成される。光吸収層の構成は、後述する光吸収フィルム７６と同様である。熱転写箔８２が光吸収層を有する場合には、熱転写装置１０は光吸収フィルム７６を備えていなくてもよい場合がある。なお、熱転写箔８２が光吸収層を有していても、熱転写装置１０は光吸収フィルム７６を備えているとよい。

上述したように使用する熱転写箔８２の構成によっては、熱転写箔８２は、箔転写用ツール６０の光源６２から照射される光を吸収する光吸収層を有さないか、あるいは光吸収層を有していても光吸収性の低いものが存在し得る。そのような場合、熱転写箔８２の上面側に光吸収材を重ねて用いることができる。光吸収材とは、箔転写用ツール６０の光源６２から照射される所定の波長帯の光（レーザー光）を効率よく吸収して、光エネルギーを熱エネルギーに変換可能なように構成された部材である。光吸収材は、１００〜２００℃での耐熱性を有している。光吸収材の厚みは、例えば、１μｍ〜１５μｍ程度である。光吸収材は、例えば、箔固定用フィルム７５に印刷することによって形成される印刷物であってもよいし、箔固定用フィルム７５とは別体かつフィルム状に形成された部材であってもよい。光吸収フィルム７６は、光吸収材の一例である。光吸収フィルム７６は、例えばポリイミドのような樹脂で構成されている。

箔固定用フィルム７５は、熱転写箔８２を上方から押圧して熱転写箔８２を被転写物８０に固定するフィルムである。本実施形態では、箔固定用フィルム７５は、光吸収フィルム７６を介して熱転写箔８２を上方から押圧する。「熱転写箔８２を上方から押圧する」には、箔固定用フィルム７５が熱転写箔８２と直接接触して、熱転写箔８２を直接的に押圧する場合と、箔固定用フィルム７５が光吸収フィルム７６等の熱転写箔８２以外のフィルムと直接接触して、光吸収フィルム７６等を介して熱転写箔８２を間接的に押圧する場合とを含む。箔固定用フィルム７５は、被転写物８０を保持する後述の固定具２０より上方に設けられる。箔固定用フィルム７５は、光吸収フィルム７６より上方に配置される。即ち、箔固定用フィルム７５は、光吸収フィルム７６より箔転写用ツール６０側に配置される。箔固定用フィルム７５は、光吸収フィルム７６に比べて、光吸収性が著しく低い。箔固定用フィルム７５は、光透過性を有する。箔固定用フィルム７５は、例えば透明である。箔固定用フィルム７５は、光吸収フィルム７６より強度が高い。箔固定用フィルム７５の厚みは、例えば、２５μｍ〜１００μｍ程度である。箔固定用フィルム７５の材質は特に限定されない。箔固定用フィルム７５は、例えばポリエステルのようなプラスチックフィルムで構成されている。

図１に示すように、熱転写装置１０は箱状に形成されている。熱転写装置１０は、前方が開口されている筐体１２と、ケース内に配置されたキャリッジ移動機構２２と、キャリッジ２１と、箔転写用ツール６０と、フィルム保持具７０とを備えている。筐体１２は、底壁１４と、左側壁１５と、右側壁１６と、上壁１７と、後壁１８（図２参照）とを備えている。筐体１２は、例えば鋼板製である。

図１に示すように、底壁１４には、フィルム保持具７０が設けられている。底壁１４の前方の領域は、フィルム保持具７０を配置するための保持具配置領域１４ｂである。フィルム保持具７０には、固定具２０が着脱自在に取り付けられている。なお、固定具２０は、フィルム保持具７０に着脱不能に固定されていてもよい。固定具２０は、被転写物８０を保持する保持台である。固定具２０としては、例えばバイスが挙げられる。底壁１４の前面部分には、電源スイッチ１４ａが設けられている。

図２に示すように、左側壁１５は、底壁１４の左端において上方に延びている。左側壁１５は、底壁１４に対して垂直に設けられている。右側壁１６は、底壁１４の右端において上方に延びている。右側壁１６は、底壁１４に対して垂直に設けられている。左側壁１５および右側壁１６は、後述するキャリッジ２１を支持している。後壁１８は、底壁１４の後端において上方に延びている。後壁１８は、左側壁１５の後端および右側壁１６の後端に接続されている。後壁１８には、箱状のケース１８ａが設けられている。ケース１８ａには、後述する制御装置９０が収容されている。上壁１７は、左側壁１５の上端、右側壁１６の上端および後壁１８の上端に接続されている。上壁１７には、後述する第１移動機構３０の一部が配置されている。底壁１４と左側壁１５と右側壁１６と上壁１７と後壁１８とに囲まれた領域が、筐体１２の内部空間である。

筐体１２の内部空間は、被転写物８０に熱転写箔８２を箔転写する空間である。内部空間には、キャリッジ２１と、キャリッジ２１を三次元方向に移動させるキャリッジ移動機構２２とが設けられている。キャリッジ移動機構２２は、移動機構の一例である。キャリッジ移動機構２２は、キャリッジ２１をＺ軸方向に移動させる第１移動機構３０と、キャリッジ２１をＹ軸方向に移動させる第２移動機構４０と、キャリッジ２１をＸ軸方向に移動させる第３移動機構５０とを備えている。キャリッジ２１は、第１移動機構３０、第２移動機構４０および第３移動機構５０により、固定具２０（即ち被転写物８０）に対して相対的に移動可能に構成されている。第１移動機構３０、第２移動機構４０および第３移動機構５０は、いずれも底壁１４よりも上方に配置されている。

図１に示すように、第１移動機構３０は、キャリッジ２１をＺ軸方向（上下方向）に移動させる機構である。第１移動機構３０は、Ｚ軸方向送りネジ棒３１と、Ｚ軸方向フィードモータ３２と、送りナット３３ａとを備えるネジ送り機構である。Ｚ軸方向送りネジ棒３１は、Ｚ軸に沿って延びている。Ｚ軸方向送りネジ棒３１は、螺旋状のネジ溝を有している。Ｚ軸方向送りネジ棒３１の上方は、上壁１７に固定されている。Ｚ軸方向送りネジ棒３１の上端部は、上壁１７の下面をＺ軸方向に貫通しており、その一部が上壁１７の内部に配置されている。Ｚ軸方向送りネジ棒３１の下端部は、フレーム１４ｄ（図３も参照）に回転自在に支持されている。フレーム１４ｄは、底壁１４上に固定されている。Ｚ軸方向フィードモータ３２は、電動モータである。Ｚ軸方向フィードモータ３２は、制御装置９０（図２参照）に接続されている。Ｚ軸方向フィードモータ３２は、上壁１７に固定されている。Ｚ軸方向フィードモータ３２の駆動軸は上壁１７の下面をＺ軸方向に貫通しており、その一部が上壁１７の内部に配置されている。上壁１７の内部において、Ｚ軸方向送りネジ棒３１は、Ｚ軸方向フィードモータ３２に連結されている。Ｚ軸方向フィードモータ３２は、Ｚ軸方向送りネジ棒３１を回転させる。

図２に示しように、Ｚ軸方向送りネジ棒３１には、ネジ山を有する送りナット３３ａが噛合っている。送りナット３３ａは昇降ベース３３と連結されている。送りナット３３ａは、昇降ベース３３の上面をＺ軸方向に貫通している。昇降ベース３３は、送りナット３３ａを介してＺ軸方向送りネジ棒３１に支持されている。昇降ベース３３は、底壁１４と平行に設けられている。昇降ベース３３のＸ軸方向およびＹ軸方向の長さは、保持具配置領域１４ｂのＸ軸方向およびＹ軸方向の長さよりも長い。左側壁１５と右側壁１６との内側には、それぞれＺ軸方向に延びるスライドシャフト３３ｂ、３３ｃが設けられている。スライドシャフト３３ｂ、３３ｃは、Ｚ軸方向送りネジ棒３１と平行に配置されている。スライドシャフト３３ｂ、３３ｃには、昇降ベース３３がＺ軸方向に摺動可能に設けられている。Ｚ軸方向フィードモータ３２が駆動されると、昇降ベース３３は、Ｚ軸方向送りネジ棒３１の回転により、スライドシャフト３３ｂ、３３ｃに沿って上下方向に移動する。ここで、第２移動機構４０および第３移動機構５０は、昇降ベース３３に連結されている。このため、第２移動機構４０および第３移動機構５０は、昇降ベース３３の上下方向への移動に伴って上下方向に一体的に移動する。

図２に示すように、第２移動機構４０は、キャリッジ２１をＹ軸方向（前後方向）に移動させる機構である。第２移動機構４０は、Ｙ軸方向送りネジ棒４１と、Ｙ軸方向フィードモータ４２と、送りナット４３とを備えるネジ送り機構である。Ｙ軸方向送りネジ棒４１は、Ｙ軸に沿って延びている。Ｙ軸方向送りネジ棒４１は、昇降ベース３３に設けられている。Ｙ軸方向送りネジ棒４１は、螺旋状のネジ溝を有している。Ｙ軸方向送りネジ棒４１の後端部は、Ｙ軸方向フィードモータ４２に連結されている。Ｙ軸方向フィードモータ４２は、電動モータである。Ｙ軸方向フィードモータ４２は、制御装置９０に接続されている。Ｙ軸方向フィードモータ４２は、昇降ベース３３の後方に固定されている。Ｙ軸方向フィードモータ４２は、Ｙ軸方向送りネジ棒４１を回転させる。Ｙ軸方向送りネジ棒４１のネジ溝には、ネジ山を有する送りナット４３が噛合っている。昇降ベース３３には、Ｙ軸方向に延びる一対のスライドシャフト４３ｂ、４３ｃが設けられている。２本のスライドシャフト４３ｂ、４３ｃは、Ｙ軸方向送りネジ棒４１と平行に配置されている。スライドシャフト４３ｂ、４３ｃには、スライドベース４４がＹ軸方向に摺動可能に設けられている。Ｙ軸方向フィードモータ４２が駆動されると、スライドベース４４は、Ｙ軸方向送りネジ棒４１の回転により、スライドシャフト４３ｂ、４３ｃに沿って前後方向に移動する。

図１に示すように、第３移動機構５０は、キャリッジ２１をＸ軸方向（左右方向）に移動させる機構である。第３移動機構５０は、Ｘ軸方向送りネジ棒５１と、Ｘ軸方向フィードモータ５２と、図示しない送りナットとを備えるネジ送り機構である。Ｘ軸方向送りネジ棒５１は、Ｘ軸に沿って延びている。Ｘ軸方向送りネジ棒５１は、スライドベース４４の前方に設けられている。Ｘ軸方向送りネジ棒５１は、螺旋状のネジ溝を有している。Ｘ軸方向送りネジ棒５１の一端は、Ｘ軸方向フィードモータ５２に連結されている。Ｘ軸方向フィードモータ５２は、電動モータである。Ｘ軸方向フィードモータ５２は、制御装置９０（図２参照）に接続されている。Ｘ軸方向フィードモータ５２は、スライドベース４４の前方に延びた右側壁面に固定されている。Ｘ軸方向フィードモータ５２は、Ｘ軸方向送りネジ棒５１を回転させる。Ｘ軸方向送りネジ棒５１のネジ溝には、ネジ山を有する送りナットが噛合っている。スライドベース４４の前方には、Ｘ軸方向に延びる一対のスライドシャフト５４ｂ、５４ｃが設けられている。２本のスライドシャフト５４ｂ、５４ｃは、Ｘ軸方向送りネジ棒５１と平行に配置されている。スライドシャフト５４ｂ、５４ｃには、キャリッジ２１がＸ軸方向に摺動可能に設けられている。Ｘ軸方向フィードモータ５２が駆動されると、キャリッジ２１は、Ｘ軸方向送りネジ棒５１の回転により、スライドシャフト５４ｂ、５４ｃに沿って左右方向に移動する。

図４は、一実施形態に係る箔転写用ツール６０を模式的に示す断面図である。箔転写用ツール６０は、キャリッジ２１（図１参照）に搭載されている。箔転写用ツール６０は、固定具２０より上方に配置されている。箔転写用ツール６０は、被転写物８０上に載置された熱転写箔８２および箔固定用フィルム７５を少なくとも押圧すると共に箔固定用フィルム７５に光を照射する。本実施形態では、箔転写用ツール６０は、熱転写箔８２、光吸収フィルム７６および箔固定用フィルム７５を押圧する。箔固定用フィルム７５に照射された光は、箔固定用フィルム７５を透過して、光吸収フィルム７６に照射される。箔転写用ツール６０は、熱転写箔８２に熱を供給する光を照射する装置である。箔転写用ツール６０は、光源６２と、ペン本体６１と、ペン本体６１の下方の端部に固定された押圧体６６とを備えている。

光源６２は、箔固定用フィルム７５を介して熱転写箔８２の光吸収層や光吸収フィルム７６に対して熱源となる光を供給するための装置である。光源６２は、筐体１２の内部に配置されている。熱転写箔８２の光吸収層や光吸収フィルム７６に供給された光は、光吸収層や光吸収フィルム７６において熱エネルギーに変換されて熱転写箔８２を加熱する。本実施形態における光源６２は、レーザーダイオード（ＬＤ）および光学系等により構成されている。光源６２は、制御装置９０に接続されている。光源６２からのレーザー光の照射（オン）および停止（オフ）の切り替えや、レーザー光のエネルギー等は制御装置９０により制御される。レーザー光は応答速度が速いため、光の照射と非照射との切り換えはもちろんのこと、上記レーザー光のエネルギー等の変更を瞬時に行うことができる。これにより、所望の性状を備えるレーザー光を熱転写箔８２の光吸収層や光吸収フィルム７６に照射することができる。

ペン本体６１は、長尺の円筒形状に形成されている。ペン本体６１は、長手方向が上下方向Ｚに一致するように配置されている。ペン本体６１の軸心は、上下方向に延びる。ペン本体６１の内部には、光ファイバ６４と、フェルール６５とが収容されている。また、ペン本体６１は後述するホルダ６８を有している。ホルダ６８は、ペン本体６１の下端部に取り付けられている。

光ファイバ６４は、光源６２から照射された光を伝送するファイバ状の光伝送媒体である。光ファイバ６４は、光が通過するコア部（図示せず）と、コア部の周囲を覆い光を反射させるクラッド部（図示せず）とを備えている。光ファイバ６４は、光源６２に接続されている。光ファイバ６４は、上方側の端部ｅ１がペン本体６１の外部に延出されている。光ファイバ６４の端部ｅ１は、光源６２に付属のコネクタ６２ａに挿入されている。このような構成によって、光ファイバ６４は、光損失を低く抑えた状態で光源６２に接続される。光ファイバ６４の下方側の端部ｅ２には、フェルール６５が装着されている。フェルール６５は、円筒形の光接合用部材である。フェルール６５には、円筒軸に沿って貫通穴６５ｈが設けられている。光ファイバ６４の端部ｅ２は、フェルール６５の貫通穴６５ｈに挿入されている。光ファイバ６４は、導光体の一例である。

ペン本体６１にはホルダ６８が備えられている。ホルダ６８は、ペン本体６１の下端においてフェルール６５を所定の位置に保持する保持部材である。ホルダ６８は、キャップ形状を有している。ホルダ６８の上部の形状はペン本体６１に対応した外径の円筒形状である。ホルダ６８の下部には、ペン本体６１よりも外径が小さい円筒状の突部６８ｇが設けられている。突部６８ｇには、円筒形の凹部であるフェルール保持部６８ｆが設けられている。フェルール保持部６８ｆは、フェルール６５の外径に対応する内径を備えている。フェルール保持部６８ｆには、フェルール６５の下端が収容されている。

ホルダ６８には、上下方向に貫通する開孔部Ｐが形成されている。光ファイバ６４の端部ｅ２のコア部は、開孔部Ｐを介して外部に露出している。即ち、下面視で、光ファイバ６４の端部ｅ２のコア部は、開孔部Ｐと重なる。これにより、ホルダ６８は、レーザー光の光路Ｌに干渉しない。その結果、光源６２から照射されたレーザー光をペン本体６１の下端から外部に出射することができる。

ホルダ６８は、押圧体６６をペン本体６１の下端の所定の位置に保持する部材でもある。そこでまず、押圧体６６について説明する。押圧体６６は、少なくとも箔固定用フィルム７５および熱転写箔８２を押圧するための部材である。本実施形態では、押圧体６６はさらに光吸収フィルム７６を押圧する。押圧体６６は、ホルダ６８に着脱可能に設けられている。本実施形態では、押圧体６６は球体状に形成されている。押圧体６６は硬質な材料から構成されている。押圧体６６の硬度は厳密には限定されないものの、例えば、ビッカース硬さで１００Ｈｖ_０．２以上（例えば、５００Ｈｖ_０．２以上）の材料により構成される。ホルダ６８は、押圧体６６をレーザー光の光路Ｌ上に保持する。押圧体６６は、光源６２から発せられる光を透過する材料から形成されている。これにより、押圧体６６が光路Ｌ上に配置されていても、レーザー光は、押圧体６６を透過する。押圧体６６は、例えば、ガラスにより構成することができる。本実施形態における押圧体６６は、合成石英ガラスにより構成されている。

本明細書において、「透過」とは、例えば、押圧体６６や箔固定用フィルム７５に対するレーザー光の透過率が、５０％以上であることを意味し、好ましくは７０％以上、より好ましくは８０％以上、特に好ましくは８５％以上（例えば９０％以上）であることを意味する。この透過率は、例えば、ＪＩＳ Ｒ３１０６:１９９８に準拠して測定される、所定の厚さ（例えば１０ｍｍ）の試料の表面反射損失を含む透過率を意味する。

図１に示すように、フィルム保持具７０は、底壁１４に設けられている。フィルム保持具７０は、少なくとも箔固定用フィルム７５を保持する。本実施形態では、フィルム保持具７０は、箔固定用フィルム７５および箔固定用フィルム７５の下方（即ち箔固定用フィルム７５の裏面）に配置された光吸収フィルム７６を保持する。フィルム保持具７０は、少なくとも箔固定用フィルム７５を固定具２０に対して上下方向に移動させる。本実施形態では、フィルム保持具７０は、箔固定用フィルム７５および光吸収フィルム７６を固定具２０に対して上下方向に移動させる。フィルム保持具７０は、支持板７１と、保持枠７２と、スライドバー７３と、ストッパ７８とを備えている。

図１に示すように、支持板７１は、底壁１４に設けられている。支持板７１は、底壁１４の保持具配置領域１４ｂに設けられている。支持板７１は、平板状に形成されている。図５に示すように、支持板７１には、固定具２０を取り付けるために形成された４つの取り付け穴７１Ａが形成されている。

図１に示すように、スライドバー７３は、第１スライドバー７３Ａおよび第２スライドバー７３Ｂを備えている。第１スライドバー７３Ａおよび第２スライドバー７３Ｂは、支持板７１から上方に延びる。第１スライドバー７３Ａおよび第２スライドバー７３Ｂは、支持板７１の左端部から上方に延びる。なお、第１スライドバー７３Ａおよび第２スライドバー７３Ｂは、支持板７１の右端部から上方に延びてもよい。第１スライドバー７３Ａは、第２スライドバー７３Ｂより後方に配置されている。第１スライドバー７３Ａと第２スライドバー７３Ｂとは平行に配置されている。第１スライドバー７３Ａの上下方向の長さは、第２スライドバー７３Ｂの上下方向の長さより長い。

保持枠７２は、箔固定用フィルム７５および光吸収フィルム７６を保持する。図１に示すように、保持枠７２は、第１スライドバー７３Ａおよび第２スライドバー７３Ｂに摺動自在に設けられている。保持枠７２は、上下方向に移動可能に構成されている。保持枠７２は、支持板７１より上方に配置されている。図３に示すように、保持枠７２には、第１スライドバー７３Ａが挿入される第１貫通孔７２Ａと、第２スライドバー７３Ｂが挿入される第２貫通孔７２Ｂとが形成されている。保持枠７２を上方に所定量だけ移動させることによって、第２スライドバー７３Ｂを第２貫通孔７２Ｂから抜くことができる。このとき、保持枠７２は、第１スライドバー７３Ａにのみ支持される。これにより、図５に示すように、保持枠７２は、第１スライドバー７３Ａを中心に図５の矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向に回転可能となる。保持枠７２は、固定位置Ｐ１（図６参照）と、メンテナンス位置Ｐ２（図５参照）との間で回転移動可能に構成されている。固定位置Ｐ１とは、箔固定用フィルム７５によって、熱転写箔８２を被転写物８０に固定するときの保持枠７２の位置である。保持枠７２が固定位置Ｐ１に位置するとき、第１スライドバー７３Ａは第１貫通孔７２Ａに挿入され、第２スライドバー７３Ｂは第２貫通孔７２Ｂに挿入されている。メンテナンス位置Ｐ２とは、保持枠７２に保持された箔固定用フィルム７５を交換したり、固定具２０をフィルム保持具７０から取り外したり、固定具２０に固定された被転写物８０を固定具２０から取り外したりするときの保持枠７２の位置である。保持枠７２がメンテナンス位置Ｐ２に位置するとき、第１スライドバー７３Ａは第１貫通孔７２Ａに挿入され、第２スライドバー７３Ｂは第２貫通孔７２Ｂに挿入されていない。なお、図５および図６では、説明の便宜上固定具２０の図示を省略している。

図６に示すように、保持枠７２には、上下方向に貫通する開口７２Ｈが形成されている。開口７２Ｈは、矩形状に形成されている。開口７２Ｈの大きさは、固定具２０の大きさより大きい。即ち、開口７２Ｈの左右方向の長さは、固定具２０の左右方向の長さより長く、開口７２Ｈの前後方向の長さは、固定具２０の前後方向の長さより長い。固定具２０と開口７２Ｈとは、平面視で重なる。即ち、平面視で開口７２Ｈの内方に固定具２０が配置される。箔固定用フィルム７５は、平面視で開口７２Ｈの少なくとも一部と重なるように保持枠７２に保持されている。本実施形態では、箔固定用フィルム７５は、開口７２Ｈより大きく、平面視で開口７２Ｈの全体と重なるように保持枠７２に保持されている。本実施形態では、箔固定用フィルム７５は、保持枠７２の裏面に保持されている。箔固定用フィルム７５を保持する方法は特に限定されないが、例えば、両面テープにより保持枠７２に保持されている。箔固定用フィルム７５の下面には、光吸収フィルム７６が固定されている。光吸収フィルム７６を箔固定用フィルム７５に固定する方法は特に限定されないが、例えば、光を透過する接着剤や両面テープにより固定されている。なお、両面テープを用いる場合には、例えば、箔転写用ツール６０の光源６２から照射される光が通過しない場所に設けられる。なお、箔固定用フィルム７５は熱転写箔８２を上方から押圧するが、押圧力の大部分は保持枠７２の自重によるものである。

ストッパ７８は、保持枠７２の回転を規制する部材である。図１に示すように、ストッパ７８は、支持板７１から上方に延びる。ストッパ７８は、第１スライドバー７３Ａより後方に配置されている。ストッパ７８の上端は、第２スライドバー７３Ｂの上端より上方に位置する。ストッパ７８の上端は、例えば、第１スライドバー７３Ａの上端より上方に位置する。図６に示すように、ストッパ７８は、保持枠７２が固定位置Ｐ１に位置するとき保持枠７２が図６の矢印Ｘ２方向に回転することを規制する。保持枠７２が固定位置Ｐ１に位置するとき、ストッパ７８は、保持枠７２と接触している。保持枠７２が固定位置Ｐ１に位置するときに、保持枠７２を上方に所定量だけ移動させることによって、スライドバー７３Ｂを第２貫通孔７２Ｂから抜くことができる。一方、保持枠７２をメンテナンス位置Ｐ２（図５参照）から固定位置Ｐ１に移動させて、保持枠７２がストッパ７８に接触した状態では、第２貫通孔７２Ｂと第２スライドバー７３Ｂとが平面視で重なる。このとき、保持枠７２を下方に移動させることによって、第２貫通孔７２Ｂに第２スライドバー７３Ｂが挿入される。即ちストッパ７８は、第２貫通孔７２Ｂと第２スライドバー７３Ｂとの位置合わせを行う際に用いられる部材でもある。

熱転写装置１０の全体の動作は、制御装置９０によって制御されている。制御装置９０は、Ｚ軸方向フィードモータ３２、Ｙ軸方向フィードモータ４２、Ｘ軸方向フィードモータ５２、光源６２と通信可能に接続されており、それらを制御可能に構成されている。制御装置９０は、典型的にはコンピュータである。制御装置９０は、例えば、ホストコンピュータ等の外部機器からの印刷データ等を受信するインターフェイス（Ｉ／Ｆ）と、制御プログラムの命令を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、ＣＰＵが実行するプログラムを格納したＲＯＭと、プログラムを展開するワーキングエリアとして使用されるＲＡＭと、上記プログラムや各種データを格納するメモリなどの記憶装置とを備えている。

次に、箔転写の手順について説明する。まず、図５に示すように、保持枠７２をメンテナンス位置Ｐ２に移動させる。そして、支持板７１上に固定具２０を取り付ける。このとき、固定具２０には、被転写物８０が保持されている。そして、被転写物８０上に熱転写箔８２を載置する。その後、保持枠７２を固定位置Ｐ１（図６参照）に回転移動させて、第２貫通孔７２Ｂに第２スライドバー７３Ｂを挿入させる。そして、保持枠７２を下方に移動させ、光吸収フィルム７６を介して箔固定用フィルム７５が熱転写箔８２を押圧する。これにより、熱転写箔８２は、被転写物８０と箔固定用フィルム７５とに挟まれた状態となり、熱転写箔８２が被転写物８０に対して移動することが抑制される。

上記のように、熱転写箔８２が被転写物８０に固定された状態で、制御装置９０は、箔転写用データに基づいて箔転写を実行する。箔転写用データとは、ユーザーによって入力される図柄等のデータであり、例えば、ラスタデータ形式で表される。制御装置９０は、Ｚ軸方向フィードモータ３２とＹ軸方向フィードモータ４２とＸ軸方向フィードモータ５２とを駆動して、箔転写用ツール６０を移動させる。例えば、制御装置９０は、箔転写用データに基づいて、箔固定用フィルム７５と、光吸収フィルム７６と、熱転写箔８２とを箔転写用ツール６０の押圧体６６によって押圧する。また、同時に、制御装置９０は、箔転写用データに基づいて、所定のタイミングで光源６２を作動させて、箔転写用ツール６０から箔固定用フィルム７５に向かってレーザー光を照射する。さらに、制御装置９０は、Ｙ軸方向フィードモータ４２とＸ軸方向フィードモータ５２とを駆動し、箔転写用データに基づき箔転写用ツール６０を被転写物８０に対して前後方向および左右方向に移動させる。

このとき、光吸収フィルム７６のうち、箔固定用フィルム７５を透過して光源６２のレーザー光が照射された部分では、光吸収フィルム７６がレーザー光を吸収して光エネルギーを熱エネルギーに変換する。これにより、光吸収フィルム７６が発熱し、その熱が熱転写箔８２の接着層に伝導する。これにより接着層が軟化し、接着性を発現する。接着層は、装飾層と被転写物８０との表面に付着し、装飾層と被転写物８０とを密着させる。その後、箔転写用ツール６０が移動するか、光源６２からのレーザー光の照射が停止されるかして、当該照射部分への光エネルギーの供給は終了する。すると接着層は放熱により冷却されて、硬化する。これにより、装飾層と被転写物８０の表面とが固着される。その後、ユーザーが、保持枠７２を固定位置Ｐ１（図６参照）からメンテナンス位置Ｐ２（図５参照）に移動させて、被転写物８０の表面から熱転写箔８２の基材を取り除くことにより、被転写物８０の表面に所望の図柄等が熱転写された被転写物品を得ることができる。

以上のように、本実施形態の熱転写装置１０によれば、フィルム保持具７０は、箔固定用フィルム７５を固定具２０に対して上下方向に移動させることができる。このため、固定具２０に保持された被転写物８０上に熱転写箔８２が載置された状態で、箔固定用フィルム７５を下方に移動させることで、箔固定用フィルム７５によって熱転写箔８２を上方から押圧することができる。これにより、熱転写箔８２は、被転写物８０上に固定され、熱転写箔８２が被転写物８０に対して移動することが抑制される。ここで、箔固定用フィルム７５は、光透過性を有するため、箔転写用ツール６０から箔固定用フィルム７５に照射された光は、箔固定用フィルム７５を通過して熱転写箔８２に照射される。これにより、熱転写箔８２が加熱され、熱転写箔８２が被転写物８０に箔転写される。このように、箔固定用フィルム７５によって熱転写箔８２を被転写物８０に確実に固定しながら、箔転写を実現することができる。

本実施形態の熱転写装置１０によれば、箔転写用ツール６０は、熱転写箔８２、光吸収フィルム７６および箔固定用フィルム７５を押圧する。このため、箔転写用ツール６０から照射された光エネルギーを光吸収フィルム７６において熱エネルギーにより効率よく変換することができ、熱転写箔８２を十分に加熱することができる。

本実施形態の熱転写装置１０によれば、フィルム保持具７０は、箔固定用フィルム７５および光吸収フィルム７６を保持する。これにより、光吸収フィルム７６を熱転写箔８２に対して確実に固定することができる。

本実施形態の熱転写装置１０によれば、箔固定用フィルム７５は、保持枠７２に形成された開口７２Ｈの少なくとも一部と重なるように保持枠７２に保持されている。これにより、箔固定用フィルム７５によって熱転写箔８２を被転写物８０に固定するとき、被転写物８０の形状に追従して熱転写箔８２を被転写物８０に固定することができる。

本実施形態の熱転写装置１０によれば、保持枠７２が上方に移動し、第２スライドバー７３Ｂが第２貫通孔７２Ｂから抜けたとき、保持枠７２は、第１スライドバー７３Ａを中心に回転可能に構成されている。これにより、固定具２０の上方に保持枠７２が位置しないようにすることができるため、固定具２０をフィルム保持具７０の支持板７１に設置したり、固定具２０に被転写物８０を保持させたりさせることがより容易になる。

本実施形態の熱転写装置１０によれば、保持枠７２がストッパ７８に接触しているとき、平面視で、第２貫通孔７２Ｂと第２スライドバー７３Ｂとが重なる。このため、保持枠７２を下方に移動させると、第２貫通孔７２Ｂに第２スライドバー７３Ｂが挿入される。このように、回転移動させた保持枠７２を、再度第２スライドバー７３Ｂに容易に挿入することができる。

本実施形態の熱転写装置１０によれば、箔転写用ツール６０は、ペン本体６１のホルダ６８に設けられ、熱転写箔８２と、光吸収フィルム７６と箔固定用フィルム７５とを押圧する押圧体６６を備えている。押圧体６６は、光源６２から発せられるレーザー光を透過する材料から形成されている。このように、押圧体６６はレーザー光を透過するため、押圧体６６が箔固定用フィルム７５を押圧する部分にレーザー光を照射することができる。この結果、箔固定用フィルム７５の下方に載置された光吸収フィルム７６において箔転写に必要な量の熱を発生させ、熱転写箔８２の被転写物８０への箔転写をより正確に行うことができる。

本実施形態の熱転写装置１０によれば、押圧体６６は、ペン本体６１のホルダ６８に着脱可能に設けられている。押圧体６６は箔固定用フィルム７５と接触して用いられるため、徐々に摩耗してしまう。本実施形態では、押圧体６６のみ交換すれば済むため、箔転写用ツール６０の全体を交換する場合に比べて容易かつ低コスト化が実現される。

上述した実施形態では、フィルム保持具７０は、箔固定用フィルム７５および光吸収フィルム７６を保持しているが、これに限定されない。フィルム保持具７０は、箔固定用フィルム７５を保持し、光吸収フィルム７６は、熱転写箔８２上に載置してもよい。

上述した実施形態では、熱転写装置１０において、光吸収フィルム７６が用いられていたが、熱転写箔８２が上述した光吸収層を備えている場合には、光吸収フィルム７６を用いなくてもよい。

＜第２実施形態＞
図７は、第２実施形態に係るフィルム保持具７０を模式的に示す左側面図である。図７に示すように、フィルム保持具７０は、箔固定用フィルム７５と、箔固定用フィルム７５の下方に配置された光吸収フィルム７６と、箔固定用フィルム７５および光吸収フィルム７６との間に配置された装飾用フィルム７７とを保持する。フィルム保持具７０は、箔固定用フィルム７５、装飾用フィルム７７および光吸収フィルム７６を固定具２０に対して上下方向に移動させる。

装飾用フィルム７７は、熱転写箔８２を被転写物８０に箔転写するときに、被転写物８０に転写される装飾層に凹凸形状を付与するために用いられる。即ち、装飾用フィルム７７を用いることによって、被転写物８０にエンボス加工を行うことができる。装飾用フィルム７７の表面には凹凸が形成されている。装飾用フィルム７７は、光吸収フィルム７６に比べて、光吸収性が著しく低い。装飾用フィルム７７は、光透過性を有する。装飾用フィルム７７は、例えば透明である。装飾用フィルム７７は、光吸収フィルム７６より強度が高い。装飾用フィルム７７の材質は特に限定されない。装飾用フィルム７７は、例えばポリエステルのようなプラスチックフィルムで構成されている。

箔転写用ツール６０の光源６２から照射された光は、箔固定用フィルム７５および装飾用フィルム７７を通過して、光吸収フィルム７６に照射される。ここで、熱転写箔８２は、光吸収フィルム７６、装飾用フィルム７７および箔固定用フィルム７５を介して箔転写用ツール６０の押圧体６６に押圧されるため、装飾用フィルム７７の表面に形成された凹凸が熱転写箔８２に現れる。これにより、被転写物８０の表面に凹凸形状を有する熱転写箔８２の装飾層が箔転写される。

本実施形態の熱転写装置１０によれば、装飾用フィルム７７は、箔固定用フィルム７５の下方かつ光吸収フィルム７６の上方に配置されている。箔転写用ツール６０は、箔固定用フィルム７５、装飾用フィルム７７、光吸収フィルム７６および熱転写箔８２を押圧する。箔転写の際に、装飾用フィルム７７が箔転写用ツール６０によって押圧されるため、装飾用フィルム７７に形成された凹凸模様を有する熱転写箔８２の装飾層が被転写物８０に箔転写される。このように、装飾用フィルム７７が光吸収フィルム７６の上方に配置されているため、被転写物８０の意匠性をさらに高めることができる。

上述した実施形態では、フィルム保持具７０は、箔固定用フィルム７５、装飾用フィルム７７および光吸収フィルム７６を保持しているが、これに限定されない。フィルム保持具７０は、箔固定用フィルム７５を保持し、装飾用フィルム７７および光吸収フィルム７６は、熱転写箔８２上に載置してもよい。また、フィルム保持具７０は、箔固定用フィルム７５および装飾用フィルム７７を保持し、光吸収フィルム７６は、熱転写箔８２上に載置してもよい。

上述した実施形態では、装飾用フィルム７７は、箔固定用フィルム７５および光吸収フィルム７６との間に配置、即ち、光吸収フィルム７６の上方に配置されていたが、これに限定されない。装飾用フィルム７７は、光吸収フィルム７６の下方に配置、即ち、光吸収フィルム７６と熱転写箔８２との間に配置されていてもよい。

以上、本発明の好適な実施形態について説明した。しかし、上述の各実施形態は例示に過ぎず、本発明は他の種々の形態で実施することができる。

上述した各実施形態では、第１スライドバー７３Ａの上下方向の長さは、第２スライドバー７３Ｂの上下方向の長さより長く、保持枠７２は、第１スライドバー７３Ａを中心に回転可能に構成されていたが、これに限定されない。例えば、第１スライドバー７３Ａの上下方向の長さは、第２スライドバー７３Ｂの上下方向の長さより短く、保持枠７２は、第２スライドバー７３Ｂを中心に回転可能に構成されていてもよい。

上述した各実施形態では、箔固定用フィルム７５の熱転写箔８２に対する押圧力の大部分は保持枠７２の自重によるものであったが、これに加えて、フィルム保持具７０は、保持枠７２を下方、即ち固定具２０の方向に付勢するバネ等の弾性体を備えていてもよい。これにより、熱転写箔８２をより確実に被転写物８０に固定することができる。

上記実施形態では、箔転写用ツール６０を固定具２０に対して相対的に移動させるようにしていたが、これには限定されない。熱転写装置１０は、例えば、固定具２０を箔転写用ツール６０に対して相対的に移動させるようにしてもよいし、固定具２０と箔転写用ツール６０とをいずれも移動可能なようにしてもよい。例えば、固定具２０をＸ軸方向に移動可能にすると共に、箔転写用ツール６０をＹ軸方向及びＺ軸方向に移動可能なようにしてもよい。

上記実施形態において、押圧体６６は球体状に形成されていた。しかしながら、押圧体６６の形状は、これに限定されない。例えば、押圧体６６は、半球体状や直方体形状であってもよい。

１０ 熱転写装置
２０ 固定具（保持台）
２２ キャリッジ移動機構（移動機構）
６０ 箔転写用ツール
６２ 光源
７０ フィルム保持具
７５ 箔固定用フィルム
７６ 光吸収フィルム
８０ 被転写物
８２ 熱転写箔

Claims (10)

1. 被転写物を保持する保持台と、
   前記保持台より上方に設けられ、光透過性を有し、前記被転写物上に載置された熱転写箔を上方から押圧して前記熱転写箔を前記被転写物上に固定する箔固定用フィルムと、
   前記箔固定用フィルムを保持し、前記箔固定用フィルムを前記保持台に対して上下方向に移動させるフィルム保持具と、
   前記被転写物上に載置された前記熱転写箔および前記箔固定用フィルムを押圧すると共に前記箔固定用フィルムに光を照射する箔転写用ツールと、
   前記保持台および前記箔転写用ツールのいずれか一方を他方に対して相対的に移動させる移動機構と、を備えている、熱転写装置。
2. 前記箔転写用ツールは、前記熱転写箔、光吸収性を有する光吸収材および前記箔固定用フィルムを押圧し、
   前記光吸収材は、前記箔固定用フィルムの下方に配置されている、請求項１に記載の熱転写装置。
3. 前記光吸収材は、前記箔固定用フィルムに張り付けられ、
   前記フィルム保持具は、前記箔固定用フィルムおよび前記光吸収材を保持する、請求項２に記載の熱転写装置。
4. 前記箔転写用ツールは、前記熱転写箔、前記光吸収材、表面に凹凸が形成された装飾用フィルムおよび前記箔固定用フィルムを押圧し、
   前記装飾用フィルムは、前記光吸収材の上方または下方に配置されている、請求項２または３に記載の熱転写装置。
5. 前記光吸収材は、光吸収性を有する光吸収フィルムである、請求項２から４のいずれか一項に記載の熱転写装置。
6. 前記フィルム保持具は、
   上下方向に延びるスライドバーと、
   前記スライドバーに摺動自在に設けられ、上下方向に貫通する開口が形成された保持枠と、を備え、
   前記箔固定用フィルムは、平面視で前記開口の少なくとも一部と重なるように前記保持枠に保持されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の熱転写装置。
7. 前記スライドバーは、上下方向に延びる第１スライドバーと、前記第１スライドバーと平行に配置され、上下方向に延び、前記第１スライドバーより上下方向の長さが短い第２スライドバーと、を備え、
   前記保持枠には、前記第１スライドバーが挿入される第１貫通孔と、前記第２スライドバーが挿入される第２貫通孔が形成され、
   前記保持枠が上方に移動し、前記第２スライドバーが前記第２貫通孔から抜けたとき、前記保持枠は、前記第１スライドバーを中心に回転可能に構成されている、請求項６に記載の熱転写装置。
8. 前記フィルム保持具は、前記保持枠の回転を規制するストッパを備え、
   前記保持枠が前記ストッパに接触しているとき、平面視で、前記第２貫通孔と前記第２スライドバーとが重なる、請求項７に記載の熱転写装置。
9. 前記箔転写用ツールは、
   先端部を有する中空状のペン本体と、
   前記ペン本体の前記先端部に設けられ、少なくとも前記熱転写箔および前記箔固定用フィルムを押圧する押圧体と、
   一端部および他端部を有し、少なくとも一部が前記ペン本体の内部に配置された導光体と、
   前記導光体の前記一端部に接続された光源と、を備え、
   前記導光体の前記他端部は、前記ペン本体の内部において前記押圧体に対向するように前記ペン本体の前記先端部に配置され、
   前記押圧体は、前記光源から発せられる光を透過する材料から形成されている、請求項１から８のいずれか一項に記載の熱転写装置。
10. 前記押圧体は、前記ペン本体の前記先端部に着脱可能に設けられている、請求項９に記載の熱転写装置。

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