JP2020116821A - 熱転写システム - Google Patents

Abstract

【課題】被転写体にオーバーコート層を確実に転写することができ、かつ全体としての構造を簡単化する。【解決手段】熱転写システム３９の転写装置１８Ａは、プラテンローラ１９と、プラテンローラ１９との間でインクリボン１３と被転写体１４をニップする加熱体１８を有する。加熱体１８の下流側にインクリボン１３と被転写体１４をプラテンローラ１９に向かって押付けるニップ体２０が設けられている。ニップ体２０の外径は、軸方向中央部から軸方向両端部に向かって徐々に小さくなっている。【選択図】図１

Description

本開示は、被転写体に対して転写層を熱転写する熱転写システムに関する。

一般にＩＤカードにおいては、カード所有者の顔写真などの画像情報と、カード所有者の住所、氏名、生年月日などの文字情報とが、カードに印刷される。例えば特許文献１において、複数の印刷ユニットを備え、ＩＤ番号によって対応づけられた画像情報と文字情報とからＩＤカードを作製するＩＤカード作製装置が提案されている。

また画像情報および文字情報が印刷されたカードに対して、これら画像情報および文字情報を保護するためオーバーコート層が熱転写される。

特開２００６−１３７１９８号公報

オーバーコート層を熱転写する熱転写システムとして、プラテンローラと、このプラテンローラとの間でインクリボンとカードを挟持してインクリボンのオーバーコート層をカードに転写する加熱体とを有するシステムが知られている。

このような熱転写システムにおいて、カード上にゴミ等が残っていると、このゴミ周囲でカード上にオーバーコート層が転写されない現象が発生する。またカード表面に凹凸形状が存在すると、この凹凸形状周囲でカード上にオーバーコート層が転写されない現象が発生する。このような場合、熱転写システムの加熱体の下流側に、追加の加熱体および追加のプラテンローラを設けることも考えられるが、装置が全体として複雑化してしまう。

本開示は、このような点を考慮してなされたものであり、被転写体上における転写層の未転写部分を確実になくすことができる熱転写システムを提供することを目的とする。

本開示は、支持層と転写層とを有する熱転写シートを用いて、搬送される被転写体に対して前記転写層を転写する熱転写システムにおいて、前記熱転写シートを前記被転写体に向かって供給する供給部と、前記被転写体側に設けられたプラテンローラと、前記熱転写シート側に設けられ、前記プラテンローラとの間で前記熱転写シートと前記被転写体を挟持して、前記熱転写シートの前記転写層を前記被転写体に対して転写する加熱体とを有する転写装置と、転写済の前記熱転写シートを巻取る巻取部とを備え、前記転写装置は前記加熱体の前記被転写体の搬送方向下流側に設けられ、前記熱転写シートと前記被転写体を再度前記プラテンローラとの間で挟持して、前記熱転写シートの前記転写層を前記被転写体に対して転写するニップ体を更に有し、前記ニップ体は軸方向両端部の外径が、軸方向中央部の外径より小さい、熱転写システムである。

本開示は、前記ニップ体の外径は前記軸方向中央部から前記軸方向両端部に向かって徐々に小さくなる、熱転写システムである。

本開示は、前記ニップ体は金属製の軸芯と、前記軸芯周囲の弾性体とを有し、前記軸芯の前記軸方向両端部の外径が、前記軸方向中央部の外径より小さい、熱転写システムである。

本開示は、前記ニップ体は金属製の軸芯と、前記軸芯周囲の弾性体とを有し、前記軸芯は前記軸方向中央部から前記軸方向両端部に渡り同一外径をもち、前記弾性体の厚みが前記軸方向中央部から前記軸方向両端部に向かって徐々に小さくなる、熱転写システムである。

本開示によれば、未転写部分をなくして被転写体に対して転写層を確実に転写することができる。

図１は、実施の形態における熱転写システムを示す側面図。 図２は、図１に示す熱転写システムの拡大図。 図３は、ニップ体を示す側面図。 図４Ａは、ニップ体を示す側断面図。 図４Ｂは、ニップ体の変形例を示す側断面図。 図５は、本発明による熱転写システムが組込まれたカード発行システムの全体を示す図。 図６は、インクリボンを示す断面図。 図７は、熱転写システムを示す斜視図。 図８Ａは、比較例としてのニップ体を示す側面図。 図８Ｂは、図８Ａに示すニップ体の作用を示す図。

＜実施の形態＞
以下、図１乃至図７を参照して、本実施の形態について説明する。はじめに図５を参照して、本実施の形態による熱転写システムが組み込まれたカード発行システム３５全体について説明する。

＜カード発行システム＞
図５に示すように、カード発行システム３５は、ケーシング４６と、ケーシング４６内上方に設けられ、多数のカードを収納するとともにＩＣカード（被転写体）１４（図１参照）を順次排出する４台のカードホッパ３１と、カードホッパ３１の下流側に設けられ、カードの表面に画像情報および文字情報を印刷する印刷装置３０と、を備えている。このうち印刷装置３０は画像情報を印刷する昇華印刷部３２と、文字情報を印刷する溶融印刷部３３とを有する。

また図５に示すように、印刷装置３０の下流側には、カードの表面に印刷された画像情報および文字情報を保護する第１保護シート（オーバーコート層ともいう）１３ｂ（図６参照）をＩＣカード１４の表面上に設ける、本実施の形態による熱転写システムとしての第１保護シート形成部３９が設けられている。また第１保護シート形成部３９の下流側には、第１保護シート１３ｂ上に更に第２保護シートを設ける、熱転写システムとしての第２保護シート形成部４０が設けられている。また第２保護シート形成部４０の下流側には、カードを集積部４５へ振分ける振分け機構４４が設けられている。

なお本実施の形態において、所有者の画像情報および文字情報が電子的に格納されたＩＣチップ（図示せず）がＩＣカード１４内に実装されていてもよい。この場合、図５に示すリーダライタ３７により、ＩＣカード１４のＩＣチップに画像情報および文字情報が書き込まれてもよい。

また本実施の形態において、ＩＣカード１４の表面だけでなく裏面にも、所有者の画像情報または文字情報が印刷されてもよい。この場合、図５に示す裏面印刷ユニット３８により、ＩＣカード１４の裏面に画像情報および文字情報が印刷されてもよい。

＜熱転写システム＞
次に本実施の形態による熱転写システムを構成する第１保護シート形成部３９および第２保護シート形成部４０について、図１乃至図４により説明する。以下、第１保護シート形成部３９について説明するが、第２保護シート形成部４０も、第１保護シート形成部３９と略同一構成をもつ。

図１および図２に示すように、第１保護シート形成部３９は、少なくとも図６に示す支持層１３ａとオーバーコート層１３ｂとを含むインクリボン１３を用いてＩＣカード１４にオーバーコート層１３ｂを加熱して転写するものであり、第１保護シート形成部３９は本実施の形態による熱転写システムを構成する。この場合、オーバーコート層１３ｂは転写層１３ｂとなり、インクリボン１３は熱転写シートとなる。第１保護シート形成部（以下、熱転写システムという）３９は、矢印Ｒ_１で示す方向にインクリボン１３を供給する供給部（インクリボン用供給部）２７と、供給部２７のインクリボン１３の送出方向下流側に配置された転写装置１８Ａと、転写装置１８Ａの下流側に配置され、矢印Ｒ_２で示す方向に転写済のインクリボン１３を巻き取る巻取部２８と、を備えている。図１に示すように、インクリボン１３は、供給部２７から案内ローラ１６によって転写装置１８Ａまで案内され、転写装置１８Ａから剥離ローラ１７を経て巻取部２８に巻取られる。

一方、ＩＣカード１４は導入ライン１１により転写装置１８Ａまで搬送され、転写装置１８Ａから排出ライン１２を経て外方へ排出される。また排出ライン１２の下流側に排出ローラ４１，４２が設けられている。

次に転写装置１８Ａについて説明する。図１に示すように転写装置１８ＡはＩＣカード１４を支持するプラテンローラ１９と、インクリボン１３およびＩＣカード１４を挟んでプラテンローラ１９と対向するよう設けられた加熱体１８、例えば加熱ヘッドとを有している。図１に示すように、加熱体１８は、インクリボン１３の支持層１３ａ側に設けられている。そして加熱体１８とプラテンローラ１９とによりＩＣカード１４とインクリボン１３がニップされ（挟持され）、加熱体１８により、インクリボン１３のオーバーコート層１３ｂが加熱される。これによって、インクリボン１３のオーバーコート層１３ｂがＩＣカード１４に対して転写される。ここで加熱ヘッドとは、一般的な複数の発熱素子を有する端面ヘッド、平面ヘッドのような加熱手段をいう。

また転写装置１８Ａは、図１および図２に示すように、更に加熱体１８のＩＣカード１４の搬送方向下流側に設けられ、ＩＣカード１４とインクリボン１３をプラテンローラ１９との間で再度挟持する（ニップする）ニップ体２０を有する。

図１および図２に示すように、転写装置１８Ａの加熱体１８は、剛性体からなる加熱ヘッドからなり、加熱体１８の中心Ｃ１は、プラテンローラ１９の中心Ｃ２を通る垂直線ＬよりＩＣカード１４の搬送方向上流側に位置している。またニップ体２０は、加熱体１８のＩＣカード１４の搬送方向下流側に位置し、後述のように加熱体１８に比べて軟質の材料をもつ。

加熱体１８は垂直線Ｌ上を通る下流側部分１８ａにおいてインクリボン１３とＩＣカード１４をプラテンローラ１９の中心Ｃ２に向かって押圧する。またニップ体２０は、プラテンローラ１９の外径ｄ１より小さな外径ｄ２をもち、垂直線Ｌに対して傾斜角αだけ傾斜する直線Ｌ１に沿って、インクリボン１３とＩＣカード１４をプラテンローラ１９の中心Ｃ２に向かって押圧する。

なお、転写装置１８Ａは更に、加熱体１８とニップ体２０を支持する装置本体２９を有し、加熱体１８はこの装置本体２９内に収納されかつ支持され、ニップ体２０は装置本体２９の下端部に支持されている。

加熱体１８とニップ体２０を装置本体２９により支持する場合、加熱体１８とニップ体２０を独立して上下方向に移動可能とすることもできる。また加熱体１８とニップ体２０を装置本体２９に対してスプリング（図示せず）を介して弾性的に支持してもよい。

上述のように加熱体１８は加熱ヘッドからなり、ニップ体２０は加熱体１８により加熱されたインクリボン１３のオーバーコート層１３ｂをＩＣカード１４に対して転写する。この場合、インクリボン１３のオーバーコート層１３ｂのうち、加熱体１８によって十分に転写されなかった未転写部分をＩＣカード１４に転写することができる。

次にニップ体２０の構造について、図３、図４Ａおよび図４Ｂにより説明する。ニップ体２０は軸２３を有し、軸方向両端部２２，２２の外径ｄ４は軸方向中央部２１の外径ｄ３より小さくなっている。このため、ニップ体２０は全体として、タイコ状の形状をもつ。

具体的には図３および図４Ａに示すように、ニップ体２０は例えばステンレスのような金属製の軸２３をもつ中実性の軸芯２４と、軸芯２４の周囲に設けられた弾性体、例えばシリコンゴム２５とを有する。

図４Ａに示すように、金属製の軸芯２４の外径は、軸方向中央部２１から軸方向両端部２２に向かって徐々に小さくなっている。この場合、軸芯２４の軸方向中央部２１の外径ｄ５は４．０ｍｍ、軸方向両端部２２の外径ｄ６は３．７１ｍｍとなっている。また軸芯２４の周囲に設けられたシリコンゴム２５の厚みｔは、軸方向中央部２１から軸方向両端部２２に沿って略均一、例えば１．０ｍｍとなっている。

このようにニップ体２０の軸芯２４の外径を軸方向中央部２１から軸方向両端部２２に向かって徐々に小さくし、かつシリコンゴム２５の厚みを軸方向中央部２１から軸方向両端部２２に渡って略均一とすることにより、ニップ体２０全体の外径を軸方向中央部から軸方向両端部に向かって徐々に小さくすることができる。すなわちニップ体２０の軸方向両端部２２の外径は、軸方向中央部２１の外径より小さくなる。

なお、軸芯２４の外径は、研磨作業により調整可能となっている。

またニップ体２０のシリコンゴム２５の硬度を適度な値に定めることにより、ＩＣカード１４に対してニップ体２０を所定位置まで降下させることにより、ＩＣカード１４に対してシリコンゴム２５から所望の圧力を加えることが可能となる。

さらにまた、ニップ体２０の軸芯２４を加熱することにより、インクリボン１３のオーバーコート層１３ｂをＩＣカード１４に確実に転写することができる。

次にニップ体２０の変形例について図４Ｂにより説明する。図４Ａに示す実施の形態において、ニップ体２０の軸芯２４の外径が軸方向中央部２１から軸方向両端部２２に向かって徐々に小さくなる例を示したが、これに限らず図４Ｂに示すように、ニップ体２０の軸芯２４の外径ｄ７を軸方向中央部２１から軸方向両端部２２に向かって略均一としてもよい。図４Ｂにおいて、軸芯２４の周囲に設けられたシリコンゴム２５の厚みｔは軸方向中央部２１から軸方向両端部２２に向かって徐々に小さくなっている。このため図４Ｂに示すニップ体２０全体の外径は軸方向中央部２１から軸方向両端部２２に向かって徐々に小さくなっている。

なお、シリコンゴム２５の厚みは、シリコンゴム２５に対する研磨作業により得られる。

次に支持層１３ａとオーバーコート層１３ｂとを有するインクリボン１３の構成について説明する。

本発明において支持層（基材）１３ａは、熱転写時に熱が加えられるため、加熱された状態でも取り扱い上支障のない程度の機械的強度を有する材料であることが好ましい。このような支持層の材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、１，４−ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリフェニレンサルフィドフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリサルホンフィルム、アラミドフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、セロハン、酢酸セルロース等のセルロース誘導体、ポリエチレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ナイロンフィルム、ポリイミドフィルム、アイオノマーフィルム等が挙げられる。また、支持層の厚さは、２μｍ以上、２０μｍ以下であることが好ましく、４μｍ以上、１０μｍ以下であることがより好ましい。

オーバーコート層（転写層）１３ｂとしては、熱溶融性のコート層を用いることができる。オーバーコート層１３ｂはＩＣカード１４表面に印画された画像情報および文字情報を上方から覆って、これら画像情報および文字情報を保護する。

なお、上記熱転写システム３９の各構成部分、例えば転写装置１８Ａ、供給部２７、巻取部２８等は、カード発行システム３５に組込まれた制御部３５Ａにより駆動制御される。

＜本実施の形態の作用＞
次に、このような構成からなる本実施の形態による熱転写システム３９の作用について説明する。

まず上流側の印刷装置３０によって、予め表面に画像情報および文字情報が印画されたＩＤカード等のＩＣカード１４が、熱転写システム３９側へ送られる。この際、制御部３５Ａは図示しない搬送ローラを含む導入ライン１１を駆動させて、ＩＣカード１４を転写装置１８Ａに向けて搬送するとともに、ヒータ部１５によりＩＣカード１４を予備加熱する。一方、制御部３５Ａは巻取部２８を駆動させてインクリボン１３を、供給部２７から転写装置１８Ａに向けて供給する。このとき、インクリボン１３に対して供給部２７に内蔵されたブレーキ機構により張力が加わる。

次にＩＣカード１４が転写装置１８Ａの加熱体１８とプラテンローラ１９との間に到達すると、制御部３５Ａにより予備加熱されていた加熱体１８がインクリボン１３を加熱しながらＩＣカード１４に対して押し付ける。これによって、インクリボン１３のオーバーコート層１３ｂがＩＣカード１４上に転写される。このことにより、ＩＣカード１４上に上流側の印刷装置３０によって予め印画された画像情報および文字情報がオーバーコート層１３ｂにより覆われて保護される。

他方、転写装置１８Ａにより転写されたインクリボン１３は、剥離ローラ１７を介してＩＣカード１４から剥離されて巻取部２８に巻取られる。

次に、加熱体１８により加熱されたインクリボン１３およびＩＣカード１４は、更にニップ体２０側へ送られる。そしてこのニップ体２０によりインクリボン１３がＩＣカード１４に対して押し付けられる。

ところで、ＩＣカード１４上に例えば微細なゴミが残存したり、ＩＣカード１４に微細な凹凸形状が存在すると、加熱体１８によってインクリボン１３を加熱押圧してもオーバーコート層１３ｂを十分にＩＣカード１４に転写することができず、オーバーコート層１３ｂの未転写部分が残ってしまうことがある。

本実施の形態によれば、加熱体１８だけではオーバーコート層１３ｂを十分にＩＣカード１４に転写することができなくても、加熱体１８の下流側にニップ体２０を設けたことにより、このニップ体２０によりインクリボン１３のオーバーコート層１３ｂを十分かつ確実にＩＣカード１４に転写することができる。

この場合、ニップ体２０は、装置本体２９により支持されており、ニップ体２０を図示しない駆動機構により下方へ降下させることによってニップ体２０とプラテンローラ１９とにより、インクリボン１３をＩＣカード１４側へ押し付けることができる。またニップ体２０は上述のように、軸方向両端部２２の外径ｄ４が軸方向中央部の外径ｄ５より小さくなっている。

このためニップ体２０の曲げ剛性を高めて、一般にたわみが大きくなる軸方向中央部２１のたわみ量を小さく抑えることができる。

ニップ体２０の外径が軸方向に沿って同一となる比較例において、ニップ体２０を双方の軸２３に下向きの力をかけてニップ体２０によりインクリボン１３とＩＣカード１４をプラテンローラ１９側へ押圧した場合、ニップ体２０の軸方向中央部２１が上方へたわみ、オーバーコート層１３ｂの転写不良部分Ａが生じる恐れがある（図８Ａおよび図８Ｂ参照）。

これに対して本実施の形態によれば、上述のようにニップ体２０の曲げ剛性を高めて、軸方向中央部２１のたわみ量を小さく抑えて、オーバーコート層１３ｂの転写不良部分Ａをなくすか、または最小限に抑えることができる。

このように表面にオーバーコート層１３ｂが転写されたＩＣカード１４は、次に排出ライン１２から外方へ排出される。

以上のように、本実施の形態によれば、ニップ体２０の曲げ剛性を高めて、軸方向中央部２１のたわみ量を抑えることができ、これによりニップ体２０により、インクリボン１３のオーバーコート層１３ｂをより確実にＩＣカード１４に転写することができる。

１１ 導入ライン
１２ 排出ライン
１３ 熱転写シート（インクリボン）
１３ａ 支持層
１３ｂ オーバーコート層
１４ ＩＣカード
１５ ヒータ部
１６ 案内ローラ
１７ 剥離ローラ
１８ 加熱体
１８Ａ 転写装置
１９ プラテンローラ
２０ ニップ体
２１ 軸方向中央部
２２ 軸方向両端部
２３ 軸
２４ 軸芯
２５ シリコンゴム
２７ 供給部
２８ 巻取部
３０ 印刷装置
３１ カードホッパ
３９ 第１保護シート形成部（熱転写システム）
４０ 第２保護シート形成部（熱転写システム）

Claims (4)

1. 支持層と転写層とを有する熱転写シートを用いて、搬送される被転写体に対して前記転写層を転写する熱転写システムにおいて、
   前記熱転写シートを前記被転写体に向かって供給する供給部と、
   前記被転写体側に設けられたプラテンローラと、前記熱転写シート側に設けられ、前記プラテンローラとの間で前記熱転写シートと前記被転写体を挟持して、前記熱転写シートの前記転写層を前記被転写体に対して転写する加熱体とを有する転写装置と、
   転写済の前記熱転写シートを巻取る巻取部とを備え、
   前記転写装置は前記加熱体の前記被転写体の搬送方向下流側に設けられ、前記熱転写シートと前記被転写体を再度前記プラテンローラとの間で挟持して、前記熱転写シートの前記転写層を前記被転写体に対して転写するニップ体を更に有し、
   前記ニップ体は軸方向両端部の外径が、軸方向中央部の外径より小さい、熱転写システム。
2. 前記ニップ体の外径は前記軸方向中央部から前記軸方向両端部に向かって徐々に小さくなる、請求項１記載の熱転写システム。
3. 前記ニップ体は金属製の軸芯と、前記軸芯周囲の弾性体とを有し、前記軸芯の前記軸方向両端部の外径が、前記軸方向中央部の外径より小さい、請求項１または２記載の熱転写システム。
4. 前記ニップ体は金属製の軸芯と、前記軸芯周囲の弾性体とを有し、前記軸芯は前記軸方向中央部から前記軸方向両端部に渡り同一外径をもち、前記弾性体の厚みが前記軸方向中央部から前記軸方向両端部に向かって徐々に小さくなる、請求項１または２記載の熱転写システム。

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