JP2023003450A - 箔転写装置のカートリッジおよびホルダ - Google Patents

Abstract

【課題】カートリッジを多層フィルムの幅方向に大きくすることなく、カートリッジの多層フィルムにかかる張力を一定の範囲にする。【解決手段】カートリッジ１００は、シートに複数の層からなる多層フィルムを重ね、トナー像の上に多層フィルムの少なくとも一層を転写する箔転写装置の筐体本体に着脱可能である。カートリッジ１００は、多層フィルムが巻回され、軸方向に延びる第１軸を中心に回転する供給リール１３１と、軸方向における供給リール１３１の端部に位置し、供給リール１３１と共に回転するリールギヤ１２０と、カートリッジ１００の外部に回転力を伝達する出力ギヤ１３０と、リールギヤ１２０の回転を減速して出力ギヤ１３０に伝達する第１中間ギヤ１４０および第２中間ギヤ１５０と、を備える。【選択図】図８

Description

本発明は、箔転写装置の筐体本体に着脱可能なカートリッジおよびカートリッジを保持するホルダに関する。

従来、箔転写装置として、箔を含む多層フィルムが巻回された供給リールと、多層フィルムを巻き取るための巻取リールと、多層フィルムおよびシートを加熱する加熱ローラと、加熱ローラとの間で多層フィルムおよびシートを挟む加圧ローラと、を備えたものが知られている（特許文献１参照）。特許文献１では、フィルムの幅が異なっても単位幅あたりに作用する張力を一定にするために、フィルム幅に応じて出力ギヤの回転速度を異ならせている。

特開２０１９－１７１６１１号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、箔転写装置の筐体本体に装着されるカートリッジが、軸方向の端部に異なる直径の２つのギヤを含む２段ギヤを有していた。この２段ギヤは、多層フィルムの幅に応じて一方のみが使用され、他方は使われていなかったので、カートリッジが軸方向に大きくなっていた。

そこで、本発明は、カートリッジが軸方向に大きくなることなく、単位幅あたりの多層フィルムにかかる張力を一定の範囲にすることを目的とする。

前記課題を解決するための本発明に係るカートリッジは、シートに複数の層からなる多層フィルムを重ね、トナー像の上に多層フィルムの少なくとも一層を転写する箔転写装置の筐体本体に着脱可能である。カートリッジは、多層フィルムが巻回され、軸方向に延びる第１軸を中心に回転する供給リールと、軸方向における供給リールの端部に位置し、供給リールと共に回転するリールギヤと、カートリッジの外部へ回転力を伝達する出力ギヤと、リールギヤの回転を減速して出力ギヤに伝達する少なくとも１つの中間ギヤと、を備える。

この構成によれば、カートリッジのフィルム幅に応じてリールギヤの回転を減速して出力ギヤに伝達できるため、カートリッジのフィルム幅が異なっても単位幅あたりに作用する張力を一定の範囲にすることができる。また、軸方向の端部に使用されないギヤを設ける必要がないので、カートリッジが軸方向に大きくなることを抑制できる。

また、前記した構成において、出力ギヤおよびリールギヤは、共に第１軸を中心に回転する構成としてもよい。

また、前記した構成において、少なくとも１つの中間ギヤは、リールギヤと噛み合う第１大径ギヤと、第１大径ギヤと共に回転する第１小径ギヤと、を有する第１中間ギヤと、第１小径ギヤと噛み合う第２大径ギヤと、第２大径ギヤと共に回転し、出力ギヤと噛み合う第２小径ギヤと、を有する第２中間ギヤと、を含む構成としてもよい。

また、前記した構成において、カートリッジは、供給リールを回転可能に支持する側壁を備え、軸方向において、リールギヤは、側壁の一方側に位置し、出力ギヤは、側壁の他方側に位置する構成としてもよい。

また、前記した構成において、側壁は、貫通孔を有し、第１中間ギヤは、貫通孔を介してリールギヤと噛み合う構成としてもよい。

また、前記した構成において、カートリッジは、カートリッジを保持した状態で筐体本体に装着されるホルダに装着可能であり、ホルダは、カートリッジが装着された場合に、出力ギヤと噛み合う入力ギヤと、入力ギヤの回転に抵抗を付与するトルクリミッタと、を有する構成としてもよい。

これによれば、ホルダがトルクリミッタを有することで、入力ギヤからカートリッジの出力ギヤに抵抗を付与することができる。

また、前記した構成において、ホルダは、入力ギヤの回転速度を検知可能な回転速度検知部をさらに有する構成としてもよい。

また、前記した構成において、回転速度検知部は、ロータリエンコーダである構成としてもよい。

また、前記した構成において、ロータリエンコーダは、第１軸を中心に回転する構成としてもよい。

また、前記した構成において、ホルダは、前記したカートリッジであって、供給リールに第１幅の多層フィルムが巻回されたカートリッジと、第１幅より大きな第２幅の多層フィルムが巻回された第２供給リールを有する第２カートリッジと、を選択的に装着可能である構成としてもよい。

また、前記した構成において、第２カートリッジは、第２供給リールの端部に位置し、第２供給リールと共に回転する第２出力ギヤであって、入力ギヤに噛み合う第２出力ギヤを備える構成としてもよい。

前記課題を解決するための本発明に係るホルダは、シートのトナー像が形成された面に複数の層からなる多層フィルムを重ね、トナー像の上に多層フィルムの少なくとも一層を転写する箔転写装置の筐体本体に着脱可能であり、多層フィルムが巻回され、軸方向に延びる第１軸を中心に回転する供給リールと、軸方向における供給リールの端部に位置し、供給リールと共に回転するリールギヤと、出力ギヤと、リールギヤの回転を減速して出力ギヤに伝達する少なくとも１つの中間ギヤと、を備えるカートリッジを保持し、カートリッジが装着された場合に出力ギヤと噛み合う入力ギヤと、入力ギヤの回転に抵抗を付与するトルク付与部材と、を備える。

この構成によれば、カートリッジのフィルム幅に応じてリールギヤの回転を減速して出力ギヤに伝達できるため、カートリッジの多層フィルムの幅が異なっても単位幅あたりに多層フィルムに作用する張力を一定の範囲にすることができる。

また、前記した構成において、ホルダは、入力ギヤの回転速度を検知可能な回転速度検知部をさらに備える構成としてもよい。

また、前記した構成において、回転速度検知部は、ロータリエンコーダである構成としてもよい。

また、前記した構成において、ロータリエンコーダは、第１軸を中心に回転する構成としてもよい。

また、前記した構成において、供給リールに第１幅の多層フィルムが巻回されたカートリッジと、第１幅より大きな第２幅の多層フィルムが巻回された第２供給リールを有する第２カートリッジと、を選択的に装着可能である構成としてもよい。

また、前記した構成において、第２カートリッジは、第２供給リールの端部に位置し、第２供給リールと共に回転する第２出力ギヤであって、入力ギヤに噛み合う第２出力ギヤを備える構成としてもよい。

本発明によれば、カートリッジが多層フィルムの幅方向に大きくなることなく、カートリッジの多層フィルムにかかる張力を一定の範囲にすることができる。

本発明の一実施形態に係る箔転写装置を示す図（ａ）と、多層フィルムの構成を示す断面図（ｂ）である。 箔転写装置のカバーを開けた状態を示す図である。 フィルムカートリッジを保持した状態のホルダの斜視図である。 フィルムカートリッジを外した状態のホルダの分解斜視図である。 ホルダのギヤ構成を説明する分解斜視図（ａ）と、ホルダを内側から見た斜視図（ｂ）である。 カートリッジの斜視図である。 第２カートリッジの斜視図である。 カートリッジのギヤ構成を示す斜視図（ａ）と、断面図（ｂ）である。 第２カートリッジの動作を説明する図（ａ）と、カートリッジの動作を説明する図（ｂ）と、第２中間ギヤが配置されない場合のカートリッジの動作を説明する図（ｃ）である。

本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。以下の説明において、方向は、図１（ａ）に示す方向で説明する。すなわち、図１（ａ）の右側を「前」とし、図１（ａ）の左側を「後」とし、図１（ａ）の紙面手前側を「左」とし、図１（ａ）の紙面奥側を「右」とする。また、図１（ａ）の上下を「上下」とする。

箔転写装置１は、箔を含む複数の層からなる多層フィルムＦにシートＳを重ねて、シートＳに箔を転写するための装置である。図１（ａ）に示すように、箔転写装置１は、例えばレーザプリンタ等の画像形成装置によってシートＳ上に形成されたトナー像の上にアルミニウム等の箔を転写するための装置である。箔転写装置１は、筐体２と、シートトレイ３と、シート搬送部１０と、フィルム供給部３０と、転写部５０とを備えている。

筐体２は、樹脂などからなり、筐体本体２１と、カバー２２とを備えている。筐体本体２１は、上部に開口２１Ａ（図２参照）を有している。開口２１Ａは、筐体本体２１に後述するフィルムユニットＦＵを着脱するための開口である。開口２１Ａは、上向きとなっている。カバー２２は、開口２１Ａを開閉するための部材である。カバー２２の後端部は、筐体本体２１に回動可能に支持されている。カバー２２は、開口２１Ａを塞ぐ閉位置と、開口２１Ａを開放する開位置との間で移動可能である。本実施形態では、カバー２２は、シートＳの搬送方向とは異なる方向に開く。

シートトレイ３は、用紙、ＯＨＰフィルム等のシートＳが載置されるトレイである。シートトレイ３は、筐体２の後部に設けられている。なお、シートＳは、トナー像が形成された面を下向きにしてシートトレイ３上に載置される。

シート搬送部１０は、シート供給機構１１と、シート排出機構１２とを備えている。シート供給機構１１は、シートトレイ３上のシートＳを一枚ずつ転写部５０に向けて搬送する機構である。シート供給機構１１は、ピックアップローラ１１Ａ、リタードローラ１１Ｂおよび上流側搬送ローラ１１Ｃを備えている。

ピックアップローラ１１Ａは、シートトレイ３上のシートＳを転写部５０に向けて供給するためのローラである。リタードローラ１１Ｂは、ピックアップローラ１１Ａによって搬送されるシートＳを１枚に分離するためのローラである。

リタードローラ１１Ｂは、ピックアップローラ１１Ａの上に配置されている。リタードローラ１１Ｂは、ピックアップローラ１１Ａで送り出されるシートＳの上に重なっているシートＳをシートトレイ３に向けて戻す方向に回転可能となっている。

上流側搬送ローラ１１Ｃは、２つのローラからなり、これらのローラの間でシートＳを挟んだ状態で各ローラが回転することで、シートＳを搬送可能となっている。上流側搬送ローラ１１Ｃは、ピックアップローラ１１Ａと転写部５０との間に配置され、ピックアップローラ１１Ａで送り出されるシートＳを転写部５０に搬送する。

シート排出機構１２は、転写部５０を通過したシートＳを筐体２の外部に排出する機構である。シート排出機構１２は、第１搬送ローラ１３と、第２搬送ローラ１４と、第３搬送ローラ１５と、第４搬送ローラ１６とを備える。第１搬送ローラ１３、第２搬送ローラ１４、第３搬送ローラ１５および第４搬送ローラ１６は、カバー２２に設けられている。

フィルム供給部３０は、シート供給機構１１から搬送されたシートＳに重ねるように多層フィルムＦを供給する部分である。フィルム供給部３０は、フィルムユニットＦＵと、モータ８０を備えている。

フィルムユニットＦＵは、多層フィルムＦを保持するフィルムカートリッジＦＣと、フィルムカートリッジＦＣを保持するホルダ３００と、を有している。フィルムユニットＦＵは、図２に示すように、筐体本体２１に上から着脱可能となっている。すなわち、フィルムカートリッジＦＣは、ホルダ３００に保持された状態で筐体本体２１に装着される。

本実施形態において、箔転写装置１の筐体本体２１は、図６に示すような、第１幅Ｈ１の多層フィルムＦが巻回されたカートリッジ１００と、図７に示すような、第１幅Ｈ１より大きな第２幅Ｈ２の多層フィルムＦが巻回された第２カートリッジ２００とを選択的に装着可能である。すなわち、フィルムカートリッジＦＣは、カートリッジ１００と、第２カートリッジ２００を含む。

図１（ｂ）に示すように、多層フィルムＦは、支持層Ｆ１と、被支持層Ｆ２とを有する。支持層Ｆ１は、高分子材料からなるテープ状の透明な基材であり、被支持層Ｆ２を支持している。

被支持層Ｆ２は、剥離層Ｆ２１と、転写層Ｆ２２と、接着層Ｆ２３とを有する。剥離層Ｆ２１は、支持層Ｆ１から転写層Ｆ２２を剥離しやすくするための層であり、支持層Ｆ１と転写層Ｆ２２との間に配置されている。剥離層Ｆ２１は、支持層Ｆ１から剥離しやすい透明な材料、例えばワックス系樹脂を含んでいる。

転写層Ｆ２２は、トナー像に転写される層であり、箔を含んでいる。箔とは、金、銀、銅、アルミニウム等の薄い金属である。また、転写層Ｆ２２は、金色、銀色、赤色などの着色材料と、熱可塑性樹脂とを含む。転写層Ｆ２２は、剥離層Ｆ２１と接着層Ｆ２３との間に配置されている。

接着層Ｆ２３は、転写層Ｆ２２をトナー像に接着しやすくするための層である。接着層Ｆ２３は、後述する転写部５０によって加熱されたトナー像に付着しやすい材料、例えば塩化ビニル系樹脂やアクリル系樹脂を含んでいる。

図１（ａ）に示すように、ホルダ３００は、第１案内軸４１と、第２案内軸４２と、第３案内軸４３とを備えている。

第１案内軸４１、第２案内軸４２および第３案内軸４３は、多層フィルムＦの進行方向を変更するためのローラ状の軸である。第１案内軸４１、第２案内軸４２および第３案内軸４３は、ＳＵＳ（ステンレス鋼）などからなっている。

第１案内軸４１は、シートＳの搬送方向において、転写部５０の上流に位置する。第１案内軸４１は、供給リール３１から引き出される多層フィルムＦの進行方向を、シートＳの搬送方向と略平行となるように変更する。

このような第１案内軸４１によって案内される多層フィルムＦは、被支持層Ｆ２（図１（ｂ）参照）を上に向けた状態で、転写部５０に向けて搬送される。また、シートＳは、被支持層Ｆ２が上に向いた状態の多層フィルムＦの上に重ねられて、多層フィルムＦとともに転写部５０に向けて搬送される。

第２案内軸４２は、シートＳの搬送方向において、転写部５０の下流に位置する。第２案内軸４２は、転写部５０を通過した多層フィルムＦの進行方向をシートＳの搬送方向とは異なる方向に変更することで、多層フィルムＦをシートＳから剥離させている。

第３案内軸４３は、第２案内軸４２によって変更される多層フィルムＦの進行方向を規定する部材である。詳しくは、第３案内軸４３は、シートＳから多層フィルムＦを剥離させるときの多層フィルムＦの角度を規定している。

フィルムカートリッジＦＣは、多層フィルムＦが巻回された供給リール３１と、使い終わった多層フィルムＦを巻き取るための巻取リール３５と、を有している。供給リール３１は、多層フィルムＦが巻回され、軸方向に延びる第１軸Ｘ１（図３参照）を中心に回転する。供給リール３１は、樹脂などからなり、多層フィルムＦが巻回される供給軸部３１Ａを有している。巻取リール３５は、樹脂などからなり、多層フィルムＦを巻き取るための巻取軸部３５Ａを有している。

フィルムユニットＦＵを箔転写装置１に装着した状態において、巻取リール３５は、筐体２に設けられたモータ８０によって図示反時計回りに回転駆動される。巻取リール３５が回転すると、供給リール３１に巻回された多層フィルムＦが引き出され、引き出された多層フィルムＦが各案内軸４１～４３で案内されて巻取リール３５に巻き取られていく。詳しくは、箔転写中において、後述する加圧ローラ５１と加熱ローラ６１によって多層フィルムＦが送り出されることで、供給リール３１から多層フィルムＦが引き出される。そして、加圧ローラ５１と加熱ローラ６１から送り出された多層フィルムＦが、巻取リール３５に巻き取られていく。

転写部５０は、シートＳと多層フィルムＦを重ねた状態で加熱および加圧することで、シートＳに形成されたトナー像の上に転写層Ｆ２２を転写するための部分である。転写部５０は、加圧ローラ５１と、加熱ローラ６１とを備えている。転写部５０は、加圧ローラ５１と加熱ローラ６１のニップ部において、シートＳと多層フィルムＦを重ねて加熱および加圧する。

加圧ローラ５１は、円筒状の芯金の周囲をシリコンゴムからなるゴム層で被覆したローラである。加圧ローラ５１は、多層フィルムＦの上側に配置され、シートＳの裏面（トナー像が形成された面である表面と反対側の面）と接触可能となっている。

加圧ローラ５１は、両端部がカバー２２に回転可能に支持されている。加圧ローラ５１は、加熱ローラ６１との間でシートＳおよび多層フィルムＦを挟み、モータ８０によって回転駆動されることで加熱ローラ６１を従動回転させる。

加熱ローラ６１は、円筒状に形成された金属管の内部にヒータを配置したローラであり、多層フィルムＦおよびシートＳを加熱している。加熱ローラ６１は、多層フィルムＦの下側に配置され、多層フィルムＦと接触している。加熱ローラ６１は、多層フィルムＦおよびシートＳを加熱する。

なお、本実施形態では、加熱ローラ６１を多層フィルムＦに対して接触・離間させるための接離機構７０によって加熱ローラ６１を移動させている。接離機構７０は、シートＳの搬送方向において、供給リール３１と巻取リール３５の間に配置されている。接離機構７０は、カバー２２を閉じている状態においては、シートＳが転写部５０に供給されるタイミングに合わせて加熱ローラ６１を、多層フィルムＦに接触する接触位置に移動させている。また、接離機構７０は、カバー２２が開けられた場合や、転写部５０においてシートＳに箔転写を行わない場合には、加熱ローラ６１を、多層フィルムＦから離間する離間位置に位置させている。

このように構成された箔転写装置１では、シートＳの表面を下向きにしてシートトレイ３に載置されたシートＳが、シート供給機構１１により転写部５０に向けて搬送される。シートＳは、転写部５０の搬送方向における上流側で、供給リール３１から供給された多層フィルムＦと重ねられ、シートＳのトナー像と多層フィルムＦが接触した状態で転写部５０に搬送される。

転写部５０においては、シートＳと多層フィルムＦが加圧ローラ５１と加熱ローラ６１の間のニップ部を通過する際に、加熱ローラ６１と加圧ローラ５１により加熱および加圧され、トナー像の上に箔（被支持層Ｆ２）が転写される。

箔が転写された後、シートＳと多層フィルムＦは貼り付いた状態で第２案内軸４２まで搬送される。シートＳと多層フィルムＦが第２案内軸４２を通過すると、多層フィルムＦの搬送方向がシートＳの搬送方向と異なる方向に変わるため、シートＳから多層フィルムＦが剥離、すなわち、トナー像に接着した被支持層Ｆ２が、多層フィルムＦの支持層Ｆ１から剥離される。

シートＳから剥離され、シートＳ上のトナー像に接着した被支持層Ｆ２から剥離した支持層Ｆ１を含む多層フィルムＦは、巻取リール３５に巻き取られていく。一方、多層フィルムＦが剥離されたシートＳは、シート排出機構１２によって、箔が転写された表面を下に向けた状態で、筐体２の外部に排出される。

前述したように、巻取リール３５がモータ８０によって回転駆動されると、供給リール３１に巻回された多層フィルムＦが引き出される。しかし、供給リール３１に負荷トルクが付与されず自由に回転できる場合、多層フィルムＦに張力がかからないので、多層フィルムＦが弛んでしまい、適切に定着することができない。このため、多層フィルムＦに適度な張力がかかるように、巻取リール３５に所定の負荷トルクを付与している。ここで、巻取リール３５に所定の負荷トルクを付与するための構成を説明する。

図４に示すように、ホルダ３００は、ベースフレーム３１０と、ホルダギヤカバー３２０と、ロータリエンコーダ３３０と、トルク付与部材３４０と、入力ギヤ３５０と、第１アイドルギヤ３６０と、第２アイドルギヤ３７０と、第３アイドルギヤ３８０とを有する。

図５（ａ）に示すように、ベースフレーム３１０は、トルク付与部材３４０を保持する保持穴３４０Ｈと、入力ギヤ３５０を回転可能に支持する第１軸部３５０Ｊと、第１アイドルギヤ３６０を回転可能に支持する第２軸部３６０Ｊと、第２アイドルギヤ３７０を回転可能に支持する第３軸部３７０Ｊとを有している。

図４に示すように、ベースフレーム３１０は、フィルムカートリッジＦＣを保持するフレームである。ベースフレーム３１０は、供給リール３１を保持する第１保持部３１１と、巻取リール３５を保持する第２保持部３１２とを有する。図５（ｂ）に示すように、第１保持部３１１には、後述するフィルムカートリッジＦＣの装着軸Ｂ１０が係合する溝３１１Ａが形成されている。

図４に戻り、ホルダギヤカバー３２０は、ベースフレーム３１０に取り付けられる。ホルダギヤカバー３２０は、軸方向におけるベースフレーム３１０の一端側に位置し、ロータリエンコーダ３３０、トルク付与部材３４０、入力ギヤ３５０、第１アイドルギヤ３６０、第２アイドルギヤ３７０および第３アイドルギヤ３８０を覆う。ホルダギヤカバー３２０は、検知窓３２１を有する。検知窓３２１は、ホルダギヤカバー３２０に形成された開口である。

図５（ａ）に示すように、ロータリエンコーダ３３０は、入力ギヤ３５０の回転速度を検知可能な回転速度検知部の一例である。ロータリエンコーダ３３０は、第１軸Ｘ１を中心に回転する。ロータリエンコーダ３３０は、周方向に並ぶ複数のスリット３３１と、エンコーダギヤ３３２とを有する回転板である。箔転写装置１は、筐体本体２１の内側壁に位置する図示せぬ光センサと、図示せぬ制御部とを備える。光センサは、反射型のセンサであり、検知窓３２１からロータリエンコーダ３３０のスリット３３１を検知可能である。具体的に、供給リール３１の回転に伴ってロータリエンコーダ３３０が回転すると、光センサが、単位時間あたりのロータリエンコーダ３３０のスリット３３１の通過数を検出する。制御部は、光センサが検出したスリット３３１の通過数から供給リール３１の回転速度と回転回数を取得する。

トルク付与部材３４０は、入力ギヤ３５０の回転に抵抗を付与するためのものである。トルク付与部材３４０は、例えば、トルクリミッタを採用することができる。トルク付与部材３４０は、第４軸部３４１を有する。第４軸部３４１は、第３アイドルギヤ３８０と回転方向に係合するＤカット形状の回り止めを有している。第４軸部３４１は、第１軸Ｘ１と平行な第２軸Ｘ２を中心に回転する。トルク付与部材３４０は、第４軸部３４１を正逆いずれの方向に回転させる場合でも、抵抗を発生する。そのため、トルク付与部材３４０は、入力ギヤ３５０の回転方向によらず、入力ギヤ３５０に対して同じ大きさの抵抗を付与することが可能である。

入力ギヤ３５０は、フィルムカートリッジＦＣがホルダ３００に装着された場合に、後述する、カートリッジ１００の出力ギヤ１３０または第２カートリッジ２００の第２出力ギヤ２３０と噛み合うギヤである。入力ギヤ３５０は、第１軸Ｘ１と平行な第３軸Ｘ３を中心に回転する。入力ギヤ３５０は、大径ギヤ３５１と、大径ギヤ３５１と共に回転する小径ギヤ３５２とを有している。図５（ｂ）に示すように、入力ギヤ３５０の小径ギヤ３５２は、第１保持部３１１側に露出しており、フィルムカートリッジＦＣがホルダ３００に装着された場合に、フィルムカートリッジＦＣの出力ギヤと噛み合うようになっている。

図５（ａ）に戻り、第１アイドルギヤ３６０は、第１軸Ｘ１と平行な第４軸Ｘ４を中心に回転する。第１アイドルギヤ３６０は、大径ギヤ３６１と、大径ギヤ３６１と共に回転する小径ギヤ３６２とを有している。小径ギヤ３６２は、入力ギヤ３５０の大径ギヤ３５１と噛み合う。

第２アイドルギヤ３７０は、第１軸Ｘ１と平行な第３軸Ｘ３を中心に回転する。第２アイドルギヤ３７０は、大径ギヤ３７１と、大径ギヤ３７１と共に回転する小径ギヤ３７２とを有している。小径ギヤ３７２は、第１アイドルギヤ３６０の大径ギヤ３６１と噛み合う。大径ギヤ３７１は、ロータリエンコーダ３３０のエンコーダギヤ３３２と噛み合う。

第３アイドルギヤ３８０は、第１軸Ｘ１と平行な第２軸Ｘ２を中心に回転する。第３アイドルギヤ３８０は、第１アイドルギヤ３６０の大径ギヤ３６１と噛み合う。第３アイドルギヤ３８０は、トルク付与部材３４０の第４軸部３４１に係合し、第４軸部３４１と共に回転する。

入力ギヤ３５０に回転が入力されると、第１アイドルギヤ３６０および第２アイドルギヤ３７０を介してエンコーダギヤ３３２が回転する。また、入力ギヤ３５０に回転が入力されると、第１アイドルギヤ３６０および第３アイドルギヤ３８０を介してトルク付与部材３４０の第４軸部３４１が回転する。第４軸部３４１が回転すると、トルク付与部材３４０の作用によって、第３アイドルギヤ３８０および第１アイドルギヤ３６０を介して入力ギヤ３５０に抵抗が負荷される。

前述したように、箔転写装置１は、多層フィルムＦの幅が異なるカートリッジ１００と第２カートリッジ２００が装着可能である。多層フィルムＦの幅が異なる場合、単位幅あたりに作用する多層フィルムＦの張力を一定にするためには、多層フィルムＦの幅に応じた負荷トルクがかかるようにすることが望ましい。例えば、カートリッジ１００の多層フィルムＦの第１幅Ｈ１が第２カートリッジ２００の多層フィルムＦの第２幅Ｈ２の半分である場合、カートリッジ１００の出力ギヤ１３０にかかる負荷トルクは、第２カートリッジ２００にかかる負荷トルクの半分にすると、単位幅あたりに作用する多層フィルムＦの張力が一定になる。ここでは、カートリッジ１００の出力ギヤ１３０にかかる負荷トルクが第２カートリッジ２００の第２出力ギヤ２３０にかかる負荷トルクより小さくなるようにする構成について説明する。

図７に示すように、第２カートリッジ２００は、供給リールケース２１０と、第２供給リール２３１と、第２巻取リール２３５と、第２出力ギヤ２３０と、を有する。第２供給リール２３１は、第２幅Ｈ２の多層フィルムＦが巻回されている。第２供給リール２３１は、供給リールケース２１０内に収容されている。供給リールケース２１０は、第２供給リール２３１を回転可能に支持する。第２巻取リール２３５は、第２幅Ｈ２の多層フィルムＦを巻き取る。

第２出力ギヤ２３０は、第２供給リール２３１の端部に位置する。第２出力ギヤ２３０は、第２供給リール２３１と共に回転する。第２出力ギヤ２３０は、供給リールケース２１０から一部が露出している。第２出力ギヤ２３０は、第２カートリッジ２００がホルダ３００に装着された場合に、ホルダ３００の入力ギヤ３５０に噛み合う。すなわち、第２出力ギヤ２３０は、第２カートリッジ２００がホルダ３００に装着された場合に、ホルダ３００の入力ギヤ３５０から負荷トルクが入力される。

供給リールケース２１０は、軸方向の一端に装着軸Ｂ１０を有する。装着軸Ｂ１０は、第２カートリッジ２００がホルダ３００に保持されるときに、ホルダ３００の溝３１１Ａに入り込む部分である。装着軸Ｂ１０が溝３１１Ａに入り込むことで第２カートリッジ２００がホルダ３００に位置決めされる。

図６、図８（ａ），（ｂ）に示すように、カートリッジ１００は、供給リールケース１１０と、供給リール１３１と、巻取リール１３５と、リールギヤ１２０と、出力ギヤ１３０と、第１中間ギヤ１４０および第２中間ギヤ１５０と、ギヤカバー１６０と、を備える。第１中間ギヤ１４０および第２中間ギヤ１５０は、リールギヤ１２０の回転を減速して出力ギヤ１３０に伝達する少なくとも１つの中間ギヤの一例である。なお、図８（ａ）は、ギヤカバー１６０を省略している。

図８（ｂ）に示すように、供給リール１３１は、第１幅Ｈ１の多層フィルムＦが巻回されている。巻取リール１３５は、第１幅Ｈ１の多層フィルムＦを巻き取るリールである。供給リール１３１は、供給リールケース１１０内に収容されている。供給リールケース１１０は、軸方向の一端部に側壁１１０Ｓを有する。側壁１１０Ｓは、供給リール３１を回転可能に支持する。側壁１１０Ｓは、貫通孔１１１を有する。ギヤカバー１６０は、供給リールケース１１０の軸方向の端部に位置する。ギヤカバー１６０は、出力ギヤ１３０、第１中間ギヤ１４０および第２中間ギヤ１５０の全部または一部を覆う。

図８（ａ），（ｂ）に示すように、側壁１１０Ｓは、供給リール１３１を回転可能に支持する軸受け穴１３１Ｊと、出力ギヤ１３０を回転可能に支持する第７軸部１３０Ｊと、第１中間ギヤ１４０を回転可能に支持する第８軸部１４０Ｊと、第２中間ギヤ１５０を回転可能に支持する第９軸部１５０Ｊとを有している。軸受け穴１３１Ｊは、第７軸部１３０Ｊの内側に第７軸部１３０Ｊと同軸（第１軸Ｘ１上）に配置されている。このため、出力ギヤ１３０は、リールギヤ１２０とともに第１軸Ｘ１を中心に回転可能である。

供給リールケース１１０は、軸方向の一端に装着軸Ｂ１０を有する。装着軸Ｂ１０は、カートリッジ１００がホルダ３００に保持されるときに、ホルダ３００の溝３１１Ａに入り込む部分である。装着軸Ｂ１０が溝３１１Ａに入り込むことでカートリッジ１００がホルダ３００に位置決めされる。

リールギヤ１２０は、軸方向における供給リール１３１の端部に位置する。
詳しくは、リールギヤ１２０は、軸方向において、供給リール１３１に巻回される多層フィルムＦと出力ギヤ１３０の間に位置する。リールギヤ１２０は、供給リール１３１と共に回転する。リールギヤ１２０は、第１軸Ｘ１を中心に回転する。リールギヤ１２０は、第１中間ギヤ１４０に噛み合う。

出力ギヤ１３０は、供給リール１３１の回転力をホルダ３００に伝達するギヤである。出力ギヤ１３０は、第１軸Ｘ１を中心に回転する。

出力ギヤ１３０は、軸方向において、リールギヤ１２０は、側壁１１０Ｓの一方側に位置し、出力ギヤ１３０は、側壁１１０Ｓの他方側に位置する。言い換えると、出力ギヤ１３０は、側壁１１０Ｓを挟んで、リールギヤ１２０の反対側に位置する。

第１中間ギヤ１４０は、第１軸Ｘ１と平行な第５軸Ｘ５を中心に回転する。第１中間ギヤ１４０は、大径ギヤと小径ギヤから構成された減速ギヤである。具体的には、第１中間ギヤ１４０は、リールギヤ１２０の回転を減速して第２中間ギヤ１５０に伝達する。第１中間ギヤ１４０は、リールギヤ１２０と噛み合う第１大径ギヤ１４１と、第１大径ギヤ１４１と共に回転する第１小径ギヤ１４２とを有する。第１中間ギヤ１４０の第１大径ギヤ１４１は、貫通孔１１１を介してリールギヤ１２０と噛み合う。

第２中間ギヤ１５０は、第１軸Ｘ１と平行な第６軸Ｘ６を中心に回転する。第２中間ギヤ１５０は、大径ギヤと小径ギヤから構成された減速ギヤである。具体的には、第２中間ギヤ１５０は、第１中間ギヤ１４０の回転を減速して出力ギヤ１３０に伝達する。第２中間ギヤ１５０は、第２大径ギヤ１５１と、第２小径ギヤ１５２とを有する。第２大径ギヤ１５１は、第１小径ギヤ１４２と噛み合う。第２小径ギヤ１５２は、第２大径ギヤ１５１と共に回転し、出力ギヤ１３０と噛み合う。

このように、リールギヤ１２０が第１中間ギヤ１４０と噛み合い、第１中間ギヤ１４０が第２中間ギヤ１５０と噛み合い、第２中間ギヤ１５０が出力ギヤ１３０と噛み合っているので、カートリッジ１００がホルダ３００に装着された場合に、リールギヤ１２０は、第１中間ギヤ１４０、第２中間ギヤ１５０および出力ギヤ１３０を介して、ホルダ３００の入力ギヤ３５０から負荷トルクが入力される。

以上のように構成されたカートリッジ１００および第２カートリッジ２００の作用について説明する。
図９（ａ）に示すように、第２カートリッジ２００がホルダ３００に装着された場合、第２出力ギヤ２３０が、ホルダ３００における入力ギヤ３５０の小径ギヤ３５２と噛み合う。

箔転写を実行すると、多層フィルムＦが引っ張られるので、第２供給リール２３１とともに第２出力ギヤ２３０が図の時計回りに回転する。すると、第２出力ギヤ２３０に噛み合っている小径ギヤ３５２が反時計回りに回転する。このとき、小径ギヤ３５２からは負荷トルクが第２出力ギヤ２３０に伝達される。

この場合において、第２供給リール２３１は、多層フィルムＦの張力により、力Ｆ１０で上方に向けて引っ張られる。しかし、第２出力ギヤ２３０が小径ギヤ３５２から回転の抵抗を受けるため、力Ｆ１１により、下方に向けて押される。このため、第２カートリッジ２００の装着軸Ｂ１０が溝３１１Ａから外れにくい。

図９（ｂ）に示すように、カートリッジ１００がホルダ３００に装着された場合、出力ギヤ１３０が、ホルダ３００における入力ギヤ３５０の小径ギヤ３５２と噛み合う。

箔転写を実行すると、多層フィルムＦが引っ張られるので、供給リール１３１とともにリールギヤ１２０が時計回りに回転する。すると、リールギヤ１２０に噛み合っている第１中間ギヤ１４０が反時計回りに回転する。第１中間ギヤ１４０が反時計回りに回転すると、第１中間ギヤ１４０の第１小径ギヤ１４２と噛み合っている第２中間ギヤ１５０が時計回りに回転する。第２中間ギヤ１５０が時計回りに回転すると、第２中間ギヤ１５０の第２小径ギヤ１５２と噛み合っている出力ギヤ１３０が反時計回りに回転する。出力ギヤ１３０が回転するとホルダ３００の小径ギヤ３５２が時計回りに回転する。このように、カートリッジ１００は、第２カートリッジ２００とは反対方向にホルダ３００の小径ギヤ３５２を回転させる。

このとき、小径ギヤ３５２からは負荷トルクが出力ギヤ１３０に伝達される。小径ギヤ３５２から出力ギヤ１３０に付与する負荷トルクは、回転方向が異なるが、大きさは第２カートリッジ２００の第２出力ギヤ２３０が受ける負荷トルクと同じ大きさである。ところが、出力ギヤ１３０が受けた負荷トルクは、減速ギヤである第２中間ギヤ１５０および第１中間ギヤ１４０を介してリールギヤ１２０に伝達されるので、供給リール１３１が受ける負荷トルクは、第２供給リール２３１が受ける負荷トルクより小さくなる。

この場合において、供給リール１３１は、多層フィルムＦの張力により、力Ｆ２０で上方に向けて引っ張られる。また、出力ギヤ１３０が小径ギヤ３５２から回転の抵抗を受けるため、力Ｆ２１で上方に向けて押される。しかし、第２中間ギヤ１５０が出力ギヤ１３０から回転の抵抗を受けて図の左方に向けて押され（Ｆ２２）、第１中間ギヤ１４０が第２中間ギヤ１５０から回転の抵抗を受けて図の左方に向けて押され（Ｆ２３）、第１中間ギヤ１４０がリールギヤ１２０から左方に向けて押される（Ｆ２４）。力Ｆ２２～Ｆ２４の合力は、供給リールケース１１０を図の時計回りに向けて回そうとするため、供給リール１３１の装着軸Ｂ１０が溝３１１Ａから外れにくい。なお、これらの各ギヤが受ける力Ｆ２２～Ｆ２４は、各ギヤの軸を介して供給リールケース１１０に働く。

図９（ｃ）は、第２中間ギヤを配置せず、中間ギヤを１つにした形態のカートリッジ１００Ａにおける作用を説明する図である。この形態では、第２中間ギヤを配置していないので、第１中間ギヤ１４０Ａの小径ギヤ１４２Ａが出力ギヤ１３０と噛み合っている。リールギヤ１２０が時計回りに回転すると、第１中間ギヤ１４０Ａが反時計回りに回転する。第１中間ギヤ１４０Ａの大径ギヤ１４１Ａが反時計回りに回転すると、第１中間ギヤ１４０Ａの小径ギヤ１４２Ａが出力ギヤ１３０と噛み合っているので、出力ギヤ１３０が時計回りに回転する。この形態では、カートリッジ１００Ａは、第２カートリッジ２００と同じ方向にホルダ３００の小径ギヤ３５２を回転させる。

このとき、小径ギヤ３５２からは負荷トルクが出力ギヤ１３０に伝達される。出力ギヤ１３０が受けた負荷トルクは、減速ギヤである第１中間ギヤ１４０Ａを介してリールギヤ１２０に伝達されるので、供給リール１３１が受ける負荷トルクは、第２供給リール２３１が受ける負荷トルクより小さくなる。

この場合において、供給リール１３１は、多層フィルムＦの張力により、力Ｆ３０で上方に向けて引っ張られる。また、出力ギヤ１３０が小径ギヤ３５２から回転の抵抗を受けるため、力Ｆ３１で下方に向けて押される。そして、第１中間ギヤ１４０Ａが出力ギヤ１３０から回転の抵抗を受けて図の右方に向けて押され（Ｆ３２）、第１中間ギヤ１４０Ａがリールギヤ１２０から左方に向けて押される（Ｆ３３）。なお、第１中間ギヤ１４０は、減速ギヤであるので、Ｆ３３は、Ｆ３２より小さい力である。このような形態において、力Ｆ３２～Ｆ３３の合力は、供給リールケース１１０を図の反時計回りに向けて回そうとするため、場合によっては、供給リール１３１の装着軸Ｂ１０が溝３１１Ａから外れることもあり得る。そのような場合には、溝３１１Ａの挿入口の向きを変えたり、第１中間ギヤ１４０Ａの位置を変えたりすることで、供給リール１３１の装着軸Ｂ１０が溝３１１Ａから外れないように調整するとよい。

以上に説明した本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
本実施形態のホルダ３００は、カートリッジ１００および第２カートリッジ２００のいずれかが保持された状態で、箔転写装置１の筐体本体２１に装着される。従来の構成では、フィルムカートリッジの軸方向の端部に減速ギヤを有していたので、フィルムカートリッジが幅方向に大きくなっていた。
しかし、本発明のカートリッジ１００によれば、リールギヤ１２０の回転を減速して出力ギヤ１３０に伝達する第１中間ギヤ１４０および第２中間ギヤ１５０を備えるので、カートリッジ１００のフィルム幅に応じてリールギヤ１２０の回転を減速して出力ギヤ１３０に伝達できる。このため、出力ギヤ１３０から入力された回転負荷トルクを減らした状態でリールギヤ１２０に伝達できる。この結果、カートリッジ１００の単位幅あたりに作用する張力が、第２カートリッジ２００の単位幅あたりに作用する張力に近くなるので、張力を一定の範囲にすることができる。
また、リールギヤ１２０は、軸方向において、供給リール１３１に巻回される多層フィルムＦと出力ギヤ１３０の間に位置する。そして、第１中間ギヤ１４０および第２中間ギヤ１５０が多層フィルムＦの幅が小さいことによって空いたスペースに配置されているため、カートリッジ１００が多層フィルムＦの幅方向に大きくなることがない。

また、図９（ｂ）に示すように、第１中間ギヤ１４０と第２中間ギヤ１５０の２つの中間ギヤによってリールギヤ１２０の回転を減速しているため、中間ギヤが１つの場合（図９（ｃ）参照）に比べて、供給リール１３１の装着軸Ｂ１０が溝３１１Ａから外れにくい。

また、ホルダ３００がトルク付与部材３４０を有することで、ホルダ３００の入力ギヤ３５０からカートリッジ１００の出力ギヤ１３０に抵抗を付与することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。

前記実施形態では、本実施形態では、箔転写装置１は、カートリッジ１００と、第２カートリッジ２００とを選択的に装着可能であったが、この構成に限られず、カートリッジ１００および第２カートリッジ２００以外のカートリッジをさらに選択的に装着可能であってもよい。

前記実施形態では、リールギヤ１２０の回転を減速して出力ギヤ１３０に伝達する少なくとも１つの中間ギヤの一例として第１中間ギヤ１４０および第２中間ギヤ１５０を例示したが、この形態に限られず、中間ギヤは、１つであってもよいし（図９（ｃ）参照）、３つ以上であってもよい。

前記実施形態では、箔転写装置として、シート上に形成されたトナー像の上に箔を転写するものを例示したが、本発明はこれに限定されず、箔転写装置は、シートに箔を転写するものであればどのようなものであってもよい。

前記実施形態では、多層フィルムＦを４層で構成したが、本発明はこれに限定されず、多層フィルムは、転写層と支持層を有していれば、層の数はいくつであってもよい。

前記した実施形態および変形例で説明した各要素を、任意に組み合わせて実施してもよい。

１ 箔転写装置
２１ 筐体本体
５０ 転写部
８０ モータ
１００ カートリッジ
１１０Ｓ 側壁
１１１ 貫通孔
１２０ リールギヤ
１３０ 出力ギヤ
１３１ 供給リール
１３５ 巻取リール
１４０ 第１中間ギヤ
１４１ 第１大径ギヤ
１４２ 第１小径ギヤ
１５０ 第２中間ギヤ
１５１ 第２大径ギヤ
１５２ 第２小径ギヤ
２００ 第２カートリッジ
２２０ 第２出力ギヤ
２３１ 第２供給リール
２３５ 第２巻取リール
３００ ホルダ
３１０ ベースフレーム
３３０ ロータリエンコーダ
３４０ トルク付与部材
３５０ 入力ギヤ
Ｆ 多層フィルム

Claims (17)

1. シートに複数の層からなる多層フィルムを重ね、前記トナー像の上に前記多層フィルムの少なくとも一層を転写する箔転写装置の筐体本体に着脱可能なカートリッジであって、
   前記カートリッジは、
   前記多層フィルムが巻回され、軸方向に延びる第１軸を中心に回転する供給リールと、
   前記軸方向における前記供給リールの端部に位置し、前記供給リールと共に回転するリールギヤと、
   前記カートリッジの外部へ回転力を伝達する出力ギヤと、
   前記リールギヤの回転を減速して前記出力ギヤに伝達する少なくとも１つの中間ギヤと、
   を備えることを特徴とするカートリッジ。
2. 前記出力ギヤおよび前記リールギヤは、共に前記第１軸を中心に回転することを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ。
3. 前記少なくとも１つの中間ギヤは、
   前記リールギヤと噛み合う第１大径ギヤと、前記第１大径ギヤと共に回転する第１小径ギヤと、を有する第１中間ギヤと、
   前記第１小径ギヤと噛み合う第２大径ギヤと、前記第２大径ギヤと共に回転し、前記出力ギヤと噛み合う第２小径ギヤと、を有する第２中間ギヤと、を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載にカートリッジ。
4. 前記カートリッジは、前記供給リールを回転可能に支持する側壁を備え、
   前記軸方向において、前記リールギヤは、前記側壁の一方側に位置し、前記出力ギヤは、前記側壁の他方側に位置することを特徴とする請求項３に記載のカートリッジ。
5. 前記側壁は、貫通孔を有し、
   前記第１中間ギヤは、前記貫通孔を介して前記リールギヤと噛み合うことを特徴とする請求項４に記載のカートリッジ。
6. 前記カートリッジは、前記カートリッジを保持した状態で前記筐体本体に装着されるホルダに装着可能であり、
   前記ホルダは、
   前記カートリッジが装着された場合に、前記出力ギヤと噛み合う入力ギヤと、
   前記入力ギヤの回転に抵抗を付与するトルク付与部材と、を有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のカートリッジ。
7. 前記ホルダは、前記入力ギヤの回転速度を検知可能な回転速度検知部をさらに有することを特徴とする請求項６に記載のカートリッジ。
8. 前記回転速度検知部は、ロータリエンコーダであることを特徴とする請求項７に記載のカートリッジ。
9. 前記ロータリエンコーダは、前記第１軸を中心に回転することを特徴とする請求項８に記載のカートリッジ。
10. 前記ホルダは、
    請求項６から請求項９のいずれか１項に記載のカートリッジであって、前記供給リールに第１幅の第１多層フィルムが巻回されたカートリッジと、
    前記第１幅より大きな第２幅の多層フィルムが巻回された第２供給リールを有する第２カートリッジと、
    を選択的に装着可能であることを特徴とするカートリッジ。
11. 前記第２カートリッジは、前記第２供給リールの端部に位置し、前記第２供給リールと共に回転する第２出力ギヤであって、前記入力ギヤに噛み合う第２出力ギヤを備えることを特徴とする請求項１０に記載のカートリッジ。
12. シートのトナー像が形成された面に複数の層からなる多層フィルムを重ね、前記トナー像の上に前記多層フィルムの少なくとも一層を転写する箔転写装置の筐体本体に着脱可能であり、前記多層フィルムが巻回され、軸方向に延びる第１軸を中心に回転する供給リールと、前記軸方向における前記供給リールの端部に位置し、前記供給リールと共に回転するリールギヤと、出力ギヤと、前記リールギヤの回転を減速して前記出力ギヤに伝達する少なくとも１つの中間ギヤと、を備えるカートリッジを保持するホルダであって、
    前記カートリッジが装着された場合に前記出力ギヤと噛み合う入力ギヤと、
    前記入力ギヤの回転に抵抗を付与するトルク付与部材と、を備えることを特徴とするホルダ。
13. 前記入力ギヤの回転速度を検知可能な回転速度検知部をさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載のホルダ。
14. 前記回転速度検知部は、ロータリエンコーダであることを特徴とする請求項１３に記載のホルダ。
15. 前記ロータリエンコーダは、前記第１軸を中心に回転することを特徴とする請求項１４に記載のホルダ。
16. 前記供給リールに第１幅の多層フィルムが巻回されたカートリッジと、
    前記第１幅より大きな第２幅の多層フィルムが巻回された第２供給リールを有する第２カートリッジと、を選択的に装着可能であることを特徴とする請求項１２から請求項１５のいずれか１項に記載のホルダ。
17. 前記第２カートリッジは、前記第２供給リールの端部に位置し、前記第２供給リールと共に回転する第２出力ギヤであって、前記入力ギヤに噛み合う第２出力ギヤを備えることを特徴とする請求項１６に記載のホルダ。

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