JP4004893B2 - ラミネート部品及びラミネーター - Google Patents
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Description
【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ラミネートを形成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。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、熱ローラを用いてラミネート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、特開平11−58956号公報)等、熱を介在させて圧着する手法が一般的である。
【0003】
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、ヒータのヘッドとなる部分は、例えばセラミック基板等の支持基体上にヒータ層、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って複数の一対となるヒータと電極を一線上に形成し、その後、少なくともそのヒータとその周辺の電極を保護するための保護被覆層をスパッタ法により形成している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一列に形成されたヒータを発熱させる方法では、フィルムにプラテンローラの圧力がかかった状態でヒータを発熱させ、そのヒータ上をフィルムを摺接させながら画像記録面に熱圧着する。この際、絶縁性のフィルムを用いると、ヒータ層の表面に形成された保護被覆層とフィルムとの摺接により静電気が発生し、その電荷は最終的にはヒータ側に放電されることになる。この結果、保護被覆膜の破壊やヒータ機能の低下を招くという問題が生じていた。
【0005】
この発明の目的は、保護被覆層と絶縁性のフィルムとの摺接による静電気の発生を防止して、保護被覆膜の破壊やヒータ機能の低下を生じることがなく、長期に渡って安定した性能を維持することができるラミネート部品を提供することにある。
【0006】
【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ヒータ層と、前記ヒータ層に電流を供給する一対の電極層とを有し、前記ヒータ層と一対の電極層で形成されるヒータ回路が前記主面上に複数一列に配置され、少なくとも前記ヒータ層と電極層の一部を覆うように保護被覆層が形成されたラミネート部品において、前記保護被覆層を積層構造とし、その最表層が表面抵抗1×103Ω〜1×1012 Ωの領域を有することを特徴とする。ここで、最表層の表面抵抗は、デジタルボルトメータにより測定することができる。
【0007】
請求項2の発明は、請求項1において、前記最表層の厚みが0.1μm〜3μmであることを特徴とする。
【0008】
請求項3の発明は、請求項1又は2において、前記最表層が、3A〜7A属の金属元素と、酸化ケイ素と、炭素及び酸素からなるグループから選択した物質とからなる材料で形成されることを特徴とする。
【0009】
さらに請求項4の発明は、上記請求項1乃至請求項3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。
【0010】
上記構成によるラミネート部品によれば、ヒータ層の表面に形成された保護被覆層とフィルムとの摺接による静電気の発生が抑制されるため、電荷がヒータ側に放電されることがなくなり、保護被覆膜の破壊やヒータ機能の低下を防止することができる。
【0011】
ここで、本発明において、請求項1に規定する積層構造とした保護被覆層の最表面層の表面抵抗を1×103Ω〜1×1012 Ωとすることにより、保護被覆層と絶縁性フィルムとの摺接による静電気の発生を効果的に防止できる。
【0012】
この表面抵抗が余り低いと、内部に形成されている電極と絶縁保護膜を介して最表層間で電解が発生しやすくなる傾向があり、逆にその表面抵抗が余り高いと絶縁膜と同等になり静電気発生防止の効果が得られなくなるため、上記範囲とした。好ましい表面抵抗の範囲は1×104Ω〜1×1010 Ωであり、さらに好ましくは1×104Ω〜1×109 Ωである。
【0013】
次に、請求項2で規定する最表層の厚みは、その厚みが余り小さいと保護被覆層と絶縁フィルムとの摺動による機械的摩擦により最表層の電気抵抗を規定した膜が摩滅するためその効果を得ることができる寿命が短くなり、逆にその厚みが余り大きいとその厚さ以上の膜を得ることは工業的に不利であり、効果も余り変化しなくなるため、実質的に最外層の膜厚を0.1〜3μmとした。好ましい膜厚は0.5〜2μmであり、さらに好ましくは0.8〜1.5μmである。
【0014】
次に、請求項3で規定する材料は、薄膜形成法で形成された薄膜であり、所定の導電性を確保するために、周期律表で3A〜7A属の金属と酸化ケイ素系よりなるサーメット材料であることが好ましい。具体的には、Ta−SiO2 ,Ta−C−SiO2 ,Ta−O−SiO2 ,Nb−SiO2 などが挙げられ、電気的にも対イオン性にも安定しているTaを選択することが好ましい。
【0015】
本発明において、保護被覆層が積層構造であるとは、組成が実質的に無段階的に変化したものも含まれるものであり、その保護被覆層の表面側の抵抗が本発明で規定する範囲のものであれば、本発明の効果を得ることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わるラミネート部品の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【0017】
実施の形態1
図1は、実施の形態1に係わるラミネート部品の概略断面図、図2は、同ラミネート部品の概略平面図である。図1は、図2のA−A′断面にほぼ相当している。
【0018】
支持基板11は、アルミナ基板上の所定部位に保温層として図示しないグレーズ層を形成したグレーズアルミナ基板からなり、その上に、Ta−SiO2 ,Ta−C−SiO2 ,Ni−SiO2 等のサーメット膜からなるヒータ層12、Alからなる電極層13を順次、スパッタ法により形成した。そして、支持基板11において、ホトエングレービングプロセスを行い、図2に示すように、一対のヒータ層12と電極層13とで構成されるヒータ回路10が同一パターンで複数一列に配置されるように形成した。その後、少なくともヒータ層12とその周辺の電極の一部を保護被覆するように保護被覆層14を形成した。この保護被覆層14は積層構造とし、このうちヒータ層12と接する接触層14aは、Si3 N4 −SiO2 を混合した焼結体を着膜源として形成した。さらに、接触層14aの上層には、サーメット材料であるTa−C−SiO2 膜からなる最表層14bを形成した。
【0019】
本実施の形態における評価試験では、保護被覆層14を接触層14aのみで構成したサンプルを比較例とした。また、最表層14bの表面抵抗を1×109 〜1×103 Ωと変化させ、且つ膜厚を0.05〜3μmと変化させたサンプルをそれぞれ実施例1〜6とした。
【0020】
また、ラミネート部品は、図2に示すように、ヒータ回路10の一方の端部はそれぞれスイッチ16を介して電源17に接続され、他方の端部は共通に電源17に接続されている。上記構成により、各ヒータ回路10はそれぞれ独立して発熱が制御されることになる。
【0021】
これらのラミネート部品をラミネーターに装着し、発熱状態で走行試験を長さ約156mmの写真L版に対して実施した。評価結果を図3に示す。図3において、摩耗量は1000版終了時後の表面の摩耗量(μm)、破壊はラミネート部品において静電気破壊の発生した版数、熱効率は白黒のマクベス濃度計を用いてOptical−Densityを測定し、Optical−Density=1.0を得るエネルギーを熱効率として、従来品と比較した場合の熱効率の損失量をそれぞれ示している。また、版数はフィルム1枚を走行させたときを1版としてカウントしている。
【0022】
走行試験の結果、従来構成となる比較例では、500版仕様で静電気による保護被覆層14の破壊が発生した。また、最表層14bの膜厚を0.05μmとした実施例1では、フィルム摺動による膜の摩耗により、1000版走行後に静電気による保護被覆層14の破壊が発生したが、比較例に比べて約2倍の耐絶縁破壊性を得ることができた。
【0023】
一方、実施例2〜6では、いずれも更に2000版以上(計30000版)走行しても、静電気による保護被覆層14の破壊が発生することがなく、比較例に比べて数十倍の耐絶縁破壊性が得られており、ラミネート部品としての機能が維持されていることが確認された。
【0024】
ただし、最表層14bの表面抵抗を1×103 Ω、膜厚を3μmとした実施例6については、従来品と比較した場合の熱効率の損失量が−5%となった。したがって、実用的には、最表層14bの表面抵抗を1×109 〜1×104 Ω、膜厚を0.1〜2μmの範囲に設定することが好ましいと考えられる。
【0025】
なお、本実施の形態では、保護被覆層14の最表層14bをTa−C−SiO2 膜とした例について示したが、最表層14bをTa−O−SiO2 膜とした場合も同様の結果を得ることができた。また、Taの代わりに他の3A〜7A属の金属元素を用いることもできる。
【0026】
実施の形態2
次に、実施の形態2として、保護被覆層を形成する際に、反応性ガスを投入することにより積層構造を実現した例について説明する。
【0027】
図4は、実施の形態2に係わるラミネート部品の概略断面図である(平面図は図2と同じであるため省略)。
【0028】
支持基板21は、アルミナ基板上の所定部位に保温層としてグレーズ層を形成したグレーズアルミナ基板からなり、その上に、サーメット膜(Ta−SiO2 膜)からなるヒータ層22、Alからなる電極層23を順次、スパッタ法により形成した。そして、支持基板21において、ホトエングレービングプロセスを行い、図2と同様に、一対のヒータ層22と電極層23とで構成されるヒータ回路が同一パターンで複数一列に配置されるように形成した。その後、少なくともヒータ層22とその周辺の電極の一部を保護被覆するように保護被覆層24を形成した。この保護被覆層24を形成する際に、膜材料としてSi−Cを用い、スパッタ法により必要に応じて製膜時のガスにO2 をドープして形成した。ここでは、ヒータ層22と接触する層をAr+O2 の雰囲気で成膜し接触層24aとした。この接触層24aはヒータ層22との電気的短絡を考慮し、ヒータ層22の抵抗値の約100倍の膜抵抗をもつように形成した。その後、ガスのO2 量を順次減少させ、最表層24bの表面抵抗が1×1010 Ωに、また膜厚が0.1μm〜2μmとなるように調整した。
【0029】
なお、保護被覆層24において、接触層24aと最表層24bは図4のように明確な区分はできないが、1つの材料を着膜源とし、その成膜中に膜質を変化させて保護被覆層24を形成した場合も積層構造として見ることができる。
【0030】
上記のように構成されたラミネート部品をラミネーターに装着し、実施の形態1の場合と同じ条件で走行試験を実施した。この走行試験の結果、20000版走行完了後も静電気による保護被覆層24の破壊が発生することがなく、機能が維持されていることが確認された。
【0031】
上記実施の形態から明らかなように、ヒータ層の上層に形成される保護被覆層を積層構造とし、その最表層の表面抵抗を1×103Ω〜1×1012 Ωとすることにより、従来例と比べて2〜数十倍の耐絶縁破壊性を得ることが明らかとなった。さらに、膜厚を0.1〜3μmとすることにより、機械的摩耗によりヒータ機能が損なわれないことも明らかとなった。
【0032】
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。
【0033】
したがって、本実施の形態に係わるラミネート部品及びラミネーターによれば、長期に渡って安定した性能を維持することができる高信頼性、高品位性のラミネート部品及びラミネーターを実現できることが明らかとなった。
【0034】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、保護被覆層と絶縁性のフィルムとの摺接による静電気の発生を防止して、保護被覆膜の破壊やヒータ機能の低下を防ぐことができるため、長期に渡って安定した性能を維持することができる高信頼性、高品位性の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部品の概略断面図。
【図2】図1に示すラミネート部品の概略平面図。
【図3】実施の形態における評価試験の結果を示す説明図。
【図4】実施の形態2に係わるラミネート部品の概略断面図。
【符号の説明】
11,21…支持基板、12,22…ヒータ層、13,23…電極層、14,24…保護被覆層、16…スイッチ、17…電源
Claims (4)
- 基体の主面上に配置されたヒータ層と、前記ヒータ層に電流を供給する一対の電極層とを有し、前記ヒータ層と一対の電極層で形成されるヒータ回路が前記主面上に複数一列に配置され、少なくとも前記ヒータ層と電極層の一部を覆うように保護被覆層が形成されたラミネート部品において、
前記保護被覆層を積層構造とし、その最表層が表面抵抗1×103Ω〜1×1012 Ωの領域を有することを特徴とするラミネート部品。 - 前記最表層の厚みが0.1μm〜3μmであることを特徴とする請求項1に記載のラミネート部品。
- 前記最表層が、3A〜7A属の金属元素と、酸化ケイ素と、炭素及び酸素からなるグループから選択した物質と、からなる材料で形成されることを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載のラミネート部品。
- 請求項1乃至請求項3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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