JP4263883B2 - 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層と電極層を一線上に形成し、その後、少なくともそのヒータ層とその周辺の電極層を保護するための保護被覆層を形成している。
【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ため、フィルムとヒータ層表面の接触が熱効率の観点から重要となる。しかしながら、保護被覆層の表面には電極層の高さに起因する段差が存在するため、ヒータ層とフィルムとの接触が悪く、ヒータ層を必要以上に発熱させないと所望のラミネートができないという熱効率の問題があり、無駄な電力を消費するという問題点があった。また、ヒータ層を必要以上に発熱させると熱履歴によりヒータ層の劣化が早くなるという問題点があった。さらに、フィルムの摺接面がヘッド部分の段差で擦れ、そのときフィルムから削り取られた物質が段差に固着し、時間経過とともに堆積してフィルム面にキズが付き、ラミネート品質の劣化を招くという問題点があった。
【0005】
この発明の目的は、熱効率の向上による省電力化、高寿命化を図り、且つラミネート品質の劣化を生じないラミネート部品及びラミネーター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、当該ヒータ層に電流を供給する一対の電極層とで形成されるヒータ回路が、当該ヒータ回路により加熱されるラミネートフィルムの搬送方向と直交する方向に沿って複数一列に配置され、且つ、少なくとも前記ヒータ層と一対の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であって、前記保護被覆層は、前記一対の電極層の少なくとも一方の電極層上に形成された保護被覆層と、前記ヒータ層上に形成された保護被覆層との界面部において、少なくとも一方の前記界面部が、研磨により表面差dが0<d≦0.7μmとなり、且つ表面粗さRaが0.01μm以下となるように形成されたものであることを要旨とするものである。
【0007】
請求項2の発明は、基体の主面上に配置されたヒータ層と、当該ヒータ層に電流を供給する一対の電極層とで形成されるヒータ回路が、当該ヒータ回路により加熱されるラミネートフィルムの搬送方向と直交する方向に沿って複数一列に配置され、且つ、少なくとも前記ヒータ層と一対の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であって、前記保護被覆層は、前記一対の電極層の少なくとも一方の電極層上に形成された保護被覆層と、前記ヒータ層上に形成された保護被覆層との界面部において、前記電極層を形成する際の厚みを制御することにより、少なくとも一方の前記界面部における表面差dが0.1〜0.5μmとなるように形成されたものであることを要旨とするものである。
【0008】
請求項3の発明は、請求項1又は2に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要旨とするラミネーターである。
【0011】
上記構成によれば、フィルムから発生する物質が界面部に堆積しなくなり、フィルム面にキズが付きにくくなるため、ラミネート品質を改善することができる。また、ヒータ層の熱効率を向上させることができるため、省電力化を図ることができる。さらに、熱履歴によるヒータ層の劣化を遅くすることができるため、高寿命化を図ることができる。
【0012】
ここで、本発明において請求項1に規定する一対の電極層の少なくとも一方の電極層上の保護被覆層と、前記ヒータ層上に形成された保護被覆層との界面部において、少なくとも一方の前記界面部における表面差dを0<d≦0.7μmとすることにより、前記本発明の作用を得ることができる。
【0013】
この表面差は、0μm未満はあり得ず、逆にその表面差が余り大きいと表面差が大きくなり本発明の効果が得られなくなるため、上記範囲とした。好ましい表面差の範囲は0.5μm以下であり、さらに好ましくは0.3μm以下である。
【0014】
【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。
【0015】
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である。凸状に形成された支持基板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TaSiO2 等のサーメット膜からなるヒータ層12と、Alからなる電極層13a,13b(以下、適宜に13と総称する)とを順次、スパッタ法により形成した。そして、支持基板11上において、ホトエングレービングプロセスを行い、ヒータ層12と一対の電極層13a,13bを一組とするヒータ回路を、同一パターンで平面的に複数一列に配置されるように形成した。図1は、複数一列に配置されたヒータ回路のうちの一つを示している。
【0016】
この後、少なくともヒータ層12と、電極層13a,13bの一部を保護被覆するように保護被覆層14を形成した。通常、上記のようなプロセスで作成した場合、電極層13の厚みは、例えば0.3〜4μmとなり、電極間に露出したヒータ層12と電極層13a,13bとの段差は保護被覆層14の形成後も保持され、保護被覆層14の表面に一対の電極層の少なくとも一方の電極層上の保護被覆層と、前記ヒータ層上の保護被覆層との表面差による界面部14a,14bとして形成される。実施の形態1では、電極層13の厚みが2.5μmとなるように制御し、その後の工程を経ても表面差が約1μmとなる界面部14a,14bが残るように形成した。さらに、図示しないIC、ワイヤー等の電気部品を接続してラミネート部品を完成した。なお、図1において、電極間に露出したヒータ層12の上層にあたる領域を発熱部15という。
【0017】
次に、保護被覆層14の界面部14a,14bを、破線で示すように研磨して、表面差を0.5μm、1μmとし、研磨した界面部14の表面粗さRaが0.008μm、0.01μm、0.012μm、0.02μmとなるように調整したサンプルを7種類作製した。前記本発明における表面粗さは、常法の表面粗さ計(例えば、東京精密製サーフコフ等)にて、フィルム走査方向に沿って界面部の保護層を測定することにより得ている。
【0018】
ここで、保護被覆層14の研磨は、図示しないプラテンローラに#4000のラッピングテープを巻き、保護被覆層14の表面を摺動させることで行った。ただし、研磨はこの手法に限定されるものではなく、手動研磨やCMP(Chemical−Mechanical−Polishing)等、同様の効果を得ることができる研磨手法一般を適用することができる。
【0019】
上記7種類のサンプルと、未研磨とした従来品のサンプルとを含めた8種類のサンプルについて、実際にラミネーターに装着しフィルムを用いて定着走行試験を実施した。ここでは、図示しないロール状のフィルムを発熱部15に接触させ、その上から図示しないプラテンローラでヒータ層12側に圧力をかけ、この状態でヒータ層12を発熱させ、前記フィルムを発熱部15上を図の右方向に摺接移動させながら画像記録面に熱圧着させ続け、フィルム面やラミネート部品に異常が出ないかどうかを調査した。試験結果を図2に示す。なお、図2において、サンプル番号▲1▼〜▲3▼は本発明の構造により作製した実施例、▲4▼〜▲8▼は比較例に対応している。
【0020】
走行試験の結果、表面差1μmのサンプル▲4▼〜▲8▼では、試験経過とともに図示しないフィルムの表面から発生した物質が界面部14の隅に堆積し、走行距離数100mでフィルム面にキズが発生した。とくに、表面粗さRaを0.012μm、0.02μmとしたサンプル▲7▼、▲8▼では、走行距離数300mという早い段階でフィルム面にキズが発生した。一方、界面部14の表面差を0.5μmとしたサンプル▲1▼〜▲3▼では、フィルムから発生する物質の堆積が起こらず、10kmまでフィルム面にキズ等の異常は見られなかった。
【0021】
このように、界面部14の表面差、さらには表面粗さRaを小さくした場合は、フィルムから発生する物質が界面部14に堆積しなくなり、フィルム面にキズが付きにくくなるため、ラミネート品質が大幅に改善されることが明らかとなった。
【0022】
一方、サンプル▲4▼〜▲8▼のように、界面部14の表面差を1μmとしたものでは、ヒータ層12に印加する電力が約0.15W/dot必要であったのに対し、界面部14の表面差を0.5μmとしたサンプル▲1▼〜▲3▼では、約0.135W/dotとなり、サンプル▲4▼〜▲8▼の約90%の電力で同等のラミネート定着を行えることが明らかとなった。これは、界面部14の表面差が小さくなったことにより、図示しないフィルムと発熱部15との接触性が良好になったためと考えられる。
【0023】
すなわち、本発明の実施例となるサンプル▲1▼〜▲3▼のように、界面部14の表面差や表面粗さRaを小さくした場合は、界面部14の隅にフィルムから発生する物質が堆積しなくなるためフィルム面にキズが付きにくくなり、ラミネート品質の改善に効果が認められ、またヒータ層12の熱効率を向上させることができるため、省電力化に効果のあることが明らかとなった。さらに、熱履歴によるヒータ層の劣化を遅くすることができるため、高寿命化にも効果のあることが明らかとなった。
【0024】
なお、本実施の形態では、実施例として、界面部14の表面差を0.5μmとしたサンプル(1)※〜(3)※について説明したが、表面差は出来るだけ小さくすることが望ましい。表面差を小さくするにつれて、ラミネート品質の改善や省電力化、高寿命化の効果をさらに向上させることができる。ただし、表面差は0.5μmであれば実用的な効果を得ることができる(※は丸数字を示す)。
【0025】
実施の形態2
図3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り、図1と同等部分を同一符号で示している。この実施の形態2では、界面部14a,14bのうち、図示しないフィルムの搬送方向下流に位置する界面部14aのみを破線で示すように研磨して、表面差を0.5μm、表面粗さRaを0.008μmとしたサンプルを作成した。
【0026】
このサンプルを用いて実施の形態1と同じ条件で定着走行試験を実施した。走行試験の結果、界面部14aにフィルムから発生する物質の堆積が起こらず、10kmまでフィルム面には異常は見られなかった。また、フィルムの搬送方向上流に位置する界面部14bのみを研磨した場合もほぼ同様の結果を得ることができた。
【0027】
このように、界面部14のいずれか一方について表面差や表面粗さRaを小さくした場合でも、界面部14の隅にフィルムから発生する物質が堆積しなくなり、フィルム面にキズが付きにくくなるため、ラミネート品質が大幅に改善されることが明らかとなった。
【0028】
なお、熱効率については、界面部14を研磨しない場合の約95%の電力で同等のラミネート定着を行うことができた。この数値は、実施の形態1のように両界面部を研磨したものより劣るが、界面部を研磨しないものに比べて熱効率の向上による省電力化に効果のあることが明らかとなった。また、熱履歴によるヒータ層の劣化を遅くすることができるため、高寿命化にも効果のあることが明らかとなった。
【0029】
実施の形態3
図4は、実施の形態3に係わるラミネート部品の概略断面図であり、図1と同等部分を同一符号で示している。この実施の形態3では、電極層13の厚みが2μmとなるように制御し、その後の工程を経て界面部14の表面差が0.5μmとなるように形成してサンプルを得た。
【0030】
このサンプルを用いて実施の形態1と同じ条件で定着走行試験を実施した。走行試験の結果、界面部14にフィルムから発生する物質の堆積が起こらず、10kmまでフィルム面には異常は見られなかった。
【0031】
このように、電極層13を形成する際に、その厚みを制御することにより界面部14の表面差を小さくする手法によっても、フィルムから発生する物質が堆積しなくなり、フィルム面にキズが付きにくくなるため、ラミネート品質が大幅に改善されることが明らかとなった。
【0032】
一方、熱効率は界面部を制御しない場合の約90%の電力で同等のラミネート定着を行えたため、省電力化に効果のあることが明らかとなった。また、熱履歴によるヒータ層の劣化を遅くすることができるため、高寿命化にも効果のあることが明らかとなった。
【0033】
さらに、実施の形態3では、研磨工程を省略することができるため、プロセスを簡略化することができ、低コスト化にも効果があることが明らかとなった。
【0034】
なお、先に述べたように、界面部14の表面差は出来るだけ小さくすることが望ましいが、電極層13の厚みは0にはできないため、本実施の形態における表面差は実質的に0.1〜0.5μmとなる。ただし、表面差は0.5μmであれば実用的な効果を得ることができる。
【0035】
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、フィルムにキズがつき難く、省電力のラミネーターを得ることができた。
【0036】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、フィルムから発生する物質が界面部に堆積しなくなり、フィルム面にキズが付きにくくなるため、ラミネート品質を向上させることができる。また、熱効率を向上させることができるため、省電力化を図ることができる。さらに、熱履歴によるヒータ層の劣化を遅くすることができるため、高寿命化を達成することができる。
【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】実施の形態1の試験結果を示す説明図。
【図3】実施の形態2に係わるラミネート部品の概略断面図。
【図4】実施の形態3に係わるラミネート部品の概略断面図。
【符号の説明】
11…支持基板、12…ヒータ層、13…電極層、14…保護被覆層、15…発熱部
Claims (3)
- 基体の主面上に配置されたヒータ層と、当該ヒータ層に電流を供給する一対の電極層とで形成されるヒータ回路が、当該ヒータ回路により加熱されるラミネートフィルムの搬送方向と直交する方向に沿って複数一列に配置され、且つ、少なくとも前記ヒータ層と一対の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であって、
前記保護被覆層は前記一対の電極層の少なくとも一方の電極層上に形成された保護被覆層と、前記ヒータ層上に形成された保護被覆層との界面部において、少なくとも一方の前記界面部が、研磨により表面差dが0<d≦0.7μmとなり、且つ表面粗さRaが0.01μm以下となるように形成されたものであることを特徴とするラミネート部品。 - 基体の主面上に配置されたヒータ層と、当該ヒータ層に電流を供給する一対の電極層とで形成されるヒータ回路が、当該ヒータ回路により加熱されるラミネートフィルムの搬送方向と直交する方向に沿って複数一列に配置され、且つ、少なくとも前記ヒータ層と一対の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であって、
前記保護被覆層は、前記一対の電極層の少なくとも一方の電極層上に形成された保護被覆層と、前記ヒータ層上に形成された保護被覆層との界面部において、前記電極層を形成する際の厚みを制御することにより、少なくとも一方の前記界面部における表面差dが0.1〜0.5μmとなるように形成されたものであることを特徴とするラミネート部品。 - 請求項1又は2に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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