JP5931555B2 - 箔押し装置 - Google Patents

Description

本発明は、箔押し装置に関し、さらに詳細には、専用のフィルムにコーティングされた色材をメディアに転写する箔押し装置に関する。

なお、本明細書において「メディア」とは、普通紙などの紙類よりなる各種の記録媒体は勿論のこと、ＰＶＣ、ポリエステルなどの樹脂材料やアルミ、鉄、木材、布、皮革のような各種の材料が含まれるものとする。

従来より、色材がコーティングされた専用のフィルム（以下、「色材がコーティングされた専用のフィルム」を、「箔フィルム」と称する。）を利用して、メディアに所定の図柄を転写するようにした箔押し装置として、例えば、特許文献１に記載された技術が知られている。

この特許文献１に記載された箔押し装置１００は、パーソナルコンピューター１０２からの入力に応じて駆動し、パーソナルコンピューター１０２に記憶された箔押し駆動プログラムによってメディア１０４に対して箔押し処理を行うものである。

そして、この箔押し装置１００は、平板状のベース部材１０６の上面において、前方側および後方側に摺動自在にテーブル１０８が設けられており、このテーブル１０８上にはメディア１０４を保持する保持部材１１０が設けられている。

また、ベース部材１０６の後方側においては、門型で立設された支持部材１１２が設けられ、この支持部材１１２には左方側および右方側に摺動自在に設けられたスライダ１１４が設けられている。

さらに、このスライダ１１４には、上方側および下方側に摺動自在に設けられたスライダ１１６が設けられ、スライダ１１６はペン１１８を把持している。なお、このペン１１８は先端部が所定の温度範囲で加熱可能となっている。

こうした構成により箔押し装置１００においては、保持部材１１０に保持されたメディア１０４に対するペン１１８の相対的な位置関係が三次元方向に移動可能となっている。

以上の構成において、メディア１０４に対して箔押し処理を行う場合には、パーソナルコンピューター１０２および箔押し装置１００が起動した状態で保持部材１１０にメディア１０４を保持する。

次に、メディア１０４上に箔フィルムを固定的に載置し、パーソナルコンピューター１０２に記憶された箔押し駆動プログラムによって箔押し装置１００に箔押し処理を実行する。

すると、箔押し装置１００においては、パーソナルコンピューター１０２に記憶された図形データに基づいて、箔フィルムを介してメディア１０４上にペン１１８の先端部が押しつけられる。

このとき、ペン１１８の先端部が加熱されているため、メディア１０４上においてペン１１８の先端部が押しつけられた領域に箔フィルムの色材が転写されて、メディア１０４上に箔押し処理が施されることとなる。

こうした箔押し装置１００による箔押し処理では、メディア１０４に形成された図形たる成果物は、一般的な印刷などの処理では表現し難い金属感や光沢による高級感を備えたものとなる。

しかしながら、こうした箔押し装置１００においては、メディア１０４上に重ねた箔フィルムが浮いてしまうことがあった。さらに、熱による箔フィルムの伸びが加工方向に偏ってしまい、箔フィルムに「たるみ」を生じてしまっていた。

これにより、箔押し装置１００においては、成果物に部分的に色が付かない「色抜け」や成果物に色の濃淡が生じてしまう「色ムラ」などの不具合が生じてしまい、安定した品質の成果物を取得することが困難であった。

こうした従来の技術による箔押し装置１００に対して、特許文献２に開示されているプリンタ（図２（ａ）を参照する。）や特許文献３に開示されているカッティングプロッタ（図２（ｂ）を参照する。）、つまり、グリッドローラーによりメディアを搬送するロール機構を備えたプリンタやカッティングプリンタを用いて、メディアに対して箔押しをする技術の検討が行われている。

即ち、特許文献２、３に開示されているプリンタおよびカッティングプロッタを用いて箔押しする箔押し装置（以下、「ロール機構を備えた箔押し装置」と称する。）としては、特許文献２、３に開示されているプリンタやカッティングプロッタにおいて、インクヘッドやカッティングヘッドを、所定の温度範囲に加熱可能なペンを備えたヘッド部に変更するものである。

こうしたロール機構を備えた箔押し装置では、長尺なメディアに対して箔押し処理を行うことが可能となり、箔押し装置１００では箔押し処理が難しいメディアに対して箔押し処理を行うことができるものとなる。

即ち、ロール機構を備えた箔押し装置では、給紙側からメディアと箔フィルムとを重ね合わせて、グリッドローラーにより箔フィルムが重ねられたメディアを搬送し、ヘッド部のペンが箔フィルムを介してメディア上を加熱しながら押圧することにより箔フィルムの色材をメディアに転写することとなる。

しかしながら、こうしたロール機構を備えた箔押し装置では、ヘッド部とベース部材との段差や曲面（図２（ａ）（ｂ）を参照する。）などにより、排紙側において箔フィルムが重ねられたメディアは自重などにより垂れ下がってしまう。

こうした状態で、メディアが前方側および後方側に往復移動すると、メディア上の箔フィルムがずれたり、垂れ下がった際の曲率差によって箔フィルムとメディアとに「たるみ」が生じてしまう。

このため、箔押し処理後の成果物に「色抜け」や「色ムラ」が生じてしまい、安定した品質で成果物を取得することができなかった。

また、こうした問題点を防止するために、例えば、メディア１０４を剛性のある板材やテーブルなどに固定し、当該板材やテーブルを搬送するようにすると、当該板材やテーブルの厚みに応じて、メディア１０４のペン１１８の先端部との距離を一定とするため、ヘッド部からの押圧を受けるプラテン部分を昇降させたり、ヘッド部を上方側へ移動させたり、ペンのメディア１０４への押圧力を調整するような構成が必要となるとともに、こうした構成を制御する必要があり、装置全体の制御が複雑になってしまっていた。

このため、ロール機構によりメディアを搬送する箔押し装置であって、箔フィルムとメディアとのずれを発生させず、色抜けや色ムラが生じることのない箔押し装置の提供が望まれていた。

特開２００５−３１３４６５号公報 特開２００９−１２６０７１号公報 特願平７−２５６９６０号公報

本発明は、従来の技術の有する上記したような要望に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ロール機構によりメディアを搬送し、色抜けや色ムラを生じることのない箔押し装置を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明は、色材がコーティングされた箔フィルムが重ねられたメディアを上記箔フィルムとともに静電吸着して固定する静電吸着シートと、上記静電吸着シートをグリッドローラーとピンチローラーとの間に挟持して、上記グリッドローラーの駆動により上記静電吸着シートを第１の方向に搬送する搬送機構と、上記第１の方向と直交する第２の方向に移動し、上記箔フィルムを介して上記メディアを押圧する押圧部を備えたヘッド部と、予め入力された図形に基づいて、上記搬送機構および上記ヘッド部を制御して、上記押圧部によって上記箔フィルムを介して上記メディアを押圧するよう制御する制御部と、上記搬送機構により搬送される上記静電吸着シートを支持する支持部材とを有し、上記支持部材はテーブルからなり、上記テーブルの上面とヘッドからの押圧を受けるプラテン部分とが高さ方向で一致する、または、上記テーブルの上面が上記プラテン部分より低くなるように設定されているようにしたものである。

また、本発明は、上記した発明において、上記押圧部は、上記メディアを押圧する押圧部分が所定の温度範囲に加熱可能であるようにしたものである。

また、本発明は、上記した発明において、上記搬送機構における上記ピンチローラーは、上記静電吸着シートにおける静電吸着しない領域に位置するようにしたものである。

本発明は、以上説明したように構成されているので、ロール機構によりメディアを搬送しながら、色抜けや色ムラを生じないという優れた効果を奏する。

図１は、従来の技術による箔押し装置の概略構成説明図である。 図２（ａ）は、ロール機構を備えたプリンタの概略構成説明図であり、また、図２（ｂ）は、ロール機構を備えたカッティングプロッタの概略構成説明図である。 図３は、本発明による箔押し装置の概略構成説明図である。 図４は、本発明による箔押し装置の変形例を示す概略構成説明図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明による箔押し装置の実施の形態の一例を詳細に説明することとする。

なお、以下の説明においては、図１乃至図２を参照しながら説明した従来の技術による箔押し装置と同一または相当する構成については、上記において用いた符号と同一の符号を用いて示すことにより、その詳細な構成ならびに作用効果の説明は適宜に省略することとする。

ここで、図３には、本発明による箔押し装置の概略構成説明図が示されている。

この図３に示す箔押し装置１０は、基台部材１２に支持され主走査方向に延長して配設された固定系のベース部材１４と、ベース部材の左右両端でベース部材１４に直交して配設された側方部材１６Ｌ、１６Ｒと、主走査方向に延長して左右２つの側方部材１６Ｌ、１６Ｒを連結するカバー部１８と、カバー部１８内に平行して主走査方向に延設されたガイド部材２０と、主走査方向に移動自在に配設されたワイヤー（図示せず。）に固定的に配設されるとともに、ガイド部材２０に摺動自在に設けられたヘッド部２２と、メディア１０４を吸着保持する静電吸着シート２４とを有して構成されている。

なお、こうした箔押し装置１０は、その全体の動作は、ベース部材１４内に搭載されたマイクロコンピューター（図示せず。）により制御される。

より詳細には、ベース部材１４には、グリッドローラー２６が設けられており、グリッドローラー２６の上方側にはピンチローラー２８が設けられている。

そして、このグリッドローラー２６とピンチローラー２８との間に静電吸着シート２４を挟持して、サーボモーター（図示せず。）の回転によりグリッドローラー２６が回転すると、静電吸着シート２４が主走査方向と直交する方向たる副走査方向に搬送されることとなる。

また、ヘッド部２２は、ワイヤー（図示せず。）に固定的に配設されるとともにガイド部材２０に摺動自在に設けられたキャリッジ３０と、キャリッジ３０に固定的に配設され、後述するペン３４を昇降可能に把持する把持部材３２と、把持部材３２に把持されるとともに先端部を所定の温度に加熱可能なペン３４とを有して構成されている。

また、静電吸着シート２４は、上面２４ａにおいて静電吸着によりメディア１０４を吸着する領域たる静電吸着領域２４ａ−１と、静電吸着部２４ａ−１の周りに設けられた静電吸着が行われない非吸着領域２４ａ−２とを備えている。

そして、この静電吸着シート２４は、グリッドローラー２６とピンチローラー２８とに挟持されて搬送されるものであるが、グリッドローラー２６とピンチローラー２８とが、主走査方向の左方側端部および右方側端部に位置する非接触領域２４ａ−２を挟持するように寸法設定されている。

なお、こうした静電吸着シート２４については、例えば、実開昭６２−１２３９９２号公報や実開昭６４−１８０４２号公報に開示されるような、従来より公知の技術を使用するため、その詳細な説明については、省略することとする。そして、静電吸着シート２４は、所定の曲率以上で湾曲しないような構成となっている。なお、所定の曲率とは、メディア１０４に重ねた箔フィルム（図示せず。）がずれてしまう可能性がある最小の曲率のことである。

そして、この静電吸着シート２４における静電吸着領域２４ａ−１は、箔押し処理が可能なメディア１０４の最大サイズと略一致する、または、当該メディアの最大サイズより大きい寸法となっている。

また、側方部材１６Ｒには、操作子３６が設けられており、作業者による操作子３６の操作に基づいてマイクロコンピューター（図示せず。）が箔押し装置１０の制御を行う。

以上の構成において、箔押し装置１０において、メディア１０４に対して箔押し処理により所定の図形を形成する場合には、まず、静電吸着シート２４における静電吸着領域２４ａ−１の所定の位置に、メディア１０４を静電吸着して固定する。なお、このときのメディア１０４上には、箔フィルム（図示せず。）が重ねられており、当該箔フィルムも静電吸着によりメディア１０４上に固定されることとなる。

次に、静電吸着シート２４をグリッドローラー２６とピンチローラー２８とにおり挟持させる。このとき、ピンチローラー２８は、静電吸着シート２４の上面２４ａにおける非吸着領域２４ａ−２上に位置している。

そして、予め入力された所定の図形を示す図形データに基づいて、マイクロコンピューター（図示せず。）により、副走査方向で搬送される静電吸着シート２４に固定されたメディア１０４上を、主走査方向に移動するヘッド部２２に設けられたペン３４の所定の温度に加熱された先端部が箔フィルム（図示せず。）を介して押圧する。

これにより、メディア１０４上に箔フィルム（図示せず。）の色材が所定の図形形状で転写されて、メディア１０４に所定の図形が形成されることとなる。

以上において説明したように、本発明による箔押し装置１０は、箔フィルム（図示せず。）を重ねたメディア１０４を当該箔フィルムとともに静電吸着することで静電吸着シート２４上に固定し、この静電吸着シート２４をグリッドローラー２６とピンチローラー２８とにより搬送するようにしたものである。

これにより、本発明による箔押し装置１０においは、箔フィルム（図示せず。）をメディア１０４上に一様に固定することができるので、箔押し処理中に当該箔フィルムがずれることがなくなり、成果物に色抜けや色ムラといった不具合を生じなくなる。

また、本発明による箔押し装置１０においては、薄い静電吸着シート２４によりメディア１０４を搬送するようにしたので、プラテン部分の昇降機構、ヘッド部を上方側に移動する機構あるいはペン３４の押圧力の調整機構などを設ける必要がなくコスト高を抑制して作製することができる。

なお、上記した実施の形態は、以下の（１）乃至（５）に示すように変形するようにしてもよい。

（１）上記した実施の形態においては、特に記載しなかったが、箔押し装置１０の後方側および前方側において、ガイドテーブル６０を設けるようにしてもよい。

このとき、ガイドテーブル６０の上面６０ａは、グリッドローラー２６が設けられ、静電吸着シート２４が搬送されるベース部材におけるプラテン部分と段差が生じないように寸法設定されている。

つまり、テーブル６０（後方側）の上面６０ａ、ベース部材のプラテン部分、テーブル６０（前方側）の上面６０ａが高さ方向で一致する、または、プラテン部分より上面６０ａが高さ方向で低くなるように設計されている。

こうしたテーブル６０の副走査方向の長さは、静電吸着シート２４が前方側および後方側に搬送される際に、その静電吸着シート２４を支持できる長さを備えていることが好ましい。

これにより、静電吸着シート２４として、静電吸着シート２４を所定の曲率以上に湾曲しないような構成とする必要がなくなる。

（２）上記した実施の形態においては、ヘッド部２２において、所定の温度範囲で加熱可能なペン３４を把持するようにし、当該ペンの熱およびメディア１０４への圧力により、箔フィルムの色材を圧着するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、ヘッド部２２をソレノイドなどの構成によりメディアを打刻する打刻ヘッドとし、打刻により箔フィルムの色材をメディアに圧着するようにしてもよい。

（３）上記した実施の形態においては、箔押し処理を開始すると、静電吸着シート２４上のメディア１０４の位置情報を取得するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、メディア１０４の位置情報とともに、メディア１０４の高さ情報を取得するようにしてもよい。

この場合には、ヘッド部２２において、ペン３４を把持する把持部材３２に昇降機構を設けるとともに、メディア１０４の高さを検出する高さセンサを設けるようにする。

そして、位置センサ（図示せず。）によりメディア１０４の位置情報を取得する際に、高さセンサによりメディア１０４の高さを検出するようにし、検出したメディア１０４の高さ情報に基づいて当該昇降機構を制御して把持部材３２を昇降してペン３４の高さ方向の位置を決定する。

（４）上記した実施の形態においては、ヘッド部２２は、ガイド部材２０に摺動自在に設けられたキャリッジ３０と、先端部を所定の温度に加熱可能なペン３４と、キャリッジ３０において昇降可能にペン３４を把持する把持部材とを有して構成するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、例えば、ヘッド部２２を、上記した構成に加えて、昇降可能なカッターを設けるようにしてもよい。

これにより、箔押し処理により所定の図形が形成されたメディア１０４を所定の形状にカッティングすることができるようになる。

また、ヘッド部２２とは別体に、ガイド部材２０に摺動自在にキャリッジを設け、当該キャリッジにおいて昇降可能にカッターを把持するような構成を設けたカッティングヘッドを設けるようにしてもよい。

この場合、メディア１０４に所定の図形を形成する、つまり、箔押し処理する場合には、ヘッド部２２を主走査方向で移動するとともに、箔フィルムを重ねたメディア１０４を静電吸着シート２４により固定した状態で静電吸着シート２４を搬送する。そして、メディア１０４を所定の形状にカッティングする場合には、カッティングヘッドを主走査方向に移動するとともに、グリッドローラー２６とピンチローラー２８との間に挟持したメディア１０４を搬送する。

（５）上記した実施の形態ならびに上記した（１）乃至（４）に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。

本発明は、金属感や光沢による高級感を備えた印刷を行う箔押し装置として用いて好適である。

１０、１００ 箔押し装置、２２ ヘッド部、２４ 静電吸着シート、２６ グリッドローラー、２８ ピンチローラー、３４、１１８ ペン、６０ テーブル、１０４ メディア

Claims (3)

1. 色材がコーティングされた箔フィルムが重ねられたメディアを前記箔フィルムとともに静電吸着して固定する静電吸着シートと、
   前記静電吸着シートをグリッドローラーとピンチローラーとの間に挟持して、前記グリッドローラーの駆動により前記静電吸着シートを第１の方向に搬送する搬送機構と、
   前記第１の方向と直交する第２の方向に移動し、前記箔フィルムを介して前記メディアを押圧する押圧部を備えたヘッド部と、
   予め入力された図形に基づいて、前記搬送機構および前記ヘッド部を制御して、前記押圧部によって前記箔フィルムを介して前記メディアを押圧するよう制御する制御部と、
   前記搬送機構により搬送される前記静電吸着シートを支持する支持部材と
   を有し、
   前記支持部材はテーブルからなり、前記テーブルの上面と前記ヘッド部からの押圧を受けるプラテン部分とが高さ方向で一致する、または、前記テーブルの上面が前記プラテン部分より低くなるように設定されている
   ことを特徴とする箔押し装置。
2. 請求項１に記載の箔押し装置において、
   前記押圧部は、前記メディアを押圧する押圧部分が所定の温度範囲に加熱可能である
   ことを特徴とする箔押し装置。
3. 請求項１または２のいずれか１項に記載の箔押し装置において、
   前記搬送機構における前記ピンチローラーは、前記静電吸着シートにおける静電吸着しない領域に位置する
   ことを特徴とする箔押し装置。

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