JP6910932B2 - 熱転写装置 - Google Patents

Description

本発明は、熱転写装置に関する。詳しくは、熱転写箔を用いて被転写物に箔を転写する熱転写装置に関する。

従来から、意匠性の向上等を目的として、熱転写箔（熱転写シートともいう）を利用した熱転写法による装飾加工が行われている。熱転写箔は、大まかには、基材と、装飾層と、接着層とがこの順に積層されて構成されている。そして転写（即ち熱転写箔の箔を被転写物に転写すること）に際しては、被転写物上に、接着層側が当接するように熱転写箔を重ね、箔転写用ツール（例えばレーザーペン）で熱転写箔を上から押圧しながら熱転写箔を加熱する。これにより、熱転写箔のうち押圧されている部分の接着層が溶融され、被転写物の表面に付着したのち、放熱により硬化する。その結果、被転写物から熱転写箔の基材を剥離することで、箔押しした部分に対応する形状の装飾層を接着層とともに被転写物に付着させることができる。これにより、被転写物の表面に、任意の形状（例えば図形や文字）を有する箔による装飾が施される。

例えば、特許文献１には、レーザー光を照射する箔転写用ツールを用いて被転写物に箔を転写する技術が開示されている。

特許第５９２６０８３号公報

ところで、箔転写用ツールを用いて被転写物に熱転写箔の箔を転写するとき、被転写物に施される箔の形状（例えば図形や文字等）を表す画像データが用いられている。画像データには、ベクター形式により表されるベクターデータと、ラスター形式により表されるラスターデータとが含まれる。

例えば、ベクターデータを用いて被転写物に箔を転写する場合、先ず、図形や文字等の形状の輪郭に沿って箔転写用ツールを移動させる。そして、上記形状を縮小した輪郭に沿って箔転写用ツールを移動させ、縮小された形状をさらに縮小した形状の輪郭に沿って箔転写用ツールを移動させる。これを元の輪郭から内側に向けて順に行うことで、被転写物に箔を転写する。本発明者は、元の輪郭から内側に向けて箔転写用ツールを移動させると、箔にしわが入りやすく、箔を正確に被転写物に転写できないことを発見した。

また、ラスターデータを用いて被転写物に箔を転写する場合、箔転写用ツールはピクセル単位で移動するように構成されているため、形状（例えば円）によっては輪郭にジャギー（階段状のギザギザ）が現れてしまい、箔を正確に被転写物に転写できないという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、被転写物に箔をより正確に転写することができる熱転写装置を提供することである。

本発明に係る熱転写装置は、被転写物を保持する保持台と、前記被転写物上に載置された熱転写箔を押圧すると共に前記熱転写箔を加熱して、前記被転写物上に所定の形状を有する箔を転写する箔転写用ツールと、前記保持台および前記箔転写用ツールのいずれか一方を他方に対して相対的に移動させる移動機構と、前記箔転写用ツールおよび前記移動機構に通信可能に接続され、前記箔転写用ツールおよび前記移動機構を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記形状がベクター形式で表されたベクター形式の画像データを記憶する記憶部と、前記ベクター形式の画像データに基づいて、前記形状の輪郭を抽出する輪郭抽出部と、前記輪郭抽出部によって抽出された前記輪郭を内側に向けて順に縮小させることによって、前記輪郭内に複数の縮小輪郭を作成する縮小輪郭作成部と、前記縮小輪郭のうち最も内側に位置する前記縮小輪郭を最内側縮小輪郭としたとき、前記最内側縮小輪郭から最も外側に位置する前記輪郭に向けて順に、前記縮小輪郭および前記輪郭に沿って前記箔転写用ツールが移動するように前記移動機構を制御する制御部と、を備えている。

本発明の熱転写装置によると、制御部は、最内側縮小輪郭から最も外側に位置する輪郭に向けて順に、縮小輪郭および輪郭に沿って箔転写用ツールが移動するように移動機構を制御する。このように、輪郭の内側から外側に向けて被転写物への箔の転写が順に行われるため、転写中に熱転写箔にしわが発生することが抑制され、被転写物に箔をより正確に転写することができる。

本発明に係る熱転写装置は、被転写物を保持する保持台と、前記被転写物上に載置された熱転写箔を押圧すると共に前記熱転写箔を加熱して、前記被転写物上に所定の形状を有する箔を転写する箔転写用ツールと、前記保持台および前記箔転写用ツールのいずれか一方を他方に対して相対的に移動させる移動機構と、前記箔転写用ツールおよび前記移動機構に通信可能に接続され、前記箔転写用ツールおよび前記移動機構を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記形状がラスター形式で表されたラスター形式の画像データを記憶する記憶部と、前記ラスター形式の画像データをベクター形式の画像データに変換するデータ変換部と、前記ベクター形式の画像データに基づいて、前記形状の輪郭を抽出する輪郭抽出部と、前記輪郭に沿って前記箔転写用ツールが移動するように前記移動機構を制御する第１制御部と、前記ラスター形式の画像データに基づいて、前記箔転写用ツールが前記輪郭の内側の領域をピクセル単位で移動するように前記移動機構を制御する第２制御部と、備えている。

本発明の熱転写装置によると、第１制御部は、輪郭に沿って箔転写用ツールが移動するように移動機構を制御する。このため、被転写物に転写された箔の輪郭にはジャギーが現れない。また、第２制御部は、ラスター形式の画像データに基づいて、箔転写用ツールが輪郭の内側の領域をピクセル単位で移動するように移動機構を制御する。このため、輪郭の内側の領域のほぼ全体に亘って隙間なく被転写物に箔を転写させることができる。このように、被転写物に転写される箔の形状の部分ごとに異なるデータを用いて箔転写用ツールを移動させることで、被転写物に箔をより正確に転写することができる。

本発明によれば、被転写物に箔をより正確に転写することができる熱転写装置を提供することができる。

一実施形態に係る熱転写装置を模式的に示す斜視図である。 一実施形態に係る熱転写装置を模式的に示す一部破断斜視図である。 一実施形態に係るキャリッジ移動機構を模式的に示す左側面図である。 一実施形態に係る箔転写用ツールの構成を模式的に示す断面図である。 一実施形態に係る熱転写装置のブロック図である。 被転写物に転写される箔の形状を表す画像を示す模式図である。 箔の形状の輪郭内に複数の縮小輪郭が形成された状態を示す模式図である。 他の一実施形態に係る熱転写装置のブロック図である。 被転写物に転写される箔の形状を表す画像を示す模式図である。 図９のＸ部分の拡大図であり、ラスター形式で表される画像にベクター形式で表される輪郭の画像を重ねた図である。 ベクター形式で表される輪郭を太くした画像を示す図である。

＜第１実施形態＞
以下、適宜図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。なお、ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。また、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略または簡略化する。

まず、熱転写装置１０の構成について説明する。図１は、熱転写装置１０を示す斜視図である。図２は、熱転写装置１０の箔転写時の一態様を模式的に示す一部破断斜視図である。図３は、キャリッジ移動機構２２を模式的に示す左側面図である。以下の説明では、左、右、上、下とは、熱転写装置１０の正面にいる作業者（ユーザー）が電源スイッチ１４ａを見た場合の左、右、上、下をそれぞれ意味することとする。また、上記作業者が熱転写装置１０に近づく方を後方、遠ざかる方を前方とする。図面中の符号Ｆ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｄは、それぞれ前、後、左、右、上、下を表す。本実施形態に係る熱転写装置１０は、相互に直交する軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸としたときに、Ｘ軸とＹ軸とで構成される平面に置かれるものとする。ここでは、Ｘ軸は、左右方向に延びる。Ｙ軸は、前後方向に延びる。Ｚ軸は、上下方向に延びる。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、熱転写装置１０の設置態様を何ら限定するものではない。

図３に示すように、熱転写装置１０は、被転写物８０にシート状の熱転写箔８２と光吸収フィルム８４とを重ねた状態で、後述する箔転写用ツール６０によって熱転写箔８２および光吸収フィルム８４を押圧および加熱することにより、被転写物８０の表面に熱転写箔８２中の装飾層（即ち箔）を付与する装置である。熱転写箔８２は、光吸収フィルム８４を介して箔転写用ツール６０に間接的に押圧される。なお、被転写物８０と熱転写箔８２との組み合わせによっては、光吸収フィルム８４を用いなくてもよい。以下の説明では、被転写物８０、熱転写箔８２および光吸収フィルム８４等の「押圧および加熱」の対象を、被処理物８６と総称する場合がある。

被転写物８０を構成する材料や形状は、特に限定されない。被転写物８０は、例えば、金、銀、銅、プラチナ、真鍮、アルミ、鉄、チタン、ステンレス等の金属類であってもよいし、アクリル、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等の樹脂類、普通紙、画用紙、和紙等の紙類、ゴム類等であってもよい。

熱転写箔８２としては、例えば、熱転写用に一般に市販されている転写箔を特に限定なく用いることができる。熱転写箔８２は、一般的には、基材と、装飾層（箔）と、接着層とがこの順に積層されている。熱転写箔８２における装飾層（箔）は、例えば、金箔、銀箔等のメタリック箔や、ハーフメタリック箔、顔料箔、多色印刷箔、ホログラム箔、静電気破壊対策箔等を包含する。熱転写箔８２は、帯状やシート状に形成されている。熱転写箔８２は、被転写物８０上に載置される。なお、熱転写箔８２は、基材と、装飾層との間に光吸収層を備えていてもよい。熱転写箔８２が光吸収層を備える場合には、基材は、透明の材料から形成される。光吸収層の構成は、後述する光吸収フィルム８４と同様である。熱転写箔８２が光吸収層を有する場合には、熱転写装置１０は光吸収フィルム８４を備えていなくてもよい場合がある。なお、熱転写箔８２が光吸収層を有していても、熱転写装置１０は光吸収フィルム８４を備えているとよい。

使用する熱転写箔８２の構成によっては、後述する箔転写用ツール６０の光源６２から照射される光に対する光吸収性を有さないか、あるいは光吸収性の低いものが存在し得る。そのような場合、熱転写箔８２の上面側に光吸収フィルム８４を重ねて用い、被処理物８６とすることができる。光吸収フィルム８４とは、箔転写用ツール６０の光源６２から照射される所定の波長帯の光（レーザー光）を効率よく吸収して、光エネルギーを熱エネルギーに変換可能なように構成されたシートである。光吸収フィルム８４は、１００〜２００℃での耐熱性を有している。光吸収フィルム８４は、例えばポリイミドのような樹脂で構成されている。光吸収フィルム８４は、単色である。光吸収フィルム８４の色相は、光エネルギーを効率よく熱エネルギーへと変換する観点から、光源６２から照射されるレーザー光の色と補色関係にあることが好ましい。例えば、光源６２から照射されるレーザー光が青色である場合には、光吸収フィルム８４は黄色であることが好ましい。なお、光吸収フィルム８４には、必要に応じて強度を高めるための保護フィルムを設けてもよい。保護フィルムは、光吸収フィルム８４に比べて光吸収性が著しく低い。また、保護フィルムは、光吸収フィルム８４に比べて光透過性が高く、例えば透明である。保護フィルムの材質は特に限定されない。保護フィルムは、例えばポリエステルのようなプラスチックフィルムで構成されている。

図１に示すように、熱転写装置１０は箱状に形成されている。熱転写装置１０は、前方が開口されている筐体１２と、筐体１２内に配置されたキャリッジ移動機構２２と、キャリッジ２１と、箔転写用ツール６０とを備えている。筐体１２は、底壁１４と、左側壁１５と、右側壁１６と、上壁１７と、後壁１８（図２参照）とを備えている。筐体１２は、例えば鋼板製である。

図２に示すように、底壁１４には、例えばバイス等の固定具２０が着脱自在に取り付けられる。固定具２０は、被転写物８０（即ち被処理物８６）を保持する保持台である。底壁１４の前方の領域は、固定具２０を載置するための固定具配置領域１４ｂである。固定具配置領域１４ｂの中央部には、固定具２０を取り付けるために形成された４つの取り付け穴１４ｃが設けられている。底壁１４の前面部分には、電源スイッチ１４ａが設けられている。

図２に示すように、左側壁１５は、底壁１４の左端において上方に延びている。左側壁１５は、底壁１４に対して垂直に設けられている。右側壁１６は、底壁１４の右端において上方に延びている。右側壁１６は、底壁１４に対して垂直に設けられている。左側壁１５および右側壁１６は、後述するキャリッジ２１を支持している。後壁１８は、底壁１４の後端において上方に延びている。後壁１８は、左側壁１５の後端および右側壁１６の後端に接続されている。後壁１８には、箱状のケース１８ａが設けられている。ケース１８ａには、後述する制御装置９０が収容されている。上壁１７は、左側壁１５の上端、右側壁１６の上端および後壁１８の上端に接続されている。上壁１７には、後述する第１移動機構３０の一部が配置されている。底壁１４と左側壁１５と右側壁１６と上壁１７と後壁１８とに囲まれた領域が、筐体１２の内部空間である。

筐体１２の内部空間は、被転写物８０に熱転写箔８２を箔転写する空間である。内部空間には、キャリッジ２１と、キャリッジ２１を三次元方向に移動させるキャリッジ移動機構２２とが設けられている。キャリッジ移動機構２２は、移動機構の一例である。キャリッジ移動機構２２は、キャリッジ２１をＺ軸方向に移動させる第１移動機構３０と、キャリッジ２１をＹ軸方向に移動させる第２移動機構４０と、キャリッジ２１をＸ軸方向に移動させる第３移動機構５０とを備えている。キャリッジ２１は、第１移動機構３０、第２移動機構４０および第３移動機構５０により、固定具２０（即ち被処理物８６）に対して相対的に移動可能に構成されている。第１移動機構３０、第２移動機構４０および第３移動機構５０は、いずれも底壁１４よりも上方に配置されている。

図１に示すように、第１移動機構３０は、キャリッジ２１をＺ軸方向（上下方向）に移動させる機構である。第１移動機構３０は、Ｚ軸方向送りネジ棒３１と、Ｚ軸方向フィードモータ３２と、送りナット３３ａとを備えるネジ送り機構である。Ｚ軸方向送りネジ棒３１は、Ｚ軸に沿って延びている。Ｚ軸方向送りネジ棒３１は、螺旋状のネジ溝を有している。Ｚ軸方向送りネジ棒３１の上方は、上壁１７に固定されている。Ｚ軸方向送りネジ棒３１の上端部は、上壁１７の下面をＺ軸方向に貫通しており、その一部が上壁１７の内部に配置されている。Ｚ軸方向送りネジ棒３１の下端部は、フレーム１４ｄ（図３も参照）に回転自在に支持されている。フレーム１４ｄは、底壁１４上に固定されている。Ｚ軸方向フィードモータ３２は、電動モータである。Ｚ軸方向フィードモータ３２は、制御装置９０（図２参照）に接続されている。Ｚ軸方向フィードモータ３２は、上壁１７に固定されている。Ｚ軸方向フィードモータ３２の駆動軸は上壁１７の下面をＺ軸方向に貫通しており、その一部が上壁１７の内部に配置されている。上壁１７の内部において、Ｚ軸方向送りネジ棒３１は、Ｚ軸方向フィードモータ３２に連結されている。Ｚ軸方向フィードモータ３２は、Ｚ軸方向送りネジ棒３１を回転させる。

図２に示すように、Ｚ軸方向送りネジ棒３１には、ネジ山を有する送りナット３３ａが噛合っている。送りナット３３ａは昇降ベース３３と連結されている。送りナット３３ａは、昇降ベース３３の上面をＺ軸方向に貫通している。昇降ベース３３は、送りナット３３ａを介してＺ軸方向送りネジ棒３１に支持されている。昇降ベース３３は、底壁１４と平行に設けられている。昇降ベース３３のＸ軸方向およびＹ軸方向の長さは、固定具配置領域１４ｂのＸ軸方向およびＹ軸方向の長さよりも長い。左側壁１５と右側壁１６との内側には、それぞれＺ軸方向に延びるスライドシャフト３３ｂ、３３ｃが設けられている。スライドシャフト３３ｂ、３３ｃは、Ｚ軸方向送りネジ棒３１と平行に配置されている。スライドシャフト３３ｂ、３３ｃは、昇降ベース３３がＺ軸方向に摺動可能に設けられている。Ｚ軸方向フィードモータ３２が駆動されると、昇降ベース３３は、Ｚ軸方向送りネジ棒３１の回転により、スライドシャフト３３ｂ、３３ｃに沿って上下方向に移動する。ここで、第２移動機構４０および第３移動機構５０は、昇降ベース３３に連結されている。このため、第２移動機構４０および第３移動機構５０は、昇降ベース３３の上下方向への移動に伴って上下方向に一体的に移動する。

図２に示すように、第２移動機構４０は、キャリッジ２１をＹ軸方向（前後方向）に移動させる機構である。第２移動機構４０は、Ｙ軸方向送りネジ棒４１と、Ｙ軸方向フィードモータ４２と、送りナット４３とを備えるネジ送り機構である。Ｙ軸方向送りネジ棒４１は、Ｙ軸に沿って延びている。Ｙ軸方向送りネジ棒４１は、昇降ベース３３に設けられている。Ｙ軸方向送りネジ棒４１は、螺旋状のネジ溝を有している。Ｙ軸方向送りネジ棒４１の後端部は、Ｙ軸方向フィードモータ４２に連結されている。Ｙ軸方向フィードモータ４２は、電動モータである。Ｙ軸方向フィードモータ４２は、制御装置９０に接続されている。Ｙ軸方向フィードモータ４２は、昇降ベース３３の後方に固定されている。Ｙ軸方向フィードモータ４２は、Ｙ軸方向送りネジ棒４１を回転させる。Ｙ軸方向送りネジ棒４１のネジ溝には、ネジ山を有する送りナット４３が噛合っている。昇降ベース３３には、Ｙ軸方向に延びる一対のスライドシャフト４３ｂ、４３ｃが設けられている。２本のスライドシャフト４３ｂ、４３ｃは、Ｙ軸方向送りネジ棒４１と平行に配置されている。スライドシャフト４３ｂ、４３ｃには、スライドベース４４がＹ軸方向に摺動可能に設けられている。Ｙ軸方向フィードモータ４２が駆動されると、スライドベース４４は、Ｙ軸方向送りネジ棒４１の回転により、スライドシャフト４３ｂ、４３ｃに沿って前後方向に移動する。

図１に示すように、第３移動機構５０は、キャリッジ２１をＸ軸方向（左右方向）に移動させる機構である。第３移動機構５０は、Ｘ軸方向送りネジ棒５１と、Ｘ軸方向フィードモータ５２と、図示しない送りナットとを備えるネジ送り機構である。Ｘ軸方向送りネジ棒５１は、Ｘ軸に沿って延びている。Ｘ軸方向送りネジ棒５１は、スライドベース４４の前方に設けられている。Ｘ軸方向送りネジ棒５１は、螺旋状のネジ溝を有している。Ｘ軸方向送りネジ棒５１の一端は、Ｘ軸方向フィードモータ５２に連結されている。Ｘ軸方向フィードモータ５２は、電動モータである。Ｘ軸方向フィードモータ５２は、制御装置９０（図２参照）に接続されている。Ｘ軸方向フィードモータ５２は、スライドベース４４の前方に延びた右側壁面に固定されている。Ｘ軸方向フィードモータ５２は、Ｘ軸方向送りネジ棒５１を回転させる。Ｘ軸方向送りネジ棒５１のネジ溝には、ネジ山を有する送りナットが噛合っている。スライドベース４４の前方には、Ｘ軸方向に延びる一対のスライドシャフト５４ｂ、５４ｃが設けられている。２本のスライドシャフト５４ｂ、５４ｃは、Ｘ軸方向送りネジ棒５１と平行に配置されている。スライドシャフト５４ｂ、５４ｃには、キャリッジ２１がＸ軸方向に摺動可能に設けられている。Ｘ軸方向フィードモータ５２が駆動されると、キャリッジ２１は、Ｘ軸方向送りネジ棒５１の回転により、スライドシャフト５４ｂ、５４ｃに沿って左右方向に移動する。

図４は、一実施形態に係る箔転写用ツール６０を模式的に示す断面図である。箔転写用ツール６０は、キャリッジ２１（図１参照）に搭載されている。箔転写用ツール６０は、固定具２０より上方に配置されている。箔転写用ツール６０は、被転写物８０上に載置された熱転写箔８２を押圧すると共に熱転写箔８２を加熱する。本実施形態では、箔転写用ツール６０は、熱転写箔８２および光吸収フィルム８４を押圧すると共に光吸収フィルム８４にレーザー光を照射する。なお、「熱転写箔８２を押圧する」には、箔転写用ツール６０（例えば後述する押圧体６６）が熱転写箔８２と接触して熱転写箔８２を直接的に押圧する場合と、箔転写用ツール６０（例えば押圧体６６）と熱転写箔８２との間に光吸収フィルム８４や保護フィルムを介在させた状態で、熱転写箔８２を間接的に押圧する場合とを含む。箔転写用ツール６０は、熱転写箔８２にレーザー光を照射し、熱を供給する装置である。箔転写用ツール６０は、光源６２と、ペン本体６１と、ペン本体６１の下方の端部に固定された押圧体６６とを備えている。

光源６２は、熱転写箔８２の光吸収層や光吸収フィルム８４に対して熱源となる光を供給するための装置である。光源６２は、昇降ベース３３の上面に配置されている。熱転写箔８２の光吸収層や光吸収フィルム８４に供給された光は、光吸収層や光吸収フィルム８４において熱エネルギーに変換されて熱転写箔８２を加熱する。本実施形態における光源６２は、レーザーダイオード（ＬＤ）および光学系等により構成されている。光源６２は、制御装置９０に接続されている。光源６２からのレーザー光の照射（オン）および停止（オフ）の切り替えや、レーザー光のエネルギー等は制御装置９０により制御される。レーザー光は応答速度が速いため、光の照射と非照射との切り換えはもちろんのこと、上記レーザー光のエネルギー等の変更を瞬時に行うことができる。これにより、所望の性状を備えるレーザー光を熱転写箔８２の光吸収層や光吸収フィルム８４に照射することができる。

ペン本体６１は、長尺の円筒形状に形成されている。ペン本体６１は、長手方向が上下方向Ｚに一致するように配置されている。ペン本体６１の軸心は、上下方向に延びる。ペン本体６１の内部には、光ファイバ６４と、フェルール６５とが収容されている。また、ペン本体６１は後述するホルダ６８を有している。ホルダ６８は、ペン本体６１の下端部に取り付けられている。

光ファイバ６４は、光源６２から照射された光を伝送するファイバ状の光伝送媒体である。光ファイバ６４は、光が通過するコア部（図示せず）と、コア部の周囲を覆い光を反射させるクラッド部（図示せず）とを備えている。光ファイバ６４は、光源６２に接続されている。光ファイバ６４は、上方側の端部ｅ１がペン本体６１の外部に延出されている。光ファイバ６４の端部ｅ１は、光源６２に付属のコネクタ６２ａに挿入されている。このような構成によって、光ファイバ６４は、光損失を低く抑えた状態で光源６２に接続される。光ファイバ６４の下方側の端部ｅ２には、フェルール６５が装着されている。フェルール６５は、円筒形の光接合用部材である。フェルール６５には、円筒軸に沿って貫通穴６５ｈが設けられている。光ファイバ６４の端部ｅ２は、フェルール６５の貫通穴６５ｈに挿入されている。光ファイバ６４は、導光体の一例である。

ペン本体６１にはホルダ６８が備えられている。ホルダ６８は、ペン本体６１の下端においてフェルール６５を所定の位置に保持する保持部材である。ホルダ６８は、キャップ形状を有している。ホルダ６８の上部の形状はペン本体６１に対応した外径の円筒形状である。ホルダ６８の下部には、ペン本体６１よりも外径が小さい円筒状の突部６８ｇが設けられている。突部６８ｇには、円筒形の凹部であるフェルール保持部６８ｆが設けられている。フェルール保持部６８ｆは、フェルール６５の外径に対応する内径を備えている。フェルール保持部６８ｆには、フェルール６５の下端が収容されている。

ホルダ６８には、上下方向に貫通する開孔部Ｐが形成されている。光ファイバ６４の端部ｅ２のコア部は、開孔部Ｐを介して外部に露出している。即ち、下面視で、光ファイバ６４の端部ｅ２のコア部は、開孔部Ｐと重なる。これにより、ホルダ６８は、レーザー光の光路Ｌに干渉しない。その結果、光源６２から照射されたレーザー光をペン本体６１の下端から外部に出射することができる。

ホルダ６８は、押圧体６６をペン本体６１の下端の所定の位置に保持する部材でもある。そこでまず、押圧体６６について説明する。押圧体６６は、熱転写箔８２を押圧するための部材である。本実施形態では、押圧体６６はさらに光吸収フィルム８４を押圧する。押圧体６６は、ホルダ６８に着脱可能に設けられている。本実施形態では、押圧体６６は球体状に形成されている。押圧体６６は硬質な材料から構成されている。押圧体６６の硬度は厳密には限定されないものの、例えば、ビッカース硬さで１００Ｈｖ_０．２以上（例えば、５００Ｈｖ_０．２以上）の材料により構成される。ホルダ６８は、押圧体６６をレーザー光の光路Ｌ上に保持する。押圧体６６は、光源６２から発せられるレーザー光を透過する材料から形成されている。これにより、押圧体６６が光路Ｌ上に配置されていても、レーザー光は、押圧体６６を透過する。押圧体６６は、例えば、ガラスにより構成することができる。本実施形態における押圧体６６は、合成石英ガラスにより構成されている。

本明細書において、「透過」とは、例えば、押圧体６６に対するレーザー光の透過率が、５０％以上であることを意味し、好ましくは７０％以上、より好ましくは８０％以上、特に好ましくは８５％以上（例えば９０％以上）であることを意味する。この透過率は、例えば、ＪＩＳ Ｒ３１０６:１９９８に準拠して測定される、所定の厚さ（例えば１０ｍｍ）の試料の表面反射損失を含む透過率を意味する。

熱転写装置１０の全体の動作は、制御装置９０によって制御されている。図５に示すように、制御装置９０は、キャリッジ移動機構２２と、箔転写用ツール６０と通信可能に接続されており、それらを制御可能に構成されている。制御装置９０は、Ｚ軸方向フィードモータ３２、Ｙ軸方向フィードモータ４２、Ｘ軸方向フィードモータ５２および光源６２と通信可能に接続されており、それらを制御可能に構成されている。制御装置９０は、典型的にはコンピュータである。制御装置９０は、例えば、ホストコンピュータ等の外部機器からの印刷データ等を受信するインターフェイス（Ｉ／Ｆ）と、制御プログラムの命令を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、ＣＰＵが実行するプログラムを格納したＲＯＭと、プログラムを展開するワーキングエリアとして使用されるＲＡＭと、上記プログラムや各種データを格納するメモリなどの記憶装置とを備えている。

制御装置９０は、記憶部９１と、輪郭抽出部９２と、縮小輪郭作成部９３と、制御部９４と、温度調整部９５とを備えている。これら各部は、プログラムによって実現されている。このプログラムは、例えばＣＤやＤＶＤなどの記録媒体から読み込まれる。なお、このプログラムは、インターネットを通じてダウンロードされるものであってもよい。また、これら各部は、プロセッサおよび／または回路などによって実現可能なものであってもよい。なお、上述した各部の具体的な制御などについては後述する。

記憶部９１は、被転写物８０に転写される箔（装飾層）の形状（例えば図形や文字等）を示す画像データを記憶する。記憶部９１は、画像データとして箔の形状がベクター形式で表されたベクター形式の画像データを記憶する。ベクター形式の画像データは、線の起点の座標および線の終点の座標、線の属性（例えば線の太さや曲線であれば曲がり方）等の情報を数値として記録している。

輪郭抽出部９２は、ベクター形式の画像データに基づいて、被転写物８０に転写される箔（装飾層）の形状の輪郭を抽出する。図６に示すように、輪郭抽出部９２は、ベクター形式の画像データによって表された画像７０において、箔の形状７１の輪郭７２を抽出する。この例では、箔の形状７１は正方形である。輪郭７２の情報は記憶部９１に記憶される。

図７に示すように、縮小輪郭作成部９３は、輪郭抽出部９２によって抽出された輪郭７２内に、複数の縮小輪郭７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃ、７３Ｄを作成する。縮小輪郭７３Ａ〜７３Ｄは、輪郭７２が内側に向けて順に縮小されることによって形成される。縮小輪郭７３Ａは、輪郭７２が縮小されることによって形成され、輪郭７２内に位置する。縮小輪郭７３Ｂは、輪郭７２が縮小されることによって形成され、縮小輪郭７３Ａ内に位置する。縮小輪郭７３Ｃは、輪郭７２が縮小されることによって形成され、縮小輪郭７３Ｂ内に位置する。縮小輪郭７３Ｄは、輪郭７２が縮小されることによって形成され、縮小輪郭７３Ｃ内に位置する。即ち、輪郭７２が最も外側に位置する。本実施形態では、縮小輪郭７３Ａ〜７３Ｄのうち、最も内側に位置する縮小輪郭７３Ｄが最内側縮小輪郭である。輪郭７２と、縮小輪郭７３Ａ〜７３Ｄとは相似の関係にある。縮小輪郭７３Ａ〜７３Ｄの情報は記憶部９１に記憶される。本実施形態では、縮小輪郭作成部９３は、４つの縮小輪郭７３Ａ〜７３Ｄを作成しているが、作成される縮小輪郭の数は５以上であってもよいし、３以下であってもよい。また、縮小輪郭作成部９３は、所定の間隔Ｓで縮小輪郭７３Ａ〜７３Ｄを作成しているが、縮小輪郭７３Ａ〜７３Ｄの間隔は相互に異なっていてもよい。

制御部９４は、キャリッジ移動機構２２によって箔転写用ツール６０を固定具２０に対して相対移動させることにより、被転写物８０上に載置された熱転写箔８２および光吸収フィルム８４を押圧すると共に光吸収フィルム８４に光を照射して被転写物８０上に熱転写箔８２の箔を転写させる。制御部９４は、キャリッジ２１をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向に移動させることによって、箔転写用ツール６０を移動させる。制御部９４は、光源６２からのレーザー光の照射および停止の制御を行う。制御部９４は、最内側縮小輪郭である縮小輪郭７３Ｄから輪郭７２に向けて順に、縮小輪郭７３Ａ〜７３Ｄおよび輪郭７２に沿って箔転写用ツール６０が移動するようにキャリッジ移動機構２２を制御する。即ち、本実施形態では、制御部９４は、縮小輪郭７３Ｄ、縮小輪郭７３Ｃ、縮小輪郭７３Ｂ、縮小輪郭７３Ａおよび輪郭７２の順に箔転写用ツール６０が縮小輪郭７３Ａ〜７３Ｄおよび輪郭７２に沿って移動するようにキャリッジ移動機構２２を制御する。制御部９４は、記憶部９１に記憶された輪郭７２の情報および縮小輪郭７３Ａ〜７３Ｄの情報に基づいてキャリッジ移動機構２２を制御する。制御部９４は、縮小輪郭７３Ａ〜７３Ｄおよび輪郭７２に沿って被転写物８０に熱転写箔８２の箔を転写することができる。

制御部９４は、キャリッジ移動機構２２を制御することによって、箔転写用ツール６０と被転写物８０との上下方向の距離を調整することができる。これにより、箔転写用ツール６０の光源６２から照射されるレーザー光のスポット径を調整することができる。図７に示すように、制御部９４は、スポット径Ｒが所定の間隔Ｓより大きくなるように調整することができる。また、制御部９４は、スポット径Ｒが所定の間隔Ｓと同じになるように調整することができる。

温度調整部９５は、箔転写用ツール６０によって熱転写箔８２を加熱する際の温度を調整する。本実施形態では、温度調整部９５は、箔転写用ツール６０の光源６２から照射される光のエネルギーを調整するように構成されている。温度調整部９５は、箔転写用ツール６０が縮小輪郭７３Ａ〜７３Ｄおよび輪郭７２に沿って移動するときに、最内側縮小輪郭である縮小輪郭７３Ｄから最も外側に位置する輪郭７２に向けて順に、温度を徐々に低下させる。図７に示す例では、縮小輪郭７３Ｄ、縮小輪郭７３Ｃ、縮小輪郭７３Ｂ、縮小輪郭７３Ａおよび輪郭７２の順に上記温度が低くなるように構成されている。即ち、縮小輪郭７３Ｄに沿って箔転写用ツール６０を移動させるときの上記温度が最も高く、輪郭７２に沿って箔転写用ツール６０を移動させるときの上記温度が最も低くなる。

以上のように、本実施形態の熱転写装置１０によれば、制御部９４は、最内側縮小輪郭である縮小輪郭７３Ｄから最も外側に位置する輪郭７２に向けて順に、縮小輪郭７３Ａ〜７３Ｄおよび輪郭７２に沿って箔転写用ツール６０が移動するようにキャリッジ移動機構２２を制御する。このように、輪郭７２の内側から外側に向けて被転写物８０への熱転写箔８２の箔の転写が順に行われるため、転写中に熱転写箔８２にしわが発生することが抑制され、被転写物８０に箔をより正確に転写することができる。

本実施形態の熱転写装置１０によれば、光源６２から発せられるレーザー光のスポット径Ｒは、所定の間隔Ｓと同じである。これにより、縮小輪郭７３Ａ〜７３Ｄおよび輪郭７２のうち隣り合う輪郭の間の領域のほぼ全体に亘って隙間なく被転写物８０に箔を転写させることができる。

本実施形態の熱転写装置１０によれば、光源６２から発せられるレーザー光のスポット径Ｒは、所定の間隔Ｓより大きくてもよい。これにより、例えば、縮小輪郭７３Ｄに沿って箔転写用ツール６０が移動して、縮小輪郭７３Ｄに沿って被転写物８０に熱転写箔８２の箔が転写された後、縮小輪郭７３Ｄより外側に位置する縮小輪郭７３Ｃに沿って箔転写用ツール６０が移動するときに、先に箔転写用ツール６０によって加熱された部分（即ち縮小輪郭７３Ｄの近傍）が再度加熱されることになり、該部分における被転写物８０と箔との接着がより強固になり得る。

本実施形態の熱転写装置１０によれば、押圧体６６は、ペン本体６１のホルダ６８に着脱可能に設けられている。押圧体６６は熱転写箔８２と接触して用いられるため、徐々に摩耗してしまう。本実施形態では、押圧体６６のみ交換すれば済むため、箔転写用ツール６０の全体を交換する場合に比べて容易かつ低コスト化が実現される。

本実施形態の熱転写装置１０によれば、温度調整部９５は、箔転写用ツール６０が縮小輪郭７３Ａ〜７３Ｄおよび輪郭７２に沿って移動するときに、最内側縮小輪郭である縮小輪郭７３Ｄから最も外側に位置する輪郭７２に向けて順に、箔転写用ツール６０によって熱転写箔８２を加熱する際の温度を徐々に低下させる。熱転写箔８２には、輪郭７２の内側から外側に向けて順に熱が加えられるが、加えられた熱は外側に放射状に拡散し得る。このため、同じ温度で加熱すると、外側に行くほど熱転写箔８２に加わる熱量が大きくなりすぎる虞がある。そこで、輪郭７２の内側から外側に向けて徐々に温度を低下させることによって、熱転写箔８２に熱が過剰に加わることを抑制することができ、被転写物８０に転写された箔の質の低下を抑制することができる。

＜第２実施形態＞
図８は、第２実施形態に係る熱転写装置１０のブロック図である。図８に示すように、制御装置９０は、記憶部９１と、データ変換部９６と、輪郭抽出部９２Ａと、第１制御部９７と、第２制御部９８と、輪郭拡大部９９とを備えている。これら各部は、プログラムによって実現されている。このプログラムは、例えばＣＤやＤＶＤなどの記録媒体から読み込まれる。なお、このプログラムは、インターネットを通じてダウンロードされるものであってもよい。また、これら各部は、プロセッサおよび／または回路などによって実現可能なものであってもよい。なお、上述した各部の具体的な制御などについては後述する。

記憶部９１は、被転写物８０に転写される箔（装飾層）の形状（例えば図形や文字等）を示す画像データを記憶する。記憶部９１は、画像データとして箔の形状がラスター形式で表されたラスター形式の画像データを記憶する。ラスター形式の画像データは、１ピクセルごとに色や濃度の情報を記録している。図９は、ラスター形式の画像データによって表された画像７５において、箔の形状７６を示す一例である。この例では、箔の形状７６は、円である。なお、図１０に示すように、ラスター形式の画像データによって表された画像７５では、形状７６の輪郭にジャギーが現れる。

データ変換部９６は、ラスター形式の画像データをベクター形式の画像データに変換する。なお、ラスター形式の画像データからベクター形式の画像データへの変換は、従来公知の方法によって行うことができる。ラスター形式の画像データからベクター形式の画像データへの変換は、例えばビットマップデータに基づいて一義的に行われる。変換されたベクター形式の画像データは、記憶部９１に記憶される。

輪郭抽出部９２Ａは、ベクター形式の画像データに基づいて、被転写物８０に転写される箔（装飾層）の形状の輪郭を抽出する。輪郭抽出部９２Ａは、ベクター形式の画像データに基づいて、箔の形状７６の輪郭７７を抽出する（図１０参照）。輪郭７７の情報は記憶部９１に記憶される。なお、図１０および後述する図１１では、ラスター形式の画像データで表される画像中に輪郭７７が配置されているが、実際には、これらは別々のデータとして取り扱われる。

第１制御部９７および第２制御部９８は、キャリッジ移動機構２２によって箔転写用ツール６０を固定具２０に対して相対移動させることにより、被転写物８０上に載置された熱転写箔８２および光吸収フィルム８４を押圧すると共に光吸収フィルム８４に光を照射して被転写物８０上に熱転写箔８２の箔を転写させる。第１制御部９７および第２制御部９８は、キャリッジ２１をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向に移動させることによって、箔転写用ツール６０を移動させる。第１制御部９７および第２制御部９８は、光源６２からのレーザー光の照射および停止の制御を行う。

第１制御部９７は、輪郭７７に沿って箔転写用ツール６０が移動するようにキャリッジ移動機構２２を制御する。第１制御部９７は、ベクター形式の画像データに基づいて、キャリッジ移動機構２２を制御する。第１制御部９７は、輪郭７７に沿って被転写物８０に熱転写箔８２の箔を転写することができる。

第２制御部９８は、ラスター形式の画像データに基づいて、箔転写用ツール６０が輪郭７７の内側の領域７８をピクセル７９単位で移動するようにキャリッジ移動機構２２を制御する。なお、後述する輪郭拡大部９９によって輪郭７７が太くなる前においては、領域７８と輪郭７７とは重ならない。第２制御部９８は、領域７８の全体に亘って被転写物８０に熱転写箔８２の箔を転写することができる。図１０に示す例では、斜線が引いてあるピクセル７９が領域７８に相当する。なお、第１制御部９７は、第２制御部９８による箔転写用ツール６０の移動が完了した後（即ち領域７８の全体に亘って被転写物８０に熱転写箔８２の箔を転写した後）に、輪郭７７に沿って箔転写用ツール６０が移動するようにキャリッジ移動機構２２を制御するとよい。

輪郭拡大部９９は、輪郭抽出部９２Ａによって抽出された輪郭７７を輪郭７７の内側に向けて太くする。図１１は、図１０に示す輪郭７７を輪郭７７の内側に太くした一例である。輪郭７７の太さは任意に設定することができる。なお、輪郭７７と領域７８とが重なる部分については、光源６２からのレーザー光が重複して照射される。

以上のように、本実施形態の熱転写装置１０によれば、第１制御部９７は、輪郭７７に沿って箔転写用ツール６０が移動するようにキャリッジ移動機構２２を制御する。このため、被転写物８０に転写された箔の輪郭にはジャギーが現れない。また、第２制御部９８は、ラスター形式の画像データに基づいて、箔転写用ツール６０が輪郭７７の内側の領域７８をピクセル７９単位で移動するようにキャリッジ移動機構２２を制御する。このため、輪郭７７の内側の領域７８のほぼ全体に亘って隙間なく被転写物８０に熱転写箔８２の箔を転写させることができる。このように、被転写物８０に転写される箔の形状の部分ごとに異なるデータを用いて箔転写用ツール６０を移動させることで、被転写物８０に箔をより正確に転写することができる。

本実施形態の熱転写装置１０によれば、第１制御部９７は、第２制御部９８による箔転写用ツール６０の移動が完了した後に、輪郭７７に沿って箔転写用ツール６０が移動するようにキャリッジ移動機構２２を制御する。このように、先ず輪郭７７の内側において被転写物８０への箔の転写が行われ、その後に輪郭７７において被転写物８０への箔の転写が行われるため、転写中に熱転写箔８２にしわが発生することが抑制され、被転写物８０に箔をより正確に転写することができる。

本実施形態の熱転写装置１０によれば、輪郭拡大部９９は、輪郭抽出部９２Ａによって抽出された輪郭７７を輪郭７７の内側に向けて太くする。輪郭７７の内側の領域７８ではピクセル７９単位で箔の転写が行われるため、輪郭７７と輪郭７７の内側の領域７８との間にわずかに間隔７９Ｘが生じ得るが、輪郭７７を太くすることによって、上記間隔７９Ｘを減少させることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明した。しかし、上述の各実施形態は例示に過ぎず、本発明は他の種々の形態で実施することができる。

上記実施形態では、箔転写用ツール６０を固定具２０に対して相対的に移動させるようにしていたが、これには限定されない。熱転写装置１０は、例えば、固定具２０を箔転写用ツール６０に対して相対的に移動させるようにしてもよいし、固定具２０と箔転写用ツール６０とをいずれも移動可能なようにしてもよい。例えば、固定具２０をＸ軸方向に移動可能にすると共に、箔転写用ツール６０をＹ軸方向及びＺ軸方向に移動可能なようにしてもよい。

上記実施形態において、押圧体６６は球体状に形成されていた。しかしながら、押圧体６６の形状は、これに限定されない。例えば、押圧体６６は、半球体状や直方体形状であってもよい。

上記実施形態では、箔転写用ツール６０の光源６２から熱転写箔８２にレーザー光を照射するように構成されていたが、これに限定されない。箔転写用ツール６０は、押圧体６６を加熱することができ、加熱された押圧体６６を熱転写箔８２に押し付けるように構成されていてもよい。

１０ 熱転写装置
２０ 固定具（保持台）
２２ キャリッジ移動機構
６０ 箔転写用ツール
７０ 画像
７１ 形状
７２ 輪郭
７３Ａ〜７３Ｄ 縮小輪郭
９０ 制御装置
９１ 記憶部
９２ 輪郭抽出部
９３ 縮小輪郭作成部
９４ 制御部

Claims (8)

1. 被転写物を保持する保持台と、
   前記被転写物上に載置された熱転写箔を押圧すると共に前記熱転写箔を加熱して、前記被転写物上に所定の形状を有する箔を転写する箔転写用ツールと、
   前記保持台および前記箔転写用ツールのいずれか一方を他方に対して相対的に移動させる移動機構と、
   前記箔転写用ツールおよび前記移動機構に通信可能に接続され、前記箔転写用ツールおよび前記移動機構を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   前記形状がベクター形式で表されたベクター形式の画像データを記憶する記憶部と、
   前記ベクター形式の画像データに基づいて、前記形状の輪郭を抽出する輪郭抽出部と、
   前記輪郭抽出部によって抽出された前記輪郭を内側に向けて順に縮小させることによって、前記輪郭内に複数の縮小輪郭を作成する縮小輪郭作成部と、
   前記縮小輪郭のうち最も内側に位置する前記縮小輪郭を最内側縮小輪郭としたとき、前記最内側縮小輪郭から最も外側に位置する前記輪郭に向けて順に、前記縮小輪郭および前記輪郭に沿って前記箔転写用ツールが移動するように前記移動機構を制御する制御部と、を備えている、熱転写装置。
2. 前記箔転写用ツールは、
   先端部を有する中空状のペン本体と、
   前記ペン本体の前記先端部に設けられ、前記被転写物上に載置された前記熱転写箔を押圧する押圧体と、
   一端部および他端部を有し、少なくとも一部が前記ペン本体の内部に配置された導光体と、
   前記導光体の前記一端部に接続された光源と、を備え、
   前記導光体の前記他端部は、前記ペン本体の内部において前記押圧体に対向するように前記ペン本体の前記先端部に配置され、
   前記押圧体は、前記光源から発せられるレーザー光を透過する材料から形成され、
   前記レーザー光のスポット径は、隣接する前記縮小輪郭の所定の間隔と同じである、請求項１に記載の熱転写装置。
3. 前記箔転写用ツールは、
   先端部を有する中空状のペン本体と、
   前記ペン本体の前記先端部に設けられ、前記被転写物上に載置された前記熱転写箔を押圧する押圧体と、
   一端部および他端部を有し、少なくとも一部が前記ペン本体の内部に配置された導光体と、
   前記導光体の前記一端部に接続された光源と、を備え、
   前記導光体の前記他端部は、前記ペン本体の内部において前記押圧体に対向するように前記ペン本体の前記先端部に配置され、
   前記押圧体は、前記光源から発せられるレーザー光を透過する材料から形成され、
   前記レーザー光のスポット径は、隣接する前記縮小輪郭の所定の間隔より大きい、請求項１に記載の熱転写装置。
4. 前記押圧体は、前記ペン本体の前記先端部に着脱可能に設けられている、請求項２または３に記載の熱転写装置。
5. 前記制御装置は、前記箔転写用ツールによって前記熱転写箔を加熱する際の温度を調整する温度調整部を備え、
   前記温度調整部は、前記箔転写用ツールが前記縮小輪郭および前記輪郭に沿って移動するときに、前記最内側縮小輪郭から最も外側に位置する前記輪郭に向けて順に、前記温度を徐々に低下させる、請求項１から４のいずれか一項に記載の熱転写装置。
6. 被転写物を保持する保持台と、
   前記被転写物上に載置された熱転写箔を押圧すると共に前記熱転写箔を加熱して、前記被転写物上に所定の形状を有する箔を転写する箔転写用ツールと、
   前記保持台および前記箔転写用ツールのいずれか一方を他方に対して相対的に移動させる移動機構と、
   前記箔転写用ツールおよび前記移動機構に通信可能に接続され、前記箔転写用ツールおよび前記移動機構を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   前記形状がラスター形式で表されたラスター形式の画像データを記憶する記憶部と、
   前記ラスター形式の画像データをベクター形式の画像データに変換するデータ変換部と、
   前記ベクター形式の画像データに基づいて、前記形状の輪郭を抽出する輪郭抽出部と、
   前記輪郭に沿って前記箔転写用ツールが移動するように前記移動機構を制御する第１制御部と、
   前記ラスター形式の画像データに基づいて、前記箔転写用ツールが前記輪郭の内側の領域をピクセル単位で移動するように前記移動機構を制御する第２制御部と、備えている、熱転写装置。
7. 前記第１制御部は、前記第２制御部による前記箔転写用ツールの移動が完了した後に、前記輪郭に沿って前記箔転写用ツールが移動するように前記移動機構を制御する、請求項６に記載の熱転写装置。
8. 前記制御装置は、前記輪郭抽出部によって抽出された前記輪郭を前記輪郭の内側に向けて太くする輪郭拡大部を備えている、請求項６または７に記載の熱転写装置。

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