JPH033582B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は不良品が出ないように転写温度と転写
圧力を自動的に制御し、連続加工を可能とする、
熱転写制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来の熱転写印刷は、転写温度、転写圧力、転
写速度、接着剤量において次のような問題があつ
た。温度においては、転写ごとに転写ローラから
熱が奪われる熱を補うのを、手動で調整していた
ので、被転写物の温度や室温の変動に追いつか
ず、転写速度が速くなると、被転写物の吸熱と転
写ローラの加熱の同期が殆どとれない。

圧力においては、被転写物の厚さにバラツキが
僅かでもあると、被転写物と転写層の間に空気が
入つたり、逆に被転写物に圧力が掛りすぎて被転
写物が損傷され、手動による圧力調整では被転写
物の厚さ変動に対応できなかつた。そこで、ある
程度余裕をみて圧力を高くすると、転写フイルム
が被転写物に付着したまま剥がれなくなる。

速度においては、前述のように量産できるほど
の速さは実現できず、不良品が出はじめたら止め
て、やり直すという仕方であつたので、製品の無
駄が多かつた。

特開昭55−82656号公報に開示される熱転写装
置は、開口をもつ箱の壁面に熱転写を行う場合
に、開口のある部分とない部分とで実転写幅が異
なるので、実転写幅が狭いほど転写速度を速くす
ることにより、良好な熱転写を得るものである。
このため、転写ローラを箱に押し付ける圧力はア
クチユエータにより常に一定に保たれ、箱の実転
写幅に対応して、箱の送り速度が油圧モータによ
り制御される。

しかし、昇降可能の転写台上の被転写物を転写
フイルムを挟んで、加熱回転される転写ローラへ
押し付けて熱転写する形式の熱転写装置では、被
転写物が転写ローラにより送られ、転写台の上を
滑つていくものであるから、被転写物の送り速度
の制御範囲には限界があり、速度が速いと転写ロ
ーラと被転写物との間に滑りが生じ、転写不良が
生じる。

本発明者は転写不良品が出た時の転写フイルム
の張力が、不良品に出ない時に比べて大きく変動
することに着目し、転写フイルムの張力変化に対
応して転写温度などを加減すれば不良品をなくし
得るを発見した。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は転写フイルムの張力変化に対応
して、転写温度、転写圧力などの条件を制御し、
不良品の発生を防止し、高速、量産を可能にす
る、熱転写制御装置を提供することにある。

［問題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明は、昇降可能
の転写台上の被転写物を転写フイルムを挟んで、
加熱回転される転写ローラへ押し付けて熱転写を
行う熱転写装置において、転写フイルムの張力を
検出する張力センサと、最適転写状態での転写フ
イルムの最適張力を予め記憶する最適張力記憶手
段と、最適張力に対し許容される張力の許容範囲
を設定する許容範囲設定手段と、張力センサによ
り検出された張力が許容範囲を超えた時、少くと
も転写温度と転写圧力を加減して転写フイルムを
最適張力へ戻す電子制御装置とを備えたものであ
る。

［発明の実施例］ 第１図に示すように、被転写物１は本実施例で
は石鹸であり、供給コンベヤ２ａで転写台１０へ
送られ、転写後に転写ローラ９の回転により取出
コンベヤ２ｂへ送り出される。供給コンベヤ２ａ
の上方に噴霧器３と予熱器４が配設され、噴霧器
３は送られてくる被転写物１である石鹸の表面に
接着剤をスプレーし、予熱器４はスプレー後の被
転写物１を加熱乾燥する。予熱器４により与えら
れる熱は、熱転写時における吸熱率を下げる。被
転写物に塗布される接着剤は、後述する転写フイ
ルムの印刷を貼着し、被転写物１の界面活性作用
を抑える。

噴霧器３の噴霧量により、被転写物１に塗布さ
れる接着剤量Ａが加減される。接着剤量Ａは噴霧
器３のノズルに配設した差圧流量計からなる接着
剤センサ５により検出され、AD変換器６（第２
図）によりデジタル信号として電子制御装置３１
へ加えられる。噴霧器３に、電磁ソレノイドによ
りノズル開口面積を変化させて噴霧量を加減する
接着剤制御装置７が備えられる。

転写機構８は転写ローラ９と、転写台１０と、
主加熱器１１と、補助加熱器１２とからなる。転
写ローラ９は電動機（図示せず）により駆動さ
れ、電動機の回転数により転写速度Ｖが加減され
る。転写速度Ｖは電磁式の速度センサ１３により
検出され、AD変換器１４によりデジタル信号と
して電子制御装置３１へ加えられる。転写ローラ
９を駆動する電動機に、SCRを用いた速度制御
装置１５が取り付けられる。

主加熱器１１は転写ローラ９に熱を与え、補助
加熱器１２は転写ローラ９の表面温度が均一にな
るように制御する。主加熱器１１により加減され
る転写温度Ｔは、熱電温度計からなる温度センサ
１６により検出され、AD変換器１７によりデジ
タル信号として電子制御装置３１へ加えられる。
主加熱器１１にSCRを用いた温度制御装置１８
が取り付けられる。

転写フイルム１９は複数の支持ローラ２０と浮
動ローラ２０ａに掛け渡され、転写ローラ９と転
写台１０との間を通過する。昇降可能の転写台１
０は供給コンベヤ２ａと取出コンベヤ２ｂの間に
配設され、被転写物１が送られてくると、転写フ
イルム１９を挟んで被転写物１を転写ローラ９へ
押し付ける。転写台１０の昇降により加減される
転写圧力Ｐは、圧電気素子からなる圧力センサ２
１により検出され、AD変換器２２によりデジタ
ル信号として電子制御装置３１へ加えられる。転
写台１０に油圧ポンプの油圧量を電磁弁などを介
して制御する圧力制御装置２３が取り付けられ
る。

転写台１０の上昇に伴う被転写物１の転写ロー
ラ９への圧接により、被転写物１に転写フイルム
１９の印刷層が転写され、転写ローラ９の回転力
により、被転写物１が転写フイルム１９一緒に取
出コンベヤ２ｂへ送られる。転写フイルム１９の
始端の巻取ローラ２５と終端の送出ローラ２４
が、転写台１０の昇降に連動して回転され、転写
フイルム１９を送り出し、巻き取る。この時被転
写物１は転写台１０の上を滑動する。

張力センサ２６は本実施例で差動変圧器からな
り、転写フイルム１９の巻取り側の１対の支持ロ
ーラ２０，２０の間の転写フイルム１９を引き上
げる浮動ローラ２０ａに連結される。転写フイル
ム１９の瞬時張力Ｆは張力センサ２６により検出
され、AD変換器２７によりデジタル信号として
電子制御装置３１へ加えられる。

第２図に示すように、最適張力記憶手段２８は
本実施例ではRAMであり、多数の各温度Ｔなど
に対応する良好な張力を予め入力してデータとし
て記憶し、その平均値（以下これを最適張力F₀
という）のみを出力する。最適張力記憶手段２８
では前述した各センサ１６，２１，１３，５から
の転写温度Ｔ、転写速度Ｖ、転写圧力Ｐ、接着剤
量Ａ、張力センサ２６からの瞬時張力Ｆの最新デ
ータが入れ替り、一時的にバンクされる。最適張
力F₀は温度Ｔ、圧力Ｐ、速度Ｖ、接着剤量Ａに
対応して、最適張力記憶手段２８から電子制御装
置３１へ呼び出される。

許容範囲設定手段２９は本実施例ではPIAであ
り、最適張力F₀に対し不良品が出ない範囲の許
容張力を決定する。実際には、最適張力F₀のパ
ーセンテージをパラメータとして入力され、最適
張力F₀にパーセンテージを乗じた許容値αとし
て出力される。パーセンテージは予め実験などに
より決定し、手動で変えることができる。許容範
囲設定手段２９には、許容される温度Ｔ、圧力
Ｐ、速度Ｖ、接着剤量Ａの各最小値Tm、Pm、
Vm、Amと各最大値Tn、Pn、Vn、Anも入力さ
れ、手動で変えることができる。これらの最小値
Tm……と最大値Tn……も予め実験などにより
決定される。

制御手段３０は電子制御装置３１と、記憶手段
３２と、DA変換器３３，３４，３５，３６と、
温度制御装置１８と、圧力制御装置２３と、速度
制御装置１５と、接着剤制御装置７とからなる。

電子制御装置３１は記憶手段（ROM）３２に
記憶されたデータＴ、Ｐ、Ｖ、Ａ、Ｆ、F₀、α、
Tm、Tn、Pm、Pn、Vm、Vn、Am、Anをプ
ログラム（第４図参照）に従い演算処理し、制御
信号f_T、fp、fv、f_Aを出力する。電子制御装置３
１から出力された制御信号f_T、fp、fv、f_Aは、
DA変換器３３，３４，３５，３６を介してアナ
ログ信号となり、それぞれ温度制御装置１８、圧
力制御装置２３、速度制御装置１５、接着剤制御
装置７に印加され、温度Ｔ、圧力Ｐ、速度Ｖ、接
着剤量Ａを加減する。

次に、本発明による熱転写制御装置の作用を説
明する。被転写物１が供給コンベヤ2aにより送
られてくると、噴霧器３により被転写物１の上面
に接着剤が塗布される。被転写物１は予熱器４に
より加熱・嵌装され、被転写物１の吸熱率を下げ
る。また、接着剤に熱可塑性樹脂を用いた場合
は、その硬化を防ぐ。

供給コンベヤ２ａから転写台１０へ被転写物１
が送られると、転写台１０が上昇して被転写物１
が転写フイルム１９を挟んで転写ローラ９に圧着
される。転写ローラ９は常時回転しているので、
瞬時に被転写物１へ熱転写を行い、被転写物１を
取出コンベヤ２ｂへ送り出す。

この時、張力センサ２６により転写フイルム１
９の瞬時張力Ｆが検出される。転写状態が良好で
ないと、被転写物１が転写フイルム１９に強く付
着し、張力センサ２６に大きな瞬時張力Ｆが検出
されたり、逆に転写フイルム１９に弱く付着し、
小さな瞬時張力Ｆが検出されたりする。転写台１
０の下降に連動して転写フイルム１９の巻取ロー
ラ２４と送出ローラ２５が回転するので、転写フ
イルム１９が１コマずつ送られる。

張力センサ２６により検出された瞬時張力Ｆ
は、電子制御装置３１を介して最適張力記憶手段
２８の前にあつたデータを消去して新たにバンク
され、こうして１回の熱転写ごとに瞬時張力Ｆの
値が変わる。

第３図に示すように、電子制御装置３１は最適
張力記憶手段２８の瞬時張力Ｆを呼び出して最適
張力F₀との張力差ｆを求め、張力差ｆが許容値
（範囲）α内にあるか否かを比較し、張力差ｆが
許容値α内にあれば、温度Ｔなどを制御する必要
がないので元に戻り、再び同じ動作を繰り返す。

張力差ｆが許容値α以上であれば、不良品が出
る恐れがあるので、温度Ｔ、圧力Ｐ、速度Ｖ、接
着剤量Ａの何れかを制御しなくてはならない。こ
のため、各センサにより検出された温度Ｔ、圧力
Ｐ、速度Ｖ、接着剤量Ａが、最小値Tm、Pm、
Vm、Amと最大値Tn、Pn、Vn、Anとの間にあ
るか否かを比較して、その原因が何れにあるかを
検索する。温度に原因がある時は制御信号f_Tを
DA変換器３３を介して温度制御装置１８に加
え、主加熱器１１の温度Ｔを変える。同様に、圧
力、速度、接着剤量に原因がある時は、張力差ｆ
に基づく制御信号fp、fv、f_Aを圧力制御装置２
３、速度制御装置１５、接着剤制御装置７に加
え、圧力Ｐ、速度Ｖ、接着剤量Ａをそれぞれ変え
る。これらの動作は張力差ｆが許容値α内に収ま
るまで続けられる。こうして、転写フイルム１９
の張力に基づき温度Ｔ、圧力Ｐ、速度Ｖ、接着剤
量Ａが迅速に制御される。

この場合、最小値Tm……と最大値Tnとの内
で、他のものに比べ圧力に関するPmを小さく、
Pnを大きくすれば、圧力で瞬時張力Ｆを最適張
力F₀へ戻す比重が他に比べ増え、同様に温度を
変えれば温度で瞬時張力Ｆを最適張力F₀へ戻す
比重が他に比べ増えることになり、操作者の手動
により任意に変えることができる。

万一原因が判明しない時は、電源を切つて熱転
写を停止して様子を見たり、最小値Tmなど、最
大値Tnなど、許容値αの設定が厳しすぎていな
いかを再検討する。

なお、制御信号f_T、fp、fv、f_Aは先頭に識別信
号を付加（f_T＝00、fp＝01、fv＝10、f_A＝11）さ
れるので、第２図において各制御装置１８，２
３，１５，７に誤りなく入るように電子制御装置
３１で処理される。制御信号f_T、fp、fv、f_Aの値
がプラスの時は温度Ｔ、圧力Ｐが下がり、速度Ｖ
が速くなり、接着剤量Ａが減少し、マイナスの時
は逆に変化する。

上述の実施例では、石鹸という厚さにおいて
個々のバラツキが５％前後、さらに界面活性作用
のある熱転写の最も難しい被転写物について熱転
写制御を行つており、木材、紙、金属、合成樹脂
のような被転写物では、より容易に制御を行うこ
とができる。転写温度、転写圧力などを電気的に
制御しているので、即応性に富み、１分間に60個
以上の量産が要求される場合にも十分対応でき
る。

なお、本発明は次のような態様で実施すること
もできる。

(a) 各センサ１６，２１，１３，５を設けず、張
力センサ２６の信号に基づき、温度、圧力、速
度、接着剤量を順に変えてもよい。この場合、
最適張F₀は常に一定とされる。こうすれば、
より簡単な回路で熱転写制御を行うことができ
る。

(b) 最適張力記憶手段２８と許容範囲設定手段２
９を別体にするのは、熱転写時に入力データ
（α、Tm、Tnなど）を変えたいがためであ
り、特許範囲設定手段２９を省略して記憶手段
と許容範囲設定手段とをRAMでひとまとめに
構成してもよい。

(c) DA変換器３３，３４，３５，３６を省略し
て、電子制御装置３１に各制御装置１８，２
３，１５，７を直接接続してもよい。

(d) 許容値αは温度Ｔ、圧力Ｐ、速度Ｖ、接着剤
量Ａに対応して変わるようにしてもよい。この
場合も実験により各条件ごとの許容値αを決め
て予めバンクしておく。

(e) 各制御装置１８，２３，１５，７は実施例に
示したものの他、オンオフ調節器やPID調節器
のような電子式または空気式のものでもよく、
本実施例と同様の効果が得られる。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、昇降可能の転写台上の
被転写物を転写フイルムを挟んで、加熱回転され
る転写ローラへ押し付けて熱転写を行う熱転写装
置において、転写フイルムの張力を検出する張力
センサと、最適転写状態での転写フイルムの最適
張力を予め記憶する最適張力記憶手段と、最適張
力に対し許容される張力の許容範囲を設定する許
容範囲設定手段と、張力センサにより検出された
張力が許容範囲を超えた時、少くとも転写温度と
転写圧力を加減して転写フイルムを最適張力へ戻
す電子制御装置とを備えたものであり、転写フイ
ルムの張力変化に対応して転写温度と転写圧力を
制御するので、温度、圧力などを個々に検出して
制御する手間が省かれ、１つの張力検出手段で総
合的な制御が得られ、制御に余分な時間が掛ら
ず、量産に即応できる。

本発明は熱転写状態により転写フイルムの張力
が変化するのを、張力センサにより検出し、張力
変化に対応して転写温度と転写圧力を加減するも
のであるから、熱により被転写物の転写面が軟化
するなどの難点を克服して、安定した熱転写を連
続的に行うことができる。

換言すれば、被転写物の転写面の温度を、配設
が困難な温度センサにより検出する代りに、転写
フイルムの張力から判断するものでから、構成が
簡単で高精度の制御が得られる。

本発明は設定手段、記憶手段、制御手段という
電気的なもので熱転写制御を行うので、刻々と変
化する熱転写状態の変化に即応でき、不良品が出
ず、作業能率が高められ、量産によりコストが低
減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る熱転写制御装置の全体
図、第２図は同装置のブロツク図、第３図は同装
置の動作を示す流れ図である。 １：被転写物、３：噴霧器、５：接着剤セン
サ、７：接着剤制御装置、８：転写機構、９：転
写ローラ、１０：転写台、１１：主加熱器、１
２：補助加熱器、１３：速度センサ、１５：速度
制御装置、１６：温度センサ、１８：温度制御装
置、１９：転写フイルム、２１：圧力センサ、２
３：圧力制御装置、２６：張力センサ、２８：最
適張力記憶手段、２９：許容範囲設定手段、３
０：制御手段、３１：電子制御装置、３２：記憶
手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 昇降可能の転写台上の被転写物を転写フイル
   ムを挟んで、加熱回転される転写ローラへ押し付
   けて熱転写を行う熱転写装置において、転写フイ
   ルムの張力を検出する張力センサと、最適転写状
   態での転写フイルムの最適張力を予め記憶する最
   適張力記憶手段と、最適張力に対し許容される張
   力の許容範囲を設定する許容範囲設定手段と、張
   力センサにより検出された張力が許容範囲を超え
   た時、少くとも転写温度と転写圧力を加減して転
   写フイルムを最適張力へ戻す電子制御装置とを備
   えたことを特徴とする熱転写制御装置。