JPH1177959A - 転写画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】転写ドラム周面の転写フィルムに対するサーマ
ルヘッドの熱効率及び熱集中性の向上による印字の階調
再現性の向上と、転写フィルムに対する高精細な転写画
像の印字形成ができるようにして、結果的に被転写体１
２に対する高精細画像の形成を可能とする。 【解決手段】転写ドラム９のドラムベース９ｃ面に、エ
ラストマによるクッション層９ｄと該クッション層９ｄ
の表面に表面粗さ（Ｒｚ）２．０μｍ未満の剛性層９ｅ
が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、転写ドラムに周接
する転写フィルムに積層形成された薄膜フィルム状の受
像層上にサーマルヘッドとインクリボンを用いて印字形
成された画像を、ヒートローラの加熱加圧によりその受
像層とともに被転写体に転写して画像形成する転写画像
形成装置において、転写ドラム周面の転写フィルムに対
するサーマルヘッドの熱効率の向上と印字の階調再現性
の向上のために転写ドラムの改良された転写画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に転写画像形成装置は、染料や顔料
を色材とした画像を加熱処理又は加熱加圧処理により被
転写体に形成する画像形成装置であるが、このような装
置は、染料や顔料を色材とした画像を一旦中間記録媒体
としての転写フィルムに剥離可能に形成された受像層上
にサーマルヘッドを用いてインクリボンのインク層を加
熱転写することにより印字形成した後、その転写フィル
ムを被転写体にヒートロールを用いて加熱加圧して、そ
の受像層上に印字形成されている転写画像を該受像層と
ともに被転写体に転写形成する間接転写法による画像形
成装置である。

【０００３】また、このような転写画像形成装置として
は、先に特願平６−３１８００３号として出願されてい
る転写画像形成装置のように、転動するヒートローラの
円周方向の距離と被転写体の移動距離とのずれを解消す
るためのバッファー機構が転写機構に設置されているも
のもある。

【０００４】また、特に転写フィルムの転写画像が印字
形成された受像層を被転写体に加熱加圧により転写する
に際して、転写フィルムの受像層が基材層より被転写体
側に転写剥離した際に、転写剥離した被転写体側の受像
層の外側に連続して不要なバリや箔カスが発生しないよ
うにバリを取り除き、受像層の転写切れをシャープにす
るためのバリ除去機構が設けられているものもある。

【０００５】一般に転写画像形成装置による画像形成法
は、例えば熱昇華性染料を使用した感熱転写法による場
合には、基材フィルム上に熱昇華性染料がコーティング
してある感熱転写リボンと、記録媒体となり得る被転写
体とを直接重ねあわせて、用意した画像データに基づき
サーマルヘッド等を用いて感熱転写リボンか又は被転写
体を選択的に加熱し、被転写体上に所望の画像を転写記
録する技術が既に公知となっている。

【０００６】このような場合の被転写体としては、免許
証、身分証明書、ＩＤカード、クレジットカード、銀行
系カード、キャッシュカード、社員証、学生証、メンバ
ーズカード、又は光カードなど、カード状の形態をもつ
カード類、あるいは、預金通帳やパスポートなどの冊子
状の形態をもつ冊子類が代表的な例である。

【０００７】しかし、上記昇華性染料を使用した感熱転
写記録法にも欠点がある。つまり、昇華性材料で染色で
きる材料（可染性材料）はあまり多くなく、例えばポリ
エステル系樹脂、アクリル系樹脂、ナイロン系樹脂、又
は塩化ビニル系樹脂等の限られた材料が使用されている
被転写体に対してしか適応できない。

【０００８】そこで、被転写体として、これら可染性材
料以外の材料を用いようとするにも関わらず、昇華性染
料を使用した感熱昇華転写記録を行おうとする場合の手
段としては、例えば特開昭６３−８１０９３号公報にて
開示されているように、昇華性染料の転写リボンとサー
マルヘッドを用いた画像書込み部において、まず、基材
フィルム上に可染性材料層（例えば可染性樹脂層、可染
性接着層）を積層した中間記録媒体としての転写フィル
ム上の可染性材料層上に画像を書込み（第１次記録）、
次に、転写部において、この転写フィルムの可染性材料
層上の画像を加圧ドラムを用いて前記可染性材料層と共
に被転写体に加熱加圧して前記画像を被転写体に転写す
る（第２次記録）方式が提案されている。

【０００９】このような第１次記録と第２次記録とによ
る間接転写法において重要な要素技術の一つとなる中間
記録媒体としての転写フィルムについては、その基本的
な積層構成の一例は、ポリエチレンテレフタレートなど
のフィルム基材層と、画像保護機能を持たせた保護層
と、画像を受像する機能と被転写体に接着させる機能を
併せ持つ受像兼接着層と、前記基材層と保護層との間で
剥離されるように設けられた剥離層などから構成され
る。ここで、画像はこの受像兼接着層に形成され、前記
第２次記録により受像兼接着層が保護層とともに基材層
より剥離して、被転写体上の被転写面に転写される。

【００１０】尚、ここでは受像兼接着層を層構成中に備
える例を示したが、使用する材料によっては、被転写体
に対して接着性を発揮しない受像層も現実には存在し得
る。そのような場合には画像は受像層に形成するが、接
着性を発揮する材料からなる接着層を受像層上か又は被
転写体の被転写面上に塗工するか、接着性を発揮する材
料からなるフィルムを受像層上に貼付けるか、被転写体
の被転写面と受像層との間に接着層を発揮する材料から
なるフィルムを挟んだ状態で転写フィルムと被転写体と
を互いに加熱加圧することなどにより、適宜に転写又は
貼付け可能である。

【００１１】前記第２次記録の例では、画像が形成され
た転写フィルムと被転写体とを位置合わせして重ね合わ
せた状態で加熱加圧することにより、画像は前記受像兼
接着層と保護層とを伴って被転写体上に接着される。そ
の際に、転写フィルムと被転写体とは装置内で引き離さ
れるが、加熱加圧された領域の転写フィルムの画像を伴
う前記受像兼接着層と保護層とは、転写フィルムの基材
に対して剥離層部分で分離されて被転写体上に転写され
ることになる。そして、被転写体上の被転写領域は、被
転写体のセキュリティ性、耐久性、デザイン性などが考
慮され、一般に仕様上で設定されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の転写画像形成装置は一般に転写ドラムを備え、
該転写ドラムに周接する転写フィルムに積層形成された
薄膜フィルム状の受像層上にサーマルヘッドとインクリ
ボンを用いて画像を印字形成しているが、このような転
写ドラムの周面の特性はサーマルヘッドによって転写フ
ィルムに印字形成される転写画像の階調再現性の良否に
大きく影響を与えるものである。

【００１３】本発明の課題は、上記転写画像形成装置に
おいて、転写ドラムの周面を改良することによって、転
写ドラムに周接するインクリボンと転写フィルムのサー
マルヘッドに対するクッション性能とサーマルヘッドに
対する高い精度の点接触性能を付与して階調再現性の良
好な高精細画像を形成できる技術を提供することにあ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、サーマルヘッ
ド５とインクリボン６を用いて転写ドラム９に周接する
転写フィルム２に転写画像を印字形成し、ステージ１４
上に支持固定した被転写体１２上に前記転写フィルム２
を介在させてヒートローラ２０をステージ１４側に加熱
加圧しつつ、このステージ１４とヒートローラ２０とを
転写フィルム２の長手方向に相対的に移動させることに
より転写画像を被転写体１２の所定位置に転写する転写
画像形成装置において、前記転写ドラム９のドラムベー
ス９ｃ面にクッション層９ｄと該クッション層９ｄの表
面に表面粗さ（Ｒｚ）２．０μｍ未満の剛性層９ｅが設
けられていることを特徴とする転写画像形成装置であ
る。

【００１５】また本発明は、上記発明の転写画像形成装
置において、前記クッション層９ｄに層厚１．０〜１０
ｍｍのエラストマー材料が使用される転写画像形成装置
である。

【００１６】また本発明は、上記発明の転写画像形成装
置において、前記剛性層９ｅにエラストマー材料以外の
層厚１００〜１０００μｍの剛性の合成樹脂材料が使用
される転写画像形成装置である。

【００１７】また本発明は、上記発明の転写画像形成装
置において、前記剛性層９ｅが合成樹脂材料で形成され
ている転写画像形成装置である。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態を説
明する転写画像形成装置１の全体概要側面図である。こ
の転写画像形成装置１を概略説明すると、中間記録媒体
となる転写フィルム２の巻出しリール３、巻取りリール
４と、サーマルヘッド５と、昇華性インク又は熱溶融性
（熱接着性、熱軟化により融着するものを含む）インク
を転写フィルム２に転写するためのイエロー、マゼン
タ、シアン、ブラックの昇華性又は熱溶融性インク層を
有するインクリボン６（熱昇華性インクリボン、熱溶融
性インクリボン）と、インクリボン６の巻出しリール７
及び巻取りリール８と、転写ドラム９と、後述する転写
機構１０と、制御装置１１とを備えている。

【００１９】巻出しリール３、巻取りリール４、ピンチ
ローラ３ａ、４ａ、転写ドラム９、ローラ９ａ、９ｂ、
インクリボン６の巻出しリール７、巻取りリール８の回
転軸は、それぞれ電磁クラッチを介して動力源となるモ
ータに接続され、制御装置１１（マイクロプロセッサ、
プログラマブルコントローラ）の命令による電磁クラッ
チの断続、若しくはプランジャーのＯＮ・ＯＦＦ動作に
よる前記各ピンチローラの非接触・接触（ニップ圧の解
除・印加）が行われて回転する。

【００２０】被転写体としては、本実施の形態において
は冊子１２が転写対象（被転写体）とされているが、ほ
かにも単一枚のシート体でもよく、また、使用するイン
クリボン６が昇華性インクリボンの場合には、塩化ビニ
ル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド系樹
脂（ナイロン）、アクリル樹脂、塩化ビニルと酢酸ビニ
ルとの共重合体、ＡＢＳ樹脂、ポリブチルテレフタレー
ト等の昇華性染料に対して可染性の樹脂、あるいはこれ
らの樹脂を紙や金属製の基材シートに塗布したもの等が
使用でき、他方、使用するインクリボン６が熱溶融性イ
ンクリボンの場合には、その熱溶融性インクを接着可能
な材料であれば、転写対象（被転写体）は特に限定され
るものではない。

【００２１】転写画像形成装置１において、巻出しリー
ル３から繰り出される転写フィルム２は、ピンチローラ
３ａ及びガイドローラ３ｂ、ピンチローラ４ａ、ガイド
ローラ４ｂ、４ｃを介して、巻取りリール４に巻き取ら
れる。転写フィルム２は、巻出しリール３と巻取りリー
ル４との間において、巻取りリール４方向の一方向に送
行移動可能であり、また、必要に応じて往復移動できる
ようになっており、転写フィルム２の一方向動又は往復
移動に合わせて同期回転可能な転写ドラム９に支えられ
る。

【００２２】転写ドラム９上の転写フィルム２は、回転
する転写ドラム９の外周に周接して一体的に回転速度と
同速度で送行移動可能であり、さらに転写ドラム９に対
して接触・離間可能なローラ９ａ、９ｂによって転写ド
ラム９側に固定される。ローラ９ａ、９ｂは、インクリ
ボン６の印字が解除されている時に、転写フィルム２を
開放し、サーマルヘッド５によってインクリボン６の印
字を行うときに転写フィルム２を固定する。

【００２３】１１ａは転写フィルム２の印字検知マーク
を検知する光学式センサである。センサ１１ａにて検知
マークを検知することによって検出された転写フィルム
２の送り量は制御装置１１に送られる。転写フィルム２
の転写画像は、センサ１１ａのマーク検知から転写機構
１０での転写フィルム２の剥離までの移送距離に合わせ
て接着層上に形成され、転写フィルム２の所定位置に転
写画像の検知マークが設けられている。

【００２４】印字検知マークは、転写画像を印字する時
に同時に印字される。転写画像と検知マークの距離は一
定であり、検知マークを検出した信号を受けて転写フィ
ルムが所定量送られ、転写される位置に搬送される。

【００２５】インクリボン６の巻出しリール７、巻取り
リール８は、転写フィルム２上に画像形成される領域の
開始部分がサーマルヘッド５の先端部に位置したら、イ
ンクリボン６をリール８側に送り、サーマルヘッド５は
インクリボン６を介して転写ドラム９の転写フィルム２
に転写を行う。転写機構１０は印字処理が終わった転写
フィルム２表面の転写画像をヒートローラ２０により被
転写体である冊子１２に転写する。

【００２６】図１に示すように転写ドラム９は、サーマ
ルヘッド５によりインクリボン６を介して転写フィルム
２に転写を行うもので、サーマルヘッド５と離間対向し
て配置された転写ドラム９は、鋼鉄若しくはアルミニウ
ムなど金属製のドラムベース９ｃの周面に、クッション
層９ｄ（弾性層）が所定の厚さにライニングされてお
り、該クッション層９ｄの周面には剛性層９ｅが設けら
れている。

【００２７】クッション層９ｄは層厚１．０〜１０ｍ
ｍ、好ましくは３．５〜６ｍｍ、さらに好ましくは５ｍ
ｍ程度のエチレンプロピレンラバー（ＥＰＲ、ＥＰ
Ｍ）、エチレンプロピレンジエンメチレンラバー（ＥＰ
ＤＭ）、シリコーンラバーなどのエラストマー材料が使
用され、剛性層９ｅは、少なくともクッション層９ｄよ
りも剛性のあるエラストマー材料以外の合成樹脂材料に
より形成され、例えば層厚１００〜１０００μｍ、好ま
しくは２００〜４５０μｍ、さらに好ましくは３００μ
ｍ程度のテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキ
ルビニルエーテル共重合体、ポリイミド、ポリアミド−
イミド共重合体、ポリエーテルケトン、ポリエチレンナ
フタレート、ポリエチレンテレフタレートなどの合成樹
脂材料が使用される。そして、該剛性層９ｅの表面は研
磨処理によって、その表面粗さ（Ｒｚ）が２．０μｍ未
満、好ましくは１．０μｍ未満に仕上げられている。な
お、剛性層９ｅにステンレス電鋳などの金属材料を使用
すると、サーマルヘッド５からの熱が剛性層９ｅ側に逃
げてしまい、インクリボン６のインク層を溶融軟化し難
くしてしまうため、剛性層９ｅは合成樹脂材料により形
成されている。

【００２８】このように転写ドラム９の周面は、クッシ
ョン層９ｄによる弾力性能のある内層と、剛性層９ｅに
よる剛度のある最表面層により構成されているので、そ
の周面はサーマルヘッド５に対するクッション性能を発
揮するだけでなく、例えばインクリボン６のインク層厚
が１μｍ未満で間接転写法にて転写フィルム２に対して
印字を行う場合などにおいては、剛性層９ｅの表面はサ
ーマルヘッド５の発熱体部を高い精度の点接触にて転写
フィルム２と接するようにすることができ、そのため熱
効率がきわめて良好になり、そのため熱集中性が向上し
て印字の階調再現性が良好となる。また、表面粗さ（Ｒ
ｚ）が２．０μｍを超えると、その粗さの凹凸が画像上
に出現してしまうが、剛性層９ｅの表面は表面粗さ（Ｒ
ｚ）が２．０μｍ未満のきわめて微細な表面を備えてい
るため、転写フィルム２に対して高精細な転写画像を印
字形成することができる。

【００２９】図２は、従来の一般的な転写画像形成装置
においてサーマルヘッド５と転写ドラム９との間にイン
クリボン６と転写フィルム２とを介在させて転写フィル
ム２に転写画像を印字形成している状態を説明する部分
拡大正面断面図であり、図３は、本発明の転写画像形成
装置においてサーマルヘッド５と転写ドラム９との間に
インクリボン６と転写フィルム２とを介在させて転写フ
ィルム２に転写画像を印字形成している状態を説明する
部分拡大正面断面図である。

【００３０】前記転写フィルム２は基材フィルム層２ａ
（ベースフィルム）に対して剥離可能に受像層２ｂが積
層形成されたフィルムであり、インクリボン６は基材フ
ィルム６ａに対して熱溶融・熱軟化により剥離可能に適
宜色のインク層６ｂが積層形成されたものである。

【００３１】図２に示す従来の一般的な転写ドラム９は
金属製のドラムベース９ｃの周面にエラストマによるク
ッション層９ｆをライニングしたものであり、サーマル
ヘッド５により転写フィルム２に対して転写画像を印字
形成する際は、転写ドラム９の表面粗さが比較的粗くて
も印字が可能である反面、サーマルヘッド５に設けた平
滑面を備えた突出グレーズ部５ａ（ｇｌａｚ）がインク
リボン６側より転写ドラム９のクッション層９ｆを押圧
して凹ませ、グレーズ部５ａの先端にある発熱体５ｂが
転写フィルム２側に潜り込んでしまう。

【００３２】そのため発熱体５ｂ（単位画素サイズ；例
えば４０μｍ² 〜１５０μｍ² ）の熱がインクリボン６
及び転写フィルム２に対して集中せずに周囲に拡散して
しまい、発熱体５ｂのサイズ相当領域のみに温度上昇領
域を形成することができず、発熱体５ｂのサイズより大
きい領域に温度上昇が生じて、発熱体５ｂの画素形状に
対して忠実でないアンシャープな転写画像が形成されて
しまう。そして特にハイライト部等の明るい画像の形成
において支障が生じる傾向がある。

【００３３】図３に示す本発明の転写ドラム９は金属製
のドラムベース９ｃの周面にエラストマによるクッショ
ン層９ｄをライニングし、そのクッション層９ｄの表面
に剛性層９ｅを積層形成したものであり、サーマルヘッ
ド５により転写フィルム２に対して転写画像を印字形成
する際は、サーマルヘッド５に設けた平滑面を備えた突
出グレーズ部５ａ（ｇｌａｚ）がインクリボン６側より
転写ドラム９のクッション層９ｄを押圧しても、グレー
ズ部５ａの先端にある発熱体５ｂは剛性層９ｅによって
転写フィルム２側に潜り込むことがなく、下層のクッシ
ョン層９ｄによる適度な弾力性を保持しながら、発熱体
５ｂ（単位画素サイズ；例えば４０μｍ ² 〜１５０μｍ
² ）の熱はインクリボン６及び転写フィルム２に対して
集中し、発熱体５ｂのサイズ相当領域のみに温度上昇領
域を形成することができ、発熱体５ｂの画素形状に対し
て忠実なシャープな転写画像を形成することができ、特
にハイライト部等の明るい画像の形成などにおいて良好
な印字出力ができる。

【００３４】このように転写ドラム９に剛性層９ｅを設
けた場合には、その剛性層９ｅの表面粗さに対して配慮
する必要がある。

【００３５】前記剛性層９ｅの表面粗さ（Ｒｚ）が２．
０μｍを超えると、確実にその粗さによる凹凸模様が印
字画像にノイズとなって現れる。そこで本発明において
は前記剛性層９ｅの表面粗さ（Ｒｚ）をできるかぎり平
滑にして、２．０μｍ未満、好ましくは１．０μｍ未満
とするものであり、これによって印字画像に現れる剛性
層９ｅの表面粗さによる画像ノイズを解消でき、高精細
な印字画像を形成できるようになる。

【００３６】前記転写機構１０には、冊子など被転写体
１２をクランプして固定し、転写動作の際には転写フィ
ルム２の巻取りリール４方向への一方送行方向に転写フ
ィルム２と同速度で所定のリニアガイドに沿ってタイミ
ングベルト若しくは送りネジシャフト１３により送行移
動するステージ１４を備え、該ステージ１４は、被転写
体１２の供給側１ａより送行移動し、転写動作を終了し
た後は搬出側１ｂに移行するか、若しくは供給側１ａの
元の位置に復帰する。

【００３７】被転写体１２は、転写機構１０のステージ
１４上に載置され、その被転写体１２の転写すべき領域
以外の領域上に固定プレート２４を重ね合わせ押し付け
クランプされて、該被転写体１２はステージ１４上に固
定できるようになっている。なお詳細は後述する。

【００３８】上記転写画像形成装置１の動作を概略説明
すると、初期操作は巻出しリール３から転写フィルム２
を引き出し、ピンチローラ３ａ、ガイドローラ３ｂ、転
写ドラム９、ガイドローラ４ｂ、転写機構１０、ガイド
ローラ４ｃ、ピンチローラ４ａを経由させて巻取りリー
ル４に巻き付け、また、インクリボン６を巻出しリール
７からサーマルヘッド５を介して巻取りリール８に巻き
付ける。サーマルヘッド５は転写ドラム９から離してお
く。

【００３９】転写画像に使用する画像データは、ワンシ
ョットカメラ、ビデオカメラなど画像撮影手段にて撮影
されたものが使用され、予め記録媒体に記録されている
画像データを使用してもよい。

【００４０】予めホストコンピュータ（図示せず）に転
写画像の特定、間隔、転写色、印字範囲、印字内容等の
印字に必要なデータを設定記憶させておき、メインスイ
ッチを入れると、制御装置１１のイニシャライズが終了
する。このとき、巻出しリール３、巻取りリール４、ピ
ンチローラ３ａ、４ａはクラッチが切られており、停止
している。また、サーマルヘッド５は転写ドラム９から
離れており、巻出しリール７、巻取りリール８は停止
し、また、転写機構１０のステージ１４も冊子１２の挿
入口１ａ側に停止している。

【００４１】被転写体１２の供給側１ａにて転写機構１
０のステージ１４上に冊子１２を固定し、前記ホストコ
ンピュータの命令により、各電磁クラッチの断続や、プ
ランジャーのＯＮ・ＯＦＦによるピンチローラの押し付
け・開放が行われ、巻出しリール３、巻取りリール４、
ピンチローラ３ａ、４ａが回転・停止すると共に、転写
機構１０のステージ１４が所定位置に移動して停止す
る。

【００４２】転写フィルム２は検知マークがセンサ１１
ａに検知されたら、転写画像の印字範囲が転写ドラム９
の所定位置に搬送され、ここでローラ９ａ、９ｂを転写
ドラム９に当接させて転写フィルム２を固定する。転写
ドラム９を巻取りリール４側に回転させ、リール７、８
を回転させてインクリボン６の所定インク層をサーマル
ヘッド５の前に位置させ、サーマルヘッド５を転写ドラ
ム９に当接させて、転写フィルム２の受像層の表面に転
写画像を印字する。

【００４３】インクリボン６の印字が多色であるとき
は、ローラ９ａ、９ｂを転写ドラム９に着けたまま、サ
ーマルヘッド５を転写ドラム９から退避させ、インクリ
ボン６を送って、再度転写ドラム９を巻取りリール４側
に回転させる動作を繰り返す。この転写ドラム９の一方
向回転動作又は往復回転動作はステッピングモータの所
定パルス数に応じて行う。なお、転写ドラム９を駆動す
るステッピングモータには位置精度を向上するためにダ
ンパー（図示せず）がモータ軸に付けてあり、不用な振
動を低減化している。

【００４４】所定の４色の印字が完了したら、ローラ９
ａ、９ｂを転写ドラム９より解放して、サーマルヘッド
５を転写ドラム９から離し、新しい４色の最初の１色目
がサーマルヘッド５の前面に来るようにインクリボン６
を送って停止させる。

【００４５】転写画像の印字された転写フィルム２は、
巻出しリール３から所定量だけ巻取りリール４方向に送
られ、転写機構１０において冊子１２と転写画像とが対
向する位置で転写が行われる。転写機構１０では、ヒー
トローラ２０の加熱加圧により転写フィルム２の透明な
受像層表面に形成された転写画像が、その受像層を表面
保護層として冊子１２に転写される。

【００４６】冊子１２への転写画像及び受像層の転写
後、剥がしローラＰによって、転写フィルム２は転写さ
れた転写画像を伴う受像層と基材シートとに分離し、基
材シートは巻取りリール４側に巻き取られる。

【００４７】次に、転写機構１０のステージ１４の構成
の一例を詳細に説明する。ステージ１４は図４（ａ）に
示すように、ハウジング１６によって前部と後部及び下
部をホールドされて、それぞれ幅方向の近傍に併置した
転写用プレスベース盤となる固定ベース１５と、被転写
体１２の一端部を固定支持するスライドベース１７とに
より構成される。

【００４８】固定ベース１５はハウジング１６に固定状
態で取り付けられ、他方のスライドベース１７はハウジ
ング１６内にて水平前後方向に僅かな距離だけスライド
可能に取り付けられている。

【００４９】図４（ａ）に示すハウジング１６は、図１
に示す送りネジシャフト１３に螺合するナット部１４ａ
を下面に有し、送りネジシャフト１３の回転により送行
移動する。又は前記ハウジング１６はエンドレス状のタ
イミングベルト若しくはタイミングベルトの両端部に一
体的に取り付けられ、そのタイミングベルトの両端によ
り巻回されたタイミングプーリーの回転により矢印方向
（前後方向）に送行移動する。

【００５０】図４（ａ）に示すように、固定ベース１５
の幅方向の外端部の上面には、移動方向に沿って、少な
くとも表面が合成樹脂製の所定の厚さを有する直線状の
ステー１５ａが取り付けられている。このステー１５ａ
の上面は被転写体１２の被転写面よりも少なくとも高く
なるように設定されている。なお、冊子の外端部に相当
する小口部など被転写体１２の幅方向の外端部が直線形
状であれば、ステー１５ａの内端部は、それに当接する
直線形状であるのが適当である。

【００５１】また、この固定ベース１５の上面には、耐
熱性のあるベースラバー１５ｂ（例えばシリコーンラバ
ーなど）が配設されている。このベースラバー１５ｂに
は、非粘着処理を施した耐熱性のあるベースラバーを用
いてもよい。また、ベースラバー１５ｂの表面はグライ
ンダにより研削されて凹凸のある粗面に形成されていて
もよく、これによって被転写体１２を固定ベース１５面
上に適度に保持し、被転写体１２にスライド方向に一定
の応力が働いた場合に、スライド移動を許容するように
なっている。また、凹凸により冊子などの被転写体１２
のワークがベースラバー１５ｂに密着することを防止し
ている。

【００５２】前記ステー１５ａの上面とベースラバー１
５ｂの上面のそれぞれ表面滑性は、同一であってもよい
が、できれば前記ステー１５ａの上面の方が滑り難いこ
とが適当である。

【００５３】固定ベース１５上に設けたベースラバー１
５ｂの上面には冊子１２（被転写体）が、その幅方向の
外端部をステー１５ａの内端部に当接して搭載される。
被転写体としての冊子１２として、例えばパスポートや
銀行通帳などの冊子であってもよい。

【００５４】前記ベースラバー１５ｂ上面に搭載した冊
子１２の上方及びステー１５ａの上方には転写フィルム
２が送られる。転写フィルム２はハウジング１６の移動
方向に沿って移送される。固定ベース１５の近傍に併設
した被転写体支持手段としてのスライドベース１７は転
写フィルム２の移動方向に沿ってハウジング１６に対し
てその前進移動方向に微動できるようになっており、ス
ライドベース１７は、その下面に溝１７ｂが形成されて
おり、ハウジング１６に設けた図示しない突起からなる
リニアガイドに沿って直線的に移動する。このリニアガ
イドは、図４（ｂ）に示すようにストレートなシャフト
状のガイドバー１７ｄ及び滑り軸受け１７ｅであっても
よい。

【００５５】図４（ａ）に示すようにスライドベース１
７の上面の前後及び側端部には被転写体１２の位置決め
ブロック２１、２２、２３が設けられ、さらに前後に固
定板２４がヒンジ２４ａを介して開閉可能に結合されて
いる。固定板２４の開放端部には係止金具２５が設けら
れている。係止金具２５には係合孔が孔設され、この係
合孔にはスライドベース１７の前部に突設した係止バネ
２６の突起が係合し、被転写体１２の端部を挟んで閉鎖
した固定板２６の開放端部側をロックするようになって
いる。

【００５６】図４（ａ）、図５、図６に示すように、ス
ライドベース１７の前部には弾性体としての一対のコイ
ルスプリング１８、１８が設けられている。弾性体とし
てはコイルスプリングの代わりに板バネや合成ゴム、ス
ポンジなどでもよい。弾性体を合成ゴムなどのエラスト
マーとすることにより、バネと違って不要なバネ振動が
発生しないというメリットがある。またコイルスプリン
グ１８もエラストマーも単独で使用しなければならない
といったわけではなく、両方の部材を直列的あるいは並
列的に用いて、冊子１２に対するショックや移動の吸収
・保持を効果的に実施することができる。

【００５７】スライドベース１７の後部にはストッパー
１９が設けられ、該スライドベース１７は、弾性体１８
によって常にストッパー１９側に接するように付勢され
ている。なお、本発明の装置においては、転写機構１０
のステージ１４の構成の他の例として、図示する固定ベ
ース１５からスライドベース１７の全ベース領域に亘っ
て全てを固定ベース１５とすることができ、その固定ベ
ース１５の幅方向の一端部に前記クランプ機構と同様の
固定プレート２４など被転写体１２を固定するクランプ
機構を設けた構成としてもよい。

【００５８】ヒートローラ２０はベースラバー１５ｂに
対して上下動可能になっている。このヒートローラ２０
は、図示しない直径５０ｍｍ程度の円筒形状のアルミニ
ウム芯金を有しており、ヒートローラ２０の表面に５０
μｍのテトラ・フルオロ・エチレンとパー・フルオロ・
アルキル・ビニル・エーテルとの共重合体による被覆層
が設けられている。ヒートローラ２０の内面にはプライ
マー層を介して加熱加硫型のシリコーンゴム層１ｍｍを
アルミニウム芯金上に設けている。ヒートローラ２０の
アルミニウム芯金の内部には、熱源としてのハロゲンラ
ンプヒータが設置されており、さらにアルミニウム芯金
の内部は黒色塗料による内面黒化処理を施している、ヒ
ートローラ２０は、図示しない温度センサと温度コント
ローラにより温度調整され、表面温度は１５０℃〜１８
０℃程度、好ましくは１７０℃程度に保持されている。

【００５９】この実施の形態では、ヒートローラ２０が
上下に移動して被転写体１２を載せたステージ１４が移
動するように構成したが、その他にステージ１４及び被
転写体１２及び転写フィルム２が一定位置に固定され
て、ヒートローラ２０のみが上下動並びに矢印方向に回
転移動してもよく、また、ヒートローラ２０及び転写フ
ィルム２とステージ１４及び被転写体１２との双方が移
動してもよい。

【００６０】ヒートローラ２０は定位置にて固定ベース
１５とステー１５ａとに対して転写フィルム２を挟んで
離間・接触動作する。この実施の形態においては、図５
に示すようにヒートローラ２０は、駆動移動するステー
ジ１４の固定ベース１５とステー１５ａ上に転写フィル
ム２を挟んで押圧しながら移動し、まず固定ベース１５
の前部Ａに接触して転動しながら、図４に示すように後
部Ｂ方向に転動する。なお、本実施例では、駆動系をス
テージ１４側に設けたものであるが、ヒートローラ２０
側に駆動系にも駆動系を設けてもよい。

【００６１】図６に示すように、ヒートローラ２０によ
り転写フィルム２及び被転写体１２を加熱加圧すると、
ニップ圧の発生やヒートローラ２０と冊子１２との相対
的な移動によりヒートローラ２０の回転方向に被転写体
１２の収縮・移動が発生するが、被転写体１２を保持す
るスライドベース１７が微動することによって、転写フ
ィルム２上に印字形成されている転写画像の位置と被転
写体１２の転写位置との位置決めが良好に実現できる。

【００６２】なお、被転写体１２には、通常厚さのばら
つきがあるが、透かしなど意図的に厚さに変化を持たせ
ることもある。この場合、ヒートローラ２０の接触表面
若しくは表面近傍にゴム層を設けると、加圧の均一化を
図ることができる。転写フィルム２にホログラフィック
格子による画像を予め内在させておいて接着層と共に被
転写体１２に転写する場合も、加圧の均一化を図るとホ
ログラフィック格子を破壊せず、被転写体１２には良好
な転写画像が得られる。

【００６３】次に、本発明の転写画像形成装置１の転写
動作を、図５〜図６に従って以下に詳細に説明する。図
５において、ステージ１４の固定ベース１５上に載置固
定した被転写体１２とヒートローラ２０とが所定の押圧
力（ニップ圧）にて転写フィルム２を挟んだ状態でステ
ージ１４が左から右（矢印方向）に移動するとき、ヒー
トローラ２０は相対的に反対方向に移動する。

【００６４】転写フィルム２は、図５に示すように被転
写体１２の幅方向外端部１２ａ（冊子１２の場合は小口
部）が少なくとも完全に被覆されるように導入ガイドさ
れ、他方、被転写体１２の幅方向内端部側が適宜位置ま
で被覆されるように導入されるが、少なくとも冊子１２
の場合は、小口部１２ａから見開き綴部１２ｂまでを被
覆するように、又は見開き綴部１２ｂを除外して単一ペ
ージ面の適宜位置まで被覆されるように導入ガイドされ
る。その際にヒートローラ２０の一端部が少なくともス
テー１５ａの上面を押圧し、その他端部が転写フィルム
２の内端部を完全に押圧する程度の長さのヒートローラ
２０が選択される。

【００６５】例えば、前記固定ベース１５とヒートロー
ラ２０が互いにクッション性のない硬質の表面であっ
て、ニップ幅のきわめて微細な一次元パターンの線接触
にて接触した状態で、ステージ１４が直線距離Ｌだけ移
動して、半径Ｒのヒートローラ２０が同時に回転中心角
θ₁ だけ回転する場合、この線接触によりヒートローラ
２０の円周が回転接触する際の接触円弧長さＫ₁ （回転
接触距離）と直線距離Ｌと回転中心角θ₁ との関係は、
中心角θ＝円弧長さＫ／円弧の半径Ｒ （単位；ｒａ
ｄ．）のラジアンの一般公式より、 θ₁ ＝Ｋ₁ ／Ｒ Ｋ₁ ＝Ｒ×θ₁ となる。また、これは一次元パターンの線接触であるの
で、Ｋ₁ ＝Ｌ 又は、Ｋ₁ ≒Ｌとなる。また、固定ベー
ス１５とヒートローラ２０との押圧接触による転写フィ
ルム２と被転写体１２との転写領域における転写方向の
長さＴ₁ は、ヒートローラ２０の回転接触円弧長さに相
当するものであり、よって、 Ｔ₁ ＝Ｋ₁ ＝Ｌ 又は、 Ｔ₁ ＝Ｋ₁ ≒Ｌ となる。

【００６６】ところが、本発明においては、ステージ１
４の固定ベース１５上にはクッション性のベースラバー
１５ｂが設けられており、ヒートローラ２０はこれに対
して押圧接触して回転移動するので、ヒートローラ２０
の周面と固定ベース１５のベースラバー１５ｂの表面と
はニップ幅の大きい二次元パターン面による面接触にて
接触しながらヒートローラ２０は回転する。

【００６７】このように、クッション性のある固定ベー
ス１５のベースラバー１５ｂ上をヒートローラ２０が面
接触にて接触した状態でステージ１４が直線距離Ｌだけ
移動し、半径Ｒのヒートローラ２０が同時に回転中心角
θ₁ だけ回転する場合、この面接触によりヒートローラ
２０の円周が回転接触する際の接触円弧長さＫ₂ （回転
接触距離）と直線距離Ｌと回転中心角θとの関係を下記
に説明する。

【００６８】まず、ヒートローラ２０の円周が面接触に
より接触する接触円弧長さδＫと、この円弧の中心角δ
θとの関係は、中心角θ＝円弧長さＫ／円弧の半径Ｒ
（単位；ｒａｄ．）のラジアンの一般公式より、 δθ＝δＫ／Ｒ δＫ＝Ｒ×δθ となる。また、面接触による移動であっても、ベースラ
バー１５ｂとヒートローラ２０の境界面で互いにずれが
発生しない限り、ステージ１４が直線距離Ｌだけ移動し
た際には、上記線接触の場合と同様に半径Ｒのヒートロ
ーラ２０は回転中心角θ ₁ だけ回転する。したがって、
面接触による回転によりヒートローラ２０が接触する接
触円弧長さＫ₂ は、 Ｋ₂ ＝Ｋ₁ ＋δＫ となる。また、固定ベース１５とヒートローラ２０との
押圧接触による転写フィルム２と被転写体１２との転写
領域における転写方向の長さＴ₂ は、ヒートローラ２０
の回転接触円弧長さに相当するものであり、よって、 Ｔ₂ ＝Ｋ₂ ＝Ｌ＋δＫ 又は、 Ｔ₂ ＝Ｋ₂ ≒Ｌ＋δＫ δＫ＝Ｋ₂ −Ｌ となり、ずれ量δＬは、 δＬ＝Ｋ₂ −Ｌ となる。

【００６９】したがって、固定ベース１５とヒートロー
ラ２０との押圧接触による転写動作を終了した段階でヒ
ートローラ２０が固定ベース１５から離間する間に、被
転写体１２は、ステージ１４の移動距離Ｌに対して面接
触によるずれ量δＬとしての接触円弧長さδＫだけシリ
コンラバー１５ｂの復元力により強制的にステージ１４
の移動方向に送られることになる。

【００７０】このように直線運動のステージ１４と回転
運動（円周運動）のヒートローラ２０とが、被転写体１
２とその上に重ね合わせた転写フィルム２とを介して、
加熱加圧する際のニップ幅により生じたヒートローラ２
０の円周面によるベースラバー１５ｂの円弧状表面は、
転写移動完了後にヒートローラ２０が固定ベース１５か
ら離間する際に、ベースラバー１５ｂ及び被転写体１２
（冊子の転写すべき部分）には瞬間的に元の平坦な状態
に戻る復元力が生じて、その復元力が、被転写体１２を
スライドベース１７に固定保持した状態で、弾性体１８
の弾力性に抗して固定ベース１５に対してその移動方向
に瞬時にδＫに近似するずれ量δＬだけ押し出す押し出
し力となる。なお、固定ベース１５の表面で被転写体１
２が押し出された際の滑りを良好にするために、ベース
ラバー１５ｂに適宜に潤滑処理を設けることができる。

【００７１】ところで、本発明装置においては、図５に
示すように転写フィルム２は被転写体１２面と、それよ
りも多少高い位置にあるステー１５ａの上面とに導入さ
れてヒートロール２０により加熱加圧されるため、被転
写体１２に転写画像を伴う受像層の転写が終了しヒート
ロール２０が上方に離間動作を開始して押圧接触の解除
が開始された時点では、該被転写体１２が上記ずれ量δ
Ｌだけ押し出されて前方に移動するのみであって、ステ
ー１５ａ上面の転写フィルム２はヒートロール２０によ
って押圧固定されている。そのため、ステー１５ａの内
端部と被転写体１２の外端部（冊子１２の場合は小口部
１２ａ）との境界線にて、転写フィルム２の被転写体１
２側に転写された受像層はシャープに切断されるもので
ある。

【００７２】図７、図８は本発明の第２の実施の形態を
示す。この実施の形態ではコイルスプリング１８、１８
の代わりにパルスモータ３０がベース１７に取り付けら
れ、送りネジ３１がスライドベース１７のナット部３２
に螺合している。パルスモータ３０は制御装置１１によ
り回転方向、回転数が制御される。パルスモータ３０は
ハウジング１６の移動開始と共に予め計算されたスライ
ドベース１７のずれ量だけハウジング１６の移動量に対
応してスライドベース１７を移動させる。そのほかの構
成は前述の実施の形態と同様であるので、その説明は省
略する。

【００７３】図９は第３の実施の形態であり、この実施
の形態は固定ベース１４とスライドベース１７の両方の
上面に補助スライドベース３３が設けられ、該補助スラ
イドベース３３は、スライドベース１７上面に取り付け
固定されて固定ベース１４上面に対してスライド可能と
なっている。

【００７４】補助スライドベース３３には、その幅方向
の外端部より内側に亘って冊子などのブックレット形状
とは異なる構造のプラスチックカード３４などの平坦な
シート状の被転写体１２を固定するためのカード３４の
厚さより浅い凹部３３ａが平面視で矩形状に形成され、
該凹部３３ａ内にはベースラバー３３ｂが設けられ、ス
テージ１４の進行方向前部と後部のいずれか一方若しく
は両方にはカード３４上面より低い上面を有するクラン
プ突起３５が設けられ、カード３４の一端部を水平方向
に押圧してその対向するカード他端部を凹部３３ａの内
端部又は他方のクランプ突起３５に当接させて挟み付け
固定してプラスチックカード３４を支持している。な
お、クランプ突起３５は平面視でＬ字型であってもよ
い。

【００７５】スライドベース１７及び補助スライドベー
ス３３は、ステージ１４の前後方向に移動可能となって
おり、コイルスプリング１８によりストッパー１９側に
付勢されている。ヒートローラ２０は加熱加圧開始時
に、図９のようにステージ１４の右側に位置し、ステー
ジ１４が図９の右に移動するにつれて転動しながら左側
に移動して転写動作する。このとき第１、第２の実施の
形態と同様にスライドベース１７及び補助スライドベー
ス３３は、コイルスプリング１８に抗して図９の右側に
押し出されてステージ１４の移動距離Ｌに対して面接触
による接触円弧長さδＫだけベースラバー１５ｂの復元
力により強制的にステージ１４の移動方向に送られて、
ずれ量δＬが吸収される。

【００７６】図１０は本発明の第４の実施の形態を示し
ており、この実施の形態では、前述した第２の実施の形
態と同様に、ステージ１４側にパルスモータ４０及びパ
ルスモータ４０の軸に固定された送りネジ４１が設けら
れ、スライドベース１７の下面に第２の実施の形態と同
様に、図示しないナット部が設けられている。前記ステ
ージ１４のスライドベース１７及びクランプ構造などは
第３の実施の形態と同様であるので、説明は省略する。

【００７７】

【発明の効果】本発明の転写画像形成装置は、サーマル
ヘッドに対してインクリボン及び転写フィルムを介して
対向する転写ドラムの周面に、クッション層による弾力
性能のある内層と、剛性層による剛度のある最表面層を
設けており、サーマルヘッドに対するクッション性能を
備えるだけでなく、サーマルヘッドが高い精度の点接触
にて転写フィルムと接することができる性能が発揮さ
れ、そのため熱効率がきわめて良好になり、よって熱集
中性が向上して、転写フィルムに対する印字の階調再現
性が良好となり、結果的に被転写体に対して階調再現性
の良好な画像を形成できる効果がある。

【００７８】また、転写フィルムと直接接触する転写ド
ラム外面の剛性層は、表面粗さのきわめて微細な表面を
備えているため、転写フィルムに対して高精細な転写画
像を印字形成することができ、結果的に被転写体に対し
て階調再現性の良好な画像を形成できる効果があり、預
金通帳やパスポートなどの冊子状の形態をもつ冊子類を
はじめとして、免許証、身分証明書、ＩＤカード、クレ
ジットカード、銀行系カード、キャッシュカード、社員
証、学生証、メンバーズカード、又は光カードなどカー
ド状の形態をもつカード類に対する転写画像の形成に効
果的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の転写画像形成装置の全体側面図。

【図２】一般的な転写画像形成装置におけるサーマルヘ
ッド及び転写ドラムの部分拡大正面図。

【図３】本発明の転写画像形成装置におけるサーマルヘ
ッド及び転写ドラムの部分拡大正面図。

【図４】（ａ）〜（ｂ）は本発明の転写画像形成装置の
ステージ１４を示す斜視図。

【図５】本発明の転写画像形成装置のステージ１４を示
す平面図。

【図６】本発明の転写画像形成装置のステージ１４を示
す平面図。

【図７】本発明の転写画像形成装置の第２の実施の形態
のステージ１４を示す平面図。

【図８】図５の本発明の転写画像形成装置の他の実施の
形態のステージ１４を示す側面図。

【図９】本発明の転写画像形成装置の第３の実施の形態
のステージ１４を示す平面図。

【図１０】本発明の転写画像形成装置の第４の実施の形
態のステージ１４を示す平面図。

【符号の説明】

１…画像形成装置 ２…転写フィルム ３…巻出しリー
ル ４…巻取りリール ５…サーマルヘッド ６…インクリボン ７…巻出しリ
ール ８…巻取りリール ９…印字ドラム ９ａ、９ｂ…ローラ ９ｃ…ドラムベ
ース ９ｄ…クッション層 ９ｅ…剛性層 ９ｆ…クッション
層 １０…転写機構 １１…制御装置 １２…被転写体 １
４…ステージ １５…固定ベース １５ａ…ステー １５ｂ…ベースラ
バー １６…ハウジング １７…スライドベース ２０…ヒートローラ ２４…固定プレート

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】サーマルヘッド５とインクリボン６を用い
   て転写ドラム９に周接する転写フィルム２に転写画像を
   印字形成し、ステージ１４上に支持固定した被転写体１
   ２上に前記転写フィルム２を介在させてヒートローラ２
   ０をステージ１４側に加熱加圧しつつ、このステージ１
   ４とヒートローラ２０とを転写フィルム２の長手方向に
   相対的に移動させることにより転写画像を被転写体１２
   の所定位置に転写する転写画像形成装置において、前記
   転写ドラム９のドラムベース９ｃ面にクッション層９ｄ
   と該クッション層９ｄの表面に表面粗さ（Ｒｚ）２．０
   μｍ未満の剛性層９ｅが設けられていることを特徴とす
   る転写画像形成装置。
2. 【請求項２】前記クッション層９ｄに層厚が１．０〜１
   ０ｍｍのエラストマー材料が使用される請求項１記載の
   転写画像形成装置。
3. 【請求項３】前記剛性層９ｅにエラストマー材料以外の
   層厚１００〜１０００μｍの剛性の合成樹脂材料が使用
   される請求項１又は請求項２記載の転写画像形成装置。
4. 【請求項４】前記剛性層９ｅが合成樹脂材料で形成され
   ている請求項１乃至請求項３記載の転写画像形成装置。