JPH1177959A - 転写画像形成装置 - Google Patents
転写画像形成装置Info
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- JPH1177959A JPH1177959A JP23692597A JP23692597A JPH1177959A JP H1177959 A JPH1177959 A JP H1177959A JP 23692597 A JP23692597 A JP 23692597A JP 23692597 A JP23692597 A JP 23692597A JP H1177959 A JPH1177959 A JP H1177959A
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Abstract
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
ッド及び転写ドラムの部分拡大正面図。
ッド及び転写ドラムの部分拡大正面図。
ステージ14を示す斜視図。
す平面図。
す平面図。
のステージ14を示す平面図。
形態のステージ14を示す側面図。
のステージ14を示す平面図。
態のステージ14を示す平面図。
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)
- 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。
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