JPS60201952A - 熱転写装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は予め転写フィルムの表面に印刷または黒谷され
た絵模様を例えば石鹸などの被転写物に熱転写するｔ〜
めの熱転写装置に関するものである。

この種の熱転写装置は一般的な用紙と異り、所定の形状
を有する被転写物の表面に印刷を行うものであるから被
転写物の材質、熱転写するための加熱ローラの押付力、
加熱温度、加熱時間などによって製品の仕上りに大きく
影響し、不良品の発生を如何に少なくするかが問題とな
る。また、被転写物の材質によっては直接熱転写が不可
能な場合もある。

一般に、能率的に熱転写を行う装置として、加熱ローラ
によって転写フィルムを被転写物に押角けるものが提案
されてはいるが、転写速度を高くすると、加熱ローラの
表面温度にむらが生じ、不良品を発生する。これは加熱
ローラの熱が被転写−物によって奪われる結果、表面温
度が大きく低十し、−個所に配設したヒータによる加熱
では所定の表面温度に回復できないか、あるいは所定の
表面温度よりも高くなり過ぎて転写フィルムが被転写物
に融着してしまうためである。

このような温度変化を少なくづるために、加熱ローラの
直径を大きくし、熱容量を大きくすることが有効である
が、加熱ローラの直径を大きくすると、装置の起動に時
間が掛るばかりでなく、装置を）１′−止した場合にロ
ーラの表面湿度が高くなり過ぎて焼損するなどの不具合
がある。

したがって、本発明の第１の目的は被転写物に幻し゛Ｃ
比較的小径の加熱ローラを用い、しかも被転写物によっ
て奪われる熱を迅速に補充して常に一定の表面温度で熱
転写を達成し得る熱転写装置を提供でることにある。

本発明の第２の目的は熱転写後の転写フィルムが被転写
物から円滑に剥離されるようにし、これによって高速熱
転写を達成し得る熱転写装置を提供することにある。

上記第１の目的を達成するために、本発明の椙成は所定
の絵模様などを印刷あるいは蒸着した転写フィルムの裏
面に熱転写用の加熱Ｏ−ラを当接して被転写物に前記絵
模様などを熱転写する熱転゛ｒ；装置において、前記加
熱ローラの周囲にセラミックス遠赤外線ヒータを配設す
るどともに、前記被転写物の排出側に前記加熱ローラを
加熱Ｊ−る補助ヒータを配設したものである。

上記第２の目的を達成するために、本発明の朽成は転写
フィルムを５取る巻取器の上流側にテンションローラを
配設し、該テンションローラに加振器を備えたものであ
る。

本発明ににる熱転写装置はその概要を第１図に示すよう
に、供給装置１に配設された被転写物としての石鹸Ｓが
１個ずつコンベヤ１２に送られ、コーティング装置２に
より表面に熱可塑性合成樹脂などのコーティング層１Ｇ
（第２図参照）を形成し、乾燥器８によって乾燥した後
、加熱器９を含むコーティング硬化装δ３によって硬化
させ、次いで冷ＩＩ器１０によって冷却した後、熱転写
機４において予め転写フィルムに印刷された絵模様を石
＠Ｓのコーティング層１６Ｇ二熱転写するものである。

その後、位置検出装置５によって石鹸Ｓに対する絵模様
の転写位置が検出され、さらに包装装置６によって包装
され、箱詰め装＠７において箱詰めされて出口１３から
排出されるものである、ここで、位置検出装置５によっ
て検出されたパターンは基ｊ％（のパターンと比較され
、位置ずれに応じてｒＪ（転写機４の圧接合１１におけ
る石＠Ｓの位置を補正ダるようになっている。

ｉ）２図に示すように、転写フィルム７３は塩化ビニー
ルなどの転写フィルム７３の表面（下面）に剥１’１ｊ
１４を介して所定の絵模様１５が印刷され、さらにその
表面に接着剤１５ａがコーティングされている。このよ
うな絵模様の前後に所定の間隔を存して境界線１７が印
刷され、後述するように転写フィルム７３が絵模様１５
の１コマ亀に間歇的に送られるようになっている。

第３図に示４ように、コーテング装置２はコンベＸ７”
１２の移動経路内に電動機２０によって駆動される上下
１対の吸水ロー・う２９．３０、複数個のスプレーカン
２７、圧縮空気ノズル２５およびコー７．イング検出セ
ンザ３１が配設される。吸水［」−：）３０　ハ’Ｅ　
ｍ　ｓ　４Ｃ接触しＬｃｉ鹸Ｓの表面の水分を拭き取り
、空気吹角はノズル２８によって乾燥される。

各空気吹付Ｇノノズル２８．２５には空気圧縮機３７か
ら圧力調整弁３４によって調整された所定圧力の空気が
加熱器２６によって所定ＩＨＵに加熱され、弁２２，２
３．２４を経て石鹸Ｓへ吹（＝Ｊ　ｆ）られるようにな
っている。まＩこ、スプレーガン２７は空気圧縮機３７
により圧ツノ調整弁３４ａを経て加圧されたコーテイン
グ液タンク３６からコーティング剤が供給され、石鹸Ｓ
の表面に吹付けられるようになっている。このコーティ
ング剤はコンベヤ１２にも何着するのでコンベヤ１２の
戻り側にベルト洗浄器３２およびベル１〜乾燥器３３か
配設される。スプレーガン２７からのコーティング剤の
噴霧間は制御装置２１によって制御されるう図示の実施
例では石鹸Ｓの表面に３回にねたつ−（コーティング層
が形成される。なお、３５は圧力計である。

第４図に示すように、コーティング屑硬化装置３はコン
ベヤ１２に沿って送風機３８からの常温空気吹田口１８
、セラミック遠赤外線ヒータをｆｌ？Ｍえる加熱器９、
送風機３９からの常温空気吹出口４２、温瓜調整用加熱
器４０からの冷気吹出口４１が配置２されている。空気
吹出口４２および冷気吹出［コ／１１からの吹出量は調
℃１弁によって調整されるＪ、うになっている。

温度調整用加熱器４０はダクト４３をもつ′（熱父換器
４４に接続される。空気取入口４Ｇから送ＩＵｔｌ　！
４４５にＪ、って吸引された空気が熱交換２３４４にＪ
、つ−（冷７Ｊ＋されてダクト４３へ送られるようにな
゛つ−（いる。このため、熱交換器４４で空気を冷！、
１するイｉ！媒は冷媒圧縮１幾４８で圧縮されて凝縮器
４７へ送られ、ここで冷却液化した冷媒が膨張弁４９を
経−Ｃ−蒸発器５０へと循環されるようになっている。

第５図に示すように、冷気吹出口４１にＥ！ｌｆｆ１調
ｆｆ１ｆｉｉｉ′６３が設けられ、この風量調整弁６３
は電磁ノ７クヂコー１−タロ５によって駆動され、冷気
吹出口４　’Ｉの通路面積を加減するようになっている
。

この雷（様アクチュエータ６５は制御！ｆ置６１によ゛
つてそのスト口−りをルリυ１１される。

加熱器９は実際には第６．７図に承りように、３個のセ
ラミック遠赤外線ヒータ５２をフード５６の内部に配設
して構成され、これらのセラミック遠赤外線ヒータ５２
はそれぞれの温度センサ５３の信号にすづいて制御装置
５１により制御されるようになっている。そして、石＠
Ｓの乾燥により光生する蒸発ガスはフード５６からダク
ト５５に配設した排風別５４によって外部へ排出される
。

セラミック遠赤外線ヒータ５２から直接または反射板５
７に当って反射した遠赤外線によつ”Ｃ石鹸Ｓが加熱さ
れ、コーティング層１６が硬化される。

第８図に示すように、熱転写は４はコンへ＼７１２の途
中に圧接合１１が備えられ、これに対向して加熱ローラ
９７が配設される。さらに、複数個のローラ７４．８２
．８３を経て転写フィルム７３がコンベヤ１２に沿って
張り渡され、転′す゛ソーｒルム７３の左端部は図示し
てない巻取器によって間歇的に巻き取られるようになっ
ている。

テンションローラ８２は加振器８６に支持され、この加
振器８６はばね８７を介して装置の基枠（図示せず）に
支持される。転写フィルム７３の経路内にセンサ７５が
配置され、これによって第２図に示した境界Ｆｉ１１７
が検出され、所定の位置で転写フィルム７３の送りが停
止されるようになつ−Ｃいる。加振器８６は電磁アクチ
ュエータ８５の電流を制御してテンションローラ８２が
転写フィルム７３に与える張力を加減するとともに、交
流加振」イル８４によって転写フィルム７３に微振動を
与えるようになっている。

１」］接合１１１よ例えば流体圧アクチュエータなどの
胃降装四８０に支持される基台７８に、ばね７７を介し
°（支持台８１が支持され、この支持台８１に電１１）
加振器７９によって振動されるようになっている。この
電磁加振器７９および前述した加振器８６は、第９図に
示すように制御装置８９によってその振幅を０．３ｍｍ
程度に制御される。

第８図に示すように、加熱ローラ９７の表向温度を検出
゛りるために、これに接近し°Ｃ３個の温度廿ンリ°９
３．９３ａ　、９３ｂが配設され、補助ヒータ９２の出
ツノを加減するように構成される。このｒｉｌｉ助ヒー
全ヒータミックス遠赤外線ヒータ）９２１、Ｌ７Ｊｌｌ
ＱＩＪ−−７９７が′ｃｉ鹸Ｓから離れる部分に、その
後方にセラミック遠赤外線ヒータ９１がぞれぞれ配設さ
れる。なお、熱転写ｆｉ４へ送られる石鹸Ｓを予熱する
ために、フンへ１７１２の上流側に予熱ヒータ７１が配
設され、この熱出力は温度セン１す７２の信号に基づい
て制御されるっ加熱ローラ９７は第１０図に示すように
、主軸９Ｇにゴムなどの軟質のローラを結合してなる（
−）のであり、この内部に反射板１０２どともにヒラミ
ック遠赤外線ヒータ９８が埋込まれる。反射板１０２に
内部温度センサ９３Ｃが設けられ、この信号はスリップ
リング９５．９９を軽で制御装置９０へ送られ、加熱ロ
ーラ９７の表面温度を４ａ出する温度センサ９３の信号
とに基づいて所定の表面温度を得るようにＩｔ、ＩＩ御
装訂９０からヒラミック遠赤外線ヒータ９８参よび外部
セラミック遠赤外線ヒータ９１へ加えられる電流が制御
される。なお、外部セラミック遠赤外線ヒータ９１は加
熱ローラ９７の中心部と両端側どに３分割して構成され
、周囲温度の彩管を受番プやすい両端側のセラミック遠
赤外線ヒータ９１の電流を中央部のセラミツク遠赤外線
ヒータ９１ａど別個に制御する。

第１１．１２図に示すように、支持台８１にはｃＪ薗Ｓ
を加熱ローラ９７に関連する所定の位置に１２止させる
位置決め装置１１１が備えられる。すなわら、コンベヤ
１２の送り方向前方側に石鹸Ｓを１２止させる上下方向
出退可能の停止板１１７がコンベヤ１２の送り方向に移
動調節可能にブラケツ１〜１１９をもって支持される。

このブラケット１′１９に電動１ｆｌ　１１８が支持さ
れ、この主軸に結合したねじ軸１２０が前記停止板１１
７に固定したナラ１〜１３０に螺合され、サーボ電動機
１１８の正逆回転によって停止板１１７の位置が調節さ
れる。ごの停止板１１７およびサーボ電動機１１８は支
社１２Ｇをもって流体圧アクチュエータまたは電［録ア
クチュエータなどの昇降装置１２７ににつ（支持台８１
の面よりも上方へ突出し、また。

は支持台８１の面よりも下方へ引退されるようになつ−
Ｃいる。

まＩ、：、イｉ鹸Ｓの横方向の位置を調節°丈る左右１
対の案内４１；１１１５が支持台８１に対して横方向移
動可能に支持される。ずなわち、案内板１１５にビン１
１４をもって前後１対のナラ１〜１１３が結合され、こ
のナツト１１３に螺合したねじ軸が減速歯車槻＃１１１
２を介してサーボ電１ＦＩＩは１１０によって正逆回転
されるようになっている。これらのサーボ電動機ＩＬ８
．１１０は手動ダイヤルを備えた設定ダイＡフル板１２
１によっても調１Ｉｉ５することができるが、パターン
比較装置１２２によって自動的に調整される。すなわち
、パターン比較装置１２２には予め転写フィルム７３の
絵模様と石けんＳＯとの関係で設定された基準のパター
ンが記憶設定される一方、第１図に示した位置検出装Ｍ
５において、石鹸Ｓとこれに転写された絵模様とを含む
パターンがパターン検出器１２４によって検出され、こ
の検出パターンと基準パターンとがパターン比較装置１
２２において比較され、その位置ずれに応じて各サーボ
電ａｔａｔｉｉｓ、１１０が駆動されるようになってい
る。

次に、本発明装置の作動について説明する。コーティン
グ装置２においては吸水ローラ３０によって予め石Ｉｓ
の表面に付着する湿気を取除く。

次い（゛、加熱圧縮空気の吹付けによって表面を乾燥さ
Ｕ−１第１次コーティング剤の吹付けを行い、−この腎
、加熱空気を吹付けて乾燥させる。以下間ｔｆｉにして
第２次、第３次のコーディング剤の吹付Ｉ］を行い、所
定の厚さのコーティング層（接着層）１Ｇを形成する。

この加熱空気の吹イ旧ノによってまたコーディングに伴
う溶剤の泡などを消去する。

ＬＪ　−ｊインク剤は石鹸Ｓの場合、その表面活性をｂ
つ表面に接着層を備え、水によって溶解あるいはヱｌＩ
ｌ’ｌ！ｌすることなく、絵楊様が最後まで残るよ）な
塗膜を形成するものであり、遠赤外光に反応しＣ短時間
に乾燥硬化する熱可塑性合成樹脂、例えばアクリル塗料
などが選択される。そして、この−］−ティング層１６
はコーディング層硬化装置、′３においてセラミック遠
赤外線ヒータからなる加熱：：８９によって加熱硬化さ
れる。この遠赤外線のく＋２長は二１−ティング剤をア
クリル塗料とした場合、り０〜１００μｍが適当である
。遠赤外線は被照（１１１＋′］買にＪ、り吸収率が異
り、かつ表面だけを加熱し内部を加熱しない性質が利用
される。

セラミック遠赤外線ヒータによる照射によつ−Ｃコーテ
ィング剤ははじめ溶剤が蒸発し、次第にコーティング層
１Ｇが硬化して塗膜が形成される。

ぞの時間は極めて短時間ですみ、あまり長時間照射する
と石＠Ｓ自体が軟化し転写する場合に石鹸Ｓの変形を生
じる恐れがあるので、冷却器１０によって常温（２０〜
２５℃）に冷却し、さらに冷気吹出口４１からの冷気に
よる第１次冷却に＋ｌ１５いて約１０℃、第２次冷却に
おいて約４”Ｃ１第３次冷却において約Ｏ℃まで冷却タ
ーる。

次いで、熱転写機４へ石鹸Ｓを送り、予め加熱Ｏ−ラ９
７の熱負荷を軽減するために予熱用セラミック遠赤外線
ヒータ７１によってｊ−ティング層１６を加熱する。セ
ラミック遠赤外線ヒータは短時間で石鹸Ｓの表面すなわ
ちコーティング層１６だけを加熱することができるので
、石鹸ｓの軟化を防ぐことができる。そして、予めセン
サ７５によって絵模様が位置決めされている転写フィル
ム７３の下へ石鹸Ｓが送られると、第１１図に示Ｖ停止
板１１７に当って石鹸Ｓが停止する。ここ（、いままで
引下げられていた基台７８が流体圧）７クヂユ■−夕な
どの昇降装置８０によって押上げられて転写フィルム７
３とともに、加熱ローラ９７に押イ１けられる。この時
、停止板１１７は昇降装置１１８により下降される。し
たがって、予熱し−タ７Ｇにより加熱された転写フィル
ム７３の絵俣様が石＠Ｓのコーティング層１６に押付け
られ、加熱ローラ９７の熱によって転写されるとともに
加熱ローラ９７の回転に伴って第８図において左方へ送
り出される。そして、次の転写フィルム７３の境界線１
７が温度センサ７５によって検出されると転写フィルム
７３が送りが停止され、この時５１’Ｊ９　Ｓはコンベ
ヤ１２によって支持台８１から左方へ送り出される。

この転写性支持台８１に電磁加振器７９により土ト振動
（振幅は僅かである）が与えられ、転写フィルム７３と
コーティング層１６との溶着を防ぐ。同時に転写フィル
ム７３に適当な張力を与え・ろアンジョンローラ８２に
加振器８６によって振動が加えられ、転写フィルム７３
が加熱ローラ９７から離れるや石ｌｌ８Ｓからすぐ剥離
される。加熱ローラ９７は熱転４時転写フィルム７３を
介して石鹸Ｓに接触する部分の表面温度が低下するが、
石鹸Ｓから離れるとすぐ補助ヒータ９２によって加熱さ
れ、再び石鹸Ｓに接触するまでの間に所定の表面温度に
回復する。補助ヒータ９２は加熱ローラ９７の表面から
石鹸Ｓへ伝達される熱損失を補うように、その熱出力が
精密に制御されるので、加熱ローラ９７の表面温度分イ
［は均一とされる。

すなわら、熱転写処理前の温度を温度セン′！Ｊ９３ａ
で検出し、熱転写処理後の温度を温＋９セン１Ｊ−９３
ｂで検出し、これらの検出信号を温度制御装置９０に加
え、温度制御装置９０で得た信りに基づいて補助ヒータ
９２の加熱温度を制御し、これによって熱転写処理中に
奪われた熱但を補充する。

ここで、電磁アクチュエータ８５は転写フィルム７３の
平均的張力を調節するものであり、加振器８Ｇの加振コ
イル８４は所定の範囲で転写フィルム７３に張力の変化
を与えるものである。熱転写ローラの；３度は１５０〜
２５０”Ｃに設定される。

Ｊ、り、加振器８６の振！ｌＪＤは３０〜２００Ｈｚｆ
ｆｉ適当である。なお、支持台８１の下面には電磁加１
に器７９どの間に薄いウレタンゴムなどの軟質材を介賃
する。

本丸明１．ｉ士述のように、加熱ローラ９７の内部にヒ
ータ９８を設けるｉともに、外周側にヒータ９２．９１
を配設したものであるから、加熱ロー９９７の表面だけ
をｍ点的に、かつ迅速に加熱することができ、しかも熱
転写後右＠Ｓによって熱を奪われた温度低下部分を補助
ヒータ９２にょっ−（迅速に加熱づることができるので
、常に表面：門度にむらのない均一な加熱温度で熱転写
を行うことができる。

さらに、転写フィルム７３に張力を与えるテンションロ
ーラ８２に加振器８６を取付けたことによつＣ転写フィ
ルム７３に引張り方向の振動を与えることができるから
、熱転４時転写フィルム７３と石鹸Ｓとの熱溶着を阻止
することができ、加熱ローラ９７の温度制御装置の向上
と相俟って製品不良の発生率を低減するとともに、熱転
写速瓜を大幅に高速化することができる。

なお、加熱ローラ９７の内部にヒータ９８を埋め込んだ
のは加熱ローラ９７の温度変化を抑えるためのもので、
熱転写装置の起動特開を短縮できる。内部ヒータ９８の
容量は小さくてよく、急に熱転写装置の運転を停止した
場合にも加熱ローラ９７の温度が異常上昇し、焼損する
などの事故を防止することができる。

なお、上述の実施例では被転写物どして石ｍｓの場合に
ついて説明したが、木材、紙、金属、食品包装用容器な
どにも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る熱転写装置の概要を承り側面図、
第２図は転写フィルムと被転写物との関係を示す側面図
、第３図はコーティング装置の概略構成を示す側面図、
第４図はコーティング飽硬化装置の側面図、第５図は同
装置の要部を拡大して示す側面図、第６図は同装置の加
熱部につぃＣの拡大図、第７図は同正面図、第８図は熱
転写問の側面図、第９図は同要部を示す側面図、第１０
図は加熱ローラについての平面断面図、第１１図１ユ江
接合に備えられる被転写物の位置決め装置をｉｊ〜り正
面図、第１２図は同平面図である。 ２：コーティング装置　３：コーチインク層硬化装置　
４：熱転写機　５：ＩＶ装検出装置　８：乾↓や器　９
：加熱器　１０：冷却器　１１：圧接合１２：コンベｔ
’１５：絵模様　５２．９１．９８：Ｌ−ラミック遠赤
外線ヒータ　７８：基台　７９．８６：加振器　８０：
昇隣装置　８１：支持ｆ’ｊ８２：テンションローラ　
８３：案内ローラ９２：ン市助ヒータ　９３：ｉ品度セ
ンサ　９７：カｌ熱ローラ　１１５：案内板　１１７　
：停止板特許出願人　桜井　宏 代理人　弁理士　山本俊夫 図面の（′ｒ弓ｇ（内存に変更なし） 箪１　図 １ ！ｌ１３１！Ｊ 第２図 ス 第４図 第５図 ソソ 第１０５ １１２図 手続’　？ｒｌ？正門（自発） 昭和５９年３月３０日 特許庁長官　若杉和夫　殿 １、事件の表示 昭和５９年４月２７日提出の特許願 ２、発明の名称 熱転写装置 ３、補正する者 事件との関係　特許出願人 住所　東京部品用区南大井５−２７−４氏名　桜井　宏 ４、代理人 住所　東京都港区西新橋３丁目１６番３号６、補正によ
り増加する発明の数 ７、補正の対象　図面 ８、補正の内容

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　所定の絵模様などを印刷あるいは蒸着した転写
   フィルムの裏面に熱転写用の加熱ローラを当接して被転
   写物に前記絵模様などを熱転写する熱転写装置において
   、前記加熱ローラの周囲にセラミックス遠赤外線ヒータ
   を配設するとともに、前記被転写物の排出側に前記加熱
   ローラを加熱する補助ヒータを配設したことを特徴とす
   る熱転写装置。
2. （２）　前記転写フィルムを巻取る巻取器の上流側にテ
   ンションローラを配設し、該テンションローラに加振器
   を備えたことを特徴とする特許請求の範囲（１）に記載
   の熱転写装置。