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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-08-22
(45)【発行日】2024-08-30
(54)【発明の名称】箔熱転写装置
(51)【国際特許分類】
B65C 9/02 20060101AFI20240823BHJP
B41M 7/00 20060101ALI20240823BHJP
B41M 3/12 20060101ALI20240823BHJP
B65C 9/24 20060101ALI20240823BHJP
【ＦＩ】
B65C9/02
B41M7/00
B41M3/12
B65C9/24
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2024030168
(22)【出願日】2024-02-29
【審査請求日】2024-04-01
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】724003181
【氏名又は名称】田中 慎治
(72)【発明者】
【氏名】田中 慎治
【審査官】▲桑▼原 恭雄
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－１９７３７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－１２１４６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０１７７０２００（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６５Ｃ ９／０２
Ｂ６５Ｃ ９／２４
Ｂ４１Ｍ ３／１２
Ｂ４１Ｍ ７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板に箔フィルムを熱転写する箔熱転写装置であって、外周部に弾性体を有する熱ローラと、
前記熱ローラの径方向中心部付近に配設された熱源と、
前記熱ローラとの間に、基板と箔フィルムを挟撃する第１の加圧ローラと、
前記熱ローラの径方向を、前記第１の加圧ローラと挟撃する位置に配設された第２の加圧ローラと、
前記第２の加圧ローラの径方向中心部付近に配設された熱源と、
前記第１の加圧ローラを昇降する昇降装置と、
を有しており、
各ローラを圧接する前の状態において、前記熱ローラと前記第２の加圧ローラとの間に空隙を有しており、
前記熱ローラと前記第１の加圧ローラとの間に位置開閉自在な空隙を有しており、
前記第１の加圧ローラと前記第２の加圧ローラとの長手方向撓み強度が略一致することを特徴とする箔熱転写装置。
【請求項2】
前記第２の加圧ローラの本数が２本以上であることを特徴とする請求項１に記載の箔熱転写装置。
【請求項3】
前記第１の加圧ローラの径方向中心部付近に熱源を有することを特徴とする請求項１に記載の箔熱転写装置。
【請求項4】
前記熱ローラの外周部に熱伝導率が１～１．３Ｗ／ｍ・Ｋである弾性体を有することを特徴とする請求項１に記載の箔熱転写装置。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、トナーが熱転写されたコピー紙等に、箔フィルムから箔を熱転写
する箔熱転写装置に関するものである。
する箔熱転写装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
下記の特許文献１および特許文献２には、レーザープリンタによりトナーで文字が印刷された紙を、箔フィルムと重ねて熱圧着し、その後、紙と箔フィルムとを引き剥がすことにより、紙の文字印刷部分にのみ箔を接着する箔熱転写方法が開示されている。
また下記の特許文献３および特許文献４には,箔フィルムのキャリア層から転写箔層を効率良く分離するための方法が開示されている。
また下記の特許文献３および特許文献４には,箔フィルムのキャリア層から転写箔層を効率良く分離するための方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平８-２０９８
【文献】特開２０００-１５９４４
【文献】特許６３１４９８８
【文献】特表２０１６-５０２４７３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
近年レーザープリンタの印刷技術の進歩により、数十μｍ程度の凹凸のある紙に対してもトナーを転写して印刷することが可能となってきている。そして装飾性に対する市場ニーズから、レーザープリンタにより印刷された凹凸のある紙に対しても、箔を転写することが求められるようになってきている。
【0005】
一般に平滑な紙にレーザープリンタによりトナーで文字等が印刷された紙に箔を熱転写する装置は市場で販売され広く使用されている。
しかしながら平滑な紙に対して箔の熱転写が行える箔熱転写装置を使用して、トナーで印刷された凹凸のある紙に箔フィルムの箔を接着しようとすると、凹凸のある紙の凹部に箔フィルムを十分に密着することが難しく箔の接着が不十分となる欠点が存在した。
しかしながら平滑な紙に対して箔の熱転写が行える箔熱転写装置を使用して、トナーで印刷された凹凸のある紙に箔フィルムの箔を接着しようとすると、凹凸のある紙の凹部に箔フィルムを十分に密着することが難しく箔の接着が不十分となる欠点が存在した。
【0006】
このため近年市販の箔熱転写装置では、箔フィルムと紙を重ねて熱圧着するための温度と圧力を上げて、箔フィルムを熱で軟化すると共に熱ローラ外周部のゴムを高圧で弾性変形させて、箔フィルムの箔を凹部の底にも密着させることにより、数十μｍ程度の凹凸のある紙に対しても箔の熱転写を行うことが行われている。
【0007】
しかしながら、従来の箔熱転写装置で単に圧力を上げると問題が発生することが知られている。すなわち従来の装置で熱転写の圧力を上げると、熱ローラと圧力ローラとが互いに弓なりになる撓みが大きくなり、ローラ長手方向中央部付近の圧着力が不十分になり、凹凸紙の凹部に箔フィルムを密着させることが不十分となり、凹部において箔の熱転写が十分行われない問題が発生する。
【0008】
このため、高い圧力をかけた時に撓みの発生が少なくなるように、ローラの径を大きくして長手方向の撓みに対する剛性を強化し、またフレームの強度を上げる等の装置全体にわたる剛性強化対策が必要となり、必然的に箔熱転写装置が大重量および大型化して装置の設置に制限を受けたり、高コストになるという問題が存在した。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するために本開示の箔熱転写装置は、基板に箔フィルムを熱転写する箔熱転写装置であって、外周部に弾性体を有する熱ローラと、熱ローラの径方向中心部付近に配設された熱源と、熱ローラとの間に基板と箔フィルムを挟撃する第１の加圧ローラと、熱ローラの径方向を、第１の加圧ローラと挟撃する位置に配設された第２の加圧ローラと、第２の加圧ローラの径方向中心部付近に配設された熱源と、第１の加圧ローラを昇降する昇降装置と、を有することを備えている。
【0010】
各ローラを圧接する前の状態において、熱ローラと第２の加圧ローラとの間に空隙を有するとよい。
熱ローラと第１の加圧ローラとの間に位置開閉自在な空隙を有するとよい。
第１の加圧ローラと前記第２の加圧ローラの長手方向撓み強度が略一致するとよい。
熱ローラと第１の加圧ローラとの間に位置開閉自在な空隙を有するとよい。
第１の加圧ローラと前記第２の加圧ローラの長手方向撓み強度が略一致するとよい。
【0011】
また第２の加圧ローラの本数が２本以上であってもよい。
また、第１の加圧ローラの径方向中心部に熱源を有するとよい。
また、熱ローラの外周部に熱伝導率が１～１．３Ｗ／ｍ・Ｋの弾性体を有するとよい。
また、第１の加圧ローラの径方向中心部に熱源を有するとよい。
また、熱ローラの外周部に熱伝導率が１～１．３Ｗ／ｍ・Ｋの弾性体を有するとよい。
【発明の効果】
【0012】
本構成によれば、熱ローラの長手方向撓み強度に依存することなく、熱ローラの長手方向撓みが小さい状態で箔熱転写が可能となり、その結果比較的小径の熱ローラの採用時においても大きな荷重を加圧して、接触部圧力が高くすることで、凹凸のある紙等の比較的箔熱転写が難しい基板であっても、箔熱転写が十分行える効果がある。
【0013】
本構成によれば、熱ローラの長手方向撓み強度に依存することなく、熱ローラの長手方向撓みが小さい状態で箔熱転写が可能となり、その結果比較的小径の熱ローラを採用できるので装置を小型軽量にすることが可能となり、箔熱転写装置の製作費用および設置スペースを減らすことが可能となる等の効果がある。
【0014】
熱ローラと第１の加圧ローラとは、圧接位置調整自在であり、基板が厚くても箔熱転写が可能となる効果がある。
箔熱転写を行う前の準備段階において、各ローラが離間しているので、熱ローラ外周部のゴムが変形することを避けることができる効果がある。
また加熱ローラと第２の加圧ローラとを兼用することで、箔熱転写装置の製作費用および設置スペースを減らすことが可能となる等の効果がある。
第２の加圧ローラの材質に熱伝導性の良い材料を選択することが可能となるので、効率良く熱ローラを加熱することが可能となる効果がある。
箔熱転写を行う前の準備段階において、各ローラが離間しているので、熱ローラ外周部のゴムが変形することを避けることができる効果がある。
また加熱ローラと第２の加圧ローラとを兼用することで、箔熱転写装置の製作費用および設置スペースを減らすことが可能となる等の効果がある。
第２の加圧ローラの材質に熱伝導性の良い材料を選択することが可能となるので、効率良く熱ローラを加熱することが可能となる効果がある。
【0015】
第２の加圧ローラの本数が複数である場合、１本である場合と比較してさらに効率良く熱ローラを加熱することが可能となる効果がある。
第１の加圧ローラの径方向中心部に熱源を設けることにより、第１の加圧ローラの外周部温度を、熱転写に最適な温度に設定することが容易になる効果がある。
第１の加圧ローラの径方向中心部に熱源を設けることにより、第１の加圧ローラの外周部温度を、熱転写に最適な温度に設定することが容易になる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】実施形態１に係るローラ圧接前の状態図。（側面図）
【図2】実施形態１に係るローラ圧接状態図。（側面図）
【図3】実施形態１に係るローラ圧接状態図。（正面図）
【図4】従来例に係るローラ圧接状態図。（正面図）
【図5】実施形態２に係るローラ圧接状態図。（正面図）
【図6】従来例に係るローラ圧接状態図。（側面図）
【図7】実施形態１に係るローラ圧接状態図。（側面図）
【図8】従来例に係るローラ圧接状態図。（側面図）
【図9】凹凸のある紙に箔熱転写を行うときの圧接状態図。（部分拡大図）
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、
以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【0018】
次に、本実施形態の箔熱転写装置１００について説明する前に、従来の箔熱転写装置１００の問題点に関して、図４および図６および図９を用いて説明する。ここで、以下の従来の箔熱転写装置の説明と、後述する本実施形態の箔熱転写装置の説明に用いる符号に関して、特に区別する必要が無い限り、同様な部材については同一の符号を付して説明する。
【0019】
図６は、従来の箔熱転写装置１００の一例の概要構成図、図４は、熱ローラ１と加圧ローラ５の加圧状態における撓みについての説明図である。図４では撓みを強調して作図しており、荷重と各ローラの剛性の関係によりローラの長手方向中心部付近に隙間が生じる場合と、目視では隙間が判別できない状態も存在する。
【0020】
図４および図６の詳細な説明は、以下に開示する発明の実施形態１および実施形態２の説明と重複する部分があるので省略する。ただし、従来例と発明の実施形態１および実施形態２とを比較して大きな差異は、従来例は加圧ローラが１本であるのに対し、発明の実施形態１および実施形態２では加圧ローラの本数が２本となっており、熱ローラ１を挟撃する位置に２本の加圧ローラが配置されている。また図４に示すように熱ローラ１と加圧ローラ５とは互いに弓なりに撓んでおり、ローラの長手方向中心部付近に隙間が発生する場合と、撓みを熱ローラ１の外周部の熱ローラゴム１ｂの変形で吸収する場合が存在するが、どちらの場合もローラの長手方向中心部付近において圧力の低下が発生する。
【0021】
次に図９を用いて説明する。
図９は基板１３が例えば凹凸のある紙であって、表面にレーザープリンタでトナーを熱転写されている場合の箔フィルムによる箔の熱転写の部分拡大説明図である。
熱ローラ１と加圧ローラ５（図示せず）との間に、箔フィルム１２と基板１３であるところの凹凸のあるトナーで印刷された紙を重ね合わせて加圧および加熱を行っている状態を示している。これにより、箔フィルムの箔層１２ｕを基板１３に接着せしめようとする。ところが、図９に示すように、基板１３であるところの凹凸のあるトナーで印刷された紙の凹部１３ａには箔フィルム１２が接触し難いので、結果として箔フィルムの箔層１２ｕが熱転写され難くなっている。
図９は基板１３が例えば凹凸のある紙であって、表面にレーザープリンタでトナーを熱転写されている場合の箔フィルムによる箔の熱転写の部分拡大説明図である。
熱ローラ１と加圧ローラ５（図示せず）との間に、箔フィルム１２と基板１３であるところの凹凸のあるトナーで印刷された紙を重ね合わせて加圧および加熱を行っている状態を示している。これにより、箔フィルムの箔層１２ｕを基板１３に接着せしめようとする。ところが、図９に示すように、基板１３であるところの凹凸のあるトナーで印刷された紙の凹部１３ａには箔フィルム１２が接触し難いので、結果として箔フィルムの箔層１２ｕが熱転写され難くなっている。
【0022】
そのため従来では、熱ローラ１と加圧ローラ５（図示せず）との間の圧力を上げることにより、熱ローラゴム１ｂを変形させて紙の凹部１３ａに箔フィルム１２を接触せしめると共に、さらに熱ローラゴム１ｂの温度を上げることにより、箔フィルム１２を軟化せしめて、これも合わせて紙の凹部１３ａに箔フィルム１２を接触させようとする。
【0023】
箔フィルム１２が紙の凹部１３ａに接触するようになる圧力と温度には、熱ローラゴム１ｂおよび箔フィルム１２、基板１３であるところの凹凸のある紙の機械的特性や温度特性によりさまざまな組み合わせ条件が存在する。また、基板１３であるところの凹凸のある紙の凹凸の深さや形状によっても条件が異なる。
このため、実験的に箔熱転写を行って圧力や温度の条件を設定することが行われており、箔熱転写が行える紙の種類も選択することが行われている。
このため、実験的に箔熱転写を行って圧力や温度の条件を設定することが行われており、箔熱転写が行える紙の種類も選択することが行われている。
【0024】
一般的に数十μｍ程度の凹凸のある紙に熱転写を行う場合、平滑な紙であれば１００℃～１３０℃程度である熱ローラゴム１ｂの温度を１８０℃から２００℃程度に上げることが行われている。また、熱ローラ１と加圧ローラ５との間の圧力も、平滑な紙であれば３０Ｎ／ｃｍ２程度であるが、凹凸のある紙に対しては１００／ｃｍ２程度に上げることが従来から行われている。
【0025】
圧力を上げると熱ローラ１と加圧ローラ５の長手方向撓みが大きくなるので、熱ローラ１と加圧ローラ５の剛性を上げるために、ローラの外径を大きくして撓みが発生し難いように装置を大型化することが行われてきた。
以下、本開示の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
（発明の実施形態１）
以下、実施形態１を、図１～図３を用いて説明する。
以下、本開示の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
（発明の実施形態１）
以下、実施形態１を、図１～図３を用いて説明する。
【実施例1】
【0026】
図１は、箔熱転写装置１００を示す。図１は各ローラの圧接前の状態を示している。熱ローラ１および第１の加圧ローラ５の外周面は互いに対向するように配置されている。
熱ローラ１は第１の加圧ローラ５との間に図中ｄ１で示す隙間を設けている。この隙間ｄ１に箔フィルム１２および基板１３の表面が、熱ローラ１および第１の加圧ローラ５の外周面と対向するように配置されている。
熱ローラ１は第１の加圧ローラ５との間に図中ｄ１で示す隙間を設けている。この隙間ｄ１に箔フィルム１２および基板１３の表面が、熱ローラ１および第１の加圧ローラ５の外周面と対向するように配置されている。
【0027】
熱ローラ１の外周に熱ローラゴム１ｂを有する。この熱ローラゴム１ｂはシリコンゴムであることが望ましいが、シリコンゴムに添加物を加えることにより熱電導率を１Ｗ／ｍ・Ｋ以上にすることが望ましい。第１の加圧ローラ５は金属で製作されることが多く鋼が望ましいが、アルミニウム等の金属で製作しても良い。熱ローラ１および第１の加圧ローラ５の長手方向両端部には、それぞれ熱ローラ軸受１ａおよび加圧ローラ軸受５ａを有する。
【0028】
カム６はカム回転軸７を中心に回転することができる。
箔フィルム１２は箔フィルムの移送層１２ｔ上に配置される箔フィルムの箔層１２ｕを有する。箔フィルム１２は、箔フィルムの箔層１２ｕが、熱転写される基板１３の表面に対向するように配置される。箔フィルムの箔層１２ｕは、熱により活性化可能な接着層でコーティングされてもよい。箔フィルムの移送層１２ｔからの箔フィルムの箔層１２ｕの分離を促進する、離型層が、箔フィルムの移送層１２ｔと箔フィルムの箔層１２ｕとの間に配置されても良い。
第２の加圧ローラ２は鋼あるいはアルミニウム等の金属で製作することが望ましい。第２の加圧ローラ２の長手方向両端には第２の加圧ローラ軸受２ａを有する。
箔フィルム１２は箔フィルムの移送層１２ｔ上に配置される箔フィルムの箔層１２ｕを有する。箔フィルム１２は、箔フィルムの箔層１２ｕが、熱転写される基板１３の表面に対向するように配置される。箔フィルムの箔層１２ｕは、熱により活性化可能な接着層でコーティングされてもよい。箔フィルムの移送層１２ｔからの箔フィルムの箔層１２ｕの分離を促進する、離型層が、箔フィルムの移送層１２ｔと箔フィルムの箔層１２ｕとの間に配置されても良い。
第２の加圧ローラ２は鋼あるいはアルミニウム等の金属で製作することが望ましい。第２の加圧ローラ２の長手方向両端には第２の加圧ローラ軸受２ａを有する。
【0029】
第１の加圧ローラ軸受５ａの外周面は、自重により、カム６の外周面と摺動自在に当接している。また第１の加圧ローラ軸受５ａの外周面は、軸受ガイドＣ１０に案内されて図中鉛直方向に自在に昇降することが可能となっている。
熱ローラ軸受１ａは軸受ガイドＢ９により、所定の位置から鉛直下向き方向に脱落しないように支持されているとともに、鉛直上向き方向には、軸受ガイドＢ９により自在に昇降することが可能となっている。
第２の加圧ローラ軸受２ａは軸受ガイドＡ８により、所定の位置から鉛直下向き方向に脱落しないように支持されているとともに、鉛直上向き方向には、軸受ガイドＡ８により自在に昇降することが可能となっている。また、圧縮コイルばね４により、押圧部材３を介して第２の加圧ローラ軸受２ａを軸受ガイドＡ８に押圧している。
熱ローラ軸受１ａは軸受ガイドＢ９により、所定の位置から鉛直下向き方向に脱落しないように支持されているとともに、鉛直上向き方向には、軸受ガイドＢ９により自在に昇降することが可能となっている。
第２の加圧ローラ軸受２ａは軸受ガイドＡ８により、所定の位置から鉛直下向き方向に脱落しないように支持されているとともに、鉛直上向き方向には、軸受ガイドＡ８により自在に昇降することが可能となっている。また、圧縮コイルばね４により、押圧部材３を介して第２の加圧ローラ軸受２ａを軸受ガイドＡ８に押圧している。
【0030】
以上の状態において、第２の加圧ローラ２の外周面と熱ローラ１の外周面との間には隙間ｄ２が設けられている。
箔フィルム１２は巻き出しローラ（図示せず）から巻き出されて、箔フィルムガイド１１に巻きまわされて、熱ローラ１と第１の加圧ローラ５との間の隙間ｄ１を通過するように配設されている。それ以降、箔フィルム分離部材１５に巻きまわされた後、巻取ローラ（図示せず）に巻き取られる構成となっている。
以下図２を使用して説明する。
図２では各ローラが圧接して、図中矢視方向の基板１３および箔フィルム１２を移送する状態を示している。
箔フィルム１２は巻き出しローラ（図示せず）から巻き出されて、箔フィルムガイド１１に巻きまわされて、熱ローラ１と第１の加圧ローラ５との間の隙間ｄ１を通過するように配設されている。それ以降、箔フィルム分離部材１５に巻きまわされた後、巻取ローラ（図示せず）に巻き取られる構成となっている。
以下図２を使用して説明する。
図２では各ローラが圧接して、図中矢視方向の基板１３および箔フィルム１２を移送する状態を示している。
【0031】
カム６がカム軸７を中心として回転すると、カム６の外周面が第１の加圧ローラ軸受５ａの外周面と摺接する。この時、第１の加圧ローラ軸受５ａが軸受ガイドＣ１０に案内されて、第１の加圧ローラ５は図中鉛直上向き方向移送される。
第１の加圧ローラ５が図中鉛直方向に移送されると、第１の加圧ローラの外周面が熱ローラ１の外周面と当接して、熱ローラ１を鉛直上向き方向に移送する。
熱ローラ１が鉛直上向きに移送されると、熱ローラ１の外周面が第２の加圧ローラ２の外周面と当接して、第２の加圧ローラ２が鉛直上向きに移送されるので、第２の加圧ローラ軸受２ａがさらに押圧部材３を鉛直上向きに移送して、圧縮ばね４を圧縮する。
第１の加圧ローラ５が図中鉛直方向に移送されると、第１の加圧ローラの外周面が熱ローラ１の外周面と当接して、熱ローラ１を鉛直上向き方向に移送する。
熱ローラ１が鉛直上向きに移送されると、熱ローラ１の外周面が第２の加圧ローラ２の外周面と当接して、第２の加圧ローラ２が鉛直上向きに移送されるので、第２の加圧ローラ軸受２ａがさらに押圧部材３を鉛直上向きに移送して、圧縮ばね４を圧縮する。
【0032】
圧縮ばね４を圧縮することにより発生するばね力により、熱ローラ１と第１の加圧ローラ２との間に圧力が発生する。
この圧力で、箔フィルム１２を基板１３に押し付けて、箔熱転写を行う。
以下図３を用いて説明する。
図３は、図２の各ローラの圧接状態における、各ローラの撓みの発生状態を説明する図である。図３において、熱ローラ１は長手方向におおむね撓みが発生していない状態を示している。このような状態は、第１の加圧ローラおよび第２の加圧ローラのたわみ強度が略一致している場合に発生する。つまり、熱ローラ１の撓み強度が弱くても、熱ローラ１を挟持する位置に撓み強度がおおむね一致する２本のローラを配置することにより実現される。
この圧力で、箔フィルム１２を基板１３に押し付けて、箔熱転写を行う。
以下図３を用いて説明する。
図３は、図２の各ローラの圧接状態における、各ローラの撓みの発生状態を説明する図である。図３において、熱ローラ１は長手方向におおむね撓みが発生していない状態を示している。このような状態は、第１の加圧ローラおよび第２の加圧ローラのたわみ強度が略一致している場合に発生する。つまり、熱ローラ１の撓み強度が弱くても、熱ローラ１を挟持する位置に撓み強度がおおむね一致する２本のローラを配置することにより実現される。
【0033】
熱ローラ１の撓みを考慮する必要が少ないので、熱ローラの外径を自比較的自由に選択することが容易となる。
図１～図３の第１の加圧ローラと第２の加圧ローラの外径は異なっているが、図１～図３の場合は、第１の加圧ローラ５を鋼で製作し、第２の加圧ローラ２をアルミニウムで製作する時に、鉄とアルミニウムのヤング率が大きく異なるために、アルミニウムで製作した第２の加圧ローラの外径を大きくする場合がある。
ヤング率の例
炭素鋼 Ｓ４５Ｃ ヤング率 ２０５ ＧＰａ
アルミニウム合金 Ａ５０５２ ヤング率 ７０．６ ＧＰａ
以上まで、第１の加圧ローラ５と第２の加圧ローラ２の長手方向撓み強度が略一致する場合を示してきたが、箔熱転写を行う際に支障のない範囲で撓み強度が異なってもよい。
（発明の実施形態２）
以下、実施形態１を、図５および図６を用いて説明する。
図１～図３の第１の加圧ローラと第２の加圧ローラの外径は異なっているが、図１～図３の場合は、第１の加圧ローラ５を鋼で製作し、第２の加圧ローラ２をアルミニウムで製作する時に、鉄とアルミニウムのヤング率が大きく異なるために、アルミニウムで製作した第２の加圧ローラの外径を大きくする場合がある。
ヤング率の例
炭素鋼 Ｓ４５Ｃ ヤング率 ２０５ ＧＰａ
アルミニウム合金 Ａ５０５２ ヤング率 ７０．６ ＧＰａ
以上まで、第１の加圧ローラ５と第２の加圧ローラ２の長手方向撓み強度が略一致する場合を示してきたが、箔熱転写を行う際に支障のない範囲で撓み強度が異なってもよい。
（発明の実施形態２）
以下、実施形態１を、図５および図６を用いて説明する。
【実施例2】
【0034】
図５および図６は第１の加圧ローラ５と第２の加圧ローラ２の材料を同一材料とした場合であり、撓み強度を略一致させるためにローラ外径を略同一にしている。
その他の構成は実施形態１と同様である。
実施形態２によれば、第１の加圧ローラ５と第２の加圧ローラ２を同一の部材で製作することも可能となる。
その他の構成は実施形態１と同様である。
実施形態２によれば、第１の加圧ローラ５と第２の加圧ローラ２を同一の部材で製作することも可能となる。
【0035】
（発明の実施形態１および実施形態２の熱伝導に関する説明）
以下に実施形態１および実施形態２が箔熱転写を行うために必要となる熱について説明する。
図２において、熱ローラ１の中心部にハロゲンヒーターＡ１６を配置し、第１の加圧ローラ５の中心部にハロゲンヒーターＣ１８を配置し、第２の加圧ローラ２の中心部にハロゲンヒーターＢ１７を配置している。
以下に実施形態１および実施形態２が箔熱転写を行うために必要となる熱について説明する。
図２において、熱ローラ１の中心部にハロゲンヒーターＡ１６を配置し、第１の加圧ローラ５の中心部にハロゲンヒーターＣ１８を配置し、第２の加圧ローラ２の中心部にハロゲンヒーターＢ１７を配置している。
【0036】
通常、熱ローラ１の中心部に配置したハロゲンヒーターＡ１６を点灯して、熱ローラ１の熱ローラゴム１ｂのゴムを加熱する。箔フィルム１２および基板１３を図２の矢視方向に移送すると、熱ローラゴム１ｂの熱が箔フィルム１２および基板１３に奪われて温度が低下するために、ハロゲンヒーターＡ１６を点灯して加熱する。このとき、熱ローラ１の芯金部および熱ローラゴム１ｂを熱が伝導するので、熱ローラゴム１ｂの表面温度センサー（図示せず）の温度測定値によって温度調整を行う時には熱伝導時間の遅れが発生し、精度の良い温度制御が難しい。
【0037】
そこで、特許6314988に示すように、熱ローラゴム１ｂの表面を直接ハロゲンヒーターで加熱を行ったり、図８に示すように中心部にハロゲンヒーターＤ２０を配置した加熱ローラ１９を熱ローラ１に当接して加熱することが行われてきた。 加熱ローラ１９は熱伝導率が高いアルミニウムの材料で製作されることが多い。
【0038】
本発明の実施形態１における図１および図２においては、第２の加圧ローラ２の中心部にハロゲンヒーターを配置するとともに、第２の加圧ローラ２の材質としてアルミニウム等の熱伝導率が高いが、ヤング率は比較的低い材料採用する場合の実施形態を例示している。
【0039】
第２の加圧ローラにアルミニウムを使用するのは、熱伝導率が高い材料を使用したい等の場合である。つまり、第２の加圧ローラの径方向中心部付近に配設されたハロゲンヒーターＢ１７で発生した熱を、効率的に熱ローラ１の外周部にある熱ローラゴム１ｂに伝えることができる。これにより、箔熱転写を連続して行う場合に、基板１３および箔フィルム１２に奪われる熱量を効率的に補充する。
【0040】
熱伝導率の例
炭素鋼 Ｓ４５Ｃ 熱伝導率 ４５．０ Ｗ／ｍ・Ｋ
アルミニウム合金 Ａ５０５２ 熱伝導率 １３８ Ｗ／ｍ・Ｋ
同様の理由で、熱ローラゴム１ｂの材料として、熱伝導率が１～１．３Ｗ／ｍ・Ｋのシリコンゴムを採用するとよい。通常のシリコンゴムの熱伝導率は、０．２Ｗ／ｍ・Ｋ程度であるが、シリコンゴムに無機質充填剤を添加することにより、熱伝導率を１～１．３Ｗ／ｍ・Ｋ程度にまで高くしたゴム材料が製品化されている。
炭素鋼 Ｓ４５Ｃ 熱伝導率 ４５．０ Ｗ／ｍ・Ｋ
アルミニウム合金 Ａ５０５２ 熱伝導率 １３８ Ｗ／ｍ・Ｋ
同様の理由で、熱ローラゴム１ｂの材料として、熱伝導率が１～１．３Ｗ／ｍ・Ｋのシリコンゴムを採用するとよい。通常のシリコンゴムの熱伝導率は、０．２Ｗ／ｍ・Ｋ程度であるが、シリコンゴムに無機質充填剤を添加することにより、熱伝導率を１～１．３Ｗ／ｍ・Ｋ程度にまで高くしたゴム材料が製品化されている。
【0041】
この熱伝導率が高いゴムを採用することにより、熱ローラ１の径方向中心部付近に配置されたハロゲンヒーターＡ１６で発生した熱を効率的に熱ローラゴム１ｂに伝えて、箔熱転写を連続して行う場合に、基板１３および箔フィルム１２に奪われる熱量を効率的に補充することができる。
また、第１の加圧ローラ５の径方向中心部付近にハロゲンヒーターＣ１８を配設している。基板１３であるところの、レーザープリンタによりトナーで印刷された紙と、第１の加圧ローラは箔熱転写中に接触している。この、第１の加圧ローラ５の温度は、５０℃～１００℃程度にするとよいことが実験的に確かめられている。
また、第１の加圧ローラ５の径方向中心部付近にハロゲンヒーターＣ１８を配設している。基板１３であるところの、レーザープリンタによりトナーで印刷された紙と、第１の加圧ローラは箔熱転写中に接触している。この、第１の加圧ローラ５の温度は、５０℃～１００℃程度にするとよいことが実験的に確かめられている。
【0042】
つまり、温度が高過ぎるとトナーが溶融して基板１３に付着するので、箔熱転写が十分に行えない。また低すぎると、箔フィルムの箔層１２ｕとトナーとの接着性が低下して品質上好ましくない。
（発明の実施形態１および実施形態２についての厚い基板を使用する場合の説明）
また、図７に示すように、カム６の回転角度を調整することにより、基板１３の厚さが変化しても、適切な圧力を加えることが可能となる構成となっている。
また、図１および図２には第２の加圧ローラ２が１本の場合を例示しているが、第２の加圧ローラが複数あっても良く、熱ローラ１の撓みがおおむね発生しないローラの撓み強度と配置を適宜選択すればよい。
（発明の実施形態１および実施形態２についての厚い基板を使用する場合の説明）
また、図７に示すように、カム６の回転角度を調整することにより、基板１３の厚さが変化しても、適切な圧力を加えることが可能となる構成となっている。
また、図１および図２には第２の加圧ローラ２が１本の場合を例示しているが、第２の加圧ローラが複数あっても良く、熱ローラ１の撓みがおおむね発生しないローラの撓み強度と配置を適宜選択すればよい。
【産業上の利用可能性】
【0043】
本開示に係る箔熱転写装置によれば、大荷重かつ大熱量で箔を基板に熱転写することが可能となる。結果として、レーザープリンタによりトナーで文字が印刷された凹凸のある紙に対しても、小型の装置で箔熱転写を行うことが可能となり、熱転写を用いた箔熱転写装置全般に対する用途に適用できる。
【符号の説明】
【0044】
１ 熱ローラ
１ａ 熱ローラ軸受
１ｂ 熱ローラゴム
２ 第２の加圧ローラ
２ａ 第２の加圧ローラ軸受
３ 押圧部材
４ 圧縮ばね
５ 第１の加圧ローラ
５ａ 第１加圧ローラ軸受
６ カム
７ カム回転軸
８ 軸受ガイドＡ
９ 軸受ガイドＢ
１０ 軸受ガイドＣ
１１ 箔フィルムガイド
１２ 箔フィルム
１２ｔ 箔フィルムの移送層
１２ｕ 箔フィルムの箔層
１３ 基板
１３ａ 基板の凹部
１４ 熱転写された基板
１５ 箔フィルム分離部材
１６ ハロゲンヒーターＡ
１７ ハロゲンヒーターＢ
１８ ハロゲンヒーターＣ
１９ 加熱ローラ
２０ ハロゲンヒーターＤ
１００ 箔熱転写装置
１ａ 熱ローラ軸受
１ｂ 熱ローラゴム
２ 第２の加圧ローラ
２ａ 第２の加圧ローラ軸受
３ 押圧部材
４ 圧縮ばね
５ 第１の加圧ローラ
５ａ 第１加圧ローラ軸受
６ カム
７ カム回転軸
８ 軸受ガイドＡ
９ 軸受ガイドＢ
１０ 軸受ガイドＣ
１１ 箔フィルムガイド
１２ 箔フィルム
１２ｔ 箔フィルムの移送層
１２ｕ 箔フィルムの箔層
１３ 基板
１３ａ 基板の凹部
１４ 熱転写された基板
１５ 箔フィルム分離部材
１６ ハロゲンヒーターＡ
１７ ハロゲンヒーターＢ
１８ ハロゲンヒーターＣ
１９ 加熱ローラ
２０ ハロゲンヒーターＤ
１００ 箔熱転写装置
【要約】
【課題】レーザープリンタによりトナーで印刷された凹凸のある紙に、比較的剛性の低い小径の熱ローラを採用した小型の箔熱転写装置を使用して、箔を熱転写すること。
【解決手段】箔を熱転写する時の熱ローラの撓みによる箔の熱転写不良の品質を改善すべく、熱ローラを挟撃する位置に第１の加圧ローラと第２の加圧ローラとを配置するとともに、第２の加圧ローラと加熱ローラとを兼用する構成とした。
【選択図】図１
【解決手段】箔を熱転写する時の熱ローラの撓みによる箔の熱転写不良の品質を改善すべく、熱ローラを挟撃する位置に第１の加圧ローラと第２の加圧ローラとを配置するとともに、第２の加圧ローラと加熱ローラとを兼用する構成とした。
【選択図】図１
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】