(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さが一様な被転写体を支持部材上に載せ、転写画像を有する転写フィルムを、前記転写画像が前記被転写体に面するように、前記被転写体上に載せ、前記転写フィルムの上からヒートローラを加熱加圧することによって、前記転写画像を前記被転写体に転写し、その後、前記被転写体と前記支持部材とを前記転写フィルムから剥離する画像形成装置において、
前記支持部材の前記被転写体を載せる面が、前記被転写体の記録面の縦横寸法よりも大きなエラストマーによって形成され、前記ヒートローラの加熱加圧面が前記被転写体の記録面よりも大きく設定され、前記エラストマーの前記被転写体を搭載する面が研磨により粗面とされていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
前記エラストマーは、シリコンゴム、フッ素ゴムのいずれかの合成ゴムからなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、
前記シリコンゴムは加熱加硫型のシリコンゴムであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかの画像形成装置において、
前記エラストマーの前記被転写体と接する面がフッ素系高分子化合物の層とされていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４の画像形成装置において、
前記フッ素系高分子化合物は、ポリ・テトラ・フルオロ・エチレン又はテトラ・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のいずれかであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れかの画像形成装置において、
前記ヒートローラは、金属の円筒芯金の内部に加熱ヒータが収納され、該加熱ヒータが収納される内面部に黒化処理がほどこされると共に、前記金属の円筒芯金の表面にシリコンゴム被覆層を設け、更に、このシリコンゴム被覆層の表面にテトラ・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からなる被覆層を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、転写フィルムに書き込まれた画像を被転写体に加熱加圧することにより、当該画像を被転写体に転写する画像形成装置に関し、特に、被転写体に境目のない転写画像を転写する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、昇華性染料を全面均一にコーティングした転写リボンを被転写体の上に載せ、転写リボンの上からサーマルヘッドを載せ、画像データに基づいてサーマルヘッドを操作して、被転写体に昇華性染料の画像を転写する方式が知られている。
【０００３】
しかし、昇華性染料を染色できる材料は、例えばポリエステル、アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂等の限られているので、上記方法では、昇華性染料に対して染色性のない合成樹脂、金属、紙、ガラス等、様々な材質のものには転写できない不具合がある。
【０００４】
そこで、特開昭６３−８１０９３号に開示されているように、まず、接着層を有するフィルム状の転写フィルムに、昇華性染料の転写リボンとサーマルヘッドにより画像を書き込み、次に、転写フィルム上の画像をヒートローラを用いて前記接着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方式が提案されている。この方式によれば接着層を選択することで、被転写体の材質に関係なく、画像を転写形成することが可能となる。
【０００５】
そして、ヒートローラの加熱加圧により転写フィルム上の画像を被転写体に転写するときに、ヒートローラの熱や転写フィルム上の接着層が、被転写体以外の箇所、たとえば被転写体を保持する部材や搬送する部材等に及ぶことを避ける必要があるため、ヒートローラの周面は接触面と非接触面とに分けられ、接触面と非接触面との間に段差が設けられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の転写フィルムを用いた画像形成装置の場合、ヒートローラ周面の接触面と非接触面に段差が設けられているので、被転写体の一部分にしか転写画像を転写出来ず、被転写体のすみずみまで転写画像を形成させることができなかった。
【０００７】
また、被転写体上に、転写フィルムの接着層の境界線が出来てしまい、被転写体としての品質も低下するという問題点もあった。
【０００８】
更に、被転写体は、その厚さ精度や搬送の位置精度といった不慮の加熱加圧バランスを悪化させる要因や、すかし等の人工的に厚さにばら付きを持たせたもの等がある。
【０００９】
これらの転写フィルムの使用によって生ずる加熱加圧バランスの悪化の影響を少なくするために、ゴムシート上に被転写体を保持して加熱加圧を行うことが考えられるが、ゴムシート材は、被転写体に対して接着力が強すぎると加熱加圧後に被転写体をゴムシートから剥すことが困難になるという問題があった。
【００１０】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、被転写体上に接着層の境界線を生じさせず、被転写体のすみずみまで画像を転写できると共に、転写フィルムの厚さ精度、転写フィルムの搬送時の位置精度、或いはすかし等の厚さにばら付きを持たせた被転写体の使用等、加熱加圧条件を変動させる要因の影響を受けない画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本願の第１の画像形成装置は、厚さが一様な被転写体を支持部材上に載せ、転写画像を有する転写フィルムを、前記転写画像が前記被転写体に面するように、前記被転写体上に載せ、前記転写フィルムの上からヒートローラを加熱加圧することによって、前記転写画像を前記被転写体に転写し、その後、前記被転写体と前記支持部材とを前記転写フィルムから剥離する画像形成装置において、
前記支持部材の前記被転写体を載せる面が、前記被転写体の記録面の縦横寸法よりも大きなエラストマーによって形成され、前記ヒートローラの加熱加圧面が前記被転写体の記録面よりも大きく設定され、前記エラストマーの前記被転写体を搭載する面が研磨により粗面とされていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第２の画像形成装置は、第１の画像形成装置において、前記エラストマーは、シリコンゴム、フッ素ゴムのいずれかの合成ゴムからなることを特徴とする。
【００１３】
本発明の第３の画像形成装置は、第２の画像形成装置において、前記シリコンゴムは加熱加硫型のシリコンゴムであることを特徴とする。
【００１６】
本発明の第４の画像形成装置は、第１ないし第３のいずれかの画像形成装置において、前記エラストマーの前記被転写体と接する面がフッ素系高分子化合物の層とされていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の第５の画像形成装置は、第４の画像形成装置において、前記フッ素系高分子化合物は、ポリ・テトラ・フルオロ・エチレン又はテトラ・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のいずれかであることを特徴とする。
【００１８】
本発明の第６の画像形成装置は、第１乃至第５のいずれかの画像形成装置において、前記ヒートローラは、金属の円筒芯金の表面にシリコンゴム被覆層を設け、更にこのシリコンゴム被覆層の表面にテトラ・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からなる被覆層を有することを特徴とする。
【００１９】
【作用】
本発明の第１乃至第６の画像形成装置によれば、被転写体を載せる支持部材が弾性を有するエラストマーからできているので、エラストマー上の被転写体の上に転写フィルムを載せてヒートローラにより加熱加圧する際に、転写フィルムの膜厚や被転写体に厚みにばらつきがあっても均一に加圧力が加わり接着強度のむらを防止できる。また、ヒートローラの軸方向の長さが転写フィルムの幅方向の被転写体の大きさより大きいので、ヒートローラの加熱加圧による接着層の境界線が発生することが防止できる。
【００２０】
特に、エラストマーの表面が研磨により粗面とされ、凹凸密度が細かいので、被転写体の搬入搬出が簡単に短時間で行うことができ、且つ転写時に被転写体が動かないように適度の保持力で固定することができる。また、凹凸が細かいので、ヒートローラにより加熱加圧しても転写フィルムの転写画像の接着強度にむらが生ずることがない。
【００２１】
また、凹凸によって空気の薄い層が形成されるので、転写フィルムの接着層が支持部材に付着もしくは固着しない。このため、転写フィルムを介して被転写体が存在しない場所をも十分に加熱加圧できる。
【００２３】
本発明の第２、第３の画像形成装置によれば、耐熱性が向上し、第４、第５の画像形成装置によれば、エラストマーの表面にフッ素系高分子化合物が形成されているので、被転写体の剥離がよりいっそう簡単になる。
【００２４】
本発明の第６の画像形成装置によれば、ヒートローラの表面にフッ素系高分子化合物が形成されているので、加熱されてもヒートローラに転写フィルムがつきにくく、転写フィルムと被転写体との位置ずれが生じない。また、ヒートローラの内面に黒化処理が施されているので、加熱ヒータの熱放射を効率良く吸収できる。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
【００２６】
図１から図３及び図５から図７はこの実施例の画像形成装置によって転写を行う状態を示す。転写フィルムの接着層には予め画像が書き込まれている。
【００２７】
図１において、１は金属製のベースプレートであり、ベースプレート１の上に支持部材としてのシリコンゴムシート２が敷設されている。３は被転写体であり、この被転写体３は、この実施例では塩化ビニルカードを用いているが、ほかの被転写体としてはポリエチレンテレフタレートシートもしくは紙等を基材とした様々な材料のプラスチックカード、パスポートや手帳などの冊子、シート等に置き換えることが可能である。４、５、６、７はこの転写フィルム９を搬送あるいは保持をする搬送ローラであり、８はヒートローラである。ヒートローラ８は円筒形のアルミニウムの芯金の表面にフッ素系の高分子化合物を被覆してあり、図示してはいないが内部にハロゲンランプが加熱ヒータとして入っている。アルミニウム芯金の円筒内面部は、ハロゲンランプからの熱放射を効率良く吸収できるように、黒化処理がほどこされている。
【００２８】
ベースプレート１の縦横方向の寸法はシリコンゴムシート２の縦横方向の寸法より大きく設定されており、シリコンゴムシート２の縦横方向の寸法も被転写体３の縦横方向の寸法より大きく設定されている。ここで、この実施例での縦横方向とは、転写フィルム９の長手方向を縦方向とし、転写フィルム９の幅方向を横方向とする。被転写体３の横幅は転写フィルム９の幅より小さく、シリコンゴムシート２の横幅は転写フィルム９の幅より大きい。ヒートローラ８の軸方向の長さは転写フィルム９の幅より大きく、ヒートローラ８の円周長は被転写体３の縦方向の長さより大きく設定されている。
【００２９】
これによって、被転写体３は完全に転写フィルム９の接着層によって覆われ、ヒートローラ８による加熱加圧の際に、転写フィルム９の幅方向の端部にある接着層は被転写体３の端部から外れた位置にあり、シリコンゴムシート２は離型性があるので転写フィルム９の接着層がシリコンゴムシート２に転移しない。従って、被転写体３上には転写フィルム９の接着層の境界線が生じず、被転写体３のすみずみまで画像を転写できると共に、転写フィルム９の厚さ精度や、転写フィルム９の搬送時の位置精度、或いはすかし等の厚さにばら付きを持たせた被転写体３の使用等、加熱加圧条件を変動させる要因があってもその影響を受けない。
【００３０】
なお、支持部材としての耐熱性のエラストマーとしては、シリコンゴムのほかに、フッ素ゴムをあげることができる。また、シリコンゴムは加熱加硫型、常温加硫型のものもあるが、この実施例では加熱加硫型のシリコンゴムを用いている。
【００３１】
この実施例では、被転写体３とそれを保持するベースプレート１およびシリコンゴムシート２並びに転写フィルム９が転写中に移動し、ヒートローラ８は回転する。もちろん、加熱加圧の前にはヒートローラ８は転写フィルム９の上方に位置し、被転写体３を載せたベースプレート１が転写フィルム９と共にヒートローラ８の下方の所定位置に移動してきたときに、ヒートローラ８が下降してベースプレート１とともに転写フィルム９および被転写体３を加熱加圧する。
【００３２】
この加熱加圧の際に、転写フィルム９による転写画像の範囲は被転写体３より大きく、また、ヒートローラ８による加熱・加圧範囲Ａは被転写体３よりも広いので、被転写体３に転写フィルム９の接着層並びにヒートローラ８の端部による境界線の形成が防止される。
【００３３】
実験によれば、上記の構成にて、ヒートローラ８の周面に、ポリテトラフルオロエチレンの被覆層を形成し、シリコンゴムシート２には厚さ０．５から３ｍｍの範囲の加熱加硫形シリコンゴムシートを使い、ヒートローラ温度１１０〜１７０℃、ヒートローラ周速１０〜６０ｍｍ／ｓｅｃにて転写したところ、被転写体３にのみ転写フィルム９の転写画像及び接着層が転写され、シリコンゴムシート２にはまったく画像と接着層は転写されなかった。
【００３４】
なお、シリコンゴムシート２の表面をグラインダによって表面研磨等を行うことにより、シリコンゴムシート２の表面を微細に粗くすれば、被転写体３をシリコンゴムシート６に固定して保持する際に適度な固着力が得られると共に、被転写体３をシリコンゴムシート６から取り外す際に滑り性が得られる。また、シリコンゴムシート２に、フッ素系高分子化合物による被覆を行えば非常に良好な滑り性のみが得られる。
【００３５】
このように、粗面を作ることによって転写フィルムと支持部材との間に極薄い空気層が形成されるので、被覆した場合やエラストマー単体であっても、転写フィルムの接着層が支持部材に付着や固着することがまったくない。このため、転写フィルムを介して被転写体が存在しない場所をも十分に加熱加圧できる。さらに、微細な凹凸の大きさや深さを異ならせることによって被転写体と支持部材との固着力と滑り性のバランスをとることが可能である。逆に表面を研磨も被覆もしないで、鏡面的に仕上げると、強力な固着力のみが得られる。
【００３６】
このシリコンゴムシート２を覆うフッ素系の高分子化合物は、ポリテトラフルオロエチレンの他に、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・エーテルのチューブ被覆やテトラ・フルオロ・エチレンとパー・フルオロ・アルキル・ビニル・エーテルの分散メッキ等があり、これらによっても良好な転写が得られることを確認した。さらに、転写フィルム９の接着層は、塩化ビニルと酢酸ビニルとの共重合体とポリエステルとの混合物であり、接着層の厚さは２〜８μｍで確認した。
【００３７】
図２は本発明の第２実施例を示すものであり、図１のヒートローラを変更したものである。
【００３８】
このヒートローラ８’は、アルミニウム円筒芯金１３の表面に１ｍｍ以下のシリコンゴム層１２を設け、更にその表面部にテトラ・フルオロ・エチレンとパー・フルオロ・アルキル・ビニル・エーテルによる被覆層１１を被覆したものである。
【００３９】
このヒートローラ８’を用いれば、転写フィルム９の接着層内部にＺｎＳ等によるホログラムを予め設けておき、転写と共に一緒に被転写体３にホロ画像も転写する場合等、転写フィルム９への加圧を優しく均一に行いたい時に非常に有効となる。すなわち、ヒートローラ８’にシリコンゴム層１２が形成されているから、ホログラム画像などのようなデリケートな転写を行うことができるのであって、ヒートローラ８’にゴム層を設けない場合は、転写後のホロ層が破壊される可能性がある。なお、このゴム層としては上記シリコンゴムのほかに耐熱性の合成ゴム（加熱加硫型のシリコンゴム、常温加硫型のシリコンゴム等のシリコンゴム、フッ素ゴム）を用いても良い。
【００４０】
このヒートローラ８’には、ハロゲンランプヒータ１４を内部に持ち、アルミニウム円筒芯金１３には、ハロゲンランプヒータ１４からの熱放射を効率良く吸収できるように、黒化処理がほどこされていることは第１実施例と同様である。
【００４１】
この、ヒートローラ８’を用いてＺｎＳによる透明ホログラム画像を有する転写フィルム９を被転写体３に転写したところ、被転写体３にのみ、転写フィルム９の画像及び接着層がＺｎＳによる透明ホログラム画像も一緒に転写され、シリコンゴムシート２にはまったく画像と接着層は転写されなかった。尚、このときの転写条件は、被覆層１１に５０μｍ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・エーテルチューブを用いて、ヒートローラ温度１４０〜１７０℃、転写速度は１０〜６０ｍｍ／ｓｅｃであった。
【００４２】
図３は、図１、図２の実施例と基本的構成は同じであり、転写フィルム９のヒートローラ８の軸方向に対する位置が、被転写体３の端よりも内部に存在する場合であるが、この場合でも転写フィルム９の端部がきれいに被転写体３に転写されたことを確認した。
【００４３】
図４〜図６は、いずれも図１〜図３に対応しており、転写中は被転写体３と転写フィルム９が固定され、ヒートローラ８が回転と共に移動も行うというものを示す。
【００４４】
図７は、本発明の各実施例のシリコンゴムシート２の製造方法の一例を示すものである。先ず、円筒成型型３０内に加熱加硫型の成型前のシリコンラバーを入れて回転させながら、シリコンラバーの加熱加硫を行って成型する。このように、回転させながら成型すると遠心力によって非常に厚さのバラ付きが少ないシリコンゴムシート３１が出来る。これをグラインダーの砥石３２と搬送ローラ３３により、表面に微細な凹凸を作り、任意の寸法にカットしたカットシート３５が前述の実施例で用いるシリコンゴムシート２になる。このシリコンゴムシート２は表面に形成させる微細な凹凸の大きさや深さに依って、被転写体との固着力と滑り性のバランスを取ることが可能である。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の第１乃至第６の画像形成装置によれば、被転写体を載せる支持部材が弾性を有するエラストマーからできているので、エラストマー上の被転写体の上に転写フィルムを載せてヒートローラにより加熱加圧する際に、転写フィルムの膜厚や被転写体に厚みにばらつきがあっても均一に加圧力が加わり接着強度のむらを防止できる。また、ヒートローラの軸方向の長さが転写フィルムの幅方向の被転写体の大きさより大きいので、ヒートローラの加熱加圧による接着層の境界線が発生することが防止できる。
【００４６】
特に、エラストマーの表面が研磨により粗面とされ、凹凸密度が細かいので、被転写体の搬入搬出が簡単に短時間で行うことができ、且つ転写時に被転写体が動かないように適度の保持力で固定することができる。また、凹凸が細かいので、ヒートローラにより加熱加圧しても転写フィルムの転写画像の接着強度にむらが生ずることがない。
【００４７】
また、粗面を作ることによって転写フィルムと支持部材との間に極薄い空気層が形成されるので、被覆した場合やエラストマー単体であっても、転写フィルムの接着層が支持部材に付着や固着することがまったくない。このため、転写フィルムを介して被転写体が存在しない場所をも十分に加熱加圧できる。さらに、微細な凹凸の大きさや深さを異ならせることによって被転写体と支持部材との固着力と滑り性のバランスをとることが可能である。
【００４９】
本発明の第２、第３の画像形成装置によれば、耐熱性が向上し、第４、第５の画像形成装置によれば、エラストマーの表面にフッ素形高分子化合物が形成されているので、被転写体の剥離がよりいっそう簡単になる。
【００５０】
本発明の第６の画像形成装置によれば、ヒートローラの表面にフッ素形高分子化合物が形成されているので、加熱されてもヒートローラに転写フィルムがつきにくく、転写フィルムと被転写体との位置ずれが生じない。また、ヒートローラの内面に黒化処理が施されているので、加熱ヒータの熱放射を効率良く吸収できる。
【００５１】
従って，本発明の画像形成装置によれば，被転写体上に接着層の境界線を生じさせず，被転写体のすみずみまで画像を転写できると共に、転写フィルムの厚さ精度，転写フィルムの搬送時の位置精度，或いはすかし等の厚さにばら付きを持たせた転写フィルムの使用等，加熱加圧条件を変動させる要因があってもその影響を受けないという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１の（ａ）は本発明の第１実施例の画像形成装置の主要部の断面構成を示す図。図１（ｂ）は図１のベースプレート，シリコンゴムシート，転写フィルムヒートローラの重畳状態をしめす平面図。
【図２】図２（ａ）は本発明の第２実施例の主要部の断面構成を示す断面図。図２（ｂ）は図２（ａ）のベースプレート，シリコンゴムシート，転写フィルムヒートローラの重畳状態を示す平面図。
【図３】図３（ａ）は本発明の第３実施例の主要部の断面構成を示す断面図。図３（ｂ）は図３（ａ）のベースプレート，シリコンゴムシート，転写フィルムヒートローラの重畳状態を示す平面図。
【図４】図４（ａ）は図１（ａ）の画像形成装置においてヒートローラを回転する構成の断面図。図４（ｂ）は図４（ａ）のベースプレート，シリコンゴムシート，転写フィルムヒートローラの重畳状態をしめす平面図。
【図５】図５（ａ）は図２（ａ）の画像形成装置においてヒートローラを回転する構成の断面図。図５（ｂ）は図５（ａ）のベースプレート，シリコンゴムシート，転写フィルムヒートローラの重畳状態をしめす平面図。
【図６】図６（ａ）は図３（ａ）の画像形成装置においてヒートローラを回転する構成の断面図。図６（ｂ）は図６（ａ）のベースプレート，シリコンゴムシート，転写フィルムヒートローラの重畳状態をしめす平面図。
【図７】図７は図１（ａ）〜図６（ｂ）に示すシリコンゴムシートの形成方法を示す説明図。
【符号の説明】
１    ベースプレート
２    シリコンゴムシート
３    被転写体
４，５，６，７  搬送ローラ
８    ヒートローラ
９    転写フィルム
１１  被覆層（フッ素系高分子化合物）
１２  シリコンゴム層
１３  アルミニウム円筒芯金
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0003552293.tif 000005
【図５】
0003552293.tif 000006
【図６】
0003552293.tif 000007
【図７】
0003552293.tif 000008