(57)【要約】      （修正有）【課題】被転写物の被転写領域に熱転写シートを押圧するとともに加熱して所望の転写を行う熱転写装置であって、極めて軽量かつコンパクトな設計の電動式装置を提供する。【解決手段】上下動可能な上コテ３と下コテ２の間に、被転写物および熱転写シートを挟んで押圧するとともに加熱することによって転写を行う熱転写装置１であって、上コテに対して、下端部７で接続して垂直方向に上下動を可能にするロッド６と、ロッドの上端部８と、一端で接触して垂直下方向に押し下げるアーム１２と、アームの他端部に接続し、他端部を上方向に押し上げる第一偏心カム１６と、第一偏心カムにギアモーターからの駆動力を伝達する機構とを有し、アームの押し下げる力を調整するための、アームの中心付近を軸支する高さを調整可能な軸支点機構を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下動可能な上コテと下コテの間に、被転写物および熱転写シートを挟んで押圧するとともに加熱することによって転写を行う熱転写装置であって、
前記上コテに対して、下端部で接続して垂直方向に上下動を可能にするロッドと、
該ロッドの上端部と、一端で接触して垂直下方向に押し下げるアームと、
該アームの他端部に接続し、該他端部を上方向に押し上げる第一偏心カムと、
該第一偏心カムにギアモーターからの駆動力を伝達する機構とを有し、
前記アームの押し下げる力を調整するための、前記アームの中心付近を軸支する高さを調整可能な軸支点機構を有することを特徴とする熱転写装置。
【請求項２】
前記駆動力伝達機構が、前記第一偏心カムと同期して回転させる第一歯車と、該第一歯車に駆動力を伝達する第二歯車であって、
前記ギアモーターを前記第二歯車に接続することを特徴とする請求項１に記載の熱転写装置。
【請求項３】
前記第一歯車と第二歯車が、第三の歯車を介して接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱転写装置。
【請求項４】
前記第一歯車と第二歯車と第三歯車の各回転軸が、同一直線上にあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の熱転写装置
【請求項５】
前記第一歯車が、常に前記第一偏心カムの回転軸の上支点乃至上支点を越えた位置で回転を停止させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の熱転写装置。
【請求項６】
前記軸支点機構が第二偏心カムであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の熱転写装置。
【請求項７】
前記ロッドの周囲にロッドの上下動を補助する弾性部材が配置されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の熱転写装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被転写物の被転写領域に熱転写シートを押圧するとともに加熱して所望の転写を行う熱転写装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無地の衣料品やタオル、ハンカチ等の繊維製品に様々なデザインを描画する方法として、昇華転写が行われている。昇華転写は、加熱することにより昇華する染料で原画を熱転写シートにプリントし、該シートを被転写物と重ね合わせて加熱しつつ圧力を加えて転写する方法であり、染着性の良い染料が開発されていること、簡単な操作で仕上がりよく染色できること等から多くの場面で使用されている。短時間でデザインを付与することができるので、大量生産に向いているが、熱転写シートを取り替えつつ被転写物と組み合わせれば多品種・小生産にも適用できるものである。
【０００３】
この昇華転写方法によれば、顧客が自己の好みに合わせて風景・人物・建物等の写真やアート、絵画、イラストやロゴなどを選択し、一品製作で製品を仕上げることができるので、個別化・多様化した顧客のニーズに適度に応じることが可能である。
【０００４】
このような昇華転写方法に使用される熱転写装置に関する発明としては、従来からいくつか提案されている。例えば、転写体および被転写体に熱圧板から加えられる圧力を、熱圧板自体の重量又は弾性体の弾性力を利用して発生させるようにしたもの（特許文献１）がある。この装置では従来の熱圧板の昇降手段を別に設ける必要がないので、構造が簡単になるという効果を有している。
【０００５】
また、被転写布地の下面側から真空ポンプにより真空引きする構成にして、転写加工時に蒸気化された染料を布地に対して浸透染着する装置（特許文献２、３）が提案されている。被転写布と転写シートとの密着度を高めることで転写ムラのない鮮明な模様を付与する効果と、真空ポンプの小容量化により従来の構造をより簡便化したものである。
【０００６】
さらに、引き出し方式の作業フレームを上下二段にホットプレートの下方に組み込むことにより、転写印刷の断続的な繰り返しが可能なため待ち時間が大幅に少なくなり作業効率が向上すると共に、ホットプレートが大気に開放されないので熱効率も向上する装置（特許文献４、５）や、前記装置を三次元的な凹凸のある被染着物に対して使用したときの密着度を向上させるために、ホットプレスに代えて真空吸引で転写シートを被染着物に密着させる方式を採用した装置（特許文献６）などを例示することもできる。
【０００７】
ところで、前記熱転写装置はいずれも、所望の加圧効果を得るために加圧力の動力源としてエアシリンダや油圧シリンダなどの大型設備や、電動モーターと減速機とを組み合わせた比較的大きな装置構成を取らざるを得なかった。これまでは基本的に専門のプリント業者が染色するため、事業者の所在地に設置すれば良いので装置が少々大きくてもそれほど問題ではなかった。しかし、例えば観光地、宿泊施設、映画館、テーマパークやイベント会場など多くの人が集まる場所で、顧客の要望を聞きながら現地において、タオル等の繊維製品に記念としてデザインを付したいようなニーズには、設置場所等の理由から対応することが困難であると言わざるをえない。
【０００８】
そこで本発明者らは、被転写物がより小さいサイズのものと想定して、手動で加圧力が得られる極めてコンパクトな熱転写装置について、先に提案（特許文献７）している。これにより、設置場所を問わず小規模な店舗でも導入できる簡易な装置が提供でき、前記のようなニーズに対応して顧客の好みの画像を表した商品を、その場で完成することができるので、新しい土産物／記念品等として提供し、さらには地域の活性化にも繋げることができるようになった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭５２−４３１５号公報
【特許文献２】特開平１１−５０３８１号公報
【特許文献３】特開２００１−３２９４７４号公報
【特許文献４】特開２００３−１３７２３９号公報
【特許文献５】特開２００５−２５５２０６号公報
【特許文献６】特開２００７−６９９５４号公報
【特許文献７】特開２０１５−９３６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、手動による加圧力には限界があること、短時間に顧客が集中して多数の商品を製造することになると体力的に厳しい状況も想定されることなどから、電動で加圧することができて、しかも小型・軽量化が充分に実現された装置が望まれていることが分かった。
【００１１】
そこで本発明は、被転写物の被転写領域に熱転写シートを押圧するとともに加熱して所望の転写を行う熱転写装置であって、極めて軽量かつコンパクトな設計の電動式装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために、本発明の熱転写装置は、上下動可能な上コテと下コテの間に、被転写物および熱転写シートを挟んで押圧するとともに加熱することによって転写を行う熱転写装置であって、前記上コテに対して、下端部で接続して垂直方向に上下動を可能にするロッドと、該ロッドの上端部と、一端で接触して垂直下方向に押し下げるアームと、該アームの他端部に接続し、該他端部を上方向に押し上げる第一偏心カムと、該第一偏心カムにギアモーターからの駆動力を伝達する機構とを有し、前記アームの押し下げる力を調整するための、前記アームの中心付近を軸支する高さ調整が可能な軸支点機構を有することを特徴とする。
【００１３】
前記駆動力伝達機構の具体的な例としては、前記第一偏心カムと同期して回転させる第一歯車と、該第一歯車に駆動力を伝達する第二歯車とからなり、前記ギアモーターを前記第二歯車に接続することが好ましい。
【００１４】
さらに前記第一歯車と第二歯車とが、第三の歯車を介して接続されていることが好ましい。第三歯車の介在により、回転の停止、回転方向の正逆反転時等における機械的な衝撃音を減衰させることができるからである。
【００１５】
第一歯車と第二歯車および第三歯車の位置関係については、各回転軸が同一直線上にあることがより好ましい。第二歯車から第三歯車そして第一歯車への駆動力の伝達が滑らかに行われるとともに、回転時における各歯車の受ける力が均等に分散されるからである。
【００１６】
なお、第三歯車の回転軸をバネやベルト等によって位置調整を可能に設計することもできる。いわゆるアイドルギア（遊び歯車）とし、第一歯車と第二歯車の回転軸を結ぶ直線からずれた位置より、該第三歯車の回転軸を前記直線に近づけるように位置調整することで、前記と同様の効果を得ることもできる。
【００１７】
また、前記軸支点機構の具体的な例としては、第二偏心カムの他、多段階、或いは無段階で支点の高さを調整する保持機構を採用することができる。機械の構造的な安定性を考慮すれば、第二偏心カムが好ましい。
【００１８】
本発明の装置は、減圧機構、エアシリンダ等の加圧機構を廃止して、代わりにアームの中心付近を軸支する軸支点の高さを変更して、該アームの押し下げる力を調整することにより、上コテと下コテで被転写物等を挟む加圧力を調節することができる。前記アームの一端が上コテの上下動を可能にするロッドの上端部と接触しており、軸支点周りにアームの両端がシーソーのように上下動するので、前記軸支点の位置が上方向に振れれば押し下げ力が弱くなり、下方向に振れれば押し下げ力が強くなるのである。
【００１９】
前記アームの他端部は、上方向に押し上げる第一偏心カムと接続されている。ギアモーターからの出力が、第一歯車の回転軸の周囲に形成された第一偏心カムによって上向きの力に変換され、前記アームの他端部が押し上げられることになる。これに連動するように前記アームの一端は、シーソーのように下方向に押し下げられるのである。
【００２０】
エアシリンダ等の加圧機構を用いない場合、従来の熱転写装置における加圧力の調整は、モーターからの出力を、減速機を用いて直接アームを押し下げる力を制御することで行っていた。このような構成の場合は、一般的にはウォームギアを採用し、加圧時の圧力維持のためにモーター停止時の逆回転を防止する必要があった。モーターを常に作動し続けることはできないため、停止時には加圧されたコテからの反発力に対抗する必要があったのである。しかし、ウォームギアには比較的大きめのバックラッシュが必要であり、モーターと「別途の減速機」が必要であるという制限も課せられる。これらの理由から所定の大きさ・重量までの装置にすることが限界であり、とても一人の力で持ち運びが容易な程度まで軽量・コンパクトにできなかったのである。
【００２１】
本発明では、好適には二つの偏心カムを組み合わせることにより、モーターとは別個の減速機を用いることなく、加圧力の保持・調整が可能であることを見いだし、発明を完成させた。すなわち、モーターと減速機を一体構造にしたギアモーターを使用しても、必要充分なトルクが得られ、加圧することができる構造を新規に設計したのである。従って、少なくとも減速機一個分のスペースおよび重量の削減が可能となった。
【００２２】
一定の加圧力については前記第一歯車の回転角度のみによって調整することも可能である。ただしモーター停止時の逆回転等を考慮すれば、第一偏心カムの回転軸の上支点乃至上支点を少し越えた位置で第一歯車の回転を止めるようにすることが好ましい。偏心カムの上支点であれば、前記アームの一端から下向の作用力（コテから見れば圧力を開放する力）を第一偏心カムの回転軸中心にて確実に捉えることができる。また、上支点を少し越える位置ではモーターの停止により駆動系の機械的な回転抑止力が作用することで、これによっても前記作用力を確実に抑えることができるのである。
【００２３】
さらに、前記ロッドの周囲には上下動を補助するバネ等の弾性部材が配置されていることが好ましい。アームの一端から上コテを押し下げる力が解放されたときに、この弾性部材により上コテを上方に引き上げ、上下コテ間の間隔を広げて、被転写物や転写シートを取り出し易くすることができるからである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の熱転写装置は、二つの偏心カムの機構を組み合わせることで従来必要とされてきた大型モーターや減速機を、簡易的なギアモーター一つで足りる構成とすることができたので、装置全体の大きさをコンパクトにすることができ、かつ一人で搬送できる程度に軽量化することを可能にした。このようなコンパクトな装置であれば、観光地、宿泊施設、映画館、テーマパークなどに直接搬入して、顧客ニーズに合わせてその場でデザインを付与し、転写工程を実演しながら販売することができる。またイベント会場、特別展示場などの非定期的に開催される場所へも、随時出店等することが可能で、新しいビジネスの展開が期待できる。
【００２５】
本発明の装置は、第一偏心カムの回転位置を上支点ないし上支点を少し越える位置で停止することによって、被転写物ごとに最適な押圧時の加圧力を必要充分な程度に維持することができる。この事も前記装置全体のコンパクト化に寄与する大きな効果である。従来装置のようにモーターの回転程度によって加圧力を調整することは、減速機との組み合わせを必要とするためにコンパクト化が困難であったからである。そして、ロッドの周囲にバネ等の弾性部材を配置することで、より簡易な機構で動作する装置にすることができた。
【００２６】
さらに、例えば第二歯車とギアモーターとは容易に装着・脱着が可能な機構にすることができるため、長距離の移動・搬送の場合などは熱転写装置からギアモーターを外せば、それぞれをより軽量化でき、容易に運ぶことができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、熱転写装置の全体像を示す図である。
【図２】図２は、熱転写装置の主要部を示す写真である。
【図３】図３は、第一偏心カムの動きを示す概略図である。
【図４】図４は、上支点で回転を止めるためのスイッチング機構を示す図である。
【図５】図５は、軸支点機構（保持機構）の一例を示す図である。
【図６】図６は、位置調整機構の一例を示す図である。
【図７】図７は、位置調整機構の一例を示す図である。
【図８】図８は、実施例に使用した実機の全体を写す写真である。
【図９】図９は、転写後のＴシャツの絵柄を写す写真である。
【図１０】図１０は、図２のうちの歯車部分を側面より示す写真である。
【図１１】図１１は、本発明の他の例における歯車部分を示す写真である。
【図１２】図１２は、本発明の熱転写装置の他の例における全体像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明に係わる熱転写装置は、昇華転写方法に使用することができるこれまでにない軽量、コンパクト、簡易な構造の電動式装置である。
【００２９】
昇華転写方法によって転写される被転写物は、典型的には繊維製品であるがこれに限定されるものではない。繊維製品には、織物、編物、不織布、カーペットなどが含まれるが、単繊維、糸または中間繊維製品であっても良い。繊維の素材としては、天然繊維（例えば、綿、絹、羊毛など）、化学繊維（例えば、ナイロン、ポリプロピレンなど）、合成繊維（例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリルなど）であり、前記繊維を所望の重量比で混繊した物であっても良い。
【００３０】
繊維製品としては前記の繊維素材を用いてなる、アウター用衣料、スポーツ用衣料、インナー用衣料、作業服、レインコート、カーテン、幟、寝装寝具、椅子やソファーのカバー、テント、カーペット、カーシート地、タオル、ハンカチ、帽子、靴下等として例示される繊維製品である。
【００３１】
本発明の熱転写装置に使用する熱転写シートは次のようにして準備することができる。初めに、顧客が自己の好みに合わせて風景・人物・建物等の写真やアート、絵画、イラストやロゴなどを選択し、画像信号としてパソコン等の処理装置で、転写時のミラー画像に反転処理する。昇華可能な染料を含むインクを、インクジェットプリンタ等によって前記ミラー画像に基づいて転写シートに噴射させ、原画を形成することにより完成する。原画は必ずしも事業者側が用意したもののみから選択させる必要はなく、顧客が持ち込む写真等或いはこれと予め用意された素材とを種々組み合わせても良い。またインターネットやスマートフォン等を介して一旦専門のデザイン編集業者等へ送信させ、配色、配置その他を被転写物に合うように変更した後、現地のパソコンへ画像信号を返信するシステムにすることも可能である。
【００３２】
熱転写シートの基材としては、染料受容層及び必要に応じて設けられたその他の層を有し、熱転写時の加熱に耐えられるものであれば特に限定されない。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等の耐熱性の高いポリオレフィン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリアミド等のプラスチックの延伸または未延伸フィルムや、これらの合成樹脂に白色顔料や充填剤を加えて成膜した白色不透明フィルムも使用できる。これ以外にも、上質紙、コート紙、アート紙、キャストコート紙、板紙等の材料も使用することができる。また、これらの材料を２種以上積層した複合フィルムであっても良い。本発明においては、市販の基材を用いることができ、例えば、（商品名：Ｔｒａｎｓｊｅｔ  ＨＴ９４００、Ｔｒａｎｓｊｅｔ  ＣＬ−１００ＦＳ、チャーム社製）等が好ましい。
【００３３】
次に、本発明の熱転写装置の構造に関して具体的に図を参照しつつ説明する。図１には、本発明の熱転写装置１の概略図が示されている。図において、下コテ２と上コテ３は互いの間隔が均一になるように、水平関係を保って取り付けられている。下コテ２の上には前記被転写物と熱転写シートが載置され、上コテ３が下方に押し下げられることによって両コテの間で加圧・加熱され昇華転写が行われる。
【００３４】
加熱手段は上コテ３または下コテ２の少なくともいずれかに設けられていれば良い。ただし下コテ側に加熱手段があると、熱転写シートが載置されると直ぐに余熱によって熱が加えられることになるため、被転写物に対する昇華転写の鮮明性が問題となる場合があるので、上コテ側に加熱手段を設ける方が好ましい。下コテ側に加熱手段を設ける場合には、コテ解放時の冷却効果を向上させて、熱転写時との温度差が大きくなるように設計するか、被転写物と熱転写シートを重ね合わせた後に下コテ上にセットすれば、前記鮮明性の問題を解決することもできる。
【００３５】
下コテまたは上コテの周縁部は、角が丸められている（いわゆる面取りされている）ことが好ましい。被転写物（例えば被服）表面の熱板に対応した部分に生じる窪み（当たり）や、繊維の押し倒れによるてかりを防止することができるからである。被服などの当たりやてかりは生地の繊維が寝てしまって光るもので、熱転写時に加圧・加熱することで、その境界領域に発生しやすいため、商品価値が下がるおそれがある。そこで、下コテまたは上コテの表面積の小さい方のコテ（両コテの表面積が同じ場合にはいずれか一方のコテ）の周縁部は、角を丸めておくことで、加圧・加熱領域とそうでない領域との境を明確にせず、ぼかすことができるからである。もちろんコテの接触面の境界周縁には昇華転写のデザインが無いことが前提である。
【００３６】
当たりやてかりの防止のために、一方のコテの素材にシリコンフォームなどを使用してクッション性を持たせることも有効である。加圧力の調整だけでは対処できない微妙な圧力に対応し、被転写物の厚み変化を吸収することができるからである。
【００３７】
また上コテ、下コテの表面はテフロン（登録商標）加工を施していない方が好ましい。テフロン（登録商標）加工は被転写物や熱転写シートと接着しないという点ではメリットがあるが、昇華性染料が浸透しやすいためにデザインが二重に写るなどの問題を生じるおそれがあるからである。
【００３８】
図１の例では、上コテ３がバネ部材５を介して平盤４に取り付けられている。平盤の上にロッド６の下端部７が固定されており、ロッドの上下動に合わせて平盤も上下する。平盤が下方に押し下げられれば、上コテも下方へと向かうのでやがて下コテと接触し両者間には圧縮圧力が働いて、挟み込まれた被転写物と熱転写シートが密着することになる。上コテと平盤との間のバネ部材５によって、上コテと下コテの間で押圧される被転写物への圧力が均一化される。被転写物の大きさや形状によって、上コテと下コテが完全な平行状態を維持するよりも若干傾きがあった方が、熱転写シートとの密着度が均一になり得ることがある。そのためバネ部材の作用によって前記傾きを補正しようとするものである。
【００３９】
もちろん、バネ部材と平盤を介さずに、ロッド６と上コテ３を直接連結することもできる。構造的に簡略化でき、構成部品も少なくすることができるのでより軽量な転写装置を実現することができる。
【００４０】
ただ、上コテと下コテとの対向面間の距離が全面にわたって正確に同一でない場合や、厚みのある被転写物を挟む場合などには、コテの表面に受ける圧力が部分的に大きくなる事があるので、ロッドと上コテの連結部に対する応力も局所的になり、当該連結部への負荷が大きく経年劣化により損傷するおそれもある。そのため図１に示すように、平盤とバネ部材などを用いて緩衝作用を働かせることも好ましい。
【００４１】
図１の例では上コテ３の上方にバネ部材５が取り付けられているが、下コテ２の下方に配置したり、あるいは両方のコテをバネ部材で保持することもできる。またバネ部材の数は安定して取り付けられる数であれば良く、４カ所程度が好ましいが、１カ所以上の複数カ所で連結しても良い。
【００４２】
さらに、図示しない方向制御棒を組み込み、上コテと平盤が向き合う面の一方に前記方向制御棒の一端を固定し、他方の面には該棒の他端部が摺動する貫通孔を形成することにより、上コテと平盤との相対的な動きを制御することができる。方向制御棒は例えばバネ部材の中心を通るようにして該バネ部材の横方向へのランダムな屈伸を防止できるような構造にしても良く、その他の位置に配しても良い。
【００４３】
バネ部材の強弱や、取り付け位置などは適宜変更可能である。平盤と上コテとは基本的に同じ加圧力を下方向に作用させるので、側面からみて両者は水平に間隔を保った状態にあり、両者の重心を結ぶ直線は、両者の水平面に対して垂直に交わるような位置関係にある。さらに下コテと上コテとの関係でも同様のことが言え、昇華染料の正確な転写のために加圧面全体が均一な圧力で押さえることができる。
【００４４】
上コテ、下コテは被転写物に応じて種々の形状のものに取り替える方式としても良い。例えば、帽子に対して転写したい場合には、下コテを凸面状、上コテを下コテの凸面の湾曲に対応する凹面状にすることができる。より正確に目的の位置・形状で昇華転写することができるからである。なお、このようなコテの組み合わせであっても、各コテ面間の間隔は一定とし、上コテは下コテに対して垂直に昇降することが好ましい。加熱・加圧条件を均一化するためである。
【００４５】
また、上コテ又は下コテを左右方向に旋回可能な構造とすることもできる。被転写物と熱転写シートをセットする際に、両コテ間の間隔をより広くしてセッティングし易くするだけでなく、コテの取替やメンテナンスなどの際に操作し易いからである。さらに、両コテ間に挿入可能なトレイを別途用意することもできる。タオル等の長尺物に対しても効率よく染色することができるからである。
【００４６】
平盤４の中央部には、垂直上向きに棒状のロッド６の下端部７が取り付けられており、該ロッドは平盤と共に垂直方向に上下動可能で、他の方向にはブレないように制御されている。ロッドの形状は基本的には円柱状であるが、多角柱や断面Ｈ型等の柱状体であってもよい。ロッド６の上方にはロッドが上下に摺動可能なように、環状の保持部材１０を有している。この保持部材によりロッドの動きが垂直方向のみに制限される。従って、ロッドの上端部８を下方に押し下げれば上コテ３が下降して下コテ２との間で加圧することができる。保持部材１０は、ボールベアリングやニードルベアリングなどの軸受けであり、ロッド６との摩擦力を軽減し、ロッドの上下動を平盤に対して垂直方向に維持できれば、特に軸受けの機構に制限はない。
【００４７】
ロッド６の下端部７が取り付けられる位置は、図１において平盤４の中央部分であるが、基本的に下コテを押し下げる時の押圧力がコテ全面に均一に伝わるような位置であれば良い。例えば、ロッドは１本のみが示されているので中央部分であるが、これが２本以上で構成されていても良く、その場合には、中央以外の部分に下端部が取り付けられることになる。
【００４８】
ロッド６の上端部８は、上方のアーム１２の一端部１１によって押し下げられる。アームとロッドとは連結させてあっても良く、図１に示すように分離されていても良い。ロッド６の周囲には平盤４と保持部材１０との間に挟まれるようにして、バネ部材９が取り付けられている。このバネ部材の作用によりアームによる下方圧力が開放されると、ロッドが上方に引き上げられることになり、それと同時に上コテも上方に引き上げられる。このバネ部材９の弾性力は、前記バネ部材５のそれよりも強いことが望ましい。上コテおよび平盤を上方に引き上げる以上の力が必要だからである。
【００４９】
アーム１２の一端部１１とロッド６の上端部８が連結させてあれば、アームの動きに連動してロッド（そして上コテ）が上下するので、前記バネ部材９が必須という訳ではない。ただし、連結するに際しては、そこに別途部品が必要になる点、アームの一端部の動作の軌跡は円弧状で有るのに対して、ロッドの上端部の動作の軌跡は上下の直線状の動きである点等の事由を考慮して、ある程度の自由度を有する結合にしなければならない。従って、バネ部材を設けた図１に示すような例の方が簡単な構造と言える。
【００５０】
図１において、アーム１２の他端部１３は、第一偏心カム１６に当接されているクランク１８から延設された突出部１９と連結されている。第一偏心カムの回転によってクランクの突出部が上下に揺動し、連結されている他端部が上下に動かされる。アームの他端部を上方向に押し上げる作用によって、アームの一端部１１がシーソーの様に下方向に動かされ、前記ロッドが押し下げられる。
【００５１】
図２は、実機の要部の写真である。アーム１２の他端部１３がクランクから延設された突出部１９と連結されていることが分かる。ギアモーター２０の駆動力を伝達する平歯車を介して第一偏心カムを回動させ、クランクを上下に動かすことができる。
【００５２】
突出部１９とアーム１２の他端部１３は、連結されているが、分離されていても良い。分離されている場合には前記クランクのような構成よりも、図３に示すような、回転カム（原動節）３６の上に載置され上下に揺動するＴ字型の従動節３８と、案内４０とで形成される構成の方が好ましい。従動節の先端３７とアーム１２の他端部１３との当接を確保し易い構造だからである。図３では左から右に行くに従って、回転カム３６が回転軸３５を中心に反時計回りに回転する際の各構成の動きを示している。この場合の従動節３８は、クランクと同じく、カムの回転運動を、上下の往復直線運動に変換する役割を果たす。
【００５３】
第一偏心カム１６は、駆動力伝達機構によって回動させられ、図１、２に例示するような第一歯車２２と同期して回転される。当然、偏心の程度や回転角度によってアームの一端部を押し下げる力（すなわちコテ間での加圧力、以下単に「加圧力」ともいう）が異なるので、偏心量を予め適当な範囲で調整することが好ましい。
【００５４】
本発明では、第一偏心カムについて上支点（あるいは上支点を若干越える）位置で回転を停止させることが好ましい。加圧に対しては常に圧力を解放する方向に力（以下「反発力」ともいう）が働くが、本発明のように加圧した状態で転写するためには、圧力をある程度の間一定に保つ必要がある。しかし、モーターを常に動作し続ける訳にはいかないし、かといってモーターを停止すれば前記反発力でモーターが意図せず回転／逆回転してしまうこともあり得る。そこで、第一偏心カムを回転させたときに、常に上支点（あるいは上支点を若干越える）位置で回転を停止させ、カムの回転軸で前記反発力を受け止めることができるようにする。カムの回転軸は不動であるため、モーターにより加えられた加圧力は、そのままの状態で保持することができるのである。
【００５５】
ここで「上支点（上死点と表記されることもある。）」とは、偏心カムが回転する際に、クランクの突出部端が回転軸から最も離れた位置のことをいい、具体的には図３において右端側の状態のことをいう。
【００５６】
前記のようにモーターの回転を一定のところで停止するような場合には、例えばセンサー等で第一偏心カムの回転角を測定したり、該カムの回転軸１７にモーター２０の電源をオンオフするための（図４に例示する）スイッチング機構２５等を設けることができる。また、その他の機構によって、より詳細な加圧力の調整が必要となる場合がある。転写シートはともかく、被転写物の厚みが一定とは限らないからである。そこで、本発明では、加圧力の調整が可能なように、アームの中心付近を軸支する高さ調整可能な軸支点を有する機構（以下単に「軸支点機構」ともいう）を備えている点に特徴がある。
【００５７】
この軸支点機構としては、例えば図５に示すような段階的に支点の高さを調整する保持機構４６を例示することができる（勿論、無段階で調整するようにしても構わない）。図５は、保持機構を側面より見た概略図である。点線でアーム４２が示されており、アームの回転軸４４を段階的に上に揚げれば、アームの一端部４１が図示しないロッドを下方に押し下げる距離が少なくなることが理解できる。
【００５８】
また軸支点機構の他の例としては図１に示すような第二偏心カムを例示することができる。第二偏心カム２６はアーム１２の中心付近を軸支するように形成されている。アーム１２は支点を中心に、一端部１１と他端部１３とがシーソーの様に上下動するが、その際の支点が高くなれば、加圧力は弱くなり、逆に支点の位置が相対的に低くなれば、加圧力は強くなる。従って、前記保持機構と同様に調整が可能なのである。第二偏心カムの場合には、偏心軸の高さを変更し固定する位置調整機構が必要である。
【００５９】
位置調整機構の一例については図６、及び図７に示す。本発明者らが先に公開（引用文献７）している高さ調整盤と類似の構造を有している。図６は図１と同じ方向から見た図であり、図７は９０°方向転換して、それぞれ第二偏心カムの周辺部分のみを抜き出して見た図である。第二偏心カム２６の偏心軸５０には軸位置を固定する高さ調整盤５１が接続されている。高さ調整盤を操作することによって、偏心量が調整されるので、所望の加圧力に設定するためには、高さ調整盤を制御すればよい。例えば、高さ調整盤に複数の係止部を設けることにより、第二偏心カムの軸位置が固定される。
【００６０】
図７において、アーム１２を貫通する偏心軸５０は、左右をボールベアリングなどの軸受け５２で回動可能に軸着されて、一端に高さ調整盤５１が取り付けられ、さらにその外側に圧力の目安となるツマミ５３が設けられている。ツマミ５３は、被転写物等に応じて所望の加圧力になるように、使用者が直接回動させる把持部となる。
【００６１】
高さ調整盤５１の周辺領域の複数の係止部は、たとえば図６に示すように凹部５４と貫通孔５５との組み合わせで構成される。凹部に対してはミニチュアベアリング５６を有する固定部材５７が、貫通孔に対しては、孔径よりも小さい突出部５８を有する固定部材５９が、それぞれ係着することによって高さ調整盤の回転を抑制することができる。
【００６２】
ここで、仮に固定部材５７を第一固定部材、固定部材５９を第二固定部材と呼ぶこととする。図面上は、第一固定部材５７は、高さ調整盤５１の回転に対して大きな抵抗力を示すことなく、比較的容易に係着状態を解除できることがわかる。凹部５４がＵ字形状の切り欠で、これに係着するミニチュアベアリング５６が円形状であるため、第一固定部材５７を高さ調整盤５１の中心軸に向かって付勢する力が弱ければ、第一固定部材を外側に押しのけつつ、高さ調整盤を回動することができるからである。なお、このミニチュアベアリングは半円形状の凸部であっても良い。高さ調整盤の側面から回転制御できるように両者の形状を組み合わせれば良いからである。
【００６３】
第二固定部材５９は高さ調整盤５１の背後（図面の奧）から前方（図面の手前）に向けて突出部５８を貫通孔５５に挿通しているので、突出部の高さによって調整盤の回動に対して大きな抵抗力となりうる。図６において左側に二点鎖線で囲って示された図は、第二固定部材のみを図７と同様の方向から見た図である。第二固定部材は、ボタン６０を手前から調整盤の後方に向けて押し出すことで、突出部を貫通孔から抜けば、容易に高さ調整盤の係止を解除することが可能であるため、第二固定部材は高さ調整盤に向けて、付勢力が働くようになっている。なお、第二固定部材が高さ調整盤の前方から後方に向けて付勢力が働くようにしても良い。その場合には、突出部は貫通孔を手前から後方に向けて挿通することになる。
【００６４】
使用者は、第二固定部材の付勢力を解除する方向にボタンを押し出し（または引き上げ）つつ、所望の目盛に合わせてツマミ（すなわち高さ調整盤）を回す。第一固定部材は、段階的に凸部が凹部に嵌まりながら高さ調整盤の係止と解除を繰り返し、所望の位置にセットされたのちは、第二固定部材の突出部の挿通によって、高さ調整盤の回動を確実に阻止する。図６に示すように、高さ調整盤の回転軸に対して対称位置で、第一固定部材と第二固定部材により挟着するのである。
【００６５】
このように、第一固定部材と第二固定部材とで、異なる係着方法を採用することにより簡単な機構であっても、確実な機能発現を保証できるので、装置のメンテナンスが容易になり維持管理にもコストがかからないのである。
【００６６】
前記の通り、第一偏心カムを常に上支点もしくはそれを少し過ぎた位置でモーターを停止させることにより、モーターの回転角度で調整するよりも、安定した加圧力を得ることができる。この効果によって、従来のようなモーターとは別個の減速機を用いることなく加圧力の安定化が可能となるので、装置全体のコンパクト化、軽量化が有利に行える。また、第二偏心カムによって加圧力を調整することができるので、被転写物に応じた適切な加圧力の下で昇華転写が行えるのである。
【００６７】
第一偏心カム１６は、図１に例示するように第一歯車２２と同期して回転される。また第一歯車２２は第二歯車２３によって回転され、ギアモーター（図１においては第二歯車の後方に存在するため図示せず）の駆動力が前記第二歯車を通して伝えられる。ここで歯車の組み合わせとして平歯車を例示しているが、はすば歯車、ねじ歯車、やまば歯車、かさ歯車、ウォームギアなどで構成しても良い。なお、歯車機構ではなく、チェーン、タイミングベルト等によって連結することも可能である。ただし駆動力を正確に伝達するためには、チェーンやタイミングベルト（これらは、バックラッシュが大きいので好適ではない。）よりも平歯車の方が好ましい。また平歯車を使用する際のモジュールは１．５〜２．５の範囲が適当である。
【００６８】
モジュールとは、歯車のピッチ円直径を歯数で割った数値をいい、歯の大きさを表す数値のことである。標準平歯車では、ピッチ円からギヤの外径までの距離がモジュールとなる。
【００６９】
ギアモーターは単独で取り外し可能に構成することができる。従来の熱転写装置においてもモーター部分を取り外し可能ではあったが、減速機との組み合わせで成立していたため、そのような取り外しはいわゆる分解・メンテナンスに等しいものであった。それに対して、本発明の装置はギアモーターと駆動力伝達機構（例えば歯車機構）とを接続しているだけの簡単な構造であるため、このモーター部分を別体として取り外し、両者を個々に搬送できるので、より軽量化され可搬性の向上した装置が得られることになる。
【００７０】
図１０は、図２に示す主要部のうちの第一歯車２２と第二歯車２３を側面視した写真である。前記の通りギアモーター（第二歯車の後方に存在するため図示せず。）により第二歯車２３を回転させ、第一歯車２２を回転させるのであるが、このときに各歯が互いに嵌りあって回転運動を伝えるために、両者の歯の間には僅かな隙間が設けられている。この隙間によって歯車は自由に動くことができ、仮に隙間を無くしてしまうと円滑な回転運動が阻害されることになるからである。
【００７１】
この隙間はバックラッシュとも呼ばれ、ある方向に回転していたものを逆の方向に回転させたときに発生する最大の隙間である。前記の通りバックラッシュは両歯車のスムーズな回転のために必要とされるが、バックラッシュが大きいと反転時等の衝撃音が大きくなるという問題がある。
【００７２】
そこで、第三の歯車を設けることを提案する（図１１参照）。駆動歯車である第二歯車２３の回転を、第三歯車２４を介して第一歯車２２に伝えるようにするのである。図１１は実際に、第三歯車２４を組み込んだ状態を示す写真である。第三歯車の介在によって、歯車が停止または回転開始の際に発生していた衝突音は殆ど消音することができた。
【００７３】
この第三歯車は樹脂製の歯車を使用することがより好ましい。第一歯車と第二歯車が金属製である場合には、両者を樹脂製の歯車にて連結することによって、より動作時の消音効果を発現することができるからである。また、各歯車の歯には潤滑剤として、オイル、グリース、コンパウンド等を使用することができ、化学的に安定なフッ素オイルベースのグリース等を塗布することが好ましい。これにより回転動作がより滑らかになるとともに、消音効果、歯車等の摩耗による損失防止効果があるからである。なお、第三歯車を樹脂製にすることで、優先的に第三歯車が摩耗する様にし、定期的な取り替え用の消耗品とすることで、他の部品の寿命を延長させ、装置全体の耐用年数を延ばすという効果も期待される。
【００７４】
図１１には、第一歯車２２の前方にバネ部材６３が設けられている。これは、第一歯車２２が時計回りに回転した（この場合コテ間は加圧されるように作用する）際に、第一歯車の表面に設けられた突出部６２がこのバネ部材６３に当接することによって、第一歯車の回転速度を緩やかに停止させることができる。この機構は必須の構成ではないが、本発明の装置に付加することで部品の破損防止効果等をより安全側に補償することができる。
【００７５】
第一から第三歯車の配置については、図１２に示すように、第一歯車２２と第二歯車２３と第三歯車２４の各回転軸が、同一直線（Ｌ）上にあることが好ましい。駆動歯車（第二歯車）から従動歯車（第三歯車、第一歯車）への駆動力の伝達が滑らかに行われるとともに、回転時における各歯車の受ける力が均等に分散されるからである。また装置の設計や或いは製造する上においても簡便化される。
【００７６】
前記の通り各歯車の回転軸を直線上に載せるという配置の他に、第三歯車を、第一歯車と第二歯車の間に挟み込むように押しつけ、或いは離間させることができるような構成（いわゆるアイドルギアとして、第一歯車と第二歯車の回転軸を結ぶ直線からずれた位置から、該第三歯車の回転軸を前記直線に近づけるようにバネやベルト等によって位置調整可能にする構成）とすることができる。この構造により装置の製造上の誤差等による各歯の噛み合いを調整し、或いは使用による経年の変化に対応して、歯車同士の連結の程度を適当な間隔によって保持することができる。
【００７７】
図１２に示す装置７０の他の構成部品、配置などは、基本的には図１に示す装置と同様であるため、同じ番号を使用することで説明については省略する。
【００７８】
本発明の熱転写装置を使用して転写する工程での加熱・加圧時間は、被転写物と熱転写シートの組み合わせによって適宜選択すれば良いが、一般的には１７０〜２３０℃で、３０秒〜９０秒程度、圧力は１００〜３００ｇ／ｃｍ２である。例えば、被転写物としてポリエステル１００％のＴシャツを使用した場合には、温度２００℃で、１分、圧力２５０ｇ／ｃｍ２が適当である。
【００７９】
以下に、本発明の熱転写装置を使用した昇華転写の結果をより具体的に示す。
【００８０】
（実施例１）
被転写物としてポリエステル１００％で縫製されたＴシャツを用いて、該Ｔシャツの正面にデザインを施す例について説明する。初めに、熱転写シートを作成する。使用した昇華染料を含むインクは（商品名：ＥＳ２シリーズ、紀和化学社製）である。インクジェットプリンタは（商品名：ＸＦ−６４０、ローランド社製）を使用し、パソコンに取り込んだ画像をミラー画像に反転処理する。シートとして（商品名：Ｔｒａｎｓｊｅｔ  ＨＴ９４００、チャーム社製）を使用してインクジェットプリンタにより描画し、転写用原画を作成した。
【００８１】
次に、Ｔシャツを平坦化するとともに下コテ上に保持し、熱転写用シートを被せた後、上コテ３を下降させた。なお、本例で使用した熱転写装置１（実機の写真を図８に示す。）は下コテ２に加熱機構を備えている。
【００８２】
加熱温度２００℃で、加圧時間１分間、圧力２５０ｇ／ｃｍ２で熱転写したときのＴシャツへの転写結果を図９に示す。Ｔシャツの正面に絵柄が均一に転写されていることが判る。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
以上説明したように、本発明の熱転写装置は、従来必要とされてきた大型モーターや減速機を、簡易的なギアモーター一つで足りる構成とすることができたので、装置全体の大きさをコンパクトにすることができ、かつ一人で搬送可能な程度に軽量化した。この装置は、観光地、宿泊施設、映画館、テーマパークなどに直接搬入して、顧客ニーズに合わせてその場でデザインを付与し、転写工程を実演しながら販売することができる。またイベント会場、特別展示場などの非定期的に開催される場所へも、随時出店等することが可能で、新しいビジネスの展開が期待できる。
【符号の説明】
【００８４】
１      熱転写装置
２      下コテ
３      上コテ
６      ロッド
１２    アーム
１８    クランク
１６    第一偏心カム
２０    ギアモーター
２２    第一歯車
２３    第二歯車
２４    第三歯車
２６    第二偏心カム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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