JPH0469067B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は予め転写フイルムの表面に印刷または
蒸着された絵模様を、例えば石鹸などの被転写物
に熱転写するための熱転写装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

この種の熱転写装置は一般的な平板とは異な
り、所定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、熱転写用加
熱ローラの押付力、加熱温度、加熱時間などの条
件が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重要な課題になる。

熱転写を能率的に行う熱転写装置として、加熱
ローラにより転写フイルムを被転写物へ押し付け
るものが提案されてはいるが、転写速度を速くす
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。つまり、加熱ローラは被転写物に
より熱を奪われると、表面温度が大きく低下する
ので、単一の加熱器で加熱ローラを加熱するので
は、表面温度が所定値に回復せず熱転写できない
か、所定値よりも高くなり過ぎ、転写フイルムが
被転写物に融着してしまう。

加熱ローラの温度変化を抑えるためには、加熱
ローラの直径を大きくし、熱容量を大きくすると
よいが、熱転写装置の起動に時間が掛り、熱転写
装置を急に停止すると、加熱ローラの表面温度が
高くなりすぎ焼損する恐れがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は高速熱転写を図るために、熱転
写後に転写フイルムが被転写物から円滑に剥離さ
れる熱転写装置を提供することにある。

〔問題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の構成は転
写フイルムの絵模様を被転写物に重ね合せ、回転
する加熱ローラにより押圧する熱転写装置におい
て、加熱ローラと転写フイルムを巻き取る巻取器
の間に、転写フイルムに張力を付与する緊張ロー
ラをばねにより懸架し、転写フイルムに引張方向
の振動を与える電磁加振器を緊張ローラに備えた
ものである。

〔作 用〕 転写フイルムに張力を与える緊張ローラは、電
磁加振器により振動を加えられる。転写フイルム
は緊張ローラにより引張方向の振動を受け、加熱
ローラから離れるとすぐ、被転写物から剥離さ
れ、巻取器へ巻き取られる。

〔発明の実施例〕

第１図に示すように、本発明による熱転写装置
は、供給装置１に積み重ねられた被転写物として
の石鹸ｓを１個ずつコンベヤ１２へ送り出し、コ
ーテイング装置２により石鹸ｓの表面に熱可塑性
合成樹脂などのコーテイング層１６（第２図参
照）を形成し、乾燥器８により乾燥し、加熱装置
９を含むコーテイング硬化装置３により硬化し、
冷却器１０により冷却した後、熱転写機４で転写
フイルムの被転写物を石鹸ｓのコーテイング層１
６へ熱転写するものである。

石鹸ｓは絵模様の転写位置を位置検出装置５で
検出し、位置ずれを圧接台１１の制御部へフイー
ドバツクし、包装装置６で包装し、箱詰装置７で
箱詰して出口１３へ排出される。位置検出装置５
により検出されたパターンは、基準のパターンと
比較され、被転写物の位置ずれは熱転写機４の圧
接台１１で補正される。

第２図に示すように、転写フイルム７３は塩化
ビニールなどの転写フイルム７３の表面（下面）
に、剥離層１４を介して所定の絵模様１５を印刷
され、絵模様１５の表面に接着剤１５ａをコーテ
イングされている。転写フイルム７３は絵模様１
５の前後に所定の間隔を存して境界線１７を印刷
され、後述するように絵模様１５の１コマ毎に間
歇的に送られる。

第３図に示すように、コーテイング装置２はコ
ンベヤ１２の移動経路内に配設した電動機２０に
より駆動される上下１対の吸水ローラ２９，３０
と、複数のスプレーガン２７と、複数の空気吹付
ノズル２５と、複数のコーテイングセンサ３１と
からなる。石鹸ｓの表面の水分は吸水ローラ３０
により拭き取られ、吸水ローラ３０は空気吹付ノ
ズル２８からの空気により乾燥される。

空気圧縮機３７からの空気は、圧力調整弁３４
により所定圧力に調整され、加熱器２６により所
定温度に加熱され、弁２２，２４，２３、各空気
吹付ノズル２５，２８を経てそれぞれ石鹸ｓ、吸
水ローラ２９，３０へ吹き付けられる。空気圧縮
機３７からの加圧空気は、圧力調整弁３４ａを経
てコーテイング液槽３６（圧力計３５で監視され
る）へ送られ、コーテイング剤をスプレーガン２
７から石鹸ｓの表面に吹き付ける。コンベヤ１２
に付着したコーテイング剤は、コンベヤ１２の戻
り側に配設したベルト洗浄器３２で除去され、ベ
ルト乾燥器３３で乾燥される。スプレーガン２７
からのコーテイング剤の噴霧量は、制御装置２１
により制御される。図示の実施例では、石鹸ｓは
３回にわたつてコーテイング層を形成される。

第４図に示すように、コーテイング層硬化装置
３はコンベヤ１２に沿つて、送風機３８からの常
温空気吹出口１８、加熱装置９、送風機３９から
の常温空気吹出口４２、複数の冷気吹出口４１を
配設されている。常温空気吹出口４２と冷気吹出
口４１の吹出量は風量調整弁により調整される。

冷気吹出口４１は風量調整弁、加熱器４０、ダ
クト４３を経て、冷却器としての熱交換器４４に
接続される。空気取入口４６から送風機４５へ吸
引された空気は、熱交換器４４により冷却され、
ダクト４３を通り、加熱器で適温に加熱・減湿さ
れる。このため、熱交換器４４で空気を冷却する
冷媒は、冷媒圧縮機４８、凝縮器４７、膨張弁４
９、蒸発器５０へと循環される。

第５図に示すように、冷気吹出口４１に配設し
た風量調整弁６３は、電磁アクチユエータ６５に
より駆動され、冷気吹出口４１の通路面積を加減
する。電磁アクチユエータ６５のストロークは制
御装置６１により制御される。

第６，７図に示すように、加熱装置９は実際に
は、３個の遠赤外線加熱器５２をフード５６の内
部に配設して構成され、各遠赤外線加熱器５２は
温度センサ５３の信号に基づく制御装置５１の出
力により制御される。石鹸ｓの乾燥に伴い発生す
る蒸発ガスは、フード５６から排風機５４により
ダクト５５を経て外部へ排出される。遠赤外線加
熱器５２から直接放射され、または反射板５７で
反射される遠赤外線は、石鹸ｓの表面を加熱し、
コーテイング層１６を硬化させる。

第８図に示すように、熱転写機４はコンベヤ１
２の途中に圧接台１１と、圧接台１１に対向する
加熱ローラ９７とを配設される。転写フイルム７
３はコンベヤ１２に沿つて配設した複数の案内ロ
ーラ７４、緊張ローラ８２、案内ローラ８３に張
り渡され、転写フイルム７３の左端部は図示して
ない巻取器により間歇的に巻き取られる。

緊張ローラ８２は電磁加振器８６に支持され、
電磁加振器８６はばね８７により基枠（図示せ
ず）に懸架支持される。転写フイルム７３の経路
内に配設した位置センサ７５は、第２図に示した
転写フイルム７３の境界線１７を検出し、所定の
位置で転写フイルム７３の送りを停止する。電磁
加振器８６は電磁アクチユエータ８５の電流を制
御し、緊張ローラ８２が転写フイルム７３に与え
る張力を加減し、同時に交流加振コイル８４は転
写フイルム７３に微振動を与える。

圧接台１１は例えば流体圧アクチユエータなど
の昇降装置８０に支持される基台７８に、ばね７
７を介して支持台８１を支持され、支持台８１は
電磁加振器７９により上下に振動を付与される。
電磁加振器７９と前述した電磁加振器８６の振幅
は、第９図に示す制御装置８９により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の表面温
度を検出するために、３個の温度センサ９３，９
３ａ，９３ｂが加熱ローラ９７に接近しかつ周方
向に間隔を存して配設され、補助遠赤外線加熱器
９２の熱出力を加減するように構成される。補助
遠赤外線加熱器９２は加熱ローラ９７が石鹸ｓか
ら離れる部分に、遠赤外線加熱器９１は補助遠赤
外線加熱器９２の後方（加熱ローラ９７の回転経
路の下流側）にそれぞれ配設される。熱転写機４
へ送られる石鹸ｓを予熱するために、コンベヤ１
２の上流側に遠赤外線予熱器７１が配設され、遠
赤外線予熱器７１の熱出力は温度センサ７２の信
号に基づいて制御される。

第１０図に示すように、加熱ローラ９７は主軸
９６にゴムなどの軟質のローラを結合してなり、
内部に筒形の反射板１０２と加熱器９８を埋め込
まれる。反射板１０２に配設した温度センサ９３
ｃの信号は、スリツプリング９９を経て制御装置
９０へ送られる。加熱器９８は制御装置９０から
スプリング９５を経て通電される。加熱器９８と
遠赤外線加熱器９１の電流は、加熱ローラ９７の
表面温度を検出する温度センサ９３と上述の温度
センサ９３ｃの各信号に基づく制御装置９０の出
力により制御される。

遠赤外線加熱器９１は加熱ローラ９７の中心部
と両端側に３分割して構成され、周囲温度の影響
を受けやすい両端側の遠赤外線加熱器９１の電流
は、中央の遠赤外線加熱器９１ａの電流は別に制
御される。

第１１，１２図に示すように、位置決め装置１
１１は支持台８１の上の石鹸ｓを加熱ローラ９７
に関連する所定の位置に停止させる。すなわち、
コンベヤ１２の送り方向前方側に、石鹸ｓ停止さ
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ト１
１９により支持される。ブラケツト１１９に支持
されたサーボモータ１１８は、主軸に結合したね
じ軸１２０、停止板１１７に固定したナツト１３
０に螺合され、停止板１１７の前後位置はサーボ
モータ１１８の正逆回転により調節される。停止
板１１７とサーボモータ１１８を支持するブラケ
ツト１１９は支柱１２６に固定され、支柱１２６
は流体圧アクチユエータ、電磁アクチユエータな
どの昇降装置１２７により、支持台８１の面より
も上方へ突出し、支持台８１の面よりも下方へ引
退可能とされる。

石鹸ｓの横方向の位置を調節する左右１対の案
内板１１５は、支持台８１に横方向移動可能に支
持される。すなわち、各案内板１１５はピン１１
４により前後１対のナツト１１３を結合され、ナ
ツト１１３に螺合したねじ軸は支持台８１の側壁
１１６に回転可能に支持され、かつ減速歯車機構
１１２を介してサーボモータ１１０により正逆回
転される。サーボモータ１１８，１１０は手動ダ
イヤルを備えた設定ダイヤル板１２１により調節
できるが、パターン比較装置１２２の出力信号に
より自動的に調整される。

パターン比較装置１２２は転写フイルム７３の
絵模様と石鹸soの関係で設定された基準のパター
ンを記憶設定される。一方、第１図に示した位置
検出装置５において、石鹸ｓと石鹸ｓ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１２
４により検出される。パターン比較装置１２２は
検出パターンと基準パターンの位置ずれに応じて
各サーボモータ１１８，１１０を制御する。

次に、発明装置の作動について説明する。コー
テイング装置２は吸水ローラ３０により石鹸ｓの
表面の湿気を取り除き、加熱空気を吹き付けて石
鹸ｓの表面を乾燥する。スプレーガン２７により
第１コーテイング剤の吹付けを行い、吹付ノズル
２５から加熱空気を吹き付けて乾燥し、同時にコ
ーテイングに伴う溶剤の泡などを消去する。以下
同様に、第２次、第３次のコーテイング剤の吹付
けを行い、所定の厚さのコーテイング層１６を形
成する。

石鹸ｓの場合、コーテイング剤は石鹸ｓの表面
に接着層を備え、水により溶解または剥離するこ
となく、絵模様が最後まで残るような塗膜を形成
するものであり、コーテイング剤には遠赤外線に
反して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。コーテイ
ング層１６はコーテイング層硬化装置３で加熱装
置９により加熱硬化される。コーテイング剤がア
クリル塗料の場合、加熱装置９の遠赤外線加熱器
５２の遠赤外線の波長は50〜100μmが適当であ
る。遠赤線は被照射物質により吸収率が異り、か
つ表面だけを加熱し内部を加熱しない性質を有す
る。

遠赤外線の照射によりコーテイング層１６の溶
剤が蒸発し、コーテイング層１６は次第に硬化し
て塗膜を形成する。コーテイング層１６が硬化す
る時間は極めて短かく、遠赤外線長く照射する石
鹸ｓが軟化し、熱転写の際に石鹸ｓが変形する恐
れがあるので、冷却器１０の常温空気吹出口４２
からの空気により常温（20〜25℃）に冷却し、冷
気吹出口４１からの冷気により、第１次冷却にお
いて約10℃、第２次冷却において約４℃、第３次
冷却において約０℃まで冷却する。

次いで、石鹸ｓを熱転機４へ送る。加熱ローラ
９７の熱負荷を軽減するために遠赤外線予熱器７
１によりコーテイング層１６を加熱する。遠赤外
線予熱器７１は短時間で石鹸ｓのコーテイング層
１６だけを加熱し、石鹸ｓを軟化させない。位置
センサ７５により絵模様が位置決めされている転
写フイルム７３の下の支持台８１へ石鹸ｓが送ら
れると、石鹸ｓは第１１図に示す停止板１１７に
当つて停止する。基台７８が流体圧アクチユエー
タなどの昇降装置８０により押し上げられ、石鹸
ｓが転写フイルム７３と一緒に、加熱ローラ９７
へ押し付けられる。この時、停止板１１７は昇降
装置１２７により下降される。

したがつて、石鹸ｓはコーテイング層１６へ遠
赤外線予熱器７６により加熱された転写フイルム
７３の絵模様を押し付けられ、回転する加熱ロー
ラ９７により熱転写されながら、支持台８１の石
鹸ｓはコンベヤにより左方へ送り出される。次の
転写フイルム７３の境界線１７が位置センサ７５
により検出されると、転写フイルム７３の送りが
停止される。

熱転写時、支持台８１は電磁加振器７９により
上下振動（振幅は僅かである）を与えられ、転写
フイルム７３とコーテイング層１６との融着を防
ぐ。支持台８１の下面と電磁加振器７９との間に
は薄いウレタンゴムなどの軟質材が介装される。
同時に、電磁加振器８６の電磁アクチユエータ８
５は緊張ローラ８２を介して転写フイルム７３の
平均的張力を調節し、電磁加振器８６の加振コイ
ル８４は転写フイルム７３に所定の範囲で引張方
向の振動を加え、転写フイルム７３が加熱ローラ
９７から離れるとすぐ、転写フイルム７３を石鹸
ｓから剥離する。電磁加振器８６の振動器は30〜
200Hzが適当である。

熱転写時、加熱ローラ９７が転写フイルム７３
を介して石鹸ｓに接する部分の表面温度は低下す
るが、加熱ローラ９７は石鹸ｓから離れると、補
助遠赤外線加熱器９２により加熱され、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さ
れる。補助遠赤外線加熱器９２の熱出力は、加熱
ローラ９７から石鹸ｓへ伝達される熱損失を補う
ように、精密に制御されるので、加熱ローラ９７
の表面温度は均一になる。すなわち、加熱ローラ
９７の熱転写処理前の温度は、温度センサ９３ａ
により検出され、熱転写処理後の温度は温度セン
サ９３ｂにより検出され、各温度センサ９３ａ，
９３ｂの信号に基づく制御装置９０の出力により
補助遠赤外線加熱器９２の熱出力が制御され、加
熱ローラ９７は熱転写処理中に奪われた熱量を補
充される。加熱ローラ９７の温度は150〜250℃に
設定される。

加熱ローラ９７は内部に加熱器９８を埋め込ま
れているから、加熱ローラ９７は温度変化を抑え
られ、熱転写装置の起動時間を短縮できる。加熱
器９８の容量は小さくてよいので、熱転写装置の
運転を急に停止しても、加熱ローラ９７の温度が
異常上昇し、加熱ローラ９７が焼損する恐れはな
い。

上述の実施例で、遠赤外線加熱器にはセラミツ
クス遠赤外線加熱器を用いるのが好ましい。ま
た、被転写物として石鹸ｓ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
適用できる。

〔発明の効果〕

本発明は上述のように、回転する加熱ローラと
転写フイルムを巻き取る巻取器との間に配設した
緊張ローラに電磁加振器を備え、電磁加振器によ
り転写フイルムに引張方向の振動を与えるように
したので、転写フイルムは加熱ローラから送り出
されると、転写フイルムは引張方向の振動により
被転写物から迅速に無理なく剥離される。したが
つて、転写フイルムが被転写物に融着することは
なく、転写速度を高めても不良製品の発生が少な
く、能率が向上される。

【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示す
側面図、第２図は転写フイルムと被転写物との関
係を示す側面図、第３図はコーテイング装置の概
略構成を示す側面図、第４図はコーテイング層硬
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いて
の拡大図、第７図は同正面図、第８図は熱転写機
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
は圧接台に備えられる被転写物の位置決め装置を
示す正面図、第１２図は同平面図である。 ２：コーテイング装置、３：コーテインク層硬
化装置、４：熱転写機、５：位置検出装置、８：
乾燥器、９：加熱装置、１０：冷却器、１１：圧
接台、１２：コンベヤ、１５：被転写物、５２，
９１：遠赤外線加熱器、７８：基台、７９，８
６：電磁加振器、８０：昇降装置、８１：支持
台、８２：緊張ローラ、８３：案内ローラ、９
２：補助遠赤外線加熱器、９３：温度センサ、９
７：加熱ローラ、１１５：案内板、１１７：停止
板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 転写フイルムの絵模様を被転写物に重ね合
   せ、回転する加熱ローラにより押圧する熱転写装
   置において、加熱ローラと転写フイルムを巻き取
   る巻取器の間に、転写フイルムに張力を付与する
   緊張ローラをばねにより懸架し、転写フイルムに
   引張方向の振動を与える電磁加振器を緊張ローラ
   に備えたことを特徴とする熱転写装置。