JPH11157165A - 保護膜形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】小型に構成することができ、消費電力を低く抑
えることができ、かつまた十分な耐候性、耐薬品性及び
耐磨耗を確保した保護膜を形成できる保護膜形成装置の
提供。 【解決手段】 所定剛性を有するカード体１の印画面上
に保護膜Ｋを形成するために搬送しつつ熱転写する保護
膜形成装置であって、印画面の裏面側に配設され、弾性
変形により所定ニップ幅を得て搬送力及び熱転写に必要
な加圧力を発生するローラ５と、ローラ５に対して回転
駆動力を伝達する駆動モータ６と、ニップ幅に略匹敵す
る発熱部を有するサーマルラインヘッド３と、保護膜Ｋ
を基部に敷設したフィルムベース２の発熱面と印画面の
間に介在させ巻き取る連続シート体巻取機構１０、１
１、１２とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、保護膜形成装置に
係り、例えば熱昇華型記録方式や熱転写記録方式による
記録装置により所定の印画が行われた印画面上に、透明
ないし光透過性の保護膜を形成するために被記録媒体を
搬送しつつ保護膜を熱転写するように構成された保護膜
形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】熱昇華型記録方式や熱転写記録方式によ
る記録装置により所定の印画が行われた印画面は非常に
薄いことから耐久性に乏しい、また耐候性にも劣ること
から従来より、所謂ラミネート処理が行われている。

【０００３】この処理は、ラミネータと呼ばれる装置で
あって、ヒータでゴムローラを加熱するか、あるいは金
属管内部にランプを入れ金属管を加熱して、サーミスタ
で温度検出を行うようにして所定温度を維持するように
したヒートローラと、このヒートローラに対して透明な
いしホログラム画像などの偽造防止手段を予め印刷して
ある保護膜をフィルムベース上に敷設した連続シート体
を、カード体の印画面との間に介在させて、カード体を
含む被記録媒体の搬送速度に略同期するとともに、印画
面に所定の圧力を作用させることにより保護膜の熱転写
を行うように構成されている。 このようなヒートロー
ラを用いたラミネータによれば、厚手の保護膜を熱転写
することができるが、装置が大型になるとともにヒート
ロールの電力消費が非常に高くなる。

【０００４】そこで、熱昇華型記録方式や熱転写記録方
式に用いられるサーマルラインヘッドをそのまま用い
て、ＹＭＣの各色層の印画後に透明の保護膜層をフィル
ムベース上に敷設した連続シート体を、カード体の印画
面との間に介在させて、カード体の搬送速度に略同期す
るとともに、印画面の裏面に設けられたプラテンローラ
の弾性変形に伴う所定の圧力を利用してサーマルライン
ヘッドによる保護膜の形成を行うように構成された、ラ
ミネータ兼用のプリンタ装置も一部実用化されている。

【０００５】以上のように、透明の保護膜層をフィルム
ベース上に敷設した連続シート体をヒートローラまたは
印画用のサーマルラインヘッドを用いて加熱し、印画面
上に転写することで、保護層を形成することで、耐候
性、耐薬品性及び耐磨耗も同時に確保していた。このよ
うにして得られたカード体は、各種の証明書類、免許証
として長期間に渡る使用が可能となるものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにして形成
される保護膜において、ヒートローラ式の装置によれ
ば、確かに良い結果を得ることができるが、装置が大型
となり、かつまた消費電力が大きく、トータルではかな
りのコストアップとなる。また、ヒートロールが使用可
能となるまでに、時間を要するので待機時間が長いとい
う問題がある。

【０００７】一方、サーマルラインヘッドをそのまま用
いる装置によれば、ＹＭＣの各色層を設けたインクリボ
ンカートリッジに代えて、透明の保護膜層をフィルムベ
ース上にさらに敷設した連続シート体設けたインクリボ
ンカートリッジを用いて、印画後に保護膜を形成するよ
うに制御することで保護膜を得ることができるので、上
記のヒートローラ式の装置に比べて少なくとも初期投資
は削減でき、かつまた即座にヒートアップできるので待
機時間を短縮できる利点がある。しかしながら、印画用
のサーマルラインヘッドをそのまま用いる装置では、絶
対熱量が不足することから厚手の保護膜形成を行うこと
ができず、数ミクロンの厚さの保護膜しか形成できず、
各種の証明書類、免許証などとして長期間に渡る使用が
行われるカード体を得ることができない問題があった。

【０００８】したがって、本発明の保護膜形成装置は上
記の事情に鑑みてなされたものであり、小型に構成する
ことができ、消費電力を低く抑えることができ、かつま
た十分な耐候性、耐薬品性及び耐磨耗を確保した保護膜
を形成できる保護膜形成装置の提供を目的としている。

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、本発明によれば、所定剛性を有
するカード体を含む被記録媒体の印画面上に、透明ない
し光透過性の保護膜を形成するために前記被記録媒体を
搬送しつつ前記保護膜を熱転写する保護膜形成装置であ
って、前記印画面の裏面側に配設され、弾性変形により
所定ニップ幅を得て搬送力及び前記熱転写に必要な加圧
力を発生するローラと、前記ローラに対して回転駆動力
を伝達するか、前記被記録媒体を搬送する駆動部と、記
印画面側に配設され、前記ニップ幅に略匹敵する発熱部
を有するサーマルラインヘッドと、前記保護膜を基部に
敷設した連続シート体を前記発熱部の発熱面と前記印画
面の間に介在させて、前記被記録媒体の搬送速度に略同
期して巻き取る連続シート体巻取手段とを具備すること
を特徴としている。

【０００９】また、好ましくは、前記発熱部は、複数の
発熱体をサーマルラインヘッド基部上に併設するかまた
は多数の発熱体を前記被記録媒体の搬送方向に対して傾
けるように配設されることを特徴としている。

【００１０】そして、好ましくは、前記発熱体を保護す
るとともに、低摩擦層を前記発熱面に形成した保護層を
形成することを特徴としている。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の好適な実施形態に
ついて、添付の図面を参照して述べる。

【００１２】先ず、図１は保護膜形成装置と熱昇華型記
録方式の記録装置とを併設した要部断面図である。本図
において、記録装置には、カード体１を図示のように積
載状態で載置したカードケース１１６が着脱可能に設け
られており、不図示のモータにより駆動されるピックア
ップローラ１１５の回転摩擦力によりカード体１を下流
側の記録部であって、ラインサーマルヘッド１０４とプ
ラテンローラ１０５とにより挟まれる部位に順次搬送で
きるように構成されている。

【００１３】一方、カラーリボンカートリッジ２００は
モータ１１３により巻き取られるリールとクラッチ１１
１によりバックテンションを発生するようにした供給リ
ールに巻きつけられるとともに、Ｙ、Ｍ、Ｃと必要に応
じてＢ色層を設けたベースフィルム１０２が、ラインサ
ーマルヘッド１０４とカード体１の印画面１ａ上に位置
するようにして、巻き取りつつ新規の色層を移動させる
ようにしている。また、ステップモータであるモータ１
０６によりサーマルラインヘッド１０４への画像印刷信
号に同期するように駆動されるプラテンローラ１０５が
弾性変形するときの反発力により所定印刷圧力を得るよ
うにして、カード体１の印画面１ａ上への印画を行うよ
うにしている。

【００１４】以上のように構成される記録装置におい
て、カード体１が正逆方向に搬送されることで所定の印
画、文字の記録が行われた後に、出力されて保護膜形成
装置に搬送されて保護膜の形成が印画面１ａ上に行われ
る。

【００１５】保護膜形成装置は、不図示の筐体に各構成
部品が図示のように配設されており、カード体１の印画
面１ａ上に、透明ないし光透過性及び偽造防止のための
ホログラムなどを印刷した保護膜を形成するためにカー
ド体１を図中の矢印方向に搬送しつつ保護膜を熱転写す
るように構成することで、構成部品数を極力少なくする
ように構成されている。すなわち、カード体の搬送機構
と熱転写機構を兼用するように構成されているが、これ
に限定されずカード体１を所定位置に固定し、後述する
ニップ幅に略匹敵する発熱部を有するサーマルラインヘ
ッド３を移動しつつ保護膜を形成するようにしても良
い。

【００１６】図１において、ローラ５はシリコーンラバ
ーのように耐久性及び耐熱性に優れるゴム材を一体に設
けたものであり、図示しない筐体により回動自在に設け
られ、モータ６から回動駆動力を得るようにする一方
で、カード体１の印画面の裏面側になるように配設され
ており、その弾性変形により所定ニップ幅（搬送摩擦力
を得るための変形量）を得ることで搬送力及び熱転写に
必要な加圧力を発生するようにしている。

【００１７】このローラ５の回転中心から垂直に伸びる
線を中心とするとともに、カード体１の印画面１a側に
は後述するようにカード体１の搬送方向に沿うようにし
て十分な発熱幅を確保したサーマルラインヘッド３が図
中の矢印方向に駆動するための上下駆動機構部４により
上下移動可能になるように設けられている。

【００１８】また、保護膜形成用のための透明または光
透過性ないし偽造防止のホログラム、マーキングなどを
予め形成した所定樹脂材料による保護膜Ｋを図中の下側
になるように塗布または貼り付けたフィルムベース２
は、モータ１３により巻き取られるリール１２とクラッ
チ１１によりバックテンションを発生するようにした供
給リール１０に巻きつけられるとともに、ガイドバー
２、９により図示のように方向転換することでサーマル
ヘッド３の発熱部において必要な張力が発生するように
している。

【００１９】以上説明の構成において、モータ６の駆動
に伴いローラ５が回動されてカード体１がサーマルライ
ンヘッド３の下方に搬送されると、上下駆動機構部４に
サーマルラインヘッド３が降下されてローラ５との間で
挟持してニップ幅分を確保するように弾性変形し、搬送
力と熱転写に必要となる所定圧力を維持する状態にす
る。

【００２０】この状態からモータ６とモータ１３が駆動
され、予め低い温度になるように通電して所定温度に短
時間になるようにできるようにするか、通電が行われて
いないサーマルヘッド３に対して、駆動モータの起動と
略同じタイミングでサーマルラインヘッド３への通電が
行われて印画面１a上に保護膜が熱転写されて、全面へ
の保護膜形成後に外部に出力される。以上のようにして
得られたカード体１によれば、比較的に厚手の保護膜を
形成することができるようになるので、十分な耐候性、
耐薬品性及び耐磨耗を確保できる。

【００２１】図２（ａ）はサーマルラインヘッド３の要
部断面図であってローラ５とともに示した図である。ま
た、図２（ｂ）は、サーマルラインヘッド３の要部断面
図である。また、図３は図２（ａ）のＸ−Ｘ線矢視断面
図であって発熱面側から見た図である。

【００２２】両図において、既に説明済みの構成部品に
ついては同様の符号を附して説明を割愛すると、ローラ
５はサーマルヘッド３が上記のように降下することで、
サーマルヘッド３の線状に形成される３本の発熱体３
１、３２、３３の配設間隔Ｐ１、Ｐ２に略相当する幅で
変形することで、反発作用により所定圧力を発生するよ
うに構成されている。発熱体３１、３２、３３にはガラ
ス層から形成される保護層３８が図示のように形成さ
れ、その表面において低摩擦層３４を形成して、熱転写
における融着防止を図るとともに摩擦係数を低く設定で
きるようにしている。

【００２３】また、図３において、各発熱体３１、３
２、３３の両端には電極３５が基部３９上の縁部に夫々
配設されており、これら電極３５に対して所定電力を供
給することで各発熱体３１、３２、３３を一斉に発熱す
るようにしている。

【００２４】さらに、図４はサーマルラインヘッド３を
発熱面側から見た図であって、既に説明済みの構成部品
については同様の符号を附して説明を割愛して未説明部
分に限定して述べると、図４（ａ）において、各発熱体
３１、３２、３３は上記のニップ幅（Ｐ１＋Ｐ２）に相
当する幅になるように配置されるとともに、電極部３６
ａ、３６ｂを形成した共通電極３６が図示のように配設
されており、電極３５と共通電極３６間への所定通電が
行われるように構成されている。

【００２５】また、図４（ｂ）において、発熱体３１は
上記のニップ幅（Ｐ１＋Ｐ２）の範囲において、カード
体の搬送方向に対して傾斜するように設けられており、
発熱分布が均一になるようにしている。

【００２６】さらに、図４（ｃ）において、発熱体３１
と発熱体３２とが上記のニップ幅（Ｐ１＋Ｐ２）の範囲
において、カード体の搬送方向（矢印Ｄ方向）に対して
傾斜するように設けられており、発熱分布がさらに均一
になるようにしている。

【００２７】図５は、従来の保護膜形成装置との比較図
であって、図５（ａ）はヒートロール２０３を用いた場
合、図５（ｂ）は熱昇華式プリンタ装置のサーマルヘッ
ドを用いた場合、図５（ｃ）は上記のサーマルヘッド３
を用いた場合を熱分布曲線Ｈとともに示した図である。
まず、図５（ａ）によれば熱分布曲線Ｈはヒートロー
ル２０３の中心から伸びる部位において最大温度とな
り、これからカード体１の搬送方向の上流側と下流側に
かけてなだらかに温度が低くなっている。このために、
熱転写に必要となる十分な温度が伝達されることにな
る。しかし、上記のように大電力が必要となり、かつ立
ち上がりまで時間がかかる問題がある。

【００２８】一方、図５（ｂ）によれば熱分布曲線Ｈは
サーマルラインヘッド１０３の発熱部において最大温度
となり、これからカード体１の搬送方向の上流側と下流
側に急激に温度が低くなっている。このために、上記の
ように保護膜は数ミクロン前後の薄いものとなってしま
い、耐久性に問題が残る。

【００２９】そして、図５（ｃ）によれば熱分布曲線Ｈ
はサーマルラインヘッド３の各発熱部３１、３２、３３
を各頂点Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３として最大温度となり、これ
からカード体１の搬送方向の上流側と下流側に温度が低
くなるようにして、熱転写に必要となる十分な温度が伝
達されるようになる。

【００３０】尚、保護膜は以上説明の構成の熱昇華式記
録装置による印画面上に形成する場合に限定されず、種
々のプリンタ装置に本発明は適用可能であり、例えばイ
ンクジェット記録方式などの他の記録方式の保護膜形成
装置装置にも採用できることは言う迄もない。

【００３１】また、被記録媒体であるカード体のサイズ
は適宜設定され、これに伴い必要長さのサーマルライン
ヘッドが準備される。さらにまたカラー記録以外におい
てモノクロ記録を行う場合にも適用可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
小型に構成することができ、消費電力を低く抑えること
ができ、かつまた十分な耐候性、耐薬品性及び耐磨耗を
確保した保護膜を形成することができる保護膜形成装置
を提供することができる。

【００３３】

【図面の簡単な説明】

【図１】保護膜形成装置と記録装置の使用可能状態を示
す要部断面図である。

【図２】図１の保護膜形成装置のサーマルラインヘッド
３とローラ５の拡大断面図である。

【図３】図２のＸ−Ｘ線矢視断面図であって、サーマル
ラインヘッド３を発熱面側から見た図である。

【図４】サーマルラインヘッド３を発熱面側から見た図
である。

【図５】従来の保護膜形成装置との比較図である。

【符号の説明】

１ カード体（被記録媒体） ２ フィルムベース ３ サーマルラインヘッド ４ 上下移動機構 ５ ローラ ３１ 発熱体 ３２ 発熱体 ３３ 発熱体 ３８ 保護層 Ｋ 保護膜 Ｎ ニップ幅

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定剛性を有するカード体を含む被記録
   媒体の印画面上に、透明ないし光透過性の保護膜を形成
   するために前記被記録媒体を搬送しつつ前記保護膜を熱
   転写する保護膜形成装置であって、 前記印画面の裏面側に配設され、弾性変形により所定ニ
   ップ幅を得て搬送力及び前記熱転写に必要な加圧力を発
   生するローラと、 前記ローラに対して回転駆動力を伝達するか、前記被記
   録媒体を搬送する駆動部と、 前記印画面側に配設され、前記ニップ幅に略匹敵する発
   熱部を有するサーマルラインヘッドと、 前記保護膜を基部に敷設した連続シート体を前記発熱部
   の発熱面と前記印画面の間に介在させて、前記被記録媒
   体の搬送速度に略同期して巻き取る連続シート体巻取手
   段とを具備することを特徴とする保護膜形成装置。
2. 【請求項２】 前記発熱部は、複数の発熱体をサーマル
   ラインヘッド基部上に併設するかまたは多数の発熱体を
   前記被記録媒体の搬送方向に対して傾けるように配設さ
   れることを特徴とする請求項１に記載の保護膜形成装
   置。
3. 【請求項３】 前記発熱体を保護するとともに、低摩擦
   層を前記発熱面に形成した保護層を形成することを特徴
   とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の
   保護膜形成装置。