JPS5928185B2 - 熱転写装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、各種立体物品の外周面に対する連続的な転
写が可能であるような熱転写装置についての改良に係り
、実転写巾が部分的に相違するような被転写面に対して
も、該面全体への連続的な転写を均質且つ良好に行なわ
せ得べくしようとするものである。

ところで、物品の表面に種々の文字、図形もしくは模様
などを熱転写する方法は、従来より公知であり、種々の
物品を対象として実施されている。

然して、このような熱転写を行なう装置のうちで連続的
な転写を可能とするものに、ロール形の転写体を用いた
装置があＶ）立体物品の外周を一周するような転写を行
なうのに適するものとして、賞用されている。然し乍ら
、このような転写ロールを使用する従来の熱転写装置で
は、その転写ロールの被転写面に対する転写圧力と転写
速度とを終始一定に保たしめねばならない関係上、円筒
面上への連続転写は容易であつても、円筒面以外の被転
写面に対する連続転写が困難であ９、この点に改良の余
地が残されていた。そこで本発明者は、円筒面以外の被
転写面に対しても連続した転写が可能であるような熱転
写装置を、特許第９３３５５９号（特公昭５３一９１２
４号公報）の特許請求の範囲第１項に於てすでに提案し
た。

即ちこの熱転写装置は、転写ロールの被転写面に対する
転写圧力を一定に保たしめるための圧力制御系と、転写
速度を一定に保たしめるための速度８１脚系とが備えら
れていることを特徴とし、被転写面に対する転写ロール
の実際の転写圧力及び転写速度を検出して、それらの変
動を自動的に修正せしめ得るようにしたものである〜 然し乍ら、かかる公知の熱転写装置では、被転写面の実
転写巾が終始一定であることを前提としているため、実
転写巾が部分的に相違しているような被転写面への転写
に際しては、圧力制御系で一定に保たれている筈の転写
圧力が被転写面に対しては事実上変動して作用し、被転
写面全体への均質にして良好な転写を不可能とする欠点
がみられる。

即ちこの熱転写装置に採用されている圧力制御系は、転
写ロールの全体が被転写面の全巾に対して加える総転写
圧力を制御するものであつて単位転写巾当９の転写圧力
を制御するものではない。従つて、例えば第１図及び第
２図に示すような、窓ハ，二，ホを有する物品イの３面
を被転写面口として、該面に矢印方向への連続的な転写
を施す場合には、実転写巾が、Ｉ，，Ｖの各区間では総
転写巾Ｗに等しく、の区間では窓ハの巾ａだけ差し引い
た（Ｗ−ａ）となり、の区間では窓二，ホの巾Ｂ，ｃだ
け差し引いた（Ｗ−ｂ一ｃ）となるので、Ｉ，，Ｖの各
区間を基準として転写ローラの総転写圧力を制御させる
ときは、，の各区間における単位転写巾当リの転写圧力
が過大とな９、また，の各区間を基準として総転写圧力
を制御させるときは、Ｉ，，の各区間における単位転写
巾当９の転写圧力が不足して、いずれの場合にも部分的
な転写不良が生じるを避けられない。即ち単位転写巾当
９の転写圧力が過大となるときには、加熱された転写ロ
ールから転写フイルムを経て被転写面へ熱伝導により伝
えられる熱量が過剰となるため、転写フイルムの該圧力
が加えられている部分に好ましくない伸びを生ぜしめて
、転写箔に亀裂や転写模様の変形を来たさせ、或いは被
転写面に過度鳴゛変形を生じさせる。また単位転写巾当
ｖの転写圧力が不足するときには、上記した熱伝導によ
り伝えられる熱量も不足するため、転写フイルムから被
転写面への転写箔の転写が不充分とな９、後における他
物との擦過によつて該箔が剥がれ易くなる。本発明は、
上記したような問題点に対処して、被転写面の実転写巾
が部分的に相違しても、該面全体に対する連続的な転写
を均質且つ良好に行なわしめるため、被転写面における
実転写巾の部分的な相違にもとづいて予めプログラミン
グされた順序及び内容で、転写ロールの被転写面に対す
る転写速度を補正せしめて、単位転写巾当リの転写圧力
が過大となる部分では転写速度を高めることにより、そ
の過大となることの弊害を回避せしめ得るようにしたも
のである。以下これを図面に示す実施例について詳述す
る。図に於て１はシリコンゴム等の耐熱性弾性体からな
る転写ロールで、ガイド２に沿つて進退自在な支持フレ
ーム３の先端に回転自在なるよう支承され、図示しない
適当な熱源によつて加熱されるものとする。

４は上記転写ロール１を被転写面へ圧接させるための油
圧シリンダで、ピストン５に連動して前記の支持フレー
ム３を進退させるようになつている。

然して図示しない転写フイルムからの転写を施すべき第
１図及び第２図に例示するような物品イは、これを支持
し乍ら回転させるための回転治具６に、１個もしくは図
示の如く２個取り付けられて、その外周面である被転写
面口を転写ロール１へ対向させる態勢に保たれるものと
し、７は回転治具６の回転軸８と駆動源へ連なる駆動軸
９との間に介在させられた駆動機構、１０は駆動源とし
ての油圧モータである。一方、前記した油圧シリンダ４
及び上記した油圧モータ１０は、適当な油圧源１１から
サーボ弁１２もしくは１３を介して与えられる油圧力に
より駆動されるものとするが、それらの各サーボ弁１２
，１３は、次のような圧力制御部Ａもしくは速度制御部
Ｂによつて適宜に制御され、転写時の転写圧力及び転写
速度を一定に保たしめるようになつている。

即ち圧力制御部Ａは、転写圧力を設定するための圧力指
令回路１４と、前記ロツド３を介して実際の転写圧力を
検出するためのロードセル等を利用した圧力検出器１５
及びストレインアンプ１６と、それらの設定値と検出値
とを比較して前記サーボ弁１２を制御するためのサーボ
アンプ１７とで構成されて、転写ロール１を設定された
転写圧力のもとに被転写面ロへ圧接させるようになつて
おリ、また速度制御部Ｂは、転写速度を設定するための
速度指令回路１８と、転写ロール１から実際の転写速度
を検出するためのタコジェネレータ等を利用した速度検
出器１９と、それらの設定値と検出値とを比較して前記
サーボ弁１３を操作するためのサーボアンプ２０とで構
成されて、転写ロール１を設定された転写速度のもとに
回転させるようになつている。然して上記の圧力制御部
Ａが制御し得るのは、転写ロール１の全体が被転写面口
の全巾に対し加える総転写圧力であつて、実転写巾が部
分的に相違するような被転写面口についての単位転写巾
当リの転写圧力ではない。

そこで、速度制御部Ｂには、実転写巾の相違する程度に
応じて速度補正指令を出力させるための補正制御器２１
と、転写の進み具合を確認するための転写位置検出器２
２とからなる速度補正部Ｃが附加されている。即ち上記
の補正制御器２１は、例えば第１図及び第２図に示すよ
うな物品イへの転写に際しては、転写ロール１の被転写
面口に対する転写速度を、Ｉの区間についてはＳｌ，の
区間についてはＳ２，の区間についてはＳ３，の区間に
ついてはＳ４Ｖの区間についてはＳ５とするような内容
の速度補正指令を出力して、速度制御部Ｂのサーボアン
プ２０へ与えられる速度指令の内容を補正するように構
成されているものとし、その場合における各区間での転
写速度Ｓ１〜Ｓ５は、被転写面口の総転写巾Ｗに対する
標準的な転写速度をＳとするとき、それら各区間での巾
Ａ，ｂ，ｃなる窓ハ，二，ホの有無によつて相違する実
転写巾に応じ、であるよう設定されるものとする。但し
Ｓ２，Ｓ４は転写ロール１から図示しない転写フイルム
に加え得る熱量との関係で、上式の値よりも少し低くな
るよう設定してもよい。なおこのような各区間毎の転写
速度の設定は、被転写面口における実転写巾の部分的な
相違にもとづいて、予めプログラミングされ、Ｓ１から
Ｓ，への順序に従つて補正制御器２１へ入力され記憶さ
せられるものとする。また転写位置検出器２２は、被転
写面口に対する転写が現在どの区間について行なわれて
いるがを常時確認するためのものであつて、例えばパル
スエンコーダを採用して転写ロール１の回転角度から転
写位置を検出し得るようにされており、その検出信号で
補正制御器２１を駆動して、現在の転写位置が属する区
間についての予め入力されている補正内容を、該制御器
から出力させるようになつている。即ち補正制御器２１
は、転写位置検出器２２から連続的に与えられる検出信
号に応じて、予め記憶させられた順序に従い、現在の転
写位置につき設定されている転写速度にもとづいた速度
補正指令を、速度制御部Ｂへ次々に出力していくように
なつており、従つて当該制御器には例えば上記の各区間
毎に設定された転写速度を順次に記憶させるメモリーと
、転写位置検出器２２に応動して該メモリーの記憶内容
を順次に再生させるマイクロプロセツサとの組合せを採
用するのが適当である。上記した構成に於て、いま物品
イが、第３図に示す如く回転治具６で支持されているも
のとする。

するとこの物品イは、回転治具６に支持され乍ら油圧モ
ータ１０によジ回転させられる。またこれの被転写面口
には、該面に対して図示しない転写フイルムからの転写
を行なう転写ロール１が、油圧シリンダ４によつて押し
付けられ、該物品の回転に伴なつて回転するようにされ
る。然してこの場合における転写ロール１の被転写面ロ
へ及ぽすべき転写圧力、即ち該ロールの全体が被転写面
口の全巾に対し加える総転写圧力は、圧力制御部Ａの圧
力指令回路１４によつて設定され、該回路からの圧力指
令に基きサーボ弁１２が操作され且つ油圧シリンダ４が
応動することによつて、実際にその被転写面ロへ及ぼさ
れるのであるが、このようにして被転写面に及ぼされた
実際の総転写圧力は、これが直ちに圧力検出器１５で検
出されて、圧力設定値との差異を修正すべくストレイン
アンプ１６からサーボアンプ１７にフイードバツクされ
るため、初めに設定された所期の総転写圧力と全く等し
い。従つて被転写面口が例えば断面円形なる物品の外周
面である場合、該面に対する転写ロール１の総転写圧力
は、当然のこと乍ら、設定値に等しく終始一定であるが
、非円形の断面形状をもつ物品の外周面である場合に於
ても、その形状に伴なう総転写圧力の変動が上記したよ
うな圧力制御部Ａのフイードバツクに基く修正機能によ
つて解消されるため、被転写面に対する転写ロールの総
転写圧力は、やはｖ設定値に等しく終始一定に維持され
ることになる。一方このときの転写速度は、物品イの回
転に追従して回転する転写ロール１の周速度に他ならず
、従つて該物品の回転速度とその外周面上におけるロー
ル接触部位の回転半径とによつて定まる。

然してこの転写速度は、まず速度制御部Ｂの速度指令回
路１８で、標準的な転写速度Ｓとして設定され、該回路
からの速度指令に基きサーボ弁１３が操作され且つ油圧
モータ１０が応動して物品イを回転させることにより与
えられるが、このようにして実際に与えられた転写速度
は、これが直ちに速度検出器１９で検出されて、速度設
定値との差異を修正すべくサーボアンプ２０にフイード
バツクされるため、初めに設定された所期の転写速度Ｓ
と全く等しい。従つて被転写面ロカ例えば断面円形なる
物品の外周面である場合、該面に対する転写ロール１の
転写速度は、当然のこと乍ら設定値に等しく終始一定で
あるが、非円形の断面形状をもつ物品の外周面である場
合に於ても、その形状に伴なう転写速度の変動が上記し
たような速度制御部Ｂのフイードバツクに基く修正機能
によつて解消されるため、被転写面に対する転写ロール
の転写速度は、やはり設定値に等しく終始一定に維持さ
れることになる。このようにして行なわれる転写が、第
１図及び第２図に例示するような物品イを対象とする場
合には、速度補正部Ｃが働き、速度制御部Ｂによつて一
定に保たれている標準的な転写速度Ｓが、被転写面口の
実転写巾の部分的な相違にもとづいて次の如く補正され
る。

いま被転写面口におけるの区間に転写が行なわれている
ものとすれば、このときの補正制御器２１からは、転写
速度をＳ１とすべき速度補正指令が、速度制御部Ｂに向
かつて出力され、該制御部をこれに従わせる。次いで、
被転写面ロへの転写がＩの区間からの区間へ進むと、こ
れが転写位置検出器２２で検出されて、補正制御器２１
からは転写速度をＳ２とすべき速度補正指令が出力され
、速度制御部Ｂをこれに従わせる。そして以下同様に、
被転写面ロへの転写が，，Ｖの各区間へ進むに連れ、補
正制御器２１からは転写速度をＳ３，Ｓ，，Ｓ５とすべ
き速度補正指令が順次に出力され、速度制御部Ｂをその
夫々に従わせる。然してこのような速度補正部Ｃからの
速度補正指令にもとづいて補正された転写速度Ｓ１〜Ｓ
，は、前記の如く被転写面口の各区間１−Ｖにおける実
転写巾にもとづいて設定されているから、実転写巾が狭
くなるほど速くなる。即ち、実転写巾が狭くな９、従′
１単位転写巾当９の転写圧カカ吠となるに応じ・転写速
度は高められ、転写ロール１の転写フイルムを介して被
転写面ロへ圧接している時間を事実上短縮させる。とこ
ろで加熱された転写ロールから転写フイルムを経て被転
写面へ熱伝導により伝えられる熱量は、単位転写巾当ｖ
の転写圧力が大となるに従い増加するが、同時にまた、
転写ロールの圧接時間が短縮されるに従い減少する。よ
つて上記の如く、単位転写巾当９の転写圧力が大となる
に従い圧接時間が短縮されるならば、転写フイルムを経
て被転写面へ伝えられる熱量は、該転写圧力の変動に拘
わリなく常時一定に保たれることになり、転写圧力が増
加しても転写ロールから伝え：られる熱量が過剰となる
事態を回避できる。以上の如く、本発明は、立体物品の
外周面を被転写面とする場合に於て、その被転写面に対
する総転写圧力及び転写速度を基本的には終始一定に維
持させ乍ら、その転写速度を実転写巾の部分的な相違に
もとづき補正して、単位転写巾当リの転写圧力が過大と
なる部分では転写速度を高めることで、その過大となる
ことの弊害を回避せしめ得るようにしたので、このよう
な本発明によるときは、立体物品の外周面に対する連続
的な転写を容易に実行せしめ得るのみならず、実転写巾
が部分的に相違する場合でも、該面に対する連続的な転
写を均質且つ良好ならしめ得る効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の対象例を示す斜面図、第２図は同じく
展開平面図、第３図は本発明の実施例を示す系統図であ
る。 １・・・・・・転写ロール、４・・・・・・油圧シリン
ダ、６・・・回転治具、１０・・・・・・油圧モータ、
１２・・・・・・１３・・・サーボ弁、１４・・・・・
・圧力指令回路、１５・・・・・・圧力検出器、１６・
・・・・・ストレインアンプ、１７・・・・・・サーボ
アンプ、１８・・・・・・速度指令回路、１９・・・・
・・速度検出器、２０・・・・・・サーボアンプ、２１
・・・・・・補正制御器、２２・・・・・・転写位置検
出器、イ・・・・・・対象物品口・・・・・・被転写面
、Ａ・・・・・・圧力制御部、Ｂ・・・・・・速度制御
部、Ｃ・・・・・・速度補正部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 対象物品の被転写面に対して進退自在なる転写ロー
   ル及び該ロールをその被転写面へ押し付けるシリンダと
   、上記物品を回転させ乍ら支承する回転治具及びこれへ
   回転を与えるモータとを有し、且つ上記シリンダには、
   転写ロールの被転写面に対する総転写圧力を設定する圧
   力指令回路と、実際の総転写圧力を検出する圧力検出器
   と、前者の設定値及び後者の検出値を比較して実際の総
   転写圧力を設定値通りに維持させるサーボアンプとから
   なる圧力制御部が備えられ、上記モータには、転写ロー
   ルの転写速度を設定する速度指令回路と該ロールの実際
   の転写速度を検出する速度検出器と、前者の設定値及び
   後者の検出値を比較して実際の転写速度を設定値通りに
   維持させるサーボアンプとからなる速度制御部が備えら
   れている構成に於いて、被転写面における実転写巾の部
   分的な相違にもとづいて該各部分毎に設定された個々の
   転写速度を転写順序に従い予め記憶させておく補正制御
   器と、被転写面での現在の転写位置を常時検出して該位
   置での予め設定された転写速度にもとづく速度補正指令
   を上記の補正制御器から前記の速度制御部へ順次に出力
   させる転写位置検出器とからなる速度補正部が、その速
   度制御部へ附加され、速度制御部から前記シリンダに与
   えられる速度指令の内容が、上記補正制御器からの速度
   補正指令で補正されるようにしたことを特徴とする熱転
   写装置。