JP2019098585A - 熱転写装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被転写物に箔をより正確に転写する。【解決手段】熱転写装置１０は、被転写物８０を保持する固定具２０と、被転写物８０上に載置された熱転写箔８２を押圧する押圧体６６と、温度によって照射される光の出力が変動しかつ押圧体６６に押圧されている熱転写箔８２に熱を加える光源６２と、を有し、被転写物８０上に箔を転写する箔転写用ツール６０と、押圧体６６を固定具２０に対して相対的に移動させる押圧体移動機構２２と、光源６２に風を送るファン７０と、を備えている。【選択図】図４

Description

本発明は、熱転写装置に関する。詳しくは、熱転写箔を用いて被転写物に箔を転写する熱転写装置に関する。

従来から、意匠性の向上等を目的として、熱転写箔（熱転写シートともいう）を利用した熱転写法による装飾加工が行われている。熱転写箔は、大まかには、基材と、装飾層と、接着層とがこの順に積層されて構成されている。そして転写（即ち熱転写箔の箔を被転写物に転写すること）に際しては、被転写物上に、接着層側が当接するように熱転写箔を重ね、光（例えばレーザー光）を照射する光源を備えた箔転写用ツール（例えばレーザーペン）で熱転写箔を上から押圧しながら光を照射して熱転写箔を加熱する。これにより、熱転写箔のうち押圧されている部分の接着層が溶融され、被転写物の表面に付着したのち、放熱により硬化する。その結果、被転写物から熱転写箔の基材を剥離することで、箔押しした部分に対応する形状の装飾層を接着層とともに被転写物に付着させることができる。これにより、被転写物の表面に、任意の形状（例えば図形や文字）を有する箔による装飾が施される。

例えば、特許文献１には、レーザー光を照射する箔転写用ツールを用いて被転写物に箔を転写する技術が開示されている。

特許第５９２６０８３号公報

ところで、被転写物に熱転写箔の箔を転写するときに用いられる光源は、光源に一定の電流が供給されていても、光源自体の温度によって出力（即ち光量）が変動するという性質を有する。転写中は、光源自体の発熱によって、光源の温度が徐々に上昇するため、光源の出力が設計値より低下する虞がある。光源の出力が低下した状態で箔の転写を継続すると、被転写物と箔とが十分に密着せず、被転写物に箔を正確に転写できない虞がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、被転写物に箔をより正確に転写することができる熱転写装置を提供することである。

本発明に係る熱転写装置は、被転写物を保持する保持台と、前記被転写物上に載置された熱転写箔を押圧する押圧体と、温度によって照射される光の出力が変動しかつ前記押圧体に押圧されている前記熱転写箔に熱を供給する光源と、を有し、前記被転写物上に箔を転写する箔転写用ツールと、前記保持台および前記押圧体のいずれか一方を他方に対して相対的に移動させる移動機構と、前記光源に風を送るファンと、を備えている。

本発明の熱転写装置は、温度によって照射される光の出力が変動する光源に風を送るファンを備えている。このため、転写中に光源に向けて風を送ることができ、光源を冷却することができる。これにより、光源の温度の上昇を抑制することができ、転写中の光源自体の温度を所定の温度範囲内に維持することができる。この結果、光源の出力をほぼ一定に保つことができるため、被転写物に箔をより正確に転写することができる。

本発明によれば、被転写物に箔をより正確に転写することができる熱転写装置を提供することができる。

一実施形態に係る熱転写装置を模式的に示す斜視図である。 一実施形態に係る熱転写装置を模式的に示す一部破断斜視図である。 一実施形態に係る押圧体移動機構を模式的に示す左側面図である。 一実施形態に係る昇降ベースの周辺構造を示す斜視図である。 一実施形態に係る箔転写用ツールの構成を模式的に示す断面図である。 一実施形態に係る光源周りの電源の構成を示すブロック図である。 一実施形態に係る熱転写装置のブロック図である。

以下、適宜図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。なお、ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。また、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略または簡略化する。

まず、熱転写装置１０の構成について説明する。図１は、熱転写装置１０を模式的に示す斜視図である。図２は、熱転写装置１０を模式的に示す一部破断斜視図である。図３は、転写時の押圧体移動機構２２を模式的に示す左側面図である。以下の説明では、左、右、上、下とは、熱転写装置１０の正面にいる作業者（ユーザー）が電源スイッチ１４ａを見た場合の左、右、上、下をそれぞれ意味することとする。また、上記作業者が熱転写装置１０に近づく方を後方、遠ざかる方を前方とする。図面中の符号Ｆ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｄは、それぞれ前、後、左、右、上、下を表す。本実施形態に係る熱転写装置１０は、相互に直交する軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸としたときに、Ｘ軸とＹ軸とで構成される平面に置かれるものとする。ここでは、Ｘ軸は、左右方向に延びる。Ｙ軸は、前後方向に延びる。Ｚ軸は、上下方向に延びる。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、熱転写装置１０の設置態様を何ら限定するものではない。

図３に示すように、熱転写装置１０は、被転写物８０にシート状の熱転写箔８２と光吸収フィルム８４とを重ねた状態で、後述する箔転写用ツール６０によって熱転写箔８２および光吸収フィルム８４を押圧および加熱することにより、被転写物８０の表面に熱転写箔８２中の装飾層（即ち箔）を付与する装置である。熱転写箔８２は、光吸収フィルム８４を介して箔転写用ツール６０に間接的に押圧される。なお、被転写物８０と熱転写箔８２との組み合わせによっては、光吸収フィルム８４を用いなくてもよい。以下の説明では、被転写物８０、熱転写箔８２および光吸収フィルム８４等の「押圧および加熱」の対象を、被処理物８６と総称する場合がある。

被転写物８０を構成する材料や形状は、特に限定されない。被転写物８０は、例えば、金、銀、銅、プラチナ、真鍮、アルミ、鉄、チタン、ステンレス等の金属類であってもよいし、アクリル、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等の樹脂類、普通紙、画用紙、和紙等の紙類、ゴム類等であってもよい。

熱転写箔８２としては、例えば、熱転写用に一般に市販されている転写箔を特に限定なく用いることができる。熱転写箔８２は、一般的には、基材と、装飾層（箔）と、接着層とがこの順に積層されている。熱転写箔８２における装飾層（箔）は、例えば、金箔、銀箔等のメタリック箔や、ハーフメタリック箔、顔料箔、多色印刷箔、ホログラム箔、静電気破壊対策箔等を包含する。熱転写箔８２は、帯状やシート状に形成されている。熱転写箔８２は、被転写物８０上に載置される。なお、熱転写箔８２は、基材と、装飾層との間に光吸収層を備えていてもよい。熱転写箔８２が光吸収層を備える場合には、基材は、透明の材料から形成される。光吸収層の構成は、後述する光吸収フィルム８４と同様である。熱転写箔８２が光吸収層を有する場合には、熱転写装置１０は光吸収フィルム８４を備えていなくてもよい場合がある。なお、熱転写箔８２が光吸収層を有していても、熱転写装置１０は光吸収フィルム８４を備えているとよい。

使用する熱転写箔８２の構成によっては、後述する箔転写用ツール６０の光源６２から照射される光に対する光吸収性を有さないか、あるいは光吸収性の低いものが存在し得る。そのような場合、熱転写箔８２の上面側に光吸収フィルム８４を重ねて用い、被処理物８６とすることができる。光吸収フィルム８４とは、箔転写用ツール６０の光源６２から照射される所定の波長帯の光（例えばレーザー光）を効率よく吸収して、光エネルギーを熱エネルギーに変換可能なように構成されたシートである。光吸収フィルム８４は、１００〜２００℃での耐熱性を有している。光吸収フィルム８４は、例えばポリイミドのような樹脂で構成されている。光吸収フィルム８４は、単色である。光吸収フィルム８４の色相は、光エネルギーを効率よく熱エネルギーへと変換する観点から、光源６２から照射される光（例えばレーザー光）の色と補色関係にあることが好ましい。例えば、光源６２から照射される光（例えばレーザー光）が青色である場合には、光吸収フィルム８４は黄色であることが好ましい。なお、光吸収フィルム８４には、必要に応じて強度を高めるための保護フィルムを設けてもよい。保護フィルムは、光吸収フィルム８４に比べて光吸収性が著しく低い。また、保護フィルムは、光吸収フィルム８４に比べて光透過性が高く、例えば透明である。保護フィルムの材質は特に限定されない。保護フィルムは、例えばポリエステルのようなプラスチックフィルムで構成されている。

図１に示すように、熱転写装置１０は箱状に形成されている。熱転写装置１０は、前方が開口されている筐体１２と、筐体１２内に配置された押圧体移動機構２２と、箔転写用ツール６０とを備えている。筐体１２は、底壁１４と、左側壁１５と、右側壁１６と、上壁１７と、後壁１８（図２参照）とを備えている。筐体１２は、例えば鋼板製である。

図２に示すように、底壁１４には、例えばバイス等の固定具２０が着脱自在に取り付けられる。固定具２０は、被転写物８０（即ち被処理物８６）を保持する保持台である。底壁１４の前方の領域は、固定具２０を載置するための固定具配置領域１４ｂである。固定具配置領域１４ｂの中央部には、固定具２０を取り付けるために形成された４つの取り付け穴１４ｃが設けられている。底壁１４の前面部分には、電源スイッチ１４ａが設けられている。

図２に示すように、左側壁１５は、底壁１４の左端において上方に延びている。左側壁１５は、底壁１４に対して垂直に設けられている。右側壁１６は、底壁１４の右端において上方に延びている。右側壁１６は、底壁１４に対して垂直に設けられている。後壁１８は、底壁１４の後端において上方に延びている。後壁１８は、左側壁１５の後端および右側壁１６の後端に接続されている。後壁１８には、箱状のケース１８ａが設けられている。ケース１８ａには、後述する制御装置９０が収容されている。上壁１７は、左側壁１５の上端、右側壁１６の上端および後壁１８の上端に接続されている。上壁１７には、押圧体移動機構２２の後述する第１移動機構３０の一部が配置されている。底壁１４と左側壁１５と右側壁１６と上壁１７と後壁１８とに囲まれた領域が、筐体１２の内部空間である。

筐体１２の内部空間は、被転写物８０に熱転写箔８２の箔を転写する空間である。内部空間には、押圧体移動機構２２が設けられている。即ち、押圧体移動機構２２は、筐体１２に収容されている。押圧体移動機構２２は、移動機構の一例である。押圧体移動機構２２は、キャリッジ２１と、キャリッジ２１をＺ軸方向に移動させる第１移動機構３０と、キャリッジ２１をＹ軸方向に移動させる第２移動機構４０と、キャリッジ２１をＸ軸方向に移動させる第３移動機構５０とを備えている。キャリッジ２１は、後述する昇降ベース３３より下方に配置されている。押圧体移動機構２２は、キャリッジ２１を三次元方向に移動させる。キャリッジ２１は、第１移動機構３０、第２移動機構４０および第３移動機構５０により、固定具２０（即ち被処理物８６）に対して相対的に移動可能に構成されている。即ち、押圧体移動機構２２は、キャリッジ２１に搭載された後述する押圧体６６を固定具２０に対して相対的に移動させる。第１移動機構３０、第２移動機構４０および第３移動機構５０は、いずれも底壁１４よりも上方に配置されている。

図１に示すように、第１移動機構３０は、キャリッジ２１をＺ軸方向（上下方向）に移動させる機構である。即ち、第１移動機構３０は、キャリッジ２１に設けられた箔転写用ツール６０の押圧体６６をＺ軸方向に移動させる機構である。第１移動機構３０は、Ｚ軸方向送りネジ棒３１と、Ｚ軸方向フィードモータ３２と、送りナット３３ａとを備えるネジ送り機構である。Ｚ軸方向送りネジ棒３１は、Ｚ軸に沿って延びている。Ｚ軸方向送りネジ棒３１は、螺旋状のネジ溝を有している。Ｚ軸方向送りネジ棒３１の上方は、上壁１７に固定されている。Ｚ軸方向送りネジ棒３１の上端部は、上壁１７の下面をＺ軸方向に貫通しており、その一部が上壁１７の内部に配置されている。Ｚ軸方向送りネジ棒３１の下端部は、フレーム１４ｄ（図３も参照）に回転自在に支持されている。フレーム１４ｄは、底壁１４上に固定されている。Ｚ軸方向フィードモータ３２は、電動モータである。Ｚ軸方向フィードモータ３２は、制御装置９０（図２参照）に接続されている。Ｚ軸方向フィードモータ３２は、上壁１７に固定されている。Ｚ軸方向フィードモータ３２の駆動軸は上壁１７の下面をＺ軸方向に貫通しており、その一部が上壁１７の内部に配置されている。上壁１７の内部において、Ｚ軸方向送りネジ棒３１は、Ｚ軸方向フィードモータ３２に連結されている。Ｚ軸方向フィードモータ３２は、Ｚ軸方向送りネジ棒３１を回転させる。

図２に示すように、Ｚ軸方向送りネジ棒３１には、ネジ山を有する送りナット３３ａが噛合っている。送りナット３３ａは昇降ベース３３と連結されている。昇降ベース３３は、ベース部材の一例である。送りナット３３ａは、昇降ベース３３の上面をＺ軸方向に貫通している。昇降ベース３３は、送りナット３３ａを介してＺ軸方向送りネジ棒３１に支持されている。昇降ベース３３は、底壁１４と平行に設けられている。昇降ベース３３のＸ軸方向およびＹ軸方向の長さは、固定具配置領域１４ｂのＸ軸方向およびＹ軸方向の長さよりも長い。図４に示すように、左側壁１５と右側壁１６との内側には、それぞれＺ軸方向に延びるスライドシャフト３３ｂ、３３ｃが設けられている。スライドシャフト３３ｂ、３３ｃは、Ｚ軸方向送りネジ棒３１と平行に配置されている。スライドシャフト３３ｂ、３３ｃは、昇降ベース３３がＺ軸方向に摺動可能に設けられている。Ｚ軸方向フィードモータ３２が駆動されると、昇降ベース３３は、Ｚ軸方向送りネジ棒３１の回転により、スライドシャフト３３ｂ、３３ｃに沿って上下方向に移動する。ここで、第２移動機構４０および第３移動機構５０は、昇降ベース３３に連結されている。このため、第２移動機構４０および第３移動機構５０は、昇降ベース３３の上下方向への移動に伴って上下方向に一体的に移動する。キャリッジ２１は、昇降ベース３３の上下方向への移動に伴って上下方向に一体的に移動する。

図２に示すように、第２移動機構４０は、キャリッジ２１をＹ軸方向（前後方向）に移動させる機構である。即ち、第２移動機構４０は、キャリッジ２１に設けられた箔転写用ツール６０の押圧体６６をＹ軸方向に移動させる機構である。第２移動機構４０は、Ｙ軸方向送りネジ棒４１と、Ｙ軸方向フィードモータ４２と、送りナット４３とを備えるネジ送り機構である。Ｙ軸方向送りネジ棒４１は、Ｙ軸に沿って延びている。Ｙ軸方向送りネジ棒４１は、昇降ベース３３に設けられている。Ｙ軸方向送りネジ棒４１は、螺旋状のネジ溝を有している。Ｙ軸方向送りネジ棒４１の後端部は、Ｙ軸方向フィードモータ４２に連結されている。Ｙ軸方向フィードモータ４２は、電動モータである。Ｙ軸方向フィードモータ４２は、制御装置９０に接続されている。Ｙ軸方向フィードモータ４２は、昇降ベース３３の後方に固定されている。Ｙ軸方向フィードモータ４２は、Ｙ軸方向送りネジ棒４１を回転させる。Ｙ軸方向送りネジ棒４１のネジ溝には、ネジ山を有する送りナット４３が噛合っている。昇降ベース３３には、Ｙ軸方向に延びる一対のスライドシャフト４３ｂ、４３ｃが設けられている。２本のスライドシャフト４３ｂ、４３ｃは、Ｙ軸方向送りネジ棒４１と平行に配置されている。スライドシャフト４３ｂ、４３ｃには、スライドベース４４がＹ軸方向に摺動可能に設けられている。Ｙ軸方向フィードモータ４２が駆動されると、スライドベース４４は、Ｙ軸方向送りネジ棒４１の回転により、スライドシャフト４３ｂ、４３ｃに沿って前後方向に移動する。

図１に示すように、第３移動機構５０は、キャリッジ２１をＸ軸方向（左右方向）に移動させる機構である。即ち、第３移動機構５０は、キャリッジ２１に設けられた箔転写用ツール６０の押圧体６６をＸ軸方向に移動させる機構である。第３移動機構５０は、Ｘ軸方向送りネジ棒５１と、Ｘ軸方向フィードモータ５２と、図示しない送りナットとを備えるネジ送り機構である。Ｘ軸方向送りネジ棒５１は、Ｘ軸に沿って延びている。Ｘ軸方向送りネジ棒５１は、スライドベース４４の前部に設けられている。Ｘ軸方向送りネジ棒５１は、螺旋状のネジ溝を有している。Ｘ軸方向送りネジ棒５１の一端は、Ｘ軸方向フィードモータ５２に連結されている。Ｘ軸方向フィードモータ５２は、電動モータである。Ｘ軸方向フィードモータ５２は、制御装置９０（図２参照）に接続されている。Ｘ軸方向フィードモータ５２は、スライドベース４４の前部に設けられ、前方に向けて延びる板部材４４ａに固定されている。Ｘ軸方向フィードモータ５２は、Ｘ軸方向送りネジ棒５１を回転させる。Ｘ軸方向送りネジ棒５１のネジ溝には、ネジ山を有する送りナットが噛合っている。スライドベース４４の前部には、Ｘ軸方向に延びる一対のスライドシャフト５４ｂ、５４ｃが設けられている。２本のスライドシャフト５４ｂ、５４ｃは、Ｘ軸方向送りネジ棒５１と平行に配置されている。スライドシャフト５４ｂ、５４ｃには、キャリッジ２１がＸ軸方向に摺動可能に設けられている。Ｘ軸方向フィードモータ５２が駆動されると、キャリッジ２１は、Ｘ軸方向送りネジ棒５１の回転により、スライドシャフト５４ｂ、５４ｃに沿って左右方向に移動する。

図５は、一実施形態に係る箔転写用ツール６０を模式的に示す断面図である。箔転写用ツール６０は、被転写物８０上に載置された熱転写箔８２を押圧すると共に熱転写箔８２に光（例えばレーザー光）を照射し、熱転写箔８２に熱を供給する装置である。本実施形態では、箔転写用ツール６０は、熱転写箔８２および光吸収フィルム８４を押圧すると共に光吸収フィルム８４にレーザー光を照射し、熱転写箔８２に熱を供給する。箔転写用ツール６０は、被転写物８０上に熱転写箔８２の箔を転写する。箔転写用ツール６０は、固定具２０より上方に配置されている。箔転写用ツール６０は、光源６２と、ペン本体６１と、ペン本体６１の下方の端部に固定された押圧体６６とを備えている。なお、「熱転写箔８２を押圧する」には、箔転写用ツール６０の押圧体６６が熱転写箔８２と接触して熱転写箔８２を直接的に押圧する場合と、押圧体６６と熱転写箔８２との間に光吸収フィルム８４や保護フィルムを介在させた状態で、熱転写箔８２を間接的に押圧する場合とを含む。

光源６２は、熱転写箔８２に熱を供給する。光源６２は、熱転写箔８２の光吸収層や光吸収フィルム８４に対して熱源となる光を照射する。光源６２は、温度によって照射される光の出力が変動する性質を有している。光源６２から熱転写箔８２の光吸収層や光吸収フィルム８４に照射された光は、光吸収層や光吸収フィルム８４において熱エネルギーに変換されて熱転写箔８２を加熱する。光源６２は、制御装置９０に通信可能に接続されている。光源６２は、制御装置９０に制御される。図４に示すように、光源６２は、昇降ベース３３の上面３３Ｘに配置されている。光源６２は、Ｚ軸方向送りネジ棒３１より後方に配置されている。光源６２は、Ｚ軸方向送りネジ棒３１より右方に配置されている。光源６２は、金属製のケース５５に収容されている。ケース５５の材料は、特に限定されないが、例えば、熱伝導性に優れたアルミニウムから形成されている。ケース５５は、昇降ベース３３の上面３３Ｘに固定されている。光源６２の少なくとも上表面は、ケース５５から外部に露出している。光源６２とケース５５との間には、例えばシリコーン（熱伝導率は０．９程度）が配置されている。これにより、光源６２で発生した熱がケース５５に伝達しやすくなる。本実施形態における光源６２は、レーザー光を照射するレーザーダイオード（半導体レーザー）および光学系等により構成されている。レーザー光は応答速度が速いため、光の照射と非照射との切り換えはもちろんのこと、上記レーザー光のエネルギー等の変更を瞬時に行うことができる。これにより、所望の性状を備えるレーザー光を熱転写箔８２の光吸収層や光吸収フィルム８４に照射することができる。

図１に示すように、ペン本体６１は、キャリッジ２１に保持されている。図５に示すように、ペン本体６１は、長尺の円筒形状に形成されている。ペン本体６１は、長手方向が上下方向（即ちＺ軸方向）に一致するように配置されている。ペン本体６１の軸心は、上下方向に延びる。ペン本体６１の内部には、光ファイバ６４と、フェルール６５とが収容されている。また、ペン本体６１は後述するホルダ６８を有している。ホルダ６８は、ペン本体６１の下端部に取り付けられている。

光ファイバ６４は、光源６２から照射された光を伝送するファイバ状の光伝送媒体である。光ファイバ６４は、光が通過するコア部（図示せず）と、コア部の周囲を覆い光を反射させるクラッド部（図示せず）とを備えている。光ファイバ６４は、光源６２に接続されている。光ファイバ６４は、上方側の端部ｅ１がペン本体６１の外部に延出されている。光ファイバ６４の端部ｅ１は、光源６２に付属のコネクタ６２ａに挿入されている。このような構成によって、光ファイバ６４は、光損失を低く抑えた状態で光源６２に接続される。光ファイバ６４の下方側の端部ｅ２には、フェルール６５が装着されている。フェルール６５は、円筒形の光接合用部材である。フェルール６５には、円筒軸に沿って貫通穴６５ｈが設けられている。光ファイバ６４の端部ｅ２は、フェルール６５の貫通穴６５ｈに挿入されている。光ファイバ６４は、導光体の一例である。

図５に示すように、ペン本体６１にはホルダ６８が備えられている。ホルダ６８は、ペン本体６１の下端においてフェルール６５を所定の位置に保持する保持部材である。ホルダ６８は、キャップ形状を有している。ホルダ６８の上部の形状はペン本体６１に対応した外径の円筒形状である。ホルダ６８の下部には、ペン本体６１よりも外径が小さい円筒状の突部６８ｇが設けられている。突部６８ｇには、円筒形の凹部であるフェルール保持部６８ｆが設けられている。フェルール保持部６８ｆは、フェルール６５の外径に対応する内径を備えている。フェルール保持部６８ｆには、フェルール６５の下端が収容されている。

ホルダ６８には、上下方向に貫通する開孔部Ｐが形成されている。光ファイバ６４の端部ｅ２のコア部は、開孔部Ｐを介して外部に露出している。即ち、下面視で、光ファイバ６４の端部ｅ２のコア部は、開孔部Ｐと重なる。これにより、ホルダ６８は、レーザー光の光路Ｌに干渉しない。その結果、光源６２から照射されたレーザー光をペン本体６１の下端から外部に出射することができる。

ホルダ６８は、押圧体６６をペン本体６１の下端の所定の位置に保持する部材でもある。押圧体６６は、被転写物８０上に載置された熱転写箔８２を押圧するための部材である。押圧体６６は、昇降ベース３３が下方に移動することによって熱転写箔８２を押圧するように構成されている。本実施形態では、押圧体６６はさらに光吸収フィルム８４を押圧する。押圧体６６は、ホルダ６８に着脱可能に設けられている。本実施形態では、押圧体６６は球体状に形成されている。押圧体６６は硬質な材料から構成されている。押圧体６６の硬度は厳密には限定されないものの、例えば、ビッカース硬さで１００Ｈｖ_０．２以上（例えば、５００Ｈｖ_０．２以上）の材料により構成される。ホルダ６８は、押圧体６６をレーザー光の光路Ｌ上に保持する。押圧体６６は、光源６２から発せられるレーザー光を透過する材料から形成されている。これにより、押圧体６６が光路Ｌ上に配置されていても、レーザー光は、押圧体６６を透過する。押圧体６６は、例えば、ガラスにより構成することができる。本実施形態における押圧体６６は、合成石英ガラスにより構成されている。

図４に示すように、熱転写装置１０は、ファン７０を備えている。ファン７０は、図４の矢印Ｗに示すように、光源６２に風を送る。ファン７０は、筐体１２の内部空間のうち、上壁１７と、左側壁１５と後述する仕切り板７２と、昇降ベース３３とで囲まれた空間内の空気を撹拌する。ファン７０は、筐体１２に設けられている。ファン７０は、筐体１２に設けられた仕切り板７２に設けられている。仕切り板７２は、右側壁１６より左方に配置されている。仕切り板７２と右側壁１６との間には空間が形成されている。仕切り板７２は、昇降ベース３３より右方に配置されている。仕切り板７２は、例えば、アルミニウムから形成されている。ファン７０は、スライドシャフト３３ｃより後方に配置されている。ファン７０は、光源６２の側方に配置されている。本実施形態では、ファン７０は、光源６２の右方に配置されている。図３に示すように、ファン７０の少なくとも一部は、押圧体６６が熱転写箔８２を押圧するときに、側面視で、光源６２と重なる位置に配置するとよい。ファン７０は、制御装置９０に通信可能に接続されている。ファン７０は、制御装置９０に制御される。ファン７０の種類は特に限定されず、ファン７０として、軸流ファンやブロアファン等を用いることができる。なお、ファン７０を設ける位置は特に限定されず、例えば、光源６２の側方かつ昇降ベース３３上に配置してもよい。また、ファン７０は、筐体１２の上壁１７の下面かつ光源６２と対向する位置に配置してもよい。

図４に示すように、熱転写装置１０は、温度測定装置７５を備えている。温度測定装置７５は、光源６２の温度を測定する。温度測定装置７５は、制御装置９０に通信可能に接続されており、光源６２の温度情報は、制御装置９０に送信される。温度測定装置７５は、昇降ベース３３上に配置されている。温度測定装置７５は、光源６２の後方に配置されている。温度測定装置７５は、ケース５５に設けられている。温度測定装置７５の種類は特に限定されず、例えば、サーミスタが挙げられる。

本明細書において、「透過」とは、例えば、押圧体６６に対するレーザー光の透過率が、５０％以上であることを意味し、好ましくは７０％以上、より好ましくは８０％以上、特に好ましくは８５％以上（例えば９０％以上）であることを意味する。この透過率は、例えば、ＪＩＳ Ｒ３１０６:１９９８に準拠して測定される、所定の厚さ（例えば１０ｍｍ）の試料の表面反射損失を含む透過率を意味する。

図６は、光源６２周りの電源の構成を示すブロック図である。図６に示すように、熱転写装置１０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０２と、スイッチ素子１０４と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０６とを備えている。ＡＣ／ＤＣコンバータ１０２は、商用電源１００からの交流電圧を直流の第１電圧に変換する。スイッチ素子１０４は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０２よりも下流側に配置されている。スイッチ素子１０４は、開閉することによってＡＣ／ＤＣコンバータ１０２から出力される直流の第１電圧を下流側に位置するＤＣ／ＤＣコンバータ１０６に供給したり、供給を遮断したりする。スイッチ素子１０４は、例えば、インターロックの電源遮断用リレーである。ＤＣ／ＤＣコンバータ１０６は、スイッチ素子１０４よりも下流側に配置されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１０６は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０２から出力された直流の第１電圧を、第１電圧より低い直流の第２電圧に降圧する。光源６２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０６より下流側に配置されている。光源６２には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０６において生成された第２電圧が供給される。

熱転写装置１０の全体の動作は、制御装置９０によって制御されている。図７に示すように、制御装置９０は、押圧体移動機構２２と、光源６２と、ファン７０と通信可能に接続されており、それらを制御可能に構成されている。制御装置９０は、Ｚ軸方向フィードモータ３２と、Ｙ軸方向フィードモータ４２と、Ｘ軸方向フィードモータ５２とに通信可能に接続されており、それらを制御可能に構成されている。制御装置９０は、典型的にはコンピュータである。制御装置９０は、例えば、ホストコンピュータ等の外部機器からの印刷データ等を受信するインターフェイス（Ｉ／Ｆ）と、制御プログラムの命令を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、ＣＰＵが実行するプログラムを格納したＲＯＭと、プログラムを展開するワーキングエリアとして使用されるＲＡＭと、上記プログラムや各種データを格納するメモリなどの記憶装置とを備えている。

図７に示すように、制御装置９０は、移動制御部９１と、ファン制御部９２と、光源制御部９３と、通知部９４とを備えている。これら各部は、プログラムによって実現されている。このプログラムは、例えばＣＤやＤＶＤなどの記録媒体から読み込まれる。なお、このプログラムは、インターネットを通じてダウンロードされるものであってもよい。また、これら各部は、プロセッサおよび／または回路などによって実現可能なものであってもよい。なお、上述した各部の具体的な制御などについては後述する。

移動制御部９１は、押圧体移動機構２２によって箔転写用ツール６０の押圧体６６を固定具２０に対して相対移動させることにより、被転写物８０上に載置された熱転写箔８２および光吸収フィルム８４を押圧すると共に光吸収フィルム８４に光を照射して被転写物８０上に熱転写箔８２の箔を転写するように構成されている。移動制御部９１は、キャリッジ２１をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向に移動させることによって、押圧体６６を移動させる。移動制御部９１は、箔転写用データに基づいて制御される。箔転写用データとは、ユーザーによって入力される図形や文字等のデータであり、例えば、ベクター形式の画像データやラスター形式の画像データが挙げられる。

ファン制御部９２は、温度測定装置７５によって測定された光源６２の温度が第１の温度（例えば凡そ２５℃）未満のとき、ファン７０を駆動しないように構成されている。ファン７０を駆動しないため、光源６２自体の発熱により光源６２の温度が徐々に上昇する。また、ファン制御部９２は、温度測定装置７５によって測定された光源６２の温度が第１の温度以上のとき、ファン７０を駆動するように構成されている。これにより、光源６２を冷却することができ、光源６２の温度上昇を抑制することができる。第１の温度は、光源６２の性能に基づいて任意に設定することができる。

光源制御部９３は、光源６２からのレーザー光の照射（オン）および停止（オフ）の切り替えを制御する。光源制御部９３は、光源６２からのレーザー光のエネルギー等を制御する。光源制御部９３は、温度測定装置７５によって測定された光源６２の温度が第１の温度よりも高い第２の温度（例えば凡そ５０℃）以上のとき、光源６２の駆動を停止するように構成されている。光源６２としてレーザーダイオードを用いる場合、凡そ８５℃を超えると光源６２に不具合が発生する虞があるため、光源６２に不具合が発生し得る温度に達する前に光源６２の駆動を停止させる。なお、光源制御部９３によって、光源６２の駆動が停止されたとき、移動制御部９１もまた押圧体移動機構２２の移動を停止するとよい。第２の温度は、光源６２の性能に基づいて任意に設定することができる。

通知部９４は、光源制御部９３によって光源６２の駆動が停止されたとき、光源６２の温度異常を通知する。なお、通知方法は特に限定されず、例えば、視覚的な表示、音声等による通知が挙げられる。本実施形態では、熱転写装置１０に接続された表示装置（図示せず）を通じて視覚的に作業者に対する通知を行う。

以上のように、本実施形態の熱転写装置１０は、温度によって照射される光の出力が変動する光源６２に風を送るファン７０を備えている。このため、転写中に光源６２に向けて風を送ることができ、光源６２を冷却することができる。これにより、光源６２の温度の上昇を抑制することができ、転写中の光源６２自体の温度を所定の温度範囲内に維持することができる。この結果、光源６２の出力をほぼ一定に保つことができるため、被転写物８０に熱転写箔８２の箔をより正確に転写することができる。

本実施形態の熱転写装置１０によれば、光源６２は、レーザーダイオードである。レーザーダイオードは、発熱量が比較的多く温度上昇によって出力が低下しやすい性質を有している。しかし、本実施形態では、レーザーダイオードをファン７０によって効果的に冷却することができるため、レーザーダイオード自体の温度上昇を抑制することができ、レーザーダイオードの出力の低下を抑制することができる。

本実施形態の熱転写装置１０によれば、光源６２は、固定具２０に対してキャリッジ２１と共に上下方向に相対的に移動する昇降ベース３３上に配置されている。そして、昇降ベース３３が下方に移動することによって、押圧体６６が被転写物８０上に載置された熱転写箔８２を押圧する。転写中には昇降ベース３３が下方に移動するため、光源６２の周辺の空間が広くなる。これにより、光源６２の周辺の空気をファン７０によって効果的に対流させることができ、光源６２の冷却効果が向上する。

本実施形態の熱転写装置１０によれば、ファン７０は、光源６２の側方かつ筐体１２に設けられている。ファン７０を筐体１２に設けることができるため、比較的大きいファンを用いることができる。また、ファン７０の配置場所の自由度が高まる。

本実施形態の熱転写装置１０によれば、ファン７０は、光源６２の側方かつ昇降ベース３３上に設けてもよい。これにより、ファン７０の風をより効率よく光源６２に送ることができる。

本実施形態の熱転写装置１０によれば、光源６２は、昇降ベース３３上に配置された金属製のケース５５に収容されている。これにより、光源６２の放熱性を高めることができる。

本実施形態の熱転写装置１０によれば、押圧体６６は、ペン本体６１の先端部に着脱可能に設けられている。押圧体６６は熱転写箔８２と接触して用いられるため、徐々に摩耗してしまう。本実施形態では、押圧体６６のみ交換すれば済むため、箔転写用ツール６０の全体を交換する場合に比べて容易かつ低コスト化が実現される。

本実施形態の熱転写装置１０によれば、ファン制御部９２は、温度測定装置７５によって測定された光源６２の温度が第１の温度未満のとき、ファン７０を駆動しない。これにより、光源６２自体の発熱によって、光源６２自体の温度を上昇させることができ、光源６２の温度を適切な温度に保つことによって、光の出力を適切な値にすることができる。一方、ファン制御部９２は、温度測定装置７５によって測定された光源６２の温度が第１の温度以上のとき、ファン７０を駆動する。これにより、光源６２を冷却することができ、光源６２の光の出力を適切な値にすることができる。

本実施形態の熱転写装置１０によれば、光源制御部９３は、温度測定装置７５によって測定された光源６２の温度が第１の温度よりも高い第２の温度以上のとき、光源６２の駆動を停止する。例えば、ファン７０に不具合が発生して光源６２の温度が第２の温度以上に上昇してしまうと、光源６２に不具合が発生する虞が高まる。このため、光源６２の温度が第２の温度以上のときには、光源６２の駆動を停止することによって、光源６２に不具合が発生することを未然に防止することができる。

本実施形態の熱転写装置１０によれば、通知部９４は、光源制御部９３によって光源６２の駆動が停止されたとき、光源６２の温度異常を通知する。これにより、光源６２やファン７０等に不具合が発生している虞があることを作業者に知らせることができる。

本実施形態の熱転写装置１０は、スイッチ素子１０４より下流側に配置され、ＡＣ／ＤＣコンバータ１０２において変換された第１電圧を、第１電圧より低い第２電圧に降圧するＤＣ／ＤＣコンバータ１０６を備えている。光源６２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０６より下流側に配置され、光源６２には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０６において生成された第２電圧が供給される。スイッチ素子１０４においてＯＮ／ＯＦＦされるとき、チャタリングや突入電流等のノイズが発生し得る。光源６２はこれらのノイズに弱いため、スイッチ素子１０４における上記ノイズが光源６２に流れると光源６２に不具合が発生する虞がある。しかし、本実施形態では、光源６２とスイッチ素子１０４との間にＤＣ／ＤＣコンバータ１０６が配置されるため、上記ノイズはＤＣ／ＤＣコンバータ１０６において吸収され、光源６２には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０６から一定の第２電圧が常に供給されることになる。この結果、上記ノイズによって光源６２に不具合が発生することが防止される。

以上、本発明の好適な実施形態について説明した。しかし、上述の各実施形態は例示に過ぎず、本発明は他の種々の形態で実施することができる。

上記実施形態では、箔転写用ツール６０の押圧体６６を固定具２０に対して相対的に移動させるようにしていたが、これには限定されない。熱転写装置１０は、例えば、固定具２０を押圧体６６に対して相対的に移動させるようにしてもよいし、固定具２０と押圧体６６とをいずれも移動可能なようにしてもよい。例えば、固定具２０をＸ軸方向に移動可能にすると共に、押圧体６６をＹ軸方向及びＺ軸方向に移動可能なようにしてもよい。

上記実施形態において、押圧体６６は球体状に形成されていた。しかしながら、押圧体６６の形状は、これに限定されない。例えば、押圧体６６は、半球体状や直方体形状であってもよい。

１０ 熱転写装置
２０ 固定具（保持台）
２１ キャリッジ
２２ 押圧体移動機構
６０ 箔転写用ツール
６２ 光源
６６ 押圧体
７０ ファン
８０ 被転写物
８２ 熱転写箔

Claims (11)

1. 被転写物を保持する保持台と、
   前記被転写物上に載置された熱転写箔を押圧する押圧体と、温度によって照射される光の出力が変動しかつ前記押圧体に押圧されている前記熱転写箔に熱を供給する光源と、を有し、前記被転写物上に箔を転写する箔転写用ツールと、
   前記保持台および前記押圧体のいずれか一方を他方に対して相対的に移動させる移動機構と、
   前記光源に風を送るファンと、を備えている、熱転写装置。
2. 前記光源は、レーザーダイオードである、請求項１に記載の熱転写装置。
3. 前記移動機構を収容する筐体を備え、
   前記箔転写用ツールは、
   先端部を有する中空状のペン本体と、
   一端部および他端部を有し、少なくとも一部が前記ペン本体の内部に配置された導光体と、を備え、
   前記光源は、前記導光体の前記一端部に接続され、
   前記押圧体は、前記ペン本体の前記先端部に設けられかつ前記光源から発せられる光を透過する材料から形成され、
   前記導光体の前記他端部は、前記ペン本体の内部において前記押圧体に対向するように前記ペン本体の前記先端部に配置され、
   前記移動機構は、前記ペン本体を保持し、前記保持台に対して相対的に移動するキャリッジと、前記キャリッジより上方に配置され、前記保持台に対して前記キャリッジと共に上下方向に相対的に移動するベース部材と、を備え、
   前記光源は、前記ベース部材上に配置され、
   前記ベース部材が下方に移動することによって、前記押圧体が前記被転写物上に載置された前記熱転写箔を押圧するように構成されている、請求項１または２に記載の熱転写装置。
4. 前記ファンは、前記光源の側方かつ前記筐体に設けられている、請求項３に記載の熱転写装置。
5. 前記ファンは、前記光源の側方かつ前記ベース部材上に設けられている、請求項３に記載の熱転写装置。
6. 前記光源は、前記ベース部材上に配置された金属製のケースに収容されている、請求項３から５のいずれか一項に記載の熱転写装置。
7. 前記押圧体は、前記ペン本体の前記先端部に着脱可能に設けられている、請求項３から６のいずれか一項に記載の熱転写装置。
8. 前記光源の温度を測定する温度測定装置と、
   前記光源および前記ファンを制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記温度測定装置によって測定された前記光源の温度が第１の温度未満のとき、前記ファンを駆動せず、かつ、前記温度測定装置によって測定された前記光源の温度が前記第１の温度以上のとき、前記ファンを駆動するファン制御部を備えている、請求項１から７のいずれか一項に記載の熱転写装置。
9. 前記制御装置は、前記温度測定装置によって測定された前記光源の温度が前記第１の温度よりも高い第２の温度以上のとき、前記光源の駆動を停止する光源制御部を備えている、請求項８に記載の熱転写装置。
10. 前記制御装置は、前記光源制御部によって前記光源の駆動が停止されたとき、前記光源の温度異常を通知する通知部をさらに備えている、請求項９に記載の熱転写装置。
11. 商用電源からの交流電圧を直流の第１の電圧に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、
    前記ＡＣ／ＤＣコンバータよりも下流側に配置されたスイッチ素子、と、
    前記スイッチ素子より下流側に配置され、前記第１電圧を、前記第１電圧より低い第２電圧に降圧するＤＣ／ＤＣコンバータと、を備え、
    前記光源は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータより下流側に配置され、
    前記光源には、前記ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて生成された前記第２電圧が供給される、請求項１から１０のいずれか一項に記載の熱転写装置。

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