CN1277581A - 一种液压转印方法及其设备和一种液压图案转印物件 - Google Patents

Abstract

一种具有印刷图案的转印膜(1)漂浮在一个转印槽内的液体表面上,一个转印体(2)和转印膜(1)一起被浸入转印槽内的液体(12)中,由此转印膜(1)上的印刷图案利用一个液体压力转印到转印体(2)的表面上。转印体(2)的上面要转印印刷图案的表面部分被浸入液面(12A)时,该转印体的表面部分跟随转印膜(1),以便通过使转印体(2)的表面部分在转印膜(1)上滚动而将其以平面的方式展开在转印膜上。转印体的转印面(2a)和转印膜(1)上的印刷图案相互紧密地粘附在一起,就象它们以相同的面积相互相对地粘附在一起,因此印刷图案紧密地粘附在转印体(2)的整个表面上。

Description

一种液压转印方法及其设备 和一种液压图案转印物件

本发明涉及一种利用作用在一个目标物件(一个其上要被转印印刷图案的物体)上的液体压力将一个印刷图案印刷到一个具有诸如一个弯曲表面或类似表面的三维表面的转印目标体(下称转印体)上，更具体地说，本发明涉及一种利用作用在具有相对较大的转印面积，例如汽车的防护件、门、发动机顶盖或类似部件等转印体上的液体压力转印预先确定的印刷图案的方法。

此外，本发明涉及一种有利于实施上述方法的设备以及一种用上述方法制成的液压图案转印物件。

一种所谓的液压转印方法已经用于各种各样的图案印刷到具有复杂表面结构的(被)转印体或物件上。典型地，在这种液压转印方法中，一种可液体溶解的图案转印膜上具有一种不含液体溶剂的预定的印刷图案，让这种转印膜漂浮在一种在一个转印槽中流动的液体表面上，使其被该液体的膨润，然后当转印体与转印膜接触时将转印体浸入到转印槽中的液体中，利用液体的压力将印刷图案从转印膜上转印下来。

在一种现有技术中，转印体按顺序地支撑在数个保持框架上，这些保持框架相间地安装在一个倒三角形的输送装置上，而倒三角形输送装置的设置可使靠近其下侧顶点的输送装置部分侵入液体中。倒三角形输送装置输送转印体，使每个转印体在下侧顶点的输送装置部分刚要浸入液体之前或者在其上游处接触液体，然后被浸入液体中，并在下侧顶点输送装置部分的相对一侧或其下游处离开液体，由此将已被转印图案的转印体拉出转印槽(参见美国专利No.4436571和日本专利申请公开号No.13064/1991(JP3-13064))。

根据现有技术，转印体是在维持相同的姿势下保持在倒三角形输送装置上时，以相同的速度浸入到转印槽内的液体中的。因此，可以注意到，转印体的表面接触转印膜的条件随着转印体表面的三维结构的变化而明显地改变。

更具体地说，除了平面物件外，许多转印体都具在三维上复杂变化的表面。如果这种转印体由输送装置保持相同的姿势下整个浸入液体时，那么在被浸入液体中的转印体的各个部分与漂浮在转印槽上的转印膜之间的位置关系将依据转印体的表面结构或其外形的情况而显著地变化。

在转印体的尺寸较小的情况下，转印体表面的曲率半径较小，具有相互不同的三维表面的各个单独部分的面积也较小，即使转印体的表面结构变化很大或很复杂而使三维结构(例如一个曲面)相互改变。因此，印刷图案转印到这种具有相互不同的三维结构的转印体表面部分上时不会使其外观产生显著的改变而不利地影响被转印的图案。

但是，在应用液压转印方法将转印膜上的印刷图案转印到一个诸如汽车的防护板、门、发动机顶盖、保险杠或类似部件等汽车板件这样的较大物体上时，具有相互不同的三维结构的各单独表面部分的曲率半径较大，结果各单独表面的面积也变得较小。当这种转印体以相同的姿态浸入液体中时，印刷图是在不相互不同的条件下转印到各个单独部分上的，结果，在整个转印体上转印的图案变得不规则，由此容易使转印体的外观受到损坏。

这种趋势尤其在正要被浸入液体中的转印体的表面部分朝着液面方向或者朝着与其相对一侧的方向上大大凸出的情况下变得更明显。更具体地说，在正要被浸入液体的转印体的表面部分朝着液面方向大大凸出(或者在对着转印膜的一侧处凹陷)的情况下，转印膜上的印刷图案由于转印体的凸出的表面而被延伸，从而图案被扭曲(变形)或者使印刷图案的墨的厚度减小。类似地，在正要被浸入液体中的转印体的表面部分与转印膜相对的一侧大大凹陷(或者朝着与转印膜相对一侧凸出)的情况下，由于转印体的凸出表面的影响，转印膜上的印刷图案被延伸，从而使图案扭曲(变形)，或者使印刷图案的墨的厚度减小。因此，在上述两种情况下，转印体都不能够有利地提供好的外观。

一般地，转印膜上涂布有一个沿一个均匀方向(如纵向)延伸的转印图案，当印刷的图案被转印到具有一个沿一条曲线弯曲的而不是沿纵向上的一条直线延伸的表面的转印体如汽车的防护板或类似部件上时，并且这种部件要与其它具有沿一条纵向上的直线延伸的表面的转印体如汽车的一个门或类似部件一起使用时，转印到这些转印体上的图案就变得的不统一，因此由这些转印体的组合而制成的物件具有极差的表面外观。

大尺寸的物件如汽车的门板有时要求沿着它的一个背面的边缘上有与其表面上相同的连续的转印图案，将转印体以相同的姿势浸入液体的现有技术不能够有效地实施这种在背面上的转印操作。

因此，本发明的一个主要目的是提供一种液压转印方法和一种实施该方法的设备，它能够提供满意的转印特性，使转印体具有大的尺寸和复杂的表面结构，转印的图案也没有变形，其颜色没有变浅。

本发明的另一个目的是提供一种液压转印方法及其设备，能用于在转印体的表面上转印一个沿一个合适方向延伸的转印图案，即使转印体不是沿着纵向上的一条直线延伸，而是沿着一条复杂的线如曲线延伸。

本发明的另一个目的是提供一种液压转印方法及其设备，能用于有效地将转印图案不仅转印到转印体的表面上，而转印到与该表面连续的背面上。

本发明的另一个目的是提供一种液压转印设备，它能有效地将转印图案转印到具有大尺寸和复杂结构的转印体上。

本发明的另一个目的是提供一种液压转印图案的物件，它具有好的外观，转印图案没有不清楚的状况，或者转印的图案相对于转印体延伸的方向没有错位的情况，即使转印体具有大尺寸和复杂的结构。

首先，本发明涉及对以下的一种液压转印方法的一种改进，即当转印体面对转印膜时通过将转印体浸入液体中而将漂浮在转印槽内的液体表面上的转印膜上的印刷图案转印到转印体上。该方法还涉及一种转印膜供给系统，在该系统中，转印膜在一个给定的速度下供到转印槽内的液体表面上，或者涉及一种转印膜稳定系统，在该系统中，转印膜稳定地漂浮在转印槽内的液体表面上，转印膜是由一个分批供给系统放置在液面上的。由于利用一种喷射器或类似物将一种活化剂喷射到转印槽内液体表面上的转印膜上，以使印刷图案的墨湿润，因此转印膜上的墨被激活的条件在该区域部分上决不会改变，因此转印体被浸入液体的区域可以自由地设定。

本发明的第一个方法是在控制转印体的姿势时使转印体基本上浸入液体中，从而转印体接触到跟随转印体的转印膜的表面，由此其上要转印一个印刷图案的转印体表面相对于转印膜表面以平面的方式被展开到转印膜表面上。

这可以通过以下方式理想地得到实现，即通过假设一个在转印槽内的转印膜上的想象的展开面，以便与一个由平面的方式展开其上要转印印刷图案的转印体表面所获得的表面相同，然后控制转印体的姿势使得转印体的表面跟随转印膜的表面，由此转印体的转印面与转印膜上的想象的展开面相同，在这种状态下将转印体浸入液体中。但是，由于转印体的转印面以与理想状态相同的方式跟随转印膜表面是很困难的，因此，转印体的转印面实际中将在近似的理想条件下跟随转印膜的表面。

在本发明的一个实施例中，这种状态可以这样实现：将其上要转印印刷图案的转印体表面按顺序地在转印膜的表面上滚动(转印体表面以后将称为“转印面”，“装饰面”或“设计面”)，从而转印体的转印面基本上与转印膜上的想象的展开面相同。

滚动转印体最好在转印体的全部径向上进行，但是当试图在全部径向上进行滚动时，转印体浸入液体时的姿势将变得复杂。因此，在实际中，对于转印体的每一个大尺寸的表面部分(它们构成刚好接触液体的转印体的表面结构)滚动是在其纵向上和其横向上沿着一个中央横截面进行的。

一种滚动转印体的系统仅仅能有效地用于其转印面(装饰面或设计面)位于表面的转印体，但当转印体的转印面也位于一个背面上时，这种滚动则不能作用在该背部转印面上。

下面要描述的本发明的另一个实施例将有效地作用于这种背部转印面。在该实施例中，将转印体的表面倾斜并使转印体的其中一个边指向转印膜的表面，在这种条件下使转印体降低进入液体，然后使转印体的转印面接触转印膜，使得转印体跟随转印膜的表面以便转印体的表面以平面的方式展开在转印膜的表面上，转印体在这种姿势下倾斜地下降而浸入到液体中。当将其中的一个边降低并和转印膜一起进入液体时，与粘附到转印体表面上的转印膜部分相连接的转印膜部分被拉牵而更靠近转印体背面的边，以便包覆住背面的边，直到转印膜上的印刷图案相继地转印到转印体的表面和背面上。

之后，当将转印体保持在倾斜条件下而倾斜地降低进入液体时，转印体的前转印面进入液体同时接触转印膜的表面，就象前转印面以平面的方式展开在继粘附在转印体的背部边缘上的转印膜部分之后的转印膜表面上一样。

这样，当转印体由这种转印体倾斜降低系统展开在转印膜上时，可以制成具有在转印体的前面和背面之间相连续的装饰面的转印体。

在转印滚动系统和转印体倾斜降低系统中的任一个系统中，都要求转印体进入液体时不会在转印体表面和转印膜之间形成气泡。这可以由一种操作来实现，即转印体进入液体时不会封闭可能形成气泡的凹陷。这能够避免空气滞留在凹陷中。

在本发明的方法是涉及一种用于将转印膜相继地供入转印槽的转印膜供给系统的情况下，转印体应该最好在一个最适合转印印刷图案的位置处进入液体，在此处，转印膜在转印槽内被完全地激活并且之后被转印槽内的液体完全膨润。如果转印体的入液位置沿转印膜供给方向在上游侧偏移，那么印刷图案将会在转印膜没有被完全激活，印刷图案的墨没有被膨润的条件下转印，造成印刷图案发生不希望的中断和起皱情况。

同样，在本发明的方法涉及的是一种将转印膜相继供入转印槽中的转印膜供给系统的情况下，转印体按要求进入液体，从而转印体的表面在一个对应于转印膜的供给速度的速度下接触转印膜。

但是，在本发明中，转印体的入液速度并不要求在所有情况下都对应于转印膜的供给速度，而是在一些情况下，它可以依据诸如转印体的入液角度等入液条件的不同或者任意地低于或高于转印膜的供给速度。例如可以在要求转印体的整个装饰面的色调有变化或者要求调节图案的情况下任意地改变入液速度。

此外，转印体的转印面部分进入液体的理想状态是转印体跟随转印膜并且平面地展开在转印膜上，同时要求考虑在转印体和转印膜之间没有滞留空气。为此目的，正要进入液体的转印体表面部分相对于液面的一个角度(入液角度)可以最好设置在10°～170°范围。

如果入液角度小于10°，那么空气将容易滞留住，而如果入液角度大于170°，那么转印膜将包覆得很差，由此易于发生非人愿的图案中继现象。

入液角度在10°或10°以上至小于90°的范围意味着转印体的转印面部分是在沿相同于转印膜供给的方向上倾斜地进入液体的，入液角度在大于90°至170°的范围意味着转印体的转印面部分是在沿相反于转印膜供给的方向上倾斜地进入液体的，入液角度为90°时意味着转印体的转印面部分是相对于液面在垂直角度下进入液体的。

在转印体的转印面部分不仅在前表面延伸而且也沿着与转印体前表面相接的背面的边缘延伸的情况下，要求转印体进入液体时转印膜要包绕在转印背面(背部边缘)上，如已述的那样。同样在该情况下，入液角度应设定在10°～170°范围中。

当转印体的转印面有一个凹陷并且转印体以正常的入液角度倾斜地进入液体，同时含有凹陷的转印面相对于液面是封闭的情况时，在含有凹陷的表面部分和转印膜之间将形成气泡。因此在这种情况下要求转印体进入液体时其转印面部分相对于液面向上指向，以便对应于凹陷的边(一个边界部分)的转印面部分不被封闭。这种就没有空气滞留在凹陷中，从而避免了由于形成气泡使印刷图案不能粘附到转印体的转印面上的情况。

转印体最好可以有一些在正要入液的表面部分上沿着纵向划分的分段，可以为每个不同的表面结构设定每个分段，例如在转印膜侧上具有凸起的每个部分，其上含有凹陷的每个部分，或者有一个凹陷或一个凹陷组曲率半径有变化的每个部分。根据每个分段的表面结构设定每个分段的入液条件，如入液姿势(包含入液角度)、入液速度等等。

本发明的方法可以通过预先储存入液条件来实现，例如转印体进入液体的姿势状态，使转印体以这种姿势进入液体，以便转印体跟随转印膜的同时，转印体的转印面部分以平面的方式展开在转印膜；一个基本上不变的液体接触位置，如果需要(在转印膜供给系统的情况下)转印体的表面部分在此位置处接触液体；入液速度，它是为每个表面部分设定的，例如正要入液的转印体分段。在根据为转印体的每个表面部分预先储存的数据控制入液姿势等的同时输送转印体。

最好可以为每个分段设定转印体入液时的姿势状态，因此转印体输送控制装置储存每个分段的不同的姿势状态，并根据为正要进入转印槽内的液体中的每个分段设定的姿势状态控制转印体的输送姿势。

第二，本发明涉及一种液压转印设备，它包括一个转印槽，该转印槽用于漂浮一种具有预先确定的印刷备案的转印膜并在液体压力施加到转印体上时将印刷图案转印到转印体上；转印体输送装置，用于输送转印体，使转印体的表面部分对着转印槽中的转印膜按顺序地进入液体，由此利用液体压力将转印膜上的印刷图案转印到转印体上，然后从转印槽内的液面上移出已经转印了图案的转印体的表面部分，由此将转印体按顺序地移出转印槽。

本发明的设备的特征在于它包括控制转印体的姿势的转印体输送控制装置，使得转印体的转印面进入液体时转印体跟随转印膜，从而转印体的转印面以平面的方式展开到转印槽内的转印膜的表面上。

在本发明的设备中，转印体输送控制装置是这样设计构造的，即它能够应用上述方法来控制转印体进入液体。该转印体输送控制装置输送转印体，同时控制转印体的姿势，使得转印体在进入液体的同时以转印体滚动系统或转印体倾斜降低系统的姿势接触转印膜。

在转印体输送控制装置中，最好为数个分段中的每个分段都设置转印体的入液条件，这些分段是沿着入液方向划分转印体而得到的。这些分段可以基于以下部分单独地形成，即这些部分有相互很大不同的表面结构，每个分段的中央线应该在考虑每个转印体分段的左右三维结构以便它们在横向上平衡的同时进行设定。

转印体输送控制装置预先储存使转印体的每个转印面部分以平面的方式展开在转印膜上时进入液体而设定的入液条件如姿势状态(包含入液角度)、为每个转印面部分设定的预先确定的入液速度、为每个转印面部分设定的液体接触位置(在转印膜供给系统的情况下)，等等，并且根据这样预先储存的数据，在输送转印体时控制转印体的姿势和其它条件。

如已述的那样，最好可以为每个分段设定转印体进入液体时的包含姿势状态等入液条件，因此，转印体输送控制装置储存每个分段的不同的姿势状态，并根据为每个正要进入转印槽内的液体中的分段设定的姿势状态控制转印体的输送姿势。

由于每当每个分段的端部到达液体时转印体的入液姿势被改变，当转印体根据入液姿势的变化而受到控制时，转印体将以步进的方式输送，因为每当转印体的入液从一个分段转变到另一个分段时，它将受到入液姿势的突变。为了避免这种情况，最好通过在分段转换之前和之后向转印体输送控制装置发出一个平稳指令，使之控制转印体的输送，从而使入液姿势等以平稳的方式变化。

在本发明的设备中，转印体输送装置最好可以包括数个送入转印体的输送装置，它们相互相间地设置在靠近转印槽内转印体接触液体的液体接触位置处，并且至少包括一个送出转印体的输送装置，它设置在靠近转印体移出转印槽的位置的一个位置处。

第三，本发明涉及一种受液压转印图案的物件，其特征是该物件是用上述方法使印刷图案转印到转印体上而制成的。

可以实施本发明的转印体是一种物件，如果这种物件以相同的姿势进入液体，其入液表面接触转印膜时接触面积相互间将显著地不同，作为这种物件的有小型汽车的防护板、门、发动机顶盖、保险杠等。但应该认识到，这种物件除了汽车的外部板件外还可以包括用于各种领域的部件。

这样，由于控制转印体的姿态，使转印体上要转印印刷图案的表面(转印面)在进入液体的同时跟随转印膜，从而转印面以平面的方式展开在转印膜的表面上；当转印体是大尺寸时，例如包含小汽车的防护板、门或发动机顶盖的汽车板件，它具有大的曲率半径，大面积的弯曲部分和其两侧是弯曲部分的大面积的相邻部分，即使它在弯曲部分的角度变化上有小的值，转印体进入液体时转印体的所有表面部分按照转印体表面结构中的变化以基本上相同的接触面积接触转印膜的表面，从而转印膜上的印刷图案被转印到转印体的表面上。这就防止了要转印的印刷图案被延伸和颜色被变浅。这可以使印刷图案满意地粘附在转印体的整个表面部分上，因此转印到转印体上的图案保持均匀并在转印体上获得一个预期的设计表达。

当转印体跟随转印膜以及在其上展开时使转印体移动以接触转印膜可以容易地通过在转印膜的表面上滚动转印体的转印面或者相对于转印膜的表面倾斜地向下降低转印体来实现。

即使转印体的转印面有一个凹陷，转印体也可以在凹陷进入液体时转印体是敞开的情况下进入液体。这可以有效地避免诸如妨碍印刷图案紧密粘附到转印体上的气泡。

当入液条件如入液姿态(包含入液角度)，入液位置，入液速度等是为数个分段中的每一个分段设定的时(转印体具有相互大大不同的表面结构的部分被划分成这些分段)，可以很容易地获得以转印体的转印面以平面方式展开在转印膜表面上的相同条件进入液体所要求的条件，从而可以很容易地控制转印体的入液状况。

在根据转印膜供给系统的液压转印技术中，由于转印体的转印面是设定在一个基本上相同的位置(入液位置)沿着液体滚动的方向进入液体的，因此转印体是在形成转印膜上的印刷图案的墨总是具有均匀的再粘性和均匀的润胀性的地方被浸入液体中的。这样，用转印体以平面方式接触转印膜时转印体表面进入液体的原理，有助于改善转印特性。

此外，当这样设置入液条件，如使得转印体的每个转印面部分在进入液体的同时以平面的方式展开在转印膜上的姿势状态(包括入液角度)，转印体的表面部分进入液体的基本上不变的位置，和为每个转印面部分设定的预先确定的入液速度(后两个只在转印膜供给系统的情况下设定)都被预先储存起来，并且由于入液条件如在输送转印体时转印体的姿势是根据预先储存的数据进行控制的，因此在各种转印体上转印印刷图案的操作可以通过改变具有预先储存了每种转印体的入液条件的记录介质或者通过切换数据写入的区域而立即实施。

数据写入区域可以根据一个识别信息进行切换，该识别信息可以通过用一个合适的探测器，如一个接近开关，一个极限开关或者一个光学开关(传感器)，探测设置在转印体的一个保持架中的一个标识如一个孔，凹槽等来获得，从而识别出保持架上的转印体(物件)的种类。

在本发明的设备中，由于转印体输送装置包括数个以相互相间的方式设置在靠近转印槽的转印体入液位置的位置处的送入转印体输送装置和至少一个设置在靠近转印槽的转印体移出位置处的送出转印体输送装置，因此整个送入转印体输送装置可以交替地用于按顺序地将每个转印体送入到转印体入液区并将这些转印体传递给在转印体移出区的送出转印体输送装置。

这样，其中一个预先送入转印体的送入转印体输送装置可以被迅速地返回到送入开始的位置，同时另一个送入转印体输送装置正送入下一个转印体，因此可以增加每单位时间内要转印印刷图案的转印体的数目，由此可以更有效地实施液压转印操作。

具体地，由于送入转印体输送装置的移动速度在转印体进入液体之后直到它离开液体(此时它被浸入液体中)时较慢，如果只用一个送入转印体输送装置对许多转印体实施转印操作，那么单个的转印体输送装置送入转印体并将已转印图案的转印体传递给送出转印体输送装置就要花费许多时间。因此，对相邻的转印体的转印操作不能在短时间内结束。但是，当采用数个送入转印体输送装置时，当其中一个送入转印体输送装置送入转印体时，另一个送入转印体输送装置可以迅速地返回到送入操作的开始位置。因此，下一个转印体可以迅速地送入到接着前一个转印体的转印位置上。因此可以注意到，利用两个送入转印体输送装置可以在一个相对较短的间隔内将印刷图案更有效地转印到更多的转印体上。

由于液压转印物件是当将转印体的表面部分平面地展开在转印膜表面上时，以这样的姿势将转印体的入液表面部分浸入液体后制成的，因此它能够具有很好的外观，即使它有大尺寸和复杂的结构也不会转印出任何不清楚的图案。

图1是本发明的一个液压转印设备的一个概括性系统的平面图，

图2是一个用于本发明的设备中的转印槽和转印体输送装置在一个入液侧和一个出液侧的侧视图，其中转印槽沿纵向剖开，示出了它们之间的相互位置关系，

图3是从上游侧看图2中的位置关系的视图，其中转印槽横向剖开，

图4是一种多关节型机械手的一个放大的主视图，作为用于本发明的转印体输送装置的一个例子，

图5是一个用于本发明的设备的转印体输送装置的驱动系统的示意图；

图6是一辆小汽车的前防护板的一个立视图，作为示出的转印体的第一个例子，

图7是汽车的一个后防护板的一个立视图，作为示出的转印体的第二个例子，

图8是汽车的一个侧门板的立视图，作为示出的转印体的第三个例子，

图9是汽车的一个后门板的立视图，作为示出的转印体的第四个例子，

图10是从上游侧看出的一个保持汽车前防护板的转印体保持架和一个悬吊该保持架的悬吊件的前视图，并示出了它们的位置关系，

图11是一个相对于转印体，保持架和悬吊件的位置关系而言与图10相同的视图，但示出了转印体被移出保持架和保持架由转印体输送装置的一个爪式抓紧器抓紧的情况，是从正面(上游方向)看去的视图，

图12是一个具有简单结构的板子(大尺寸的物件)的视图，用于解释通过用于实施本发明的方法的一个分段划分系统来设定入液条件的一个例子，

图13是设定不同分段的一个过程的示意图，其中图13(A)是一个具有相当平的和大曲率半径的部分的一个横截面视图，图13(B)是一个横向截面的横剖视图，该横向截面具有相当复杂的结构并包括一个有一个相当小的曲率半径和一个相当大的曲率半径的组合部分，

图14是示出本发明的一个原理的视图，

图15示出的是作为一个转印体的汽车后防护板的三维结构图，和一个在转印膜上的展开面，在将一个印刷图案转印到转印体上时使转印体在转印膜上滚动以便展开在转印膜上而使转印体的整个转印面接触转印膜，该视图用于说明基于本发明的原理的第一个实施例，

图16针对本发明的第一个实施例按顺序地示出了相应于作为转印体的汽车后防护板的一个物件在转印膜(总体上放大地示出)的表面上展开的步骤，但示出的是简化的情况，

图17是施加到图16的实施例的物体上的转印图案的一个立视图；

图18是没有用本发明的原理时将转印图案转印到图16所示相同物体上的一个例子的视图，

图19是施加到图18的例子中的物体上的转印图案的一个立视图，

图20用立视图示出了整个转印体的入液状态从其第一部分到最后部分是如何变化的情况，图中用实线表示位于空气中的部分，用虚线表示位于液下的部分，

图21的上半部分中示出了一个作为转印体的汽车侧门板，三维结构和它的一个展开面的平面视图，在图的下半部分中示出了转印体的移动的侧视图，其中，在转印体开始进入液体之后和完全浸入液体之前倾斜地立着而相对于转印膜在一个横向上移动时使转印体展开的情况，

图22是根据本发明的第二实施例在转印体倾斜地立着而相对于转印膜在一个横向上移动时，与作为转印体的汽车侧门板相对应的物体在转印膜(总体上放大地示出)的表面上按顺序展开的步骤，但示出的是简化的情况，

图23是施加到图22的实施例中的物体上的转印图案的立视图，

图24示出的是在没有采用本发明的原理时将印刷图案转印到图22所示相同物体上的一个例子，

图25是施加到图24所示例子的物体上的印刷图案的一个立视图，

图26是针对本发明的第三实施例，按顺序地示出作为转印体的汽车后防护板在转印膜表面上展开的步骤，虽然采用了基本上相同于图16中的方法，但增加了在中途上使转印体垂直竖立的步骤，

图27示出了图26的实施例中在中途上垂直竖立转印体的步骤的放大视图，

图28示出了具有格子形式的印刷图案的转印膜的一个例子，和具有由转印膜转印的统一的转印图案的汽车侧门或前防护板，

图29示出了具有一个要求的转印图案的后防护板的立视图，和用于给后防护板提供所要求的转印图案的展开面的平面图；

图30示出了具有一个不符要求的转印图案的后防护板的立视图，和给后防护板提供不符要求的转印图案的展开面的平面图，

图31示出了具有另一个不符要求的转印图案的后防护板的立视图，和给后防护板提供不符要求的转印图案的展开面的平面图。

现对照附图对实施本发明的一种形式进行描述，图1和图2中示意地示出了本发明的一种液压转印设备10，该设备10包括一个转印槽16，一种液体例如水作为典型的例子从入口14A朝着出口14B以一个给定的速度在槽16中流过，一个转印膜供给装置18，用于顺序地供给一种具有预定的印刷图案的转印膜1，以便使转印膜浮在转印槽16中的液体表面12A上，和一个转印体输送装置20，用于在转印槽中送进一个其上尚未转印印刷图案的转印体和送出一个其上已经转印了印刷图案的转印体2B。

在本发明中，“液体”典型地可以是水，但也可以是能够润胀和溶解转印膜1而不会有害地影响转印膜1上的印刷图案的墨的其它液体。

转印槽中可以有一个液体温度设定器(图中未示出)，该液体温度设定器用于使在转印槽中流动的液体12保持均匀的温度。在转印槽16的两侧上都设置了导膜器22和22′，它可以包括一个环形导向件26例如一条带子，一条链子或类似件，该环形导向件安装在一个导向件驱动部分24上，例如一个引带轮，一个链轮或类似部件(图中未示出)，并且在一个对应于转印膜1的供给速度的速度下移动。

这些导膜器22和22′接合和引导在液面12A上润胀的转印膜1的两个边缘，从而以一个对应于转印膜1的传送速度的速度传送两个边缘，其中转印膜1在其整个宽度上是以一个预定的相同的速度传送的，由此避免转印膜1上的印刷图案发生变形。

在图1和2中，标号17表示的是一个溢流槽，当转印槽16中的液体超过一个预定的液面高度时，该溢流槽就将液体溢出。

如图2所示，转印膜供给装置18可以包括一个转印膜供给源28，一个供给辊组30，一个用于在转印膜1上的印刷图案上涂布一种活化剂以便使其润胀和激活的活化剂涂布槽32，一个用于以一个给定的速度将转印膜1从活化剂涂布槽32输送到转印槽16中的液面12A的输送件34。导引辊36可以分别设置在转印膜供给源28和供给辊组30之间和活化剂涂布槽32和输送件34之间。

如图1和2中所示，漂浮在转印槽16中的液面12A上的转印膜1可以受到一个送风机84从一个上游侧到一个下游侧的倾斜方向吹来的空气压力。送风机84用于在转印膜1的润胀时均匀地伸展所起的皱纹，并也向转印膜1施加一个初始驱动力。虽然转印膜1也可以由送风机84和液体12的滚动来驱动，重要的是可以控制它，使得最后由前述的导膜器22和22′传送。

尤其如图1中所示的那样，转印体输送装置20可以包括一个输送通道40，它有一个以S形状在转印槽16的横向上延伸的链子并且包含一些用于相间地悬吊转印体2的悬吊件38，一些(一对)将转印体送入的输送装置42和42′，它们设置在转印槽16的两侧，靠近转印体的入液位置，相间地接受来自输送通道40上的其中一个悬吊件38上的未被转印的转印体2A，以及至少一个将转印体送出的输送装置44，它设置在转印体离开转印槽16中的液体的一个位置处，用于将转印了图案的转印体2B送回到悬吊件38上。

在所示的形式下，如图3，10和11所示，悬吊件38上有一个悬吊杆46和一个与悬吊杆46做成一体的基本上为三角形的悬吊框架48，在悬吊框架48的顶端处有钩形的挂钩部分48a。

每个转印体2都可以用转印体保持架50上的合适部件保持住，保持架的结构会在后面相对于具体的转印体2A或2B(两者总体上用标号2表示)对照附图10和11进行描述。转印体保持架50可以通过将它的一个框架部分钩挂在悬吊件48的其中一个钩状挂钩部分48a上而被悬吊起来。

在所示的形式下，所有送入转印体的输送装置42和42′和送出转印体的输送装置44都可以包括一个多关节型的机械手(机器人)52，如图4中所示。

多关节型机械手52可以包括一个主体58，该主体58有一个使之在箭头“A”所示方向转动的水平转动机构54，和一个使之在箭头“B”所示方向转动的垂直转动机构56，一个在垂直方向上沿枢轴转动地支撑在主体58上的臂支撑件60，一个臂组66，它包括一个支撑在臂支撑件60上以便围绕其轴摆动的第一臂62和一个设置在第一臂62的前端上的第二臂64，以便在一个沿着臂64的垂直面上摆动，以及一个设置在臂64的前端上的爪式抓紧器68，用于在第二臂64横向上的一个垂直面上摆动，以便抓紧未被转印图案的转印体2A和已被转印图案的转印体2B并且任意地改变转印体2A或2B的位置状态。

多关节型机械手52利用它的爪式抓紧器68抓住保持着转印体2的转印体保持架50而抓住转印体2。包括了多关节型机械手52的送入转印体输送装置42或42′按顺序地从转印槽上方的输送通道40的上游侧的悬吊件38上接收未被转印图案的转印体2A，然后按顺序地在给定的速度和给定的状态下输送这些转印体，使得未被转印图案的转印体2A的表面部分被浸没到液体内。送出转印体输送装置44输送这些已被转印图案的转印体2B，以便按照顺序地接收来自送入转印体输送装置42或42′的已被转印图案的转印体2B，离开转印槽16中的液体，使之上升到转印槽16上方的一个空间中并将它们传递到输送通道40的下游侧处的空的悬吊件38上。

在所示出的形式下，转印体保持架示出的形状适合于保持汽车的前防护板这种转印体2。

如图10和11中所示，转印体保持架50可以包括一个由铁丝和一些臂柱状支撑件50B整体构成的四方形主框架。如以后要描述的那样，主框架50A被转印体输送装置42，42′或44的爪式抓紧器68抓住，而支撑件50B的端部插入转印体2的合适部位中，以便保持住转印体2A或2B(即转印体2是指在其上转印印刷图案之前的未转印图案的转印体2A和其上被转印了印刷图案之后的已转印图案的转印体2B)。

如图5所示，一个转印体输送控制装置76根据记录介质70上存储的数据将指令发送给一个用于送入转印体输送装置42或42′的驱动源72和一个用于送出转印体输送装置44的驱动源74，记录介质70上存储转印体进入液体的条件，包括在转印槽16内入液位置、入液速度和入液姿势(包括入液角度)，以及转印体2离开液体时的离液姿势或升起姿势。

再次参见图1，输送通道40相对于转印槽16的一个上游侧部分(输送通道在图1的右手侧处的一个下部通道部分)与一个为了各种目的对未被转印图案的转印体2A实施紫外线处理的装置78相连通，而输送通道40相对于转印槽16的一个下游侧部分(输送通道在图1的左手侧处的一个上部通道部分)与一个或多个进行后处理的装置(未示出)例如用于清洗已被转印图案的转印体2B的装置相连通。

如图1所示，紫外线照射处理装置可以包括一个由一个多关节型机械手(机器人)80抓住的紫外线灯82，机械手80类似于用于转印体输送装置20的多关节型机械手，但此处省略对它的详细描述。

本发明可以适用于具有大尺寸和复杂的三维结构的表面的转印体，例如图6至图9所示的汽车板。图6中的转印体2是一辆汽车用的前防护板2FF，图7中的转印体2是该汽车用的后防护板2RF，图8中的转印体2是该汽车用的一个侧门板2SD，图9中的转印体2是该汽车的一个后门板2RD。门板2SD和2RD不仅在前表面上有装饰面，而且在后表面上也有装饰面，其中后装饰面是与前装饰面相连续的。因此，要求这些板进入液体时，转印体2的背面接触转印膜1。

基本上来说，本发明的液压转印方法是，转印体2上要转印印刷图案的表面(转印面，装饰面或设计面)进入液体时，控制转印体的表面姿势，从而转印体2的转印面2a跟随转印槽16中的转印膜1，同时被平面地展开在转印膜1上。这意味着转印体2的装饰面2a被粘到转印膜1的表面上，其接触面积不是对应于转印体2的三维装饰面2a的一个阴影面积或投影面积，而是对应于它的展开面积。因此，转印膜1上的印刷图案被转印到转印体上，而图案没有任何伸展或收缩，并且其明暗方面也没有任何变化。

现在以图12中所示的简化的大型板作为转印体2的一个例子来进行说明，本发明的原理是通过设定一个想象的展开面IS(该展开面IS是通过想象地将转印体2的装饰面2a展开在转印槽16内的转印膜1上而获得的)，将转印体2浸入转印槽16内的液体12中，同时控制其姿势，使得转印体2的转印面跟随转印膜1上的想象的展开面IS而实现的。这样，转印膜1上的印刷图案以与展开面IS的表面积相同的面积粘附到转印体2的装饰面2a上。结果，转印膜1上的印刷图案决不会在转印体2的表面上伸展或收缩，因此转印的图案既不会变形，也不会改变其颜色的明暗情况。这样能够得到一个良好的转印特性。

在一个实施例中，本发明可以用一种过程来实现，其中当转印体2在转印膜1的表面上滚动时使转印体2的装饰面2a进入液体中。这样，转印体2的装饰面2a通过这种滚动而跟随转印膜1，从而装饰面2a以平面的方式展开在转印膜1上。这种转印体滚动系统的一个例子将在后面对照附图15-20进行说明。

在另一个实施例中，本发明可以这样实现，即，当转印体2相对于转印膜1沿一个预定方向(例如一个横向方向)倾斜地向下下降并且转印体2的装饰面2a接触转印膜1的表面时，将转印体2浸入液体中。由于是在转印体2的装饰面2a接触转印膜1的表面时将转印体2倾斜向下降低的，转印体2的装饰面2a类似地跟随转印膜1，从而被平面地展开在转印膜上。转印体倾斜降低系统(如果它在横向上移动则为一种横向移动系统)的例子将在以后对照图21-25进行说明。

下面对照附图12-14对一个当转印体2的装饰面2a在转印膜1上平面地展开时用于将转印体2浸入液体中的优选的具体装置进行描述。

最好是将转印体2在要转印印刷图案的转印面上沿着入液方向(典型地沿着纵向)分割成数个分段2S。每个分段2S基本上是通过考虑转印体2的表面部分的纵向的曲率变化和转印体2的横截面的曲线的变化而设定的。对转印体2进行分割，使得在纵向上具有大的曲率变化的区域成为一个界限。

例如，当转印体2上有交替出现的凹陷和凸起时，可以为在转印膜1的侧面上具有凸起的每一个表面部分设定每个分段2S，或者如在转印膜1的侧面上具有凹陷的每一个表面部分设定每个分段2S，或者为曲率半径变化显著的每一个表面部分设定每个分段2S，即使凸起或凹陷是连续地出现在这些表面部分上。

在图12和13中的例子中，通过在纵向上将转印体2的装饰面2a(在图12中的一个上表面和在图13中的一个下表面)分割成三个部分而形成三个分段2S1-2S3。

第一分段2S1是装饰面2a基本上是平的一个部分，第二分段2S2是装饰面2a在转印膜1侧稍微凸出的一个部分，第三个分段2SS是装饰面2a在一个朝着其中的一侧偏向的位置和以小于第二分段2S2的曲率在转印膜一面凸出的一个部分。

对于每个分段2S1，2S2或2S3，图12中的转印体进入液体时的姿势是被控制的，使得转印体2在进入液体的同时接触转印膜1，同时转印体2的表面对应于图12和13中想象地设定在转印膜1上的想象的展开面IS。

在图14中的例子中，通过将转印体2的装饰面2a在横向上的中央部分沿纵向切割而得到的纵截面分割成四个部分而形成第一分段2S1到第四分段2S4。

第一分段2S1是一个具有平表面部分并且其纵截面基本上是线性的分段，第二和第四分段2S2和2S4是具有一个在转印膜1的侧面上凸起的表面部分的分段，第三分段2S3是一个具有一个在转印膜1的侧面上的凹陷的表面部分的分段。

图14的转印体2的姿势受到控制，使得转印体2进入液体12A时，这些分段2S1-2S4的纵截面线性地展开或延伸。

更具体地说，转印体2的第一分段2S1进入液体时，纵截面的长度L1展开到一个长度L1′，它对应于线性延伸长度L1所得到的一个长度。第二分段2S2在纵截面的一个弧形长度L2展开到一个对应于由线性延伸长度L2而得到的一个长度的长度L2′时进入液体。第三分段2S3在纵截面的一个弧形长度L3展开到一个对应于由线性延伸长度L3而得到的一个长度的长度L3′时进入液体。第四分段2S4在纵截面的一个弧形长度L4展开到一个对应于由线性延伸长度L3而得到的一个长度的长度L4′时进入液体。

在图14的例子中，虽然描述的是通过切割转印体2所获得的纵截面，但是本发明的原理可以应用到所有在横向上和在除了纵向上外的位于纵向和横向之间的方向上(径向方向)获得的切割截面。然而，如果要想将本发明的入液原理应用于所有方向，那么转印体2入液时的姿势将是极其复杂的。因此在实际中，最好是应用在纵向和横向上的一个中央横截面上，对应于一个形成正要入液的转印体2的表面结构的大的表面部分(例如一个弧形面)。

虽然会考虑到一些分段包含表面结构有急剧变化的一个或多个部分，如果这个或这些具有急剧变化的表面结构的部分具有一个小的表面面积的话，它们能够以同一分段的其它部分相同的姿势进入液体而不会对转印图案有大的有害影响，因此没有必要进一步考虑涉及急剧变化的表面部分的入液姿势。

虽然图6-9中作为转印体2的例子的汽车板2FF、2RF和2RD只有所示的入液中心线L，但是任何将后防护板2RF分割成分段的各个分段(未示出)将对照图15进行描述。

本发明的方法的一个例子将对照图15-20进行描述，在该例子中，在用转印体滚动系统将转印体展开在转印膜上的同时将转印体浸入液体中。

在图15-19的例子中，虽然印刷图案被转印到在液体压力下的作为转印体2的图7所示后防护板2RF上，但是它也可以利用类似的转印体滚动系统而被转印到在液体压力下的作为转印体2的图6所示前防护板上。

如图15中所示，作为转印体2的后防护板2RF的装饰面2a的投影面或阴影面没有被设定在转印膜1的表面上，但是它的想象的展开面IS被想象地设定在转印膜1的表面上，转印体2在控制下被浸入液体中，同时转印体2的装饰面2a在转印膜2的表面上滚动，从而其装饰面2a与转印膜1的想象的展开面相对应。

同样如图15中所示，后防护板2RF沿着纵向从宽度窄的部分开始按顺序地进入液体中。后防护板2RF沿着入液方向(纵向)被分割成四个分段2S1-2S4。

这个板2RF没有在沿着纵向有交替出现凹陷和凸起的装饰面，如图14中所示，但是在它沿着水平方向延伸的窄宽度部分和在它沿着垂直方向延伸的前端部分有一个弯曲表面，这些部分的宽度是逐渐变宽。在相邻分段的入液中心线上的入液点由标号P1-P5表示，而在应在转印膜1上的想象地设定的想象展开面IS上的对应的入液点由标号F1-F5表示。

由于转印膜1是顺序地从图15的右手侧向其左手侧供入的，因此转印膜的入液点F1-F5是按顺序地供入到板2RF的入液点P1-P5按顺序地到达液体的那些位置，如图20(A)-20(E)中所示。因此，转印体2总是在基本上相同的入液位置Pt处进入液体。如图20(D)和图20(E)中所示，当最后的分段S4进入液体时，前面的分段2S1和2S2从液面上升起来，但是由于这些分段2S1和2S2在它们被浸入液体而承受液体压力时已经从转印膜1上转印了印刷图案，因此，从液体表面升起来的分段2S1和2S2中没有问题。在图20中，板2RF的位于空气中的部分用实线表示，而位于液体表面下的部分用虚线表示。因此，从图20(D)的例子中可以看到，板2RF的前部分和后部分处于空气中，而其中间部分则处于液面下面，从图20(E)的例子中可以看到，当板2RF的较宽的部分被浸入液体中时，在结束了对其前端长而窄的部分的液压转印处理的条件下，将该部分从液面上升起。

回头参见图16，此处简化示出了图17中所示的作为转印体2的板2RF的外形结构，以便于解释。在板2RF的装饰面2a顺序地在转印膜1的表面上滚动的同时，板2RF沿纵向顺序地进入液体。更具体地，首先，板2RF的前端在顶压转印膜1的同时进入液体中，如图16(A)中所示，装饰面2A的随后部分在按顺序地在转印膜1的纵表面上滚动的同时按顺序地板2RF的纵向进入液体中，如图16(B)中所示，最后板2RF的后端在顶压转印膜1的同时进入液体中。

应注意到，在转印膜1上的印刷图案粘附到板2RF的表面上的一段长度不对应于板2RF的装饰面2a的一个投影长度，而是对应于板2RF的展开的装饰面2a的一个长度2L。因此，转印了图案的板2RF具有在纵向上均匀分布的转印图案2P，如图17中所示。在图16中的例子中，印刷图案是一个沿转印膜1的一个横向上延伸的条型图案，如从图17中可以看到的那样。

与本发明的原理不相同的是，如果板2RF的装饰面2a沿着一个垂直方向进入液体，并且不在纵向上滚动，如图18(A)-18(C)所示，作为转印体2的板2RF的长度2L将大于转印膜1的一个长度1L′，在该长度1L′上转印膜1上的印刷图案要粘附到具有长度2L的板2RF的装饰面2a上(2L＞1L′)，结果，在转印了图案的板2RF上的转印图案2P′将被变形，如图19中所示。这是由于印刷图案在板2RF的纵向上被拉长而造成的。虽然不能在图中指示出来，被转印的图案2P′的颜色也将变得较淡些。

在图16和18中，由于板2RF的装饰面2a的入液部分是朝着向右的方向按顺序地偏移，入液点似乎不在相同的位置处并且似乎朝着上游侧移动，但应该注意到，由于板2RF是在以与转印膜1转移的相同的速度和相同的方向上移动时进入液体的，因此，板2RF是在基本上为相同的入液点进入液体的，尽管它在转印膜1的表面上滚动(见图20)。

以下将对照图21-25针对一个例子对本发明的方法做详细描述，在该例子中，转印体在被一个转印体倾斜降低系统(转印体横向移动系统)展开时进入液体。

在图21和22的例子中，印刷图案被转印到作为转印体2的侧门板2SD上，如图8中所示，此处与防护板2FF和2RF的不同之处在于，板2SD不仅有前装饰面部分，而且有一个从前装饰面2a延续过来的通过其背面的边缘的后装饰面部分2a′。

如在图21上侧的一个平面视图部分所示的那样，作为转印体2的侧门板2SD在横向移动时在控制下进入液体中，它在横向移动时具有这样的姿势，即板2SD的前装饰面2a跟随转印膜1的表面，同时板2SD的装饰面2a和2a′沿着想象的展开面IS接触转印膜，想象的展开面IS是想象地将装饰面展开在转印膜1的表面上而获得的，但不是前装饰面2a的投影面。

参见图22，作为转印体2的板2SD的边缘中的一个边缘以板被倾斜的姿势接触转印膜1，该板2SD在顺序地接触跟随的转印膜1的同时倾斜向下地进入液体。更具体地说，如图22(A)和22(B)中所示，板2SD在先没有横向移动下顶压住转印膜1的同时从它的一个边缘开始进入液体。此时，如图22(B)的放大部分中所示，一部分转印膜1被板2SD牵拉，从而该转印膜部分包住后装饰面2a′并且因此将印刷图案转印到后装饰面2a′上。

之后，如图22(C)和22(D)中所示，当板2SD的装饰面2a沿着一个横向顶压在转印膜1的表面上从而跟随转印膜1的表面时，板2SD倾斜地向下移动，进入液体中。

与转印体滚动系统相类似，在转印体倾斜下降系统中，图22(D)中所示的粘附到板2SD的表面上的转印膜1的宽度尺寸1W对应于通过展开板2SD的曲线装饰面2a和2a′而获得的展开面的一个宽度尺寸2W，而不是对应于板2SD的装饰面2a的投影宽度展开。因此，转印了图案的板2SD具有在横向上均匀的转印图案，如图23所示。

与本发明的原理不同，如果板2SD如图24(A)-24(C)中所示那样在没有横向移动下沿一个垂直方向下降而进入液体的话，作为转印体2的板2SD的宽度2W将会显著大于转印膜1的一个宽度1W′，在该宽度1W′上，转印膜1上的印刷图案被粘附到板2SD的装饰面2a上(2W＞＞1W′)，结果，转印了图案的板2SD上的转印图案2P′将不是均匀的，如图25中所示。这是由于印刷图案在板2SD的横向上被拉长而造成的。虽然不能在图中指示出来，转印的图案2P′的颜色也将变谈些。

在图22的转印体倾斜下降系统中，虽然转印体2在转印膜2的横向上移动，它也在转印膜1的纵向上以对应于转印膜1的供入速度的速度移动而进入液体，而它的姿势是这样控制的，使得装饰面2a和2a′的纵表面随转印膜1的平表面接触到其表面。

因此，转印体2在装饰面2a和2a′被展开在转印膜1的表面上的同时以对应于转印膜1的供入速度的速度沿纵向进入液体，并且它在装饰面2a和2a′被展开在液面12A的转印膜1的表面上时也依据转印体倾斜下降系统(在所示实施例中为转印体横向移动系统)沿横向进入液体。

在本发明的方法中，使具有凹陷和凸起的转印体2的装饰面2a避免在其中形成气泡的条件和转印体2的装饰面跟随转印膜1而在转印膜1的表面上以平面的方式展开时转印体2进入液体的条件将在以下参照图26和27针对后门板2RD的一个例子进行说明。

基本上来说，转印体2是按照本发明的上述原理进入液体的，但是如图26(A)中所示，转印体2足以它的装饰面2a接触和跟随转印膜1的表面时的姿势进入液体的，从而通过以平面的方式(以线性的方式)展开作为转印体2的含有凹陷和凸起的后门板2RD所获得的一个展开长度2L对应于转印膜1的一个长度1L。

如图26(B)中所示，转印体2在保持基本上一致的入液角度下以对应于转印膜1的供入速度的速度进入液体，从而装饰面2a的基本上为线性的部分跟随转印膜1的表面。

如图26(C)中所示，当具有装饰面2a的凹陷26的部分到达入液点Pt时，转印体2进入液体，同时它垂直立起并沿垂直方向下降。虽然在图26(C)中示出的只是在凹陷2b后端部处的表面变化部分的入液姿势，但是在凹陷2b的前端部处的表面变化将以相同的入液姿势进入液体。

位于凹陷2b的前表面变化部分和后表面变化部分之间的转印体2的部分以与装饰面2a的其它表面部分相同的方式倾斜地向下移动而进入液体中，如图26(B)和27(A)中所示。

此后，如图26(D)中所示，装饰面2a的剩余部分再次返回到原始的入液角度，使它们跟随转印膜1的表面的同时进入液体。

如图26(C)中所示，当转印体2垂直下降，同时凹陷2b面向侧边时，则没有空气被封闭在凹陷2b中，因此，转印体2可以在空气从侧边排出的同时进入液体。更具体地说，因为没有空气留在转印体2的装饰面2a的凹陷2b中，因此在转印体2的表面和转印膜1之间不会形成滞留空气的气泡。因此，转印膜1上的印刷图案能够有效均匀地粘附到凹陷部分2b的表面上。

如果转印体2进入液体时，使得其凹陷2b部分相对于转印膜1封闭的话，如图27(C)中所示，那么在转印体2的转印面和转印膜1之间将形成气泡，这将造成印刷图案很差的粘附到转印体上。

避免形成这种气泡的手段是，在转印体2的转印面相对于转印膜1是敞开的条件下使转印体进入液体，因此，应该注意，上述手段不局限于转印体垂直入液的情况。

虽然在图15-27的例子中，转印体2是利用转印膜供给系统进入转印槽16内的液面12A的，但本发明的原理可以应用于转印体2利用转印膜稳定系统进入转印槽16内的液面12A的情况。在转印膜稳定系统中，由于考虑到转印膜1处于被完全激活和在整个表面上润胀的条件下，因此不要求转印体2有固定的入液位置，也不要求限制转印体的入液速度。

在转印膜供入系统和转印膜静止系统中的任何一种系统中，转印体2的装饰面(转印面)的部分应该在它以平面的方式跟随转印膜表面时进入液体，但是应该考虑到，在转印体2和转印膜1之间没有滞留空气。为此，转印体2正要进入液体的表面部分的一个角度(入液角度)最好设置在10°-170°的范围内。

如果入液角度小于10°，那么空气很容易被卷入，如果入液角度大于170°，那么转印膜1就会很差的包覆在转印体的表面上，从而很容易导致非人愿地发生图案的中断。

入液角度为10°或以上但小于90°意味着转印体2的装饰面部分是在与转印膜1供入的相同方向上倾斜时进入液体的，大于90°到170°的入液角度意味着转印体2的装饰面部分是在与转印膜1供入的方向相反的方向上倾斜时进入液体的，90°的入液角度意味着转印体2的装饰面部分是以一个相对于液面12A垂直的角度进入液体的。

将印刷图案转印到具有这样的结构的转印体2上时，即转印体2的转印面部分在一个小于90°的角度下尖锐地弯曲，这种情况是转印体2应该沿着与转印膜1供入方向相反的方向进入液体的一个例子。具体地说，这将在应用于图7的后翼2RF是转印体2的情况。如图20(D)所示，最后的装饰面部分应该是在入液角度大于90°沿着与转印膜1的供入方向相反的方向上进入液体的。

最后，在一些情况下，例如转印体2是用于各种各样的零件的板件，一些转印件2要求具有组合的图案，以便在汽车的整个外观上有统一的转印图案。例如，假设转印膜1有图28(A)中所示的格子状的图案，1a，要求转印体2与转印膜1接触，使得前防护板2RF，侧面板2SD和后防护板2RF具有图28(B)中所示的统一的格子状转印图案2P。这可以通过使预先确定的转印图案的延伸方向与转印膜1的纵向相重合，而不是通过转印体2的入液中心线与横向上的中心线相重合来实现。虽然在图28中示出的是格子状图案的例子，但它不是说为实际的汽车设定了格子状图案。应该认识到，采用格子状图案是因为它们便于说明转印的图案是否被统一起来。图29-31的格子状图案也是由于相同的原因而被采用。

例如，假设图28(A)和29(A)中所示的转印图案2P要制做在汽车的后防护板2RF上，后防护板2RF的装饰面跟随转印膜1的表面，从而板2RF的装饰面按照想象的展开面IS在转印膜1上展开。这是通过使想象的展开面IS上的图案与转印膜1上的印刷图案相重合，但不是通过使转印体2的入液中心线与转印膜1的表面的中心线L′相重合而实现的。

如果后防护板2RF的入液中心线沿着想象的展开面IS的中心线L′跟随转印膜1，以便与横向上的转印膜1的中心线相一致，如图30(B)中所示，那么板2RF应该具有以倾斜的方向延伸的图案，如图30(A)中所示。这将损坏后防护板2RF的外貌，因为所获得的图案不同于图28中板2RD的理想图案，因此汽车的整个图案变得不匀称。

在图15以及之后的附图所示的实施例中，根据采用了图1-4所示的设备的转印膜供给系统对液压转印方法进行了描述。入液速度和入液位置对于转印膜供给系统是重要的因素。

现解释入液速度，如果转印体2以一个高于转印膜1的运行速度或供入速度的速度进入液体的话，那么要粘附到转印体2上的转印膜1上的印刷图案将被拉伸，从而图案要变形或者颜色要变浅。相反，如果转印体2以一个低于转印膜1的运行或供入速度的速度进入液体的话，那么要粘附到转印体2上的转印膜1上的印刷图案将被收缩，从而图案要变形或者颜色变深。因此，在任何一种情况下，转印特性都将变坏。所以，转印体2的装饰面应该以相应于转印膜1的供入速度的入液速度进入液体。

在一些情况下，转印体的入液速度不总是对应于转印膜1的运行速度，而是由于其它入液条件的不同例如入液角度等或以任意的方式入液而造成其入液速度高于或低于转印膜1的运行速度。由于入液随意地变化，因此可以改变转印体2的装饰面2a的整个色调或者可以调节它的图案。

下面说明液体接触位置，液体接触位置Pt设置在转印膜1在前述液体接触位置Pf处接触液体之后，转印膜1最适合于被活化剂涂布槽32涂布的活化剂以及转印膜1在从图1和2中看的右手侧向左手侧供给时转印膜1在转印槽16内接触的液体12膨润的一个位置处。

转印体2的表面总是在基本上相同的位置Pt处接触液体的原因是转印体2靠近转印膜1的条件是使转印膜1在相同的条件下膨润，从而总是提供均匀的转印特性。

如图10和11中所示，转印体2通过安装在转印体保持架50的臂柱状支撑件50B上而支撑在转印体保持架50上。虽然在图10和11中转印体2所示的是图6的前防护板2FF，其它的板2RF，2SD和2RD也以类似的方式支撑在转印体保持架50上。保持架50的主框架50A可以由送入转印体输送装置42和42′的或者送出转印体输送装置44爪式抓紧器68抓紧。如图3和11中所示，送入转印体输送装置42或42′的爪式抓紧器68抓紧在保持转印体2的框架部分对面的保持架50的主框架50A的框架部分(图10中用标号50a表示)，而送出转印体装置44的爪式抓紧器68抓紧在保持转印体2的一侧处的保持架50的主框架50A的侧框架部分(图10中用标号50a′表示)。这样当转印体2从送入转印体输送装置42或42′向送出转印体输送装置44输送时，送入转印体输送装置42或42′的爪式抓紧器68和送出转印体输送装置44的爪式抓紧器68不会相互干扰。

送入转印体输送装置42或42′以一个较高速度将转印体2输送到一个传递区域，在此处，当转印图案由于转印体2入液而成形于其装饰面2a上之后而将转印体2传递给送出转印体输送装置44。在该传递区域中，将已转印图案的转印体2B从送入转印体输送装置42或42′传递到送出转印体输送装置44上。

之后，送出转印体输送装置44输送转印体保持架50，此时送出转印体输送装置44以一个在转印体2B离开液体时的合适的出液姿态提升保持架50并将该转印体保持架50传递给设置在输送通道40上输出位置处的悬吊件38，使得保持架50钩吊在悬吊件38上。

为具体的转印体2A的每个分段设定的入液姿态(包括滚动，倾斜向下移动，入液角度，接触液体中心线的位置，垂直下降等等)和已转印图案的转印体2B的出液姿势，作为转印体2的姿势(位置信息)与入液速度和出液速度一起，都储存在记录介质70中。这些储存的数据被输入到转印体输送控制装置76中。

转印体输送控制装置76控制着抓紧转印体2A的送入转印体输送装置42或42′的驱动，以便转印体按照送入操作的记录数据以每个分段预先规定的入液姿势和预先规定的入液速度进入转印槽16内的液面12A。

因此，转印体2A是以每个分段预先储存的入液姿势和预先储存的入液速度进入转印槽16内的液体12中的。

转印体输送控制装置76控制着送出转印体输送装置44，以便转印了图案的转印体2B按照记录介质70中送出操作的记录数据以预定的出液姿势和预定的出液速度离开液体。

转印体输送控制装置76控制着送入转印体输送装置42或42′，以便通过对转印体输送装置20中的送入转印体输送装置42或42′发出一个平稳指令使得在入液过程从转印体2的一个分段转换到其相邻分段之前和之后入液姿势和入液速度平衡地变化。

这种平稳指令避免了由于每当转印体2的分段切换时，每个分段的入液姿势和入液速度的急速变化而以步进的方式输送转印体2。

从制造作为转印体输送装置的多关节型机械手(机器人)的制造商所准备的一个程序中将获得上述平稳程序。

将印刷图案从转印膜1转印到转印体2上以及用本发明的设备将其送出的运行操作将对照图1-5示意地说明。

转印体2保持在转印体保持架50上，如图10和11中所示，保持架50由输送通道40上的悬吊件38悬吊起来，如图1中所示，转印体2和悬吊件38一起移动而从紫外线照射处理设备78输送到转印槽16的转印区。

紫外线照射处理设备78用于处理转印体2的表面，以便当转印体2是由诸如聚碳酸酯，聚碳酸酯/聚丁烯-对酞酸盐(PC/PBT)等材料制成的情况下改善印刷图案的紧密粘附性，因为印刷图案很难紧密地粘附在这种材料上。当转印体2的表面是由印刷图案能够紧密地粘附上去的材料制成的情况时，这种处理就不需要了。

当具有的转印体2是小型汽车的翼子板、它的门板和类似部件时，由于在许多情况下这些板是由诸如PC/PBT等塑料材料制成的，因此，最好在转印工序之前进行紫外线照射处理。

当紫外线照射处理后的未转印的转印体2到达图1中转印槽16的入口时，送入转印体输送装置42和42′都接收转印体2A并开始运行而将转印体输送到转印槽16，以便进行转印操作。

例如，假设从转印槽16上游侧看时右手的转印体输送装置42开始工作，转印体输送装置42的臂组(多关节型机械手52)由水平转动机构54和垂直转动机构56延伸到位于转印槽16正上方的输送通道40上的悬吊件38，以便用爪式抓紧器68(见图11)抓紧转印体保持架50的主框架50A的框架部分50a，并被操纵，以便将转印体保持架50从悬吊框架48的钩状钩吊部分48a中移出。

然后，这样操作转印体输送装置42的多关节型机械手52，使得转印体2A的装饰面2a通过图2中箭头A所示的入液位置逐渐地进入液体12中。转印体2A的入液条件已经对照附图15和随后的附图进行了说明。

当转印体2A顶压在转印膜1上进入液体时，转印膜1上的印刷图案在液体的压力下转印到转印体2A的表面上。当转印体2浸入液体中时，转印体保持架50的主框架50A仅仅在保持转印体2的部分被浸入到液体中，由转印体输送装置42的多关节型机械手52的爪式抓紧器68的抓紧的框架部分50a或50a′不会被浸入液体中。

当转印体2A按顺序地浸入液体中，使转印膜1上的印刷图案转印到转印体2A上时，送出转印体输送装置44开始工作，接受转印体2B。由于送出转印体输送装置44(多关节型机械手52)的爪式抓紧器68是从侧向上抓紧主框架50的框架部分50a′的，因此它决不会与送入转印体输送装置42产生干扰。

当送出转印体输送装置44以这种方式抓紧保持着转印体2B的转印体保持架50时，送入转印体输送装置42的爪式抓紧器68释放转印体保持架50，由此将转印体2B完全传递给送出转印体输送装置44。

接受转印图案的转印体2B的送出转印体输送装置44输送转印体2B，使得转印体2B沿着未转印图案的转印体2A进入液体的相同方向按顺序地离开液体。

由于送入转印体输送装置42将转印体2传递给送出转印体输送装置44并变成空载后与转印工序不发生什么关系，因此它可以在较高的速度下返回到图1的原始位置，在此处它再为进行下一次转印工序做准备。即使前一个送入转印体输送装置42的转印体2的转印工序已经结束，但当被转印了图案的转印体2还位于液体中时，另一个送入转印体输送装置42′类似地接受下一个转印体2A并开始为实施其转印工序的输送操作。

接受已被转印图案的转印体2B的送出转印体输送装置44将保持着转印体2B的转印体保持架50返回给由悬吊件38悬吊的悬吊框架48，悬吊件38向图1中的转印槽16的出口推进。

这样返回到输送通道40的已转印图案的转印体2B被输送到清洗段、干燥段和成品段(图中未示出)，由此生产出具有转印图案的转印体2(汽车的各种板件)。

虽然通过送入转印体输送装置42或42′使转印体2A进入转印槽16内的液体12中的条件是对照附图15和随后的附图进行详细说明的，但是转印体2A的表面进入液体的位置是这样设定在入液位置Pt处的，即此处转印膜所润胀得最适合于转印操作。转印体输送控制装置76控制着送入转印体输送装置42或42′的多关节型机械手52的驱动，从而由爪式抓紧器68抓紧的转印体2A的第一入液点(并不一定在入液的中心线上)到达入液位置Pt。

如已述的那样，转印体2是以这样的姿势进入液体的，即转印体的三维装饰面跟随着转印膜1，就好象以平面的方式展开在转印膜1上。在这种情况下，送入转印体输送装置42或42′输送转印体2A时，转印体2A的每个分段的入液姿势按照来自转印体输送控制装置76的指令进行控制。

而且，如已述的那样，由于转印体输送控制装置76有用于操作的指令，从而使相邻分段之间的部分以一种平稳的方式进入液体，转印体2A的入液姿势作为入液条件中的一个例子实际上是这样控制的，即不论何时切换分段，它都不是突然改变的，而是逐渐改变的。

这样，由于转印体2A的装饰面2a在对应于装饰面2a的展开面的面积的整个面积上接触转印膜1的同时被转印了印刷图案，因此，转印膜1上的印刷图案可以在很好的条件下转印到具有大尺寸的复杂的三维表面结构的转印体2A的装饰面2a上。

虽然在上述实施例中印刷图案都是由液压转印方式转印到汽车的翼子板和门板上的，但本发明也可以应于汽车的其它板件上、用于除汽车以外的其它领域的大尺寸的板件上或者任何合适的物件上。

这样，由于转印体进入液体时转印体的其它要转印印刷图案的转印面(装饰面或设计面)跟随转印膜，好象装饰面以平面的方式展开在转印膜的表面上一样，因此，转印体的装饰面以装饰面2a的展开面相同的面积粘附到转印膜的表面上。这样，在转印体是大型尺寸时，例如是汽车的翼子板或类似物，它有一个大的曲率半径，大面积的弯曲部分和在弯曲部分两侧的大面积的相邻接部分，即使它的弯曲部分的角度变化具有一个小数值，转印膜上的印刷图案跟随着转印体的表面结构中的变化而被转印到转印体的装饰面2a上。因此，转印体的表面部分和应该紧密地粘附到转印体的表面部分上的转印膜1上的印刷图案被紧密地粘附在一起，就好象它们以相同的面积平面地粘贴在一起。这避免了应该转印到转印体上的印刷图案受到延伸和颜色变浅，或者避免受到收缩和颜色变深。这能使印刷图案满意地粘附到转印体的整个表面部分上，因此可均匀地保持转印到转印体2上的图案并可以在转印体2上获得所期望的设计表达。

当转印体进入液体时通过在转印膜的表面上滚动转印体的转印面，使转印体能够跟随转印膜，以便容易地在其上展开，或者在转印体进入液体时，相对于转印膜的表面使转印体倾斜地向下降低，以便将转印膜引向转印体上。

虽然转印体以适合于跟随转印膜表面的入液角度进入液体，以便平面地展开在转印膜上，但是在转印体入液时气泡容易形成于转印体和转印膜之间的情况下，例如转印体的装饰面有凹陷，由于转印面是敞开的，那么转印体可以在这一入液角度下进入液体，由此可以有效地避免气泡。

在依据转印膜供给系统的液压转印方法中，由于转印体的转印面是这样控制的，即在基本上相同的位置处(入液位置)沿着液体流动的方向进入液体，因此转印体是在形成转印膜上的印刷图案的印墨总是具有均匀程度的粘附力和均匀程度的润胀性的地方浸入液体中的。这一点用于改善转印特性以及设定入液速度。

由于入液条件如入液姿势(包含入液角度)，入液速度或类似条件是为数个分段中的每一个分段设定的，这些分段是总体上考虑在转印体的输送方向上的曲率变化和模截面结构的曲线上的变化后对转印体的装饰面进行分割而成的，因此可以更容易地设定出具有复杂的三维表面结构的转印体的入液条件。

由于转印体的装饰面的每个分段的入液条件如入液姿势，入液速度等等都预先储存起来，转印体的入液条件则根据储存的数据进行控制，因此可以通过改变预先储存了转印体的各种入液条件的记录介质或者切换它们被储存的区域而将液压转印操作即时地施加到各个转印体上。

由于转印体输送装置包括数个相互相间地设置在与转印槽中转印体接触液体位置相邻的位置处的送入转印体输送装置和至少一个设置在与转印槽中转印体离开液体位置相邻的位置处的送出转印体输送装置，数个送入转印体输送装置可以交替地用于按顺序地送入每一个转印体，使之在液体接触点进入液体，以便对其实施转印操作，并将转印体传递给在转印体出液区的送出转印体输送装置。

这样，先前送入转印体的送入转印体输送装置中的一个就可以迅速地返回到送入操作开始的位置，同时另一个送入转印体输送装置则送入下一个转印体，以便在转印槽内实施转印操作，因此，可以增加单位时间内要转印印刷图案的转印体数目，由此可以更加有效地实施转印操作。

更具体地说，在采用数个送入转印体输送装置的情况下，当其中的一个送入转印体输送装置正在送入转印体时，其它的送入到转印体输送装置可以在较高的速度下返回到送入操作的开始位置。因此，可以继前一个转印体正在进行的转印操作之后将下一个转印体送入转印位置上。这样可以注意到，通过这些送入转印体输送装置可以在一个相对较短的间隔内将印刷图案更加有效地转印到转印体上。

由于本发明的液压转印物件是当转印体的装饰面就象以平面的方式展开在转印膜表面上一样跟随转印膜时将印刷图案转印到转印体的装饰面上而制成的，因此，它能够具有良好的外观，而不会扭曲转印图案和改变其颜色的厚度，即使它具有大尺寸和复杂结构。

如前所述，本发明的方法适用于将印刷图案转印到诸如汽车板包含翼子板，车门板或类似的具有大面积和复杂表面结构的转印面的转印体的表面上。

Claims (16)

1.一种液压转印方法，用于将漂浮在一个转印槽(16)内的液体表面的转印膜(1)上的印刷图案转印到一个转印体(2)的一个表面(转印面)上，通过使转印体在面对着转印膜的方式下浸入液体中使印刷图案在液体压力的作用下转印到转印体的表面上，其特征在于，转印体的转印面在进入液体以便浸入到液体表面之下的同时，转印体的转印面跟随转印膜的表面，就好象转印体的转印面以平面的方式被展开在转印膜的表面上一样。

2.按照权利要求1中所述的液压转印方法，其中通过以平面的方式展开其上要转印印刷图案的转印体的转印面而在转印膜的表面上设定一个想象的展开面，转印体的转印面被浸入到液体中，以便在转印体的转印面对应于想象的展开面时使转印体的转印面接触转印膜的表面。

3.按照权利要求1或2所述的液压转印方法，其中转印体跟随转印膜的表面，以便通过在转印膜的表面上滚动转印体的转印面使转印体的转印面展开在转印膜的表面上。

4.按照权利要求1或2中所述的液压转印方法，其中转印体跟随转印膜的表面，以便通过使转印体的转印面倾斜向下地浸入液体中的同时使转印体的转印面接触转印膜的表面而被展开在转印膜的表面上。

5.按照权利要求1-4中任一个所述的液压转印方法，其中转印体以10°-170°的一个入液角度进入液体。

6.按照权利要求1-5中任一个所述的液压转印方法，其中转印膜是在转印槽内以一个预定的速度供给下提供的，而转印体是在一个对应于转印膜的供给速度的速度下进入液体的。

7.按照权利要求1-6中任一个所述的液压转印方法，其中转印膜是在转印槽内以一个预定的速度供给下提供的，而转印体是在转印槽内一个基本上相同的液体接触位置进入液体的。

8.按照权利要求1-7中任何一个所述的液压转印方法，其中针对转印面的表面结构中的每个变化将转印体划分成数个分段，并为每个分段设定转印体的转印面的入液姿势。

9.按照权利要求8中所述的液压转印方法，其中转印体的分段中的每一个分段都形成于转印体表面上的一个诸如凹陷和凸起三维结构，一个曲率半径或类似物变化大的地方。

10.按照权利要求1-9中任一个所述的液压转印方法，其中预先储存转印体的每一个转印面部分的不同的入液条件，包括入液姿势，并根据预先储存的姿势形态中的变化控制转印体的姿势。

11.按照权利要求1-10中任何一个所述的液压转印方法，其中转印体是诸如汽车板件或类似部件的、具有一个其上要粘附印刷图案的转印面的大尺寸物件，并且如果这种转印体以相同的姿势进入液体，那么转印膜要受到明显的拉伸或收缩。

12.一种液压转印设备，包括一个用于漂浮一个具有预先确定的印刷图案的转印膜的和向一个转印体施加一个液体压力的转印槽，一个用于输送转印体的转印体输送装置，由此使转印体的一个转印面部分面对着供入到转印槽中的转印膜按顺序地浸入到转印槽内的液体中，从而利用液体压力使印刷图案转印到转印体上，然后已被转印图案的转印体离开液体以便按顺序地移出液体表面，其特征在于，它进一步包括一个转印体输送控制装置，用于将转印体浸入液体中，同时使转印体跟随转印膜的表面，就好象转印体的转印面以平面的方式展开在转印膜的表面上一样。

13.按照权利要求12中所述的液压转印设备，其中转印体输送装置的结构设计成能应用权利要求1-11中任一个所述的方法控制转印体的入液。

14.按照权利要求12或13所述的液压转印设备，其中转印体输送装置包括数个以相互相对的方式设置在一个靠近转印体的一个入液点的位置处的送入转印体输送装置和至少一个设置在靠近转印体离开转印槽区域的送出转印体输送装置。

15.按照权利要求12-14中任一个所述的液压转印设备，其中转印体是诸如汽车板件或类似部件的、具有一个其上要粘附印刷图案的转印面的大尺寸物体，并且如果这种转印体以相同的姿势进入液体，那么转印膜会被明显地延伸或收缩。

16.一种液压转印物件，其特征在于，该物件是应用权利要求1-11中任一个所述的方法通过将一个转印膜上的印刷图案转印到一个转印体上而制成的。

Images