JP2003137239A - 転写印刷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 引出し方式の作業フレーム20，30を上下二段
にホットプレート40の下方に組み込むことにより、改善
された作業環境で作業効率，熱効率よく被印刷物Ｍに転
写模様を付与する。 【構成】 機枠10から引き出した下段作業フレーム20の
ゴムシート21上に転写シートS，被印刷物Mを重ね合わせ
て配置する印刷準備の間に、上段作業フレーム30に同様
に重合せ配置された転写シートS，被印刷物Mをホットプ
レート40で加熱する。加熱により転写シートSから被印
刷物Mに昇華性染料が移行し、所定の印刷模様が被印刷
物Mに付与される。転写印刷終了後、機枠10から上段作
業フレーム30を引き出し、代わりに下段作業フレーム20
を挿し込んで同様に転写印刷する。転写印刷の断続的な
繰返しが可能なため待ち時間が大幅に少なくなり作業効
率が向上すると共に、ホットプレート40が大気に開放さ
れないので熱効率も向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、昇華性染料で転写シー
トに付した印刷模様を塗装金属板，塗装タイル，織物，
塗装ガラス板，塗装セラミックボード，塗装石膏ボー
ド，樹脂成形体等の被印刷物に転写印刷する装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】昇華性染料を含む着色組成物で印刷模様
を付した転写シートを被印刷物に密着させて加熱する
と、被印刷物の表面樹脂層に昇華性染料が浸透し、所定
パターンで被印刷物が転写印刷される。昇華性染料を用
いた意匠の付与は、繊維ではすでに実用化されており、
樹脂成形体，フィルム，塗装セラミックボード，塗装金
属板にも応用・展開が検討されている。所定の印刷模様
を均一にムラなく被印刷物に転写するためには、被印刷
物に転写シートを均一に密着させることが必要である。
被印刷物と転写シートの間に一部でも空気が残留してい
ると、被印刷物から転写シートが浮き上がり、被印刷物
に昇華性染料が十分に移行せず、その部分の濃度が低下
する。転写シートの浮上りは、転写シートに含まれてい
た水分が水蒸気となって逃げ場がなく被印刷物と転写シ
ートの間に滞留する場合にも発生する。

【０００３】本発明者等は、真空吸引で被印刷物に転写
シートを密着させることにより、転写シートの浮上りに
起因した印刷不良を解消した転写印刷装置を特開２００
０−３２５８４９号公報で紹介した。この転写印刷装置
は、作業台１に中蓋２，外蓋３を開閉可能に取り付け、
作業台１の底板４上に断熱材５を配置し、中蓋２にゴム
シート６，布７を貼り付けている（図１）。被印刷物及
び転写シートを断熱材５と布７との間に挟み、中蓋２，
外蓋３を閉じた後、真空ポンプ８で内部空間を減圧する
と、真空吸引力で被印刷物に転写シートが均一に密着
し、転写シートの浮上りが防止される。熱源９をオンし
密着状態にある転写シートを加熱すると、転写シートに
塗布されている昇華性染料が被印刷物表面の樹脂層に浸
透し、所定の印刷模様が被印刷物に付与される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】作業台１の奥側に枢軸
を取って中蓋２，外蓋３を揺動可能にした転写印刷装置
（図１）では、中蓋２，外蓋３を開いて底板４に被印刷
物，転写シートを配置する際、作業者の上半身が熱源９
からの輻射熱に曝され、作業環境の良いものとはいえな
い。また、底板４上の所定位置に被印刷物，転写シート
を配置させる作業を作業台１の手前側で行う必要性か
ら、取り扱い可能な被印刷物のサイズに制約が加わる。
更には、熱源９を組み込んだ外蓋３を開閉するたびに熱
が周囲に放散するため、転写印刷に必要な熱の消費効率
が悪い。しかも、真空吸引で転写シートが被印刷物に密
着して加熱されている間、次回転写を準備できないため
作業効率も低い。このようなことから、転写印刷装置の
普及を図る上では、大型被印刷物に対する転写印刷を可
能とし、熱効率，作業効率，作業環境を改善する必要が
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題を解消すべく案出されたものであり、上下二段の作業
フレームを引出し式に組み込むことにより、ホットプレ
ートの開放を少なくして熱効率を向上させると共に、大
型被印刷物に対する転写印刷を可能とし、作業効率，作
業環境も改善された転写印刷装置を提供することを目的
とする。

【０００６】本発明の転写印刷装置は、その目的を達成
するため、左右の側板から手前側に突出し、内側軌条，
外側軌条が形成された左右一対の案内レールをもつ機枠
と、ゴムシートを取り囲むフレームの左右縁辺の底面に
設けられたスライドベアリングが案内レールの内側軌条
上を転動する水平方向に配置された下段作業フレーム
と、ゴムシートを取り囲むフレームの左右縁辺の底面に
設けられたスライドベアリングが案内レールの外側軌条
上を転動し、下段作業フレームを跨いで配置された下段
作業フレームと、収納位置にある下段作業フレーム又は
上段作業フレームに対向して気密接触するヒータパネル
の内側に熱源を内蔵した昇降可能なホットプレートと、
ヒータパネルを貫通してヒータパネルとゴムシートとの
間に真空排気管を臨ませ、下段作業フレーム又は上段作
業フレームをヒータパネルに気密接触させたときに生じ
る密閉空間を真空排気する真空排気系とを備え、下段作
業フレーム，上段作業フレームの何れか一方を機枠に挿
し込み、ゴムシートの上に重ね合わせて配置されている
転写シート，被印刷物を加熱することにより転写シート
の昇華性染料を被印刷物に昇華転写することを特徴とす
る。

【０００７】下段作業フレーム，上段作業フレームの引
出し位置及び収納位置は、案内レール上に設けた隆起部
や突出部等で規制できる。また、収納位置を正確に検出
するため、下段作業フレーム，上段作業フレームの手前
方端部又は背面側端部を検出する位置検出センサを案内
レール上に設けてもよい。該位置検出センサからの検出
信号は、ホットプレートの昇降機構，熱源，真空排気系
の駆動制御に利用できる。

【０００８】

【実施の形態】本発明に従った転写印刷装置は、たとえ
ば図２の全体斜視図に示すように、機枠１０に下段作業
フレーム２０及び上段作業フレーム３０を引出し式可能
に水平配置している。収納状態にある作業フレーム２
０，３０の上方に、ホットプレート４０が配置される。
機枠１０は、下段作業フレーム２０，上段作業フレーム
３０の側面を覆う側板１１Ｒ，１１Ｌを備えており、案
内レール１２Ｒ，１２Ｌが前方に突出している。案内レ
ール１２Ｒ，１２Ｌの前方端部は、支柱１３Ｒ，１３Ｌ
で下方から支持されている。転写印刷装置のサイズにも
よるが、間口の大きな転写印刷装置では必要に応じて左
右の支柱１３Ｒ，１３Ｌの間に単数又は複数の補強支柱
を設けても良い。

【０００９】案内レール１２Ｒ，１２Ｌには、下段作業
フレーム２０を走行させるための軌条１４inが内側に、
上段作業フレーム３０の双方を走行させるための軌条１
４outが外側に設けられている。案内レール１２Ｒ，１
２Ｌの前方端面にストッパ１５Ｒ、１５Ｌが固着されて
おり、下段作業フレーム２０，上段作業フレーム３０が
手前側に引き抜かれることを防止している。下段作業フ
レーム２０は、ゴムシート２１を矩形状のフレーム２２
で取り囲んでいる。フレーム２２の両側に突出する縁辺
２３Ｒ，２３Ｌの底面に案内レール１２Ｒ，１２Ｌの内
側軌条１４inを転動するスライドベアリング２４Ｒ，２
４Ｌが設けられ、フレーム２２の両側辺上面にシールゴ
ム２５（図６）が貼り付けられている。また、フレーム
２２の手前側面に、下段作業フレーム２０の引出し作業
を容易にするハンドル２６が固着されている。

【００１０】フレーム２２の縁辺２３Ｒ，２３Ｌは逆Ｌ
型になっており、側面に固着されたブラケット２７（図
６）と上部水平部との間にゴムシート２１及び支持ネッ
ト２８を挟み込み、ボルト，ビス，リベット等の固着具
２９でゴムシート２１，支持ネット２８を固定してい
る。ゴムシート２１には、シリコーンゴム，フッ素ゴ
ム，ブチルゴム，ネオプレンゴム等の軟質弾性体を使用
できるが、１５０℃以上の温度で昇華転写を断続的に繰
り返す使用形態を考慮すると耐熱性に優れたシリコーン
ゴムやフッ素ゴムが好ましい。また、ゴムシート２１の
上に、必要に応じて断熱クッション材２１ａが積層して
も良い。

【００１１】上段作業フレーム３０も、下段作業フレー
ム２０と同様にゴムシート３１（図６）を矩形状のフレ
ーム３２で取り囲み、フレーム３２の両側に縁辺３３
Ｒ、３３Ｌを突出させている。縁辺３３Ｒ，３３Ｌは、
下段作業フレーム２０を跨った状態で上段作業フレーム
３０が水平配置されることから、作業フレーム２０，３
０の厚みを考慮した高さに設計されており、案内レール
１２Ｒ，１２Ｌの外側軌条１４outを転動するスライド
ベアリング３４Ｒ，３４Ｌが底面に設けられ、上面にシ
ールゴム３５が貼り付けられている。フレーム３２の手
前側面にも、上段作業フレーム３０の引出し作業を容易
にするハンドル３６が固着されている。ゴムシート３１
も、下段作業フレーム２０のゴムシート２１と同様に、
支持ネット３８で下方から支持され、固着具３９でフレ
ーム３２の縁辺３３Ｒ，３３Ｌに固定されている。

【００１２】収納状態にある作業フレーム２０，３０の
上方には、ホットプレート４０が昇降可能に設けられて
いる。ホットプレート４０は熱源４１を内蔵し、作業フ
レーム２０，３０に対向する面にヒータパネル４２が設
けられている（図３）。ヒータパネル４２はホットプレ
ート４０の間口方向両側に突出しており、突出部４３
Ｒ，４３Ｌに昇降機構５０の密着用エアシリンダ５１
Ｒ，５１Ｌのピストンロッドが固着されている。また、
熱源４１からの熱をヒータパネル４２に指向させるた
め、ホットプレート４０の上方内面が断熱材４５でライ
ニングされている。熱源４１は、ヒータパネル４２のサ
イズに応じて所定の領域にブロック化されており、各ブ
ロックごとに温度検出センサを備えている。温度検出セ
ンサからの検出値をヒータコントロールボックス４４に
出力し、ヒータコントロールボックス４４からの指令で
各ブロックの熱源４１をオン・オフすることにより、所
定温度分布でヒータパネル４２が加熱される。

【００１３】密着用エアシリンダ５１Ｒ，５１Ｌは、側
板１１Ｒ，１１Ｌに取り付けたブラケット５２Ｒ，５２
Ｌを介して側板１１Ｒ，１１Ｌに固定される。制御コン
トロールボックス５３からの指令で密着用エアシリンダ
５１Ｒ，５１Ｌを駆動しピストンロッドを伸長させる
と、ヒータパネル４２が下方に平行移動して作業フレー
ム２０，３０のフレーム２２，３２に押し当てられる。
このとき、ヒータパネル４２とフレーム２２，３２との
間にシールゴム２５，３５が介在するため、フレーム２
２，３２にヒータパネル４２の縁部４２ａが気密接触
し、密閉空間Ｖ（図７）が形成される。ヒータパネル４
２には、更に真空排気系６０の真空排気管６１Ｒ，６１
Ｌが真空継手６２Ｒ，６２Ｌを介して接続されている。
真空排気管６１Ｒ，６１Ｌは、適宜の真空源に接続され
ており、制御コントロールボックス５３からの指令に従
って作業フレーム２０，３０とヒータパネル４２との間
を真空吸引する。真空排気管６１Ｒ，６１Ｌの設置個数
は、作業フレーム２０，３０とヒータパネル４２との間
隙が均一に真空吸引されるように作業フレーム２０，３
０のサイズに応じて適宜変更する。

【００１４】図４では、上段作業フレーム３０を引き出
し、下段作業フレーム２０が収納状態にある。図５で
は、下段作業フレーム２０を引き出し、上段作業フレー
ム３０が収納状態にある。作業フレーム２０，３０の収
納位置は、適宜の位置検出センサによって案内レール１
２Ｒ，１２Ｌに対して位置決めされる。たとえば、縁辺
２３Ｒ，２３Ｌ又は縁辺３３Ｒ，３３Ｌの手前側底面に
発光素子を、案内レール１２Ｒ，１２Ｌの所定位置上面
に受光素子を取り付け、発光素子からの光を受光素子で
検出することにより、作業フレーム２０，３０の収納位
置が定まる。或いは、作業フレーム２０，３０の前方部
又は後方部を検出する位置検出センサを案内レール１２
Ｒ，１２Ｌ上の所定位置に設けても良い。位置検出セン
サからの検出信号は、ヒータコントロールボックス４
４，昇降機構５０，真空排気系６０に出力され、それぞ
れの機構を駆動又は駆動停止することに利用される。引
き出された作業フレーム２０，３０は、抜落ち防止用の
ストッパ１５Ｒ、１５Ｌでも位置規制できるが、案内レ
ール１２Ｒ，１２Ｌの手前側上面に設けた隆起部（図示
せず）によって位置決めすることが好ましい。

【００１５】本発明に従った転写印刷装置では、上下２
段の作業フレーム２０，３０を備えているため、一方の
作業フレーム２０又は３０を印刷転写に、他方の作業フ
レーム３０又は２０を次回の印刷転写に使用できる。す
なわち、作業フレーム２０又は３０を印刷転写に使用し
ている間に、他方の作業フレーム３０又は２０のゴムシ
ート２１，２１上で次回転写作業を準備できる。転写印
刷作業に際しては、下段作業フレーム２０又は上段作業
フレーム３０の何れか一方を引き出す。以下の説明で
は、上段作業フレーム３０を引き出し、下段作業フレー
ム２０を用いて転写印刷している場合（図４）を説明す
る。

【００１６】機枠１０から所定位置に引き出された上段
作業フレーム３０のゴムシート３１上に、或いは断熱ク
ッション材３１を介してゴムシート３１の上に転写シー
トＳ及び被印刷物Ｍを配置する。このとき、所定の印刷
パターンで昇華性染料を塗布した模様面Ｓ1が被印刷物
Ｍに対向するように重ね合わせる。転写シートＳ及び被
印刷物Ｍの間に相対的なズレが生じないように、転写シ
ートＳ及び被印刷物Ｍを相互に固定する。場合によって
は、被印刷物Ｍに薄紙を被せ、被印刷物Ｍとヒータパネ
ル４２との直接接触を防止する。

【００１７】熱伝導性の良好な塗装金属板を被印刷物Ｍ
に使用する場合、被印刷物Ｍを介して転写シートＳを加
熱できることから、ゴムシート２１の上に転写シート
Ｓ，被印刷物Ｍの順に配置することができる。熱伝導性
の低い樹脂成形体，塗装セラミックボード，塗装石膏ボ
ード等を被印刷物Ｍに使用する場合には、ヒータパネル
４２から転写シートＳへの熱伝達を考慮して被印刷物Ｍ
の上に転写シートＳを重ね合わせる。必要に応じて、転
写シートＳとゴムシート２１又はヒータパネル４２との
間に昇華性染料移行防止用シートを挟み、模様面Ｓ1の
反対側から昇華性染料が抜けることを防止する。

【００１８】他方の下段作業フレーム２０では、このよ
うに転写シートＳ及び被印刷物Ｍを重ね合わせてゴムシ
ート２１上に配置しており、機枠１０内の所定位置に収
容されている。ゴムシート２１に向けてホットプレート
４０を下降させると、ヒータパネル４２の縁部４２ａが
シールゴム２５を介してフレーム２２の上面に気密接触
し、転写シートＳ，被印刷物Ｍが密閉空間Ｖに保持され
る。次いで、真空排気系６０を駆動し、真空排気管６１
Ｒ，６１Ｌを介して密閉空間Ｖを真空排気する。密閉空
間Ｖの減圧に伴い、ゴムシート２１が弾性変形しヒータ
パネル４２側に吸着される。ゴムシート２１の弾性変形
により、転写シートＳ，被印刷物Ｍは密着状態でヒータ
パネル４２に押し付けられる。

【００１９】密閉空間Ｖの雰囲気圧を適宜の圧力計で測
定し、密閉空間Ｖが所定レベルまでに減圧されたとき、
圧力検出値を制御信号として圧力計からヒータコントロ
ールボックス４４に出力する。ヒータコントロールボッ
クス４４では、制御信号に従って熱源４１に通電し、ヒ
ータパネル４２を介して転写シートＳ，被印刷物Ｍを加
熱する。その結果、模様面Ｓ1から昇華性染料が昇華
し、被印刷物Ｍに移行する。表面に樹脂塗膜をもつ塗装
金属板，塗装セラミックボード，塗装石膏ボード等を被
印刷物Ｍに使用する場合、樹脂塗膜に昇華性染料が浸透
し、染料染着層が形成される。染着性の良好な織物，樹
脂成形体等を被印刷物Ｍに使用する場合、織物，樹脂成
形体等が昇華性染料で直接染着される。昇華性染料の昇
華転写によって、模様面Ｓ1が被印刷物Ｍに移し取ら
れ、所定パターンの印刷模様が被印刷物Ｍに付与され
る。

【００２０】転写印刷終了後、熱源４１，真空排気系６
０をオフし、転写シートＳ，被印刷物Ｍが所定温度まで
冷却した段階でホットプレート４０を上昇させる。次い
で、所定の位置関係で転写シートＳ，被印刷物Ｍをゴム
シート３１上に配置した上段作業フレーム３０を機枠１
０に押し込み、転写印刷終了後の下段作業フレーム２０
を機枠１０から引き出す。そして、前回の転写印刷時と
同様に昇降機構５０を駆動させ、転写シートＳ，被印刷
物Ｍを密閉空間Ｖに保持する。その後、真空排気系６０
で密閉空間Ｖを減圧した後、ヒータパネル４２を介して
転写シートＳ，被印刷物Ｍを加熱し、被印刷物Ｍを転写
印刷する。

【００２１】このように、引出し方式で作業フレーム２
０，３０を上下二段に設けていることから、一方の作業
フレーム３０で転写印刷の準備を進めながら、機枠１０
に収納している他方の作業フレーム２０で被印刷物Ｍを
転写印刷できる。そのため、従来の転写印刷装置（図
１）のような転写印刷の準備のための待ち時間がなく、
効率よく転写印刷作業を進めることができる。また、作
業フレーム２０，３０を機枠１０に交互に引き出し又は
収納しながら転写印刷するため、ホットプレート４０が
大気に開放されることもない。そのため、熱源４１から
の熱が転写印刷に消費される割合が格段に高まり、熱効
率が向上する。しかも、ゴムシート２１，３１が上下二
段に配置されていることから、一方の作業フレーム２０
又は３０が引き出されても、他方の作業フレーム３０又
は２０のゴムシート３１，２１がホットプレート４０の
放熱を抑制する。これによっても熱効率の向上が図られ
る。更には、中蓋２，外蓋３を揺動式にした転写印刷装
置（図１）のように作業者が熱源９に曝されることがな
いため、作業中に高温部材に接触する機会が大幅に低下
する。その結果、作業環境も改善され、作業環境の温度
上昇も抑制できるため長時間の作業も容易になる。

【００２２】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の転写印
刷装置は、引き出し方式の作業フレームを上下二段に設
けているため、一方の作業フレームを用いて転写印刷し
ている間に他方の作業フレーム上で次回転写印刷を準備
できる。そのため、待ち時間なく転写印刷を断続的に繰
り返すことができ、作業効率が大幅に向上する。しか
も、ホットプレートが大気に開放されないため、熱効
率，作業環境が改善され、生産性の良い転写印刷装置と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明者等が先に提案した転写印刷装置の概
略斜視図

【図２】 本発明に従った転写印刷装置の概略斜視図

【図３】 同転写印刷装置の正面図

【図４】 同転写印刷装置の側面図

【図５】 同転写印刷装置の一部平面図

【図６】 同転写印刷装置の要部断面図

【図７】 転写印刷中の要部断面図

【符号の説明】

１０：機枠 １２Ｒ，１２Ｌ：案内レール １４i
n，１４out：軌条 ２０：下段作業フレーム ３０：上段作業フレーム
２１，３１：ゴムシート ：２５，３５シールゴム
２８，３８：支持ネット ４０：ホットプレート ４１：熱源 ４４：ヒータ
コントロールボックス ５０：昇降機構 ５１Ｒ，５１Ｌ：密着用エアシリン
ダ ６０：真空排気系 ６１Ｒ，６１Ｌ：真空排気管 Ｓ：転写シート Ｓ1：模様面 Ｍ：被印刷物
Ｖ：密閉空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 兒島 薫 千葉県市川市高谷新町７番１号 日新製鋼 株式会社技術研究所内 (72)発明者 輿石 謙二 千葉県市川市高谷新町７番１号 日新製鋼 株式会社技術研究所内 (72)発明者 遠山 元樹 東京都港区新橋一丁目18番２号 株式会社 マーキングマジック内 (72)発明者 小林 勝司 東京都港区新橋一丁目18番２号 株式会社 マーキングマジック内 Ｆターム(参考） 3E095 AA01 BA01 CA02 DA76 FA02 FA23

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右の側板から手前側に突出し、内側軌
   条，外側軌条が形成された左右一対の案内レールをもつ
   機枠と、ゴムシートを取り囲むフレームの左右縁辺の底
   面に設けられたスライドベアリングが案内レールの内側
   軌条上を転動する水平方向に配置された下段作業フレー
   ムと、ゴムシートを取り囲むフレームの左右縁辺の底面
   に設けられたスライドベアリングが案内レールの外側軌
   条上を転動し、下段作業フレームを跨いで配置された下
   段作業フレームと、収納位置にある下段作業フレーム又
   は上段作業フレームに対向して気密接触するヒータパネ
   ルの内側に熱源を内蔵した昇降可能なホットプレート
   と、ヒータパネルを貫通してヒータパネルとゴムシート
   との間に真空排気管を臨ませ、下段作業フレーム又は上
   段作業フレームをヒータパネルに気密接触させたときに
   生じる密閉空間を真空排気する真空排気系とを備え、下
   段作業フレーム，上段作業フレームの何れか一方を機枠
   に挿し込み、ゴムシートの上に重ね合わせて配置されて
   いる転写シート，被印刷物を加熱することにより転写シ
   ートの昇華性染料を被印刷物に昇華転写することを特徴
   とする転写印刷装置。
2. 【請求項２】 案内レール上に設けた隆起部又は突出部
   で下段作業フレーム又は上段作業フレームの引出し位置
   が規制される請求項１記載の転写印刷装置。
3. 【請求項３】 下段作業フレーム，上段作業フレームの
   手前方端部又は背面側端部を検出する位置検出センサを
   案内レール上に設け、該位置検出センサからの検出信号
   に基づいてホットプレートの昇降機構，熱源，真空排気
   系が駆動制御される請求項１記載の転写印刷装置。