JP2003533383A - 非平面の表面へのイメージ転写 - Google Patents
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Abstract
Description
に転写する方法に関する。
場合には困難に遭遇する。ステッカー、ラベル、塗料および印刷インクを使用す
る既知の技術を使用して、従来の方法で3次元非平面の対称の表面にイメージを
適用することができるが、このような方法は理想的ではない。
、適用して、高価な機械で自動的に、または手動の作業者により物理的に適用す
る。ステッカーおよびラベルは、一度に1つの表面にしか適用することができな
い。ステッカーおよびラベルを例えば玩具に適用する場合は、特に玩具市場に存
在する、必要な改竄防止の規則に合致するため、ステッカーに予め形成されるか
、ステッカーの高さよりわずかに上に配置された窪み区域を鋳型に入れるよう設
計しなければならない。
は大部分が透明であるが、採取的な完成製品を生成するため実行する必要がある
、ある程度の後仕上げがある。これは時間がかかるプロセスであり、高度の手の
器用さが必要となり、それでも屑が多い。
装飾技術である。しかし、手描きは非常に時間がかかり、労働集約的である。
小さい玩具製品に使用される。この方法は信頼性が高いが、位置合わせ、費用お
よびイメージの汎用性、イメージの品質および処理時間など、幾つかの分野で欠
点がある。
を提供する便利で効果的な方法を提供する。
備えたイメージ転写シートを使用した、非平面表面にイメージを転写する方法が
提供される。
イメージを表面に転写することができる。第1セットの所定の状態は、熱の適用
、およびイメージ転写シートを表面と接触するよう促す力の適用を含む。力は、
真空の適用によって与えることができる。
うにすることができる。第2セットの所定の状態は、力の減少を含むことができ
、これは真空度の低下を含むことができる。
を採用するようにすることができる。第2セットの所定の状態は、SMPまたは
同様の物質を表面に接着剤接着することを含むことができる。力は、真空度を維
持することによって保持することができる。
ustries(630 Fifth Avenue, New York, NY 10111, USA)によって製造されてい
る。処理と製造が容易で、加熱すると「硬質」から「軟質」へと迅速に変化し、
冷却すると元の硬度を即座に回復することができるのは、ポリウレタン材料であ
る。形状変化および形状保持を可能にするのは、ガラス転移温度(Tg)での弾
性分子の大きく可逆的な変化の存在である。
選択することができる。所定の転移温度Tgまで加熱すると、SMPは容易に再
成形することができ、冷却すると新しい形をとる。SMPを再度、Tgを上回る
温度に暴露すると、記憶効果によってSMPは元のプロセス形状を回復する。標
準的なSMPのガラス温度は25、35、45および55℃であるが、−30と
75℃の間で特殊化された転移温度が可能である。
ことが可能であり、同様の特性を有する異なる材料を開発することさえできる。
このような材料は本発明の範囲に入る。
体とを備えるイメージ転写シートが提供される。
体との間に配置されたイメージ・リリース・システムを備えることができる。イ
メージ・リリース・システムはシリコン・コーティングを備えてよい。
同様の物質を使用することが提供される。
する。
者なら、多くのさらなる実施形態が可能であることが理解される。図3(a)は
、リリース層42上のSMP44の層からリリース可能なキャリア層40を備え
る第1の実施形態を示す。転写されるイメージは、イメージを含む媒体46の層
に存在する。驚くことに、イメージを含む媒体がSMPと直接接触するこのよう
な状態で、イメージ転写が可能であることが判明した。つまり、SMPは、これ
がi)イメージを含む媒体のキャリアとして働き、ii)イメージ転写を実行す
るようイメージを含む媒体をリリースすることができるという、これまで思いも
寄らなかった表面特性を有することが判明したのである。
ア層40として使用してもよい。代表的なフィルム厚は18から24μmである
。キャリア層40をシリコンのリリース層でコーティングすることは有利である
ことが分かっていたが、ラッカーやワックスなど、他のリリース・システムも当
業者にはすぐに想起される。SMP層44は通常、30から100μmの厚さで
あるが、この範囲は制限的な範囲と見なされない。イメージを含む媒体46は、
通常、トナーまたはインクである。
態を示す。したがって、図3(a)で使用した数字と同じ数字を使用して、両方
の実施形態に共通する要素を指す。図3(b)に示す第2の実施形態では、イメ
ージを含む媒体46を適用する前に、SMP層44を、シリコンの層などのイメ
ージ・リリース・システム48でコーティングする。イメージ・リリース・シス
テム48により、付着および解放の状態を制御することができ、したがってSM
P層44からイメージを含む媒体46を所期の標的表面に解放することの制御を
改善することができる。
態を示す。したがって、図3(b)で使用した数字と同じ数字を使用して、共有
の要素を指す。第3の実施形態は、さらに、可撓性硬質コートの追加の保護層5
0を備え、完成し装飾した製品に耐摩耗性および耐擦り傷性を追加する。
ウェアを使用してディジタルで生成する。ディジタル・イメージをポスト・スク
リプト処理して、適切なディジタル・カラー印刷プレスに送信する。場合によっ
ては、正確な位置合わせを獲得するため、印刷する前にイメージを予め変形させ
る必要がある。
説明する。ディジタル・イメージは、Xeikon DCP 32/50Sなどのディジタル印刷
プレスを使用してイメージ転写シートに印刷することができる。イメージ転写シ
ートは、以下で説明する構造の1つを備えることができる。
写シート20の逆溶融を示す。イメージ転写シート20の進行方向を矢印で示す
。シート・リリース材料22は、溶融していない乾燥トナー媒体26が自身上に
ある状態で、概ね28で示す溶融装置に供給される。シート・リリース材料22
は、120から175℃、好ましくは135から160℃の範囲の温度で第1ロ
ーラ30に接触し、この温度は、トナー媒体をリリース基質の背面に溶融させる
ために使用する。
ラ30より低い温度、好ましくは120℃未満、最も好ましくは105℃未満で
第2ローラ32に接触する。約99℃の温度が非常に適切であることが判明して
いる。トナー媒体と直接接触するこの第2ローラ32の温度は、第2ローラ32
とリリース材料22の間に熱可塑性インタフェースがないポイントまで低下させ
ることができる。第2ローラ32は、加熱したトナー粒子をリリース基質22の
表面上に圧縮する働きをする。
知られるさらなる処理ステップを受ける。
Vredebaan, Mortsel, Belgium)の改造版である。従来のDCP 32/50 Sプレスは、
従来の前方溶融ゼログラフィに適合する。DCP 32/50 Sプレスは概ね図2のロー
ラ32の位置に加熱したローラを有し、これは主溶融ローラとして基質の前面に
作用する。溶融ローラは、高温に、通常は135から160℃に維持される。さ
らに、DCP 32/50 Sプレスは、概ね図2のローラ30の位置にある「事前溶融」
ローラを有する。この「事前溶融」ローラは、基質の後部に穏やかな熱を与え、
それによって溶融プロセスを補助し、主溶融ステップの前に基質を平滑化するた
め、通常、100から120℃の温度に維持される。
を上昇させ、後者の温度を低下させることにより、本発明の方法を実行するよう
Xeikon DCP 32/50 Sを適合させることが可能であることが判明した。これは、DC
P 32/50 Sプレス上で動作するソフトウェアを適合させることによって達成でき
るので、非常に都合がよい。
写方式を、本発明に使用するよう適合させることができ、その内容は参照により
本明細書に組み込まれる。
取り、リールを取り外してイメージ転写ステーションへと搬送する。例えば、場
合によってはローラおよび/またはコンベヤ・システムを使用して、イメージ転
写シートをイメージ転写ステーションに直接搬送することにより、この搬送ステ
ップを自動化することが可能である。
、その例について検討する。 非選択的印刷装飾:全体的なデザインまたはパターンを3次元物体の全面に適用
し、SMPキャリアを外す。 選択的印刷装飾:イメージを3次元物体の一部に適用し、SMPキャリアを外す
。 固定形状印刷装飾:イメージングしたSMPを適用し、イメージとSMPの両方
を3次元物体の表面に付着させる。 手動プレス印刷装飾:選択的または非選択的イメージ区域を手で3次元物体の表
面に適用し、SMPキャリアを外す。
シート52をステーションに搬送し、引取ローラ54がキャリア・フィルム56
をイメージ転写シート52から外す。SMPおよびイメージを含む媒体を備える
イメージ転写シート52の残りの部分を、フィルム把持器58およびフィルム引
張り棒60を使用してステーションに搬送し、イメージ転写シートを可撓膜62
に接触させる。加熱器64が可撓膜62の上に配置され、好ましくはそれと直接
接触する。ステーションは、さらに、ハウジング66、非平面の標的物体70を
搬送するコンベヤ68、真空システム72、およびイメージ転写シート52の正
確な位置合わせを可能にする電子センサ73を備える。図4に示す非平面物体7
0は自動車であるが、玩具や缶など、他の多くの非平面物体も自身上にイメージ
を転写できることが理解される。同時にイメージを転写するため、多くの品目を
ステーションに導入してもよい。ステーションの正確な設計および寸法は、想定
される正確な用途によって決定されるようである。提示するために、図4では物
体70を3回、つまりイメージ転送の前、最中およびその後で図示する。
、これによって物体70をコンベヤ68上で移動させ、ステーションに出し入れ
することができる。ハウジング66および加熱器64アセンブリは移動可能であ
り、イメージ転写の実行前には、ハウジング66がステーションの床とともに気
密シールを作成するよう、アセンブリを下降させる。加熱器64は、SMPのT
g温度より高い適切な温度まで加熱し、それによってSMPが形成可能になるよ
うこれを軟化させる。真空システム72は、ステーション内に真空を生成し、こ
れはイメージ転写シート52および可撓膜62を物体70上に引き下げ、それに
よってイメージ転写の発生を可能にする。真空を除去し、したがって可撓膜62
が元の位置に復帰する。SMPの記憶特性のため、SMPは元の形状を回復し、
イメージを物体70上の所定の位置に残す。あるいは、接着剤を使用してSMP
を物体70に接着させてもよい。この場合、SMPの構成は、物体70の形状に
固定される。
しくは半透明またはほとんど不透明である。
とが好ましい。代表的厚さは0.2から0.8mmである。SMPは、部分積層
法を使用して可撓膜62に接触してよく、これによって真空プロセスが完了する
まで、SMPおよび可撓膜を一体で移動させることができる。上述したように、
1つの用途では薄膜形のイメージSMPを永久的に物体に付着させ、別の用途で
は、SMPを除去し、イメージのみを所定の位置に残す必要があり、さらなる用
途では、これもSMPを除去する必要があるが、今回はイメージとトップ(擦り
傷および摩耗)コートの両方を物体上の所定の位置に残す。
があり、イメージ/基質付着プロセスに関して、様々な温度が生成される。
ができる。
感圧性でよい。
物体を相互に気密接触させてもよい。SMPを物体と接触させるよう、真空では
なく、機械的手段などの他の何らかの手段で力を加えてもよい。
Claims (16)
- 【請求項1】 非平面の表面にイメージを転写する方法で、形状記憶ポリマ
または同様の物質を備えるイメージ転写シートを使用して前記イメージを転写す
る方法。 - 【請求項2】 イメージ転写シートを第1セットの所定の状態で表面に接触
させ、それによってイメージを表面に転写する、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 第1セットの所定の状態が、熱を加えることと、イメージ転
写シートを表面に接触させる力を加えることとを含む、請求項2に記載の方法。 - 【請求項4】 真空の適用によって力を加える、請求項3に記載の方法。
- 【請求項5】 形状記憶ポリマまたは同様の物質が、第2セットの所定の状
態で元の形状を回復するようにする、請求項2から4いずれか1項に記載の方法
。 - 【請求項6】 第2セットの所定の状態が力の減少を含む、請求項5に記載
の方法。 - 【請求項7】 請求項4に依存する場合、第2セットの所定の状態が真空度
の低下を含む、請求項6に記載の方法。 - 【請求項8】 形状記憶ポリマまたは同様の物質が、第2セットの所定の状
態で表面の形状を採用するようになっている、請求項2から4いずれか1項に記
載の方法。 - 【請求項9】 第2セットの所定の状態が、SMPまたは同様の物質を表面
に接着する接着剤を設けることを含む、請求項8に記載の方法。 - 【請求項10】 請求項4に依存する場合、力が真空度を維持することによ
って保持される、請求項9に記載の方法。 - 【請求項11】 イメージ転写シートで、形状記憶ポリマまたは同様の物質
と、イメージを含む媒体とを備えるイメージ転写シート。 - 【請求項12】 さらに、形状記憶ポリマまたは同様の物質とイメージを含
む媒体との間に配置されたイメージ・リリース・システムを備える、請求項11
に記載のイメージ転写システム。 - 【請求項13】 イメージ・リリース・システムがシリコン・コーティング
を備える、請求項12に記載のイメージ転写システム。 - 【請求項14】 イメージを含む媒体がインクまたはトナーを備える、請求
項11から13いずれか1項に記載のイメージ転写システム。 - 【請求項15】 さらに、リリース可能なキャリア層を備える、請求項11
から14いずれか1項に記載のイメージ転写システム。 - 【請求項16】 非平面の表面へのイメージ転写に形状記憶ポリマまたは同
様の物質を使用すること。
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