JP2019177536A - ロール状刻印を用いた箔転写装置及び箔転写方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被転写物の天面などの平坦面やその他の平面への転写を可能とするロール状刻印を用いた箔転写装置及び箔転写方法を提供する。【解決手段】円筒状の外周面に彫刻部が形成されて軸回りに回転駆動するロール状刻印５と、ロール状刻印５の周囲に対向配置されて回転するロール状刻印５を加熱するヒーター６と、被転写物９を固定する保持テーブル８と、ロール状刻印５と保持テーブル８との間に配置されて走行可能に設けられた長帯状の転写シート４と、転写シート４を走行方向に間欠的に巻き取る巻取モーター２２と、回転可能に軸支されたロール状刻印５を搭載して被転写物９の被転写面９ａに沿う水平方向及び被転写物９の被転写面９ａに直交する垂直方向に移動可能に設けられた移動機構７と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば製品（被転写物）の天面やその他の平面に対して転写による加飾を行うロール状刻印を用いた箔転写装置及び箔転写方法に関する。

転写箔や転写柄を被転写物に転写することにより加飾を行う方法がある。
特許文献１は、文字、記号又は図形等（以下、文字等という）が彫刻された平板状の転写版を、転写箔が蒸着等されている転写シートを介して円筒形状から成る被転写物の外周面に加熱しながら押し当て、さらに被転写物を転写版に沿って転動させることにより、被転写物の側面に転写を行うローリング式の箔転写方法である。尚、被転写物を転動させる代わりに、平板状の転写版を水平に移動させても同様の転写が可能である。

また特許文献２は、既に文字等から成る転写柄が蒸着等されている熱転写用の長帯状の転写シートを一端より熱転写部に搬送し、転写柄を、熱転写部にセットした被転写部材の被転写面に熱転写用のシリコンローラで熱と圧力を加えることにより転写するというものである。

実開平５−３５２７４号公報 特開２０１１−１７３２７４号公報

ところで、図７は従来例として、本願出願人が先に特許出願（特願２０１６−１９４８３４）したロール状刻印の平面図、図８はこのロール状刻印を用いた箔転写装置の概略構成図である。
このロール状刻印１０５は、表面に被転写物に対して転写を行うための文字等からなる彫刻部１０５ａ（図７では、星形図形が縦横に配列された模様）が形成された円筒状のラバー１０５Ｂが円柱状の回転体１０５Ａの外周面に固定された構成である。

またロール状刻印を用いた箔転写装置は、ロール状刻印１０５と、ロール状刻印１０５を加熱するヒーター１０６と、被転写物１０９を回転駆動可能に保持する回転移動治具１０８と、ロール状刻印１０５と回転移動治具１０８との間に配置されて走行可能に設けられた長帯状の転写シート１０４と、転写シート１０４を間欠的に巻き取る巻取モーター１２２と、走行方向とは逆方向の張力を転写シート１０４に付与可能とされたバックテンションモーター１２１と、を有し、ロール状刻印１０５又は回転移動治具１０８が、被転写物１０９の側面とロール状刻印１０５の外周面との間の接圧を一定に維持しながら互いに接近する方向及び離間する方向に往復移動する構成であり、被転写物１０９の円筒状又は楕円筒状からなる側面に文字等を転写することができるようになっている。

しかし、上記構成からなるロール状刻印を用いた箔転写装置は、被転写物１０９の円筒状又は楕円筒状からなる側面に転写することは可能であるが、被転写物１０９の天面などの平坦面やその他の平面への転写は不向きであるという指摘があった。

本発明は、上記した従来技術における問題点を解消すべく、被転写物の天面などの平坦面やその他の平面への転写を可能とするロール状刻印を用いた箔転写装置及び箔転写方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための手段のうち、本発明の第１の主たる手段は、
円筒状の外周面に彫刻部が形成されて軸回りに回転駆動するロール状刻印と、ロール状刻印の周囲に対向配置されて回転するロール状刻印を加熱するヒーターと、被転写物を固定する保持テーブルと、ロール状刻印と保持テーブルとの間に配置されて走行可能に設けられた長帯状の転写シートと、転写シートを走行方向に間欠的に巻き取る巻取モーターと、回転可能に軸支されたロール状刻印を搭載して被転写物の表面に沿う水平方向及び被転写物の表面に直交する垂直方向に移動可能に設けられた移動機構と、を有する構成とすることを特徴とする、と云うものである。
本発明の第１の主たる手段では、被転写物の平坦面やその他の平面に対して転写ムラの少ない綺麗な転写を達成し得る

また本発明の他の手段は、上記第１の主たる手段に、走行方向とは逆方向の張力を転写シートに付与するバックテンションモーターが設けられている、との手段を加えたものである。
上記手段では、運転中の装置において転写シートに発生しやすい弛みを除去することを達成し得る。

また本発明の第２の主たる手段は、
上記いずれかに記載の箔転写装置を用いた箔転写方法であって、
巻取モーターを非駆動状態に設定して転写シートの走行を停止させると共に、初期位置において回転するロール状刻印をヒーターで加熱する第１工程と、
ロール状刻印の回転を停止させて所定の初期回転角度に位置決めする第２工程と、
移動機構を垂直方向に移動させ、ロール状刻印が被転写物を圧接する転写開始位置に移動させると共に、これらの間に転写シートを挟み込む第３工程と、
移動機構を水平方向に移動させ、ロール状刻印を転動させて被転写物上の転写終了位置に移動させると共に転写シートに積層された転写箔を被転写物の表面に転写する第４工程と、
移動機構を垂直方向に移動させ、ロール状刻印を被転写物から離れる圧接解除位置に移動させて圧接を解除する第５工程と、
移動機構を水平方向に移動させ、圧接解除位置から初期位置にロール状刻印を移動させると共に巻取モーターを駆動状態に設定して転写シートを走行方向に送る第６工程と、を有することを特徴とする、と云うものである。
本発明の第２の主たる手段では、被転写物の平坦面やその他の平面に対して転写ムラの少ない綺麗な転写を連続的に達成し得る

また本発明の他の手段は、上記第２の主たる手段に、ロール状刻印に回転軸の回転角度の制御が可能なサーボモーターを使用し、第２工程における初期回転角度の位置決めを行う、との手段を加えたものである。
上記手段では、シリコンラバーの彫刻部と被転写面との相対的な位置決めを行うことにより、被転写面に対して常に正確な転写を達成し得る。

本発明は、被転写物の天面などの平坦面やその他の平面への転写を行うことができる。
また、転写前にロール状刻印側の彫刻部と被転写物の被転写面との相対的な位置決めを行うことにより、被転写面に対する転写を常に正確に行うことができる。

本発明の箔転写装置の概略構成を示す説明図である。 箔転写装置に使用されるロール状刻印を示す斜視図である。 箔転写方法の一工程としての初期設定を示す説明図である。 図３に続く箔転写方法の一工程としての位置決め工程を示す説明図である。 図４に続く箔転写方法の一工程としての圧接工程を示す説明図である。 図５に続く箔転写方法の一工程としての圧接解除工程を示す説明図である。 従来例として、本願出願人が先に特許出願した箔転写装置に使用されるロール状刻印を示す正面図である。 箔転写装置の概略構成を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の箔転写装置の概略構成を示す説明図、図２は箔転写装置に使用されるロール状刻印を示す斜視図である。
尚、以下の説明における被転写物９の表面は、例えばコンパクト容器の天面などの平坦面であるが、これに限定されるものではなくその他の平面であっても良い。

図１に示すように、箔転写装置は、図示左端の上流側に巻出リール１が配置され、図示右端の下流側に巻取リール２が配置されている。巻取リール２は巻取モーター２２の回転軸に軸支されており、これら巻出リール１と巻取リール２との間には転写シート４が張設されている。そして、巻取モーター２２を正転方向に間欠的に駆動させることにより、転写シート４を図中矢印で示す走行方向である上流側から下流側に向かって走行させることが可能となっている。
尚、巻出リール１と巻取リール２との間には、ガイドローラー又はガイド支柱などからなる複数のガイド部材３が配置されており、転写シート４はこれらガイド部材３に補助されながら走行可能に設定されている。

ここで巻出リール１は、バックテンションモーター２１の回転軸に図示しないクラッチ機構を介して軸支される構成とすることが好ましい。この構成を採用する場合には、バックテンションモーター２１を逆回転駆動させることにより、クラッチ機構を介して転写シート４に走行方向とは逆方向（上流方向）に作用する所定の張力（バックテンション）を与えることで、転写シート４に発生しやすい弛みを除去することが可能となる。

転写シート４は、合成樹脂から成るベースフィルム上に金属箔等から構成される転写箔が蒸着等により積層された長帯状（テープ状ともいう。）のシートであり、巻出リール１及び巻取リール２に多重に巻回されている。

箔転写装置の中央部に設けられた左右のガイド部材３ａとガイド部材３ｂの間にロール状刻印５が設けられており、このロール状刻印５の周囲には例えば遠赤外線式のヒーター６が対向配置されている。また転写シート４を介してロール状刻印５と対向する位置には保持テーブル８が設けられており、この保持テーブル８には被転写物９が、転写が施される平坦面である被転写面９ａを表に向けた状態で固定されている。

図２に示すように、ロール状刻印５は、円柱状の回転体５Ａの外周に円筒状のシリコンラバー５Ｂが固定された部材であり、このロール状刻印５の外周面、すなわちシリコンラバー５Ｂの表面には、被転写物９に対して転写を行うための文字等からなる彫刻部５ａ（図２では、星形図形が縦横に配列された模様）が刻設されている。

ロール状刻印５は、回転体５Ａの中心軸が図示しないサーボモーターの回転シャフトに軸支されると共に、これらは図示しない機構で構成される移動機構７に搭載された状態で水平方向及び垂直方向に移動可能に設定されている。そして、ロール状刻印５は、サーボモーターの動力を受けると一定の速度で回転するように構成されており、これによりシリコンラバー５Ｂがヒーター６によって一様に加熱され、彫刻部５ａに生じやすい温度ムラが防止され、ひいては転写ムラの発生を抑制することが可能となっている。尚、サーボモーター及び移動機構７は図示しないコントローラに接続されており、コントローラはプログラムやタッチパネルからの入力に応じてロール状刻印５の回転の開始時間や停止時間のタイマー制御、ロール状刻印５の回転角度の調整等を制御することが可能とされており、また移動機構７も後述する一連のサイクル工程を実行することが可能となっている。

次に、上記箔転写装置を用いた箔転写方法について、図３乃至図６を用いて説明する。
図３は箔転写方法の一工程としての初期設定を示す説明図、図４は図３に続く箔転写方法の一工程としての位置決め工程を示す説明図、図５は図４に続く箔転写方法の一工程としての圧接工程を示す説明図、図６は図５に続く箔転写方法の一工程としての圧接解除工程を示す説明図である。尚、図３乃至図６は図１中の一部の構成（特にロール状刻印５と被転写物９）のみを図示し、その他の構成については省略している。

（１）第１工程（初期設定）
被転写物９が保持テーブル８上に固定され、被転写物９の被転写面９ａが表出する状態に設定される。
図３に実線で示すように、移動機構７は上方の第１の位置（初期位置）Ａにあり、サーボモーターが駆動されてロール状刻印５が一定の速度で回転しながらシリコンラバー５Ｂがヒーター６（図１参照）によって一様に加熱され、彫刻部５ａに生じやすい温度ムラが防止されている。
尚、巻取モーター２２は非駆動状態（停止状態）にあり、バックテンションモーター２１が駆動され、巻出リール１が走行方向とは逆方向に回転させられ、転写シート４に発生しやすい弛みが除去されている。

（２）第２工程（位置決め工程）
次の第２工程は、図示しないスタート用のスイッチをオンに設定することにより行う。すると、コントローラは彫刻部５ａが所定の回転停止位置で停止するようにサーボモーターを制御し、ロール状刻印５の回転を停止させる。これにより、被転写物９に対するロール状刻印５の相対的な位置決めが行われ、シリコンラバー５Ｂの彫刻部５ａが被転写面９ａと対向する所定の開始位置（又は初期回転角度）に設定することが可能となる。尚、ロール状刻印５の回転の停止は、サーボモーターによる回転角度を制御する方法以外に、ロール状刻印５に設けた位置決め用の部位（例えば図２に示すボルト５ｂなど）を外部センサーで検知して停止させる方法であっても良い。

（３）第３工程（圧接工程）
次に、図４に実線で示すように、コントローラは移動機構７を垂直方向に沿って第１の位置（初期位置）Ａから保持テーブルに接近する方向の第２の位置（転写開始位置）Ｂに移動させ、被転写物９の被転写面９ａとロール状刻印５のシリコンカバー５Ｂとの間に転写シート４を挟み込むと共に、被転写物９の被転写面９ａを彫刻部５ａで圧接する。

（４）第４工程（転写工程）
次に、図５に実線で示すように、コントローラは移動機構７を水平方向に沿って第２の位置（転写開始位置）Ｂから第３の位置（転写終了位置）Ｃに移動させる。このとき、ロール状刻印５が移動機構７の水平移動に応じて転動することにより、転写シート４に積層されている転写箔を被転写物９の被転写面９ａに、ロール状刻印５に彫刻されている彫刻部５ａのとおりに転写（熱転写）することができる。

（５）第５工程（圧接解除工程）
次に、図６に実線で示すように、コントローラは移動機構７を垂直方向に沿って第３の位置（転写終了位置）Ｃから被転写物９の被転写面９ａから離れる第４の位置（圧接解除位置）Ｄに移動させ、ロール状刻印５による圧接を解除させる。

（６）第６工程（準備工程）
次に、コントローラは移動機構７を水平方向に沿って第４の位置（圧接解除位置）Ｄから元の第１の位置（初期位置）Ａに移動させる。このときコントローラは転写シート４にテンションを与えながら巻取モーター２２を駆動させて巻取リール２を回転させ、転写シート４を走行方向下流側に所定の長さ分だけ送って次の転写工程の準備を行う。
また図示しない交換機構により、転写が行われた被転写物９が保持テーブル８から取り出された後、保持テーブル８上に次の新たな被転写物９が固定される。

そして、上記第１乃至第６に示す一連のサイクル工程（Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ａ・・・の工程）を繰り返すことにより、被転写物９に対して連続的な転写を行うことが可能となる。

以上、実施例に沿って本発明の構成とその作用効果について説明したが、本発明の実施の形態は上記実施例に限定されるものではない。

例えば、上記においては、サーボモーターに軸支されたロール状刻印５とヒーター６とを移動機構７に一体的に搭載される構成し、上述のコントローラの制御によって移動機構７が移動するようにすると、常にロール状刻印５の彫刻部５ａに生じやすい温度ムラを抑制することができる点で好ましい。

また上記実施例では、平坦面からなる被転写面９ａの一例として被転写物９の天面に転写する場合を示して説明したが、天面に限られるものではなく、その他の平面でもよいことは勿論である。

本発明は、平坦な被転写面に対して行う転写の分野における用途展開をさらに広い領域で図ることができる。

１ ： 巻出リール
２ ： 巻取リール
３ ： ガイド部材
４ ： 転写シート
５ ： ロール状刻印
５Ａ ： 回転体
５Ｂ ： シリコンラバー
５ａ ： 彫刻部
５ｂ ： ボルト
６ ： ヒーター
７ ： 移動機構
８ ： 保持テーブル
９ ： 被転写物
９ａ ： 被転写面
２１ ： バックテンションモーター
２２ ： 巻取モーター
Ａ ： 第１の位置（初期位置）
Ｂ ： 第２の位置（転写開始位置）
Ｃ ： 第３の位置（転写終了位置）
Ｄ ： 第４の位置（圧接解除位置）

Claims (4)

1. 円筒状の外周面に彫刻部（５ａ）が形成されて軸回りに回転駆動するロール状刻印（５）と、該ロール状刻印（５）の周囲に対向配置されて回転する前記ロール状刻印（５）を加熱するヒーター（６）と、
   被転写物（９）を固定する保持テーブル（８）と、
   前記ロール状刻印（５）と前記保持テーブル（８）との間に配置されて走行可能に設けられた長帯状の転写シート（４）と、
   前記転写シート（４）を走行方向に間欠的に巻き取る巻取モーター（２２）と、
   回転可能に軸支された前記ロール状刻印（５）を搭載して前記被転写物（９）の被転写面（９ａ）に沿う水平方向及び前記被転写物（９）の被転写面（９ａ）に直交する垂直方向に移動可能に設けられた移動機構（７）と、を有することを特徴とするロール状刻印を用いた箔転写装置。
2. 走行方向とは逆方向の張力を転写シート（４）に付与するバックテンションモーター（２１）が設けられている請求項１記載の箔転写装置。
3. 請求項１又は２記載の箔転写装置を用いた箔転写方法であって、
   巻取モーター（２２）を非駆動状態に設定して転写シート（４）の走行を停止させると共に、初期位置（Ａ）において回転するロール状刻印（５）をヒーター（６）で加熱する第１工程と、
   前記ロール状刻印（５）の回転を停止させて所定の初期回転角度に位置決めする第２工程と、
   移動機構（７）を垂直方向に移動させ、前記ロール状刻印（５）が被転写物（９）を圧接する転写開始位置（Ｂ）に移動させると共に、これらの間に前記転写シート（４）を挟み込む第３工程と、
   前記移動機構（７）を水平方向に移動させ、前記ロール状刻印（５）を転動させて前記被転写物（９）上の転写終了位置（Ｃ）に移動させると共に前記転写シート（４）に積層された転写箔を前記被転写物（９）の被転写面（９ａ）に転写する第４工程と、
   前記移動機構（７）を垂直方向に移動させ、前記ロール状刻印（５）を被転写物（９）から離れる圧接解除位置（Ｄ）に移動させて前記圧接を解除する第５工程と、
   前記移動機構（７）を水平方向に移動させ、前記圧接解除位置（Ｄ）から前記初期位置（Ａ）に前記ロール状刻印（５）を移動させると共に前記巻取モーター（２２）を駆動状態に設定して前記転写シート（４）を走行方向に送る第６工程と、を有することを特徴とする箔転写方法。
4. ロール状刻印（５）に回転軸の回転角度の制御が可能なサーボモーターを使用し、第２工程における初期回転角度の位置決めを行う請求項３記載の箔転写方法。

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