JP4236967B2 - Transfer printing method - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、昇華性染料が塗布された転写シートを用いて意匠性に優れた印刷模様を位置精度良く且つ高い生産性で被染着物に付与する転写印刷方法に関する。
【0002】
【従来技術及び問題点】
ポリエステル,ポリアミド,アクリル等の繊維,樹脂成形体,フィルムに昇華性染料を含む着色組成物を塗布した転写シートを密着させて加熱すると、昇華性染料が樹脂に浸透して所定の模様が転写印刷される。ポリエステル,ポリアミド,アクリル等の樹脂塗料を塗布したセラミックボート,塗装金属板や樹脂フィルムをラミネートした積層体を被染着物に使用する場合でも、同様な転写印刷が可能である。
【0003】
昇華性染料の浸透を利用した意匠付与は、繊維では従来から実用化されており,樹脂成形体,フィルム,塗装セラミックボード,塗装金属板等に対しても応用展開が検討されている。たとえば、凹凸のあるボタン等の樹脂成形体に転写シートを重ね合わせ、13kPa以下の減圧雰囲気で加熱する方法(特開昭49−41689号公報),転写シートのインク面を塗装鋼板の塗膜に重ね合わせ、両面熱板プレスで加熱加圧する方法(特開昭59−95143号公報),昇華性染料インクで図柄を印刷した転写シートを刺繍部に重ね合わせて加熱することにより刺繍部を染色する方法(特開平6−220780号公報),昇華性染料で印刷した転写シートを厚手の網織物と重ね合わせて加熱ローラに巻き付けることにより網織物を染色する方法(特開昭49−94982号公報),真空チャンバ内で昇降自在に配置した加熱加圧板で繊維,転写シートを加熱加圧することにより繊維を染色する方法(特開昭48−13687号公報),熱板と耐熱クッション材との間に熱板側から塗装金属板,昇華性染料含有着色組成物を塗布した転写シートを重ね合わせて熱圧着する方法(特開平10−296904号公報)等がある。
【0004】
何れの転写方法も、加圧板を昇降させ、油圧,空気圧等の機械的なプレス圧で被染着物に転写シートを密着させ、被染着物を昇華性染料で染着している。しかし、所定の印刷模様を位置精度良く被染着物に転写印刷することは難しい。目視による位置合せは、非常に生産性の低い作業であり、熟練度によっては歩留も低下しやすい。被染着物の形状に対応するトンボを転写シートにつけ、トンボに基づいて位置合せしても、ホットプレートの昇降時に転写シート,被染着物に位置ズレが発生するため±0.3mm以内に収まる柄位置精度を効率よく確保することは困難である。なかでも、四隅にコーナーアールのある被染着物や流線型の被染着物では、位置合せが難しく柄位置精度が低下しやすい。
【0005】
低い柄位置精度は、重ね合わせた被染着物,転写シートが加熱加圧されるまでの間に生じる位置ズレのほかに、転写シートの熱変形も原因の一つである。転写シートは紙を基材に使用する場合が多いが、紙質の転写シートではホットプレートを圧着させて加熱する際に収縮方向に変形する。他方、被染着物は逆の膨張方向に変形し、塗装金属板では大きな熱膨張となる。樹脂フィルムを基材とする転写シートでも、被染着物と異なる膨張特性を示すものが多い。膨張特性の相違に起因する柄位置精度の低下を抑制する上でも、厳格な位置合せ精度が要求される。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような要求に応えるべく案出されたものであり、被染着物,転写シートの位置合せに線膨張係数の小さな位置合せ治具を使用することにより、柄位置精度良く印刷模様を被染着物に付与し、転写印刷の生産性を上げることを目的とする。
【0007】
本発明の転写印刷方法は、その目的を達成するため、昇華性染料が塗布された転写シートを転写印刷装置の底板上で位置決めし、塗装金属板のサイズに合った単数又は複数の開口が形成された線膨張係数が18.0×10 −6 /℃以下の金属又はセラミック製位置合せ治具を転写シートに重ね合わせ、位置合せ治具の開口に塗装金属板をセットした後、ホットプレートを押し下げて塗装金属板を転写シートに密着させ加熱加圧し、昇華性染料を転写シートから塗装金属板に転写することを特徴とする。
【0008】
【作用及び実施の形態】
転写印刷で塗装金属板(被染着物)に転写模様を付与する場合、転写印刷装置の底板1上に転写シート2を載置し、被転写面を転写シート2に向けて塗装金属板3を転写シート2に重ね合わせ、ホットプレート4を押し下げることにより、塗装金属板3に密着させた転写シート2を加熱加圧する(図1)。加熱により昇華した染料は、転写シート2から塗装金属板3に転写され、所定の図柄で塗装金属板3が染着される。
底板1は、転写シート2,塗装金属板3の密着状態を維持し、ホットプレート4から与えられる圧力,熱量が転写シート2,塗装金属板3に満遍なく伝えられるようにフェルト1aを貼ったシリコーンゴムシートが使用される。転写シート2を底板1上に配置する際、昇華性染料による底板1の汚染を防止する汚染防止シート5が下敷きされる。塗装金属板3とホットプレート4との間にも、同様な汚染防止シート6が介装される。
【0009】
本発明では、転写シート2に対して塗装金属板3(被染着物)を位置合せするため、転写シート2に位置合せ治具10を重ね合わせ、位置合せ治具10に形成した複数の開口11に塗装金属板3をセットする。位置合せ治具10は、塗装金属板3とほぼ等しい厚みをもち、線膨張係数が小さく非染着性の金属板やセラミック板から作製される。開口11は、転写印刷時に加熱加圧されている塗装金属板3の転写シート2に対する位置ズレを防止するため、0.1mm程度のクリアランスで塗装金属板3を収容するサイズが好ましい。
【0010】
底板1には適宜の個所に突起(図示せず)が形成されており、突起を基準として転写シート2を配置するとき、底板1上の所定位置に転写シート2がセットされる(図2a→b)。たとえば、突起に転写シート2のトンボ2aを嵌め合わせると、底板1上の所定位置に転写シート2が位置決めされる。
転写シート2のトンボ2aに位置合せ治具10のトンボ12を一致させて転写シート2上に位置合せ治具10を重ね合わせると、転写シート2の図柄2bが開口11から露出する位置関係が確保される(図2b)。次いで、位置合せ治具10の開口11に塗装金属板3をセットすると、図柄2bに対して適正な位置関係で塗装金属板3が配置される(図2c)。この状態で、ホットプレート4を押し下げて加熱加圧すると、開口11で位置規制された個々の塗装金属板3に転写シート2から昇華性染料が転写される。
【0011】
転写シート2,塗装金属板3は、転写シート2に塗布されている昇華性染料にもよるが、転写印刷時に200℃程度まで昇温する。そのため、常温で転写シート2,塗装金属板3の位置関係を高精度に決めていても、昇温による膨張,収縮が柄位置精度に影響を及ぼすことが避けられない。昇温が柄位置精度に及ぼす影響は、他の印刷法ではみられず、染料の昇華転写を利用する転写印刷特有の現象である。
昇温による膨張,収縮による柄位置精度の低下は、線膨張係数の小さな材質でできた位置合せ治具10を使用することにより防止できる。線膨張係数が小さな材質の位置合せ治具10は、転写印刷時に昇温しても大きく熱膨張することなく、当初設定した塗装金属板3の柄位置精度が維持される。他方、位置合せ治具10を線膨張係数の大きな材質で作製すると、転写印刷時の昇温で位置合せ治具10が熱変形しやすくなる。位置合せ治具10の熱膨張は、開口11を狭める方向に働くため、塗装金属板3を変形させ、或いは転写印刷された塗装金属板3が開口11に噛み込んで位置合せ治具10から分離しがたくなる。
【0012】
位置合せ治具10は線膨張係数の小さな材質であり、線膨張係数が18.0×10−6/℃以下であれば実用に耐える。具体的には、銅(17.0×10−6/℃),鉄(11.7×10−6/℃),ニッケル(13.3×10−6/℃),チタン(8.9×10−6/℃),SUS304ステンレス鋼(17.3×10−6/℃),SUS430ステンレス鋼(10.4×10−6/℃)等の金属,合金や、更に線膨張係数の小さなジルコニア,アルミナ,窒化アルミ等のセラミックシートがある。薄板に複数の開口11を開けて位置合せ治具10とすることを考慮すると、チタン板,SUS430ステンレス鋼板等を位置合せ治具10の素材に使用することが好ましい。加工性の良好な金属製位置合せ治具10は、複雑形状の開口11を形成する場合にも有利である。
【0013】
金属板やセラミックシートは、昇華性染料に対して非染着性であることも位置合せ治具10として好適な材質である。たとえば、位置合せ治具10の材質に合成樹脂や塗装鋼板を選択すると、転写印刷時に転写シート2から昇華した染料が位置合せ治具10の表面に付着し、次回の転写印刷時に位置合せ治具10から被染着物に再転写して被染着物を汚染することがある。合成樹脂は、線膨張係数が大きい点でも位置合せ治具10の材質に適していない。
線膨張係数が小さく非染着性の位置合せ治具10で塗装金属板3を位置決めして加熱加圧するため、転写印刷に必要な高温状態に至った段階でも転写シート2,塗装金属板3に位置ズレが生じることなく、優れた柄位置精度で塗装金属板3が転写印刷される。転写印刷された塗装金属板3は位置合せ治具10の開口11から容易に取り出され、塗装金属板3,位置合せ治具10共に熱変形することなく初期の形状が保たれる。しかも、位置合せ治具10は、昇華した染料の付着がなく、仮に付着しても容易に洗浄除去できるため、次回の転写印刷に繰り返し使用できる。
【0014】
【実施例】
膜厚30μmのクリア塗膜を形成した板厚0.5mm,サイズ90mm×90mmのクリア塗装アルミニウム板を被染着物3に使用し、熱板寸法450mm×400mmの昇華性染料対応型エアプレス機(有限会社サンショウ製)により被染着物を転写印刷した。位置合せ治具10には、表1に示した各種材質の金属板又はシートを使用し、被染着物3の形状に合わせてクリアランス0.1mmの開口11を形成した。
耐熱クッション付き底板1に付けた凸部を基準として底板上で転写シート2,位置合せ治具10を正確に柄位置合せした後、位置合せ治具10の開口11に被染着物3をセットした。次いで、ホットプレート4を押し下げて被染着物3を転写シート2に密着させ、200℃,30kPaで90秒間加熱加圧して被染着物3を転写印刷した。
【0015】
被染着物3に付与された転写柄の一部である黒点を基準として、上下左右にある標点までの距離を測定した。一つの転写柄について5回の測定値を平均し、平均値を転写位置精度とした。また、同じ材質の位置合せ治具を用いて転写印刷を5回繰り返し、位置合せ治具10から被染着物3への再転写及び転写後の被染着物3,位置合せ治具10の変形を調査した。
【0016】
表1の調査結果にみられるように、線膨張係数が小さな金属又はセラミックシートから作製された位置合せ治具10を使用すると、±0.3mm以内の極めて高い柄位置精度で被染着物3が転写印刷され、転写印刷を複数回繰り返した後でも柄位置精度の低下,位置合せ治具10から被染着物3への再転写、被染着物3,位置合せ治具10の変形が検出されなかった。
他方、線膨張係数の大きな合成樹脂製位置合せ治具10を使用した転写印刷では、被染着物3又は位置合せ治具10の変形に起因して満足できる印刷模様を被染着物3に付与できなかった。また、転写シート2から昇華した染料で位置合せ治具10が染着されるため、転写印刷を繰り返したとき位置合せ治具10から被染着物3に染料が再転写され、被染着物3につけた印刷模様が劣化していた。金属製であっても黄銅,青銅,アルミニウム合金等を素材とする位置合せ治具10を使用すると、合成樹脂製位置合せ治具と同様な欠陥が発生した。
【0017】
【表1】
【0018】
【発明の効果】
以上に説明したように、被染着物3のサイズに合った開口11をもつ線膨張係数の小さな位置合せ治具10を転写シート2に重ね合わせ、開口11に被染着物3をセットして加熱加圧することにより転写印刷するとき、熱膨張に起因する転写シート2,被染着物3の位置ズレが位置合せ治具10で規制され、極めて高い柄位置精度で印刷模様が被染着物3に付与される。昇華性染料に対して非染着性の金属板やセラミックシートを使用しているので、位置合せ治具10の表面が昇華性染料の染着がない清浄状態に維持されるため、位置合せ治具10から被染着物3への再転写がなく転写印刷に位置合せ治具10を繰返し使用できる。転写シート2に位置合せした位置合せ治具10の開口11に被染着物3をセットするだけで柄位置精度の高い印刷模様が付与されるため、熟練した技術を要することなく転写印刷の生産性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 転写印刷装置の概略斜視図
【図2】 転写シートの位置決めから転写印刷までの工程を説明する図
【符号の説明】
1:底板 2:転写シート 2a:トンボ 3:塗装金属板(被染着物)
4:ホットプレート 5,6:汚染防止シート
10:位置合せ治具 11:開口 12:トンボ[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a transfer printing method in which a printing pattern excellent in designability is applied to an object to be dyed with high positional accuracy and high productivity using a transfer sheet coated with a sublimable dye.
[0002]
[Prior art and problems]
When a transfer sheet coated with a colored composition containing a sublimation dye is adhered to a fiber such as polyester, polyamide, or acrylic, a resin molded body, or a film, and heated, the sublimation dye penetrates the resin and a predetermined pattern is transferred and printed. Is done. The same transfer printing is possible even when a ceramic boat coated with a resin paint such as polyester, polyamide, acrylic, etc., or a laminate laminated with a coated metal plate or a resin film is used for an object to be dyed.
[0003]
Design grants utilizing the penetration of sublimation dyes have been put to practical use for fibers, and application development is also being considered for resin molded products, films, painted ceramic boards, painted metal plates, and the like. For example, a method of superimposing a transfer sheet on a resin molded body such as an uneven button and heating in a reduced pressure atmosphere of 13 kPa or less (Japanese Patent Laid-Open No. 49-41689), the ink surface of the transfer sheet is applied to a coated steel film A method of superposing and heating and pressing with a double-sided hot plate press (Japanese Patent Laid-Open No. 59-95143), dyeing an embroidery part by superimposing and heating a transfer sheet printed with a sublimation dye ink on the embroidery part Method (Japanese Patent Laid-Open No. 6-220780), a method of dyeing a net fabric by superimposing a transfer sheet printed with a sublimation dye on a thick net fabric and winding it around a heating roller (Japanese Patent Laid-Open No. 49-94982) , A method of dyeing fibers by heating and pressing a fiber and a transfer sheet with a heating and pressing plate disposed in a vacuum chamber so as to be movable up and down (Japanese Patent Laid-Open No. 48-13687), between a heating plate and a heat-resistant cushioning material Hot plate side Coated metal plate, there is a method in which by superimposing transfer sheet coated with sublimable dye-containing coloring composition thermocompression bonding (JP-A-10-296904).
[0004]
In any transfer method, the pressure plate is moved up and down, the transfer sheet is brought into close contact with the object to be dyed by a mechanical press pressure such as hydraulic pressure or air pressure, and the object to be dyed is dyed with a sublimation dye. However, it is difficult to transfer and print a predetermined printed pattern on the object to be dyed with high positional accuracy. Visual alignment is a very low-productivity operation, and the yield tends to decrease depending on the skill level. Even if a register mark corresponding to the shape of the object to be dyed is attached to the transfer sheet and aligned based on the register mark, the transfer sheet and the object to be dyed will be misaligned when the hot plate is moved up and down. It is difficult to ensure the positional accuracy efficiently. In particular, in the case of an article to be dyed with corner rounds at four corners or a streamlined article to be dyed, it is difficult to align and the pattern position accuracy is likely to be lowered.
[0005]
The low pattern position accuracy is caused by thermal deformation of the transfer sheet in addition to the misalignment that occurs between the overlapped dyed object and the transfer sheet until they are heated and pressed. In many cases, a transfer sheet uses paper as a base material, but a paper-quality transfer sheet is deformed in a shrinking direction when heated by pressing a hot plate. On the other hand, the article to be dyed is deformed in the opposite expansion direction, and the coated metal plate has a large thermal expansion. Many transfer sheets having a resin film as a base material exhibit expansion characteristics different from those to be dyed. Strict alignment accuracy is also required in order to suppress a decrease in pattern position accuracy due to the difference in expansion characteristics.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been devised to meet such demands, and by using an alignment jig having a small linear expansion coefficient for alignment of an object to be dyed and a transfer sheet, a printed pattern with high pattern position accuracy is used. Is intended to increase the productivity of transfer printing.
[0007]
Transfer printing method of the present invention, in order to achieve its objectives, much-decided tanning the transfer sheet sublimable dye is applied on the bottom plate of the transfer printing device, one or more openings that match the size of the coated metal plate A metal or ceramic alignment jig with a linear expansion coefficient of 18.0 × 10 −6 / ° C. or less formed on the transfer sheet, and after setting the painted metal plate in the opening of the alignment jig, Push down plate heated pressurized brought into close contact with painted metal plate transfer sheet, characterized by transferring the coated metal plate sublimable dye from the transfer sheet.
[0008]
[Operation and embodiment]
When a transfer pattern is applied to a coated metal plate (substrate) by transfer printing, the
The
[0009]
In the present invention, in order to align the coated metal plate 3 (substance to be dyed) with respect to the
[0010]
Protrusions (not shown) are formed at appropriate locations on the
When the
[0011]
The
Decrease in pattern position accuracy due to expansion and contraction due to temperature rise can be prevented by using an
[0012]
[0013]
Metal plates and ceramic sheets are also suitable materials for the
Since the coated
[0014]
【Example】
A clear coated aluminum plate with a thickness of 0.5 mm and a size of 90 mm x 90 mm, on which a clear coating film with a thickness of 30 μm is formed, is used as the
After the pattern of the
[0015]
The distances to the marks on the top, bottom, left, and right were measured with reference to black spots that are part of the transferred pattern imparted to the object to be dyed 3. The measurement value of 5 times was averaged for one transfer pattern, and the average value was defined as the transfer position accuracy. In addition, the transfer printing is repeated five times using the alignment jig of the same material, and retransfer from the
[0016]
As can be seen from the investigation results in Table 1, when the
On the other hand, in the transfer printing using the synthetic
[0017]
[Table 1]
[0018]
【The invention's effect】
As described above, the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a transfer printing apparatus. FIG. 2 is a diagram illustrating steps from transfer sheet positioning to transfer printing.
1: Bottom plate 2:
4: Hot plate 5, 6: Antifouling sheet 10: Alignment jig 11: Opening 12: Dragonfly
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