JP4581558B2

JP4581558B2 - 水圧転写方法と水圧転写装置

Info

Publication number: JP4581558B2
Application number: JP2004246703A
Authority: JP
Inventors: 正敏稲谷; 慎吾小畑; 俊津村; 裕樹川畑
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-08-26
Filing date: 2004-08-26
Publication date: 2010-11-17
Anticipated expiration: 2024-08-26
Also published as: JP2006062180A

Description

本発明は、水圧転写方法と、その水圧転写装置に関する。

通常、家庭用冷蔵庫等の家電製品は安価に仕上げる為に、少品種で同じものを大量に生産する。冷蔵庫のドア材等も安く仕上げる為に、同じ色柄の鋼板を大量に仕入れプレス加工され、断熱材と一体発泡され仕上げられる為、ユーザーが選べる色柄は限られたものとなる。

大量生産で加工された冷蔵庫用扉を、後工程にて少量のロットで多種の色柄に変えることができれば、個性派の時代でもあり、選択肢が大幅に増え、生活空間にゆとりができ、楽しいものとなる。

その様な要望に対応できる方法としては、水圧転写工法があり、その水圧転写工法と装置が、特許文献１に紹介されている。

水圧転写工法とは、ポリビニルアルコール樹脂等の水溶性のフィルム面に、ウレタン樹脂系の非水溶性の印刷層を設けてなる水圧転写フィルムを水面に浮かべ、水溶性フィルム面を水により膨潤・溶解・液状化させ、同時に非水溶性の印刷層も、トルエンやキシレンを主成分とする活性化剤により溶解し液状化させることにより、印刷層が液状で水面上に浮かぶ状態を創りだし、水面上の溶解した印刷層に対し、被印刷物であるワークの被印刷面を上方より水中に水没させることで、水圧によって印刷層が被印刷面に沿って密着し付着することが紹介されている。

したがって、そのままワークを水中から引上げ、残った水溶性フィルムを水によって洗い流すと、印刷層のみが曲面を含みワーク面に転写された状態となり、水圧転写印刷が完了する。

この方式の水圧転写方法は、ワークの被印刷面が曲面等の非平面であっても、曲面に沿って任意の印刷層を転写できる点で有利であり、曲面を有するプラスチック部品やプレコートメタル鋼板のプレス部品などの冷蔵庫用扉部品表面への印刷には適している。

しかし、水面上に印刷層を有する水溶性フィルムを供給すると、特に、予め活性化剤で印刷層を軟化、溶解した水圧転写フィルムは、水溶性フィルムの膨潤・溶解・液状化の推進に伴って幅が拡大してしまう。

また、水面上に浮かべた後、活性化溶剤を印刷層に塗布し軟化・液状化する方法でも、活性化剤塗布後において印刷層の幅が拡大し、延伸倍率が等方性にならず、印刷柄が歪むことがある。

また、印刷層の色柄を、グラビア印刷等網点（又はセル）の集合体で形成する方式により、水溶性フィルムに設ける場合は、印刷層の色柄の拡大に伴なって、網点又はセルの間隔が拡大して、印刷層の色柄濃度が淡く変色し、印刷パターン自体がぼけてしまうことが考えられる。

この問題点を解決し、印刷層を有する水溶性フィルムを用いて、ワークに対し明瞭でかつ歪みのない印刷色柄を形成する水圧転写方法と装置が、特許文献２に紹介されている。

この特許文献２で紹介された水圧転写装置と工法について、図９と図１０を参照にして説明する。

図９は従来の水圧転写装置の概要を示す横断面図であり、図１０は拡大を防止する為のガイドフレームを設けた斜視図である。

供給ローラ７には、予め表面に印刷パターン３ａが形成された水溶性又は水膨潤性フィルム３が巻付けられている。供給ローラ７から繰出された水溶性フィルム３は、送りローラ４と湿しローラ５との間を通り、スライド板１３から水槽１内に送られる。

この間、水溶性フィルム３の印刷パターン３ａ側表面に湿しローラ５から活性化液６ａが塗布され、印刷パターン３ａが活性化（印刷パターンを一部溶解、膨潤により、粘着性、可撓性を賦与せしめることを云う）する。

水槽１内に達した水溶性フィルム３は、印刷パターン３ａを上方に向けて、水２上を左方へ浮動する。この間、水槽１の上方に設けられた搬送チェン１０が、パレット９に載置されたワーク８を、図９の矢印Ｌ方向に搬送する。

ローラ１６からローラ１７側へ搬送される間、ワーク８は水溶性フィルム３を下方へ押圧しながら、徐々に所定の入射角を以って水槽１の水２内に浸漬し、その後ワーク８はローラ１５に向うに従って、水２から引上げられる。

ワーク８が浸漬する際、ワーク８表面には、印刷パターン３ａを有する水溶性フィルム３が付着し、ワーク８が水２から引上げられると、ワーク８の表面に、水溶性フィルム３がそのまま付着する。

このようにして、ワーク８の表面に印刷パターン３ａが転写される。水槽１上の残りの水溶性フィルム３は、その後水槽１の下流側で水２により溶解する。又これも特許文献３等で公知の方法であるが、水溶性フィルム３を、印刷パターン３ａを上にして水面上に浮かべた後、活性化液を塗布しても良い。

活性化剤６ａで液状化した印刷柄３ａを有する水溶性又は水膨潤性フィルム３が水面上を浮動する細長状水槽１と、この水槽１の上方に設けられ、水溶性フィルム３に対してワーク８を押下げ水中に浸漬させるワーク搬送用の搬送チェン１０と、水槽内の長手方向に水溶性フィルムの側縁を規制するよう設けられた一対のガイドチェン２２ａ，２２ｂとを備え、各ガイドチェン２２ａ，２２ｂは、水槽１内の長手方向に設けられた移動フレーム２３ａ，２３ｂによって保持され、この移動フレーム２３ａ，２３ｂは水槽１の幅方向に移動し、一対のガイドチェン２３ａ，２３ｂの幅方向間隔を可変とすることを特徴とする水圧転写装置である。

一対の移動フレーム２２ａ，２２ｂを水槽１の幅方向に移動させ、水溶性フィルム３の側縁を規制する一対のガイドチェン２２ａ，２２ｂの幅方向の間隔を調整することにより、水溶性フィルム３の膨潤時の幅を最適値に維持することができる。

また、駆動ギア２９を駆動させ、一対のガイドチェンの上方部を、水槽１で水流と同一方向および略同一速度で移動させる。この場合、上方部の側面が水溶性フィルム３の側縁を規制するので、水溶性フィルム３が幅方向に不必要に拡大することはない。

これによって、印刷パターン３ａの形状の歪みおよび色彩のぼけを防止することができる。また、上方部を水流の流速と略同一速度で移動させることにより、水溶性フィルム側部のせん断力の発生を押えることができ、水溶性フィルム３の破断および皺の発生を防止することができる。
特開昭５１−２１９１４号公報特開平０６−１１５０４９号公報特公平０２−３２１６０号公報

しかしながら、上記従来の水圧転写装置及び工法では、幅方向への印刷層の拡大は防止でき、グラビア印刷等網点の色柄の拡大による印刷層の色柄濃度が淡く変色することや、印刷層のぼけは改善できるが、水槽の水圧転写フィルムの流れ方向への拡大は防止できず片手落ちとなる。

また、流れ方向への拡大については、連続した水圧転写フィルムを使用することで、ある程度規制できるとしても、連続した水圧転写フィルムへのワークの浸漬は、水面の波やしぶきを発生させ、また、先のワークが水中から引き上げられた後も滴が落ちるため、連続して流れてくる次の水圧転写フィルムが変形したり、水滴がついたり、皺を発生させたりする影響が大きい。

その対策としては、水圧転写フィルム面で、かなり離れた部位で、次のワークの浸漬を行う必要があり、水圧転写フィルムの有効面積が極端に低下し、歩留まりを悪くする欠点を有する。

また、水圧転写フィルムを連続して流しながら転写していく方法は、印刷層がワーク搬送方向、すなわち水圧転写フィルムの流れに対して皺を発生させない様に、ワークの動きと水圧転写フィルムの流れとのタイミングをとる装置が必要で、装置全体が非常に複雑化する課題を有していた。

さらには、水圧転写工法には、先に述べたようにベース層の水溶性フィルムをやわらかく膨潤・軟化・液状化する工程が必要であり、水圧転写フィルムを連続に流して水圧転写する方法では、所定の膨潤時間が必要であり、水槽の長さを長く確保するため装置全体が大きくなる欠点を有していた。

また、一枚ずつ必要な寸法に切って静水単槽に浮かべて行う水圧転写方法であれば、一品対応生産は可能であるが、貯溜水面に放置して膨潤する時間が比較的長いため、長い待ち時間を必要とし、非常に効率の悪い生産工法となる課題があった。

本発明は、上記従来の課題に鑑み、曲面への転写に対しても柄の変形や色彩のぼけのない印刷層を、精度良くワークの被転写面に対して水圧転写する水圧転写方法と、その水圧転写装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の水圧転写方法は、水溶性のベース層に非水溶性の印刷層で柄を設けた水圧転写フィルムを、膨潤水槽域内の貯溜水面上に浮遊する浮遊枠の内壁面に接することなく、前記ベース層を貯溜水面側にして被包囲状態に浮かべ、所定の時間膨潤させる第一工程と、前記水圧転写フィルムが被包囲状態の前記浮遊枠を浮遊状態のまま前記膨潤水槽域内から貯溜水面が連結する水圧転写水槽域に移動させる第二工程と、活性化剤塗布手段により前記浮遊枠と共に移動してきた前記水圧転写フィルムの上面から活性化剤を塗布し前記水圧転写フィルムの印刷層に柔軟性や粘着性を付与する第三工程と、ワーク水没引揚手段により被転写面を有するワークを前記水圧転写フィルム面を介して貯溜水面下に没入させ水圧を利用して前記水圧転写フィルムの印刷層を前記被転写面に転写する第四工程と、前記ワーク水没引揚手段により前記ワークを貯溜水面上に引き上げると共に、前記ワーク水没引揚手段により前記浮遊枠も同時に貯溜水面から取り除く第五工程とを有している。

上記構成において、浮遊枠により貯溜水上面に浮かべられた水圧転写フィルムは、水や活性化溶剤により膨潤・溶解・液状化しても、浮遊枠の壁面で遮られるため、所定の大きさ以上には拡大することはなく、簡単な構造で膨潤・溶解・液状化した水圧転写フィルムの幅を、最適値に維持することができ、浮遊枠により膨潤水槽域内から貯溜水面が連結する水圧転写水槽域に円滑に短時間で移動させることができ、水槽の長さを長くする必要も無く、一品毎の生産も可能であり、装置全体をコンパクトに仕上げることができる。また、第五工程で、ワーク水没引揚手段により浮遊枠も同時に貯溜水面から取り除くので、次の浮遊枠を水圧転写水槽域に移動させることができ、連続した処理が可能となる。

また、本発明の水圧転写装置は、水溶性のベース層に非水溶性の印刷層で柄を設けた水圧転写フィルムを膨潤させる膨潤水槽域と、前記水圧転写フィルムに活性化剤を塗布し前記印刷層に柔軟性や粘着性を付与した後、被転写面を有するワークが前記水圧転写フィルムを介して水面下に没入し、水圧を利用して前記印刷層を前記被転写面に転写する水圧転写水槽域とを有し、前記膨潤水槽域と前記水圧転写水槽域とは同じ貯溜水面で連結してな
り、その連結する貯溜水面上を浮遊し駆動手段により自在に移動可能な浮遊枠を有し、前記膨潤水槽域上部には水圧転写フィルム挿入手段を配置し、前記水圧転写水槽域上部には活性化剤塗布手段とワーク水没引揚手段とを配置し、前記水圧転写フィルム挿入手段と前記活性化剤塗布手段と前記ワーク水没引揚手段とは、それぞれ貯溜水面上に浮いている前記浮遊枠の位置検知手段を有し、前記ワーク水没引揚手段には前記ワークを取り付けた転写用治具が設けられ、前記浮遊枠を着脱自在とする着脱手段を有するものである。

上記構成において、貯溜水上面に浮かべられた水圧転写フィルムは、水や活性溶剤により膨潤・溶解・液状化しても、浮遊枠の壁面で遮られるため、所定の大きさ以上には拡大することは無く、簡単な構造で水溶性フィルム及び印刷層の膨潤・溶解・液状化での拡大を、最適値に維持することができ、静止水槽であっても膨潤水槽域と水圧転写水槽域との移動が短時間で可能であることから、水槽の長さを長くする必要も無く、装置全体をコンパクトに仕上げることができる。また、浮遊枠の位置検知手段により、連続的に転写フィルム挿入手段と活性化剤塗布手段とワーク水没引揚手段とが、稼動を開始することで、静水式の水圧転写装置であっても、効率よく連続的に生産が可能となる。また、ワーク水没引揚手段で、転写用治具を引揚する時、浮遊枠も同時に転写用治具と共に、貯溜水面から取り除くことで、次の浮遊枠を水圧転写水槽に移動させることができ、連続した処理が可能となる。

本発明の水圧転写方法によれば、浮遊枠により貯溜水上面に浮かべられた水圧転写フィルムは、水や活性化溶剤により膨潤・溶解・液状化しても、浮遊枠の壁面で遮られるため、所定の大きさ以上には拡大することはなく、簡単な構造で膨潤・溶解・液状化した水圧転写フィルムの幅を、最適値に維持することができ、浮遊枠により膨潤水槽域内から貯溜水面が連結する水圧転写水槽域に、円滑に短時間で移動させることができ、水槽の長さを長くする必要も無く、一品毎の生産も可能であり、装置全体をコンパクトに仕上げることができる。また、ワーク水没引揚手段により浮遊枠も同時に貯溜水面から取り除くので、次の浮遊枠を水圧転写水槽域に移動させることができ、連続した処理が可能となる。

また、本発明の水圧転写装置によれば、貯溜水上面に浮かべられた水圧転写フィルムは、水や活性溶剤により膨潤・溶解・液状化しても、浮遊枠の壁面で遮られるため、所定の大きさ以上には拡大することは無く、簡単な構造で水溶性フィルム及び印刷層の膨潤・溶解・液状化での拡大を、最適値に維持することができ、静止水槽であっても膨潤水槽域と水圧転写水槽域との移動が短時間で可能であることから、水槽の長さを長くする必要も無く、装置全体をコンパクトに仕上げることができる。また、浮遊枠の位置検知手段により、連続的に転写フィルム挿入手段と活性化剤塗布手段とワーク水没引揚手段とが、稼動を
開始することで、静水式の水圧転写装置であっても、効率よく連続的に生産が可能となる。また、ワーク水没引揚手段で、転写用治具を引揚する時、浮遊枠も同時に転写用治具と共に、貯溜水面から取り除くことで、次の浮遊枠を水圧転写水槽に移動させることができ、連続した処理が可能となる。

本発明の請求項１に記載の水圧転写方法の発明は、水溶性のベース層に非水溶性の印刷層で柄を設けた水圧転写フィルムを、膨潤水槽域内の貯溜水面上に浮かぶ浮遊枠の内壁面に接することなく前記ベース層を貯溜水面側にして被包囲状態に浮かべ、所定の時間膨潤させる第一工程と、前記水圧転写フィルムが被包囲状態の前記浮遊枠を、浮遊状態のまま前記膨潤水槽域内から貯溜水面が連結する水圧転写水槽域に移動させる第二工程と、活性化剤塗布手段により前記浮遊枠と共に移動してきた前記水圧転写フィルムの上面から活性化剤を塗布し、前記水圧転写フィルムの印刷層に柔軟性や粘着性を付与する第三工程と、ワーク水没引揚手段により被転写面を有するワークを前記水圧転写フィルム面を介して貯溜水面下に没入させ、水圧を利用して前記水圧転写フィルムの印刷層を前記被転写面に転写する第四工程と、前記ワーク水没引揚手段により、前記ワークを貯溜水面上に引き揚げると共に、前記ワーク水没引揚手段により前記浮遊枠も同時に貯溜水面から取り除く第五工程とを有するもので、浮遊枠により貯溜水上面に浮かべられた水圧転写フィルムは水や活性化溶剤により膨潤・溶解・液状化しても浮遊枠の壁面で遮られるため所定の大きさ以上には拡大することはなく、簡単な構造で膨潤・溶解・液状化した水圧転写フィルムの幅を最適値に維持することができ、浮遊枠により膨潤水槽域内から貯溜水面が連結する水圧転写水槽域に円滑に短時間で移動させることができ、水槽の長さを長くする必要も無く、一品毎の生産も可能であり装置全体をコンパクトに仕上げることができる。また、ワーク水没引揚手段により浮遊枠も同時に貯溜水面から取り除くので、次の浮遊枠を水圧転写水槽域に移動させることができ、連続した処理が可能となる。

請求項２に記載の水圧転写装置の発明は、水溶性のベース層に非水溶性の印刷層で柄を設けた水圧転写フィルムを膨潤させる膨潤水槽域と、前記水圧転写フィルムに活性化剤を塗布し前記印刷層に柔軟性や粘着性を付与した後、被転写面を有するワークが前記水圧転写フィルムを介して水面下に没入し、水圧を利用して前記印刷層を前記被転写面に転写する水圧転写水槽域とを有し、前記膨潤水槽域と前記水圧転写水槽域とは同じ貯溜水面で連結してなり、その連結する貯溜水面上を浮遊し所定の駆動手段により自在に移動可能な浮遊枠を有し、前記膨潤水槽域上部には水圧転写フィルム挿入手段を配置し、前記水圧転写水槽域上部には活性化剤塗布手段とワーク水没引揚手段とを配置し、前記水圧転写フィルム挿入手段と前記活性化剤塗布手段と前記ワーク水没引揚手段とは、それぞれ貯溜水面上に浮いている前記浮遊枠の位置検知手段を有し、前記ワーク水没引揚手段には前記ワークを取り付けた転写用治具が設けられ、前記浮遊枠を着脱自在とする着脱手段を有するもの
であり、貯溜水上面に浮かべられた水圧転写フィルムは、水や活性溶剤により膨潤・溶解・液状化しても、浮遊枠の壁面で遮られるため、所定の大きさ以上には拡大することは無く、簡単な構造で水溶性フィルム及び印刷層の膨潤・溶解・液状化での拡大を、最適値に維持することができ、静止水槽であっても膨潤水槽域と水圧転写水槽域との移動が、短時間で可能であることから、水槽の長さを長くする必要も無く、装置全体をコンパクトに仕上げることができる。また、浮遊枠の位置検知手段により、連続的に転写フィルム挿入手段と活性化剤塗布手段とワーク水没引揚手段とが、稼動を開始することで、静水式の水圧転写装置であっても、効率よく連続的に生産が可能となる。また、ワーク水没引揚手段で、転写用治具を引揚する時、浮遊枠も同時に転写用治具と共に、貯溜水面から取り除くことで、次の浮遊枠を水圧転写水槽に移動させることができ、連続した処理が可能となる。

請求項３に記載の水圧転写装置の発明は、請求項２に記載の発明において、駆動手段には、浮遊枠を浮遊状態のまま位置設定できるガイド部を有するものであり、水圧転写フィルムが、被包囲状態のまま浮遊枠をガイドする駆動手段で、移動するものであり、膨潤・溶解・液状化した水圧転写フィルムの広がりを防止すると共に、浮遊枠が常に浮遊状態であることから、駆動手段の動きに対して、浮遊枠と浮遊枠内の水圧転写フィルムの円滑な移動が可能となり、駆動停止による変形をなくすことができ、効率的に生産が可能である。

請求項４に記載の水圧転写装置の発明は、請求項２または３に記載の発明において、貯溜水により連結する膨潤水槽域と水圧転写水槽域との間には、開閉自在な防波壁を有するものであり、水圧転写時のワークが水没するときの水圧転写域での振動による波を、防波堤でさえぎることができるもので、膨潤水槽域での浮遊枠の揺れによる不良を抑制することができる。

請求項５に記載の水圧転写装置の発明は、請求項２に記載の発明において、転写用治具とワーク水没引揚手段とは取り外し可能にしたものであり、水圧転写されたワークを、転
写用治具と浮遊枠とを一体にして取り外しができ、次工程で洗浄する際には、一緒に洗浄可能となるので効率的である。

以下、本発明による水圧転写装置と水圧転写方法の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１による水圧転写装置の概略断面図である。図２は膨潤させる状態を示す第一工程の概略図である。図３は駆動手段のガイド部と浮遊枠と水圧転写フィルムを貯溜水面上に浮かべた位置関係を示す概略図である。図４は活性化剤塗布手段により活性化剤を塗布する第三工程の概略図である。図５はワーク水没引揚手段によりワークを貯溜水面下に没入させた第四工程の概略図である。図６は同実施の形態１の浮遊枠の斜視図である。図７はワークと転写用治具を治具受け台に取り付けられた状態を示す断面図である。図８は本発明の実施の形態１による水圧転写工程を示す工程図である。

図１に示すように、本実施の形態１の水圧転写装置５０は、水溶性のベース層に非水溶性の印刷層で柄を設けた水圧転写フィルム５１の挿入手段５２と、貯溜水５３で満たされた水槽５４と、活性化剤の塗布手段５５と、ワーク水没引揚手段５６とからなる。水槽５４は膨潤水槽域５７と水圧転写水槽域５８とで構成され、膨潤水槽域５７の貯溜水５３水面上には浮遊枠５９が設置されている。

図２に示すように、水圧転写フィルム５１の挿入手段５２は、移送コンベア６０と上下昇降シリンダー６１と減圧とパージにより自在に水圧転写フィルム５１を吸着離脱する吸盤６２とを有しており、別途用意された所定の寸法に切断された水圧転写フィルム５１を吸盤６２に吸い付けられた状態で移送されてくるもので、上下昇降シリンダー６１によって膨潤水槽域５７水面上にフィルムを静置した時吸盤６２の減圧を止めパージすることにより水圧転写フィルム５１を膨潤水槽域５７の貯溜水５３水面上に浮かぶ浮遊枠５９の内壁面に接することなく浮かべられるように挿入される。

図３に示すように、膨潤水槽域５７は水圧転写水槽域５８と連結した貯溜水４で満たされてあり、膨潤水槽域５７と水圧転写水槽域５８との水槽５４の両側面６３には一対の駆動手段６４が配置され、駆動手段６４には浮遊枠５９を浮遊状態のまま位置設定できるガイド部６５を有するチェーンを駆動モータ８８により駆動するものである。

図４に示すように、水圧転写水槽５８の上方には、活性化剤を塗布する活性剤塗布手段５５と、被転写面６６を有するワーク６７と転写用治具６８とを水圧転写水槽域５８の貯溜水５３水面下に没入可能とするワーク水没引揚手段５６とが位置している。

活性剤塗布手段５５としては、微細な穴を直線状に有するノズル６９を所定の速度で貯溜水５３水面上に対し水平となるスプレーガイド７０上を走らせ、その移動時にノズル６９より活性化剤が一定量発射されるように設計されている。

また、図５と図７に示すように、ワーク６７水没引揚手段５６は水没引揚シリンダー７１と治具受け台７２とからなるもので、ワーク６７と転写用治具６８とを取り付け域７３にて一体化させて治具移動台車７４に取り付け、治具移動台車７４を搬送コンベアー７５で水圧転写水槽域５８まで搬送し、治具受け台７２と結合することにより、水没引揚シリンダー７１で上下させることができるようになっている。

図６に示すように、浮遊枠５９は水に浮く様に比重が１以下の独立気泡ウレタン発泡体材料からなり、被転写面６６を有するワーク６７の寸法に適合するように切断された水圧転写フィルム５１が入る大きさの寸法で開口部７６を有するものである。また、浮遊枠５９の四方の端部７７には表面処理された被着磁性を有する金属板７８が埋め込まれてあり、浮遊枠５９全体は耐水耐薬品性を高める為にコーティングされてある。

また、貯溜水５３により連結する膨潤水槽域５７と水圧転写水槽域５８との間には開閉自在な防波壁７９を有しており、浮遊枠５９が駆動手段６４により膨潤水槽域５７から水圧転写水槽域５８に移動するときのみ開放されるものである。

水圧転写フィルム５１の挿入手段５２と、活性化剤塗布手段５５と、ワーク水没引揚手段５６とは、それぞれ貯溜水５３水面上に浮いている浮遊枠５９を焦電センサーで定位置を確認する位置検知手段８０，８１，８２を有するものである。

なお、水圧転写水槽域５８の貯溜水５３中には浄化槽８３が設けられてあり、ごみや転写フィルムの破片等が貯溜水５３中に浮かぶのを防止するようになり、給排水ポンプ８４は貯溜水５３の水溶性成分であるポリビニルアルコール樹脂が溶けて濃度が高くなるのを防止する為に、処理装置（図示せず）に循環させるようになっている。

また、水圧転写水槽域５８を覆うようにブース８５が設けられてあり、喚起ファン８６により活性剤等の匂いが外に洩れないようにしてある。

次にこのような構成からなる本実施例の水圧転写方法の作用について図８の工程図を参考に説明する。

第一工程として、膨潤水槽域５７の貯溜水５３水面上に、浮遊枠５９を駆動手段６４であるガイド部６５に浮遊枠５９の一部が勘合するように静置する。すなわち、浮遊枠５９はガイド部６５に固定されること無く貯溜水５３水面上に浮遊している状態でセットする。

次に、浮遊枠５９の存在を膨潤水槽域５７の位置検出手段Ａ８０で検知すると、上下昇降シリンダー６１が稼動可能となり、水圧転写フィルム５１を挿入手段５２の吸盤６２で吸着された状態で膨潤水槽域５７の貯溜水５３水面上の浮遊枠５９内に内壁面に接することなく静かにセットされる。

水圧転写フィルム５１は水に浮かべると直ちにポリビニルアルコール樹脂からなる水溶性のベースフィルムは膨潤・溶解を開始し軟化していく。初期においては片面よりの膨潤となる為に、皺を形成するが、ベースフィルム全体に水が行き届くと滑らかな平面を形成する。貯溜水の水温は約３０℃前後が適切で、その膨潤時間は約１〜３分である。

水圧転写フィルム５１を膨潤させる第一工程が終わると、第二工程に入る。すなわち、膨潤時間を経過すると時間検出手段により、防波壁７９を開放し、駆動手段６４を駆動させ、ガイド部６５を水圧転写水槽域５８に移動させ、同時にガイド部６５に勘合している浮遊枠５９を膨潤水槽域５７から水圧転写水槽域５８内に移動させる。

浮遊枠５９を移動すると、浮遊枠５９内に位置する水圧転写フィルム５１も移動することになり、水圧転写水槽域５８内に進む。このとき、水圧転写フィルム５１の水溶性フィルムが貯溜水５３に溶解していく力が、浮遊枠５９の内壁面に当たり、浮遊枠５９の側面と水圧転写フィルム５１とは一定の距離を有し維持されることになり、浮遊枠５９の移動があっても、浮遊枠５９内壁面と密着することはないため、水面上を滑るように円滑に移動が可能である。

次に、第三工程の活性化剤塗布工程について説明する。浮遊枠５９が水圧転写水槽域５８に位置すると、活性剤塗布手段５５の位置検知手段Ｂ８１としての焦電センサーにより浮遊枠５９を検知し、活性化剤塗布手段５５により水圧転写フィルム５１の上方より均一に活性化剤を塗布することになる。

活性化剤塗布手段５５としては、水面上に浮遊する不安定な水圧転写フィルム５１に塗布する為には、エアー圧等の圧力があまり加わらない方法が良く、一例としては直線状に微細な穴が並んだノズルから低圧で活性化剤を流しだすように塗布する方法が推奨される。水圧転写フィルム５１の印刷層に柔軟性や粘着性を付与する活性化時間としては、非水溶性の印刷層が軟化・溶解・液状化するまでの時間が必要であり、約２０秒間とした。

次に、第４工程について説明する。活性化処理が終わると、ワーク水没引揚手段５６により被転写面６６を有するワーク６７を、水圧転写フィルム５１を介して貯溜水５３水面下に没入させ、水圧を利用して水圧転写フィルム５１の印刷層を被転写面６６に転写する工程に入る。すなわち、浮遊枠５９が定位置にあることを位置検知手段Ｃ８２により検知された上で、ワーク水没引揚手段５６を稼動させる。

ワーク水没引揚手段５６の治具受け台７２には、あらかじめ取り付け域７３において水圧転写治具６８とワーク６７が取り付けられた治具受け台車７４が固定された水没引揚シリンダー７１により、活性化剤が水圧転写フィルム５１に塗布され軟化・液状化が進んだ状態を見極めたタイミングで、水没引揚手段５６により転写用治具６８に取り付けたワーク６７が下降し、静かに水圧転写フィルム５１を介して水没される。

水没したワーク６７の被転写面６６には、活性化した印刷層が貯溜水５３の圧力で付着することになり、特に曲面部へも自由度を有する液状化した印刷面は、ワーク６７の曲面形状に沿って密着していくことになる。

次に、ワーク水没引揚手段５６である水没引揚シリンダー７１により治具受け台７２を上方に移動することで、転写用治具６８とワーク６７を水槽５４から引揚げ、第５工程である引揚水圧転写工程を完了する。この第五工程でワーク引揚手段５６には浮遊枠５９の四方についている金属板７８を引き付けるように相対する位置に磁石が取り付けられてあり、ワーク５９を引き上げる際浮遊枠５９も、同時に貯溜水５３水面上から取り除くことになる。

その後、最上位位置に戻った治具受け台７２は、搬送コンベア７５により治具ワーク取り外し域７３に移動され転写用治具６８が外され、残っている水溶性フィルムを全て洗浄する洗浄工程に移される。

また、ワーク水没引揚作業を行っている間は、膨潤水槽域５７と水圧転写水槽域５８とを隔離する防波壁７９を形成することにより、水圧転写作業で起る波の影響を最低限に抑えることができる。

取り外された、転写用治具６８とワーク６９と浮遊枠５９とは、治具受け台車７４から一体となって外され、浮遊枠５９と共に別工程にて洗浄され、ワーク５９においては表面をさらにクリアー塗装により仕上げられることになる。

この水圧転写作業の一連の流れを、膨潤水槽域５７での作業と水圧転写水槽域５８での作業とに効率よく分けることで、瞬時に浮遊枠５９を利用して膨潤水槽域５７と水圧転写水槽域５８とを移動させることにより、流水槽を使用しなくても連続作業が可能なコンパクトな装置となる。

また、異なるワーク６７を水圧転写する場合は、浮遊枠の開口部寸法を調整し、水圧転写フィルム５１を所定の大きさに切断して使用すればよく、転写用治具も発泡体の簡易的なものが使用できるので、自由自在に生産が可能となる。

本発明によれば、曲面への転写に対しても柄の変形や色彩のぼけのない印刷層を、精度良くワークの被転写面に対して水圧転写することができるので、家庭用冷蔵庫を含む家電製品等で、少量のロットで多種の色柄に変えたい用途に適用できる。

本発明による水圧転写方法に使用される水圧転写装置の実施の形態１の概略図同実施の形態１の膨潤させる状態を示す第一工程の概略図同実施の形態１の駆動手段ガイド部と浮遊枠と水圧転写フィルムを貯溜水面上に浮かべた位置関係を示す概略図同実施の形態１の活性化剤塗布手段により活性化剤を塗布する第三工程の概略図同実施の形態１のワーク水没引揚手段によりワークを貯溜水面下に没入させた第四工程の概略図同実施の形態１の浮遊枠の斜視図同実施の形態１のワークと転写用治具を治具受け台に取り付けられた状態を示す断面図同実施の形態１による水圧転写工程を示す工程図従来の水圧転写装置の概略図従来の水圧転写装置の拡大を防止する為のガイドフレームを設けた斜視図

符号の説明

５０水圧転写装置
５１水圧転写フィルム
５２挿入手段
５３貯溜水
５４水槽
５５活性化剤塗布手段
５６ワーク水没引揚手段
５７膨潤水槽域
５８水圧転写水槽域
５９浮遊枠
６４駆動手段
６５ガイド部
６６被転写面
６７ワーク
６８転写用治具
７９防波壁
８０，８１，８２位置検知手段

Claims

水溶性のベース層に非水溶性の印刷層で柄を設けた水圧転写フィルムを、膨潤水槽域内の貯溜水面上に浮かぶ浮遊枠の内壁面に接することなく前記ベース層を貯溜水面側にして被包囲状態に浮かべ、所定の時間膨潤させる第一工程と、
前記水圧転写フィルムが被包囲状態の前記浮遊枠を、浮遊状態のまま前記膨潤水槽域内から貯溜水面が連結する水圧転写水槽域に移動させる第二工程と、
活性化剤塗布手段により前記浮遊枠と共に移動してきた前記水圧転写フィルムの上面から活性化剤を塗布し、前記水圧転写フィルムの印刷層に柔軟性や粘着性を付与する第三工程と、
ワーク水没引揚手段により被転写面を有するワークを前記水圧転写フィルム面を介して貯溜水面下に没入させ、水圧を利用して前記水圧転写フィルムの印刷層を前記被転写面に転写する第四工程と、
前記ワーク水没引揚手段により、前記ワークを貯溜水面上に引き揚げると共に、前記ワーク水没引揚手段により前記浮遊枠も同時に貯溜水面から取り除く第五工程とを有する水圧転写方法。
水溶性のベース層に非水溶性の印刷層で柄を設けた水圧転写フィルムを膨潤させる膨潤水槽域と、前記水圧転写フィルムに活性化剤を塗布し前記印刷層に柔軟性や粘着性を付与した後、被転写面を有するワークが前記水圧転写フィルムを介して水面下に没入し、水圧を利用して前記印刷層を前記被転写面に転写する水圧転写水槽域とを有し、前記膨潤水槽域と前記水圧転写水槽域とは同じ貯溜水面で連結してなり、その連結する貯溜水面上を浮遊し所定の駆動手段により自在に移動可能な浮遊枠を有し、
前記膨潤水槽域上部には水圧転写フィルム挿入手段を配置し、前記水圧転写水槽域上部には活性化剤塗布手段とワーク水没引揚手段とを配置し、前記水圧転写フィルム挿入手段と前記活性化剤塗布手段と前記ワーク水没引揚手段とは、それぞれ貯溜水面上に浮いている前記浮遊枠の位置検知手段を有し、
前記ワーク水没引揚手段には前記ワークを取り付けた転写用治具が設けられ、前記浮遊枠を着脱自在とする着脱手段を有する水圧転写装置。
駆動手段には、浮遊枠を浮遊状態のまま位置設定できるガイド部を有する請求項２に記
載の水圧転写装置。
貯溜水により連結する膨潤水槽域と水圧転写水槽域との間には、開閉自在な防波壁を有する請求項２または３に記載の水圧転写装置。
転写用治具とワーク水没引揚手段とは取り外し可能にした請求項２に記載の水圧転写装置。