JP4681958B2 - プレス機 - Google Patents

Description

本発明は、裏面に合成樹脂などの接着剤を塗布した布地を被接着物に加熱して接着したり、あるいは、染料や顔料によりマーク等を転写するプレス機に関する。

従来のプレス機は、５００ｇ／ｃｍ２以上の高圧力をかけるものがある。また、基台に設けた受台と、該受台の上方に対向し上下動するヒーター板とを備えたものがある。これはヒーター板が受台の上方にあるので、受台に被転写物を載置するとき、あるいは取出すときの作業時に、邪魔になる。そこで、ヒーター板を受台上の位置から退避させるようにしたプレス機が開示されている。

この従来のプレス機の概念図を図６に示す。このプレス機９０は、基台と、基台に固定された受台と、枢支により基台に回動可能に取付けられたアーム９１と、アーム９１に設けられ受台に接近するヒーター板９２とを備え、アーム９１の回動によりヒーター板９２を受台上から退避するようにされている（特許文献１参照）。
特開平１１−２０８１５号公報（図４）

しかしながら、上記高圧力をかけるプレス機において、基台に回動可能に設けたアームを備え、基台周りに設けられた複数の作業空間で作業可能とされたプレス機は知られていない。

特許文献１のプレス機においては、図６に示すように、アームを非常に大きく（約１２０度ほど）回動させないとヒーター板の隅が載置作業の邪魔になる。このように転写前に大きく回動させる工程を経なければならず作業が煩雑であり、作業性が悪い。

また、回動量が大きいことによる電源コード等の断線が生じ得、信頼性の点で問題があった。さらに、仮に、退避した位置にも受台を設け作業可能としたとしても、作業者は、大きく移動しなければならず、作業性が悪い。

今日、特にスポーツ関係においては、シルク印刷に比して転写後の発色が良く非常に綺麗に仕上がることから、ポリエステル生地の被転写物に昇華転写することが行われている。これは好評であり次第に昇華転写に切り替わる傾向にある。

ここで、シルク印刷は、プリント台にスクリーン版をセットし、インクをのせてプリントする方法である。小ロット生産で必要なときにプリントする用途に用いられている。

他方、昇華転写は、昇華染料でマーク等を印刷した台紙を形成し、この台紙と被転写物を加圧及び加熱して該マーク等を被転写物に昇華転写する方法である。大ロット生産にも用いられている。なお、プレス機を用いて接着剤を塗布した布地を被転写物に熱転写する方法もある。

しかし、熱転写又は昇華転写は、シルク印刷に比べるとマーク等が高価で、かつ、転写時間が長い。例えば、昇華転写の場合の転写時間等の条件は、加熱温度１８０℃〜２００℃、加圧５０〜２００ｇ／ｃｍ２で、約１分程である。通常の接着剤の場合は圧力４００〜５００ｇ／ｃｍ２で、１０〜１５秒で接着する。

接着剤の場合の転写時間は比較的短いので問題は生じなかったが、昇華転写の場合その時間は比較的長いので、作業者の手待ち作業となり、作業性が悪いという問題が出てきた。マーク等が高価な点は徐々に改善されつつあるが、転写時間の問題は改善されていない。

また、プレス機の受台に被転写物を載置し、該被転写物にマーク等を載置する際の位置決め（「マーキング」という。）等の作業を行った後、ヒーター板を垂直に下降させ受台に押圧して熱転写を行い、その後にヒーター板を上昇させて受台から被転写物を取出して行われる点で、作業が煩雑となる傾向がある。

そのため、転写工程においては、一の被転写物の熱転写時間中に他のプレス機の受台上でマーキング等の作業を行えるように、作業者一人当たり例えば２台〜４台のプレス機を設ける工程となってしまっている。

もっとも、４台設けても、マーキングにかかる時間は約１５秒程度であるので、手待ちの問題を解消することはできない。依然として作業性が良くないという問題点が残っていた。

また、初期投資コストは１台購入の場合と比して台数分だけ余分にかかる。しかも、プレス機１台につきヒーター板が１つあるので、２〜４つのヒーター板を常に所定温度に加熱した状態にしておく必要がある。このため電気代がかかり、ランニングコストも非常に高価なものとなるという問題点があった。

そこで、本発明は、上記問題を解決しようとするもので、受台上からヒーター板を退避させるためのアームの回動量が少なくて済み信頼性が高く、作業性が良いプレス機、１台のプレス機で、アーム周りに複数の作業空間を設けることができ、該複数の作業空間で作業することができるプレス機を提供することを目的としている。

請求項１記載のプレス機は、基台に回動可能に設けたアームと、該アームの先端に垂下する連結軸を介して上下動可能に設けたヒーター板と、該ヒータ板が離接する受台とを備えたプレス機であって、前記ヒーター板を、前記連結軸を中心軸として回動可能にする回動機構と、前記アームの回動基点側に設けた元リンクと、この元リンクと同じ長さで前記ヒーター板側に設けた先リンクと、これらの元リンクと先リンクとを球面継手を介して連結するとともに前記ヒーター板の上下動に伴って同一の所定範囲で伸縮可能な一対の連結リンクとからなる四辺リンクとを備え、前記先リンクを前記元リンクより高い位置に設けて前記一対の連結リンクのそれぞれが伸長した状態となるようにしたところに特徴を有する。

元リンクを設ける「回動基点側」は、アームとは異なり回動しない箇所をいい、アームの回動基点との関係において、回動基点より先リンク側、回動基点と同一、その回動基点を挟んで先リンクと反対側のいずれであっても良い。回動基点と同一の位置に設けると、ヒーター板の回動がスムースになり信頼性の点で、好ましい。

先リンクを設ける「ヒーター板側」は、この回動中心軸（連結軸）との関係において、これより元リンク側、同一、それを挟んで元リンクと反対側のいずれであっても良い。装置がコンパクトになる点で、元リンク側又は同一が好ましい。

元リンクから先リンクまでの長さとアームの長さとの関係においては、前者を後者より短くする場合、同一の場合、長くする場合があげられる。プレス機がコンパクトなる点、及びヒータ板の回動がスムースになる点で同一の場合が好ましい。

請求項２記載のプレス機は、請求項１記載のプレス機であって、ヒーター板の回動範囲を限定するストッパーを備えているところに特徴を有する。

請求項３記載のプレス機は、請求項１又は２に記載のプレス機であって、受台は、一対の受台から構成され元リンクと平行に基台に配設されているところに特徴を有する。

請求項４記載のプレス機は、請求項１〜３の何れかに記載のプレス機であって、四辺リンクは、連結リンクが伸長する状態となるように付勢する弾性体を備えているところに特徴を有する。

本発明のプレス機は、回動機構と四辺リンクを付加的に設けたことにより、その回動機構によりヒーター板を回動可能にし、この回動を四辺リンクにより規制するようにすることで、回動量が少なくてもヒーター板の隅部が邪魔にならないようにしたものである。

四辺リンクの先リンクと元リンクとが平行状態を維持することを利用することで、複数の作業空間の隣接する二つの作業空間のヒーター板の向きを、その隅部が作業の邪魔にならない所定角度となるように規制し、前記作業空間で作業可能とするものである。

さらに、四辺リンクを、先リンクが元リンクより高い位置となるように設けることで、転写前の状態において前者と後者とが同一の高さ状態に比して一対の連結リンクのそれぞれが伸長した状態となる。これにより、転写の際に連結リンクの長さが短くなることでヒーター板の下降動作に対応させている。

即ち、垂下する連結軸が垂直に下降することによりヒーター板は水平状態で受台に向かって下降する。それに伴って連結リンクは縮み、場合によってはその後伸長する。そして、下降するヒーター板で被転写物を受台へ押圧し、熱及び圧力を加えることで熱転写等を行う。

また、熱転写等の所定時間が経過した後、連結軸が上昇することで、連結リンクが、それに伴って下降と逆の動作をして先リンク側が上昇して、ヒーター板が水平状態で受台から離間される。

請求項１記載のプレス機によれば、基台に回動可能に設けたアームと、該アームの先端に垂下する連結軸を介して上下動可能に設けたヒーター板と、該ヒータ板が離接する受台とを備えたプレス機であって、前記ヒーター板を、前記連結軸を中心軸として回動可能にする回動機構と、前記アームの回動基点側に設けた元リンクと、この元リンクと同じ長さで前記ヒーター板側に設けた先リンクと、これらの元リンクと先リンクとを球面継手を介して連結するとともに前記ヒーター板の上下動に伴って同一の所定範囲で伸縮可能な一対の連結リンクとからなる四辺リンクとを備え、前記先リンクを前記元リンクより高い位置に設けて前記一対の連結リンクのそれぞれが伸長した状態となるようにしたので、受台上からヒーター板を退避させるためのアームの回動量が少なくて済み信頼性が高く、作業性が良い。アーム周りに複数の作業空間を設けることができ、かかる場合には、該作業空間で作業することができるという効果を奏する。

請求項２記載のプレス機によれば、請求項１記載のプレス機の奏する効果に加えて、ヒーター板の回動範囲を限定するストッパーを備えているので、プレス機が機械的に壊れることを防止することができるという効果を奏する。

請求項３記載のプレス機によれば、請求項１又は２に記載のプレス機の奏する効果に加えて、受台は、一対の受台から構成され元リンクと平行に基台に配設されているので、一のヒーター板で二つの受台上での作業空間で熱転写等を行うことができ、電気代の上昇を防止できるという効果を奏する。

請求項４記載のプレス機によれば、請求項１〜３の何れかに記載のプレス機の奏する効果に加えて、四辺リンクは、連結リンクが伸長する状態となるように付勢する弾性体を備えているので、加圧の際のヒーター板の回動を防止でき、被転写物へのマーク・図柄等が二重に転写されるということを防止することができるという効果を奏する。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明するが、本発明の趣旨を越えない限り何ら以下の例に限定されるものではない。図１〜図３に、エアーシリンダーを用いたプレス機を例に、実施例を示す。

図１は本発明のプレス機の一実施例を示す斜視図である。プレス機１００は、熱転写、昇華転写に用いられるものである。特に、スポーツ関係の生地、鉄板ないしはアルミニウム製の塗装面等等の被転写物にマーク等を昇華転写する方法に用いるのに好適なものである。

その構成は、アーム１０と、ヒーター板２０と、受台３０と、回動機構４０と、四辺リンク５０と、ストッパー６０とを備え、アーム１０周りに二つの作業空間を設けてある。

図１に示すプレス機１００は、二股状に分かれる略Ｖ字形の底面骨組と該底面骨組の二股基点に立設した略円柱状の支柱とを有する基台１を設け、基台１の支柱に軸受を介してアーム１０を回動基点Ｐを中心軸として回動可能となるように取り付けてある。

アーム１０は、ヒーター板２０を所定位置間に移動させるものである。この所定位置は、基台１周りに設けた二つの作業空間と同一となるようにしてある。

ヒーター板２０は、従来技術と同様、受台３０に対して垂直に離接するように構成してあり、受台３０上の被転写物に加熱及び加圧を行うものである。アーム１０の先端に垂下する連結軸１１を介して水平状態を維持したまま垂直に上下動可能となるように設けてある。

受台３０は、二つの作業空間のそれぞれで作業及び熱転写等を可能とするために設けたものである。受台３０は、基台１に一対の受台３１，３２を設けて構成してある。受台３１，３２と元リンク５１とは相互に平行な位置関係である。

回動機構４０は、連結軸１１を中心軸としてヒーター板２０を回動可能とするものである。ただし、この回動は四辺リンク５０が働くことで、二つの作業空間においてヒーター板２０の隅部が邪魔にならないように回動規制する。

四辺リンク５０は、元リンク５１と、先リンク５２と、所定範囲で伸縮可能な一対の連結リンク５５，５６とから構成してある。その所定範囲は、転写前のようにヒーター板２０が下降していない状態で最長となり、転写の際にヒーター板２０が下降する途中の状態で最短となる長さの範囲である。

元リンク５１は、アーム１０の回動基点Ｐ側に設けた一の球面継手５３と他の球面継手５３とを結ぶ直線で表される。球面継手５３、５３は公知の技術であるリンクボールである。球面継手５３は、アーム１０の回動基点Ｐを挟む両側の位置となるように基台１に設けてある。これは二つの作業空間と平行である。

一方、先リンク５２は、ヒーター板２０側の一の球面継手５４と他の球面継手５４とを結ぶ直線で表される。これは元リンク５１と平行である。球面継手５４は、連結軸１１を挟んで両側となるようにヒーター板２０に設けてある。

連結リンク５５，５６は、これらの元リンク５１と先リンク５２とを球面継手５３，５４を介して連結する一対のリンク棒である。さらに、ヒーター板２０の上下動に伴って同一の所定範囲で伸縮可能となるように構成してある。

ストッパー６０は、ヒーター板２０の移動範囲を限定するものである。二つの作業空間にヒーター板２０が位置した状態においてアーム１０がさらに回動することを規制する。アーム１０の回動基点側の上面に設けてあり、公知の技術であるボールとこれに係合する一対の係合孔とから構成してある。また、アーム１０の背面側に安全装置６０１，６０２を設けてある。

アーム１０の先端側の両側面には、ヒーター板２０の下降用の一対のスイッチ（図示せず）を取付けてある。アーム１０が所定位置にあるときに、このスイッチが押されることでヒーター板２０がエアー駆動により垂直に下降して熱転写等するようにしてある。

下降後、タイマーにより所定時間経過後ヒーター板２０が上昇して転写が終了する。その後アーム１０が回動され他の作業空間で熱転写等可能である。

図２は、プレス機１００の回動機構４０の要部断面を示す図である。アーム１０の先端には、ヒーター板２０を上下動するエアーシリンダー１２を設けてある。エアーシリンダー１２は、垂下する連結軸１１を有し、これが制御手段によりエアー駆動され上下動することでヒーター板２０が上下動する。

連結軸１１の下端には、回動軸１３が固着してある。この回動軸１３の下面には、ケーシング４１と水平な取付板１４とを設けてある。ケーシング４１には軸受４２が収納してあり、この軸受４２は、回動軸１３の軸端に設けた軸受蓋４３で止めてある。

また、水平な取付板１４は、回動軸１３とケーシング４１との間に配設してあり、軸受４２により回動軸１３を中心軸として回動可能としてある。水平な取付板１４の下面には、加圧力の強弱を調整するバネ１５を介してヒーター板２０が取着してある。

さらに、連結軸１１を挟んで水平な取付板１４の両側には、球面継手５４，５４が設けてあり、先リンク５２が元リンク５１より高い位置となるようにしてある。

図３は、ヒーター板２０の下降途中の四辺リンク５０を側面からみた要部断面図である。なお、図３には、連結リンク５５が表れ、他の連結リンク５６は表れないが、同様の構成である。

連結リンク５５，５６は、伸縮する凸杆２５２と、凸杆２５２の先端部分を収納する凹杆２５１とから構成してある。凸杆２５２の所定位置にはストッパー部２５２ａが設けてある。ストッパー部２５２ａは、凹杆２５１から凸杆２５２の抜脱を防止するとともに最大伸長以上に伸長することを規制するものである。

また、凹杆２５１の内部には、バネ５８を設けてある。これにより、連結リンク５５，５６が伸長する方向に付勢され、その弾発力に逆らう場合には凸杆２５２が縮むようにしてある。さらに、凹杆２５１の所定位置には、軸受５７，５７を設けてある。

次に、プレス機１００を用いて、基台１周りに設けた二つの作業空間で昇華転写を行う場合の動作を図４及び図５を参照して説明する。図４は、図３とは反対側からみた連結リンク５５，５６の動作を示す側面図である。なお、図３には、連結リンク５５が表れ、他の連結リンク５６は表れないが、同様の構成である。

ヒーター板２０が下降する前の状態では、連結リンク５５，５６は、図４の実線で示すように、先リンク５２が元リンク５１より高くなった傾斜配置の状態である。また、ヒーター板２０が下降すると、鎖線で示すように、連結リンク５５，５６は、その位置から先リンク５２が下がった状態となる。

連結リンク５５，５６の両端に設けた球面継手５３，５４により、ヒーター板２０の上下左右の動作を阻害せず、滑らかな動きが実現される。以下、熱転写等を行うときの動作を説明する。

まず、実線で示す先リンク５２が元リンク５１より高い位置Ａから、エアーシリンダー１２が駆動され連結軸１１が垂直に下降する。そうすると、連結リンク５５，５６にバネ５８の弾発力に逆らって縮小する方向に力が加わって縮む。このとき、ヒーター板２０は垂直に下降している。

ヒーター板２０の下降が進むと、先リンク５２と元リンク５１とが同じ高さになる位置Ｂに移行する。この位置Ｂにおいては、連結リンク５５，５６は、両端が同一高さとなり、その結果全体長が最短長となる。

エアーシリンダー１２の駆動により下降がさらに進むと、ヒーター板２０がさらに垂直に下降する。その結果、連結リンク５５，５６が伸長する。このとき、ヒーター板２０で受台３０に対して加圧及び加熱をすることとなる。

即ち、ヒーター板２０は、１８０〜２００℃に加熱されており、５０〜２００ｇ／ｃｍ２の範囲内、特に１００ｇ／ｃｍ２の圧力で、約１分間のタイマー経過後まで下降状態が維持される。これにより、ヒーター板２０で被転写物を受台３０へ押圧し、昇華転写を行うようにしてある。

また、昇華転写の所定時間が経過した後、エアーシリンダー１２の駆動により連結軸１１が上昇する。これにより、連結リンク５５，５６は下降と逆の動作をして先リンク側が上昇するようにされ、ヒーター板２０は水平状態で受台３０から離間される。

図５は、アーム１０及びヒーター板２０の回動の様子を示す平面図である。プレス機１００には、図５に示すように、回動機構４０と四辺リンク５０を付加的に設けてある。

これら４０，５０により、二つの作業空間のヒーター板２０の向きが、その隅部が作業の邪魔にならない所定角度となるように規制される。その結果、アーム１０の回動量が少なくて済む。

さらに、それら二つの作業空間にヒーター板２０が位置した状態において、上述したように、エアーシリンダー１２の駆動により、ヒーター板２０が垂直に下降して、熱転写等が行われるようにしてある。

以上説明したプレス機１００によれば、アーム１０と、ヒーター板２０と、受台３０と、回動機構４０と、元リンク５１と先リンク５２と一対の連結リンク５５，５６とからなる四辺リンク５０とを備え、先リンク５２を元リンク５１より高い位置に設けて一対の連結リンク５５，５６のそれぞれが伸長した状態となるようにしてあるので、受台上からヒーター板２０を退避させるためのアーム１０の回動量が少なくて済み信頼性が高く、作業性が良い。

その結果、アーム周りに複数の作業空間を設けることができる。その作業空間で作業をすることができる。即ち、それらの作業空間でのヒーター板２０は、四辺リンク５０により一定の方向を向くように規制されるので、アームの回動周りに複数の作業空間を設けることができるのである。

プレス機１００は、基台周りに二つの作業空間を設けてあり、この二つの作業空間のヒーター板２０の隅が相互の作業の邪魔になることを防止できる。アーム１０の回動量は従来のプレス機９０より小さくて済む。

また、二つの作業空間にヒーター板２０が位置した状態においてアーム１０がさらに回動することを規制するストッパー６０を備えているので、プレス機１００が機械的に壊れることを防止することができる。

さらに、受台３０は、元リンク５１と平行に配設された一対の受台３１，３２を備えているので、一のヒーター板で二つの受台上での作業空間で熱転写等を行うことができ、電気代の上昇を防止できる。

即ち、一の受台３１で熱転写等をしている際に、他の受台３２で被転写物のマーキング等をすることができる。その際、受台３１，３２が平行に配設されており同一の向きに統一されているので、作業者は座ったまま作業を行うことができる。大きく回動させる工程を経なくて良く、また作業の移動量を少なくできるので、作業性が良い。

四辺リンク５０は、連結リンク５５又は５６が伸長する状態となるように付勢する弾性体５８を備えているので、加圧の際のヒーター板２０の回動を防止でき、被転写物へのマーク・図柄等が二重に転写されるということを防止することができる。

また、一対の連結リンク５５，５６に弾性体５８を備えている場合には、それら連結リンク５５，５６が同じように付勢され最大伸長した状態で均衡が保たれ、被転写物へのマーク・図柄等が二重に転写されるということをさらに防止することができる。

以上、本発明のプレス機についての最良の形態を、実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。

例えば、上記実施例においては、アームの先端側の両側面にヒーター板の下降用の一対のスイッチを取付けてあり、これが押されることでヒーター板が下降して熱転写等するようにしてあるが、何らこれに限定されるものではなく、例えば、タイマーを設けてアームが所定位置に移動した後所定時間後にヒーター板が下降するようにしても良い。

また、上記実施例においては、元リンクは、アームの回動基点と同一の位置関係となるよう回動基点を挟んで左右両側に設けてあるが、これに何ら限定されるものではなく、例えば、前記回動基点より先リンク側へ所定間隔離れた位置に設けてあっても良いし、前記回動基点を挟んで先リンクと反対側の位置に設けてあっても良い。

また、ヒーター板を下降する手段としてエアーシリンダーを用いているが何らこれに限定されるものではなく、例えばヒーター板を下降するために用いる把持レバーを設けて、手動で下降するようにしても良い。

上記実施例においては、基台周りに二つの作業空間を設けてあるが、何らこれに限定されるものではなく、例えば、受台を１箇所に設けた一つの作業空間を設けたものあっても良いし、受台を３箇所に設けた三つの作業空間を設けたものであっても良い。また、ヒーター板の大きさによっては、４つ以上の複数箇所に作業空間を設けることも可能である。

本発明のプレス機は、裏面に合成樹脂などの接着剤を塗布した布地を被接着物に加熱して接着したり、あるいは、染料や顔料によりマーク等を転写することができ、作業効率が要請されるあらゆる産業分野に用いることができる。

本発明のプレス機の一実施例を示す斜視図である。 上記実施例のプレス機の回動機構を示す要部断面図である。 水平状態の四辺リンクを側面からみた要部断面図である。 連結リンクの動作を示す側面図である。 アーム及びヒーター板の回動を示す平面図である。 従来のプレス機を示す平面図である。

符号の説明

Ｐ 回動基点
１ 基台
１０ アーム
１１ 連結軸
２０ ヒーター板
３０ 受台
３１，３２ 一対の受台
４０ 回動機構
５０ 四辺リンク
５１ 元リンク
５２ 先リンク
５３，５４ 球面継手
５５，５６ 一対の連結リンク
５８ 弾性体
６０ ストッパー
１００ プレス機

Claims (4)

1. 基台に回動可能に設けたアームと、該アームの先端に垂下する連結軸を介して上下動可能に設けたヒーター板と、該ヒータ板が離接する受台とを備えたプレス機であって、
   前記ヒーター板を、前記連結軸を中心軸として回動可能にする回動機構と、
   前記アームの回動基点側に設けた元リンクと、この元リンクと同じ長さで前記ヒーター板側に設けた先リンクと、これらの元リンクと先リンクとを球面継手を介して連結するとともに前記ヒーター板の上下動に伴って同一の所定範囲で伸縮可能な一対の連結リンクとからなる四辺リンクとを備え、
   前記先リンクを前記元リンクより高い位置に設けて前記一対の連結リンクのそれぞれが伸長した状態となるようにしたことを特徴とするプレス機。
2. ヒーター板の移動範囲を限定するストッパーを備えていることを特徴とする請求項１記載のプレス機。
3. 受台は、一対の受台から構成され元リンクと平行に基台に配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプレス機。
4. 四辺リンクは、連結リンクが伸長する状態となるように付勢する弾性体を備えていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のプレス機。

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