JP5518599B2

JP5518599B2 - 転写印刷装置

Info

Publication number: JP5518599B2
Application number: JP2010152759A
Authority: JP
Inventors: 健草梛
Original assignee: SOLANA TECHNO CORPORATION
Current assignee: SOLANA TECHNO CORPORATION
Priority date: 2010-07-05
Filing date: 2010-07-05
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2030-07-05
Also published as: JP2012011738A

Description

本発明は、帯状体の表面に貼付された転写箔を被転写物に転写する転写印刷装置に関し、とくに金型内において成形と該成形品の表面への転写印刷を同時に行う成形同時印刷システムに用いられる転写印刷装置に関する。

従来、成型同時絵付法に用いられる転写箔送り装置として、特許文献１に記載されるものが知られている。この転写箔送り装置においては、ラインフォロアヘッド（ラインセンサー）により検出されるレジスターラインの基準位置からのずれを０にするようにして帯状体の幅方向位置を移動金型に対して常に正確な位置に保持しつつ、ＣＣＤカメラを用いて、視野内の設定マークと視野内に写し出されたレジスターマークのずれを０にするようにして帯状体の長手方向および幅方向の位置ずれを修正している。

特許第３６２１９６１号公報

特許文献１に記載される転写箔送り装置においては、レジスターラインを形成するインクの厚さのために、帯状体をロール状に巻いた時、レジスターラインの印刷部位が他の部位に比べて硬く巻き付けられるので、帯状体の送り時に蛇行が生じやすくなる。とくに、レジスターラインを帯状体へのスクリーン印刷によって形成した場合には、レジスターラインの継ぎ目部分で印刷不良が生じ、適正な連続ラインが形成されないおそれがある。

そこで本発明の課題は、従来のレジスターラインを用いることなく、レジスターマークのみを用いて転写箔送り時の位置ずれを修正可能な転写印刷装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る転写印刷装置は、帯状体の表面に長手方向に沿って間隔をおいて複数貼付された転写箔を被転写物に転写する転写手段と、
前記帯状体を長手方向に送ることにより前記転写箔を前記転写手段に供給する供給手段と、
前記転写手段に供給された前記帯状体を幅方向に位置決めする第１および第２の位置決め手段と、
前記転写箔の各々に対応して前記帯状体の表面に設けられたマークの位置情報を取得する第１の位置情報取得手段と、
第１の位置情報取得手段により位置情報が取得された一のマークに隣り合う他のマークの位置情報を取得する第２の位置情報取得手段と、
前記一のマークの位置情報を予め記憶された第１の登録位置情報と比較して第１の位置偏差を算出する第１の比較手段と、
前記他のマークの位置情報を予め記憶された第２の登録位置情報と比較して第２の位置偏差を算出する第２の比較手段とを備え、
第１の位置偏差が所定値以下の値となるように前記供給手段および第１の位置決め手段が駆動され、第２の位置偏差が所定値以下の値となるように第２の位置決め手段が駆動されることにより、前記帯状体が前記長手方向および前記幅方向に位置決めされた状態にて、前記転写箔が転写されることを特徴とするものからなる。

このような本発明の転写印刷装置によれば、転写箔の各々に対応して帯状体の表面に設けられた一のマークおよび該マークに隣り合う他のマークの位置情報が取得され、これら位置情報が予め記憶された登録位置情報と比較されて位置偏差が算出され、該位置偏差が所定値以下の値となるように帯状体の長手方向および幅方向への位置決めが行われるので、従来必要とされていたレジスターラインを用いることなく転写箔送り時の位置ずれを修正することが可能となる。

本発明の転写印刷装置において、第２の比較手段が、各位置情報の前記幅方向成分のみを比較して第２の位置偏差を算出することが好ましい。本発明においては、第１の位置決め手段は帯状体の長手方向および幅方向の双方における位置決めを行い、第２の位置決め手段は帯状体の幅方向のみにおける位置決めを行うという、両位置決め手段の役割分担により、両位置決め手段が干渉しあって帯状体のたるみや過度の緊張を生じることが防止されている。そこで、このような役割分担を徹底するため、第２の位置決め手段が幅方向の位置決めを行うにあたっての被制御量としての第２の位置偏差は、比較手段が位置情報の長手方向成分を用いずに算出されることが好ましい。第１の位置決め手段による位置決めと、第２の位置決め手段による位置決めのタイミングは、ほぼ同時または第１の位置決め手段による位置決めの直後に、第２の位置決め手段による位置決めを行うことが好ましい。

本発明の転写印刷装置において、第１の位置情報取得手段がＣＣＤカメラを有することが好ましい。ほかに光電センサー等によってマークの位置情報を取得することも可能であるが、長手方向および幅方向における位置情報を容易に取得することができる点で、ＣＣＤカメラを用いてマークの位置情報を取得することが好ましい。また、第２の位置情報取得手段にもＣＣＤカメラを設けることができる。

また、前記マークを、一の転写箔に対し複数設けることもできる。例えば、１つの転写箔が帯状体の長手方向に比較的長く延びるように形成される場合には、一のマークと隣り合う他のマークとの間に比較的大きな距離が生じるので、第２の位置決め手段による幅方向の位置決め精度が低くなり、その結果として転写箔が幅方向に傾いて印刷されるおそれが生じる。そこで、一の転写箔に対応するマークが２個以上設けられることにより、第２の位置決め手段による幅方向における位置決めの精度を高いレベルに確保し、転写箔が幅方向に傾くことなく印刷可能となる。

本発明の転写印刷装置において、前記供給手段が、前記帯状体が巻回されたリールと、該リールから前記帯状体を引き出すローラとからなることが好ましい。例えば、上記リールから引き出された帯状体が、上記ローラとピンチロールの間に挟まれながら長手方向に送られるように構成することで、転写箔をスムーズに転写手段へと供給することが可能となる。また、本発明の転写印刷装置は、さらに、転写箔が転写されて除去された後の帯状体が巻き取られるリールと、該リールに向けて帯状体を引き取るローラとを備えることが好ましい。すなわち、帯状体の回収手段側について供給手段側と略対称的な構成を採用することにより、帯状体が巻回されたリールから帯状体が巻き取られるリールへとスムーズに帯状体が送られて、転写箔の転写を適切に行いやすくなる。

このような本発明の転写印刷装置において、前記ローラは、回転方向を正逆転可能に形成されていることが好ましい。このようにローラを構成することにより、帯状体が長手方向に送られ過ぎて転写箔が適切な転写位置を越えてしまった場合にも、ローラの回転方向を逆転させて転写箔を適切な転写位置に位置決めすることが可能となる。

また、前記ローラは、前記幅方向に変位可能に形成されていることが好ましい。このようにローラを構成することにより、上記ローラが、帯状体の長手方向および幅方向の双方における位置決めに利用可能となるので、装置構成を簡素化することができる。

本発明の転写印刷装置における前記転写手段は、前記被転写物が金型内で射出成形される際に前記転写箔を転写するものであることが好ましい。すなわち、本発明に係る転写印刷装置は、金型を用いた成形同時印刷システムに用いて好適である。また、前記金型が固定型と可動型からなる場合において、該可動型側に前記転写手段が設けられている構成とすることにより、固定型の可動部を極力少なくすることができる。

このような本発明の転写印刷装置において、第１または第２の位置情報取得手段は、前記可動型側に設けられた鏡と、該鏡を介して前記マークに光を照射する光源とを有することが好ましい。位置情報取得手段にこのような鏡と光源を設けることにより、金型が射出成形時に閉じられた際にもマークを確実に認識し、位置情報を取得することが可能となる。

本発明に係る転写印刷装置によれば、第１の位置決め手段で転写箔を適切な転写位置に位置決めするとともに、転写箔の傾きを第２の位置決め手段で解消し、高精度の転写印刷を行うことができる。

本発明の一実施態様に係る転写印刷装置を用いた成形同時印刷システムの概略断面図である。本発明の転写印刷装置による位置決め操作の一例を説明するための概略平面図である。本発明の転写印刷装置による位置偏差算出方法の例を説明するためのカメラ視野を示す平面図である。本発明の転写印刷装置による位置決め操作の他の例を説明するための概略平面図である。従来の転写印刷装置による位置決め操作の例を説明するための概略平面図である。

以下に、本発明の転写印刷装置の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係る転写印刷装置を用いた成形同時印刷システムを示している。成形同時印刷システム１は、射出成形機２と、該成形機２に取り付けられた金型３と、箔送り手段４を有している。

金型３は、分割面３６により分割される固定型６と可動型７とから構成されている。固定型６、可動型７には、製品部を成形するキャビティ８、９が形成されている。固定型６は成形機２の固定側プレート１０に固定されている。固定型６内には成形機２の射出ノズル１２の先端が当接される当接部１１が設けられている。射出ノズル１２は射出台１４とともに、成形機２の基台１５上を図１の矢印方向に移動可能に構成されている。

可動型７は成形機２の可動側プレート１６に固定されており、該可動側プレート１６とともに図１の矢印方向に移動することにより、金型３の型締め、型開きが行われるようになっている。

箔送り手段４は成形機２の上方に設けられる供給リール１７と、成形機２の下方に設けられる巻取リール１８とを有している。図１においては、箔送り手段４は可動型７側に配置されている。一対の引出ローラ１９により供給リール１７から引き出された帯状体２０は、固定型６と可動型７との間を通過し、一対の引取ローラ２１により巻取リール１８に巻回されるようになっている。本実施態様においては、供給リール１７と一対の引出ローラ１９とにより箔送り機構２２が構成され、巻取リール１８と引取ローラ２１とにより箔巻き取り機構２３が構成されている。このようにして帯状体２０は、図１に示すように、成形機２の上方から下方に向けて送られるようになっている。

帯状体２０の一面２４には、転写箔２５が設けられている。転写箔２５は、所定の間隔を置いて帯状体２０の長手方向に複数配列されている。

箔送り手段４においては、箔送り機構２２と箔巻き取り機構２３とが同時に駆動されることにより、帯状体２０が一定量送り出され、該帯状体２０の転写箔２５が可動型７のキャビティ９に位置決めされるようになっている。なお、転写箔２５のキャビティ９への位置決めは、可動型７側にＬＥＤ光源およびＬＥＤ光を可動型内に導く鏡とともに設置されたＣＣＤカメラ３１および、可動側プレート１６に固定されたＣＣＤカメラ３２による画像処理により正確に行われるようになっている。

図２は、転写箔２５のキャビティ９への位置決め操作の一例を示している。図５に示した従来の位置決め操作では、帯状体２０上に形成されたレジスターマーク３４の位置情報に基づいて帯状体の長手方向および幅方向における位置決めが行われるとともに、帯状体２０上に形成されたレジスターライン３３の位置情報に基づいて帯状体２０の幅方向における位置決めが行われる。これに対し、図２に示す本発明の転写印刷装置における位置決め操作では、ＣＣＤカメラ３１の視野４１内で取得されたレジスターマーク３４の位置情報に基づいて帯状体の長手方向および幅方向における位置決めが行われ、さらにＣＣＤカメラ３２の視野４２内で取得されたレジスターマーク３５の位置情報に基づいて帯状体の幅方向における位置決めが行われる。すなわち、本発明の転写印刷装置においては、レジスターラインの位置情報を使用せず、レジスターマークの位置情報のみを使用して精度の高い位置決めを行うことができる。

図３は、マークの位置偏差を算出する方法の例を説明しており、（Ａ）は図１のＣＣＤカメラ３１のカメラ視野４１を示す平面図、（Ｂ）は図１のＣＣＤカメラ３２のカメラ視野４２を示す平面図である。図３（Ａ）において、レジスターマーク３４の中心位置は、予め記憶された第１のマーク登録位置５４の中心から長手方向（Ｙ方向）にＬ１、幅方向（Ｘ方向）にＬ２の長さだけずれている。そこで、第１の位置偏差としての２次元ベクトル成分（Ｌ２，Ｌ１）が算出される。このようにして算出された位置偏差が所定の許容範囲内（例えば各成分につき±０．０５ｍｍ以内）となるように引取ローラ２１が帯状体の長手方向および幅方向に駆動されて、転写箔２５の位置決めが行われる。

図３（Ｂ）は、転写されようとしている転写箔２５よりも上流側の転写箔に対応するレジスターマーク３５の位置偏差を算出する方法を説明している。レジスターマーク３５の中心位置は、予め記憶された第２のマーク登録位置５５の中心から長手方向（Ｙ方向）にＭ１、幅方向（Ｘ方向）にＭ２の長さだけずれている。ここで、長手方向（Ｙ方向）のベクトル成分を無視して、第２の位置偏差としての２次元ベクトル成分（Ｍ２，０）が算出される。第２の位置偏差が所定の許容範囲内（例えば±０．０５ｍｍ以内）となるように引出ローラ１９が幅方向に駆動されて、転写箔２５の傾きが解消される。このようにして、転写箔２５が傾いた状態で転写位置に配置されているような場合にも、帯状体の傾きを適切に解消してから転写印刷を実行することが可能になる。なお、引出ローラ１９の長手方向における駆動は、帯状体が適当な張力で引っ張られた状態を保つように制御されている。

図４は、本発明の転写印刷装置による位置決め操作の他の例を説明するための概略平面図である。図２とは異なり、転写箔２６に対応して複数のレジスターマーク４４、４５が帯状体２０上に形成されている。また、２つのＣＣＤカメラはいずれも可動型７内に設置されており、それぞれカメラ視野４６、４７においてレジスターマーク４４、４５の位置情報を取得し、それぞれ第１および第２の位置偏差を算出する。このように、帯状体の長手方向に比較的長さを有する転写箔２６を転写印刷する場合には、図４に示すようにレジスターマークが１つ（１組）の転写箔に対し複数設けられることで、位置決め精度を十分に確保することが可能である。

本実施態様のような成形同時印刷システム１を用いて、本発明に係る転写印刷成形品の製造方法は以下のように実施される。箔送り手段４の引出ローラ１９および引取ローラ２１が駆動されることにより、転写箔２５がキャビティ９に位置決めされる。この状態で可動型７が型締めされる。さらに、射出成形機２から樹脂が射出されキャビティ８、９により形成される空間内に充填され成形品が成形される。また、同時に成形直後の成形品側の熱により転写箔２５の絵柄が成形品の表面に転写され転写印刷成形品４３が製造されるようになっている。

本発明に係る転写印刷装置は、たとえば成形品表面に文字、絵柄等が転写印刷される転写印刷成形品の製造において広範に使用することができる。

１成形同時印刷システム
２射出成形機
３金型
４箔送り手段
６固定型
７可動型
８、９キャビティ
１０固定側プレート
１１成形機のノズルの当接部
１２射出ノズル
１４射出台
１５基台
１６可動側プレート
１７供給リール
１８巻取リール
１９一対の引出ローラ
２０帯状体
２１引取ローラ
２２箔送り機構
２３箔巻き取り機構
２４帯状体の一面
２５、２６転写箔
３１、３２ＣＣＤカメラ
３３レジスターライン
３４、３５、４４、４５レジスターマーク
３６金型の分割面
４１、４２、４６、４７視野
４３転写印刷成形品
５４、５５マーク登録位置

Claims

帯状体の表面に長手方向に沿って間隔をおいて複数貼付された転写箔を被転写物に転写する転写手段と、
前記帯状体を長手方向に送ることにより前記転写箔を前記転写手段に供給する供給手段と、
前記転写手段に供給された前記帯状体を幅方向に位置決めする第１および第２の位置決め手段と、
前記転写箔の各々に対応して前記帯状体の表面に設けられたマークの位置情報を取得する第１の位置情報取得手段と、
第１の位置情報取得手段により位置情報が取得された一のマークに隣り合う他のマークの位置情報を取得する第２の位置情報取得手段と、
前記一のマークの位置情報を予め記憶された第１の登録位置情報と比較して第１の位置偏差を算出する第１の比較手段と、
前記他のマークの位置情報を予め記憶された第２の登録位置情報と比較して第２の位置偏差を算出する第２の比較手段とを備え、
第１の位置偏差が所定値以下の値となるように前記供給手段および第１の位置決め手段が駆動され、第２の位置偏差が所定値以下の値となるように第２の位置決め手段が駆動されることにより、前記帯状体が前記長手方向および前記幅方向に位置決めされた状態にて、前記転写箔が転写されることを特徴とする転写印刷装置。
第２の比較手段が、各位置情報の前記幅方向成分のみを比較して第２の位置偏差を算出する、請求項１に記載の転写印刷装置。
第１の位置情報取得手段がＣＣＤカメラを有する、請求項１または２に記載の転写印刷装置。
前記マークが、一の転写箔に対し複数設けられている、請求項１〜３のいずれかに記載の転写印刷装置。
前記供給手段が、前記帯状体が巻回されたリールと、該リールから前記帯状体を引き出すローラとからなる、請求項１〜４のいずれかに記載の転写印刷装置。
前記ローラは、回転方向を正逆転可能に形成されている、請求項５に記載の転写印刷装置。
前記ローラは、前記幅方向に変位可能に形成されている、請求項５または６に記載の転写印刷装置。
前記転写手段は、前記被転写物が金型内で射出成形される際に前記転写箔を転写する、請求項１〜７のいずれかに記載の転写印刷装置。
前記金型が固定型と可動型からなり、該可動型側に前記転写手段が設けられている、請求項８に記載の転写印刷装置。
第１または第２の位置情報取得手段は、前記可動型側に設けられた鏡と、該鏡を介して前記マークに光を照射する光源とを有する、請求項９に記載の転写印刷装置。