JP5574341B2 - 転写装置 - Google Patents

Description

本発明は、被転写ワークに、転写フィルムに印刷された柄（模様）や更に機能膜を転写する転写装置に関する。

従来のこの種の転写装置としては、互いの処理室の開口部が対向するように配置される上下一対のチャンバと、各チャンバの処理室の開口部が密着されて取り付けられた際に、各チャンバの処理室を仕切れるように、下側のチャンバの開口部の対向端面にセットされる転写フィルムと、該転写フィルムによって仕切られる上下の処理室の内部圧力を調整する手段と、転写フィルムを加熱する加熱手段（ヒータ）と、被転写ワークの表面に密着した転写フィルムに印刷された柄（模様）を、被転写ワークの表面に押し付けて転写させるラバー部材とをさらに備えたものが公知になっている（例えば、特許文献１）。

かかる転写装置によれば、転写フィルムによって仕切られた上下の処理室の内部を真空引きした後、加熱手段のヒータによって転写フィルムを加熱し、その後、上側の処理室に空圧ポンプからの圧縮空気を圧入して、被転写ワークの表面に転写フィルムを密着させ、被転写ワークの表面に密着した転写フィルムに印刷された柄を、ラバー部材によって、被転写ワークの表面に押し付けて転写させている。

特開２０１０−１１０９８４号公報

しかしながら、従来の前記転写装置は、被転写ワークの表面に転写フィルムが密着する前に、転写フィルムによって仕切られる各チャンバの処理室の内部圧力の調整を行うと共に、転写フィルムを加熱しているので、転写フィルムが伸びると同時に、転写フィルムの接着剤も加熱して接地させるので、三次元面を有する被転写ワークに対して転写フィルムと被転写ワークの表面との間はフィルムの滑りが損なわれ空気が溜まったりシワが生じたり等の問題が生じて、信頼性のあるフィルム接地と密着を行うことはできない。
したがって、限界の有る形状での加飾転写に止まり信頼性を必要とする機能膜の転写には問題がある。

また、被転写ワークの表面に密着した転写フィルムを、ラバー部材で押し付けて転写しているので、被転写ワークの形状によっては転写できない場合がある。例えば、アンダーカットされた被転写ワークの表面および該表面に密着した転写フィルムに対して、ラバー部材の表面を均一に圧接させるのが難しく、転写フィルムに印刷されている柄を、アンダーカットされた被転写ワークの表面にきれいに転写できない場合がある。

そこで、本願発明は、上記問題に鑑み、どのような形状の被転写ワークであっても、その表面に、転写フィルムに印刷された加飾柄ばかりでなく、密着保障が要求される機能膜に対しても密着の信頼性の高い転写ができる転写装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の転写装置は、互いの処理室２０，３０の開口部２ｃ，３ｃが対向するように一対のチャンバ２，３が配置されるとともに、各処理室２０，３０の開口部２ｃ，３ｃが密着されて取り付けられた際に、各チャンバ２，３の処理室２０，３０を仕切れるように、いずれか一方の前記開口部２ｃ，３ｃに転写フィルムＦがセットされ、さらに、一方のチャンバ２の処理室２０に被転写ワークＷ，Ｗ１〜Ｗ４が載置される転写装置において、各チャンバ２，３の処理室２０，３０が同時に真空引きされた後、他方のチャンバ３の処理室３０の真空引きが停止されるとともに、一方のチャンバ２の処理室２０がさらに真空引きされ、その後、他方の処理室３０が徐々に真空破壊されて、被転写ワークＷ，Ｗ１〜Ｗ４の表面Ｗａに転写フィルムＦが接地されるように構成される内部圧力調整手段３２を備え、内部圧力調整手段３２は、一方のチャンバ２に接続される第１配管３２１と、該第１配管３２１に設けられた真空破壊バルブ３２４ａと、他方のチャンバ３に接続される第２配管３２２と、該第２配管３２２に設けられた真空破壊電磁バルブ３２６と、第１配管３２１及び第２配管３２２に接続された真空ポンプ３２３と、真空破壊バルブ３２４ａと真空ポンプ３２３との間、及び、真空破壊電磁バルブ３２６と真空ポンプ３２３との間に配置された、真空調整バルブ３２８及びゲージ３２９とを備えたことを特徴とする。

かかる構成によれば、各チャンバ２，３の転写フィルムＦで仕切られた処理室２０，３０を同時に真空引きにより、転写フィルムＦの撓みがなく、バランスが保持させられる。その後、他方のチャンバ３の処理室３０の真空引きを停止させて、一方のチャンバ２の処理室２０をさらに真空引きを継続すると、転写フィルムＦが処理室２０側に転写フィルムＦが撓むようになる。その後、他方の処理室３０を真空破壊すると、転写フィルムＦによって仕切られる一方の処理室２０の内部圧力と、他方の処理室３０の内部圧力との差が大きくなり、被転写ワークＷ，Ｗ１〜Ｗ４の表面Ｗａに、転写フィルムＦが沿うように且つ滑るようにしてきれいに接地される。また、転写フィルムＦが被転写ワークＷ，Ｗ１〜Ｗ４の表面Ｗａに接地される接地工程の後に、転写フィルムＦに対して、加熱空気を圧入して、転写フィルムＦの柄を被転写ワークＷ，Ｗ１〜Ｗ４の表面Ｗａに移行転写させる転写工程を行うようにしているので、転写フィルムＦのインク剤が、被転写ワークＷ，Ｗ１〜Ｗ４の表面Ｗａにきれいに移行するようになる。転写する前処理として、被転写ワークＷ，Ｗ１〜Ｗ４の表面Ｗａに、転写フィルムＦをきれいに接地、且つ密着させることができる。すなわち、一方のチャンバ２の内圧よりも、他方のチャンバ３の内圧が大きくなる一方、他方のチャンバ３の内圧が徐々に真空破壊されるので、転写フィルムＦの一面が一方のチャンバ２側に徐々に撓むようになって、被転写ワークＷ，Ｗ１〜Ｗ４の表面Ｗａを転写フィルムＦが滑るように接地（密着）するようになり、転写フィルムＦにシワがよることがなく、転写フィルムＦに印刷されているインク剤柄の伸びが少なく、被転写ワークＷ，Ｗ１〜Ｗ４の表面Ｗａと転写フィルムＦとの間に残留空気がなく、被転写ワークＷ，Ｗ１〜Ｗ４の表面Ｗａに転写フィルムＦが精度よく密着するようになる。

また、本発明によれば、被転写ワークＷ，Ｗ１〜Ｗ４の表面Ｗａに接地された前記転写フィルムＦに、加熱された空気を加圧して供給する加熱空気供給手段４１を有する別のチャンバ４が、前記他方のチャンバ３が取り外された前記一方のチャンバ２に密着して取り付けられるような構成を採用することもできる。

かかる構成によれば、加熱された空気が加圧されて、被転写ワークＷ，Ｗ１〜Ｗ４の表面Ｗａに接地された転写フィルムＦに供給されるので、転写フィルムＦに印刷されているインク剤の柄や機能膜が、被転写ワークＷ，Ｗ１〜Ｗ４の表面Ｗａにきれいに転写される。すなわち、被転写ワークＷ，Ｗ１〜Ｗ４の表面Ｗａの凹凸部に対して、略全体が加熱された転写フィルムＦのインク剤が移行し、略均一な転写面が形成されるようになる。そして、圧力によりインク剤のアンカー効果が有効に作用して、被転写ワークＷ，Ｗ１〜Ｗ４の所望の位置に転写フィルムＦのインク剤がきれいに転写される。

また、本発明によれば、前記加熱空気供給手段４１は、被転写ワークＷ，Ｗ１〜Ｗ４の表面Ｗａに沿うように配置され、複数の加熱空気整流路４６ａが被転写ワークＷ，Ｗ１〜Ｗ４の表面Ｗａに向かうように形成される加熱空気整流部材４６と、前記別のチャンバ４の処理室４０の内部圧力を調整する圧力調整排気弁４７とを有するような構成を採用することもできる。

かかる構成によれば、加熱空気整流路４６ａが形成される加熱空気整流部材４６を、被転写ワークＷ，Ｗ１〜Ｗ４の表面Ｗａに沿うように配置することで、加熱空気整流部材４６による風圧により局部的な温度上昇をなくし、被転写ワークＷ，Ｗ１〜Ｗ４の表面Ｗａに接地された転写フィルムＦを略均等に加熱することができる。また、別のチャンバ４の処理室４０の内部圧力を圧力調整排気弁４７によって調整することで、所望する加熱温度および内部圧力値に到達する時間を調整することができる。

また、本発明によれば、前記一方のチャンバ２は、該一方のチャンバ２の底壁部２ａに圧入されるにしたがって、前記別のチャンバ４側に、前記一方のチャンバ２を押し上げる複数の楔状の押し上げ体３５０，３５２を進退させるチャンバ押し上げ手段３５を備えるような構成を採用することもできる。

かかる構成によれば、大型のシリンダによって、各チャンバ２，４の密着状態を維持できるので、転写装置１全体の小型化が図れるとともに、コスト削減にも貢献するようになる。

また、本発明によれば、前記一方のチャンバ２は、転写フィルムＦがセットされた時点のテンションをセット状態から転写状態へ至るまで維持するテンション調整手段３１を備えるような構成を採用することもできる。

かかる構成によれば、他方のチャンバ４において、転写フィルムＦを被転写ワークＷ，Ｗ１〜Ｗ４の表面Ｗａに接地させる際の圧力調整に加えて、一方のチャンバ２において、転写フィルムＦがセットされた時点のテンションをセット状態から転写状態へ至るまで維持するテンション調整手段３１を備えるようにしたので、転写フィルムＦを被転写ワークＷ，Ｗ１〜Ｗ４の表面Ｗａにより一層きれいに接地させることができる。

また、本発明によれば、前記一方のチャンバ２の処理室２０の内部を真空引きするための複数の通気路２２０が、転写フィルムＦに対して直交方向に形成される転写テーブル２１が、前記一方のチャンバ２の処理室２０の底壁部２ａに配置されるような構成を採用することもできる。

かかる構成によれば、真空引きするための複数の通気路２２０が、転写フィルムＦに対して直交方向に形成される転写テーブル２１を、一方のチャンバ２の処理室２０の底壁部２ａに配置することで、転写フィルムＦの略全体が略均等に吸引されるようになり、被転写ワークＷ，Ｗ１〜Ｗ４の表面Ｗａに対して、シワがなく、柄伸びが少なく、残留空気もなく、きれいに滑って接地されるようになる。

また、本発明によれば、前記被転写ワークＷ，Ｗ１〜Ｗ４の表面Ｗａに、前記転写フィルムＦが接地する状態を目視できるように、前記他方のチャンバ３に目視手段３３を備えるような構成を採用することもできる。

かかる構成によれば、被転写ワークＷ，Ｗ１〜Ｗ４の表面Ｗａに、転写フィルムＦが接地する状態を、他方のチャンバ３に備えた目視手段３３によって目視できるので、アンダーカットされた被転写ワークＷ，Ｗ１〜Ｗ４であっても、アンダーカットされた部位に転写フィルムＦが接地される状態を視認できるようになる。

また、本発明によれば、前記被転写ワークＷ，Ｗ１〜Ｗ４の内面Ｗｂに、複数の温度センサＣ１，Ｃ２が配置されるような構成を採用することもできる。

かかる構成によれば、被転写ワークＷ，Ｗ１〜Ｗ４の内面Ｗｂに、複数の温度センサＣ１，Ｃ２を配置することで、被転写ワークＷ，Ｗ１〜Ｗ４の表面Ｗａに対して転写フィルムＦのインク剤柄が転写される際の転写温度を正確に検知することができる。

本発明によれば、互いの処理室の開口部が対向するように配置される各チャンバの処理室が同時に真空引きされた後、他方のチャンバの処理室の真空引きが停止されるとともに、一方のチャンバの処理室がさらに真空引きされ、その後、他方の処理室が徐々に真空破壊されるので、被転写ワークの表面に転写フィルムをきれいに接地することができる。さらに、被転写ワークの表面にきれいに接地された転写フィルムに、加熱された空気を加圧して同時に供給することで、該転写フィルムのインク剤柄を被転写ワークの表面に均一できれいにそして、同時加熱加圧により時間効率のよい移行転写をすることができる。

本発明の一実施形態に係る転写装置全体の概略平面図、 （ａ）は、図１の正面図、（ｂ）は、図１の側面図。 （ａ）は、下チャンバの平面図、（ｂ）は、図２（ａ）の側面図。 （ａ）は、下チャンバと上チャンバとが密着した状態を示す側面図、（ｂ）は、下チャンバと別の上チャンバとが密着した状態を示す側面図。 テンション調整手段の構成および転写フィルムのセットされる過程を示す概略図。 （ａ）は、転写フィルムセット工程を示す概略図であり、下チャンバの処理室に被転写ワークが載置されるとともに、該処理室の開口端面に、テンションが付与された転写フィルムをセットした状態を示す図、（ｂ）は、上チャンバの処理室の開口端面に、テンションが付与された転写フィルムをセットした状態を示す図。 下チャンバおよび上チャンバの各処理室の内部圧力を調整する工程を示す図であり、（ａ）は、下チャンバおよび上チャンバの各処理室の内部圧力を同じにした状態を示す図、（ｂ）は、上チャンバの処理室の真空引きを停止させて、下チャンバの処理室をさらに真空引きした状態を示す図、（ｃ）は、上チャンバの処理室の内部圧力を徐々に真空破壊させた状態を示す図。 （ａ）は、下チャンバおよび上チャンバの各処理室の内部圧力が調整されたことによって、転写フィルムが被転写ワークの表面を滑る状態を示す図、（ｂ）は、転写フィルムが被転写ワークの表面に沿うようにして接地された状態（真空吸着された状態）を示す図、（ｃ）は、転写フィルムの接地工程が終了して、上チャンバが下チャンバから離間した状態を示す図。 （ａ）は、被転写ワークの表面に、転写フィルムが接地された状態（真空吸着された状態）の下チャンバに、加熱された空気を加圧して供給する加熱空気供給手段を備えた別の上チャンバがセットされる状態を示す図、（ｂ）は、別の上チャンバの加熱空気供給手段によって、加熱された空気が加圧されて供給され、転写フィルムの柄が被転写ワークの表面に転写する状態を示す図、（ｃ）は、転写工程が終了して、別の上チャンバが下チャンバから離間した状態を示す図。 （ａ）〜（ｄ）は、種々の被転写ワークの形状を示す図。

以下、本発明の実施形態に係る転写装置について図１〜図１０を参照しつつ説明する。
本実施形態に係る転写装置１の全体構成は、図１及び図２に示すように、作業テーブルＴと、該作業テーブルＴの一端部に配置される下チャンバ２と、作業テーブルＴの角部に配置される上チャンバ３と、作業テーブルＴの他端部に配置される下チャンバ押し上げ手段３５と、該下チャンバ押し上げ手段３５の上方に対向配置される別の上チャンバ４とを備えている。

作業テーブルＴは、平面視略Ｌ字形状を呈している。そして、作業テーブルＴは、一端部に、下チャンバ２が配置される第１ステージＴａと、角部に、上チャンバ３が配置される第２ステージＴｂと、他端部に、別の上チャンバ４が配置される第３ステージＴｃとを備えている。

第１ステージＴａは、図２（ａ）に示すように、複数の支柱Ｐによって支持された平板状のテーブル２２からなり、該テーブル２２の上に下チャンバ２が載置されるようになっている。

第２ステージＴｂは、図２（ａ）に示すように、テーブル２５と、昇降シリンダ２６と、ガイド支柱２７とを備えている。テーブル２５には、下チャンバ２が載置される。昇降シリンダ２６は、テーブル２５の略中央部の真下に配置されている。ガイド支柱２７は、伸縮自在に構成されて、テーブル２５の四隅に配置されている。そして、テーブル２５の中央部が、昇降シリンダ２６のロッド２６ａに接続されて、ロッド２６ａの進退により、下チャンバ２の上方に対向配置される上チャンバ３に対して、下チャンバ２が接離するように構成されている（図４（ａ）参照）。

また、第２ステージＴｂにおける下チャンバ２および上チャンバ３には、図６（ｂ）に示すように、各処理室２０，３０の内部圧力を調整する内部圧力調整手段３２が取り付けられる。該内部圧力調整手段３２は、第１配管３２１と、第２配管３２２と、真空ポンプ３２３とを備えている。第１配管３２１は、下チャンバ２の加圧受けブロック２１０の間隙２１０ａに連通するように、下チャンバ２の側壁２ｂに貫設されている。第１配管３２１には、真空破壊バルブ３２４ａが設けられている。第２配管３２２は、上チャンバ３の側壁３ｂに貫設されている。第２配管３２２には、三方継ぎ手３２４ｂおよび接続配管３２５を介して、真空破壊電磁バルブ３２６が接続されている。真空ポンプ３２３には、第１配管３２１および第２配管３２２が接続されている。そして、第１配管３２１および第２配管３２２の各チャンバ２，３側にフィルタ３２７が配置され、第１配管３２１および第２配管３２２の真空ポンプ３２３側に、真空調整バルブ３２８およびゲージ３２９が配置されている。

第３ステージＴｃは、図２（ｂ）および図４（ｂ）に示すように、テーブル３６と、ガイド柱体３７と、昇降シリンダ３８と、下チャンバ押し上げ手段３５と、別の上チャンバ４とを備えている。テーブル３６には、下チャンバ２が載置される。ガイド柱体３７は、伸縮自在に構成されて、テーブル３６の四隅に配置されている。昇降シリンダ３８は、テーブル３６の略中央部の真下に配置されている。下チャンバ押し上げ手段３５は、固定側押し上げ体３５０と、押し上げシリンダ３５１と、可動側押し上げ体３５２とを有している。固定側押し上げ体３５０は、断面が直角三角形の楔からなり、テーブル３６の下面の一側端部の下面に固着されている。押し上げシリンダ３５１は、テーブル３６の一側端部の側方に配置されている。可動側押し上げ体３５２は、断面が直角三角形の楔からなり、押し上げシリンダ３５１のロッド３５１ａに固着されている。別の上チャンバ４は、下チャンバ押し上げ手段３５に対向配置されている。そして、押し上げシリンダ３５１のロッド３５１ａの進退に応じて、可動側押し上げ体３５２の傾斜面３５２ａが、固定側押し上げ体３５２の傾斜面３５２ａに摺動することによって、下チャンバ２が別の上チャンバ４に対して昇降する。すなわち、固定側押し上げ体３５０の傾斜面３５０ａは、テーブル３６の一側端部に向かうにしたがって、斜め上方に傾斜し、可動側押し上げ体３５２の傾斜面３５２ａは、テーブル３６の一側端部に向かうにしたがって、斜め下方に傾斜しており、互いの傾斜面３５０ａ，３５２ａが摺動することで、下チャンバ２の昇降を可能にしている。

下チャンバ２および上チャンバ３は、テンション調整手段３１と、内部圧力調整手段３２と、静電除去手段３４とを備えている。テンション調整手段３１は、下チャンバ２および上チャンバ３のいずれかにセットされる転写フィルムＦにテンションを付与する。内部圧力調整手段３２は、下チャンバ２の処理室２０の内部に連通するように配置されるとともに、上チャンバ３の処理室３０の内部に連通するように配置される。そして、下チャンバ２および上チャンバ３の各処理室２０，３０の内部を真空にした後、上チャンバ３の処理室３０の内部を徐々に真空破壊して、被転写ワークＷの表面Ｗａに転写フィルムＦを接地させるように、前記内部圧力調整手段３２は自動または手動で調整される。静電除去手段３４は、内部圧力調整手段３２によって、圧力が調整された際に、転写フィルムＦの静電気を除去して被転写ワークＷの表面Ｗａに対する滑りをよくする。なお、転写フィルムＦには、インク剤によって柄や機能膜が印刷されている。

下チャンバ２は、０．８Ｍｐａの圧力に耐えられる材質、例えば、アルミ材で作製されている。下チャンバ２は、図３（ａ），（ｂ）および図６（ａ）に示すように、底壁部２ａと、側壁部２ｂとを備えている。底壁部２ａは、被転写ワークＷが載置される転写テーブル２１が配置される。側壁部２ｂは、前後左右に配置されて、被転写ワークＷに転写フィルムＦが転写するために必要とされる転写深さを有している。そして、底壁部２ａおよび側壁部２ｂによって囲繞されて処理室２０が形成される。この処理室２０の上面開口部２ｃに、転写フィルムＦがセットされる鍔状のフィルム押さえ部２ｄが形成されている。また、下チャンバ２の上面開口部２ｃは、フィルム押さえ部２ｄに転写フィルムＦをセットした際、転写フィルムＦが被転写ワークＷに対して接地するために必要とされる開口面積を有している。そして、下チャンバ２は、下チャンバ２の一側面に取り付けられた取手２ｅによって、持ち運びされる。また、下チャンバ２の各ステージＴａ〜Ｔｃへの移動は、エアークラフトにより行われる。

転写テーブル２１は、図６（ａ）に示すように、加圧受けブロック２１０と、エアー抜きプレート２１１と、パンチプレート２１２とを有している。

加圧受けブロック２１０は、図６（ａ）に示すように、下チャンバ２内の加圧で変形しない形状と剛性を有する。加圧受けブロック２１０は、例えば、アルミ材で作製された柱状体であってもよく、格子状に形成された板材であってもよい。柱状体からなる加圧受けブロック２１０の場合は、真空引きできる通気路を形成すべく、複数の柱状体を所定の間隔２１０ａをおいて配置される。また、格子状の板材からなる加圧受けブロック２１０の場合は、下チャンバ２の底壁部２ａに単数の板材が配置される。もしくは、複数の板材が同一平面状に配置される（図示せず）。但し、板材の場合、真空引きするための配管が各通路に配置されることになる。

エアー抜きプレート２１１は、図６（ａ）に示すように、加圧受けブロック２１０の上に配置されている。エアー抜きプレート２１１は、複数のエアー抜き孔（直径５ｍｍ程度）２１１ａが形成されており、下チャンバ２内の圧力に耐え得る厚さを有している。

パンチプレート２１２は、図６（ａ）に示すように、エアー抜きプレート２１１の上に配置されている。パンチプレート２１２は、複数のパンチ孔（直径０．５〜１ｍｍ程度）２１２ａが形成されている。パンチプレート２１２の表面は、転写フィルムＦに印刷されたインク剤柄（模様）が転写しないように、不活性処理されている。なお、パンチプレート２１２が、エアー抜きプレート２１１の上に配置される理由としては、エアー抜きプレート２１１のエアー抜き孔２１１ａでは、転写フィルムＦが吸い込まれて、破れが生ずる。これを防止すべく、エアー抜き孔２１１ａよりも小径のパンチ孔（図示せず）を有するパンチプレート２１２が配置されるのである。

パンチプレート２１２の略中央部に位置決め体２１３が取り付けられている。この位置決め体２１３は、図示していないが、被転写ワークＷの中空部に挿入されるシリコン製の雄型からなる。

ここで、転写テーブル（加圧受けブロック２１０、エアー抜きプレート２１１、およびパンチプレート２１２）２１の高さＨ０と、転写の意匠性との関係について説明する。意匠性が良好な転写結果を得るには、被転写ワークＷに転写した転写フィルムＦにシワがよらないこと、転写した際に、転写フィルムＦに印刷された柄（模様）が伸びないこと、転写フィルムＦと被転写ワークＷとの間に空気が残留しないことがあげられる。

そして、下チャンバ２の上面開口部２ｃにおいて、テンションをかけてセットされた転写フィルムＦの面積と、転写プロセスにおいて転写フィルムＦが被転写ワークＷに接地したときの面積との差が最小であれば、上述した、意匠性が良好な転写結果が得られることになる。このためには、図６（ａ）に示すように、位置決め体２１３の高さと被転写ワークＷの高さとの和（Ｈ１）と、転写深さ、すなわち転写テーブル２１の上面から下チャンバ２の上面開口部２ｃまでの高さ（Ｈ２）との差を最小にする必要がある。つまり、転写テーブル２１の高さ、すなわち加圧受けブロック２１０の高さとエアー抜きプレート２１１の高さとパンチプレート２１２の高さとの和（Ｈ０）は、位置決め体２１３の高さと被転写ワークＷの高さとの和と、転写深さＨ２との差が最小になるように、適宜設定される。すなわち、転写フィルムＦの柄と被転写ワークＷの表面Ｗａとの距離が小さいほど、転写フィルムＦの柄伸びが少なくきれいに転写されることになる。但し、加圧受けブロック２１０の最小限度の高さは、下チャンバ２内を真空引きするための空間を形成できる高さである。

また、下チャンバ２内の圧力は、パンチプレート２１２のパンチ孔（図示せず）、エアー抜きプレート２１１のエアー抜き孔２１１ａ、加圧受けブロック２１０の間隔で構成される通気路２２０を通って真空引きされる。該各通気路２２０は、セットされた転写フィルムＦに対して直交方向に形成されている。すなわち、各通気路２２０によって、テンション付与された状態の転写フィルムＦの面に対して略均一に真空引きされることになる一方、転写後の真空吸着された転写フィルムＦの面に対して、略均一に大気を供給されることになり、転写フィルムＦが被転写ワークＷの表面Ｗａから剥がれやすくなる。

上チャンバ３は、図２に示すように、材質、例えば、アルミ材で作製されている。上チャンバ３は、図４（ａ）および図６（ｂ）に示すように、上壁部３ａと、該上壁部３ａの周縁部から垂設された前後左右の側壁部３ｂとを備えている。そして、上壁部３ａは、下面開口部３ｃに、下チャンバ２の上面開口部２ｃと同様に、転写フィルムＦが張設される構成になっている。すなわち、前記下面開口部３ｃの開口周縁部に、転写フィルムＦがセットされる鍔状のフィルム押さえ部２ｄが形成されている。さらに、下面開口部に３ｃに、転写フィルムＦにテンションを付与するテンション調整手段３１が設置できるようになっている。そして、上チャンバ３の側壁部３ｂは、転写フィルムＦを真空引きするために必要とされる深さを有し、上壁部３ａおよび各側壁部３ｂによって囲繞されて処理室３０が形成されている。また、上壁部３ａには、転写フィルムＦが被転写ワークＷの表面Ｗａおよび転写テーブル２１の上面に接地される状態を視認するための複数の平面視四角形状の確認窓（目視手段）３３が配置されている。この確認窓３３の形状は、図示に限定されるものではなく、円形または非円形であってもよい。また、目視手段としては、確認窓３３ではなく、上壁部３ａおよび各側壁部３ｂ（全体）が透明の上チャンバ３であってもよく、上壁部３ａおよび各側壁部３ｂのいずれか一方が透明の上チャンバ３であってもよい。

テンション調整手段３１は、転写フィルムＦがセットされた時点のテンションがセット状態から転写状態へ至るまで維持されるように構成されている。テンション調整手段３１は、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、クラッチ付きフィルム巻き取りローラ３１０と、フィルム送り出し部材３１１と、フィルム引出用クリップ３１２と、フィルムクリップバー３１３と、フィルムカッター３１４とを備えている。クラッチ付きフィルム巻き取りローラ３１０は、所定長さの転写フィルムＦが巻回され、正逆回転できて、所望の位置で止まるように構成されている。フィルム送り出し部材３１１は、転写フィルムＦの端部をクラッチ付きフィルム巻き取りローラ３１０からフィルム引出用クリップ３１２側に供給される空気の吹き出しによって送り出すように構成されている。フィルム引出用クリップ３１２は、図面の左右方向に対して往復動自在で、転写フィルムＦの端部を掴むことができるように構成されている。フィルムクリップバー３１３は、図面に対して前後に配置され、引き出された転写フィルムＦの前端部および後端部を掴むように構成されている。フィルムカッター３１４は、下チャンバ２と上チャンバ３とが密着された状態で、転写フィルムＦを切断するように構成されている。そして、クラッチ付きフィルム巻き取りローラ３１０とフィルム引出用クリップ３１２との間には、静電気除去手段３４が配置されている。

静電除去手段３４は、既製のイオナイザが使用され、転写フィルムＦに帯電しているイオンを中性の状態にする。これによって、被転写ワークＷの表面Ｗａに対する転写フィルムＦの滑りがよくなる。

別の上チャンバ４は、図９（ａ）に示すように、上壁部４ａと、該上壁部４ａの周縁部から垂設された前後左右の側壁部４ｂとを備えている。別の上チャンバ４は、０．８Ｍｐａの圧力に耐えられる材質、例えば、アルミ材で作製されている。上壁部４ａには、加熱空気供給手段４１が配置されている。側壁部４ｂには、転写フィルムＦに加熱された圧縮空気を加圧するために必要とされる深さを有している。そして、別の上チャンバ４には、上壁部４ａおよび側壁部４ｂによって囲繞されて処理室４０が形成されている。

加熱空気供給手段４１は、コンプレッサ４２と、レギュレータ４３と、高圧ヒータ４４と、ノズル４５と、加熱空気整流部材４６と、圧力調整排気弁４７とを有している。コンプレッサ４２は、下チャンバ２および別の上チャンバ４の各処理室２０，４０に供給する圧縮空気を生成する。レギュレータ４３は、接続配管４０Ａによってコンプレッサ４２に接続され、コンプレッサ４２の圧縮空気の圧力を調整する。また、レギュレータ４３は、両側に分岐された分岐配管４１Ａが接続され、各分岐配管４１Ａに電磁バルブ４１０が設けられ、該電磁バルブ４１０によって、各分岐配管４１Ａの流路を開閉する。また、電磁バルブ４１０は、コントローラ４１１によって、各分岐配管４１Ａの流路を開閉するように構成されている。高圧ヒータ４４は、電磁バルブ４１０とノズル４５の間に複数配置され、コンプレッサ４２からの圧縮空気を加熱する。ノズル４５は、別の上チャンバ４の上壁部４ａに上下方向に貫設されている（側壁部４ｂに貫設される場合もある）。加熱空気整流部材４６は、別の上チャンバ４の内部において、ノズル４５に連結され、加熱された空気を加圧して下チャンバ２および別の上チャンバ４の各処理室２０，４０に略均等に供給する。圧力調整排気弁４７は、下チャンバ２および別の上チャンバ４の各処理室２０，４０の圧力を調整する。

加熱空気整流部材４６は、別の上チャンバ４の上壁部４ａに平行するように配置（側壁部４ｂに配置される場合もある。）され、格子状の板材、あるいは、複数の加熱空気整流路４６ａが形成されたパイプ材で構成され、耐熱性を有している。なお、板材あるいはパイプ材のいずれであっても、被転写ワークＷに対して良好な転写結果が得られる形状であればよく、例えば、板材であれば、平板状、円弧状、凹状などのうちいずれかを配置するようにしてもよく、パイプ材であれば、直線状、曲線状（Ｌ字形状、Ｃ字形状など）のうちいずれかを複数配置するようにしてもよく、これらを組み合わせて配置するようにしてもよい。要は、下チャンバ２および別の上チャンバ４の各処理室２０，４０に略均等に加圧されて加熱された空気を供給できればよい。

圧力調整排気弁４７は、加熱空気供給手段４１のノズル４５の出口圧力に対して、下チャンバ２および別の上チャンバ４の内部圧力が低くなるように、すなわち、下チャンバ２および別の上チャンバ４内に高圧熱風が循環するように、圧力値が設定される。また、高圧熱風の温度は、温度センサＣ１，Ｃ２の検知温度を設定温度（転写フィルムＦのインク剤が被転写ワークＷの表面Ｗａに転写するための温度）と比較しつつ、高圧ヒータ４４の温度を昇降させる制御をすることで、高圧熱風の温度が決定される。

なお、図１〜図４において、下チャンバ２に被転写ワークＷを載置する転写テーブル２１、下チャンバ２または上チャンバ３のいずれかの開口部の端面に転写フィルムＦにテンションを付与してセットするテンション調整手段３１、下チャンバ２および上チャンバ３の各処理室２０，３０の内部圧力を調整する内部圧力調整手段３２、別の上チャンバ４の処理室４０に加熱された空気を加圧して供給する加熱空気供給手段４１が省略されている。また、図６〜図９においては、下チャンバ２および上チャンバ３並びに別の上チャンバ４の外観、上チャンバ３から接地される転写フィルムＦの状態を視認するための確認窓３３、押し上げ体３５０，３５２を進退させる下チャンバ押し上げ手段３５が省略されている。

つぎに転写方法の作業工程について、図６〜図９を参照して説明する。この作業工程は、転写フィルムＦのセッティング工程と、下チャンバ２および上チャンバ３の内部圧力調整工程と、転写フィルムＦを被転写ワークＷの表面Ｗａに接地させる転写フィルム接地工程と、接地された転写フィルムＦに加圧された空気を加熱して供給する転写フィルム転写工程とを備えている。なお、転写フィルムＦとしては、常温で伸びて、意匠柄や機能として印刷されたインクを有するエラストマフィルムを使用し、被転写ワークＷとしては、円板状の本体部と、該本体部の上面に、中央部が膨出する円弧面が形成された被転写ワークを使用する。

まず、転写フィルムＦのセッティング工程において、下チャンバ２の処理室２０の位置決め体２１３に被転写ワークＷを載置するとともに、転写フィルムＦを下チャンバ２または上チャンバ３のいずれかの開口部２ｃ，３ｃの端面にセットする。下チャンバ２、上チャンバ３のいずれかを選択する基準は、上述したように、下チャンバ２の深さと被転写ワークＷの高さとの関係にある。例えば、下チャンバ２の深さと被転写ワークの高さとに差がない場合、被転写ワークＷの表面Ｗａに対する滑りがなくなり、被転写ワークＷの表面Ｗａに対する転写フィルムＦの良好な接地が得られなくなる。この場合は、上チャンバ３に転写フィルムＦをセットする。下チャンバ２に転写フィルムＦをセットする場合、図５（ａ）に示すように、クラッチ付きフィルム巻き取りローラ３１０から、所定長さの転写フィルムＦを、エアーの流れを作りこれによりフィルムをクリップできるように、フィルム矯正できるフィルム送り出し部材３１１を通して引き出して、転写フィルムＦの端部をフィルム引出用クリップ３１２によって掴む。つぎに、図５（ｂ）に示すように、フィルム引出用クリップ３１２を一方側から他方側に移動させる。続いて、クラッチ付きフィルム巻き取りローラ３１０を逆回転させて、転写フィルムＦにテンションを付与する。そして、フィルムクリップバー３１３によって、引き出された転写フィルムＦの前端部および後端部を掴む。その後、図５（ｃ）に示すように、フィルムカッター３１４によって、下チャンバ２と上チャンバ３とが密着された状態で、転写フィルムＦを切断する。この際、転写フィルムＦは、下チャンバ２の押さえ部２ｄによって、吸着されているものとする。

すなわち、図６（ａ）に示すように、下チャンバ２の上面開口部２ｃを覆うように、該上面開口部２ｃの端面にセットする。この際、テンション調整手段３１によって転写フィルムＦの両端部を互いに反対方向に引っ張ってテンションを付与し、転写フィルムＦが直線状になるようにセットする。なお、テンション調整手段３１によって、転写フィルムＦに付与されたテンション値は、転写フィルムＦのセット状態から転写状態に至るまで維持される。また、上チャンバ３に転写フィルムＦをセットする場合、図６（ｂ）に示すように、前記と同様に、転写フィルムＦにテンションを付与した状態で、上チャンバ３の下面開口部３ａを覆うように、転写フィルムＦを下面開口部３ａの端面にセットする。この際、既存の静電除去手段（イオナイザ）３４により、被転写ワークＷの表面Ｗａに対して、転写フィルムＦの滑りがよくなるように、転写フィルムＦの静電気を除去する。

つぎに、内部圧力調整工程は、図７（ａ）に示すように、下チャンバ２を上昇させて、下チャンバ２の下面開口部２ｃと上チャンバ３の上面開口部３ｃとを密着させて、内部圧力調整手段によって、転写フィルムＦによって仕切られた下チャンバ２の処理室２０および上チャンバ３の処理室３０の内部圧力が同じになるように真空引きして調整する。この際、下チャンバ２の処理室２０および上チャンバ３の処理室３０の内部に空気の乱流がなく、転写フィルムＦが水平状態になっていることを、上チャンバ３に配置された確認窓３３から視認する。なお、図中の符号１００は、作業者の目を表しており、確認窓３３から視認する状態を図示している。その後、図７（ｂ）に示すように、上チャンバ３の真空引きを停止させて、下チャンバ２の処理室２０をさらに真空引きする。この際、転写フィルムＦは、下側（被転写ワークＷ側）にやや撓んだ状態になる。この場合も、図７（ａ）と同様に、確認窓３３から視認する。つぎに、図７（ｃ）に示すように、上チャンバ３の処理室３０を徐々に手動で真空破壊して、転写フィルムＦの中央部が被転写ワークＷの表面Ｗａに沿うように滑るようになり、該中央部を除く転写フィルムＦの部位が転写テーブル２１側に向かって撓むようになる。すなわち、被転写面のどの部分から接地さすかの確認によって、徐々に真空破壊させることで、転写フィルムＦの滑り速度が調整される。

つぎに、転写フィルム接地工程は、図８（ａ）に示すように、上チャンバ３の処理室３０をさらに真空破壊すると、転写フィルムＦの中央部が被転写ワークＷの円弧面から円板状の本体部に沿うように滑るようになるとともに、該中央部を除く転写フィルムＦの部位が転写テーブル２１の上面に当接するようになる。そして、図８（ｂ）に示すように、転写フィルムＦが、被転写ワークＷの上面（円弧面）、円板状の本体部の周面および下面、転写テーブル２１の上面に接地された状態（真空吸着された状態）になっていることを、上チャンバ３に配置された確認窓３３から作業者が視認する。接地工程の終了後、図８（ｃ）に示すように、下チャンバ２から上チャンバ３を離間させる。

なお、転写フィルムＦのテンション条件や滑りの条件は、転写フィルムＦに印刷されているインク剤の機能や柄（模様）の伸びの限度指定、要求されている柄（模様）の位置決めの限度指定、被転写ワークＷに対する転写限度の指定によって決定される。

つぎに、転写フィルム転写工程は、図９（ａ）に示すように、転写フィルムＦが接地された状態の下チャンバ２に、加熱空気供給手段４１が設けられた別の上チャンバ４が対向配置される。また、転写フィルムＦと被転写ワークＷの表面Ｗａとの接地面の温度を測定するため、下チャンバ２の底壁部２ａおよび位置決め体２１３の中心部を通って、被転写ワークＷの上側中心部の内面Ｗｂ０に当接するように第１の温度センサＣ１が配置される。また、被転写ワークＷの側面部の内面Ｗｂ１に当接するように、複数の第２センサＣ２，Ｃ２が配置されている。そして、図９（ｂ）に示すように、下チャンバ２の上面開口部２ｃと、上チャンバ３の下面開口部３ｃとが密着して取り付けられている。７０〜１５０度に加熱された空気が、０．３〜０．８Ｍｐａに加圧されている。この空気は、加熱空気整流部材４６の加熱空気整流路４６ａを通って圧入され、接地された状態の転写フィルムＦに略均一に吹き付けられる。この際、転写フィルムＦに対してアンカー効果が有効に作用する。すなわち、転写フィルムＦに印刷された柄が被転写ワークＷの表面Ｗａの凹凸部に入り込んで、転写フィルムＦにシワがなく、柄伸びがなく、転写フィルムＦと被転写ワークＷの表面Ｗａとの間に残留空気がなく、きれいに移行転写される。転写フィルム転写工程の終了後、図９（ｃ）に示すように、下チャンバ２から別の上チャンバ４を離間させる。そして最後に転写テーブル２１の通気路２２０を通して、大気が供給される。この大気によって、真空吸着した転写フィルムＦが被転写ワークＷの表面Ｗａからきれいに剥がすことができる。

なお、下チャンバ２および別の上チャンバ４の各処理室２０，４０の転写可能到達時間は、温度条件（７０〜１５０度）到達時間と、圧力条件（０．３〜０．８Ｍｐａ）到達時間とで決定される。また、下チャンバ２および別の上チャンバ４の各処理室２０，４０の容積と、高圧ヒータ４４の個数によっても、転写可能到達時間は決定される。したがって、温度または圧力のいずれを優先するかは、適宜可能であり、圧力が到達しても、温度が到達しない場合は、圧力調整排気弁４７によって調整すればよい。すなわち、圧力調整排気弁４７の設定値をレギュレータ４３での設定値よりも低くして、下チャンバ２および別の上チャンバ４内に熱風を循環させる。

このように、本発明によれば、互いの処理室２，３の開口部２ｃ、３ｃが対向するように配置される各チャンバ２，３の処理室２０，３０が同時に真空引きされた後、他方のチャンバ３の処理室３０の真空引きが停止されるとともに、一方のチャンバ２の処理室２０がさらに真空引きされる。その後、他方の処理室３０が徐々に真空破壊されるので、被転写ワークＷの表面Ｗａに転写フィルムＦをきれいに接地することができる。さらに、被転写ワークＷの表面Ｗａに接地された転写フィルムＦに、加圧された空気を加熱するようにしたので、時間効率の良いアンカー効果が有効に作用して、転写フィルムＦの柄が、シワなく、伸びが少なく、位置ずれすることなく、被転写ワークＷの表面Ｗａにきれいに移行転写することができる。また、転写フィルムＦを、被転写ワークＷの表面Ｗａから剥がす場合も、真空吸着した転写フィルムＦに対して、転写テーブル２１の通気路２２０から真空破壊して、転写フィルムＦを剥がすようにしている。つまり、本発明においては、接地工程、転写工程、剥離工程の全ての工程において、転写フィルムＦの面に対して、各チャンバ２，３，４の所定空間に形成される流体の押圧面を一貫して作用させている。そうすることで、転写フィルムＦの種類に関係なく、しかも、被転写ワークＷの形状に関係なく、被転写ワークＷの表面Ｗａにきれいに移行転写、あるいは、被転写ワークＷの表面Ｗａから剥離できるようになる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、前記実施形態の場合、円板状の本体部と、該本体部の上面に、中央部が膨出する円弧面が形成された被転写ワークＷを使用したが、例えば、図１０（ａ）に示すように、直方体形状の被転写ワークＷ１であってもよく、図１０（ｂ）に示すように、上述した被転写ワークＷ２の本体部の下部に環状溝が形成された、すなわちアンダーカットされた被転写ワークＷ２であってもよく、図１０（ｃ）に示すように、深絞りされた凹状の被転写ワークＷ３であってもよく、図１０（ｄ）に示すように、弾丸状の被転写ワークＷ４であってもよい。要は、被転写ワークＷ１〜Ｗ４の形状に関係なく、転写フィルムＦの柄を被転写ワークＷ１〜４の表面Ｗａにきれいに転写することができる。

１…転写装置、２…一方のチャンバ（下チャンバ）、２ａ…底壁部、２ｃ，３ｃ，４ｃ…開口部、３…他方のチャンバ（上チャンバ）、４…別のチャンバ、２０，３０，４０…処理室、２１…転写テーブル、２２０…通気路、３１…テンション調整手段、３３…確認窓（目視手段）、３５…チャンバ押し上げ手段、３５０，３５２…押し上げ体、４１…加熱空気供給手段、４６…加熱空気供給部材、４６ａ…加熱空気整流路、４７…圧力調整排気弁、Ｃ１，Ｃ２…温度センサ、Ｆ…転写フィルム、Ｗ，Ｗ１〜Ｗ４…被転写ワーク、Ｗａ…被転写ワークＷの表面、Ｗｂ…被転写ワークの内面

Claims (7)

1. 互いの処理室（２，３）の開口部（２ｃ，３ｃ）が対向するように一対のチャンバ（２，３）が配置されるとともに、各処理室（２０，３０）の開口部（２ｃ，３ｃ）が密着されて取り付けられた際に、各チャンバ（２，３）の処理室（２０，３０）を仕切れるように、いずれか一方の前記開口部（２ｃ，３ｃ）に転写フィルム（Ｆ）（構成要件Ｃ）がセットされ、さらに、一方のチャンバ（２）の処理室（２０）に被転写ワーク（Ｗ，Ｗ１〜Ｗ４）が載置される転写装置において、
   各チャンバ（２，３）の処理室（２０，３０）が同時に真空引きされた後、他方のチャンバ（３）の処理室（３０）の真空引きが停止されるとともに、一方のチャンバ（２）の処理室（２０）がさらに真空引きされ、その後、他方の処理室（３０）が真空破壊されて、被転写ワーク（Ｗ，Ｗ１〜Ｗ４）の表面（Ｗａ）に転写フィルム（Ｆ）が接地されるように構成される内部圧力調整手段（３２）を備え、
   内部圧力調整手段（３２）は、一方のチャンバ（２）に接続される第１配管（３２１）と、該第１配管（３２１）に設けられた真空破壊バルブ（３２４ａ）と、他方のチャンバ（３）に接続される第２配管（３２２）と、該第２配管（３２２）に設けられた真空破壊電磁バルブ（３２６）と、第１配管（３２１）及び第２配管（３２２）に接続された真空ポンプ（３２３）と、真空破壊バルブ（３２４ａ）と真空ポンプ（３２３）との間、及び、真空破壊電磁バルブ（３２６）と真空ポンプ（３２３）との間に配置された、真空調整バルブ（３２８）及びゲージ（３２９）とを備えたことを特徴とする転写装置。
2. 被転写ワーク（Ｗ，Ｗ１〜Ｗ４）の表面（Ｗａ）に接地された前記転写フィルム（Ｆ）に、加熱された空気を加圧して供給する加熱空気供給手段（４１）を有する別のチャンバ（４）が、前記他方のチャンバ（３）が取り外された前記一方のチャンバ（２）に密着して取り付けられるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の転写装置。
3. 前記加熱空気供給手段（４１）は、被転写ワーク（Ｗ，Ｗ１〜Ｗ４）の表面（Ｗａ）に沿うように配置され、複数の加熱空気整流路（４６ａ）が被転写ワーク（Ｗ，Ｗ１〜Ｗ４）の表面（Ｗａ）に向かうように形成される加熱空気整流部材（４６）と、前記別のチャンバ（４）の処理室（４０）の内部圧力を調整する圧力調整排気弁（４７）とを有することを特徴とする請求項２に記載の転写装置。
4. 前記一方のチャンバ（２）は、該一方のチャンバ（２）の底壁部（２ａ）に圧入されるにしたがって、前記別のチャンバ（４）側に、前記一方のチャンバ（２）を押し上げる複数の楔状の押し上げ体（３５０，３５２）を進退させるチャンバ押し上げ手段（３５）を備えることを特徴とする請求項２又は３に記載の転写装置。
5. 前記一方のチャンバ（２）は、転写フィルム（Ｆ）がセットされた時点のテンションをセット状態から転写状態へ至るまで維持するテンション調整手段（３１）を備えたことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の転写装置。
6. 前記被転写ワーク（Ｗ，Ｗ１〜Ｗ４）の表面（Ｗａ）に、前記転写フィルム（Ｆ）が接地する状態を目視できるように、前記他方のチャンバ（３）に目視手段（３３）を備えたことを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の転写装置。
7. 前記被転写ワーク（Ｗ，Ｗ１〜Ｗ４）の内面（Ｗｂ）に、複数の温度センサ（Ｃ１，Ｃ２）が配置されることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載の転写装置。

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