JP6387559B1

JP6387559B1 - 熱プレス装置及びそれを用いた昇華転写装置

Info

Publication number: JP6387559B1
Application number: JP2017526991A
Authority: JP
Inventors: 達暁天野; 龍平栗山
Original assignee: 昇染本舗株式会社
Priority date: 2016-12-16
Filing date: 2016-12-16
Publication date: 2018-09-12
Anticipated expiration: 2036-12-16
Also published as: JPWO2018109951A1; WO2018109951A1

Abstract

予熱の待機時間を短くして作業効率を上げ、プレス対象物に熱を均一に伝達させることができる熱プレス装置及び昇華転写装置を提供することを目的とする。そのために、電磁誘導加熱するＩＨコイル部２２と、ＩＨコイル部２２に対向して設けられ金属層を熱伝導性の高い樹脂あるいは金属で被膜あるいは積層した少なくとも３層のクラッド材からなる被加熱部３０と、ＩＨコイル部２２に流れる電流を制御する制御部と、を有する構成とした。

Description

本発明は、熱プレス装置に関し、とりわけ、予熱の待機時間を短くして作業効率を上げ、プレス対象物に熱を均一に伝達させることができる熱プレス装置及びそれを用いた昇華転写装置に関する。

衣料品等の布地に対して図柄や文字等を転写するための装置として、所定の温度（昇華転写に必要な温度）に加熱された加圧部を用いて対象物に熱及び圧力を加える機構を備えた熱プレス装置が提案されている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。

このような装置を用いる場合、例えば、特許文献２の段落００２２に記載されるように、発熱体等の熱源を用いて加圧部を所定の温度に予熱し、予熱が完了した後に昇華転写を行うことが一般的である。

また、例えば、特許文献３に記載されるような熱プレス装置が提案されている。この特許文献３に記載される熱プレス装置では、加熱部に設けられた導体板をコイルの電磁誘導により発熱させることにより対象物の加熱を行う構成としている。

この方法では、コイルに流れる電流を制御することにより、導体の温度をコントロールすることができるので、作業毎に予熱を行う必要がなくなり、作業中においても導体板を常に加熱しておく必要もないため、コストパフォーマンスに優れ、熱プレス及び昇華転写の作業効率を向上させることを可能としている。

特開２００８−３０８８０３号公報特開２００６−３２１０５６号公報特開２０１１−２３０７８８号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載される熱プレス装置によれば、発熱体としてニクロム線を用いているため、所望の温度にするには予熱が必要となる。そうすると、予熱の間は昇華転写を行うことができないため、待機時間が長くなり作業効率が悪くなる。予熱に要する時間を可能な限り削減すべく、例えば、特許文献２の段落００２２に記載されるように、熱プレス装置の熱源を稼働させ続けると、電気代等の経済的コストが多くかかってしまうという問題がある。

一方、特許文献３に記載される熱プレス装置においては、導体の温度をコントロールすることによって。コストパフォーマンスが向上するが、予熱時間中の待機時間についての問題は解決されていない。更に、特許文献３よれば、導体板が発熱するのは、コイルが巻かれた直径１０ｃｍ程度の円周上のみであり、導体板全体を均一に発熱させることができないという問題がある。

このため、本発明の目的は、予熱の待機時間を短くして作業効率を上げ、プレス対象物に熱を均一に伝達させることができる熱プレス装置及び昇華転写装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、電磁誘導加熱するＩＨコイル部と、前記ＩＨコイル部に対向して設けられ金属層を熱伝導性の高い樹脂あるいは金属で被膜あるいは積層した少なくとも３層のクラッド材からなる被加熱部と、前記ＩＨコイル部に流れる電流を制御する制御部と、を有することを特徴とする熱プレス装置を提供する。

以上の構成において、前記ＩＨコイル部には、一面に硬質ガラス又は強化ガラスをコーティングしたトップコートが設けられていることを特徴とする。

また、前記樹脂は、ポリイミド樹脂であることを特徴とする。

また、前記金属は、ステンレス又はステンレス合金であることを特徴とする。

また、前記金属層は、アルミニウム又はアルミニウム合金であることを特徴とする。

また、前記ＩＨコイル部は複数設けられており、前記制御部は、前記コイル部の夫々に流れる前記電流を制御することを特徴とする。

また、上記に記載した熱プレス装置を用いた昇華転写装置を提供する。

本発明の熱プレス装置及び昇華転写装置によれば、電磁誘導加熱するＩＨコイル部と、前記ＩＨコイル部に対向して設けられ金属層を熱伝導性の高い樹脂あるいは金属で被膜あるいは積層した少なくとも３層のクラッド材からなる被加熱部と、前記ＩＨコイル部に流れる電流を制御する制御部と、を有する構成としたので、予熱の待機時間を短くして作業効率を上げ、プレス対象物に熱を均一に伝達させることができる。

本発明の実施の形態による構造を模式的に表した図である。本発明の実施の形態による被加熱部の構造を模式的に表した図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態による熱プレス装置を詳細に説明する。
なお、本発明の実施の形態による熱プレス装置は、対象物に対して加圧及び加熱（以下、熱プレスと記載する）を行う工程を必要とするあらゆる装置に適用可能であるが、一例として、布地に昇華性のインクを使って転写する昇華転写装置として説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る昇華転写装置１０の概略構成を示す図である。
図に示すように、昇華転写装置１０は、加熱部２０と、被加熱部３０と、制御部４０と、センサ部４２とを備えている。

本実施の形態において、昇華転写装置１０による熱プレスの対象となるのは、布地５０と昇華転写用シート６０である。本実施の形態による布地５０はポリエステル等の樹脂繊維素材からなるものを用いているが、ポリエステル等の樹脂繊維素材からなる衣料品及びファスナー等を用いることもできる。

加熱部２０は昇降可能に作られており、複数のＩＨコイル部２２と、トップコート２４とを備えている。複数のＩＨコイル部２２の夫々はＩＨコイル２３を有しており、各ＩＨコイル部２２に対して図示しない電源から電流が供給されることによりＩＨコイル２３に高周波電流が流れる。トップコート２４は硬質ガラスや強化ガラスからなる。

この構成は、ＩＨクッキングヒーターとそのトップコートの関係に相当するものである。なお、加熱部２０のコイル部をＩＨコイルとしたのは、ＩＨの場合は急速加熱が可能であるからである。

一方、被加熱部３０は、加熱部２０に対向するように設けられている。被加熱部３０は、発生した熱を効率よく、かつ、均一に布地５０及び昇華転写用シート６０に伝えるために、熱伝導率の高いものであることが好ましい。

例えば、図２に示すように、最内層３１をクロム１８％ニッケル８％の１８−８ステンレス、中間層３２をアルミニウム、最外層３３をクロム１８％のステンレス、とした３層のクラッド材や、金属層（例えば、アルミニウム青銅層）を中間層３２とし、熱伝導性微粒子を含むポリイミド樹脂皮膜を最内層３１と最外層３３とした３層のクラッド材を用いても良い。なお、特に３層であることに限るものではなく、熱伝導を促進させる部材があれば更に積層して良い。

これらの３層クラッド材は、熱伝導がよく均一に伝わるという性質を有する。従って、ＩＨコイル２３のコイルが巻かれた直径１０ｃｍ程度の円周上だけでなく、非加熱部３０全体を均一に発熱させることができる。

以上の構成で、ＩＨコイル２３に高周波電流が流れると、ＩＨコイル２３を取り巻くように磁力線が発生し、この発生する磁力線により、トップコート２４を通じて被加熱部３０ではうず電流と呼ばれる電流が流れる。うず電流が流れると被加熱部３０には電気抵抗があるため、ジュール熱が発生して、被加熱部３０が加熱される。

昇華転写シート６０を被加熱部３０の上にセットし、その上に布地５０が載せられてセットされる。熱プレスの対象となる昇華転写シート６０及び布地５０に対して発熱した被加熱部が押し当てられることにより、両者に対して熱及び圧力が加わり、昇華転写シート６０の図柄が布地５０に昇華転写される。

制御部４０は、図示しない電源からＩＨコイル部２２に供給される電流を制御するためのものである。具体的には、電流供給の有無、供給量、供給時間等についてＩＨコイル部２２毎に独立して制御することができる。

例えば、全てのＩＨコイル部２２を用いて被加熱部３０の全ての領域を同時に発熱させることや、一部のコイル部２２を用いて被加熱部３０の特定の領域のみ加熱するようにも制御できる。

更に、電流が供給されるＩＨコイル部２２を順次切り替えていくことにより、非加熱部３０の発熱する領域を移動させることも可能となる。

センサ部４２は、対象物（布地５０及び昇華転写用シート６０）の温度分布を測定するためのものである。センサ部４２は、複数のセンサ素子４６を備えている。各センサ素子４６は、導体板２４に近接して設けられており、被加熱部３０の温度を測定することによって対象物の加熱温度を測定する。

センサ部４２は、センサ素子４６によって測定された温度に基づいて被加熱部３０の温度分布を測定する。測定された温度分布は、温度分布に関する情報として制御部４０に送られる。

制御部４０は、当該情報に基づいて各ＩＨコイル部２２に供給される電流を制御することができる。なお、センサ部４２による温度分布状態の測定を常時行うこととし、制御部４０に対して温度分布に関する情報を常に送り続けることとしてもよい。

これにより、被加熱部３０を常に同一の温度で発熱させることができ、例えば、複数の布地５０を処理する場合であっても全ての布地に対して同一の条件により加熱することができ同一の品質を保つことができる。

その他、温度分布を測定する方法としては、センサ部４２とサーモグラフィとを連携させることにより、被加熱部３０又は熱プレスの対象物の温度分布を直接測定することとしてもよい。

なお、必要に応じて、本実施の形態による昇華転写装置１０は、昇華転写作業の際又は昇華転写作業の終了後に布地５０に対して水蒸気等を吹きかけるスチーム部を更に備えることとしてもよい。

以上説明したように、本実施の形態によれば、ＩＨコイル部２２の電磁誘導により被加熱部３０を発熱させるようにしているため、被加熱部３０の温度を瞬時に上昇させることができる。そのため、昇華転写装置１０の電源投入後においても最初の昇華転写作業をすぐに開始することができる。

また、ＩＨを使用するため、加熱が必要になった際にすばやく加熱を行うことも可能となる。このため、被加熱部３０を常に発熱させている必要がない。従って、作業効率を向上させることができ且つ電気代等の経済的コストも削減することができる。更に、被加熱部３０の上面に３層のクラッド材を用いるため被加熱部３０全体を均一に発熱させることができる。

１０昇華転写装置
２０加熱部
２２ＩＨコイル部
２３ＩＨコイル
２４トップコート
３０被加熱部
４０制御部
４２センサ部
４６センサ素子
５０布地
６０昇華転写用シート

Claims

所定の温度に加熱された加熱部を用いて被加熱部に熱及び圧力を加える機構を備えた熱プレス装置において、
前記被加熱部を電磁誘導加熱するＩＨコイル部と、
前記ＩＨコイル部に対向して設けられ、金属層を熱伝導性の高いポリイミド樹脂で被膜あるいは積層した少なくとも３層のクラッド材からなる被加熱部と、
前記ＩＨコイル部に流れる電流を制御する制御部と、
を有することを特徴とする熱プレス装置。
前記ＩＨコイル部には、一面に硬質ガラス又は強化ガラスをコーティングしたトップコートが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の熱プレス装置。
前記金属層は、アルミニウム又はアルミニウム合金であることを特徴とする請求項１に記載の熱プレス装置。
前記ＩＨコイル部は複数設けられており、前記制御部は、前記コイル部の夫々に流れる前記電流を制御することを特徴とする請求項１に記載の熱プレス装置。
請求項１〜４のいずれかの熱プレス装置を用いた昇華転写装置。