JP6687528B2 - 金メッキするための方法およびシステム - Google Patents

Description

本発明は、基板をカスタマイズする装置の分野に関する。したがって、本発明は、特に、一般に基板の「金属メッキ」と呼ばれる追加の塗料（または材料）を堆積することにより、基板をカスタマイズする方法および／またはシステムに関する。特に、本発明は、具体的には基板のインクジェット印刷のステップに続いて、金属メッキされる基板の領域と金属箔などの「金属メッキ」用の堆積装置との間の接触による「金属メッキ」のステップを含む印刷方法に関する。

［背景技術］
金属メッキ印刷をした基板の技法は当業者には周知である。この技法の基本原理は、堆積「金属メッキ」装置により、例えば（該塗料またはメッキを担持する）箔を基板の選択された領域上に、箔の所望の部分を基板の選択された領域に接着させるような方法で付着する／加圧することによって、追加の塗料（すなわち金属メッキまたは材料）を基板上に堆積するという事実に基づく。例えば、この技法は、カスタマイズされた塗料（例えば、金属箔）を基板上に堆積された接着剤上に堆積する前に、接着剤を基板上に所定のパターンで堆積することを含んでもよい。接着剤を堆積することは、例えば、インクジェット印刷、トナーベース印刷、シルクスクリーニングまたはオフセット印刷などの１つまたは複数の技法を使用して行われてもよい。

本発明は、具体的には、使用される印刷インクおよび／またはワニスに従って適合された、例えば、圧電印刷ヘッドを用いてレリーフにおけるインクジェット印刷技法に関する。

本発明の一部として使用される金属箔は、非制限的な例として、
−１つの任意の接着フィルムと、
−少なくとも１つの金属メッキフィルムと、
−１つの任意の保護フィルムと、
−１つの任意の離型フィルムと、
−金属箔を転写することができる少なくとも１つの転写層とを備える、数個の重ね合わせたフィルムからなる。

金属メッキにより基板をカスタマイズするための様々な溶剤は、先行技術および特に国際特許出願第２０１１１１０９５６号に公知であり、国際特許出願第２０１１１１０９５６号はその図２に示されたその実施形態において、加圧システム２００を備える冷間金属メッキシステム、およびこの加圧システムの上流に１層の接着剤２２２によって構成された堆積パターンを基板２２０上に堆積するための、印刷装置２１０（例えば、インクジェット・プリンタ）を備える印刷部を説明している。箔シートを基板上に加圧後、接着剤が硬化され粘着性になることにより、箔シートが規定のパターンに接着することが可能になる。加圧は、圧力ローラとも呼ばれる１つまたは複数のピンチローラ（２６０）を用いて行われる。この加圧は金属メッキシート全体の上に実行される。

［発明の概要］
［発明が解決しようとする課題］
金属メッキのための技法は、通常、金属箔との接着のより良好な性能を基板上で促進する一方で、基板上に堆積された金属メッキの見栄えを向上させるために最適化される。金属メッキ技法の進化および精度にもかかわらず、本出願者は、公知の金属メッキ技法でこれらの２つの条件を調和することは非常に困難であることを発見した。したがって、本発明の１つの目的は、金属箔の接着のより良好な性能を基板上で促進する一方で、基板上に堆積された金属メッキの見栄えを向上させる金属メッキ技法を提供することである。

本発明は、少なくとも先行技術のこの主な欠点を克服することを目的とする。

この目的は、金属メッキされる基板の領域と、金属メッキフィルムおよび転写層を備える金属箔との間を加圧することにより基板を金属メッキする工程によって達成され、加圧および金属メッキフィルムの堆積に続いて、金属メッキフィルムによって被覆された基板の領域に加圧することを特徴とする。したがって、加圧に続くこの追加のステップは、金属メッキフィルムをシートの転写層から分離後に実行される。

［図面の簡単な説明］
先行技術による金属メッキ技法を示す図である。 先行技術による金属メッキ技法を示す図である。 本発明の特定の実施形態による金属メッキ技法を示す図である。

［発明を実施するための形態］
金属メッキされる基板の領域と、金属メッキフィルムおよび転写層を備える金属箔との間への加圧は、あらゆる適切な方法によって行われてもよい。例として、
−図１に記載されるような１組または複数組のピンチローラの使用、
−図２に記載されるような１つまたは複数の圧力ローラの使用を挙げることができる。

次いで、金属箔が基板に対して加圧され、金属メッキフィルムが基板上に堆積され、このため、転写層から引き離されると、金属メッキフィルムで被覆された基板領域上に加圧する第２のステップは、あらゆる適切な方法によって行われる。例として、
−図１に記載されるような１組または複数組のピンチローラの使用、
−図２に記載されるような１つまたは複数の圧力ローラの使用を挙げることができる。

本発明の基本的な利点は、第１の加圧パラメータの好ましい設定を第２の加圧ステップのパラメータに対して独立して調節できることである。これは、金属メッキフィルムの接着の性能の両方を基板上で最適化する一方で、基板上に堆積された金属メッキの見栄えも向上させることを本出願者は驚異的な方法で発見した。

本発明は、例示的な方法で、また図３のその実施形態の１つによって説明される。図３の左側に本発明による圧力群が見られ、これは図３の右側に示された金属メッキ群から下流にある。したがって、基板は右から左に移動される。

圧力群は、互いに対向して設置され反対方向に回転する最低２つの電動ローラから構成され、その距離は基板の様々な厚さに適合するように調節可能であり、本発明の好ましい実施形態によれば、この調節は基板の厚さだけでなく、基板上に予め印刷されたインクおよび／またはワニスの厚さ、ならびに任意には、金属メッキの前の基板処理ステップ中に基板に加えられた厚さのすべてを考慮に入れ、さらに任意には金属メッキ群（複数可）によって堆積された金属箔のフィルムの厚さも考慮にいれてもよい。

本発明の特定の一実施形態によれば、対向するローラ間の距離は電動化され動的に制御されることが可能である。

本発明の特定の好ましい一実施形態によれば、上部ローラの表面は下部ローラの表面と異なり、特に上部ローラの表面は下部ローラの表面より圧縮可能である。例として、上部ローラは圧縮可能な材料の表面を有することにより、上部ローラを金属メッキの堆積形状に一致させることができる一方で、下部ローラはより硬質の材料、例えば、非圧縮性の材料から構成される。

本発明の特定の一実施形態によれば、上部ローラは金属メッキの接着を向上させる加熱装置を有する。例として、この加熱装置は、加熱が該ワニスを軟化するため、有利なことに、金属メッキフィルムがワニスで被覆されるときに使用されてもよい。

本発明の特定の一実施形態によれば、圧力群は機械を減速しないように金属メッキ群の圧力群以上の直線速度で（ローラの表面上で）機能する。

本発明の特定の一実施形態によれば、金属メッキ群と圧力群との間の距離は処理される基板の最大長より大きい。

本発明の一特徴は、金属メッキフィルムを圧力群で処理するステップを行うことを可能にすることであり、圧力群は金属メッキ群によって制御される堆積のステップから独立してこのステップを制御し、したがって、これは金属メッキフィルムの接着の性能の両方を基板上で最適化する一方で、基板上に堆積された金属メッキの見栄えも向上させる。

圧力群の制御特徴は、例示的な目的として以下が提供される、すなわち、調節可能な圧力（例えば、１〜１０バール、好ましくは１バールを超える作動圧力をもつ）、および／もしくは調節可能な速度、ならびに／または調節可能な温度（例えば、最高作動温度２５０℃、例えば、５０〜２４０℃、好ましくは１４０〜２２０℃、例えば、１８０℃）、ならびに／または５０〜９５ショアＡの上部ローラ塗布の硬度である。

本発明によって提供される改善は、本出願者により研究室で金属メッキの接着の品質を評価し、ならびに様々な試料の間の直視比較を行うために行われた試験によって実証されてきた。金属メッキの接着の品質は、「スコッチテープ」試験で実施された。堆積された金属メッキを予めカッターで薄く削り、１片のスコッチテープを金属メッキ上に加圧し、次いで、速やかに剥ぎ取り、接着剤が金属メッキを剥ぎ取らない場合はその接着が十分であるとみなされる。

基板は多数の材料から選択されてもよく、紙、段ボールおよびプラスチック基板などの、標準の印刷装置および／またはカスタマイズ装置で頻繁に使用される材料に限定されるとみなされるべきではない。非制限的な例には、金属、紙、不織布、プラスチック、例えば、メタクリル系共重合樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンおよび／またはポリ塩化ビニル、またはさらにセルロース型材料、例えば、木材、合板、または結晶物質、例えば、ガラスもしくはセラミックなどを挙げることができる。したがって、本発明はこれらの材料のあらゆる組合せ、例えば、１つまたは複数のこれらの構成要素を備える複合材料、例えば牛乳パックなどにも適用される。

本発明によれば、基板（箔、ボール紙など）は概して長方形状または正方形状である。このシートは、通常、印刷機内の基板転写システムを介して、印刷可能な基板および／またはカスタマイズ可能な基板を供給するための少なくとも１つの入力ストア（ｉｎｐｕｔ ｓｔｏｒｅ）から、長手軸に沿って配向された転送経路に沿って、印刷された基板および／またはカスタマイズされた基板を受領する少なくとも１つの出力ストア（ｏｕｔｐｕｔ ｓｔｏｒｅ）に移動する。基板の「外縁部」はこの長手軸のいずれかの側に配置された２つの縁部であり、正面縁部および／または背面縁部はその横縁部である。

本発明は、金属メッキする方法および／またはシステムに関する。また本発明は、基板の金属メッキを備える印刷方法および／またはシステムに関する。本発明の方法に適したあらゆる金属メッキ技法を使用してもよい。しかし、本発明のいくつかの好ましい実施形態によれば、「冷間箔転写」としても公知の冷間箔技法が使用される。

したがって、本発明のいくつかの実施形態によれば、金属箔（したがって、これは金属メッキ装置の一部である）は、該箔の堆積を必要とする基板の印刷された領域に対して加圧される。金属箔と基板との間のこの接触は、概して２つのローラを用いて実行され、基板と金属箔を２つのローラの間で接触させる。

金属メッキフィルムの最適な分離および印刷された基板の領域へのその接着を確保するために、接着剤が使用されることが好ましい。この接着剤は、（金属メッキを塗布する前に）印刷された領域に位置付けること、あるいは金属箔自体の一部を形成することのいずれかが可能である。本発明に適合された、いくつかの実施形態では、接着フィルム（これを金属メッキされる領域に対して加圧することになる）を組み込む金属箔が使用され、接着フィルムに（金属メッキを塗布する前に）接着剤を（同じまたは異なる）印刷された領域上に予め塗布されている。本発明の他の実施形態では、印刷に使用されるインクおよび／またはワニスにより、すでに金属メッキで被覆される領域に接着特性が与えられている。後者の選択により金属メッキされる領域上に追加的に接着剤を使用する必要が回避され、および／または接着フィルムのない金属箔が使用されるので、後者の選択は特に有利である。

最後に、本発明の特定の実施形態によれば、金属メッキ技法は、インクおよび／またはワニスおよび／または接着剤を架橋させることができ、したがって金属箔と基板のレリーフ領域との間の接着を改善させることができる、活性化ステップ（例えば、紫外線の使用）も含んでもよい。

本発明に使用される用語「金属箔」および「金属メッキ」は、金箔の使用に限定されず、あらゆる「金属メッキ」装置を使用できることは当業者には明らかである。当然のことながら、これらの用語は装飾箔のすべての種類（金属箔と呼ばれることもある）を網羅し、その中で例示および非制限的な例として、アルミニウム、クロミウム、金、銀、銅、または任意には、活性金属塩も挙げることができる。概してカスタマイズするために基板に対して加圧される金属箔を使用することが通例であり、したがって本出願はこの一般用語を金属メッキ装置の使用を意味するために使用する。

本発明との関連で使用される金属箔は、概して基板の断面の寸法に実質的に等しい幅を有するロールの形で供給される。

本発明との関連で使用される金属箔は、概して数個の重ね合わせたフィルムから構成される。非制限的および非網羅的な例として、金属メッキされる基板に付着する順に、
−接着フィルム（任意であるが好ましい）であって、このフィルムはあらゆる種類の樹脂および／またはワックスおよび／または充填剤を含んでもよく、また加熱処理の影響下で粘着状態に移行することが可能であり、その厚さは概して０．５〜５ミクロンである、接着フィルム、ならびに／または
−少なくとも１つの金属メッキフィルム、ならびに
−ラッカリングおよび／もしくは着色（あらゆる種類の染料および／もしくは顔料および／もしくは艶消し剤もしくは艶出し剤も含むことができる）とも呼ばれる保護フィルム（任意であるが好ましい）であって、この保護フィルムは、化学耐性特性であれ、および／もしくは物理耐性特性であれ、使用目的に依存して多くの特性によって特徴付けられることが可能である、保護フィルム、ならびにまたは
−離型（「離型層」）とも呼ばれる分離フィルム（任意であるが好ましい）であって、このフィルムは通常非常に薄く（通常厚さ０．１ミクロン未満）、例えば、このフィルムは溶剤可溶樹脂および／もしくはワックスから形成されてもよい、分離フィルム、ならびに／または
−金属メッキシートを転写できる１つの転写層であって、この層は概して５〜５０ミクロンの厚さを有し、この層は概して、ポリエステルフィルムから構成される、１つの転写層を挙げることができる。

本発明による印刷方法は、概して、金属箔によって被覆される領域内の基板のレリーフにおけるインクジェット印刷に関する。インクジェット印刷は当業者には周知である。

領域は、例えば、点、文字および／またはあらゆる他の幾何学的形の何であれ、あらゆる形であってもよい。領域は異なる材料、例えば、インクおよび／またはワニスから構成されてもよい。また領域は金属メッキのステップの前に１層の材料で被覆されてもよく、例えば、接着剤で被覆されてもよいが、本発明の特定の実施形態によれば、金属メッキのステップはインクジェットによって堆積されたインクおよび／またはワニス上に直接行われる。

金属メッキシートによって被覆されると定められた該領域のレリーフは、好ましくは約１ミクロンの厚さ、好ましくは５ミクロンを超える厚さ、さらに１０ミクロンを超える厚さを示す。予め基板上に堆積されたあらゆる材料、例えば、ワニスおよび／またはインクのこの厚さは、概してレリーフにおける印刷により１ミリメートル未満である。しかし、本発明は、インク（および／またはワニス）のジェット印刷を連続した層に使用し、したがって数センチメートル以下、例えば２ｃｍ未満の厚さを有する、３Ｄ技術によって印刷された基板に対する塗布であってもよい。

また本発明は、本出願に記載された方法の少なくとも１つを実装する手段を含む、少なくとも１つの印刷および／またはカスタマイズ装置（もしくはシステム）に関することが前述から理解される。本出願に与えられた機能性を考慮すると、このようなシステムまたは装置はその方法を参照して説明された機能を行うための手段を含み、これらの手段をより詳細に説明する必要はないことが理解される。

本明細書は、図および／または様々な実施形態を参照して様々な技術的特徴および利点を説明する。所与の実施形態の技術的特徴が、そうではないと明白に記載されない限り、またはこれらの特徴は両立しない、もしくはその組合せが本出願に記載された技術的問題の少なくとも１つの解決を提供しない場合に、実際には別の実施形態の特徴と組み合わせてもよいことが当業者には理解されよう。さらに、所与の実施形態に説明された技術的特徴は、そうではないと明白に記載されない限り、この様式のその他の特徴から分離されてもよい。

本発明は、多くの他の特定の形の実施形態を主張されたように本発明の範囲から逸脱することなく可能にすることが、当業者には明らかである。それゆえ、これらの実施形態は、添付の特許請求の範囲によって定義された領域内で修正できる例示な目的であるとみなされるべきであり、本発明は上に与えられた詳細に限定されるべきではない。

Claims (13)

1. 基板を金属メッキするための方法であって、
   ａ）第１の工程において、前記基板に対し金属箔をプレスする工程であって、前記金属箔が少なくとも１つの転写層と、前記転写層に取り付けられた金属メッキフィルムを備え、前記第１の工程が、前記基板に対し前記金属箔をプレスする工程と、前記基板上に前記金属メッキフィルムを堆積させる工程と、および前記転写層は前記金属メッキフィルムから剥離される工程を包含する、工程と、
   ｂ）続く第２の工程において、堆積した前記金属メッキフィルムによって被覆された前記基板の領域に圧力を印加する工程であって、前記第２の工程で印加される圧力は、前記第１の工程で印加された圧力とは独立して調整可能であることを特徴とする、工程と、
   を包含し、
   前記第２の工程において、５０℃ないし２４０℃の範囲で温度調整を行い、前記金属メッキフィルムの温度を上昇させる、方法。
2. 前記金属箔が、分離フィルムをさらに備える、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記金属箔が、接着フィルムをさらに備える、請求項２に記載の方法。
4. 前記金属箔が、保護フィルムをさらに備える、請求項２に記載の方法。
5. 前記第２の工程において印加される圧力が、１〜１０バールの範囲内にある、請求項１に記載の方法。
6. 前記第２の工程において印加される圧力が、ピンチローラによって印加され、かつ前記金属メッキフィルムの温度調整を上部ローラによって行う、請求項１に記載の方法。
7. 前記基板上の領域上のレリーフに印刷するインクジェット印刷工程をさらに包含し、かつ、レリーフに印刷された前記領域が前記金属メッキフィルムによって被覆される、請求項１に記載の方法。
8. 前記レリーフに印刷される前記領域が、１マイクロメートル以上の厚さを有する、請求項７に記載の方法。
9. 基板に金属メッキをするためのシステムであって、
   金属メッキされる前記基板の領域と、金属メッキフィルムおよび転写層を備える金属箔との間に圧を印加する少なくとも１つの金属メッキ群であって、それによって、前記転写層は前記金属メッキフィルムから剥離し、前記基板上に前記金属メッキフィルムを被覆する、少なくとも１つの金属メッキ群と、
   前記金属メッキ群の下流に位置する少なくとも１つの圧力群であって、前記金属メッキフィルムにより被覆された前記基板の領域上に圧力を印加する、圧力群と、
   を備え、
   前記少なくとも１つの圧力群によって印加される圧力が、前記少なくとも１つの金属メッキ群によって印加される圧力に対し独立に調整可能であることを特徴とし、
   前記圧力群が、前記金属メッキフィルムの温度を５０℃ないし２４０℃の範囲で上昇させるための加熱装置を備える、
   システム。
10. 前記少なくとも１つの圧力群が、最低限の２つの電動ローラによって構成され、互いに対向する方向に設置され、対向方向に回転し、かつ前記２つの電動ローラの距離は、前記基板の様々な厚さに適合するように調整可能である、請求項９に記載のシステム。
11. 前記加熱装置が上部の電動ローラと一体化している、請求項１０に記載のシステム。
12. 前記上部の電動ローラが、５０ないし９５ショアＡ硬度を有する、請求項１０に記載のシステム。
13. 前記システムが、インクジェット印刷群をさらに備え、前記インクジェット印刷群が、前記金属メッキ群によって圧力を印加する前に、インク手段および/またはワニス手段によって前記基板上のレリーフに印刷をする、請求項９に記載のシステム。
    

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