TWI529071B - A liquid surface activation method of a transfer film, and a hydraulic transfer method and a hydraulic transfer apparatus - Google Patents
A liquid surface activation method of a transfer film, and a hydraulic transfer method and a hydraulic transfer apparatus Download PDFInfo
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Description
本發明係關於一種液壓轉印(水壓轉印),將預先由轉印油墨實施適宜之轉印圖案(表面油墨層)而成之轉印薄膜於轉印液面上(水面上)浮動支持,且於此抵壓被轉印體而使其沒入轉印液中(水中),藉此利用液壓將薄膜上之轉印圖案轉印至被轉印體,且係關於一種使轉印圖案之油墨或硬化性樹脂層活性化時,即便以將轉印薄膜供給至液面上而活性化為前提,亦可持續進行精緻之轉印的新穎活性化方法以及液壓轉印手法。
液壓轉印係如下手法:例如於水溶性薄膜(承載薄片)上,將實施有特定之非水溶性之轉印圖案或硬化性樹脂層而成的轉印薄膜依序供給至轉印槽內之轉印液上且使其漂浮,一面使被轉印體接觸該轉印薄膜一面使其浸漬於轉印槽內,利用液壓而將轉印薄膜上之轉印圖案轉印至被轉印體之表面。再者,轉印薄膜上如上述般轉印圖案係藉由油墨而事先形成(印刷)於水溶性薄膜上,轉印圖案之油墨為乾燥狀態。因此,進行轉印時,需要於轉印薄膜上之轉印圖案上塗佈活性劑或稀釋劑類,使轉印圖案返回至與剛印刷後相同之濕潤狀態即顯示附著性之狀態,此被稱為活性化。
此處,作為使轉印薄膜活性化之一般手法,已知有使用凹版輥式塗佈器或觸接輥塗佈器或噴霧噴嘴(噴槍)之活性劑塗佈手法。其中,凹版輥式塗佈器、觸接輥塗佈器係用於在將轉印薄膜誘導(供給)至轉印槽內之前使油墨活性化,另一方面,噴槍係用於使轉印薄膜漂浮於轉印槽內之液面之狀態、即將轉印薄膜誘導至轉印槽內後,於液面上使油墨活性化。以下,對各手法之缺點(問題)進行說明。
首先,於使用凹版輥式塗佈器之活性劑塗佈手法中,存在轉印製品之裝飾層出現凹版之穴孔(凹凸)而導致裝飾層之品質下降之問題。又,於觸接輥塗佈器中,雖可消除凹版輥之穴孔,但存在裝置更昂貴之缺點。又,使用塗佈器之該等手法均係於轉印薄膜漂浮於轉印槽內之液面之前使其活性化(塗佈活性劑),故薄膜剛著液後便開始吸水,且於短時間內發生收縮及膨脹。因此,需要使用規制薄膜之膨潤幅度之導引機構(導引鏈條),進而一面自薄膜下方供給氣泡一面利用鼓風機向薄膜面吹風,防止產生褶皺,且為緩和鼓風機產生之風、水面上之波之影響,需要同時設置防風板、消波裝置,轉印裝置之成本變高。
另一方面,使用噴槍之活性劑塗佈手法、即將轉印圖案仍為乾燥狀態之轉印薄膜漂浮於轉印槽內後便開始活性化的手法中,即便水溶性薄膜因著液而含水後膨潤,乾燥狀態之油墨亦發揮抑制轉印薄膜之膨潤、擴大之作用,故轉印薄膜著液後亦不會過於膨潤擴大。而且,於本手法中,係於此種薄膜之狀態下自噴槍向轉印圖案塗佈活性劑,故不會產生上述凹版輥式塗佈器帶來之穴孔。又,乾燥油墨對膨潤、擴大之規制於活性劑塗佈之後立即解除,轉印薄膜擴展為導引鏈條寬度為止,且變成適於轉印之油墨之濕潤狀態。
此處,作為活性劑之噴射方式,有於薄膜上方之低壓霧化方式或濾罩內產生微細霧滴之自重沈降的活性化方式(參照專利文獻1)、或者提出高塗覆效率之靜電噴射塗佈方式(參照專利文獻2)等。然而,於使用噴槍之手法中,如上述般乾燥狀態之油墨發揮抑制轉印薄膜之膨潤、擴大的作用,故轉印薄膜著液後亦不會過於膨潤擴大,因此,於本手法中,活性化前之轉印薄膜係以兩側未被導引之非規制狀態於液面上浮動移送,且於該狀態下塗佈活性劑(活性化)。
當然,即便設置自活性化前保持轉印薄膜之兩側之導引鏈條,亦並不一定將轉印薄膜確實地保持於導引鏈條上。其原因在於,如上述般轉印薄膜因著液而僅下側之水溶性薄膜膨潤,故有由於與上側之油墨層之延伸差,使得薄膜兩端部分整體向上方捲起之傾向(以自水面浮起之方式捲起的傾向)。
又,於轉印薄膜與導引鏈條之間之液面上,活性劑成分浮動、滯留之情形時,該活性劑成分會阻礙轉印薄膜之伸展,轉印薄膜始終難以與導引鏈條接觸。
據此,活性化前之轉印薄膜於導引鏈條之中央移動,活性化後左右均等伸展者極少,通常係以偏向或接觸左右任一導引鏈條之狀態受到活性化,不斷進行伸展。因此,活性化後之轉印薄膜存在左右伸展倍率略有不同,產生轉印圖案之彎曲、或轉印薄膜擱置於導引鏈條上而無法轉印等之問題。
又,若轉印槽之側壁附近有活性劑成分浮動、滯留,則會阻礙薄膜之伸展,故存在適於轉印之位置發生變化等問題。
進而,為了保證適當之作業環境,即便利用排氣管將濾罩內之活性劑排出,亦難以自排出氣體中分離回收活性劑成分,不僅去除臭氣之除臭裝置昂貴,即便分離回收後其量亦極少,故存在無活性劑成分再調整之經濟上優點等問題。
又,未被轉印至被轉印體之殘留薄膜係由轉印槽下游之溢流部回收溶解,沈澱為油墨等固形成分,以此方式淨化後之回收液(轉印液)進行溫度調整後,自轉印槽上游部而被循環再利用。該點於連續式轉印方式批次式轉印方式中均為大致相同之構成。
此處,當轉印液接近於淡水、水溶性薄膜(例如PVA:聚乙烯醇)之濃度為500 ppm以下時,轉印薄膜較硬,附著性差而容易引起轉印不良。然而,若繼續進行液壓轉印而使得水溶性薄膜之濃度上升至約3000 ppm以上,則此次轉印薄膜變得過於柔軟,存在依然容易引起轉印不良之問題。
再者,轉印後之被轉印體藉由脫膜清洗裝置而將水溶性薄膜清洗、淋洗之後被乾燥,但清洗廢水通常係經排水處理後排出或者經高度處理後作為工業用水再次利用。
[專利文獻1]日本專利特開平7-76067號公報
[專利文獻2]日本專利特開2005-81619號公報
本發明係認清此種背景後研究而成者,其嘗試開發一種一面以將轉印薄膜於轉印液面上活性化為前提,一面可抑制如上所述之轉印圖案之左右不均衡伸展,且可短時間內均勻且有效地向轉印薄膜之轉印圖案塗佈活性劑,再者可持續進行精緻之轉印的新穎轉印薄膜之活性化方法以及應用其之液壓轉印手法。
首先,技術方案1係一種轉印薄膜之活性化方法,其係將水溶性薄膜上至少以乾燥狀態形成轉印圖案而成之轉印薄膜以轉印圖案朝上之狀態供給至轉印槽內之液面上,其後自轉印薄膜之上方塗佈活性劑而使轉印薄膜上之轉印圖案活性化者,其特徵在於:於上述轉印槽上,設有在距供給至轉印槽中央之液面上之轉印薄膜於左右均等位置保持薄膜兩側而向活性化區域導引的活性化前導引機構,且藉由該活性化前導引機構保持轉印薄膜之期間,促進轉印薄膜向厚度方向之膨潤,且於活性化區域,於解除活性化前導引機構對轉印薄膜之導引作用的狀態下,向轉印薄膜上塗佈活性劑。
又,技術方案2之轉印薄膜之活性化方法係如上述技術方案1之要件,其特徵在於:上述活性化區域中之轉印薄膜之活性化係藉由活性化前導引機構而相對於活性化前之轉印薄膜向厚度方向促進膨潤,且於活性化區域之前解除活性化前導引機構對轉印薄膜之兩側保持,於該狀態下塗佈活性劑,藉此一次解除乾燥狀態下之油墨的伸展抑制狀態,使轉印薄膜向寬度方向無畸變地左右均等地膨潤。
又,技術方案3之轉印薄膜之活性化方法係如上述技術方案1或2之要件,其特徵在於:於上述活性化區域之後段,設有活性化後導引機構,其於距轉印槽中央左右均等之位置上,保持由活性化而向寬度方向伸展之轉印薄膜之兩側,且向轉印區域導引。
又,技術方案4之轉印薄膜之活性化方法係如上述技術方案1、2或3之要件,其特徵在於:於上述活性化區域向轉印液面上之轉印薄膜塗佈活性劑時,噴出活性劑之噴槍一面向轉印薄膜之寬度方向往復移動一面伸出至轉印薄膜之兩側外方而塗佈活性劑,且於活性化區域之轉印薄膜之兩側外方部分設有除去機構,該除去機構將塗佈於轉印液面上且於液面上浮動之多餘的活性劑成分與轉印液一併排出,且將於覆蓋活性化區域之濾罩內浮動飛散的活性劑同時抽吸而與轉印液混合排出。
又,技術方案5之轉印薄膜之活性化方法係如上述技術方案4之要件,其特徵在於:於因上述活性化而向寬度方向伸展之轉印薄膜即將接觸活性化後導引機構之前的位置上設有除去機構,該除去機構將活性化後導引機構與轉印薄膜之間之轉印液面上浮動的活性劑成分送入至活性化區域之兩側將多餘的活性劑成分與轉印液一併排出的部位、或者轉印槽之側壁與活性化後導引機構之間。
又,技術方案6之轉印薄膜之活性化方法係如上述技術方案1、2、3、4或5之要件,其特徵在於:將上述轉印薄膜供給至轉印液面上時,於將轉印薄膜供給至轉印槽前之階段,於轉印薄膜之兩側部分形成有對抗向薄膜寬度方向捲起之條帶狀之防捲起用凹凸。
又,技術方案7係一種液壓轉印方法,其係將於水溶性薄膜至少以乾燥狀態形成轉印圖案而成的轉印薄膜於轉印槽內之液面上浮動支持,自其上方按壓被轉印體,利用由此產生之液壓,主要向被轉印體之設計面轉印轉印圖案者,其特徵在於:使上述轉印薄膜活性化時,係藉由上述技術方案1、2、3、4、5或6之活性化方法而進行活性化。
又,技術方案8之液壓轉印方法係如上述技術方案7之要件,其特徵在於:於上述轉印槽之下游側設有溢流部,自由其回收之液體中將殘留薄膜等夾雜物沈澱、除去,且對該回收液進行溫度調整後自轉印槽之上游側循環供給,且自上述轉印槽被提取之被轉印體之後被送往脫膜清洗步驟,於此處將表面之水溶性薄膜溶解清洗,且將該步驟中產生之包含經溶解之水溶性薄膜之清洗廢水循環供給於上述轉印槽之溢流部之前方。
又,技術方案9之液壓轉印方法係如上述技術方案7或8之要件,其特徵在於:於上述轉印槽上,在將被轉印體自轉印液中提取之出液區域內,形成有自出液中之被轉印體之設計面遠離之設計面背離流,使轉印液面上之泡或液中滯留的夾雜物遠離出液中之被轉印體之設計面而被排出至轉印槽外。
又,技術方案10之液壓轉印方法係如上述技術方案9之要件,其特徵在於:於上述溢流部之前段進而設有面向於出液中之被轉印體之設計面之溢流槽,且藉由該溢流槽而形成上述設計面背離流。
又,技術方案11係一種液壓轉印裝置,其係包括:轉印槽,其貯留轉印液;轉印薄膜供給裝置,其向該轉印槽供給轉印薄膜;活性劑塗佈裝置,其向供給至轉印槽之液面上之轉印薄膜塗佈活性劑而使其變成可轉印之狀態;及被轉印體搬送裝置,其相對於因活性劑而於轉印槽之液面上變成活性化狀態的轉印薄膜,自上方按壓被轉印體;且將於水溶性薄膜上至少轉印圖案以乾燥狀態形成而成的轉印薄膜,於轉印槽內之液面上浮動支持,且自上方按壓被轉印體,利用由此產生的液壓,主要於被轉印體之設計面轉印轉印圖案者,該液壓轉印裝置之特徵在於:於上述轉印槽上設有在距供給至轉印槽中央之液面上之轉印薄膜於左右均等位置保持薄膜兩側而向活性化區域導引的活性化前導引機構,且藉由該活性化前導引機構保持轉印薄膜之期間,促進轉印薄膜向厚度方向之膨潤,且於活性化區域,於解除活性化前導引機構對轉印薄膜之導引作用的狀態下向轉印薄膜塗佈活性劑。
又,技術方案12之液壓轉印裝置係如上述技術方案11之要件,其特徵在於:於上述活性化區域之後段設有活性化後導引機構,該活性化後導引機構於距轉印槽中央左右均等之位置保持因活性化而向寬度方向伸展的轉印薄膜之兩側且向轉印區域導引。
又,技術方案13之液壓轉印裝置係如上述技術方案11或12之要件,其特徵在於:上述活性劑塗佈裝置具備噴出活性劑之噴槍,且該噴槍一面於活性化區域向轉印薄膜之寬度方向往復移動一面伸出至轉印薄膜之兩側外方為止而塗佈活性劑,且於活性化區域中之轉印薄膜之兩側外方部分設有除去機構,該除去機構將塗佈於轉印液面上且於液面上浮動之多餘的活性劑成分與轉印液一併排出,且將於覆蓋活性化區域之濾罩內浮動飛散的活性劑同時抽吸而與轉印液混合排出。
又,技術方案14之液壓轉印裝置係如上述技術方案13之要件,其特徵在於:於上述活性化區域之兩側,在將多餘的活性劑成分與轉印液一併排水、回收之除去機構之吸入口處,設有促進含多餘活性劑成分之空氣與回收液之氣液接觸的填充材,進而於該機構之回收液之排水側後段設有內置促進含多餘活性劑成分之空氣與回收液之氣液接觸之填充材及除霧器的噴霧分隔件,再者於其後段設有排氣扇,根據該構成,含多餘活性劑成分之空氣係使活性劑成分溶入回收液而經淨化之後,自排氣扇釋放至外部。
又,技術方案15之液壓轉印裝置係如上述技術方案13或14之要件,其特徵在於:於因上述活性化而向寬度方向伸展之轉印薄膜即將與活性化後導引機構接觸之前的位置上,設有除去機構,該除去機構將活性化後導引機構與轉印薄膜之間之轉印液面上浮動的活性劑成分,送入於活性化區域之兩側將多餘的活性劑成分與轉印液一併排出的部位、或轉印槽之側壁與活性化後導引機構之間。
又,技術方案16之液壓轉印裝置係如上述技術方案11、12、13、14或15之要件,其特徵在於:上述轉印薄膜供給裝置於供給至轉印槽之前之轉印薄膜之兩側部分具備形成對抗向薄膜寬度方向捲起之條帶狀之防捲起用凹凸的凹凸成形輥、或者將防捲起用凹凸形成為微觀凹凸的雷射雕刻機。
又,技術方案17之液壓轉印裝置係如上述技術方案11、12、13、14、15或16之要件,其特徵在於:上述活性化前導引機構係藉由於滑輪上捲繞環狀皮帶而成之輸送機構成者,且滑輪之旋轉軸係設定於大致鉛垂方向,且設定為其實捲繞之皮帶之寬度方向為轉印液面之高度方向。
又,技術方案18之液壓轉印裝置係如上述技術方案12、13、14、15、16或17之要件,其特徵在於:上述活性化後導引機構為使活性化前導引機構保持薄膜兩側之導引構件避開活性化區域而置於轉印區域之後,藉由與活性化前導引機構相同之導引構件而保持因活性化而伸展的轉印薄膜之兩側。
又,技術方案19之液壓轉印裝置係如上述技術方案11、12、13、14、15、16、17或18之要件,其特徵在於:於上述轉印槽之下游側設有溢流部,自此處所回收之液體中將殘留薄膜等夾雜物沈澱、除去,且對該回收液進行溫度調整後藉由循環管路而自轉印槽之上游側進行循環供給,且於上述轉印槽之後段具有對自轉印槽提取之被轉印體之表面進行清洗的脫膜清洗裝置,藉由該裝置將附著於被轉印體表面之水溶性薄膜溶解清洗而去除,且該脫膜清洗裝置係藉由循環排水管路而連接於上述轉印槽,於脫膜清洗步驟中產生之含經溶解之水溶性薄膜的清洗廢水進行循環供給至上述轉印槽之溢流部前方。
又,技術方案20之液壓轉印裝置係如上述技術方案11、12、13、14、15、16、17、18或19之要件,其特徵在於:於自轉印液中提取上述被轉印體之出液區域設有作用於轉印液中處於上浮狀態之被轉印體之設計面作用的背離流形成機構,形成自出液中之被轉印體之設計面遠離的設計面背離流,藉此使轉印液面上之泡或液中滯留之夾雜物遠離出液中之被轉印體之設計面,而向轉印槽外排出。
又,技術方案21之液壓轉印裝置係如上述技術方案20之要件,其特徵在於:於上述溢流部之前段進而設有面向於出液中之被轉印體之設計面之溢流槽,且藉由該溢流槽而形成上述設計面背離流。
以該等各技術方案記載之發明之構成為手段而解決上述問題。
首先,根據技術方案1、7或11之發明,轉印薄膜於活性化前係一面由活性化前導引機構保持兩側一面被送往活性化區域,故可防止活性化前之轉印薄膜發生偏離、位置偏移、或者蜿蜒等。又,兩側經活性化前導引機構保持(規制)之轉印薄膜尤其係承載轉印圖案之水溶性薄膜於厚度方向上之膨潤被促進,藉由其後之活性劑塗佈,一次解除乾燥狀態下之油墨之伸展抑制狀態,完成向寬度方向膨潤之準備(態勢)。即,轉印圖案(油墨)趨向於一次之活性化而均等地伸展,因此需要於活性化前使水溶性薄膜柔軟(膨潤)至能追隨轉印圖案之延伸之程度,本發明中,可藉由活性化前導引機構而實現厚度方向膨潤促進。
又,可實現活性劑之散佈效率高、改善作業環境且降低初始成本、運轉成本的裝置,從而可提高量產性。
又,根據技術方案2或7之發明,轉印薄膜於到達活性化區域為止之期間處於厚度方向上充分膨潤的狀態,且活性化時係以兩側之保持被解除之狀態塗佈活性劑,故可一次解除乾燥狀態下之油墨之伸展抑制狀態,使轉印薄膜於寬度方向上無畸變且左右均等地伸展、擴大。
又,根據技術方案3、7或12之發明,供給至轉印液面上之轉印薄膜首先由活性化前導引機構保持、移送至轉印槽中央部後,於活性化區域解除該保持而於轉印槽中央部活性化(塗佈活性劑),向寬度方向左右均等地膨潤之後,受到活性化後導引機構之保持、移送。即,轉印薄膜係受到隔著活性化區域而遍及兩階段之位置偏移防止或偏離防止等之控制者,因此轉印薄膜於活性化區域中即便以薄膜兩側之保持被解除之狀態活性化,活性化後亦以所期望之位置、伸展程度被送往轉印區域(以薄膜之寬度方向大致均等地伸展之狀態被供給至轉印區域)。又,藉此即便重複進行連續轉印,亦可持續進行精緻之轉印。
又,根據技術方案4、7或13之發明,活性劑係超出至轉印薄膜之兩側外方為止而塗佈,故可使轉印薄膜向左右(寬度方向)均等地伸展。又,於活性化區域之兩側設有除去機構,該除去機構將轉印液面上之多餘的活性劑成分與轉印液一併排出,且將於覆蓋活性化區域之濾罩內浮動飛散之活性劑亦同時抽吸而與轉印液混合排出,故可確實地防止轉印薄膜之伸展下降,從而可使活性化後之轉印薄膜穩定地接觸(保持)於活性化後導引機構。
又,根據技術方案5、7或15之發明,轉印薄膜即將接觸活性化後導引機構之前之位置上滯留、浮動的活性劑成分係藉由除去機構而被送入與活性化後導引機構之間(導件背側)等,故可防止活性化後之轉印薄膜之伸展下降,從而可使活性化後之轉印薄膜穩定地接觸(保持)於活性化後導引機構。
又,根據技術方案6、7或16之發明,於供給前之轉印薄膜之兩側部分形成有條帶狀之防捲起用凹凸,故可防止著液後轉印薄膜產生之捲起現象。又,藉此,可使轉印薄膜穩定地接觸於活性化前導引機構,從而實現轉印薄膜之確實的保持。進而可擴大薄膜有效使用寬度,且亦可抑制寬度方向之伸展率,故可緩和圖案延伸感,表現出高精細之轉印設計。
又,根據技術方案8或19之發明,係將來自脫膜清洗步驟之排水(含經溶解之水溶性薄膜之清洗廢水)導入至轉印槽而循環利用,且該步驟中被沖掉之水溶性薄膜亦由轉印槽之溢流部沈澱、回收,故可將轉印槽之水溶性薄膜濃度控制於一定範圍內,從而可實現轉印性能之穩定化,大致無須更換轉印液。
又,根據技術方案9或20之發明,相對於出液中之被轉印體而形成自設計面遠離之方向之設計面背離流,故泡或薄膜殘渣等夾雜物難以附著於設計面上,可獲得美觀之轉印製品(被轉印體)。又,由於設計面上難以附著泡或夾雜物,故可將轉印圖案本身精緻地轉印,從而難以產生圖案畸變或變形。
又,根據技術方案10或21之發明,於在轉印槽之末端部將薄膜殘渣等與轉印液一併回收之溢流部(第2段OF槽)之前段,進而設有設計面背離流形成用之溢流槽(第1段OF槽),而變成2段溢流構造,故可以如下方式控制轉印槽內之液體之流動。首先,由於第1段OF槽變成液流阻力,故於大致設有第1段OF槽之高度(深度)之中層流變成於該OF槽下方通過之流動。即,中層流於即將到達第1段OF槽之前變成向該OF槽下方潛入之朝下流動,通過第1段OF槽之後變成朝上流動。另一方面,於較中層流更高位置(液位準)流動之上層流(轉印槽中之表面流)被第1段OF槽直接回收。又,於較中層流更低位置流動的下層流(於轉印槽之底部流動之液流)亦不受第1段OF槽左右,而維持水平流動,故產生中層流所含之夾雜物難以沈降、滯留於轉印槽之底部之屏障效果。又,通過第1段OF槽之後,中層流變成朝上流動,由此下層流被抽出至上側,藉由該等中層流、下層流之朝上流動而將轉印液中尤其認為大多包含於中層流之下面的夾雜物送至第2段OF槽,於此可有效地進行回收。
又,根據技術方案14之發明,係將含多餘的活性劑成分之空氣充分溶入回收液(轉印液)而進行處理,故可廉價且容易地進行含活性劑(溶劑)之空氣之淨化,而且大體可防止溶劑薄霧向轉印室之飛散。再者,溶入有含多餘的活性劑成分之空氣的回收液通常係被送至下水道、排水處理槽等。
又,根據技術方案17之發明,活性化前導引機構係將滑輪之旋轉軸設定於大致鉛垂方向,且滑輪上捲繞之皮帶之寬度方向設定為相當於轉印液面之深度(高度)方向,故例如重複進行轉印之期間即便轉印槽內之液位準發生變化,亦可以皮帶之寬度尺寸對應,無須進行輸送機全體之高度調整,從而可有效地進行液壓轉印。
又,根據技術方案18之發明,活性化前導引機構與活性化後導引機構中共通使用有保持薄膜兩側之導引構件,故可於活性化前後以相同速度傳送轉印薄膜,於期望使薄膜速度於活性化區域與轉印區域一致而進行轉印的情形時可有效地進行轉印。
以下之實施例所述者僅為用以實施本發明之形態之一,並且用以實施本發明之形態進而包含於其技術思想內可改良而得之各種手法。
再者,說明時,首先對本發明中使用之轉印薄膜F進行說明,其後對液壓轉印裝置1之全體構成進行說明,接著一面說明液壓轉印裝置之作動態樣,一面同時說明轉印薄膜之活性化方法。
轉印薄膜F通常係以水溶性薄膜(例如PVA;聚乙烯醇)作為承載薄片,於其上僅形成轉印油墨之轉印圖案之薄膜,但亦可應用於水溶性薄膜與轉印圖案之間形成有硬化性樹脂層的薄膜。此處,說明硬化性樹脂層之含義。於通常之轉印中,係應用一般的轉印薄膜F,該情形時,轉印後對被轉印體W進行外塗層之形成,而實現裝飾層之表面保護。相對於此,於應用形成有硬化性樹脂層之轉印薄膜F之轉印中,係於轉印後之被轉印體W上照射例如紫外線或電子束等活性能量射線,藉此使由液壓轉印形成之轉印圖案硬化,可實現表面保護,且可不進行外塗層之形成。即,硬化性樹脂層具有表面保護層功能。
又,作為轉印圖案,可列舉木紋式樣之圖案、金屬(光澤)式樣之圖案、大理石紋樣等模仿岩石表面之石紋式樣之圖案、模仿布紋或布狀式樣之布料式樣之圖案、瓷磚式樣、砌磚式樣等之圖案、幾何學式樣、具有全息圖效果之圖案等各種圖案,進而亦可為該等圖案適當複合而成者。再者,關於上述幾何學式樣,當然包括圖形,且亦包含施加有文字、寫真之圖案。
其次,對液壓轉印裝置1進行說明。作為一例,如圖1~圖3所示,液壓轉印裝置1包括貯留轉印液L之轉印槽2、向該轉印槽2供給轉印薄膜F之轉印薄膜供給裝置3、使供給至轉印槽2之轉印薄膜F於液面上活性化而變成可轉印之狀態的活性劑塗佈裝置4、及自轉印槽2上浮動支持之轉印薄膜F之上方以適宜姿勢投入(沒入)被轉印體W且使其出液(提取)的被轉印體搬送裝置5。
又,轉印槽2包括保持著液後之轉印薄膜F之兩側而將其移送至活性化區域Z2之活性化前導引機構6、保持活性劑塗佈後之轉印薄膜F之兩側而將其移送至轉印區域Z3的活性化後導引機構7、以及藉由除去轉印液面上之活性劑成分而防止轉印薄膜F之伸展下降的伸展下降防止機構8。
再者,於圖2所示之實施例中,轉印槽2之後段進而具有脫膜清洗裝置9,該脫膜清洗裝置9擔當轉印時對附著於被轉印體W表面之半溶解狀之水溶性薄膜進行溶解清洗的步驟。
又,本說明書中,將轉印薄膜F於轉印槽2內之轉印液L上著液之地點(區域)設為著液地點Z1,將塗佈有活性劑之區域設為活性化區域Z2,將進行轉印之區域設為轉印區域Z3,將轉印後之被轉印體W自轉印液L中提取之區域設為出液區域Z4(關於Z4請參照圖10)。因此,轉印係與被轉印體W之沒入同時大致完成,故轉印區域Z3亦稱為沒入區域。又,本說明書中,係使用「活性劑」及「活性劑成分」之類的用語,所謂「活性劑成分」主要係指塗佈於轉印薄膜F、轉印液面上之活性劑之後於轉印液面上浮動、滯留而使轉印薄膜F之伸展下降者的名稱。以下,對各構成部進行說明。
首先,於說明轉印槽2之前,自轉印薄膜供給裝置3進行說明。作為一例,如圖1所示,轉印薄膜供給裝置3包括包含經輥卷之轉印薄膜F而成的薄膜輥31、及將自薄膜輥31抽出之轉印薄膜F誘導至轉印槽2時於薄膜兩側部在薄膜寬度方向上形成條帶狀之凹凸的凹凸成形輥32。此處,於轉印薄膜F上形成條帶狀之凹凸係為了於著液後防止水溶性薄膜吸收水分而可能於薄膜兩側產生的捲起者,將該凹凸設為防捲起用凹凸R。即,轉印薄膜F向轉印槽2供給時,係以兩側部分以大致固定寬度尺寸形成有防捲起用凹凸R之狀態而被供給(誘導)至轉印液面上。
又,作為一例,如上述圖1一併所示,凹凸成形輥32係由設為外接狀態之橡膠平滑輥33與鋸齒輥34之組合而構成,因此防捲起用凹凸R係形成為沿薄膜之寬度方向之折痕或條紋(條)。
再者,為易於在轉印薄膜F上形成防捲起用凹凸R,既可事先將轉印薄膜F加熱,例如作為一手法可列舉於鋸齒輥34內置加熱器之手法。
以下,說明防捲起用凹凸R防止捲起現象之緣由(理由)。防捲起用凹凸R係沿薄膜之寬度方向而形成之摺線(條紋),單純形成有此種條紋之薄膜難以於寬度方向彎曲(條紋具有阻止彎曲之黏度或強度),但並不意味著僅沿寬度方向形成之摺線(條紋)具有防止捲起之強度,防捲起用凹凸R於上下方向具有某種程度之高低差亦較重要。即,具有高低差之防捲起用凹凸R(條紋)自下側之部位逐漸著液直至凹凸全體著液為止,需要一定程度之時間。即,自凹凸之最下部開始浸入轉印液L起,直至凹凸之最上部浸入為止存在時間差,藉由該時間差而未著液之凹凸上部具有防止捲起之強度,其係具有防止轉印薄膜F之著液後之捲起的功能者。
又,根據此種緣由,防捲起用凹凸R為維持黏度,認為折痕程度良好、各凹凸完全之狹縫狀並不佳。因此,上述橡膠平滑輥33與鋸齒輥34之組合因該點(各凹凸未完全切斷之點)而為較佳構成。
再者,一面供給轉印薄膜F即抽出轉印薄膜F,一面於薄膜上形成如上所述之防捲起用凹凸R較為困難之情形時,可如上述般首先於抽出時將薄膜兩側部加熱(使薄膜容易變形),然後藉由凹凸成形輥32形成防捲起用凹凸R。
又,防捲起用凹凸R只要具有能對抗捲起之黏度便可,故薄膜無須為側面觀察狀態下完全之摺線(Z字線),例如亦可為如圖6(a)所示之波狀(波形)。該情形時,如圖6(a)亦一併所示,凹凸成形輥32通常係由相互嚙合之波形之一對齒輪35、36構成。
又,作為形成防捲起用凹凸R之機構,並不限定於接觸類型之凹凸成形輥32,例如,亦可應用如圖6(b)所示之非接觸類型之雷射雕刻機37,該情形時,與凹凸成形輥32相比可形成尤其微觀之防捲起用凹凸R。當然,雷射雕刻機37係於轉印薄膜F之左右兩側各設置一台。
進而,防捲起用凹凸R除了側面觀察為摺線狀(Z字狀)或波狀(波形)以外,亦可形成為如例如圖6(c)所示之角齒狀(鍵狀)之凹凸。
再者,防捲起用凹凸R只要具有與欲向寬度方向上捲之捲起對抗的黏度(強度)便可,故並非必須沿薄膜之寬度方向形成,亦可相對於薄膜寬度方向而傾斜形成。
因此,將轉印薄膜F供給至轉印槽2時,為使轉印薄膜F確實地著液,且使著液地點Z1維持、穩定於一定之位置,較佳為於著液地點Z1處噴附將轉印薄膜F推向液面側之氣體(遍及寬度方向之氣體)。又,為穩定進行轉印薄膜F自凹凸成形輥32向轉印槽2之誘導,較佳設置如滑動台之傾斜導板,但並非必須於薄膜之寬度方向上連續(亦可於寬度方向上部分設置非連續之短條狀者)。
其次,說明活性劑塗佈裝置4。活性劑塗佈裝置4係將轉印薄膜F活性化為可轉印之狀態者,於本發明中較大特徵之一為以轉印薄膜F已誘導(供給)至轉印液面上之狀態、換言之轉印薄膜F於液面上浮動之狀態塗佈活性劑。
作為塗佈活性劑之手法,作為一例,可應用本申請人業已取得專利之日本專利第3845078號之靜電噴射之手法。例如,如圖7所示,該手法係對轉印液面上之轉印薄膜F(轉印圖案)自噴槍(噴霧噴嘴)41散佈活性劑的塗佈手法,且對於在轉印液面上移送之轉印薄膜F,一面使噴槍41橫切轉印薄膜F而往復移動(所謂之來回移動)一面噴射活性劑。此時,於噴槍41之噴出口使活性劑帶電,並且使轉印液面上浮動之轉印薄膜F經由轉印液L及轉印槽2而接地,藉此可將活性劑均勻地塗佈於轉印薄膜F上。再者,噴槍41係將活性劑呈輻射狀散佈於大致固定範圍內,故噴槍41往復移動之來回移動軌跡係相當於活性化區域Z2之大致中央者(參照圖5(b))。
又,噴槍41構成為以大於轉印薄膜F之寬度尺寸之衝程往復移動,且越過轉印薄膜F之寬度尺寸而散佈活性劑。其目的在於使轉印薄膜F上不存在未散佈活性劑之部位,而使轉印薄膜F均等地伸展。因此,於轉印薄膜F之外方,轉印液面上必然會散佈(浮動)過剩或者多餘的活性劑(未作為原本使轉印薄膜F之油墨活性化而使用之活性劑)。
據此,本手法中往復移動之噴槍(噴出口)41之前後與兩側部由濾罩42覆蓋,尤其防止過剩/多餘的活性劑向活性化區域Z2之外部飛散,不使作業環境變差。當然,濾罩42係自液面上之轉印薄膜F隔開若干間隙而設,故較佳為自該間隙亦極少漏出活性劑。再者,液面上之過剩/多餘的活性劑成分係藉由伸展下降防止機構8(下述排水筒82或小型之水泵等)而與轉印液L一併排出(回收),且濾罩42內浮動飛散之過剩/多餘的活性劑亦藉由濾罩42內因上述排出產生之氣流而同時被抽吸,且與轉印液L混合排出。又,經回收之轉印液L與含多餘的活性劑成分之空氣進行混合處理後,進行廢棄處理。
因此,活性化區域Z2通常係設定為自將轉印薄膜F供給至轉印槽2之著液地點Z1略微離開之位置上,該期間(著液~活性化為止之期間)可認為係使薄膜下側之水溶性薄膜含水而變得柔軟,且於其後之活性化時薄膜全體無畸變且均等地伸展的準備階段。即,薄膜上側之乾燥狀態之油墨藉由活性劑之塗佈而一次解除伸展抑制狀態,確保應力之散逸通道而於寬度方向上無畸變且左右均等地伸展,著液~活性化為止之區間可認為係用以使薄膜下側之水溶性薄膜追隨其伸展的膨潤化區間(柔軟化區間)。
再者,作為活性劑,只要為能使轉印薄膜F(轉印圖案)之乾燥狀態之油墨返回至與剛印刷後同等濕潤狀態而轉印之狀態者便可,例如可使用於樹脂成分中以適當比例添加顏料、溶劑、增塑劑等而成者,亦可僅使用能對油墨賦予可塑性之稀釋劑等溶劑。
其次,說明轉印槽2。轉印槽2係於液壓轉印時對轉印薄膜F進行浮動支持者,主要構成構件為能以大致固定液位準(水位)貯留轉印液L的處理槽21。因此,處理槽21係於頂面形成開口,前後左右由壁面圍住之有底狀,尤其係對構成處理槽21之左右兩側之兩側壁附加符號22。再者,轉印槽2(處理槽21)形成為進行液壓轉印時移動被轉印體W而使其沒入至出液方向變成長度方向、即轉印區域Z3朝向出液區域Z4變成長度方向。
又,於連續進行液壓轉印之情形時(所謂之連續處理),通常於處理槽21之液面部分形成有將轉印液L自著液地點Z1(上游側)送至轉印區域Z3(下游側)之液流。具體而言,例如如圖2所示,於轉印槽2之下游端部形成有溢流部23,將於此回收之轉印液L通過循環管路24而主要自轉印槽2之上游部分循環供給,藉此於轉印液L之液面附近形成上述液流。當然,溢流部23或循環管路24上設有沈澱槽或過濾環等淨化設備,可將轉印液L中分散、滯留之過剩薄膜或薄膜殘渣等夾雜物自回收液(懸浮液)中除去而重新利用。又,重新利用時,如上述圖2一併所示,較佳為自溢流部23回收之懸浮液中沈澱油墨等固形成分後,進而藉由溫度感測器或加熱器等溫度調節裝置進行水溫調整後用於重新利用(送至轉印槽2之上游側)。此處圖中符號「23A」係作為溢流部23之主要構件的溢流槽,該溢流槽藉由回收含薄膜殘渣等之轉印液L,而而將轉印槽2之液面位準維持為大致固定,並且有助於轉印液L之循環使用,且於先前之轉印槽中常有設置。
再者,轉印槽2係形成至活性化區域Z2之後、尤其係使轉印區域Z3變深。
又,轉印槽2上設有如上述般將供給至轉印槽2之轉印薄膜F導引至活性化區域Z2為止之活性化前導引機構6、將活性劑塗佈後之轉印薄膜F導引至轉印區域Z3為止的活性化後導引機構7、及除去轉印液面上之活性劑成分而促進轉印薄膜F之伸展之伸展下降防止機構8,以下說明該等機構。
首先,說明活性化前導引機構6。活性化前導引機構6於活性化區域Z2之前段係設於轉印槽2之兩側壁22之內側,且一面在距供給至轉印槽2之中央之液面上的轉印薄膜F於左右均等之位置保持薄膜兩側,一面將轉印薄膜F導引至活性化區域Z2為止。
作為一例,如圖1所示,活性化前導引機構6係由於滑輪62上捲繞環狀之皮帶63而成之輸送機61構成者。此處,作為滑輪62,有藉由馬達等直接驅動者、及經由皮帶63而傳遞旋轉者,於欲加以區別之情形時,將前者設為驅動滑輪62A、將後者設為從動滑輪62B。再者,於圖1所示之實施例中,滑輪62之旋轉軸64係設定於大致鉛垂方向上,且形成為皮帶63自身之寬度方向為轉印液面之深度(高度)方向,其原因在於,即便轉印槽2內之液位準發生變化,亦可以皮帶63之寬度尺寸對應,可不變更輸送機61全體之高度。
藉由此種活性化前導引機構6(輸送機61),將供給至轉印槽2之中央之液面上之轉印薄膜F以左右均等位置之兩側受到規制的狀態移送至活性化區域Z2,故移送中之轉印薄膜F不會發生偏離、位置偏移或者蜿蜒等。明瞭地,活性化前導引機構6可防止活性化前之轉印薄膜F之寬度方向之位置偏移或者實現中心對準。
再者,活性化前導引機構6對轉印薄膜F之兩側保持亦可視為寬度方向規制,該情形時,活性化前導引機構6可以對薄膜下側之水溶性薄膜促進厚度方向之膨潤、擴大,其結果為限制(規制)薄膜寬度方向之膨潤、擴大。當然,轉印薄膜F即便著液,薄膜上側之油墨亦較硬,故起初油墨發揮對寬度方向膨潤規制,但活性化前導引機構6亦發揮寬度方向膨潤規制之作用、或者強化該作用。又,使活性化前之轉印薄膜F向厚度方向膨潤(促進)係如上述般為了使活性化階段中轉印薄膜F向寬度方向無畸變且左右均等地伸展。如此,活性化前導引機構6原本係擔當位置對準之作用,直到活性化前為止,一面促進轉印薄膜F向厚度方向之膨潤且亦抑制寬度方向之伸展,一面向活性化區域Z2供給。
又,活性化前導引機構6對轉印薄膜F之兩側保持係即將到達活性化區域Z2之前解除(放開)。即,塗佈有活性劑之薄膜兩側為自由狀態,其原因在於使得活性劑塗佈之伸展不受到活性化前導引機構6之阻礙。當然,轉印薄膜F係以自著液地點Z1連接於活性化區域Z2(進而直至轉印區域Z3為止)之狀態被移送,故即便於即將到達活性化區域Z2之前解除兩側保持,活性化前導引機構6之導引作用亦作用於上游側之部位,就薄膜全體而言,活性化區域Z2亦發揮位置對準之功能。
再者,轉印薄膜F係於自活性化前導引機構6剛放開後到達活性化區域Z2,故即便於活性劑未塗佈之狀態下,亦與自活性化前導引機構6放開同時地開始稍微之伸展(當然,與活性劑塗佈之伸展相比,伸展度較低)。
又,此種活性化前導引機構6(輸送機61)為了應對各種不同寬度尺寸之轉印薄膜F,較佳為能自由調整左右之皮帶63之間隔,以下說明此種實施例。作為此種構成(寬度尺寸調整功能),例如如圖8(a)所示,可列舉於前端部分將旋轉自由地支持滑輪62(從動滑輪62B)之臂桿65自轉印槽2之側壁22起伸縮自由(伸出自由)地設置的手法(所謂之伸縮式)。再者,臂桿65係可藉由夾板66等而以任意位置(伸出尺寸)固定者。
又,如圖8(b)所示,亦考慮有將支持滑輪62之臂桿65相對於轉印槽2之側壁22轉動自由地設置,藉由夾板66等而將該臂桿65固定於任意轉動位置的手法(所謂之擺動式)。當然,亦可將此種伸縮式與擺動式任意組合使用。
再者,於本實施例中,活性化前導引機構6係由皮帶63構成,但亦可應用鏈條或比較粗的絞合線等。
又,本實施例中係以左右之皮帶63大致平行之方式設置活性化前導引機構6,但活性化前導引機構6對轉印薄膜F之位置對準只要於轉印薄膜F被送至活性化區域Z2之前進行便可,故例如如圖7所示,活性化前導引機構6(輸送機61)亦可以自著液地點Z1朝向活性化區域Z2逐漸使左右之皮帶間隔變窄的方式設置、即俯視狀態下設為「」之字狀。
其次,說明活性化後導引機構7。活性化後導引機構7於活性化區域Z2之後段係設於轉印槽2之兩側壁22之內側,一面保持活性化後之轉印薄膜F之兩側一面將轉印薄膜F導引至轉印區域Z3為止。當然,塗佈有活性劑之轉印薄膜F係向唯一無規制之寬度方向上無畸變且左右均等地伸展(延展),到達上述活性化後導引機構7(鏈條輸送機71)而結束伸展,故該機構亦擔當自.兩側規制該薄膜之延伸的作用。即,活性化後導引機構7(鏈條輸送機71)係以將轉印薄膜F之延伸維持為大致固定的狀態,將轉印薄膜F移送至轉印區域Z3為止,藉此轉印區域Z3內轉印薄膜F之延伸始終維持為相同程度,從而可連續進行精緻之轉印。
作為一例,如圖1所示,活性化後導引機構7係應用鏈條輸送機71,該鏈條輸送機71係於齒輪72上捲繞鏈條73而成者,且設定為齒輪72之旋轉軸74為水平。即,鏈條73係以於液面與液中循環移動之方式上下配置,且於液面附近鏈條73之中心與液面位準一致。因此,鏈條73之最上面較液面位準略向上方出現(伸出),藉此鏈條73構成為與液面上之轉印薄膜F之兩側比較牢固地接觸、保持。
此處,活性化後導引機構7係設於活性化區域Z2之後段,故藉由本機構而保持、規制轉印薄膜F之兩側之寬度尺寸(鏈條輸送機71之間隔)當然設定地比由活性化前導引機構6保持轉印薄膜F之兩側的寬度尺寸(輸送機61之間隔)大。因此,活性化後導引機構7並非必須由鏈條輸送機71構成,亦可由皮帶或比較粗的絞合線等構成。
又,活性化後導引機構7(鏈條輸送機71)中寬度尺寸亦並非必須維持固定,亦可以自活性化區域Z2朝向轉印區域Z3(即朝向下游)使左右之寬度尺寸逐漸變窄的方式設置鏈條輸送機71。藉此,可將活性化後之轉印薄膜F之轉印圖案繃緊(抑制圖案延伸),從而可將轉印圖案(圖案)更鮮明地轉印。
再者,於上述圖1所示之實施例中,構成為活性化前導引機構6與活性化後導引機構7完全獨立(作為一例皮帶63之輸送機61與鏈條輸送機71為分離構成),例如如圖4所示,亦可使活性化前導引機構6保持薄膜兩側之導引構件(此處為皮帶63)移至活性化區域Z2之後(作為活性化後導引機構7亦適用),將因活性化而伸展之轉印薄膜F利用同一導引構件予以保持。該情形時,於活性化區域Z2中,當然為導引構件(皮帶63)避開活性化區域Z2之配置、例如退避至側壁22附近(參照圖5(a))、或者較深潛入液中。因此,於此種形態(活性化前導引機構6與活性化後導引機構7中使保持薄膜兩側之導引構件共通化的形態)中,可於活性化前後以相等速移送轉印薄膜F,於欲於活性化區域Z2與轉印區域Z3使薄膜速度一致而進行轉印之情形時能有效地進行轉印。
另一方面,相對於此,如上述圖1般、於使活性化前導引機構6與活性化後導引機構7完全獨立形成之情形時,可於活性化前後變更轉印薄膜F之移送速度,故欲於活性化區域Z2與轉印區域Z3使薄膜速度不同的情形時可有效地進行轉印。
又,活性化前導引機構6或活性化後導引機構7較佳為亦包含活性劑塗佈裝置4,以能適當設定活性化時序或轉印時序的方式,相對於轉印槽2而前後移動自由(以上游側為前)地設置。
其次,對伸展下降防止機構8進行說明。
於本發明中,根據將活性劑塗佈(散佈)於液面上、為使轉印薄膜F均等伸展而將活性劑塗佈至越過轉印薄膜F兩側之外側部位等,轉印液面上總會變成過剩/多餘的活性劑易於液面上浮動、滯留的狀況。此種活性劑成分發揮阻礙轉印薄膜F之伸展的作用,故本實施例中,活性化區域Z2、因活性化而伸展之轉印薄膜F即將與活性化後導引機構7接觸之前之位置(以下僅稱為「即將接觸前位置」)藉由除去機構81將活性劑成分回收、除去,此為伸展下降防止機構8。
因此,伸展下降防止機構8(除去機構81)係用以將液面上浮動之活性劑成分回收、除去,促進利用活性化而擴大之轉印薄膜F之伸展,使轉印薄膜F確實且穩定地接觸導引機構、尤其係活性化後導引機構7的機構。又,因此即便進行重複轉印,因活性化而無畸變且左右均等地伸展之轉印薄膜F穩定、持續地(持續伸展促進地)接觸導引機構(活性化後導引機構7),從而可持續進行精緻之轉印。
此處,說明轉印液面上浮動、滯留之活性劑成分會阻礙轉印薄膜F伸展之緣由。
於活性化區域Z2中,活性化前導引機構6對薄膜兩側之保持(規制)被解除,故活性化區域Z2至活性化後導引機構7之間,液面之流動趨於變弱,尤其係活性化區域Z2內自薄膜伸出之而塗佈之活性劑易於滯留此處。因此,若直接重複進行液壓轉印,則活性劑成分於活性化區域Z2之轉印液面上逐漸增加,進入轉印薄膜F與導引機構(活性化後導引機構7)之間,阻礙轉印薄膜F之伸展(擴展)。若變成此種狀況,則轉印薄膜F不會到達導引機構,不僅無法獲得左右均等之伸展,而且薄膜之移送亦變得不均勻,亦可能產生圖案彎曲、圖案畸變等各種不良狀況。
再者,於本實施例中,如上述般、將伸展下降防止機構8(除去機構81)設於活性化區域Z2、即將接觸前位置之雙方。其中設於活性化區域Z2之除去機構81主要將向轉印薄膜F之外側伸出而噴射至液面上之活性劑(活性劑成分)除去、回收,其係應用排水筒82。
排水筒82作為一例而設為吸入口(回收口)於水面下(例如距液面4 mm左右潛入之位置)朝上。此處,排水筒82之回收較佳為將液面上之活性劑成分與轉印液L一併積極地吸入的真空手法,但亦可為使液面上之活性劑成分與轉印液L一併自然落水之回收形態(所謂之溢流)。因此,若為將液面上之活性劑成分與轉印液L一併積極地抽吸之真空手法,則例如如圖5所示,濾罩42內之氣體亦可一併抽吸、排氣,藉此濾罩42內產生濾罩42與轉印薄膜F之間隙、自以噴槍41能往復移動之方式形成於濾罩42上部之開口部朝向排水筒82流動的空氣之流動,該氣流亦有助於活性劑(濾罩42內漂浮之過剩/多餘的活性劑)之排出,亦可有效發揮減少噴射活性化裝置(活性劑塗佈裝置4)周邊之溶劑味之效果。再者,排水筒82較佳於噴槍41往復移動之薄膜之兩外側(兩側部)設置一對。
又,如圖5(尤其係圖5(b))所示,較佳為於排水筒82(吸入口)之內側設置促進氣液接觸之填充材,更佳為於此種排水筒82之排水側後段設置內置由填充材及除霧器的噴霧分隔件83,藉此可使含多餘的活性劑成分之空氣與轉印液(回收液)更有效地氣液混合而排出。因此,於本實施例中,可將含多餘的活性劑成分之空氣完全溶入轉印液(回收液),溶入後之回收液藉由水泵而循環再利用或者排出(排氣)。又,藉此對於自排氣扇84釋放之排氣(空氣),完全除去活性劑、溶劑味,無需另外設置昂貴的溶劑回收裝置,可有效地進行活性劑、溶劑成分之排氣、排水處理。
如此,於本實施例中,藉由排水筒82而有效地回收欲滯留於活性化區域Z2之兩側的活性劑成分,故活性化後之轉印薄膜F易於左右均等地伸展。當然,藉由朝向排水筒82流動之液流,亦可期待使活性化後之轉印薄膜F左右均等地伸展的效果。
再者,作為設於活性化區域Z2之除去機構81,不僅可應用排水筒82(包含自然落水之溢流手法),亦可使用小型之水泵(真空泵)等。
另一方面,設於即將接觸前位置之除去機構81係將活性化後導引機構7(鏈條輸送機71)與轉印薄膜F之間之轉印液面上成為液膜而欲擴展之活性劑成分除去者,此處係採用鼓風手法。即,於活性化區域Z2中,如上述般認為活性劑成分易停滯,因此用以將活性劑成分除去之氣體作為一例如圖1所示,係以自活性化區域Z2於即將接觸前位置上易停滯之活性劑成分擠壓(送往)導件背側即活性化後導引機構7與側壁22之間的方式送風。因此,由於活性化後導引機構7之上表面係設定於較轉印液面高之位置上等,故上述導件背側係實質上對轉印並無影響或者對轉印造成之影響極少之部位。
再者,自活性化區域Z2於即將接觸前位置易停滯之活性劑成分被擠壓的部位並不僅限於導件背側,亦可逼迫至設於活性化區域Z2之兩側之排水筒82(或水泵),並於此處回收。
若對除去即將接觸前位置之活性劑成分之除去機構81之具體構成進而進行說明,則作為一例如圖1所示,為應用二台之壓縮空氣噴出噴嘴85者。該壓縮空氣噴出噴嘴85如圖示般較佳具備多關節接頭類型之可撓性軟管,目的在於容易進行噴嘴之位置、送風方向等之微調整。
因此,用以除去活性劑成分之送風較佳為並非使風作用(碰觸)轉印薄膜F自身,而是使風僅作用於不存在薄膜之轉印液面,目的在於穩定維持轉印液面,將轉印薄膜F以儘量無波動之狀態移送至轉印區域Z3。又,其中作為壓縮空氣噴出噴嘴85,較理想為使用形成朝向噴出口而前端變窄狀之噴嘴,使氣體以針點形式作用於目標液面。
又,於圖7所示之實施例中,自二台壓縮空氣噴出噴嘴85之送風多少係與轉印液流逆行之送風形態,但二台之壓縮空氣噴出噴嘴85只要具有能使液面上之活性劑成分(液膜)逼迫至排水筒82或小型水泵或者導件背側之程度之較小能力(送風力)便可,故不必擔憂壓縮空氣噴出噴嘴85之送風阻礙轉印液L之液流。當然,壓縮空氣噴出噴嘴85之送風例如如圖7所示,亦可大致沿轉印液L之液流(朝向下游側)而送風。
又,於圖1之實施例中,如上述般係以於活性化區域Z2與即將接觸前位置之雙方設置伸展下降防止機構8(除去機構81)之形態為基礎,設置排水筒82與壓縮空氣噴出噴嘴85之雙方,但只要藉由任一方之除去機構81便可將活性劑成分除去至轉印薄膜F能持續進行伸展之程度,則亦可為任意一方。因此,例如可採用如下形態:將於上游側之活性化區域Z2作用之排水筒82設為除去機構81之主線,當該排水筒82之除去能力不足時,使壓縮空氣噴出噴嘴85作動(或者設置),防止活性劑成分進入轉印薄膜F與活性化後導引機構7(鏈條輸送機71)之間。又,亦可左右設置不同之除去機構81,例如於圖7中,俯視時於液流之左側之側壁22附近設置排水筒82,於相反側之側壁22附近設置壓縮空氣噴出噴嘴85。
其次,對被轉印體搬送裝置5進行說明。被轉印體搬送裝置5係使被轉印體W以適宜之姿勢沒入轉印液L中,且自轉印液L中提取者,通常係經由轉印用夾具52(以下僅稱為夾具52)而將被轉印體W安裝者。即,進行液壓轉印時,預先將被轉印體W安裝至夾具52上,於夾具底座上裝卸該夾具52而進行向輸送機51之安置。以下,對輸送機51進而進行說明。
作為一例,如圖3所示,輸送機51係平行配置之一對環鏈53上橫架聯桿,同時以特定間隔於該聯桿上配設夾具底座而成者,使被轉印體W與夾具52一併連續地沒入轉印液L中或自轉印液L中出液。再者,沒入側之被轉印體W(夾具52)之向輸送機51之安裝、及轉印後之出液側之被轉印體W(夾具52)自輸送機51之拆卸既可藉由機器人自動進行,亦可由作業者手動進行。又,輸送機51之被轉印體W之搬送速度(尤其係沒入區域之速度)通常係設定為與轉印薄膜F之液面上之移送速度大致同調。
又,作為一例,如圖3所示,輸送機51係自側面觀察時描繪出倒三角形之搬送軌跡之通常之三角輸送機,被轉印體W之沒入即轉印係於下部之頂點部分進行,可以說變成短時間或瞬間之沒入、轉印。再者,三角輸送機(輸送機51)較佳構成為全體自由傾倒,藉此可適當地變更被轉印體W之沒入角。
又,被轉印體搬送裝置5並不一定限於上述輸送機51,例如亦可應用機器人(多關節形機器人,所謂之操作器)。
其次,對脫膜清洗裝置9進行說明。脫膜清洗裝置9係於自轉印液L中提取之被轉印體W之表面上,將變成膜狀而附著、殘留之半溶解狀之水溶性薄膜沖洗者(使被轉印體W之表面僅保留經轉印之轉印圖案者),作為一例,如圖2所示,包括將自轉印槽2(轉印區域Z3)中取出之被轉印體W載置、搬送的輸送機91、向該輸送機91上搬送之被轉印體W噴灑水(熱水)之熱水噴頭92、向水清洗後之被轉印體W噴灑淋洗水之淋洗水噴頭93、以及貯留脫膜清洗後之熱水及淋洗水(含經溶解之水溶性薄膜之清洗廢水)的貯留槽94。又,貯留槽94上形成有溢流部23並且藉由循環排水管路95而連接於上述轉印槽2,將貯留槽94中溢流之清洗廢水(含水溶性薄膜之脫膜清洗廢水)導至上述轉印槽2之溢流部23之前方,此處亦將脫膜清洗步驟中沖掉之水溶性薄膜沈澱、回收。
當然,於循環排水管路95之途中較佳設置過濾器,此處亦較佳除去脫膜清洗步驟中產生之水溶性薄膜等夾雜物。又,如此於欲極力循環利用水之情形時,可自貯留槽94中重新利用熱水噴頭92用之水、淋洗水噴頭93用之水,該情形時,熱水噴頭92用及淋洗水噴頭93用之供給管路92a、93a中亦較佳設置除去夾雜物之過濾器。
此處,說明極力循環利用水之情形時(將脫膜清洗後之排水重新供給至轉印槽2之情形時)的效果。
首先,於先前之液壓轉印手法即不將脫膜清洗後之排水再次供給至轉印槽2之系統中,一週轉印量與轉印水之更換水量及PVA濃度之變化係如圖9所示之表及圖表所示般,當PVA濃度為500 ppm以下時,轉印薄膜F較硬,附著性較差,其後持續良好之薄膜狀態,弱鹼PVA濃度上升至3000 ppm則轉印薄膜F變得過於柔軟,產生轉印不良增加之傾向。再者,該一週更換、補充之轉印槽水量為23噸。
另一方面,於將脫膜清洗後之排水再次供給至轉印槽2之本系統中,脫膜清洗裝置9實施利用兩個貯留槽94及循環泵之熱水噴頭92、及20 L/分之淋洗水噴頭93,自貯留槽94之末端中層部向轉印槽2導入15 L/分之脫膜水(參照圖2)。脫膜水之PVA濃度於3小時後為600 ppm、8小時後為1200 ppm。
轉印槽2之初期之PVA濃度調整為500 ppm,導入上述脫膜水而繼續進行轉印加工,結果為8小時後之轉印水之PVA濃度為1350 ppm、16小時後為1700 ppm、80小時後為2000 ppm、160小時後為2040 ppm,轉印薄膜特性亦穩定,未見轉印薄膜F之不良。
期間排出之轉印槽水含沈澱槽之底所存留之油墨殘渣的底水為每2日為200 L左右,一週為600 L左右。不僅可減少2週之轉印槽水之更換作業工時,亦可削減更換水量45噸,不僅轉印不良削減,亦可獲得對於水資源缺乏之地域尤其有用的效果。
液壓轉印裝置1係以如上所述之方式構成者,以下一面說明該液壓轉印裝置1之作動態樣(液壓轉印方法),一面同時說明轉印薄膜之活性化方法。
進行液壓轉印時,首先向貯留有轉印液L之轉印槽2上供給轉印薄膜F。此處,如上述般為水上活性,故轉印薄膜F不活性化而供給至轉印槽2。此時,轉印薄膜F係一面通過凹凸成形輥32一面被供給至轉印槽2,藉此轉印薄膜F係以兩側部形成有防捲起用凹凸R之狀態而被提取至轉印液面上。
供給至轉印液面上之轉印薄膜F由於形成於兩側之防捲起用凹凸R係以具有對抗寬度方向翹曲之充分黏度(強度)的方式形成等方面,而得以防止捲起現象。因此,供給至轉印液面上之轉印薄膜F使兩側不產生自液面背離之捲起,確實地接觸於活性化前導引機構6(輸送機61之皮帶63),將兩側準確地予以保持。又,藉此轉印薄膜F不會偏向任一側壁22,且亦不產生位置偏移或蜿蜒,而被移送至活性化區域Z2。進而,可擴大薄膜有效使用寬度,且亦可抑制寬度方向之伸展率,故可緩和圖案延伸感,表現出高精細之轉印設計。再者,形成防捲起用凹凸R時,並非必須使用凹凸成形輥32,亦可應用雷射雕刻機37,該情形時,可形成較凹凸成形輥32更微細之防捲起用凹凸R。
接觸活性化前導引機構6且兩側被保持之轉印薄膜F藉由該保持而被規制薄膜寬度方向之位置,故促進向厚度方向之膨潤、擴大。即,著液後之轉印薄膜F尤其係薄膜下側之水溶性薄膜於厚度方向上膨潤、擴大直至活性化區域Z2為止,其結果為變成寬度方向上之膨潤、擴大受到規制之狀態。再者,如此使活性化前之轉印薄膜F(水溶性薄膜)向厚度方向膨潤,目的在於之後的活性化階段中使轉印薄膜F向寬度方向無畸變且左右均等地伸展。
其後,若轉印薄膜F到達活性化區域Z2則塗佈活性劑,在此之前首先解除活性化前導引機構6之導引作用(保持作用)。即,轉印薄膜F於活性化區域Z2內,係以兩側部分均無任何保持、規制之自由狀態而塗佈活性劑。當然,轉印薄膜F自著液地點Z1直至活性化區域Z2為止(進而直至轉印區域Z3為止)係以連續狀態移送,故即便活性化區域Z2之兩側保持被解除,活性化前導引機構6之導引作用亦作用於上游側之部分,就薄膜全體而言於活性化區域Z2內亦作用有位置偏移防止功能。
如此,轉印薄膜F於活性化區域Z2內係以薄膜兩側之保持、規制被解除之狀態而塗佈活性劑,藉此轉印薄膜F係於寬度方向上無畸變且左右均等地伸展。當然,此種伸展不僅係由於活性劑自身之作用,且亦起因於直至活性化區域Z2為止之間(事先)使薄膜下側之水溶性薄膜向厚度方向膨潤、擴大至能追隨活性化之伸展之程度。即,藉由活性劑塗佈,轉印薄膜F以使至此膨潤、擴大之厚度尺寸變薄之方式向唯一無規制的寬度方向延伸。
又,於活性化區域Z2中,係伸出至轉印薄膜F之側部外方而塗佈活性劑,因此於活性化區域Z2中,藉由除去機構81(排水筒82)而將塗佈於薄膜外方之活性劑與轉印液L一併回收。藉此,將欲滯留於活性化區域Z2兩側之活性劑成分回收,因活性化而擴大之轉印薄膜F係左右均等地伸展。再者,藉由朝向排水筒82流動之液流,亦可期待使活性化後之轉印薄膜F左右均等地伸展的效果。
又,藉由排水筒82將液面上之活性劑成分與轉印液L一併吸入(回收、排水)係如上述般將濾罩42內之氣體一併抽吸、排氣者,例如於排水筒82(吸入口)設置填充材、或者使自排水筒82吸入之回收液通過內置有填充材及除霧器之噴霧分隔件83,藉此使濾罩42內漂浮之過剩之活性劑溶入回收液(轉印液),可顯著減少活性劑塗佈裝置4周邊之溶劑味。
於活性化區域Z2塗佈有活性劑成分之轉印薄膜F係於寬度方向上無畸變且左右均等地伸展而接觸於活性化後導引機構7,例如於藉由上述排水筒82未完全回收活性劑成分之情形時等,較佳藉由作用於即將接觸前位置之壓縮空氣噴出噴嘴85將欲進入活性化後導引機構7與轉印薄膜F之間的活性劑成分逼迫至排水筒82(水泵)或導件背側等。藉此,轉印薄膜F進一步防止伸展下降,即便進行重複轉印亦可確實地接觸活性化後導引機構7。
其後,轉印薄膜F一面由活性化後導引機構7將兩側保持、規制一面被移送至轉印區域Z3。即,轉印薄膜F以活性化後亦成為防止位置偏移或中心對準的狀態、且以維持固定之伸展程度之狀態被移送至轉印區域Z3為止。
若被活性化後導引機構7保持、規制之轉印薄膜F到達轉印區域Z3,則被例如輸送機51等之被轉印體搬送裝置5保持的被轉印體W依序以適宜之姿勢(沒入角)投入至轉印液L,而進行轉印。當然,該沒入角可藉由被轉印體W之形狀或凹凸等而適當變更。
再者,於活性化後導引機構7(鏈條輸送機71)之寬度尺寸自活性化區域Z2朝向轉印區域Z3逐漸變窄之情形時,可使活性化後之轉印薄膜F之轉印圖案繃緊(抑制圖案延伸),從而可更鮮明地將轉印圖案(圖案)轉印。
轉印結束後,於液面上出液之被轉印體W自被轉印體搬送裝置5上拆卸,載置於脫膜清洗裝置9之輸送機91,受到熱水噴洗92、淋洗水噴洗93,藉此將表面之水溶性薄膜除去。
再者,脫膜清洗步驟後之脫膜清洗廢水包含經溶解之水溶性薄膜等夾雜物,由於脫膜清洗廢水藉由循環排水管路95被導至轉印槽2之溢流部23之前方,故此種夾雜物藉由該溢流部23而一併沈澱、回收。當然,脫膜清洗廢水所含之水溶性薄膜等夾雜物較佳為亦由循環排水管路95中適宜設置之過濾器回收。
其後,被轉印體W適當地經乾燥、外塗等而成為製品。
本發明係以上述實施例為一個基本技術思想,但進而可考慮如下之改變。
即,上述實施例中,轉印液L中分散、滯留之薄膜殘渣等夾雜物係由設於轉印槽2之末端部的溢流槽23A(溢流部23)回收,為更美觀地進行液壓轉印,作為一例如圖10所示較佳具有設計面淨化機構10,一面使自轉印液L中提取的被轉印體W之設計面S1上不附著夾雜物一面使被轉印體W出液。如此,設計面淨化機構10係實現出液區域Z4浮上之被轉印體W之設計面S1側之淨化者,以下對該設計面淨化機構10進行說明,首先自設計面S1開始說明。
設計面S1係被轉印體W上形成有裝飾層之面,亦係要求精緻之轉印之面,且係沒入時與浮於轉印液面上之轉印薄膜F(轉印圖案)對向的面。尤其係液壓轉印時形成亦具有表面保護功能之轉印圖案之情形時,該設計面S1較佳儘量不附著殘留薄膜、過剩薄膜、薄膜殘渣、泡等。
另一方面,被轉印體W上未形成裝飾層之面(無需液壓轉印之面)為非裝飾面,此處即便附著上述薄膜殘渣、泡等亦可(例如即便自設計面S1側流回之轉印圖案以畸變狀態被轉印亦可)。
因此,換言之,設計面S1係完成品將被轉印體W(液壓轉印品)最終作為組合等組裝之狀態下外觀可見之部分,非裝飾面係組裝狀態下外觀不可見之部分,且大多為設計面S1之背側。
其次,對出液區域Z4(設計面S1側)產生之泡進行說明。於出液區域Z4內被轉印體W(夾具52)係自液面逐漸向斜上方被提取,故出液中之被轉印體W之上方有業已提取至液面上方之被轉印體W、夾具52(將其設為先提取之被轉印體W、夾具52)。此時,例如先提取之被轉印體W、夾具52上轉印液L有時會變成水滴而滴落至轉印槽2之液面,落下之水滴例如於液面上跳動而變成泡,有時會附著於出液中之被轉印體W之設計面S1上。其後,若維持該狀態而向被轉印體W照射紫外線等,則由於泡之應力及紫外線之折射等,有泡之部分變成轉印圖案(裝飾層)之圖案畸變不良、或圖案脫落之不良(所謂之針孔)。因此,於上述圖10所示之實施例中,具備設計面淨化機構10,該設計面淨化機構10用於在出液區域Z4內將轉印液L中浮上之被轉印體W之設計面S1淨化(主要利用下述新水之作用)、將設計面S1側之液面上產生的泡除去、且將轉印液中、液面上之夾雜物排除等。
以下,詳細說明設計面淨化機構10。設計面淨化機構10係形成自出液中之被轉印體W之設計面S1遠離之液流(朝向下游流動)者,將該液流設為設計面背離流。目的在於如上述般使轉印液L中分散、滯留之夾雜物儘量不靠近(不附著)於設計面S1,且將自先提取之被轉印體W等落下之水滴產生的液面上之泡或夾雜物遠離設計面S1而排出至槽外等。因此,設計面背離流較佳應用不含夾雜物之清澈之水、或者自回收液中除去夾雜物後之淨化水(將該等統稱為新水)而形成。
據此,設計面淨化機構10如例如圖10(a)所示,係於出液區域Z4內出液之被轉印體W之設計面S1側具備作為背離流形成機構101之溢流槽102而成者。更詳細而言,於本實施例中,被轉印體W於出液區域Z4內係以設計面S1朝向下方之傾斜狀態浮上,故以面向(對向)被轉印體W之設計面S1之方式設置溢流槽102,而形成自出液中之被轉印體W(設計面S1)之下側朝向上側的設計面背離流。此處,溢流槽102中係以主要將新水與轉印液L一併導入之回收口設為排出口103。
其次,對無設計面淨化機構10時設計面S1上易附著夾雜物之情形進行說明。通常,自形成有液流之轉印槽2中提取之被轉印體W大多係以將上游朝下游之轉印液L之流動堆置的狀態浮上。此時,被堆置之轉印液L以向被轉印體W之下側或側方迴繞之方式流動,變成朝面向下游側之設計面S1之流動(迴繞流動)。
又,將被轉印體W自液中提取時,由於被轉印體W之提取速度、與停留液面之速度差,發揮自被轉印體W之液面附近朝向被轉印體W流動之力。
據此,相對於出液中之被轉印體W,自行於設計面S1形成迴繞流動(朝設計面S1之流動),因此該狀態下存在轉印液L中分散、滯留之夾雜物靠向設計面S1而附著之情形。因此,本實施例中藉由設計面淨化機構10形成設計面背離流,消除或者極力抑制轉印液L朝設計面S1之流動。
又,作為一例,如圖10(b)所示,設計面背離流形成用之溢流槽102係於排出口103形成流速增強用凸緣104者,目的在於加快導入至溢流槽102之轉印液L之流速。
再者,作為設計面淨化機構10之背離流形成機構101,並非必須為上述溢流構造,亦可採用其他排出手法,例如如圖10(c)所示,可列舉將含夾雜物之轉印液L與新水主要於液面附近吸入之真空手法。即,該情形時背離流形成機構101可應用吸入噴嘴105。
又,自出液開始直至出液結束為止,被轉印體W之設計面S1上確實且均勻地作用有設計面背離流,為此出液動作中較佳為將作為背離流形成機構101之溢流槽102(排出口103)、與被轉印體W(設計面S1)之距離維持為大致固定(作為一例為10~200 mm左右)。然而,例如如圖11所示,由於被轉印體W(設計面S1)之彎曲狀態或凹凸程度等,即便以一定之傾斜姿勢、出液角度提取被轉印體W,設計面S1亦會自溢流槽102(排出口103)逐漸遠離(圖中之「D1」為出液初期之兩者間距離,「D2」為出液終期之兩者間距離)。因此,溢流槽102較佳構成為能夠相對於轉印槽2之長度方向(液流方向/轉印區域Z3~出液區域Z4之方向)移動,即相對於出液中之被轉印體W而自由地接近、背離。當然,溢流槽102對轉印液L之排出力(回收力)只要能明顯地適當變更設計面背離流自身之強度,則即便出液中被轉印體W相對遠離,藉由提高轉印液L之回收力(轉印液L之抽吸力)亦可達成相同效果。因此,作為增加回收力之其他手法,亦可使溢流槽102下降。
又,尤其係於批次式之液壓轉印中,理想的是使溢流槽102向轉印槽2之長度方向(轉印區域Z3~出液區域Z4之方向)移動,將被轉印體W相對於溢流槽102之出液位置(即被轉印體W與溢流槽102之距離)保持固定。此處,所謂批次式之液壓轉印例如如圖12所示,係使被轉印體W適當傾倒,通常沒入方向及出液方向為鉛垂方向(垂直方向)、即、使被轉印體W相對於轉印槽2而自正上方沒入,筆直向上出液。再者,上述圖12所示之實施例係階段性表示使以適宜傾倒姿勢沒入之被轉印體W自轉印槽2逐漸提取之情形。而且,如本圖所示,於批次式之液壓轉印中,伴隨出液而被轉印體W(設計面S1)、與設計面背離流形成用之溢流槽102之間隔逐漸變大,故出液動作中較佳為使溢流槽102逐漸接近被轉印體W,將被轉印體W與溢流槽102之距離(圖中之「D」)大致維持固定(例如100 mm左右)。
再者,設置設計面背離流形成用之溢流槽102者,係於轉印槽2之末端部分2階段設置溢流槽。即,於上述圖10所示之實施例中,係於轉印槽2之終端部在將薄膜殘渣等夾雜物與轉印液L一併回收之溢流槽23A(溢流部23)之前段(上游側),設置設計面背離流形成用之溢流槽102的兩階段構成。將以此方式使溢流槽設為2段並列狀之構造係設為「2段OF構造」(「OF」表示溢流),於更簡略地表示各溢流槽102、23A之情形時,將設計面背離流形成用之溢流槽102設為「第1段OF槽」,將其下游側(後段側)之溢流槽23A設為「第2段OF槽」。
以下,對2段OF構造之作用效果(轉印液中之液流)進行說明。
藉由2段OF構造而可大致以如下方式控制轉印槽2內之液流。首先,將轉印槽2內之液流如例如圖13所示般根據液中之深度(高度)劃分為以下3種。
上層附近(上層流):圖中之虛線
中層附近(中層流):圖中之實線
下層附近(下層流):圖中之一點鏈線
此處,所謂中層流係假定為如下者:以與第1段OF槽102大致相同之高度流動,該OF槽102對液流發揮阻礙板(立壁)之作用而變成液流阻力,主要潛入該OF槽102之下方而流動。另一方面,相對於此種中層流,其上下不會稱為液流阻力(或者第1段OF槽102之阻力之影響極少),因此該等上層流及下層流假定為沿液流大致水平地流動者。
當然,此處之「層」係為區別轉印液中之深度(高度)而方便使用之用語,以中層(中層流)為代表,實際之流動整體而言並不會形成層(不會以層狀態平行流動)。
根據此種觀點,認為若整理轉印液中之流動則如下所示(參照圖13)。
首先,於第1段OF槽102之前方(第1段OF槽102變成液流阻力之前),上層流、中層流、下層流均於水平方向上大致等速流動。
然後,於第1段OF槽102附近(即將到達),如上述般僅液面附近之上層流被設計面背離流形成用之第1段OF槽102回收。此時,若該OF槽102上形成有流速增強用凸緣104,該OF槽102內回收之上層流於水平方向上加速。
又,中層流由於第1段OF槽102變成液流阻力,故以潛入之方式變成主要向第1段OF槽102下方潛入之液流(設為朝下流動)。該朝下流動由於第1段OF槽102變成液流阻力,而認為被低速化。如此,潛入第1段OF槽102下方之中層流潛入該OF槽102之後,變成朝上之流動(設為朝上流動)。認為該朝上流動由於液流阻力已被放開故認為被低速化。又,認為該中層流之朝上流動以使下層流朝上抽出之方式發揮作用。其後,中層流、下層流之朝上流動被第2段OF槽23A回收,但該回收亦可於轉印槽2之末端之整個壁面處回收。
此處對中層流潛入第1段OF槽102下方之流動(圖中符號「P1」)之作用效果進行說明。
將被轉印體W自轉印液L中提取時,如上述般直接朝下游側之設計面S1以使含夾雜物之轉印液L以迴繞之方式流動,但此種碰撞流(迴繞流)不僅於上層附近產生,且於以被轉印體W將液流堆置之方式作用的中層流附近亦產生。然而,於本實施例中,中層流係潛入第1段OF槽102下方而朝下流動,故其發揮消除中層附近形成之碰撞流之作用,防止中層流自身靠向設計面S1,進而防止中層流中所含之夾雜物向設計面S1附著。
又,於本實施例中,由於中層流與下層流之間形成(假定)有邊界(尤其係第1段OF槽102之下方,圖中符號「P2」),故對該作用效果進行說明。
中層流因第1段OF槽102之阻力而低速化且形成為朝下流動之過程中,認為下層流係以維持速度、方向之狀態直接向下游流動(保持穩定之液流狀態)。因此,抑制中層流中之夾雜物落下、沈降至下層流之上表面(此成為因下層流之穩定液流所致之屏障效果)。此外,於第1段OF槽102之下方,該OF槽102與轉印槽2底部之間隔(轉印槽2之深度)最狹,故中層流快速化。藉由該等,抑制中層流中所含之夾雜物於與下層流之邊界部分向轉印槽底部之落下、滯留(發揮防止夾雜物向轉印附近沈降之功能)。
其次,對中層流變成朝上流動之部位(圖中符號「P3」)之作用效果進行說明。
中層流若潛入第1段OF槽102之下方,則液流阻力消失而變成上側放開,故變成低速化且促進朝上流動。又,伴隨於此,下層流為低速化者,藉此可抑制易對夾雜物造成粉碎影響之攪拌現象,發揮不使中層流與下層流之邊界附近之夾雜物破壞分散之作用。因此,於轉印槽2之中層、下層附近,促進夾雜物之回收,夾雜物越來越難以向轉印槽2之底部沈澱。
又,於本實施例中,係於第2段OF槽23A之下方(轉印槽2之角部)設置傾斜板25者,以下對該作用效果進行說明。
傾斜板25發揮使下層流於末端部分朝上流動之作用,中層流潛入第1段OF槽102下方之後,變成朝上流動而將夾雜物移送至上方時,一併地使下層流朝上流動,藉此主要發揮輔助變成朝上流動之中層流之後段(下游側)不會變粗的作用。藉此,能更有效地回收中層流、下層流所含之夾雜物。
因此,先前雖亦存在此種傾斜板,但其主要目的在於用以減少液收容量之轉印槽末端之錐形處理。當然,先前之轉印槽中即便多少產生藉由此種轉印槽末端之傾斜板將轉印液L(下層流)誘導(導引)至上側之現象,但先前並不存在第1段OF槽102,故並無該OF槽102之中層流之迴繞(潛入後朝上流動),當然亦不會產生該流動帶來之下層流之抽出。此外,由於無第1段OF槽102,故中層流之流動為水平方向,無論多麼期待傾斜板帶來之轉印液之上升,中層流之水平流動均會妨礙下層流之上升,結果造成僅中層流抽出,難以期望與本實施例相同程度之下層流中之夾雜物抽出。
再者,收容於轉印槽2內之轉印液L就成本、處理效率、環境方面而言儘量少之必要性變高(廢棄之夾雜物分離負擔、循環之濾液負擔之兩面)。
又,液壓轉印係利用液壓之轉印手法,故轉印槽2需要使被轉印體W完全沒入(埋沒)轉印液L中之深度(MAX深度),但該深度並非必須遍及轉印槽2之全體(全長)者,例如只要於轉印區域Z3(沒入區域)至出液區域Z4為止之轉印必要區間內確保便可。換言之,於薄膜供給端等之無須轉印區間內,並非必須要確保該深度,如上述般就減少轉印槽2內之容量之觀點而言,本實施例中,無須轉印區間將轉印槽2之深度形成地較淺。具體而言,例如如圖2、10、13所示,將轉印槽2之薄膜供給側(上游側)遍及適宜長度而較淺地形成,繼而於中流域部分將槽底部形成為傾斜狀,逐漸增加深度而形成,自側面觀察轉印槽2全體時,形成為下窄之大致梯形狀。此處,圖中符號「26」係於轉印槽2之中流域部分形成為傾斜狀態之傾斜部。再者,於轉印區域Z3(沒入區域)與出液區域Z4略有分離之情形時(例如參照上述圖10之實施例),該轉印區域Z3至出液區域Z4為止之區間(被轉印體W沒入之區間)變成轉印必要區間,轉印必要區間並非必須視為明確的區間(具有適宜距離之區間),例如於轉印區域Z3與出液區域Z4大體一致之液壓轉印中,僅轉印區域Z3變成轉印必要區間。
如上所述,第1段OF槽102使中層流潛入,藉此形成朝上流動,且該朝上流動有助於下層流之抽出、夾雜物之沈降防止、回收(向第2段OF槽23A之移送)等。因此,例如如圖13(b)所示,只要構成為第1段OF槽102向液流方向(轉印槽2之長度方向)伸縮自由,便可適當地控制該等中層流之朝上流動及下層流之抽出等。
1...液壓轉印裝置
2...轉印槽
3...轉印薄膜供給裝置
4...活性劑塗佈裝置
5...被轉印體搬送裝置
6...活性化前導引機構
7...活性化後導引機構
8...伸展下降防止機構
9...脫膜清洗裝置
10...設計面淨化機構
21...處理槽
22...側壁
23...溢流部
23A...溢流槽(第2段OF槽)
24...循環管路
25...傾斜板
26...傾斜部
31...薄膜輥
32...凹凸成形輥
33...橡膠平滑輥
34...鋸齒輥
35...齒輪(波形之齒)
36...齒輪(波形之齒)
37...雷射雕刻機
41...噴槍
42...濾罩
51...輸送機
52...夾具(轉印用夾具)
53...環鏈
61...輸送機
62...滑輪
62A...驅動滑輪
62B...從動滑輪
63...皮帶
64...旋轉軸
65...臂桿
66...夾板
71...鏈條輸送機
72...齒輪
73...鏈條
74...旋轉軸
81...除去機構
82...排水筒
83...噴霧分隔件
84...排氣扇
85...壓縮空氣噴出噴嘴
91...輸送機
92...熱水噴頭
92a...供給管路
93...淋洗水噴頭
93a...供給管路
94...貯留槽
95...循環排水管路
101...背離流形成機構
102...溢流槽(7段目OF槽)
103...排出口
104...流速增強用凸緣
105...吸入噴嘴
F...轉印薄膜
L...轉印液
R...防捲起用凹凸
S1...設計面
W...被轉印體
Z1...著液地點
Z2...活性化區域
Z3...轉印區域
Z4...出液區域
圖1係表示本發明之液壓轉印裝置之一例之立體圖。
圖2係主要表示同上液壓轉印裝置之轉印槽與脫膜清洗裝置之側視圖。
圖3係主要表示同上液壓轉印裝置之被轉印體搬送裝置之側視圖。
圖4係以同上液壓轉印裝置之活性化後導引機構(及活性化前導引機構)之態樣部分變更之狀態進行表示的平面圖及側視圖。
圖5係表示排水筒內活性化區域之濾罩內產生之氣流之情形、以及由此回收之含多餘的活性劑成分之空氣溶入轉印液(回收液)而淨化之情形的平面圖(a)、以及側視圖(b)。
圖6係表示於轉印薄膜上形成防捲起用凹凸之凹凸成形輥之其他實施例之說明圖(側視圖)(a)、表示藉由雷射雕刻機形成防捲起用凹凸之另一實施例的說明圖(側視圖)(b)、以及表示自側面觀察將防捲起用凹凸形成為鍵狀之凹凸之情形的說明圖(剖面圖)(c)。
圖7係表示活性化前導引機構或伸展下降防止機構等之其他實施例的平面圖。
圖8(a)、(b)係表示於活性化前導引機構或活性化後導引機構中,可適當變更保持、規制轉印薄膜兩側之寬度尺寸(導引寬度尺寸)之實施例的立體圖。
圖9係表示先前之液壓轉印手法中之一週轉印量、轉印水之更換水量及PVA濃度之變化的表、以及此時之轉印槽水之PVA濃度與PH之關係的圖表。
圖10係將具備設計面淨化機構之轉印槽與作為被轉印體搬送裝置之輸送機(三角輸送機)一併表示之骨架立體圖(a)、以及將作用於出液中之被轉印體之設計面背離流之情形放大表示的說明圖(b)、(c)。
圖11係表示即便以一定之傾斜姿勢、出液角度提取被轉印體,亦可根據被轉印體之彎曲狀態、凹凸程度等而使設計面逐漸遠離設計面背離流形成用之溢流槽的說明圖。
圖12(a)-(c)係階段性表示對液壓轉印進行批次處理時、即被轉印體以一定之傾斜姿勢向正上方提取之情形時,設計面背離流形成用之溢流槽之較佳作動狀況的說明圖。
圖13(a)、(b)係概略表示於將薄膜殘渣等與轉印液一併回收之溢流部(第2段OF槽)之前段,進而設有設計面背離流形成用之溢流槽(第1段OF槽)的2段OF構造之轉印槽內之液流態樣的說明圖。
1...液壓轉印裝置
2...轉印槽
3...轉印薄膜供給裝置
4...活性劑塗佈裝置
6...活性化前導引機構
7...活性化後導引機構
8...伸展下降防止機構
21...處理槽
22...側壁
32...凹凸成形輥
33...橡膠平滑輥
34...鋸齒輥
41...噴槍
42...濾罩
61...輸送機
62...滑輪
62A...驅動滑輪
62B...從動滑輪
63...皮帶
64...旋轉軸
71...鏈條輸送機
72...齒輪
73...鏈條
74...旋轉軸
81...除去機構
82...排水筒
85...壓縮空氣噴出噴嘴
F...轉印薄膜
L...轉印液
R...防捲起用凹凸
Z1...著液地點
Z2...活性化區域
Claims (21)
- 一種轉印薄膜之活性化方法,其係將於水溶性薄膜上至少以乾燥狀態形成轉印圖案而成之轉印薄膜,以轉印圖案朝上之狀態供給至轉印槽內之液面上,其後自轉印薄膜之上方塗佈活性劑而使轉印薄膜上之轉印圖案活性化者,其特徵在於:於上述轉印槽設有在距供給至轉印槽中央之液面上之轉印薄膜於左右均等之位置保持薄膜兩側而向活性化區域導引的活性化前導引機構,且於該活性化前導引機構保持轉印薄膜之期間,促進轉印薄膜向厚度方向之膨潤;且於活性化區域內,係以解除活性化前導引機構對轉印薄膜之導引作用之狀態下向轉印薄膜塗佈活性劑。
- 如請求項1之轉印薄膜之活性化方法,其中上述活性化區域之轉印薄膜之活性化係藉由利用活性化前導引機構對活性化前之轉印薄膜促進厚度方向上之膨潤、及即將到達活性化區域前解除活性化前導引機構對轉印薄膜之兩側保持,且於該狀態下塗佈活性劑,而一次解除乾燥狀態之油墨之伸展抑制狀態,使轉印薄膜向寬度方向無畸變且左右均等地膨潤。
- 如請求項1或2之轉印薄膜之活性化方法,其中於上述活性化區域之後段,在距轉印槽中央左右均等之位置上,設有將因活性化而向寬度方向伸展之轉印薄膜之兩側保持且向轉印區域導引之活性化後導引機構。
- 如請求項1或2之轉印薄膜之活性化方法,其中於上述活性化區域內向轉印液面上之轉印薄膜塗佈活性劑時,係由噴出活性劑之噴槍一面向轉印薄膜之寬度方向往復移動,一面伸出至轉印薄膜之兩側外方而塗佈活性劑;且於活性化區域之轉印薄膜之兩側外方部分,設有除去機構,該除去機構將於轉印液面上塗佈且於液面上浮動之多餘的活性劑成分與轉印液一併排出,且將覆蓋活性化區域之濾罩內浮動飛散之活性劑亦同時抽吸而與轉印液混合排出。
- 如請求項4之轉印薄膜之活性化方法,其中於上述因活性化而向寬度方向伸展之轉印薄膜於即將與活性化後導引機構接觸前之位置上,設有除去機構,該除去機構將活性化後導引機構與轉印薄膜之間之轉印液面上浮動的活性劑成分,送入至於活性化區域之兩側將多餘的活性劑成分與轉印液一併排出的部位、或者送至轉印槽之側壁與活性化後導引機構之間。
- 如請求項1或2之轉印薄膜之活性化方法,其中將上述轉印薄膜供給至轉印液面上時,於轉印薄膜供給至轉印槽前之階段,在轉印薄膜之兩側部分形成對抗向薄膜寬度方向捲起之條帶狀之防捲起用凹凸。
- 一種液壓轉印方法,其係將於水溶性薄膜上至少以乾燥狀態形成轉印圖案而成之轉印薄膜,於轉印槽內之液面上浮動支持,且自該轉印薄膜之上方按壓被轉印體,藉由由此所產生之液壓而將轉印圖案主要轉印至被轉印體 之設計面側者,其特徵在於:使上述轉印薄膜活性化時,係藉由如請求項1或2之活性化方法而進行活性化。
- 如請求項7之液壓轉印方法,其中於上述轉印槽之下游側設有溢流部,於此自所回收之液體中將殘留薄膜等夾雜物沈澱、除去,且對該回收液進行溫度調整後自轉印槽之上游側進行循環供給;且自上述轉印槽提取之被轉印體隨後被送往脫膜清洗步驟,且於此處將表面之水溶性薄膜溶解清洗,而將該步驟中產生之含溶解後之水溶性薄膜之清洗廢水循環供給至上述轉印槽之溢流部正前方。
- 如請求項7之液壓轉印方法,其中於上述轉印槽內,在將被轉印體自轉印液中提取之出液區域,形成自出液中之被轉印體之設計面遠離的設計面背離流,使轉印液面上之泡或液中滯留之夾雜物遠離出液中之被轉印體之設計面,而排出至轉印槽外。
- 如請求項9之液壓轉印方法,其中於上述溢流部之前段進而設置有面向出液中之被轉印體之設計面之溢流槽,且藉由該溢流槽而形成上述設計面背離流。
- 一種液壓轉印裝置,其包括:轉印槽,其貯留轉印液;轉印薄膜供給裝置,其向該轉印槽供給轉印薄膜;活性劑塗佈裝置,向供給至轉印槽之液面上之轉印薄膜塗佈活性劑而使轉印薄膜變成可轉印之狀態;及 被轉印體搬送裝置,其對於藉由活性劑而於轉印槽之液面上變成活性化狀態之轉印薄膜,自上方按壓被轉印體;將於水溶性薄膜上至少以乾燥狀態形成轉印圖案而成之轉印薄膜於轉印槽內之液面上浮動支持,自該轉印薄膜之上方按壓被轉印體,並藉由由此所產生之液壓而將轉印圖案主要轉印至被轉印體之設計面側,該液壓轉印裝置之特徵在於:於上述轉印槽設有在距供給至轉印槽中央之液面上之轉印薄膜於左右均等之位置保持薄膜兩側而向活性化區域導引的活性化前導引機構,且於該活性化前導引機構保持轉印薄膜之期間,促進轉印薄膜向厚度方向之膨潤,且於活性化區域內,係以解除活性化前導引機構對轉印薄膜之導引作用的狀態下向轉印薄膜塗佈活性劑。
- 如請求項11之液壓轉印裝置,其中於上述活性化區域之後段,在距轉印槽中央左右均等之位置上設有保持因活性化而向寬度方向伸展之轉印薄膜之兩側且向轉印區域導引的活性化後導引機構。
- 如請求項11或12之液壓轉印裝置,其中上述活性劑塗佈裝置具備噴出活性劑之噴槍,且該噴槍係一面於活性化區域向轉印薄膜之寬度方向往復移動一面伸出至轉印薄膜之兩側外方而塗佈活性劑;且於活性化區域之轉印薄膜之兩側外方部分,設有除去機構,該除去機構係將於轉印液面上塗佈且於液面上 浮動之多餘的活性劑成分與轉印液一併排出,且將覆蓋活性化區域之濾罩內浮動飛散的活性劑亦同時抽吸而與轉印液混合排出。
- 如請求項13之液壓轉印裝置,其中於上述活性化區域之兩側,在將多餘的活性劑成分與轉印液一併排水、回收之除去機構之吸入口處,設有促進含多餘的活性劑成分之空氣與回收液之氣液接觸的填充材,進而於該機構之回收液之排水側後段,設有內置促進含多餘的活性劑成分之空氣與回收液之氣液接觸的填充材及除霧器之噴霧分隔件,且進而於其後段設有排氣扇;根據該構成,含多餘的活性劑成分之空氣係使活性劑成分溶入回收液而經淨化之後,自排氣扇釋放至外部。
- 如請求項13之液壓轉印裝置,其中於上述因活性化而向寬度方向伸展之轉印薄膜即將與活性化後導引機構接觸前之位置上,設有除去機構,該除去機構將活性化後導引機構與轉印薄膜之間之轉印液面上浮動的活性劑成分,送入於活性化區域之兩側將多餘的活性劑成分與轉印液一併排出的部位、或者送入轉印槽之側壁與活性化後導引機構之間。
- 如請求項11或12之液壓轉印裝置,其中上述轉印薄膜供給裝置於供給至轉印槽前之轉印薄膜之兩側部分,具備形成對抗朝薄膜寬度方向捲起之條帶狀之防捲起用凹凸之凹凸成形輥、或者使防捲起用凹凸形成為微觀凹凸的雷射雕刻機。
- 如請求項11或12之液壓轉印裝置,其中上述活性化前導引機構係藉由於滑輪上捲繞環狀之皮帶而成之輸送機構成者;且滑輪之旋轉軸係設定於大致鉛垂方向上,於此所捲繞之皮帶之寬度方向設定為轉印液面之高度方向。
- 如請求項12之液壓轉印裝置,其中上述活性化後導引機構係將活性化前導引機構中保持薄膜兩側之導引構件以避開活性化區域的方式移至轉印區域之後,且將因活性化而伸展之轉印薄膜之兩側藉由與活性化前導引機構相同之導引構件予以保持。
- 如請求項11或12之液壓轉印裝置,其中於上述轉印槽之下游側設有溢流部,於此自所回收之液體中將殘留薄膜等夾雜物沈澱、除去,且對該回收液進行溫度調整後藉由循環管路而自轉印槽之上游側循環供給;且於上述轉印槽之後段具有對自轉印槽提取之被轉印體之表面進行清洗的脫膜清洗裝置,藉由該裝置而將附著於被轉印體表面之水溶性薄膜溶解清洗後去除;且該脫膜清洗裝置係藉由循環排水管路而連接於上述轉印槽;脫膜清洗步驟中產生之含溶解後之水溶性薄膜之清洗廢水係循環供給至上述轉印槽之溢流部前方。
- 如請求項11或12之液壓轉印裝置,其中於將上述被轉印體自轉印液中提取之出液區域內,設有作用於自轉印液中上浮狀態之被轉印體之設計面的背離流形成機構,形 成自出液中之被轉印體之設計面遠離之設計面背離流,藉此使轉印液面上之泡或液中滯留的夾雜物遠離出液中之被轉印體之設計面,而排出至轉印槽外。
- 如請求項20之液壓轉印裝置,其中於上述溢流部之前段進而設有面向出液中之被轉印體之設計面之溢流槽,且藉由該溢流槽而形成上述設計面背離流。
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