WO2020213310A1 - 液圧転写装置 - Google Patents

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WO2020213310A1
WO2020213310A1 PCT/JP2020/010605 JP2020010605W WO2020213310A1 WO 2020213310 A1 WO2020213310 A1 WO 2020213310A1 JP 2020010605 W JP2020010605 W JP 2020010605W WO 2020213310 A1 WO2020213310 A1 WO 2020213310A1
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WO
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transfer
film
tank
bottom plate
zone
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/010605
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English (en)
French (fr)
Inventor
一寛 山本
信之 大滝
康宏 岩本
政哉 綾部
Original Assignee
株式会社タイカ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社タイカ filed Critical 株式会社タイカ
Priority to JP2021514828A priority Critical patent/JP6985690B2/ja
Publication of WO2020213310A1 publication Critical patent/WO2020213310A1/ja

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41FPRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F16/00Transfer printing apparatus
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44DECORATIVE ARTS
    • B44CPRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C1/00Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects
    • B44C1/16Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects for applying transfer pictures or the like
    • B44C1/165Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects for applying transfer pictures or the like for decalcomanias; sheet material therefor
    • B44C1/175Transfer using solvent

Definitions

  • a transfer film formed by applying an appropriate transfer pattern (surface ink layer) in advance with transfer ink is suspended and supported on the liquid surface, and a transfer target is pressed against the transfer film to be immersed in the transfer liquid.
  • This relates to a hydraulic transfer device that transfers a transfer pattern on a transfer film to an object to be transferred by utilizing the hydraulic pressure, and particularly when the transfer film is developed on the transfer liquid surface, the unfolded state is appropriate. It is related to the improvement to make it a good one.
  • a transfer pattern is printed on a water-soluble film or laminated by means such as metal deposition, and the transfer film is floated on the transfer liquid surface, and the transfer target is pressed from above to transfer the transfer pattern to the transfer target.
  • This method has good pattern reproducibility even when the transferred body has a complicated curved surface shape, etc., and its superiority as a decoration method from industrial products to familiar daily necessities is evaluated. By the way, in order to bring out the excellent reproducibility of such a pattern, it is necessary to make the situation where the transfer film bulges and unfolds on the liquid surface appropriate.
  • the applicant may provide guide members on both sides of the film development zone that move at the same speed as the liquid flow velocity. Attempts have been made to promote good development of the transfer film (see, for example, Patent Document 1).
  • the fundamental solution is that the liquid level water flow is in the center (width direction) of the transfer tank.
  • the difference between (center) and near both edges especially depending on the depth of the film development zone or the unevenness of the bottom and sides of the transfer tank, near the surface layer.
  • Uneven development of the transfer film on the liquid surface due to the fact that the flow and the turbulent flow that tries to move to a deep layer near the bottom other than the surface layer affect the water flow difference (flow velocity difference), and the development of the transfer film. The occurrence of wrinkles was observed.
  • the present invention has been made in recognition of such a background, and has developed a device capable of making the swelling and development of the transfer film uniform by fundamentally adjusting the liquid level water flow (flow velocity). It was an issue.
  • the hydraulic transfer apparatus is A transfer film formed by laminating a transfer pattern on a water-soluble film is continuously supplied in a transfer tank onto the liquid surface of a film development zone on the upstream side of the transfer zone of the transfer tank, and the transfer pattern is described.
  • a device that attaches an activator to the surface presses the transfer object from above the transfer film in the transfer zone following the film development zone, and transfers the transfer pattern to the design surface of the transfer object by the hydraulic pressure generated thereby.
  • the film development zone of the transfer tank is provided with an optimized flow derivation structure for deriving a development-optimized flow that aims to make the liquid flow uniform in the width direction of the transfer tank on the transfer liquid surface.
  • the lead-out structure shall have a guide bottom plate arranged so that the working liquid depth, which is a substantial depth from the transfer liquid surface to the tank bottom, becomes shallow, at least at a position near the end in the width direction of the transfer tank. It is characterized by.
  • the hydraulic transfer apparatus according to claim 2 is in addition to the requirements according to claim 1.
  • the guide bottom plate is provided separately from the bottom of the transfer tank, and is characterized in that it is arranged in a raised bottom shape above the bottom of the transfer tank.
  • the hydraulic transfer apparatus according to claim 3 is in addition to the requirements according to claim 1 or 2.
  • the working liquid depth is characterized in that it is set in the range of 5 mm to 50 mm.
  • the hydraulic transfer apparatus according to claim 4 is in addition to the requirement according to any one of claims 1 to 3.
  • the guide bottom plate is characterized in that the working liquid depth is set to the same depth over the entire width in the film developing zone.
  • the hydraulic transfer apparatus according to claim 5 is in addition to the requirements according to any one of claims 1 to 3.
  • the guide bottom plate is characterized in that, in the film developing zone, the working liquid depth at the central portion in the width direction of the transfer tank is set deeper than at both end portions.
  • the hydraulic transfer apparatus according to claim 6 is in addition to the requirement according to any one of claims 1 to 3.
  • the guide bottom plate is characterized in that, in the film developing zone, the depth of action liquid at the central portion in the width direction at least at a position closer to the transfer zone is deeper than that on the upstream side.
  • the hydraulic transfer apparatus according to claim 7 is in addition to the requirements according to any one of claims 1 to 3.
  • Claim 1 is characterized in that, in the film developing zone, the depth of action on the transfer zone side of the activation zone in which the activator is applied to the transfer film is gradually made shallower toward the downstream side.
  • the hydraulic transfer apparatus according to claim 8 is in addition to the requirement according to any one of claims 1 to 7.
  • the guide bottom plate is characterized in that one or a plurality of working liquid depth, inclination, width dimension, and length dimension can be freely adjusted in the whole, a divided part, or a plurality of divided parts. It consists of.
  • the hydraulic transfer device is in addition to the requirement according to any one of claims 1 to 8.
  • the optimized flow derivation structure is characterized in that, in addition to the guide bottom plate, an optimized flow support nozzle for forming a downstream-oriented optimization support flow is provided above the guide bottom plate in the film development zone. ..
  • the hydraulic transfer apparatus is in addition to the requirements according to claim 9.
  • the optimized flow support nozzle is formed of an arched pipe that protrudes downstream when viewed from a plane, and the optimized support flow is supplied so as to be directed to the downstream side from a hole opened on the downstream side surface of the pipe. It is characterized by having a structure of
  • the guide bottom plate is provided so that the working liquid depth, which is the substantial depth from the transfer liquid surface to the bottom of the tank, becomes shallow. Since the arranged optimized flow derivation structure is provided, the flow velocity in the width direction of the transfer tank (flow velocity of the surface layer flow) is made uniform, and the transfer film after landing can be sent to the downstream side at the same speed as a whole. It is possible to prevent the occurrence of wrinkles and pattern misalignment due to the difference in flow velocity.
  • the transfer film after liquidation absorbs moisture and tries to expand to the surroundings. Therefore, in a transfer film that is originally difficult to stretch (for example, a transfer film having a metal vapor deposition layer or a transfer in which transfer ink is formed in multiple layers). (Film), wrinkles and pattern misalignment were likely to occur due to such a difference in flow velocity, but this can be suppressed in the present invention. Conversely, if the flow velocity difference is large in the width direction of the transfer tank, a deviation occurs between the portion of the transfer film having a high flow velocity and the portion having a low flow velocity, which causes wrinkles. Such a phenomenon can be prevented.
  • the transfer tank is separated from the bottom of the tank above the bottom of the transfer tank. Since the guided bottom plate is provided in a raised bottom shape, a hydraulic transfer device (transfer tank) having a shallow working liquid depth can be obtained. Further, since the existing transfer tank can be used, it is not necessary to make a major design change, and the hydraulic transfer device can be obtained at low cost.
  • the concrete numerical value (configuration) of the working liquid depth is made real, and the installation depth of the guide bottom plate forming the deployment-optimized flow is made concrete.
  • the guide bottom plate can be formed extremely simply (for example, it can be composed of one flat plate member), and the guide bottom plate can be easily installed in the transfer tank. You can.
  • the guide bottom plate has a V-shaped cross section in a vertical cross section, and the flow velocity in the transfer tank width direction can be finely adjusted and made uniform. That is, the flow velocity of the transfer liquid flowing through the transfer tank tends to be slower toward the end than at the center in the width direction of the transfer tank. Therefore, the depth of action liquid near the end in the width direction of the transfer tank tends to be slower in the width direction.
  • the guide bottom plate shallower than the central portion, the flow velocity of the transfer tank can be finely adjusted and made uniform in the width direction, as compared with the case where the guide bottom plate is formed of a single flat plate member.
  • the guide bottom plate is formed so as to lower only the end portion on the transfer zone side to deepen the working liquid depth of the portion, the flow velocity of the surface layer flow immediately before the transfer zone. Can be adjusted. That is, in the transfer zone, the transfer film tends to be pulled to the downstream side (transfer zone side) due to the attachment to the transferred body during transfer, and the moving speed to the downstream side (transfer zone side) is accelerated. Tend to do. However, since the downstream end side of the guide bottom plate is made somewhat deeper here, the moving speed of the transfer film can be adjusted (acceleration tendency can be suppressed), and the occurrence of pattern shift and wrinkles due to acceleration can be suppressed. can do.
  • the guide bottom plate is formed so that the working liquid depth on the transfer zone side from the activation zone in the film developing zone gradually becomes shallower toward the downstream side, the activator.
  • the transfer film to which is applied and stretched can be more stably guided to the transfer zone.
  • the flow velocity of the water flow (referred to as the transfer liquid surface layer flow) on the transfer liquid surface layer in the film developing zone can be finely adjusted, and the pattern, ink thickness, viscosity, and the transfer film pattern, ink thickness, viscosity, and Delicate adjustments can be easily made according to the properties, stress of metal deposition, concentration of activator, environment such as humidity and temperature at the time of transfer (transfer conditions can be easily changed).
  • the transfer film can be fed at substantially the same speed (liquid flow) from the upstream to the downstream. That is, the flow of the transfer liquid surface layer flow (liquid flow from the upstream to the downstream) formed in the transfer tank is preferably constant from the upstream to the downstream, but actually tends to be slower toward the downstream.
  • the optimized flow support nozzle can compensate for the slow flow rate of the transfer liquid and reshape the transfer force (liquid flow) to the downstream side of the transfer film, so that the transfer film has almost the same speed. Can be moved to the downstream side with.
  • the specific configuration of the optimized flow support nozzle is realized.
  • the activated transfer film has wrinkles in the liquid flow direction (so-called vertical wrinkles) in the central portion in the longitudinal direction and wrinkles (so-called horizontal wrinkles) that intersect in the liquid flow direction near the end in the width direction.
  • the optimization support flow is formed from the arched pipe protruding to the downstream side in a plan view (because a radial water flow is formed on the downstream side)
  • the transfer film tries to spread to the surroundings. It is possible to form a liquid flow corresponding to the tendency of the transfer liquid on the surface layer portion of the transfer liquid, and it is possible to more reliably prevent the occurrence of these wrinkles.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows an example of the hydraulic transfer apparatus of this invention skeletonically. It is the same top plan and skeletal side sectional view. It is a side sectional view (a) which shows the transfer
  • FIG. 3C is a side sectional view (c) showing a form in which water is supplied. It is a top view which shows various forms of the optimized flow support nozzle.
  • the working liquid depth on the transfer zone side of the activation zone is formed so as to be gradually shallower toward the downstream side, and the working liquid depth is deepened at the end on the transfer zone side.
  • It is a side sectional view which shows the modification example of the formed guide bottom plate.
  • the embodiment for carrying out the present invention is one of those described in the following examples, and also includes various methods that can be improved within the technical idea.
  • the flow velocity of the transfer liquid L in the width direction of the transfer tank is made uniform, and in particular, the flow velocity of the transfer liquid surface layer flow is made uniform in the film development zone Z1 until the transfer film F reaches the transfer zone Z2 of the transfer tank 2.
  • This is intended to reduce the flow velocity difference), thereby making the degree of spread (expanded state) of the transfer film F reaching the transfer zone Z2 uniform, and enabling more precise hydraulic transfer. ..
  • the flow that has been made uniform in the width direction of the transfer tank is referred to as a development-optimized flow
  • the structure for forming the development-optimized flow is referred to as an optimized flow derivation structure.
  • the transfer film F applied to the present invention will be described.
  • a conventionally known commercially available one can be applied.
  • a film in which a transfer pattern by transfer ink is formed on a water-soluble film for example, PVA; polyvinyl alcohol
  • the transfer pattern may be any conventionally known or commercially available pattern. That is, camouflage pattern, wood grain pattern, metal (glossy) pattern, stone pattern that imitates the surface of rocks such as marble pattern, fabric pattern that imitates cloth or cloth pattern, tile.
  • Various patterns such as patterns such as upholstery patterns and brickwork patterns, geometric patterns, and patterns having a hologram effect can be mentioned, and further, these may be appropriately combined.
  • the transfer ink is adhered and formed on a water-soluble film in a dry state, and is made transferable by applying an activator immediately before the transfer (so-called activation).
  • activation an activator immediately before the transfer
  • a metal-deposited film hologram film
  • the flow velocity in the width direction of the transfer tank 2 is made uniform by the optimized flow derivation structure. Therefore, the transfer film F It has been confirmed by the applicant that the unfolded state is stable, more precise hydraulic transfer can be performed, and the transfer pattern can be reproduced neatly.
  • the hydraulic transfer device 1 As an example, as shown in FIGS. 1 to 3, the hydraulic transfer device 1 continuously supplies the transfer tank 2 for storing the transfer liquid L and the transfer film F to the film development zone Z1 in the transfer tank 2. Then, the transferee W is immersed and discharged from above the activator coating device 4 that makes the transfer film F transferable and the transfer film F suspendedly supported in the transfer tank 2 in an appropriate posture. It is equipped with a transfer target transfer device 5 (to be pulled up). Further, the transfer tank 2 includes a film holding mechanism 6 that holds both sides of the transfer film F supplied on the transfer liquid surface, and also includes the above-mentioned optimized flow derivation structure 7.
  • each member and mechanism (structure) constituting the hydraulic transfer device 1 will be described.
  • the transfer tank 2 is a portion that floats and supports the transfer film F when performing hydraulic transfer, and mainly comprises a processing tank 21 as a transfer tank main body capable of storing the transfer liquid L at a substantially constant liquid level (water level). It is a member.
  • the treatment tank 21 has a bottomed shape in which the top surface is opened and the front, rear, left and right sides are surrounded by wall surfaces, and in particular, both side walls constituting the left and right sides of the treatment tank 21 are designated by reference numerals 22.
  • the region from the transfer film F being fed onto the transfer liquid surface to the transfer in the processing tank 21 is referred to as a film developing zone Z1, and the region to be transferred with respect to this film developing zone Z1.
  • the region in which the body W is put into the transfer liquid L and the transfer is substantially performed is referred to as the transfer zone Z2. That is, the film development zone Z1 is also a region where the transfer film F is on the upstream side of the transfer zone Z2 of the transfer tank 2. Further, in the film development zone Z1, as will be described later in this embodiment, the transfer film F is fed onto the transfer liquid surface, and then an activator is applied to make the transfer film F in a transferable state. So-called water activity), this region is designated as activation zone Z3.
  • the transfer is executed and completed at the same time as the immersion of the transferred body W.
  • the angle at which the transferred body W is immersed in the transfer liquid L is not always maintained constant from the start of immersion of the transferred body W to the end of immersion, and the same applies to the discharge angle. Therefore, the transferred body W is not always kept constant from the start of the liquid discharge to the end of the liquid discharge.
  • the transfer tank 2 (treatment tank 21) is formed so that the liquid discharge direction is the longitudinal direction from the immersion that moves the transferred body W when performing hydraulic transfer. Further, a flow (liquid flow) from the upstream side to the downstream side is formed in the transfer tank 2 (particularly on the liquid surface), whereby the transfer film F is supplied from the upstream side to the downstream side. Therefore, in the present specification, the above-mentioned "longitudinal direction (of the transfer tank 2)" also corresponds to the liquid flow direction formed on the liquid surface of the transfer tank 2. Further, the downstream side in the flow direction of the transfer liquid L formed in the transfer tank 2 may be referred to as a downstream end (end), and the upstream side may be referred to as an upstream tip (tip). Further, the width direction of the transfer tank 2 may be referred to as left and right.
  • a liquid flow is formed in which the transfer liquid L flows from the upstream side to the downstream side in the vicinity of the liquid surface (surface layer portion) as described above.
  • a water flow toward the downstream side is formed at the upstream tip portion where the transfer film F is landed, and this is referred to as the tip water supply 23.
  • the tip water supply 23 is formed, for example, by discharging water from a water outlet toward the downstream side.
  • the tip water supply 23 is a water stream formed above the guide bottom plate 71, which will be described later.
  • an overflow tank 24 is provided at the downstream end of the transfer tank 2, and after purifying the transfer liquid L collected here, a part of the transfer liquid L is circulated and supplied from the upstream portion of the transfer tank 2 to supply the tip water supply 23. Is formed, and the above-mentioned liquid flow (liquid flow from the upstream side to the downstream side) is formed near the liquid level of the transfer liquid L.
  • a method of removing impurities such as excess film and film residue dispersed and retained in the transfer liquid L from the recovered liquid (suspension) by a settling tank or filtering. can be mentioned.
  • a belt 61 as a film holding mechanism 6 is provided inside the side walls 22 of the processing tank 21, and this is by holding both sides of the transfer film F supplied on the liquid surface.
  • the transfer film F is intended to be transferred from the upstream side to the downstream side at a speed synchronized with the flow of the transfer liquid L.
  • the film holding mechanism 6 (belt 61) Also plays a role in regulating the elongation of this film from both sides.
  • the film holding mechanism 6 (belt 61) is responsible for transferring the transfer film F to at least the transfer zone Z2 in a state where the elongation of the transfer film F is maintained substantially constant, whereby in the transfer zone Z2.
  • the elongation of the transfer film F is maintained at the same level each time, and continuous and precise transfer can be performed.
  • a chain, a relatively thick rope, wire, or the like can be applied as the film holding mechanism 6, in addition to the belt 61.
  • the regulation by the film holding mechanism 6 is temporarily released.
  • the film holding mechanism 6 is configured to actively divide before and after the film developing zone Z1, and the transfer film F extends all at once when the activator is applied in the activation zone Z3. This is to prevent this rapid extension from being hindered by the fact that it spreads.
  • the transfer film F after the rapid extension is transferred to the transfer zone Z2 in a state where the extension is restricted by the film holding mechanism 6 provided on the downstream side of the activation zone Z3.
  • the transfer tank 2 (treatment tank 21) includes the optimized flow derivation structure 7 as described above, which applies the developed optimized flow of the transfer film F to the transfer liquid surface in the film developing zone Z1. It is a structure for deriving. That is, the optimized flow derivation structure 7 is a structure for equalizing the flow velocity in the width direction of the transfer tank 2, and is substantially from the liquid surface to the bottom of the transfer tank 2 at a position closer to the end in the width direction.
  • the guide bottom plate 71 is arranged so that the depth of the working liquid is shallow. As shown in FIGS. 1 and 2 as an example, the guide bottom plate 71 is formed of a flat plate whose surface forming the working liquid depth is flat in the width direction and the longitudinal direction of the transfer tank. In addition, in FIGS.
  • the guide bottom plate 71 is provided separately from the tank bottom portion (actual tank bottom 27) of the transfer tank 2, and is shallow bottom above the actual tank bottom 27 at an appropriate distance.
  • the guide bottom plate 71 is provided (so to speak, a raised bottom plate), but this is based on the assumption that the guide bottom plate 71 is attached by diverting the conventional transfer tank 2. Therefore, when the transfer tank 2 is newly manufactured, the bottom (actual tank bottom 27) is formed in a shallow bottom shape from the beginning, the actual tank bottom 27 functions as a guide bottom plate 71, and the working liquid depth is shallow from the beginning. It can be formed.
  • the depth of the transfer liquid L from the liquid surface to the deep actual tank bottom 27 is defined as the actual liquid depth, and is distinguished from the working liquid depth, which is the substantial depth of the transfer liquid L from the liquid surface to the shallow-bottomed guide bottom plate 71.
  • the guide bottom plate 71 is provided in order to form a shallow working liquid depth.
  • the conventional transfer tank 2 does not have the concept of the working liquid depth, it is considered that the actual liquid depth of the bottom 27 of the actual tank is substantially the working liquid depth.
  • the guide bottom plate 71 is provided in a raised bottom shape to make the working liquid depth shallow.
  • the grounds for arranging the guide bottom plate 71 so that the working liquid depth becomes shallow at least at a position near the end in the width direction of the transfer tank 2 will be described with reference to FIG.
  • the applicant has verified the effect of the guide bottom plate 71 having a shallow working liquid depth by the following method. -The speed (flow velocity) of the liquid flow at each point of the transfer tank 2 was measured in the case of the guide bottom plate pear (see FIG. 4 (a)) and the case of the guide bottom plate ant (see FIG. 4 (b)). -In the case of the guide bottom plate pear, the depth of the transfer liquid L from the liquid surface is 230 mm (existing depth).
  • the depth (acting liquid depth) from the liquid level of the transfer liquid L was set to 20 mm.
  • the guide bottom plate 71 was formed as a flat plate flat in both the longitudinal direction and the width direction of the transfer tank 2. -The measurement points are 300 mm, 800 mm, and 1100 mm away from the film landing point (water landing point) of the transfer tank 2, and the flow velocity is measured at a depth of 10 mm. In addition, measurements were taken at the center of the transfer tank 2 in the width direction and at positions 300 mm away from this on the left and right ends (9 locations in total).
  • one of the left and right ends is set to "+300” and the other is set to "-300” to indicate the position from the center of the transfer tank.
  • the inner width of the transfer tank 2 is 850 mm.
  • the flow velocity at both ends is not so low as compared with the flow velocity at the center of the transfer tank at any of the points, which are 300 mm, 800 mm, and 1100 mm downstream from the liquid landing point. It can be seen (when viewed in the transfer tank width direction at any point, the lengths of the arrows at the center and the arrows at both ends do not change much). -Therefore, it was found that the flow velocity in the width direction of the transfer tank was clearly more uniform in the case of the guide bottom plate ant than in the case of the guide bottom plate pear. That is, it was clearly found that the guide bottom plate 71 contributes to the uniform flow velocity in the width direction of the transfer tank.
  • the guide bottom plate 71 of the optimized flow derivation structure 7 may be formed so that the working liquid depth near the end in the width direction is at least shallow.
  • the working liquid depth in the central part in the width direction is made deep.
  • the guide bottom plate 71 can be formed in a V shape in a vertical cross-sectional view, for example, as shown in FIG. 3 (b).
  • the guide bottom plate 71 should be formed of a single flat plate so that the working liquid depth is constant (constant in shallow dimensions) in the longitudinal direction and the width direction of the transfer tank 2. For example, it is realistic because it does not require labor, time, cost, etc.
  • the guide bottom plate 71 it is preferable to provide the guide bottom plate 71 so that the working liquid depth is 5 mm to 50 mm (preferably in terms of making the flow velocity in the transfer tank width direction uniform), and more preferably the action. It has been confirmed that it is desirable to provide the guide bottom plate 71 so that the liquid depth is 10 mm to 20 mm. Within this range, depending on the depth of the film development zone Z1 or the state of unevenness on the bottom and sides of the transfer tank 2, the flow near the surface layer and the turbulence that tries to move to a deep layer near the bottom other than the surface layer. The influence of the flow is reduced, and as the flow of the transfer liquid L, the difference in flow velocity between the center of the transfer tank 2 and the vicinity of both side edges is reduced, and a development-optimized flow is formed.
  • the transfer film supply device 3 is a device that continuously supplies the transfer film F to the transfer tank 2 (treatment tank 21) as described above, and as an example, as shown in FIGS. 1 to 3, the roll-wound original
  • the anti-roll film roll 31 is sandwiched between a pair of feeding rollers 32, and the transfer film F is fed out to the transfer tank 2 (film development zone Z1) by the rotation of the rolls 31.
  • the activator coating device 4 is a device that activates the transfer film F in a transferable state.
  • the transfer film F is guided (supplied) on the transfer liquid surface, in other words, the transfer film F
  • the activator is applied while floating on the liquid surface. That is, in the transfer film F before being fed onto the liquid surface of the transfer tank 2, the transfer pattern is pre-formed (printed) on the water-soluble film by the ink, and the ink of the transfer pattern is in a dry state.
  • the activator coating device 4 that performs this.
  • the method for applying the activator the method using electrostatic spray of Patent No. 384508, which the applicant has already obtained a patent for, can be applied.
  • This method is a coating method in which an activator is sprayed from a spray gun (spray nozzle) 41 onto a transfer film F (transfer pattern) on the transfer liquid surface, as shown in FIGS. 1 and 2, for example.
  • the activator is sprayed onto the transfer film F transferred on the liquid surface while the spray gun 41 reciprocates (so-called traverse) so as to cross the transfer film F. At that time, the activator is charged at the ejection port of the spray gun 41, and the transfer film F floating on the transfer liquid surface is grounded via the transfer liquid L and the transfer tank 2, whereby the activator is grounded. It can be uniformly applied to the transfer film F.
  • the spray gun 41 is configured to reciprocate with a stroke larger than the width dimension of the transfer film F and spray the activator beyond the width dimension of the transfer film F. This is to prevent the transfer film F from having a portion where the activator is not sprayed, and to spread the transfer film F evenly. Therefore, a surplus or unnecessary activator (activator that was not used for the original purpose of activating the ink of the transfer film F) is inevitably sprayed on the transfer liquid surface on the outside of the transfer film F. It is (floating). For this reason, in this embodiment, the front and rear and both sides of the reciprocating spray gun (spout) 41 are covered with the hood 42, and particularly surplus / unnecessary activator is scattered outside the activation zone Z3.
  • hood 42 is provided with some gap from the transfer film F on the liquid surface, it is preferable to prevent the activator from leaking from this gap as much as possible.
  • the excess / unnecessary activator component on the liquid surface is drained (recovered) together with the transfer liquid L, and the surplus / unnecessary activator suspended and scattered in the hood 42 is also generated in the hood 42 by the above drainage. It is simultaneously sucked by the flow and mixed and discharged with the transfer liquid L. Further, the recovered transfer liquid L is mixed with air containing an unnecessary activator component and then discarded.
  • reference numeral 43 in the figure is a recovery port for collecting excess / unnecessary activator components on the liquid surface together with the transfer liquid L.
  • the activator coating device 4 is shown in which the transfer film F is supplied onto the liquid surface and then activated, but the timing for activating the transfer film F is supplied to the transfer tank 2. It may be activated before it is used. Then, in this case, the activation mechanism is incorporated in the transfer film supply device 3 described above, and the transfer film F is coated with the activator and fed out to the transfer tank 2 before being applied to the transfer liquid L.
  • the transfer target transfer device 5 immerses the transfer target W in the transfer liquid L in an appropriate posture and pulls it up from the transfer liquid L, and is usually a transfer jig 52 (hereinafter, simply a jig 52).
  • the transfer target W is attached via the above. That is, in performing hydraulic transfer, the transfer body W is attached to the jig 52 in advance, and the jig 52 is attached to and detached from the jig holder to set the conveyor 51.
  • the conveyor 51 will be further described. As an example of the conveyor 51, as shown in FIG.
  • a link bar is horizontally laid on a pair of link chains 53 arranged in parallel, and jig holders are arranged on the link bar at predetermined intervals.
  • the transfer body W is continuously immersed in and discharged from the transfer liquid L together with the jig 52.
  • the robot automatically attaches the transferred body W (jig 52) to the conveyor 51 on the immersion side and removes the transferred body W (jig 52) from the conveyor 51 on the liquid discharge side after transfer. It can be done, or it can be done manually by an operator.
  • the transfer speed of the transferred body W by the conveyor 51 (particularly the speed in the transfer zone Z2) is generally set to be substantially synchronized with the transfer speed on the liquid surface of the transfer film F.
  • the conveyor 51 is a normal triangular conveyor that draws an inverted triangular transport trajectory when viewed from the side surface, and the immersion of the transferred body W, that is, the transfer is performed at the lower apex portion. It is done, so to speak, a short or momentary immersion / transcription. It is preferable that the triangular conveyor (conveyor 51) is configured to be tiltable as a whole so that the immersion angle of the transferred body W can be appropriately changed.
  • the transfer target transfer device 5 is not necessarily limited to the conveyor 51 described above, and for example, a robot can be applied (articulated robot, so-called manipulator).
  • the hydraulic transfer device 1 of the present invention has the above-mentioned basic structure, and the operation mode of the hydraulic transfer performed by applying the hydraulic transfer device 1 will be described below. In the description, the above-mentioned water activity will be used as a basis.
  • (1) Supply of Transfer Film During hydraulic transfer, for example, as shown in FIGS. 1 to 3, the roll-wound transfer film F is transferred to the film development zone Z1 of the transfer tank 2 by the transfer film supply device 3. It is continuously supplied.
  • a guide bottom plate 71 is provided at the bottom of the transfer tank 2 so as to make the working liquid depth shallow at least at a position closer to the end in the width direction of the transfer tank. Therefore, the flow velocity in the width direction of the transfer tank 2 is made uniform to substantially the same speed (the difference in flow velocity in the width direction is suppressed). This is a state in which a development-optimized flow is formed. Therefore, the transfer film F is evenly developed in the surroundings in the film development zone Z1 (each part of the transfer film F is adjusted to the same degree of development. ), The occurrence of pattern misalignment and wrinkles caused by the difference in the degree of deployment is suppressed.
  • the transfer film F reaches the activation zone Z3 provided with the activator application device 4, where the activator is applied.
  • the transfer film F coated with the activator spreads (spreads) all at once and becomes in a transferable state.
  • the guide bottom plate 71 of the optimized flow derivation structure 7 is formed of one substantially horizontal flat plate or a plate material having a V-shaped cross section in a vertical cross section. Therefore, the guide bottom plate 71 once installed was such that the working liquid depth could not be changed (working liquid depth invariant type). However, the guide bottom plate 71 can appropriately adjust the working liquid depth (installation depth). Specifically, for example, as shown in FIGS.
  • the guide bottom plate 71 is configured as several divided guide bottom plates 71B in the width direction (for example, divided into three parts at the center and both sides), and each divided. It is possible to configure the guide bottom plate 71B so that it can be moved up and down separately. As a result, for example, it is possible to raise the dividing guide bottom plate 71B in the portion where the flow velocity becomes slow to make the working liquid depth in the portion shallower, and the surface layer flow can be finely adjusted.
  • the working liquid depth can be adjusted by further superimposing the divided guide bottom plate 71B (adjusting plate) on the guide bottom plate 71. It is possible (see FIGS. 5 (a)-(iii)).
  • a plurality of types of the highest division guide bottom plate 71B which plays the role of the adjusting plate, having different longitudinal dimensions (longitudinal dimension of the transfer tank 2) and width dimensions (width direction dimension of the transfer tank 2) are prepared. It is preferable to keep the working liquid depth, which allows the working liquid depth to be adjusted more finely.
  • the dividing guide bottom plate 71B preferably has a configuration in which various tilted states can be set.
  • block pieces are installed in advance (installed on the bottom 27 of the actual tank) below the four corners of the dividing guide bottom plate 71B, and the dividing guide bottom plate 71B is placed on the block pieces.
  • the inclination of the division guide bottom plate 71B can be appropriately adjusted by selecting the block piece.
  • the inclination in this case can be assumed to be the inclination in the width direction and the inclination in the longitudinal direction of the transfer tank 2.
  • the guide bottom plate 71 may have a structure that changes the working liquid depth in the liquid flow direction (longitudinal direction of the transfer tank 2) of the film developing zone Z1. Specifically, as an example, as shown by a side sectional view of FIG. 2 and an imaginary line in FIG. 3A, an installation form in which the end portion on the transfer zone Z2 side is lowered to deepen the working liquid depth of the portion. It is also possible to adjust the flow velocity immediately before the transfer zone Z2. That is, the transfer film F tends to spread on the water surface (liquid surface) as the activation progresses. Further, in the transfer film F, in the transfer zone Z2, as shown in the plan view of FIG.
  • the zone is partially pierced by the transferred body W (this is referred to as a perforated portion Fh). ),
  • the pierced transfer film F (perforated portion Fh) is attached to the design surface of the transferred body W, and transfer is performed. Further, the subsequent transfer film F tends to be pulled to the downstream side (supply side) due to the attachment to the transferred body W at the time of transfer. Therefore, the transfer film F immediately before the transfer zone Z2 moves to the downstream transfer zone Z2 side so as to enter the perforated portion Fh of the transfer zone Z2. As described above, the transfer film F immediately before the transfer zone Z2 tends to move to the downstream side (transfer zone Z2 side) due to the immersion of the transferred body W.
  • the moving speed of the transfer film F is adjusted by making the downstream end side of the guide bottom plate 71 somewhat deeper to slow down the flow velocity of the transfer liquid L at the site.
  • a configuration in which the downstream end of the guide bottom plate 71 is lowered to deepen the working liquid depth is also included in the optimized flow derivation structure 7 because the idea is to adjust the surface flow of the transfer liquid L. To. Of course, with this configuration, pattern misalignment and wrinkles of the transfer film F are also suppressed.
  • the activator is applied (sprayed) to the transfer film F on the downstream side of the activation zone Z3.
  • the guide bottom plate 71 so that the working liquid depth is shallower than the working liquid depth of the activation zone Z3.
  • the transfer film F to which the activator is applied and stretched can be more stably guided to the transfer zone Z2.
  • the guide bottom plate 71 may be accommodated in the transfer tank 2, and basically may have a rectangular shape that fits inside the transfer tank 2.
  • the width dimension of the guide bottom plate 71 does not necessarily have to be the same width dimension from the upstream tip portion to the downstream end portion, and for example, when the activator coating device 4 is a water-active type as described in the basic embodiment.
  • a recovery port 43 recovery port 43 for a drainage box, a recovery gutter, etc.
  • the width dimension of 71 may be narrower than that of the belt 61 of the film holding mechanism 6. Further, as shown in FIG.
  • the guide bottom plate 71 has a plan view table shape (isosceles trapezoidal base) having an upstream tip side having a short dimension (short side) and a downstream end side having a long dimension (long side). It is also possible to form it into a shape). This is because the transfer film F gradually swells and softens and spreads to the surroundings as it moves to the downstream side after landing, and the plan view shape of the guide bottom plate 71 also corresponds to this. The idea is to form a shape (equal leg base shape). As described above, the guide bottom plate 71 can be formed so as to make the flow velocity uniform only in the portion where the transfer film F exists.
  • the form (modified example) shown in FIG. 5C is a form in which a water flow directed from below the guide bottom plate 71 to the downstream side of the transfer tank is formed at the upstream tip of the transfer tank 2 (this water flow is supplied to the water supply 72).
  • This makes it possible to prevent the transfer film F from being spread or stretched. That is, the water supply 72 adjusts the speed and amount of the water flow (see the arrow in the figure) in which the tip water supply 23 returns from above the downstream end of the guide bottom plate 71 to the back side of the guide bottom plate 71, and adjusts the speed and amount of the guide bottom plate. It is possible to control the flow velocity reduction at the downstream end of 71.
  • the liquid flow from the upstream side to the downstream side of the transfer tank 2 tends to decrease (decelerate) toward the downstream side.
  • the return liquid flow of the tip water supply 23 the liquid flow such that the tip water supply 23 returns from above the downstream end of the guide bottom plate 71 to the back side of the guide bottom plate 71
  • PVA that tends to stay on the upper side of the guide bottom plate 71 provided in a shallow water and the transfer liquid L having a high concentration of the activator are guided to the recovery port 43 to suppress the tendency that the transfer film F is less likely to swell. It is something that can be done.
  • the water supply 72 it is also possible to provide the water supply indicated by reference numeral 73 in the drawing, and the water supply 73 is provided at the guide bottom plate immediately before the downstream end of the guide bottom plate 71 (immediately before the drainage box or the collection port 43 of the recovery gutter). It is a water flow that flows slightly upward from the lower part of 71 toward the downstream side.
  • both the water supply 72 and the water supply 73 can be used together.
  • the water supply 72 and the water supply 73 are also considered to adjust the surface flow, they are included in the optimized flow derivation structure 7.
  • an optimized flow support nozzle 74 in the rear stage of the activation zone Z3 or in the front stage of the transfer zone Z2.
  • the optimized flow support nozzle 74 forms a radial water flow in the downstream direction above the guide bottom plate 71 of the film development zone Z1. This water flow prevents wrinkles from occurring and reduces the flow velocity of the transfer liquid L (downstream). It has the effect of compensating for the flow velocity that tends to decrease (decelerate) as it goes to. That is, in the activation zone Z3, as described above, the transfer film F floating on the transfer liquid surface tends to spread to the surroundings at once by applying the activator.
  • the surface flow in the transfer liquid tends to become slower as the flow velocity itself goes downstream as described above.
  • the transfer film F suspended on the liquid surface tends to spread to the surroundings at once due to the rapid stretching action due to activation, while the liquid flow in the transfer liquid tends to gradually weaken.
  • film holding mechanisms 6 (belts 61) are installed on both side walls of the transfer tank 2, and the transfer film F is in a state in which elongation in the left-right direction is restricted. Therefore, the activated transfer film F has wrinkles along the liquid flow (so-called vertical wrinkles) at the central portion in the longitudinal direction and wrinkles (so-called horizontal wrinkles) that intersect the liquid flow at both ends in the width direction.
  • the radial water flow from the optimized flow support nozzle 74 can form a liquid flow on the surface layer portion of the transfer liquid L in accordance with the tendency of the transfer film F to spread to the surroundings, thereby preventing the above-mentioned wrinkles. To do. Further, since the radial water flow by the optimized flow support nozzle 74 is directed toward the downstream side as a whole, the effect of recreating the liquid flow that tends to decelerate or the effect of compensating for the decrease in the flow velocity of the transfer liquid L is also obtained.
  • the optimized flow support nozzle 74 is formed of an arched pipe (for example, made of vinyl chloride) that protrudes downstream when viewed from a plane, and opens on the downstream side surface of the pipe.
  • a radial water flow (optimization support flow) is formed from the formed hole so as to be directed to the downstream side, but other forms are also possible.
  • the optimized flow support nozzle 74 is configured by bending the linear pipe material twice to realize an overall angular downstream protruding shape. It is possible to do. Further, the forms shown in FIGS.
  • FIG. 6 (c) and 6 (d) show the optimized flow support nozzles 74 separated to the left and right at the central portion in the width direction of the transfer tank 2, and in this case, the left and right side walls. It is possible to provide the optimized flow support nozzle 74, which is a pipe material, so as to protrude from 22.
  • FIG. 6 (c) shows a form in which a short linear optimized flow support nozzle 74 is obliquely projected from the side wall 22, and FIG. 6 (d) shows a transfer tank with respect to FIG. 6 (c).

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Abstract

[課題] 液圧転写において転写フィルムを転写液面上に展開するにあたり、転写フィルムの展開状態を適切なものにすることを技術課題とする。 [解決手段] 本発明の液圧転写装置は、転写槽のフィルム展開ゾーンに、転写フィルムの展開適化流を導出するための適化流導出構造が具えられ、この適化流導出構造は、少なくとも転写槽の幅方向端部寄りの位置における作用液深が浅くなるように案内底板を配設して成ることを特徴とし、これにより転写槽幅方向における転写液の流速(表層流の流速)の均一化を図るようにしたものである。

Description

液圧転写装置
 本発明は、転写インクによってあらかじめ適宜の転写パターン(表面インク層)が施されて成る転写フィルムを、液面上で浮遊支持しながら、ここに被転写体を押し当てて転写液中に没入させることにより、その液圧を利用して転写フィルム上の転写パターンを被転写体に転写する液圧転写装置に関するものであって、特に転写フィルムを転写液面上に展開するにあたって、展開状態を適切なものにするための改良に係るものである。
 水溶性フィルムに転写パターンを印刷ないしは金属蒸着等の手段で積層形成した転写フィルムを転写液面上に浮かべ、上方から被転写体を押し付けて転写パターンを被転写体に転写加飾する液圧転写が広く用いられている。この手法は、被転写体が複雑な曲面形状等を有している場合等でも図柄の再現性がよく、工業製品から身近な日用品まで加飾手法としての優位性が評価されている。
 ところで、このような図柄の優れた再現性を現出させるためには、液面上で転写フィルムが膨出展開する状況を適切なものとする必要がある。このため従来から連続供給される転写フィルムを、転写液面上でフィルム展開ゾーンから転写ゾーンに導くにあたり、例えば本出願人はフィルム展開ゾーンの両側に液流速と同じ速度で動くガイド部材を設けたりして、転写フィルムの良好な展開を促すような試みがされている(例えば特許文献1参照)。
 このような手法で実用面ではかなり満足できるものとなっているが、更に転写フィルムの膨潤展開状態を微視的にみると、根本的解決としては、液面水流が転写槽の中央(幅方向中央)と両側縁付近では異なること(中央部が速く、両側縁部が遅い)、特にフィルム展開ゾーンの深さ、あるいは転写槽の底部や側部の凹凸の状態などに応じて、表層付近の流れと表層以外の底部に近い深層に移動しようとする乱流とが、上記水流差(流速差)に影響を及ぼす、といったことに起因する、液面上の不均一な転写フィルムの展開やそれに伴うシワの発生等が観察された。結果的に被転写体への加飾状態が期待通りに達成できないという点で改善の余地があった。
 とりわけ、転写フィルムが金属蒸着フィルム(ホログラムフィルム)の場合には、金属蒸着層が非伸展性であるために、上記不均一な流速の悪影響が通常の転写フィルムよりも顕著に表れ、転写に適した活性化状態を得るのに非常にシビアな条件調整が必要となっていた(例えば特許文献2参照)。
特開2012-121284号公報 国際公開第2016/088702号公報(特許第6084758号公報)
 本発明は、このような背景を認識してなされたものであって、根本的に液面水流(流速)を適切なものとして、転写フィルムの膨潤展開が均一なものとできる装置の開発を技術課題としたものである。
 まず請求項1記載の液圧転写装置は、
 水溶性フィルムに転写パターンを積層形成して成る転写フィルムを、転写槽において、転写フィルムを転写槽の転写ゾーンの上流側であるフィルム展開ゾーンの液面上に、連続供給するとともに、前記転写パターン面には活性剤を付着させ、前記フィルム展開ゾーンに続く転写ゾーンにおいて、転写フィルム上方から被転写体を押し付け、これによって生じる液圧によって被転写体の意匠面に転写パターンを転写する装置であって、
 前記転写槽のフィルム展開ゾーンには、転写液面に、転写槽の幅方向において液流の均一化を図る展開適化流を導出するための適化流導出構造が具えられ、この適化流導出構造は、少なくとも転写槽の幅方向端部寄りの位置において、転写液面から槽底部までの実質的な深さである作用液深が浅くなるように案内底板を配設したものであることを特徴して成るものである。
 また請求項2記載の液圧転写装置は、前記請求項1記載の要件に加え、
 前記案内底板は、前記転写槽の槽底部に対し別途独立して設けられ、前記転写槽の槽底部の上方に上げ底状に配設されることを特徴として成るものである。
 また請求項3記載の液圧転写装置は、前記請求項1または2記載の要件に加え、
 前記作用液深は、5mm~50mmの範囲に設定されることを特徴として成るものである。
 また請求項4記載の液圧転写装置は、前記請求項1から3のいずれか1項記載の要件に加え、
 前記案内底板は、フィルム展開ゾーンにおける全幅にわたって作用液深を同じ深さに設定したことを特徴として成るものである。
 また請求項5記載の液圧転写装置は、前記請求項1から3のいずれか1項記載の要件に加え、
 前記案内底板は、フィルム展開ゾーンにおいて、転写槽の幅方向中央部の作用液深を両端部より深く設定したことを特徴として成るものである。
 また請求項6記載の液圧転写装置は、前記請求項1から3のいずれか1項記載の要件に加え、
 前記案内底板は、フィルム展開ゾーンにおいて、少なくとも転写ゾーン寄りの位置における幅方向中央部位の作用液深を、その上流側より深くしたことを特徴として成るものである。
 また請求項7記載の液圧転写装置は、前記請求項1から3のいずれか1項記載の要件に加え、
 前記案内底板は、フィルム展開ゾーンにおいて、転写フィルムに活性剤を塗布する活性化ゾーンよりも転写ゾーン側の作用液深を、下流側に向かって漸次的に浅くしたことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の液圧転写装置。
 また請求項8記載の液圧転写装置は、前記請求項1から7のいずれか1項記載の要件に加え、
 前記案内底板は、その全体、または分断した一部、または分断した複数部位において、作用液深、傾斜、幅寸法、長さ寸法のいずれか一つまたは複数を調節自在に構成したことを特徴として成るものである。
 また請求項9記載の液圧転写装置は、前記請求項1から8のいずれか1項記載の要件に加え、
 前記適化流導出構造は、前記案内底板に加えて、フィルム展開ゾーンの案内底板上方において、下流向きの適化支援流を形成する適化流支援ノズルを設けたことを特徴として成るものである。
 また請求項10記載の液圧転写装置は、前記請求項9記載の要件に加え、
 前記適化流支援ノズルは、平面から視て下流側に突出するアーチ状パイプで形成され、パイプの下流側側面に開口された孔から、下流側に指向するように適化支援流が供給される構成であることを特徴として成るものである。
 これら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。
 まず請求項1記載の発明によれば、少なくとも転写槽の幅方向端部寄りの位置において、転写液面から槽底部までの実質的な深さである作用液深が浅くなるように案内底板を配設した適化流導出構造を具えるため、転写槽の幅方向における流速(表層流の流速)が均一化され、着液後の転写フィルムを全体的に同じ速度で下流側に送ることができ、流速差に起因するシワや柄ズレの発生を防止することができる。特に着液後の転写フィルムは、水分を吸収して周囲に拡大しようとするため、もともと伸びにくい転写フィルムにおいては(例えば金属蒸着層を有した転写フィルムや転写インクが多層状に形成された転写フィルム)、このような流速差によってシワや柄ズレが発生し易い状況にあったが、本発明ではこれを抑制することができる。逆に言えば、転写槽幅方向において流速差が激しいと、転写フィルムにおいて流速の速い部分と、流速の遅い部分との間にズレが生じ、これがシワの要因となっていたが、本願はこのような現象を防止することができる。
 また請求項2記載の発明によれば、液面から槽底部までが深い転写槽、例えば既存の転写槽を用いた場合であっても、転写槽の槽底部の上方に、槽底部と別途独立させた案内底板を上げ底状に設けるため、作用液深を浅くした液圧転写装置(転写槽)を得ることができる。また、既存の転写槽が流用できるため、大幅な設計変更を行う必要がなく、低コストで液圧転写装置を得ることができる。
 また請求項3記載の発明によれば、作用液深の具体的数値(構成)を現実のものとし、展開適化流を形成する案内底板の設置深さを具体的なものとする。
 また請求項4記載の発明によれば、案内底板を極めてシンプルに形成することができ(例えば一枚のフラットな板部材で構成することができ)、案内底板の転写槽への設置も容易に行える。
 また請求項5記載の発明によれば、案内底板が縦断面視でV字状断面となり、転写槽幅方向の流速をより細かく調整して均一化することができる。すなわち、転写槽を流れる転写液の流速は、転写槽の幅方向中央部よりも端部寄りの方が遅くなる傾向があり、このため転写槽の幅方向端部寄りの作用液深を幅方向中央部よりも浅くすることで、案内底板を一枚のフラットな板部材で形成するよりも、転写槽の流速を幅方向において、より細かく調整して均一化することができる。
 また請求項6記載の発明によれば、案内底板は、転写ゾーン側の端部のみを下げて、当該部位の作用液深を深くするように形成されるため、転写ゾーン直前の表層流の流速を調整することができる。すなわち、転写フィルムは、転写ゾーンでは、転写時の被転写体への付き回りによって、下流側(転写ゾーン側)に引っ張られる傾向にある等、下流側(転写ゾーン側)への移動速度が加速する傾向にある。しかしながら、ここでは案内底板の下流末端側を幾らか深くするため、転写フィルムの移動速度を調整することができ(加速傾向を抑制することができ)、加速に伴う柄ズレやシワの発生を抑制することができる。
 また請求項7記載の発明によれば、案内底板は、フィルム展開ゾーンにおける活性化ゾーンより転写ゾーン側の作用液深が、下流側に向かって徐々に浅くなるように形成されるため、活性剤が塗布されて伸展する転写フィルムを、より安定的に転写ゾーンへ誘導することができる。
 また請求項8記載の発明によれば、フィルム展開ゾーンにおける転写液表層の水流(転写液表層流と称す)の流速を、より細かく調整することができ、転写フィルムの柄・インク厚み・粘度・性状、金属蒸着の応力、活性剤の濃度、転写時の湿度や温度等の環境等に合わせた微妙な調整が容易に行い得る(転写条件を容易に変更することができる)。
 また請求項9記載の発明によれば、転写フィルムを上流から下流にかけてほぼ同じ速度(液流)で送ることができる。すなわち、転写槽に形成される転写液表層流の流れ(上流から下流に向かう液流)は、上流から下流にかけて一定であることが好ましいが、実際には下流に行くほど遅くなる傾向にある。この点、本発明では、適化流支援ノズルによって、遅くなる転写液の流速が補え、転写フィルムの下流側への移送力(液流)を再形成することができ、転写フィルムをほぼ同じ速度で下流側に移動させることができる。
 また請求項10記載の発明によれば、適化流支援ノズルの具体的構成を現実のものとする。なお活性化後の転写フィルムは、長手方向中央部において液流方向のシワ(いわゆる縦ジワ)と、幅方向端部寄りにおいて液流方向に交差するようなシワ(いわゆる横ジワ)とが発生し易いが、本発明では、平面視、下流側に突出するアーチ状パイプから適化支援流が形成されるため(下流側に放射状の水流が形成されるため)、転写フィルムが周囲に拡がろうとする傾向に合わせた液流を転写液の表層部に形成することができ、これらのシワ発生をより確実に防止することができる。
本発明の液圧転写装置の一例を骨格的に示す斜視図である。 同上平面図及び骨格的な側面断面図である。 被転写体搬送装置を転写槽と併せて示す側面断面図(a)、並びに本図(a)のA-A線における断面図(b)である。 案内底板を設けない場合(a)と、案内底板を設けた場合(b)とにおいて転写液表層流の各地点の流速を計測した図及び表である。 案内底板を転写槽の幅方向において分断した構造を示す説明図(a)、並びに案内底板の平面視形状を等脚台形状にした様子を示す平面図(b)、並びに案内底板の下側で給水を行うようにした形態を示す側面断面図(c)である。 適化流支援ノズルの種々の形態を示す平面図である。 フィルム展開ゾーンにおいて活性化ゾーンよりも転写ゾーン側の作用液深が、下流側に向かって徐々に浅くなるように形成しながら、且つ転写ゾーン側の端部では、作用液深が深くなるように形成した案内底板の改変例を示す側面断面図である。
 本発明を実施するための形態は、以下の実施例に述べるものをその一つとするとともに、更にその技術思想内において改良し得る種々の手法をも含むものである。
 本発明は、転写槽幅方向における転写液Lの流速の均一化、特に転写フィルムFが転写槽2の転写ゾーンZ2に到達するまでのフィルム展開ゾーンZ1において転写液表層流の流速の均一化(流速差の縮小化)を図るようにしたものであり、これにより転写ゾーンZ2に達する転写フィルムFの拡がり度合い(展開状態)を均一化し、液圧転写がより精緻に行えるようにしたものである。なお本明細書では、転写槽幅方向において均一化が図られた流れを展開適化流と称し、当該展開適化流を形成するための構造を適化流導出構造と称している。
 まず本発明に適用される転写フィルムFから説明する。転写フィルムFは従来公知の市販されているものが適用できる。具体的には、転写フィルムFとして、水溶性フィルム(例えばPVA;ポリビニルアルコール)上に転写インクによる転写パターンが形成されたフィルムが一般的である。
 また、転写パターンとしては、従来より公知、市販されているパターンいずれも問わない。すなわち迷彩模様のパターン、木目模様のパターン、金属(光沢)模様のパターン、大理石模様などの岩石の表面を模した石目模様のパターン、布目や布状の模様を模した布地模様のパターン、タイル張り模様・レンガ積み模様などのパターン、幾何学模様、ホログラム効果を有するパターン等の各種パターンが挙げられ、更にはこれらを適宜複合したものでも構わない。なお、上記幾何学模様については、図形はもちろん文字や写真を施したパターンも含むものである。
 また転写インクは、水溶性フィルム上に乾燥状態で付着形成されており、転写を行う直前に活性剤の塗布によって転写可能な状態とするものである(いわゆる活性化)。
 因みに、転写フィルムFとして特に金属蒸着フィルム(ホログラムフィルム)を適用した場合に、上記適化流導出構造によって、転写槽2の幅方向における流速が均一化するものであり、このため転写フィルムFの展開状態が安定し、より精緻な液圧転写が行え、転写パターンが綺麗に再現できることが本出願人によって確認されている。
 以下、液圧転写装置1について説明する。
 液圧転写装置1は、一例として図1~3に示すように、転写液Lを貯留する転写槽2と、転写フィルムFを転写槽2におけるフィルム展開ゾーンZ1に連続供給する転写フィルム供給装置3と、転写フィルムFを転写可能な状態にする活性剤塗布装置4と、転写槽2に浮遊支持された転写フィルムFの上方から適宜の姿勢で被転写体Wを没入させ、且つ出液させる(引き上げる)被転写体搬送装置5とを具えて成る。
 また転写槽2は、転写液面上に供給された転写フィルムFの両サイドを保持するフィルム保持機構6を具えるとともに、上述した適化流導出構造7を具える。
 以下、液圧転写装置1を構成する各部材や機構(構造)について説明する。
 まず転写槽2について説明する。
 転写槽2は、液圧転写を行うにあたり、転写フィルムFを浮遊支持する部位であり、転写液Lをほぼ一定の液レベル(水位)で貯留できる転写槽本体としての処理槽21を主な構成部材とする。このため処理槽21は天面が開口され、前後左右が壁面で囲まれた有底状を成し、特に処理槽21の左右両サイドを構成する両側壁に符号22を付すものである。
 ここで本明細書では、処理槽21において転写フィルムFが転写液面上に繰り出されてから転写されるまでの領域をフィルム展開ゾーンZ1と称しており、このフィルム展開ゾーンZ1に対し、被転写体Wを転写液L中に投入させ、実質的に転写が行われる領域を転写ゾーンZ2と称している。すなわち、フィルム展開ゾーンZ1とは、転写フィルムFが転写槽2の転写ゾーンZ2の上流側である領域ともなる。また、フィルム展開ゾーンZ1内において、本実施例では後述するように転写フィルムFを転写液面上に繰り出してから、活性剤を塗布し、転写フィルムFを転写可能な状態とするものであり(いわゆる水上活性)、この領域を活性化ゾーンZ3とする。
 因みに、液圧転写においては、被転写体Wの没入と同時に転写が実行・完了するものである。また、被転写体Wを転写液Lに没入させる角度(没入角)は、被転写体Wが没入し始めてから没入し終わるまで必ずしも一定に維持するとは限らないし、これは出液角についても同様であり、被転写体Wが出液し始めてから出液し終わるまで必ずしも一定に維持するとは限らない。
 なお、転写槽2(処理槽21)は、液圧転写を行うに当たり被転写体Wを移動させる没入から出液方向が長手方向となるように形成される。また、転写槽2(特に液面上)には上流側から下流側に向かう流れ(液流)が形成され、これによって転写フィルムFを上流側から下流側に供給するものである。このため、本明細書では、上記「(転写槽2の)長手方向」とは、転写槽2の液面上に形成される液流方向にも相当する。また転写槽2に形成される転写液Lの流れ方向下流側を下流末端(末端)、上流側を上流先端(先端)と称することがある。更に、転写槽2の幅方向を左右と称することがある。
 また、処理槽21内には、上述したように液面付近(表層部分)において転写液Lを上流側から下流側に流す液流が形成される。
 具体的には、まず処理槽21(転写槽2)において転写フィルムFが着液する上流先端部には、下流側に向かう水流が形成され、これを先端給水23とする。この先端給水23は、例えば水吹き出し口から水を下流側に向けて出水することによって形成される。なお、この先端給水23は、後述する案内底板71の上方に形成される水流である。
 また、転写槽2の下流末端にオーバーフロー槽24を設けるものであり、ここで回収した転写液Lを浄化した後、その一部を転写槽2の上流部分から循環供給することにより前記先端給水23を形成し、転写液Lの液面付近に上記液流(上流側から下流側に向かう液流)を形成するものである。因みに回収した転写液Lを浄化するには、例えば沈殿槽やフィルタリング等によって、転写液L中に分散・滞留する余剰フィルムやフィルムカス等の夾雑物を回収液(懸濁液)から除去する手法が挙げられる。
 また、処理槽21の両側壁22の内側には、フィルム保持機構6としてのベルト61が設けられるものであって、これは液面上に供給された転写フィルムFの両サイドを保持することで、転写フィルムFを転写液Lの液流と同調した速度で、上流側から下流側に移送する意図である。もちろん、転写液面上に供給された転写フィルムF(特に水溶性フィルム)は、着液以降、徐々に周囲に延展して行くため(伸びて行くため)、上記フィルム保持機構6(ベルト61)は、このフィルムの伸びを両サイドから規制する作用も担う。すなわち、フィルム保持機構6(ベルト61)は、転写フィルムFの伸びをほぼ一定に維持した状態で、転写フィルムFを少なくとも転写ゾーンZ2まで移送する作用を担うものであり、これにより転写ゾーンZ2では転写フィルムFの伸びが毎回同じ程度に維持され、連続して精緻な転写が行えるものである。
 なお、フィルム保持機構6としては、上記ベルト61の他、チェーンや比較的太いロープ・ワイヤ等も適用することができる。
 また、本実施例では、フィルム展開ゾーンZ1の下流側端部に設けられた活性化ゾーンZ3では、フィルム保持機構6による規制を一旦解除するようにしている。すなわちフィルム展開ゾーンZ1の前後で、フィルム保持機構6を作用的に分断するように構成しており、これは活性化ゾーンZ3における活性剤の塗布を受けて、転写フィルムFが一挙に周囲に伸展する(拡がる)ことに因み、この急激な伸展を妨げないようにするためである。もちろん、急激な伸展後の転写フィルムFは、活性化ゾーンZ3の下流側に設けられたフィルム保持機構6で伸びが規制された状態で、転写ゾーンZ2に移送されるものである。
 また、転写槽2(処理槽21)は、上述したように適化流導出構造7を具えるものであり、これはフィルム展開ゾーンZ1における転写液面に、転写フィルムFの展開適化流を導出するための構造である。すなわち適化流導出構造7は、転写槽2の幅方向における流速を均一化するための構造であり、少なくとも転写槽2の幅方向端部寄りの位置において、液面から槽底部までの実質的な深さである作用液深が浅くなるように案内底板71を配設して成るものである。
 案内底板71は、一例として図1~図2に示すように、作用液深を形成する面が、転写槽幅方向及び長手方向においてフラット状を成す平板で形成される。なお、上記図1~図2では、案内底板71は転写槽2の槽底部(実槽底27)に対し別途独立して設けられ、実槽底27の上方に適宜の距離を隔てて浅底となる案内底板71を設けているが(言わば上げ底状)、これは従来の転写槽2を流用して案内底板71を付設した場合を想定したものである。そのため、転写槽2を新たに製作する場合には、当初から底(実槽底27)を浅底状に形成し、実槽底27を案内底板71として機能させ、当初から作用液深を浅く形成しておくことが可能である。
 因みに、従来の深い実槽底27を有した転写槽2に、浅底状となるように案内底板71を設けた上記実施例では、液面から深い実槽底27までの転写液Lの深さを実液深とし、液面から浅底状の案内底板71までの転写液Lの実質的な深さである作用液深と区別している。換言すると、上記実施例では浅い作用液深を形成するために案内底板71を設けたものである。
 なお、従来の転写槽2には、作用液深の概念は存在しないが、実質的には、実槽底27の実液深が作用液深と考えられる。もちろん、このままでは作用液深が深いため、上記実施例では案内底板71を上げ底状に設けて作用液深を浅くしたものである。
 次に、適化流導出構造7として、案内底板71を少なくとも転写槽2の幅方向端部寄りの位置で作用液深が浅くなるように配設する根拠について図4に基づき説明する。
 本出願人は、作用液深を浅くした案内底板71の効果を以下のような方法で検証した。
・案内底板ナシの場合(図4(a)参照)と、案内底板アリの場合(図4(b)参照)で、転写槽2の各地点の液流の速度(流速)を計測した。
・案内底板ナシの場合は、転写液Lの液面からの深さは、230mmである(既存の深さ)。
・案内底板アリの場合は、転写液Lの液面から深さ(作用液深)を、20mmに設定した。なお、案内底板71は、転写槽2の長手方向及び幅方向ともフラットな平板として形成した。
・計測地点は、転写槽2のフィルム着液地点(着水地点)から下流側に300mm、800mm、1100mm離れた位置で、且つ水深10mmの深さの流速を計測。また転写槽2の幅方向中央部と、ここから300mm左右両端側に離れた位置で計測(計9箇所)。ここで、図4の表中では、左右両端側のうち一方を「+300」、もう一方を「-300」として転写槽中央部からの位置を表示している。なお転写槽2の内幅寸法は、850mmである。
・測定器
 電磁流速計
 本体:VM801LRS
 検出部:VMT2-200-08PSL
・また図4の表中の「比(%)」は、着水から300mm地点における転写槽幅方向中央部の流速を100(%)とした場合の値(比)を%表示したものである。
・図中の太矢印は、各地点における流速の大きさを示したものである。
 次に、上記計測結果の考察を述べる。
・案内底板ナシの場合、着液地点から300mm、800mm、1100mm下流側に離れた、いずれの地点でも転写槽中央部の流速に比べ、両端部の流速が低下していることが分かる(いずれの地点でも転写槽幅方向で観ると、中央部の矢印に比べ、両端部の矢印の方が短くなっている)。因みに、両端部の流速が低下するのは、側壁22との摩擦による減速が一因と推測される。
・一方、案内底板アリの場合には、着液地点から300mm、800mm、1100mm下流側に離れた、いずれの地点でも転写槽中央部の流速に比べ、両端部の流速が、それほど低下していないことが分かる(いずれの地点でも転写槽幅方向で観ると、中央部の矢印と、両端部の矢印との長さがあまり変わっていない)。
・従って、案内底板アリの場合は、案内底板ナシの場合に比べ、明らかに転写槽幅方向の流速が均一化していることが分かった。つまり案内底板71が、転写槽幅方向の流速均一化に寄与していることが明確に分かった。
・また案内底板ナシの場合と、案内底板アリの場合とにおいて、転写槽中央部(幅方向中央部)の流速を比較すると、それほど変わらないことも分かった(矢印の長さがあまり変わっていない)。
・この結果から、転写槽幅方向の流速を均一化するには、少なくとも転写槽2の幅方向端部付近で浅底にすることが肝要と判断された。従って、少なくとも幅方向端部寄りの位置で作用液深を浅くするようにしたものである。
・なお、上記計測結果から案内底板アリの場合でも、案内底板ナシの場合と同様に、下流側に行くほど、流速が低下する傾向も判明した。
 このような計測から適化流導出構造7の案内底板71は、少なくとも幅方向端部寄りの作用液深を浅くするように形成すればよく、例えば幅方向中央部の作用液深は、深くすることも可能であり、これは端的に言えば、例えば図3(b)に示すように、案内底板71を縦断面視でV字状に形成し得ることを示している。
 ただし実際に案内底板71を製作する上では、転写槽2の長手方向及び幅方向において作用液深が一定(浅い寸法で一定)となるように、案内底板71を一枚のフラット板で形成すれば、手間・時間・コスト等が掛からず、現実的である。因みに、本出願人が行った実験では、作用液深が5mm~50mmとなるように案内底板71を設けることが好ましく(転写槽幅方向における流速を均一化する点で好ましく)、より好ましくは作用液深が10mm~20mmとなるように案内底板71を設けることが望ましいことが確認されている。この範囲であれば、フィルム展開ゾーンZ1の深さ、あるいは転写槽2の底部や側部の凹凸の状態などに応じて、表層付近の流れと表層以外の底部に近い深層へ移動しようとする乱流の影響が減少し、転写液Lの流れとして、転写槽2の中央と両側縁付近とにおいて流速差が少なくなり、展開適化流が形成された状態となる。
 次に転写フィルム供給装置3について説明する。
 転写フィルム供給装置3は、上述したように転写槽2(処理槽21)に転写フィルムFを連続して供給する装置であり、一例として図1~図3に示すように、ロール巻きされた原反ロール状のフィルムロール31を、一対の送り出しローラ32で挟み込んで、このものの回転によって転写フィルムFを転写槽2(フィルム展開ゾーンZ1)に繰り出すものである。
 次に活性剤塗布装置4について説明する。
 活性剤塗布装置4は、転写フィルムFを転写可能な状態に活性化する装置であり、本実施例では転写フィルムFを転写液面上に誘導(供給)した状態、換言すれば転写フィルムFが液面上に浮遊した状態で活性剤を塗布するものである。すなわち、転写槽2の液面上に繰り出される前の転写フィルムFは、水溶性フィルム上に転写パターンがインクによって事前に形成(印刷)されており、転写パターンのインクは乾燥状態にある。このため転写に際しては、転写フィルムF上の転写パターンに活性剤や溶剤類を塗布して、転写パターンを印刷直後と同様の湿潤つまり付着性を発現させた状態に戻す必要があり、これが活性化と称され、これを行うのが当該活性剤塗布装置4である。
 活性剤を塗布する手法としては、一例として本出願人が既に特許取得に至っている特許第3845078号の静電スプレーによる手法が適用できる。この手法は、例えば図1・図2に示すように、転写液面上の転写フィルムF(転写パターン)に対し、スプレーガン(スプレーノズル)41から活性剤を散布する塗布手法であって、転写液面上を移送される転写フィルムFに対し、スプレーガン41が転写フィルムFを横切るように往復動(いわゆるトラバース)しながら活性剤をスプレーするものである。その際、スプレーガン41の噴出口で活性剤を帯電させるとともに、転写液面上に浮遊する転写フィルムFを、転写液L及び転写槽2を介して接地するものであり、これにより活性剤を転写フィルムFに均一に塗布することができる。
 また、スプレーガン41は、転写フィルムFの幅寸法よりも大きなストロークで往復動し、活性剤を転写フィルムFの幅寸法を越えて散布するように構成される。これは、活性剤が散布されない部位が、転写フィルムFに存在しないようにし、転写フィルムFを均等に伸展させるためである。従って、転写フィルムFの外方には、余剰もしくは不要な活性剤(転写フィルムFのインクを活性化する本来の目的として使用されなかった活性剤)が必然的に転写液面上に散布される(浮遊する)ものである。
 このようなことから、本実施例では往復動するスプレーガン(噴出口)41の前後と両側部とがフード42で覆われ、特に余剰・不要な活性剤が活性化ゾーンZ3の外部に飛び散るのを防止し、作業環境を悪化させないようにしている。もちろんフード42は、液面上の転写フィルムFから幾らかの隙間をあけて設けられるため、この隙間からも極力、活性剤が漏出しないようにすることが好ましい。なお、液面上の余剰・不要な活性剤成分は、転写液Lとともに排水(回収)され、またフード42内を浮遊飛散する余剰・不要な活性剤も、上記排水によってフード42内に生じる空気流により同時に吸引され、転写液Lと混合排出される。また、回収された転写液Lは、不要な活性剤成分を含む空気と混合処理された後、廃棄される。ここで図中符号43が、液面上の余剰・不要な活性剤成分を、転写液Lとともに回収する回収口である。
 因みに、本実施例では、活性剤塗布装置4として転写フィルムFを液面上に供給してから活性化させるものを示したが、転写フィルムFを活性化するタイミングは、転写槽2に供給される前に活性化するものでも構わない。そして、この場合には、上述した転写フィルム供給装置3に活性化機構が組み込まれ、転写フィルムFは、転写液Lに着液する前に、活性剤が塗布され、転写槽2に繰り出される。
 次に被転写体搬送装置5について説明する。
 被転写体搬送装置5は、被転写体Wを適宜の姿勢で転写液L中に没入させ、また転写液L中から引き上げるものであり、通常は転写用治具52(以下、単に治具52とする)を介して被転写体Wの取付けを図るものである。すなわち、液圧転写を行うにあたっては、予め被転写体Wを治具52に取り付けておき、この治具52を治具ホルダに着脱してコンベヤ51へのセッティングを行うものである。以下、コンベヤ51について更に説明する。
 コンベヤ51は、一例として図3(a)に示すように、平行に配置された一対のリンクチェーン53にリンクバーを横架するとともに、このリンクバーに所定の間隔で治具ホルダを配設して成り、被転写体Wを治具52とともに連続的に転写液L中に没入・出液させるものである。なお、没入側における被転写体W(治具52)のコンベヤ51への取り付けや、転写後の出液側における被転写体W(治具52)のコンベヤ51からの取り外しは、ロボットにより自動で行うことも可能であるし、作業者による手作業で行うことも可能である。また、コンベヤ51による被転写体Wの搬送速度(特に転写ゾーンZ2における速度)は、転写フィルムFの液面上の移送速度とほぼ同調するように設定されるのが一般的である。
 またコンベヤ51は、一例として図3(a)に示すように、側面から視て逆三角形の搬送軌道を描く通常の三角コンベヤであり、被転写体Wの没入つまり転写が、下部の頂点部分で行われ、言わば短時間または瞬間的な没入・転写となる。なお、三角コンベヤ(コンベヤ51)は、全体的に傾倒自在に構成され、これにより被転写体Wの没入角が適宜変更できるように構成されることが好ましい。
 また被転写体搬送装置5は、必ずしも上述したコンベヤ51に限定されるものではなく、例えばロボットを適用することも可能である(多関節形ロボットであり、いわゆるマニピュレータ)。
 本発明の液圧転写装置1は、以上のような基本構造を有するものであり、以下、この液圧転写装置1を適用して行う液圧転写の作動態様について説明する。なお、説明にあたっては、上述した水上活性を基本として説明する。
(1)転写フィルムの供給
 液圧転写の際には、例えば図1~図3に示すように、ロール巻きされた転写フィルムFが、転写フィルム供給装置3によって転写槽2のフィルム展開ゾーンZ1に連続供給される。
(2)転写フィルムの着液
 このようにして転写槽2に繰り出された転写フィルムFは、転写槽2の上流先端部で転写液Lに着液する。その後、転写フィルムFは、転写液Lの水分を吸水して、膨潤・軟化しながら徐々に周囲に拡がって行く(展開して行く)。
 なお、転写槽2には上述したように上流から下流に向かう表層流が形成されているため、転写フィルムFは、膨潤・軟化しながら下流側に移送される。
(3)案内底板による展開適化流の形成
 ここで、本発明では転写槽2の底部に、少なくとも転写槽幅方向端部寄りの位置で作用液深を浅くするような案内底板71が設けられているため、転写槽2の幅方向の流速がほぼ同じ速度に均一化される(幅方向の流速差が抑えられている)。これは、展開適化流が形成された状態であり、このため転写フィルムFは、フィルム展開ゾーンZ1において、周囲への均等な展開が図られ(転写フィルムFの各部で同じ展開度合いに調整され)、展開度合いの差に起因して生じる柄ズレやシワの発生が抑制される。因みに、この段階(転写ゾーンZ2に至る前段)で転写フィルムFにシワが発生してしまうと、例えばその後、どのように被転写体Wの姿勢を操作しようとも精緻な転写はできない。また転写フィルムF自体、この段階で転写液面上に浮遊しており、不安定な状態であるため、転写フィルムFの位置等を制御することも極めて難しく、転写前の当該段階で、できる限りシワを発生させないことが精緻な液圧転写を行う上で重要となっていた。
(4)活性剤の塗布
 その後、転写フィルムFは、活性剤塗布装置4が設けられた活性化ゾーンZ3に至り、ここで活性剤が塗布される。活性剤が塗布された転写フィルムFは、一挙に周囲に伸展し(拡がり)、転写可能な状態となる。
(5)転写(没入)
 このようにして転写フィルムFが活性化され、転写可能な状態となった後、被転写体搬送装置5によって上方から被転写体Wが、適宜の姿勢で転写液L中に没入される。なお、液圧転写では、この際の没入時の液圧によって転写フィルムFが被転写体Wの意匠面に付き回るようになり転写が行われる。つまり液圧転写では、被転写体Wの没入と同時に転写が実行・完了となる。
(6)被転写体の引き上げ
 その後、被転写体Wは、被転写体搬送装置5によって、転写液L中から引き上げられるものであり、次いで被転写体搬送装置5から取り外され、被転写体Wの転写加飾部を覆う水溶性フィルムを洗浄除去し、適宜、次工程の乾燥工程、トップコート工程等に送られる。
〔他の実施例〕
 本発明は以上述べた実施例を一つの基本的な技術思想とするものであるが、更に次のような改変が考えられる。
 まず、上述した基本の実施例では、適化流導出構造7の案内底板71を、一枚のほぼ水平なフラット板で形成するか、あるいは縦断面視V字状断面を成す板材で形成するものであり、一旦設置した案内底板71は、作用液深が変えられないものであった(作用液深不変タイプ)。しかしながら、案内底板71は、作用液深(設置深さ)を適宜調整できるようにすることが可能である。具体的には例えば図5(a)-(i) に示すように、案内底板71を幅方向で幾つかの分断案内底板71Bとして構成し(例えば中央と両サイドの三分割)、各々の分断案内底板71Bを別々に上下動できるように構成しておくことが可能である。これにより、例えば流速が遅くなる部分の分断案内底板71Bを幾らか上昇させて、当該部位の作用液深だけ浅くするような調整が可能となり、より細かく表層流の調整が行い得る。
 もちろん、このような可動式の分断案内底板71B(案内底板71)においては、全体的に流速が偏る場合など転写槽2の幅方向(左右方向)に傾斜させる可動状況も想定できる(図5(a)-(ii)参照)。また分断案内底板71Bを柔軟板材で形成し、これを湾曲させることも可能である。
 また、転写槽2の表層流として、常に遅くなる部位がある場合等には、案内底板71の上に、更に分断案内底板71B(調整板)を重ねるようにして作用液深を調整することも可能である(図5(a)-(iii) 参照)。
 なお、この場合、調整板の作用を担う最上の分断案内底板71Bは、長手寸法(転写槽2の長手方向寸法)や幅寸法(転写槽2の幅方向寸法)の異なるものを複数種用意しておくことが好ましく、これによって、より一層、細かく作用液深を調整することができる。
 また分断案内底板71Bは、傾斜状態も種々設定できる構成が好ましい。具体的には、図示は省略するものの、例えば分断案内底板71Bの四隅の下方に、予めブロック片を設置(実槽底27に設置)しておき、この上に分断案内底板71Bを載置するような設置態様とすれば、ブロック片の選定により分断案内底板71Bの傾斜も適宜調整可能である。因みに、この場合の傾斜とは、転写槽2の幅方向傾斜と長手方向傾斜とも想定できる。
 また、案内底板71は、フィルム展開ゾーンZ1の液流方向(転写槽2の長手方向)において作用液深を変化させるような構造も採り得る。
 具体的には、一例として図2の側面断面図や図3(a)に想像線で示すように、転写ゾーンZ2側の端部を下げ、当該部位の作用液深を深くするような設置形態も可能であり、これにより転写ゾーンZ2直前の流速を調整することができる。
 すなわち、転写フィルムFは、活性化の進行に伴い、水面(液面)上で拡がろうとする。また転写フィルムFは、転写ゾーンZ2では、一例として図2の平面図に示すように、被転写体Wによって当該ゾーンが部分的に突き破られたようになり(ここを孔空き部Fhとする)、突き破られた転写フィルムF(孔空き部Fh)が被転写体Wの意匠面に付き回り、転写が成される。また、転写時の被転写体Wへの付き回りによって、後続の転写フィルムFは、下流側(供給側)に引っ張られる傾向にある。このため転写ゾーンZ2直前の転写フィルムFは、転写ゾーンZ2の孔空き部Fhに入り込むように、下流の転写ゾーンZ2側に移動するようになる。このように転写ゾーンZ2直前の転写フィルムFは、被転写体Wの没入によって、下流側(転写ゾーンZ2側)への移動速度が加速する傾向にある。そのため、案内底板71の下流末端側を幾らか深くして、当該部位の転写液Lの流速を遅くすることで、転写フィルムFの移動速度を調整するものである。なお、このような構成、すなわち案内底板71の下流側端部を下げ、作用液深を深くする構成も転写液Lの表層流を調整する思想であるため、適化流導出構造7に包含される。もちろん、当該構成により、転写フィルムFの柄ズレやシワ発生も抑制される。
 また、転写槽2の長手方向において作用液深を変化させる他の改変例としては、例えば図7に示すように、活性剤を転写フィルムFに塗布(噴霧)する活性化ゾーンZ3より下流側の作用液深が、活性化ゾーンZ3の作用液深よりも浅くなるように、案内底板71を構成することが考えられる。これにより活性剤が塗布されて伸展する転写フィルムFを、より安定的に転写ゾーンZ2へ誘導することができる。
 より望ましくは、活性化ゾーンZ3より下流側の作用液深が、転写ゾーンZ2側に向かって漸次的に浅くなって行く構成を採ることがより好ましい。また、このような構成に、上述した転写ゾーンZ2側の端部を下げ、当該部位の作用液深を深くするような構成を組み合わせた複合構成を採ることも可能であり、上記図7は、このような複合構成を図示したものである。
 また案内底板71は、転写槽2内に収容できればよく、基本的には転写槽2の内側に収まる矩形状であれば構わない。ただ案内底板71の幅寸法は、必ずしも上流先端部~下流末端部において同じ幅寸法である必要はなく、例えば基本の実施例で述べたように活性剤塗布装置4が水上活性タイプの場合には、例えばその端部寄りの位置に、余剰・不要な活性剤成分を転写液Lとともに排水する回収口43(排水升や回収樋などの回収口43)が設けられることから、当該部分では案内底板71の幅寸法を、フィルム保持機構6のベルト61よりも狭くしても構わない。
 また案内底板71は、例えば図5(b)に示すように、上流先端側を短寸(短辺)とし、且つ下流末端側を長寸(長辺)とする平面視台形状(等脚台形状)状に形成することも可能である。これは、転写フィルムFが着液以降、下流側への移動に伴い、徐々に膨潤・軟化して周囲に延展して行くことに因み、案内底板71の平面視形状も、これに応じた形状(等脚台形状)に形成する思想である。このように案内底板71は、転写フィルムFが存在する部位だけ、流速の均一化を図るように形成することも可能である。
 また、図5(c)に示す形態(改変例)は、転写槽2の上流先端部で案内底板71の下方から転写槽下流側に指向する水流を形成した形態であり(この水流を給水72とする)、これにより転写フィルムFの延展・伸展を阻害しないようにすることができる。すなわち給水72によって、先端給水23が、案内底板71の下流側端部の上方から案内底板71の裏側に戻るように流れる水流(図中の矢印参照)の速度や量を調整して、案内底板71の下流側端部の流速ダウンを制御することができる。特に、先の計測結果で述べたように、転写槽2の上流側から下流側に向かう液流は、下流側に行くほど低下する(減速する)傾向にある。そして、先端給水23の戻り液流(先端給水23が、案内底板71の下流側端部の上方から案内底板71の裏側に戻るような液流)を利用して、柄ズレに影響しない範囲で、浅瀬状に設けた案内底板71の上側に滞留しがちなPVAや活性剤濃度の高い転写液Lを前記回収口43に誘導するようにして、転写フィルムFが膨潤しにくくなる傾向を抑制することができるものである。
 なお給水72の代わりに、図中符号73で示す給水を設けることも可能であり、この給水73は、案内底板71の下流端直前(排水升や回収樋の回収口43の直前)で案内底板71の下方から下流側に向けてやや上向きに流す水流である。もちろん、給水72と給水73との双方を併用することも可能である。
 因みに、給水72・給水73も表層流を調整する思想であるため、適化流導出構造7に包含される。
 更にまた図2の平面図に想像線で示すように、活性化ゾーンZ3の後段または転写ゾーンZ2の前段には、適化流支援ノズル74を設けることが好ましい。この適化流支援ノズル74は、フィルム展開ゾーンZ1の案内底板71上方において、下流向きに放射状の水流を形成するものであり、この水流によってシワ発生の防止と、転写液Lの流速ダウン(下流に行くほど低下する(減速する)傾向の流速)を補う効果を奏する。
 すなわち活性化ゾーンZ3では、上述したように転写液面に浮遊する転写フィルムFが、活性剤塗布によって一挙に周囲に拡がろうとする。一方、転写液中の表層流は、上述したように流速そのものが下流に行くほど、遅くなる傾向にある。このように転写液中の液流としては徐々に弱まる傾向にありながら、液面上に浮遊した転写フィルムFは、活性化による急激な伸展作用によって、周囲に一気に拡がろうとする傾向を有しており、これらは相反する傾向である。更に、転写槽2の両側壁部には、フィルム保持機構6(ベルト61)が設置されており、転写フィルムFは、左右方向の伸びが規制されたような状態となっている。
 このため活性化後の転写フィルムFは、長手方向中央部において液流に沿ったシワ(いわゆる縦ジワ)と、幅方向両端部において液流に交差するようなシワ(いわゆる横ジワ)とが発生し易い環境にある。従って、適化流支援ノズル74による放射状の水流によって、転写フィルムFが周囲に拡がろうとする傾向に合わせた液流を転写液Lの表層部に形成することができ、上述したシワ発生を防止するものである。また、適化流支援ノズル74による放射状の水流は、全体としては下流側に向けて指向されるため、減速しがちな液流を再度作り直す効果または転写液Lの流速ダウンを補う効果も奏する。
 なお、上記図2・図6(a)では、適化流支援ノズル74は、平面から視て下流側に突出するアーチ状パイプで形成され(例えば塩化ビニル製)、パイプの下流側側面に開口された孔から、下流側に指向するように放射状の水流(適化支援流)を形成するが、他の形態も採り得る。
 具体的には例えば図6(b)に示すように、直線状パイプ材を二回屈曲させるようにして、全体的に角張った下流突出形状を実現するようにした適化流支援ノズル74を構成することが可能である。
 また図6(c)・図6(d)に示す形態は、転写槽2の幅方向中央部で左右に分離した適化流支援ノズル74を示したものであり、この場合には左右の側壁22からパイプ材たる適化流支援ノズル74を突き出すように設けることが可能である。因みに、図6(c)は、側壁22から短寸直線状の適化流支援ノズル74を斜めに突き出した形態であり、図6(d)は、当該図6(c)に対し、転写槽2の幅方向中央部において転写槽幅方向に屈曲する部位を追加したような形態であり、この場合には、転写槽2の幅方向中央部で下流に指向する水流が形成される。もちろん、適化流支援ノズル74は、これらを適宜組み合わせて複数採用することも可能である。
 1    液圧転写装置

 2    転写槽
 21   処理槽
 22   側壁
 23   先端給水
 24   オーバーフロー槽
 27   実槽底

 3    転写フィルム供給装置
 31   フィルムロール
 32   送り出しローラ

 4    活性剤塗布装置
 41   スプレーガン
 42   フード
 43   回収口

 5    被転写体搬送装置
 51   コンベヤ
 52   治具
 53   リンクチェーン

 6    フィルム保持機構
 61   ベルト

 7    適化流導出構造
 71   案内底板
 71B  分断案内底板
 72   給水
 73   給水
 74   適化流支援ノズル

 F    転写フィルム
 Fh   孔空き部
 L    転写液
 W    被転写体
 Z1   フィルム展開ゾーン
 Z2   転写ゾーン
 Z3   活性化ゾーン

Claims (10)

  1.  水溶性フィルムに転写パターンを積層形成して成る転写フィルムを、転写槽において、転写フィルムを転写槽の転写ゾーンの上流側であるフィルム展開ゾーンの液面上に、連続供給するとともに、前記転写パターン面には活性剤を付着させ、前記フィルム展開ゾーンに続く転写ゾーンにおいて、転写フィルム上方から被転写体を押し付け、これによって生じる液圧によって被転写体の意匠面に転写パターンを転写する装置であって、
     前記転写槽のフィルム展開ゾーンには、転写液面に、転写槽の幅方向において液流の均一化を図る展開適化流を導出するための適化流導出構造が具えられ、この適化流導出構造は、少なくとも転写槽の幅方向端部寄りの位置において、転写液面から槽底部までの実質的な深さである作用液深が浅くなるように案内底板を配設したものであることを特徴とする液圧転写装置。
  2.  前記案内底板は、前記転写槽の槽底部に対し別途独立して設けられ、前記転写槽の槽底部の上方に上げ底状に配設されることを特徴とする請求項1記載の液圧転写装置。
  3.  前記作用液深は、5mm~50mmの範囲に設定されることを特徴とする請求項1または2記載の液圧転写装置。
  4.  前記案内底板は、フィルム展開ゾーンにおける全幅にわたって作用液深を同じ深さに設定したことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の液圧転写装置。
  5.  前記案内底板は、フィルム展開ゾーンにおいて、転写槽の幅方向中央部の作用液深を両端部より深く設定したことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の液圧転写装置。
  6.  前記案内底板は、フィルム展開ゾーンにおいて、少なくとも転写ゾーン寄りの位置における幅方向中央部位の作用液深を、その上流側より深くしたことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の液圧転写装置。
  7.  前記案内底板は、フィルム展開ゾーンにおいて、転写フィルムに活性剤を塗布する活性化ゾーンよりも転写ゾーン側の作用液深を、下流側に向かって漸次的に浅くしたことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の液圧転写装置。
  8.  前記案内底板は、その全体、または分断した一部、または分断した複数部位において、作用液深、傾斜、幅寸法、長さ寸法のいずれか一つまたは複数を調節自在に構成したことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項記載の液圧転写装置。
  9.  前記適化流導出構造は、前記案内底板に加えて、フィルム展開ゾーンの案内底板上方において、下流向きの適化支援流を形成する適化流支援ノズルを設けたことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項記載の液圧転写装置。
  10.  前記適化流支援ノズルは、平面から視て下流側に突出するアーチ状パイプで形成され、パイプの下流側側面に開口された孔から、下流側に指向するように適化支援流が供給される構成であることを特徴とする請求項9記載の液圧転写装置。
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