(57)【要約】【課題】  被転写物の表面状態に悪影響を及ぼさずに鮮明な印刷模様を被転写物表面に昇華転写する。【解決手段】  合成樹脂フィルム１２を塗装鋼板１１（被転写物）と転写シート１３との間に挟み、加圧Ｐ，加熱Ｈによって印刷模様を転写シート１３から塗装鋼板１１に転写する。合成樹脂フィルム１２としては、無延伸成形された厚さ：１０〜１００μｍのポリエチレン又はポリプロピレンフィルムが使用され、コロナ放電処理で表面改質したフィルムが好ましい。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエチレン及び／又はポリプロピレンを基材とする合成樹脂フィルムを挟んで被転写物に転写シートを重ね合わせ、該転写シートに熱及び圧力を加えて昇華性染料を転写シートから昇華させて合成樹脂フィルムを透過させ被転写物の表面層に浸透させることにより表面層の厚み方向に延びる染料染着層を形成した後、合成樹脂フィルムを被転写物から剥離することを特徴とする転写印刷方法。
【請求項２】
コロナ放電処理で静電気が帯電し難い表面に改質された合成樹脂フィルムを使用する請求項１記載の転写印刷方法。
【請求項３】
無延伸成膜された厚み：１０〜１００μｍの合成樹脂フィルムを使用する請求項１又は２記載の転写印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被転写物の美麗な表面に悪影響を及ぼすことなく鮮映な印刷模様を付与する転写印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昇華性染料を用いた転写印刷方法は、ポリエステル，ポリアミド，アクリル等の繊維，樹脂成形体，フィルムやこれら樹脂で塗装したセラミックボード，塗装金属板等、広汎な材料に適用されている。なかでも、昇華性染料を所定パターンで塗布した転写シートを被転写物に重ね合わせて加圧・加熱する昇華転写法が多用されており、加熱で昇華した染料が樹脂に浸透することにより所定模様が被転写物に付与される。
昇華性染料の浸透を利用した印刷模様の付与は、繊維ではすでに実用化されており、樹脂成形体，フィルム，塗装セラミックボード，塗装金属板等に対しても応用展開が検討されている。
【０００３】
たとえば、凹凸のあるボタン等の樹脂成形体に転写シートを重ね合わせ、減圧雰囲気下で加熱する方法（特許文献１），転写シートのインク面を塗装鋼板の塗膜に重ね合わせ、両面熱板プレスで加圧・加熱する方法（特許文献２），昇華性染料インクで図柄を印刷した転写シートを刺繍部に重ね合わせて加熱することにより刺繍部を染色する方法（特許文献３），昇華性染料で印刷した転写シートを厚手の網織物と重ね合わせて加熱ローラに巻き付けることにより網織物を染色する方法（特許文献４），真空チャンバ内に昇降自在に配置した加熱加圧板で繊維，転写シートを加熱加圧することにより繊維を染色する方法（特許文献５），熱板と耐熱クッションとの間で塗装金属板，転写シートを重ね合わせて熱圧着する方法（特許文献６）等。
【特許文献１】特開昭49-41689号公報
【特許文献２】特開昭59-95143号公報
【特許文献３】特開平6-220780号公報
【特許文献４】特開昭49-94982号公報
【特許文献５】特開昭48-13687号公報
【特許文献６】特開平10-296904号公報
【０００４】
耐候性，耐汚染性に優れたフッ素フィルムでラミネートした金属板に印刷模様を昇華転写することも知られている（特許文献７）。この方法では、染着されることなく昇華性染料を容易に透過させるフッ素フィルムの特性を利用し、昇華性染料に対して染着性を示す貼合せ剤でフッ素フィルムを金属板にラミネートしている。オフセット，シルク，グラビア等で昇華性染料を印刷した転写シートをラミネート金属板のフィルム面に重ね合わせ加圧・加熱すると、昇華した染料がフッ素フィルムを透過して貼合せ剤を染色する。
【特許文献７】特開平5-78988号公報
【０００５】
本発明者等も、粘着フィルムを貼り付けたまま塗膜に転写模様を印刷できる塗装金属板を紹介した（特許文献８）。該塗装金属板は、転写印刷で所定の印刷模様が付与される塗膜にポリエチレン及び／又はポリプロピレンを基材とする粘着フィルムが貼り付けられており、転写印刷前後で粘着フィルムを貼り換える必要がないので印刷模様が付与された塗膜表面が保護される。
【特許文献８】特許第3355171号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
何れの転写方法も、加圧・加熱板を昇降させ、油圧，空気圧等の機械的なプレス圧で被転写物に転写シートを密着させて昇華性染料で染着している。０.１〜１.０ｋｇ／ｃｍ2程度の圧力で被転写物に転写シートを密着させると、被転写物の表面に絵柄が転写されると同時に転写シートの表面凹凸までもが被転写物に移る。転写シートの表面凹凸の影響を受けて被転写物の平坦度が低下すると、被転写物に転写された印刷模様の鮮映性も低下する。特に、６０度鏡面光沢値：８０以上の被転写物では、鮮映度の低下が目立ちやすい。
【０００７】
転写圧力を０.１ｋｇ／ｃｍ2以下に下げることにより、転写シートの表面凹凸が被転写物の表面に移行することを防止できる。しかし、弱すぎる転写圧力は転写ムラの発生を助長する。特に、１ｍ×１ｍ以上と大面積の被転写物では転写ムラが目立ちやすく、品質上の問題となりかねない。
特許文献８で紹介したように塗膜保護用粘着フィルムを貼った被転写物に印刷模様を昇華転写するとき、転写シートの表面凹凸が被転写物の表面に移行することを防止できる。しかし、昇華性染料に染着性を示す粘着剤が多く、粘着剤の種類によっては十分な反射濃度の印刷模様が得られ難くなる。
【０００８】
粘着剤層の厚さを可能な限り薄くして印刷模様の不鮮明化の原因である粘着剤層の染着を抑制することも考えられるが、保護フィルムとして十分な粘着性を得る上で２μｍ以上の厚みが粘着剤層に必要とされ、反射濃度低下の影響を無視できるレベルまで粘着剤層を薄膜化することは困難である。粘着剤層の厚み変動も色ムラの原因になりやすい。たとえば、粘着剤層が比較的薄い部分では反射濃度が高くなり、逆に比較的厚い部分では反射濃度が低くなる。このような厚み変動に起因する色ムラは、粘着剤層を薄膜化するほど顕著になる。
【０００９】
被転写物に貼り合せた保護フィルムは、被転写物を切断する作業等の際に部分的に剥離し、或いは疵付きやすい。剥離や疵付きは色ムラの原因となるので保護フィルムの貼替えが必要になるが、ラミネータを用いて保護フィルムを貼り替る作業は全体の生産効率を大幅に低下させてしまう。
本発明は、このような問題を解消すべく案出されたものであり、昇華性染料に対し優れた透過性を示す合成樹脂フィルムを転写シートと被転写物の間に挟み込んで転写印刷することにより、転写シートの表面凹凸が被転写物に移行することを防止し、鮮映度の高い印刷模様を被転写物に付与することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ポリエチレン及び／又はポリプロピレンを基材とする合成樹脂フィルムを挟んで被転写物に転写シートを重ね合わせ、転写印刷装置のホットプレートとゴムシート又は底板との間にセットし、真空吸引又は機械的加圧により被転写物に転写シートを密着させ、ホットプレートから加えられる熱エネルギーにより転写シートから被転写物に昇華性染料を昇華転写させることを特徴とする。
合成樹脂フィルムとしては、加熱されたときの寸法変化を小さくする上で無延伸成形された厚さ：１０〜１００μｍのフィルムが好ましく、コロナ放電処理で帯電し難い表面に改質すると色抜け等の欠陥がない印刷模様が得られる。
【発明の効果及び実施の形態】
【００１１】
本発明では、昇華性染料に対する透過性が高く染着し難いポリエチレン又はポリプロピレンフィルムを挟んで被転写物に転写シートを重ね合わせ、加圧・加熱することにより印刷模様を転写シートから被転写物に転写している。被転写物の転写面に転写シートが直接接触しないため、転写シートの表面凹凸が被転写物の転写面に移行せず、昇華転写後にも被転写物は平坦表面を維持する。この平坦な表面層に印刷模様が施されるので、鮮映度の高い図柄が得られる。
合成樹脂フィルムを挟んで被転写物に重ねられた転写シートは、ホットプレート等の加熱加圧板で被転写物に密着されるが、ホットプレートに対する被転写物，転写シートの積層状態を被転写物の材質に応じて変えることができる。
【００１２】
熱伝導性の高い塗装金属板に印刷模様を付与する場合、平滑なホットプレート１０とゴムシート１５との間に、ホットプレート１０側から塗装鋼板１１，合成樹脂フィルム１２，転写シート１３，耐熱クッション１４を挟み、塗装鋼板１１の塗膜３（図１）に転写シート１３の染料印刷面が合わさるように重ねて加圧Ｐ，加熱Ｈで塗装鋼板１１に転写シート１３を熱圧着する（図２）。ホットプレート１０で加熱された塗装鋼板１１を介して転写シート１３に熱が伝えられ、昇華した染料が塗膜３に浸透して膜厚方向に延びる染料染着層４を形成する。熱伝導性の高い塗装セラミックボード，樹脂成形体，フィルム等を被転写物とする場合も、同様な積層状態を採用できる。
【００１３】
繊維製品のように被転写物自体に通気性がある場合、合成樹脂フィルムと被転写物との間にある空気や水蒸気は被転写物を透過して外部に逸散するので、被転写物に対する転写シートの密着に真空吸引，機械的加圧の何れも採用できる。通気性のない被転写物を転写印刷する場合、合成樹脂フィルムと被転写物との間から空気や水蒸気を完全に取り除くため、真空吸引方式で被転写物に転写シートを密着させ、或いは真空雰囲気下の機械的加圧により被転写物に転写シートを密着させることが好ましい。
【００１４】
熱伝導性の低い塗装セラミックボード，樹脂成形体，フィルム等を被転写物とする場合、昇華性染料を効率よく被転写物に昇華転写させるため、ホットプレート１０側から順に耐熱クッション１４，転写シート１３，合成樹脂フィルム１２，被転写物１１を重ね合わせてホットプレート１０と底板１６との間に挟みこみ、加圧Ｐ，加熱Ｈによって印刷模様を被転写物１１に付与する（図３）。底板１６としては、ホットプレート１０と同様に加熱機構を内蔵した熱板も使用できる。
【００１５】
真空吸引方式で転写シート１３を密着させる場合、積み重ねた塗装鋼板１１，合成樹脂フィルム１２，転写シート１３，耐熱クッション１４を、真空吸引源に内部が接続された気密性ゴムバッグ(図示せず)に収納する。ゴムバッグ内部を真空排気するときに発生する負圧で、転写シート１３が塗装鋼板１１又は被転写物１１に密着する。或いは、全体を真空チャンバ内にセットして転写印刷することも可能である。
【００１６】
転写圧力は、０.１〜２.０ｋｇ／ｃｍ2の範囲で設定される。２.０ｋｇ／ｃｍ2を超える過剰な転写圧力では、被転写物の厚みの誤差に起因して鮮映性が部分的に低下することがある。逆に、０.１ｋｇ／ｃｍ2未満では転写圧力が弱すぎるため、微妙な圧力ムラ，ひいては色ムラが発生しやすくなる。特に１ｍ×１ｍを超える大面積の被転写物では、色ムラが目立ちやすく品質上の問題になる虞が高い。色ムラ，鮮映性のムラを共に防止する上では、０.３〜１.０ｋｇ／ｃｍ2の範囲にある転写圧力が好ましい。
【００１７】
ポリエチレン及び／又はポリプロピレンを基材とする合成樹脂フィルムは、熱による寸法変化をなるべく低減するため無延伸で成膜されたフィルムが好ましい。フィルム厚さは、被転写物と転写シートの間に挟み込んで転写作業することから、取扱い性を考慮して１０μｍ以上が好ましい。逆に厚すぎる合成樹脂フィルムは、転写後のフィルム中に残留する染料が多くなるため十分な反射濃度が得られない。また、昇華性染料がフィルムを透過するのに長時間を要し、作業効率が低下するばかりでなく、転写柄のエッチ部が不鮮明化しメリハリのない印刷模様となりやすい。このようなことから、合成樹脂フィルムの厚みは、上限を１００μｍとすることが好ましい。なかでも、転写作業性，転写印刷の双方から膜厚が２０〜８０μｍの範囲にある合成樹脂フィルムが好適である。
【００１８】
合成樹脂フィルムは、耐熱性の高いポリエチレンやポリプロピレンを基材とし、好ましくは８０質量％以上の割合でポリエチレン及び／又はポリプロピレンを含む樹脂コンポジションから作製される。ポリプロピレンフィルムは、ポリエチレンに比較して融点が高く、昇華温度が高く且つ耐候性の高い昇華性染料を使用した場合の昇華転写に適している。樹脂コンポジションをフィルム成形するため可塑剤が添加されるが、可塑剤等の添加物が２０質量％以上の割合で含まれていると、転写後のフィルムに残留する昇華性染料が増加し、十分な反射濃度が得られ難くなる。
合成樹脂フィルムをコロナ放電処理すると、静電気が帯電し難い表面に改質される。改質表面にはホコリやゴミを吸着する静電気が溜まり難いので、ゴミに起因する色抜けや転写製品の歩留まり低下が防止される。
【００１９】
転写印刷に使用される転写シートは、グラビア印刷，オフセット印刷，スクリーン印刷等の印刷法により所定パターンで昇華性染料を基材シートに塗布することにより作製される。小ロット印刷用としては、製版工程を必要としないコンピュータグラフィックスを用いた電子写真法，静電記録法，インクジェット法，感熱転写法等で昇華性染料を基材シートに印刷できる。昇華性染料は，加熱によって昇華又は揮発して対象物を染着する染料であり、従来から昇華熱転写，昇華転写捺染等で使用されている。たとえば、キノフタロン誘導体，アントラキノン誘導体，アゾ系色素等の分散染料がある。
【００２０】
合成樹脂フィルムを挟んで被転写物に転写シートを重ね合わせ、一定の熱及び圧力を加えると、転写シートから昇華又は揮発した昇華性染料が合成樹脂フィルムを透過して被転写物の表面層に浸透する。昇華性染料の浸透により被転写物の表面層が厚み方向に染着され、印刷模様を発現する染料染着層が形成される。このとき、間に挟んだ合成樹脂フィルムは昇華性染料で染着されないので印刷模様が不鮮明化せず、転写シートの直接接触がないため被転写物は鮮映性の低下を来たさない平坦な表面状態に維持される。
【実施例】
【００２１】
−昇華転写用塗装鋼板(被転写物)の製造−
板厚：０.５ｍｍの溶融亜鉛めっき鋼板を脱脂，表面調整して塗布型クロメート処理した後、白色ポリエステル系樹脂塗料(FLC600：日本ペイント製)を塗布し、板温２２０℃で１分間焼き付けることにより、下地鋼１の上に乾燥膜厚：１８μｍの白色ベースコート層２を形成した。次いで，透明ポリエステル系樹脂塗料(FLC5100：日本ペイント製)を塗布し、板温２３０℃で１分間焼き付けることにより、乾燥膜厚：１２μｍの透明上塗り塗膜３を形成した。（図１）
【００２２】
−転写シートの製造−
昇華性染料としてインクジェットプリンタインク（株式会社ミマキエンジニアリング製）を用い、インクジェット方式の画像プリントシステム（グラデスシステム：株式会社マーキングマジック製）でインクジェット記録紙（S-COAT2：株式会社マーキングマジック製）にサイズ１０ｃｍ×１０ｃｍのシアンベタ模様を付けた後、ブラック単独で「センターライン」の文字（フォント：平成角ゴシック，ポイント：１２）を出力することにより転写シートを作製した。
【００２３】
−合成樹脂フィルム−
被転写物と転写シートとの間に挟み込む合成樹脂フィルムとして、無延伸ポリエチレンフィルム(フタムラ化学株式会社製)，無延伸ポリプロピレンフィルム(フタムラ化学株式会社製)，両面コロナ放電処理した無延伸ポリエチレンフィルム(フタムラ化学株式会社製)，両面コロナ放電処理した無延伸ポリプロピレンフィルム(フタムラ化学株式会社製)，二軸延伸ポリエチレンフィルム(フタムラ化学株式会社製，二軸延伸ポリプロピレンフィルム(フタムラ化学株式会社製)，ポリエステルフィルム(A4100：東洋紡株式会社製)，硬質塩化ビニルフィルム(ヒシレックス502：三菱樹脂株式会社製)を用意した。
比較のため、ポリエチレン系粘着フィルム(ヒタレックスA-1355：日立化成株式会社製)，ポリプロピレン系粘着フィルム(ヒタレックスL-3355：日立化成株式会社製)を使用した。粘着フィルムは、ゴムローラを用い速度：２ｍ／分，荷重：６ｋｇｆの条件で塗装鋼板に圧着した。
【００２４】
−昇華転写−
塗装金属板の塗膜に転写シートの染料印刷面が合わさるように、ホットプレート１０側から塗装鋼板１１，合成樹脂フィルム１２（又は粘着フィルム），転写シート１３，耐熱クッション１４(厚さ１ｍｍのコーネックスフェルト：帝人株式会社製)の順に重ね合わせ、平滑なホットプレート１０とゴムシート１５との間に挟み込んだ（図２）。そして、８０ｋＰａの真空雰囲気下、温度：１１５〜１５５℃で５〜１５分加熱圧着した。圧着完了後、合成樹脂フィルム１２（又は粘着フィルム），転写シート１３を剥離した。
表１は、使用した合成樹脂フィルム又は粘着フィルムと転写条件とを示す。
【００２５】
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【００２６】
−転写印刷された塗装金属板の性能−
昇華転写で塗装金属板に付与されたシアンのベタ印刷模様について平均反射濃度を測定した。反射濃度測定試験では、１０ｃｍ×１０ｃｍのシアン転写部分を任意に四ヶ所指定し、各指定部分の反射濃度を測定した。測定値を平均することにより、シアンの平均反射濃度を求めた。また、ベタ部の昇華性染料の反射濃度を反射濃度計(RD-1200：マクベス社製)で測定した。合成樹脂フィルムを挟まないで転写した塗装金属板においてシアンの平均反射濃度が２.４８であったことから、合成樹脂フィルムを介して昇華転写した場合でも平均反射濃度が１.７０以上であれば使用可能なレベルといえる。
【００２７】
また、転写印刷で付与された文字の視認性，シアンベタ部の色ムラを調査した。文字の輪郭が判然としなくなった試験片を×，輪郭が多少ボケているが視認性に問題がない試験片を△，輪郭にボケがなく文字の視認性が良好であった試験片を○と評価した。色ムラについては、シアンが最も濃く見える部分と最も淡く見える部分の反射濃度差を求め、反射濃度差が０.３以上を×，０.２〜０.３を△，０.２以下を○として色調均質性を評価した。
【００２８】
表２の調査結果にみられるように、ポリエチレンフィルム又はポリプロピレンフィルムを挟んで転写印刷した本発明例（試験No.９〜２６）は、何れもシアンの平均反射濃度が２.１０以上と高く、且つ輪郭の明瞭な文字が塗装金属板の表層塗膜に付与されていた。
これに対し、昇華性染料に染着されやすいポリエステルフィルム，塩化ビニルフィルムを挟んで転写印刷した比較例（試験No.１，２）では、フィルム自体が染着されるためシアンの平均反射濃度が０.６４，０.５２と低く，塗装金属板の表層に付与した文字の輪郭もぼやけていた。
【００２９】
ポリエチレン系，プロピレン系粘着フィルムを挟んで転写印刷した比較例（試験No.３,４）は、粘着フィルムの粘着層が染色されたためか、本発明例に比較してシアンベタ部の色調均質性，文字の視認性の両面で劣っていた。
厚さ：５μｍの無延伸ポリエチレンフィルム及び無延伸ポリプロピレンフィルムを挟んで転写印刷した比較例（試験No.５，７）は、シアンの平均反射濃度がそれぞれ２.２２，２.４８と高く文字の輪郭もはっきりしているものの、転写時に発生したフィルムのシワや折れによりシアンベタ部に色ムラが発生していた。
厚さ：１２０μｍの無延伸ポリエチレンフィルム及び無延伸ポリプロピレンフィルムを挟んで転写印刷した比較例（試験No.６，８）は、厚すぎるフィルムのため昇華性染料がフィルム面内方向に拡散して文字の輪郭が不鮮明になっていた。
【００３０】
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【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】転写印刷される塗装金属板の表面構造を示す模式図
【図２】塗装金属板を転写印刷している状態の説明図
【図３】熱伝導性の低い被転写物に転写印刷する説明図
【符号の説明】
【００３２】
１：下地鋼    ２：白色ベースコート層    ３：上塗り塗膜    ４：染料染着層
１０：ホットプレート    １１：塗装鋼板    １２：合成樹脂フィルム    １３：転写シート    １４：耐熱クッション    １５：ゴムシート    １６：底板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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