(57)【要約】【課題】溶着フィルムの耐熱プレートへの接着法における脱気不足による品質欠陥を無くし、かつ生産性の著しい向上が出来る接着法を提供する。【解決手段】加熱式ラミネーターを用い、溶着フィルムの耐熱プレートを重ねて、供給し、高速度と低速度と速度を大きく変えて２回通すことにより、短時間に品質欠陥の出ない接着が出来る。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
色素情報層を載せた溶着フィルムを耐熱プレートに接着せしめるに該溶着フィルムと耐熱プレートを重ね、走行先端を固定した後、予め溶着温度以上に加熱した加圧ロール機に低温溶着のための高速走行との高温溶着のための低速走行の少なくとも２回通すことを特徴とした接着法。  
【請求項２】
上記溶着フィルムは、離型紙に塗布成形した樹脂層であり、該樹脂層は未反応の熱硬化樹脂を含み、樹脂層の溶着温度は６０〜１００℃が好ましい。
【請求項３】
上記加圧ロール機は加熱ロールが２〜４本からなり、ロール表面温度が、樹脂層の溶着温度より５０〜１００℃高く設定出来、ロールの送り速度は高速走行と低速走行で１．３倍以上の変速が可能であることが好ましい。
【請求項４】
上記加圧ロール機は耐熱プレートと溶着フィルムを重ねて走行させるために、３ｍｍ以上の厚みのものが走行出来、ロールの表面のゴム材質は耐熱性が高く、弾力に富むシリコーン樹脂が好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属プレートのような耐熱プレートに耐久性のある画像をプリントする技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
溶着フィルムを金属プレートに接着する方法は、特願平９−２２４３８２号のように従来は、加熱平プレスを用いて来た。この方法では、温度コントロールや均一な圧力を与えることが難しく、圧力むらがあると部分的に樹脂層が流れ、画像が歪むことが多い。また広い面積からの脱気が難しく、溶着フィルムと金属プレートの間に微量な空気が残り、後工程の高温加熱による熱硬化反応を進めた時に微量な残留空気が膨張して樹脂面に小さな膨れが生じ易く、製品全体の価値を損することが多かった。加熱プレスの場合には、圧力を少しでも均一化するためと破損防止のために、必ず耐熱クッション材を溶着フィルムと金属プレートを重ねたものの上下に挿入するが、このクッション材のために加熱対象物の昇温や恒温に時間がかかり、２０分程度の時間が必要とされ、生産性が悪いという問題があった。設備は大きく、重く、かつ高価である。
【０００３】
そこで、本発明者は、加熱圧着が出来る全く異なる形式の加熱ロール方式に注目した。すなわち加熱ラミネート装置である。小型で安価に入手できる。
やってみると簡単に接着した。しかし、製品に成るものではなかった。溶着フィルムと金属プレートを重ね、これを溶着温度以上に加熱したロールで１回の走行で溶着出来するために、ゆっくり走行させると溶着フィルムと金属プレートはしっかり接着できる。しかし、溶着フィルムと金属プレートの間にかなりの空気が取り残されてしまうのである。当然後工程の加熱による熱硬化反応を進めた時に残存空気の膨張により、樹脂面に大きな膨れが生じてしまうのである。
【特許文献１】特願平９−２２４３８２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者はこのような現状を鑑みて、ラミネート装置が持っている短時間に加熱接着出来る機能を生かし、脱気を完全にする方法の開発に鋭意努力した。そこで、温度測定をしてみると、溶着フィルムと金属プレートが加熱ロールに差し込まれると金属プレートの熱伝導が良いために、ロールに入る前に金属プレートの温度がかなり上がり、加圧前にすでに溶着フィルムと金属プレートの溶着が部分的に起こり、ロールでの空気の絞り出しと同時に溶着するという作用がしっかりと出来ていないことが判明した。空気が取り残されてしまうのである。そこで、ロールに入るまでは、溶着フィルムと温度が上がった金属プレートが接触しないように溶着フィルムを絶えず持ち上げ張力を加え弛まないような形で送り込んでみた。このような工夫は、脱気にはかなり効果があった。しかし、代わりに接着ずれが生じるという大きな課題が発生した。溶着フィルムと金属プレートの先端部を固定した後、ロールに直角に差し込み、殆ど同時に溶着フィルムを持ち上げ弛まないように張力を加えながら金属プレートの走行に合わせながら供給・走行させるのであるが、溶着フィルムは加熱により柔軟になり伸び易く、張力を加えると蛇行し、溶着フィルムと金属プレートの接着位置が目標の位置から走行とともに、次第にずれるのである。少しでもずれると製品にならない。さらにまた、ロールの差し込み口での素早く、複雑な操作は危険で、再現性も乏しい。溶着フィルムと金属プレートを離してロールに供給するのは、脱気には好ましいがずれと走行の安定に問題があることが判明した。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この、ずれて接着する現象を防ぐには、やはり溶着フィルムと金属プレートを重ねてロールに送り込むのが一つの好ましい手段である。しかし、一方で重ねての走行は完全脱気が難しかった。そこで本発明者は鋭意いろいろ試行錯誤を行ってみた。重ねたまま、試しに１ｃｍ/秒の高速で送ってみると、なんと、ずれがなく、大幅に脱気が進む条件があることが判明した。しかし、この状態では当然ながら、加熱不足のため溶着フィルムと金属プレートは溶着しておらず、仮接着の状態である。離型紙を剥がす工程では樹脂部分まで剥がれてしまう。溶着していない。同一条件で２回送っても変化は少ない。そこで、この仮接着状態の溶着フィルムと金属プレートをそのまま０．５ｃｍ/秒の低速で送ったところ、今度は接着がしっかりして、離型紙剥離工程でも問題なく、かつ高温加熱の熱硬化でも残空気による膨れも発生しないことが判明した。２段ロール加熱により、完全に脱気が出来ていて、しかも接着がしっかりと出来ることを見いだしたのである。仮接着と本接着の２段接着が出来る２段階のロール加熱により初めて接着の寸法精度がよく、脱気が完全で再現性があり、安定な接着が得られることができた。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の溶着フィルムの接着法は従来の平プレスに替わり、ラミネーターという簡便な設備を使い、設備の選定と使い方に工夫を加えることにより、品質の向上と生産性の向上という課題が同時に解決できることが出来た。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明に使う溶着フィルムは、特願平９−２２４３８２号に記載のような、熱硬化樹脂を含む樹脂層を離型紙の上に塗布形成したものであり、溶着温度は６０〜１００℃の樹脂成分から形成されている。（ここで、溶着というのは加熱圧着した溶着フィルムと金属プレートを剥がすと樹脂層の一部が破損する状態で接着している状態を言う）これをレーザープリンターに通し溶着フィルムの上に画像を出力して色素情報層を載せることがるものである。レーザープリンターはレーザートナーを静電気利用して紙やフィルムに出力できるもので、カラーコピー機やカラーレーザープリンターが好ましく用いられる。カラーコピー機は（株）リコーのIMAGIO・COLOR２８００またカラープリンターはIPSIO  CX７５００がトナーの耐久性の点から好ましく用いられる。
耐熱プレートはアルミ、ステンレス、などの金属プレートである。厚みは１〜３ｍｍ程度で大きさは通常A3〜ハガキ大が用いられる。
加熱ロール機は３ｍｍ厚まで通せるラミネート装置で１６０℃まで加熱出来、０．３〜２ｃｍ/分までの送りが変えられるものが好ましい。ロール表面には弾力性と耐熱性を兼ね備えたシリコーンゴムが巻いてあるのが好ましい。そして３〜４ｍｍの厚さの耐熱プレートを走行できる。このような条件をみたすものとして（株）ラミーコーポレイション製のNCL-PACLAMI―PRO（４本ロール）またはXLAMI―LMP―３５０EX（６本ロール）あるいは同等品が使える。溶着フィルムと金属プレートは溶着フィルムを形成する樹脂層から離型紙を剥がすが、その離型紙に糊剤が塗布されている。糊剤を柔らかくするために水または温水に暫く浸けてから剥離される。離型紙剥離工程には剥離と糊剤洗浄のためにスポンジと水槽が好ましく用いられる。離型紙が剥がされた後は、水を拭き取り、後工程の加熱器で高温加熱を受ける。樹脂層の接着した金属プレートは加熱器で徐々に昇温して、最終温度１６０〜２００℃で樹脂層の熱硬化樹脂成分を架橋反応させる。この加熱工程に用いる加熱器は熱風乾燥機や恒温機が温度コントロールの精度が良いので好ましく用いられる。アドバンテック東洋（株）の定温乾燥機DRA３３０DAや送風定温乾燥機DRM４２０DAが好ましく用いられる。
【実施例１】
【０００８】
溶着フィルムとして、糊剤の付いた離型紙に、アクリル樹脂および熱硬化型アクリル樹脂と硬化剤を塗布して樹脂層を形成したA４サイズのものを用いた。溶着温度は７０〜８０℃であった。コピー機はIMAGIO・COLOR２８００を用い、上記溶着フィルムに結婚式の写真をA4サイズで鏡像にて、溶着フィルムの樹脂面に出力して、色素情報層を形成した。
耐熱プレートはアルミホワイトの厚み１ｍｍでA4サイズのものを用意した。このアルミホワイトのプレートに色素情報層が載った溶着フィルムの色素情報層側をアルミホワイトに
接して重ね、先端部の縁の中央部の一部にずれ防止にためにマスキングテープで固定した。
NCL-PACLAMI―PROのロール温度を１６０℃に昇温してから、この溶着フィルムと金属プレートの重ねたものを先端から送り速度１ｃｍ/秒で送り、４０秒で排出した。これを
さらに半分の送り速度０．５ｃｍ/秒で２回目の送りを行い、８０秒で排出した。ラミネート装置での合計処理時間は１，２回の走行を合わせて２分半程度であった。接着が終わった溶着フィルムと金属プレートはマスキングテープを取った後、水槽に温水を張りその中に５分間放置してから離型紙を取り、樹脂層の上の糊剤をスポンジで洗い、水を拭き、これを乾燥機DRA３３０DAに入れて室温から２００℃までコンピューター制御で昇温して未反応の熱硬化樹脂を反応させた。これを取り出して見ると、アルミホワイトのA4サイズ全面に綺麗に結婚式の写真の画像が欠点なしにしっかりとプリント出来ていた。なお、走行は低速、高速各１回が基本であるが、低速、高速走行を複数回行っても構わない。低速と高速の比は１．３以上であるが、より好ましくは１．５〜２．５である。実施例での溶着フィルムは離型紙に糊剤を使ったものであったが、糊剤の代わりにシリコーンが塗布したものであって、水中で剥離するのでなく、空中で剥離する形状のものであっても構わない。
（比較例１）
【０００９】
実施例と同じ条件で溶着フィルムの樹脂面にレーザートナーで出力して、色素情報層を形成した。これを実施例と同じアルミホワイトに重ね、先端部を実施例と同じマスキングテープで固定し、実施例と同じ条件でロール温度を１６０℃にしたラミネーターに、先端から送り速度０．５ｃｍ/秒で送った。排出した溶着フィルムと金属プレートは良く接着しているように見えるが、冷えると部分的に膨らみがあり、空気が残っていた。これを再度同じ条件でラミナーターに通したが、膨らみは変わらなかった。このまま離型紙を剥離して、実施例と同じ乾燥機に同じ温度経過で熱硬化した。結果は大変大きな膨らみが、樹脂面のあちこちに出来て不良品が出来た。製品には成らなかった。
（比較例２）
【００１０】
実施例と同じ条件で溶着フィルムの樹脂面にレーザートナーで出力して、色素情報層を形成した。これを実施例と同じアルミホワイトに重ね、先端部を実施例と同じマスキングテープで固定し、実施例と同じ条件でロール温度を１６０℃にしたラミネーターに、先端から送り速度０．５ｃｍ/秒で送った。しかし今回はアルミホワイトを下にして、溶着フィルムを絶えず上に持ち上げながら送り、ロールに入るまでアルミホワイトと極力接することが無いように注意した。排出後の溶着フィルムとアルミホワイトはかなりずれが起きていた。また先端部には小さな膨らみが残った。これを再度ラミネーターに通しても小さな膨らみを無くすことが出来なかった。
（比較例３）
【００１１】
実施例と同じ条件で溶着フィルムの樹脂面にレーザートナーで出力して、色素情報層を形成した。これを実施例と同じアルミホワイトに重ね、先端部を実施例と同じマスキングテープで固定し、実施例と同じ条件でロール温度を１６０℃にしたラミネーターに、先端から送り速度１ｃｍ/秒で送った。排出した溶着フィルムと金属プレートは良く接着しているように見え、冷えた後も膨らみは発生しなかった。これらを離型紙を剥離するために、温水を満たした水槽に５分間放置して、離型紙を剥離しようとしたら、ホワイトアルミから樹脂層が剥離してしまった。しっかり接着出来ていなかったのである。
送り速度をいろいろ変えて比較例３と同様なテストを行ったが、ラミネーターに１回で完全な脱気と完全な接着を同時に求めるのは、実質的に不可能であることが判明した。ラミネーターのロールの太さや本数により伝熱の違いにより最適な条件は少し変わるが２回走行は必要で、１回目と２回目の走行速度の比が１．３倍以上好ましくは１．５〜２．５倍程度が好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００１２】
本発明の方法は、溶着フィルムと耐熱プレートの組み合わせは、本発明の実施例や比較例の溶着フィルムに限定されず、溶着フィルムと耐熱プレートの熱接着において完全脱気する場合に広く使える方法である。