(57)【要約】【課題】任意の図柄の転写フィルムを物品に精度良く転写する。【解決手段】転写層３ｂを有し対角方向の角部に位置決めマークを有する転写フィルム３を水面に浮かべる。エリアセンサカメラ３２で転写フィルムの位置決めマーク３ｃを読み取り、制御部で基準位置に対するずれ量を演算し、位置調整機構３３の接触部で転写フィルムをＸ−Ｙ方向に微少移動させて転写フィルムの位置を調整する。活性剤を転写層３ｂに噴霧した後のズレを同様にエリアセンサカメラ３２で位置決めマーク３ｃを読み取り、基準位置に対するずれ量を再度演算する。そして、扉を保持する昇降ユニットの吊り下げ部の位置を調整することで扉を転写フィルムに対向させて位置決めする。昇降ユニットを降下することで転写フィルムの転写層を扉に転写させる。【選択図】  図４
2006168056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム上に転写層を有する転写フィルムを水面に浮かべ、被転写体を水面上の転写フィルムに押しつけて転写層を被転写体に転写させるようにした水圧転写装置において、
前記転写フィルムに設けた位置決めマークを読み取る撮像手段と、
該撮像手段の画像データに基づいて位置決めマークのずれ量を検出する第一位置演算手段と、
該第一位置演算手段で検出したズレ量に基づいて水面上の前記転写フィルムの位置を調整する位置調整機構と、
前記被転写体を把持して水面上の転写フィルムに押しつけて転写層を被転写体に転写させる移送ユニットとを
備えたことを特徴とする水圧転写装置。
【請求項２】
前記転写フィルムに活性剤を塗布する塗布手段と、
前記転写フィルムの位置決めマークのずれ量を前記撮像手段による画像データから検出する第二位置演算手段と、
該第二位置演算手段で検出したズレ量に基づいて前記移送ユニットで保持する被転写体の位置を転写フィルムの位置に合わせて調整する移送ユニット制御手段とを更に備えてなる請求項１に記載の水圧転写装置。
【請求項３】
フィルム上に転写層を有する転写フィルムを水面に浮かべ、被転写体を水面上の転写フィルムに押しつけて転写層を被転写体に転写させるようにした水圧転写装置において、
前記転写フィルムに設けた位置決めマークを読み取る撮像手段と、
前記転写フィルムの位置決めマークのずれ量を前記撮像手段による画像データから検出する第二位置演算手段と、
該第二位置演算手段で検出したズレ量に基づいて前記移送ユニットで保持する被転写体の位置を転写フィルムの位置に合わせて調整する移送ユニット制御手段とを備えてなる水圧転写装置。
【請求項４】
前記位置決めマークは転写フィルムの一方の対角方向の両角部近傍に設けられ、前記位置調整機構によって転写フィルムに接触して移動させる位置は、他方の対角方向の両角部近傍である請求項１乃至３のいずれかに記載の水圧転写装置。
【請求項５】
前記位置調整機構は、転写フィルムに当接可能な接触部を有するアーム部と、該アーム部を転写フィルムに接触する位置と非接触位置とに移動させる上下動手段と、前記アーム部をＸ−Ｙ方向に微小移動させるＸ−Ｙステージと、アーム部を水槽内と水槽外に進退させる進退機構とを備えている請求項１乃至４のいずれかに記載の水圧転写装置。
【請求項６】
フィルム上に転写層を有する転写フィルムを水面に浮かべ、被転写体を水面上の転写フィルムに押しつけて転写層を被転写体に転写させるようにした水圧転写装置において、
撮像手段によって撮影して前記転写フィルムの位置を検出する工程と、
位置検出した前記転写フィルムを予め定めた基準位置に位置調整する工程と、
活性剤を転写フィルムに塗布する工程と、
その後再び前記撮像手段によって撮影して転写フィルムの位置を検出する工程と、
再び検出された前記転写フィルムの位置に移送ユニットに把持された被転写体を位置合わせする工程と
を備えたことを特徴とする水圧転写のための位置合わせ方法。
【請求項７】
前記転写フィルムの位置の検出は転写層の外側に設けた複数の位置決めマークを検出することで行うようにした請求項６に記載の水圧転写のための位置合わせ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種物品からなる被転写体に転写フィルムの転写層を水圧で転写させる水圧転写装置及び水圧転写のための位置合わせ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、水圧転写装置は、模様等を印刷した転写層を密着させた水圧転写フィルムを水槽の水面上に浮かべた状態で、曲面等の３次元形状面を表面に有する物品を浸水あるいは水没させて、転写フィルムの転写層を物品の３次元形状の転写部位に水圧によって付着させる装置である。
ここで、転写フィルムは、水溶性或いは水膨潤性の樹脂からなる支持体フィルムと、支持体フィルムの上に設けた有機溶剤に溶解可能な疎水性物質からなる転写層とを有している。支持体フィルムとして、例えばＰＶＡ（ポリビニルアルコール）等があり、また、転写層として例えば印刷インキ皮膜または塗装皮膜等がある。
また、転写フィルムにおいて、転写層が活性エネルギー線照射或いは加熱の少なくともいずれかによって硬化可能な硬化性樹脂層を有する転写フィルムがあり、この転写フィルムは特にトップコート付き転写フィルムと呼んでいる。ここで、硬化性樹脂膜として例えば次の（１）〜（６）が挙げられる。
（１）活性エネルギー線硬化性樹脂を含む硬化性樹脂層
（２）活性エネルギー線硬化性樹脂と非重合成性の熱可塑性樹脂を含む硬化性樹脂層
（３）熱硬化性樹脂を含む硬化性樹脂層
（４）熱硬化性樹脂と非重合性の熱可塑性樹脂を含む硬化性樹脂層
（５）活性エネルギー線硬化性樹脂と熱硬化性樹脂を含む硬化性樹脂層
（６）活性エネルギー線硬化性樹脂、熱可塑性樹脂及び非重合性の熱可塑性樹脂を含む硬化性樹脂層
【０００３】
ところで、下記特許文献１に記載された水圧転写装置では、水槽の水面上に転写フィルムを載置させた状態で、その表面に活性剤である有機溶剤を噴霧して転写フィルムの表面を活性化させる。そして、被転写体を把持する昇降ユニットを降下させて転写フィルムに押しつけて水没させ、被転写体の表面に水圧転写フィルムの転写層を付着させて転写している。  
また、特許文献２に記載された水圧転写方法では、水溶性フィルムの面に所定ピッチで複数種類の個別柄を転写模様として印刷したものを水面に浮かべ、フィルム表面に接着剤をスプレー等で噴霧する。この状態で、被転写体である携帯電話の寸法に合わせた仕切枠差し込むと、仕切枠で仕切られた各小枠内に水溶性フィルムの各別に印刷された個別模様が入ることになる。
そして、複数の携帯電話ケースを水溶性フィルムの各小枠内の個別模様に対向させて降下させることで、複数種の個別柄が各ケースに平行して水圧転写されることになる。
【特許文献１】特開２００４−３３０４４１号公報
【特許文献２】特開２００２−１７２８９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前者の水圧転写装置では、水面に浮かべた転写フィルムはＰＶＣ等の軟弱で水溶性のフィルム上に印刷層を付着させた構成であるから、転写フィルムに腰がなくシワなどを生じ易く、正確な位置決めが困難であった。そのため、被転写体を水面に押しつけて転写させる際に転写フィルムと被転写体との間に位置ずれを生じ易い欠点がある。そのため、転写フィルムに印刷された印刷層は複数の被転写体間で転写位置が多少ずれても目視で図柄のズレを判別しにくい連続模様の図柄しか採用できなかった。
【０００５】
これに対し、特許文献２記載の液圧転写方法では、水溶性フィルムを仕切枠で小枠毎に仕切った個別模様毎に異なる図柄をケースに転写できるとしているが、水槽の水面上で水溶性フィルム全体について位置決めがなされていないために、昇降ユニットで保持された複数の携帯電話ケースと水溶性フィルムを仕切枠の小枠で仕切った個別模様との位置ズレや、小枠と個別模様との位置ずれを生じ易いという欠点がある。
しかも、この液圧転写方法では、接着剤を水溶性フィルムの面に噴霧した後に仕切枠を差し込んでいるため、仕切枠に接着剤が付着してしまう欠点があった。そのため、転写終了後に仕切枠を水面から引き揚げた際に仕切枠に水溶性フィルムの転写滓が付着してしまい、次の水溶性フィルムに差し込む前に仕切枠を洗浄しないと転写滓が新しい水溶性フィルムに付着してしまう不具合が生じる。また、１回の転写毎に仕切枠を洗浄するのは転写効率を著しく低下させる欠点を生じる。
しかも被転写体が携帯電話ケースでなく浴槽や冷蔵庫の扉等の大型部品になると、特許文献２に記載の仕切枠を設けて複数の被転写体を同時に水圧転写することは困難であり、この場合には特許文献１と同様な不具合が生じることになる。
【０００６】
本発明は、このような実情に鑑みて、連続模様でない図柄の転写フィルムであっても精度良く転写できるようにした水圧転写装置及びその位置決め方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による水圧転写装置は、フィルム上に転写層を有する転写フィルムを水面に浮かべ、被転写体を水面上の転写フィルムに押しつけて転写層を被転写体に転写させるようにした水圧転写装置において、転写フィルムに設けた位置決めマークを読み取る撮像手段と、撮像手段の画像データに基づいて位置決めマークのずれ量を検出する第一位置演算手段と、第一位置演算手段で検出したズレ量に基づいて水面上の前記転写フィルムの位置を調整する位置調整機構と、被転写体を把持して水面上の転写フィルムに押しつけて転写層を被転写体に転写させる移送ユニットとを備えたことを特徴とする。
従って、本発明によれば、水面に転写フィルムを浮かべた状態で撮像手段によって得た転写フィルムの画像を画像処理等して、位置決めマークによって基準位置からの転写フィルムのズレ量を検出し、転写フィルムが基準位置にくるように位置調整機構によって水面上で位置調整を行った後、移送ユニットで被転写体を転写層に押しつけて正確に転写を行うことができる。
【０００８】
また、本発明による水圧転写装置は、フィルム上に転写層を有する転写フィルムを水面に浮かべ、被転写体を水面上の転写フィルムに押しつけて転写層を被転写体に転写させるようにした水圧転写装置において、転写フィルムに設けた位置決めマークを読み取る撮像手段と、転写フィルムの位置決めマークのずれ量を撮像手段による画像データから検出する第二位置演算手段と、第二位置演算手段で検出したズレ量に基づいて移送ユニットで保持する被転写体の位置を転写フィルムの位置に合わせて調整する移送ユニット制御手段とを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、水面に浮かべた転写フィルム上に塗布手段によって活性剤を噴霧等によって塗布すると、転写フィルムは活性剤を含んで膨潤するために寸法変化を来たし、また活性剤の塗布圧力等によって位置ずれを生じることがある。そこで、撮像手段によって得た転写フィルムの画像データを第二位置演算手段を用いて画像処理等で基準位置からのズレ量を検出し、被転写体が基準位置からズレた転写フィルムと対向する位置にくるように移送ユニット制御手段によって微少移動させて位置調整を行った後、移送ユニットで被転写体を転写層に押しつければ正確に転写層を被転写体に転写させる。この場合、活性剤が塗布された転写フィルムに接触しないで位置調整できる。
【０００９】
また、本発明による水圧転写のための位置合わせ方法は、フィルム上に転写層を有する転写フィルムを水面に浮かべ、被転写体を水面上の転写フィルムに押しつけて転写層を被転写体に転写させるようにした水圧転写装置において、撮像手段によって水面に載置した転写フィルムを撮影して位置検出する工程と、位置検出した転写フィルムを予め定めた基準位置に位置調整する工程と、活性剤を転写フィルムに塗布する工程と、その後再び撮像手段によって転写フィルムを撮影して位置検出する工程と、再び位置検出された転写フィルムの位置に移送ユニットに把持された被転写体を位置合わせする工程とを備えたことを特徴とする。
従って、本発明によれば、水面に転写フィルムを浮かべた状態で撮像手段によって撮影して転写フィルムの位置を検出して、画像処理等で基準位置からのズレ量を検出し、転写フィルムが基準位置にくるように水面上で位置調整を行い、その後に転写フィルム上に活性剤を噴霧等によって塗布すると、活性剤によって転写フィルムはこれを含んで膨潤するために寸法変化を来たし、また活性剤の塗布圧力等によって位置ずれを生じることもある。そこで、再び撮像手段で撮影して転写フィルムの位置検出を行い、基準位置からのズレ量を検出して、今度は移送ユニットで保持された被転写体を移動させて転写フィルムに位置を合わせるため活性化した転写フィルムに接触しない。そして、被転写体を転写フィルムに押しつけて転写層を転写させれば、位置合わせされた転写層を被転写体の所定位置に転写できる。
本発明では、転写層の図柄が連続模様だけでなく、非対称または連続しない文字、図案、キャラクター等の図柄であっても被転写体に対して所定位置に転写できる。そのため、同一図柄の被転写体が個体毎に位置ずれや姿勢、角度の相違等を生じるのを防止できる。
しかも本発明によれば、転写フィルムに活性剤を塗布する前は位置演算手段で転写フィルムを水面上で移動調整し、転写フィルムに活性剤を塗布した後は粘着性を発揮するために転写フィルムに接触することなく被転写体によって位置調整を行うから、転写フィルム上の活性剤が他の部材に付着したりすることはなく、更に基準位置からの転写フィルムの位置ズレは微小であり、その際の微調整を被転写体の移動によって行えばよいから、活性剤塗布後の転写フィルムと被転写体との位置合わせが容易である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による水圧転写装置及び水圧転写の位置合わせ方法によれば、転写フィルムを水面に載置した時の位置ずれや活性剤を塗布した時等の位置ずれを確実に補正して位置合わせした状態で、被転写体に対して正確に転写を行うことができる。そのため、転写層の図柄が連続模様だけでなく、非対称または連続しない文字、図案、キャラクター等の図柄であっても被転写体に対して正確に転写できる。
しかも本発明の位置合わせ方法によれば、活性剤を塗布する前は転写フィルムを水面上で移動調整し、活性剤を塗布した後は活性化されて粘性を有する転写フィルムに接触することなく被転写体によって位置調整を行うから、転写フィルム上の活性剤が他の部材に付着したりすることはなく、更に基準位置からの転写フィルムの位置ズレに対して被転写体の移動によって微調整を行えばよく、活性剤塗布後の転写フィルムと被転写体との位置合わせが容易で正確である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明による水圧転写装置は、転写フィルムに活性剤を塗布する塗布手段と、転写フィルムの位置決めマークのずれ量を撮像手段による画像データから検出する第二位置演算手段と、該第二位置演算手段で検出したズレ量に基づいて移送ユニットで保持する被転写体の位置を転写フィルムの位置に合わせて調整する移送ユニット制御手段とを更に備えていてることが好ましい。
塗布手段で転写フィルムに活性剤を塗布することで転写フィルムが膨潤、膨張したり微小移動した場合、撮像手段で画像データを得て第二位置演算手段で転写フィルムの位置決めマークのずれ量を検出して移送ユニット制御手段によって移送ユニットを移動させることで被転写体を転写フィルムに位置合わせさせる。これによって、活性剤によって粘性を生じる転写フィルムに触れることなく位置合わせを行える。
【００１２】
また転写フィルムの位置の検出は転写層の外側に設けた複数の位置決めマークを検出することで行うようにしてもよい。好ましくは、位置決めマークは転写フィルムの一方の対角方向の両角部近傍に設けられ、位置調整機構によって転写フィルムに接触して移動させる位置は、他方の対角方向の両角部近傍である。
一方の対角方向の二つの位置決めマークを検出することによって転写フィルムの基準位置からのずれ量を認識できる。更に他方の対角方向の両角部近傍に接触して微少移動させれば転写フィルムを基準位置に位置合わせできる。
【００１３】
また、位置調整機構は、転写フィルムに当接可能な接触部を有するアーム部と、該アーム部を転写フィルムに接触する位置と非接触位置とに移動させる上下動手段と、アーム部をＸ−Ｙ方向に微小移動させるＸ−Ｙステージと、アーム部を水槽内と水槽外に進退させる進退機構とを備えていてもよい。
撮像手段による転写フィルムの位置ズレの検知結果に基づいて、アーム部の接触部を軽く転写フィルムに当接させて摩擦力でＸ−Ｙ方向に微小移動させて転写フィルムを基準位置に一致させる。活性剤塗布時や被転写体の押圧時には転写フィルムから退くことで干渉しない。
【実施例】
【００１４】
以下、本発明の実施例による水圧転写装置を図１乃至図９により説明する。図１は水圧転写装置の概略構成図、図２は転写フィルムの平面図と断面図、図３は水槽の斜視図、図４と図５は位置決め装置の平面図とＡ方向矢視図、図６は水槽側に設けた位置調整機構の斜視図、図７は接触部を示す図、図８、図９は水圧転写工程を示す図である。
図１に示す水圧転写装置１は、内部に水を貯溜した水槽２と、水槽２の上流側端部（以下、上流端という）２ａに設けられていて転写フィルム３を繰り出す繰り出し機構４と、水槽２の上方に位置して被転写体（物品）として例えば冷蔵庫の扉（以下、扉という）５を保持して水槽２の水面下に降下及び上昇させる昇降手段６とを備えている。なお、本明細書において、水槽２の上流側と下流側とは転写フィルム３を繰り出す方向または後述するように浮遊する転写滓や残滓を押し流す方向の位置関係をいうものとする。
【００１５】
図１及び図３に示す水槽２は例えば略直方体箱状とされ、内部には例えば摂氏３０度前後の水が貯溜されている。水槽２の水面には繰り出し機構４から繰り出された転写フィルム３が浮かべられる。
転写フィルム３は、図２に示すように、水溶性または水膨潤性の樹脂、例えばＰＶＡ（ポリビニルアルコール）からなる支持体フィルム（以下、単にフィルムという）３ａの上に有機溶剤に溶解可能な疎水性物質からなる転写層としてインキ皮膜３ｂが設けられている２層構造である。インキ皮膜３ｂには例えば絵柄３ｂａが印刷されている。インキ皮膜３ｂの絵柄３ｂａはフィルム３ａより縦横寸法の短い相似形状を有しており、絵柄３ｂａの外周に絵柄のない枠状の縁取り３ｂｂが設けられている。この縁取り３ｂｂの対角方向の両角部に一対の位置決めマーク３ｃ、３ｃが例えば黒丸として設けられている。
この縁取り３ｂｂの幅は、フィルム３ａの延びを考慮した場合には１５ｍｍ以上とすることが好ましく、フィルム３ａの無駄を考慮した場合には幅を４０ｍｍ以内とすることが好ましい。また、マーク３ｃ、３ｃはこの縁取り３ｂｂの幅の範囲内に、例えば白地枠の上記幅内にφ０．５〜１．０ｍｍの黒丸としたり（図２参照）、黒地矩形内にφ０．５〜１．０ｍｍの白抜き丸（図１０、図１１参照）として設けることができる。このようにポジとネガ（白と黒）の関係にあるようなマークとすることにより、マーク検出（二値化処理）を精度良く行うことができる。
なお、フィルム３ａとインキ皮膜３ｂの間に、上述した活性エネルギ−線照射あるいは加熱の少なくともいずれかによって硬化可能な硬化性樹脂層、例えば活性エネルギー性硬化性樹脂層が介在して３層構造としてもよい。
【００１６】
図１及び図３において、繰り出し機構４は水槽２の上流端２ａに帯状に連続する転写フィルム３が巻回された繰り出しロール３Ａが設けられている。水槽２の上には上流端２ａ及びこれに対向する下流端２ｂに略平行に走行架台７が設けられ、走行架台７は上流端２ａ及び下流端２ｂに直交する両側部に沿って上流端２ａと下流端２ｂとの間を往復動する。
走行架台７上には転写フィルム３の先端を把持してロール３Ａから水槽２上に繰り出すグリッパ８が設けられている。グリッパ８は図では走行架台７の長手方向に沿って所定間隔で例えば４個設けられているが、１または任意の複数設けておけばよい。グリッパ８は往行程で転写フィルム３を把持して下流側に繰り出し、復行程で転写フィルム３を置き去りにしてロール３Ａ近傍まで戻ることになる。
また、図１において、繰り出しロール３Ａの下方には例えばキャタピラ状の移送テーブル９（移送部材）が設けられている。移送テーブル９は水槽２の両側部に設けられたチェーンガイド９ａ、９ｂに沿って移動可能であり、グリッパ８による転写フィルム３の引き出しに連動して水槽２内の水面上に進出して、移送テーブル９の上面で転写フィルム３を支える。これによって移送テーブル９は転写フィルム３の繰り出し時に転写フィルム３が水に接触することを防止する。
移送テーブル９は往行程の途中で一旦停止し、グリッパ８で引き出された転写フィルム３は所定長さ毎に図示しないカッタで切断され、図２に示す略矩形状のシートになる。
【００１７】
また、図１において、水槽２の下流端２ｂの更に下流側には副槽１２が設けられ、水槽２の下流端２ｂを溢れた水や転写滓等を収容する。転写滓は後述のように転写後に残るインキ皮膜３ｂの滓である。
また、図１では省略されているが、図３に示すように、水槽２の上流端２ａには略門型の支持部１３が設けられ、その両端は水槽２の両側部に摺動可能に取り付けられている。支持部１３内には水平方向に支持棒１４が架けられており、支持棒１４には所定間隔で複数（図３に示す例では６本）の噴霧ノズル１５が取り付けられている。各噴霧ノズル１５は水面に載置された転写フィルム３上にトルエンやキシレン等の活性剤を噴霧して、インキ皮膜３ｂを活性化処理して粘性・接着性を付与する。
【００１８】
また、図１に示す昇降手段６において、図示しないフレームまたは天井にＸ−Ｙ方向に移動可能且つ回転可能に保持された吊り下げ部１７（移送ユニット制御手段）には上下動可能に昇降ユニット１８（移送ユニット）が連結され、昇降ユニット１８には二対のアーム部１９が対向して取り付けられている。各アーム部１９にはそれぞれ保持部としてバキュームパッド２０が取り付けられ、扉５に設けた仮把持部５ａ、５ａを両側からそれぞれ吸着保持することができる。
ここで、扉５は例えば平面視略四角形板状で断面コ字形状を呈し、四周の側面に耳部５ｂが形成されている。本実施例では、扉５の耳部５ｂと表面５ｃとにインキ皮膜３ｂを転写させるようにしている。
【００１９】
昇降手段６は、電気的に接続されている制御部２１に設けた上下動制御手段２２によって図示しない駆動源を介して上下動させられ、水槽２上の転写フィルム３に扉５を押しつけられて転写させる。制御部２１には、更に演算手段２５と第一位置演算手段２３と第二位置演算手段２４とが設けられている。演算手段２５は、後述のエリアセンサカメラ３２で撮影した位置決めマーク３ｃの位置を２値化処理等によって演算して予め定めた基準位置からのずれ量を演算するものである。
第一位置演算手段２３は、演算手段２５で特定した位置決めマーク３ｃのずれ量の情報に基づいて転写フィルムのＸ−Ｙ方向の移動量を演算・設定して後述の位置調整機構３３へ出力する。第二位置演算手段２４は、同じく演算手段２５で特定した位置決めマーク３ｃのずれ量の情報に基づいて吊り下げ手段１７のＸ−Ｙ方向の移動量や回転角度を演算・設定して出力する。
制御手段２１はそれ以外にもグリッパ８の把持と離間と回転、ロール３Ａの回転及び停止、カッタの作動、プッシャ２６の作動、ノズル１５の作動等と、これらの同期制御等をも行うようになっている。
なお、水槽２には、扉５にインキ皮膜３ｂを転写した後のインキ皮膜３ｂの残り屑である転写滓と、フィルム３ａの水に溶け残ったフィルム滓と活性エネルギー性硬化性樹脂層３ｃの滓とを含む残滓が水面または水中に残るため、これを下流側に押し流して水槽２から副槽１２内に落下させる仕切り板２５、２５が設けられている（図９（ｄ）参照）。仕切り板２５は水槽２内に設けた図示しない無端状のチェーンによって一方向に周回運動させている。
【００２０】
次に水槽２の水面に載置された転写フィルム３の位置決め装置２８について図４乃至図６により詳述する。
位置決め装置２８において、水面における転写フィルム３は中心をＯとして、転写フィルム３は上方に待機する昇降手段６の扉５と対向する図４に示す位置を基準位置とする。転写フィルム３は腰がなく軟弱であるためにその位置決めには、その四辺に対向して上流側当て板２９ａ、下流側あて板２９ｂ、左サイドあて板２９ｃ、右サイドあて板２９ｄを配設して非接触で囲うことで概略の位置決めする。
上流側当て板２９ａと下流側あて板２９ｂは転写フィルム３の縦方向長さより大きな間隔を以て仕切り板２５を周回運動させるチェーンに取付けられていて、これらあて板２９ａ、２９ｂの間で水面に転写フィルム３を置くことになる。また、左サイドあて板２９ｃと右サイドあて板２９ｄは、転写フィルム３の横方向長さに応じて図示しない操作ハンドル等で間隔を予め設定する。
そして図４及び図５において、水槽２の両側面外側には、対角方向に２基の支柱３０、３０が立てられ、その上部アーム３１、３１の端部には転写フィルム３の位置決めマーク３ｃ、３ｃを検知するためのエリアセンサカメラ３２、３２（撮像手段）がセンサとして取付けられている。各エリアセンサカメラ３２で撮影された画像は制御手段２１の演算手段２５に出力され、演算手段２５で二値化処理等によって基準位置における転写フィルム３の位置決めマーク３ｃ、３ｃからの位置ずれ量を演算して検出する。
なお、エリアセンサカメラ３２としては、例えば１００万画素（１０００×１０００）のＣＣＤ素子からなる単板式の２次元（平面）センサを使用することができる。これを図５に示すように上方に配置し、光学系で視野を３００ｍｍに絞り込むことにより、１画素が約０．３ｍｍ×０．３ｍｍの分解能を有することになるので、十分な位置検出精度を得ることができる。
【００２１】
水槽２を挟んで各エリアセンサカメラ３２と対向する位置近傍には位置調整機構３３がそれぞれ設けられている。各位置調整機構３３は図６に示すように水槽２の側面に取付けた略Ｌ字形のベース３５に設けられている。
ベース３５上には水槽２の上下流方向（Ｙ軸方向とする）に一対のリニアガイド３６が配列され、その上にはリニアガイド３６に沿ってＹ軸方向に移動可能なＹ基板３７が設けられている。Ｙ基板３７にはＹ軸に直交する方向に一対のリニアガイド３８が配列され、その上にはリニアガイド３８に沿ってＸ軸方向に移動可能なＸ基板３９が設けられている。ベース３５の上面には第一調整モータＭ１とその出力軸に連結されたＹ軸ボールスクリュ４０が設けられ、Ｙ軸ボールスクリュ４０はＹ基板３７に設けた雌ねじ部（図示せず）に螺合している。Ｙ基板３７には第二調整モータＭ２とその出力軸に連結されたＸ軸ボールスクリュ４１が設けられ、Ｘ軸ボールスクリュ４１はＸ基板３９に設けた雌ねじ部（図示せず）に螺合している。これらはＸ−Ｙステージを構成する。
そのため、第一調整モータＭ１を駆動すると、Ｙ軸ボールスクリュ４０が回転してＹ基板３７をＹ軸方向に往復動させ、第二調整モータＭ２を駆動すると、Ｘ軸ボールスクリュ４１が回転してＸ基板３９をＸ軸方向に往復動させる。第一及び第二調整モータＭ１，Ｍ２は例えばパルスモータ、サーボモータ或いは直流モータ等を適宜採用できる。第一及び第二調整モータＭ１，Ｍ２としてパルスモータ以外のものを用いた場合、基準位置からの移動量を検出するためのエンコーダ、原点検出器等を備える必要がある。
【００２２】
また、Ｘ基板３９上には、上下動可能なシリンダ機能を有するロータリアクチュエータ４３（上下動手段；進退機構）を備えており、このアクチュエータ４３の上方に突出する出力軸４３ａにはアーム部４４が取付けられ、その自由端の下面には転写フィルム３の端部に軽く接触して（キスタッチという）しわ等を生じさせることなく摩擦移動させるための接触部４５が設けられている。接触部４５として例えば図７（ａ）に示すようにポーラスな金属、ゴム、スポンジ等の半球面状部材または同図（ｂ）に示すフック状部材等を採用できる。
接触部４５を有するアーム部４４はロータリアクチュエータ４３の回転によって水槽２の側面に略直交する水面上の位置（実線図示）と水面から外れた水槽２の側面上の位置（一点鎖線図示）に進退可能であり、例えば９０°以上１２０°の範囲で回転可能とされている。しかもシリンダ機能によって接触部４５が転写フィルム３から離間した上昇位置と転写フィルム３に接触した降下位置とをとることができる。
また、二つの位置調整機構３３は、転写フィルム３の位置決めマーク３ｃ、３ｃのない対角方向の二つの角部で接触部４５、４５を接触させてＸ、Ｙ方向と回転方向とに微少移動させて転写フィルム３を基準位置に位置調整することになる（図４参照）。
【００２３】
本実施の形態による水圧転写装置１は上述の構成を有しており、次に転写フィルム３の位置決め方法を含む水圧転写方法を図８及び図９に示す工程図に沿って説明する。
先ず、転写フィルム３のインキ皮膜３ｂを転写させる扉５の耳部５ｂ及び表面５ｃを除いて、裏面側をマスキングテープでマスクする。
そして、水槽２の上流端２ａに設けた繰り出し機構４において、ロール３Ａに巻回された転写フィルム３の先端部を繰り出して走行架台７に設けた４個のグリッパ８の把持部８ａで把持させる。次にグリッパ８を支持する走行架台７を移動させることで水槽２上に転写フィルム３を繰り出す。これと同時にチェーンギヤ５０を回転させて移送テーブル９を水槽２上に水平に繰り出す。なお、プッシャ２６も走行架台７と一体に移動する。
そして、転写フィルム３は、移送テーブル９によって水槽２の水面に非接触に載置されながら連動して水槽２の水面上に繰り出され、下流側に進行する（図８（ａ）参照）。
【００２４】
次いで、水槽２の水面上に転写フィルム３が所定長さ繰り出されると一旦停止し、上流端２ａ側で転写フィルム３を図示しないカッタによって例えば長方形状に切断する。そして更に転写フィルム３と移送テーブル９を水槽２上に繰り出す。
そして、プッシャ２６で転写フィルム３の先端を水面に押しつけ、先端部中央を一点着水させる。次にプッシャ２６で転写フィルム３を押動させながら、移送テーブル９を後退させると、転写フィルム３の水面接触領域は周囲に広がり、空気を咬み込むことなく次第に水面に接触する面積が広がる。更に移送テーブル９を上流側に後退させていき、グリッパ８による転写フィルム３の把持を解除することで、転写フィルム３は全体に水面に着水した状態になる。
このとき、図４に示すように転写フィルム３の上流側と下流側にチェーンで搬送された上流側あて板２９ａと下流側あて板２９ｂが位置し、両側部には転写フィルム３の幅に応じて左サイドあて板２９ｃと右サイドあて板２９ｄが非接触で囲うように位置させられる。これによって、転写フィルム３は基準位置に対して僅かの位置ずれの範囲で水面に載置されるから、位置決めマーク３ｃ、３ｃがその上方に位置するエリアセンサカメラ３２、３２の撮影範囲から外れることはない。
この状態で、転写フィルム３は上側にインキ皮膜３ｂが、下側の水面にＰＶＡ等のフィルム３ａが接触している。そして、フィルム３ａは水に接触することで徐々に水に溶け始める。
【００２５】
ここで、転写フィルム３の対角方向の一対の角部に設けた位置決めマーク３ｃ、３ｃは図４、５に示すようにエリアセンサカメラ３２、３２で撮影され、制御部２１の演算手段２５に送られた画像情報は２値化処理によって位置決めマーク３ｃ、３ｃの位置を特定する。そして予め設定されたマーク３ｃ、３ｃの基準位置とのＸ−Ｙ方向のズレ量を演算する。ズレ量の情報は第一位置演算手段２３で移動すべきズレ量が設定されて出力制御信号として位置調整機構３３、３３に送られる。
各位置調整機構３３ではズレ量信号が入力すると、図６に示すようにアーム部４４を待機位置から転写フィルム３の（位置決めマーク３ｃ、３ｃのない）対角方向の両角部位置に回転して降下させ、接触部４５、４５を転写フィルム３の各角部に軽く当接させる。そしてズレ情報に基づいて第一調整モータＭ１を駆動することでＹ基板３７、アーム部４４、接触部４５をＹ軸方向に移動させ、更に第二調整モータＭ２を駆動することでＸ基板３８、アーム部４４、接触部４５をＸ軸方向に移動させる。これによって転写フィルム３をＸ，Ｙ方向に微少移動させて図４に示す基準位置に合わせることができる。そして基準位置合わせ完了後、アーム部４４及び接触部４５を転写フィルム３から退避させる。
【００２６】
次に、門型の支持部１３を水槽２の両側部に沿って上流側から下流側に移動させながら、噴霧ノズル１５で活性剤を転写フィルム３のインキ皮膜３ｂ全面に噴霧する（図８（ｃ）参照）。これに先だって、グリッパ８とプッシャ２６を走行架台７と一体に上流側に後退させておく。
転写フィルム３は噴霧ノズル１５による活性剤の噴霧によって膨潤し、面積比で約９％程度膨張する。しかも活性剤の噴霧によって転写フィルム３は微少移動することもあり、わずかに位置ずれを起こすことにもなる。そのため、エリアセンサカメラ３２、３２で再度位置決めマーク３ｃ、３ｃを撮影し、上記と同様に制御部２１の演算手段２５でずれ量を演算する。このずれ量の情報は第二位置演算手段２４に出力されて吊り下げ部１７の移動量と方向を決定する。そして昇降手段６の吊り下げ部１７を駆動させて、転写フィルム３の微少なズレ量に応じて昇降ユニット１８で把持する扉５が転写フィルム３の位置に対応するように、水平方向におけるその角度とＸ，Ｙ方向のズレ量とを微調整させられる。
次に、図９（ａ）に示すように、上下動制御手段２２によって昇降ユニット１８を水面に降下させて二対のアーム部１９で保持された扉５を水面の転写フィルムに押しつけ、水没させる。すると、扉５が転写フィルム３に押しつけられ、インキ皮膜３ｂを転写させながら水面下に浸入する。このとき、転写フィルム３のＰＶＡからなるフィルム３ａは水に溶け出しており、溶け残った一部がインキ皮膜３ｂと共に扉５に転写される（図９（ｂ）参照）。
【００２７】
扉５の投入とフィルム３ａの水への溶け出しによって、インキ皮膜３ｂは扉５への転写部分の外側領域が分断され、分断された残りは転写滓となって水面に浮遊するか沈下する。扉５の表面５ｃと耳部５ｂへのインキ皮膜３ｂの転写が終了したら、昇降ユニット１８を上昇させ、扉５は水面から引き揚げられる（図９（ｃ）参照）。その後、昇降手段６によって扉５を次工程へ搬送させ、洗浄工程でフィルム３ａの滓等を取り除き、乾燥させ、トップコーティングして光沢を持たせる。
また水槽２内では、仕切り板２５を水槽２の上流側から下流側に移動させることで、水面や水面下に浮遊する転写滓や残滓等を下流側に押しやり、水槽２から副槽１２内に水と共に落下させる。
そして次の扉５について同様の工程を繰り返して、インキ皮膜３ｂを転写させる。
【００２８】
上述のように本実施例によれば、水面に載置した転写フィルム３をエリアセンサカメラ３２で撮影して制御部２１の第一位置演算手段２３で位置調整機構３３を作動させて基準位置に対するずれを調整できる。更に活性剤を噴霧することによる転写フィルム３の膨潤や微少移動に対しては第二位置演算手段２４によって昇降ユニット６で把持する扉５のズレや角度を調整させる。これらによって、停車フィルム３の転写層３ｂの絵柄等を正確に扉５に転写できる。そのため、従来のように転写位置のずれが目立たない連続模様以外の任意の絵柄であっても正確に転写できる。
【００２９】
なお、上述の実施例では、活性剤の塗布前と塗布後にそれぞれ転写フィルム３の位置合わせを行うこととしたが、位置合わせはいずれか一方のみでもよい。これらの場合、上述の実施例の場合よりも転写精度は落ちるが、扉５のほぼ同様な位置に転写層３ｂを転写できる。特に活性剤噴霧後に吊り下げ手段１７を水平方向に移動、回動させて調整する後者の位置合わせの場合には、活性剤塗布前の位置合わせよりも精度が高く、正確な転写を行える。
また、実施例では、水面上の転写フィルム３の各辺の周囲にあて板２９ａ〜２９ｄを配置して概略の位置決めをしているが、エリアセンサカメラ３２の撮影範囲を広く設定することであて板２９ａ〜２９ｄを省略することもできる。
転写フィルム３の位置決めマーク３ｃは白地に黒、または黒地に白のマークとしたが、マーク３ｃの形状や色は任意であり、撮影画像から識別できればよい。また、転写層３ｂに設けた絵柄や模様の一部を位置決めマーク３ｃとしてもよい。また、位置決めマーク３ｃの位置は転写フィルム３の角部以外に設けてもよい。
【００３０】
また、上述の実施例では、転写層３ｂの絵柄３ｂａの外周に絵柄のない縁取り３ｂｂを設けたが、図１０（ａ）に示すように転写層３ｂの絵柄３ｂａをフィルム３ａと同一面積に亘って設け、絵柄３ｂａの対角方向角部付近に位置決めマーク３ｃ、３ｃを設けても良い。或いは図１０（ｂ）のように、フィルム３ａの対向する２辺近傍に転写層３ｂを設けない縁取り３ａｂ、３ａｂを設け、それらの角部に位置決めマーク３ｃ、３ｃを設けても良い。
また、上述した実施例では被転写体である物品として、扉５等、転写面積が比較的大きい０．２０〜４ｍ２程度のものに好適に用いることができる。しかし、本発明の被転写体はこのような物品に限定されることなく、浴槽や冷蔵庫や洗濯機、エアコン等の各種大型家庭用電化製品の扉や本体、自動車のドア、ボンネット等、各種の大型物品に適用できる。携帯電話の筺体等の小型物品にも適用できる。
また、転写層はインキ皮膜３ｂに限定されることなく塗装膜等各種の転写可能な薄膜を採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第一実施例による水圧転写装置の概略構成図である。
【図２】水圧転写装置に用いる転写フィルムを示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図３】水圧転写装置における水槽の斜視図である。
【図４】水面上の転写フィルムの位置決め装置を示す平面図である。
【図５】図４に示す位置決め装置の側面図である。
【図６】水槽の側面に設けた位置調整機構の斜視図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は接触部を示す図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は水圧転写方法による水圧転写工程を示す図である。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は図８に続く水圧転写工程を示す図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は転写フィルムの変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  水圧転写装置
２  水槽
３  転写フィルム
３ａ  支持体フィルム（フィルム）
３ｂ  インキ皮膜（転写層）
３ｃ  位置決めマーク
５  扉（物品；被転写体）
９  移送テーブル（移送部材）
１７  吊り下げ部（移送ユニット制御手段）
１８  昇降ユニット（移送ユニット）
２１  制御部
２２  上下動制御手段
２３  第一位置演算手段
２４  第二位置演算手段
２５  演算手段
３２  エリアセンサカメラ（撮像手段）
３３  位置調整機構
４３  ロータリアクチュエータ（上下動手段；進退機構）
４５  接触部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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