(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上側に向かって開口する第一チャンバ部材の開口端と、下側に向かって開口する第二チャンバ部材の開口端とを突き合わせることによって閉じられた作業室を形成すると共に、前記第一チャンバ部材と前記第二チャンバ部材との間にフィルムを介在させることによって、前記作業室を前記第一チャンバ部材側となる第一室と、前記第二チャンバ部材側となる第二室との二つに仕切る作業室形成工程と、
前記作業室に存する空気を吸引する吸引工程と、
前記第二室の内圧を前記第一室の内圧に対して正圧にすることによって、前記第一チャンバ部材内に配されたワークに前記フィルムを被覆する被覆工程と、
前記作業室を開く作業室開放工程と、
を順に実行する絵付け方法であって、
前記被覆工程では、前記第二室内に蒸気を供給し、
更に、前記被覆工程実行後、且つ、前記作業室開放工程前に、前記第二室内の室温を１００℃以上に保持しながら、前記第二室から蒸気を排出する蒸気排出工程を実行し、
前記蒸気排出工程の実行の際、前記第二室から蒸気を排出しながら、前記第二室内に気体を導入することによって、前記第二室内の空気交換を行うことを特徴とする絵付け方法。
【請求項２】
請求項１に記載の絵付け方法において、
前記蒸気排出工程の実行の際、前記第二室を大気開放することによって蒸気を排出する絵付け方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の絵付け方法において、
前記蒸気排出工程の実行の際、前記第二チャンバ部材内に配された下側に向かって開口する箱体にて、前記フィルムが被覆された前記ワークを非密封的に取り囲む絵付け方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の絵付け方法において、
前記被覆工程の実行の際、前記第二室内に過熱蒸気を導入する絵付け方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の絵付け方法において、
前記蒸気排出工程の実行の際、前記第二室内に導入する気体として、１００℃以上の加熱空気を用いる絵付け方法。
【請求項６】
上側に向かって開口する第一チャンバ部材と、下側に向かって開口する第二チャンバ部材と、を具備してなり、前記第一チャンバ部材の開口端と、前記第二チャンバ部材の開口端とを突き合わせることによって閉じられた作業室を形成すると共に、前記第一チャンバ部材と前記第二チャンバ部材との間にフィルムを介在させることによって、前記作業室を前記第一チャンバ部材側となる第一室と、前記第二チャンバ部材側となる第二室との二つに仕切り、前記作業室に存する空気を吸引した後、前記第二室の内圧を前記第一室の内圧に対して正圧にすることによって、前記第一チャンバ部材内に配されたワークに前記フィルムを被覆させる絵付け装置であって、
前記第二室内に蒸気を供給する蒸気供給装置と、
前記第二室内に供給された蒸気を排出する排出装置と、
前記第二室内に空気を導入する空気導入装置と、
前記第二チャンバ部材内に配された下側に開口する箱体と、
を更に具備してなり、
前記蒸気供給装置から前記第二室内に供給された蒸気が前記排出装置にて排出される際に、前記フィルムが被覆された前記ワークが前記箱体によって非密封的に取り囲まれた状態となされ、前記箱体に配されたヒータによって、前記第二室内の室温が１００℃以上に保持され、且つ、前記空気導入装置から前記第二室内に気体を導入することによって、前記第二室内の空気交換を行うようになされたことを特徴とする絵付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークにフィルムを被覆する絵付け方法、及び絵付け装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、家電製品、化粧品容器、装飾品などの種々の立体形状をしたワークに絵柄や文字などの模様を付与するにあたり、熱転写装置等の絵付け装置が利用されている（例えば、下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１‐１２６２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に開示された絵付け装置（熱転写装置）では、ワークにフィルムを被覆するにあたり、前記フィルムを加熱するための加熱媒体として蒸気が用いられている。そして、上記特許文献１には、前記ワークに前記フィルムが被覆された後、蒸気が凝集により水滴となって前記フィルムの表面に付着し、もって、前記フィルムが素早く冷却される旨が記載されている（上記特許文献１、［００７８］参照）。
【０００５】
しかしながら、前記ワークに被覆された前記フィルムの表面に水滴がつけば、絵付けの最終段階において係る水滴を拭き取る作業が必要となる。
【０００６】
本発明は、前記技術的課題に鑑みて完成されたものであり、フィルムを加熱するための加熱媒体として供給された蒸気の凝集による水滴の発生を抑制し得る新規な絵付け方法、及び絵付け装置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】
前記技術的課題を解決する本発明の絵付け方法は、上側に向かって開口する第一チャンバ部材の開口端と、下側に向かって開口する第二チャンバ部材の開口端とを突き合わせることによって閉じられた作業室を形成すると共に、前記第一チャンバ部材と前記第二チャンバ部材との間にフィルムを介在させることによって、前記作業室を前記第一チャンバ部材側となる第一室と、前記第二チャンバ部材側となる第二室との二つに仕切る作業室形成工程と、前記作業室に存する空気を吸引する吸引工程と、前記第二室の内圧を前記第一室の内圧に対して正圧にすることによって、前記第一チャンバ部材内に配されたワークに前記フィルムを被覆する被覆工程と、前記作業室を開く作業室開放工程と、を順に実行する絵付け方法であって、前記被覆工程では、前記第二室内に蒸気を供給し、更に、前記被覆工程実行後、且つ、前記作業室開放工程前に、前記第二室内の室温を１００℃以上に保持しながら、前記第二室から蒸気を排出する蒸気排出工程を実行することを特徴とする（以下、「本発明方法」と称する。）。
【０００８】
本発明方法においては、前記蒸気排出工程の実行の際、前記第二室を大気開放することによって蒸気を排出することが好ましい態様となる。
【０００９】
本発明方法においては、前記蒸気排出工程の実行の際、前記第二室から蒸気を排出しながら、前記第二室内に気体を導入することによって、前記第二室内の空気交換を行うことが好ましい態様となる。
【００１０】
本発明方法においては、前記蒸気排出工程の実行の際、前記第二チャンバ部材内に配された下側に向かって開口する箱体にて、前記フィルムが被覆された前記ワークを非密封的に取り囲むことが好ましい態様となる。
【００１１】
本発明方法においては、前記被覆工程の実行の際、前記第二室内に過熱蒸気を導入することが好ましい態様となる。
【００１２】
前記技術的課題を解決する本発明の絵付け装置は、上側に向かって開口する第一チャンバ部材と、下側に向かって開口する第二チャンバ部材と、を具備してなり、前記第一チャンバ部材の開口端と、前記第二チャンバ部材の開口端とを突き合わせることによって閉じられた作業室を形成すると共に、前記第一チャンバ部材と前記第二チャンバ部材との間にフィルムを介在させることによって、前記作業室を前記第一チャンバ部材側となる第一室と、前記第二チャンバ部材側となる第二室との二つに仕切り、前記作業室に存する空気を吸引した後、前記第二室の内圧を前記第一室の内圧に対して正圧にすることによって、前記第一チャンバ部材内に配されたワークに前記フィルムを被覆させる絵付け装置であって、前記第二室内に蒸気を供給する蒸気供給装置と、前記第二室内に供給された蒸気を排出する排出装置と、前記第二チャンバ部材内に配された下側に開口する箱体と、を更に具備してなり、前記蒸気供給装置から前記第二室内に供給された蒸気が前記排出装置にて排出される際に、前記フィルムが被覆された前記ワークが前記箱体によって非密封的に取り囲まれた状態となされ、前記箱体に配されたヒータによって、前記第二室内の室温が１００℃以上に保持されるようになされたことを特徴とする（以下、「本発明装置」と称する。）。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、フィルムを加熱するための加熱媒体として供給された蒸気の凝集を抑制ことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明装置を一部断面状態で示す側面図である。
【図２】図２は、箱体を拡大して示す断面図である。
【図３】図３は、フィルムを示す断面図である。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）は、作業室形成工程の実行を示す側面図である。
【図５】図５は、吸引工程の実行を示す側面図である。
【図６】図６は、ホルダ設置台を上昇させた状態を示す側面図である。
【図７】図７は、被覆工程の実行を示す側面図である。
【図８】図８は、蒸気排出工程の実行を示す側面図である。
【図９】図９は、別態様の本発明装置１における蒸気排出工程の実行を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
【００１６】
＜本発明装置１＞
図１、及び図２に、本発明装置１の一態様を示す。この本発明装置１は、第一チャンバ部材２と、第二チャンバ部材３と、吸引装置４と、蒸気供給装置５と、排出装置６と、箱体７と、を具備する。
【００１７】
‐第一チャンバ部材２‐
前記第一チャンバ部材２は、上側に向かって開口する箱部材である。前記第一チャンバ部材２は、例えば、鉄やアルミニウムなどの金属材料や、炭素繊維強化プラスチックなどのプラスチック材料を素材として形成される。
【００１８】
本実施形態においては、前記第一チャンバ部材２内にホルダ設置台２１が備えられている。前記ホルダ設置台２１は、前記第一チャンバ部材２の下部に設けられたホルダ設置台昇降用シリンダ２２によって、上下方向に昇降可能となされている。又、前記ホルダ設置台２１の上面には、ワークホルダ２３が備えられている。
【００１９】
前記ワークホルダ２３は、本発明装置１によるワークＷへの絵付け作業時において、前記ワークＷを位置決めし、又、作業中に前記ワークＷが動かないように保持する役割を担うものである。
【００２０】
‐第二チャンバ部材３‐
前記第二チャンバ部材３は、下側に向かって開口する箱部材である。前記第二チャンバ部材３は、例えば、鉄やアルミニウムなどの金属材料や、炭素繊維強化プラスチックなどのプラスチック材料を素材として形成される。
【００２１】
なお、前記第二チャンバ部材３は、第二チャンバ昇降装置３１によって、上下方向に昇降移動可能となされている。
【００２２】
‐吸引装置４‐
本実施形態において、前記吸引装置４は、吸引ポンプ４１と、前記吸引ポンプ４１の吸引孔に接続された吸引通路４２と、前記吸引通路４２から分岐して前記第一チャンバ部材２内及び前記第二チャンバ部材３内に通じる分岐通路４３、４４と、各分岐通路４３、４４に配された吸引開閉弁４５、４６と、を具備する。又、前記吸引装置４は、前記分岐通路４３、４４を連絡するバイパス通路４７を更に具備してなり、前記バイパス通路４７には、バイパス開閉弁４８が備えられている。
【００２３】
‐蒸気供給装置５‐
本実施形態において、前記蒸気供給装置５は、加熱媒体としての蒸気を発生させる蒸気発生器５１と、前記蒸気発生器５１の吐出孔に一端が接続され、且つ、他端が前記第二チャンバ部材３内に通じられた蒸気通路５２と、前記蒸気通路５２に配された蒸気開閉弁５３と、を具備する。
【００２４】
‐排出装置６‐
本実施形態において、前記排出装置６は、一端が前記第二チャンバ部材３内に通じられ、且つ、他端が大気開放された蒸気排出管６１と、前記蒸気排出管６１に配された蒸気排出弁６２と、を具備する。
【００２５】
‐箱体７‐
前記箱体７は、矩形の天板７１と、前記天板７１の各縁それぞれに取り付けられた四枚の側板７２と、を具備してなり、前記第二チャンバ部材３内において、開口部が下側を向くようにして配されている。
【００２６】
図２に示すように、前記天板７１及び前記側板７２は、電熱線からなるヒータＨを二枚のアルミニウム板（７Ａ、７Ｂ）にて挟んだ積層構造を有しており、前記箱体７の内面には、赤外線コートが施されている。
【００２７】
更に、本実施形態においては、前記箱体７内にランプヒータ７４が備えられている。前記ランプヒータ７４は、図示しない制御ユニットによって温度制御可能となされている。
【００２８】
＜フィルムＦ＞
図３に、本実施形態において用いられるフィルムＦの一例を示す。前記フィルムＦは、ベースフィルムＦ１の片側面に、剥離層Ｆ２、絵柄層Ｆ３、及び接着層Ｆ４が順次積層された四層積層フィルム（転写フィルム）である。  
【００２９】
なお、前記フィルムＦとしては、剥離層Ｆ２を具備しない三層積層フィルムを用いても良い。又、前記フィルムＦとしては、ベースフィルムＦ１も具備しない二層積層フィルムを用いても良い。
【００３０】
＜本発明方法＞
図４〜図８に、前記本発明装置１によってワークＷに対して絵付けを施す本発明方法の各工程を示す。本発明方法では、作業室形成工程と、吸引工程と、被覆工程と、蒸気排出工程と、作業室開放工程と、を順に実行する。
【００３１】
なお、本実施形態においては、前記フィルムＦとして転写フィルムを用いており、従って、各工程の実行によって前記ワークＷの表面(露出面)に前記フィルムＦが被覆された後、前記ベースフィルムＦ１が剥がされ、最終的に、前記ワークＷには、前記絵柄層Ｆ３の模様に応じた絵付けが施される。
【００３２】
‐作業室形成工程（図４参照）‐
前記作業室形成工程では、前記第一チャンバ部材２の開口端と、前記第二チャンバ部材３の開口端とを突き合わせることによって閉じられた作業室Ｓを形成すると共に、前記第一チャンバ部材２と前記第二チャンバ部材３との間に前記フィルムＦを介在させることによって、前記作業室Ｓを前記第一チャンバ部材２側となる第一室Ｓ１と、前記第二チャンバ部材３側となる第二室Ｓ２との二つに仕切る。
【００３３】
前記作業室Ｓを形成するにあたっては、まず、図４（ａ）に示すように、ワークＷを前記ワークホルダ２３に保持させた後、前記第一チャンバ部材２の開口端を塞ぐようにして前記フィルムＦを配置する。この際、前記フィルムＦは、接着層Ｆ４側が前記第一チャンバ部材２内を臨むようにして配置される。
【００３４】
次いで、図４（ｂ）に示すように、前記第一チャンバ部材２に向かって前記第二チャンバ部材３を下降させることによって、前記第一チャンバ部材２の開口端と、前記第二チャンバ部材３の開口端との間に前記フィルムＦを挟み、もって、前記フィルムＦによって、前記第一チャンバ部材２側となる第一室Ｓ１と前記第二チャンバ部材３側となる第二室Ｓ２との二つの部屋に仕切られた作業室Ｓを形成する。
【００３５】
‐吸引工程（図５参照）‐
前記吸引工程では、前記作業室Ｓに存する空気を吸引する。本実施形態においては、まず、前記吸引装置４における前記分岐通路４３、４４各々に配置された吸引開閉弁４５、４６、及び前記バイパス通路４７に配置されたバイパス開閉弁４８を開き、前記吸引ポンプ４１を作動させることによって、前記作業室Ｓに存する空気を吸引し、前記作業室Ｓを減圧した。
【００３６】
前記吸引工程実行時において、前記バイパス通路４７は、前記第一室Ｓ１と前記第二室Ｓ２との間に圧力差が生じることを抑制する役割を担う。そして、前記作業室Ｓが十分に減圧された後、前記分岐通路４４側に配された前記吸引開閉弁４６、及び前記バイパス開閉弁４８は閉じられる。一方、前記分岐通路４３側に配された吸引開閉弁４５は、開かれた状態のままとされる。
【００３７】
なお、前記吸引工程の実行時、本実施形態においては、前記ランプヒータ７４から供給させた熱によって、前記フィルムＦを加熱し、軟化させている。
【００３８】
‐被覆工程（図６、図７参照）‐
前記被覆工程では、前記第二室Ｓ２の内圧を前記第一室Ｓ１の内圧に対して正圧にすることによって、前記第一チャンバ部材２内に配されたワークＷに前記フィルムＦを被覆する。
【００３９】
本実施形態においては、前記被覆工程を実行するにあたり、まず、図６に示すように、前記ホルダ設置台２１を前記第一チャンバ部材２の開口端と面一になる位置まで上げることによって、前記ワークＷを前記フィルムＦと接触させる。次いで、図７に示すように、前記蒸気発生器５１を作動させ、前記蒸気通路５２に配置された蒸気開閉弁５３を開き、前記第二室Ｓ２に向かって蒸気を供給する。これにより、蒸気が供給された前記第二室Ｓ２と減圧状態にある前記第一室Ｓ１との間には圧力差が生じる。前記第二室Ｓ２の内圧が前記第一室Ｓ１の内圧に対して正圧になると、前記フィルムＦは、前記ワークＷの露出面に密着する。その後、前記ワークＷの露出面に密着した前記フィルムＦは、前記第二室Ｓ２に供給された蒸気の熱によって更に加熱されて、前記接着層Ｆ４が溶融する。これにより、前記フィルムＦが前記ワークＷの露出面に被覆される。
【００４０】
‐蒸気排出工程（図８）‐
前記蒸気排出工程では、前記第二室Ｓ２内の室温を１００℃以上に保持しながら、前記第二室Ｓ２から蒸気を排出する。
【００４１】
本実施形態においては、前記箱体７のヒータＨにて、前記箱体７の天板７１及び側板７２を発熱させることによって、前記第二室Ｓ２内の室温を１００℃以上に保持しながら蒸気の排出を行った。
【００４２】
又、前記第二室Ｓ２からの蒸気の排出は、前記排出装置６の蒸気排出弁６２を開き、前記第二チャンバ部材３を大気開放することによって行った。
【００４３】
前記箱体７によって囲まれた空間は、非密封的（気体の流出入が可能な状態）であるため、この蒸気排出工程の実行により、前記箱体７によって囲まれた空間内の蒸気も排出される。
【００４４】
‐作業室開放工程‐
前記作業室排出工程では、前記作業室Ｓを開く。本実施形態においては、前記第二チャンバ部材３を上昇させることによって、前記作業室Ｓを開いた。
【００４５】
このような工程を経て前記ワークＷに対して絵付けを施す本発明によれば、前記被覆工程実行後、且つ、前記作業室開放工程前に、前記第二室Ｓ２内の室温を１００℃以上（好ましくは、１００〜２５０℃）に保持しながら、前記第二室Ｓ２から蒸気を排出する蒸気排出工程を実行しているから、前記第二室Ｓ２内に導入された蒸気の凝集が抑制される。これにより、前記ワークＷに被覆された前記フィルムＦに水滴が付着し難くなり、絵付けの最終段階において係る水滴を拭き取る作業が不要、若しくは、容易となり作業性が向上する。
【００４６】
ところで、前記本発明装置１を用いて本発明方法を実行する本実施形態では、前記蒸気排出工程の実行にあたり、前記箱体７の天板７１及び側板７２を発熱させることによって、前記第二室Ｓ２内の室温を１００℃以上に保持しているが、本発明方法を実行するにあたり、前記第二室Ｓ２内の室温を１００℃以上に保持する手段は、この手段に限定されない。
【００４７】
例えば、前記第二チャンバ部材３の内壁面又は内壁内に対してヒータＨを仕込み、前記蒸気排出工程の実行の際に、前記ヒータＨを発熱させることによって、前記第二室Ｓ２内の室温を１００℃以上に保持しても良い。
【００４８】
又、前記ランプヒータ７４を作動させることによって、前記第二室Ｓ２内の室温を１００℃以上に保持しても良い。
【００４９】
更に、前記第二チャンバ部材３の内面に断熱材を配することによって、前記第二室Ｓ２内の室温を安定的に保持できるようにしても良い。
【００５０】
なお、本実施形態においては、前記被覆工程の実行の際に蒸気を加熱媒体として用いているが、本発明では、この加熱媒体として過熱蒸気を用いることが好ましい。この「過熱蒸気」は、飽和蒸気を更に加熱することにより、ある圧力下において飽和温度以上の蒸気温度を持つようになされた蒸気である。この過熱蒸気は、通常の蒸気より凝集による水滴化が遅いため、前記被覆工程の実行の際の加熱媒体として過熱蒸気を用いると、前記ワークＷに被覆された前記フィルムＦに水滴が一層付着し難くなる。
【００５１】
又、本実施形態においては、前記蒸気排出工程の実行の際、前記第二チャンバ部材３を大気開放することによって蒸気を排出しているが、本発明においては、図９に示すように、前記蒸気排出工程の実行の際に、前記第二室Ｓ２から蒸気を排出しながら、前記第二室Ｓ２内に気体を導入することによって、前記第二室Ｓ２内の空気交換を行うことが好ましい。
【００５２】
ここで、図９に示す本発明装置１は、前述の本発明装置１に対し、更に、空気導入装置８が設けられたものである。この空気導入装置８は、エアコンプレッサー８１と、前記エアコンプレッサー８１の吐出口に一端が接続され、且つ、他端が前記蒸気通路５２に連結された空気通路８２と、前記空気通路８２に配された空気開閉弁８３と、を具備する。
【００５３】
そして、前記蒸気排出工程の実行の際、前記空気開閉弁８３を開き、前記空気通路８２を通じて気体を前記第二室Ｓ２内に導入すれば、前記第二室Ｓ２内の空気交換が行われ、蒸気の排出が速やかになる。これにより、前記ワークＷに被覆された前記フィルムＦに水滴がより一層付着し難くなる。
【００５４】
ここで、前記第二室Ｓ２内に導入する気体としては、特に限定されるものではないが、係る気体として、加熱空気（１００℃以上が好ましい）や、乾燥空気（湿度５０％以下（より好ましくは３０％以下））を用いれば、前記ワークＷに被覆された前記フィルムＦに対する水滴の付着をより一層抑制することができる。
【００５５】
なお、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
前記本発明装置は、ワークに絵付けを施すための絵付け装置として好適に用いられる。
【符号の説明】
【００５７】
１  本発明装置
２  第一チャンバ部材
３  第二チャンバ部材
４  吸引装置
５  蒸気供給装置
６  排出装置
７  箱体
８  空気導入装置
Ｓ  作業室
Ｓ１  第一室
Ｓ２  第二室
Ｆ  フィルム
Ｗ  ワーク
【図１】
0006675138.tif 000002
【図２】
0006675138.tif 000003
【図３】
0006675138.tif 000004
【図４】
0006675138.tif 000005
【図５】
0006675138.tif 000006
【図６】
0006675138.tif 000007
【図７】
0006675138.tif 000008
【図８】
0006675138.tif 000009
【図９】
0006675138.tif 000010