(57)【要約】【目的】転写シート２，被染着物３の位置ズレを位置合せ治具１０で抑え、高い柄位置精度で印刷模様を被染着物３に転写印刷する。【構成】転写印刷装置の底板１上で転写シート２を位置決めし、被染着物３のサイズに合った単数又は複数の開口１１をもつ位置合せ治具１０を転写シート２に重ね合わせ、位置合せ治具１０の開口１１に被染着物３をセットした後、ホットプレート４を押し下げて被染着物３を転写シート２に密着させ加熱加圧する。位置合せ治具１０は、好ましくは平均熱膨張係数（２０℃）：１８．０×１０−６／℃以下の金属又はセラミックで作製されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写印刷装置の底板上で転写シートを位置決めし、被染着物のサイズに合った単数又は複数の開口が形成された熱膨張係数の小さな金属又はセラミック製位置合せ治具を転写シートに重ね合わせ、位置合せ治具の開口に被染着物をセットした後、ホットプレートを押し下げて被染着物を転写シートに密着させ加熱加圧することを特徴とする転写印刷方法。
【請求項２】
平均熱膨張係数（２０℃）：１８．０×１０−６／℃以下の材質でできた位置合せ治具を使用する請求項１記載の転写印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、昇華性染料が塗布された転写シートを用いて意匠性に優れた印刷模様を位置精度良く且つ高い生産性で被染着物に付与する転写印刷方法に関する。
【０００２】
【従来技術及び問題点】
ポリエステル，ポリアミド，アクリル等の繊維，樹脂成形体，フィルムに昇華性染料を含む着色組成物を塗布した転写シートを密着させて加熱すると、昇華性染料が樹脂に浸透して所定の模様が転写印刷される。ポリエステル，ポリアミド，アクリル等の樹脂塗料を塗布したセラミックボート，塗装金属板や樹脂フィルムをラミネートした積層体を被染着物に使用する場合でも、同様な転写印刷が可能である。
【０００３】
昇華性染料の浸透を利用した意匠付与は、繊維では従来から実用化されており，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。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、１３ｋＰａ以下の減圧雰囲気で加熱する方法（特開昭４９−４１６８９号公報），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熱加圧する方法（特開昭５９−９５１４３号公報），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（特開平６−２２０７８０号公報），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（特開昭４９−９４９８２号公報），真空チャンバ内で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（特開昭４８−１３６８７号公報），熱板と耐熱クッション材との間に熱板側から塗装金属板，昇華性染料含有着色組成物を塗布した転写シートを重ね合わせて熱圧着する方法（特開平１０−２９６９０４号公報）等がある。
【０００４】
何れの転写方法も、加圧板を昇降させ、油圧，空気圧等の機械的なプレス圧で被染着物に転写シートを密着させ、被染着物を昇華性染料で染着している。しかし、所定の印刷模様を位置精度良く被染着物に転写印刷することは難しい。目視による位置合せは、非常に生産性の低い作業であり、熟練度によっては歩留も低下しやすい。被染着物の形状に対応するトンボを転写シートにつけ、トンボに基づいて位置合せしても、ホットプレートの昇降時に転写シート，被染着物に位置ズレが発生するため±０．３ｍｍ以内に収まる柄位置精度を効率よく確保することは困難である。なかでも、四隅にコーナーアールのある被染着物や流線型の被染着物では、位置合せが難しく柄位置精度が低下しやすい。
【０００５】
低い柄位置精度は、重ね合わせた被染着物，転写シートが加熱加圧されるまでの間に生じる位置ズレのほかに、転写シートの熱変形も原因の一つである。転写シートは紙を基材に使用する場合が多いが、紙質の転写シートではホットプレートを圧着させて加熱する際に収縮方向に変形する。他方、被染着物は逆の膨張方向に変形し、塗装金属板では大きな熱膨張となる。樹脂フィルムを基材とする転写シートでも、被染着物と異なる膨張特性を示すものが多い。膨張特性の相違に起因する柄位置精度の低下を抑制する上でも、厳格な位置合せ精度が要求される。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような要求に応えるべく案出されたものであり、被染着物，転写シートの位置合せに熱膨張係数の小さな位置合せ治具を使用することにより、柄位置精度良く印刷模様を被染着物に付与し、転写印刷の生産性を上げることを目的とする。
【０００７】
本発明の転写印刷方法は、その目的を達成するため、転写印刷装置の底板上で転写シートを位置決めし、被染着物のサイズに合った単数又は複数の開口が形成された熱膨張係数の小さな金属又はセラミック製位置合せ治具を転写シートに重ね合わせ、位置合せ治具の開口に被染着物をセットした後、ホットプレートを押し下げて被染着物を転写シートに密着させ加熱加圧することを特徴とする。
位置合せ治具は、平均熱膨張係数（２０℃）：１８．０×１０−６／℃以下の材質が好ましく、塗膜のない金属板やセラミックシートから作製される。
【０００８】
【作用及び実施の形態】
転写印刷で塗装金属板（被染着物）に転写模様を付与する場合、転写印刷装置の底板１上に転写シート２を載置し、被転写面を転写シート２に向けて塗装金属板３を転写シート２に重ね合わせ、ホットプレート４を押し下げることにより、塗装金属板３に密着させた転写シート２を加熱加圧する（図１）。加熱により昇華した染料は、転写シート２から塗装金属板３に転写され、所定の図柄で塗装金属板３が染着される。
底板１は、転写シート２，塗装金属板３の密着状態を維持し、ホットプレート４から与えられる圧力，熱量が転写シート２，塗装金属板３に満遍なく伝えられるようにフェルト１ａを貼ったシリコーンゴムシートが使用される。転写シート２を底板１上に配置する際、昇華性染料による底板１の汚染を防止する汚染防止シート５が下敷きされる。塗装金属板３とホットプレート４との間にも、同様な汚染防止シート６が介装される。
【０００９】
本発明では、転写シート２に対して塗装金属板３（被染着物）を位置合せするため、転写シート２に位置合せ治具１０を重ね合わせ、位置合せ治具１０に形成した複数の開口１１に塗装金属板３をセットする。位置合せ治具１０は、塗装金属板３とほぼ等しい厚みをもち、熱膨張係数が小さく非染着性の金属板やセラミック板から作製される。開口１１は、転写印刷時に加熱加圧されている塗装金属板３の転写シート２に対する位置ズレを防止するため、０．１ｍｍ程度のクリアランスで塗装金属板３を収容するサイズが好ましい。
【００１０】
底板１には適宜の個所に突起（図示せず）が形成されており、突起を基準として転写シート２を配置するとき、底板１上の所定位置に転写シート２がセットされる（図２ａ→ｂ）。たとえば、突起に転写シート２のトンボ２ａを嵌め合わせると、底板１上の所定位置に転写シート２が位置決めされる。
転写シート２のトンボ２ａに位置合せ治具１０のトンボ１２を一致させて転写シート２上に位置合せ治具１０を重ね合わせると、転写シート２の図柄２ｂが開口１１から露出する位置関係が確保される（図２ｂ）。次いで、位置合せ治具１０の開口１１に塗装金属板３をセットすると、図柄２ｂに対して適正な位置関係で塗装金属板３が配置される（図２ｃ）。この状態で、ホットプレート４を押し下げて加熱加圧すると、開口１１で位置規制された個々の塗装金属板３に転写シート２から昇華性染料が転写される。
【００１１】
転写シート２，塗装金属板３は、転写シート２に塗布されている昇華性染料にもよるが、転写印刷時に２００℃程度まで昇温する。そのため、常温で転写シート２，塗装金属板３の位置関係を高精度に決めていても、昇温による膨張，収縮が柄位置精度に影響を及ぼすことが避けられない。昇温が柄位置精度に及ぼす影響は、他の印刷法ではみられず、染料の昇華転写を利用する転写印刷特有の現象である。
昇温による膨張，収縮による柄位置精度の低下は、熱膨張係数の小さな材質でできた位置合せ治具１０を使用することにより防止できる。熱膨張係数が小さな材質の位置合せ治具１０は、転写印刷時に昇温しても大きく熱膨張することなく、当初設定した塗装金属板３の柄位置精度が維持される。他方、位置合せ治具１０を熱膨張係数の大きな材質で作製すると、転写印刷時の昇温で位置合せ治具１０が熱変形しやすくなる。位置合せ治具１０の熱膨張は、開口１１を狭める方向に働くため、塗装金属板３を変形させ、或いは転写印刷された塗装金属板３が開口１１に噛み込んで位置合せ治具１０から分離しがたくなる。
【００１２】
位置合せ治具１０は熱膨張係数の小さな材質ほど好ましいが、平均熱膨張係数（２０℃）が１８．０×１０−６／℃以下であれば実用に耐える。具体的には、銅（１７．０×１０−６／℃），鉄（１１．７×１０−６／℃），ニッケル（１３．３×１０−６／℃），チタン（８．９×１０−６／℃），ＳＵＳ３０４ステンレス鋼（１７．３×１０−６／℃），ＳＵＳ４３０ステンレス鋼（１０．４×１０−６／℃）等の金属，合金や、更に熱膨張係数の小さなジルコニア，アルミナ，窒化アルミ等のセラミックシートがある。薄板に複数の開口１１を開けて位置合せ治具１０とすることを考慮すると、チタン板，ＳＵＳ４３０ステンレス鋼板等を位置合せ治具１０の素材に使用することが好ましい。加工性の良好な金属製位置合せ治具１０は、複雑形状の開口１１を形成する場合にも有利である。
【００１３】
金属板やセラミックシートは、昇華性染料に対して非染着性であることも位置合せ治具１０として好適な材質である。たとえば、位置合せ治具１０の材質に合成樹脂や塗装鋼板を選択すると、転写印刷時に転写シート２から昇華した染料が位置合せ治具１０の表面に付着し、次回の転写印刷時に位置合せ治具１０から被染着物に再転写して被染着物を汚染することがある。合成樹脂は、熱膨張係数が大きい点でも位置合せ治具１０の材質に適していない。
熱膨張係数が小さく非染着性の位置合せ治具１０で塗装金属板３を位置決めして加熱加圧するため、転写印刷に必要な高温状態に至った段階でも転写シート２，塗装金属板３に位置ズレが生じることなく、優れた柄位置精度で塗装金属板３が転写印刷される。転写印刷された塗装金属板３は位置合せ治具１０の開口１１から容易に取り出され、塗装金属板３，位置合せ治具１０共に熱変形することなく初期の形状が保たれる。しかも、位置合せ治具１０は、昇華した染料の付着がなく、仮に付着しても容易に洗浄除去できるため、次回の転写印刷に繰り返し使用できる。
【００１４】
【実施例】
膜厚３０μｍのクリア塗膜を形成した板厚０．５ｍｍ，サイズ９０ｍｍ×９０ｍｍのクリア塗装アルミニウム板を被染着物３に使用し、熱板寸法４５０ｍｍ×４００ｍｍの昇華性染料対応型エアプレス機（有限会社サンショウ製）により被染着物を転写印刷した。位置合せ治具１０には、表１に示した各種材質の金属板又はシートを使用し、被染着物３の形状に合わせてクリアランス０．１ｍｍの開口１１を形成した。
耐熱クッション付き底板１に付けた凸部を基準として底板上で転写シート２，位置合せ治具１０を正確に柄位置合せした後、位置合せ治具１０の開口１１に被染着物３をセットした。次いで、ホットプレート４を押し下げて被染着物３を転写シート２に密着させ、２００℃，３０ｋＰａで９０秒間加熱加圧して被染着物３を転写印刷した。
【００１５】
被染着物３に付与された転写柄の一部である黒点を基準として、上下左右にある標点までの距離を測定した。一つの転写柄について５回の測定値を平均し、平均値を転写位置精度とした。また、同じ材質の位置合せ治具を用いて転写印刷を５回繰り返し、位置合せ治具１０から被染着物３への再転写及び転写後の被染着物３，位置合せ治具１０の変形を調査した。
【００１６】
表１の調査結果にみられるように、熱膨張係数が小さな金属又はセラミックシートから作製された位置合せ治具１０を使用すると、±０．３ｍｍ以内の極めて高い柄位置精度で被染着物３が転写印刷され、転写印刷を複数回繰り返した後でも柄位置精度の低下，位置合せ治具１０から被染着物３への再転写、被染着物３，位置合せ治具１０の変形が検出されなかった。
他方、熱膨張係数の大きな合成樹脂製位置合せ治具１０を使用した転写印刷では、被染着物３又は位置合せ治具１０の変形に起因して満足できる印刷模様を被染着物３に付与できなかった。また、転写シート２から昇華した染料で位置合せ治具１０が染着されるため、転写印刷を繰り返したとき位置合せ治具１０から被染着物３に染料が再転写され、被染着物３につけた印刷模様が劣化していた。金属製であっても黄銅，青銅，アルミニウム合金等を素材とする位置合せ治具１０を使用すると、合成樹脂製位置合せ治具と同様な欠陥が発生した。
【００１７】
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【００１８】
【発明の効果】
以上に説明したように、被染着物３のサイズに合った開口１１をもつ熱膨張係数の小さな位置合せ治具１０を転写シート２に重ね合わせ、開口１１に被染着物３をセットして加熱加圧することにより転写印刷するとき、熱膨張に起因する転写シート２，被染着物３の位置ズレが位置合せ治具１０で規制され、極めて高い柄位置精度で印刷模様が被染着物３に付与される。昇華性染料に対して非染着性の金属板やセラミックシートを使用しているので、位置合せ治具１０の表面が昇華性染料の染着がない清浄状態に維持されるため、位置合せ治具１０から被染着物３への再転写がなく転写印刷に位置合せ治具１０を繰返し使用できる。転写シート２に位置合せした位置合せ治具１０の開口１１に被染着物３をセットするだけで柄位置精度の高い印刷模様が付与されるため、熟練した技術を要することなく転写印刷の生産性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】転写印刷装置の概略斜視図
【図２】転写シートの位置決めから転写印刷までの工程を説明する図
【符号の説明】
１：底板    ２：転写シート    ２ａ：トンボ    ３：塗装金属板（被染着物）
４：ホットプレート    ５，６：汚染防止シート
１０：位置合せ治具    １１：開口    １２：トンボ
【図１】
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【図２】
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