(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの表面にベースフィルムの一方の面に絵柄層と接着層とが順次積層された転写フィルム又は貼着フィルムのいずれか一方の絵柄フィルムを用いて絵付けする絵付装置であって、
ワークが載置されるワーク載置台が内部に配設され、且つ開口した上面に前記接着層側をワークに向けて絵柄フィルムが配置される下側チャンバ部材と、
開口した下面が前記下側チャンバ部材の開口した上面に前記絵柄フィルムを挟んで対接され、下側チャンバ部材とで閉じた空間を形成する上側チャンバ部材と、
前記下側チャンバ部材内の絵柄フィルムにより仕切られた空間を真空状態とすることにより、前記絵柄フィルムをワークの表面に密着させる真空引き装置と、
前記上側及び下側チャンバ部材で形成される空間内で下面が前記ワーク載置台に接することにより、ワークの周囲を囲う閉じた空間を形成する仕切壁部材と、
該仕切壁部材によって形成された閉じた空間に、ワークの表面に密着された絵柄フィルムの接着層をベースフィルム側から溶融可能な温度の蒸気を供給する蒸気供給装置とを有することを特徴とする絵付装置。
【請求項２】
前記仕切壁部材は、ワークの上面を覆う天板と側面を覆う側板とを備え、該天板と側板とに、蒸気を供給する供給通路と、該蒸気を仕切壁部材内の空間に噴出する蒸気噴出穴とがそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１に記載の絵付装置。
【請求項３】
前記天板と側板とに、前記供給通路を通過する蒸気をそれぞれ加熱するヒータが設けられ、
天板に設けられたヒータと側板に設けられたヒータとが独立して温度制御可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の絵付装置。
【請求項４】
前記蒸気噴出穴は、仕切壁部材に複数設けられ且つ選択的に閉塞可能とされていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の絵付装置。
【請求項５】
前記仕切壁部材の内面に遠赤外線セラミックコーティングが施されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の絵付装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの表面に絵柄フィルムの絵柄層を絵付けする絵付装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークの表面に絵柄フィルムの絵柄層を絵付けする方法として、ワークの表面に転写フィルムの絵柄層を転写する方法や絵柄層を有する貼着フィルムを貼着する方法が知られている。ワークの表面に転写フィルムの絵柄層を転写する際に用いる熱転写装置として、例えば、特許文献１には、転写フィルムが上面に載置されたワークを加熱されたラバー部材で上方から押し付けることにより、転写フィルムの絵柄層をワークの表面に熱転写するようにしたものが開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、ワークが載置される下側チャンバ部材、該下側チャンバ部材の上に前記転写フィルムを挟んで載置される上側チャンバ部材、両チャンバ部材間に挟まれた前記転写フィルムを加熱する加熱手段、及び前記転写フィルムにより仕切られた下側チャンバ部材内の空間を真空状態とする真空引き手段を有し、この真空引きによって前記転写フィルムをワークの表面に密着させた状態で、転写フィルムに加えられた熱により該転写フィルムの絵柄層をワークの表面に転写する熱転写装置が開示されている。
【０００４】
さらに、真空引きにより、ワークの表面に転写フィルムを密着させる技術として、まず、前記転写フィルムによって仕切られた上側チャンバ部材内の空間と下側チャンバ部材内の空間のいずれも真空状態とし、次いで、上側チャンバ部材内の空間のみに大気を導入させることにより、ワークの表面から完全に空気を除去した上で転写フィルムを密着させるものが知られており、これによれば、ワークの表面形状に拘わらず、該ワークの表面に転写フィルムを確実に密着させることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１２０８１７号公報
【特許文献２】特開２００７−１６８１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載の熱転写装置においては、ワークをラバー部材で上方から押し付ける構造とされているので、ワークが例えばアンダーカット部を有している場合、このアンダーカット部にラバー部材を当接させることができず、したがって、アンダーカット部に転写することができないという欠点がある。
【０００７】
これに対し、特許文献２に記載の熱転写装置のように、転写フィルムを真空引きするものは、アンダーカット部を有するワークの場合にも該ワークの表面に転写フィルムを確実に密着させることが可能となるが、この場合においても、ワークの形状によっては、転写フィルムに対する加熱が良好に行われないため、部分的に転写不良を生じる場合がある。
【０００８】
つまり、図１３、１４に示すように、ワークＷの表面に転写フィルムＦを密着させた状態で、周囲に配置したヒータＨによって、該ワークＷの転写面を加熱することにより、転写フィルムＦの絵柄層をワークＷの表面に転写する場合に、該ワークＷのヒータＨに対向する上面Ｗ１や周囲の側面Ｗ２については、十分に加熱することができて良好に転写することができるが、ヒータＨから距離が離れた切込み部Ｗ’の奥の面Ｗ３は加熱量が少なくなり、また、ヒータＨに対向しない周辺部の下面Ｗ４や、前記切込み部Ｗ’の側面Ｗ５などのヒータＨと対向しない面は、さらに加熱量が少なくなる。特に、前記周辺部の下面Ｗ４や切込み部Ｗ’の側面Ｗ５においては加熱量が不足し、良好に転写することができないのである。
【０００９】
これに対しては、ヒータＨの温度を上げ、或いは加熱時間を長くすることが考えられるが、このようにすると、ヒータＨに直接対向する上面Ｗ１や側面Ｗ２が加熱過剰となり、転写フィルムＦに悪影響を及ぼして、新たな転写不良を生じることになる。このことは、輻射熱によって転写フィルムを加熱するヒータに代えて、温風ヒータを用いた場合も同様である。
【００１０】
なお、このことは、転写フィルムの絵柄層をワークの表面に転写する場合に限らず、ワークの表面に絵柄層を有する貼着フィルムを貼着する場合など、熱を用いてワークの表面に絵柄フィルムの絵柄層を絵付けする場合にも生じるものである。
【００１１】
そこで、本発明は、ワークの表面形状に拘わらず、絵柄フィルムが密着した面に対して、常に良好に絵付けすることができる絵付装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するため、本願の請求項１に記載の発明は、ワークの表面にベースフィルムの一方の面に絵柄層と接着層とが順次積層された転写フィルム又は貼着フィルムのいずれか一方の絵柄フィルムを用いて絵付けする絵付装置であって、ワークが載置されるワーク載置台が内部に配設され、且つ開口した上面に前記接着層側をワークに向けて絵柄フィルムが配置される下側チャンバ部材と、開口した下面が前記下側チャンバ部材の開口した上面に前記絵柄フィルムを挟んで対接され、下側チャンバ部材とで閉じた空間を形成する上側チャンバ部材と、前記下側チャンバ部材内の絵柄フィルムにより仕切られた空間を真空状態とすることにより、前記絵柄フィルムをワークの表面に密着させる真空引き装置と、前記上側及び下側チャンバ部材で形成される空間内で下面が前記ワーク載置台に接することにより、ワークの周囲を囲う閉じた空間を形成する仕切壁部材と、該仕切壁部材によって形成された閉じた空間に、ワークの表面に密着された絵柄フィルムの接着層をベースフィルム側から溶融可能な温度の蒸気を供給する蒸気供給装置とを有することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記仕切壁部材は、ワークの上面を覆う天板と側面を覆う側板とを備え、該天板と側板とに、蒸気を供給する供給通路と、該蒸気を仕切壁部材内の空間に噴出する蒸気噴出穴とがそれぞれ形成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記天板と側板とに、前記供給通路を通過する蒸気をそれぞれ加熱するヒータが設けられ、天板に設けられたヒータと側板に設けられたヒータとが独立して温度制御可能に構成されていることを特徴とする。
【００１５】
さらに、請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記蒸気噴出穴は、仕切壁部材に複数設けられ且つ選択的に閉塞可能とされていることを特徴とする。
【００１６】
そして、請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記仕切壁部材の内面に遠赤外線セラミックコーティングが施されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
次に、本発明の効果について説明する。
【００１８】
まず、請求項１に記載の発明によれば、周知の技術によってワークの表面に絵柄フィルムが密着された状態で、仕切壁部材によって形成されたワークの周囲を囲う閉じられた空間に蒸気が供給され、この蒸気がワークの表面に密着した絵柄フィルムの外側の面、即ちベースフィルム側の面に接触することになる。その際、この蒸気の温度は、絵柄フィルムにおける絵柄層の反ベースフィルム側に設けられた接着層をベースフィルム側から溶融可能な温度とされているから、該蒸気の熱が絵柄フィルムの接着層に伝達されることにより前記接着層を形成する接着剤が溶融し、絵柄層がワークの表面に絵付けされることになる。
【００１９】
その場合に、ワークの周囲に供給された蒸気は、該ワークの表面のあらゆる部位にほぼ均等にいきわたって熱を伝えるから、例えばワークの周辺部下面や切込み部の側面等の周囲に配置したヒータでは十分加熱することができない部位でも、十分に加熱することが可能となる。これにより、絵柄フィルムが密着した部位に対しては、該フィルムの絵柄層が良好に絵付けされることになり、ワークの表面形状にかかわらず、常に良好な絵付けが行われることになる。
【００２０】
また、請求項２に記載の発明によれば、基本的には請求項１に記載の発明と同様の効果を奏することができる。特に、仕切壁部材は、ワークの上面を覆う天板とワークの側面を覆う側板とを備え、天板と側板とにそれぞれ蒸気を供給する供給通路が形成されるとともに、仕切壁部材内の空間に蒸気を噴出する蒸気噴出穴が形成されていることにより、前記効果をより具体的に実現することができる。
【００２１】
また、請求項３に記載の発明によれば、基本的には請求項２に記載の発明と同様の効果を奏することができる。特に、天板と側板にそれぞれ蒸気を加熱するヒータが設けられ、天板に設けられたヒータと側板に設けられたヒータとが独立して温度制御可能に構成されていることにより、絵柄フィルムの種類やワークの形状に応じた温度制御を行うことができる。
【００２２】
さらに、請求項４に記載の発明によれば、基本的には請求項２又は請求項３に記載の発明と同様の効果を奏することができる。特に、前記蒸気噴出穴は、仕切壁部材に複数設けられ且つ選択的に閉塞可能とされていることにより、ワークの形状に応じて蒸気の供給位置を調節することができる。
【００２３】
そして、請求項５に記載の発明によれば、基本的には請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明と同様の効果を奏することができる。特に、仕切壁部材の内面に、遠赤外線セラミックコーティングが施されていることにより、絵柄フィルムをより効率良く加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の参考例に係る絵付装置の概略断面図である。
【図２】同絵付装置における蒸気供給装置の概略断面図である。
【図３】同絵付装置で用いられる転写フィルムの断面図である。
【図４】同絵付装置による真空引き状態を示す概略断面図である。
【図５】同蒸気供給状態を示す概略断面図である。
【図６】図５のＸ−Ｘ線による断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る絵付装置の概略断面図である。
【図８】図７のＺ−Ｚ線による断面図である。
【図９】同絵付装置におけるスチームプレートの上面図である。
【図１０】同絵付装置による転写フィルム配設状態を示す概略断面図である。
【図１１】同真空引き状態を示す概略断面図である。
【図１２】同蒸気供給状態を示す概略断面図である。
【図１３】従来の熱転写装置の問題点を示す平面図である。
【図１４】図１３のＹ−Ｙ線による断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態に係る絵付装置について説明する。
【００２６】
まず、実施形態の前提となる構成と作用を備えた参考例について説明すると、図１に示すように、この参考例に係る絵付装置としての熱転写装置１は、上面が開口された下側チャンバ部材２と、該下側チャンバ部材２の上方に配置され、下面が開口された上側チャンバ部材３とを有し、該上側チャンバ部材３を下側チャンバ部材２の上方に設置して両チャンバ部材２、３によって箱状に閉じた空間を形成した状態と、上側チャンバ３を下側チャンバ部材２の上方から退避させて該下側チャンバ部材２の上方を開放した状態とに切り替えられるようになっている。
【００２７】
なお、下側チャンバ部材２の内部底面にはワーク載置台４が備えられ、該載置台４上にワークＷが載置されるようになっている。
【００２８】
また、該下側チャンバ部材２の上面を塞ぐように転写フィルムＦが供給されるようになっており、上側チャンバ部材３が下側チャンバ部材２の上方に設置されたときに、図１に示すように、下側チャンバ部材２の上面と上側チャンバ部材３の下面との間に転写フィルムＦを挟んで両チャンバ部材２、３が閉じ、このとき、両チャンバ部材２、３内の空間が転写フィルムＦによって仕切られるようになっている。
【００２９】
また、この熱転写装置１には、圧力制御装置１０が備えられている。この圧力制御装置１０は、真空ポンプ１１と、圧空ポンプ１２と、真空ポンプ１１から分岐して前記下側チャンバ部材２内及び上側チャンバ部材３内に通じる真空通路１３と、圧空ポンプ１２から延びて上側チャンバ部材３内に通じる圧空通路１４と、前記真空通路１３の分岐通路１３ａ、１３ｂにそれぞれ配置された開閉弁１５ａ、１５ｂと、前記圧空通路１４に配置された開閉弁１６とを備えている。
【００３０】
さらに、この熱転写装置１は、図２に示すような蒸気供給装置２０を有する。この蒸気供給装置２０は、前記下側チャンバ部材２の上方から上側チャンバ部材３が退避した状態で、下側チャンバ部材２内に配置され、前記載置台４上のワークＷを囲う仕切壁部材２１と、この仕切壁部材２１の上部に配置された蒸気発生器２２とを有する。
【００３１】
そして、該蒸気供給装置２０を下側チャンバ部材２内に設置したときに、前記ワークＷの周囲に閉じた空間Ｓが形成されると共に、この空間内に、前記蒸気発生器２２から蒸気が供給されるようになっている。
【００３２】
ここで、前記転写フィルムＦは、図３に示すように、ベースフィルムＦ１の一方の面に剥離層Ｆ２、絵柄層Ｆ３及び接着層Ｆ４を順次積層した構成とされている。そして、前記蒸気発生器２２から供給される蒸気の温度は、この蒸気が前記転写フィルムＦにベースフィルムＦ１側から接触したときに、該ベースフィルムＦ１、剥離層Ｆ２及び絵柄層Ｆ３を介して接着層Ｆ４を構成する接着剤を溶融可能な温度とされている。
【００３３】
なお、この蒸気の温度は一般に使用されている転写フィルムの場合、１２０〜２００℃ぐらいであるが、必ずしもこの範囲の温度に限られることはなく、該フィルムを構成する各層の材質や厚さなどによって、接着剤を溶融可能な最適の温度に設定される。また、転写フィルムとしては、常温で伸びるものや常温で伸びないものなど種々の転写フィルムを使用することができる。
【００３４】
次に、この熱転写装置１の作用を説明する。
【００３５】
まず、図１に示すように、下側チャンバ部材２内のワーク載置台４にワークＷを載置すると共に、該下側チャンバ部材２の上面に、ベースフィルムＦ１側を上に向けて転写フィルムＦを供給する。そして、この状態で、該下側チャンバ部材２の上方に上側チャンバ部材３を設置し、下側チャンバ部材２の上面と上側チャンバ部材３の下面との間に転写フィルムＦを挟んだ状態で、両チャンバ部材２、３を閉じる。
【００３６】
次に、この状態で、真空通路１３の分岐通路１３ａ、１３ｂにそれぞれ配置された開閉弁１５ａ、１５ｂを開き、圧空通路１４に配置された開閉弁１６を閉じた上で、真空ポンプ１１を作動させることにより、転写フィルムＦによって仕切られた下側チャンバ部材２内の空間と、上側チャンバ部材３内の空間とを同時に真空状態とする。このとき、転写フィルムＦの両側の圧力はほぼ等しい状態が維持されるので、図１に示すように、該フィルムＦは両チャンバ部材２、３の間に張り渡された状態のままである。
【００３７】
次に、前記真空通路１３の分岐通路１３ｂ上の開閉弁１５ｂを閉じ、圧空通路１４上の開閉弁１６を開き、圧空ポンプ１２を作動させることにより、転写フィルムＦによって仕切られた上側チャンバ部材３内の空間のみに圧空を供給する。
【００３８】
これにより、図４に示すように、転写フィルムＦの下側の空間は真空状態、上側の空間は圧空供給状態となって、該フィルムＦの両側に大きな圧力差が生じ、この圧力差により、転写フィルムＦがワークＷの表面に密着されることになる。その場合に、該ワークＷとフィルムＦとの間からは予め空気が排除されているから、転写フィルムＦはワークＷの上面Ｗ１や側面Ｗ２だけでなく、例えば側部の下面Ｗ４や切込み部Ｗ’の奥面Ｗ３、側面Ｗ５などにも完全に密着することになる。
【００３９】
次に、上側チャンバ部材３を下側チャンバ部材２の上方から退避させた上で、図５、６に示すように、下側チャンバ部材２内に、前記載置台４上のワークＷを囲うように蒸気供給装置２０を設置し、該装置２０の仕切壁部材２１とその上部に設けられた蒸気発生器２２とで、ワークＷの周囲に閉じた空間Ｓを形成する。
【００４０】
そして、この状態で、前記蒸気発生器２２で蒸気を発生させ、前記空間Ｓに蒸気を供給する。その場合に、この蒸気の温度は、その熱により、転写フィルムＦにおけるベースフィルムＦ１、剥離層Ｆ２及び絵柄層Ｆ３を介して接着層Ｆ４を構成する接着剤を溶融可能な温度に設定される。
【００４１】
したがって、前記空間Ｓ内で、ワークＷの表面に密着した転写フィルムＦのベースフィルムＦ１に蒸気が接触した際に、その熱により、転写フィルムＦの接着層Ｆ４が溶融するまで加熱されることになり、該フィルムＦが大きな圧力差でワークＷの表面に密着した状態で、前記接着層Ｆ４が溶融することにより、該フィルムの絵柄層Ｆ３がワークＷの表面に転写されることになる。
【００４２】
その場合に、蒸気は、前記空間Ｓ内の隅々まで供給されて、ワークＷの側部下面Ｗ４や、切込み部Ｗ’の奥面Ｗ３や側面Ｗ５などにも熱を運び、転写フィルムＦのこれらの部位に密着した部分に対しても、他の部位と同様に加熱することになる。
【００４３】
これにより、ワークＷの転写フィルムＦが密着した表面がほぼ均等に加熱され、上記のような従来十分加熱することができなかった側部下面Ｗ４や切込み部Ｗ’の側面Ｗ５などにおいても、上面Ｗ１や側面Ｗ２と同様に、良好に転写することが可能となる。
【００４４】
次に、本発明の実施形態に係る絵付装置としての熱転写装置について説明する。
【００４５】
この実施形態に係る絵付装置としての熱転写装置は、転写フィルムをワークの表面に密着させた後に、上側チャンバ部材を退避させることなく仕切壁部材によってワーク載置台上のワークの周囲に閉じた空間を形成し、該空間に蒸気を供給するように構成したものである。なお、前記参考例と同様の構成について同一符号を付して説明を省略する。
【００４６】
図７に示すように、この実施形態に係る熱転写装置３１は、上面が開口された下側チャンバ部材３２と、下面が開口された上側チャンバ部材３３とを有し、上側チャンバ部材３３は、駆動シリンダ３５のロッド部３５ａに連結されて上下方向に移動可能に構成されている。これにより、熱転写装置３１では、両チャンバ部材３２、３３によって箱状に閉じた空間を形成した状態と、上側チャンバ部材３３を下側チャンバ部材３２から退避させて下側チャンバ部材３２の上方を開放した状態とに切り替えられるようになっている。
【００４７】
下側チャンバ部材３２は、その内部底面にワーク載置台３４を備え、該ワーク載置台３４上にワークＷが載置されるようになっている。ワーク載置台３４は、駆動シリンダ３６のロッド部３６ａに連結されて上下方向に移動可能に構成されている。これにより、ワーク載置台３４上のワークＷは、下側チャンバ部材３２内で上下方向に移動できるようになっている。
【００４８】
また、下側チャンバ部材３２の上面を塞ぐように転写フィルムＦが供給されるようになっている。上側チャンバ部材３３を下側チャンバ部材３２から退避させて下側チャンバ部材３２の上方を開放した状態で下側チャンバ部材３２の上面に転写フィルムＦを供給した後に、上側チャンバ部材３３を下方へ移動させることにより、転写フィルムＦを挟んで両チャンバ部材３２、３３が閉じられるようになっている。
【００４９】
熱転写装置３１はまた、蒸気供給装置を有し、前記蒸気供給装置は、図示しない蒸気供給源としての蒸気発生器と、ワーク載置台３４上のワークＷを囲う仕切壁部材５０とを備え、前記蒸気発生器からの蒸気を仕切壁部材５０内の空間に供給するようになっている。
【００５０】
前記蒸気発生器は、上側チャンバ部材３３の外部に配設され、仕切壁部材５０は、上側チャンバ部材３３内に配設されている。この仕切壁部材５０は、ワーク載置台３４上のワークＷの上面を覆い略水平方向に延びる天板５１と、ワーク載置台３４上のワークＷの側面を覆い略上下方向に延びる側板５２とによって箱状に形成されている。
【００５１】
図８に示すように、天板５１は、略平板状に形成された底面５６ａと該底面５６ａの周縁部において上方に延びる側面５６ｂとを備えて箱状に形成されたスチームプレート５６と、その上面を塞ぐようにスチームプレート５６に組み付けられる熱盤５７とを有し、天板５１に、スチームプレート５６と熱盤５７とによって仕切壁部材５０内の空間に蒸気を供給する供給通路５１ａが形成されている。なお、供給通路５１ａには、管状部材４７を介して上側チャンバ部材３３の外部に配設された前記蒸気発生器で発生させた蒸気が供給されるようになっている。
【００５２】
天板５１にはまた、スチームプレート５６の底面５６ａに複数の開口部５６ｃが形成され、該開口部５６ｃに穴あきボルト５８が取り付けられている。穴あきボルト５８は、内部に貫通穴５８ａを有し、該穴あきボルト５８の頭部５８ｂがスチームプレート５６の底面５６ａから突出して該穴あきボルト５８の軸部５８ｃが開口部５６ｃに組み付けられた状態で取り付けられている。このようにして、天板５１には、供給通路５１ａから仕切壁部材５０内の空間に蒸気を噴出する複数の蒸気噴出穴５８ａが形成されている。
【００５３】
天板５１では、供給通路５１ａから蒸気噴出穴５８ａへの蒸気の入口部がスチームプレート５６の底面５６ａより高い位置に設けられているので、仕切壁部材５０内の空間に蒸気を供給する際に供給通路５１ａ内で蒸気が凝集して水滴が生じた場合に、この水滴が仕切壁部材５０内の空間に落下することを防止することができる。
【００５４】
熱盤５７は、例えばアルミ板などによって形成され、該熱盤５７には、蒸気を加熱するためのヒータ５７ａが内蔵されている。熱盤５７に内蔵されたヒータ５７ａは、後述する制御ユニット（不図示）によって温度制御可能に構成されている。熱盤５７はまた、上側チャンバ部材３３に固定された駆動シリンダ３７のロッド部３７ａに連結ロッド３８を介して連結されて上下方向に移動可能に構成されている。これにより、仕切壁部材５０は、上側チャンバ部材３３に昇降可能に支持されている。なお、仕切壁部材５０には熱盤５７の周囲を覆う保護カバー５４が備えられている。
【００５５】
側板５２は、その内部に仕切壁部材５０内の空間に蒸気を供給する供給通路５２ａが形成され、この供給通路５２ａは、上下方向に延びてスチームプレート５６に設けられた連通路５６ｄを通じて天板５１に形成された供給通路５１ａと連通するようになっている。側板５２にはまた、供給通路５２ａから仕切壁部材５０内の空間に蒸気を噴出する複数の蒸気噴出穴５２ｂが形成されている。
【００５６】
さらに、側板５２には、蒸気を加熱するためのヒータ５２ｃが内蔵され、このヒータ５２ｃは、前記制御ユニットによって温度制御可能に構成されている。側板５２に設けられたヒータ５２ｃと天板５１、具体的には熱盤５７に設けられたヒータ５７ａとはそれぞれ独立して温度制御可能に構成されている。
【００５７】
熱転写装置３１では、仕切壁部材５０内の空間を２つの空間に区画する分割板５３が設けられている。分割板５３は、側板５２と同様に構成され、該２つの空間にそれぞれ蒸気を供給する供給通路が形成されるとともに該供給通路から該２つの空間に蒸気を噴出する蒸気噴出穴が形成され、且つ、蒸気を加熱するためのヒータが内蔵されている。このヒータもまた、前記制御ユニットによって独立して温度制御可能に構成されている。これにより、２つのワークＷへの絵付けを略同一の条件で行うことができる。なお、側板５２及び分割板５３の下端面にはそれぞれ、仕切壁部材５０によってワークＷの周囲を囲んだ際にフィルムＦが溶断されることを防止するための断熱材５５が備えられている。
【００５８】
本実施形態では、供給通路５１ａからスチームプレート５６に設けられた連通路５６ｄの入口部がスチームプレート５６の底面５６ａから突出して形成され、図９に示すように、その突出部５６ｅの両端部にねじ穴部５６ｆが形成されている。必要に応じて、図８に示すように、連通路５６ｄを塞ぐカバープレート６８を突出部５６ｅの上面に配設して締結ボルト６９をねじ穴部５６ｆに組み付けることにより、仕切壁部材５０内の空間に蒸気を供給する際に、天板５１からのみ蒸気を供給し、側板５２から蒸気を供給しないようにすることができる。なお、分割板５３についても側板５２と同様にして、蒸気を供給しないようにすることができる。
【００５９】
また、仕切壁部材５０の内面には、遠赤外線セラミックコーティングが施されている。具体的には、仕切壁部材５０の内面を構成するスチームプレート５６、側板５２、分割板５３の表面に遠赤外線セラミックコーティングが施されている。これにより、フィルムをより効率良く加熱することができる。
【００６０】
熱転写装置３１にはまた、圧力制御装置４０が備えられ、圧力制御装置４０は、真空ポンプ４１と、圧空ポンプ４２と、真空ポンプ４１から分岐して下側チャンバ部材３２内及び上側チャンバ部材３３内に通じる真空通路４３と、圧空ポンプ４２から延びて上側チャンバ部材３３内に通じる圧空通路４４と、真空通路４３の分岐通路４３ａ、４３ｂにそれぞれ配置された開閉弁４５ａ、４５ｂと、圧空通路４４に配置された開閉弁４６とを備えている。
【００６１】
また、圧力制御装置４０は、真空通路４３の分岐通路４３ａ、４３ｂにそれぞれ配置された流量調整弁４８ａ、４８ｂを備えている。さらに、圧力制御装置４０は、下側チャンバ部材３２内の空間を大気開放するための大気開放弁４９ａと、上側チャンバ部材３３内の空間を大気開放するための大気開放弁４９ｂを備えている。
【００６２】
また、熱転写装置３１には、該熱転写装置３１に関係する構成を総合的に制御する制御ユニット（不図示）が備えられ、前記制御ユニットは、駆動シリンダ３５、３６、３７、真空ポンプ４１、圧空ポンプ４２、開閉弁４５ａ、４５ｂ、４６、流量調整弁４８ａ、４８ｂ、大気開放弁４９ａ、４９ｂ、ヒータ５２ｃ、５７ａ、前記蒸気発生器などの各種作動を制御する。なお、前記制御ユニットは、例えばマイクロコンピュータを主要部として構成されている。
【００６３】
次に、この熱転写装置３１の作用を説明する。
【００６４】
まず、図７に示すように上側チャンバ部材３３を下側チャンバ部材３２から退避させて下側チャンバ部材３２の上方を開放するとともに開閉弁４５ａ、４５ｂ、４６と大気開放弁４９ａ、４９ｂを閉じた状態において、下側チャンバ部材３２内のワーク載置台３４にワークＷの上面が下側チャンバ部材３３の上端面よりも下方となるように載置し、下側チャンバ部材３２の上面に、ベースフィルムＦ１側を上に向けて転写フィルムＦを供給する。
【００６５】
そして、図１０に示すように、仕切壁部材５０の下端面が上側チャンバ部材３３の下端面より上方に配置された状態で上側チャンバ部材３３を下方に移動し、下側チャンバ部材３２の上面と上側チャンバ部材３３の下面との間に転写フィルムＦを挟んだ状態で両チャンバ部材３２、３３を閉じる。
【００６６】
次に、この状態で、真空通路４３の分岐通路４３ａ、４３ｂにそれぞれ配置された開閉弁４５ａ、４５ｂを開き、真空ポンプ４１を作動させることにより、転写フィルムＦによって仕切られた下側チャンバ部材３２内の空間と上側チャンバ部材３３内の空間とを同時に真空状態とする。このとき、流量調整弁４８ａ、４８ｂを調整して吸引速度を調整することにより、下側チャンバ部材３２内の空間と上側チャンバ部材３３内の空間の真空圧力を調整して転写フィルムＦをほぼ水平状態に維持することができるので、該フィルムＦは両チャンバ部材３２、３３の間に張り渡された状態のままである。
【００６７】
両チャンバ部材３２、３３内の空間が真空状態になると、開閉弁４５ｂを閉じた上で、圧空通路４４に配置された開閉弁４６を開き、圧空ポンプ４２を作動させることにより、転写フィルムＦによって仕切られた上側チャンバ部材３３内の空間のみに圧空を供給する。また、本実施形態では、これに限定するものではないが、圧空ポンプ４２を作動させるとともにワーク載置台３４を下側チャンバ部材３２の上面と略面一になるまで上方へ移動させる。
【００６８】
これにより、図１１に示すように、転写フィルムＦの下側の空間は真空状態、上側の空間は圧空供給状態となって、該フィルムＦの両側に大きな圧力差が生じ、この圧力差により、転写フィルムＦがワークＷの表面に密着されることになる。前述したように、その場合、該ワークＷとフィルムＦとの間からは予め空気が排除されているから、転写フィルムＦはワークＷの上面や側面だけでなく、例えば側部の下面や切込み部の奥面、側面などにも完全に密着することになる。
【００６９】
次に、開閉弁４６を閉じ、上側チャンバ部材３３を退避させることなく両チャンバ部材３２、３３を閉じた状態のまま、上側チャンバ部材３３内に配置された仕切壁部材５０を下方へ移動させ、図１２に示すように、該仕切壁部材５０によってワーク載置台３４上のワークＷの周囲に閉じた空間Ｓを形成する。
【００７０】
そして、天板５１、側板５２、分割板５３にそれぞれ設けられたヒータ５７ａ、５２ｃを加熱制御するとともに、前記蒸気発生器を作動させて該蒸気発生器からの蒸気を供給通路５１ａ、５２ａに供給し、蒸気噴出穴５８ａ、５２ｂから前記空間Ｓ内に供給する。この蒸気の温度は、その熱により、転写フィルムＦにおけるベースフィルムＦ１、剥離層Ｆ２、及び絵柄層Ｆ３を介して接着層Ｆ４を構成する接着剤を溶融可能な温度に設定される。
【００７１】
したがって、前記空間Ｓ内で、ワークＷの表面に密着した転写フィルムＦのベースフィルムＦ１に蒸気が接触した際に、その熱により、転写フィルムＦの接着層Ｆ４が溶融するまで加熱されることになり、該フィルムＦが大きな圧力差でワークＷの表面に密着した状態で、前記接着層Ｆ４が溶融することにより、該フィルムＦの絵柄層Ｆ３がワークＷの表面に転写されることとなる。
【００７２】
その場合に、蒸気は、前記空間Ｓ内の隅々まで供給されて、ワークＷの側部下面や、切込み部の奥面や側面などにも熱を運び、転写フィルムＦのこれらの部位に密着した部分に対しても、他の部位と同様に加熱することになる。
【００７３】
これにより、ワークＷの転写フィルムＦが密着した表面がほぼ均等に加熱され、上記のような従来十分加熱することができなかった側部下面Ｗ４や切込み部Ｗ’の側面Ｗ５などにおいても、上面Ｗ１や側面Ｗ２と同様に、良好に転写することが可能となる。
【００７４】
ワークＷの表面に転写フィルムＦの絵柄層Ｆ３が転写されると、両チャンバ部材３２、３３を閉じた状態で前記蒸気発生器の作動を停止するとともに天板５１、側板５２、分割板５３にそれぞれ設けられたヒータ５７ａ、５２ｃの加熱を停止する。そして、仕切壁部材５０を上方へ移動した後に、大気開放弁４９ａ、４９ｂを開いて下側チャンバ部材３２内の空間と上側チャンバ部材３３内の空間とを同時に大気開放し、その後、上側チャンバ部材３３を下側チャンバ部材３２から退避させて下側チャンバ部材３２の上方を開放する。
【００７５】
このようにして、ワークＷの表面に転写フィルムＦの絵柄層Ｆ３が転写された後に、転写フィルムＦのベースフィルムＦ１を剥がすことによりワークＷの表面に絵柄層Ｆ３が絵付けされる。なお、熱転写装置３１では、ワークＷの表面に転写フィルムＦの絵柄層が転写された後に、前記空間Ｓ内の蒸気が凝集して転写フィルムＦに水滴を付着させることができ、転写フィルムＦを素早く冷却させることができる。
【００７６】
また、熱転写装置３１では、仕切壁部材５０が上側チャンバ部材３３に昇降可能に支持されることにより、上側チャンバ部材３３を移動させることなく転写フィルムＦが密着されたワークＷの周囲を仕切壁部材５０によって囲むことができるので、絵付けの作業性を向上させるとともにサイクルタイムを短縮することができる。
【００７７】
さらに、天板５１と側板５２にそれぞれ蒸気を加熱するヒータ５７ａ、５２ｃが設けられ、天板５１に設けられたヒータ５７ａと側板５２に設けられたヒータ５２ｃとが独立して温度制御可能に構成されていることにより、転写フィルムＦの種類やワークＷの形状に応じた温度制御を行うことができる。前記蒸気発生源からの蒸気の温度が低下した場合においてもヒータ５７ａ、５２ｃによって蒸気を加熱することができ、前記効果をより有効に得ることができる。
【００７８】
なお、この実施形態においても、圧空ポンプ４２を用いて上側チャンバ部材３３内の空間に圧空を供給しているが、大気開放弁４９ｂを開いて真空状態とされた上側チャンバ部材３３内の空間を大気に開放するようにしてもよい。また、大気開放弁４９ｂを開いて上側チャンバ部材３３内の空間を大気に開放した後に、開閉弁４６を開くとともに圧空ポンプ４２を作動させ、所定のタイミングで上側チャンバ部材３３内の空間にさらに圧空を供給することも可能である。
【００７９】
また、必要であれば、両チャンバ部材３２、３３を閉じてから前記空間Ｓ内に蒸気を供給するまでの間、仕切壁部材５０を少し下方へ移動するとともに天板５１に設けられたヒータ５７ａを作動させて、予め転写フィルムＦを熱して軟化させておくようにしてもよい。さらに、必要であれば、両チャンバ部材３２、３３を閉じる前に、天板５１に設けられたヒータ５７ａを作動させて、上側チャンバ部材３３を予熱するようにしてもよい。
【００８０】
さらに、必要に応じて、複数の穴あきボルト５８の一部を内部に貫通穴を備えていない穴なしボルトに代え、該穴なしボルトをスチームプレート５６の開口部５６ｃに取り付けるようにしてもよい。これにより、ワークの形状に応じて蒸気の供給位置を調節することができる。
【００８１】
熱転写装置３１では、スチームプレート５６の底面５６ａの上方側から穴あきボルト５８や前記穴なしボルトが取り付けられるが、穴あきボルト５８や前記穴なしボルトをスチームプレート５６の底面５６ａの下方側から取り付けるようにしてもよい。かかる場合においても、水滴が仕切壁部材５０内の空間に落下することを防止すべく、好ましくは、穴あきボルト５８や前記穴なしボルトの軸部５８ｃがスチームプレート５６の底面５６ａから突出した状態で取り付けられる。この場合は、スチームプレート５６と熱盤５７とを組み付けた状態のまま、穴あきボルト５８や前記穴なしボルトを組み付けたり取り換えたりすることができるので、作業性を向上させることができる。
【００８２】
前述した実施形態では、絵付装置として、ベースフィルムＦ１の一方の面に剥離層Ｆ２、絵柄層Ｆ３及び接着層Ｆ４を順次積層した転写フィルムＦを用いる熱転写装置について記載しているが、この装置は、転写フィルムＦに代えて、剥離層Ｆ２を備えていない、ベースフィルムＦ１の一方の面に絵柄層Ｆ３及び接着層Ｆ４を順次積層した貼着フィルムを用いることができ、この場合、ベースフィルムＦ１を剥離することなく絵付けされることになり、前述した転写フィルムＦを用いる場合と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
以上のように、本発明によれば、ワークの表面に絵柄フィルムの絵柄層を絵付けする際に、該フィルムを蒸気によって加熱することにより、ワークの表面形状に拘わらず、絵柄フィルムが密着された部位には良好に絵付けすることが可能となり、したがって、絵付装置の製造産業や絵付印刷を行う産業分野において好適に利用される可能性がある。
【符号の説明】
【００８４】
１、３１        熱転写装置
２、３２        下側チャンバ部材
３、３３        上側チャンバ部材
１１、４１      圧空ポンプ
１２、４２      真空ポンプ
２０            蒸気供給装置
２１、５０      仕切壁部材
２２            蒸気発生器
５１            天板
５１ａ、５２ａ  供給通路
５２            側板
５２ｂ、５８ａ  蒸気噴出穴
５２ｃ、５７ａ  ヒータ
Ｗ              ワーク
Ｆ              転写フィルム
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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