JP2004098583A

JP2004098583A - 三次元曲面形状への加飾方法

Info

Publication number: JP2004098583A
Application number: JP2002266264A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Kikuchi; 菊池　茂樹
Original assignee: Roland DG Corp
Current assignee: Roland DG Corp
Priority date: 2002-09-12
Filing date: 2002-09-12
Publication date: 2004-04-02

Abstract

【課題】容易に且つ確実に所望の図柄を複雑な形状に印刷できる三次元加飾方法を提供する。
【解決手段】三次元加飾方法においては、薄膜フィルム３０に所望の図形を印刷し、三次元形状を有する被印刷物１７を密閉可能な上下チャンバ１２、１３内に載置する。下部チャンバ１３内には被印刷物１７を載置する載置台１６が設けられ、上部チャンバ１２で、下部チャンバ１３を密閉した状態で、薄膜フィルム３０を加熱することにより軟化させ、被印刷物１７上に載置する。次いで、チャンバ内を減圧し、減圧後、薄膜フィルム３０の上方から大気圧をかけることにより、薄膜フィルム３０の印刷面と被印刷物１７とを密着させる。
【選択図】　　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は曲面の上に所望の図形を形成する方法に関し、特に複雑な形状の上に所望の図形を形成できる三次元曲面形状への加飾方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この発明に関して興味のある加飾方法がたとえば、下記特許文献１に開示されている。同公報によれば、水面上において印刷パターンのインクが活性状態で浮いている水溶性薄膜に対して、被転写体を押し付けて被転写体の一部または全部を水面下に没入し、水圧で前記パターンを前記被転写体に転写するとともに、水溶性薄膜を水にて除去することによって印刷する。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０５−３３８３９８号公報（段落番号０００５）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に開示された液圧転写印刷法では、水溶性薄膜と被転写体との間に細かな気泡が入ってしまうことがあり、その部分は印刷パターンが転写されず欠陥部となることがある。また、複雑な凹凸形状の全ての部分にインクを行き渡らすことが困難であった。さらにこの液圧転写印刷法では、グラビア印刷用の版下および版が必要となり、オンデマンド対応に不向きであり、小ロット生産に向かないものであった。
【０００５】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、オンデマンドで容易に且つ確実に所望の図柄を複雑な形状に印刷できる三次元曲面形状への加飾方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかる三次元曲面形状への加飾方法は、成形可能なフィルムに所望の図形を印刷するステップと、三次元形状を有する被印刷物を密閉可能なチャンバ内に載置するステップとを含み、チャンバは被印刷物を載置する載置台を含み、チャンバを密閉した状態で、フィルムを加熱することにより軟化させ、被印刷物上に載置するステップと、チャンバ内を減圧するステップと、減圧後、フィルム面の上方から大気圧をかけることにより、フィルムの印刷面と被印刷物を密着させるステップとを含む。
【０００７】
被印刷物の表面に所望の図形を印刷したフィルムが密着し、一体化されるため、オンデマンドで容易に且つ確実に所望の図柄を複雑な形状に印刷できる。
【０００８】
この発明の他の局面においては、三次元曲面形状への加飾方法は、成形可能なフィルムに所望の図形を印刷するステップと、三次元形状を有する被印刷物を密閉可能なチャンバに載置するステップとを含み、チャンバは被印刷物を載置する載置台を含み、チャンバを密閉した状態で、フィルムを加熱することにより軟化させ、被印刷物上に載置するステップと、チャンバ内を減圧するステップと、減圧後、フィルム面の上方から大気圧をかけてフィルムの印刷面と被印刷物を密着させ、印刷した図形を被印刷物に転写するステップと、被印刷物からフィルムを剥すステップとを含む。
【０００９】
被印刷物に所望の図形が転写されるため、オンデマンドで容易に且つ確実に所望の図柄を複雑な形状に印刷できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。図１はこの発明の一実施の形態にかかる三次元曲面形状への加飾方法に使用される真空装置１０の模式図である。
【００１１】
図１を参照して、真空装置１０は、本体１１と、本体１１の上部に設けられた下部チャンバ１３と、下部チャンバ１３の上方に設けられ、平行リンク１４ａ、１４ｂをそれぞれの平行リンクの下端を中心として図中矢印方向に回転させることによって下部チャンバ１３に重なる上部チャンバ１２と、上部チャンバ１２を下部チャンバ１３に重ねた状態で上部チャンバ１２および下部チャンバ１３から空気を吸引することによって上部チャンバ１２および下部チャンバ１３で形成された空間の圧力を下げる真空ポンプ１５とを含む。
【００１２】
本体１１の側面には一対のサポート２２が図１の紙面に対して交わる方向に設けられ、それぞれが対になった平行リンク１４ａ、１４ｂのうちの一方の平行リンク１４ａはサポート２２で、他方は本体１１で支持されている。
【００１３】
下部チャンバ１３には載置台１６が設けられ、載置台１６の上に被印刷物１７が載置される。下部チャンバ１３の載置台１６の下部には真空ポンプ１５への排気配管１８が設けられる。
【００１４】
上部チャンバ１２の下部には加熱板１９が設けられる。加熱板１９の上側に真空ポンプ１５につながる排気配管２０が設けられている。
【００１５】
上部チャンバと下部チャンバとが重ねられたとき、上部チャンバ１２の加熱板１９の上部および下部チャンバ１３の下面とを接続するための図示の無い配管が別途設けられている。
【００１６】
被印刷物１７が加飾されるときは、後に説明する、印刷された、成形が可能な薄膜フィルムが載置台１６の上に置かれた被印刷物１７の印刷表面と位置合わせされた状態で被印刷物１７の上に載置され、その状態で上部チャンバ１２が下部チャンバ１３に重ねられる。
【００１７】
このとき、下部チャンバ１３の上部開口である、上端縁部２３に印刷された薄膜フィルムを載置し、その状態で上部チャンバ１２で下部チャンバ１３を覆う。
【００１８】
図２はこの実施の形態における加飾方法を実施するための前処理を示す図である。（Ａ）は上記した薄膜フィルム３０が印刷されるときの状態を示す図である。すなわち、薄膜フィルム３０に強度を持たせるために、薄膜フィルム３０に台紙となるセパレータ３１が設けられている。（Ｂ）はセパレータ３１付きフィルムの断面図である。セパレータ３１付きフィルムは薄膜フィルム３０とセパレータ３１と両者を接着する接着剤３２とからなる。薄膜フィルム３０としてはアイオノマレジンのフィルムが好ましい。特に三井・デュポンポリケミカル株式会社のハイミラン（Ｒ）の１６０１または１７０７が適している。上記以外に、ポリウレタンや未延伸ポリスチレンフィルムでもよい。厚さは５０〜６０ミクロンが好ましい。
【００１９】
セパレータ３１はＰＥＴが好ましい。接着剤３２としてはウレタンが好ましい。このように、薄膜フィルム３０単独ではなくセパレータ３１と一体化したことにより、薄膜フィルム３０へのプリンタによる印刷時の搬送にも問題が生じない。
【００２０】
なお、インクジェットプリンタを使用するときには、（Ｃ）に示すように、薄膜フィルム３０の上にさらにインク受容層３３を設ける。
【００２１】
セパレータ３１と一体になった薄膜フィルム３０はこの状態で熱転写プリンタまたはインクジェットプリンタで所望の画像や図形が印刷される。図形の印刷後、薄膜フィルム３０からセパレータ３１が剥がされる。したがって、加飾時には、（Ｄ）に示すように、薄膜フィルム３０の上には印刷面３４が形成されているだけである。
【００２２】
次に具体的な加飾方法について説明する。図３はこの実施の形態における加飾方法をステップごとに示す図である。以下の図面においては、基本的に、図１に示した下部チャンバ１３の載置台１６の上に被印刷物１７が載置された状態を示す。予め薄膜フィルム３０には上記したように所望の図形が形成されているものとする。
【００２３】
まず、図３（Ａ）を参照して、下部チャンバ１３が開放されている状態で載置台１６の上に下側フィルム２４を敷き、その上に三次元形状の被印刷物１７を載置する。被印刷物１７の材料によっては、被印刷物１７の表面に接着剤を塗布する場合がある。
【００２４】
この状態で薄膜フィルム３０を下部チャンバ１３の上に載置する。このとき、載置する向きとしては、薄膜フィルム３０の印刷面３４が被印刷物１７に対向するように載置する。この状態で平行リンク１４ａ、１４ｂを図１の矢印方向へ回転して上部チャンバ１２を下部チャンバ１３に重ねる。このとき、被印刷物１７と薄膜フィルム３０の図形が一致するように載置する。
【００２５】
なお、薄膜フィルム３０の印刷面３４と被印刷物１７とが対向しないように載置してもよい。
【００２６】
図３（Ｂ）はこの状態を示す図である。図３（Ｂ）を参照して、薄膜フィルム３０が加熱板１９に隣接して置かれる。この状態で真空ポンプ１５により上下の各チャンバ１２および１３から各チャンバの空気が吸引される。このとき、上部チャンバ１２の排気配管２０の径が下部チャンバ１３の排気配管１８の径よりも大きいため、上部チャンバ１２が先に負圧になり、薄膜フィルム３０が上部チャンバ１２に吸引されるため薄膜フィルム３０は加熱板１９からの熱で軟化される。
【００２７】
ここで薄膜フィルム３０の加熱温度は１００°Ｃ〜１３０°Ｃが好ましい。
【００２８】
その後、図３（Ｃ）に示すように、載置台１６と加熱板１９とが上昇するとともに、上下部チャンバ１２、１３からなる室内も負圧になり、軟化された薄膜フィルム３０は被印刷物１７の上方から側面にかけて周囲に密着する。同時に下側フィルム２４も被印刷物１７に下から密着する。
【００２９】
なお、このとき、真空ポンプ１５は所定のタイマを用いて制御され、下部チャンバ１３が一定の負圧になれば、上部チャンバ１２側は負圧から大気圧に戻され、下部チャンバ１３側が負圧となるとともに、上部から大気圧を印加できるようなっており、より確実に薄膜フィルム３０の印刷面と被印刷物１７とが密着するようになっている。その結果、図３（Ｃ）で示すように被印刷物１７の上面と薄膜フィルム３０が十分密着する。
【００３０】
次に図３（Ｄ）に示すように被印刷物１７の下部の不要な下側フィルム２４をトリミングする。このようにして薄膜フィルム３０が被印刷物１７と一体化され、被印刷物１７に所望の加飾が行われる。
【００３１】
次にこの発明の他の実施の形態について説明する。図４はこの実施の形態を示す図である。上記では、被印刷物１７の表面にフィルムが密着されて一体となって印刷が行われた。このままでも三次元被印刷物として有効であるが、図３（Ｄ）の状態で、薄膜フィルム３０を剥がすと、接着剤の効果により薄膜フィルム３０から印刷された画像がフィルム面から剥離し被印刷物１７の表面に転写される。
【００３２】
この実施の形態では、被印刷物１７の全ての面に印刷することを考える。そこで、この実施の形態では、被印刷物１７の図形４０が転写された表面にマスキングテープ４１を貼ることによって保護し、図形の転写されていない他の面に所望の図形を転写する。この状態を図４（Ａ）に示す。
【００３３】
次に図４（Ｂ）に示すように被印刷物１７を逆にして載置台１６に載置する。このとき間に下側フィルム２５を敷くのは図３の場合と同じである。
【００３４】
以下、図３の（Ｂ）〜（Ｃ）の処理を繰り返す（図４（Ｃ））。すなわち、図４（Ｂ）の被印刷物１７のマスキングテープ４１で保護されていない部分に所望の図形を印刷した薄膜フィルム４２を載せ、同様に薄膜フィルム４２と被印刷物１７とを密着させる。そして被印刷物１７の図形４０が転写されていなかった部分、マスキングテープ４１を貼った部分および下側フィルム２５の全面に同様に所望の図形４２を転写する。
【００３５】
その後、被印刷物１７の下部の不要な下側フィルム２５をトリミングし、マスキングテープ４１およびフィルム４２を剥がすと、図３の工程で転写された図形４０と図４の工程で転写された図形４３とによって全面に所望の図形が形成された被印刷物１７が得られる（図４（Ｄ））。
【００３６】
上記実施の形態では、被印刷物１７の上面と側面に同時に所望の図形を形成し、その後下面に図形を形成したが、これに限らず、一面ずつ行っても良いし、所望の複数の面ごとに行っても良い。
【００３７】
上記実施の形態は三次元形状の被印刷物に対して行った例について説明したが、これに限らず、平面状の被印刷物に応用しても良い。たとえば、板金面上に上記実施の形態によって印刷を行い、その後板金に曲げを加えて製品としても良い。
【００３８】
上記実施の形態においては、被印刷物が１つの場合について説明したが、これに限らず、複数の被印刷物を同時に処理しても良い。
【００３９】
図面を参照してこの発明の一実施形態を説明したが、本発明は、図示した実施形態に限定されるものではない。本発明と同一の範囲内において、または均等の範囲内において、図示した実施形態に対して種々の変更を加えることが可能である。そのいくつかを例示的に列挙して説明する。
１．　前記フィルムによる所望の図形の印刷は薄膜フィルムとセパレータとを所定の接着剤で一体化したセパレータ付きフィルムに熱転写印刷で行う、請求項１または２に記載の三次元曲面形状への加飾方法。
２．　前記フィルムによる所望の図形の印刷は薄膜フィルムとセパレータとを所定の接着剤で一体化したセパレータ付きフィルムにインクジェットプリンタで印刷を行う、請求項１または２に記載の三次元曲面形状への加飾方法。
３．　熱転写印刷のインクはワックス（ＷＡＸ）リボンインクである、上記１に記載の三次元曲面形状への加飾方法。
４．　熱転写印刷のインクはレジンリボンインクである、上記１に記載の三次元曲面形状への加飾方法。
５．　被印刷物は載置台上に複数載置される、請求項１または２に記載の三次元曲面形状への加飾方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】三次元加飾に使用される、真空装置の構成を示す模式図である。
【図２】三次元加飾を行うための前処理の状態を示す図である。
【図３】三次元加飾方法の各ステップを示す図である。
【図４】三次元加飾方法の各ステップを示す図である。
【符号の説明】１０　真空装置、１１　本体、１２　上部チャンバ、１３下部チャンバ、１４　平行リンク、１５　真空ポンプ、１６　載置台、１７　被印刷物、１８、２０　排気配管、１９　加熱板、２２　サポート、２３　上端縁部、２４、２５　下側フィルム、３０　薄膜フィルム、３１　セパレータ、３２　接着剤

Claims

成形可能なフィルムに所望の図形を印刷するステップと、
三次元形状を有する被印刷物を密閉可能なチャンバ内に載置するステップとを含み、前記チャンバは前記被印刷物を載置する載置台を含み、
前記チャンバを密閉した状態で、前記フィルムを加熱することにより軟化させ、前記被印刷物上に載置するステップと、
前記チャンバ内を減圧するステップと、
減圧後、前記フィルム面の上方から大気圧をかけることにより、前記フィルムと被印刷物を密着させるステップとを含む、三次元曲面形状への加飾方法。
成形可能なフィルムに所望の図形を印刷するステップと、
三次元形状を有する被印刷物を密閉可能なチャンバに載置するステップとを含み、前記チャンバは前記被印刷物を載置する載置台を含み、
前記チャンバを密閉した状態で、前記フィルムを加熱することにより軟化させ、前記被印刷物上に載置するステップと、
前記チャンバ内を減圧するステップと、
減圧後、前記フィルム面の上方から大気圧をかけて前記フィルムの印刷面と前記被印刷物を密着させ、前記印刷した図形を前記被印刷物に転写するステップと、
前記被印刷物から前記フィルムを剥すステップとを含む、三次元曲面形状への加飾方法。
前記被印刷物は複数の面を有し、前記加飾方法を前記複数の面に対して所望の面ごとに行う、請求項１または２に記載の三次元曲面形状への加飾方法。