JP2019059086A

JP2019059086A - 熱転写装置のアタッチメント及び熱転写装置

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Publication number: JP2019059086A
Application number: JP2017184784A
Authority: JP
Inventors: 達哉飛山; Tatsuya Tobiyama
Original assignee: Quick Art Co Ltd
Current assignee: Quick Art Co Ltd
Priority date: 2017-09-26
Filing date: 2017-09-26
Publication date: 2019-04-18
Anticipated expiration: 2037-09-26
Also published as: JP6989944B2

Abstract

【課題】大型かつ高価な熱プレス機を必要とせず、簡単かつ安価に熱転写印刷を実施することが可能な熱転写装置のアタッチメントの提供を目的とする。【解決手段】印刷層が形成された第一のシート２１に第二のシート２２を重ね合わせて搬送・加熱・加圧し、第二のシート２２と第一のシート２１との間で機能層又は印刷層の熱転写をする熱転写装置のアタッチメントであって、加熱・加圧ローラ１１の出口側に配置され、第一のシート２１及び第二のシート２２の少なくとも一方と接触した状態で第一及び第二のシート２１，２２の搬送を案内し、第一及び第二のシート２１，２２との間で熱の授受を行い、これらの温度調整を行う温度調整部材１２と、この温度調整部材１２の出口縁に沿って設けられ、第一及び前記第二のシートの剥離を補助する剥離補助部２３とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、加熱・加圧することで、一方の転写シートから他方の転写シートに印刷層や接着剤層などの機能層を熱転写することができる熱転写装置に設けられ、特に絵紋様が如何に複雑であってもＴシャツなどの衣類やその他の被転写物に簡単に印刷層を形成することができる熱転写印刷を可能にする熱転写装置のアタッチメント及び熱転写装置に関する。

一方の転写シートから他方の転写シートに印刷層や接着剤層などの機能層を熱転写することができる熱転写方法としては、有限会社コーワテクノア社の特許文献１に係る「転写シート及び転写シートを用いたプリント方法」が知られている。特許文献１に係るプリント（以下、「印刷」と記載する）方法は、Ａ転写シートとＢ転写シートの２枚を１組として使用し、細かく繊細な絵紋様であってもＴシャツなどの衣類表面に正確に印刷することができ、しかもこの印刷に際してかかるコストは絵紋様の複雑さや繊細さに影響されることはなく一定かつ低コストであるという利点がある。さらに、カラープリンターがあれば誰でも手軽に印刷することができ、印刷された絵紋様は何回洗濯しても剥がれ落ちることはなく、耐洗濯性に優れているという特徴がある。

特許第５２６５３０１号公報

ところで、この文献に記載の熱転写方法は、熱プレス機で、温度１３０℃、圧力２５０ｇ／ｃｍ^２で１５秒間、熱プレスを行う必要がある。しかし、熱プレス機は大型かつ高価であることから、この文献に記載の熱転写方法の実施は熱プレス機を備えた専門の業者に限られるという欠点がある。そのため、熱転写方法そのものは安価に実施でき、かつ、家庭内でデザインした図柄や文字を好みの生地に印刷したいという消費者の要求が高いにも関わらず、一般家庭での実施は非常に困難であるという問題があった。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、大型かつ高価な熱プレス機を必要とせず、簡単かつ安価に特許文献１に記載したような熱転写印刷を実施することが可能な熱転写装置のアタッチメント及び熱転写装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するために本発明の発明者が鋭意研究を行ったところ、回転ローラ形の加熱・加圧装置を用いて、加熱・加圧を行う回転ローラの出口側で一定距離だけ転写シートを保持しつつ搬送を案内するとともに、当該ガイド部分で転写シートの温度調整を行うようにすれば、高価な熱プレスを用いなくても、加熱・加圧ローラを有する安価な市販の装置（例えば市販のラミネータなど）で、上記の特許第５２６５３０１号に記載された方法などによる熱転写が可能になることを見出した。

具体的に請求項１に記載の熱転写装置のアタッチメントは、印刷層が形成された第一のシートに第二のシートを重ね合わせた状態で搬送しつつ加熱・加圧するように対向配置された少なくとも一対の加熱・加圧ローラを備え、前記第二のシートから前記第一のシートに機能層を熱転写するか又は前記第一のシートから前記第二のシートに前記印刷層を熱転写する熱転写装置のアタッチメントであって、前記加熱・加圧ローラの出口側に配置され、前記第一のシート及び前記第二のシートの少なくとも一方と接触した状態で前記第一のシート及び前記第二のシートの搬送を案内するとともに、前記第一のシート及び前記第二のシートとの間で熱の授受を行い、前記第一のシート及び前記第二のシートの温度調整を行う温度調整部材と、この温度調整部材の出口縁に沿って設けられ、前記第一のシート及び前記第二のシートとの剥離を補助する剥離補助部とを有する構成としてある。
なお、前記第一のシート又は前記第二のシートの数は複数枚でもよく、前記加熱・加圧ローラは二対以上であってもよい。また前記温度調整部材は、前記第一のシート及び前記第二のシートに対してその両側から前記第一のシート及び前記第二のシートの両方に接触するものであってもよいし、いずれか一方にのみ接触するものであってもよい。

この構成によれば、加熱・加圧ローラで加熱・加圧されながら第一のシートと第二のシートの間で接着剤層などの機能層や印刷層の転写が行われる。そして、加熱・加圧ローラから搬出された第一のシートと第二のシートとは、ガイド機能を備える温度調整部材によって重ね合わせ状態を保たれたまま搬送方向に案内され、かつ、当該温度調整部材の保温機能などによって、転写された機能層又は印刷層が安定化される。
そのため、市販の安価な装置（例えば市販のラミネータなど）を熱転写装置として利用し、これに上記構成のアタッチメントを取り付けることで、大型かつ高価な熱プレス機を必要とせず、簡単かつ安価に特許文献１に記載したような熱転写印刷を実施することが可能になる。

本発明の別の形態として、前記加熱・加圧ローラに対して、方形状の前記第一のシート及び前記第二のシートを斜めに搬入する搬入ガイドを、前記加熱・加圧ローラの入口側に設けてもよい。
このような搬入ガイドを用いて方形状の前記第一のシート及び前記第二のシートを斜めに前記加熱・加圧ローラに搬入するようにすれば、前記温度調整部材からは方形状の前記第一のシート及び前記第二のシートは角部から搬出されることになり、前記第一のシート及び前記第二のシートを、当該角部を手掛かりに簡単に剥離することが可能になる。

また、本発明のさらに別の形態として、前記温度調整部材の出口縁を、前記第一のシート及び前記第二のシートの搬送方向に対して斜めに形成してもよく、このようにすることでも、前記温度調整部材からは方形状の前記第一のシート及び前記第二のシートは角部から搬出され、前記第一のシート及び前記第二のシートを、当該角部を手掛かりに簡単に剥離することが可能になる。

請求項２に記載に記載するように、前記温度調整部材は前記第一のシート及び前記第二のシートを冷却する冷却部と、前記第一のシート及び前記第二のシートを保温する保温部を併備しているものであってもよい。
このようにすることで、例えば冷却部で冷却することで転写された機能層又は印刷層が安定化するとともに、前記第一のシート及び前記第二のシートの剥離開始部分は保温を継続することで剥離容易とすることも可能である。

また、請求項３に記載するように、前記温度調整部材の前記搬送方向の長さを調整可能としてもよい。これには、前記温度調整部材の搬送方向の長さの異なるアタッチメントを複数準備しておき、第一及び第二の転写シートの種類やシート厚、加熱温度・加圧力などの転写条件に応じた適度な長さを有するこれを取り換えるように構成することも含まれる。

本発明の熱転写装置は、上記構成のアタッチメントを備えた構成としてあり請求項４に記載するように、印刷層が形成された第一のシートと、この第一のシートに第二のシートを重ね合わせた状態で加熱・加圧することで、前記第二のシートから前記第一のシートに機能層を熱転写するか又は前記第一のシートから前記第二のシートに前記印刷層を熱転写する熱転写装置において、重ね合わせた状態の前記第一のシート及び前記第二のシートを通過させつつ、前記第一のシート及び前記第二のシートを加熱・加圧するように対向配置された少なくとも一対の加熱・加圧ローラと、前記加熱・加圧ローラの出口側に配置され、前記第一のシート及び前記第二のシートの少なくとも一方と接触した状態で前記第一のシート及び前記第二のシートの搬送を案内するとともに、前記第一のシート及び前記第二のシートとの間で熱の授受を行い、前記第一のシート及び前記第二のシートの温度調整を行う温度調整部材と、この温度調整部材の出口縁に沿って設けられ、前記第一のシート及び前記第二のシートとの剥離を補助する剥離補助部とを有している。

本発明の熱転写装置及びそのアタッチメントの好適な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この実施形態では、第一の転写シート２１及び第二の転写シート２２を重ね合わせた状態で熱転写を行うものとし、第二の転写シート２２から第一の転写シート２１に接着剤層などの機能層を転写する場合のほか、第一の転写シート２１に形成された文字や図柄等の印刷層（手書きにより形成されたものを含む）を、第二の転写シート２２（最終製品である被服やタオル、幟、旗などの布製品に限らず、紙や樹脂で形成されたシート、パネル又はポスターなど他の被転写部材のほか、第一の転写シート２１と前記最終製品との間の中間で用いられるものも含まれる）に熱転写する場合も含むものとして説明する。

図１（ａ）は、本発明の熱転写装置の全体構成を説明する斜視図である。
熱転写装置１は、筐体１０内に回転自在に対向配置された一対の加熱・加圧ローラ１１．１１と、この加熱・加圧ローラ１１，１１の出口側に配置された温度調整部材１２とを有する。
加熱・加圧ローラ１１，１１は、下方の加熱・加圧ローラ１１がモータ等の駆動体Ｍに連結され、上方の加熱・加圧ローラ１１には下方の加熱・加圧ローラ１１に対する加圧力を調整するための加圧力調整部材１３が設けられている。この加圧力調整部材１３を用いて、熱転写に必要な圧力（例えば特許文献１の方法と同じ熱転写方法を用いる場合は２５０ｇ／ｃｍ^２）に第一の転写シート２１及び第二の転写シート２２を加圧できるようにする。

また、特に図示はしないが、加熱・加圧ローラ１１，１１の内部には、温度調整可能なヒータが設けられていて、加熱・加圧ローラ１１，１１の表面温度を熱転写に必要な温度（同１３０℃前後）に加温できるようになっている。
なお、加熱・加圧ローラ１１，１１を熱転写に必要な温度（例えば１３０℃前後）まで加温できるのであれば、筐体１０、加熱・加圧ローラ１１，１１、駆動体Ｍ、調整部材１３等などで構成される熱転写装置の本体は、市販のラミネータを好適に用いることができる。

加熱・加圧ローラ１１，１１の搬送方向出口側には、二枚の平板１２１，１２２を対向配置した温度調整部材１２が配置される。
上方の金属板１２１の端縁は、その幅方向の全長が剥離補助部１２３として形成されている。なお、平板１２１の肉厚が薄く、第一の転写シート２１や第二の転写シート２２に傷をつけるおそれがあるような場合には、平板１２１の前記端縁を上方に折り曲げたり肉厚にするなどして、剥離補助部１２３を形成してもよい。
剥離補助部１２３は、（ｂ）に示すように、重ね合わされた状態で加熱・加圧ローラ１１，１１間に挿入され、温度調整部材１２の出口から搬出された第一の転写シート２１及び第二の転写シート２２のうち、上方の第一の転写シート２１の一端を把持して、剥離補助部１２３に沿って第一の転写シート２１を持ち上げることで、第一の転写シート２１と第二の転写シート２２との剥離を補助する。

温度調整部材１２を構成する平板１２１，１２２は、アルミやステンレス等の金属板で形成することができ、平板１２１，１２２間の隙間は、重ね合わせた第一の転写シート２１及び第二の転写シート２２の厚みとほぼ同じとしてある。このようにすることで、加熱・加圧ローラ１１，１１から搬出された第一の転写シート２１及び第二の転写シート２２が、上下の平板１２１，１２２によって重ね合わせた状態で温度調整部材１２の出口まで案内される。
なお、平板１２１，１２２間の隙間の寸法は、第一の転写シート２１及び第二の転写シート２２の種類の変更にともなう厚みの変化に応じて調整可能とすることが好ましいが、前記隙間の寸法の異なる複数の温度調整部材１２を準備しておき、最適な隙間の寸法の温度調整部材１２に交換できるように構成してもよい。

また、第一の転写シート２１及び第二の転写シート２２のそれぞれが平板１２１，１２２に接触することで、第一の転写シート２１及び第二の転写シート２２と平板１２１，１２２との間で熱の授受が行われる。すなわち、第一の転写シート２１及び第二の転写シート２２が加熱・加圧ローラ１１から温度調整部材１２を通過する間、第一の転写シート２１及び第二の転写シート２２が、第一の転写シート２１から第二の転写シート２２への印刷層又は機能層の熱転写を安定化する温度に保たれる。

そのため、温度調整部材１２の搬送方向の長さ（入口から出口までの長さ）Ｌは、平板１２１，１２２の熱伝導率及び肉厚（平板１２１，１２２の材質に関連する）、第一の転写シート２１及び第二の転写シート２２の搬送速度（加熱・加圧ローラ１１，１１の回転速度に関連する。例えば特許文献１の方法と同じ熱転写方法を用いる場合は、通過時間が１５秒程度になるように設定される）及び温度調整部材１２の温度勾配とから、前記印刷層又は前記機能層の熱転写が安定化できる最適な長さＬに設定される。

図２（ａ）は、温度調整部材１２の入口から出口までの第一の転写シート２１及び第二の転写シート２２の温度変化と入口から出口までの長さＬとの関係を示すグラフである。
三つのグラフ（符号I,II,IIIで示す）は、入口温度がそれぞれＴｉ_１，Ｔｉ_２，Ｔｉ_３（Ｔｉ_１＜Ｔｉ_２＜Ｔｉ_３）の場合で、Ｔ_０が出口での最適温度である。
それぞれの入口温度のパターンにおいて、出口において最適温度Ｔ_０に達する長さＬを求める。この例では、それぞれの長さＬをＬ１，Ｌ２，Ｌ３としたときに、各パターンにおける温度調整部材１２の出口温度が最適温度Ｔ_０になったことから、入口温度がＴｉ_１のときは長さＬをＬ１に、Ｔｉ_２のときは長さＬをＬ２に、Ｔｉ_３のときは長さＬをＬ３に設定すればよい。

印刷層、機能層の種類、第一の転写シート２１及び第二の転写シート２２の種類などに応じた最適な長さＬを得るためには、温度調整部材１２の長さＬは調整可能とするのが好ましい。長さＬの異なる複数の温度調整部材１２を準備しておき、最適な長さＬを有する温度調整部材１２に交換できるようにしてもよい。

図２（ａ）のグラフのように、温度調整部材１２の長さＬを、出口温度が最適温度Ｔ_０になるように設定しても、入口から出口までの温度勾配の態様によっては、前記印刷層又は前記機能層の熱転写が安定的に行われない場合がある。
図２（ｂ）は、温度調整部材１２の入口から出口までの第一の転写シート２１及び第二の転写シート２２の最適な温度勾配を示すグラフである。例えば、三つのグラフ（符号I,II,IIIで示す）のように、それぞれのパターンの入口温度Ｔｉと出口での最適温度Ｔ_０は同じであるが、前記印刷層又は前記機能層の熱転写を安定的に行える最適な温度勾配は、符号Ｉで示すものであるとする。
そのため、符号IIで示すパターンでは、入口側の冷却を促進しつつ出口側では保温して、温度勾配を符号Ｉで示すものに近づける必要があり、符号IIIで示すパターンでは、入口側での保温性を高めて、温度勾配を符号Iで示すものに近づける必要がある。

図３は、平板１２１，１２２に保温部１２１ａ，１２２ａと冷却部１２１ｂ，１２２ｂを併備させた温度調整部材１２の一例を示す斜視図である。
図３（ａ）の例では、平板１２１，１２２の入口側の肉厚を厚くしたり保温性の高い別部材を重ねるなどして入口側の保温性を高める一方で、出口側には冷却用のフィンを設けるなどして冷却性を高めている。
このようにすれば、図２（ｂ）の符号IIIに示す温度勾配を符号Ｉで示す温度勾配に近づけることができる。

図３（ｂ）の例では、平板１２１，１２２の入口側にフィンを形成しているが、フィンの大きさを入口側から出口側に向けて徐々に小さくすることで、急激な温度低下を抑制している。
このようにすれば、図２（ｂ）の符号IIに示す温度勾配を符号Ｉで示す温度勾配に近づけることができる。

このように、温度調整部材１２に保温部１２１ａ，１２２ａと冷却部１２１ｂ，１２２ｂを併備させることで、より高い熱転写の安定化と剥離の容易化を図ることが可能になる。

図４は本発明の熱転写装置の他の実施形態を説明する図である。
第一の転写シート２１及び第二の転写シート２２が方形状の場合、三角形状に尖った隅部から剥がした方が剥離しやすい。
この実施形態では、図４（ａ）に示すように、方形状の第一の転写シート２１及び第二の転写シート２２を、搬送方向（図１の矢印で示す方向）に対して斜めにして加熱・加圧ローラ１１，１１に挿入している。加熱・加圧ローラ１１，１１の入口側には、傾けた状態の第一の転写シート２１及び第二の転写シート２２が載置できる幅を備えた搬入ガイド１４が設けられ、かつ、加熱・加圧ローラ１１，１１の全長も傾けた状態の第一の転写シート２１及び第二の転写シート２２の全幅よりも大きいものを用いている。例えば、第一の転写シート２１及び第二の転写シート２２がＡ４サイズである場合は、これよりも大きいＡ３サイズ以上の幅を有する搬入ガイド１４及び加熱・加圧ローラ１１，１１を準備するとよい。
図４（ｂ）に示すように、方形状の第一の転写シート２１及び第二の転写シート２２を斜めに傾けて加熱・加圧ローラ１１，１１に挿入することで、温度調整部材１２の出口から、第一の転写シート２１及び第二の転写シート２２が三角形状に尖った隅部から搬出されることになる。そしてこの隅部から、第一の転写シート２１及び第二の転写シート２２を剥離すればよい。

図５は図４の熱転写装置の別の実施形態を説明するものである。
この実施形態では、方形状の第一の転写シート２１及び第二の転写シート２２を斜めに傾けて加熱・加圧ローラ１１，１１に挿入する代わりに、剥離補助部１２３が形成された温度調整部材１２の出口側の端縁を、搬送方向と直交する方向から傾斜させている。このようにすることで、図５（ｂ）に示すように、温度調整部材１２の出口からは方形状の第一の転写シート２１及び第二の転写シート２２が隅部から搬出され、図４の実施形態と同様に隅部から第一の転写シート２１及び第二の転写シート２２を剥離することが可能になる。

本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の説明により限定されるものではない。
例えば、温度調整部材１２にヒータを設け、このヒータによって温度調整を行うようにしてもよいし、加熱・加圧ローラ１１，１１の熱が温度調整部材１２に伝搬されるようにしてもよい。また、ヒータを複数に分割して各ヒータごとに温度調整を行うか、部分的にヒータを設けることで、保温部１２１ａ，１２２ａと冷却部１２１ｂ，１２２ｂを併備させることが可能になる。このようにヒータを設けたり加熱・加圧ローラ１１，１１の熱が温度調整部材１２に伝搬されるようにしたりすることで、例えば外気温が変化しても出口温度と温度勾配を最適に保つことが可能になる。
さらに、第一の転写シート２１及び第二の転写シート２２をそれぞれ一枚づつ重ね合わせた場合について説明したが、第一の転写シート２１又は第二の転写シート２２は二枚以上であってもよい。
さらに、上記の説明では温度調整部材１２は上下二枚の平板１２１，１２２を有するとして説明したが、上方の平板１２１又は下方の平板１２２のいずれか一方だけであってもよい。

本発明の熱転写装置は、特許第５２６５３０１号公報に記載された熱転写印刷方法に好適に適用が可能であるが、加熱・加圧して熱転写を行う他の熱転写印刷方法にも適用が可能である。また、印刷層の熱転写に限らず、接着剤層などの機能層の熱転写にも適用が可能である。さらに、Ｔシャツなどの被服やタオル、幟、旗などの布製品に限らず、紙や樹脂で形成されたシート、パネル又はポスターなど他の被転写部材への熱転写への適用も可能である。

（ａ）は、本発明の熱転写装置の全体構成を説明する斜視図、（ｂ）は本発明の熱転写装置の作用を説明する概略側面図である。本発明の温度調整部材の作用を説明する図で、（ａ）は温度調整部材の入口温度及び出口温度と搬送方向の長さとの関係を説明するグラフ、（ｂ）は温度調整部材の入口から出口までの温度勾配を示すグラフである。冷却部と保温部とを併備した温度調整部材の一例を示す斜視図である。方形状の第一の転写シート及び第二の転写シートをその隅部から搬出するための構成及びその作用を説明する斜視図である。図４の別の実施形態を説明する斜視図である。

１熱転写装置
１０筐体
１１加熱・加圧ローラ
１２温度調整部材
１２１，１２２平板
１２３剥離補助部
１３加圧力調整部材
１４搬入ガイド
２１第一の転写シート
２２第二の転写シート
Ｍ駆動体（モータ）
Ｌ温度調整部材の搬送方向の長さ

Claims

印刷層が形成された第一のシートに第二のシートを重ね合わせた状態で搬送しつつ加熱・加圧するように対向配置された少なくとも一対の加熱・加圧ローラを備え、前記第二のシートから前記第一のシートに機能層を熱転写するか又は前記第一のシートから前記第二のシートに前記印刷層を熱転写する熱転写装置のアタッチメントであって、
前記加熱・加圧ローラの出口側に配置され、前記第一のシート及び前記第二のシートの少なくとも一方と接触した状態で前記第一のシート及び前記第二のシートの搬送を案内するとともに、前記第一のシート及び前記第二のシートとの間で熱の授受を行い、前記第一のシート及び前記第二のシートの温度調整を行う温度調整部材と、
この温度調整部材の出口縁に沿って設けられ、前記第一のシート及び前記第二のシートとの剥離を補助する剥離補助部と、
を有することを特徴とする熱転写装置のアタッチメント。
前記温度調整部材が前記第一のシート及び前記第二のシートを冷却する冷却部と、前記第一のシート及び前記第二のシートを保温する保温部を併備することを特徴とする請求項１記載の熱転写装置のアタッチメント。
前記温度調整部材の前記搬送方向の長さを調整可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の熱転写装置のアタッチメント。
印刷層が形成された第一のシートと、この第一のシートに第二のシートを重ね合わせた状態で加熱・加圧することで、前記第二のシートから前記第一のシートに機能層を熱転写するか又は前記第一のシートから前記第二のシートに前記印刷層を熱転写する熱転写装置において、
重ね合わせた状態の前記第一のシート及び前記第二のシートを通過させつつ、前記第一のシート及び前記第二のシートを加熱・加圧するように対向配置された少なくとも一対の加熱・加圧ローラと、
前記加熱・加圧ローラの出口側に配置され、前記第一のシート及び前記第二のシートの少なくとも一方と接触した状態で前記第一のシート及び前記第二のシートの搬送を案内するとともに、前記第一のシート及び前記第二のシートとの間で熱の授受を行い、前記第一のシート及び前記第二のシートの温度調整を行う温度調整部材と、
この温度調整部材の出口縁に沿って設けられ、前記第一のシート及び前記第二のシートとの剥離を補助する剥離補助部と、
を有することを特徴とする熱転写装置。