JP3806047B2

JP3806047B2 - 加飾成形体及びその製造方法

Info

Publication number: JP3806047B2
Application number: JP2002057900A
Authority: JP
Inventors: 治美平野
Original assignee: 株式会社箔栄社
Priority date: 2002-03-04
Filing date: 2002-03-04
Publication date: 2006-08-09
Anticipated expiration: 2022-03-04
Also published as: JP2003251999A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加飾成形体及びその製造方法に関し、更に詳しくは、基体表面に対して施された加飾面の模様が違和感なく連続して視認される加飾成形体及びその製造方法に関する。
本発明は、自動車のステアリングホイール、釣竿、スキーストック、ゴルフシャフト等の曲面体への加飾等に幅広く利用できる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、図１０に示すように、水面１に浮かべた転写フィルム２にステアリングホイール３を押し付けることにより、そのステアリングホイール３の芯金４を囲撓する樹脂製基体５に対して、転写フィルム２の印刷模様層６にある装飾模様、絵柄、図柄、色彩等の美観を高める装飾表現（本発明ではこれらを総称して模様という。）を転写して、図１２に示すように、加飾面Ｓを形成する、いわゆる水圧転写技術は、特開平１１−１２４０４２号公報及び特開２００１−２７７７９０号公報等により公知である。
【０００３】
水圧転写技術によると、図１３に示すように、まず、転写フィルム２が水圧で曲面を有する成形体である基体５に押し付けられて張り付き、水面の直下で基体５と密着する。次いで、基体５を水中から引き上げれば、図１４に示すように、前記基体５の表面は転写フィルム２の他の構成要素であるクリア塗料層８を介して印刷模様層６により加飾され、ステアリングホイール３を握ったときに滑らかな感触が得られるとともに意匠効果が高まる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、公知技術においては、水面直下で転写フィルム２の両端部側を合体させる過程を経ているので、図１４に示すように、印刷模様層６の両端部６ａ、６ｂを突き合わせたとき、それらの両端部６ａ、６ｂを繋ぎ合わせたような継ぎ目１４ができる。その結果、図１５に示すように、両端部６ａ、６ｂでは模様Ｐそのものの途中が切れて不連続模様になったり寄木細工のように模様が不連続に変化したりして模様に切れ目Ｐａが入るという問題がある。そこで模様Ｐが連続して見えるように種々工夫が凝らされているが、基体５を転写フィルム２に押し付ける過程で転写フィルム２がその水面１の近くで、基体５に対して矢印Ｅに示すように伸張し（図１３を参照）、模様Ｐの模様が伸張したり、薄く見えたりする不具合や、前記継ぎ目１４に気泡９が入ったりする不具合等が生じるため不連続模様の解消は困難であった。
【０００５】
このように印刷模様層６の継ぎ目１４で模様Ｐが不連続になると、その模様Ｐが不自然に見え、加飾の効果が半減するという問題がある。そこで公知技術においては継ぎ目１４がステアリングホイールの下側面に来るようにして意匠性の低下を抑えたり（特開平１１−１２４０４２号公報）、同じく継ぎ目１４が内側面に来るようにして模様の不自然さが目立たないようにしたりしている（特開２００１−２７７７９０号公報）。
【０００６】
しかしながら、これらの対策は上記問題を根本的に解決するものではなく、表裏面が存在しないもの、例えば、釣竿やゴルフシャフト等に対しては、前記継ぎ目を見えないようにしたり、目立たないようしたりすることが困難である。
本発明は、上記課題を解決するものであり、基体表面に対して施された加飾面の模様が違和感なく連続して視認される加飾成形体及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者は、基体表面に対して印刷フィルムが密着するように追随させて印刷を施すという水圧転写技術の利点をそのまま活かしながら、曲面に施された加飾面の模様が途切れるという問題を解消できないか、検討したところ、水圧転写法に対して別の印刷手段、特にインクジェット印刷法を付加すればよいという事実を見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
本発明の加飾成形体は、水圧転写印刷加飾面と、該水圧転写印刷加飾面に連設され、該水圧転写印刷加飾面の模様に連続する模様を有するインクジェット印刷加飾面とを備えることを特徴とする。
本発明では、上記水圧転写印刷加飾面と、上記インクジェット印刷加飾面との合計面積のうちの６０〜９９％が該水圧転写印刷加飾面であり、１〜４０％が該インクジェット印刷加飾面である加飾成形体とすることができる。
また、上記インクジェット印刷加飾面は、上記水圧転写印刷加飾面の端縁部が擦過されて形成されたぼかし面に連設して形成されている加飾成形体とすることができる。
本発明の加飾成形体の製造方法は、水圧転写フィルムを水面に静置し、該水圧転写フィルムに被加飾曲面を有する成形体を圧接し、該被加飾曲面に該水圧転写フィルムを転写して水圧転写印刷加飾面を形成する水圧転写印刷工程と、該水圧転写印刷加飾面の端縁部を擦過し、ぼかし面を形成するぼかし面形成工程と、該ぼかし面及び該被加飾曲面のうちの該水圧転写印刷加飾面が形成されていない部分にインクジェット印刷し、該水圧転写印刷加飾面の模様に連続する模様を有するインクジェット印刷加飾面を形成するインクジェット印刷工程と、をこの順に備えることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、ステアリングホイールを構成するリング状芯金を囲撓する樹脂製基体の加飾に本発明を具体化した実施態様について詳述し、次いで、その方法で得られた基体の加飾構造について説明する。
最初にステアリングホイール、転写フィルム、水圧転写装置及びインクジェット印刷手段を準備する。
【００１０】
（１）ステアリングホイール
図１に示すように、この実施態様に適用されるステアリングホイール３は、ステアリングシャフト（図示なし）の先端部が嵌合されるボス１０と、そのボス１０から放射方向に向かって外方に延びる３本のスポーク１１と、それらのスポーク１１の先端部にボス１０と同心円状に固定されるリング状の中空芯金４とを備え、スポーク１１のうち左右側に存在する２本の左右スポーク１１ａ、１１ｂと芯金４との接合部分が左右握り部１２ａ、１２ｂになっている。そして左右握り部１２ａ、１２ｂ間の芯金４にはポリオレフィン系エラストマーを成形して得た基体５が外皮として被覆されている。
【００１１】
（２）水圧転写印刷
水圧転写装置は、図２に示すように転写水槽１３と、その中に張られた水Ｗの水面１上に転写フィルム２を供給する供給装置（図示せず）と、転写水槽１３上にステアリングホイール３を搬送する搬送装置（図示せず）と、水Ｗの中にステアリングホイール３を押し込んだり水Ｗの中から引き上げたりする昇降装置（図示せず）とから構成されている。尚、転写フィルム２は、巻取りローラから長尺状に順次引き出して水面１上に供給したり、所定の長さに切断して水面１上にセットしたりすることが可能となっている。
【００１２】
転写フィルム２は、図９に示すように、水溶性又は水膨潤性ベースフィルム（以下、水溶性ベースフィルムと称する。）７の上に印刷模様層６とクリア塗料層８とを順次積層させることにより形成されている。水溶性ベースフィルムは公知のものであり、例えば、ポリビニルアルコールを主成分とし、これにポリアクリル酸アミドや他の水溶性高分子、でんぷん、ゼラチン、にかわ等の副成分を混合して得た厚さ１０〜１００μｍのフィルムである。ポリビニルアルコールの重合度、ケン化度及びでんぷん等の添加量などを所定の範囲内にすることにより水溶性ベースフィルム７の転写印刷時に必要な機械的強度、水溶性及び変形度が調節されている。
【００１３】
印刷模様層６は、バインダー樹脂を含有し着色剤を含有する又は含有しない印刷インキにより、まず水溶性ベースフィルム７に対して下刷り印刷層を形成した後、その下刷り印刷層の上に着色剤を含有する油性の印刷インキを用いて模様を印刷することにより、水溶性ベースフィルム７の上に印刷模様層６が形成される。この際、印刷インキとして架橋型の印刷インキを用いることで、水圧転写の際の水面におけるインクの流出を低減することができる。模様としては基体５の加飾に相応しい模様で、例えば木目模様、石目模様、チェック模様、豹柄模様、木の葉模様、樹皮模様等が選ばれ、それらはグラビア印刷、平板印刷、凸版印刷、スクリーン印刷等の印刷法により前記水溶性ベースフィルム７上に印刷される。
【００１４】
クリア塗装層８は、基体５に対して印刷模様層６を接合し易くするとともに印刷模様層６の保持と延展性を図る油性の塗膜であり、バインダー樹脂を有機溶媒に混合することにより得られる。バインダー樹脂としては、基体５が成形されている原料樹脂の種類によっても異なるが、基体５がポリオレフィンからできている場合、例えば、２−メトキシエチルメタクリレートのようなアルコキシアルキルメタクリレート、塩素化ポリオレフィン及び重合性不飽和基含有ビニル化合物からなる重合体が使用される。またクリア塗装層８には無機繊維、可塑剤、顔料等、通常の塗料に添加される公知の添加剤が混入される。
【００１５】
（３）インクジェット印刷
インクジェット印刷手段は、例えば、図３に示すように、種々の模様Ｐや加飾される基体５の大きさやセット位置等の制御情報が入力されるコンピュータ１８と、そのコンピュータ１８により演算処理された出力情報により作動する印刷装置１９とから基本的に構成されている。コンピュータ１８に記憶される模様Ｐは、コンピュータ１８自体に予め入力されている模様製作アプリケーションを利用して創作したものであってもよいし、別個に作成した転写フィルム２の印刷模様層６に施されている模様Ｐをスキャナー２０又はデジタルカメラ２１等の画像処理手段を介して入力したものであってもよい。
【００１６】
印刷装置１９はコンピュータ１８からの出力情報を受送信するコントローラ２２と、そのコントローラ２２の指令によりインクジェットノズル２３を所定の位置に変位させて同ノズル２３から所定のインク乃至染料（以下、インクと称する。）２４を噴射するアクチュエータ２５とから構成される。
【００１７】
尚、インクジェット印刷をする場合において、模様Ｐの種類によっては水圧転写された模様Ｐとインクジェット印刷された模様Ｐｊがずれないように、インクジェット印刷を開始するに先立って基体５に転写された模様Ｐの位置をデジタルカメラ２１等により画像処理することにより、インクジェットノズル２３の噴射位置を調整することもできる。
本発明に使用されるインクジェット印刷手段は、前記のように構成されていなくても、インクジェットノズル２３から基体５上に噴出されたインク２４が転写フィルム２の模様Ｐと実質上同一の模様Ｐｊ、色彩、色調を作画できれば、いかなるインクジェット印刷手段でも使用可能である。
【００１８】
（４）水圧転写印刷の方法
水圧転写により、転写フィルム２を基体５に転写するに先立って基体５の外周面にあるバリをカッター、研削リーマー（いずれも図示なし）等により削り取って、被加飾面Ｓｏを滑らかにしておく。そして、図１０に示すように、転写水槽１３に浮かべた転写フィルム２の上方にステアリングホイール３をその回動面が転写フィルム２の延展方向を向くとともに、水面に対して一定の角度（図１０においては９０°）がつくようにセットして、ホイールを回動させつつ水没させてもよいが、この実施態様においては、図２に示すように、ステアリングホイール３を、ボス１０及びスポーク１１等による凸部側が水面側を向くようにして転写水槽１３の水面１上の転写フィルム２に対して押し付ける方法を採用する。
【００１９】
この場合、転写フィルム２は、所定の長さに切断した短尺物であってもよいし、リール（図示なし）に巻かれた長尺物であってもよいが、この実施態様においては、ステアリングホイール３を転写フィルム２に押し付けるとき、ステアリングホイール３の基体５に転写フィルム２が回り込み易くするために、転写フィルム２の中央部に切欠き部２ａを設けておく（この転写フィルム２を上面からみた形状はドーナツ状である。）。尚、転写フィルム２は、それを構成する水溶性ベースフィルム７が下面側になりクリア塗料層８が上面側になるように、水面１に浮かべられる。また、基体５に水圧転写する際には、図１１に示すように、ステアリングホイールの中心部に、比重の軽い略円盤状の発泡体Ｆ等の水圧転写補助材を備え付けて、模様を加飾することができる。この場合、ホイールのスポーク１１、１１ａ及び１１ｂ等の凸部により生じる水流を、発泡体Ｆによって緩和させることができ、この水流により転写フィルム２がスポーク１１等に引き寄せられ、転写フィルム２が重なったり、伸張したり、皺になるなどの不具合を低減することができ、より均質な加飾面を形成することができる。
【００２０】
次に、ステアリングホイール３を転写フィルム２に押し付けることになるが、それに先立って転写フィルム２のクリア塗料層８に有機溶剤、例えば、シンナーを噴霧して表面を軟化させておくとともに基体５に対する濡れ性を高めておく。この際、水面で軟化した転写フィルム２における周辺部の印刷模様層６の印刷インキの流出を低減するため、予め転写フィルム２における各々の端の少なくとも内周の端から３０％以内（好ましくは５〜２０％）の周辺部に架橋型のインキを含有させておくこともできる。
次いで、ステアリングホイール３をゆっくりと水没させると、ステアリングホイール３が降下するにつれて転写フィルム２が水圧を受けて基体５の表面に接触し、クリア塗料層８が基体５の表面に密着し、それに伴って印刷模様層６の模様Ｐが前記表面である被加飾面Ｓｏに転写される。尚、本発明においては基体５の表面のみを加飾するものであるから、ステアリングホイール３の左右握り部１２ａ、１２ｂ等の表面に転写フィルム２が接合しないように、前記表面に離型材を当てたりシンナーを付着させない手段を講じたりしておく。
【００２１】
続いて、ステアリングホイール３を水Ｗの中から引き上げて基体５の表面に転写された転写フィルム２に溶解せず残った水溶性ベースフィルム７を洗い落とした後、基体５を乾燥する。更に、意匠性を向上させるために前記印刷模様層６の上に透明なトップコート層を薄く被覆してもよい。このようにして、図４に示すように、基体５上にクリア塗料層８と印刷模様層６とが順次積層して被覆されたステアリングホイール３が得られ、その上面側に転写フィルム２の両端が当接する継ぎ目１４ができる。その結果、上述したように転写フィルム２の両端部２ａ、２ｂを跨ぐ印刷模様層６の模様Ｐに切れ目Ｐａができる。
【００２２】
（５）ぼかし面の形成及びインクジェット印刷の方法
切れ目Ｐａがある基体５の上面側を、磨き砂、コンパウンド研磨材、サンドペーパー等を使用して擦過して切れ目Ｐａを含む模様Ｐの一部分（印刷模様層６の端縁部）をぼかした状態にする、いわゆる「ぼかし面」１５を形成する（図５参照）。そして、そのぼかし面１５の上に、図３に示したインクジェット印刷手段を使用してインクジェット印刷を行う。すると、図６、図７に示すように、アクチュエータ２５のインクジェットノズル２３からコンピュータ１８及びコントローラ２２の指令に基づいてインク２４が噴射され、ぼかし面１５上に模様Ｐｊ（インクジェット印刷層１６）が形成される。この模様Ｐｊは水圧転写された模様Ｐと連続し、それら模様Ｐ、Ｐｊには従来技術の加飾ステアリングホイールの基体において視認された切れ目が全く認められない。
【００２３】
また、本発明のようにインクジェットノズル２３が水平方向に往復運動するようなインクジェット印刷手段を使用する場合、上面が円弧面になっている基体５に対してインク２４を噴出することになるので、基体５上に印刷された模様Ｐｊは基体５の外方にゆくにつれて幾分伸ばされる傾向にある。いわゆる模様の流れが起こる。
【００２４】
そこで本発明においては、図７に示すように、基体５の長手方向に直交する方向の印刷幅Ｄを所定の範囲に収まるように制御することにより模様Ｐｊの流れの影響が転写印刷により形成された模様Ｐに及ばないようにする。本発明では、水圧転写印刷加飾面と、インクジェット印刷加飾面との合計面積のうちの６０〜９９％（好ましくは７０〜９０％）が水圧転写印刷加飾面であり、１〜４０％（好ましくは１０〜３０％）がインクジェット印刷加飾面となるように、前記印刷幅Ｄを厳密に制御できるようにしている。インクジェット印刷で加飾されたインクジェット加飾面が４０％を超えると模様Ｐｊが大きく流れて転写印刷により形成された模様Ｐに影響し、逆に１％未満になると前記切れ目Ｐａを完全には解消できない。
【００２５】
更に、印刷範囲内において印刷幅Ｄ（図７参照）を定める場合、模様Ｐの種類を考慮しなければならない。即ち模様Ｐの流れがある程度許容される場合とそうでない場合がある。例えば、図３に示した印刷模様層６ｘの模様Ｐが木目模様である場合、その模様は基体５の長手方向に添って延びるので、インクジェット印刷により描かれた模様Ｐｊはある程度流れてもよいが、同じく印刷模様層６ｙのように模様Ｐが点在している場合、模様Ｐｊが流れると不自然さが目立つ。水圧転写法では水面１に近い部位に転写された模様Ｐも僅かに伸びるので、一見模様Ｐが流れたようになる。このように流れたようになる模様Ｐにインクジェット印刷により若干流れた模様Ｐｊを接合する場合、インクジェット印刷では、模様Ｐの長さと模様Ｐｊの長さの割合を調整する手法を採用することにより前記の不自然さは緩和される。
【００２６】
（６）加飾成形体
以上のようにして基体５の被加飾面Ｓｏを水圧転写印刷法及びインクジェット印刷法により加飾して加飾面Ｓが得られたら基体５を乾燥する。乾燥は通常の熱可塑性樹脂の乾燥条件と略同じ条件、即ち７０〜９０℃で１０〜３０分間加熱することにより実施される。基体５の加熱後には水圧転写により得られた転写加飾面Ｓｂとインクジェット印刷により得られたインクジェット加飾面Ｓａは、ほぼ同化している。そこで、図８に示すように、加飾面Ｓの上にトップコート層１７を施すと、成形体である基体５は、その表面である曲面に水圧転写された転写加飾面Ｓｂと、その転写加飾面Ｓｂの模様Ｐと実質的に同一の模様Ｐｊがインクジェット印刷されたインクジェット加飾面Ｓａとを有する加飾成形体となり、転写加飾面Ｓｂ及びインクジェット加飾面Ｓａのそれぞれに施されている模様Ｐ、Ｐｊが連続して視認されるようになる。
【００２７】
本発明はその根本的技術思想を踏襲して発明の効果を著しく損なわない限度において前記実施態様の一部分を変更し、例えば、次のように実施できる。
▲１▼本発明をステアリングホイール以外にゴルフシャフト、ストック、特にスキーストック、機械・器具のハンドル、特に自転車のハンドル、ドアの取手、家具の取手や脚部等、種々の曲面を有する成形体の加飾に適用できる。
▲２▼しかしながら、長さが約２０ｃｍを超える成形体の加飾に適用すると、転写フィルム２が伸張して模様が流れるので、図９に示すように、成形体５を転写フィルム２の上に横置きにして転写する。
▲３▼水圧転写する過程で基体５の被加飾面Ｓを転写フィルム２で略完全に囲撓して継ぎ目１４の間隔を極力狭くする必要はない。切れ目Ｐａの存在する領域をインクジェット印刷法によるインクジェット加飾面Ｓａを以って被覆できる範囲内において前記間隔を所定の範囲まで広げることが可能になり、その分水圧転写作業を効率化できる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の加飾成形体は、水圧転写により生じる模様の切れ目が、インクジェット印刷による模様により被覆されているため、基体表面に対して施された加飾面の模様が違和感なく連続して視認され、意匠性に優れる。
本発明の加飾成形体の製造方法によれば、曲面を有する基体表面へ、模様の切れ目が全く視認できないほど綺麗に、且つ違和感なく連続して視認できる加飾面を容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】加飾される一成形体の部分破断平面図である。
【図２】水圧転写工程を示す断面図である。
【図３】インクジェット印刷工程を示す構成図である。
【図４】加飾成形体の一部分を示す部分破断平面図である。
【図５】切れ目消去工程で得られた加飾成形体の断面図である。
【図６】インクジェット印刷工程で得られた加飾成形体の断面図である。
【図７】本発明に係る加飾成形体の一部分を示す上面図である。
【図８】トップコート仕上げされた本発明に係る加飾成形体の断面図である。
【図９】本発明に係る他の実施態様を示す要部断面図である。
【図１０】従来技術に係る水圧転写工程を示す断面図である。
【図１１】本発明に係る水圧転写工程を上方から見た場合の平面図である
【図１２】水圧転写工程で得られた転写模様を示す部分平面図である。
【図１３】水圧転写工程で成形体が水圧転写される過程を示す断面図である。
【図１４】水圧転写法により得られる加飾成形体の断面図である。
【図１５】加飾成形体の模様に切れ目が生じている様子を示す部分平面図である。
【符号の説明】
１：水面、２：転写フィルム、２ａ：端部、２ｂ：端部、３：ステアリングホイール、４：芯金、５：基体、６：印刷模様層、６ｘ：印刷模様層、６ｙ：印刷模様層、７：水溶性ベースフィルム、８：クリア塗料層、９：気泡、１０：ボス、１１：スポーク、１１ａ：左スポーク、１１ｂ：右スポーク、１２ａ：左握り部、１２ｂ：右握り部、１３：転写水槽、１４：継ぎ目、１５：ぼかし面、１６：インクジェット印刷層、１７：トップコート層、１８：コンピュータ、１９：印刷装置、２０：スキャナー、２１：デジタルカメラ、２２：コントローラ、２３：インクジェットノズル、２４：インク、２５：アクチュエータ、Ｓ：加飾面、Ｓｏ：被加飾面、Ｓａ：インクジェット加飾面、Ｓｂ：転写加飾面、Ｅ：矢印、Ｆ：発泡体、Ｐ：模様、Ｐｊ：模様、Ｐａ：切れ目、Ｗ：水。

Claims

水圧転写印刷加飾面と、該水圧転写印刷加飾面に連設され、該水圧転写印刷加飾面の模様に連続する模様を有するインクジェット印刷加飾面とを備えることを特徴とする加飾成形体。
上記水圧転写印刷加飾面と、上記インクジェット印刷加飾面との合計面積のうちの６０〜９９％が該水圧転写印刷加飾面であり、１〜４０％が該インクジェット印刷加飾面である請求項１記載の加飾成形体。
上記インクジェット印刷加飾面は、上記水圧転写印刷加飾面の端縁部が擦過されて形成されたぼかし面に連設して形成されている請求項１又は２に記載の加飾成形体。
水圧転写フィルムを水面に静置し、該水圧転写フィルムに被加飾曲面を有する成形体を圧接し、該被加飾曲面に該水圧転写フィルムを転写して水圧転写印刷加飾面を形成する水圧転写印刷工程と、該水圧転写印刷加飾面の端縁部を擦過し、ぼかし面を形成するぼかし面形成工程と、該ぼかし面及び該被加飾曲面のうちの該水圧転写印刷加飾面が形成されていない部分にインクジェット印刷し、該水圧転写印刷加飾面の模様に連続する模様を有するインクジェット印刷加飾面を形成するインクジェット印刷工程と、をこの順に備えることを特徴とする加飾成形体の製造方法。