JP5015486B2 - 被転写体に模様を転写する転写方法とこの方法に使用する転写用シート - Google Patents

Description

本発明は、圧力差を利用して転写用シートの模様を、ステアリングホイール等の立体的な被転写体の表面に転写する方法と、この方法に使用する転写用シートに関する。

高級車には、木製のステアリングホイールが使用される。木製のステアリングホイールは、高級な木材を円形に加工して内部に金属製の芯材を埋設している。この構造のステアリングホイールは、天然木に独特の美しい木目柄の模様を表面に装飾する。天然木として、メープルやウォールナットを使用している。これ等の天然木は、美しい木目柄のものとそうでないものとがある。極めて美しい木目柄である一級品の天然木を使用して製作されるステアリングホイールと、三級品の天然木を使用して製作されるステアリングホイールでは、製造工程は同じであっても、ステアリングホイールとしての商品価値は著しく異なる。三級品の天然木を使用して、一級品のステアリングホイールとするために、天然木の表面に、美しい木目柄を転写する転写方法が提案されている。

転写方法として、水圧転写法で模様を付着する方法（特許文献１参照）と、転写用シートを使用して表面に木目柄を転写する真空成形法とが開発されている。
特開２００１-２７７９０号公報

水圧転写法は、水面にインクを木目柄に浮かせてこれをステアリングホイール表面に付着させる。この方法は、転写フィルムのようにシワによる模様の品質低下がない。ただ、この方法はステアリングホイールの表面に綺麗に木目柄を付着するのは極めて難しい。また、この方法は、転写フィルムに比較して木目柄を安定して付着するのが難しく、剥がれないように綺麗に木目柄を転写するのが難しい。このため、能率よく高級なステアリングホイールを安価に量産できない欠点がある。

また、水圧転写法の最大の欠点は、転写環境に水を使用するので、水濡れを嫌う素材には使用できない。たとえば、木材の表面に模様を水圧転写すると木材が吸湿して綺麗な模様にできない欠点がある。

これに対して、転写用シートを使用する真空成形法は、水を使用しないで模様を転写できる。模様を転写する従来の転写用シートは、基材シートとして、塩化ビニル系樹脂やポリオレフイン系樹脂、ポリエステル系樹脂シートを使用している。基材シートの表面には、アクリル系等の離型層を介してインク層を印刷している。この転写用シートを使用して、例えばステアリングホイールに模様を転写すると、転写用シートを円形ステアリングホイールの全周に密着できず、ステアリングホイール表面の一部にしか模様を転写できない。さらに、この転写用シートは、ステアリングホイールに広い面積で接触させると、一部でシワができ、模様が不連続になって綺麗な模様を転写できない。このため、従来の転写用シートは、ステアリングホイールのように円柱状の被転写体の表面に、綺麗に模様を転写できない。

本発明の第１の目的は、この欠点を解決すること、すなわち、ステアリングホイール等のように、立体形状の被転写体の表面に広い面積で密着されて、綺麗に模様を転写できる転写方法と転写用シートを提供することにある。

さらに、ステアリングホイールのように、著しく伸縮して模様を転写する転写用シートは、基材シートに印刷してインク層を積層し、また積層したインク層を伸縮する基材シートから剥離させるのが極めて難しい。とくに、基材シートに伸縮できるウレタンエラストマーシートを使用し、離型層にシリコンやアクリル樹脂を使用すると、離型層が伸縮に追従できない。また、伸縮性に追従できるように、離型層にオイルワックスにウレタン樹脂を積層した層を使用すると、経時的に剥離できなくなる欠点がある。したがって、従来の転写用シートは、基材シートに伸縮性のあるウレタンエラストマーシートを使用しても、インク層の模様を綺麗に被転写体の表面に転写できない欠点がある。

本発明の第２の目的は、基材シートを伸縮させながら被転写体の表面に綺麗に模様を転写できる転写方法と転写用シートを提供することにある。

本発明の被転写体に模様を転写する転写方法は、真空成形法により転写用シート２の被転写体１側を減圧することで、被転写体１の表面に転写用シート２を密着させて、転写用シート２のインク層２４を被転写体１に転写する。この転写方法は、転写用シート２として、破断時伸度を３０％以上として弾性回復率を１０％以下とするウレタンエラストマーシートからなる基材シート２１の表面に、ビニル系の離型層２２を介して、ウレタン系のインク層２４を設けてなる転写用シート２を使用し、転写用シート２として、離型層２２とウレタンエラストマーシートからなる基材シート２１との間に、アクリル樹脂とメラミン樹脂とポリエステルポリオール樹脂とシリコン樹脂の少なくともひとつを含む離型処理層２３を設けているシートを使用する。転写方法は、この転写用シート２を被転写体１の表面に密着させる状態で、転写用シート２を加熱して、インク層２４を被転写体１の表面に転写し、ウレタンエラストマーシートからなる基材シート２１と離型層２２との界面で剥離して、インク層２４と離型層２２を被転写体１の表面に積層してウレタンエラストマーシートの基材シート２１を除去する。

本発明の被転写体に模様を転写する転写方法は、被転写体１の表面に密着する転写用シート２を８０〜１２０℃に加熱して、インク層２４を被転写体１に転写することができる。

本発明の被転写体の表面に模様を転写する転写方法は、ビニル系の樹脂である離型層２２に、ウレタン樹脂を混合することができる。

本発明の被転写体に模様を転写する転写方法は、転写用シート２に設けている離型層２２の膜厚を、０．１μｍ以上であって、２０μｍ以下とすることができる。

本発明の被転写体に模様を転写する転写方法は、転写用シート２に設けているインク層２４の膜厚を、０．１μｍ以上であって、１００μｍ以下とすることができる。

本発明の被転写体に模様を転写する転写方法は、転写用シート２に設けている離型処理層２３の膜厚を、０．１μｍ以上であって、２０μｍ以下とすることができる。

本発明の被転写体に模様を転写する転写用シートは、真空成形法により被転写体１側を減圧することで、被転写体１の表面に圧力差で密着させて、離型層２２を介して表面に設けているインク層２４を被転写体１の表面に転写する。転写用シートは、破断時伸度が３０％以上であって弾性回復率が１０％以下であるウレタンエラストマーシートからなる基材シート２１の表面に、ビニル系の離型層２２を介して、ウレタン系のインク層２４を設け、離型層２２とウレタンエラストマーシートからなる基材シート２１との間に、アクリル樹脂とメラミン樹脂とポリエステルポリオール樹脂とシリコン樹脂の少なくともひとつを含む離型処理層２３を設けている。転写用シートは、被転写体１の表面に密着される状態で加熱されて、インク層２４が被転写体１の表面に転写される。さらに、転写用シートは、ウレタンエラストマーシートからなる基材シート２１と離型層２２との界面で剥離されて、インク層２４と離型層２２を被転写体１の表面に積層してウレタンエラストマーシートの基材シート２１を除去する。

本発明の被転写体に模様を転写する転写用シートは、ビニル系の樹脂である離型層２２に、ウレタン樹脂を混合することができる。

本発明の被転写体に模様を転写する転写用シートは、離型層２２の膜厚を、０．１μｍ以上であって、２０μｍ以下とすることができる。

本発明の被転写体に模様を転写する転写用シートは、インク層２４の膜厚を、０．１μｍ以上であって、１００μｍ以下とすることができる。

本発明の被転写体に模様を転写する転写用シートは、離型処理層２３の膜厚を、０．１μｍ以上であって、２０μｍ以下とすることができる。

本発明の請求項１の転写方法と請求項６の転写用シートは、たとえばステアリングホイール等の立体形状の被転写体の表面に、広い面積で密着して、綺麗に模様を転写できる特徴がある。それは、本発明が、転写用シートとして、破断時伸度を３０％以上として弾性回復率を１０％以下とするウレタンエラストマーシートからなる基材シートの表面に、ビニル系の離型層を介して、ウレタン系のインク層を設けているために、ウレタンエラストマーシートの基材シートとウレタン系のインク層を伸縮させて、ステアリングホイール等の被転写体の表面に広い面積で密着でき、さらに、ビニル系の離型層を介してウレタン系のインク層を基材シートのウレタンエラストマーシートに積層しているために、インク層を簡単かつ容易に、しかもスムーズに綺麗に基材シートのウレタンエラストマーシートから剥離できるからである。とくに、ウレタンエラストマーシートの基材シート表面に、ビニル系の離型層を介してウレタン系のインク層を設けているので、離型層の伸縮追従性と離型安定性と耐久性を著しく向上できる。このため、基材シートのウレタンエラストマーシートを大きく伸縮させる状態でインク層のウレタンエラストマーシートからの剥がれを防止でき、転写する状態ではインク層を安定して綺麗に被転写体に転写でき、さらに転写用シートの離型性の経時的な劣化を防止して、製造後に時間が経過しても、模様を安定して転写できる特徴がある。また、ビニル系の離型層にウレタン系のインク層を積層しているので、インク層を印刷する安定性にも優れ、模様を高品質な状態でウレタンエラストマーシートの基材シートに印刷し、さらに印刷された模様を綺麗に被転写体の表面に転写できる特徴がある。

さらに、請求項１の転写方法と請求項６の転写用シートは、基材シートを伸縮性の優れたウレタンエラストマーシートとするので、ステアリングホイールのように大きく伸縮できるものしか広い面積で密着できない被転写体の表面にも、広い面積で密着して、模様を綺麗に転写できる。とくに、この転写方法と転写用シートは、基材シートとインク層の両方をウレタン系とするので、両方の伸縮性を向上して、ステアリングホイール等の被転写体に広い面積で転写できる。また、基材シートとインク層の両方をウレタン系とする転写用シートは、インク層と基材シートの表面エネルギーが大きくなって接着力が強くなり、スムーズな剥離を著しく難しくするが、本発明は、ウレタンエラストマーシートの基材シートとウレタン系のインク層との間に、ビニル系の離型層を配設して、基材シートのウレタンエラストマーシートをインク層からスムーズに剥離する。このため、基材シートのウレタンエラストマーシートを簡単に剥離しながら、転写用シートをステアリングホイール等の被転写体に広い面積で転写できる極めて優れた特徴を実現する。

本発明の請求項２の転写方法は、被転写体の表面に密着する転写用シートを８０〜１２０℃に加熱して、インク層を被転写体に転写するので、インク層を転写する状態で、ウレタンエラストマーシートの基材シートをよりスムーズに被転写体から剥離できる特徴がある。

本発明の請求項３の転写方法と請求項７の転写用シートは、ビニル系の樹脂である離型層２２に、ウレタン系樹脂を混合している。この転写用シートは、ビニル系の樹脂とウレタン樹脂の混合比率を調整して、離型層の伸縮追従性と、インク層の剥離安定性と、耐久性を最適な状態に調整できる。

さらに本発明の請求項１の転写方法と請求項６の転写用シートは、ビニル系の離型層と基材シートのウレタンエラストマーシートとの間に、アクリル樹脂とメラミン樹脂とポリエステルポリオール樹脂とシリコン樹脂の少なくともひとつを含む離型処理層を設けているので、この離型処理層によって、ウレタンエラストマーシートの基材シートをよりスムーズに剥離できる特徴がある。

以下、本発明の実施例を面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための被転写体に模様を転写する転写方法とこの方法に使用する転写用シートを例示するものであって、本発明は転写方法と転写用シートを以下のものに特定しない。

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

図１は転写用シート２の断面図を示す。この図の転写用シート２は、図において上から順番に、ウレタンエラストマーシートの基材シート２１／離型処理層２３／離型層２２／インク層２４／接着剤層２５を積層して設けている。

基材シート２１は、転写時の加熱で溶融せず、破断時伸度が常温で３０％以上、好ましくは１３０％以上で、かつ弾性回復率が１０％以下のウレタンエラストマーシートとする。基材シート２１のウレタンエラストマーシートには、好ましくは日本マタイ株式会社製の「エスマーＵＲＳ」を使用する。このウレタンエラストマーシートの基材シートは、転写時の加熱で溶融せず、常温で真空成形される際、局部的な伸延に対して、耐屈曲性や引き裂き性に優れた特性がある。

基材シートであるウレタンエラストマーシート２１の破断時伸度を３０％以上とするのは、破断時伸度がこれより小さいと、ステアリングホイールのような円柱状の被転写体の全面にインク層２４を転写できないからである。また、基材シートのウレタンエラストマーシートは、単に破断時伸度が大きいのみのものは好ましくない。それは、凹凸のあるステアリングホイール等の被転写体が、伸長する部分では充分に延びて被転写体の立体曲面に密着するが、たとえばステアリングホイールのように円柱状の被転写体にあっては、その裏面のように、収縮させる部分では収縮しないでシワになって、綺麗な模様を転写できないからである。したがって、基材シート２１のウレタンエラストマーシートは、破断時伸度のみでなく、弾性回復率を１０％以下とすることも大切である。このウレタンエラストマーシートからなる基材シートは、破断時伸度と弾性回復率を前述の範囲とするものであれば、必ずしも前述のウレタンエラストマーシートとする必要はなく、転写時の加熱で溶融せず、破断時伸度が常温で３０％以上で、かつ弾性回復率が１０％以下とする他のウレタンエラストマーシートも使用できる。

離型処理層２３は、ウレタンエラストマーシートの基材シート２１と離型層２２との間に設けられる。この離型処理層２３は、基材シート２１であるウレタンエラストマーシートの表面エネルギーを低くして剥離しやすくする。とくに、基材シートのウレタンエラストマーシートは表面エネルギーが大きく、ウレタン系のインク層２４との接着力が極めて強くなって、スムーズな剥離を難しくする性質がある。ウレタン系のインク層２４の表面に離型層２２を設けて、さらに、この離型層２２と基材シート２１であるウレタンエラストマーシートとの間に、基材シートであるウレタンエラストマーシートの表面エネルギーを低下させる離型処理層２３を設ける転写用シート２は、離型処理層２３と離型層２２の２層でもって、インク層２４の剥離を簡単かつ容易に、しかもスムーズにできるようにする。ただ、転写用シート２は、ウレタンエラストマーシートからなる基材シート２１と離型層２２との間に、必ずしも離型処理層２３を設ける必要はない。とくに、製造されてから使用されるまでの期間が短い転写用シートは、ウレタンエラストマーシートからなる基材シートとインク層の間に離型処理層を設けることなく、被転写体に密着して離型層と基材シートのウレタンエラストマーシートとの界面を剥離できる。

転写用シート２の離型処理層２３は、熱硬化アクリル変性樹脂である。ただ、この離型処理層には、メラミン樹脂、ポリエステルポリオール樹脂、シリコン樹脂等も使用できる。離型処理層２３は、原料樹脂を有機溶媒で希釈して、ロールコーターでウレタンエラストマーシートからなる基材シート２１の表面に塗布される。塗布した後、加熱乾燥して基材シート２１の表面に離型処理層２３が積層して設けられる。ただし、離型処理層は、有機溶媒で希釈された原料樹脂を、基材シートであるウレタンエラストマーシートの表面にグラビア塗工して設けることもできる。

離型処理層２３を設ける転写用シート２は、離型処理層２３の膜厚を０．１μｍ以上、好ましくは０．５μｍ以上、さらに好ましくは１μｍ以上とする。離型処理層２３の膜厚が薄すぎると、基材シート２１であるウレタンエラストマーシートの表面エネルギーを低下させる作用が弱くなるからである。さらに、離型処理層２３の膜厚は、２０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下、さらに好ましくは５μｍ以下とする。離型処理層２３が厚すぎると、転写用シート２の製造コストが高くなることに加えて、被転写体の表面に密着させるとき転写用シート２を伸長させると、離型処理層２３が割れやすくなるからである。

離型層２２は、ウレタン系のインク層２４を剥離しやすくするもので、ビニル系の樹脂が使用される。ただし、離型層は、ビニル系の樹脂に他の樹脂を混合できる。ビニル系の樹脂に混合される樹脂は、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ニトロセルロース、シリコン樹脂、ワックス系樹脂等のひとつ又は複数である。ビニル系の樹脂に他の樹脂を混合する離型層は、ビニル樹脂の混合量を、４０重量％以上、好ましくは５０重量％以上、さらに好ましくは６０重量％以上とする。

離型層は、好ましくは、ビニル系の樹脂にウレタン樹脂を混合する。この離型層は、混合するウレタン樹脂の混合比率で、伸縮追従性と、剥離安定性と、耐久性を調整できる。ビニル系の樹脂の混合比率を高くすると、剥離性が向上し、ウレタン樹脂の混合比率を高くして、伸縮追従性と、耐久性を向上できる。したがって、離型層は、剥離性を理想的な状態とするように、ビニル樹脂の混合量を、たとえば４０重量％以上、好ましくは５０重量％以上、さらに好ましくは６０重量％以上とし、伸縮追従性と耐久性を理想的な状態とするために、ウレタン樹脂の混合量を１０重量％以上、好ましくは２０重量％以上、さらに好ましくは３０重量％以上とする。

離型層２２は、離型処理層２３と同じように、原料樹脂を有機溶媒で希釈して、ロールコーターで離型処理層２３の表面に、あるいは離型処理層のない転写用シートにあっては、基材シート２１であるウレタンエラストマーシートの表面に塗布される。塗布した後、加熱乾燥してビニル系の離型層２２が設けられる。ただ、離型層は、有機溶媒で希釈された原料樹脂を、離型処理層や基材シートのウレタンエラストマーシートの表面にグラビア塗工して設けることもできる。

離型層２２は、その膜厚を０．１μｍ以上、好ましくは０．５μｍ以上、さらに好ましくは１μｍ以上とする。離型層２２の膜厚が薄すぎると、スムーズに剥離できなくなるからである。さらに、離型層２２の膜厚は、たとえば２０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下、さらに好ましくは５μｍ以下とする。離型層２２が厚すぎると、転写用シート２の製造コストが高くなることに加えて、被転写体の表面に密着させるとき転写用シート２を伸長させると、離型層２２が割れやすくなるからである。

インク層２４は、離型層２２の表面にグラビア印刷して設けられる。グラビア印刷は、６色以上のインクドットでフルカラーの模様を表現する。ただし、インク層は、５色以下のインクドットのカラー模様とすることもできる。インクドットでカラー模様を表現するインク層２４は、コンピュータ処理した文様データで銅製で表面をクロームメッキしてなる版胴を作り、ウレタン系のインクを使用して、グラビア印刷して解像度の高い微細な模様が印刷される。ただ、インク層２４は、グラビア印刷に代わって、オフセット印刷、スクリーン印刷して、あるいはインクジェットプリンターで設けることもできる。インク層２４は、各々のカラーのインクドットを特定の配列で離型層２２の表面に塗布して、カラー模様とする。インクドットの間には、インクドットの付着されないドット間隙間ができ、あるいはインクドットがほとんど付着されないドット間薄膜ができる。

スクリーン印刷されたインク層２４は、カラードットをスクリーンメッシュに配列するので、スクリーンメッシュの間にドット間隙間やドット間薄膜ができる。ドット間隙間やドット間薄膜のあるインク層２４は、転写用シート２を伸長しても模様に亀裂や割れが発生しない。ドット間隙間が延びて広くなるからである。また、仮に微細なインクドットに亀裂や割れが発生しても、これが模様の品質を低下することがない。インク層２４のインクドットが微細なために、インクドットの集合として模様を表現するからである。

転写用シート２のインク層２４は、真空成形法で転写用シート２をステアリングホイール等の被転写体の表面に密着して転写される。インク層２４の転写は、破断時伸度の大きいウレタンエラストマーシートの基材シート２１を、転写前に加熱軟化させることなく真空ポンプ等で減圧して、立体曲面の被転写体の表面に被覆させる。この状態で、転写用シート２は、被転写体であるステアリングホイールの円形リング全周を被覆せず、約２４０度程度まで被覆する。その後、ホットエアーを供給すると共に、加熱ランプ等で赤外線を照射する。この状態で、ステアリングホイールと転写用シート２は急速に加熱され、ウレタンエラストマーシートの基材シート２１の伸延度が上昇される。伸びやすくなったウレタンエラストマーシートの基材シート２１は、ホットエアーと真空ポンプの減圧力の差圧により、ステアリングホイール２１のより広い面積に密着する。さらにこの状態で、伸びた転写用シート２は弾性回復力により、元に戻ろうとしてステアリングホイールの下部に沿う部分で収縮する。したがって、転写用シート２は、ステアリングホイールの下部の裏面まで、しわがよることなく密着される。ホットエアーと加熱ランプで加熱されて、インク層２４の表面に、あるいはステアリングホイールの表面に設けている接着剤層２５が接着力を発現し、インク層２４をステアリングホイールに接着する。その後、冷却してステアリングホイールからウレタンエラストマーシートの基材シート２１を剥がせば、離型層２２と離型処理層２３との界面で剥離されて、インク層２４と離型層２２が被転写体の表面に転写される。このように転写用シート２の基材シート２１に常温での伸度が高く、かつ弾性回復性が高いウレタンエラストマーシートを使用することで、立体曲面の表から裏面まで全面にわたってしわや亀裂を起こさずに転写用シート２のインク層２４のインクドットによる絵柄を転写できる。

また、ステアリングホイールに転写されるインクドットは、転写されてドット間隙間を減少し、スクリーンメッシュ等が目だたなくなる。このため、ステアリングホイールの表面に転写されたカラーの木目模様は、インクドットのドット間隙間が見えなくなって、本物の木目模様と見間違う高品質な仕上がりとなる。

図の転写用シート２は、インク層２４の表面に着剤層２５を設けているが、この接着剤層２５は、被転写体であるステアリングホイールの表面に塗布して設けることもできる。接着剤層２５は、加熱されて接着力を発現してインク層２４をステアリングホイールの表面に付着させる。したがって、この接着剤層２５には、例えば熱賦括型のアクリル系接着剤やエポキシ系接着剤、ホットメルト系接着剤が使用される。

以上の転写用シート２は、エンボス加工面のような凸凹面でもきれいに密着、転写できる。また、転写用シート２は、真空ポンプを運転して、下面を減圧する圧力差のみで、ステアリングホイールのほぼ全面に密着できるが、ホットエアーや加熱ランプで加熱して、基材シート２１のウレタンエラストマーシートの伸延度をさらに上昇して、ステアリングホイールの全面に密着できる。加熱時間を保持することによって、接着剤層２５の接着力を発現できる。その後、冷却し、ステアリングホイールから基材シート２１のウレタンエラストマーシートを剥がせばインク層２４だけを転写できる。

以上の転写用シート２は、図２ないし図４に示す転写装置で被転写体１の表面に転写される。これ等の図に示す転写装置は、被転写体１をステアリングホイール３０として、ステアリングホイール３０の全周にインク層を転写する。この明細書において、ステアリングホイールの全周とは、ステアリングホイールを半径方向に切断した円柱断面の全周を意味する。

図に示す転写装置は、転写用シート２を、裏面側と表面側の圧力差を利用して、ステアリングホイール表面の全周に密着させる。この装置は、図２に示すように、ステアリングホイール３０の上方に転写用シート２を配設し、これを図３に示すように圧力差でステアリングホイール３０に密着させる。この転写用シート２は、ステアリングホイール３０の外形よりも大きくする。

また、図３に示すように、ステアリングホイール３０の上面に転写用シート２を配設して圧力差で密着させる装置は、転写用シート２の伸縮がステアリングホイール３０の表面で部分的に異なる。転写用シート２は大きく伸長させる部分ではインク層を転写して設けられる模様の薄い色となり、伸縮の少ない部分では模様の色が濃くなって濃淡ができる。また、転写用シートをステアリングホイール３０の全周に密着させるのに高度な技術を要し、ステアリングホイール３０にインク層の転写されない部分を目だたない程度に小さくするのが難しい。

図５ないし図７の転写装置は、さらに改良した装置であって、これ等の転写装置が、ステアリングホイール３０の表面に木目模様等を転写する具体例を以下に示す。ただ、図５ないし図７に示す装置と、図２ないし図４に示す装置において、同じ番号を付している部材は、同じ働きをして転写用シートをステアリングホイールに転写する。

図の被転写体１であるステアリングホイール３０は、細長い円柱をリング状に連結してなる円形リング３１と、この円形リング３１に連結しているスポーク３２と、このスポーク３２を介して中心に連結しているボス３３を備える。ステアリングホイール３０は、円形リング３１の全周、すなわち円形リング３１の断面の３６０度に木目等の模様転写するのは極めて難しい。図５ないし図７において、ステアリングホイール３０は、下縁部分の転写が難しい。全周に転写用シート２を密着させるのが難しいからである。ステアリングホイール３０の全周に模様を転写できる方法は、極めて複雑な立体曲面をなす被転写体の表面に美しい模様を転写できる。

図５ないし図７に示す転写装置は、転写用シート２の裏面側を真空に減圧する。裏面側の圧力が低下した転写用シート２は、大気圧である表面側の圧力で押圧されて、ステアリングホイール３０の表面に密着される。これ等の図は、真空成形法で転写用シート２をステアリングホイール３０の表面に転写する。

以上の転写装置は、ステアリングホイール３０をセットするセット台３と、このセット台３を内部に配置している本体ケース４と、この本体ケース４のセット台３にセットする転写用シート２で気密チャンバを設ける蓋ケース５と、本体ケース４の気密チャンバ内を減圧する真空ポンプ６と、セット台３にセットしている転写用シート２を加熱する加熱ランプ７と、気密チャンバを開閉する開閉機構８とを備える。

セット台３は、ステアリングホイール３０を脱着できるように水平な姿勢でセットする。図のセット台３は、ステアリングホイール３０の中心のボス３３をネジ止めして固定している。このボス３３は、円形リング３１の内側に保護カバー３４を設けている。保護カバー３４は、外径をステアリングホイール３０の内形よりも小さい円盤状として、ステアリングホイール３０のボス３３とスポーク３２の中心部分をカバーしている。この保護カバー３４は、ステアリングホイール３０の内側に、転写用シート２が無理に吸い込まれて破損するのを防止する。

図のセット台３は、上下機構９を介して本体ケース４に連結している。上下機構９は、セット台３を上下に往復運動させる。図のセット台３は中心に上下軸１０を固定し、この上下軸１０を上下方向に往復運動できるように本体ケース４に連結している。さらに、この上下軸１０は、下端にシリンダー等の往復運動機構１１を連結している。往復運動機構１１は、上下軸１０を介してセット台３を上下に往復運動させて、転写用シート２をより広い面積でステアリングホイール３０に密着させる。

本体ケース４は、上方を開口する箱形で、周囲に周壁４Ａを突出して設けている。周壁４Ａは上面を転写用シート２の密着面としている。この本体ケース４は、周壁４Ａ上面の密着面に転写用シート２を隙間なく密着させて、周壁４Ａと転写用シート２とで囲まれる内側を気密チャンバとしている。さらに、本体ケース４は、気密チャンバの空気を排気して減圧するために、ステアリングホイール３０の円形リング３１の下縁から内側に遍在する位置に沿って吸入開口１２を設けている。吸入開口１２は真空ポンプ６に連結される。図の本体ケース４は、ステアリングホイール３０の円形リング３１の下面と内周面との間に沿う形状のスリット状としている。

蓋ケース５は、下方を開口している箱形で、周囲には下方に突出して凸条５Ａを設けている。凸条５Ａは、その下面を本体ケース４の周壁４Ａの上面に密着する。したがって、蓋ケース５の凸条５Ａと本体ケース４の周壁４Ａは、同じ平面形状として、蓋ケース５で本体ケース４の開口部を気密に密閉する。凸条５Ａは、その下面を、周壁４Ａの密着面に沿う平滑な平面としている。

さらに、図の蓋ケース５は、天板５Ｂの内面に、転写用シート２を加熱する加熱ランプ７を固定している。加熱ランプ７は、転写用シート２に上面から赤外線を放射して、転写用シート２を短時間で設定温度に加熱する。

蓋ケース５は、開閉機構８を連結している。図の開閉機構８は、図５に示すように蓋ケース５を上昇させて、蓋ケース５の凸条５Ａと本体ケース４の周壁４Ａを離して開口する。この状態で、ステアリングホイール３０がセット台３に脱着され、また転写用シート２がセットされる。蓋ケース５を降下させて、転写用シート２をステアリングホイール３０に密着して転写する。降下した蓋ケース５は、本体ケース４の開口部を閉塞して、気密チャンバを密着する。

以上の転写装置は、図５ないし図７に示すようにして、以下の工程で転写用シート２の模様をステアリングホイール３０に転写する。
(1) 図５に示すように、開閉機構８が蓋ケース５を上昇して、凸条５Ａを周壁４Ａから離して本体ケース４の上方開口部を開口する。
(2) セット台３にステアリングホイール３０がセットされる。図のステアリングホイール３０は、ボス３３をネジ止して、セット台３にセットされる。このとき、セット台３は上昇位置にある。
(3) 図８に示すように、転写用シート２が、ステアリングホイール３０の外周に沿ってＵ曲される状態でセットされる。

(4) その後、開閉機構８が蓋ケース５を降下させる。降下する蓋ケース５は、凸条５Ａを周壁４Ａに密着させて、本体ケース４の内部を密閉された気密チャンバとし、気密チャンバ内にステアリングホイール３０を配設する。
(5) 真空ポンプ６が気密チャンバ内の空気を排気する。気密チャンバが減圧されると、図６に示すように、転写用シート２がステアリングホイール３０の表面に沿って密着される。
(6) 加熱ランプ７で転写用シート２を加熱すると共に、蓋ケース５の内部に加熱されたホットエアーを供給する。加熱された転写用シート２はより柔軟で伸長しやすくなり、ステアリングホイール３０の表面に広い面積で密着される。さらに、図７に示すように、セット台３を上下に往復運動させて、転写用シート２をステアリングホイール３０の下面まで密着させる。この状態で、真空ポンプ６はさらに気密チャンバの空気を排気する。気密チャンバが減圧される状態で、セット台３が上下に移動されて、加熱された転写用シート２はステアリングホイール３０の全周に密着される。この状態でステアリングホイール３０に密着される転写用シート２は、非転写部が極減されて、全周に密着される。
(7) 加熱状態にある転写用シート２は、ステアリングホイール３０の全周に密着されて、表面の模様をステアリングホイール３０の表面に転写する。転写用シート２は、図９に示すように、加熱されて熱溶融するインクドット模様のインク層２４を設けている。この転写用シート２は、加熱状態でステアリングホイール３０の表面に押圧して密着させるので、図１０に示すように、インクドット２４Ａが溶融、拡大して、ドット間隙間２４Ｂを減少する状態でステアリングホイール３０に模様を転写する。ただし、転写用シートは、加熱されてインクドットを溶融することなくステアリングホイール３０に転写できるもの、たとえば、熱賦活性のある接着剤からなるインクドットのものも使用できる。
(8) 模様が転写された後、真空ポンプ６の運転を停止して気密チャンバを大気圧とする。この状態になると、転写用シート２はステアリングホイール３０に密着しなくなる。この状態で、セット台３が上昇され、また開閉機構８が蓋ケース５を上昇して、蓋ケース５を本体ケース４から離して、本体ケース４の上を開口する。
(9) 模様を転写した転写用シート２を除去して、ステアリングホイール３０をセット台３から外して、本体ケース４から取り出す。

以下の実施例は、被転写体１をステアリングホイール３０とする。ステアリングホイール３０は、全周にインク層を転写するのが極めて難しい立体形状をしている。したがって、ステアリングホイール３０の全周にインク層を転写できる転写方法と転写用シートは、他のあらゆる立体形状の被転写体にインク層を転写できる。したがって、以下の実施例は、転写がもっとも難しいステアリングホイール３０を被転写体１として、木目模様のインク層を転写する。

転写用シート２は、基材シート２１のウレタンエラストマーシートの表面に、順番に離型処理層２３、離型層２２、インク層２４を設けている。基材シート２１はウレタンエラストマーシート（エスマーＵＲＳ：日本マタイ株式会社製、厚さ５０μｍ、破断時伸度６８０％、弾性回復率１０％）である。このウレタンエラストマーシートからなる基材シート２１の表面に、熱硬化アクリル変性樹脂の離型処理層２３を設ける。離型処理層２３は、有機溶媒に希釈して、グラビア塗工でウレタンエラストマーシートの基材シート２１表面に塗布し、その後加熱乾燥して設けられる。この離型処理層２３の膜厚は、１μｍである。さらに、離型処理層２３の上に、ビニル樹脂の離型層２２を設ける。離型層２２は、離型処理層２３と同じように、有機溶媒で希釈した樹脂原料を、グラビア塗工で離型処理層２３の表面に塗布し、その後加熱乾燥して設けられる。離型層２２の膜厚は、０．５μｍである。さらに、この離型層２２の表面に、ウレタン樹脂に顔料を添加しているインクを使用し、グラビア印刷して木目模様のインク層２４を設ける。インク層２４を設けた転写用シート２を１０ｃｍ幅に裁断する。

ステアリングホイール３０として、ウレタン発砲成型品のステアリングホイール３０を使用する。あらかじめ、ポリウレタン系エマルジョン接着剤（三木理研製、Ｅ−０５−０３９）を、ステアリングホイール３０の表面にスプレーコーティングして設けている。

図５に示すように、ステアリングホイール３０をセット台３の定位置にセットした後、吸入開口１２がステアリングホイール３０の背面となるように、吸引用カバー治具をセットする。その後、転写用シート２を、そのインク層２４をステアリングホイール３０に向けて、ステアリングホイール３０の外周に沿ってセットする。転写用シート２は、ステアリングホイール３０に沿う細長い形状であって、図８に示すように、転写するステアリングホイール３０の転写部分３６をカバーする幅を有する。転写用シート２は、幅を１０ｃｍとする細長い帯状で、長さをステアリングホイール３０の転写部分３６の全長より長く裁断している。この転写用シート２は、約１０％伸びるようにテンションをかけながら、ステアリングホイール３０の外側にＵ曲して巻き付けられる。巻き付けられた転写用シート２は、図８に示すように、両端部をクリップ等の仮止具３５でステアリングホイール３０にセットされる。クリップは転写部分３６の外側で転写用シート２をステアリングホイール３０に仮止めする。

その後、図６に示すように、蓋ケース５を降下させた後、真空ポンプ６で気密チャンバの空気を排気する。空気は、吸引用カバー治具を介して排気される。吸引用カバー治具は、ステアリングホイール３０の形状に合わせたスリットの吸入開口１２を有し、この吸入開口１２から空気を排気する。テンションをかけて、弾性的に伸長している転写用シート２は、弾性回復力で復元しようとする力と、減圧力の両方で、ステアリングホイール３０の裏面まで密着する。この状態において、気密チャンバは、真空度を約６０トールとして排気される。この状態で、転写用シート２は、図６に示すように、ステアリングホイール３０の円形リング３１の約２４０度に沿う程度まで密着する。

その後、蓋ケース５の内部に、１１０℃に加熱して５気圧に加圧したホットエアーの圧縮空気が供給される。さらに加熱ランプ７が赤外線を放射して、釜内温度を８０℃とし、この状態を３分間保持する。この状態で接着剤は硬化される。ホットエアーの圧縮空気は、加熱して伸びやすくなった転写用シート２の上面をステアリングホイール３０の表面に押圧する。この状態で、転写用シート２は、ステアリングホイール３０の円形リング３１の裏面まで、全周の３６０度にしわや空気溜まりを発生させずに密着する。

その後、冷却して、ウレタンエラストマーシートの基材シート２１をステアリングホイール３０から剥すと、インク層２４と離型層２２とをステアリングホイール３０の表面に残して、離型層２２と離型処理層２３の界面からスムーズに剥離される。転写用シート２に設けたインク層２４の木目文様は、柄伸びや色が薄くなることもなく、ステアリングホイール３０の裏面まで１本の木を曲げたように、同心円状に柾目模様が綺麗に揃っており、つなぎ目もわからず、本物と見間違う高品質な仕上がりとなる。また、インク層２４のインクドット２４Ａは溶融して拡開され、ドット間隙間２４Ｂが減少してなくなり、印刷ドットが識別できない、本物の木目と見間違う高品質な仕上がりとなる。

以下の工程で、ステアリングホイール３０に木目模様を転写する。
転写用シート２の離型処理層２３を、実施例１の熱硬化アクリル変性樹脂からメラミン樹脂に変更する以外、実施例１と同様にして転写用シート２を製作し、この転写用シート２を使用して、被転写体１のステアリングホイール３０にインク層２４を転写する。インク層２４は、６色カラーのカエデ縮れ杢（カーリー杢）文様の木目模様とする。

ステアリングホイール３０として、ウレタン発泡成型品（全周タイプ）のステアリングホイールを使用する。あらかじめ、ウレタン発泡成形部分の表面に接着剤層２５を設ける。接着剤層２５は、ポリウレタン系エマルジョン接着剤（三木理研製、Ｅ−０５−０３９）をスプレーコーティングして設ける。

図５に示すように、ステアリングホイール３０をセット台３の定位置にセットした後、吸引用カバー治具を取り付ける。吸引用カバー治具は、吸入開口１２をステアリングホイール３０の背面とするようにセットする。

その後、転写用シート２を、そのインク層２４をステアリングホイール３０に向けて、ステアリングホイール３０の外周に沿ってセットする。転写用シート２は、ステアリングホイール３０に沿う細長い形状であって転写するステアリングホイール３０の全周をカバーする幅を有する。転写用シート２は、幅を８ｃｍとする細長い帯状としている。転写用シート２の長さは、ステアリングホイール３０の全周より長く裁断されている。この転写用シート２は、弾性的に約１０％伸びるように、テンションをかけながら、ステアリングホイール３０の外側にＵ曲して巻き付られる。巻き付けた転写用シート２は両端部をクリップ等の仮止具でステアリングホイール３０にセットする。

その後、図６に示すように、蓋ケース５を降下させた後、真空ポンプ６で気密チャンバの空気を排気する。空気は、吸引用カバー治具を介して排気される。吸引用カバー治具は、ステアリングホイール３０の形状に合わせたスリットの吸入開口１２を有し、この吸入開口１２から空気を排気する。テンションをかけて、弾性的に伸長している転写用シート２は、弾性回復力で復元しようとする力と、減圧力の両方で、ステアリングホイール３０の裏面まで密着する。この状態において、気密チャンバは、真空度を約６０トールとして排気される。この状態で、転写用シート２は、図６に示すように、ステアリングホイール３０の円形リング３１の約２４０度に沿う程度まで密着する。

さらに続いて、蓋ケース５の内部に、１１０℃に加熱して５気圧に加圧したホットエアーの圧縮空気を供給し、加熱ランプ７で赤外線を放射して、釜内温度を８０℃とし、この状態を３分間保持する。この状態で接着剤は硬化される。ホットエアーの圧縮空気は、加熱して伸びやすくなった転写用シート２の上面をステアリングホイール３０の表面に押圧する。この状態で、転写用シート２は、ステアリングホイール３０の円形リング３１の裏面まで、全周の３６０度にしわや空気溜まりを発生させずに密着する。

その後、冷却して、ウレタンエラストマーシートの基材シート２１をステアリングホイール３０から剥すと、インク層２４と離型層２２とをステアリングホイール３０の表面に残して、離型層２２と離型処理層２３の界面からスムーズに剥離される。転写用シート２に設けたインク層２４の木目文様は、ステアリングホイール３０の全周にわたって、柄伸びや色が薄くなることもなく、裏面まで縮れ杢模様が放射状にきれいにそろっており、つなぎ目もわからず、本物と見間違う仕上がりが得られる。

比較例１

水圧転写して、ステアリングホイールの表面にカエデ縮れ杢（カーリー杢）柄の木目模様を転写する。この方法で製造されたステアリングホイールは、正面部分の木目模様を少ない歪で転写できる。ただ、裏面のつなぎ目においては、カエデ縮れ杢（カーリー杢）柄がつながらない不連続な木目模様となり、一目で天然木ではない印刷による木目と区別される。

比較例２

従来の転写用シートを使用して、木目模様をステアリングホイールの表面に転写する。転写用シートは、ＰＥＴフィルムからなる基材シートの表面に、シリコーン樹脂からなる離型処理層を設け、さらにこの離型処理層の上にアクリル樹脂からなる離型層を介して、ウレタン系のインク層を設けている。インク層は、実施例と同じように、カエデ縮れ杢（カーリー杢）柄の木目模様とする。

この転写用シートは、伸縮性に欠けるのでステアリングホイールの広い面積に密着できない。無理に引っ張って、ステアリングホイールの半周以上の広い面積に密着させると、基材シートが破損して、綺麗にインク層を転写できなくなる。また、ステアリングホイールの裏面側には転写用シートを密着できず、ステアリングホイールの一部にしか木目模様を転写できない。

比較例３

転写用シートの伸縮性を向上させるために、基材シートをＣＣＰフィルムとし、この基材シートの表面に、離型処理層としてオイルワックスの離型処理層を積層する。オイルワックスの離型処理層は、インクを塗工できず、またインク層に移行するので、この弊害を防止するために、離型処理層の表面にウレタン樹脂の離型層を積層する。ウレタン樹脂の離型層は、基材シートの伸縮に追従すると共に、表面にインク層の塗工を可能にする。ウレタン樹脂の離型層にビニル樹脂のインク層を積層して転写用シートとする。この転写用シートを使用して、木目模様をステアリングホイールの表面に転写する。インク層は、実施例と同じように、カエデ縮れ杢（カーリー杢）柄の木目模様とする。

この転写用シートは、綺麗な模様のインク層が実現できず、ステアリングホイールの表面に高品質な木目模様等を転写できない。また、転写用シートを製造して時間が経過すると、インク層の離型が難しくなり、スムーズに転写できなくなる。また、転写用シートの伸縮性が充分でなく、ステアリングホイールの裏面側まで木目模様を転写できない。

比較例４

転写用シートの伸縮性を向上させるために、基材シートをウレタンフィルムとし、この基材シートの表面に、離型特性の優れた離型処理層としてポリエステルポリオール樹脂の離型処理層を積層する。ポリエステルポリオール樹脂の離型処理層は、優れた離型性があるが、時間が経過するとインク層を剥離できなくなるので、この弊害を防止するために、ポリエステルポリオール樹脂の離型処理層の表面にポリアミド樹脂の離型層を積層する。この離型層の表面にウレタン樹脂のインク層の印刷する。この転写用シートを使用して、木目模様をステアリングホイールの表面に転写する。インク層は、実施例と同じように、カエデ縮れ杢（カーリー杢）柄の木目模様とする。

この転写用シートは、ウレタン樹脂のインク層を離型層の表面には綺麗に印刷できるが、ステアリングホイールに沿って転写用シートを伸縮させると、離型層のポアミド樹脂の伸縮追従性が悪く、この層に亀裂が発生して、綺麗な木目模様の状態で被転写体のステアリングホイールに転写できない。また、経時的にインク層の転写特性も低下し、転写用シートを製造して時間が経過すると、インク層をステアリングホイールの表面にスムーズに転写できなくなる。

以上は、被転写体をステアリングホイールとする実施例を詳述したが、本発明
の転写方法と転写用シートは、図１１に示すように、アンダーカット状の被転写体１の表面にも模様を転写できる。アンダーカット状の被転写体１も、転写用シートの一部を伸長し、また一部を収縮させて、表面に転写用シートを密着して転写するからである。

本発明の一実施例に転写用シートの拡大断面図である。 本発明の転写方法に使用する転写装置の一例を示す概略断面図である。 図２に示す転写装置でステアリングホイールに模様を転写する工程を示す概略断面図である。 図２に示す転写装置がステアリングホイールに模様を転写する工程を示す概略断面図である。 本発明の転写方法に使用する転写装置の他の一例を示す概略断面図である。 図５に示す転写装置がステアリングホイールに模様を転写する工程を示す概略断面図である。 図５に示す転写装置がステアリングホイールに模様を転写する工程を示す概略断面図である。 ステアリングホイールに転写用シートをセットする状態を示す平面図である。 本発明の一実施例にかかる転写用シートの拡大断面図である。 図９に示す転写用シートでステアリングホイールに模様を転写した状態を示す拡大断面図である。 アンダーカット状の被転写体に模様を転写する状態を示す断面図である。

符号の説明

Ｓ…合せ目
１…被転写体
２…転写用シート
３…セット台
４…本体ケース ４Ａ…周壁
５…蓋ケース ５Ａ…凸条
５Ｂ…天板
６…真空ポンプ
７…加熱ランプ
８…開閉機構
９…上下機構
１０…上下軸
１１…往復運動機構
１２…吸入開口
２１…基材シート
２２…離型層
２３…離型処理層
２４…インク層 ２４Ａ…インクドット
２４Ｂ…ドット間隙間
２５…接着剤層
３０…ステアリングホイール
３１…円形リング
３２…スポーク
３３…ボス
３４…保護カバー
３５…仮止具
３６…転写部分

Claims (9)

1. 真空成形法により転写用シート(2)の被転写体(1)側を減圧することで、被転写体(1)の表面に転写用シート(2)を密着させて、転写用シート(2)のインク層(24)を被転写体(1)に転写する方法であって、
   転写用シート(2)として、破断時伸度を３０％以上として弾性回復率を１０％以下とするウレタンエラストマーシートからなる基材シート(21)の表面に、ビニル系の離型層(22)を介して、ウレタン系のインク層(24)を設けてなる転写用シート(2)を使用し、
   転写用シート(2)として、離型層(22)とウレタンエラストマーシートからなる基材シート(21)との間に、アクリル樹脂とメラミン樹脂とポリエステルポリオール樹脂とシリコン樹脂の少なくともひとつを含む離型処理層(23)を設けているシートを使用し、
   この転写用シート(2)を被転写体(1)の表面に密着させる状態で、転写用シート(2)を加熱して、インク層(24)を被転写体(1)の表面に転写し、ウレタンエラストマーシート(21)と離型層(22)との界面で剥離して、インク層(24)と離型層(22)を被転写体(1)の表面に積層してウレタンエラストマーシートからなる基材シート(21)を除去する被転写体に模様を転写する転写方法。
2. 被転写体(1)の表面に密着する転写用シート(2)を８０〜１２０℃に加熱して、インク層(24)を被転写体(1)に転写する請求項１に記載される被転写体に模様を転写する転写方法。
3. 転写用シート(2)の離型層(22)がビニル系の樹脂にウレタン系樹脂を混合している請求項１に記載される被転写体に模様を転写する転写方法。
4. 転写用シート(2)に設けている離型層(22)の膜厚を、０．１μｍ以上であって２０μｍ以下とし、インク層(24)の膜厚を、０．１μｍ以上であって１００μｍ以下とする請求項１に記載される被転写体に模様を転写する転写方法。
5. 転写用シート(2)に設けている離型処理層(23)の膜厚が、０．１μｍ以上であって、２０μｍ以下である請求項１に記載される被転写体に模様を転写する転写方法。
6. 真空成形法により被転写体(1)側を減圧することで、被転写体(1)の表面に圧力差で密着されて、離型層(22)を介して表面に設けているインク層(24)を被転写体(1)の表面に転写する転写用シートであって、
   破断時伸度が３０％以上であって弾性回復率が１０％以下であるウレタンエラストマーシートからなる基材シート(21)の表面に、ビニル系の離型層(22)を介して、ウレタン系のインク層(24)を設けており、
   離型層(22)とウレタンエラストマーシートからなる基材シート(21)との間に、アクリル樹脂とメラミン樹脂とポリエステルポリオール樹脂とシリコン樹脂の少なくともひとつを含む離型処理層(23)を設けており、
   被転写体(1)の表面に密着される状態で加熱されて、インク層(24)が被転写体(1)の表面に転写されて、ウレタンエラストマーシートからなる基材シート(21)と離型層(22)との界面で剥離されて、インク層(24)と離型層(22)を被転写体(1)の表面に積層してウレタンエラストマーシートの基材シート(21)が除去されるようにしてなる被転写体に模様を転写する転写用シート。
7. 転写用シート(2)の離型層(22)がビニル系の樹脂にウレタン系樹脂を混合している請求項６に記載される被転写体に模様を転写する転写用シート。
8. 離型層(22)の膜厚を、０．１μｍ以上であって２０μｍ以下とし、インク層(24)の膜厚を、０．１μｍ以上であって、１００μｍ以下とする請求項６に記載される被転写体に模様を転写する転写用シート。
9. 離型処理層(23)の膜厚が、０．１μｍ以上であって、２０μｍ以下である請求項６に記載される被転写体に模様を転写する転写用シート。

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