JPH10624A - ３次元熱転写加飾型の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ３次元熱転写加飾型の能率的かつ安価な製造
方法を得る。 【解決手段】 被加飾物１８の裏面に合成樹脂を流し込
んで被加飾物支持部材１６を製造し、それら被加飾物１
８および被加飾物支持部材１６をシリコンゴム層成形用
凸型５０の原型７２とする。原型７２の周囲に縮合タイ
プのシリコン樹脂８８を流し込み、硬化収縮させて母型
９０を製造する。母型９０の凹部９２にアルミニウム粉
末入り耐熱エポキシ樹脂９４を流し込んで凸型５０を製
造する。一方、発泡スチロールを削り出して押圧型本体
３４の原型１１０を製造し、その原型１１０を基に鋳型
を製造し、押圧型本体３４を鋳造する。押圧型本体３４
の支持面４４に未硬化のゴム状物質を置き、押圧型本体
３４と凸型５０との型締めを行い、未硬化のゴム状物質
を加熱により架橋硬化させて押圧型本体３４に焼付け接
着し、シリコンゴム層３８を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被加飾物の被加飾
面に熱転写フィルムを押圧するとともに加熱して加飾を
行う３次元熱転写加飾型の製造方法およびその製造方法
の実施時に使用されるゴム状弾性材層成形用凸型に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】被加飾物の被加飾面に熱転写フィルムを
押圧するとともに加熱して加飾を行う３次元熱転写加飾
型は、被加飾物を被加飾面とは反対側の裏面側から支持
する被加飾物支持部材と、熱転写フィルムを前記被加飾
物の被加飾面に押圧する押圧型とを含むのとされること
が多く、また、押圧型の熱転写フィルムを押圧する側の
面にはゴム状弾性材層が形成されることが多い。押圧型
にゴム状弾性材層を形成するために、ゴム状弾性材層成
形用凸型が使用される。押圧型の本体とゴム状弾性材層
成形用凸型との間にゴム状弾性材層の材料を介在させ、
加圧しつつ加熱することにより押圧型本体にゴム状弾性
材層を固着させるのである。

【０００３】従来においては、上記被加飾物支持部材，
押圧型本体およびゴム状弾性材層成形用凸型は以下のよ
うに製造されていた。まず、ゴム状弾性材層成形用凸型
（以下、凸型と略称する）の製造方法であるが、被加飾
物の形状をＣＡＤにより作図した後、被加飾物の被加飾
面の形状を形取った凸型を作図する。この際、ゴム状弾
性材層形成時の熱膨張を考慮して凸型の寸法を被加飾物
より小さめにしておく。この２次元データを３次元デー
タに変換した後、ＮＣデータに変換する。このＮＣデー
タによりＮＣフライス盤等を制御して鋼材ブロックから
凸型の３次元形状部分を削り出す。その後ガイドピン穴
等その他必要な部分の加工を行う。

【０００４】また、押圧型の製造に当たっては、ＣＡＤ
により作図された被加飾物の被加飾面よりゴム状弾性材
層の厚み分だけ外側にオフセットした面を設定し、これ
をゴム状弾性材層の支持面とする。この２次元データを
３次元データおよびＮＣデータに変換した後、凸型と同
様に押圧型本体を鋼材ブロックからＮＣ加工する。ガイ
ドピン穴等を加工した後、押圧型本体のパーティング面
をテープ等で覆って支持面をサンドブラスト等によって
荒らす。これはゴム状弾性材層の接着力を高めるためで
ある。

【０００５】上述のように凸型と押圧型本体とを製造し
た後、押圧型本体の支持面とパーティング面とをエアー
ブロワで清浄にしてから支持面にシリコン系接着剤を塗
布する。押圧型本体を下にして支持面が凸型に対向する
状態で、支持面に未硬化のゴム状物質を載せる。その
後、ガイドピンを凸型と押圧型本体とにそれぞれ形成さ
れた各ガイド穴に挿通して型締めを行い、未硬化ゴム状
物質を加熱により架橋硬化させて押圧型本体に焼付け接
着し、ゴム状弾性材層を形成する。また、エージングと
称する熱処理を行う。被加飾物支持部材は、作図した被
加飾物の被加飾面とは反対側の裏面側のデータを使用し
て凸型および押圧型本体と同様に、鋼材ブロックのＮＣ
加工によって製造する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の３次元熱転写加飾型の製造方法においては、押圧
型，凸型および被加飾物支持部材を全て鋼材ブロックの
切削加工により製造していたため、多大な製造コストお
よび製造日数を要するという問題があった。例えば、上
記３部材の製造日数は延べ約１０５日，費用約４００万
円を要し、試作段階から膨大なコストがかかる問題があ
った。

【０００７】しかも、射出成形により製造される被加飾
物は必ずしも設計図面どおりに寸分違わず出来上がるわ
けではない。被加飾物の射出成形用金型は基本的にはＮ
Ｃ加工によって製造されるが、最終的には作業者により
手作業で仕上げが行われることが多いため、特に被加飾
物の３次元形状部分は図面形状と若干異なることが多
い。その上、図２３に示すように、被加飾物３００の被
加飾面とは反対側の裏面３０２において射出成形用金型
のスライド部分や入子部分にはスジ３０４，３０６が形
成されてしまう。また、押圧型，凸型および被加飾物支
持部材をそれぞれ被加飾物の図面に基づいて製造するの
であるため、これら部材の互いに対応する部分の形状相
互間にも不一致が生じることを避け得なかった。

【０００８】この押圧型，凸型および被加飾物支持部材
相互間、ならびにこれらと被加飾物３００との間の形状
の不一致が、実際に熱転写加飾作業を行う際に熱転写フ
ィルムの被加飾面への密着不良を発生させる。そこで、
熱転写作業を行って被加飾模様等が被加飾面に良好に転
写されない部分には、被加飾物支持部材に粘着テープ等
を貼付して調整するのであるが、作業中に粘着テープが
だれてきたり、テープが押圧型と被加飾物支持部材との
接近，離間方向に直角な平面に対して傾斜した面に貼付
されている場合には、剪断力によりテープがずれて、最
終的には剥がれてしまう。こうなると途中で作業を中断
して修正を施さなければならず、作業に時間がかかると
いう問題があった。しかも、このずれは予測し難いた
め、加飾済みの被加飾物に密着不良が発生しているか否
かを全ての被加飾物について検査，確認する必要があ
り、作業が面倒であるという問題もあった。

【０００９】そこで、本願第一ないし第六発明に共通の
課題は、熱転写フィルムを被加飾物の被加飾面に押圧す
る押圧型を含む３次元熱転写加飾型を能率的にかつ低コ
ストで製造し得るようにすることである。特に、第一発
明の課題は、ゴム状弾性材層成形用凸型自体およびそれ
の母型の製造を容易にし、かつ、ゴム状弾性材層の形成
を迅速に行い得るようにすることである。第二発明の課
題は、被加飾物自体を母型製造のための原型として利用
しながら押圧型製造工程までの膨張分だけ被加飾物より
小さいゴム状弾性材層成形用凸型を製造し得るようにす
ることである。第三発明の課題は、押圧型本体の製造を
容易にすることである。第四発明の課題は、ゴム状弾性
材層成形用凸型製造のための母型の原型の製造を容易に
することである。第五発明の課題は、３次元熱転写加飾
型の被加飾物支持部材の製造を容易にするとともに、熱
転写フィルムの被加飾面への密着不良を低減させること
である。第六発明の課題は、安価でかつゴム状弾性材層
の成形を迅速に行い得るゴム状弾性材層成形用凸型を得
ることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第一発明に係る３次元熱転写加飾型の製造方法は、
被加飾物の被加飾面の形状と補完的な形状の母型を合成
樹脂の流し込みにより製造する母型製造工程と、母型に
充填材入り耐熱性樹脂を流し込んでゴム状弾性材層成形
用凸型を製造する凸型製造工程と、ゴム状弾性材層成形
用凸型と前記押圧型の本体との間でゴム状物質を成形
し、押圧型本体にゴム状弾性材層を形成して押圧型を製
造する押圧型製造工程とを含むものとされる。第二発明
においては、前記母型製造工程が、被加飾物の被加飾面
の周囲に前記合成樹脂を流し込んで母型を製造する工程
を含むものとされ、その際、合成樹脂の硬化時における
収縮率がゴム状弾性材層成形用凸型の、凸型製造工程と
押圧型製造工程とにおける膨張率とほぼ等しくされる。

【００１１】第三発明に係る３次元熱転写加飾型の製造
方法は、前記押圧型の本体の原型を発泡スチロールを削
り出して製造する原型削出工程と、その原型を使用して
鋳型を製造する鋳型製造工程と、その鋳型を使用して前
記押圧型の本体を鋳造する本体鋳造工程とを含むものと
される。第四発明に係る３次元熱転写加飾型の製造方法
は、被加飾物の被加飾面とは反対側の裏面に合成樹脂を
流し込むことによりその被加飾物を支持する被加飾物支
持部材を製造する被加飾物支持部材製造工程と、その製
造した被加飾物支持部材に前記被加飾物を載置して前記
母型を製造するための原型とする原型製造工程とを含む
ものとされる。

【００１２】第五発明に係る３次元熱転写加飾型の製造
方法は、母型の製造後、被加飾物支持部材を３次元熱転
写加飾型に被加飾物支持部材として取り付ける工程を含
むものとされる。第六発明においては、熱転写フィルム
を被加飾物の被加飾面に押圧する押圧型にゴム状弾性材
層を成形するためのゴム状弾性材層成形用凸型の、少な
くとも前記ゴム状弾性材層の前記被加飾面とほぼ補完関
係にある面を成形する部分が、充填材入り耐熱性樹脂で
形成される。

【００１３】

【作用および発明の効果】第一発明によれば、ゴム状弾
性材層成形用凸型を合成樹脂の流し込みで製造すること
ができ、かつ、その流し込みのための母型も合成樹脂の
流し込みで製造することができるため、作業の能率が向
上し、製造コストが低減する効果が得られる。また、ゴ
ム状弾性材層成形用凸型は、充填材入り耐熱性樹脂を母
型に流し込んで製造するのであるため、ゴム状弾性材層
を形成する際に、ゴム状弾性材層成形用凸型の温度を十
分に高くして、ゴム状弾性材層を速やかに形成すること
ができる。

【００１４】第二発明によれば、被加飾物自体を母型製
造のための原型として利用することにより原型の製造コ
ストを低減させ得る。また、母型製造時における合成樹
脂の硬化収縮率を、ゴム状弾性材層成形用凸型の、凸型
製造工程と押圧型製造工程とにおける膨張率とほぼ等し
くすることにより、被加飾物自体を母型製造のための原
型として利用しながら、押圧型製造工程における膨張分
だけ被加飾物より小さいゴム状弾性材層成形用凸型を製
造することができる。第三発明によれば、押圧型本体を
鋳造によって製造できるため、鋼材ブロックの削出しに
比較して作業能率が向上し、製造コストを低減させるこ
とができる。また、鋳物であるので切削加工し易い上
に、鋳肌面をそのまま利用してゴム状弾性材層を強固に
接着することができる。さらに、押圧型本体の原型には
発泡スチロールを使用しているため、原型の製造コスト
も低減させることができる。

【００１５】第四発明によれば、被加飾物支持部材を被
加飾物の形状に正確に合わすことが容易であるため、被
加飾物と被加飾物支持部材との形状の不一致に起因する
熱転写フィルムの被加飾面への密着不良を低減させるこ
とができ、従来のように被加飾物支持部材を製造後に手
直しする必要がなくなる。したがって、作業の能率が向
上し、製造コストが低減する。第五発明によれば、被加
飾物支持部材を、ゴム状弾性材層成形用凸型の製造に使
用した後、３次元熱転写加飾型に取り付けて、熱転写加
飾作業を行うために被加飾物を支持させる目的でも使用
できるため、３次元熱転写加飾型を安価にかつ効率的に
製造することができる。

【００１６】第六発明によれば、ゴム状弾性材層成形用
凸型の少なくともゴム状弾性材層の被加飾面とほぼ補完
関係にある面を成形する部分が充填材入り耐熱性樹脂で
形成されているため、押圧型にゴム状弾性材層を形成す
る際の加熱によってゴム状弾性材層成形用凸型が変形す
る等の不都合を回避することができ、ゴム状弾性材層を
十分高い温度で迅速に形成することができる。

【００１７】

【発明の補足説明】本発明は各請求項記載の態様の他
に、以下の態様でも実施可能である。各態様は便宜上、
請求項と同じ形式の実施態様項として記載する。 （１）前記充填材入り耐熱性樹脂が、充填材として金属
粉末を含む請求項１ないし５のいずれか１つに記載の３
次元熱転写加飾型の製造方法、または請求項６に記載の
ゴム状弾性材層成形用凸型。充填材を金属粉末とすれ
ば、ゴム状弾性材層成形用凸型の熱伝導率が向上する効
果が得られる。 （２）前記金属粉末がアルミニウム粉末を含む態様１に
記載の３次元熱転写加飾型の製造方法またはゴム状弾性
材層成形用凸型。アルミニウム粉末は比較的安価で軽く
かつ熱伝導率が高い特徴を有しているが、アルミニウム
粉末と共にあるいはそれに代えて鉄，銅等の粉末を使用
することも可能である。 （３）前記充填材入り耐熱性樹脂が、耐熱性樹脂として
耐熱エポキシ樹脂を含む請求項１ないし５，態様１，２
のいずれか１つに記載の３次元熱転写加飾型の製造方
法、または請求項６，態様１，２のいずれか１つに記載
のゴム状弾性材層成形用凸型。耐熱性樹脂として、エポ
キシ樹脂以外にもウレタン樹脂等耐熱性の高い２液反応
型樹脂を使用することができる。耐熱性の評価方法とし
ては、JIS K 7207-1983 に規定されている硬質プラスチ
ックの荷重たわみ温度試験方法がある。この試験方法
は、加熱浴槽中の試験片に規定の曲げ応力を加えなが
ら、一定速度で伝熱媒体を昇温させ、試験片が規定のた
わみ量に達したときの伝熱媒体の温度を測定し、この温
度を荷重たわみ温度とするものである。ここで、硬質プ
ラスチックとは、２０〜２３°Ｃの室温において試験片
に規定の曲げ応力を加えたとき変形量が微少で無視でき
るものを言う。本明細書においては、この荷重たわみ温
度試験方法による荷重たわみ温度が１５０°Ｃ以上であ
る合成樹脂を耐熱性の高い合成樹脂であるものとする。 （４）前記母型の製造に使用される合成樹脂が、縮合タ
イプのシリコン樹脂を含むことを特徴とする請求項１な
いし５，態様１ないし３のいずれか１つに記載の３次元
熱転写加飾型の製造方法。縮合タイプのシリコン樹脂
は、付加重合タイプのシリコン樹脂と比較して安価であ
るため、製造コストを低減できる。 （５）前記合成樹脂の硬化収縮率が０．３％以上０．７
％以下であることを特徴とする請求項１ないし５，態様
１ないし４のいずれか１つに記載の３次元熱転写加飾型
の製造方法。 （６）前記母型製造工程における合成樹脂の硬化収縮率
と、前記ゴム状弾性材層成形用凸型の、前記凸型製造工
程と前記押圧型製造工程とにおける膨張率との比が０．
８以上１．２以下である請求項２ないし５，態様１ない
し５のいずれか１つに記載の３次元熱転写加飾型の製造
方法。このようにすれば、母型の収縮率とゴム状弾性材
層成形用凸型の膨張率とがほぼ等しくなり、従来のよう
にゴム状弾性材層成形用凸型の膨張率を考慮に入れて予
め母型を小さめに製造する手間を省くことができる。 （７）前記ゴム状弾性材層成形用凸型の、前記凸型製造
工程と前記押圧型製造工程とにおける膨張率が、前記凸
型製造工程における前記充填材入り耐熱性樹脂の硬化膨
張率と、前記押圧型製造工程における前記ゴム状弾性材
層成形用凸型の温度から前記凸型製造工程における前記
充填材入り耐熱性樹脂の硬化温度を差し引いた温度差と
前記ゴム状弾性材層成形用凸型の線膨張率との積で表さ
れる温度差対応膨張率とを含む請求項２ないし５，態様
１ないし６のいずれか１つに記載の３次元熱転写加飾型
の製造方法。 （８）前記母型製造工程が、前記被加飾物の原型を合成
樹脂製ブロックの削り出しにより製造する工程と、製造
された原型の周囲に前記合成樹脂を流し込んで前記母型
を製造する工程とを含む請求項１，３，態様１ないし７
のいずれか１つに記載の３次元熱転写加飾型の製造方
法。 （９）金属製ブロックの上に、前記被加飾物の被加飾面
に対応する表層部が、前記充填材入り耐熱性樹脂で形成
されて成る請求項６，態様１ないし３のいずれか１つに
記載のゴム状弾性材層成形用凸型。ゴム状弾性材層成形
用凸型の、内部を金属ブロックで形成すれば充填材入り
耐熱性樹脂の使用量を減らすことができ、また、押圧型
と接触するパーティング面を金属で形成すれば、ゴム状
弾性材層成形用凸型の耐久性が向上する効果が得られ
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、第一ないし第六発明に共通
の一実施形態である３次元熱転写加飾型およびその製造
方法について図面に基づいて詳細に説明する。図１にお
いて１０は支持型であり、１２は押圧型である。支持型
１０はベッド１４に水平方向に移動可能に支持されてお
り、図示しない移動装置により、図示の退避位置と、押
圧型１２の真下の作動位置とに移動させられる。一方、
押圧型１２は図示しない昇降装置に取り付けられてお
り、垂直方向に昇降させられる。これら支持型１０と押
圧型１２とにより３次元熱転写加飾型１５が構成されて
いる。

【００１９】支持型１０が作動位置に移動させられ、押
圧型１２が下降させられれば、支持型１０の被加飾物支
持部材１６に支持された被加飾物１８の３次元形状を成
す被加飾面２０に、加熱された押圧型１２によって熱転
写フィルム２２が押圧され、熱転写フィルム２２にイン
ク層により形成された被転写模様等が被加飾面２０に転
写され、加飾が行われる。

【００２０】図２に示すように、被加飾物１８は合成樹
脂製であり、穴や格子部分等が形成されている。また、
図１に示すように、支持型１０は、概して浅い箱形を成
す支持型本体２４を備え、支持型本体２４の底面のほぼ
中央部には被加飾物支持部材１６を支持する基盤２６が
固定されている。支持型本体２４の底面が一般面２７を
成し、その一般面２７から突部としての被加飾物支持部
材１６が上方へ突出しているのである。被加飾物支持部
材１６の周辺には図示しない吸引孔が複数個形成され、
真空装置（図示省略）に連通させられている。この真空
装置は、被加飾面２０と熱転写フィルム２２との間を脱
気するものである。

【００２１】押圧型１２を囲む位置には、概して枠状を
成すクランプ部材２８が設けられている。クランプ部材
２８は、押圧型１２とは別の昇降装置により昇降させら
れて、支持型１０の側壁３０の上面３２に熱転写フィル
ム２２の被加飾模様等が形成された有効部を囲む周辺部
を押し付けてクランプする。押圧型１２は押圧型本体３
４および加熱部材３６を備えており、図３および図４に
示すように、押圧型本体３４はシリコンゴム層３８を備
えている。シリコンゴム層３８は、被加飾物１８の被加
飾面２０の形状と補完的な形状の押圧面４０を有してお
り、そのシリコンゴム層３８が押圧面４０とは反対側の
裏面４２において押圧型本体３４によって支持されてい
る。

【００２２】以上の構成の３次元熱転写加飾型１５の作
動について説明する。図１に示すように、支持型１０が
退避位置に、熱転写フィルム２２が離間位置にある間
に、被加飾物１８が被加飾物支持部材１６に供給される
一方、シリコンゴム層３８の押圧面４０が加熱部材３６
によって加熱される。次に、図５に示すように、支持型
１０が作動位置に移動させられるとともに、熱転写フィ
ルム２２が被クランプ位置に下降させられる。続いて、
クランプ部材２８が下降させられて熱転写フィルム２２
がクランプされ、直ちに前記真空装置によって脱気さ
れ、熱転写フィルム２２が少しの伸びを伴って被加飾物
１８の被加飾面２０に密着させられる。

【００２３】熱転写フィルム２２が被加飾面２０に密着
させられた後直ちに、図６に示すように押圧型１２が下
降させられ、熱転写フィルム２２が加熱された押圧面４
０によって被加飾面２０に押圧され、熱転写フィルム２
２に形成された被転写模様が被加飾面２０に転写され
る。一定時間が経過して転写が終了した後、図７に示す
ように、押圧型１２およびクランプ部材２８が上昇させ
られ、図８に示すように、支持型１０が退避位置へ移動
させられる。熱転写フィルム２２が被加飾物１８および
支持型１０から離間させられ、加飾が施された被加飾物
１８が外されて、１回の熱転写加飾作業が終了する。

【００２４】この３次元熱転写加飾型１５において、押
圧型１２の押圧型本体３４の支持面４４にシリコンゴム
層３８を形成するためには、図９に示すシリコンゴム層
成形用凸型５０（以下、凸型５０と略称する）が必要で
ある。押圧型本体３４と凸型５０との間にシリコンゴム
層３８の材料を介在させ、加圧しつつ加熱することによ
り押圧型本体３４にシリコンゴム層３８を固着させるの
である。

【００２５】この凸型５０の製造方法を説明する。ま
ず、母型製造工程を実施する。被加飾物１８の被加飾面
２０に形成された穴や格子部分にポリプロピレン製等の
マスキングテープ５１を貼付し、被加飾物１８の表面を
滑らかにする。そして、図１０に示すように、被加飾物
１８の裏面５２に石膏から成る充填材５６を詰め、被加
飾物１８が圧力で撓まないようにする。必要であれば被
加飾物１８の下に支持台５８を取り付ける。その後、支
持台５８と共に被加飾物１８を支持板６０の上に固定す
る。この支持板６０には四方から被加飾物１８を取り囲
むよう状態で外壁６２を固定する。そして、被加飾物１
８と外壁６２との間の空間に石膏６４を流し込み、被加
飾物１８の表面形状を転写した被加飾物支持部材製造用
母型６６を製造する。

【００２６】石膏６４が固化した後、支持板６０と外壁
６２とを被加飾物支持部材製造用母型６６から取り外
す。さらに、充填材５６と支持台５８とを被加飾物１８
および被加飾物支持部材製造用母型６６から取り除き、
反転させた被加飾物１８および被加飾物支持部材製造用
母型６６の裏面５２に２液性のウレタンパテ６８を刷毛
塗りして硬化させることにより裏面５２を覆うウレタン
パテ層を形成する。そして、そこに充填材入り耐熱性樹
脂である金属粉末入りエポキシ樹脂７０を流し込んで硬
化させる。これらウレタンパテ６８で形成された部分と
金属粉末入りエポキシ樹脂７０で形成された部分とが被
加飾物支持部材１６を構成することとなる。その後、被
加飾物支持部材製造用母型６６を離型し、被加飾物１８
も取り外して被加飾物支持部材１６に仕上げ作業を行
う。この被加飾物支持部材１６に被加飾物１８を載置し
たものが原型７２（図１３参照）を構成する。被加飾物
支持部材１６と基盤２６とを連結するボルト用の雌ねじ
穴７４を、被加飾物支持部材１６の被加飾物１８を支持
する面とは反対側の裏面７６に形成する。以上のように
して製造した被加飾物支持部材１６を図１１に示す。

【００２７】以上の方法によれば、被加飾物支持部材１
６を被加飾物１８の形状に正確に合わすことが容易であ
るため、被加飾物１８と被加飾物支持部材１６との形状
の不一致に起因する熱転写フィルム２２の被加飾面２０
への密着不良を低減させることができ、従来のように被
加飾物支持部材を製造後に手直しする必要がなくなる。
したがって、作業の能率が向上し、製造コストが低減す
る効果が得られる。

【００２８】前記基盤２６はアルミニウム等の金属で形
成した矩形の板であり、図１２に示すように、その四隅
にはガイドピン穴７８を形成する。また、被加飾物支持
部材１６の雌ねじ穴７４に対応する位置にはボルト穴８
０を形成する。被加飾物支持部材１６は、後述するよう
に原型７２として使用された後、これら雌ねじ穴７４お
よびボルト穴８０にボルトが螺合されることにより基盤
２６に固定され、基盤２６と共に３次元熱転写加飾型１
５に取り付けられて被加飾物１８を支持する。このよう
に、被加飾物支持部材１６を前記凸型５０の製造と熱転
写加飾作業との両方に使用することにより、３次元熱転
写加飾型１５を能率的に製造することができ、製造コス
トを低減することができる。

【００２９】図１３に示すように、被加飾物支持部材１
６に被加飾物１８を載置するとともに、被加飾物支持部
材１６の側面に柔らかい木材等で形成した補助部材８２
を取り付けて原型７２を構成する。補助部材８２は被加
飾物支持部材１６の裏面７６に向かうにつれて厚さ，長
さ共に増大しているため、原型７２は概して基端部に向
かうに従って横断面積が増大する角錐台状を成してい
る。したがって、原型７２を後述する母型９０から離型
させる際におけるアンダーカットを回避することができ
る。

【００３０】上記原型７２を支持板８４の上に固定し、
四方を外壁８６で囲み、原型７２と外壁８６との間の空
間に合成樹脂、ここでは縮合タイプのシリコン樹脂８８
を流し込み、常温で硬化させて母型９０を製造する。一
般的にシリコン樹脂による成形では、収縮を回避するた
めに、高価ではあるが硬化時の収縮率の小さい付加重合
タイプのシリコン樹脂が用いられている。しかし、本実
施形態においては、硬化収縮率が０．３％以上０．７％
以下である縮合タイプのシリコン樹脂８８をあえて使用
し、原型７２の外のり寸法より内のり寸法が小さい母型
９０を製造する。この硬化収縮率は、凸型５０の、後述
する凸型製造工程と押圧型製造工程とにおける膨張率と
ほぼ等しくなるように選定する。縮合タイプのシリコン
樹脂は、付加重合タイプのシリコン樹脂と比較して安価
であるため、製造コストを低減できる。

【００３１】シリコン樹脂８８の硬化後、母型９０から
原型７２，支持板８４および外壁８６をそれぞれ取り外
す。そして、母型９０の凹部９２の寸法を測定し、目標
の収縮率が得られているかを確認する。目標の収縮率が
得られていない場合は、さらに比較的低温でポストキュ
アを行い、凹部９２の収縮を促進させる。

【００３２】次に、凸型製造工程を実施する。母型９０
の凹部９２にアルミニウム粉末入り耐熱エポキシ樹脂９
４を流し込む。耐熱エポキシ樹脂９４を常温で硬化させ
た後、一次硬化を行い、その後ステップキュアリングに
より２次硬化を行い凸型５０を製造する。充填材である
アルミニウム粉末は比較的安価で軽く、かつ熱伝導率が
高いため効果的であるが、アルミニウムと共にあるいは
それに代えて鉄，銅等の熱伝導率の高い金属の粉末を使
用することもできる。また、充填材は必ずしも粉末であ
る必要はなく、繊維等で構成することも可能である。

【００３３】また、耐熱性樹脂としては、エポキシ樹脂
以外にも、ウレタン樹脂等耐熱性の優れた２液反応型樹
脂を使用することができる。荷重たわみ温度試験方法に
よる荷重たわみ温度が１５０°Ｃ以上である合成樹脂を
耐熱性の高い合成樹脂として使用することが可能である
が、荷重たわみ温度が１７０°Ｃ以上である合成樹脂が
望ましく、１８０°Ｃ以上の合成樹脂であればさらに望
ましい。

【００３４】耐熱エポキシ樹脂９４の硬化終了後、凸型
５０と母型９０とを離型させ、凸型５０の凸面９６とは
反対側の裏面９８をフライス盤によって平面に仕上げ加
工し、さらに雌ねじ穴（図示省略）を形成する。以上の
ように、凸型５０と凸型５０製造用の母型９０とを合成
樹脂の流し込みで製造すれば、殆ど機械加工を必要とし
ないため、作業の能率が向上し、製造コストを低減させ
ることができる。また、凸型５０は耐熱エポキシ樹脂９
４で形成するのであるため、シリコンゴム層３８を押圧
型１２に形成する際に凸型５０の温度を十分に高くし
て、シリコンゴム層３８を速やかに形成することができ
る。さらに、被加飾物１８を使用して母型９０を製造す
るのであるため、凸型５０を被加飾物１８の形状に容易
に正確に合わせることができる。

【００３５】図１４に示すように、凸型５０には凸型基
盤１００を取り付ける。凸型基盤１００は鋼材等から成
る矩形板であり、その四隅にはガイドピン穴１０２を形
成する。また、凸型５０の裏面９８に形成した雌ねじ穴
に対応する位置には、ボルト穴（図示省略）を形成し、
両者をボルトにより固定する。なお、凸型基盤１００
は、シリコンゴム層３８の成形後に凸型５０から取り外
して、その他の３次元熱転写加飾型の凸型基盤として使
用することも可能である。

【００３６】次に、押圧型１２の製造方法を説明する。
図１３に示すように、まず原型削出工程において、押圧
型１２の押圧型本体３４の図面に基づいて発泡スチロー
ルを削り出し、押圧型本体３４の原型１１０を製造す
る。この原型１１０は、後に押圧型本体３４を鋳造する
際の収縮率を考慮に入れ、所望の押圧型本体３４の寸法
よりやや大きめの寸法で製造する。さらに、支持面４４
にシリコンゴム層３８を成形する際の凸型５０とのパー
ティング面１１２と、支持面４４とは反対側の加熱部材
３６への取付面１１４とには、後に機械加工を施す必要
があるため、５mm程度の削り代を設けておく。

【００３７】その後、鋳型製造工程において、原型１１
０を基にして鋳型としての砂型（図示省略）を製造す
る。次の本体部製造工程においては、この砂型を基にし
て押圧型１２の押圧型本体３４を鋳造する。ここで、鋳
造に使用する材料は、アルミニウムや銅等でもよいが、
製造コストや加飾作業時の押圧型１２の熱膨張率を考慮
に入れると、ねずみ鋳鉄や球状黒鉛鋳鉄等の鋳鉄を使用
することが望ましい。

【００３８】押圧型本体３４の鋳造後、押圧型本体３４
を急冷を避けて徐冷し、冷却終了後前記砂型を取り除い
てサンドブラストにより清掃を行う。そして、削り代を
設けたパーティング面１１２と取付面１１４とをフライ
ス盤等で加工した後、ガイドピン穴１１６等を機械加工
する。その後、支持面４４にシリコン系接着剤を刷毛塗
りで塗布し、含有の有機溶剤を十分に乾燥させておく。
以上のようにして製造した押圧型１２の押圧型本体３４
を図１５に示す。

【００３９】このように押圧型本体３４を鋳造によって
製造するため、鋼材ブロックの削り出しに比較して作業
能率が向上し、製造コストを低減させることができる。
また、鋳物であるので切削加工し易い上に、凹凸を有す
る鋳肌面をそのまま支持面４４として利用してシリコン
ゴム層３８を接着することができるため、従来のように
サンドブラスト処理により表面に凹凸を形成する手間を
省くことができる。さらに、押圧型本体３４の原型１１
０には発泡スチロールを使用するため、原型１１０の製
造コストも低減させることができる。

【００４０】図１３および１６に示すように、押圧型製
造工程において、押圧型本体３４を下に、凸型５０を上
にして、支持面４４と凸型５０の凸面９６とを対向さ
せ、押圧型本体３４に未硬化の熱硬化型シリコン樹脂の
コンパウンド１２０を載せ、凸型基盤１００のガイドピ
ン穴１０２と押圧型本体３４のガイドピン穴１１６とに
ガイドピン１２２を挿通して型締めを行い、未硬化のコ
ンパウンド１２０を加熱により架橋硬化させて押圧型本
体３４の支持面４４に焼付け接着し、ゴム状弾性材層と
してのシリコンゴム層３８を形成する。凸型５０は、前
記凸型製造工程において耐熱エポキシ樹脂９４の硬化膨
張により膨張し、さらに、上記押圧型製造工程における
加熱によっても膨張するが、凸型５０は前述のようにこ
れらの膨張分だけ小さく製造してあるため、凸型５０は
原型７２と実質的に等しい大きさとなる。

【００４１】コンパウンド１２０を硬化させた後、押圧
型本体３４およびシリコンゴム層３８と凸型５０とを離
間させ、残ったバリを除去する。その後、エージング処
理を行い、シリコンゴム層３８のシリコン樹脂内に残っ
ている未反応の過酸化物を気化させ、放出させる。シリ
コンゴム層３８を上にして加熱し、シリコンゴム層３８
と押圧型本体３４との間から少しずつ気体を放出させる
のである。このエージング処理が終了すれば、押圧型本
体３４の支持面にシリコンゴム層３８が強固に支持され
た押圧型１２が得られる。

【００４２】本実施形態においては、シリコン樹脂８８
の硬化収縮率を０．３％以上０．７％以下としたが、こ
の硬化収縮率は要するに、凸型製造工程および押圧型製
造工程における凸型５０の膨張率との比が０．８以上
１．２以下となるように選定すればよい。この凸型５０
の凸型製造工程および押圧型製造工程における膨張率
は、凸型製造工程における耐熱エポキシ樹脂９４の硬化
膨張率と、押圧型製造工程における凸型５０の温度から
凸型製造工程における耐熱エポキシ樹脂９４の硬化温度
を差し引いた温度差と凸型５０の線膨張率との積で表さ
れる温度差対応膨張率との和である。一般的にアルミニ
ウム粉末入り耐熱エポキシ樹脂の硬化膨張率は０．１２
％，線膨張率は３．０〜７．０×１０^-5ｃｍ／ｃｍ／°
Ｃである。

【００４３】また、前述のように、母型９０の凹部９２
の寸法を測定し、目標の収縮率が得られていない場合に
はシリコン樹脂８８を加熱する以外に、冷却することに
より母型９０全体の温度を低下させて熱収縮させること
も可能である。その後凹部９２に耐熱エポキシ樹脂９４
を流し込むのであるが、耐熱エポキシ樹脂９４の硬化発
熱は僅かであるため、母型９０の温度は殆ど上昇せず、
熱膨張は無視し得る程度で済む。

【００４４】前記実施形態においては、母型製造工程に
おいて、被加飾物支持部材１６に被加飾物１８を載置し
て凸型５０製造用の原型７２としたが、ＡＢＳ樹脂等の
合成樹脂ブロックを削り出して原型１２６を製造し、そ
の原型１２６の周囲にシリコン樹脂８８を流し込んで母
型９０を製造することも可能である。母型製造後は、こ
の原型１２６自体に３次元熱転写加飾型により加飾を施
してデザインサンプルとして使用することも可能であ
る。また、この凸型５０の凸型製造工程と押圧型製造工
程とにおける膨張率を考慮に入れて原型を予め小さめに
製造し、母型の製造に収縮率の小さい付加重合タイプの
シリコン樹脂を使用することも可能である。

【００４５】図１７に示すように、ゴム状弾性材層成形
用凸型１３０の被加飾物１８の被加飾面２０に対応する
表層部１３２（クロスハッチングを施して示す）のみを
耐熱エポキシ樹脂で形成し、表層部１３２に覆われたゴ
ム状弾性材層成形用凸型１３０の内部およびパーティン
グ面１３６をアルミニウム等の金属製ブロック１３４で
形成することも可能である。このようにすれば、耐熱性
樹脂の使用量を減らすことができ、凸型１３０を安価に
製造することができる。また、押圧型１２と接触するパ
ーティング面１３６を金属で形成することにより、凸型
１３０の耐久性が向上する効果が得られる。その他、特
許請求の範囲を逸脱することなく、当業者の知識に基づ
いて種々の変更、改良を施した態様で本発明を実施する
ことができる。

【００４６】

【実施例】以下、本発明の代表的な実施例を示し、本発
明をさらに具体的に明らかにすることとするが、本発明
はこれら実施例の記載によって何ら制約を受けるもので
はない。本実施例は、長さ９００mm，幅３００mm，高さ
５０mmの被加飾物１８用の３次元熱転写加飾型を製造し
たものである。被加飾物支持部材製造工程において、被
加飾物１８の裏面５２に２液性のウレタンパテ６８とし
てフレクサン８０Ｐ（アイ・ティ・ダブリュー・インダ
ストリー株式会社製）を刷毛塗りしてウレタンパテ層を
形成し、金属粉末入りエポキシ樹脂７０としてブラッシ
ャブルセラミック（アイ・ティ・ダブリュー・インダス
トリー株式会社製）を流し込み、被加飾物支持部材１６
を製造した。被加飾物支持部材１６を支持する基盤２６
はＡ５０５２Ｐ等のアルミニウム材で形成した。

【００４７】母型製造工程において、原型７２と外壁８
６との間の空間に流し込む縮合タイプのシリコン樹脂８
８としては、信越化学株式会社製のシリコン樹脂ＫＥ１
１３，ＫＥ２４，ＫＥ２６等が使用可能であるが、本実
施例においては脱アルコール型のＫＥ１１３を使用し
た。ＫＥ１１３の硬化収縮率は０．５％である。シリコ
ン樹脂８８を常温で硬化させてから凹部９２の寸法を測
定し、ポストキュアリングを４０°Ｃで８時間行って所
望の硬化収縮率を得た。

【００４８】凸型５０の形成材料である耐熱エポキシ樹
脂９４としてはゼオンライズ株式会社製のクインネート
ＭＥＺ３００を使用した。クインネートＭＥＺ３００
は、主剤であるエポキシ樹脂粉末とアルミニウム粉末と
の混合物と、硬化剤である脂環式アミンとを１００：
６．８の比率で混合したものであり、その熱膨張率は
３．０〜３．５×１０^-5ｃｍ／ｃｍ／°Ｃである。クイ
ンネートＭＥＺ３００を、母型９０に流し込み、常温
（２０°Ｃ）で２４時間硬化させた。その後、４０°Ｃ
で４時間、６０°Ｃで４時間それぞれ加熱する一次硬化
を行い、さらに、８０°Ｃで２時間、１００°Ｃで２時
間、１２０°Ｃで３時間、１５０°Ｃで３時間のステッ
プキュアリングにより二次硬化させた。クインネートＭ
ＥＺ３００の一次硬化後の硬化収縮率は０．１０％、二
次硬化後の硬化膨張率は０．１２％であるため、結局こ
の段階では凸型５０が０．０２％膨張することになる。
硬化終了後、凸型５０と、Ｓ５５Ｃ等の鋼材で製造した
凸型基盤１００とをＭ１２のボルトで固定した。

【００４９】押圧型１２の本体製造工程においては、押
圧型本体３４の鋳造にＦＣ２０〜ＦＣ２５程度のねずみ
鋳鉄を使用した。鋳鉄の場合、収縮率は１／９６である
ため、この収縮率を考慮に入れてやや大きめの砂型を製
造し、そこにねずみ鋳鉄を流し込み押圧型本体３４を鋳
造した。使用したねずみ鋳鉄の成分測定結果を図１８に
示す。

【００５０】押圧型製造工程においては、押圧型本体３
４の支持面４４にシリコン系接着剤としてプライマーＮ
ｏ．１６（信越化学株式会社製）を塗布し、乾燥させた
後、支持面４４にシリコン樹脂のコンパウンド１２０と
してＫＥ−５７４Ｕ（信越化学株式会社製）を載置して
型締めを行い、１８０°Ｃで２時間加熱し硬化させた
後、１８０°Ｃで８時間エージング処理を行って押圧型
１２を製造した。

【００５１】本実施例においては、凸型製造工程におけ
る耐熱エポキシ樹脂９４の硬化温度が２０°Ｃであり、
押圧型製造工程における凸型５０の温度は１８０°Ｃで
あるため、これらの工程における耐熱エポキシ樹脂９４
の温度差は１６０°Ｃとなる。したがって、温度差対応
膨張率は３．０〜３．５×１０^-5（ｃｍ／ｃｍ／°Ｃ）
×１６０（°Ｃ）＝０．４８〜０．５６％である。ま
た、凸型製造工程における耐熱エポキシ樹脂９４の硬化
膨張率は０．０２％であり、結局、凸型５０の膨張率は
全体で０．５０〜０．５８％となり、シリコン樹脂８８
の硬化収縮率０．５％とほぼ等しくなる。

【００５２】以上のようにして被加飾物支持部材１６，
凸型５０および押圧型１２を製造したところ、製造日数
およびコストは、図１９，２０，２１，２２に示すよう
な結果となった。つまり、図２２に示すように、上記３
部材の延べ製造日数は５５日，費用約７０万円と、従来
例と比較してその製造日数および費用を大幅に低減する
ことができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一ないし第六発明の適用対象である３次元熱
転写加飾型を含む３次元熱転写装置の要部を示す正面断
面図である。

【図２】上記３次元熱転写加飾型によって模様が転写さ
れる被加飾物を示す斜視図である。

【図３】上記３次元熱転写加飾型の押圧型の斜視図であ
る。

【図４】上記押圧型の正面断面図である。

【図５】前記３次元熱転写加飾装置の図１とは別の作動
状態を示す正面断面図である。

【図６】前記３次元熱転写加飾装置のさらに別の作動状
態を示す正面断面図である。

【図７】前記３次元熱転写加飾装置のさらに別の作動状
態を示す正面断面図である。

【図８】前記３次元熱転写加飾装置のさらに別の作動状
態を示す正面断面図である。

【図９】第一ないし第五発明に共通の一実施形態である
製造方法において、被加飾物にマスキングテープが貼付
された状態を示す斜視図である。

【図１０】上記製造方法において被加飾物支持部材を製
造する工程を示す図である。

【図１１】上記被加飾物支持部材の斜視図である。

【図１２】上記被加飾物支持部材が取り付けられる基盤
の斜視図である。

【図１３】前記第一ないし第五発明に共通の一実施形態
である製造方法において、ゴム状弾性材層成形用凸型と
押圧型とを製造する工程を示す図である。

【図１４】上記工程で製造され、第六発明の一実施形態
であるゴム状弾性材層成形用凸型を示す斜視図である。

【図１５】上記押圧型の押圧型本体の斜視図である。

【図１６】上記押圧型本体にゴム状弾性材層を形成する
工程を示す図である。

【図１７】第一ないし第五発明に共通の別の実施形態で
ある製造方法により製造され、第六発明の別の実施形態
であるゴム状弾性材層成形用凸型を示す斜視図である。

【図１８】図１５の押圧型本体の鋳造材料であるねずみ
鋳鉄の成分測定結果を示す図表である。

【図１９】第一ないし第五発明に共通の一実施例におけ
る被加飾物支持部材の製造日数およびコストと、従来の
製造方法によった場合の製造日数およびコストとを比較
して示す図表である。

【図２０】第一ないし第五発明に共通の一実施例におけ
るゴム状弾性材層成形用凸型の製造日数およびコスト
と、従来の製造方法によった場合の製造日数およびコス
トとを比較して示す図表である。

【図２１】第一ないし第五発明に共通の一実施例におけ
る押圧型の製造日数およびコストと、従来の製造方法に
よった場合の製造日数およびコストとを比較して示す図
表である。

【図２２】上記被加飾物支持部材，ゴム状弾性材層成形
用凸型および押圧型の延べ製造日数およびコストと、従
来の製造方法によった場合の延べ製造日数およびコスト
とを比較して示す図表である。

【図２３】従来の製造方法および本発明の製造方法によ
り製造された３次元熱転写加飾型によってそれぞれ加飾
される被加飾物の一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ 支持型 １２ 押圧型 １５ ３次元熱転写加飾型 １６ 被加飾物支持部材 １８ 被加飾物 ２０ 被加飾面 ２２ 熱転写フィルム ３４ 押圧型本体 ３８ シリコンゴム層 ５０ シリコンゴム層成形用凸型 ５２ 裏面 ７０ 金属粉末入りエポキシ樹脂 ７２ 原型 ８８ シリコン樹脂 ９０ 母型 ９４ アルミニウム粉末入り耐熱エポキシ樹脂 １１０ 原型 １２０ コンパウンド １２６ 原型 １３０ ゴム状弾性材層成形用凸型

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱転写フィルムを被加飾物の被加飾面に
   押圧する押圧型を含む３次元熱転写加飾型の製造方法で
   あって、 前記被加飾物の被加飾面の形状と補完的な形状の母型を
   合成樹脂の流し込みにより製造する母型製造工程と、 前記母型に充填材入り耐熱性樹脂を流し込んでゴム状弾
   性材層成形用凸型を製造する凸型製造工程と、 前記ゴム状弾性材層成形用凸型と前記押圧型の本体との
   間でゴム状物質を成形し、押圧型本体にゴム状弾性材層
   を形成して前記押圧型を製造する押圧型製造工程とを含
   むことを特徴とする３次元熱転写加飾型の製造方法。
2. 【請求項２】 前記母型製造工程が、前記被加飾物の被
   加飾面の周囲に前記合成樹脂を流し込んで前記母型を製
   造する工程を含み、その合成樹脂の硬化時における収縮
   率が、前記ゴム状弾性材層成形用凸型の、前記凸型製造
   工程と前記押圧型製造工程とにおける膨張率とほぼ等し
   くされたことを特徴とする請求項１に記載の３次元熱転
   写加飾型の製造方法。
3. 【請求項３】 前記押圧型の本体の原型を発泡スチロー
   ルを削り出して製造する原型削出工程と、 その原型を使用して鋳型を製造する鋳型製造工程と、 その鋳型を使用して前記押圧型の本体を鋳造する本体鋳
   造工程とを含むことを特徴とする請求項１または２に記
   載の３次元熱転写加飾型の製造方法。
4. 【請求項４】 前記被加飾物の被加飾面とは反対側の裏
   面に合成樹脂を流し込むことによりその被加飾物を支持
   する被加飾物支持部材を製造する被加飾物支持部材製造
   工程と、 その製造した被加飾物支持部材に前記被加飾物を載置し
   て前記母型を製造するための原型とする原型製造工程と
   を含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１
   つに記載の３次元熱転写加飾型の製造方法。
5. 【請求項５】 前記母型の製造後、前記被加飾物支持部
   材を前記３次元熱転写加飾型に被加飾物支持部材として
   取り付ける工程を含むことを特徴とする請求項４に記載
   の３次元熱転写加飾型の製造方法。
6. 【請求項６】 熱転写フィルムを被加飾物の被加飾面に
   押圧する押圧型にゴム状弾性材層を成形するためのゴム
   状弾性材層成形用凸型であって、 少なくとも前記ゴム状弾性材層の前記被加飾面とほぼ補
   完関係にある面を成形する部分が充填材入り耐熱性樹脂
   で形成されたことを特徴とするゴム状弾性材層成形用凸
   型。