JPH11115393A - 曲面転写方法及び曲面転写装置 - Google Patents

曲面転写方法及び曲面転写装置

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JPH11115393A
JPH11115393A JP29963697A JP29963697A JPH11115393A JP H11115393 A JPH11115393 A JP H11115393A JP 29963697 A JP29963697 A JP 29963697A JP 29963697 A JP29963697 A JP 29963697A JP H11115393 A JPH11115393 A JP H11115393A
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JP29963697A
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Mitsutoyo Miyakoshi
光豊 宮越
Haruo Miyashita
治雄 宮下
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 三次元的な凹凸面に対し転写シートで確実に
転写して、化粧材等の転写製品を効率良く製造する。 【解決手段】 被転写基材Bの凹凸面側に、支持体と転
写層とからなる転写シートSの転写層側を対向させ、噴
出器1から噴出させた固体粒子Pを転写シートの支持体
側に衝突させ、その衝突圧で転写シートを被転写基材に
圧接後、支持体を剥離して化粧材等の転写製品を製造す
る際に、固体粒子の衝突圧を加えるときは、少なくとも
噴出器に対向する位置に於いて被転写基材を往復搬送す
る基材搬送装置2によって、被転写基材を往復搬送させ
て、被転写基材の同一箇所に衝突圧を複数回与える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、住宅の外装及び内
装材、家具、家電製品等に用いる特に凹凸装飾面を有す
る化粧材等の転写製品を製造する為の曲面転写方法及び
曲面転写装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、化粧板の基材面に直刷り法、ラミ
ネート法、転写法等により絵柄等の装飾を施した化粧板
が種々の用途で使用されている。この場合、基材の表面
が平面ならば、絵柄装飾は容易にできるが、凹凸表面に
対しては格別の工夫により絵柄装飾を施している。例え
ば、窓枠、面縁材等の柱状で基材装飾面が二次元的凹凸
〔円柱の様に一方向(母線、或いは高さ方向に直交する
方向)にのみ曲率を有する形状〕の場合に適用できる曲
面装飾技術の一つが、特公昭61−5895号公報に提
案されている。すなわち、同号公報の技術はラミネート
法による表面装飾法であり、片面に接着剤を塗布した表
装シートを供給し、一方基材を表装シートの供給速度と
同調した速度で水平に搬送し、併設した多数の押え治具
にて表装シートの端部が貼着されない状態を維持しつつ
表装シートの接着剤塗布面側を基材に対して小面積毎に
段階的に押圧し、表装シートを基材面に加熱貼着するも
のである。なお、この方法はラッピング加工法と言われ
ている。また、表面凹凸がエンボス形状等の三次元的凹
凸(すなわち、半球面の様に2方向に曲率を有する形
状)の場合に適用できる曲面装飾技術としては、例えば
特開平5−139097号公報に提案されている。すな
わち、同号公報の技術は転写法による表面装飾法であ
り、転写シートの支持体として熱可塑性樹脂フィルムを
用い、該支持体上に剥離層、絵柄層、及び接着層を順次
設けた構成の転写シートを、凹凸表面を有する基材上に
設置し、支持体の裏面からゴム硬度60°以下のゴム製
の熱ローラで押圧して、絵柄を転写することによって化
粧板を得るものである。また、支持体と剥離層間に転写
時の熱で発泡する発泡層を設け、この発泡も利用して基
材の凹凸表面に追従させようとするものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
様な従来の方法では、特公昭61−5895号公報に開
示の技術では、二次元的曲面までしか対応できず、ま
た、特開平5−139097号公報が提案する技術で
は、三次元的曲面も対応できるが、基本的に回転する熱
ローラのゴムによる弾性変形を利用して表面凹凸に追従
させる為に、浅いエンボス形状は良いとしても大きな表
面凹凸には適用できない。その上、被転写基材の凹凸の
隅角部によって軟質のゴムローラが損耗し易い。また、
転写シートに発泡層を設ける構成では、転写シートが複
雑高価になり過ぎる。また、全体として平板状の基材に
限定されるといった問題があった。
【0004】そこで、本発明は、大きな三次元的凹凸表
面にも転写でき表面装飾性に優れた化粧材等の転写製品
が得られ、且つ転写圧の押圧に特殊形状の治具を必要と
せず、ゴムローラ等部品の損耗による交換の必要の無
い、曲面転写方法及び装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】そこで、上記課題を解決
すべく、本発明の曲面転写方法では、支持体と転写層と
からなる転写シートを被転写基材へ押圧して圧接する手
段として、転写シートの支持体側に固体粒子を衝突さ
せ、その衝突圧を利用した。すなわち、凹凸表面を有す
る被転写基材の凹凸表面側に、支持体と転写層とからな
る転写シートの転写層側を対向させ、該転写シートの支
持体側に固体粒子を衝突させ、その衝突圧を利用して、
被転写基材の凹凸表面への転写シートの圧接を行い、転
写層が被転写基材に接着後、転写シートの支持体を剥離
除去することで、転写層を被転写基材に転写する様にし
た。しかも、少なくとも固体粒子の衝突圧を加えるとき
は、被転写基材を往復搬送させて、衝突圧を被転写基材
の一箇所に2回以上加える様にした。その結果、より深
い凹凸の凹部内部にまでもより完全に転写シートを追従
させて成形して、確実な転写が出来る様にした。また、
本発明の曲面転写装置は、上記曲面転写方法を実施する
為に使用する装置であり、少なくとも、固体粒子を噴出
する固体粒子噴出手段と、固体粒子噴出手段に対向する
位置に於いて被転写基材を往復動作して搬送する基材搬
送手段と、を備えた構成の装置とした。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の曲面転写方法及び
装置の実施の形態を説明する。先ず、図1は本発明の一
形態を概念的に示す概念図である。固体粒子Pは、固体
粒子噴出手段である噴出器1から転写シートSに向けて
略下方に噴出される(図面で破線は固体粒子の飛跡を表
す)。また、噴出器1に対向する位置に於いて被転写基
材Bを往復搬送する基材搬送手段としての基材搬送装置
2は、同図では置き台21を有し、この置き台21と、
置き台21を往復搬送させる往復搬送機構22とから構
成される。同図では包絡面形状が平板状の被転写基材B
は、衝突圧を加えるときは置き台21上に載置して、噴
出器1の直下を図面で左右方向に水平に往復搬送する。
被転写基材Bは、その被転写面である凹凸表面を水平且
つ上方(噴出器方向)に向けて置き台21に載置する
(但し、図示の簡略化の為、図12では凹凸表面の図示
は省略してある)。往復搬送機構22は、後述する流体
圧シリンダ、コンベアベルト等によって、置き台21を
往復移動させて被転写基材を往復搬送する。また、支持
体と転写層とからなる転写シートSは、その転写層側を
被転写基材の凹凸表面側に対向する様に、置き台21上
の被転写基材B上に配置して、噴出器直下では被転写基
材と共に一体的に往復搬送する。転写シートSがシート
状(枚葉状)の場合は、被転写基材に対してずれない様
に、外周部分で置き台にクランプ等で固定しておくと良
い。
【0007】そして、基材搬送装置2によって、噴出器
直下を転写シートS及び被転写基材Bとを一体として搬
送させる事で、噴出器1から噴出した多数の固体粒子P
は、転写シートの支持体側に衝突し、転写シートを被転
写基材に押圧する。固体粒子が衝突する領域は、噴出器
の配列、個々の噴出器から噴出する固体粒子の広がり等
によって決まる或る面積を持った領域となる。一応、こ
こでは、基材搬送装置の搬送方向に直交する幅方向の被
転写基材の全域はカバー出来るが、前記搬送方向では被
転写基材の全長をカバー出来ない様な帯状の領域に固体
粒子が衝突する場合を想定している(もちろん、被転写
基材の全幅及び全長の両方を、つまり全面をカバーでき
る領域でも良い)。その結果、搬送につれて固体粒子の
衝突圧に、被転写基材はその搬送方向に沿って順次さら
されて行き、一方向の前進動作を完了することで、被転
写基材の全面が一回目の衝突圧にさらされる。そして、
本発明では被転写基材を往復搬送させるので、次は、被
転写基材を後退動作させて衝突圧が再度、被転写基材の
全面に加えられる。そして、ここで固体粒子の噴出を停
止して被転写基材を前進動作させて終了とすれば、衝突
圧を被転写基材の同一面に都合2回加えることが出来
る。或いは、固体粒子の噴出を停止せずに更に被転写基
材を前進動作させて終了とすれば、衝突圧を被転写基材
の同一面に都合3回加えることが出来る。そして、転写
層が被転写基材に接着した後、手作業或いは剥離ローラ
等によって機械的に、転写シートの支持体を剥離除去す
れば、転写層が被転写基材の凹凸表面に転写された化粧
材等の転写製品が得られる。
【0008】被転写基材を往復搬送する為の基材搬送手
段の往復搬送機構22としては、特に限定されず、従来
公知の各種往復動作機構から採用すれば良い。図2に基
材搬送装置2の往復搬送機構の一形態の概念図を斜視図
で示す。同図の置き台21は置き台21の裏面側に設置
された往復搬送機構22により、往復動作する。同図の
往復搬送機構22は、例えば図3(A)に示す様な、置
き台21の裏面に固定された4つの雌ネジ23と、置き
台搬送方向(被転写基材搬送方向)に沿って水平に渡さ
れた互いに平行な2本の雄ネジ24とからなり、雄ネジ
24を右回りと左回り(図面の回転矢印方向)駆動させ
ることで、置き台21を往復搬送させる。また、図3
(B)は別の往復搬送機構22を示す概念図であり、こ
の往復搬送機構22は、置き台21の裏面側に固定され
た4個の支持具25と、これら支持具25を置き台搬送
方向に摺動自在に貫通し水平に渡された互いに平行な2
本の案内棒26と、置き台に連結し置き台搬送方向に前
進及び後退するラム(ピストン)27と、ラム27を油
圧や空気圧等で動作させる流体圧シリンダ28等とから
なる。そして、流体圧シリンダ28によりラム27を前
進駆動と後退駆動させて、置き台を往復搬送させる。ま
た、図2及び図3で例示した様な駆動源による往復搬送
機構以外にも、置き台を往復動作させる駆動源として
は、ラックとピニオンとによる駆動や、リニアモータに
よる駆動等でも良い。或いは、コンベアベルト(図1参
照)や、多数の駆動回転ローラ列上に置き台を載置して
往復搬送しても良い。
【0009】なお、図1の概念図では、被転写基材及び
転写シートともに枚葉の形態で、搬送する形態で示して
あるが、例えば転写シートは連続帯状の形態で使用して
も良い。この場合は、転写シートは被転写基材の往復搬
送に同期して(被転写基材との相対速度がゼロになる様
にする)少なくとも被転写基材に対向する部分は前進及
び後退させる。連続帯状の転写シートを前進及び後退さ
せるには、例えば巻出ロールから転写シートを巻き出し
て、剥離後の転写シートの支持体を巻取ロールで巻き取
る場合には、巻出ロールと巻取ロールとを被転写基材の
搬送速度で正転及び逆転させれば良い。また、噴出器の
固体粒子噴出方向と転写シート及び被転写基材との位置
関係は、転写シート及び被転写基材をともに水平面内に
載置し、その上方から鉛直方向に真下に固体粒子を噴き
出す位置関係に限定されない。転写シート支持体側面と
噴出方向が垂直関係を維持したとしても、転写シートの
載置又は搬送方向は、水平面内以外にも、斜面内、鉛直
面内(図8(B))等があり、また転写シートが水平面
内でも、支持体側が下側、すなわち、下から上に固体粒
子を噴出させ衝突させても良い。もちろん、転写シート
支持体面に対して所定の角度をもって固体粒子を噴出し
ても良い。また、基材搬送装置は、置き台で被転写基材
をその自重を利用して載置して搬送する以外に、例えば
クランプや枠で、転写しない非転写部分を挟持する等の
自重以外の保持手段を用いた搬送具等で被転写基材を保
持して往復搬送しても良い。
【0010】以下、さらに本発明を詳述する。
【0011】〔被転写基材〕先ず、本発明の被転写基材
Bとしては、被転写面が平坦な平面でももちろん適用で
きるが、本発明が真価を発揮するのは被転写面が凹凸表
面であり、特にその凹凸が三次元的である被転写基材で
ある。従来の回転接触する押さえ治具(前述の特公昭6
1−5895号公報)や、ゴム製の転写ローラ(前述の
特開平5−139097号公報参照)では、その回転軸
による方向性を本質的に有しているために、適用できる
表面凹凸形状が制約される。即ち前者では、1軸方向に
のみ曲率を有する二次元的凹凸に限定され、また、後者
では2軸方向に曲率を有する三次元的凹凸への転写が可
能でもその三次元形状は任意の方向に均質に適用できな
い。例えば、木目導管柄の長手方向は、転写シートの送
り方向に平行にしないと、導管凹部には旨く転写できな
い。しかも、後者は基材形状は平板状に事実上限定さ
れ、それ以外は基材形状毎にその都度合わせた特殊形状
の転写ローラとでもしない限り不可能である。ところ
が、本発明では、後述の様に、流体的に振る舞うことが
できる固体粒子群の衝突圧を利用するため、表面凹凸の
三次元的形状に対して圧力印加領域の面的な方向性を本
質的に持たない。(この方向性とは、圧力が印加される
被転写基材上のポイントの時間的位置変化の方向のこと
である。)従って、転写シートや被転写基材の送り方向
(転写圧印加方向)に凹凸がある形状を持つ被転写基材
でも構わない。すなわち、送り方向のみ又は幅方向のみ
等と一方向にのみ凹凸がある二次元的凹凸、送り方向及
び幅方向の両方等と2方向に凹凸がある三次元的凹凸に
も適用できることを意味する。なお、固体粒子群の衝突
圧が方向性を持たない点は、枚葉の転写シートを被転写
基材上に載置し一つずつ圧接密着する様に、固体粒子を
噴出する噴出器を移動、又は噴出器固定で転写シートと
被転写基材とを移動させて、衝突圧が印加される領域が
移動していく様子を考えれば、容易に理解できる。
【0012】また、被転写基材は全体として(包絡面形
状が)平板状の板材だけでなく、断面が円弧状に凸又は
凹に送り方向又は幅方向に湾曲した二次元的凹凸を有す
る基材でも良く、またその湾曲面にさらに細かい三次元
的な表面凹凸があってもよい。なお、本発明では、被転
写基材の円弧状等の二次元的な凹凸に対して、それを例
えば幅方向として、或いは送り方向として転写するかは
作業性等を考慮して任意にできる。また、大柄な凹凸に
重畳して微細な凹凸を有する凹凸表面の被転写基材、或
いは凹凸表面の凹部底部や凹部内側面に転写すべき面を
有する被転写基材も可能である。前記大柄な凹凸と微細
な凹凸とは、例えば図14(B)の如く被転写基材の凹
凸が大柄な凹凸401、402とその凸部402上にあ
る微細な凹凸403とからなるもので、大柄の凹凸形状
は段差が1〜10mm、凹部の幅が1〜10mm、凸部
の幅が5mm以上のもので構成されるものであり、微細
な凹凸形状は、段差及び幅ともに大柄な凹凸形状よりも
小さく、具体的には段差が0.1〜5mm程度、凹部の
幅及び凸部の幅が0.1mm以上で、大柄な凹凸形状の
凸部の幅の1/2未満程度である。大柄な凹凸と微細な
凹凸との組み合わせの凹凸から成り、且つ三次元的な表
面凹凸を持つ化粧材の凹凸模様の具体例としては、例え
ば、大柄な凹凸として目地、溝等を有するタイル、煉
瓦、石等の二次元配列模様を有し、その上に微細な凹凸
としてスタッコ調、リシン調等の吹き付け塗装面の凹凸
模様、花崗岩の劈開面やトラバーチン大理石板等の石材
表面の凹凸等の石目調凹凸模様、或いは大柄な凹凸模様
として目地、溝、簓、サネ等を有する羽目板模様、浮造
木目板模様を有し、その上に微細凹凸として導管溝、浮
出した年輪、ヘアライン等を有する木目調の凹凸模様が
挙げられる。なお、凹凸面を構成する各面は、平面のみ
から、曲面のみらか、或いは平面と曲面の組み合わせと
任意である。従って、本発明の被転写基材上の曲面と
は、断面が下駄の歯形の様に複数の平面のみから構成さ
れる曲面を持たない凹凸面も意味する。また、本発明で
いう曲率とは、立方体の辺或いは頂点の周辺の様に角張
っている曲率無限大(曲率半径=0)の場合も包含す
る。なお、被転写基材表面を所望の凹凸とするには、プ
レス加工、エンボス加工、押し出し加工、切削加工、成
形加工等によれば良い。
【0013】被転写基材の材質は任意であり、例えば、
板材であれば、ケイ酸カルシウム板、押し出しセメント
板、スラグセメント板、ALC(軽量気泡コンクリー
ト)板、GRC(硝子繊維強化コンクリート)板、パル
プセメント板等の非陶磁器窯業系板、木材単板や木材合
板、パーティクルボード、集成材、木質中密度繊維板
(MDF)等の木質板、また、鉄、アルミニウム、銅等
の金属板、陶磁器やガラス等のセラミックス、ポリプロ
ピレン、ABS樹脂、フェノール樹脂等の樹脂成形品等
でも良い。なお、後述の様に固体粒子加速流体として液
体を用い、該液体と共に固体粒子を噴出させる場合は、
該液体に対して不溶性且つ非吸収性の物が好ましい。例
えば金属板、樹脂成形品、陶磁器やガラス等のセラミッ
クス等である。また、これらの被転写基材表面には、予
め、接着剤との接着を補助する為の易接着プライマー、
或いは表面の微凹凸や多孔質を目止めし封じるシーラー
剤を塗工しておいても良い。易接着プライマー、或いは
シーラー剤としては、イソシアネート、2液硬化ウレタ
ン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂
等の樹脂を塗工し形成する。
【0014】〔転写シート〕転写シートSは支持体と転
写移行する転写層とからなる。転写層は少なくとも装飾
層からなる。また、接着剤を、転写層の一部となる接着
剤層として、転写シートに形成しておいても良い。なお
液体を固体粒子加速流体に用い、液体と共に固体粒子を
噴出する場合は、支持体や転写層には、該液体に対して
不溶性の物を用いる。例えば、液体が水であれば、水溶
性樹脂等を除けば、一般の転写シートとして使用してい
る材料から下記に従い適宜選択使用すれば良い。
【0015】(支持体)上記支持体には、被転写基材が
二次元的凹凸表面であれば、延伸性が無い紙(但し、固
体粒子加速流体が液体の場合は、該液体に対して不溶性
のものを選ぶ)等も可能だが、本発明が真価を発揮する
三次元的凹凸表面に適用する為には、少なくとも転写時
には延伸性の有る支持体を用いる。延伸性により固体粒
子の衝突圧印加時に、被転写基材表面の凹部内部まで転
写シートを追従させて密着し転写することができる。転
写シート全体の延伸性は、主に支持体の延伸性に支配さ
れる。従って、支持体には、従来公知の熱可塑性樹脂フ
ィルムの他に、常温でも延伸するゴム膜も使用できる。
熱可塑性樹脂フィルムの場合、装飾層等の転写層形成時
には延伸性が殆どなく、転写時には、加熱により充分な
延伸性を発現し、且つ冷却後は変形した形状を保持し続
け、弾性による形状の復元を生じない転写シートとし
て、従来公知の通常の転写シート同様に容易に、本発明
で用い得る転写シートは用意出来る。支持体の具体例と
しては、延伸性の点で、従来多用されている2軸延伸ポ
リエチレンテレフタレートフィルムでも、表面凹凸形状
次第で、加熱条件、衝突圧条件等の設定によって、必要
充分な延伸性を発現させることができるので曲面転写は
可能である。ただ、より低温・低圧で延伸性が発現し易
い好ましい支持体としては、例えば、エチレン・テレフ
タレート・イソフタレート共重合体ポリエステル、ポリ
ブチレンテレフタレート等の熱可塑性ポリエステル樹
脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテ
ン等のポリオレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、エチレン
−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共
重合体、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、或いは天然ゴ
ム、合成ゴム、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ウ
レタン系熱可塑性エラストマー等を単体又は混合物で、
単層又は異種の複層とした樹脂フィルムを用いることが
てきる。これら樹脂フィルムは低延伸又は無延伸の物が
好ましい。例えば、具体的にはポリプロピレン系熱可塑
性エラストマーフィルムは、延伸特性に優れ且つ廃棄燃
焼時に塩酸ガスを発生せず環境対策的にも好ましい支持
体の一つである。支持体の厚さは、通常20〜200μ
mである。
【0016】なお、固体粒子加速流体に液体を用いる場
合には、転写時に接する液体に対して、膨潤はするが不
溶である樹脂フィルムを使用する事も可能である。この
様な膨潤性且つ不溶性樹脂フィルムの例としては、液体
として水又は水溶液を用いる場合には、特開昭54−1
50208号公報、特公昭61−3276号公報等に開
示される様な、ポリビニルアルコール系フィルムであっ
て、平均重合度300〜3000、鹸化度65〜97m
ol%、厚さ20〜200μmのフィルムが代表的なも
のである。また、支持体には必要に応じ、その転写層側
に転写層との剥離性を向上させる為、離型層を設けても
良い。この離型層は支持体を剥離時に支持体と共に転写
層から剥離除去される。離型層としては、例えば、シリ
コーン樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン
樹脂、ポリオレフィン樹脂、ワックス等の単体又はこれ
らを含む混合物が用いられる。
【0017】また、転写層に接する側の支持体面に凹凸
模様を設ければ、転写後の転写層表面に凹凸模様を賦形
することもできる。凹凸模様は、例えば、砂目、梨地、
ヘアライン、万線状溝、花崗岩の劈開面の凹凸模様、木
目導管溝、木目年輪模様、布目の表面テクスチュア、皮
絞、文字、幾何学模様等である。なお、凹凸模様の形成
は、支持体の樹脂シートに対して、熱プレスによるエン
ボス加工、サンドブラスト加工、ヘアライン加工をした
り、或いは支持体に、離型性の有る樹脂をバインダーと
するインキ(2液硬化ウレタン、シリコーン樹脂、メラ
ミン樹脂、紫外線又は電子線で架橋する多官能アクリレ
ート又はメタクリレートのモノマー又はプレポリマー等
からなる)を用いて所望の凹凸模様に、シルクスクリー
ン印刷等で盛り上げ印刷して賦形層を設け、賦形層を有
する支持体とする方法等がある。なお、賦形層は上記離
型層の機能を有する。
【0018】(転写層)転写層は少なくとも装飾層から
構成し、更に適宜、剥離層、接着剤層等も転写層の構成
要素とすることもある。接着剤層を有する構成では、転
写の際に転写シート又は被転写基材の片方又は両方に接
着剤を施すことを省略できる。装飾層はグラビア印刷、
シルクスクリーン印刷、オフセット印刷等の従来公知の
方法、材料で絵柄等を印刷した絵柄層、アルミニウム、
クロム、金、銀等の金属を公知の蒸着法等を用いて部分
的或いは全面に形成した金属薄膜層等であり、用途に合
わせたものを用いる。絵柄としては、被転写基材の表面
凹凸に合わせて、木目模様、石目模様、布目模様、タイ
ル調模様、煉瓦調模様、皮絞模様、文字、幾何学模様、
全面ベタ等を用いる。なお、絵柄層用インキは、バイン
ダー等からなるビヒクル、顔料や染料等の着色剤、これ
に適宜加える各種添加剤からなる。バインダーには、ア
クリル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエ
ステル樹脂、セルロース系樹脂、ポリウレタン樹脂、フ
ッ素樹脂等の単体又はこれらを含む混合物を用いる。着
色剤の顔料としては、チタン白、カーボンブラック、弁
柄、黄鉛、群青等の無機顔料、アニリンブラック、キナ
クリドン、イソインドリノン、フタロシアニンブルー等
の有機顔料を用いる。また、剥離層を、支持体乃至は離
型層と装飾層との間の剥離性を調整する為、また、転写
後の装飾層の表面保護の為等に、これら層間に設けるの
は、従来公知の転写シートと同様である。剥離層には、
例えば、上記絵柄層用インキのバインダーに用いる樹脂
等が用いられる。なお、この剥離層は転写時に装飾層と
共に被転写基材側に転写され、装飾層の表面を被覆す
る。また、被転写基材表面と転写シートとの間に抱き込
まれて残留する空気を抜き易くする為に、必要に応じて
転写シート全面に転写シート全層を貫通する小孔を多数
穿設しても良い。
【0019】〔接着剤〕接着剤は、転写シートの転写層
を構成する接着剤層としてや、被転写基材上の接着剤層
として、事前に、又は転写の直前にインライン塗工やオ
フライン塗工で施す。被転写基材に施す場合には、転写
シート転写層の接着剤層を省略できる。用いる接着剤
は、用途、要求物性等により適宜選択すれば良いが、固
体粒子加速流体に液体を用いる場合には、該液体に対し
て不溶性の物を選択する。用いる接着剤としては、例え
ば、感熱型接着剤、湿気硬化型感熱溶融型接着剤、ホッ
トメルト接着剤、湿気硬化型ホットメルト接着剤、2液
硬化型接着剤、電離放射線硬化型接着剤、水性接着剤、
或いは粘着剤による感圧型接着剤等の各種接着剤を使用
できる。なお、水を固体粒子加速流体に用いる場合は、
湿気硬化型の接着剤や水性接着剤は避ける。上記感熱型
接着剤としては、熱可塑性樹脂を用いた熱融着型と、熱
硬化性樹脂を用いた熱硬化型とのいずれの接着剤も使用
できる。但し、短時間で接着が完了するという点から
は、熱融着型(感熱溶融型接着剤)が好ましい。また、
接着剤は溶剤希釈又は無溶剤、或いは常温で液体又は固
体のいずれでも良く、適宜使い分ける。また、粘着性を
呈する感圧型の粘着剤以外の接着剤では、接着剤層の単
層のみで転写層とすることができる。接着剤層中に顔料
等の着色剤を添加すれば、全面ベタのインク層からなる
装飾層ともいえる。
【0020】感熱溶融型接着剤としては、ポリ酢酸ビニ
ル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、アクリル樹
脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、熱可塑性ウレタン樹
脂、ダイマー酸とエチレンジアミンとの縮重合により得
られるポリアミド樹脂等の従来公知の接着剤を用いるこ
とができる。熱硬化型接着剤としては、フェノール樹
脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、熱硬化型ウレ
タン樹脂、エポキシ樹脂等を用いることがてきる。
【0021】また、湿気硬化型感熱溶融型接着剤も感熱
溶融型接着剤の一種である。湿気硬化型感熱溶融型接着
剤は、自然放置により空気中の水分で硬化反応が進行す
るので、作業安定性の点で転写直前に施す。また、湿気
硬化型感熱溶融型接着剤は、転写直後は、通常の感熱溶
融型接着剤同様の接着力だが、自然放置により空気中の
水分で架橋・硬化反応が徐徐に進行する為に、最終的に
クリープ変形及び熱溶融がなく耐熱性等に優れ、大きな
接着力が得られる。但し、転写終了後に湿気で接着剤の
架橋・硬化を進行させる為、湿気を含む空気中に転写後
の化粧材を放置して養生する。養生の際の好ましい雰囲
気条件は、大体、相対湿度50%RH以上、気温10℃
以上である。温度・相対湿度とも高い方が、より短時間
で硬化が完了する。標準的な硬化完了時間は、通常の場
合、20℃、60%RHの雰囲気中で10時間程度であ
る。
【0022】湿気硬化型感熱溶融型接着剤は、分子末端
にイソシアネート基を有するプレポリマーを必須成分と
する組成物である。前記プレポリマーは、通常は分子両
末端に各々イソシアネート基を1個以上有するポリイソ
シアネートプレポリマーであり、常温で固体の熱可塑性
樹脂の状態にあるものである。イソシアネート基同士が
空気中の水分により反応して鎖延長反応を起こして、そ
の結果、分子鎖中に尿素結合を有する反応物を生じて、
この尿素結合に更に分子末端のイソシアネート基が反応
して、ビウレット結合を起こして分岐し、架橋反応を起
こす。分子末端にイソシアネート基を有するプレポリマ
ーの分子鎖の骨格構造は任意であるが、具体的には、ウ
レタン結合を有するポリウレタン骨格、エステル結合を
有するポリエステル骨格、ポリブタジン骨格等である。
適宜これら1種又は2種以上の骨格構造を採用すること
で、接着剤物性を調整できる。なお、分子鎖中にウレタ
ン結合ある場合は、このウレタン結合とも末端イソシア
ネート基が反応して、アロファネート結合を生じて、こ
のアロファネート結合によっても架橋反応を起こす。
【0023】ポリイソシアネートプレポリマーの具体例
としては、例えば、ポリオールに過剰のポリイソシアネ
ートを反応させた分子末端にイソシアネート基を有し、
且つ分子鎖中にウレタン結合を有するポリウレタン骨格
の、ウレタンプレポリマーがある。また、特開昭64−
14287号公報に開示されている様な、ポリイソシア
ネートに、ポリエステルポリオールと、ポリブタジエン
骨格を有するポリオールとを任意の順序で加え付加反応
させて得られた、ポリエステル骨格とポリブタジエン骨
格とがウレタン結合により結合された構造を有し且つ分
子末端にイソシアネート基を有する結晶性ウレタンプレ
ポリマー、或いは、特開平2−305882号公報に開
示されている様な、ポリカーボネート系ポリオールとポ
リイソシアネートを反応させて得られる分子中に2個以
上のイシソアネート基を有するポリカーボネート系ウレ
タンプレポリマー、ポリエステル系ポリオールとポリイ
ソシアネートを反応させて得られる分子中に2個以上の
イシソアネート基を有するポリエステル系ウレタンプレ
ポリマー等が挙げられる。
【0024】また、湿気硬化型感熱溶融型接着剤として
は、上記各種ポリイソシアネートプレポリマーの他に、
各種物性を調整する為に、上記必須反応成分に更に、必
要に応じて、熱可塑性樹脂、粘着付与剤、可塑剤、充填
剤等の各種副材料添加することもできる。これらの副材
料としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、
低分子量ポリエチレン、変性ポリオレフィン、アタクチ
ックポリプロピレン、線状ポリエステル、エチレン−エ
チルアクリレート(EAA)等の熱可塑性樹脂、テルペ
ン−フェノール樹脂、アビエチン酸ロジンエステル等の
粘着付与剤、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、シリカ、
アルミナ等の微粉末からなる充填剤(体質顔料)、着色
顔料、硬化触媒、水分除去剤、貯蔵安定剤、老化防止剤
等である。
【0025】電離放射線硬化型接着剤として用いる得る
電離放射線硬化性樹脂は、電離放射線により硬化可能な
組成物であり、具体的には、分子中にラジカル重合性不
飽和結合、又はカチオン重合性官能基を有する、プレポ
リマー(所謂オリゴマーも包含する)及び/又はモノマ
ーを適宜混合した電離放射線により硬化可能な組成物が
好ましくは用いられる。これらプレポリマー又はモノマ
ーは単体又は複数種を混合して用いる。
【0026】上記プレポリマー又はモノマーは、具体的
には、分子中に(メタ)アクリロイル基、(メタ)アク
リロイルオキシ基等のラジカル重合性不飽和基、エポキ
シ基等のカチオン重合性官能基等を有する化合物からな
る。また、ポリエンとポリチオールとの組み合わせによ
るポリエン/チオール系のプレポリマーも好ましくは用
いられる。なお、例えば(メタ)アクリロイル基とは、
アクリロイル基又はメタクリロイル基の意味である。ラ
ジカル重合性不飽和基を有するプレポリマーの例として
は、ポリエステル(メタ)アクリレート、ウレタン(メ
タ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、メ
ラミン(メタ)アクリレート、トリアジン(メタ)アク
リレート等が使用できる。分子量としては、通常250
〜100,000程度のものが用いられる。ラジカル重
合性不飽和基を有するモノマーの例としては、単官能モ
ノマーとして、メチル(メタ)アクリレート、2−エチ
ルヘキシル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル
(メタ)アクリレート等がある。また、多官能モノマー
として、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ト
リメチールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメ
チロールプロパンエチレンオキサイドトリ(メタ)アク
リレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アク
リレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アク
リレート等もある。カチオン重合性官能基を有するプレ
ポリマーの例としては、ビスフェノール型エポキシ樹
脂、ノボラック型エポキシ化合物等のエポキシ系樹脂、
脂肪酸系ビニルエーテル、芳香族系ビニルエーテル等の
ビニルエーテル系樹脂のプレポリマーがある。チオール
としては、トリメチロールプロパントリチオグリコレー
ト、ペンタエリスリトールテトラチオグリコレート等の
ポリチオールがある。また、ポリエンとしては、ジオー
ルとジイソシアネートによるポリウレタンの両端にアリ
ルアルコールを付加したもの等がある。
【0027】なお、紫外線又は可視光線にて硬化させる
場合には、上記電離放射線硬化性樹脂に、さらに光重合
開始剤を添加する。ラジカル重合性不飽和基を有する樹
脂系の場合は、光重合開始剤として、アセトフェノン
類、ベンゾフェノン類、チオキサントン類、ベンゾイ
ン、ベンゾインメチルエーテル類を単独又は混合して用
いることができる。また、カチオン重合性官能基を有す
る樹脂系の場合は、光重合開始剤として、芳香族ジアゾ
ニウム塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム
塩、メタロセン化合物、ベンゾインスルホン酸エステル
等を単独又は混合物として用いることができる。なお、
これらの光重合開始剤の添加量としては、電離放射線硬
化性樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部程
度である。なお、電離放射線としては、接着剤中の分子
を架橋させ得るエネルギーを有する電磁波又は荷電粒子
が用いられる。通常用いられるものは、紫外線又は電子
線であるが、この他、可視光線、X線、イオン線等を用
いる事も可能である。紫外線源としては、超高圧水銀
灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク灯、ブラ
ックライト、メタルハライドランプ等の光源が使用され
る。紫外線の波長としては通常190〜380nmの波
長域が主として用いられる。電子線源としては、コック
クロフトワルトン型、バンデグラフト型、共振変圧器
型、絶縁コア変圧器型、或いは、直線型、ダイナミトロ
ン型、高周波型等の各種電子線加速器を用い、100〜
1000keV、好ましくは、100〜300keVの
エネルギーをもつ電子を照射するものが使用される。
【0028】上記電離放射線硬化性樹脂に、更に必要に
応じて、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビ
ニル、アクリル系樹脂、セルロース系樹脂等の熱可塑性
樹脂を添加することもできる。なお、希釈溶剤は添加せ
ずに用いれば、ホットメルト接着剤となる。
【0029】なお、電離放射線硬化型接着剤を用いた場
合には、曲面転写装置に紫外線や電子線を照射する電離
放射線照射装置を組み込むことができる。照射は、衝突
圧印加中、印加後、或いは印加中及び印加後に行う。
【0030】また、接着剤に用いる上記各種樹脂に、更
に必要に応じ、各種添加剤を添加する事もできる。これ
らの添加剤としては、例えば、炭酸カルシウム、硫酸バ
リウム、シリカ、アルミナ等の微粉末からなる体質顔料
(充填剤)、有機ベントナイト等のチキソトロピック付
与剤(特に凹凸段差の大きい被転写基材の場合、接着剤
が凸部から凹部へ流入する事を防止する為に添加すると
良い。)等である。
【0031】接着剤を、転写シート等のシートや被転写
基材に施すには、水、有機溶剤等の溶媒(又は分散媒)
に溶解(又は分散)した溶液(又は分散液)の形態で、
或いは熱溶融した熱可塑性組成物又は室温液状の未硬化
樹脂を無溶剤の樹脂液の形態で施す。塗工法としては、
従来公知の塗工法であるグラビアロールコート等による
溶液塗工や、アプリケータ等による熔融塗工(溶融塗
工)法により施せば良い。また、特に凹凸表面の被転写
基材に対しては、軟質ゴムロールやスポンジロール等の
ロールを使用したロールコート、カーテンフローコー
ト、スプレーコート、熔融塗工等の塗工法が良い。希釈
溶剤を添加せずに用いれば、溶剤乾燥は不要である。例
えば、感熱溶融型接着剤は、それぞれ無溶剤のホットメ
ルト接着剤として使用できる。また、電離放射線硬化型
接着剤なども無溶剤で施すことができる。ホットメルト
型接着剤として使用する場合は無溶剤なので、転写直前
の塗工でも溶剤乾燥が不要で、高速生産できる。なお、
接着剤の塗布量は、接着剤の組成、被転写基材の種類及
び表面状態で異なるが、通常10〜200g/m2 (固
形分)程度である。
【0032】また、接着剤をホットメルト接着剤として
用いる場合で、更に被転写基材の凹凸形状に転写シート
を追従変性させて転写する場合には、必然的に転写シー
トの支持体として、ポリプロピレン系樹脂等の熱可塑性
樹脂シートの様に室温乃至加熱状態で熱可塑性或いはゴ
ム弾性を呈する物を選ぶ必要があるが、これは別の観点
から観ると支持体に耐熱性が低い物を選ばざるを得ない
という事を意味する。故に、該接着剤を熔融塗工して転
写シートとする場合、接着剤層を厚く塗工すると、熔融
塗工時の熱で支持体が軟化し、また、接着剤塗工装置に
おいて加熱状態のアプリケータローラにシートが粘着
し、引きずられてシートが伸びたり、歪んだり、或いは
巻き込まれたりすることがある。そこで、この様な場合
には、シートに接着剤を直接に熔融塗工せず、離型シー
ト(セパレータ)経由で接着剤を施して転写シートとす
ると良い。すなわち、耐熱性及び離型性のある離型シー
トに、接着剤を加熱熔融塗工後、塗工された接着剤によ
り離型シートと、転写シートになるシートとをニップロ
ーラ等により一旦熱ラミネートし、次いで、剥離ローラ
等により離型シートのみをシートから剥離することで、
シートへの熱ダメージを少なくして、接着剤層が形成さ
れた転写シートとすることができる。なお離型シートに
は延伸性等は不要で2軸延伸ポリエチレンテレフタレー
トシート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレー
ト、ポリイミド等の耐熱性樹脂シートや紙等を基材とし
て、この表面をシリコーン樹脂、ポリメチルペンテン等
の塗工で、離型処理した従来公知の離型シートが使用で
きる。離型シートの厚みは通常50〜200μm程度で
ある。
【0033】なお、接着剤に感熱溶融型接着剤等の感熱
型接着剤を用い、接着剤を活性化して熱融着させる為に
加熱するタイミングは、衝突圧印加前、衝突圧印加中、
或いは衝突圧印加前及び印加中などのいずれでも良い。
接着剤の加熱は転写シートや被転写基材を加熱して行
う。接着剤が施された材料(転写シートや被転写基材)
を加熱しても良く、接着剤が施されていない側の材料を
加熱しても良く、或いはこれら両方の材料を加熱しても
良い。また、衝突圧印加中の加熱には、加熱固体粒子
や、固体粒子加速用の流体を加熱流体として用いても良
い。一方、転写シートが被転写基材の表面形状に追従
し、成形され、接着剤が十分活性化すれば、冷風等の冷
却手段で接着剤の冷却を促進しても良い。冷風は、転写
シート側や被転写基材側から吹き付ける。また、冷却手
段として、冷却固体粒子、冷却流体も用いることもでき
る。冷却促進は、被転写基材の凹凸表面の凹部内部にま
で追従成形された転写シートが衝突圧開放後に復元力が
ある場合に戻るのも防止する。 (以下、次の文書ファイルに続く)
【0034】〔固体粒子〕固体粒子Pとしては、ガラス
ビーズ、セラミックビーズ、炭酸カルシウムビーズ、ア
ルミナビーズ、ジルコニアビーズ、アランダムビーズ、
コランダムビーズ等の無機粉体である非金属無機粒子、
鉄、又は炭素鋼、ステンレス鋼等の鉄合金、アルミニウ
ム、又はジュラルミン等のアルミニウム合金、チタン、
亜鉛等の金属ビーズ等の金属粒子、或いは、フッ素樹脂
ビーズ、ナイロンビーズ、シリコーン樹脂ビーズ、ウレ
タン樹脂ビーズ、尿素樹脂ビーズ、フェノール樹脂ビー
ズ、架橋ゴムビーズ等の樹脂ビーズ等の有機粒子等、或
いは金属等の無機粒子と樹脂とからなる無機物・樹脂複
合粒子等を使用することができる。なお、液体の水を固
体粒子加速流体に使う場合は、固体粒子には、水で錆や
腐食しないステンレスビーズや、ガラスビーズ、セラミ
ックビーズ、樹脂ビーズ等の非金属が好ましい。形状は
球形状が好ましいが、回転楕円体形状、多面体形状、鱗
片状、無定形、その他の形状のものでも用い得る。固体
粒子の粒径としては、通常10〜1000μm程度であ
る。
【0035】なお、固体粒子は加熱手段や冷却手段を兼
用することもできる。加熱された加熱固体粒子を用いれ
ば、接着剤の加熱活性化やその架橋硬化の促進、或いは
転写シートの加熱による延伸性の向上を、転写シートの
押圧と共に行うこともできる。この場合、衝突圧印加前
に他の加熱方法で、ある程度まで転写シート、被転写基
材を加熱しておいても良い。また、固体粒子は、接着後
の冷却促進目的で、接着時の接着剤の温度よりも低温の
固体粒子を、冷却固体粒子として用いる事もできる。ま
た、固体粒子はその一部又は全部を加熱固体粒子、冷却
固体粒子として用いたり、加熱固体粒子を衝突させた
後、冷却固体粒子を衝突させる等と、併用しても良い。
また、他の加熱方法で転写シートや被転写基材、接着剤
等の加熱を要するものを充分に加熱しておき、これに冷
却固体粒子を用いて、転写シートの成形と接着及び冷却
を殆ど同時に行うこともできる。固体粒子を加熱又は冷
却するには、固体粒子の貯蔵をホッパ等の形態のタンク
に貯蔵する場合は、タンク内やタンク外壁の設けた、電
熱ヒータ、加熱蒸気、冷媒等による加熱手段、冷却手段
で行えば良い。また、固体粒子輸送管の外壁にこれら手
段を設けて、輸送管にて加熱又は冷却しても良い。或い
は、固体粒子の加速に流体を用いる場合では、冷却又は
加熱した流体を用いて、該流体からの熱伝導で固体粒子
を冷却又は加熱することもできる。その場合、流体も転
写シートに衝突させることで、流体も固体と共に加熱又
は冷却手段とすることができる。或いは、前記流体が液
体で該液体と共に固体粒子を貯蔵するタンクを用いる場
合では、貯蔵中に固体粒子及び液体を冷却、加熱しても
良い。
【0036】〔固体粒子による衝突圧印加〕固体粒子を
転写シートに衝突させて衝突圧を印加し、転写シートを
被転写基材に押圧するには、固体粒子を噴出する噴出器
から、多数の固体粒子を連続して転写シートに向かって
噴出させて、転写シートに衝突圧を印加する。多数の固
体粒子は固体粒子群として転写シートに衝突する。衝突
時の(多数の)固体粒子の単位時間・単位面積当たりの
運動量の変化分が、転写シートを被転写基材へ押し付け
る衝突圧となる。噴出器には、代表的には羽根車や吹出
ノズルを用いる。羽根車はその回転により固体粒子を加
速し、吹出ノズルは固体粒子加速流体として高速の流体
流で固体粒子を搬送し加速する。羽根車や吹出ノズルに
は、サンドブラスト或いはショットブラスト、ショット
ピーニング等とブラスト分野にて使用されているものを
流用できる。例えば羽根車には遠心式ブラスト装置、吹
出ノズルには加圧式や吸引式ブラスト装置、ウェットブ
ラスト装置等である。遠心式ブラスト装置は羽根車の回
転力で固体粒子を加速し噴出する。加圧式ブラスト装置
は、圧縮空気に混合しておいた固体粒子を、空気と共に
噴出する。吸引式ブラスト装置は、圧縮空気の高速流で
生ずる負圧部に固体粒子を吸い込み、空気と共に噴出す
る。ウェットブラスト装置は、固体粒子を液体と混合し
て噴出する。また、噴出器には、吹出ノズルや羽根車以
外にも、重力による自由落下を利用して固体粒子を加速
する方法、磁性体粒子を磁場によって加速する方法等を
採用することも可能である。なお、羽根車、重力、磁場
を用いた噴出器の場合は、真空中で固体粒子を転写シー
トに向かって噴出させる事も可能である。
【0037】〔羽根車〕図4〜図6に、噴出器の粒子加
速器として用い得る羽根車の一例の概念図を示す。これ
らは、ブラスト分野にて使用されている遠心式ブラスト
装置に該当する。図面では、羽根車812は、複数の羽
根813がその両側を2枚の側面板814で固定され、
且つ回転中心部は羽根813が無い中空部815となっ
ている。更に、この中空部815内に方向制御器816
を内在する。方向制御器816は、外周の一部が円周方
向に開口した開口部817を有し中空筒状で羽根車81
2の回転軸芯と同一回転軸芯で、羽根車とは独立して回
動自在となっている。羽根車使用時は、方向制御器の開
口部を適宜の方向に向くように固定して、固体粒子の噴
出方向を調整する。更に、この方向制御器の内部に、内
部中空で羽根車812の回転軸芯と同一回転軸芯のもう
一つの羽根車が散布器818として内在する(図6参
照)。散布器818は外側の羽根車812と共に回転す
る。そして、前記側面板814の回転中心には回転軸8
19が固定され、回転軸819は、軸受820で回転自
在に軸支され電動機等の回転動力源(図示略)によって
駆動回転され、羽根車812が回転する。また回転軸8
19は、羽根813を間に有する2枚の側面板814間
には貫通しておらず、軸無しの空間を形成している。そ
して、散布器818の内部に固体粒子Pがホッパ等から
輸送管を通って供給される。通常、固体粒子は、羽根車
の上方(直上又は斜上方)から供給する。散布器内に供
給された固体粒子は散布器の羽根車で外側に飛び散る。
飛び散った固体粒子は、方向制御器816の開口部81
7によって許された方向にのみ放出され、外側の羽根車
812の羽根813と羽根813との間に供給される。
そして、羽根813に衝突し、羽根車812の回転力で
加速され、羽根車から噴出する。
【0038】なお、固体粒子の噴出方向は、図4〜図5
では略鉛直下方であるが、図8(B)の様に水平方向、
或いは斜下方(図示略)等としても良い。図7(A)及
び図7(B)に方向制御器816の開口部817の向き
の設定より固体粒子の噴出方向を調整する噴出方向制御
の概念図を示す(図7(A)、(B)では方向制御器は
それぞれ図示の位置で固定されている)。なお、方向制
御器816は、その開口部の円周方向、幅方向の大きさ
を調整することで、固体粒子の噴出量を調整することも
できる。なお、図5に於いては、回転軸819は側面板
814の外側のみで中空部815にまで貫通していない
構成となっているが、この他、中空部の直径より細い回
転軸を該中空部にまで貫通させたり、外周に固体粒子通
り抜け用の開口部を設けた中空筒状の回転軸の内部自身
を中空部とする構成などでも良い(図示略)。羽根81
3の形は、図4〜図7の様な長方形の平板(直方体)が
代表的であるが、この他、湾曲曲面板、スクリュープロ
ペラ等のプロペラ形等を用いる事も可能であり、用途、
目的に応じて選択する。又、羽根の数は2枚〜10枚の
範囲から通常は選択する。羽根車の形状、枚数、回転速
度、及び固体粒子の質量や供給速度と供給方向、方向制
御器の開口部サイズ及び向きの組み合わせにより、加速
された固体粒子の噴出(吹出)方向、噴出速度、投射密
度、噴出拡散角等を調整する。
【0039】また、図8は、羽根車の別の一例を示す概
念図である。同図の羽根車812aは、複数の平板状の
羽根813aがその両側を2枚の側面板814aで固定
された構造である。通常、固体粒子Pは、羽根車の上方
(直上又は斜上方)から供給する。また、側面板814
aは回転軸819aに対して幅方向の噴出方向の規制も
する。羽根車の形状、枚数、回転速度、及び固体粒子の
質量や供給速度と供給方向の組み合わせにより、加速さ
れた固体粒子の噴出(吹出)方向、噴出速度、投射密
度、噴出拡散角等を調整する。固体粒子の噴出方向は鉛
直下方(図示略)、水平方向(図8)、或いは斜下方
(図示略)等が可能である。
【0040】また、上記した羽根車812、812a等
の羽根車には、更に必要に応じ、固体粒子の噴出取出部
分のみ開口させ、それ以外の羽根車周囲を被覆する噴出
ガイド(不図示)を備える事で、固体粒子の噴出方向を
揃えたりする固体粒子噴出方向制御をすることもでき
る。噴出ガイドの開口部の形状は、例えば、中空の円柱
状、多角柱状、円錐状、多角錐状、魚尾状等である。噴
出ガイドは、単一開口部を有するものでも良いし、或い
は内部がハニカム(蜂の巣)状に区画されたものでも良
い。
【0041】羽根車812、812a等の羽根車の寸法
は、通常直径5〜60cm程度、羽根の幅は5〜20c
m程度、羽根の長さは、ほぼ羽根車の直径程度、羽根車
の回転数は500〜5000〔rpm〕程度である。固
体粒子の噴出速度は10〜50〔m/s〕程度、投射密
度(基材単位面積当たりに衝突させる固体粒子の総重
量)は10〜150〔kg/m2 〕程度である。
【0042】また、羽根車の羽根の材質は、セラミッ
ク、或いはスチール、高クロム鋳鋼、チタン、チタン合
金等の金属等から適宜選択すれば良い。固体粒子は羽根
に接触して加速されるので、羽根には、耐摩耗性のよい
高クロム鋳鋼、セラミックを用いると良い。
【0043】〔吹出ノズル〕固体粒子を流体と共に噴出
する固体粒子噴出手段として、図9に吹出ノズルを用い
た噴出器840の一例の概念図を示す。なお、同図に示
す噴出器840は固体粒子加速流体として気体を用い、
固体粒子噴出時に該気体と固体粒子を混合して噴出する
形態の噴出器の一例である。同図の噴出器840は、固
体粒子Pと流体Fを混合する誘導室841と、誘導室8
41内に流体Fを噴出する内部ノズル842と、ノズル
開口部843から固体粒子P及び流体Fを噴出する吹出
ノズル部844からなる。圧縮機又は送風機(不図示)
から適宜加圧タンク(不図示)を経て送られる流体F
を、内部ノズル842から噴出し誘導室841を経てノ
ズル844のノズル開口部843から噴出する際に、噴
出器内の誘導室841にて、高速で流れる流体流の作用
で負圧を作り、この負圧により固体粒子を流体流に導き
混合し、流体流で固体粒子を加速、搬送して、ノズル8
44のノズル開口部843から流体流と共に噴出するも
のである。なお、吹出ノズルには、固体粒子加速流体と
して液体を用いる吹出ノズル等もある。液体の場合は、
例えばポンプ(不図示、流体が液体の場合)により、流
体と固体粒子とを加圧タンク(不図示)に混合貯蔵して
おき、この混合液を吹出ノズルのノズル開口部から噴出
するもの等が使用される。
【0044】ノズル開口部の形状は、中空の円柱状、多
角柱状、円錐状、多角錐状、魚尾状等の形状のものを用
いる。吹出ノズルは、単一開口部を有するものでも良い
し、或いは内部がハニカム(蜂の巣)状に区画されたも
のでも良い。流体圧は吹付圧力で通常0.1〜100k
g/cm2 程度である。流体流の流速は、液流では通常
1〜20m/秒程度、気流では通常5〜80m/秒程度
である。誘導室やノズル部等の噴出器の材質は、セラミ
ック、スチール、チタン、チタン合金等から流体の種類
によって適宜選択すれば良い。なお、固体粒子は噴出器
内壁を通過するので、固体粒子に金属ビーズや無機粒子
を用いる場合には粒子が硬質であるので、耐摩耗性のよ
いセラミックを用いると良い。流体が液体の場合は、
錆、溶解、腐食等を生じない材料を選ぶ。例えば流体が
水ならば、ステンレス鋼、チタン、チタン合金、合成樹
脂、セラミックを用いる。但し、表面に防水加工すれ
ば、スチール等でも良い。
【0045】〔流体〕流体Fは、固体粒子加速流体とし
て、固体粒子を該流体流によって加速、搬送して、該流
体と共に固体粒子を固体粒子噴出手段から噴出させる場
合(吹出ノズル等)に用いる。流体Fは固体粒子を加速
する固体粒子加速流体である。流体には気体、液体とも
に利用可能であるが、通常は取扱いが容易な気体を用い
る。気体としては、空気が代表的であるが、炭酸ガス、
窒素等でも良い。液体としては、必ずしも限定されない
が、不燃性、乾燥の容易性、無毒性、低価格、入手の容
易性、等から水は好ましい材料の一つである。この他、
フロン、グリセリン、シリコーン油等の不燃性の液体も
使用できる。液体を(気体もそうであるが)転写シート
に固体粒子と共に衝突させることができる。当然の事な
らがら、液体は気体よりも密度が高い為、気体よりも液
体の方が、流体流で固体粒子を加速する場合に加速し易
く、しかも液体が転写シートに衝突する場合に、気体と
等速度の衝突でも、衝突圧は気体に比べてより大きく且
つ実用性のある衝突圧が得られる。(また、固体粒子と
の密度差も少ないので固体粒子の搬送もし易い。)従っ
て、液体の場合は、転写圧として固体粒子の衝突圧以外
に、液体の衝突圧も利用でき、その分より大きな転写圧
を印加でき、その結果、転写シートを被転写基材の表面
凹凸形状へ追従させ成形する成形効果により大きなもの
が得られる。また、衝突圧印加時の加熱又は冷却手段と
して流体を用いる場合、気体よりも液体の方が比熱が大
きいので、より大きな加熱又は冷却効果が得られる。ま
た、液体が水の様な電気伝導体の場合は、気体の場合に
比べて静電気帯電に対する防爆対策もより容易となる。
【0046】〔衝突圧印加形態〕噴出器は、1個のみの
使用でも衝突圧印加領域の面積次第では可能だが、要求
する面積が大きい場合には複数用いて、転写シートに衝
突する固体粒子の衝突領域が所望の形状となる様にする
と良い。例えば、転写シート及び被転写基材の送り方向
に直交して幅方向に一直線状に複数列を配置して、幅方
向に直線状で幅広の帯状形状の衝突領域とする。或い
は、図10(A)の噴出器32の配置は千鳥格子状の配
置であり、図10(B)は一列配置だが、幅方向中央部
は送り方向の上流側で衝突する様にした配置である。図
10(B)の配置では、転写シートの被転写基材への衝
突圧による第一回目に行われる圧接は幅方向中央部から
始まり、順次、幅方向両端部に向かって圧接されて行
く。この様にすると、最初の圧接の際に幅方向中央部に
空気を抱き込んだまま、転写シートが被転写基材に密着
することを防止できる。図10の様に噴出器を幅方向に
複数個配列する場合には、個々の噴出器の加圧領域が互
いに一部重複し、全幅にわたってもれなく加圧できる様
に配列することが好ましい。図10(B)にそのような
配列の一例を示す。該図に於いて、点線部分が(有効)
加圧領域を示す。また、衝突圧印加時間を長くするに
は、噴出器は、転写シート及び被転写基材の送り方向に
向かって2列以上配置する多段配置が好ましい。
【0047】また、衝突圧は、必ずしも衝突領域内で全
て均一にする必要はない。図11は、転写シートの搬送
方向に直交する幅方向の中央部が最大の衝突圧で、幅方
向両端部に行くに従って衝突圧が低下する山型圧力分布
の設定例である。この設定は、圧が高い所(同図では中
央部)から低い所(同図では両側部)に向かって順次段
階的に圧接が進行することを助ける。但し、図11の如
き圧力分布とする場合、被転写基材上に於ける衝突圧
は、所望の凹凸面への転写が完全に行えて、なお且つ圧
過剰による転写シートの歪み、被転写基材の変形、破損
等の生じない適正圧力範囲内に全て納まる様に調整す
る。なお、ゴム製転写ローラによる曲面転写方法では、
転写ローラの中央部直径を太めとすれば、圧力的には中
央部は強くできるが、中央部と両端部とで円周長が異な
ってしまい、接触して圧印加され転写シートの送りを均
一に出来ない。衝突圧の調整は、噴出器から転写シート
に衝突する固体粒子の速度、単位時間当たりの衝突する
固体粒子数、投射量、及び1粒子の質量を制御すること
で調整する。これらのうち、固体粒子の速度を調整する
には、例えば羽根車を用いる噴出器の場合は、羽根車の
回転数、羽根車の直径等で調整する。また、吹出ノズル
を用いる噴出器の場合は、バルブの開閉量、バルブに連
結する固体粒子を搬送する管の内径の大小、圧力調整器
(レギュレータ)等を用いて噴出器直前の流体圧(流体
単体、又は流体と固体粒子との混合物)の調整により、
噴出する固体粒子及び流体流の速度を制御することで調
整する。
【0048】〔噴出器の被転写基材に対する配置方法〕
羽根車を用いた噴出器の場合は、固体粒子の噴出方向
は、原理的に羽根車回転軸に平行方向にはあまり広がら
ず、該回転軸に直交方向に広がる傾向がある。一方、吹
出ノズルの場合は、噴出する固体粒子の広がりは、羽根
車による噴出器の場合よりも広がりが少なく、且つ広が
っても通常はどの方向にも均一で等方的である。このよ
うな噴出器の特性を考慮して、噴出器の配置は決めれば
良い。しかし、一つ噴出器で所望の衝突領域の大きさに
出来ない時は、噴出器を複数用いれば良い。この様に、
複数の噴出器を被転写基材の被転写面に対して配置する
場合は、各噴出器は被転写基材に平行にし、且つ各噴出
器の噴出方向が被転写基材の法線方向になる様な配置が
基本である。この様な平行配置は、被転写基材の被転写
面の包絡面に垂直に固体粒子を衝突させ、基本的に衝突
圧を最大に有効利用できるからである。従って、例え
ば、図12の様に、被転写基材Bの被転写面の包絡面
(の搬送方向に直角の断面形状)が円型になる円筒状の
凸曲面であれば、複数の噴出器32を用意し各噴出器が
主とし受け持つ個別の衝突面(凸曲面の接平面)に対し
て、略垂直に固体粒子が衝突する様に、噴出器の向きを
近接する被転写基材面の包絡面の法線方向にして配置す
ると良い。この様に噴出器の配置は、対象とする被転写
基材の凹凸形状に合わせて、噴出器の噴出方向を固体粒
子がなるべく垂直に衝突する様に合わせると良い。た
だ、噴出器の向きは、転写シート支持体側面に対して必
ずしも垂直にする必要はない。また、噴出器は多めに設
けておき、製造する被転写基材によっては、一部の噴出
器は停止させても良い。
【0049】〔噴出器の実際の使用法〕また、実際に固
体粒子を用いて転写する際は、固体粒子は周囲の雰囲気
中に飛散させずに且つ循環再利用するのが好ましい。こ
の為には、固体粒子衝突圧による転写圧を押圧する衝突
空間を周囲空間と隔離するチャンバ(隔離室)内で、固
体粒子を転写シートに衝突させて転写圧を加える(図1
3参照)等すると良い。支持体の剥離は、チャンバ外で
も良い。
【0050】〔転写シート、被転写基材、接着剤等の加
熱〕転写圧に固体粒子衝突圧を用いる場合でも、転写ロ
ーラに弾性体ローラを用いる従来公知の転写方法と同様
に、転写圧押圧時やその前に、転写シート、被転写基材
等を適宜加熱することができる。例えば、衝突圧押圧前
では、転写シートは、ヒータ加熱、誘電加熱、熱風加
熱、ローラ加熱(連続帯状の場合)、赤外線輻射加熱等
の任意の従来公知の加熱手段で加熱すれば良く、被転写
基材(及びその上の接着剤層)も転写シート同様に従来
公知の任意の加熱手段で加熱すれば良い。例えば誘導加
熱や誘電加熱は基材内部から加熱できるが、一方、ヒー
タ加熱、赤外線加熱、熱風加熱は、凹凸表面側からの加
熱が効率的である。また、被転写基材は裏面側からも加
熱してもよい。裏面側からの加熱は、置き台の加熱や、
駆動回転ローラ列を用いる場合は加熱ローラやローラ間
にヒータ等の熱源を配置する。また、衝突圧押圧時の加
熱は、固体粒子に加熱固体粒子を用いたり、噴出器の間
隙に分散してヒータ等の熱源を設けたり、吹出ノズルに
よる噴出器では、その固体粒子加速流体も加熱流体を用
いることができる。もちろん、衝突圧の押圧前及び押圧
中の加熱、或いは押圧中のみの加熱でも良く適宜使い分
ける。但し、熱風加熱は、衝突空間を周囲と隔離するチ
ャンバ内で行うと内部に気体を流入しチャンバ内圧力バ
ランスに影響するので、チャンバ外で行う方が好まし
い。それは、空気をチャンバ内に入れることになり、固
体粒子加速用に空気を用いる場合も含めて、固体粒子回
収用の真空ポンプ36(図13参照)の負荷増にもな
り、また固体粒子の流れを攪乱することになるからであ
る。
【0051】〔接着剤の強制冷却〕接着剤が熱融着型の
場合は、転写シートが被転写基材に密着後に接着剤を強
制冷却すれば、凹部内部にまで追従、成形された転写シ
ートの固着化を促進して、転写シートに復元力がある場
合に圧解放後、転写シートが元の形状に戻ることを防止
し、転写シート(の支持体)の剥離除去をより早くでき
るので、転写抜け防止や生産速度向上が図れる。この為
には、衝突圧印加中に、衝突圧を開放しないまま冷却固
体粒子を用いたり、或いは固体粒子加速流体を用いる場
合は冷却流体を用いたり、衝突圧印加後に、風冷等の他
の冷却手段を用いて接着剤層を冷却すると良い。被転写
基材の熱容量が大の場合は、冷却固体粒子及び冷却流体
以外にも、低温流体の吹き付け、基材搬送用の置き台或
いはローラやベルトコンベア等の冷却により、被転写基
材を裏面から冷却できる。或いは、チャンバ内でのこれ
ら冷却の後にチャンバ外で、或いはチャンバ内では冷却
せずにチャンバ外のみで、表や裏からの冷風吹き付け等
で冷却しても良い。なお、これは転写シートの冷却にも
言える。
【0052】〔支持体の剥離〕なお、支持体を剥離する
タイミングは、衝突圧の解除以降、支持体が剥離時応力
で切断や塑性変形をし無い程度に冷却し、接着剤層が冷
却や硬化反応で固化し転写シートが被転写基材に固着し
た時点以降に行えば良い。
【0053】〔チャンバ使用での一形態〕固体粒子はチ
ャンバ内で使用して飛散防止する事が好ましいが、更に
固体粒子は循環再利用する事が実際的であり好ましい。
そこで、次に、チャンバを使用し且つ固体粒子を循環再
利用する場合の本発明の曲面転写方法及び装置の一形態
の概念図を示す図13に従い、本発明を更に詳述する。
【0054】同図の装置は、枚葉の転写シートSを用
い、包絡面形状が平板状の凹凸表面を有する被転写基材
Bに、装飾層等を転写する装置である。同図では、固体
粒子Pは、固体粒子噴出手段である噴出器32から、チ
ャンバ33内において噴出させて、転写シートSの支持
体側に衝突させ衝突圧を加える。また、被転写基材を往
復搬送する基材搬送手段である基材搬送装置2は、同図
の形態例では、置き台21と多数の駆動回転ローラ列に
よる基材搬送機構22から成る。基材搬送装置2は、被
転写基材を衝突圧を与えるチャンバ33内に搬送し、チ
ャンバ33部分ではローラが正転と逆転を繰り返して
(図面両矢印参照)、被転写基材を往復搬送して衝突圧
に被転写基材を複数回さらして、衝突圧印加終了後は、
被転写基材をチャンバ33から(第2チャンバ71を経
て)搬送して排出する。また、固体粒子Pを噴出器32
から噴出して、使用済の固体粒子を回収再利用しながら
衝突圧を与える衝突圧印加手段として衝突圧印加部30
を備える。衝突圧印加部30は、固体粒子を貯蔵し噴出
器32に供給するホッパ31、噴出器32、チャンバ3
3、衝突圧の固体粒子のホッパまでの帰還路であるドレ
ン管34、固体粒子を気体と分離する分離装置35、回
収固体粒子の搬送気体を吸引排気する真空ポンプ36等
を備える。噴出器32は、例えば前記した羽根車利用の
ものである。チャンバ33は、転写シート及び被転写基
材の出入口を除いて、衝突圧にさらされる転写シート及
び被転写基材、噴出器の少なくとも開口部を外部から覆
い、固体粒子を外部の作業雰囲気中に漏らさないように
している。この為、チャンバ内部は好ましくは外部より
も気圧を低く(負圧)する。
【0055】なお、本発明の曲面転写装置は、上記の様
に、固体粒子噴出手段及び被転写基材を往復搬送する基
材搬送手段を少なくとも備える装置だが、更に同図装置
は、上記した衝突圧印加手段の他に、転写シート及び被
転写基材を予め加熱する加熱装置40をチャンバ外上流
側に備え、一方、チャンバ33外下流側には、転写シー
ト上に残留した固体粒子を吹き飛ばす除去装置70(風
冷による冷却装置70を兼用)を、チャンバ33とは基
材搬送装置2の上部のみ別室に区画された第2チャンバ
71内に備えた装置となっている。加熱装置40、除去
装置70、第2チャンバ71等は必要に応じて適宜使用
すると良い。
【0056】そして、同図装置では、先ず被転写基材B
を基材搬送装置2の置き台21に載置し、更にその被転
写基材上に転写シートSを載せて、置き台21ごと被転
写基材と転写シートとを衝突圧印加部30のチャンバ3
3内に搬送して、衝突圧を与える。被転写基材は置き台
21に載置する前に適宜予熱しておく。また置き台に載
置した後でも被転写基材及び転写シートは、加熱装置4
0で適宜加熱してからチャンバ33内へ送る。
【0057】一方、固体粒子Pはホッパ31からチャン
バ33内にある噴出器32に供給され、そこで図4〜図
7の様な羽根車によって加速されてチャンバ33内で転
写シートSに向かって噴出する。そして、転写シート
は、噴出器32から噴出する固体粒子Pの衝突にさらさ
れる。ここでは、被転写基材は包絡面が略平板状なの
で、固体粒子は転写シートの支持体側に概ね垂直に衝突
させる分を主体成分とし、被転写基材及び転写シートが
搬送される全幅を衝突領域とする。そして、基材搬送装
置の置き台に載置された被転写基材及び転写シートが前
進移動されるにつれて、搬送方向の全領域が順次衝突圧
にさらされて行く。そして、被転写基材の後端まで衝突
圧が加えられると、今度は、衝突圧印加位置が被転写基
材の前端に位置するまで、基材搬送装置は被転写基材を
後退させる。この前進、後退を所望の回数繰り返して、
被転写基材の全面に衝突圧を必要回数分だけ与える。そ
して、転写シートは、固体粒子衝突圧で被転写基材に押
圧され、被転写基材の凹凸表面の凹部内へも延ばされて
変形することで、被転写基材の凹凸表面形状に追従して
成形されて、活性化している接着剤により転写層が被転
写基材に密着する。衝突圧の印加が完了したら、被転写
基材はチャンバ33から排出し、第2チャンバ71に搬
送する。
【0058】一方、転写シートへの衝突に供された後の
固体粒子は、その一部は置き台の前後左右の側面を迂回
して、チャンバ33の下部に落下する。また、残りの部
分は置き台とともに転写シート支持体上に載置されたま
ま下流側に移送された後、第2チャンバ71に入る。そ
して、そこでは、スリットノズル状の除去装置(兼冷却
装置)70から転写シート及び被転写基材上に向かって
空気を吹き付け、転写シート上に残留する固体粒子を転
写シート端部から第2チャンバ71下部に吹き落とす。
また、除去装置70から吹き出す空気には室温の空気を
使うことで、その空気を冷風として、固体粒子除去と同
時に、被転写基材及び転写シートの温度がまだ高い場合
は、転写シートの支持体が剥離可能な温度にまで強制冷
却することもできる。従って、除去装置は転写シートや
接着剤、被転写基材等の冷却装置の役割も果たす。チャ
ンバの下部に集まった固体粒子は、そこからドレン管3
4で吸引され元のホッパ31に収集される。また、固体
粒子の回収搬送用としてチャンバ中の空気も、固体粒子
と共にドレン管34で吸引され、ホッパ上部の気流と固
体粒子の分離装置35に搬送される。該分離装置35で
は図示の如く、気流で搬送されて来た固体粒子は水平方
向に装置空洞内に放出され、気体に対して密度の大きい
固体粒子は自重で下方に落下し、気体はそのまま水平に
流れて、フィルターで気流と共に移動しようとする残余
の固体粒子を濾過した上で、真空ポンプ36で系外に排
出される。この様にして固体粒子が、転写シート及び被
転写基材が出入りするチャンバ出入口開口部から、空気
と共に周囲に流出しない様にする。
【0059】また、固体粒子のチャンバ系外への流出防
止、及び固体粒子のチャンバからホッパへの逆流防止に
は、チャンバ内を外部より低圧にすると良い。このチャ
ンバの圧力調整は、前記真空ポンプ36の排気量、更に
気体を吹き出す除去装置(兼冷却装置)からチャンバ内
に入る気体量、及び排風機(図示せず)をチャンバに適
宜接続してその排気量等によるチャンバ外に流出する気
体量と、噴出器から固体粒子と共にチャンバ内に入る気
体量(特に、気体を固体粒子加速流体として用いる吹出
ノズル等の噴出器の場合)、更に送風機(図示せず)を
チャンバに適宜接続してチャンバ内に入れる気体量(特
に、羽根車による噴出器の場合)等とのバランスを調整
する事で行う。
【0060】そして、密着した被転写基材と転写シート
とが、除去装置70で固体粒子除去と強制冷却されて第
2チャンバ71を出た後、転写シートS(の支持体3)
を被転写基材から剥離除去する。その結果、転写シート
の転写層として装飾層等が被転写基材の凹凸表面に転写
形成された転写製品として、化粧材Dが得られる。
【0061】〔その他〕なお、液体を固体粒子加速流体
に用いた吹出ノズルを噴出器とする場合は、冷却装置と
は別にその上又は下流に、或いは冷却装置自身と兼用
で、乾燥機を設けて、例えば室温又は温風の空気を吹き
付けて、液体を乾燥、又は吹き飛ばして除去する。ま
た、接着剤等に電離放射線硬化性樹脂を用い硬化させる
場合は、噴出器と剥離ローラ間に、水銀灯(紫外線光
源)等の電離放射線照射装置を設けて、硬化させる。ま
た、衝突圧印加と同時にオンラインで、その上流側に基
材塗工装置を配置して、下塗り塗装や接着剤塗工等を行
っても良い。この場合、被転写基材への塗装や接着剤を
乾燥すべく、溶剤分や水分を蒸発させる役割も持たせた
加熱装置は、チャンバ内部に配置するのは好ましくな
い。チャンバ内に充満した蒸発した溶剤や水分の排気手
段が必要となり、また溶剤の場合は防爆対策を考慮する
必要も生じる。このような目的の加熱装置は、チャンバ
の外部に配置するか、内部に配置したとしても、外部に
蒸発用の加熱装置(乾燥炉)を別に配置することが好ま
しい。もちろん、下塗り塗装等は別ラインで行う形態と
すれば、加熱装置を乾燥装置と兼用する必要はない。ま
た、チャンバ内は窒素、アルゴン、炭酸ガス、フロンガ
ス等の不活性ガスを充満させて、接着剤等に電離放射線
硬化性樹脂を用いる場合に、空気中の酸素、水蒸気等が
該樹脂の硬化を阻害するのを防止しても良い。また、衝
突圧印加前に、弾性体ローラによる転写シートの被転写
基材への押圧を予備的に行っても良い。
【0062】〔転写製品の用途〕本発明で得られる化粧
材等の転写製品の用途は、転写された装飾面が平面又は
特に三次元形状等の凹凸表面の物品として各種用途に用
いられ得る。例えば、化粧材として、外壁、塀、屋根、
門扉、破風板等の外装、壁面、天井、床等の建築物の内
装、窓枠、扉、手摺、敷居、鴨居等の建具類の表面化
粧、箪笥等の家具やデレビ受像機等の弱電・OA機器の
キャビネットの表面化粧、自動車、電車等の車両内装
材、航空機や船舶等の内装材等の各種分野で用いられ得
る。化粧材は化粧板等として利用される。なお、化粧材
も含めて転写製品の形状は、平板、曲面板、棒状体、立
体物等と任意である。
【0063】〔後加工〕なお、転写後の化粧材等の転写
製品の表面に、耐久性、意匠感等を付与する為に、更に
透明保護層を塗装する等しても良い。この様な透明保護
層は、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂、硬化型ウ
レタン樹脂等と熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射
線硬化性樹脂等の各種樹脂からなる塗料で塗工形成す
る。また、必要に応じて、ベンゾトリアゾール、超微粒
子酸化セリウム等の紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系
ラジカル捕捉剤等の光安定剤、着色顔料、体質顔料、滑
剤等を添加した塗料を用いる。塗料は、溶剤系、水系、
無溶剤系等を適宜使い分ける。また、外装用途では、無
機系塗料を用いることもできる。塗工はスプレー塗装、
フローコート、軟質ゴムロールやスポンジロールを使用
したロールコート等で行う。透明保護層の膜厚は1〜1
00μm程度である。
【0064】
【実施例】次に実施例により本発明を更に説明する。先
ず、三次元的表面凹凸を有する被転写基材Bとして図1
4(A)の平面図及び図14(B)の要部斜視図に例示
する様な、大柄な凹凸として深さ1.5mm、開口幅5
mmの目地の溝状凹部401と、煉瓦積み模様の平坦凸
部402とを有し、微細な凹凸として平坦凸部上に深さ
が0.1〜0.5mmの範囲に分布する梨地調の微細凹
凸403を有する、大柄な凹凸と微細な凹凸とが重畳し
た三次元的表面凹凸を有する厚さ18mmのサイディン
グ用の基板を用意した。そして、被転写基材の凹凸表面
に下地塗装、下塗り塗装、接着剤塗工をこの順にオフラ
インで別の装置で行った。接着剤はポリアミド系樹脂か
らなる無溶剤のホットメルト型の感熱溶融型接着剤を3
0g/m2 溶融塗工した。また、転写シートSは支持体
に厚さ100μmのポリプロピレン系熱可塑性エラスト
マーフィルムの片面に、転写層となる装飾層として該凹
凸面形状と位置同調したセメントの目地を有する煉瓦調
の絵柄を順次グラビア印刷したものを用意した。絵柄イ
ンキのバインダーの樹脂としては、アクリル・ウレタン
系樹脂を、また、着色顔料としては、弁柄、イソインド
リノン、カーボンブラック、チタン白を用いた。
【0065】次に、図13に示す様な装置で、噴出器に
は図4〜図6の様な羽根車を用いた噴出器を使用して、
転写シートを被転写基材に転写した。先ず、置き台21
上に予め予熱しておいた被転写基材を載置してその上に
更に転写層側を被転写基材側に向けて転写シートを載せ
た。そして、この置き台21を、転写シート側を上に向
けてチャンバ33部分では正逆両回転する駆動回転ロー
ラ列からなる基材搬送機構22上に載置して搬送して、
電熱線ヒータによる輻射熱を用いた加熱装置40で転写
シートの支持体側から予熱して転写シートの加熱軟化、
接着剤の活性化、被転写基材の加熱を行った後、衝突圧
印加部30に搬送、供給した。
【0066】次いで、固体粒子Pとして平均粒径0.4
mmの球形の亜鉛球を、噴出器32から噴出させて転写
シートの支持体側に衝突させ、転写シートを被転写基材
に圧接した。噴出器の羽根車の回転数は3600〔rp
m〕、固体粒子の噴出速度は35〔m/s〕であった。
衝突圧は被転写基材を基材搬送装置2によって2回往復
搬送して同一箇所に4回与えた。そして、転写シートが
目地の凹部内にまで完全に延ばされて熱融着し、チャン
バ33から続いてその下流側に設けた第2チャンバ71
内に於いて、冷却装置70で20℃(室温)の空気から
なる冷風を吹き付けて、接着剤を冷却して接着温度以下
に冷却した。また同時に、転写シート上に残留している
固体粒子は、冷風によって転写シート端部からチャンバ
下部に向かって落として除去した。その後、置き台を排
出した。そして、転写シートの支持体を被転写基材から
剥離除去して転写製品として化粧材Dを得た。化粧材は
表面凹凸の凹部内部にまで完全に追従して絵柄が転写さ
れていた。更に、この化粧材の転写層の表面に、0.5
重量%のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を含むポリ
フッ化ビニリデンのエマルション塗料を乾燥時厚さ10
μmに塗布して、透明保護層を形成して、透明保護層付
きの化粧材を得た。
【0067】
【発明の効果】本発明によれば、転写製品として例え
ば大きな三次元的凹凸表面が装飾された化粧材が容易に
得られる。もちろん、窓枠、サッシ等の二次元的凹凸も
可能であり、平板状の板材以外にも、瓦の様に全体とし
て(包絡面形状が)波うち形状のもの、或いは凸又は凹
に湾曲した形状のものでも容易に得られる。 しかも、大柄な凹凸表面の凸部上、凹部内(底部や凸
部と底部の連結部分である側面)も転写できる。また、
大柄な凹凸の凸部上に、更に微細な凹凸模様(例えば、
ヘアライン、梨地等)が有る場合でも、その微細凹凸の
凹部内にまで、転写にて装飾できる。 更に、衝突圧印加の際に、基材搬送装置により被転写
基材を往復搬送させて、衝突圧を被転写基材の一箇所に
2回以上複数回与えるので、被転写基材が複雑な表面凹
凸形状でも、その凹部内部にまで、転写シートをより完
全に追従・成形させて転写できる。 また、従来のゴムローラ押圧方式の様に、被転写基材
の凹凸部によるローラ等部品の損耗も無い。 以上の結果、従来に無く極めて意匠性に優れた化粧材
が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に於いて、被転写基材を往復搬送させて
固体粒子の衝突圧を与える様子を説明する概念図。
【図2】被転写基材を往復搬送する基材搬送装置の一形
態を説明する概念図。
【図3】基材搬送装置の往復搬送機構の各種例を説明す
る概念図。
【図4】羽根車を用いた噴出器の一形態を説明する概念
図(正面図)。
【図5】図4の羽根車部分の斜視図。
【図6】図4の羽根車内部を説明する概念図。
【図7】羽根車にて噴出方向を調整する説明図。
【図8】羽根車を用いた噴出器の別の形態を説明する概
念図であり、(A)は正面図、(B)は側面図。
【図9】吹出ノズルによる噴出器の一形態を説明する概
念図。
【図10】噴出器の各種配置形態を示す平面図。(A)
は千鳥格子状に並べた配置、(B)は中央部は上流側に
して、両端になるにつれて下流側にずらした配置。
【図11】衝突圧に幅方向分布を設けた説明図。
【図12】噴出器の向きの一形態を示す流れ方向からみ
た側面図。
【図13】本発明の曲面転写方法を実施し得る本発明の
曲面転写装置の一形態の概念図で、(A)は基材搬送方
向の側面から見た図で、(B)は(A)の装置の噴出器
部分を基材搬送方向から見た概略装置図。
【図14】被転写基材の三次元表面凹凸の一例を示す説
明図であり、(A)は平面図、(B)は要部斜視図。
【符号の説明】
1 噴出器(固体粒子噴出手段) 2 基材搬送装置(基材搬送手段) 3 支持体 21 置き台 22 往復搬送機構 23 雌ネジ 24 雄ネジ 25 支持具 26 案内棒 27 ラム(ピストン) 28 流体圧シリンダ 30 衝突圧印加部(衝突圧印加手段) 31 ホッパ 32 噴出器(固体粒子噴出手段) 33 チャンバ 34 ドレン管 35 分離装置 36 真空ポンプ 40 加熱装置 70 除去装置(兼冷却装置) 71 第2チャンバ 401 溝状凹部 402 平坦凸部 403 微細凹凸 812、812a羽根車 813、813a 羽根 814、814a 側面板 815 中空部 816 方向制御器 817 開口部 818 散布器 819、819a 回転軸 820 軸受 840 吹出ノズルを用いた噴出器 841 誘導室 842 内部ノズル 843 ノズル開口部 844 ノズル B 被転写基材 D 化粧材(転写製品) F 流体 P 固体粒子 S 転写シート

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 凹凸表面を有する被転写基材の凹凸表面
    側に、支持体と転写層とからなる転写シートの転写層側
    を対向させ、該転写シートの支持体側に固体粒子を衝突
    させ、その衝突圧を利用して、被転写基材の凹凸表面へ
    の転写シートの圧接を行い、転写層が被転写基材に接着
    後、転写シートの支持体を剥離除去することで、転写層
    を被転写基材に転写する曲面転写方法であって、 少なくとも固体粒子の衝突圧を加えるときは、被転写基
    材を往復搬送させて、衝突圧を被転写基材の一箇所に2
    回以上加える、曲面転写方法。
  2. 【請求項2】 凹凸表面を有する被転写基材の凹凸表面
    側に、支持体と転写層とからなる転写シートの転写層側
    を対向させ、該転写シートの支持体側に固体粒子を衝突
    させ、その衝突圧を利用して、転写シートを被転写基材
    の凹凸表面に圧接して転写する際に、固体粒子の衝突圧
    を一箇所に2回以上加えて転写する曲面転写方法を実施
    する為に使用される装置であって、少なくとも、 固体粒子を噴出する固体粒子噴出手段と、 固体粒子噴出手段に対向する位置に於いて被転写基材を
    往復搬送する基材搬送手段と、を備えた、曲面転写装
    置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011083901A (ja) * 2009-10-13 2011-04-28 Trinity Industrial Co Ltd ワーク加飾方法及び転写シート成形装置
CN107962862A (zh) * 2017-12-25 2018-04-27 张家港天工人居新材料有限公司 一种板材uv转印机

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