JPH1134592A - 基材表面への熱転写方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理効率を高めることができ、かつ、曲面や
凹凸面のある基材にも確実に転写することが可能な熱転
写方法を提供すること。 【解決手段】 加熱手段６により基材Ｗの少なくとも表
面を予め熱転写シートの転写可能温度以上に加熱し、こ
の基材Ｗに熱転写シート１５を添装して加圧ローラ９で
基材Ｗに圧接し、この基材Ｗを保形しながら冷却手段１
４により冷却し、その後、熱転写シート１５のベースフ
ィルム１５ａを基材Ｗから引き剥がす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱転写シートを用
いて木材など基材の表面に熱転写を行なう方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に建材や家具に用いられる木材の表
面には、塩化ビニルシート，紙，つき板などを接着剤で
貼り付けたり、塗装を施したりしている。しかし、従来
この用途に特に多用されてきた塩化ビニルシートは焼却
時に有毒ガスが発生する問題が指摘され、環境保護の観
点から使用が制限されつつある。他方、紙では木材の外
観を高級感に富んだものにできず、また、つき板は高級
感に優れるもののそれ自体が高価なために木材もコスト
高となり、さらに、塗装の場合は何度も塗り重ねなけれ
ばならないので手間と時間がかかり、そのためにやはり
コスト高となる欠点がある。

【０００３】そこで、最近ではベースフィルム上に転写
層が設けられた熱転写シートを用いて行なう所謂熱転写
方法が普及しつつある。以下、従来の熱転写方法を図１
４に基づいて説明する。木材Ｗをその搬送方向と直交す
る断面で示した図１４（ａ）〜（ｃ）において、符号１
００ａ〜１００ｄは木材Ｗの搬送経路に沿って配設され
たゴム製の加熱加圧ローラ、１０１は加熱加圧ローラ１
００ａ〜１００ｄにそれぞれ対面して配置された赤外線
ヒータなどの加熱手段、１０２ａ〜１０２ｄは熱転写シ
ートである。加熱加圧ローラ１００ａ〜１００ｄは木材
Ｗの各転写対象面に応じた角度に支持されている。熱転
写シート１０２ａ〜１０２ｄは木材Ｗの各転写対象面を
充分に覆える幅を有している。

【０００４】このような熱転写シート１０２ａ〜１０２
ｄを木材Ｗの各転写対象面にそれぞれ添装し、木材Ｗと
共に搬送しながら、加熱手段１０１で加熱された加熱加
圧ローラ１００ａ〜１００ｄを各熱転写シート上から押
し付け、この熱と圧力とによって熱転写シートの転写層
を木材Ｗの表面に接着させる。その後、各熱転写シート
のベースフィルムを木材Ｗから引き剥がす。これによ
り、熱転写シートの転写層が木材Ｗの表面に転写され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の熱転写方法には以下のような問題点があった。すな
わち、加熱手段１０１は加熱加圧ローラ１００ａ〜１０
０ｄのそれぞれに対面して配置されていたので、その加
熱能力を大きくすることには限界があった。よって、多
数の木材を高速度で搬送しながら連続的に処理すると、
加熱加圧ローラの温度が設定温度以下に低下し、転写層
の木材表面への接着が不充分となり、ベースフィルムを
引き剥がす際に転写層もこれについて剥がれてしまう所
謂転写不良を生じる虞があった。したがって、木材の搬
送速度をある程度以上に高めることができず、処理効率
が低くなっていた。

【０００６】また、図１４に示したように木材Ｗが平面
のみで囲まれた比較的単純な断面形状をしている場合は
円筒状の加熱加圧ローラでこと足りるが、転写対象面に
曲面や溝状に凹んだ面がある場合には、それらの面に密
着状に沿うような周面形状の加熱加圧ローラを用いなけ
ればならない。しかし、従来の熱転写方法では加熱加圧
ローラの温度低下を極力抑えて転写不良を防ぐためにロ
ーラのゴムの熱容量を大きくする必要があり、そのため
に各加熱加圧ローラを直径が大きく、かつ、幅が広いも
のとせざるを得なかった。このように大型の加熱加圧ロ
ーラを精密に加工して木材の曲面や凹んだ面に密着する
周面形状にすることは困難であり、曲面や凹んだ面を有
する木材に熱転写することは現実的には不可能であっ
た。

【０００７】なお、図１４では木材Ｗの各転写対象面に
それぞれ別の熱転写シート１０２ａ〜１０２ｄを用いた
が、前記各転写対象面の全てを覆う幅の単一の熱転写シ
ートを用い、この熱転写シートを前記木材Ｗに添装し
て、各転写対象面ごとに加熱加圧ローラ１００ａ〜１０
０ｄで押し付けることも考えられる。しかし、このよう
に単一の熱転写シートを用いた場合、前記のように大型
の加熱加圧ローラを使用する従来の熱転写方法では、熱
転写シートの中央から両側端部に向かって次第に転写箇
所を移動させてゆくというような微妙な押さえ方ができ
ないために熱転写シートに皺が寄る欠点が生じ、特に木
材が複雑な断面形状を有する場合ほど前記欠点が顕著と
なった。したがって、従来は木材の転写対象面ごとに別
の熱転写シートを用いるのが通常であり、このため複数
の熱転写シートを同時にセット可能な、複雑な構造の熱
転写装置を用いざるを得なかった。

【０００８】本発明は以上のような問題に鑑みてなされ
たものであって、処理効率を高めることができ、かつ、
表面に曲面や凹凸面がある複雑な断面形状の基材にも確
実に転写することが可能な熱転写方法の提供を目的とす
るのである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、熱転写シートのベースフィルム上に設け
られた転写層を基材表面に熱転写する方法において、基
材の少なくとも表面を予め熱転写シートの転写可能温度
以上に加熱し、この基材に熱転写シートを添装して加圧
ローラで基材に圧接し、その後、熱転写シートのベース
フィルムを基材から引き剥がすことを特徴とするもので
ある。

【００１０】また、前記において、熱転写シートのベー
スフィルムを基材から引き剥がす前に、基材を保形しな
がら冷却手段によって冷却するようにしたものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、本発明方法の実施に用いる
熱転写装置１を概略的に示している。この熱転写装置１
は、加熱部２と、加圧部３と、冷却部４とを備えて構成
されている。加熱部２は、木材Ｗ（基材の一例）を上下
から挟んで所定方向に搬送する複数対の搬送ローラ５
と、この搬送ローラ５により搬送される木材Ｗを加熱す
る遠赤外線ヒータなどの加熱手段６と、この加熱手段６
で加熱された木材Ｗをさらに加熱するドライヤなどの補
助加熱手段７とで構成されている。

【００１２】加圧部３は、加熱部２から搬送されてきた
木材Ｗを下方から支持して同方向に搬送する多数の搬送
ローラ８と、この搬送ローラ８によって搬送される木材
Ｗの表面に圧接可能な多数の加圧ローラ９とを備えてい
る。各搬送ローラ８はチェーン（不図示）によって連結
され、同一回転方向に等速度で回転駆動されるように構
成されている。また、多数の加圧ローラ９は搬送ローラ
８による木材Ｗの搬送経路に沿って配設されている。

【００１３】各加圧ローラ９の支持状態を、加圧部３を
木材Ｗの搬送方向と直交する概略断面で示した図２を参
照しながら説明すると、搬送ローラ８による木材Ｗの搬
送経路の両側に多数の支軸１０が搬送方向に並べて立設
され、各加圧ローラ９は支軸１０に取付金具１１を介し
て取り付けられた取付杆１２の先端部に回動自在に支持
されている。図中に矢印で示したように、取付金具１１
は支軸１０に対して摺動可能であり、取付杆１２は取付
金具１１に対して摺動可能であり、かつ、これらは任意
の位置で固定可能に構成されている。また、例えば図で
左端に位置する加圧ローラ９を支持する取付杆１２のよ
うに、相互に回動可能な一対の取付金具１１を介して支
軸１０に取り付けられている場合、取付杆１２は木材Ｗ
の搬送方向と直交方向に揺動可能で、かつ任意の角度で
固定可能となっている。このような構成により、各加圧
ローラ９は周面が処理する木材の各転写対象面に密着す
るように、その位置及び角度を任意に調節できることに
なっている。

【００１４】なお、加圧ローラ９は比較的硬質なゴムな
どで形成されており、木材Ｗの対応する転写対象面が曲
面や凹面などの場合には、加圧ローラ９もそれに応じた
周面形状に加工される。例えば転写対象面が断面略Ｌ字
状の凹面である場合には図７の加圧ローラ９ｅのように
算盤玉に似た形状に、転写対象面がアールの付いた凸面
である場合には図８の加圧ローラ９ｆのように中央が凹
んだ形状に、転写対象面がアールの付いた凹面である場
合には図９の加圧ローラ９ｉのように中央が膨らんだ形
状に、それぞれ加工される。

【００１５】冷却部４は、木材Ｗを保形しながら搬送す
る保形搬送手段１３と、この保形搬送１３により搬送さ
れる木材Ｗを冷却する冷却手段１４とから構成されてい
る。図３に示すように、保形搬送手段１３は、木材Ｗを
上下から挟む複数対の保形搬送ローラ１３ａと、木材Ｗ
を左右から挟む複数対の保形搬送ローラ１３ｂとを備
え、これらが木材Ｗの搬送経路に沿って交互に設けられ
て構成されている。このような複数対の保形搬送ローラ
１３ａ，１３ｂで上下左右から挟持されることにより、
木材Ｗに反りや曲がりがある場合には、それが真っ直ぐ
に矯正されるようになっている。

【００１６】冷却手段１４は、例えばスポットクーラに
より構成される。このスポットクーラはヒートポンプ式
の熱交換器を有するものであって、冷却部４近傍の空気
を冷却して、保形搬送手段１３により保形されつつ搬送
される木材Ｗに冷風として吹き付けるとともに、この空
気との熱交換で生じた熱はダクト（不図示）を通じて屋
外に熱風を吹き出すことにより放散するようになってい
る。

【００１７】なお、図１において、符号１６は熱転写シ
ート１５の送り出しリール，１７は巻き取りリールを示
している。また、１８，１９はそれぞれ送り出し側と巻
き取り側とに設けられたガイドローラ，２０は送り出し
側で熱転写シート１５を加熱する遠赤外線ヒータなどの
シート加熱手段を示している。

【００１８】図４は、本発明の方法に用いられる一般的
な熱転写シート１５を示している。このように熱転写シ
ート１５は、ポリエステルフィルムや紙などからなるベ
ースフィルム１５ａの一面に、転写層１５ｂと接着層１
５ｃとが順次積層されて構成されている。転写層１５ｂ
は例えば木目模様などの所望される各種の色彩，図柄な
どを有している。また、接着層１５ｃは常温では接着機
能を発揮しないが、例えば１５０〜２００℃といった所
定温度まで加熱されると軟化もしくは溶融し、この状態
で木材Ｗに圧接されると接着機能を発揮して、転写層１
５ｂを木材Ｗ表面に接着するようになっている。この熱
転写シート１５は、送り出しリール１６に接着層１５ｃ
を内側にして巻かれている。なお、熱転写シート１５
は、ベースフィルム１５ａの転写層１５ｂ側の面に離型
処理が施されることがあり、また、ベースフィルム１５
ａと転写層１５ｂとの間に透明保護膜層が設けられるこ
ともある。

【００１９】次いで、以上のような熱転写装置１及び熱
転写シート１５を用いて行なわれる本発明の熱転写方法
を説明する。木材Ｗは、先ず熱転写装置１の加熱部２に
搬入されて加熱手段６により加熱され、さらに補助加熱
手段７により加熱される。ここでは、後の工程で全ての
加圧ローラ９による圧接が完了するまでに木材Ｗが冷え
ることを考慮し、木材Ｗの表面が熱転写シート１５の転
写可能温度よりも概ね５０〜１５０℃程度高温となるよ
うに加熱し、例えば転写可能温度が１５０℃の場合は木
材Ｗ表面が２００〜３００℃程度となるようにする。具
体的な加熱温度は使用する熱転写シート１５の種類や雰
囲気の温度によって異なるので特に限定されないが、要
は加圧ローラ９による圧接完了まで木材Ｗの表面温度が
熱転写シート１５の転写可能温度を下回らないようにす
れば良いのである。なお、ここでの転写可能温度とは、
前記のように熱転写シート１５の接着層１５ｃが軟化も
しくは溶融して、木材Ｗに圧接されると接着機能を発揮
するようになる温度のことである。

【００２０】加熱部２で加熱された木材Ｗは次いで加圧
部３に搬入され、この木材Ｗの上に送り出しリール１６
から引き出されシート加熱手段２０で接着層１５ｃの側
から加熱された熱転写シート１５が添装される。そし
て、これらの木材Ｗと熱転写シート１５とは同速度で冷
却部４に向かって搬送されながら、熱転写シート１５が
複数の加圧ローラ９により木材Ｗに圧接されるととも
に、同時に木材Ｗ表面から伝わる熱で加熱されて、熱転
写シート１５の転写層１５ｂが接着層１５ｃによって木
材Ｗ表面に接着される。なお、シート加熱手段２０によ
る熱転写シート１５の加熱は、例えば冬季などに熱転写
シート１５の柔軟性を保つために補助的に行なわれるの
であって、本発明において必須のものではない。

【００２１】図５〜図１２は、各加圧ローラ９（９ａ〜
９ｌ）による加圧状態を順を追って示している。図５
は、最も搬送方向上流側（加熱部２に近い側）の第１位
置を示しており、先ず、この位置に配設された加圧ロー
ラ９ａで熱転写シート１５が木材Ｗの上部平坦面に圧接
される。次いで、図６に示す第２位置では、加圧ローラ
９ｂ及び９ｃにより木材Ｗの上部平坦面両側の隅角部が
加圧される。図７の第３位置では、加圧ローラ９ｄ及び
９ｅにより前記隅角部に続く断面略Ｌ字状の凹部が加圧
され、図８の第４位置では、前記凹部に続くアールの付
いた凸面が加圧ローラ９ｆで、隅角部が加圧ローラ９ｇ
で、それぞれ加圧される。

【００２２】さらに、図９の第５位置では、加圧ローラ
９ｈにより前記凸面に続く側部平坦面に、加圧ローラ９
ｉにより前記隅角部に続くアールの付いた凹面に、それ
ぞれ熱転写シート１５が圧接される。そして、図１０の
第６位置では加圧ローラ９ｊで前記凹面に続く肩部平坦
面が、図１１の第７位置では加圧ローラ９ｋで前記肩部
平坦面に続く隅角部がそれぞれ加圧され、最後に、最も
冷却部４に近い図１２の第８位置で加圧ローラ９ｌによ
り前記隅角部に続く側部平坦面が加圧される。以上によ
り、木材Ｗの底面を除く全ての転写対象面に熱転写シー
ト１５の転写層１５ｂが接着層１５ｃを介して接着され
たことになる。

【００２３】加圧部３からの木材Ｗは続いて冷却部４に
搬入され、複数対の保形搬送ローラ１３ａ，１３ｂで上
下左右から挟持されて真っ直ぐに保形されつつ搬送され
るとともに、同時に冷却手段１４からの冷風で急速に冷
却される。その後、巻き取りリール１７の巻き取り力に
より熱転写シート１５のベースフィルム１５ａが木材Ｗ
から引き剥がされて巻き取りリール１７に巻き取られ、
転写層１５ｂは接着層１５ｃの接着力により木材Ｗ表面
に残る。これで熱転写は完了であり、冷却部４から搬出
された木材Ｗは、図１３のように底面を除く全ての面が
ベースフィルム１５ａから転写された転写層１５ｂで被
覆されている。

【００２４】以上のような本実施形態の熱転写方法にあ
っては、加熱手段によって加熱された加熱加圧ローラで
熱転写シートを加熱していた従来方法と異なり、必要に
応じて加熱手段６の能力を増強したり、補助加熱手段７
を増設したりして、木材に対する加熱能力を大きくする
ことが容易にできる。よって、多数の木材を高速度で搬
送しながら連続的に処理した場合にも、転写層１５ｂを
木材表面に充分に接着させることができて、従来方法よ
りも処理効率を高めることも可能となる。

【００２５】また、従来方法における加熱加圧ローラと
異なり熱容量の大きさを要求されない加圧ローラには、
直径が小さく、かつ、幅が狭いものを用いることができ
る。したがって、加圧ローラを木材の曲面や凹んだ面に
密着する周面形状に加工することが容易にできるので、
複雑な断面形状を有する木材への熱転写も極めて好適に
実施できる。

【００２６】また、小さな加圧ローラを用いることによ
り、熱転写シートの幅方向の中央から両側端部に向かっ
て次第に転写箇所を移動させてゆくという押さえ方が精
度良く行なえるために、複数の転写対象面の全てを覆え
る単一の熱転写シートを木材に添装して、各転写対象面
ごとに加圧ローラで圧接するようにしても、熱転写シー
トに皺が寄りにくい。

【００２７】また、加圧ローラ９による加圧後、木材が
高温のうちにベースフィルム１５ａを引き剥がすと接着
層１５ｃの固化が充分でないために転写層１５ｂが木材
表面から剥がれる虞があり、それを防ぐには木材が冷え
るのを待ってベースフィルム１５ａを引き剥がさなけれ
ばならないが、この実施形態では加圧後の木材を冷却手
段１４で冷却するので、その後直ちにベースフィルム１
５ａを引き剥がしても転写層１５ｂが木材表面から剥が
れることはない。したがって、冷却手段による冷却を行
なわない場合に比べて、処理効率を一層高めることが可
能となる。

【００２８】さらに、木材は加熱すると反ったり曲がっ
たりする場合があるが、この実施形態では高温の木材が
保形搬送ローラ１３ａ，１３ｂで真っ直ぐに保形されつ
つ冷却手段１４からの冷風で急冷されるので、冷却部４
から搬出された木材は真っ直ぐになっていて、その後、
反りや曲がりが生じることはない。

【００２９】さらにまた、以上のような加熱と保形冷却
とによれば、木材が元来有していた反りや曲がりもある
程度矯正されて、真っ直ぐな製品が得られるので、反り
や曲がりのために従来なら使用できなかった木材も一部
使用可能となって、原料歩留りが向上するいう効果も奏
される。加えて、冷却部４から搬出された木材は冷えて
いるので、直ちに荷作りして出荷できるという利点も生
じる。

【００３０】ところで、本発明方法が前記実施形態に限
定されないことは言うまでもなく、例えば基材は、適度
な耐熱性さえあれば、ＬＶＬ，ＭＤＦといった所謂新建
材（木質基材）や合成樹脂といった木材以外の基材にも
本発明を適用することが可能である。

【００３１】また、前記では複数対の保形搬送ローラを
用いたが、冷却時の基材の保形はローラによるものに限
定されず、例えば鋼製の枠で基材を真っ直ぐに保形しつ
つ冷却手段で冷却することも考えられる。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る熱転写方法では、基材の少なくとも表面を予め熱
転写シートの転写可能温度以上に加熱し、この基材表面
からの熱により熱転写シートを加熱して転写を行なうの
で、加熱された加熱加圧ローラを介して熱転写シートを
加熱していた従来方法と異なり、必要に応じて基材に対
する加熱能力を大きくすることが容易にできる。したが
って、多数の基材を高速度で搬送しながら連続的に処理
した場合にも、転写層を基材表面に充分に接着させるこ
とができて、従来方法よりも処理効率を高めることが可
能である。また、従来方法における加熱加圧ローラと異
なり熱容量の大きさを要求されない加圧ローラには、直
径が小さく、かつ、幅が狭いものを用いることができる
ので、加圧ローラを基材の曲面や凹んだ面に密着する周
面形状に加工することが容易にできて、複雑な断面形状
の基材にも確実に熱転写を行なうことが可能である。

【００３３】また、基材を保形しながら冷却すれば、直
ちにベースフィルムを引き剥がしても転写層が基材表面
から剥がれることがないので、処理効率を一層高めるこ
とが可能になるとともに、基材が木材の場合には、加熱
による木材の反りや曲がりを防止でき、さらに、ある程
度の反りや曲がりを元来有する木材も真っ直ぐに矯正で
きるために、原料歩留りを向上できるという効果も奏さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の実施に用いる熱転写装置の概略構
成図である。

【図２】加圧ローラの支持状態を説明する説明図であ
る。

【図３】保形搬送ローラを示す概略斜視図である。

【図４】熱転写シートの拡大断面図である。

【図５】第１位置での加圧ローラによる加圧状態を説明
する説明図である。

【図６】第２位置での加圧ローラによる加圧状態を説明
する説明図である。

【図７】第３位置での加圧ローラによる加圧状態を説明
する説明図である。

【図８】第４位置での加圧ローラによる加圧状態を説明
する説明図である。

【図９】第５位置での加圧ローラによる加圧状態を説明
する説明図である。

【図１０】第６位置での加圧ローラによる加圧状態を説
明する説明図である。

【図１１】第７位置での加圧ローラによる加圧状態を説
明する説明図である。

【図１２】第８位置での加圧ローラによる加圧状態を説
明する説明図である。

【図１３】ベースフィルムを引き剥がした後の木材の断
面図である。

【図１４】従来の熱転写方法を説明する説明図である。

【符号の説明】

１ 熱転写装置 ６ 加熱手段 ９，９ａ〜９ｌ 加圧ローラ １５ 熱転写シート １５ａ ベースフィルム １５ｂ 転写層 １５ｃ 接着層 １３ 保形搬送手段 １４ 冷却手段 Ｗ 木材（基材の一例）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱転写シートのベースフィルム上に設け
   られた転写層を基材表面に熱転写する方法において、 基材の少なくとも表面を予め熱転写シートの転写可能温
   度以上に加熱し、この基材に熱転写シートを添装して加
   圧ローラで基材に圧接し、その後、熱転写シートのベー
   スフィルムを基材から引き剥がすことを特徴とする基材
   表面への熱転写方法。
2. 【請求項２】 熱転写シートのベースフィルムを基材か
   ら引き剥がす前に、基材を保形しながら冷却手段によっ
   て冷却するようにした請求項１に記載の基材表面への熱
   転写方法。