JP2013202864A - 車両用加飾部品の製造方法、車両用加飾部品 - Google Patents

Abstract

【課題】意匠表現の幅を広げることが可能な車両用加飾部品の製造方法を提供すること。
【解決手段】車両用加飾部品は、ワーク２の表面３ａ上にレーザーを照射するレーザー照射工程を経て製造される。レーザー照射工程では、ワーク２の表層部分にレーザーを照射することにより、ワーク２の表面３ａ上に位置する凸部１１、及び、凸部１１とは異なる箇所に位置する凹部２１の少なくとも一方を形成する。また、レーザー照射工程後の保護膜形成工程では、ワーク２の表面３ａ、凸部１１の表面１３及び凹部２１の表面２２を覆う保護膜７１を形成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ワークの表面上にレーザーを照射する車両用加飾部品の製造方法、及び車両用加飾部品に関するものである。

自動車の内装部品などでは、デザイン性や品質を高めるために、ワークの表面に装飾を加えるようにした自動車用加飾部品（例えば、コンソールボックス、インストルメントパネル、アームレストなど）が多く実用化されている。このような自動車用加飾部品に装飾を加える方法としては、金型を用いて装飾を加える方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。具体的には、成形面にシボ加工が施された金型を用いて射出成形を行うことにより、表面に凹凸（シボ）が施されたワークを得る技術である。

また、安価で手軽な加飾方法としては、レーザー描画が知られている。レーザー描画とは、熱可塑性樹脂製のワークの表面上にレーザーを照射するレーザー照射工程を行うことにより、レーザーによって与えられた熱により表面状態を変化させて、装飾を加える方法である。因みに、特許文献２には、塗装された内装材（ワーク）の表面にレーザーを照射することにより、微細な凹部を形成する技術が開示されている。

特開平１０−７１６７７号公報（図３，図４等） 特開２００７−２６９２２１号公報（図４〜図６等）

しかしながら、金型を用いて装飾を加える場合、ワークの表面に施される凹凸は、金型の成形面に設けた凹凸によって直接形成されるため、金型は、特定の装飾専用の金型となる。よって、金型を用いて表現できる意匠は限られたものとなってしまう。この問題を解決するためには、装飾の種類を増やす必要があるが、金型の数を増やさなければならないという問題がある。また、レーザーを用いて装飾を加える場合には、一般的に凹部しか形成できないため、この場合も、表現できる意匠が限られたものとなる。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、意匠表現の幅を広げることが可能な車両用加飾部品の製造方法を提供することにある。また、別の目的は、幅広い意匠表現を有する車両用加飾部品を提供することにある。

上記課題を解決するために、手段１に記載の発明は、ワークの表面上にレーザーを照射するレーザー照射工程を経て、熱可塑性樹脂製の車両用加飾部品を製造する方法であって、前記レーザー照射工程では、前記ワークの表層部分にレーザーを照射することにより、前記ワークの表面上に位置する凸部、及び、前記凸部とは異なる箇所に位置する凹部の少なくとも一方を形成し、前記レーザー照射工程後に、前記ワークの表面、前記凸部の表面及び前記凹部の表面を覆う保護膜を形成する保護膜形成工程を行うことを特徴とする車両用加飾部品の製造方法をその要旨とする。

手段１に記載の発明によれば、レーザー照射工程において、ワークの表層部分にレーザーを照射してエネルギーを付与することにより、凸部及び凹部の少なくとも一方が形成される。しかも、保護膜形成工程において、凸部の表面及び凹部の表面を覆う保護膜を形成することにより、凸部及び凹部が存在する部分と存在しない部分とで反射光の反射度合いを変化させやすくなる。その結果、保護膜によって色彩変化や深み感を表現することができるため、意匠表現の幅が確実に広くなる。また、保護膜を形成することにより、ワークの表面と、凸部及び凹部の少なくとも一方の表面とが保護膜によって保護されるため、ワークの耐傷付き性を高めることができる。

ここで、車両用加飾部品を形成する熱可塑性樹脂の好適例としては、ＡＢＳ樹脂、ＰＰ樹脂（ポリプロピレン樹脂）、ＰＣ／ＡＢＳ樹脂、ＰＣ樹脂（ポリカーボネート樹脂）、ＰＭＭＡ樹脂（アクリル樹脂）、ＰＯＭ樹脂（ポリアセタール樹脂）、ＰＢＴ樹脂（ポリブチレンテレフタレート樹脂）、ＰＥＴ樹脂（ポリエチレンテレフタレート樹脂）などが挙げられる。

なお、凸部を形成する際に照射されるレーザーのエネルギー密度は、凹部を形成する際に照射されるレーザーのエネルギー密度よりも大きいことが好ましい。このようにすれば、凸部を形成する際に照射されるレーザーが比較的強いエネルギー密度のレーザーとなり、発泡現象（レーザーがワークの表層部分を溶融させる際に泡が発生する現象）が生じやすくなるため、気泡を含む凸部を確実に形成することができる。

また、凸部を形成する際に照射されるレーザーのエネルギー密度を凹部を形成する際に照射されるレーザーのエネルギー密度よりも大きくする場合、凸部を形成する際に照射されるレーザーのエネルギー密度は１５ＭＷ／ｃｍ^２以上であり、凹部を形成する際に照射されるレーザーのエネルギー密度は９ＭＷ／ｃｍ^２未満であることが好ましい。仮に、凸部を形成する際に照射されるレーザーのエネルギー密度が１５ＭＷ／ｃｍ^２未満になると、ワークの表面上にレーザーを照射してワークの表層部分を溶融させたとしても、溶融させた表層部分を十分に発泡させることができないため、凸部を上手く形成できない可能性がある。また、凹部を形成する際に照射されるレーザーのエネルギー密度が９ＭＷ／ｃｍ^２以上になると、レーザーを照射したワークの表層部分が溶融して発泡するおそれがある。

なお、凸部を形成する際に照射されるレーザー及び凹部を形成する際に照射されるレーザーは、互いに同じ種類のものであってもよいし、互いに異なる種類のものであってもよい。凸部を形成する際に照射されるレーザー及び凹部を形成する際に照射されるレーザーが互いに異なる種類である場合、例えば、凸部を形成する際に照射されるレーザーは気体レーザーであって、凹部を形成する際に照射されるレーザーは気体レーザーよりも低出力の固体レーザーであってもよい。このようにすれば、凹部を形成する際に照射されるレーザーよりも高出力のレーザーを用いて凸部を形成するため、凹部を形成する際に照射されるレーザーと同じ種類のレーザーを用いて凸部を形成する場合に比べて、凸部を短時間で形成することができる。よって、車両用加飾部品の製造効率が向上する。ここで、気体レーザーとしては、ＣＯ_２レーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー、Ａｒレーザー、エキシマレーザーなどが挙げられる。また、固体レーザーとしては、ＹＡＧレーザー、ルビーレーザー、ガラスレーザーなどが挙げられる。

また、保護膜の種類は特に限定される訳ではなく、例えば、塗膜、めっき膜などが挙げられる。塗膜としては、ソリッド塗料によって形成された塗膜、光輝剤を含有する塗料によって形成された塗膜、クリア塗料（顔料が配合されていない塗料）によって形成された無色透明な塗膜などを挙げることができる。なお、保護膜は、光輝剤を含有する塗料によって形成された塗膜であることが好ましい。このようにした場合、光輝剤が塗膜中で例えば金属のような輝きを発するため、塗膜による視覚効果を得やすくなる。ここで、光輝剤としては、アルミニウム粉末、チタナイズドマイカ顔料、ガラスビーズなどが挙げられる。また、光輝剤を含有する塗料としては、メタリック塗料（即ち、アルミニウム粉末が熱硬化アクリル塗料などの半透明エナメルに含まれる塗料）、パール塗料（即ち、チタナイズドマイカ顔料やガラスビーズが半透明エナメルに含まれる塗料）などが挙げられる。

なお、保護膜の厚さは特に限定される訳ではないが、例えば１０μｍ以上２５μｍ以下であることが好ましい。仮に、保護膜の厚さが１０μｍ未満になると、保護膜が薄くなりすぎるため、使用者の手などが触れた際に、ワークの表面、凸部の表面及び凹部の表面が傷付きやすくなる。一方、保護膜の厚さが２５μｍよりも大きくなると、凸部や凹部の外形が保護膜で覆われることによって不明確になるため、保護膜を形成したとしても、反射光の反射度合いを変化させることができない可能性がある。

また、保護膜形成工程後に、保護膜の表層部分にレーザーを照射することにより、保護膜において凸部を覆う部分とは異なる箇所に保護膜側凹部を形成する保護膜側凹部形成工程を行うことが好ましい。このようにすれば、レーザー照射工程において例えば凸部のみを形成する場合であっても、保護膜側凹部形成工程において凹部と同じ機能を有する保護膜側凹部を形成することにより、確実に意匠表現の幅を広げることができる。

手段２に記載の発明は、ワークの表面上にレーザー被加工部が形成された熱可塑性樹脂製の車両用加飾部品であって、前記レーザー被加工部は、前記ワークの表面上に形成された凸部、及び、前記凸部とは異なる箇所に形成された凹部の少なくとも一方からなり、前記ワークの表面、前記凸部の表面及び前記凹部の表面が保護膜によって覆われていることを特徴とする車両用加飾部品をその要旨とする。

手段２に記載の発明によれば、ワークの表面上に凸部及び凹部の少なくとも一方が形成される。しかも、凸部の表面及び凹部の表面が保護膜によって覆われているため、凸部及び凹部が存在する部分と存在しない部分とで反射光の反射度合いを変化させやすくなる。その結果、保護膜によって色彩変化や深み感を表現することができるため、意匠表現の幅が確実に広くなる。また、保護膜を形成することにより、ワークの表面と、凸部及び凹部の少なくとも一方の表面とが保護膜によって保護されるため、ワークの表面、凸部の表面及び凹部の表面の耐傷付き性を高めることができる。

なお、レーザー被加工部が凸部及び凹部の両方からなる場合、凸部の幅は凹部の幅よりも小さく設定されていることが好ましい。このようにした場合、凸部の幅を小さくすることにより、微細な凹凸を形成することができる。また、凸部は、気泡を含む場合にはコントラストが強くなるため、凸部の幅を小さくしたとしても、凸部の視認性を確保することができる。さらに、凸部の幅は５０μｍ以上１２０μｍ以下であることが好ましい。仮に、凸部の幅が５０μｍ未満になると、凸部の体積が小さくなるため、例えば凸部に気泡を含ませることなどが困難になる。一方、凸部の幅が１２０μｍよりも大きくなると、微細な凹凸を形成することが困難になる。また、凹部の幅は、ワークの表面上において４０μｍ以上２１０μｍ以下、保護膜の表面上において３０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。仮に、凹部の幅がワークの表面上において４０μｍ未満、保護膜の表面上において３０μｍ未満になると、凹部の形成領域の面積が小さくなりすぎるため、凹部を視認できない可能性がある。一方、凹部の幅がワークの表面上において２１０μｍよりも大きくなり、保護膜の表面上において２００μｍよりも大きくなると、微細な凹凸を形成することが困難になる。

さらに、レーザー被加工部が凸部及び凹部の両方からなる場合、凸部の高さは凹部の深さよりも大きく設定されていることが好ましい。このようにした場合、凸部を高くすることによって凸部の体積が大きくなるため、例えば凸部に気泡を含ませることなどが容易になる。その結果、気泡を含む場合には凸部のコントラストを強くしやすくなるため、凸部の視認性が向上する。さらに、凸部の高さは８μｍ以上１５μｍ以下であることが好ましい。仮に、凸部の高さが８μｍ未満になると、凸部の体積が小さくなるため、例えば凸部に気泡を含ませることなどが困難になる。一方、凸部の高さが１５μｍよりも大きくなると、気泡の存在によって強度が低くなっている凸部に使用者の手などが触れやすくなるため、凸部が傷付きやすくなる。また、凹部の深さは、ワークの表面上において４μｍ以上１２μｍ以下、保護膜の表面上において１０μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。仮に、凹部の深さがワークの表面上において４μｍ未満、保護膜の表面上において１０μｍ未満になると、凹部のコントラストが弱くなるため、凹部を視認できない可能性がある。一方、凹部の深さがワークの表面上において１２μｍよりも大きくなり、保護膜の表面上において２０μｍよりも大きくなると、凹部の形成が困難になる。

なお、保護膜において凸部を覆う部分とは異なる箇所に保護膜側凹部が形成されていることが好ましい。このようにすれば、ワークの表面上に例えば凸部のみが形成されている場合であっても、保護膜に凹部と同じ機能を有する保護膜側凹部が形成されることにより、確実に意匠表現の幅を広げることができる。

以上詳述したように、請求項１〜１１に記載の発明によると、意匠表現の幅を広げることが可能である。

本実施形態の自動車用加飾部品を示す斜視図。 図１のＡ−Ａ線断面図。 自動車用加飾部品を示す要部断面図。 表面加飾システムを示す概略構成図。 （ａ），（ｂ）は、自動車用加飾部品の製造方法を示す説明図。 他の実施形態における自動車用加飾部品の製造方法を示す説明図。 他の実施形態における自動車用加飾部品を示す要部断面図。 他の実施形態における自動車用加飾部品の製造方法を示す説明図。 他の実施形態におけるワークを示す概略斜視図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。

図１〜図３に示されるように、自動車用加飾部品１（車両用加飾部品）は、黒色の熱可塑性樹脂（本実施形態ではＡＢＳ樹脂）によって形成され、立体形状のワーク２を備えている。本実施形態の自動車用加飾部品１は、自動車のドアに設けられたアームレストの上面を覆う装飾パネルである。また、ワーク２は、凸状湾曲面であるワーク表面３ａと、ワーク表面３ａの反対側に位置する凹状湾曲面であるワーク裏面３ｂとを有している。さらに、ワーク２には、パワーウィンドウスイッチ（図示略）を取り付けるためのスイッチ取付孔６と、ドアロックスイッチ（図示略）を取り付けるためのスイッチ取付孔７とが設けられている。これらスイッチ取付孔６，７は、ワーク表面３ａ及びワーク裏面３ｂを貫通している。

そして、ワーク２においてスイッチ取付孔６，７を除く表面（ワーク表面３ａ）上には被加飾領域４が設定されている。さらに、ワーク２における被加飾領域４には、多数の凸部１１（レーザー被加工部）と多数の凹部２１（レーザー被加工部）とが形成されている。各凸部１１は、被加飾領域４の縦方向に沿って同一方向にかつ直線的に延びている。凸部１１は、多数の気泡１２を含む発泡層である。なお、凸部１１の幅Ｗ１は、５０μｍ以上１２０μｍ以下（本実施形態では１００μｍ）に設定され、ワーク表面３ａからの凸部１１の突出部分の高さＨ１は、８μｍ以上１５μｍ以下（本実施形態では１０μｍ）に設定されている。

図２，図３に示されるように、各凹部２１は、各凸部１１と同一面上において各凸部１１とは異なる箇所に形成されている。詳述すると、各凹部２１は、被加飾領域４の縦方向に沿って同一方向にかつ直線的に延びている。そして、各凸部１１及び各凹部２１は、被加飾領域４の横方向に沿って交互に配置されている。なお、ワーク表面３ａ上における凹部２１の幅Ｗ２は、４０μｍ以上２１０μｍ以下（本実施形態では１５０μｍ）に設定されている。即ち、上記した凸部１１の幅Ｗ１（１００μｍ）は、凹部２１の幅Ｗ２よりも小さく設定されている。また、凹部２１の長さは、凸部１１の長さと等しくなっている。よって、凹部２１の形成領域の面積は、凸部１１の形成領域の面積よりも大きくなっている。また、ワーク表面３ａ上における凹部２１の深さＨ２は、４μｍ以上１２μｍ以下（本実施形態では８μｍ）に設定されている。即ち、凸部１１の高さＨ１（１０μｍ）は、凹部２１の深さＨ２よりも大きく設定されている。さらに、隣接する凸部１１と凹部２１との間隔は、凹部２１の幅Ｗ２以下に設定され、本実施形態では凸部１１の幅Ｗ１と等しくなっている。

そして、図２，図３に示されるように、ワーク２のワーク表面３ａ、凸部１１の表面１３及び凹部２１の表面２２は、保護膜７１によって覆われている。本実施形態の保護膜７１は、平均粒子径が７μｍ以上２５μｍ以下（本実施形態では１５μｍ）のアルミニウム粉末（光輝剤）を含有するメタリック塗料によって形成された塗膜である。また、保護膜７１の厚さＨ３は、１０μｍ以上２５μｍ以下（本実施形態では１５μｍ）に設定されている。そして、凸部１１の保護膜７１の表面７２上における幅Ｗ３は、６０μｍ以上１３０μｍ以下（本実施形態では１３０μｍ）に設定され、凹部２１の表面７２上における幅Ｗ４は、３０μｍ以上２００μｍ以下（本実施形態では２００μｍ）に設定されている。また、凸部１１の表面７２上における高さＨ４は、１８μｍ以上３０μｍ以下（本実施形態では２５μｍ）に設定され、凹部２１の表面７２上における深さＨ５は、１０μｍ以上２０μｍ以下（本実施形態では１６μｍ）に設定されている。

次に、自動車用加飾部品１を製造するための表面加飾システム３０について説明する。

図４に示されるように、表面加飾システム３０は、レーザー照射装置３１及びワーク変位ロボット３２を備えている。レーザー照射装置３１は、レーザーＬ１（本実施形態では、波長１０６４ｎｍのＹＡＧレーザー）を発生させるレーザー発生部４１と、レーザーＬ１を偏向させるレーザー偏向部４２と、レーザー発生部４１及びレーザー偏向部４２を制御するレーザー制御部４３とを備えている。レーザー偏向部４２は、レンズ４４と反射ミラー４５とを複合させてなる光学系であり、これらレンズ４４及び反射ミラー４５の位置を変更することにより、レーザーＬ１の照射位置や焦点Ｏ１，Ｏ２（図５参照）を調整するようになっている。レーザー制御部４３は、レーザーＬ１の照射時間変調、照射強度変調、照射面積変調などの制御を行う。

また、ワーク変位ロボット３２は、ロボットアーム４６と、ロボットアーム４６の先端に設けられたワーク支持部４７とを備えている。ワーク支持部４７は、ワーク２を支持するようになっている。そして、ワーク変位ロボット３２は、ロボットアーム４６を駆動してワーク２の位置及び角度を変更することにより、ワーク２のワーク表面３ａに対するレーザーＬ１の照射位置や照射角度を変更するようになっている。

次に、表面加飾システム３０の電気的構成について説明する。

図４に示されるように、表面加飾システム３０は、システム全体を統括的に制御する制御装置３３を備えている。制御装置３３は、ＣＰＵ５０、メモリ５１及び入出力ポート５２等からなる周知のコンピュータにより構成されている。ＣＰＵ５０は、レーザー照射装置３１及びワーク変位ロボット３２に電気的に接続されており、各種の駆動信号によってそれらを制御する。

なお、メモリ５１には、レーザー照射を行うためのレーザー照射データが記憶されている。レーザー照射データは、ＣＡＤデータを変換することによって得られるデータであり、ＣＡＤデータは、凸部１１及び凹部２１が形成された被加飾領域４を示す画像データを変換することによって得られるデータである。なお、画像データは、凸部１１及び凹部２１を形成するための描画領域からなっている。そして、描画領域には、複数の描画ドットが散点的（本実施形態では格子状）に形成されている。また、メモリ５１には、レーザー照射に用いられるレーザー照射パラメータ（レーザーＬ１の照射位置、焦点Ｏ１，Ｏ２、照射角度、照射面積、照射時間、照射強度、照射周期、照射ピッチなど）を示すデータが記憶されている。

次に、自動車用加飾部品１の製造方法を説明する。

まず、黒色の熱可塑性樹脂（本実施形態ではＡＢＳ樹脂）を用いて所定の立体形状に成形したワーク２を準備する。具体的に言うと、ワーク形成工程を行い、凸部１１及び凹部２１を成形するための成形用シボ（ここでは、微細な凹凸）を有しない金型（図示略）を用いて、ワーク２を形成する。そして、ワーク２は、作業者によってワーク変位ロボット３２のワーク支持部４７（図４参照）にセットされる。

次に、ＣＰＵ５０は、メモリ５１に記憶されているレーザー照射データを読み出し、読み出したレーザー照射データに基づいて駆動信号を生成し、生成した駆動信号をワーク変位ロボット３２に出力する。ワーク変位ロボット３２は、ＣＰＵ５０から出力された駆動信号に基づいてロボットアーム４６を駆動し、ワーク支持部４７に支持されたワーク２を、被加飾領域４を構成する特定の照射範囲に対してレーザーＬ１を照射可能な位置に移動させる。それとともに、ワーク支持部４７に支持されたワーク２の角度を調節し、特定の照射範囲に対するレーザーＬ１の照射角度を調節する。

そして、レーザー照射工程を行い、ＣＰＵ５０は、メモリ５１に記憶されているレーザー照射データに基づき、ワーク２のワーク表面３ａ上に設定された被加飾領域４に対してレーザーＬ１を照射する。

詳述すると、まず、凸部形成工程を行い、ＣＰＵ５０は、メモリ５１に記憶されている凸部形成用のレーザー照射データを読み出し、読み出した凸部形成用のレーザー照射データに基づいて凸部形成用の駆動信号を生成し、生成した凸部形成用の駆動信号をレーザー照射装置３１に出力する。レーザー照射装置３１は、ＣＰＵ５０から出力された凸部形成用の駆動信号に基づいて、被加飾領域４を構成する特定の照射範囲にレーザーＬ１を照射する（図５（ａ）参照）。なお、レーザー照射装置３１のレーザー制御部４３は、レーザー発生部４１からレーザーＬ１を照射させ、凸部１１のパターンに応じてレーザー偏向部４２を制御する。この制御により、レーザーＬ１の照射位置が決定されるとともに、レーザーＬ１の焦点Ｏ１が被加飾領域４の表層部分に決定される。その結果、被加飾領域４の表層部分に照射されるレーザーＬ１のエネルギー密度が１５ＭＷ／ｃｍ^２以上（本実施形態では４０ＭＷ／ｃｍ^２）となる。この場合、レーザーＬ１の熱が表層部分に集中して熱量が多くなるため、被加飾領域４の表層部分が溶融し、上端部１１ａがワーク２のワーク表面３ａから盛り上がるように気泡１２を含む凸部１１が形成される。

そして、特定の照射範囲に対するレーザーＬ１の照射が終了すると、ＣＰＵ５０は、ワーク変位ロボット３２のロボットアーム４６を駆動させる制御を行い、ワーク支持部４７に支持されたワーク２を、被加飾領域４における特定の照射範囲とは別の照射範囲に対してレーザーＬ１を照射可能な位置に移動させる。それとともに、ワーク２の角度を調節し、別の照射範囲に対するレーザーＬ１の照射角度を調節する。

続く凹部形成工程において、ＣＰＵ５０は、メモリ５１に記憶されている凹部形成用のレーザー照射データを読み出し、読み出した凹部形成用のレーザー照射データに基づいて凹部形成用の駆動信号を生成し、生成した凹部形成用の駆動信号をレーザー照射装置３１に出力する。レーザー照射装置３１は、ＣＰＵ５０から出力された凹部形成用の駆動信号に基づいて、別の照射範囲にレーザーＬ１を照射する（図５（ｂ）参照）。なお、レーザー制御部４３は、レーザー発生部４１からレーザーＬ１を照射させ、凹部２１のパターンに応じてレーザー偏向部４２を制御する。この制御により、レーザーＬ１の照射位置が別の照射範囲に移動するとともに、レーザーＬ１の焦点Ｏ２がワーク２のワーク裏面３ｂ側にずれた位置に移動する。その結果、被加飾領域４の表層部分に照射されるレーザーＬ１のエネルギー密度が９ＭＷ／ｃｍ^２未満（本実施形態では５ＭＷ／ｃｍ^２）に低下する。この場合、レーザーＬ１を照射したとしても被加飾領域４の表層部分が溶融して気泡１２が生じる訳ではなく、被加飾領域４の表層部分が昇華することにより、凸部１１と同一面（ワーク表面３ａ）上において凸部１１とは異なる箇所に凹部２１が形成される。

なお、凸部１１を形成する際に照射されるレーザーＬ１のエネルギー密度は、凹部２１を形成する際に照射されるレーザーＬ１のエネルギー密度よりも大きく設定されている。その結果、凸部１１の高さＨ１（１０μｍ）は、凹部２１の深さＨ２（８μｍ）よりも大きくなる。なお、凹部２１を形成するレーザーＬ１の照射面積は凸部１１を形成するレーザーＬ１の照射面積よりも大きく設定されるため、凹部２１の形成領域の面積は凸部１１の形成領域の面積よりも大きくなる。

そして、凹部形成工程後に保護膜形成工程を行い、ワーク２のワーク表面３ａ、凸部１１の表面１３及び凹部２１の表面２２を覆う保護膜７１を形成する。詳述すると、ＣＰＵ５０は、駆動信号を生成し、生成した駆動信号を塗装装置（図示略）に出力する。そして、塗装装置は、ＣＰＵ５０から出力された駆動信号に基づいて、塗装機（図示略）による保護膜７１の塗装を開始させる。具体的に言うと、ワーク２のワーク表面３ａ上、凸部１１の表面１３上及び凹部２１の表面２２上に、塗装機を用いてメタリック塗料を塗装することにより保護膜７１を形成する。そして、塗装機によるメタリック塗料の塗装が終了すると、図１〜図３に示す自動車用加飾部品１が完成する。

従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。

（１）本実施形態の自動車用加飾部品１の製造方法では、レーザー照射工程において、ワーク２のワーク表面３ａ上にレーザーＬ１を照射してエネルギーを付与することにより、凸部１１及び凹部２１の両方を形成している。このため、凸部１１及び凹部２１のいずれか一方のみを形成する場合に比べて、意匠表現の幅を広げることができる。しかも、レーザー照射工程では、気泡１２を含む凸部１１がワーク２に形成されるため、強いコントラストを有する凸部１１の意匠を得ることができる。さらに、隣接する凸部１１及び凹部２１は互いに接近しているため、凸部１１の上端部１１ａから凹部２１の底面までの高低差により、より強いコントラストを有する意匠を得ることができる。また、保護膜形成工程において、凸部１１の表面１３及び凹部２１の表面２２を覆う保護膜７１を形成することにより、凸部１１及び凹部２１が存在する部分と存在しない部分とで反射光の反射度合いを変化させやすくなる。詳述すると、保護膜７１に含まれる光輝剤（アルミニウム粉末）は、ワーク表面３ａ、凸部１１の表面１３及び凹部２１の表面２２に沿って配向する。このため、ワーク表面３ａで反射した反射光、凸部１１の表面１３で反射した反射光、及び、凹部２１の表面２２で反射した反射光は、反射率（反射度合い）がそれぞれ異なるものとなる。その結果、保護膜７１によって色彩変化や深み感を表現することができるため、意匠表現の幅が確実に広くなる。従って、ワーク２に要求される意匠性を十分に確保することができる。

（２）本実施形態では、保護膜形成工程において保護膜７１を形成することにより、ワーク２のワーク表面３ａと、凸部１１及び凹部２１の表面１３，２２とが保護膜７１によって保護されるため、ワーク表面３ａの耐傷付き性を高めることができる。

（３）例えば、金型を用いた射出成形によって、ワーク２のワーク表面３ａに微細な凹凸（凸部１１及び凹部２１）を形成することが考えられる。しかし、この場合には、金型の成形面に微細な凹凸を設ける必要があるため、実現が困難である。そこで、本実施形態では、ワーク表面３ａにレーザーＬ１を照射することによって凸部１１及び凹部２１を形成している。よって、金型の成形面に微細な凹凸を設けなくても済むため、ワーク２のワーク表面３ａに対して微細な凹凸を容易に形成することができる。

（４）本実施形態の自動車用加飾部品１は、黒色の熱可塑性樹脂、即ち、熱を吸収しやすい濃い色の材料によって形成されている。従って、自動車用加飾部品１が薄い色の材料によって形成される場合に比べて、レーザーＬ１のエネルギーがワーク２の表面で熱に交換されやすくなるため、凸部１１及び凹部２１を短時間で形成することができる。よって、自動車用加飾部品１の製造効率が向上する。

なお、本実施形態を以下のように変更してもよい。

・上記実施形態の凹部形成工程では、ワーク２の表層部分からワーク裏面３ｂ側にずれた位置に焦点Ｏ２を合わせた状態でレーザーＬ１を照射することにより、凹部２１を形成していた（図５（ｂ）参照）。しかし、図６に示されるように、ワーク２の表層部分からワーク表面３ａ側にずれた位置に焦点Ｏ３を合わせた状態でレーザーＬ１を照射することにより、凹部２１を形成してもよい。

・上記実施形態では、凸部形成工程を行うことによって全ての凸部１１を形成した後、凹部形成工程を行うことによって全ての凹部２１を形成していた。しかし、凹部形成工程を行うことによって全ての凹部２１を形成した後、凸部形成工程を行うことによって全ての凸部１１を形成してもよい。また、凸部形成工程と凹部形成工程とを交互に行うことによって、凸部１１と凹部２１とを交互に１つずつ形成してもよい。

さらに、凸部形成工程のみを行って凸部１１のみを形成してもよいし、凹部形成工程のみを行って凹部２１のみを形成してもよい。なお、図７に示されるように、ワーク８１のワーク表面８２上に凸部８３のみを形成する場合、保護膜形成工程後に保護膜側凹部形成工程を行うことが好ましい。保護膜側凹部形成工程では、保護膜８４の表層部分にレーザーを照射することにより、保護膜８４において凸部８３を覆う部分とは異なる箇所に保護膜側凹部８５を形成する。なお、保護膜側凹部８５は、保護膜８４を貫通しない程度の深さ（ここでは８μｍ）に設定される。このようにすれば、レーザー照射工程において凸部８３のみを形成する場合であっても、保護膜側凹部形成工程において、上記実施形態の凹部２１と同じ機能を有する保護膜側凹部８５を形成することにより、確実に意匠表現の幅を広げることができる。なお、レーザー照射工程において凸部８３及び凹部の両方を形成する場合や、凹部のみを形成する場合に、保護膜側凹部形成工程を行って保護膜側凹部８５を形成してもよい。

また、図８に示されるように、凸部形成工程及び凹部形成工程を同時に行うことにより、ワーク９１のワーク表面９２上に凸部９３及び凹部９４の両方を同時に形成してもよい。具体的に言うと、上記実施形態のレーザーＬ１よりも高いエネルギー密度（ここでは５０ＭＷ／ｃｍ^２）となるレーザーを照射する。その結果、上記実施形態の凹部２１よりも深い凹部９４が形成される。それに伴い、凹部９４の開口端部が溶融し、上端部がワーク２のワーク表面３ａから盛り上がるように凸部９３が形成される。なお、凸部９３の幅Ｗ５は、ワーク表面９２における凹部９４の幅Ｗ６よりも小さく設定されている。また、凸部９３の高さＨ６は、ワーク表面９２を基準とする凹部９４の深さＨ７よりも小さく設定されている。

・上記実施形態のレーザー照射工程では、ワーク２のワーク表面３ａにレーザーＬ１を照射することにより、凸部１１及び凹部２１を形成していた。しかし、ワークの表面上に光輝剤を含有しない塗膜を形成し、塗膜に対してレーザーＬ１を照射することにより、凸部１１及び凹部２１を形成してもよい。

・上記実施形態では、凸部１１の形成に用いられるレーザーＬ１も凹部２１の形成に用いられるレーザーＬ１も同じＹＡＧレーザーであったが、互いに異なる種類のレーザーであってもよい。例えば、凸部１１の形成に用いられるレーザーＬ１をＣＯ_２レーザーとし、凹部２１の形成に用いられるレーザーＬ１をＹＡＧレーザーとしてもよい。

・上記実施形態のワーク２においては、凸部１１と凹部２１とが互いに平行に配置されていた。しかし、図９に示されるように、ワーク６１のワーク表面６２上に対して、凸部１１及び凹部２１とは別の凸部６３を形成し、凸部６３を、凸部１１及び凹部２１と直交するように配置してもよい。凸部６３と凸部１１とが重なり合う領域６４は、ワーク表面６２からの高さが１２μｍ程度となり、凸部６３と凹部２１とが重なり合う領域６５は、ワーク表面６２からの高さが４μｍ程度となる。なお、凸部６３は、凸部１１及び凹部２１に対して任意の角度で交差していてもよい。

・上記実施形態は、自動車用加飾部品１をドアのアームレストに具体化するものであったが、これ以外に、コンソールボックス、インストルメントパネルなどの部品に具体化してもよい。

次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。

（１）手段１において、前記レーザー照射工程は、前記ワークの表層部分に焦点を合わせた状態で、前記ワークの表層部分にレーザーを照射することにより、前記ワークの表面上に前記凸部を形成する凸部形成工程、及び、前記ワークの表層部分から前記ワークの表面側または裏面側にずれた位置に焦点を合わせた状態で、前記ワークの表層部分にレーザーを照射することにより、前記凸部とは異なる箇所に前記凹部を形成する凹部形成工程の少なくとも一方を含むことを特徴とする車両用加飾部品の製造方法。

（２）手段１において、前記ワークの表層部分が、前記ワーク自身、または、前記ワークの表面上に形成された光輝剤を含有しない塗膜によって構成されていることを特徴とする車両用加飾部品の製造方法。

（３）手段１において、前記レーザー照射工程前に、前記凸部及び前記凹部を成形するための成形用シボを有しない金型を用いて、前記ワークを形成するワーク形成工程を行うことを特徴とする車両用加飾部品の製造方法。

１…車両用加飾部品としての自動車用加飾部品
２，６１，８１，９１…ワーク
３ａ，６２，８２，９２…ワークの表面としてのワーク表面
１１，６３，８３…レーザー被加工部としての凸部
１３…凸部の表面
２１，９４…レーザー被加工部としての凹部
２２…凹部の表面
７１，８４…保護膜
７２…保護膜の表面
８５…保護膜側凹部
Ｈ１…凸部の高さ
Ｈ２，Ｈ５，Ｈ７…凹部の深さ
Ｈ３…保護膜の厚さ
Ｌ１…レーザー
Ｗ１，Ｗ５…凸部の幅
Ｗ２，Ｗ４，Ｗ６…凹部の幅

Claims (11)

1. ワークの表面上にレーザーを照射するレーザー照射工程を経て、熱可塑性樹脂製の車両用加飾部品を製造する方法であって、
   前記レーザー照射工程では、前記ワークの表層部分にレーザーを照射することにより、前記ワークの表面上に位置する凸部、及び、前記凸部とは異なる箇所に位置する凹部の少なくとも一方を形成し、
   前記レーザー照射工程後に、前記ワークの表面、前記凸部の表面及び前記凹部の表面を覆う保護膜を形成する保護膜形成工程を行う
   ことを特徴とする車両用加飾部品の製造方法。
2. 前記保護膜は、光輝剤を含有する塗料によって形成された塗膜であることを特徴とする請求項１に記載の車両用加飾部品の製造方法。
3. 前記保護膜の厚さは１０μｍ以上２５μｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の車両用加飾部品の製造方法。
4. 前記保護膜形成工程後に、前記保護膜の表層部分にレーザーを照射することにより、前記保護膜において前記凸部を覆う部分とは異なる箇所に保護膜側凹部を形成する保護膜側凹部形成工程を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両用加飾部品の製造方法。
5. 前記凸部を形成する際に照射されるレーザーのエネルギー密度は１５ＭＷ／ｃｍ^２以上であり、前記凹部を形成する際に照射されるレーザーのエネルギー密度は９ＭＷ／ｃｍ^２未満であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両用加飾部品の製造方法。
6. ワークの表面上にレーザー被加工部が形成された熱可塑性樹脂製の車両用加飾部品であって、
   前記レーザー被加工部は、前記ワークの表面上に形成された凸部、及び、前記凸部とは異なる箇所に形成された凹部の少なくとも一方からなり、
   前記ワークの表面、前記凸部の表面及び前記凹部の表面が保護膜によって覆われている
   ことを特徴とする車両用加飾部品。
7. 前記保護膜は、光輝剤を含有する塗料によって形成された塗膜であることを特徴とする請求項６に記載の車両用加飾部品。
8. 前記保護膜の厚さは１０μｍ以上２５μｍ以下であることを特徴とする請求項７に記載の車両用加飾部品。
9. 前記保護膜において前記凸部を覆う部分とは異なる箇所に保護膜側凹部が形成されていることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の車両用加飾部品。
10. 前記凸部の幅は５０μｍ以上１２０μｍ以下であり、前記凸部の高さは８μｍ以上１５μｍ以下であることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の車両用加飾部品。
11. 前記凹部の幅は、前記ワークの表面上において４０μｍ以上２１０μｍ以下、前記保護膜の表面上において３０μｍ以上２００μｍ以下であり、
    前記凹部の深さは、前記ワークの表面上において４μｍ以上１２μｍ以下、前記保護膜の表面上において１０μｍ以上２０μｍ以下である
    ことを特徴とする請求項６乃至１０のいずれか１項に記載の車両用加飾部品。

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