JP2016068443A - 加飾パネル及び加飾パネルの製造方法 - Google Patents

加飾パネル及び加飾パネルの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】デザインの自由度が高く容易に生産できる加飾パネル及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明の加飾パネル１は、装飾を有する表面２ａと表面２ａの反対側の裏面２ｂとに開口する貫通孔３が形成された外層２と、裏面２ｂ側から貫通孔３内に一部が入り込んだ形状をなして湾曲変形された象嵌模様部６を有し略一様な層厚を有して外層２の裏面２ｂの全面に配された加飾層５とを備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、加飾パネル及び加飾パネルの製造方法に関する。
従来、互いに異なる複数の層が重ねられた積層体の外層の一部に貫通孔を形成し、外層の貫通孔を介して内層が見えるようにデザインする加飾パネルの製造方法が知られている（たとえば特許文献１参照）。
特許文献１に記載の方法では、外層と内層とが積層されてなる複合体に対して、所定のデザインパターンの貫通孔が外層に形成されるようにレーザー加工によって外層の一部を除去する。特許文献１に開示された技術を用いて積層体の外層をレーザー加工等によって除去すると、外層の貫通孔から見える内層は、外層の最外面に対して窪んだ位置に平面状に露出する。
また、象嵌模様を有する加飾パネルを効率よく生産するための方法として、特許文献２には、象嵌部材を挿入することができる窓孔を有する化粧材に対して、象嵌部材を窓孔内に装填した後に背面側から射出成形をすることが開示されている。
米国特許第６６３３０１９号明細書 特開２００３−３２６８９７号公報
特許文献１に記載の技術では、外層の貫通孔を介して見ることができる内層の外面が単調な平面であり、デザインの自由度が低い。また、特許文献２に記載の技術では、象嵌部材を窓孔内に装填する加工に手間がかかったり、象嵌部材と窓孔との寸法を精度よく合わせる必要があったりするので、生産性が低い。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、デザインの自由度が高く容易に生産できる加飾パネル及びその製造方法を提供することである。
本発明の一態様は、装飾を有する表面と前記表面の反対側の裏面とに開口する貫通孔が形成された外層と、略一様な層厚を有して前記外層の裏面の全面に配された加飾層と、を備え、前記加飾層は、前記外層の裏面側から前記貫通孔内に一部が入り込んで湾曲変形された象嵌模様部を有することを特徴とする加飾パネルである。
前記加飾層は、前記象嵌模様部において少なくとも前記貫通孔の開口のうち前記裏面側の開口端に密着して前記貫通孔の内部へ向けて湾曲されていてもよい。
上記態様の加飾パネルは、前記加飾層の前記外層に接する面とは反対の面に配され略一様な層厚を有し、前記外層の層厚方向から見たときに前記貫通孔の開口内に存する領域に、前記外層の層厚方向に沿って前記外層の裏面から前記外層の表面へ向かう方向に凸となる湾曲面を有する内層と、前記内層の前記加飾層に接する面とは反対の面に配され前記外層と前記加飾層と前記内層とを所定の立体形状に保持する成形樹脂層と、をさらに備えていてもよい。
本発明の別の態様は、装飾を有する表面と前記表面の反対側の裏面とに開口する貫通孔が形成された外層と、前記外層の裏面の全面に配され前記貫通孔の前記裏面側の開口を覆い略一様な層厚を有する加飾層と、前記加飾層の前記外層に接する面とは反対の面に配された内層と、前記内層の前記加飾層に接する面とは反対の面に配され前記外層と前記加飾層と前記内層とを所定の立体形状に保持する成形樹脂層と、を備えた加飾パネルである。
上記各態様において、前記外層は木質材料からなり、前記加飾層は前記外層とは異なる材料からなっていてもよい。前記加飾層は金属材料からなっていてもよい。
本発明のさらに別の態様は、第一層と第二層とが積層状態で固定されてなる平板状の積層体が前記平板状をなした状態で前記第二層が露出するように前記第一層の一部を前記積層体から取り除き所定の模様をなす貫通孔を前記第一層に形成する外層加工工程と、前記外層加工工程の後に前記第一層の外面のうち前記第二層に接する面と反対側の面を所定の成形型に接触させて前記第二層側から加圧することにより前記貫通孔に前記第二層の一部が嵌入するように前記第二層を湾曲変形させる成形工程と、を備えた加飾パネルの製造方法である。
前記成形工程では、前記第二層に樹脂の流動体が接するように前記成形型内に前記流動体を流入させて加圧下で前記流動体を固化させてもよい。
本発明によれば、加飾パネルに対するデザインの自由度が高く容易に生産できる。
本発明の第１実施形態の加飾パネルの平面図である。 図１のＡ−Ａ線における断面図である。 図２の拡大図である。 同実施形態の加飾パネルの製造方法を示すフローチャートである。 同実施形態の加飾パネルの製造工程を示す断面図である。 同実施形態の加飾パネルの製造工程を示す断面図である。 同実施形態の加飾パネルの製造工程を示す断面図である。 同実施形態の加飾パネルの製造工程を示す断面図である。 本発明の第２実施形態の加飾パネルを示す平面図である。 図９のＢ−Ｂ線における断面図である。 本発明の実施例における積層体の平面図である。 図１１のＣ−Ｃ線における断面図である。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態の加飾パネルの平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線における断面図である。図３は、図２の拡大図である。
図１及び図２に示すように、加飾パネル１は、外層２と、加飾層５と、成形樹脂層７とを備える。
加飾パネル１は、外層２と加飾層５とがこの順に積層された積層体８に対して、加飾層５に接する成形樹脂層７がインサート成形により一体化されたパネルである。
図３に示す外層２は、表面２ａに装飾を有するシート状の部材である。外層２には、表面２ａとその反対面（裏面２ｂ）との両方に開口する貫通孔３が形成されている。本実施形態では、外層２は木質材料からなる。本実施形態で例示される外層２における表面の装飾は天然木目である。
図３に示す加飾層５は、金属材料からなる略一様な層厚を有する部材である。なお、本実施形態では、加飾層５の層厚は、加飾層５の外面のうち外層２に接している側の面（表面５ａ）と成形樹脂層７に接している側の面（裏面５ｂ）との間の最短距離で定義される。加飾層５は、外層２の裏面２ｂの全面に配されている。
加飾層５のうち外層２の貫通孔３を介して視認可能な部分は、外層２に対して象嵌細工が施されているように見える象嵌模様部６となっている。象嵌模様部６は、加飾層５のうち、外層２の裏面２ｂ側から外層２の貫通孔３内に一部が入り込んだ形状をなして湾曲変形された部分である。本実施形態では、象嵌模様部６は、外層２の表面２ａと略面一となるように貫通孔３の内部に配されている。象嵌模様部６は、外層２の貫通孔３の開口のうち外層２の裏面側に位置する開口端４に密着している。さらに、象嵌模様部６は、外層２の裏面２ｂに沿った面に対して、外層２の貫通孔３の内部へ向けて湾曲されている。
成形樹脂層７は、加飾層５の外面のうち外層２に接する側の面（表面５ａ）とは反対の面（裏面５ｂ）に配されている。成形樹脂層７は、外層２と加飾層５とを所定の立体形状に保持する。
次に、本実施形態の加飾パネル１の製造方法について説明する。図４は、本実施形態の加飾パネルの製造方法を示すフローチャートである。図５から図８は、本実施形態の加飾パネルの製造工程を示す断面図である。
本実施形態では、図５に示すように、製造後に図３に示す外層２となる第一層２Ａと、製造後に図３に示す加飾層５となる第二層５Ａとが積層されてなる平板状の積層体８を使用して加飾パネル１を製造する。積層体８の第一層２Ａと第二層５Ａとは接着剤により互いに固定されている。
まず、図６に示すように、積層体８が平板状をなした状態で第二層５Ａが露出するように第一層２Ａの一部を取り除く（外層加工工程，ステップＳ１，図４参照）。
ステップＳ１において第一層２Ａのどの領域を取り除くかは、加飾パネル１のデザインに応じて決まっている。すなわち、ステップＳ１では、デザインに対応する所定の模様をなす貫通孔３が第一層２Ａに形成される。第一層２Ａの一部を取り除く方法は、特に限定されない。第一層２Ａの一部を取り除く方法の一例として、レーザー加工により第一層２Ａを除去する方法が挙げられる。レーザー加工を用いた場合、レーザー加工幅に応じた微細な加工が可能である。また、レーザー加工では、木質材料からなる第一層２Ａ及び第一層２Ａと第二層５Ａとの間の接着剤は除去できるが金属材料からなる第二層５Ａは除去されないように出力やパルス等を適切に設定することにより、第二層５Ａの外面が露出するように第一層２Ａがパターン状に取り除かれる。
これでステップＳ１は終了し、ステップＳ２へ進む。
ステップＳ２は、第二層５Ａ側から第一層２Ａ側へ圧力をかけて第二層５Ａの一部を第一層２Ａの貫通孔３内に嵌入させる成形工程である。本実施形態のステップＳ２では、第一層２Ａの外面のうち第二層５Ａに接する面と反対側の面（第一層２Ａの表面）を所定の成形型Ｍに接触させて図７及び図８に示すようにインサート成形を行う。
ステップＳ２では、たとえば、第一層２Ａの一部が取り除かれることで第一層２Ａに形成される貫通孔３を覆うように第一層２Ａの表面に沿う成形型Ｍや、貫通孔３が位置する部分に凹凸等を有する成形型Ｍ等、デザインの応じて様々な形状の成形型Ｍから選択されてインサート成形が行われる。
たとえば、第一層２Ａに形成される貫通孔３を覆うように第一層２Ａの表面に沿う成形型Ｍを用いた場合、成形型Ｍ内に積層体８を取り付けた後にインサート樹脂の流動体を成形型Ｍ内に流入することで、第二層５Ａにインサート樹脂が接して第二層５Ａ側から積層体８が加圧される。さらに、インサート樹脂の流動体は、第二層５Ａにインサート樹脂が接触した状態で成形型Ｍの形状に倣った所定の形状に固化する。
インサート樹脂が第二層５Ａ側から積層体８を加圧すると、第一層２Ａの貫通孔３に第二層５Ａの一部が嵌入するように第二層５Ａが湾曲変形する。第一層２Ａの貫通孔３内での第二層５Ａの湾曲変形の態様は、インサート樹脂の射出圧によって異なる。インサート樹脂の射出圧は、第一層２Ａの貫通孔３の開口面積及び開口形状と第二層５Ａの材質及び層厚とに応じて設定される。
たとえば、第一層２Ａの貫通孔３に、第一層２Ａの裏面から表面に向かって凸となるように第二層５Ａが入り込むと、第二層５Ａが成形型Ｍに接触するまでは第二層５Ａの外面はアーチ型となる。第一層２Ａの貫通孔３と通過して成形型Ｍに第二層５Ａが到達すると、第二層５Ａは成形型Ｍに倣った形状となるように変形する。第一層２Ａに形成される貫通孔３を覆うように第一層２Ａの表面に沿う成形型Ｍにおいて第二層５Ａが成形型Ｍに到達すると、第二層５Ａの最表面は第一層２Ａの表面と面一となる。また、第一層２Ａに形成される貫通孔３を覆うように第一層２Ａの表面に沿う成形型Ｍでは、インサート樹脂の射出圧が好適に設定されると、第一層２Ａの貫通孔３を完全に第二層５Ａが埋めて積層体８の最表面が平滑になるように第二層５Ａが変形する。
これでステップＳ２は終了する。ステップＳ２の終了後、積層体８の表面には、第二層５Ａが貫通孔３に埋め込まれているように見える象嵌模様が形成されている。
必要に応じて、第一層２Ａの外面を塗装したり第一層２Ａや第二層５Ａの表面に対する研磨等の後加工したりする追加の工程をステップＳ２の後に行ってもよい。
本実施形態の加飾パネル１の製造方法によれば、従来の象嵌細工と異なり、象嵌部品をシート状の第二層５Ａの成形によって作り出すことができる。上記のステップ１では積層体８は平板状であるので、積層体８から第一層２Ａの一部を取り除く際の加工が容易である。特に、レーザー加工では、レーザー光の焦点を適切な位置に合わせて加工をする必要があり、立体的な構造物に対するレーザー加工は焦点の移動が頻繁に必要となる。これに対して、本実施形態では、平板状の積層体８に対してシート状の第一層２Ａの一部を取り除く加工となるので、レーザー加工中の焦点位置の変更頻度を少なくすることができ、容易かつ高精度の加工が可能となる。
また、本実施形態では、上記のステップＳ１において、第一層２Ａと第二層５Ａとが接着されており、第一層２Ａと第二層５Ａとを分離することなく第一層２Ａの貫通孔３内に第二層５Ａによる象嵌模様を形成できる。このため、従来の象嵌細工のように溝に象嵌部材をはめ込む細工と比較して、溝（本実施形態では貫通孔３）と象嵌細工（本実施形態では第二層５Ａ）との位置ずれがない。また、従来の象嵌細工では、溝に象嵌部材をはめ込む工程で、溝の加工誤差と象嵌部材の加工誤差とがそれぞれ生じるので、溝に象嵌部材が入らない場合や、溝と象嵌部材との間に無用な隙間が生じたりする可能性がある。これに対して、本実施形態では、第一層２Ａに形成された貫通孔３の輪郭は第二層５Ａにおける湾曲変形の起点となるので、溝に対して隙間なく象嵌部材がはめ込まれたように精度が高く美観に優れた象嵌模様を容易に形成できる。
また、本実施形態では、平板状の積層体８に対して第一層２Ａの一部を取り除いてデザインを作ってから積層体８に三次元の曲げ形状を付与するので、デザインを作る際の自由度が高い。また、立体に対して象嵌のための溝を形成する場合にデザインの変更があった場合は溝の成形工程を変更する煩雑な設定変更を要するが、平板状の積層体８に対して第一層２Ａの一部をまず取り除く本実施形態の製造方法では、デザインの変更があった場合の設定変更が容易である。
このため、多様なデザインの製品を少量生産する場合に、デザインごとの製造設備や設定の変更箇所が少なくて済むので、生産性が高い。
（変形例）
次に、上記実施形態の変形例について説明する。
成形型Ｍの形状は上記実施形態で説明された形状に限定されない。たとえば、第一層２Ａの表面２ａに接する第一の成形面と、第一の成形面に対して窪んだ第二の成形面とを有する成形型であれば、第一層２Ａの表面２ａから第二層５Ａが突出した象嵌模様がインサート成形によって形成される。本変形例の加飾パネルの製造方法も、溝に対して隙間なく象嵌部材がはめ込まれたように精度が高く美観に優れた象嵌模様を容易に形成できる。
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図９は、本実施形態の加飾パネルを示す平面図である。図１０は、図９のＢ−Ｂ線における断面図である。
図９及び図１０に示すように、加飾パネル１１は、加飾層５と成形樹脂層７との間に内層９を有している点で上記第１実施形態と構成が異なっている。
加飾パネル１１は、外層２と加飾層５と内層９とがこの順に積層された積層体１０に対して内層９に接するように成形樹脂層７がインサート成形により一体化されたパネルである。
内層９は、加飾層５の外面のうち外層２に接する面（表面５ａ）とは反対の面（裏面５ｂ）に配されたシート状の部材である。内層９は、略一様な層厚を有している。内層９は外層２と同一素材からなっていてもよい。例えば、外層２が木材であるとき、内層９も木材であればよく、樹種は同一であっても異なっていても良い。また、内層９は、外層２と熱または水分による膨張率が同程度であることが好ましい。
外層２の層厚方向から内層９を見たときに外層２の貫通孔３の開口内に存する領域には、外層２の層厚方向に沿って外層２の裏面から外層２の表面へ向かう方向に凸となる湾曲面９ｃ，９ｄを有する。内層９の湾曲面９ｃ，９ｄは、成形樹脂層７のインサート成形の過程で形成される面である。
本実施形態の成形樹脂層７は、内層９の外面のうち加飾層５に接する面（表面９ａ）とは反対の面（裏面９ｂ）に配されている。成形樹脂層７は、外層２と加飾層５と内層９とを所定の立体形状に保持する。
本実施形態の加飾パネル１の製造方法は、第１実施形態で説明された積層体８に代えて、製造後に外層２となる第一層２Ａと、製造後に加飾層５となる第二層５Ａと、製造後に内層９となる第三層９Ａとがこの順に積層されて接着により固定状態とされた積層体１０を使用する（図１２参照）。
本実施形態の積層体１０は、第一層２Ａと第三層９Ａとが第二層５Ａを間に挟んだサンドイッチ状の積層構造を有している。第三層９Ａは略一様な層厚を有している。さらに、第一層２Ａと第三層９Ａとは、同一素材で形成されているか、あるいは、熱または水分による膨張率とが同程度の素材で形成されている。このため、本実施形態の積層体１０は、温度や湿度などの環境変化の影響による歪みが起こりにくい。
本実施形態の積層体１０に対して上記第１実施形態と同様に第一層２Ａの一部を取り除いてデザインを形成し（第１実施形態のステップＳ１参照）、その後、第三層９Ａにインサート樹脂が接触するように成形型Ｍ内でインサート成形を行う（第１実施形態のステップＳ２参照）。
このような製造方法により、上記第１実施形態と同様に象嵌細工が精度よく形成されているように見える美観に優れた象嵌模様を容易に形成できる。
次に、以下に示す実施例に基づいて、加飾パネルの製造方法についてより詳細に説明する。図１１は、本発明の実施例における積層体の平面図である。図１２は、図１１のＣ−Ｃ線における断面図である。なお、図１１及び図１２には、第一層２Ａに対して貫通孔３が形成された状態で平板状をなす積層体１０が図示されている。
本実施例では、図１１及び図１２に示すように、木質材料からなる外層２と金属材料からなる加飾層５と木質材料からなる内層９とがこの順に積層された積層体１０を用いて、上記第２実施形態に開示された加飾パネル１１を製造する例を示す。
外層２及び内層９となる第一層２Ａ及び第三層９Ａは、互いに同じ天然木からなる０．２ｍｍ厚のシート状である。
加飾層５となる第二層５Ａは、金属からなる薄板材である。
本実施例に示す外層２及び内層９並びに加飾層５の材種と、加飾層５の層厚とが下記表１に示される。表１の「加飾層材種」の欄に示された「Ａ１０５０」及び「Ａ５０５２」は、ＪＩＳ Ｈ ４０００（アルミニウム及びアルミニウム合金の板及び条）に規定された等級である。
Figure 2016068443
上記表１に示す実施例１から実施例６について、外層２となる第一層２Ａを帯状に長く取り除いて形成された帯状の貫通孔３に対する第二層５Ａ（加飾層５）の変形を目視で判別できる射出圧の値を以下の表２に示す。「貫通孔に対する第二層の変形を目視で判別できる」とは、インサート成形の前の平板状の積層体１０における貫通孔３内に見える第二層５Ａの外面と、インサート成形の後のインサート樹脂付の積層体１０における貫通孔３内に見える第二層５Ａの外面とが、湾曲の有無の観点から目視で区別可能であるという意味である。
Figure 2016068443
上記各実施例では、インサート成形の射出圧として、９００ｋｇｆ／ｃｍ２，１２００ｋｇｆ／ｃｍ２，１５００ｋｇｆ／ｃｍ２，及び１８００ｋｇｆ／ｃｍ２の４条件設定した。上記表２には、各実施例において貫通孔３の幅ごとに、貫通孔３に対する第二層５Ａの変形を目視で判別できる最も低い射出圧が示されている。上記表２における空欄部は、射出圧が１８００ｋｇｆ／ｃｍ２の条件で貫通孔３に対する第二層５Ａの変形を目視で判別できなかったものである。
上記表２から解るように、好適な象嵌模様を形成するために必要な射出圧は貫通孔３の幅が広くなるのに従って漸次低下する。また、実施例１から実施例６のいずれの条件においても、貫通孔３の幅が１．５ｍｍ以上であれば好適な象嵌模様を形成可能である。
また、外層２及び内層９の材種の違いは好適な象嵌模様を形成するために必要な射出圧への影響が少ない。そのため、外層２及び内層９の材種は、木質材料であれば、デザイン上の要請に応じて幅広い選択肢から適宜選択可能であると考えられる。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
１，１１…加飾パネル、２…外層、２Ａ…第一層、２ａ…外層の表面、２ｂ…外層の裏面、３…貫通孔、４…外層の裏面側の開口端、５…加飾層、５Ａ…第二層、５ａ…加飾層の表面、５ｂ…加飾層の裏面、６…象嵌模様部、７…成形樹脂層、８，１０…積層体、９…内層、９Ａ…第三層、９ａ…内層の表面、９ｂ…内層の裏面、９ｃ，９ｄ…内層の湾曲面

Claims (8)

  1. 装飾を有する表面と前記表面の反対側の裏面とに開口する貫通孔が形成された外層と、
    略一様な層厚を有して前記外層の裏面の全面に配された加飾層と、
    を備え、
    前記加飾層は、前記外層の裏面側から前記貫通孔内に一部が入り込んで湾曲変形された象嵌模様部を有することを特徴とする加飾パネル。
  2. 請求項１に記載の加飾パネルであって、
    前記加飾層は、前記象嵌模様部において少なくとも前記貫通孔の開口のうち前記裏面側の開口端に密着して前記貫通孔の内部へ向けて湾曲されている
    加飾パネル。
  3. 請求項１に記載の加飾パネルであって、
    前記加飾層の前記外層に接する面とは反対の面に配され略一様な層厚を有し、前記外層の層厚方向から見たときに前記貫通孔の開口内に存する領域に、前記外層の層厚方向に沿って前記外層の裏面から前記外層の表面へ向かう方向に凸となる湾曲面を有する内層と、
    前記内層の前記加飾層に接する面とは反対の面に配され前記外層と前記加飾層と前記内層とを所定の立体形状に保持する成形樹脂層と、
    をさらに備えた加飾パネル。
  4. 装飾を有する表面と前記表面の反対側の裏面とに開口する貫通孔が形成された外層と、
    前記外層の裏面の全面に配され前記貫通孔の前記裏面側の開口を覆い略一様な層厚を有する加飾層と、
    前記加飾層の前記外層に接する面とは反対の面に配された内層と、
    前記内層の前記加飾層に接する面とは反対の面に配され前記外層と前記加飾層と前記内層とを所定の立体形状に保持する成形樹脂層と、
    を備えた加飾パネル。
  5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の加飾パネルであって、
    前記外層は木質材料からなり、
    前記加飾層は前記外層とは異なる材料からなる
    加飾パネル。
  6. 請求項５に記載の加飾パネルであって、
    前記加飾層は金属材料からなる
    加飾パネル。
  7. 第一層と第二層とが積層状態で固定されてなる平板状の積層体が前記平板状をなした状態で前記第二層が露出するように前記第一層の一部を前記積層体から取り除き所定の模様をなす貫通孔を前記第一層に形成する外層加工工程と、
    前記外層加工工程の後に前記第一層の外面のうち前記第二層に接する面と反対側の面を所定の成形型に接触させて前記第二層側から加圧することにより前記貫通孔に前記第二層の一部が嵌入するように前記第二層を湾曲変形させる成形工程と、
    を備えた加飾パネルの製造方法。
  8. 請求項７に記載の加飾パネルの製造方法であって、
    前記成形工程では、前記第二層に樹脂の流動体が接するように前記成形型内に前記流動体を流入させて加圧下で前記流動体を固化させる
    加飾パネルの製造方法。
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