JP2016078030A - 加飾部品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】主柄よりも目立つ補助柄を所望とする位置に比較的容易にかつ正確に付与できる加飾部品の製造方法を提供すること。【解決手段】本発明の加飾部品11,12の製造方法は、水圧転写工程と補助柄形成工程とクリアコート層形成工程とを含む。水圧転写工程では、主柄24を付与するためのインク層16を含む水圧転写層15を部品素材21の表面14上に水圧転写法によって形成する。補助柄形成工程では、水圧転写層15におけるインク層16の一部をレーザ加工によって部品素材21の表面14に達する深さまで除去する。この加工により、主柄24とはパターンが異なるとともに主柄24に比べて高コントラストの補助柄27を形成する。クリアコート層形成工程では、補助柄27が形成された水圧転写層15上にクリアコート層18を形成する。【選択図】図9
Description
本発明は、立体形状をなす部品素材の表面上に水圧転写層及びクリアコート層が形成され、互いに隣接配置された状態で使用される加飾部品の製造方法に関するものである。
従来、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樹脂成形体からなる部品素材の表面に装飾を加えるようにした加飾部品(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。また、自動車の内装部品のように立体形状をなす部品に装飾を加える有効な方法としては、例えば水圧転写法がよく知られている。
ここで、水圧転写法とは、水面上に水膨潤性の転写フィルムを浮かべ、その転写フィルム上に形成された印刷層の所定の柄(例えば、木目模様や幾何学模様などの柄)を水圧によって部品素材の表面に転写する技術であり、三次元曲面への印刷を比較的容易に行うことができる点で有利である。しかし、水圧転写法により部品素材の表面に転写された印刷層は、塗装膜と比べて弱く耐久性が十分ではない。そのため、印刷層からなる水圧転写層の表面には、通常、保護層としてクリアコート層が形成される。
さらに、近年においては、加飾部品の外観品質を高めるために、主たる柄の模様に応じて、さらに別の柄を補助的に形成する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。ちなみに、特許文献1には、水圧転写層の転写により主柄を付与した後にクリアコート層を形成し、さらに当該主柄を撮影して作成したデータに基づきクリアコート層に対するレーザ加工を行う手法が開示されている。このレーザ加工を経ると、クリアコート層には水圧転写層の主柄に同期した補助的な柄が形成され、立体感が増すようになっている。
ところで、加飾部品において主柄とは異なるパターンの補助柄をアクセント的に付与したいような場合、例えば、あらかじめ主柄と補助柄とを含む印刷層を形成した転写フィルムを用いて水圧転写を行うことが考えられる。しかしながら、従来の加飾部品の製造時には、ロール状の転写フィルムを用いて連続生産方式で水圧転写を行っているため、柄の位置決めがなされず、付与される柄の位置は成行きに任される。従って、部品ごとで柄の位置がばらつくほか、個々の柄自体に歪みが生じやすいという性質がある。ゆえに、仮に上記の手法を採用したとしても、補助柄を所望とする位置に正確に付与することが難しく、また、微細であって歪みのない補助柄を付与することも難しい。さらに、主柄と補助柄とでコントラストを十分に付けることができず、補助柄があまり目立ったものとならない。それゆえ、補助柄の付与によるメリットが得にくく、加飾部品の外観品質を高めることができなかった。
また、水圧転写法による従来の加飾部品の製造時には、以下のような問題もある。即ち、水圧転写法にて同じ主柄を付与した複数の加飾部品同士であっても、互いに隣接配置して使用する場合には、部品間で主柄の位置が整合せず、意匠の一体感や統一感を十分に得ることができない。ゆえに、このような配置関係にある複数の加飾部品について、高い外観品質を付与することが困難であった。
また、特許文献1に記載の方法は、立体感が増す点において有利である反面、互いに隣接配置して使用する加飾部品を考慮したものではないことから、これら部品間で柄の位置が整合せず、むしろ柄の位置の不整合が強調される可能性すらある。それゆえ、この方法を採用したとしても、依然として意匠の一体感や統一感を十分に得ることができない。
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その第1の目的は、主柄よりも目立つ補助柄を所望とする位置に比較的容易にかつ正確に付与することができる加飾部品の製造方法を提供することにある。
また、本発明の第2の目的は、互いに隣接配置された状態で使用される部品について意匠の一体感や統一感を十分にかつ比較的容易に得ることができる加飾部品の製造方法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、立体形状をなす部品素材の表面上にインク層を含む水圧転写層が形成され、前記水圧転写層上にクリアコート層が形成された加飾部品の製造方法において、主柄を付与するための前記インク層を含む前記水圧転写層を前記部品素材の表面上に水圧転写法によって形成する水圧転写工程と、前記水圧転写層における前記インク層の一部をレーザ加工によって前記部品素材の表面に達する深さまで除去することにより、前記主柄とはパターンが異なるとともに前記主柄に比べて高コントラストの補助柄を形成する補助柄形成工程と、前記補助柄が形成された前記水圧転写層上にクリアコート層を形成するクリアコート層形成工程とを含むことを特徴とする加飾部品の製造方法をその要旨とする。
従って、手段1に記載の発明によると、水圧転写工程によって部品素材の表面上に主柄が付与された後、補助柄形成工程によって主柄とはパターンが異なる補助柄が形成される。ここで補助柄は、レーザ加工によってインク層の一部を部品素材の表面に達する深さまで除去して形成されるため、インク層からなる主柄と比較してコントラストが高くなり、主柄よりも目立たせることができる。また、レーザ加工によると、形状的に優れた微細な補助柄を所望とする位置に比較的容易にかつ正確に付与することができる。
手段2に記載の発明は、前記補助柄形成工程では、互いに隣接配置された状態で使用される前記加飾部品において、少なくとも部品端縁を含む箇所に前記補助柄を形成することを特徴とする手段1に記載の加飾部品の製造方法をその要旨とする。
従って、手段2に記載の発明によると、隣接する加飾部品同士において各々の部品端縁を含む箇所に、例えば相互の位置に対応関係を持たせて補助柄を形成することにより、当該隣接部品間で柄が整合した印象を与えることができる。ゆえに、隣接部品間での意匠の一体感や統一感を十分にかつ比較的容易に得ることができる。
手段3に記載の発明は、前記補助柄形成工程では、線状の前記補助柄を複数箇所に形成することを特徴とする手段2に記載の加飾部品の製造方法をその要旨とする。
従って、手段3に記載の発明によると、隣接部品において線状の補助柄をそれぞれ複数形成しておくことにより、当該隣接部品間で柄がより整合した印象を与えることが可能となる。
手段4に記載の発明は、前記補助柄形成工程では、前記主柄よりも幅狭かつ小占有面積である線状の前記補助柄を複数箇所に形成することを特徴とする手段2に記載の加飾部品の製造方法をその要旨とする。
従って、手段4に記載の発明によると、補助柄が主柄よりも幅狭かつ小占有面積であるため、部品全体として主柄の印象を損なわない程度に補助柄を形成しつつ、隣接部品間で柄が整合した印象を十分に与えることができる。
手段5に記載の発明は、前記補助柄形成工程では、互いに隣接配置された状態で使用される前記加飾部品同士において、前記部品端縁の箇所で前記補助柄が繋がるように当該補助柄を形成することを特徴とする手段2乃至4のいずれか1項に記載の加飾部品の製造方法をその要旨とする。
従って、手段5に記載の発明によると、隣接部品間で補助柄が繋がるように形成することにより、当該隣接部品間で全体として柄が整合した印象をいっそう強く与えることができる。
手段6に記載の発明は、互いに隣接配置された状態で使用される前記加飾部品は、開口を有する第1部品と、前記開口を閉塞する蓋状の第2部品とであることを特徴とする手段2乃至5のいずれか1項に記載の加飾部品の製造方法。
従って、手段6に記載の発明によると、第2部品によって第1部品の開口を閉塞したときに、隣接する両部品間で柄が整合した印象を与えることができ、意匠の一体感や統一感を十分にかつ比較的容易に得ることができる。
手段7に記載の発明は、前記主柄は木目調の柄であることを特徴とする手段1乃至6のいずれか1項に記載の加飾部品の製造方法をその要旨とする。
手段8に記載の発明は、前記加飾部品は自動車用加飾部品であることを特徴とする手段1乃至7のいずれか1項に記載の加飾部品の製造方法をその要旨とする。
以上詳述したように、手段1乃至8に記載の発明によると、主柄よりも目立つ補助柄を所望とする位置に比較的容易にかつ正確に付与することができる加飾部品の製造方法を提供することができる。また、手段2乃至8に記載の発明によると、互いに隣接配置された状態で使用される部品について意匠の一体感や統一感を十分にかつ比較的容易に得ることができる加飾部品の製造方法を提供することができる。
以下、本発明を自動車用加飾部品の製造方法に具体化した一実施形態を図1〜図10に基づき詳細に説明する。
図2には、矩形状の開口13を有する第1内装部品11(本実施形態では例えばコンソールボックスを構成する本体部品)と、その開口13を閉塞する矩形蓋状の第2内装部品12(本実施形態では例えばコンソールボックスを構成するカバー部品)とが概略的に示されている。これらの内装部品11,12は、いずれも立体形状をなす樹脂成形体からなる部品素材21の表面22に装飾が加えられた自動車用加飾部品であって、互いに隣接配置された状態で使用される。図2では、図示の便宜上、加飾部分を省略して描いている。なお、第1内装部品11は、略コ字状の部材であって表面14側が凸状曲面となっている。
図7、図9、図10に示されるように、本実施形態の自動車用加飾部品(第1内装部品11、第2内装部品12)を構成する部品素材21は、例えばABS樹脂等の熱可塑性樹脂を用いて成形されたものである。これら部品素材21の表面14上には、従来周知の水圧転写層15が形成されている。また、水圧転写層15上には、水圧転写層15を保護するためのクリアコート層18が形成されている。本実施形態の水圧転写層15は、主柄24を付与するためのインク層16を主体とする。本実施形態のインク層16は、例えばニトロセルロース及び顔料を含んで構成され、グラビア印刷等の手法により形成されたものである。また、このインク層16は、こげ茶色を呈する濃色帯状領域25と茶色を呈する淡色帯状領域26とを有しており、それらを交互に配置することで木目調の主柄24が形成されている。なお、濃色帯状領域25及び淡色帯状領域26は、自然物を模すために、緩やかに蛇行する曲線で描かれるとともに、幅が若干変化するように描かれている。
図7、図9、図10に示されるように、本実施形態の内装部品11,12における水圧転写層15は、主柄24とはパターンが異なる補助柄27を別に有している。これらの補助柄27は、レーザ加工によって、水圧転写層15におけるインク層16の一部を除去することにより形成された凹状部位である。補助柄27は、部品素材21の表面14に達する深さを有している。このため、補助柄27の直下にある部品素材21の表面14はクリアコート層18を介して露出しており、その露出部分の色は部品素材21の本来の色(グレー、ブラウン、アイボリー等)を呈している。つまり、部品素材21の表面14の露出部分の色調は周囲の色調に比べて薄く(明るく)、補助柄27は主柄24に比べてコントラストが高くなっている。
図9等に示されるように、本実施形態の内装部品11,12における補助柄27は、直線状かつ等幅であって、主柄24を構成する濃色帯状領域25や淡色帯状領域26よりも幅狭に形成されている。特に本実施形態では、2本〜6本程度の補助柄27を平行に配置することで1つの補助柄群を構成し、このような補助柄群を内装部品11,12における複数箇所にそれぞれ形成している。部品素材21の表面14において補助柄27が占有する面積は、主柄24が占有する面積よりもかなり小さく、具体的には1%〜20%程度に設定されている。
図9等に示されるように、2種の内装部品11,12は、部品端縁23同士(即ち、内装部品11の開口13の開口縁と内装部品12の外縁)を沿わせるようにして、互いに隣接配置された状態で使用される。本実施形態の補助柄27は部品端縁23から離間した箇所から部品端縁23に向かって延設されるとともに、その先端が部品端縁23の箇所まで達している。つまり、本実施形態の補助柄27は、少なくとも部品端縁23を含む箇所に形成されている。さらに、内装部品11側の補助柄27及び内装部品12側の補助柄27は、内装部品11,12同士を隣接配置したときに、部品端縁23の箇所で互いに繋がって一直線状となるように、あらかじめ形成されている。
図1には、内装部品11,12の製造時においてその表面14を加飾する際に用いるレーザ加飾装置30が示されている。このレーザ加飾装置30は、部品素材21上に形成された水圧転写層15にレーザL1を照射して補助柄27を描くための装置である。
このレーザ加飾装置30は、レーザ照射装置31、ワーク変位ロボット32及び制御装置33を備えている。レーザ照射装置31は、レーザL1(本実施形態では、波長1064nmのYAGレーザ)を発生させるレーザ発生部41と、レーザL1を偏向させるレーザ偏向部42と、レーザ発生部41及びレーザ偏向部42を制御するレーザ制御部43とを備えている。レーザ偏向部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L1の照射位置や焦点距離を調整するようになっている。レーザ制御部43は、レーザ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、表面に水圧転写層15が形成された部品素材21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を駆動して部品素材21の位置及び角度を変更することにより、部品素材21に対するレーザL1の照射位置を変更するようになっている。
制御装置33は、CPU50、メモリ51及び入出力ポート52等により構成され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、レーザ照射を行うためのレーザ照射データが記憶されている。レーザ照射データは、CADデータを変換することによって得られるデータである。CADデータは、部品素材21の表面の形状データや補助柄27を示す画像データ等を変換することによって得られるデータである。メモリ51に記憶されるレーザ照射データとしては、レーザL1の照射位置、焦点距離、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である。そして、内装部品11,21の加飾時に、CPU50は、メモリ51からレーザ照射データを読み出して、その照射データに基づいてレーザ照射装置31を駆動制御するようになっている。
次に、これらの内装部品11,12の表面14を加飾する方法について説明する。
まず、所定形状に成形された部品素材21を準備し(図3参照)、その表面14上に従来周知の水圧転写法によって水圧転写層15を貼り付けることにより、主柄24を付与する(図4参照;水圧転写工程)。具体的には、水溶性基材上に印刷層16を印刷してなる転写フィルムに活性剤を塗布した後、それを水圧転写槽の水面に浮かべ、水溶性基材を吸水させて溶解または膨潤させておく。この状態で、転写フィルムの上方から部品素材21の表面14側を押し付け、水圧によって当該表面14に印刷層16を貼り付ける。その結果、図4に示されるように、濃色帯状領域25及び淡色帯状領域26を有する水圧転写層15が転写され、木目調の主柄24が付与される。この後、部品素材21を水中から取り出して、洗浄及び乾燥を行う。
続く補助柄形成工程では、まず、水圧転写層15が転写された部品素材21をワーク変位ロボット32のワーク支持部47(図1参照)にセットする。そして、レーザ照射装置31を駆動することで、部品素材21の表面14上の水圧転写層15に対してレーザL1を照射する(図5参照)。このレーザ照射により、水圧転写層15におけるインク層16の一部を部品素材21の表面14に達する深さまで除去し、補助柄27を形成する(図6参照)。具体的に言うと、CPU50は、レーザ照射を行うためのレーザ照射データをメモリ51から読み出す。そして、CPU50は、レーザ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レーザ照射装置31に出力する。レーザ照射装置31は、CPU50から出力された駆動信号に基づいて、水圧転写層15にレーザL1を照射する。なお、レーザ照射装置31のレーザ制御部43は、レーザ発生部41からレーザL1を照射させ、所定の画像データのパターンに応じてレーザ偏向部42を制御する。この制御によって、レーザL1の照射位置及び焦点位置が決定される。
続くクリアコート層形成工程では、補助柄27が形成された水圧転写層15上にクリアコート層18を形成する(図7参照)。本実施形態において具体的には、図示しない霧化式塗装機を用いて透明クリア塗料を噴霧し、乾燥硬化させることにより、厚さ10μm〜100μm程度のクリアコート層18を形成する。以上の結果、本実施形態の内装部品11,12が完成する。
従って、本実施の形態によれば以下の効果を得ることができる。
(1)上述したように、本実施形態の製造方法によると、水圧転写工程によって部品素材21の表面14上に主柄24が付与された後、補助柄形成工程によって主柄24とはパターンが異なる補助柄27が形成される。ここで補助柄27は、レーザ加工によってインク層16の一部を部品素材21の表面14に達する深さまで除去することで形成されたものである。そのため、インク層16からなる木目調の主柄24と比較してコントラストが高くなり、主柄24よりも目立たせることができる。また、レーザ加工によると、形状的に優れた微細な補助柄27を所望とする位置に比較的容易にかつ正確に付与することができる。従って、従来品に比べてこれら内装部品11,12の外観品質を高めることが可能となる。さらに、水圧転写法による主柄24の付与とレーザ照射による補助柄形成とを組み合わせた本実施形態によると、水圧転写法のみでは表現できなかった斬新な意匠性を比較的簡単に実現することができる。
(2)本実施形態では、互いに隣接配置された状態で使用される第1内装部品11及び第2内装部品12において、少なくとも両者の部品端縁23を含む箇所にそれぞれ補助柄27を形成している。また、第1内装部品11側の補助柄27と第2内装部品12側の補助柄27とは、その先端同士が繋がるようにあらかじめ形成されており、相互の位置に対応関係を持っている。ゆえに、隣接する内装部品11,12間でたとえ主柄24が整合していなくても、全体として柄が整合した印象を強く与えることができる(図8、図9を参照)。ゆえに、これら内装部品11,12間での意匠の一体感や統一感を十分にかつ比較的容易に得ることができ、外観品質を確実に高めることができる。
(3)本実施形態では、主柄14よりも幅狭かつ小占有面積である線状の補助柄27を複数箇所に形成しているため、部品全体として主柄24の印象を損なわない程度に補助柄27を形成しつつ、隣接する内装部品11,12間で柄が整合した印象を十分に与えることができる。
なお、本発明の実施の形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態の内装部品11,12における補助柄27は直線状であったが、これ以外のもの(非直線状のもの)であってもよい。例えば、図11に示す別の実施形態の内装部品11A,12Aの場合、それぞれの部品端縁23において半円形状の補助柄27Aが複数箇所に形成されている。また、内装部品11A側の補助柄27Aと、内装部品12A側の補助柄27Aとは、互いに対応した位置関係にあり、部品端縁23の箇所で繋がって円形をなしている。従って、この実施形態であっても、内装部品11A,12A間で柄が整合した印象を与えることができ、意匠の一体感や統一感を十分にかつ比較的容易に得ることができる。
・上記実施形態の内装部品11,12における補助柄27は部品端縁23の箇所で繋がっていたが、これに限定されない。例えば、図12示す別の実施形態の内装部品11B,12Bの場合、それぞれの部品端縁23から若干離間した複数箇所に二等辺三角形状の補助柄27Bが形成されている。隣接する内装部品11B,12Bの補助柄27B同士は、互いに対応した位置関係にあるが、部品端縁23の箇所で繋がってはいない。このような実施形態であっても、内装部品11B,12B間で柄がある程度整合した印象を与えることができ、意匠の一体感や統一感を十分にかつ比較的容易に得ることができる。
・上記実施形態では、互いに隣接配置された状態で使用される2種の内装部品11,12に補助柄27を形成したが、図13に示す別の実施形態のように、単独で使用される内装部品12Cに補助柄27Cを形成してもよい。この内装部品12Cにおける補助柄27Cは、部品端縁23から離間した位置にある帯状の唐草模様であって、部品端縁23に沿って平行に配置されている。
・上記実施形態の製造方法では、ABS樹脂からなる部品素材21を用いたが、例えばアクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニル樹脂などからなる部品素材21を用いてもよい。また、部品素材21は樹脂製に限定されず、例えば金属製であってもよい。
・上記実施形態では、木目調の主柄24を形成したが、これに限定されず例えば幾何学模様などの主柄を形成してもよい。
・上記実施形態では、本発明の加飾部品の製造方法を自動車用の内装部品の一種であるコンソールボックスの構成部品の製造方法に具体化したが、これ以外の内装部品、例えばドアのアームレスト、インストルメントパネル、センタークラスタ、カップホルダ、グローブボックス、アッパーボックス、アシストグリップなどの構成部品の製造方法に具体化してもよい。勿論、自動車用の内装部品以外に、自動車用の外装部品(ラジエータグリル、エンブレム、マッドガードなど)や、家具や家電などの化粧パネルなどの加飾部品の製造方法に本発明を具体化してもよい。
11…加飾部品としての第1部品(第1内装部品)
12…加飾部品としての第2部品(第2内装部品)
13…開口
14…表面
15…水圧転写層
16…インク層
18…クリアコート層
21…部品素材
23…部品端縁
24…主柄
27,27A,27B,27C…補助柄
12…加飾部品としての第2部品(第2内装部品)
13…開口
14…表面
15…水圧転写層
16…インク層
18…クリアコート層
21…部品素材
23…部品端縁
24…主柄
27,27A,27B,27C…補助柄
Claims (8)
- 立体形状をなす部品素材の表面上にインク層を含む水圧転写層が形成され、前記水圧転写層上にクリアコート層が形成された加飾部品の製造方法において、
主柄を付与するための前記インク層を含む前記水圧転写層を前記部品素材の表面上に水圧転写法によって形成する水圧転写工程と、
前記水圧転写層における前記インク層の一部をレーザ加工によって前記部品素材の表面に達する深さまで除去することにより、前記主柄とはパターンが異なるとともに前記主柄に比べて高コントラストの補助柄を形成する補助柄形成工程と、
前記補助柄が形成された前記水圧転写層上にクリアコート層を形成するクリアコート層形成工程と
を含むことを特徴とする加飾部品の製造方法。 - 前記補助柄形成工程では、互いに隣接配置された状態で使用される前記加飾部品において、少なくとも部品端縁を含む箇所に前記補助柄を形成することを特徴とする請求項1に記載の加飾部品の製造方法。
- 前記補助柄形成工程では、線状の前記補助柄を複数箇所に形成することを特徴とする請求項2に記載の加飾部品の製造方法。
- 前記補助柄形成工程では、前記主柄よりも幅狭かつ小占有面積である線状の前記補助柄を複数箇所に形成することを特徴とする請求項2に記載の加飾部品の製造方法。
- 前記補助柄形成工程では、互いに隣接配置された状態で使用される前記加飾部品同士において、前記部品端縁の箇所で前記補助柄が繋がるように当該補助柄を形成することを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の加飾部品の製造方法。
- 互いに隣接配置された状態で使用される前記加飾部品は、開口を有する第1部品と、前記開口を閉塞する蓋状の第2部品とであることを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1項に記載の加飾部品の製造方法。
- 前記主柄は木目調の柄であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の加飾部品の製造方法。
- 前記加飾部品は自動車用加飾部品であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の加飾部品の製造方法。
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