JP2018176725A - 基材成形工程の評価方法、パターン付き基材、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】成形されたパターン付き基材のパターンを評価することにより、基材成形具により実際の製品用の基材の成形を行ったときの成形された基材におけるシワの発生やシワの発生リスク等を定量的に評価することのできる基材成形工程の評価方法、品質評価基材、プログラムおよび記録媒体を提供する。【解決手段】基材成形工程の評価方法は、パターン（例えば、格子パターン１４）が基材１２に形成されたパターン付き基材１０を準備する工程と、パターン付き基材１０を基材成形具４２により成形する工程と、成形されたパターン付き基材１０のパターンにおける隣り合う２辺の間の角度を測定する工程と、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、基材を基材成形具により成形する基材成形工程の評価方法、基材を基材成形具により成形する基材成形工程を評価する際に用いられるパターン付き基材、基材を基材成形具により成形する基材成形工程をコンピュータにより評価するためのプログラムおよび基材を基材成形具により成形する基材成形工程をコンピュータにより評価するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。

従来から、絵柄が印刷された加飾用のフィルムを自動車の内装部品や家電筐体の表面に貼り合わせることにより、自動車の内装部品や家電筐体等を加飾することが行われている。また、加飾用のフィルムを自動車の内装部品等に貼り合わせるためには、加飾用のフィルムの形状と、加飾対象である部品等の形状とを略一致させる必要がある。このため、例えば金型等の基材成形具を利用した真空成形により、加飾用のフィルムを加飾対象である部品等の形状と略同一の形状に成形することが行われている。

また、フィルムの真空成形を行う際に用いられる基材成形具として、例えば特許文献１に開示されているものが挙げられる。特許文献１に開示されている基材成形具には、フィルムを目的の形状に変形させるための凸部や凹部が設けられているとともに基材成形具の複数の箇所に貫通孔が設けられている。このような基材成形具を用いたフィルムの真空成形は、例えば、加熱により軟化させたシート状のフィルムを基材成形具に押し付けた後、基材成形具とフィルムとの間にある空気を上記の貫通孔を介して排気することによってフィルムを基材成形具に密着させることにより行われるようになっている。

特開２０１３−２５２６５９号公報

しかしながら、フィルムの成形を行う際に用いられる基材成形具の形状によっては、フィルムを基材成形具に押し付けたときにフィルムの一部が局所的に大きく伸ばされ、この伸ばされた部分が真空成形の際に融着して（すなわち、シワが発生して）しまうことにより、品質不良の原因となってしまうという問題があった。また、フィルムの成形時に当該フィルムに発生するシワの程度が大きい場合には、基材成形具の形状を修正する必要があるが、基材成形具の形状を修正するには手間とコストがかかるという問題があった。また、従来においては、シワの判定は目視による定性的な評価のみが行われており、ある基材成形具を用いてフィルムを成形した際にシワが発生するか否か、あるいはシワの発生が予想されるか否か（すなわち、シワの発生リスク）を定量的に評価することができないという問題があった。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、成形されたパターン付き基材のパターンにおける隣り合う２辺の間の角度を評価することにより、基材成形具により実際の製品用の基材の成形を行ったときの成形された基材におけるシワの発生やシワの発生リスク等を定量的に評価することのできる基材成形工程の評価方法、パターン付き基材、プログラムおよび記録媒体を提供することを目的とする。

本発明の基材成形工程の評価方法は、基材を基材成形具により成形する基材成形工程の評価方法であって、パターンが基材に形成されたパターン付き基材を準備する工程と、前記パターン付き基材を前記基材成形具により成形する工程と、成形された前記パターン付き基材の前記パターンにおける隣り合う２辺の間の角度を測定する工程と、を備えたことを特徴とする。

このような基材成形工程の評価方法によれば、成形されたパターン付き基材のパターンにおける隣り合う２辺の間の角度を測定することにより、基材成形具により実際の製品用の基材の成形を行ったときの成形された基材におけるシワの発生やシワの発生リスク等を定量的に評価することができる。

また、本発明の基材成形工程の評価方法は、成形された前記パターン付き基材の前記パターンを撮像する工程を更に備えていてもよい。

また、本発明の基材成形工程の評価方法は、前記基材成形具により前記パターン付き基材の成形を行う前に当該パターン付き基材を加熱する工程を更に備えていてもよい。

本発明の基材成形工程の評価方法においては、前記パターン付き基材の成形は真空成形により行われるようになっていてもよい。

また、前記パターンは、温度によって変色する感温変色インキが前記基材に付着されたものであってもよい。

また、本発明の基材成形工程の評価方法においては、前記パターンは、印刷により形成されるようになっていてもよい。

また、測定された前記パターンにおける隣り合う２辺の間の角度に基づいて、自動で前記基材成形工程の評価が行われるようになっていてもよい。

本発明の基材成形工程の評価方法においては、前記パターン付き基材に形成された前記パターンが格子パターンであってもよい。

本発明のパターン付き基材は、基材を基材成形具により成形する基材成形工程を評価する際に用いられるパターン付き基材であって、パターンが基材に形成されており、前記パターンは、温度によって変色する感温変色インキが前記基材に付着されたものであることを特徴とする。

このようなパターン付き基材によれば、成形されたパターン付き基材のパターンを評価することにより、基材成形具により基材を成形する基材成形工程の評価を行うことができる。また、パターンは、温度によって変色する感温変色インキが基材に付着したものであるため、基材を成形する際における当該基材の温度分布等を視覚的かつ定量的に評価することができる。

また、本発明のパターン付き基材においては、前記感温変色インキは、温度履歴により変色するようになっていてもよい。

また、前記基材が、ＡＢＳフィルム、ＰＥＴフィルム、アクリルフィルム、ＰＥフィルム、ＰＰフィルム、ＰＣフィルムのうちのいずれか１つのものであってもよい。

本発明のプログラムは、基材を基材成形具により成形する基材成形工程をコンピュータにより評価するためのプログラムであって、仮想空間上で再現される、パターンが基材に形成されたパターン付き基材を前記基材成形具により成形する手順と、仮想空間上で成形された前記パターン付き基材の前記パターンにおける隣り合う２辺の間の角度を測定する手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

このようなプログラムによれば、仮想空間上において成形されたパターン付き基材のパターンにおける隣り合う２辺の間の角度を測定することにより、実際には基材成形具を作製することなく、基材成形具により実際の製品用の基材の成形を行ったときの成形された基材におけるシワの発生やシワの発生リスク等をコンピュータのみにより定量的に評価することができる。

また、本発明のプログラムにおいては、測定された前記パターンにおける隣り合う２辺の間の角度が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する手順と、前記角度が所定の閾値よりも大きいと判定された前記パターン付き基材の箇所を特定する手順とを更にコンピュータに実行させるようになっていてもよい。

本発明の記録媒体は、基材を基材成形具により成形する基材成形工程をコンピュータにより評価するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、仮想空間上で再現される、パターンが基材に形成されたパターン付き基材を前記基材成形具により成形する手順と、仮想空間上で成形された前記パターン付き基材の前記パターンにおける隣り合う２辺の間の角度を測定する手順と、をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したものであることを特徴とする。

このような記録媒体によれば、当該記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータで読み取ることにより、仮想空間上において成形されたパターン付き基材のパターンにおける隣り合う２辺の間の角度を測定することにより、実際には基材成形具を作製することなく、基材成形具により実際の製品用の基材の成形を行ったときの成形された基材におけるシワの発生やシワの発生リスク等をコンピュータのみにより定量的に評価することができる。

また、本発明の記録媒体においては、測定された前記パターンにおける隣り合う２辺の間の角度が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する手順と、前記角度が所定の閾値よりも大きいと判定された前記パターン付き基材の箇所を特定する手順とを更にコンピュータに実行させるようになっていてもよい。

本発明の基材成形工程の評価方法、パターン付き基材、プログラムおよび記録媒体によれば、成形されたパターン付き基材のパターンを評価することにより、基材成形具により実際の製品用の基材の成形を行ったときの成形された基材におけるシワの発生やシワの発生リスク等を定量的に評価することができる。

本発明の第１の実施の形態による基材成形工程の品質評価方法に用いられるパターン付き基材の構成を概略的に示す斜視図である。 図１に示すパターン付き基材を保持するためのクランプの構成を概略的に示す側面図である。 図２に示す状態のパターン付き基材を加熱するためのヒータの構成を概略的に示す側面図である。 図３に示す状態のパターン付き基材を成形するための基材成形部の構成を概略的に示す側面図である。 図４に示す状態のパターン付き基材を基材成形部のみにより成形するときの構成を概略的に示す側面図である。 図４に示す状態のパターン付き基材を基材成形部およびカバーを用いて成形するときの構成を概略的に示す側面図である。 （ａ）（ｂ）は、それぞれ、成形される前および成形された後における図１に示すパターン付き基材の格子パターンの一部を拡大した構成を示す構成図である。 図１に示すパターン付き基材の格子パターンを形成する感温変色インキの輪郭がギザついているときの態様を説明するための説明図である。 （ａ）（ｂ）は、それぞれ、図８に示す感温変色インキの輪郭がギザついている格子パターンに補助線を追加する方法を説明するための説明図である。 本発明の第１の実施の形態による基材成形工程の評価方法の動作の流れを示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態による基材成形工程の品質評価方法に用いられるプログラムを実行するためのコンピュータを概略的に示すブロック図である。 基材を基材成形具により成形する基材成形工程をコンピュータにより評価するためのプログラムの動作の流れを示すフローチャートである。 パターン付き基材の他の構成を示す斜視図である。 パターン付き基材の更に他の構成を示す斜視図である。 真空粘着ラミーネート工法を行うことにより樹脂成型品に対してパターン付き基材を接着するときの手順を説明するための説明図である。 図１５に示す状態に引き続く、真空粘着ラミーネート工法を行うことにより樹脂成型品に対してパターン付き基材を接着するときの手順を説明するための説明図である。

〔第１の実施の形態〕
以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態について説明する。図１乃至図１０は、本実施の形態による基材成形工程の評価方法を説明するための図面である。このうち、図１は、本実施の形態による基材成形工程の品質評価方法に用いられるパターン付き基材の構成を概略的に示す斜視図であり、図２は、図１に示すパターン付き基材を保持するためのクランプの構成を概略的に示す側面図である。また、図３は、図２に示す状態のパターン付き基材を加熱するためのヒータの構成を概略的に示す側面図であり、図４は、図３に示す状態のパターン付き基材を成形するための基材成形部の構成を概略的に示す側面図である。また、図５は、図４に示す状態のパターン付き基材を基材成形部のみにより成形するときの構成を概略的に示す側面図であり、図６は、図４に示す状態のパターン付き基材を基材成形部およびカバーを用いて成形するときの構成を概略的に示す側面図である。また、図７（ａ）（ｂ）は、それぞれ、成形される前および成形された後における図１に示すパターン付き基材の格子パターンの一部を拡大した構成を示す構成図である。また、図８は、図１に示すパターン付き基材の格子パターンを形成する感温変色インキの輪郭がギザついているときの態様を説明するための説明図である。また、図９（ａ）（ｂ）は、それぞれ、図８に示す感温変色インキの輪郭がギザついている格子パターンに補助線を追加する方法を説明するための説明図である。また、図１０は、本発明の第１の実施の形態による基材成形工程の評価方法の動作の流れを示すフローチャートである。なお、図９において、感温変色インキの輪郭がギザついている格子パターンに追加した補助線を参照符号ＸおよびＹで示している。また、図７および図９において、格子パターンにおける隣り合う２辺の間の角度を参照符号ＷおよびＺで示している。

本実施の形態による基材成形工程の評価方法は、基材を基材成形具（例えば、金型）により成形する基材成形工程の評価を行う際に用いられるようになっている。より詳細には、図１乃至図１０に示すように、本実施の形態による基材成形工程の評価方法においては、主として、格子パターン１４が基材１２に形成されたパターン付き基材１０（後述）を準備する工程と、パターン付き基材１０を基材成形具４２（後述）により成形する工程と、成形されたパターン付き基材１０の格子パターン１４における隣り合う２辺の間の角度を測定する工程と、が順番に行われるようになっている。このような基材成形工程の評価方法およびこのような基材成形工程の評価に用いられるパターン付き基材１０について以下に詳細に説明する。

まず、パターン付き基材１０およびパターン（本実施の形態においては、格子パターン１４）が基材１２に形成されたパターン付き基材１０を準備する工程について図１を参照して説明する。

図１に示すように、本実施の形態による基材成形工程の品質評価方法に用いられるパターン付き基材１０は、略長方形形状のフィルムである基材１２と、基材１２の一方の面に連続的に配置された複数の略正方形からなる格子パターン１４とを有している。また、格子パターン１４は、温度によって変色する感温変色インキから構成されており、当該感温変色インキが基材１２の一方の面に付着されることにより格子パターン１４が形成されるようになっている。より詳細には、感温変色インキを用いた印刷機（図示せず）により基材１２に格子パターン１４が印刷されることにより、パターン付き基材１０が作製されるようになっている。なお、上述したパターン付き基材１０における格子パターン１４は、略１ｍｍ角の略正方形が連続的に配置されたものから構成されている。一方、基材１２の成形に用いる基材成形具４２の形状や、必要な基材成形工程の評価の精度等に基づいて、格子パターン１４を構成する略正方形の大きさを変更するようにしてもよい。

また、格子パターン１４を形成する際に用いられるインキとして、温度履歴により変色する感温変色インキが用いられるようになっている。このことにより、後述するパターン付き基材１０を成形する工程において、成形時の温度変化が他の箇所と比較して大きい箇所を容易に把握することができるようになる。より詳細には、「温度履歴により変色する」とは、感温変色インキが温度に応じて変色するような温度領域内において、その温度に到達するまでの温度の履歴により異なった色を発色するような性質をいう。具体的には、パターン付き基材１０をある温度Ｔまで単純に昇温させたときの温度Ｔにおける感温変色インキの色と、パターン付き基材１０を温度Ｔよりも高い温度まで昇温させた後に温度Ｔまで降温させたときの温度Ｔにおける感温変色インキの色とが異なる色となる。なお、本実施の形態による基材成形工程の評価を行う際には、必ずしも感温変色インキを用いて格子パターン１４を形成する必要はない。

また、パターン付き基材１０の基材１２として、ＡＢＳフィルム、ＰＥＴフィルム、アクリルフィルムのうちのいずれか１つのものが用いられるようになっている。また、パターン付き基材１０として、基材成形具４２により成形される予定の製品と同一の素材からなる基材１２に格子パターン１４を印刷したものを用いることが好ましい。このことにより、基材成形具４２（後述）により実際の製品用の基材の成形を行ったときの成形された基材におけるシワの発生やシワの発生リスク等をより正確に評価することができるようになる。なお、上記のもの以外の素材からなるフィルムを用いてパターン付き基材１０を作製するようにしてもよい。このようにすることで、本実施の形態による基材成形工程の品質評価方法に用いられるパターン付き基材１０を準備することができる。

次に、パターン付き基材１０を基材成形具４２により成形する工程について図２乃至図６を参照して説明する。

図２に示すように、本実施の形態による基材成形工程の評価方法においては、パターン付き基材１０は、クランプ２０により保持された状態において成形されるようになっている。より詳細には、クランプ２０は所定の距離だけ離間した状態で設けられた一対のものから構成されており、各クランプ２０は、上方から見て略長方形形状を有するパターン付き基材１０の対向する２辺を保持するようになっている。また、各クランプ２０は、パターン付き基材１０にシワが生じたり、撓んでしまうことがないよう適切な張力をパターン付き基材１０に与えるようになっている。

また、図３に示すように、各クランプ２０に保持された状態のパターン付き基材１０は、ヒータ３０により略均一に加熱されるようになっている。より詳細には、ヒータ３０は遠赤外線ヒータからなり、遠赤外線を利用することにより非接触でパターン付き基材１０の加熱を行うようになっている。また、ヒータ３０は一対のものから構成されており、各クランプ２０に保持された状態のパターン付き基材１０を挟み込むような加熱位置（図３参照）と、パターン付き基材１０の近傍から離れた退避位置（図示せず）との間で移動可能となっている。このことにより、パターン付き基材１０を加熱する際に、ヒータ３０と格子パターン１４とが接触してしまうことによって格子パターン１４がかすれてしまうこと等を防止することができるようになっている。なお、後述するように、パターン付き基材１０がヒータ３０により加熱されることによって軟化すると、ヒータ３０は加熱位置から退避位置に向かって移動するようになっている。また、パターン付き基材１０の加熱に用いられるヒータは遠赤外線ヒータからなるヒータ３０のみに限定されることはなく、他の非接触式の加熱機構あるいは接触式の加熱機構が用いられるようになっていてもよい。さらに、パターン付き基材１０は加熱される場合に限定されることはなく、加熱しなくてもよい。

また、ヒータ３０は、基材１２が軟化するとともに格子パターン１４の印刷に用いられた感温変色インキが変色する温度までパターン付き基材１０を加熱するようになっている。上述したように、パターン付き基材１０は各クランプ２０により適切な張力が与えられた状態で保持されているため、ヒータ３０によって加熱されたときにパターン付き基材１０にシワ等が発生することを防止することができる。

図４および図５に示すように、パターン付き基材１０は、基材成形部４０により真空成形されるようになっている。より詳細には、基材成形部４０は、複数の貫通孔（図示せず）が設けられた基材成形具４２（例えば、金型）と、基材成形具４２をパターン付き基材１０に向かって（すなわち、図４に示す矢印方向に）進退させるための昇降ステージ４４と、真空ポンプ４６とを有している。また、後述するように、真空ポンプ４６は、パターン付き基材１０と、当該パターン付き基材１０が押し付けられた基材成形具４２との間にある空気を基材成形具４２に設けられた貫通孔を介して排気することができるようになっている。

また、図５に示すように、ヒータ３０によって加熱されることにより軟化したパターン付き基材１０は、昇降ステージ４４によりパターン付き基材１０に向かって進退させられる基材成形具４２に押し付けられるようになっている。このことにより、パターン付き基材１０の形状と、基材成形具４２の形状とをおおまかに一致させることができるようになっている。この状態において真空ポンプ４６を動作させることにより、基材成形具４２と、パターン付き基材１０との間にある空気が排気されるとともに基材成形具４２に設けられた各々の貫通孔にパターン付き基材１０が吸着されるようになる（図５に示す矢印参照）。このことにより、パターン付き基材１０の形状と、基材成形具４２の形状とを略一致させることができるようになる。このようにすることで、パターン付き基材１０を基材成形具４２により成形することができるようになる。

なお、成形時に局所的に大きく引き伸ばされたパターン付き基材１０の特定の箇所は、他の箇所と比較して、成形時に温度が大きく下がるようになっている。このため、格子パターン１４の成形に用いられている感温変色インキの色は、真空成形時に大きく引き延ばされた所定の箇所と、他の箇所とにおいて異なるようになる。このことにより、感温変色インキの色に基づいて、成形時に局所的に大きく引き伸ばされた箇所（すなわち、シワが発生するか、あるいはシワの発生リスクが高い箇所）をおおまかに判断することができるようになる。また、後述する顕微鏡のデジタルカメラにより成形されたパターン付き基材１０の格子パターン１４の撮像を行う際にも、真空成形時に局所的に大きく引き伸ばされた箇所をより迅速に撮像することができるようになる。

また、本実施の形態による基材成形工程の評価方法においては、パターン付き基材１０の成形の精度を向上させるためのカバー５０が用いられるようになっていてもよい。図６に示すように、カバー５０は、平坦な底部５１と、底部５１の端縁から当該底部５１に直交する方向に延びるよう形成されている周壁部５２とを有している。また、カバー５０は、パターン付き基材１０の側端縁の近傍を周壁部５２により基材成形具４２に向かって押し付けることができるようになっている。このことにより、パターン付き基材１０と、基材成形具４２とをより密着させることができるようになる。また、カバー５０には貫通孔が設けられておらず、基材成形具４２と、カバー５０との間にある空間を密封することができるようになっている。このため、真空ポンプ４６を動作させたときに、パターン付き基材１０を基材成形具４２により容易に密着させることができるようになり（図６における矢印参照）、よってパターン付き基材１０の成形の精度を向上させることができるようになる。

なお、カバー５０の形状は、図６に示すようなものに限定されることはない。パターン付き基材１０の側端縁の近傍を基材成形具４２に向かって押し付けることができ、かつ基材成形具４２と、カバー５０との間にある空間を密封することができる形状であれば、他の形状であってもよい。

また、加工環境の温度、例えば、常温（２５℃程度）においても伸びやすい材料からなるパターン付き基材１０が用いられる場合には、ヒータ３０によりパターン付き基材１０を加熱して軟化させる手順を省略するようにしてもよい。

次に、成形されたパターン付き基材１０の格子パターン１４における隣り合う２辺の間の角度を測定する工程について図７乃至図９を参照して説明する。

まず、成形されたパターン付き基材１０の格子パターン１４を撮像するための顕微鏡（図示せず）について説明する。本実施の形態による基材成形工程の評価方法に用いられる顕微鏡は、デジタルカメラ等が組み込まれた光学顕微鏡であって、パターン付き基材１０（具体的には、格子パターン１４）の観察およびデジタルカメラによるパターン付き基材１０の撮像を行うことができるようになっている。より詳細には、撮像される画像の中に、略４つの格子パターン１４が存在する程度の倍率（すなわち、数ｍｍ程度の視野の広さ）においてパターン付き基材１０を撮像するようになっている。なお、格子パターン１４を撮像する顕微鏡の倍率は上述した倍率に限られず、他の倍率であってもよいし、格子パターン１４を構成する各図形の大きさや形状に応じて変更するようにしてもよい。

また、本実施の形態による基材成形工程の評価方法においては、顕微鏡のデジタルカメラにより撮像された画像に基づいて、成形されたパターン付き基材１０の格子パターン１４における隣り合う２辺の間の角度を測定するようになっている。このことについて、図７乃至図９を参照しながら以下により詳細に説明する。なお、顕微鏡のデジタルカメラによる格子パターン１４の撮像は、成形されたパターン付き基材１０の表面の接平面に対して直交する方向（すなわち、法線方向）から行うようにする。このことにより、成形されたパターン付き基材１０の格子パターン１４における隣り合う２辺の間の角度を正確に測定することができるようになる。

上述したように、パターン付き基材１０の格子パターン１４は、基材１２の一方の面に連続的に配置された複数の略正方形から構成されている。このため、成形前のパターン付き基材１０における格子パターン１４を顕微鏡のデジタルカメラにより撮像したときには、例えば図７（ａ）に示すような拡大された格子パターン１４が撮像されるようになる。また、基材成形具４２により成形された後のパターン付き基材１０であっても、当該パターン付き基材１０の成形時にほとんど引き延ばされない箇所における格子パターン１４については、図７（ａ）に示すようなものとなる。

一方、成形される際に基材成形具４２の尖った部分等に押し付けられ、局所的に大きく引き伸ばされたパターン付き基材１０の特定の箇所においては、成形が行われる際に基材１２とともに当該基材１２に形成された格子パターン１４も引き延ばされるようになっている。このため、成形が行われる際に引き延ばされたパターン付き基材１０の特定の箇所においてデジタルカメラにより撮像された画像における格子パターン１４は、例えば図７（ｂ）に示すような、もとの略正方形から変形したものとなる。本実施の形態による基材成形工程の評価方法においては、成形されたパターン付き基材１０の格子パターン１４における隣り合う２辺の間の角度として、図７（ｂ）において参照符号Ｚにより示す箇所の角度を測定するようになっている。言い換えると、パターン付き基材１０の成形後に、成形前の角度である略９０度よりも大きな角度となった格子パターン１４における隣り合う２辺の間の角度を測定するようになっている。なお、パターン付き基材１０の成形後に、成形前の角度である略９０度よりも小さな角度となった格子パターン１４における隣り合う２辺の間の角度（図７（ｂ）において参照符号Ｗで表示）を測定するようにしてもよい。

また、本実施の形態による基材成形工程の評価方法においては、パターン付き基材１０を準備する工程において、格子パターン１４の印刷に用いられる感温変色インキが図８に示すように輪郭がギザついてしまうことがある。この場合には、感温変色インキの輪郭がギザついている格子パターン１４に補助線を追加することにより、格子パターン１４における隣り合う２辺の間の角度を測定するようになっている。具体的には、図９（ａ）に示すように、輪郭がギザついている感温変色インキの補助線として、例えば図９（ｂ）に示すような近似直線（図９（ｂ）において参照符号ＸおよびＹで表示）を追加することにより、格子パターン１４における隣り合う２辺の間の角度（図９（ｂ）において参照符号Ｚで表示）を測定するようにする。なお、輪郭がギザついている格子パターン１４が撮像された画像に補助線を追加する場合において、顕微鏡およびデジタルカメラ等に付属する画像編集機能を利用するようにしてもよい。また、輪郭がギザついている格子パターン１４が撮像された画像を他の処理装置（例えば、コンピュータ）に取り込み、この他の装置により感温変色インキの輪郭がギザついている格子パターン１４に補助線を追加するようにしてもよい。

また、格子パターン１４は、図８や図９に示すような略菱形形状に変形するのではなく、より複雑な曲線等からなる形状に変形することがある。このような場合についても同様に、例えば近似直線その他の適切な補助線を追加することにより、格子パターン１４における隣り合う２辺の間の角度を測定するようにする。このようにすることで、成形されたパターン付き基材１０の格子パターン１４における隣り合う２辺の間の角度を測定することができるようになる。

また、本実施の形態による基材成形工程の評価方法においては、成形されたパターン付き基材１０の格子パターン１４における隣り合う２辺の間の角度が、成形前の格子パターン１４における隣り合う２辺の間の角度（具体的には、略９０度）からどの程度変化したかを判定するようになっている。言い換えると、成形されたときのパターン付き基材１０の格子パターン１４における隣り合う２辺の間の角度の大きさの変化が、所定の閾値より大きいか否かを判定するようになっている。また、このことに基づいて、基材成形具４２により実際の製品用の基材の成形を行ったときの成形された基材におけるシワの発生やシワの発生リスク等を定量的に評価するようになっている。

より詳細には、本実施の形態による基材成形工程の評価方法においては、第１の閾値として、例えば２０度の角度が設定されている。言い換えると、成形されたパターン付き基材１０の格子パターン１４における隣り合う２辺の間の角度の値が７０度以下であるか、または１１０度以上である場合に、第１の閾値を超える大きさの角度の変化があったことを判定するようになっている。この場合には、その基材成形具４２により実際の製品用の基材の成形を行ったときの成形された基材にはシワが発生するものと判定する。このような判定は作業者が行ってもよいし、顕微鏡により撮像された画像に基づいて自動で行われるようになっていてもよい。

なお、成形されたパターン付き基材１０にシワが発生していることが作業者の触覚や視覚等の五感により検知されたときには、このことに基づいて、基材成形具４２により実際の製品用の基材の成形を行ったときの成形された基材にはシワが発生するものと判定するようになっていてもよい。

また、第２の閾値として、例えば１０度の角度が設定されている。なお、２０度以上の角度の変化があった場合には、第１の閾値を超えたと判定されるようになっている。言い換えると、成形されたパターン付き基材１０の格子パターン１４における隣り合う２辺の間の角度が７０度よりも大きくかつ８０度以下である場合と、格子パターン１４における隣り合う２辺の間の角度が１００度以上でありかつ１１０度よりも小さい角度である場合に、第２の閾値を超える大きさの角度の変化があったことを判定するようになっている。この場合には、基材成形具４２により実際の製品用の基材の成形を行ったときの成形された基材にはシワは発生しないが、成形時の条件や基材成形具４２の形状等をわずかに変更した場合であってもシワが発生する可能性が高い状態である（すなわち、シワの発生リスクが高い）と判定する。

一方で、格子パターン１４における隣り合う２辺の間の角度の値が８０度よりも大きいか、または１００度よりも小さい場合には、基材成形具４２により実際の製品用の基材の成形を行ったときの成形された基材においてシワが発生しないと判定するようになっている。また、成形時の条件や基材成形具４２の形状等を多少変更した場合であっても、変更後の基材成形具４２により成形された基材においてシワが発生する可能性は低い状態である（すなわち、シワの発生リスクが低い）と判定するようになっている。

なお、上述のようなシワの発生の有無やシワの発生リスクの判定プロセスにおいて、格子パターン１４の複数箇所において隣り合う２辺の間の角度を測定した場合には、少なくとも１箇所が上述のいずれかの閾値を超えている場合には、基材成形具４２により実際の製品用の基材の成形を行ったときの成形された基材においてシワが発生するか、あるいはシワの発生リスクが高いと判定するようにする。また、上述した第１の閾値および第２の閾値は、それぞれ２０度および１０度に限定されることはない。パターン付き基材１０の材質や基材成形具４２の形状等に応じて、第１の閾値および第２の閾値を適宜設定するようにしてもよい。

次に、上述した本実施の形態による基材成形工程の評価方法について図１０に示すフローチャートに沿って説明する。

まず、作業者は、感温変色インキを用いた印刷機（図示せず）等により基材１２に格子パターン１４を印刷することにより、略長方形形状のパターン付き基材１０を準備する（ＳＴＥＰ１）。なお、ロール状に巻かれた状態の基材１２を印刷機により巻き出し、格子パターン１４を印刷した後に基材１２を所定の長さに切断することによって略長方形形状のパターン付き基材１０を準備するようにしてもよい。次に、略長方形形状のパターン付き基材１０における対向する２辺を各クランプ２０により保持した後、ヒータ３０を利用してパターン付き基材１０を加熱することにより、当該パターン付き基材１０を軟化させる（ＳＴＥＰ２）。上述したように、ヒータ３０はパターン付き基材１０を挟み込むような加熱位置（図３参照）と退避位置（図示せず）との間で移動可能となっており、パターン付き基材１０がヒータ３０により加熱されて軟化すると、ヒータ３０は加熱位置から退避位置に向かって移動するようになっている。

次に、基材成形具４２（例えば、金型）によりパターン付き基材１０を成形する（ＳＴＥＰ３）。より詳細には、昇降ステージ４４を用いることにより基材成形具４２をパターン付き基材１０に向かって移動させ、基材成形具４２をパターン付き基材１０に押し付けることにより、加熱することによって軟化させたパターン付き基材１０を基材成形具４２の形状に沿うように変形させる。その後、カバー５０を取り付けることにより、パターン付き基材１０の側端縁を基材成形具４２に密着させるとともに基材成形具４２とカバー５０との間の空間を密封する。そして、真空ポンプ４６を動作させ、基材成形具４２と、パターン付き基材１０との間にある空気を基材成形具４２に設けられた貫通孔を介して排気することにより、パターン付き基材１０を基材成形具４２に密着させて当該パターン付き基材１０を真空成形する。

その後、成形に用いた基材成形具４２の形状や成形されたパターン付き基材１０の形状、成形されたパターン付き基材１０における格子パターン１４の色の分布からシワが発生している箇所やシワの発生リスクが高い箇所（例えば、基材成形具４２の尖っている部分に対応する箇所等）を判断し、当該箇所の格子パターン１４を顕微鏡に設けられたデジタルカメラ等により撮像する（ＳＴＥＰ４）。なお、成形されたパターン付き基材１０の全面を撮像し、この撮像された画像内における全ての格子パターン１４の隣り合う２辺の間の角度を測定するようにしてもよい。

次に、撮像された画像の格子パターン１４における隣り合う２辺の間の角度を測定する。このとき、格子パターン１４における隣り合う２辺の間の角度が２０度以上変化している場合には（ＳＴＥＰ５の「ＹＥＳ」）、基材成形具４２により実際の製品用の基材の成形を行ったときの成形された基材においてシワが発生やすると判定する（ＳＴＥＰ６）。その後、基材成形具４２の形状の修正を行う（ＳＴＥＰ７）。なお、格子パターン１４の撮像を行う際に、作業者の視覚や触覚によりシワが発生していると判定できる場合には、このことに基づいて、基材成形具４２により実際の製品用の基材の成形を行ったときの成形された基材においてシワが発生やすると判定するようにしてもよい。また、撮像された画像に基づいて、判定が自動で行われるようになっていてもよい。

一方、格子パターン１４における隣り合う２辺の間の角度が第１の閾値（すなわち、２０度）以上変化しているものがない場合には（ＳＴＥＰ５の「ＮＯ」）、格子パターン１４における隣り合う２辺の間の角度が１０度を超えて変化しているものがあるか否かを検査する（ＳＴＥＰ８）。このとき、格子パターン１４における隣り合う２辺の間の角度が第２の閾値（すなわち、１０度）以上変化しているものがある場合には（ＳＴＥＰ８の「ＹＥＳ」）、基材成形具４２により実際の製品用の基材の成形を行ったときの成形された基材においてシワの発生リスクが高いものであると判定する（ＳＴＥＰ９）。なお、撮像された画像に基づいて、シワの発生リスクについての判定が自動で行われるようになっていてもよい。その後、基材成形具４２の形状の修正を行う（ＳＴＥＰ７）。

そして、基材成形具４２の形状を修正した場合には、再び成形工程の評価を行うようにする。すなわち、パターン付き基材１０を再度準備し（ＳＴＥＰ１）、準備したパターン付き基材１０を各クランプ２０により保持するとともにヒータ３０により加熱する（ＳＴＥＰ２）。次に、形状を修正した基材成形具４２を用いてパターン付き基材１０を再び成形し（ＳＴＥＰ３）、成形されたパターン付き基材１０における格子パターン１４を撮像し、当該格子パターン１４における隣り合う２辺の間の角度を測定する（ＳＴＥＰ４）。そして、形状を修正した基材成形具４２により成形されたパターン付き基材１０において、格子パターン１４における隣り合う２辺の間の角度が第１の閾値（すなわち、２０度）以上変化しているものがなく（ＳＴＥＰ５の「ＮＯ」）、かつ第２の閾値（すなわち、１０度）以上変化しているものがない場合には（ＳＴＥＰ８の「ＮＯ」）、基材成形工程の評価を終了する。言い換えると、形状を修正した基材成形具４２により実際の製品用の基材の成形を行ったときの成形された基材においてシワの発生やシワの発生リスクがないと判定するようになっている。

なお、従来技術では、ＡＢＳフィルム等の基材に対する真空成形において、以下のような問題があった。すなわち、成形された基材にシワが発生したか否かは目視で確認することができるものの、シワの程度を定量的に評価することができず、かつシワの発生リスクが高い箇所等は予想することができないという問題があった。また、従来の真空成形においては、発生したシワの程度を定量的に評価することができないため、基材成形具の形状を修正する際の明確な指針が存在せず、試行錯誤や手戻りが多くなってしまうという問題があった。また、シワの発生リスクが高い箇所を予測することができないため、シワの発生リスクを経験等にのみ基づいて評価しており、基材成形具の形状を変更した場合にシワの発生リスクにどの程度の悪影響を与えるのかを予測することができないという問題があった。これに対し、上述した本実施の形態による基材成形工程の評価方法によれば、格子パターン１４が形成されたパターン付き基材１０を基材成形具４２により成形し、成形されたパターン付き基材１０の格子パターン１４を評価することにより、基材成形具４２により実際の製品用の基材の成形を行ったときの成形された基材におけるシワの発生やシワの発生リスク等を評価することができるようになっている。このことにより、本実施の形態による基材成形工程の評価方法においては、基材成形具４２の形状を修正する際の明確な指針を与えることができるようになり、よって基材成形具４２の形状を修正する際の試行錯誤や手戻りを極力抑えることができるようになる。また、基材成形具４２の形状を変更した場合におけるシワの発生リスクへの悪影響の程度を予測することができるようになる。

以上のような構成からなる本実施の形態による基材成形工程の評価方法によれば、パターン（例えば、格子パターン１４）が基材に形成されたパターン付き基材１０を準備する工程と、パターン付き基材１０を基材成形具４２により成形する工程と、成形されたパターン付き基材１０のパターンにおける隣り合う２辺の間の角度を測定する工程と、を備えているため、成形されたパターン付き基材１０のパターンにおける隣り合う２辺の間の角度を測定することにより、基材成形具４２により基材１２の成形を行ったときの成形された基材１２におけるシワの発生やシワの発生リスク等を定量的に評価することができる。また、成形されたパターン付き基材１０のパターンを撮像する工程を更に備えているため、撮像された画像に基づいて、成形されたパターン付き基材１０のパターンにおける隣り合う２辺の間の角度を測定することができる。また、基材成形具４２によりパターン付き基材１０の成形を行う前に当該パターン付き基材１０を加熱する工程を更に備えているため、パターン付き基材１０をより容易に成形することができる。

また、本実施の形態による基材成形工程の評価方法においては、パターン付き基材１０の成形は真空成形により行われるようになっているため、パターン付き基材１０の一方の面を基材成形具４２と接触させることなく、パターン付き基材１０の成形を行うことができる。

また、本実施の形態による基材成形工程の評価方法においては、パターンは、温度によって変色する感温変色インキが基材１２に付着されたものであるため、パターン付き基材１０を成形する際に、当該パターン付き基材１０における温度分布を視覚的かつ定量的に評価することができるようになる。また、パターンは、印刷により形成されるようになっているため、容易にパターン付き基材１０を作製することができる。

また、本実施の形態による基材成形工程の評価方法においては、測定されたパターンにおける隣り合う２辺の間の角度に基づいて、自動で基材成形工程の評価が行われるようになっている。このため、客観的に基材成形工程の評価を行うことができるようになる。また、本実施の形態の基材成形工程の評価方法においては、パターン付き基材１０に形成されたパターンは、格子パターン１４である。

また、本実施の形態による基材成形工程の評価方法に用いられるパターン付き基材１０においては、パターンの形成に用いられる感温変色インキは、温度履歴により変色するようになっているため、パターン付き基材１０の成形時の温度履歴を視覚的に把握することができるようになる。また、基材１２は、ＡＢＳフィルム、ＰＥＴフィルム、アクリルフィルム、ＰＥフィルム、ＰＰフィルム、ＰＣフィルムのうちのいずれか１つのものである。

〔第２の実施の形態〕
以下、図面を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態によるプログラムは、パターン付き基材１０を基材成形具４２（例えば、金型）により成形する基材成形工程の評価をコンピュータ６０により行う際に用いられるようになっている。図１１は、本実施の形態による基材成形工程の品質評価方法に用いられるプログラムを実行するためのコンピュータ６０を概略的に示すブロック図である。また、図１２は基材を基材成形具４２により成形する基材成形工程をコンピュータ６０により評価するためのプログラムの動作の流れを示すフローチャートである。

図１１に示すように、本実施の形態によるプログラムを実施するためのコンピュータ６０は、ＣＰＵ６１と、ＲＯＭ６２と、ＲＡＭ６３と、不揮発性メモリ６４と、を有しており、これらがバス６５を介して入出力インターフェース６６に接続されている。ここで、ＣＰＵとは、中央演算処理装置のことであり、ＲＯＭとは、読み出し専用メモリのことであり、ＲＡＭとは、ランダムアクセスメモリのことである。

また、入出力インターフェース６６には、コンピュータ６０にデータ等を入力するためのキーボード７１と、コンピュータ６０による演算結果等を表示するためのディスプレイ７２と、マウス７３と、記録媒体７５と、記録媒体としてのＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭが抜き差し可能なＣＤ／ＤＶＤドライブ７７が接続されている。また、マウス７３は、ディスプレイ７２に表示されたカーソルを所望の位置に移動させたり、カーソル位置のメニュー項目やオブジェクト等の選択、選択解除およびドラッグ等を行うために用いられるようになっている。また、記録媒体７５には、本実施の形態のプログラムが記憶されているとともに、これらの実行に必要な各種パラメータやデータ等が記憶されている。また、ＣＰＵ６１は、記録媒体７５に記録されている本実施の形態のプログラムを読み込んで実行するようになっている。

なお、後述する本実施の形態のプログラムは、例えばＣＤ／ＤＶＤドライブ７７を用いてＣＤ−ＲＯＭ等に対して読み書き可能とすることもできるようになっている。このため本実施の形態のプログラムをあらかじめＣＤ−ＲＯＭ等に記録しておき、ＣＤ／ＤＶＤドライブ７７を介してＣＤ−ＲＯＭ等に記録されたプログラムを読み込んでコンピュータ６０により実行するようにしてもよい。また、抜き差し可能な記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭおよびＤＶＤ−ＲＯＭ等の光ディスクに限らず、ＭＤ、ＭＯ等の光磁気ディスクを用いるようにしてもよい。

次に、コンピュータ６０で実行される本実施の形態のプログラムの動作の流れを図１２に示すフローチャートを参照して説明する。なお、本実施の形態によるプログラムの動作は、公知の数値解析手法により実行することができるようになっている。例えば、有限要素法を用いることができる。

まず、格子パターン１４が基材１２に形成されたパターン付き基材１０を仮想空間上で再現する（ＳＴＥＰ１０１）。より詳細には、記録媒体７５に記録されている各種パラメータやデータを読み込むことにより、基材１２の材質等について設定を行うとともに、基材１２のサイズや格子パターン１４を構成する正方形のサイズおよび大きさ等をキーボード７１等によりコンピュータ６０に入力する。なお、公知の数値解析手法として有限要素法を用いる場合には、格子パターン１４はメッシュに対応し、格子パターン１４を構成する正方形は四角形要素に対応する。

次に、評価の対象となる基材成形具４２を仮想空間上で再現する（ＳＴＥＰ１０２）。すなわち、基材成形具４２の設計案（例えば、形状、構造および材料等）に基づいて基材成形具４２のモデルを作製する。なお、ＳＴＥＰ１０２の後にＳＴＥＰ１０１を行うようにしてもよい。

その後、仮想空間上でパターン付き基材１０を基材成形具４２により成形する（ＳＴＥＰ１０３）。より詳細には、仮想空間において再現したパターン付き基材１０を、仮想空間において作製した基材成形具４２の形状に仮想的に変形させることにより、仮想空間上でパターン付き基材１０を基材成形具４２により成形するようにする。この際に、仮想空間上で再現したパターン付き基材１０における、基材成形具４２のモデルにおける尖った部分に対応する箇所にある格子パターン１４を細分化（リメッシュ）することにより、計算精度を向上させることができる。より具体的には、本実施の形態においては、パターン付き基材１０を仮想的に変形させる過程において、パターン付き基材１０におけるある箇所の曲率が所定の閾値を超えたときに、当該箇所の周辺にある格子パターン１４をリメッシュするようになっている。このように、曲率の大きい（すなわち、形状が複雑な）箇所の近傍にある格子パターン１４のみをリメッシュすることにより、全ての格子パターン１４をリメッシュする場合と比較して、計算に必要な時間を短縮することができる。

そして、仮想空間上で成形されたパターン付き基材１０の格子パターン１４における隣り合う２辺の角度を測定するようにする（ＳＴＥＰ１０４）。なお、本実施の形態によるプログラムを用いた基材成形工程の評価方法においては、各手順は全てコンピュータ６０により仮想空間上で行われるようになっている。このため、顕微鏡等により撮像した画像に基づいて格子パターン１４における隣り合う２辺の角度を測定する必要はない。また、コンピュータ６０による演算結果のみに基づいて、仮想空間上で成形されたパターン付き基材１０の格子パターン１４における隣り合う２辺の角度を測定することができるようになっている。

次に、仮想空間上で成形されたパターン付き基材１０の格子パターン１４における隣り合う２辺の角度の測定結果に基づいて、隣り合う格子パターン１４における隣り合う２辺の角度が第１の閾値（例えば、２０度）以上変化しているものがあるか否かを調べる（ＳＴＥＰ１０５）。

そして、仮想空間上で成形されたパターン付き基材１０の隣り合う格子パターン１４における隣り合う２辺の角度が第１の閾値（すなわち、２０度）以上変化している箇所がある場合には（ＳＴＥＰ１０５の「ＹＥＳ」）、以下のような判定を行うようになっている。すなわち、仮想空間上において作製した基材成形具４２と略同一の形状を有する基材成形具４２を実際に作製し、当該基材成形具４２により実際の製品用の基材の成形を行ったときの成形された基材には、シワが発生すると判定するようになっている（ＳＴＥＰ１０６）。

なお、本実施の形態によるプログラムにおいては、測定された格子パターン１４における隣り合う２辺の間の角度が第１の閾値よりも大きいと判定されたパターン付き基材１０の箇所を特定する手順がコンピュータ６０により実行されるようになっている。このため、ＳＴＥＰ１０５において、仮想空間上で成形されたパターン付き基材１０の隣り合う格子パターン１４における隣り合う２辺の角度が第１の閾値（すなわち、２０度）以上変化している箇所がある場合には（ＳＴＥＰ１０５の「ＹＥＳ」）、当該箇所についても特定されるようになっている。すなわち、仮想空間上で成形されたパターン付き基材１０において特定された上記の箇所に対応する、基材成形具４２の箇所についても特定することができるようになる。このことにより、仮想空間上で作製された基材成形具４２において形状を修正すべき箇所を容易に把握することができる。

次に、仮想空間上で作製された基材成形具４２において形状を修正すべき箇所の形状を仮想空間上で修正する（ＳＴＥＰ１０７）。その後、ＳＴＥＰ１０１から再度基材成形工程の評価を繰り返す。

一方、仮想空間上で成形されたパターン付き基材１０の隣り合う格子パターン１４における隣り合う２辺の角度が第１の閾値（すなわち、２０度）以上変化しているものがない場合には（ＳＴＥＰ１０５の「ＮＯ」）、仮想空間上で成形されたパターン付き基材１０の隣り合う格子パターン１４における隣り合う２辺の角度が第２の閾値（例えば、１０度）以上変化しているものがあるか否かを調べる（ＳＴＥＰ１０８）。そして、隣り合う格子パターン１４における隣り合う２辺の角度が第２の閾値（すなわち、１０度）以上変化している箇所がある場合には（ＳＴＥＰ１０８の「ＹＥＳ」）、以下のような判定を行うようになっている。すなわち、仮想空間上において作製した基材成形具４２と略同一の形状を有する基材成形具４２を実際に作製し、当該基材成形具４２により実際の製品用の基材の成形を行ったときの成形された基材には、仮想空間上において格子パターン１４における隣り合う２辺の角度が第２の閾値（すなわち、１０度）以上変化していた箇所に対応する箇所にシワが発生する可能性が高いと判定するようになっている（ＳＴＥＰ１０９）。

なお、上述したように、測定された格子パターン１４における隣り合う２辺の間の角度が所定の閾値よりも大きいと判定されたパターン付き基材１０の箇所を特定する手順がコンピュータ６０により実行されるようになっているため、仮想空間上で作製された基材成形具４２において形状を修正すべき箇所を容易に把握することができるようになる。

次に、仮想空間上で作製された基材成形具４２において形状を修正すべき箇所の形状を仮想空間上で修正する（ＳＴＥＰ１０７）。その後、ＳＴＥＰ１０１から再度基材成形工程の評価を繰り返す。

そして、仮想空間上で成形されたパターン付き基材１０の隣り合う格子パターン１４における隣り合う２辺の角度が第１の閾値（すなわち、２０度）以上変化しているものがなく（ＳＴＥＰ１０５の「ＮＯ」）、かつ仮想空間上で成形されたパターン付き基材１０の隣り合う格子パターン１４における隣り合う２辺の角度が第２の閾値（すなわち、１０度）以上変化しているものがない場合には（ＳＴＥＰ１０８の「ＮＯ」）、以下のような判定を行うようになっている。すなわち、仮想空間上において作製した基材成形具４２と略同一の形状を有する基材成形具４２を実際に作製し、当該基材成形具４２により実際の製品用の基材の成形を行ったときの成形された基材には、シワが発生することはなく、かつシワが発生する可能性も低いと判定するようになっている。そして、このような判定がされた場合には、評価結果を出力するようになっている（ＳＴＥＰ１１０）。なお、ＳＴＥＰ１１０において出力されるデータの例として、仮想空間上で作製されたパターン付き基材１０の材料、格子パターン１４を構成する正方形の大きさ（ピッチ）、基材成形具４２の３ＤのＣＡＤデータ等が挙げられる。このようにして、本実施の形態によるプログラムを用いた基材成形工程の評価が終了する。

なお、ＳＴＥＰ１１０において、仮想空間上において作製した基材成形具４２と略同一の形状を有する基材成形具４２を実際に作製し、当該基材成形具４２により実際の製品用の基材の成形を行ったときの成形された基材にシワが発生するか、あるいはシワが発生する可能性が高いことが判定されたとき（ＳＴＥＰ１０６およびＳＴＥＰ１０９）の基材成形具４２の形状の３ＤのＣＡＤデータ等も追加的に出力されるようになっていてもよい。

また、本実施の形態によるプログラムを用いた基材成形工程の評価方法においては、評価結果に基づいて（すなわち、ＳＴＥＰ１１０において出力されたデータに基づいて）、実際に基材成形具４２を作製することができるようになっている。すなわち、本実施の形態のプログラムによる基材成形工程の評価結果を利用することにより、現実空間においてパターン付き基材１０や基材成形具４２等を作製した後に当該基材成形具４２の評価および形状の修正を行う工程を省略することができるようになる。このことにより、適切な形状を有する基材成形具４２を作製するために必要なコストを大幅に低減させることができるようになる。

以上のような構成からなる本実施の形態によるプログラムおよび当該プログラムを記録した記録媒体７５によれば、仮想空間上で再現される、パターン（例えば、格子パターン１４）が基材に形成されたパターン付き基材１０を基材成形具４２により成形する手順と、仮想空間上で成形されたパターン付き基材１０のパターンにおける隣り合う２辺の間の角度を測定する手順と、をコンピュータ６０に実行させることにより、実際には基材成形具４２を作製することなく、当該基材成形具４２により実際の製品用の基材の成形を行ったときの成形された基材におけるシワの発生やシワの発生リスク等をコンピュータ６０のみにより定量的に評価することができるようになる。

また、本実施の形態によるプログラムおよび当該プログラム記録した記録媒体７５によれば、測定されたパターンにおける隣り合う２辺の間の角度が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する手順と、角度が所定の閾値よりも大きいと判定されたパターン付き基材１０の箇所を特定する手順とを更にコンピュータ６０に実行させるため、基材成形具４２により実際の製品用の基材の成形を行ったときの成形された基材におけるシワが発生する箇所やシワの発生リスクが高い箇所をより容易に判定することができるようになる。

なお、各実施の形態による基材成形工程の評価方法は、上述したような態様に限定されることはなく、様々な変更を加えることができる。

例えば、第１の実施の形態による基材成形工程の評価方法において、格子パターン１４のみが印刷されたパターン付き基材１０を用いる代わりに、絵柄等が既に印刷された基材の絵柄等の上に格子パターン１４を重ねて印刷することにより、格子パターン１４の歪みを評価するとともに実際の絵柄の歪み等も評価するようになっていてもよい。

また、第１の実施の形態による基材成形工程の評価方法において、基材１２に形成された格子パターン１４を構成する各々の格子のサイズが大きい等により、顕微鏡やデジタルカメラを用いずに角度を測定できる場合には、顕微鏡やデジタルカメラを利用せずに角度の測定を行うようにしてもよい。

また、第１の実施の形態による基材成形工程の評価方法および第２の実施の形態による基材成形工程の評価方法において、自動で基材成形工程の評価を行う場合には次のようにしてもよい。すなわち、基材成形具４２の尖った部分等に対応するパターン付き基材１０の格子パターン１４における隣り合う２辺の間の角度を直接測定するのではなく、当該格子パターン１４の周辺に位置する格子パターン１４における隣り合う２辺の間の角度に基づいて、基材成形工程の評価を行うようにしてもよい。より具体的には、基材成形具４２の立体形状における稜線部分に対応するパターン付き基材１０の格子パターン１４が大きく変形してしまい、当該格子パターン１４の隣り合う２辺の間の角度が常に上述したいずれかの閾値を超えてしまうことがあると考えられる。このような場合には、当該箇所の周辺に位置する格子パターン１４における隣り合う２辺の間の角度に基づいて、シワの発生リスクを評価するようにしてもよい。

また、第１の実施の形態による基材成形工程の評価方法および第２の実施の形態による基材成形工程の評価方法において基材１２に形成される格子パターンが、三角形や五角形その他の多角形形状が連続的に配置された格子パターンであってもよい。この場合にも、基材成形具４２により成形された後のパターン付き基材１０における格子パターンを評価することにより、基材成形具４２により実際の製品用の基材の成形を行ったときの成形された基材におけるシワの発生やシワの発生リスク等を定量的に評価することができる。

また、第１の実施の形態による基材成形工程の評価方法および第２の実施の形態による基材成形工程の評価方法において、パターン付き基材１０の形状は、略長方形形状のものに限られることはない。例えば、三角形や五角形その他の多角形形状や、円形形状あるいは楕円形形状であってもよい。

また、第１の実施の形態による基材成形工程の評価方法および第２の実施の形態による基材成形工程の評価方法においては、基材１２に形成されるパターンは、上述したような連続的に配置された複数の略正方形からなる格子パターン１４に限られることはない。例えば、図１３および図１４に示すような、パターン付き基材１０ａ、１０ｂが用いられるようになっていてもよい。より具体的には、図１３に示すような複数のドットが規則的に配置されたパターン付き基材１０ａや、図１４に示す複数の十字マークが規則的に配置されたパターン付き基材１０ｂを用いて格子パターンを形成するようにしてもよい。すなわち、パターン付き基材１０ａ、１０ｂを基材成形具４２によって成形した後に、各ドットや各十字マークを接続する線を追加するによって格子パターンを形成するようにしてもよい。また、成形された後のパターン付き基材１０ａにおける各ドットを適切に接続して格子パターン形成する方法として、例えば色が異なるドットを交互に規則的に配置するようにしてもよい。また、成形された後のパターン付き基材１０ａにおいて、あるドットと、このドットの近傍に位置する当該ドットとは色の異なるドットを接続するようにしてもよい。なお、パターン付き基材１０ｂにおいても同様にしてもよい。この場合にも、パターン付き基材１０ａ、１０ｂにおける格子パターンを評価することにより、基材成形具４２により実際の製品用の基材の成形を行ったときの成形された基材におけるシワの発生やシワの発生リスク等を定量的に評価することができる。

また、上述した第１の実施の形態による基材成形工程の評価方法においては、パターン付き基材１０のみを基材成形部４０により成形し、成形されたパターン付き基材１０の格子パターン１４を評価するようになっているが、このような態様に限定されることはない。例えば、樹脂の射出成形を行う射出成形機を含んだ基材成形部を用いることにより、パターン付き基材１０と樹脂成型品とを一体的に成形し、この成形品を評価するようにしてもよい。ここで、一般的な射出成型機は、位置固定で設けられた固定金型と、固定金型に向かって進退可能な可動金型を有しており、これらの金型が互いに接触しているときに可動金型と固定金型との間に形成されるキャビティ（空洞部分）に熱可塑性樹脂等の樹脂が供給されることにより、樹脂成型品が形成されるようになっている。すなわち、基材成形工程の評価方法の他の態様として、上述した基材成形具４２を樹脂成型機における固定金型として用いるようにしてもよい。また、パターン付き基材１０を上述した手順によって基材成形具４２により成形した後に可動金型を移動させて金型を閉じ、その後に樹脂の射出成形を行うようにしてもよい。そして、パターン付き基材１０と樹脂が一体的に成形された成形品におけるパターン付き基材１０の格子パターン１４を評価するようにしてもよい。なお、このような工法は、いわゆるインモールド（転写）工法と呼ばれるものであり、射出成形機の金型の内部でフィルムによる樹脂成型品の加飾を行うことができるシンプルな工法である。なお、加工環境の温度、例えば、常温（２５℃程度）においても伸びやすい材料からなるパターン付き基材１０が用いられる場合には、インモールド工法においてパターン付き基材１０を固定金型（すなわち、基材成形具４２）により成形する際に、ヒータ３０によりパターン付き基材１０を加熱して軟化させる手順が省略されるようになっていてもよい。

また、格子パターン１４を樹脂成型品に転写することが可能であるパターン付き基材１０が用いられる場合には、パターン付き基材１０に形成された格子パターン１４を直接評価する代わりに、樹脂成型品に転写された後の格子パターン１４を評価するようにしてもよい。

また、基材成形工程の評価方法の更に他の態様として、射出成形機により成形された樹脂成型品に対してパターン付き基材１０を接着させる、いわゆる真空粘着ラミーネート工法（ＴＯＭ工法ともいう）が用いられるようになっていてもよい。また、このように樹脂成型品に接着されたパターン付き基材１０における格子パターン１４を評価するようにしてもよい。ここで、図１５および図１６を参照して説明すると、ＴＯＭ工法では、まず、基材成形工程の評価の対象となる形状の樹脂成型品（図１５および図１６において参照符号Ｆで表示）を図示しない射出成型機によって作製する。その後、樹脂成型品における、パターン付き基材１０が接着されるべき箇所に、接着剤を例えばスプレー等により付着させる。そして、この接着剤が付着された樹脂成型品と、パターン付き基材１０とを、基材接着部８０により接着する。より詳細には、基材接着部８０は、真空チャンバ８２と、クランプ８４と、ヒータ８６とを有しており、接着剤が付着された樹脂成型品は真空チャンバ８２に投入される。そして、パターン付き基材１０がクランプ８４により保持され、その後に真空チャンバ８２が密閉状態とされる。この状態において、真空チャンバ８２内部の気体が真空ポンプ（図示せず）により排気されるとともに、クランプ８４により保持されたパターン付き基材１０がヒータ８６によって加熱されることにより軟化する。より詳細には、図１５に示すように、ヒータ８６は一対のものから構成されている。また、ヒータ８６は、クランプ８４によって保持されたパターン付き基材１０を挟み込むような加熱位置（図１５参照）と、パターン付き基材１０の近傍から離れた退避位置との間で移動可能となっている。また、パターン付き基材１０がヒータ８６により加熱されることによって軟化すると、ヒータ８６は加熱位置から退避位置に向かって退避するようになっている。

次に、樹脂成型品が上方に向かって移動させられ、樹脂成型品にパターン付き基材１０が接着される。その後、真空チャンバ８２を大気圧に戻すことにより、樹脂成型品とパターン付き基材１０とをより強く接着することができる。なお、真空チャンバ８２の内部に圧縮空気等を送る機構を追加的に設けることにより、圧縮空気等の圧力によって樹脂成型品とパターン付き基材１０とをさらに強く接着するようにしてもよい。このようにして、樹脂成型品に接着されたパターン付き基材１０における格子パターン１４を評価することができるようになる。なお、ＴＯＭ工法においては、パターン付き基材１０として樹脂成型品よりも大きなものが用いられるようになっており、パターン付き基材１０における樹脂成型品からはみ出た部分はトリミングされるようになっている。このような方法によれば、パターン付き基材１０に形成されたパターン（テクスチャ）を乱さずに、樹脂成型品にパターン付き基材１０を接着することができる。また、接着剤を利用して樹脂成型品とパターン付き基材１０とを接着するため、樹脂成形品およびパターン付き基材１０の材質によらずにＴＯＭ工法を適用することができる。

１０、１０ａ、１０ｂ パターン付き基材
１２ 基材
１４ 格子パターン
２０ クランプ
３０ ヒータ
４０ 基材成形部
４２ 基材成形具
４４ 昇降ステージ
４６ 真空ポンプ
５０ カバー
５１ 底部
５２ 周壁部
６０ コンピュータ
６１ ＣＰＵ
６２ ＲＯＭ
６３ ＲＡＭ
６４ 不揮発性メモリ
６５ バス
６６ 入出力インターフェース
７１ キーボード
７２ ディスプレイ
７３ マウス
７５ 記録媒体
７７ ＣＤ／ＤＶＤドライブ
８０ 基材接着部
８２ 真空チャンバ
８４ クランプ
８６ ヒータ

Claims (15)

1. 基材を基材成形具により成形する基材成形工程の評価方法であって、
   パターンが基材に形成されたパターン付き基材を準備する工程と、
   前記パターン付き基材を前記基材成形具により成形する工程と、
   成形された前記パターン付き基材の前記パターンにおける隣り合う２辺の間の角度を測定する工程と、
   を備えた、基材成形工程の評価方法。
2. 成形された前記パターン付き基材の前記パターンを撮像する工程を更に備えた、請求項１記載の基材成形工程の評価方法。
3. 前記基材成形具により前記パターン付き基材の成形を行う前に当該パターン付き基材を加熱する工程を更に備えた、請求項１または２記載の基材成形工程の評価方法。
4. 前記パターン付き基材の成形は真空成形により行われる、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基材成形工程の評価方法。
5. 前記パターンは、温度によって変色する感温変色インキが前記基材に付着されたものである、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の基材成形工程の評価方法。
6. 前記パターンは、印刷により形成される、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の基材成形工程の評価方法。
7. 測定された前記パターンにおける隣り合う２辺の間の角度に基づいて、自動で前記基材成形工程の評価が行われるようになっている、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の基材成形工程の評価方法。
8. 前記パターン付き基材に形成された前記パターンが格子パターンである、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の基材成形工程の評価方法。
9. 基材を基材成形具により成形する基材成形工程を評価する際に用いられるパターン付き基材であって、
   パターンが基材に形成されており、
   前記パターンは、温度によって変色する感温変色インキが前記基材に付着されたものである、パターン付き基材。
10. 前記感温変色インキは、温度履歴により変色するようになっている、請求項９記載のパターン付き基材。
11. 前記基材が、ＡＢＳフィルム、ＰＥＴフィルム、アクリルフィルム、ＰＥフィルム、ＰＰフィルム、ＰＣフィルムのうちのいずれか１つのものである、請求項９または１０記載のパターン付き基材。
12. 基材を基材成形具により成形する基材成形工程をコンピュータにより評価するためのプログラムであって、
    仮想空間上で再現される、パターンが基材に形成されたパターン付き基材を前記基材成形具により成形する手順と、
    仮想空間上で成形された前記パターン付き基材の前記パターンにおける隣り合う２辺の間の角度を測定する手順と、
    をコンピュータに実行させるためのプログラム。
13. 測定された前記パターンにおける隣り合う２辺の間の角度が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する手順と、前記角度が所定の閾値よりも大きいと判定された前記パターン付き基材の箇所を特定する手順とを更にコンピュータに実行させる、請求項１２記載のプログラム。
14. 基材を基材成形具により成形する基材成形工程をコンピュータにより評価するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
    仮想空間上で再現される、パターンが基材に形成されたパターン付き基材を前記基材成形具により成形する手順と、
    仮想空間上で成形された前記パターン付き基材の前記パターンにおける隣り合う２辺の間の角度を測定する手順と、
    をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録した記録媒体。
15. 測定された前記パターンにおける隣り合う２辺の間の角度が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する手順と、前記角度が所定の閾値よりも大きいと判定された前記パターン付き基材の箇所を特定する手順とを更にコンピュータに実行させる、請求項１４記載の記録媒体。

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