JP4418959B2 - マーキング方法 - Google Patents

Description

本発明のマーキング方法はスポーツシューズやグローブなどの立体的形状からなる主に皮革製品や木製品に直接レーザー加工でマーキングする方法であり、しかも加工後のマーキング箇所を補強するマーキング方法に関する発明である。

従来、野球のグラブやバット、スポーツシューズなどのスポーツ用品にマーキングする方法としては、刻印か刺繍が行なわれていた。
それはどちらも製造工程において行なわれるものである。生地の段階で所定位置に刻印や刺繍を施し、その生地を所定の位置に縫い合わせてグラブなどのスポーツ用品を完成させていた。
このマーキング方法では、刻印や刺繍のマーキングが製造段階で行なわれるもので、製品化した後では容易にマーキングすることができなかった。このように、従来のマーキング方法は製造コストが高くつくため、安価に提供する子供用のスポーツ用品などに、例えば子供の名前をマーキングするといったことは難しかった。

金属や樹脂製品の表面やメッキを施した表面にマーキングする先行技術は従来から存在していた。これは、金属や樹脂製品の表面にメッキを施し、該メッキを施した表面に、マスキングをした後に、その上からレーザーマーキングでマスキングを貫通して凹部を形成した箇所にインキまたは塗料等を付けることでマークを色付けるものであった。（例えば、特許文献１参照）
しかし、この技術を主にスポーツ用品の皮革製品や木製製品などに応用したとしても、レーザー加工により掘り込んだマーキング部分が、加工深さの分だけ薄くなり、加工部分が外部の衝撃から破損しやすい状況となっていた。特にいかなる方向から衝撃を受けるか予想し得ないスポーツ用品の分野においては、レーザー加工によるマーキングを施し、なおかつ加工箇所が非加工箇所に比べて破損しやすい、ということがないようにする必要がある。

特開２００２−２８３７３３号公報（第１頁、第１−４図）

そこで本発明のマーキング方法は、完全した製品に低コストで容易にマーキングを成し得るものであって、しかも加工後に加工箇所が非加工箇所に比べて破損しやすいということがないように、加工箇所が補強されているレーザーによるマーキング方法を提供するものである。

本発明のマーキング方法は、立体的形状の被加工物表面に鮮明な文字や記号などを記載する方法であって、被加工物を固定し、その表面にマスキングシートを剥離可能に貼着するとともに、該マスキングシートの上からレーザー光を照射してマスキングシートを貫通させ、被加工物表面に文字や記号などの記載すべき形状の凹所を形成し、被加工物にマスキングシートが貼着されている状態で、前記凹所に比較的弾性を有する液状接着物質を塗布するマーキング方法において、レーザー加工による切断箇所近辺が溶融しない繊維質の吸水性シートに有色塗料若しくは顔料を浸透させ、前記有色塗料若しくは顔料を浸透させた塗料浸透シートを前記マスキングシート表面上に重ねて配置し、その上からレーザーによるマーキング加工を施すことを特徴とするものである。

また、固定具は、油分が添加された粘土をコーティングして板状に形成し、油粘土板に被加工物を押圧固定することが好ましい。

また、液状接着物質は着色されているものであることが好ましい。

また、被加工物表面にレーザー加工により形成された凹所を着色したあと、該凹所に透明な液状接着物質を塗布することが好ましい。

請求項１に記載する発明によって、マスキングシートを介して被加工物表面にマーキングすることにより、マスキングシートにマーキングするべき形状の貫通孔が形成されるとともに、被加工物表面に一定の深さの凹所を形成することができる。その上から液状接着物質を塗布することによって接着溶液がマーキング箇所に埋るごとく塗布され、マーキング箇所以外へ塗布されないようにすることができる。
従来のレーザー加工によるマーキングは、被加工物を一定の深さに彫ることであった。この場合、どうしても被加工物のマーキング部分は、他の部分よりも厚みを失い、外部からの衝撃に対してマーキング部分から破損をきたすことが多かった。そこで本発明では、この凹所に液状接着物質を充填させることにより、液状の接着物質が加工表面に行きわたって加工表面を硬化させ、マーキング部分を補強して、マーキング部分からの破損を防止することができる。そして接着物質が弾性を有するものであることから、加工箇所を柔軟にすることができる。
そして、レーザー加工による切断箇所近辺が溶融しない繊維質の吸水性シートに有色塗料若しくは顔料を浸透させ、前記有色塗料若しくは顔料を浸透させた塗料浸透シートを前記マスキングシート表面上に重ねて配置し、その上からレーザーによるマーキング加工を施すことによって、レーザー加工工程と着色工程を一度に行なうことができる。すなわち、被加工物表面にマスキングシートと有色塗料若しくは顔料を浸透させた塗料浸透シートを順に重ねて配置して、その上からレーザーによるマーキング加工を施すと、塗料浸透シートとマスキングシートに貫通孔が形成され、マスキングシートと塗料浸透シートも被加工物表面と同じようにマーキングされる。このレーザー加工によって、塗料浸透シートに浸透している塗料が切断箇所からにじみ出してマスキング箇所に流れ込むことで、マーキング部分を着色することができる。

請求項２に記載する発明によって、油粘土が形態を自由に変更でき、なおかつ形状を一定の状態で保つことも可能であるために、複雑な立体形状を有する被加工物であっても容易に固定でき、その表面を加工することが可能になる。また、コーティングされているので、被加工物に粘土が付着することもない。

請求項３に記載する発明によって、液状接着物質が着色されていることで、液状接着物質を塗布すると同時に着色を施し、製作工程を短縮化することができ、なおかつマーキングを鮮明にしつつもマーキング部分を補強することができる。

請求項４に記載する発明によって、レーザー加工によって形成した凹所に着色を施し、その上に透明な液状接着物質を塗布することで、被加工物の表面を特に硬化して補強することができ、本マーキング方法によりマーキングした後に加工部分の表面から亀裂が生じたりする破損を防止することができる。

本発明の実施の一例を図面に沿って説明する。
図１は本発明のマーキング方法によるマーキングをスポーツシューズ１に実施する状態を示し、図２は木製製品であるバット１１に本発明を実施する状態を示し、図３はマスキングシートを貫通してレーザー加工した状態を示すものである。

本発明のマーキング方法は皮革製品や木製製品に対して簡単にマーキングをする方法を提供するものである。
従来、特にスポーツ用品に関して、様々な皮革製品や木製製品が生産されてきた。野球のグラブやバット、サッカーボール、スポーツシューズなどがある。これらの皮革製品や木製製品からなるスポーツ用品では、完成品に使用者の名前などをマーキングすることは難しかった。
つまり、野球のグラブやバットなどのスポーツ用品にマーキングするために、従来は刺繍を施したり、刻印により行なわれていた。

しかし、刺繍は個人的になされるには生産コストがかかるため、特に未成年者が使用するスポーツ用品に手軽にマーキングすることができなかった。また、刻印に至っては、生産社名など大量に刻印する場合はまだしも、個人的にマーキングする場合に刻印を作成しなければならず、事実上、個人的にマーキングすることは難しかった。

そこで、本発明のマーキング方法はレーザーを使用して、簡単に使用者の名前などをマーキングするためのものである。しかも、従来の刺繍や刻印などの方法では、完全に製品化したものを刺繍や刻印する場合は少なく、製造過程で行なうことが多かったが、本発明のマーキング方法では、最終製品段階であっても簡単な方法でマーキングをすることができ、なおかつマーキング部分が外部の衝撃により破損しないように補強されているマーキング方法である。

図１は、皮革製品の１つであるスポーツシューズ１にマーキングする場合の一例を示したものである。図１に示すように、スポーツシューズ１の側方下部あたりを被加工物表面２としている。この被加工物表面２にマスキングシート３を貼り付ける。そして、マスキングシート３の上からレーザー４によるレーザー加工を行なうと、マスキングシート３のマーキング部分が焼失すると同時に被加工物表面２にマーキングの凹所７が形成される。

マスキングシート３は被加工表面２の加工箇所全体に貼着することが好ましい。マスキングシート３はレーザー加工によるマーキング部分を縁取り、後から液状接着物質や塗料の塗布をマスキングするものであるため、容易に形状が崩れたりすることは好ましくない。 そのため、被加工物表面２にしっかりと付着させておくように貼着性をもつものが好ましい。また、マスキングシート３は被加工物各々の特性に応じたシートやテープを使用することがよい。本実施例においては、スポーツシューズ１を加工する場合であり、スポーツシューズ１の被加工面は一定面積において水平な面でなく、多少の凹凸を有しているから、比較的に貼着性が高く、柔軟なシートを用いるのが好ましい。そのため、スポーツシューズ１にマーキングする本実施例においてはマスキングシート３として、マキシングテープを使用している。
これとは別に例えばバット１１の側面など、一定のなだらかな形状であって表面に凹凸が少ない表面の場合は貼着性が高いがそれほど柔軟でないシートであってもよい。この革靴の表面にマーキングする場合、マスキングシート３として塩化ビニールによるアプリケーションシートや、耐熱接着性に優れたシリコン粘着性シートなどを利用するのが好ましい。

レーザー加工はラスター工法によって加工物表面を彫り、文字や模様などを形成する。レーザー光はレーザー光制御機構を通じて、選定された加工文字や記号や模様に加工するために、加工レーザーパワー、レーザー光のバイトサイズなどを設定して、加工される。
本実施例において、レーザー光の加工パワーを３５Ｗ、バイトサイズを１〜８０マイクロメートルに設定しており、凹部７の深さをほぼ１ミリメートル程度とする。このレーザー光をマスキングシート３の上から照射して、マスキングシート３と被加工物表面２に凹所７を形成させる。
また、レーザー加工はラスター加工のほか、ベクター加工によるものでもよい。ベクター加工とは、レーザー光により文字や記号の縁取りをしていくものであって、文字や記号全体を加工するものではない。

レーザー加工をするときにおいて、スポーツシューズ１がしっかりと固定されるように、アタッチメントとして固定具５を使用している。レーザー加工中に被加工物が動いたりすると、きれいにマーキングができなくなるために、固定具５によりしっかりと固定することが好ましい。
被加工物がスポーツシューズ１である本実施例において、固定具５は油粘土１４からなる固定具５を使用している。
油粘土１４を厚み２０ミリメートルの板状に形成する。この板状の油粘土に塩化ビニールによるコーティング１５をした上で、被加工物を押し付けて固定する。素材が油粘土１４であることから粘性が高く、硬化しないので複雑な形状をもつものであっても容易に固定できる。
また、塩化ビニールによるコーティングをしているため、油粘土がスポーツシューズ１に付着するようなことはない。
バットなどの転がりやすいものの固定具としては図２に示すように、溝部を有する固定具５でもよい。
また、その他の実施例として、グラブ１６の親指挿入部あたりにマーキングをする場合の実施例を図１３に示す。この場合、固定具５としてグラブ１６の中指部あたりの外側に当接するように形成するものである。

レーザー光によってマスキングシート３の上からレーザー光を照射して被加工物表面２を加工する。これにより被加工物表面２に加工する文字などが形成されつつ、マスキングシート３にも同型の形状に中抜きの状態で貫通孔１２が形成される。
図３は、被加工物表面２に文字「Ａ」を加工した状態を示したものである。図３に示すように、マスキングシート３越しに被加工物表面２が加工されているので、マスキングシート３にも同様に「Ａ」の文字が中抜きされた状態で貫通孔１２として形成されている。

図４〜図７は被加工物表面２の加工状態を示す断面図である。
図４に示すように、被加工物表面２にマスキングシート３が貼着される。これにレーザー照射機４により所定の位置にレーザー光が照射されて、マスキングシート３と被加工物表面２にマーキングが施され、マスキングシート３には貫通孔１２、被加工物表面２には凹所７が形成される。
図５はレーザー照射機４によりレーザー加工された後の状態を示す断面図である。図５に示すように、レーザー加工により、マスキングシート３を貫通して被加工物表面２はレーザー加熱により一定深さの凹所７が形成されている。図５に示すように、レーザー光により加工された凹所表面６は一定方向の細かな凹凸が形成されており、表面が粗くなった状態となる。そして、レーザー光によって被加工物表面２が彫られるため、一定の深さの凹所７が形成され、凹所７の深さの分だけ加工部分の被加工物厚さが薄くなる。

図６は、凹所７に液状接着物質８を塗布する状態を示す断面図である。液状接着物質８により、凹所表面６を硬化させて加工部分から破損することを防止することができる。
加工部分の破損は、凹所表面６からの断裂、焼彫部分から被加工物表面の亀裂などがある。
液状粘着物質８は、弾性を有する液状接着物質が好ましい。本実施例であるスポーツシューズ１の場合、スポーツシューズ１のマーキング後の使用を考慮して、弾性のある強靭な被膜を形成するウレタン系接着物質が好ましい。その他、エポキシ樹脂の接着剤であってもシリコンポリマーを混合して硬化後に優れた弾性を有する接着物質を使用することも好ましい。

図７は、液状接着物質８を塗布した後、凹所７に塗料９を塗布する状態を示す断面図である。塗料９はマーキングした文字、記号を鮮明に表すために塗布されるもので、文字、記号に応じた色彩の塗料が使用されることが好ましい。
塗料９の塗布や液状接着物質８の塗布方法に関しては、図６、図７に示す刷毛による塗布の他、ラッカーによるスプレー式の塗布方法などの方法であってもよい。

図８は、本発明の第２実施例のマーキング方法を示す断面図である。
図８に示すように、液状接着物質を有色添加剤が含まれたものとすることにより、凹所７を補強しながら、マーキング箇所に色彩を付することができ、手段を短縮化できる。
着色された接着物質とは、例えばあらかじめ顔料や染料などを添加した接着剤などがある。

図９は、本発明の第３実施例のマーキング方法を示す断面図である。
図９に示すように、塗料９を塗布した後に液状接着物質８を塗布してもよい。この場合は、被加工物表面２に液状接着物質８が塗布されているので、被加工物表面２の亀裂を特に防止することができる。

図１０は、本発明の第４実施例のマーキング方法を示す断面図である。
図１０に示すように、液状接着物質８を凹所表面６に塗布し、塗料９を塗布した後に、さらに液状接着物質８を塗布するものであってもよい。この場合、液状接着物質８が凹所表面６と被加工物表面２との両方に塗布されているために、凹所表面６からの断裂と被加工物表面２からの亀裂などの補強に特に優れている。

図１１は、本発明の第５実施例のマーキング方法を示している。
図１１に示すように、被加工物表面２にマスキングシート３、さらに塗料を浸透させた塗料浸透シート１０を重ねて配置し、その上からレーザー光により加工している。
ここで、塗料を浸透させるための吸水性シートは水分を吸収し得る水分吸収性をもつことが必要である。これにより、水溶液に溶かされた塗料９が吸水性シートに十分に吸収される。この場合、吸水性シートに、塗料をほぼ飽和吸収量に達する程度にまで吸収させてもよい。
このマスキングシート３と吸水性シートに塗料を浸透させた塗料浸透シート１０の上からレーザー光でマーキングすると、マーキングと塗料の塗布が一の作業で行なうことができる。
つまり、レーザー光で加工した場合に、マスキングシート３と同様、塗料浸透シート１０も加熱切断され、中抜きされた状態となる。
こうして、図１２の矢印Ａに示すように、この塗料浸透シート１０の切断面１３から塗料浸透シート１０に浸透している塗料が、マスキングシート３の貫通孔１２の側面を沿って、貫通凹所７に流入するために、マーキングと塗料の塗布が一の作業で行なうことができる。すなわち、被加工物表面２にマスキングシート３と塗料を浸透させた塗料浸透シート１０を順に重ねて配置して、その上からレーザーによるマーキング加工を施すと、塗料浸透シート１０とマスキングシート３に貫通孔が形成され、マスキングシート３と塗料浸透シート１０も被加工物表面２と同じようにマーキングされる。このレーザー加工によって塗料浸透シート１０に浸透している塗料が切断箇所からにじみ出してマスキング箇所に流れ込むことで、マーキング部分を着色することができる。

ここで、吸水性シートはポリエチレンなど加熱による切断によって切断面が溶融する素材は好ましくない。ポリエチレンなどの素材だと加熱による切断面が溶融するために、吸水性シートに浸透させた塗料が塗料浸透シート１０から流入しないためである。したがって、吸水性シートには繊維質が加熱切断により溶融しない綿などの天然素材が好ましく、一般に使用されるティッシュペーパーや医療用ガーゼのようなものでもよい。
そして、マーキングと塗料の塗布を一の作業で行なったあと、第５実施例においても液状接着物質８を塗布することが必要である。これにより、加工面を補強することができる。

本発明のマーキング方法によると、特にスポーツ用品において、製品に簡単に使用者の名前などをマーキングすることができ、なおかつ加工部分から亀裂や断裂などの破損がないように、加工部分が補強されたマーキング方法として利用することができる。

図１は本発明のマーキング方法をスポーツシューズに使用する場合の全体斜視図である。 図２は本発明のマーキング方法をバットに使用する場合の全体斜視図である。 図３はマスキングシートを貫通させて被加工物表面を加工した状態を示す斜視図である。 図４は被加工物表面にマスキングシートを貼着した状態を示す一部断面図である。 図５は被加工物表面を焼彫した状態を示す一部断面図である。 図６は焼彫部分に液状接着物質を塗布した状態を示す一部断面図である。 図７は焼彫部分に塗料を塗布した状態を示す一部断面図である。 図８は本発明の第２実施例を示す一部断面図である。 図９は本発明の第３実施例を示す一部断面図である。 図１０は本発明の第４実施例を示す一部断面図である。 図１１は本発明の第５実施例を示す全体斜視図である。 図１２は本発明の第５実施例を示す一部断面図である。 図１３は本発明のマーキング方法をグラブに使用する場合の全体斜視図である。

１…スポーツシューズ
２…被加工物表面
３…マスキングテープ
４…レーザー照射機
５…固定具
６…凹所表面
７…凹所
８…液状接着物質
９…塗料
１０…塗料浸透シート
１１…バット
１２…貫通孔
１３…切断面
１４…油粘土固定具
１５…コーティング
１６…グラブ

Claims (4)

1. 立体的形状の被加工物表面に鮮明な文字や記号などを記載する方法であって、被加工物を固定し、その表面にマスキングシートを剥離可能に貼着するとともに、該マスキングシートの上からレーザー光を照射してマスキングシートを貫通させ、被加工物表面に文字や記号などの記載すべき形状の凹所を形成し、被加工物にマスキングシートが貼着されている状態で、前記凹所に比較的弾性を有する液状接着物質を塗布するマーキング方法において、レーザー加工による切断箇所近辺が溶融しない繊維質の吸水性シートに有色塗料若しくは顔料を浸透させ、前記有色塗料若しくは顔料を浸透させた塗料浸透シートを前記マスキングシート表面上に重ねて配置し、その上からレーザーによるマーキング加工を施すことを特徴とするマーキング方法。
2. 固定具は、油分を含む粘土を板状に形成したものをコーティングし、該油粘土板に被加工物を押圧することで固定されることを特徴とする請求項１に記載のマーキング方法。
3. 液状接着物質は着色されているものであることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のマーキング方法。
4. 被加工物表面にレーザー加工により形成された凹所を着色したあと、該凹所に透明な液状接着物質を塗布することを特徴とする請求項１、２または３のいずれかに記載のマーキング方法。

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