JP6169745B1 - ３ｄ模様付シート及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】最終製品を考慮した場合に、製造された３Ｄ模様付シートの方向や領域によって、視覚的な趣を異ならせたり、あるいは、または着心地や風合いという人の感性に訴える感触を異ならせたりする。【解決手段】線によって仕切られる複数の図形１１における前記線の内側及び外側に、平行な複数の線状に延びる凹凸条１２が形成され、前記図形１１のいくつかにおいて、前記凹凸条１２の壁が、基底部に対して異なる傾斜角により傾斜して形成されている３Ｄ模様付シートにおいて、前記シート内の所定方向に向かって、凹凸条１２の物理パラメータである凹凸条１２の前記基底部からの高さが異ならされている。【選択図】図１

Description

この発明は、布地、皮革生地、紙、合成樹脂シートなどの様々なシートであり、付された模様が見る方向によって異なって三次元的に見える３Ｄ模様付シートと、その３Ｄ模様付シートの製造方法に関するものである。

本願出願人は、ロール本体の外周に模様や図柄が刻設され、支持ロールとの間に解砕した布素材の表面にエンボス加工を施しながら回転するエンボスロールを実用新案として出願した（特許文献１参照）。

この特許文献１に記載のエンボスロールには、そのロール本体の外周面にレーザビームの照射によって切込み角度、切込み幅、密度、切込み深さが異なる複数パターンの細線溝が形成されている。

実用新案登録第３１５５４６３号明細書

上記のエンボスロールを用いることにより、見る者の視覚に訴える趣のある模様が付された３Ｄ模様付シートを提供することができた。しかるに、ロール本体の外周面にレーザビームの照射によって形成された細線溝は、切込み角度、切込み幅、密度、切込み深さが異なる複数パターンの細線溝であるものの、出来上がった３Ｄ模様付シートを用いて作成した製品である衣料品やバッグ・財布類、その他の製品において、正面、裏面あるいは底面になど部位ごとに見え方に差を付けるなどの考慮は行われていない。

また、発明者は、製造された３Ｄ模様付シートが、形成された細線溝である凹凸条の物理パラメータによってシートの剛性（柔軟性）を変更できることを突き止めた。これによれば、折り曲げられる部分であるか、ある程度剛性を要する部分であるかなどによって、凹凸条の物理パラメータを変更して使い勝手が良く、または着心地や風合いという人の感覚や感性に好適な最終製品を考慮した３Ｄ模様付シートの提供を発想するに到った。

本発明は、上記のような経緯からなされたもので、その目的は、最終製品を考慮した場合に、製造された３Ｄ模様付シートの方向や領域によって、視覚的な趣を異ならせたり、あるいは、または着心地や風合いという人の感性に訴える感触を異ならせたりした３Ｄ模様付シートを提供することである。

また、本発明では、上記のような３Ｄ模様付シートを製造する製造方法を提供する。

本発明に係る３Ｄ模様付シートは、線によって仕切られる複数の図形が隣接して設けられ、前記複数の各図形の領域に、平行な複数の線状に延びる凹凸条が形成されている３Ｄ模様付シートにおいて、それぞれの前記図形毎の領域内では、前記凹凸条における壁の、前記シート基底部に対する傾斜角が同一であり、且つ前記シート内の所定方向に向かって、前記凹凸条の物理パラメータである凸条の前記基底部からの高さが同一であり、前記シート内のいくつかの図形における領域相互では、前記凹凸条における壁の、前記シート基底部に対する傾斜角が異ならされており、且つ前記シート内の所定方向に向かって、前記凹凸条の物理パラメータである凸条の前記基底部からの高さが異ならされていることを特徴とする。本発明の図形には、「図形によって文字を表現したもの」を含むものとし、この「図形によって文字を表現したもの」によってシート内に例えばロゴを表記することができる。

本発明に係る３Ｄ模様付シートでは、物理パラメータは、前記凸条の高さ以外に、前記凹凸条に関する幅、前記傾斜角、前記凹凸条による線の密度、加熱温度による加工部位の剛性により構成され、前記シート内のいくつかの図形における領域相互では、前記物理パラメータの少なくとも１つが異ならされていることを特徴とする。

本発明に係る３Ｄ模様付シートでは、前記シート内の所定方向に向かって前記シートが複数の領域に分割され、前記隣接する領域において前記物理パラメータの少なくとも１つが異ならされていることを特徴とする。

本発明に係る３Ｄ模様付シートでは、前記シート内の所定方向に向かう直線に対して前記シートの面において直交する線分により、前記シートが複数の領域に分割されていることを特徴とする。

本発明に係る３Ｄ模様付シートでは、前記シートの一方の面を表面とし、他方の面を裏面とし、前記表面に凹凸条による模様を有し、前記裏面が平坦であることを特徴とする。

本発明に係る３Ｄ模様付シートの製造方法は、線によって仕切られる複数の図形を隣接して設け、前記複数の各図形の領域に、平行な複数の線状に延びる凹凸条をシート内に形成し、それぞれの前記図形毎の領域内では、前記凹凸条における壁の、前記シート基底部に対する傾斜角を同一にして形成し、且つ前記シート内の所定方向に向かって、前記凹凸条の物理パラメータである凸条の前記基底部からの高さを同一にして形成し、前記シート内のいくつかの図形における領域相互では、前記凹凸条における壁の、前記シート基底部に対する傾斜角を異ならせて形成し、且つ前記シート内の所定方向に向かって、前記凹凸条の物理パラメータである凸条の前記基底部からの高さを異ならせて製造することを特徴とする。

本発明に係る３Ｄ模様付シートの製造方法では、物理パラメータは、前記凸条の高さ以外に、前記凹凸条に関する幅、前記傾斜角、前記凹凸条による線の密度、加工時の加熱温度により構成され、前記シート内のいくつかの図形における領域相互では、前記物理パラメータの少なくとも１つを異ならせて製造することを特徴とする。

本発明に係る３Ｄ模様付シートの製造方法では、前記シート内の所定方向に向かって前記シートが複数の領域に分割し、前記隣接する領域において前記物理パラメータの少なくとも１つを異ならせて製造することを特徴とする。

本発明に係る３Ｄ模様付シートの製造方法では、前記シート内の所定方向に向かう直線に対して前記シートの面において直交する線分により、前記シートが複数の領域に分割し、前記凹凸条を形成することを特徴とする。

本発明に係る３Ｄ模様付シートの製造方法では、前記シートを前記凹凸条に対応する凹凸を有するエンボスロールと支持ロールにより挟持し、エンボスロールと支持ロール間の圧力、加工速度(ロールの回転速度)、 加工温度の少なくとも１つを調整し、または、前記エンボスロールにおける溝の深さを調整し、前記エンボスロールと対向する前記シートの一面である表面に凹凸条による模様を生じさせ、前記表面の裏面を平坦に形成することを特徴とする。

本発明によれば、シート内の所定方向に向かって、凹凸条の物理パラメータである凸条の基底部からの高さを異ならせて製造するので、製造された３Ｄ模様付シートの方向や領域によって、視覚的な趣を異ならせたり、あるいは、または着心地や風合いという人の感性に訴える感触を異ならせたりした３Ｄ模様付シートを提供することが可能である。

本発明の実施形態に係る３Ｄ模様付シートの平面図。 本発明の実施形態に係る３Ｄ模様付シートのおける、ある部分の拡大平面図。 本発明の実施形態に係る３Ｄ模様付シートの凹凸条の壁が、基底部に対して異なる傾斜角を有することを示す断面図。 本発明の実施形態に係る３Ｄ模様付シートの区分された領域を示す平面図。 本発明の実施形態に係る３Ｄ模様付シートの区分された領域において凸条の高さが異なることを示す断面図。 本発明の実施形態に係る３Ｄ模様付シートの凹凸条の幅を説明する平面図。 本発明の実施形態に係る３Ｄ模様付シートの３区分された領域を示す平面図。

以下、添付図面を参照して本発明に係る３Ｄ模様付シートとその製造方法の実施形態を説明する。各図において同一の構成要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。図１に、実施形態に係る３Ｄ模様付シートの平面図を示す。３Ｄ模様付シートには、線によって仕切られる複数の図形１１が備えられている。この図形１１の外郭線は、図形の範囲を示すものである。また、図形１１は、番号１１を付していない部分を含み、シートの下地の部分を指すこともある。シートは、繊維の布地、皮革生地、紙、合成樹脂シートなどの様々な材質のシートを用いることができる。

図形１１における輪郭線の内側及び外側には、平行な複数の線状に延びる凹凸条１２が形成されている。図２（ａ）は、図１の３Ｄ模様付シートにおけるある部分の拡大図を示す。図２（ａ）において、図形１１ａの凹凸条１２ａの長さ方向と、図形１１ｂの凹凸条１２ｂの長さ方向とは、異なる方向に形成されており、この実施形態では互いに直交する方向となっている。

本実施形態に係る３Ｄ模様付シートにおいて、図形１１ａと図形１１ｂの境界の一形態は、図形１１ａにおける凹凸条１２ａの長手方向の終端と、図形１１ｂにおける凹凸条１２ｂの長手方向の終端とが対向して当接することにより形成される。また、図形１１ａと図形１１ｂの境界の別の形態は、図形１１ａ（１１ｂ）における凹凸条１２ａ（１２ｂ）の側面に、図形１１ｂ（１１ａ）における凹凸条１２ｂ（１２ａ）の長手方向の終端が当接することにより形成される。

図２（ｂ）に、図２（ａ）とは別の模様を有する本実施形態に係る３Ｄ模様付シートの要部拡大平面図を示す。本実施形態に係る３Ｄ模様付シートは、図２（ｂ）に示すように、ほぼ正方形の領域を、下に凸の三角形の領域と上に凸の三角形の領域と右に凸の領域と左に凸の領域とに分け、一単位の領域としている。一単位の領域における各三角形領域内に複数の凹凸条を形成して模様としたものである。凹凸条が相互に当接している境界１４は、図２（ａ）において説明した境界と同様に形成されている。また、本実施形態に係る３Ｄ模様付シートは、上記一単位の模様を上下左右に繰り返し形成したものである。ここで、一単位の模様が隣接する境界線１５には、溝が形成されており、一単位の模様が４枚集合して生じる４本の境界線１５の集合点１６は、溝ではなく凸部とされている。

また、本実施形態では、図形１１のいくつかにおいて、凹凸条１２の壁が、基底部に対して異なる傾斜角により傾斜して形成されている。例えば図３（ａ）に示すように、図形１１ａの凹凸条１２ａの基底部１３に対する傾斜角θ１と、図３（ｂ）に示すように、図形１１ｂの凹凸条１２ｂの基底部１３に対する傾斜角θ２とが異ならされる。このように、２種類の傾斜角が用意され、３Ｄ模様付シートのいくつかの図形１１に対して第１の傾斜角が適用され、残りの図形１１に対して第２の傾斜角が適用される構成とすることができる。勿論、傾斜角は３種類以上とすることも可能である。

更に、本実施形態では、シート内の所定方向に向かって、凹凸条１２の物理パラメータである凹凸条１２の上記基底部１３からの高さが異ならされている。例えば、図４に示すように、シート１０の横方向に対して直交するラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３によりシート１０を領域Ｅ１〜Ｅ４に４区分する。

そして、凹凸条１２の上記基底部１３からの高さとして、例えば、Ｈ１とＨ２を用意する。領域Ｅ１、Ｅ３において高さＨ１を採用し、領域Ｅ２、Ｅ４において高さＨ２を採用する。図５は、領域Ｅ１と領域Ｅ２の境界を、凹凸条１２の上記基底部１３からの高さが現れるような断面とした断面図である。高さは、例えば、０．１４ｍｍ〜０．３ｍｍの間において選択することができる。

以上のように、構成される３Ｄ模様付シートは、特許文献１に示されたロールに上記３Ｄ模様付シートの凹凸条１２に対応する溝をレーザーにより削刻し、加工前のシートを上記ロールと支持ロール間に挟みながら加熱して製造することができる。

上記のようにして製造した３Ｄ模様付シートは、領域によって凹凸条１２の上記基底部１３からの高さが異なるために、領域毎に風合いや剛性が異なり、３Ｄ模様付シートを用いて作成した製品である衣料品やバッグ・財布類、その他の製品において、所要の部位に所要の風合いや趣や剛性（或いは柔軟性）を有するものを製造することができる。因みに、凹凸条１２の上記基底部１３からの高さが高いほど加熱による固化がより強く現れ、剛性の大きい領域とすることができる。

なお、加工前のシート生地(基布)としては、ポリエステル100％加工糸により丸編地（インターロック＝両面編）に生成した生地であって、製品目付けが、９５ｇ／ｍ²〜１１０ｇ／ｍ²程度の厚さのものを用いることができる。このシート生地は、ダブル編機で編み立てられる組織を有する。そして、立体構造の編目が重なり合うため編目が詰んでいて、弾力性が大きく、安定性にも優れているという特性を有する。

以上の実施形態においては、領域を４領域として、凹凸条１２の上記基底部１３からの高さを２種類としたが、これは一例に過ぎない。領域を複数とすることができ、また、領域が３以上であれば高さの種類を３以上としても良い。また、領域の作り方は、境界線を横線としても良く、また、境界線を横線と縦線を用いてメッシュ状に領域を設けても良い。更に、境界線は、斜線でも良いし、直線に限らず曲線であっても良い。また、前述の実施形態のように、領域を分けるのではなく、連続的に凹凸条１２の上記基底部１３からの高さを変化させても良い。

物理パラメータは、上記した凹凸条１２の高さ以外に、上記凹凸条１２に関する幅Ｗ、上記傾斜角θ、上記凹凸条１２による線の密度、加工時の加熱温度を用いることができる。上記幅Ｗは、一つの図形における一部の平面図である図６に示される凹凸条１２の幅を指し、凹凸条１２による線の密度は、例えば単位長さに対し凹凸条１２による線が何本含まれるかを指す。そして、他の実施形態では、これらの物理パラメータの少なくとも１つがシート内の所定方向に向かって（隣接する領域において）異ならされている。

上記他の実施形態の構成によって、幅Ｗを広くするほど剛性を大きくすることができる。幅Ｗは、例えば理論的には１０ｍｍ〜５００ｍｍの間で選択することができ、５０ｍｍ〜２００ｍｍの間が好適である。また、線の密度を高密度とするほど剛性を大きくすることができる。傾斜角θを小さくするほど剛性を大きくすることができる。

次に、物理パラメータとして、加工時の加熱温度を変更して剛性の変化を測定する試験を実施した。加工前のシート生地としては、前述のポリエステル100％加工糸により丸編地に生成した生地を用いた。試験方法は、JIS L 1096 G法（ドレープ係数法）を用いた。原布、１８０℃加工布、１９０℃加工布に対して試験を行い、原布（0.121）、１８０℃加工布（0.182）、１９０℃加工布（0.222）というドレープ係数の試験結果を得た。このように、加工時の加熱温度という加工条件により、加工部位の剛性を変化させることが出来る。即ち、目的の剛性を得る為に、加工時の加熱温度という加工条件を整えれば良い。

尚、本実施形態において、凹凸条１２の上記基底部１３からの高さは、通常例えば、０．１４ｍｍ〜０．３ｍｍの間とすることは既述の通りである。この高さに対応する溝を有するエンボスロールと支持ロールを用いて、この間に加工前のシートを挟みながら加熱して製造することにより、エンボスロール側を表面とする３Ｄ模様付シートを得ることができる。この場合、模様はシートの表面側に生じるが、裏面にも生じることもある。製造した３Ｄ模様付シートを用いて作成される最終製品の種類によっては、裏面が平坦であるほうが望ましいものがある。このような要望に応えて、裏面が平坦である３Ｄ模様付シートを得るために、エンボスロールと支持ロール間の圧力、加工速度(ロールの回転速度)、 加工温度の少なくとも１つを調整し、または、上記エンボスロールにおける溝の深さを浅く調整し、柄(模様)が裏面に出ないようにすることができる。

上記のように、柄(模様)が裏面に出ないようにするための彫刻の深さについては、使用する彫刻ロール（エンボスロール）における彫刻の深さは、０．１４ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲で任意に選択できる。

既に説明した図４においては、４領域において凹凸条１２の上記基底部１３からの高さを変えた。これに対し、図７に示すように、領域Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１３の３領域にシートを分割し、彫刻ロールにおける彫刻の深さを、領域Ｅ１１、Ｅ１３では、０．３ｍｍとし、領域Ｅ１２では、０．１４ｍｍとし、エンボス加工を行った。これにより、領域Ｅ１１、Ｅ１３において領域Ｅ１２より相対的に柔かい風合いを得ることができた。逆に、領域Ｅ１２において領域Ｅ１１、Ｅ１３より相対的に硬い風合いを得ることができた。この風合いは剛性の差によるものであり、上述したドレープ係数法による試験によって、ドレープ係数の差として検出できることは勿論である。

上記のように、柄(模様)が裏面に出ないようにすることによって、基布の持つ表面感(肌触り)を変えずに、表面に柄付けすることができる利点がある。更に、本実施形態に係る３Ｄ模様付シートに対し、エンボス加工後の２次加工、例えば 裏ラミネート加工(表地の裏側にラミネートする加工)を施す際に、裏側の面が基布の持つ滑らかさ(平面性)を維持できているため、スムーズに加工できる利点を有している。即ち、裏側の面に凹凸があると、裏ラミネート加工を阻害する場合があるが、本実施形態の３Ｄ模様付シートによって係る事態を回避することができる。

１０ シート
１１ 図形
１２ 凹凸条
１２ａ 凹凸条
１２ｂ 凹凸条
１３ 基底部
Ｅ１-Ｅ４ 領域

Claims (10)

1. 線によって仕切られる複数の図形が隣接して設けられ、前記複数の各図形の領域に、平行な複数の線状に延びる凹凸条が形成されている３Ｄ模様付シートにおいて、
   それぞれの前記図形毎の領域内では、前記凹凸条における壁の、前記シート基底部に対する傾斜角が同一であり、且つ前記シート内の所定方向に向かって、前記凹凸条の物理パラメータである凸条の前記基底部からの高さが同一であり、
   前記シート内のいくつかの図形における領域相互では、前記凹凸条における壁の、前記シート基底部に対する傾斜角が異ならされており、且つ前記シート内の所定方向に向かって、前記凹凸条の物理パラメータである凸条の前記基底部からの高さが異ならされていることを特徴とする３Ｄ模様付シート。
2. 物理パラメータは、前記凸条の高さ以外に、前記凹凸条に関する幅、前記傾斜角、前記凹凸条による線の密度、加熱温度による加工部位の剛性により構成され、
   前記シート内のいくつかの図形における領域相互では、前記物理パラメータの少なくとも１つが異ならされていることを特徴とする請求項１に記載の３Ｄ模様付シート。
3. 前記シート内の所定方向に向かって前記シートが複数の領域に分割され、前記隣接する領域において前記物理パラメータの少なくとも１つが異ならされていることを特徴とする請求項１または２に記載の３Ｄ模様付シート。
4. 前記シート内の所定方向に向かう直線に対して前記シートの面において直交する線分により、前記シートが複数の領域に分割されている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３Ｄ模様付シート。
5. 前記シートの一方の面を表面とし、他方の面を裏面とし、前記表面に凹凸条による模様を有し、前記裏面が平坦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３Ｄ模様付シート。
6. 線によって仕切られる複数の図形を隣接して設け、前記複数の各図形の領域に、平行な複数の線状に延びる凹凸条をシート内に形成し、
   それぞれの前記図形毎の領域内では、前記凹凸条における壁の、前記シート基底部に対する傾斜角を同一にして形成し、且つ前記シート内の所定方向に向かって、前記凹凸条の物理パラメータである凸条の前記基底部からの高さを同一にして形成し、
   前記シート内のいくつかの図形における領域相互では、前記凹凸条における壁の、前記シート基底部に対する傾斜角を異ならせて形成し、且つ前記シート内の所定方向に向かって、前記凹凸条の物理パラメータである凸条の前記基底部からの高さを異ならせて
   製造することを特徴とする３Ｄ模様付シートの製造方法。
7. 物理パラメータは、前記凸条の高さ以外に、前記凹凸条に関する幅、前記傾斜角、前記凹凸条による線の密度、加工時の加熱温度により構成され、
   前記シート内のいくつかの図形における領域相互では、前記物理パラメータの少なくとも１つを異ならせて製造することを特徴とする請求項６に記載の３Ｄ模様付シートの製造方法。
8. 前記シート内の所定方向に向かって前記シートが複数の領域に分割し、前記隣接する領域において前記物理パラメータの少なくとも１つを異ならせて製造することを特徴とする請求項６または７に記載の３Ｄ模様付シートの製造方法。
9. 前記シート内の所定方向に向かう直線に対して前記シートの面において直交する線分により、前記シートが複数の領域に分割し、前記凹凸条を形成す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３Ｄ模様付シートの製造方法。
10. 前記シートを前記凹凸条に対応する凹凸を有するエンボスロールと支持ロールにより挟持し、エンボスロールと支持ロール間の圧力、加工速度(ロールの回転速度)、 加工温度の少なくとも１つを調整し、または、前記エンボスロールにおける溝の深さを調整し、前記エンボスロールと対向する前記シートの一面である表面に凹凸条による模様を生じさせ、前記表面の裏面を平坦に形成す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３Ｄ模様付シートの製造方法。