JP6349277B2 - 加飾部品の製造方法、加飾部品 - Google Patents

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Description

本発明は、立体形状をなす部品素材に対するレーザ描画工程によってヘアライン模様を付与する加飾部品の製造方法、及びヘアライン模様を備えた加飾部品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、部品素材の表面に加飾される柄には様々なものがあり、その一例としてヘアライン模様がある。ヘアライン模様とは多数の毛髪状の筋が単一方向に流れる模様のことを指し、一般的にはヘアライン加工機により物理的に傷を付けて微細な溝を形成する加工(ヘアライン加工)により形成される。元来、ヘアライン加工はアルミニウムやステンレスなどの銀光りする金属素材に対して施されるものである。そして、この加工を施すことにより、金属的な質感が強調され、落ち着いた雰囲気の意匠となることが知られている。
ここで、ヘアライン模様を部品素材の表面に付与する加飾方法としては、例えば加飾シートを用いる方法が従来提案されている(例えば、特許文献1を参照)。特許文献1の方法では、サンドペーパーや金属ブラシ等を備えた加工装置を用いて、ヘアライン模様の転写層を有する加飾シートがあらかじめ作製される。そして、その加飾シートを金型に挟み込んで射出成形することにより、表面にヘアライン模様の転写層が転写された樹脂成形体が製造されるようになっている。
このほか、例えば、基材フィルム上に積層されたヘアライン柄印刷層をヘアライン調にエンボス加工してなる加飾シートをあらかじめ作製し、これを用いてヘアライン模様を樹脂成形体の表面に転写する方法が、従来提案されている(例えば、特許文献2を参照)。また、部品素材の表面に形成された塗膜をサンドペーパーや金属ブラシ等で削ってヘアライン模様を形成する方法が、従来提案されている(例えば、特許文献3を参照)。
そして近年では、部品素材の表面上に形成された塗膜に対するレーザ描画工程により、複数のレーザ加工溝からなるレーザ加工溝群を形成することで、塗膜に直接ヘアライン模様を付与する加飾方法も、提案されている(例えば、特許文献4の図1等を参照)。
特開2010−194993号公報 特開2010−234562号公報 特開2002−45785号公報 特開2013−237020号公報
ところが、ヘアライン模様の形成に際して物理的加工に頼る特許文献1〜3の従来方法では、そもそも微細な溝を加工形成することが難しく、微細で本物の風合いに近いヘアライン模様を付与することが難しい。また、金型を必要とする従来方法に関しては、製品の形状ごとに金型を作製しなければならずコスト高となる。その点、物理的加工に頼らない特許文献4の従来方法によれば、金型では不可能な細かいヘアライン模様をレーザ加工によって描画することが可能である。
しかしながら、微細なレーザ加工溝を単純に直線的かつ平行に多数描画しただけでは、本物の風合いに近いヘアライン模様とはならず、従来のレーザ描画技術にはいまだ改良の余地があった。このため、実際に物理的加工によるもののような自然な風合いを醸し出し、意匠的に高品質なヘアライン加工が容易にかつ確実に得られるレーザ描画技術が従来望まれていた。
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、立体形状をなす部品素材に対するレーザ描画工程によって、微細でかつ本物の風合いに近いヘアライン模様を容易にかつ確実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、上記の優れた製造方法により得られ、意匠的に高品質なヘアライン模様を備えた加飾部品を提供することにある。
上記課題に鑑みて本願発明者らが鋭意研究を行ったところ、ヘアライン模様を構成する微細なレーザ加工溝の平面視での線種や配置態様が、ヘアライン模様の品質の良否を決定することを新規に知見した。具体的には、ヘアライン模様を構成する微細なレーザ加工溝として、単純直線ではなく曲率半径の極めて大きい円弧状曲線を用いることがよく、さらには異なる曲率半径値を有する複数種類の円弧状曲線を組み合わせて用いることがよいという知見を得た。また、これら円弧状曲線を略同一方向に沿って配置し、互いに極めて小さい角度で交差させる態様とすることがよいという知見も併せて得た。そこで本願発明者らは、これらの知見に基づいてさらに多くの試行錯誤を繰り返した結果、最終的に以下の手段1〜11に記載の発明を想到するに至ったのである。
手段1に記載の発明は、立体形状をなす樹脂成形体製の部品素材の表面または前記表面上に形成された塗膜に対するレーザ描画工程によって、複数のレーザ加工溝からなるレーザ加工溝群を同一面内に形成することで、ヘアライン模様を付与する加飾部品の製造方法であって、前記レーザ加工溝群は、曲率半径R=1000mm以上であって異なる曲率半径値を有する複数種類の円弧状レーザ加工溝からなり、前記複数種類の円弧状レーザ加工溝は、略同一方向に沿って延びるように配置されるとともに、互いに3°以下の角度で交差して他の部位よりも線幅が大きく見えるオーバーラップ部を不規則的に生じるように配置される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、レーザ加工溝を単純に直線的かつ平行に多数描画しただけのもの等に比べて、微細でかつ本物の風合いに近いヘアライン模様を容易にかつ確実に付与することができる。
手段2に記載の発明は、前記複数種類の円弧状レーザ加工溝において、前記オーバーラップ部以外の部位は、線幅が30μm以上200μm以下であって深さが5μm以上35μm以下であ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。即ち、円弧状レーザ加工溝における当該部位をこの程度の線幅及び深さとすることにより、金型では実現不可能なほど微細であって、かつ本物の風合いに近いヘアライン模様とすることができる。
手段3に記載の発明は、前記円弧状レーザ加工溝間には線状の非加工部が存在するとともに、その最大線幅は前記オーバーラップ部の線幅よりも大きいことを特徴とする手段1または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、線状の非加工部の最大線幅とオーバーラップ部の線幅との大小関係をこのように設定することで、よりいっそう本物の風合いに近いヘアライン模様とすることができる。
手段4に記載の発明は、前記レーザ描画工程の前に、黒色の顔料を含有する塗料を用いて前記塗膜を形成する塗膜形成工程を行うことを特徴とする手段1乃至3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4に記載の発明によると、例えば樹脂成形体からなる部品素材の表面にヒケ等があっても黒色塗膜の形成により平滑化されることから、塗膜における平滑な加飾面に対してレーザ描画を行うことができる。そのため、部品素材の表面に直接レーザ描画を行ったときのヘアライン模様と比べて、品質の高いヘアライン模様とすることができる。
手段5に記載の発明は、前記レーザ描画工程の後に、金属色の顔料を含有するメタル塗料を用いて前記塗膜の表面上に保護塗膜を形成する保護塗膜形成工程を行うことを特徴とする手段1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、例えば樹脂成形体からなる部品素材の表面に金属的な質感を付与することができるとともに、上記の好適なヘアライン模様によって金属的な質感を強調し、高級感を与えることができる。
手段6に記載の発明は、前記レーザ描画工程では、前記塗膜における加飾面内に複数のレーザ描画領域を設定するとともに、前記複数のレーザ描画領域を前記ヘアライン模様の流れ方向に沿って隣接配置し、前記複数のレーザ描画領域の継ぎ目において前記円弧状レーザ加工溝の端部同士が連結するようにレーザ照射を行うとともに、前記端部の連結箇所が非直線状に並ぶようにその位置を設定することを特徴とする手段1乃至5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6に記載の発明によると、例えば円弧状レーザ加工溝の端部の連結箇所が直線状に並んでいる場合とは異なり、端部同士の継ぎ目が目立ちにくくなる。このため、比較的大きな加飾面に対し、長くて自然な風合いのヘアライン模様を付与することができる。
手段7に記載の発明は、立体形状をなす樹脂成形体製の部品素材の表面または前記表面上に形成された塗膜に対するレーザ描画工程によって、複数のレーザ加工溝からなるレーザ加工溝群を同一面内に形成することで、ヘアライン模様が付与された加飾部品であって、前記レーザ加工溝群は、曲率半径R=1000mm以上であって異なる曲率半径値を有する複数種類の円弧状レーザ加工溝からなり、前記複数種類の円弧状レーザ加工溝は、略同一方向に沿って延びるように配置されるとともに、互いに3°以下の角度で交差して他の部位よりも線幅が大きく見えるオーバーラップ部を不規則的に生じるように配置されていることを特徴とする加飾部品をその要旨とする。従って、手段7に記載の発明によると、ヘアライン模様が微細でかつ本物の風合いに近いものであることから、意匠的に高品質なヘアライン模様を備えた加飾部品を提供することができる。
手段8に記載の発明は、前記複数種類の円弧状レーザ加工溝において、前記オーバーラップ部以外の部位は、線幅が30μm以上200μm以下であって深さが5μm以上35μm以下であることを特徴とする手段7に記載の加飾部品をその要旨とする。従って、手段8に記載の発明によると、金型では実現不可能なほど微細であって、かつ本物の風合いに近いヘアライン模様を備えたものとなり、意匠的によりいっそう高品質なものとすることができる。
手段9に記載の発明は、前記円弧状レーザ加工溝間には線状の非加工部が存在するとともに、その最大線幅は前記オーバーラップ部の線幅よりも大きいことを特徴とする手段7または8に記載の加飾部品をその要旨とする。従って、手段9に記載の発明によると、線状の非加工部の最大線幅とオーバーラップ部の線幅との大小関係をこのように設定することで、よりいっそう本物の風合いに近いヘアライン模様とすることができる。
手段10に記載の発明は、前記塗膜は黒色の顔料を含有する塗料を用いて形成されたものであることを特徴とする手段7乃至9のいずれか1項に記載の加飾部品をその要旨とする。従って、手段10に記載の発明によると、例えば樹脂成形体からなる部品素材の表面にヒケ等があっても黒色塗膜の形成により平滑化されることから、塗膜における平滑な加飾面に対してレーザ描画を行うことができる。そのため、部品素材の表面に直接レーザ描画を行ったときのヘアライン模様と比べて、品質の高いヘアライン模様とすることができる。
手段11に記載の発明は、前記塗膜の表面上には、金属色の顔料を含有するメタル塗料を用いて保護塗膜が形成されていることを特徴とする手段7乃至10のいずれか1項に記載の加飾部品をその要旨とする。従って、手段11に記載の発明によると、ヘアライン模様によって金属的な質感が強調され、高級感を有するものとすることができる。
以上詳述したように、手段1乃至7に記載の発明によると、立体形状をなす部品素材の表面または前記表面上に形成された塗膜に対するレーザ描画工程によって、微細でかつ本物の風合いに近いヘアライン模様を容易にかつ確実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8乃至手段11に記載の発明によると、上記の優れた製造方法により得られ、意匠的に高品質なヘアライン模様を備えた加飾部品を提供することにある。
本発明を具体化した一実施形態の自動車用内装部品の全体を示す概略斜視図。 実施形態の自動車用内装部品を示す要部拡大平面図。 実施形態の自動車用内装部品を示す要部拡大断面図。 実施形態の自動車用内装部品を示す要部拡大斜視図。 実施形態の自動車用内装部品の製造時に用いるレーザ加飾装置を示す概略図。 上記自動車用内装部品の製造方法において、部品素材を示す部分概略断面図。 同製造方法において、塗膜形成形成工程後の部品素材を示す部分概略断面図。 同製造方法において、レーザ描画工程時の部品素材を示す部分概略断面図。 同製造方法において、レーザ描画工程時における複数のレーザ描画領域の継ぎ目の様子を示す説明図。 レーザ描画工程にて用いるレーザ加工溝の線種及び配置態様を比較した結果を示す説明図。 別の実施形態の自動車用内装部品を示す概略拡大断面図。
以下、本発明を具体化した一実施形態の自動車用内装部品及びその製造方法を図面に基づき詳細に説明する。
図1は加飾部品としての自動車用内装部品11の概略斜視図、図2はその要部拡大平面図、図3はその要部拡大断面図、図4はその要部拡大斜視図である。図1〜図4に示されるように、この自動車用内装部品11は、立体形状をなす部品素材12と、その部品素材12の表面13を被覆するように形成された塗膜21とを有している。本実施の形態の部品素材12は、平坦な形状の主部14とそれに連続して配置された一対の側部15とを備える。主部14と一対の側部15とがなす角度は約90°であることから、この部品素材12は断面略コ字状を呈している。本実施形態の自動車用内装部品11は、例えば自動車のドアのアームレストを構成する部品である。この部品素材12は、ABS樹脂を用いて成形された樹脂成形体であり、全体的に黒色に着色されている。
また、部品素材12の表面13を覆う塗膜21は、高光沢黒色(ピアノブラック)の塗料を用いて形成されている。塗膜21の厚さは15μm〜50μm程度(本実施形態では25μm)に設定されている。この塗膜21の表面(即ち加飾面)には、多数のレーザ加工溝からなるレーザ加工溝群23をレーザ描画工程により形成することで、ヘアライン模様22が描かれている。レーザ加工溝群23は複数のレーザ加工溝からなり、本実施形態において具体的には2種類のレーザ加工溝24,25からなる。これら2種類のレーザ加工溝24,25は円弧状であって、その曲率半径Rは極めて大きく、互いに異なる曲率半径Rの値を有している。この場合、当該曲率半径Rは1000mm以上に設定され、好ましくは5000mm以上に設定され、特に好ましくは7000mm以上50000mm以下に設定される。曲率半径Rの値が小さすぎると、複数のレーザ加工溝をアトランダムに配置したときに交差が多くなり、本物の風合いに近いヘアライン模様22を実現しにくくなるからである。また、曲率半径Rの値が大きすぎると、単純直線状の複数のレーザ加工溝を配置したときと大差がなくなり、やはり本物の風合いに近いヘアライン模様22を実現しにくくなるからである。
本実施形態のレーザ加工溝群23は、曲率半径Rが約7500mmである第1の円弧状レーザ加工溝25と、曲率半径Rが約20000mmである第2の円弧状レーザ加工溝24との組み合わせにより成り立っている。第1の円弧状レーザ加工溝25及び第2の円弧状レーザ加工溝24の存在比率は特に限定されず、例えば10:1〜1:10程度に設定され、本実施形態では1:1に設定されている。第1の円弧状レーザ加工溝25及び第2の円弧状レーザ加工溝24は、ヘアライン模様22の流れ方向A1と略同一の方向に沿って延びるように配置されている。また、円弧状レーザ加工溝24,25は、互いに極めて小さい角度(具体的には3°以下の角度)で交差するように配置されている。この角度が大きすぎると、流れた感じのヘアライン模様22とならず本物の風合いに近づけることが難しくなるからである。
図3,図4に示されるように、円弧状レーザ加工溝24,25は、上記のように交差して配置される結果、不規則的な位置にオーバーラップ部26を生じた状態となっている。オーバーラップ部26は、オーバーラップが生じていない他の部位(非オーバーラップ部27)よりも幅広に見える。
円弧状レーザ加工溝24,25における非オーバーラップ部27は、線幅W1が30μm以上200μm以下、深さD1が5μm以上35μm以下となるように形成される。その理由は、線幅W1及び深さD1を上記範囲内に設定することにより、目的とする好適なヘアライン模様22を実現しやすくなるからである。線幅W1は30μm以上110μm以下が好ましく、50μm以上90μm以下がより好ましい。深さD1は6μm以上16μm以下が好ましく、10μm以上16μm以下がより好ましい。オーバーラップ部26の線幅W2は、例えば非オーバーラップ部27の線幅W1の2倍以上5倍以下程度であり、具体的には60μm以上600μm以下程度となるように設定される。
図3,図4に示されるように、円弧状レーザ加工溝24,25間には、レーザ加工が施されていない線状の非加工部28が存在している。その最大線幅W3はオーバーラップ部26の線幅W2よりも大きくなっており、具体的には例えば500μm以上2000μm以下に設定される。線状の非加工部28の最大線幅W3が線幅W2以下であると、円弧状レーザ加工溝24,25の密度が高くなり、本物の風合いに近いヘアライン模様22となりにくくなるからである。
図5には、加飾前の自動車用内装部品11にヘアライン模様22を付与する際に用いるレーザ加飾装置41が示されている。本実施形態のレーザ加飾装置41は、自動車用内装部品11を支持する支持台42と、支持台42を移動させて自動車用内装部品11の姿勢等を変更するワーク変位ロボット43と、自動車用内装部品11の加飾面にレーザL1を照射するレーザ照射装置44と、ワーク変位ロボット43及びレーザ照射装置44を駆動制御する制御装置45とを備えている。
ワーク変位ロボット43は、ロボットアーム46を備え、その先端に支持台42が支持されている。ワーク変位ロボット43は、ロボットアーム46を駆動することで、支持台42を上下方向、左右方向及び回転方向に移動させ、自動車用内装部品11の位置や姿勢を変更する。その結果、自動車用内装部品11の加飾面に対するレーザL1の照射位置や照射角度が変更されるようになっている。
レーザ照射装置44は、所定波長のレーザL1(例えば波長が1064nmのYVOレーザ)を発生させるレーザ発生部51と、レーザL1を偏向させるレーザ偏向部52と、レーザ発生部51及びレーザ偏向部52を制御するレーザ制御部53とを備えている。レーザ偏向部52は、レンズ54と反射ミラー55とを複合させてなる光学系であり、これらレンズ54及び反射ミラー55の位置を変更することにより、レーザL1の照射位置や焦点位置を調整するようになっている。レーザ制御部53は、レーザ発生部51及びレーザ偏向部52を制御することで、レーザL1の照射強度、レーザL1の走査速度などのレーザ照射条件を調整する。
制御装置45は、CPU61、メモリ62及び入出力ポート63等からなる周知のコンピュータにより構成されている。制御装置45は、ワーク変位ロボット43及びレーザ照射装置44に電気的に接続されており、各種の駆動信号によってワーク変位ロボット43及びレーザ照射装置44を駆動制御する。
制御装置45のメモリ62には、自動車用内装部品11の加飾面にヘアライン模様22を描画するためのプログラムやデータが記憶されている。具体的には、自動車用内装部品11の三次元形状を示す形状データ、自動車用内装部品11に描画するヘアライン模様22に応じた柄データなどのデータが記憶されている。また、メモリ62には、ワーク変位ロボット43及びレーザ照射装置44を制御するためのプログラムやデータが記憶されている。
次に、自動車用内装部品11の製造方法を図6〜図9に基づいて説明する。
まず、ABS樹脂を用いて成形された部品素材12を用意し(図6参照)、その表面13に塗膜21を塗布形成したものを準備しておく(図7参照)。ここでは、立体形状をなす部品素材12(主部14及び側部15)の表面13側の全体が加飾面となる。
続くレーザ描画工程では、まず、部品素材12をワーク変位ロボット61のワーク支持部42(図1参照)にセットする。次に、CPU61は、レーザ照射を行うためのレーザ照射データをメモリ62から読み出す。そして、CPU61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44に出力する。レーザ照射装置44は、CPU61から出力された駆動信号に基づいてレーザL1を照射する。なお、レーザ照射装置44のレーザ制御部53は、レーザ発生部51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52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。以上の制御の結果、所定のレーザ照射がなされ、複数の円弧状レーザ加工溝24,25からなるレーザ加工溝群23が形成され、ヘアライン模様22が付与される。
レーザ描画工程において、より具体的には、塗膜21における加飾面内に複数のレーザ描画領域をあらかじめ設定しておく。図9の上段の斜視図では、長方形状をなす2つのレーザ描画領域R1,R2をヘアライン模様22の流れ方向A1に沿って隣接配置した状態が示されている。この斜視図では、レーザ描画領域R1,R2以外の箇所の描画はすでに終了している。また、図9の中段及び下段の概略拡大図には、レーザ描画領域R1,R2の継ぎ目31の部分の様子が示されている。そして本実施形態では、第1のレーザ描画領域R1及び第2のレーザ描画領域R2の順序で描画を行う。
第1のレーザ描画領域R1に対する描画では、長方形状をなすレーザ描画領域R1の長辺方向(即ちヘアライン模様22の流れ方向A1)に沿ってレーザ照射を行い、円弧状レーザ加工溝24,25を形成する。従って、円弧状レーザ加工溝24,25の端部T1はレーザ描画領域R1の短辺上に位置した状態となる。そして、ヘアライン模様22の流れ方向A1に直交する方向にレーザ照射位置を少しずつ(例えば数百μmずつ)ずらしながら、同様にレーザ照射を行うようにする。このとき、円弧状レーザ加工溝24,25を形成する方向を上記流れ方向A1を基準として0°〜3°の範囲で適宜傾斜させる。なお、第2のレーザ描画領域R2に対する描画については、基本的に第1のレーザ描画領域R1のときと同様のレーザ照射によって行われる。
図9の左列中段は、レーザ描画領域R1の描画終了時点における継ぎ目31部分の様子を示した概略拡大図である。この図は、円弧状レーザ加工溝24,25の端部T1が継ぎ目31にて一直線状に並ぶように設定してレーザ照射を行ったときのものである。図9の左列下段は、レーザ描画領域R2の描画終了時点における継ぎ目31部分の概略拡大図である。このときのレーザ照射では、継ぎ目31にて端部T1同士が連結し、かつそれらの連結箇所32が一直線状に並ぶようにその位置が設定されている。ただしこの方法だと、端部T1同士の継ぎ目31が少々目立ってしまう。
図9の右列中段は、レーザ描画領域R1の描画終了時点における継ぎ目31部分の様子を示す概略拡大図である。この図は、円弧状レーザ加工溝24,25の端部T1が継ぎ目31にて非直線状に並ぶように設定してレーザ照射を行ったときのものである。本実施形態では端部T1が継ぎ目31にてジグザグ状に並ぶようにしている。図9の右列下段は、レーザ描画領域R2の描画終了時点における継ぎ目31部分の概略拡大図である。このときのレーザ照射では、継ぎ目31にて端部T1同士が連結し、かつそれらの連結箇所32が非直線状に並ぶようにその位置が設定されている。この方法であると、端部T1の連結箇所32が直線状に並んでいる場合とは異なり、端部T1同士の継ぎ目31が目立ちにくくなるというメリットがある。
図10は、レーザ描画工程にて用いるレーザ加工溝の線種や配置態様を変更してヘアライン模様22の描画を行ったときの比較結果を示す説明図である。
サンプルAでは、レーザ加工溝の線種を比較的短い単純直線としている。また、流れ方向A1を基準とする傾斜角度が0°〜5°程度となるようにレーザ加工溝を配置している。このようなサンプルAの場合、粗雑な印象を与えるヘアライン模様22となり、本物の風合いとはかなり遠いものとなってしまう。
サンプルBでは、レーザ加工溝の線種を比較的長い単純直線としている。また、流れ方向A1を基準とする傾斜角度が0°となるようにレーザ加工溝を配置している。レーザ加工溝同士は、互いに一定間隔を隔てて平行に配置されている。サンプルCでも、レーザ加工溝の線種を比較的長い単純直線とし、かつ上記傾斜角度が0°となるようにレーザ加工溝を配置している。レーザ加工溝同士は平行に配置されているが、その間隔は一定ではなく広狭の差がある。このようなサンプルB、Cの場合、サンプルAのように粗雑な印象を与えるヘアライン模様22とはならないが、レーザ加工溝同士の間で交差部分が全く生じないという特徴がある。従って、規則的すぎるヘアライン模様22となり、本物の風合いとは遠いものとなってしまう。
サンプルDでは、レーザ加工溝の線種を比較的長い単純直線としているが、上記傾斜角度が0°〜5°となるようにレーザ加工溝を配置している。このようなサンプルDの場合、レーザ加工溝同士の間で交差部分が生じるが、交差部分から遠ざかるほどレーザ加工溝同士の間隔が広がってしまう。そのため、本物の風合いとは遠いものとなってしまう。
本実施形態のヘアライン模様22を示すサンプルEは、レーザ加工溝同士の間で適度に交差部分が生じている。それに加え、レーザ加工溝の配置が規則的すぎることもなく、レーザ加工溝同士の間隔が広がりすぎてしまうこともない。従って、他のサンプルと比較して、微細でかつ本物の風合いに近いヘアライン模様22となっていることがわかる。
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、本実施形態の自動車用内装部品11の製造方法では、ヘアライン模様22を構成する微細なレーザ加工溝として、単純直線ではなく曲率半径Rの極めて大きい円弧状曲線(即ち円弧状レーザ加工溝24,25)を用いている。これらの円弧状レーザ加工溝24,25は、異なる曲率半径Rの値を有するものであって、略同一方向(ヘアライン模様22の流れ方向A1)に沿って延びるように配置されている。なお、円弧状レーザ加工溝24,25同士は、互いに3°以下の角度で交差するように配置されている。このため、非オーバーラップ部27よりも線幅W2が大きく見えるオーバーラップ部26を不規則的に生じている。以上のことから、レーザ加工溝を単純に直線的かつ平行に多数描画しただけのもの等に比べて、微細でかつ本物の風合いに近いヘアライン模様22を自動車用内装部品11の加飾面に容易にかつ確実に付与することができる。従って、意匠的に高品質なヘアライン模様22を備えた自動車用内装部品11を得ることができる。
(2)本実施形態の製造方法では、2種類の円弧状レーザ加工溝24,25における非オーバーラップ部27の線幅W1を30μm以上200μm以下、深さD1を5μm以上35μm以下に設定して、レーザ描画工程を行っている。そしてこの程度の線幅W1及び深さD1に設定することにより、金型では実現不可能なほど微細であって、かつ本物の風合いに近いヘアライン模様22を確実に実現することができる。
(3)本実施形態の製造方法では、円弧状レーザ加工溝24,25間に線状の非加工部28を設けるとともに、その最大線幅W3がオーバーラップ部26の線幅W2よりも大きくなるように設定して、レーザ描画工程を行っている。そしてこのような大小関係を設定することにより、よりいっそう本物の風合いに近いヘアライン模様22を実現することが可能となる。
(4)本実施形態の製造方法のレーザ描画工程では、塗膜21における加飾面内に複数のレーザ描画領域R1,R2を設定し、それらをヘアライン模様22の流れ方向A1に沿って隣接配置している。また、レーザ描画領域R1,R2の継ぎ目31において円弧状レーザ加工溝24,25の端部T1同士が連結するようにレーザ照射を行っている。そしてその際に、端部T1の連結箇所32がジグザグ状に並ぶようにその位置を設定している。従って、円弧状レーザ加工溝24,25の端部T1の連結箇所32が直線状に並んでいる場合とは異なり、端部T1同士の継ぎ目31が目立ちにくくなる。このため、比較的大きな加飾面に対し、長くて自然な風合いのヘアライン模様22を確実に付与することができる。
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。
・上記実施形態では、ヘアライン模様22が付与された塗膜21は最表層にて露出していたが、例えば塗膜21を覆うような保護塗膜をさらに形成してもよい。図11に示す別の実施形態の自動車用内装部品11Aは、ヘアライン模様22が付与された塗膜21上に、保護塗膜としてのメタルコート層36を備えたものとなっている。このようなメタルコート層36は、レーザ描画工程の後に、金属色の顔料37を含有するメタル塗料(例えばアルミフレークを含有するシルバーメタリック塗料等)を塗布することにより形成される。メタルコート層36の厚さは特に限定されないが、塗膜21の厚さよりも幾分薄く設定され、具体的には塗膜21のヘアライン模様22が不可視とならないように5μm〜20μm程度に設定される。従って、保護膜形成工程を行うこの実施形態によると、樹脂成形体からなる部品素材12の表面13側に、ヘアライン模様22によって金属的な質感を付与することができる。また、上記の好適なヘアライン模様22によって金属的な質感を強調し、高級感を与えることができる。
・上記実施形態では、レーザ加工溝群23が、曲率半径R=1000mm以上であって異なる曲率半径Rの値を有する2種類の円弧状レーザ加工溝24,25からなっていたが、これに限定されない。例えば、異なる曲率半径Rの値を有する3種類以上の円弧状レーザ加工溝により、レーザ加工溝群23を構成してもよい。
・上記実施形態では、黒色の顔料を含有する塗料を用いて塗膜21を形成したが、黒色以外の色(灰色、茶色など)の塗膜を形成してもよい。
・上記実施形態では、部品素材12の表面に塗膜21を形成しその表面を加飾面としてレーザ描画を行ったが、これに限定されない。例えば、塗膜21の形成を行わず、部品素材12の表面13に対して直接レーザ描画を行うことで、ヘアライン模様22を付与してもよい。
・上記実施形態では、ABS樹脂からなる部品素材12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12を用いてもよい。また、部品素材12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、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ドアのアームレスト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、例えばコンソールボックス、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…加飾部品としての自動車用内装部品
12…部品素材
13…表面
21…塗膜
22…ヘアライン模様
23…レーザ加工溝群
24,25…円弧状レーザ加工溝
26…オーバーラップ部
28…非加工部
31…継ぎ目
32…連結箇所
36…保護塗膜としてのメタルコート層
D1…深さ
R1,R2…レーザ描画領域
T1…(円弧状レーザ加工溝の)端部
W1…(非オーバーラップ部の)線幅
W2…(オーバーラップ部の)線幅
W3…非加工部の最大線幅

Claims (11)

  1. 立体形状をなす樹脂成形体製の部品素材の表面または前記表面上に形成された塗膜に対するレーザ描画工程によって、複数のレーザ加工溝からなるレーザ加工溝群を同一面内に形成することで、ヘアライン模様を付与する加飾部品の製造方法であって、
    前記レーザ加工溝群は、曲率半径R=1000mm以上であって異なる曲率半径値を有する複数種類の円弧状レーザ加工溝からなり、
    前記複数種類の円弧状レーザ加工溝は、略同一方向に沿って延びるように配置されるとともに、互いに3°以下の角度で交差して他の部位よりも線幅が大きく見えるオーバーラップ部を不規則的に生じるように配置される
    ことを特徴とする加飾部品の製造方法。
  2. 前記複数種類の円弧状レーザ加工溝において、前記オーバーラップ部以外の部位は、線幅が30μm以上200μm以下であって深さが5μm以上35μm以下であ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。
  3. 前記円弧状レーザ加工溝間には線状の非加工部が存在するとともに、その最大線幅は前記オーバーラップ部の線幅よりも大きいことを特徴とする請求項1または2に記載の加飾部品の製造方法。
  4. 前記レーザ描画工程の前に、黒色の顔料を含有する塗料を用いて前記塗膜を形成する塗膜形成工程を行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の加飾部品の製造方法。
  5. 前記レーザ描画工程の後に、金属色の顔料を含有するメタル塗料を用いて前記塗膜の表面上に保護塗膜を形成する保護塗膜形成工程を行うことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の加飾部品の製造方法。
  6. 前記レーザ描画工程では、前記塗膜における加飾面内に複数のレーザ描画領域を設定するとともに、前記複数のレーザ描画領域を前記ヘアライン模様の流れ方向に沿って隣接配置し、前記複数のレーザ描画領域の継ぎ目において前記円弧状レーザ加工溝の端部同士が連結するようにレーザ照射を行うとともに、前記端部の連結箇所が非直線状に並ぶようにその位置を設定することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の加飾部品の製造方法。
  7. 立体形状をなす樹脂成形体製の部品素材の表面または前記表面上に形成された塗膜に対するレーザ描画工程によって、複数のレーザ加工溝からなるレーザ加工溝群を同一面内に形成することで、ヘアライン模様が付与された加飾部品であって、
    前記レーザ加工溝群は、曲率半径R=1000mm以上であって異なる曲率半径値を有する複数種類の円弧状レーザ加工溝からなり、
    前記複数種類の円弧状レーザ加工溝は、略同一方向に沿って延びるように配置されるとともに、互いに3°以下の角度で交差して他の部位よりも線幅が大きく見えるオーバーラップ部を不規則的に生じるように配置されている
    ことを特徴とする加飾部品。
  8. 前記複数種類の円弧状レーザ加工溝において、前記オーバーラップ部以外の部位は、線幅が30μm以上200μm以下であって深さが5μm以上35μm以下であることを特徴とする請求項7に記載の加飾部品。
  9. 前記円弧状レーザ加工溝間には線状の非加工部が存在するとともに、その最大線幅は前記オーバーラップ部の線幅よりも大きいことを特徴とする請求項7または8に記載の加飾部品。
  10. 前記塗膜は黒色の顔料を含有する塗料を用いて形成されたものであることを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項に記載の加飾部品。
  11. 前記塗膜の表面上には、金属色の顔料を含有するメタル塗料を用いて保護塗膜が形成されていることを特徴とする請求項7乃至10のいずれか1項に記載の加飾部品。
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