JP6433322B2 - 加飾部品の製造方法、加飾部品 - Google Patents

加飾部品の製造方法、加飾部品 Download PDF

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Description

本発明は、ワークにレーザを照射する加飾部品の製造方法、及び加飾部品に関するものである。
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、ワークの表面に装飾を加えるようにした車両用加飾部品(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。このような車両用加飾部品に装飾を加える方法としては、ワークの表面を覆う塗膜の形成と塗膜へのレーザ照射とによって装飾を加える方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。具体的には、図17に示されるように、まず、塗装機を用いた塗装を行うことにより、ワーク101の表面102を覆う塗膜103を形成する。次に、塗膜103にレーザを照射することにより、凹部104を塗膜103の表面105上に形成する。そして、塗膜103の表面105及び凹部104の表面106を、光輝剤107(ここでは、アルミフレーク)を含有した塗料(メタリック塗料など)からなる塗膜108で被覆することにより、ヘアライン模様(金属調意匠)を有する車両用加飾部品を得ることができる。
特開2013−237020号公報(図3等)
ところで、光輝剤107は、塗膜103の表面105及び凹部104の表面106と平行に配置されているため、光輝剤107に当たった光A1は、ほぼ同一方向に反射される傾向にある。よって、反射した光A1が眼109に入る場合(図17参照)には、凹部104からなる装飾(ヘアライン模様)を視認することができる。しかしながら、反射した光A1が眼109に入らない場合(図18参照)は、装飾を視認し辛いため、車両用加飾部品の意匠性を高めることができないという問題がある。
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、装飾を視認しやすくすることにより、意匠性を確実に高めることが可能な加飾部品の製造方法を提供することにある。また、別の目的は、高い意匠性を有する加飾部品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、立体形状をなすワークの加飾面に装飾を加えて加飾部品を製造する方法であって、前記ワークにレーザを照射することにより、幅が100μm以下となる凹部及び凸部の少なくとも一方を前記加飾面上に形成して加飾を施すレーザ照射工程と、前記レーザ照射工程後に、鱗片状をなす光輝剤を含有した塗料からなり、前記加飾面を覆う光輝剤含有塗膜を形成する光輝剤含有塗膜形成工程とを含み、前記光輝剤含有塗膜形成工程では、前記光輝剤含有塗膜を厚さ方向に切断して得られる切断面において、前記加飾面において前記ワークの厚さ方向に延びる垂線に対して直交する仮想面を規定するとともに、前記光輝剤の厚さ方向に延びて前記仮想面と交差する仮想線を前記光輝剤ごとに規定し、前記仮想面を基準とした前記仮想線の傾斜角度の平均値が80°未満となるように前記光輝剤含有塗膜を形成し、前記光輝剤は、前記光輝剤含有塗膜の表面に沿って配向しておらず、前記凹部及び前記凸部の少なくとも一方の表面に沿っても配向しておらず、かつ、前記光輝剤含有塗膜内において向きがランダムになってい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。
手段1に記載の発明によれば、光輝剤含有塗膜形成工程を行うことにより、仮想面を基準とした仮想線の傾斜角度の平均値が80°未満となるように、光輝剤が配置される。この場合、光輝剤ごとの傾斜角度の値が比較的分散しているのであれば、光輝剤含有塗膜に含まれる光輝剤の向きをランダムにすることができるため、光輝剤に当たった光は、様々な方向に反射されるようになる。その結果、反射した光が眼に入りやすくなるため、凹部及び凸部の少なくとも一方からなる装飾を視認しやすくなり、意匠性を確実に高めることができる。
なお、凹部及び凸部の少なくとも一方の幅が仮に100μmよりも大きくなると、光輝剤の向きに関係なく、凹部や凸部を視認しやすくなるため、光輝剤の向きをランダムにすることによる効果が小さくなってしまう。ここで、本明細書で述べられている「凹部及び凸部の少なくとも一方の幅」とは、マイクロスコープ(株式会社キーエンス製 VHF−200)を用いてワークを加飾面から観察することにより得られる測定値をいう。
また、レーザ照射工程において照射されるレーザの種類は特に限定されないが、例えば、気体レーザや固体レーザなどを用いることができる。ここで、気体レーザとしては、COレーザ、He−Neレーザ、Arレーザ、エキシマレーザなどが挙げられる。一方、固体レーザとしては、YAGレーザ、ルビーレーザ、ガラスレーザなどが挙げられる。
さらに、光輝剤含有塗膜形成工程において形成される光輝剤含有塗膜は、光輝剤を含有する塗料からなる。ここで、光輝剤としては、鉱物、金属、ガラスなどの無機材料、即ち、反射率が高い材料からなることが好ましく、具体的には、アルミフレーク、チタナイズドマイカ顔料、ガラスビーズなどが挙げられる。また、光輝剤を含有する塗料としては、メタリック塗料(即ち、アルミフレークが熱硬化アクリル塗料などの半透明エナメルに含まれる塗料)、パール塗料(即ち、チタナイズドマイカ顔料やガラスビーズが半透明エナメルに含まれる塗料)などが挙げられる。
なお、光輝剤含有塗膜形成工程では、傾斜角度が80°未満となる光輝剤を30%以上含むように光輝剤含有塗膜を形成することが好ましい。このようにすれば、光輝剤含有塗膜に含まれる光輝剤の向きがよりいっそうランダムになるため、光輝剤に当たった光は、さらに様々な方向に反射されるようになる。その結果、反射した光が確実に眼に入るようになるため、凹部及び凸部の少なくとも一方からなる装飾をよりいっそう視認しやすくなり、意匠性をより確実に高めることができる。
また、光輝剤の平均粒子径は特に限定される訳ではないが、例えば、光輝剤含有塗膜の厚さよりも小さいことが好ましい。仮に、光輝剤の平均粒子径が光輝剤含有塗膜の厚さよりも大きくなると、光輝剤が光輝剤含有塗膜の表面から露出しやすくなるため、光輝剤の向きをランダムにすることが困難になる。
なお、レーザ照射工程前に、熱硬化性を有する塗料からなり、ワークの表面を覆う熱硬化型塗膜を形成する熱硬化型塗膜形成工程を行い、レーザ照射工程では、熱硬化型塗膜にレーザを照射することにより、凹部及び凸部の少なくとも一方を、加飾面である熱硬化型塗膜の表面上に形成し、光輝剤含有塗膜形成工程では、熱硬化型塗膜の表面を覆う光輝剤含有塗膜を形成するようにしてもよい。このようにすれば、ワークの表面にヒケやウェルドラインなどの不良が生じていたとしても、熱硬化型塗膜によって不良部位を隠すことができるため、製造される加飾部品の意匠性低下を防止することができる。また、熱硬化型塗膜を形成することにより、ワークの表面が熱硬化型塗膜によって保護され、光輝剤含有塗膜を形成することにより、熱硬化型塗膜の表面や、凹部及び凸部の少なくとも一方の表面が光輝剤含有塗膜によって保護されるため、加飾部品の耐傷付き性を高めることができる。
ここで、熱硬化型塗膜形成工程において形成される熱硬化型塗膜の種類は特に限定される訳ではなく、例えば、ソリッド塗料によって形成された塗膜、光輝剤を含有する塗料によって形成された塗膜、クリア塗料(顔料が配合されていない塗料)によって形成された無色透明な塗膜などを挙げることができる。
手段2に記載の発明は、立体形状をなすワークの加飾面に凹部及び凸部の少なくとも一方が形成された加飾部品であって、前記凹部及び前記凸部は、幅が100μm以下に設定され、前記加飾面が、鱗片状をなす光輝剤を含有した塗料からなる光輝剤含有塗膜によって覆われており、前記光輝剤含有塗膜を厚さ方向に切断して得られる切断面において、前記加飾面において前記ワークの厚さ方向に延びる垂線に対して直交する仮想面が規定されるとともに、前記光輝剤の厚さ方向に延びて前記仮想面と交差する仮想線が前記光輝剤ごとに規定され、前記仮想面を基準とした前記仮想線の傾斜角度の平均値が80°未満となり、前記光輝剤は、前記光輝剤含有塗膜の表面に沿って配向しておらず、前記凹部及び前記凸部の少なくとも一方の表面に沿っても配向しておらず、かつ、前記光輝剤含有塗膜内において向きがランダムになっていることを特徴とする加飾部品をその要旨とする。
手段2に記載の発明によれば、仮想面を基準とした仮想線の傾斜角度の平均値が80°未満となるように、光輝剤が配置されている。この場合、光輝剤ごとの傾斜角度の値が比較的分散しているのであれば、光輝剤含有塗膜に含まれる光輝剤の向きをランダムにすることができるため、光輝剤に当たった光は、様々な方向に反射されるようになる。その結果、反射した光が眼に入りやすくなるため、凹部及び凸部の少なくとも一方からなる装飾を視認しやすくなり、意匠性を確実に高めることができる。
以上詳述したように、請求項1〜7に記載の発明によると、装飾を視認しやすくすることにより、意匠性を確実に高めることが可能となる。
本実施形態の車両用加飾部品を示す斜視図。 図1のA−A線断面図。 車両用加飾部品を示す要部断面図。 光輝剤含有塗膜及び熱硬化型塗膜の一部を拡大して示す要部断面図。 光輝剤含有塗膜及び熱硬化型塗膜を示すSEM写真。 表面加飾システムを示す概略構成図。 熱硬化型塗膜形成工程を示す説明図。 レーザ照射工程を示す説明図。 光輝剤含有塗膜形成工程を示す説明図。 実施例の光輝剤含有塗膜及び熱硬化型塗膜を示す要部断面図。 実施例の光輝剤含有塗膜及び熱硬化型塗膜を示すSEM写真。 比較例の光輝剤含有塗膜及び熱硬化型塗膜を示す要部断面図。 比較例の光輝剤含有塗膜及び熱硬化型塗膜を示すSEM写真。 比較例の光輝剤含有塗膜及び熱硬化型塗膜を示す要部断面図。 比較例の光輝剤含有塗膜及び熱硬化型塗膜を示すSEM写真。 本実施形態の効果を説明するための要部断面図。 従来技術における車両用加飾部品を示す要部断面図。 従来技術の問題点を示す要部断面図。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
図1,図2に示されるように、車両用加飾部品1は、黒色の熱可塑性樹脂(本実施形態ではABS樹脂)によって形成され、立体形状をなすワーク2を備えている。本実施形態の車両用加飾部品1は、自動車のドアに設けられたアームレストの上面を覆う装飾パネルである。また、ワーク2は、凸状湾曲面である表面3aと、表面3aの反対側に位置する凹状湾曲面である裏面3bとを有している。さらに、ワーク2には、パワーウィンドウスイッチ(図示略)を取り付けるためのスイッチ取付孔4と、ドアロックスイッチ(図示略)を取り付けるためのスイッチ取付孔5とが設けられている。これらスイッチ取付孔4,5は、表面3a及び裏面3bを貫通している。
そして、ワーク2の表面3aにおいてスイッチ取付孔4,5を除く領域は、熱硬化性を有する黒色の塗料(本実施形態では、黒色の2液型アクリルウレタン樹脂塗料)からなる熱硬化型塗膜11によって覆われている。
さらに、図2〜図5に示されるように、ワーク2の加飾面6である熱硬化型塗膜11の表面12上には、ヘアライン加工が施されたアルミパネルを示す柄による装飾が施されている。詳述すると、熱硬化型塗膜11の表面12上には被加飾領域13が設定され、被加飾領域13には、それぞれ同一方向に延びる複数の凹部21が形成されている。各凹部21は、被加飾領域13の縦方向に沿って同一方向にかつ直線的に延びている。なお、熱硬化型塗膜11の表面12上における凹部21の幅W1(図3参照)は、30μm以上100μm以下(本実施形態では80μm)に設定されている。さらに、隣接する凹部21同士の間隔は、50μm以上300μm以下(本実施形態では100μm)に設定されている。また、表面12からの凹部21の深さH2(図3参照)は、5μm以上35μm以下(本実施形態では10μm以上15μm以下)に設定されている。なお、熱硬化型塗膜11の厚さH1(図3参照)は、10μm以上50μm以下(本実施形態では25μm)に設定されており、凹部21の深さH2よりも大きくなっている。仮に、厚さH1が10μm未満になると、熱硬化型塗膜11が薄くなりすぎるため、凹部21を形成するためのレーザL1(図6参照)が熱硬化型塗膜11を貫通しやすくなる。また、使用者の手などが触れた際に、熱硬化型塗膜11が傷付いてワーク2の表面3aが露出しやすくなるため、熱硬化型塗膜11によって表面3aを保護できなくなる。一方、厚さH1が50μmよりも大きくなると、熱硬化型塗膜11を形成する塗料の使用量が多くなりすぎるため、車両用加飾部品1の製造コストが上昇してしまう。また、厚さH1が深さH2以下になると、レーザL1を照射した際に、レーザL1が表面3aを傷付けるおそれがある。
そして、図3〜図5に示されるように、熱硬化型塗膜11の表面12(加飾面6)及び凹部21の表面22は、光輝剤含有塗膜31によって覆われている。なお、光輝剤含有塗膜31の厚さH3は、5μm以上25μm以下(本実施形態では12μm)に設定されている。即ち、光輝剤含有塗膜31の厚さH3は、凹部21の深さH2(10μm以上15μm以下)と同等の大きさに設定されている。
また、光輝剤含有塗膜31は、多数の光輝剤32(本実施形態ではアルミフレーク)を含有するメタリック塗料によって形成された塗膜である。なお、光輝剤32は、鱗片状をなし、平均粒子径が5μm以上30μm以下(本実施形態では10μm)に設定されている。即ち、光輝剤32の平均粒子径は、光輝剤含有塗膜31の厚さH3(12μm)よりも小さくなっている。
そして、図4に示されるように、光輝剤含有塗膜31を厚さ方向に切断して得られる切断面においては、仮想線V1が光輝剤32ごとに規定されている。なお、図4では、説明の便宜上、3つの光輝剤32に規定された仮想線V1のみを図示しているが、実際には、全ての光輝剤32に対して仮想線V1が規定されている。仮想線V1は、光輝剤32の厚さ方向に延びて光輝剤32の中心を通過し、仮想面V2と交差している。仮想面V2は、加飾面6においてワーク2の厚さ方向に延びる垂線V3に対して直交する面である。本実施形態において、仮想面V2を基準とした仮想線V1の傾斜角度θ1の平均値は80°未満である。また、光輝剤含有塗膜31は、傾斜角度θ1が80°未満となる光輝剤32を30%以上含んでいる。
次に、車両用加飾部品1を製造するための表面加飾システム40について説明する。
図6に示されるように、表面加飾システム40は、レーザ照射装置41及びワーク変位ロボット42を備えている。レーザ照射装置41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42は、ロボットアーム56と、ロボットアーム56の先端に設けられたワーク支持部57とを備えている。ワーク支持部57は、ワーク2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42は、ロボットアーム56を駆動してワーク2の位置及び角度を変更することにより、ワーク2の表面3aに対するレーザL1の照射位置や照射角度を変更するようになっている。
次に、表面加飾システム40の電気的構成について説明する。
図6に示されるように、表面加飾システム40は、システム全体を統括的に制御する制御装置43を備えている。制御装置43は、CPU60、メモリ61及び入出力ポート62等からなる周知のコンピュータにより構成されている。CPU60は、レーザ照射装置41及びワーク変位ロボット42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61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、凹部21が形成された熱硬化型塗膜11を示す画像データを変換することによって得られるデータである。なお、画像データは、複数の描画ドットを散点的(本実施形態では格子状)に配置することにより構成される。また、メモリ61には、レーザ照射に用いられるレーザ照射パラメータ(レーザL1の照射位置、焦点位置、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)を示すデータが記憶されている。
次に、車両用加飾部品1の製造方法を説明する。
まず、黒色の熱可塑性樹脂(本実施形態ではABS樹脂)を用いて所定の立体形状に成形したワーク2を準備する。具体的に言うと、ワーク形成工程を行い、凹部21を成形するための成形用シボ(ここでは、微細な凹凸)を有しない金型(図示略)を用いて、ワーク2を形成する。そして、ワーク2は、作業者によってワーク変位ロボット42のワーク支持部57(図6参照)にセットされる。
次に、熱硬化型塗膜形成工程を行い、ワーク2の表面3aを覆う熱硬化型塗膜11を形成する(図7参照)。詳述すると、CPU60は、熱硬化型塗膜形成用の駆動信号を生成し、生成した熱硬化型塗膜形成用の駆動信号を塗装装置(図示略)に出力する。そして、塗装装置は、CPU60から出力された熱硬化型塗膜形成用の駆動信号に基づいて、塗装機71による塗装を開始させる。具体的に言うと、ワーク2の表面3a上に、塗装機71を用いて2液型アクリルウレタン樹脂塗料を塗装することにより熱硬化型塗膜11を形成する。
次に、CPU60は、メモリ61に記憶されているレーザ照射データを読み出し、読み出した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ワーク変位ロボット42に出力する。ワーク変位ロボット42は、CPU60から出力された駆動信号に基づいてロボットアーム56を駆動し、ワーク支持部57に支持されたワーク2を、被加飾領域13を構成する特定の照射範囲に対してレーザL1を照射可能な位置に移動させる。それとともに、ワーク支持部57に支持されたワーク2の角度を調節し、特定の照射範囲に対するレーザL1の照射角度を調節する。
そして、レーザ照射工程を行う。CPU60は、メモリ61に記憶されているレーザ照射データに基づき、熱硬化型塗膜11の表面12上に設定された被加飾領域13に対してレーザL1を照射する。詳述すると、まず、CPU60は、メモリ61に記憶されているレーザ照射データを読み出し、読み出したレーザ照射データに基づいて凹部形成用の駆動信号を生成し、生成した凹部形成用の駆動信号をレーザ照射装置41に出力する。レーザ照射装置41は、CPU60から出力された凹部形成用の駆動信号に基づいて、被加飾領域13を構成する特定の照射領域にレーザL1を照射する(図8参照)。なお、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、凹部21のパターンに応じてレーザ偏向部52を制御する。この制御により、レーザL1の照射位置が決定されるとともに、レーザL1の焦点位置が熱硬化型塗膜11の表層部分に決定される。この場合、レーザL1の熱が表層部分に集中して熱量が多くなるため、熱硬化型塗膜11の表層部分が昇華することにより、熱硬化型塗膜11の表面12(加飾面6)上に凹部21が形成され、加飾が施される。
そして、レーザ照射工程後に光輝剤含有塗膜形成工程を行い、熱硬化型塗膜11の表面12(加飾面6)及び凹部21の表面22を覆う光輝剤含有塗膜31を形成する(図9参照)。詳述すると、CPU60は、光輝剤含有塗膜形成用の駆動信号を生成し、生成した光輝剤含有塗膜形成用の駆動信号を塗装装置に出力する。そして、塗装装置は、CPU60から出力された光輝剤含有塗膜形成用の駆動信号に基づいて、塗装機のスプレーガン72による塗装を開始させる。具体的に言うと、スプレーガン72と凹部21の表面22との距離を200mm以上(本実施形態では200mm)に設定し、かつ、塗料(メタリック塗料)をスプレーガン72から噴出させる際のエアの圧力を0.2MPa以上(本実施形態では0.25MPa)に設定した状態で、スプレーガン72によるメタリック塗料の塗装を行う。この場合、スプレーガン72から噴出した塗料は、凹部21の表面22に到達した時点で溶媒の大部分が蒸発する。従って、塗料に含まれる光輝剤32は、表面22に到達した時点での向きをそのまま保持するため、塗料内においてランダムに配置されるようになる。その後、スプレーガン72によるメタリック塗料の塗装が終了すると、光輝剤含有塗膜31が形成され、車両用加飾部品1が完成する。
次に、車両用加飾部品の評価方法及びその結果を説明する。
まず、測定用サンプルを次のように準備した。本実施形態の車両用加飾部品1と同じ車両用加飾部品、即ち、光輝剤含有塗膜31に含まれる光輝剤32をランダムに配置した車両用加飾部品を準備し、これを実施例(サテン調)とした(図4,図5,図10,図11参照)。一方、光輝剤81を熱硬化型塗膜82の表面や凹部83の表面84と平行に配置した車両用加飾部品を準備し、これを比較例(通常のメタリック塗装)とした(図12,図13,図14,図15参照)。
次に、各測定用サンプル(実施例、比較例)に対して、加飾面6においてワーク2の厚さ方向に延びる垂線V3,V5に対して直交する仮想面V2,V4を設定するとともに、仮想面V2,V4と交差する仮想線V1,V3を光輝剤32,81ごとに規定した。そして、仮想面V2,V4を基準とした仮想線V1,V3の傾斜角度θ1,θ2を光輝剤32,81ごとに測定した。なお、傾斜角度θ1,θ2の測定を、それぞれの測定用サンプルに対して2回ずつ行った。具体的に言うと、実施例における1回目の測定では、SEM写真(図11参照)が示す特定の凹部21において、16個の光輝剤32を無作為に抽出し、抽出した光輝剤32ごとに傾斜角度θ1(図10参照)を測定した。そして、実施例における2回目の測定では、SEM写真(図5参照)が示す凹部21(ここでは、1回目の測定を行った凹部21とは別の凹部21)において、13個の光輝剤32を無作為に抽出し、抽出した光輝剤32ごとに傾斜角度θ1(図4参照)を測定した。また、比較例における1回目の測定では、SEM写真(図13参照)が示す特定の凹部83において、25個の光輝剤81を無作為に抽出し、抽出した光輝剤81ごとに傾斜角度θ2(図12参照)を測定した。そして、比較例における2回目の測定では、SEM写真(図15参照)が示す凹部83(ここでは、1回目の測定を行った凹部83とは別の凹部83)において、23個の光輝剤81を無作為に抽出し、抽出した光輝剤81ごとに傾斜角度θ2(図14参照)を測定した。以上の結果を表1に示す。
次に、実施例(1回目)、実施例(2回目)、比較例(1回目)、比較例(2回目)のそれぞれにおいて、光輝剤32,81ごとの傾斜角度θ1,θ2の平均値を算出した。また、実施例、比較例のそれぞれにおいて、傾斜角度θ1,θ2を測定した全ての光輝剤32,81のうち、傾斜角度θ1,θ2が80°未満となる光輝剤32,81が占める割合と、傾斜角度θ1,θ2が80°以上となる光輝剤32,81が占める割合とをそれぞれ算出した。以上の結果を表1に示す。
その結果、比較例では、傾斜角度θ2の平均値が80°よりも大きく(83.8°,85.2°)なり、傾斜角度θ2が80°未満となる光輝剤81を30%未満(12.5%)しか含まないことが確認された。つまり、比較例では、光輝剤81に当たった光がほぼ同一方向にしか反射しないため、反射した光が眼に入らない可能性が高く、凹部83からなる装飾を視認し辛いことが確認された。
一方、実施例では、傾斜角度θ1の平均値が80°未満(79.1°,78.2°)となり、傾斜角度θ1が80°未満となる光輝剤32を30%以上(37.9%)含むことが確認された。つまり、実施例では、光輝剤32に当たった光A2が様々な方向に反射するため、反射した光A2が眼91に入りやすくなり、凹部21からなる装飾を視認しやすくなることが確認された。
以上のことから、光輝剤32の傾斜角度θ1の平均値が80°未満となり、傾斜角度θ1が80°未満となる光輝剤32を30%以上含むように光輝剤含有塗膜31を形成すれば、凹部21からなる装飾を視認しやすくなることが証明された。
従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
(1)本実施形態の車両用加飾部品1の製造方法では、光輝剤含有塗膜形成工程を行うことにより、仮想面V2を基準とした仮想線V1の傾斜角度θ1の平均値が80°未満となるように、光輝剤32が配置される。この場合、光輝剤32ごとの傾斜角度θ1の値が比較的分散していることから、光輝剤含有塗膜31に含まれる光輝剤32の向きがランダムになるため、光輝剤32に当たった光A2は、様々な方向に反射されるようになる。その結果、車両用加飾部品1がたとえ傾斜していたとしても(図16参照)、反射した光A2は確実に眼91に入るため、凹部21からなる装飾を視認しやすくなり、意匠性を確実に高めることができる。特に、本実施形態のように、ヘアライン加工が施されたアルミパネルを示す柄による装飾が施されている場合には、凹部21からなる線を1本ずつ視認できるため、効果的に意匠性を高めることができる。
(2)本実施形態では、熱硬化型塗膜11にレーザL1を照射することによって凹部21を形成しているため、金型を用いた射出成形によって凹部を形成する場合に比べて、微細な凹部21を確実に形成することができる。
(3)本実施形態の車両用加飾部品1を構成する熱硬化型塗膜11は、黒色の2液型アクリルウレタン樹脂塗料、即ち、熱を吸収しやすい濃い色の塗料からなっている。従って、熱硬化型塗膜11が薄い色の塗料からなる場合に比べて、レーザL1のエネルギーが熱硬化型塗膜11の表層部分で熱に吸収されやすくなるため、凹部21を短時間で形成することができる。よって、車両用加飾部品1の製造効率が向上する。
なお、本実施形態を以下のように変更してもよい。
・上記実施形態のレーザ照射工程では、熱硬化型塗膜11にレーザL1を照射することにより、凹部21を加飾面6(熱硬化型塗膜11の表面12)上に形成していた。しかし、熱硬化型塗膜11にレーザL1を照射することにより、加飾面6から突出する凸部を加飾面6上に形成してもよい。この場合、凸部の幅は、30μm以上100μm以下(例えば80μm)に設定され、熱硬化型塗膜11の厚さH1は、凸部の高さよりも大きくなる。また、凸部は、熱硬化型塗膜11の表面12上に複数設けられており、隣接する凸部同士の間隔は、50μm以上300μm以下(例えば100μm)に設定される。
さらに、レーザ照射工程において、熱硬化型塗膜11にレーザL1を照射することにより、凹部21及び凸部の両方を加飾面6上に形成してもよい。この場合、凹部21及び凸部の両方が、熱硬化型塗膜11の表面12上においてそれぞれ複数個ずつ設けられており、隣接する凹部21同士の間隔、隣接する凸部同士の間隔、及び、隣接する凹部21と凸部との間隔が、それぞれ50μm以上300μm以下(例えば100μm)に設定される。
・上記実施形態では、凹部21が、熱硬化型塗膜11の表面12上に形成されていた。しかし、塗装によって形成される塗膜の表面ではなく、メッキや蒸着によって形成される被膜の表面に凹部21を形成してもよい。さらに、ワーク2の表面3aを被覆する熱硬化型塗膜11を省略し、ワーク2の表面3aに凹部21を直接形成してもよい。また、熱硬化型塗膜11を保護する別の塗膜を形成し、その塗膜に凹部21を描画してもよい。
・上記実施形態は、車両用加飾部品1をドアのアームレストに具体化するものであったが、これ以外に、コンソールボックス、インストルメントパネルなどの内装部品や、ラジエターグリル、ロッカーモールなどの外装部品に具体化してもよい。
・上記実施形態の表面加飾システム40は、車両用加飾部品1を製造するものであったが、これに限定される訳ではなく、家電製品や家具などの加飾部品を製造するものであってもよい。
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態に把握される技術的思想を以下に列挙する。
(1)上記手段1において、前記光輝剤含有塗膜形成工程では、塗装機と、前記凹部及び前記凸部の少なくとも一方の表面との距離を、200mm以上に設定することを特徴とする加飾部品の製造方法。
(2)上記手段1において、前記光輝剤含有塗膜形成工程では、前記光輝剤を含有した塗料を塗装機から噴出させる際のエアの圧力を、0.2MPa以上に設定することを特徴とする加飾部品の製造方法。
(3)上記手段1において、前記レーザ照射工程前に、熱硬化性を有する塗料からなり、前記ワークの表面を覆う熱硬化型塗膜を形成する熱硬化型塗膜形成工程を行い、前記熱硬化型塗膜形成工程前に、前記凹部及び前記凸部の少なくとも一方を成形するための成形用シボを有しない金型を用いて、前記ワークを形成するワーク形成工程を行うことを特徴とする加飾部品の製造方法。
(4)上記手段2において、前記ワークが、熱硬化性を有する塗料からなる熱硬化型塗膜によって覆われており、前記熱硬化型塗膜の厚さは、10μm以上50μm以下であり、前記凹部の深さよりも大きく、前記凸部の高さよりも大きいことを特徴とする加飾部品。
(5)上記手段2において、前記ワークが、熱硬化性を有する塗料からなる熱硬化型塗膜によって覆われており、前記凹部及び前記凸部の少なくとも一方が、前記熱硬化型塗膜の表面上に複数形成され、隣接する前記凹部同士の間隔、隣接する前記凸部同士の間隔、及び、隣接する前記凹部と前記凸部との間隔が、50μm以上300μm以下に設定されていることを特徴とする加飾部品。
(6)上記手段2において、前記加飾部品は車両用加飾部品であることを特徴とする加飾部品。
1…加飾部品としての車両用加飾部品
2…ワーク
3a…ワークの表面
6…加飾面
11…熱硬化型塗膜
12…熱硬化型塗膜の表面
21…凹部
31…光輝剤含有塗膜
32…光輝剤
H3…光輝剤含有塗膜の厚さ
L1…レーザ
V1…仮想線
V2…仮想面
V3…垂線
W1…凹部の幅
θ1…傾斜角度

Claims (7)

  1. 立体形状をなすワークの加飾面に装飾を加えて加飾部品を製造する方法であって、
    前記ワークにレーザを照射することにより、幅が100μm以下となる凹部及び凸部の少なくとも一方を前記加飾面上に形成して加飾を施すレーザ照射工程と、
    前記レーザ照射工程後に、鱗片状をなす光輝剤を含有した塗料からなり、前記加飾面を覆う光輝剤含有塗膜を形成する光輝剤含有塗膜形成工程と
    を含み、
    前記光輝剤含有塗膜形成工程では、前記光輝剤含有塗膜を厚さ方向に切断して得られる切断面において、前記加飾面において前記ワークの厚さ方向に延びる垂線に対して直交する仮想面を規定するとともに、前記光輝剤の厚さ方向に延びて前記仮想面と交差する仮想線を前記光輝剤ごとに規定し、前記仮想面を基準とした前記仮想線の傾斜角度の平均値が80°未満となるように前記光輝剤含有塗膜を形成し、
    前記光輝剤は、前記光輝剤含有塗膜の表面に沿って配向しておらず、前記凹部及び前記凸部の少なくとも一方の表面に沿っても配向しておらず、かつ、前記光輝剤含有塗膜内において向きがランダムになっている
    ことを特徴とする加飾部品の製造方法。
  2. 前記光輝剤含有塗膜形成工程では、前記傾斜角度が80°未満となる前記光輝剤を30%以上含むように前記光輝剤含有塗膜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。
  3. 前記レーザ照射工程前に、熱硬化性を有する塗料からなり、前記ワークの表面を覆う熱硬化型塗膜を形成する熱硬化型塗膜形成工程を行い、
    前記レーザ照射工程では、前記熱硬化型塗膜にレーザを照射することにより、前記凹部及び前記凸部の少なくとも一方を、前記加飾面である前記熱硬化型塗膜の表面上に形成し、
    前記光輝剤含有塗膜形成工程では、前記熱硬化型塗膜の表面を覆う前記光輝剤含有塗膜を形成する
    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. 立体形状をなすワークの加飾面に凹部及び凸部の少なくとも一方が形成された加飾部品であって、
    前記凹部及び前記凸部は、幅が100μm以下に設定され、
    前記加飾面が、鱗片状をなす光輝剤を含有した塗料からなる光輝剤含有塗膜によって覆われており、
    前記光輝剤含有塗膜を厚さ方向に切断して得られる切断面において、前記加飾面において前記ワークの厚さ方向に延びる垂線に対して直交する仮想面が規定されるとともに、前記光輝剤の厚さ方向に延びて前記仮想面と交差する仮想線が前記光輝剤ごとに規定され、前記仮想面を基準とした前記仮想線の傾斜角度の平均値が80°未満となり、
    前記光輝剤は、前記光輝剤含有塗膜の表面に沿って配向しておらず、前記凹部及び前記凸部の少なくとも一方の表面に沿っても配向しておらず、かつ、前記光輝剤含有塗膜内において向きがランダムになっている
    ことを特徴とする加飾部品。
  5. 前記光輝剤含有塗膜は、前記傾斜角度が80°未満となる前記光輝剤を30%以上含んでいることを特徴とする請求項4に記載の加飾部品。
  6. 前記ワークの表面が、熱硬化性を有する塗料からなる熱硬化型塗膜によって覆われており、
    前記凹部及び前記凸部の少なくとも一方は、前記加飾面である前記熱硬化型塗膜の表面上に形成され、
    前記熱硬化型塗膜の表面が、前記光輝剤含有塗膜によって覆われている
    ことを特徴とする請求項4または5に記載の加飾部品。
  7. 前記光輝剤の平均粒子径は、前記光輝剤含有塗膜の厚さよりも小さいことを特徴とする請求項4乃至6のいずれか1項に記載の加飾部品。
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