JP6820141B2 - 被着体の表面保護方法及び表面装飾方法 - Google Patents
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Description
またほかに、従来のシート貼付けによる凹凸形成技術も開示されるが、均一な貼付が困難という問題があった。また空気溜り、接着の部分不良の問題があった。特に凹部の端部、凹部を有する立体成形部の端部、立体成形部を有する板面の端部では、貼り付けた後にフィルムと被着体との収縮率の違いや、フィルムの内部応力によって、貼り付けたシートが剥がれ易いという問題があった。
(1)本発明の被着体の表面保護方法は、複数の凹部又は/及び凸部が規則的に配列成形された立体成形部を有する被着体(W)の、前記立体成形部を含む所定の密着領域に、密着領域の面積よりも大きい熱可塑性の被覆フィルムを、三次元加飾成形の手順によって一体的に密着させる被着体の表面保護方法であって、前記所定の密着領域は、前記立体成形部の全てを含み、かつ、被着体(W)の中央断面視にて過半周に亘るものであり、
前記三次元加飾成形の手順は、
被覆フィルムによって区画した連成空間の一方の空間に被着体を収容して前記密着領域が一体的に露出するように配置し、連成空間内を共に減圧状態としてから、被着体を収容していない他方の空間を大気圧に圧力開放することで被着体の表面に被覆フィルムを密着させることで、
前記密着領域を含む被着体の断面視過半周に亘って、被覆フィルムを一体的に密着させることを特徴とする。
ここで、本発明にいう「被着体(W)の中央断面視にて過半周に亘って、被覆フィルムを一体的に密着させる」とは、被着体(W)の中央断面視において表れる、表面から裏面に亘る全周面(閉じた図形)のうち、過半部に亘る周面の範囲に、一枚の被覆フィルムが、連続的に覆って密着される状態をいう。すなわち、立体成形表面の中央を横断する断面視においては、被着体(W)の表面から裏面に亘る全周面(表面、裏面、及びこれらの左右側部に連なる左右の側面)が、扁平四角形や円形などの閉じた図形線として表れる。この図形線の全ての長さを「断面視全周長さ」とし、また、この図形線のうち、被着体(W)の表面を一体的に覆って密着する被覆フィルムの密着範囲の長さを、「断面視密着長さ」とする。このとき、前記「断面視密着長さ」が、「断面視全周長さ」の半分超となっていることを、「被着体(W)の断面視にて過半周に亘って被覆フィルムが密着された」状態とする。例えば、図4,5のように、被覆フィルムの一体的な密着範囲が、図4,図5のように被着体(W)の表面からその左右に連なる両側面にまで亘るか、或いは被着体(W)の少なくとも片側面から裏面にまで亘るとき、前記「被着体(W)の断面視にて過半周に亘って被覆フィルムが密着された」状態であるといえる。逆に、被覆フィルムの一体的な密着範囲が、表面からその左右に連なるいずれの側面にも亘らず、断面において表れる表面の一部にしか至らないとき、前記「被着体(W)の断面視にて過半周に亘って被覆フィルムが密着された」状態とはいえない場合がある。
前記立体成形部が、被着体(W)の前記湾曲した板状部の板表面のうち、移動の際に流体摩擦抵抗を受ける部分に、複数のディンプル状の窪みが露出して配列形成されたものであり、
前記被覆フィルムを密着させる密着領域は、前記板表面、板表面の周部に連なる板側面、及び板側面に連なる板裏面の一部を含む、連続した面領域であることが好ましい。
連成空間は、横方向に張設した被覆フィルムを境界としてこの被覆フィルムの上下に連成され、
連成空間のうちの下方の下収容空間に被着体を収容し、連成空間のうちの上方の上収容空間を大気圧に圧力開放するものであり、
前記上収容空間を大気圧に開放する前に、被覆フィルム(F)は、所定の熱量を付与されることで、被着体の立体成形部と近接したドローダウン状態とされ、
このドローダウン状態から被覆フィルム(F)の上下の密閉空間の圧力差によって密着状態とされるものであり、
前記ドローダウン状態の被覆フィルム(F)のうち、立体成形部への中央密着相当部(中央エリアA1)へ付与される熱量(t1)が、立体成形部の周部への周辺密着相当部(周部エリアA2)へ付与される熱量(t2)よりも低くなるように設定することがこのましい。
このようなものであれば、加飾成形の密着工程における延伸量を、被覆フィルムの中央エリアA1と周部エリアA2とで可変調整することができる。具体的には、延伸面積が必要となる周部において比較的大きく延伸させつつ密着させると共に、確実な密着が必要となる中央部において所定のフィルム厚さを有し、凸部または凹部が大きく変形することなく密着させることができる。特に、周部において薄く延伸させることで、被覆フィルムの剥がれを防止することができる。
(A)密閉工程:上部開口した収容空間(S21)を有すると共にこの下収容空間(S21)内に被着体(W)を収容した下チャンバー(21)と、下部開口した上収容空間(S22)を有する上チャンバー(22)とを、両開口を覆う大きさの被覆フィルム(F)を挟んだ状態で上下に組み合わせて、上下各収容空間同士S21,S22が連成した連成空間を密閉形成する工程。
(B)リフトアップ工程:収容空間(S21)内に収容した被着体(W)を、前記立体成形部を含む密着領域、及びその周囲縁部に連なる側周部のいずれからも外れた保持部で接触保持し、保持部の駆動によって、被着体(W)を上収容空間側へリフトアップする工程。
(C)減圧及びドローダウン工程:密閉した連成空間の下収容空間(S21)内、上収容空間(S22)内を互いに同圧のまま減圧すると共に、被覆フィルム(F)に所定の熱量を付与してドローダウン状態とし、保持部によってリフトアップされた被着体の前記密着領域の最頂部が、張設された被覆フィルムの中央部に最も近接した状態とする工程。
(D)密着工程:減圧された上下各収容空間内のうち上収容空間(S22)内のみを大気圧開放することで、被着体(W)の前記密着領域ないし前記側周部に被覆フィルム(F)を一体的に密着させる工程。
上記課題を解決すべく、本発明の被着体の表面装飾方法は、以下(1)〜(5)の特徴を有するものとしている。
この厚さ可変部は、立体成形部の隣接するディンプル形成ピッチと同じであるかあるいは前記ディンプル形成ピッチよりも小さいピッチで等間隔に離間形成されることが好ましい。
(6)本発明の被着体の表面装飾方法は、複数の窪みが規則的に配列成形された立体成形部を有する被着体(W)の、前記立体成形部を含む所定の密着領域に、密着領域の面積よりも大きい熱可塑性の被覆フィルムを、三次元加飾成形の手順によって一体的に密着させる被着体の表面装飾方法であって、前記所定の密着領域は、前記立体成形部の全てを含み、かつ、被着体(W)の中央断面視にて過半周に亘るものであり、
前記三次元加飾成形の手順は、
被覆フィルムによって区画した連成空間の一方の空間に被着体を収容して前記密着領域が一体的に露出するように配置し、連成空間内を共に減圧状態としてから、被着体を収容していない他方の空間を大気圧に圧力開放することで被着体の表面に被覆フィルムを密着させることで、
前記密着領域を含む被着体の断面視過半周に亘って、被覆フィルムを一体的に密着させることを特徴とする。
前記立体成形部が、被着体(W)の前記湾曲した板状部の板表面のうち、移動の際に流体摩擦抵抗を受ける部分に、複数のディンプル状の窪みが露出して配列形成されたものであり、
前記被覆フィルムを密着させる密着領域は、前記板表面、板表面の周部に連なる板側面、及び板側面に連なる板裏面の一部を含む、連続した面領域であるものとすることが好ましい。
連成空間は、横方向に張設した被覆フィルムを境界としてこの被覆フィルムの上下に連成され、
連成空間のうちの下方の空間に被着体を収容し、連成空間のうちの上方の空間を大気圧に圧力開放するものであり、
前記上方の空間を大気圧に開放する前に、連成空間内の被覆フィルム(F)は、所定の熱量の付与によって、被着体の立体成形部と近接したドローダウン状態とされ、
このドローダウン状態から被覆フィルム(F)の上下の密閉空間の圧力差によって密着状態とされるものであり、
前記ドローダウン状態の被覆フィルム(F)のうち、立体成形部への中央密着相当部(である中央エリアA1)へ付与される熱量(t1)が、周辺密着相当部(である周部エリアA2)へ付与される熱量(t2)よりも低くなるように設定することが好ましい。
(A)密閉工程:上部開口した収容空間(S21)を有すると共にこの下収容空間(S21)内に被着体(W)を収容した下チャンバー(21)と、下部開口した上収容空間(S22)を有する上チャンバー(22)とを、両開口を覆う大きさの被覆フィルム(F)を挟んだ状態で上下に組み合わせて、上下各収容空間同士S21,S22が連成した連成空間を密閉形成する工程。
(B)リフトアップ工程:収容空間(S21)内に収容した被着体(W)を、前記立体成形部を含む密着領域、及びその周囲縁部に連なる側周部のいずれからも外れた保持部で接触保持し、保持部の駆動によって、被着体(W)を上収容空間側へリフトアップする工程。
(C)減圧及びドローダウン工程:密閉した連成空間の下収容空間(S21)内、上収容空間(S22)内を互いに同圧のまま減圧すると共に、被覆フィルム(F)に所定の熱量を付与してドローダウン状態とし、保持部によってリフトアップされた被着体の前記密着領域の最頂部が、張設された被覆フィルムの中央部に最も近接した状態とする工程。
(D)密着工程:減圧された上下各収容空間内のうち上収容空間(S22)内のみを大気圧開放することで、被着体(W)の前記密着領域ないし前記側周部に被覆フィルム(F)を一体的に密着させる工程。
この厚さ可変部は、立体成形部の隣接するディンプル形成ピッチと同じであるかあるいは前記ディンプル形成ピッチよりも小さいピッチで等間隔に離間形成されることが好ましい。
・複数の凹部又は/及び凸部が規則的に配列形成された表面の貼り付け箇所全体に、三次元加飾成形によって被覆フィルムを均一に貼り付けるため、三次元成形部の形状を大きく変化させることなく、均一に表面保護層を形成できる。
・ディンプル成形された移動体の板部材の表面の周囲側面を介して裏面まで連なる部分を一体的に三次元加飾成形することで、立体的形状へのフィルム貼り付けによるエアだまりや接着不良といった問題、端部で剥がれ易いといった問題を回避することができる。
・ドローダウン状態における熱量を立体成形部とその周囲とで変えることで、周囲のフィルムの薄化による影響をおさえることができ、貼り付け不良を抑制することができる。
被着体は露出表面が移動する移動体として使用するもの、それ自体は移動せず表面を流体が流れる相対移動体として使用するものを含み、また、ヒト又はものを運搬する運搬走行体の外面又は内面として使用するものを含む。装飾方法における被着体は、特に、前記のいずれか又は移動しない機能部品として使用するものを含む。また複数の凹部又は/及び凸部が規則的に配列形成された立体成形部は、部分球状の凹部であるディンプル状の窪みが規則配列されたディンプル成形部を含む。また被着体は、特に、走行体(自動車、二輪車、船舶、航空機)の動摩擦係数の低減を目的として、移動体の表面に多数のディンプル加工(凹部窪み)を施したものを含む。いずれにおいても被着体は複数の凹部又は/及び凸部が規則的に配列成形された立体成形部を外面に有する。被着体の用途は限定するものではないが、例えば、自動車、列車、自転車、飛行機、船等の、湾曲した板状部を有して使用の際に移動を伴う移動体、或いは、湾曲した板状部を有し、駆動機構によって使用の際に移動を伴う走行部品等の移動機器が含まれる。
実施例1の被着体(W)の立体成形部は全体が複数の面の組み合わせによって立体的に成形された全体概形を有し、その表面に複数の凹部又は/及び凸部からなる厚さ可変部(D)が規則的に配列成形される(図1〜図3)。規則的に配列成形された複数の凹部の例としては例えば、図5aに示すような、四分の一以下の部分球面窪みが等間隔に並んで各列ごとの位置をずらしながら複数列成形された、ディンプル構造が挙げられる。前記ディンプル構造は、走行体や移動機器の表面に形成されることで、走行時の流体摩擦を生じる表面に微小な乱流領域を発生させ、走行面又は移動面に生じる表面摩擦抵抗を軽減する効果を有する。実施例2、実施例3の被着体(W)の立体成形部も同様にその表面に複数の凹部からなる厚さ可変部(D)が規則的に配列成形される(図6〜図8)。
但し、この被着体は本発明の表面保護方法ないし表面装飾方法の後に初めて複数の凹部又は/及び凸部からなる厚さ可変部(D)が配列成形されるものでも良い。例えば実施例4〜6では、加工前の被着体の立体成型部は厚さ可変部(D)を表面に有していない(図10.図13A、図14)。ところが、三次元加飾成形の手順において、複数の凹部又は/及び凸部からなる厚さ可変部(D)を有する被覆フィルムを使用する(図10)か、あるいは網状シートを被覆フィルムと被着体の表面との間に介在させる(図14、図15)ことで、本発明の表面保護方法ないし表面装飾方法によって初めて複数の凹部からなる厚さ可変部(D)が配列成形されるものとなっている(図11、図13B、図16)。
被覆フィルム(F)は前記被着体(W)の表面を保護する目的、装飾する目的、或いは保護及び装飾する目的で被着体(W)の表面の密着領域に密着貼付される。被覆フィルム(F)は被着体の密着領域の面積よりも大きい面積を有し、被着体の密着領域全てを含むように被着体表面を覆って密着された、三次元加飾成形状態となる。密着後の三次元加飾成形状態においては特に、密着領域の中央断面視にて表れる被着体の全周の過半部以上に亘るように密着される。密着領域の中央断面視にて表れる被着体の全周の過半部以上に亘るとは、例えば板状の被着体(W)の板表面全体を密着領域の主要領域としたとき、板側面、及び板裏面の一部までを含む範囲までを密着領域とする意味である。例えば図4、図5、図7に示すように、一枚の被覆フィルム(F)によって、被着体(W)の中央断面視過半周以上の範囲を一体的に覆って密着することで、密着領域内に複数の凹部/凸部またはその両方が形成された立体成形部を含む場合でも、立体成形の形状によって密着性が劣ったり密着後の定着性が劣ったりすることを回避することができる。
被覆フィルム(F)は、実施例1のように表面が平坦面からなるもの(図2、図9)でもよく、実施例2、4のように表面にあらかじめ複数の凹部(FD)が規則的に配列形成されたものでもよい(図6、10、図12a)。また実施例5のように下面に凸部(FA)又は凹部FD2が規則的に配列形成されたものでもよい(図12b、図12c、図13A)。さらに図12cに示すように表面に数μm径の透明のレンチキュラーレンズ(LR)を並行溝部(LRD)を境として列設すると共に、レンチキュラーレンズLRの下部に、規則模様PSPがプリントされた平坦なプリントシートPSを挟み込んで、被覆フィルムの表面に規則模様PSPが立体的に映し出された拡大像FD2が浮かび上がるように視認されるものとしている。被覆フィルム(F)の層構成としては、熱可塑性樹脂からなる基材層の下面に接着剤面(A)が形成される。
所定の三次元加飾成形の手順は、基本的に、
横方向に張り拡げた被覆フィルム(W)によって区画された、密閉式の連成空間(下収容空間(S21)、上収容空間(S22))の一方の空間に、ディンプル(部分球状窪み)状の立体成形部の密着領域を有する被着体を収容して、被着体の前記密着領域が一体的に露出するとともに被覆フィルムの接着剤面と対向するように配置し、連成空間内を共に減圧状態とすると共に被覆フィルム(W)を複数のヒーター加熱によって一部分が重複加熱されたドローダウン状態としてから、被着体を収容していない他方の空間(上収容空間(S22))を大気圧に圧力開放することで被着体の表面に被覆フィルムを瞬間的に延伸密着させる、いわゆる三次元加飾成形方法の工程からなる。
(A)密閉工程:上部開口した下収容空間(S21)を有すると共にこの下収容空間(S21)内に被着体(W)を収容した下チャンバー(21)と、下部開口した上収容空間(S22)を有する上チャンバー(22)とを、両開口を覆う大きさの被覆フィルム(F)を挟んだ状態で上下に組み合わせて、上下各収容空間同士(S21,22S)が連成して密閉した密閉連成空間を形成する工程(図2)。
(B)リフトアップ工程:ディンプル(部分球状窪み)状の立体成形部を有する被着体(W)を、収容空間(S21)内に収容して、ディンプル(部分球状窪み)状の立体成形部、及びその周囲縁部に連なる側周部のいずれからも外れた保持部(120)で接触保持し、保持部(120)を収容空間側へリフトアップすることで、被着体(W)の立体成形部とその周囲縁部に連なる側周部が収容空間(S21)内で一体的に露出し、被覆フィルムに近接した状態とする工程(図省略)。
(C)減圧及びドローダウン工程:密閉した連成空間の下収容空間(S21)内、上収容空間(S22)内を互いに同圧のまま減圧すると共に、被覆フィルム(F)に所定の熱量を付与してドローダウン状態とし、保持部によってリフトアップされた被着体の前記密着領域の最頂部が、張設された被覆フィルムの中央部に最も近接した状態とする工程(図3、図10)。
(D)密着工程:連成空間内の上下各収容空間内を互いに同圧のまま減圧し、次いで上収容空間内のみを大気圧開放することで、被着体(W)の前記立体成形部ないし側周部までに被覆フィルム(F)を一体的に密着させる工程。
(E)余密着部(FE)排除工程:裏面の裏面密着部(FF30)を所定のカットライン(CL)でカットし、カットされた周囲の裏面密着部(FF30)及びこれに連なる余密着部(FE)を排除することで、表面密着部(FF1)、側面密着部(FF2)、及び裏面カット密着部(FF3)のみからなる被覆状態に加工する工程(図5、図7、図11)。
図2〜図4、図6、図7に示す実施例の三次元加飾成形装置は、
互いに近接乃至離間する下チャンバー(21)と上チャンバー(22)とによって、被覆フィルム(F)を挟んで上下に密閉された連成空間を形成可能な真空成形機からなる。
特に、実施例2の立ち上げ部(120S)は、下チャンバー(21)の内部側面に接するように形成される(図6、図7)。
被着体(W)のうち所定の部分成形部分(WP)を当該部分の内側から側周囲を覆う凹型形状の容体からなると共に、受け型上端が前記下チャンバー(21)の上部開口縁に沿って開口した受け治具(底枠板(11),側枠板(31)からなる)と、
被着体(W)を収容空間内に収容した状態で、被着体(W)の前記所定の成形部分(WP)の一部分を覆った前記受け治具を、上部開口に近接配置し得る下チャンバー(21)と、
下チャンバー(21)の上部空間の上方にて昇降可能に配置され、最下降状態において、収容空間の下部開口を、被覆フィルム(F)を挟んで下チャンバー(21)の上部開口に当接させて組み合わされる上チャンバー(22)と、
上チャンバー(22)内の上収容空間(S22)、及び、下チャンバー(21)内に配置固定した受け治具内の下空間(11S)を圧力制御する圧力制御手段と、を具備して構成される。
前記区画した受け治具内の下空間(11S)と、上チャンバー(22)内の上収容空間(S22)とを、被覆フィルム(F)を挟んで上下に密閉連成し、
密閉された容体内の下空間(11S)、上収容空間(S22)のそれぞれを減圧したのちに上収容空間(S22)のみを圧力開放することで、
受け治具で覆った被着体(W)の一部に被覆フィルム(F)をオーバーレイ成形する(図8)。
減圧及びドローダウン工程においては、密閉した連成空間の下収容空間(S21)内、上収容空間(S22)内を互いに同圧のまま減圧すると共に、被覆フィルム(F)に所定の熱量を付与してドローダウン状態とし、保持部によってリフトアップされた被着体の前記密着領域の最頂部が、張設された被覆フィルムの中央部に最も近接した状態とする。本工程によって、密着前の被覆フィルム(F)は、所定の熱量の付与によって熱延伸したドローダウン状態(DD)とされる。
なお、成形工程において、セットした被着体(W)の周囲外方に、被着体(W)の最大高さよりも高い突出高さで被覆フィルム(F)の近接方向に突出した立ち上げ部(120E)が設けられ、前記立ち上げ部(120E)が、被着体(W)よりも先に被覆フィルム(F)と接触し、被着体(W)の周囲外方にて被覆フィルム(F)を押し上げて張り拡げた枠接触状態となり、この枠接触状態の次に、被着体(W)が前記張り拡げられた被覆フィルム(F)の表面に密着する。この場合、セットした被着体(W)の成形部分WPの周囲外方に、被着体(W)の最大高さよりも高い突出高さで被覆フィルム(F)の近接方向に突出した立ち上げ枠が形成されるため、前記立ち上げ枠が、被覆フィルム(F)を近接させる際に被着体(W)よりも先に被覆フィルム(F)と接触し、被着体(W)の周囲外方にて被覆フィルム(F)を押し上げて張り拡げた状態となる。
下チャンバー(21)は、被着体(W)の全部を内部の収容空間に収容可能であり、被着体(W)のうち所定の成形部分WPを覆った受け治具を、被着体と共に内部の収容空間(S21)に収容し、受け治具を上部開口に近接配置し得る。
圧力調整工程は、被着体(W)上を覆う被覆フィルム(F)によって仕切られた上下の成形空間をそれぞれ減圧する減圧ステップと、減圧ステップの後に上部の成形空間のみを加圧する加圧ステップとを有する。
加熱工程は、前者の減圧ステップにおいて上部の成形空間内から被覆フィルム(F)を加熱するものである。また成形工程は、後者の加圧ステップにおいて下部の成形空間内からテーブルを上昇させて被覆フィルム(F)を被着体(W)上に被せるものである。
前記被着体(W)が、使用の際に移動を伴う移動体であって、ディンプル(部分球状窪み)状の立体成形部が、全表面範囲のうち移動の際に流体摩擦抵抗を受ける部分に露出して形成されることが、空気抵抗の低減性の確実な発揮のため好ましい。
密着前の被覆フィルム(F)は、所定の熱量の付与によって図3に示すようなドローダウン状態とされ、
このドローダウン状態から被覆フィルム(F)の上下の密閉空間の圧力差によって密着状態とされるものであり、
前記ドローダウン状態の被覆フィルム(F)のうち、ディンプル加工部への中央密着相当部(中央エリアA1)へ付与される熱量(t1)が、周辺密着相当部(周部エリアA2)へ付与される熱量(t2)よりも低くなるように設定されている。これにより中央部よりも側周部のほうが熱可塑反応が大きくなり、三次元加飾成形後の側周部のフィルムの伸び率が大きくなる。
図5,6に示す実施例2の密着前の被覆フィルムには、他の部分と比べて部分円形状に薄く又は厚く形成した厚さ部である凹部FDを、少なくとも前記密着相当範囲部分に複数個予め成形してあり、この厚さ可変部は、立体成形部の凹部たるディンプル(D)よりも小さいディンプル形状に配置形成されるとともに、立体成形部の凹部たるディンプル(D)の形成ピッチよりも小さいピッチで等間隔に離間形成される。
図8に示す実施例3の成形装置では、上部開口した下チャンバー(21)と下部開口した上チャンバー(22)とを、被覆フィルム(F)を挟んだ状態で上下に組み合わせて、上下収容空間同士21S,22Sが連成した成形空間を密閉形成し、この成形空間内の上下をそれぞれ圧力制御することで、成形空間内に収容した被着体(W)の一部表面に被覆フィルム(F)を減圧密着させる。下チャンバー(21)は、被着体(W)のうち所定の部分成形部分WPを当該部分の内側から側周囲を覆う凹型形状の受け治具からなり、受け治具内で囲った部分だけを部分真空成形する。
底枠板11は前後端が薄い段差状部11Eに形成された板状体からなり、底枠板11の板面上に、突出部分の三次元形状に対応して三次元形状に突出した成形型12が突出形成されてなる。この受け治具が凹型形状内にて前記所定の成形部分WPを纏めて覆った第二セット状態(SB1)で、前記成形型12が所定の成形部分WPの裏側に当接する。また開口底孔50は、二つの上方開口部10の底部にそれぞれ連なって上下貫通している。特記しない他の構成及び成形方法は実施例1と同様である。
図10〜図13Bに示す実施例4、5の被覆フィルムも実施例3と同様に、密着前の被覆フィルムに、他の部分と比べて部分円形状に薄く又は厚く形成した厚さ可変部を、少なくとも前記密着相当範囲部分に複数個予め成形してある。特に実施例4では図10に示すように表面にのみ微細窪みからなる凹部FDが規則的に配置形成された被覆フィルムを使用しており、この被覆フィルムは上方からの加熱によって凹部FDの凹面自体が熱可塑状態となるため、加熱熱量の影響を受け易く、被覆フィルムの中央エリアA1と周囲エリアA2とでドローダウンの程度に変化をつけることができる。図10では、周部エリアA2のほうが中央エリアA1よりも薄く広く延伸するように輻射加熱され、中央エリアA1と周部エリアA2との境界を有して二段階にドローダウンされた状態となっている。
また、実施例5における異なる被覆フィルムの例を示す図12bでは、厚さ可変部として、被覆フィルムの裏面と表面にそれぞれ、複数の大凸部FT1,複数の小凸部FT2が配列される。これらの厚さ可変部は、互いに重ならないように互い違いにかつ規則的に配列成形される。
図14〜図16に示す実施例6の被着体の表面装飾方法は、被着体の所定の密着領域に、密着領域の面積よりも大きい熱可塑性の被覆フィルムを、三次元加飾成形の手順によって一体的に密着させる、被着体の表面装飾方法であって、
被覆フィルムと被着体との間に、複数の開口部NHが規則的に配列成形された網状シート(N)を挟んで三次元加飾成形することで、
前記密着領域を含む被着体の断面視過半周に亘って、被覆フィルム(F)を一体的に密着させると共に、
前記密着領域の少なくとも一部に、網状シートの開口部に対応する複数の凹部が規則的に配列された立体成形部を形成することを特徴とする。
これによれば、挟んだ網状シートのシート厚さと開口部NHの開口形状に沿って厚さ可変部が形成されるため、表面装飾又は表面保護によって形成する厚さ可変部の大きさのコントロールが容易となる。例えば、前記実施例4(図10)のように被覆フィルムの表面に凹部を配列形成する場合、凹部の深さや大きさは被覆フィルムの基材の制限を受けてしまい、被覆フィルム厚さよりも深い厚さ可変部を形成することが困難となる。また、前記実施例5(図13A,B)や実施例5にて使用する被覆フィルムのバリエーション(図12abc)においては、凸部FTの熱可塑反応が部分的に劣り、凸部における延伸密着性が不安定になる可能性がある。これらに対し、網状シートNを被覆フィルムの下面又は被着体の上面に配置して三次元加飾成形の手順を行うことで、ドローダウン量のコントロールを、中央部ないし中部といったエリアごとに分けて確実に行うことができ(図15)、また、厚さ可変部を中央エリアだけに部分形成するといった、厚さ可変部の形成範囲のコントロールを自由に行うことができる(図15、図16)。
また、例えば図17aの網状シートNにおける所定範囲VAのみをくりぬいて、図17bや図17cに示すような他の網状シートNをこの所定範囲VAに合わせて切り出し、組み合わせることで、当該所定範囲VA内の所定開口群VHAの形状、大きさ、個数を自在にコントロールすることができる。
1.表面に多数のディンプル加工(数mm径の凹部窪み)が施された三次元形状の外板に、被覆フィルム/被覆フィルムをドローダウン量のコントロールを伴う三次元加飾成形の手順によって定着させ、定着状態において規則的な厚さ可変部を形成する。これにより吹き付けのような樹脂溜まりが生じず、均一に表面保護層を形成できる。また、規則的な厚さ可変部を形成することで、表面の空気摩擦抵抗を削減し、流麗な外観を形成することができる。
2.”平坦な”被覆フィルムを、所望の厚さ可変部を有する網状シートN又は被着体表面の凹部に沿って三次元加飾成形(フィルムを挟んだ2連の密閉空間の片側を減圧させることによるフィルムの密着貼付工法)によって熱可塑状態で定着する。これによりディンプル形状を変形させることなく均一に所定の大きさ、数、深さの厚さ可変部を有した表面保護層を形成できる。
3.“表面に微細凹凸からなる厚さ可変部が形成された”被覆フィルムを、三次元加飾成形によってディンプル表面に貼り付ける。これによりディンプル効果を向上させつつ均一に表面保護層を形成できる。
4.表面保護を目的として加飾成形によって厚さ可変部を伴った被覆フィルムの固定を行うことで、凸部又は凹部の周辺部分によって被着体を所定の厚さで保護することで耐候性を確保することができる。
5.表面装飾を目的として加飾成形によって厚さ可変部を伴った被覆フィルムの固定を行うことで、凸部又は凹部の形成ないし被覆フィルムの表面加工によって被着体を所定の凹凸模様を有した携帯で被着体と一体化させ、今までにない規則的な配置からなる、あるいは複数種類の規則的な配置を組み合わせた厚さ可変部を有した被着体を一体形成できる。
6.厚さ可変部の大きさをコントロールすることで、高速走行時の空気抵抗の削減や増加、一部分だけの凹凸加工といった所定の表面形状調整の要望に応えることができる。
22S 上収容空間
F 被覆フィルム
WP 成形部分
W 被着体
D 厚さ可変部
A1 中央エリア(中央密着相当部)
A2 周部エリア(周辺密着相当部)
21 下チャンバー
22 上チャンバー
Claims (12)
- 下収容空間と、上収容空間のうち一方の空間に、立体成形部の密着領域を有する被着体を収容し、
被着体の密着領域の表面側に対向して、密着領域の面積よりも大きい熱可塑性の被覆フィルムを張り拡げ、
この張り拡げた被覆フィルムによって、密閉式の区画された下収容空間と上収容空間とからなる連成空間を形成し、
同じ気圧状態とした下収容空間と下収容空間のうちいずれかの空間の圧力開放を利用した三次元加飾成形の手順によって、被覆フィルムを、被着体の表面の密着領域に向かって密着するように瞬間的に延伸移動させることで、被覆フィルムを被着体の密着領域に一体的に密着させる、被着体の表面保護方法であって、
被覆フィルムと被着体との間に、複数の開口部が規則的に配列成形された網状シートを挟んで三次元加飾成形することで、
前記密着領域を含む被着体の断面視過半周に亘って、被覆フィルムを、被着体の立体成形部表面から側面及び裏面の一部に亘って三次元状に一体的に密着させると共に、
前記密着領域の表面の一部に、網状シートの外形及び網状シートの複数の開口部に対応する複数の凸部及び凹部が規則的に配列された立体成形部を形成するものであり、
前記被覆フィルムを密着させる密着領域は、前記板表面、板表面の周部に連なる板側面、及び板側面に連なる板裏面の一部を含む、連続した面領域からなり、密着後は表面密着部、側面密着部、及び、裏面密着部を連続的に含んだ被覆状態となり、
前記密着前の被覆フィルムには、他の部分と比べて部分円形状に薄く又は厚く形成した厚さ可変部を、少なくとも前記密着相当範囲部分に複数個予め成形してあり、
この厚さ可変部は、網状シートに規則的に配列成形された複数の開口部の配列ピッチと同じであるかあるいは前記配列ピッチよりも小さいピッチで規則的に配列成形されることを特徴とする、被着体の表面保護方法。 - 前記所定の密着領域は、前記立体成形部の全てを含み、かつ、被着体の密着領域の表面全体からこれに連なる断面視周側面及び裏面までを含む、中央断面視にて過半周に亘るものであり、
前記三次元加飾成形の手順は、
下面に接着剤面を有する被覆フィルムによって上下に区画した連成空間のうち下方の空間に被着体を収容して、前記密着領域が接着剤面に対向して一体的に露出するように配置し、網状シートを被覆フィルム下面の接着剤面と被着体の表面との間に介在させ、上下の連成空間内を共に減圧状態としてから、被着体を収容していない上方の空間を大気圧に圧力開放することで被着体の表面に被覆フィルムを密着させることで、
被覆フィルムを、前記密着領域全てを含む被着体の断面視過半周に亘って被着体表面を覆うように一体的に密着させる請求項1記載の被着体の表面保護方法。 - 前記被着体が、湾曲した板状部を有して使用の際に移動を伴う移動体であって、
前記立体成形部が、被着体の前記湾曲した板状部の板表面のうち、移動の際に流体摩擦抵抗を受ける部分に、複数のディンプル状の窪みが露出して配列形成されたものであり、
前記被覆フィルムを密着させる密着領域は、前記板表面、板表面の周部に連なる板側面、及び板側面に連なる板裏面の一部を含む、連続した立体形状の面領域であり、
被覆フィルムの接着剤面に、複数の開口部が規則的に配列成形された網状シートを先に接着させた状態から、上下の連成空間内のうち一方の空間の大気圧開放によって、被覆フィルムを、被着体の表面の密着領域に向かって密着するように瞬間的に延伸移動させて三次元加飾成形する、請求項1又は2記載の被着体の表面保護方法。 - 前記三次元加飾成形の手順において、
連成空間は、横方向に張設した被覆フィルムを境界としてこの被覆フィルムの上下に連成され、
連成空間のうちの下方の下収容空間に被着体を収容し、連成空間のうちの上方の上収容空間を大気圧に圧力開放するものであり、
前記上収容空間を大気圧に開放する前に、被覆フィルムは、所定の熱量を付与されることで、被着体の立体成形部と近接したドローダウン状態とされ、
このドローダウン状態から被覆フィルムの上下の密閉空間の圧力差によって密着状態とされるものであり、
前記ドローダウン状態の被覆フィルムのうち、立体成形部への中央密着相当部へ付与される熱量が、立体成形部の周部への周辺密着相当部へ付与される熱量よりも低くなるように設定する、請求項1、2、又は3のいずれか記載の被着体の表面保護方法。 - 前記三次元加飾成形の手順は、少なくとも以下の各工程を含むことを特徴とする、請求項1、2、3、又は4のいずれか記載の被着体の表面保護方法。
密閉工程:上部開口した収容空間を有すると共にこの下収容空間内に被着体を収容した下チャンバーと、下部開口した上収容空間を有する上チャンバーとを、両開口を覆う大きさの被覆フィルムを挟んだ状態で上下に組み合わせて、上下各収容空間同士が連成した連成空間を密閉形成する工程。
リフトアップ工程:収容空間内に収容した被着体を、密着領域及びその周囲縁部に連なる側周部のいずれからも外れた保持部で接触保持し、保持部の駆動によって、被着体を上収容空間側へリフトアップする工程。
減圧及びドローダウン工程:密閉した連成空間の下収容空間内、上収容空間内を互いに同圧のまま減圧すると共に、被覆フィルムに所定の熱量を付与してドローダウン状態とし、保持部によってリフトアップされた被着体の前記密着領域の最頂部が、張設された被覆フィルムの中央部に最も近接した状態とする工程。
密着工程:減圧された上下各収容空間内のうち上収容空間内のみを大気圧開放することで、被着体の前記密着領域ないし前記側周部に被覆フィルムを一体的に密着させる工程。 - 前記密着前の被覆フィルムには、他の部分と比べて部分円形状に薄く又は厚く形成した厚さ可変部を、少なくとも前記密着相当範囲部分に複数個予め成形してあり、
この厚さ可変部は、網状シートに規則的に配列成形された複数の開口部の配列ピッチと同じ配列ピッチで規則的に配列成形される、請求項1ないし4のいずれか記載の被着体の表面保護方法。 - 被着体の所定の密着領域に、片面に接着剤面を有した、密着領域の面積よりも大きい熱可塑性の被覆フィルムを張り拡げ、被覆フィルムによって上下の連成空間を区画し、この上下の連成空間のうちいずれかの空間の大気圧開放を含む三次元加飾成形の手順によって、被覆フィルムの接着剤面側を一体的に密着させる、被着体の表面装飾方法であって、
被覆フィルムの接着剤面と被着体との間に、複数の開口部が規則的に配列成形された網状シートを挟んで、被覆フィルムの接着剤面に、複数の開口部が規則的に配列成形された網状シートを先に接着させた状態から、上下の連成空間内のうち一方の空間の大気圧開放によって、被覆フィルムを、被着体の表面の密着領域に向かって密着するように瞬間的に延伸移動させて三次元加飾成形することで、
前記密着領域を含む被着体の断面視過半周に亘って、被覆フィルムを、被着体の立体成形部表面から側面及び裏面の一部に亘って三次元状に一体的に密着させると共に、
前記密着領域の表面の一部に、網状シートの外形及び網状シートの複数の開口部に対応する複数の凸部及び凹部が規則的に配列された立体成形部を形成するものであり、
前記被覆フィルムを密着させる密着領域は、前記板表面、板表面の周部に連なる板側面、及び板側面に連なる板裏面の一部を含む、連続した面領域からなり、密着後は表面密着部、側面密着部、及び、裏面密着部を連続的に含んだ被覆状態となり、
前記密着前の被覆フィルムには、他の部分と比べて部分円形状に薄く又は厚く形成した厚さ可変部を、少なくとも前記密着相当範囲部分に複数個予め成形してあり、
この厚さ可変部は、網状シートに規則的に配列成形された複数の開口部の配列ピッチと同じであるかあるいは前記配列ピッチよりも小さいピッチで規則的に配列成形されることを特徴とする、被着体の表面装飾方法。 - 前記所定の密着領域は、前記立体成形部の全てを含み、かつ、被着体の密着領域の表面全体からこれに連なる断面視周側面及び裏面までを含む、中央断面視にて過半周に亘るものであり、
前記三次元加飾成形の手順は、
下面に接着剤面を有する被覆フィルムによって上下に区画した連成空間のうち下方の空間に被着体を収容して、前記密着領域が接着剤面に対向して一体的に露出するように配置し、網状シートを被覆フィルム下面の接着剤面と被着体の表面との間に介在させ、上下の連成空間内を共に減圧状態としてから、被着体を収容していない上方の空間を大気圧に圧力開放することで被着体の表面に被覆フィルムを密着させることで、
被覆フィルムを、前記密着領域全てを含む被着体の断面視過半周に亘って被着体表面を覆うように一体的に密着させる、請求項7記載の被着体の表面装飾方法。 - 前記被着体が、湾曲した板状部を有して使用の際に移動を伴う移動体であって、
前記立体成形部が、被着体の前記湾曲した板状部の板表面のうち、移動の際に流体摩擦抵抗を受ける部分に、複数のディンプル状の窪みが露出して配列形成されたものであり、
前記被覆フィルムを密着させる密着領域は、前記板表面、板表面の周部に連なる板側面、及び板側面に連なる板裏面の一部を含む、連続した立体形状の面領域であり、
被覆フィルムの接着剤面に、複数の開口部が規則的に配列成形された網状シートを先に接着させた状態から、上下の連成空間内のうち一方の空間の大気圧開放によって、被覆フィルムを、被着体の表面の密着領域に向かって密着するように瞬間的に延伸移動させて三次元加飾成形する、
請求項7又は8記載の被着体の表面装飾方法。 - 前記三次元加飾成形の手順において、
連成空間は、横方向に張設した被覆フィルムを境界としてこの被覆フィルムの上下に連成され、
連成空間のうちの下方の下収容空間に被着体を収容し、連成空間のうちの上方の上収容空間を大気圧に圧力開放するものであり、
前記上収容空間を大気圧に開放する前に、被覆フィルムは、所定の熱量を付与されることで、被着体の立体成形部と近接したドローダウン状態とされ、
このドローダウン状態から被覆フィルムの上下の密閉空間の圧力差によって密着状態とされるものであり、
前記ドローダウン状態の被覆フィルムのうち、立体成形部への中央密着相当部へ付与される熱量が、立体成形部の周部への周辺密着相当部へ付与される熱量よりも低くなるように
設定する、請求項7、8、又は9のいずれか記載の被着体の表面装飾方法。 - 前記三次元加飾成形の手順は、少なくとも以下の各工程を含むことを特徴とする、請求項7、8、9、又は10のいずれか記載の被着体の表面装飾方法。
密閉工程:上部開口した収容空間を有すると共にこの下収容空間内に被着体を収容した下チャンバーと、下部開口した上収容空間を有する上チャンバーとを、両開口を覆う大きさの被覆フィルムを挟んだ状態で上下に組み合わせて、上下各収容空間同士が連成した連成空間を密閉形成する工程。
リフトアップ工程:収容空間内に収容した被着体を、密着領域及びその周囲縁部に連なる側周部のいずれからも外れた保持部で接触保持し、保持部の駆動によって、被着体を上収容空間側へリフトアップする工程。
減圧及びドローダウン工程:密閉した連成空間の下収容空間内、上収容空間内を互いに同圧のまま減圧すると共に、被覆フィルムに所定の熱量を付与してドローダウン状態とし、保持部によってリフトアップされた被着体の前記密着領域の最頂部が、張設された被覆フィルムの中央部に最も近接した状態とする工程。
密着工程:減圧された上下各収容空間内のうち上収容空間内のみを大気圧開放することで、被着体の前記密着領域ないし前記側周部に被覆フィルムを一体的に密着させる工程。 - 前記密着前の被覆フィルムには、他の部分と比べて部分円形状に薄く又は厚く形成した厚さ可変部を、少なくとも前記密着相当範囲部分に複数個予め成形してあり、
この厚さ可変部は、網状シートに規則的に配列成形された複数の開口部の配列ピッチと同じ配列ピッチで規則的に配列成形される、請求項7ないし10のいずれか記載の被着体の表面装飾方法。
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