(57)【要約】      （修正有）【課題】表面に該表面と異なる色のステッチ模様を設けた部材の製造方法を提供する。【解決手段】レーザー光の照射により変色する合成樹脂製の表皮材１０を成形する際に、該表皮材１０の表面１２を突出形成して、ステッチ模様の糸部２０を設ける。次いで、前記各糸部２０に向けレーザー光ＬＢを照射して、各糸部２０の表面を変色させる。そして、レーザー光ＬＢの照射方法により、前記糸部２０に糸目模様を形成し得る。なお、表皮材１０を成形する樹脂材料には、レーザー光の照射により変色または発色する添加剤を添加しておく。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にステッチ模様を設けた合成樹脂製の部材を製造する方法であって、
レーザー光の照射により変色する合成樹脂製の部材の表面を突出形成して、前記ステッチ模様の糸部を設け、
前記各糸部に向けレーザー光を照射して、各糸部の表面を変色させる
ことを特徴とするステッチ模様を設けた部材の製造方法。
【請求項２】
前記レーザー光の照射により、前記糸部に糸目模様を形成する請求項１記載のステッチ模様を設けた部材の製造方法。
【請求項３】
前記部材を、樹脂材料にレーザー光の照射により変色または発色する添加剤を添加して成形する請求項１または２記載のステッチ模様を設けた部材の製造方法。
【請求項４】
前記糸部を、該糸部の長手方向に対して斜めにレーザー光を移動照射して変色させる請求項１〜３の何れか一項に記載のステッチ模様を設けた部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面にステッチ模様を設けた合成樹脂製の部材を製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車の乗員室内に配設される車両内装部材(インストルメントパネルやフロアコンソール等)は、ポリエチレンやポリプロピレン等の樹脂材料からインジェクション成形した硬質の基材を主体としたもの(単層タイプ)や、塩化ビニルやポリウレタン等の樹脂材料から成形された軟質の表皮材を前記基材の表面に配設したもの(複層タイプ)等が実用化されている。単層タイプの車両内装部材は、前記基材が外部に露出して、該基材の表面が当該車両内装部材の意匠面を構成する。また、複層タイプの車両内装部材は、前記表皮材が外部に露出して、該表皮材の表面が当該車両内装部材の意匠面を構成する。
【０００３】
前記車両内装部材は、本革からなる複数の表皮片を糸で縫合した本革表皮を、基材の表面に配設して質感向上を図ったものがある。しかし、本革表皮はコストが嵩むと共に素材数に限りがあるため、実際には一部の高級自動車のみに該本革表皮が使用されている。従って、殆どの車両内装部材では、基材または表皮材の乗員室内に露出する表面に、本革の表面模様に似せたシボ模様を設けることで、本革の風合いを出して質感向上を図っている。
【０００４】
また、縫合に使用される前記糸を再現するステッチ模様を表面に形成した基材や表皮材も実施されている。なお、基材の表面または表皮材の表面にステッチ模様を設けるには、基材成形用の成形型または表皮材成形用の成形型の成形面に、前記シボ模様と同様にステッチ模様が反転した形状の凹凸部を設けることで、成形された基材または表皮材の表面にステッチ模様が反転して成形される。ステッチ模様を設けた部材(表皮材)の製造方法は、例えば特許文献１に開示されている。また、実物の糸からなるステッチ模様を設けた部材(表皮材)の製造方法が、特許文献２開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１２５８４５号公報
【特許文献２】特開２００８−４９８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示のステッチ模様を設けた部材の製造方法は、該ステッチ模様の糸部を、基材または表皮材を成形する樹脂材料の一部から形成する。このため、糸部が基材または表皮材の表面と同色となるためステッチ模様が際立ち難く、該ステッチ模様が本物のステッチのように見えない課題がある。また、特許文献２に開示のステッチ模様を設けた部材の製造方法では、厚肉かつ硬質の基材にはステッチ模様を設けることができない課題がある。
【０００７】
従って本発明では、表面に該表面と異なる色のステッチ模様を設けた部材の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決し、所期の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、
表面にステッチ模様を設けた合成樹脂製の部材を製造する方法であって、
レーザー光の照射により変色する合成樹脂製の部材の表面を突出形成して、前記ステッチ模様の糸部を設け、
前記各糸部に向けレーザー光を照射して、各糸部の表面を変色させることを特徴とする。
【０００９】
従って、請求項１に係る発明によれば、表面に突出形成した各糸部にレーザー光を照射して、各糸部を変色させることで、表面の色と異なる色のステッチ模様を設けた部材を製造し得る。また、各糸部を表面から突出して設けたので、ステッチ模様の糸部を浮き出たように見せて、部材の質感を向上させ得る。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記レーザー光の照射により、前記糸部に糸目模様を形成することを要旨とする。
従って、請求項２に係る発明によれば、糸部が実物の糸の如く見えるので、ステッチ模様をより実物のステッチに似せることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、
前記部材を、樹脂材料にレーザー光の照射により変色または発色する添加剤を添加して成形することを要旨とする。
従って、請求項３に係る発明によれば、樹脂材料に添加する添加剤の種類を変更することで、糸部の色の選択自由度が向上する。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、
前記糸部を、該糸部の長手方向に対して斜めにレーザー光を移動照射して変色させることを要旨とする。
従って、請求項４に係る発明によれば、各糸部に実物の糸の如き撚り模様(糸目模様)を簡単に形成することができ、ステッチ模様をより実物のステッチに似せることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るステッチ模様を設けた部材の製造方法によれば、表面に突出形成した糸部にレーザー光を照射して、該糸部を変色させることで、表面の色と異なる色のステッチ模様を設けた部材を製造し得る。また、糸部を表面から突出して設けたので、ステッチ模様の糸部が浮き出たように見え、部材の質感を向上させ得る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例のステッチ模様を設けた合成樹脂製の部材である表皮材の製造方法を概略的に示す工程図である。
【図２】(ａ)は、レーザー光の照射により変色または発色する添加剤を添加した樹脂材料を、パウダースラッシュ成形型の成形面に接触させる状態を示した部分断面図であり、(ｂ)は、パウダースラッシュ成形型の成形面に樹脂材料が溶着して表皮材が形成されると共に、該表皮材の表面にステッチ模様の糸部を突出形成した状態を示す部分断面図である。
【図３】表面に、ステッチ模様の各糸部が突出形成された表皮材の部分斜視図である。
【図４】実施例の製造方法に使用されるレーザーマーキング装置の概略構成図である。
【図５】(ａ)は、レーザー光によりステッチ模様の１つ目の糸部にレーザー光を照射している状態を示す斜視図であり、(ｂ)は、各糸部に順次レーザー光を照射していく状態を示す斜視図である。
【図６】(ａ)は、ステッチ模様の形成が完了した表皮材の表面を部分的に示す斜視図であり、(ｂ)は、(ａ)のVI-VI線断面図である。
【図７】(ａ)は、表面にステッチ模様を設けた硬質の基材を示す部分斜視図であり、(ｂ)は、(ａ)のVII−VII線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明に係るステッチ模様を設けた部材の製造方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。
【実施例】
【００１６】
図１は、実施例に係るステッチ模様を設けた部材の製造方法を概略的に示した工程図である。実施例では、塩化ビニル等の粉末状の樹脂材料からパウダースラッシュ成形された合成樹脂製の部材である軟質の表皮材１０の表面１２に、レーザーマーキング装置ＬＭによるレーザー光ＬＢを照射することで、該表面１２と異なる色のステッチ模様ＳＴを設けた該表皮材１０を製造する方法を示している。すなわち、表皮材１０を成形する樹脂材料に、レーザー光ＬＢの照射により変色または発色する添加剤を添加してパウダー化し、それをスラッシュ成形して表皮材１０を成形すると共に該表皮材１０の表面に糸部２０を突出形成し、更にレーザー光ＬＢの照射により該表皮材１０そのものを変色させることで、表皮材１０の表面１２と異なる色のステッチ模様ＳＴを表皮材１０に設けるようになっている。
【００１７】
前記添加剤は、レーザー光の照射により変色または発色するマーキング用材料、マイカ系顔料、ベンガラやテツグロ等の酸化鉄系顔料、カーボンブラック等が使用可能である。特に、顔料中の発色剤成分には金属イオンが含まれており、レーザーを照射すると該イオンの結晶構造が変化したり結晶中の水和量が変化し、成分の組成が化学的に変化して発色剤の濃度が増加することで、該発色剤が発色する現象が起こるようになっているものがよい。
【００１８】
実施例のステッチ模様を成形するのに使用されるレーザーマーキング装置ＬＭは、図４に示すように、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー光を生成するレーザー発生ユニット４０と、第１ガルバノミラー４４、第２ガルバノミラー４６および平面化レンズ４８を内蔵したレーザーマーキングヘッド４２と、コントロールユニットおよびコントローラー(図示省略)等を備えている。前記第１ガルバノミラー４４および第２ガルバノミラー４６は、コントロールユニットによる制御下に２軸方向(Ｘ軸、Ｙ軸)に夫々姿勢変位が可能となっている。すなわち、レーザー発生ユニット４０で生成されたレーザー光ＬＢは、第１ガルバノミラー４４および第２ガルバノミラー４６を姿勢制御することで照射方向が変向調整されると共に、平面化レンズ４８によって焦点距離が調整されたもとで、基材(合成樹脂部材)１０の表面１２に設けたステッチ成形予定部１４に向けて照射される。なお、レーザーマーキング装置ＬＭは実用化されている公知の装置であるので、具体的な構成や機能等の詳細な説明は省略する。また、レーザーマーキング装置としては、ＣＯ２レーザー光を生成するものや、ＹＶＯ４レーザー光を発生するものを使用することも可能である。
【００１９】
次に、実施例のステッチ模様ＳＴを設けた表皮材１０の製造方法につき、図１〜図５を参照して説明する。
【００２０】
先ず、図１に示すように、表皮材１０をパウダースラッシュ成形する樹脂材料Ｓは、レーザー光ＬＢの照射により変色または発色する顔料を、塩化ビニル等に添加してコンパウンドしたあとでパウダー化する。なお、前記顔料の種類と添加量は、表皮材１０の色とステッチ模様ＳＴの糸部２０を何色で形成するかにより決定される。実施例では、顔料として、ベンガラ、群青(顔料)、カーボンブラックおよび二酸化チタンが所要の割合で混合されたものを使用した。
【００２１】
次に、図２に示すように、前記顔料が添加された樹脂材料Ｓを、表皮材成形型(パウダースラッシュ成形型)５０に取り付けられたバケットに投入して、当該成形型の成形面５２を加熱しながら回転させて、所要形状の表皮材１０を成形する。なお、図２(ａ)に示すように、表皮材成形型５０の成形面５２には、複数の凹部５４が形成されている。従って、成形された表皮材１０には前記顔料が含有し、また図２(ｂ)および図３に示すように、該表皮材１０の表面１２におけるステッチ成形予定部１４に、ステッチ模様ＳＴの各糸部２０が、該表面１２から突出した形状に形成される。
【００２２】
次に、図４に示すように、パウダースラッシュ成形された表皮材１０を、ステッチ成形予定部１４がレーザー光照射領域内に位置するように、レーザーマーキング装置ＬＭの設置台４９にセットする。また、レーザーマーキング装置ＬＭのコントロールユニットには、ステッチ模様ＳＴにおける糸部２０の形状、サイズや、該ステッチ模様ＳＴの延在長、延在形状等に基づいた作動プログラムを予め入力しておく。
【００２３】
前記作動プログラムに基づくレーザーマーキング装置ＬＭの作動により、レーザー発生ユニット４０から出力されたレーザー光ＬＢは、姿勢変位する第１ガルバノミラー４４および第２ガルバノミラー４６で反射した後に、平面化レンズ４８を介してステッチ成形予定部１４に向けて照射される。そして実施例では、図５(ａ)および(ｂ)に示すように、設置台４９の移動またはレーザーマーキングヘッド４２の移動により、表皮材１０のステッチ成形予定部１４に突出形成した前記各糸部２０にレーザー光ＬＢを順次照射していく。この際に、各糸部２０の表面に含有した前記顔料が変色または発色することで、該糸部２０は表皮材１０の表面１２と異なる色に変色する。そして各糸部２０には、レーザー光ＬＢの照射態様をプログラム制御することで、実物の糸のような糸目模様等を付与することが可能である。例えば、糸部２０の長手方向に対して斜めにレーザー光を移動照射させ、糸部２０の長手方向へ平行に複数連ねるようにして該糸部２０を形成すると、実物の糸のような撚り模様(糸目模様)がリアルかつ簡単に形成される。
【００２４】
所定数の糸部２０に対するレーザー光ＬＢの照射作業が完了したら、レーザー発生ユニット４０の作動を停止させてレーザー光ＬＢの照射を中止することで、表皮材１０に対するステッチ模様ＳＴの形成作業が完了する(図６)。
【００２５】
従って、実施例のステッチ模様ＳＴを設けた表皮材１０の製造方法によれば、表面１２におけるステッチ成形予定部１４に、該表皮材１０の成形時にステッチ模様ＳＴの各糸部２０を突出形成すると共に、突出した各糸部２０にレーザー光ＬＢを照射して、該糸部２０の表面を変色させることで、表面１２の色と異なる色のステッチ模様ＳＴを設けた表皮材１０を製造することができる。これにより、表皮材１０の表面１２においてステッチ模様ＳＴが際立って見えるので、質感が向上した該表皮材１０を製造し得る。また、各糸部２０を表皮材１０の表面１２から突出形成したことで、ステッチ模様ＳＴの各糸部２０を表皮材１０の表面１２から浮き出たように見せて、当該ステッチ模様ＳＴをより本物のステッチに似せることができる。
【００２６】
そして、レーザーマーキング装置ＬＭによるマーキングスピードは５０００ｍｍ／秒程度まで高めることが可能である。従って、前記ステッチ模様ＳＴの各糸部２０を短時間で変色することが可能であるから、表皮材１０の製造コストを抑えることができる。更に、糸部２０の形状、サイズの変更は、表皮材成形型５０の成形面５２に設けた凹部５４の形状、サイズを変更して対応することができ、また形状、サイズが変更された各糸部２０の変色は、レーザーマーキング装置ＬＭのコントロールユニットに入力した作動プログラムの変更で迅速かつフレキシブルに対応でき、様々な形状のステッチ模様ＳＴを簡易に形成し得る。また、樹脂材料Ｓに添加する添加剤の種類を変更することで、糸部２０の色を容易に変更することができると共に、異なる色の複数種類の表皮材１０があっても、各表皮材１０毎に、表面１２と異なる色のステッチ模様ＳＴを該表皮材１０に形成し得る。
【００２７】
(変更例)
(１)本願が対象とする合成樹脂製の部材は、パウダースラッシュ成形型(表皮材成形型)５０により塩化ビニル等の樹脂材料Ｓからパウダースラッシュ成形された前記表皮材１０に限定されず、真空成形型により樹脂シート材(樹脂材料)から真空成形されたもの、スプレー成形型によりウレタン(樹脂材料)からスプレー成形されたもの、射出成形型によりウレタン(樹脂材料)からＲＩＭ(Reaction Injection Molding)成形されたもの等も含まれる。
【００２８】
(２)また、本願が対象とする合成樹脂製の部材は、軟質の表皮材１０に限定されず、図７に示すように、ポリエチレンまたはポリプロピレン等の樹脂材料からインジェクション成形された硬質の基材３０であってもよい。この基材３０は、インジェクション成形型により、レーザー光により変色または発色する添加剤が添加された樹脂材料(ポリエチレンやポリプロピレン等)からインジェクション成形されたものであり、該インジェクション成形型による成形時に、表面３２のステッチ成形予定部３４にステッチ模様ＳＴの各糸部２０を突出して形成したものである。
【００２９】
(３)レーザー光ＬＢの照射により変色する添加剤は、樹脂材料にコンパウンドしてもよいし、表皮材１０の成形前に樹脂材料にドライブレンドしてもよい。
【００３０】
(４)本願のステッチ模様を設けた部材の製造方法は、車両内装部材における前記基材または表皮等に限らず、ソファや椅子等の家具製品を構成する部材や、靴や鞄等の日用品を構成する部材等、各種製品を構成する合成樹脂製の部材に対してステッチ模様を形成することが可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１０ 表皮材(部材)，１２ 表面，２０ 糸部，３０ 基材(部材)，３２ 表面
ＳＴ ステッチ模様，ＬＢ レーザー光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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