(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加飾品本体の表面に接着層を設けた被加飾品側の導電性部材と、前記接着層に対向した状態で所定間隔をおいて配置され、前記接着層に植毛される短繊維が通過可能な多数の孔を備えた導電性のスクリーンとの間に、電圧を印加して静電界を発生させ、この状態で前記スクリーン上に前記短繊維を供給して帯電させ、帯電した短繊維が前記導電性部材に引き付けられて前記スクリーンの孔を通過して飛翔した後、前記接着層に接着固定されて植毛される静電植毛方法において、前記多数の孔を互いに異なる複数種の直径を有するものとし、前記それぞれの直径の孔に対応した長さの短繊維を、この対応した直径の孔を通過させて順次植毛することを特徴とする静電植毛方法。
【請求項２】
直径の大きい孔に対応する長さの長い短繊維から順に植毛することを特徴とする請求項１記載の静電植毛方法。
【請求項３】
大きな直径の孔に対応する長さの長い短繊維が、小さな直径の孔を通過不能となるように、長い短繊維の長さおよび小さな孔の直径を設定してあることを特徴とする請求項２記載の静電植毛方法。
【請求項４】
被加飾品本体の表面に接着層を設けた被加飾品側の導電性部材と、前記接着層に対向した状態で所定間隔をおいて配置され、前記接着層に植毛される短繊維が通過可能な多数の孔を備えた導電性のスクリーンと、このスクリーンと前記導電性部材との間に、電圧を印加して静電界を発生させる電圧印加手段とをそれぞれ設け、前記スクリーンは、多数の孔が互いに異なる複数種の直径を有するものであることを特徴とする静電植毛装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、表面にファブリック（織物）調の加飾材を設けるための静電植毛方法および静電植毛装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、加飾材として使用する材料の無駄を省くとともに、材料単価を低く抑え、製品の表面が複雑な形状であっても効率よく製造できるようにすることを目的としている。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、被加飾品本体の表面に接着層を設けた被加飾品側の導電性部材と、前記接着層に対向した状態で所定間隔をおいて配置され、前記接着層に植毛される短繊維が通過可能な多数の孔を備えた導電性のスクリーンとの間に、電圧を印加して静電界を発生させ、この状態で前記スクリーン上に前記短繊維を供給して帯電させ、帯電した短繊維が前記導電性部材に引き付けられて前記スクリーンの孔を通過して飛翔した後、前記接着層に接着固定されて植毛される静電植毛方法において、前記多数の孔を互いに異なる複数種の直径を有するものとし、前記それぞれの直径の孔に対応した長さの短繊維を、この対応した直径の孔を通過させて順次植毛する静電植毛方法としてある。
【０００４】
このような静電植毛方法によれば、布地となる短繊維は必要な部位のみに植毛されるので、布地となる材料の歩留まりが向上するとともに、短繊維を使用することから材料単価が低く抑えられ、さらに被加飾品の表面が曲面形状であっても、帯電させた短繊維を飛翔させて接着層に付着させるだけであるので、効率よく作業が行える。また、長さの異なるそれぞれの短繊維が、スクリーンに形成した異なる直径の孔に対応して被加飾品に植毛されるので、織物のような霜降り調の植毛が安価にできるとともに、植毛面に凹凸ができて立体感が出、高品質の加飾が可能となる。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１の発明の静電植毛方法において、直径の大きい孔に対応する長さの長い短繊維から順に植毛するものとしてある。
【０００６】
上記植毛方法によれば、長い短繊維をスクリーン上に供給して帯電させると、この帯電した長い短繊維は、長い短繊維に対応した直径の孔を通過して静電界中を飛翔した後、接着層に接着固定されて植毛される。次に短い短繊維をスクリーン上に供給して帯電させると、この帯電した短繊維は、長い短繊維が通過した孔と、短い短繊維に対応した直径の孔との双方を通過して、被加飾品側に移動するが、長い短繊維が通過した孔に対応する部位の被加飾品には、すでに長い短繊維が植毛されているため、ここでの短い短繊維は長い短繊維上に堆積し、それ以外の小さい直径の孔を通過した短い短繊維が被加飾品に植毛される。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項２の発明の静電植毛方法において、大きな直径の孔に対応する長さの長い短繊維が、小さな直径の孔を通過不能となるように、長い短繊維の長さおよび小さな孔の直径を設定してある。
【０００８】
上記植毛方法によれば、長い短繊維をスクリーン上に載せて帯電させると、この帯電した長い短繊維は、隣接する他の小さい直径の孔を通過せず、したがって、長い短繊維は、長い短繊維に対応する直径の孔のみを通過して、被加飾品の所定の位置にのみ植毛される。
【０００９】
請求項４の発明は、被加飾品本体の表面に接着層を設けた被加飾品側の導電性部材と、前記接着層に対向した状態で所定間隔をおいて配置され、前記接着層に植毛される短繊維が通過可能な多数の孔を備えた導電性のスクリーンと、このスクリーンと前記導電性部材との間に、電圧を印加して静電界を発生させる電圧印加手段とをそれぞれ設け、前記スクリーンは、多数の孔が互いに異なる複数種の直径を有するものである。
【００１０】
上記構成によれば、導電性部材とスクリーンとの間に電圧を印加して静電界を発生させ、スクリーン上に供給された短繊維をブラシなどで擦って帯電させ、帯電した短繊維は、ブラシなどによりスクリーンの孔を通過させて静電界中に押し出すことで、導電性部材に引き付けられて飛翔し、接着層に突き刺さって接着固定され、植毛される。この植毛作業時には、異なる直径の孔にそれぞれ対応した長さの短繊維をスクリーン上に順次供給することで、長さの異なる短繊維がそれに対応した直径の孔を通過して被加飾品に植毛される。
【００１１】
【発明の効果】
請求項１の発明または請求項４の発明によれば、布地となる短繊維は必要な部位のみに植毛されるので、布地となる材料の歩留まりが向上するとともに、短繊維を使用することから材料単価が低く抑えられ、さらに被加飾品の表面が曲面形状であっても、帯電させた短繊維を飛翔させて接着層に付着させるだけであるので、効率よく作業が行える。また、長さの異なる短繊維が、スクリーンに形成した異なる直径の孔に対応して被加飾品に植毛されるので、織物のような霜降り調の植毛が安価にできるとともに、植毛面に凹凸ができて立体感が出、高品質な加飾を行うことができる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、スクリーン上の直径の大きい孔に対応する長さの長い短繊維から順に植毛するようにしたので、短い短繊維を植毛する際には、それより長い短繊維がすでに植毛されていることから、この長い短繊維に対応する直径の孔を短い短繊維が通過したとしても、短い短繊維は、長い短繊維上に堆積するだけであり、短い短繊維に対応する直径の孔に対応した被加飾品の所望の位置に確実に植毛することができる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、大きな直径の孔に対応する長さの長い短繊維は、小さな直径の孔を通過不能となるように、長い短繊維の長さおよび小さな孔の直径を設定してあるので、長い短繊維をスクリーン上に載せて帯電させると、この帯電した長い短繊維は、隣接する他の小さな直径の孔を通過せず、したがって、長い短繊維は、それに対応する大きな直径の孔のみを通過して、被加飾品の所定の位置に確実に植毛することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１５】
ファブリック調の加飾材が設けられる製品としては、例えばモケットやトリコットといった布地を使用した自動車用内装部品であるドアトリムがある。図１は、自動車用ドアにおける内側部分の要部を示す斜視図で、アームレスト１の上部側にドアトリム３が設けられている。図２は、ドアトリム３の拡大された正面図で、このドアトリム３の下部側に、加飾材である短繊維のパイルが植毛された植毛部５が形成されている。図３は、図２の拡大されたＡ−Ａ断面図である。
【００１６】
植毛部５は、長さの短いパイル７ａが植毛部５のほぼ全域に植毛された第１の植毛部９ａを有するとともに、この第１の植毛部９ａに対し、前記パイル７ａと色の異なる長さの長いパイル７ｂが部分的に植毛された第２の植毛部９ｂを有し、これにより植毛部５全体として霜降り調の柄模様が形成されたものとなっている。各パイル７ａ，７ｂの直径は同一とし、また材質としては、用途に応じてナイロン、ポリエステル、アクリルなどの合成繊維を使い分けるが、本実施形態のような自動車部品に適用する場合には、耐光性および耐摩耗性が要求されるため、ナイロンまたはポリエステルを使用する。さらに、上記パイル７ａ，７ｂには、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、塩化アンモニウム、塩化ナトリウムなどの帯電性向上剤の処理を施してある。
【００１７】
上記ドアトリム３は、ポリプロピレンなどの樹脂からなる芯材１１上に、塩化ビニル製の表皮１３が貼り付けられ、この芯材１１と表皮１３とによって被加飾品本体を構成している。さらに、表皮１３上の植毛部５となる部位に、ウレタン系やアクリル系の接着剤が塗布された接着層１５が形成され、上記被加飾品本体に接着層１５が形成された構成で被加飾品を構成している。この接着層１５には、前述したパイル７ａ，７ｂが突き刺さった状態で接着固定され植毛されている。
【００１８】
図４は、上記した植毛部５を形成するための静電植毛装置の全体構成を示すもので、芯材１１，表皮１３および接着層１５からなる被加飾品が、保持治具１７上に、芯材１１を下部側とした状態で載置されている。保持治具１７は、導電性部材としての電極板１９上に固定され、被加飾品を間に挟んで電極板１９と反対側の上部側には、ステンレスやニッケルなどの導電性材料で構成されたスクリーン２１が設置されている。このスクリーン２１と電極板１９とは、電圧印加手段としての直流電圧発生器２３により、スクリーン２１側が負、電極板１９側が正の電極となるよう接続されている。
【００１９】
ドアトリム３は通常３次元の曲面形状を呈しており、したがって、被加飾品の植毛面も、三次元の曲面形状を呈している。スクリーン２１は、三次元の曲面形状の被加飾品の表面（接着層１５表面）に対し、全体が同一距離を確保できるように、被加飾品の曲面形状と同形状の３次元の曲面形状を呈している。このような３次元曲面を有するスクリーン２１は、金属板をプレス成形したり、ニッケル電鋳型により作成する。
【００２０】
スクリーン２１は、図５に示すように、前記した短いパイル７ａが植毛されている第１の植毛部９ａに対向する位置に形成された直径の小さい孔２５ａと、同長いパイル７ｂが植毛されている第２の植毛部９ｂに対向する位置に形成された直径の大きい孔２５ｂとをそれぞれ備えている。
【００２１】
短繊維からなるパイルは、同一径であっても短いものは孔を通過しやすく、長いものは孔を通過しにくくなる傾向にある。このことを考慮し、小さい孔２５ａの直径は、スクリーン２１上に供給される短いパイル７ａが通過可能でかつ長いパイル７ｂが通過不能な寸法とし、また大きい孔２５ｂの直径は、長いパイル７ｂが通過可能な寸法としてある。このような各孔２５ａ，２５ｂは、エッチングやレーザ加工によって開けられる。
【００２２】
図６は、パイルの長さとスクリーン２１上の孔の直径との関係により、植毛可能か否かを示すもので、○印が付けられた関係が植毛可能であり、この関係を目安にパイル長および孔径を決定する。例えば、短いパイル７ａの長さが０．５ｍｍで、これに対応する小さい孔２５ａの直径が０．６ｍｍとすると、長いパイル７ｂの長さは、０．６ｍｍの孔に入り込まない１．０ｍｍか１．２ｍｍとし、このときの長いパイル７ｂに対応する大きい孔２５ｂの直径は、長さが１．０ｍｍの場合が０．８ｍｍか１．０ｍｍで、１．２ｍｍの場合が１．０ｍｍとなる。
【００２３】
次に、上記した構成の静電植毛装置による静電植毛方法を説明する。直流電圧発生器２３により、電極板１９とスクリーン２１との間に電圧を印加して、これら両者間に静電界を発生させる。この状態で、スクリーン２１上に長いパイル７ｂを供給し、このパイル７ｂに対し、ブラシ２７をスクリーン２１に沿って移動させつつスクリーン２１に擦り付ける。これによりパイル７ｂは、摩擦帯電により負の電荷が帯電する。このとき、パイル７ｂは帯電性向上剤を処理しているので、効率よく帯電する。
【００２４】
帯電した長いパイル７ｂは、正の電極となっている電極板１９に引き付けられるが、小さい孔２５ａには通過せず、大きい孔２５ｂにのみ通過してスクリーン２１と被加飾品との間の静電界中に飛び出し、この静電界中を飛翔して被加飾品に向かって移動し、図７に示すように、接着層１５に突き刺さる。このとき、長いパイル７ｂは、大きい孔２５ｂに対向する位置の、前記図２における第２の植毛部９ｂに植毛されることになる。
【００２５】
次に、スクリーン２１上に残された長いパイル７ｂを、吸引装置などを用いて吸引回収した後、上記パイル７ｂより長さの短いパイル７ａをスクリーン２１上に投入し、前記した長いパイル７ｂと同様にブラシ２７で擦って帯電させる。この帯電した短いパイル７ａは、小さい孔２５ａと大きい孔２５ｂとの双方を通過して静電界中を被加飾品に向かって飛翔する。大きい孔２５ｂに対向する位置には、すでに長いパイル７ｂが植毛されているので、大きい孔２５ｂを通過したパイル７ａはパイル７ｂ上に堆積するが、小さい孔２５ａを通過したパイル７ａは、接着層１５に突き刺さり、第１の植毛部９ａとして植毛されることになる。これにより、表面が従来の織物と同様な風合のドアトリムが完成する。植毛される際の接着層１５は、パイル７ａ，７ｂが突き刺さる程度の粘度を有しているが、植毛作業終了後には加熱して硬化させる。
【００２６】
スクリーン２１と被加飾品との間の間隔は、広すぎるとパイルが飛散してしまい、所定の柄が得られなくなってしまうため、１０ｍｍ以下にするが、逆に狭すぎると、放電現象が発生するので、放電が発生しない範囲で下限値を設定する。直流電圧発生器２３による印加電圧については、上記間隔を１０ｍｍ以下の所定値に設定した状態で、５ｋＶ〜１０ｋＶとする。この印加電圧は、１０ｋＶを越える、例えば１２ｋＶの場合には、放電現象が発生して植毛ができず、逆に５ｋＶを下回る、例えば３ｋＶでは、パイルの飛翔力が弱く、接着層１５への突き刺さり量が少なく、柄植毛の鮮明度が低下したり、植毛の耐摩耗性に問題が生じるととともに、毛倒れが発生するなどの原因となる。
【００２７】
上記した静電植毛装置によれば、布地となる短繊維のパイル７ａ，７ｂが必要となる部位のみに植毛されるので、布地となる材料の歩留まりが向上するとともに、短繊維を使用することから材料単価が低く抑えられて低コストなドアトリムを得ることができる。さらに被加飾品の表面が上記したドアトリム３のように、曲面形状を呈するものであっても、帯電させたパイル７ａ，７ｂを飛翔させて接着層１５に付着させるだけであるので、効率よく作業が行える。
【００２８】
また、長さの異なるパイル７ａ，７ｂが、スクリーン２１に形成した異なる直径の孔２５ａ，２５ｂに対応して被加飾品に植毛されるので、織物のような霜降り調の植毛が安価にできるとともに、植毛面に凹凸ができて立体感が出、高品質な加飾を行うことができる。
【００２９】
上記した被加飾品としてのドアトリム３は、ポリプロピレン製の芯材１１上に、塩化ビニル製の表皮１３を設けた構成であるが、このように、被加飾品本体が比較的厚肉で、体積抵抗率（電気抵抗）が高い場合には、図４に示したように、被加飾品を間に挟んでその両側にスクリーン２１および電極板１９を配置した構成であると、これら両者間に発生する静電界の強度が弱くなりがちで、パイル７ａ（７ｂ）に帯電した負の電荷が接着層１５上に溜まってしまい、この結果、後から飛翔してきたパイル７ａ（７ｂ）が反発して接着層１５に突き刺さらず、植毛密度が低下する恐れがある。
【００３０】
このような場合には、接着層１５として、ウレタン系接着剤にカーボンあるいは金属粉を混入して導電性を持たせたものや、導電性のある水溶系アクリルエマルジョンタイプのものを使用し、これを前記電極板１９に代えて導電性部材とし、この導電性の接着層１５に直流電圧発生器２３の正極側の端子を接続する。
【００３１】
このような構成で直流電圧発生器２３により電圧を印加すると、スクリーン２１と接着層１５との間に、帯電したパイル７ａ（７ｂ）の飛翔力を充分確保できる強度を備えた静電界を発生させることが可能となり、これにより所望の植毛密度を得ることができる。
【００３２】
また、接着層１５をポリプロピレンのように接着剤が親和しにくい被加飾品本体上に形成する際には、接着層１５を形成する前に被加飾品本体の表面に導電性プライマ（変性ポリプロピレン）を形成し、この導電性プライマに直流電圧発生器２３の正極側の端子を接続することで、上記接着層１５を電極とした場合と同様な効果が得られる。
【００３３】
なお、上記実施の形態では、短いイパイル７ａと長いパイル７ｂとは色が異なるものとして説明したが、同一色でも構わない。また、自動車用内装部品としてドアトリムに、この発明を適用した例を示したが、インストパネル、ピラートリム、パーセルトリムなど他の自動車部品の全面加飾あるいは部分加飾にも適用でき、さらに、自動車部品に限らず、被加飾品本体として樹脂シート、繊維、木材などを使用することで、履物、靴、衣類、建材などにも適用できる。この履物や衣類の分野では、静電植毛が従来から行われているが、本願発明のスクリーンに相当するものがないので、霜降り調の柄模様の形成ができない。
【００３４】
また、植毛部の柄によっては、孔径のバリエーションを多くすれば、さらに多色の植毛品が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態による静電植毛方法が適用されるドアトリムを備えた自動車用ドアにおける内側部分の要部を示す斜視図である。
【図２】図１のドアトリムの拡大された正面図である。
【図３】図２の拡大されたＡ−Ａ断面図である。
【図４】図１のドアトリムに対し静電植毛を行うための静電植毛装置の全体構成図である。
【図５】図４の静電植毛装置に使用されるスクリーンの一部を示す正面図である。
【図６】図４の静電植毛装置における植毛可能なパイルの長さとスクリーン上の孔の直径との関係を示す説明図である。
【図７】図４の静電植毛装置において、パイルが接着層に植毛される状態を示す動作説明図である。
【符号の説明】
７ａ，７ｂ  パイル（短繊維）
１１  芯材（被加飾品本体，被加飾品）
１３  表皮（被加飾品本体，被加飾品）
１５  接着層（被加飾品）
１９  電極板（導電性部材）
２１  スクリーン
２３  直流電圧発生器（電圧印加手段）
２５ａ，２５ｂ  孔
【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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