(57)【要約】【課題】絞押された合成樹脂シートで製造される製品・部品の所定に位置・場所に所望の加飾（デザイン）を連続的に生産性よく施すのに好適な合成樹脂表皮材の製造方法の提供【解決手段】長尺の合成樹脂シート１０をアキュームレータ１２を介して連続的に供給する第１の工程と、供給された長尺の合成樹脂シート１０をプレス盤１８Ａと該プレス盤に対応する絞プレス盤１８Ｂとの間で挟圧して絞押する第２の工程と、絞押された長尺の合成樹脂シートを裁断する第３の工程と、を有する合成樹脂表皮材の製造方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺の合成樹脂シートをアキュームレータを介して連続的に供給する第１の工程と、供給された長尺の合成樹脂シートをプレス盤と該プレス盤に対応する絞プレス盤との間で挟圧して絞押する第２の工程と、絞押された長尺の合成樹脂シートを裁断する第３の工程と、を有することを特徴とする合成樹脂表皮材の製造方法。
【請求項２】
前記絞プレス盤の絞形成用凹凸部の少なくとも一部に設けられた孔からプリントインクを吐出させて挟圧による絞押中又は挟圧による絞押の直前後で合成樹脂シート面に彩色を施すことを特徴とする請求項１に記載の合成樹脂表皮材の製造方法。
【請求項３】
第２の工程及び第３の工程において、前記プレス盤に絞押された合成樹脂シートを裁断すべき部位に裁断刃が設けられ、絞押工程と裁断工程を同時に行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の合成樹脂表皮材の製造方法。
【請求項４】
第２の工程において、前記絞プレス盤に製品の絞模様を形成するための第１１の絞模様と絞押された合成樹脂シートを成形加工機又は打ち抜き加工機にセットするための位置決め用の第２の絞形態が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の合成樹脂表皮材の製造方法。
【請求項５】
第２の工程において、前記絞プレス盤に形成された絞形成用凹凸部が、絞押された合成樹脂シートを凸型真空形成で成形する際の展開率の逆数に基づいて設定される凹凸パターン及び/又は絞深さで形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに１項に記載の合成樹脂表皮材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂表皮材の製造方法に係り、絞押された合成樹脂シートで製造される製品・部品の所定の位置・場所に所望の加飾（デザイン）を合成樹脂シートの生産に同期して連続的に生産性良く施すのに好適な合成樹脂表皮材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、低コストで高品質な加飾シートを得る方法としては、通常、第１の方法と第２の方法がある。（特許文献１〜特許文献１等参照）
第１の方法は、シートの生産（送り速度）と同期して回転する円筒状加飾型（印刷ロール・エンボスロール）を用いて加飾し、その後、加飾された合成樹脂シートを裁断している。一般的に加飾ロールはその外周に加飾目的のパターンを継ぎ目なしで連続的に配置している。したがって、上記の加飾ロールで得られる長尺の合成樹脂シートには、その長手方向に連続性のある加飾が施されている。
【０００３】
一方、第２の方法は、定位性（定位置性）、すなわち、絞押された合成樹脂シートで製造される製品・部品の所定に位置・場所に所望の加飾（デザイン）が配置されるようにするため、従来、加飾合成樹脂シートは、連続的に生産した長尺の合成樹脂シートを一度定寸法に切断・裁断した後、切断・裁断されたシートを別の装置で１シートずつ加飾していた。
【０００４】
上記した第１の方法においては、合成樹脂シートの加飾（柄、模様、彩色、エンボス）位置に定位性がなく、あるいは定位性が不十分なため、それらを切断・裁断シートを使用する製品・部品には、下記のような弊害がある。
【０００５】
（１）加飾の定位性がなく、あるいは定位性が不十分なため、製品・部品の加飾設計（デザイン）意図を十分に満たすことができない。つまり、加飾された合成樹脂シートを加工して製品・部品にする場合、製品・部品のどのような部分にどのような柄や色が現れるか確定せず、制御も難しい。
（２）加飾の定位性がなく、あるいは定位性が不十分なため、隣接する２製品間・部品間の加飾に連続性を確保することが困難で所望の加飾を有する製品・部品を製造することが困難である。
（３）加飾の定位性がもたらす高度な意匠性を十分に表現する表皮材を得ることができない。
【０００６】
上記した第２の方法においては、連続生産する第１の方法と異なり，低生産性であり、製造される製品・部品が高コストとなる。
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２７６５８０号公報
【特許文献２】特開２００７−６２２４５号公報
【特許文献３】特開平６−２３８８２８号公報
【特許文献４】特開２００６−２１３４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、上記した問題点を解決し、絞押された合成樹脂シートで製造される製品・部品の所定の位置・場所に所望の加飾（デザイン）を合成樹脂シートの生産に同期して連続的に生産性よく施すことができる合成樹脂表皮材の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した課題は、以下の構成からなる方法によって解決された。
すなわち、本発明の合成樹脂表皮材は
＜１＞  長尺の合成樹脂シートをアキュームレータを介して連続的に供給する第１の工程と、供給された長尺の合成樹脂シートをプレス盤と該プレス盤に対応する絞プレス盤との間で挟圧して絞押する第２の工程と、絞押された長尺の合成樹脂シートを裁断する第３の工程と、を有することを特徴とする合成樹脂表皮材の製造方法である。
＜２＞  前記絞プレス盤の絞形成用凹凸部の少なくとも１部に設けられた孔からプリントインクを吐出させて挟圧による絞押中又は挟圧による絞押の直前後で合成樹脂シート面に彩色を施すことを特徴とする前記＜１＞に記載の合成樹脂表皮材の製造方法。
【００１０】
＜３＞第２の工程及び第３の工程において、前記プレス盤に絞押された合成樹脂シートを裁断すべき部位に裁断刃が設けられ、絞押工程と裁断工程を同時に行うことを特徴とする前記＜１＞又は＜２＞に記載の合成樹脂表皮材の製造方法である。
＜４＞  第２の工程において、前記絞プレス盤に製品の第１の絞模様を形成するための絞模様と絞押された合成樹脂シートを成形加工機又は打ち抜き加工機にセットするための位置決め用の第２の絞形態が形成されていることを特徴とする前記＜１＞又は＜２＞に記載の合成樹脂表皮材の製造方法である。
＜５＞  第２の工程において、前記絞プレス盤に形成された絞が、絞押された合成樹脂シートを凸型真空形成で成形する際の展開率の逆数に基づいて設定される凹凸パターン及び/又は絞深さで形成されていることを特徴とする前記＜１＞〜＜４＞のいずれかに記載の合成樹脂表皮材の製造方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の合成樹脂表皮材の製造方法によれば、絞押された合成樹脂シートで製造される製品・部品の所定の位置・場所に所望の加飾（デザイン）を合成樹脂シートの生産に同期して連続的に生産性良く施すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施の形態を示す概略的構成図である。図１において、長尺の合成樹脂シート１０がアキュームレータ１２を介して熱ドラム１４及び加熱ヒーター１６Ａ、１６Ｂで加熱された後、エンボス機１８に供給される態様を示している。
【００１３】
アキュームレータ１２は、ガイドロール１２Ａ，昇降ガイドロール１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ、１２Ｅからなっており、昇降ガイドロール１２Ｂ及び１２Ｄはガイドロール１２Ａの高さを基準にしてその上方で昇降自在に設けられ、昇降ガイドロール１２Ｃ及び１２Ｅはガイドロール１２Ａの高さを基準にしてその下方で昇降自在に設けられている。
【００１４】
エンボス機１８は、プレス盤１８Ａと絞プレス盤１８Ｂとからなっており、プレス盤１８Ａは固定され、絞プレス盤１８Ｂは上下方向に昇降自在に設けられている。また、絞プレス盤１８Ｂには、図示していないインク供給機構を介してプリントインクが供給されるとともに絞プレス盤１８Ｂの絞形成用凹凸部の凸部に孔が形成されており、この孔は、図示していないインク供給機構に連通している。図中、２０は裁断刃を示す。
【００１５】
次に図１を基に本発明の合成樹脂表皮を製造する方法を説明する。
熱ドラム１４及び加熱ヒーター１６Ａ、１６Ｂがそれぞれ所定の温度に調整され、エンボス機１８の絞プレス盤１８Ｂがプレス盤１８Ａ側から上昇し、所定の位置で待機した状態で、長尺の合成樹脂シート１０は、所定の加工速度でアキュームレータ１２を経て熱ドラム１４で加熱された後、加熱ヒーター１６Ａ、１６Ｂで所定の温度に加熱される。次いでエンボス機１８に供給される。
【００１６】
長尺の合成樹脂シート１０の先端部が、エンボス機１８の合成樹脂シート搬送方向下流端に到達し、絞押工程の状態になると、エンボス機１８内の合成樹脂シート１０の搬送が停止する。このとき、合成樹脂シート１０はその生産に同期して一定の搬送速度で供給されるが、絞押工程の時間に供給される長さに相当する合成樹脂シート１０はアキュームレータ１２で滞留する。この状態で絞プレス盤１８Ｂが下降して、加熱された合成樹脂シート１０はプレス盤１８Ａと絞プレス盤１８Ｂとの間で挟圧されて絞押される。したがって、合成樹脂シート１０の生産を中断することなく、合成樹脂シート１０の生産と同期して絞押工程を行うことができる。
【００１７】
この絞押工程中において、
１）絞プレス盤１８Ｂが合成樹脂シート１０面に押圧している段階
２）絞プレス盤１８Ｂが合成樹脂シート１０面に接触する直前の段階
３）絞プレス盤１８Ｂが合成樹脂シート１０面から離脱した直後の段階
の少なくともいずれかの段階で絞プレス盤１８Ｂの絞形成用凹凸部の１部からプリントインクを吐出させることができる。
【００１８】
この場合、プレス盤１８Ａと絞プレス盤１８Ｂは常温であるため、プリントインクが加熱されて吐出用孔等に詰まる等の問題が生じることなく、所望の柄を形成するのに要する量のインクを吐出することができる。柄の例としては、例えば、絞プレス盤１８Ｂの絞形成用凹凸部に複数の孔を設け、それぞれの孔からそれぞれ異なる色のプリントインクを吐出させて合成樹脂シート１０に多色の印刷柄付けを行うことができる。また、絞形成用凹凸部の凸部に設けた孔から所定の色のプリントインクを吐出させると、合成樹脂シート１０に所謂，谷汚しの印刷柄付けを行うことができる。したがって、合成樹脂シート１０の生産と同期して印刷柄付けを絞押工程と同時に行うことができる。
【００１９】
エンボス機１８において、合成樹脂シート１０に対する絞付けと印刷柄付けが施された後、絞プレス盤１８Ｂは合成樹脂シート１０面側から上昇し、表皮クランプで把持された合成樹脂シート１０は剥がしロールによって絞プレス盤１８Ｂから剥がされる。
【００２０】
次に、合成樹脂シート１０は表皮クランプで把持されたまま、裁断工程に搬送される。裁断工程では、裁断刃２０によって合成樹脂シート１０の用途に応じた寸法に裁断される。裁断された合成樹脂シート１０（裁断シート２２）は図示していない吸盤付ロボットアームを介して所定のパレットに積載された後、それぞれの用途に応じた加工工程に移される。
【００２１】
上記した実施の形態におけるエンボス機１８の代わりに熱プレス盤と熱絞プレス盤を配置してもよい。この場合、熱プレス盤と熱絞プレス盤は、例えば、１８０℃程度の高温に制御されるので、プリントインクの吐出は困難であるが、絞模様をより微細な模様に形成させることができ、絞の意匠性を高めるのに有効である。
【００２２】
上記した実施の形態におけるエンボス機１８の代わりに図２に示すエンボス機を用いることができる。図２において、プレス盤３０と絞プレス盤３２が対応した状態で配置されている。プレス盤３０はプレス盤基体３０Ａとこの面上に設けられた弾性層３０Ｂとから構成され、プレス盤基体３０Ａに裁断刃３４が固定されている。
【００２３】
裁断刃３４は、プレス盤基体３０Ａ面に対して、裁断される合成樹脂シート１０の用途に応じた加工に対応した任意の形状、例えば、矩形状、三角形、正方形、楕円形等の刃形状となっている。絞プレス盤３２側は絞プレス盤基体３２Ａとその下面に設けられた絞形成用凹凸部３２Ｂとからなっており、絞形成用凹凸部３２Ｂにプリントインクを吐出する孔が形成されており、絞プレス盤３２は図示していない駆動機構を介して昇降可能となっている。
【００２４】
このようなエンボス機を用いると、絞模様の形成領域と裁断領域の配置関係、すなわち、絞プレス盤３２側の絞形成領域とプレス盤基体３０Ａ側に設けられる裁断刃３４の位置関係を予め設計することができる。
例えば、絞押された合成樹脂シートを凸型真空成形機で成形して自動車内装材（インストルメントパネル等）を製造する場合、凸型真空成形機にセットする合成樹脂シートにおける製品・部品における絞模様部分が所定の位置・場所となるように合成樹脂シートを所定の位置で裁断し、凸型真空成形することによって、自動車内装材の所定の位置・場所に所望の柄付けを施すことができ、かつプレス盤３０と絞プレス盤３２によって、絞付け工程と柄付け工程と裁断工程とを同時に行うことができる。また、打ち抜き加工機の場合においては、絞模様の形成領域と裁断領域の配置関係が予め設計されているので打ち抜き加工された合成樹脂表皮材を縫製した際、柄等が連続した所望の意匠性を確保することができる。
【００２５】
本発明において、第２の工程において、前記絞プレス盤に製品の絞模様を形成するための第１の絞模様と絞押された合成樹脂シートを成形加工機又打ち抜き加工機にセットするための位置決め用の第２の絞形態を形成することもできる。
【００２６】
位置決めのための第２の絞形態は、「く」の形態の他、レーザー光等による検知手段による検知が可能な絞形態であればよく、特に制約はない。検知できれば凸形態でも良い。したがって、単に種々の形状の絞形態、例えば、＋、×、＊、○、△、□、矩形状、楕円状、各種文字等任意の絞形態も採用することができる。また、第２の絞形態は、第１の絞模様の絞形成領域付近に３箇所絞形態で設けられた例が望ましいが、１箇所のみに絞形態を設けてもよく、２箇所に絞形態を設けてもよい。ただし、絞付合成樹脂シートの成形加工機又は打ち抜き加工機における位置決めの精度を高めるためには、３箇所ないし４箇所に絞形態を設けることが望ましい。
【００２７】
第１の絞模様と第２の絞形態との位置関係は、絞付された合成樹脂表皮材が成形加工機又は打ち抜き加工機におけるセットされる位置等によって個別に設定することができる。この設定条件に基づいて絞形成用凹凸部３２Ｂにおける第１の絞模様と第２の絞形態の位置関係及び第２の絞形態の形状が決められる。
【００２８】
成形加工機上には搬送された合成樹脂表皮材の第２の絞形態の位置がレーザー光等の検知手段により検知され、この検知信号に基づいて成形加工機上にセットされる合成樹脂表皮材の配置状態が補正された後、所定の加工が施される。これによって、例えば、インストルメントパネルの場合、インストルメントパネル面に形成されるそれぞれの絞模様が所定に位置に配置されることになる。
【００２９】
第２の絞形態の検知手段は、レーザー光による高さ検知で凹形態の位置ずれを確認して補正する方法や、パルス発生器を使用したストロボ画像を基に凹形態の位置ずれを補正する方法の他に、超音波、赤外線、Ｘ線等による検知の方法を使用することもできる。また、第２の絞形態の位置を目視で捉え、手動で成形加工機上の合成樹脂表皮材の配置状態を調整してもよい。
【００３０】
上記した実施の形態は、合成樹脂表皮材を成形加工機にセットする場合を説明したが、本発明においては、合成樹脂表皮材を打ち抜き加工機上にセットする場合には、第２の絞形態の位置を検知し、その検知情報に基づいて打ち抜き加工機上の合成樹脂表皮材の配置状態を補正又は調整することができる。これによって、打ち抜き加工された合成樹脂表皮材面の絞模様が製品における所定の位置に配置されることになり、これらを縫製して得られる製品は全体において所望の絞模様となり、見栄えのよいものとなる。
【００３１】
本発明において、絞プレス盤の絞形成用凹凸部には任意の材質が用いられる。シリコンゴム層の代わりに彫刻が容易で耐熱性が高く、離型性が高い材料を用いることもできる。このような材料としては、フッ素系ゴム等を用いることができる。また、ゴム層の代わりに金属層であってもよい。金属としては、鉄、銅、亜鉛、ニッケル、真鍮等が挙げられる。これらの中でレーザーによる絞の微細な形態の再現性が良い点で特にシリコンゴムからなる絞板が望ましい。彫刻時間が長くなるのでコスト的には難点があるが、レーザーによる金属への彫刻の方が耐久性の点で優れているので金属絞板もシリコンゴム絞板に次いで望ましい。
【００３２】
絞模様及び絞形態は、絞の凹凸パターンの形態、絞深さに基づいてコンピュータグラフィック上に予め計算されたデータに基づいたスポット径のレーザービームをゴム層又は金属層の表面に照射して表面が彫刻されたものが望ましい。
【００３３】
レーザービームを照射する場合、ゴム層又は金属層の表面に長波長の第１のレーザービームを照射して、ゴム層又は金属層の表面に粗い表面構造を彫刻し、その後、第１のレーザービームよりも短波長で、第１のレーザービームよりも小さいスポット径の第２のレーザービームをゴム層又は金属層の表面に照射してゴム層又は金属層の表面に微細な表面構造を彫刻したものを用いることが望ましい。
【００３４】
レーザービームによる彫刻以外に絞プレス盤を形成する方法としては、通常の絞形成方法であるミルロール方式、電鋳方式、原稿からの樹脂転写方式のいずれかの方法によるものであっても良い。
【００３５】
本発明において、合成樹脂シートを構成する成分は、合成樹脂表皮材の用途に応じてオレフィン系樹脂、熱可塑性オレフィン（ＴＰＯ）系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、熱可塑性ウレタン系樹脂、熱可塑性スチレン系樹脂、熱可塑性ポリエステル系樹脂等から任意に選定されるべきものであり、さらに絞付けされる合成樹脂シートの裏面には用途に応じてオレフィン系発泡体あるいはポリエステル系・テトロン系・レーヨン系等の生地が裏打ちされる。これらの用途として、自動車内装部品、鉄道車両・航空機内装部品、家具、建築物内外装、靴・履物・鞄、衣類表層材・裏地、壁装の表皮材等が挙げられる。自動車内装部品用の表皮材の場合、凸型真空成形によって平面部、曲面部等を有し、上記した展開率が異なる部位を有する表皮材張り込み部品等に有効である。このような表皮材が使用できる部位としては、インストルメントパネル、ドアトリムの他に、センターコンソール、センターコンソールリッド、フロントピラー、センターピラー、リヤピラー、グラブボックス、天井材、メーターフード等が挙げられる。
【００３６】
自動車内装部品用の表皮材で真空成形しない縫製部品の場合は、座席用表皮のように座席形状と位置をきちんと合わせた絞外観を持つ表皮材を作るのに有効である。このような表皮材が使用できる部位としては、シートメイン、シートカマチ、シートバックの他に、ヘッドレスト、アームレスト、インストルメントパネル、メーターフード等が挙げられる。
【００３７】
自動車内装部品等の表皮材の場合、凸型真空成形によって平面部、曲面部等を有する部品においては、凸型真空成形前の合成樹脂シートは、成型後の部位によって展開率が異なる。例えば、インストルメントパネルを凸型真空成形によって成形した場合、インストルメントパネルの各ゾーン、部位によって展開率が異なる。ここで展開率とは、テスト成形用シートにおける凸型真空成形前の合成樹脂シート面に示された１つのマス目（分割領域）の（Ｘ方向、Ｙ方向、Ｘ×Ｙ＝面積）が凸型真空成形後どの程度拡大したかを示す指標である。
【００３８】
このように成型後の部位によって展開率が異なると、成型前の合成樹脂シートに形成された絞模様および絞深さが凸型真空成形後の部位によって異なることになる。合成樹脂シートに対して各ブロック毎に任意の絞模様および絞深さを形成させることが望ましい。
【００３９】
ここで各ブロック毎の任意の絞模様とは、例えば、各ブロック毎に上記した展開率の逆数から求められた収縮率を織り込んだ絞模様を有する絞プレス盤を作製し、次いで合成樹脂シート面に各ブロック毎に任意の絞模様を形成し、その後、凸型真空成形すると、成型後の各部位の絞模様がほぼ均一となる。
【００４０】
一方、各ブロック毎の任意の絞深さとは、例えば、一様な絞深さの絞板を用いる場合は、各ブロック毎に上記した展開率に基づいて展開率の逆数を基準にして求められた絞深さを設定し、これらの絞深さとなるように各ブロックの加圧ユニットによるプレス圧、加熱温度、加熱時間及びストロークを調整して絞押し、その後、凸型真空成形すると、成型後の各部位の絞深さがほぼ均一となる。
あるいは、例えば、各ブロック毎に上記した展開率に基づいて展開率の逆数を基準にして求められた絞深さを設けた絞模様を有する絞プレス盤を作製し、次いでこの絞プレス盤を用いて合成樹脂シート面に各ブロック毎に任意の絞深さを形成し、その後、凸型真空成形すると、成型後の各部位の絞深さがほぼ均一となる。
【００４１】
したがって、このような凸型真空成形によって成型される部品の場合、合成樹脂シートに対して各ブロック毎に展開率の逆数から求められた収縮率を織り込んだ絞パターンを形成し、かつ、展開率の逆数を基準にして求められた絞深さを形成すると、部品の各部位に所望の一様な絞パターンと絞深さ（絞パターンと絞深さを合わせて絞模様と呼ぶ）を持った極めて見栄えの良い製品を得ることができる。
【実施例】
【００４２】
図1において、プレス盤１８Ａ（１０００mm×２０００mm）及び絞プレス盤１８Ｂ（
１０００mm×２０００mm）を用い、熱ロール１４を１６０℃、加熱ヒーター１６Ａ及び加熱ヒーター１６Ｂを１８０℃に調整し、プレス盤１８Ａ及び絞プレス盤１８Ｂは常温に設定した。
アキュームレーター１２はシートを最大３ｍ滞留される構造となっている。
押出成形機によって、厚さ１．５mmの長尺の値合成樹脂シート１０（熱可塑性オレフィン（ＴＰＯ）系樹脂）を加工速度：２０ｍ/分で押し出してアキュームレーター１２，熱ロール１４，加熱ヒーター１６Ａ，１６Ｂ及びエンボス機１８に供給した。
加熱ヒーター１６Ａ及び加熱ヒーター１６Ｂでは熱可塑性オレフィン（ＴＰＯ）系樹脂１０を１８０℃に６秒加熱し、プレス盤１８Ａ及び絞プレス盤１８Ｂにおるエンボス時間は、2秒であり、このエンボス工程中に絞プレス盤１８Ｂの絞形成用凹凸部の1部からプリントインクを吐出させた。
上記の絞押工程と柄付け工程が終了した絞付合成樹脂シートは裁断刃２０によって裁断された合成樹脂表皮材（９５０mm×１９５０mm）２２を得た。
押出成形機による生産に同期して上記工程を繰り返してサイクルタイム：６秒で合成樹脂表皮（裁断シート２２）を１０枚/分の生産量で得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の好ましい一実施の形態を示す概略的構成図である。
【図２】図１におけるエンボス機の他の実施の形態を示す概略的構成図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０            合成樹脂シート
１２            アキュームレーター
１４            熱ロール
１６Ａ、１６Ｂ  加熱ヒーター
１８            エンボス機
２０            裁断刃
２２            裁断シート
３０            プレス盤
３２            絞プレス盤
【図１】
2009274235.tif 000003
【図２】
2009274235.tif 000004