(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1に記載された装飾フィルムの貼り付け方法によれば、被貼付体に装飾フィルムを貼り付けるにあたって、真空成形型でフィルムを予備成形して貼り付ける構造が採用されているため、その構造が大型化となりコストが増大するばかりでなく、対象物である被貼付体への押圧ストロークが不足して十分な面圧を確保できないおそれがあった。
【0006】
一方、特許文献2に記載された装飾フィルムの貼り付け方法及び装飾フィルムの貼り付け装置によれば、被貼付体に装飾フィルムを貼り付けるにあたって、片側固定の支持体を有する装置が採用されていたため、その装置が大型化となりコストが増大するばかりでなく、対象物である被貼付体への面圧が不明であり、さらには、アプリケーションテープが被貼付体に残存するおそれがあった。
【0007】
本発明は、これらの難点を解消するためになされたもので、所定形状の表面を有する被貼付体の形状に対応して硬度が異なる複数の弾性体を柱状に配設し、その硬度の違いにより異なる方向で面圧を加えることにより十分な面圧を確保し、異なる接着力で積層させた装飾フィルムに局所的な歪みが生じない状態で被貼付体に貼り付けることができる、装飾フィルムの貼り付け
構造体及びその貼り付け装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前述の目的を達成するため、本発明の第1の態様である装飾フィルムの貼り付け
構造体は、
凹凸面部を有する形状から成る被貼付体に、装飾層及び第1の粘着層を有する装飾フィルムを第1の粘着層側から貼り付ける装飾フィルムの貼り付け
構造体であって、
被貼付体が有する凹面部に対応するように配設され、第1の硬度を有する第1の弾性体、及び被貼付体が有する凸面部に対応するように配設され、第1の硬度より小さい第2の硬度を有する第2の弾性体が柱状で配設される弾性体群と、弾性体群の上面が下面に固定される鋼材と、アプリケーションテープが弾性体群の下面に貼り付けられている第2の粘着層、及び上面がアプリケーションテープに貼り付けられていると共に下面が装飾フィルムの装飾層に貼り付けられている第3の粘着層を装飾フィルムと共に含む積層体と、から構成され、第2の粘着層は第1の粘着層が有する接着力より小さな接着力を有し、第3の粘着層は第2の粘着層が有する接着力より小さな接着力を有するものである。
【0009】
また、本発明の第
2の態様である装飾フィルムの貼り付け
構造体は、本発明の第
1の態様において、装飾層
は、第
2の硬度を有する弾性体の下方面側に配置
され、装飾層の表面積
は、凸面部の表面積よりも大き
いものである。
【0010】
また、本発明の第
3の態様である装飾フィルムの貼り付け装置は、
第1の態様又は第2の態様の装飾フィルムの貼り付け構造体を使用して、第1の態様に記載の被貼付体に装飾フィルムを第1の粘着層側から貼り付けるための装飾フィルムの貼り付け装置であって、
鋼材を一体で上下動させるバネ材と、被貼付体の位置決め用の支持材と、前記装飾層よりも大きな表面積を有するアプリケーションテープが固定される固定枠と、を有
する枠体から成り、被貼付体及びアプリケーションテープは、支持材が挿通される位置決め用の穴を備え
ているものである。
【0011】
第1の態様である装飾フィルムの貼り付け
構造体及び第3の態様である装飾フィルムの貼り付け装置によれば、
位置決めが行われた被貼付体を装飾フィルムに当接させた後、被貼付体と複数の弾性体との間に装飾フィルムを狭持した状態で当該弾性体が有する硬度の違いにより異なる方向で面圧を加え、弾性体が被貼付体の形状に沿って弾性変形することで、被貼付体に装飾フィルムを貼り付けることができる。
【0012】
即ち、所定形状の表面を有する被貼付体の形状に対応して硬度が異なる複数の弾性体を柱状に配設するとともに、装飾フィルムの装飾層と被貼付体とを貼り付ける第1の粘着層が有する接着力、複数の弾性体とアプリケーションテープとを貼り付ける第2の粘着層が有する接着力、装飾層とアプリケーションテープとを貼り付ける第3の粘着層が有する接着力をそれぞれ異にし、位置決めがされた被貼付体と複数の弾性体との間に装飾フィルムを狭持した状態で当該弾性体が有する硬度の違いにより異なる方向で十分な面圧を加えることで、接着力の差分により装飾フィルムが剥がれることなく局所的な歪みも生じない状態で被貼付体に貼り付けることができ
、さらには、所定形状の表面を有する被貼付体として凹凸面部を有する形状を適用し、凹面部に対応する位置に第1の硬度を有する弾性体を、凸面部に対応する位置に第1の硬度よりも小さな第2の硬度を有する弾性体をそれぞれ配設することにより、第2の硬度を有する弾性体は、下方向に加圧されることで凸面部の形状に沿って弾性変形され、第1の硬度を有する弾性体は、下方向に加圧されることで凹面部の形状に沿って弾性変形されるのみならず第2の硬度との差分に基づき撓むことで略横方向に面圧を加えることができる。
【0013】
また、第2の態様である装飾フィルムの貼り付け
構造体によれば、第2の硬度を有する弾性体が下方向に加圧され凸面部の形状に沿って弾性変形されると、凸面部の全面を覆うように装飾層を変形させることができる。
【発明の効果】
【0014】
本発明の装飾フィルムの貼り付け
構造体及びその貼り付け装置によれば、所定形状の表面を有する被貼付体の形状に対応して硬度が異なる複数の弾性体を柱状に配設し、装飾フィルムの装飾層と被貼付体とを貼り付ける第1の粘着層が有する接着力、複数の弾性体とアプリケーションテープとを貼り付ける第2の粘着層が有する接着力、装飾層とアプリケーションテープとを貼り付ける第3の粘着層が有する接着力をそれぞれ異にすることで位置決めがされた被貼付体と複数の弾性体との間に装飾フィルムを狭持した状態で当該弾性体が有する硬度の違いにより異なる方向で十分な面圧を加えることができ、接着力の差分により装飾フィルムが剥がれることなく局所的な歪みも生じない状態で被貼付体に貼り付けることができる。また、貼り付け装置は、人間の手で持ち運びができる大きさのハンド型治具であるため、当該装置の小型化が可能となりコストを抑えることができる。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明による、装飾フィルムの貼り付け
構造体及びその貼り付け装置を適用した実施の形態例について、図面を参照して説明する。
【0017】
図1(A)は、本発明の実施例の装飾フィルムの貼り付け
構造体及びその貼り付け装置において適用される、貼り付け装置1を示す断面図である。この貼り付け装置1は、例えば、人間の手で持ち運びができる大きさのハンド型治具で構成され、枠体1Aによりその上部が覆われたハウジング1B内において、所定形状の表面を有する被貼付体2の当該形状に対応した位置で柱状に配設され、その硬度が被貼付体2の形状に対応させて異なる複数の弾性体10と、複数の弾性体10が固定される例えば、S45C、SS41C等の鋼材11と、鋼材11に固定された複数の弾性体10を一体でハウジング1B内の上死点から下死点までの間で可動させる例えば、スプリング等の弾性力を有するバネ材12と、鋼材11の下方面側から下方向に延設される被貼付体2の位置決め用の支持材13と、後述するアプリケーションテープ4の外周部を固定する固定枠14とを有している。
【0018】
ここで、複数の弾性体10を鋼材11に固定する方法としては、例えば、ボルト締めによる締着や所定の接着材を用いた貼り付けが好適とされる。
【0019】
また、ハウジング1B内の上死点とは、バネ材12が何ら作用していない鋼材11の高さ位置である。一方、ハウジング1B内の下死点とは、バネ材12が有する弾性力で作用し、鋼材11が枠体1Aの内側の下方面に当接する、所謂、底付きの高さ位置である。なお、バネ材12の本数は、均一な弾性力を作用させるにあたり、本実施例として「4本」が適用されているものとする。
【0020】
さらに、支持材13は、鋼材11と一体で(上下方向に)可動するにあたって、鋼材11の下方面に例えば、ボルト締めによる締着や所定の接着材を用いた貼り付けで固定する、或いは鋼材11と一体で成形することもでき、その本数は、本実施例として「2本」が適用されているものとする。
【0021】
次に、被貼付体2が有する所定形状の表面とは、例えば、自動車の車体におけるフード、ラッケージ又はバックドアや、オートバイのタンク等の形状に適合し、
図2(A)の断面図に示すように、その表面が横方向に所定のパターンで凹面部2A及び凸面部2Bが連続しており、その外周部で凹面部2Aの所定の位置には、貼り付け装置1の支持材13が挿通される当該装置1への位置決め用の穴20が穿孔されている。
【0022】
この被貼付体2において、凸面部2Bはそれぞれ
図2(B)の要部拡大図に示すように、その両端領域に設けられる山側折り曲げ部20Bから稜線Lを経由して凹面部2Aの両端領域に設けられる谷側折り曲げ部20Aに接続されている。また、山側折り曲げ部200B及び谷側折り曲げ部20Aは、その形状として例えば、R加工がなされた球面状又は所定の角度で鋭角に折り曲られた形状等のように、多種・多様な形状に対応させることができる。さらに、山側折り曲げ部20B及び谷側折り曲げ部20Aを繋ぐ稜線Lは、例えば、略鉛直方向に延びており、その角度は任意に設定して加工することができる。
【0023】
次に、複数の弾性体10のうち、その硬度が例えば、30〜40度のような第1の硬度を有する弾性体10Aとしてはそれぞれ、例えば、発泡ウレタン樹脂、発泡シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、合成ゴム、天然ゴム、ラテックス、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、オレフィン樹脂等が好適とされる。また、第1の硬度を有する弾性体10Aはそれぞれ、その下方側の表面(下方面)の位置が、被貼付体2が有する所定形状の表面のうち、前述の凹面部2Aに対応するように配設されるものである。
【0024】
一方、複数の弾性体10のうち、その硬度が例えば、10〜20度のような前述の第1の硬度よりも小さい第2の硬度を有する弾性体10Bとしてはそれぞれ、例えば、発泡ウレタン樹脂、発泡シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、合成ゴム、天然ゴム、ラテックス、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、オレフィン樹脂等が好適とされている。
また、第2の硬度を有する弾性体10Bはそれぞれ、その下方側の表面(下方面)の位置が、被貼付体2が有する所定形状の表面のうち、前述の凸面部2Bに対応するように配設されるものである。
【0025】
なお、複数の弾性体10を構成する弾性体10A、10Bはそれぞれ、その硬度が第1、第2の硬度のように異なり、被貼付体2が例えば、手動で押し付けられた後、この押付力と貼り付け装置1のバネ材12が有する弾性力の作用で鋼材11と一体で可動するときに適度に変形するものであれば、前述のような材質に限定されるものではなく、多種・多様な材質の当該弾性体を適用することもできる。
【0026】
次に、前述のような所定形状の表面を有する被貼付体2に貼り付けられる装飾フィルム3及びこの装飾フィルム3とともに積層体7を構成するアプリケーションテープ4について、
図3(A)の模式図及び
図3(B)のA−A面断面図を参照して説明する。
【0027】
図3(A)、(B)に示す装飾フィルム3は、アプリケーションテープ4の外周部より内側に位置し、所定の基板(図示せず)上に例えば、インク等で形成される模様、図形、文字、記号、色彩やこれらの組み合わせで構成の装飾層30と、この装飾層30においてアプリケーションテープ4側とは反対側の面に塗布される第1の粘着層(以下、被貼付体側粘着層という)31とを有している。
【0028】
ここで、装飾フィルム3の装飾層30としては、例えば、PVC(ポリ塩化ビニル樹脂)、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、オレフィン樹脂、アイオノマー樹脂等が好適とされ、その厚さについては特別な限定はないものの、例えば、20〜30μmや30〜70μmが好適とされる。
【0029】
また、装飾フィルム3の被貼付体側粘着層31としては、その接着力が、例えば、1〜10N/25mmの第1の接着力を有するアクリル系粘着剤、合成ゴム系粘着剤等が好適とされる。
【0030】
また、アプリケーションテープ4は、装飾フィルム3の装飾層30の表面積よりも大きく、その伸張性が高い所定の方法で計測される、例えば、150〜400%の破断点伸び率を有する、熱可塑性のPVC(塩化ビニル樹脂)、PE(ポリエチレン)、PP(プロピロピレン)、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、アイオノマー樹脂、シリコーン樹脂、天然ゴム、合成ゴム等が好適とされ、その外周部には、貼り付け装置1の支持材13が挿通される穴40が、対角する位置に穿孔されている。
【0031】
また、アプリケーションテープ4において、
図1(A)に示すように貼り付け装置1のハウジング1B内で柱状に配設された複数の弾性体10(10A、10B)側の表面には、その接着力として、前述の第1の接着力よりも小さな例えば、0.6〜0.9N/25mmの第2の接着力を有する第2の粘着層(以下、弾性体/テープ間粘着層という)5が塗布されている。この弾性体/テープ間粘着層5としては、例えば、アクリル系粘着剤、合成ゴム系粘着剤等が好適とされる。
【0032】
また、アプリケーションテープ4において、装飾フィルム3の装飾層30側の表面で当該装飾層の表面である装飾面を占有する位置には、その接着力として、前述の第2の接着力よりも小さな例えば、0.1〜0.5N/25mmの第3の接着力を有する第3の粘着層(以下、装飾層/テープ間粘着層という)6が塗布されている。この装飾層/テープ間粘着層6としては、例えば、アクリル系粘着剤、合成ゴム系粘着剤等が好適とされる。
【0033】
さらに、アプリケーションテープ4において、その外周部で対角する位置には、
図1(A)に示す貼り付け装置1の支持材13が挿通され、前述のような積層体7としての装飾フィルム3を固定枠14に固定させるにあたって当該装置1に位置決めされる穴40が穿孔されている。
【0034】
次に、
図1(A)に示す貼り付け装置1を用いて、被貼付体2に装飾フィルム3を貼り付ける具体的な方法について説明する。
【0035】
最初に、貼り付けの前工程として、
図2(A)に示すような被貼付体2が有する所定形状の表面のうち、凸面部2Bの表面積よりも大きな表面積であって、被貼付体2側の表面に第1の接着力を有する被貼付体側粘着層31が塗布されている装飾層30を、
図3(B)に示すように、被貼付体2側と反対の面に塗布された第3の接着力を有する装飾層/テープ間粘着層6を用いて、その装飾面を上方側に向けてアプリケーションテープ4に貼り付けるにあたり、
図1(B)の説明図に示すように、この装飾層30が、貼り付け装置1のハウジング1B内に柱状で配設されている複数の弾性体10(10A、10B)のうち第2の硬度を有する弾性体10Bの下面側に位置するように配設させるとともに、アプリケーションテープ4の外周部に穿孔された穴40に支持材13を挿通させて、その外周部を、固定枠14を用いて当該装置1に固定する。なお、前述のような前工程において、ハウジング1B内でバネ材12は何ら作用しておらず、当該ハウジング内の上死点に位置しているものとする。
【0036】
次に、前述のような前工程が完了した後のタイミングであって、具体的な貼り付け工程として
図1(C)、(D)の説明図に示すように、被貼付体2に穿孔された穴20に貼り付け装置1の支持材13を挿通することで当該装置1への位置決めが完了し、この被貼付体2をハウジング1B内の複数の弾性体10(10A、10B)側に向けて例えば、手動で移動させて押し付けると、この押付力で、被貼付体2の凸面部2Bが装飾フィルム3(の被貼付体側粘着層31)に当接する。
【0037】
この後、貼り付け装置1のバネ材12が有する弾性力の作用により、鋼材11に固定された複数の弾性体10(10A、10B)が一体で可動するにあたって、
図1(E)の説明図に示すように、ハウジング1B内の上死点から下死点に到達するまでの過程によれば、前述の押付力及び弾性力により、被貼付体2と複数の弾性体10(10A、10B)との間に装飾フィルム3を狭持した状態で、第1の硬度を有する弾性体10Aがそれぞれ、アプリケーションテープ4を下方向に押し付けるように弾性変形する一方、第2の硬度を有する弾性体10Bがそれぞれ、凸面部2Bの表面形状に沿って弾性変形して積層体7に均一な圧力を加えることで、装飾フィルム3の装飾層30が、被貼付体側粘着層31を用いて凸面部2Bの表面に貼り付けられ始める。
【0038】
なお、複数の弾性体10(10A、10B)が一体で弾性変形するにあたって、前述のような押付力及び弾性力による圧力(
図1(f)の要部拡大図に示す「F0」)とは、例えば、0.1〜200N/cm
2であることが好適とされ、また、5〜100N/cm
2であることがさらに好適され、10〜30N/cm
2であることが特に好適とされる。ここで、その圧力が0.1/cm
2よりも小さいと、装飾フィルム3の被貼付体側粘着層31が凸面部2Bの表面に十分に押し付けられ難く、一方、その圧力が200N/cm
2よりも大きいと、貼り付けられた装飾層30や被貼付体2が変形したりするおそれがあるためである。
【0039】
ここまでの貼り付け工程によれば、装飾フィルム3の被貼付体側粘着層31が有する第1の接着力(例えば、1〜10N/25mm)が、弾性体/テープ間粘着層5が有する第2の接着力(例えば、0.6〜0.9N/25mm)と比較して十分に大きいため、その接着力の差分により、被貼付体2と複数の弾性体10(10A、10B)との間に狭持された装飾フィルム3が位置ズレすることはない。
【0040】
また、装飾フィルム3によれば、被貼付体側粘着層31が塗布されている装飾層30の表面積は、被貼付体2の凸面部2Bの表面積よりも大きいため、
図1(e)の要部拡大図に示すように、凸面部2Bの両端領域に設けられた山側折り曲げ部20Bから凹面部2Aの両端領域に設けられた谷側折り曲げ部20Aまでを繋ぐ稜線Lの一部にまで、アプリケーション
テープ4の変形に追従して装飾層30が変形することになる。
【0041】
この後、貼り付け装置1のバネ材12が有する弾性力の作用で可動した、複数の弾性体10(10A、10B)が一体で固定されている鋼材11(の上面)が、
図1(F)の説明図に示すように枠体1Aの内側の下方面、すなわち、下死点の高さ位置に到達すると、第2の硬度を有する弾性体10Bがそれぞれ、凸面部2Bの形状に沿って弾性変形して積層体7に均一な圧力F0(
図1(f)を参照)を加えることにより、装飾フィルム3の装飾層30が、第1の接着力を有する被貼付体側粘着層31を用いて凸面部2Bの表面に沿って十分な面圧が確保された状態で貼り付けられるばかりでなく、第1の硬度を有する弾性体10Aがそれぞれ、前述の第2の硬度との差分に対応して撓むことで、略横方向、すなわち、
図1(f)に示すような凸面部2Bの両端領域に設けられた山側折り曲げ部20Bから凹面部2Aの両端領域に設けられた谷側折り曲げ部20Aまでを繋ぐ稜線L側に向けて面圧を加えることになる。このような略横方向への面圧(図中「F2」)は、第2の硬度を有する弾性体10Bが弾性変形するにあたり加わった下方向への面圧(図中「F1」)と比較して、1.5倍の大きさであるため、特に、剥がれ易いとされる山側折り曲げ部20Bの周辺領域に十分な面圧が加わることになり、そのような剥がれを生じさせずに、装飾層30全面を用いて被貼付体2の凸面部2Bへの貼り付けが可能となる。
【0042】
なお、
図1(F)に示すように、貼り付け装置1のハウジング1B内の下死点の高さ位置に鋼材11が到達したとき、被貼付体2の凹面部2Aの形状に沿ってアプリケーションテープ4は当該凹面部の表面に当接するものの、このような当接領域に該当するアプリケーションテープ4の表面には装飾層30が存在しておらず何らの粘着層も塗布されていないため、アプリケーションテープ4が凹面部2Aの表面に残存することはない。
【0043】
したがって、前述のような全ての貼り付け工程が完了すると、
図4(A)の模式図及び
図4(B)の貼り付け工程完了状態における貼り付け装置1を示すB−B面断面図に示すように、アプリケーションテープ4が複数の被弾性体10(10A、10B)の下面側に弾性体/テープ間粘着層5が有する第2の接着力で貼り付けられているものの、その接着力は、例えば、0.6〜0.9N/25mmであるように、前述の被貼付体側粘着層31が有する第1の接着力である例えば、1〜10N/25mmと比較して十分に小さく、また、前述の装飾層/テープ間粘着層6が有する第3の接着力である例えば、0.1〜0.9N/25mmと比較して十分に大きいため、十分な面圧で被貼付体2の凸面部2Bに貼り付けられた装飾層30の貼り付け状態を保持しつつ、貼り付け装置1の支持材13が穴20に挿通されている被貼付体2を取外すことで、固定枠14に固定されているアプリケーションテープ4を容易に剥がし取るとることができる。
【0044】
この後、貼り付け装置1の固定枠14に固定されているアプリケーションテープ4は、その固定状態を解除し、被弾性体10(10A、10B)の下面側から容易に剥がし取ることができる。
【0045】
前述までの説明から明らかなように、本発明の実施例によれば、所定形状の表面を有する被貼付体2の形状に対応して硬度が異なる複数の弾性体10(10A、10B)を柱状に配設し、装飾フィルム3の装飾層30と被貼付体10(10A、10B)とを貼り付ける被貼付体側粘着層(第1の粘着層)が有する接着力、複数の弾性体とアプリケーションテープとを貼り付ける弾性体/テープ間粘着層(第2の粘着層)が有する接着力、装飾層とアプリケーションテープとを貼り付ける装飾層/テープ間粘着層(第3の粘着層)が有する接着力をそれぞれ異にすることで位置決めがされた被貼付体2と複数の弾性体10(10A、10B)との間に装飾フィルム3を狭持した状態で当該弾性体が有する硬度の違いにより異なる方向で十分な面圧を加えることができ、接着力の差分により装飾フィルム3が剥がれることなく局所的な歪みも生じない状態で被貼付体2に貼り付けることができる。また、貼り付け装置1は、人間の手で持ち運びができる大きさのハンド型治具であるため、当該装置の小型化が可能となりコストを抑えることができる。
【0046】
なお、本発明の実施例においては、特定の実施の形態をもって説明してきたが、この形態に限定されるものでなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られた如何なる形態に適用させることができる。
【0047】
具体的に、本発明の実施例によれば、所定形状の表面を有する被貼付体2の形状に対応して硬度が異なる複数の弾性体10として、凹凸面部2A、2Bのような2種の表面に対応させて、その硬度が第1、第2の硬度で異なる弾性体10A、10B適用したが、この態様に限定されるものではない。例えば、被貼付体2の多種・多様な形状に対応させて、より複数種で異なる硬度を有する弾性体を適用することもできる。
【0048】
また、本発明の実施例によれば、所定形状の表面を有する被貼付体2を、その外周部に穿孔された穴20に貼り付け装置1の支持材13を挿通させて位置決めするにあたって、その位置決めを手動で行なったが、この態様に限定されるものではない。例えば、被貼付体2を一定で固定させた例えば、台座等の筐体(図示せず)を自動で可動させ、位置決めを行うこともできる。
【0049】
さらに、本発明の実施例によれば、貼り付け装置1の支持材13の本数として、「2本」を適用したが、この本数に限定されるものではない。例えば、その本数をバネ材12の本数と同様に「4本」とすることで、より安定化された位置決めが可能となる。なお、支持材13の本数を「4本」にするにあたって、バネ材12が当接するアプリケーションテープ4上の位置は、支持材13の数に対応して4個穿孔されるアプリケーションテープ4の穴40の穴位置よりも内周側であることが好適とされるばかりでなく、支持材13の本数に対応して被貼付体2の穴20も4個穿孔されることになる。