特許 6133203 車両用内装部品の加飾装置及び加飾方法、車両用内装部品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6133203

(24)【登録日】2017年4月28日

(45)【発行日】2017年5月24日

(54)【発明の名称】車両用内装部品の加飾装置及び加飾方法、車両用内装部品

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/00 20140101AFI20170515BHJP

   B23K 26/046 20140101ALI20170515BHJP

   B23K 26/082 20140101ALI20170515BHJP

   B44C 1/22 20060101ALI20170515BHJP

   B29C 59/16 20060101ALI20170515BHJP

   B60R 7/04 20060101ALN20170515BHJP

   B60K 37/00 20060101ALN20170515BHJP

【ＦＩ】

   B23K26/00 B

   B23K26/046

   B23K26/00 M

   B23K26/082

   B23K26/00 G

   B44C1/22 B

   B29C59/16

   !B60R7/04 C

   !B60K37/00 G

【請求項の数】14

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-262148(P2013-262148)

(22)【出願日】2013年12月19日

(65)【公開番号】特開2014-217882(P2014-217882A)

(43)【公開日】2014年11月20日

【審査請求日】2016年5月26日

(31)【優先権主張番号】特願2013-80655(P2013-80655)

(32)【優先日】2013年4月8日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000110343

【氏名又は名称】トリニティ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114605

【弁理士】

【氏名又は名称】渥美 久彦

(72)【発明者】

【氏名】後藤 征弘

(72)【発明者】

【氏名】溝部 忠之

(72)【発明者】

【氏名】嶋田 聡伸

【審査官】 本庄 亮太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１７６７４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１３９７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−９１０９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２７４１００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｋ ２６／００

Ｂ２３Ｋ ２６／０４６

Ｂ２３Ｋ ２６／０８２

Ｂ２９Ｃ ５９／１６

Ｂ４４Ｃ １／２２

Ｂ６０Ｋ ３７／００

Ｂ６０Ｒ ７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

樹脂成形体の加飾面または前記樹脂成形体上に形成された塗膜の加飾面にレーザを照射することにより、線状のレーザ加工部からなる絵柄を描くとともに、前記レーザの焦点を前記加飾面からずらして描画することで前記絵柄の一部にグラデーションを形成する車両用内装部品の加飾装置であって、
前記加飾面の前記絵柄に前記グラデーションを付与するグラデーション領域について、実際の加飾面の表面形状に対して曲率が異なるように変形させた仮想の加飾面を想定し、その仮想の加飾面上に描画データを作成するデータ作成装置と、
前記データ作成装置が作成した前記描画データに基づいて、前記仮想の加飾面上に焦点が合うように前記レーザを照射することにより、前記実際の加飾面から前記レーザの焦点をずらした状態で前記加飾面にレーザ加工を行い、前記グラデーションを形成するレーザ描画装置と
を備えたことを特徴とする車両用内装部品の加飾装置。

【請求項2】

前記レーザ描画装置は、前記樹脂成形体の前記加飾面において面方向に前記レーザの焦点を走査する機能と、前記焦点を前記加飾面の垂直方向に調整する機能とを有し、前記描画データに基づいて、前記レーザの焦点を前記面方向に移動させる際に、前記面方向の単位長さに対する前記垂直方向の焦点ずらし量を、前記グラデーションを付与しない描画領域に接続される前記グラデーション領域の始端側は大きくし、前記描画領域から離間した前記グラデーション領域の終端側に行くに従って徐々に小さくすることにより、前記グラデーション領域における前記レーザ加工部に前記グラデーションを形成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の車両用内装部品の加飾装置。

【請求項3】

前記仮想の加飾面は、前記実際の加飾面よりも前記レーザ描画装置側に位置していることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用内装部品の加飾装置。

【請求項4】

前記レーザ描画装置は、凹状の前記レーザ加工部を形成して前記絵柄を描画することを特徴とする請求項１に記載の車両用内装部品の加飾装置。

【請求項5】

前記レーザ描画装置は、前記加飾面を凸状に膨らませた前記レーザ加工部を形成して前記絵柄を描画することを特徴とする請求項１に記載の車両用内装部品の加飾装置。

【請求項6】

前記レーザ描画装置は、前記塗膜表面及び部品表面の少なくとも一方を変色させて前記絵柄を描画することを特徴とする請求項１に記載の車両用内装部品の加飾装置。

【請求項7】

樹脂成形体の加飾面または前記樹脂成形体上に形成された塗膜の加飾面にレーザを照射することにより、線状のレーザ加工部からなる絵柄を描くとともに、前記レーザの焦点を前記加飾面からずらして描画することで前記絵柄の一部にグラデーションを形成する車両用内装部品の加飾方法であって、
前記加飾面の前記絵柄に前記グラデーションを付与するグラデーション領域について、前記レーザの焦点を前記加飾面の面方向に移動させる際に、前記面方向の単位長さに対する前記加飾面の垂直方向の焦点ずらし量を、前記グラデーション領域の始端側は大きくし、前記グラデーション領域の終端側に行くに従って徐々に小さくすることにより、前記グラデーション領域における前記レーザ加工部に前記グラデーションを形成するようにしたことを特徴とする車両用内装部品の加飾方法。

【請求項8】

前記レーザの照射によって、凹状の前記レーザ加工部を形成して前記絵柄を描画することを特徴とする請求項７に記載の車両用内装部品の加飾方法。

【請求項9】

前記レーザの照射によって、前記加飾面を凸状に膨らませた前記レーザ加工部を形成して前記絵柄を描画することを特徴とする請求項７に記載の車両用内装部品の加飾方法。

【請求項10】

前記レーザの照射によって、前記塗膜表面及び部品表面の少なくとも一方を変色させて前記絵柄を描画することを特徴とする請求項７に記載の車両用内装部品の加飾方法。

【請求項11】

請求項１乃至６のいずれか１項に記載の加飾装置を用いて前記絵柄が描画された車両用内装部品であって、
前記加飾面に描画された前記絵柄には、前記グラデーション領域の始端側から終端側に向けて、前記レーザ加工部の高さまたは深さを一定の割合で減少させることで前記グラデーションが付与されていることを特徴とする車両用内装部品。

【請求項12】

前記加飾面の表面状態を変化させて前記線状のレーザ加工部が形成されるものであり、前記レーザ加工部の幅を一定の割合で減少させることで前記グラデーションが付与されていることを特徴とする請求項１１に記載の車両用内装部品。

【請求項13】

前記加飾面は、平坦面であることを特徴とする請求項１１に記載の車両用内装部品。

【請求項14】

前記加飾面は、曲面形状を有することを特徴とする請求項１１に記載の車両用内装部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、樹脂成形体の表面にレーザを照射することにより、線状のレーザ加工部からなる絵柄を描く車両用内装部品の加飾装置及び加飾方法、車両用内装部品に関するものである。

【背景技術】

【0002】

自動車の内装部品などでは、デザイン性や品質を高めるために樹脂成形体の表面に装飾を加えるようにした加飾部品（例えば、コンソールボックス、インストルメントパネル、アームレストなど）が多く実用化されている。このような加飾部品に装飾を加える加飾方法としては、水圧転写が一般的に用いられている。水圧転写とは、水面上に特殊フィルムを浮かべ、そのフィルムに印刷された所定の絵柄（木目模様や幾何学模様などの絵柄）を水圧によって樹脂成形体の表面に転写する技術である。この技術によれば、三次元曲面への印刷を行うことができる。

【0003】

水圧転写以外の加飾方法として、レーザ描画が知られている。レーザ描画は、部品表面にレーザを照射し、レーザによって与えられた熱により部品表面の状態を変化させて、絵柄を描くようにした加飾方法である。この加飾方法によれば、水圧転写による加飾方法と比較して、低コストで絵柄を描画することができる。さらに、本発明者は、レーザ描画による部品表面の加飾方法において、意匠デザインの精度を向上させるために、描画痕をぼかしてグラデーション加工をする手法を検討している。

【0004】

因みに、特許文献１では、レーザ加工によって透光性にグラデーションのある外観を有する透光性薄膜太陽電池の製造方法が開示されている。具体的には、この薄膜太陽電池は所定角度で傾斜した支持台に載置され、太陽電池上の加工点とレーザの焦点との距離を一次的に変化させることで透光性開口溝または穴が形成されている。この場合、太陽電池上の加工点とレーザの焦点との距離が大きくなるに従って、太陽電池に形成される透光性開口溝または穴が小さくなる。この結果、太陽電池の透光性（透過率）の状態にグラデーションが発生する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第４９４９１２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、特許文献１に開示されている手法では、高さ方向（Ｚ方向）におけるレーザの焦点ずらし量を一次的に変化させている。つまり、図９に示されるように、ワークとなる平板状の薄膜太陽電池６０を傾斜して配置し、レーザＬ１の焦点を水平方向に移動させることで、レーザＬ１の焦点位置Ｏ１からワーク６０までの距離を一次的に変化させている。この手法をレーザ描画による加飾方法に適用した場合、一定量の焦点ずらし量では、レーザ加工部の加工度合いに変化が起きない領域が存在する。具体的には、図１０に示されるように、焦点距離ｆにおけるレーザＬ１のビームスポット径は、無限小にすることはできず、最小スポット径ｄが存在している。なお、最小スポット径ｄは、レーザＬ１の波長によって異なる値となる。焦点深度ｂは、レーザＬ１が最小スポット径ｄとなる位置でのウエスト半径ｗ（最小スポット径ｄの半径）に対して、レーザＬ１のウエスト半径Ｗ０が次式（１）で示される範囲である。

【数1】

【0007】

この焦点深度ｂでは、レーザＬ１のビームスポット径は緩やかに変化する。従って、レーザＬ１の焦点深度ｂの範囲内では、Ｚ方向に焦点をずらしても、レーザ加工部のグラデーションが起きにくい。このため、特許文献１の手法をレーザ描画による加飾方法に適用した場合、絵柄に正確なグラデーションを付与することができなかった。また、自動車の内装部品において、装飾を加える加飾面は、薄膜太陽電池６０のように単純な平坦面ではなく、曲面であることが少なくない。このため、ワークを傾斜させてレーザＬ１の焦点位置を一次的に変化させる手法では、グラデーションを正確に付与することができない。

【0008】

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、樹脂成形体の表面の絵柄にグラデーションを正確に付与することができる車両用内装部品の加飾装置及び加飾方法を提供することにある。また、別の目的は、樹脂成形体の表面にグラデーションを有する絵柄を加飾して外観品質を高めることができる車両用内装部品を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、手段１に記載の発明は、樹脂成形体の加飾面または前記樹脂成形体上に形成された塗膜の加飾面にレーザを照射することにより、線状のレーザ加工部からなる絵柄を描くとともに、前記レーザの焦点を前記加飾面からずらして描画することで前記絵柄の一部にグラデーションを形成する車両用内装部品の加飾装置であって、前記加飾面の前記絵柄に前記グラデーションを付与するグラデーション領域について、実際の加飾面の表面形状に対して曲率が異なるように変形させた仮想の加飾面を想定し、その仮想の加飾面上に描画データを作成するデータ作成装置と、前記データ作成装置が作成した前記描画データに基づいて、前記仮想の加飾面上に焦点が合うように前記レーザを照射することにより、前記実際の加飾面から前記レーザの焦点をずらした状態で前記加飾面にレーザ加工を行い、前記グラデーションを形成するレーザ描画装置とを備えたことを特徴とする車両用内装部品の加飾装置をその要旨とする。

【0010】

手段１に記載の発明によると、データ作成装置により、グラデーション領域について、実際の加飾面の表面形状に対して曲率が異なるように変形させた仮想の加飾面が想定され、その仮想の加飾面上に描画データが作成される。そして、レーザ描画装置により、その描画データに基づいて、仮想の加飾面上に焦点が合うようにレーザが照射される。この結果、実際の加飾面からレーザの焦点をずらした状態で樹脂成形体の加飾面にレーザ加工が行われ、グラデーションを有する絵柄が描画される。このように描画すると、部品表面の絵柄に所望とするグラデーションを正確に付与することができ、車両用内装部品における意匠デザインの精度を高めることができる。なお、仮想の加飾面は、実際の加飾面よりもレーザ描画装置側に位置していることがよい。

【0011】

レーザ描画装置は、樹脂成形体の加飾面において面方向にレーザの焦点を走査する機能と、焦点を加飾面の垂直方向に調整する機能とを有する。そして、レーザ描画装置は、描画データに基づいて、レーザの焦点を面方向に移動させる際に、面方向の単位長さに対する垂直方向の焦点ずらし量を、グラデーションを付与しない描画領域に接続されるグラデーション領域の始端側は大きくし、描画領域から離間したグラデーション領域の終端側に行くに従って徐々に小さくすることにより、グラデーション領域におけるレーザ加工部にグラデーションを形成する。つまり、グラデーション領域の始端側ではレーザの焦点が焦点深度の範囲内にあるので、その場合には焦点ずらし量を大きくし、グラデーション領域の終端側ではレーザの焦点が焦点深度の範囲外にあるので、その場合には焦点ずらし量を小さくする。このようにすると、部品表面に加飾する絵柄に所望とするグラデーションを正確に付与することができ、車両用内装部品における意匠デザインの精度を高めることができる。なお、レーザ描画装置は、凹状のレーザ加工部を形成して絵柄を描画してもよいし、加飾面を凸状に膨らませたレーザ加工部を形成して絵柄を描画してもよいし、塗膜表面及び部品表面の少なくとも一方を変色させて絵柄を描画してもよい。

【0012】

手段２に記載の発明は、樹脂成形体の加飾面または前記樹脂成形体上に形成された塗膜の加飾面にレーザを照射することにより、線状のレーザ加工部からなる絵柄を描くとともに、前記レーザの焦点を前記加飾面からずらして描画することで前記絵柄の一部にグラデーションを形成する車両用内装部品の加飾方法であって、前記加飾面の前記絵柄に前記グラデーションを付与するグラデーション領域について、前記レーザの焦点を前記加飾面の面方向に移動させる際に、前記面方向の単位長さに対する前記加飾面の垂直方向の焦点ずらし量を、前記グラデーション領域の始端側は大きくし、前記グラデーション領域の終端側に行くに従って徐々に小さくすることにより、前記グラデーション領域における前記レーザ加工部に前記グラデーションを形成するようにしたことを特徴とする車両用内装部品の加飾方法をその要旨とする。

【0013】

手段２に記載の発明によると、樹脂成形体の加飾面に対してレーザを照射しそのレーザの焦点を加飾面の面方向に走査することで絵柄を構成する線状のレーザ加工部が形成される。また、加飾面の絵柄の一部にグラデーションを付与する際には、面方向の単位長さに対する加飾面の垂直方向の焦点ずらし量を、グラデーション領域の始端側は大きくし、グラデーション領域の終端側に行くに従って徐々に小さくしている。このようにすると、部品表面の絵柄に所望とするグラデーションを正確に付与することができ、車両用内装部品における意匠デザインの精度を高めることができる。なお、レーザの照射によって、凹状のレーザ加工部を形成して絵柄を描画してもよいし、加飾面を凸状に膨らませたレーザ加工部を形成して絵柄を描画してもよいし、塗膜表面及び部品表面の少なくとも一方を変色させて絵柄を描画してもよい。

【0014】

手段３に記載の発明は、手段１に記載の加飾装置を用いて前記絵柄が描画された車両用内装部品であって、前記加飾面に描画された前記絵柄には、前記グラデーション領域の始端側から終端側に向けて、前記レーザ加工部の高さまたは深さを一定の割合で減少させることで前記グラデーションが付与されていることを特徴とする車両用内装部品をその要旨とする。

【0015】

手段３に記載の発明によると、樹脂成形体の加飾面に描画された絵柄の一部には、レーザ加工部の高さまたは深さを一定の割合で減少させることでグラデーションが付与されている。このようにすると、加飾面の絵柄に所望とするグラデーションを正確に付与することができ、車両用内装部品における外観品質を高めることができる。

【0016】

また、加飾面の表面状態を変化させて線状のレーザ加工部が形成される車両用内装部品において、レーザ加工部の幅を一定の割合で減少させることでグラデーションが付与されていてもよい。なお、線状のレーザ加工部としては、加飾面に対して削ったり、発泡させたり、焦がしたりして表面状態を変化させる加工部を含む。このように、レーザ加工部の幅を減少させた場合でも、加飾面の絵柄に所望とするグラデーションを正確に付与することができ、車両用内装部品における意匠デザインの精度を高めることができる。

【0017】

樹脂成形体の加飾面としては、平坦面であってもよいし曲面であってもよい。曲面形状をなす加飾面であった場合でも、その曲面形状に応じて仮想の加飾面を想定し、その仮想の加飾面によってレーザの焦点ずらし量を調整することより、グラデーションを有する絵柄を正確に描画することができる。

【発明の効果】

【0018】

以上詳述したように、請求項１〜３に記載の発明によると、樹脂成形体の表面の絵柄にグラデーションを正確に付与することができる。また、請求項４に記載の発明によると、樹脂成形体の表面にグラデーションを有する絵柄を加飾して車両用内装部品の外観品質を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本実施の形態における車両用内装部品を示す斜視図。

【図2】図１のＡ−Ａ線断面図。

【図3】グラデーション領域におけるレーザ加工部を示す拡大平面図。

【図4】車両用内装部品の加飾装置を示す概略構成図。

【図5】グラデーション領域における仮想の加飾面を示す斜視図。

【図6】グラデーション領域におけるレーザ加工を示す斜視図。

【図7】本実施の形態のグラデーションの形成方法を示す説明図。

【図8】従来のグラデーションの形成方法を示す説明図。

【図9】従来のグラデーションの形成方法を示す説明図。

【図10】レーザのビームスポット径を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。

【0021】

図１は、車両用内装部品１を示す斜視図であり、図２は、その車両用内装部品１を示す拡大断面図である。図１及び図２に示されるように、車両用内装部品１は、立体的形状の樹脂成形体２と、その樹脂成形体２の表面を被覆するように形成された塗膜３とを有し、塗膜３の表面に絵柄４が描かれている。本実施の形態の車両用内装部品１は、ドアのアームレストを構成する部品である。樹脂成形体２は、ＡＢＳ樹脂を用いて成形された樹脂成形品であり、黒色に着色されている。また、樹脂成形体２の表面を覆う塗膜３は、例えば高光沢黒色（ピアノブラック）の塗料を用いて形成されている。絵柄４は、樹脂成形体２の上面において加飾面５となる塗膜３の表面に、レーザ描画（具体的には、レーザアブレーション加工）によって描かれている。つまり、本実施の形態の絵柄４は、線状のレーザ加工部６（断面略Ｖ字状のレーザ加工溝）からなる。なお、レーザアブレーション加工とは、レーザを固体に照射し、溶融を経ずに原子、分子、クラスターが直接蒸発して、固体表面が削り取られる現象を利用した非加熱加工である。

【0022】

また、塗膜３の表面の絵柄４には、その縁部のグラデーション領域Ｒ１にグラデーションが形成されている。図２及び図３に示されるように、本実施の形態では、グラデーション領域Ｒ１の始端Ｓ１側から終端Ｓ２側に向けて、レーザ加工部６の深さＤ１及び幅Ｗ１を一定の割合で減少させることにより、グラデーションが付与されている。また、グラデーションを付与しない描画領域Ｒ０については、一定の深さＤ１及び幅Ｗ１を有するレーザ加工部６によって絵柄４が描かれている。なお、図３に示されるレーザ加工部６は直線状であるが、曲線状のレーザ加工部６も含んで絵柄４が描画されている。また、グラデーション領域Ｒ１の始端Ｓ１は描画領域Ｒ０に接続されている。さらに、グラデーション領域Ｒ１の終端Ｓ２は、描画領域Ｒ１から離間しており、絵柄４の外周縁に位置している。

【0023】

図４には、本実施の形態における車両用内装部品１の加飾装置３０を示している。この加飾装置３０は、樹脂成形体２上に形成された塗膜３の加飾面５にレーザＬ１を照射することにより、線状のレーザ加工部６からなる絵柄４を描くための装置である。本実施の形態の加飾装置３０は、レーザＬ１の焦点を加飾面５からずらして描画することで絵柄４の一部にグラデーションを形成する機能を有している。

【0024】

図４に示されるように、本実施の形態の加飾装置３０は、レーザ照射装置３１（レーザ描画装置）、ワーク変位ロボット３２及び制御装置３３（データ作成装置）を備えている。レーザ照射装置３１は、レーザＬ１（本実施の形態では、波長１０６４ｎｍのＹＡＧレーザ）を発生させるレーザ発生部４１と、レーザＬ１を偏向させるレーザ偏向部４２と、レーザ発生部４１及びレーザ偏向部４２を制御するレーザ制御部４３とを備えている。レーザ偏向部４２は、レンズ４４と反射ミラー４５とを複合させてなる光学系であり、これらレンズ４４及び反射ミラー４５の位置を変更することにより、レーザＬ１の照射位置や焦点距離を調整するようになっている。レーザ制御部４３は、レーザＬ１の照射時間変調、照射強度変調、照射面積変調などの制御を行う。

【0025】

また、ワーク変位ロボット３２は、ロボットアーム４６と、ロボットアーム４６の先端に設けられたワーク支持部４７とを備えている。ワーク支持部４７は、表面に塗膜３が塗装された樹脂成形体２を支持するようになっている。そして、ワーク変位ロボット３２は、ロボットアーム４６を駆動して樹脂成形体２の位置及び角度を変更することにより、樹脂成形体２の表面に対するレーザＬ１の照射位置を変更するようになっている。

【0026】

制御装置３３は、ＣＰＵ５０、メモリ５１及び入出力ポート５２等からなる周知のコンピュータにより構成されている。ＣＰＵ５０は、レーザ照射装置３１及びワーク変位ロボット３２に電気的に接続されており、各種の駆動信号によってそれらを制御する。

【0027】

なお、メモリ５１には、レーザ照射を行うためのレーザ照射データが記憶されている。レーザ照射データは、ＣＡＤデータを変換することによって得られるデータである。ＣＡＤデータは、樹脂成形体２の表面の形状データや絵柄４を示す画像データ等を変換することによって得られるデータである。メモリ５１に記憶されるレーザ照射データとしては、レーザＬ１の照射位置、焦点距離、照射角度、照射面積、照射時間、照射強度、照射周期、照射ピッチなどを示すデータである。

【0028】

また、本実施の形態の制御装置３３において、ＣＰＵ５０は、絵柄４のグラデーション領域Ｒ１について、実際の加飾面５の表面形状に対して曲率が異なるように変形させた仮想の加飾面を想定し、その仮想の加飾面上に描画データを作成する。具体的には、図５に示されるように、実際の加飾面５の表面形状に対して凸状に盛り上がった仮想の加飾面５ａが想定される。そして、その仮想の加飾面５ａ上において絵柄４に対応した描画データが作成される。なお、仮想の加飾面５ａの曲率は、グラデーション領域Ｒ１の始端Ｓ１側ほど大きく、その終端Ｓ２側に行くに従って小さくなっている。また、仮想の加飾面５ａは、実際の加飾面５よりもレーザ照射装置３１側に位置している。

【0029】

さらに、制御装置３３のＣＰＵ５０は、実際の加飾面５上の描画データ及び仮想の加飾面５ａ上の描画データに基づいて、レーザ照射データを作成して各レーザ照射データをメモリ５１に記憶する。ここで、ＣＰＵ５０は、グラデーションのない描画領域Ｒ０の絵柄４については、実際の加飾面５上に焦点が合うようにレーザ照射データを作成するとともに、グラデーション領域Ｒ１の絵柄４については、仮想の加飾面５ａ上に焦点が合うようにレーザ照射データを作成する。

【0030】

そして、車両用内装部品１の加飾時には、ＣＰＵ５０は、メモリ５１からレーザ照射データを読み出して、その照射データに基づいてレーザ照射装置３１を制御する。

【0031】

次に、車両用内装部品１の加飾面５に絵柄４を加える加飾方法について説明する。

【0032】

まず、熱可塑性樹脂（本実施の形態ではＡＢＳ樹脂）を用いて所定の立体形状に成形した樹脂成形体２を準備する。そして、樹脂成形体２は、作業者によってワーク変位ロボット３２のワーク支持部４７（図４参照）にセットされる。

【0033】

次に、樹脂成形体２の表面を覆う塗膜３を形成する。詳述すると、ＣＰＵ５０は、塗膜形成用の駆動信号を生成し、生成した塗膜形成用の駆動信号を塗装機（図示略）に出力する。そして、塗装機は、ＣＰＵ５０から出力された塗膜形成用の駆動信号に基づいて、樹脂成形体２の表面上に塗料を塗装することにより塗膜３を形成する。その後、その塗膜３を乾燥させる。なお、本実施形態では、樹脂成形体２をワーク変位ロボット３２のワーク支持部４７にセットした状態で塗装・乾燥工程を行ったが、別の装置にて塗装・乾燥工程を行った後に樹脂成形体２をワーク支持部４７にセットしてもよい。

【0034】

その後、レーザ照射装置３１を駆動することで、樹脂成形体２の表面の塗膜３にレーザＬ１を照射し、塗膜３の加飾面５上に絵柄４を描画する。具体的に言うと、ＣＰＵ５０は、レーザ照射を行うためのレーザ照射データをメモリ５１から読み出す。そして、ＣＰＵ５０は、レーザ照射データに基づいて駆動信号を生成し、生成した駆動信号をレーザ照射装置３１に出力する。レーザ照射装置３１は、ＣＰＵ５０から出力された駆動信号に基づいて、樹脂成形体２の表面に形成された塗膜３にレーザＬ１を照射する。なお、レーザ照射装置３１のレーザ制御部４３は、レーザ発生部４１からレーザＬ１を照射させ、加飾面５，５ａにおける画像データのパターンに応じてレーザ偏向部４２を制御する。この制御によって、レーザＬ１の照射位置及び焦点位置が決定される。

【0035】

ここで、絵柄４においてグラデーションを付けない描画領域Ｒ０には、実際の加飾面５上に焦点が合うようにしてレーザＬ１が照射され、その加飾面５がレーザ加工されることで絵柄４が描画される。一方、絵柄４におけるグラデーション領域Ｒ１では、仮想の加飾面５ａ上に焦点が合うようにレーザＬ１を照射することにより、実際の加飾面５からレーザＬ１の焦点を上方にずらした状態で加飾面５がレーザ加工される（図６参照）。このレーザ加工によって、グラデーション領域Ｒ１の絵柄４にグラデーションが形成される。

【0036】

より詳しくは、図７に示されるように、グラデーション領域Ｒ１について、レーザＬ１の焦点を加飾面５の面方向に移動させる際に、面方向の単位長さＸ１に対する加飾面５の垂直方向の焦点ずらし量Δｆを、グラデーション領域Ｒ１の始端Ｓ１側は大きくする。そして、その焦点ずらし量Δｆを、グラデーション領域Ｒ１の終端Ｓ２側に行くに従って徐々に小さくする。つまり、本実施の形態では、レーザＬ１の焦点が焦点深度ｂ（図１０参照）の範囲内にある場合には焦点ずらし量Δｆを大きくし、レーザＬ１の焦点が焦点深度ｂの範囲外にある場合には焦点ずらし量Δｆを小さくしている。この結果、グラデーション領域Ｒ１における線状のレーザ加工部６において、幅Ｗ１及び深さＤ１が一定の割合で減少することで、グラデーションが正確に形成される。

【0037】

因みに、図８には、レーザＬ１の焦点ずらし量Δｆを一次的に変化させた場合（従来技術の場合）のレーザ加工部６を示している。この場合、線状のレーザ加工部６において、グラデーション領域Ｒ１の始端Ｓ１側（焦点深度ｂの範囲内）ではグラデーションが付きにくく、グラデーションを正確に形成することができない。これに対して、本実施の形態のように、レーザＬ１の焦点ずらし量Δｆの変化を、グラデーション領域Ｒ１の終端Ｓ２側よりも始端Ｓ１側を大きくすることにより、グラデーションが正確に形成される。

【0038】

ＣＰＵ５０は、メモリ５１に記憶されているレーザ照射データに基づいて、絵柄４を構成する全ての描画領域（描画領域Ｒ０及びグラデーション領域Ｒ１）について、レーザＬ１を照射する。この結果、樹脂成形体２の塗膜３の加飾面５に、グラデーションを有する絵柄４が描画されることにより、図１及び図２に示す車両用内装部品１が完成する。

【0039】

従って、本実施の形態によれば以下の効果を得ることができる。

【0040】

（１）本実施の形態の加飾装置３０において、グラデーション領域Ｒ１について、実際の加飾面５の表面形状に対して曲率が異なるように変形させた仮想の加飾面５ａが想定され、その仮想の加飾面５ａ上に描画データが作成される。そして、その描画データに基づいて、レーザ照射装置３１が駆動され、仮想の加飾面５ａ上に焦点が合うようにレーザＬ１が照射される。この結果、実際の加飾面５からレーザＬ１の焦点をずらした状態で樹脂成形体２の加飾面５にレーザ加工が行われ、グラデーションを有する絵柄４が描画される。このように描画すると、樹脂成形体２の塗膜３における加飾面５の絵柄４にグラデーションを正確に付けることができ、車両用内装部品１における意匠デザインの精度を高めることができる。

【0041】

（２）本実施の形態では、加飾装置３０におけるレーザ照射装置３１は、樹脂成形体２の加飾面５において面方向にレーザＬ１の焦点を走査する機能と、焦点を加飾面５の垂直方向に調整する機能とを有する。そして、レーザ照射装置３１により、レーザＬ１の焦点を面方向に移動させる際に、面方向の単位長さＸ１に対する垂直方向の焦点ずらし量Δｆを、グラデーション領域Ｒ１の始端Ｓ１側は大きくし、グラデーション領域Ｒ１の終端Ｓ２側に行くに従って徐々に小さくしている。つまり、グラデーション領域Ｒ１の始端Ｓ１側ではレーザＬ１の焦点が焦点深度ｂの範囲内にあるので、その場合には焦点ずらし量Δｆを大きくし、グラデーション領域Ｒ１の終端Ｓ２側ではレーザＬ１の焦点が焦点深度ｂの範囲外にあるので、その場合には焦点ずらし量Δｆを小さくする。このようにすると、樹脂成形体２の塗膜３の絵柄４にグラデーションを正確に付けることができ、車両用内装部品１における意匠デザインの精度を高めることができる。

【0042】

（３）本実施の形態の車両用内装部品１において、樹脂成形体２の加飾面５に描画された絵柄４の一部には、レーザ加工部６の幅Ｗ１及び深さＤ１を一定の割合で減少させることでグラデーションが付与されている。このようにすると、加飾面５の絵柄４にグラデーションを正確に付けることができ、車両用内装部品１における外観品質を高めることができる。

【0043】

なお、本発明の各実施の形態は以下のように変更してもよい。

【0044】

・上記実施の形態の絵柄４は、黒色の塗膜３に形成されていたが、他の有色の塗膜３に形成されるものでもよい。さらに、塗膜３を省略して樹脂成形体２の表面に絵柄４を直接描画してもよい。また、樹脂成形体２の表面において、塗膜３を保護するクリアコート層を形成し、そのクリアコート層に絵柄４を描画してもよい。さらには、絵柄４を描画した塗膜３の表面に保護層（クリアコート層）を形成してもよいし、絵柄４を描画した樹脂成形体２の表面に保護層を形成してもよい。

【0045】

・上記実施の形態では、車両用内装部品１の加飾面５は、平坦面に近い表面形状であったが、これに限定されるものではなく、曲面であってもよい。加飾面５が曲面形状である場合でも、上記実施の形態のように仮想の加飾面５ａを想定し、それを用いてレーザＬ１の焦点をずらしてレーザ加工を行うことにより、グラデーションを正確に形成することができる。

【0046】

・上記実施の形態では、レーザ照射によって凹状のレーザ加工部６（レーザ加工溝）を形成して絵柄４を描画していたが、レーザ加工部６としては、これに限定されるものではない。例えば、レーザ照射によって塗膜３の加飾面５を凸状に膨らませたレーザ加工部を形成し、そのレーザ加工部によって絵柄４を描画してもよい。なお、このレーザ加工部は、例えばレーザ照射による発泡現象（樹脂を溶融させる際に泡が発生する現象）を利用して形成し、グラデーション領域ではレーザ加工部の高さを一定の割合で減少させることでグラデーションを形成する。さらに、レーザ照射によって塗膜３表面や部品表面を変色させて絵柄４を描画してもよい。この場合、グラデーション領域ではレーザ加工部の幅を一定の割合で減少させることでグラデーションを形成する。

【0047】

・上記実施の形態では、実際の加飾面５に対して凸状に膨らませた仮想の加飾面５ａを想定し、レーザＬ１の焦点を実際の加飾面５の上方にずらしてレーザ加工を行うものであったが、これに限定されるものではない。実際の加飾面５に対して凹状に凹ませた仮想の加飾面を設定し、上記実施の形態とは反対に加飾面５の下方に焦点をずらしてレーザ加工を行うようにしてもよい。このようにしても、加飾面５の絵柄４に所望とするグラデーションを正確に付与することができる。

【0048】

・上記実施の形態の加飾装置３０では、レーザ照射装置３１におけるレーザ偏向部４２を駆動することで、レーザＬ１の焦点ずらし量Δｆを調整するものであったが、これに限定するものではない。例えば、ロボットアーム４６を駆動することによりレーザＬ１の焦点ずらし量Δｆを調整するように構成してもよい。また、ロボットアーム４６以外に、加飾面５の垂直方向に樹脂成形体２を移動させるＺ軸調整機構を設け、その調整機構によって垂直方向の焦点ずらし量Δｆを調整するように構成してもよい。

【0049】

・上記実施の形態は、車両用内装部品１をドアのアームレストに具体化するものであったが、これ以外に、コンソールボックス、インストルメントパネルなどの他の内装部品に具体化してもよい。

【0050】

次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。

【0051】

（１）手段１において、前記レーザ描画装置は、前記樹脂成形体の前記加飾面において面方向に前記レーザの焦点を走査する機能と、前記焦点を前記加飾面の垂直方向に調整する機能とを有し、前記レーザの焦点が焦点深度の範囲内にある場合には、前記面方向の単位長さに対する前記垂直方向の焦点ずらし量を大きくし、前記レーザの焦点が前記焦点深度の範囲外にある場合には、前記焦点ずらし量を小さくして、前記レーザ加工部にグラデーションを形成するようにしたことを特徴とする車両用内装部品の加飾装置。

【0052】

（２）手段３において、前記加飾面の表面状態を変化させて前記線状のレーザ加工部が形成されるものであり、前記レーザ加工部の幅を一定の割合で減少させることで前記グラデーションが付与されていることを特徴とする車両用内装部品。

【0053】

（３）手段３において、前記加飾面は、曲面形状を有することを特徴とする車両用内装部品。

【符号の説明】

【0054】

１…車両用内装部品
３…塗膜
４…絵柄
５…加飾面
５ａ…仮想の加飾面
６…レーザ加工部
３０…車両用内装部品の加飾装置
３１…レーザ描画装置としてのレーザ照射装置
３３…データ作成装置としての制御装置
Ｄ１…深さ
Ｌ１…レーザ
Ｒ０…描画領域
Ｒ１…グラデーション領域
Ｓ１…グラデーション領域の始端
Ｓ２…グラデーション領域の終端
Ｗ１…幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】