JP7121091B2

JP7121091B2 - 丸みを帯びた傾斜を付けたエンボス加工

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Publication number: JP7121091B2
Application number: JP2020175090A
Authority: JP
Inventors: タニグチナオユキ; バーガーレベッカ; サカモトマナブ
Original assignee: Lear Corp
Current assignee: Lear Corp
Priority date: 2019-11-19
Filing date: 2020-10-19
Publication date: 2022-08-17
Anticipated expiration: 2040-10-19
Also published as: JP2021079694A; CN112895409A; US20210146600A1

Description

少なくとも１つの態様では、本発明は、丸みを帯びた縁部及び側壁を有する凹凸模様でポリマーシートをエンボス加工する方法及びシステムに関する。

装飾的な凹凸模様でポリマーシートをエンボス加工する方法は、特許文献１及び特許文献２に提供されている。

米国特許第５，４９０，８９０号米国特許第６，５１４，５９７号

少なくとも１つの態様では、丸みを帯びた凹凸模様でポリマーシートをエンボス加工する方法を提供する。本方法は、プラテン部材及びプレス部材を備えるエンボス加工システムを準備するステップを含む。プレス部材は、加圧板と加圧板から延在する複数のエンボス加工突起とを備える。複数のエンボス加工突起は所定パターンで配置されている。有利には、各エンボス加工突起は、存在する場合は丸みを帯びた縁のみを備えた湾曲した側壁を有する。プラテン部材の上にポリマーシートが配置される。ポリマーシートは、ポリマーシートの上に凹凸模様を形成するのに十分な温度でプレス部材と接触する。特徴的には、凹凸模様は、ポリマーシートにおける丸みを帯びた側壁と丸みを帯びた縁部とを有する凹み（depressions）である。

別の態様では、車両用座席部材は、本明細書に示す方法によって形成されたエンボス加工されたポリマーシートを組み込んでいる。車両用座席部材は、複数の凹凸模様を有するポリマーシートを含むクッション部分を備えている。凹凸模様は、丸みを帯びた側壁と丸みを帯びた縁部とを有するポリマーシートにおける凹みであり、各丸みを帯びた側壁及び丸みを帯びた縁部は、０．５ｍｍを超える曲率半径を有する。

別個のポリマーシートに作用するエンボス加工システムによってポリマーシートをエンボス加工する一方法の模式的フローチャートである。ポリマーシートの連続ロールに作用するエンボス加工システムによってポリマーシートをエンボス加工する一方法の模式的フローチャートである。アレイ状に配置された複数のエンボス加工突起を備えたプレス部材の模式図である。交互の列がずれているアレイ状に配置された複数のエンボス加工突起を備えたプレス部材の模式図である。４点星形角錐構造を有するエンボス加工突起の斜視図である。円形又は楕円形の断面を備えた側壁と平坦な頂部とを有するエンボス加工突起の斜視図である。円形又は楕円形の断面を備えた側壁と丸みを帯びた頂部とを有する長尺状構造を有するエンボス加工突起の斜視図である。長尺状構造を有するエンボス加工突起の斜視図である。図１～図３の記述に関連する方法によって形成されたエンボス加工ポリマーシートを組み込んでいる車両用シートの斜視図である。

本開示の性質、目的及び利点を更に理解するために、以下の図面と併せて読まれる以下の詳細な説明を参照するべきである。図面において、同様の参照番号は同様の要素を示す。

ここで、本発明者らによって現時点で知られている、本発明を実施する最良の形態を構成する、本発明の組成物、実施形態及び方法を詳細に参照する。図面は、必ずしも正確な縮尺ではない。しかしながら、開示する実施形態は、さまざまな形態及び代替形態で具現化することができる、本発明の単なる例であることが理解されるべきである。したがって、本明細書に開示する具体的な詳細は、限定するものとして解釈されるべきではなく、単に本発明の任意の態様に対する代表的な基礎として及び／又は当業者に本発明をさまざまに使用する方法を教示するための代表的な基礎として解釈されるべきである。

具体的な構成要素及び／又は条件が当然ながら変わる可能性があるため、本発明は、以下に記載する具体的な実施形態及び方法に限定されないことも理解されるべきである。さらに、本明細書で用いる術語は、本発明の特定の実施形態を説明する目的のみに用いられ、いかなるようにも限定するようには意図されていない。

本明細書及び添付の特許請求の範囲において用いられるように、単数形「１つの（a、an)」及び「その（the）」は、文脈上明白に別段の指示がない限り、複数の指示対象を含むことも留意されなければならない。例えば、単数での構成要素への言及は、複数の構成要素を含むように意図されている。

「備える（comprising）」という用語は、「含む（including）」、「有する（having）」、「含有する（containing）」又は「～を特徴とする（characterized by）」と同義である。これらの用語は、包括的且つ非限定的（open-ended）であり、追加の記載されていない要素又は方法ステップを排除するものではない。

「～からなる（consisting of）」という文言は、特許請求の範囲において明記されないいかなる要素、ステップ又は成分も排除する。この文言が、前提部の直後に続くのではなく請求項の本文の文節に現れる場合、それはその文節で示されている要素のみを限定し、他の要素は全体としてその請求項から排除されるものではない。

「～から本質的になる（consisting essentially of）」という文言は、明記された材料又はステップに加えて、請求項に係る主題の基本的且つ新規な特徴（複数の場合もある）に実質的に影響を与えない材料又はステップに対して請求項の範囲を限定する。

「備える」、「～からなる」及び「～から本質的になる」という用語に関して、本明細書においてこれら３つの用語のうちの１つが用いられる場合、本明細書に開示され且つ請求項に係る主題は、他の２つの用語のうちのいずれの使用をも含むことができる。

本出願を通して、刊行物が参照される場合、これらの刊行物の開示はその全体が、本発明が関係する現行の技術水準をより完全に説明するように、引用することにより本出願の一部をなす。

図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、ポリマーシートをエンボス加工する方法を示す概略的なフローチャートが提供されている。図１Ａは、プレカットされたシートに適用される方法を示し、図１Ｂは、ポリマーシートの連続ロールに適用される方法を示す。図１Ａを参照すると、プレカットされたポリマーシート１０がエンボス加工システム１２に提供される。エンボス加工システム１２は、プラテン部材１４及びプレス部材１６を備える。特徴的には、プレス部材１６は、加圧板２０を備え、加圧板から複数のエンボス加工突起２２が延在している。複数のエンボス加工突起は、所定パターンで配置されている。ステップａ）において、ポリマーシート１０はプラテン部材１４の上に配置される。ステップｂ）において、ポリマーシート１０は、ポリマーシートの上に凹凸模様を形成するのに十分な温度でプレス部材１６と接触する。典型的には、プラテン部材１４及びプレス部材１６は、個別に、約６０℃～２００℃の温度である。具体的な態様では、プラテン部材１４及びプレス部材１６は、個別に、約７０℃～８０℃の温度である。プラテン部材１４及びプレス部材１６を所定温度まで加熱するために、１つ以上のヒーター（不図示）を利用することができる。更なる具体的な態様では、プレス部材１６の温度は、プラテン部材１４の温度より２０℃～４０℃高い。ステップｃ）において、プレス部材１６が後退する。ステップｄ）において、エンボス加工されたシート１８が取り除かれる。

図１Ｂを参照すると、ポリマーシート１０は、ステップａ）においてポリマーシートのロール３０からエンボス加工システム１２に供給され、ポリマーシートの一部はプラテン部材１４の上に且つプレス部材１６の下に位置している。特徴的には、プレス部材１６は、加圧板２０と、加圧板から延在する複数のエンボス加工突起２２とを備える。複数のエンボス加工突起は、所定パターンで配置されている。ステップｂ）において、ポリマーシート１０は、ポリマーシートの上に凹凸模様を形成するのに十分な温度でプレス部材１６と接触する。上述したように、プラテン部材１４及びプレス部材１６は、個別に、約６０℃～２００℃の温度である。具体的な態様では、プラテン部材１４及びプレス部材１６は、個別に、約７０℃～８０℃の温度である。更なる具体的な態様では、プレス部材１６の温度は、プラテン部材１４の温度より２０℃～４０℃高い。ステップｃ）において、プレス部材１６が後退する。ステップｂ）及びｃ）の間、ポリマーシート１０はローラー３０から移動していないことが明らかである。ステップｄ）において、結果として具現化されたポリマーシート３２は、切断ダイ３４によってエンボス加工された分離したポリマーシート１８に切り分けられる。

図１Ａの変形及び図１Ｂの変形の両方において、エンボス加工されたポリマーシート１８には、複数のエンボス加工突起２２から凹凸模様３６が形成されている。特徴的には、これらの凹凸模様３６は、以下に述べるように、エンボス加工突起２２の側面及び縁部と相補的である丸みを帯びた側壁４０及び丸みを帯びた縁部４２を有する。特に、プラテン部材１４及びプレス部材１６に適用される温度とともに、エンボス加工突起２２とポリマーシートとの接触の時間は、正に相補的な凹凸模様が形成されるように、エンボス加工突起の側壁がポリマーシートと完全に接触することができるために十分である。エンボス加工突起２２は複数の突起であるため、凹凸模様３６は、ポリマーシート１８における窪み（indentations）（例えば、凹み）である。

図２Ａ及び図２Ｂは、複数のエンボス加工突起２２がアレイ状に配置されているプレス部材１６を示す。この文脈では、「アレイ」は、突起２２の分布が、パターン、特に、範囲ｅ_１にわたる繰返しパターンを有することを意味する。図２Ａでは、エンボス加工突起２２は、整列した列４４及び整列した行４６で分布されている。隣接するエンボス加工突起の中心は、互いに垂直な方向に沿って所定距離ｄ_１及びｄ_２だけ離隔されている。図２Ｂでは、エンボス加工突起の交互の列が、所定距離ｄ_３だけずれている。具体的な態様では、ｄ_１及びｄ_２は約２ｃｍ～１０ｃｍであり、ｄ_３は約１ｃｍ～５ｃｍである。

本発明は、エンボス加工突起とエンボス加工突起から形成された関連する凹凸模様とのタイプによって限定されない。図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ及び図３Ｄは、エンボス加工突起２２に対するさまざまな非限定的な例を示す。具体的な態様では、複数のエンボス加工突起の一部が、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ及び図３Ｄの構成を有する。図３Ａは、４点星形角錐構造を有する突起２２^１の斜視図である。図３Ｂは、円形又は楕円形の断面を備えた側壁と平坦な頂部とを有する突起２２^２の斜視図である。図３Ｃは、加圧板に対して平行な平面に関して円形又は楕円形の断面を備えた側壁と、丸みを帯びた頂部とを有する長尺状構造を有する突起２２^３の斜視図である。図３Ｄは、長尺状構造を有する突起２２^４の斜視図である。

図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ及び図３Ｄの各々におけるエンボス加工突起は、台座部分５０と、台座部分から延在する本体部分５２とを含む。台座部分５０は、典型的には、約０．５ｍｍ～約２０ｍｍの高さを有する。台座部分５０の表面と、台座部分と交差する任意の平面（例えば、加圧板２０の表面に対して平行な表面）との交差部によって形成された曲線に対する曲率半径は、好適な順位が高くなる順序で、０．５ｍｍ、１ｍｍ、１．５ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ又は５ｍｍより大きい。これらの値は、台座縁部５４において特に関連し、それにより、縁部は非縁部領域より小さい曲率半径を有するため、凹凸模様に丸みを帯びた外観を与える。本明細書で用いる曲線に対する曲率半径は、以下の式によって与えられ、

式中、Ｒ_ｃは曲率半径であり、ｘは、平面における曲線の式に対する独立変数であり、ｙは、平面における曲線の式に対する従属変数である。

本体部分５２は、１つ以上の側壁６０と任意選択的な本体縁部６２とを含む。具体的な態様では、１つ以上の側壁６０の表面と、側壁と交差する任意の平面（例えば、加圧板２０の表面に対して平行な表面）との交差部によって形成された曲線に対する曲率半径は、好適な順位が高くなる順序で、０．５ｍｍ、１ｍｍ、１．５ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ又は５ｍｍより大きい。特に、本体縁部６２におけるこの曲線に対する曲率半径は、好適な順位が高くなる順序で、０．５ｍｍ、１ｍｍ、１．５ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ又は５ｍｍより大きい。さらに、台座部分５０の各々は、長さｌ_１及び幅ｗ_１を有する。図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃの例は、おおよそ等しい長さ及び幅を有する。具体的な態様では、長さｌ_１及び幅ｗ_１は、各々個別に、約３ｍｍ～５ｃｍである。図１の凹凸模様３６もまた、相補的な縁部及び側壁に対して曲率半径の同じ範囲を有することが理解されるべきである。図３Ｄの例では、長さｌ_１は幅ｗ_１より大きい。典型的には、この具体的な態様では、長さｌ_１は約３ｍｍ～１０ｃｍであり、幅ｗ_１は約２ｍｍ～５ｃｍである。

上述したように、本方法は、ポリマーシートに対して作用する。具体的な態様では、ポリマーシートは、２つ以上の層（例えば、２つ以上のポリマー層）を含む積層体である。典型的には、積層体は、発泡ポリマー層を含む。特に、積層体は、２つのポリマースキン層の間に位置決めされた発泡ポリマー層を含む。この文脈では、スキン層は、発泡層ではないポリマー層を意味する。ポリマースキン層及び発泡体層に対して有用なポリマーの例としては、限定されないが、ポリエステルシート及びポリエーテルシートが挙げられる。

図３及び図４を参照すると、車両用座席のクッション部材へのエンボス加工されたポリマーシートの組込みの例示が提供されている。図４は、上述したエンボス加工されたシートを組み込んでいる車両用背もたれの斜視図を提供する。車両用背もたれ７０は、背もたれの腰部分に組み込まれたエンボス加工されたポリマーシート１８を含む部分７２を含む。上述したように、凹凸模様３６は、エンボス加工突起２２に対して相補的な凹みである。凹凸模様３６は、台座部分５０の表面に対して相補的な側壁７４と、本体部分５２の表面に対して相補的な側壁７６とを含む。側壁７４、側壁７６及びそれらにおける任意の縁部７８、８０の曲率半径は、好適な順位が高くなる順序で、０．５ｍｍ、１ｍｍ、１．５ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ又は５ｍｍより大きい曲率半径を有する。

例示的な実施形態を上述したが、これらの実施形態は、本発明のあり得る全ての形態を記載するようには意図されていない。むしろ、本明細書で用いた用語は、限定ではなく説明の用語であり、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなくさまざまな変更を行うことができることが理解されよう。さらに、さまざまな実施される実施形態の特徴を組み合わせて、本発明の更なる実施形態を形成することができる。

本出願は、２０１９年１１月１９日に出願された米国特許出願第１６／６８７，９７９号の利益を主張し、その出願の開示内容は、引用することによりその全体が本明細書の一部をなす。

Claims

プラテン部材及びプレス部材を備えるエンボス加工システムを準備することであって、前記プレス部材は、加圧板と該加圧板から延在する複数のエンボス加工突起とを備え、該複数のエンボス加工突起は所定パターンで配置され、各エンボス加工突起は、丸みを帯びた縁を備えた湾曲した側壁を有する、エンボス加工システムを準備することと、
前記プラテン部材の上にポリマーシートを配置することと、
前記ポリマーシートの上に凹凸模様を形成するために６０℃から２００℃までの温度で、該ポリマーシートを前記プレス部材と接触させることとを含み、前記凹凸模様は、丸みを帯びた側壁と丸みを帯びた縁部とを有する前記ポリマーシートにおける凹みであり、前記プレス部材の温度は前記プラテン部材の温度より２０℃から４０℃高い、方法。
各エンボス加工突起は１つ以上の丸みを帯びた縁部を含み、該１つ以上の丸みを帯びた縁部は、該１つ以上の丸みを帯びた縁部と、該１つ以上の丸みを帯びた縁部と交差する任意の平面との交差部によって画定された任意の曲線に対して、０．５ｍｍを超える曲率半径を有する、請求項１に記載の方法。
各エンボス加工突起は１つ以上の丸みを帯びた縁部を含み、該１つ以上の丸みを帯びた縁部は、該１つ以上の丸みを帯びた縁部と、該１つ以上の丸みを帯びた縁部と交差する任意の平面との交差部によって画定された任意の曲線に対して、１．０ｍｍを超える曲率半径を有する、請求項１に記載の方法。
各エンボス加工突起は、台座部分と、該台座部分から延在する本体部分とを含む、請求項１に記載の方法。
前記ポリマーシートは、２つ以上の層を含む積層体である、請求項１に記載の方法。
前記積層体は発泡ポリマー層を含む、請求項５に記載の方法。
前記積層体は、２つのポリマースキン層の間に位置決めされた発泡ポリマー層を含む、請求項５に記載の方法。
前記ポリマーシートは、ポリエステルシート又はポリエーテルシートである、請求項１に記載の方法。
前記ポリマーシートは、前記プラテン部材の上に配置される前にプレカットされる、請求項１に記載の方法。
前記ポリマーシートは、該ポリマーシートのロールからエンボス加工システムに供給される、請求項１に記載の方法。
隣接するエンボス加工突起の中心は、垂直方向に沿って第１の所定距離及び第２の所定距離だけ離隔される、請求項１に記載の方法。
エンボス加工突起の交互の列は、第３の所定距離だけずれている、請求項１に記載の方法。
前記複数のエンボス加工突起の少なくとも一部は、４点星形角錐構造を有する、請求項１に記載の方法。
前記複数のエンボス加工突起の少なくとも一部は、円形又は楕円形の断面を有する側壁と丸みを帯びた頂部とを備える長尺状構造を有する、請求項１に記載の方法。