JP2010192217A - 樹脂成形品、車両用灯具、および樹脂成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用灯具の見栄えを改善する。
【解決手段】車両用灯具のアウターレンズ１６の一部に、金属層２８および着色層３０が付着していない非コート部２２と、金属層２８および着色層３０が付着しているコート部２４とが交互に配設された加飾部２０が設けられている。非コート部２２およびコート部２４は、各々の幅が１０００μｍ以下となるように形成されている。非コート部２２は、レーザ光の照射により金属層２８および着色層３０を除去することで形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、樹脂成形品、樹脂成形品を用いた車両用灯具、および樹脂成形品の製造方法に関する。

従来、エクステンション等の樹脂成形品の表面にスパッタリングによりハーフミラー蒸着面を形成し、デザイン性を高めた車両用灯具が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００４−１２２３６６号公報

ところで、特許文献１に開示された車両用灯具では、エクステンションにハーフミラー蒸着面を形成してデザイン性の向上を図っているが、光源の前方に位置するインナーレンズやアウターレンズ等は無色透明となっており、見栄えの点で改善の余地がある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、光源の前方に配置された場合に、光源の点灯時と非点灯時とで見栄えの異なる樹脂成形品、該樹脂成形品を用いた車両用灯具、および該樹脂成形品の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の樹脂成形品は、透明樹脂基材上に金属層および着色層が形成された樹脂成形品であって、当該樹脂成形品の少なくとも一部に、金属層および着色層が付着していない非コート部と、金属層および着色層が付着しているコート部とが交互に配設された加飾部が設けられている。非コート部およびコート部は、各々の幅が１０００μｍ以下となるように形成されている。非コート部は、レーザ光を照射により金属層および着色層を除去することで形成されていてもよい。

この態様による樹脂成形品は、光源の前面に配置された場合に、光源の点灯時と非点灯時とで異なる見栄えを提供できる。すなわち、光源の点灯時には、加飾部の非コート部を透過した光源からの光が観察される。一方、光源の非点灯時には、加飾部のコート部の金属層により反射され、且つ着色層により着色された外光が観察される。このように、光源の点灯時と非点灯時とで全く異なる見栄えを提供することにより、樹脂成形品のデザイン性を向上することができる。なお、外光とは自然光などの光源が発光する光以外の光であって、樹脂成形品の周囲の環境から樹脂成形品に入射する光を指している。

また、本態様では、非コート部およびコート部の幅を１０００μｍ以下となるよう形成している。非コート部に対してコート部の幅が広すぎると、加飾部の反射率が高くなりすぎてしまう。一方、コート部に対して非コート部の幅が広すぎると、加飾部の透過率が高くなりすぎてしまう。そこで、本態様のように非コート部およびコート部の幅を制限することにより、反射率と透過率のバランスの取れた加飾部を形成できる。

また、この態様によると、加飾部は入射した光を反射および透過するハーフミラーとして機能するが、従来、一般的に行われるように金属層の厚みを調整することでハーフミラーを形成するのではなく、コート部と非コート部とを交互に設けることにより、ハーフミラーを形成している。金属層の厚みを調整してハーフミラーを形成する場合、たとえばアルミであれば５０ｎｍ程度の非常に薄い厚みに調整する必要があるが、このような薄い厚みに金属層を制御することは非常に困難である。一方、この態様のようにコート部と非コート部を交互に設けることは、例えばレーザ光の照射により金属層および着色層を除去することで容易に行うことができる。従って、この態様によれば、製造コストが低減された樹脂成形品を実現できる。

本発明の別の態様は、車両用灯具である。この車両用灯具は、上述の樹脂成形品からなるエクステンション、インナーレンズ、アウターレンズ、または投影レンズを備える。

この態様によると、点灯時と非点灯時とで見栄えの異なる車両用灯具を構成でき、車両用灯具のデザイン性を向上できる。

本発明のさらに別の態様は、樹脂成形品の製造方法である。この方法は、樹脂成形品の製造方法であって、所定の形状に透明樹脂基材を成形する工程と、成形された透明樹脂基材上に金属層および着色層を形成する工程と、レーザ光を照射することにより、当該樹脂成形品の少なくとも一部に、金属層および着色層が付着していない非コート部と、金属層および着色層が付着しているコート部とが交互に配設された加飾部を形成する工程と、を備える。非コート部およびコート部は、各々の幅が１０００μｍ以下となるように形成されている。

この態様によると、光源の前面に配置された場合に、光源の点灯時と非点灯時とで見栄えの異なる樹脂成形品を製造できる。

本発明によれば、光源の前方に配置された場合に、光源の点灯時と非点灯時とで見栄えの異なる樹脂成形品、該樹脂成形品を用いた車両用灯具、および該樹脂成形品の製造方法を提供できる。

本発明の実施の形態に係る車両用灯具の縦断面図である。 加飾部の拡大断面図である。 図３（ａ）（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る車両用灯具の作用を説明するための図である。 加飾部の変形例を示す図である。 本発明の別の実施の形態に係る車両用灯具の斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る車両用灯具１０の縦断面図である。この車両用灯具１０は、車両のテールランプとして用いられる。車両用灯具１０は、ランプボディ１４と、ランプボディ１４の前面開口部を覆うアウターレンズ１６とを備える。ランプボディ１４とアウターレンズ１６は、灯室１８Ａを形成している。

ランプボディ１４の後方側の部位１４Ａの内面には、放物面状の反射鏡１４Ａａが形成されている。反射鏡１４Ａａの焦点位置には、光源バルブ１２Ａが挿着されている。反射鏡１４Ａａは、縦縞状パターンで区分けされた複数の反射素子１４Ａｓが形成されてなり、これにより光源バルブ１２Ａからの光を左右に拡散反射させるようになっている。

アウターレンズ１６は、赤色透明な樹脂材料で形成された透明樹脂基材２６により、その外形が形成されている。透明樹脂基材２６は、例えばＰＣ（ポリカーボネート）やアクリルを用いて形成できる。

光源バルブ１２Ａの前方に位置する透明樹脂基材２６の内側面には、その全面にわたって複数のレンズ素子１６Ａｓが形成されている。各レンズ素子１６Ａｓは、横縞状パターンで区分けされた凸状シリンドリカル曲面で構成されており、反射鏡１４Ａａからの反射光を上下に拡散透過させるようになっている。

透明樹脂基材２６の外側面には、加飾部２０が設けられている。この加飾部２０は、透明樹脂基材２６の中央付近に、正面視略長方形状に設けられている。なお、加飾部２０の形成位置は特に限定されず、透明樹脂基材２６の少なくとも一部に設けられていればよい。

図２は、加飾部２０の拡大断面図である。加飾部２０は、図２に示すように透明樹脂基材２６上にコート部２４と非コート部２２とが交互に配設されることにより形成されている。コート部２４は、アルミ等の反射率の高い金属を蒸着した金属層２８、カラー顔料を蒸着した着色層３０、およびシリコーン重合膜からなるトップコート層３２が順番に積層された部位である。非コート部２２は、透明樹脂基材２６上に金属層２８、着色層３０およびコート部２４が積層されていない部位である。本実施の形態では、コート部２４および非コート部２２は、長手方向が水平方向を向くように形成されているが、これは特に限定されない。

図３（ａ）（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る車両用灯具１０の作用を説明するための図である。

図３（ａ）は、車両用灯具１０の光源バルブ１２Ａが点灯しているときの作用を示す図である。光源バルブ１２Ａの点灯時、光源バルブ１２Ａから出射された光は、赤色透明の透明樹脂基材２６を透過した後、加飾部２０の非コート部２２を通ってアウターレンズ１６から出射される。従って、正面から車両用灯具１０を見ると、赤色に着色された光源バルブ１２Ａからの光が観察される。

図３（ｂ）は、車両用灯具１０の光源バルブ１２Ａが点灯していないときの作用を示す図である。例えば日中に太陽光などの自然光が加飾部２０に入射すると、この自然光は、コート部２４の金属層２８により反射される。このとき、自然光は着色層３０を通過するので、正面から車両用灯具１０を見るとカラー顔料の色に着色された自然光が観察される。

このように、本実施の形態に係る車両用灯具１０によれば、光源バルブ１２Ａの点灯時と非点灯時とで異なる見栄えを提供することができる。加飾部２０を形成せずに、単に赤色透明な透明樹脂基材２６のみでアウターレンズ１６を構成した場合、光源バルブ１２Ａの非点灯時に車両用灯具１０を見ても単に赤色に見えるだけであり、特にデザインの斬新さは感じられない。しかしながら、本実施の形態のように、光源バルブ１２Ａの非点灯時にはカラー顔料の色が観察されるようにすることで、斬新な見栄えとなり、デザイン性を向上することができる。

ここで、非コート部２２の幅ｂに対してコート部２４の幅ａが広すぎると、加飾部２０の反射率が高くなりすぎてしまう。一方、コート部２４の幅ａに対して非コート部２２の幅ｂが広すぎると、加飾部２０の透過率が高くなりすぎてしまう。そこで、コート部２４の幅ａおよび非コート部２２の幅ｂは、１０００μｍ以下となるよう形成することが好ましく、より好適には、コート部２４の幅ａは２００〜４００μｍ程度、非コート部２２の幅ｂは１００〜２００μｍ程度とすることが好ましい。このように非コート部２２およびコート部２４の幅を制限することにより、反射率と透過率のバランスの取れた加飾部２０を形成できる。

次に、アウターレンズ１６の製造方法について説明する。まず、例えばポリカーボネートなどの樹脂材料を射出成形することにより、所定のアウターレンズ形状に透明樹脂基材２６を成形する。

次に、加飾部２０の形成領域以外の部分にマスクをして、真空チャンバー内に透明樹脂基材２６を移送し、透明樹脂基材２６の外側面上に抵抗加熱蒸着によりアルミニウムを蒸着することで、金属層２８を成膜する。金属層２８の厚みは、例えば１００〜１５０ｎｍ程度とする。

次に、同じ真空チャンバー内で、カラー顔料チップを抵抗加熱により蒸発させ、蒸発した顔料の分子を金属層２８上に衝突させることで着色層３０の成膜を行う。着色層３０の厚みは、例えば１００〜１５０ｎｍ程度とする。着色層３０の蒸着形成に用いる顔料には、色に応じて、例えば、フタロシアニン系顔料（青）、ピグメントグリーン（緑）、ナフトールピンク（桃）、ピグメントオレンジ（橙）、キナクリドン（紫）等の有機顔料を用いることができる。

次に、同じ真空チャンバー内で、ＣＶＤ法を利用したプラズマ重合によりトップコート層３２を成膜する。この工程では、真空チャンバー内に電極棒を配置し、該電極棒に高電圧を印加して放電現象を発生させる。その状態で真空チャンバーの内部にシリコーンモノマーガス（ヘキサメチルチシロキサン等）を封入する。封入されたガスは、カラー顔料による着色層３０の表面に衝突しつつ固化（プラズマ重合）し、透明なシリコーンモノマー重合膜からなるトップコート層３２を成膜する。トップコート層３２の厚みは、例えば３０〜５０ｎｍ程度とする。

最後に、トップコート層３２の上方からレーザ光を照射して金属層２８、着色層３０およびトップコート層３２を除去することにより、非コート部２２を形成する。このようにして、コート部２４および非コート部２２が交互に配設された加飾部２０が形成され、アウターレンズ１６が製造される。

従来、金属層上に着色層を形成する場合、金属層に顔料塗料をスプレー塗装して着色層を形成する工法が一般的であった。この塗装された着色層は、厚みが数十μｍと非常に厚いため、レーザ加工により着色層の一部を除去しようとすると、着色層が飛散して表面に水飴状に固着してしまい、外観不良が発生してしまう。一方、本製造方法によれば、着色層３０が１００〜１５０ｎｍ程度と非常に薄いため、レーザ加工により着色層３０の一部を除去したとしても、着色層は殆ど飛散せず、外観不良は発生しない。

また、本製造方法では、一つのチャンバーがあれば、金属層２８、着色層３０およびトップコート層３２を全て形成できるため、上述の塗装により着色層を形成する工法よりも短時間且つ安価にアウターレンズ１６を製造できる。

また、本実施の形態に係る車両用灯具１０において、加飾部２０は入射した光を反射および透過するハーフミラーとして機能するが、従来、一般的に行われるように金属層の厚みを調整することでハーフミラーを形成するのではなく、コート部２４と非コート部２２とを交互に設けることにより、ハーフミラーを形成している。金属層の厚みを調整してハーフミラーを形成する場合、たとえばアルミであれば５０ｎｍ程度の非常に薄い厚みに調整する必要があるが、このような薄い厚みに金属層を制御することは非常に困難である。一方、車両用灯具１０のようにコート部２４と非コート部２２を交互に設けることは、レーザ加工により金属層２８、着色層３０およびトップコート層３２を除去することで容易に行うことができる。従って、本製造方法によれば、製造コストが大幅に低減された車両用灯具１０を提供できる。

図４は、加飾部の変形例を示す図である。図２に示す加飾部２０は、透明樹脂基材２６の外側面に設けられているが、図４に示す加飾部４０は、透明樹脂基材２６の内側面、すなわち光源バルブ１２Ａ側の面に設けられている。加飾部４０も、図２に示す加飾部２０と同様に、透明樹脂基材２６上に、コート部２４と非コート部２２とが交互に配設されることにより形成されている。図２の加飾部２０と異なるのは、コート部２４が、透明樹脂基材２６上に着色層３０、金属層２８、トップコート層３２の順で積層することにより形成されている点である。

このように加飾部４０を形成した場合、光源バルブ１２Ａの点灯時、光源バルブ１２Ａから出射された光は、加飾部２０の非コート部２２を通った後、赤色透明の透明樹脂基材２６を透過してアウターレンズ１６から出射される。従って、正面から車両用灯具１０を見ると、赤色に着色された光源バルブ１２Ａからの光が観察される。

一方、昼間などの光源バルブ１２Ａの非点灯時、太陽光などの自然光が透明樹脂基材２６に入射すると、この自然光は、コート部２４の金属層２８により反射される。このとき、自然光は着色層３０を通過するので、正面から車両用灯具１０を見るとカラー顔料の色に着色された自然光が観察される。

このように、図４に示すようにアウターレンズ１６に加飾部４０を形成した場合であっても、図２の場合と同様に、光源バルブ１２Ａの点灯時と非点灯時とで異なる見栄えを提供することができる。

さらに、図４に示す加飾部４０は、アウターレンズ１６の内側面に形成されているので、雨や小石等との接触を避けられ、加飾部４０をより好適に保護することができる。

図５は、本発明の別の実施の形態に係る車両用灯具１００の斜視図である。車両用灯具１００は、車両用前照灯として用いられる。

車両用灯具１００は、ランプボディ１０２を有する。ランプボディ１０２は合成樹脂の成形品として形成され、側方へ回り込んだ回り込み部１０３を有する。また、該ランプボディ１０２の開口面１０４は、上端部１０４ａが下端部１０４ｂより後方へ大きく変位した形状をしている。

リフレクタ１０５は、ほぼ円形に近い開口部１０５ａを有し、前方に対して窪んだ凹曲面を為す反射面１０６を有する。反射面１０６は全体が細かなステップに分割された、いわゆる、ステップ反射面として形成されている。このようなリフレクタ１０５はランプボディ１０２に図示しない支持機構によって傾動可能に支持される。そして、該リフレクタ１０５に主バルブ１０７が支持される。

リフレクタ１０５が配置された部分を除いてランプボディ１０２のほとんどの部分の前面を覆うダミー部として、エクステンション１１０が配置される。該エクステンション１１０は、ランプボディ１０２やリフレクタ１０５とは別体の部品として形成されており、リフレクタ１０５を前方に臨ませるための開口部１１１が形成されている。

エクステンション１１０は、開口部１１１に隣接したリフレクタ隣接部分１１２と、ランプボディ１０２の回り込み部１０３を覆う側方部分１１６と、その他の部分である枠状部分１１４とを有する。そして、リフレクタ隣接部分１１２の表面にはメタリックシルバー塗装が施されて、金属、例えば、アルミニウム蒸着が施されているリフレクタ１０５の反射面１０６と一体感を醸し出すようにされている。

そして、ランプボディ１０２の前面は無色透明なアウターレンズ１１８によって覆われる。該アウターレンズ１１８はレンズステップが形成されていない、いわゆる、素通しのものであるが、レンズステップが形成されたものであってもかまわない。

アウターレンズ１１８には、第１加飾部１２０が形成されている。第１加飾部１２０は、主バルブ１０７の前方の部位に、正面視楕円状に形成されている。この第１加飾部１２０は、図２に示した加飾部２０と同様に、コート部と非コート部とが交互に配設されることにより形成されたものである。

また、エクステンション１１０の側方部分１１６には、第２加飾部１２２が形成されている。エクステンション１１０の側方部分１１６は、その全面に渡って、無色の透明樹脂基材上にアルミ等の反射率の高い金属を蒸着した金属層、カラー顔料を蒸着した着色層およびシリコーン重合膜からなるトップコート層が順番に積層されている。そして、側方部分１１６の一部に、レーザ加工により２００〜４００μｍ程度の間隔で金属層、着色層およびトップコート層を除去することにより、第２加飾部１２２を形成する。

図５には図示されていないが、エクステンション１１０の側方部分１１６の内側には、補助バルブが設けられている。この補助バルブは、第２加飾部１２２に向けて光を出射するように配置されている。

上記のように構成された車両用灯具１００において、主バルブ１０７の点灯時、主バルブ１０７から出射された光の一部は、反射面１０６で反射された後、第１加飾部１２０の非コート部を通ってアウターレンズ１１８から出射される。また、補助バルブの点灯時、補助バルブから出射された光の一部は、第２加飾部１２２の非コート部を通ってエクステンション１１０の側方部分１１６から出射される。

一方、昼間などの主バルブ１０７および補助バルブを点灯していないとき、太陽光などの自然光が第１加飾部１２０および第２加飾部１２２に入射すると、この自然光は、コート部の金属層により反射される。このとき、自然光は着色層を通過するので、カラー顔料の色に着色された自然光が観察される。

このように、車両用灯具１００によれば、主バルブ１０７および補助バルブの点灯時と非点灯時とで異なる見栄えを提供することができる。第１加飾部１２０を形成せずに、単に透明なアウターレンズ１１８を構成した場合、主バルブ１０７の非点灯時に車両用灯具１００を見ても単に主バルブ１０７やリフレクタ１０５の反射面１０６が見えるだけであり、特にデザインの斬新さは感じられない。また、エクステンション１１０の側方部分１１６の全面を単に反射面に形成した場合も同様である。しかしながら、本実施の形態のように、主バルブ１０７および補助バルブの非点灯時にはカラー顔料の色が観察されるようにすることで、斬新な見栄えとなり、デザイン性を向上することができる。

また、本実施の形態のように、主バルブ１０７および補助バルブが非点灯のときであっても、第１加飾部１２０、第２加飾部１２２からの着色された反射光により、歩行者に注意喚起することができる。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

たとえば、上述の実施の形態においては、加飾部を形成したランプとして、テールランプ、車両用前照灯を例示したが、これらに限定されず、デイタイムランニングランプ、フォグランプ、ターンシグナルランプなどに加飾部を設けてもよい。また、インナーレンズや投影レンズなどの樹脂成形品に上述の加飾部を形成してもよい。

また、上述の実施の形態においては、光源としてバルブを用いたが、ＬＥＤ等の半導体発光素子を光源として用いてもよい。また、車両用灯具において赤色透明の透明樹脂基材上に加飾部を設けたが、無色透明の樹脂基材上に加飾部を設けてもよい。また、その場合には着色光源を用いてもかまわない。

さらに、上述の実施の形態では、加飾部を形成した樹脂成形品として車両用灯具に用いる部品を例示したが、光源とともに用いられるものであれば車両用灯具の部品に限られない。たとえば、家電製品のスイッチ部分等に上述の加飾部を形成した樹脂成形品を用いることも可能である。

１０、１００ 車両用灯具、 １６、１１８ アウターレンズ、 ２０、４０ 加飾部、 ２２ 非コート部、 ２４ コート部、 ２６ 透明樹脂基材、 ２８ 金属層、 ３０ 着色層、 ３２ トップコート層、 １１０ エクステンション。

Claims (4)

1. 透明樹脂基材上に金属層および着色層が形成された樹脂成形品であって、
   当該樹脂成形品の少なくとも一部に、前記金属層および前記着色層が付着していない非コート部と、前記金属層および前記着色層が付着しているコート部とが交互に配設された加飾部が設けられており、
   前記非コート部および前記コート部は、各々の幅が１０００μｍ以下となるように形成されていることを特徴とする樹脂成形品。
2. 前記非コート部は、レーザ光の照射により前記金属層および前記着色層を除去することで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形品。
3. 請求項１または２に記載の樹脂成形品からなるエクステンション、インナーレンズ、アウターレンズ、または投影レンズを備えることを特徴とする車両用灯具。
4. 樹脂成形品の製造方法であって、
   所定の形状に透明樹脂基材を成形する工程と、
   成形された透明樹脂基材上に金属層および着色層を形成する工程と、
   レーザ光を照射することにより、当該樹脂成形品の少なくとも一部に、前記金属層および前記着色層が付着していない非コート部と、前記金属層および前記着色層が付着しているコート部とが交互に配設された加飾部を形成する工程と、
   を備え、
   前記非コート部および前記コート部は、各々の幅が１０００μｍ以下となるように形成されていることを特徴とする樹脂成形品の製造方法。

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