JP2016093926A - 樹脂成形品、射出成形金型及び射出成形金型の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂成形品の成形時に形成された符号を正確に、かつ、容易に認識できるようにする。
【解決手段】符号１４は、符号形成面１１から突出した凸部１２と、符号形成面１１における凸部１２、１２間の面からなる平面部１３とで構成されている。平面部１３は鏡面とされている。凸部１２の外面１２ａ、１２ｂは艶消し処理されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えばマトリクス型二次元コード等からなる符号を備えた樹脂成形品、その樹脂成形品の成形するための射出成形金型、及び射出成形金型の製造方法の技術分野に属する。

従来より、例えば自動車部品等の樹脂成形品には、部品を識別するためのマトリクス型二次元コード等からなる符号が記載されたシールを貼り付ける場合がある。ところが、シールを貼り付ける方法の場合、部品の成形後に、各部品にそれぞれシールを貼り付ける作業が必要になり、作業工数の増大を招く。

そこで、例えば、特許文献１に開示されているように、樹脂成形品の成形時に、金型によって樹脂成形品に符号も同時に形成することにより、符号を備えた樹脂成形品を得る方法が知られている。特許文献１では、平滑度が異なる２種類の領域を樹脂成形品に形成することで、読み取り装置が２種類の領域を区別できるようにしている。

特許第３７０７８００号公報

ところで、特許文献１では、樹脂成形品に形成した平滑度が異なる２種類の領域を符号の読み取り装置によって区別可能にしており、これにより、符号が形成された領域とそれ以外の領域との区別をはっきりとさせることができると考えられる。しかしながら、符号が形成された領域を特許文献１のようにはっきりと区別できるようにしたとしても、最終的には、当該領域に形成されている符号がどのようなパターンであるかを正確に、かつ、容易に認識できるようにしなければならない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、樹脂成形品の成形時に同時に形成された符号を正確に、かつ、容易に認識できるようにすることにある。

第１の発明は、
読み取り装置で読み取られる符号（１４）が形成された符号形成面（１１）を有する樹脂成形品（１）において、
上記符号（１４）は、上記符号形成面（１１）から突出した凸部（１２）と、上記符号形成面（１１）における上記凸部（１２、１２）以外の面からなる平面部（１３）とで構成されており、
上記平面部（１３）は鏡面とされ、
上記凸部（１２）の外面（１２ａ、１２ｂ）は艶消し処理されていることを特徴とする。

この構成によれば、符号を構成する平面部が鏡面となる一方、凸部が艶のない状態になるので、読み取り装置で読み取る際に、平面部と凸部との差が読み取り装置によって明確に区別されやすくなり、符号が正確に、かつ、容易に認識されるようになる。

第２の発明は、第１の発明において、
上記符号形成面（１１）は、上記凸部（１２）及び上記平面部（１３）を囲む枠型領域（１１ａ）を有しており、該枠型領域（１１ａ）は鏡面とされ、
上記枠型領域（１１ａ）の幅は、上記凸部（１２）の幅以上に設定されていることを特徴とする。

この構成によれば、符号を構成している凸部及び平面部を囲む枠型領域が鏡面となり、その枠型領域の幅が凸部の幅以上となることで、符号形成面が、樹脂成形品の符号形成面以外の領域と区別され易くなる。

第３の発明は、
読み取り装置で読み取られる符号（１４）が形成された符号形成面（１１）を有する樹脂成形品（１）を成形する射出成形金型（２０）において、
上記射出成形金型（２０）は、上記符号形成面（１１）から突出する凸部（１２）と上記符号形成面（１１）における上記凸部（１２）以外の平面部（１３）とで構成された符号（１４）を上記樹脂成形品（１）に成形するための符号成形型（２３）を有しており、
上記符号成形型（２３）は、上記凸部（１２）を成形するための凹型成形面（２４）と、上記平面部（１３）を成形するための平坦成形面（２５）とを有し、
上記平坦成形面（２５）は鏡面とされ、
上記凹型成形面（２４）は艶消し処理されていることを特徴とする。

この構成によれば、平面部と凸部とで構成された符号が、樹脂成形品の成形時に該樹脂成形品に同時に形成される。そして、符号の平面部が鏡面となり、凸部が艶のない状態になるので、読み取り装置で読み取る際に、平面部と凸部との差が読み取り装置によって明確に区別されやすくなり、符号が容易に認識されるようになる。

第４の発明は、第３の発明において、
上記符号成形型（２３）は、上記射出成形金型（２０）の本体部とは別体とされるとともに、上記射出成形金型（２０）の開閉方向と交差する方向にスライドするスライド型で構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、樹脂成形品における符号の形成される面が、射出成形金型の開閉方向と交差する方向に延びる面であった場合に、脱型前に符号成形型をスライドさせることで、脱型時に符号が傷つくことはなく、鮮明な符号が得られる。

第５の発明は、
読み取り装置で読み取られる符号（１４）が形成された符号形成面（１１）を有する樹脂成形品（１）を成形する射出成形金型（２０）の製造方法において、
上記符号形成面（１１）から突出する凸部（１２）と、上記符号形成面（１１）における上記凸部（１２）以外の平面部（１３）とで構成された符号（１４）を上記樹脂成形品（１）に成形するための符号成形型（２３）に、上記凸部（１２）を成形するための凹型成形面（２４）と、上記平面部（１３）を成形するための平坦成形面（２５）とを形成する際、上記平坦成形面（２５）となる部位をマスキング部材（Ｍ）によってマスキングするとともに上記凹型成形面（２４）となる部位を露出させた状態でエッチング処理した後、上記マスキング部材（Ｍ）を除去して上記凹型成形面（２４）及び上記平坦成形面（２５）となる部位にブラスト処理し、しかる後、上記平坦成形面（２５）となる部位を鏡面仕上げすることを特徴とする。

この発明に係る射出成形金型で成形された符号の平面部が鏡面となり、凸部が艶のない状態になるので、読み取り装置で読み取る際に、平面部と凸部との差が読み取り装置によって明確に区別されやすくなり、符号が容易に認識されるようになる。

射出成形金型の製造時には、マスキング、エッチング処理、ブラスト処理、鏡面仕上げを行うことで、上記のような符号を形成可能な射出成形金型が容易に得られる。

第１の発明によれば、符号を構成する平面部を鏡面仕上げとし、凸部の外面を艶消し処理したので、樹脂成形品の成形時に形成された符号を読み取り装置によって正確に、かつ、容易に認識することができる。

第２の発明によれば、符号形成面が、凸部及び平面部を囲む枠型領域を有しており、枠型領域を鏡面仕上げとし、枠型領域の幅を凸部の幅以上に設定したので、符号をより一層容易に認識することができる。

第３の発明によれば、第１の発明と同様に符号を読み取り装置によって容易に認識できる樹脂成形品を得ることができる。

第４の発明によれば、射出成形金型の開閉方向と交差する方向にスライドするスライド型で符号成形型を構成したので、樹脂成形品における符号の形成される面が、射出成形金型の開閉方向と交差する方向に延びる面であった場合に鮮明な符号を得ることができる。

第５の発明によれば、読み取り装置によって正確に認識することができる符号を成形する射出成形金型を容易に得ることができる。

実施形態に係る樹脂成形品の側面図である。 図１におけるII−II線の部分拡大断面図である。 樹脂成形品を成形した射出成形金型の断面図である。 射出成形金型の符号成形型近傍を拡大して示す断面図である。 符号成形型の製造方法を示す拡大断面図であり、（ａ）はマスキング工程、（ｂ）はエッチング工程、（ｃ）はマスキング除去工程、（ｄ）はブラスト工程、（ｅ）は鏡面仕上げ工程をそれぞれ示している。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係る樹脂成形品１の側面図である。樹脂成形品１は、例えば自動車部品、電気機器用部品、各種容器等を挙げることができ、読み取り装置（図示せず）で読み取られるマトリクス型二次元コードやバーコード等からなる符号１４を備えている。符号１４は、例えば樹脂成形品１の品番や材質等を示すためのものであり、この実施形態では樹脂成形品１の成形時に同時に形成される。尚、読み取り装置は、従来から一般に使用されている光学式の読み取り装置を使用することができる。

樹脂成形品１は、図３に示すような射出成形金型２０を用いて射出成形されたものであり、中空状となっている。図１に示すように、樹脂成形品１の側板部１０は、上下方向に延びており、符号１４が形成された符号形成面１１を有している。この実施形態では、図１において略正方形の四角形Ａで囲まれた領域が符号形成面１１である。符号形成面１１を設ける部位は樹脂成形品１の側板部１０に限られるものではなく、樹脂成形品１の任意の部位に設けることができ、例えば樹脂成形品１の底面や内面等に設けてもよい。

符号１４は、符号形成面１１から突出した複数の凸部１２と、平面部１３とで構成されている。尚、凸部１２は１つであってもよい。図１では、凸部１２を黒色の塗りつぶしで示し、平面部１３を白で示している。

マトリクス型二次元コードの場合、凸部１２は、図１に示すように小さな正方形のものや、長方形のものもあり、凸部１２の配置によって様々なパターンが構成される。そして、符号形成面１１における凸部１２と凸部１２の間の面が平面部１３となる。

図２に示すように凸部１２は断面が矩形状となっている。凸部１２の突出方向の先端面（外面）１２ａは側板部１０と同方向に延びている。凸部１２の外周面（外面）１２ｂは、側板部１０に対し直交する方向に延びている。凸部１２の先端面１２ａ及び外周面１２ｂは、艶消し処理されている。すなわち、算術平均粗さＲａ１．１０〜１．１７の範囲となるように凸部１２の先端面１２ａ及び外周面１２ｂが成形されている。凸部１２の先端面１２ａ及び外周面１２ｂは、Ｒａ１．１６となるように成形するのが好ましい。

平面部１３は鏡面仕上げとされている。すなわち、Ｒａ０．１以下となるように平面部１３が成形されている。平面部１３の粗さはＲａ０．０９であってもよく、例えばＲａ０．１〜０．０９の範囲が好ましい。

また、図２に示すように、符号１４の凸部１２の高さ、即ち、平坦部１３から凸部１２の先端面１２ａまでの寸法Ｈは、５０μｍに設定されている。寸法Ｈは、例えば４０μｍ〜７０μｍの範囲に設定することができる。この寸法Ｈは、樹脂成形品１の成形後の寸法である。

図１に示すように、符号形成面１１は、凸部１２及び平面部１３を囲む枠型領域１１ａを有している。この実施形態では、枠型領域１１ａが正方形の枠状をなしており、符号形成面１１のうち、凸部１２及び平面部１３以外の面が枠型領域１１ａとなっている。枠型領域１１ａは平面部１３と同様に鏡面とされている。枠型領域１１ａの幅Ｗ１は、凸部１２の幅Ｗ２以上に設定されている。幅Ｗ２は、符号形成面１１の外周側に位置する凸部１２の幅であり、正方形の凸部１２の場合は一辺の長さであり、長方形の凸部１２の場合は短辺の長さとなる。

次に、符号１４を備えた樹脂成形品を成形する射出成形金型２０の構造について図３及び図４に基づいて説明する。図３に示すように、射出成形金型２０は、上型２１と下型２２と符号成形型２３とを備えている。上型２１は、図示しないが型駆動装置によって下型２２に接離する方向（上下方向）に移動して開閉動作するようになっている。つまり、射出成形金型２０の開閉方向は上下方向である。尚、射出成形金型２０の開閉方向は水平方向であってもよく、この場合は、図３に示す射出成形金型２０を左または右に９０°回動させた構造とすればよい。

上型２１の成形面２１ａは樹脂成形品１の内面を成形するものであり、下方へ突出している。また、下型２２の成形面２２ａは樹脂成形品１の外面を成形するものであり、上型２１の成形面２１ａを挿入することができるように窪んでいる。下型２２には、該下型２２を水平方向に貫通する貫通孔２２ｂが形成されている。貫通孔２２ｂの形成位置は、樹脂成形品１の符号１４が形成される部位である。貫通孔２２ｂには、符号成形型２３が挿入されている。符号成形型２３は、符号１４を樹脂成形品１に成形するためのものであり、貫通孔２２ｂの延びる方向にスライドするスライド型で構成されている。したがって、符号成形型２３は、射出成形金型２０の開閉方向と交差する方向にスライドすることになる。符号成形型２３は、図示しない型駆動装置によって駆動される。

符号成形型２３における下型２２内へ臨む面には、図４に一部を拡大して示すように、符号１４の凸部１２を成形するための凹型成形面２４と、符号１４の平面部１３を成形するための平坦成形面２５とが形成されている。凹型成形面２４は、凸部１２の先端面１２ａを成形するための底面２４ａと、凸部１２の外周面１２ｂを成形するための内周面２４ｂとで構成されている。底面２４ａ及び内周面２４ｂは、艶消し処理されている。底面２４ａ及び内周面２４ｂの艶消し処理は、凸部１２を上述のように艶消し処理するためのものであり、したがって、底面２４ａ及び内周面２４ｂの表面粗さは凸部１２の外面と同じである。この実施形態では、凹型成形面２４の底面２４ａ及び内周面２４ｂに対してブラスト加工（例えばサンドブラスト加工）による艶消し処理をしている。

平坦成形面２５は鏡面仕上げを行うことによって鏡面となっている。平坦成形面２５の鏡面は、符号１４の平面部１３を鏡面にするためのものであり、したがって、平坦成形面２５の表面粗さは平面部１３と同じである。この実施形態では、平坦成形面２５を研磨することによって鏡面にしている。

次に、射出成形金型２０の製造方法について説明する。上型２１及び下型２２は一般的な金型の製造方法と同様にして製造する。符号成形型２３の製造方法は図５に示す通りであり、まず、図５（ａ）に示すように、符号成形型２３における下型２２内に臨む面にマスキング部材Ｍを付着させてマスキング処理を行う。この工程がマスキング工程である。マスキング部材Ｍは後述するエッチング処理時に使用するエッチング液によって溶解しない材質からなるシート状のものである。マスキング部材Ｍは、平坦成形面２５となる部位Ｃをマスキングし、かつ、凹型成形面２４となる部位Ｂを露出させるように形成されている。

平坦成形面２５となる部位Ｃをマスキング部材Ｍによってマスキングするとともに凹型成形面２４となる部位Ｂ（図５（ａ）に示す）を露出させた状態でエッチング処理を行う。この工程がエッチング工程である。このエッチング工程では周知のエッチング液を使用して凹型成形面２４となる部位Ｂのみ溶解する。これにより、図５（ｂ）に示すように、上述した符号１４の凸部１２を成形することのできる所定深さの凹型成形面２４が得られる。

次いで、図５（ｃ）に示すようにマスキング部材Ｍを符号成形型２３から除去し、その後、図５（ｄ）に示すようにブラスト処理を行う。この工程がブラスト工程である。このブラスト工程では、凹型成形面２４及び平坦成形面２５となる部位Ｃが、Ｒａ１．１０〜１．１７の範囲の粗さとなるようにブラスト処理を行う。ブラスト処理で使用する粒体（砂）は粒径が０．５ｍｍ程度のものが好ましいが、これに限られるものではなく、Ｒａ１．１０〜１．１７の範囲の粗さを実現できる粒体として例えば砂やガラスビーズや鉄製の粒体やアルミニウム合金製の粒体等を使用することができる。ブラスト工程では、凹型成形面２４及び平坦成形面２５となる部位Ｃの全体の表面粗さが粗くなる。尚、この実施形態ではブラスト処理によって表面粗さを粗くしているが、表面粗さを粗くする方法はブラスト処理に限られず、例えば、粒度の大きな研磨剤で研磨する方法であってもよい。また、放電加工やレーザー加工によって表面を粗くしてもよい。

しかる後、図５（ｅ）に示すように、平坦成形面２５となる部位Ｃを、鏡面仕上げ用の研磨装置（図示せず）によって鏡面仕上げする。この工程が鏡面仕上げ工程である。鏡面仕上げ工程は、仕上げ面の粗さがＲａ０．１〜０．０９の範囲となるように研磨する。

上記の工程を順に行うことによって艶消し状態の凹型成形面２４と、鏡面状態の平坦成形面２５とが得られる。符号成形型２３における凹型成形面２４及び平坦成形面２５が形成された範囲外は、平坦成形面２５と同様に鏡面仕上げされていて、符号形成面１１の枠型領域１１ａを成形するようになっている。

次に、上記のように構成された射出成形金型２０によって樹脂成形品１を成形する場合について説明する。まず、上型２１と下型２２を閉じた状態にして上型２１と下型２２との間にキャビティ（図示せず）を形成する。このとき、符号成形型２３は前進させ、符号成形型２３における下型２２内に臨む面を、下型２２の内面と面一にしておく。

そして、図示しない射出成形機のシリンダから溶融樹脂材を上型２１と下型２２との間のキャビティに射出する。溶融樹脂材は上型２１の成形面２１ａ及び下型２２の成形面２２ａによって成形され、また、符号成形型２３の凹型成形面２４及び平坦成形面２５によって符号１４が同時に成形される。このとき、符号成形型２３により、符号形成面１１の枠型領域１１ａも同時に成形される。溶融樹脂材の色は、例えば黒色であるが、これに限られるものではなく、黒色以外であってもよい。

樹脂材が固化した後、符号成形型２３を後退させるとともに上型２１を上方へ移動させ、その後、樹脂成形品１を脱型する。符号成形型２３を後退させるタイミングと、上型２１を上方へ移動させるタイミングとは同じであってもよいし、どちらかを早くしてもよい。

以上のようにして得られた樹脂成形品１の側板部１０には、符号１４が形成されている。符号１４を構成する凸部１２の先端面１２ａ及び外周面１２ｂは艶消し処理され、符号１４を構成する平面部１３は鏡面とされているので、読み取り装置で読み取る際に、凸部１２と平面部１３との差が読み取り装置によって明確に区別されやすくなる。これにより、符号１４を正確に、かつ、容易に認識できる。

また、符号形成面１１が、凸部１２及び平面部１３を囲む枠型領域１１ａを有しており、枠型領域１１ａを鏡面仕上げとし、枠型領域１１ａの幅Ｗ１を凸部１２の幅Ｗ２以上に設定したので、符号１４をより一層容易に認識することができる。

また、この実施形態では、樹脂成形品１の符号形成面１１が、射出成形金型２０の開閉方向と交差する方向に延びる面となっているが、樹脂成形品１の成形時には、射出成形金型２０の開閉方向は交差する方向（符号形成面１１に直交する方向）にスライドするスライド型で符号成形型２３を構成しているので、脱型時に符号１４が傷つくことはなく、鮮明な符号１４を得ることができる。

また、射出成形金型２０の符号成形型２３の製造時には、マスキング、エッチング処理、ブラスト処理、鏡面仕上げを行うことで、符号成形型２３を容易に得ることができる。

尚、射出成形金型２０の符号成形型２３の製造時には、マスキング、エッチング処理に変えて、放電加工又はレーザー加工を行って所定深さの凹型成形面２４を形成し、その後、ブラスト処理、鏡面仕上げを行うこともできる。

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

以上説明したように、本発明は、例えば自動車部品等の樹脂成形品として使用することができる。

１ 樹脂成形品
１１ 符号形成面
１２ 凸部
１２ａ 先端面（外面）
１２ｂ 外周面（外面）
１３ 平面部
１４ 符号
２０ 射出成形金型
２３ 符号成形型
２４ 凹型成形面
２５ 平坦成形面

Claims (5)

1. 読み取り装置で読み取られる符号（１４）が形成された符号形成面（１１）を有する樹脂成形品（１）において、
   上記符号（１４）は、上記符号形成面（１１）から突出した凸部（１２）と、上記符号形成面（１１）における上記凸部（１２）以外の面からなる平面部（１３）とで構成されており、
   上記平面部（１３）は鏡面とされ、
   上記凸部（１２）の外面（１２ａ、１２ｂ）は艶消し処理されていることを特徴とする樹脂成形品（１）。
2. 請求項１に記載の樹脂成形品（１）において、
   上記符号形成面（１１）は、上記凸部（１２）及び上記平面部（１３）を囲む枠型領域（１１ａ）を有しており、該枠型領域（１１ａ）は鏡面とされ、
   上記枠型領域（１１ａ）の幅は、上記凸部（１２）の幅以上に設定されていることを特徴とする樹脂成形品（１）。
3. 読み取り装置で読み取られる符号（１４）が形成された符号形成面（１１）を有する樹脂成形品（１）を成形する射出成形金型（２０）において、
   上記射出成形金型（２０）は、上記符号形成面（１１）から突出する凸部（１２）と上記符号形成面（１１）における上記凸部（１２）以外の平面部（１３）とで構成された符号（１４）を上記樹脂成形品（１）に成形するための符号成形型（２３）を有しており、
   上記符号成形型（２３）は、上記凸部（１２）を成形するための凹型成形面（２４）と、上記平面部（１３）を成形するための平坦成形面（２５）とを有し、
   上記平坦成形面（２５）は鏡面とされ、
   上記凹型成形面（２４）は艶消し処理されていることを特徴とする射出成形金型（２０）。
4. 請求項３に記載の射出成形金型（２０）において、
   上記符号成形型（２３）は、上記射出成形金型（２０）の本体部とは別体とされるとともに、上記射出成形金型（２０）の開閉方向と交差する方向にスライドするスライド型で構成されていることを特徴とする射出成形金型（２０）。
5. 読み取り装置で読み取られる符号（１４）が形成された符号形成面（１１）を有する樹脂成形品（１）を成形する射出成形金型（２０）の製造方法において、
   上記符号形成面（１１）から突出する凸部（１２）と、上記符号形成面（１１）における上記凸部（１２）以外の平面部（１３）とで構成された符号（１４）を上記樹脂成形品（１）に成形するための符号成形型（２３）に、上記凸部（１２）を成形するための凹型成形面（２４）と、上記平面部（１３）を成形するための平坦成形面（２５）とを形成する際、上記平坦成形面（２５）となる部位をマスキング部材（Ｍ）によってマスキングするとともに上記凹型成形面（２４）となる部位を露出させた状態でエッチング処理した後、上記マスキング部材（Ｍ）を除去して上記凹型成形面（２４）及び上記平坦成形面（２５）となる部位にブラスト処理し、しかる後、上記平坦成形面（２５）となる部位を鏡面仕上げすることを特徴とする射出成形金型（２０）の製造方法。

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