JP2019202705A - パネル部材の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】光漏れを防止して、鮮明な文字や図形を得ることができるパネル部材の製造方法を提供する。【解決手段】本発明のパネル部材１の製造方法は、樹脂シート３の表面側に、光を透過しないインクからなる印刷層４ａを印刷する工程と、印刷層４ａの上面に印刷層４ｂを重ねて印刷して、積層印刷層４を形成する工程と、積層印刷層４の表面側からレーザ光を照射し、積層印刷層４の一部を除去して、端面が垂直である孔部を積層印刷層４に形成する工程とを備えている。【選択図】図３
Description
本発明は、車両用の内装加飾部品等に用いられるパネル部材の製造方法に関する。
現在、車両の内装加飾部品等には、表面に木目調やカーボン調の意匠が施され、内部光源からの光で照明されるパネル部材が用いられている。このような意匠を印刷する方法としては、スクリーン印刷、グラビア印刷、オフセット印刷等が良く知られている。
例えば、下記の特許文献１の照明カバー部材は、自動車のエンジンのスタートボタンを構成するベゼルであり、パネル部材の表側には、金属光沢を有する金属調装飾部が全周に亘って設けられている。金属調装飾部の中には、「ＯＦＦ」、「ＡＣＣ」、「ＯＮ」の文字からなる３つの照明部が設けられている。すなわち、照明カバー部材は、照明部の形成部分を光が透過可能に構成されており、ＬＥＤ等の光源を用いて照明部の裏側から照らすことで、各照明部を発光させ得るよう構成されている。
また、照明カバー部材は、主体となる短円筒形状の支持基材と、支持基材の表側に積層一体化されて金属調装飾部を形成する装飾フィルムとを備えている。照明カバー部材は、フィルムインサート成形によって容易に製造でき、具体的には、薄膜金属層の両面に保護層を有するフィルムを製造し、しかる後に、当該フィルムの裏面に印刷層を印刷することにより、凹凸のない装飾フィルムを得ている。
印刷層は、光不透過性の黒色インキで形成される遮光印刷層と、光透過性の青色インキで形成される着色印刷層とで構成される。遮光印刷層は、照明部を形成する部分を欠落させることにより、裏側から照射される光が、照明部のみを透過する。一方、着色印刷層は、光透過性の青色インキで形成されるものであり、照明部を透過する光を青く着色する（段落００１５〜００２０、図１，図４）。
特許文献１の照明カバー部材に意匠を施したい場合、複数の印刷層を重ねて印刷する必要がある。また、複数の印刷層を重ね合わせる場合には、各層のずれを考慮して下層の印刷層ほど欠落部分を大きく加工する必要がある。しかしながら、そのような構造とした場合、上層の印刷層を透過する光により、照明部（文字や図形）の周辺部に光漏れが生じて、照明部が鮮明でなくなるという問題があった。
また、特許文献１では、印刷基材となる裏面保護層の裏面に遮光印刷層を設けているため、裏面側から光を照射すると裏面保護層内に導光し、薄膜金属層に設けられた照明部の輪郭からも光が透過して、照明部が鮮明に見えなくなる。一方、裏面保護層の表面に遮光印刷層を設けた場合、裏面の遮光印刷層からの光の影を拾い、照明部が二重に映し出されてしまうといった問題もあった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、光漏れを防止して、鮮明な文字や図形を得ることができるパネル部材の製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、透明シートの表面側に印刷がされたパネル部材の製造方法であって、前記透明シートの表面側に、光を透過しないインクからなる第１印刷層を印刷する工程と、前記第１印刷層の上面に第２印刷層を重ねて印刷して、積層印刷層を形成する工程と、前記積層印刷層の表面側からレーザ光を照射し、前記積層印刷層の一部を除去して、端面が垂直である孔部を前記積層印刷層に形成する工程と、を備えていることを特徴とする。
本発明のパネル部材は、透明シートの表面側に印刷がされ、例えば、裏面側に配設された光源の光により照明される部材であり、車両用の内装加飾部品等として用いられる。このパネル部材を製造するため、透明シートの表面側に第１印刷層を印刷する工程と、その上面に第２印刷層を重ねて印刷して、積層印刷層を形成する工程を行う。これにより、透明シートの表面側に意匠を施すことができる。
積層印刷層を形成した後、その表面側からレーザ光を照射する工程を行う。これにより、積層印刷層の一部を除去して、端面が垂直（略垂直を含む）である孔部を積層印刷層に形成する。孔部からは光が前面側に出射され、パネル部材に文字や図形が表示されるが、端面が垂直であることにより、光漏れが生じることがなく、鮮明な文字や図形を表示することができる。
本発明のパネル部材の製造方法において、前記第１印刷層には、前記レーザ光を吸収するインクが用いられることが好ましい。
この構成によれば、第１印刷層のインクがレーザ光を吸収して反応することにより、上層の第２印刷層を併せて除去することができる。そして、レーザ光を走査して積層印刷層を除去することで、目的の文字や図形の孔部を得ることができる。
また、本発明のパネル部材の製造方法において、前記第２印刷層は、複数の印刷層から構成されていることが好ましい。
この構成によれば、複数の印刷層を重ね合わせることにより、透明シートの表面側に、木目調やカーボン調等の複数の色彩が必要となる意匠を施すことができる。
また、本発明のパネル部材の製造方法において、前記孔部を形成する工程の前に、前記透明シートの裏面側に第３印刷層を印刷する工程をさらに備え、前記孔部を形成する工程において、前記第３印刷層に対応する位置に前記孔部を形成することが好ましい。
この構成によれば、透明シートの裏面側に第３印刷層を印刷する工程を行った後、積層印刷層に孔部を形成する工程において、第３印刷層に対応する位置に孔部を形成する。これにより、目的の文字や図形の孔部から第３印刷層を視認できるようになる。この製造方法により製造されたパネル部材では、装飾性を向上させることができる。
また、本発明のパネル部材の製造方法において、前記第３印刷層には、前記レーザ光を吸収しないインクが用いられることが好ましい。
この構成によれば、第３印刷層のインクがレーザ光を吸収しないことにより、積層印刷層に孔部を形成する工程において、第３印刷層が劣化したり、破壊されたりすることがない。
また、本発明のパネル部材の製造方法において、前記第３印刷層は、所定の色彩が着色された着色層と、光が前記透明シートのみを通過して前記パネル部材の前面側に出射されることを防止する白色層と、を含んでいることが好ましい。
この構成によれば、着色層を印刷することにより、孔部から所定の色彩が視認可能な意匠とすることができる。また、白色層を印刷することにより、光が直接パネル部材の前面側に出射されることを防止することができる。
また、本発明のパネル部材の製造方法において、前記透明シートは、０．５ｍｍ以下の厚みを有していることが好ましい。
第３印刷層は、透明シートの裏面側に形成されるため、透明シートの厚みによっては第３印刷層が窪んで見えてしまう。本発明の構成によれば、透明シートの厚みを０．５ｍｍ以下とすることで、第３印刷層をある程度、平坦に見せることができる。
以下、本発明に係るパネル部材の実施形態について説明する。
図１は、本発明に係るパネル部材の全体構成図である。パネル部材１は、樹脂シート３の少なくとも表面側に意匠を印刷した後、圧力を加えて成型樹脂部２と一体化する、いわゆるフィルムインサート成型により製造される。パネル部材１は、例えば、車両用の内装加飾部品等として用いられる。
成型樹脂部２は、厚みが約３ｍｍのプラスチック製の板状部材であり、その表面にフォーミング加工後の樹脂シート３の形状と一致する浅い窪みが形成されている。また、成型樹脂部２の裏面は、後述する光源（ＬＥＤ基板）が収納できるように、高さが約１５ｍｍの側板を有する。成型樹脂部２は、光源からの光が透過する透明又は半透明の材料であることが好ましい。
樹脂シート３は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、アクリル、又はポリカーボネートとアクリルの複層シート、ポリプロピレン等の透過性を有するフィルムである。詳細は後述するが、樹脂シート３の厚みは、０．５ｍｍ以下であることが好ましい。
樹脂シート３の表面側には、高詳細のスクリーン印刷により印刷した積層印刷層４が形成され、積層印刷層４は、複数の印刷層により構成されている。図１は、パネル部材１の表面に木目調の意匠が描かれていることを示しているが、積層印刷層４は、茶色の印刷層や木目の細線の印刷層等、２〜５つの印刷層を重ね合わせて形成される。なお、意匠は木目調に限られず、カーボン調やピアノブラック（光沢ブラック）等、様々なデザインとすることができる。
また、パネル部材１は、その表面に、抜き文字又は抜き柄となる図形５ａ，５ｂ１，５ｂ２を有している。詳細は後述するが、積層印刷層４が完成した後、レーザマーキング装置によりレーザ光（例えば、Ｎｄ：ＹＡＧの波長；１，０６４μｍ）を所望の図形となるようにスキャンし、積層印刷層４を除去する。これにより、積層印刷層４に図形５ａ，５ｂ１，５ｂ２の孔部を形成する。
図形５ａは、四つ葉マークの縁部のみが孔部となっており、成型樹脂部２の裏面側に配設された光源の光が透過するようになっている。また、図形５ｂ１，５ｂ２は、それぞれ異なる模様又は色彩となるように樹脂シート３の裏面側に印刷層が印刷されている。
光が透過する図形５ａについては、樹脂シート３の裏面側に印刷層を設けていないが、直光がパネル部材１の前面側に出射されないように、樹脂シート３の裏面側に白色の印刷層を設ける場合もある。
次に、図２に、図１のパネル部材１のII-II断面図を示す。
パネル部材１は、成型樹脂部２の表面側に、圧空成形等によるフォーミング加工を行った樹脂シート３が取り付けられている。樹脂シート３の表面側の積層印刷層４は、光源６の光が透過しない印刷層４ａ（本発明の「第１印刷層」）と、主に意匠を構成する印刷層４ｂ，４ｃ（本発明の「第２印刷層」）とで構成されている。意匠が単色（特に、黒色系）である場合、印刷層４ａのみでも構成可能であるが、通常、少なくとも２以上の印刷層を重ね合わせて意匠を構成する。
図２において、積層印刷層４が除去された部分は、図１の図形５ａ（四つ葉マークの縁部）である。ここで、光源６が成型樹脂部２の裏面側に配設されているが、成型樹脂部２及び樹脂シート３が透過性を有する材料であるため、図形５ａの部分から光源６の光が成型樹脂部２の前面側に出射される。
次に、図３を参照して、図１のパネル部材１のII-II断面部分の製造方法を説明する。なお、以下では、成型樹脂部２の断面を省略している。
図３(ａ)に示すように、樹脂シート３の表面側に下層から印刷層４ａ，４ｂ，４ｃの順にスクリーン印刷を行い、積層印刷層４を形成する。印刷層４ａは、レーザマーキング装置のレーザ光（Ｎｄ：ＹＡＧ，ＣＯ２レーザ等）を吸光し易いインク、例えば、カーボンブラックを含む黒色顔料の層である。また、印刷層４ａを黒色の層とすることで、遮光効果も得られる。
印刷層４ｂ，４ｃはパネル部材１の意匠を構成する層であり、例えば、印刷層４ｂが木目の茶色の層、印刷層４ｃが木目の細線の層となっている。木目調の意匠を作る場合、実際は、５以上の印刷層を重ね合わせる必要があるが、ここでは、説明のため簡略化した３層の構造としている。
次に、図３（ｂ）に示すように、図形５ａを描くため、積層印刷層４の表面側からレーザ光を照射する。これにより、上層の印刷層４ｂ，４ｃがレーザ光の熱で溶解する。また、レーザ光が印刷層４ａに到達すると吸光され、化学反応により印刷層４ａが除去（アブレーション）される。
その後、図３（ｃ）に示すように、印刷層４ａの除去に伴い、印刷層４ｂ，４ｃが破壊される。そして、レーザ光をスキャンして、積層印刷層４の一部分を図形５ａの形状となるように除去する。また、レーザ光の径を絞ることにより、極めて小さい孔部を形成することができるので、孔部の端面は垂直となる。
仮に、孔部の端面が垂直とならず、印刷層４ｃの孔部が印刷層４ａ，４ｂの孔部よりも小さい場合、光源６の光が通過する部分が狭くなる。また、印刷層４ｃ（厚みは３〜６μｍ）のうち、印刷層４ａ，４ｂの孔部の端面よりも孔部の中心方向に突出した部分によって光が漏れ、不鮮明な図形となる。しかし、本発明の製造方法では、印刷層４ａ，４ｂ，４ｃの孔部の端面が垂直に揃うため、図形５ａの周辺部に光漏れが生じず、図形５ａの輪郭は鮮明になる。
次に、図４を参照して、図１のパネル部材１のIV-IV断面部分の製造方法を説明する。以下でも、成型樹脂部２の断面を省略している。
図４(ａ)に示すように、樹脂シート３の表面側に下層から印刷層４ａ，４ｂ，４ｃの順にスクリーン印刷を行い、積層印刷層４を形成する。ここでも、印刷層４ａはレーザ光を吸光し易いインクの層であり、印刷層４ｂ，４ｃはパネル部材１の意匠を構成する層である。
また、樹脂シート３の裏面側に下層（樹脂シート３と接触する層）側から印刷層７ａ，７ｂ（本発明の「第３印刷層」）の順にスクリーン印刷を行い、裏面印刷層７を形成する。これは、樹脂シート３の表面側（印刷層４ｃの上面）に図形用の印刷層を重ねて印刷すると、その部分だけ凸状となり、外観を損ねるためである。
裏面印刷層７は、例えば、印刷層７ａが赤色の層（本発明の「着色層」の一例），印刷層７ｂが白色の層（本発明の「白色層」）である。このように、印刷層を３〜４枚重ね合わせることで、模様や標章等を描くこともできる。なお、裏面印刷層７は、所定の色彩の印刷層７ａのみで構成してもよい。
ここで、印刷層７ａ，７ｂは、レーザマーキング装置のレーザ光を吸光しない、すなわち、レーザ光により劣化や破壊が進まないインクの層である。白色の層のインクは、例えば、酸化チタンを含む顔料が用いられる。
次に、図４（ｂ）に示すように、図形５ｂ２を描くため、積層印刷層４の表面側からレーザ光を照射する。これにより、印刷層４ａの除去（アブレーション）時に印刷層４ｂ，４ｃが共に破壊される。
その後、レーザ光を図形５ｂ２の形状となるようにスキャンして、図４（ｃ）に示すように、積層印刷層４の一部分を除する。また、このとき、孔部の端面は垂直となるので、図形５ｂ２の周辺部に光漏れが生じず、図形５ｂ２の輪郭は鮮明になる。
この工程において、レーザ光は、樹脂シート３を通過して裏面印刷層７まで到達する。しかし、印刷層７ａ，７ｂはレーザ光によって劣化しないので、印刷層７ａ，７ｂはそのまま残存する。これにより、図形５ｂ２は、パネル部材１の上面から見た場合、印刷層７ａ，７ｂによる色彩又は模様となる。なお、印刷層７ａ，７ｂは、孔部の位置の多少のずれを考慮して、図形５ｂ２の形状よりも広めに印刷されている。
樹脂シート３の厚みは、０．５ｍｍ以下とすることが好ましい。少なくとも積層印刷層４は、樹脂シート３よりも遥かに薄い（１０層でも約５０μｍ）ので、印刷層７ａ，７ｂは樹脂シート３の裏面側に配置されているものの、実際は、裏面印刷層７がそれ程奥まって見えない。すなわち、裏面印刷層７をある程度、平坦に見せることができ、美観を保つことができる。また、樹脂シート３を薄くすることで、シート内部での導光による隣接図形への影響を抑えるという効果もある。
レーザマーキングは、印刷された樹脂シート３のフォーミング加工後に行ってもよいし、樹脂シート３の成型樹脂部２への取り付け、すなわち、インジェクション後に行ってもよい。後者の方法によれば、図形の歪みが生じ難くなり、パネル部材１の所定の位置に図形を配置することができる。
以上で説明したように、本発明のパネル部材１の製造方法は、樹脂シート３の表面側に光が透過しないインクからなる印刷層４ａを印刷する工程と、印刷層４ａの上面に印刷層４ｂ，４ｃを重ねて印刷して、積層印刷層４を形成する工程と、積層印刷層４の表面側からレーザ光を照射し、積層印刷層４の一部を除去して、端面が垂直である孔部を積層印刷層４に形成する工程とを備えている。
パネル部材１の印刷層４ａ，４ｂ，４ｃは、高詳細のスクリーン印刷で印刷するため、従来のグラビア印刷と遜色のない、木目調等の美しい意匠をパネル部材１に施すことができる。また、積層印刷層４の表面側からレーザ光を照射して図形（抜き文字、抜き柄）を形成する際、孔部の端面を垂直に形成する。これにより、形成される孔部の周辺部から光漏れが生じず、輪郭が鮮明な図形を有するパネル部材とすることができる。
上記説明は、本発明の実施形態の一部であり、これ以外にも種々な実施形態が考えられる。樹脂シート３の表面側の積層印刷層４、裏面側の裏面印刷層７は、それぞれ何層で構成されていてもよい。
例えば、レーザマーキング後に、パネル部材１の印刷面の耐殺傷性を向上させるため、透過性を有する光硬化性塗料、又は熱硬化性塗料の保護膜を被覆してもよい。このような耐殺傷性層の形成は、パネル部材１が車両用の部品に用いられる場合は必須となる。
１…パネル部材、２…成型樹脂部、３…透明シート、４…積層印刷層、４ａ〜４ｃ…印刷層、５ａ，５ｂ１，５ｂ２…図形、６…光源、７…裏面印刷層、７ａ，７ｂ…印刷層。
本発明は、透明シートの表面側に印刷がされたパネル部材の製造方法であって、前記透明シートの表面側に、光を透過しないインクからなる第１印刷層を印刷する工程と、前記第１印刷層の上面に第２印刷層を重ねて印刷して、積層印刷層を形成する工程と、前記積層印刷層を有する前記透明シートを、前記パネル部材の形状に合わせて形作るフォーミング加工を行う工程と、前記フォーミング加工を行った前記透明シートの前記積層印刷層の表面側からレーザ光を照射し、前記積層印刷層の一部を除去して、端面が垂直である孔部を前記積層印刷層に形成する工程と、を備えていることを特徴とする。
積層印刷層を形成した後、積層印刷層を有する透明シートをパネル部材の形状に合わせて形作るフォーミング工程を行い、さらに、フォーミング加工を行った透明シートの表面側からレーザ光を照射する工程を行う。これにより、積層印刷層の一部を除去して、端面が垂直（略垂直を含む）である孔部を積層印刷層に形成する。孔部を形成する際には、フォーミング加工が完了しているため、図形に歪が生じ難く、所定の位置に図形を配置することができる。孔部からは光が前面側に出射され、パネル部材に文字や図形が表示されるが、端面が垂直であることにより、光漏れが生じることがなく、鮮明な文字や図形を表示することができる。
本発明は、透明シートの表面側に印刷がされたパネル部材の製造方法であって、前記透明シートの表面側に、光を透過しないインクからなる第１印刷層を印刷する工程と、前記第１印刷層の上面に第２印刷層を重ねて印刷して、積層印刷層を形成する工程と、前記透明シートの裏面側の一部の領域に、マーキング用のレーザ光を吸収しないインクからなる第３印刷層を印刷する工程と、前記積層印刷層を有する前記透明シートを、前記パネル部材を構成する樹脂基板の形状に合わせて形作るフォーミング加工を行う工程と、前記フォーミング加工を行った前記透明シートの前記第３印刷層に対応する位置に、前記積層印刷層の表面側から前記レーザ光を照射し、前記積層印刷層の一部を除去して、端面が垂直である孔部を前記積層印刷層に形成する工程と、を備え、前記積層印刷層に前記孔部を形成する工程の前又は後に、前記透明シートの裏面側に、圧力を加えて前記樹脂基板を一体化することを特徴とする。
積層印刷層を形成した後、透明シートの裏面側の一部の領域に第３印刷層を印刷し、この透明シートを樹脂基板の形状に合わせて形作るフォーミング工程を行い、さらに、フォーミング加工を行った透明シートの表面側から、第３印刷層に対応する位置にレーザ光を照射する工程を行う。これにより、積層印刷層の一部を除去して、端面が垂直（略垂直を含む）である孔部を積層印刷層に形成する。孔部を形成する際には、フォーミング加工が完了しているため、図形に歪が生じ難く、所定の位置に図形を配置することができる。孔部からは光が前面側に出射され、パネル部材に文字や図形が表示されるが、端面が垂直であることにより、光漏れが生じることがなく、鮮明な文字や図形を表示することができる。また、孔部を形成する工程の前後で、透明シートに裏面側に、圧力を加えて樹脂基板を一体化することで、パネル部材が完成する。
Claims (6)
- 透明シートの表面側に印刷がされたパネル部材の製造方法であって、
前記透明シートの表面側に、光を透過しないインクからなる第１印刷層を印刷する工程と、
前記第１印刷層の上面に第２印刷層を重ねて印刷して、積層印刷層を形成する工程と、
前記積層印刷層の表面側からレーザ光を照射し、前記積層印刷層の一部を除去して、端面が垂直である孔部を前記積層印刷層に形成する工程と、を備えていることを特徴とするパネル部材の製造方法。 - 請求項１に記載のパネル部材の製造方法において、
前記第１印刷層には、前記レーザ光を吸収するインクが用いられることを特徴とするパネル部材の製造方法。 - 請求項１又は２に記載のパネル部材の製造方法において、
前記第２印刷層は、複数の印刷層から構成されていることを特徴とするパネル部材の製造方法。 - 請求項１〜３の何れか１項に記載のパネル部材の製造方法において、
前記孔部を形成する工程の前に、前記透明シートの裏面側に第３印刷層を印刷する工程をさらに備え、
前記孔部を形成する工程において、前記第３印刷層に対応する位置に前記孔部を形成することを特徴とするパネル部材の製造方法。 - 請求項４に記載のパネル部材の製造方法において、
前記第３印刷層には、前記レーザ光を吸収しないインクが用いられることを特徴とするパネル部材の製造方法。 - 請求項４又は５に記載のパネル部材の製造方法において、
前記第３印刷層は、所定の色彩が着色された着色層と、光が前記透明シートのみを通過して前記パネル部材の前面側に出射されることを防止する白色層と、を含んでいることを特徴とするパネル部材の製造方法。
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