JP2024049654A - パネル部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】美観を損なうことなく、必要な図形等を表示す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】パネル部材１の製造方法は、透明シート３の表面側に意匠用の表面印刷層５を印刷する工程と、透明シート３の裏面側にマーキング用のレーザ光に反応する顔料を添加したインクからなる遮光層７を印刷する工程と、表面印刷層５及び遮光層７が印刷された透明シート３を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、遮光層７にレーザ光を照射して図形１０の形状を除去して端面が垂直な孔部７ａを形成する工程を備えている。【選択図】図４

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として、光源からの光で裏面側から照明されるパネル部材が用いられている。このようなパネル部材の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型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）。

特許第６０５００５６号

また、近年においては、表面に木目調やカーボン調の意匠が施された高級志向のパネル部材の需要が高まっている。車両用のパネル部材の場合、その表面に図形、文字等を表示することがあるが、常に図形等が見えていると美観が損なわれるおそれがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、美観を損なうことなく、必要な図形等を表示す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及び裏面側に印刷が施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、少なくとも１層で構成される第１印刷層を印刷する工程と、前記透明シートの裏面側に、マーキング用のレーザ光に反応する顔料を添加したインクからなる第２印刷層を印刷する工程と、前記第１印刷層及び前記第２印刷層が印刷された透明シートを、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、前記第２印刷層に前記レーザ光を照射し、図形、記号又は文字を構成するように前記第２印刷層を部分的に除去して、端面が垂直な孔部を形成する工程と、を備えていることを特徴とする。

本発明は、透明シートの表面側及び裏面側に印刷が施され、例えば裏面側に配設された光源の光により照明されるパネル部材であり、車両用の内装加飾部品等として用いられる。本パネル部材を製造するため、まず、透明シートの表面側に、少なくとも１層で構成される第１印刷層を印刷する。これにより、透明シートの表面側に所定の意匠を施すことができる。次に、透明シートの裏面側に第２印刷層を印刷する。第２印刷層は、マーキング用のレーザ光に反応する顔料を添加したインクからなるため、レーザ光による加工が可能である。

次に、透明シートをパネル部材の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。さらに、第２印刷層にレーザ光を照射し、図形、記号又は文字を構成するように第２印刷層を部分的に除去して、端面が垂直な孔部を形成する。これにより、パネル部材の裏面側から光を照射すると、光が当該孔部を透過するため、図形等が現れる。また、当該孔部とパネル部材の表面までの間には透明シートと第１印刷層の分の厚みがあるため、光が照射されていないときは図形等が見えないようにすることができる。

本発明のパネル部材の製造方法において、前記第１印刷層は、前記レーザ光に反応しない顔料を添加したインクからなることが好ましい。

この構成によれば、レーザ光による加工時に、第１印刷層がレーザ光の影響を受けず、変色又は劣化が生じない。

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を前記フォーミング加工の工程の後に実行することが好ましい。

フォーミング加工後のパネル部材を、例えば治具に固定してレーザ光により孔部を加工する。これにより、歪み等を発生させずに図形等を形成することができる。

また、本発明のパネル部材の製造方法において、前記透明シートと前記第１印刷層との間に、光透過性のインクからなる第１中間層を印刷する工程をさらに備えていることが好ましい。

透明シートとその表面側の第１印刷層との間に第１中間層を設けると、レーザ光による加工時に第１印刷層の変色や劣化を確実に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、前記第１中間層は、前記第１印刷層と補色の関係にある色彩のインクが添加されている、又は前記第２印刷層側から照射されて前記第１中間層を透過する光と補色の関係にあることが好ましい。

第１中間層の色彩は、第１印刷層の色彩と補色の関係とするとよい。これにより、パネル部材の上方から見た図形等は、各層の色彩の組合せから生じる所定の色彩で視認される。また、第１中間層の色彩は、第２印刷層側から照射されて第１中間層を透過する光と補色の関係にあってもよい。

また、本発明のパネル部材の製造方法において、前記透明シートと前記第２印刷層との間に、光透過性のインクからなる第２中間層を印刷する工程をさらに備えていることが好ましい。

透明シートとその裏面側の第２印刷層との間に第２中間層を設けると、レーザ光による加工時に透明シートを確実に保護することができる。

また、本発明のパネル部材の製造方法において、所定の色彩のインクからなり、前記孔部を埋める第３印刷層を印刷する工程をさらに備えていることが好ましい。

透明シートの裏面側の第２印刷層の孔部を埋めるように、所定の色彩の第３印刷層を設ける。これにより、パネル部材の裏面側から光を照射したとき、図形等を第３印刷層の色彩に着色して表示させることができる。

本発明の実施形態に係るパネル部材の正面図（光源消灯）である。 本発明の実施形態に係るパネル部材の正面図（光源点灯）である。 （ａ）樹脂シートの表面側に積層印刷層を印刷したときの断面図である。（ｂ）樹脂シートの裏面側に遮光層を印刷したときの断面図である。 印刷された樹脂シートのフォーミング加工を説明する図である。 印刷された樹脂シートを治具にセットした状態を示す図である。 （ａ）樹脂シートの裏面側にレーザ光を照射したときの断面図である。（ｂ）遮光層に孔部が形成された樹脂シートの断面図である。 樹脂シートの裏面側に裏面印刷層を印刷したときの断面図である。 樹脂シートの裏面側に成型樹脂部を形成したときの断面図（図１ＢのＶＩ－ＶＩ線断面図）である。 パネル部材の裏面側に光源を配設した状態を説明する図である。

以下では、図面を参照して、本発明に係るパネル部材の実施形態について説明する。

［第１実施形態］
図１Ａは、本発明の本実施形態に係るパネル部材１の全体図である。パネル部材１は、後述する透明シート３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利用される。

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る。成型樹脂部２の表面側には、フォーミング加工後の透明シート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は、その裏面側に光源（ＬＥＤ）を収納可能な形状を有しているか、その裏面側に光源が収納された別の筐体（部品）を取付け可能な構造を有している。

透明シート３の表面側には、高精細のスクリーン印刷により印刷した表面印刷層５（本発明の「第１印刷層」）が形成されている。表面印刷層５は、少なくとも１層の印刷層で構成される。図１Ａでは、パネル部材１の表面に木目調の意匠が施されている。このため、表面印刷層５は、茶色の印刷層や木目の細線の印刷層等、２～５層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。

図１Ｂは、パネル部材１の裏面側から光を照射したときの様子を示している。このとき、パネル部材１の表面に図形１０が出現する（いわゆる、ステルスフォント）。詳細は後述するが、透明シート３裏面側の遮光層７（本発明の「第２印刷層」）にレーザ光を照射し、所望の図形を描くように遮光層７を部分的に除去する。これにより、遮光層７に図形１０を形成することができる。

図形１０は四つ葉マークの縁部のみが孔部となっており、光源の光が透過する。図形１０の代わりに、記号又は文字を表す孔部が形成されていてもよい。

次に、図２～図４を参照して、パネル部材１の断面構造と製造方法を説明する。

図２（ａ）は、透明シート３の表面側に表面印刷層５を印刷したときの断面図を示している。透明シート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樹脂フィルムである。透明シート３の厚みは、通常０．１～１．０ｍｍであり、好ましくは０．２～０．５ｍｍである。

透明シート３の表面側は、光透過性のインクからなる中間層４（本発明の「第１中間層」）と、主に意匠を構成する表面印刷層５（印刷層５ａ，５ｂ）とからなる。意匠が単色（特に、黒色系）である場合、印刷層５ａのみでも構成可能である（単層の印刷層）が、通常は２層以上の印刷層を重ね合わせて意匠を構成する（複層の印刷層）。

製造方法としては、まず透明シート３の表面側に中間層４をスクリーン印刷する。さらに、中間層４の表面側に下層から印刷層５ａ，５ｂの順にスクリーン印刷して、表面印刷層５を形成する。スクリーン印刷の代わりに、グラビア印刷を行ってもよい。

中間層４は、レーザマーキング装置のレーザ光から表面印刷層５を保護する目的で設けられている。中間層４は、レーザ光に反応しない顔料を添加したインクが好ましいが、当該顔料を含まないインクであってもよい。中間層４を設けることで、レーザ加工時の表面印刷層５の変色や劣化を防止することができる。

表面印刷層５（印刷層５ａ，５ｂ）は、レーザ光に反応しない顔料を添加したインクからなる。印刷層５ａ，５ｂ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５ａが木目の茶色の層、印刷層５ｂ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、３層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２層の構造としている。

中間層４は、表面印刷層５と補色の関係にある色彩のインクが添加されていることが好ましい。このようにすることで、パネル部材１の上方から見た図形１０は、各層の色彩の組合せから生じる所定の色彩で視認されるようになる。

中間層４は、パネル部材１の裏面側から照射され、中間層４を透過する光源の光と補色の関係とすることが好ましい。例えば、当該光源の光が黄色の場合、中間層４に青色の顔料を添加させる。これにより、表面印刷層５に入射する光が白色となり、図形１０は、パネル部材１の上方から白色で視認される。

図２（ｂ）は、透明シート３の裏面側に遮光層７を印刷したときの断面の様子を示している。透明シート３の裏面側は、中間層６（本発明の「第２中間層」）と、遮光層７とからなる。

製造方法としては、まず透明シート３の裏面側に中間層６をスクリーン印刷する。中間層６は透明シート３をレーザ光から保護する目的で設けられ、光透過性のインクからなる。なお、中間層６は上述の中間層４と異なり、光源の光と補色の関係とする必要はない。

次に、中間層６の上面側に遮光層７をスクリーン印刷する。遮光層７は、マーキング用のレーザ光に反応する顔料を添加したインク（例えば、カーボンブラックを含む黒色顔料の層）からなる。

図３Ａは、透明シート３をパネル部材１の樹脂基板の形状に合わせて形作るフォーミング加工の様子を示している。なお、図３Ａにおいては、中間層４，６の図示を省略している。

両面側に印刷が施された透明シート３は、製品のフォーミング型Ｐを用いて加工される。フォーミング加工の方法としては、プレス、真空成型、真空圧空成型、超高圧成型等がよく用いられる。これにより、パネル部材１（図１Ａ参照）の枠形状が形成される。なお、製品形状となる部分を除いたパネル部材１の周辺部は、フォーミング加工後に切り離される。

図３Ｂは、パネル部材１の図形１０を描くため、レーザ加工前に透明シート３を治具Ｑにセットした状態を示している。なお、図３Ｂにおいても、中間層４，６の図示を省略している。

透明シート３は非常に柔軟な材料であるため、そのままの状態でレーザ加工を行うと、位置ずれが生じてしまう。そのため、図示するように、フォーミング加工された透明シート３の表面側を下にして位置決めの治具Ｑに取り付ける。治具Ｑには、複数の位置決めピン（ｑａ，ｑｂ，…）が設けられている。

フォーミング加工された透明シート３は、小穴開け機、トムソン加工機等により当該位置決めピンに合わせた小孔を開けておく。当該小穴を位置決めピンに挿入することにより、レーザ加工時に透明シート３が動かないように固定することができる。治具Ｑが透明シート３を真空引き（吸引）する機能を備えていれば、レーザ加工時の位置決めがより安定する。なお、当該小孔の形成は透明シート３の印刷後、フォーミング加工前に行うことも可能である。

図４は、透明シート３のレーザ加工時の様子を示している。図４（ａ）は、透明シート３の裏面側にレーザ光を照射したときの断面図である。

遮光層７に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）を照射したとき、遮光層７が当該レーザ光の熱で溶解し、レーザ波長の振動により破壊される。レーザ光が遮光層７で吸光されるため、化学反応により遮光層７が除去（アブレーション）される。

図４（ｂ）は、遮光層７に孔部７ａが形成された透明シート３の断面図を示している。レーザ光を走査して、遮光層７の一部を図形１０の形状となるようにトリミングする。レーザ光径を絞ることにより、極めて小さい孔部７ａを形成することができるので、孔部７ａの端面は垂直となる。

孔部７ａの端面が垂直でない場合、光源の光が透過する領域が部分的に狭くなるため、図形等が不鮮明に見えることがある。しかし、本発明の製造方法では、孔部７ａの端面が垂直に加工できるため、図形等の輪郭は鮮明になる。孔部７ａが除去された部分は、図１Ｂの図形１０（四つ葉マークの縁部）である。

図５に示すように、孔部７ａを埋める裏面印刷層８を印刷又は塗装してもよい。裏面印刷層８は所定の色彩のインクからなるため、パネル部材１の裏面側から光源の光を照射したとき、図形等を裏面印刷層８の色彩で表示させることができる。裏面印刷層８は、例えば印刷層を２～３層重ね合わせることで、所望の色彩を得るようにしてもよい。

図６は、透明シート３の裏面側に成型樹脂部２を形成したときの断面図（図１ＢのＶＩ－ＶＩ線断面図）を示している。成型樹脂部２は、フォーミング加工及びレーザ加工を行った透明シート３（図４（ｂ）参照）を専用の金型にセットし、いわゆるフィルムインサート成型を行うことで形成される。

成型樹脂部２はプラスチック製の板状部材であり、成型樹脂部２の裏面は、光源（ＬＥＤ）が収納可能な形状を有しているか、その裏面側に光源が収納された別の筐体（部品）を取付け可能な構造を有している。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。

最後に、図７を参照して、完成したパネル部材１の裏面側に光源１１を配設した状態を示す。

光源１１（ＬＥＤ）を消灯させているとき、パネル部材１の上方からは図形１０は視認されず、木目だけが視認される（図１Ａ参照）。一方、光源１１を点灯させると、成型樹脂部２及び透明シート３が透過性を有する材料であるため、遮光層７の孔部７ａから光源１１の光がパネル部材１の前面側に出射され、視認可能になる。

このように、パネル部材１は、光源１１が消灯された不使用時等は図形１０が視認されず、美観を損なうことがない。また、光源１１が点灯された使用時等は図形１０が視認されるため、必要な表示を行うことができる。

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、透明シート３の表面側に表面印刷層５を印刷する工程と、透明シート３の裏面側にマーキング用のレーザ光に反応する顔料を添加したインクからなる遮光層７を印刷する工程と、表面印刷層５及び遮光層７が印刷された透明シート３を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、遮光層７にレーザ光を照射し、図形、記号又は文字を構成するように遮光層７を部分的に除去して、端面が垂直な孔部７ａを形成する工程とを備えている。

また、製造されたパネル部材１は、透明シート３と、透明シート３の表面側に印刷され、少なくとも１層で構成される表面印刷層５と、透明シート３の裏面側に印刷され、レーザ光に反応する顔料を添加したインクからなる遮光層７と、を備えており、遮光層７には、図形、記号又は文字を構成するように部分的に除去された、端面が垂直な孔部７ａが設けられている。

パネル部材１の表面印刷層５（印刷層５ａ，５ｂ）は、高精細のスクリーン印刷で形成するため、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。遮光層７は、レーザ光を照射することでパネル部材１の図形１０を形成することができる。そして、パネル部材１の裏面側から光を照射していないとき図形１０は視認されないが、当該光を照射したとき輪郭が鮮明な図形１０が視認される。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。

例えば、上述の中間層４、中間層６は、パネル部材１の目的に合わせて適宜形成すればよい。各層の印刷手法、フォーミング加工の手法、透明シートの種類、トリミング用のレーザ光の種類についても適宜選択可能である。

１…パネル部材、２…成型樹脂部、３…透明シート、４…中間層（第１中間層）、５…表面印刷層（第１印刷層）、５ａ，５ｂ…印刷層、６…中間層（第２中間層）、７…遮光層（第２印刷層）、７ａ…孔部、８…裏面印刷層（第３印刷層）、１０…図形、１１…光源。

Claims (7)

1. 透明シートの表面側及び裏面側に印刷が施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、少なくとも１層で構成される第１印刷層を印刷する工程と、
   前記透明シートの裏面側に、マーキング用のレーザ光に反応する顔料を添加したインクからなる第２印刷層を印刷する工程と、
   前記第１印刷層及び前記第２印刷層が印刷された透明シートを、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、
   前記第２印刷層に前記レーザ光を照射し、図形、記号又は文字を構成するように前記第２印刷層を部分的に除去して、端面が垂直な孔部を形成する工程と、
   を備えていることを特徴とするパネル部材の製造方法。
2. 前記第１印刷層は、前記レーザ光に反応しない顔料を添加したインクからなる、請求項１に記載のパネル部材の製造方法。
3. 前記孔部を形成する工程を前記フォーミング加工の工程の後に実行する、請求項１又は２に記載のパネル部材の製造方法。
4. 前記透明シートと前記第１印刷層との間に、光透過性のインクからなる第１中間層を印刷する工程をさらに備えている、請求項１に記載のパネル部材の製造方法。
5. 前記第１中間層は、前記第１印刷層と補色の関係にある色彩のインクが添加されている、又は前記第２印刷層側から照射されて前記第１中間層を透過する光と補色の関係にある、請求項４に記載のパネル部材の製造方法。
6. 前記透明シートと前記第２印刷層との間に、光透過性のインクからなる第２中間層を印刷する工程をさらに備えている、請求項１に記載のパネル部材の製造方法。
7. 所定の色彩のインクからなり、前記孔部を埋める第３印刷層を印刷する工程をさらに備えている、請求項１に記載のパネル部材の製造方法。