JP2680289B2 - 部分光透過プラスチック成形品の射出成形方法及びその装置 - Google Patents

部分光透過プラスチック成形品の射出成形方法及びその装置

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英行 石山
弘文 舘山
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック成形品の
一部に薄肉部又は肉厚の変化した薄肉部と厚肉部を成形
し、その薄肉部と厚肉部によって文字や記号、模様など
を構成し、成形品の内側に配置した光源によって、前記
薄肉部及び厚肉の変化した薄肉部に可視光を透過させる
ことにより、前記文字や記号、模様などが表示できるプ
ラスチック成形品の射出成形方法及びその装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来のプラスチック成形品において、部
分的に可視光を透過させたり、あるいは文字や記号、模
様などを光源で表示させるためには、光透過性の良い例
えばアクリルやポリカーボネイト等の材料で成形し、塗
装やフィルムの接着、シルク印刷などを行って光透過部
と遮光部に分けるのが一般的な手法である。また、2種
の材料で成形したものを、後から接着したり、あるいは
シートやフィルムなどで遮光部を作る方法もある。この
ほか、予め穴の開いた成形品に直接LEDを設置したり
している。この様に、従来の手段においては、塗装や組
立といった2次加工を要し、作業工数が増える原因にな
っている。また、フィルムを金型内で取り付ける、いわ
ゆるインモールド成形といった一体で成形する手段につ
いては、フィルムのしわなどが発生し不良率が上昇す
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、プラス
チック成形品の一部に可視光を透過させるためには、部
品点数や作業工数が多くなったり、あるいはインモール
ド成形の場合には成形時にフィルムしわができ、不良が
多く発生し手間暇が必要となる。また、異種材料やフィ
ルムなどの混入は、成形品のリサイクルを考えた場合、
後で分別作業が必要となるため好ましくはない。更に、
成形品の一部に穴をあけた場合などは、その隙間から水
分、塵埃が入り込み、内部の電子、電気部品等の故障の
原因となる。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、部分光透過プ
ラスチック成形品を一体成形する射出成形方法及びその
装置であって、その構成は次のとおりである。 1.部分光透過プラスチック成形品を射出成形する際、
前記光透過部に対応する部分に、部分的に可動可能な可
動部を可動側又は固定側主型内に組み込み、樹脂充填
後、速やかに前記可動部を所定の位置まで前進させてこ
の状態を維持したまま冷却を行うことにより、部分的に
光を透過する薄肉部を形成する部分光透過プラスチック
成形品の射出成形方法。 2.薄肉部又は肉厚の変化した薄肉部と厚肉部が文字、
記号、模様を光源によって現出するためのものであると
ころの前記1記載の部分光透過プラスチック成形品の射
出成形方法。 3.可動部の成形品面表裏いずれかに薄肉部又は肉厚の
変化した薄肉部と厚肉部に対する凹凸面を形成した前記
1又は2記載の部分光透過プラスチック成形品の射出形
成方法。 4.可動部の周囲であって、キャビティ部に樹脂溜りを
形成し、可動部を前進させたときに排除された樹脂はこ
の樹脂溜り内に逃がす前記1又は2又は3記載の部分光
透過プラスチック成形品の射出成形方法。 5.薄肉部肉厚0.05mm以上、0.3mm以下、厚
肉部肉厚は0.5mm以上、又はこの肉厚範囲において
薄肉部を段階的に変化させ、光透過部の遮光量を調整す
るところの前記1又は2又は3又は4記載の部分光透過
プラスチック成形品の射出成形方法。 6.部分光透過プラスチック成形品を射出成形する装置
において、可動側又は固定側主型内に前進したり、後退
する可動部を組み込んだこと、前記可動部の前面には、
薄肉部又は肉厚の変化した薄肉部と厚肉部に対応する凹
凸が形成されていること、前記可動部を樹脂充填後速や
かに所定の位置まで前進させ、冷却後後退させる油圧シ
リンダーを主型内に組み込んだこと、を特徴とする部分
光透過プラスチック成形品の射出成形装置。 7.可動部の周囲であってキャビティ側に樹脂溜りを形
成して成る前記6記載の部分光透過プラスチック成形品
の射出成形装置。薄肉部とは、肉厚が0.05mm以
上、0.30mm以下が好ましく、更に厚肉部の肉厚が
0.5mm以上が好ましい。更に薄肉部肉厚を変化さ
せ、文字や記号、模様などが現出するようにする。すな
わち、0.05mmより薄い場合は離型時に外観不良が
生じ、厚肉部分の0.5mm以上というのは、可視光を
隠蔽できる厚さであり、材料の種類や調色によっては文
字、記号、模様などが見えにくくなるといった問題が生
じるためである。これら薄肉部もしくは厚肉部を文字や
記号、模様などの形状とし、成形品の内側に光源を配置
することによって、薄肉部又は肉厚の変化した薄肉部に
可視光を透過させ文字や記号、模様などの形状を表示さ
せる、あるいは肉厚の変化による光の濃淡によって模様
などを表示させるいわゆるディスプレイ、文字板等への
応用が可能である。本発明の場合、光源の種類及び明る
さによって特にその構成が限定されることはない。
【0005】
【作用】固定側主型と可動側主型で閉じられたキャビテ
ィ内に樹脂を充填する。充填された樹脂が透過部を形成
する位置まで充填した後、速やかに油圧シリンダーの圧
油押し側に圧油を送り、可動側主型内の可動部を前進さ
せ、所定の位置まで前進させる。可動部は予め光透過部
が文字、記号、模様などの表示ができる肉厚になるよう
凹凸の段差を設けてある。可動部の前進によって薄肉部
が形成せしめる位置にあった樹脂は可動部以外のキャビ
ティ、もしくは可動部周囲の樹脂溜りや可動部内側の厚
肉部分に排除され、薄肉部及び肉厚の変化する薄肉部分
がは形成される。一方、厚肉部分の樹脂の一部は可動部
の前進によって圧力が加わり、厚肉部によって発生する
ヒケなどの外観不良を防止し、それ以外の不要な樹脂は
可動部前進の段階で、可動部以外のキャビティ、もしく
は可動部周囲の樹脂溜りへ排除され、厚肉部が形成され
る。これら一連の成形で薄肉部又は肉厚の変化した薄肉
部と厚肉部が同時に成形され、冷却後圧油戻り側に圧油
が送られ、可動部は後退し部分光透過プラスチック成形
品が得られる。
【0006】
【発明を実施するための形態】
実施例1 図2に示すように可動部4の正面に0.5mmの段差を
設けたキャビティ1を用い、部分的に薄肉部及び厚肉部
の形成を行った。可動部は成形品の薄肉部が文字になる
ように凸形状にした。材料はハイインパクトポリスチレ
ン樹脂(旭化成工業株式会社製カーボン着色ペレットA
G102)を使用し、射出成形機(東芝機械株式会社製
IS350E)で射出後、油圧ユニット(油研工業株式
会社製のYA16−C−6−3.7−14)で可動部を
図3のように1.85mm移動させた。なお、成形条件
は樹脂温度228℃、射出充填時間2.2sec 、冷却時
間25.0sec 、射出後可動部の厚入時間は5.0sec
であった。この結果、図4の薄肉部a及び厚肉部bの厚
さは、三次元測定機(FN1108)で測定した結果、
それぞれ0.15mm、0.65mmであった。
【0007】実施例2 実施例1同様に図2のキャビティ1を用い、薄肉部a及
び厚肉部bの肉厚を変えるべく、可動部4の移動量を
1.65mmから1.96mmまで段階的に可変し、薄
肉部a、厚肉部bの肉厚がそれぞれ0.35〜0.04
mm、0.85〜0.54mmとなるようにした。その
結果、表1のように薄肉部肉厚0.05未満では成形離
型時に薄肉部が破損した。
【0008】
【表1】
【0009】実施例3 図5のように可動部4の外周であって、キャビティ内に
樹脂溜り8を設けたキャビティ1を用い、薄肉部a及び
厚肉部bの成形を試みた。成形条件及び可動部の前進
量、圧入条件などは実施例1と同じにした。その結果、
実施例1とほぼ同等の成形品が得られ、樹脂溜り8は必
要に応じて使用しても差し支えないことが確認された。 $ 比較例1 図3のキャビティ1のように、可動部4を前進させた状
態で薄肉部a及び厚肉部bの成形を試みた。なお、成形
条件は実施例1と同様とし、薄肉部a及び厚肉部bの肉
厚はそれぞれ、0.15mm、0.65mmになるよう
に固定した。この結果、薄肉部aに樹脂は充填されず、
通常の射出成形では不可能であった。
【0010】実施例4 実施例1及び実施例2で成形した、薄肉部肉厚0.05
mm〜0.30mmの部分光透過性プラスチックの成形
品の後部側2センチメートルの位置に豆電球(2.5
V、0.3A)を設置して光を照射させ、前方より観察
した結果、薄肉部aだけが光を透過し、薄肉部の文字が
鮮明に観察された。
【0011】比較例2 実施例2で成形した、薄肉部肉厚0.35mmの成形品
に、実施例4同様、成形品の後部側に豆電球を設置して
光を照射させ、前方より観察した。その結果、薄肉部に
光が透過せず、文字を表示することができなかった。
【0012】実施例5 可動部4の形状を図6のように0.5mmだけ凹んだ形
状のキャビティを用い、図7に示すように、文字部分が
肉厚部b、その周囲が薄肉部aになるようにして成形を
試みた。成形条件及び可動部4の前進量、圧入条件など
は実施例1と同じにした。その結果、文字は厚肉部とな
り、その周囲は薄肉部となる成形品が得られた。更に、
実施例4同様、成形品の後部側に、豆電球を設置して光
を照射させ、前方より観察した結果、厚肉部である文字
を光の透過と遮光によって、鮮明に表示することができ
た。
【0013】実施例6 可動部4の形状を図8のように波形の形状とし、薄肉部
aに肉厚の変化を持たせたキャビティを用い、成形を試
みた。成形条件は実施例1と同様とした。この結果、薄
肉部aの肉厚が0.15〜0.25mmに変化した成形
品が得られた。更に、実施例4同様、成形品の後部側に
豆電球を設置して光を照射させ、前方より観察した結
果、薄肉部の肉厚変化によって光の濃淡を表示すること
ができた。
【0014】実施例7 可動部4の形状を図10のように、凹凸のない平らな形
状で、可動部4のキャビティ全体を薄肉部aになるよう
に、樹脂充填後、肉厚2.0mmの位置から0.15m
mまで前進させた。成形条件及び可動部4の圧入条件は
実施例1と同じにした。この結果、薄肉部aの肉厚が
0.15mmの成形品が得られた。更に、成形品の後部
側1センチメートルの位置に、赤色LEDを設置し光を
照射させ、前方より確認したところ、LEDの発光を確
認することができた。
【0015】
【発明の効果】本発明は以上のように、キャビティ内に
圧入させる可動部により、成形品の一部に薄肉又は肉厚
の変化した薄肉部と厚肉部を形成し、更に、それらによ
って文字や記号、模様などを構成する部分光透過プラス
チック成形品の射出成形が可能となった。更に、本発明
は、LEDや電球などを成形品の薄肉部の後方へ設置す
ることによって、文字やデザイン等を光で表示したり、
あるいはLED等の光源自体の発光を認識できる成形品
の一体成形が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例における金型の横断面図。
【図2】実施例1及び実施例2における樹脂充填前のキ
ャビティ横断面図。
【図3】実施例1及び実施例2及び比較例1における樹
脂充填前のキャビティ横断面図。
【図4】実施例1及び実施例2における成形品の正面
図。
【図5】実施例3における樹脂充填後のキャビティ横断
面図。
【図6】実施例5における樹脂充填後のキャビティ横断
面図。
【図7】実施例5における成形品の正面図。
【図8】実施例6における樹脂充填後のキャビティ横断
面図。
【図9】実施例6における成形品の正面図。
【図10】実施例7における樹脂充填後のキャビティ横
断面図。
【符号の説明】
1 キャビティ 2 固定側主型 3 可動側主型 4 可動部 5 油圧シリンダー 6 圧油戻り側 7 圧油押し側 8 樹脂溜り a 薄肉部 b 厚肉部

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 部分光透過プラスチック成形品を射出成
    形する際、前記光透過部に対応する部分に、部分的に可
    動可能な可動部を可動側又は固定側主型内に組み込み、
    樹脂充填後、速やかに前記可動部を所定の位置まで前進
    させてこの状態を維持したまま冷却を行うことにより、
    部分的に光を透過する薄肉部を形成する部分光透過プラ
    スチック成形品の射出成形方法。
  2. 【請求項2】 薄肉部又は肉厚の変化した薄肉部と厚肉
    部が文字、記号、模様を光源によって現出するためのも
    のであるところの請求項1記載の部分光透過プラスチッ
    ク成形品の射出成形方法。
  3. 【請求項3】 可動部の成形品面表裏いずれかに薄肉部
    又は肉厚の変化した薄肉部と厚肉部に対する凹凸面を形
    成した請求項1又は2記載の部分光透過プラスチック成
    形品の射出形成方法。
  4. 【請求項4】 可動部の周囲であって、キャビティ部に
    樹脂溜りを形成し、可動部を前進させたときに排除され
    た樹脂はこの樹脂溜り内に逃がす請求項1又は2又は3
    記載の部分光透過プラスチック成形品の射出成形方法。
  5. 【請求項5】 薄肉部肉厚0.05mm以上、0.3m
    m以下、厚肉部肉厚は0.5mm以上、又はこの肉厚範
    囲において薄肉部を段階的に変化させ、光透過部の遮光
    量を調整するところの請求項1又は2又は3又は4記載
    の部分光透過プラスチック成形品の射出成形方法。
  6. 【請求項6】 部分光透過プラスチック成形品を射出成
    形する装置において、可動側又は固定側主型内に前進し
    たり、後退する可動部を組み込んだこと、 前記可動部の前面には、薄肉部又は肉厚の変化した薄肉
    部と厚肉部に対応する凹凸が形成されていること、 前記可動部を樹脂充填後速やかに所定の位置まで前進さ
    せ、冷却後後退させる油圧シリンダーを主型内に組み込
    んだこと、 を特徴とする部分光透過プラスチック成形品の射出成形
    装置。
  7. 【請求項7】 可動部の周囲であってキャビティ側に樹
    脂溜りを形成して成る請求項6記載の部分光透過プラス
    チック成形品の射出成形装置。
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