JP3740558B2

JP3740558B2 - 合成樹脂成形品及びその製造方法

Info

Publication number: JP3740558B2
Application number: JP2000379319A
Authority: JP
Inventors: 浩之中村
Original assignee: サカイヤ銘版株式会社
Priority date: 2000-12-13
Filing date: 2000-12-13
Publication date: 2006-02-01
Anticipated expiration: 2020-12-13
Also published as: HK1045825B; CN1217776C; JP2002178362A; CN1357441A; HK1045825A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バックライティング（製品の後方あるいは横方向から光を当てて前面から見た場合に印刷された絵柄や文字が明るく見えること）可能な印刷面を有する異質な表面層又は裏面層を有する合成樹脂成形品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の計器盤や空調用パネル或はオーディオ製品の前面パネル等はバックライティングすることによって前面に印刷された絵柄や文字又はその周辺を光が透過するようにしている。このような絵柄や文字は合成樹脂シートや合成樹脂成形品に印刷をすることによって製造されるものである。
【０００３】
ところで、合成樹脂シート（以下、シートと略称する場合がある）に印刷する場合は、広い面積のシートを用いて多数個の製品を印刷生産することが可能であるが、合成樹脂成形品（以下、成形品と略称する場合がある）に印刷する場合は、種々の問題点が生じる。
【０００４】
即ち、成形品に印刷する場合、成形品を固定するセット治具の製作が複雑で高価であり、成形品のバラツキによって品質の高い製品が得られず、歩留まりが低い結果になる。
【０００５】
また、シートに対する印刷に比べて２倍前後の作業員を必要とする。
【０００６】
さらに、多色刷りの場合に塵埃を取り除く洗浄作業において成形品が欠けたり出張り部分が欠け落ちたりする。
【０００７】
また、成形品が平らであってもセット治具との関係で微妙に湾曲したりすることがあるため品質の低下、従って歩留まりを低下させる原因となる。
【０００８】
さらに、成形品が単曲面或は複曲面である場合、パッド印刷という特殊印刷方式を除いては印刷することが不可能であるが、このパッド印刷によった場合、自動車の計器盤や空調用パネル或はオーディオ製品等に用いる成形品に対してバックライティングを行うと、浮き立たせる絵柄や文字にピンホールが現れたり、それ以外の部分（黒地が多い）に満天の星の如き漏光が生じ、本来の目的を達し得ないという問題点がある。
【０００９】
また、成形品に印刷面を施すには、上記の如く成形品に印刷する以外に次の方式がある。
【００１０】
一つは、サイマルトランサー・システム（インモールド）と呼ばれるもので、射出成形金型内に転写箔を位置せしめて送り込み成形工程と転写絵付工程を一体化させる成形システムである。この方式は、フィルムに印刷されたインキ膜のみを成形時に成形品に転写するため、成形品に発生するウエルドラインやゲートマークを隠しきれず外観を損なうという問題がある。
【００１１】
二つには、シートトランスファー・システム（熱転写）と呼ばれるもので、フィルムに印刷された印刷部分（意匠）をホットスタンプ装置を用いて成形品に熱転写する方式である。この場合、成形品が平面であるものに限られるという問題がある。
【００１２】
本発明者は、上記の種々の問題点を解消すべく、特願昭６３−１２９６９３号（特許第２１２７３８３号）にて、次の如き合成樹脂成形品を案出した。
【００１３】
即ち、厚み４μ以上の単層で使用するインク膜層又は厚み８μ以上の二層以上で使用するインキ膜層を有するように印刷した、厚み０．１〜２．０mmの合成樹脂シートをその表面または裏面に溶着接合して成る異質な表面層または裏面層を有するバックライティング可能な合成樹脂成形品を構成するものである。
【００１４】
また、その製造方法に関して、厚み０．１〜２．０mmの合成樹脂シートに厚み４μ以上の単層で使用するインク膜層又は厚み８μ以上の二層で使用するインキ膜層を有するように印刷し、これを金型内に装填することができる形状に加工した後、金型内表面に隣接するように装填し、しかる後、金型を閉じてから溶融樹脂を該金型内に射出して異質な表面層または裏面層を有するバックライティング可能な合成樹脂成形品を得るものである。
【００１５】
このような合成樹脂成形品或は製造方法により、成形品の側面にもインク膜厚の厚い印刷面を容易に保持させることができ、単曲面又は複曲面を有する成形品の表面又は裏面にインキ膜層の厚い印刷面を容易に付与できるバックライティング可能な成形品を高生産性、低不良率、低コストにて製造することができ、さらにはウエルドラインやゲートマークのない外観の美麗性を有した成形品を得ることが可能となった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年においては、自動車の計器盤や空調用パネル或はオーディオ製品の前面パネル等に、例えば黒色の不透明樹脂による成形品を用いる場合が多く、合成樹脂シートの全面に不透明樹脂を射出成形した場合は、バックライティング不可能になるという不都合が生じる。
【００１７】
本発明は、このような事情に鑑みて成されたもので、合成樹脂成形品が不透明又は半透明の合成樹脂から成る場合であっても優れたバックライティングを可能とする合成樹脂成形品を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１の合成樹脂成形品は、厚み４μ以上の単層で使用するインク膜層又は厚み８μ以上の二層以上で使用するインキ膜層を有するように印刷した、厚み０．１〜２．０mmの合成樹脂シートをその表面または裏面に溶着接合して成る異質な表面層または裏面層を有するバックライティング可能な合成樹脂成形品において、該合成樹脂成形品が不透明又は半透明であって、且つ該合成樹脂成形品の所定箇所にスイッチ類を取り付けるための複数の孔が形成され、該複数の孔の周りに夫々弧状の透光窓を形成し、該合成樹脂成形品の表面又は裏面に溶着接合して成る合成樹脂シートによって前記合成樹脂成形品の透光窓を遮蔽すると共に、該合成樹脂シートに印刷した透光性の絵柄や文字に対してバックライティングを可能としたことを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項２の合成樹脂成形品は、請求項１において、前記合成樹脂シートによって前記合成樹脂成形品の透光窓を不完全に遮蔽し（光線が一部透過する）、該合成樹脂シートに印刷した絵柄や文字は不透光となるようにしてバックライティングを可能としたことを特徴とする。
【００２０】
本発明の請求項３の合成樹脂成形品の製造方法は、厚み０．１〜２．０ mm の合成樹脂シートに厚み４μ以上の単層で使用するインク膜層又は厚み８μ以上の二層以上で使用するインキ膜層を有するように印刷し、これを金型内に装填することができる形状に加工した後、金型内表面に隣接するように装填し、金型を閉じてから溶融樹脂を該金型内に射出して異質な表面層又は裏面層を有するバックライティング可能な合成樹脂成形品を成形する方法において、該合成樹脂シートには絞り加工を施し、該溶融樹脂が不透明であって、且つ前記合成樹脂成形品の所定箇所にスイッチ類を取り付けるための複数の孔が形成され、該複数の孔の周りに夫々弧状の透光窓を設けたことを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による合成樹脂成形品及びその製造方法について説明する。
【００２６】
本発明に使用する合成樹脂シートは、その厚みが、０．１mm以上、２．０mm以下でなければならない。
【００２７】
合成樹脂シートが０．１mmより薄い場合は、金型内に装填する際に腰が弱く、金型の構造によっては金型面からずれてしまうことがある。また、溶融樹脂の温度によっては部分的に溶けてしまい、その形状を保つことができない。
【００２８】
合成樹脂シートが２．０mmより厚い場合は、金型に装填する上での問題はないが、シートに印刷後、金型に装填する形状に加工する際、例えば、打抜型を使用する際の限界となる。これを丸鋸等による切断により加工していたのでは生産性の点で著しく劣り、工業生産として耐えないものになる。
【００２９】
また、金型面が曲面を有する場合、２．０mmより厚いシートでは溶融樹脂を射出成形してもシートが金型面に沿えず、所望の成形品が得られない。
【００３０】
曲面を有する成形品の曲面部分に印刷を施したものを得ることは本発明の大きな特徴であり、その点からも２mm以上のシートを用いることは本発明の意図するところから乖離したものとなる。
【００３１】
上記合成樹脂シートにスクリーン印刷方式で印刷する場合、単層で使用するインキ膜層の厚みは４μ以上であることを要する。この厚みは印刷後にインキを乾燥させた後の厚みである。
【００３２】
インキ膜の厚みを厚くするには、スクリーン印刷方式によるのが最良である。他の印刷方式では、一度の印刷で１μ以下の薄いインキ膜しか得られない。インキ膜の厚みが４μより薄いとピンホールが発生しバックライティング不可能となるおそれがある。
【００３３】
印刷部分が黒色で地を形成している場合（絵柄や文字ではない場合）は、二層の重ね印刷を施し、インキ膜層を８μ以上とする必要がある。絵柄や文字に比べ地は面積が広い分だけピンホールが発現しやすく、バックライティングによる漏光を生じやすいからである。
【００３４】
上記の如く印刷した合成樹脂シートを成形用金型に装填するために、金型の開口部形状に加工する。
【００３５】
シートが薄い場合は鋏や裁断機（シャーリング）で切断したり、厚い場合は丸鋸で切断したりしてもよいがこれでは生産性が上がらない。従って、打抜用金型を作成しプレス機械に取りつけて打抜きによって所定形状に切断加工する必要がある。成形品に孔が開いているものはそれと同じ寸法、形状の孔が開くように打抜金型を作成する。印刷シートの打抜き寸法は、成形品の要求により異なるものである。
【００３６】
成形品の側面まで印刷シートを貼り回す場合は、所定寸法だけ成形金型開口部より大きく打抜き、角型成形品ならば四隅は切り捨てる。その後、側面に回す部分を折曲加工し一種の箱型の形状を付与する。
【００３７】
成形品表面と印刷シート面とが同じ寸法の場合は、印刷シートを金型加工部に合わせて打抜くとよい。
【００３８】
上記二つの場合に印刷シートを金型に装填するにはなんら問題はない。成形品に孔が形成されている場合も同様である。この場合、印刷シートに形成する孔は成形金型と同じ寸法とする。
【００３９】
成形品表面の周辺に成形樹脂面を露出させたい場合は、露出させたい寸法で印刷シートを小さく加工する。この場合、成形金型に印刷シートを装填し、金型表面中心と印刷シート中心とを合致させ保持するには、金型に微小な孔を設けここから真空発生器につないで真空吸着させる。
【００４０】
以上により金型内に印刷シートを装填し、金型を閉じ、溶融樹脂を射出して成形する。この時、金型内に溶融樹脂を導入する通路（ゲート）は印刷シートに対して直交しないほうが好ましい。直交させると、溶融樹脂の温度と圧力とで印刷シートが破れやすいからである。
【００４１】
（実施例）
以下に、上記のような本発明による合成樹脂成形品として自動車の空調用パネルを具体例として挙げ、その製造方法について説明する。
【００４２】
図１に示す自動車の空調用パネル１には、風向き、温度調節等を行うためのスイッチ類（不図示）を取り付けるために、パネル内に複数の孔２、２…が形成されている。なお、夫々の孔２、２…にはその内底にて前方へＬ形に突出する周縁２ａが形成されている。
【００４３】
また、夫々の孔２、２…の周囲には各スイッチ類の操作案内をするための絵柄や文字３が印刷され、この絵柄や文字３に対してバックライティングを行うことによって、夜間等の暗がりにおける視認性を向上するようにしている。
【００４４】
このような空調用パネル１は、図２に示すように合成樹脂成形品としてのパネル本体４と該パネル本体４の表面に溶着接合される合成樹脂シート５とから構成され、該合成樹脂シート５に上記の絵柄や文字３及びこれらの絵柄や文字３以外の遮蔽部を印刷するようにしている。
【００４５】
パネル本体４は、上記のように種々のスイッチ類を取り付けるための複数の孔２、２…が形成されたほか、図３に示すように、パネル本体４の裏面の周縁に補強用枠７が突出形成され、補強用枠７の内側には複数の補強用リブ７ａ、７ａ…が形成され、さらにはパネル本体４を自動車の所定箇所に取り付けるための突出片７ｂ、７ｂ…が形成されている。
【００４６】
このようなパネル本体４は、図６（図１のＡ−Ａ矢視断面図）に示すように、各孔２の周囲にて僅かな曲面を成して孔２側に下り勾配を有する形状とされている。従って、図２に示すように、パネル本体４の表面に溶着接合する合成樹脂シート５の面内にもパネル本体４の夫々の孔２、２…に対応した位置及び形状に孔２、２…を形成し、図６に示すように、パネル本体４の曲面に応じて合成樹脂シート５を絞り加工によって形成するようにしている。
【００４７】
このような合成樹脂シート５は、厚み０．１mm〜２．０mmのものを用いてあり、図１に示すように、パネル本体４の表面全体よりも小径に形成することによってパネル本体４の周部を露出するようにしている。
【００４８】
上記構成の空調用パネル１にバックライティングを行う場合、後方からの光を前方へ透過すべき部位である絵柄や文字３以外の箇所には光を遮蔽するための塗装等を施す必要があるが、この実施例においては、パネル本体４は黒色、即ち不透明の溶融樹脂によって形成されているため、上記のような光を遮蔽するための塗装を施す必要がなく、塗装設備が不要となり、コストの低減を図ることが可能となる。
【００４９】
ところで、このようにパネル本体４を黒色等の不透明の溶融樹脂によって形成した場合、バックライティングのための透光を可能とした部分が必要となる。そこで、本実施例においては、図５に示すように、パネル本体４の夫々の孔２、２…の周囲であって合成樹脂シート５の絵柄や文字３の形成位置に対応する部位に図４に示す弧状の透光窓８、８…を形成することによってバックライティングを行うようにしている。
【００５０】
このようにパネル本体４の溶融樹脂として黒色を用いる場合、黒色を地色とする銘板の色と樹脂の色を合わせる作業（塗装等）が不要となり、コストダウンとなる。
【００５１】
さらに、パネル本体４を黒色等の不透明の溶融樹脂によって形成した場合、バックライティングの際の光漏れを設計的にカバーする必要がなくなる。
【００５２】
溶融樹脂として完全な不透明ではなく、半透明の溶融樹脂を用いた場合には、上記のような透光窓を設けなくてもよいが、バックライティングの光量を調節するためにパネル本体４に印刷を施す必要がある。しかして、本発明においては、溶融樹脂の透明性に応じてその印刷を１回〜数回省略することが可能となる。
【００５３】
また、上記の合成樹脂シート５においては、絵柄や文字３を透光性の印刷によって形成すると共に、これらの絵柄や文字３の明瞭な視認のために、その周部の地をパネル本体４と同様の黒色で印刷してある。
【００５４】
この印刷は、バックライティングの際の漏光をなくすために、合成樹脂シート５の裏面又は表面さらにはその両面にスクリーン印刷方式による二層の重ね印刷を施し、インキ膜層を８μ以上とすることによってピンホールの発現を防止するようにしている。
【００５５】
上記の如く印刷した所定形状の合成樹脂シート５を図７に示す成形用金型１０に装填するために、金型１０を合成樹脂シート５の表面形状やパネル本体４の全体形状に応じて作成しておき、打抜きによって所定形状に切断加工し、且つ絞り加工した合成樹脂シート５を金型１０内の表面に隣接する。
【００５６】
その後、図７に示すように、金型１０を閉じてから、該金型１０に設けた射出成形用ノズル１３から黒色の溶融樹脂１１をスプルー１４へ導入し、ゲート１５を通過させて金型１０内に溶融樹脂１１を射出することによって合成樹脂シート５の裏面にパネル本体４を溶着接合する。
【００５７】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように構成されているため、以下に記載したような優れた効果を奏するものである。
【００５８】
(1) 技術の平易性
本発明の技術は印刷した合成樹脂シートを成形用金型に装填し、溶融樹脂を金型内に射出してバックライティング可能な成型品を得るという極めて平易な技術である。成形品の側面にもインク膜層の厚い印刷面を容易に保持させるという特徴を持つものであって、成形に際しては、シートの成形金型への装填が容易となる。
【００５９】
(2) バックライティング可能な曲面印刷品
単曲面又は複曲面を有する成形品の表面又は裏面にインキ膜層の厚い印刷面を容易に付与でき、バックライティングを可能ならしめる。
【００６０】
(3) 高生産性
成形品に直接印刷する場合に比較して数倍の生産性を有する。
【００６１】
(4) 低不良率
成形品に直接印刷する場合に比較してはるかに低い不良率である。
【００６２】
(5) 低コスト
成形品の一個ごとに印刷する場合に比較して同時に多数個分の印刷が可能であり、それだけ低いコストとなる。
【００６３】
(6) 外観の美麗性
成形品へ直接印刷したり、印刷したフィルムからインキ膜を成形品に転写したりする方法に見られがちなウエルドラインやゲートマークが全く見られず優れた美麗な外観を有する。
【００６４】
さらに、本発明においては、不透明又は半透明の合成樹脂成形品の所定箇所に透光窓を形成し、さらにはこの成形品の表面又は裏面に溶着接合して成る合成樹脂シートによって成形品の透光窓を遮蔽すると共に、合成樹脂シートに印刷した透光性の絵柄や文字に対してバックライティングを可能とした構成としてあるため、成形品が不透明又は半透明であってもバックライティングを可能とした構成を得ることが可能となる。
【００６５】
なお、合成樹脂シートによって成形品の透光窓を不完全に遮蔽する（即ち、光透過率が１００％未満である）場合、そこには不透明の絵柄や文字を設けることによってバックライティング可能とし、絵柄や文字を浮き上がらせる構成とすることも可能である。
【００６６】
このような構成において、成型品を不透明の溶融樹脂によって形成した場合、バックライティングの際の光を遮蔽するための塗装を施す必要がなく、塗装設備が不要となり、コストの低減を図ることが可能となる。
【００６７】
また、成形品を成形する溶融樹脂として黒色を用いた場合、黒色を地色とする銘板の色と樹脂の色を合わせる作業（塗装等）が不要となり、コストダウンとなる。
【００６８】
さらに、成形品を黒色等の不透明の溶融樹脂によって形成した場合、バックライティングの際の光漏れを設計的にカバーする必要がなくなる。
【００６９】
さらにまた、成形品の溶融樹脂として不透明樹脂を用いた場合、再生材を使用することができコストダウンとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による合成樹脂成形品の具体例である自動車の空調用パネルの斜視図である。
【図２】本発明による自動車の空調用パネルを本体パネルと合成樹脂シートとに分離した斜視図である。
【図３】本発明による自動車の空調用パネルの本体パネル（合成樹脂シートを除く）を裏面から見た斜視図である。
【図４】本発明による自動車の空調用パネルの本体パネル（合成樹脂シートを除く）の背面図である。
【図５】本発明による自動車の空調用パネルの本体パネルに合成樹脂シートを接合した状態を示す背面図である。
【図６】図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図７】本発明による合成樹脂成形品を成形するための金型を示すものであり、図６の２点鎖線Ｂに相当する部位の成形状況を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１…空調用パネル（合成樹脂成形品）
２…孔
３…絵柄や文字
４…パネル本体
５…合成樹脂シート
７…補強用枠
８…透光窓
１０…金型
１１…溶融樹脂

Claims

厚み４μ以上の単層で使用するインク膜層又は厚み８μ以上の二層以上で使用するインキ膜層を有するように印刷した、厚み０．１〜２．０mmの合成樹脂シートをその表面または裏面に溶着接合して成る異質な表面層または裏面層を有するバックライティング可能な合成樹脂成形品において、該合成樹脂成形品が不透明又は半透明であって、且つ該合成樹脂成形品の所定箇所にスイッチ類を取り付けるための複数の孔が形成され、該複数の孔の周りに夫々弧状の透光窓を形成し、該合成樹脂成形品の表面又は裏面に溶着接合して成る合成樹脂シートによって前記合成樹脂成形品の透光窓を遮蔽すると共に、該合成樹脂シートに印刷した透光性の絵柄や文字に対してバックライティングを可能としたことを特徴とする合成樹脂成形品。
前記合成樹脂シートによって前記合成樹脂成形品の透光窓を不完全に遮蔽し（光線が一部透過する）、該合成樹脂シートに印刷した絵柄や文字は不透光となるようにしてバックライティングを可能としたことを特徴とする請求項１記載の合成樹脂成形品。
厚み０．１〜２．０ mm の合成樹脂シートに厚み４μ以上の単層で使用するインク膜層又は厚み８μ以上の二層以上で使用するインキ膜層を有するように印刷し、これを金型内に装填することができる形状に加工した後、金型内表面に隣接するように装填し、金型を閉じてから溶融樹脂を該金型内に射出して異質な表面層又は裏面層を有するバックライティング可能な合成樹脂成形品を成形する方法において、該合成樹脂シートには絞り加工を施し、該溶融樹脂が不透明であって、且つ前記合成樹脂成形品の所定箇所にスイッチ類を取り付けるための複数の孔が形成され、該複数の孔の周りに夫々弧状の透光窓を設けたことを特徴とする合成樹脂成形品の製造方法。