JP4088958B2 - プラスチックシート - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば加熱部材によって加熱された平板状のプラスチックシートに圧縮空気を与えることによって立体形状に絞り成形されるプラスチックシートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の絞り加工付きプラスチックシートとしては、例えば圧空成形装置によって平板状のプラスチックシートに立体造形を付与したものが知られている。この圧空成形装置は駆動装置等を収納する本体と、この本体の上方に位置し押圧シリンダ、熱板等を有するプレスと、本体とプレスとの間に配置される成形型ボックスとを備えている。そして、成形型ボックスは断面凹部形状からなり、平板状のプラスチックシートを絞り成形するための成形型を収納する収納部と、この収納部の周縁に設けられ平板状のプラスチックシートを取り付ける取付枠とを有している。
【０００３】
この場合、成形型は平板状のプラスチックシート側に開口する３つの凹曲面を有しており、これら３つの凹曲面は成形型の表面方向に沿って隣接するように設けられている。そして、各凹曲面の中間部には山形部が形成されると共に、各凹曲面の底部には外部に通じる排気孔が形成されている。
【０００４】
そして、絞り加工付きプラスチックシートを成形するにあたっては、まず成形型ボックスの収納部内に成形型をセットしてから成形型ボックスの取付枠に平板状のプラスチックシートを取り付けた状態で、押圧シリンダの駆動によって成形型ボックス側に熱板が下降すると共に、成形型の排気孔から平板状のプラスチックシートと成形型との間に形成される空間部に圧縮空気を吹き入れることで、平板状のプラスチックシートを熱板に密着させて加熱する。その後、空間部に吹き入れた圧縮空気を排気孔を通じて外部に排気すると同時に、熱板に設けられたエアー孔からエアを吹き入れることで加熱された平板状のプラスチックシートを成形型に密着させ、これにより加熱された平板状のプラスチックシートが絞り成形されるようになっている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２７８９０７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載の絞りプラスチックシートの場合、熱板が成形型ボックス側に下降すると同時に成形型の各排気孔から平板状のプラスチックシートと成形型との間に形成される空間部に圧縮空気を吹き入れることで平板状のプラスチックシートを密着（加熱）させた後、空間部に吹き入れた圧縮空気を各排気孔によって排気すると同時に、熱板のエアー孔からエアを吹き入れることで加熱された平板状のプラスチックシートを成形型に密着させる構成である。
【０００７】
しかも、このときプラスチックシートの成形型表面との対向面は平坦面となっているため、プラスチックシートの平坦面が成形型表面に密着してしまう。これにより空間部内の圧縮空気が各排気孔によって排気される際に、所定の排気孔とこれに隣接する排気孔との中間に位置する成形型の山形部の頂点部は排気孔から最も離れたところに位置していることから、この頂点部に介在する圧縮空気は排気孔を通じて外部に排気されにくい傾向にあった。
【０００８】
よって、山形部の頂点部において圧縮空気が排気されずに空気溜まりとして滞留してしまうことがあり、この状態で絞りプラスチックシートを成形型から取り出すと、頂点部に対応する絞りプラスチックシート箇所に熱板側に突出する突出部が形成されてしまい、これにより絞りプラスチックシートの平坦度が損なわれ、商品性が低下してしまうという問題を有していた。また、圧空成型時における絞りプラスチックシートの突出部の形成を抑制するには、頂点部に滞留する空気溜まりを外部に排気するための専用の頂点部用排気孔を別途設けることで、頂点部に滞留する空気溜まりを外部に排気することは可能であるが、頂点部に頂点部用排気孔を設けることで、頂点部における成形型箇所が肉薄となり、これにより成形型の強度が低下してしまうことが懸念され、更なる改良の余地が残されていた。
【０００９】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、商品性を高めることが可能なプラスチックシートを提供せんとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、加熱したプラスチックシートを圧縮空気によって成形型に押しつけて絞り成形されるプラスチックシートにおいて、前記成形型との対向面となる前記プラスチックシートの最表面には透光性の艶消ＵＶインクによりオーバーコート層が形成され、前記オーバーコート層は、前記最表面の全面に連続形成された凹凸部からなり、前記凹凸部は、前記艶消ＵＶインクが厚く形成された膜厚部と、前記膜厚部の厚さよりも薄く形成された膜薄部とを有し、前記膜薄部は、前記プラスチックシートの絞り成形時に前記成形型との間に間隙部を形成するように設定されてなることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１から図５は本発明の実施形態を示すもので、以下、これらに基づいて本発明の実施形態を説明する。なお、図１は成形前のプラスチックシートの正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は成形前の状態を示す圧空成形装置の断面図、図４は成形後の状態を示す圧空成形装置の断面図、図５は図４中、Ｂ部を拡大して示す要部拡大図である。
【００１３】
図１において、１は平板状のプラスチックシートを示しており、本実施形態ではプラスチックシート１が車両用計器に適用される文字板からなる場合を例に説明する。すなわち、完成品となるプラスチックシート１には例えば車速表示部Ｄ１と、回転数表示部Ｄ２と、水温表示部Ｄ３と、燃料残量表示部Ｄ４とが形成されている。そして、各表示部Ｄ１〜Ｄ４の前方には、車両に搭載された場合に計測量に応じて軸回り回動する図示しない指針が配置され、この指針が各表示部Ｄ１〜Ｄ４の後述する数字、文字、目盛を指示するようになっている。
【００１４】
車速表示部Ｄ１，回転数表示部Ｄ２は、前記指針の指示対象となる数字２及び目盛３からなり、数字２は車速表示部Ｄ１においては車両の走行速度を表し、目盛３の所定間隔ごとに「０〜１８０」までの数字２が前記指針の回動軌道に沿って円弧状に配列され、また回転数表示部Ｄ２においては車両のエンジン回転数を表し、目盛３の所定間隔ごとに「０〜８」までの数字２が前記指針の回動軌道に沿って円弧状に配列されている。
【００１５】
そして、車速表示部Ｄ１，回転数表示部Ｄ２における目盛３は前記指針の回動に応じて観察者が数字２よりも詳細情報を確認できるように数字２の外側に複数、前記指針の回動軌道に沿って円弧状に配列されており、車速表示部Ｄ１の個々の目盛３は車速表示部Ｄ１の目盛３全体の配列中心に向けて延びる棒状形状を有し、回転数表示部Ｄ２の個々の目盛３も車速表示部Ｄ１と同様に回転数表示部Ｄ２の目盛３全体の配列中心に向けて延びる棒状形状を有している。なお、３ａは回転数表示部Ｄ２の数字２の「７」、「８」に対応するレッドゾーン領域であり、前記指針がレッドゾーン領域３ａを指示するとき車両のエンジン回転数が７０００ｒ／ｍｉｎ以上であることを示している。
【００１６】
また、水温表示部Ｄ３，燃料残量表示部Ｄ４は前記指針の指示対象となる文字４及び目盛５からなり、文字４は水温表示部Ｄ３においては冷却水の温度を表し、目盛３の両端に「Ｃ」、「Ｈ」の文字４が前記指針の回動軌道に沿って円弧状に配列され、また燃料残量表示部Ｄ４においては燃料の残量を表し、目盛３の両端に「Ｅ」、「Ｆ」の文字４が前記指針の回動軌道に沿って円弧状に配列されている。
【００１７】
そして、水温表示部Ｄ３，燃料残量表示部Ｄ４における目盛５は前記指針の回動に応じて観察者が文字４よりも詳細情報を確認できるように文字４の外側に複数、前記指針の回動軌道に沿って円弧状に配列されており、水温表示部Ｄ３の個々の目盛５は水温表示部Ｄ３の目盛５全体の配列中心に向けて延びる棒状形状を有し、燃料残量表示部Ｄ４の個々の目盛５も水温表示部Ｄ３と同様に燃料残量表示部Ｄ４の目盛５全体の配列中心に向けて延びる棒状形状を有している。
【００１８】
なお、６は車速表示部Ｄ１，回転数表示部Ｄ２の数字２、目盛３及び水温表示部Ｄ３，燃料残量表示部Ｄ４の文字４，目盛５の背景を形成する背景部であり、この背景部６は各表示部Ｄ１〜Ｄ４の数字２、目盛３、５及び文字４を取り囲むように形成されている。また、７はプラスチックシート１を後述する枠型の位置決めピンに挿通させるための位置決め孔であり、プラスチックシート１の両端側に設けられている。
【００１９】
これら背景部６、各表示部Ｄ１〜Ｄ４の数字２、目盛３、５、文字４、及びレッドゾーン領域３ａは、図２に示すようにプラスチックシート１の母材となるＰＣ（ポリカーボネート）等の透光性合成樹脂からなる薄板状の基板８の表面に印刷形成された印刷層からなる。この場合、背景部６は例えば黒色系の遮光性ＵＶインクにより形成され、各表示部Ｄ１〜Ｄ４の数字２、目盛３、５及び文字４は例えば白色系の透光性ＵＶインクにより形成され、レッドゾーン領域３ａは例えば赤色系の透光性ＵＶインクにより形成されている。
【００２０】
さらに各表示部Ｄ１〜Ｄ４の数字２、目盛３、５、文字４、及びレッドゾーン領域３ａを含むように背景部６の表面に透光性の艶消ＵＶインクによりオーバーコート層９を形成する。この際、オーバーコート層９を印刷形成するための印刷版として細かな点状模様が形成された印刷版を用いているため、オーバーコート層９が印刷形成されると、オーバーコート層９には前記点状模様を通じてオーバーコート層９が厚い状態にて形成される箇所（つまり、後述する膜厚部に相当する箇所）と、前記膜厚部の厚さよりも薄く形成された箇所（つまり、後述する膜薄部に相当する箇所）と、が設けられることになる。
【００２１】
すなわち、本実施形態ではオーバーコート層９を印刷形成するためのインクとしてオーバーコート層９を印刷した後に周囲に流れにくいＵＶインクを用いているため、オーバーコート層９の表面は平坦とはならず、オーバーコート層９には凹凸状の凹凸部９ａが形成されることになる。
【００２２】
この凹凸部９ａは、前記印刷版を通じてオーバーコート層９のＵＶインクが付着される箇所であって、このＵＶインクが周囲にあまり流動しないことで膜厚の厚い状態が維持される膜厚部９ｂと、前記印刷版を通じてオーバーコート層９のＵＶインクが付着されない箇所であって、膜厚部９ｂから微量のＵＶインクが流動することで膜厚の薄い状態となる膜薄部９ｃとを備えている。なお、背景部６、各表示部Ｄ１〜Ｄ４の数字２、目盛３、５、文字４、レッドゾーン領域３ａ、オーバーコート層９の各印刷層はスクリーン印刷等の手段を用いて印刷形成されている。
【００２３】
このように予め各印刷層を付与したプラスチックシート１は、図３に示す圧空成形装置Ｈ内にセットされた後、圧空成形される。圧空成形装置Ｈは、プラスチックシート１を加熱する加熱部材１０と、この加熱部材１０の背後に配置されプラスチックシート１を絞り成形するための成形型１１と、この成形型１１を収納する枠型１２とを有している。
【００２４】
加熱部材１０は、例えば板状の熱板からなり、その板面に沿うように複数の貫通孔１０ａを有し、これら各貫通孔１０ａにヒータ１０ｂが収納されている。また、この加熱部材１０は加熱部材１０の上方に設けられた図示しないシリンダの駆動によって上下に移動できるようになっている。
【００２５】
成形型１１は、断面略凸部形状からなり、車速表示部Ｄ１、回転数表示部Ｄ２の数字２及びその内側となる領域Ｒ１，Ｒ２、並びに水温表示部Ｄ３、燃料残量表示部Ｄ４の文字４及びその内側となる領域Ｒ３，Ｒ４（図１参照）を絞り成形するための４つの隆起部１１ａと、各表示部Ｄ１〜Ｄ４の目盛３、５の外側周囲を平坦状に成形するための平板部１１ｂとを有している。
【００２６】
この場合、平板部１１ｂは各隆起部１１ａを取り巻くように形成されると共に、各隆起部１１ａと平板部１１ｂとの境界部には所定角度をなす傾斜面１１ｃが形成され、傾斜面１１ｃによりプラスチックシート１の成形型１１への成型時に各表示部Ｄ１〜Ｄ４の目盛３、５が傾斜された状態で成形されることになる。なお、１１ｄはプラスチックシート１の絞り成形時に後述する空間部内に介在する空気を外部に排気させるための排気孔である。
【００２７】
枠型１２は、断面略凹部形状からなり、成形型１１を収納保持する収納部１２ａと、プラスチックシート１を位置決め保持するための位置決めピン１２ｂとを有し、位置決めピン１２ｂは図示しない弾性部材によって上下に移動可能に構成され、加熱部材１０の下降または上昇によって位置決めピン１２ｂを上下に移動させることができる。なお、１２ｃは位置決めピン１２ｂの内側であって収納部１２ａ取り囲むように加熱部材１０側に突出する突起部であり、この突起部１２ｃは位置決めピン１２ｂと位置決め孔７とによって位置決めされたプラスチックシート１を保持する保持部としての機能を有している。
【００２８】
かかる圧空成形装置Ｈを用いてプラスチックシート１を絞り成形するにあたっては、まずプラスチックシート１のオーバーコート層９の凹凸部９ａが成形型１１の各隆起部１１ａ及び平板部１１ｂと対向面をなすように、プラスチックシート１の位置決め孔７を枠型１２の位置決めピン１２ｂに挿通させてプラスチックシート１を突起部１２ｃ上に保持した後、加熱部材１０のヒータ１０ｂに電流を供給して加熱部材１０を加熱すると同時に、前記シリンダの駆動によって加熱部材１０を位置決めピン１２ｂの上端と接する箇所まで下降させる。
【００２９】
このとき、加熱部材１０とプラスチックシート１との間にはクリアランスが形成されているためプラスチックシート１は加熱されないことになる。そして、さらに前記クリアランスを塞ぐように加熱部材１０をさらに下降させると、この加熱部材１０の下降により位置決めピン１２ｂには前記弾性部材を撓ませる力が作用し、これにより位置決めピン１２ｂが下方に移動する。この位置決めピン１２ｂの下降に連動して加熱部材１０が下降し、位置決めピン１２ｂの上端がプラスチックシート１の基板８の底面と同一高さになったときに加熱部材１０がプラスチックシート１と接し、これによりプラスチックシート１が所定温度に加熱される。
【００３０】
このように加熱されたプラスチックシート１は、位置決め孔７と枠型１２の位置決めピン１２ｂによって位置決めされると共に、加熱部材１０と枠型１２との間に密着するように狭持される。これにより、プラスチックシート１の各領域Ｒ１〜Ｒ４が成形型１１の各隆起部１１ａと対向配置され、加えてプラスチックシート１と枠型１２との間は気密性の高い空間部１３が形成され、この空間部１３は図示しない真空ポンプで略真空状態となるように排気される。
【００３１】
そして、加熱部材１０に設けた空気孔（図示せず）を通じて加熱されたプラスチックシート１に圧縮空気を吹き入れると同時に、成形型１１の排気孔１１ｄを通じて空間部１３内に介在している空気を外部に排気させることによって、図４に示すようにプラスチックシート１が加熱された状態のまま成形型１１側に吸引される。これにより、各領域Ｒ１〜Ｒ４が各隆起部１１ａに対応するように密着し、各表示部Ｄ１〜Ｄ４の目盛３、５の外側周囲が平板部１１ｂに密着し、各表示部Ｄ１〜Ｄ４の目盛３、５が傾斜面１１ｃに密着する。
【００３２】
この際、各領域Ｒ１〜Ｒ４、各表示部Ｄ１〜Ｄ４の目盛３、５の外側周囲、及び各表示部Ｄ１〜Ｄ４の目盛３、５の表面にはオーバーコート層９が形成されており、このオーバーコート層９の凹凸部９ａが成形型１１の各隆起部１１ａ、平板部１１ｂ、及び傾斜面１１ｃと密着することになる（図５参照）。また、この凹凸部９ａはＵＶインクが厚く形成された膜厚部９ｂと、ＵＶインクが薄く形成された膜薄部９ｃとを有しており、膜厚部９ｂがプラスチックシート１の最表面側に位置しているため、膜厚部９ｂと成形型１１の各隆起部１１ａ、平板部１１ｂ、傾斜面１１ｃとは密着部１４により密着することになる。
【００３３】
一方、膜薄部９ｃはその厚さが膜厚部９ｂの厚さよりも薄く形成されていることから、膜厚部９ｂの密着部１４への密着時に膜薄部９ｃは成形型１１に密着されずに、膜薄部９ｃと成形型１１との間には間隙部１５が形成される。この間隙部１５はプラスチックシート１の表面全体に形成されており、空間部１３内に部分的に溜まる空気を成形型１１の排気孔１１ｄに通じて外部に排気させるための空気逃げ用の通路としての機能を有している。
【００３４】
従って、従来のようにプラスチックシートの成形型への圧空成形時に排気孔から最も離れた空間部箇所において空気溜まりが形成されたとしても、前記空気溜まりは間隙部１５内を通過して排気孔１１ｄに導かれ、排気孔１１ｄに導かれた前記空気溜まりを外部に排気することができる。これにより圧空成形によって成形型１１に密着されたプラスチックシート１を成形型１１から取り出すと、プラスチックシート１は成形型１１の形状に対応するように絞り成形される。このとき、プラスチックシート１においては不要な前記空気溜まりが間隙部１５、排気孔１１ｄを通じて良好に排気されるため、空間部１３内における前記空気溜まりの介在によるプラスチックシート１（基板８）の突出（隆起）が抑制され、これにより商品性を高めることが可能な絞りプラスチックシートを得ることができる。
【００３５】
また、圧空成形により成形型１１に密着されたプラスチックシート１を成形型１１から取り出すにあたって、プラスチックシート１と成形型１１との密着強度は密着部１４と間隙部１５とが共存するため密着部１４のみで密着する場合に比べて緩和され、これによりプラスチックシート１を成形型１１から容易に取り出すことも可能となる。
【００３６】
以上のように本実施形態では、加熱したプラスチックシート１を圧縮空気によって成形型１１に押しつけて絞り成形されるプラスチックシート１において、成形型１１との対向面となるプラスチックシート１の表面に凹凸部９ａを形成したことにより、不要な前記空気溜まりが成形型１１の排気孔１１ｄを通じて良好に排気されるため、空間部１３内における前記空気溜まりの介在によるプラスチックシート１の突出が抑制され、これにより商品性を高めることが可能な絞り加工付きプラスチックシートを得ることができる。
【００３７】
また本実施形態では、凹凸部９ａが前記対向面に被着されたオーバーコート層９によって形成されることにより、母材となる基板８自体や圧空成形装置Ｈに特別な加工を施すことなく、元来、基板８上に形成された目盛、数字等の印刷層の保護や、プラスチックシート１（文字板）の傷付き防止等の目的で使用されるオーバーコート層９を用いるだけで前記空気溜まりの介在を抑制することが可能となり、圧空成形性を向上させることができる。
【００３８】
また本実施形態では、圧空成型時に空間部１３内に介在する空気を凹凸部９ａを通じて外部に排気する場合について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、凹凸部９ａの形状は圧空成型時に空間部１３内に介在する空気を外部に排気することが可能であれば任意の形状を採用することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、初期の目的を達成することができ、商品性を高めることが可能なプラスチックシートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態による成形前のプラスチックシートの正面図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】同実施形態による成形前の状態を示す圧空成形装置の断面図。
【図４】同実施形態による成形後の状態を示す圧空成形装置の断面図。
【図５】図４中、Ｂ部を拡大して示す要部拡大図。
【符号の説明】
１ プラスチックシート
２ 数字
３，５ 目盛
４ 文字
６ 背景部
７ 位置決め孔
８ 基板
９ オーバーコート層
９ａ 凹凸部
９ｂ 膜厚部
９ｃ 膜薄部
１０ 加熱部材
１１ 成形型
１１ａ 隆起部
１１ｃ 傾斜面
１１ｄ 排気孔
１２ 枠型
１３ 空間部
１４ 密着部
１５ 間隙部
Ｈ 圧空成形装置

Claims (1)

1. 加熱したプラスチックシートを圧縮空気によって成形型に押しつけて絞り成形されるプラスチックシートにおいて、
   前記成形型との対向面となる前記プラスチックシートの最表面には透光性の艶消ＵＶインクによりオーバーコート層が形成され、
   前記オーバーコート層は、前記最表面の全面に連続形成された凹凸部からなり、
   前記凹凸部は、前記艶消ＵＶインクが厚く形成された膜厚部と、前記膜厚部の厚さよりも薄く形成された膜薄部とを有し、
   前記膜薄部は、前記プラスチックシートの絞り成形時に前記成形型との間に間隙部を形成するように設定されてなることを特徴とするプラスチックシート。

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