JP6166304B2

JP6166304B2 - 合成樹脂成形品の製造方法

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Publication number: JP6166304B2
Application number: JP2015094611A
Authority: JP
Inventors: 雄三吉田; 熊谷　倫明; 倫明熊谷; 英明齋藤; 武史秋山; 靖子川森
Original assignee: Yoshida Industries Co Ltd
Current assignee: Yoshida Industries Co Ltd
Priority date: 2014-09-04
Filing date: 2015-05-07
Publication date: 2017-07-19
Anticipated expiration: 2035-05-07
Also published as: JP2016055622A

Description

本発明は、合成樹脂製のシート材を用いて立体形状の合成樹脂成形品をインサート成形する合成樹脂成形品の製造方法に関する。

従来、例えば特許文献１に開示されているように、インサート成形使用領域と不使用領域とを有する三次元加工用平面フィルムを射出成形用金型内に導入した後に三次元加工用平面フィルムの少なくともインサート成形使用領域を射出成形用金型のキャビティ形成面に密着させて三次元形状に加工し、型閉めした後に成形樹脂を射出成形用金型内に射出して樹脂成形品を製造するインサート成形品の製造方法が知られている。

三次元加工用平面フィルムは、樹脂成形品の一部となる積層物がカバーフィルム上に剥離可能に形成されており、積層物はインサート成形使用領域と不使用領域との境界線にカバーフィルムを貫通しないように切込みが設けられている。そして、射出成形用金型内に成形樹脂を射出することにより、樹脂成形品の成形と同時に、インサート成形使用領域の積層物と成形樹脂とを一体化し接着させた後にカバーフィルムを剥離して樹脂成形品を製造する。

特許第３２６２７５０号公報

上記のようなインサート成形品の製造方法では、積層物とカバーフィルムとが一体となった三次元加工用平面フィルムが射出成形用金型内に配置される。すなわち、三次元加工用平面フィルムの不使用領域が射出成形用金型のキャビティの外側に突出している状態で型閉めする。このため、三次元加工用平面フィルムを射出成形用金型のキャビティ形成面に沿った形状に正確に加工することが難しく、また、型閉めする際に、三次元加工用平面フィルムとキャビティ形成面とにずれが生じて、正確な形状の樹脂成形品を製造し難いという課題がある。

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、正確な形状の合成樹脂成形品を製造することが可能な合成樹脂成形品の製造方法を提供することを目的とする。

本発明にかかる合成樹脂成形品の製造方法は、製品表面を形成する合成樹脂製の表面シート材を用いて立体形状の合成樹脂成形品をインサート成形する合成樹脂成形品の製造方法であって、上記表面シート材の基となる合成樹脂シート基材から該表面シート材を形成するシート材形成工程と、上記表面シート材を所定の形状に折り曲げるシート材折り工程と、折り曲げた上記表面シート材を成形型に配置してインサート成形する成形工程とを有し、上記シート材形成工程では、上記合成樹脂シート基材を貫通する切れ目と、該合成樹脂シート基材の基材表層側の部位のみを除去した基材表層除去部とが形成されるようにし、前記合成樹脂シート基材が有する２つの前記基材表層のうちの一方側の該基材表層は、前記製品表面となる表面コート層を構成し、他方側の該基材表層は、接着剤が設けられた接着層を構成し、前記基材表層除去部は、上記接着層側に形成され、かつ前記基材表層除去部のうち、前記成形型内に合成樹脂を流し込んで充填するゲート近くに位置する該基材表層除去部の除去深さは浅く、該ゲートから遠方に位置する該基材表層除去部の除去深さは深いことを特徴とする。

前記合成樹脂シート基材に前記表面シート材の輪郭に沿ってつながった上記切れ目を形成することにより、該表面シート材が該合成樹脂シート材から切離されることを特徴とする。

前記シート材折り工程では、線状につながって形成された前記基材表層除去部に沿って、前記表面シート材が谷折りもしくは山折りされることを特徴とする。

折り曲げられた前記表面シート材の各面は、前記成形型が備える凹部の内面に沿わされて配置され、該凹部から突出しないことを特徴とする。

折り曲げられた前記表面シート材の前記各面のうち、前記成形型内に合成樹脂を流し込んで充填するゲート近くに位置する該面は、前記基材表層除去部からの迫り出し寸法が長く設定され、該ゲートから遠方に位置する該面は、該基材表層除去部からの迫り出し寸法が短く設定されることを特徴とする。

折り曲げられた前記表面シート材の前記各面のうち、前記成形型内に合成樹脂を流し込んで充填するゲート近くに位置する該面は、前記基材表層除去部からの迫り出し寸法が短く設定され、該ゲートから遠方に位置する該面は、該基材表層除去部からの迫り出し寸法が長く設定されることを特徴とする。

前記合成樹脂シート基材には、これを貫通してエア抜き細孔が形成され、該エア抜き細孔は、前記成形工程において、前記成形型内に充填される合成樹脂が最も遅れて到達する樹脂充填終端部付近に配設されることを特徴とする。

前記エア抜き細孔は、前記基材表層除去部に設けられることを特徴とする。

折り曲げられた前記表面シート材の各面のうち、隣り合う面同士のいずれか一方の面の端縁には、前記シート材形成工程において、当該端縁に対して前記基材表層除去部を挟む形態で、他方の面に重ね合わせるために突出されて舌片が形成され、該端縁からの上記舌片の突出方向は、上記成形型内に合成樹脂を流し込んで充填するゲートからの合成樹脂の流れ方向に沿わされ、上記一方の面の上記舌片は、合成樹脂の熱と流動圧力で上記他方の面に圧着されることを特徴とする。

前記表面シート材を折り曲げ可能として側面部を形成する前記切れ目に位置され、前記成形工程後に該側面部と合成樹脂との間に挟まれる舌片が、該切れ目で分断された隣り合う一対の該側面部のうち、一方の該側面部に連設され、該側面部を折り曲げて上記表面シート材を前記成形型内に挿入してインサート成形したときに、一対の該側面部のうち、上記舌片が連設されていない他方の該側面部の上記切れ目が、上記合成樹脂成形品の角部上に沿って配置され、当該合成樹脂成形品の表面に露出していることを特徴とする。

前記舌片は、前記成形型内に合成樹脂を流し込んで充填するゲート位置からより遠方に位置する前記側面部に対し、前記合成樹脂成形品の表面に露出しないように配置されたことを特徴とする。

本発明にかかる合成樹脂成形品の製造方法にあっては、正確な形状の合成樹脂成形品を製造でき、製造された合成樹脂成形品は、正確な形状を備えることができる。殊に、基材表層除去部のうち、成形型内に合成樹脂を流し込んで充填するゲート近くに位置する基材表層除去部の除去深さは浅く、ゲートから遠方に位置する基材表層除去部の除去深さは深くしていて、これにより、流動圧が高いゲート近くに位置される基材表層除去部を形成する除去深さは浅くすることで、形態安定性を保持し、他方、流動圧が低くなるゲートから遠方に位置される基材表層除去部を形成する除去深さは深くすることで、表面シート材の変形に融通を与えることができる。

本発明に係る合成樹脂成形品の製造方法の好適な一実施形態を示す、合成樹脂成形品の一例である蓋を示す斜視図である。図１に示した蓋の縦断面図である。図１に示した蓋を製造するための成形型を示す縦断面図である。図１に示した蓋を製造するための表面シート材を示す斜視図である。図４に示した表面シート材を合成樹脂シート基材から形成するシート材形成工程を示す斜視図である。シート材折り工程で用いるプレス加工機の曲げ型を示す斜視図である。図４に示した表面シート材が、図６に示した曲げ型により折り曲げられている状態を示す平面図である。図７中、Ａ−Ａ線断面図である。合成樹脂成形品の成形工程を説明する説明図である。図４に示した表面シート材の形状の変形例を説明する説明図である。図４に示した表面シート材に関する変形例を説明する説明図である。図４に示した表面シート材に関する他の変形例を説明する説明図である。図４に示した表面シート材に関するさらに他の変形例を説明する説明図である。図１３に示した表面シート材の舌片の形態例を説明する説明図である。図１３に示した表面シート材の舌片の圧着状態を説明する説明図である。図１３に示した表面シート材における舌片位置の他の例を説明する説明図である。図１３に示した表面シート材における舌片の突出方向の他の例を説明する説明図である。

以下に、本発明にかかる合成樹脂成形品の製造方法の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。この実施形態では、例えば合成樹脂製のコンパクト容器を射出成形により製造する製造方法を例に挙げ、製造される合成樹脂成形品として、例えばコンパクト容器の蓋を例に挙げて説明する。従って、コンパクト容器の容器本体に対しても適用することができる。図１は、蓋を示す斜視図である。図２は、蓋を示す縦断面図である。

本実施形態のコンパクト容器の蓋１は、図１及び図２に示すように、平面視長方形状をなす上面部（天面部）２と、上面部２の四辺から各々垂設された側面部３とを有する立体形状に形成され、下面側は四方が側面部３に囲まれて上方に窪む矩形状の凹部４を有している。容器本体も同様であって、平面視長方形状をなす下面部（底面部）と、下面部の四辺から各々立設された側面部とを有する立体形状に形成され、上面側は四方が側面部に囲まれて下方に窪む矩形状の凹部を有している。蓋１には、長方形状の上面部を区画する一対の長辺部分のうち、一方から垂設された側面部３に、容器本体(図示せず)に対して回動自在に支持されるヒンジ部５が設けられ、他方から垂設された側面部３に、容器本体と係合して蓋１が閉じた状態を維持する係合片６が設けられている。側面部３には、成形された蓋１を成形型から脱型するための抜き勾配が設けられている。

このコンパクト容器の蓋１は、上面部２の天面２ａ及び側面部３の側面３ａが製品表面部位となる。これら部位に製品表面を形成する合成樹脂製の表面シート材７が適用されて、蓋１がインサート成形される。

図３は、蓋１を製造するための成形型８を示す縦断面図である。この蓋１の製造に用いられる成形型８は、図３に示すように、上下方向に分割される上射出型９と下射出型１０とを有する。上射出型９の下面側には、蓋１の上面部２及び側面部３の外形寸法に対応し上方に窪む上型凹部９ａが設けられ、下射出型１０の上面には、蓋１に設けられる凹部４の内側寸法に対応し上方に突出する下型突部１０ａと、ヒンジ部５及び係合片６の外形寸法に対応し下方に窪む下型凹部１０ｂ，１０ｃが設けられている。

上射出型９と下射出型１０とを重ね合せた状態で、内部には蓋１の形状をなす成形空間が形成され、下射出型１０におけるヒンジ部５を形成する下型凹部１０ｂに、成形空間に連通されるスプル１０ｄのゲート１０ｅが接続されている。そして、下射出型１０の下型突部１０ａを除く上面１０ｆが、側面部３の下面を形成するように、上射出型９と下射出型１０とのパーティング位置が設定されている。本実施形態においては、アンダーカット部を形成するために配置されるスライド型等は省略している。

図４は、表面シート材７を示す斜視図である。表面シート材７は、一方の面に、接着剤が設けられた接着層が形成され、他方の面に、製品表面となる表面コート層が形成されたインサート成形用樹脂シートである。図４に示すように、蓋１の天面２ａを形成する部位７ａ及び各側面３ａを形成する部位７ｂが、蓋１の製品表面の展開図状に配置されている。そして、表面シート材７は、蓋１の製品表面の形状に対応して、所定の位置で折り曲げられて、上型凹部９ａの内面に密着するように配置される。このとき、折り曲げられた表面シート材７が上型凹部９ａの内面に、より密着し易いように、表面シート材７を製品表面の形状に折り曲げるための折り線７ｃが表面シート材７の折り曲げ位置に設けられている。この折り線７ｃは、例えば、表面シート材７の基となる合成樹脂シート基材１１（図５参照）の基材表層側の部位を除去した基材表層除去部を線状につなげることにより形成されている。すなわち、本実施形態においては、折り線７ｃが基材表層除去部に相当する。

図５は、合成樹脂シート基材１１から表面シート材７を形成するシート材形成工程を示す斜視図である。表面シート材７は、図５に示すように、ロール状に巻かれた合成樹脂シート基材１１から形成される。合成樹脂シート基材１１は、ロール状に巻かれた形態のものに限らず、枚葉状の平判形態であっても良い。表面シート材７を形成する場合には、合成樹脂シート基材１１が平坦になるように支持台(図示せず)上に合成樹脂シート基材１１を引き出し、例えばレーザーマーカー機１２により、表面シート材７を合成樹脂シート基材１１から切り離すとともに、蓋１の製品表面の形状となるように折り曲げるための折り線７ｃを形成する。

レーザーマーカー機１２は、レーザー照射部１２ａから照射されるレーザー１３の出力を制御可能な制御部１２ｂを有している。このため、合成樹脂シート基材１１に照射するレーザー１３の出力を制御することにより、合成樹脂シート基材１１の基材表層側の部位を除去した基材表層除去部（折り線７ｃ）を形成すること、たとえば接着層のみを除去すること、そしてまた、合成樹脂シート基材１１を貫通する切れ目７ｄを形成することができるように構成されている。

表面シート材７を形成する方法は、合成樹脂シート基材１１を接着層側が上方を向くように支持台上に配置し、合成樹脂シート基材１１と対向する上方に配置されたレーザー照射部１２ａから合成樹脂シート基材１１の接着層に向けてレーザー１３を照射することにより、表面シート材７を形成する（シート材形成工程）。

シート材形成工程では、レーザー照射部１２ａと支持台とを相対移動させつつレーザー１３を照射して、表面シート材７の外形形状となる輪郭に沿って合成樹脂シート基材１１を貫通する連続した切れ目７ｄを形成することにより、表面シート材７が合成樹脂シート基材１１から切り離される。また、蓋１の天面２ａと各側面３ａとを形成する部位の境界に沿って合成樹脂シート基材１１の接着層を除去することにより、蓋１の天面２ａと各側面３ａとを形成する部位の境界に折り線７ｃが形成される。

図６は、シート材折り工程で用いるプレス加工機の曲げ型１４，１５を示す斜視図である。図７は、表面シート材７が曲げ型１４，１５により折り曲げられている状態を示す平面図である。図８は、図７におけるＡ−Ａ線断面図である。

シート材形成工程で形成された表面シート材７は、プレス加工機の下曲げ型１４の上に配置された後に、上方から上曲げ型１５に押圧されることにより、折り線７ｃに沿って谷折りされる（シート材折り工程）。勿論、山折りしても良い。

下曲げ型１４には、水平な上面に表面シート材７の輪郭形状と同じ形状に形成され、僅かな段差で窪まされて、表面シート材７が載置される輪郭段部１４ａと、輪郭段部１４ａの内側に、形成する製品表面の形状出形成された曲げ型凹部１４ｂとが下方に窪ませて形成されている。曲げ型凹部１４ｂの底面には、下曲げ型１４の下方の空間と連通する小径の貫通孔１４ｃが複数設けられている。

上曲げ型１５は、下曲げ型１４の曲げ型凹部１４ｂ内に挿入されて、曲げ型凹部１４ｂの内面との間に表面シート材７の厚み分の隙間を形成する押圧部１５ａを有する。上曲げ型１５は、下曲げ型１４に対して上下方向に移動されて、押圧部１５ａが曲げ型凹部１４ｂに出没可能に設けられている。そして、表面シート材７は、接着層を上方に向けて曲げ型凹部１４ｂを覆うように輪郭段部１４ａに配置された後に、上曲げ型１５が降下されて、押圧部１５ａが曲げ型凹部１４ｂに挿入されることにより、表面シート材７が折り線７ｃに沿って折り曲げられる。折り曲げられた表面シート材７の表面コート層側の面が、製品表面の形状に形成される。

図９は、成形工程を示す図である。表面シート材７を備える蓋１をインサート成形する場合には、まず図９（ａ）に示すように、上射出型９と下射出型１０とが上下に分離しておく。次いで、図９（ｂ）に示すように、上射出型９の上型凹部９ａ内に、上述したようにして既に折り曲げた状態の表面シート材７を配置する。このとき、表面シート材７は、製品表面の形状に折り曲げられているので、上型凹部９ａの内面に沿って配置される際、表面シート材７を上型凹部９ａの内面に、より密着させて沿わせることができると共に、表面シート材７を上型凹部９ａ内に適切に保持させるために、例えば、上型凹部９ａ内で表面シート材７を吸着することが望ましい。このとき、表面シート材７は、上型凹部９ａより下方に突出しないように上型凹部９ａ内に完全に収容されている。

次に、図９（ｃ）に示すように、上射出型９と下射出型１０とを重ねる。その後、図９（ｄ）に示すように、成形空間にゲート１０ｅから成形樹脂（合成樹脂）を射出して、表面シート材７と射出した成形樹脂とを一体化させる（成形工程）。

上射出型９はいわゆる雌型であり、下射出型１０は雄型である。図示例では、下射出型１０から上射出型９へ向けて成形樹脂（合成樹脂）を射出して成形する場合が示されている。上射出型９が雌型の場合には、折り曲げられた表面シート材７の各側面３ａは、成形型８が備える上型凹部９ａの内面に沿わされて配置され、当該上型凹部９ａから突出しないようにされる。しかしながら、雌型である上射出型９から雄型である下射出型１０へ向けて成形樹脂を射出して成形するようにしても良いことはもちろんである。

さらに、折り曲げられた表面シート材７の各側面３ａは、成形型８が備える凸部の外面、すなわち下射出型１０の下型突部１０ａの外面に沿わされて配置されるようにしてもよく、この場合、表面シート材７は、製品の内面側に配置されることになり、このような構成であっても良い。

表面シート材７（合成樹脂シート基材１１）には、成形工程の前に予め、これを貫通して、成形型８内への成形樹脂の流れ込みに応じて成形型８内のエアを排出するために、エア抜き細孔１６が形成されている。エア抜き細孔１６は特に、成形工程において、成形型８内に充填される成形樹脂が最も遅れて到達する樹脂充填終端部付近に配設される。樹脂充填終端部は、ゲート１０ｅ位置や成形型８の形状に依存してその位置は種々であることから、エア抜き細孔１６の位置は実際に応じて設定される。

本実施形態にあっては、エア抜き細孔１６は、折り線７ｃ（基材表層除去部）に設けられる（図４参照）。図では、エア抜き細孔１６は、見やすく、折り線７ｃからはみ出すように示されているが、実際は、外観を損なわないように、当該折り線７ｃからはみ出さない大きさで、ピンホール状に形成される。本実施形態では、エア抜き細孔１６を折り線７ｃに設ける場合について説明したが、樹脂充填終端部付近であれば、折り線７ｃに設けることに限らず、どのような位置に配設しても良いことはもちろんである（図４中、エア抜き細孔１６ａ参照）。表面シート材７にエア抜き細孔１６を形成することにより、良好な樹脂充填を確保することができる。

次に、図９（ｅ）に示すように、射出した成形樹脂が硬化した後に、上射出型９と下射出型１０とを上下に分離して、成形された蓋１を脱型する。最後にゲート１０ｅでつながっている無用な樹脂部分を切除して合成樹脂成形品としての蓋１が完成する。

本実施形態に係る合成樹脂成形品としての蓋１の製造方法によれば、蓋１の製品表面を形成する表面シート材７を、製品表面の形状に折り曲げた後に、射出成形用の上射出型９の上型凹部９ａに配置するので、表面シート材７の製品表面を上型凹部９ａの内面に容易に沿わせることができる。また、表面シート材７は、製品表面の形状に折り曲げる前に、表面シート材７の輪郭に沿ってつながった切れ目７ｄを合成樹脂シート基材１１に形成することによって、合成樹脂シート基材１１から切離されているので、表面シート材７の取り扱い易さを向上することができる。このとき、合成樹脂シート基材１１からの表面シート材７の形成にレーザー１３を用いたので、制御が容易であると共に、カット粉の付着が少なく、製品や成形条件に合わせた微調整も容易に行うことができる。

言い換えると、本実施形態では、表面シート材７を成形型８に挿入する時点で、表面シート材７が容易にかつ確実に成形型８の形状に沿うように、合成樹脂シート基材１１に対し、レーザー１３を使用して、基材表層除去部（折り線７ｃ）を設けるようにしている。合成樹脂シート基材１１は、厚みや硬度に、ロット間でバラツキが存在するが、レーザー１３であれば、カットの形状や深さを即時に正確に変更調整できるため、常に安定した性状の表面シート材７を作成することができる。また、表面シート材７を成形型８に挿入する際、折り線７ｃで折り曲げて立体形状に仕付けてから挿入することができるため、外表面にゲート１０ｅがある蓋１（合成樹脂成形品）では、内表面に加飾することができる。

そして、表面シート材７を蓋１の製品表面の展開図形状に切り離すことにより、下曲げ型１４の上面に設けられた表面シート材７を、その輪郭形状と同じ形状の段差を有する輪郭段部１４ａに配置することが可能となったため、上曲げ型１５により表面シート材７を押圧した際にも、表面シート材７の位置がずれることを防止できる。

更に、折り曲げる前の表面シート材７には、蓋１の天面２ａを形成する部位７ａと各側面３ａを形成する部位７ｂとの境界に沿って折り線７ｃが形成されているので、プレス加工により表面シート材７を折り線７ｃに沿って容易にかつ正確に折り曲げることができる。このため、単に上曲げ型１５と下曲げ型１４に挟み込んで表面シート材７を折り曲げる場合よりも、製品表面の形状がより正確に得られるように表面シート材７を折り曲げることができる。このとき、折り線７ｃは、接着層側に形成されているので、製品表面を損なうことなく、形成された折り線７ｃ側に谷折りもしくは山折りすることにより、正確な製品形状に折り曲げることができる。このように、表面シート材７がより正確な形状の製品表面を形成するように折り曲げられているので、上射出型９の上型凹部９ａの内面に表面シート材７を高精度で密着させることができる。

また、折り曲げられた表面シート材７は、上型凹部９ａの内面に沿わされて配置されたときに、当該上型凹部９ａから突出しないように配置されるので、上射出型９と下射出型１０とを重ね合わせた場合にも、表面シート材７の位置が移動することはない。このため、表面シート材７を上型凹部９ａ内の正確な位置に配置した状態を維持したままで、成形樹脂を射出することができる。このため、成形凹凸箇所の形状転写性が向上し、生産性を向上できるだけでなく、より正確な形状であって美観に優れた製品表面を有する蓋１を製造することができる。

上記実施形態においては、折り線７ｃを、合成樹脂シート基材１１の接着層を除去することのみにより形成する例について説明したが、折り線７ｃの一部に、合成樹脂シート基材１１を貫通する切れ目７ｄを形成するようにしてもよい。折り線７ｃの途中に切れ目７ｄが設けられている場合には、表面シート材７と型との間の空気が抜けやすいので、エア溜まりなどの不良を回避することができる。

図１０は、表面シート材７の形状の変形例を示す図である。図１０（ａ）に示すように、製品表面に施される模様７ｅの少なくとも一部について、合成樹脂シート基材１１を貫通するように形成し、そして、図示のように折り線７ｃを跨ぐように形成しても、エア溜まり不良を回避することができる。また、図１０（ｂ），図１０（ｃ）に示すように、ゲート１０ｅ近傍に配置される部位を避ける窪み部７ｆを、表面シート材７に形成しておいても良い。

図１１には、表面シート材７（合成樹脂シート基材１１）の変形例が示されている。この変形例では、折り線７ｃ（基材表層除去部）のうち、成形型８内に成形樹脂を流し込んで充填するゲート１０ｅ（窪み部７ｆ近傍）近くに位置する折り線７ｃにおける除去深さＤ１は表面シート材７に浅く、ゲート１０ｅから遠方に位置する折り線７ｃにおける除去深さＤ２は深く形成されるように構成される（Ｄ１＜Ｄ２）。

成形樹脂の流動解析により、成形樹脂をゲート１０ｅから成形型８内に流し込む（図中、矢印Ｙ，ｙで示す）際、流動性状によっては、表面シート材７に皺などの歪みが生じることが判った。

そこで、流動圧が高いゲート１０ｅ近くに位置される折り線７ｃを形成する除去深さＤ１は浅くすることで、形態安定性を保持し、他方、流動圧が低くなるゲート１０ｅから遠方に位置される折り線７ｃを形成する除去深さＤ２は深くすることで、表面シート材７の変形に融通を与えるように構成する。

これにより、流し込まれる成形樹脂の流動性状に対応させて、薄い表面シート材７を、歪みなくピンと張るようにして、合成樹脂成形品（蓋１）を形成することができる。ゲート１０ｅが表面シート材７で、天面を形成する部位７ａに配置される場合であっても、同様に設定すればよい。

図１２には、表面シート材７（合成樹脂シート基材１１）の他の変形例が示されている。この変形例も、成形樹脂の流動解析の結果を考慮したものである。

折り曲げられた表面シート材７の、側面を形成する部位７ｂとなる各面のうち、成形型８内に成形樹脂を流し込んで（図中、矢印Ｙ，ｙで示す）充填するゲート１０ｅ（窪み部７ｆ近傍）近くに位置する側面（例えば、ヒンジ部５が形成される側の側面）は、折り線７ｃ（基材表層除去部）からの迫り出し寸法（側面の幅寸法）Ｈ１が長く設定され、ゲート１０ｅから遠方に位置する側面（例えば、係合片６が形成される側の側面）は、折り線７ｃからの迫り出し寸法（側面の幅寸法）Ｈ２が短く設定される（Ｈ１＞Ｈ２）。

すなわち、上述した表面シート材７に生じ得る皺などの歪みを防止するために、この変形例では、流動圧が高いゲート１０ｅ近くに位置される側面の幅寸法Ｈ１が、成形型８でしっかりと保持されるように長く設定されて、形態安定性が保持され、他方、流動圧が低くなるゲート１０ｅから遠方に位置される側面の幅寸法Ｈ２は、成形型８による保持作用が弱まるように短く設定されて、表面シート材７の変形に融通を与える、具体的には、表面シート材７が流動する成形樹脂によって延伸される場合に、当該延伸による伸びが、この寸法の短い側面側（Ｈ２側）に現れるようにして、結果的に設定に従った寸法で美観良く表面シート材７を合成樹脂成形品（蓋１）に設け得るように構成される。

これにより、図１１の変形例で説明したのと同様に、流し込まれる成形樹脂の流動性状に対応させて、薄い表面シート材７を、歪みなくピンと張るようにして、合成樹脂成形品（蓋１）を形成することができる。ゲート１０ｅが表面シート材７で、天面を形成する部位７ａに配置される場合であっても、同様に設定すればよい。

図示例に代えて、折り曲げられた表面シート材７の、側面を形成する部位７ｂとなる各面のうち、成形型８内に成形樹脂を流し込んで（図中、矢印Ｙ，ｙで示す）充填するゲート１０ｅ（窪み部７ｆ近傍）近くに位置する側面（例えば、ヒンジ部５が形成される側の側面）は、折り線７ｃ（基材表層除去部）からの迫り出し寸法（側面の幅寸法）Ｈ１が短く設定され、ゲート１０ｅから遠方に位置する側面（例えば、係合片６が形成される側の側面）は、折り線７ｃからの迫り出し寸法（側面の幅寸法）Ｈ２が長く設定される（Ｈ１＜Ｈ２）ようにしてもよいことはもちろんである。

上記図１１及び図１２で説明した除去深さの設定と、側面の幅寸法の設定を併用して構成しても良いことはもちろんである。

図１３〜図１７には、表面シート材７（合成樹脂シート基材１１）のさらに他の変形例が示されている。この変形例も、成形樹脂の流動解析の結果を考慮したものである。

折り曲げられた表面シート材７の各面のうち、成形型８が備える凹部９ａ，１０ｂ，１０ｃに配置されたときに隙間が生じるように隣り合う面同士のいずれか一方の面の端縁には、シート材形成工程において、当該端縁に対して基材表層除去部を挟む形態で、隙間を塞いで他方の面に重ね合わせるために突出されて舌片が形成される。

そして、端縁からの舌片の突出方向は、成形型８内に成形樹脂を流し込んで充填するゲート１０ｅからの成形樹脂の流れ方向ｙに沿わされる。これにより、一方の面の舌片は、成形樹脂の熱と流動圧力で他方の面に圧着される。従って、合成樹脂シート基材１１としては、熱融着性の素材を採用することが好ましい。

図１３及び図１４に示すように、成形型８が備える上型凹部９ａに配置されたときに隙間が生じるように隣り合う面とは、天面を形成する部位７ａの周囲を取り囲んで配置されていて、折り曲げられたときに側面を形成する部位７ｂとなる面をいう。

これら部位７ｂを形成する各面は、成形型８が備える上型凹部９ａに配置されて合成樹脂成形品（蓋１）の形態をなすとき、天面を形成する部位７ａ周りに沿う方向において、隙間が生じ得る状態で互いに隣接される。この変形例では、当該隙間を塞ぐ目的で舌片１７が備えられる。

舌片１７は、これら互いに隣接する一対の、側面を形成する部位７ｂとなる面のいずれか一方に、天面を形成する部位７ａ周りに沿う方向の端縁７ｇから突出形成される。舌片１７は、これが突出形成される端縁７ｇに対し、追加の基材表層除去部、すなわち追加の折り線７ｈを挟んで形成される。追加の折り線７ｈにより、舌片１７は、側面を形成する部位７ｂとなる面に対し、折り曲げ可能に形成される。

この舌片１７は、シート材形成工程において、表面シート材７の外形形状となる輪郭に含まれ、切れ目７ｄの形成によって、表面シート材７の一部として合成樹脂シート基材１１から切り離される。また、舌片１７と端縁７ｇとの間に位置される追加の折り線７ｈは、天面を形成する部位７ａとなる面と、側面を形成する部位となる各面７ｂとの境界に折り線７ｃが形成されるときに、併せて形成される。

端縁７ｇから突出形成された舌片１７は、表面シート材７が上型凹部９ａ内に配置されて折り曲げられる際に、追加の折り線７ｈで折り曲げられて、隣接する一対の、側面を形成する部位７ｂとなる面の他方に、隙間を塞ぐように重ね合わされる。舌片１７の大きさは、折り曲げて重ね合わせたときに、はみ出さない大きさで形成される。

図１４には、舌片１７の形態例が示されている。図１４（Ａ）に示すものは、中心角が９０度よりも僅かに小さな角度の扇状に形成された舌片１７の場合であり、二点鎖線で示すようにして重ね合わされる。

図１４（Ｂ）は、扇状の中心角側に、互いに隣接する一対の側面を形成する部位７ｂとなる面を折る折り線７ｃと一連に連なるようにして、湾曲状の切れ目７ｉが形成され、かつ中心角が６０度程度とされた舌片１７の場合である。湾曲状の切れ目７ｉにより、図１４（Ａ）の場合と比べて、舌片１７の折り重ねを円滑化することができる。

図１４（Ｃ）は、扇状の中心角側に、互いに隣接する一対の側面を形成する部位７ｂとなる面を折る折り線７ｃと一連に連なるようにして、湾曲状の折り線７ｊが形成され、かつ湾曲状の折り線７ｊに沿うように、当該折り線７ｊの外側に湾曲状の切れ目７ｋが形成された舌片１７の場合である。湾曲状の折り線７ｊ及び湾曲状の切れ目７ｋにより、図１４（Ｂ）の場合に比べて、舌片１７の折り重ねをさらに円滑化しつつ、折り皺がほとんど発生しないようにして、ほぼ完全に隙間を塞ぐことができる。

舌片１７の端縁７ｇからの突出方向は、ゲート１０ｅからの成形樹脂の流れ方向７に沿わされる。ゲート１０ｅから成形型８内に充填される成形樹脂は、成形型８の上型凹部９ａ内に、ゲート１０ｅに近い側から充填・充満されていき、徐々にゲート１０ｅから遠い側へ向かって充填・充満が進行していく。

すなわち、成形樹脂は、成形型８の上型凹部９ａ内に、ゲート１０ｅを中心として放射状に流れていき、上型凹部９ａに堰き止められる位置まで流れると、その後は、上型凹部９ａの形態に沿ってさらにゲート１０ｅから遠方へ向かって流れていって、上型凹部９ａに充満していく。

上型凹部９ａが矩形状であって、その側縁にゲート１０ｅが形成されている場合には、図１３に示すように、ゲート１０ｅの位置が側縁の長さ方向中央位置であれ、片寄った位置であれ、成形樹脂は、ゲート１０ｅを挟む両側において、側縁に面する側面を形成する部位７ｂとなる面（Ｐ）から、向かい合う他方の、側面を形成する部位７ｂとなる面（Ｒ）に向かって流れていく。

これに基づき、舌片１７は、ゲート１０ｅに近接する側面を形成する部位７ｂとなる面（Ｐ）に、これと隣接する他の面（Ｑ）に向かって突出形成され、そしてまた当該他の面（Ｑ）に、これと隣接するさらに他の面（Ｒ）に向かって突出形成される。そして、舌片１７は図１５に示すように、これが重なり合う他方の面に対し、成形樹脂の熱と流動圧力によって、隙間が生じないようにして、かつ平坦となる状態で圧着される。

図１３〜図１５に示した構成は、言い換えれば、表面シート材７を折り曲げ可能として側面部３を形成する切れ目７ｄに位置され、成形工程後に側面部３と合成樹脂との間に挟まれる舌片１７が、切れ目７ｄで分断された隣り合う一対の側面部３，３のうち、一方の側面部３に連設され、側面部３，３を折り曲げて表面シート材７を成形型８内に挿入してインサート成形したときに、一対の側面部３，３のうち、舌片１７が連設されていない他方の側面部３の切れ目７ｄが、蓋１の角部（側面部３，３同士で形成される稜線）上に沿って配置され、当該蓋１の表面に露出している形態をいう。

成形型８内に合成樹脂を流し込んで充填するゲート１０ｅ位置から各側面部３までの距離が均一でない場合には、舌片１７は、当該ゲート１０ｅ位置からより遠方に位置する側面部３に対し、蓋１の表面に露出しないように配置される。

以上の構成によれば、蓋（合成樹脂成形品）１の表面全体に、表面シート材７を重ねた痕跡が認識されることなく、隙間なく連続模様７ｅを加飾することができる。詳述すると、蓋１の周側面を覆う、表面シート材７の側面部３は、基材表層除去部で形成される折り線７ｃを起点に、切れ目７ｄを介してそれぞれ独立して折り曲げ可能である。切れ目７ｄを介して隣接する一対の側面部３，３のうち、上記他方の側面部３の切れ目７ｄは、表面シート材７を蓋１の表面に固定した際に、当該蓋１の角部に沿って、蓋１の表面に露出するように位置付けられている。こうすることで、蓋１の表面に露出している切れ目７ｄ、すなわち側面部３，３同士の稜線は認識しづらくなり、舌片１７を含む側面部３を重ねている痕跡をほぼ消すことができる。

表面シート材７は、射出成形時に、熱と圧力とによって、僅かではあるが、溶融状態の合成樹脂の流動方向に引き延ばされる。引き延ばし度合いは、合成樹脂の流動方向に沿っているほど、また、流動圧力の減衰が小さい箇所であるほど、大きくなる。蓋１の上面部２を例に挙げれば、縦横の長さが大きく異なる長方形で、その中心にゲート１０ｅが設けられている場合、上面部２の短手方向に連接される側面部３の方が、上面部２の長手方向に連接される側面部３よりも、引き延ばし度合いが大きい。このため、上面部２の短手方向に連接される側面部３に舌片１７を備えると、当該舌片１７が動いてその位置が変化してしまい、隣接する側面部３，３間に隙間が生じて、合成樹脂が露出してしまう。このような事態を解決するために、上面部２の長手方向に連接される側面部３に舌片１７を設け、隣接する一対の側面部３，３のうち、ゲート１０ｅからより遠くに位置する側面部３上に、舌片１７を折り込むようにして配置し、上面部２の短手方向に連接される側面部３の切れ目７ｄをそこに重ねるようにしている。

図１３では、平面視長方形状の天面を形成する部位７ａの四隅に生じ得る隙間それぞれに対応させて、４つの舌片１７を設ける場合を例示して説明したが、図１６に示すように、いずれかの舌片１７の形成を省略するようにしても良いことはもちろんである。

図１７には、前後左右方向中央を基準としてゲート１０ｅを形成した場合が示されている。この場合、ゲート１０ｅは、まさに中央位置でなく、前後方向や左右方向に片寄った位置であっても、成形樹脂は、ゲート１０ｅに近い、側面を形成する部位７ｂとなる面（Ｐ）から、ゲート１０ｅから遠い、側面を形成する部位７ｂとなる面（Ｒ）に向かって流れていく。

これに基づき、舌片１７は、ゲート１０ｅに近接する側面を形成する部位７ｂとなる面に、これと隣接する他の面に向かって突出形成される。そして、舌片１７は図１５で示したように、これが重なり合う面に対し、成形樹脂の熱と流動圧力によって、隙間が生じないようにして、かつ平坦となる状態で圧着される。

このような構成を備えることにより、隙間が生じ得る箇所がある場合に、シート材形成工程で追加して形成することができる、切れ目７ｄと折り線７ｈにより突出形成した舌片１７によって、当該隙間を塞ぐことができる。

舌片１７の突出方向を、成形樹脂の流れ方向ｙに沿わせたので、成形樹脂の流れを利用して、特段の手順を要することなく、合理的に自動的に、言い換えれば成り行きに従って、舌片１７の重ね合わせを確保することができる。

そして舌片１７を、成形樹脂の熱と流動圧力によって圧着するようにしたので、重ね合わせと同様に、特段の手順を要することなく、合理的に自動的に、言い換えれば成り行きに従って、舌片１７の接合を確保することができる。以上のように、舌片１７を形成することにより、合成樹脂シート基材１１から、形態安定性が高く、強度を向上した合成樹脂成形品を製造することができる。

また、上記実施形態においては、折り線７ｃを形成する際に、合成樹脂シート基材１１の接着層のみを除去する例について説明したが、合成樹脂シート基材１１を貫通しなければ表面コート層を一部除去するようにしてもよい。また、折り線７ｃを形成する際に、接着層を除去して表面コート層だけを残しても良いし、接着層を一部残してもよい。

また、上記実施形態においては、合成樹脂シート基材１１から表面シート材７を形成する際に、レーザー１３を用いる例について説明したが、トムソン刃等を用いても良いことはもちろんである。

さらに、上記実施形態では、成形型８として、上下に開くタイプのものを例示して説明したが、左右に開くタイプの成形型であっても良いことはもちろんである。

１蓋
２上面部
２ａ天面
３側面部
３ａ側面
４凹部
５ヒンジ部
６係合片
７表面シート材
７ａ天面を形成する部位
７ｂ側面を形成する部位
７ｃ折り線
７ｄ切れ目
７ｅ模様
７ｆ窪み部
７ｇ端縁
７ｈ追加の折り線
７ｉ湾曲状の切れ目
７ｊ湾曲状の折り線
７ｋ湾曲状の切れ目
８成形型
９上射出型
９ａ上型凹部
１０下射出型
１０ａ下型突部
１０ｂ下型凹部
１０ｃ下型凹部
１０ｄスプル
１０ｅゲート
１０ｆ下射出型の上面
１１合成樹脂シート基材
１２レーザーマーカー機
１２ａ照射部
１２ｂ制御部
１３レーザー
１４下曲げ型
１４ａ輪郭段部
１４ｂ曲げ型凹部
１４ｃ貫通孔
１５上曲げ型
１５ａ押圧部
１６エア抜き細孔
１６ａエア抜き細孔
１７舌片
Ｄ１，Ｄ２除去深さ
Ｈ１，Ｈ２迫り出し寸法
Ｙ，ｙ成形樹脂の流れ

Claims

製品表面を形成する合成樹脂製の表面シート材を用いて立体形状の合成樹脂成形品をインサート成形する合成樹脂成形品の製造方法であって、
上記表面シート材の基となる合成樹脂シート基材から該表面シート材を形成するシート材形成工程と、
上記表面シート材を所定の形状に折り曲げるシート材折り工程と、
折り曲げた上記表面シート材を成形型に配置してインサート成形する成形工程とを有し、
上記シート材形成工程では、
上記合成樹脂シート基材を貫通する切れ目と、該合成樹脂シート基材の基材表層側の部位のみを除去した基材表層除去部とが形成されるようにし、
前記合成樹脂シート基材が有する２つの前記基材表層のうちの一方側の該基材表層は、前記製品表面となる表面コート層を構成し、他方側の該基材表層は、接着剤が設けられた接着層を構成し、前記基材表層除去部は、上記接着層側に形成され、かつ前記基材表層除去部のうち、前記成形型内に合成樹脂を流し込んで充填するゲート近くに位置する該基材表層除去部の除去深さは浅く、該ゲートから遠方に位置する該基材表層除去部の除去深さは深いことを特徴とする合成樹脂成形品の製造方法。
前記合成樹脂シート基材に前記表面シート材の輪郭に沿ってつながった上記切れ目を形成することにより、該表面シート材が該合成樹脂シート材から切離されることを特徴とする請求項１に記載の合成樹脂成形品の製造方法。
前記シート材折り工程では、線状につながって形成された前記基材表層除去部に沿って、前記表面シート材が谷折りもしくは山折りされることを特徴とする請求項１または２に記載の合成樹脂成形品の製造方法。
折り曲げられた前記表面シート材の各面は、前記成形型が備える凹部の内面に沿わされて配置され、該凹部から突出しないことを特徴とする請求項１〜３いずれかの項に記載の合成樹脂成形品の製造方法。
折り曲げられた前記表面シート材の前記各面のうち、前記成形型内に合成樹脂を流し込んで充填するゲート近くに位置する該面は、前記基材表層除去部からの迫り出し寸法が長く設定され、該ゲートから遠方に位置する該面は、該基材表層除去部からの迫り出し寸法が短く設定されることを特徴とする請求項４に記載の合成樹脂成形品の製造方法。
折り曲げられた前記表面シート材の前記各面のうち、前記成形型内に合成樹脂を流し込んで充填するゲート近くに位置する該面は、前記基材表層除去部からの迫り出し寸法が短く設定され、該ゲートから遠方に位置する該面は、該基材表層除去部からの迫り出し寸法が長く設定されることを特徴とする請求項４に記載の合成樹脂成形品の製造方法。
前記合成樹脂シート基材には、これを貫通してエア抜き細孔が形成され、該エア抜き細孔は、前記成形工程において、前記成形型内に充填される合成樹脂が最も遅れて到達する樹脂充填終端部付近に配設されることを特徴とする請求項１〜６いずれかの項に記載の合成樹脂成形品の製造方法。
前記エア抜き細孔は、前記基材表層除去部に設けられることを特徴とする請求項７に記載の合成樹脂成形品の製造方法。
折り曲げられた前記表面シート材の各面のうち、隣り合う面同士のいずれか一方の面の端縁には、前記シート材形成工程において、当該端縁に対して前記基材表層除去部を挟む形態で、他方の面に重ね合わせるために突出されて舌片が形成され、該端縁からの上記舌片の突出方向は、上記成形型内に合成樹脂を流し込んで充填するゲートからの合成樹脂の流れ方向に沿わされ、上記一方の面の上記舌片は、合成樹脂の熱と流動圧力で上記他方の面に圧着されることを特徴とする請求項１〜８いずれかの項に記載の合成樹脂成形品の製造方法。
前記表面シート材を折り曲げ可能として側面部を形成する前記切れ目に位置され、前記成形工程後に該側面部と合成樹脂との間に挟まれる舌片が、該切れ目で分断された隣り合う一対の該側面部のうち、一方の該側面部に連設され、
該側面部を折り曲げて上記表面シート材を前記成形型内に挿入してインサート成形したときに、一対の該側面部のうち、上記舌片が連設されていない他方の該側面部の上記切れ目が、上記合成樹脂成形品の角部上に沿って配置され、当該合成樹脂成形品の表面に露出していることを特徴とする請求項１〜８いずれかの項に記載の合成樹脂成形品の製造方法。
前記舌片は、前記成形型内に合成樹脂を流し込んで充填するゲート位置からより遠方に位置する前記側面部に対し、前記合成樹脂成形品の表面に露出しないように配置されたことを特徴とする請求項１０記載の合成樹脂成形品の製造方法。