JP6996803B1 - パネル部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易かつデザインの自由度を高め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、樹脂フィルム２の意匠面にスクリーン印刷によって第１印刷層４１、第２印刷層４２を印刷し、意匠を作成する印刷工程と、フィルム部１０を金型Ｍ１，Ｍ２にセットし、意匠面と対向する面側に射出成形用の樹脂２１を流し込み、基材部２０を成形する射出成形工程を備えている。金型Ｍ１は、意匠面と接触する面に凹凸形状を有しており、射出成形工程において、当該凹凸形状を印刷層に転写させる。【選択図】図６Ｂ

Description

本発明は、装飾用のパネル部材の製造方法に関する。

従来、車両等に用いられる内装部品として革模様や木目柄を施したパネル部材が知られている。例えば、革模様のパネル部材おいては、革を糸で縫い合わせたような意匠があり、高級感を演出するため広く用いられている。

下記の特許文献１には、基材部位と、糸目を有する縫い目部位とからなる樹脂部品が開示されている。縫い目部位は、糸目部が連続して多数形成され、糸目部の表面に糸目が形成されている。縫い目部位と基材部位とを連続して形成し、両部位を組合せて樹脂部品が構成される（特許文献１／段落００１８、図３）。

特許第５８７８３８６号

各部位は射出成形樹脂の色で着色され、両部位を組合せて樹脂部品の全体の意匠が決定する。従って、部位数を増やさない限り、多色で構成される木目柄等の意匠を作成することができず、デザインの自由度が制限されてしまうという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、簡易かつデザインの自由度を高め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、樹脂フィルムの一方の面である意匠面側に意匠を施したフィルム部と、射出成形樹脂からなる基材部とで構成されるパネル部材の製造方法であって、
前記意匠面にスクリーン印刷によって印刷層を印刷し、前記意匠を作成する印刷工程と、前記フィルム部を金型にセットし、前記意匠面と対向する面側に前記射出成形樹脂を流し込み、前記基材部を成形する射出成形工程と、を備え、
前記金型は、前記意匠面と接触する面に凹凸形状を有し、前記射出成形工程において、前記凹凸形状を前記印刷層に転写させることを特徴とする。

本発明のパネル部材の製造方法では、フィルム部の意匠面にスクリーン印刷により意匠を作成し（印刷工程）、その後、意匠面と対向する面側に射出成形樹脂を流し込み、基材部を形成する（射出成形工程）。ここで、意匠面と接触する金型の面が凹凸形状を有しているため、射出成形工程では、射出成形の際の圧力によって印刷層が凹凸形状に押し付けられる。これにより、印刷層に凹凸形状が転写される。本製造方法は、表面の凹凸構造と印刷層とによって様々な意匠を実現することができるため、簡易かつデザインの自由度を高めたパネル部材を製造することができる。

本発明のパネル部材の製造方法において、
前記印刷工程にて、最上層である第１印刷層の下面側に第２印刷層を印刷し、
前記意匠面をレーザで加工するレーザカット工程を備え、
前記レーザカット工程にて所定領域の前記第１印刷層のみをトリミングすることが好ましい。

本製造方法では、意匠面をレーザカット（レーザ加工）することで、印刷層の一部をトリミングすることができる（レーザカット工程）。第２印刷層の上面側に第１印刷層を重ねた印刷層の場合、第１印刷層の所定領域をトリミングすれば、上方から第１印刷層と第２印刷層とが視認可能となるため、２色構成のパネル部材を製造することができる。

また、本発明のパネル部材の製造方法において、
前記印刷工程にて、前記第１印刷層と前記第２印刷層の間に前記第２印刷層を保護する保護層を印刷することが好ましい。

印刷工程において、第１印刷層と第２印刷層との間に保護層を印刷する。これにより、レーザカット工程の際、下面側の第２印刷層は保護層により傷付かず、上面側の第１印刷層のみを確実にトリミングすることができる。

また、本発明のパネル部材の製造方法において、
前記フィルム部及び前記基材部は、前記基材部の下面側から照射される光が透過することが好ましい。

この構成では、パネル部材を基材部の下面側からＬＥＤ等の光源で照射したとき、光が透過する。これにより、パネル部材の意匠としての美観を高めることができる。

また、本発明のパネル部材の製造方法において、
前記印刷工程にて、前記基材部の下面側から照射される光が透過しない遮光層を前記第２印刷層の下面側、又は前記意匠面と対向する面側に印刷することが好ましい。

印刷工程において、第２印刷層の下面側、又は意匠面と対向する面側に遮光層を印刷する。遮光層を設けると、基材部の下面側から照射される光が透過しなくなるため、パネル部材の意匠効果を高めることができる。

また、本発明のパネル部材の製造方法において、
前記遮光層の印刷では、トリミングされる前記第１印刷層の領域に対応する部分が除かれることが好ましい。

印刷工程では、トリミングされる第１印刷層の領域に対応する部分を除いて遮光層を印刷する。これにより、遮光層を設けた部分は光が透過せず、遮光層が除かれた部分は光が透過するパネル部材を製造することができる。

また、本発明のパネル部材の製造方法において、
前記レーザカット工程にて、トリミングされた前記第１印刷層の領域に対応する部分の前記遮光層を切除することが好ましい。

レーザカット工程において、第１印刷層の所定領域をトリミングした後、対応する部分の遮光層を切除するようにしてもよい。この方法によっても、遮光層を設けた部分は光が透過せず、遮光層が除かれた部分は光が透過するパネル部材を製造することができる。

また、本発明のパネル部材の製造方法において、
前記基材部は、光が透過しない射出成形樹脂からなることが好ましい。

射出成形工程において、意匠面と対向する面側に、光が透過しない射出成形樹脂を流し込み、基材部を形成してもよい。これにより、基材部の下面側から照射される光が透過しなくなるため、パネル部材の意匠効果を高めることができる。

また、本発明のパネル部材の製造方法において、
前記印刷層の上面側に前記印刷層を被覆する透明のカバー部を形成するカバー部形成工程を備えていることが好ましい。

カバー部形成工程において、意匠面の印刷層を被覆する透明のカバー部を形成することができる。これにより、耐薬品性、耐擦傷性の高いパネル部材とすることができる。

本発明の製造方法で製造されたパネル部材の表面拡大図。 図１のパネル部材のII－II断面図。 パネル部材の製造方法を示すフローチャート。 図３の製造方法の印刷工程の詳細を示すフローチャート。 （ａ）印刷工程が終了した後のフィルム部の断面図。（ｂ）形状加工工程が終了した後のフィルム部の断面図。（ｃ）樹脂形成工程が終了した後のフィルム部の断面図。（ｄ）フィルム部の領域Ｓの拡大図。 樹脂形成工程を説明する図（１）。 樹脂形成工程を説明する図（２）。 レーザカット工程が終了した後のフィルム部の断面図。 カバー部形成工程が終了した後のパネル部材の断面図。 （ａ）第２実施形態の印刷工程が終了した後のフィルム部の断面図。（ｂ）形状加工工程が終了した後のフィルム部の断面図。（ｃ）樹脂形成工程が終了した後のフィルム部の断面図。（ｄ）フィルム部の領域Ｔの拡大図。 遮光着色した樹脂による樹脂成型を行ったパネル部材の断面図（第３実施形態）。

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１は、本発明の製造方法で製造されたパネル部材１の表面拡大図である。パネル部材１は車両用の内装部品（例えば、インストルメントパネル）等に用いられる微細な凹凸形状を有するパネルである。

パネル部材１において、その表面は、後述する樹脂フィルム２に意匠を施した意匠面となっている。図１では、意匠を構成する第１印刷層４１と第２印刷層４２が見えており、第１印刷層４１に革模様が形成されている。

また、第２印刷層４２は、第１印刷層４１とは異なる色彩で着色されており、糸目模様を構成している。パネル部材１は、本革を糸で縫い合わせた意匠を有することで、高級感を演出することができる部品となっている。なお、意匠として、木目柄や布柄等を形成することも可能である。

図２は、図１のパネル部材１のII－II断面図を示している。

図示するように、パネル部材１は、主にフィルム部１０と、射出成形樹脂からなる基材部２０と、フィルム部１０の上面側を被覆するカバー部３０とで構成されている。カバー部３０は、意匠面（印刷層４）の擦傷、薬品による変色等を防止するため層であるので、必要に応じて設ければよい。

フィルム部１０は、樹脂フィルム２と、遮光層３と、印刷層４と、保護層５とからなる。樹脂フィルム２は、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等の比較的弾力性の高いフィルムが用いられる。樹脂フィルム２の厚みは、通常０．１～１．０ｍｍ程度であるが、０．２～０．５ｍｍの範囲が好ましい。

遮光層３は、レーザに反応する黒色インクを使用して、樹脂フィルム２の意匠面に印刷した最下層である。遮光層３、印刷層４等の印刷には、主にスクリーン印刷が用いられるが、オフセット印刷やグラビア印刷を用いてもよい。

印刷層４は、スクリーン印刷を用いた第１印刷層４１及び第２印刷層４２からなる。単層の印刷層による意匠としてもよいが、例えば木目柄の意匠を作成する場合には、３層以上の印刷層を重ねる必要がある。インクは、１液乾燥型（例えば、塗料）、２液硬化型（例えば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂）、ＵＶ硬化型等を使用することができる。また、少なくとも第１印刷層４１は、レーザに反応するインクで印刷されていることが好ましい。

第１印刷層４１と第２印刷層４２の間には、透明の保護層５が印刷されている。保護層５は、後述するレーザカット工程にて、最上層の第１印刷層４１の一部領域をトリミングし、下面側の第２印刷層４２を残すため存在する。すなわち、当該トリミングの際、第２印刷層４２までトリミングされないように、第２印刷層４２を保護する役割がある。

遮光層３、印刷層４及び保護層５の凹凸や皺は、後述する樹脂形成工程にて形成される。なお、カバー部３０は、意匠面（印刷層４）の表面の凹凸に沿って略同じ膜厚で形成される。

次に、図３、図４を参照して、パネル部材１の製造方法について説明する。なお、適宜、図５～図８を参照して、説明を補足する。

図３は、パネル部材１の製造方法のメインのフローチャートである。初めに、樹脂フィルム２を用意し、スクリーン印刷による印刷工程を実行する（ＳＴＥＰ１）。

図４は、印刷工程の詳細を示すフローチャートである。まず、樹脂フィルム２の意匠面に最下層となる遮光層３を印刷する（ＳＴＥＰ１１）。遮光層３は樹脂フィルム２の全面に印刷することも可能であるが、以下では予め印刷しない領域（穴あき部）を設けておく方法を説明する。

次に、樹脂フィルム２の意匠面に第２印刷層４２を印刷する（ＳＴＥＰ１２）。このとき、第２印刷層４２に、遮光層３の穴あき部が分かるような十字等の位置決めの印を設けておくとよい。これにより、その上層の印刷層はその印に合わせて印刷し、最終的にトリミングする領域を特定すること可能となる。なお、この位置決めの印は、第１印刷層４１と第２印刷層４２の何れに設けてもよい。

その後、第２印刷層４２の上面側に保護層５を印刷し（ＳＴＥＰ１３）、さらに保護層５の上面側に第１印刷層４１を印刷する（ＳＴＥＰ１４）。第１印刷層４１は、第２印刷層４２とは異なる色彩であることが好ましい。これにより、樹脂フィルム２に２色構成の意匠を施すことができる。

図５（ａ）は、印刷工程が終了した後のフィルム部１０の断面図を示している。図示するように、印刷層４は、第１印刷層４１と第２印刷層４２とで構成される。

図３に戻り、その後、フィルム部１０の形状加工工程を実行する（ＳＴＥＰ０２）。これは、フィルム部１０を目的の製品形状に加工するフォーミングの工程である。この方法としては、プレス、真空成形、真空圧空成形、超高圧成形等が用いられる。これにより、図５（ｂ）に示すような形状が作られる。

次に、樹脂成形金型を用いた樹脂形成工程を実行する（ＳＴＥＰ０３）。図６Ａは、樹脂注入口Ｉと凹部Ｐとを有する金型Ｍ１と、凸部Ｑを有する金型Ｍ２からなる樹脂成形金型を示している。製品形状に加工されたフィルム部１０を金型Ｍ１の凹部Ｐに装着し、金型Ｍ２を閉じる。

その後、図６Ｂ（右図）に示すように、樹脂注入口Ｉから透過性を有する樹脂２１を流し込み、金型Ｍ１と金型Ｍ２の空間を充填する。これにより、フィルム部１０の裏面側（意匠面に対向する面）に、基材部２０を成形することができる。

射出成形用の樹脂２１としては、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ＡＢＳ樹脂等を用いることが好ましい。

また、図６Ｂの吹き出し部（左図）は、領域Ｒ（右図）の拡大図を示している。図示するように、金型Ｍ１（凹部Ｐ）のフィルム部１０と接する面は、革模様、糸目模様、布柄、木目柄（年輪）等を形成するための微細な凹凸形状を有している。樹脂形成工程では、フィルム部１０を金型Ｍ１と金型Ｍ２とで挟み、圧縮した状態で樹脂２１を流し込む。このため、樹脂２１の熱によって印刷層４が軟化し、射出圧力で凹凸形状に押し付けることで、当該凹凸形状が印刷層４に転写される。

樹脂形成工程では、最後に、成形された樹脂２１の不要部分（樹脂注入口Ｉの部分）を切り落とす。これにより、図５（ｃ）に示すようなパネル部材１を製造することができる。また、図５（ｄ）は、図５（ｃ）の領域Ｓの拡大図であり、第１印刷層４１の表面の凹凸は革模様である。

図３に戻り、その後、フィルム部１０（意匠面）のレーザカット工程を実行する（ＳＴＥＰ０４）。ここでは、意匠面の第１印刷層４１をＹＡＧ等のレーザを用いて加工（トリミング）する。その際、位置決め治具等を使用することで、レーザを用いて正確な位置をトリミングすることができる。

図７は、レーザカット工程が終了した後のフィルム部１０の断面図を示している。図示するように、今回、第１印刷層４１の中央の突起部分をトリミングする。ここで、第２印刷層４２については保護層５で被覆されているため、トリミングされない。また、保護層５は透明な層であるため、トリミングされた領域を上方から見たとき第２印刷層４２が視認される。これにより、革模様の第１印刷層４１の隙間に第２印刷層４２による糸目模様が形成された意匠が構成される。

なお、第１印刷層４１のトリミングの位置は、上述した印刷層４の十字の印により、遮光層３の印刷がない部分と容易に位置合わせすることができる。

図３に戻り、最後の工程として、カバー部形成工程を実行する（ＳＴＥＰ０５）。本工程では、塗装又は印刷により、擦傷防止のためのカバー部３０（クリア層）を印刷層４の上面側に形成する。これにより、図２に示すようなパネル部材１が完成する。この製造方法は、革模様や糸目模様を形成することができ、それらの色彩も比較的容易に変更することができるため、デザインの自由度が高いといえる。

図８に示すように、パネル部材１は、その裏面側（意匠面と対向する面側）にＬＥＤ等の光源Ｌ１～Ｌ３を配置したとき、遮光層３が存在する光源Ｌ１，Ｌ３の位置は光が透過しないため、光漏れが生じない。また、遮光層３が存在しない光源Ｌ２の位置は、パネル部材１の表面側まで光が通過する。

この結果、パネル部材１の糸目模様の部分は、光源Ｌ２の光によって鮮明に発色するため、従来の製造方法では実現できなかった高級感のある意匠のパネルが得られる。

なお、印刷工程（ＳＴＥＰ０１）において、遮光層３は必ずしも印刷しなくてよい。この方法で製造されたパネル部材に対して、図８のようにパネル部材１の裏面側に光源を配置すると、第１印刷層４１がトリミングされた領域は光の透過度が高い領域となり、トリミングされていない領域は光の透過度が高い領域となる。例えば、木目柄の意匠の場合、遮光層３を印刷しないようにすることで、光源からの光がパネル部材の全域に拡がる効果が得られる。

一方、遮光層３の印刷工程（ＳＴＥＰ１１）において、樹脂フィルム２の全面に遮光層３を印刷してもよい。この方法で製造されたパネル部材に対して、図８のようにパネル部材１の裏面側に光源を配置すると、全体的に光が透過しない、すなわち光漏れが生じないパネルとすることができる。
［第２実施形態］

図９は、第２実施形態におけるパネル部材１００の製造方法を示している。本実施形態は、樹脂フィルム２の意匠面と対向する面側（全面）に遮光層３を印刷する点で第１実施形態（図５）とは異なっている。

図９（ａ）は、印刷工程が終了した後のフィルム部１１の断面図を示している。印刷工程において、遮光層３は、樹脂フィルム２の意匠面と対向する面側に印刷される。また、印刷層４は第１印刷層４１と第２印刷層４２とで構成され、両層の間に保護層５が印刷される。

その後、図９（ｂ）に示すよう、フィルム部１１を目的の製品形状に加工し、遮光層３の一部領域をレーザカットで切除する。さらに、このフィルム部１１に対して樹脂成形工程を行う。これにより、図９（ｃ）に示すようなパネル部材１００を製造することができる。

図９（ｄ）は、図９（ｃ）の領域Ｔの拡大図であり、第１印刷層４１の表面の凹凸は革模様である。その後、樹脂フィルム２の意匠面に対するレーザカット工程、必要に応じてカバー部形成工程を行えばよい。
［第３実施形態］

光漏れが生じないパネル部材とするため、樹脂成形工程（図３：ＳＴＥＰ０３）において、黒色等の遮光着色された樹脂を用いてもよい。図１０は、そのような樹脂２２により基材部２５を形成したパネル部材１１０の断面図を示している。

そして、パネル部材１１０の裏面側に光源Ｌ１～Ｌ３を配置すると、それぞれの光は基材部２５で遮光されるため、全体的に光が透過しない、すなわち光漏れが生じないパネルとすることができる。

以上、本発明を実施するための実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態、変更形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、適宜変更することができる。

樹脂フィルム２の形状は三次元形状がほとんどといえるが、平面形状もあり得る。従って、図３の形状加工工程（ＳＴＥＰ０２）は必須の工程ではなく、省略することができる。

図３、図４の印刷工程（ＳＴＥＰ０１）において、意匠を構成する印刷層は、第１印刷層と第２印刷層の２層構造であったが、単層構造でも３層以上の構造であってもよい。例えば、艶消しブラックやピアノブラック等のインクで単層の意匠としたり、３層以上の印刷層により木目柄や布柄の意匠としたりすることができる。図４の保護層５の印刷（ＳＴＥＰ１４）についても、必須の工程ではなく、省略することができる。

１，１００，１１０ パネル部材
２ 樹脂フィルム
３ 遮光層
４ 印刷層
５ 保護層
１０，１１ フィルム部
２０，２５ 基材部
２１，２２ 樹脂
３０ カバー部
４１ 第１印刷層
４２ 第２印刷層

Claims (9)

1. 樹脂フィルムの一方の面である意匠面側に意匠を施したフィルム部と、射出成形樹脂からなる基材部とで構成されるパネル部材の製造方法であって、
   前記意匠面にスクリーン印刷によって印刷層を印刷し、前記意匠を作成する印刷工程と、
   前記フィルム部を金型にセットし、前記意匠面と対向する面側に前記射出成形樹脂を流し込み、前記基材部を成形する射出成形工程と、を備え、
   前記金型は、前記意匠面と接触する面に凹凸形状を有し、
   前記射出成形工程において、前記凹凸形状を前記印刷層に転写させることを特徴とするパネル部材の製造方法。
2. 請求項１に記載のパネル部材の製造方法において、
   前記印刷工程にて、最上層である第１印刷層の下面側に第２印刷層を印刷し、
   前記意匠面をレーザで加工するレーザカット工程を備え、
   前記レーザカット工程にて所定領域の前記第１印刷層のみをトリミングすることを特徴とするパネル部材の製造方法。
3. 請求項２に記載のパネル部材の製造方法において、
   前記印刷工程にて、前記第１印刷層と前記第２印刷層の間に前記第２印刷層を保護する保護層を印刷することを特徴とするパネル部材の製造方法。
4. 請求項２又は３に記載のパネル部材の製造方法において、
   前記フィルム部及び前記基材部は、前記基材部の下面側から照射される光が透過することを特徴とするパネル部材の製造方法。
5. 請求項２又は３に記載のパネル部材の製造方法において、
   前記印刷工程にて、前記基材部の下面側から照射される光が透過しない遮光層を前記第２印刷層の下面側、又は前記意匠面と対向する面側に印刷することを特徴とするパネル部材の製造方法。
6. 請求項５に記載のパネル部材の製造方法において、
   前記遮光層の印刷では、トリミングされる前記第１印刷層の領域に対応する部分が除かれることを特徴とするパネル部材の製造方法。
7. 請求項５に記載のパネル部材の製造方法において、
   前記レーザカット工程にて、トリミングされた前記第１印刷層の領域に対応する部分の前記遮光層を切除することを特徴とするパネル部材の製造方法。
8. 請求項２又は３に記載のパネル部材の製造方法において、
   前記基材部は、光が透過しない射出成形樹脂からなることを特徴とするパネル部材の製造方法。
9. 請求項１～３の何れか１項に記載のパネル部材の製造方法において、
   前記印刷層の上面側に前記印刷層を被覆する透明のカバー部を形成するカバー部形成工程を備えていることを特徴とするパネル部材の製造方法。

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