JPH10211632A - オーバーレイ射出成形品のトリミング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】オーバーレイ射出成形されたプラスチック成形
品の周縁部からはみ出したオーバーレイフィルムの余剰
部分を確実に切除すると同時に、その切り口の白濁化し
た部分をなくしてきれいに仕上げる。 【解決手段】 所定のトリミング位置にセットされた前
記射出成形品に対して、その輪郭に沿った形状の切刃を
有する打抜き型を進出させ、射出成形品の周縁部からは
み出したオーバーレイフィルムの余剰部を射出成形品の
輪郭に沿って剪断した後、前記射出成形品に上張りされ
たオーバーレイフィルムの切り口を所定の軟化温度まで
局所加熱装置で加熱して、切り口の破断面部分を軟化溶
融させ、破断面が乱反射を生じない程度に平滑化するこ
とにより、切り口の白濁化した部分を消失させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オーバーレイ射出
成形品の周縁部からはみ出したオーバーレイフィルムの
余剰部を剪断して切除するオーバーレイ射出成形品のト
リミング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の車内に取り付けるインパネ等の
プラスチック部品に関しては、それをＡＢＳ樹脂やポリ
カーボネート等の成形材料で射出成形する際に、見た目
の高級感を醸し出すためにオーバーレイ射出成形が行わ
れている。このオーバーレイ射出成形は、プラスチック
成形品（射出成形品）の化粧面を形成する化粧金型と湯
口が形成された射出金型とからなる射出成形金型を型締
めする際に、木目模様等が印刷された熱可塑性樹脂のオ
ーバーレイフィルムを前記化粧金型の内面に予め密着さ
せておき、型締めした射出成形金型のキャビティ内に溶
融樹脂を射出圧入して、成形加工と表面加工を同時に行
うものである。

【０００３】 具体的には、例えば、図５（ａ）に示す
ように、射出成形金型４０が化粧金型となる雌型４１と
射出金型となる雄型４２とからなり、熱可塑性樹脂のオ
ーバーレイフィルムＦを雌型４１にセットしてヒータ４
３で加熱軟化させた後、図５（ｂ）に示すように、雌型
４１の内外に通ずる小孔４４から雌型４１内の空気をバ
キュームで抜いて前記フィルムＦを真空成形法により雌
型４１の内面に沿って密着させる。次いで、図５（ｃ）
に示すように、射出金型となる雄型４２と前記雌型４１
とを型締めして雄型４２に穿設された湯口４５からプラ
スチック成形品Ｗの成形材料となる溶融樹脂を射出成形
金型４０のキャビティ内に射出圧入する。そして、この
溶融樹脂が金型４０内で冷却固化すると、表皮材となる
オーバーレイフィルムＦが化粧面に上張りされたプラス
チック成形品Ｗの射出成形が完了し、その後、図５
（ｄ）に示すように、金型４０を型開きしてプラスチッ
ク成形品Ｗを取り出す。

【０００４】 次いで、当該成形品Ｗの周縁部からはみ
出したフィルムＦの余剰部を切除するトリミング加工を
行う。このトリミング加工は、表皮材となっているフィ
ルムの余剰部を成形品の周縁部できれいに切り取る必要
があり、このため従来は、図５（ｅ）に示すように、打
抜き型４７を用いて切除するようにしていた。そして、
この打抜き型４７の切刃４６は、プラスチック成形品Ｗ
の輪郭よりも、オーバーレイフィルムＦをプラスチック
成形品Ｗの輪郭に沿ってきれいに剪断し得る適正なギャ
ップ分だけ大きな剪断輪郭に形成されている。したがっ
て、このような適正なギャップの切刃４６を有する打抜
き型４７を用ることにより、プラスチック成形品Ｗの周
縁部にはみ出たオーバーレイフィルムＦの余剰部を前記
プラスチック成形品Ｗの形状通りに剪断することができ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに打抜き型４７でプラスチック成形品Ｗの輪郭に沿っ
てその形通りに打ち抜いて剪断しても、オーバーレイフ
ィルムＦの切り口が白濁化する製品不良を生ずる場合が
あった。オーバーレイフィルムＦの切り口が白濁化する
のは剪断に起因するものと考えられ、一般に剪断により
オーバーレイフィルムＦを切断した場合、その切り口に
は、図６に示すように、切刃４６が材料内に食い込む際
に材料の表面を押し下げて形成される“ダレ”と称され
る部分５１と、切刃４６の食い込みと共に切刃４６の側
面がフィルムＦと擦れて形成される平滑な剪断面部分５
２と、フィルムＦの切刃４６側から生じた亀裂が他面側
から生じた亀裂と会合して形成される破断面部分５３が
形成される。そして、ダレの部分５１と，剪断面部分５
２と，破断面部分５３の割合は剪断条件によって異な
り、剪断面部分５２が広ければ切り口は全体的に平滑に
なるので白濁化することは少ない。しかし、破断面部分
５３が広くなると、この破断面部分５３はオーバーレイ
フィルムＦが引き千切られ、その表面には微細な割れ目
や毛羽などが多数形成されて肌あれを起こすので、光が
乱反射して白濁化すると考えられる。

【０００６】 この場合に、極めて鋭利な切刃４６を有
する打抜き型４７を用いれば白濁化しにくいが、切刃４
６が鋭利であればあるほど刃こぼれし易くその鋭い切れ
味は長続きしないので、その都度新しい打抜き型４７を
頻繁に交換しなければならず、交換作業が面倒で、打抜
き型４７のコストも嵩む。このため、従来では、切り口
が白濁化した成形品について、カミソリ刃やカッターな
どでオーバーレイフィルムＦの切り口の白濁化した部分
を削ぎ落とす仕上げ作業を人手により行っているのが現
状であった。なお、剪断以外の切断方法として、Ｘ−Ｙ
制御されるレーザカッタをプラスチック成形品Ｗの輪郭
線に沿って移動させ、レーザ光線によりオーバーレイフ
ィルムＦの余剰部分を切り取れば、剪断による破断面は
生じないため、破断面の白濁化を生じることはない。し
かし、その装置が高価で大掛かりなだけでなく、レーザ
光線でフィルムＦを焼き切ったときに生ずる硝煙が射出
成形品Ｗや当該フィルムＦに付着して表面が白くなると
いう別の製品不良を生ずる。

【０００７】 そこで本発明は、簡単な構成で、オーバ
ーレイ射出成形されたプラスチック成形品の周縁部から
はみ出したオーバーレイフィルムの余剰部分を確実に切
除すると同時に、その切り口の白濁化した部分をなくし
てきれいな仕上面を形成することを技術的課題としてい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明は、熱可塑性樹脂のオーバーレイフィルムを
化粧面に上張りした射出成形品の周縁部からはみ出した
前記フィルムの余剰部を剪断して切除するオーバーレイ
射出成形品のトリミング方法において、所定のトリミン
グ位置にセットされた前記射出成形品の周縁部に沿って
その周縁部からはみ出した前記フィルムの余剰部表面に
切刃を当てるように当該射出成形品に対して打抜き型を
進退させ、前記余剰部を当該打抜き型の切刃で剪断して
切除するフィルム剪断工程と、剪断工程終了後、前記射
出成形品に上張りされた前記フィルムの切り口を、剪断
により白濁化した部分が消失する所定の軟化温度まで局
所加熱装置で加熱する局所加熱工程とからなることを特
徴とする。

【０００９】 本発明によれば、所定のトリミング位置
にセットされた射出成形品に対して、その輪郭に沿った
形状の切刃を有する打抜き型を進出させると、切刃が射
出成形品の周縁部からはみ出した前記オーバーレイフィ
ルムの余剰部表面に当てられて、前記余剰部が射出成形
品の輪郭に沿って剪断して切除される。このとき、オー
バーレイフィルムの切り口は、剪断作用により破断面が
形成されて白濁化している場合がある。そこで、オーバ
ーレイフィルムを剪断した後、前記射出成形品に上張り
されたオーバーレイフィルムの切り口を所定の軟化温度
まで局所加熱装置で加熱すると、切り口の破断面部分が
軟化溶融して破断面が乱反射を生じない程度に平滑化さ
れるので白濁化した部分が消失し、短時間できれいな切
り口に仕上がる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図１は本発明方法に用い
るフィルム剪断装置を示す図、図２は本発明方法に用い
る局所加熱装置を示す図、図３は局所加熱装置の他の例
を示す説明図、図４は本発明方法に用いる局所加熱装置
の更に他の例を示す説明図である。

【００１１】 本発明に使用するフィルム剪断装置１
は、オーバーレイ射出成形により表面に熱可塑性樹脂の
オーバーレイフィルムＦを上張りしたプラスチック成形
品（射出成形品）Ｗを所定の剪断位置にセットする位置
決め台座２と、オーバーレイフィルムＦの余剰部を剪断
する打抜き型３を備えている。そして、当該打抜き型３
は、前記位置決め台座２に載せてセットされた前記プラ
スチック成形品Ｗの周縁部に沿ってその周縁部からはみ
出した前記オーバーレイフィルムＦの余剰部表面に切刃
３ａを当てるように当該プラスチック成形品Ｗに対して
相対的に進退せられるようにシリンダ４に取り付けられ
ている。

【００１２】 前記位置決め台座２の周囲には、プラス
チック成形品Ｗを当該台座２に載せたときに、その周縁
部からはみ出した前記オーバーレイフィルムＦの余剰部
を前記打抜き型３の切刃３ａに対して略直交させた状態
に支持するフィルム載せ台５が配設されている。そし
て、当該フィルム載せ台５は、前記打抜き型３の進退方
向へ進退自在に設けられると共に、スプリング６により
前記打抜き型３の切刃３ａの圧下方向と逆方向に付勢さ
れている。

【００１３】 また、前記打抜き型３は、その全体又は
少なくともその切刃３ａの部分が、当該切刃３ａで前記
オーバーレイフィルムＦの余剰部を切除する際に加わる
剪断応力によって塑性変形を生じない程度の硬さと剛性
を有し、且つ、前記プラスチック成形品Ｗの成形材料と
略等しい線膨張係数を有した硬質プラスチック材料で成
形されている。そして、打抜き型３の切刃３ａは、イン
モールド成形品Ｗの輪郭よりも、オーバーレイフィルム
Ｆを剪断し得る適正なギャップ分だけ大きな剪断輪郭で
形成されて成り、その周縁部３ｂが前記フィルム載せ台
５に当接されるように成されている。

【００１４】 なお、ここで線膨張係数が略等しいと
は、打抜き型３の切刃３ａと成形品Ｗの輪郭との間に形
成されるギャップが、温度変化に拘らずオーバーレイフ
ィルムＦをプラスチック成形品Ｗの輪郭に沿ってきれい
に剪断し得る適正な範囲内に維持されることをいう。ま
た、このオーバーレイフィルムＦとして、例えば、ＡＢ
Ｓ樹脂や，ＡＢＳ樹脂とポリカーボネート樹脂を混合し
た合成樹脂からなるフィルム基材表面に木目模様等を印
刷した数μｍのインク層が形成され、さらに、その上に
厚さ１２５μｍ程度のアクリル系透明フィルムがコーテ
ィングされて、全体として約２００μｍ程度の厚さの合
成樹脂フィルムが用いられている場合に、前記打抜き型
３は、例えば、エポキシ樹脂，ポリカーボネート，ポリ
フェニレンエーテル（ＰＰＥ樹脂）のスチレン変成体，
ポリスチレン樹脂（ＰＳ樹脂），ポリフェニレンサルフ
ァイド（ＰＰＳ樹脂）などの硬質プラスチックで形成さ
れている。

【００１５】 また、１０は、前記フィルム剪断装置１
でオーバーレイフィルムＦの余剰部を剪断した後、その
切り口を所定の軟化温度まで加熱する局所加熱装置であ
って、例えば直径６ｍｍ程度のノズル１１の先端から３
００〜３２０℃の熱風を吹き付ける熱風吹出装置１２
と、そのノズル１１をプラスチック成形品Ｗの輪郭に沿
って移動させる移動制御装置１３からなる。そして、移
動制御装置１３は、ロボットアーム１４とこれを駆動す
る駆動装置１５を備え、オーバーレイフィルムＦの切り
口からノズル１１先端までの距離を約３ｍｍに維持して
熱風吹出装置１２を移動させ、当該熱風吹出装置１２が
前記ノズル１１をフィルムＦの切り口に向けたまま、プ
ラスチック成形品Ｗの輪郭に沿って、約３〜４ｃｍ／秒
の速さで移動するように制御している。これにより、オ
ーバーレイフィルムＦの切り口は軟化点より高く発火点
より低い８０〜１２０℃程度に加熱され、剪断により生
じた破断面に形成されている微細な割れ目や毛羽などが
軟化溶融して光が乱反射しない程度に滑らかになり、こ
れによりフィルムＦの切り口の白濁化した部分が消失す
る。

【００１６】 次に本発明方法について説明する。ま
ず、オーバーレイ射出成形されたプラスチック成形品Ｗ
の周縁部からはみ出したフィルムＦの余剰部を切断する
（フィルム剪断工程）。プラスチック成形品Ｗを位置決
め台座２に装着すると、その周縁部からはみ出たオーバ
ーレイフィルムＦは、台座２の周囲に配設されたフィル
ム載せ台５の上に載せられて略水平に支持される。ここ
で、シリンダ４を伸長させると、打抜き型３が下降され
て、その周縁部３ｂとフィルム載せ台５とでオーバーレ
イフィルムＦの周縁部を挟持した状態で、切刃３ａによ
り、成形品Ｗの周縁部に沿ってオーバーレイフィルムＦ
の余剰部が確実に剪断される。

【００１７】 また、打抜き型３は、少なくともその切
刃３ａの部分が、当該切刃３ａで前記オーバーレイフィ
ルムＦの余剰部を切除する際に加わる剪断応力によって
塑性変形を生じない程度の硬さと剛性を有しているの
で、オーバーレイフィルムＦの余剰部を確実に剪断する
ことができる。さらに、打抜き型３は、前記プラスチッ
ク成形品Ｗの成形材料と略等しい線膨張係数を有した硬
質プラスチック材料で成形されているので、周囲の気温
が変化して成形品Ｗが膨張／収縮することがあっても、
これと同様に膨張／収縮する。したがって、打抜き型３
の切刃３ａと成形品Ｗの輪郭との間には、オーバーレイ
フィルムＦを当該成形品Ｗの輪郭に沿ってきれいに剪断
し得る適正なギャップが維持され、温度変化に伴うギャ
ップ変化を生じないので、周囲の温度に拘らずオーバー
レイフィルムＦをプラスチック成形品Ｗの形状通りに剪
断できる。

【００１８】 しかしながら、このようにして、プラス
チック成形品Ｗの形状通りに剪断することができても、
剪断によりフィルムＦを切断している以上、その切り口
が白濁化する場合がある。そこで、フィルム剪断工程が
終了したものについて、フィルムＦの切り口の白濁化し
た部分を消失させるために局所加熱を行う（局所加熱工
程）。オーバーレイフィルムＦの剪断が終了したプラス
チック成形品Ｗを所定の位置に固定し、移動制御装置１
４を稼動させると、３００〜３２０℃の熱風を吹き出す
熱風吹出装置１２がそのノズル１１をフィルムＦの切り
口に向け、切り口までの距離を約３ｍｍに維持し、プラ
スチック成形品Ｗの輪郭に沿って約３〜４ｃｍ／秒の速
さで移動される。これにより、オーバーレイフィルムＦ
の切り口は軟化点より高く発火点より低い８０〜１２０
℃程度に加熱され、剪断により生じた破断面に形成され
ている多数の微細な割れ目や毛羽などが軟化溶融し、光
が乱反射しない程度に滑らかになり、これによりフィル
ムＦの切り口の白濁化した部分が消失する。なお、熱風
吹出装置１２から吹き出される熱風温度は比較的高いも
のの、移動制御装置１３により、吹付位置が所定の速さ
で移動するので、所定の軟化温度に達するのはフィルム
Ｆの切り口部分のみであり、プラスチック成形品Ｗやフ
ィルムＦの他の部分が軟化することはない。また、必要
に応じて、フィルムＦの切り口部分のみが露出するよう
に耐熱性の断熱材でプラスチック成形品Ｗにマスキング
を施してもよい。

【００１９】 図３は本発明方法に使用する他の局所加
熱装置を示すもので、本例の局所加熱装置２０は、プラ
スチック成形品Ｗの周縁部の全周にわたって当該周縁部
に対向して開口した熱風吹出口２１をパイプフレーム２
２に形成して成る熱風吹出装置２３からなり、前記パイ
プフレーム２２がフィルム剪断装置１のフィルム載せ台
を兼用している。

【００２０】 これによれば、位置決め台座２にプラス
チック成形品Ｗをセットし、その周縁部からはみ出した
オーバーレイフィルムＦの余剰部を前記パイプフレーム
２２に上に載せる。ここで、シリンダ４を伸長させて打
抜き型３を進出させると、打抜き型３の周縁部３ｂとパ
イプフレーム２２とでオーバーレイフィルムＦの周縁部
が挟持され、切刃３ａによりプラスチック成形品Ｗの周
縁部に沿ってオーバーレイフィルムＦの余剰部が確実に
剪断される。そして、剪断が終了すると、パイプフレー
ム２２はスプリング６の弾性力により元の位置に復帰
し、このとき熱風吹出口２１がプラスチック成形品Ｗの
フィルムＦの切り口に対向する位置に自動的にセットさ
れるので、このまま熱風を吹き出せば、白濁化した部分
が消失する。したがって、プラスチック成形品Ｗを移動
させることなく一定位置に固定したままフィルム剪断工
程が終了すると同時に、局所加熱工程を開始することが
できるので、作業効率が極めて高い。

【００２１】 図４は本発明方法に使用する更に他の局
所加熱装置を示すもので、本例の局所加熱装置３０は、
プラスチック成形品Ｗに上張りされたオーバーレイフィ
ルムＦの切り口に接触される接触加熱体３１と、これを
位置決め台座３２にセットされたプラスチック成形品Ｗ
に押し当てる進退機構３３とからなる。この接触加熱体
３１は、オーバーレイフィルムＦの切り口を所定温度に
加熱した状態で加圧する接触面３１ａが、当該プラスチ
ック成形品Ｗの周縁に外嵌される形状に形成されると共
に、前記進退機構３３により進出させたときに前記接触
面３１ａがオーバーレイフィルムＦの切り口に接触する
ように、その断面が下方に向かって開いた斜面で形成さ
れている。また、接触面３１ａの温度は、オーバーレイ
フィルムＦの切り口を加圧したときにその破断面の肌あ
れを均すことができる軟化温度以上で溶融温度以下（例
えば６０〜９０℃程度）に設定されている。

【００２２】 これによれば、オーバーレイフィルムＦ
の余剰部の剪断が終了したプラスチック成形品Ｗを位置
決め台座３２にセットし、進退機構３３により接触加熱
体３１を進出させれば、図４に拡大して示すように、そ
の接触面３１ａがフィルムＦの切り口に当接されてフィ
ルムＦの切り口を加熱した軟化させた状態で加圧するの
で、切り口に形成された破断面の肌あれが均されて白濁
した部分が消失する。

【００２３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、打
抜き型を進出させることにより射出成形品の周縁部から
はみ出したオーバーレイフィルムの余剰部を射出成形品
の寸法通りに切除することができ、次いで、その切り口
を局所加熱することにより切り口の白濁化した部分を消
失させることができ、このような簡単な二つの処理を組
み合わせることにより、複雑な形状の射出成形品でも、
オーバーレイフィルムの切り口を短時間できれいに仕上
げることができるという大変優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明方法に使用するフィルム剪断装置を示
す図。

【図２】 本発明方法に用いる局所加熱装置を示す図。

【図３】 局所加熱装置の他の例を示す図。

【図４】 局所加熱装置の更に他の例を示す図。

【図５】 オーバーレイ射出成形法を示す説明図。

【図６】 フィルムの切り口を示す模式図。

【符号の説明】

１・・・フィルム剪断装置 Ｆ・・・オーバーレイフィルム Ｗ・・・プラスチック成形品（射出成形品） ３・・・打抜き型 ３ａ・・切刃 １０，２０，３０・・・局所加熱装置 １１・・・ノズル １２・・・熱風吹出装置 １３・・・移動制御装置 ２１・・・熱風吹出口 ２３・・・熱風吹出装置 ３１・・・接触加熱体

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂のオーバーレイフィルム
   （Ｆ）を化粧面に上張りした射出成形品（Ｗ）の周縁部
   からはみ出した前記フィルム（Ｆ）の余剰部を剪断して
   切除するオーバーレイ射出成形品のトリミング方法にお
   いて、 所定のトリミング位置にセットされた前記射出成形品
   （Ｗ）の周縁部に沿ってその周縁部からはみ出した前記
   フィルム（Ｆ）の余剰部表面に切刃（3a）を当てるよう
   に当該射出成形品（Ｗ）に対して打抜き型（３）を進退
   させ、前記余剰部を当該打抜き型（３）の切刃（3a）で
   剪断して切除するフィルム剪断工程と、 剪断工程終了後、前記射出成形品（Ｗ）に上張りされた
   前記フィルム（Ｆ）の切り口を、剪断により白濁化した
   部分が消失する所定の軟化温度まで局所加熱装置（10，
   20，30）で加熱する局所加熱工程とからなることを特徴
   とするオーバーレイ射出成形品のトリミング方法。
2. 【請求項２】 前記局所加熱工程で使用する局所過熱装
   置（10）が、ノズル（11）から加熱空気を吹き出す熱風
   吹出装置（12）と、そのノズル（11）の先端をフィルム
   （Ｆ）の切り口に対向させた状態で射出成形品（Ｗ）の
   輪郭に沿って移動させる移動制御装置（13）とからなる
   請求項１記載のオーバーレイ射出成形品のトリミング方
   法。
3. 【請求項３】 前記局所加熱工程で使用する局所加熱装
   置（20）が、前記射出成形品（Ｗ）の周縁部の全周に対
   向して開口した熱風吹出口（21）を有する熱風吹出装置
   （23）である請求項１記載のオーバーレイ射出成形品の
   トリミング方法。
4. 【請求項４】 前記局所加熱工程で使用する局所加熱装
   置（30）が、前記射出成形品（Ｗ）に上張りされたオー
   バーレイフィルム（Ｆ）の切り口にのみ接触される接触
   加熱体（31）を備えて成る請求項１記載のオーバーレイ
   射出成形品のトリミング方法。
5. 【請求項５】 前記フィルム剪断工程で使用する打抜き
   型（３）の全体又は少なくともその切刃（3a）の部分
   が、当該切刃（3a）で前記オーバーレイフィルム（Ｆ）
   の余剰部を切除する際に加わる剪断応力によって塑性変
   形を生じない程度の硬さと剛性を有し、且つ、前記射出
   成形品（Ｗ）の成形材料と略等しい線膨張係数を有した
   硬質プラスチック材料で成形されてなる請求項１乃至４
   記載のオーバーレイ射出成形品のトリミング方法。