(57)【要約】【課題】高周波融着によるパネルの製造方法及びこれによって製造されたパネルの提供。【解決手段】片面に凹状に凹んで成形溝が形成され、成形溝の内面に特定の模様が形成された上金型と下金型を有する融着モールドを準備し、融着モールドに高周波を発生するように高周波出力部が連結され、上金型及び下金型の間に挿入されて成形溝によって外面に特定の模様が形成されるように素材を装入した後、上金型及び下金型に高周波を加えて誘電加熱によって素材を高周波融着させ、素材の温度を軟化点まで加熱して所望の形状に塑性変形を引き起こす。本発明によれば、平面はもとより、曲面によって立体的な形状が表現可能であり、且つ、一光源多色の表現とグラデーション、グラフィックなどの表現を行うことができ、表面の立体感とエンボシングも実現可能であり、しかも、安価で簡単な工程によって量産可能であるという効果がある。【選択図】図１
2015140015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面に凹状に凹んで成形溝が形成され、前記成形溝の内面に特定の模様が形成された上金型と下金型を有する融着モールドを準備する第１ステップと、
前記融着モールドに高周波を発生するように高周波出力部が連結される第２ステップと、
前記上金型及び下金型の間に挿入されて成形溝によって外面に特定の模様が形成されるように素材を装入する第３ステップと、
前記下金型に形成されたボス成形溝によってボルト締めのためのボスが同時に成形されるようにする第４ステップと、を含み、
前記上金型及び下金型に高周波を加えて誘電加熱によって前記素材を高周波融着させ、前記素材の温度を軟化点まで加熱して所望の形状に塑性変形を引き起こしてパネルを形成することを特徴とするパネルの製造方法。
【請求項２】
片面に凹状に凹んで成形溝が形成され、前記成形溝の内面に特定の模様が形成された上金型と下金型を有する融着モールドを準備する第１ステップと、
前記融着モールドに高周波を発生するように高周波出力部が連結される第２ステップと、
前記上金型及び下金型の間に挿入されて成形溝によって外面に特定の模様が形成されるように素材を装入する第３ステップと、
前記下金型に形成されたボス成形溝に別途のボス射出物を装入して高周波融着時にボルト締めのためのボスが融着されるようにする第４ステップと、を含み、
前記上金型及び下金型に高周波を加えて誘電加熱によって前記素材を高周波融着させ、前記素材の温度を軟化点まで加熱して所望の形状に塑性変形を引き起こしてパネルを形成することを特徴とするパネルの製造方法。
【請求項３】
片面に凹状に凹んで成形溝が形成され、前記成形溝の内面に特定の模様が形成された上金型と下金型を有する融着モールドを準備する第１ステップと、
前記融着モールドに高周波を発生するように高周波出力部が連結される第２ステップと、
前記上金型及び下金型の間に挿入されて成形溝によって外面に特定の模様が形成されるように素材を装入する第３ステップと、
を含み、
前記上金型及び下金型に高周波を加えて誘電加熱によって前記素材を高周波融着させ、前記素材の温度を軟化点まで加熱して所望の形状に塑性変形を引き起こしてパネルを形成し、
ボルト締めのためのボスを前記パネルの一方の側にボンドにより接着することを特徴とするパネルの製造方法。
【請求項４】
前記第３ステップにおいて、素材は、
最上層から表面素材と、ホットメルト及び充填材がこの順に積層されてなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のパネルの製造方法。
【請求項５】
前記表面素材は、蒸着フィルムとポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及び合成皮革よりなる群から選ばれるいずれか一種であることを特徴とする請求項４に記載のパネルの製造方法。
【請求項６】
前記充填材は、熱可塑性素材であることを特徴とする請求項４に記載のパネルの製造方法。
【請求項７】
前記上金型と下金型には位置決め手段が備えられて正確な位置が選定可能であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のパネルの製造方法。
【請求項８】
前記位置決め手段は、
上金型または下金型に形成されるピンと、前記ピンに対応するように形成される溝と、を有することを特徴とする請求項７に記載のパネルの製造方法。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のパネルの製造方法によって製造されたことを特徴とするパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波融着によるパネルの製造方法及びこれによって製造されたパネルに係り、さらに詳しくは、家電製品の前面パネル及び自動車用品、おもちゃ、電子製品のボタン類などに適用されるパネルを高周波融着を用いて製造し、しかも、取り付け易いようにボルト締めのためのボスが一体に形成される高周波融着によるパネルの製造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、多くの家電製品がデジタル化、電子化されていく傾向にあり、機能的な面とともにビジュアルに焦点を合わせて開発・商用化されている。
【０００３】
例えば、下記の特許文献１には、「アクリルパネルの成形方法」が開示されている。これは、アクリルパネルを家電製品の設置面と同様に折り曲げる成形方法に関するものである。
【０００４】
従来の家電製品の前面パネルは、射出物パネル若しくはプリントを用いたアクリルパネルが主流をなしていた。
【０００５】
射出の場合に加工方法が複雑であるとともに高コストであり、アクリルパネルの場合に平面的であるという限界を有しており、単にプリントだけで表現せねばならないため表現力に限界がある。
【０００６】
すなわち、既存の射出によって製作されるパネルの場合、マルチキャビティが適用できる場合には生産性が高いが、普通、パネルの形状、サイズに応じて単一キャビティを適用する場合がほとんどである。
【０００７】
しかも、扁平度と均一な厚さを得るためには高い射出圧力が必要である。
【０００８】
これは、高価な射出機が必要であるという意味であり、且つ、射出圧力が高くなるにつれて製品の不良率と射出機の負荷が増大する。
【０００９】
また、消費者若しくはデザイナーが所望の形状を実現するためには単純射出ではなく、当然のことながら射出後の様々な工程が追加される筈である。
【００１０】
このような様々な後加工のためには別途の工程及び治具が必要であり、このために多大な手間と加工費が必要になるため、韓国内の高価な人件費ではこのような後加工にかかる人件費の負担に堪えずに開発途上国から部品を生産・輸入するのが現状である。
【００１１】
一方、アクリルパネルの場合にカラーやグラデーション、グラフィックなどデザイン的な要素を割りと充足し易い。
【００１２】
しかしながら、これは平面に制限されるという欠点があり、且つ、個別製品を製作するためには事後カットが不可能であるため各製品毎に個別的なＣＮＣ加工を施すことを余儀なくされる。
【００１３】
加えて、アクリルそのものの透明度が高いとはいえ、主として背面にプリントするためプリントの鮮明度が低下するという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】韓国登録特許第１０−０９４７４６７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は上述した従来の技術における問題点を解消するために案出されたものであり、各種の家電製品の高級感溢れる見栄えを得るに際して大きな役割を果たしているパネルを製作するに当たって高周波成形を取り入れることにより既存の単調な外観から逸脱して射出パネルのように立体的に形成可能であり、アクリルパネルのように多彩な色を実現することができ、特に、対象物にボルト締めによって取り付け可能なようにボスが一体に形成されるようにした高周波融着によるパネルの製造方法及びこれによって製造されたパネルを提供するところにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の本発明の目的は、片面に凹状に凹んで成形溝が形成され、前記成形溝の内面に特定の模様が形成された上金型と下金型を有する融着モールドを準備する第１ステップと、前記融着モールドに高周波を発生するように高周波出力部が連結される第２ステップと、前記上金型及び下金型の間に挿入されて成形溝によって外面に特定の模様が形成されるように素材を装入する第３ステップと、前記下金型に形成されたボス成形溝によってボルト締めのためのボスが同時に成形されるようにする第４ステップと、を含み、前記上金型及び下金型に高周波を加えて誘電加熱によって前記素材を高周波融着させ、前記素材の温度を軟化点まで加熱して所望の形状に塑性変形を引き起こしてパネルを形成することを特徴とするパネルの製造方法によって達成可能である。
【００１７】
前記素材は、最上層から表面素材と、ホットメルト及び充填材がこの順に積層されてなることを特徴とする。
【００１８】
前記表面素材は、蒸着フィルムとポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及び合成皮革よりなる群から選ばれるいずれか一種であることを特徴とする。
【００１９】
前記充填材は、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）であることを特徴とする。
【００２０】
前記高周波成形部位には、４０ｋｇ／ｃｍ２以上の圧力と、３ｋｗ／ｈ以上の出力が印加されることを特徴とする。
【００２１】
前記上金型と下金型には位置決め手段が備えられて正確な位置が選定可能であることを特徴とする。
【００２２】
前記位置決め手段は、上金型または下金型に形成されるピンと、前記ピンに対応するように形成される溝と、を有することを特徴とする。
【００２３】
前記ボスは、パネルと一体に形成されるか、または、パネルの一方の側に接着手段によって接着されることを特徴とする。
【００２４】
前記接着手段は、高周波融着または接着剤による接着であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、平面はもとより、曲面によって立体的な形状が表現可能であり、且つ、一光源多色の表現とグラデーション、グラフィックなどの表現を行うことができ、表面の立体感とエンボシングも実現可能であり、しかも、安価で簡単な工程によって量産可能であるという効果がある。
【００２６】
また、パネルの片面にボスを高周波融着や接着剤による接着によって一体に形成することにより、ボスにボルトを締め付けることができて対象物への設置が簡単になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る高周波融着によるパネルの製造方法を示す工程流れ図である。
【図２】本発明に係る高周波融着によるパネル製造用下金型及び上金型を示す図である。
【図３】本発明に係る高周波融着によるパネル製造工程を例示的に示す図である。
【図４】本発明に従い製造された高周波融着によるパネルを示す図である。
【図５】本発明に従い製造された高周波融着によるパネルを対象物に固定する一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態による高周波融着によるパネルの製造方法及びこれによって製造されたパネルについて詳細に説明する。
【００２９】
図１は、本発明に係る高周波融着によるパネルの製造方法を示す工程流れ図であり、図２は、本発明に係る高周波融着によるパネル製造用下金型及び上金型を示す図であり、図３は、本発明に係る高周波融着によるパネル製造工程を例示的に示す図であり、図４は、本発明に従い製造された高周波融着によるパネルを示す図であり、図５は、本発明に従い製造された高周波融着によるパネルを対象物に固定する一例を示す図である。
【００３０】
図１から図５に示すように、本発明に係る高周波融着によるパネルの製造方法は、融着モールドを準備し、融着モールドに高周波出力部を取り付け、融着モールドの内部に素材を配置した後に融着モールドに高周波を発振させて高周波融着されるようにして素材が誘電加熱によって軟化されて塑性変形されることによりパネルＰが形成される。
【００３１】
また、前記パネルＰの片面にボスＢを配置した後に高周波融着させて一体化されるように固定するか、または、接着剤を用いて接着して一体化させる。
【００３２】
これをステップ別に説明すれば、下記の通りである。
【００３３】
第１ステップ（Ｓ１）
片面に成形部１１２が形成された上金型１１０と、上金型１１０に対応する下金型１２０とを有する融着モールド１００を準備する。
【００３４】
上金型１１０の底面に形成された成形部１１２には完成品パネルのデザインが表出できるように図柄や文句などの模様形成部１１３が陰刻によって形成される。
【００３５】
もちろん、模様形成部１１３は、特定の模様が陽刻によって形成されたものであってもよい。
【００３６】
このように成形部に模様形成部１１３を備える場合には、射出成形されたパネル素材を押し付けながら高周波融着時に模様が形成されるようにするためである。
【００３７】
または、射出とは異なり、予め作業されたデコレーションパートと充填物を上金型１１０と下金型１２０との間に入れて高周波融着を施しても良い。
【００３８】
下金型１２０は、所定の面積を有する板状を呈する。下金型１２０は、上面が平らに形成されることが基本的な形態であるが、他の実施形態として、加圧成形過程においてパネルＰの裏面にボスＢが一体に形成されるようにするために下金型１２０の上面に多数のボス形成溝１２２が形成されてもよい。
【００３９】
第２ステップ（Ｓ２）
前記融着モールド１００に高周波を発生するように高周波出力部が連結される。
【００４０】
高周波出力部は、高周波発振回路と電力増幅回路からなり、インピーダンス整合回路が備えられる。
【００４１】
高周波発振回路は、真空管とＬＣ（インダクタンス・キャパシタンス）発振部とを組み合わせたものであり、この高周波発振回路においてＬＣ発振した高周波電力が電力増幅回路によって増幅され、インピーダンス整合回路を経て一対の電極の間に供給される。
【００４２】
そして、電極に挟持された２枚のフィルムの重なり部が連続して熔着される。なお、高周波電力を検出するための高周波電力計などの測定機は、電力増幅回路とインピーダンス整合回路との間に配置される。
【００４３】
第３ステップ（Ｓ３）
前記上金型１１０及び下金型１２０の間に挿入されて成形部１１２によって特定の模様が形成されるように素材２００を装入する。
【００４４】
一実施形態によれば、素材２００は模様なしに射出成形された表面素材２１０とその下部にホットメルト２２０を配置し、その下部に充填材２３０を順次に積層して構成される。
【００４５】
表面素材２１０は、蒸着フィルムと、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及び合成皮革よりなる群から選ばれるいずれか一種である。
【００４６】
前記充填材２３０は熱可塑性素材であり、好ましくは、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）である。
【００４７】
他の実施形態によれば、予め模様が形成された表面素材２１０とその下部にホットメルト２２０を配置し、その下部に充填材２３０を順次に積層して構成される。
【００４８】
一方、前記上金型１１０と下金型１２０には位置決め手段（図示せず）が備えられて正確な型締め位置が選定できるようにする。
【００４９】
前記位置決め手段は、上金型１１０に形成されるピン１２７と、これに対応するように下金型１２０に形成される溝１１９と、を有する。
【００５０】
このため、上金型１１０と下金型１２０が型締めされたときにピン１２７と溝１１９の係合によって正確な型締め位置が設定可能になる。
【００５１】
以下、このような構成を有する本発明の作用について説明する。
【００５２】
上金型１１０と下金型１２０との間に素材を入れ、上金型１１０を下降させて下金型１２０と型締めさせた後に高周波融着を施す。
【００５３】
前記上金型１１０及び下金型１２０に高周波を加えて誘電加熱によって前記素材を高周波融着させ、前記素材２００の温度を軟化点まで加熱して所望の形状に塑性変形を引き起こす。
【００５４】
すなわち、２７．１２ＭＨｚの高周波電場中に絶縁物を置くと、絶縁物の誘電体の損失に起因して被加熱体そのものが発熱する誘電加熱が起こり、この発熱と金属モールド（上金型、下金型）を用いて熱可塑性高分子重合体の温度を軟化点まで加熱することになる。
【００５５】
各加工部位のレイヤ間の剥離現象を予防するために、高周波成形部位２８０は４０ｋｇ／ｃｍ２以上の圧力と、３ｋｗ／ｈ以上の出力で完全なレイヤ間の塑性変形を引き起こして剥離及び復元が発生しない。
【００５６】
ここで、前記下金型１２０に形成されたボス成形溝１２２によってボルト締めのためのボスＢがパネルＰの裏面に同時に成形される。
【００５７】
または、前記下金型１２９に形成されたボス成形溝１２２に別途のボス射出物を装入して高周波融着によってボスＢが一体化されてもよい。
【００５８】
あるいは、ボルト締めのためのボスＢを前記パネルＰの一方の側にボンドによって接着して完成されてもよい。
【００５９】
＜実施例＞
上金型１１０と下金型１２０を準備し、下金型１２０の上面に素材２００を装入するが、素材２００は、最上層から蒸着フィルムまたは合成皮革、ホットメルト、バックシート、充填材から構成する。
【００６０】
次いで、上金型１１０と下金型１２０を型締めして素材２００を押し付ける。
【００６１】
次いで、高周波融着を施すが、２７．１２ＭＨｚの高周波を発生させ、０ｋｇ／ｃｍ２以上の圧力と、３ｋｗ／ｈ以上の出力を加えて素材を構成する各レイヤ間の塑性変形によって融着される。
【００６２】
［表１］は、本発明に係るＲＦ成形パネルとアクリルパネル及び射出パネルの物性を比較したものである。
【００６３】
【表１】
2015140015.tif 000003
★印が多いほど点数が高いことを意味する。
【００６４】
このため、本発明に係るＲＦ成形パネルは、アクリルパネルのメリットを取るだけではなく、射出物が有する特有の立体感と質感を表現することができるので、デザイナーが表現しようとする形状により近い製品を作製することができ、これは、単なるパネルの高級化を超えて当該パネルを用いた製品そのものの高級化を図ることが可能になる。
【００６５】
一方、図４に示すように、パネルＰの一方の側にボルトＬ締めのためのボスＢを同時に成形する第４ステップをさらに含む。
【００６６】
すなわち、前記下金型をボス状に形成してパネルＰの片面にボスＢを同時に成形する。
【００６７】
または、ボスＢのサイズと深さ、難易度によって同時成形が困難である場合には別途のボス射出を下金型に装入して高周波パネル成形時にパネルＰとボスＢが融着されるようにする。
【００６８】
あるいは、ボスＢの素材によってパネルＰと融着不可能であるか、あるいは、パネルＰとの融着が困難である場合にボンドを用いた接着を行うことも可能である。
【００６９】
このため、パネルＰを対象物９００に貼り付けるときにボルトＬを用いて対象物９００を貫通した後、ボスＢに螺着することによりパネルＰが安定的に固定される。
【００７０】
たとえ本発明が上述した好適な実施形態と関連付けられて説明されたが、発明の要旨と範囲から逸脱することなく種々の修正及び変形が可能であるということは当業者であれば容易に認識できる筈であり、このような変更及び修正はいずれも添付された請求の範囲に属するということはいうまでもない。
【符号の説明】
【００７１】
１００ 融着モールド
１１０ 上金型
１１２ 成形部
１１３ 模様形成部
１２０ 下金型
１２７ ピン
１１９ 溝
２００ 素材
２１０ 表面素材
２２０ ホットメルト
２３０ 充填材
【図１】
2015140015.tif 000004
【図２】
2015140015.tif 000005
【図３】
2015140015.tif 000006
【図４】
2015140015.tif 000007
【図５】
2015140015.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成27年1月22日(2015.1.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面に凹状に凹んで成形溝が形成され、前記成形溝の内面に特定の模様が形成された上金型と下金型を有する融着モールドを準備する第１ステップと、
前記融着モールドに高周波を発生するように高周波出力部が連結される第２ステップと、
前記上金型及び下金型の間に挿入されて成形溝によって外面に特定の模様が形成されるように素材を装入する第３ステップと、
前記下金型に形成されたボス成形溝によってボルト締めのためのボスが同時に成形されるようにする第４ステップと、を含み、
前記上金型及び下金型に高周波を加えて誘電加熱によって前記素材を高周波融着させ、前記素材の温度を軟化点まで加熱して所望の形状に塑性変形を引き起こしてパネルを形成することを特徴とするパネルの製造方法。
【請求項２】
片面に凹状に凹んで成形溝が形成され、前記成形溝の内面に特定の模様が形成された上金型と下金型を有する融着モールドを準備する第１ステップと、
前記融着モールドに高周波を発生するように高周波出力部が連結される第２ステップと、
前記上金型及び下金型の間に挿入されて成形溝によって外面に特定の模様が形成されるように素材を装入する第３ステップと、
前記下金型に形成されたボス成形溝に別途のボス射出物を装入して高周波融着時にボルト締めのためのボスが融着されるようにする第４ステップと、を含み、
前記上金型及び下金型に高周波を加えて誘電加熱によって前記素材を高周波融着させ、前記素材の温度を軟化点まで加熱して所望の形状に塑性変形を引き起こしてパネルを形成することを特徴とするパネルの製造方法。