(57)【要約】【課題】第１の余剰部および第２の余剰部に焦げ等が生じることなく切除する加工時間を短縮できる成形品加工装置および成形品加工方法を提供する。【解決手段】成形品加工装置２５は、枠素材２１を保持する保持部２７と、第１の余剰部２２および第２の余剰部２３を切除可能なレーザー光３０を出射するレーザー光出射部２８と、レーザー光出射部２８を移動させる移動手段３１と、レーザー光出射部２８から第１の離間寸法Ｌ１をおいて第１の余剰部２２を切除するのに最適な第１の設定と、レーザー光出射部２８から第１の離間寸法Ｌ１よりも長い第２の離間寸法Ｌ２をおいて第２の余剰部２３を切除するのに最適な第２の設定とを選択する制御部３２とを備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材に膜部が設けられた成形品を保持する保持部と、
前記膜部の余剰部を切除可能なレーザー光を出射するレーザー光出射部と、
前記レーザー光出射部と前記保持部とを相対的に移動させる移動手段と、
前記レーザー光出射部から第１の離間寸法をおいて前記膜部を切除するのに最適な第１の設定と、前記レーザー光出射部から第１の離間寸法よりも長い第２の離間寸法をおいて前記膜部を切除するのに最適な第２の設定とを選択する制御部と、
を備えることを特徴とする成形品加工装置。
【請求項２】
成形品の基材に設けられた膜部に生じている余剰部をレーザー光により切除するにあたって、
レーザー光出射部から第１の離間寸法をおいて前記膜部（第１の余剰部）を切除するのに最適な第１の設定と、
前記レーザー光出射部から第１の離間寸法よりも長い第２の離間寸法をおいて前記膜部を切除するのに最適な第２の設定とを選択することを特徴とする成形品加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材に膜部が設けられた成形品から膜部の余剰部を切除する成形品加工装置および成形品加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）樹脂、ＰＳ（ポリスチレン）樹脂、ポリカーボネート樹脂等の樹脂製の基材の表面に、外観性に優れた装飾用の膜部（フィルム材、金属メッシュ、布、皮等）を一体に設ける手段として、インモールド成形やインサート成形により、基材および膜部が一体成形される。
そして、基材および膜部をインモールド成形により射出成形した場合、基材の周縁から膜部の余剰分がバリとしてはみ出している。
このような余剰部は、例えば刃物、水圧、ブラスト、ブレス、レーザー光等により除去される（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−２５４３９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、インモールド成形により略Ｃ字状の断面形状が連続する基材の表面に膜部を一体成形した場合、基材の断面両端部に膜部の余剰部が生じている。
このような余剰部をレーザー光により除去する場合、基材の長手方向に沿ってレーザー光出射部を移動させながらレーザー光により基材の断面一端部の余剰部、すなわちレーザー光出射部から見て手前側の余剰部を除去した後、再度基材の長手方向に沿ってレーザー光出射部を移動させながらレーザー光により断面他端部の余剰部、すなわちレーザー光出射部から見て奥側の余剰部を除去する。
【０００４】
このような加工方法は、レーザー光出射部から見て手前側の余剰部、奥側の余剰部を順次除去するため、その都度、レーザー光出射部を基材の長手方向に沿って移動させる必要があり、余剰部を除去する加工時間が長いという問題がある。
なお、加工時間の短縮を図るために、レーザー光の出力をあげてレーザー光出射部から見て手前側の余剰部、奥側の余剰部を一括して除去する加工方法が考えられるが、レーザー光の出力をあげると手前側の余剰部を除去した際に膜部の端部に焦げが発生する虞がある。
【０００５】
本発明は、前述した要望を満たすためになされたものであり、その目的は、成形品の膜部に生じ、かつ、レーザー光の光軸に沿って並ぶ第１の余剰部および第２の余剰部に焦げ等が生じることなく切除する加工時間を短縮できる成形品加工装置および成形品加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の成形品加工装置は、基材に膜部が設けられた成形品を保持する保持部と、前記膜部の余剰部を切除可能なレーザー光を出射するレーザー光出射部と、前記レーザー光出射部と前記保持部とを相対的に移動させる移動手段と、前記レーザー光出射部から第１の離間寸法をおいて前記膜部を切除するのに最適な第１の設定と、前記レーザー光出射部から第１の離間寸法よりも長い第２の離間寸法をおいて前記膜部を切除するのに最適な第２の設定とを選択する制御部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の成形品加工方法は、成形品の基材に設けられた膜部に生じている余剰部をレーザー光により切除するにあたって、レーザー光出射部から第１の離間寸法をおいて前記膜部（第１の余剰部）を切除するのに最適な第１の設定と、前記レーザー光出射部から第１の離間寸法よりも長い第２の離間寸法をおいて前記膜部（第２の余剰部）を切除するのに最適な第２の設定とを選択することを特徴とする。
【０００８】
本発明の成形品加工装置および成形品加工方法によれば、レーザー光出射部を、第１の離間寸法をおいて膜部（第１の余剰部）を切除するのに最適な第１の設定と、第１の離間寸法よりも長い第２の離間寸法をおいて前記膜部（第２の余剰部）を切除するのに最適な第２の設定とを選択可能である。
【０００９】
ここで、第２の設定において、レーザー光は、第１の余剰部に接するが、第１の余剰部にはレーザー光の焦点が合っていないため、第１の余剰部がレーザー光で焼かれて焦げが生じる虞はない。
【００１０】
レーザー光出射部が第１の設定と第２の設定とを選択可能とすることで、レーザー光出射部を膜部に沿って１回移動させるだけで、第１の余剰部と第２の余剰部とを切除できる。
これにより、レーザー切除に伴う焦げが生じることなく、第１の余剰部および第２の余剰部を切除する加工時間を短縮できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の成形品加工装置および成形品加工方法によれば、レーザー光出射部が第１の設定と第２の設定とを選択可能とすることで、レーザー光の光軸に沿って並ぶ第１の余剰部および第２の余剰部に焦げ等が生じることなく、各余剰部を切除する加工時間を短縮できるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態に係る成形品加工装置について、図面を参照して説明する。
図１に示すように、薄型ディスプレイ１０は、表示面１１の周縁部１２が枠部材（成形品）１３で囲われた薄型ディスプレイである。
図２に示すように、枠部材１３は、矩形状の枠体に形成された表面部位１４と、表面部位１４の外周縁１４Ａ（図３参照）に沿って形成された外壁１５と、表面部位１４の内周縁１４ｂ（図３参照）に沿って形成された内壁１６とを有する。
【００１３】
図３に示すように、枠部材１３は、表面部位１４、外壁１５および内壁１６で断面略Ｕ字状に形成され、内側の部位が断面略Ｕ字状の基材１８で形成され、基材１８の表面にフィルム状の膜部１９が設けられている。
【００１４】
枠部材１３は、樹脂製の基材１８およびフィルム状の膜部１９が射出成形（インモールド成形、インサート成形）で枠素材２１（図４参照）を製造された後、第１の余剰部（膜部）２２および第２の余剰部（膜部）２３を除去したものである。
【００１５】
図４に示すように、枠素材２１は、樹脂製の基材１８およびフィルム状の膜部１９が射出成形された状態において、基材１８の外縁１８Ａから第１の余剰部２２が張り出した状態で残され、基材１８の内縁１８Ｂから第２の余剰部２３が張り出した状態で残されている。
以下、枠素材２１から第１の余剰部２２および第２の余剰部２３を除去する成形品加工装置２５を図５〜図６に基づいて説明する。
【００１６】
図５に示すように、第１実施形態の成形品加工装置２５は、枠素材２１（枠部材１３）を反転した状態で保持する保持部２７と、第１の余剰部２２および第２の余剰部２３（図４参照）を切除可能なレーザー光３０を出射するレーザー光出射部２８と、レーザー光出射部２８を移動させる移動手段３１と、レーザー光出射部２８で第１の余剰部２２を切除するのに最適な第１の設定と、レーザー光出射部２８で第２の余剰部２３を切除するのに最適な第２の設定とを選択する制御部３２とを備える。
制御部３２は、後述するようにレーザー光出射部２８と移動手段３１との制御を行う。
【００１７】
レーザー光出射部２８は、レーザー光３０を出射する出射端２９が枠素材２１に向けて配置され、出射端２９が枠素材２１の第１の余剰部２２（図４参照）に対して外側に第１の離間寸法Ｌ１をおいて配置されている。
加えて、レーザー光出射部２８は、出射端２９が枠素材２１の第２の余剰部２３に対して外側に、第１の離間寸法Ｌ１よりも長い第２の離間寸法Ｌ２をおいて配置されている。
レーザー光出射部２８は、外壁１５に沿って移動可能に設けられている。
【００１８】
このレーザー光出射部２８は、ズーム部（図示せず）を調整することにより、第１の余剰部２２に焦点を合わせて、レーザー光３０で第１の余剰部２２を切除することが可能で、かつ、ズーム部（図示せず）を調整することにより、第２の余剰部２３に焦点を合わせて、レーザー光３０で第２の余剰部２３を切除することが可能に構成されている。
【００１９】
移動手段３１は、出射端２９が枠部材１３の外壁１５に対して外側に一定間隔（すなわち、第１の離間寸法Ｌ１）をおいて、かつ、出射端２９が枠部材１３の内壁１６に対して外側に一定間隔（すなわち、第２の離間寸法Ｌ２）をおいて配置された状態でレーザー光出射部２８を外壁１５に沿って移動させるものである。
【００２０】
なお、第１実施形態では、移動手段３１でレーザー光出射部２８を移動させる例について説明するが、これに限らないで、移動手段３１で保持部２７を移動させることも可能である。
すなわち、移動手段３１は、レーザー光出射部２８と保持部２７とを相対的に移動させる手段である。
【００２１】
制御部３２は、レーザー光出射部２８にズーム部（図示せず）を調整する信号を出力することにより、第１の余剰部２２を切除する第１の設定と、第２の余剰部２３を切除する第２の設定とにレーザー光出射部２８を選択するものである。
【００２２】
第１の設定は、図６（Ａ）に示すように、レーザー光出射部２８のズーム部（図示せず）を調整することにより、出射端２９から出射されたレーザー光３０が第１の余剰部２２の切除部位２２Ａ（すなわち、第１の離間寸法Ｌ１）に焦点が合うように設定されている。
通常のレーザー光３０の焦点は点になるが、制御部３２により焦点深度（写真機の被写界深度に相当する）をある程度の幅にすることを可能とする。
【００２３】
なお、第１の設定において、レーザー光３０は、第２の余剰部２３の切除部位２３Ａまで到達するが、切除部位２３Ａにはレーザー光３０の焦点が合っていない。
よって、第２の余剰部２３の切除部位２３Ａはレーザー光３０で切除されない。
【００２４】
また、第２の設定は、図６（Ｂ）に示すように、レーザー光出射部２８のズーム部（図示せず）を調整することにより、出射端２９から出射されたレーザー光３０が第２の余剰部２３の切除部位２３Ａ（すなわち、第２の離間寸法Ｌ２）に焦点が合うように設定されている。
レーザー光３０の焦点は円である。よって、レーザー光３０の焦点はある程度の幅がある。
加えて、第２の設定は、レーザー光３０の出力が、第１の設定の出力と比較して高くなるように調整されている。
ここでも、通常のレーザー光３０の焦点は点になるが、制御部３２により焦点深度（写真機の被写界深度に相当する）をある程度の幅にすることを可能とする。
【００２５】
なお、第２の設定において、レーザー光３０は、第１の余剰部２２の切除部位２２Ａ（図６（Ａ）で切除された部位）に接しているが、切除部位２２Ａにはレーザー光３０の焦点が合っていない。
よって、第１の余剰部２２の切除部位２２Ａ（図６（Ａ）で切除された部位）はレーザー光３０で焼かれない。
【００２６】
つぎに、第１実施形態の成形品加工方法を図５〜図９に基づいて説明する。
枠素材２１を射出成形（インモールド成形、インサート成形）で製造した後、図８に示すように枠素材２１を保持部２７（図５参照）で加工位置に保持する。
【００２７】
移動手段３１でレーザー光出射部２８を移動する。レーザー光出射部２８は、出射端２９が枠部材１３の外壁１５に対して第１の離間寸法Ｌ１（図６（Ａ）参照）をおいて、かつ、内壁１６に対して第２の離間寸法Ｌ２（図６（Ｂ）参照）をおいて配置された状態で、切除開始位置Ｐ１から外壁１５に沿って移動する。
【００２８】
ＳＴ１；制御部３２から出力された信号に基づいてレーザー光出射部２８が第１の設定（図９参照）に選択される。
レーザー光出射部２８の出射口から第１の設定でレーザー光３０を出射する。レーザー光３０が第１の余剰部２２の切除部位２２Ａ（すなわち、第１の離間寸法Ｌ１）に焦点が合うように出射される。
【００２９】
レーザー光３０で第１の余剰部２２の切除部位２２Ａを切除する。ここで、レーザー光３０の焦点は、制御部３２によりある程度の幅があるため、切除部位２２Ａは一定の幅寸法Ｗ１で切除される。
【００３０】
ＳＴ２；制御部３２で所定時間Ｔ１（図９参照）が経過したか否かを判断する。所定時間Ｔ１が経過していない場合、ＳＴ２に戻る。一方、所定時間Ｔ１が経過した場合、ＳＴ３に進む。
なお、所定時間Ｔ１は、切除部位２２Ａを一定の幅寸法Ｗ１で切除する（焼き切る）までに必要な時間である。
【００３１】
ＳＴ３；制御部３２から出力された信号に基づいてレーザー光出射部２８が第２の設定（図９参照）に選択される。
レーザー光出射部２８の出射口から第２の設定でレーザー光３０を出射する。レーザー光３０が第２の余剰部２３の切除部位２３Ａ（すなわち、第２の離間寸法Ｌ２）に焦点が合うように出射される。
【００３２】
レーザー光３０で第２の余剰部２３の切除部位２３Ａを切除する。ここで、レーザー光３０の焦点は、制御部３２によりある程度の幅があるため、切除部位２３Ａは一定の幅寸法Ｗ２で切除される。
【００３３】
ＳＴ４；制御部３２で所定時間Ｔ２（図９参照）が経過したか否かを判断する。所定時間Ｔ２が経過していない場合、ＳＴ３に戻る。一方、所定時間Ｔ２が経過した場合、ＳＴ４に進む。
なお、所定時間Ｔ２は、切除部位２３Ａを一定の幅寸法Ｗ２で切除する（焼き切る）までに必要な時間である。
【００３４】
ＳＴ５；制御部３２で加工を終了するか否かを判断する。具体的には、レーザー光出射部２８が切除開始位置Ｐ１から枠素材２１の第１〜第４辺３５〜３８（図８参照）に沿って切除終了位置Ｐ２まで移動する移動時間Ｔ３（図９参照）が経過したか否かを判断する。
所定時間Ｔ３が経過していない場合、ＳＴ１に戻る。一方、所定時間Ｔ３が経過した場合、レーザー光３０の出射を停止するとともに、レーザー光出射部２８の移動を停止して、切除工程が完了する。
【００３５】
ここで、移動手段３１の移動速度は、制御部３２から出力された信号に基づき設定される。まず、ＳＴ１で第１の余剰部２２の切除部位２２Ａを幅寸法Ｗ１で切除した後、次回のＳＴ１で切除部位２２Ａを切除するとき、切除した幅寸法Ｗ１の端部から、新たに切除を開始するようにレーザー光出射部２８の移動速度が設定されている。
【００３６】
同様に、ＳＴ３で第２の余剰部２３の切除部位２３Ａを幅寸法Ｗ２で切除した後、次回のＳＴ２で切除部位２３Ａを切除するとき、切除した幅寸法Ｗ２の端部から、新たに切除を開始するようにレーザー光出射部２８の移動速度が設定されている。
【００３７】
以上説明したように、第１実施形態の成形品加工装置２５および成形品加工方法によれば、レーザー光出射部を、第１の離間寸法をおいて膜部（第１の余剰部）を切除するのに最適な第１の設定と、第１の離間寸法よりも長い第２の離間寸法をおいて前記膜部（第２の余剰部）を切除するのに最適な第２の設定とを選択可能とした。
加えて、第２の設定において、第１の余剰部がレーザー光で焼かれて焦げが生じることを防ぐようにした。
【００３８】
よって、レーザー光出射部を、切除開始位置Ｐ１から切除終了位置Ｐ２まで枠素材２１の第１〜第４辺３５〜３８に沿って１回移動するだけで、枠素材２１から第１の余剰部と第２の余剰部とを切除できる。
これにより、第１の余剰部および第２の余剰部のレーザー切除に伴う焦げが生じることなく、第１の余剰部および第２の余剰部を切除する加工時間を短縮できる。
【００３９】
以下、第２〜第３実施形態を図１０〜図１１に基づいて説明する。なお、第２〜第３実施形態において、第１実施形態の成形品加工装置４０と同一類似部材については同じ符号を付して説明を省略する。
【００４０】
（第２実施形態）
図１０に示す第２実施形態の成形品加工装置４０は、レーザー光出射部２８が第１の設定および第２の設定に加えて第３の設定および第４の設定を選択可能にしたもので、その他の構成は第１実施形態の成形品加工装置２５と同様である。
なお、以下に説明する成形品加工装置および成形品加工方法は、レーザー光の最大焦点距離に制限がある場合、比較的小さな部品に有効であるが、レーザー光の最大焦点距離に制限がない場合は加工する部品の大きさや形状等に制限はない。
【００４１】
第１の設定は、レーザー光出射部２８の出射端２９（図６参照）から出射されたレーザー光３０が、手前側（第１辺３５や第２辺３６）の第１の余剰部２２の切除部位に焦点が合うように設定されている。
【００４２】
また、第２の設定は、レーザー光出射部２８の出射端２９から出射されたレーザー光３０が、手前側（第１辺３５や第２辺３６）の第２の余剰部２３の切除部位に焦点が合うように設定されている。
【００４３】
さらに、第３の設定は、レーザー光出射部２８の出射端２９から出射されたレーザー光３０が、奥側（第３辺３７や第４辺３８）の第２の余剰部２３の切除部位に焦点が合うように設定されている。
【００４４】
加えて、第４の設定は、レーザー光出射部２８の出射端２９から出射されたレーザー光３０が、奥側（第３辺３７や第４辺３８）の第１の余剰部２２の切除部位に焦点が合うように設定されている。
【００４５】
よって、レーザー光出射部２８を第１辺３５に沿って移動することで、第１辺３５の第１の余剰部２２および第２の余剰部２３を切除するとともに、第３辺３７の第１の余剰部２２および第２の余剰部２３を切除できる。
【００４６】
さらに、レーザー光出射部２８を第２辺３６に沿って移動することで、第２辺３６の第１の余剰部２２および第２の余剰部２３を切除するとともに、第４辺３８の第１の余剰部２２および第２の余剰部２３を切除できる。
【００４７】
これにより、第２実施形態の成形品加工装置５０および成形品加工方法によれば、レーザー光出射部２８を切除開始位置Ｐ１から切除終了位置Ｐ３まで第１辺３５および第２辺３６に沿って移動することで、第１の余剰部２２および第２の余剰部２３のレーザー切除に伴う焦げが生じることなく、第１の余剰部２２および第２の余剰部２３を切除する加工時間を第１実施形態と比較して略半分に短縮できる。
【００４８】
（第３実施形態）
図１１に示す第３実施形態の成形品加工装置５０は、レーザー光出射部２８を枠素材２１に対して傾斜させたもので、その他の構成は第２実施形態の成形品加工装置４０と同様である。
【００４９】
第３実施形態の成形品加工装置５０および成形品加工方法によれば、レーザー光出射部２８を第１辺３５および第２辺３６に沿って移動することで、第１の余剰部２２および第２の余剰部２３のレーザー切除に伴う焦げが生じることなく、第１の余剰部２２および第２の余剰部２３を切除できる。
【００５０】
加えて、第３実施形態の成形品加工装置５０および成形品加工方法によれば、レーザー光出射部２８を枠素材２１に対して傾斜させることで、切除開始位置Ｐ４を第２実施形態の切除開始位置Ｐ１と比較してＳ１だけ短くでき、かつ、切除終了位置Ｐ５を第２実施形態の切除終了位置Ｐ３と比較してＳ２だけ短くできる。
これにより、第２実施形態と比較してレーザー光出射部２８の移動距離を短くでき、加工時間を第２実施形態よりさらに短縮できる。
【００５１】
なお、前記第１〜第３実施形態では、基材１８を樹脂材で成形する例について説明したが、これに限らないで、基材を金属とすることも可能である。
基材を金属で形成する場合には、フィルム状の膜部は真空または加圧により貼り付けられる。
【００５２】
また、前記第１〜第３実施形態で例示した基材１８、膜部１９、枠部材１３、枠素材２１、保持部２７、第１の余剰部２２、第２の余剰部２３、レーザー光出射部２８、移動手段３１の形状や寸法は適宜変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、基材に膜部が設けられた成形品から膜部の余剰部を切除する成形品加工装置および成形品加工方法への適用に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る第１実施形態の成形品加工装置および成形品加工方法で加工した枠部材を備えた液晶ディスプレイを示す分解斜視図である。
【図２】図１の枠部材を反転した状態を示す斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図３の枠部材に加工する前の枠素材を示す断面図である。
【図５】第１実施形態の成形品加工装置を示す概略図である。
【図６】第１実施形態の成形品加工装置のレーザー光出射部２８を説明する側面図である。
【図７】第１実施形態の成形品加工方法を説明するフローチャートである。
【図８】第１実施形態の成形品加工方法を説明する作動図である。
【図９】第１実施形態のレーザー光出力と時間との関係を説明するタイムチャートである。
【図１０】本発明に係る成形品加工装置の第２実施形態を示す平面図である。
【図１１】本発明に係る成形品加工装置の第３実施形態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５５】
２５，４０，５０  成形品加工装置
１８  基材
１９  膜部
１３  枠部材（成形品）
２１  枠素材
２７  保持部
２２  第１の余剰部
２３  第２の余剰部
３０  レーザー光
２８  レーザー光出射部
３１  移動手段
Ｌ１  第１の離間寸法
Ｌ２  第２の離間寸法
３２  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008221260.tif 000006
【図５】
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【図６】
2008221260.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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