JPH07241873A - 射出成形同時絵付方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 成形品に熱盤の孔跡が残らない射出成形同時
絵付方法を提供する。 【構成】 熱盤９に天面が均一な周壁１４ａを形成し
て、周壁１４ａの内側に凹部１４ｂを形成する。この周
壁１４ａには天面に向けて孔２８が穿設され、真空引き
される。そして、絵付フィルムＸの外周部を前記周壁１
４ａの天面に当接せしめ、真空引きしつつ加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形同時絵付方法
およびその装置に係り、特に絵柄一枚毎に切断した絵付
フィルムを使用して成形品の表面に熱盤の痕跡等が残ら
ないようにした射出成形同時絵付方法およびその装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、３次元立体成形品への加飾法とし
てラミネート法および転写法が知られている。ラミネー
ト法は、予め絵柄を印刷しておいたフィルムを変形させ
た後、或いは変形と同時に基材に貼合せるか、フィルム
を変形後、その中に樹脂を充填固化する方法である。ま
た、転写法は、予め絵柄を印刷しておいたフィルムの絵
柄インキだけを成形品に移し替える方法である。

【０００３】かかる加飾法を適用する射出成形同時絵付
方法およびその装置として、本願出願人は特開昭６２−
１９６１１３号公報を提案した。この提案は、供給ロー
ルから供給される帯状の絵付フィルムを熱盤に吸着して
から絵柄一枚分に切断し、切断された絵付フィルムを加
熱しつつ雌型の開口部に搬送し、雌型と雄型とで形成さ
れるキャビティに溶融樹脂を射出して絵柄が転写等をさ
れた成形品を作成するようにしたものである。このよう
に絵付フィルム一枚ずつに分離して転写等の射出成形同
時絵付を行うと、大型の成形品を作成することが可能と
なる。

【０００４】しかし、前記特開昭６２−１９６１１３号
公報に示された転写法により成形品を成形する場合に
は、絵付フィルムが前記熱盤に密着したときに気泡が残
ると、絵付フィルムは均一加熱されず、また、前記熱盤
の吸着用の真空孔孔跡が成形品の表面に痕跡となり、成
形品が外観不良となることがあった。

【０００５】そこで、本願出願人は特開平３−９６３２
０号公報において、熱盤の加熱面の表面に凹凸を形成
し、前記真空孔間をその凹凸通路により連通させて前記
不都合を解決する手段を提案した。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平３−９６３２０号公報に開示した表面凹凸形成手段
によると、絵付フィルムの厚さによっては成形品の表面
に前記アラサの凹凸が残ってしまい、成形品が外観不良
となることがある。

【０００７】そこで、本発明は上記問題点を解決するた
めになされたものであり、成形品の表面に痕跡の残らな
い射出成形同時絵付方法およびその装置を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、供給ロールから供給される絵付フィルムの
外周部分を、周壁により区画された凹部を有する熱盤の
前記周壁に設けた通気孔から吸引することによりに保持
しつつ吹出孔から空気を吹出して絵柄の部分を前記熱盤
に非接触に保持せしめた後、絵付フィルムを絵柄一枚毎
に切断し、この切断された絵付フィルムを前記熱盤によ
り加熱しつつ、前記供給ロールからの供給方向と同方向
又はほぼ直角をなす方向に配置された雌型の開口部に搬
送し、前記切断された絵付フィルムを雌型のキャビティ
に移行・密着した後、前記熱盤を退避せしめ、前記雌型
に雄型を挿入することにより形成されるキャビティに溶
融樹脂を射出して成形品に絵付をするようにした。

【０００９】また、熱盤の絵付フィルム保持面側に周壁
により区画された凹部を備え、前記周壁の絵付フィルム
保持面側に前記絵付フィルムを密着せしめて密閉加熱空
間を形成した後に前記絵付フィルムを絵柄一枚毎に切断
し、前記切断された絵付フィルムを非接触で保持しつつ
加熱し、加熱された前記絵付フィルムを雌型のキャビテ
ィに密着せしめ、雄型との間に形成されたキャビティに
溶融樹脂を射出し、成形品に絵付をする射出成形同時絵
付装置であって、前記熱盤は、空気を吹き出して前記絵
付フィルムを当該熱盤から離さしめる吹出孔を備え、か
つ、前記周壁は、前記絵付フィルムを吸引する通気孔を
備えて構成した。

【００１０】

【作用】絵付フィルムを、熱盤の周壁天面に密接した状
態で貫通孔（通気孔）を介して真空引きしつつ加熱す
る。この加熱の際に、絵付フィルムの雌型のキャビティ
に密着される部分は、凹部を介して密閉空間により加熱
され、熱盤に対して非接触状態になる。この非接触状態
にせしめる際に、吹出孔から空気を吹出して前記熱盤か
ら絵付フィルムを一定距離離し、非接触状態を確保す
る。従って、絵柄の部分に熱盤が接触せず、熱盤の孔の
痕跡が絵柄部分に付かない。この状態で絵柄一枚分に切
断し、切断された絵付フィルムを熱盤と共に、雌型の開
口部に搬送して前記雌型に絵付フィルムを密着させ、雄
型との間で形成されるキャビティに溶融樹脂を射出して
絵柄のついた成形品を作成する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。図１に本発明に適用する射出成形同時絵付装置の
全体概略構成を示す。

【００１２】図１に示すように、後述する熱盤９の加熱
面に対して上方から下方に向けて（矢印ＹＡ方向）、供
給ロール（図示せず）に巻回されて帯状の絵付フィルム
Ｘが搬送装置（図示せず）により搬送されてくる。搬送
された絵付フィルムＸは、熱盤９に吸着等をされた後、
後述のカッター手段３５により１枚ずつに切断される。
この切断後の絵付フィルムＸを吸着した熱盤９は、矢印
ＸＡ方向に移動され、対向配置された雄型１と雌型２の
間の所定位置に停止される。この停止状態で射出成形同
時絵付が行われる。

【００１３】図２に示すように、雄型１は、雌型２に対
向して固定盤３に固定され、該雄型１に射出ゲート４に
連通して射出ノズル５が設けられている。雌型２は、可
動盤６を介してラム７に固定され、該ラム７の進退作動
により雄型１に対して離接する方向に駆動されるように
なされている。また雌型２には、後述する絵付フィルム
の真空圧空成形時に該雌型２内の空気を真空ポンプ（図
示せず）を用いて外部に排出するための排気孔８が設け
られている。雄型１と雌型２との間の側部位置（図１参
照）に熱盤９が配置され、この熱盤９は、駆動手段（図
示せず）により金型１、２間の搬入位置（二点鎖線で示
す）に搬入される。該熱盤９は、側部位置、すなわち待
機位置において絵付フィルムＸを吸着し、前記搬入位置
に移動することにより該絵付フィルムＸを金型１、２間
に供給する。そして、熱盤９は、前述の待機位置から搬
入位置に向けて移動する過程で、吸着している絵付フィ
ルムＸを加熱して適度に軟化させる。また、絵付フィル
ムＸは、前記搬入状態から真空圧空成形により熱盤９か
ら雌型２のキャビティ構成面２ａに吸着される。そのた
め熱盤９は、雌型２との対向面（絵付フィルム保持面）
側に絵付フィルムＸを吸着する。

【００１４】図３に熱盤９等の概略構成を示し、図４に
熱盤９等の詳細構成を示す。図３および図４に示すよう
に、熱盤９は、絵付フィルムＸを吸着する面側から加熱
板１０、ライナー板１１、ヒーター板１２、および絶縁
板１３の順に複合かつ積層された一体構造を有し、前記
加熱板１０の表面に枠状の吸着板１４が取り付けられて
いる。熱盤９は、支持部材１５にソレノイド１６，１６
により支持され、該ソレノイド１６、１６の作動によっ
て熱盤９が前記搬入方向に対して直角方向に移動可能と
されている。その場合、該ソレノイド１６、１６による
移動方向は雌型２に対して接近し、かつ離反する方向で
ある。

【００１５】熱盤９は、加熱板１０が熱伝導性にすぐれ
た金属板により構成され、前記吸着板１４の周壁１４ａ
によって囲まれている部分に、表裏に貫通する多数の小
径の空気吹き出し孔１７〜１７が、所定のピッチ間隔で
配列されている。加熱板１０と吸着板１４の周壁１４ａ
とにより、凹部１４ｂが形成される。加熱板１０の裏面
側に位置されたライナー板１１も熱伝導性にすぐれた金
属板からなり、加熱板１０裏面に接する面部に、上記空
気吹き出し孔１７〜１７に圧縮空気を供給するための溝
１８が形成され、該ライナー板１１の中心部に溝１８に
連通して空気通路１９が貫設されている。この空気通路
１９は、ヒーター板１２および絶縁板１３の中心部をも
貫通して該絶縁板１３の背面に開口され、該開口部にエ
アホース２０が接続されている。そして、このエアホー
ス２０が、三方切り換え弁２１によって低圧コンプレッ
サ２２と高圧コンプレッサ２３とに切り換え接続される
ようになされている。

【００１６】前記ヒーター板１２には、その内部に多数
本のヒーター２４〜２４が配設され、これらヒーター２
４〜２４に給電するため配線（図示せず）が施されてい
る。絶縁板１３は、ヒーター２４〜２４が発する熱を加
熱板１０に効果的に伝達する機能を有する。

【００１７】一方、前記吸着板１４の周壁１４ａは、図
４および図６（図４における符号Ａの部分の拡大図）に
示すように、表面にＯリング嵌着溝２５が該吸着板１４
の周壁１４ａ方向に沿って環状形成され、該溝２５にＯ
リング２６が嵌着されている。このＯリング２６によ
り、外部へのエアー漏れ、および真空成形時の絵付フィ
ルムのズレを防止できる。加熱板１０に接する裏面に環
状の空気通路２７が形成され、この空気通路２７に連通
する小径の空気孔２８〜２８が、前記Ｏリング２６を挟
む内外の両位置に所定間隔で多数開設されている。前記
空気通路２７は、図４に示すように、三方切り換え弁２
９を介して真空ポンプ３０と前記高圧コンプレッサ２３
とに接続されている。

【００１８】かかる構成の熱盤９に対して、該熱盤９の
待機位置にフィルム押さえ手段３１が対向して設けられ
る（図３および図４参照）。このフィルム押さえ手段３
１は、フィルム押さえ板３２と、該フィルム押さえ板３
２を熱盤９に隣接する方向に移動せしめるエアシリンダ
３３とを有する。フィルム押さえ手段３１は、フィルム
押さえ板３２が熱盤９から離反している状態で該熱盤９
とフィルム押さえ板３２との間に絵付フィルムＸを引き
込むチャック手段３４と、該引き込まれた絵付フィルム
Ｘを所定の大きさに切断するためにエアシリンダ３６に
よって駆動されるカッター手段３５とを有する。

【００１９】即ち、絵付フィルムＸは、任意の絵柄Ｙ
（図５参照）が一定間隔で描画された帯状をなし、フィ
ルムセット部（図示せず）にロール状に巻かれてセット
されている。そして、前記チャック手段３４は、絵付フ
ィルムＸの端をつかんで該フィルムセット部から熱盤９
の前面に所定長さ引き出すように構成されている。その
場合の引き出し量は、１回の樹脂成形に必要な絵柄部分
を熱盤９の前面に供給するに足る長さであり、この絵柄
Ｙを有した絵付フィルム部分が前記フィルム押さえ板３
２によって熱盤９に押さえつけられる。このフィルム押
さえ時、熱盤９の吸着板１４の周壁１４ａには、前記絵
柄Ｙを囲む周辺部がフィルム押さえ板３２によって押さ
えられ、この状態で前述のカッター手段３５が絵付フィ
ルムＸを切断して、押さえられている絵付フィルム部分
を切り離す。

【００２０】次に、図９に示すタイムチャートを参照し
つつ、本実施例の射出成形同時絵付方法を説明する。先
ず、熱盤９が待機位置（図１参照）にあり、かつ、フィ
ルム押さえ板３２が該熱盤９から離反している状態で、
前述の如くチャック手段３４が熱盤９の前面位置に絵付
フィルムＸを引き込み（ステップＳ１）、この引き込ま
れた絵付フィルムＸが、フィルム押さえ板３２により熱
盤９の前面に押さえつけられる（ステップＳ２）。これ
に連動して三方切り換え弁２９により空気通路２７が真
空ポンプ３０に連通され、吸着板１４に設けられている
通気孔２８〜２８を介して空気吸引がなされ、絵付フィ
ルムＸの上記絵柄Ｙを囲む周辺部が枠状の吸着板１４の
周壁１４ａに吸着される（ステップＳ３）。また、三方
切り換え弁２１により空気通路１９および溝１８が低圧
コンプレッサ２２に連通され、該低圧コンプレッサ２２
からの低圧空気が加熱板１０に設けられている空気吹き
出し孔１７〜１７から微量ずつ吹き出され、その後に前
記カッター手段３５によるフィルム切断がなされると共
に、フィルム押さえ板３２が熱盤９から後退移動される
（ステップＳ４）。なお、吹出し孔１７〜１７からの吹
出し量は、通気孔２８〜２８からの吸引量と均衡させ、
絵付フィルムＸが熱盤と非接触を保ち、且つ吸着盤１４
からズレたり、タルミを生じたりしない様に調整する。

【００２１】そして、該移動後に熱盤９が金型１、２間
に移動され、絵付フィルムＸが雌型２の前面に搬入され
る。この搬入後、それぞれの三方切り換え弁２１、２９
による真空ポンプ３０と低圧コンプレッサ２２との連通
を保ち続けることにより、絵付フィルムＸは絵柄周辺部
を吸着板１４の周壁１４ａに吸着され、該絵付フィルム
Ｘと加熱板１０との間に空気が吹き込まれる。従って、
絵付フィルムＸは加熱板１０の表面に接触することがな
い平面状態（非接触状態）で前記搬入が行なわれる。熱
盤９は、ヒーター２４〜２４によって加熱板１０が加熱
されているので、絵付フィルムＸは前記吸着から搬入が
完了するまでの間に加熱板１０からの幅射熱及び／又は
空気を介しての伝動熱によって加熱され、適度に軟化さ
れる。なお、絵付フィルムＸは加熱軟化させる必要上、
熱可塑性樹脂フィルムからなるが、軟化の程度は該熱可
塑性樹脂の軟化温度（ビカット軟化温度等で定義され
る。）程度以上、溶融温度未満とする。

【００２２】前記搬入後、ソレノイド１６、１６が励磁
されることにより熱盤９が雌型２に向って前動され（ス
テップＳ５）、図８に示すように、密接される（ステッ
プＳ６）と同時に、雌型２において排気孔８を通して該
雌型２の密閉された内部空間（密閉空間）から空気が吸
引排出され、雌型２内部が真空化される（ステップＳ
７）。続いて熱盤９においては三方切り換え弁２１、２
９の切り換え作動によりそれぞれの空気通路１９、２７
に高圧コンプレッサ２３が接続され、高圧の圧縮空気が
空気吹き出し孔１７〜１７から吹き出される（ステップ
Ｓ８）。この吹き出しにより、その空気圧と雌型２内部
の真空力とにより絵付フィルムＸが雌型２のキャビティ
構成面２ａに密着される。即ち、フィルムの金型上にお
ける真空圧空成形である。同時に通気孔２８〜２８から
も高圧空気が吹き出されて、絵付フィルムＸの吸着力が
解除される。続いて熱盤９が雌型２から離反されると共
に、待機位置へ復帰されるに伴い（ステップＳ９）、ラ
ム７の作動で雌型２と雄型１が接合され、型締め状態で
両金型１、２内のキャビティに溶融樹脂が放出され、樹
脂成形がなされ（ステップＳ１０）、同時に樹脂成形品
に絵付フィルムＸの絵柄Ｙが転写されて絵付けが行われ
る。

【００２３】このように、絵付フィルムＸを熱盤９によ
って吸着し、かつ、加熱しながら金型１、２間に搬入す
る過程では、絵付フィルムＸは絵柄周辺部においてのみ
吸着板１４の周壁１４ａに吸着され、絵柄部分は吸着板
１４により形成される凹部１４ｂから浮いた状態にあ
り、かつ、絵付フィルムＸと加熱板１０との間に微量の
低圧空気を吹き込んで該浮いた状態を強制的に保ってい
るから、絵付フィルムＸの絵柄Ｙ部分には加熱板１０に
開口されている空気吹き出し孔１７〜１７の形状が凹凸
として付くことがなくなる。従って、樹脂製品の表面に
も凹凸が付かず、不必要な光沢の変化も生じない。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、１
枚毎に切断された絵付フィルムを予備加熱する際に、非
接触で加熱しているので、熱盤と絵付フィルムの絵付部
とが接触することがない。従って、絵付フィルムには熱
盤の貫通孔の痕跡が残らず、成形品にもこの痕跡が残ら
ない。又、シートを絵柄１ショット分（１ピッチ分）を
巻取供給ロールから切断分離して、加熱、搬送、成形を
行う為、加熱以外のこれら工程で、熱盤保持部の周辺の
シートにシワやタルミが生じたとしても、この影響が、
これのショット分のシートに波及する事がなく、連結シ
ートに比べて位置決めしやすい。

【００２５】

【図面の簡単な説明】

【００２６】

【図１】本発明を適用する射出成形同時絵付装置の全体
概略構成図である。

【００２７】

【図２】前記射出成形同時絵付装置における雄型と雌型
の上面図である。

【００２８】

【図３】前記射出成形同時絵付装置における熱盤の側面
図である。

【００２９】

【図４】前記熱盤の一部断面を含む拡大側面図である。

【００３０】

【図５】前記熱盤の側面図である。

【００３１】

【図６】前記熱盤の要部拡大断面図である。

【００３２】

【図７】前記射出成形同時絵付装置において熱盤と押さ
え手段により絵付フィルムを挟持した状態図である。

【００３３】

【図８】前記射出成形同時絵付装置において絵付フィル
ムが雌型に吸着された状態を示す断面図である。

【００３４】

【図９】前記射出成形同時絵付装置の動作を示すタイム
チャートである。

【００３５】

【符号の説明】

１…雄型 ２…雌型 ２ａ…キャビティ構成面 ９…熱盤 １０…熱盤 １４…吸着板 １４ａ…吸着板の周壁 １４ｂ…凹部 １７…空気吹き出し孔 ２５…Ｏリング嵌着溝 ２６…Ｏリング ２８…通気孔 ３２…フィルム押さえ板 ３５…カッター手段 Ｘ…絵付フィルム

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年２月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】削除

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用する射出成形同時絵付装置の全体
概略構成図である。

【図２】前記射出成形同時絵付装置における雄型と雌型
の上面図である。

【図３】前記射出成形同時絵付装置における熱盤の側面
図である。

【図４】前記熱盤の一部断面を含む拡大側面図である。

【図５】前記熱盤の側面図である。

【図６】前記熱盤の要部拡大断面図である。

【図７】前記射出成形同時絵付装置において熱盤と押さ
え手段により絵付フィルムを挟持した状態図である。

【図８】前記射出成形同時絵付装置において絵付フィル
ムが雌型に吸着された状態を示す断面図である。

【図９】前記射出成形同時絵付装置の動作を示すタイム
チャートである。

【符号の説明】 １…雄型 ２…雌型 ２ａ…キャビティ構成面 ９…熱盤 １０…熱盤 １４…吸着板 １４ａ…吸着板の周壁 １４ｂ…凹部 １７…空気吹き出し孔 ２５…Ｏリング嵌着溝 ２６…Ｏリング ２８…通気孔 ３２…フィルム押さえ板 ３５…カッター手段 Ｘ…絵付フィルム ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年１１月８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、１
枚毎に切断された絵付フィルムを予備加熱する際に、非
接触で加熱しているので、熱盤と絵付フィルムの絵付部
とが接触することがない。従って、絵付フィルムには熱
盤の貫通孔の痕跡が残らず、成形品にもこの痕跡が残ら
ない。又、シートを絵柄１ショット分（１ピッチ分）を
巻取供給ロールから切断分離して、加熱、搬送、成形を
行う為、加熱以外のこれら工程で、熱盤保持部の周辺の
シートにシワやタルミが生じたとしても、この影響が、
これのショット分のシートに波及する事がなく、連結シ
ートに比べて位置決めしやすい。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用する射出成形同時絵付装置の全体
概略構成図である。

【図２】前記射出成形同時絵付装置における雄型と雌型
の上面図である。

【図３】前記射出成形同時絵付装置における熱盤の側面
図である。

【図４】前記熱盤の一部断面を含む拡大側面図である。

【図５】前記熱盤の側面図である。

【図６】前記熱盤の要部拡大断面図である。

【図７】前記射出成形同時絵付装置において熱盤と押さ
え手段により絵付フィルムを挟持した状態図である。

【図８】前記射出成形同時絵付装置において絵付フィル
ムが雌型に吸着された状態を示す断面図である。

【図９】前記射出成形同時絵付装置の動作を示すタイム
チャートである。

【符号の説明】 １…雄型 ２…雌型 ２ａ…キャビティ構成面 ９…熱盤 １０…熱盤 １４…吸着板 １４ａ…吸着板の周壁 １４ｂ…凹部 １７…空気吹き出し孔 ２５…Ｏリング嵌着溝 ２６…Ｏリング ２８…通気孔 ３２…フィルム押さえ板 ３５…カッター手段 Ｘ…絵付フィルム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 和久 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 (72)発明者 塚原 大悟 大阪府堺市浜寺石津町東１丁目５番15号 ナビタス株式会社内 (72)発明者 野口 裕章 滋賀県甲賀群甲西町大字吉永字中川原355 番地の１ 近泉化学工業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給ロールから供給される絵付フィルム
   の外周部分を、周壁により区画された凹部を有する熱盤
   の前記周壁に設けた通気孔から吸引することにより保持
   しつつ吹出孔から空気を吹出して絵柄の部分を前記熱盤
   に非接触に保持せしめた後、絵付フィルムを絵柄一枚毎
   に切断し、 この切断された絵付フィルムを前記熱盤により加熱しつ
   つ、前記供給ロールからの供給方向とほぼ直角をなす方
   向に配置された雌型の開口部に搬送し、 前記切断された絵付フィルムを雌型のキャビティに移行
   ・密着した後、前記熱盤を退避せしめ、 前記雌型に雄型を挿入することにより形成されるキャビ
   ティに溶融樹脂を射出して成形品に絵付をすることを特
   徴とする射出成形同時絵付方法。
2. 【請求項２】 熱盤の絵付フィルム保持面側に周壁によ
   り区画された凹部を備え、前記周壁の絵付フィルム保持
   面側に前記絵付フィルムを密着せしめて密閉加熱空間を
   形成した後に前記絵付フィルムを絵柄一枚毎に切断し、
   前記切断された絵付フィルムを非接触で保持しつつ加熱
   し、加熱された前記絵付フィルムを雌型のキャビティに
   密着せしめ、雄型との間に形成されたキャビティに溶融
   樹脂を射出し、成形品に絵付をする射出成形同時絵付装
   置であって、 前記熱盤は、空気を吹き出して前記絵付フィルムを当該
   熱盤から離さしめる吹出孔を備え、かつ、前記周壁は、
   前記絵付フィルムを吸引する通気孔を備えたことを特徴
   とする射出成形同時絵付装置。