JP2000000842A - 射出成形同時絵付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 射出成形同時絵付装置において、熱盤が待機
位置から転写シートに対向する対向位置に移動する過程
において熱盤が転写シートに与える熱的影響をできるだ
け小さく抑制する。 【解決手段】 絵付シートＳを加熱軟化させるための熱
盤７０を待機位置から雌型１２のキャビティ１３上の対
向位置に移動させるときに、熱盤７０と雌型１２のパー
ティンク面１４との距離が絵付シートＳ加熱軟化時より
も大の状態で移動させ、しかる後、前記熱盤７０を前記
雌型のパーティング面に向かって前進させて、その状態
で絵付シートの加熱軟化を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形と同時に
型内で絵付シートを射出樹脂成形物の表面に一体的に接
着して図柄や文字等が施された成形品を得るようにした
射出成形同時絵付装置に係り、特に、絵付シートの延伸
（予備成形）を効果的に行うべくその前に前記絵付シー
トを加熱軟化させるために使用される熱盤の配置を改善
したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形と同時に射出樹脂成形体の表面
に絵付シートを一体的に接着する射出成形同時絵付方法
としては、従来より幾つもの態様が提案されているが、
それらの大半は、次の（ａ）〜（ｉ）の工程の全部又は
幾つかを記述順に又はその順番を入れ換えて、順次、又
は複数の工程を同時に重複してもしくは並列的に行うよ
うにされている（特公昭５０−１９１３２号、実公平３
−５６３４４号、特公平７−４１６３７号公報等を参
照）。

【０００３】（ａ）絵付シートを射出成形に用いられる
雌型のパーティング面上に供給するシート供給工程。 （ｂ）絵付シートを雌型のパーティング面に固定保持す
るクランプ工程。 （ｃ）絵付シートを熱盤等により加熱軟化させる加熱軟
化工程。

【０００４】（ｄ）絵付シートを真空吸引及び／又は圧
空供給等により雌型のキャビティに沿わせるように延伸
させる延伸工程（予備成形工程）。 （ｅ）雌型と雄型の一方（通常は雌型）を他方（通常は
雄型）側へ移動させて型締めを行う型締め工程。 （ｆ）雌型と雄型との間に形成されるキャビティ内に雄
型側から流動状態の樹脂（熔融樹脂等）を注入充填して
固化せしめて射出成形を行う射出成形工程。

【０００５】（ｇ）雌型と雄型とを離間させる型開き工
程。 （ｈ）絵付シートのうちの射出樹脂成形体に接着付随さ
せるべき部分を他の部分（余剰部分）から切り離すシー
トトリミング工程。 （ｉ）絵付シートが接着積層された積層品を雄雌両成形
型から取り出す取出工程。

【０００６】なお、複数の工程を同時に重複して行うと
は、複数の工程が一工程に含まれることをいい、例え
ば、前記（ｅ）の型締め工程において絵付シートを雌型
と雄型との間に挟んで固定保持するようになせば、該型
締め工程と同時に重複して前記（ｂ）のクランプ工程が
行われたことになり、また、前記（ｆ）の射出成形工程
において絵付シートを射出された熔融樹脂の熱と圧力に
より延伸させるようになせば、該射出成形工程と同時に
重複して前記（ｄ）の延伸工程が行われたことになる場
合をいう。

【０００７】また、絵付シートとしては、製品種別に応
じて貼合わせ積層シート（ラミネートシート）と転写シ
ートのいずれかが用いられ、ラミネートシートである場
合には、射出成形によりそのままで絵付けが行われたこ
とになり、射出樹脂成形体の表面にシート全層が接着一
体化して化粧層となる。それに対し、絵付シートが転写
シートである場合には、射出樹脂成形体の表面に一体化
した絵付シートのうちの支持体シートを剥離し、装飾層
等の転写層のみを射出樹脂成形体側に残留させて化粧層
となすことにより絵付けが完了する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、射出成形同
時絵付装置においては、通常、前記した（ｃ）の加熱軟
化工程は図１２に概略図示される如くにして行われる。
これを簡単に説明すると、図示の射出成形同時絵付装置
２００において、雌型１２は、その底部が可動盤１１に
固定されていて、流体圧シリンダのラム９により水平方
向、言い換えれば、雄型（図外右方向）に対して接近−
離隔する方向（Ｙ方向）に進退動するようされており、
この雌型１２には、得るべき積層品に対応したキャビテ
ィ１３が形成されるとともに、このキャビティ１３の外
周側に平面のパーティング面１４が形成され、前記キャ
ビティ１３には所定本の真空吸引孔１７が開口せしめら
れている。この真空吸引孔１７は、真空吸引通路１８及
び導管１９を介して外部の真空ポンプに接続されてい
る。

【０００９】また、前記雌型１２には、絵付シートＳを
雌型１２のパーティング面１４に押圧固定するための枠
状のクランパー２０が付設されている。このクランパー
２０は、雌型１２の四隅近くに設けられた貫通穴に摺動
自在に嵌挿された４本の連結ロッドによって図示してい
ない駆動機構により雌型１２のパーティング面１４に対
して垂直方向に進退動できるようになっている。さら
に、前記雌型１２のパーティング面１４には、Ｏリング
２２が装着された環状の装着溝２３が設けられている。
前記Ｏリング２２は、前記枠状のクランパー２０が、図
示のように、間に絵付シートＳを挟んで雌型１２のパー
ティング面１４に押し付けられた際、前記キャビティ１
２と外部とを気密的に遮断する役目を果たす。

【００１０】上記に加え、前記加熱軟化工程を行うべ
く、平板状の熱盤１５０が備えられている。この熱盤１
５０は、熱盤移動手段としてのエアーシリンダ８５のピ
ストンロッド８５ａ先端に取り付けられており、該エア
ーシリンダ８５により、絵付シート非加熱時には、前記
雌型１２のキャビティ１３上から外れた待機位置に置か
れ、絵付シート加熱時には前記待機位置から前記キャビ
ティ１３上の対向加熱位置まで直線的（水平方向）に移
動せしめられるようになっている。

【００１１】かかる構成のもとで、前記した如くに、
（ａ）絵付シートＳを前記パーティング面１４上に供給
するシート供給工程、（ｂ）この絵付シートＳを前記ク
ランパー２０により前記パーティング面１４に押圧固定
するクランプ工程が行われ、このクランプ工程後に、前
記平板状の熱盤１５０が前記エアーシリンダ８５によ
り、前記待機位置から前記パーティング面１４に押圧固
定されている絵付シートＳ上（キャビティ１３上）であ
って、その加熱面１５０ａが絵付シートＳに対向する前
記対向加熱位置まで移動せしめられ、この熱盤１５０に
より、（ｃ）絵付シートＳを加熱軟化させる加熱軟化工
程が行われるとともに、（ｄ）絵付シートＳを前記真空
吸引孔１７を通じた真空吸引により前記キャビティ１３
に沿わせるように延伸させる延伸工程（予備成形工程）
が行われる。

【００１２】ところが、かかる射出成形同時絵付装置２
００においては、前記した加熱軟化工程において、熱盤
１５０が前記待機位置から前記キャビティ１３上の対向
加熱位置である所定位置まで到達するのにある程度の時
間を必要とし、成形品のサイズが大きい場合には、絵付
シートＳのキャビティ１３に面する部分での過熱状態が
不均一となる。すなわち、熱盤１５０の進入方向（移動
方向）前方側に位置する絵付シートＳの部分は、進入方
向（移動方向）後方側に位置する部分よりも長い時間加
熱を受けることとなり、より高温となり、より大きく軟
化しがちとなる。そのために、キャビティ１３に面する
部分で転写シートの軟化程度が不均一となり、前記
（ｄ）絵付シートＳを前記真空吸引孔１７を通じた真空
吸引により前記キャビティ１３に沿わせるように延伸さ
せる延伸工程（予備成形工程）において、延びすぎによ
る絵柄の歪みや、シワが発生するのを避けられず、転写
後の成形品に悪影響を及ぼす。

【００１３】本発明は、上述したような問題を解消する
ためになされたもので、その目的とするところは、熱盤
が待機位置から対向加熱位置まで進入する過程におい
て、熱盤（の加熱面）が転写シートに与える熱的影響を
できるだけ小さく抑えるようにし、それにより、転写シ
ートが不均一に加熱され不均一に軟化するのを回避でき
るようにした射出成形同時絵付装置を提供することにあ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成すべ
く、本発明に係る射出成形同時絵付装置は、基本的に
は、相互に対向配置されて一方が他方側へ移動せしめら
れるようにされた雌型及び雄型と、前記雌型のパーティ
ング面に対して直交する方向に移動可能とされ、絵付シ
ートを前記雌型のパーティング面上に押圧固定するクラ
ンプ手段と、前記絵付シートを加熱軟化させるための熱
盤と、該熱盤を前記絵付シート非加熱時には、前記雌型
のキャビティに対向した位置から外れた待機位置に退避
させ、絵付シート加熱時には前記待機位置から前記雌型
のキャビティに対向した位置に移動せしめる熱盤移動手
段と、前記雌型のキャビティ内に前記雄型側から流動状
態の樹脂を注入充填する樹脂射出手段と、を備える。

【００１５】そして、前記射出成形同時絵付装置は、さ
らに、前記熱盤は、該熱盤又はその加熱部を前記対向す
る加熱位置において前記雌型に対して接近離隔する方向
に進退させる加熱部進退手段を備えていて、前記熱盤
は、前記加熱部進退手段によって、前記待機位置から前
記対向位置に、熱盤と雌型のパーティング面との距離が
絵付シート加熱軟化時よりも大の状態で移動し、しかる
後、前記熱盤又はその加熱部を前記雌型のパーティング
面に向かって前進させて、その状態で絵付シートの加熱
軟化を行うことを特徴とする。

【００１６】本発明装置の熱盤は、伝導熱を用いる接触
加熱方式、あるいは輻射熱や誘電加熱を用いる非接触加
熱方式のいずれを採用してもよいが、最も好ましいの
は、赤外線輻射等よる非接触加熱方式で加熱する場合で
ある。前記熱盤移動手段及び加熱部進退手段としては、
エアーシリンダ等の流体圧シリンダ、ラック・ピニオン
による直線移送機構、案内レール上を走行する台車機構
等、種々の形態を採用できる。

【００１７】上記のように、本発明においては、熱盤又
はその加熱部を前記雌型に対して接近離隔する方向に進
退させる加熱部進退手段を配備したことにより、前記熱
盤を前記待機位置から前記対向位置に移動させるとき
に、その移動の過程で熱盤が転写シートに与える熱的影
響を与えない（あるいは、抑制できる）だけの距離を保
って移動させことが可能となる。熱盤が所定の前記対向
位置に到達した後、前記加熱部進退手段により、前記熱
盤又はその加熱部を前記雌型側に接近させる。この接近
加熱位置にて絵付シートは本来の加熱を受けることとな
り、絵付シートの加熱軟化は適正かつ均一に行われる。
そのために、転写シートが不均一に加熱され不均一に軟
化するのは回避でき、成形品に模様の歪みやシワが生じ
るのは回避できる。

【００１８】本発明において、雄雌両成形型は、鉄など
の金属あるいはセラミックスなどで作製され、それらに
必要に応じて、真空吸引や圧空供給用に小孔（真空吸引
孔等）を設ける。また、雌型を複数の分割部分の集合体
で構成（いわゆる入れ子構造に）し、隣合う分割部分間
にスリット状の隙間を形成して、この隙間を真空吸引孔
として用いて真空吸引を行うようにしてもよい。

【００１９】前記雄型には、従来のものと同様に、流動
状態の樹脂を射出するためのランナーと所要本のゲート
を設ける。ゲートの本数、位置、形状等は、得るべき製
品の形状等を勘案して自由に設定することができる。ま
た、絵付シートを雌型パーティング面に固定保持すべ
く、雌型パーティング面に対応した押圧面形状を有する
クランプ手段を付設する。クランプ手段としては、枠状
の押さえ板等を用いることができ、その駆動は、型締め
動作等の成形用駆動力を用いたり、エジェクターピン駆
動機構の動力を利用したりすることができる他、別途に
流体圧アクチュエーター等の駆動手段を設けることによ
りなされる。

【００２０】絵付シートは、基材シートとその上に積層
された装飾層からなり、基材シートを成形品と密着一体
化させたまま最終製品として使用する貼り合わせ積層シ
ート（ラミネートシート）、あるいは一旦絵付シートと
成形品とを一体化させた後、装飾層（転写層）のみを成
形品側に残して基材シート（支持体シート）を剥離する
転写シートのいずれも使用することができる。

【００２１】前記貼合わせ積層シートの場合、基材シー
トとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオ
レフィン樹脂、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、ポリス
チレン、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエス
テル樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることができる。基材
シートの厚さは、通常２０〜５００μｍ程度である。装
飾層としては、印刷絵柄、着色又は透明塗装、金属薄
膜、あるいは、硬質塗膜、防曇塗膜、導電性層等の機能
性層等を用いることができる。

【００２２】前記転写シートの場合は、一旦剥離性の支
持体シート上に形成した絵柄層等よりなる転写層を、別
の被転写体に転移させるためのもので、支持体シート上
には必要に応じて離型層を設けても良く、転写層として
は、剥離層、装飾層、接着剤層、等からなり、装飾層以
外の層は必要に応じて選択する。装飾層としては、絵柄
層、金属薄膜層（部分又は全面）あるいは硬質塗膜、防
曇塗膜、導電性層等の機能性層から選ばれる。

【００２３】支持体シートは、ナイロン６、ナイロン６
６等のポリアミド樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン
等のポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル等、可撓性を
有する熱可塑性樹脂フィルムあるいはそれらの積層体が
好ましい。射出成形用の樹脂としては、ＡＢＳ（アクリ
ロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体）樹脂、ポ
リスチレン、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、ポリカー
ボネート樹脂等の熱可塑性樹脂を加熱熔融して液状ない
し流動状態となったもの、あるいは、二液硬化型、触媒
硬化型の樹脂、例えば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等
の未硬化液等の射出成形同時絵付用として従来より知ら
れている材料を使用でき、製品の要求物性やコスト等に
応じて選定される。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。本実施形態の射出成形同時
絵付装置１０は、図１、図２に加えて、型締め状態を示
す図６、図７を参照すればよくわかるように、雌型１２
と雄型２５とを備え、雌型１２は、その底部が可動盤
（プラテン）１１に固定されていて、流体圧シリンダの
ラム９等により水平方向、言い換えれば、雄型２５に対
して接近−離隔する方向（Ｙ方向）に進退動するようさ
れている。なお、本実施形態では、上記のように雌型１
２が可動型とされていて水平方向に移動するようにされ
ているが、これに限定される訳ではなく、例えば、雄
型、雌型を上下に対向配置してそれらの一方を鉛直方向
に移動させる等の形態を採用することもできる。

【００２５】前記雌型１２は、ここでは複数の分割型か
らなる入れ子構造のものが採用されており、この雌型１
２には、得るべき積層品（成形品）に対応した比較的浅
い側面視概略「く」字状のキャビティ１３が形成される
とともに、このキャビティ１３の外周側にパーティング
面１４が形成されている。このパーティング面１４は、
図２、図３に加えて図４、図５を参照すればよくわかる
ように、外周側パーティング面１４ａと、これから段下
げされた内周側パーティング面１４ｂとからなる段付き
パーティング面となっており、前記外周側パーティング
面１４ａ及び内周側パーティング面１４ｂのいずれも雄
型２５側（Ｙ方向）に張り出した概略凸状（山状）の湾
曲面となっている。

【００２６】そして、このパーティング面１４（内周側
パーティング面１４ｂ）におけるキャビティ１３の周り
に、該キャビティ１３を囲むように絵付シートＳを真空
吸引するための環状の連続した断面矩形のシート固定用
吸引溝１６が形成されるとともに、このシート固定用吸
引溝１６に所定本の真空吸引孔１７が所定のピッチで開
口せしめられている。また、前記雌型１２における分割
型間には、真空吸引孔として働くスリット状の隙間１５
が形成されている。このスリット状の隙間１５は、前記
キャビティ１３の隅角部を形成する角丸（アール）部分
とそれに続く平面部分との境目部分に開口せしめられて
おり、前記真空吸引孔１７に接続されている。なお、ス
リット状の隙間１５を前記境目部分に開口させているの
は、前記境目部分が、真空吸引孔として用いられる前記
隙間１５が存在することによって積層品に残される線条
の痕跡が最も目立たない箇所であるとの理由による。

【００２７】前記シート固定用吸引溝１６に開口せしめ
られた真空吸引孔１７と前記スリット状の隙間１５と
は、前記雌型１２内部に穿設された真空吸引通路１８及
び導管１９を介して外部の真空ポンプ（図示されない）
に接続されており、本実施形態では、前記真空吸引孔１
７、前記シート固定用吸引溝１６、前記スリット状の隙
間１５、前記真空吸引通路１８、前記導管１９、及び外
部の真空ポンプ（図示略）等で真空吸引手段が構成され
ている。

【００２８】さらに、前記雌型１２の外周側パーティン
グ面１４ａの内周部分には、Ｏリング２２が装着された
環状の装着溝２３が設けられている。前記Ｏリング２２
は、後述する概略「く」字状に湾曲した枠状のクランパ
ー２０が、間に絵付シートＳを挟んで雌型１２の外周側
パーティング面１４ａに押し付けられた際、前記キャビ
ティ１２と外部とを気密的に遮断する役目を果たす。

【００２９】一方、前記雄型２５は、射出成形機のノズ
ルが装着される固定盤（いずれも図示されない）に固定
されており、この雄型２５には、前記得るべき積層品形
状に対応したコア部３３及び側面視「く」字状に凹むパ
ーティング面３４が設けられるとともに、その内部に
は、前記キャビティ１３内に熔融樹脂Ｐ（図７）を注入
充填するための二股状のランナー２７及びそれに連なる
２本のゲート２８が設けられている。

【００３０】また、前記雌型１２には、絵付シートＳを
雌型１２の外周側パーティング面１４ａに押圧固定する
ための、該パーティング面１４ａと相似する、正面視が
矩形枠状で側面視が概略「く」字状のクランパー２０が
付設されている。図４に示すように、このクランパー２
０は、雌型１２の四隅近くに設けられた貫通穴に摺動自
在に嵌挿された４本の連結ロッド２４によって図示して
いない駆動機構により雌型１２に対して垂直方向に進退
動できるようになっている。なお、前記雄型２５には、
図６に示される如くの型締め状態において前記クランパ
ー２０が絵付シートＳに対する押圧固定状態を解除する
離間動作を行い得る深さを持った切欠凹部２９が穿設さ
れている。

【００３１】上記した雌型１２及び雄型２５等に加え、
本実施形態の射出成形同時絵付装置１０においては、前
記雌型１２のパーティング面１４上に絵付シートＳを供
給するシート供給装置５を備えている。このシート供給
装置５は、図１に示される如く、前記可動盤１１と共に
移動するようにされた、雌型１２の上方に配置される左
右一対のスプロケットホイール４１、４１、４４、４４
と、雌型１２の下方に配置される左右一対のスプロケッ
トホイール４２、４２、４３、４３を有しており、全体
として、前記雌型１２と一体的に雄型２５に対して接近
−離隔する方向（Ｙ方向）に進退動する。そして、左右
のスプロケットホイール４１、４２、４３、４４（左
列）及び４１、４２、４３、４４（右列）には、それぞ
れシート搬送部材としての同一寸法形状の無端環状チェ
ーン５０、５０が、１本づつ、全体でＬ形となるように
掛け回されており、スプロケットホイール４１、４１
は、ステッピングギアードモーター（図示されない）に
より回転駆動せしめられるようになっている。

【００３２】各無端環状チェーン５０、５０には、絵付
シートＳの幅方向両端部を把持するためのシート把持用
チャック６０が設けられており、ロール状に巻き取られ
た長尺帯状の絵付シートＳが装填された巻出機（図示さ
れない）から、絵付シートＳを雌型１２のパーティング
面１４上に供給すべく、１ショット分の長さの絵付シー
トＳを把持できるようにされている。そして、前記無端
環状チェーン５０、５０のうちの前記シート把持用チャ
ック６０が設けられている部分（１ショット分の絵付シ
ートＳを把持する部分）は、待機位置と雌型パーティン
グ面１４上の位置との間を往復運動するようにされてい
る。前記シート把持用チャック６０により搬送された１
ショット分の絵付シートＳは、前記記クランパー２０に
より前記パーティング面１４上に押圧固定される（な
お、上記のシート供給装置５の詳細は、本出願人の出願
に係る特願平１０−３８５９３号に記載されている）。

【００３３】次に、前記クランパー２０によりパーティ
ング面１４上に押圧固定された絵付シートＳを加熱軟化
させるための熱盤装置について説明する。本実施形態の
熱盤７０は、絵付シート非加熱時には、前記雌型１２の
キャビティ１３に対向した位置から水平方向（Ｘ方向）
に外方の待機位置（図１参照）に後退させ、絵付シート
加熱時には、前記待機位置から前記雌型１２のキャビテ
ィ１３に対向した位置（図２、図３参照）に移動させる
熱盤移動手段としての第１のエアーシリンダ装置８５
と、前記雌型１２のキャビティ１３に対向した位置にあ
る熱盤７０を該雌型１２に対して接近離隔する方向（Ｙ
方向）に進退させるための加熱部進退手段としての、前
記第１のエアーシリンダ装置８５のピストンロッド８５
ａ先端に装着された第２のエアーシリンダ装置８６と、
該第２のエアーシリンダ装置８６のピストンロッド８６
ａ先端に固定された矩形薄箱状の保持ケース７５と、こ
の保持ケース７５の左右方向（Ｘ方向）の側面壁７６中
央付近に突設されたブラケット７８に設けられたヒンジ
部材７９を介して開閉可能に連結された第１の板状加熱
部７１及び第２の板状加熱部７２とを備えている。

【００３４】一方、前記第１の板状加熱部７１及び第２
の板状加熱部７２は、図２によく示すように、それぞれ
その側端面中央部付近にリンク部材７３、７４の一端部
が回動自在に連結され、前記リンク部材７３、７４の他
端部は前記保持ケース７５に内蔵固定された、ピストン
ロッドを２本持ち、両端からそのピストンロッド８０
ａ、８０ｂが突出しているエアーシリンダ８０の前記ピ
ストンロッド８０ａ、８０ｂの両先端部にそれぞれ連結
部材８１、８２を介して回動自在に連結されている。前
記リンク部材７３、７４と前記ピストンロッド８０ａ、
８０ｂの両先端部とを連結する連結部材８１、８２は、
前記保持ケース７５の側面壁７６に形成された、上下方
向（Ｚ方向）に伸びる長穴７７、７７に摺動自在に緩挿
されている。

【００３５】前記エアーシリンダ８０のピストンロッド
８０ａ、８０ｂは、コイルバネ等の付勢手段（図示され
ない）により常時突出伸長方向に付勢されており、前記
熱盤７０が雌型１２外方（Ｘ方向）の前記待機位置にあ
るとき（図１参照）には、前記ピストンロッド８０ａ、
８０ｂが最も突出伸長せしめられた状態とされ、このと
きには、図３において実線で示される如くに、１枚の平
板状の熱盤のように、１８０度開いた状態とされる。ま
た、この位置では、前記第２のエアーシリンダ装置８６
のピストンロッド８６ａはＹ方向に最も後退した位置と
されており、前記板状加熱部７１、７２の加熱面７１
ａ、７２ａと絵付シートＳの最突出部との離隔距離が最
大のＬｃとなる。通常、後退位置での熱盤７０（第１の
板状加熱部７１及び第２の板状加熱部７２）の表面は、
後記する前進位置（対向加熱位置）（図３仮想線位置）
との距離から３０ｍｍ〜１５０ｍｍ程度後退した位置と
される。そして、その状態で、熱盤７０は、前記第１の
エアーシリンダ装置８５の作用により、前記待機位置か
らキャビティ１３に対向する前記対向位置に移動する。

【００３６】前記熱盤７０は、前記第２のエアーシリン
ダ装置８６の作動により、前記対向位置から、前記雌型
１２の概略凸状の湾曲面とされたパーティング面１４に
固定保持されている絵付シートＳに近接した対向加熱位
置に移動せしめられ、前記板状加熱部７１、７２の加熱
面７１ａ、７２ａと絵付シートＳの最突出部との離隔距
離が最小Ｌｄとなる（板状加熱部７１が接近加熱位置を
とる）。その過程で、あるいは、接近加熱位置に到達し
たときに、前記ピストンロッド８０ａ、８０ｂは最も引
き込まれた状態とされ、これにより、前記第１の板状加
熱部７１及び第２の板状加熱部７２は、それらの自由端
側を前記ヒンジ部材７９を支点として相互に逆方向に相
対回転せしめられ、前記絵付シートＳに沿うように、そ
の開き角度が側面視概略「く」字状に調節され、それら
が接近加熱位置となる（図３仮想線位置参照）。

【００３７】このように、熱盤７０は、前記待機位置か
らキャビティ１３に対向した前記対向位置に移動すると
きには、パーティング面１４に固定保持されている絵付
シートＳから大きく離れた状態（距離Ｌｃ）で移動する
ので、その移動の過程で、転写シートＳに熱的影響を与
えることを回避できる。また、前記対向加熱位置では、
熱盤７０の第１の板状加熱部７１、第２の板状加熱部７
２が絵付シートＳに沿うように、その開き角度が側面視
概略「く」字状に調節されて、接近加熱位置（距離Ｌ
ｄ）を取ることができるので、従来の平板型の熱盤に比
して、その加熱面７１ａ及び７２ａと絵付シートＳ（の
外周部）との離隔距離が大幅に狭められ、絵付シートＳ
の加熱温度分布を従来の平板型の熱盤に比して均一（分
布レンジを小）にできる。つまり、熱盤が平板型である
場合は、絵付シートのうち、凸状の湾曲面を形成してい
る絵付シートＳの頂部付近は熱盤の加熱面に近接する
が、前記凸状の湾曲面の底部（裾野側）は熱盤の加熱面
から相当離れてしまう。それに対し、本実施形態の熱盤
７０では、絵付シートＳと第１の板状加熱部７１、第２
の板状加熱部７２の加熱面７１ａ、７２ａとの最大離隔
距離と最小離隔距離との差が極めて小さくなり、絵付シ
ートＳの各部における延伸量がばらつかず、絵柄模様の
歪みや絵柄模様と成形体との位置ずれ等が生じにくくな
る。

【００３８】本実施形態の射出成形同時絵付装置１０に
おいて、前記シート把持用チャック６０、６０、…によ
り絵付シートＳの幅方向両端部が把持されている状態
で、前記図示しないステッピングギアードモーターが一
方向（正転方向）に所定回転数だけ回転せしめられる
と、前記左右のスプロケットホイール４１〜４４が一方
向（図１において右回り）に回転せしめられ、それに伴
い前記無端環状チェーン５０、５０が回転移動して、前
記シート把持用チャック６０、６０、…により把持され
ている絵付シート（１ショット分）Ｓが雌型１２の凸状
に湾曲したパーティング面１４の真上にそれに沿うよう
に搬送されて位置決めされる。

【００３９】続いて、絵付シートＳは、クランパー２０
により前記雌型１２の外周側パーティング面１４ａ上に
固定保持される。なお、図示しないが、クランパー２０
より絵付シートＳが雌型１２の外周側パーティング面１
４ａ上に固定保持されたとき、前記シート把持用チャッ
ク６０、６０、…は前記絵付シートＳの把持状態を解除
するようにされている。前記クランパー２０によって絵
付シートＳが前記パーティング面１４ａ上に固定保持さ
れている状態で、前記ステッピングギアードモーターが
逆転せしめられ、それに伴い前記無端環状チェーン５
０、５０が反対方向に回転移動して、該無端環状チェー
ン５０、５０のシート把持用チャック６０、６０、…を
元の待機位置に戻し、次ショット分の絵付シートＳを供
給するための準備（シートの引き出し、把持等）が行わ
れる。

【００４０】前記シート把持用チャック６０、６０、…
から解放された絵付シートＳは、その外周部がクランパ
ー２０により雌型１２のパーティング面１４ａに固定保
持された状態で、熱盤７０が待機位置（図１）から絵付
シートＳの真上の対向位置へと移動せしめられる（図
３。だたし、熱盤は実線の位置）。前記のように、この
位置では、前記第２エアーシリンダ装置８６のピストン
ロッド８６ａはＹ方向に最も後退した位置とされてお
り、熱盤７０の表面は前記対向加熱位置から３０ｍｍ〜
１５０ｍｍ程度後退した位置とされている。そのため
に、その移動の過程で、転写シートＳを不均一に加熱す
ることはない。

【００４１】この状態で、前記第２エアーシリンダ装置
８６を操作し、前記熱盤７０を前記対向位置から絵付シ
ートＳに近接した対向加熱位置に移動せしめる。同時
に、第１の板状加熱部７１及び第２の板状加熱部７２の
開き角度が、凸状に湾曲したパーティング面１４ａに沿
うような断面「く」字状に自動調節されてそれらが接近
加熱位置をとり（図３。ただし、熱盤は２点鎖線の位
置）、それらの加熱面７１ａ、７２ａにより、絵付シー
トＳが加熱軟化せしめられ（加熱軟化工程）、続いて、
絵付シートＳは、図５に示される如くに、前記真空吸引
孔１７やスリット状の隙間１５を通じた真空吸引により
雌型１２の内周側パーティング面１４ｂ及びキャビティ
１３に沿うように延伸せしめられてそれらに密着せしめ
られる（延伸工程）。

【００４２】なお、前記加熱軟化工程終了後は、前記第
２エアーシリンダ装置８６を操作して熱盤７０を前記対
向位置まで後退させるとともに、前記第１の板状加熱部
７１及び第２の板状加熱部７２が前記「く」字状の接近
加熱位置をとる状態から１８０度開いた元の状態に戻そ
れる。さらに、前記第１エアーシリンダ装置８５を操作
して、前記熱盤７０全体を前記対向位置から待機位置に
戻す。

【００４３】上記のように、前記熱盤７０（第１の板状
加熱部７１及び第２の板状加熱部７２）は、前記待機位
置から前記対向位置まで移動させる間は、前記熱盤７０
と雌型１２のパーティンク面１４との距離が絵付シート
Ｓの加熱軟化時での距離よりも大の状態で移動し、しか
る後、前記雌型１２のパーティング面１４に向かって前
進させるようにしたので、成形品のサイズが大きい場合
であっても、熱盤７０の進入方向前方側に位置する絵付
シートＳの部分と、進入方向後方側に位置する部分との
間で加熱状態が異なる状態となることは回避され、軟化
度を均一とすることができる。そのために、絵付シート
Ｓを真空吸引により前記キャビティ１３に沿わせるよう
に延伸させる延伸工程（予備成形工程）において、延び
すぎによる絵柄の歪みや、シワの発生はなく、良好な絵
付成形品が得られる。

【００４４】また、前記対向位置では、第１の板状加熱
部７１及び第２の板状加熱部７２を１８０度開いた単板
状として、熱盤７０全体の厚み方向（Ｙ方向）の占有ス
ペースを縮小しておき、雌型キャビティ１３上で、凸状
に湾曲したパーティング面１４ａに沿うような断面
「く」字状に調節して接近加熱位置をとらせるようにし
たことにより、熱盤７０の進退時には、雌型１２やクラ
ンパー２０と単板状とされた第１の板状加熱部７１及び
第２の板状加熱部７２の特に外周部側との間に大きなス
ペースができるので、熱盤７０（の第１の板状加熱部７
１や第２の板状加熱部７２等）が雌型１２やクランパー
２０等に接触するような事故は生じ難くなる。

【００４５】さらに、待機位置と対向位置との間で熱盤
７０が移動するために要する通路スペース（通路断面
積）も必要最小限の大きさで済むことになり、そのた
め、熱盤７０と雌型１２周辺に配置されている各種機器
類や配線、配管類等との干渉が効果的に避けられ、か
つ、それらの機器類や配線、配管類等のレイアウト上の
自由度が増し、スペース効率、作業効率が向上する。

【００４６】上記した加熱軟化工程及び延伸工程の後
は、従来と同様に、雌型１２を雄型２５側へ移動させて
型締めを行う型締め工程（図６参照）行われるが、この
ときは、前記シート供給装置５全体が雌型１２と一体的
に雄型２５側へ移動する。続いて、雌型１２と雄型２５
との間に形成されるキャビティ１３内に雄型２５のラン
ナー２７及びゲート２８、２８を介して流動状態の樹脂
（熔融樹脂等）を注入充填して固化せしめる射出成形を
行う射出成形工程（図７参照）、雌型１２と雄型２５と
を離間させる型開き工程、絵付シートＳのうちの射出樹
脂成形体に接着付随させるべき部分を他の部分（余剰部
分）から切り離すシートトリミング工程（絵付シートが
ラミネートシートの場合）、絵付シートＳが接着積層さ
れた積層品を雄雌両成形型から取り出す取出工程、をへ
て、絵付シートが射出樹脂成形体に積層された積層品
（製品）が得られる。

【００４７】図８〜図１１は、本発明に係る射出成形同
時絵付装置の第２実施形態を示している。図示実施形態
の射出成形同時絵付装置３００は、前述した図１２に示
される射出成形同時絵付装置２００と略同様に、可動盤
１１１、平面のパーティング面１１４及びキャビティ１
１３を有する雌型１１２、絵付シートＳを前記パーティ
ング面１１４に押圧固定する矩形枠状のクランパー１２
０等を備えることに加えて、平面のパーティング面１１
４に対応して加熱面１７１ａが平面の熱盤１７０が配設
されている。

【００４８】この熱盤１７０は、絵付シート非加熱時に
は、前記雌型１１２のキャビティ１１３上から水平方向
（Ｘ方向）に外方の待機位置（図８参照）に移動させ、
絵付シート加熱時には、前記待機位置から前記雌型１１
２のキャビティ１１３上の対向位置（図９参照）に移動
させる熱盤移動手段としての第１のエアーシリンダ装置
１８５のピストンロッド１８６先端に固定された矩形薄
箱状の保持ケース１７５と、この保持ケース１７５の中
央部に厚み方向に貫くように垂設固定された加熱部進退
手段としての第２のエアーシリンダ装置１８０と、この
第２のエアーシリンダ装置１８０のピストンロッド１８
１（図１１）先端に垂直に固定された板状加熱部１７１
と、を備えている。

【００４９】ここでは、前記加熱部進退用の第２のエア
ーシリンダ装置１８０のピストンロッド１８１は、前記
熱盤１７０が雌型１１２外方（Ｘ方向）の前記待機位置
にあるとき（図８参照）には、前記ピストンロッド１８
１が最も引き込まれた状態とされ、このときには、前記
板状加熱部１７１は、図１０に示される如くに、前記保
持ケース１７５に近接した状態となり、その加熱面１７
１ａと絵付シートＳとの離隔距離が最大のＬｃとなる。
この距離は、熱盤の加熱部１７１が絵付シートＳに熱的
影響を与えない（あるいは、抑制できる）程度の距離
（通常、３０ｍｍ〜１５０ｍｍ程度）とされ、そのため
に、その移動の過程で、転写シートＳを不均一に加熱す
ることは回避される。それに対し、前記ピストンロッド
１８１が最も突出伸長せしめられたとき、前記板状加熱
部１７１が雌型１１２側に最も接近した接近加熱位置を
とる状態となり、その加熱面１７１ａと絵付シートＳと
の離隔距離が最小のＬｄ（図１１）となる。

【００５０】なお、本実施形態においては、前記熱盤１
７０が前記待機位置から前記対向位置に移動せしめられ
たとき、該熱盤１７０を前記雌型１１２に対して一定位
置に案内固定すべく、次のような構成が付加されてい
る。すなわち、前記熱盤１７０における保持ケース１７
５の熱盤移動方向で見て先端側となる側面壁１７６の両
端（上下端）付近に、それぞれ先端に先細り案内部１９
５ａを持つ誘導ロッド１９５、１９５が垂直に突設され
る一方、この誘導ロッド１９５、１９５の水平延長線上
に位置するように、前記可動盤１１１の雌型固定面側に
おける前記雌型１１２を挟んで前記熱盤１７０の待機位
置とは反対側の面上の上下２箇所に、それぞれ熱盤案内
固定用の柱状部材１９０、１９０が相互に平行に垂設さ
れている。

【００５１】前記柱状部材１９０、１９０の上端部付近
には、前記熱盤１７０が前記待機位置から前記対向位置
に移動せしめられるとき、前記誘導ロッド１９５、１９
５の先細り案内部１９５ａが摺接せしめられつつ嵌挿さ
れる円錐案内面部１９１を有する案内固定穴１９２が水
平方向に穿設されている。前記案内固定穴１９２の内径
は、前記誘導ロッド１９５の外径と略同一ないし若干大
きくされている。

【００５２】このような構成とされた射出成形同時絵付
装置３００においては、絵付シートＳが、従来より公知
の態様、例えばロール／ロール方式等により雌型１１２
のパーティング面１１４に供給され（シート供給工程）
るとともに、この絵付シートＳを前記クランパー１２０
により前記パーティング面１１４に押圧固定するクラン
プ工程が行われ、このクランプ工程後に、前記板状加熱
部１７１を有する熱盤１７０が前記第１のエアーシリン
ダ装置１８５により、前記待機位置から前記パーティン
グ面１１４に押圧固定されている絵付シートＳ上（キャ
ビティ１３上）の、その加熱面１７１ａが絵付シートＳ
に対向する前記対向位置まで移動せしめられる。

【００５３】ここでは、未だ、加熱部進退用の第２のエ
アーシリンダ装置１８０のピストンロッド１８１は最も
引き込まれた状態であり、前記熱盤１７０の板状加熱部
１７１は、保持ケース１７５に近接している（図１０参
照）。そして、前記熱盤１７０が前記待機位置から前記
対向位置に移動せしめられたとき、該熱盤１７０に設け
られている前記誘導ロッド１９５、１９５（の先細り案
内部１９５ａ）が、図９に示される如くに、前記柱状部
材１９０、１９０に穿設された円錐案内面部１９１を有
する案内固定穴１９２に摺接せしめられつつ挿入され
て、そこで停止せしめられる。 この案内固定穴１９２
に対する誘導ロッド１９５、１９５の嵌挿によって、誘
導ロッド１９５、１９５を伴う熱盤１７０は、該誘導ロ
ッド１９５、１９５の抜き差し方向の移動、つまり、移
動・後退方向の移動は可能であるが、それ以外の方向の
挙動が実質的に規制され、前記熱盤１７０全体が前記対
向加熱位置で不動（固定）状態となる。

【００５４】このようにして、前記熱盤１７０が柱状部
材１９０、１９０に誘導ロッド１９５、１９５を介して
固定保持された後、前記熱盤１７０の加熱部進退用の第
２のエアーシリンダ装置１８０が作動せしめられて、図
１１に示される如くに、板状加熱部１７１が雌型１１２
側に移動せしめられ、前記板状加熱部１７１の加熱面１
７１ａと絵付シートＳとの離隔距離が最大のＬｃ（図１
０）から最小のＬｄ（図１１）となる（板状加熱部１７
１が接近加熱位置をとる）。

【００５５】このように、絵付シートＳに板状加熱部１
７１が接近せしめられた状態で、絵付シートＳが加熱軟
化せしめられ（加熱軟化工程）、続いて、絵付シートＳ
は、図示していない真空吸引孔やスリット状の隙間を通
じた真空吸引により雌型１１２のパーティング面１１４
及びキャビティ１１３に沿うように延伸せしめられてそ
れらに密着せしめられる（延伸工程）。

【００５６】なお、前記加熱軟化工程終了後は、前記板
状加熱部１７１が前記接近加熱位置から元の保持ケース
１７５に近接した対向位置まで後退せしめられるととも
に、前記熱盤進退手段を構成する第１のエアーシリンダ
装置１８５のピストンロッド１８６が引き込まれ、前記
誘導ロッド１９５、１９５が前記案内固定穴１９２、１
９２から抜き出されて、前記熱盤７０全体が前記対向位
置から待機位置に戻される。

【００５７】なお、上記した熱盤１７０を対向位置にて
柱状部材１９０、１９０に誘導ロッド１９５、１９５を
介して案内固定する技術手段は、図１〜図７に基づいて
先に説明した本発明に係る射出成形同時絵付装置の第１
実施形態においても適用できることは容易に理解されよ
う。また、第１及び第２のいずれの実施形態において
も、熱盤を前記待機位置と前記対向位置との間で移動さ
せる熱盤移動手段（第１のエアシリンダ装置）のピスト
ンロッド側に、前記対向位置にある熱盤を前記雌型に対
して接近離隔する方向に進退させる加熱部進退手段（第
２のエアシリンダ装置）を配置したものを示したが、前
記熱盤移動手段（第１のエアシリンダ装置）そのものを
適宜の移動手段により雌型に対して接近離隔する方向に
進退させるようにしても、所期の目的は達成できる。

【００５８】次に、本発明の有効性を実証する実際の試
験例について説明する。試験では、絵付シートＳとし
て、基材シートしとての透明なメチルメタクリレート−
ブチルメタクリレート共重合体系のアクリル樹脂フィル
ム（厚みは１２５μｍ）に、グラビア印刷法により装飾
層（顔料：弁柄、カーボンブラック、イソインドリノ
ン、及びチタン白からなる。バインダー：アクリル樹脂
と塩化ビニル酢酸ビニル共重合体の１：１重量比混合
物）と、接着剤層（塩化ビニル酢酸ビニル共重合体系）
とを積層したものを用いた。前記装飾層（絵柄層）は、
柄版を３色組み合わせ木目の模様を持つ柄を３色重ね刷
りで得た。また、接着剤層は、スクリーン線数４０線／
ｃｍの版を２度用いて４μｍの層を形成した。

【００５９】成形樹脂として、耐熱ＡＢＳ樹脂を用意し
た。成型時の樹脂温度は２４０℃、金型温度は６０℃と
した。テスト金型として、キャビティ寸法４００×６０
０ｍｍ、深さ４０ｍｍのものを用い、上記絵付シートＳ
を予め雌型パーティング面に供給し、そこにクランプし
た後、以下の比較実験を行った。絵付シートＳを加熱す
る熱盤（ヒーター）として、大きさ５００ｍｍ×８００
ｍｍ）の長方形加熱面を有する直方体型の温度分布制御
機能付きのセラミックパネルを用い、ヒーター温度を３
５０℃に設定した。

【００６０】［比較例］ 熱盤加熱面がフィルムから４
０ｍｍの位置でヒーターを上下方向に昇降させて、雌雄
両型内に浸入せしめて、フィルムの表面温度を熱伝対で
測定した。ヒーターの昇降速度は８００ｍｍを６秒で移
動させた。そのときのフィルムの一番上の部分と一番下
の部分とでは、５秒加熱時で１３０℃と１００℃であっ
た。そのまま、熱盤加熱面とフィルムとの距離を４０ｍ
ｍに保ち、絵付シートを輻射熱で５秒加熱した。雌型キ
ャビティ内の吸引溝から真空吸引して真空成形を行い、
雄型ゲートから樹脂を射出して成形品を得た。成形品を
脱型して取り出し、観察すると製品上面にフィルムの加
熱し過ぎによると見られる模様の歪みとシワが観察され
た。

【００６１】［実施例］ 一方、熱盤加熱面がフィルム
から１４０ｍｍの位置でヒーターを上下方向に昇降させ
て、雌雄両型間に浸入せしめた。ヒーターの昇降速度は
８００ｍｍを６秒で移動させた。同様にしてフィルムの
一番上の部分と一番下の部分の温度を測定した。５秒加
熱時での上下の部分温度は両方とも１００℃であり、差
はなかった。その後に、エアーシリンダーでヒーターを
金型キャビティ面に向けて１００ｍｍの距離前進させ、
熱盤加熱面とフィルムとの距離は４０ｍｍとした。その
状態で絵付シートを輻射熱で５秒加熱した。前記比較例
の場合同様に、雌型キャビティ内の吸引溝から真空吸引
して真空成形を行い、雄型ゲートから樹脂を射出して成
形品を得た。成形品を脱型して取り出し、観察すると、
絵柄の歪みもシワもない良好なものが得られた。

【００６２】

【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発
明に係る射出成形同時絵付装置においては、熱盤又はそ
の加熱部を雌型に対して接近離隔する方向に進退させる
加熱部進退手段を配備したことにより、熱盤を待機位置
から転写シートに対向した位置に移動させるときに、そ
の移動の過程で熱盤が転写シートに熱的影響を与えない
だけの距離を保って移動させことが可能となる。そのた
めに、真空成形以前に、転写シートが不均一に加熱され
不均一に軟化するのは回避でき、成形品に模様の歪みや
シワが生じるのは回避できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る射出成形同時絵付装置の第１実施
形態を示す全体構成図。

【図２】図１に示される装置に使用されている熱盤と熱
盤案内固定手段の説明に供される斜視図。

【図３】図１に示される装置に使用されている熱盤の移
動状態の説明に供される図。

【図４】図１に示される装置の転写シート供給工程の説
明に供される図。

【図５】図１に示される装置の延伸工程、加熱軟化工程
の説明に供される図。

【図６】図１に示される装置の型締め工程の説明に供さ
れる図。

【図７】図１に示される装置の射出成形工程の説明に供
される図。

【図８】本発明に係る射出成形同時絵付装置の第２実施
形態の熱盤待機時の雌型周辺部を示す斜視図。

【図９】図８に示される装置の加熱軟化工程時の雌型周
辺部を示す斜視図。

【図１０】図８に示される装置において熱盤の加熱部が
対向位置にあるときの側面図。

【図１１】図８に示される装置において熱盤の加熱部が
対向加熱位置にあるときの側面図。

【図１２】従来の射出成形同時絵付装置の説明に供され
る雌型周辺部を示す図である。

【符号の説明】

Ｓ 絵付シート ５ シート供給装置 １０ 射出成形同時絵付装置 １２ 雌型 １３ キャビティ １４ パーティング面 １５ スリット状の隙間 １７ 真空吸引孔 ２０ クランパー ２５ 雄型 ５０ 無端環状チェーン ６０ シート把持用チャック ７０ 熱盤 ７１ 第１の板状加熱部 ７２ 第２の板状加熱部 ８０ 開き角度調節用エアーシリンダ ８５ 熱盤移動手段（第１のエアーシリンダ装
置） ８６ 加熱部進退手段（第２のエアーシリンダ装
置）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相互に対向配置されて一方が他方側へ移
   動せしめられるようにされた雌型及び雄型と、前記雌型
   のパーティング面に対して直交する方向に移動可能とさ
   れ、絵付シートを前記雌型のパーティング面上に押圧固
   定するクランプ手段と、前記絵付シートを加熱軟化させ
   るための熱盤と、該熱盤を前記絵付シート非加熱時に
   は、前記雌型のキャビティに対向した位置から外れた待
   機位置に退避させ、絵付シート加熱時には前記待機位置
   から前記雌型のキャビティに対向した位置に移動せしめ
   る熱盤移動手段と、前記雌型のキャビティ内に前記雄型
   側から流動状態の樹脂を注入充填する樹脂射出手段と、
   を備えた射出成形同時絵付装置において、 前記熱盤は、該熱盤又はその加熱部を前記対向する加熱
   位置において前記雌型に対して接近離隔する方向に進退
   させる加熱部進退手段をさらに有していて、前記熱盤
   は、前記待機位置から前記対向位置に、熱盤と雌型のパ
   ーティンク面との距離が絵付シート加熱軟化時よりも大
   の状態で移動し、しかる後、前記熱盤又はその加熱部を
   前記雌型のパーティング面に向かって前進させて、その
   状態で絵付シートの加熱軟化を行うことを特徴とする射
   出成形同時絵付装置。
2. 【請求項２】 前記雌型のパーティング面が概略凸状の
   湾曲面とされてなり、かつ、前記熱盤の加熱面の側面視
   形状が概略「く」字状であることを特徴とする請求項１
   記載の射出成形同時絵付装置。