JP2006224450A - 成膜成形体の製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 成膜成形体を一連の型成形によって成形するにあたり、型圧を付与する金型を型表面に沿う方向に移動させることなく成形するようにする。
【解決手段】 成形体４を型成形するための型面１ａ、２ａが形成された第一、第二金型１、２と、成膜装置５が設けられた第三金型３とを備え、成形体４が成形された後の成膜工程では、第二金型２を型合わせ領域から外した状態にして第一、第三金型１、３を型合わせして成膜するようにして、型圧を付与する第一金型１を離接方向の移動だけで良いようにする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば車両等に搭載されるフロントランプ、テールランプあるいはエンブレム等の成膜がなされた成形体である成膜成形体の製造方法および成膜成型用の製造装置の技術分野に属するものである。

一般に、この種成膜成型品のなかには、例えば、車両用のエンブレム等の部品ように、部材表面に着色効果や反射効果等の効果を有する素材で被覆して、意匠性を高めたものがあり、この製造方法として、例えば、部材表面を装飾クロム鍍金皮膜で被覆して形成したものがある（例えば、特許文献１参照。）。
ところで今日、鍍金に使用する六価クロムは人体に有害な物質であって、環境汚染による公害問題を発生することから規制の対象ともなっており、脱クロムが要求されている。
この改善策として、基材表面に真空蒸着やスパッタリング等の成膜装置で成膜を形成し、さらに、該成膜の表面を樹脂材で被覆したものがある（例えば、特許文献２参照。）。
ところがこのようなものは、射出成形した基材を射出成形装置から取り出した後、真空蒸着装置にセットして成膜し、しかる後、成膜した基材を真空蒸着装置から取り出した後、射出成形装置にセットして成膜面に樹脂材を射出成形することになって工程数も多く、手間がかかり、作業能率が悪いだけでなく、取り出し工程、セット工程、装置から装置への搬送工程の際に被成膜面、さらには成膜面に傷や埃がついたり手が触れて油が付着してしまうようなことがあり、これらが原因で所期の成膜製品ができず不良品が発生し歩留まりが悪いという問題がある。
そこで成形体を型成形するための型面が形成された第一金型、第二金型のうちの一方、例えば第二金型に成膜装置を設け、成形体を残した状態で型離れした第一金型を、成形体が成膜装置に対向するよう平行にスライド移動させ、しかる後、両金型を型合わせして成膜するようにしたものを提唱し、これによって成形体の成形と成膜とが一連の工程でできるようになり、作業性の改善、歩留まりの向上が達成できるようになった（例えば特許文献３）。
特開平６−１４７０６９号公報 特開平６−１６９１９１号公報 ＷＯ２００４／１０１２５３Ａ１

ところで前記第一金型をスライド移動させるものでは、第一金型に離接方向の移動と水平方向の移動との両移動を、型成形に必要な型圧（型締め力）を付与する状態で行わせる必要があって、移動機構の構造が複雑化するという問題がある。さらに成膜成形体が大型化した場合、大型化した分、水平方向の移動量が大きくなって装置自体がどうしても大型化してしまうという問題もあり、ここらに本発明が解決せんとする課題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、成形体を成形するための型面がそれぞれ形成された第一、第二の金型と、成膜装置が設けられた第三の金型とを備え、第一、第二、第三金型を順次積層状に型合わせして成形体を製造した後、第一金型に成形体が残るようにして型離れをして第二金型を前記型合わせ領域から移動させ、しかる後、第一、第三金型を成形体と成膜装置とが対向するように型合わせして成形体に成膜するようにしたことを特徴とする成膜成形体の製造方法である。
請求項２の発明は、第一、第二の成形体を成形するための型面がそれぞれ形成された第一、第二の金型と、成膜装置が設けられた第三の金型とを備え、第一、第二、第三金型を順次積層状に型合わせして第一、第二の成形体を製造した後、第一金型に第一成形体が残り、第二金型に第二成形体が残るようにして型離れをして第二金型を前記型合わせ領域から移動させ、しかる後、第一成形体と成膜装置とが対向するようにして第一、第三金型を型合わせして第一成形体に成膜し、さらに該成膜された第一成形体と第二成形体とが対向するよう第二金型を型合わせ領域に移動させて第一、第二、第三金型を順次積層状に型合わせして第一、第二成形体同志を一体化するようにしたことを特徴とする成膜成形体の製造方法である。
請求項３の発明は、成形体を成形するための型面がそれぞれ形成された第一、第二の金型と、成膜装置が設けられる第三の金型とを備え、第一、第二、第三金型を順次積層状に型合わせして成形体を製造した後、成形体が残るようにして型離れした第二金型を、成形体が成膜装置に対向するように回転させ、しかる後、第一、第二、第三金型を順次積層状に型合わせして成形体に成膜するようにしたことを特徴とする成膜成形体の製造方法である。
請求項４の発明は、請求項３において、第二金型の回転は、３６０度を複数で除した所定角度毎とし、該所定角度毎の回転で第一金型に対向する各型表面に成形体を成形するための型面を形成したことを特徴とする成膜成形体の製造方法である。
請求項５の発明は、成形体を成形するための型面がそれぞれ形成された第一、第二の金型と、成膜装置が設けられた第三の金型と、第一、第二、第三金型を順次積層状に型合わせして成形体を製造する手段と、該成形体が第一金型に成形体が残るようにして型離れする手段と、第二金型を前記型合わせ領域から移動させる手段と、第一、第三金型を成形体と成膜装置とが対向するように型合わせして成形体に成膜する手段とを備えて構成したことを特徴とする成膜成形体の製造装置である。
請求項６の発明は、第一、第二の成形体を成形するための型面がそれぞれ形成された第一、第二の金型と、成膜装置が設けられた第三の金型と、第一、第二、第三金型を順次積層状に型合わせして第一、第二の成形体を製造する手段と、第一金型に第一成形体が残り、第二金型に第二成形体が残るようにして型離れをする手段と、第二金型を前記型合わせ領域から移動させる手段と、第一成形体と成膜装置とが対向するようにして第一、第三金型を型合わせして第一成形体に成膜する手段と、該成膜された第一成形体と第二成形体とが対向するよう第二金型を型合わせ領域に移動させる手段と、第一、第二、第三金型を順次積層状に型合わせして第一、第二成形体同志を一体化する手段とを備えて構成したことを特徴とする成膜成形体の製造装置である。
請求項７の発明は、成形体を成形するための型面がそれぞれ形成された第一、第二の金型と、成膜装置が設けられる第三の金型と、第一、第二、第三金型を順次積層状に型合わせして成形体を製造する手段と、成形体が第二金型に残るようにして型離れさせる手段と、型離れした第二金型を成形体が成膜装置に対向するように回転させる手段と、第一、第二、第三金型を順次積層状に型合わせして成形体に成膜する手段とを備えて構成したことを特徴とする成膜成形体の製造装置である。
請求項８の発明は、請求項７において、第二金型の回転は、３６０度を複数で除した所定角度毎とし、該所定角度毎の回転で第一金型に対向する各型表面に成形体を成形するための型面を形成したことを特徴とする成膜成形体の製造装置。

請求項１または５の発明とすることにより、成膜が型離れ面に形成される成膜成形体を一連の型成形によって連続的に製造できるものでありながら、成膜する場合に第二金型が型合わせ領域から外れることになる結果、型圧（型締め力）を付与するための金型を型表面に沿う方向に移動させる必要がなくなって構造の簡略化を達成できると共に、成膜成形体が大型化しても装置全体が大型化してしまうことを回避できることになる。
請求項２または６の発明とすることにより、内側に成膜が施された成膜成形体を一連の型成形によって連続的に製造できるものでありながら、成膜する場合に第二金型が型合わせ領域から外れることになる結果、型圧（型締め力）を付与するための金型を型表面に沿う方向に移動させる必要がなくなって構造の簡略化を達成できると共に、成膜成形体が大型化しても装置全体が大型化してしまうことを回避できることになる。
請求項３または７の発明とすることにより、成膜が型離れ面に形成される成膜成形体を一連の型成形によって連続的に製造できるものでありながら、成膜する場合に第二金型が回転して未成膜成形体が成膜装置に対向することになる結果、型圧（型締め力）を付与するための金型を型表面に沿う方向に移動させる必要がなくなるだけでなく、第二金型を型合わせ領域から外す必要もなくなって構造の簡略化を達成できると共に、装置全体の小型コンパクト化が計れると共に、成膜成形体が大型化しても装置全体が大型化してしまうことを回避できることになる。
請求項４または８の発明とすることにより、成形体の成形と成膜とを同時的に行うことができることになって生産効率が向上する。

次ぎに、本発明の第一の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図中、１、２、３は第一、第二、第三の金型であって、該金型１、２、３を用いて成膜成形体４が成膜成型される。まず、第一金型１、第二金型２には未成膜の成形体４ａを型成形するための型面１ａ、２ａが形成され、第三金型３には成膜装置５が設けられている。本実施の形態では、第一金型１の型面１ａは凹形状、第二金型２の型面２ａは凸形状となっており、成膜装置５は第一金型１の型面１ａに対応する位置に設けられている。そして第一金型１は型圧を加える状態で離接方向（型表面と直交する方向）の移動（プレス移動）をし、第二金型２は離接方向と型面に沿う方向（型表面に沿う平行移動、型表面に直交する軸を軸芯とする回転移動の何れでも良い）との移動（例えば型合わせ方向の移動は復帰弾機６に抗する移動、型面に沿う移動はシリンダ７の伸縮による移動）とが自在にできるようになっている。また第三金型３は固定金型として本実施の形態では設定されている。さらに成膜装置５としては真空蒸着装置、スパッタリング成膜装置等、各種の成膜装置を適宜採用できることはいうまでもない。

図１に、前記各金型１、２、３を用いて成膜４ａがなされた成形体４を形成する手順を示すが、まず、各金型１、２、３が型離れした状態（図１（Ａ）参照）から、第一金型１が第三金型３方向の移動をし、これによって第一、第二、第三金型１、２、３が順次積層状に型合わせされ、この状態で対向する型面１ａ、２ａ間に樹脂材が射出されて未成膜の成形体４が型成形される（図１（Ｂ）参照）。ついで第一金型１が型離れ方向に移動して各金型１、２、３が型離れするが、このとき未成膜成形体４は第一金型１側に残るように設計（例えばエジェクターピンによる積極的な抜きや型抜き角度の設定によって残る側を設定できる）されている（図１（Ｃ）参照）。このように型離れした後、第二金型２が型表面に沿う方向に移動して前記型合わせ領域から外れ（図２（Ａ）参照）、この外れた状態で第一金型１が型合わせ方向に移動をして第一、第三金型１、３が型合わせされて未成膜成形体４に成膜４ａがなされ、これによって成膜成形体４が形成される（図２（Ｂ）参照）。しかる後、第一成形体１が型離れ方向に移動し、成膜成形体４の取り出し（図２（Ｃ）参照）、第二金型２の型合わせ領域への復帰がなされ、この工程を繰返すことで成膜成形体４の一連の成形ができるようになっている。因みに、第三金型３は、成形体４の周面をマスキングして成膜がなされないように設定されている（以下の実施の形態においても同じ）。

叙述の如く構成された本発明の実施の形態において、成膜成形体４を一連の型移動の工程で形成できることになるが、この場合、型圧（プレス圧）を加える移動をする第一金型１は離接方向の移動だけを行い、成膜に必要な型表面に沿う方向の移動は第二金型２が行うことになり、この結果、従来の型合わせ方向に移動して型圧を加える金型に型表面に沿う方向の移動を行わせる場合のように構造が複雑化してしまうようなことを回避することができると共に、成膜成形体４が大型化しても装置全体が大型化してしまうことを回避できる。

本発明は、さらに図２に示す第二の実施の形態としても実施することができる。このものは、第一、第二成形体８、９を一次の射出で型成形した後、第一成形体８に成膜８ａをし、しかる後、第一、第二成形体８、９を突き合わせて二次の射出で一体化するものであり、その成形工程について説明する。まず、第一、第二金型１０、１１には、第一、第二成形体８、９を型形成するための型面１０ａ、１１ａ、１０ｂ、１１ｂが形成されている一方、第三金型１２には成膜装置１３が設けられている。この場合において、前記第一の実施の形態と同様、第一金型８は型圧を付加すべく離接方向に移動し、第二金型１１は離接方向と型表面に沿う方向との移動が自在にできるようになっており、第三金型１２は固定金型である。そして成膜装置１３は第一金型１０の第一成形体８を成形するための型面１０ａと対向する位置に設けられている。

まず型離れ状態（図３（Ａ）参照）から第一金型１０が型合わせ方向に移動して順次積層状の型合わせがなされ（図３（Ｂ）参照）、この状態で第一、第二成形体８、９が射出により型成形（一次の射出成形）される。ついで第一金型１０が型離れ方向に移動して各金型１０、１１、１２が型離れ（図３（Ｃ）参照）する。このとき、第一成形体８が第一金型１０に残り、第二成形体９が第二金型１１に残るように設計されている。その後、第二金型１１が型合わせ領域から外れ（図４（Ａ）参照）、しかる後、第一金型１０が型合わせ方向に移動して第一、第三金型１０、１２が型合わせすることで第一成形体８と成膜装置１３とが対向し、成膜８ａが施される（図４（Ｂ）参照）。その後、第一金型１０の移動で型離れし、型合わせ領域に第二金型１１が移動してくるが、この移動は、第一成形体８と第二成形体９とが対向する移動であり（図４（Ｃ）参照）、この状態で第一金型１０が移動して順次積層状の型合わせがなされ、しかる後、樹脂材４ｂの二次の射出がなされて第一、第二成形体８、９が一体化され（図４（Ｄ）参照）、その後、型離れ、一体化された成膜成形体の取り出しがなされ、第二金型１１が第一、第二成形体８、９を型形成する前記位置に移動することを繰返すことで、内部が成膜された中空体やエンブレムのような成膜成形体を連続して成形することができると共に、成膜成形体が大型化しても装置全体が大型化してしまうことを回避できる。

このように第二の実施の形態としたものも、型圧を付加する第一金型１０は型表面に沿う方向の移動を行う構成にする必要がなく、構成の簡略化が図れることになる。

さらに本発明は、図３に示す第三の実施の形態のようにすることもできる。このものは第一の実施の形態で形成されると同様の成膜成形体１４を第一、第二、第三金型１５、１６、１７を用いてより効率よく成形できるものである。型圧を付与する第一金型１５には凸形状の型面１５ａが形成され、第二金型１６には該型面１５ａに対応する型面が形成されるが、第二金型１６は、モータ等のアクチュエータ１８により、型表面と直交する軸１９を軸芯として１８０度づつ回転（回転は一方向回転であっても正逆回転であってもよい）できる設定となっていると共に復帰弾機２０に抗する状態で型合わせ方向に移動できるようになっている。そして第二金型１６が前記回転をすることで、第一金型１５に対向する型表裏面に型面１６ａ、１６ｂが形成されている。尚、第三金型１７は固定金型であって、型面１５ａに対向する位置に成膜装置２１が設けられている。因みに、第二金型１６の回転は、１８０度毎でなく、３６０度を偶数で除した角度、例えば９０度、６０度等の回転とすることもでき、このようにすることで、型面が形成される型表面を４面、６０面と増やすことができることになる。

そしてこのものは、第二金型１６の一方の型面１６ａが第一金型１５の型面１５ａに対向する状態で第一金型１５が型合わせ方向に移動することで、互いに型離れしている（図５（Ａ）参照）第一、第二、第三金型１５、１６、１７の順次積層状の型合わせがなされ（図５（Ｂ）参照）、対向している型面１５ａ、１６ａ間に樹脂射出により未成膜の成形体１４が型成形される。次いで型離れした（図５（Ｃ）参照）後、第二金型１６が１８０度回転し（図５（Ｄ）参照）、型合わせされる（図６（Ａ）参照）。この状態では、前記成形された成形体１４が成膜装置２１に対向すると共に、第二金型１６の他方の型面１６ｂが第一金型１５の型面１５ａと対向することになって、成形体１４への成膜工程と射出による新たな成形体１４の成形工程とが実施される。その後、型離れして成膜１４ａが施された成形体１４の取り出し、並びに第二金型１６の１８０度回転がなされ（図６（Ｂ）（Ｃ）参照）た後、第一金型１５の型合わせをすること繰返すことで、成形体の型成形と成膜とが同時的に進行する成膜成形体の成形ができることになる。

このように実施することで、成膜成形体１４の成形をする場合に、型圧を付与する第一金型１５を型表面に沿う方向に移動させる必要がなくなって構成の簡略化ができると共に、第一、第二の実施の形態のように、成膜時、第二金型を型合わせ領域から外す必要がなく、型合わせ領域内に位置させたままでの成膜ができることになって装置の小型コンパクト化が果たせる。しかもこのものでは、成形体の型成形と成膜とが同時的に実行できることになって、効率の良い成膜成型品の製造ができると共に、成膜成形体が大型化しても装置全体が大型化してしまうことを回避できることになる。

尚、本発明を実施して成形される成膜成形体としては、車両用のサイドターンランプのような小型のものからバックランプやフロントランプのような大型のものまでの作成ができるが、このような成膜成形体としては、エンブレム、着色レンズ、ナンバープレートフレーム、耐食皮膜製品、化粧品のケース、グリル、磁気や電磁シールド製品、ミラー、ガーニッシュ、光学レンズ、車両用のインナーミラー、モール、耐摩耗性製品、ホイールキャップ、室内用照明器具（シャンデリアを含む）、リフレクター、ドアノブ等を例示することができる。

（Ａ）〜（Ｃ）は第一の実施の形態の前半工程を示す概略図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は第一の実施の形態の後半工程を示す概略図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は第二の実施の形態の前半工程を示す概略図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は第二の実施の形態の前半工程を示す概略図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は第三の実施の形態の前半工程を示す概略図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は第三の実施の形態の前半工程を示す概略図である。

符号の説明

１ 第一金型
１ａ 型面
２ 第二金型
２ａ型面
３ 第三金型
４ 成形体
４ａ 成膜
５ 成膜装置

Claims (8)

1. 成形体を成形するための型面がそれぞれ形成された第一、第二の金型と、成膜装置が設けられた第三の金型とを備え、第一、第二、第三金型を順次積層状に型合わせして成形体を製造した後、第一金型に成形体が残るようにして型離れをして第二金型を前記型合わせ領域から移動させ、しかる後、第一、第三金型を成形体と成膜装置とが対向するように型合わせして成形体に成膜するようにしたことを特徴とする成膜成形体の製造方法。
2. 第一、第二の成形体を成形するための型面がそれぞれ形成された第一、第二の金型と、成膜装置が設けられた第三の金型とを備え、第一、第二、第三金型を順次積層状に型合わせして第一、第二の成形体を製造した後、第一金型に第一成形体が残り、第二金型に第二成形体が残るようにして型離れをして第二金型を前記型合わせ領域から移動させ、しかる後、第一成形体と成膜装置とが対向するようにして第一、第三金型を型合わせして第一成形体に成膜し、さらに該成膜された第一成形体と第二成形体とが対向するよう第二金型を型合わせ領域に移動させて第一、第二、第三金型を順次積層状に型合わせして第一、第二成形体同志を一体化するようにしたことを特徴とする成膜成形体の製造方法。
3. 成形体を成形するための型面がそれぞれ形成された第一、第二の金型と、成膜装置が設けられる第三の金型とを備え、第一、第二、第三金型を順次積層状に型合わせして成形体を製造した後、成形体が残るようにして型離れした第二金型を、成形体が成膜装置に対向するように回転させ、しかる後、第一、第二、第三金型を順次積層状に型合わせして成形体に成膜するようにしたことを特徴とする成膜成形体の製造方法。
4. 請求項３において、第二金型の回転は、３６０度を複数で除した所定角度毎とし、該所定角度毎の回転で第一金型に対向する各型表面に成形体を成形するための型面を形成したことを特徴とする成膜成形体の製造方法。
5. 成形体を成形するための型面がそれぞれ形成された第一、第二の金型と、成膜装置が設けられた第三の金型と、第一、第二、第三金型を順次積層状に型合わせして成形体を製造する手段と、該成形体が第一金型に成形体が残るようにして型離れする手段と、第二金型を前記型合わせ領域から移動させる手段と、第一、第三金型を成形体と成膜装置とが対向するように型合わせして成形体に成膜する手段とを備えて構成したことを特徴とする成膜成形体の製造装置。
6. 第一、第二の成形体を成形するための型面がそれぞれ形成された第一、第二の金型と、成膜装置が設けられた第三の金型と、第一、第二、第三金型を順次積層状に型合わせして第一、第二の成形体を製造する手段と、第一金型に第一成形体が残り、第二金型に第二成形体が残るようにして型離れをする手段と、第二金型を前記型合わせ領域から移動させる手段と、第一成形体と成膜装置とが対向するようにして第一、第三金型を型合わせして第一成形体に成膜する手段と、該成膜された第一成形体と第二成形体とが対向するよう第二金型を型合わせ領域に移動させる手段と、第一、第二、第三金型を順次積層状に型合わせして第一、第二成形体同志を一体化する手段とを備えて構成したことを特徴とする成膜成形体の製造装置。
7. 成形体を成形するための型面がそれぞれ形成された第一、第二の金型と、成膜装置が設けられる第三の金型と、第一、第二、第三金型を順次積層状に型合わせして成形体を製造する手段と、成形体が第二金型に残るようにして型離れさせる手段と、型離れした第二金型を成形体が成膜装置に対向するように回転させる手段と、第一、第二、第三金型を順次積層状に型合わせして成形体に成膜する手段とを備えて構成したことを特徴とする成膜成形体の製造装置。
8. 請求項７において、第二金型の回転は、３６０度を複数で除した所定角度毎とし、該所定角度毎の回転で第一金型に対向する各型表面に成形体を成形するための型面を形成したことを特徴とする成膜成形体の製造装置。

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