JP2007216622A - 樹脂成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】二重成形による意匠性の高い樹脂成形品を効率よく得ることである。
【解決手段】一次絵付けフィルム41ａを固定側一次キャビティ21上に載置した状態で、可動金型10を固定金型20に対して型閉めし、一次サイドゲート12から一次樹脂を一次樹脂射出手段31によって射出して、一次絵付けが行われた一次樹脂成形品61を成形する一次成形工程と、可動金型10を回転軸Ｘを中心として軸対称に回転させる回転工程と、二次絵付けフィルム42ａを固定側二次キャビティ22上に載置した状態で、可動金型10を固定金型20に対して型閉めし、可動側二次サイドゲート13から二次樹脂を前記二次樹脂射出手段によって射出して、二次絵付けが行われた二次樹脂成形品を成形する二次成形工程と、を有することを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、２種の異なる材質又は色調の合成樹脂を射出して二重成形を行う、樹脂成形品の製造方法に関する。

従来、２種の異なる材質又は色調の合成樹脂を射出して二重成形が行われていた（例えば、特許文献１乃至４参照）。

これらの従来技術は、固定金型側に射出成形機を配置し、可動金型側に絵付けシートの搬送装置を一体的に配置する構成である。樹脂成形品を成形する際には、まず、一次側の樹脂を射出して一次樹脂成形品を得た後、二次側の樹脂を射出する位置まで可動金型を回転させる。次に、その状態で型閉めした後、二次側の樹脂を射出して二次樹脂成形品を得る、という手順で樹脂成形品を得ていた。

特開平９−１８３１３９ 特開平９−１８３１４０ 特開平９−１８３１４１ 特開平９−１８３１４２

しかしながら、前述のように回転駆動する可動金型側に絵付けシート搬送装置のように、重量物を配設すると、大きな回転駆動力が必要になる。

これを解決するため、特許文献のように小さい絵付けシート搬送装置を用いることも考えられるが、絵付けシート自体も小さくなってしまい、絵付けシートの自由度を損なうおそれがある。また、駆動手段の駆動力を大きくすると、駆動手段自体が大きくなってしまい、装置の大型化につながり、効率が悪くなる。

更に、可動金型を絵付けシート搬送装置と共に回転させるとき、その動作に伴って絵付けシートの位置と金型のキャビティとの位置がずれるおそれがある。絵柄とキャビティの位置がずれてしまうと、樹脂成形品に対して精度良く絵付けができないこととなる。

本発明の目的は、二重成形による意匠性の高い樹脂成形品を効率よく得ることである。

前述の目的を達成するための本発明の樹脂成形品の製造方法は、一対の、可動側キャビティ、一次サイドゲート及び二次サイドゲートが、軸対称に形成される可動金型と、固定側一次キャビティ及び固定側二次キャビティが形成される固定金型と、固定金型側に配置される一次樹脂射出手段及び二次樹脂射出手段と、固定金型側に配置される一次絵付けフィルム搬送手段及び二次絵付けフィルム搬送手段と、を有し、前記一次絵付けフィルム搬送手段の一次絵付けフィルムを前記固定金型上の前記固定側一次キャビティ上に載置した状態で、前記可動金型を前記固定金型に対して型閉めし、前記可動側キャビティと前記固定側一次キャビティとの間の前記一次サイドゲートから一次樹脂を前記一次樹脂射出手段によって射出して、一次絵付けが行われた一次樹脂成形品を成型する一次成型工程と、前記一次樹脂成形品を保持した状態で前記可動金型を前記固定金型から離間して型開きし、前記可動金型を前記回転軸を中心として軸対称に回転させる回転工程と、前記二次絵付けフィルム搬送手段の二次絵付けフィルムを前記固定金型上の前記固定側二次キャビティ上に載置した状態で、前記可動金型を前記固定金型に対して型閉めし、前記可動側キャビティと前記固定側二次キャビティとの間の前記二次サイドゲートから二次樹脂を前記二次樹脂射出手段によって射出して、二次絵付けが行われた二次樹脂成形品を成型する二次成型工程と、を有することを特徴とする。

また、前記一次絵付けフィルム搬送手段又は前記二次絵付けフィルム搬送手段のいずれか一方を用いることとしてもよい。

以上のように、樹脂射出手段や絵付けフィルム搬送手段を固定金型側に設け、二つのサイドゲートを用いて、一次成形工程、回転工程、二次成形工程を有するように成形する。

重量物である樹脂射出手段や絵付けフィルム搬送手段を固定金型側に設けていることにより、可動金型が軽量になり、可動金型の回転駆動を容易にする。これにより、駆動力を少なくし、効率的に樹脂成形品を得ることができる。

また、型閉めをして樹脂を射出することにより、一次樹脂成形品と二次樹脂成形品との二つの樹脂成形品を同時に成形することができる。ここで、一次側、二次側共にサイドゲートを用いているため、絵付けフィルムをキャビティ上に載置した状態で、樹脂をキャビティ内に射出注入することができる。このため、意匠性の高い樹脂成形品を得ることができる。

更に、前記一次絵付けフィルム搬送手段又は前記二次絵付けフィルム搬送手段のいずれか一方を用いることで、樹脂成形品の意匠性を調整することができる。

図を用いて本発明の実施形態を説明する。

（製造装置）
図１乃至図３を用いて製造装置の構成を説明する。図１は製造装置の正面図であり、図２は製造装置を上方からみた断面図（図１のＡ−Ａ断面図）であり、図３は製造装置を側方から見た断面図（図１のＢ−Ｂ断面図）である。

図１乃至図３に示すように、樹脂成形品の製造装置１は、キャビティ11及びゲート12、13を、二つずつ有する可動金型10と、キャビティ21、22を有する固定金型20と、の金型を有する。

また製造装置１は、図２に示すように、固定金型20と一体的に、一次絵付けフィルム搬送手段41及び二次絵付けフィルム搬送手段42を有する。更に、図３に示すように、固定金型20と一体的に、一次樹脂射出手段31及び二次樹脂射出手段32の二つの樹脂射出手段を有する。これにより、固定金型20には、可動金型10の反対側から樹脂が注入される。

図１乃至図３に示すように、可動金型10及び固定金型20には、複数のキャビティが形成される。

可動金型10には、一次樹脂成形品を成形するための可動側キャビティ11が、回転軸Ｘに軸対称となるように形成される。また、可動側キャビティ11の側面には、二つのサイドゲートが配設される。即ち、回転軸Ｘから遠い側には一次サイドゲート12が、回転軸Ｘから近い側には二次サイドゲート13が配設される。

固定金型20には、一次樹脂成形品を成形するための固定側一次キャビティ21と、二次樹脂成形品を成形するための固定側二次キャビティ22とが配設される。各キャビティ21、22の位置は、前述した可動金型10の二つの可動側キャビティ11と対向する位置である。

また、図１及び図３に示すように、固定金型20には、固定側一次キャビティ21に一次サイドゲート12を介して一次樹脂を導入するための一次樹脂導入口23と、固定側二次キャビティ22に二次サイドゲート13を介して二次樹脂を導入すための二次樹脂導入口24とが形成される。更に、図３に示すように、成形時に一次側のスプルーが入り込むための逃げ穴25が形成される。

図３（ａ）に示すように、一次樹脂導入口23の入口には、一次樹脂を射出注入する一次樹脂射出手段31が配設され、二次樹脂導入口24の入口には、二次樹脂を射出注入する二次樹脂射出手段32が配設される。ここで、一次樹脂と二次樹脂の材質は、異なる種類や色彩ものであってもよいし、同種のものであってもよい。

固定金型20の両側面には、二つの絵付けフィルム搬送手段41、42が固定配設される。各絵付けフィルム搬送手段とも、送り側ローラ及び受け側ローラとを有し、絵柄の印刷された絵付けフィルムを連続的に搬送する構成である。

図１に示すように、固定側一次キャビティ21の両側面には、一次絵付けフィルム搬送手段41が配設され、一次側絵柄51が印刷された一次絵付けフィルム41ａを図中矢印方向に搬送する。同様に、固定側二次キャビティ22の両側面には、二次絵付けフィルム搬送手段42が配設され、二次側絵柄52が印刷された二次絵付けフィルム42ａを図中矢印方向に搬送する。

（製造方法）
図３乃至図６を用いて樹脂成形品の製造方法を説明する。図３乃至図５は製造時の可動金型10及び固定金型20の動きを説明した図であり、図６は二次側のキャビティの詳細構成を示す拡大断面図である。

図３を用いて、一次樹脂成形品を成形する一次成形工程を説明する。

まず、図３（ａ）に示すように、一次絵付けフィルム搬送手段41の一次絵付けフィルム41ａを、固定金型20上の前記固定側一次キャビティ上に載置する。そして、この状態で、可動金型10を固定金型20に対して型閉めする。

次に、図３（ｂ）に示すように、一次樹脂射出手段31によって溶融された一次樹脂を射出する。射出された一次樹脂は、一次樹脂導入口23の内部から一次サイドゲート12を通過し、可動側キャビティ11と固定側一次キャビティ21との間に充填される。

ここで、溶融されて充填された一次樹脂の熱及び圧力により、一次絵付けフィルム41ａに印刷されていた一次側絵柄51（図１参照）が、一次樹脂へと転写（一次絵付け）される。このような手順によって一次絵付けが行われ、一次樹脂成形品61が得られる。

図４を用いて、一次樹脂成形品61を回転する回転工程を説明する。

まず、図４（ａ）に示すように、冷却した一次樹脂成形品61を保持した状態で可動金型10を固定金型20から離間させ、型開きする。

次に、図４（ａ）に示すように、不図示の駆動手段が駆動する。この駆動により、図４（ｂ）に示すように、可動金型10が回転軸Ｘを中心に軸対称に１８０°回転する。尚、この状態において、一次絵付けフィルム41ａ、二次絵付けフィルム42ａは絵柄51、52と共に各々搬送され、固定金型20のキャビティ21、22上に載置される。

図５及び図６を用いて、二次樹脂成形品を成形する二次成形工程を説明する。

まず、図５（ａ）に示すように、二次絵付けフィルム42ａを固定金型20上の固定側二次キャビティ22上に載置した状態で、可動金型10を固定金型20に対して移動し、型閉めする。

次に、図５（ａ）及び図６に示すように、二次樹脂射出手段32によって、二次樹脂を射出する。射出された二次樹脂は、二次樹脂導入口24の内部から二次サイドゲート13を通過し、一次樹脂成形品61と二次絵付けフィルム42ａとの間に入り込み、固定側二次キャビティ22内に充填される。尚、図５（ａ）に示すように、一次側では一次樹脂成形品61が前述と同様の工程を経て成形される。

ここで、溶融されて充填された二次樹脂の熱及び圧力により、二次絵付けフィルム42ａに印刷されていた二次側絵柄52（図１参照）が、二次樹脂へと転写（二次絵付け）される。また、図６に示すように、二次樹脂部材62は、一次樹脂成形品61の一次側絵柄51が絵付けされた側を覆いつつ、射出時の熱及び圧力によって、一次樹脂成形品61と一体的に形成される。

このように、二次成形工程にて、一次樹脂成形品61と二次樹脂部材62とが一体的になって得られた部材を、二次樹脂成形品60とする。二次成形工程後、図５（ｂ）に示すように、冷却した二次樹脂成形品60を保持した状態で可動金型10を固定金型20から離間させ、型開きする。

そして、図５（ｂ）に示すような押出手段80が、可動側キャビティ11、一次サイドゲート12、二次サイドゲート13と隣接して配設された突出部材70を押す。これにより、二次樹脂成形品60が可動側キャビティ11等から取り外される。この後、二次樹脂成形品60に含まれるスプルー及びランナーを取り除く。この結果、樹脂成形品が完成する。

以上のように、本実施形態によれば、一次樹脂成形品61に二次樹脂部材62を重ねることで、より多様な樹脂成形品を得ることができる。特に、例えば、一次樹脂成形品61又は二次樹脂部材62の片方又は両方を透明又は半透明部材で構成すると、より多様な模様を楽しむことができる。

本実施形態では、一次側のキャビティも二次側のキャビティも、サイドゲート12、13を介して樹脂を注入している。これにより、二つの絵付けフィルム41ａ、42ａを用いて、樹脂成形品を成形することができる。

ここで、図６に示すように、一次側絵柄51を一次樹脂成形品61と二次樹脂部材62との間に介在させ、一次樹脂又は二次樹脂を透明等で構成すると、絵付けフィルムが41ａ、42ａが二次樹脂部材62を介して重なって視認される模様が形成される。これにより、樹脂成形品の模様が多様化し、意匠性を更に向上させることができる。

本実施形態においては、重量のある樹脂射出手段31、32及び絵付けフィルム搬送手段41、42は、固定金型20側に配設されている。可動金型10側に重量のある各手段を配設しないため、可動金型10の重量が軽くなり、可動金型10を回転させたり移動させたりする駆動手段の駆動力が少なくて済む。このため、少ない駆動力で可動金型10を効果的に移動させることができ、樹脂成形品を効率よく得ることができる。

また、本実施形態においては、絵付けフィルム搬送手段41、42が固定金型20側に配設されている。このため、一次絵付けフィルム搬送手段41、42により絵付けフィルム41ａ、42ａが搬送されて所定の位置に位置決めされると、樹脂が射出されるまでフィルム41ａ、42ａの位置が確実に固定される。すると、絵付けフィルム搬送手段が可動金型と共に回転移動する場合よりも、絵柄の転写位置の精度が高くなる。この結果、樹脂に転写印刷される絵柄の位置が精度よくなり、樹脂成形品の高い意匠性を維持することができる。

〔他の実施形態〕
前述した実施形態においては、絵付けフィルム搬送手段は一次側及び二次側の両方で用いたが、これに限るものではない。例えば、図７（ａ）に示すように、一次側のみに一次絵付けフィルム搬送手段41を用いてもよいし、図７（ｂ）に示すように、二次側のみに二次絵付けフィルム搬送手段42を用いてもよい。

前述した実施形態においては、キャビティへのゲート12、13は、双方ともサイドゲートとしたが、これに限るものではない。例えば、図８に示すように、前述したサイドゲート12、13の一部を絞って形成するサブマリンゲート112、113としてもよい。この場合、可動金型10と固定金型20とを離間させると、絞られた部分において、樹脂成形品とランナー及びスプルーとが分離する。これにより、樹脂成形品を得た後にランナーを除去する工程が省略されるので、より加工工程を効率化することができる。

前述した実施形態においては、一つの固定金型20に二つのキャビティ21、22や二つの導入口23、24を一体的に構成したが、これに限るものではない。例えば、図９に示すように、台座102に固定される固定金型120を、複数の型板から構成してもよい。本実施形態では、固定側一次型板120ａと固定側二次型板120ｂとの二つの型板から構成する。

また、前述した実施形態においては、一つの可動金型10に二つのキャビティ11や二つのゲート12を一体的に構成したが、これに限るものではない。例えば、図９に示すように、可動金型110も二つの型板110ａとして独立させ、互いの型板110ａとが軸対称となるように固定配設してもよい。

このように型板を複数の独立した金型とすることで、型板ごとに温度管理を別々に行うことができる。このように、例えば一次側と二次側の型板の温度管理を別々に行うと、それぞれの型板の温度を各工程に適した温度制御を行うことができる。この結果、より精密でより安定した樹脂成形品を得ることができる。

本発明は、樹脂成形品を射出成形により成形する場合に利用することができる。

製造装置の正面図。 製造装置を上方からみた断面図（図１のＡ−Ａ断面図）。 製造時の一次成形工程を説明する図（図１のＢ−Ｂ断面図）。 製造時の回転工程を説明する図。 製造時の二次成形工程を説明する図。 二次側のキャビティの詳細構成を示す拡大断面図。 他の実施形態に係る片方のみ絵付けをする構成を示す図。 他の実施形態に係るサブマリンゲートを示す拡大断面図。 他の実施形態に係る複数の型板を用いる場合の説明図。

符号の説明

Ｘ…回転軸、１…製造装置、10…可動金型、11…可動側キャビティ、12…一次サイドゲート、13…二次サイドゲート、20…固定金型、21…固定側一次キャビティ、22…固定側二次キャビティ、23…一次樹脂導入口、24…二次樹脂導入口、25…逃げ穴、31…一次樹脂射出手段、32…二次樹脂射出手段、41…一次絵付けフィルム搬送手段、41ａ…一次絵付けフィルム、42…二次絵付けフィルム搬送手段、42ａ…二次絵付けフィルム、51…一次側絵柄、52…二次側絵柄、60…二次樹脂成形品、61…一次樹脂成形品、62…二次樹脂部材、70…突出部材、80…押出手段、101…回転盤、102…台座、110…可動金型、110ａ…可動側型板、112…サブマリンゲート、113…サブマリンゲート、120…固定金型、120ａ…固定側二次型板、120ｂ…固定側一次型板

Claims (2)

1. 一対の、可動側キャビティ、一次サイドゲート及び二次サイドゲートが、軸対称に形成される可動金型と、
   固定側一次キャビティ及び固定側二次キャビティが形成される固定金型と、
   固定金型側に配置される一次樹脂射出手段及び二次樹脂射出手段と、
   固定金型側に配置される一次絵付けフィルム搬送手段及び二次絵付けフィルム搬送手段と、
   を有し、
   前記一次絵付けフィルム搬送手段の一次絵付けフィルムを前記固定金型上の前記固定側一次キャビティ上に載置した状態で、前記可動金型を前記固定金型に対して型閉めし、前記可動側キャビティと前記固定側一次キャビティとの間の前記一次サイドゲートから一次樹脂を前記一次樹脂射出手段によって射出して、一次絵付けが行われた一次樹脂成形品を成型する一次成型工程と、
   前記一次樹脂成形品を保持した状態で前記可動金型を前記固定金型から離間して型開きし、前記可動金型を前記回転軸を中心として軸対称に回転させる回転工程と、
   前記二次絵付けフィルム搬送手段の二次絵付けフィルムを前記固定金型上の前記固定側二次キャビティ上に載置した状態で、前記可動金型を前記固定金型に対して型閉めし、前記可動側キャビティと前記固定側二次キャビティとの間の前記二次サイドゲートから二次樹脂を前記二次樹脂射出手段によって射出して、二次絵付けが行われた二次樹脂成形品を成型する二次成型工程と、
   を有することを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
2. 前記一次絵付けフィルム搬送手段又は前記二次絵付けフィルム搬送手段のいずれか一方を用いることを特徴とする請求項１の樹脂成形品の製造方法。

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