JP2009166289A - 成形同時加飾システム - Google Patents

Abstract

【課題】加飾シート中に含まれる欠陥を有する絵柄を用いて成形同時加飾を行うことを防止し、その結果として加飾成形品の歩留まりを向上させる
【解決手段】検査装置１０で加飾シート７１の絵柄９１に欠陥があるか否かを光学的に検査すると共に、前記欠陥絵柄９１Ｎに対応して欠陥マーク８６ａを付与された加飾シート７１ａを用い、前記欠陥絵柄を用いて成形同時転写しないように、成形同時加飾装置１で欠陥マークに基づいて欠陥絵柄をスキップして位置あわせしないようにする
【選択図】図５Ａ

Description

本発明は、樹脂成形品に加飾シートを用いて加飾を行う成形同時加飾装置に用いられる加飾シートの位置合わせ及び欠陥管理技術に関する。

従来、樹脂成形品の表面を装飾する方法として、転写材などを基体シートの表面に形成した加飾シートを利用した成形同時加飾法がある。

成形同時加飾法とは、基体シート上に、転写層を形成した加飾シートを成形金型内に挟み込み、金型内に溶融樹脂を射出し、冷却して樹脂成形品を得るのと同時に成形品表面に加飾シートを接着した後、基体シートを剥離して、被転写物面に転写層を転移して装飾を行う方法である。成形同時加飾法は、印刷法によって直接図柄を形成することが困難な形状の成形品であっても図柄を形成することができるという特徴を有する。

ところで、成形同時加飾に用いられる加飾シートは、通常、ポリカーボネートなどの等の基体シートの表面にグラビア印刷で剥離層、図柄層、接着層などを含む転写層が印刷された長尺状のロールで構成されている。

しかし、ロール状の加飾シートに設けられた転写層には、グラビア印刷時あるいは巻き取り時等にスジやピンホールなどの微細欠陥が発生する場合がある。欠陥を有する転写層を用いて成形同時加飾すると、欠陥を有する成形品の発生につながるため、成形同時化飾装置に用いられる加飾シートを予め検査し、欠陥の転写層（絵柄）を取り除くことが行われている。

加飾シートの検査は、通常印刷工程を終了しロール状に巻き取られた加飾シートを解きながら転写層を目視確認することによって行われる。そして、欠陥を有する転写層の部分を取り除くため、欠陥部分を含む加飾シートの一部を切断した後、テープなどで切断された２つのシートをつなぎ直す切り貼りが行われている。
国際公開第ＷＯ２００５／００８１５５号公報

しかし、加飾シートを目視で確認することは確認作業の手間が膨大であり、また、テープなどで接続された加飾シートは、成形時の位置合わせなどを行いにくく、結果的に成形工程で不良品の原因となる２次不良の原因となる。

また、加飾シートの製造工程では、転写層の１つ１つの絵柄を確認するのではなく、加飾シートのロール全体を数メートル単位のブロックに分け、欠陥を有する絵柄を有するブロック全体を除去することとなる。したがって、当該ブロックに欠陥を有しない絵柄が含まれていることもあり、加飾シートをムダに廃棄することが行われていた。

したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、加飾シート中に含まれる欠陥を有する絵柄を用いて成形同時加飾を行うことを防止し、その結果として加飾成形品の歩留まりを向上させることができる成形同時加飾システムを提供することである。

本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成の成形同時加飾システムを提供する。

本発明の第１態様によれば、検査装置と成形同時加飾装置とを備え、
検査装置により基体シートの表面に複数の絵柄を含む転写層が付され長手方向マークと幅方向マークを有する加飾シートを前記それぞれの絵柄が欠陥を有するか否かを検査し、成形同時加飾装置により前記検査された加飾シートを金型の間に間欠的に供給し、前記加飾シートを前記長手方向マークと幅方向マークに基づいて前記金型に対して位置あわせした状態で型閉じして溶融樹脂を射出し、前記転写層を前記溶融樹脂が固化した成形品表面に転写させる成形同時加飾システムであって、
前記検査装置は、
前記加飾シートの絵柄が欠陥絵柄であるか否かを光学的に判断するセンサユニットと、
前記センサユニットにより欠陥絵柄であると判断された場合に、前記欠陥絵柄に対応して欠陥マークを付与する欠陥マーク付与部を有し、
前記成形同時加飾装置は、
前記加飾シートを供給して前記加飾シートを前記金型に対して位置あわせする加飾シート供給部と、
前記加飾シート供給部により、前記加飾シートを前記金型に対して位置あわせする場合に前記欠陥マークを検出する欠陥マーク検出センサと、
前記欠陥マーク検出センサにより欠陥マークを検出したときは、前記欠陥マークに対応する絵柄をスキップして位置あわせしないように前記加飾シート供給部を駆動制御する駆動制御部とを備えることを特徴とする、成形同時加飾システムを提供する。

本発明の第２態様によれば、前記欠陥マーク検出センサは長手方向マークを検出する長手方向センサであり、
前記欠陥マーク付与部は、前記欠陥絵柄に対応する長手方向センサに対して前記欠陥マークを付与することを特徴とする、第１態様の成形同時加飾システムを提供する。

本発明の第３態様によれば、前記欠陥マーク付与部は、前記加飾シートに前記欠陥マークを印刷する印刷ユニットであることを特徴とする、第１又は第２態様の成形同時加飾システムを提供する。

本発明の第４態様によれば、前記印刷ユニットは、前記欠陥絵柄に対応する長手方向マークの前記加飾シート供給方向下流側に前記長手方向マークに連続して前記欠陥マークを印刷することを特徴とする、第３態様の成形同時加飾システムを提供する。

本発明の第５態様によれば、前記印刷ユニットは、前記欠陥絵柄に対する長手方向マークと、前記欠陥絵柄の１つ前の絵柄に対応する長手方向マークの間に前記欠陥付与マークを付すことを特徴とする、第３態様の成形同時加飾システムを提供する。

本発明の第６態様によれば、前記印刷ユニットは、前記絵柄に対応して間隙が空くように間欠的に帯状に設けられた長手方向マークの間に位置する前記欠陥絵柄に対応する間隙に、前記間隙を塗りつぶすように前記欠陥マークを印刷することを特徴とする、第３態様の成形同時加飾システムを提供する。

本発明の第７態様によれば、前記欠陥マーク付与部は、前記欠陥絵柄であると判断された長手方向マークを除去する除去ユニットであることを特徴とする、第１又は第２態様の成形同時加飾システムを提供する。

本発明の第８態様によれば、前記印刷ユニットは、前記欠陥マークとは別に欠陥表示を前記欠陥絵柄上に印刷することを特徴とする、第３態様の成形同時加飾システムを提供する。

本発明の第１態様によれば、検査装置で絵柄を光学的に検査すると共に、前記欠陥絵柄に対応して欠陥マークを付与された加飾シートを用い、成形同時加飾装置で欠陥マークを基準としてスキップして位置あわせしないようにすることができるため、欠陥絵柄に基づいて成形品が成形されることがない。したがって、加飾シートの欠陥絵柄を取り除く手間を省力化すると共に、従前の取り除く作業において発生した加飾シートの切り貼りによる不良の問題をなくすることができる。また、欠陥絵柄を除いて成形品が作成されるため、成形品の良品の製造歩留まりを向上させることができる。

本発明の第２態様によれば、欠陥マークを検出するセンサと長手方向マークを検出するセンサを共用化することにより、装置の簡略化を図ることができる。

以下、本発明の一実施形態に係る成形同時加飾システムについて、図面を参照しながら説明する。本実施形態にかかる成形同時加飾システムは、成形同時加飾を行う成形同時加飾装置と、成形同時加飾装置に用いられる加飾シートを検査する検査装置を備えている。

図１及び図２に、本発明の実施形態にかかる成形同時加飾装置の構成を示す。成形同時加飾装置１は、制御部１００による制御に従い、ロール状の加飾シート７１を連続的に金型（固定型、可動型）の間に送り込み、金型に加飾シートを挟んだ状態で溶融樹脂を射出して、加飾シート７１の表面に付されている絵柄を樹脂成形品の表面に転写させることによって樹脂成形品を加飾する装置である。なお、本実施形態にかかる成形同時加飾装置に用いられる加飾シート７１は、後述するように検査装置１０（図４参照）によって絵柄のキズやピンホールなどの検査がされ、欠陥品の絵柄に対応して欠陥マークが付与された状態のものが用いられる。

成形同時加飾装置１は、フレーム３１上に固定された固定盤３２に取り付けられたタイバー３３によって可動盤３４が案内されている。可動盤３４はフレームを図示しないローラによって移動可能に支持されている。

固定盤３２には、固定型３６が取り付けられている。固定型３６は、そのパーティング面側に凸部３６ａを有している。この固定型３６には、射出ノズル３９から溶融樹脂を射出可能である。

可動盤３４には、可動型４０が取り付けられている。可動型４０は、固定型３６の凸部３６ａに対応した凹部４０ａを有している。可動型４０には、加飾シート７１を金型に密着させるためのフィルムクランプ８０，８１が設けられている。可動型６１に設けられているフィルムクランプ８０，８１と干渉しないように、固定型４０には凹部（図示なし）が設けられ、型閉じ時には、クランプが凹部へ回避されるようになっている。

可動盤３４に対して上流側フレーム６０ａと下流側フレーム６０ｂが水平方向に移動可能に取り付けられている。上流側フレーム６０ａと下流側フレーム６０ｂは、任意の送り量だけ加飾シートを送ることで、加飾シートの長手方向位置あわせを行うと共に、水平方向に移動することにより、加飾シートの幅方向位置あわせを行うことができる。すなわち、上流側フレーム６０ａと下流側フレーム６０ｂは、加飾シート供給部として機能する。上流側フレーム６０ａと下流側フレーム６０ｂは、可動盤３４に取り付けられた案内レール６１ａ，６１ｂに対してガイド６２ａ，６２ｂによって案内されている。ガイド６２ａ，６２ｂとしては直動型スライドベアリングを使用している。

上流側フレーム６０ａと下流側フレーム６０ｂは、それぞれ対応して設けられている図示しない幅方向移動装置によってそれぞれ独立に水平方向に移動させることができる。それぞれの幅方向移動装置は、例えば、モータ、プーリ，ベルトなどによってボールネジを所定の回転速度で回転可能に構成されており、このボールネジは上流側フレーム６０ａと下流側フレーム６０ｂに取り付けたナットと噛み合っている。したがって、モータを回転させることによりボールネジが回転しこれによってフレーム６０が水平方向に移動する。

上流側フレーム６０ａには、シート供給ローラ６９が設けられており、上流側モータ７６ａにより駆動して加飾シート７１を巻き出すようになっている、上流側シートガイドローラ７２，７８は、シート供給ローラ６９から巻き出された加飾シート７１を案内し可動型４０表面に位置するように鉛直方向に供給する。上流側フレーム６０ａに設けられている上流側シートガイドローラ７２，７８は、２つに限られるものではなく、任意数を設けることができる。供給された加飾シート７１に適切な張力を付与するため、加飾シートを巻き取っているリールの軸にパウダークラッチ（図示せず）を設けるように構成してもよい。

下流側フレーム６０ｂには、シート巻取ローラ７０が設けられており、金型表面に位置する加飾シート７１を巻き取る。供給された加飾シート７１に適切な張力を付与するため、リールの駆動にＤＣサーボモータで構成されるモータ７６ｂが設けられている。金型のキャビティ面を通過した加飾シート７１をシート巻取ローラ７０に導くため、下流側フレーム６０ｂには、任意の数の下流側シートガイドローラ７７，７８，７５が設けられている。

可動型４０の上下には、それぞれ幅方向センサ８２ａ，８２ｂが、加飾シートの給送方向に並べられて設けられている。また、可動型４０には、長手方向センサ８３が金型内に埋め込まれた状態で設けられている。長手方向センサ８３を金型内に埋め込んで配置することにより、絵柄とセンサの位置が近くなり、位置あわせの精度を向上させることができる。

加飾シート７１は、シート供給ローラ６９から鉛直方向下向きに供給され、上流側シートガイドローラ７２，７８を通り、金型のキャビティ面を通過し、下流側シートガイドローラ７７，７８，７５を通り、シート巻取ローラ７０に巻き取られる。

加飾シート７１の供給は、加飾シート７１に形成された図柄９１が、金型のキャビティ形状４０ａに対して所定の位置に配置されるようにするため位置決め時に停止するように駆動制御される。加飾シート７１の供給及び位置決めは、シート供給ローラ６９、シート巻取ローラ７０、上流側フレームの幅方向移動装置、下流側フレームの幅方向移動装置の駆動制御は、制御部１００が司る。

成形同時加飾装置１は、幅方向センサ８２ａ，８２ｂと長手方向センサ８３の検出により、後述するように加飾シートの位置決め動作が行われ、その後に溶融樹脂の射出の動作が行われる。

加飾シートの位置決めが完了した状態では、加飾シートの絵柄が固定型３６、可動型４０のキャビティへ対応するような位置に配置されている状態となっている。加飾シートの位置決めが完了すると、可動盤３４が移動して型閉じ動作が行われ、成形と同時に加飾シート７１上の絵柄９１の転写が行われる。成形品の冷却後型開きし、成形品が取り出される。これにより１サイクルの動作が完了する。

図３に、本実施形態に用いられる加飾シートの構成を示す。図３に示す加飾シートは、後述する検査工程を終了させていない状態であり、位置を検出するマークについては、印刷時に付された状態となっている。加飾シート７１は、透明な基体シート２０の表面に剥離層２１、図柄層８４，８５，９１、接着層２２などを含む転写層２３（図５Ｂ参照）が設けられた構成である。図柄層としては、各絵柄９１から一定間隔で絵柄９１ごとに点状に形成される送り方向マーク８５（アイマークともいう）と、各絵柄９１から一定間隔で線状に形成される幅方向マーク８４（フローラインともいう）とが設けられている。

幅方向センサ８２ａ，８２ｂ及び長手方向センサ８３は、加飾シート７１に設けられた幅方向マーク８４，長手方向マーク８５及び後述する検査工程で付される欠陥マーク８６ａ，８６ｂ，８６ｃ（図５Ａ，６Ａ，７Ａ参照）を読み取るための光学センサであり、フィルムの搬送方向及び幅方向の位置を検出する。また、成形射出に用いないように欠陥の加飾シートの絵柄について欠陥マークを読み取り、欠陥絵柄を検出する。なお、幅方向センサ８２ａ，８２ｂ及び長手方向センサ８３は、取り付け位置を微調整可能に構成されている。

図４は、加飾シートの検査工程を行う検査装置の概略構成を示す図である。検査装置１０は、図示しないグラビア印刷装置により転写層が印刷されたロール状の加飾シートを検査する装置である。図４に示す検査装置は、加飾シートの有効幅が６００ｍｍ、欠陥検出サイズは３０μｍ、フィルム送り速度は１０〜４０ｍ／分で加飾シートを検査することができる。

検査対象の加飾シート７１は、送り出しローラ１１に取り付けられる。送り出しローラ１１は、トルクモータ１１ａにより駆動制御され、後述する巻取ローラ１２の駆動により巻き取られた加飾シート７１を所定の張力で送り出すように制御される。なお、巻取ローラ１２は、その駆動量や駆動トルクについて制御されており、検査装置１０は、加飾シートの搬送量などについて検出可能に構成されている。

送り出しローラから送り出された加飾シート７１は、ダンサローラ１３ａを介してフィルム押さえローラ１６ａ，１７ａを介してガイドローラ１９に送られる。フィルム押さえローラ１７ａは、上下移動可能なエアシリンダに連結され、対となるフィルム押さえローラ１６ａとの間の加飾シート７１の挟持力を調整可能に構成されており、フィルム送りを確実にすることができる。

ガイドローラ１９は、３つのローラがほぼ水平に並べられて設けられており、フィルムを水平方向に案内する。ガイドローラ１９の領域を搬送されるフィルムは、ガイドローラ１９の上方に設けられているラインセンサユニット１５により検査される。ラインセンサユニット１５は、透過光及び反射光を測定するために２つのセンサを備えている。また、上記ラインセンサユニットによる検査用光源として透過光用光源１４ａ，反射光用光源１４ｂが設けられている。それぞれのラインセンサユニット１５によって撮像され、撮像された画像を図示しない制御演算部で検査することにより、転写層の欠陥が光学的に判別される。

また、ラインセンサユニット１５の下流側には、欠陥マーク付与部１８が設けられている。欠陥マーク付与部は、後述する欠陥マークとしてどのようなマークを付すかにより、種々の構成態様がとられる。具体的な例としては、フィルムの表面に印刷を行うためのインクジェットユニット、レーザーマーカー、フィルムに設けられている転写層を一部除去するための除去ユニット等が使用可能である。

ガイドローラ１９によって案内された加飾シート７１は、フィルム押さえローラ１６ｂ，１７ｂによって案内される。フィルム押さえローラ１７ｂは、上下移動可能なエアシリンダに連結され、対となるフィルム押さえローラ１６ｂとの間の加飾シート７１の挟持力を調整可能に構成されており、フィルム送りを確実にすることができる。フィルム押さえローラ１６ｂ，１７ｂの下流側には、ダンサローラ１３ｂが設けられており、ダンサローラ１３ｂに案内された加飾シート７１が巻取ローラ１２に巻き取られる。巻取ローラは、トルクモータ１２ａが設けられており、加飾シート７１を所定の張力を維持した状態で巻き取ることができる。

欠陥マーク付与部１８は、ラインセンサユニット１５によって判断された欠陥を有する転写層の絵柄に対応する長手方向マーク８５Ｎを、良品の長手方向マーク８５と異なる形態とするように加飾シートに処理を行う。詳細な構成は後述するが、加飾シート７１の搬送のタイミングに合わせて、加飾シート７１の特定箇所に長手方向マークを追加または削除を行う。このマーク付与のタイミング制御は、図示しない検査装置の制御部が司る。

検査装置により欠陥検査がされ、欠陥マークが付与された加飾シートについて説明する。図５Ａは、検査装置により欠陥マークが付与された加飾シートの第１実施例を示す平面図である。図５Ｂは、図５ＡのＢ−Ｂ線での断面図である。なお、図５Ｂは、フィルムの長手方向の縮尺を縮小して図示している。

図５Ａに示すように、加飾シート７１ａは、幅方向マーク８４、長手方向マーク８５、絵柄９１、９１Ｎが付されている。これらは、それぞれ図５Ｂに示すように、基体シート２０の表面に設けられた転写層２３中に付されている。転写層２３は、基体シート２０の表面に設けられた剥離層２１、図柄層８４，８５，９１の上面に設けられた接着層２２を備える。なお、矢印Ｆは、成形同時加飾装置において、加飾シート７１ａが搬送される搬送方向を示している。

基体シート２０からの転写層２３の剥離性を改善するために、基体シート２０上に転写層２３を設ける前に、離型層（図示せず）を全面的に形成してもよい。図柄層８４，８５，９１は、絵柄９１や長手方向マーク８５、幅方向マーク８４などを表現するための層であり、剥離層２１の表面に設けられる。図柄層８４，８５，９１は、剥離層７２の上にインクを用いた印刷やスパッタリングなどによって付された金属薄膜層などで形成する。なお、金属薄膜層を設ける際に、他の転写層と金属薄膜層との密着性を向上させるために、アンカー層（図示せず）を設けてもよい。接着層２２は、樹脂成形品の表面に各層を接着するための層である。

欠陥マーク８６ａは、図４に示した検査装置１０の欠陥マーク付与部１８によって付されたマークであり、本実施例では、欠陥の絵柄９１Ｎに対応する長手方向マーク８５Ｎの搬送方向Ｆの下流側に長手方向マーク８５Ｎに連続して印刷される。印刷される面は転写層２３の表面である。本実施例にかかる検査装置１０の欠陥マーク付与部１８としては、インクジェットユニットなどが好適に使用可能である。

図６Ａは、検査装置により欠陥マークが付与された加飾シートの第２実施例を示す平面図である。図６Ｂは、図６ＡのＢ−Ｂ線での断面図である。なお、図６Ｂは、フィルムの長手方向の縮尺を縮小して図示している。

図６Ａに示すように、加飾シート７１ｂには、幅方向マーク８４、長手方向マーク８５、絵柄９１、９１Ｎが付されている。これらは、それぞれ図６Ｂに示すように、基体シート２０の表面に設けられた転写層２３中に付されている。なお、加飾シート７１ｂの層構成は、第１実施例の加飾シート７１ａと同様であるから詳細は省略する。

欠陥マーク８６ｂは、図４に示した検査装置１０の欠陥マーク付与部１８によって付されたマークであり、本実施例では、欠陥絵柄９１Ｎに対応する長手方向マーク８５Ｎの搬送方向Ｆの上流側、すなわち、欠陥絵柄９１Ｎの１つ上流側に位置する図柄９１Ｆに対応する長手方向マーク８５Ｆと欠陥絵柄９１Ｎに対応する長手方向マーク８５Ｎの中間位置に印刷される。印刷される面は転写層２３の表面である。本実施例にかかる検査装置１０の欠陥マーク付与部１８としては、インクジェットユニットなどが好適に使用可能である。

図７Ａは、検査装置により欠陥マークが付与された加飾シートの第３実施例を示す平面図である。図７Ｂは、図７ＡのＢ−Ｂ線での断面図である。なお、図７Ｂは、フィルムの長手方向の縮尺を縮小して図示している。

図７Ａに示すように、加飾シート７１ｃには、幅方向マーク８４、長手方向マーク８５ｃ、絵柄９１、９１Ｎが付されている。これらは、それぞれ図７Ｂに示すように、基体シート２０の表面に設けられた転写層２３中に付されている。なお、加飾シート７１ｃの層構成は、第１実施例の加飾シート７１ａと同様であるから詳細は省略する。

本実施例の加飾シート７１ｃは、長手方向マーク８５が帯状に間欠的に形成されており、当該帯状のマークがとぎれる位置（以下、間欠位置という。）８７，８７Ｎが絵柄９１，９１Ｎに対応させて設けられている。すなわち、本実施形態の加飾シート７１ｃでは、成形同時加飾装置１は、長手方向センサ８３を用いて長手方向マークの間欠位置を検出することによって長手方向の位置あわせを行う。

欠陥マーク８６ｃは、図４に示した検査装置１０の欠陥マーク付与部１８によって付されたマークであり、本実施例では、欠陥絵柄９１Ｎに対応する長手方向マーク８５の間欠位置８７Ｎに印刷される。その結果、当該間欠位置８７Ｎは塗りつぶされ、連続する長手方向マーク８５がつながった状態となる。印刷される面は転写層２３の表面である。本実施例にかかる検査装置１０の欠陥マーク付与部１８としては、インクジェットユニットなどが好適に使用可能である。

図８Ａは、検査装置により欠陥マークが付与された加飾シートの第４実施例を示す平面図である。図８Ｂは、図８ＡのＢ−Ｂ線での断面図である。なお、図８Ｂは、フィルムの長手方向の縮尺を縮小して図示している。

図８Ａに示すように、加飾シート７１ｄには、幅方向マーク８４、長手方向マーク８５、絵柄９１、９１Ｎが付されている。これらは、それぞれ図８Ｂに示すように、基体シート２０の表面に設けられた転写層２３中に付されている。なお、加飾シート７１ｄの層構成は、第１実施例の加飾シート７１ａと同様であるから詳細は省略する。

欠陥マーク８６ｄは、図４に示した検査装置１０の欠陥マーク付与部１８によって付されたマークであり、本実施例では、欠陥絵柄９１Ｎに対応する長手方向マーク８５Ｎを取り除くことによって付与される。すなわち、欠陥絵柄９１Ｎに対応する長手方向マーク８５Ｎを含む転写層２３の領域を除去することにより、欠陥絵柄９１Ｎに対応する長手方向マーク８５Ｎをなくし、後述するように成形同時加飾装置において長手方向の位置合わせ時に検出できないようにする。本実施例にかかる検査装置１０の欠陥マーク付与部１８としては、例えば、転写層２３を取り除くための粘着ユニットなどが好適に用いられ、ヘッド１８ｄを除去する転写層に当接させて、当該転写層をヘッド１８ｄ側に転写させて、当該転写層を加飾シートから除去する。

次に、図１に示す成形同時加飾装置における加飾シートの位置決め動作について説明する。まず最初に、欠陥マークが付されておらず、成形同時加飾に用いられる絵柄を長手方向及び幅方向に位置あわせする場合について説明し、その後、欠陥マークが付されることによって成形同時加飾に用いられない欠陥絵柄をスキップする動作について説明する。

（絵柄の位置あわせ動作）
まず、サイクルスタートの信号が入力されると、上流側フレーム６０ａおよび下流側フレーム６０ｂが機械原点に復帰し、鉛直方向の送りが開始される。モータ７６ａ，７６ｂを作動させることによって、シート供給ローラ６９とシート巻取ローラ７０を回動させ、加飾シートのロールから加飾シート７１を巻き出す。なお、この際、モータ７６ａ，７６ｂは高速で回転させるので、加飾シート７１の送り速度は高速となっている。モータ７６ａ，７６ｂの高速回転は、後述するように、長手方向センサ８３によって加飾シート７１の長手方向マーク８５が検出されるまで保持される。

加飾シート７１が所定長さ送られて、長手方向センサ８３が加飾シート７１の長手方向マーク８５（図７Ａに示す実施例の場合は、間欠位置８７）を検出すると、モータ７６ａ，７６ｂの回転速度は低速に切り換えられ、加飾シートの送り速度は遅くなる。低速時の加飾シートの送り速度は、例えば、高速時の２０分の１程度とすることができる。

また、高速送りから低速送りへの切換のタイミングをとる制御としては、長手方向センサ８３の検出のタイミングではなく、加飾シートの送り量で制御してもよい。すなわち、本実施形態にかかる加飾シート７１は、欠陥絵柄を取り除くための切り貼りを行っていないため、互いに隣り合う長手方向マークの間隔は、加飾シート製造時と変化していない。したがって、長手方向マークの間隔は全て一定であり、送り量に基づいて制御を行ったとしても、精度が低下することはない。

加飾シート７１の低速駆動時において、長手方向センサ８３が長手方向マーク８５の検出が解除された状態、すなわち、長手方向センサ８３の透過、非透過が切り替わったタイミングでモータ７６ａ，７６ｂが停止し、加飾シート７１の送りが停止される。なお、上流側フレームに設けられているモータ７６ａとしては、回転速度を安定させるため、サーボモータを使用し、タコジェネレータまたはエンコーダを用いたフィードバック制御によって回転速度の制御をすることが好ましい。

上記のようにして長手方向の位置決めを行った後、フィルム幅方向への位置決めを行う。上流側フレーム６０ａおよび下流側フレーム６０ｂをそれぞれ水平方向に移動させることによって、金型のキャビティ面に配置された加飾シート７１を水平方向に移動させ、幅方向マーク８４の一端が幅方向センサ８２ａ，８２ｂにより検出されると加飾シート７１の移動速度を小さくし、幅方向マーク８４の他端が検出されたタイミング、あるいは所定の長さだけ加飾シート７１を移動させた後、停止させる。また、水平方向への移動距離は小さいため、幅方向マーク８４の一端が幅方向センサ８２ａ，８２ｂにより検出されると加飾シート７１の移動を直ちに停止させるようにしてもよい。なお、水平方向の位置合わせにおいて、幅方向センサ８２ａ，８２ｂの２つのセンサを用いるのは、加飾シート６７の鉛直方向に対する傾きを調整するためである。

（欠陥絵柄のスキップ動作）
欠陥絵柄のスキップ動作は、それぞれ図５Ａ〜図８Ａに示すように、加飾シートに付された欠陥マークの形態によってそれぞれ異なる動作を行う。以下、実施例に示す加飾シートごとに欠陥絵柄のスキップ動作について説明する。なお、以下の説明において、スキップ動作とは、欠陥絵柄の１サイクル前の成形動作が終了し、次の良好な絵柄の長手方向位置あわせが終了するまでの動作をいう。

図９は、図５Ａに示す加飾シートを用いた場合のスキップ動作を示すフローチャートである。この加飾シートを用いた場合に成形同時加飾装置に設定されるべきスキップ動作では、まず、加飾シート７１ａの送り動作が開始される（＃１０）。このときの加飾シート７１ａの送り速度は、上記のように高速送りとなっている。加飾シート７１ａが長手方向に送られると、長手方向センサ８３が長手方向マーク８５を検出して非透過の状態に切り替わる（＃１１でｙｅｓ）。このタイミングで、上記のようにモータ７６が低速に切り替わり（＃１２）、図示しないタイマがタイムカウントを開始する（＃１３）。

低速送りの間にタイムカウントが所定時間経過する前に長手方向センサが非透過から透過状態に切替わった場合（＃１５でｙｅｓ）、すなわち前記長手方向センサが遮蔽されている間の時間が所定時間より短い場合は、モータ７６を停止し、長手方向の位置合わせが完了する。

一方で、長手方向センサ８３が非透過の状態の間にタイムカウントが所定の時間経過すると、長手方向マーク８５に連続して欠陥マーク８６ａが付されているものと判断する。この場合は、モータ７６を高速駆動に切り換え、加飾シートの送りを進める。なお、途中で欠陥マーク８６ａが長手方向センサ８３を通過することにより長手方向センサ８３が非透過の状態となるがこの検出信号は無視する（＃１８）。

引き続き、長手方向センサが非透過となるまで高速での加飾シートを送り、上記処理を繰り返すことにより、長手方向の位置合わせが完了する。

図５Ａの加飾シートを用いた場合に成形同時加飾装置のスキップ動作は、モータが高速から低速に切り替わるタイミングでタイマカウントを開始するため処理のトリガを少なくすることができ、容易な処理でスキップ動作を行うことができる。

なお、上記スキップ動作の変形例として、タイムカウントを行う代わりに、加飾シートの送り量により欠陥マークの有無を判断するようにしてもよい。すなわち、＃１１において長手方向センサが非透過の状態となってからの加飾シート送り量をカウントし、非透過の状態で所定距離を移動したか否かにより欠陥マークの有無を判断することができる。

図１０は、図６Ａに示す加飾シートを用いた場合のスキップ動作を示すフローチャートである。この加飾シートを用いた場合に成形同時加飾装置に設定されるべきスキップ動作では、まず、加飾シート７１ｂの送り動作が開始される（＃２０）。このときの加飾シート７１ａの送り速度は、上記のように高速送りとなっている。シート送りが開始されると同時に図示しないタイマがタイムカウントを開始する（＃２１）。

加飾シート７１ｂが長手方向に送られると、長手方向センサ８３が長手方向マーク８５を検出して非透過の状態に切り替わる（＃２２でｙｅｓ）。このタイミングが上記タイマの所定時間を経過しているかを判断し、所定時間を経過している場合（＃２３でｙｅｓ）は、上記のようにモータ７６が低速に切り替わる（＃２４）。

次に長手方向センサが非透過から透過状態に切替わった場合（＃２５でｙｅｓ）は、モータ７６を停止し、長手方向の位置合わせが完了する。

一方で、高速送りの間にタイムカウントが所定時間経過する前に長手方向センサが透過から非透過状態に切替わった場合（＃２３でｎｏ）は、長手方向センサ８５の間に設けられた欠陥マーク８６ｂを長手方向センサ８３が検出したものと判断する。この場合は、高速移動を継続する。なお、途中で欠陥マーク８６ａが長手方向センサ８３を通過することにより長手方向センサ８３が非透過の状態となるがこの検出信号は無視する（＃２８）。

図６Ａの加飾シートを用いた場合に成形同時加飾装置のスキップ動作は、モータが駆動するタイミングでタイマカウントを開始するため処理のトリガが多くなる。しかし、検査装置において欠陥マーク８６ｂを印刷する工程において、長手方向センサ８３との連続性を確保するために高精度に位置あわせをすることがないため、検査装置の欠陥マーク付与のための制御を簡単にすることができる。

図１１は、図７Ａに示す加飾シートを用いた場合のスキップ動作を示すフローチャートである。この加飾シートを用いた場合に成形同時加飾装置に設定されるべきスキップ動作では、まず、加飾シート７１ｃの送り動作が開始される（＃３０）。このときの加飾シート７１ｃの送り速度は、上記のように高速送りとなっている。加飾シート７１ｃの長手方向マークは、間欠的に設けられた帯状に構成されているので、長手方向センサ８３は絵柄を検出しないタイミングでは、非透過状態となっている。加飾シート７１ｃが長手方向に送られると、長手方向センサ８３が長手方向マーク８５の間欠領域８７を検出して非透過から透過の状態に切り替わる（＃３１でｙｅｓ）。なお、欠陥を有する絵柄９１Ｎに対応する間欠位置８７Ｎには、欠陥マーク８６ｃが付与されているため、欠陥絵柄９１Ｎについては、長手方向センサ８３は上記検出を行うことがなく、長手方向センサ８３が透過の状態を検出した場合は、間欠位置に対応する絵柄が検査装置１０において欠陥絵柄であると判断されなかったものであるということとなる。長手方向センサ８３が非透過から透過の状態に切り替わったタイミングで、上記のようにモータ７６が低速に切り替わる（＃３２）。

低速で加飾シートを送り、長手方向センサ８３が透過から非透過の状態に切り替わったタイミングでモータ７６を停止（＃３４）させることにより、長手方向位置あわせが完了する。

図７Ａの加飾シートを用いた場合に成形同時加飾装置のスキップ動作は、長手方向マークの形状を工夫することで、タイマカウントを行うことなく容易な制御動作で成形同時加飾装置１で容易に欠陥の絵柄と良好な絵柄を判別することができるため、容易な処理でスキップ動作を行うことができる。また、検査装置１０における欠陥マークの付与もインクジェットユニットなどの簡易な構成で実現することができる。

図１２は、図８Ａに示す加飾シートを用いた場合のスキップ動作を示すフローチャートである。この加飾シートを用いた場合に成形同時加飾装置に設定されるべきスキップ動作では、まず、加飾シート７１ｄの送り動作が開始される（＃４０）。このときの加飾シート７１ｄの送り速度は、上記のように高速送りとなっている。加飾シート７１ｄの長手方向マークは、良好な絵柄９１についてのみ付されており、欠陥を有する絵柄に検査装置による検査前まで付されていた長手方向マークは除去されている。したがって、欠陥を有する絵柄９１Ｎに対応する位置では、長手方向マーク８５が付与されておらず、欠陥絵柄９１Ｎについては、長手方向センサ８３は検出を行うことがない。よって、長手方向センサ８３が非透過の状態を検出した場合は、間欠位置に対応する絵柄が検査装置１０において欠陥絵柄であると判断されなかったものであるということとなる。

加飾シート７１ｄが長手方向に送られると、長手方向センサ８３が長手方向マーク８５を検出して透過から非透過の状態に切り替わる（＃４１でｙｅｓ）。長手方向センサ８３が透過から非透過の状態に切り替わったタイミングで、上記のようにモータ７６が低速に切り替わる（＃４２）。

低速で加飾シートを送り、長手方向センサ８３が非透過から透過の状態に切り替わったタイミングでモータ７６を停止（＃４４）させることにより、長手方向位置あわせが完了する。

図８Ａの加飾シートを用いた場合に成形同時加飾装置のスキップ動作は、欠陥絵柄に対応する長手方向マークを除去することで、成形同時加飾装置１においてスキップ動作のための制御を特に必要とすることなく上記の位置あわせ動作に対する処理をそのまま用いることができる。

以上説明したように、本実施形態にかかる成形同時加飾装置１と検査装置１０を含む整形同時加飾システムによれば、加飾シートの検査段階で検出された欠陥絵柄に対応する長手方向マークに欠陥マークを付与することで、成形同時加飾において欠陥絵柄をスキップさせて成形品を成形することができる。よって、加飾シートの検査段階で、シートの切り接ぎを行う必要がなく、また、良好な絵柄をムダにすることもない。したがって、シート及び不良な成形品の成形を防止することができ、良好な成形品の製造歩留まりを向上させることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。

例えば、上記実施形態では、成形同時加飾装置において欠陥マークを検出するセンサとして、長手方向センサを用いたが、欠陥マークを検出する独立したセンサをさらに備えるように構成されていてもよい。この場合、長手方向センサと欠陥マーク検出センサの位置関係は、図１３に示すようにフィルム幅方向に異なる位置とすることが好ましい。

この場合、長手方向マークを検出して加飾シートの停止を行うまでのいずれかのタイミングで、欠陥マークを検査するセンサが遮蔽状態となったか否かにより絵柄のスキップを行うか否かを判断すればよい。

また、検査装置において、ラインセンサ１５によって欠陥絵柄であると判断された場合に、欠陥マークのみを付すように構成されているが、例えば、欠陥絵柄に、視覚的に判断可能な欠陥表示を付すようにしてもよい。欠陥表示としては、例えば、「ＮＧ」の文字やバツ印などが挙げられる。また、欠陥表示は、加飾シート７１のいずれかの表面に付されることとなるが転写層が設けられている側に付された場合は、成形同時加飾装置においてスキップ動作に誤動作があったような場合、当該欠陥表示は成形同時加飾装置における成形同時加飾時に成形品にそのまま転写されることとなる。よって、成形後の成形品の欠陥検査において視覚的判断がつきやすくなるという効果がある。

また、上記実施形態においては、成形同時加飾システムを構成する装置として、成形同時加飾装置と検査装置を独立した装置として構成していたが、これを一体的に構成することもできる。すなわち、加飾シートを成形同時加飾のために給送するタイミングで検査と欠陥マークの付与を行うようにしてもよい。この場合、上流側フレームにラインセンサユニットとインクジェットユニットなどの欠陥マーク付与部を設けるようにすればよい。

本発明の実施形態にかかる成形同時加飾システムに用いられる成形同時加飾装置の構成を示す図である。 図１のII-IIに沿う断面図である。 図１に示す成形同時加飾装置に用いられる検査前の状態を示す加飾シートの一実施例を示す平面図である。 本発明の実施形態にかかる成形同時加飾システムに用いられる検査装置の構成を示す図である。 検査装置により欠陥マークが付与された加飾シートの第１実施例を示す平面図である。 図５ＡのＢ−Ｂ線での断面図である。 検査装置により欠陥マークが付与された加飾シートの第２実施例を示す平面図である。 図６ＡのＢ−Ｂ線での断面図である。 検査装置により欠陥マークが付与された加飾シートの第３実施例を示す平面図である。 図７ＡのＢ−Ｂ線での断面図である。 検査装置により欠陥マークが付与された加飾シートの第４実施例を示す平面図である。 図８ＡのＢ−Ｂ線での断面図である。 図５Ａに示す加飾シートを用いた場合のスキップ動作を示すフローチャートである。 図６Ａに示す加飾シートを用いた場合のスキップ動作を示すフローチャートである。 図７Ａに示す加飾シートを用いた場合のスキップ動作を示すフローチャートである。 図８Ａに示す加飾シートを用いた場合のスキップ動作を示すフローチャートである。 図５Ａに示す加飾シートの変形例を示す平面図である。

符号の説明

１ 成形同時加飾装置
１０ 検査装置
１１ 送り出しローラ
１１ａ トルクモータ
１２ 巻取ローラ
１３ａ，１３ｂ ダンサローラ
１５ ラインセンサユニット
１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ フィルム押さえローラ
１８ 欠陥マーク付与部
１９ ガイドローラ
２０ 基体シート
２１ 剥離層
２２ 接着層
２３ 転写層
３１ フレーム
３２ 固定盤
３４ 可動盤
３９ 射出ノズル
４０ 可動型
６０ａ 上流側フレーム
６０ｂ 下流側フレーム
６１ａ，６１ｂ 案内レール
６２ａ，６２ｂ ガイド
６９ シート供給ローラ
７０ シート巻取ローラ
７１，７１ａ，７１ｂ，７１ｄ，７１ｄ，７１ｅ 加飾シート
７２，７８ 上流側シートガイドローラ
７６ａ，７６ｂ モータ
８０，８１ フィルムクランプ
８２ａ，８２ｂ 幅方向センサ
８３ 長手方向センサ
８４ 幅方向マーク
８５、８５Ｎ 長手方向マーク
８６，８６ａ 欠陥マーク
８７ 間欠位置
９１ 絵柄
９１Ｎ 欠陥絵柄
１００ 制御部

Claims (8)

1. 検査装置と成形同時加飾装置とを備え、
   検査装置により基体シートの表面に複数の絵柄を含む転写層が付され長手方向マークと幅方向マークを有する加飾シートを前記それぞれの絵柄が欠陥を有するか否かを検査し、成形同時加飾装置により前記検査された加飾シートを金型の間に間欠的に供給し、前記加飾シートを前記長手方向マークと幅方向マークに基づいて前記金型に対して位置あわせした状態で型閉じして溶融樹脂を射出し、前記転写層を前記溶融樹脂が固化した成形品表面に転写させる成形同時加飾システムであって、
   前記検査装置は、
   前記加飾シートの絵柄が欠陥絵柄であるか否かを光学的に判断するセンサユニットと、
   前記センサユニットにより欠陥絵柄であると判断された場合に、前記欠陥絵柄に対応して欠陥マークを付与する欠陥マーク付与部を有し、
   前記成形同時加飾装置は、
   前記加飾シートを供給して前記加飾シートを前記金型に対して位置あわせする加飾シート供給部と、
   前記加飾シート供給部により、前記加飾シートを前記金型に対して位置あわせする場合に前記欠陥マークを検出する欠陥マーク検出センサと、
   前記欠陥マーク検出センサにより欠陥マークを検出したときは、前記欠陥マークに対応する絵柄をスキップして位置あわせしないように前記加飾シート供給部を駆動制御する駆動制御部とを備えることを特徴とする、成形同時加飾システム。
2. 前記欠陥マーク検出センサは長手方向マークを検出する長手方向センサであり、
   前記欠陥マーク付与部は、前記欠陥絵柄に対応する長手方向センサに対して前記欠陥マークを付与することを特徴とする、請求項１に記載の成形同時加飾システム。
3. 前記欠陥マーク付与部は、前記加飾シートに前記欠陥マークを印刷する印刷ユニットであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の成形同時加飾システム。
4. 前記印刷ユニットは、前記欠陥絵柄に対応する長手方向マークの前記加飾シート供給方向下流側に前記長手方向マークに連続して前記欠陥マークを印刷することを特徴とする、請求項３に記載の成形同時加飾システム。
5. 前記印刷ユニットは、前記欠陥絵柄に対する長手方向マークと、前記欠陥絵柄の１つ前の絵柄に対応する長手方向マークの間に前記欠陥付与マークを付すことを特徴とする、請求項３に記載の成形同時加飾システム。
6. 前記印刷ユニットは、前記絵柄に対応して間隙が空くように間欠的に帯状に設けられた長手方向マークの間に位置する前記欠陥絵柄に対応する間隙に、前記間隙を塗りつぶすように前記欠陥マークを印刷することを特徴とする、請求項３に記載の成形同時加飾システム。
7. 前記欠陥マーク付与部は、前記欠陥絵柄であると判断された長手方向マークを除去する除去ユニットであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の成形同時加飾システム。
8. 前記印刷ユニットは、前記欠陥マークとは別に欠陥表示を前記欠陥絵柄上に印刷することを特徴とする、請求項３に記載の成形同時加飾システム。

Images