JP2011088344A - プレス成形と同時に熱転写する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】射出成形用金型を利用しつつ、極めて薄い製品ピースに対し、立体成形を行いつつ同時に転写シートから適切に絵柄を熱転写することが可能なプレス成形と同時に熱転写する方法を提供する。
【解決手段】金型８，１０を型締めした状態で、キャビティ１２内に加圧充填される加熱溶融状態の樹脂Ｐの圧力及び熱により、成形型１１に向けて熱間プレスするプレス装置７を用い、金型間に、熱可塑性樹脂製の製品ピース６及び絵柄層を有する転写シート１をインサートし、その後、型締めする第１工程と、キャビティ内に加熱溶融状態の樹脂を加圧充填し、成形型で製品ピースをプレス成形すると共に、転写シートの絵柄層を製品ピースに熱転写する第２工程と、型開きし、製品ピースを取り出すと共に、キャビティ内で固化した樹脂を回収する第３工程とを備えた。
【選択図】図４

Description

本発明は、射出成形用金型を利用しつつ、極めて薄い製品ピースに対し、立体成形を行いつつ同時に転写シートから適切に絵柄を熱転写することが可能なプレス成形と同時に熱転写する方法に関する。

絵柄層を有する熱成形用アクリル樹脂フィルムを、基材上に、インモールド成形法やインサート成形法により積層するようにした技術が特許文献１に開示されている。

特開２００８−２６５０６２号公報

これまで、射出成形用金型内に、転写シートをインサートすると共に樹脂を射出し、各種形態の樹脂製品を成形しつつ、当該樹脂製品に転写シートから文字や図柄などの絵柄を熱転写することは行われている。しかしながら、樹脂製品が極めて薄い場合、溶融樹脂の回りがよくないことも相俟って、上記方法で立体的な製品成形を行いつつ同時に熱転写することは極めて困難であるという課題があった。この種の課題は、極めて薄肉の金属製シートを対象として、立体成形しつつ熱転写する場合でも想定し得るものであった。

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、射出成形用金型を利用しつつ、極めて薄い製品ピースに対し、立体成形を行いつつ同時に転写シートから適切に絵柄を熱転写することが可能なプレス成形と同時に熱転写する方法を提供することを目的とする。

本発明にかかるプレス成形と同時に熱転写する方法は、製品ピースと、該製品ピースに熱転写する絵柄層を有する転写シートと、成形型を形成した一方の金型及びキャビティを形成した他方の金型を有し、これら金型を型締めした状態で、該キャビティ内に加圧充填される加熱溶融状態の樹脂の圧力及び熱により、該成形型に向けて熱間プレスするプレス装置を用い、型開きしている上記プレス装置の上記金型間に、上記製品ピースを上記成形型に向けてかつ上記転写シートを該製品ピースと隣接させて上記キャビティ側に位置させて、インサートし、その後該金型を型締めする第１工程と、型締めした上記プレス装置の上記キャビティ内に加熱溶融状態の上記樹脂を加圧充填し、上記成形型で上記製品ピースをプレス成形すると共に、上記転写シートの上記絵柄層を該製品ピースに熱転写する第２工程と、上記プレス装置の上記金型を型開きし、上記製品ピースを取り出すと共に、上記キャビティ内で固化した上記樹脂を回収する第３工程とを備えたことを特徴とする。

前記第３工程で回収した樹脂は、前記第２工程で再使用することを特徴とする。

本発明にかかるプレス成形と同時に熱転写する方法にあっては、射出成形用金型を利用し、極めて薄い製品ピースに対し、立体成形を行いつつ同時に転写シートから適切に絵柄を熱転写することができる。

本発明に係るプレス成形と同時に熱転写する方法に適用される転写シートの一例を示す側断面図である。 本発明に係るプレス成形と同時に熱転写する方法の好適な一実施形態における第１工程の金型の型開き状態を説明する概略側面図である。 図２の型開き状態に続く第１工程の金型の型締め状態を説明する概略側断面図である。 図３に続く第２工程を説明する概略側断面図である。 図４に続く第３工程を説明する概略側面図である。 第３工程後の型抜き作業を説明する概略斜視図である。 図６の型抜き作業で得られる仕上がりピースを示す概略斜視図である。 本発明に係るプレス成形と同時に熱転写する方法によって作製可能な各種製品ピースの例を示す説明図である。

以下に、本発明にかかるプレス成形と同時に熱転写する方法の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１には、本実施形態に係るプレス成形と同時に熱転写する方法に適用される転写シート１の側断面図が示されている。

転写シート１は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの合成樹脂製の長尺な基材２の上に剥離層３が積層され、剥離層３の上に絵柄層４が積層され、絵柄層４の上に接着層５が積層されて構成される。転写シート１は周知のように、熱転写される絵柄層４が接着層５を介して転写対象物に定着される一方、剥離層３を介して基材２が転写対象物から取り去られる。

図２に示すように、転写対象物である製品ピース６は、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）やＰＥＴなどの熱可塑性樹脂を素材として、薄く平坦な板状もしくはシート状に形成される。製品ピース６には、その表面にＵＶハードコートを形成したり、保護シートを設けるようにしてもよい。製品ピース６の素材は、熱可塑性樹脂に限らず、金属製であってもよい。この製品ピース６は、薄肉の加飾部品として、携帯電話の表面加飾や家電製品の操作パネルなど、各種分野に使用される。

また、図２には、プレス装置７が示されている。プレス装置７は、合成樹脂製品の成形に使用される射出成形用金型を転用したものである。プレス装置７は、一方の可動金型８と、樹脂射出用のゲート９を有する、他方の固定金型１０とを備える。可動金型８には、固定金型１０に面して、製品ピース６に立体形状を付与する成形型１１が凹設される。固定金型１０には、可動金型８に面して、ゲート９から射出した樹脂が充填されるキャビティ１２が凹設される。

これら金型８，１０を型締めすると、成形型１１はキャビティ１２と向かい合い、これら成形型１１とキャビティ１２で一連の内部空間が形成される。キャビティ１２に加熱溶融状態の樹脂Ｐを加圧充填すると、当該樹脂Ｐの圧力及び熱が成形型１１に向かって行き渡り、熱間プレス作用を呈するようになっている。

ゲート９からキャビティ１２内へ射出する合成樹脂材料としては、リサイクル樹脂Ｐ、すなわち製品を製作するための樹脂ではなく、繰り返し再利用に供するリサイクル材料が使用される。リサイクル樹脂Ｐは、どのようなものであってもよい。樹脂Ｐはもちろん、使い捨てするものであってもよい。

プレス装置７の両側には、転写シート１を金型８，１０に供給するために、繰り出し機構１３と巻き取り機構（図示せず）が配置される。ロール形態の転写シート１は、繰り出し機構１３に担持され、巻き取り機構により巻き取られて、順次プレス装置７に向かって送り出される。

転写シート１には、絵柄層４等を金型８，１０内の適正位置で停止させるために、巻き取り機構による転写シート１の巻き取り動作及びその停止を自動制御する位置情報として、センサで読み取りするマーク１ａが形成されている。

本実施形態に係るプレス成形と同時に熱転写する方法は図２に示すように、プレス装置７の金型８，１０を型開きする。型開きした金型８，１０間に、製品ピース６と転写シート１の絵柄層４が積層されている部分をインサートする。

転写シート１のインサートは、自動制御される巻き取り機構により行う。製品ピース６と転写シート１は、どちらを先にインサートしてもよく、同時にインサートしてもよい。

製品ピース６は、その表面を成形型１１に向けて配置する。転写シート１は、製品ピース６の裏面に隣接させてキャビティ１２側に位置させる。その後、図３に示すように、可動金型８を固定金型１０に向かって移動し、型締めする。これにより、第１工程が完了する。

次に、図４に示すように、型締めしたプレス装置７のキャビティ１２内に、ゲート９から、加熱溶融状態のリサイクル樹脂Ｐを加圧充填する。キャビティ１２内に行き渡るリサイクル樹脂Ｐは、転写シート１を介して成形型１１に向かって作用する圧力により、成形型１１で熱可塑性樹脂製の製品ピース６を立体形状にプレス成形する。

また、リサイクル樹脂Ｐは、転写シート１に作用する熱、そしてまた圧力により、転写シート１の絵柄層４を製品ピース６の裏面に熱転写する。これにより、第２工程が完了する。

次に、リサイクル樹脂Ｐを冷却固化させた後、図５に示すように、可動金型８を固定金型１０から後退させて、プレス装置７を型開きする。型開きすると、転写シート１を隔ててキャビティ１２と反対側の成形型１１側から、立体形状にプレス成形されかつ絵柄層４が熱転写された製品ピース６が取り出される。

他方、キャビティ１２及びゲート９からは、固化したリサイクル樹脂Ｐを回収する。リサイクル樹脂Ｐは、第２工程の射出用樹脂として再使用するために、粉砕される。これにより、第３工程が完了する。

上記第１〜第３工程を繰り返すことにより、順次に立体形状にプレス成形されかつ絵柄層４が熱転写された製品ピース６が大量生産される。

必要に応じて、図６に示すように、レーザー加工装置１４やトムソン型で型抜きを施し、図７に示すように、製品ピース６から、抜き殻６ａを残して、仕上がりピース６ｂを作成する。

図８には、本実施形態に係るプレス成形と同時に熱転写する方法で作製される製品ピース６もしくは仕上がりピースの例が示されている。

図８（Ａ）に示すように、立体形状に成形する必要のない平板状の製品ピース６の他、図８（Ｂ）に示すような立体形状に成形した製品ピース６、さらには図８（Ｃ）に示すようなエンブレム形状に成形した製品ピース６など、絵柄層４を熱転写したプレス成形による薄肉の加飾部品としての製品ピース６を各種生産することができる。

以上説明した本実施形態に係るプレス成形と同時に熱転写する方法にあっては、成形型１１を形成した可動金型８及びキャビティ１２を形成した固定金型１０を有し、これら金型８，１０を型締めした状態で、キャビティ１２内に加圧充填される加熱溶融状態の樹脂Ｐの圧力及び熱により、成形型１１に向けて熱間プレスするプレス装置７を用い、型開きしているプレス装置７の金型８，１０間に、製品ピース６を成形型１１に向けてかつ転写シート１を製品ピース６と隣接させてキャビティ１２側に位置させて、インサートし、その後金型８，１０を型締めする第１工程と、型締めしたプレス装置７のキャビティ１２内に加熱溶融状態の樹脂Ｐを加圧充填し、成形型１１で製品ピース６をプレス成形すると共に、転写シート１の絵柄層４を製品ピース６に熱転写する第２工程と、プレス装置７の金型８，１０を型開きし、製品ピース６を取り出すと共に、キャビティ１２内で固化した樹脂Ｐを回収する第３工程とを備えるようにしていて、射出成形用金型を利用しつつ、極めて薄い製品ピース６に対し、立体成形を行いつつ同時に転写シート１から適切に絵柄を熱転写することができる。

加えて、第３工程で回収した樹脂Ｐを、第２工程で再使用することにより、熱間プレス作用を奏する当該樹脂Ｐに関し、リサイクルによる省資源化を達成することができる。

上記実施形態にあっては、製品ピース６が熱可塑性樹脂である場合を例にとって説明したが、金属製の薄肉なシート状材もしくは板状材であっても、本発明を適用できることはもちろんであり、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。金属製製品ピース６の場合には、抜き殻６ａが生じないように製品ピース６を予め仕上がりピースの形態に加工しておくことが好ましい。プレス成形後にバリ部分などが生じる場合には、後加工としてバリ取りを行うようにする。

１ 転写シート
４ 絵柄層
６ 製品ピース
７ プレス装置
８ 可動金型
１０ 固定金型
１１ 成形型
１２ キャビティ
Ｐ 樹脂

Claims (2)

1. 製品ピースと、該製品ピースに熱転写する絵柄層を有する転写シートと、成形型を形成した一方の金型及びキャビティを形成した他方の金型を有し、これら金型を型締めした状態で、該キャビティ内に加圧充填される加熱溶融状態の樹脂の圧力及び熱により、該成形型に向けて熱間プレスするプレス装置を用い、
   型開きしている上記プレス装置の上記金型間に、上記製品ピースを上記成形型に向けてかつ上記転写シートを該製品ピースと隣接させて上記キャビティ側に位置させて、インサートし、その後該金型を型締めする第１工程と、
   型締めした上記プレス装置の上記キャビティ内に加熱溶融状態の上記樹脂を加圧充填し、上記成形型で上記製品ピースをプレス成形すると共に、上記転写シートの上記絵柄層を該製品ピースに熱転写する第２工程と、
   上記プレス装置の上記金型を型開きし、上記製品ピースを取り出すと共に、上記キャビティ内で固化した上記樹脂を回収する第３工程とを備えたことを特徴とするプレス成形と同時に熱転写する方法。
2. 前記第３工程で回収した樹脂は、前記第２工程で再使用することを特徴とする請求項１に記載のプレス成形と同時に熱転写する方法。

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