JP2709895B2 - 加熱装置、射出成形同時加飾装置及びその方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形同時加飾方
法、及び射出成形同時加飾装置に関し、特に当該方法及
び装置に用いられる、加飾シートの加熱装置に関する。
さらに詳しくは、可撓性面状発熱体を加熱体として用い
て省スペースが可能な加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、成形品の成形と同時にその外
表面に模様等を設ける射出成形同時加飾方法が各種の態
様で行われている。 特公昭５０−１９１３２号公報では、真空成形用の通
気孔を設けた雌型を利用して熱可塑性樹脂よりなる加飾
シートを真空成形した後、型締めを行って、溶融樹脂を
金型内に射出して、成形品の外表面に加飾シートを一体
化させる方法が開示されている。このように射出成形同
時加飾方法とは真空成形と射出成形とを組合わせた方法
であり、複雑な曲面形状に模様付けができる。 また、特公昭６３−６３３９号公報では、加飾シート
に位置合わせ用のセンサマークが形成されたロール状連
続シートを用い、このセンサマークを位置決めセンサー
で読取って、加飾シートを雌型に対して所望の位置で停
止するように断続的に供給し、連続的な射出成形同時加
飾が可能な装置を開示している。このような連続生産用
の装置は、ロール状の加飾シートの供給装置やその加熱
装置を備えたものであるが、同号公報の加熱装置では、
剛直な板状の加熱盤をエアシリンダーの駆動により直線
状のレールに沿って金型の間に出し入れする機構が開示
されている。 また、特開平５−２６９７８９号公報では、射出成形
機の直下に穴を堀り、場所を取る加熱盤の出入れ機構を
地下に収納して、射出成形同時加飾装置をコンパクトに
まとめることが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の射出成形同時加飾装置において加飾シート
の加熱に使用される加熱装置の加熱体は、いずれも金属
盤に電気ヒータを埋設した剛直で嵩が大きいものであ
り、しかも必然的に型締め時には金型間から退避する必
要があり、退避位置も含めるとかなりのスペースを必要
とした。なぜならば、型締め時の加熱体の退避位置は、
加飾シートの加熱位置から直線的に平行移動させた位置
が機構的に平易だからである。しかし、成形品サイズが
大きくなるにつれ、加熱体も大面積化することから、待
避位置にかなりのスペースを要し装置設置上の問題も発
生した。すなわち、、の装置では、退避位置を上方
にとれば設置場所の天井高の制約を受け、また、大面積
化して重量物と化した加熱体を加熱位置と退避位置との
間で上下動させるには、大きな駆動動力を要し、駆動装
置も大型となり、ひいては、その間の移動速度も遅くな
らざろうえなかった。一方、水平方向に移動させる場合
では、射出成形機の裏側に移動させることになるが、裏
側でもスペース上の制約や加熱装置突起物が成形機メン
テナンス上の支障になり、また、自重の点でも加熱体の
支持機構が大がかりとならざろうえないという問題があ
った。また、の装置でも、確かに地上に出ている部分
のスペースは少なくて済むが、地面に穴を掘る大がかり
な工事が必要である。また、装置が二階以上のフロアに
設置されている場合には、床に穴を掘ることは不可能で
ある。

【０００４】そこで、本発明では、加熱装置の加熱体が
加飾シートの加熱位置と、型締め時の退避位置とを直線
的に移動する必要をなくし、また、加熱体の自重を軽く
することで、コンパクトで駆動も容易な加熱装置並びに
それを備えた射出成形同時加飾装置、及びこれらによる
射出成形同時加飾方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで本発明の加熱装置
では、通気孔を有する金型Ａと射出孔を有する金型Ｂよ
りなる一対の金型の間に加飾シートを配置し、加飾シー
トに対面する加熱装置により加飾シートを加熱軟化させ
た後、通気孔からの脱気による空気圧差により加飾シー
トを金型Ａのキャビィティ面に密着させて成形し、その
後、型締めを行い溶融樹脂を金型内に射出し、加飾シー
トにより成形品を加飾する射出成形同時加飾方法に用い
る加熱装置であって、該加熱装置の加熱体に屈曲自在の
可撓性面状発熱体を用いたことを特徴とするものであ
る。また、前記加熱装置を、加熱装置の加熱体が少なく
とも一時的に屈曲することで、加飾シートの加熱位置と
型締め時の退避位置との間を移動することを特徴とした
構成とするものである。

【０００６】さらに、本発明の射出成形同時加飾装置
は、上記のような加熱装置を備えたことを特徴とする射
出成形同時加飾装置とするものである。くわえて、本発
明の射出成形同時加飾方法は、このよなう射出成形同時
加飾装置を用いて、通気孔を有する金型Ａと射出孔を有
する金型Ｂよりなる一対の金型の間に加飾シートを配置
する工程、加熱装置により加飾シートを加熱軟化させる
工程、加熱装置の加熱体を金型間から退避する工程、加
飾シートを金型Ａの通気孔からの脱気による空気圧差に
より金型Ａのキャビィティ面に密着させて成形する工
程、型締めを行い溶融樹脂を金型内に射出する工程、型
開きを行い加飾シートにより加飾された成形品を得る工
程、よりなる射出成形同時加飾方法とするものである。

【０００７】

【作用】本発明の加熱装置によれば、加熱体に可撓性面
状発熱体を用いてる為に、加熱体、さらには加熱装置が
軽量となる。その結果、加熱体の駆動装置が大がかりと
ならずに、加熱装置の省スペース化がなされる。さら
に、加熱体が可撓性であるために、加飾シートを加熱す
る加熱位置と型締め時に金型間から退避する待避位置と
の間での移動過程で、加熱体が屈曲可能である。その結
果、加熱位置と退避位置とを、直線上に位置する関係と
する必要がなく、退避位置の設定の自由度が増すと共に
省スペースがなされる。

【０００８】

【実施例】以下、図面に従って本発明の加熱装置、射出
成形同時加飾装置、及び射出成形同時加飾方法の一実施
例を、加飾方法の工程順に詳述する。図１は本発明の加
熱装置、及びそれを備えた射出成形同時加飾装置の一実
施例の断面図である。本発明の射出成形同時加飾装置は
加熱装置に特徴があり、その他の部分については従来公
知の各種の射出成形同時加飾装置と特に変わりはなく、
それらに適用できるものである。

【０００９】先ず、図１では、通気孔を有する金型Ａ１
１と射出孔を有する金型Ｂ１２との間に加飾シート２
が、供給ロール３１から送りロール３２を経て連続的に
供給され、成形後の加飾シート２は巻取ロール３３に巻
き取られる。加飾シート２には、図示はしない位置決め
用のセンサマークが設けられており、このセンサマーク
を位置決めセンサ３４が検知して加飾シート２は金型Ａ
１１に対して所望の位置に配置される。なお、図示はし
ないが、センサマークと位置決めセンサにより、加飾シ
ートを送り方向に対して平行方向以外に、必要に応じて
直角方向にも位置合わせする。そして、所望に位置に加
飾シート２が位置合わせされると、クランプ３５が加飾
シート２を金型Ａ１１のパーティング面に押さえ真空成
形に備えて固定する。このようにして、加飾シートを所
望の位置へ配置する工程が完了する。なお、成形品形状
と加飾シートの模様とを精密に位置合わせする必要がな
い場合には、位置決めセンサとセンサマークによる位置
合わせを省くことも出来る。その場合は、手動、あるい
はステップモータ等で加飾シートの停止位置を設定すれ
ば良い。

【００１０】なお、通常、同図で金型Ａ１１は凹なるキ
ャビィティ面を有している為に雌型と、金型Ｂ１２は凸
なるキャビィティ面を有している為に雄型といわれる。
しかし、必ずしも金型Ａが凹、金型Ｂが凸、なるキャビ
ィティ面を有す必要はなく、逆の場合もありうる。要
は、金型Ａが少なくとも加飾シート成形用の通気孔を有
し、金型Ｂが少なくとも溶融樹脂を金型内に導入する射
出孔を有してることである。

【００１１】次に、加飾シートの加熱軟化工程、成形工
程を説明する前に、本発明の加熱装置について説明す
る。

【００１２】射出成形同時加飾装置に装備される、本発
明の加熱装置４は、その加熱体４１に屈曲自在な可撓性
面状発熱体を用いたことが特徴である。図１では、加熱
装置４の加熱体４１が退避位置に退避している状態を示
している。加熱体４１は、図１でその右方向で可撓性支
持体４２に連結し、可撓性支持体４２はガイドロール４
４１に案内されて収納ロール４３に一部を巻き取られて
いる。なお、可撓性支持体４２とは、例えば、樹脂製の
フィルム、シート、あるいは金属シート、布、ベルト、
ワイヤー等である。加熱体４１は、ガイドロール４４２
に接して屈曲し、加熱体４１の先端にはウェィト４５が
結合しており、加熱体４１をガイドロール４４２から鉛
直方向に下方に向けている。また、ガイドロール４４３
は、加熱体４１がその自重及びウェィト４５のみではガ
イドロール４４２から鉛直に下方に向かない程度に可撓
性が少ない場合に、強制的に加熱体４１を押さえて下方
に向くように案内するものである。なお、ウェィト４５
は、加熱体が可撓性を十二分に備えている場合は、省略
することもできる。

【００１３】本発明の加熱装置において加熱体に使用さ
れうる可撓性面状発熱体について説明すれば、可撓性面
状発熱体とは、例えば、加熱素子としてワイヤー状の抵
抗線、アルミ等の金属箔のエッチングによる発熱抵抗回
路、あるいは導電性金属粉を可撓性樹脂に混合した導電
性樹脂のシート、あるいはその塗布層やガラス布への含
浸物を、可撓性の樹脂や石綿等のシート等で覆って絶縁
したもの等である。このような用途に使用される可撓性
の樹脂は、耐熱性及び可撓性が要求されることより、通
常シリコーンゴム等がよく用いられる。なお、加熱装置
の加熱体の加飾シート側面に対する裏面に断熱シートを
積層した構成とすれば、発熱エネルギーロスを防止でき
る。

【００１４】次に、上述のような発熱体を有する加熱装
置により、加飾シートを加熱軟化させる。このため、先
ず、加熱体４１を、図１に示す金型Ｂ１２の上方の退避
位置から図２に示す加熱位置まで移動させる。加熱体４
１の移動は、収納ロール４３を回転させて可撓性支持体
４２を所定量だけ巻き戻すことによって行われる。加熱
体４１は、その自重やウェィト４５の重量、及びガイド
ロール４４２，４４３によって、鉛直方向に下側に向か
って移動し、押さえ部材４６に達する。そこで、押さえ
部材４６が加熱体４１を（図２ではウェィト４５の部分
で）挟んで固定し、加熱位置に配置された加熱体と加飾
シートとの距離関係を確かなものとする。なお、押さえ
部材４６は、加熱体４１を押さえてから下方に微動し
て、加熱体４１に下向きの力を作用させて張力を加え
て、加熱面の平面性をより確かなものとしてもよい。な
お、押さえ部材４６は、加熱体４１のみ、又はウェイト
４５との共同作用、あるいはその他の固定手段によっ
て、加熱体４１が十分に加飾シートの対して、平行関係
を位置して停止するならば、省略することもできる。

【００１５】以上のようにして、加熱体４１を加飾シー
トを加熱する加熱位置まで移動、配置して、加飾シート
を所定の温度まで加熱して軟化させることとなる。な
お、加熱体４１が可撓性を有するため、加飾シートの加
熱は図１のように加熱体を平面状態で加熱する方法以外
に、成形品の形状に合わせて、加飾シートを二次局面状
態にし、それに合わせて加熱体も二次局面状態にして使
用することもできる。また、図２では、加飾シート２の
加熱は加熱体４１を加飾シートに非接触で行うものであ
るが、必ずしも非接触にすることもない。加熱体４１の
加飾シート側の表面が十分に平面性を有しているものを
使用すれば、接触加熱の方が、熱効率がよく、短時間で
加熱工程を完了させることが可能である。また、加熱位
置は図１では金型Ａ１１のパーティング面にしている
が、この他、ガイドロール４４２、及び上方側送りロー
ル３２を図１の位置よりも上方に設置し、ガイドロール
４４２及び前記送りロール３２と金型Ａ１１のパーティ
ング面との間を加飾シート２と加熱体４１とを対向して
走行させ、加飾シート２を加熱しながら、金型Ａ１１ま
で搬送させるようなことも出来る。

【００１６】次いで、金型Ａに設けられた、図示はしな
い真空源に接続された通気孔１３により金型Ａのキャビ
ィティ空間の脱気を行い、空気圧によって加飾シート２
を金型Ａのキャビィティ面に沿って密着させることで、
加飾シート２の成形工程が完了する。

【００１７】そして、加熱装置４の加熱体４１を図１に
例示した待避位置まで戻して退避させる。加熱体４１の
待避は、先ず、押さえ部材４６を開放動作させて、押さ
え部材４６から加熱体４１を開放し、次いで、加熱体４
１を上方から支持ししている可撓性支持体４２を収納ロ
ール４３に所定量巻き取ることにより行われる。可撓性
支持体４２は、ガイドロール４４１及び４４２によって
案内されて収納ロールに巻かれる。一方、加熱体４１も
可撓性支持体４２に案内されて、ガイドロール４４２に
沿って移動方向を屈曲して待避位置まで移動する。

【００１８】このように、本発明の加熱体は、従来の金
属盤にロッドヒータを埋設した加熱体等に比べて非常に
薄く且つ軽量とすることができるので、待避スペースは
僅かな空間があれば十分であり、可撓性支持体４２を収
納ロールに巻き取ったように、加熱体も巻き取るように
すれば、さらに省スペース化が可能となるものである。
なお、図１及び図２では、加熱体は、通気孔を有する金
型Ａ及び射出孔を有する金型Ｂの上方で、加熱体の加熱
面が略水平面内にある状態が退避位置であり、金型Ａの
パーティング面に対向し、加熱体の加熱面が鉛直となる
状態が加熱位置である。そして、加熱体が加熱位置と退
避位置との移動過程で屈曲する構造の装置である。この
様な配置が、装置全体の省スペース化の点で好ましい
が、加熱体の退避位置を加熱位置から加熱面に対して平
行に、上方又は下方、あるいは横方向に位置させること
も、もちろん可能である。この場合でも、加熱体の軽量
化により駆動装置の小型化、慣性重量の軽量化による移
動速度アップによる工程時間短縮等のメリットが享受で
きる。

【００１９】そして、加熱体が退避位置に退避すると、
型締めを行い、溶融樹脂を金型内に射出して、所定時間
経過したのち型開きを行い、加飾シートにより加飾され
た成形品を取り出す。かくして、本発明の加熱装置を備
えた射出成形同時加飾装置を用いる方法によって、目的
とする加飾成形品が得られる。

【００２０】なお、本発明の射出成形同時加飾方法で使
用しうる加飾シートは、従来公知のものが使用でき特に
制限されるものではない。加飾シートには大別して積層
タイプと転写タイプの両方が使用できる。積層タイプと
は、加飾シートを成形品に積層させるものであり、転写
タイプとは加飾シートが少なくとも離型性のシート基材
と模様や機能を有する転写層とからなり、転写層のみを
成形品に積層させるものである。また、本発明でいう
「加飾」とは、単に絵柄や文字、図形等の目視可能な模
様を成形品に付与する以外に、目視不可能な模様、ある
いは硬質塗膜、導電性等の機能性層を付与することを包
含する。また、本発明でいう、「溶融樹脂」としては、
通常の射出成形で用いられる「熱溶融した熱可塑性樹
脂」の他、「室温で溶融状態にある熱硬化又は２液反応
硬化型樹脂」をも包含する。

【００２１】

【発明の効果】本発明の加熱装置は以上説明したように
構成されているので、当該加熱装置、及びそれを用いた
射出成形同時加飾装置は、省スペースが可能となり、コ
ンパクトな装置が可能である。また、天井を高くした
り、床に穴を掘ることも不要である。また、従来の金属
盤を加熱体に用いた加熱装置に対して、軽量のため、加
熱体の駆動装置も小型となり、この点でも省スペースが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の加熱装置、射出成形同時加飾装置の一
実施例の断面図

【図２】加熱装置の加熱体が加熱位置に配置された状態
の一実施例の断面図

【符号の説明】

１１ 金型Ａ １２ 金型Ｂ １３ 通気孔 １４ 射出孔 ２ 加飾シート ３１ 供給ロール ３２ 送りロール ３３ 巻取ロール ３４ 位置決めセンサ ３５ クランプ ４ 加熱装置 ４１ 加熱体（可撓性面状発熱体） ４２ 可撓性支持体 ４３ 収納ロール ４４１，４４２，４４３ ガイドロール ４５ ウェィト ４６ 押さえ部材

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通気孔を有する金型Ａと射出孔を有する
   金型Ｂよりなる一対の金型の間に加飾シートを配置し、
   加飾シートに対面する加熱装置により加飾シートを加熱
   軟化させた後、通気孔からの脱気による空気圧差により
   加飾シートを金型Ａのキャビィティ面に密着させて成形
   し、その後、型締めを行い溶融樹脂を金型内に射出し、
   加飾シートにより成形品を加飾する射出成形同時加飾方
   法に用いる加熱装置であって、該加熱装置の加熱体に屈
   曲自在の可撓性面状発熱体を用いたことを特徴とする加
   熱装置。
2. 【請求項２】 加熱装置の加熱体が少なくとも一時的に
   屈曲することで、加飾シートの加熱位置と型締め時の退
   避位置との間を移動することを特徴とする請求項１記載
   の加熱装置。
3. 【請求項３】 少なくとも請求項１又は２記載の加熱装
   置を備えたことを特徴とする射出成形同時加飾装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の射出成形同時加飾装置を
   用いて、通気孔を有する金型Ａと射出孔を有する金型Ｂ
   よりなる一対の金型の間に加飾シートを配置する工程、
   加熱装置により加飾シートを加熱軟化させる工程、加飾
   シートを金型Ａの通気孔からの脱気による空気圧差によ
   り金型Ａのキャビィティ面に密着させて成形する工程、
   加熱装置の加熱体を金型間から待避する工程、型締めを
   行い溶融樹脂を金型内に射出する工程、型開きを行い加
   飾シートにより加飾された成形品を得る工程、よりなる
   射出成形同時加飾方法。