JP4208184B2 - インモールド転写成形方法及び連続フィルム - Google Patents

Description

本発明は、連続フィルムの印刷層を成形品に転写するインモールド転写成形方法及び該インモールド転写成形方法に用いられる連続フィルムに関するものである。

従来、固定金型と可動金型により形成されるキャビティ内に連続フィルムを通過し、この連続フィルムの間に樹脂を流入させて成形品を成形するインモールド転写成形方法があった（例えば、特許文献１参照）。しかし、かかるインモールド転写成形方法では、連続フィルムの金型に対する位置がずれ、模様や文字が正しい位置にない成形品が成形されてしまう。従来は、この位置ずれの発生及び位置ずれ量を検知するため、透明な樹脂片に基準位置となる溝を加工した位置検査ゲージを用い、位置検査ゲージの溝に成形品を重ねる手段を採っていた。

特許公開2001-260168号公報

しかしながら、近年、インモールド成形品の意匠が多様化し、それに伴い着色も多様になってきており、上記従来のようなインモールド転写成形方法では、視認しづらい薄い着色が施された成形品の場合、印刷層の正確な位置決めが困難であるという問題があった。

そこで本発明は、位置決めが難しい印刷を施したインモールド成形品であっても、特別な治具を使用することなく、印刷の位置ずれ量を判別することができるインモールド転写成形方法及び該インモールド転写成形方法に用いられる連続フィルムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明に係る代表的なインモールド転写成形方法は、成形品から最終的に取り除く除去部分に位置判別用凹凸を形成するための凹凸キャビティ部を有する固定金型または可動金型と、位置判別マークを施した印刷層を有する連続フィルムとを用い、前記印刷層を成形品に転写するインモールド転写成形方法であって、前記連続フィルムを前記固定金型及び前記可動金型の間に通過させる段階と、前記固定金型と前記可動金型のキャビティと前記連続フィルムを位置合わせする段階と、前記可動金型と前記固定金型を合わせた上で前記キャビティ内に合成樹脂を射出して成形品を成形する段階と、前記可動金型と前記固定金型を開き、前記印刷層が転写された成形品を前記連続フィルムから取り出す段階と、前記凹凸キャビティ部により成形された位置判別用凹凸と成形品に転写された前記位置判別マークとの位置関係により成形品の印刷位置のずれを判別する段階と、前記成形品から前記除去部分を取り除く段階と、を有することを特徴とする。

また、本発明に係る代表的な連続フィルムは、固定金型と可動金型間を通過させてインモールド転写成形に用いられる連続フィルムであって、位置判別マークを施した印刷層を有し、前記位置判別マークは、前記固定金型と前記可動金型に対して連続フィルムの位置合わせをした際に、前記固定金型または前記可動金型に形成された凹凸キャビティ部と一致する位置であって、成形品から最終的に取り除く除去部分に施され、前記凹凸キャビティ部により形成された位置判別用凹凸との位置関係により成形品の印刷位置のずれの判別に用いられることを特徴とする。

本発明により非常に淡い着色が施されたインモールド成形品であっても、特別な治具を使用することなく、印刷の位置ずれ量を判別することができる。

〔第１実施形態〕
本発明に係るインモールド転写成形方法及び該インモールド転写成形方法に用いられる連続フィルムの実施形態について、図を用いて説明する。

図１に、本実施形態により製造される加飾付き樹脂成形品の例を示す。この加飾付き樹脂製品Ｐは携帯電話等の電子機器表示窓のパネルとして用いられる。図１に示す加飾付き樹脂製品Ｐは透明なアクリルの板体１ａであって、周囲に淡いグラデーション（図１の斜線部）の着色が施された枠１ｂを印刷し、中央部が液晶画面を表示するための透明な表示窓１ｃとなり、またその上部には、ボタンを形成するためのボタン孔１ｄが開口されている。

以下、本実施形態に係る加飾付き樹脂製品Ｐの製造方法について説明する。本実施形態は、連続フィルムを送り出す形式のインモールド転写成形方法、及びこのインモールド転写成形方法に用いられる連続フィルムの例である。

図２乃至図６に示すように、射出成形金型は、固定金型３、可動金型４からなり、固定金型３と可動金型４との間の可動金型４側に連続フィルム７を連続して通過させる。

固定金型３には、透明樹脂を注入するスプルー形成部３ａと、キャビティ３ｂ１、３ｂ２と、これらを連結する導入路（ランナー３ｃ、サイドゲート３ｄ）が形成されている。また、可動金型４には、キャビティ４ｂ１、４ｂ２と、これに連結する導入路（ランナー４ｃ、サイドゲート４ｄ）が形成されている。

スプルー形成部３ａ、サイドゲート３ｄ、４ｄは、連続フィルム７の通過領域内に設けられている。キャビティ３ｂ１、４ｂ１とキャビティ３ｂ２、４ｂ２は、連続フィルム７の通過領域内に連続フィルム７の移動方向（矢印Ｘ方向）に併設されている。サイドゲート３ｄには、凹凸キャビティ部として矩形状の凹部３ｅが形成されている。この凹部３ｅにより、印刷ずれを判別するために用いられる位置判別用凸部Ａ（枠状凹凸）が成形品のランナー部15に形成される。

ここで、図２、図３に示すように、可動金型４には、巻き取り装置５が取り付けられている。巻き取り装置５は、送り出しロール５ａと、巻き取りロール５ｂを有しており、両者間に連続フィルム７を巻き掛けている。

連続フィルム７は、それぞれ送り出しロール５ａに巻き付けられて保持され、先端を固定金型３と可動金型４との間を通過させて、巻き取りロール５ｂに巻き付けられることで準備を完了する。

ここで、連続フィルム７は、ＰＥＴ製のベースフィルム上に順に、接着性を有しない材質からなる剥離層、印刷層、接着層を積層している。尚、連続フィルム７は、印刷層に変えて表面の硬度を向上させるためのＵＶハードクリア層を積層してもよい。また、連続フィルム７は、剥離層と印刷層の間にＵＶハードクリア層を積層してもよい。

図３に示すように、印刷層には、固定金型３、可動金型４のキャビティ３ｂ１、３ｂ２、４ｂ１、４ｂ２に対応するようにこれらと同じ間隔で２つの印刷パターンが複数組、所定間隔で印刷されている。かかる印刷パターンには、印刷が施された部分と施されない部分が形成されている。有色の印刷が施されない部分（窓部８ａ）は、この印刷が施されない部分から裏面に、透明アクリル樹脂層がのぞくことで、透明な表示窓(図１参照)となる。印刷が施された部分には、枠８ｂ、ボタン部８ｃが印刷され、枠８ｂには淡いグラデーション状の着色が窓部８ａを中心に周囲へ向かって施されている(図１参照)。

また、印刷層には、サイドゲート３ｄの凹部３ｅに対応する位置に位置判別マークとしてのポイントマークＢが印刷されている。ポイントマークＢは、凹部３ｅより小さい中塗り矩形の形状であり、キャビティ３ｂ１、３ｂ２、４ｂ１、４ｂ２と連続フィルム７の印刷パターンとを位置合わせした際に、凹部３ｅの内側に入るようになっている。

尚、連続フィルム７上のポイントマークＢ及び、凹部３ｅにより形成される位置判別用凸部Ａは、それぞれ矩形とするが、その２辺を連続フィルム７の送り方向と平行に、他の２辺を連続フィルム７の幅方向と平行に形成する。このことにより、印刷のずれ量を連続フィルム７の送り方向と幅方向に分けて把握することができ、各方向毎、別々に連続フィルム７の位置を調整することができる。

連続フィルム７は、可動金型側にベースフィルム８がキャビティ４ｂ１、４ｂ２に対向するように配置される。連続フィルム７は、幅が広く、キャビティ３ｂ１、３ｂ２、４ｂ１、４ｂ２の全体を覆うことができる。

そして、巻き取り装置５を作動させて、連続フィルム７を固定金型３と可動金型４の間に間欠送りする。この間欠送り作業は、連続フィルム７の２つの印刷パターンが、固定金型３、可動金型４のキャビティ３ｂ１、３ｂ２、４ｂ１、４ｂ２と常に一致するように制御される。

次に、樹脂の射出工程について説明する。図４に示すように、巻き取り装置５を作動させて、連続フィルム７を固定金型３と可動金型４の間に間欠送りする。そして、連続フィルム７の２つの印刷パターンを連続フィルム７の移動方向下流側のキャビティ３ｂ１、３ｂ２、４ｂ１、４ｂ２の位置に停止させ、図５に示すように、固定金型３と可動金型４とを合わせ型閉めする。

固定金型３と可動金型４とを合わせた上で、スプルー形成部３ａに透明樹脂を射出する。射出された透明樹脂は、ランナー３ｃ、４ｃ、サイドゲート３ｄ、４ｄ、凹部３ｅを充填しつつ、連続フィルム７を可動金型４側に付勢しながらキャビティ３ｂ１、３ｂ２、４ｂ１、４ｂ２に充填されて、連続フィルム７の印刷層に印刷されたグラデーション状の印刷パターン及びポイントマークＢが射出された樹脂表面に転写される。

図６に示すように、樹脂が硬化した後、固定金型３と可動金型４を開く。そして、固定型側に残した樹脂が硬化した成形品13をバキューム式の取出機(不図示)により吸引して取り出す。この際、硬化した樹脂は、連続フィルム７の接着層に接着しており、成形品13の取り出しとともに、連続フィルム７の剥離層にて成形品13と連続フィルム７を分離させ、連続フィルム７の印刷層、接着層を連続フィルム７から剥離する。

その後、図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、凹部３ｅにより成形された位置判別用凹凸（位置判別用凸部Ａ）と成形品13に転写されたポイントマークＢとの位置関係により印刷位置のずれを判別する。具体的には、位置判別用凸部Ａの段差が枠体凹凸となり、この位置判別用凸部Ａの中央にポイントマークＢが転写されている場合は、印刷位置のずれのないものと判断する。

そして、この場合には、成形品13からスプルー形成部３ａ、ランナー３ｃ、４ｃ、サイドゲート３ｄ、４ｄ、凹部３ｅに形成されたスプルー14、ランナー部15、位置判別用凸部Ａ、ボタン孔１ｄとなる穿孔位置13ａを切断除去し樹脂製品Ｐが形成される。

一方、ポイントマークＢが位置判別用凸部Ａ内に入らない場合には、この成形品13は不良品と判断される。この場合、ポイントマークＢが位置判別用凸部Ａの枠中央からずれた方向及び距離（位置ずれ量）を矩形の各辺毎に把握し、それぞれ、連続フィルム７の位置及び送りピッチ調整を行う。

尚、凹凸キャビティ部は、矩形状の凹部３ｅとして説明したが、矩形状に突出した凸部としてもよい。この場合には、成形品13には位置判別用凹凸として位置判別用凸部Ａに変えて矩形状に突出した位置判別用凹部が形成される。また、凹凸キャビティ部（凹部３ｅ）は、固定金型３側に設けたが、可動金型４側に設けてもよいし、両側に設けても良い。

また、本実施形態では、連続フィルム７は、可動金型４側を通過することとしたが、固定金型３側を通過することとしてもよい。また、本発明は、連続フィルム７を固定金型３、可動金型４の両側に通過させる両面インモールド転写成形に用いることもできる。また、本発明は、２つのキャビティが形成された金型に限定されるものでなく、単数や複数のキャビティが形成された金型であってももよい。

上述のごとく、成形品13から最終的に取り除く除去部分であるランナー部15に位置判別用凸部Ａを形成した。これにより、従来のように印刷パターンにより直接印刷位置のずれを判別ことなく、位置判別用凸部ＡとポイントマークＢとの位置関係により印刷位置のずれを判別することができる。このため、印刷パターンが非常に淡い着色であっても、特別な治具を使用することなく、印刷の位置ずれ量を判別することができる。

〔第２実施形態〕
次に本発明の第２実施形態について、図８を用いて説明する。本実施形態は位置判別用凹凸と位置判別マークの組み合わせのバリエーションを示すものである。上述の第１実施形態と同一の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。

本実施形態に係る位置判別用凹凸と位置判別マークの組み合わせは、矩形の位置判別用凸部Ａ（ポイント凹凸）とこれを囲む、矩形の枠状マークＣとによって構成される。枠状マークＣは、所定の幅分だけ矩形の位置判別用凸部Ａより大きく、この幅を監視することにより、印刷位置のずれ量を把握することができる。

〔第３実施形態〕
本発明の第３実施形態について、図９を用いて説明する。本実施形態は位置判別用凹凸の位置を製品部から距離を置いて配置した実施形態である。同様に第１実施形態と同一の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。

同実施形態に係る位置判別用凸部Ａと、この凸部Ａの枠内に入るポイントマークＢは、最終的にな製品Ｐから離れた位置に形成される。印刷のずれは、連続フィルム７の送り方向及び幅方向のずれのほか、連続フィルム７の送り出し部及び巻回部の位置ズレから生じる捻れ等によって回転傾斜方向にも発生するが、製品ＰからポイントマークＢまでの距離を取ることによりこの回転傾斜方向の印刷のずれがポイントマークＢの位置に大きく現れることとなり、この位置ずれをより明確に判別することができる。

〔第４実施形態〕
本発明の第４実施形態について、図10を用いて説明する。本実施形態は位置判別用凹凸と位置判別用マークを製品内に形成し、これを後工程で除去するものである。同様に第１実施形態と同一の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。

本実施形態の成形方法では、円形の位置判別用凹部Ｄを成形品の製品Ｐ内に形成し、この位置判別用凹部Ｄより小径の円形のポイントマークＥを連続フィルム７から転写する。上述した実施例と同様、インモールド方法により成形品を形成したのち、これら環状枠体として認識される位置判別用凹部Ｄの段差部とポイントマークＥとにより、連続フィルム７のズレを判定する。

そして、これら位置判別用凹部ＤとポイントマークＥは、その後の工程により、エンドミルやドリルにより切削され、製品Ｐとしては残留しない。なお、切削され、穿孔された開口部は、カメラ付き携帯電話のカメラ窓として使用される。

これにより、連続フィルム７に印刷パターン以外の部分にポイントマークＢを印刷するスペースを設ける必要がなく、連続フィルム７の幅を狭くすることができ、製造コストを抑えることができる。

本実施形態の樹脂成形品の斜視図である。 固定金型と可動金型の斜視図である。間に連続フィルムを連続して通過させる段階の説明図である。 可動金型側に連続フィルムを連続して通過させた状態の平面図である。 固定金型と可動金型の間に連続フィルムを連続して通過させる段階の説明図である。 固定金型と可動金型を型締めした段階の説明図である。 樹脂成形品のを取り出す段階の説明図である。 印刷位置のずれを判別する段階の説明図である。 他の実施形態における印刷位置のずれを判別する段階の説明図である。 他の実施形態における印刷位置のずれを判別する段階の説明図である。 他の実施形態における印刷位置のずれを判別する段階の説明図である。

符号の説明

Ａ、Ｆ …位置判別用凸部
Ｂ、Ｅ …ポイントマーク
Ｃ …枠状マーク
Ｄ …位置判別用凹部
Ｐ …樹脂製品
１ａ …板体
１ｂ …枠
１ｃ …表示窓
１ｄ …ボタン孔
３ …固定金型
３ａ …スプルー形成部
３ｂ、４ｂ …キャビティ
３ｃ、４ｃ …ランナー
３ｄ、４ｄ …サイドゲート
３ｅ …凹部
４ …可動金型
５ …巻き取り装置
５ａ …送り出しロール
５ｂ …巻き取りロール
７ …連続フィルム
８ａ …窓部
８ｂ …枠
８ｃ …ボタン部
13 …成形品
13ａ …穿孔位置
14 …スプルー
15 …ランナー部

Claims (4)

1. 成形品から最終的に取り除く除去部分に位置判別用凹凸を形成するための凹凸キャビティ部を有する固定金型または可動金型と、位置判別マークを施した印刷層を有する連続フィルムとを用い、前記印刷層を成形品に転写するインモールド転写成形方法であって、
   前記連続フィルムを前記固定金型及び前記可動金型の間に通過させる段階と、
   前記固定金型と前記可動金型のキャビティと前記連続フィルムを位置合わせする段階と、
   前記可動金型と前記固定金型を合わせた上で前記キャビティ内に合成樹脂を射出して成形品を成形する段階と、
   前記可動金型と前記固定金型を開き、前記印刷層が転写された成形品を前記連続フィルムから取り出す段階と、
   前記凹凸キャビティ部により成形された位置判別用凹凸と成形品に転写された前記位置判別マークとの位置関係により成形品の印刷位置のずれを判別する段階と、
   前記成形品から前記除去部分を取り除く段階と、を有することを特徴とするインモールド転写成形方法。
2. 前記凹凸キャビティ部は成形品の穿孔位置に対応したキャビティ内に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のインモールド転写成形方法。
3. 前記位置判別用凹凸と前記位置判別マークの組み合わせは、枠状凹凸と該枠状凹凸内に入るポイントマーク、又はポイント凹凸と該ポイント凹凸を囲む枠状マークとしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインモールド転写成形方法。
4. 固定金型と可動金型間を通過させてインモールド転写成形に用いられる連続フィルムであって、
   位置判別マークを施した印刷層を有し、
   前記位置判別マークは、前記固定金型と前記可動金型に対して連続フィルムの位置合わせをした際に、前記固定金型または前記可動金型に形成された凹凸キャビティ部と一致する位置であって、成形品から最終的に取り除く除去部分に施され、
   前記凹凸キャビティ部により形成された位置判別用凹凸との位置関係により成形品の印刷位置のずれの判別に用いられることを特徴とする連続フィルム。

Images