JP4249323B2 - 射出成形同時絵付方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形と同時に型内で図柄や文字等が施された絵付シートを射出樹脂成形体の表面に密着し、絵付シートのラミネート又は転写によって、絵付け成形品（製品）を得る射出成形同時絵付方法と、その為の装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、絵付シートによってプラスチック成形品の成形と同時にその外表面に模様等を設けて絵付け成形品とする射出成形同時絵付技術が各種の態様で行われている。
例えば、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真空成形型として利用して、絵付シートを該雌型に送り固定し供給した後、ヒータプレートで加熱軟化させて、真空成形により絵付シートを予備成形して雌型のキャビティ面に沿わせた後、雌雄両型を型締めし、溶融樹脂を両型で形成されるキャビティに射出した後、型開きして成形品を取り出す事で、射出成形と同時に成形品の表面に絵付シートを一体化させる方法を開示している。
また、例えば特開平６−３１５９５０号公報では、ロールから巻き出した連続帯状の絵付シートを、型開状態にある雌雄両型からなる一対の型の間に送り、雌型パーティング面にシート押さえフレームで周囲を固定して、雌型に対して絵付シートを供給後、型外の退避位置からヒータプレートを両型間に移動させて、雌型に対して供給された絵付シートに対向させて該絵付シートを非接触で加熱軟化させて、絵付シートを射出成形型で予備成形して雌型のキャビティ面に沿わせ、その後、ヒータプレートを型外部の退避位置に退避させて、両型を型締めし、両型で形成されるキャビティに樹脂を射出し、型開後、成形品を取り出す事で、成形と同時に絵付シートにより成形品を絵付けする技術を開示している。
これら形態はいずれも、絵付シートを射出成形型で予備成形する形態だが、その絵付シートの予備成形の為の加熱軟化は、成形型に供給した後に行う形態である。
【０００３】
また、特公平４−４２１７２号公報では、絵付シートを射出成形型で予備成形する形態にて、絵付シートを加熱軟化させる為に型外部の退避位置と型内とを往復動作するヒータプレートとして、その加熱面に通孔孔を設けて絵付シートを吸着し、更に枠部材で絵付シートを加熱面に押圧して固定できる構造の物を使用する。そして、ヒータプレートが退避位置にある時に、その加熱面に絵付シートを保持して、型内に移動する時は絵付シートを保持したまま移動する事で、絵付シートを成形型に供給しながら且つ同時並列的に加熱軟化する技術を開示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記特公昭５０−１９１３２号公報、特開平６−３１５９５０号公報等の室温で且つ熱変形温度未満の絵付シートを射出成形用の成形型に供給した後、それを加熱する形態では、耐熱性の良い絵付シートや厚手の絵付シートを使用する際は、絵付シートの加熱に時間を要し、サイクルタイムが長くなり生産性が低下する問題があった。
一方、上記特公平４−４２１７２号公報では、ヒータプレートが退避位置の時から絵付シートを加熱できるので、その分、ヒータプレートが型内に移動した後での加熱時間は短く出来るが、絵付シートを加熱面に吸着保持する為に加熱面に設けた通気孔の孔跡が、軟化した絵付シートに賦形され外観不良となる事があった。また、特に大サイズや厚手の絵付シートでは、絵付シートを吸着保持する為の真空が漏れたり、絵付シートがめくれたりすることもあり、軟化した絵付シートを雌雄両型間に搬送する際に、絵付シートの変形、歪み発生を完全に抑えることが難しかった。更に、絵付シートを予備成形型となる雌型に受け渡す際には、ヒータプレートは、その通気孔からの吸引による絵付シートの吸着を解除し、逆に通気孔から圧空を吹き出す等して行い、しかも絵付シートは既に加熱されている為に、加熱面から絵付シートが僅かの時間差で順に離れていく際、絵付シートに皺が入ったりして絵付シートの受渡しが不安定になる事があった。また、裏面側に接着剤層を有する構成の絵付シートでは、接着剤層がヒータプレート側に取られてしまう事もあった。
【０００５】
また、加熱条件の決まった製品に関しては、作業環境の温度変化について、あまり考慮されておらず、その日、その時々の雰囲気温度がいままでと違い過ぎるとき等、場合によっては、同一加熱条件では加熱軟化の程度がバラつく事もあった。
【０００６】
以上の様に、従来の射出成形同時絵付では、射出成形用の成形型上で始めて絵付シートの加熱軟化を開始する場合は、その加熱軟化の所要時間の分、サイクルタイムが長くなり一般的な射出成形に比べ生産性が低下した。しかも、予備成形の為に加熱軟化状態にしたときの絵付シートのシート面の温度も、意図的な温度分布を作るにせよ、なるべく均一な温度分布にするにせよ、その温度は各ショットで出来るだけ一定にすることが、射出成形同時絵付け工程を安定化させ、得られる絵付け成形品を高品質にし且つ安定化させる上で非常に重要であった。
【０００７】
そこで、本発明では、成形型へ供給する時の絵付シートの温度及び形状を安定化する事で絵付シートの加熱が安定化し、なお且つサイクルタイムも短縮できる、射出成形同時絵付方法と装置を提供する事である。
【０００８】
そこで、上記課題を解決すべく、本発明の射出成形同時絵付方法では、型開き状態の一対の成形型に絵付シートを供給するシート供給工程、絵付シートをシート加熱手段により該シートの熱変形温度以上の温度に加熱し、一方の成形型からの真空引きにより絵付シートを成形型のキャビティ面に沿わせる予備成形工程、成形型を型締めしてキャビティに流動状態の樹脂を射出して絵付シートと樹脂とを接着する接着工程、の各工程をこの順に少なくとも行う射出成形同時絵付方法において、成形型に絵付シートを供給するシート供給工程の前に、シート予熱手段の予熱ヒータで絵付シートを該シートの熱変形温度未満の温度に予熱し、且つ予熱温度制御手段で絵付シートの予熱温度を温度制御する予熱工程を行うとともに、前記シート供給工程に於いて予熱後の絵付シートを成形型に供給するときに、絵付シートを保温フードにより覆って供給する様にした。
【０００９】
その結果、予熱絵付シートが成形型に供給された後の絵付シートの加熱時間短縮により、サイクルタイムを短くでき生産性が向上する。しかも、絵付シートの予熱は、絵付シートの熱変形温度未満として、なお且つ予熱温度制御手段で予熱温度を温度制御するので、過剰な温度に予熱される事無く安定的な予熱温度に予熱した上で、絵付シートを成形型に供給できる。その結果、成形型に供給する際の絵付シートの変形、歪み発生は抑えられ、絵付シートを成形型に形状的及び温度的に安定的に供給する事ができる。以上の結果、サイクルタイムが短くなる上に、シート加熱手段による熱変形温度以上の温度への最終的な加熱も安定化する為、安定的な射出成形同時絵付方法が行え、高品質な絵付け成形品が得られる。さらに、絵付シートを保温フードにより覆って供給する様にすることにより、予熱された後の絵付シートが成形型に供給される間に、外気に触れて予熱された絵付シートの温度が低下することが防げる。従って、より温度的に安定的な成形型への供給ができる。
【００１０】
また、本発明の射出成形同時絵付方法は、上記射出成形同時絵付方法において、予熱温度制御手段として遮熱板を用い、該遮熱板を絵付シートに対して非接触の位置に位置する予熱ヒータと絵付シートとの間に介在させて、絵付シートの温度上昇を抑制して予熱工程を行う様にした。
【００１１】
この様に、絵付シートが熱変形温度未満の温度に予熱された後は、予熱ヒータと絵付シートとの間に遮熱板を介在させることで、絵付シートの予熱時の温度が必要以上に上がり過ぎない様に加熱を抑制する温度制御が出来、安定的な予熱温度で予熱された絵付シートを成形型に供給できる。その結果、成形型に供給する際の絵付シートの変形、歪み発生はより確実に抑えられ、絵付シートを成形型に形状的及び温度的により安定的に供給する事ができる。なお、予熱ヒータは好ましくは非接触加熱方式とするが、遮熱板が介在するまでは、接触加熱で加熱することも可能である。
【００１４】
また、本発明の射出成形同時絵付装置は、一対の成形型に供給する前の絵付シートを該シートの熱変形温度未満の温度に予熱する為に、少なくとも予熱ヒータと予熱温度制御手段とを備えたシート予熱手段と、予熱後の絵付シートを予熱位置から成形型に供給するシート供給手段と、成形型に供給された予熱後の絵付シートを該シートの熱変形温度以上に加熱するシート加熱手段と、一方の成形型のキャビティ面に絵付シートを沿わせる為の真空引き手段からなる予備成形手段と、を少なくとも備え、前記予熱ヒータと前記成形型との間に、シート供給手段より前記成形型に供給される絵付シートを覆う保温フードを備えた構成とした。
【００１５】
その結果、先ず、成形型に供給後の絵付シートの加熱時間短縮により、サイクルタイムが短縮され生産性が向上する。しかも、絵付シートの予熱は、絵付シートの熱変形温度未満として、なお且つ予熱温度制御手段で予熱温度を温度制御するので、過剰な温度に予熱される事無く安定的な予熱温度に予熱した上で、絵付シートを成形型に供給できる。その結果、成形型に供給する際の絵付シートの変形、歪み発生は抑えられ、絵付シートを成形型に形状的及び温度的に安定的に供給する事ができる。以上の結果、サイクルタイム短縮にくわえ、シート加熱手段による熱変形温度以上の温度への最終的な加熱も安定化する為、安定的な射出成形同時絵付方法が行え、高品質な絵付け成形品が得られる。
また、予熱ヒータと成形型との間に、シート供給手段より成形型に供給される絵付シートを覆う保温フードを備えた構成とすることにより、予熱された後の絵付シートが成形型に供給される間に、外気に触れて予熱された絵付シートの温度が低下することが防げる。従って、より温度的に安定的な成形型への供給ができる。
【００１６】
また、本発明の射出成形同時絵付装置は、上記射出成形同時絵付装置において、予熱温度制御手段として少なくとも遮熱板を備え、該遮熱板が、絵付シートから離れた位置に位置する予熱ヒータと絵付シートとの間の遮熱位置と、予熱ヒータから離れた待機位置との間を移動する構成とした。
【００１７】
その結果、絵付シートの予熱時の温度が必要以上に上がり過ぎない様に加熱を抑制する温度制御が出来、安定的な予熱温度で予熱された絵付シートを成形型に供給できる。従って、成形型に供給する際の絵付シートの変形、歪み発生はより確実に抑えられ、絵付シートを成形型に形状的及び温度的により安定的に供給する事ができる。なお、予熱ヒータは好ましくは非接触加熱方式とするが、遮熱板が遮熱位置に移動するまでは、接触加熱で加熱することも可能である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の射出成形同時絵付方法及び装置の実施の形態を説明する。図１〜図７は、本発明の射出成形同時絵付方法及び装置をその一形態で概念的に説明する概念図である。図１は、本発明の射出成形同時絵付装置の全体構成を示す側面図。図２は、その中で予熱ヒータ４及びシート供給装置５周辺を示す斜視図。図３は、シート供給装置における無端環状チェーン５０及びシート把持用チャック６０を示す部分拡大側面図。図４は、図３の無端環状チェーン５０及びシート把持用チャック６０と、雌型１２に設けられた案内溝３６を説明する部分拡大断面図。図５は図３の無端環状チェーン５０及びシート把持用チャック６０の動作をクランパー２０と関連して説明する部分拡大断面図、図６は予熱ヒータ４に対する予熱温度制御手段の一形態として、温度センサ８１を用いる制御装置８０を概念的に説明する側面図、図７は予熱ヒータ４に対する予熱温度制御手段としての遮熱板８５と、保温フード８６を説明する側面図である。
【００２１】
なお、これら図面で説明する装置は、使用する成形型、すなわち射出成形型が、絵付シートの雌型上への固定面が平面では無く、側面視概略「く」の字状に雄型側に向かって凸に湾曲したパーティング面１４に固定する、絵付シートの「変形送り」が出来る装置である。もちろんだが、同じ装置において、製造する成形品形状に応じて、パーティング面が平面、或いはパーティング面が雄型側へ向かって凹の射出成形型を用いる事も可能である。
【００２２】
また、これら図面で例示する本発明の射出成形同時絵付装置は、成形型に供給する前の絵付シートＳを、該シートの熱変形温度未満の温度に予熱するシート予熱手段としての予熱ヒータ４及び該シート予熱手段が備える予熱温度制御手段である遮熱板８５等と、予熱後の絵付シートを予熱位置から成形型に供給するシート供給手段としてのシート供給装置５と、成形型に供給された予熱後の絵付シートＳを該シートの熱変形温度以上に加熱するシート加熱手段としての加熱ヒータ７０と、一方の成形型１２のキャビティ面１３ａに絵付シートＳを沿わせる為の真空ポンプ等の真空引き手段からなる予備成形手段９０とを、少なくとも備えた構成の装置である。
なお、シート供給装置５は、シート予熱手段の予熱ヒータ４による予熱位置から成形型まで絵付シートＳを供給するシート供給工程を行うことが、必須の機能であるが、これに加えて、絵付シートＳをロールＲ等から予熱ヒータ４に対面する予熱位置まで搬入するシート搬入工程を行う様にしても良い。後述の如く、図示の装置はその様な形態となっている。
【００２３】
なお、上記シート供給装置５では、予熱後の絵付シートＳを成形型に供給する時に、絵付シートＳの搬送方向に対する少なくとも幅方向の両端部で絵付シートＳを把持し、絵付シートの幅方向及び搬送方向の両方向の両辺の長さを一定とした状態で供給する様に、複数のシート把持用チャック６０を備え且つ互いに平行に走る一対の無端環状チェーン５０によって、絵付シートＳを搬送する。
また、上記予熱ヒータ４及び加熱ヒータ７０は、それぞれ絵付シートの予熱及び加熱を非接触加熱で行う装置としてある。
【００２４】
すなわち、これから説明する射出成形同時絵付装置（またこの装置に基づいて説明する射出成形同時絵付方法）では、シート供給手段は、予熱後の絵付シートＳを成形型に供給する時に、絵付シートＳの搬送方向に対する少なくとも幅方向の両端部で絵付シートＳを把持し、絵付シートの幅方向及び搬送方向の長さを一定とした状態で供給する様にした。
この構成によって、絵付シートＳが予熱されていても、絵付シートＳはその幅方向及び搬送向の長さが維持されているで、絵付シートを成形型に供給する際の絵付シートの変形、歪み発生を確実に防ぎ、絵付シートを極めて安定的に成形型に供給する事ができる装置（及び射出成形同時絵付方法）となる。
【００２５】
また、好ましくは絵付シートＳの予熱及び加熱は非接触加熱で行うのが望ましいが、これから説明する射出成形同時絵付装置（及びこの装置に基づいて説明する射出成形同時絵付方法）も、絵付シートＳの予熱及び加熱を非接触加熱で行う。
その結果、絵付シートＳがその接着剤層等で（予熱ヒータや加熱ヒータとしての）ヒータに融着して、絵付シートＳの成形型への供給が不安定になる事もなく、ヒータに絵付シートＳが接触した跡による成形品外観不良も起きない装置（及び方法）となる。
【００２６】
そして、例えば上記の様な構成となる本発明の射出成形同時絵付装置は、従来公知の射出成形同時絵付装置同様に、既存の射出成形機と組み合わせ、また、成形型はその時々で目的とする成形品に応じた成形型を用意して、該射出成形機に取り付けて射出成形すれば、絵付シートＳによって絵付けされた所望の絵付けプラスチック成形品が得られる事になる。
【００２７】
なお、本発明の射出成形同時絵付装置は、図１〜図７で一形態として例示する構成に限定されず、基本的には、一対の成形型に供給する前の絵付シートＳを該シートの熱変形温度未満の温度に遮熱板等によって予熱温度制御して予熱するシート予熱手段４と、予熱後の絵付シートＳを予熱位置から型内に供給するシート供給手段５と、成形型に供給された予熱後の絵付シートＳを該絵付シートＳの熱変形温度以上に加熱するシート加熱手段７０と、一方の成形型のキャビティ面に絵付シートＳを沿わせる為の真空引き手段からなる予備成形手段９０と、を少なくとも備えた構成であれば良く、これら各構成要素、或いはその他の構成要素は、従来公知の射出成形同時絵付装置に於ける各種技術を適宜採用できるものである。
なお、シート予熱手段４、シート加熱手段７０及びシート供給手段５を一纏めの装置として、絵付シートを真空成形する為の真空ポンプ等の真空引き手段からなる予備成形手段９０は別体の装置と捉える事もできるが、この場合でも前者と後者の装置は、予熱、シート供給、加熱、予備成形、そして射出成形等からなる一連の１サイクルの動作にて連携動作をする。
【００２８】
また、使用する絵付シートＳも、連続帯状のまま予熱し加熱し予備形成して射出成形する形態に適応した方法及び装置でも良いし、また、最初から枚葉の絵付シートをセットして、予熱し加熱し予備形成して射出成形する形態に適応した方法及び装置等でも良く、絵付シートの形態等も任意である。
【００２９】
先ず本発明で使用する一対の成形型（射出成形型）は、ここで例示する形態では、一対の雌型１２及び雄型２５からなる成形型であり材質としては鉄等の金属、或いはセラミックスからなる。雌型１２は射出成形機の可動盤１１に固定される。可動盤１１が流体圧シリンダのラム９等により図面水平方向（Ｙ方向）に進退動する事で、雌型１２は雄型２５に対して接近、離隔して、型締め状態と型開き状態（図１の状態）となる。なお、もちろんだが、本発明の射出成形同時絵付装置の形態は、図１の様に、該装置と組み合わせる射出成形機が可動型（雌型１２）が水平移動する横型の他に、鉛直移動する縦型に対応した形態でも良い。
ここでは前記雌型１２は、図２の如く、得るべき絵付け成形品に対応した比較的浅い側面視概略「く」字状のキャビティ１３を有し、このキャビティ１３の外周側にパーティング面１４を有する。パーティング面１４は雄型２５側（Ｙ方向）に張り出した側面視概略凸状（山状）の湾曲面を成す。そして、雌型１２のキャビティ面１３ａには、絵付シートを真空成形する為の溝状又は孔状の通気孔１３ｂを有している。なお、通気孔１３ｂは、パーティング面１４に設けた密閉用のＯリングの内側のパーティング面部分に設ける事もある。通気孔１３ｂは、予備成形手段９０として、成形型の外部に設ける真空引き手段である真空ポンプ等の真空源に接続する。
【００３０】
一方、前記雄型２５は、図１の如く、射出成形機の固定盤３１に固定され、雄型の底面側には射出ノズル３２が進入し、型締め時に雌雄両型で形成されるキャビティに、熔融等によって流動状態にある樹脂を注入充填する事になる。この雄型２５は、絵付け成形品形状に対応したコア部３３及び側面視「く」字状に凹むパーティング面３４を有する。
また、前記雌型１２には、絵付シートＳを雌型１２のパーティング面１４に押圧し固定する為に、該パーティング面１４と相似する、正面視長方形の枠形状で側面視概略「く」字状のクランパー２０を付設してある。クランパー２０は、雌型１２の四隅近くの貫通穴に摺動自在に嵌挿された４本の連結ロッド２４を駆動機構（不図示）によって雌型１２のパーティング面１４に対して垂直方向（Ｙ方向）に進退動して、パーティング面とクランパー２０との間隙に供給される絵付シートを、該パーティング面に押圧し、固定する。絵付シートＳの成形型への供給はクランパーの固定をもって完了する。
【００３１】
そして、本発明の射出成形同時絵付装置の一構成要素であるシート供給装置５が、予熱ヒータ４による予熱位置まで絵付シートＳを搬入した後、予熱された絵付シートを上記雌型１２のパーティング面１４上に供給する。
ここでのシート供給装置５は、図１の如く基体フレーム６を備え、基体フレーム６は連結部材７で可動盤１１に連結固定され、且つ基体フレーム６は雌型１２の左側に設置された支持架構１上にレール３を介して、型開き及び型締め時の雌型の進退動と共に一体的に、図面左右方向（Ｙ方向）に進退動する。また、図２の如く、シート供給装置５の一部である一対の連結プレート８が、雌型１２の下方に連結されており、各連結プレート８は左右で一対のスプロケットホイール４２及び４３を支持している。
【００３２】
基体フレーム６上には、絵付シートＳのロールＲが装填され適度のバックテンションを絵付シートＳに加え得る巻き出し機を備え、ロールＲから連続帯状の絵付シートＳを単数又は複数の案内ローラ４８を経て巻き出す。そして、巻き出した絵付シートＳの１ショット分を、予熱ヒータ４と対面する位置（予熱位置）まで搬入する。そして、左右一対の無端環状チェーン５０を利用して予熱した絵付シートＳを雌型１２のパーティング面１４上に供給する為に、基体フレーム６は各左右一対のスプロケットホイール４１，４４，４５を備える。なお、この内の例えば、一対のスプロケットホイール４１を、ステッピングギアードモーター等の回転駆動源（不図示）によって回転駆動させて、無端環状チェーン５０を移動させる。左右一対の無端環状チェーン５０は左右で同一寸法形状で、スプロケットホイール４１，４２，４３，４４，４５に、全体で側面視Ｌ字形状に掛け回してある。もちろん、左右の各無端環状チェーン５０同士の間の距離（搬送方向に直行する幅方向の長さ）は一定である。
【００３３】
そして無端環状チェーン５０には、図３及び図４に示す如く、例えば２ピッチ毎に支持部材６１が設けられ、この支持部材６１の下部と中間部とには大径ローラ６２と小径ローラ６３とが取り付けられている。更に所定ピッチ（例えば５ピッチ）毎に、その支持部材６１の上部に、１ショット分の絵付シートＳの幅方向両端部（搬送方向に対する幅方向の両端部で該両端部は搬送方向に平行である。但し、該両端部は通常は搬送方向と平行であるが、必ずしも平行の必要は無く、成形品形状等に応じて、例えば枚葉の絵付シートが幅方向長さが先端と末端で異なり幅方向の両端辺同士が非平行の様な台形形状でも良い）を把持するためのシート把持用チャック６０を設けてある。シート把持用チャック６０は、１ショット分の長さの絵付シートＳを把持できる様に、左右両側の各無端環状チェーン５０の特定範囲にだけ所要個数設けてある。そして、シート供給装置５は、無端環状チェーン５０を、そのシート把持用チャック６０が設けられている部分を、１ショット分に切断された絵付シートの搬送開始位置である繰り出し位置から、予熱位置を経て、雌型パーティング面１４上に位置する供給位置との間を往復運動させる。なお、予熱ヒータ４上で絵付シートを予熱する予熱位置は、前記繰り出し位置からある程度絵付シートが搬送された位置であるが（図１の絵付シートＳ参照）、前記繰り出し位置がそのまま予熱位置となることもある。
【００３４】
そして、無端環状チェーン５０がシート把持用チャック６０で１ショット分の枚葉の絵付シートを把持して、雌型１２のパーティング面１４上にまで搬送し、クランパー２０が絵付シートを該パーティング面１４に押圧固定して、絵付シートの成形型への供給を完了すると、シート把持用チャック６０は絵付シートの把持を解放して、無端環状チェーン５０が逆回転してシート把持用チャック６０は、元の繰り出し位置まで戻り、次のショットに備える。
【００３５】
以上の様に、ここで例示する本発明の射出成形同時絵付方法及び装置に於ける絵付シートの搬送形態は、絵付シート搬送手段５にチェーン５０を用いる事で、絵付シート幅方向の両端部のみ接触し他の部分には接触せずに、且つ絵付シートＳの先端を引っ張って搬送しないので、絵付シートは搬送中に搬送方向に不要なテンションも受けない。従って、本発明の様に絵付シートＳを予熱してから供給する場合でも、熱変形温度未満であるが予熱され、常温よりは伸ばされ易くなった絵付シートＳは搬送方向及び幅方向の両方の方向に伸ばされず、その形状を安定して供給できる事になる。しかも、絵付シートを成形型に固定する面（パーティング面１４）が、凸又は凹に屈曲している等の非平面（但し、二次曲面）の場合でも、絵付シートＳを供給できる利点も有る。なお、この様な絵付シートの搬送方向の長さ（或いは更に幅方向の長さも）一定で供給できる搬送形態は、チェーンを使用する事が好ましい形態であるが、チェーン以外にも、ロープ、ベルト等の長さ不変で湾曲可能な長尺体でも良い。
【００３６】
また、もちろんだが、本発明の射出成形同時絵付方法及び装置においては、絵付シート搬送手段５は、上記チェーン５０等の長さ不変で湾曲可能な長尺体以外の物でも良い。例えば、長さ一定で供給する形態では、絵付シート固定面が平面で且つ予熱位置と供給位置との間で絵付シートＳを直線的に平面上を搬送するのであれば、金属板等の剛直な長さ不変の長尺体で、表裏から絵付シート幅方向両端部を挟み把持して、搬送しても良い。また、もちろんだが、絵付シートＳが伸びが無視できれば、絵付シートＳの先端を引っ張って搬送する形態でも良い。
【００３７】
そして、予熱位置で絵付シートを予熱する予熱ヒータ４としては、絵付シートＳを熱変形温度未満まで加熱できる物であれば特に限定はない。例えば、電熱線ヒータ、セラミックヒータ、面状発熱体、誘電加熱ヒータ等の従来公知の各種加熱手段が使用できる。また、予熱ヒータ４は、好ましくは非接触加熱、それも輻射熱で加熱する形態が、絵付シートＳ又は最終的な絵付け成形品に、予熱ヒータ４の加熱面との接触跡等を残さず、加熱も効率的で良い。なお、図１では、予熱ヒータ４は基体フレーム６で支持して、絵付シートＳの裏面側（射出樹脂と接触する側が裏側面で同図の場合では図面上側）に非接触加熱となる様に配置してあるが、表側面、或いは表裏両側面に予熱ヒータを配置しても良い。
【００３８】
予熱時に絵付シートＳを加熱する温度は、熱変形温度（ＪＩＳ Ｋ７２０７が規定する４．６ｋｇｆ／ｃｍ² 曲げ応力時。以下、単に熱変形温度とも言う。）未満とすると良い。これは熱変形温度以上に絵付シートＳが加熱されると、予熱位置から供給位置にまで絵付シートＳを搬送する時に、絵付シートＳの形状維持等が不安定となり、安定的に絵付シートＳを雌型１２及び雄型２５からなる成形型に供給しにくくなるからである。絵付シートＳが予熱され、その搬送時又は予熱時でも絵付シートＳの把持がその幅方向の両側だけで前後や中央部が自由であっても、また、或いは絵付シートＳの先端を引っ張って搬送する場合でも、熱変形温度未満であれば、絵付シートＳの変形、歪み、破れ等を生じる事なく、絵付シートＳを形状的に安定的に供給できる。特に絵付シートＳを引っ張って搬送する後者の搬送形態の場合は尚更である。
【００３９】
なお、本発明に於いて、「絵付シートの熱変形温度」といった場合、絵付シートが複数層からなれば〔例えば、（基材シート／絵柄インキ層）からなる場合〕、それら複数層のうち最も厚みの厚い層の熱変形温度を対象にすれば良い。それは、絵付シート全体が熱によって軟化・変形する挙動は厚さの最も厚い層の挙動によって大部分左右されるからである。
【００４０】
なお、予熱時間は、前のショットの絵付シートＳが加熱軟化や射出成形されている間に、次のショットの絵付シートＳが予熱位置に居られる時間内に済ませるのが、予熱自体による特別のサイクルタイム延長が無い点で良い。また、予熱ヒータ４の温度設定はこの様な事が出来る設定とすると良い。
【００４１】
すなわち、絵付シートＳの予熱ヒータ４から雌型１２のキャビティ面１３ａまでの温度は熱変形温度未満で、且つなるべく室温に比べて高温になる様にする。通常は熱変形温度よりも１０〜４０℃程度低温に設定する。成形の毎ショット毎の絵付け成形品の仕上り品質及び成形のサイクルタイムを一定に保つ為には、この絵付シートＳの予熱温度を、成形型に供給されるときのシート温度が、毎ショットとも一定値となるように制御することが好ましい。
【００４２】
絵付シートＳの予熱温度を一定値に制御する為には、同一の成形機、同一の成形品形状（型形状）、同一の幅と厚みと材質の絵付シート、同一の室温、及び同一の予熱ヒータ４の場合に於いて、予熱ヒータ４の出力（又は表面温度）、予熱ヒータ４の加熱時間、及び絵付シートＳの予熱ヒータＳから雌型パーティング面１４までの搬送時間を一定に保つことが基本である。これら予熱ヒータ４の出力等のパラメータを如何なる値に設定して絵付シートを所望の温度にするかは、各々の場合について、予め実験を行って決定する。
【００４３】
そして、予熱温度制御手段として、予熱ヒータの制御装置８０〔図６参照〕を用いて、これら、予熱ヒータ４の出力（又は表面温度）、予熱ヒータ４の加熱時間を上記の如く実験で決定した一定値に、毎ショットで保持する様にすれば良い。制御装置８０は、予熱ヒータ４の出力や通電時間を調整する公知の技術に従えば良い。この様に、単純な場合では、ヒータ出力全開で通電時間のみをＯＮ／ＯＦＦ制御する形態の予熱温度制御だけでも、予熱による（本）加熱安定化やサイクルタイム短縮等の効果を、享受できる場合もある。また、絵付シートＳの予熱ヒータＳから雌型パーティング面１４までの搬送時間を一定に保つには、チェーン５０を用いたシート供給装置５が、毎ショットで一定速度で絵付シートＳを搬送すれば良い。
【００４４】
なお、様々な要因の変動（絵付シートＳの厚みのバラツキ、外気の流入、等…）によってヒータ４の加熱時間と出力を一定値に保つだけでは正確に絵付シートの温度を一定値に保つことが難しい場合、成形中のトラブル、成形条件出し等で予熱ヒータ４と絵付シートＳとが対面する時間が標準値よりも長びく場合、或いは絵付シートの種類、成形品形状等の作業条件の変更にともない予熱ヒータ４の出力を変更した直後等の場合に於いては、予熱温度制御手段は、絵付シートＳの温度を所望の値に保つ為に、フィードバック制御を行うことが好ましい。
【００４５】
フィードバック制御の例としては、図６の如く、シート供給装置の予熱ヒータ４近傍に絵付シートＳの温度を測定する温度センサ８１を設ける。一方、予熱ヒータ４として電熱線で加熱したセラミックス表面からの赤外線輻射を用いた非接触加熱方式のものを用いる。そして、交流電源８４から給電線８３を介して給電される電流（正弦波単相交流）をサイリスタを用いた制御装置８０を通して、電流（電力）を制御して、予熱ヒータ４の電熱線（ニクロム線等公知のもの）に給電する。制御方式としては、例えば、温度センサ８１で測定した絵付シートＳの温度を電気信号に変換して信号線８２により制御装置８０に入力し、一方、予め制御装置８０に入力設定した絵付シートＳの予熱温度の目標値と現在の絵付シートＳの温度とを比較し、両温度に差が有る場合は、その差を０に収束させる様に制御装置８０内のサイリスタのトリガパルスの位相を制御し、交流電流の１周期中の通電時間を制御し、予熱ヒータ４の出力、予熱ヒータ４の表面温度、更には絵付シートＳの温度を制御する。
【００４６】
制御装置８０の具体的な構成、及び方法については、公知の技術に従えば良い。なお、温度センサ８１としは、サーミスタ、熱電対、等の接触型センサ、光電池、光電導セル、等の非接触型センサ（赤外線センサ）のいずれも使用可である。また、温度センサ８１は、図６では絵付シートＳの予熱ヒータ４とは反対側に設けてあるが、絵付シートＳの予熱ヒータ４側に設けることも出来る。
【００４７】
なお、予熱ヒータ４への給電を停止しても、予熱ヒータ４の輻射面の温度は急には下がらない。その為、もし、絵付シートヘの供給熱エネルギーを急激に遮断（絵付シートの温度上昇を急激に停止）したい場合は、図１及び図７の如く予熱ヒータ４と絵付シートＳとの間に、予熱温度制御手段として遮熱板８５を挿入する。図１及び図７の例では、遮熱板８５は、ステッピングモータや流体圧シリンダー等の駆動機構（不図示）により基体フレーム６に備えられＹ方向に走るガイドレール（不図示）で案内されて、絵付シートＳの加熱中は点線で記した待機位置（予熱ヒータ４と絵付シートＳ間の空間の外部）に待機し、予熱ヒータからの輻射熱を遮断する必要が有る時は実線で図示するように、制御装置８０により予熱ヒータ４と絵付シートＳとの間の位置に挿入される。そして、遮熱板８５は、また次の予熱開始のときまでには、待機位置まで戻る。
【００４８】
遮熱板８５は耐熱性が有るとともに、熱線（赤外線）を反射する物質、或いは熱伝導率が低い物質、或いは、これら両物質を組み合わせて構成する。例えば、硝子繊維又は石綿からなる低熱導率の層の表裏両面に、赤外線の反射率が高く、且つ耐熱性のあるアルミニウム板を積層したものが挙げられる。
【００４９】
なお、遮熱板８５が遮熱するときは、当然に予熱ヒータ４は絵付シートＳから間に遮熱板８５が挿入できる程度の隙間を開けた位置に位置する。しかし、予熱ヒータ４は、常に絵付シートＳに対して非接触で遮熱板８５が間に挿入できる程度の隙間を開けた状態に有る事は、必ずしも必要では無い。すなわち、予熱ヒータ４は最初から非接触加熱であっても、遮熱板による遮熱時のみ、絵付シートとの距離を更に遠くした位置まで後退したり、或いは最初は接触加熱で遮熱時のみ非接触としても良い。但し、接触加熱よりも非接触加熱の方が、ヒータ接触跡による成形品外観不良が起きない点で好ましい。
【００５０】
また、遮熱板８５は、上記フィードバック制御による予熱温度制御と併用しても良いし、或いは、予熱ヒータの制御は所定のタイミングでヒータオンとした後、所定時間経過後にヒータオフとする単純なオン・オフ制御からなる予熱温度制御と併用しても良いし、予熱ヒータは常時オンとして、遮熱板８５のみで予熱温度制御をしても良い。また、遮熱板８５を遮熱位置に移動するタイミングは、絵付シートＳが予熱位置に供給後、所定時間経過後でも良いが、絵付シートＳの温度を温度センサ８１で測定する場合では、絵付シートの温度が実験的に条件値として求めた所定の温度に上昇したときとしても良い。これらの組み合わせは、必要とする予熱温度精度、絵付シートの予熱温度及びその材質、成形品形状等で、適宜な組み合わせとすれば良い。
【００５１】
また、絵付シートＳを予熱ヒータ４から雌型１２まで搬送する間に外気にあたって予熱された絵付シートＳの温度が急速に低下することを防ぐ為に、図７に図示の如く、予熱ヒータ４と雌型１２との間の無端環状チエーン５０に沿ってこれを周囲から包囲する様に中空筒状の保温フード８６を設けても良い。保温フードは鉄、アルミニウム等の金属板等からなる物で良い。また、保温フード８６の壁面にはグラスウール等の公知の断熱材を設けても良い。
なお、この保温フード８６は、絵付シートの予熱効果の低減を少なくする設備であり、この意味において、シート予熱手段の一構成要素とも言える。
【００５２】
一方、シート加熱手段として、成形型１２，２５に供給後の絵付シートＳを加熱する加熱ヒータ７０の加熱手段も、予熱ヒータ同様に、セラミックヒータ、面状発熱体等の従来公知の各種加熱手段で良い。なお、図１に例示のシート加熱手段である加熱ヒータ７０は、加熱面が屈曲可能で非平面が可能なヒータを備え、全加熱面に於いて略等距離隔てて絵付シートを均等に非接触加熱できる構造としてある。また、図１の装置構成では、シート予熱手段である予熱ヒータと、シート加熱手段である加熱ヒータ７０とは、それぞれ専用の別体としてある。別体とすることで、シート予熱と、シート加熱をそれぞれ別個に、より好適な時間、より好適な温度、或いは更により好適な位置で、行う事ができる。
【００５３】
また、成形型１２，２５に供給後に、絵付シートを加熱する時の絵付シートＳの加熱温度は、熱変形温度（ＪＩＳ Ｋ７２０７が規定する４．６ｋｇｆ／ｃｍ² 曲げ応力時）以上とすると良い。熱変形温度は、絵付シートＳを真空成形させる為の加熱軟化に必要な最低限の温度である。熱変形温度以上に絵付シートを加熱し軟化させる事で、絵付シートは雌型のキャビティ形状に沿わせるだけの塑性変形が可能となる。但し、加熱温度が高すぎて絵付シートＳが熔融すると絵付シートが破れたり、大きく歪んだりするので、加熱温度は熔融温度（或いは融点）未満とすると良い。
【００５４】
予備成形手段９０は、上記シート加熱手段で加熱後の絵付シートＳを、雌型１２のキャビティ面１３ａ沿わせる為の真空引き手段を備える〔図１参照〕。真空引き手段は真空ポンプや真空タンク等の真空源からなる。真空源は雌型１２のキャビティ面１３ａ等に設けた通気孔１３ｂに真空引き時に開く開閉弁を介して接続してある。
【００５５】
以下、図１〜図７に例示した形態での本発明の射出成形同時絵付方法及び装置を更に詳述する。
【００５６】
先ず、ロールＲから巻きだされた連続帯状の絵付シートＳの先端部は、例えば吸盤等によるシート保持機構５５によって、シートカッタ５６で切断された先端を保持してある。そして、繰り出し位置に無端環状チェーン５０に設けられたシート把持用チャック６０が有る時に、基体フレーム６に備えられＹ方向に走るガイドレール（不図示）を摺動するシート引き出し機構５７が、シート保持機構５５によって保持された連続帯状の絵付シートＳの先端部を保持して、Ｙ方向に移動して、絵付シートを１ショット分だけ引き出す。この時、各シート把持用チャック６０は、後述図３〜図５の様にそのローラ６８が押圧されて、把持解放状態となっている。次に、１ショット分の絵付シートＳの幅方向両端部を、無端環状チェーン５０に設けられたシート把持用チャック６０が把持する。把持が完了すれば、シート引き出し機構５７は絵付シートの把持を解放しても良い。この状態で、シートカッタ５６によって、１ショット分の枚葉の絵付シートＳをロールＲ側から切り離す。そして、絵付シートの長さと予熱ヒータの長さに応じて、適宜、無端環状チェーン５０をＹ方向に送り、絵付シートＳを繰り出し位置から、予熱ヒータ４に対向する所定の予熱位置まで搬入する。ここまでがシート搬入工程である。この状態が図１である。
【００５７】
そして、絵付シートＳはその上方に離れて位置する予熱ヒータ４からの赤外線輻射加熱によって非接触加熱される。予熱ヒータの温度は、例えば、該ヒータを絵付シートが予熱位置に移動後オンにし、所定時間経過後オフにする単純なオンオフ制御で制御して、絵付シートの予熱温度を制御する。そして、更に遮熱板８５でも予熱温度制御する。遮熱板８５は、例えば、絵付シートＳが予熱位置に供給され所定時間経過後、予熱ヒータをオフにしたとき、遮熱板８５が待機位置から遮熱位置に移動して、絵付シートＳの温度の過上昇を防止する。ここまでが、シートの予熱工程である。
【００５８】
そして、絵付シートの所定の予熱工程が完了すると、無端環状チェーン５０を送り（図１でスプロケットホイール４１に付した回転矢印方向）、シート把持用チャック６０で把持されている１ショット分の枚葉の絵付シートＳを、雌型パーティング面１４に対向する供給位置まで搬送する。搬送後、絵付シートＳはクランパー２０でパーティング面１４に固定保持される。これで絵付シートＳの成形型１２，２５への供給が完了する。その後、無端環状チェーン５０は、逆に送り、そのシート把持用チャック６０部分を前記繰り出し位置に戻して、次のショット分の絵付シートに備える。ここまでが、シート供給工程である。
【００５９】
ところで、ここで使用する成形型１２，２５はパーティング面が非平面であり、その雌型１２のパーティング面１４側には、前記した無端環状チェーン５０、大径ローラ６２、小径ローラ６３、及びシート把持用チャック６０等を通過案内する為に、パーティング面１４に沿う様に湾曲しながら上下方向（Ｚ方向）に伸びる左右一対の供給側案内溝３６が設けてある。また、雌型１２の底部側にも、前記左右の無端環状チェーン５０、大径ローラ６２等を通す上下方向（Ｚ方向）に伸びる直線状の左右一対の底面側案内溝３８を設けある。
【００６０】
図４及び図５に、供給側案内溝３６部分の雌型のＸＹ平面での断面図を示す。これら図面に示す如く、供給側案内溝３６は、無端環状チェーン５０及びシート把持用チャック６０をシート搬送方向に直交する２方向に対して位置規制を行い得る断面形状としてある。この為、供給側案内溝３６は、溝幅方向に突出する中間壁３６Ａを有し、この中間壁３６Ａより（図面で）上側に、シート把持用チャック６０の下部（固定受片部６５）が位置規制されるパーティング面１４に開口する開口溝３６ａを有している。また、中間壁３６Ａを挟む様に無端環状チェーン５０に設けられた大径ローラ６２及び小径ローラ６３が挿入案内され、中間壁３６Ａと底壁部には、前記大径ローラ６２が遊嵌される位置規制凹部３６ｄ，３６ｃが設けてある。
この位置規制凹部３６ｄ，３６ｃや中間壁３６Ａにより、無端環状チェーン５０やシート把持用チャック６０は、シート搬送方向、つまり、凸状に湾曲したパーティング面１４に沿う方向に直交する２方向（図４において上下方向及び左右方向）に対してその位置が規制される。
【００６１】
また、シート把持用チャック６０は、図３〜図５に示す如く、支持部材６１の上部に横方向に突設されて絵付シートＳの裏面側（下側）を受ける固定受片部６５と、パーティング面１４より上側に位置するように支持板６４に回動自在に軸支された可動押え片部６６とからなるシート把持部を備える。可動押え片部６６は、圧縮コイルバネ６７により常時前記固定受片部６５との間で絵付シートＳを挟圧保持する方向に付勢されている。従って、シート把持用チャック６０に把持された絵付シートＳは、雌型１２の凸状に湾曲したパーティング面１４に実質的に沿う様に移動させる事ができる。
【００６２】
また、可動押え片部６６の無端環状チェーン５０側に、前記クランパー２０が絵付シートＳを雌型パーティング面１４に押圧固定する際に、それに設けられた干渉回避用の凹部２１に抑圧されるローラ６８が設けてある。このローラ６８が前記クランパー２０の凹部２１に抑圧されると、可動押え片部６６が圧縮コイルバネ６７の付勢力に抗して固定受片部６５から離れ、シート把持用チャック６０が絵付シートＳの把持を解除する様にしてある（図５参照）。
【００６３】
なお、無端環状チェーン５０には必要に応じ所要のテンションを付与して、たるみを無くすべく、図１の形態では、雌型１２の下方に、無端環状チェーン５０に圧接する一対のテンション付与用のスプロケットホイール４６を設けてある。テンション付与用のスプロケットホイール４６の無端環状チェーン５０に対する位置（図１のＹ方向）を調節して、無端環状チェーン５０のテンションを調整する。また、雌型１２の供給側案内溝３６に対する無端環状チェーン５０及びシート把持用チャック６０の位置が一義的に定められる。なお、図１で仮想線で示す如く、雌型１２の上方（上流側）にも同様にテンション付与用のスプロケットホイール４７を設けてもよい。
【００６４】
次に、雌型１２のパーティング面１４にクランパー２０で押圧固定された絵付シートＳが加熱軟化される。ここで例示する形態では、雌型１２のパーティング面１４が概略凸状の湾曲面である為に、加熱軟化させる為の加熱ヒータ７０は、図１に示す如く、保持ケース７５に対して回動自在に保持された第１の板状加熱部７１及び第２の板状加熱部７２との２枚のヒータプレートからなり、これら２枚のヒータプレート７１，７２は屈曲固定された絵付シートＳの加熱面に対して、略等距離の非接触加熱による輻射加熱が出来る様になっている。
なお、図１で加熱位置に示した加熱ヒータ７０は、図示はしないが、流体圧シリンダやガイドレールと駆動機構等によって、加熱時は図１に図示する型間の加熱位置に、型締め時等の不要時は型外部の退避位置（例えば型に対して上方向や横方向）に位置する様に、これら両位置の間を往復移動する様になっている。
【００６５】
そして、絵付シートＳを熱変形温度以上の温度にまで加熱して加熱軟化させ、絵付シートの加熱軟化完了後、または加熱軟化開始後ある程度経過した後、予備形成手段９０としての真空ポンプを用いた真空源（真空引き手段）によって、雌型１２に設けた通気孔１３ｂから吸気して、絵付シートＳを真空成形して雌型１２のキャビティ面１３ａに沿わせる様に、絵付シートＳの予備成形を行う。なお、真空成形とは、真空・圧空成形も包含する。ここまでが、予備成形工程である。
【００６６】
絵付シートの予備成形後は、加熱ヒータ７０は両型間から型外部の退避位置に移動・退避させる。その後、雌型１２及び雄型２５の両型を型締めして、両型１２，２５で形成されるキャビティ内に流動状態の樹脂を注入充填する。なお、通常は雄型２５側に射出ノズルと連通する湯道（ランナー）及び湯口（ゲート）を設け（図示略）、これらを通じて流動状態の樹脂を両型で形成されるキャビティ内に射出する。射出樹脂が固化した後に、型開きして雌型１２と雄型２５とを離間させる。
【００６７】
そして、絵付シートＳが積層された絵付け成形品が得られる。なお、特に絵付シートＳがラミネートシートの場合には、絵付け成形品の周縁部にはみ出した余剰の絵付シートＳは、切り取る（トリミングする）。また、絵付シートＳが転写シートの場合は、その基材シートのみを剥離して転写層を成形品側に残す。
【００６８】
なお、本発明で使用し得る絵付シートＳはラミネートシート又は転写シートであれば特に限定されず、従来公知の各種絵付シートを使用でき、特に限定されるものでは無い。特に、ラミネートタイプの絵付シートは、転写シートよりもシートの厚みが厚くなる事が多いので、本発明は効果的である。また、ラミネートタイプの絵付シートＳの中でも、厚手の絵付シートがより好適である。本発明では、この様な絵付シートの場合でも、サイクルタイム延長無く、生産性良く絵付け成形品を製造できる。また、絵付シートＳの予熱及び加熱を非接触加熱する場合は、接着剤層が有る構成の絵付シートＳでも、接着剤層がヒータに熱融着する事なく安定的に絵付シートＳを供給し、熱融着による外観欠陥の無い絵付け成形品を得ることができる。
【００６９】
ラミネートタイプの絵付シートＳは、基材シートが絵柄や文字等を表す装飾層等の印刷等で装飾処理された構成のシートである。絵付シートＳの基材シートとしては、成形性の有る樹脂シートが代表的には用いられる。該樹脂シートとしては例えば、ナイロン等のポリアミド樹脂、エチレン−イソフタレート−テレフタレート共重合体、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、オレフィン系熱可塑性エラストマー等のオレフィン樹脂、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）等の熱可塑性樹脂のシートの単層又は２層以上の積層体が用いられる。基材シートの厚さは、通常、ラミネ−トタイプでは３０〜７００μｍ程度、転写タイプでは２０〜１００μｍ程度である。
【００７０】
なお、装飾層は、文字や模様等の印刷絵柄、着色不透明又は透明（着色又は無着色）の塗装層、或いは、硬質塗膜層、防曇層、導電性層等の機能層等である。なお、これらの装飾層を基材シート上に剥離可能に担持させ、射出された樹脂と絵付シートＳとが接着した後、基材シートを剥離して用いれば転写シートとなる。剥離可能に担持させる為には、基材シートに離型層を設ける等公知の手段によれば良い。
【００７１】
また、成形樹脂も射出成形同時絵付け技術に於ける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。例えば、熱可塑性樹脂であれば、ポリプロピレン、ポリエチレン、オレフィン系熱可塑性エラストマー等のオレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）樹脂、スチレン樹脂、ＡＳ（アクリロニトリル−スチレン共重合体）樹脂、ポリカーボネート樹脂等があり、硬化性樹脂であれば、不飽和ポリエステル樹脂、硬化性アクリル樹脂、２液硬化型ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等がある。
熱可塑性樹脂は加熱熔融して流動状態で射出し、また硬化性樹脂は必要に応じ適宜加熱した未硬化液状物として流動状態で射出する。
【００７２】
【実施例】
以下、実施例及び比較例により本発明を更に詳述する。
【００７３】
〔実施例〕
図１〜図５に示す様な射出成形同時絵付装置によって、絵付シートが表面にラミネートされた絵付け成形品を製造した。
【００７４】
使用する絵付シートＳとしては、メチルメタクリレート−ブチルメタクリレート共重合体系の透明な１２５μｍ厚のアクリル樹脂フィルムの片面に、アクリル樹脂のバインダーに弁柄等の着色顔料が添加されたインキで、木目柄を３色の組み合わせで装飾層を形成し、更に、装飾層の上から厚み５００μｍの茶褐色の熱変形温度（ＪＩＳ Ｋ７２０７による４．６ｋｇｆ／ｃｍ² 曲げ応力時）が１０３℃のＡＢＳ樹脂シートを熱融着により張り合わせ、更に該ＡＢＳ樹脂シートの面に、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体からなる接着剤層を４μｍ厚に形成して、絵付シートを用意した。なお、絵付シートはＡＢＳ樹脂シート側が裏面側、つまり射出樹脂側となる。
【００７５】
また、絵付け成形品の成形用の成形型として、縦３００ｍｍ、横２００ｍｍ、深さ４０ｍｍの直方体状の成形品が得られる射出成形金型を用意した。この金型の雌型１２にはシート予備成形の為に型内空気を吸引する通気孔１３ｂを有し、また、シート供給装置５の無端環状チェーン５０を通す案内溝３６，３８を有し、パーティング面１４は湾曲面では無く平面である。
また、成形樹脂としては、耐熱ＡＢＳ樹脂を用いた。射出樹脂の温度は２４０℃、金型温度は６０℃とした。
【００７６】
そして、成形加工は、先ず、ロールＲから巻き出され、シート保持機構５５で保持された連続帯状の絵付シートＳの先端部分を、シート引出し機構５７で把持して、シート幅方向両端部に設置され、解放状態のシート把持用チャック６０の間をシート両端部を通して、絵付シートＳを１ショット分の長さだけ繰り出した。そして、シート把持用チャック６０が絵付シートＳを把持した後、シート引出し機構５７は絵付シートＳの把持を解放し、この状態で繰り出された絵付シートＳの下流側をシートカッタ５６でカットして、１ショット分の枚葉の絵付シートＳを搬入した。この搬入位置（予熱位置）の絵付シートＳの上側には、セラミックパネルヒータからなる予熱ヒータ４が絵付シートＳとの間隔を５０ｍｍとして設置されており、該予熱ヒータの表面温度を１５０℃に設定して、２０秒間、絵付シートを非接触で輻射加熱した。絵付シートの温度は２０秒加熱時点で８０℃となっていた。そして、輻射加熱開始２０秒後に、待機位置から遮熱板８５を、予熱ヒータ４とその直下の絵付シートＳとの間の遮熱位置に挿入して、輻射加熱を遮蔽して、更なる温度上昇を抑制した。
なお、この絵付シートＳの予熱工程は、前のサイクルの絵付シートＳの予備成形及びそれを用いた射出成形が行われている最中に行われる為に、サイクルタイムの増加にはならない。
【００７７】
その後、無端環状チェーン５０を送って、把持し予熱された絵付シートＳを雌型１２のパーティング面１４上にまで搬送し、クランパー２０で該パーティング面１４に押圧固定し、絵付シートＳの成形型への供給を完了した。なお、絵付シートＳの供給には、１０秒を要し、その間に絵付シートＳの温度は８０℃から６５℃にまで低下した。この後、前記予熱ヒータ４とは別のヒータである、セラミックパネルヒータからなる板状の加熱ヒータ７０を、成形型である雌雄両型１２，２５の外部の退避位置から雌雄両型１２，２５間に進めて、表面温度３５０℃とし、絵付シートＳと加熱ヒータ７０（詳細には板状加熱部７１及び７２）間４０ｍｍの距離の非接触の輻射加熱で絵付シートＳの加熱軟化を行った。加熱開始後１０秒で、絵付シートの温度は１４０℃となり、真空成形に適した温度となった。そして、雌型を真空成形型として真空成形を行って、絵付シートＳを雌型のキャビティ面１３ａに沿わせ、予備成形を完了した。この後、加熱ヒータ７０を成形型１２，２５外部に退避させて、雌雄両型１２，２５を型締めし、雌雄両型１２，２５で形成されるキャビティに加熱熔融させた前記射出樹脂を射出し、樹脂が冷却して固化後、型開きして、絵付シートＳがラミネートされた絵付け成形品を得た。
【００７８】
〔比較例〕
実施例において、絵付シートの予熱をせずに絵付け成形品を得た。予熱をしない場合では、絵付シートを１４０℃まで加熱ヒータで加熱するのに、２０秒を要した。実施例に比べて加熱時間は１０秒余計に要し、その分、サイクルタイムが増加した。
【００７９】
【発明の効果】
▲１▼本発明の射出成形同時絵付方法及び装置によれば、絵付シートは成形型に供給される前に、予め予熱されているので、成形型に供給後の絵付シートを、必要な真空成形温度まで加熱する為の時間が短縮できる。従って、型開き状態の時間が短縮でき、サイクルタイムの短縮による生産性向上が図れる。しかも、絵付シートの予熱は、予熱温度制御手段で温度制御するので、過剰な温度に予熱される事無く安定的な予熱温度を実現できる。その結果、成形型に供給する際の絵付シートの変形、歪み発生は抑えられ、絵付シートを成形型に形状的及び温度的に安定的に供給する事ができる。以上の結果、サイクルタイムが短くなる上に、安定的な射出成形同時絵付方法が行え、高品質な絵付け成形品が得られる。
【００８０】
▲２▼また、予熱温度制御手段として、予熱ヒータと絵付シートとの間に介在させる遮熱板を使用すれば、予熱温度の必要以上の温度上昇を抑制出来、安定的な予熱温度を実現できる。その結果、絵付シートを成形型に形状的及び温度的により安定的に供給する事ができる。
【００８１】
▲３▼また、シート供給工程に於いて予熱後の絵付シートを成形型に供給するときに、絵付シートを保温フードにより覆って供給すれば、予熱後の絵付シートが成形型に供給される間に、外気に触れて温度が低下するのを防げ、より温度的に安定的に絵付シートを成形型に供給できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の射出成形同時絵付装置の全体構成を示す側面図。
【図２】図１の予熱ヒータ及びシート供給装置周辺を示す斜視図。
【図３】図１のシート供給装置における無端環状チェーン及びシート把持用チャックを示す部分拡大側面図。
【図４】図３の無端環状チェーン及びシート把持用チャックと雌型に設けられた案内溝を説明する部分拡大断面図。
【図５】図３の無端環状チェーン及びシート把持用チャックの動作を説明する部分拡大断面図。
【図６】予熱ヒータの予熱温度制御手段の一形態として、温度センサを用いる制御装置を概念的に説明する側面図。
【図７】予熱温度制御手段としての遮熱板と、保温フードを説明する側面図。
【符号の説明】
１ 支持架構
３ レール
４ 予熱ヒータ（シート予熱手段）
５ シート供給装置（シート供給手段）
６ 基体フレーム
７ 連結部材
８ 連結プレート
９ ラム
１１ 可動盤
１２ 雌型
１３ キャビティ
１３ａ キャビティ面
１３ｂ 通気孔
１４ パーティング面
２０ クランパー
２１ 凹部
２４ 連結ロッド
２５ 雄型
３１ 固定盤
３２ 射出ノズル
３３ コア部
３４ 雄型のパーティング面
３６ 供給側案内溝
３６Ａ 中間壁
３６ａ 開口溝
３６ｃ、３６ｄ 位置規制凹部
３８ 底面側案内溝
４１〜４５ スプロケットホイール
４６、４７ テンション付与用スプロケットホイール
５０ 無端環状チェーン
５５ シート保持機構
５６ シートカッタ
５７ シート引出し機構
６０ シート把持用チャック
６１ 支持部材
６２ 大径ローラ
６３ 小径ローラ
６４ 支持板
６５ 固定受片部
６６ 可動押え片部
６７ コイルバネ
６８ ローラ
７０ 加熱ヒータ（シート加熱手段）
７１ 第１の板状加熱部
７２ 第２の板状加熱部
７５ 保持ケース
８０ 予熱ヒータの制御装置
８１ 温度センサ
８３ 給電線
８４ 交流電源
８５ 遮熱板（予熱温度制御手段）
８６ 保温フード
９０ 真空源（予備成形手段）
Ｒ ロール
Ｓ 絵付シート

Claims (4)

1. 型開き状態の一対の成形型に絵付シートを供給するシート供給工程、絵付シートをシート加熱手段により該シートの熱変形温度以上の温度に加熱し、一方の成形型からの真空引きにより絵付シートを成形型のキャビティ面に沿わせる予備成形工程、成形型を型締めしてキャビティに流動状態の樹脂を射出して絵付シートと樹脂とを接着する接着工程、の各工程をこの順に少なくとも行う射出成形同時絵付方法において、
   成形型に絵付シートを供給するシート供給工程の前に、シート予熱手段の予熱ヒータで絵付シートを該シートの熱変形温度未満の温度に予熱し、且つ予熱温度制御手段で絵付シートの予熱温度を温度制御する予熱工程を行うとともに、前記シート供給工程に於いて予熱後の絵付シートを成形型に供給するときに、絵付シートを保温フードにより覆って供給する、射出成形同時絵付方法。
2. 予熱温度制御手段として遮熱板を用い、該遮熱板を絵付シートに対して非接触の位置に位置する予熱ヒータと絵付シートとの間に介在させて、絵付シートの温度上昇を抑制して予熱工程を行う、請求項１記載の射出成形同時絵付方法。
3. 一対の成形型に供給する前の絵付シートを該シートの熱変形温度未満の温度に予熱する為に、少なくとも予熱ヒータと予熱温度制御手段とを備えたシート予熱手段と、
   予熱後の絵付シートを予熱位置から成形型に供給するシート供給手段と、
   成形型に供給された予熱後の絵付シートを該シートの熱変形温度以上に加熱するシート加熱手段と、
   一方の成形型のキャビティ面に絵付シートを沿わせる為の真空引き手段からなる予備成形手段と、
   を少なくとも備え、前記予熱ヒータと前記成形型との間に、シート供給手段より前記成形型に供給される絵付シートを覆う保温フードを備えた射出成形同時絵付装置。
4. 予熱温度制御手段として少なくとも遮熱板を備え、該遮熱板が、絵付シートから離れた位置に有る予熱ヒータと絵付シートとの間の遮熱位置と、予熱ヒータから離れた待機位置との間を移動する、請求項３記載の射出成形同時絵付装置。

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