JP4579010B2 - 成膜成形装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用の燈体やエンブレム等に用いられる成膜成形体を製造する成膜成形装置の技術分野に属するものである。

一般に、この種成膜成形体のなかには、例えば、車両用のエンブレム等の部品ように、部材表面に着色効果や反射効果等の効果を有する素材で被覆して、意匠性を高めたものがあり、この製造方法として、例えば、部材表面を装飾クロム鍍金皮膜で被覆して形成したものがある（例えば、特許文献１参照。）。
ところで今日、鍍金に使用する六価クロムは人体に有害な物質であって、環境汚染による公害問題を発生することから規制の対象ともなっており、脱クロムが要求されている。
この改善策として、基材表面に真空蒸着やスパッタリング等の成膜装置で成膜を形成し、さらに、該成膜の表面を樹脂材で被覆したものがある（例えば、特許文献２参照。）。
ところがこのようなものは、射出成形した基材を射出成形装置から取り出した後、真空蒸着装置にセットして成膜し、しかる後、成膜した基材を真空蒸着装置から取り出した後、射出成形装置にセットして成膜面に樹脂材を射出成形することになって工程数も多く、手間がかかり、作業能率が悪いだけでなく、取り出し工程、セット工程、装置から装置への搬送工程の際に被成膜面、さらには成膜面に傷や埃がついたり手が触れて油が付着してしまうようなことがあり、これらが原因で所期の成膜製品ができず不良品が発生し歩留まりが悪いという問題がある。
そこで図１に示すような成膜成形体１を製造する場合、図５に示すように、第一、第二の成形体２、３を型成形するための型面１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂがそれぞれ型表面に形成された第一金型１１、第二金型１２のうちの一方、例えば第二金型１２に成膜装置１３を設けて固定側とし、また第一金型１１を金型同志の離接をする方向の移動と型表面に沿う方向の移動とができる可動側とし、第一、第二成形体２、３を成形するための一次射出の工程（図５（Ａ）参照）と、第一、第二成形体２、３を一体化するための二次射出の工程（図５（Ｃ）参照）とのあいだに第一成形体に成膜する成膜工程（図５（Ｂ）参照）を設けるようにして一連の型移動に基づいて成膜成形体１を製造するようにしたものを提唱し、これによって成膜成形体の成形と成膜とが一連の工程でできるようになり、作業性の改善、歩留まりの向上、品質の向上が達成できるようになった（例えば特許文献３）。
特開平６−１４７０６９号公報 特開平６−１６９１９１号公報 ＷＯ２００４／１０１２５３Ａ１

ところで前記従来の成膜成形体を一連の工程で製造するようにしたものは、図５に示すように、第二金型１２は、第一、第二成形体２、３を形成するための両型面１２ａ、１２ｂのあいだに挟まれるようにして成膜装置１３を配していた。このため第一金型１１は、第一、第二成形体２、３を形成する工程（図５（Ａ）参照）から、該成形された第一、第二成形体２、３を一体化して成膜成形体を成形する工程（図５（Ｃ）参照）まで移動しなければならず、この結果、第一金型１１を、成膜装置１３をあいだに挟むようにして型面１１ａ、１１ｂが形成された長いものにせざるを得ないだけでなく、前記一体化工程において、第一金型１１の一端から第二金型１２の他端までの長さＹが長くなって、製造装置が大型化してしまうという問題があり、ここらに本発明が解決せんとする課題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、第一、第二成形体を成形するための型面が型表面に形成された第一金型と、第一、第二成形体を成形するための型面が型表面に形成され、かつ第一成形体に成膜するための成膜装置が設けられた第二金型とを備え、第一金型を、第二金型に対して離接方向と型表面に沿う方向とに相対移動できるように構成して、第一、第二成形体を形成する一次の射出工程と第一、第二成形体同志を一体化する二次の射出工程とのあいだに、第一成形体を成膜するための成膜工程を有するようにしてなる成膜成形装置において、前記第二金型は、第一成形体用型面が第二成形体用型面と成膜装置とのあいだに挟まれるようにして配されていることを特徴とする成膜成形装置である。
請求項２の発明は、請求項１において、第二金型は、成膜装置が型面が形成される型表面に対して第一金型側に突出するようにして設けられていることを特徴とする成膜成形装置である。
請求項３の発明は、請求項１または２において、第二金型は、第一、第二成形体を成形するための型面が形成された成形用金型と、成膜装置が設けられた成膜用金型とで構成されていることを特徴とする成膜成形装置である。

請求項１の発明とすることにより、第一、第二成形体を形成するための型面同志が隣り合い、しかも成膜される第一成形体用型面が成膜装置に隣り合うことになって、第一金型を、成膜装置を跨ぐ長いものにする必要がないうえ、二次の射出工程において第一金型の一端から第二金型の他端までの長さを短くできることになって、成膜成形装置の軽量コンパクト化が計れることになる。
請求項２の発明とすることにより、成膜装置が第一金型側に突出しているため、成膜工程の型合わせがなされたとき、第一、第二金型同志が干渉し合うことがなく、円滑な成膜成形ができることになる。
請求項３の発明とすることにより、成膜装置のメンテナンスや交換が、成形用金型は残したままで成膜用金型を取り外すことができることになって簡単になる。

次ぎに、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図中、１は成膜成形体であって、該成膜成形体１は、一次射出工程で型形成された第一成形体２と第二成形体３とを二次射出工程により一体化して製造されるものであり、そして一時射出工程と二次射出工程との間にある成膜工程により第一成形体２に成膜２ａが施されているが、この成膜成形体１を製造するための製造装置４について次に説明する。

前記製造装置４は、後述する可動側金型ベース４ａと固定側金型ベース４ｂとを備えて構成され、該可動側金型ベース４ａには、第一、第二成形体２、３を型形成するための型面５ａ、５ｂが形成された成形用金型５ｄ、５ｅがそれぞれ着脱自在に設けられており、これらによって可動金型（本発明の第一金型に相当する。）５を構成している。

一方、固定側金型ベース４ｂには、第一、第二成形体２、３を型成形するための型面６ａ、６ｂが形成された成形用金型６ｄ、６ｅと、該成形用金型６ｄ、６ｅの第一成形体用型面６ａに隣接する側に配される成膜装置（真空蒸着やスパッタリング蒸着等により成膜する装置）７を内装する成膜用金型７ａとが一直線状に配される状態でそれぞれ着脱自在に設けられ、これら成形用金型６ｄ、６ｅと成膜用金型７ａとにより本発明の固定金型（本発明の第二金型に相当する）６を構成している。尚、本実施の形態では、第一、第二金型を、それぞれ分割（分離）型の金型で構成したが、一体型で構成しても良いことは勿論である。

この場合において、固定金型６は、前記成膜処理される第一成形体２用の型面６ａが、第二成形体３用の型面６ｂと成膜装置７とのあいだに挟まれるようにして配され、かつ成膜装置７は、型面６ａ、６ｂが形成される型表面６ｃに対して可動金型５側に突出するようにして設けられており、これによって、第一成形体用型面６ａは、成膜装置７と第二成形体用型面６ｂとにそれぞれ隣り合うようにして配設されている。一方、可動金型５については、固定金型６の型面６ａ、６ｂが形成される型表面６ｃに相当する大きさに設定されてあって、成膜装置７の分はない設定になっている。

前記可動金型５は、図示しないプレスによって金型同志の離接方向の移動がなされる架台８に設けられるが、該架台８には、前記固定金型６の型面６ａ、６ｂ、そして成膜装置７ａが配された一直線方向を向くように敷設したガイドレール９を備え、該ガイドレール９に可動金型５が移動自在に設けられており、これによって可動金型５は、型表面５ｃに沿う方向の移動ができるようになっている。

１０は架台８に設けられる移動用のアクチュエータであって、該移動用アクチュエータ１０は、本実施の形態では駆動量（回転量）制御により位置決めができるサーボモータを用いて構成されているので、以降はサーボモータ１０と記載する。このサーボモータ１０の出力軸１０ａには、前記ガイドレール９と平行状態に配した螺旋軸１１が止着されている。そして該螺旋軸１１が螺合する雌螺子１２ａが刻設された作動体１２が可動金型５に設けられており、これによって前記サーボモータ１０が正逆駆動することに連動して可動金型５がガイドレール９に案内された前記移動をするようになっている。

次に、成膜成形体１を成膜成形する工程について図３、４を用いて説明する。まず、可動金型５は、型表面５ｃが固定金型６の型表面６ｃに対向するよう位置した（図３（Ａ）参照）状態から、固定金型６方向に移動して型合わせされ、この型合わせ状態で第一、第二成形体２、３が射出成形される一次の射出工程が実行される（図３（Ｂ）参照）。
次いで可動金型５が型離れ方向に移動するが、このとき第一成形体２は可動金型２側に、第二成形体３は固定金型６側に残る（図３（Ｃ）参照）ように設定されている。

しかる後、可動金型５は、第一成形体２が成膜装置７と対向するよう型表面に沿う方向（図面で左方向）に移動（図３（Ｄ）参照）した後、型合わせ方向に移動して成膜装置７と型合わせされた第一成形体２の型面６ａからの型離れ面が成膜２ａされる（図４（Ａ）参照）。ついで可動金型５が型離れ方向に移動して成膜装置７と型離れした（図４（Ｂ）参照）後、可動金型５が型表面５ｃに沿う方向の移動（図面で右方向）をして第一成形体２と第二成形体３とが対向し（図４（Ｃ）参照）、この状態で金型同志５、６が型合わせされ、第一、第二成形体２、３同志を樹脂材８で一体化して成膜成形体１を製造する二次の射出工程（図４（Ｄ）参照）が実行され、しかる後、可動金型５の型離れ方向の移動、成膜成形体１の取り出し、可動金型５の各対応する型面５ａ、６ａと５ｂ、６ｂ同志が対向するよう型表面に沿う方向の移動（図面で左方向）をし、これら一連の工程を繰返すことで、成膜成形体１の連続した製造ができるようになっている。

叙述の如く構成された本発明の実施の形態において、成膜成形体１は、第一、第二成形体２、３を成形する一次の射出工程、第一成形体２の成膜工程、そして第一、第二成形体２、３を一体化する二次の射出工程を経ることにより製造されることになるが、この場合に固定金型６は、成膜される第一成形体用型面６ａが、成膜装置７と第二成形体用型面６ｂとのあいだに挟まれる、つまり第一成形体用型面６ａが成膜装置７と第二成形体用型面６ｂとそれぞれ隣り合う配置になっている結果、第二の射出工程において、可動金型５の一端から固定金型５の他端までの距離Ｘは、可動金型５に成膜装置７に相当する分がないだけ短くなり、装置の軽量コンパクト化を達成することができる。

このように、本発明が実施されたものにおいては、可動金型５が成膜装置７に相当する分、短いものにできる結果、可動金型５自体を小型化できるだけでなく、装置全体の軽量コンパクト化が計れることになる。そのうえ成膜装置７は、可動金型５側に突出して設けられているため、成膜工程において型合わせされたときに、可動金型５に形成される第二成形体用型面５ｂが固定金型６の型表面に接触する等して干渉することがなく、円滑な成膜が実行できることになる。
しかも成膜装置７は、成膜用金型４ａを成形用金型６ｄ、６ｅとは独立して取り外すことができるため、成膜装置７のメンテナンスや交換が、成形用金型は残したままで取り外すことができることになって簡単になる。
そのうえ、成膜用金型７ａが成形用金型６ｄ、５ｅよりも突出して形成されていて、図４（Ａ）のように成膜をする場合、互いに突出する金型６ａ、５ｂ同士の干渉が回避される構成になっているため都合が良い。

さらに、本発明を実施して成形される成膜成形体としては、車両用のサイドターンランプのような小型のものからバックランプやフロントランプのような大型のものまでの作成ができるが、このような成膜成形体としては、エンブレム、着色レンズ、ナンバープレートフレーム、耐食皮膜製品、化粧品のケース、グリル、磁気や電磁シールド製品、ミラー、ガーニッシュ、光学レンズ、車両用のインナーミラー、モール、耐摩耗性製品、ホイールキャップ、室内用照明器具（シャンデリアを含む）、リフレクター、ドアノブ等を例示することができる。

成膜成形体の断面図である。 成膜成形装置の概略図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は成膜成形体を製造するための前半の製造工程を示す概略図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は成膜成形体を製造するための後半の製造工程を示す概略図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は従来の成膜成形体を製造するための製造工程を示す概略図である。

符号の説明

１ 成膜成形体
２ 第一成形体
２ａ 成膜
３ 第二成形体
４ 成膜成形装置
５ 可動金型
６ 固定金型
８ 樹脂材

Claims (3)

1. 第一、第二成形体を成形するための型面が型表面に形成された第一金型と、第一、第二成形体を成形するための型面が型表面に形成され、かつ第一成形体に成膜するための成膜装置が設けられた第二金型とを備え、第一金型を、第二金型に対して離接方向と型表面に沿う方向とに相対移動できるように構成して、第一、第二成形体を形成する一次の射出工程と第一、第二成形体同志を一体化する二次の射出工程とのあいだに、第一成形体を成膜するための成膜工程を有するようにしてなる成膜成形装置において、前記第二金型は、第一成形体用型面が第二成形体用型面と成膜装置とのあいだに挟まれるようにして配されていることを特徴とする成膜成形装置。
2. 請求項１において、第二金型は、成膜装置が型面が形成される型表面に対して第一金型側に突出するようにして設けられていることを特徴とする成膜成形装置。
3. 請求項１または２において、第二金型は、第一、第二成形体を成形するための型面が形成された成形用金型と、成膜装置が設けられた成膜用金型とで構成されていることを特徴とする成膜成形装置。

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