JP5006717B2 - 転写成形装置 - Google Patents

Description

本発明は、絵柄が転写された合成樹脂成形品を得るのに好適な転写成形装置に関するものである。

従来より、射出成形機の固定型と可動型の間に転写フィルムを挟み込み、その転写フィルムに予め印刷されている図柄を、成形と同時に成形品表面に転写する、いわゆるインモールド成形が知られている。

このインモールド成形では、転写される情報の多様化や情報量の増加に伴い、例えば磁気カード、自動車部品としてのフロントパネル等のように成形品の両面に図柄を転写する両面転写も知られている（例えば、特許文献１参照）。

図６は両面転写に使用される転写成形装置の構成を示したものである。

同図において、転写成形装置５０は、固定盤５１の固定型５２に対し、可動盤５３の可動型５４が進退するように構成されており、固定型５２および可動型５４には成形品を同時に成形するための成形部５５が複数凹設されている。

上記固定盤５１および可動盤５３には、転写フィルムを間欠的に供給するフィルム供給機構５６および５７が配設されている。

送出ロール５６ａから巻き解かれた転写フィルムＡと、送出ロール５７ａから巻き解かれた転写フィルムＢは、それぞれ対向された状態で、キャビティ面５８，５９間の所定位置に案内されるようになっている。

上記送出ロール５６ａ等を固定盤５１に固定しているフレーム６０には、送出ロール５６ａから送り出された転写フィルムＡに対し、樹脂射出用の孔Ｈ（図７参照）を穿設するための孔空け機構６１が設けられ、成形工程に入る１サイクル前に孔空けを行なうようになっている。

また、上記固定型５２と可動型５４の間にはＣ方向に移動可能なフィルムクランプ６２が設けられ、成形時には固定型５２に転写フィルムＡを密着させるようになっている。

図７は型閉め時における上記フィルムクランプ６２と固定型５２と可動型５４の配置を拡大して示したものである。

フィルムクランプ６２にはスプールランナ６２ａが貫通しており、その一方端は固定型５２のスプールランナ５２ａに連通し、他方端は成形部５５と連通するようになっている。

フィルムクランプ６２が転写フィルムＡを介して固定型５２と接触している状態で、射出ノズル６３のノズル孔と、固定型５２のスプールランナ５２ａと、フィルムクランプ６２のスプールランナ６２ａが連通し、それにより、射出用樹脂が成形部５５に充填されるようになっている。
特公平３−１６２５７号公報

しかしながら、従来の転写成形装置では、成形前に転写フィルムに対し樹脂射出用の孔Ｈを穿設してしまうため、転写フィルムＡを固定型５２側から吸引して成形部５５に密着させる際に吸引むらが生じやすく、それにより、転写フィルムにしわが発生する場合がある。

また、孔Ｈを空けた際に生じるインク被膜片やフィルム切屑が成形品に混入して製品不良を引き起こす場合がある。

本発明は以上のような従来の転写成形装置における課題を考慮してなされたものであり、しわの発生を防止して成形品に正確に図柄を転写することができ、また、インク被膜片やフィルム切屑を発生させないことで歩留まりを高めることができる転写成形装置を提供するものである。

本発明は、互いに当接または離間可能な固定側金型および可動側金型と、
上記固定側金型に設けられたキャビティに対し転写フィルムを供給するフィルム供給機構と、
上記固定側金型と上記可動側金型の間に配置される枠状の押圧部を有し、上記キャビティ周囲の上記転写フィルムを上記押圧部によって上記固定側金型に押し付け、固定するフィルムクランプ機構と、
上記押圧部によるフィルム固定範囲外側の固定側金型当接面に、溶融樹脂を射出する射出孔が開口しているノズル部と、
上記可動側金型の金型当接面に凹設され、上記押圧部を迂回して上記ノズル部と上記キャビティとを連絡する射出用通路とを備えてなる転写成形装置である。

本発明において、射出用通路に対向する部分の上記押圧部の断面は、上記可動側金型に向けて先細となる突部に形成することが好ましい。それにより、射出用通路内の溶融樹脂の流れを円滑にすることができる。また、作動不良を起こすことがなく、しかも樹脂が漏れない通路を高精度で構成することができる。

本発明において、上記固定側金型と上記可動側金型が型閉めされることにより、上記可動側金型の金型当接面に形成された上記射出用通路としての凹溝が、上記固定側金型および上記押圧部とによって閉じられるように構成することができる。

本発明の転写成形装置によれば、しわの発生を防止して成形品に正確に図柄を転写することができる。また、インク被膜片やフィルム切屑の発生をなくして歩留まりを高めることができる。

以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。

図１は、本発明に係る転写成形装置１の構成を示した側面図である。

なお、本実施形態では、携帯電話における筐体の一部であるカバー片を成形し同時に図柄を転写するための転写成形装置を例に取り説明する。

両面転写では図７にて説明したように、障害となる転写フィルムを越えて金型内側に溶融樹脂を射出する必要があるが、図１に示す転写成形装置１では、図柄形成用の転写フィルムＦに射出用の孔を空けずに溶融樹脂を射出することができるように構成されている。

以下、装置の各部の構成について説明する。

転写成形装置１は、固定側金型としての固定盤２に設けられた固定型３と、可動側金型としての可動盤４に設けられた可動型５とを有し、固定型３と可動型５は対向する状態で配置されている。

この可動型５が矢印Ｄ方向に移動して固定型３と当接すれば型閉めされ、矢印Ｄ方向と反対方向に移動すれば型開きされるようになっている。

上記固定型３および可動型５には上記カバー片を成形するためのキャビティ６が凹設されており、そのキャビティ６に対し、転写フィルムＦを間欠的に供給するフィルム供給機構（図示しない）が上記固定盤２に設けられている。

上記フィルム供給機構は、送り出しロールと巻取りロールを有し、送り出しロールから巻き解かれた転写フィルムＦをキャビティ６に案内する公知のものであり、その転写フィルムＦ上に形成されている図柄Ｆａがキャビティ面６ａの所定の位置に位置決めされるよう転写フィルムＦの送りが制御されるようになっている。

なお、ここでいう図柄Ｆａとは、文字、記号、模様、塗りパターン等が含まれる。

また、図中、Ｓは型開き後に取り出されるカバー片であり、参考のために示したものである。

上記固定型３と上記可動型５との間にはフィルムクランプ機構７が配置されている。

このフィルムクランプ機構７は、図２（図１のＩ−Ｉ矢視図）に示すように、矩形状のキャビティ６の周囲の転写フィルムＦを押え付けるための、窓枠状に形成され断面矩形状の押圧部７ａを有しており、この押圧部７ａはその各コーナー部を支持している４本の駆動軸７ｂによって矢印Ｇ方向（図１参照）に移動できるように構成されている。

なお、押圧部７ａのサイズが大きい場合には、４本以上の駆動軸７ｂを使用することがある。

上記駆動軸７ｂは固定盤２を貫通しているガイド孔２ａに軸通されており、その軸後端は、例えば流体圧アクチュエータ（図示しない）のチューブから伸張またはチューブに格納されるロッドと接続されている。

押圧部７ａの外周縁部近傍の固定盤２には、スプールランナ８のノズル部８ａが位置し、このノズル部８ａは、後述する射出用通路９を介してキャビティ６に連通するようになっている。

なお、フィルムクランプ機構７によって固定型３の表面に固定された転写フィルムＦは、次いで押圧部７ａ内側の、転写フィルムＦとキャビティ６との空間に負圧を発生させることによってキャビティ面６ａに密着させられる。

図３は、図２のＪ−Ｊ矢視断面を拡大して示したものであり、射出用通路９を示している。

図３において、スプールランナ８から射出される溶融合成樹脂は、射出用通路９を通じてキャビティ６に案内される。

詳しくは、固定型３と可動型５が型閉めされることにより、キャビティ６に通じる射出用通路９が形成される。

型閉めされた状態で、スプールランナ８のノズル部８ａと対向する位置に射出用通路９の導入部９ａが位置し、この導入部９ａに吐出された溶融樹脂は、フィルムクランプ機構７の押圧部７ａを迂回するＵ字状の迂回通路９ｂを流れ、この迂回通路９ｂからさらに延設された連絡通路９ｃを通じてキャビティ６内に充填されるようになっている。

上記導入部９ａ、迂回通路９ｂ、連絡通路９ｃは断面矩形状の凹溝からなり、それらの凹溝の開口を固定盤２の金型当接面、押圧部７ａの非押圧面７ｃ、固定型３の金型当接面が塞ぐことにより、中空の射出用通路９が形成されるようになっている。

上記したように、押圧部７ａを迂回する射出用通路９を設けることにより、転写フィルムＦに射出用の孔を空けることなくキャビティ６内に溶融樹脂を充填することが可能になっている。

図４は上記迂回通路９ｂの通路形状を説明する斜視図である。

溶融樹脂の流れ方向において、迂回通路９ｂの入口側通路９ｄは、垂線に対し角度θの傾斜で立ち下がり、それに対応して押圧部７ａの一方側壁は傾斜面７ｄに形成されている。

また、迂回通路９ｂの出口側通路９ｅは、垂線に対し角度θの傾斜で立ち上がり、それに対応して押圧部７ａの他方側壁は傾斜面７ｅに形成されている。

したがって、押圧部７ａにおいて迂回通路（射出用通路）９ｂと対向する部分の断面形状は、可動側金型に向けて先細となる台形状の突部に形成されている。

このように、迂回通路９ｂの入口側および出口側に傾斜を持たせることにより、溶融樹脂が円滑に流動するようになっている。

なお、上記迂回通路９ｂは、溶融樹脂の流れを円滑にすることができ、且つ押圧部７ａにとって押圧に必要な強度を確保することができれば、上記台形状の流路に限らず、例えばＵ字状、Ｖ字状、あるいは円弧状の流路に構成することもできる。

図５は、上記押圧部７ａの構成を示した斜視図である。

同図において、押圧部７ａの各コーナー部には、水平方向に張り出された突部７ｆが形成されており、この突部７ｆに形成された貫通孔にボルト７ｇが通され、このボルト７ｇの雄ねじ部を上記駆動軸７ｂの先端部に形成された雌ねじ部に螺合することによって押圧部７ａがその駆動軸７ｂに固定されている。

また、スプールランナ８のノズル部８ａは、キャビティ６から離れた位置に配置されているため、射出用通路９を形成するにあたり、通路延長用のブロック１０が可動型５に付加され、可動型５と一体化されている。なお、ブロック１０が設置できない場合には、射出用通路９を可動型５側に直接加工してもよい。

上記構成を有する転写成形装置１によれば、転写フィルムＦに射出用の孔を空けることなく溶融樹脂を射出することが可能になり、それにより、転写が簡便かつ正確に行なえるようになる。

また、本発明の転写成形装置は両面転写に限らず、片面転写にも適用することができる。例えば、可動側金型が回転するタイプの２色成形機では固定金型側（ノズル配置側）に転写フィルム供給装置を取り付ける必要があるが、このような成形機についても、枠状のフィルムクランプを確実に機能させることができるため、本発明の効果を奏することができる。

本発明に係る転写成形装置の構成を示す側面図である。 図１のＩ−Ｉ矢視正面図である。 図２のＪ−Ｊ矢視断面図である。 図３の迂回通路の通路形状を示す斜視図である。 図１の押圧部の構成を示す斜視図である。 従来の転写成形装置の構成を示す側面図である。 フィルムクランプと固定型と可動型の配置を示す側面拡大図である。

符号の説明

１ 転写成形装置
２ 固定盤
２ａ ガイド孔
３ 固定型
４ 可動盤
５ 可動型
６ キャビティ
６ａ キャビティ面
７ フィルムクランプ機構
７ａ 押圧部
７ｂ 駆動軸
７ｃ 非押圧面
７ｄ，７ｅ 傾斜面
７ｆ 突部
８ スプールランナ
９ 射出用通路
９ａ 導入部
９ｂ 迂回通路
９ｃ 連絡通路
９ｄ 入口側通路
９ｅ 出口側通路
１０ ブロック

Claims (3)

1. 互いに当接または離間可能な固定側金型および可動側金型と、
   上記固定側金型に設けられたキャビティに対し転写フィルムを供給するフィルム供給機構と、
   上記固定側金型と上記可動側金型の間に配置される枠状の押圧部を有し、上記キャビティ周囲の上記転写フィルムを上記押圧部によって上記固定側金型に押し付け、固定するフィルムクランプ機構と、
   上記押圧部によるフィルム固定範囲外側の固定側金型当接面に、溶融樹脂を射出する射出孔が開口しているノズル部と、
   上記可動側金型の金型当接面に凹設され、上記押圧部を迂回して上記ノズル部と上記キャビティとを連絡する射出用通路とを備えてなることを特徴とする転写成形装置。
2. 上記射出用通路に対向する部分の上記押圧部の断面が、上記可動側金型に向けて先細となる突部で形成されている請求項１記載の転写成形装置。
3. 上記固定側金型と上記可動側金型が型閉めされることにより、上記可動側金型の金型当接面に形成された上記射出用通路としての凹溝が、上記固定側金型および上記押圧部とによって閉じられるように構成されている請求項１または２記載の転写成形装置。