JP5869442B2 - フィルムインサート成形装置 - Google Patents

Description

この発明は、例えば電化製品や自動車の内装品などの樹脂成形品を成形するフィルムインサート成形装置に関する。

従来から、例えば自動車の内装品や家電製品などの樹脂成形品を成形するフィルムインサート成形装置が知られている（特許文献１参照）。

かかるフィルムインサート成形装置は、可動型を移動させて型開きをし、加飾フィルムを射出成形金型の固定型側にセットし、この後、可動型を型締めして基材樹脂を射出することによって樹脂成型品を成形するもので、表面に木目調や金属調といった加飾を有する樹脂成形品を得るものである。

特開２０００−３７７５３号公報

ところで、このようなフィルムインサート成形装置では、加飾フィルムの縁部側にゲートを設け、このゲートから図１５の矢印に示すようにキャビティ１０５の一端側へ樹脂を射出していくようにしたものがある。このようなフィルムインサート成形装置では、加飾フィルムのセット時や、射出成型時に金型の熱などによりフィルム１０２の端部１０２ａが微妙にずれて、キャビティ面１０５ａから僅かに浮き上がったりすると、溶融樹脂１０６がフィルム１０２の端部１０２ａから表に回り込んでしまい、樹脂成型品の外観不良が発生してしまう問題がある。

この発明の目的は、樹脂成型品の外観不良が発生することのないフィルムインサート成形装置を提供することにある。

請求項１の発明は、
加飾されたフィルムがセットされる固定型と、この固定型との間にキャビティを形成するとともに固定型に対して離反接近する可動型と、前記キャビティの端部側に形成されたゲートとを備え、前記キャビティは、樹脂成形品の本体を形成する主キャビティ部と、前記本体の周縁のフランジを成形するフランジキャビティ部とを有し、前記ゲートから前記フランジキャビティ部を介して主キャビティ部へ溶融樹脂を射出していくフィルムインサート成型装置であって、
前記ゲートから射出された溶融樹脂が直接流入してくるフランジキャビティ部の一部の空間部を案内空間部とし、
この案内空間部を相対向する２つのガイド面で形成し、外側となる一方のガイド面を所定距離だけ前記フィルムの端部の位置より内側へ入り込ませるようにし、
前記可動型の移動方向と直交する方向に移動可能なスライドコアを備え、
このスライドコアの先端面と前記可動型とで前記ゲートが形成され、前記スライドコアの先端面で前記案内空間部の一方のガイド面が形成されており、
前記ゲートは、前記一方のガイド面よりも前記キャビティの内側に形成されていることを特徴とする。

請求項２の発明は、前記ゲートは、前記フランジキャビティ部の内周縁側に形成されていることを特徴とする。

請求項３の発明は、前記フィルムの端部は裏面側を向くように曲げられ、
前記スライドコアのガイド面を前記フィルムの厚さより、前記フィルムの端部の裏面側へ入り込ませたことを特徴とする。

請求項４の発明は、前記ゲートを前記キャビティの両端部側にそれぞれ設けたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、射出成型時に溶融樹脂がフィルムの表側に回り込んでしまうことを防止することができる。
また、ゲートの開口を大きくすることができるので流動性の悪いＡＢＳ樹脂などを使用することができる。

請求項２の発明によれば、ゲートは、フランジキャビティ部の内周縁側に形成されているため、ゲートをカットしてもバリがフランジの外側面に突出することがない。

請求項３の発明によれば、請求項２と同様な効果を得ることができる。

請求項４の発明によれば、固定型のキャビティ面にセットされたフィルムが充填されてくる溶融樹脂の圧力によって傾いてしまうことが防止される。

この発明に係るフィルムインサート成形装置の構成を示した断面図である。 図１に示すフィルムインサート成形装置の部分拡大図である。 図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 スライド機構の構成を示した説明図である。 可動型が上方に少し移動した状態を示した説明図である。 図４に示すスライド機構によってスライドコアが移動される状態を示した説明図である。 フィルムインサート成形装置が型開きされた状態を示した説明図である。 図７に示すフィルムインサート成形装置の部分拡大図である。 案内空間からキャビティへ射出される溶融樹脂の流れ方向を示した説明図である。 型開きしたフィルムインサート成形装置の固定型のキャビティ面１１にフィルムをセットした状態を示した説明図である。 型開きして脱型した樹脂成形品を示した斜視図である。 図１１の樹脂成形品を違う角度から見た斜視図である。 図１１の樹脂成形品を違う他の角度から見た部分斜視図である。 樹脂成型品は、オーディオや空調などの各スイッチを設けるための取付枠体であることを示す説明図である。 従来の問題点を説明するための説明図である。

以下、この発明に係るフィルムインサート成形装置の実施の形態である実施例を図面に基づいて説明する。

図１に示すフィルムインサート成形装置１０は、樹脂成形品ＳＥ（図７参照）を成形するキャビティ面１１を有する固定型１２と、キャビティ面１１に対向するコア面２１を有する可動型２０と、後述するキャビティ５の両端側より外側となる位置に配置されるとともに左右方向（図１において上下方向）に移動可能な一対のスライドコア３０,４０と、このスライドコア３０,４０を前後方向へ移動させる一対のスライド機構５０,６０と、樹脂成形品ＳＥを可動型２０から脱型させる製品押出装置７０とを備えている。なお、この実施例では、図示しないがスライドコア３０はキャビティ５の一端側（図１において上側）に互いに所定距離離間した位置に２つ配置され、スライドコア４０もキャビティ５の他端側（図１において下側）に互いに所定距離離間した位置に２つ配置されている。すなわち、スライドコアは合計４つ設けられている。

そして、固定型１２と可動型２０とが図１に示すように型締めされると、固定型１２のキャビティ面１１と可動型２０のコア面２１との間にキャビティ５が形成され、このキャビティ５に溶融樹脂を射出充填するものである。キャビティ５は、樹脂成形品ＳＥの本体を形成する主キャビティ部５Ａと、この主キャビティ部５Ａの周縁のフランジを形成するフランジ用空間（フランジキャビティ部）５Ｆ（図３参照）とを有している。

樹脂成形品ＳＥは、木目調や金属調等の模様が印刷形成されたつまり加飾されたフィルム２の裏面に樹脂製の基材１（図７参照）を射出成形することにより、木目調や金属調などに加飾された成形品となるものである。この樹脂成形品ＳＥは、自動車の内装品や家電製品などに使用される。

固定型１２は、ホットランナー１３とスプルー１４を有している。ホットランナー１３は、図示しないヒータを備えており、射出装置(図示せず)のノズル先端から射出された溶融樹脂を加熱しながらスプルー１４まで導くものである。また、射出成形の際には、固定型１２のキャビティ面１１にフィルム２（図２参照）をセットする。

固定型１２のキャビティ面１１の一端部には、図２に示すように、予め裏面側に湾曲状に賦型されたフィルム２の一端部２Ａを受けるための曲面１１Ａが形成されている。

可動型２０は、図示しない移動機構により左右方向に移動するようになっており、この可動型２０には製品押出装置７０（図１参照）が設けられている。

製品押出装置７０は、図１に示すように、図示しない駆動機構により左右方向に移動する移動パネル７１と、この移動パネル７１に設けられた複数の押出部材７２とを有している。

押出部材７２は、棒状に形成され左方向（図１において）に延びて、可動型２０に設けられた貫通穴２２内に移動可能に挿入されており、その先端部７２ａが貫通穴２２の開口端に位置し、コア面２１と面一となっている。

型開き時に移動パネル７１が駆動機構により右方向（図１において）へ移動すると、可動型の貫通穴２２から押出部材７２の先端部７２ａが貫通穴２２の開口端から右方向へ突出して、樹脂成形品ＳＥ（図７参照）をコア面２１から押し出させる。

スライドコア３０の先端面は、図２ないし図３Ａに示すように、可動型２０のコア面２１の側面（ガイド面）２１Ａと相対向したガイド面（一方のガイド面）３１を有し、このガイド面３１とコア面２１の側面２１Ａとでフランジ用空間５Ｆの一部である案内空間部６を形成している。

また、スライドコア３０の先端面と可動型２０との間には、ゲート部３３Ａとランナ部３３Ｂとが形成されている。

案内空間部６は、ゲート部３３Ａの延長上にあってゲート部３３Ａに連続形成され、案内空間部６の幅Ｗ１はゲート部３３Ａから射出される溶融樹脂の上下方向の広がり幅Ｗ２より十分に大きく設定されている。

スライドコア３０のガイド面３１は、固定型１２のキャビティ面１１の一端１１ａ（曲面１１Ａの一端）の位置より内側（図２において下方）に突出している。この突出量はフィルム２の肉厚より大きく設定されている。また、そのガイド面３１の右側（図２において）の端部が案内空間部６の開口が拡開する方向に傾斜面３１Ａとなっている。

スライドコア３０と可動型２０との間に形成されたランナ部３３Ｂは、可動型２０とスライドコア３０との間に形成されたランナ２４に連通され、このランナ２４には固定型１２のスプルー１４から直接または図示しない固定型１２のランナを介して溶融樹脂が送給されてくるようになっている。

図示しない他方のスライドコア３０も上記と同じ構成なので、その説明は省略する。また、スライドコア４０も他方のスライドコアも上記と同じ構成なので、その説明は省略する。

スライド機構５０は、図４に示すように、可動型２０に左右方向（図４において上下方向）に移動可能に保持されたスライドコア３０と、固定型１２にブロック５１を介して固定されたアンギュラピン５２と、スライドコア３０に形成された傾斜穴３５とから構成されている。傾斜穴３５にはアンギュラピン５２が挿入され、アンギュラピン５２は傾斜穴３５に沿って相対的に移動可能となっている。

アンギュラピン５２は、可動型２０の移動方向（図４において左方向）に対して上方へ傾斜しており、その傾斜角度θは約１５°に設定されている。

スライドコア３０の傾斜穴３５も同様に同方向に傾斜しており、その傾斜角度は約１５°に設定されている。

そして、図４に示す状態から可動型２０が後退（図４において左方へ移動）すると、この後退とともにスライドコア３０は上方向（図４において）へスライド移動することになる。逆に、後退した可動型２０が前進（図４において右方へ移動）すると、スライドコア３０は下方（図４において）へスライド移動することになる。

スライド機構６０は、図５に示すように、スライドコア４０と、アンギュラピン６２と、スライドコア４０の傾斜穴４５の傾斜方向がスライド機構５０と逆方向となっているだけで、他の構成はスライド機構５０と同様なのでその説明は省略する。
［動 作］
次に、上記のように構成されるフィルムインサート成形装置１０の動作について説明する。

先ず、図１０に示すように、フィルムインサート成形装置１０を型開きして固定型１２のキャビティ面１１に、周縁部にフランジ部が予め予備賦形されたフィルム２をセットする。

次に、フィルムインサート成形装置１０の型締めをする。この型締めにより図１及び図４に示すように、固定型１２のキャビティ面１１と可動型２０のコア面２１との間にキャビティ５が形成される。また、この型締めの際に、スライドコア３０,４０は図１及び図４に示す位置へスライド移動されることになる。

そして、図示しない射出装置から射出した溶融樹脂を固定型１２のホットランナー１３を介してスプルー１４へ送給すると、この溶融樹脂は固定型１２のランナ(図示せず)及び可動型２０のランナ２４（図２参照）を経てスライドコア３０のランナ部３３Ｂからゲート部３３Ａへ送給され、このゲート部３３Ａから図３に示すようにフランジ用空間５Ｆの案内空間部６を介してフィルム２の一端部２Ａ側近傍へ向けて射出される。

同様に、溶融樹脂はスライドコア４０のゲート部(図示せず)を経て案内空間部(図示せず)を介してフィルム２の他端部(図示せず)側近傍へ向けて射出される。

図９に示すように、案内空間部６内へ射出された溶融樹脂の一部は、フィルム２の一端部２Ａに向かって矢印Ｐ１方向に流れていくが、スライドコア３０のガイド面３１が固定型１２のキャビティ面１１の一端１１ａ（曲面１１Ａの一端）の位置より内側（図９において下方）に突出し、この突出量はフィルム２の肉厚より大きく設定されているので、溶融樹脂がフィルム２の一端部２Ａの表側に回り込んでしまうことが防止される。

また、スライドコア３０のガイド面３１は内側へ大きく突出しているが、そのガイド面３１の右側（図９において）に傾斜面３１Ａが形成されていることにより、フィルム２の一端部２Ａの裏面に向けて溶融樹脂を十分に流していくことができる。

ところで、図３に示すように、案内空間部６の幅Ｗ１は、スライドコア３０のランナ３３から射出される溶融樹脂の広がりの幅Ｗ２より広く設定されているので、案内空間部６内へ射出された溶融樹脂が広がってフィルム２の裏面に達した際に、フィルム２の裏面に当たる溶融樹脂の圧力が局部的に上昇してしまうことがない。このため、局部的な圧力上昇によってフィルム２の縁部の一部が裏側にまくれ上がって溶融樹脂がフィルム２の表面に回り込んでしまうことが未然に防止される。

スライドコア４０のゲート部４３Ａ(図示せず)から案内空間部(図示せず)へ射出された溶融樹脂も上記と同様に、フィルム２の表側に回り込んだり、フィルム２の縁部の一部が裏側にまくれ上がってフィルム２の表面に回り込んだりしてしまうことがない。

また、キャビティ５内の両端側から案内空間部６を介して溶融樹脂が充填されていくとき、固定型１２のキャビティ面１１にセットされたフィルム２が充填されてくる溶融樹脂の圧力を受けるが、フィルム２の両端部がその溶融樹脂の圧力を受けることになるので、フィルム２がその圧力によって傾いてしまうことが防止される。ちなみに、例えば一方の案内空間部６のみから溶融樹脂が充填されてくると、フィルム２の左側のみに溶融樹脂の圧力が加わるため、セットされたフィルム２がキャビティ５内で傾いてしまう場合がある。

スライドコア３０のゲート部３３Ａから案内空間部６へ射出された溶融樹脂は、フランジ用空間５Ｆや主キャビティ部５Ａへ充填されていく。この充填終了後、充填された溶融樹脂を冷却固化することにより、フィルム２の裏面に基材１が一体に接合された樹脂成形品ＳＥが成形される。

樹脂成形品ＳＥの成形が完了すると、図５及び図６に示すように、可動型２０が後退（図５及び図６において左方向へ移動）されていく。この可動型２０の後退とともにアンギュラピン５２,６２に案内されてスライドコア３０,４０が互いに離間する方向へ移動していく。

可動型２０が所定位置まで後退すると、アンギュラピン５２,６２がスライドコア３０,４０の傾斜穴３５,４５から外れ、スライドコア３０,４０は図７及び図８に示す位置まで移動される。可動型２０はアンギュラピン５２,６２がスライドコア３０,４０の傾斜穴３５,４５から外れた位置からさらに後退されていき、最終的に図７及び図８に示す位置まで後退される。

この後、製品押出装置７０によって移動パネル７１を右方向へ移動させる。この移動パネル７１の移動により、押出部材７２の先端部７２ａが可動型２０の貫通穴２２から右方へ突出して樹脂成形品ＳＥをコア面２１から押出させる。すなわち、樹脂成形品ＳＥが脱型されることになる。

脱型された樹脂成形品ＳＥを図１１〜図１３に示す。この脱型された樹脂成形品ＳＥには、各ランナー部やゲート部内などで固化した樹脂固形物Ｋが付着している。この樹脂固形物Ｋのうちスライドコア３０,４０のゲート部３３Ａによって形成されたゲート固形部Ｋｇと、樹脂成形品ＳＥのフランジ部ＳＥｆとの境界から切断することにより、樹脂固形物Ｋを樹脂成形品ＳＥから切り離し、最終製品としての樹脂成形品ＳＥを得ることになる。

この樹脂成形品ＳＥは、図１４に示すように、オーディオや空調などの各スイッチを設けるための取付枠体である。

ところで、スライドコア３０,４０で形成される案内空間部６により成形されるフランジ部ＳＥｆの凹部面Ｆａ（スライドコア３０,４０は精密に形成されることによりその端面３１（図２のガイド面３１参照）で形成される面）の周縁ではバリが発生しない。また、ゲート部３３Ａをフランジ用空間５Ｆの内周縁側に設けており、射出成形後、ゲート固形部Ｋｇをカットしても、カット時に生じるバリが樹脂成形品の外周面側に突出することはない。

このため、その凹部面Ｆａを他の部品との合わせ面や位置決めなどに利用できる。また、この凹部面Ｆａは係止部として使用することも可能である。

上記実施例では、スライドコア３０,４０によって案内空間部６やゲート部３３Ａやランナ３３Ｂを形成しているので、スライドコア３０,４０をスライド移動させることにより、ゲート部３３Ａやランナ３３Ｂの脱型の方向の面が開放され、樹脂成形品ＳＥを脱型することができる。このため、可動型２０を後退した際に、スライドコア３０,４０のゲート部３３Ａ内と案内空間部６内とで硬化した樹脂をゲート部３３Ａと案内空間部６との間で切断する必要がなく、このため、ゲート部３３Ａの開口端を大きくすることができ、流動性の悪いＡＢＳ樹脂などを使用しても、射出圧の上昇、ショートショット、ひけの発生、せん断発熱により樹脂の温度が高温となりフィルム２を痛めてしまう等の問題は発生しない。

上記実施例では、スライドコア３０,４０で形成した案内空間部６,８から溶融樹脂をキャビティ５内へ射出充填するフィルムインサート成形装置１０について説明したが、スライドコア３０,４０を用いずにキャビティの一端側に設けたサイドゲートを設け、このサイドゲートから溶融樹脂を射出充填するフィルムインサート成形装置に適用することもできる。

この発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々設計変更できることは勿論である。

１ 基材
２ フィルム
５ キャビティ
６ 案内空間部
１１ キャビティ面
１２ 固定型
２０ 可動型
２１ コア面
３０ スライドコア
３１ 端面

Claims (4)

1. 加飾されたフィルムがセットされる固定型と、この固定型との間にキャビティを形成するとともに固定型に対して離反接近する可動型と、前記キャビティの端部側に形成されたゲートとを備え、前記キャビティは、樹脂成形品の本体を形成する主キャビティ部と、前記本体の周縁のフランジを成形するフランジキャビティ部とを有し、前記ゲートから前記フランジキャビティ部を介して主キャビティ部へ溶融樹脂を射出していくフィルムインサート成型装置であって、
   前記ゲートから射出された溶融樹脂が直接流入してくるフランジキャビティ部の一部の空間部を案内空間部とし、
   この案内空間部を相対向する２つのガイド面で形成し、外側となる一方のガイド面を所定距離だけ前記フィルムの端部の位置より内側へ入り込ませるようにし、
   前記可動型の移動方向と直交する方向に移動可能なスライドコアを備え、
   このスライドコアの先端面と前記可動型とで前記ゲートが形成され、前記スライドコアの先端面で前記案内空間部の一方のガイド面が形成されており、
   前記ゲートは、前記一方のガイド面よりも前記キャビティの内側に形成されていることを特徴とするフィルムインサート成型装置。
2. 前記ゲートは、前記フランジキャビティ部の内周縁側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルムインサート成型装置。
3. 前記フィルムの端部は裏面側を向くように曲げられ、
   前記スライドコアのガイド面を前記フィルムの厚さより、前記フィルムの端部の裏面側へ入り込ませたことを特徴とする請求項２に記載のフィルムインサート成型装置。
4. 前記ゲートを前記キャビティの両端部側にそれぞれ設けたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のフィルムインサート成型装置。