JP6097419B1 - 射出成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性を高め、外観良好な成形品を製造する射出成形方法及びその方法で製造された成形品を提供する。【解決手段】射出成形方法は、特定の金型を備えたダブルモールド射出成形機を使用し、しわのない射出成形品を製造する。金型のコアと第一キャビティとが閉合したあと、第一モールドキャビティに原料が射出され、初歩成形品が成形され、ロータリーテーブルにより初歩成形品及びコアを同時に二次側へ移動させ、第二キャビティと閉合されることで、第二キャビティ上のフィルムを吸着し初歩成形品上にフィルムを被覆する。本発明の方法を使用することで、射出成形工程及びアウトサイドモールド加飾工程を一つにまとめることができ、射出成形品の生産性が向上する。【選択図】図１

Description

本発明は、射出成形方法に関し、特に特定の金型を備えた射出成形機を使用し表面加飾射出成形品を製造する方法に関するものである。

近年、様々な形状のプラスチックカバー又は金属カバーが、ノートパソコン、携帯電話、タブレット型パソコン等に使用されている。

こうしたカバー製品の製造過程では、キャビティ（熱可塑性樹脂を射出）を形成するために用いる金型を備えた射出成形機がよく用いられている。この成形機ではキャビティへ向けてプラスチック原料又は金属原料を射出した後、金型を冷却し、原料を固化させることでプラスチックカバー製品を製造する。

フィルム貼合又はインク転写によりカバーを美化し又はカバーが必要とする機能を付加する従来の主な方法として、インモールド加飾及びアウトサイドモールド加飾がある。

このうちアウトサイドモールド加飾は、製造が完了したプラスチック又は金属のカバー表面にフィルム貼合を行うものであり、二つの工程が含まれる。射出成形機を使用して射出を行い、成形品を得る第一工程、成形品を射出成形機から取り出し、真空成形設備を用いて成形品にフィルムを貼合する第二工程である。

台湾特許公告第５９０８７１号「樹脂成形機」は、廃材取り出し機を不要にしてコストを低減でき、またサイクル時間が短縮できるとともに、廃材量を削減できる樹脂成形機を提供する。この発明の解決手段である樹脂成形機は、キャビティＣに連通するゲート１３ａを有する固定側キャビティプレート１３と、ゲート１３ａを介してキャビティＣ内に成形材料を供給するスプル１６ａが形成されたスプルブッシュ１６とを備えた樹脂成形機において、固定側キャビティプレート１３とスプルブッシュ１６との間にランナプレート２０を配設し、ランナプレート２０を成形位置Ａと該成形位置Ａとは異なる位置にて廃材を排出する排出位置Ｂ１，Ｂ２との間で往復直線移動させるシリンダ機構（ランナプレート駆動手段）２５と、排出位置Ｂ１又はＢ２にて廃材を排出する排出通路（廃材排出手段）３０とを備える。

また、台湾特許公開第２０１２３２９１６号「高圧転写（OMD）を応用し成形配線回路部品（MID）アンテナを覆う方法」は、高圧転写（Out-Mold Decoration, OMD）を応用し成形配線回路部品アンテナを覆う方法を提供する。その方法は以下の工程を含む。アンテナ回路が形成されたMID基材及びプラスチックフィルムを取り出す。プラスチックフィルムをフォルダーに挟み、ヒーターで加熱する。プラスチックフィルムをMID基材上に覆蓋する。高圧空気を応用し当該プラスチックフィルムに圧力をかけMID基材上にプラスチックフィルムをきつく貼合させる。この発明は、高圧転写（OMD）の技術を応用することでMID基材上にプラスチックフィルムを貼合させている。このフィルム層により基材表面のデザイン性が改善されるだけでなく、基材上のアンテナを外傷から保護し、製品寿命が延びるという利点がある。

台湾特許公告第５９０８７１号 台湾特許公開第２０１２３２９１６号

しかしながら、こうしたアウトサイドモールド加飾により表面に加飾を施すためには、まず、第一工程を行う必要がある。即ち、まず、射出成形機を使用して成形カバーを射出する第一工程を行ってから、真空成形設備を用いてフィルムを貼合する第二工程を行う。この方法は、成形後に別の設備を使用し加飾を行う必要があるため、過度に煩雑となり同一工程で製造を完成させることができない。

さらに、上記の方法では、フィルムと金型と間の精密な位置関係がずれてしまうという問題がある。これは射出成形後のカバーとフィルムとの貼合不良を起こし、不良品となってしまう場合もある。

よって、現行のカバー製造方法及び設備の欠点をどのように改善するか、そして経済的な技術及び機械設備をどのように提供するか、ということは業界が研究を重ね解決を図る必要がある問題である。

本発明は、上述のような問題点に鑑みてなされたものであって、ダブルモールド射出成形機を使用し、アウトサイドモールド加飾の第一工程と第二工程とを一体化することで生産性を高め、外観良好な成形品を製造する射出成形方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。

［１］以下の工程を含むことを特徴とする射出成形方法。
工程（Ａ）：金型をダブルモールド射出成形機に取り付ける。前記金型は、射出コア、ダブルモールド成形機の一次側に位置する第一キャビティ、加飾コア、ダブルモールド成形機の二次側に位置し且つ内表面にフィルムが貼合された第二キャビティ、及び前記射出コア並びに前記加飾コアと連結されるロータリーテーブル、を有する。
工程（Ｂ）：前記射出コアと前記第一キャビティとが閉合することで形成される第一モールドキャビティに溶融原料を射出成形する。
工程（Ｃ）：前記ロータリーテーブルにより前記射出コアを射出成形品とともに二次側へ移動させ、前記加飾コアを一次側へ移動させる。
工程（Ｄ）：前記工程（Ｃ）により前記加飾コアは一次側へ移動されるため、成形機の金型がもう一度閉合したとき、一次側の前記加飾コアと前記第一キャビティとが閉合することで形成される第二モールドキャビティに溶融原料が射出成形される。
工程（Ｅ）：前記工程（Ｃ）により二次側へ移動させた前記射出コアと射出成形品とについて、前記工程（Ｄ）が行われるのと同時に、射出成形品上にフィルムが被覆され、表面加飾射出成形品が形成される。
工程（Ｆ）：表面加飾射出成形品を金具から取り出す。
工程（Ｇ）：前記ロータリーテーブルを再度稼動し、前記工程（Ｄ）により二次側へ移動させた一次側に位置する射出成形品を備えた前記加飾コアについて、成形機の金型がもう一度閉合することで、前記加飾コア上の射出成形品上にフィルムが被覆され、表面加飾射出成形品が形成される。
工程（Ｈ）：前記工程（Ｇ）のロータリーテーブル再稼動により前記射出コアは一次側へ移動され、再び前記工程（Ｂ）を行い、前記工程（Ｃ）から（Ｈ）までを繰り返す。

［２］フィルム供給機を使用してフィルムを前記第二キャビティの内表面側へ送り、金型に含まれる前記射出コア及び前記加飾コアは真空ベントを備え、前記工程（Ａ）において真空抜きを行いフィルムと射出成形品を貼合する前記［１］に記載の射出成形方法。

［３］金型に含まれる前記第二キャビティはヒーターを備え、前記工程（Ｅ）及び前記工程（Ｇ）において前記第二キャビティ上のヒーターで原料の融点より低い温度で予め加熱し、フィルムを滑らかにし射出成形品へ貼合する前記［１］に記載の射出成形方法。

［４］金型に含まれる前記第二キャビティは裁断具を備える前記［１］に記載の射出成形方法。

［５］前記フィルムは図柄又は文字がインク印刷され、前記インクは熱転写インク又は昇華転写インクである前記［１］に記載の射出成形方法。

［６］前記工程（Ｅ）及び前記工程（Ｇ）において、前記インクは射出成形品の表面に転写される前記［５］に記載の射出成形方法。

［７］前記フィルムの材質がポリカーボネート又はポリエチレンである前記［１］に記載の射出成形方法。

［８］前記［１］から［７］のいずれかに記載の射出成形方法を使用して成形された、しわのない表面加飾射出成形品。

前記［１］の発明では、射出成形機で用いる金具は、一次側に位置する射出コアと第一キャビティとの両者が閉合することで形成される第一モールドキャビティにより原料が射出成形され、射出成形品が成形される。そして、ロータリーテーブルにより射出成形品を備えた射出コアを二次側へ移動させ、加飾コアと第二キャビティとが閉合し、射出成形品と第二キャビティの内表面上のフィルムとが貼合されることで、射出成形品の表面加飾が完成し、表面加飾射出成形品が成形される。よって、本発明の製造方法により２４時間途切れることなく表面加飾射出成形品が生産され、生産性を高めることができる。

前記［２］の発明では、射出コア及び加飾コア上の真空ベントにより真空抜きを行いフィルムと射出成形品とを貼合するため、フィルムと射出成形品との間にしわができず、外観良好な表面加飾射出成形品又は必要な機能を備えた表面加飾射出成形品が提供可能となる。また、フィルム供給機を使用しフィルムを第二キャビティの内表面側へ送るため、途切れることなくフィルムが供給され表面加飾が行われる。

前記［３］の発明では、第二キャビティはヒーターを備えているため、フィルムを予め加熱することで射出成形品とより貼合しやすくなる。このほか、第二キャビティ上のヒーターの温度はプラスチック原料の融点より低いため、フィルム又はフィルム上のインクを破損しない。

前記［４］の発明では、第二キャビティは裁断具を備えているため、フィルムと射出成形品とが貼合されたとき、すぐにフィルムを適切な大きさに裁断することが可能となり、外観良好な表面加飾射出成形品が形成できる。

前記［５］から［７］の発明では、フィルム表面にインクで図柄又は文字が転写されているため、フィルムが射出成形品に貼合したときに、フィルムそのものが貼り付き又はインクが転写することで、美化又は表面加飾射出成形品に機能を付加することができる。

前記［８］の発明では、本発明の製造方法により、外観良好な又は機能を有する、生産性の高い表面加飾射出成形品を製造することができる。

本発明の製造方法のフローチャートである。 本発明の製造方法で使用する金具の好ましい実施形態を示す側面図である。 本発明の製造方法の金具を使用した際の、射出成形工程を示す概略図である。 本発明の金具のロータリーテーブルを使用し、一次側に位置する射出コアを二次側へ移動させる概略図である。 本発明の金具を使用し、フィルムを貼合する模式図である。 本発明の射出成形機の好ましい実施形態を示す側面図である。

以下、図面を参照しながら本発明について詳しく説明する。

図１は、本発明の射出成形方法のフローチャートである。

まず、本発明の金型を取り付けたダブルモールド射出成形機を用意し、フィルム供給機を使用して継続的にフィルムを金具の第二キャビティ内表面に送る。フィルムの材質はポリエチレン、ポリカーボネート等が挙げられる。また、インクを用いて必要な図柄又は文字をフィルム上に転写してもよい。インクは熱転写インク又は昇華転写インク等が挙げられるが、普通のインクでもよい。

続いて、射出成形を行う。

まず、Ｓ１では、射出コアと第一キャビティとが閉合することで形成される第一モールドキャビティに溶融原料を射出成形し、射出成形品を成形する。

そして、Ｓ２では、金具のロータリーテーブルにより射出コアを射出成形品とともに二次側へ移動させ、加飾コアを一次側へ移動させる。

そして、Ｓ３及びＳ４は同時に行う。前記Ｓ２において、ロータリーテーブルにより射出コアと射出成形品とを二次側へ移動させ、加飾コアを一次側へ移動させたため、Ｓ３に示すように、成形機の金型がもう一度閉合したとき、一次側の加飾コアと第一キャビティとが閉合することで形成される第二モールドキャビティに溶融原料を射出成形することができる。これと同時に、Ｓ４に示すように、二次側へ移動させた射出コアと射出成形品とが、成形機の金型がもう一度閉合することで、射出成形品とフィルムとが貼合される。

射出成形品とフィルムとが貼合されることで、Ｓ５に示すように、射出成形品上にフィルムが被覆され、又は、フィルム上のインクが射出成形品上に転写され、美しい外観を有する又は特殊機能を有する表面加飾射出成形品が成形される。その後、Ｓ６に示すように、表面加飾射出成形品を金具から取り出す。

Ｓ６の後、仮に特殊な事態が発生した場合は、製造工程を停止する。特殊な事態が発生していない場合は、ロータリーテーブルを再度稼動させ、Ｓ３において一次側に位置する射出成形品を備えた加飾コアを二次側へ移動させる（Ｓ７）。

ここでいう「特殊な事態」とは例えば、原料の消尽、射出成形機の電力供給終了、製造工程の終了等である。

Ｓ７において、加飾コア上の射出成形品は、Ｓ８〜Ｓ１０に進む。ここで、Ｓ８〜Ｓ１０はＳ４〜Ｓ６と同様であり、違いはコアのみである。Ｓ７を経て一次側へ移動した射出コアは、Ｓ１に戻り、再び同様の工程を繰り返す。

Ｓ１０の後、仮に特殊な事態が発生した場合は、製造工程を停止する。特殊な事態が発生していない場合は、ロータリーテーブルを再度稼動させ、工程を繰り返す。

ここでいう「特殊な事態」とは例えば、原料の消尽、射出成形機の電力供給終了、製造工程の終了等である。

図２は本発明の製造方法で使用する金具の好ましい実施形態の図である。この金型１は、射出コア１１、第一キャビティ１２、加飾コア１３、第二キャビティ１４、ロータリーテーブル１５を含む。

射出コア１１は第一キャビティ１２に接触する内表面付近に真空ベント１１１を備え、第一キャビティ１２が射出コア１１と閉合し、射出コア１１と第一キャビティ１２とが閉合することで形成される第一モールドキャビティ１６に原料５が射出されたときに、射出成形品４が成形される。

本明細書において、「一次側１７」とは、前記第一キャビティ１２が位置する側のことを指す。

加飾コア１３は射出コア１１と同様に、真空ベント１３１を備える。

第二キャビティ１４は移動することで加飾コア１３と閉合され、加飾コア１３との接触面（内表面１４１）上にはフィルム６１が貼合されている。このほか、第二キャビティ１４は加飾コア１３との接触面（内表面１４１）上にヒーター１４２及び真空ベント１４３を備える。ヒーター１４２は、フィルム６１を第二キャビティ１４へ貼合する際にフィルム６１を予め加熱するために用いられ、真空ベント１４３によりフィルム６１を内表面１４１に貼合させることができる。

本明細書において、「二次側１８」とは、第二キャビティ１４が位置する側のことを指す。

ロータリーテーブル１５は、射出コア１１並びに加飾コア１３と連結され、回転により一次側１７に位置する射出コア１１を二次側１８へ移動させることができる。

図２に示すように、射出コア１１と第一キャビティ１２とが閉合したあと、第一モールドキャビティ１６に原料を射出し、射出成形品４が成形される。

図３に示すように、射出成形品４が成形されたあと、キャビティを開き、ロータリーテーブル１５により射出成形品４を二次側１８へ移動させることができる。

図４に示すように、第二キャビティ１４が閉合することで、第二キャビティ１４上に吸着されたフィルム６１を射出成形品４上に被覆することができ、又は、フィルム６１上のインクを射出成形品４上に転写することができ、表面加飾射出成形品が成形される。

このほか、射出成形品４を二次側１８へ移動させ第二キャビティ１４と相互に閉合したとき、射出コア１１又は加飾コア１３上の真空ベント１１１、１３１により真空抜きが行われフィルム６１と射出成形品４を貼合させる、又は、フィルム６１上のインクを射出成形品４上に転写させることができ、表面加飾射出成形品が成形される。

このほか、フィルム６１全体が射出成形品４に貼合されたとき、第二キャビティ１４上の裁断具によりフィルムを射出成形品４に合う大きさに切断することができる。

図５に示すように、フィルム６１はフィルム供給機６を使用して第二キャビティ１４の内表面側１４１へ送られる。

フィルム６１はフィルム供給機６を使用して第二キャビティ１４の内表面側１４１へ送られるため、途切れることなくフィルム６１が供給され、射出成形品４を有する射出コア１１又は加飾コア１３と第二キャビティ１４が閉合するとき、フィルム６１を射出成形品４上に貼合、又はフィルム６１上のインクを射出成形品４上に転写させることができる。

以上の通り、本発明の製造方法では、金型をダブルモールド射出成形機に取り付け、射出成形工程及びフィルム表面加飾工程を一体化することができる、即ち、同一工程において射出成形を行いつつ表面加飾を行うことができる。これにより生産性が向上し、２４時間継続的に表面加飾射出成形品を製造することが可能となる。

本発明の表面加飾金型は、射出成形工程及びフィルム表面加飾工程を一体化することができ、前記表面加飾金型を使用した射出成形機は、同一工程において射出成形及び表面加飾を行うことが可能となり、表面加飾射出成形品の生産性が向上する。

ここで使用した用語及び上記の説明は、本発明の実施形態を説明するためのものであるが、本発明はこれに限定されない。本発明で開示された特殊事項のいかなる均等物も排除されるべきではない。また、本発明の請求範囲の各種変形も受け入れられると理解されなければならない。

１ 金型
１１ 射出コア
１１１ 真空ベント
１２ 第一キャビティ
１３ 加飾コア
１３１ 真空ベント
１４ 第二キャビティ
１４１ 内表面
１４２ ヒーター
１４３ 真空ベント
１５ ロータリーテーブル
１６ 第一モールドキャビティ
１７ 一次側
１８ 二次側
１９ 第二モールドキャビティ
４ 射出成形品
５ 原料
６ フィルム供給機
６１ フィルム
７ 射出成形機

Claims (7)

1. 以下の工程を含むことを特徴とする射出成形方法。
   工程（Ａ）：金型をダブルモールド射出成形機に取り付ける。前記金型は、射出コア、ダブルモールド成形機の一次側に位置する第一キャビティ、加飾コア、ダブルモールド成形機の二次側に位置し且つ内表面にフィルムが貼合された第二キャビティ、及び前記射出コア並びに前記加飾コアと連結されるロータリーテーブル、を有する。
   工程（Ｂ）：前記射出コアと前記第一キャビティとが閉合することで形成される第一モールドキャビティに溶融原料を射出成形する。
   工程（Ｃ）：前記ロータリーテーブルにより前記射出コアを射出成形品とともに二次側へ移動させ、前記加飾コアを一次側へ移動させる。
   工程（Ｄ）：前記工程（Ｃ）により前記加飾コアは一次側へ移動されるため、成形機の金型がもう一度閉合したとき、一次側の前記加飾コアと前記第一キャビティとが閉合することで形成される第二モールドキャビティに溶融原料が射出成形される。
   工程（Ｅ）：前記工程（Ｃ）により二次側へ移動させた前記射出コアと射出成形品とについて、前記工程（Ｄ）が行われるのと同時に、射出成形品上にフィルムが被覆され、表面加飾射出成形品が形成される。
   工程（Ｆ）：表面加飾射出成形品を金具から取り出す。
   工程（Ｇ）：前記ロータリーテーブルを再度稼動し、前記工程（Ｄ）により二次側へ移動させた一次側に位置する射出成形品を備えた前記加飾コアについて、成形機の金型がもう一度閉合することで、前記加飾コア上の射出成形品上にフィルムが被覆され、表面加飾射出成形品が形成される。
   工程（Ｈ）：前記工程（Ｇ）のロータリーテーブル再稼動により前記射出コアは一次側へ移動され、再び前記工程（Ｂ）を行い、前記工程（Ｃ）から（Ｈ）までを繰り返す。
2. フィルム供給機を使用してフィルムを前記第二キャビティの内表面側へ送り、
   金型に含まれる前記射出コア及び前記加飾コアは真空ベントを備え、
   前記工程（Ａ）において真空抜きを行いフィルムと射出成形品を貼合する請求項１に記載の射出成形方法。
3. 金型に含まれる前記第二キャビティはヒーターを備え、
   前記工程（Ｅ）及び前記工程（Ｇ）において前記第二キャビティ上のヒーターで原料の融点より低い温度で予め加熱し、フィルムを滑らかにし射出成形品へ貼合する請求項１に記載の射出成形方法。
4. 金型に含まれる前記第二キャビティは裁断具を備える請求項１に記載の射出成形方法。
5. 前記フィルムは図柄又は文字がインク印刷され、
   前記インクは熱転写インク又は昇華転写インクである請求項１に記載の射出成形方法。
6. 前記工程（Ｅ）及び前記工程（Ｇ）において、前記インクは射出成形品の表面に転写される請求項５に記載の射出成形方法。
7. 前記フィルムの材質がポリカーボネート又はポリエチレンである請求項１に記載の射出成形方法。

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