JPH07276427A - 射出成形同時加飾金型 - Google Patents

射出成形同時加飾金型

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JPH07276427A
JPH07276427A JP9918794A JP9918794A JPH07276427A JP H07276427 A JPH07276427 A JP H07276427A JP 9918794 A JP9918794 A JP 9918794A JP 9918794 A JP9918794 A JP 9918794A JP H07276427 A JPH07276427 A JP H07276427A
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Kazushi Miyazawa
一志 宮澤
Keishi Hanamoto
恵嗣 花本
Hiroyuki Atake
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 凹凸の大きい絞りの深い成形品まで加飾シー
トによる加飾ができる射出成形同時加飾金型を提供す
る。 【構成】 外部真空源に接続される通気孔を有する金型
A(11)と射出孔を有する金型B(12)よりなる一
対の金型において、金型Aの内部に真空室(15)と、
金型Aのキャビィティ面と真空室とを連結する通気孔
(13)を開閉する通気弁(16)とを設けた構成とす
る。射出成形に先立つ金型Aによる加飾シートの真空成
形を、該通気弁を開いて減圧状態の真空室により迅速に
行い、真空成形過程での加飾シートの冷却を防止し、真
空成形性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は射出成形同時加飾方法に
使用する金型に関する。さらに詳しくは、金型を用いた
加飾シートの真空成形を高速で行え、加飾シートの成形
性を向上した金型に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、成形品の成形と同時にその外
表面に模様等をシートの積層あるいは転写によって設け
る射出成形同時加飾方法が各種の態様で行われている。
特開昭48−43760号公報等では、射出成形の雄雌
両金型間に支持体シート上に絵柄等の転写層を設けてな
る転写シートを挿入して、型締めし、しかる後に熱溶融
樹脂を射出し、射出樹脂の熱と圧力とによって転写シー
トを金型形状に成形すると同時に射出樹脂と一体化し、
冷却、型開きの後、転写シートの支持体シートのみを剥
離して表面を加飾する技術が開示されている。しかしな
がら、この方法では、曲率や凹凸の段差の大きい成形品
に加飾シートが十分追従しなかった。そこで、これを改
良する発明として特公昭50−19132号公報は、射
出成形用の金型に真空成形用の通気孔を設け真空成形型
を兼用し、これで予め加飾シートを予備成形してキャビ
ィティ面に沿わせてから射出成形するものである。すな
わち、真空成形用の通気孔を設けた雌型を利用して熱可
塑性樹脂よりなる加飾シートを真空成形した後、型締め
を行って、溶融樹脂を金型内に射出して、成形品の外表
面に加飾シートを積層一体化させる方法が開示されてい
る。このように射出成形同時加飾法は真空成形と射出成
形とを組合わせた方法であり、曲率や凹凸段差の大きい
複雑な曲面形状に模様付けができる。また、特公昭50
−19132号公報の改良発明として特公昭63−63
39号公報では、加飾シートに位置合わせ用のセンサマ
ークが形成されたロール状連続シートを用い、このセン
サマークを位置決めセンサで読取って、加飾シートを雌
型に対して所望の位置で停止するように断続的に供給
し、連続的な射出成形同時加飾が可能な装置が開示され
ており、商業的な連続生産を可能とするものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の射出成形同時加飾方法において、加飾シー
トの予備成形型を兼用する金型は、いずれも通気孔を設
けた構成のみのものであり、流路抵抗の大きな細い通気
孔を通しての吸引力では、十分高速でシートを吸引成形
できない。このため、外表面の凹凸が大きい、いわゆる
絞りの深い成形品では加飾シートの予備成形は複雑で入
り込んだ部分まで十分に成形することは難しかった。た
だ、それでも、その後の射出成形時の溶融樹脂の高温、
高圧によって未成形の部分をさらに成形できたが、中に
は加飾シートが破断するなど一定の限界があった。この
ような問題は、加飾シートの加熱温度を高くして予備成
形すればある程度は解消するが、加熱温度を高くしすぎ
ると成形安定性が低下したり、ひいては加飾シートが変
形、溶融するなどして、加熱温度による対応にも限界が
あった。
【0004】ところで、加飾シートの真空成形は、加飾
シートと金型のキャビィティ面間に形成される空隙の脱
気により加飾シートをキャビィティ面に沿わせるように
変形させるものである。ここで、真空成形時における加
飾シートの挙動を考察すれば、加飾シートが変形されつ
つある時は加熱装置から離れていく結果、加熱装置から
受ける熱量は減少し、しかも比較的低温の金型のキャビ
ィティ面に接近していくこともあり、加飾シートの温度
は減少しつつ変形していくこととなる。その結果、加飾
シートの成形性は成形途中で低下していき、絞りが深
く、従って当初の加飾シートの位置から遠い部分では、
温度低下の為もあり、より成形性が低下することとな
る。従って、成形過程での加飾シートの温度低下を少な
くすることができれば、成形性は向上するといえる。そ
こで、本発明では、加飾シートの成形時の温度低下を抑
えることで成形性を向上させ、より複雑で絞りの深い形
状の成形品へも射出成形同時加飾方法の適用を可能にす
る、射出成形同時加飾金型を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】そこで本発明の射出成形
同時加飾金型は、上記課題を解決し目的を達成するため
に、通気孔を有する金型Aと射出孔を有する金型Bより
なる一対の金型の間に加飾シートを配置し、加飾シート
に対面する加熱装置により加熱軟化させた後、通気孔か
らの脱気による空気圧により加飾シートを金型Aのキャ
ビィティ面に密着させて成形し、その後、型締めを行い
溶融樹脂を金型内に射出し、加飾シートにより成形品を
加飾する射出成形同時加飾方法において、該金型Aが、
その金型内部に、通気孔を通じて外部真空源に通じる真
空室と、真空室からキャビィティ面に通じる通気孔を開
閉する通気弁とを備えた構成として、加飾シートの成形
の際に、予め外部真空源によ真空室を減圧にしておき、
通気弁を開いてキャビィティ内を脱気して加飾シートを
真空成形できるようにしたものである。
【0006】
【作用】本発明の射出成形同時加飾金型よれば、加飾シ
ートと金型キャビィティ面との間に形成される脱気すべ
き空隙に極めて近い距離に予め減圧された真空室が位置
し、その間を連結する通気孔の開閉を金型内に設けた通
気弁により制御するために、空隙から真空室に至る通気
孔の流路抵抗が少なく(流路の抵抗は、概ね通気孔の断
面積に反比例し、通気孔の長さに比例する為)、その結
果、加飾シートの真空成形をするために通気弁を開くと
脱気が極めて迅速に行われる。この為、真空成形速度が
高速で行え、真空成形時の加飾シートの温度低下が抑え
られ成形性が向上する。
【0007】
【実施例】本発明の射出成形同時加飾金型は、基本的に
は従来の射出成形同時加飾用の金型と同じくいわゆる雄
型と雌型との一対の金型から構成される。そして加飾シ
ートの真空成形型を兼用する方の金型の内部に設けられ
た真空室と、真空室とそのキャビィティ面とを連結する
通気孔に設けられた通気弁とを有する点に特徴がある。
【0008】以下、図面に従って本発明を詳述する。図
1は本発明の射出成形同時加飾金型の一実施例を示す断
面図である。図1で、11は金型Aであり、同図では金
型Aはキャビィティ面が凹形状のためいわゆる雌型と称
されるものである。12は金型Aと対をなす金型Bであ
り、同図では金型Bはキャビィティ面が凸形状のため雄
型と称されるものである。13、13aは金型Aに設け
られた通気孔であり、通気孔13は金型Aのキャビィテ
ィ面に通じ、通気孔13aは図示はしない外部の真空源
に接続される。14は金型Bに設けられた射出孔であ
る。15は金型Aの内部に設けられた真空室である。真
空室は通気孔13aを通じて外部の真空源に連結し、通
気孔13を通じて金型Aのキャビィティ面に通じてい
る。16は、キャビィティ面と真空室15とを連結する
通気孔13を開閉する通気弁である。17は、金型A及
び金型Bの冷却をする冷却管である。
【0009】真空室15は、金型Aを幾つかのブロック
から構成することで容易に設けることができる。また、
通気弁16は、電磁弁等で、図示はしない外部制御装置
と制御線とによって連結され、所望のタイミングで通気
孔13の開閉を行う。なお、通気弁16の位置は、同図
では真空室15と通気孔13と境界面に隣接して設けて
あるが、これは設置上の容易さの点からであり、通気孔
13の中間であってもかまわない。真空室15の容積は
大きい程、通気弁を開放した瞬間の減圧度が増すので好
ましいが、真空室を設ける金型に許容される厚さによっ
て適宜決定すればよい。しかし、真空室は完全に中空で
ある必要はなく、強度維持の為に内部に支柱を設けた構
造であってもよく、このようにすれば真空室の容積を大
きくすることが可能である。ただ、成形品の冷却のため
の冷却管のスペースを確保しておくことが好ましい。通
気孔の流路抵抗は、概ね、通気孔の断面積に反比例し、
長さに比例する為、上記構成にすると、実質的に真空源
とキャビィティ面との距離は、従来技術(金型外の真空
源からキャビィティ面に至る管を設ける)に比べ、本発
明(金型内の真空室からキャビィティ面に至る通気孔を
設ける)の方が大幅に短くなり、流路抵抗は大幅に低下
する。その為、より高速吸引が可能となる。また、通気
孔の断面積をその全長にわたって大きくすることも単に
流路抵抗を減らすという点では有効であるが、その場
合、通気孔のキャビィティ面開口部も大きくなり、その
痕跡が成形品に残りやすくなる為、キャビィティ面開口
部の断面積は小さくしたままで金型内部の通気孔の断面
積を大きくすると良い。なお、金型は冷却効率及び強度
の点で鉄等の金属が最適ではあるが、セラミックス等の
他の材料を用いてもよい。
【0010】このような本発明の射出成形同時加飾金型
による加飾シートの真空成形の方法は、従来公知の射出
成形同時加飾方法と同様に行えばよい。機構的には、従
来の射出成形同時加飾装置では、真空成形型を兼用する
金型で外部真空源に連結する通気孔を開閉する通気弁
は、金型と外部真空源を連結する連結管に設けられてい
た。従って、金型の外部である。そして、金型外部に設
けられた通気弁の開閉によって、加飾シートの真空成形
を行うものである。これに対して、本発明の射出成形同
時加飾金型では、金型内部に設けられた通気弁によっ
て、通気孔の開閉を行う。しかも、金型内部に真空室が
設けられているため、脱気すべき空間に極めて近接して
位置する。もちろん、これによって金型に連結する外部
真空源側には全く従来公知の真空室が不要とするもので
はなく、やはり大容量の真空室を外部に設けておくこと
が、脱気速度を早くする意味では好ましい。
【0011】次に、本発明の射出成形同時加飾金型の動
作を、図2に例示する射出成形同時加飾装置を参照し
て、射出成形同時加飾方法全体の中で説明する。図2の
射出成形同時加飾装置では、真空室、通気弁及び通気孔
を有する金型A11と射出孔を有する金型B12との間
に加飾シート2が、供給ロール31から送りロール32
を経て連続的に供給され、成形後の加飾シート2は巻取
ロール33に巻き取られる。加飾シート2には、図示は
しない位置決め用のセンサマークが設けられており、こ
のセンサマークを位置決めセンサ34が検知して加飾シ
ート2は金型A11に対して所望の位置に配置される。
なお、図示はしないが、センサマークと位置決めセンサ
により、加飾シートを送り方向に対して平行方向以外
に、必要に応じて直角方向にも位置合わせする。但し、
金型と加飾シートとの精密な位置合わせを要しない場合
は、センサとセンサマークによる位置合わせは省くこと
もできる。そして、所望の位置に加飾シート2が配置さ
れると、クランプ35が加飾シート2を金型A11のパ
ーティング面に押さえ真空成形に備えて固定する。
【0012】なお、通常、同図で金型A11は凹なるキ
ャビィティ面を有している為に雌型と、金型B12は凸
なるキャビィティ面を有している為に雄型といわれる。
しかし、必ずしも金型Aが凹、金型Bが凸、なるキャビ
ィティ面を有す必要はなく、逆の場合もありうる。要
は、金型Aが少なくとも加飾シート成形用の通気孔を有
し、金型Bが少なくとも溶融樹脂を金型内に導入する射
出孔を有してることである。
【0013】そして、加熱装置4によって加飾シートを
加熱する。該加熱装置としては、特開平5−30125
0号公報にある様な、熱盤の周縁部に設けた土手状周壁
で加飾シートを固着し、非接触で加飾シートを加熱する
方式でもよいし、あるいは、特公平4−42172号公
報にある様な、熱盤に設けた通気孔で加飾シートを吸引
密着し、接触伝導で加飾シートを加熱する方式でもよ
い。この際、金型Aの内部に設けられた真空室15は外
部の真空源と連結された状態であり減圧に維持されてい
る。加飾シートが所定の温度まで加熱され軟化すると、
金型Aの内部に設けられた通気弁16を開いて加飾シー
トの真空成形を開始して、加飾シートと金型Aのキャビ
ィティ面との間の空隙の脱気が行われる。脱気は、極め
て至近距離に設けられ且つ予め減圧に維持された真空室
があり通気孔の流路抵抗が少ないため、従来の真空形成
に比較して迅速に行われる。この結果、加熱装置によっ
て加熱された加飾シートの温度低下が起こる間もなく、
空気圧によって加飾シートは金型Aのキャビィティ面に
そって密着し、加飾シートの真空成形が完了することと
なる。
【0014】加飾シート成形後は、型締めし、溶融樹脂
を金型内に射出する。なお、加熱装置4は、可動支持具
42によって型締め時には図2では上方に移動し金型間
から退避する。かくして、本発明の射出成形同時加飾金
型を利用した射出成形同時加飾装置を用いる方法によっ
て、目的とする加飾成形品が得られる。
【0015】なお、本発明の射出成形同時加飾金型で使
用しうる加飾シートは、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が、同じ材質の加飾シートを用
いれば、より絞りの深い成形品までも適用可能である。
加飾シートには大別して積層タイプと転写タイプの両方
が使用できる。積層タイプとは、加飾シートを成形品に
積層一体化させるものであり、転写タイプとは加飾シー
トが少なくとも離型性のシート基材と模様や機能を有す
る転写層とからなり、転写層のみを成形品に積層一体化
させるものである。この際、シート基材表面に凹凸模様
を設けておき、成形品の外表面に凹凸模様を付与するこ
ともできる。また、本発明でいう「加飾」とは、単に絵
柄や文字、図形等の目視可能な模様を成形品に付与する
以外に、凹凸模様、あるいは硬質塗膜、導電性層等の機
能性層を付与すること包含する。また、加飾シートは図
2のように巻取状の供給ロールから連続帯状シートとし
て供給する方式以外に、特公平4−9647号公報に記
載されるように、供給ロールから巻出した連続帯状シー
トを、1ショット分に必要な寸法の枚葉シートに切断し
て熱盤に吸着し、加熱しつつ雌型へ供給する方式でもよ
い。
【0016】
【発明の効果】本発明の射出成形同時加飾金型は以上説
明したように構成されているので、加飾シートを金型を
用いて真空成形する際に、加飾シートと金型のキャビィ
ティ面との間で形成される空隙の脱気が速やかに行え
る。その結果、加飾シートの真空成形が高速で行え真空
成形時の加飾シートの温度低下が抑えられるため真空成
形性が向上し、そして、得られる加飾成形品はより絞り
の深い、複雑な形状が可能となるという顕著な効果を奏
する。また、通気孔の開口部断面積の拡大による成形品
への孔跡の残留や、シートの加熱しすぎによる加飾シー
トの変形といった欠点も生じない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の射出成形同時加飾金型の一実施例の断
面図
【図2】本発明の射出成形同時加飾金型を用いた射出成
形同時加飾装置の一例
【符号の説明】
11 金型A 12 金型B 13,13a 通気孔 14 射出孔 15 真空室 16 通気弁 17 冷却管 2 加飾シート 31 供給ロール 32 送りロール 33 巻取ロール 34 位置決めセンサ 35 クランプ 4 加熱装置 41 加熱面 42 可動支持具

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 通気孔を有する金型Aと射出孔を有する
    金型Bよりなる一対の金型の間に加飾シートを配置し、
    加飾シートに対面する加熱装置により加熱軟化させた
    後、通気孔からの脱気による空気圧により加飾シートを
    金型Aのキャビィティ面に密着させて成形し、その後、
    型締めを行い溶融樹脂を金型内に射出し、加飾シートに
    より成形品を加飾する射出成形同時加飾方法において、
    該金型Aが、その金型内部に、通気孔を通じて外部真空
    源に通じる真空室と、真空室からキャビィティ面に通じ
    る通気孔を開閉する通気弁とを備え、加飾シートの成形
    の際に、予め外部真空源により真空室を減圧にしてお
    き、通気弁を開いてキャビィティ内を脱気して加飾シー
    トを真空成形できるようにした、射出成形同時加飾金
    型。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2682250B1 (en) 2012-07-06 2019-05-01 Bosch Sprang B.V. Mould with improved venting, thermo-forming device and method

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EP2682250B1 (en) 2012-07-06 2019-05-01 Bosch Sprang B.V. Mould with improved venting, thermo-forming device and method

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