JPH08127041A - 射出成形同時絵付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シートクランプの進退動ストロークを短くで
きて、装置のコンパクト化を図り得るとともに、絵付シ
ートに皺が生じたり絵付シートがシートクランプから外
れたりすることがないようにでき、表面の凹凸段差や曲
率の大きな成形体にも大きなゆがみや位置ずれ等を伴う
ことなく適切に絵付を行うことができるようにされた射
出成形同時絵付装置を提供すること。 【構成】 雌型１０とシートクランプ２０の対向面側の
両側部に多数の吹出口１３、１４を並列的に穿孔し、該
吹出口１３、１４から空気を吹き出させることにより絵
付シート１５を浮かせつつ雌型１０とシートクランプ２
０との間に供給するようにしてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形と同時に成形
体の表面に絵付を行う射出成形同時絵付装置に係り、特
に、表面の曲率や凹凸段差が比較的大きな成形体の表面
に適切に絵付を行うのに好適な方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形と同時に成形体の表面に絵付を
行って、表面に図柄や文字等が施された成形品を製造す
る射出成形同時絵付方法は既によく知られているが、本
願の出願人は、特に、表面の凹凸段差や曲率の大なる成
形体にもゆがみや位置ずれ等をさほど生じさせることな
く適切に絵付を行うことを可能にした射出成形同時絵付
装置を先に提案しており、以下にこれを図９〜図１３を
参照しながら簡単に説明する（詳しくは、特願平６−２
１５３０号等を参照されたい）。

【０００３】この装置は、図９に示される如くに、雌型
３０と、この雌型３０に対向配置された雄型４０とを備
えている。雌型３０には、成形すべき成形体の外形に対
応する成形キャビティ３１が設けられるとともに、その
内部に前記キャビティ３１に開口する複数の吸気孔３２
が設けられている。吸気孔３２は、吸気管３３を介して
図示しない真空ポンプへ接続されている。雄型４０は固
定盤４４に固定され、雌型３０は移動板３４を介して加
圧ラム３５に連結されており、雌型３０が雄型４０に対
して接近−離間方向に移動できるようになっている。ま
た、雄型４０は、雌型３０の成形キャビティ３１内に挿
入されるコア部４８を有し、その内部に注湯孔４７が設
けられている。

【０００４】雌型３０と雄型４０との間には、シートク
ランプ５０と曲面型熱盤６０が進退可能に配置されてお
り、絵付シート１５は、後述するように前記雌型３０と
シートクランプ５０の間を通される。シートクランプ５
０は、金属製であって、雌型の成形キャビティ３１の外
周縁に当接する周囲押さえ枠５２と、この周囲押さえ枠
５２に固定されていて使用時成形キャビティ内に突出す
る曲面凸部５４とを有する。曲面凸部５４は、キャビテ
ィ３１の内面の凹凸量ΔＤより小さい凹凸（凹凸量Δ
ｄ）で、かつキャビティ３１の内面と同じか、それより
小さな曲率を有し、後述するように、絵付シート１５を
キャビティ３１内に押し込んだ状態で保持する。

【０００５】このシートクランプ５０は、エアシリンダ
５５のロッド５６に固定されており、エアシリンダ５５
によって雌型３０と雄型４０の間に出し入れされると共
に、図示しない駆動機構によって雌型３０に対して接近
−離隔する方向に移動可能になっている。また、曲面型
熱盤６０は、雌型３０側が加熱面となっており、この曲
面型熱盤６０も、エアシリンダ６５のロッド６６に固定
されており、前記シートクランプ５０と同様に、雌型３
０と雄型４０の間に出し入れされると共に、図示しない
駆動機構によって雌型３０に対して近接する方向及び離
脱する方向に移動可能になっている。

【０００６】このような構成のもとで、射出成形同時絵
付を行なう際には、絵付シート１５が図外の巻出しロー
ルから送りロールによって１ショット分が繰り出されて
その先端が雌型３０のパーティング面３６を上から下へ
横切るように供給されるとともに、絵付きシート１５が
弛まないように、シート先端は例えばチャックで挟持さ
れたり、あるいは巻き取りロールによって巻き取られて
送り方向に引っ張られる。シート１５には所望の図柄が
所定のピッチで印刷されており、それが裏刷り貼り合わ
せ積層シート又は転写用シートであればその印刷面が雌
型３０と反対側になるようにセットされ、表刷り貼り合
わせ積層シートの場合は雌型３０側に印刷面がくるよう
にセットされる。

【０００７】次に、図１０に示される如くに、シートク
ランプ５０が雌型３０に向けて対接せしめられ、その矩
形枠部５２によって絵付シート１５を雌型３０の成形キ
ャビティ３１の周縁部にクランプする。シート１５はシ
ートクランプ５０の曲面凸部５４によってキャビティ３
１内に押し込まれ、その湾曲程度ないしは凹凸が雌型キ
ャビティ表面の湾曲程度ないしは凹凸より小さい状態で
キャビティ側に突出した形状に変形保持される。このと
き、キャビティ３１の開口面はシート１５によって閉じ
られ、後述するキャビティ内の減圧工程の際、大気圧を
隔てるエリアが形成された状態になっている。シートク
ランプ５０の曲面凸部５４は、それに押されてキャビテ
ィ内に突出変形したシートにシワが生じたり、破れたり
することがないようにその形状や曲率等が設定される。

【０００８】上記のようにシート１５をシートクランプ
５０でクランプした状態で、曲面型熱盤６０を雌雄型間
に挿入し、あるいは更に破線で示すようにクランプされ
たシートに接近させてシート全面を均一に加熱軟化させ
る。このようにして、シートクランプ５０によって予め
シート１５を雌型３０の成形キャビティ３１内に突出さ
せて変形させておき、その状態でシート１５を加熱軟化
させ、しかる後に成形キャビティ面まで成形させるた
め、キャビティ表面へ吸引密着される時の軟化シートの
変形量が少なくなり、シートの歪みやシワ、破れ、絵柄
と成形品の凹凸の間の位置ずれを少なくすることができ
る。

【０００９】次に、図１１に示される如くに、真空ポン
プを作動させて吸気孔３２から雌型３０の成形キャビテ
ィ３１内を排気し、シートクランプ５０に保持されてい
る軟化した絵付シート１５を成形キャビティ３１の内周
面へ吸引し密着させる。このようにして予備成形が完了
すると、シートクランプ５０及び曲面型熱盤６０を退避
させ、図１２に示される如くに、加圧ラム３５で雌雄型
を型締めした後、雄型４０に設けられた射出装置の注湯
孔４７からキャビティ３１内に熔融樹脂を注入充填して
射出成形を行い、この状態で射出樹脂を冷却・固化させ
ると、雌型３０内の絵付シート１５は射出樹脂に一体化
して貼り付く。

【００１０】次いで、図１３に示される如くに、雌雄型
を型開きし、絵付成形体Ｑを脱型して取り出す。ここ
で、絵付シート１５が貼合わせ積層フィルム（ラミネー
トフィルム）である場合には、そのままで絵付が行われ
たことになり、成形体Ｑの表面に絵付シート１５全層が
接着一体化して装飾層となる（図１３ａ）。それに対
し、絵付シート１５が転写フィルムである場合には、後
工程において、成形体Ｑの表面に一体化した絵付シート
１５のうちの基材シート１６のみを剥離し、絵柄層等の
転写層１８を成形体Ｑ側に残留させて装飾層となすこと
により絵付が完了する（図１３ｂ）。

【００１１】ところで、上述した射出成形同時絵付装置
においては、シートクランプ５０は、雌型３０に対して
Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ進退動するようにされてい
るが、このようにシートクランプ５０をＸＹ運動させる
ようになすと、装置が複雑化、大型化するするのは避け
られず、また、シートクランプ５０の進退運動にも多く
の時間を要することになるので、成形時間（サイクルタ
イム）も長くなり、生産性が低下する。

【００１２】そこで、図７及び図８に示される如くに、
雌型３０の４隅付近にそれぞれ嵌挿された摺動ロッド２
７、２７、２７、２７にシートクランプ２０を取り付け
て該シートクランプ２０を前記雌型と雄型との型閉め方
向にのみ進退動させるようにした射出成形同時絵付装置
が提案されている。なお、以下の図においては、前述し
た図９〜図１３に示される装置の各部に対応する部分に
は同一の符号が付されている。

【００１３】図示装置では、シートクランプ２０は、矩
形枠部２１とその両側辺部から下方に突出する三角形状
の三角凸部２２とからなっている。また、雌型３０に
は、エジェクタープレート２６（得られた成形品を成形
キャビティ３１から突き出すためのピンが植立されてい
るがここでは省略）を移動させるためのプレート駆動室
２５が形成されており、エジェクタープレート２６は外
部の駆動機構により駆動ロッド２９を介してプレート駆
動室２５の幅に相当するストロークだけシートクランプ
２０を雌型３０に対して進退動させるようになってい
る。

【００１４】このものでは、絵付シート１５が巻出しロ
ール７５からガイドローラ７６でその進路を変更されて
一対の送りロール７７、７７間に挟まれた状態で該送り
ロール７７、７７によって１ショット分が繰り出されて
その先端が雌型３０のパーティング面３６を上から下へ
横切るように供給されるとともに、絵付シート１５が弛
まないように、シート１５の先端はチャック７３で挟持
されて送り方向に引っ張られる。シート１５の先端を雌
雄型の下流側に設けた巻き取りロールで巻き取って送り
方向に引っ張るようにするものもある。

【００１５】このようにしてシート１５が雌型３０とシ
ートクランプ２０との間に供給された後、シートクラン
プ２０が摺動ロッド２７、エジェクタープレート２６、
駆動ロッド２９を介して雌型３０側に引き込まれてパー
ティング面３６に絵付シート１５を介して対接せしめら
れる。それにより、絵付シート１５は三角凸部２２に沿
うように側面視三角形状に曲げられて雌型３０のキャビ
ティ３１内に押し込まれる。その後にシート１５が適宜
の箇所でカッター７８により切断される（なお、シート
１５の先端を巻き取りロールで巻き取る方式の場合は、
この工程は必要とされない）。ここで、シートクランプ
２０は絵付シート１５を成形キャビティ３１の周縁に沿
ってに押さえつけ、三角凸部を有した特定の形状・曲率
にシート１５を保持した状態で雌型３０の一部、すなわ
ち成形キャビティ３１の周縁部となる。雌型３０とシー
ト１５の間の気密は必要に応じて設けられるＯリング
（ここでは省略）により保たれる。シートクランプ２０
により変形保持されたシート１５は、雌型３０と雄型の
間に挿入される図示しない曲面型熱盤によって加熱軟化
され、前記したものと同様にして、射出成形同時絵付け
が行なわれる。

【００１６】このものでも、予め絵付シートを雌型成形
キャビティ内に突出するようにシートクランプ２０で変
形させておくため、成形キャビティ表面へ吸引密着され
る際のシートの変形量が少なくなり、シートの歪みやシ
ワ、破れ、絵柄と成形品の凹凸の間の位置ずれを少なく
することができる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにシートクランプ２０を摺動ロッド２７を介してエ
ジェクタープレート２６と一緒に雌型３０に対して進退
動させるようにしたものにおいては、シートクランプ２
０に雌型３０の成形キャビティ３１内に挿入される三角
凸部２２が設けられているので、シート１５を雌型３０
とシートクランプ２０との間に供給する際には、該三角
凸部２２の先端を雌型３０のパーティング面３６から少
なくともシート１５の先端を挟持するチャック７３を通
過させ得るだけ距離だけ離隔させておく必要があるとと
もに、射出成形時には前記三角凸部２２をキャビティ３
１の深奥まで進出させることが要求されるので、シート
クランプ２０の進退動ストロークが極めて長いものとな
り、その結果、プレート駆動室２５の幅が大きくなって
雌型３０が大型化してしまうという問題があった。

【００１８】このように、前述した図９〜図１３に示さ
れる射出成形同時絵付装置並びに図７及び図８に示され
る射出成形同時絵付装置のいずれにおいても、シートク
ランプの進退動ストロークが極めて大きくなるので、装
置の専有スペースが大きくなる、装置が大型化及び複雑
化する、装置コストが高くなる、メンテナンスに手間が
かかる、等の問題があった。

【００１９】さらに、表面の凹凸段差や曲率の大なる成
形体にもゆがみや位置ずれ等をさほど生じさせることな
く適切に絵付を行うためには、前述したようにシートク
ランプに突出した曲面凸部（５４）や三角凸部（２２）
等を設ける必要があるが、このようにシートクランプに
凸部を設けると、シートクランプを雌型に接近させてい
く際、最初にその凸部の突出端が絵付シートに当たって
絵付シートを引っ張るので、絵付シートに内向き（雌型
の中心に向かう）の力が作用し、絵付シートが局部的に
延伸せしめられて皺、傷等が生じやすくなるとともにシ
ートクランプから外れてしまうおそれがあった。

【００２０】さらに、図７〜図１３に示す装置において
は、絵付シートをチャック７３あるいは巻き取りロール
を使って引張り、駆動する必要があるために、雌雄型の
シート送り方向下流側及びその周辺にこれら機構を収納
する空間も確保しなければならない。かかる点に鑑み本
発明は、シートクランプの進退動ストロークを短くでき
て、装置のコンパクト化を図り得るとともに、絵付シー
トに皺が生じたり絵付シートがシートクランプから外れ
たりすることがないようにでき、表面の凹凸段差や曲率
の大きな成形体にも大きなゆがみや位置ずれ等を伴うこ
となく適切に絵付を行うことができ、さらに雌雄型周辺
の空間も節約できてコンパクトに設置できるようにされ
た射出成形同時絵付装置を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明の射出成形同時絵
付装置は、基本的には、雌型と雄型との間に配されて絵
付シートを前記雌型の成形キャビティ周縁部に押し付け
て保持するシートクランプを備え、前記絵付シートを前
記雌型とシートクランプとの間に供給した後、前記雌型
と雄型とを合体させて型締めを行い、しかる後、前記雌
型と雄型との間に熔融樹脂を注入充填して射出成形を行
い射出成形品と絵付シートとを接着一体化させるように
されてなる射出成形同時絵付装置であって、前記雌型と
シートクランプの対向面側の両側部に多数の吹出口を並
列的に穿孔し、該吹出口から空気を吹き出させることに
より前記絵付シートを浮かせつつ前記雌型とシートクラ
ンプとの間に供給するようにしたことを特徴としてい
る。

【００２２】本発明において、型締めは、絵付シートを
雌型とシートクランプとの間に供給した後、該絵付シー
トを前記雌型側から吸引して前記成形キャビティ内周面
に密着させた状態とし、しかる後に行うようにしてもよ
い。また、絵付シートを加熱するための熱盤を設け、絵
付シートを雌型とシートクランプとの間に供給した後、
該熱盤により該絵付シートを加熱軟化させ、しかる後に
前記雌型側から吸引してそのキャビ内周面に絵付シート
を密着させ、その後に型締めを行うようにしてもよい。

【００２３】本発明において、吹出口の口径は、０. ０
５〜５ｍｍ程度であればよく、それより小さいとゴミ、
ほこり等で詰まりやすくなり、それより大きいと気流及
び絵付シートのコントロールが難しくなる。この場合、
吹出口にはコンプレッサ等の加圧空気供給手段から大気
圧以上に加圧した空気を導管並びに雌型及びシートクラ
ンプに設けた給気通路を通じて供給する。雌型とシート
クランプの両者からの空気流の圧力、流量は原則として
同じにする。ただし、様々の変動要因により絵付シート
が雌型側あるいはシートクランプ側のいずれかに偏移し
たり、それらの間で揺れ動いて搬送されなくなったり、
あるいはたるみが生じる場合には、加圧空気供給手段に
設けられている調圧弁等を操作して、雌型側又はシート
クランプ側のいずれか一方の空気供給量もしくは圧力を
調整し、絵付シートが雌型とシートクランプとの間の略
中央で振動せず、かつそれらに対して非接触状態で搬送
されるようになすことが好ましい。

【００２４】また、各吹出口に開閉弁を設け、絵付シー
トの供給方向で見た先端位置に同期させて順次開閉弁を
開くようにしてもよい。この場合、開閉弁の開閉は、例
えば、巻き出しロールや一対のシート送りロールの回転
量あるいは回転速度を検出して、絵付シートの送り長さ
を計測し、それによって絵付シートの先端位置を割り出
し、その先端位置に対応する部位の開閉弁を順次開いて
行くようになせばよい。また、絵付シートの先端位置
は、例えば絵付シートの搬送方向に沿って並設した光電
センサや視覚センサ等により直接検出するようにしても
よい。

【００２５】シートクランプは、雌雄型の間に出し入れ
可能に配置されるタイプのもの、すなわちシートを雌型
にクランプするときにのみ雌雄両型間に挿入され、クラ
ンプ不要時には両型間の外に退避するタイプのものとす
ることもできるし、雌型に一体化されてシートを雌型に
クランプした状態で雌型の一部となって型締するタイプ
のもの、具体的には、雌型に嵌挿されている複数本の摺
動ロッドにより支持されていて、雌型と雄型との型閉め
方向に沿って接離するようにされているタイプのものと
することもでき、その形状は特に限定されず、平面状の
ものでも曲面部や凸部を有するものでもよい。曲面部や
凸部を有する場合は、絵付シートが雌型とシートクラン
プとの間でそれらの周面に沿って曲げられる。

【００２６】絵付シートは、基材シートとその上に積層
された装飾層からなり、基材シートを成形品と密着一体
化させたまま最終製品として使用する貼り合わせ積層シ
ート、あるいは一旦絵付シートと成形品とを一体化させ
た後、装飾層（転写層）のみを成形品側に残して基材シ
ートを剥離する転写シートのいずれも使用することがで
きる。基材シートとしては、ポリ塩化ビニル、アクリ
ル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート、ポ
リエステル、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を用いる
ことができる。基材シートの厚さは、通常２０〜５００
μｍ程度である。装飾層としては、印刷絵柄、着色又は
透明塗装、金属薄膜等を用いることができる。

【００２７】本発明の射出成形同時絵付装置に使用され
る雌型及び雄型は、基本的には従来のものと同一構成で
よく、雌型及び雄型の成形面に凹凸模様等を設け（従っ
て成形体に凹凸模様が形成される）ても差し支えない。
雌型及び雄型の材質は、鉄等の金属あるいはセラミック
スとすることができる。雌型内には、加熱によって軟化
した絵付シートを吸引するために、一端が真空ポンプ等
の減圧装置に連結し他端が成形キャビティ表面に開口し
た吸気路を設けるのがよい。また、雌型を多孔質セラミ
ックスあるいは多孔質金属で作製し、その多孔質構造自
体を吸気路、吸気孔として利用してもよい。

【００２８】射出工程以前に予め絵付シートを雌雄成形
キャビティ内周面に密着させるいわゆる「予備成形」工
程は、十分大きな凹凸段差、曲率を持つ内周面に対して
シートに破れなどを生じることなく密着させることがで
きるように、行うことが望ましい。しかし、凹凸段差、
曲率の小さい成形キャビティの場合には該工程を省略す
ることも可能であり、射出樹脂の熱圧により絵付シート
をキャビティ面に密着させてもよい。

【００２９】雌型の成形キャビティは、凹面の場合と凸
面の場合とがある。そして、雌型の成形キャビティが凹
面であるか凸面であるかに応じてシートクランプ及び曲
面型熱盤の凹凸が決定される。すなわち、雌型の成形キ
ャビティが凹面である場合には、シートクランプ及び曲
面型熱盤の発熱面形状は凸面となり、雌型の成形キャビ
ティが凸面である場合には、シートクランプ及び曲面型
熱盤の発熱面形状は凹面となる。

【００３０】熱盤によるシートの加熱軟化は、絵付シー
トの成形キャビティ内周面への密着を良好にするために
行うことが好ましい。しかし、成形キャビティの凹凸段
差、曲率が大きくない場合には、これを省略し得る。シ
ートクランプが曲面凸部を有しないときには熱盤は平板
であってもよい。絵付シートは、コイル状に巻き取られ
た連続帯状フィルムから必要量づつ供給するようにした
方が能率的で好ましいが、予め所定寸法に裁断した枚葉
フィルムを供給するようにしてもよい。

【００３１】本発明における射出成形は、熱熔融した熱
可塑性樹脂を射出する方式の他、化学反応によって硬化
する硬化型樹脂の未硬化液を射出するようにした反応性
射出成形（所謂ＲＩＭ成形）方式も包含する。反応性射
出成形の場合には、熱熔融していない樹脂「溶液」が用
いられる。従って、本明細書において「熔融樹脂」とあ
るのは、加熱熔融状態の樹脂に加え、前記樹脂の溶液を
含めたものを指している。

【００３２】

【作 用】上述の如くの構成とされた本発明に係る射出
成形同時絵付装置においては、雌型とシートクランプの
対向面側の両側部に多数の吹出口を並列的に穿孔し、該
吹出口から空気を吹き出させることにより前記絵付シー
トを浮かせつつ前記雌型とシートクランプとの間に供給
するようにされるので、シートクランプが曲面部や凸部
を有するものであっても、絵付シートは雌型とシートク
ランプとの間でそれらの周面に沿って曲げられて搬送さ
れる。この場合、絵付シートは雌型、シートクランプの
いずれにも接触せず、従って、シートクランプの凸部等
により局部的に延伸せしめられることなく、また、たる
みや皺、傷等を生じさせることなく、適切に雌型とシー
トクランプとの間に配置されることになる。

【００３３】また、絵付シートは雌型とシートクランプ
との間でそれらの周面に沿って曲げられて搬送されるこ
とから、シートクランプに設けられている凸部を雌型の
成形キャビティの凹部に深く挿入したままで、言い換え
れば、シートクランプの突出端を従来のもののように雌
型のパーティング面から大きく離隔させる必要がなくな
り、そのため、シートクランプの進退動ストロークを短
くすることが可能となり、装置のコンパクト化、低コス
ト化を図ることができる。さらに、本発明の装置におい
ては、絵付シートのシート送り方向下流側にチャックや
巻き取りロールで引っ張らなくとも絵付シートの搬送が
可能である。そのために、チャック、巻き取りロール等
の機構を省略し、空間を節約することができる。

【００３４】

【実施例】以下に図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１及び図２は、本発明による射出成形同
時絵付装置の一例を示す概略図である。以下の図におい
ては、前述した図７〜図１３に示される装置の各部に対
応する部分には同一の符号を付してその説明を簡略化
し、相違点を重点的に説明する。

【００３５】図１及び図２に示される射出成形同時絵付
装置は、図６に示される如くの、平坦面部２（２ａ、２
ｂ）とそこから折り曲がって下方に突出する三角形状の
凸部３とからなる成形体１を得ると同時にその下面に絵
付けを行うようにしたもので、基本的には、前述した図
７及び図８に示されるものと同様に、シートクランプ２
０が雌型１０の４隅近傍に設けられた挿通穴１９に嵌挿
されている４本の摺動ロッド１７、１７、１７、１７に
より支持されていて、雌型１０と既知構成の雄型（図
外）との型閉め方向（パーティング面３６に対して垂直
方向）に沿って接離するようにされている。

【００３６】シートクランプ２０は、矩形枠部２１とそ
の両側辺部から下方に突出する三角形状の三角凸部２２
とからなっている。また、雌型１０には、エジェクター
プレート２６（得られた成形品を成形キャビティ１１か
ら突き出すためのピンが植立されているがここでは省
略）を移動させるためのプレート駆動室２５が形成され
ており、エジェクタープレート１６は外部の駆動機構に
より駆動ロッド２９を介してプレート駆動室２５の幅Ｈ
（後述）に相当するストロークだけシートクランプ２０
を雌型１０に対して進退動させるようになっている。

【００３７】この場合、図１に雌型１０に対するシート
クランプ２０の最大離隔位置が示される如くに、シート
クランプ２０はその三角凸部２２の先端を雌型１０の成
形キャビティ３１に残したままの位置までしか移動せ
ず、この状態で絵付シート１５が該シートクランプ２０
と雌型１０との間に供給される（後で詳述）。なお、雌
型１０とシートクランプ２０との離隔距離は適宜調整す
ることができ、絵付シート１５の搬送時に必ずしも図１
のように最大離隔位置にする必要はない。

【００３８】そして、本装置においては、雌型１０とシ
ートクランプ２０の対向面側の両側部にそれぞれ多数の
吹出口１３、１４が並列的に穿孔されている。両吹出口
１３、１４には、外部に配置されたコンプレッサ等の加
圧空気供給手段から大気圧以上に加圧された空気が導管
５、６、並びに、雌型１０に設けられた給気通路７（横
方向）及び１１、１１（縦方向）、シートクランプ２０
に設けられた給気通路８（横方向）及び１２、１２（縦
方向）を通じて供給される。

【００３９】吹出口１３、１４の口径は、０. ０５〜５
ｍｍの範囲内、ここでは約１ｍｍとされて、２０個／１
平方ｃｍ程度の密度で給気通路１１、１２に向けて形成
されている。雌型１０の吹出口１３とシートクランプ２
０の吹出口１４から吹き出される空気の圧力、流量は原
則として同じにされる。ただし、様々の変動要因によ
り、後述するように絵付シート１５の搬送時に、絵付シ
ート１５が雌型１０側あるいはシートクランプ２０側の
いずれかに偏移したり、それらの間で揺れ動いて搬送さ
れなくなったり、あるいはたるみが生じる場合には、加
圧空気供給手段に設けられている調圧弁等を操作して、
雌型１０側又はシートクランプ２０側のいずれか一方の
空気供給量もしくは圧力を調整し、絵付シート１５が雌
型１０とシートクランプ２０との間の略中央で振動せ
ず、かつそれらに対して非接触状態で搬送されるように
なすことができるようにされている。

【００４０】このような構成を有する本実施例の射出成
形同時絵付装置では、絵付シート１５が巻出しロール７
５からガイドローラ７６でその進路を変更されて一対の
送りロール７７、７７間に挟まれた状態で該送りロール
７７、７７によって１ショット分が繰り出されてその先
端が雌型１０とシートクランプ２０との間に搬送され
る。なお、絵付シート１５は、例えば、成形性ＰＥＴ上
にアクリル樹脂系インキで剥離層、柄層、接着層を設け
たもので、総厚は５５μである。

【００４１】絵付シート１５の搬送時には、図３に示さ
れる如くに、外部の加圧空気供給手段から導管５、６、
給気通路７及び１１、８及び１２を通じて供給される例
えば５ｋｇ／平方ｃｍの加圧空気が各吹出口１３、１４
から一斉に吹き出されている。そのため、絵付シート１
５は雌型１０とシートクランプ２０との間の略中央を通
り、それらの周面に沿って曲げられて搬送される。この
場合、絵付シート１５は雌型１０、シートクランプ２０
のいずれにも接触せず、従って、シートクランプ２０の
三角凸部２２により局部的に延伸せしめられることはな
く、また、たるみや皺等を生じさせることなく、図１の
示される如くに、適切に雌型１０とシートクランプ２０
との間に配置されることになる。

【００４２】また、絵付シート１５は雌型１０とシート
クランプ２０との間でそれらの周面に沿って曲げられて
搬送されることから、シートクランプ２０に設けられて
いる三角凸部２２を雌型１０の成形キャビティ３１の凹
部に深く挿入したままで、言い換えれば、シートクラン
プ２０の突出端を従来のもののように雌型１０のパーテ
ィング面３６から大きく離隔させる必要がなくなり、そ
のため、シートクランプ１５の進退動ストローク、すな
わちプレート駆動室２５の幅Ｈを短くすることが可能と
なり、装置のコンパクト化、低コスト化を図ることがで
きる。

【００４３】このようにしてシート１５が雌型１０とシ
ートクランプ２０との間に供給された後、雌型１０の吹
出口１３への加圧空気供給が停止されるとともに、シー
トクランプ２０の吹出口１４への加圧空気供給も停止さ
れて、雌型１０内部に設けられている吸気孔（図示せ
ず）を通じて真空吸引が開始されるとともに、シートク
ランプ２０が摺動ロッド１７、エジェクタープレート２
６、駆動ロッド２９を介して雌型１０側に引き込まれて
パーティング面３６に絵付シート１５を介して対接せし
められる。それにより、絵付シート１５が雌型１０の成
形キャビティ３１の内周面に密着せしめられ、雌型１０
のキャビティ３１に沿うように若干延伸されて所期の目
的形状に曲成される。

【００４４】なお、絵付シートを雌型キャビティに対面
する所定の位置まで供給し、停止する工程は、作業者の
目視と手作業で行ってもよい。しかし、この作業を自動
化する場合、あるいは絵付シートの絵柄とキャビティの
形状とを正確に位置合わせする必要がある場合は、特開
昭６２−２５６６２０号公報、特開昭５９−２０２８３
０号公報等に記載されるような方法により機械的に行う
ことが望ましい。

【００４５】この方法は、絵付シートの１ピッチ毎にセ
ンサーマーク（十字型マーク等）を設けておき、雌型又
はシートクランプに設けた光電管等の位置センサーで該
センサーマークを検知したところでシートを停止させ
る。精度を上げるためには、絵付シートのシート送り方
向（縦方向）用のセンサーマークと、送り方向と直交す
る方向（横方向）用のセンサーマークを設ける。巻出し
ローラ７５、送りローラ７７、７７の回転（前進、後
退）、軸方向への水平（左右）動とによって、縦方向及
び横方向のセンサーマークを検知した時点で絵付シート
の縦方向、横方向の送りを停止させる。

【００４６】その後、シート１５が適宜の箇所でカッタ
ー７８により切断される。ここで、シートクランプ２０
は絵付シート１５を成形キャビティ３１の周縁に沿って
に押さえつけ、三角凸部を有した特定の形状・曲率にシ
ート１５を保持した状態で雌型１０の一部、すなわち成
形キャビティ３１の周縁部となる。雌型１０とシート１
５の間の気密は必要に応じて設けられるＯリング（ここ
では省略）により保たれる。シートクランプ２０により
変形保持されたシート１５は、雌型１０と雄型の間に挿
入される図示しない曲面型熱盤によって加熱軟化された
後、雌型１０に雄型が合体されて型締めが行われ、しか
る後、雌型と雄型との間に熔融樹脂が注入充填れれて射
出成形が行われ、樹脂を冷却した後、得られた射出成形
品と絵付シートとが接着一体化される。

【００４７】なお、射出樹脂としては、ポリ塩化ビニ
ル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、アクリル、ポリカーボ
ネート等の熱可塑性樹脂を熱熔融し流動化させたものの
他にも、イソシアネートを硬化剤とするポリウレタン、
あるいはイソシアネート、有機スルホン酸塩等を硬化剤
とする不飽和ポリエステル、アミン類を硬化剤とするエ
ポキシ樹脂等、化学反応により硬化する樹脂液を用いる
ことができる。

【００４８】なお、絵付シートが極めて薄いものである
場合等には、雌型１０とシートクランプ２０との間の空
間全体に空気を吹き出させると、絵付シートを該空間に
挿入する際にそれを外側（上側）に吹き上げるような力
が作用するので、絵付シートにたるみを生じたり詰まっ
たりし易い。そこで、図４及び図５に示される如くに、
各吹出口１３、１４に開閉弁４１、４２を設け、絵付シ
ート１５の供給方向で見た先端位置に同期させて順次そ
れらの開閉弁４１、４２を開くようにしてもよい。この
場合、開閉弁４１、４２の開閉は、例えば、巻き出しロ
ール７５や一対のシート送りロール７７、７７の回転量
あるいは回転速度を検出して、絵付シート１５の送り長
さを計測し、それによって絵付シート１５の先端位置を
割り出し、その先端位置に対応する部位の開閉弁４１、
４２を順次開いて行くようになせばよい。空気の吹き出
し方向は、図３〜図５では絵付シートに垂直方向に設定
しているが、この他、吹き出し方向を絵付シートの走行
方向に傾斜させる（図３〜図５でいえば吹き出し方向を
斜め下方とする）こともできる。また、絵付シートの先
端位置は、例えば絵付シートの搬送方向に沿って並設し
た光電センサや視覚センサ等により直接検出するように
してもよい。

【００４９】なお、本明細書では、成形体の絵付面が凸
部（２）を有する面である場合を主に例にとって本発明
を説明してきたが、本発明は成形体の絵付面全面が滑ら
かに連続した曲面である場合等にも適用でき、成形体の
絵付面が平面と凸部や曲面との組み合わせ、または平面
のみの組み合わせで構成される場合にも、本発明は同様
に適用される。

【００５０】熱盤としては、特開昭６２−２５６６２
０号公報等に示されるような真空密着式の平板型熱盤、
すなわち、発熱体を内蔵する平板の表面に通気孔を設
け、該通気孔から絵付シートを真空吸引して平板表面に
密着させ、平板からの熱伝導で加熱する方式の熱盤、
特開平５−３０１２５０号公報等に開示されるような非
接触式の平板型熱盤、すなわち、発熱体内蔵の平板の外
周部に土手状の周壁を設け、該周壁に絵付シートを固着
させて平板表面からの絵付シートの距離を一定に保ちつ
つ、輻射熱で加熱する方式の熱盤、等を用いうる。さら
に、図９〜図１１にその一例を示すように、熱盤表面
をシートクランプにクランプされた絵付シートの曲面と
同一又はほぼ同一にしてあるいわゆる曲面型熱盤（本出
願人の先の出願に係る特願平６−２１５３０号、特願平
６−１７６７４９号が参照される）も用いうる。曲面凸
部を有するシートクランプを用いる場合に有効であり、
その加熱方式は、接触式、非接触式いずれも可能であ
る。この構成とすることにより、絵付シートが曲面状に
クランプされている場合でも、全面均一に加熱酸化させ
ることができる。

【００５１】

【発明の効果】本発明の射出形成同時絵付装置によれ
ば、シートクランプの進退動ストロークを短くでき、ま
た、絵付シートの雌雄型下流部の引張り機構も不要のた
め、装置のコンパクト化を図り得るとともに、絵付シー
トに皺、傷が生じたり絵付シートがシートクランプから
外れたりすることがないようにでき、表面の凹凸段差や
曲率の大きな成形体にも大きなゆがみや位置ずれ等を伴
うことなく適切に絵付を行うことができるという優れた
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による射出成形同時絵付装置の一例を示
す概略構成図。

【図２】図１の装置の雌型とシートクランプとを示す分
解斜視図。

【図３】図１の射出成形同時絵付装置を用いて射出成形
と同時に絵付を行う際の動作説明に供される概略拡大
図。

【図４】図１の装置の変形例の説明に供される概略断面
図。

【図５】図１の装置の変形例の説明に供される概略断面
図。

【図６】図１の装置により成形される成形体を示す斜視
図。

【図７】従来の雌型にシートクランプが付随するタイプ
の射出成形同時絵付装置の一例を示す概略斜視図。

【図８】図７の装置の概略構成図。

【図９】本願の出願人による先願の射出成形同時絵付装
置の一例を示す概略図。

【図１０】図９の射出成形同時絵付装置を用いて射出成
形と同時に絵付を行う工程の説明に供される図。

【図１１】軟化した絵付シートを雌型の成形キャビティ
内周面に吸引密着させる工程の説明図。

【図１２】射出成形工程の説明図。

【図１３】絵付シートが貼合わせ積層フィルムである場
合と、転写フィルムである場合の説明図。

【符号の説明】

５，６…導管、８，９…給気通路、１１，１２…給気通
路、１３，１４…吹出口、１５…絵付シート、１７…摺
動ロッド、２０…シートクランプ、２１…矩形枠部、２
２…三角凸部、２５…プレート駆動室、３１…成形キャ
ビティ、７５…巻き出しロール、７７…送りロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 105:20 Ｂ２９Ｌ 9:00 (72)発明者 小林 和久 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 雌型と雄型との間に配されて絵付シート
   を前記雌型の成形キャビティ周縁部に押し付けて保持す
   るシートクランプを備え、前記絵付シートを前記雌型と
   シートクランプとの間に供給した後、前記雌型と雄型と
   を合体させて型締めを行い、しかる後、前記雌型と雄型
   との間に熔融樹脂を注入充填して射出成形を行って射出
   成形品と絵付シートとを接着一体化させるようにされて
   なる射出成形同時絵付装置において、 前記雌型とシートクランプの対向面側の両側部に多数の
   吹出口を並列的に穿孔し、該吹出口から空気を吹き出さ
   せることにより前記絵付シートを浮かせつつ前記雌型と
   シートクランプとの間に供給するようにしたことを特徴
   とする射出成形同時絵付装置。
2. 【請求項２】 絵付シートを雌型とシートクランプとの
   間に供給した後、該絵付シートを前記雌型側から吸引し
   て前記成形キャビティ内周面に密着させた状態とし、し
   かる後に型締めを行うことを特徴とする請求項１記載の
   射出成形同時絵付装置。
3. 【請求項３】 絵付シートを加熱するための熱盤を有し
   てなり、該絵付シートを前記雌型とシートクランプとの
   間に供給した後、該熱盤により該絵付シートを加熱軟化
   させ、しかる後に前記雌型側から吸引してそのキャビ内
   周面に絵付シートを密着させることを特徴とする請求項
   ２記載の射出成形同時絵付装置。
4. 【請求項４】 絵付シートが雌型とシートクランプとの
   間でそれらの周面に沿って曲げられるようにされている
   ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の射出
   成形同時絵付装置。
5. 【請求項５】 シートクランプが、雌型に嵌挿されてい
   る複数本の摺動ロッドにより支持されていて、前記雌型
   と雄型との型閉め方向に沿って接離するようにされてい
   ることを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の射
   出成形同時絵付装置。
6. 【請求項６】 各吹出口に開閉弁を設け、絵付シートの
   供給方向で見た先端位置に同期させて順次前記開閉弁を
   開くようにされていることを特徴とする請求項１ないし
   ３いずれか記載の射出成形同時絵付装置。
7. 【請求項７】 シートクランプが、矩形枠部とその両側
   部から下方に突出する凸部とからなっていることを特徴
   とする請求項１ないし３いずれか記載の射出成形同時絵
   付装置。