JPH10156877A - 射出成形同時絵付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 絵付フィルムを皺やたるみのない状態で雌型
の面に対向する位置へ送ることができ、しかも雌型に対
する絵付フィルムの絵柄の位置合せと絵付フィルムの固
定を正確に行うことができる射出成形同時絵付装置を得
ること。 【解決手段】 絵付フィルムＸがロールＲから送られ
て、パーティング面の嵌着溝２ｂ内に位置決めされる。
次いで、熱盤９がその加熱面を絵付フィルムＸに対向さ
せる位置へ移動し、絵付フィルムを雌型２に押圧すると
ともにそれを加熱して軟化させる。排気孔８からの排気
により、絵付フィルムはキャビティ２ａの内面に密着さ
せられ、次いで熱盤９が外方へ退避した後、雄型１に対
し雌型２が移動して型が閉じ、射出ゲート４を経て溶融
樹脂がキャビティ内に射出され、成形物表面に絵付フィ
ルムＸが付着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成形品の表面上に
射出成形と同時に絵付する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、３次元立体成形品への加飾法とし
て、ラミネート法および転写法が知られている。ラミネ
ート法においては、予め絵柄を印刷しておいたフィルム
を変形させまたは変形と同時に基材に貼合わせるか、あ
るいはフィルムの変形中にまたはその後に雌雄型間の成
形キャビティ内にあるフィルムに樹脂を充填する。他
方、転写印刷法においては、予め絵柄を印刷しておいた
フィルムの絵柄インキだけを成形品に転写する。

【０００３】転写印刷装置としては、特開昭６２−１９
６１１３号公報に記載の装置が公知である。この装置に
おいては、後述のように、絵付フィルムを吸着した熱盤
が、相互に所定間隔に離間された雄型と雌型との間のス
ペース中に移動される。次に絵付フィルムが熱盤によっ
て加熱されて、雌型の内側面に真空吸着される。その
後、熱盤は雄型と雌型との間のスペースから外側に後退
させられる。次に雄型と雌型が相互に締結される。そし
て、これらの半型によって画成されたキャビティの中に
溶融樹脂が射出されて成形品が形成され、成形された樹
脂成形品の表面上に絵付フィルムが密着される。

【０００４】しかしこの装置では、絵付フィルムが熱盤
に吸着される時に、熱盤と絵付フィルムとの間に空気が
捕捉され、この空気が気泡として残る。したがって、絵
付フィルムが均一に加熱されない。さらに熱盤の真空孔
の凹凸または圧痕が、絵付フィルムを密着された最終成
形品の表面上に残るので、成形品の外観が不良となる。

【０００５】この問題点を解決するため、特開平５−３
０１２５０号（特願平４−１０８２７１号）公報に記載
の装置が提案されている。この装置では、熱盤の表面の
周縁部に絵付フィルムの面に接触する長方形状の保持フ
レームが突設され、この保持フレームの内側に凹部が形
成される。そして、熱盤が絵付フィルムの加熱のために
絵付フィルムを保持した時に、前記凹部の存在のため
に、絵付フィルムの要部が熱盤の表面に接触することが
避けられ、前述のように絵付フィルムに圧痕が残って、
成形品の外観が不良となることが回避される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記射出成形同時絵付
装置においては、しかしながら次のような問題が残され
ている。すなわち、雌型の位置へ送られた絵付フィルム
を位置合せして熱盤で加熱を行う時に、熱盤の雌型への
密着がなされず、熱盤から空気が吹き出した際、熱盤が
雌型から離れようとするので、熱盤の雌型への密着を強
固にしようとすると、熱盤の支持機構が複雑になり、複
雑な割りには熱盤の雌型への密着効果が十分でないとい
う問題がある。

【０００７】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、その目的は、簡単な機構で熱盤の雌型への
密着を確実に行うことができる射出成形同時絵付装置を
得ることにある。

【０００８】

【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、雄型と、雌型と、雌雄両型の間に絵付フィル
ムを送って雌型のパーティング面にそのキャビティを覆
うように位置させる搬送手段と、絵付フィルムを雌型キ
ャビティ内面への密着に際して加熱軟化させるように雌
型パーティング面に沿う位置へ変位可能な熱盤と、締結
された雄型および雌型のキャビティ内に溶融樹脂を射出
する手段とを備える射出成形同時絵付装置において、前
記雌型の両側部に、駆動装置によって雄雌両型を結ぶ方
向に駆動される熱盤把持具が設けられ、この熱盤把持具
は、雌型パーティング面に対向する位置へ変位させられ
た熱盤の両側部に係合しうる形状とされ、前記駆動装置
による熱盤把持具の駆動により熱盤が雌型に対し押圧可
能とされていることを特徴とする。

【０００９】前記熱盤把持具はＵ字形断面形状をもち、
各熱盤把持具は駆動杆を介して駆動装置に連結されるよ
うにすることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は射出成形される成形品に同
時に絵付けする装置の一実施形態の全体概略構成を示
す。図中、１は成形装置の雄型で、この雄型１は固定盤
３に固定されている。雄型１は雌型２に対向して配置さ
れる。雄型１内に射出ノズル５が射出ゲート４と連通す
るように設けられる。雌型２は可動盤６を介してラム７
に固定されている。このラム７の進退作動により雌型２
は雄型１に対して前進後退させられる。さらに、雌型２
は排気孔８を備え、この排気孔を通して雌型２内の空気
が真空ポンプ（図示されず）によって外部に排出され
る。雄型１のパーティング面には長方形の嵌入溝１ａ
が、また雌型２のパーティング面には嵌入溝１ａに対向
するように長方形嵌着溝２ｂが形成されている。

【００１１】前記雄型１と雌型２の外側面（両型の間の
空間領域）から所定距離だけ離間した位置に熱盤９が配
置される。熱盤９が配置される位置を以下待機位置と呼
ぶ。他方、雄型１と雌型２が対向配置され熱盤９がその
間に移動させられる位置を以下前進位置と呼ぶ。熱盤９
は、図示しない駆動手段によって待機位置と前進位置と
の間を移動させられるようになっている。

【００１２】Ｘは絵付フィルムであり、この絵付フィル
ムＸはロールＲからチャック装置３４により矢印方向に
引出されて、後述のように雌型２に対向する位置へ送ら
れるようになっている。

【００１３】図２と図３は熱盤９の詳細を示す。熱盤９
は、加熱板１０、ライナー板１１、ヒータパネル１２お
よび絶縁板１３をこの順序に配置した積層構造を有して
いる。加熱板１０は後述のように絵付フィルムＸを加熱
する。加熱板１０の前側面周縁部には長方形の保持フレ
ーム１４が固定されている。熱盤９は、ソレノイド１６
によって移動されるように支持部材１５に取り付けられ
ている。ソレノイド１６の作動により、熱盤９は絵付フ
ィルムＸの面に対して直角方向に移動される。ソレノイ
ド１６は後述のように熱盤９を雌型２まで前進させまた
後退させる。

【００１４】熱盤９の加熱板１０は伝熱性に優れた金属
から成る。加熱板１０が保持フレーム１４の周壁１４ａ
によって包囲されている領域に、多数の小さな空気吹き
出し孔１７が所定のピッチ間隔で配列されている。これ
らの空気吹き出し孔１７は加熱板１０の前側面から後側
面に貫通している。図５に示すように、加熱板１０と保
持フレーム１４の周壁１４ａとによって凹部１４ｂが形
成される。加熱板１０の前側面にセラミック層を形成す
ると、放射熱効率が向上する。加熱板１０の背後に配置
されたライナー板１１は高伝熱特性を有する金属板から
成る。ライナー板１１は加熱板１０の後側面と接触する
表面を有する。この表面には溝１８が設けられ、この溝
を通して圧縮空気が空気吹き出し孔１７に送られる。ラ
イナー板１１の中心に通気孔１９が設けられる。この通
気孔１９はライナー板１１を貫通している。また、この
通気孔１９はヒータパネル１２と絶縁板１３の中心を通
っている。この通気孔１９は絶縁板１３の後側面に開放
され、通気孔１９の開口がエアホース２０に接続され
る。エアホース２０は三方切り替え弁２１を通して低圧
コンプレッサ２２または高圧コンプレッサ２３に接続す
ることができる。

【００１５】ヒータパネル１２は複数の電熱線２４を備
えている。これらの電熱線は給電線（図示されず）に接
続される。絶縁板１３は、電熱線２４によって発生され
た熱を加熱板１０に向かって効果的に伝達させる機能を
有する。

【００１６】図３と図４（図２の符号４で示す部分の拡
大図）に示すように、保持フレーム１４の周壁１４ａに
沿って密封リング嵌着溝２５が形成される。密封リング
２６が溝２５の中に嵌着されると、空気漏れが防止され
る。さらに真空成形操作に際して、絵付フィルムの所定
の位置からのズレが防止される。

【００１７】図１に示すように、熱盤９の待機位置にお
いて、フィルム押さえ手段３１が設けられている。フィ
ルム押さえ手段３１は長方形のフィルム押さえフレーム
３２（図６に示す）を有している。押さえフレーム３２
は後述のように、絵付フィルムＸを押さえて完全に非接
触状態に保持するように作動する。絵付フィルムＸの送
り方向に関して成形装置の直ぐ上流側にはカッター装置
３５（図１０）が設けられている。カッター装置３５は
所定位置まで引っ張られた絵付フィルムＸを成形装置の
直ぐ上流側で切断する。カッター装置３５はエアシリン
ダ３５ａによって駆動される。

【００１８】絵付フィルムＸは最初は特定の図柄Ｙ（図
３参照）を所定間隔で印刷された帯状をなしている。こ
の絵付フィルムＸはロールＲ状に巻かれて供給保持装置
Ｓ（図１）に保持されている。絵付フィルムＸに対する
「ラミネートフィルム」の一実施態様においては、アク
リル樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共
重合体（ＡＢＳ）またはポリ塩化ビニールなどの熱可塑
性樹脂に絵柄を印刷した物を使用することができる。

【００１９】前記の転写印刷フィルムの一例としては、
二軸延伸ポリエチレンテレフタレート樹脂またはプロピ
レンなどの剥離性基材の上に、転写保護層、図柄層およ
び接着剤層から成る転写印刷層を形成したラミネートを
使用することができる。

【００２０】射出成形同時絵付法において必要な三次元
輪郭追随特性（成形特性）の観点から、また図柄面の耐
久性（耐摩性など）の観点から、絵付フィルム基材また
は、転写層に「希釈媒体の乾燥後に非架橋状態において
も非粘着性熱可塑性固体となる樹脂」を使用することが
できる。このような樹脂は特開昭６１−６９４８７号公
報および同６０−１６１１２１号公報に記載されてい
る。ラミネートフィルムの基材材料または転写フィルム
の透明保護層の例は、ガラス遷移温度０℃ないし２５０
℃のアクリル樹脂などの非粘着性熱可塑性共重合体にア
クリル基およびメタアクリル基などの重合性架橋ラジカ
ルを添加して成る材料である。

【００２１】重合前または架橋反応前の状態の材料が射
出樹脂成形品の表面に対して転送または積層される。そ
の後、紫外線または電子ビームを使用して、得られたラ
ミネートを架橋反応により硬化させる。

【００２２】次に、図７乃至図１４について、射出成形
同時絵付装置の作用を説明する。まず、図１の状態か
ら、チャック装置３４が絵付フィルムＸの末端をつかん
で、図７に示すように雄型１と雌型２との間に引っ張
り、絵付フィルムＸにより雌型２のキャビティ２ａ全体
をカバーさせる。また、フィルム押さえフレーム３２
を、雄型１と雌型２の区域外の図１の待機位置から、絵
付フィルムＸを挾んで雌型２に対向する図７の位置まで
移動させる。その後、押さえフレーム３２を雌型２の対
向面上の嵌着溝２ｂと一致するように位置調整する。嵌
着溝２ｂはキャビティ２ａの面を包囲するように配置さ
れている。

【００２３】次に、図８に示すように、フィルム押さえ
フレーム３２を嵌着溝２ｂの中に、その間に絵付フィル
ムＸを介在させながら押し込む。このようにして絵付フ
ィルムＸが雌型２のパーティング面に接触させられる。
この時点において、フィルム押さえフレーム３２の外側
面が嵌着後に雌型２の外側面と同一レベルにあることが
好ましい。しかし図示のように、雄型１の外周部に嵌入
溝１ａが形成されこの嵌入溝が雌型２の嵌着溝２ｂに対
向している場合には、フィルム押さえフレーム３２の外
側面を雌型２の外側面と同一レベルにする必要はない。
むしろ、フィルム押さえフレーム３２が突出して、後述
のように、保持フレーム１４の周壁１４ａが容易に押圧
されることが好ましい。図９は図８の左側から見た雌型
２の前面を示す。同図に示すように、フィルム押さえフ
レーム３２はその側方にその駆動源に連なる連結部３２
ａを有している。

【００２４】次に、図１０に示すように、エアシリンダ
３５ａを作動させることにより、絵付フィルムＸを成形
装置の直ぐ上流側でカッター装置３５により切断する。
そして、待機位置の熱盤９が雌型２の前面まで移動させ
られる。次いで、熱盤９上の保持フレーム１４の周壁１
４ａによって絵付フィルムＸがフィルム押さえフレーム
３２を介して嵌着溝２ｂ内に押し込まれる。この段階に
おいて、絵付フィルムＸは熱盤９上の周壁１４ａと接触
させられる。このようにして閉鎖加熱スペースが形成さ
れ、絵付フィルムＸが熱盤９と非接触状態で加熱され
る。絵付フィルムＸは充分に軟化された後に、図１１に
示すように、排気孔８を介して真空吸引を受ける。この
時、必要に応じ、空気吹出孔１７から空気を吹出すこと
を併用しても良い。これによって、絵付フィルムＸはキ
ャビティ面２ａの形状に一致させられる。

【００２５】その後、図１２に示すように、熱盤９が待
機位置まで後退させられる。次に雌型２と雄型１が相互
に締結される。そして、溶融樹脂が射出ゲート４から射
出されてキャビティがこの樹脂によって充填される。

【００２６】図１３に示すように溶融樹脂が冷却され固
化した後に、雄型１と雌型２が開かれ、次にフィルム押
さえフレーム３２が雌型２の嵌着溝２ｂから引き出され
る。このようにして絵付フィルムＸに固着した樹脂成形
品が取り出される。絵付フィルムＸが転写印刷フィルム
である場合、基材フィルムのみが剥離されて絵柄が成形
品の上に残される。

【００２７】金型を開く他の方法においては、図１４に
示すように溶融樹脂が冷却して固化した後に、フィルム
押さえフレーム３２が雌型２の嵌着溝２ｂから雄型１の
嵌入溝１ａ内に移動される。絵付フィルムＸが解除され
た後に、図１３に示す金型開放操作が実施される。この
方法によれば、成形品の雄型１および雌型２からの型出
しが容易になる。

【００２８】絵付フィルムＸが直接に雌型の対向面上に
固着された状態で加熱され軟化されるので、絵付フィル
ムＸの変形と移動がほとんど生じない。特に絵柄が金型
と位置的に一致させられる時、高度の位置精度が容易に
得られる。高精度で絵柄と金型凹凸とを位置決めする場
合は、絵付フィルムＸに十字型等の位置決めマークを印
刷しておき、これを成形機に固定した光電管等の位置セ
ンサーで検知して、絵付フィルムＸの送りを停止させる
ようにする。

【００２９】前記の実施例においては、転写印刷法を説
明したが、本発明はラミネート法にも適用することがで
きる。

【００３０】前記の実施態様においては、近赤外線を放
射するパネルヒータを使用することができるが、このヒ
ータのほか、電熱器（ニクロムコイルを使用し、表面抵
抗などのジュール放射熱を直接に絵付フィルムＸに放射
するヒータ）、遠赤外線を放射するセラミックパネル、
または誘電加熱を使用することもできる。また、絵付フ
ィルムＸに対する熱転写法の例として、直接に赤外線放
射、電磁波などを使用することもできる。さらに、閉鎖
スペース中において空気を加熱して絵付フィルムＸに熱
転写を実施することもできる。もちろん両者を併用する
こともできる。

【００３１】次に、図１５から図１７を参照して本発明
の特徴とをなす熱盤把持具について説明する。なお、図
１５および図１６は、本発明の装置を上方から見降した
横断面図である。この実施形態では、図１５および図１
７に示すように雌型２および可動盤６の両側面に沿って
熱盤把持具５０が進退自在に設けられている。図示の例
では熱盤把持具５０は左右２対設けられており、各熱盤
把持具５０は平面形状がＵ字状をなしている。Ｕ字状熱
盤把持具５０は絵付フィルムＸが通される側へ開放され
ており、かつエアシリンダ等の駆動装置５２により駆動
杆５３を介して駆動杆５３の長手方向に変位自在となっ
ている。

【００３２】図１５に示すように、雌型２のパーティン
グ面を覆うように絵付フィルムＸが送られ、次いでフィ
ルム押さえフレーム３２が雌型２の嵌着溝２ｂ内へ押し
込まれて、絵付フィルムＸが図８と同じ状態に固定され
てから、熱盤９が雌型２に対向する前進位置へ移動させ
られる。この時、熱盤把持具５０は図１５および図１７
に示す位置にあり、熱盤９は、熱盤把持具５０の内部に
図１７の位置を経て図１５に示すように上方から滑り込
む。このためには、左右に対向する熱盤把持具５０は熱
盤９の両側縁を保持できる距離だけ離して設置し、かつ
各Ｕ字状熱盤把持具５０は熱盤９を摺動自在に受ける内
幅をもつように構成する。

【００３３】図１５の状態では、熱盤保持具５０は駆動
装置５２により図の左方（雄型方向）へ変位した位置に
あり、したがって熱盤９は雌型２から離れている。この
状態で、駆動装置５２がその駆動杆５３を図１６におい
て矢印で示すように右方へ移動させる。これによって、
熱盤把持具５０に支持されている熱盤９は右方へ変位
し、その前面の保持フレーム１４がフィルム押さえフレ
ーム３２に当接する。そして、排気孔８から排気がなさ
れると、キャビティ２ａの開口に張り渡されていた絵付
フィルムＸはキャビティ２ａ内面に吸着されて図１６の
状態が得られる。以後の工程は前述したところと同じで
あるので、その説明は省略する。

【００３４】この実施形態では、熱盤の雌型への押圧
を、雌型側の熱盤把持具で熱盤を抱擁するようにして行
うので、熱盤、絵付フィルムおよび雌型の相互の密着が
強固なものとなり、真空成形時に熱盤９から圧縮空気を
吹出しても、空気圧により熱盤が雌型から離れたり、外
れたりすることがない。また、熱盤を金型から離れた外
部駆動機構により雌型に押しつける場合に比し、駆動機
構を大がかりなものとする必要がない。

【００３５】

【発明の効果】本発明では、雌型側から熱盤を抱擁する
ように押さえる熱盤把持具を用いることによって、熱
盤、絵付フィルムおよび雌型の間の密着が強固になり、
熱盤から圧縮空気が吹き出しても熱盤が雌型から離れて
はずれることがなく、外部機構により熱盤に押圧力を加
える場合に比し、機構を小形で安価なものとすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】射出成形同時絵付装置の一部を断面で示す構成
図。

【図２】図１の装置の熱盤の部分断面図。

【図３】熱盤の正面図。

【図４】熱盤と保持フレームを示す拡大断面図。

【図５】熱盤とフィルム押さえ手段を示す図。

【図６】フィルム押さえフレームの斜視図。

【図７】図１の装置の作動の１段階を示す図。

【図８】図７の次の作動状態の説明図。

【図９】図８の雌型の左側面図。

【図１０】図８の次の作動状態の説明図。

【図１１】図１０の次の作動状態の説明図。

【図１２】図１１の次の作動状態の説明図。

【図１３】図１２の次の作動状態の説明図。

【図１４】図１３の次の作動状態の説明図。

【図１５】本発明で用いる熱盤把持具を備えた射出成形
同時絵付装置の構成図。

【図１６】図１５の装置の異なる作動状態を示す図。

【図１７】図１５の装置の斜視図。

【符号の説明】

１ 雄型 １ａ 嵌入溝 ２ 雌型 ２ａ キャビティ内側面 ２ｂ 嵌着溝 ７ ラム ８ 排気孔 ９ 熱盤 １０ 加熱板 １４ 保持フレーム １４ａ 保持フレームの周壁 １４ｂ 凹部 １６ ソレノイド １７ 空気吹き出し孔 １８ 溝 １９ 空気通路 ２１，２９ 三方切り替え弁 ２２ 低圧空気源 ２３ 高圧空気源 ３２ フィルム押さえフレーム ３５ カッター ３６ 摺動ロッド ３８ フィルム固定用押さえ枠 ４３ 遮熱盤 ５０ 熱盤把持具 ５２ 駆動装置 ５３ 駆動杆 Ｘ 絵付フィルム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樽 谷 隆 至 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 (72)発明者 俣 野 剛 史 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 (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 (72)発明者 阿 竹 浩 之 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 (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】雄型と、雌型と、雌雄両型の間に絵付フィ
   ルムを送って雌型のパーティング面にそのキャビティを
   覆うように位置させる搬送手段と、絵付フィルムを雌型
   キャビティ内面への密着に際して加熱軟化させるように
   雌型パーティング面に沿う位置へ変位可能な熱盤と、締
   結された雄型および雌型のキャビティ内に溶融樹脂を射
   出する手段とを備える射出成形同時絵付装置において、 前記雌型の両側部に、駆動装置によって雄雌両型を結ぶ
   方向に駆動される熱盤把持具が設けられ、この熱盤把持
   具は、雌型パーティング面に対向する位置へ変位させら
   れた熱盤の両側部に係合しうる形状とされ、前記駆動装
   置による熱盤把持具の駆動により熱盤が雌型に対し押圧
   可能とされていることを特徴とする装置。
2. 【請求項２】前記熱盤把持具はＵ字形断面形状をもち、
   各熱盤把持具は駆動杆を介して駆動装置に連結されてい
   る請求項１記載の射出成形同時絵付装置。