JPH10230521A - 加飾成形品の製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 深絞りの製品でも、比較的均一な肉厚で加飾
用シートを金型のキャビティ面に密着するように真空成
形することができ、シートの素材厚さを厚くすることな
く耐候性の劣化や絵柄の不均一な延展等の不具合を生じ
ることのない加飾成形品の製造装置を提供する。 【解決手段】 型開き状態の金型１，２間に挿入される
コア４と、金型１，２間に供給された加飾用シートＳを
その周囲の少なくとも対向する２辺においてクランプし
た状態で、他方の金型２側に移動してコア４に押しつけ
る移動クランプ機構５を設け、加熱後の加飾用シートＳ
を真空成形前に予備延伸することにより、真空成形後の
シート厚みを均一化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は加飾用シートを用い
た加飾成形品の製造装置に関し、更に詳しくは、一対の
金型を用いた射出成形時に、一方の金型のキャビティ面
にあらかじめ加飾用シートを密着させた状態でキャビテ
ィ内に溶融樹脂を注入することにより、その加飾用シー
トをインサート成形し、あるいは、その加飾用シートを
転写シートとしてそのシートに施されている印刷部分を
成形品表面に転写する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形時に加飾用シートをあらかじめ
キャビティ面に密着させておくことにより、その加飾用
シートを成形品の表面部分にインサート成形するインモ
ールド成形方法が知られている。この成形方法において
は、一般に、型開き状態の金型間に供給されたラミネー
ト用シート等の加飾用シートを加熱することによって軟
化させたうえで、一方の金型のキャビティ面に真空引き
する等の手法によって密着するように賦形し、その後、
型締めしてキャビティ内に溶融樹脂を注入するという方
法が採用されている。

【０００３】また、以上の方法においては、加飾用シー
トを転写シートとすることにより、その転写シートに積
層されている印刷部分を成形品表面に転写することもで
きる。

【０００４】以上のような加飾成形方法を採用した従来
の装置においては、具体的には、図８に断面図を示すよ
うに、型開き状態の金型８０１，８０２間に供給され、
かつ、シートクランプ８０３によって一方の金型（雌
型）８０１に対してクランプされた加飾用シートＳに対
して、加熱板８０４を接近させることにより、その輻射
熱によって加飾用シートＳを加熱して軟化させ、次に金
型８０１に形成されたエア通路８０５を介して真空装置
で真空引きをすることにより、軟化状態の加飾用シート
Ｓを金型８０１のキャビティ面に密着させるといった手
法が用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来装置による手法では、以下のような問題があ
る。すなわち、加飾用シートＳは加熱された後に真空成
形によって金型８０１のキャビティ面に密着するように
賦形されるが、このとき、加飾用シートＳは金型８０１
に触れた部分から冷却されるために、延伸状態が不均一
となり、深絞り部分等のようにシートＳの金型８０１へ
の接触が遅れる部分の厚みが薄くなるといった現象が生
じる。シートＳが薄くなると、製品を覆う際に様々な不
具合が生じる。例えば、印刷を施した転写シートを用い
る場合には、シートの延伸の不均一によって絵柄が所望
の形にならなくなったり、あるいは、特に耐候性処方を
施したフィルムを用いる場合には、フィルムが狙いより
も薄くなるとそれだけ耐候性が低下することになり、要
求される耐候性を得るために必要な最低厚みを確保すべ
く、延伸前の素材フィルムの厚みを厚くしなければなら
ず、その分コストアップに繋がるという問題がある。

【０００６】本発明はこのような問題を解決すべくなさ
れたもので、深絞りの製品においても、そうでない単純
な表面形状を有する製品と同様に、比較的均一な肉厚で
加飾用シートを金型のキャビティ面に密着するように真
空成形することができ、もって肉厚を厚くすることなく
耐候性劣化や絵柄の不均一な延展等の不具合を生じるこ
とのない加飾成形品の製造装置の提供を目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の加飾形成品の製造装置は、実施の形態を表
す図１〜図６に示すように、互いに対向する一対の金型
１、２と、型開き状態の金型１，２間に加飾用シートＳ
を供給するシート供給機構３と、その供給されたシート
Ｓを加熱する加熱装置（不図示）を備えるとともに、一
方の金型１には、加熱された加飾用シートＳを真空成形
により当該一方の金型１のキャビティ面に密着させるべ
く、真空装置に連通するエア通路１１が形成され、その
一方の金型１のキャビティ面に加飾用シートＳを密着さ
せた状態で型締めしてキャビティ内に溶融樹脂Ｐを注入
することにより、その樹脂Ｐと加飾用シートＳを一体成
形し、もしくはその加飾用シートＳの転写層を成形品表
面に転写する加飾成形品の製造装置において、型開き状
態の金型１，２間に挿入されるコア４と、一対の金型
１，２間に供給された加飾用シートＳをその周囲の少な
くとも対向する２辺においてクランプした状態で、他方
の金型２側に移動してコア４に押しつける移動クランプ
機構５を設けていることによって特徴づけられる。

【０００８】本発明は、加熱軟化した加飾用シートＳを
真空成形する前に、加飾用シートを予備延伸することに
より、深絞りの製品においても真空成形後のシートＳの
肉厚を均一なものにしようとするものであるが、加熱軟
化した加飾用シートＳを金型１に対してクランプした状
態で、押圧コアを金型１のキャビティ面側に押圧するの
ではなく、加熱軟化した加飾用シートＳの周囲部分をク
ランプした状態で、固定状態のコア４に対して押しつけ
ることにより、金型１の形状の影響を受けずにより広い
領域で加飾用シートＳを予備延伸することが可能とな
る。

【０００９】すなわち、加飾用シートＳを移動クランプ
機構５によってその周囲部分で把持した状態で、他方の
金型２側に移動させてコア４に押しつけることにより、
加飾用シートＳは図７（Ａ）に示すように、周囲のクラ
ンプ部分より内側の領域Ａが予備延伸されるのに対し、
同図（Ｂ）に示すように、金型１のパーティング面に対
してシートＳをクランプした状態で押圧コア４０を押圧
した場合には、加飾用シートＳは金型１に当接している
部分は温度低下も相まって殆ど延伸されず、実質的な予
備延伸領域は図中Ｂで示す領域にとどまる。従って、本
発明によれば、加熱軟化状態の加飾用シートＳはより広
い範囲で均一な肉厚に予備延伸することができ、素材の
肉厚を有効に利用したうえで真空成形後のシート厚を均
一化できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１〜図６は、本発明の実施の形
態の一連の各工程をそれぞれ要部断面側面図によって示
した図であり、これらの図を参照しつつ、以下、本発明
の実施の形態の構成と、その各部の動作を併せて説明す
る。なお、図１〜図６の各図においては、特に対応する
工程に関係のない部材については適宜に図示を省略して
いる。

【００１１】互いに対向する一対の金型１と２のうち、
一方の金型（雌型）１は射出成形機の移動ダイプレート
への取付板１０に装着されているとともに、他方の金型
（雄型）２は固定ダイプレートへの取付板２０に装着さ
れており、金型１が金型２側に接近することによって型
締めされる。また、金型１には、後述する加飾用シート
Ｓを真空成形するために、真空装置に連通するエア通路
１１が形成されているとともに、金型２には、型締め状
態の金型１，２により形成されるキャビティ内に溶融樹
脂を注入するための樹脂流路２１が形成されている。

【００１２】図１に示すように、金型１の上方には、加
飾用シートＳを巻回したシートロール３１と、そのシー
トロール３１から加飾用シートＳを一定のピッチずつ下
方に送りだすためのシート送り出し装置３２からなるシ
ート供給機構３が設けられている。このシート供給機構
３は、型締め状態で射出成形が終了して型開きするごと
に、所要量の加飾用シートＳを金型１のパーティング面
に近接して供給するようになっている。

【００１３】金型１には、２つの枠体５１，５２からな
る移動クランプ機構５が設けられている。このうち、一
方の枠体５１は、金型１のエジェクタ機構５１ａを利用
して金型１のパーティング面に対して前後動するもので
あり、図１に示すように金型１のパーティング面から離
れた状態と、図２に示すように金型１のパーティング面
を含む平面上に片面が沿った状態の間で移動することが
できる。また、他方の枠体５２は、金型１内に収容した
油圧シリンダ５２ａの駆動により上記の一方の枠体５１
と同様に金型１のパーティング面に対して前後動するも
のであり、図１ないしは図２のように片面が金型１のパ
ーティング面に沿うように金型１内に収納された状態
と、図３に示すように金型１のパーティング面から離れ
た状態の間で移動することができる。

【００１４】以上の２つの枠体５１および５２と、その
移動機構であるエジェクタ機構５１ａおよび油圧シリン
ダ５２ａによって、金型１，２間に供給された加飾用シ
ートＳの移動クランプ機構５を構成している。

【００１５】すなわち、図１のように枠体５１の前進状
態で金型１に近接して供給された加飾用シートＳは、図
２に示すように枠体５１が後退することにより、枠体５
１と５２とによって、その全周（４辺）において挟持さ
れる。また、後述する図３に示すように、その加飾用シ
ートＳのクランプ状態において枠体５１と５２がともに
前進することにより、加飾用シートＳはクランプ状態で
金型２側に移動する。

【００１６】図２のように４辺がクランプされた加飾用
シートＳは、金型１の上方に位置するカッタ３３によっ
て切断される。また、そのクランプ状態において、図示
はしないが、図８に示した従来のものと同等の加熱板が
加飾用シートＳに対向するように金型１，２間に挿入さ
れ、その輻射熱によって加飾用シートＳが加熱されて軟
化する。

【００１７】加熱板による加熱が完了した後、図２に示
すように、金型１，２間にコア４が挿入される。このコ
ア４は、図１に示すコア上下動機構４１の駆動により、
金型１，２間に挿入／離脱するようになっているととも
に、コア前後動機構４２の駆動により、金型１に対して
接近／離隔する方向に移動し得るようになっている。

【００１８】コア４の金型１，２間への挿入の後、図３
に示すように、枠体５１と５２が互いに等しい速度で移
動し、これにより、加熱軟化状態の加飾用シートＳは枠
体５１と５２の間にその周囲４辺が挟持された状態で固
定状態のコア４に対して押しつけられて予備延伸され
る。

【００１９】予備延伸の終了後、枠体５１，５２がとも
に後退するとともに、それに連動して同方向にコア４が
移動し、これにより、図４に示すように、予備延伸後の
加飾用シートＳは金型１のキャビティ部分の内側に移動
し、かつ、その周囲４辺が枠体５１，５２によってクラ
ンプされた状態で金型１のパーティング面に密着した状
態となる。

【００２０】その状態で、金型１のエア通路１１を通じ
て真空引きすることにより、図５に示すように、加熱お
よび予備延伸された加飾用シートＳは、金型１のキャビ
ティ面に密着するように真空成形される。

【００２１】その後、コア４が金型２側に移動した後に
上方に移動することにより、金型１，２の間から離脱し
た後、図６に示すように金型１が移動して型締めされ、
そのキャビティ内に樹脂流路２１を通じて溶融樹脂Ｐが
注入される。これにより、加飾用シートＳが樹脂Ｐによ
る成形体にインサートされたインモールド成形体が得ら
れる。

【００２２】以上の本発明の実施の形態において特に注
目すべき点は、加熱軟化状態の加飾用シートＳの周囲を
クランプした状態でコア４に対して押しつけることによ
って予備延伸する点であり、このような予備延伸による
と、加飾用シートＳは枠体５１，５２による周囲のクラ
ンプ部分の内側の領域が延伸され、前記したように図７
（Ａ）にＡで示す広い領域が略均等に延伸され、これと
は別に、加飾用シートＳを金型１のパーティング面に密
着させた状態でクランプして、そこに押圧コア４０を押
圧する図７（Ｂ）に示す手法を採用した場合には、加飾
用シートＳは金型１のパーティング面との接触部で殆ど
延伸せずに実質的な延伸領域は同図にＢで示す領域とな
るのに比して、素材の厚みをより生かした状態で真空成
形後のシート厚みの均一化を達成することができる。 （実施例）上記した本発明の実施の形態における枠体５
１，５２を、それぞれ、断面形状が１０×１２ｍｍのス
テンレス棒によって形成し、その内枠寸法をそれぞれ２
００×３００ｍｍとした。キャビティ形状は、開口部が
１００×１８０ｍｍ、最深部６０×１１０ｍｍ、深さ８
０ｍｍであり、コア形状は各部７０％に縮小した相似体
を用いた。

【００２３】素材厚さ１２５μｍのポリメチルメタクリ
レートフィルムを上記枠体５１，５２により挟持した
後、１６０°Ｃに設定した加熱板により１４５°Ｃ以上
まで加熱用シートＳを加熱し、上記コアに押しつけた
後、金型１に引き戻し、真空成形することにより、予備
成形を行った。 （比較例１）コアへの押しつけを行わず、実施例と同条
件での加熱後の予備延伸を真空成形のみで行った。 （比較例２）実施例のコアと同一形状の押圧コアを用
い、加飾用シートを実施例と同条件での加熱後に上記押
圧コアを押しつけて、次いで真空成形することにより予
備延伸を行った。

【００２４】以上の実施例および比較例１，２について
真空成形後の最大シート厚みと最小シート厚みの実測結
果を〔表１〕に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】この〔表１〕から明らかなように、本発明
の実施の形態により、特に最小シート厚みが従来に比し
て大幅に厚くなり、その分、真空成形後の加飾用シート
の厚みむらが減少すると同時に、成形後のシートに要求
される厚みを得るために必要なシートの素材厚さをより
薄くすることが可能となる。

【００２７】ここで、以上の実施の形態においては、加
飾用シートＳの周囲部分をクランプして移動する移動ク
ランプ機構５として、２つの枠体５１，５２間にシート
Ｓを把持する機構を採用したが、本発明はこれに限定さ
れることなく、一つの枠体に真空吸着機構を設けて、そ
の枠体に加飾用シートＳを直接吸引する構成等を採用す
ることも可能である。また、枠体５１，５２を移動させ
るためのアクチュエータとしては、上記した例のように
金型１のエジェクタ機構を利用したり油圧シリンダを用
いるほか、空圧シリンダや電動機等を用いてもよいこと
は勿論である。

【００２８】また、移動クランプ機構５を構成するため
の枠体の材質は特に限定されるものではないが、コア４
に対して加飾用シートＳを押しつけて予備延伸する際に
撓みや折損が生じない程度の強度を持たせる必要があ
り、鉄系やアルミニウム系等の金属を用いることが好ま
しく、かつ、その断面寸法も所要耐力が得られる程度に
設定する必要がある。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、加飾用
シートを加熱した後、一方の金型のキャビティ面に密着
するように真空形成する前に、加飾用シートをその周囲
の少なくとも２辺をクランプした状態で移動させてコア
に対し押しつけることによって予備延伸するから、加飾
用シートは真空成形前に比較的広い領域においてあらか
じめ均等に延伸されることになり、真空成形後のシート
厚みの均等化を図ることができるとともに、シートの素
材厚さを従来に比してより生かすことが可能となった。
その結果、素材厚さが従来に比して薄い加飾用シートを
用いても、従って最低限のシートコストのもとに、要求
される耐候性を備えた加飾成形品を得ることができ、ま
た、転写された絵柄が不均一に延展する等の不具合も生
じない。更に、シートの薄肉化が回避でき、破れや皺の
発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の加飾用シート供給工程で
の要部断面側面図

【図２】本発明の実施の形態の加飾用シートのクランプ
工程での要部断面側面図

【図３】本発明の実施の形態の加飾用シートの予備延伸
工程での要部断面側面図

【図４】本発明の実施の形態の加飾用シートの金型パー
ティング面への密着工程での要部断面側面図

【図５】本発明の実施の形態の加飾用シートの真空成形
工程での要部断面側面図

【図６】本発明の実施の形態の射出成形工程での要部断
面側面図

【図７】本発明の作用説明図

【図８】従来の加飾形成品の製造装置における加飾用シ
ートの加熱工程並びに真空成形工程の説明図

【符号の説明】 １ 金型（雌型） １０ 移動ダイプレートへの取付板 １１ エア通路 ２ 金型（雄型） ２０ 固定ダイプレートへの取付板 ２１ 樹脂流路 ３ シート供給機構 ３１ シートロール ３２ シート送り出し装置 ４ コア ４１ コア上下動機構 ４２ コア前後動機構 ５ 移動クランプ機構 ５１，５２ 枠体 ５１ａ エジェクタ機構 ５２ａ 油圧シリンダ Ｐ 溶融樹脂 Ｓ 加飾用シート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｃ 45/73 Ｂ２９Ｃ 45/73 // Ｂ２９Ｌ 9:00

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに対向する一対の金型と、型開き状
   態の金型間に加飾用シートを供給するシート供給機構
   と、その供給されたシートを加熱する加熱装置を備える
   とともに、一方の金型には、加熱された加飾用シートを
   真空成形により当該一方の金型のキャビティ面に密着さ
   せるべく、真空装置に連通するエア通路が形成され、そ
   の一方の金型のキャビティ面に加飾用シートを密着させ
   た状態で型締めしてキャビティ内に溶融樹脂を注入する
   ことにより、その樹脂と加飾用シートを一体成形し、も
   しくはその加飾用シートの転写層を成形品表面に転写す
   る加飾成形品の製造装置において、型開き状態の金型間
   に挿入されるコアと、一対の金型間に供給された加飾用
   シートをその周囲の少なくとも対向する２辺においてク
   ランプした状態で、他方の金型側に移動して上記コアに
   押しつける移動クランプ機構を有することを特徴とする
   加飾成形品の製造装置。