JPH11235753A

JPH11235753A - 加飾方法及び加飾装置

Info

Publication number: JPH11235753A
Application number: JP10054248A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Atake; 浩之阿竹
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1998-02-20
Filing date: 1998-02-20
Publication date: 1999-08-31

Abstract

(57)【要約】【課題】成形と同時に１工程で、位置精度や形状精度
の良い絵柄で加飾されたシートや樹脂の成形物が得られ
る方法とその為の加飾装置を提供する。【解決手段】シートＳを真空成形する際に、成形型３
の型面４に絵柄インキ層５をパッド２を用いたパッド印
刷等で形成後に、真空成形する事で、絵柄インキ層をシ
ートに転移させ、転写された絵柄インキ層で装飾された
シート成形物Ｍｓとする。樹脂成形物Ｍｂは、樹脂成形
型を真空成形できる成形型３としてシートを予備成形後
に型締めして樹脂を射出して、シートが表面に積層一体
化された樹脂成形物を得れば、その表面に絵柄インキ層
が転写されている。加飾装置は絵柄インキ層形成部、シ
ート供給部、シート加熱部等から構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シート成形物や樹
脂成形物の加飾方法と、加飾された樹脂成形物を得る為
の加飾装置に関する。特に、成形と同時に位置精度や形
状精度の良い絵柄で加飾できる方法とその為の加飾装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、シート成形物や樹脂成形物等
の成形物の表面を、印刷等で加飾する事が、各種技術に
より行われている。特に、成形物では、加飾面が平面で
無い事も多く、各種の曲面印刷可能な印刷技術が使用さ
れている。例えば、シート成形物や樹脂成形物を成形し
た後に、これら成形物の表面に対して、ホットスタンプ
（転写）やパッド印刷（タコ印刷）等によって、絵柄を
印刷する技術がある。また、シート成形物では、予め文
字等の絵柄を印刷しておいた絵付シートを用意してお
き、その絵柄を真空成形型に位置合わせして真空成形す
る技術もある。また、樹脂成形物に対しては、例えば、
射出成形同時絵付け技術（射出成形同時加飾技術）があ
り、この技術は、樹脂成形と同時に絵付シートを表面に
積層して加飾する技術である。例えば、射出成形同時絵
付け技術として特公昭５０−１９１３２号公報が開示す
る形態は、真空成形型を兼用する為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絵付シートを雌型
キャビティ面に沿う様に真空成形で予備成形した後、雌
雄両型を型締めし、溶融樹脂を両型で形成されるキャビ
ティに射出して、樹脂成形物の外表面に絵付シートを積
層し一体化させて、絵付シートに予め印刷しておいた絵
柄で加飾する技術である。また、シートの絞りが小さい
場合には、絵付シートの予備成形は行わずに、キャビテ
ィに射出される液状樹脂の樹脂圧によって、樹脂の射出
と同時に絵付シートをキャビティ面に沿わる形態の射出
成形同時絵付け技術もある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上の様に成形物の加
飾技術としては各種技術があるが、シート成形物や樹脂
成形物として成形した後に、その表面に印刷で絵柄を形
成するのでは、成形工程と印刷工程とが必要で、製造工
程が２工程となる煩雑さがあった。また、成形物の非平
面部分に絵柄を形成することは容易では無く、困難な場
合もあった。これに対して、予め文字や模様等の絵柄を
印刷しておいた絵付シートを用いる技術には、成形工程
の１工程のみで、加飾も同時になされる利点がある。し
かし、絵付シートで加飾する場合は、絵付シートが成形
される型に絵付シートを位置合わせする精度と、シート
成形条件によるシートの伸び状態のバラツキが重なり、
絵柄の位置精度が出にくくブレ（振れ）る。

【０００４】しかも、絵柄を設ける場所によっては、シ
ート成形により平面の絵付シートを非平面形状にする事
よって必然的に発生する、絵柄の歪みの問題もある。た
だ、従来、この種の絵柄の位置精度ブレや絵柄の歪みの
問題は、シート成形の絞りが浅い場合、或いは、木目柄
等でブレや歪みが目立たない絵柄の場合等では、さほど
問題視されなかった。また、従来は、この様なブレや歪
みが目立たない絵柄の成形物に限定して、或いはそれら
が目立たないデザインに変更して、製造してきたのが実
情である。しかし、この絵柄のブレや歪みの問題で、製
品としては採用できず、絵柄で加飾されたシート成形物
や樹脂成形物の用途を限定してきたのも事実である。そ
れは、例えば、樹脂成形の分野では、特に射出成形同時
絵付け技術が普及し、より大きな成形品に対しても試み
る様になり、顕在化してきた。特に、絵柄が文字、或い
は四角形や円形等の抽象柄で、所定の形状が所定の位置
に有る場合である。例えば、電気製品や自動車内装材等
で、スイッチや表示部を説明する文字等が、木目や石目
模様の絵柄に加えて有る場合である。

【０００５】なお、特公平７−５８３９５号公報等に開
示される如く、シート成形時のシートの変形量を予想し
て、成形後にあるべき絵柄の位置とその形状となる様
に、元々の絵付シート上の絵柄を予め変形しておく歪み
補正を行っておく事で、絵柄の位置とその形状をある程
度の精度で出せる事も出来る。しかし、シート成形時の
加熱温度の面的なバラツキや、シート自体の延伸性の面
的なバラツキ等によって、成形時のシートの変形度合い
は完全に一定では無い為に、位置のブレや歪みのブレは
依然として残り、歪み補正にも限界があった。また、材
質や厚み等のシート仕様が変更となりシートの延伸性自
体が異なってしまう場合では、歪み補正を最初からやり
直す必要があった。

【０００６】そこで、本発明の課題は、シート成形物や
樹脂成形物の表面を、位置精度が良く、また形状的にも
精度良く、文字等の絵柄でも加飾できる加飾方法と、そ
の為の特に樹脂成形物に対する加飾装置を提供する事で
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで上記課題を解決す
べく、本発明の加飾方法は、加熱軟化したシートを、成
形型で真空成形して該型の型面に沿わせてシート成形物
を成形する際に、成形型の型面に絵柄インキ層を形成し
た後に、シートを真空成形することで、型面上の絵柄イ
ンキ層をシートに転移させ、転写された絵柄インキ層で
装飾されたシート成形物とする様にした。その結果、シ
ート成形物に対して、特に文字等の絵柄でも、位置精度
が良く且つ形状的にも精度良く加飾できる。

【０００８】また、本発明の加飾方法の第２の形態は、
樹脂成形物に対する方法であり、型開き状態にある一対
の成形型の両型間にシートを供給し、シートが加熱軟化
した状態に於いて、両型を型締めし、両型で形成さるキ
ャビティに樹脂を射出し、樹脂が固化後、型開きするこ
とで、成形と同時に前記シートが表面に積層された樹脂
成形物を得る際に、両型を型締めする前に、一対の成形
型のうちの少なくとも一つの成形型の型面に対して、絵
柄インキ層を形成しておき、その後、両型間に供給され
加熱軟化された状態のシートを、絵柄インキ層が形成さ
れた型面に沿わせる為に、該絵柄インキ層が形成された
成形型を通気孔を有する真空成形型と兼用する型とし
て、該型でシートを該真空成形型に真空成形することで
予備成形し、その後、型締めするか、或いは、両型を型
締後にキャビティに射出される液状樹脂の樹脂圧によっ
て、該絵柄インキ層が形成された型面にシートを沿わせ
て、型面上の絵柄インキ層をシートに転移させ、シート
が表面に積層され且つ該シート表面が転写された絵柄イ
ンキ層で装飾された樹脂成形物とする、加飾方法とし
た。その結果、樹脂成形物に対しても、特に文字等の絵
柄でも、位置精度が良く且つ形状的にも精度良く加飾で
きる。

【０００９】また、本発明の加飾装置は、樹脂成形物に
対して加飾する装置であり、型開き状態にある一対の成
形型の両型間にシートを供給し、シートが加熱軟化した
状態に於いて、両型を型締めし、両型で形成さるキャビ
ティに樹脂を射出し、樹脂が固化後、型開きすること
で、成形と同時に前記シートが表面に積層された樹脂成
形物を得る際に、両型を型締めする前に、一対の成形型
のうちの少なくとも一つの成形型の型面に対して、絵柄
インキ層を形成しておき、その後、両型間に供給され加
熱軟化された状態のシートを、絵柄インキ層が形成され
た型面に沿わせる為に、該絵柄インキ層が形成された成
形型を通気孔を有する真空成形型と兼用する型として、
該型でシートを該真空成形型に真空成形することで予備
成形し、その後、型締めするか、或いは、両型を型締後
にキャビティに射出される液状樹脂の樹脂圧によって、
該絵柄インキ層が形成された型面にシートを沿わせて、
型面上の絵柄インキ層をシートに転移させ、シートが表
面に積層され且つ該シート表面が転写された絵柄インキ
層で装飾された樹脂成形物とする、加飾方法を実施する
為に、少なくとも、型面に絵柄インキ層を形成する絵柄
インキ層形成手段と、シートを両型間に供給するシート
供給手段と、シートを加熱するシート加熱手段と、を備
えた構成の加飾装置とする。その結果、特に文字等の絵
柄でも、位置精度が良く且つ形状的にも精度良く加飾さ
れ樹脂成形物を容易に製造できる。また、上記加飾装置
において、絵柄インキ層形成手段は、パッド印刷による
印刷手段は好ましい。その結果、型面が全体的に凹部形
状でも、絵柄インキ層を容易に型面面に形成でき、上記
加飾された樹脂成形物を容易に製造できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の加飾方法及び加飾装置の実施の形態を説明する。

【００１１】先ず、図１は、本発明の加飾方法を説明す
る概念図であり、図２は、本発明の加飾装置を説明する
概念図である。なお、図１及び図２は、型面への絵柄イ
ンキ層の形成にパッド印刷（タコ印刷）を採用した形態
の説明図である。

【００１２】図１の如く、本発明の加飾方法では、シー
ト成形前の成形型の型面に対して、予め絵柄インキ層を
形成しておく。なお、成形型は、樹脂成形物を得る場合
は、シート成形用のシート成形型が樹脂成形用の樹脂成
形型を兼ねる場合も有る。先ず、パッド印刷の場合で
は、図１（Ａ）に示す如く、インクを凹部に充填した平
板状の凹版からなる版１に、シリコーンゴム等の弾性体
からなり例えば半球形状をしたパッド２を押しつけた
後、離すことで、図１（Ｂ）に示す如くパッド２に版１
からインキを転移させる。そして、インキが付着したパ
ッド２を、印刷すべき面、つまりここでは、成形型３の
型面４、に対して押しつけた後、離すことで、図１
（Ｄ）の如く、パッド２上のインキが型面４に転移し
て、絵柄インキ層５が型面４に形成される。なお、パッ
ド印刷は、成形型の様に型面が全体として凹部形状の場
合でも凹部内にパッドを進入させる事で印刷可能で、し
かも、絵柄インキ層の形成面は曲面等の非平面の場合で
も良く、絵柄インキ層形成手段として好ましい手段であ
る。もちろん、本発明では絵柄インキ層の形成手段とし
ては、このパッド印刷による印刷手段に限定されるもの
ではない。この他、例えば、インクジェット印刷、或い
は手書きでも良く、用途に応じて使い分ければ良い。そ
して、図１（Ｅ）の如く、この絵柄インキ層５が型面に
形成された成形型３でシートを真空成形すれば、型面４
上の絵柄インキ層５にシートＳを接触させて密着させる
事ができる。なお、シートの加熱軟化は、シートを成形
型に対して所望の位置とした後で開始しても良いし、所
望の位置にする前に開始しても良い。また、シートを加
熱軟化させる時は、接触加熱でも非接触加熱でも良い。
そして、目的物がシート成形物の場合は、図１（Ｆ）の
如く、転写形成された絵柄インキ層にて表面が装飾され
たシート成形物Ｍｓが得られる。なお、本発明で真空形
成とは、単に真空のみを使用する真空成形の他に、圧空
も併用する真空・圧空成形も包含する。

【００１３】また、目的物が樹脂成形物の場合は、その
一つの方法は、シート成形型から取り出したシート成形
物Ｍｓを、別の成形型である樹脂成形型の型面に沿わせ
る様に挿入して樹脂成形することで、表面に上記シート
成形物が積層された、図１（Ｇ）の如き樹脂成形物Ｍｐ
とする方法である。なお、ここでシート成形物を沿わせ
るシート成形型の型面は、樹脂成形型の型面と同一又は
略同一形状である。しかし、樹脂成形物の場合は、この
シート成形型と樹脂成形型とを兼用した成形型を用いる
事もできる。そうすれば、一度、（シート）成形型の型
面に沿ったシートを取り出して、別の（樹脂）成形型に
供給する必要もなく、より精度よく絵柄インキ層の加飾
ができる。この際、特にシートの成形が深絞りとなる場
合は、シート成形型と兼用する樹脂成形型は、真空成形
の為の通気孔を有する構造の真空成形型とする事が好ま
しい。つまり、真空成形型を予備成形型として、樹脂の
成形前にシートを予備成形しておく。また、シートの成
形時の絞りが浅い場合は、樹脂成形型で真空成形せず
に、キャビティに射出される時の液状樹脂の樹脂圧でシ
ートを成形する事もできる。なお、これらの様なシート
成形型と樹脂成形型とを兼用してシートを樹脂成形物に
積層する技術は、所謂射出成形同時絵付け技術の一形態
であり、それを流用できる。或いは、この射出成形同時
絵付け技術に対して、型面から絵柄インキ層を転写形成
する技術を付与した技術が、本発明とも言える。

【００１４】絵柄インキ層には、印刷インキ（印刷形成
等）や塗料（手書き等）を使用する。印刷インキや塗料
は任意であり、顔料や染料等の従来公知の着色剤、その
他添加剤を、バインダー等からなるビヒクルに添加した
ものを、用途に応じて使用すれば良い。例えば、バイン
ダーには、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン
等の塩素化ポリオレフィン、ポリエステル樹脂、熱可塑
性ウレタン樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合体等の熱可塑性樹脂や、熱硬
化性ウレタン樹脂やエポキシ樹脂等の所謂熱硬化性樹
脂、或いは多官能アクリレートの単量体やプレポリマー
等からなる電離放射線硬化性樹脂等を用いる。例えば着
色剤には、チタン白、カーボンブラック、弁柄、黄鉛、
コバルトブルー等の無機顔料、アニリンブラック、フタ
ロシアニンブルー、イソインドリノン、キナクリドン等
の有機顔料、アルミニウム箔粉等の金属顔料、真珠光沢
（パール）顔料、その他染料等が用いられる。絵柄イン
キ層の模様は任意だが、本発明では文字、記号、幾何学
図形等の所定形状の模様が特に効果的であり、この他、
木目模様、石目模様、布目模様、皮絞模様等でも良い。

【００１５】また、型面に形成された絵柄インキ層をシ
ートに転写させる為に、該絵柄インキ層は、シートと接
触状態の時に、活性状態、つまり接着力が有る状態とし
ておく。この為の方法の一つは、絵柄インキ層を、溶剤
分の未乾燥状態（非完全乾燥状態）で指触乾燥前の状態
にしておく。ただこの場合、シートや樹脂の成形時の熱
で、残留溶剤分が急激に且つ多量に揮発してガス化し、
絵柄インキ層近傍で気泡となり成形物表面に悪影響する
時は、溶剤の揮発性と残留量を少なくすると良い。例え
ば、溶剤には遅乾溶剤を用いる。また、上記活性状態に
は、シート成形時や樹脂成形時の熱も利用出来る。すな
わち、絵柄インキ層に室温で固体の熱可塑性樹脂を用い
れば、成形時の熱により絵柄インキ層を軟化状態にし
て、融着による接着力を得ることが出来る。但し、得ら
れた成形物の使用時に於ける絵柄インキ層の耐熱性が要
求される場合は、次の、硬化性樹脂を用いる方法が良
い。つまり、熱硬化性樹脂や電離放射線硬化性樹脂等の
硬化性樹脂が、未硬化状態では液状又は熱可塑性を示し
得る性質を利用して、接着性を得る。成形後に硬化性樹
脂の硬化が未完了であれば、適宜熱や紫外線等で硬化反
応を進めて硬化を完了させる。なお、絵柄インキ層が転
写された成形物表面には、更にその保護や塗装感等の為
に、透明な塗料を塗装して上塗り層を設けても良い。

【００１６】成形型は、特に限定は無く、シート成形型
や樹脂成形型として従来公知の成形型で良い。但し、成
形型の少なくとも絵柄インキ層を形成する型面部分は、
絵柄インキ層が型内部に吸収され埋没しない程度の緻密
な面が好ましい。多孔質で浸透性の型材は、避け、鉄合
金やアルミニウム合金等の金属製が良く、或いは木製で
も絵柄インキ層が埋没しなければ使用できる。但し、浸
透性の型材でも、少なくとも絵柄インキ層を形成する型
面部分だけは、緻密な非多孔質の離型性樹脂層を貼着し
たり塗工形成する等しておいても良い。離型性樹脂層と
しては、例えばシリコーン樹脂やフッ素樹脂等を使えば
良い。

【００１７】次に、図２の概念図で例示する本発明の加
飾装置は、樹脂成形物を得る為の加飾装置として、横型
の射出成形機等に取り付ける装置を想定した図である。
なお、成形型３はシート成形型となる雌型側のみを図示
してある。また、同図の加飾装置は、シート成形物を得
る為の縦型の加飾装置でもある。もちろん、シート成形
物や樹脂成形物を得るのに、成形型は横置でも良い。そ
れは、図面を反時計回りに９０度回転させた状態の装置
である。

【００１８】同図の絵柄インキ層形成手段はパッド２等
からなる。パッド２で（凹）版１からインキを受け取
り、成形型３の型面４上の所望の位置に絵柄インキ層を
形成する。この為、同図の場合の絵柄インキ層形成手段
は、パッド２を、版面が水平な（凹）版１と垂直な型面
との間を往復動作する為に、パッドを支える支柱３１
を、ＡＣサーボモータ等で型面３上（図面左側空間）と
型外部との間（図面手前と奥との間) で往復動作させ、
また、水平な版面と垂直な型面にパッドを向かわせる為
に、別のＡＣサーボモータやクランク等で支柱３１を９
０度回転動作させ、版面と型面への垂直な離接動作をパ
ッドを背後から支える油圧シリンダ等の流体圧シリンダ
３２の伸縮で行う。

【００１９】なお、以下のシート供給手段や、シート加
熱手段は、所謂射出成形同時絵付け装置における従来公
知のこれら手段と同様の構造で良い。また、後述の手順
説明図である図３〜図７も適宜参照すると分かり易い。

【００２０】次に、図２のシート供給手段は、搬送チャ
ック１１等からなる。シート供給手段は、搬送チャック
１１で、ロールＲから巻き出されたシートＳの先端を把
持し、搬送チャック１１を支える支柱３３のＡＣサーボ
モータ等による往復動作（図面上下方向) で、シートＳ
を型３（のパーティング面１４）とクランプ１３との間
の隙間を通して、型３下方の受取チャック１２にシート
先端を渡し、受取チャック１２でシート先端を把持後、
搬送チャック１１にはシートを解放させて上方に戻し、
型３背面又は内部（図面左側）設けた流体圧シリンダに
連結しクランプ１３を型３に対して離接動作させる摺動
ロッド３４で、クランプ１３を動作させて、シートを型
３に押圧して、シート供給を行う。

【００２１】次に、シート加熱手段は、熱盤１５等から
なる。シート加熱手段は、熱盤１５を支える支柱３５を
ＡＣサーボモータ等で上下に往復動作させて、型面３上
（図面左側空間）と型外部（図面上方）との間で、熱盤
１５を往復動作（図面上下方向) させる。また、更に型
面３上に熱盤が移動後に、流体圧シリンダ等を適宜備え
る事で、熱盤をシートに対して前進後退させる。熱盤
は、例えば、金属又はセラミックス製のブロック中に電
熱ヒータを埋設したものや、或いは耐熱樹脂製又は金属
製のシート状のいわゆる面状発熱体でも構わない。ま
た、熱盤の温度検知は熱電対等公知の温度センサが使用
でき、電熱ヒータによる熱盤の温度調整は、サイリス
タ、スライド変圧器等公知の電力制御手段が使用でき
る。熱盤はシートに接触させて加熱するか非接触で加熱
する。

【００２２】なお、シートを予備成形せずに、樹脂の射
出時に液状の樹脂の樹脂圧でシートを成形する形態で
は、熱盤を使用せずに、射出樹脂の熱圧でシートの加熱
と成形とを同時に行う事も可能である。しかし、これは
シート加熱が十分に行えず、絞りの浅い場合に限定され
る。従って、この場合でも、樹脂射出前にシートは加熱
軟化させておいた方が、より深い絞りまで対応できる。
しかも、本発明の加飾方法の特徴である絵柄の位置精度
及び形状精度が良い利点は、絞りが深い場合により効果
的である。

【００２３】また、シート供給手段が扱うシートの使用
形態は、所謂射出成形同時絵付け技術の従来と同様に、
元々枚葉のシートを使用する形態、連続帯状のシートを
１ショット分に切断してから加熱軟化する形態、連続帯
状のシートを加熱軟化してから１ショット分に切断する
形態等があるが、任意である。また、シート供給手段と
して説明したクランプ等のシート固定手段は、熱盤等か
らなるシート加熱手段側に設けても良い。シート加熱手
段の熱盤を、シートに接近させる時に、シートをパーテ
ィング面等に押圧して固定する形態である。具体的には
例えば熱盤の外周の枠を熱盤加熱面よりも突出している
枠として、この枠でシートを押圧することで、非接触加
熱とする形態である。

【００２４】また、本発明の加飾装置としては、上述し
た絵柄インキ層形成手段と、シート供給手段と、シート
加熱手段とを少なくとも備えて、前述の本加飾方法を実
施する為の装置であるが、成形型が真空成形型を兼用す
る形態では、シートを真空成形する為の真空吸引装置
（真空吸引手段）も備えても良い。真空吸引装置は、少
なくとも真空源２３として真空ポンプを備え、また好ま
しくは真空源２３には更に瞬時に真空引きする為に真空
タンク等も備え、それに通常は、成形型と真空源間を連
結／遮断する弁２２等を備える（図３参照）。なお、こ
の場合に使用する成形型には、真空源に接続させる通気
孔２１を設けておく（図３参照）。なお、上記構成の真
空吸引手段を備えるか又は備えない本発明の加飾装置
は、樹脂成形物を得る為の装置として、射出成形機と組
み合わせて使用する。加飾装置と射出成形機とは独立装
置としておく事で、その時の生産状況、設備状況等に応
じて、最適な加飾装置と射出成形機との組み合わせを取
ることも可能となる。しかし、本発明の加飾装置は、両
型間のキャビティ内に液状樹脂を射出する射出成形機
を、分離独立可能又は一体の構成要素として備えていて
も良い。また、成形型は、成形物に応じて取替使用する
が、本発明の加飾装置としては、この成形型として隔離
可能な一対の成形型を備えた構成として捉える事も出来
る。

【００２５】〔本発明の一形態〕次に、本発明の加飾方
法及び加飾装置の一形態として、所謂射出成形同時絵付
け装置に対して、絵柄インキ層形成手段としてパッド印
刷装置を付加した構成の加飾装置の場合を説明する。説
明は、シートに連続帯状の物を用いて連続生産する例
を、絵柄インキ層形成から、シートの供給、加熱軟化、
予備成形、そして射出成形の順に、図３〜図７を参照し
ながら一通り説明する。なお、ここで例示する形態は、
樹脂成形型がシート成形型を兼用し、型締めする前にシ
ートを型間で加熱軟化させて予備成形を行っておく形態
である。

【００２６】すなわち、ここでの形態は、型Ａと、通気
孔を有しシートの予備成形型を兼用する型Ｂとからなる
一対の成形型を用い、型開き状態に於いて、予備成形型
となる型Ｂの型面（キャビティ面）に対して、絵柄イン
キ層を形成した後、両型間にシートを供給し、加熱軟化
したシートを型Ｂの型面に沿う様に真空成形により予備
成形し、次いで、両型を型締めし、両型で形成さるキャ
ビティに液状樹脂を充填し、樹脂が固化後、型開きして
樹脂成形物を取り出すことで、型面上の絵柄インキ層を
シートに転移させ、成形と同時に前記シートが表面に積
層され且つ該シート表面が転写された絵柄インキ層で装
飾された樹脂成形物とする加飾方法である。そして、用
いるシートとして既に絵柄等で装飾されている絵付シー
トを用いれば、絵付シートの積層による装飾と絵柄イン
キ層の転写による装飾との両方を、樹脂成形と同時にで
きる射出成形同時絵付け技術とする事もできる。

【００２７】また、図３〜図７の装置では、絵柄インキ
層形成手段はパッド印刷装置を備え、シート供給手段は
搬送チャック１１、受取チャック１２、クランプ１３等
を備え、シート加熱手段は熱盤１５等を備える。また、
例示する形態では、成形型でシートの予備成形もするの
で、予備成形型となる型Ｂには真空吸引の為の通気孔２
１を有する。そして、真空吸引手段として、真空源２３
と、真空源と通気孔間を連結／遮断する弁２２等を備え
る。なお、これら図にて、斜線は仮想的切断面であ。

【００２８】先ず図３は、絵柄インキ層形成前の状態で
ある。成形型は、樹脂の湯口（不図示）が有る型Ａと予
備成形型ともなる型Ｂとからなる。前述したパッド２は
型開き状態の型Ａ及び型Ｂの間に進入して型面４を向い
た状態である。なお、パッド２を版に接触させた後、両
型間に進入させるには、図２に例示する様に、パッドを
支える支柱３１を、ＡＣサーボモータ等によって前後
（図面手前と奥) 動作して型間と外部との進入・退避動
作を行い、水平な版面と垂直な型面にパッドを向かわせ
る為の９０度の回転動作もＡＣサーボモータやクランク
等によって行う。或いは、パッド部分のみを９０度回転
動作させる。そして、同図の如く、パッドの表面には既
に版から転移させた絵柄インキ層５が付着している。一
方、ロールＲから巻きだされた連続帯状のシートＳの先
端は、搬送チャック１１で表裏から把持された状態であ
る。なお、シート加熱手段である熱盤は型外部の退避位
置にある（図３では不図示）。また、型Ｂに離れて、型
Ｂのパーティング面１４の略下方には、型間に供給され
た時のシートの先端を掴む、受取チャック１２が有る。
また、型Ｂのパーティング面と離れてその前方（図面右
側）には、シートを該パーティング面に押さえつけて固
定するクランプ１３が有る。

【００２９】そして、図３の状態から、パッド２が前進
（図面左方向）して、型Ｂの型面４（キャビティ面）に
接触した後、後退する事で、絵柄インキ層５を型面４に
転移させ、型面４に絵柄インキ層５を形成すると、図４
の状態となる。パッドの前進・後退は、パッドを後方か
ら支える油圧シリンダの伸縮等で行う。

【００３０】次いで、図４の状態から、シートＳを型開
き状態にある型Ａ及びＢの両型間に供給して、図５のシ
ート供給後の状態にする。すなわち、ＡＣサーボモータ
や流体圧シリンダ等によって上下往復動作する搬送チャ
ック１１がシートＳを把持したまま、クランプ１３と型
Ｂのパーティング面１４との間の隙間を下方に移動し
て、型Ｂの型外部下方に位置する受取チャック１２がシ
ートの先端を把持できる位置まで、シートを搬送する。
エアシリンダ等で駆動される受取チャック１２が、シー
ト先端の把持を完了すると、搬送チャック１１はシート
の把持を解除して、型外部上方に移動して元の位置まで
戻り、次のショットの準備としてシートを把持する。次
いで、型間に常時位置するクランプ１３が、エアシリン
ダ等の駆動機構により型Ｂ側に前進移動（図面左側方
向）して、シートを型Ｂのパーティング面１４に押圧し
て、固定する。この結果、シートの型間への供給が完了
する。なお、クランプ１３は、例えば図２に例示する様
な略四角形の枠体で、型Ｂのキャビティの周囲の四方を
囲繞する様に、シートＳを型Ｂのパーティング面に対し
て押圧する。枠体の四隅には摺動ロッド３４が連結さ
れ、摺動ロッドは型Ｂに摺動自在に嵌挿され、型Ｂのパ
ーティング面より後方に設けた空気等による流体圧シリ
ンダ等の駆動源（不図示）に連結され駆動される。そし
て、熱盤１５が、型外部の退避位置から型間に移動し、
加熱すべきシートに対向する位置まで移動する。この状
態が図５である。

【００３１】次は図６の如く、シートＳの加熱軟化であ
る。熱盤１５が前進し（図面左側方向）、クランプ１３
に当接する位置まで移動する。そして、シートに対して
熱盤の加熱面は所定の距離隔てて、シートを非接触で輻
射加熱する。なお、熱盤が加熱位置に移動すると同時
に、同図では、熱盤上方に張り渡したニクロム線等の加
熱線条、或いは刃物からなる切断手段１６がシートに接
触して、シートを切断し、今回のショットで成形すべき
シート部分を次のショット以降の成形に用いるべき上流
側から分断する。加熱線条の場合は加熱溶融による切断
である。なお、型Ｂのパーティング面には切断手段の邪
魔をしない様に受け溝１７を切断手段１６と対向する面
部分に設けてある。

【００３２】そして、シートの加熱軟化完了後、または
加熱軟化開始後ある程度経過した後、型Ｂに設けた通気
孔２１に連結した弁２２を開き、真空ポンプ及び真空タ
ンク等からなる真空源２３により、型Ｂのキャビティ１
８内の空気を排気して、シートを真空成形して型Ｂの型
面４に沿う様に、シートの予備成形を行う。予備成形後
に、熱盤１５は両型間から型外部の退避位置に移動・退
避させる。その後、両型Ａ、Ｂを型締めする。図７がこ
のシートの予備成形、型締後の状態である。その結果、
型Ｂの型面に形成された絵柄インキ層５は、シートＳに
密着した状態となる。なお、図７の如く、型Ａのパーテ
ィング面には、クランプ１３が型締めを邪魔しない様に
クランプを収納できる凹部となる受け溝１９をクランプ
と対向する面部分に設けてある。

【００３３】また、通常は型Ａの側に射出ノズルと連通
する湯道（ランナー）及び湯口（ゲート）を設け（図示
略）、これらを通じて液状（流動状態）の樹脂を両型で
形成されるキャビティ内に射出する様に構成する。そし
て、両型で形成されるキャビティに樹脂を射出し充填し
て固化した後、型開きすれば、成形と同時に、シートが
表面に積層され且つ該シート表面が転写された絵柄イン
キ層で装飾された樹脂成形物が得られる。

【００３４】なお、加熱時にクランプ等で位置固定され
るシートは、図２〜図７の例では平面状の場合を例示し
たが、特開平７−２２７８７７号公報等に開示される様
に、固定されたシートの断面が曲線や折れ線、或いは湾
曲形状等の二次曲面からなる非平板形状でも良い。この
場合、熱盤はシート固定形状に概ね沿った曲面形状とす
るか、複数の剛直平板からなる部分加熱体が屈曲自在に
連結してなる熱盤等として、シートを加熱する。

【００３５】次に、本発明で使用し得るシートとして
は、何も装飾処理がされていないシートでも良いが、絵
柄やその他の装飾処理がされている絵付シートを用いる
事もできる。絵付シートを用いれば、絵柄インキ層によ
る装飾と共に、絵付シート自体による装飾も同時できる
加飾技術となる。

【００３６】シート又は絵付シートの基材シートとして
は、所望の形状に成形する事から、加熱軟化時に成形性
の有る材料であれば特に限定はない。例えば、熱可塑性
樹脂からなるシート（フィルム）が代表的である。熱可
塑性樹脂シートとしては、例えば、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、オレフィン系熱可塑性エラストマー等のオ
レフィン系樹脂、ポリブチレンテレフタレート、エチレ
ンテレフタレートイソフタレート共重合体等のポリエス
テル樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ＡＢＳ（ア
クリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）、ポ
リアミド樹脂、ウレタン系等のその他の熱可塑性エラス
トマー、等のシートの単層又は２層以上の積層体が用い
られる。また、成形性を満足すれば、シート又は基材シ
ートとしては、不織布や織布等の布等に対して熱可塑性
樹脂を含浸させたシートや、前記熱可塑性樹脂シートを
積層した積層体でも良い。

【００３７】基材シートに対する装飾処理としては、基
材シート自体に着色剤を添加して着色（透明又は不透
明）する処理、或いは、模様印刷、金属薄膜形成、或い
は、エンボス加工（加熱プレス）やヘアライン加工等の
凹凸模様賦形等でも良い。これら各種の装飾処理は組み
合わせて使用する事もある。基材シートに添加したり、
基材シート等に模様印刷する印刷インキ（或いは塗料）
に用いる着色剤としては、絵柄インキ層に対する印刷イ
ンキのところで列記した如き従来公知の無機顔料、有機
顔料、染料、或いは真珠光沢（パール）顔料等がある。
印刷インキ（或いは塗料）は、従来公知の各種バインダ
ーとして、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン
等の塩素化ポリオレフィン、ポリエステル樹脂、ウレタ
ン樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル−
酢酸ビニル共重合体、セルロース系樹脂等を用いる。こ
れに上記着色剤等が添加される。模様印刷は、上記印刷
インキにて、グラビア印刷、オフセット印刷、シルクス
クリーン印刷、転写印刷等の従来公知の印刷法、或いは
グラビア塗工等の従来公知の塗工法で行う（全ベタ模様
時）。また、金属薄膜形成はアルミニウム等の金属等の
真空蒸着等で行う。該金属薄膜は、全面又は部分的なパ
ターン状に設ける。模様は、木目模様、石目模様、布目
模様、皮絞模様、幾何学図形、文字、記号、或いは全面
ベタ等である。模様は、基材シートの表面、裏面、表裏
両面、或いは、多層構成の基材シートでは層間の場合も
ある。

【００３８】なお、樹脂成形物に積層する形態で用いる
シートでは、樹脂と接する側のシートの裏側面には、該
樹脂との接着性向上のため、コロナ放電処理、公知の各
種プライマー塗工等の易接着処理や感熱型等の接着剤層
を施した構成とする事がある。接着剤層には、熱可塑性
樹脂、熱硬化性樹脂等の公知の樹脂が用いられる。樹脂
の具体例としては、例えばエチルセルロース、硝酸セル
ロース、酢酸セルロース、エチルヒドロキシエチルセル
ロース、セルロースアセテートプロピオネート等のセル
ロース誘導体、ポリスチレン、ポリα−メチルスチレン
等のスチレン樹脂又はスチレン共重合体、ポリ（メタ）
アクリル酸メチル、ポリ（メタ）アクリル酸エチル、ポ
リ（メタ）アクリル酸ブチル等のアクリル樹脂、ポリ塩
化ビニル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共
重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリビ
ニルブチラール等のビニル重合体、ロジン、ロジン変性
マレイン酸樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、重合ロジ
ン等のロジンエステル樹脂、ポリイソプレンゴム、ポリ
イソブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエン
アクリロニトリルゴム等のゴム系樹脂、クマロン樹脂、
ビニルトルエン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩素化オレ
フィン等の、天然又は合成樹脂、各種アイオノマー等の
１種又は２種以上の混合物が用いられる。

【００３９】シートと樹脂成形時に一体化させる成形樹
脂としては、特に限定されず、例えば射出成形同時絵付
け技術に於ける従来公知のものが使用できる。例えば、
熱可塑性樹脂であれば、ポリエチレン、ポリプロピレン
等のポリオレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹
脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン
共重合体）樹脂、スチレン樹脂、ＡＳ（アクリロニトリ
ル−スチレン共重合体）樹脂、ポリカーボネート樹脂等
があり、硬化性樹脂であれば、不飽和ポリエステル樹
脂、硬化性アクリル樹脂、２液硬化型ウレタン樹脂、エ
ポキシ樹脂等がある。

【００４０】なお、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、目視不可能な模様、あるいは硬質塗膜、導電性
等の機能性層を付与することも包含する。目視可能な模
様としては、印刷等により形成したインキ層、真空蒸着
等により形成した金属薄膜など公知のものが、また、目
視不可能な模様としては、可視光に対しては無色透明で
紫外線照射により可視光を発光する蛍光インキで印刷し
た絵柄等が用いられる。なお、本発明でいう射出成形と
は、通常一般の射出成形で用いる「熱溶融した熱可塑性
樹脂」を射出する以外に、「室温で溶融状態にある熱硬
化又は２液反応硬化型樹脂の未硬化物」を射出する事も
包含する。

【００４１】

【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を更に
詳述する。

【００４２】〔実施例〕先ず、成形型としては、図１
（Ｇ）に示す様な形状の、横２００ｍｍ、縦５００で深
さ最大４０ｍｍの箱型の樹脂成形物Ｍｐが得られる、射
出成形用金型をテスト型として用いた。なお、この雌雄
一対からなる成形型の雌型側には、シートを真空成形で
予備成形する為の通気孔が図３の様に設けてある。そし
て、シートとしては、１２５μｍ厚の透明なアクリル系
樹脂フィルムからなる基材シートの内側（型面側）とな
る面に、アクリル樹脂と塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体との１：１重量比の混合物系のバインダーに弁柄等を
主成分とする着色顔料を添加してなるインキで、木目柄
を３色のグラビア印刷で形成し、更にその上に塩化ビニ
ル−酢酸ビニル共重合体からなる厚さ４μｍの接着剤層
をグラビア塗工して、連続帯状の絵付シートを用意し
た。

【００４３】そして、シートの真空成形条件は次の２条
件で行った。

【００４４】：絵付シートを、型開き状態の雌型（予
備成形型）のパーティング面にクランプで固定しシート
供給した後、加熱面温度３５０℃の熱盤を型間に進入
後、前記パーティング面に向かって前進させて、絵付シ
ートと所定距離を隔てた位置として、非接触の輻射加熱
による絵付シートの加熱軟化を開始して３秒後に真空吸
引を開始して、絵付シートを型面に沿わせ、真空吸引を
開始して５秒後（加熱軟化開始後８秒後）に、熱盤を後
退させて両型外に退避させる。

【００４５】：に於いて熱盤の加熱面温度は３００
℃に変更し、また、真空吸引開始は、絵付シートの加熱
軟化を開始してから５秒後に変更し、また、熱盤の後退
は、真空吸引開始後５秒後のまま（但し、加熱軟化開始
後では１０秒後となる）とする。

【００４６】そして、加飾は、図２及び図３〜図７で例
示した様な装置及び手順で行った。絵柄インキ層形成手
段は、図２の如くパッド印刷による装置である。なお、
この装置は、絵付シートを型間に供給後、加熱軟化させ
て、樹脂成形型を真空成形型（予備成形型）として用い
てシートの予備成形後、樹脂を射出する形態に於ける所
謂射出成形同時絵付け装置に、更に絵柄インキ層形成手
段を付加した構成の装置である。先ず、雄型（型Ａ）及
び雌型（型Ｂ）の一対からなる成形型が、型開き状態に
時に、型Ｂの型面４（キャビティ面）に対して、所望の
位置にパッド２で文字を印刷して、絵柄インキ層５を形
成した（図４参照）。この後、搬送チャック１１と受取
チャック１２を用いて、絵付シートＳを型Ｂのパーティ
ング面１４上にまで搬送し、その後、クランプ１３によ
り、絵付シートを型Ｂのキャビティの周囲四方のパーテ
ィング面に押圧し固定し、シート供給を完了した。

【００４７】次いで、セラミックパネルヒータからなる
熱盤１５を型外の退避位置から両型間に進入させ（図５
参照）、更に熱盤１５を、絵付シートと所定の距離を隔
てた位置まで型Ｂの方へ前進させて、非接触の輻射加熱
による絵付シートの加熱軟化を開始し（図６参照）、前
記とのそれぞれの真空成形条件で、絵付シートの予
備成形を行った。

【００４８】そして、熱盤を型Ｂから後退させ両型外に
退避後、両型を型締めした。その後、両型で形成される
キャビティにＡＢＳ樹脂の熔融樹脂を射出し、樹脂が冷
却して固化後、型開きした。その結果、絵付シートＳが
表面に積層され且つ該シート表面が絵柄インキ層５によ
る転写で装飾された樹脂成形物Ｍｐを得た〔図２（Ｇ）
参照〕。樹脂成形物Ｍｐは、最初から絵付シートが持っ
ていた木目模様による加飾に加えて、その絵付シートの
表面上に絵柄インキ層からなる文字による加飾がなされ
た、成形物となった。しかも、文字の位置精度は型面自
体への印刷精度で決まり、及びのどちらの真空成形
条件でも±０．３ｍｍ以内となった。

【００４９】〔比較例〕文字の加飾方法を、型面に絵柄
インキ層として印刷形成後、それを転写する方法でな
く、文字も予め印刷した絵付シートを使う方法に変更し
た他は、実施例と同様にして、樹脂成形物を試作した。
絵付シートは、実施例１の絵付シートにおいて、その表
面側（型面側）に文字もグラビア印刷したシートを用い
た。得られた樹脂成形物は、絵付シートが表面に積層さ
れ、木目柄上に文字を有する実施例同様の外観の成形物
だが、シートの真空成形時のブレが大きく、文字の位置
精度が悪化した。文字の位置精度は、の真空成形条件
では±１．０ｍｍ以内、の真空成形条件では±１．２
ｍｍ以内となった。

【００５０】

【発明の効果】本発明の加飾方法によれば、シート成形
物や樹脂成形物に対して、特に文字等の絵柄で、位置精
度が良く且つ形状的にも精度良く加飾できる。また、絵
柄インキ層の印刷工程と、樹脂形成工程との２工程にな
ることも無く、１工程で加飾できる。また、本発明の加
飾装置によれば、特に文字等の絵柄で、位置精度が良く
且つ形状的にも精度良く加飾され樹脂成形物を、１工程
で容易に製造できる。この際、型面への絵柄インキ層形
成を、パッド印刷による印刷手段とすれば、型面が全体
的に凹部形状でも、また形成する型面部分が曲面であっ
ても、絵柄インキ層を容易に型面に形成でき、上記加飾
された樹脂成形物を容易に製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の加飾方法を概念的に説明する概念図。

【図２】本発明の加飾装置を概念的に説明する概念図。

【図３】本発明の加飾装置の一形態による本発明の加飾
方法の手順を説明する概念図（その１：キャビティ面に
絵柄インキ層を成形前）。

【図４】同、概念図（その２：絵柄インキ層成形後）。

【図５】同、概念図（その３：シート供給後）。

【図６】同、概念図（その４：シート加熱軟化中）。

【図７】同、概念図（その５：シート予備成形、型締
後）。

【符号の説明】

１版２パッド３成形型４型面（キャビティ面）５絵柄インキ層１１搬送チャック１２受取チャック１３クランプ１４（型Ｂの）パーティング面１５熱盤（シート加熱手段）１６切断手段（加熱線条など）１７受け溝１８（型Ｂの）キャビティ１９受け溝２１通気孔２２弁２３真空源３１支柱３２流体圧シリンダ３３支柱３４摺動ロッド３５支柱Ａ成形型（雄型）Ｂ成形型（雌型）Ｍｓシート成形物Ｍｐ樹脂成形物ＲロールＳシート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ２９Ｌ 7:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱軟化したシートを、成形型で真空成
形して該型の型面に沿わせてシート成形物を成形する際
に、成形型の型面に絵柄インキ層を形成した後に、シー
トを真空成形することで、型面上の絵柄インキ層をシー
トに転移させ、転写された絵柄インキ層で装飾されたシ
ート成形物とする、加飾方法。
【請求項２】型開き状態にある一対の成形型の両型間
にシートを供給し、シートが加熱軟化した状態に於い
て、両型を型締めし、両型で形成さるキャビティに樹脂
を射出し、樹脂が固化後、型開きすることで、成形と同
時に前記シートが表面に積層された樹脂成形物を得る際
に、両型を型締めする前に、一対の成形型のうちの少なくと
も一つの成形型の型面に対して、絵柄インキ層を形成し
ておき、その後、両型間に供給され加熱軟化された状態
のシートを、絵柄インキ層が形成された型面に沿わせる
為に、該絵柄インキ層が形成された成形型を通気孔を有
する真空成形型と兼用する型として、該型でシートを該
真空成形型に真空成形することで予備成形し、その後、
型締めするか、或いは、両型を型締後にキャビティに射
出される液状樹脂の樹脂圧によって、該絵柄インキ層が
形成された型面にシートを沿わせて、型面上の絵柄イン
キ層をシートに転移させ、シートが表面に積層され且つ
該シート表面が転写された絵柄インキ層で装飾された樹
脂成形物とする、加飾方法。
【請求項３】型開き状態にある一対の成形型の両型間
にシートを供給し、シートが加熱軟化した状態に於い
て、両型を型締めし、両型で形成さるキャビティに樹脂
を射出し、樹脂が固化後、型開きすることで、成形と同
時に前記シートが表面に積層された樹脂成形物を得る際
に、両型を型締めする前に、一対の成形型のうちの少なくと
も一つの成形型の型面に対して、絵柄インキ層を形成し
ておき、その後、両型間に供給され加熱軟化された状態
のシートを、絵柄インキ層が形成された型面に沿わせる
為に、該絵柄インキ層が形成された成形型を通気孔を有
する真空成形型と兼用する型として、該型でシートを該
真空成形型に真空成形することで予備成形し、その後、
型締めするか、或いは、両型を型締後にキャビティに射
出される液状樹脂の樹脂圧によって、該絵柄インキ層が
形成された型面にシートを沿わせて、型面上の絵柄イン
キ層をシートに転移させ、シートが表面に積層され且つ
該シート表面が転写された絵柄インキ層で装飾された樹
脂成形物とする、加飾方法を実施する為に、少なくと
も、型面に絵柄インキ層を形成する絵柄インキ層形成手段
と、シートを両型間に供給するシート供給手段と、シートを加熱するシート加熱手段と、を備えた、加飾装
置。
【請求項４】絵柄インキ層形成手段が、パッド印刷
による印刷手段である請求項３記載の加飾装置。