KR20000067756A - 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

문양 형성 시트는 몰드 위에 공급되고, 이어서 그의 열 변형 온도 이상의 온도로 가열되고, 진공 흡입에 의하여 몰드의 공동 표면에 맞춰진다. 이어서 몰드가 조여지고, 수지가 사출되어 수지에 대하여 문양 형성 시트를 접착한다. 문양 형성 시트는 몰드로 공급되기 전에 시트 예열 장치에 의하여 열 변형 온도 미만의 온도로 예열된다. 시트 예열 장치에 의하여 예열되는 문양 형성 시트는 시트 공급 장치에 의하여 몰드로 공급된다.

Description

사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 방법 및 장치{Process and apparatus for effecting injection-molded in foil decoration}

본 발명은 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

종래에는, 플라스틱 몰딩과 동시에 그 위에 패턴 등을 설치하는 사출 성형기술이 여러 방식으로 수행된다.

예를 들면, 일본특허공고 제 19132/1975호에는 사출 성형과 동시에 문양 형성 시트가 사출 몰딩의 표면과 합쳐지는 방법이 기재되어 있고, 여기서, 통기구를 갖는 진공 형성을 위한 암몰드가 진공 형성 몰드로서 사용되고, 문양 형성 시트가 공급되어, 암몰드 위에 설정되고, 이어서 고온 압반에 의해 열적으로 연화되고 진공 형성에 의해 예비 성형되어, 암몰드의 공동 표면에 고정되도록 윤곽을 맞추고, 이어서 암몰드와 수몰드가 조여지고, 다음에 용융 수지가 두개의 몰드에 의해 형성된 공동에 사출되고, 몰드를 열어 몰딩을 꺼낸다.

예를 들면, 일본특허공개공보에는 몰딩을 제작하는 동시에 문양 형성 시트로 몰딩표면을 장식하는 기술이 기재되어 있고, 여기서 롤로부터 나오는 웨브 문양 형성 시트는 암몰드과 숫몰드가 열려진 상태에서 이들 한쌍의 암몰드과 수몰드 사이로 공급되고, 경계부에서 그것에 의하여 암몰드에 공급되는 시트 압착기 프레임에 의해서 암몰드의 분할면에 맞추어지고, 이어서 고온 압반이 양 몰드 사이에서 대향되는 몰드 외부의 흡출 위치로부터 몰드 위에 공급되는 문양 형성 시트로 움직여서, 문양 형성 시트가 사출 성형 몰드에서 암몰드의 공동 표면에 맞도록 윤곽을 이루도록 수행되고, 이어서, 고온 압반이 몰드 외부의 당김 위치로 당겨지고, 양 몰드가 죄어지고, 수지가 양 몰드에 의해 형성된 공동으로 사출되고, 몰드가 열려지고, 몰딩을 꺼낸다.

상기 방식에서, 문양 형성 시트는 사출 성형에 의하여 예비 성형되고, 장식시트가 몰드로 공급된 후, 실행을 위하여 열적으로 연화된다.

일본특허공고공보 제 42172/1992호는 몰드로 문양 형성 시트를 공급하는 기술 및 문양 형성 시트가 사출 성형에 의하여 수행되는 방식과 동일한 열적 연화 기술이 기재되어 있고, 여기서 고온 압반은 문양 형성 시트의 열적 연화 동안, 몰드의 외부 및 몰드 외부에서 고온 압반의 흡출 위치 사이에서 왕복 운동을 하고, 고온 압반의 고온 표면에 형성된 공기구멍을 갖고, 문양 형성 시트는 고온 표면으로 빨려들어가고, 또한 프레임 부재에 의해 고온 표면에 맞게 압착되고, 그로 인하여 고온 압반은 고온 표면 위의 문양 형성 시트를 갖는 당김 위치에서 있고, 몰드로 이동되고, 고온 표면 위에 문양 형성 시트를 유지한다.

그러나 일본공개공보 제 19132/1975호 및 제 315950/1994에는 상기한 것 및 이외의 것이 기재되어 있고, 여기서 변형 온도 또는 변형 온도 미만의 온도를 갖는 문양 형성 시트가 실온에서 몰드로 공급되고, 이어서 가열되는 것은 우수한 내열성의 문양 형성 시트 또는 두꺼운 문양 형성 시트가 사용되는 경우, 문양 형성 시트를 가열하는 시간이 오래 걸리므로, 긴 싸이클타임때문에 생산성을 낮추는 결과를 갖게되는 단점을 갖는다.

일본특허공고공보 제 42172/1992호에서, 상기 문양 형성 시트는 가열판이 문양 형성 시트의 당김 위치에 있는 경우 가열되는 것을 시작할 수 있다. 가열판이 몰드로 이동된 후 가열 시간은 그에 따라서 짧아질 수 있다. 그러나, 문양 형성 시트가 고온 표면 위로 당겨지고 그 위에 유지되고, 고온 표면에 형성된 통기구의 누름 흔적이 연화된 문양 형성 시트 위에 만들어지므로, 이것은 외관을 좋지 않게 한다. 특히 대형 문양 형성 시트 또는 두꺼운 문양 형성 시트의 경우에, 때때로 문양 형성 시트를 잡아늘이고 유지하기 위한 진공이 누출되고, 문양 형성 시트가 찢어질 수 있다. 연화된 문양 형성 시트가 숫몰드 및 암몰드 중간으로 지나가는 경우 문양 형성 시트의 변형 및 비트러짐이 완전히 억제되기 어렵다. 그 외에, 문양 형성 시트가 예비몰드가 되는 암몰드에 공급되는 경우, 고온판은 통기구를 통한 흡입에 의해 상기 플레이트 위에 끌어당겨진 문양 형성 시트를 떼어놓고, 반대 위치에서 통기구를 통해 압착 공기를 송풍하는 것을 중지하고, 거기에 덧붙여, 문양 형성 시트는 이미 가열된다. 따라서, 문양 형성 시트가 약간의 시간 간격을 두고 번갈아 고온 표면으로부터 떨어지는 경우, 때때로 문양 형성 시트가 주름지거나 또는 문양 형성 시트의 이동이 불안정하. 문양 형성 시트가 후면 위에 접착층을 갖는 경우에, 때때로 접착층은 고온판 위에 남는다.

본 발명의 목적은 싸이클타임을 줄이고 몰드 위에 문양 형성 시트를 안정하게 공급할 수 있는 사출 성형과 동시에 문양 형성을 하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 사출 성형과 동시에 문양을 형성하기 위한 방법은 공동에 의해 형성된 표면을 갖는 몰드로 문양 형성 시트를 공급하기 전에, 시트 예열 장치를 사용하여 문양 형성 시트를 문양 형성 시트의 변형 온도 미만의 온도로 예열하는 단계, 시트 가열 장치를 사용하여 문양 형성 시트를 문양 형성 시트 열 변형 온도와 동일하거나 이상으로 가열하는 단계, 몰드로 진공 흡인하여 문양 형성 시트를 몰드의 공동 표면으로 윤곽을 맞추는 단계, 유동성 수지를 몰드로 사출하여 문양 형성 시트와 수지를 서로 접착하는 단계로 이루어진다.

그 결과, 몰드로 공급되는 예열된 문양 형성 시트를 가열하기 의한 가열 시간은 짧아지고, 높은 생산성이 얻어질 수 있다. 문양 형성 시트가 이들의 열 변형 온도 미만의 온도로 예열되고, 그로 인하여 예열된 문양 형성 시트가 몰드로 공급되는 경우 일어날 수 있는 예열된 문양 형성 시트의 변형 및 비트러짐이 억제되고, 그로 인하여 문양 형성 시트가 몰드로 안정하게 공급될 수 있다.

상기 방법에서, 문양 형성 시트가 몰드가 열려진 상태에서 몰드로 공급되는 경우, 문양 형성 시트는 그의 운송 방향과 평행한 문양 형성 시트의 양측 끝을 갖고, 이들 시트의 양쪽 끝은 운송 방향에 수직의 문양 형성 시트의 가로 길이가 일정하게 유지되도록 조여진다. 문양 형성 시트가 몰드 위로 공급될 때 일어날 수 있는 문양 형성 시트의 변형 및 비트러짐은 반드시 방지될 수 있고, 문양 형성 시트는 몰드에 매우 안정적으로 공급될 수 있다.

상기 방법에서, 시트 예열 장치에 의한 문양 형성 시트의 예열 및 시트 가열 장치에 의한 문양 형성 시트의 가열에서, 예열 장치 및 가열 장치는 일정한 간격을 두고 떨어져 있다. 문양 형성 시트가 몰드로 불안전하게 공급되는 결과를 갖게 하는 접착층에서 예열 장치 또는 가열 장치 등에 융합되는 것이 방지된다. 문양 형성 시트와 가열기와의 접촉 흔적에 기인한 몰딩의 외관 결점이 발생하지 않는다.

상기 방법에서, 문양 형성 시트가 시트 예열 장치에 의하여 예열되고, 문양 형성 시트의 온도가 온도 센서로 부터의 신호에 근거하여 온도 센서에 의하여 감지되고, 제어 장치가 온도 센서로부터의 신호에 근거하여 시트 예열 장치를 제어한다.

상기 방법은 추가로 문양 형성 시트가 시트 예열 장치에 의하여 예열된 후, 시트 예열 장치와 문양 형성 시트 사이에 열 차폐판을 삽입하는 단계로 이루어진다.

상기 방법에서, 예열된 문양 형성 시트가 몰드가 열린 상태에서 몰드로 공급되는 경우, 문양 형성 시트는 고온 절연 후드로 덮여진다.

상기 목적에 도달하기 위하여, 본 발명에 따른 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 장치는, 문양 형성 시트가 배치되는 공동을 형성하는 공동 표면과, 공동 표면에 설치되어 문양 형성 시트를 흡입하기 위한 통기 수단을 가지며, 유동성 수지를 공동으로 사출하여 문양 형성 시트와 결합시키는 몰드,

문양 형성 시트를 몰드에 공급하기 전에, 그의 열 변형 온도 미만으로 문양 형성 시트를 예열하기 위한 시트 예열 장치,

몰드에 공급된 문양 형성 시트를 그의 열 변형 온도와 동일하거나 이상의 온도로 가열하기 위한 시트 가열 장치, 및

시트 예열 장치에 의해 예열된 문양 형성 시트를 몰드로 공급하기 위한 시트 공급 장치로 이루어진 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 장치로 이루어진다.

상기 장치에서, 시트 공급 장치는 문양 형성 시트의 양측 끝을 고정하기 위한 문양 형성 시트의 운송 방향과 평행한 손잡이를 포함한다. 예열된 문양 형성 시트의 가로 길이가 유지되고, 그로 인하여 문양 형성 시트가 몰드로 공급될 때 일어날 수 있는 변형 및 비트러짐의 발생이 반드시 방지되고, 문양 형성 시트는 몰드에 안정하게 공급될 수 있다.

상기 장치에서, 시트 예열 장치와 시트 가열 장치는 문양 형성 시트를 가열하고, 이들은 규정된 거리에 의해 문양 형성 시트로부터 떨어져 위치한다. 문양 형성 시트는 몰드 위에 문양 형성 시트의 공급이 불안정한 결과를 갖는, 접착층에서 가열기로 융합이 방지된다. 문양 형성 시트와 가열기와의 접촉 흔적에 기인하는 결점있는 외관이 방지될 수 있다.

상기 장치에서, 온도 센서는 문양 형성 시트의 온도를 감지하기 위하여 시트 예열 장치의 근처에 배치되고, 제어 장치는 온도 센서로부터의 신호에 근거하여 시트 예열 장치를 제어하기 위하여 제공된다.

상기 장치에서, 열 차폐판은 시트 예열 장치 부근에, 장식 시트와 시트 예열 장치 사이와의 위치와, 시트 예열 장치로부터 떨어진 대기 위치와의 사이를 이동하한다.

상기 장치에서, 열 차폐판은 제어 장치에 의하여 제어되는 구동 기구에 의하여 움직이다.

상기 장치에서, 시트 공급 장치에 의해서 공급되는 문양 형성 시트를 덮기 위하여, 열 절연 덮개는 시트 예열 장치와 몰드 사이에 배치된다.

도 1은 본 발명에 따른 사출 성형과 동시에 문양을 형성하기 위한 일반적인 구조 장치의 측면도이다.

도 2는 예열기와 시트 공급 장치의 주변 사시도이다.

도 3은 순환 고리 체인, 시트 조임 손잡이 및 암몰드에 형성되어 있는 가이드 홈을 설명하기 위한 부분 확대도로서,

도 4는 도 3에 나타낸 순환 고리 체인(50)과 시트 조임 손잡이(60) 그리고 암몰드(12)에 형성되어 있는 가이드 홈(36)을 설명하기 위한 부분 확대도이다.

도 5는 순환 고리 체인(50)과 시트 조임 손잡이(60)의 작동을 설명하기 위한 부분 확대도이다.

도 6은 예열기를 위한 제어 장치를 포함하는 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 장치의 측면도이다.

도 7은 예열기를 제어하기 위한 공정도이다.

도 8은 열 차폐판 및 열 절연 덮개를 포함하는 사출 성형과 동시에 문양을 형성하기 위한 장치의 측면도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

4 ---- 예열기 5 ---- 시트 공급 장치

9 ---- 피스톤

11 ---- 이동식 테이블

12 ---- 암몰드 14 ---- 분할면

25 ---- 숫몰드 36 ---- 가이드 홈

50 ---- 순환 고리 체인 60 ---- 시트 조임 손잡이

본 발명에 따른 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 방법 및 장치를 수행하기 위한 방식을 도면을 참고해서 설명하기로 한다. 도 1 내지 5는 상기 방식 중에서 본 발명에 따른 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 방법과 장치의 개념도이며, 이들에 대해 개념적으로 설명하기로 한다. 도 1은 상기 방식 중에서 본 발명에 따른 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 장치의 측면도이며, 일반적인 구조를 보여주고 있다. 도 2는 예열기(4), 시트 공급 장치(5) 및 이들의 주변 구조의 사시도이다. 도 3은 순환 고리 체인(50)과 하나의 시트 조임 손잡이(60)의 부분 확대 측면도이다. 도 4는 도 3에 나타낸 순환 고리 체인(50)과 시트 조임 손잡이(60) 그리고 암몰드(12)에 형성되어 있는 가이드 홈(36)의 부분 확대도이다. 도 5는 순환 고리 체인(50)과 시트 조임 손잡이(60)의 부분 확대도로서, 꺽쇠(20)와 연계하여서 순환 고리 체인(50)과 시트 조임 손잡이(60)의 작동을 설명하기 위한 것이다.

도 1 내지 5에서 설명하는 장치는 형상을 갖되 편평하지는 않고 볼록하게 구부러져 있고 실질적으로는 측면이 L-자형으로 숫몰드를 향해서 부풀려져 있으며, “개선된 공급”의 기능을 부여하게 되는 문양 형성 시트를 위한 암몰드의 분할면(14)을 가지는 사출 몰드를 사용한다. 물론, 몰드 형태에 의하면, 분할면을 가지는 사출 몰드는 편평하거나 구부려져 있고, 숫몰드에서 멀리 안쪽 방향으로 부풀려져 있는 것이 사용될 수 있다.

도 1 내지 5에 예시되어 있는 본 발명에 따른 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 장치는 문양 형성 시트 S를 몰드로 공급하기 전에 열 변형 온도 이하의 온도로 예열하기 위한 예열기 장치으로서의 예열기(4), 몰드로 공급된 상기 예열된 문양 형성 시트를 열 변형 온도 또는 그 이상의 온도로 가열하기 위한 시트 가열 장치인 가열기(70), 문양 형성 시트 S를 예열기(4)에 의해 예열되는 위치로 공급하고, 상기 예열된 문양 형성 시트를 몰드로 공급하기 위한 시트 공급 장치(5)으로 최소한 이루어져 있다.

시트 공급 장치(5)은 여러 개의 시트 조임 손잡이(60)를 갖는 한쌍의 순환 고리 체인(50)에 의해서 문양 형성 시트 S를 운반하게 되며, 여기서 시트 조임 손잡이(60)는 시트 공급 장치(5)가 예열된 문양 형성 시트 S를 몰드로 공급할 때, 문양 형성 시트 S를 그의 운송 방향으로 평행하게 되게 양쪽 가장자리에서 조이고 있게 된다. 이에 따라 예열된 문양 형성 시트 S는 가로 방향 길이로 공급되고, 이들의 운반 방향에 평행한 길이로 일정하게 유지되게 된다.

각 예열기(4)와 가열기(70)는 문양 형성 시트 S와 거리가 떨어진 상태에서 가열을 하게 된다.

상기에 예시한 구조를 갖는 본 발명에 따른 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 장치는 통상적으로 잘 알려져 있는 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 장치를 잘 알려진 사출 몰딩 장치와 결합시킨 것으로 문양 형성 시트 S로 장식되어 있는 원하는 장식 플라스틱 몰딩을 생산할 수 있다.

본 방식에서 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 장치는 도 1 내지 5에 한가지 방식으로 예시한 구조에 국한하는 것은 아니며, 기본적으로 몰드로 공급하기 전에 문양 형성 시트 S를 열 변형 온도 이하의 온도로 예열시키기 위한 시트 예열 장치(4), 상기 몰드로 공급된 상기 예열된 문양 형성 시트 S를 열 변형 온도 또는 그 이상의 온도로 가열시키기 위한 시트 가열 장치(70) 및 상기 문양 형성 시트 S를 예열 장치(4)에 의해 예열되는 위치로 공급하고, 상기 예열된 문양 형성 시트 S를 몰드로 공급하기 위한 시트 공급 장치(5)로 최소한 이루어진다. 종래 잘 알려진 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 장치에 관한 여러가지 기술이 이러한 구조 부재와 다른 구조 부재 등에 적용될 수 있다. 예를 들면, 문양 형성 시트를 진공 형성하기 위한 진공원 등이 구조 부재로서 필수적인 것은 아니다.

사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 방법 및 장치에서, 문양 형성 시트 S의 웨브를 예열, 가열, 예비 성형 및 사출 성형시킬 수 있다. 다른 한편으로, 별도의 문양 형성 시트 S를 배치하고, 예열, 가열, 예비 성형 및 사출 성형할 수 있다. 문양 형성 시트 S는 어떤 형태이어도 상관없다.

본 발명에서 사용하는 몰드는 여기에 예시한 방식 중에서, 암몰드(12)와 숫몰드(25)를 포함하는 사출 몰드는 철과 같은 금속이나 세라믹으로 만들어져 있다. 암몰드(12)는 사출 성형 기계의 이동식 테이블(11)에 고정되어 있다. 이동식 테이블(11)은 도면에 나타낸 바와 같이, 유압 실린더의 피스톤(9)에 의해서 수평하게 앞과 뒤(Y 방향)로 이동하게 된다. 이에 따라 암몰드(12)는 숫몰드(25)와 가까워졌다 멀어졌다 하게 되며, 조임 상태와 개방 상태(도 1에 나타낸 상태)를 형성하게 된다. 본 발명에 따른 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 장치는 상기 장치가 도 1에 나타낸 방식에 덧붙여 수직으로 이동 가능한 이동 압반(암몰드(12))을 갖는 사출 성형 기계와 연결될 수 있고, 여기서 이동 압반(암몰드(12))은 수평으로 이동할 수 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 암몰드(12)는 한쪽에 나타낸 바와 같이, 실제로 요구되는 장식 몰딩에 상응하는 상대적으로 얕은 L-형 공동(13)을 갖고, 공동 표면(13)의 외부 둘레 위에 분할면(14)을 갖는다. 분할면(14)은 곡면이고, 한쪽에 나타낸 바와 같이 실제로 볼록한 모양의 숫몰드를 향해(Y 방향으로) 불룩 솟아있다. 문양 형성 시트를 형성하는 진공을 위한 홈 또는 구멍 형태의 통기구(13a)가 암몰드(12)의 공동(13)의 표면(88) 위에 제공된다. 통기구(13a)는 완전한 밀봉을 위하여 분할면(14) 위에 제공된 O-링 내부에서 분할면(14)의 영역에 형성될 수 있다. 통기구(13a)는 진공 펌프 또는 기타의 진공원(13b)과 연결된다.

한편, 도 1에 나타낸 바와 같이, 숫몰드(25)는 사출 성형 기계의 고정 압반(31)에 고정된다. 사출 노즐(32)이 숫몰드의 바닥으로 밀어넣어져 용해 또는 기타에 의해 유동화된 수지를, 암몰드과 숫몰드가 조여지는 것에 의해 형성되는 공동(13)으로 붓는다. 한쪽에 나타낸 바와 같이 숫몰드(25)는 요구되는 장식 몰딩의 모양에 상응하는 코어(33) 및 실제로 L-형의 공동에서 안쪽으로 구부러진 분할면(34)을 갖는다.

암몰드(12)은 암몰드(12)의 분할면(14)에 대하여 문양 형성 시트 S를 압착하기 위한 꺽쇠를 갖고, 앞에서 나타낸 바와 같이 이 꺽쇠(20)는 한쪽에 나타낸 바와 같이 분할면(14)과 유사하고 실제로 L형인 직사각형 모양의 프레임 형태이다. 이 꺽쇠(20)는 암몰드의 분할면으로 또는 그로부터 멀리 수직으로(Y 방향으로) 움직이고, 분할면(14)과 꺽쇠(20) 사이의 틈에 공급된 문양 형성 시트 S를 압착하여, 고정시키기 위하여, 암몰드(12)의 네 모서리에서 형성된 구멍을 통해 네 개의 연결 막대(24)가 미끄러져 들어가는 구동 기구(도시하지 않음)에 의하여 분할면(14)까지 움직이게 한다. 문양 형성 시트 S의 공급은 꺽쇠(20)에 의하여 문양 형성 시트 S를 고정하는 것에 의하여 완성된다.

시트 공급 장치(5)는 본 발명에 따른 호일 사출 성형을 수행하기 위한 장치의 부재로 이루어지고, 문양 형성 시트 S는 예열기(4)에 의해 예열 위치에서 예열되고, 이어서 예열된 문양 형성 시트 S가 암몰드(12)의 분할면(14)으로 공급된다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 시트 공급 장치(5)는 기초 프레임(6)을 포함하고, 기초 프레임(6)은 결합 부재(7)에 의하여 이동 압반(11)에 안정하게 고정된다. 기초 프레임(6)은 암몰드(12)의 좌측에 배치된 받침 구조 위에 제공된 레일(3)을 따라, 도면에 나타낸 바와 같이 몰드 개구 및 몰드 꺽쇠 위에 이동된 암몰드(12)와 함께 좌에서 우로(Y 방향으로) 이동된다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 시트 공급 장치(5) 부분인 한쌍의 커플링판(8)이 암몰드(12) 하부에 연결된다. 톱니바퀴(42); 톱니바퀴(42)와 함께 있는 (43), (42); (43), (43)의 톱니바퀴 쌍은 서로에 수평 대향되는 각 쌍의 톱니바퀴 (42), (42); (43), (43)의 쌍의 커플링판(8) 위에 설치된다.

문양 형성 시트 S의 롤(R)이 기초 프레임(6) 위에 설치되고, 공급 장치(paying-out means)는 적합한 역응력(back tension)을 문양 형성 시트 S에 적용하기 위해 제공된다. 문양 형성 시트 S의 웨브는 하나 또는 복수 개의 가이드 롤러(48)를 통해 제공된다. 기초 프레임(6)은 서로에 수직으로 대향되는 톱니바퀴를 갖는 수쌍의 톱니바퀴 (41); (44); (45)를 갖고, 한번의 시도에 대하여 제공되는 문양 형성 시트(12)가 서로에 수평으로 대향되는 한쌍의 순환 고리 체인을 사용하는 것에 의해 암몰드(12)의 분할면(14)으로 공급된다. 예를 들면, 한쌍의 톱니바퀴(41)는 축받이 기어 모터 또는 기타의 회전 구동원(도시하지 않음)에 의하여 구동되어 순환 고리 체인(50)을 움직인다. 한쌍의 수평으로 대향되는 순환 고리 체인(50)은 한쪽에 나타낸 바와 같이 동일한 크기의 동일한 배치를 갖고, 톱니바퀴(41), (42), (43), (44), (45) 위에서 일반적인 L형으로 감긴다. 말할 것도 없이, 한쌍의 수평으로 대향되는 순환 고리 체인(50)(운송 방향에 수직의 가로 길이)은 일정하다.

도 3 및 4에 나타낸 바와 같이, 받침 부재(61)는 예를 들면 2 피치 마다 순환 고리 체인 위에 제공되고, 보다 긴 직경 롤러(62) 및 보다 짧은 직경 롤러(63)는 각 받침 부재(61)의 하부 및 중부 위에 설치된다. 가로 방향의 끝(운송 방향에 평행한 양측 끝)에서 한번의 시도를 위하여 문양 형성 시트 S를 조이는 시트 조임 손잡이(60)는 규정된 피치(예를 들면 5피치 마다)에서 받침 부재(61)의 상부 위에 배치된다. 요구되는 다수의 시트 조임 손잡이(60)가 규정된 범위에 걸쳐 수평으로 대향되는 순환 고리 체인(50) 위에 제공되어, 시트 조임 손잡이(60)는 한번의 시도에 대한 문양 형성 시트 S의 길이를 조일 수 있다. 시트 공급 장치(5)는 순환 고리 체인(50)을 왕복 운동시켜, 한번의 시도에 대하여 문양 형성 시트의 컷을 운송하는 운송 시작 위치와 예열 위치를 지나는 암몰드의 분할면(14) 위의 공급 위치 사이에 배치된 시트 조임 손잡이(60)는 함께 순환 로프 체인(50)을 왕복운동시킨다. 문양 형성 시트 S가 예열기(4) 위에서 예열되는 예열 위치는 문양 형성 시트 S가 운송되는 제공 위치로부터 떨어져 위치하지만(도 1의 문양 형성 시트 S 참조), 제공 위치 그 자체가 예열 위치일 수 있다.

순환 고리 체인(50)은 한번의 시도에 대하여 시트 조임 손잡이(60)로 조여진 하나의 문양 형성 시트를 암몰드(12)의 분할면(14)으로 운송하고, 꺽쇠(20)는 분할면(14)에 대하여 문양 형성 시트 S를 안전하게 압착하고, 몰드에서 문양 형성 시트의 공급이 완성된다. 이어서, 시트 조임 손잡이(60)는 문양 형성 시트 S를 떨어지게 하고, 순환 고리 체인(50)이 반대로 방향을 바꾸어 시트 조임 손잡이(60)를 원래의 제공 위치로 돌아가게 하고, 시트 조임 손잡이(60)는 다른 시도를 위하여 대기한다.

상기한 바와 같이, 본 명세서에서 예시되는 본 발명에 따른 상기 방법과 장치에서 문양 형성 시트 S를 운송하는 방식에서, 순환 고리 체인(50)이 문양 형성 시트 운송 장치(5)로서 사용되어, 문양 형성 시트 S는 접촉되는 문양 형성 시트의 단지 양측 끝, 접촉되지 않은 나머지 문양 형성 시트, 및 당겨지지 않은 문양 형성 시트의 선행 말단(leading end)으로 운송되고, 그로 인하여 문양 형성 시트 S는 운송 동안 운송 방향에서 가해지는 불필요한 응력으로부터 자유로와 진다. 따라서, 본 발명에서와 같이 문양 형성 시트 S가 예열되어 공급되는 경우에서 조차, 열 변형 온도 미만의 온도 및 실온 보다 약간 온도에서 예열된 문양 형성 시트 S는 연장되지 않고, 안정한 모양으로 공급될 수 있다. 또한, 문양 형성 시트 S를 운송하는 이러한 방식의 문양 형성 시트 S가 몰드에 고정되는 분할면(14)이 평면이 아닌 경우에도(그러나 이차원 곡면), 예를 들면 볼록함 또는 공동 또는 기타에서 구부러진 경우에도, 문양 형성 시트 S가 안정하게 공급된다는 장점을 갖는다. 운송 방향에서 일정한 길이의 문양 형성 시트 S를 운송하는 방식에서, 길이가 변할 수 없고, 구부러질 수 있는 로프, 벨트, 또는 기타의 긴 몸체가 순환 고리 체인(50) 대신에 사용될 수 있다.

말할 것도 없이, 본 발명에 따른 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 방법 및 장치에서, 문양 형성 시트 공급 장치(5)는 순환 고리 체인(50) 또는 기타 등의 긴몸체 이외의 길이가 변할 수 없고 구부러질 수 있는 장치로 제공될 수 있다. 예를 들면, 문양 형성 시트 S가 일정한 길이로 공급되는 방식에서, 문양 형성 시트 고정면이 평면이고 문양 형성 시트 S가 예열 위치와 공급 위치 사이의 평면 위에서 선형으로 공급되는 경우, 문양 형성 시트 S는 운송되고, 장식 기트의 양 가로방향 끝에서 앞 뒤 측 위에 조여진다. 말할 것도 없이, 문양 형성 시트 S의 연장이 무시되는 경우, 문양 형성 시트 S가 운송되고, 문양 형성 시트의 선행 말단에서 당겨진다.

예열 위치에서 문양 형성 시트 S를 예열하기 위한 예열기(4)는, 문양 형성 시트 S가 열 변형 온도 미만으로 가열될 수 있는 한 특별히 제한되지 않는다. 종래의 공지의 여러가지 가열 장치, 예를 들면 히트라인(heatline) 가열기, 세라믹 가열기, 판넬 가열기, 유전체 가열기 등이 사용될 수 있다. 예열기(4)는 복사열에 의한 추가의 접촉없는(접촉 없음) 가열 유형의 것이 바람직한데, 예열기의 가열 표면과의 접축 흔적이 문양 형성 시트 또는 완성된 장식 몰딩에 남지않고, 열이 유효하기 때문이다. 도 1에서 예열기(4)는 문양 형성 시트 S(사출된 수지와 접촉되는 문양 형성 시트 측이 후측이다)는 접촉없이 가열되지만, 예열기(4)는 후측이 측면에 배치될 수 있다. 예열기(4)는 문양 형성 시트 S의 양측 위에 배치될 수 있다.

예열된 문양 형성 시트 S의 온도는 열 변형 온도 미만이다(JIS K7207에 따라서 4.6㎏f/㎠ 굽힘 변형력에 대한 온도, 이하 열 변형 온도). 이것은 문양 형성 시트 S가 열 변형 온도 이상의 온도로 가열되는 경우, 문양 형성 시트 S가 예열 위치로부터 공급 위치로 운송될 때 안정한 모양으로 유지될 수 없고, 문양 형성 시트 S가 몰드(12), (25)로 안정하게 공급될 수 없기때문이다. 문양 형성 시트 S가 예열되고 운송되는 경우, 또는 단지 조여진 양 가로끝 및 선행 말단 또는 끌려가는 말단으로 운송되고 중간 부분이 자유롭게 위치하는 경우, 또는 당겨지는 선행 말단으로 운송되는 경우, 열 변형 온도 미만의 온도로 문양 형성 시트 S를 예열하는 것은 안정하고, 변형, 비틀어짐, 균열 등이 없도록 문양 형성 시트 S를 제공하고, 문양 형성 시트 S가 당겨지는 후자의 운송 방식에서 특히 효과적이다. 예열 시간은 하나의 문양 형성 시트 S가 열연화되거나 사출 성형되는 동안 다음 성형 시트 S가 예열 위치에서 예열되도록 결정된다. 이것은 예열 그 자체가 순환 시간을 증가시키지 않기때문에 바람직하다. 예열기(4)는 설정되는 이러한 예열 시간에서 설정되도록 결정된다.

바꾸어 말하면, 예열기(4)로부터 암몰드(12)의 공동 표면까지 운송되는 문양 형성 시트 S의 온도는 문양 형성 시트의 열 변형 온도 미만의 범위에서 유지되고, 실온 이상의 온도가 바람직하다. 일반적으로 온도는 문양 형성 시트 S의 열 변형 온도보다 약 10 내지 40℃ 낮게 설정된다. 각 몰딩 시도 및 몰딩 싸이클타임의 완성된 장식 몰딩의 일정한 질을 유지하기 위하여, 각 시도에서의 예열된 문양 형성 시트 S의 온도를 암몰드(12)의 공동 표면(88) 위에서 일정하도록 제어하는 것이 바람직하다.

일정하게 예열된 문양 형성 시트 S의 온도를 제어하기 위하여, 예열기(4)의 출력(또는 표면 온도), 예열기(4)의 가열 시간, 및 문양 형성 시트 S가 예열기(4)로부터 암몰드(12)의 분할면(14)까지 운송되는 운송 시간을 일정하게 유지하고, 동일한 몰딩 기계, 동일한 몰딩 모양(몰드 모양), 문양 형성 시트의 동일한 폭과 두께, 동일한 실온 및 동일한 예열기(4)가 사용된다. 예열기(4) 등의 출력 및 문양 형성 시트 S 등의 온도 등의 파라메터값은 각 경우에 대하여 미리 수행 실험에 의하여 결정된다.

피드백 제어는 문양 형성 시트 S가 여러 인자의 변화(문양 형성 시트 S 두께의 불균일성, 외부 공기의 유입량 등)에 기인하여 일정한 온도에서 정확하게 유지될 수 없는 경우, 문양 형성 시트 S가 예열기(4)와 대향되어 있는 시간이 몰딩 방법, 조절 등에서의 문제에 기인하여, 참고 시간 이상으로 긴 경우, 예열기(4)의 출력이 문양 형성 시트의 종류, 몰딩 모양 등의 공정 조건에 기인하여 변화되는 경우에 바람직하다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 피드백 제어의 하나의 예로서, 문양 형성 시트 S의 온도를 검출하기 위한 온도 센서(81)가 시트 공급 장치의 예열기(4) 주위에 배치된다. 한편, 예열기(4)는 적외선이 열선에 의해 가열된 세라믹 표면으로부터 형성되는 유형의 것이다. AC 소스(84)에 의해 공급 라인(83)을 통해 공급되는 전류(사인곡선의 단일위상 교류전류)가 사이리스터를 사용하는 제어 장치(80)를 통과하여, 예열기(4)의 가열 라인(니크롬선 또는 기타의 공지 물질)에 공급되도록 제어되는 전류(전압)를 갖는다.

제어 방법과 같이, 온도 센서(81)에 의하여 측정되는 문양 형성 시트 S의 온도는 전기 신호로 변환되어, 신호 라인(82)를 통해 제어 장치(80)에 입력된다. 제어 장치(80)는 문양 형성 시트 S의 현재 온도와 제어 장치(80)에서 미리 입력된 문양 형성 시트 S의 목표 값과 비교하여, 양자에서 차이가 있는 경우, 제어 장치(80)의 사이리스터의 트리거 펄스의 위상이 양자의 차이가 0으로 되도록 조절되고, 그로 인하여 일주기 교류 충전시간이 제어되어 예열기(4)의 출력, 예열기(4)의 표면 온도 및 문양 형성 시트 S의 온도를 제어한다.

제어 장치(80)은 공지의 구조를 가질 수 있고 공지의 제어 방법을 사용할 수 있다.

온도 센서(81)은 서미스터, 열전쌍 또는 기타의 접촉 센서 또는 광전기 전지, 광전도 전지 또는 기타의 불접촉 센서일 수 있다.

온도 센서(81)는 도 6에서 문양 형성 시트 S에 대하여 예열기(40)에 대하여 대향 측에 배치되지만, 문양 형성 시트 S에 대하여 예열기(4) 측에 배치될 수 있다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 예열기(4)의 출력을 제어하는 사이리스터의 하나의 실시예에서, 예열기(4)의 출력, 시간 t과 관련된 문양 형성 시트 시간 T(t)의 변화를 도 7(A)에 나타냈다. 도 7(B) 내지 도 7(F)는 온도 제어의 각 지점에서 예열기로 공급되는 전류 I(t)의 파형을 나타낸다.

첫째, t0 시간에서, 문양 형성 시트 S는 문양 형성 시트 S가 시트 공급 장치(5) 위의 예열시에 대향되는 위치에서 운송되고, 문양 형성 시트 S는 시트 조임 손잡이(60)에 의해 양측 끝에서 조여지고, 한번의 시도에 대한길이로 잘려진다. t0에서, 사이리스터에 의해 정류된 교류 I(t)는 t0 시간 전에 반주기로 끊임없이 공급된다. 최대 전력은 예열기(4)의 가열 라인에 공급되었고, 세라민 복사 표면의 온도는 최대값을 갖는다(도 7(B)). 따라서, 문양 형성 시트 S의 온도 T(t)는 t0 시간 후에 빠르게 증가된다.

예열기(4)가 최대 출력에서 유지되는 경우, 문양 형성 시트 온도 T(t)는 문양 형성 시트 S가 시트 공급 장치로부터 공동 표면(13)을 향하여 운송되기 시작하는 시간까지 열 변환 온도 Td를 초과한다. 따라서, 제어 장치(80)의 사이리스터에 입력된 트리서 펄스의 위상은 온도 T(t)가 증가할 때 연속적인 t1 시간, t2 시간 및 t3 시간에서 온도 센서(81)에 의해 공급되는 신호에 근거하여 이동되고, 그로 인하여 사이트리스터에 의해 정류되는 반주기 교류(전방 전류)의 충전 시간이 도 7(C) 내지 도 7(E)에 나타낸 바와 같이 연속하여 짧아진다. 그 결과, 예열기(4)로부터 공급되는 전력이 감소하여, 시간 및 표면적 당 열 에너지를 감소시키고, 그로 인하여 문양 형성 시트 온도 T(t)가 제어되어 현재 온도 TH 및 TL 사이에서 일정하게 된다. 말할 것도 없이, Ta ＜ TL ＜ TH ＜ Td.

t4 시간에서, 예열기(4)에 공급되는 전력은 도 7(F)에 나타낸 바와 같이 중단되고(I(t)=0), Th 및 TL 사이의 온도를 갖는 문양 형성 시트 S는 암몰드(12)의 공동 표면(13)을 향하여 운송된다. 운송 동안, 온도 T(t)가 조금 감소한다. 그러나, t5 시간에서, 문양 형성 시트 S가 실온 Ta 보다 충분히 높은 온도를 갖고, 이어서 문양 형성 시트 S는 꺽쇠(20)에 의하여 암몰드(12)의 분할면(14)에 고정되고 가열기(70)에 의하여 가열되기 시작한다( 도 1 참조). t5 시간 후에, 문양 형성 시트 S의 온도 T(t)는 다시 상승하고 열 변형 온도 Td를 초과하여 연화된다(도 7(A) 참조).

예열기(4)에 공급되는 전력이 중단되는 경우에도, 예열기(4)의 복사 표면의 온도가 갑자기 떨어진다. 문양 형성 시트 S로 열에너지의 공급이 재빨리 차단되는 경우, 도 8에서와 같이, 열 차폐판(85)이 예열기(4)와 문양 형성 시트 S 사이에 삽입된다. 도 8에 나타낸 실시예에서, 열 차폐판(85)은 유압 실린더 또는 기타의 구동 기구(85a)에 의하여 점선으로 표시되는(예열기(4)와 문양 형성 시트 S의 외부 틈) 대기 위치로 당겨져, 문양 형성 시트가 가열되는 동안 여기에서 대기된다. 예열기로부터의 복사열이 차폐되는 경우, 열 차폐판(85)은 실선으로 표시되는 바와 같이, 제어 장치(80)에 의하여 제어되는 구동 기구(85a)에 의하여 예열기(4)와 문양 형성 시트 S 사이에 삽입된다

열 차폐판(85)은 내열성이고 적외선 반사성 물질 또는 저열전도성의 물질 또는 양 물질의 조합으로 형성된다. 예를 들면, 이들의 전방 및 후방에 놓이는 저열전도성의 유리 섬유 또는 석면층의 엷은 판으로된 물질, 및 높은 적외선 반사력 및 내열성의 알루미늄 판이 예시된다.

예열기(4)에서 암몰드(12)로 문양 형성 시트를 운송하는 동안 외부 공기에 기인하는, 예열된 문양 형성 시트 S의 온도 저하를 방지하기 위하여, 도 8에 나타낸 바와 같이, 순환 고리 체인(50)을 둘러싸는 중공 관형 열절연 덮개(86)를 순환 고리 체인50)을 따라 배치한다. 본 발명에서 사용되는 "문양 형성 시트의 열 변형 온도"와 관련하여, 문양 형성 시트가 복수개의 층(예를 들면, "기질/장식 잉크층)을 형성하는 경우, 복수 층의 가장 얇은 층의 열 변형 온도가 문양 형성 시트의 열 변형 온도로서 이용된다.

이것은 전체가 연화되고 변형될 때, 문양 형성 시트의 작용이 그의 가장 얇은 층의 작용에 대부분 의존하기 때문이다.

한편, 시트 가열 장치로서 가열기(70)는, 몰드(12)에 공급되는 문양 형성 시트 S를 가열하기 위하여, 예열기에서와 같이 세라믹 가열기, 판넬 가열기 또는 기타의 종래의 공지된 가열기일 수 있다. 도 1에 예시된 시트 가열 장치인 가열기(70)는 비평면 가열 평면을 갖고, 전체 가열 표면으로부터 문양 형성 시트를 등거리로 떨어져 위치할 수 있고 접촉 없이 일정하게 가열한다. 도 1에 나타낸 장치의 구조에서, 시트 예열 장치와 같은 예열기(4)와 시트 가열 장치(70)와 같은 가열기(70)는 각각의 특별한 목적을 위하여 서로 독립적이다. 예열기(4)와 가열기(70)는 서로 독립적이고, 그로 인하여 이들은 보다 안정한 시간, 보다 안정한 온도 및 보다 적합한 위치에서 개별적으로 가열한다.

몰드(12), (25) 위에서 가열되는 문양 형성 시트의 온도는 열 변형 온도(JIS K7207에 따라서 4.6㎏f/㎠ 굽힘 변형력에 대한 온도)와 동일하거나 또는 이상인 것이 바람직하다. 열 변형 온도는 문양 형성 시트 S를 진공 성형하기 위해 문양 형성 시트 S를 가열하고 연화하기 위해 필요한 최소 온도이다. 문양 형성 시트를 연화하기 위한 열 변형 온도와 동일하거나 그 이상의 온도로 문양 형성 시트를 가열하는 것은 문양 형성 시트 S를 암몰드(12)의 공동(13)의 윤곽에 맞게할 정도로 충분히 가소성있게 변형시킨다. 그러나, 문양 형성 시트 S가 너무 높은 온도로 가열되어 용융되는 경우, 문양 형성 시트 S는 약화되거나 지나치게 변형된다. 예열된 문양 형성 시트 S의 온도는 바람직하게는 용융 온도(또는 용융점) 이하가 바람직하다.

도 1 내지 도 5에서 예시되는 방식에서 본 발명에 따른 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 방법 및 장치는 보다 자세히 설명될 것이다.

첫째, 롤(R)로부터 공급되는, 시트 절단기(56)에 의해 절단된 문양 형성 시트의 웨브의 선행 말단은 예를 들면 흡반 또는 기타의 형태로 홀딩 기구(55)에 의하여 잡혀진다. 순환 고리 체인의 시트 조임 손잡이(60)가 공급 위치에 위치될 때, 시트 홀딩 기구(55)에 의해 잡혀진 문양 형성 시트 S의 웨브의 선행 말단은 기초 프레임(6) 위에서 Y 방향으로 연장되는 가이드 레일(도시하지 않음) 위를 미끄러지는 시트을 끌어내는 기구(57)에 의해 잡혀지고, 시트 홀딩 기구(55)에 의해 문양 형성 시트 S 웨브의 선행 말단을 잡고, Y 방향으로 이동되어 한번의 시도에 대하여 문양 형성 시트 S를 끌어낸다. 이때, 각 시트 조임 손잡이(60)는 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명되어질 바와 같이, 시트 조임 손잡이와 관련된 롤러(68)가 압착되면서 시트 조임 손잡이의 손잡이는 해방 상태로 있다. 다음, 순환 고리 체인(50) 위에 제공된 시트 조임 손잡이(60)는 가로방향의 양끝에서 한번의 시도에 대하여 문양 형성 시트 S를 조인다. 문양 형성 시트 S의 조임이 완성될 때, 시트를 끌어내는 기구(57)이 문양 형성 시트 S의 핀치를 해방시킬 수 있다. 이 상태에서, 한번의 시도에 대하여 문양 형성 시트 S는 롤(R) 측으로부터 시트 절단기(56)에 의해 한 조각의 문양 형성 시트 S로 절단된다. 순환 고리 체인(50)은 문양 형성 시트 S의 길이와 예열기(4)의 길이에 따라서 Y 방향으로 이동되고, 문양 형성 시트 S는 공급 위치에서 예열기(4)에 대향되는 상술된 예열 위치로 공급된다. 이 상태를 도 1에 나타냈다.

이어서, 요구되는 문양 형성 시트 S의 예열이 완성될 때, 순환 고리 체인(50)은 전진되어(도 1에서 톱니바퀴(41)에 덧붙여진 회전을 가리키는 화살 방향으로), 시트 조임 손잡이(60)에 의해 조여진 한번의 시도에 대한 한 조각의 문양 형성 시트 S를 암몰드(12)의 분할면(14)에 대향되는 공급 위치로 운송한다. 여기서 문양 형성 시트 S는 꺽쇠에 의해 분할면(14)에 고정된다. 이어서, 시트 조임 손잡이(60)는 공급 위치로 제공되면서, 순환 고리 체인(50)은 뒤쪽으로 구동되어 이들 부분으로 되돌아가고, 순환 고리 체인(50)은 다음 시도를 위하여 한 조각의 문양 형성 시트 S에 대하여 대기한다. 이때, 암몰드(12)와 숫몰드(25)은 열려진다.

이러한 방식에 사용되는 몰드의 분할면(14)은 비평면이다. 공급 측의 한 쌍의 가이드 홈은 위 아래로 연장되고(Z 방향에서), 분할면(14)의 모양과 일치하도록 굽어진다. 가이드 홈(36)은 순환 고리 체인(50), 보다 큰 직경의 롤러(62), 보다 작은 직경의 롤러(63), 시트 조임 손잡이 등을 유도한다. 또한 암몰드(12)의 하부위에서, 순환 고리 체인(50), 보다 큰 직경 롤러(62) 등을 유도하기 위한 한쌍의 가이드 홈(38)이 양 가로방향 끝에 형성되어 선형으로 위에서 아래로 연장된다.

도 4 및 도 5는 X-Y 평면을 따라 공급 측 위의 가이드 홈(36)에서 암몰드의 단면을 나타낸다. 이들 도면에서 나타낸 바와 같이, 공급측 위에서 가이드 홈(36)은 시트 운송 방향에 대하여 수직인 두 방향에서 순환 고리 체인(50) 및 시트 조임 손잡이(60)의 위치를 형성할 수 있는 단면을 갖는다. 공급 측 위에서 각 가이드 홈은 홈의 폭 방향에서 돌출된 중간 벽(36A)을 갖는다. 중간벽(36A) 상부의 가이드 홈(36) 부분(도면에 나타낸 바와 같음)은, 시트 조임 손잡이(60)의 저부(고정대)의 위치를 형성하기 위하여 분할면에서 열려진 개구 홈(36a)이다. 순환 고리 체인(50)의 보다 큰 직경 롤러(62)와 보다 작은 직경 롤러(63)는 그 사이에 중간 벽(36A)을 갖는 가이드 홈에 삽입되어 유도된다. 위치 제한 벽감(壁龕)(36d), (36c)은 중간벽(36A), 및 보다 큰 직경의 롤러(62)가 느슨하게 삽입된 바닥 벽에 형성된다. 위치 제한 벽감(36d), (36c) 및 중간벽(36A)은 시트 운송 방향, 즉, 외부로 굽어진 분할면(14)을 따른 방향에 수직인 두 방향에서, 순환 고리 체인(50)과 시트 조임 손잡이(60)의 위치를 제한한다.

도 3 내지 도 5에서 나타낸 바와 같이, 각 시트 조임 손잡이(60)는, 문양 형성 시트 S의 후방(저부)에 있게하기 위하여, 받침 부재(61)의 상부에서 수평으로 돌출된 고정대(65) 및 핀에 의한 받침판(64)에 회전되도록 설치되고, 분할면(14)의 상부에 위치된 이동 압착기(66)로 이루어진다. 이동 압착기(66)는, 문양 형성 시트 S가 고정대(65)와 협력하여 조여지는 방향에서 압축 코일 스프링(67)에 의해 일반적으로 돌진된다. 따라서, 시트 조임 손잡이(60)에 의하여 조여진 문양 형성 시트 S는 암몰드(12)의 외부로 굽어진 분할면(14)을 따라서 실제로 움직일 수 있다.

롤러(68)는 순환 고리 체인(50) 근처의 이동 압착기의 한편에 제공된다. 문양 형성 시트 S가 암몰드(12)의 분할면(14)에 확고하게 압착되는 경우, 롤러(68)는 꺽쇠에서 형성된 방해를 방지하기 위하여 벽감(21)으로 내려진다. 롤러(68)가 꺽쇠(20)의 벽감(21)으로 내려지는 경우, 이동 압착기(66)는 압축 코일 스프링(67)의 충동력에 대하여 고정대(65)를 떠나고, 시트 조임 손잡이(60)는 문양 형성 시트를 놓는다(도 5 참조).

도 1에 나타낸 방식에서 순환 고리 체인(50)을 기울게하는 것을 피하기 위하여 순환 고리 체인(50)에 대해 요구되는 응력을 적용하기 위하여, 응력을 적용하기 위한 순환 고리 체인(50)과 압착-접촉하는 한쌍의 톱니 바퀴(46)가 암몰드에 배치된다. 응력을 적용하기 위한 톱니바퀴(46)의 위치(도 1에서 Y 방향)는 그로 인하여 순환 고리 체인(50)의 응력을 조절하기 위하여 순환 고리 체인(50)과 관련하여 제어된다. 순환 고리 체인(50)과 시트 조임 손잡이(60)의 위치는 특정하게 결정된다. 도 1에서 가상선에 의해 나타내지는 바와 같이, 응력을 적용하기 위한 한쌍의 톱니바퀴(47)는 암몰드(12)의 상부로 제공된다(상류에서).

이어서, 암몰드의 분할면(14)에 대하여 확고하게 압착된 문양 형성 시트 S는 가열되고 연화된다. 여기서 예시되는 방식에서, 암몰드(12)의 분할면(14)은 도 1에 나타낸 바와 같이 실제로 외부로 굽어지기때문에, 가열 및 연화를 위한 가열기(70)는 받침 케이스(75) 위에서 각각 회전하도록 받쳐지는 두개의 가열기 플레이트, 즉 제 1 가열기판(71) 및 제 2 가열기판(72)로 이루어진다. 두개의 가열기판(71), (72)은 확고하게 굽어진 문양 형성 시트 S의 표면에 마주하여, 실제로 동일하게 떨어진 거리에서 불접촉 복사 가열로 가열한다.

도 1에서 가열 위치에 나타낸 가열기(70)는 유압 실린더, 가이드 레일 및 구동 기구 또는 기타 다른 장치에 의하여 가열되는 경우 도 1에 나타낸 가열 위치와, 몰드가 조여질 때 가열기(70)가 필요없는 경우 몰드(12), (25) 외부의 흡입 위치(예를 들면 몰드(12), (25)의 상부 또는 몰드(12), (25)의 측면) 사이에서 왕복운동한다.

이어서, 문양 형성 시트 S는 그의 열 변형 온도와 동일하거나 또는 그 이상으로 가열되고 열 연화된다. 문양 형성 시트 S는 열 연화된 후 암몰드(12)에서 형성된 통기구(13a)를 통해 공기를 흡입하는데, 예비 성형에 대하여 암몰드(12)의 공동(13) 표면(88)에 문양 형성 시트 S를 맞도록하기 위하여 문양 형성 시트 S를 진공 성형하기 위한 열 연화를 시작하기 때문이다. 진공 형성은 진공/압력 형성을 포함한다.

문양 형성 시트 S를 예비성형한 후, 가열기(70)는 양 몰드(12), (25) 사이에서부터 몰드 외부의 흡입 위치까지 이동/흡입된다. 이어서, 암몰드(12) 및 숫몰드(25)가 조여지고, 유동화된 수지를 양 몰드(12), (25)에 의해 형성된 공동(13)으로 붓는다. 일반적으로 사출 노즐과 연결된 러너(runner) 와 게이트(gate)(도시하지 않음)가 숫몰드(25) 측에 제공되고, 러너 및 게이트를 통해, 유동화된 수지는 공동으로 사출된다. 사출 수지가 경화된 후, 몰드를 열어 암몰드(12) 및 숫몰드로부터 떨어져 위치시킨다.

이어서 문양 형성 시트 S와의 장식 몰딩이 형성된다. 특히, 문양 형성 시트 S가 엷은 판형의 시트인 경우에서, 장식 몰딩의 외부 둘레의 가장자리를 손질한다.

본 발명에서 사용되는 문양 형성 시트 S는 엷은 판형 시트 및 전사 시트가 사용되는 한 특별히 제한되지 않고, 여러가지 종래의 공지된 문양 형성 시트가 사용될 수 있다. 본 발명은 문양 형성 시트 S를 엷은 판으로 만들기 위해 특해 적합하고, 이것은 대부분 경우에서 전사 시트보다 두껍다. 엷은 판형 문양 형성 시트 사이에서, 두꺼운 문양 형성 시트가 보다 바람직하다. 이러한 두꺼운 문양 형성 시트가 사용되는 경우에서도, 본 발명은 싸이클 타임의 증가없이 우수한 생산성으로 장식 몰딩을 형성할 수 있다. 문양 형성 시트 S가 접촉없이 예열되고 가열되는 경우, 접착층을 포함하는 문양 형성 시트 S도 가열기에 열 용융되는 접착층 없이 안정하게 공급되고, 열융합에 기인하는 외괸 결합없는 장식 몰딩이 형성될 수 있다.

박판 문양 형성 시트 S는 인쇄 등으로 장식된 기판 시트를 갖는 시트이고, 예를 들면 장식층 또는 그림 패턴, 문자 등이 나타나는 층이다. 문양 형성 시트 S의 기판 시트는 성형가능한 수지 시트로 전형적으로 제공된다. 수지 시트는 단일층 또는 2층 이상의 열가소성 수지의 적층체를 가질 수 있고, 열가소성 수지의 예로서는 나일론, 에틸렌-이소프탈레이트-테레프탈레이트 공중합체와 같은 폴리아미드 수지, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 등과 같은 폴리에스테르 수지, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 올레핀계 열가소성 엘라스토머와 같은 올레핀 수지, 비닐 폴리플루오라이드 및 비닐리덴 폴리플루오라이드 비닐 클로라이드 수지와 같은 폴리플루오라이드 수지, 아크릴수지, ABS(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체) 수지 등이 있다.

장식층은 문자, 패턴등과 같은 인쇄된 패턴을 갖거나 또는 불투명 또는 투명(채색 또는 무색)한 페인트 도포층, 고정층, 항포깅층, 전기전도성층 등과 같은 기능성 층이다.

이와 같은 장식층은 기판 시트상에 박리될 수 있게 적층되고, 후에 사출된 수지와 문양 형성 시트 S는 서로 서로 접착되고, 기판 시트는 박리된다. 이런 경우, 문양 형성 시트 S는 전사 시트로 언급될 수 있다. 적층체에서, 이와 같은 기판상에서 박리될 수 있는 장식층(종래 기술에서, 예를 들면 기판상에 박리층이 제공되는 시트)이 사용될 수 있다.

본 발명에서 사용된 몰딩 수지는 사출 성형과 동시에 문양을 형성하기 위해 사용된 공지된 몰딩 수지일 수 있고, 특정적으로 형성되지는 않는다. 예를 들면, 열가소성 수지는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 올레핀계 열가소성 엘라스토머와 같은 올레핀 수지, 비닐 클로라이드 수지, 아크릴 수지, ABS(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체), 스티렌 수지, AS(아크릴로니트릴-스티렌 공중합체)수지, 폴리카보네이트 수지 등이 있다, 경화성 수지는 불포화 폴리에스테르 수지, 경화성 아크릴 수지, 2부 경화 우레탄 수지, 에폭시 수지 등이 있다.

열가소성 수지는 유동 상태로 사출될 수 있도록 가열 용융된다. 경화성 수지는 요구되어 진다면 경화되지 않은 액체와 같이 유동 상태로 사출될 수 있도록 가열된다.

본 발명을 이하의 실시예를 들어 더욱 상세히 설명한다.

[실시예]

기판상에 적층된 문양 형성 시트 S를 갖는 장식 몰딩은 도 1 내지 5에 나타난 효과적으로 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 장치에 의해 형성하였다.

문양 형성 시트 S는 12㎛ 두께의 메틸메타크릴레이트-부틸메타크릴레이트 공중합체계 투명 아크릴 수지 필름의 한쪽 면에, 잉크 함유 아크릴 수지 결합제와 착색제(예를 들면, 붉은 산화철 등)로 형성된 삼색 그레인 패턴이 조합된 장식층을 형성시키고, 장식층에 500㎛ 두께의 갈색 ABS 수지 시트(이것의 열변형 온도는 JIS K7207에 의해 측정되어 4.6jgf/㎠ 굽힘 세기에 대해 103℃이다)를 접착하고, 및 ABS 수지 시트의 표면에 4㎛ 두께의 비닐 클로라이드-비닐 아세테이트 공중합체의 접착층을 형성하는 것으로 제조하였다. ABS 시트는 문양 형성 시트 S의 배면, 즉 수지가 사출될 수 있는 면이다.

몰딩을 형성하기 위해, 몰딩용 사출 몰드는 길이 300㎜, 폭 200㎜, 깊이 40㎜의 직사각형 평형육면체 몰드를 준비하였다. 몰드의 암몰드(12)는 시트 형성용 몰드에서 공기를 빼내기 위해 배기구(13a)를 갖고, 시트 공급 장치(5)의 순환 고리 체인(50)을 조정하기 위한 가이드 홈(36, 38)을 갖는다. 암몰드(12)의 일부의 면(14)는 굽어지지 않고 편평하다.

내열성 ABS 수지는 몰딩 수지로서 사용된다. 사출 수지의 온도는 240℃이고, 몰드의 온도는 60℃이다.

몰딩에서, 우선, 문양 형성 시트 S의 웨브가 롤러(R)로부터 풀려진다. 시트 고정 기구(55)에 의해 고정된 문양 형성 시트 S의 웨브의 전단은 시트를 끌어당기는 기구(57)에 의해 고정되고, 문양 형성 시트 S의 양측면 끝은 양측면 가장자리에 배치된 시트 조임 손잡이을 통해 나간다. 이어서, 문양 형성 시트 S는 한 점의 길이에 의해 풀려진다. 시트 조임 손잡이(60)은 문양 형성 시트 S를 조이고, 이어서 시트를 빼내는 기구(57)은 문양 형성 시트 S를 박리한다. 이 상태로 풀려진 문양 형성 시트 S는 시트 절단기(56)에 의해 아래 방향으로 절단되어 한 점을 위한 문양 형성 시트의 한 조각으로 된다. 이 위치에서 문양 형성 시트 S 아래에, 세라믹 판넬 가열기 형태의 예열기(4)가 문양 형성 시트 S로부터 50㎜ 떨어져 있다. 예열기(4)의 표면 온도는 150℃로 고정되고, 문양 형성 시트 S는 예열기(4)의 방사 열에 의해 접촉되지 않으면서 20초 동안 가열된다. 문양 형성 시트 S는 가열 20초 후에 80℃로 가열된다. 이 문양 형성 시트 S의 예열 단계는 순환시간에 부가되지 않는데 이는 예열 단계가 이전의 문양 형성 시트 S를 이행하고 사출 성형하는 동안 이행되기 때문이다. 이어서 순환 고리 체인(50)은 암몰드(12)의 부분 표면(14)에 조여지고 가열된 문양 형성 시트 S를 운반하기 위해 전진된다. 예열기로부터 부분 표면으로의 문양 형성 시트 S는 꺽쇠(20)에 의해 부분 표면에 대해서 고정적으로 압착되고, 문양 형성 시트 S의 몰드(12, 25)로의 공급이 완성된다. 문양 형성 시트 S의 공급은 10초가 걸리고, 10초 동안 공급물의 온도가 80℃에서 60℃로 떨어진다. 가열기(70)(이것은 예열기(4)와 별개이고 세라믹 판넬 가열기 형태이다)은 암몰드(12)와 숫몰드(25) 사이로 전진된다. 가열기(70)의 표면 온도는 350℃로 올라가고, 가열기(70)은 문양 형성 시트 S와 40㎜ 떨어져서 접촉하지 않으면서 문양 형성 시트 S를 가열하고 연화한다.

문양 형성 시트 S는 가열 시작 10초 후에 140℃로 가열되고, 이것은 진공 몰딩을 위해 적당한 것이다. 진공 몰딩은 암몰드(12)에서 문양 형성 시트 S가 암몰드(12)의 공동 표면(88)에 합치되도록 하는데 효과적이고, 이행이 완성된다. 이어서, 가열기(70)은 몰드(12, 25) 외부로 빼내고, 양 몰드(12, 25)는 조여지고, 가열 용융된 사출 수지는 양 몰드(12, 25)에 의해 형성된 공동(13)으로 사출된다. 수지가 냉각 및 고형화된 후, 몰드가 열려지고, 박판의 문양 형성 시트 S로 장식된 몰딩이 형성된다.

[비교예]

비교를 위해, 문양 형성 시트 S의 예열없이 장식 몰딩을 형성하였다. 예열이 수행되지 않는 경우, 문양 형성 시트 S를 가열기로 가열하는데 20초가 걸린다. 실시예와 비교해서, 가열 시간이 10초 더 길다. 따라서, 순환시간이 증가하게 된다.

따라서, 본 발명은 다음과 같은 이점을 갖는다.

① 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 것을 효과적으로 하기 위한 방법 및 장치에 따라서, 문양 형성 시트 S는 이것이 몰드(12, 25)로 공급되는 경우 예열되고, 이에 따라 이행을 위한 온도로 문양 형성 시트 S가 가열되는 시간은 짧아질 수 있다. 따라서, 몰드가 열려져 있는 시간은 짧아지고, 이것은 생산성을 향상시킨다.

② 문양 형성 시트 S가 몰드(12, 25)로 공급되는 경우, 문양 형성 시트 S는 문양 형성 시트 S의 이동 방향에서 적어도 양 측면 가장자리에서 조여지고, 가로 길이 및 단일 형태로 유지된 수송 방향에 대해 수평인 길이로 공급되고, 이에 따라서 예열된 문양 형성 시트 S는 가로 길이 및 단일 형태로 유지된 수송 방향에 대해 수평인 길이를 갖고, 몰드(12, 25)로 변형이나 훼손없이 공급될 수 있다. 문양 형성 시트 S는 매우 안정적으로 몰드에 공급될 수 있다.

문양 형성 시트 S는 접촉되지 않으면서 예열 및 가열되고, 결코 접착층 등에서 가열기로 융합되지 않고, 이에 따라서, 문양 형성 시트 S는 몰드(12, 25)로 공급되는 것이 불안정하지 않고, 장식된 몰딩에 문양 형성 시트와 가열기의 접촉으로 인한 외관상의 결함이 없다.

Claims (13)

1. 문양 형성 시트를, 공동을 형성하는 표면을 갖는 몰드에 공급하기 전에, 시트 예열 장치를 사용하여 문양 형성 시트의 열 변형 온도 미만의 온도로 예열하는 단계,

   예열된 문양 형성 시트를 몰드가 열려진 상태에서 몰드에 공급하는 단계,

   문양 형성 시트를 시트 가열 장치을 사용하여 문양 형성 시트의 열 변형 온도와 동일하거나 그 이상의 온도로 가열하고, 몰드에 의한 진공 흡입에 의해 문양 형성 시트를 몰드의 공동 표면으로 윤곽을 맞추는 단계, 및

   몰드를 조이고, 유동성 수지를 몰드로 사출하여 문양 형성 시트와 수지를 서로 접착하는 단계로 이루어진 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 방법.
2. 제 1항에 있어서, 문양 형성 시트는 몰드가 열려진 상태에서 몰드로 공급되고, 문양 형성 시트가 그의 운송 방향과 평행한 문양 형성 시트의 양측 끝을 갖고, 문양 형성 시트의 운송 방향에 직교하는 가로 방향 길이가 일정하게 유지되도록 조여지는 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 방법.
3. 제 1항에 있어서, 시트 예열 장치에 의한 문양 형성 시트의 예열 및 시트 가열 장치에 의한 문양 형성 시트의 가열에서, 시트 예열 장치 및 시트 가열 장치는 문양 형성 시트로부터 떨어져 위치하는 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 방법.
4. 제 1항에 있어서, 문양 형성 시트가 시트 예열 장치에 의하여 예열되는 경우, 문양 형성 시트의 온도는 온도 센서로부터의 신호에 근거하여 온도 센서에 의해서 감지되고, 제어 장치는 온도 센서로부터의 신호에 근거하여 시트 예열 장치를 제어하는 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 방법.
5. 제 1항에 있어서, 추가로 문양 형성 시트가 예열 장치에 의하여 예열된 후, 시트 예열 장치 및 문양 형성 시트 사이에 열 차폐판을 삽입하는 단계로 이루어진 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 방법.
6. 제 1항에 있어서, 예열된 문양 형성 시트가 몰드가 열려진 상태에서 몰드로 공급되는 경우, 문양 형성 시트가 열 절연 덮개로 덮여지는 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 방법.
7. 문양 형성 시트가 배치되는 공동을 형성하는 공동 표면과, 공동 표면에 설치되어 문양 형성 시트를 흡입하기 위한 통기 수단을 가지며, 유동성 수지를 공동으로 사출하여 문양 형성 시트와 결합시키는 몰드,

   문양 형성 시트를 몰드에 공급하기 전에, 그의 열 변형 온도 미만으로 문양 형성 시트를 예열하기 위한 시트 예열 장치,

   몰드에 공급된 문양 형성 시트를 그의 열 변형 온도와 동일하거나 이상의 온도로 가열하기 위한 시트 가열 장치, 및

   시트 예열 장치에 의해 예열된 문양 형성 시트를 몰드로 공급하기 위한 시트 공급 장치로 이루어진 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 장치.
8. 제 7항에 있어서, 시트 공급 장치는 문양 형성 시트의 운송 방향과 평행한 문양 형성 시트의 양측 끝을 잡기위한 손잡이를 포함하는 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 장치.
9. 제 7항에 있어서, 시트 예열 장치 및 시트 가열 장치는 문양 형성 시트로부터 규정된 거리로 떨어진 상태로 문양 형성 시트를 가열하는 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 장치.
10. 제 7항에 있어서, 온도 센서는 문양 형성 시트의 온도를 검출하기 위하여, 시트 예열 장치 부근에 위치하고,

    제어 장치는 온도 센서로부터의 신호에 근거하여 시트 예비 장치를 제어하기 위하여 제공되는 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 장치.
11. 제 7항에 있어서, 열 차폐판은 시트 예열 장치 부근에, 문양 형성 시트와 시트 예열 장치 사이와의 위치와, 시트 예열 장치로부터 떨어진 대기 위치와의 사이를 이동하는 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 장치.
12. 제 11항에 있어서, 열 차폐판은 제어 장치에 의해 제어되는 구동 기구에 의하여 움직이는 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 장치.
13. 제 7항에 있어서, 열 절연 덮개는 시트 공급 장치에 의해 공급되는 문양 형성 시트를 덮기 위하여 시트 예열 장치와 몰드 사이에 배치되는 사출 성형과 동시에 문양을 형성하는 장치.