JP3043682B2 - 射出成形同時絵付装置 - Google Patents

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、雌型へ絵付フィルムを搬送し位置合
せを行って絵付フィルムを雌型のパーティング面上に保
持する作用を正確かつ確実に行いにくい。

【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、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にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、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、前記雌型のパーテ
ィング面の周縁に嵌着溝が形成され、雌型パーティング
面に沿う位置へ送られた絵付フィルムを固定保持するた
めに前記嵌着溝内へ嵌着可能にフィルム押さえフレーム
が設けられ、このフィルム押さえフレームは、雌型パー
ティング面に開口し雌型を雌雄両型を結ぶ方向に貫通す
る孔内で摺動可能な摺動ロッドに支持され、摺動ロッド
がその長手方向に駆動可能となっていることを特徴とす
る装置が提供される。

【０００９】

【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
れている。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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】熱盤９は、図示しない加熱板、ライナー
板、ヒータパネルおよび絶縁板をこの順序に配置した積
層構造を有している。加熱板は後述のように絵付フィル
ムＸを加熱する。加熱板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。この保持フレーム１
４は本発明の重要な構成要素の１つである。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。

【００１３】熱盤９の加熱板は伝熱性に優れた金属から
成る。加熱板が保持フレーム１４によって包囲されてい
る領域に、図示しない多数の小さな空気吹き出し孔が所
定のピッチ間隔で配列されている。これらの空気吹き出
し孔は加熱板の前側面から後側面に貫通している。加熱
板と保持フレーム１４とによって保持フレームの内側に
凹部が形成される。加熱板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。加熱板の背後に配置
されたライナー板は高伝熱特性を有する金属板から成
る。ライナー板は加熱板の後側面と接触する表面を有す
る。この表面には溝が設けられ、この溝を通して圧縮空
気が空気吹き出し孔に送られる。ライナー板の中心に通
気孔が設けられる。この通気孔はライナー板を貫通して
いる。また、この通気孔はヒータパネルと絶縁板の中心
を通っている。この通気孔は絶縁板の後側面に開放さ
れ、通気孔の開口がエアホースに接続される。エアホー
スは三方切り替え弁を通して低圧コンプレッサまたは高
圧コンプレッサに接続することができる。

【００１４】保持フレーム１４の表面には図示しない密
封リング嵌着溝を形成することができる。密封リングが
溝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。

【００１５】図１に示すように、雌型２の雄型１に対向
する側に、長方形のフィルム押さえフレーム３２が設け
られている。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。

【００１６】絵付フィルムＸは最初は特定の図柄を所定
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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】フィルム押さえフレーム３２には、一体的
に摺動ロッド３６が固着され、これら摺動ロッド３６
は、雌型２および可動盤６をラム７の作動方向に貫通し
て、背後にある図示しない往復作動機構に連結されてい
る。また、雌型２の下部にはそのパーティング面に隣接
してフィルム固定用押さえ枠３８が進退自在に設けられ
ている。この押さえ枠３８は長方形押さえフレーム３２
の下辺に平行をなす板材であって、その両端部の背後に
は、フィルムＸの横幅より広い間隙をおいた操作杆３９
が固定され、この操作杆３９は往復駆動源４０の出力軸
を構成している。一方、供給保持装置Ｓに支持されるフ
ィルムのロールＲの下流側には、正逆転可能の１対の送
りロール４２が設けられ、その正転時には絵付フィルム
Ｘを雌型２の方向に送り、逆転時には絵付フィルムＸを
ロールＲへ向かって逆送りできるようになっている。

【００２１】この実施形態では、雌型２のキャビティ２
ａに設けた排気口は８ａで示すように内面全体に分布す
る小孔から成り、これらの小孔８ａからの吸気は排気通
路８を経て外部へ吸引されるようになっている。また、
熱盤９の前面には、断熱材からなる遮熱盤４３が駆動装
置４４により移動可能に設けられている。

【００２２】次に、上記射出成形同時絵付装置の作用を
説明する。まず、図１の状態で送りロール４２を正転さ
せるとともにチャック装置３４を作動させて、絵付フィ
ルムＸを図３に示すように雌型２のパーティング面を覆
う位置まで下降させる。これによって、絵付フィルムＸ
の下端はフィルム固定用押さえ枠３８の内側の位置に来
る。しかし、この状態では、絵付フィルムＸは慣性によ
り少し余分に送られることにより、図３に示すようにた
るみや皺が残っている。この状態で、図４に示すよう
に、駆動源４０を作動させてフィルム押さえ枠３８を後
退させ、絵付フィルムＸの先端部を押さえて固定し、同
時に送りロール４２を逆転させる。これによって、フィ
ルムＸに張力が作用し、フィルムＸのたるみや皺は除去
される。続いて、摺動ロッド３６が図５に示すように後
退させられ、これによりフィルム押さえフレーム３２は
雌型２の嵌着溝２ｂ内に押し込まれる。したがって、絵
付フィルムＸも嵌着溝２ｂ内に入って所定位置に固定さ
れる。

【００２３】次に、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１
４がフレーム３２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、排気孔８を介して真空吸引を受ける。この
時、必要に応じ、熱盤９の空気吹出孔から空気を吹出す
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。

【００２４】その後、熱盤９は図５の待機位置まで後退
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。

【００２５】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、摺動ロッド３６の雄型１への方向の摺動によって雌
型２の嵌着溝２ｂから出される。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。

【００２６】金型を開く他の方法においては、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の嵌着溝１ａ内に移動
される。絵付フィルムＸが解除された後に、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。

【００２７】前述の実施形態の効果は、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
生じないことにある。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。

【００２８】前記の実施形態においては、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。

【００２９】本発明においては、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。

【００３０】なお、この実施形態では、図１に示す待機
位置にある熱盤９の前面の加熱側に対向して遮熱盤４３
を位置させておくことにより、熱盤９からの放射熱が未
成形の絵付フィルムや成形装置等を不必要に加熱して、
絵付フィルムの溶融、変形を起したり、火災等の不都合
を生じさせることが防止される。

【００３１】

【発明の効果】本発明では、雌型へ送られた絵付フィル
ムを雌型へ押圧保持する作用が確実に行われ、絵付フィ
ルムの雌型に対する位置決めが正確になされるようにな
る。また、絵付フィルムの保持は、雌型を貫通する摺動
ロッドの案内により移動するフィルム押さえフレームで
行われるので、雄雌両型間とその外部の待機位置との間
でフィルム押さえフレームを移動させる空間が不要とな
り、空間を有効に使用できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の射出成形同時絵付装置の実施形態の一
部を断面で示す構成図。

【図２】図１に示す雌型の斜視図。

【図３】図１の装置の一作動段階を示す説明図。

【図４】図３の次の作動段階を示す説明図。

【図５】図４の次の作動段階を示す説明図。

【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 １４ 保持フレーム １６ ソレノイド ３２ フィルム押さえフレーム ３６ 摺動ロッド ４２ 送りロール ４３ 遮熱盤 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 (56)参考文献 特開 昭61−137716（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−301250（ＪＰ，Ａ) 特許2749515（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84 B29C 33/00 - 33/76

Claims (1)

(57)【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、 前記雌型のパーティング面の周縁に嵌着溝が形成され、
   雌型パーティング面に沿う位置へ送られた絵付フィルム
   を固定保持するために前記嵌着溝内へ嵌着可能にフィル
   ム押さえフレームが設けられ、このフィルム押さえフレ
   ームは、雌型パーティング面に開口し雌型を雌雄両型を
   結ぶ方向に貫通する孔内で摺動可能な摺動ロッドに支持
   され、摺動ロッドがその長手方向に駆動可能となってい
   ることを特徴とする装置。