JP2000309033A

JP2000309033A - 射出成形同時絵付方法及び装置

Info

Publication number: JP2000309033A
Application number: JP11119044A
Authority: JP
Inventors: Gen Takeuchi; 玄竹内
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1999-04-27
Filing date: 1999-04-27
Publication date: 2000-11-07
Anticipated expiration: 2019-04-27
Also published as: KR20000067756A; KR100350582B1; JP4249323B2

Abstract

(57)【要約】【課題】絵付シートの加熱を安定にし、サイクルタイ
ムも短縮する。【解決手段】成形型１２，２５に絵付シートＳを供給
するシート供給工程、加熱ヒータ７０で絵付シートを熱
変形温度以上に加熱し、真空引きにより成形型１２のキ
ャビティ面に沿わせる予備成形工程、型締めし樹脂を射
出し絵付シートと樹脂とを接着する接着工程を行う際
に、そのシート供給工程の前に、絵付シートを予熱ヒー
タ４で熱変形温度未満の温度に予熱し且つ遮熱板８５や
電気的温度制御装置で予熱温度制御して予熱後、成形型
に供給する。予熱後の絵付シートを成形型に供給時は保
温フードで覆うと良い。射出成形同時絵付装置はチェー
ン５０等で絵付シートを搬送し、予熱位置から成形型に
供給するシート供給装置５等の他、予熱ヒータ４、加熱
ヒータ７０、真空源９０等を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形と同時に
型内で図柄や文字等が施された絵付シートを射出樹脂成
形体の表面に密着し、絵付シートのラミネート又は転写
によって、絵付け成形品（製品）を得る射出成形同時絵
付方法と、その為の装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、絵付シートによってプラスチ
ック成形品の成形と同時にその外表面に模様等を設けて
絵付け成形品とする射出成形同時絵付技術が各種の態様
で行われている。例えば、特公昭５０−１９１３２号公
報では、真空成形用の通気孔を設けた雌型を真空成形型
として利用して、絵付シートを該雌型に送り固定し供給
した後、ヒータプレートで加熱軟化させて、真空成形に
より絵付シートを予備成形して雌型のキャビティ面に沿
わせた後、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た後、型開きして成形品を取
り出す事で、射出成形と同時に成形品の表面に絵付シー
トを一体化させる方法を開示している。また、例えば特
開平６−３１５９５０号公報では、ロールから巻き出し
た連続帯状の絵付シートを、型開状態にある雌雄両型か
らなる一対の型の間に送り、雌型パーティング面にシー
ト押さえフレームで周囲を固定して、雌型に対して絵付
シートを供給後、型外の退避位置からヒータプレートを
両型間に移動させて、雌型に対して供給された絵付シー
トに対向させて該絵付シートを非接触で加熱軟化させ
て、絵付シートを射出成形型で予備成形して雌型のキャ
ビティ面に沿わせ、その後、ヒータプレートを型外部の
退避位置に退避させて、両型を型締めし、両型で形成さ
れるキャビティに樹脂を射出し、型開後、成形品を取り
出す事で、成形と同時に絵付シートにより成形品を絵付
けする技術を開示している。これら形態はいずれも、絵
付シートを射出成形型で予備成形する形態だが、その絵
付シートの予備成形の為の加熱軟化は、成形型に供給し
た後に行う形態である。

【０００３】また、特公平４−４２１７２号公報では、
絵付シートを射出成形型で予備成形する形態にて、絵付
シートを加熱軟化させる為に型外部の退避位置と型内と
を往復動作するヒータプレートとして、その加熱面に通
孔孔を設けて絵付シートを吸着し、更に枠部材で絵付シ
ートを加熱面に押圧して固定できる構造の物を使用す
る。そして、ヒータプレートが退避位置にある時に、そ
の加熱面に絵付シートを保持して、型内に移動する時は
絵付シートを保持したまま移動する事で、絵付シートを
成形型に供給しながら且つ同時並列的に加熱軟化する技
術を開示している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記特公昭
５０−１９１３２号公報、特開平６−３１５９５０号公
報等の室温で且つ熱変形温度未満の絵付シートを射出成
形用の成形型に供給した後、それを加熱する形態では、
耐熱性の良い絵付シートや厚手の絵付シートを使用する
際は、絵付シートの加熱に時間を要し、サイクルタイム
が長くなり生産性が低下する問題があった。一方、上記
特公平４−４２１７２号公報では、ヒータプレートが退
避位置の時から絵付シートを加熱できるので、その分、
ヒータプレートが型内に移動した後での加熱時間は短く
出来るが、絵付シートを加熱面に吸着保持する為に加熱
面に設けた通気孔の孔跡が、軟化した絵付シートに賦形
され外観不良となる事があった。また、特に大サイズや
厚手の絵付シートでは、絵付シートを吸着保持する為の
真空が漏れたり、絵付シートがめくれたりすることもあ
り、軟化した絵付シートを雌雄両型間に搬送する際に、
絵付シートの変形、歪み発生を完全に抑えることが難し
かった。更に、絵付シートを予備成形型となる雌型に受
け渡す際には、ヒータプレートは、その通気孔からの吸
引による絵付シートの吸着を解除し、逆に通気孔から圧
空を吹き出す等して行い、しかも絵付シートは既に加熱
されている為に、加熱面から絵付シートが僅かの時間差
で順に離れていく際、絵付シートに皺が入ったりして絵
付シートの受渡しが不安定になる事があった。また、裏
面側に接着剤層を有する構成の絵付シートでは、接着剤
層がヒータプレート側に取られてしまう事もあった。

【０００５】また、加熱条件の決まった製品に関して
は、作業環境の温度変化について、あまり考慮されてお
らず、その日、その時々の雰囲気温度がいままでと違い
過ぎるとき等、場合によっては、同一加熱条件では加熱
軟化の程度がバラつく事もあった。

【０００６】以上の様に、従来の射出成形同時絵付で
は、射出成形用の成形型上で始めて絵付シートの加熱軟
化を開始する場合は、その加熱軟化の所要時間の分、サ
イクルタイムが長くなり一般的な射出成形に比べ生産性
が低下した。しかも、予備成形の為に加熱軟化状態にし
たときの絵付シートのシート面の温度も、意図的な温度
分布を作るにせよ、なるべく均一な温度分布にするにせ
よ、その温度は各ショットで出来るだけ一定にすること
が、射出成形同時絵付け工程を安定化させ、得られる絵
付け成形品を高品質にし且つ安定化させる上で非常に重
要であった。

【０００７】そこで、本発明では、成形型へ供給する時
の絵付シートの温度及び形状を安定化する事で絵付シー
トの加熱が安定化し、なお且つサイクルタイムも短縮で
きる、射出成形同時絵付方法と装置を提供する事であ
る。

【０００８】

【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、本発明の射出成形同時絵付方法では、型開き状
態の一対の成形型に絵付シートを供給するシート供給工
程、絵付シートをシート加熱手段により該シートの熱変
形温度以上の温度に加熱し、一方の成形型からの真空引
きにより絵付シートを成形型のキャビティ面に沿わせる
予備成形工程、成形型を型締めしてキャビティに流動状
態の樹脂を射出して絵付シートと樹脂とを接着する接着
工程、の各工程をこの順に少なくとも行う射出成形同時
絵付方法において、成形型に絵付シートを供給するシー
ト供給工程の前に、シート予熱手段の予熱ヒータで絵付
シートを該シートの熱変形温度未満の温度に予熱し、且
つ予熱温度制御手段で絵付シートの予熱温度を温度制御
する予熱工程を行う様にした。

【０００９】その結果、予熱絵付シートが成形型に供給
された後の絵付シートの加熱時間短縮により、サイクル
タイムを短くでき生産性が向上する。しかも、絵付シー
トの予熱は、絵付シートの熱変形温度未満として、なお
且つ予熱温度制御手段で予熱温度を温度制御するので、
過剰な温度に予熱される事無く安定的な予熱温度に予熱
した上で、絵付シートを成形型に供給できる。その結
果、成形型に供給する際の絵付シートの変形、歪み発生
は抑えられ、絵付シートを成形型に形状的及び温度的に
安定的に供給する事ができる。以上の結果、サイクルタ
イムが短くなる上に、シート加熱手段による熱変形温度
以上の温度への最終的な加熱も安定化する為、安定的な
射出成形同時絵付方法が行え、高品質な絵付け成形品が
得られる。

【００１０】また、本発明の射出成形同時絵付方法は、
上記射出成形同時絵付方法において、予熱温度制御手段
として遮熱板を用い、該遮熱板を絵付シートに対して非
接触の位置に位置する予熱ヒータと絵付シートとの間に
介在させて、絵付シートの温度上昇を抑制して予熱工程
を行う様にした。

【００１１】この様に、絵付シートが熱変形温度未満の
温度に予熱された後は、予熱ヒータと絵付シートとの間
に遮熱板を介在させることで、絵付シートの予熱時の温
度が必要以上に上がり過ぎない様に加熱を抑制する温度
制御が出来、安定的な予熱温度で予熱された絵付シート
を成形型に供給できる。その結果、成形型に供給する際
の絵付シートの変形、歪み発生はより確実に抑えられ、
絵付シートを成形型に形状的及び温度的により安定的に
供給する事ができる。なお、予熱ヒータは好ましくは非
接触加熱方式とするが、遮熱板が介在するまでは、接触
加熱で加熱することも可能である。

【００１２】また、本発明の射出成形同時絵付方法は、
上記いずれかの射出成形同時絵付方法に対して更に、シ
ート供給工程に於いて予熱後の絵付シートを成形型に供
給するときに、絵付シートを保温フードにより覆って供
給する様にした。

【００１３】その結果、予熱された後の絵付シートが成
形型に供給される間に、外気に触れて予熱された絵付シ
ートの温度が低下することが防げる。従って、より温度
的に安定的な成形型への供給ができる。

【００１４】また、本発明の射出成形同時絵付装置は、
一対の成形型に供給する前の絵付シートを該シートの熱
変形温度未満の温度に予熱する為に、少なくとも予熱ヒ
ータと予熱温度制御手段とを備えたシート予熱手段と、
予熱後の絵付シートを予熱位置から成形型に供給するシ
ート供給手段と、成形型に供給された予熱後の絵付シー
トを該シートの熱変形温度以上に加熱するシート加熱手
段と、一方の成形型のキャビティ面に絵付シートを沿わ
せる為の真空引き手段からなる予備成形手段と、を少な
くとも備えた構成とした。

【００１５】その結果、先ず、成形型に供給後の絵付シ
ートの加熱時間短縮により、サイクルタイムが短縮され
生産性が向上する。しかも、絵付シートの予熱は、絵付
シートの熱変形温度未満として、なお且つ予熱温度制御
手段で予熱温度を温度制御するので、過剰な温度に予熱
される事無く安定的な予熱温度に予熱した上で、絵付シ
ートを成形型に供給できる。その結果、成形型に供給す
る際の絵付シートの変形、歪み発生は抑えられ、絵付シ
ートを成形型に形状的及び温度的に安定的に供給する事
ができる。以上の結果、サイクルタイム短縮にくわえ、
シート加熱手段による熱変形温度以上の温度への最終的
な加熱も安定化する為、安定的な射出成形同時絵付方法
が行え、高品質な絵付け成形品が得られる。

【００１６】また、本発明の射出成形同時絵付装置は、
上記射出成形同時絵付装置において、予熱温度制御手段
として少なくとも遮熱板を備え、該遮熱板が、絵付シー
トから離れた位置に位置する予熱ヒータと絵付シートと
の間の遮熱位置と、予熱ヒータから離れた待機位置との
間を移動する構成とした。

【００１７】その結果、絵付シートの予熱時の温度が必
要以上に上がり過ぎない様に加熱を抑制する温度制御が
出来、安定的な予熱温度で予熱された絵付シートを成形
型に供給できる。従って、成形型に供給する際の絵付シ
ートの変形、歪み発生はより確実に抑えられ、絵付シー
トを成形型に形状的及び温度的により安定的に供給する
事ができる。なお、予熱ヒータは好ましくは非接触加熱
方式とするが、遮熱板が遮熱位置に移動するまでは、接
触加熱で加熱することも可能である。

【００１８】また、本発明の射出成形同時絵付装置は、
上記いずれかの射出成形同時絵付装置において更に、予
熱ヒータと成形型との間に、シート供給手段より成形型
に供給される絵付シートを覆う保温フードを備えた構成
とした。

【００１９】その結果、予熱された後の絵付シートが成
形型に供給される間に、外気に触れて予熱された絵付シ
ートの温度が低下することが防げる。従って、より温度
的に安定的な成形型への供給ができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の射出成形同時絵付方法及び装置の実施の形態を説明す
る。図１〜図７は、本発明の射出成形同時絵付方法及び
装置をその一形態で概念的に説明する概念図である。図
１は、本発明の射出成形同時絵付装置の全体構成を示す
側面図。図２は、その中で予熱ヒータ４及びシート供給
装置５周辺を示す斜視図。図３は、シート供給装置にお
ける無端環状チェーン５０及びシート把持用チャック６
０を示す部分拡大側面図。図４は、図３の無端環状チェ
ーン５０及びシート把持用チャック６０と、雌型１２に
設けられた案内溝３６を説明する部分拡大断面図。図５
は図３の無端環状チェーン５０及びシート把持用チャッ
ク６０の動作をクランパー２０と関連して説明する部分
拡大断面図、図６は予熱ヒータ４に対する予熱温度制御
手段の一形態として、温度センサ８１を用いる制御装置
８０を概念的に説明する側面図、図７は予熱ヒータ４に
対する予熱温度制御手段としての遮熱板８５と、保温フ
ード８６を説明する側面図である。

【００２１】なお、これら図面で説明する装置は、使用
する成形型、すなわち射出成形型が、絵付シートの雌型
上への固定面が平面では無く、側面視概略「く」の字状
に雄型側に向かって凸に湾曲したパーティング面１４に
固定する、絵付シートの「変形送り」が出来る装置であ
る。もちろんだが、同じ装置において、製造する成形品
形状に応じて、パーティング面が平面、或いはパーティ
ング面が雄型側へ向かって凹の射出成形型を用いる事も
可能である。

【００２２】また、これら図面で例示する本発明の射出
成形同時絵付装置は、成形型に供給する前の絵付シート
Ｓを、該シートの熱変形温度未満の温度に予熱するシー
ト予熱手段としての予熱ヒータ４及び該シート予熱手段
が備える予熱温度制御手段である遮熱板８５等と、予熱
後の絵付シートを予熱位置から成形型に供給するシート
供給手段としてのシート供給装置５と、成形型に供給さ
れた予熱後の絵付シートＳを該シートの熱変形温度以上
に加熱するシート加熱手段としての加熱ヒータ７０と、
一方の成形型１２のキャビティ面１３ａに絵付シートＳ
を沿わせる為の真空ポンプ等の真空引き手段からなる予
備成形手段９０とを、少なくとも備えた構成の装置であ
る。なお、シート供給装置５は、シート予熱手段の予熱
ヒータ４による予熱位置から成形型まで絵付シートＳを
供給するシート供給工程を行うことが、必須の機能であ
るが、これに加えて、絵付シートＳをロールＲ等から予
熱ヒータ４に対面する予熱位置まで搬入するシート搬入
工程を行う様にしても良い。後述の如く、図示の装置は
その様な形態となっている。

【００２３】なお、上記シート供給装置５では、予熱後
の絵付シートＳを成形型に供給する時に、絵付シートＳ
の搬送方向に対する少なくとも幅方向の両端部で絵付シ
ートＳを把持し、絵付シートの幅方向及び搬送方向の両
方向の両辺の長さを一定とした状態で供給する様に、複
数のシート把持用チャック６０を備え且つ互いに平行に
走る一対の無端環状チェーン５０によって、絵付シート
Ｓを搬送する。また、上記予熱ヒータ４及び加熱ヒータ
７０は、それぞれ絵付シートの予熱及び加熱を非接触加
熱で行う装置としてある。

【００２４】すなわち、これから説明する射出成形同時
絵付装置（またこの装置に基づいて説明する射出成形同
時絵付方法）では、シート供給手段は、予熱後の絵付シ
ートＳを成形型に供給する時に、絵付シートＳの搬送方
向に対する少なくとも幅方向の両端部で絵付シートＳを
把持し、絵付シートの幅方向及び搬送方向の長さを一定
とした状態で供給する様にした。この構成によって、絵
付シートＳが予熱されていても、絵付シートＳはその幅
方向及び搬送向の長さが維持されているで、絵付シート
を成形型に供給する際の絵付シートの変形、歪み発生を
確実に防ぎ、絵付シートを極めて安定的に成形型に供給
する事ができる装置（及び射出成形同時絵付方法）とな
る。

【００２５】また、好ましくは絵付シートＳの予熱及び
加熱は非接触加熱で行うのが望ましいが、これから説明
する射出成形同時絵付装置（及びこの装置に基づいて説
明する射出成形同時絵付方法）も、絵付シートＳの予熱
及び加熱を非接触加熱で行う。その結果、絵付シートＳ
がその接着剤層等で（予熱ヒータや加熱ヒータとして
の）ヒータに融着して、絵付シートＳの成形型への供給
が不安定になる事もなく、ヒータに絵付シートＳが接触
した跡による成形品外観不良も起きない装置（及び方
法）となる。

【００２６】そして、例えば上記の様な構成となる本発
明の射出成形同時絵付装置は、従来公知の射出成形同時
絵付装置同様に、既存の射出成形機と組み合わせ、ま
た、成形型はその時々で目的とする成形品に応じた成形
型を用意して、該射出成形機に取り付けて射出成形すれ
ば、絵付シートＳによって絵付けされた所望の絵付けプ
ラスチック成形品が得られる事になる。

【００２７】なお、本発明の射出成形同時絵付装置は、
図１〜図７で一形態として例示する構成に限定されず、
基本的には、一対の成形型に供給する前の絵付シートＳ
を該シートの熱変形温度未満の温度に遮熱板等によって
予熱温度制御して予熱するシート予熱手段４と、予熱後
の絵付シートＳを予熱位置から型内に供給するシート供
給手段５と、成形型に供給された予熱後の絵付シートＳ
を該絵付シートＳの熱変形温度以上に加熱するシート加
熱手段７０と、一方の成形型のキャビティ面に絵付シー
トＳを沿わせる為の真空引き手段からなる予備成形手段
９０と、を少なくとも備えた構成であれば良く、これら
各構成要素、或いはその他の構成要素は、従来公知の射
出成形同時絵付装置に於ける各種技術を適宜採用できる
ものである。なお、シート予熱手段４、シート加熱手段
７０及びシート供給手段５を一纏めの装置として、絵付
シートを真空成形する為の真空ポンプ等の真空引き手段
からなる予備成形手段９０は別体の装置と捉える事もで
きるが、この場合でも前者と後者の装置は、予熱、シー
ト供給、加熱、予備成形、そして射出成形等からなる一
連の１サイクルの動作にて連携動作をする。

【００２８】また、使用する絵付シートＳも、連続帯状
のまま予熱し加熱し予備形成して射出成形する形態に適
応した方法及び装置でも良いし、また、最初から枚葉の
絵付シートをセットして、予熱し加熱し予備形成して射
出成形する形態に適応した方法及び装置等でも良く、絵
付シートの形態等も任意である。

【００２９】先ず本発明で使用する一対の成形型（射出
成形型）は、ここで例示する形態では、一対の雌型１２
及び雄型２５からなる成形型であり材質としては鉄等の
金属、或いはセラミックスからなる。雌型１２は射出成
形機の可動盤１１に固定される。可動盤１１が流体圧シ
リンダのラム９等により図面水平方向（Ｙ方向）に進退
動する事で、雌型１２は雄型２５に対して接近、離隔し
て、型締め状態と型開き状態（図１の状態）となる。な
お、もちろんだが、本発明の射出成形同時絵付装置の形
態は、図１の様に、該装置と組み合わせる射出成形機が
可動型（雌型１２）が水平移動する横型の他に、鉛直移
動する縦型に対応した形態でも良い。ここでは前記雌型
１２は、図２の如く、得るべき絵付け成形品に対応した
比較的浅い側面視概略「く」字状のキャビティ１３を有
し、このキャビティ１３の外周側にパーティング面１４
を有する。パーティング面１４は雄型２５側（Ｙ方向）
に張り出した側面視概略凸状（山状）の湾曲面を成す。
そして、雌型１２のキャビティ面１３ａには、絵付シー
トを真空成形する為の溝状又は孔状の通気孔１３ｂを有
している。なお、通気孔１３ｂは、パーティング面１４
に設けた密閉用のＯリングの内側のパーティング面部分
に設ける事もある。通気孔１３ｂは、予備成形手段９０
として、成形型の外部に設ける真空引き手段である真空
ポンプ等の真空源に接続する。

【００３０】一方、前記雄型２５は、図１の如く、射出
成形機の固定盤３１に固定され、雄型の底面側には射出
ノズル３２が進入し、型締め時に雌雄両型で形成される
キャビティに、熔融等によって流動状態にある樹脂を注
入充填する事になる。この雄型２５は、絵付け成形品形
状に対応したコア部３３及び側面視「く」字状に凹むパ
ーティング面３４を有する。また、前記雌型１２には、
絵付シートＳを雌型１２のパーティング面１４に押圧し
固定する為に、該パーティング面１４と相似する、正面
視長方形の枠形状で側面視概略「く」字状のクランパー
２０を付設してある。クランパー２０は、雌型１２の四
隅近くの貫通穴に摺動自在に嵌挿された４本の連結ロッ
ド２４を駆動機構（不図示）によって雌型１２のパーテ
ィング面１４に対して垂直方向（Ｙ方向）に進退動し
て、パーティング面とクランパー２０との間隙に供給さ
れる絵付シートを、該パーティング面に押圧し、固定す
る。絵付シートＳの成形型への供給はクランパーの固定
をもって完了する。

【００３１】そして、本発明の射出成形同時絵付装置の
一構成要素であるシート供給装置５が、予熱ヒータ４に
よる予熱位置まで絵付シートＳを搬入した後、予熱され
た絵付シートを上記雌型１２のパーティング面１４上に
供給する。ここでのシート供給装置５は、図１の如く基
体フレーム６を備え、基体フレーム６は連結部材７で可
動盤１１に連結固定され、且つ基体フレーム６は雌型１
２の左側に設置された支持架構１上にレール３を介し
て、型開き及び型締め時の雌型の進退動と共に一体的
に、図面左右方向（Ｙ方向）に進退動する。また、図２
の如く、シート供給装置５の一部である一対の連結プレ
ート８が、雌型１２の下方に連結されており、各連結プ
レート８は左右で一対のスプロケットホイール４２及び
４３を支持している。

【００３２】基体フレーム６上には、絵付シートＳのロ
ールＲが装填され適度のバックテンションを絵付シート
Ｓに加え得る巻き出し機を備え、ロールＲから連続帯状
の絵付シートＳを単数又は複数の案内ローラ４８を経て
巻き出す。そして、巻き出した絵付シートＳの１ショッ
ト分を、予熱ヒータ４と対面する位置（予熱位置）まで
搬入する。そして、左右一対の無端環状チェーン５０を
利用して予熱した絵付シートＳを雌型１２のパーティン
グ面１４上に供給する為に、基体フレーム６は各左右一
対のスプロケットホイール４１，４４，４５を備える。
なお、この内の例えば、一対のスプロケットホイール４
１を、ステッピングギアードモーター等の回転駆動源
（不図示）によって回転駆動させて、無端環状チェーン
５０を移動させる。左右一対の無端環状チェーン５０は
左右で同一寸法形状で、スプロケットホイール４１，４
２，４３，４４，４５に、全体で側面視Ｌ字形状に掛け
回してある。もちろん、左右の各無端環状チェーン５０
同士の間の距離（搬送方向に直行する幅方向の長さ）は
一定である。

【００３３】そして無端環状チェーン５０には、図３及
び図４に示す如く、例えば２ピッチ毎に支持部材６１が
設けられ、この支持部材６１の下部と中間部とには大径
ローラ６２と小径ローラ６３とが取り付けられている。
更に所定ピッチ（例えば５ピッチ）毎に、その支持部材
６１の上部に、１ショット分の絵付シートＳの幅方向両
端部（搬送方向に対する幅方向の両端部で該両端部は搬
送方向に平行である。但し、該両端部は通常は搬送方向
と平行であるが、必ずしも平行の必要は無く、成形品形
状等に応じて、例えば枚葉の絵付シートが幅方向長さが
先端と末端で異なり幅方向の両端辺同士が非平行の様な
台形形状でも良い）を把持するためのシート把持用チャ
ック６０を設けてある。シート把持用チャック６０は、
１ショット分の長さの絵付シートＳを把持できる様に、
左右両側の各無端環状チェーン５０の特定範囲にだけ所
要個数設けてある。そして、シート供給装置５は、無端
環状チェーン５０を、そのシート把持用チャック６０が
設けられている部分を、１ショット分に切断された絵付
シートの搬送開始位置である繰り出し位置から、予熱位
置を経て、雌型パーティング面１４上に位置する供給位
置との間を往復運動させる。なお、予熱ヒータ４上で絵
付シートを予熱する予熱位置は、前記繰り出し位置から
ある程度絵付シートが搬送された位置であるが（図１の
絵付シートＳ参照）、前記繰り出し位置がそのまま予熱
位置となることもある。

【００３４】そして、無端環状チェーン５０がシート把
持用チャック６０で１ショット分の枚葉の絵付シートを
把持して、雌型１２のパーティング面１４上にまで搬送
し、クランパー２０が絵付シートを該パーティング面１
４に押圧固定して、絵付シートの成形型への供給を完了
すると、シート把持用チャック６０は絵付シートの把持
を解放して、無端環状チェーン５０が逆回転してシート
把持用チャック６０は、元の繰り出し位置まで戻り、次
のショットに備える。

【００３５】以上の様に、ここで例示する本発明の射出
成形同時絵付方法及び装置に於ける絵付シートの搬送形
態は、絵付シート搬送手段５にチェーン５０を用いる事
で、絵付シート幅方向の両端部のみ接触し他の部分には
接触せずに、且つ絵付シートＳの先端を引っ張って搬送
しないので、絵付シートは搬送中に搬送方向に不要なテ
ンションも受けない。従って、本発明の様に絵付シート
Ｓを予熱してから供給する場合でも、熱変形温度未満で
あるが予熱され、常温よりは伸ばされ易くなった絵付シ
ートＳは搬送方向及び幅方向の両方の方向に伸ばされ
ず、その形状を安定して供給できる事になる。しかも、
絵付シートを成形型に固定する面（パーティング面１
４）が、凸又は凹に屈曲している等の非平面（但し、二
次曲面）の場合でも、絵付シートＳを供給できる利点も
有る。なお、この様な絵付シートの搬送方向の長さ（或
いは更に幅方向の長さも）一定で供給できる搬送形態
は、チェーンを使用する事が好ましい形態であるが、チ
ェーン以外にも、ロープ、ベルト等の長さ不変で湾曲可
能な長尺体でも良い。

【００３６】また、もちろんだが、本発明の射出成形同
時絵付方法及び装置においては、絵付シート搬送手段５
は、上記チェーン５０等の長さ不変で湾曲可能な長尺体
以外の物でも良い。例えば、長さ一定で供給する形態で
は、絵付シート固定面が平面で且つ予熱位置と供給位置
との間で絵付シートＳを直線的に平面上を搬送するので
あれば、金属板等の剛直な長さ不変の長尺体で、表裏か
ら絵付シート幅方向両端部を挟み把持して、搬送しても
良い。また、もちろんだが、絵付シートＳが伸びが無視
できれば、絵付シートＳの先端を引っ張って搬送する形
態でも良い。

【００３７】そして、予熱位置で絵付シートを予熱する
予熱ヒータ４としては、絵付シートＳを熱変形温度未満
まで加熱できる物であれば特に限定はない。例えば、電
熱線ヒータ、セラミックヒータ、面状発熱体、誘電加熱
ヒータ等の従来公知の各種加熱手段が使用できる。ま
た、予熱ヒータ４は、好ましくは非接触加熱、それも輻
射熱で加熱する形態が、絵付シートＳ又は最終的な絵付
け成形品に、予熱ヒータ４の加熱面との接触跡等を残さ
ず、加熱も効率的で良い。なお、図１では、予熱ヒータ
４は基体フレーム６で支持して、絵付シートＳの裏面側
（射出樹脂と接触する側が裏側面で同図の場合では図面
上側）に非接触加熱となる様に配置してあるが、表側
面、或いは表裏両側面に予熱ヒータを配置しても良い。

【００３８】予熱時に絵付シートＳを加熱する温度は、
熱変形温度（ＪＩＳＫ７２０７が規定する４．６ｋｇ
ｆ／ｃｍ²曲げ応力時。以下、単に熱変形温度とも言
う。）未満とすると良い。これは熱変形温度以上に絵付
シートＳが加熱されると、予熱位置から供給位置にまで
絵付シートＳを搬送する時に、絵付シートＳの形状維持
等が不安定となり、安定的に絵付シートＳを雌型１２及
び雄型２５からなる成形型に供給しにくくなるからであ
る。絵付シートＳが予熱され、その搬送時又は予熱時で
も絵付シートＳの把持がその幅方向の両側だけで前後や
中央部が自由であっても、また、或いは絵付シートＳの
先端を引っ張って搬送する場合でも、熱変形温度未満で
あれば、絵付シートＳの変形、歪み、破れ等を生じる事
なく、絵付シートＳを形状的に安定的に供給できる。特
に絵付シートＳを引っ張って搬送する後者の搬送形態の
場合は尚更である。

【００３９】なお、本発明に於いて、「絵付シートの熱
変形温度」といった場合、絵付シートが複数層からなれ
ば〔例えば、（基材シート／絵柄インキ層）からなる場
合〕、それら複数層のうち最も厚みの厚い層の熱変形温
度を対象にすれば良い。それは、絵付シート全体が熱に
よって軟化・変形する挙動は厚さの最も厚い層の挙動に
よって大部分左右されるからである。

【００４０】なお、予熱時間は、前のショットの絵付シ
ートＳが加熱軟化や射出成形されている間に、次のショ
ットの絵付シートＳが予熱位置に居られる時間内に済ま
せるのが、予熱自体による特別のサイクルタイム延長が
無い点で良い。また、予熱ヒータ４の温度設定はこの様
な事が出来る設定とすると良い。

【００４１】すなわち、絵付シートＳの予熱ヒータ４か
ら雌型１２のキャビティ面１３ａまでの温度は熱変形温
度未満で、且つなるべく室温に比べて高温になる様にす
る。通常は熱変形温度よりも１０〜４０℃程度低温に設
定する。成形の毎ショット毎の絵付け成形品の仕上り品
質及び成形のサイクルタイムを一定に保つ為には、この
絵付シートＳの予熱温度を、成形型に供給されるときの
シート温度が、毎ショットとも一定値となるように制御
することが好ましい。

【００４２】絵付シートＳの予熱温度を一定値に制御す
る為には、同一の成形機、同一の成形品形状（型形
状）、同一の幅と厚みと材質の絵付シート、同一の室
温、及び同一の予熱ヒータ４の場合に於いて、予熱ヒー
タ４の出力（又は表面温度）、予熱ヒータ４の加熱時
間、及び絵付シートＳの予熱ヒータＳから雌型パーティ
ング面１４までの搬送時間を一定に保つことが基本であ
る。これら予熱ヒータ４の出力等のパラメータを如何な
る値に設定して絵付シートを所望の温度にするかは、各
々の場合について、予め実験を行って決定する。

【００４３】そして、予熱温度制御手段として、予熱ヒ
ータの制御装置８０〔図６参照〕を用いて、これら、予
熱ヒータ４の出力（又は表面温度）、予熱ヒータ４の加
熱時間を上記の如く実験で決定した一定値に、毎ショッ
トで保持する様にすれば良い。制御装置８０は、予熱ヒ
ータ４の出力や通電時間を調整する公知の技術に従えば
良い。この様に、単純な場合では、ヒータ出力全開で通
電時間のみをＯＮ／ＯＦＦ制御する形態の予熱温度制御
だけでも、予熱による（本）加熱安定化やサイクルタイ
ム短縮等の効果を、享受できる場合もある。また、絵付
シートＳの予熱ヒータＳから雌型パーティング面１４ま
での搬送時間を一定に保つには、チェーン５０を用いた
シート供給装置５が、毎ショットで一定速度で絵付シー
トＳを搬送すれば良い。

【００４４】なお、様々な要因の変動（絵付シートＳの
厚みのバラツキ、外気の流入、等…）によってヒータ４
の加熱時間と出力を一定値に保つだけでは正確に絵付シ
ートの温度を一定値に保つことが難しい場合、成形中の
トラブル、成形条件出し等で予熱ヒータ４と絵付シート
Ｓとが対面する時間が標準値よりも長びく場合、或いは
絵付シートの種類、成形品形状等の作業条件の変更にと
もない予熱ヒータ４の出力を変更した直後等の場合に於
いては、予熱温度制御手段は、絵付シートＳの温度を所
望の値に保つ為に、フィードバック制御を行うことが好
ましい。

【００４５】フィードバック制御の例としては、図６の
如く、シート供給装置の予熱ヒータ４近傍に絵付シート
Ｓの温度を測定する温度センサ８１を設ける。一方、予
熱ヒータ４として電熱線で加熱したセラミックス表面か
らの赤外線輻射を用いた非接触加熱方式のものを用い
る。そして、交流電源８４から給電線８３を介して給電
される電流（正弦波単相交流）をサイリスタを用いた制
御装置８０を通して、電流（電力）を制御して、予熱ヒ
ータ４の電熱線（ニクロム線等公知のもの）に給電す
る。制御方式としては、例えば、温度センサ８１で測定
した絵付シートＳの温度を電気信号に変換して信号線８
２により制御装置８０に入力し、一方、予め制御装置８
０に入力設定した絵付シートＳの予熱温度の目標値と現
在の絵付シートＳの温度とを比較し、両温度に差が有る
場合は、その差を０に収束させる様に制御装置８０内の
サイリスタのトリガパルスの位相を制御し、交流電流の
１周期中の通電時間を制御し、予熱ヒータ４の出力、予
熱ヒータ４の表面温度、更には絵付シートＳの温度を制
御する。

【００４６】制御装置８０の具体的な構成、及び方法に
ついては、公知の技術に従えば良い。なお、温度センサ
８１としは、サーミスタ、熱電対、等の接触型センサ、
光電池、光電導セル、等の非接触型センサ（赤外線セン
サ）のいずれも使用可である。また、温度センサ８１
は、図６では絵付シートＳの予熱ヒータ４とは反対側に
設けてあるが、絵付シートＳの予熱ヒータ４側に設ける
ことも出来る。

【００４７】なお、予熱ヒータ４への給電を停止して
も、予熱ヒータ４の輻射面の温度は急には下がらない。
その為、もし、絵付シートヘの供給熱エネルギーを急激
に遮断（絵付シートの温度上昇を急激に停止）したい場
合は、図１及び図７の如く予熱ヒータ４と絵付シートＳ
との間に、予熱温度制御手段として遮熱板８５を挿入す
る。図１及び図７の例では、遮熱板８５は、ステッピン
グモータや流体圧シリンダー等の駆動機構（不図示）に
より基体フレーム６に備えられＹ方向に走るガイドレー
ル（不図示）で案内されて、絵付シートＳの加熱中は点
線で記した待機位置（予熱ヒータ４と絵付シートＳ間の
空間の外部）に待機し、予熱ヒータからの輻射熱を遮断
する必要が有る時は実線で図示するように、制御装置８
０により予熱ヒータ４と絵付シートＳとの間の位置に挿
入される。そして、遮熱板８５は、また次の予熱開始の
ときまでには、待機位置まで戻る。

【００４８】遮熱板８５は耐熱性が有るとともに、熱線
（赤外線）を反射する物質、或いは熱伝導率が低い物
質、或いは、これら両物質を組み合わせて構成する。例
えば、硝子繊維又は石綿からなる低熱導率の層の表裏両
面に、赤外線の反射率が高く、且つ耐熱性のあるアルミ
ニウム板を積層したものが挙げられる。

【００４９】なお、遮熱板８５が遮熱するときは、当然
に予熱ヒータ４は絵付シートＳから間に遮熱板８５が挿
入できる程度の隙間を開けた位置に位置する。しかし、
予熱ヒータ４は、常に絵付シートＳに対して非接触で遮
熱板８５が間に挿入できる程度の隙間を開けた状態に有
る事は、必ずしも必要では無い。すなわち、予熱ヒータ
４は最初から非接触加熱であっても、遮熱板による遮熱
時のみ、絵付シートとの距離を更に遠くした位置まで後
退したり、或いは最初は接触加熱で遮熱時のみ非接触と
しても良い。但し、接触加熱よりも非接触加熱の方が、
ヒータ接触跡による成形品外観不良が起きない点で好ま
しい。

【００５０】また、遮熱板８５は、上記フィードバック
制御による予熱温度制御と併用しても良いし、或いは、
予熱ヒータの制御は所定のタイミングでヒータオンとし
た後、所定時間経過後にヒータオフとする単純なオン・
オフ制御からなる予熱温度制御と併用しても良いし、予
熱ヒータは常時オンとして、遮熱板８５のみで予熱温度
制御をしても良い。また、遮熱板８５を遮熱位置に移動
するタイミングは、絵付シートＳが予熱位置に供給後、
所定時間経過後でも良いが、絵付シートＳの温度を温度
センサ８１で測定する場合では、絵付シートの温度が実
験的に条件値として求めた所定の温度に上昇したときと
しても良い。これらの組み合わせは、必要とする予熱温
度精度、絵付シートの予熱温度及びその材質、成形品形
状等で、適宜な組み合わせとすれば良い。

【００５１】また、絵付シートＳを予熱ヒータ４から雌
型１２まで搬送する間に外気にあたって予熱された絵付
シートＳの温度が急速に低下することを防ぐ為に、図７
に図示の如く、予熱ヒータ４と雌型１２との間の無端環
状チエーン５０に沿ってこれを周囲から包囲する様に中
空筒状の保温フード８６を設けても良い。保温フードは
鉄、アルミニウム等の金属板等からなる物で良い。ま
た、保温フード８６の壁面にはグラスウール等の公知の
断熱材を設けても良い。なお、この保温フード８６は、
絵付シートの予熱効果の低減を少なくする設備であり、
この意味において、シート予熱手段の一構成要素とも言
える。

【００５２】一方、シート加熱手段として、成形型１
２，２５に供給後の絵付シートＳを加熱する加熱ヒータ
７０の加熱手段も、予熱ヒータ同様に、セラミックヒー
タ、面状発熱体等の従来公知の各種加熱手段で良い。な
お、図１に例示のシート加熱手段である加熱ヒータ７０
は、加熱面が屈曲可能で非平面が可能なヒータを備え、
全加熱面に於いて略等距離隔てて絵付シートを均等に非
接触加熱できる構造としてある。また、図１の装置構成
では、シート予熱手段である予熱ヒータと、シート加熱
手段である加熱ヒータ７０とは、それぞれ専用の別体と
してある。別体とすることで、シート予熱と、シート加
熱をそれぞれ別個に、より好適な時間、より好適な温
度、或いは更により好適な位置で、行う事ができる。

【００５３】また、成形型１２，２５に供給後に、絵付
シートを加熱する時の絵付シートＳの加熱温度は、熱変
形温度（ＪＩＳＫ７２０７が規定する４．６ｋｇｆ／
ｃｍ ²曲げ応力時）以上とすると良い。熱変形温度は、
絵付シートＳを真空成形させる為の加熱軟化に必要な最
低限の温度である。熱変形温度以上に絵付シートを加熱
し軟化させる事で、絵付シートは雌型のキャビティ形状
に沿わせるだけの塑性変形が可能となる。但し、加熱温
度が高すぎて絵付シートＳが熔融すると絵付シートが破
れたり、大きく歪んだりするので、加熱温度は熔融温度
（或いは融点）未満とすると良い。

【００５４】予備成形手段９０は、上記シート加熱手段
で加熱後の絵付シートＳを、雌型１２のキャビティ面１
３ａ沿わせる為の真空引き手段を備える〔図１参照〕。
真空引き手段は真空ポンプや真空タンク等の真空源から
なる。真空源は雌型１２のキャビティ面１３ａ等に設け
た通気孔１３ｂに真空引き時に開く開閉弁を介して接続
してある。

【００５５】以下、図１〜図７に例示した形態での本発
明の射出成形同時絵付方法及び装置を更に詳述する。

【００５６】先ず、ロールＲから巻きだされた連続帯状
の絵付シートＳの先端部は、例えば吸盤等によるシート
保持機構５５によって、シートカッタ５６で切断された
先端を保持してある。そして、繰り出し位置に無端環状
チェーン５０に設けられたシート把持用チャック６０が
有る時に、基体フレーム６に備えられＹ方向に走るガイ
ドレール（不図示）を摺動するシート引き出し機構５７
が、シート保持機構５５によって保持された連続帯状の
絵付シートＳの先端部を保持して、Ｙ方向に移動して、
絵付シートを１ショット分だけ引き出す。この時、各シ
ート把持用チャック６０は、後述図３〜図５の様にその
ローラ６８が押圧されて、把持解放状態となっている。
次に、１ショット分の絵付シートＳの幅方向両端部を、
無端環状チェーン５０に設けられたシート把持用チャッ
ク６０が把持する。把持が完了すれば、シート引き出し
機構５７は絵付シートの把持を解放しても良い。この状
態で、シートカッタ５６によって、１ショット分の枚葉
の絵付シートＳをロールＲ側から切り離す。そして、絵
付シートの長さと予熱ヒータの長さに応じて、適宜、無
端環状チェーン５０をＹ方向に送り、絵付シートＳを繰
り出し位置から、予熱ヒータ４に対向する所定の予熱位
置まで搬入する。ここまでがシート搬入工程である。こ
の状態が図１である。

【００５７】そして、絵付シートＳはその上方に離れて
位置する予熱ヒータ４からの赤外線輻射加熱によって非
接触加熱される。予熱ヒータの温度は、例えば、該ヒー
タを絵付シートが予熱位置に移動後オンにし、所定時間
経過後オフにする単純なオンオフ制御で制御して、絵付
シートの予熱温度を制御する。そして、更に遮熱板８５
でも予熱温度制御する。遮熱板８５は、例えば、絵付シ
ートＳが予熱位置に供給され所定時間経過後、予熱ヒー
タをオフにしたとき、遮熱板８５が待機位置から遮熱位
置に移動して、絵付シートＳの温度の過上昇を防止す
る。ここまでが、シートの予熱工程である。

【００５８】そして、絵付シートの所定の予熱工程が完
了すると、無端環状チェーン５０を送り（図１でスプロ
ケットホイール４１に付した回転矢印方向）、シート把
持用チャック６０で把持されている１ショット分の枚葉
の絵付シートＳを、雌型パーティング面１４に対向する
供給位置まで搬送する。搬送後、絵付シートＳはクラン
パー２０でパーティング面１４に固定保持される。これ
で絵付シートＳの成形型１２，２５への供給が完了す
る。その後、無端環状チェーン５０は、逆に送り、その
シート把持用チャック６０部分を前記繰り出し位置に戻
して、次のショット分の絵付シートに備える。ここまで
が、シート供給工程である。

【００５９】ところで、ここで使用する成形型１２，２
５はパーティング面が非平面であり、その雌型１２のパ
ーティング面１４側には、前記した無端環状チェーン５
０、大径ローラ６２、小径ローラ６３、及びシート把持
用チャック６０等を通過案内する為に、パーティング面
１４に沿う様に湾曲しながら上下方向（Ｚ方向）に伸び
る左右一対の供給側案内溝３６が設けてある。また、雌
型１２の底部側にも、前記左右の無端環状チェーン５
０、大径ローラ６２等を通す上下方向（Ｚ方向）に伸び
る直線状の左右一対の底面側案内溝３８を設けある。

【００６０】図４及び図５に、供給側案内溝３６部分の
雌型のＸＹ平面での断面図を示す。これら図面に示す如
く、供給側案内溝３６は、無端環状チェーン５０及びシ
ート把持用チャック６０をシート搬送方向に直交する２
方向に対して位置規制を行い得る断面形状としてある。
この為、供給側案内溝３６は、溝幅方向に突出する中間
壁３６Ａを有し、この中間壁３６Ａより（図面で）上側
に、シート把持用チャック６０の下部（固定受片部６
５）が位置規制されるパーティング面１４に開口する開
口溝３６ａを有している。また、中間壁３６Ａを挟む様
に無端環状チェーン５０に設けられた大径ローラ６２及
び小径ローラ６３が挿入案内され、中間壁３６Ａと底壁
部には、前記大径ローラ６２が遊嵌される位置規制凹部
３６ｄ，３６ｃが設けてある。この位置規制凹部３６
ｄ，３６ｃや中間壁３６Ａにより、無端環状チェーン５
０やシート把持用チャック６０は、シート搬送方向、つ
まり、凸状に湾曲したパーティング面１４に沿う方向に
直交する２方向（図４において上下方向及び左右方向）
に対してその位置が規制される。

【００６１】また、シート把持用チャック６０は、図３
〜図５に示す如く、支持部材６１の上部に横方向に突設
されて絵付シートＳの裏面側（下側）を受ける固定受片
部６５と、パーティング面１４より上側に位置するよう
に支持板６４に回動自在に軸支された可動押え片部６６
とからなるシート把持部を備える。可動押え片部６６
は、圧縮コイルバネ６７により常時前記固定受片部６５
との間で絵付シートＳを挟圧保持する方向に付勢されて
いる。従って、シート把持用チャック６０に把持された
絵付シートＳは、雌型１２の凸状に湾曲したパーティン
グ面１４に実質的に沿う様に移動させる事ができる。

【００６２】また、可動押え片部６６の無端環状チェー
ン５０側に、前記クランパー２０が絵付シートＳを雌型
パーティング面１４に押圧固定する際に、それに設けら
れた干渉回避用の凹部２１に抑圧されるローラ６８が設
けてある。このローラ６８が前記クランパー２０の凹部
２１に抑圧されると、可動押え片部６６が圧縮コイルバ
ネ６７の付勢力に抗して固定受片部６５から離れ、シー
ト把持用チャック６０が絵付シートＳの把持を解除する
様にしてある（図５参照）。

【００６３】なお、無端環状チェーン５０には必要に応
じ所要のテンションを付与して、たるみを無くすべく、
図１の形態では、雌型１２の下方に、無端環状チェーン
５０に圧接する一対のテンション付与用のスプロケット
ホイール４６を設けてある。テンション付与用のスプロ
ケットホイール４６の無端環状チェーン５０に対する位
置（図１のＹ方向）を調節して、無端環状チェーン５０
のテンションを調整する。また、雌型１２の供給側案内
溝３６に対する無端環状チェーン５０及びシート把持用
チャック６０の位置が一義的に定められる。なお、図１
で仮想線で示す如く、雌型１２の上方（上流側）にも同
様にテンション付与用のスプロケットホイール４７を設
けてもよい。

【００６４】次に、雌型１２のパーティング面１４にク
ランパー２０で押圧固定された絵付シートＳが加熱軟化
される。ここで例示する形態では、雌型１２のパーティ
ング面１４が概略凸状の湾曲面である為に、加熱軟化さ
せる為の加熱ヒータ７０は、図１に示す如く、保持ケー
ス７５に対して回動自在に保持された第１の板状加熱部
７１及び第２の板状加熱部７２との２枚のヒータプレー
トからなり、これら２枚のヒータプレート７１，７２は
屈曲固定された絵付シートＳの加熱面に対して、略等距
離の非接触加熱による輻射加熱が出来る様になってい
る。なお、図１で加熱位置に示した加熱ヒータ７０は、
図示はしないが、流体圧シリンダやガイドレールと駆動
機構等によって、加熱時は図１に図示する型間の加熱位
置に、型締め時等の不要時は型外部の退避位置（例えば
型に対して上方向や横方向）に位置する様に、これら両
位置の間を往復移動する様になっている。

【００６５】そして、絵付シートＳを熱変形温度以上の
温度にまで加熱して加熱軟化させ、絵付シートの加熱軟
化完了後、または加熱軟化開始後ある程度経過した後、
予備形成手段９０としての真空ポンプを用いた真空源
（真空引き手段）によって、雌型１２に設けた通気孔１
３ｂから吸気して、絵付シートＳを真空成形して雌型１
２のキャビティ面１３ａに沿わせる様に、絵付シートＳ
の予備成形を行う。なお、真空成形とは、真空・圧空成
形も包含する。ここまでが、予備成形工程である。

【００６６】絵付シートの予備成形後は、加熱ヒータ７
０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、雌型１２及び雄型２５の両型を型締めして、両
型１２，２５で形成されるキャビティ内に流動状態の樹
脂を注入充填する。なお、通常は雄型２５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。射出樹脂が固化し
た後に、型開きして雌型１２と雄型２５とを離間させ
る。

【００６７】そして、絵付シートＳが積層された絵付け
成形品が得られる。なお、特に絵付シートＳがラミネー
トシートの場合には、絵付け成形品の周縁部にはみ出し
た余剰の絵付シートＳは、切り取る（トリミングす
る）。また、絵付シートＳが転写シートの場合は、その
基材シートのみを剥離して転写層を成形品側に残す。

【００６８】なお、本発明で使用し得る絵付シートＳは
ラミネートシート又は転写シートであれば特に限定され
ず、従来公知の各種絵付シートを使用でき、特に限定さ
れるものでは無い。特に、ラミネートタイプの絵付シー
トは、転写シートよりもシートの厚みが厚くなる事が多
いので、本発明は効果的である。また、ラミネートタイ
プの絵付シートＳの中でも、厚手の絵付シートがより好
適である。本発明では、この様な絵付シートの場合で
も、サイクルタイム延長無く、生産性良く絵付け成形品
を製造できる。また、絵付シートＳの予熱及び加熱を非
接触加熱する場合は、接着剤層が有る構成の絵付シート
Ｓでも、接着剤層がヒータに熱融着する事なく安定的に
絵付シートＳを供給し、熱融着による外観欠陥の無い絵
付け成形品を得ることができる。

【００６９】ラミネートタイプの絵付シートＳは、基材
シートが絵柄や文字等を表す装飾層等の印刷等で装飾処
理された構成のシートである。絵付シートＳの基材シー
トとしては、成形性の有る樹脂シートが代表的には用い
られる。該樹脂シートとしては例えば、ナイロン等のポ
リアミド樹脂、エチレン−イソフタレート−テレフタレ
ート共重合体、ポリブチレンテレフタレート等のポリエ
ステル樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、オレフィ
ン系熱可塑性エラストマー等のオレフィン樹脂、ポリフ
ッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂、塩
化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂（アクリロニ
トリル−ブタジエン−スチレン共重合体）等の熱可塑性
樹脂のシートの単層又は２層以上の積層体が用いられ
る。基材シートの厚さは、通常、ラミネ−トタイプでは
３０〜７００μｍ程度、転写タイプでは２０〜１００μ
ｍ程度である。

【００７０】なお、装飾層は、文字や模様等の印刷絵
柄、着色不透明又は透明（着色又は無着色）の塗装層、
或いは、硬質塗膜層、防曇層、導電性層等の機能層等で
ある。なお、これらの装飾層を基材シート上に剥離可能
に担持させ、射出された樹脂と絵付シートＳとが接着し
た後、基材シートを剥離して用いれば転写シートとな
る。剥離可能に担持させる為には、基材シートに離型層
を設ける等公知の手段によれば良い。

【００７１】また、成形樹脂も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特に制限されるもの
ではない。例えば、熱可塑性樹脂であれば、ポリプロピ
レン、ポリエチレン、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。熱可塑性樹脂は加熱熔融して流動
状態で射出し、また硬化性樹脂は必要に応じ適宜加熱し
た未硬化液状物として流動状態で射出する。

【００７２】

【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。

【００７３】〔実施例〕図１〜図５に示す様な射出成形
同時絵付装置によって、絵付シートが表面にラミネート
された絵付け成形品を製造した。

【００７４】使用する絵付シートＳとしては、メチルメ
タクリレート−ブチルメタクリレート共重合体系の透明
な１２５μｍ厚のアクリル樹脂フィルムの片面に、アク
リル樹脂のバインダーに弁柄等の着色顔料が添加された
インキで、木目柄を３色の組み合わせで装飾層を形成
し、更に、装飾層の上から厚み５００μｍの茶褐色の熱
変形温度（ＪＩＳＫ７２０７による４．６ｋｇｆ／ｃ
ｍ²曲げ応力時）が１０３℃のＡＢＳ樹脂シートを熱融
着により張り合わせ、更に該ＡＢＳ樹脂シートの面に、
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体からなる接着剤層を４
μｍ厚に形成して、絵付シートを用意した。なお、絵付
シートはＡＢＳ樹脂シート側が裏面側、つまり射出樹脂
側となる。

【００７５】また、絵付け成形品の成形用の成形型とし
て、縦３００ｍｍ、横２００ｍｍ、深さ４０ｍｍの直方
体状の成形品が得られる射出成形金型を用意した。この
金型の雌型１２にはシート予備成形の為に型内空気を吸
引する通気孔１３ｂを有し、また、シート供給装置５の
無端環状チェーン５０を通す案内溝３６，３８を有し、
パーティング面１４は湾曲面では無く平面である。ま
た、成形樹脂としては、耐熱ＡＢＳ樹脂を用いた。射出
樹脂の温度は２４０℃、金型温度は６０℃とした。

【００７６】そして、成形加工は、先ず、ロールＲから
巻き出され、シート保持機構５５で保持された連続帯状
の絵付シートＳの先端部分を、シート引出し機構５７で
把持して、シート幅方向両端部に設置され、解放状態の
シート把持用チャック６０の間をシート両端部を通し
て、絵付シートＳを１ショット分の長さだけ繰り出し
た。そして、シート把持用チャック６０が絵付シートＳ
を把持した後、シート引出し機構５７は絵付シートＳの
把持を解放し、この状態で繰り出された絵付シートＳの
下流側をシートカッタ５６でカットして、１ショット分
の枚葉の絵付シートＳを搬入した。この搬入位置（予熱
位置）の絵付シートＳの上側には、セラミックパネルヒ
ータからなる予熱ヒータ４が絵付シートＳとの間隔を５
０ｍｍとして設置されており、該予熱ヒータの表面温度
を１５０℃に設定して、２０秒間、絵付シートを非接触
で輻射加熱した。絵付シートの温度は２０秒加熱時点で
８０℃となっていた。そして、輻射加熱開始２０秒後
に、待機位置から遮熱板８５を、予熱ヒータ４とその直
下の絵付シートＳとの間の遮熱位置に挿入して、輻射加
熱を遮蔽して、更なる温度上昇を抑制した。なお、この
絵付シートＳの予熱工程は、前のサイクルの絵付シート
Ｓの予備成形及びそれを用いた射出成形が行われている
最中に行われる為に、サイクルタイムの増加にはならな
い。

【００７７】その後、無端環状チェーン５０を送って、
把持し予熱された絵付シートＳを雌型１２のパーティン
グ面１４上にまで搬送し、クランパー２０で該パーティ
ング面１４に押圧固定し、絵付シートＳの成形型への供
給を完了した。なお、絵付シートＳの供給には、１０秒
を要し、その間に絵付シートＳの温度は８０℃から６５
℃にまで低下した。この後、前記予熱ヒータ４とは別の
ヒータである、セラミックパネルヒータからなる板状の
加熱ヒータ７０を、成形型である雌雄両型１２，２５の
外部の退避位置から雌雄両型１２，２５間に進めて、表
面温度３５０℃とし、絵付シートＳと加熱ヒータ７０
（詳細には板状加熱部７１及び７２）間４０ｍｍの距離
の非接触の輻射加熱で絵付シートＳの加熱軟化を行っ
た。加熱開始後１０秒で、絵付シートの温度は１４０℃
となり、真空成形に適した温度となった。そして、雌型
を真空成形型として真空成形を行って、絵付シートＳを
雌型のキャビティ面１３ａに沿わせ、予備成形を完了し
た。この後、加熱ヒータ７０を成形型１２，２５外部に
退避させて、雌雄両型１２，２５を型締めし、雌雄両型
１２，２５で形成されるキャビティに加熱熔融させた前
記射出樹脂を射出し、樹脂が冷却して固化後、型開きし
て、絵付シートＳがラミネートされた絵付け成形品を得
た。

【００７８】〔比較例〕実施例において、絵付シートの
予熱をせずに絵付け成形品を得た。予熱をしない場合で
は、絵付シートを１４０℃まで加熱ヒータで加熱するの
に、２０秒を要した。実施例に比べて加熱時間は１０秒
余計に要し、その分、サイクルタイムが増加した。

【００７９】

【発明の効果】本発明の射出成形同時絵付方法及び装
置によれば、絵付シートは成形型に供給される前に、予
め予熱されているので、成形型に供給後の絵付シート
を、必要な真空成形温度まで加熱する為の時間が短縮で
きる。従って、型開き状態の時間が短縮でき、サイクル
タイムの短縮による生産性向上が図れる。しかも、絵付
シートの予熱は、予熱温度制御手段で温度制御するの
で、過剰な温度に予熱される事無く安定的な予熱温度を
実現できる。その結果、成形型に供給する際の絵付シー
トの変形、歪み発生は抑えられ、絵付シートを成形型に
形状的及び温度的に安定的に供給する事ができる。以上
の結果、サイクルタイムが短くなる上に、安定的な射出
成形同時絵付方法が行え、高品質な絵付け成形品が得ら
れる。

【００８０】また、予熱温度制御手段として、予熱ヒ
ータと絵付シートとの間に介在させる遮熱板を使用すれ
ば、予熱温度の必要以上の温度上昇を抑制出来、安定的
な予熱温度を実現できる。その結果、絵付シートを成形
型に形状的及び温度的により安定的に供給する事ができ
る。

【００８１】また、シート供給工程に於いて予熱後の
絵付シートを成形型に供給するときに、絵付シートを保
温フードにより覆って供給すれば、予熱後の絵付シート
が成形型に供給される間に、外気に触れて温度が低下す
るのを防げ、より温度的に安定的に絵付シートを成形型
に供給できる。

【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全体構成を示
す側面図。

【図２】図１の予熱ヒータ及びシート供給装置周辺を示
す斜視図。

【図３】図１のシート供給装置における無端環状チェー
ン及びシート把持用チャックを示す部分拡大側面図。

【図４】図３の無端環状チェーン及びシート把持用チャ
ックと雌型に設けられた案内溝を説明する部分拡大断面
図。

【図５】図３の無端環状チェーン及びシート把持用チャ
ックの動作を説明する部分拡大断面図。

【図６】予熱ヒータの予熱温度制御手段の一形態とし
て、温度センサを用いる制御装置を概念的に説明する側
面図。

【図７】予熱温度制御手段としての遮熱板と、保温フー
ドを説明する側面図。

【符号の説明】

１支持架構３レール４予熱ヒータ（シート予熱手段）５シート供給装置（シート供給手段）６基体フレーム７連結部材８連結プレート９ラム１１可動盤１２雌型１３キャビティ１３ａキャビティ面１３ｂ通気孔１４パーティング面２０クランパー２１凹部２４連結ロッド２５雄型３１固定盤３２射出ノズル３３コア部３４雄型のパーティング面３６供給側案内溝３６Ａ中間壁３６ａ開口溝３６ｃ、３６ｄ位置規制凹部３８底面側案内溝４１〜４５スプロケットホイール４６、４７テンション付与用スプロケットホイール５０無端環状チェーン５５シート保持機構５６シートカッタ５７シート引出し機構６０シート把持用チャック６１支持部材６２大径ローラ６３小径ローラ６４支持板６５固定受片部６６可動押え片部６７コイルバネ６８ローラ７０加熱ヒータ（シート加熱手段）７１第１の板状加熱部７２第２の板状加熱部７５保持ケース８０予熱ヒータの制御装置８１温度センサ８３給電線８４交流電源８５遮熱板（予熱温度制御手段）８６保温フード９０真空源（予備成形手段）ＲロールＳ絵付シート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】型開き状態の一対の成形型に絵付シート
を供給するシート供給工程、絵付シートをシート加熱手
段により該シートの熱変形温度以上の温度に加熱し、一
方の成形型からの真空引きにより絵付シートを成形型の
キャビティ面に沿わせる予備成形工程、成形型を型締め
してキャビティに流動状態の樹脂を射出して絵付シート
と樹脂とを接着する接着工程、の各工程をこの順に少な
くとも行う射出成形同時絵付方法において、成形型に絵付シートを供給するシート供給工程の前に、
シート予熱手段の予熱ヒータで絵付シートを該シートの
熱変形温度未満の温度に予熱し、且つ予熱温度制御手段
で絵付シートの予熱温度を温度制御する予熱工程を行
う、射出成形同時絵付方法。
【請求項２】予熱温度制御手段として遮熱板を用い、
該遮熱板を絵付シートに対して非接触の位置に位置する
予熱ヒータと絵付シートとの間に介在させて、絵付シー
トの温度上昇を抑制して予熱工程を行う、請求項１記載
の射出成形同時絵付方法。
【請求項３】シート供給工程に於いて予熱後の絵付シ
ートを成形型に供給するときに、絵付シートを保温フー
ドにより覆って供給する、請求項１又は２記載の射出成
形同時絵付方法。
【請求項４】一対の成形型に供給する前の絵付シート
を該シートの熱変形温度未満の温度に予熱する為に、少
なくとも予熱ヒータと予熱温度制御手段とを備えたシー
ト予熱手段と、予熱後の絵付シートを予熱位置から成形型に供給するシ
ート供給手段と、成形型に供給された予熱後の絵付シートを該シートの熱
変形温度以上に加熱するシート加熱手段と、一方の成形型のキャビティ面に絵付シートを沿わせる為
の真空引き手段からなる予備成形手段と、を少なくとも備えた射出成形同時絵付装置。
【請求項５】予熱温度制御手段として少なくとも遮熱
板を備え、該遮熱板が、絵付シートから離れた位置に有
る予熱ヒータと絵付シートとの間の遮熱位置と、予熱ヒ
ータから離れた待機位置との間を移動する、請求項４記
載の射出成形同時絵付装置。
【請求項６】予熱ヒータと成形型との間に、シート供
給手段より成形型に供給される絵付シートを覆う保温フ
ードを備えた、請求項４又は５記載の射出成形同時絵付
装置。