JPH0994846A - 射出成形同時絵付方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 雌型キャビティに対する絵付シートの位置ず
れを生じ難くできるとともに、転写不良、成形不良を起
こし難くする。 【解決手段】 先端面３０ａが雌型１２のキャビティ面
２０の一部を形成する移動型３０を絵付シート５側に前
進させて、その先端面３０ａに絵付シート５を吸着保持
させ、そのまま移動型３０を後退させてその先端面３０
ａをキャビティ面２０の一部となし、その後、雌型１２
と雄型１１との型閉めを行って雌型１２内に雄型１１側
から流動状態の樹脂を注入充填して射出成形を行う。

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
成形品に絵付シートを一体的に接着して図柄や文字等が
施された成形品を得るようにした射出成形同時絵付方法
及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形と同時に成形品の表面に絵付シ
ートを一体的に接着する射出成形同時絵付方法として
は、従来、特公昭５０−１９１３２号公報等に見られる
如く、帯状シート又は枚葉シートからなる絵付シートを
雌型（通常は可動型）のキャビティ面に対向させて熱盤
等により加熱軟化させた後、真空成形及び／又は圧空成
形により雌型のキャビティ面に沿わせて密着させ、しか
る後、雌型と雄型との型閉めを行って前記雌型内に前記
雄型側から流動状態の樹脂を注入充填して射出成形を行
いようにしたものが一般的である。

【０００３】このような射出成形同時絵付方法によれ
ば、得るべき製品が凹凸の段差が大きい深絞り成形品で
あっても、その成形品形状に対応するキャビティ面に絵
付シートを追従させて密着させることができ、絵付シー
ト及び射出成形品を型の形状に忠実に成形することが可
能となった。なお、絵付シートとしては、製品種別に応
じて貼合わせ積層シート（ラミネートシート）と転写シ
ートのいずれかが用いられ、ラミネートシートである場
合には、射出成形によりそのままで絵付けが行われたこ
とになり、射出成形品の外表面にシート全層が接着一体
化して化粧層となる。それに対し、絵付シートが転写シ
ートである場合には、後工程において、成形品外表面に
一体化した化粧シートのうちの基材シートのみを剥離
し、絵柄層等の転写層を成形品側に残留させて化粧層と
なすことにより絵付けが完了する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来方法では、絵付シートを平面状態から一気に真空吸引
／圧空供給により雌型キャビティ面に沿わせるように成
形するため、特に得るべき製品が深絞り成形品の場合、
型と絵付シートとの位置合わせが困難であった。すなわ
ち、図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に簡略図示される如
くに、成形品に対して絵付シート５の絵柄模様等の装飾
パターンの位置を精度良く合わせたい場合、つまり、雌
型２のキャビティ面３の特定の点Ｘと絵付シートの点Ｙ
を一致させたい場合、雌型２のキャビティ面３に絵付シ
ート５を供給して対向させた状態を示す（Ａ）のよう
に、予め絵付シート５の延伸を考慮して雌型２のキャビ
ティ面における特定の点Ｘに対して絵付シート５の点Ｙ
の位置（絵付シート５の供給位置）を定めておいても、
（Ｂ）のように絵付シート５に対する真空吸引／圧空供
給が行われると、軟化した絵付シートが空間中を長距離
移動するため、絵付シート５の点Ｙの位置はそのときの
条件（温度、圧力等）よって微妙にずれ、最終的には、
（Ｃ）のように点Ｘに対して無視できない距離αのずれ
が生じてしまうのである。また、このようなずれに伴っ
て、装飾パターンには歪みを生じてしまう。

【０００５】また、成形品が深絞り成形品である場合に
は、絵付シートは大きく延伸せしめられることから、シ
ワ等の成形不良が発生しやすく、特に絵付シートが転写
シートである場合には、キャビティ面３のコーナー部に
おいてシートの伸びや応力の局部的集中により破れが生
じ、転写層の焼き付きによる剥離不良等の転写不良を起
こしやすい。

【０００６】本発明は、上述の如くの問題を解消すべく
なされたもので、その目的とするところは、雌型キャビ
ティ及び成形品に対する絵付シートの位置ずれ、及び装
飾パターンの歪みを生じ難くできるとともに、転写不
良、成形不良を起こし難くされた射出成形同時絵付方法
及び装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成すべ
く、本発明に係る射出成形同時絵付方法は、帯状シート
又は枚葉シートからなる絵付シートを雌型のキャビティ
面に対向させ、先端面が前記雌型のキャビティ面の一部
を形成する移動型を前記絵付シート側に前進させて、該
移動型の先端面に前記絵付シートを吸着保持させ、この
絵付シートを吸着保持した前記移動型を後退させてその
先端面を前記キャビティ面の一部となし、その後、前記
雌型と雄型との型閉めを行って前記雌型内に前記雄型側
から流動状態の樹脂を注入充填して射出成形を行い、以
て射出成形品と前記絵付シートとを接着一体化させるよ
うにしてなる。

【０００８】また、本発明に係る射出成形同時絵付装置
は、対向配置されて一方が他方側へ移動できるようにさ
れてなる一対の雄型及び雌型を有し、前記雌型に、先端
面が該雌型のキャビティ面の一部を形成するとともに他
の部分から前記雄型側へ分離移動できるようにされてな
る移動型が設けられ、該移動型により帯状シート又は枚
葉シートからなる絵付シートを吸着保持して前記キャビ
ティ内に引き込むようにされてなる。

【０００９】本発明における移動型は、雌型キャビティ
面のうちの、特に絵付シートに対して相対的な位置ずれ
を生じ難くしたい部分を先端面として持つようになすこ
とが好ましく、その先端面において絵付シートを吸着保
持するようにされる。移動型における絵付シートの吸着
保持は、真空吸引や静電気等を利用したものを用いるこ
とができる。

【００１０】移動型の前進−後退は、成形機に移動用の
油圧アクチュエータ等を付設したり、あるいは、成形機
に備えられるエジェクタプレート駆動機構等を利用する
ことによって行われる。なお、後者の場合、移動型自体
をエジェクターピンとして利用することも可能である。
本発明において、絵付シートを雌型のキャビティ面に対
向配置するには、長尺帯状（ウエブ状）シートを巻き取
りとして供給し、巻き出し機から絵付シートを巻き出し
て成形同時絵付の後、巻き取り機を用いて該シートを巻
き取るロール／ロール方式でもよいし、予め枚葉にカッ
トされた絵付シートを保持する吸着盤等を備えたロボッ
ト（マニュピュレーター）等で一枚づつ搬送する方式で
もよい。

【００１１】絵付シートの絵柄模様等の装飾パターンと
雌型キャビティ面（成形品）との位置決めを高い精度で
行うには、絵付シートに例えば「＋」字形、「−」字
形、「Ｉ」字形等の位置決めマークを設け、これを型側
又は移動型自体に設けた光電管、イメージセンサ等で検
知してサーボモータ等のシート供給機構の動作を制御す
ればよい。

【００１２】絵付シートは、ロール状に巻き取られた長
尺の連続帯状シートの状態から必要量づつ（１ショット
分づつ）供給するようにしてもよいし、予め所定寸法に
裁断した枚葉シートを供給するようにしてもよい。絵付
シートは、基材シートとその上に積層された装飾層から
なり、基材シートを成形品と密着一体化させたまま最終
製品として使用する貼り合わせ積層シート（ラミネート
シート）、あるいは一旦絵付シートと成形品とを一体化
させた後、装飾層（転写層）のみを成形品側に残して基
材シートを剥離する転写シートのいずれも使用すること
ができる。基材シートとしては、ポリ塩化ビニル、アク
リル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート、
ポリエステル、ポリプロピレン、ナイロン等の熱可塑性
樹脂、あるいは、ゴム、ウレタンエラストマー等のエラ
ストマーを用いることができる。基材シートの厚さは、
通常２０〜５００μｍ程度である。装飾層としては、印
刷絵柄、着色又は透明塗装、金属薄膜等を用いることが
できる。

【００１３】射出成形用の流動状態の樹脂としては、Ａ
ＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合
体）、ポリスチレン、ポリカーボネート、アクリル、ポ
リプロピレン等の熱可塑性樹脂を加熱熔融したもの、あ
るいは、二液硬化型、触媒硬化型の樹脂、例えば、ポリ
ウレタン、ポリエステル等の未硬化液等の射出成形同時
絵付用として従来より知られている材料を使用できる。

【００１４】本発明の射出成形同時絵付方法及び装置
は、特に、絞り量（凹凸段差）の大きい（深い）深絞り
成形品や複雑な形状の成形品に絵付けを行う場合に特に
有効である。なお、このような深絞り成形品を得るにあ
たっては、絵付シートを公知の熱盤等によって加熱軟化
（予備成形）させた後、移動型で吸着保持してキャビテ
ィ面に沿わせるようにしてもよい。ただし、このように
なすことは、絵付シートの成形性、形状追従性の点では
良好であるが、絵付シートの延伸量が大きくなるので、
予備成形を行わない場合に比して雌型キャビティ面と絵
付シートの装飾パターンとの位置ずれは大きくなりやす
い。

【００１５】上述の如くの構成とされた本発明に係る射
出成形同時絵付方法においては、移動型を絵付シート側
に前進させて、その先端面に絵付シートを吸着保持させ
る。これにより絵付シートの特定部位がキャビティ面の
一部を形成する移動型の先端面に固定され、そのまま移
動型を後退させて絵付シートをキャビティ内に引込み、
その先端面を前記キャビティ面の一部となすとともに、
さらに必要に応じて、真空吸引等により絵付シートをキ
ャビティ面全体に沿わせて密着させ、しかる後、通常の
射出成形を行う。

【００１６】このようになすことにより、剛体の移動型
が絵付シートを吸着保持したまま剛体の雌型に対して機
械的に移動しながら絵付シートをキャビティ内に引き込
むようにされるので、従来のように加熱軟化した絵付シ
ートが真空吸引・圧空供給により延伸せしめられて不定
形で、自由空間中を何物にも支持されることなくキャビ
ティに引き込まれる場合に比して、成形品に対する絵付
シート（の装飾パターン）の位置ずれを生じ難くできて
位置合わせ精度が格段に向上するとともに、転写不良、
成形不良を起こし難くできる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施例を詳細に説明する。図１は、本発明による射出成形
同時絵付装置の一実施例を示す概略図である。図示例の
装置１０は、得るべき成形品に対応した凸凹形状の雄型
１１と雌型１２とを備え、雄型１１は固定盤１３に固定
され、雌型１２はエジェクタ部１６を介して可動盤１４
に固定されていて、流体圧シリンダ１７のラム１８によ
り前記雄型１２に対して接近−離隔する方向（水平方
向）に進退動するようされている。

【００１８】前記可動盤１３と雌型１４との間に設けら
れたエジェクタ部１６には、通常は、得られた射出成形
品を型外に排出するための突き出しピン（図示省略）が
配置されるが、本例においては、先端面３０ａが前記雌
型１２のキャビティ面２０の一部を形成するとともに他
の部分から前記雄型１１側へ分離移動できるようにされ
てなる断面概略Ｔ字形の移動型３０の基部が摺動自在に
配されている。この移動型３０の前進−後退移動は、油
圧式のエジェクタプレート駆動機構等を利用することに
よって行われる。なお、ここでは、移動型自体をエジェ
クターピンとして利用することもできる。

【００１９】前記移動型３０の基部内には吸気管３２が
配設され、この吸気管３２と先端面３０ａ側の外部とを
連通させるように真空吸引孔３３が穿設されている。前
記固定盤１１及び雄型１３の中央部には射出成形機のノ
ズル２５が挿着されており、前記射出成形機のノズル２
５からの流動状態の熔融樹脂は、雄型１１に穿設された
ランナー２６及びその先端のゲートを通じて雌型１２の
キャビティ内に射出される。

【００２０】また、前記雌型１２の上方には、ロール
（巻き取り）状の絵付シート５が配されている。この絵
付シート５は、長尺の連続帯状シートの状態で送りロー
ラ２２、２４により引き出されて必要量づつ（１ショッ
ト分づつ）前記雌型１２のキャビティ面２０に対向する
位置まで送り出されるよううになっている。また、絵付
シート５の搬送位置の検出は、雌型１２の上面に配置さ
れたイメージセンサ３８により絵付シート５に設けられ
た「＋」等のマークＭを検出し、所定の位置（通常はマ
ークとイメージセンサが一致した所）で絵付シートを停
止させるべく、絵付シートロールの巻き出し、巻き戻
し、あるいは絵付シートの幅方向への移動を、サーボモ
ータ、ステップモータ等で制御することより行われる。

【００２１】このような構成とされた本実施例の装置１
０においては、次のようにして射出成形成形同時絵付が
行われる。まず、帯状シートからなる絵付シート５が送
りローラ２２、２４により引き出されて、マークＭがセ
ンサ４０に検出される位置まで、言い換えれば１ショッ
ト分が前記雌型１２のキャビティ面２０に対向する位置
まで搬送される。

【００２２】次に、図２に示される如くに、移動型３０
が絵付シート５側に前進せしめられるとともに、吸気管
３２及び真空吸引孔３３を通じて真空吸引が行われ、移
動型３０の先端面３０ａに絵付シート５が吸着保持され
る。これにより絵付シート５の特定部位がキャビティ面
２０の一部を形成する移動型３０の先端面３０ａに固定
される。ここで、本例においては、成形品に対して絵付
シート５の絵柄模様等の装飾パターンの位置を精度良く
合わせるべく、雌型１２のキャビティ面２０の一部を形
成する移動型３０の先端面３０ａの特定の点Ｘ（この場
合は中心点）に絵付シート５の点Ｙ（ここが寸法精度を
要する絵柄の中心部となる）が一致せしめられる。

【００２３】なお、図２等では、真空吸引孔３３は一本
の場合を図示しているが、先端面３０ａへの絵付シート
の吸着保持と位置ずれ、歪みをより確実に抑えるため
に、真空吸引孔３を分岐させて先端面３０ａを複数個開
口させ、絵付シートを多点で吸着したり、あるいは、移
動型３０の先端面３０ａ付近を多孔質金属とし、先端面
３０ａ全面で吸着するようにしてもよい。

【００２４】続いて、移動型３０の先端面３０ａに絵付
シート５が吸着保持されている状態で、図３に示される
如くに、そのまま移動型３０が後退せしめられて、絵付
シート５がキャビティ内に引き込まれ、移動型３０の先
端面３０ａが前記キャビティ面２０の一部とされる。そ
して、前記吸気管３２及び真空吸引孔３３を通じての真
空吸引により、この際にも、前記移動型３０の先端面３
０ａ（キャビティ面２０）の点Ｘと絵付シート５の点Ｙ
とは一致したままでずれは生じない。

【００２５】なお、絵付シート５とキャビティ面２０と
の間に空気が残留する場合、又は、移動型３０の引込み
吸引作用だけでは絵付シート５をキャビティ面に沿わせ
て密着させることができない場合には、図５に例示れさ
る如くに、空気が残留しやすく又転写不良、成形不良の
生じやすい例えばキャビティコーナー部に開口するよう
に真空吸引通路３７、３７を設け、前記吸気管３２及び
真空吸引孔３３に加えて、前記真空吸引通路３７、３７
を通じて真空吸引を行うようにしてもよい。この場合の
真空吸引通路３７、３７を通じての真空吸引は、移動型
３０の先端面３０ａに絵付シート５が吸着保持されてか
ら開始する。位置ずれや歪みを嫌う部分が絵付シートの
うち移動型３０の先端面３０ａに吸着される部分のみで
あり、その他の部分では位置ずれや歪みに厳密さを要し
ないような場合には、図３の状態で射出成形を行なって
もよい。

【００２６】このようにして、絵付シート５をキャビテ
ィ面２０全体に沿わせて密着させた後、図４に示される
如くに、ラム１８により前記雌型１２を前進させて雄型
１１との型閉めを行い、雌型と雄型とで形成されたキャ
ビティ（窩洞空間）内に前記雄型１１側のノズル２５か
ら流動状態の熔融樹脂５０を注入充填して射出成形を行
い、熔融樹脂を冷却固化せしめ、以て射出成形品と前記
絵付シート５とを接着一体化させ、その後、型開きを行
って絵付成形品（製品）を取り出す。また、絵付シート
が転写シートの場合は、取り出し後、基材シートのみを
成形品から剥離除去する。

【００２７】このようになすことにより、剛体の移動型
３０が絵付シート５をその先端面３０ａで吸着保持した
まま、剛体の雌型１２に対して機械的に移動しながら絵
付シート５をキャビティ内に引き込むようにされるの
で、従来のように加熱軟化した絵付シートが真空吸引・
圧空供給により延伸せしめられて不定形で何物にも支持
されることなく自由空間中を移動してキャビティに引き
込まれる場合に比して、成形品に対する絵付シート（の
装飾パターン）の位置ずれを生じ難くできて、金型形状
（成形品形状）と装飾パターンとの位置合わせ精度が格
段に向上し、また、装飾パターンの歪みも生じなくする
とともに、絵付シート５の一部が移動型３０により固定
されるので転写不良、成形不良を起こし難くできる。

【００２８】図６〜図９は、本発明に係る射出成形同時
絵付方法及び装置の他の例（インサート成形）を示し、
前述した図１〜図５に示される例の各部に対応する部分
には同一の符号を付して重複説明を省略し、以下におい
ては相違点を説明する。この例においては、図６に示さ
れる如くに、予め所定の寸法形状に切断された枚葉シー
トからなる絵付シート５’を搬送ロボット６０によりそ
の吸着盤６２、６２で吸着保持したまま雌型１２のキャ
ビティ面２０に対向する位置まで搬送する。なお、搬送
ロボット６０は射出成形同時絵付終了後においてキャビ
ティ内から製品を取り出す際にも利用される。

【００２９】次に、前述した例と同様に、移動型３０が
絵付シート５’側に前進せしめられるとともに、図７に
示される如くに、吸気管３２及び真空吸引孔３３を通じ
て真空吸引が行われ、ロボット６０の吸着盤６２による
吸着保持が解かれると同時に、移動型３０の先端面３０
ａに絵付シート５’が吸着されて、絵付シート５’のロ
ボット６０から移動型３０への移し替えが行われる。こ
の際、絵付シート５’の特定部位がキャビティ面２０の
一部を形成する移動型３０の先端面３０ａに固定され
る。ここで、本例においても、移動型３０の先端面３０
ａの特定の点Ｘに絵付シート５’の点Ｙが一致せしめら
れる。

【００３０】続いて、移動型３０の先端面３０ａに絵付
シート５’が吸着保持されている状態で、図８に示され
る如くに、そのまま移動型３０が後退せしめられて、絵
付シート５’がキャビティ内に移動せしめられ、移動型
３０の先端面３０ａが前記キャビティ面２０の一部とさ
れる。そして、必要に応じて図５と同様な真空吸引孔を
通じての真空吸引により絵付シート５’をキャビティ面
２０全体に沿わせて密着させる（図８）。この際にも、
前記移動型３０の先端面３０ａ（キャビティ面２０）の
点Ｘと絵付シート５の点Ｙとは一致したままでずれは生
じない。

【００３１】このようにして、絵付シート５をキャビテ
ィ面２０全体に沿わせて密着させた後、図９に示される
如くに、前記雌型１２を前進させて雄型１１との型閉め
を行い、雌型と雄型で形成されるキャビティ内に前記雄
型１１側のノズル２５から流動状態の熔融樹脂５０を注
入充填して射出成形を行い、以て射出成形品と前記絵付
シート５とを接着一体化させ、絵付成形品を得る。

【００３２】このように絵付シート５’が枚葉シートで
ある場合も、前記した例と略同様の作用効果が得られ
る。

【００３３】

【発明の効果】本発明に係る射出成形同時絵付方法及び
装置によれば、移動型で絵付シートを吸着保持して雌型
キャビティ内に引き込むようにされるので、従来のよう
に加熱軟化した絵付シートが真空吸引・圧空供給により
延伸せしめられて不定形で何物にも支持されずに自由空
間を長距離移動しキャビティに引き込まれる場合に比し
て、成形品に対する絵付シート（の装飾パターン）の位
置ずれや装飾パターンの歪みを生じ難くできて位置合わ
せ精度を格段に向上できるとともに、転写不良、成形不
良を起こし難くできるいう優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による射出成形同時絵付装置の一実施例
を示す概略構成図。

【図２】本発明による射出成形同時絵付方法の一工程を
示す図。

【図３】図２に示される工程の次の工程を示す図。

【図４】図３に示される工程の次の工程を示す図。

【図５】図１に示される装置の変形例を示す概略構成
図。

【図６】本発明による他の射出成形同時絵付方法及び装
置を示す図。

【図７】図６に示される工程の次の工程を示す図。

【図８】図７に示される工程の次の工程を示す図。

【図９】図８に示される工程の次の工程を示す図。

【図１０】従来の射出成形同時絵付方法及び装置におけ
る問題の説明に供される図。

【符号の説明】

５、５’ 絵付シート １０ 射出成形同時絵付装置 １１ 雄型 １２ 雌型 ２０ キャビティ面 ２５ ノズル ３０ 移動型 ３０ａ 先端面 ３３ 真空吸引孔 ４０ イメージセンサ ５０ 流動状態の熔融樹脂

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯状シート又は枚葉シートからなる絵付
   シートを雌型のキャビティ面に対向させ、先端面が前記
   雌型のキャビティ面の一部を形成する移動型を前記絵付
   シート側に前進させて、該移動型の先端面に前記絵付シ
   ートを吸着保持させ、この絵付シートを吸着保持した前
   記移動型を後退させてその先端面を前記キャビティ面の
   一部となし、その後、前記雌型と雄型との型閉めを行っ
   て前記雌型内に前記雄型側から流動状態の樹脂を注入充
   填して射出成形を行い、以て射出成形品と前記絵付シー
   トとを接着一体化させるようにしてなる射出成形同時絵
   付方法。
2. 【請求項２】 対向配置されて一方が他方側へ移動でき
   るようにされてなる一対の雄型及び雌型を有し、前記雌
   型に、先端面が該雌型のキャビティ面の一部を形成する
   とともに他の部分から前記雄型側へ分離移動できるよう
   にされてなる移動型が設けられ、該移動型により帯状シ
   ート又は枚葉シートからなる絵付シートを吸着保持して
   前記キャビティ内に引き込むようにされてなる射出成形
   同時絵付装置。