JPH10315268A

JPH10315268A - 射出成形用型

Info

Publication number: JPH10315268A
Application number: JP14119297A
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: 1997-05-16
Filing date: 1997-05-16
Publication date: 1998-12-02

Abstract

(57)【要約】【課題】アッダーカット処理機構が平易な射出成形用
型とする。【解決手段】固定型Ａと可動型Ｂとかなる一対の射出
成形用型の可動型上に絵付シートを供給した後、絵付シ
ートを該型のキャビティの周囲四方で枠体２３により固
定する第１の工程と、両型を型締めし樹脂を射出する第
２の工程と、樹脂が固化後に、固定型の一部を可動型の
移動方向に対する横方向に移動させて、その後、製品を
固定型から脱型する第３の工程と、をこの順で行う射出
成形同時絵付け方法に用いる型において、アンダーカッ
ト２の為に油圧シリンダ４で横方向にスライドする前記
固定型の一部であるスライドコア３が、型締め時におい
て、絵付シートを四方で固定する枠体で横方向位置が固
定される構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形同時絵付
け方法に用いる射出成形用型に関する。特に、成形品が
アンダーカットを有する場合に用いる射出成形用型に関
する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形同時絵付け方法は、ラミネート
タイプ又は転写タイプの絵付シートを成形して成形品表
面に沿わすので、立体形状の成形品表面へも絵付けがで
きる優れた方法である。ここで、図７〜図１１で射出成
形同時絵付け方法の一例を説明しておく。

【０００３】絵付シートを型間に供給前の状態が図７で
ある。型Ａは雄型で固定側ダイプレートに取り付ける固
定型である。（なお、繁雑化を避ける為、ダイプレート
等、説明上本質的では無い周辺機器は、これらの図面で
は図示を省略してある。）型Ｂは雌型で可動側ダイプレ
ートに取り付ける可動型である。ロールＲから巻きださ
れた連続帯状の絵付シートＳの先端が、搬送チャック２
１で表裏から把持された状態である。そして、この状態
から絵付シートを型Ａ及び型Ｂの一対の型間に供給して
図８の絵付シート供給後の状態にする。すなわち、搬送
チャック２１が絵付シートＳを把持したまま下方に移動
して、型外部下方に位置する固定チャック２２が絵付シ
ートの先端を把持できる位置まで、絵付シートを搬送す
る。固定チャック２２が絵付シート先端の把持を完了す
ると、搬送チャック２１は絵付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
ットの準備として絵付シートを型Ｂの上流側で把持す
る。次いで、型間に常時位置するクランプ２３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、絵付シートを型Ｂのパーティング面に押
圧して、固定する。この結果、絵付シートの型間への供
給が完了する。クランプ２３は、型Ｂのキャビティの周
囲の四方を囲繞して絵付シートを押圧する様に図１１の
様な枠形状の枠体である。クランプ２３の枠の内側は通
常は同図の様に略四角形をしている。クランプ２３の４
隅には摺動ロッド２９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。

【０００４】そして、絵付シートの真空成形（予備成
形）を行う場合は、先ず、絵付シートの加熱軟化用の熱
源としての熱盤２４が、型外部の退避位置から型開き状
態の型間に入り、加熱する絵付シートに対向する位置ま
で移動する。この状態が図８である。次は図９の如く、
先ず絵付シートＳの加熱軟化である。熱盤２４が前進し
（図面左側方向）、クランプ２３に当接する位置まで移
動する。そして、絵付シートに対して熱盤の加熱面は所
定の距離隔てて、絵付シートを加熱する。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
り渡して設けたニクロム線等の加熱線状からなるカッタ
２５が絵付シートに接触して、連続帯状の絵付シートを
１ショット分の大きさに切断する。なお、型Ｂのパーテ
ィング面にはカッタの邪魔をしない様に受け溝２６をカ
ッタ２５と対向する面部分に設けてある。なお、絵付シ
ートの加熱軟化用には、図９の如く絵付シートに非接触
で、輻射熱でこれを加熱する非接触型熱盤の他、絵付シ
ートと接触して伝導熱でこれを加熱する接触型熱盤を使
用する事もある。そして、絵付シートの加熱軟化後、ま
たは加熱軟化と同時に、型Ｂに設けた通気孔（図示せ
ず）から吸気して、絵付シートを真空成形して型Ｂのキ
ャビティ形成面２７（図９参照）に沿わせて密着させ、
絵付シートの予備成形を行う。

【０００５】そして、次は両型Ａ、Ｂを型締めする。絵
付シートの予備成形を行っている場合は、その前に、熱
盤２４を両型間から型外部の退避位置に移動・退避させ
ておく。また、予備成形を行っている場合は、予備成形
後も、絵付シートは型Ｂのキャビティ面に真空成形時の
吸引をそのまま続けて密着させた状態で、両型Ａ、Ｂを
型締めする。図１０がこの絵付シートの予備成形、型を
型締した後の状態である。なお、図１０の如く、型Ａの
パーティング面には、クランプ２３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２８をク
ランプと対向する型Ａのパーティング面部分に設けてあ
る。

【０００６】そして、型締めされた両型で形成されるキ
ャビティに加熱熔融した樹脂を射出し充填する。樹脂
は、通常、射出ノズルから湯道（ランナー）、湯口（ゲ
ート）を経由して、固定型である型Ａの側に射出され
る。その後、樹脂を冷却、固化させた後、型開きし、成
形品をエジェクタピン等により突き出して型Ａから脱型
すれば、成形と同時に絵付シートにより表面が絵付けさ
れた成形品が得られる。なお、転写の場合は、支持体シ
ートと転写層とからなる絵付シートの支持体シートのみ
を、成形品から剥離除去することで、最終的な成形品が
得られる。

【０００７】ところで従来より、一般に射出成形でアン
ダーカットを有する成形品を得る場合は、スライドコア
を用い該スライトコアをアンギュラーピンで横方向にス
ライドさせる等のアンダーカット処理機構を金型に設け
て、型開状態で成形品を型から突き出して脱型する時
に、アンダーカット部分が脱型の邪魔をしない様にして
いる。これと同様に、射出成形同時絵付け方法において
も、成形品の形状によってはアンダーカット処理機構を
型に備えさせる。例えば、図５は自動車のコンソールボ
ックスに用いる絵付け成形品である。該成形品Ｍは、取
付け用リブ１が突き出して設けられている。図５のＡ−
Ａ線に於ける取付け用リブ１部分での要部断面図を図６
に示す。この取付け用リブ１は射出成形同時絵付け方法
では、アンダーカット部分として処理することがある。
それは、あまりに絵付シートの絞りの深い形状となる成
形品では、絵付シートの伸びが大きく絵柄の歪みも大き
くなるので、絞りがなるべく少なくなる様な型構造とす
る為である。

【０００８】絵付シートを用いない普通の射出成形であ
れば、成形型を可動型と固定型とに分割する分割面（パ
ーティング面）は、図６の如くパーティングラインＰＬ
２の位置に設定する。パーティングラインＰＬ２での分
割では、図５の様な取付け用リブ１は、アンダーカット
にはなら無い。従って型にはアンダーカット処理機構は
不要である。一方、通常はパーティング面で絵付シート
を固定する射出成形同時絵付け方法では、パーティング
ラインＰＬ２では、絵付シート成形時のシートの絞りが
深くなる（図６のΔｘ１）。ところが、図５の様なコン
ソールボックス等に用いる成形品の場合では、絵付けが
必要な絵付け面は、図６で図示する様に上部側から少し
下がった位置までであり、取付け用リブ１が突出する下
の部分までは必要ない。従って、型の分割面はパーティ
ングラインＰＬ１とする。そうすることにより、絞りは
Δｘ２と浅くて済む。この結果、取付け用リブ１はアン
ダーカット２部分となる。この様に、射出成形同時絵付
けに用いる成形型では、絵付シートの絞りも考慮する必
要性から、通常の成形型に比べてアンダーカットの処理
機構を付加する事が多くなる傾向がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】射出成形用型のアンダ
ーカット処理機構は従来から各種機構があり、スライド
コア等は慣用の機構の一つである。しかし、射出成形同
時絵付け装置に於いては、絵付シートを型間に供給する
シート供給機構や更に絵付シートを型に固定するクラン
プ機構、更には適宜、絵付シートを加熱軟化させる熱盤
等の加熱機構等の装置を、型周辺に設ける必要がある。
そこで、これら機構と干渉しない様にすべく使用できる
アンダーカット処理機構も制限されていた。

【００１０】例えば、図２に示す如く、固定型Ｂに傾斜
溝を設けてこの傾斜溝内に割型５を設け、成形品を固定
型Ａからエジェクターピン等で突き出して脱型する前
に、アンダーカット部分を形成する割型５を固定型Ａに
備えた油圧シリンダー等で傾斜溝で案内して動かす機構
である。しかし、この機構は割型５に大きなスライド量
が確保できず、図６の様な長さ（５０ｍｍ）のアンダー
カットには適していない。次に、図３に示す機構は、固
定型Ａの側に設けたスライドコア３を、可動型Ｂの側か
ら立てたアンギュラーピン（傾斜ピン）６によって、型
の開閉に応じて、（型の開閉方向に対する）横方向（図
面で上下方向）にスライドさせる。この機構は、アンギ
ュラーピン６が型の横に斜めに出るために、絵付シート
の送り装置や、シート加熱装置の熱盤と干渉することが
ある。また、アンギュラーピンの配置位置や型サイズに
よっては、成形品の取出し方向が制限される。次に、図
４に示す機構は、固定型Ａの側に設けたスライドコア３
を、アンギュラーピンによってではなく、スライド用油
圧シリンダ４によって横方向に動作させる機構である。
この機構は、油圧シリンダでは射出圧に耐えられないの
で、更に固定用油圧シリンダ７でスライドコア３に固定
ピン８を挿入してスライドコア３を固定する必要があ
り、機構が複雑になるといった問題があった。

【００１１】

【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、本発明の射出成形用型では、固定型と可動型と
かなる一対の射出成形用型の可動型上に絵付シートを供
給した後、絵付シートを該型のキャビティの周囲四方で
枠体により固定する第１の工程と、両型を型締めし樹脂
を射出する第２の工程と、樹脂が固化後に、固定型の一
部を可動型の移動方向に対する横方向に移動させて、そ
の後、製品を固定型から脱型する第３の工程と、をこの
順で行う射出成形同時絵付け方法に用いる型において、
横方向にスライドする前記固定型の一部が、型締め時に
おいて絵付シートを四方で固定する枠体で横方向位置が
固定される構成とした。また、上記射出成形用型は、第
１の工程と第２の工程との間に、絵付シートを加熱する
為の熱源が型開き状態の両型間に入り、絵付シートを加
熱軟化させた後、可動型より真空引きを行い、絵付シー
トを可動型のキャビティ形成面に沿わせる真空成形工程
を行う射出成形同時絵付け方法にも用いる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の射出成形用型の実施の形態を説明する。図１は本発明
の射出成形用型の場合のアンダーカット処理機構を説明
する概念図である。同図の如く、本発明では、固定型Ａ
の一部としてのスライドコア３は、スライド用油圧シリ
ンダ４等の横方向駆動手段によって横方向に往復動作さ
せる。なお、ここで言う「横方向」とは、可動型の開閉
（移動）方向に対して所定の角度（例えば９０°）を成
す方向のことを言う。図１では、上下方向である（もち
ろん、成形品形状の如何によっては図１の紙面の表裏方
向の場合も有り得る）。スライドコア３を射出圧に耐え
得る様に固定するのは、前述の図４の様に油圧シリンダ
で駆動する固定ピン８ではなく、絵付シート固定用のク
ランプ２３を用いる。なお、スライドコア３及びスライ
ド用油圧シリンダ４は固定型Ａに対して設置してある。
クランプ２３は可動型Ｂの側に設置してある。

【００１３】クランプ２３は、絵付シートを可動型Ｂに
固定するシート固定手段であり、絵付シートを該型のキ
ャビティの周囲四方で固定する枠体である。クランプ２
３の形状は、例えば図１１の様な形状である。クランプ
２３は可動型Ｂに対して設置されており、図１１の様に
摺動ロッド２９によってパーティング面に直交する方向
に駆動され絵付シートを固定又は開放する。図１０に示
した如く、クランプ２３は型締め時も絵付シートＳを固
定したままであり、型締め時でも、両型の外に退避する
ものではない。従って、本発明によるアンダーカット処
理機構が無い型では、図１０の如く、固定型Ａのパーテ
ィング面には、クランプ２３を収納できる凹部となる受
け溝２８をクランプ２３と対向する固定型Ａのパーティ
ング面部分に設けて、クランプ２３が型締めを邪魔しな
い様にしてあった。そして、本発明の射出成形用型で
は、その固定型のパーティング面において、少なくとも
アンダーカット処理機構がある部分は受け溝２８によっ
てではなく、図１の様にスライドコア３の移動空間で、
クランプ２３を受けて収納する。しかも収納時、即ち型
締め時には、クランプ２３がスライドコア３の背面に接
して、該スライドコア３の後退を防止する様にスライド
コア３を固定する。

【００１４】クランプ２３は枠体であるので、射出圧に
よりスライドコア３はクランプ２３を図面下方に押す
が、図示しないクランプ２３の他方の辺により、クラン
プ２３は射出圧を受け止める。スライドコア３がクラン
プ２３の他方の辺にもあれば、両辺のスライドコアが逆
方向にクランプ２３を押圧するので、これらは相殺され
る。また、図５の様な成形品の片方にのみアンダーカッ
トがある場合には、アンダーカット処理機構はクランプ
に対して片方のみとなるが（図１１参照）、この場合に
は、アンダーカット処理機構の無い方の側では、前記受
け溝２８によって、クランプ２３を収納するので、受け
溝２８によってクランプ２３は固定されることで、最終
的にスライドコア３は固定される。また、この様な場合
でも、図５の様な形成品の場合では、アンダーカットと
なる取付け用リブ１は一辺に２箇所に分離してあるの
で、各々の小部分のみに各々分離独立したスライドコア
を設けて、各々分離独立の油圧シリンダで駆動すること
ができる。この様な構造とすれば、２つのスライドコア
間の固定型Ａのパーティング面は通常場合と同様に、前
記受け溝２８を設けて、クランプ２３を受ける。したが
って、同一辺側の受け溝２８によりクランプ２３の動き
を固定することで、各スライドコアを固定することがで
きる。

【００１５】以上の様に、本発明の射出成形用型では、
射出成形同時絵付け装置で絵付シート固定手段として用
いる枠体（クランプ）を、スライドコアの固定手段とし
ても兼用することで、従来使用していた、固定用油圧シ
リンダを不要として、その分、構造及び制御を簡単に出
来るものである。なお、なお、横方向駆動手段は図１で
は油圧シリンダであったが、スライドコア３は、クラン
プ２３で固定されるので、空圧シリンダ等でも良く任意
である。また、図１では、クランプ２３は、スライドコ
ア３をその背面の全厚で受けて固定していないが、これ
はスライド用油圧シリンダ４との関係で図面上で分かり
易する為でもある。スライドコアを横方向（型の開閉方
向に対する意味での横方向である）に移動させる油圧シ
リンダのピストンを逃がす凹部を設けておけば、もちろ
ん、スライドコアの背面の全厚でスライドコアと接触さ
せて固定できる。

【００１６】なお、本発明でいう「絵付け」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、目視不
可能な模様の例としては可視光に対しては透明で紫外線
照射で蛍光を発する蛍光インクの絵柄が用いられる。

【００１７】

【実施例】次に、実施例及び比較例により本発明を更に
詳述する。

【００１８】（実施例）本発明の射出成形用型として、
図５の様な自動車のコンソールボックス用の成形品Ｍを
図１の様なアンダーカット処理機構を有する金型を用い
て、射出成形同時絵付けにより製造した。用いた絵付シ
ートは、１２５μｍ厚のアクリル系樹脂フィルムの内側
（成形品側）となる面にアクリル樹脂系のバインダーに
顔料を添加してなるインキで木目柄を印刷した上に、塩
化ビニル−酢酸ビニル共重合体の接着剤を２μｍ厚に塗
工した連続帯状のシートである。

【００１９】アンダーカット２となる部分は、成形品の
一つの側面側に離れて設けられた二つの取付け用リブ１
であり、固定型Ａの一部であるスライドコア３は、各ア
ンダーカット部分のみに対して独立して設けた金型構造
とした。また、各スライドコア３は各々独立に設けたス
ライド用油圧シリンダ４で独立だが連動させて横方向に
往復動作させる様にした。そして、二つのスライドコア
３の固定には、可動型Ｂに設置した絵付シートを可動型
Ｂのパーティング面に固定する為の枠体である一つのク
ランプ２３を用いた。クランプ２３は図１１の様な形状
である。なお、成形品Ｍにおいて取付け用リブが設けら
れていない側の他の３側面はスライドコアは無い。これ
ら３側面に対応する可動型Ａのパーティング面、またス
ライトコア３が設けられている１側面においてスライド
コア部分で無いパーティング面には、図１０の様に、型
締め時にクランプ２３を収納する受け溝２８が設けられ
ている。そして、スライドコア側の受け溝２８は、スラ
イドコアが射出圧で押されてもそれをクランプ２３が受
け止められる様に、クランプ２３と側面で接する構造と
してある。以上の型構造で用いた油圧シリンダは、クラ
ンプ用２個（可動型側）、成形品突き出しの為のエジェ
クタ用１個（固定型側）、スライドコア用２個（固定型
側）の合計５個である。

【００２０】そして、前記用意した絵付シートを用い
て、図７〜図１０で例示した様な手順で射出成形した。
先ず、固定型Ａ及び可動型Ｂの一対の型のうちの可動型
Ｂのパーティング面上に絵付シートＳを搬送チャック２
１と固定チャック２２を用いて供給した。その後、絵付
シートを可動型Ｂのキャビティの周囲四方でクランプ２
３により固定し（図８）た。次いで、絵付シートを加熱
する為の熱盤２４を型外の退避位置から型開き状態の両
型間に挿入し、絵付シートと所定の距離を隔てて非接触
加熱で輻射熱により、絵付シートを加熱軟化させた（図
９）。次いで、可動型より真空引きを行い、絵付シート
を可動型のキャビティ形成面２７に沿わせる真空成形に
より絵付シートを予備成形し（図１０）た。その後、両
型を型締めした。型締めにより、クランプでスライドコ
アは固定された（図１左側）。そして、耐熱ＡＢＳ樹脂
を射出し、樹脂が冷却し、固化した後に、型開きした。
型開きにより、スライドコアを固定していたクランプ２
３がその固定を解除した後に、スライド用油圧シリンダ
４でスライドコア３を移動してアンダーカット２部分を
開放した。そして、成形品をエジェクタピンで突き出し
て固定型から脱型した。得られた成形品は、絵付シート
が表面に積層されて表面装飾されており、なお、スライ
ドコアが樹脂圧に負けて動くことなく、スライドコアの
部分にバリは認められなかった。

【００２１】（比較例１）実施例１において用いた金型
の代わりに、図４に例示した様な構造で且つスライドコ
ア３の固定用ピン８及び固定用油圧シリンダ７が無く、
スライドコアは単にスライド用油圧シリンダ４で動作さ
せる構造の金型を用いた。また、クランプが型締め時に
邪魔しない様に固定型Ａに設ける受け溝２８は、スライ
ドコアにも、クランプと接触しない様に設けてある。従
って、スライドコアはクランプによっても固定されない
構造である。油圧シリンダ数は前記実施例と同数であ
る。そして、実施例１同様に射出成形したが、得られた
成形品には、スライドコアが樹脂圧に負けて動いた為
に、スライドコアの部分にバリが発生した。

【００２２】（比較例２）比較例１において用いた金型
に対して、更にスライドコア３の固定用ピン８及び固定
用油圧シリンダ７を設けた構造の金型を用いた。油圧シ
リンダ数は、固定用油圧シリンダ２個（固定型側）が更
に増えて、合計７個である。そして、実施例１同様に射
出成形したところ、得られた成形品には、スライドコア
の部分にはバリ発生は無かった。しかし、油圧シリンダ
が実施例に比べて多くなったので型構造が複雑になっ
た。また、スライド用油圧シリンダと固定用油圧シリン
ダとはタイミングをずらして動作させる為に、制御も複
雑になった。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、射出成形同時絵付け方
法にて用いる射出成形用型において、アンダーカット処
理の為のスライドコアを、絵付シート固定用のクランプ
（枠体）を用いて固定するので、アンダーカットのある
成形品でも、構造が簡単な型構造にできる。また、スイ
ラドコア関連の動作制御も簡単にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の射出成形用型でのアンダーカット処理
機構を説明する概念図。

【図２】一般的なアンダーカット処理機構（傾斜溝）を
説明する概念図。

【図３】一般的なアンダーカット処理機構（アンギュラ
ーピン）を説明する概念図。

【図４】一般的なアンダーカット処理機構（油圧スライ
ド）を説明する概念図。

【図５】射出成形同時絵付け法による成形品の一例を示
す平面図。

【図６】図５のＡ−Ａ線での断面図によるアンダーカッ
ト部分の説明図。

【図７】射出成形同時絵付け方法の一例による手順の概
念的説明図（その１：絵付シート供給前）。

【図８】同じく、手順の概念的説明図（その２：絵付シ
ート供給後）。

【図９】同じく、手順の概念的説明図（その３：絵付シ
ート加熱中）。

【図１０】同じく、手順の概念的説明図（その４：絵付
シート真空成形、型締後）。

【図１１】絵付シート固定用の枠体であるクランプの形
状を説明する正面図と側面図。

【符号の説明】

１取付け用リブ２アンダーカット３スライドコア４スライド用油圧シリンダ５割型６アンギュラーピン７固定用油圧シリンダ８固定ピン２１搬送チャック２２固定チャック２３クランプ（枠体）２４熱盤２５カッタ２６受け溝２７キャビティ形成面２８受け溝２９摺動ロッドＡ型（固定型、雄型）Ｂ型（可動型、雌型）Ｍ成形品ＰＬ１パーティングライン（本発明の場合）ＰＬ２パーティングライン（一般的射出成形の場合）ＲロールＳ絵付シート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定型と可動型とかなる一対の射出成形
用型の可動型上に絵付シートを供給した後、絵付シート
を該型のキャビティの周囲四方で枠体により固定する第
１の工程と、両型を型締めし樹脂を射出する第２の工程と、樹脂が固化後に、固定型の一部を可動型の移動方向に対
する横方向に移動させて、その後、製品を固定型から脱
型する第３の工程と、をこの順で行う射出成形同時絵付
け方法に用いる型において、横方向にスライドする前記固定型の一部が、型締め時に
おいて、絵付シートを四方で固定する枠体で横方向位置
が固定される、射出成形用型。
【請求項２】第１の工程と第２の工程との間に、絵付
シートを加熱する為の熱源が型開き状態の両型間に入
り、絵付シートを加熱軟化させた後、可動型より真空引
きを行い、絵付シートを可動型のキャビティ形成面に沿
わせる真空成形工程を行う射出成形同時絵付け方法に用
いる、請求項１記載の射出成形用型。