JPH10329171A - フィルム導入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィルムの横揺れを抑え、フィルム把持手段
を金型内の所定位置に素早く侵入させることができるフ
ィルム導入装置を提供する。 【解決手段】 射出成形用金型の固定型と可動型との間
にフィルム１を導入するフィルム導入装置であって、弾
性変形性を有する帯状体２の先端に、押し部材１１と受
け部材１２とからなるフィルム把持手段３が固定されて
おり、押しロール１３とプーリー１４で帯状体２を挟み
込んでくりだすことによって長手方向に移動させ、フィ
ルム把持手段３を固定型と可動型との間に侵入させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、コンソールパネ
ル、アームレスト、コイントレー、ドアートリム、セン
ターピラー、ホイールキャップ、メーターパネル、ダッ
シュボード、スイッチベース、計器パネル、操作ボタ
ン、各種ベゼル等の自動車の内装・外装部品、AV機器の
フロントパネルや操作ボタン、あるいは洗濯機、炊飯
器、浄水器などの家電製品のパネルや操作ボタンなどの
絵柄付成形品の製造方法に用いる射出成形用金型に適用
可能なフィルム導入装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、絵柄付成形品の製造方法として
は、射出成形用金型内にフィルムを導入し、成形品の射
出成形と同時にフィルムを成形品に接着させる製造方法
がある。射出成形用金型内にフィルムを導入する際に適
用する装置として次のようなフィルム導入装置がある。
つまり、少なくともフィルム幅の長さを有するフィルム
把持手段と、フィルム把持手段をぶらさげるためにフィ
ルム把持手段の上部両端にそれぞれ固定された２本の糸
状物と、糸状物を下方に巻き出したり上方に引き上げた
りするために射出成形用金型（以下、単に「金型」とす
る。）の上方に設置された糸状物ドラムとからなるもの
である。フィルムは、長尺であって金型の上方に設置さ
れたフィルムロールから巻き出されるようになってい
る。

【０００３】前記装置は、例えば、次のように使用され
る。まず、糸状物にフィルム把持手段をぶらさげ、フィ
ルム把持手段にフィルムの先端を把持させる。糸状物ド
ラムから糸状物を下方に巻き出す。フィルムの先端を把
持したフィルム把持手段が、自重によって下がってゆき
金型内つまり可動型と固定型との隙間（あるいはクラン
プ手段と金型との隙間）に侵入する。侵入したフィルム
把持手段はキャビティ前面を通過する。フィルムの所定
部をキャビティの正確な位置に位置決めし、フィルムの
先端を金型の所定位置に固定する。糸状物を糸状物ドラ
ムに巻き取ることによってフィルム把持手段を引き上げ
て金型内から抜き出す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、次の課題があ
った。 （１）フィルム把持手段を金型内の所定位置に素早く侵
入させることができないために、絵柄付成形品の製造効
率が悪くなる。また、フィルムやフィルム把持手段、金
型などが損傷する。つまり、絵柄付成形品の製造サイク
ルを上げるためには、フィルム把持手段を素早く金型内
に侵入させなければならないが、従来は、糸状物を素早
く巻き出していたため、糸状物にたるみが発生し、糸状
物がドラムの溝から外れドラム軸にからみついてしま
い、フィルム導入が不能になってしまう。また、糸状物
がドラムの溝から外れないにしても、フィルム把持手段
はぶらさげられているだけのため、フィルム把持手段の
移動方向や移動速度は糸状物の動きによってはコントロ
ールできず、フィルム把持手段が無用にふらつく。この
ため、フィルム把持手段やフィルムが金型やクランプ手
段に無用に衝突することになる。

【０００５】（２）フィルム把持手段を金型内に押し込
むことができないために、金型内へのフィルム導入が不
能となる。また、絵柄付成形品の形状に対するあらゆる
ニーズに柔軟に対応できない。つまり、金型の表面（例
えばパーティング面やキャビティ面）が大きな凹凸や大
きな曲面や孔部、溝部などを有しているときは、金型内
に侵入したフィルム把持手段が金型の表面やクランプ手
段に接触することによって、フィルム把持手段が孔部や
溝部に引っ掛かってしまう。一旦引っ掛かってしまう
と、フィルム把持手段の自重で落下してゆかない限り、
金型内へのフィルム導入は不完全なままストップされて
しまう。また、フィルム把持手段が金型の表面やクラン
プ手段に接触しないような形状に金型設計することも考
えられるが、これでは金型設計の自由度が制約されてし
まう。

【０００６】（３）フィルムの横揺れが発生しやすいた
め、フィルムの所定部をキャビティの正確な位置に位置
決めしにくい。また、ドラムでの巻き取り時に巻き乱れ
がおきてワイヤーがもつれてしまい、絵柄付成形品の製
造効率が悪くなる。つまり、従来はフィルム把持手段を
ぶらさげているため、糸状物の巻き出しの最中や巻き取
りの最中のフィルム把持手段は、ブランコが横に揺れる
ようないわゆる横揺れが起こるのである。

【０００８】この発明の目的は、上記のような問題を解
決することにあり、フィルムの横揺れを抑え、フィルム
把持手段を金型内の所定位置に素早く侵入させることが
できるフィルム導入装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明のフィルム導入装置は、射出成形用金型
内にフィルムを導入するフィルム導入装置であって、弾
性変形性を有する帯状体の先端にフィルム把持手段が固
定されており、帯状体を長手方向に移動させることによ
って、フィルム把持手段が射出成形用金型内に侵入可能
であるようにした。また、帯状体が、タイミングベルト
を有するものであってもよい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながらこの発
明のフィルム導入装置を説明する。

【００１１】この発明にかかるフィルム導入装置は、射
出成形用金型内にフィルム１の絵柄部を導入するフィル
ム導入装置であって、弾性変形性を有する帯状体２の先
端にフィルム把持手段３が固定されており、帯状体２を
長手方向に移動させることによって前記把持手段が射出
成形用金型内に侵入可能であるものである。

【００１２】帯状体２は、弾性変形性を有するものであ
る。この発明において弾性変形性とは、その先端に固定
されたフィルム把持手段３に対して押し下げ作用、引き
上げ作用を発揮でき、かつ、射出成形用金型内において
前記押し下げ作用、引き上げ作用に起因した変形性や可
撓性を発揮する性質などをいう。弾性変形性を有する帯
状体２としては、例えば、帯状体２の長手方向の応力に
対して剛直性を有し、帯状体２の面に対して垂直方向の
応力に対して変形性や可撓性を有する薄板状やテープ状
のもの、あるいは、外力を加えると形状が変形し外力を
除去すると元の形状に復元するように変形する性質の薄
板状やテープ状のものがある。具体的には、ステンレス
鋼帯や鉄帯、合金帯などの帯状金属や薄板状金属、カー
ボン繊維や芳香族ナイロン繊維、ケブラー繊維で編み込
んだテープ、各種樹脂からなるフィルムやシートなどが
ある。帯状体２の厚みは、約０．３ｍｍ〜１．２ｍｍの
ものがある。帯状体２の厚みは、薄すぎると、腰が弱く
てフィルム導入手段３の押し下げができない。厚すぎる
と腰が強すぎて変形しにくく、金型との接触による摩擦
が大きくなり、フィルム導入手段３の導入や抜き出しが
スムーズにできない。帯状体２の横幅は、約１０ｍｍ〜
約３００ｍｍのものがある。帯状体２の横幅は、狭すぎ
ると折れやすい等強度が弱くなる。特に、厚みが０．５
〜０．８ｍｍで、横幅が１５ｍｍ以上のステンレス系あ
るいは鉄系のバネ鋼材が好ましい。

【００１３】帯状体２は、その長手方向両端のうち、先
端にフィルム把持手段３が固定されており、他端が自由
端となっていてもよい（図１、図３〜４参照）。他端が
自由端のままでは、帯状体２の材質によっては上に突き
出てしまうことがあるので、天井部にはドーム状カバー
ガイド４を設けて他端を下方向に導くようにしてもよ
い。帯状体２は、１本だけでもよいし、あるいは２本以
上を用いてもよい。帯状体２を２本以上用いるときは連
結具５でそれぞれの他端を連結してもよい。連結具５は
フィルム把持手段３の重さとのバランスをとるためのお
もりの役目をすることができる。帯状体２は、弾性変形
性を有するため自重や連結具５の重みにより撓んで、他
端が垂れ下がる。他端の垂れ下がりをガイドするための
垂直ガイド６などを設けてもよい。

【００１４】帯状体２は、タイミングベルトを有するも
のがある（図示せず。）。この場合、後述するタイミン
グプーリーとタイミングベルトとの噛み合わせによっ
て、帯状体２はその長手方向に移動させられることにな
るので、プーリーと帯状体２との滑りがなくなる。この
ため、射出成形用金型内、つまり可動型２０と固定型１
９との隙間や、第１クランプ手段７と固定型１９との隙
間、あるいは第１クランプ手段７と可動型２０との隙間
が、狭かったり、曲がりくねっていても、帯状体２によ
ってフィルム把持手段３を押す力がより確実に発揮でき
るため、フィルム把持手段３が金型内で引っ掛かること
なく所定位置まで確実に侵入できる。また、フィルム把
持手段３の重量が軽すぎたり重すぎたりしても、押し下
げおよび引き上げが確実にできる。

【００１５】帯状体２は、帯状体ドラム８とドラム駆動
源９とを用いるものがある（図２、図５参照）。帯状体
２は、１本あるいは２本以上を用いてもよい。幅の広い
一本の帯状体ドラムだけで２本の帯状体２を同時に巻き
取ってもよい。帯状体２の先端をフィルム把持手段３に
固定し、他端を帯状体ドラム８に巻き付けるとよい。ド
ラム駆動源９は、射出成形用金型上方に固定されたフレ
ーム１６に取付けるとよい。帯状体ドラム８の巻き出し
力および巻き取り力と、前記フィルム把持手段３の自
重、およびフィルムにかかるバックテンションとのバラ
ンスを調節しながら、帯状体２がその長手方向に移動さ
せられる。帯状体２のその長手方向への移動は、ドラム
駆動源９だけで行ってもよいし、後述する移動手段の押
しロール１３とプーリー１４によって行ってもよい。帯
状体２は横幅を有するので、帯状体２の横揺れが発生し
にくいため、帯状体２の巻き取り時に巻き取り位置が左
右交互にぶれにくく、巻き取り時に巻き乱れがおこりに
くいので有効である。

【００１６】フィルム把持手段３は、帯状体２の先端に
固定されている。フィルム把持手段３は、フィルム１の
分断端部１０を把持するものであり、押し部材１１と受
け部材１２とからなるピンチ手段を用いてもよい。押し
部材１１と受け部材１２とは、金属や合成樹脂、ゴムな
どからなる。押し部材１１は、エアーチューブ（図示せ
ず）からの空気の加圧減圧などにより、押し部材１１か
らヘッドを飛び出させたり引き込ませたりして、フィル
ム１を把持したり開放したりできる。

【００１７】帯状体２の移動手段は、押しロール１３と
プーリー１４とプーリー駆動源１５とからなるものがあ
る（図１〜５参照）。押しロール１３とプーリー１４と
によって帯状体２を挟み込んで回転することによって、
帯状体２の送り出しおよび引き込みをして移動させるも
のである。プーリー１４は、ステッピングモーターやサ
ーボモーターなどのプーリー駆動源１５の回転によって
回転するものがある。プーリー駆動源１５は、射出成形
用金型上方に固定されたフレーム１６に取付けるとよ
い。プーリー駆動源１５は、モーターの正逆回転や回転
速度などを微調節できるものなので、フィルム把持手段
３を金型内に侵入させた後、微調整することによってフ
ィルム１の所定部をキャビティの正確な位置に位置決め
することができる。

【００１８】フィルム導入手段は、射出成形用金型と分
離可能とし、レール１７づたいに移動可能でもよい（図
５参照）。可動型１９や固定型２０の交換時やフィルム
ロール１８の交換時には、邪魔にならないようにフィル
ム導入手段を一時的に金型から離れた場所に退避させて
おくことができるので有効である。

【００１９】射出成形用金型は、一例として次のような
ものがある。射出成形用金型は、固定型１９と可動型２
０とを有する。固定型１９は、キャビティ２１と、真空
吸引口２２（パーティング面２３あるいはキャビティ２
１に形成されている）と、溶融樹脂の射出ゲート２４
と、キャビティ２１上部のヒートカッター２５と、キャ
ビティの周縁を取り囲む第１クランプ手段７と、キャビ
ティ２１下部の第２クランプ手段２６とを有するものが
ある。第１クランプ手段７は、キャビティ２１と射出ゲ
ート２４を取り囲むように、フィルム１を固定型１９の
パーティング面２３に押さえ付けるものである。可動型
２０は、射出ゲート２４に対向するとともにキャビティ
２１に通じるランナー２７を有する。固定型１９と可動
型２０とは、その間にフィルム１を挟み込みキャビティ
２１での射出成形と同時にフィルム１の所定の絵柄を成
形品に形成することができる。なお、キャビティ２１、
真空吸引口２２、ヒートカッター２５、第１クランプ手
段７、第２クランプ手段２６などは、固定型１９ではな
く可動型２０が有してもよい（図７参照）。この場合
は、可動型２０と固定型１９との型閉め後、射出された
溶融樹脂は、フィルム１と固定型１９との間に充填され
ることになる。

【００２０】巻出しロール手段が、フィルム導入手段と
ともに射出成形用金型の上方のフレーム１６に取付けら
れていてもよい（図１〜４参照）。巻出しロール手段
は、一連のフィルム１がロール状に巻かれたフィルムロ
ール１８と回転軸などからなるものであって、巻出しロ
ール手段から巻き出されたフィルム１は、ターンロール
２８やガイドロールなどを介して、フィルム導入手段の
フィルム把持手段３の金型上の待機位置に導かれる。セ
ンサー２９が金型上の待機位置に設置されていてもよ
い。センサー２９は、フィルム１に形成されたセンサー
用マークを感知してフィルム導入手段の帯状体２の移動
を制御するためのものである。フィルムロール１８の回
転軸やターンロール２８、センサー２９は、射出成形用
金型上方に固定されたフレーム１６に取付けるとよい。
巻出しロール手段は、フィルム導入手段や帯状体ドラム
８などと一体となって、射出成形用金型の上方でレール
１７づたいに移動可能でもよい（図５参照）。可動型２
０や固定型１９の交換時やフィルムロール１８の交換時
には、フィルム導入手段と巻き出しロール手段とを一体
として、一時的に、金型から離れた場所に退避させてお
くことができるので有効である。

【００２１】第１クランプ手段７は、キャビティ２１の
周縁を取り囲む枠形状のもの（図６参照）やニの字状の
クランプヘッドと、クランプヘッドを固定型１９側に引
きつけるロッド３０などからなる。第１クランプ手段７
は、枠状クランプ部材から分離した複数のクランプ部材
片でキャビティ２１と射出ゲート２４とを取り囲むよう
にフィルム１をパーティング面２３に順にクランプする
ものでもよい。第１クランプ手段７は、同一平面にない
変形枠形状のものもある（図５参照）。

【００２２】フィルム１は、上流側が巻出しロール手段
に巻き付けられた長尺となっており、下流側が分断端部
１０となったものがある。フィルム１は、枚葉にカット
したものでもよい。フィルム１は、基体シート上に絵柄
層、接着層などが順次積層されたものであり、フィルム
１に成形樹脂が接着した後に基体シートを剥離しない、
いわゆるインサートフィルムと呼ばれるものがある。基
体シートの材質は、ポリエチレンテレフタレートやポリ
プロピレン、アクリル、熱可塑性エラストマー等の各種
樹脂、あるいは、各種繊維で編んだ布、不織布などがあ
る。絵柄層は成形品の表面に装飾性や機能性を付与する
層である。絵柄層は、通常の印刷図柄や導電材で形成さ
れた導電パターンなどがある。絵柄層は樹脂バインダー
と顔料または染料を用いる。絵柄層は樹脂バインダーと
隠蔽性のある金属顔料や無機顔料等を用いてもよい。絵
柄層は金属光沢を出すために金属蒸着層からなるもので
もよい。接着層は、インサートフィルムと成形品とを接
着させるための層である。接着層は、成形樹脂の素材に
適した感熱性あるいは感圧性の樹脂を適宜使用する。た
とえば、成形樹脂がアクリル樹脂やウレタン樹脂の場合
は、接着層として塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂やア
クリル系樹脂を用いるとよい。絵柄層、接着層は各種印
刷法で形成する。

【００２３】この発明のフィルム導入装置の一使用例
を、図３〜６を参照しながら説明する。

【００２４】まず、射出成形用金型の上方において、フ
ィルムロール１８から巻き出ているフィルム１の分断端
部１０をフィルム把持手段３の押し部材１１と受け部材
１２とで把持する。つぎに、移動手段の押しロール１３
とプーリー１４とをプーリー駆動源１５で回転させ、フ
ィルムロール１８のバックテンションに抗して金型内に
向かって帯状体２を長手方向に押し出す。フィルム把持
手段３にはフィルム１によってバックテンションつまり
逆方向に引き戻そうとする力がかかっているが、帯状体
２は弾性変形性を有するので折れ曲がってしまうことは
ない。帯状体２の長手方向への移動による押し下げ力
と、フィルム把持手段３の自重とによって、金型面に凹
凸などがあってもフィルム把持手段３は射出成形用金型
内に侵入してゆく（図４参照）。帯状体２は弾性変形性
を有するので、金型内、つまり可動型２０と固定型１９
との隙間や第１クランプ手段７と固定型１９との隙間、
あるいは第１クランプ手段７と可動型２０との隙間が、
曲がりくねった場合でも、帯状体２の長手方向への移動
による押し出しの力によって、その曲がりに追従して帯
状体２も変形する。このためフィルム把持手段３は進行
方向を変えながら射出成形用金型内に押し込まれてゆく
（図５参照）。また、変形枠形状の第１クランプ手段７
によってフィルム１を傾斜したパーティング面２３に挟
み込む場合は、帯状体２は弾性変形性を有するので、フ
ィルム把持手段３をパーティング面２３に押付けながら
金型内を進むことができる（図５参照）。フィルム把持
手段３がキャビティ２１を越えて所定の位置までくる
と、位置決めセンサー２９が反応する。フィルムロール
２８のバックテンションと、移動手段によるフィルム把
持手段３の押し下げ力とのバランスをとって、フィルム
１の所定部をキャビティ２１の正確な位置に位置決めす
る。フィルム１の分断端部１０をフィルム把持手段３か
ら第２クランプ手段２６へ受け渡し固定させる。フィル
ム把持手段３はフィルム１を開放し、帯状体２が上方へ
移動することによって射出成形用金型外へ退避し、金型
の上方でフィルム１をフィルム把持手段３の押し部材１
１と受け部材１２とで把持する。帯状体２は金型内への
侵入時には変形していても、金型やクランプ手段との接
触が解かれることによって直線状などの所定の形状に復
元する。次に、第１クランプ手段７によってフィルム１
を固定型１９の表面に挟み込む（図６（ａ）参照）。こ
のとき、第１クランプ手段７の上方にあるヒートカッタ
ー２５でフィルム１を分断し、第１クランプ手段７と固
定型１９との間に挟み込まれた枚葉のフィルム１と、分
断端部１０を有するフィルム１とになる。必要によりフ
ィルム加熱手段（図示せず。）でフィルム１を加熱した
後、キャビティ２１を真空吸引して、固定型１９の射出
ゲート２４近傍やキャビティ２１やパーティング面２３
にフィルム１を密着させる。次に、固定型１９と可動型
２０とを型閉めする。次に、射出ゲート２４から溶融樹
脂を射出し、溶融樹脂がフィルム１に形成された穴から
可動型２０のランナー２７を通ってキャビティ２１に到
達しフィルム１と可動型２０との間に充填される。フィ
ルム１の接着層と溶融樹脂とが接触したまま、溶融樹脂
が冷却されて固化し、成形品にフィルム１が接着する。
溶融樹脂の成形材料としては、ポリスチレン系樹脂、Ａ
ＢＳ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリプロピレン
系樹脂、ポリエチレン系樹脂等を使用することができ
る。最後に、固定型と可動型とを型開きして、成形品に
フィルム１が接着した絵柄付成形品を取り出す。

【００２５】

【発明の効果】この発明は、射出成形用金型内にフィル
ムを導入するフィルム導入装置であって、弾性変形性を
有する帯状体の先端にフィルム把持手段が固定されてお
り、帯状体を長手方向に移動させることによって、フィ
ルム把持手段が射出成形用金型内に侵入可能としてい
る。

【００２６】したがって、（１）この発明の帯状体は弾
性変形性を有するので、たるみにくく、フィルム把持手
段の移動方向や移動速度は帯状体の動きによってコント
ロールできる。このため、フィルム把持手段が無用にふ
らついて金型などの無用の箇所に衝突することがなくな
り、フィルム把持手段を金型内の所定位置に素早く侵入
させることができる。その結果、絵柄付成形品の製造効
率が良くなる。また、フィルムやフィルム把持手段、金
型などが損傷しない。

【００２７】また、（２）この発明の帯状体は弾性変形
性を有するので、フィルム把持手段が孔部や溝部に引っ
掛かっても、帯状体の長手方向への移動によってフィル
ム把持手段を金型内の所定位置まで確実に押し込むこと
ができる。このため、固定型と可動型との隙間、あるい
はクランプ手段と金型との隙間が、少なくともフィルム
把持手段の大きさに相当する間隔さえあれば、前記隙間
がどのように曲がりくねっていても金型内へのフィルム
導入が可能となる。その結果、金型設計の自由度が制約
されにくくなり、絵柄付成形品の形状に対するあらゆる
ニーズに柔軟に対応できる。

【００２８】また、（３）この発明の帯状体は横幅を有
するので、フィルムの横揺れが発生しにくい。このた
め、フィルムの所定部をキャビティの正確な位置に位置
決めしやすい。また、この発明の弾力変形性を有する帯
状体は、巻き取り時に巻き乱れがおこりにくい。また、
帯状体を巻き取ることがあっても、巻き取り時に巻き取
り位置が左右交互にぶれにくい。よって、絵柄付成形品
の製造効率が良くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明のフィルム導入装置の一実施例を示
す斜視図である。

【図２】 この発明のフィルム導入装置の一実施例を示
す斜視図である。

【図３】 この発明のフィルム導入装置の一実施例を示
す断面図である。

【図４】 この発明のフィルム導入装置の一実施例を示
す断面図である。

【図５】 この発明のフィルム導入装置の一実施例を示
す断面図である。

【図６】 この発明のフィルム導入装置を適用する射出
成形用金型の一例を示す平面図および断面図である。

【図７】 この発明のフィルム導入装置を適用する射出
成形用金型の一例を示す平面図および断面図である。

【符号の説明】

１ フィルム ２ 帯状体 ３ フィルム把持手段 ４ ドーム状カバーガイド ５ 連結具 ６ 垂直ガイド ７ 第１クランプ手段 ８ 帯状体ドラム ９ ドラム駆動源 １０ 分断端部 １１ 押し部材 １２ 受け部材 １３ 押しロール １４ プーリー １５ プーリー駆動源 １６ フレーム １７ レール １８ フィルムロール １９ 固定型 ２０ 可動型 ２１ キャビティ ２２ 真空吸引口 ２３ パーティング面 ２４ 射出ゲート ２５ ヒートカッター ２６ 第２クランプ手段 ２７ ランナー ２８ ターンロール ２９ センサー ３０ ロッド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出成形用金型内にフィルムを導入する
   フィルム導入装置であって、弾性変形性を有する帯状体
   の先端にフィルム把持手段が固定されており、帯状体を
   長手方向に移動させることによって、フィルム把持手段
   が射出成形用金型内に侵入可能であることを特徴とする
   フィルム導入装置。
2. 【請求項２】 帯状体が、タイミングベルトを有するも
   のである請求項１に記載のフィルム導入装置。