JPH11309766A - 射出成形同時絵付方法及び装置 - Google Patents

射出成形同時絵付方法及び装置

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JPH11309766A
JPH11309766A JP10134278A JP13427898A JPH11309766A JP H11309766 A JPH11309766 A JP H11309766A JP 10134278 A JP10134278 A JP 10134278A JP 13427898 A JP13427898 A JP 13427898A JP H11309766 A JPH11309766 A JP H11309766A
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sheet
painting
mold
painted
injection molding
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Hiroyuki Atake
浩之 阿竹
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 サイクルタイムを短縮し、絵付シートの型上
への供給も安定する射出成形同時絵付方法及び装置とす
る。 【解決手段】 型上に絵付シートＳを供給後、絵付シー
トをその熱変形温度以上に加熱し、型内からの真空引き
により型のキャビティ面に沿わせた後、型締めして樹脂
を射出して、絵付シートと樹脂とを接着する、射出成形
同時絵付技術において、型上に絵付シートを供給する前
に、予熱装置４によって絵付シートをその熱変形温度未
満の温度に予熱しておく。射出成形同時絵付装置は、シ
ート予熱装置４、絵付シートを熱変形温度以上に加熱す
るシート加熱装置７０、絵付シートを予熱位置まで供給
し更に型内に供給するシート供給装置５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、絵付けプラスチッ
ク成形品の製造方法と、その為の製造装置に関する。
【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
付シートを該雌型上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６−３１５９
５０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、雌型上に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、
型上に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表面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、型上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
型上に供給し且つ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型上に
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４−４２
１７２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
ていく跡等として、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。そこ
で、本発明では、サイクルタイムを短縮し、且つ絵付シ
ートの型上への供給も安定する射出成形同時絵付方法及
び装置を提供することである。
【０００５】
【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、型上に絵
付シートを供給した後、絵付シートを該シートの熱変形
温度以上に加熱し、型内からの真空引きにより絵付シー
トを型のキャビティ面に沿わせた後、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、射出成形同時絵付方法において、型上に絵
付シートを供給する前に、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ておく様にした。その結果、
予熱絵付シートが型間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。また、絵付シートの予熱は、絵付シートの熱
変形温度未満とするので、予熱された絵付シートを型上
に供給する際の絵付シートの変形、歪み発生は抑えら
れ、絵付シートを型上に安定的に供給する事ができる。
【０００６】また、上記方法に於いて、予熱後の絵付シ
ートを型内に供給する時に、絵付シートの搬送方向に対
する少なくとも幅方向の両端部で絵付シートを把持し、
絵付シートの幅方向両辺の長さを一定とした状態で供給
する様に構成する事で、絵付シートを型上に供給する際
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型上に供給する事もできる。また、
絵付シートの予熱及び加熱を非接触加熱で行う構成とす
れば、絵付シートがその接着剤層等でヒータに融着し
て、絵付シートの型上への供給が不安定になる事もな
く、ヒータに絵付シートが接触した跡による成形品外観
不良も起きない。
【０００７】また、本発明の射出成形同時絵付装置は、
型上に絵付シートを供給した後、絵付シートを該シート
の熱変形温度以上に加熱し、型内からの真空引きにより
絵付シートを型のキャビティ面に沿わせた後、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射出成形同時絵付方法を実施する為
の、射出成形同時絵付装置において、型上に供給する前
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
するシート予熱手段と、型内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、絵付シートをシート予熱手段による予熱位置
まで供給し、予熱後の絵付シートを更に型内に供給す
る、シート供給手段と、を少なくとも備えた構成とす
る。その結果、上記、射出成形同時絵付方法を実施し、
安定的な絵付シート供給を維持した上で、サイクルタイ
ム短縮による生産性向上が図れる。
【０００８】また、本発明の射出成形同時絵付装置は、
上記装置において、シート供給手段は、予熱後の絵付シ
ートを型内に供給する時に、絵付シートの搬送方向に対
する少なくとも幅方向の両端部で絵付シートを把持し、
絵付シートの幅方向両辺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、絵付シートが予熱さ
れていても、絵付シートはその幅方向長さが維持されて
いるで、絵付シートを型上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
的に型上に供給する事ができる。また、絵付シートの予
熱及び加熱を非接触加熱で行う構成とすれば、絵付シー
トがその接着剤層等でヒータに融着して、絵付シートの
型上への供給が不安定になる事もなく、ヒータに絵付シ
ートが接触した跡による成形品外観不良も起きない装置
となる。
【０００９】
【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５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
拡大断面図である。
【００１０】なお、これら図面で説明する装置は、使用
する射出成形型が、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。
【００１１】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、型上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シート予熱
手段としての予熱ヒータ４と、型内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
ート加熱手段としての加熱ヒータ７０と、絵付シートを
予熱ヒータ４による予熱位置まで供給し、更に予熱後の
絵付シートを更に型内に供給するシート供給手段として
のシート供給装置５とを、少なくとも備えた構成の装置
である。なお、上記シート供給装置５では、予熱後の絵
付シートを型内に供給する時に、絵付シートの搬送方向
に対する少なくとも幅方向の両端部で絵付シートを把持
し、絵付シートの幅方向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
た一対の無端環状チェーン５０によって、絵付シートを
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。
【００１２】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、射出成形型はその時々で目的とする成形品に応じた
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。
【００１３】なお、本発明の射出成形同時絵付装置は、
図１〜図５で一形態として例示する構成に限定されず、
基本的には、型上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シート予熱手段と、
型内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、絵付シートを
シート予熱手段による予熱位置まで供給し、予熱後の絵
付シートを更に型内に供給するシート供給手段と、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。
例えば、絵付シートを真空成形する為の、真空源等は構
成要素として備えなくても良いし、備えても良い。ま
た、使用する絵付シートも、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。
【００１４】先ず本発明で使用する射出成形型は、ここ
で例示する形態では、一対の雌型１２及び雄型２５から
なる射出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１３の面には、絵付シートを真空成形
する為の溝状又は孔状の通気孔を有している。なお、通
気孔は、パーティング面に設けた密閉用の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。通気孔は外
部の真空ポンプ等の真空源（不図示）に接続する。
【００１５】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。絵付シートの型上への供給はクランパーの固定をも
って完了する。
【００１６】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を供給した後、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１２
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。
【００１７】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
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、左右一対の無端環状チェーン５０を利用して雌型
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４１，４
４，４５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４１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４１，４２，４３，４４，４５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（幅）は一定である。
【００１８】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、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。
【００１９】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、絵付シートの型上への供給を完了す
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。
【００２０】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にチェーンを用いる事で、絵
付シート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は伸ばされず、
その形状を安定して供給できる事になる。しかも、絵付
シートを型上に固定する面（パーティング面）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一定で供給できる搬
送形態は、チェーンを使用する以外にも、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。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は、上記チェーン等の長
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
付シートが伸びが無視できれば、絵付シートの先端を引
っ張って搬送する形態でも良い。
【００２１】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、絵付シート乃至は最終的な絵付け成形
品に、予熱ヒータ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、予熱ヒータは、絵付
シートの表面側（射出樹脂と接触する側が裏側面）に非
接触加熱となる様に配置してあるが、裏側面、或いは表
裏両側面に予熱ヒータを配置しても良い。
【００２２】予熱時に絵付シートを加熱する温度は、熱
変形温度（ＪＩＳ Ｋ７２０７が規定する４．６ｋｇｆ
／ｃｍ2 曲げ応力時）未満とすると良い。これは熱変形
温度以上に絵付シートが加熱されると、予熱位置から供
給位置にまで絵付シートを搬送する時に、絵付シートの
形状維持等が不安定となり、安定的に絵付シートを型上
に供給しにくくなるからである。絵付シートが予熱さ
れ、その搬送時又は予熱時でも絵付シートの把持がその
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、絵付シートの変形、歪み、破れ等
を生じる事なく、絵付シートを安定的に供給できる。特
に絵付シート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。なお、予熱時間は、前のショットの絵
付シート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、予熱ヒータの温度設定はこの様な
事が出来る設定とすると良い。
【００２３】一方、シート加熱手段として、型上に供給
後の絵付シートを加熱する加熱ヒータの加熱手段も、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
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。
【００２４】また、型上で絵付シートを加熱する時の絵
付シートの加熱温度は、熱変形温度（ＪＩＳ Ｋ７２０
７が規定する４．６ｋｇｆ／ｃｍ2 曲げ応力時）以上と
すると良い。熱変形温度は、絵付シートを真空成形させ
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。
【００２５】以下、図１〜図５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。
【００２６】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
置まで供給する。この状態が図１である。
【００２７】そして、絵付シートの所定の予熱が完了す
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
付シートの型上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。
【００２８】ところで、ここで使用する型はパーティン
グ面が非平面である為に、雌型１２のパーティング面１
４側には、前記した無端環状チェーン５０、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５０、大径ローラ６
２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。
【００２９】図３及び図４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、中間壁３６Ａを挟む様に無端環状チ
エーン５０に設けられた大径ローラ６２及び小径ローラ
６３が挿入案内されるとともに、中間壁３６Ａと底壁部
とには前記大径ローラ６２が遊嵌される位置規制凹部３
６ｄ，３６ｃが設けてある。この位置規制凹部３６ｄ，
３６ｃや中間壁３６Ａにより、無端環状チェーン５０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。
【００３０】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。
【００３１】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）。
【００３２】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。
【００３３】そして、次は、雌型１２のパーティング１
４にクランパー２０で押圧固定された絵付シートＳの加
熱軟化である。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
トが、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。
【００３４】そして、絵付シート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、雌
型１２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雌型１２のキャビティ面１３に沿
わせる様に、絵付シートの予備成形を行う。なお、真空
成形とは、真空・圧空成形も包含する。絵付シートの予
備成形後は、加熱ヒータ７０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、雌型及び雄型の両型
を型締めして、両型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、型開きして雌型と雄型とを離間させる。そし
て、絵付シート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
は、切り取る（トリミングする）。
【００３５】なお、本発明で使用し得る絵付シートはラ
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。
【００３６】ラミネートタイプの絵付シートは、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、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。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。
【００３７】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。
【００３８】
【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。
【００３９】〔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。
【００４０】使用する絵付シートとしては、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ＡＢＳ
樹脂シートを張り合わせ、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。
【００４１】また、成形品の成形用として、縦３００ｍ
ｍ、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。この金型の雌型には
シート予備成形の為に型内空気を吸引する通気孔を有
し、また、シート供給装置の無端環状チェーンを通す案
内溝を有し、パーティング面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。耐熱ＡＢＳ樹脂の熱変形温度は１０３℃である。射
出樹脂の温度は２４０℃、金型温度は６０℃とした。
【００４２】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が絵付シートを把持
した後、シート引出し機構５７は絵付シートの把持を解
放し、この状態で繰り出された絵付シートの下流側をシ
ートカッタ５６でカットして、１ショット分の枚葉の絵
付シートとした。この位置の絵付シートの下側には、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
トとの間隔を５０ｍｍ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２
０秒加熱時点で８０℃となっていた。なお、この絵付シ
ートの予熱工程は、前のサイクルの絵付シートの予備成
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。
【００４３】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を雌型１２のパーティング
面ち１４上にまで搬送し、クランパー２０で該パーティ
ング面に押圧固定し、絵付シートの型上への供給を完了
した。なお、絵付シートの供給には、１０秒を要し、そ
の間に絵付シートの温度は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加熱部７１が一枚の板
状の加熱ヒータ７０を、型外部の退避位置から雌雄両型
間に進めて、表面温度３５０℃とし、シートとヒータ間
４０ｍｍの距離の非接触の輻射加熱で絵付シートの加熱
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
シートを雌型のキャビティ面１３に沿わせ、予備成形を
完了した。この後、加熱ヒータ７０を型外部に退避させ
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、絵付シートがラミネートされた絵付
け成形品を得た。
【００４４】〔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。
【００４５】
【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、絵付シートは型上に供給される前に、予め
予熱されているので、型上にて、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。 また、予熱後の絵付シートを型内に供給する時に、絵
付シートの搬送方向に対する少なくとも幅方向の両端部
で絵付シートを把持し、絵付シートの幅方向両辺の長さ
を一定とした状態で供給する事で、絵付シートが予熱さ
れていても、絵付シートはその幅方向長さが維持されて
いるで、絵付シートを型上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
的に型上に供給する事ができる。 また、絵付シートの予熱及び加熱を非接触加熱で行う
ことで、絵付シートがその接着剤層等でヒータに融着し
て、絵付シートの型上への供給が不安定になる事もな
く、成形品外観にヒータに絵付シートが接触した跡が出
来て、外観不良となる事も無い。
【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。
【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 キャビティ面 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 板状加熱部 ７２ 第２の板状加熱部 ７５ 保持ケース Ｒ ロール Ｓ 絵付シート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｂ２９Ｌ 9:00

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 型上に絵付シートを供給した後、絵付シ
    ートを該シートの熱変形温度以上に加熱し、型内からの
    真空引きにより絵付シートを型のキャビティ面に沿わせ
    た後、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、射出成形同時絵付
    方法において、 型上に絵付シートを供給する前に、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ておく、射出成形同
    時絵付方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の射出成形同時絵付方法で
    あって、予熱後の絵付シートを型内に供給する時に、絵
    付シートの搬送方向に対する少なくとも幅方向の両端部
    で絵付シートを把持し、絵付シートの幅方向両辺の長さ
    を一定とした状態で供給する、射出成形同時絵付方法。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２のいずれかに記載の射出
    成形同時絵付方法であって、絵付シートの予熱及び加熱
    を非接触加熱で行う、射出成形同時絵付方法。
  4. 【請求項４】 型上に絵付シートを供給した後、絵付シ
    ートを該シートの熱変形温度以上に加熱し、型内からの
    真空引きにより絵付シートを型のキャビティ面に沿わせ
    た後、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射出成形同時絵付方
    法を実施する為の、射出成形同時絵付装置において、 型上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シート予熱手段と、 型内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、 絵付シートをシート予熱手段による予熱位置まで供給
    し、予熱後の絵付シートを更に型内に供給する、シート
    供給手段と、を少なくとも備えた、射出成形同時絵付装
    置。
  5. 【請求項５】 請求項４記載の射出成形同時絵付装置で
    あって、シート供給手段は、予熱後の絵付シートを型内
    に供給する時に、絵付シート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を把持し、絵付シート
    の幅方向両辺の長さを一定とした状態で供給する、射出
    成形同時絵付装置。
  6. 【請求項６】 請求項４又は５のいずれかに記載の射出
    成形同時絵付装置であって、絵付シートの予熱及び加熱
    を非接触加熱で行う、射出成形同時絵付装置。
JP10134278A 1998-04-30 1998-04-30 射出成形同時絵付方法及び装置 Withdrawn JPH11309766A (ja)

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