JP2001009865A

JP2001009865A - 射出成形同時絵付装置

Info

Publication number: JP2001009865A
Application number: JP11185236A
Authority: JP
Inventors: Gen Takeuchi; 玄竹内
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 1999-06-30
Publication date: 2001-01-16

Abstract

(57)【要約】【課題】環境条件如何にかかわらず、絵付シートの温
度を適正値に正確に制御することができるようにして、
破れやシワ等の不具合が発生しないようにされた射出成
形同時絵付装置を提供する。【解決手段】絵付シートＳの表面温度を直接検出する
温度センサ５１〜５４を設け、それらから得られる検出
信号に基づいて、絵付シートＳの各部１ｓ、２ｓ、３
ｓ、４ｓの表面温度を目標値にすべく、熱盤４０の面発
熱体４１〜４４の給電量、加熱温度をフィードバック制
御により増減する。

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
形体の表面に一体的に接着積層して加飾積層品（製品）
を得るための射出成形同時絵付けに用いられる熱盤に関
する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形と同時に射出樹脂成形体の表面
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、従来より幾つもの態様が提案されているが、
それらの大半は、次の（ａ）〜（ｉ）の工程の全部又は
幾つかを記述順に又はその順番を入れ換えて、順次、又
は複数の工程を同時に重複してもしくは並列的に行うよ
うにされている（特公昭５０−１９１３２号、実公平３
−５６３４４号、特公平７−４１６３７号公報等を参
照）。

【０００３】（ａ）絵付シートを射出成形に用いられる
雌型のパーティング面上に供給するシート供給工程。（ｂ）絵付シートを雌型のパーティング面に固定保持す
るクランプ工程。（ｃ）絵付シートを熱盤等により加熱軟化させる加熱軟
化工程。（ｄ）絵付シートを真空吸引及び／又は圧空供給等によ
り雌型のキャビティに沿わせるように延伸させる延伸工
程（予備成形工程）。

【０００４】（ｅ）雌型と雄型の一方（通常は雌型）を
他方（通常は雄型）側へ移動させて型締めを行う型締め
工程。（ｆ）雌型と雄型との間に形成されるキャビティ内に雄
型側から流動状態の樹脂（熔融樹脂）を注入充填して射
出成形を行う射出成形工程。（ｇ）雌型と雄型とを離間させる型開き工程。（ｈ）絵付シートのうちの射出樹脂成形体に接着付随さ
せるべき部分を他の部分（余剰部分）から切り離すシー
トトリミング工程。（ｉ）絵付シートが接着積層された積層品を雄雌両成形
型から取り出す取出工程。

【０００５】なお、複数の工程を同時に重複して行うと
は、複数の工程が一工程に含まれることをいい、例え
ば、前記（ｅ）の型締め工程において絵付シートを雌型
と雄型との間に挟んで固定保持するようになせば、該型
締め工程と同時に重複して前記（ｂ）のクランプ工程が
行われたことになり、また、前記（ｆ）の射出成形工程
において絵付シートを射出された熔融樹脂の熱と圧力に
より延伸させるようになせば、該射出成形工程と同時に
重複して前記（ｄ）の延伸工程が行われたことになる場
合をいう。

【０００６】また、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、射出樹脂成形体の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、射出樹脂成形体の表面に一体化
した絵付シートのうちの支持体シートを剥離し、装飾層
等の転写層のみを射出樹脂成形体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。

【０００７】ところで、前記した如くの射出成形同時絵
付方法においては、射出成形工程前に、予備成形工程と
して、絵付シートを、雌型パーティング面上にクランパ
ーによって押圧固定し、この絵付シートを加熱軟化させ
た状態で延伸させて雌型キャビティに沿うように密着さ
せる工程を行うことが好ましく、このため、通常の射出
成形同時絵付装置には、絵付シートを雌型パーティング
面に固定しておくためのクランパーと、この絵付シート
を加熱軟化させるための熱盤と、が備えられる。

【０００８】これを以下に、図９〜図１１を参照しなが
ら簡単に説明する。図は、従来より使用されている射出
成形同時絵付装置１０’を示しており、この装置１０’
により得るべき積層製品は、例えば、縦断面外形がコ字
状の比較的深絞り形状の角形のトレー形パネルであり、
射出樹脂成形体Ｐａ’（図１１）の表面に、例えば木目
模様の装飾層を有する絵付シートＳ（ラミネートシー
ト）を接着積層したものである。

【０００９】前記装置１０’は、前記積層製品に対応し
た凹凸形状の雌型１２と雄型２５とを備え、前記雌型１
２には、得るべき積層製品に対応したキャビティ１３が
設けられるとともに、真空吸引手段としての真空吸引孔
１７、真空吸引溝１６、スリット状の真空吸引隙間１
５、真空吸引通路１８、外部に真空源に接続された導管
１９等が設けられ、その雌型パーティング面１４上に
は、図９のＸ方向から見た平面視外形が矩形枠状ないし
井桁状のクランパー８０が前記パーティング面１４に対
して接離する方向（Ｘ方向）に進退可能に配置され、ま
た、前記パーティング面１４の外周側にはＯリング２２
が装着された装着溝２３が形成されており、該Ｏリング
２２は前記クランパー８０と対向している。そして、絵
付シートＳは、搬送チャック３１、３２等のシート供給
手段により雌型１２のパーティング面１４に供給され
て、前記クランパー８０によりパーティング面１４に押
圧固定され、このパーティング面１４に押圧固定された
絵付シートＳを加熱軟化すべく、熱盤６０が備えられて
いる。

【００１０】この熱盤６０は、保持基体６２と、その前
面側（雌型１２側）に配設された、絵付シートＳを加熱
軟化するための単一の面発熱体６１からなっており、該
熱盤６０は、熱盤移送手段とされる例えば流体圧シリン
ダ（図外）のピストンロッド６７の先端に取り付けられ
ており、前記熱盤移送手段により、前記面発熱体６１
（の前面の熱輻射面）を前記雌型１２側に向けた姿勢
で、雄雌両成形型外（ここでは、雌型１２の上方）の待
機位置から図のＺ方向に沿って真っ直ぐに下降せしめら
れるとともに、雌型１２のパーティング面１４に接近す
る方向（Ｘ方向）にも移動せしめられて、雄雌両成形型
間（雌型１２のパーティング面１４上）の対向加熱位置
（図１０の位置）に停止せしめられ、この対向加熱位置
にて、前記絵付シートＳを非接触状態で輻射熱によって
加熱軟化するようになっている。

【００１１】一方、前記雄型２５は、図示はされていな
いが、射出成形機のノズルが装着される固定盤に固定さ
れており、この雄型２５には、前記積層製品形状に対応
した凸部（コア部）２６が設けられるとともに、その内
部には、熔融樹脂射出用のランナー２７及びそれに連な
るゲート２８が設けられている。また、前記雄型２５に
は、図１１に示される如くの型締め、射出成形工程時に
おいて前記クランパー２０が収容される収容凹部２９が
穿設されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】かかる構成の従来装置
１０’においては、図１０に示される如くに、加熱軟化
工程において、絵付シートＳを前記熱盤６０により図示
の対向加熱位置にて加熱する。これにより、絵付シート
Ｓのうちの射出樹脂成形体（熔融樹脂）Ｐａ’（図１１
参照）に接着される部分（前記面発熱体６１の略投影部
分に相当する）は、全体が略均一に加熱されて軟化す
る。

【００１３】この場合、得るべき積層製品は、縦断面外
形がコ字状の上下及び左右が対称の比較的深絞り形状の
トレー形パネルであるので、前記のように絵付シートＳ
（の接着されるべき部分）全体を略均一に加熱すればよ
いのであるが、得るべき積層製品が例えば図７、図８に
示される如くの、中央部に概略矩形の窓部Ｐｗが設けら
れていて、断面がコ字状で下部（図の手前側）に向けて
高さ（深さ）及び幅が大きくなる細長台形のパネルＰの
ようなものである場合には、前記のように絵付シートＳ
の全体を均一に加熱したのでは、不具合が生じる。すな
わち、得るべき積層製品Ｐが断面がコ字状で下部側程高
さ（深さ）及び幅が大きくなる細長台形状をしているの
で、これに接着積層される絵付シートＳは、下部側程高
い延伸性が要求される。

【００１４】このため、前記単一の面発熱体６１の加熱
温度（熱輻射量）を、さほど延伸性が必要とされない上
部側に適合する低温（例えば３００°Ｃ）に設定する
と、高い延伸性を必要とする下部側は加熱不足によって
充分に延伸されず、破れや白化（射出樹脂圧により絵付
シートが延伸されて微細クラックが発生する現象）等の
不具合が生じる。それに対し、前記面発熱体６１の加熱
温度（熱輻射量）を、前記下部側に適合する高温（例え
ば３４０°Ｃ）に設定すると、前記上部側では過加熱に
よってシワ等の不具合が生じる。このような不具合は、
得るべき積層製品の凹凸の高低差等が大きい程生じやす
い。

【００１５】そこで、上記のような問題を解消すべく、
図１２に示される如くの熱盤７０が提案されている（特
開平６−３１５９５０号公報参照）。図示の熱盤７０
は、保持基体７５と、その前面側（雌型１２側）に配設
された、絵付シートＳを加熱軟化するための複数（ここ
では４枚）に分割された面発熱体７１、７２、７３、７
４とを有し、前記４枚の面発熱体７１〜７４は、それぞ
れ同一平面上（雌型１２のパーティング面と平行な面
上）に並設された同一寸法形状の板状体であり、それら
各面発熱体７１、７２、７３、７４毎に加熱温度（熱輻
射量）を制御できるようにされている。より詳細には、
各面発熱体７１〜７４に、それぞれサーモスタットない
し温度検出センサ類が配設されており、それらにより検
出される各面発熱体７１〜７４の温度に基づいて、各面
発熱体７１〜７４の加熱温度が目標値となるように、フ
ィードバック制御により各面発熱体７１〜７４への給電
量を増減するようにされる。

【００１６】ここでは、例えば、一番上の面発熱体７１
の加熱温度（の目標値）は３００℃±１℃の範囲、上か
ら２番目の面発熱体７２の加熱温度（の目標値）は３１
０℃±１℃の範囲、上から３番目の面発熱体７３の加熱
温度（の目標値）は３２０℃±１℃の範囲、一番下に位
置する面発熱体７４のの加熱温度（の目標値）は３４０
℃±１℃の範囲とされる。このように各面発熱体７１〜
７４の加熱温度の目標値を個々に設定してそれぞれ独立
して制御することにより、絵付シートＳの各部の表面温
度は、前記面発熱体７１〜７４の加熱温度に応じた適正
値に調整され、前記した如くの破れやシワ等の不具合が
生じ難くなるはずである。

【００１７】しかしながら、従来においては、上記のよ
うに熱盤（の各面発熱体７１〜７４）の加熱温度を制御
しても、絵付シートの温度は、必ずしも所望の温度とは
ならず、前記破れやシワ等の不具合が発生する場合があ
った。すなわち、絵付シートの周辺の雰囲気温度等の環
境条件如何によっては、面発熱体それ自体の加熱温度を
正確に制御しても、絵付シートの温度が適正値（目標
値）から大幅にずれてしまうことがあり、従来方式で
は、絵付シートの温度を適正に制御するのに限界があっ
た。本発明は、上述した如くの従来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、環境条件如
何にかかわらず、絵付シートの温度を適正値に正確に制
御することができるようにして、破れやシワ等の不具合
が発生しないようにされた射出成形同時絵付装置を提供
することにある。

【００１８】

【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装置は、基本的に
は、雄雌両成形型を備え、前記雌型のパーティング面上
に絵付シートを供給するとともに、供給された絵付シー
トをクランプ手段によって前記パーティング面上に押圧
固定し、この絵付シートを熱盤により加熱軟化させると
ともに、真空吸引手段等により前記雌型キャビティに沿
って密着させるべく延伸させ、その後、前記雄雌両成形
型の型締めを行って、射出成形機からの流動状態の樹脂
を前記雄型から前記雌型と雄型との間に形成される成形
キャビティへ射出充填し、この樹脂が固化した後、前記
雄雌両成形型の型開きを行い、前記雄雌両成形型から絵
付シートが接着積層された積層製品を取り出すようにさ
れてなる。

【００１９】そして、前記熱盤により加熱された前記絵
付シートの温度を検出するシート温度検出手段と、該シ
ート温度検出手段から得られる検出信号に基づいて、前
記絵付シートの温度を目標値にすべく、前記熱盤の加熱
温度をフィードバック制御により増減する加熱温度制御
手段と、が付設されていることを特徴としている。好ま
しい態様では、前記熱盤は、複数に分割された面発熱体
を有しており、それらの各面発熱体により加熱される前
記絵付シートの各部の温度を検出する複数個のシート温
度検出手段が設けられ、各シート温度検出手段から得ら
れる検出信号に基づいて、前記絵付シートの各部の温度
をそれぞれ目標値にすべく、前記加熱温度制御手段が前
記各面発熱体の加熱温度をフィードバック制御により増
減するようにされる。

【００２０】本発明に用いられる前記シート温度検出手
段としては、絵付シートの温度放射を利用してその温度
を計測する光電温度計や放射温度計等の非接触式の温度
センサ、あるいは、熱電温度計や抵抗温度計等の接触式
の温度センサを用いることができる。また、それらのシ
ート温度検出手段は、雄雌両成形型やクランパーの他、
熱盤に取り付けてもよい。

【００２１】このような構成とされた本発明に係る射出
成形同時絵付装置の好ましい態様においては、加熱軟化
工程において、クランプ手段によって雌型パーティング
面上に押圧固定されている絵付シートに対向する位置
（対向加熱位置）まで熱盤を移動させるとともに、該熱
盤の面発熱体の加熱温度、言い換えれば、熱盤に対する
給電量を、加熱温度制御手段により、前記シート温度検
出手段から得られる検出信号に基づいて、フィードバッ
ク制御によって増減することにより、絵付シートの温度
を予め定められている目標値（適正値）に制御するよう
にされる。

【００２２】より詳しくは、前記面発熱体に対する給電
量は、例えば、オンオフ周期制御、位相制御、非同期オ
ンオフ制御、サイクル制御等により変えることができ、
前記面発熱体に対する給電量を増減すれば、その加熱温
度（発熱温度）が変化し、面発熱体の加熱温度が変化す
ると、絵付シートの温度も変化する。したがって、シー
ト温度検出手段により検出された、現在の絵付シートの
温度が適正値（目標値）より低ければ、前記面発熱体に
対する給電量を増やし、絵付シートの温度が前記目標値
より高くなれば、前記面発熱体に対する給電量を減らす
ように、加熱温度制御手段によりフィードバック制御を
行えば、絵付シートの温度は、前記目標値に収束するよ
うに調整される。なお、前記目標値は、通常、中心値
（例えば１１０℃）の上下に不感帯となる幅（例えば±
１℃）をもつように予め設定される。

【００２３】上記のように絵付シートの温度を直接検出
するシート温度検出手段を設け、該シート温度検出手段
から得られる検出信号に基づいて、前記絵付シートの温
度を目標値にすべく、前記熱盤の加熱温度をフィードバ
ック制御により増減するようにしたことにより、雰囲気
温度等の環境条件如何にかかわらず、絵付シートの温度
を適正値に正確に制御することができ、絵付シートをキ
ャビティ表面に十分追従成形させることができると共
に、破れやシワ等の不具合の発生を抑えることができ
る。

【００２４】前記熱盤に備えられる面発熱体としては、
セラミック板又は金属板を、それに内設したニクロム線
等の電熱線で加熱するもの、電磁場による誘導加熱又は
誘電加熱するもの、埋設した管内に高温の蒸気等の熱媒
を流して加熱するもの、埋設したヒートポンプにより加
熱するもの、等が挙げられ、この面発熱体の表面からの
熱線の輻射により絵付シートを加熱軟化させる。あるい
は、面発熱体を、面状の抵抗体で構成し、それに通電し
て加熱し、熱線を輻射させるようにしてもよい。

【００２５】また、面発熱体として、その熱輻射面全体
の加熱温度（熱線の輻射量）分布が均一のものを使用す
る。また、熱盤及び面発熱体の形状は、平板状のものの
他、雌型、又は、絵付シートの加熱軟化及び延伸工程を
行うための、前記雌型（のキャビティ）と同形状の専用
の成形型のパーティング面やキャビティ形状等に対応す
る例えば側面視が「く」字状等の立体型のものでもよ
い。本発明の熱盤が適用される射出成形同時絵付装置に
おいて、雄雌両成形型は、鉄等の金属あるいはセラミッ
クス等で作製され、それらに必要に応じて、真空吸引や
圧空供給用に小孔（真空吸引孔等）を設ける。

【００２６】また、雌型を複数の分割部分の集合体で構
成（いわゆる入れ子構造に）し、隣合う分割部分間にス
リット状の隙間を形成してこの隙間を真空吸引孔として
用いて真空吸引を行うようにしてもよい。前記雄型に
は、流動状態の樹脂を射出するためのランナーと所要本
のゲートを設ける。ゲートの本数、位置、形状等は、得
るべき製品の形状等を勘案して自由に設定することがで
きる。

【００２７】また、絵付シートを雌型パーティング面に
固定保持すべくクランプ手段を付設する。クランプ手段
としては、平面視形状が枠状ないし井桁状の押さえ板等
を用いることができ、その駆動は、型締め動作等の成形
用駆動力を用いたり、イジェクターピン駆動機構の動力
を利用したりすることができる他、別途に流体圧アクチ
ュエーター等の駆動手段を設けることによりなされる。

【００２８】絵付シートの供給方法としては、巻き出し
巻き取り方式（ロール／ロール方式）、あるいは、ロー
ル状に巻き取られた長尺の連続帯状シートの先端を搬送
チャック等で把持して雌型のパーティング面上に供給す
るとともに、１ショット分毎に切断して枚葉シートとな
す方式、枚葉シートをロボット等で供給する方式等、い
ずれの供給方式も採用できる。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（支持体
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。

【００２９】前記貼合わせ積層シートの場合、基材シー
トとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオ
レフィン樹脂、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、ポリス
チレン、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエス
テル樹脂等の熱可塑性樹脂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、あるいは、硬質塗膜、防曇塗料、導電性層等の機能
性層等を用いることができる。

【００３０】前記転写シートの場合は、一旦剥離性の支
持体シート上に形成した絵柄層等よりなる転写層を、別
の被転写体に転移させるためのもので、支持体シート上
には必要に応じて離型層を設けても良く、転写層として
は、剥離層、装飾層、接着剤層、等からなり、装飾層以
外の層は必要に応じて選択する。装飾層としては、絵柄
層、金属薄膜層（部分又は全面）あるいは硬質塗膜、防
曇塗膜、導電性層等の機能性層から選ばれる。

【００３１】支持体シートは、ナイロン６、ナイロン６
６等のポリアミド樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン
等のポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル等、可撓性を
有する熱可塑性樹脂フィルムあるいはそれらの積層体が
好ましい。射出成形用の樹脂としては、ＡＢＳ（アク
リロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体）樹脂、
ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂等の熱可塑性樹脂を加熱熔融して液状な
いし流動状態となったもの、あるいは、二液硬化型、触
媒硬化型の樹脂、例えば、ウレタン樹脂、ポリエステル
樹脂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、製品の要求物性やコス
ト等に応じて選定される。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１、図２は、本発明に係
る第１実施形態の熱盤が用いられた射出成形同時絵付装
置の加熱軟化工程を示す縦断面図、横断面図である。本
実施形態の射出成形同時絵付装置１０により得るべき積
層製品Ｐは、図７及び図８を参照すればよくわかるよう
に、中央部に概略矩形の窓部Ｐｗが設けられいて、断面
がコ字状で下部（図の手前側）に向けて高さ（深さ）及
び幅が大きくなる細長台形のパネルであり、射出樹脂成
形体Ｐａの表面に絵付シートＳを接着積層したものであ
る。なお、前記絵付シートＳとして、ここでは、アクリ
ル樹脂製の基材シート（厚みは１２５μｍ）と、その上
にグラビア印刷法により積層された装飾層（アクリル樹
脂と塩化ビニル酢酸ビニル共重合体の１：１重量比混合
物のバインダーと顔料からなるインキの絵柄層）と、接
着剤層（塩化ビニル酢酸ビニル共重合体系）とからな
り、基材シートをＡＢＳ樹脂製の射出樹脂成形体Ｐａ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）を用いている。前記
装飾層（絵柄層）は、柄版を３色組み合わせた木目模様
となっており、また、前記接着剤層は、スクリーン線数
４０線／ｃｍのグラビアベタ印刷版（版深６０μｍ）を
２度用いて（グラビア印刷２色刷りして）形成した厚み
が２μｍの層である。

【００３３】本実施形態の射出成形同時絵付装置１０
は、前述した図９〜図１１に示される射出成形同時絵付
装置１０’と略同様な基本構成を有しており、前記した
得るべき積層製品Ｐに対応した凹凸形状の雌型１２と雄
型（図示省略）とを備え、雌型１２は、図示はされてい
ないが、その底部が可動盤に固定されていて、流体圧シ
リンダのラム等により水平方向（図１のＸ方向）、言い
換えれば、雄型に対して接近−離隔する方向に進退動す
るようされている。なお、本実施形態では、上記のよう
に雌型１２が可動型とされていて水平方向に移動するよ
うにされているが、これに限定される訳ではなく、例え
ば、雄型、雌型を上下に対向配置してそれらの一方を鉛
直方向に移動させる等の形態を採用することもできる。

【００３４】前記雌型１２は、ここでは複数の分割型か
らなる入れ子構造のものが採用されており、この雌型１
２には、前記積層製品に対応するキャビティ１３が形成
されている。該キャビティ１３の底部には、前記した得
るべき積層製品Ｐの窓部Ｐｗに対応した凸部１３ｄが突
設されている。また、このキャビティ１３の外周側にパ
ーティング面１４が形成されている。このパーティング
面１４におけるキャビティ１３の周りに、該キャビティ
１３を囲むように絵付シートＳを真空吸引するための環
状の連続した断面矩形のシート固定用吸引溝１６が形成
されるとともに、このシート固定用吸引溝１６に所定本
の真空吸引孔１７が所定のピッチで開口せしめられてい
る。

【００３５】そして、前記雌型１２における分割型間に
は、真空吸引孔として働くスリット状の隙間１５が形成
されている。このスリット状の隙間１５は、前記キャビ
ティ１３の隅角部を形成する角丸（アール）部分とそれ
に続く平面部分との境目部分に開口せしめられている。
なお、スリット状の隙間１５を前記境目部分に開口させ
ているのは、前記境目部分が、真空吸引孔として用いら
れる前記隙間１５が存在することによって積層製品Ｐに
残される線条の痕跡が最も目立たない箇所であるとの理
由による。

【００３６】前記シート固定用吸引溝１６に開口せしめ
られた真空吸引孔１７と前記スリット状の隙間１５と
は、前記雌型１２内部に穿設された真空吸引通路１８及
び導管１９を介して外部の真空ポンプに接続されてお
り、本実施形態では、前記真空吸引孔１７、前記シート
固定用吸引溝１６、前記スリット状の隙間１５、前記真
空吸引通路１８、前記導管１９、及び外部の真空ポンプ
等で真空吸引手段が構成されている。

【００３７】さらに、前記雌型１２のパーティング面１
４の外周側には、Ｏリング２２が装着された環状の装着
溝２３が設けられている。前記Ｏリング２２は、後述す
る平面視形状が矩形枠状ないし井桁状のクランパー２０
が、間に絵付シートＳを挟んで雌型１２のパーティング
面１４に押し付けられた際、前記キャビティ１２と外部
とを気密的に遮断する役目を果たす。一方、前記雄型
は、図示はされていないが、基本的には、従来のものと
同様に、射出成形機のノズルが装着される固定盤に固定
されており、この雄型には、前記積層製品Ｐ形状に対応
した凸部（コア部）が設けられるとともに、その内部に
は、熔融樹脂射出用のランナー及びそれに連なるゲート
が設けられている。

【００３８】また、前記雌型１２には、絵付シートＳを
そのパーティング面１４に押圧固定するための、平面視
外形が矩形枠状ないし井桁状のクランパー２０が付設さ
れている。このクランパー２０は、雌型１２の四隅近く
に設けられた貫通穴に摺動自在に嵌挿された４本の連結
ロッド２４（図９参照）によって図示していない駆動機
構により雌型１２のパーティング面１４に対して垂直方
向に進退動できるようになっている。

【００３９】上記構成に加え、前記クランパー２０によ
り前記パーティング面１４に押圧固定された絵付シート
Ｓを加熱軟化すべく、熱盤４０が備えられている。この
熱盤４０は、熱盤移送手段とされる例えば流体圧シリン
ダ（図外）のピストンロッド４７の先端に取り付けられ
ており、この熱盤移送手段により、後述する如くに全体
が平面視矩形の熱輻射面（図１、図２の左側の面）を前
記雌型１２側に向けた姿勢で、雄雌両成形型外（ここで
は、雌型１２の上方）の待機位置から図１のＺ方向に沿
って真っ直ぐに下降せしめられるとともに、雌型１２の
パーティング面１４に接近する方向（Ｘ方向）にも移動
せしめられて、雄雌両成形型間（雌型１２のパーティン
グ面１４上）の対向加熱位置（図１、図２の位置）に停
止せしめられ、この対向加熱位置にて、前記絵付シート
Ｓを非接触状態で輻射熱によって加熱軟化するようにな
っている。

【００４０】この熱盤４０は、より詳細には、図１、図
２に加えて、図３を参照すればよくわかるように、矩形
枠状の保持基体４５と、その前面側（雌型１２側）に配
設された、絵付シートＳを加熱軟化するための、上下方
向に複数（ここでは４枚）に分割された面発熱体４１、
４２、４３、４４を有している。この４枚の面発熱体４
１〜４４は、セラミック板又は金属板を、それに内設し
たニクロム線等の電熱線で加熱するタイプのもので、そ
れぞれ同一平面上（雌型１２のパーティング面と平行な
面上）に並設されており、各面発熱体４１〜４４の前面
からの熱線の輻射により絵付シートＳを加熱軟化させる
ようになっており、後述する如くに、それら各面発熱体
４１、４２、４３、４４毎に加熱温度（熱輻射量）を制
御できるようにされている。

【００４１】ここで、得るべき積層製品Ｐは、前記した
ように、断面がコ字状で下部側程高さ（深さ）及び幅が
大きくなる細長台形状をしているので、これに接着積層
される絵付シートＳは、下部側程高い延伸性が要求さ
れ、したがって、下部側ほど高温に加熱する必要があ
る。そのため、本実施形態では、パーティング面１４に
押圧固定されている絵付シートＳを、図３に仮想線で示
される如くに、前記面発熱体４１〜４４に合わせて上下
方向に４つに分けて（最上部１ｓ、中間上部２ｓ、中間
下部３ｓ、最下部４ｓ）、それら最上部１ｓ、中間上部
２ｓ、中間下部３ｓ、最下部４ｓをそれぞれ前記４枚の
面発熱体４１、４２、４３、４４で加熱軟化させるよう
になっている。この場合、絵付シートＳを加熱軟化さ
せるにあたって、一番上の面発熱体４１に対向する最上
部１ｓの表面温度の適正値（目標値）は、例えば１１０
°Ｃ±１°Ｃの範囲、上から２番目の面発熱体４２に対
向する中間上部２ｓの表面温度の適正値（目標値）は、
例えば１１５°Ｃ±１°Ｃの範囲、上から３番目の面発
熱体４３に対向する中間下部３ｓの表面温度の適正値
（目標値）は、例えば１２０°Ｃ±１°Ｃの範囲、一番
下に位置する面発熱体４４に対向する最下部４ｓの表面
温度の適正値（目標値）は、例えば１３０°Ｃ±１°Ｃ
の範囲とされる。かかる構成を有する本実施形態の射
出成形同時絵付装置１０においては、射出成形同時絵付
を行うにあたっては、前記雌型１２のパーティング面１
４上に絵付シートＳを供給するとともに、供給された絵
付シートＳを前記クランパー２０よってパーティング面
１４に押圧固定し、この絵付シートＳを前記熱盤４０に
より加熱軟化させる（図１、図２参照）とともに、真空
吸引孔１７、真空吸引溝１６、スリット状の真空吸引隙
間１５等からなる真空吸引手段により、雌型キャビティ
１３に沿って密着させるべく延伸させ、その後、前記雄
雌両成形型の型締めを行って、射出成形機からの流動状
態の樹脂を雄型から前記雌型１２と雄型との間に形成さ
れる成形キャビティへ射出充填し、この樹脂が固化した
後、前記雄雌両成形型の型開きを行い、前記雄雌両成形
型から絵付シートＳが接着積層された積層製品Ｐを取り
出すようにされる。

【００４２】以上の工程は、従来と同様であるが、本実
施形態においては、加熱工程時における前記絵付シート
Ｓの最上部１ｓ、中間上部２ｓ、中間下部３ｓ、最下部
４ｓの表面温度を検出すべく、シート温度検出手段とし
ての、絵付シートｓの温度放射を利用してその温度を計
測する光電温度計や放射温度計等の非接触式の温度セン
サ５１、５２、５３、５４が、前記熱盤４０の保持基体
４５の一側部に、それぞれその検出部が前記最上部１
ｓ、中間上部２ｓ、中間下部３ｓ、最下部４ｓの中央部
分付近を指向するようにして取り付けられている。

【００４３】上記に加え、本実施形態においては、前記
温度センサ５１〜５４から得られる検出信号に基づい
て、前記絵付シートＳの最上部１ｓ、中間上部２ｓ、中
間下部３ｓ、最下部４ｓの表面温度をそれぞれ前記目標
値にすべく、前記熱盤４０における各面発熱体４１〜４
４の加熱温度をフィードバック制御により増減する加熱
温度制御手段としての制御盤９０が成形型外に配設され
ている。制御盤９０は、図４に示される如くに、コント
ロールユニット１００と、電力制御部１１０と、を有
し、コントロールユニット１００には、前記温度センサ
５１〜５４からの、前記絵付シートＳの最上部１ｓ、中
間上部２ｓ、中間下部３ｓ、最下部４ｓの各部の表面温
度を表す検出信号が供給される。

【００４４】ここで、コントロールユニット１００は、
例えばマイクロコンピュータが用いられて構成されてお
り、そのマイクロコンピュータが実行するプログラムの
一例を図５にフローチャート（最上部１ｓについての温
度制御、他の部分も同様）で示したように、コントロー
ルユニット１００は、加熱工程時において、一定のサン
プリング周期をもって、前記温度センサ５１〜５４から
の、前記絵付シートＳの最上部１ｓ、中間上部２ｓ、中
間下部３ｓ、最下部４ｓの各部の表面温度を表す検出信
号を読み込み（ステップ２０１）、該検出信号に基づい
て、前記最上部１ｓ、中間上部２ｓ、中間下部３ｓ、最
下部４ｓの各部の現在の表面温度と前記した各目標値
（１ｓ＝１０９℃〜１１１℃、２ｓ＝１１４℃〜１１６
℃、３ｓ＝１１９℃〜１２１℃、４ｓ＝１２９℃〜１３
１℃）とを比較し（ステップ２０２、２０３）、現在の
表面温度が目標値の下限より低ければ、給電量を増大さ
せる指令を電力制御部１１０に供給し（ステップ２０
４）、現在の表面温度が目標値の上限より高ければ、給
電量を減少させる指令を電力制御部１１０に供給し（ス
テップ２０５）、現在の表面温度が目標値の上限と下限
との範囲内であれば、前回の給電量を維持（そのままリ
ターン）させるようにされる。

【００４５】前記電力制御部１１０は、前記コントロー
ルユニット１００からの指令に基づいて、交流電源９５
から前記面発熱体４１〜４４への給電量を、例えば、オ
ンオフ周期制御、位相制御、非同期オンオフ制御、サイ
クル制御等により増減させる。このように、前記面発熱
体４１〜４４に対する給電量を増減すれば、その加熱温
度（発熱温度）が変化し、面発熱体４１〜４４の加熱温
度が変化すると、絵付シートＳの最上部１ｓ、中間上部
２ｓ、中間下部３ｓ、最下部４ｓの表面温度も変化す
る。

【００４６】したがって、前記のようにして、温度セン
サ５１〜５５により検出された、現在の絵付シートＳの
各部１ｓ、２ｓ、３ｓ、４ｓの表面温度と目標値とをそ
れぞれ比較して、前記面発熱体４１〜４４への給電量を
増減させるフィードバック制御を行うことにより、絵付
シートＳの各部１ｓ、２ｓ、３ｓ、４ｓの表面温度は、
図６に最上部１ｓの表面温度の変化を代表して示したよ
うに、前記目標値に収束するように調整される。

【００４７】このように、本実施形態の射出成形同時絵
付装置１０においては、絵付シートＳの表面温度を直接
検出する温度センサ５１〜５４を設け、それらから得ら
れる検出信号に基づいて、絵付シートＳの各部１ｓ、２
ｓ、３ｓ、４ｓの表面温度を目標値にすべく、熱盤４０
の面発熱体４１〜４４の給電量、加熱温度をフィードバ
ック制御により増減するようにしたので、雰囲気温度等
の環境条件如何にかかわらず、絵付シートＳの各部の温
度を適正値に正確に制御することができ、破れやシワ等
の不具合の発生を抑えることができる。

【００４８】

【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発
明に係る射出成形同時絵装置では、絵付シートの温度を
直接検出するシート温度検出手段を設け、該シート温度
検出手段から得られる検出信号に基づいて、前記絵付シ
ートの温度を目標値にすべく、前記熱盤の加熱温度をフ
ィードバック制御により増減するようにしたので、雰囲
気温度等の環境条件如何にかかわらず、絵付シートの温
度を適正値に正確に制御することができ、破れやシワ等
の不具合の発生を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る射出成形同時絵付装置の一実施形
態の加熱軟化工程を示す縦断面図。

【図２】図１に示される装置の横断面図。

【図３】図１の装置に使用されている熱盤の平面図
（Ａ）、下面図（Ｂ）。

【図４】図１の装置に使用されている熱盤の制御系の概
略構成図。

【図５】図４に示される制御系のコントロールユニット
が実行するプログラムの一例を示すフローチャート。

【図６】図１に示される装置の加熱工程時における絵付
シートの表面温度の変化を概略的に示すグラフ。

【図７】図１に示される装置により得るべき積層製品を
示す図。

【図８】図７に示される積層製品を裏返して示す斜視
図。

【図９】従来の熱盤を備えた射出成形同時絵付装置の全
体構成を示す縦断面図。

【図１０】図９に示される装置の加熱軟化工程の説明に
供される縦断面図。

【図１１】図９に示される装置の射出成形工程の説明に
供される縦断面図。

【図１２】熱盤の構成の説明に供される斜視図。

【符号の説明】

Ｓ絵付シート１０射出成形同時絵付装置１２雌型１３キャビティ１４パーティング面４０熱盤４１〜４４面発熱体５１〜５４温度センサ９０制御盤１００コントロールユニット１１０電力制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】雄雌両成形型を備え、前記雌型のパーテ
ィング面上に絵付シートを供給するとともに、供給され
た絵付シートをクランプ手段によって前記パーティング
面上に押圧固定し、この絵付シートを熱盤により加熱軟
化させるとともに、真空吸引手段等により前記雌型キャ
ビティに沿って密着させるべく延伸させ、その後、前記
雄雌両成形型の型締めを行って、射出成形機からの流動
状態の樹脂を前記雄型から前記雌型と雄型との間に形成
される成形キャビティへ射出充填し、この樹脂が固化し
た後、前記雄雌両成形型の型開きを行い、前記雄雌両成
形型から絵付シートが接着積層された積層製品を取り出
すようにされてなる射出成形同時絵付装置において、
前記熱盤により加熱された前記絵付シートの温度を検出
するシート温度検出手段と、該シート温度検出手段から
得られる検出信号に基づいて、前記絵付シートの温度を
目標値にすべく、前記熱盤の加熱温度をフィードバック
制御により増減する加熱温度制御手段と、が付設されて
いることを特徴とする射出成形同時絵付装置。
【請求項２】前記熱盤は、複数に分割された面発熱体
を有しており、それらの各面発熱体により加熱される前
記絵付シートの各部の温度を検出する複数個のシート温
度検出手段が設けられ、前記各シート温度検出手段から
得られる検出信号に基づいて、前記絵付シートの各部の
温度をそれぞれ目標値にすべく、前記加熱温度制御手段
が前記各面発熱体の加熱温度をフィードバック制御によ
り増減するようにされていることを特徴とする請求項１
に記載の射出成形同時絵付装置。
【請求項３】前記シート温度検出手段は、非接触式の
温度センサであることを特徴とする請求項１又は２に記
載の射出成形同時絵付装置。
【請求項４】前記シート温度検出手段は、前記熱盤に
配設されていることを特徴とする請求項１ないし３のい
ずれかに記載の射出成形同時絵付装置。