JPH09150434A - 射出成形同時絵付装置及び方法 - Google Patents
射出成形同時絵付装置及び方法Info
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Abstract
し、厚みの厚い部分と薄い部分との差を小さくして、絵
付シートに破れや皺等の成形不良を生じ難くする。 【解決手段】 雌型20のパーティング面が、最外周部
にあって、絵付シートSをクランパー24との間に挟ん
で固定保持する外周パーティング面41と、この外周パ
ーティング面41の内周側に形成され、かつ、前記外周
パーティング面41の内周端Jと前記キャビティ面22
の始端Kとを直線的に結ぶ面よりも外周側に凹んだ内周
パーティング面42とを含んで構成されてなる。
Description
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装置
及び方法に関する。
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、帯状シート又は枚葉シートからなる絵付シートを雌
型と雄型との間に供給し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熔融樹脂を注
入充填して射出成形を行うようにしたものが一般的であ
る(特開昭57−129731号、特公昭50−191
32号公報等を参照)。
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、成形品外表面に一体化した化粧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。
を行うにあたっては、雄雌両金型を備えた射出成形同時
絵付装置が用いられるが、この装置の従来の代表例を図
8(雌型側のみ)、図9(型締め工程)に示す。図示の
射出成形同時絵付装置50は、図5に示される如くの、
高さH(50mm)、大径部の直径D(50mm)、小
径部の直径E(44mm)で外周に絵付シート(ラミネ
ートシート)Sを貼着してなる成形品1を得んとするも
ので、雄型12と雌型20とを備え、雄型12には、そ
のコア部中央に射出成形機からの熔融樹脂を雌型20の
キャビティに注入充填するための湯道14が設けられて
いる。
対応したキャビティ面22が設けられるとともに、絵付
シートSを前記キャビティ22の外周側に形成されたパ
ーティング面40に固定保持するためのリング状のクラ
ンパー24がその四隅を摺動ロッドに支持されて進退動
可能に配置されている。なお、クランパー24は、雌型
20の底部に格納された流体圧シリンダ等の駆動機構に
より作動せしめられる。また、前記クランパー24の下
側の雌型パーティング面40より内側に設けられた環状
溝には気密性保持のためにOリング27が嵌め込まれて
いる。
ートSを該キャビティ面22に沿わせて密着させるよう
に延伸させる(予備成形)ための真空吸引孔16が開口
せしめられており、この真空吸引孔16は吸気管19を
介して真空発生源に接続されている。なお、予備成形の
ために雄型12に必要に応じて圧縮空気供給源に接続さ
れた圧空供給孔が設けられる。
0においては、前述した如くに、絵付シートSの次ショ
ット部分を雌型20のパーティング面40とクランパー
24との間に供給し、この絵付シートSをクランパ−2
4により雌型20のパーティング面40に固定保持する
とともに、熱盤等により加熱軟化させ、該絵付シートS
を真空吸引孔16を通じて真空吸引して雌型20のキャ
ビティ面22に沿わせて密着させるように延伸させ(予
備成形)、しかる後、雌型20を雄型12側へ移動させ
て雌型20のパーティング面40と雄型12のパーティ
ング面30との間に絵付シートSを挟むようにして対接
させて型締めを行い、雌型20のキャビティ22内に雄
型12の湯道14を通じて熔融樹脂を注入充填するとと
もに所定時間冷却する射出成形を行い、その後、雌型2
0と雄型12とを離間させる型開きを行い、絵付シート
Sが接着された絵付成形品1を雌型20から取り出すよ
うにされる。
来の射出成形同時絵付装置50においては、雌型20の
パーティング面40が一平面状に形成されている関係
上、絵付シートSの延伸量は、パーティング面上のSa
部分では少なく、製品エリヤ(成形品に接着される部
分)となるキャビティ面22上のSb部分が局所的に大
きくなる。すなわち、パーティング面上のSa部分は、
加熱軟化せしめられても雌型20への熱伝導によって直
ぐに冷却されて硬くなり、又、型(パーティング面)2
0との摩擦によりさほど伸びない。それに対し、キャビ
ティ面22上のSb部分は、自由に延伸できるが故に局
部的かつ集中的に伸ばされ、そのため、特にキャビティ
面22が深絞り形状である場合には、部分的に大きな歪
みを生じ、厚みの厚い部分と薄い部分との差が大きくな
って、絵付シートSに破れや皺等の成形不良が生じやす
いという問題があった。
伸びた場合の歪みはΔL/Lで表される。従って、伸び
の絶対量ΔLが同じでもその伸びを受け持つ長さLが少
ない程、歪みΔL/Lは大きくなり、その結果、上述の
如くの問題が生じるのである。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、製品エリヤにおける局部的な歪みを減じることが
できて、厚い部分と薄い部分との差を小さくでき、もっ
て、絵付シートSに破れや皺等の成形不良を生じ難くで
きる射出成形同時絵付装置及び方法を提供することにあ
る。
く、本発明に係る射出成形同時絵付装置は、雌型とこれ
に嵌合せしめられる雄型とを備え、前記雌型のキャビテ
ィ面の外周側に形成され、かつ、前記雄型のパーティン
グ面に間に絵付シートを挟んで対接して前記キャビティ
を密封するパーティング面が、最外周部にあって、絵付
シートをクランパーとの間に挟んで固定保持する外周パ
ーティング面と、この外周パーティング面の内周側に形
成され、かつ、前記外周パーティング面の内周端と前記
キャビティ面の始端とを直線的に結ぶ面よりも外周側に
凹んだ内周パーティング面とを含んで構成されているこ
とを特徴としている。
は、前記絵付シートを前記キャビティ面に沿わせて密着
させるべく、該キャビティ面及び内周パーティング面に
真空発生源に接続された真空吸引孔が開口せしめられて
いるものが好ましい態様として挙げられる。また、本発
明に係る射出成形同時絵付方法は、上記した雌型の外周
パーティング面にクランパーで絵付シートを固定保持す
るとともに、該絵付シートを雌型に設けられた真空吸引
孔を通じて吸引して雌型キャビティ面に沿わせて密着さ
せるように延伸させ、双方のパーティング面間に絵付シ
ートを挟むようにして前記雌型と雄型との型締めを行
い、前記雌型のキャビティ内に雄型側から熔融樹脂を注
入充填して射出成形を行うようにされる。
装置においては、雌型のパーティング面が、少なくとも
外周パーティング面と内周パーティング面との二段構成
とされていて、内周パーティング面が外側に凹まされて
いるので、この凹みによって、絵付シートは内周パーテ
ィング面部分でもある程度延伸せしめられ、言い換えれ
ば絵付シートの延伸量ΔLが前記凹み部分にも分担され
る。そのため、従来のもの(図8、図9)に比して、延
伸を受け持つ部分の長さLがより大となり、歪みΔL/
Lはより小となる。従って、製品エリヤに部分的に大き
な歪みは生じ難くなり、厚みの厚い部分と薄い部分との
差が小さくなって、絵付シートSに破れや皺等の成形不
良が生じ難くなる。
属あるいはセラミックス等で作製され、成形品形状応じ
て分割構成(中間型等を設ける)等としてもよい。ま
た、絵付シートの予備成形を行う場合には、加熱軟化用
の熱盤等を付設したり、雌型及び雄型に真空吸引や圧空
供給用(予備成形用)に小孔(真空吸引孔等)を設け
る。なお、真空吸引孔は、最低限雌型のキャビティ面に
開口するように穿設すれば足りるが、キャビティ面に加
えて内周パーティング面にも開口するように設けてもよ
い。
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。ま
た、帯状シート(の次ショット部分)もしくは枚葉シー
トからなる絵付シートを対向配置された雌型と雄型との
間に供給するには、巻き出し機及び巻き取り機を用いた
ロール/ロール方式でもよいし、前記絵付シートを保持
する吸着盤等を備えたロボット(マニュピュレーター)
等で搬送する方式でもよいが、生産性の面からはロール
/ロール方式が推奨される。
固定保持すべく適宜のクランプ手段を付設する。クラン
プ手段としては、枠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、エジョ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。
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。
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、ポリエチレン
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、金属薄膜等を用い
ることができる。
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、防雲塗
膜、導電性層等の機能性層から選ばれる。
6等のポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン等の
ポリオレフィン、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)、ポリスチレ
ン、塩化ビニル、アクリル、ポリカーボネート等の熱可
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、製品の要求物性やコスト
等に応じて選定される。
施の形態を詳細に説明する。図1及び図2は、本発明に
係る射出成形同時絵付装置の一実施形態を示す概略図で
ある。図において、前述した図8及び図9に示される射
出成形同時絵付装置50における各部に対応する部分に
は同一の符号を付してそれらの重複説明を省略し、以下
においては相違点を重点的に説明する。
したものと同様に、図5に示される如くの、高さH(5
0mm)、大径部の直径D(50mm)、小径部の直径
E(44mm)で外周に絵付シート(ラミネートシー
ト)Sを貼着してなる成形品1を得んとするもので、雌
型20とそれに嵌合せしめられる雄型12とを備え、前
記雌型20のキャビティ22の外周側に外周パーティン
グ面41と内周パーティング面42からなるパーティン
グ面40が形成されている。前記外周パーティング面4
1と外周パーティング面42は、前記雄型12に形成さ
れている外周パーティング面31と内周パーティング面
32に絵付シートを挟んで対接して前記キャビティ22
を密封するようにされている。
にあって、絵付シートSをクランパー24との間に挟ん
で固定保持する平坦な面からなっており、また、内周パ
ーティング面42は、前記外周パーティング面41の内
周側に形成され、かつ、前記外周パーティング面41の
内周端Jとキャビティ面22の始端Kとを直線的に結ぶ
面(図1では、その面の断面を一点鎖線で図示)よりも
外周側に凹んだ円筒状の曲面からなっている。内周パー
ティング面42の深さLaは、ここでは10mmとされ
ている。
0においては、前述した如くに、絵付シートSの次ショ
ット部分を雌型20の外周パーティング面41と内周パ
ーティング面42からなるパーティング面40とクラン
パー24との間に供給し、この絵付シートSをクランパ
−24により雌型12の外周パーティング面41に固定
保持するとともに、熱盤等により加熱軟化させ、該絵付
シートSを真空吸引孔16を通じて真空吸引するととも
に必要に応じて雄型12側から或いは熱盤側から圧空供
給を行って、雌型20のキャビティ面22に沿わせて密
着させるように延伸させ(予備成形)、しかる後、雌型
20を雄型12側へ移動させて雌型20のパーティング
面41、42と雄型12のパーティング面31、32と
を間に絵付シートSを挟むようにして対接させて型締め
を行い、雌型20のキャビティ22内に雄型12の湯道
14を通じて熔融樹脂を注入充填するとともに所定時間
冷却する射出成形を行い、その後、雌型20と雄型12
とを離間させる型開きを行い、絵付シートSが接着され
た絵付成形品1をから取り出すようにされる。
トSは、図3において仮想線で示される如くに、−
−−と順に延伸変形せしめられるが、そのうち絵付
シートSが内周パーティング面42に密着する迄のか
らの間は、外周パーティング面41上の部分Sa以外
(Sb、Sc部分)が略均等に延伸せしめられ(Sa部
分は雌型20への熱伝導による冷却効果や摩擦効果によ
り殆ど伸びない)、以後はキャビティ面22上のSb
部分(製品エリヤ部分)のみが延伸せしめられる。
0のパーティング面が、外周パーティング面41と内周
パーティング面42との二段構成とされていて、内周パ
ーティング面41が外側に凹まされているので、この凹
みによって、絵付シートSは内周パーティング面42部
分(Sc部分)でもある程度延伸せしめられ、言い換え
れば絵付シートの延伸量が前記凹み部分にも分担され
る。そのため、製品エリヤに部分的に大きな歪みは生じ
難くなり、厚みの厚い部分と薄い部分との差が小さくな
って、絵付シートSに破れや皺等の成形不良が生じ難く
なる。
実施形態を示す図3の装置10においては、領域Sc、
Sb、Scのそれぞれの径方向の長さをLSc、LS
b、LScとすれば、絵付シートSの延伸量ΔLを、領
域Sc、Sb、Scの合計長さL=LSc+LSb+L
Scで受け持つため、予備成型時の絵付シートの歪みε
は、次式、ε=ΔL/L=ΔL/(LSc+LSb+L
Sc)で表される。一方、図8に示される従来装置50
においては、成形品形状等は同じ条件下で、同じ延伸量
ΔLを、領域Sbのみの長さL’(=LSb)で受け持
つため、予備成型時の絵付シートの歪みε’は、次式、
ε’=ΔL/L’=ΔL/LSbとなる。ここで、L>
L’であるから当然ε>ε’となり、本実施形態の装置
10では従来装置50に比して絵付シートSに大きな歪
みは生じ難くなる。
(内周パーティング面42の深さLaが10mm、LS
aが7mm、LScが10mm)の射出成形同時絵付装
置10(本発明A)と、前述した図8、図9に示される
射出成形同時絵付装置50(従来)と、図4に示される
如くの、雌型20には外周パーティング面43と深さL
bが2mmの内周パーティング面44とが形成され、雄
型12にはそれらに対応して外周パーティング面33と
内周パーティング面34とが形成されている射出成形同
時絵付装置10’(本発明B)とで、実際に予備成形を
行って、この予備成形時の延伸量を絵付シートSの成形
品1における各部a、b、c、d、e、(図5、図2、
図9参照)の厚みの変化率dt/tで評価した。なお、
tは予備成形前の厚み、dtは予備成形前の厚みから予
備成形後の厚みを減じた値である。結果を表1に示す。
前記dt/tは歪みΔL/Lと正の相関を持つが、dt
/tの方が測定し易いため、この尺度を採用した。ま
た、d部とe部はそれぞれb部とa部に略等しいので省
略した。なお、いずれの例においても、成形品形状は図
5と同形状のものを用い、本発明Aと本発明Bとでは、
絵付シートSのうちの内周パーティング面42、44上
の領域の長さLScは異なるが外周パーティング面4
1、43上の領域の長さLSa及びキャビティ22上の
領域の長さLSbの寸法は共通である。
付シートSの各部a、b、c、d、e、(図5、図2、
図9参照)の厚み、すなわち、絵付シートSの延伸量を
図6に示す。これからも明らかなように、本発明のもの
では、従来のものに比して、製品エリヤに部分的に大き
な歪みは生じ難くなり、厚みの厚い部分と薄い部分との
差が小さくなることが理解されよう。
ィング面46が外周パーティング面45の内周端Jとキ
ャビティ面22のの始端Kとを直線的に結ぶ面よりも内
周側に突出した円柱状の曲面からなっているものでは、
予備成形時には絵付シートSと内周パーティング面46
との接触面積が−−−と延伸量が大きくなるに
従って漸次増大するので、図8の従来装置50に比して
絵付シートSの歪み低減効果はあるものの、前記した本
発明の実施形態のものに比して効果は少ない。
れば、雌型のパーティング面が、少なくとも外周パーテ
ィング面と内周パーティング面との二段構成とされてい
て、内周パーティング面が外側に凹まされているので、
この凹みによって、絵付シートは内周パーティング面部
分でもある程度延伸せしめられ、言い換えれば絵付シー
トの延伸量が前記凹み部分にも分担され、そのため、製
品エリヤに部分的に大きな歪みは生じ難くなり、厚みの
厚い部分と薄い部分との差が小さくなって、絵付シート
に破れや皺等の成形不良が生じ難くなるという優れた効
果を奏する。
態の雌型側の概略構成図。
に供される図。
明に供される図。
形態の要部拡大図。
例を示す図。
るために行った実験結果を示すグラフ。
量との関係の説明に供される図。
概略構成図。
に供される図。
Claims (3)
- 【請求項1】 雌型とこれに嵌合せしめられる雄型とを
備え、前記雌型のキャビティ面の外周側に形成され、か
つ、前記雄型のパーティング面に間に絵付シートを挟ん
で対接して前記キャビティ面を密封するパーティング面
が、 最外周部にあって、絵付シートをクランパーとの間に挟
んで固定保持する外周パーティング面と、 この外周パーティング面の内周側に形成され、かつ、前
記外周パーティング面の内周端と前記キャビティ面の始
端とを直線的に結ぶ面よりも外周側に凹んだ内周パーテ
ィング面と、を含んで構成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】 前記絵付シートを前記キャビティ面に沿
わせて密着させるべく、該キャビティ面及び内周パーテ
ィング面に真空発生源に接続された真空吸引孔が開口せ
しめら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】 請求項1に記載の雌型の外周パーティン
グ面にクランパーで絵付シートを固定保持するととも
に、該絵付シートを前記雌型の真空吸引孔を通じて吸引
して前記雌型のキャビティ面に沿わせて密着させるよう
に延伸させ、前記雄型及び雌型双方のパーティング面間
に絵付シートを挟むようにして前記雌型と雄型との型締
めを行い、前記雌型のキャビティ内に雄型側から熔融樹
脂を注入充填して射出成形を行うようにされた射出成形
同時絵付方法。
Priority Applications (7)
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---|---|---|---|
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DE69623104T DE69623104T2 (de) | 1995-11-30 | 1996-11-29 | Foliendekorierende Spritzgussmaschine und foliendekorierendes Spritzgussverfahren |
ES96119201T ES2180687T3 (es) | 1995-11-30 | 1996-11-29 | Maquina de moldeo por inyeccion de laminas de decoracion y procedimiento de moldeo por inyeccion de laminas de decoracion. |
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