型内コーティング成形装置及び型内コーティング成形方法
【課題】樹脂成形体に成膜処理が施されて形成される製品の生産性を向上させる。
【解決手段】固定盤１０と可動盤２０との間に配置され固定盤１０及び可動盤２０に対して型開閉方向に移動可能でかつ型開閉方向と直交する回転軸３８を中心として回転可能に設けられ、第１の回転位置および第１の回転位置から１８０°回転した第２の回転位置において固定型１２および可動型２２とそれぞれ対向する２個の回転型３４、３６が設けられた回転型機構３０と、固定型１２に接続可能な状態で固定盤１０側に装着され、固定型１２と回転型機構３０の一方の回転型とが型締めされて形成される第１キャビティに樹脂を射出充填する射出ユニット４０と、可動盤２０の可動型２２に設けられ、回転型機構３０の他方の回転型との間で第２キャビティを形成すると共に第２キャビティ内の樹脂成形体に成膜処理を施す成膜装置５０とを備える。
【解決手段】固定盤１０と可動盤２０との間に配置され固定盤１０及び可動盤２０に対して型開閉方向に移動可能でかつ型開閉方向と直交する回転軸３８を中心として回転可能に設けられ、第１の回転位置および第１の回転位置から１８０°回転した第２の回転位置において固定型１２および可動型２２とそれぞれ対向する２個の回転型３４、３６が設けられた回転型機構３０と、固定型１２に接続可能な状態で固定盤１０側に装着され、固定型１２と回転型機構３０の一方の回転型とが型締めされて形成される第１キャビティに樹脂を射出充填する射出ユニット４０と、可動盤２０の可動型２２に設けられ、回転型機構３０の他方の回転型との間で第２キャビティを形成すると共に第２キャビティ内の樹脂成形体に成膜処理を施す成膜装置５０とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形体を成形すると共に、樹脂成形体に金属膜を形成する型内コーティング成形装置及び型内コーティング成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックなどの樹脂成形体の表面の一部に金属膜を形成する成膜方法として、例えば、樹脂成形体とターゲットとを対向させ、数Ｐａ〜数１０Ｐａ程度の希ガス雰囲気中でターゲットに数ｋＶの負の電圧を印加して放電させることで、正に帯電した希ガスのガス粒子をターゲットに衝突させ、ターゲットから金属原子を放出させて樹脂成形体に成膜するスパッタリング方法、真空容器中に樹脂成形体と蒸着源とを収納して成膜する真空蒸着方法、樹脂成形体に数ｋＶの負の電圧を印加し、数Ｐａの希ガスの圧力下で真空成膜をするイオンプレーティング方法及び金属原子を含む化合物ガスを用いた化学反応を利用して金属膜を成膜する化学成膜方法などが知られている。
【０００３】
従来、このような成膜方法により樹脂成形体の表面に金属膜を形成する場合には、予め成形された複数の樹脂成形体を成膜装置に入れ、複数個を同時に成膜処理するバッチ処理方法が行なわれている。しかしながら、このバッチ処理方法では、大型の成膜装置が必要になると共に、過大な真空設備能力が必要となり、また、成膜時間に長時間を要し、さらには、個々の製品品質が均一にならないという問題がある。
【０００４】
これに対し、樹脂成形体の成形と、該樹脂成形体への金属膜の形成とを一つの装置において行なうことのできる型内コーティング成形装置が知られている（特許文献１及び２参照）。この型内コーティング成形装置は、可動型にスライド機構を設けると共に、可動型と固定型との間に複数の組み合わせのキャビティを形成し、該キャビティにそれぞれ樹脂を充填して樹脂成形体を成形した後、樹脂成形体が付着した可動型を固定型側に設けられた成膜装置の位置までスライドさせることによって、樹脂成形体の一部に金属膜を形成するものである。
【０００５】
一方、複数材質又は複数色の樹脂を重ね合わせた積層成形品の成形に用いる積層成形装置として、型開閉方向に固定盤、回転盤及び可動盤を配置し、この回転盤の両面に金型を設けると共に、回転盤を軸回転可能な構成としたものが知られている（特許文献３及び４参照）。この積層成形装置は、固定盤の金型及び回転盤の一方の金型により形成されるキャビティと、可動盤の金型及び回転盤の他方の金型により形成されるキャビティとのいずれか一方において１次射出成形を行い、これと同時に他方のキャビティにおいて２次射出成形を行なうものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３３８３２８号公報
【特許文献２】特開２００８−７３８９７号公報
【特許文献３】特公平０３−５１２０７号公報
【特許文献４】特開２００６−１６８２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１及び２に記載の型内コーティング成形装置では、樹脂成形体の成形と樹脂成形体への成膜処理とを同時に行なうことができず、これらの処理をそれぞれ別々に行なう必要があるため、１つの製品を生産する成形サイクルタイムが長くなり、生産性が悪いという問題がある。また、特許文献３及び４の積層成形装置は、積層成形品の成形しか行なうことができず、樹脂成形体に成膜処理を施すことができないものである。
【０００８】
そこで、本発明は、樹脂成形体に成膜処理が施されて形成される製品の生産性を向上させた型内コーティング成形装置及び型内コーティング成形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明に係る型内コーティング成形装置は、固定型が取り付けられた固定盤と、前記固定型と対向する面に可動型が取り付けられ、前記固定盤に対して型開閉方向に移動可能に設けられた可動盤と、前記固定盤と前記可動盤との間に配置され前記固定盤及び可動盤に対して型開閉方向に移動可能でかつ型開閉方向と直交する回転軸を中心として回転可能に設けられ、第１の回転位置および第１の回転位置から１８０°回転した第２の回転位置において前記固定型および前記可動型とそれぞれ対向する２個の回転型が設けられた回転型機構と、前記固定型に接続可能な状態で前記固定盤側に装着され、前記固定型と前記回転型機構の一方の前記回転型とが型締めされて形成される第１キャビティに樹脂を射出充填する射出ユニットと、前記可動盤の前記可動型に設けられ、前記回転型機構の他方の前記回転型との間で第２キャビティを形成すると共に前記第２キャビティ内の樹脂成形体に成膜処理を施す成膜装置とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る型内コーティング成形装置において、前記成膜装置は、前記第２キャビティを真空状態にする減圧手段と、前記真空状態の第２キャビティに希ガスを注入するガス注入手段と、金属原子を放出可能なターゲットと、前記ターゲットと前記樹脂成形体との間に電圧を印加する電圧印加手段とを備えることが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係る型内コーティング成形装置において、前記回転型機構の回転型には、該回転型を冷却する冷却水が循環可能な循環路が形成されることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る型内コーティング成形装置によれば、固定型及び成膜装置と型締めされることにより第１キャビティ及び第２キャビティをそれぞれ形成可能な２個の回転型を設けた回転可能な回転型機構を備えると共に、可動盤の可動型に成膜装置を設けることにより、回転型機構の回転動作によって第１キャビティにおいて成形された樹脂成形体を成膜装置側に搬送させて、第２キャビティにおいて成膜処理を施すことができると共に、回転型機構の他の回転型と固定型との間に第１キャビティを形成して新たな樹脂成形体を成形することができるため、樹脂成形体に成膜処理を施すことにより得られる製品を１回の型開閉動作毎に１つ生産することができ、製品の生産性を向上させることができる。
【００１３】
また、本発明に係る型内コーティング成形方法は、上記型内コーティング成形装置を用いて行なう型内コーティング成形方法であって、前記固定型及び前記可動型と前記回転型機構の回転型とをそれぞれ型締めし、前記第１キャビティ及び前記第２キャビティを形成する型締め工程と、前記型締め工程後に、前記第１キャビティに樹脂を充填して樹脂成形体を成形する樹脂成形工程と、前記樹脂成形工程と並行して、前記第２のキャビティにおいて前工程の樹脂成形工程で前記回転型機構の回転型に形成された樹脂成形体に成膜処理を施す成膜工程と、前記樹脂成形工程及び前記成膜工程の後に、前記可動盤と前記回転型機構を開き、前記成膜工程において成膜処理された樹脂成形体を取り出す製品取出工程と、前記回転型機構を回転させて前記樹脂成形工程で成形された樹脂成形体を前記成膜装置側に搬送する回転工程とを備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る型内コーティング成形方法において、前記成膜工程は、前記第２キャビティを真空状態にする減圧工程と、前記減圧工程後に、該第２キャビティに希ガスを注入するガス注入工程と、前記ガス注入工程後に、ターゲットと前記樹脂成形体との間に電圧を印加する電圧印加工程とを備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る型内コーティング成形方法によれば、第１キャビティにおいて樹脂成形体を成形する樹脂成形工程と、第２のキャビティにおいて樹脂成形体に成膜処理を施す成膜工程とを並行して行なうことができるため、樹脂成形体に成膜処理を施すことにより得られる製品を１回の型開閉動作毎に１つ生産することができ、製品の生産性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、樹脂成形体に成膜処理が施されて形成される製品の生産性を向上させた型内コーティング成形装置及び型内コーティング成形方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る型内コーティング成形装置の全体主要構造を示す説明図である。
【図２Ａ】本実施形態に係る型内コーティング成形方法の初期型締め工程を示す説明図である。
【図２Ｂ】本実施形態に係る型内コーティング成形方法の回転工程を示す説明図である。
【図２Ｃ】本実施形態に係る型内コーティング成形方法の型締め工程を示す説明図である。
【図２Ｄ】本実施形態に係る型内コーティング成形方法の樹脂成形工程及び成膜工程の減圧工程を示す説明図である。
【図２Ｅ】本実施形態に係る型内コーティング成形方法の樹脂成形工程及び成膜工程のガス注入工程を示す説明図である。
【図２Ｆ】本実施形態に係る型内コーティング成形方法の樹脂成形工程及び成膜工程の電圧印加工程を示す説明図である。
【図２Ｇ】本実施形態に係る型内コーティング成形方法の樹脂成形体の成形及び金属膜の成膜をした状態を示す説明図である。
【図２Ｈ】本実施形態に係る型内コーティング成形方法の型開き工程を示す説明図である。
【図２Ｉ】本実施形態に係る型内コーティング成形方法の製品取り出し工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の一実施形態に係る型内コーティング成形装置及び型内コーティング成形方法について、図面に基づいて説明する。まず、図１を参照しながら本実施形態に係る型内コーティング成形装置１の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る型内コーティング成形装置の全体主要構造を示す説明図である。
【００１９】
本実施形態に係る型内コーティング成形装置１は、スパッタリング方法により成膜処理を施す型内コーティング成形装置であり、図１に示すように、ベッド２に固定された固定盤１０と、固定盤１０に対して型開閉方向に移動可能に設けられた可動盤２０と、固定盤１０及び可動盤２０の間において型開閉方向に移動可能でかつ回転可能に設けられた回転型機構３０と、固定盤１０の背面側に装着された射出ユニット４０と、可動盤２０に設けられた成膜装置５０とを備えている。
【００２０】
固定盤１０には、正面側（可動盤２０と対向する側）の面の中央に固定型１２が取り付けられると共に、背面側から正面側に亘って射出ユニット４０のノズル４２を固定型１２に向けて装着するための貫通孔１６が形成されている。固定型１２には、射出ユニット４０から射出された樹脂を固定型１２によって形成される第１キャビティ内に導入する樹脂流路１３が形成されている。
【００２１】
可動盤２０には、固定盤１０の固定型１２と対向する側の面の中央に成膜装置５０を構成する可動型２２が取り付けられており、型締機構（図示せず）により固定盤１０及び回転型機構３０に対して型開閉方向に移動可能に設置されている。可動型２２には、その中央部に成膜用のチャンバーとなる第２キャビティを形成するための凹部２７と、第２キャビティからの排気用の流出路２３と、第２キャビティへのガス導入用の流入路２４とが形成されている。また、可動型２２には、型締めされた際に、回転型機構３０との間をシールするＯリング２５、及び成膜対象である樹脂成形体の表面のうち成膜処理を施さない領域をマスキングするシール部材２６が設けられている。
【００２２】
回転型機構３０は、固定盤１０及び可動盤２０にそれぞれ対向する面を有する回転盤３２、この回転盤３２の一方の面の中央に設けられた凸状の第１回転型３４及び回転盤３２の他方の面の中央に設けられた凸状の第２回転型３６と、回転盤３２に接続された回転軸３８とを有する。また、回転型機構３０は、回転軸３８を中心として回転盤３２を回転させる回転機構３７と、回転盤３２を型開閉方向に移動可能に支持する移動機構３９とを備えている。さらに、回転型機構３０には、図示せぬ押出し装置が備えられており、樹脂成形体を回転型から取り外すことができる。第１回転型３４と第２回転型３６とは、同形同大に形成されている。第１回転型３４及び第２回転型３６には、これらを冷却させる冷却水が循環する循環路３５ａ、３５ｂが形成されている。回転機構３７は、例えば、第１回転型３４及び第２回転型３６を含む回転盤３２の荷重を支持し、回転させることができる円周状のガイド等で構成された支持機構を有し、サーボモータ等の独立した駆動装置により任意の移動位置で回転軸３８を中心として回転盤３２を回転させることができるものであることが好ましい。また、移動機構３９は、例えば、ボールネジとボールネジナットと直動ガイドとの組合せ等で構成される直線状のガイド機構を有し、回転盤３２を型開閉方向に移動させ、所定位置でその位置を保持させることができるものであることが好ましい。
【００２３】
固定盤１０の固定型１２と回転型機構３０の第１回転型３４及び第２回転型３６とは、それぞれ型締めされた際に、樹脂成形体を成形可能な第１キャビティが形成されるような形状に形成されている。また、可動盤２０の可動型２２と回転型機構３０の第１回転型３４及び第２回転型３６とは、型締対象となる回転型機構３０の第１回転型３４及び第２回転型３６の一方に樹脂成形体が半製品として残っている状態で型締めされた際に、樹脂成形体のうち成膜処理を施す部分の表面と可動盤２０の可動型２２の凹部２７との間に成膜用チャンバーとして機能する第２キャビティが形成されるような形状に形成されている。
【００２４】
射出ユニット４０は、固定盤１０の貫通孔１６に挿入されることで固定型１２と接続するノズル４２を備え、固定型１２の樹脂流路１３を介して第１キャビティに溶融樹脂を射出充填するものである。この射出ユニット４０は、固定型１２に対する進退動作を行なう構成としても良いし、常時、固定型１２と接続している構成としても良い。
【００２５】
成膜装置５０は、第２キャビティ内において成膜処理を施すものであり、可動盤２０に取り付けられた可動型２２の他、可動型２２の流出路２３と流通し、第２キャビティ内を真空状態にする減圧手段５２と、可動盤２０の可動型２２の流入路２４と流通し、第２キャビティ内にアルゴンガスなどの希ガスを注入するガス注入手段５４と、可動型２２の凹部２７の底部に設けられ、金属原子を放出可能なターゲット５６と、ターゲット５６に負の高電圧を印加可能な電圧印加手段５８とを備えている。減圧手段５２は、真空タンク５２ａ及び真空ポンプ５２ｂを備えており、真空ポンプ５２ｂを駆動させることにより、第２キャビティ内を真空状態にするものである。ガス注入手段５４は、ガスタンク５４ａと、ガスタンク５４ａを開閉するためのバルブ５４ｂとを備えており、バルブ５４ａの開閉により、希ガスの注入及び停止を行なうものである。ターゲット５６は、例えばチタン、クロムなどの金属から形成されており、第２キャビティ内に高電圧が印加された際の希ガスのガス粒子との衝突によって金属原子を放出させるものである。電圧印加手段５８は、負の高電圧をターゲット５６に印加するものである。
【００２６】
次に、本実施形態に係る型内コーティング成形装置１を用いた型内コーティング成形方法について、図２に基づいて説明する。図２Ａ〜Ｉは、本実施形態に係る型内コーティング成形装置を用いた成形方法を示す工程図である。
【００２７】
まず、図２Ａに示すように、図示しない型締め機構によって可動盤２０と回転型機構３０とを型締め方向に移動させ、固定盤１０の固定型１２と回転型機構３０の第１回転型３４、回転型機構３０の第２回転型３６と可動盤２０の可動型２２をそれぞれ型締めする。その後、固定型１２と第１回転型３４との型締めにより形成される第１キャビティＣ１に、固定型１２の樹脂流路１３を介して射出ユニット４０から樹脂を射出充填し、樹脂成形体６２を成形する。樹脂成形体６２の冷却固化時間経過後、図示しない型締め機構により、樹脂成形体６２が第１回転型３４に半製品として残っている状態で可動盤２０と回転型機構３０を固定盤１０から離間する方向に移動させ、固定型１２及び第１回転型３４、第２回転型３６及び可動型２２をそれぞれ型開きさせる。
【００２８】
次に、図２Ｂに示すように、回転型機構３０の回転機構３７を１８０°回転させて、回転型機構３０の第１回転型３４に半製品として残っている樹脂成形体６２を成膜装置５０側に搬送する（回転工程）。
【００２９】
次に、図２Ｃに示すように、図示しない型締め機構によって可動盤２０と回転型機構３０とを型締め方向に移動させ、固定盤１０の固定型１２と回転型機構３０の第２回転型３６、回転型機構３０の第１回転型３４と可動盤２０の可動型２２をそれぞれ型締めする（型締め工程）。これにより、固定型１２と第２回転型３６との間に第１キャビティＣ１が形成され、可動型２２と第１回転型３４との間、具体的には、可動型２２と第１回転型３４に付着した樹脂成形体６２の表面との間に第２キャビティＣ２が形成される。この際、可動型２２と第１回転型３４との間は、可動型２２に設けられたＯリング２５により希ガスが漏れないようシールされ、可動型２２と第１回転型３４に半製品として残された樹脂成形体６２の表面との間は、可動型２２に設けられたシール部材２６によりシールされることにより、樹脂成形体６２の表面のうち成膜処理を施さない領域がマスキングされる。
【００３０】
次に、図２Ｄ〜図２Ｇに示すように、固定型１２と第２回転型３６との型締めにより形成される第１キャビティＣ１に固定型１２の樹脂流路１３を介して射出ユニット４０から樹脂を射出充填し、第１キャビティＣ１内において樹脂成形体６２´を成形する（樹脂成形工程）。また、これと同時に、可動型２２と第１回転型３４との型締めにより形成される第２キャビティＣ２内において、第１回転型３４に付着した樹脂成形体６２の表面の一部に成膜処理を施す（成膜工程）。
【００３１】
この成膜工程は、具体的には、まず、図２Ｄに示すように、成膜装置５０の減圧手段５２の真空ポンプ５２ｂを駆動させることにより、可動型２２の流出路２３を介して第２キャビティＣ２内を減圧し、Ｏリング２５によりシールされた第２キャビティＣ２内を真空状態にする（減圧工程）。次に、図２Ｅに示すように、成膜装置５０のガス注入手段５４のバルブ５４ｂを開放させることにより、可動型２２の流入路２４を介してガス注入手段５４のガスタンク５４ａから真空状態の第２キャビティＣ２内に希ガスを注入し、第２キャビティＣ２内を数Ｐａ〜数１０Ｐａ程度の希ガス雰囲気にする（ガス注入工程）。次に、図２Ｆに示すように、回転型機構３０の第２回転型３６の循環路３５ｂに冷却水を循環させて第２キャビティＣ２内の熱の発生を抑制すると共に、成膜装置５０の電圧印加手段５８により可動盤２０の可動型２２の凹部２７に設けられているターゲット５６に数ｋＶ程度の負の電圧を印加することにより、第２キャビティＣ２内において放電させる（電圧印加工程）。すると、この第２キャビティＣ２内における放電によりイオン化されて正の電荷を帯びた希ガスのガス粒子が負の電圧を印加されているターゲット５６に引き付けられて衝突し、この衝撃によりターゲット５６から放出された金属原子が第１回転型３４に付着している樹脂成形体６２のマスキングされていない表面に付着して、樹脂成形体６２の表面に金属膜６４が形成される（図２Ｇ参照）。
【００３２】
次に、樹脂成形体６２´の冷却固化時間経過後、図２Ｈに示すように、図示しない型締め機構により、樹脂成形体６２の表面に金属膜６４が施されることにより形成される製品６０が第１回転型３４に残り、かつ樹脂成形体６２´が第２回転型３６に残っている状態で可動盤２０と回転型機構３０を固定盤１０から離間する方向に移動させ、固定型１２及び第２回転型３６、第１回転型３４及び可動型２２をそれぞれ型開きさせる。
【００３３】
次に、図２Ｉに示すように、第１回転型３４に残っている製品６０を図示しない押出し装置および製品取り出し装置により取り出す（製品取出工程）。製品６０の取り出し後、回転型機構３０の回転機構３７を回転させて、回転型機構３０の第２回転型３６に半製品として残っている樹脂成形体６２´を成膜装置５０側に搬送する（図２Ｂ参照）。このようにして、以後、図２Ｂの状態から図２Ｉの状態に至る成形サイクルを繰り返すことにより、樹脂成形体６２、６２´の表面の一部に金属膜６４が施されて形成される製品６０を連続的に成形することができる。
【００３４】
本実施形態に係る型内コーティング成形装置１によれば、回転型機構３０の回転動作によって第１キャビティＣ１において成形された樹脂成形体６２、６２´を成膜装置５０側に搬送させて、第２キャビティＣ２において成膜処理を施すことができると共に、回転型機構３０の第１回転型３４及び第２回転型３６の一方と固定型との間に第１キャビティＣ１を形成して新たな樹脂成形体６２、６２´を成形することができるため、樹脂成形体６２、６２´に成膜処理を施すことにより得られる製品６０を１回の型開閉動作毎に１つ生産することができ、製品の生産性を向上させることができる。
【００３５】
また、従来のバッチ処理方法では、樹脂成形体の表面に部分的に成膜処理を施す場合には、予め個々の樹脂成形体にそれぞれマスキングをする必要があるが、本実施形態に係る型内コーティング成形装置１によれば、可動盤２０に取付けられた可動型２２が凹部２７及びシール及びマスキングの機能を有するシール部材２６を備えていることにより、予め個々の樹脂成形体にそれぞれマスキングをすることなく、可動型２２の凹部２７の形状及びシール部材２６により、樹脂成形体６２、６２´の表面のうち成膜処理を施さない領域をマスキングすることができる。
【００３６】
さらに、従来のバッチ処理方法では、複数の樹脂成形体を成膜装置に入れて成膜処理を施すため、大きなチャンバー容積が必要となり、これに伴って過大な減圧手段（真空設備能力）が必要となるが、本実施形態に係る型内コーティング成形装置１によれば、可動盤２０に取付けられた可動型２２と回転型機構３０の第１回転型３４及び第２回転型３６の一方との型締めにより形成される第２キャビティにおいて成膜処理を施すため、チャンバー（キャビティ）容積をコンパクトにすることができ、真空吸引時間の短縮や減圧手段の小型化を図ることができる。
【００３７】
本実施形態に係る型内コーティング成形方法によれば、回転型機構３０の回転動作によって、第１キャビティにおける樹脂成形工程の直後に第２キャビティにおいて成膜工程を行なうため、樹脂成形工程による樹脂成形体６２、６２´の樹脂潜熱を利用して成膜工程における金属膜６４の固着力を得ることができる。
【００３８】
また、本実施形態に係る型内コーティング成形方法によれば、第１キャビティにおける樹脂成形工程と第２キャビティにおける成膜工程とを同時に行なうことができるため、例えば図２Ｆに示すように、樹脂成形体６２、６２´を冷却させるための金型冷却と、スパッタリング（分子衝突）による発熱を抑制するための冷却とを兼ねることができ、成形サイクルを短縮することができる。
【００３９】
本発明に係る型内コーティング成形装置は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内において種々の改変を行なうことができる。例えば、回転型機構３０の第１回転型及び第２回転型は、回転盤の形状をキャビティ形状に形成することにより、第１回転型及び第２回転型を備えない構成としても良い。
【００４０】
また、本実施形態に係る型内コーティング成形装置１は、スパッタリング方法により成膜処理を施す型内コーティング成形装置であるとしたが、これに限定されず、例えば真空蒸着方法、イオンプレーティング方法及び化学成膜方法などの周知の成膜方法により成膜処理を施す型内コーティング成形装置であっても良い。この場合、型内コーティング成形装置１の成膜装置５０は、真空蒸着方法、イオンプレーティング方法及び化学成膜方法などの周知の成膜方法に通常用いられる成膜装置を採用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１ 型内コーティング成形装置、１０ 固定盤、１２ 固定型、２０可動盤、２２ 可動型、３０ 回転型機構、３２ 回転盤、３４ 第１回転型、３６ 第２回転型、４０ 射出ユニット、５０ 成膜装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形体を成形すると共に、樹脂成形体に金属膜を形成する型内コーティング成形装置及び型内コーティング成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックなどの樹脂成形体の表面の一部に金属膜を形成する成膜方法として、例えば、樹脂成形体とターゲットとを対向させ、数Ｐａ〜数１０Ｐａ程度の希ガス雰囲気中でターゲットに数ｋＶの負の電圧を印加して放電させることで、正に帯電した希ガスのガス粒子をターゲットに衝突させ、ターゲットから金属原子を放出させて樹脂成形体に成膜するスパッタリング方法、真空容器中に樹脂成形体と蒸着源とを収納して成膜する真空蒸着方法、樹脂成形体に数ｋＶの負の電圧を印加し、数Ｐａの希ガスの圧力下で真空成膜をするイオンプレーティング方法及び金属原子を含む化合物ガスを用いた化学反応を利用して金属膜を成膜する化学成膜方法などが知られている。
【０００３】
従来、このような成膜方法により樹脂成形体の表面に金属膜を形成する場合には、予め成形された複数の樹脂成形体を成膜装置に入れ、複数個を同時に成膜処理するバッチ処理方法が行なわれている。しかしながら、このバッチ処理方法では、大型の成膜装置が必要になると共に、過大な真空設備能力が必要となり、また、成膜時間に長時間を要し、さらには、個々の製品品質が均一にならないという問題がある。
【０００４】
これに対し、樹脂成形体の成形と、該樹脂成形体への金属膜の形成とを一つの装置において行なうことのできる型内コーティング成形装置が知られている（特許文献１及び２参照）。この型内コーティング成形装置は、可動型にスライド機構を設けると共に、可動型と固定型との間に複数の組み合わせのキャビティを形成し、該キャビティにそれぞれ樹脂を充填して樹脂成形体を成形した後、樹脂成形体が付着した可動型を固定型側に設けられた成膜装置の位置までスライドさせることによって、樹脂成形体の一部に金属膜を形成するものである。
【０００５】
一方、複数材質又は複数色の樹脂を重ね合わせた積層成形品の成形に用いる積層成形装置として、型開閉方向に固定盤、回転盤及び可動盤を配置し、この回転盤の両面に金型を設けると共に、回転盤を軸回転可能な構成としたものが知られている（特許文献３及び４参照）。この積層成形装置は、固定盤の金型及び回転盤の一方の金型により形成されるキャビティと、可動盤の金型及び回転盤の他方の金型により形成されるキャビティとのいずれか一方において１次射出成形を行い、これと同時に他方のキャビティにおいて２次射出成形を行なうものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３３８３２８号公報
【特許文献２】特開２００８−７３８９７号公報
【特許文献３】特公平０３−５１２０７号公報
【特許文献４】特開２００６−１６８２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１及び２に記載の型内コーティング成形装置では、樹脂成形体の成形と樹脂成形体への成膜処理とを同時に行なうことができず、これらの処理をそれぞれ別々に行なう必要があるため、１つの製品を生産する成形サイクルタイムが長くなり、生産性が悪いという問題がある。また、特許文献３及び４の積層成形装置は、積層成形品の成形しか行なうことができず、樹脂成形体に成膜処理を施すことができないものである。
【０００８】
そこで、本発明は、樹脂成形体に成膜処理が施されて形成される製品の生産性を向上させた型内コーティング成形装置及び型内コーティング成形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明に係る型内コーティング成形装置は、固定型が取り付けられた固定盤と、前記固定型と対向する面に可動型が取り付けられ、前記固定盤に対して型開閉方向に移動可能に設けられた可動盤と、前記固定盤と前記可動盤との間に配置され前記固定盤及び可動盤に対して型開閉方向に移動可能でかつ型開閉方向と直交する回転軸を中心として回転可能に設けられ、第１の回転位置および第１の回転位置から１８０°回転した第２の回転位置において前記固定型および前記可動型とそれぞれ対向する２個の回転型が設けられた回転型機構と、前記固定型に接続可能な状態で前記固定盤側に装着され、前記固定型と前記回転型機構の一方の前記回転型とが型締めされて形成される第１キャビティに樹脂を射出充填する射出ユニットと、前記可動盤の前記可動型に設けられ、前記回転型機構の他方の前記回転型との間で第２キャビティを形成すると共に前記第２キャビティ内の樹脂成形体に成膜処理を施す成膜装置とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る型内コーティング成形装置において、前記成膜装置は、前記第２キャビティを真空状態にする減圧手段と、前記真空状態の第２キャビティに希ガスを注入するガス注入手段と、金属原子を放出可能なターゲットと、前記ターゲットと前記樹脂成形体との間に電圧を印加する電圧印加手段とを備えることが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係る型内コーティング成形装置において、前記回転型機構の回転型には、該回転型を冷却する冷却水が循環可能な循環路が形成されることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る型内コーティング成形装置によれば、固定型及び成膜装置と型締めされることにより第１キャビティ及び第２キャビティをそれぞれ形成可能な２個の回転型を設けた回転可能な回転型機構を備えると共に、可動盤の可動型に成膜装置を設けることにより、回転型機構の回転動作によって第１キャビティにおいて成形された樹脂成形体を成膜装置側に搬送させて、第２キャビティにおいて成膜処理を施すことができると共に、回転型機構の他の回転型と固定型との間に第１キャビティを形成して新たな樹脂成形体を成形することができるため、樹脂成形体に成膜処理を施すことにより得られる製品を１回の型開閉動作毎に１つ生産することができ、製品の生産性を向上させることができる。
【００１３】
また、本発明に係る型内コーティング成形方法は、上記型内コーティング成形装置を用いて行なう型内コーティング成形方法であって、前記固定型及び前記可動型と前記回転型機構の回転型とをそれぞれ型締めし、前記第１キャビティ及び前記第２キャビティを形成する型締め工程と、前記型締め工程後に、前記第１キャビティに樹脂を充填して樹脂成形体を成形する樹脂成形工程と、前記樹脂成形工程と並行して、前記第２のキャビティにおいて前工程の樹脂成形工程で前記回転型機構の回転型に形成された樹脂成形体に成膜処理を施す成膜工程と、前記樹脂成形工程及び前記成膜工程の後に、前記可動盤と前記回転型機構を開き、前記成膜工程において成膜処理された樹脂成形体を取り出す製品取出工程と、前記回転型機構を回転させて前記樹脂成形工程で成形された樹脂成形体を前記成膜装置側に搬送する回転工程とを備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る型内コーティング成形方法において、前記成膜工程は、前記第２キャビティを真空状態にする減圧工程と、前記減圧工程後に、該第２キャビティに希ガスを注入するガス注入工程と、前記ガス注入工程後に、ターゲットと前記樹脂成形体との間に電圧を印加する電圧印加工程とを備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る型内コーティング成形方法によれば、第１キャビティにおいて樹脂成形体を成形する樹脂成形工程と、第２のキャビティにおいて樹脂成形体に成膜処理を施す成膜工程とを並行して行なうことができるため、樹脂成形体に成膜処理を施すことにより得られる製品を１回の型開閉動作毎に１つ生産することができ、製品の生産性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、樹脂成形体に成膜処理が施されて形成される製品の生産性を向上させた型内コーティング成形装置及び型内コーティング成形方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る型内コーティング成形装置の全体主要構造を示す説明図である。
【図２Ａ】本実施形態に係る型内コーティング成形方法の初期型締め工程を示す説明図である。
【図２Ｂ】本実施形態に係る型内コーティング成形方法の回転工程を示す説明図である。
【図２Ｃ】本実施形態に係る型内コーティング成形方法の型締め工程を示す説明図である。
【図２Ｄ】本実施形態に係る型内コーティング成形方法の樹脂成形工程及び成膜工程の減圧工程を示す説明図である。
【図２Ｅ】本実施形態に係る型内コーティング成形方法の樹脂成形工程及び成膜工程のガス注入工程を示す説明図である。
【図２Ｆ】本実施形態に係る型内コーティング成形方法の樹脂成形工程及び成膜工程の電圧印加工程を示す説明図である。
【図２Ｇ】本実施形態に係る型内コーティング成形方法の樹脂成形体の成形及び金属膜の成膜をした状態を示す説明図である。
【図２Ｈ】本実施形態に係る型内コーティング成形方法の型開き工程を示す説明図である。
【図２Ｉ】本実施形態に係る型内コーティング成形方法の製品取り出し工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の一実施形態に係る型内コーティング成形装置及び型内コーティング成形方法について、図面に基づいて説明する。まず、図１を参照しながら本実施形態に係る型内コーティング成形装置１の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る型内コーティング成形装置の全体主要構造を示す説明図である。
【００１９】
本実施形態に係る型内コーティング成形装置１は、スパッタリング方法により成膜処理を施す型内コーティング成形装置であり、図１に示すように、ベッド２に固定された固定盤１０と、固定盤１０に対して型開閉方向に移動可能に設けられた可動盤２０と、固定盤１０及び可動盤２０の間において型開閉方向に移動可能でかつ回転可能に設けられた回転型機構３０と、固定盤１０の背面側に装着された射出ユニット４０と、可動盤２０に設けられた成膜装置５０とを備えている。
【００２０】
固定盤１０には、正面側（可動盤２０と対向する側）の面の中央に固定型１２が取り付けられると共に、背面側から正面側に亘って射出ユニット４０のノズル４２を固定型１２に向けて装着するための貫通孔１６が形成されている。固定型１２には、射出ユニット４０から射出された樹脂を固定型１２によって形成される第１キャビティ内に導入する樹脂流路１３が形成されている。
【００２１】
可動盤２０には、固定盤１０の固定型１２と対向する側の面の中央に成膜装置５０を構成する可動型２２が取り付けられており、型締機構（図示せず）により固定盤１０及び回転型機構３０に対して型開閉方向に移動可能に設置されている。可動型２２には、その中央部に成膜用のチャンバーとなる第２キャビティを形成するための凹部２７と、第２キャビティからの排気用の流出路２３と、第２キャビティへのガス導入用の流入路２４とが形成されている。また、可動型２２には、型締めされた際に、回転型機構３０との間をシールするＯリング２５、及び成膜対象である樹脂成形体の表面のうち成膜処理を施さない領域をマスキングするシール部材２６が設けられている。
【００２２】
回転型機構３０は、固定盤１０及び可動盤２０にそれぞれ対向する面を有する回転盤３２、この回転盤３２の一方の面の中央に設けられた凸状の第１回転型３４及び回転盤３２の他方の面の中央に設けられた凸状の第２回転型３６と、回転盤３２に接続された回転軸３８とを有する。また、回転型機構３０は、回転軸３８を中心として回転盤３２を回転させる回転機構３７と、回転盤３２を型開閉方向に移動可能に支持する移動機構３９とを備えている。さらに、回転型機構３０には、図示せぬ押出し装置が備えられており、樹脂成形体を回転型から取り外すことができる。第１回転型３４と第２回転型３６とは、同形同大に形成されている。第１回転型３４及び第２回転型３６には、これらを冷却させる冷却水が循環する循環路３５ａ、３５ｂが形成されている。回転機構３７は、例えば、第１回転型３４及び第２回転型３６を含む回転盤３２の荷重を支持し、回転させることができる円周状のガイド等で構成された支持機構を有し、サーボモータ等の独立した駆動装置により任意の移動位置で回転軸３８を中心として回転盤３２を回転させることができるものであることが好ましい。また、移動機構３９は、例えば、ボールネジとボールネジナットと直動ガイドとの組合せ等で構成される直線状のガイド機構を有し、回転盤３２を型開閉方向に移動させ、所定位置でその位置を保持させることができるものであることが好ましい。
【００２３】
固定盤１０の固定型１２と回転型機構３０の第１回転型３４及び第２回転型３６とは、それぞれ型締めされた際に、樹脂成形体を成形可能な第１キャビティが形成されるような形状に形成されている。また、可動盤２０の可動型２２と回転型機構３０の第１回転型３４及び第２回転型３６とは、型締対象となる回転型機構３０の第１回転型３４及び第２回転型３６の一方に樹脂成形体が半製品として残っている状態で型締めされた際に、樹脂成形体のうち成膜処理を施す部分の表面と可動盤２０の可動型２２の凹部２７との間に成膜用チャンバーとして機能する第２キャビティが形成されるような形状に形成されている。
【００２４】
射出ユニット４０は、固定盤１０の貫通孔１６に挿入されることで固定型１２と接続するノズル４２を備え、固定型１２の樹脂流路１３を介して第１キャビティに溶融樹脂を射出充填するものである。この射出ユニット４０は、固定型１２に対する進退動作を行なう構成としても良いし、常時、固定型１２と接続している構成としても良い。
【００２５】
成膜装置５０は、第２キャビティ内において成膜処理を施すものであり、可動盤２０に取り付けられた可動型２２の他、可動型２２の流出路２３と流通し、第２キャビティ内を真空状態にする減圧手段５２と、可動盤２０の可動型２２の流入路２４と流通し、第２キャビティ内にアルゴンガスなどの希ガスを注入するガス注入手段５４と、可動型２２の凹部２７の底部に設けられ、金属原子を放出可能なターゲット５６と、ターゲット５６に負の高電圧を印加可能な電圧印加手段５８とを備えている。減圧手段５２は、真空タンク５２ａ及び真空ポンプ５２ｂを備えており、真空ポンプ５２ｂを駆動させることにより、第２キャビティ内を真空状態にするものである。ガス注入手段５４は、ガスタンク５４ａと、ガスタンク５４ａを開閉するためのバルブ５４ｂとを備えており、バルブ５４ａの開閉により、希ガスの注入及び停止を行なうものである。ターゲット５６は、例えばチタン、クロムなどの金属から形成されており、第２キャビティ内に高電圧が印加された際の希ガスのガス粒子との衝突によって金属原子を放出させるものである。電圧印加手段５８は、負の高電圧をターゲット５６に印加するものである。
【００２６】
次に、本実施形態に係る型内コーティング成形装置１を用いた型内コーティング成形方法について、図２に基づいて説明する。図２Ａ〜Ｉは、本実施形態に係る型内コーティング成形装置を用いた成形方法を示す工程図である。
【００２７】
まず、図２Ａに示すように、図示しない型締め機構によって可動盤２０と回転型機構３０とを型締め方向に移動させ、固定盤１０の固定型１２と回転型機構３０の第１回転型３４、回転型機構３０の第２回転型３６と可動盤２０の可動型２２をそれぞれ型締めする。その後、固定型１２と第１回転型３４との型締めにより形成される第１キャビティＣ１に、固定型１２の樹脂流路１３を介して射出ユニット４０から樹脂を射出充填し、樹脂成形体６２を成形する。樹脂成形体６２の冷却固化時間経過後、図示しない型締め機構により、樹脂成形体６２が第１回転型３４に半製品として残っている状態で可動盤２０と回転型機構３０を固定盤１０から離間する方向に移動させ、固定型１２及び第１回転型３４、第２回転型３６及び可動型２２をそれぞれ型開きさせる。
【００２８】
次に、図２Ｂに示すように、回転型機構３０の回転機構３７を１８０°回転させて、回転型機構３０の第１回転型３４に半製品として残っている樹脂成形体６２を成膜装置５０側に搬送する（回転工程）。
【００２９】
次に、図２Ｃに示すように、図示しない型締め機構によって可動盤２０と回転型機構３０とを型締め方向に移動させ、固定盤１０の固定型１２と回転型機構３０の第２回転型３６、回転型機構３０の第１回転型３４と可動盤２０の可動型２２をそれぞれ型締めする（型締め工程）。これにより、固定型１２と第２回転型３６との間に第１キャビティＣ１が形成され、可動型２２と第１回転型３４との間、具体的には、可動型２２と第１回転型３４に付着した樹脂成形体６２の表面との間に第２キャビティＣ２が形成される。この際、可動型２２と第１回転型３４との間は、可動型２２に設けられたＯリング２５により希ガスが漏れないようシールされ、可動型２２と第１回転型３４に半製品として残された樹脂成形体６２の表面との間は、可動型２２に設けられたシール部材２６によりシールされることにより、樹脂成形体６２の表面のうち成膜処理を施さない領域がマスキングされる。
【００３０】
次に、図２Ｄ〜図２Ｇに示すように、固定型１２と第２回転型３６との型締めにより形成される第１キャビティＣ１に固定型１２の樹脂流路１３を介して射出ユニット４０から樹脂を射出充填し、第１キャビティＣ１内において樹脂成形体６２´を成形する（樹脂成形工程）。また、これと同時に、可動型２２と第１回転型３４との型締めにより形成される第２キャビティＣ２内において、第１回転型３４に付着した樹脂成形体６２の表面の一部に成膜処理を施す（成膜工程）。
【００３１】
この成膜工程は、具体的には、まず、図２Ｄに示すように、成膜装置５０の減圧手段５２の真空ポンプ５２ｂを駆動させることにより、可動型２２の流出路２３を介して第２キャビティＣ２内を減圧し、Ｏリング２５によりシールされた第２キャビティＣ２内を真空状態にする（減圧工程）。次に、図２Ｅに示すように、成膜装置５０のガス注入手段５４のバルブ５４ｂを開放させることにより、可動型２２の流入路２４を介してガス注入手段５４のガスタンク５４ａから真空状態の第２キャビティＣ２内に希ガスを注入し、第２キャビティＣ２内を数Ｐａ〜数１０Ｐａ程度の希ガス雰囲気にする（ガス注入工程）。次に、図２Ｆに示すように、回転型機構３０の第２回転型３６の循環路３５ｂに冷却水を循環させて第２キャビティＣ２内の熱の発生を抑制すると共に、成膜装置５０の電圧印加手段５８により可動盤２０の可動型２２の凹部２７に設けられているターゲット５６に数ｋＶ程度の負の電圧を印加することにより、第２キャビティＣ２内において放電させる（電圧印加工程）。すると、この第２キャビティＣ２内における放電によりイオン化されて正の電荷を帯びた希ガスのガス粒子が負の電圧を印加されているターゲット５６に引き付けられて衝突し、この衝撃によりターゲット５６から放出された金属原子が第１回転型３４に付着している樹脂成形体６２のマスキングされていない表面に付着して、樹脂成形体６２の表面に金属膜６４が形成される（図２Ｇ参照）。
【００３２】
次に、樹脂成形体６２´の冷却固化時間経過後、図２Ｈに示すように、図示しない型締め機構により、樹脂成形体６２の表面に金属膜６４が施されることにより形成される製品６０が第１回転型３４に残り、かつ樹脂成形体６２´が第２回転型３６に残っている状態で可動盤２０と回転型機構３０を固定盤１０から離間する方向に移動させ、固定型１２及び第２回転型３６、第１回転型３４及び可動型２２をそれぞれ型開きさせる。
【００３３】
次に、図２Ｉに示すように、第１回転型３４に残っている製品６０を図示しない押出し装置および製品取り出し装置により取り出す（製品取出工程）。製品６０の取り出し後、回転型機構３０の回転機構３７を回転させて、回転型機構３０の第２回転型３６に半製品として残っている樹脂成形体６２´を成膜装置５０側に搬送する（図２Ｂ参照）。このようにして、以後、図２Ｂの状態から図２Ｉの状態に至る成形サイクルを繰り返すことにより、樹脂成形体６２、６２´の表面の一部に金属膜６４が施されて形成される製品６０を連続的に成形することができる。
【００３４】
本実施形態に係る型内コーティング成形装置１によれば、回転型機構３０の回転動作によって第１キャビティＣ１において成形された樹脂成形体６２、６２´を成膜装置５０側に搬送させて、第２キャビティＣ２において成膜処理を施すことができると共に、回転型機構３０の第１回転型３４及び第２回転型３６の一方と固定型との間に第１キャビティＣ１を形成して新たな樹脂成形体６２、６２´を成形することができるため、樹脂成形体６２、６２´に成膜処理を施すことにより得られる製品６０を１回の型開閉動作毎に１つ生産することができ、製品の生産性を向上させることができる。
【００３５】
また、従来のバッチ処理方法では、樹脂成形体の表面に部分的に成膜処理を施す場合には、予め個々の樹脂成形体にそれぞれマスキングをする必要があるが、本実施形態に係る型内コーティング成形装置１によれば、可動盤２０に取付けられた可動型２２が凹部２７及びシール及びマスキングの機能を有するシール部材２６を備えていることにより、予め個々の樹脂成形体にそれぞれマスキングをすることなく、可動型２２の凹部２７の形状及びシール部材２６により、樹脂成形体６２、６２´の表面のうち成膜処理を施さない領域をマスキングすることができる。
【００３６】
さらに、従来のバッチ処理方法では、複数の樹脂成形体を成膜装置に入れて成膜処理を施すため、大きなチャンバー容積が必要となり、これに伴って過大な減圧手段（真空設備能力）が必要となるが、本実施形態に係る型内コーティング成形装置１によれば、可動盤２０に取付けられた可動型２２と回転型機構３０の第１回転型３４及び第２回転型３６の一方との型締めにより形成される第２キャビティにおいて成膜処理を施すため、チャンバー（キャビティ）容積をコンパクトにすることができ、真空吸引時間の短縮や減圧手段の小型化を図ることができる。
【００３７】
本実施形態に係る型内コーティング成形方法によれば、回転型機構３０の回転動作によって、第１キャビティにおける樹脂成形工程の直後に第２キャビティにおいて成膜工程を行なうため、樹脂成形工程による樹脂成形体６２、６２´の樹脂潜熱を利用して成膜工程における金属膜６４の固着力を得ることができる。
【００３８】
また、本実施形態に係る型内コーティング成形方法によれば、第１キャビティにおける樹脂成形工程と第２キャビティにおける成膜工程とを同時に行なうことができるため、例えば図２Ｆに示すように、樹脂成形体６２、６２´を冷却させるための金型冷却と、スパッタリング（分子衝突）による発熱を抑制するための冷却とを兼ねることができ、成形サイクルを短縮することができる。
【００３９】
本発明に係る型内コーティング成形装置は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内において種々の改変を行なうことができる。例えば、回転型機構３０の第１回転型及び第２回転型は、回転盤の形状をキャビティ形状に形成することにより、第１回転型及び第２回転型を備えない構成としても良い。
【００４０】
また、本実施形態に係る型内コーティング成形装置１は、スパッタリング方法により成膜処理を施す型内コーティング成形装置であるとしたが、これに限定されず、例えば真空蒸着方法、イオンプレーティング方法及び化学成膜方法などの周知の成膜方法により成膜処理を施す型内コーティング成形装置であっても良い。この場合、型内コーティング成形装置１の成膜装置５０は、真空蒸着方法、イオンプレーティング方法及び化学成膜方法などの周知の成膜方法に通常用いられる成膜装置を採用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１ 型内コーティング成形装置、１０ 固定盤、１２ 固定型、２０可動盤、２２ 可動型、３０ 回転型機構、３２ 回転盤、３４ 第１回転型、３６ 第２回転型、４０ 射出ユニット、５０ 成膜装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定型が取り付けられた固定盤と、
前記固定型と対向する面に可動型が取り付けられ、前記固定盤に対して型開閉方向に移動可能に設けられた可動盤と、
前記固定盤と前記可動盤との間に配置され前記固定盤及び可動盤に対して型開閉方向に移動可能でかつ型開閉方向と直交する回転軸を中心として回転可能に設けられ、第１の回転位置および第１の回転位置から１８０°回転した第２の回転位置において前記固定型および前記可動型とそれぞれ対向する２個の回転型が設けられた回転型機構と、
前記固定型に接続可能な状態で前記固定盤側に装着され、前記固定型と前記回転型機構の一方の前記回転型とが型締めされて形成される第１キャビティに樹脂を射出充填する射出ユニットと、
前記可動盤の前記可動型に設けられ、前記回転型機構の他方の前記回転型との間で第２キャビティを形成すると共に前記第２キャビティ内の樹脂成形体に成膜処理を施す成膜装置と
を備えることを特徴とする型内コーティング成形装置。
【請求項２】
前記成膜装置は、
前記第２キャビティを真空状態にする減圧手段と、
前記真空状態の第２キャビティに希ガスを注入するガス注入手段と、
金属原子を放出可能なターゲットと、
前記ターゲットと前記樹脂成形体との間に電圧を印加する電圧印加手段と
を備えることを特徴とする請求項１記載の型内コーティング成形装置。
【請求項３】
前記回転型機構の回転型には、該回転型を冷却する冷却水が循環可能な循環路が形成されていることを特徴とする請求項請求項１又は２記載の型内コーティング成形装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の型内コーティング成形装置を用いて行なう型内コーティング成形方法であって、
前記固定型及び前記可動型と前記回転型機構の回転型とをそれぞれ型締めし、前記第１キャビティ及び前記第２キャビティを形成する型締め工程と、
前記型締め工程後に、前記第１キャビティに樹脂を充填して樹脂成形体を成形する樹脂成形工程と、
前記樹脂成形工程と並行して、前記第２のキャビティにおいて前工程の樹脂成形工程で前記回転型機構の回転型に形成された樹脂成形体に成膜処理を施す成膜工程と、
前記樹脂成形工程及び前記成膜工程の後に、前記可動盤と前記回転型機構を開き、前記成膜工程において成膜処理された樹脂成形体を取り出す製品取出工程と、
前記回転型機構を回転させて前記樹脂成形工程で成形された樹脂成形体を前記成膜装置側に搬送する回転工程と
を備えることを特徴とする型内コーティング成形方法。
【請求項５】
前記成膜工程は、
前記第２キャビティを真空状態にする減圧工程と、
前記減圧工程後に、該第２キャビティに希ガスを注入するガス注入工程と、
前記ガス注入工程後に、ターゲットと前記樹脂成形体との間に電圧を印加する電圧印加工程と
を備えることを特徴とする請求項４記載の型内コーティング成形方法。
【請求項１】
固定型が取り付けられた固定盤と、
前記固定型と対向する面に可動型が取り付けられ、前記固定盤に対して型開閉方向に移動可能に設けられた可動盤と、
前記固定盤と前記可動盤との間に配置され前記固定盤及び可動盤に対して型開閉方向に移動可能でかつ型開閉方向と直交する回転軸を中心として回転可能に設けられ、第１の回転位置および第１の回転位置から１８０°回転した第２の回転位置において前記固定型および前記可動型とそれぞれ対向する２個の回転型が設けられた回転型機構と、
前記固定型に接続可能な状態で前記固定盤側に装着され、前記固定型と前記回転型機構の一方の前記回転型とが型締めされて形成される第１キャビティに樹脂を射出充填する射出ユニットと、
前記可動盤の前記可動型に設けられ、前記回転型機構の他方の前記回転型との間で第２キャビティを形成すると共に前記第２キャビティ内の樹脂成形体に成膜処理を施す成膜装置と
を備えることを特徴とする型内コーティング成形装置。
【請求項２】
前記成膜装置は、
前記第２キャビティを真空状態にする減圧手段と、
前記真空状態の第２キャビティに希ガスを注入するガス注入手段と、
金属原子を放出可能なターゲットと、
前記ターゲットと前記樹脂成形体との間に電圧を印加する電圧印加手段と
を備えることを特徴とする請求項１記載の型内コーティング成形装置。
【請求項３】
前記回転型機構の回転型には、該回転型を冷却する冷却水が循環可能な循環路が形成されていることを特徴とする請求項請求項１又は２記載の型内コーティング成形装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の型内コーティング成形装置を用いて行なう型内コーティング成形方法であって、
前記固定型及び前記可動型と前記回転型機構の回転型とをそれぞれ型締めし、前記第１キャビティ及び前記第２キャビティを形成する型締め工程と、
前記型締め工程後に、前記第１キャビティに樹脂を充填して樹脂成形体を成形する樹脂成形工程と、
前記樹脂成形工程と並行して、前記第２のキャビティにおいて前工程の樹脂成形工程で前記回転型機構の回転型に形成された樹脂成形体に成膜処理を施す成膜工程と、
前記樹脂成形工程及び前記成膜工程の後に、前記可動盤と前記回転型機構を開き、前記成膜工程において成膜処理された樹脂成形体を取り出す製品取出工程と、
前記回転型機構を回転させて前記樹脂成形工程で成形された樹脂成形体を前記成膜装置側に搬送する回転工程と
を備えることを特徴とする型内コーティング成形方法。
【請求項５】
前記成膜工程は、
前記第２キャビティを真空状態にする減圧工程と、
前記減圧工程後に、該第２キャビティに希ガスを注入するガス注入工程と、
前記ガス注入工程後に、ターゲットと前記樹脂成形体との間に電圧を印加する電圧印加工程と
を備えることを特徴とする請求項４記載の型内コーティング成形方法。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図２Ｅ】
【図２Ｆ】
【図２Ｇ】
【図２Ｈ】
【図２Ｉ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図２Ｅ】
【図２Ｆ】
【図２Ｇ】
【図２Ｈ】
【図２Ｉ】
【公開番号】特開２０１１−１８９６９５（Ｐ２０１１−１８９６９５Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５９５８９（Ｐ２０１０−５９５８９）
【出願日】平成２２年３月１６日（２０１０．３．１６）
【出願人】（３０００４１１９２）宇部興産機械株式会社 (268)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１６日（２０１０．３．１６）
【出願人】（３０００４１１９２）宇部興産機械株式会社 (268)
【Ｆターム（参考）】
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