射出成形同時絵付装置
【課題】 射出成形同時絵付装置において、絵付シートとして転写シートＳを用いる場合に、転写後の嵩高となった支持体シートＳｂの処理を簡素化することにより、スペースの無駄をなくし、また、高い作業効率を確保する。
【解決手段】 転写シートＳと樹脂成形品Ｐとを接着せしめ、次いで、雌雄両型を開放し、転写シートＳの支持体シートＳｂのみを剥離除去し、転写層Ｓｔを樹脂成形品表面に残留せしめるようにした射出成形同時絵付装置において、成形型の転写シート供給方向における下流側に、成形品から剥離除去された支持体シートＳｂを裁断する裁断手段Ｔを備える。
【解決手段】 転写シートＳと樹脂成形品Ｐとを接着せしめ、次いで、雌雄両型を開放し、転写シートＳの支持体シートＳｂのみを剥離除去し、転写層Ｓｔを樹脂成形品表面に残留せしめるようにした射出成形同時絵付装置において、成形型の転写シート供給方向における下流側に、成形品から剥離除去された支持体シートＳｂを裁断する裁断手段Ｔを備える。
【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転写シートを射出樹脂成形物の表面に一体的に接着し、支持体シートを剥離除去して、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に関する。
【０００２】
【従来の技術】射出成形と同時に型内で絵付シートを射出樹脂成形物の表面に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。
【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）絵付シートがロール状に巻き取られた帯状の長尺シートである場合において、雌型のパーティング面上まで供給された絵付シートの先端側１ショット分を供給側（上流側）から切り離すシート切断工程。
（ｄ）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。
（ｅ）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面に沿わせるように延伸させる延伸工程（予備成形工程）。
（ｆ）雌型と雄型の一方（通常は雌型）を他方（通常は雄型）側へ移動させて型閉めを行う型閉め工程。
（ｇ）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。
（ｈ）雌型と雄型とを離間させる型開き工程。
（ｉ）絵付シートが接着された射出成形品を前記雌型から取り出す取出工程。
【０００４】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（ｆ）の型閉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、該型閉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（ｇ）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（ｅ）の延伸工程が行われたことになる場合をいう。
【０００５】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、射出樹脂成形物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、射出樹脂成形物の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、装飾層等の転写層のみを射出樹脂成形物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。
【０００６】図３〜図５により、絵付シートとして転写シートを用いる場合を例にとり、上記射出成形同時絵付方法の具体的な例を説明する（特公平４−４２１７２号公報、特公平７−５５５１７号公報等参照）。この成形装置１０は、互いに係合・離脱が自在で、係合時に成形キャビティ（成形窩）１３を両者間に形成できる雌型１２と雄型４０とからなる成形型を備えている。雌型１２は、その内部に前記キャビティ１３に開口する吸気孔１７が設けられていて、シリンダ等からなる進退装１１ａにより雄型４０に対して接近−離隔する方向に進退動せしめられるようになっている。また、雄型４０は、前記キャビティ１３内に挿入されるコア部４１を有し、その内部に熔融樹脂射出装置の注湯孔（ゲート）４２が設けられている。さらに、前記雌型１２と雄型４０との間に進退可能に熱盤６０が配されており、この熱盤６０は、その前面（雌型１２側）が加熱面とされている。
【０００７】巻き出しロール５０Ａに巻き込まれた、転写層Ｓｔと支持体シートＳｂで構成される転写シートＳは、一対の送りロール（ニップロール）５１ａにより送り出され、前記雌型１２の雌型キャビティ１３に対向する位置に、転写シートＳの転写層Ｓｔ側が雄型１２側を向くようにして供給される。この転写シートＳを前記熱盤６０で加熱軟化させ（図３）、次いで、転写シートＳを雌型１２と熱盤６０との間に挟んでキャビティ１３の開口面を閉じ、雌型１２に設けられた吸気孔１７を通じて真空引きを行う。それにより、転写シートＳは図４に示されるように、キャビティ１３の内周面に沿うように延伸せしめられて密着する。
【０００８】続いて、熱盤６０を両型間から退避させたもとで、図５に示される如くに、雌型１２を前進させることにより、雄型４０と合体させて型締めを行った後、雌型１２と雄型４０との間に形成されるキャビティ空間に雄型４０に設けられた射出装置の注湯孔４２を通じて熔融樹脂を注入充填して射出成形を行う。それにより、雌型１２内の転写シートＳが注入樹脂（成形体Ｐ）と一体化して貼り付き、射出成形完了後に型開きを行なうと、型内から外表面に転写シートＳの転写層Ｓｔ側を貼着した成形体が取り出される。樹脂成形体Ｐの外表面に一体化した転写シートＳのうちの支持体シートＳｂのみを剥離し、絵柄層等の転写層Ｓｔを成形体Ｐ側に残留させて装飾層となすことにより絵付が完了する。剥離後の支持体シートＳｂは一対の送りロール（ニップロール）５１ｂにより送り出され、巻き取りロール５０Ｂで巻き取られる。なお、図示の例では、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、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も存在する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、絵付シートとして転写シートＳを用いる場合に、転写層Ｓｔを樹脂成形品Ｐ表面に残留せしめた後の、成形品Ｐから剥離された支持体シートＳｂは、図３に示すように、前の工程で成形品形状に絞り加工された凹凸部１３Ａが存在しており、成形品の形状が深絞り品のような場合には、深みの深い凹凸が賦形された嵩高状態のものとなる。そのために、巻き取りロール５０Ｂは短時間で大きな巻き取り径となってしまう。通常、巻き出しロール５０Ａに比べて，巻き取りロール５０Ｂ側では３〜４分の１程度しか巻き取ることができない。そのために、巻き取りロール５０Ｂ側に大きなスペースを確保するか、あるいは、巻き取りロール５０Ｂ交換を頻繁に行うことが必要となっている。後者の場合には、巻き取りロール５０Ｂの交換のために転写作業の中断が余儀なくされ、作業効率の低下を引き起こす。
【００１０】本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、射出成形同時絵付装置において、転写後の支持体シートの処理を簡素化することにより、スペースの無駄をなくし、また、生産効率を向上させて高い作業効率を確保することにある。
【００１１】
【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、互いに係合・離脱が自在で、係合時に成形キャビティを両者間に形成できる雌型と雄型とからなる成形型と、少なくとも転写層と支持体シートとを備えた長尺帯状の転写シートを巻き取りから引き出して雌雄両型間に供給するシート供給手段とを備えており、シート供給手段から引き出された転写シートの１ショット分を成形型雌型キャビティ面に対向する位置に、転写シートの転写層側が雄型側を向くようにして供給し、転写シートを間に挟んで雌雄両型を接近させて係合し、雌雄両型間に形成されたキャビティ内に雄型のゲートから流動状体の樹脂を射出充填し、固化せしめて、転写シートと樹脂成形品とを接着せしめ、次いで、雌雄両型を開放し、転写シートの支持体シートのみを剥離除去し、転写層を樹脂成形品表面に残留せしめるようにした射出成形同時絵付装置において、成形型の転写シート供給方向における下流側には、成形品から剥離除去された支持体シートを裁断する裁断手段を備えていることを特徴とする。
【００１２】本発明装置は、上記の構成であり、成形型の転写シート供給方向における下流側には、成形品から剥離除去された支持体シートを裁断する裁断手段を備えるのみで、従来装置のように、巻き取りロールを備えない。成形品の形状に深絞りされ嵩高状態とされた支持体シートは、剥離後に裁断手段により裁断され、巻き取られることはない。そのために、巻き取りロールを備えるスペースが省略できると共に、巻き取りロールの交換作業もなくなることから作業性も向上する。なお、本発明において、裁断手段は任意であり、従来公知のものを適宜用いることができる。
【００１３】なお、転写シートにおける支持体シートＳｂとしては、ポリ塩化ビニル、ナイロン、熱可塑性ポリエステル、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を用いることができる。支持体シートの厚さは、通常２０〜５００μｍ程度である。転写層（装飾層）は、印刷絵柄、着色又は透明塗膜、金属薄膜等の視覚的意匠を与える層の他、硬質塗膜、防曇塗膜、導電性層等の機能性を有する層であってもよい。樹脂射出手段から射出される流動状態の樹脂としては、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、ポリカーボネート、ポリプロピレン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、不飽和ポリエステル、エポキシ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る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に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しており、この射出成形同時絵付装置１０Ａは、巻き取りロール５０Ｂに替えて、成形品Ｐから剥離除去された支持体シートＳｂを裁断するための裁断手段Ｔを備えている点を除き、他の構成は、図３〜図５に基づき先に説明した射出成形同時絵付装置１０と同様である。従って、図１において、図３R>３に示す射出成形同時絵付装置１０と同じ部材には同じ符号を付すにとどめ、詳細な説明は省略する。
【００１５】ここで、裁断手段Ｔは、支持体シートＳｂの横幅よりも広い横幅を持つ投入口７１を備えた容器７０と、該容器７０の内部の前記投入口７１の直下において、投入口７１の全幅にわたって取り付けられた一対の回転刃物７２，７２を備えており、該回転刃物７２，７２は図示しない電動機などの適宜の駆動手段により回転駆動せしめられる。
【００１６】この射出成形同時絵付装置１０Ａでは、成形品Ｐから剥離され、成形品形状に絞り加工された深みの深い凹凸１３Ａが賦形された嵩高状態の支持体シートＳｂは、一対の送りロール５１ｂを通過した後、そのまま前記裁断手段Ｔの投入口７１に導かれ、そこで回転刃物７２，７２により裁断され細断片として、容器７０内に収納される。この構成によれば、従来の射出成形同時絵付装置のように、支持体シートＳｂ巻き取りのための巻き取りロール５０Ｂが不要となり、省スペースが図れると共に、巻き取りロールの交換に起因する転写作業の中断もなくなり、作業効率も向上する。
【００１７】図２は、本発明に係る射出成形同時絵付装置の他の実施形態を示している。この射出成形同時絵付装置１０Ｂにおいて、雄型側の構造と形状及びその機能は、図１に示したものと同様であってよく、従って、図２R>２では省略している。この例において、雌型１２の底部に設けられた作動室１６には、雌型１２のパーティング面１２ａとの間で絵付シートＳを挟んで固定保持するための、雌型キャビティ１３を囲繞する形状（例えば、矩形）の枠状クランパー２５を駆動するための流体圧シリンダ等の駆動機構２１及び駆動支持板２２が配設されている。
【００１８】前記枠状クランパー２５は、雌型１２の四隅近くに設けられた貫通穴２９、２９、２９、２９に摺動自在に嵌挿された４本の連結ロッド２４、２４、２４、２４によって前記駆動支持板２２に連結されており、前記駆動機構２１により雌型パーティング面１２ａに対して垂直方向に進退動できるようになっている。さらに、雌型１２のパーティング面１２ａには、前記キャビティ面１３の外周縁を周回するように、Ｏリング１５が装着されている。前記Ｏリング１５は、前記枠状クランパー２５が、間に絵付シートＳを挟んで雌型１２のパーティング面１２ａに押し付けられた際、前記キャビティ１３と外部とを気密的に遮断する役目を果たす。 また、前記雌型１２の可動盤１１の上端部には、連続帯状の転写シートＳが巻き取られたロールが装填された巻き出しロール５０Ａを有する巻出機５０と、この巻出機５０から転写シートＳを必要量（１ショット分）づつ繰り出すための一対の送りロール（ニップロール対）５１ａ、この送りロール５１ａにより繰り出される転写シートＳの先端部を把持して下降せしめられる搬送チャック５３と、が配置される。
【００１９】また、前記雌型１２の下流端近傍には、前記搬送チャック５３に保持されて引き降ろされてきた転写シートＳ（支持体シートＳｂ）の先端部を把持固定する受取チャック５５と、該受取チャック５５に把持された転写シートＳ（支持体シートＳｂ）の下端部を挟み込んで下流側に送り出すための一対の送りロール（ニップロール）５１ｂが配置され、さらに、該一対の送りロール５１ｂの下方には、図１に示したと同様の裁断機Ｔが設けてある。
【００２０】雌型１２の上方には、図示されていないが、図１に示すと同様に、転写シートＳを加熱軟化させるための熱盤６０が待機せしめられている。熱盤６０は転写シートＳに接触して伝導熱でシートを加熱する構造でもよいし、また、転写シートＳから所定の間隙をおいて対峙し、輻射熱によって非接触的に加熱する構造のものであってもよい。
【００２１】上記のような構成に加え、本実施形態においては、前記雌型１２のパーティング面１２ａにおけるキャビティ１３より上流側（上側）で、かつ、かつ前記枠状クランパー２５より上流側部分に、前記帯状の転写シートＳを幅方向（シート搬送方向と直交する方向）に熔融切断して前記先端側１ショット分を供給側から切り離すための加熱線条３０が配設されている。
【００２２】すなわち、前記雌型１２のシート供給側端部よりも下流側で枠状クランパー２５（の上端）より上流側に断面矩形の収納凹部３６が穿設され、この収納凹部３６の底部に適宜の絶縁支持部材を介して前記加熱線条３０が張架されている。加熱線条３０の位置は、前記雌型１２のパーティング面１２ａより図示しない雄型側（クランパー２５側）に１〜５ｍｍ程度突出せしめられており、また、加熱線条３０の位置は前記クランパー２５の上流側端部から例えば１０ｍｍ程度上流側に位置せしめられている。また、加熱線条３０はその長さ（有効長）が、転写シートＳの幅より１００ｍｍ程度（左右に５０ｍｍ程度づつ）長くされている。
【００２３】本実施形態においては、前記枠状クランパー２５による転写シートＳの押圧固定動作開始後に所定時間だけ前記加熱線条３０に対する通電を行って、転写シートＳに接する加熱線条３０を該転写シートＳの熔融温度以上に加熱せしめることによって前記転写シートＳを熔融切断するようにされる。なお、上記の射出成形同時絵付装置１０Ｂは、本出願人の出願に係る特願平９−６３３７０号に詳述されており、前記出願はこの出願の一部を構成するものとして参照される。
【００２４】上記のような構成とされた本実施形態の射出成形同時絵付装置１０Ｂにおいては、巻出機５０から転写シートＳが一対の送りロール５１ａにより必要量ずつ（１ショット分ずつ）繰り出されるとともに、その先端部が搬送チャック５３に把持されて、雌型１２のキャビティ１３及びパーティング面１２ａを覆うように、クランパー２５と雌型１２との間を通って雌型１２のシート排出側端部（下端部）近傍の位置まで搬送されて受取チャック５５にその先端部が把持固定され、さらに、シート先端は、一対の送りロール５１ｂに挟持される。この状態から、前記搬送チャック５３はシート把持状態を解かれて元の位置に戻される（シート供給工程）。
【００２５】次に、前記転写シートＳにおける前記受取チャック５５に把持固定されている先端部より上流側部分をシート供給側（５１ａ側）に引っ張って所定の張力を付与すべく、前記送りロール５１ａ及び巻出機５０が逆回転せしめられる。これによって、図２に示されているように、転写シートＳ（先端側１ショット分）は、皺や弛みが取り除かれて雌型１２のパーティング面１２ａ上にピーンと張った状態で配置される。この場合、先端部が受取チャック５５により把持固定されている転写シートＳのうちの雌型１２より上流側部分を搬送チャック５３で把持固定しておけば、次のクランプ工程及び切断工程において転写シートＳの先端側１ショット分が揺動したり弛んだりすることを防止できる。
【００２６】続いて、枠状クランパー２５が前記駆動機構２１により雌型１２側（転写シートＳ側）に前進移動せしめられ、それによって、転写シートＳの先端側１ショット分が前記クランパー２５により雌型１２のパーティング面１２ａ上に押圧固定される（クランプ工程）。なお、このクランプ工程開始時又はその前工程（シート供給工程）において、前記搬送チャック５３及び受取チャック５５を転写シートＳを挟持した状態で雌型１２側に移動させて、転写シートＳを雌型１２のパーティング面１２ａ上に載せるようにしてもよいし、前記クランパー２５の押圧固定動作を利用して転写シートＳを前記パーティング面１２ａに押し付けるように動かしてもよい。
【００２７】そして、前記クランパー２５による転写シートＳの押圧固定動作に連携して、前記雌型１２に配設された加熱線条３０により、前記帯状の転写シートＳが幅方向に熔融切断されて前記先端側１ショット分が供給側から切り離される（シート切断工程）。転写シートＳの切断が完了後、加熱線条３０への通電は中止され、加熱線条３０は速やかに室温まで冷却する。そのため、切断が必要とされる時期以外は、転写シートＳが加熱線条Ｓに触れても切断されることはなく、また、作業者が誤って手を加熱線条Ｓに触っても熱傷の心配はない。
【００２８】上記のようにして、転写シートＳの切断工程が完了した後は、図示しない熱盤が雌型キャビティ面１３上まで近づけられ、転写シートＳを加熱軟化させる軟化工程が行われる。次いで、加熱軟化された転写シートＳを真空吸引通路１７及び導管１９を通じて真空吸引し、雌型１２のキャビティ面１３に沿わせるように延伸させる延伸工程（予備成形工程）が行われる。
【００２９】続いて、進退装置１１ａにより雌型１２を雄型側へ移動させて型閉めを行う型閉め工程が行われ、次に、図３〜図５に示した装置の場合と同様に、射出成形機のノズルから雄型４０の湯道４２を通じて雌型１２と雌型４０との間のキャビティ１３内に熔融樹脂Ｐを注入充填して射出成形を行い、その後、雌型１２と雄型４０との型開きが行われ、型内から外表面に転写シートＳの転写層Ｓｔ側を貼着した成形体が取り出される。樹脂成形体の外表面に一体化した１ショット分の転写シートＳのうちの成形品形状に絞り加工された深みの深い凹凸１３Ａが賦形された嵩高状態の支持体シートＳｂは、受取チャック５５を解除した後、一対の送りロール５１ｂの駆動によって、そのまま前記裁断手段Ｔの投入口７１に導かれ、そこで回転刃物７２，７２により裁断され細断片として、容器７０内に収納される。
【００３０】上記の形態の射出成形同時絵付装置の場合、巻出機５０からの転写シートＳは、１ショット分ごとに分離されており、剥離後の支持体シートＳｂは、一枚ずつ送りロール５１ｂにより送り出され、排出される。排出される支持体シートＳｂをロール状に巻き取ることは事実上不可能であり、従来は排出された嵩高状態の支持体シートＳｂを手作業で回収することが必要とされたが、本発明によれば、送りロール５１ｂの下方位置に裁断手段を備えたことにより、回収作業は省力化され、周囲が乱雑化するのも回避される。
【００３１】なお、本発明は上記の２つの実施形態以外にも各種の形態が可能である。例えば、図１，図２の形態において、成形品の絞り形状が比較的少なく、かつ転写シート自体の成形性が良好の場合には、熱盤を用いた転写シートの加熱・軟化及び真空吸引通路による真空引きを省略し、射出樹脂の熱と圧力によって転写シートを雌型キャビティ面に延伸させてもよい。また、図２の形態において、転写シートの加熱線条３０による切断は、加熱線条を熱盤６０のシート供給方向上流側に設置し、熱盤を転写シートを加熱させるべく雌型に接近対向したときに、熱盤上の加熱線条によって、転写シートを溶断するようにしてもよい。
【００３２】
【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付装置によれば、比較的簡素な構成でもって、転写後の支持体シートの処理を簡素化することができ、装置周辺のスペースの無駄をなくし、また、生産効率を向上させて高い作業効率を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による射出成形同時絵付装置の一実施形態を示す概略構成図。
【図２】本発明による射出成形同時絵付装置の他の実施形態の雌型とその周辺部を示す概略構成図。
【図３】従来の射出成形同時絵付装置を示す概略構成図。
【図４】射出成形同時絵付装置における転写シートの延伸工程の説明に供される図。
【図５】射出成形同時絵付装置における型閉め工程、射出成形工程の説明に供される図。
【符号の説明】
Ｓ…転写シート、１０、１０Ａ、１０Ｂ…射出成形同時絵付装置、１２…雌型、１３…キャビティ、１７…真空吸引通路、２５…クランパー、４０…雄型、５０Ａ…巻き出しロール、５０Ｂ…巻き取りロール、５１ａ、５１ｂ…送りローラ、６０…熱盤、Ｔ…裁断手段、７２…回転刃物
【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転写シートを射出樹脂成形物の表面に一体的に接着し、支持体シートを剥離除去して、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に関する。
【０００２】
【従来の技術】射出成形と同時に型内で絵付シートを射出樹脂成形物の表面に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。
【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）絵付シートがロール状に巻き取られた帯状の長尺シートである場合において、雌型のパーティング面上まで供給された絵付シートの先端側１ショット分を供給側（上流側）から切り離すシート切断工程。
（ｄ）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。
（ｅ）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面に沿わせるように延伸させる延伸工程（予備成形工程）。
（ｆ）雌型と雄型の一方（通常は雌型）を他方（通常は雄型）側へ移動させて型閉めを行う型閉め工程。
（ｇ）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。
（ｈ）雌型と雄型とを離間させる型開き工程。
（ｉ）絵付シートが接着された射出成形品を前記雌型から取り出す取出工程。
【０００４】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（ｆ）の型閉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、該型閉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（ｇ）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（ｅ）の延伸工程が行われたことになる場合をいう。
【０００５】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、射出樹脂成形物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、射出樹脂成形物の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、装飾層等の転写層のみを射出樹脂成形物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。
【０００６】図３〜図５により、絵付シートとして転写シートを用いる場合を例にとり、上記射出成形同時絵付方法の具体的な例を説明する（特公平４−４２１７２号公報、特公平７−５５５１７号公報等参照）。この成形装置１０は、互いに係合・離脱が自在で、係合時に成形キャビティ（成形窩）１３を両者間に形成できる雌型１２と雄型４０とからなる成形型を備えている。雌型１２は、その内部に前記キャビティ１３に開口する吸気孔１７が設けられていて、シリンダ等からなる進退装１１ａにより雄型４０に対して接近−離隔する方向に進退動せしめられるようになっている。また、雄型４０は、前記キャビティ１３内に挿入されるコア部４１を有し、その内部に熔融樹脂射出装置の注湯孔（ゲート）４２が設けられている。さらに、前記雌型１２と雄型４０との間に進退可能に熱盤６０が配されており、この熱盤６０は、その前面（雌型１２側）が加熱面とされている。
【０００７】巻き出しロール５０Ａに巻き込まれた、転写層Ｓｔと支持体シートＳｂで構成される転写シートＳは、一対の送りロール（ニップロール）５１ａにより送り出され、前記雌型１２の雌型キャビティ１３に対向する位置に、転写シートＳの転写層Ｓｔ側が雄型１２側を向くようにして供給される。この転写シートＳを前記熱盤６０で加熱軟化させ（図３）、次いで、転写シートＳを雌型１２と熱盤６０との間に挟んでキャビティ１３の開口面を閉じ、雌型１２に設けられた吸気孔１７を通じて真空引きを行う。それにより、転写シートＳは図４に示されるように、キャビティ１３の内周面に沿うように延伸せしめられて密着する。
【０００８】続いて、熱盤６０を両型間から退避させたもとで、図５に示される如くに、雌型１２を前進させることにより、雄型４０と合体させて型締めを行った後、雌型１２と雄型４０との間に形成されるキャビティ空間に雄型４０に設けられた射出装置の注湯孔４２を通じて熔融樹脂を注入充填して射出成形を行う。それにより、雌型１２内の転写シートＳが注入樹脂（成形体Ｐ）と一体化して貼り付き、射出成形完了後に型開きを行なうと、型内から外表面に転写シートＳの転写層Ｓｔ側を貼着した成形体が取り出される。樹脂成形体Ｐの外表面に一体化した転写シートＳのうちの支持体シートＳｂのみを剥離し、絵柄層等の転写層Ｓｔを成形体Ｐ側に残留させて装飾層となすことにより絵付が完了する。剥離後の支持体シートＳｂは一対の送りロール（ニップロール）５１ｂにより送り出され、巻き取りロール５０Ｂで巻き取られる。なお、図示の例では、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、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も存在する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、絵付シートとして転写シートＳを用いる場合に、転写層Ｓｔを樹脂成形品Ｐ表面に残留せしめた後の、成形品Ｐから剥離された支持体シートＳｂは、図３に示すように、前の工程で成形品形状に絞り加工された凹凸部１３Ａが存在しており、成形品の形状が深絞り品のような場合には、深みの深い凹凸が賦形された嵩高状態のものとなる。そのために、巻き取りロール５０Ｂは短時間で大きな巻き取り径となってしまう。通常、巻き出しロール５０Ａに比べて，巻き取りロール５０Ｂ側では３〜４分の１程度しか巻き取ることができない。そのために、巻き取りロール５０Ｂ側に大きなスペースを確保するか、あるいは、巻き取りロール５０Ｂ交換を頻繁に行うことが必要となっている。後者の場合には、巻き取りロール５０Ｂの交換のために転写作業の中断が余儀なくされ、作業効率の低下を引き起こす。
【００１０】本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、射出成形同時絵付装置において、転写後の支持体シートの処理を簡素化することにより、スペースの無駄をなくし、また、生産効率を向上させて高い作業効率を確保することにある。
【００１１】
【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、互いに係合・離脱が自在で、係合時に成形キャビティを両者間に形成できる雌型と雄型とからなる成形型と、少なくとも転写層と支持体シートとを備えた長尺帯状の転写シートを巻き取りから引き出して雌雄両型間に供給するシート供給手段とを備えており、シート供給手段から引き出された転写シートの１ショット分を成形型雌型キャビティ面に対向する位置に、転写シートの転写層側が雄型側を向くようにして供給し、転写シートを間に挟んで雌雄両型を接近させて係合し、雌雄両型間に形成されたキャビティ内に雄型のゲートから流動状体の樹脂を射出充填し、固化せしめて、転写シートと樹脂成形品とを接着せしめ、次いで、雌雄両型を開放し、転写シートの支持体シートのみを剥離除去し、転写層を樹脂成形品表面に残留せしめるようにした射出成形同時絵付装置において、成形型の転写シート供給方向における下流側には、成形品から剥離除去された支持体シートを裁断する裁断手段を備えていることを特徴とする。
【００１２】本発明装置は、上記の構成であり、成形型の転写シート供給方向における下流側には、成形品から剥離除去された支持体シートを裁断する裁断手段を備えるのみで、従来装置のように、巻き取りロールを備えない。成形品の形状に深絞りされ嵩高状態とされた支持体シートは、剥離後に裁断手段により裁断され、巻き取られることはない。そのために、巻き取りロールを備えるスペースが省略できると共に、巻き取りロールの交換作業もなくなることから作業性も向上する。なお、本発明において、裁断手段は任意であり、従来公知のものを適宜用いることができる。
【００１３】なお、転写シートにおける支持体シートＳｂとしては、ポリ塩化ビニル、ナイロン、熱可塑性ポリエステル、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を用いることができる。支持体シートの厚さは、通常２０〜５００μｍ程度である。転写層（装飾層）は、印刷絵柄、着色又は透明塗膜、金属薄膜等の視覚的意匠を与える層の他、硬質塗膜、防曇塗膜、導電性層等の機能性を有する層であってもよい。樹脂射出手段から射出される流動状態の樹脂としては、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、ポリカーボネート、ポリプロピレン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、不飽和ポリエステル、エポキシ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る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に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しており、この射出成形同時絵付装置１０Ａは、巻き取りロール５０Ｂに替えて、成形品Ｐから剥離除去された支持体シートＳｂを裁断するための裁断手段Ｔを備えている点を除き、他の構成は、図３〜図５に基づき先に説明した射出成形同時絵付装置１０と同様である。従って、図１において、図３R>３に示す射出成形同時絵付装置１０と同じ部材には同じ符号を付すにとどめ、詳細な説明は省略する。
【００１５】ここで、裁断手段Ｔは、支持体シートＳｂの横幅よりも広い横幅を持つ投入口７１を備えた容器７０と、該容器７０の内部の前記投入口７１の直下において、投入口７１の全幅にわたって取り付けられた一対の回転刃物７２，７２を備えており、該回転刃物７２，７２は図示しない電動機などの適宜の駆動手段により回転駆動せしめられる。
【００１６】この射出成形同時絵付装置１０Ａでは、成形品Ｐから剥離され、成形品形状に絞り加工された深みの深い凹凸１３Ａが賦形された嵩高状態の支持体シートＳｂは、一対の送りロール５１ｂを通過した後、そのまま前記裁断手段Ｔの投入口７１に導かれ、そこで回転刃物７２，７２により裁断され細断片として、容器７０内に収納される。この構成によれば、従来の射出成形同時絵付装置のように、支持体シートＳｂ巻き取りのための巻き取りロール５０Ｂが不要となり、省スペースが図れると共に、巻き取りロールの交換に起因する転写作業の中断もなくなり、作業効率も向上する。
【００１７】図２は、本発明に係る射出成形同時絵付装置の他の実施形態を示している。この射出成形同時絵付装置１０Ｂにおいて、雄型側の構造と形状及びその機能は、図１に示したものと同様であってよく、従って、図２R>２では省略している。この例において、雌型１２の底部に設けられた作動室１６には、雌型１２のパーティング面１２ａとの間で絵付シートＳを挟んで固定保持するための、雌型キャビティ１３を囲繞する形状（例えば、矩形）の枠状クランパー２５を駆動するための流体圧シリンダ等の駆動機構２１及び駆動支持板２２が配設されている。
【００１８】前記枠状クランパー２５は、雌型１２の四隅近くに設けられた貫通穴２９、２９、２９、２９に摺動自在に嵌挿された４本の連結ロッド２４、２４、２４、２４によって前記駆動支持板２２に連結されており、前記駆動機構２１により雌型パーティング面１２ａに対して垂直方向に進退動できるようになっている。さらに、雌型１２のパーティング面１２ａには、前記キャビティ面１３の外周縁を周回するように、Ｏリング１５が装着されている。前記Ｏリング１５は、前記枠状クランパー２５が、間に絵付シートＳを挟んで雌型１２のパーティング面１２ａに押し付けられた際、前記キャビティ１３と外部とを気密的に遮断する役目を果たす。 また、前記雌型１２の可動盤１１の上端部には、連続帯状の転写シートＳが巻き取られたロールが装填された巻き出しロール５０Ａを有する巻出機５０と、この巻出機５０から転写シートＳを必要量（１ショット分）づつ繰り出すための一対の送りロール（ニップロール対）５１ａ、この送りロール５１ａにより繰り出される転写シートＳの先端部を把持して下降せしめられる搬送チャック５３と、が配置される。
【００１９】また、前記雌型１２の下流端近傍には、前記搬送チャック５３に保持されて引き降ろされてきた転写シートＳ（支持体シートＳｂ）の先端部を把持固定する受取チャック５５と、該受取チャック５５に把持された転写シートＳ（支持体シートＳｂ）の下端部を挟み込んで下流側に送り出すための一対の送りロール（ニップロール）５１ｂが配置され、さらに、該一対の送りロール５１ｂの下方には、図１に示したと同様の裁断機Ｔが設けてある。
【００２０】雌型１２の上方には、図示されていないが、図１に示すと同様に、転写シートＳを加熱軟化させるための熱盤６０が待機せしめられている。熱盤６０は転写シートＳに接触して伝導熱でシートを加熱する構造でもよいし、また、転写シートＳから所定の間隙をおいて対峙し、輻射熱によって非接触的に加熱する構造のものであってもよい。
【００２１】上記のような構成に加え、本実施形態においては、前記雌型１２のパーティング面１２ａにおけるキャビティ１３より上流側（上側）で、かつ、かつ前記枠状クランパー２５より上流側部分に、前記帯状の転写シートＳを幅方向（シート搬送方向と直交する方向）に熔融切断して前記先端側１ショット分を供給側から切り離すための加熱線条３０が配設されている。
【００２２】すなわち、前記雌型１２のシート供給側端部よりも下流側で枠状クランパー２５（の上端）より上流側に断面矩形の収納凹部３６が穿設され、この収納凹部３６の底部に適宜の絶縁支持部材を介して前記加熱線条３０が張架されている。加熱線条３０の位置は、前記雌型１２のパーティング面１２ａより図示しない雄型側（クランパー２５側）に１〜５ｍｍ程度突出せしめられており、また、加熱線条３０の位置は前記クランパー２５の上流側端部から例えば１０ｍｍ程度上流側に位置せしめられている。また、加熱線条３０はその長さ（有効長）が、転写シートＳの幅より１００ｍｍ程度（左右に５０ｍｍ程度づつ）長くされている。
【００２３】本実施形態においては、前記枠状クランパー２５による転写シートＳの押圧固定動作開始後に所定時間だけ前記加熱線条３０に対する通電を行って、転写シートＳに接する加熱線条３０を該転写シートＳの熔融温度以上に加熱せしめることによって前記転写シートＳを熔融切断するようにされる。なお、上記の射出成形同時絵付装置１０Ｂは、本出願人の出願に係る特願平９−６３３７０号に詳述されており、前記出願はこの出願の一部を構成するものとして参照される。
【００２４】上記のような構成とされた本実施形態の射出成形同時絵付装置１０Ｂにおいては、巻出機５０から転写シートＳが一対の送りロール５１ａにより必要量ずつ（１ショット分ずつ）繰り出されるとともに、その先端部が搬送チャック５３に把持されて、雌型１２のキャビティ１３及びパーティング面１２ａを覆うように、クランパー２５と雌型１２との間を通って雌型１２のシート排出側端部（下端部）近傍の位置まで搬送されて受取チャック５５にその先端部が把持固定され、さらに、シート先端は、一対の送りロール５１ｂに挟持される。この状態から、前記搬送チャック５３はシート把持状態を解かれて元の位置に戻される（シート供給工程）。
【００２５】次に、前記転写シートＳにおける前記受取チャック５５に把持固定されている先端部より上流側部分をシート供給側（５１ａ側）に引っ張って所定の張力を付与すべく、前記送りロール５１ａ及び巻出機５０が逆回転せしめられる。これによって、図２に示されているように、転写シートＳ（先端側１ショット分）は、皺や弛みが取り除かれて雌型１２のパーティング面１２ａ上にピーンと張った状態で配置される。この場合、先端部が受取チャック５５により把持固定されている転写シートＳのうちの雌型１２より上流側部分を搬送チャック５３で把持固定しておけば、次のクランプ工程及び切断工程において転写シートＳの先端側１ショット分が揺動したり弛んだりすることを防止できる。
【００２６】続いて、枠状クランパー２５が前記駆動機構２１により雌型１２側（転写シートＳ側）に前進移動せしめられ、それによって、転写シートＳの先端側１ショット分が前記クランパー２５により雌型１２のパーティング面１２ａ上に押圧固定される（クランプ工程）。なお、このクランプ工程開始時又はその前工程（シート供給工程）において、前記搬送チャック５３及び受取チャック５５を転写シートＳを挟持した状態で雌型１２側に移動させて、転写シートＳを雌型１２のパーティング面１２ａ上に載せるようにしてもよいし、前記クランパー２５の押圧固定動作を利用して転写シートＳを前記パーティング面１２ａに押し付けるように動かしてもよい。
【００２７】そして、前記クランパー２５による転写シートＳの押圧固定動作に連携して、前記雌型１２に配設された加熱線条３０により、前記帯状の転写シートＳが幅方向に熔融切断されて前記先端側１ショット分が供給側から切り離される（シート切断工程）。転写シートＳの切断が完了後、加熱線条３０への通電は中止され、加熱線条３０は速やかに室温まで冷却する。そのため、切断が必要とされる時期以外は、転写シートＳが加熱線条Ｓに触れても切断されることはなく、また、作業者が誤って手を加熱線条Ｓに触っても熱傷の心配はない。
【００２８】上記のようにして、転写シートＳの切断工程が完了した後は、図示しない熱盤が雌型キャビティ面１３上まで近づけられ、転写シートＳを加熱軟化させる軟化工程が行われる。次いで、加熱軟化された転写シートＳを真空吸引通路１７及び導管１９を通じて真空吸引し、雌型１２のキャビティ面１３に沿わせるように延伸させる延伸工程（予備成形工程）が行われる。
【００２９】続いて、進退装置１１ａにより雌型１２を雄型側へ移動させて型閉めを行う型閉め工程が行われ、次に、図３〜図５に示した装置の場合と同様に、射出成形機のノズルから雄型４０の湯道４２を通じて雌型１２と雌型４０との間のキャビティ１３内に熔融樹脂Ｐを注入充填して射出成形を行い、その後、雌型１２と雄型４０との型開きが行われ、型内から外表面に転写シートＳの転写層Ｓｔ側を貼着した成形体が取り出される。樹脂成形体の外表面に一体化した１ショット分の転写シートＳのうちの成形品形状に絞り加工された深みの深い凹凸１３Ａが賦形された嵩高状態の支持体シートＳｂは、受取チャック５５を解除した後、一対の送りロール５１ｂの駆動によって、そのまま前記裁断手段Ｔの投入口７１に導かれ、そこで回転刃物７２，７２により裁断され細断片として、容器７０内に収納される。
【００３０】上記の形態の射出成形同時絵付装置の場合、巻出機５０からの転写シートＳは、１ショット分ごとに分離されており、剥離後の支持体シートＳｂは、一枚ずつ送りロール５１ｂにより送り出され、排出される。排出される支持体シートＳｂをロール状に巻き取ることは事実上不可能であり、従来は排出された嵩高状態の支持体シートＳｂを手作業で回収することが必要とされたが、本発明によれば、送りロール５１ｂの下方位置に裁断手段を備えたことにより、回収作業は省力化され、周囲が乱雑化するのも回避される。
【００３１】なお、本発明は上記の２つの実施形態以外にも各種の形態が可能である。例えば、図１，図２の形態において、成形品の絞り形状が比較的少なく、かつ転写シート自体の成形性が良好の場合には、熱盤を用いた転写シートの加熱・軟化及び真空吸引通路による真空引きを省略し、射出樹脂の熱と圧力によって転写シートを雌型キャビティ面に延伸させてもよい。また、図２の形態において、転写シートの加熱線条３０による切断は、加熱線条を熱盤６０のシート供給方向上流側に設置し、熱盤を転写シートを加熱させるべく雌型に接近対向したときに、熱盤上の加熱線条によって、転写シートを溶断するようにしてもよい。
【００３２】
【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付装置によれば、比較的簡素な構成でもって、転写後の支持体シートの処理を簡素化することができ、装置周辺のスペースの無駄をなくし、また、生産効率を向上させて高い作業効率を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による射出成形同時絵付装置の一実施形態を示す概略構成図。
【図２】本発明による射出成形同時絵付装置の他の実施形態の雌型とその周辺部を示す概略構成図。
【図３】従来の射出成形同時絵付装置を示す概略構成図。
【図４】射出成形同時絵付装置における転写シートの延伸工程の説明に供される図。
【図５】射出成形同時絵付装置における型閉め工程、射出成形工程の説明に供される図。
【符号の説明】
Ｓ…転写シート、１０、１０Ａ、１０Ｂ…射出成形同時絵付装置、１２…雌型、１３…キャビティ、１７…真空吸引通路、２５…クランパー、４０…雄型、５０Ａ…巻き出しロール、５０Ｂ…巻き取りロール、５１ａ、５１ｂ…送りローラ、６０…熱盤、Ｔ…裁断手段、７２…回転刃物
【特許請求の範囲】
【請求項１】 互いに係合・離脱が自在で、係合時に成形キャビティを両者間に形成できる雌型と雄型とからなる成形型と、少なくとも転写層と支持体シートとを備えた長尺帯状の転写シートを巻き取りから引き出して雌雄両型間に供給するシート供給手段とを備え、シート供給手段から引き出された転写シートの１ショット分を成形型雌型キャビティ面に対向する位置に、転写シートの転写層側が雄型側を向くようにして供給し、転写シートを間に挟んで雌雄両型を接近させて係合し、雌雄両型間に形成されたキャビティ内に雄型のゲートから流動状体の樹脂を射出充填し、固化せしめて、転写シートと樹脂成形品とを接着せしめ、次いで、雌雄両型を開放し、転写シートの支持体シートのみを剥離除去し、転写層を樹脂成形品表面に残留せしめるようにした射出成形同時絵付装置において、成形型の転写シート供給方向における下流側には、成形品から剥離除去された支持体シートを裁断する裁断手段を備えていることを特徴とする射出成形同時絵付装置。
【請求項１】 互いに係合・離脱が自在で、係合時に成形キャビティを両者間に形成できる雌型と雄型とからなる成形型と、少なくとも転写層と支持体シートとを備えた長尺帯状の転写シートを巻き取りから引き出して雌雄両型間に供給するシート供給手段とを備え、シート供給手段から引き出された転写シートの１ショット分を成形型雌型キャビティ面に対向する位置に、転写シートの転写層側が雄型側を向くようにして供給し、転写シートを間に挟んで雌雄両型を接近させて係合し、雌雄両型間に形成されたキャビティ内に雄型のゲートから流動状体の樹脂を射出充填し、固化せしめて、転写シートと樹脂成形品とを接着せしめ、次いで、雌雄両型を開放し、転写シートの支持体シートのみを剥離除去し、転写層を樹脂成形品表面に残留せしめるようにした射出成形同時絵付装置において、成形型の転写シート供給方向における下流側には、成形品から剥離除去された支持体シートを裁断する裁断手段を備えていることを特徴とする射出成形同時絵付装置。
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図３】
【図２】
【図４】
【図５】
【図３】
【公開番号】特開２０００−６１８８（Ｐ２０００−６１８８Ａ）
【公開日】平成１２年１月１１日（２０００．１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１０−１７２９９３
【出願日】平成１０年６月１９日（１９９８．６．１９）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１２年１月１１日（２０００．１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１０年６月１９日（１９９８．６．１９）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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