射出成形用金型及びこれを用いた樹脂成形品の製造方法
【課題】それ自体に剛性のない第１シート体が所定の形状・位置に維持されながら埋設され、射出成形と同時に第２シート体が表面に形成される樹脂成形品の製造に用いられる射出成形用金型及びこれを用いた樹脂成形品の製造方法を提供する。
【解決手段】射出成形用金型２０は、固定型２１と、型締めによって固定型２１との間にキャビティ３０を形成する可動型２２とを備え、可動型２２は、外周型２９と、外周型２９内を外周型２９に対して相対的に型締め方向に前進後退可能なスライド型２３とを備えている。２点鎖線で示したように、インサートシート３２が埋設され、インサートシート７２が表面に形成される樹脂成形品６０に対応するキャビティ３０が形成されている。射出成型用金型２０に、インサートシート３２及びインサートシート７２を配置して所定の動作させることにより、デザインバリエーションを拡大させる樹脂成形品６０を製造することができる。
【解決手段】射出成形用金型２０は、固定型２１と、型締めによって固定型２１との間にキャビティ３０を形成する可動型２２とを備え、可動型２２は、外周型２９と、外周型２９内を外周型２９に対して相対的に型締め方向に前進後退可能なスライド型２３とを備えている。２点鎖線で示したように、インサートシート３２が埋設され、インサートシート７２が表面に形成される樹脂成形品６０に対応するキャビティ３０が形成されている。射出成型用金型２０に、インサートシート３２及びインサートシート７２を配置して所定の動作させることにより、デザインバリエーションを拡大させる樹脂成形品６０を製造することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は射出成形用金型に関し、特に第１シート体が埋設されると共に射出成形と同時に第２シート体が表面に形成される樹脂成形品の製造に用いることができる射出成形用金型及びこれを用いた樹脂成形品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
形状を保持するために、内部に芯材を埋設させた樹脂成形品がある。芯材は樹脂成形品の内部に完全に埋設されたり、一部露出して埋設されている。芯材には、それ自体に剛性のある材料が使用され、金属板や硬質樹脂板等が使用されている。このような樹脂成形品は、例えば樹脂の射出成形により製造され、その製造に用いられる射出成形用金型及びその製造方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。上記射出成形用金型は、固定型と、その固定型とのパーティング面を有する可動型と、固定型の内部を型締め方向に移動可能なスライド型（コアピン）とを備えている。そして、ゲートが、埋設される芯材の両面に分かれて樹脂が流入するように、キャビティに配置された芯材の側方に設けられている。
【０００３】
この射出成形用金型を用いて、芯材が埋設された樹脂成形品が製造されている。先ず、型開きした状態で所定の位置に芯材を配置し、固定型と可動型とで芯材の端部を挟持するようにして型締めする。次に、芯材が所定の位置を維持するようにスライド型をキャビティ内に前進移動させて芯材を保持する。尚、芯材には剛性があるため、所定の位置に安定して保持される。次に、上記ゲートからキャビティ内に溶融樹脂を射出して、溶融樹脂が芯材の両面に分かれて流入し、溶融樹脂がキャビティ内にほぼ充填したときに、芯材を保持していたスライドコア型を後退移動させる。次に、溶融樹脂を更に射出して、キャビティ内全てに溶融樹脂が充填される。次に、キャビティ内を保圧し、キャビティ内に充填された溶融樹脂を冷却し固化させる。次に、型開きして樹脂成形品を金型内から取り出す。このような製造方法により、芯材が埋設された樹脂成形品が製造される。
【特許文献１】特開平４−１６３１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような従来の射出成形用金型及びこれを用いた樹脂成形品の製造方法では、芯材の代わりにフィルム等のそれ自体に剛性のないシート体を樹脂成形品に埋設させる場合に、シート体を所定の形状・位置に維持させて、キャビティ内に樹脂を充填させることは困難である。キャビティの型面から浮いた状態でシート体が保持されても、シート体自体に剛性がないため、キャビティ内への樹脂の流入によって、シート体にずれやしわが生じてしまう。よって、シート体を所定の形状・位置に埋設させて樹脂成形品を製造することは困難である。又、１つのシート体を埋設させ、射出成形と同時に別のシート体を表面に形成して、２つのシート体から構成されたデザインバリエーションを拡大させる樹脂成形品を製造することも困難である。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、それ自体に剛性のない第１シート体が所定の形状・位置に維持されながら埋設されると共に射出成形と同時に第２シート体が表面に形成される、デザインバリエーションを拡大させる樹脂成形品の製造に用いられる射出成形用金型及びこれを用いた樹脂成形品の製造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】
【０００６】
上記の目的を達成するために、第１の発明は、第１シート体が埋設され、射出成形と同時に第２シート体が表面に形成される樹脂成形品の製造に用いることができる射出成形用金型であって、樹脂成形品における第１シート体の一方面側の面に対応する第１キャビティ面が形成された第１型と、型締めによって第１型との間にキャビティを形成する第２型とを備え、第１型又は第２型は、外周型と、前記外周型内を前記外周型に対して相対的に型締め方向に前進後退可能であり、樹脂成形品における第１シート体の他方側の面に対応する第２キャビティ面が形成されたスライド型とを含み、第１キャビティ面に沿って第１シート体が配置され、第２キャビティ面に沿って第２シート体が配置され、型締め状態において、スライド型が前進した位置で第１シート体と第２シート体との間に形成される第1部分キャビティに、第１樹脂部を形成するように第１樹脂が射出される第１ゲートと、第１シート体が第１樹脂部に固着してから、スライド型を、第１樹脂部を保持した状態で後退させて、スライド型が後退した位置で第１シート体と第１キャビティ面との間に第２部分キャビティを形成し、その第２部分キャビティに、第２樹脂部を形成するように第２樹脂が射出される第２ゲートとを備えたものである。
【０００７】
このように構成すると、第１シート体が第２キャビティ面の形状に維持されながら第１樹脂部と第２樹脂部との間に埋設されると共に、射出成形と同時に第２シート体が表面に形成される。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明の構成において、第１樹脂と第２樹脂とは同一の樹脂であり、第１ゲートと第２ゲートとは、同一のゲートである。
【０００９】
このように構成すると、２重成形において設定されるゲートの数が少なくなる。
【００１０】
第３の発明は、第１又は第２の発明の射出成形用金型を用いた、第１シート体が埋設され、射出成形と同時に第２シート体が表面に形成される樹脂成形品の製造方法であって、型開きした状態で第１キャビティ面に沿って第１シート体を配置して、第２キャビティ面に沿って第２シート体を配置する工程と、第２シート体が配置されたスライド型を前進させた位置で型締めして、第１部分キャビティを形成する工程と、形成された第１部分キャビティに第１ゲートを介して第１樹脂を射出して第１樹脂部を形成する工程と、形成された第１樹脂部に第１シート体及び第２シート体を固着させる工程と、第１樹脂部に第１シート体が固着してから、スライド型を、第１樹脂部を保持した状態で後退させて、第２部分キャビティを形成する工程と、形成された第２部分キャビティに第２ゲートを介して第２樹脂を射出して第２樹脂部を形成し、その形成された第２樹脂部を第１シート体に固着させる工程とを備えたものである。
【００１１】
このように構成すると、第１シート体が第１キャビティ面の形状に維持されながら第１樹脂部と第２樹脂部との間に埋設されると共に、射出成形と同時に第２シート体が表面に形成される。
【００１２】
第４の発明は、第３の発明の構成において、第１樹脂と第２樹脂とは同一の樹脂である。
【００１３】
このように構成すると、第１樹脂と第２樹脂とが互いに溶着して固着性が向上する。
【００１４】
第５の発明は、第３又は第４の発明の構成において、第１樹脂と第２樹脂とが同一の樹脂である場合は、第１樹脂と第２樹脂とが透明又は半透明であり、第１樹脂と第２樹脂とが相違する樹脂である場合は、第１樹脂及び第２樹脂の少なくとも１つが、透明又は半透明である。
【００１５】
このように構成すると、埋設された第１シート体が樹脂成形品の外部から可視化される。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、第１の発明は、第１シート体が第２キャビティ面の形状に維持されながら第１樹脂部と第２樹脂部との間に埋設されると共に、射出成形と同時に第２シート体が表面に形成される。そのため、それ自体に剛性のない第１シート体が所定の形状・位置に維持されながら埋設され、第２シート体が表面に形成された２つのシート体を射出成形と同時に構成したデザインバリエーションを拡大させる樹脂成形品を製造することができる。
【００１７】
第２の発明は、第１の発明の効果に加えて、２重成形において設定されるゲートの数が少なくなるため、金型の構造を簡単にすることができる。
【００１８】
第３の発明は、第１シート体が第２キャビティ面の形状に維持されながら第１樹脂部と第２樹脂部との間に埋設されると共に、射出成形と同時に第２シート体が表面に形成される。そのため、それ自体に剛性のない第１シート体が所定の形状・位置に維持されながら埋設され、第２シート体が表面に形成された２つのシート体を射出成形と同時に構成した樹脂成形品を製造することができる。
【００１９】
第４の発明は、第３の発明の効果に加えて、第１樹脂と第２樹脂とが互いに溶着して固着性が向上するため、樹脂成形品の品質を向上させることができる。
【００２０】
第５の発明は、第３又は第４の発明の効果に加えて、埋設された第１シート体が樹脂成形品の外部から可視化されるため、第１シート体にデザインを施すことによって、様々なデザインの樹脂成形品を製造することができる。又、少なくとも第１樹脂が透明又は半透明であれば、第１シート体と第２シート体とをデザインにおいて関連付けると、立体的なデザイン等、更に様々なデザインの樹脂成形品を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。
【００２２】
図１は、その（１）がこの発明の第１の実施の形態による射出成形用金型を用いて製造される樹脂成形品の縦断面図であり、その（２）がこの発明の第１の実施の形態による射出成形用金型の概略構成を示した図であって、キャビティ中央を切断した縦端面図である。
【００２３】
図１の（１）を参照して、樹脂成形品６０は、矩形平板形状を有し、平面形状からなる第１樹脂部４３と、第１樹脂部４３に整列して重なる平面形状からなる第２樹脂部５３とを備えている。第１樹脂部４３と第２樹脂部５３との間には、第１シート体であるインサートシート３２が埋設され、第１樹脂部４３の表面には射出成形と同時に貼り付けられる第２シート体であるインサートシート７２が形成されている。樹脂成形品６０はインサートシート３２に沿った面状の拡がりを有する形状であり、例えば、携帯電話やパソコン等の電子機器の筐体の一部、家電製品の筐体の一部、自動車の内装パネルの一部等に使用される。尚、この発明において、第１シート体が埋設されるとは、第１シート体の端面を含む全部が、図１の（１）で示したように樹脂成形品の内部に形成される場合だけでなく、第１シート体の端面が樹脂成形品の端面と整列して外部に露出している場合や、第１シート体の端部が樹脂成形品の端面に沿って折り曲げられた状態で形成されている場合も含む。
【００２４】
図１の（２）を参照して、射出成形用金型２０は、固定型２１と、型締めによって固定型２１との間にキャビティ３０を形成する可動型２２とを備え、可動型２２は、外周型２９と、外周型２９内を外周型２９に対して相対的に型締め方向に前進後退可能なスライド型２３とを備えている。図１の状態において、２点鎖線で示したように、インサートシート３２が埋設され、インサートシート７２が表面に形成される樹脂成形品６０に対応するキャビティ３０が形成されている。射出成形用金型２０では、固定型２１が第１型を構成し、可動型２２が第２型を構成する。
【００２５】
固定型２１には、樹脂成形品６０におけるインサートシート３２の一方面側の面に対応する第１キャビティ面２６が形成されている。第１キャビティ面２６の中央上部には、第１ゲート４０が構成されている。第１ゲート４０からは、樹脂成形品６０の第１樹脂部４３を形成する第１樹脂、及び樹脂成形品６０の第２樹脂部５３を形成する第２樹脂が射出される。第１樹脂及び第２樹脂は溶融樹脂である。固定型２１は、内部に、上記第１ゲート４０に接続される第１樹脂流路４１と、第１樹脂流路４１に接続される１つのノズルタッチ部５６を備えている。射出成形用金型２０では、ホットランナーのバルブゲート方式が採用されている。第１ゲート４０はバルブゲートであり、図示しないバルブを駆動させて第１ゲート４０を所定のタイミングで開閉させる。
【００２６】
外周型２９は、パーティング面２５のほぼ中央にスライド型２３を型締め方向に摺動可能に収納する凹部を備えている。スライド型２３には、樹脂成形品６０におけるインサートシート３２の他方面側の面の一部に対応する第２キャビティ面２７が形成されている。外周型２９の内周面には、第１キャビティ面２６と第２キャビティ面２７とを接続する第３キャビティ面２８が形成されている。第３キャビティ面２８は、樹脂成形品６０の外周端面に対応している。キャビティ３０は、上記第１キャビティ面２６、第２キャビティ面２７及び第３キャビティ面２８に囲まれるようにして形成されている。
【００２７】
スライド型２３は、所定の前進した位置及び後退した位置を構成するように固定型２１内を前進後退するように設定されている。所定の前進した位置とは、樹脂成形品６０の厚み方向に対するインサートシート３２が埋設される位置である。又、所定の後退した位置とは、樹脂成形品６０の厚みを決定する位置である。
【００２８】
固定型２１及び可動型２２は、図示しない射出成形機の固定盤及び可動盤に各々固定され、外周型２９は図示しないタイバーに案内されながら、スライド型２３は、外周型２９の内周壁に摺動して案内されながら、図示しない駆動手段により型締め方向に可動する。スライド型２３は、外周型に対して相対的に型締め方向に前進後退可能となっている。外周型２９やスライド型２３の動作に合わせて、第１ゲート４０は、時間制御によりその開閉が行われる。
【００２９】
上記のように構成される射出成形用金型２０では、第１樹脂と第２樹脂は同一の樹脂が使用され、図示しない射出成形機の１つのノズルをノズルタッチ部５６に接触させて、第１樹脂及び第２樹脂をキャビティ３０に流入させる。第１樹脂及び第２樹脂は、第１ゲート４０が開くことにより、第１樹脂流路４１を介して第１ゲート４０から射出される。
【００３０】
次に射出成形用金型２０を用いた樹脂成形品６０の製造方法について説明する。
【００３１】
図１で示した射出成形用金型を用いた樹脂成形品の製造工程のうち、図２は型開きして第１シート体及び第２シート体を配置する工程を示した図である。図３はその（１）が型締めして第１部分キャビティを形成する工程を示した図であり、その（２）が第１部分キャビティに第１樹脂を射出して第１樹脂部を形成する工程を示した図である。図４はその（１）がスライド型を後退させて第２部分キャビティを形成する工程を示した図であり、その（２）が第２部分キャビティに第２樹脂を射出して第２樹脂部を形成する工程を示した図である。図５は、型開きして成形された樹脂成形品を取り出す工程を示した図である。
【００３２】
図２を参照して、射出成形用金型２０を型開きした状態で、固定型２１の第１キャビティ面２６に沿って所定の位置にインサートシート３２を配置し、スライド型２３の第２キャビティ面２７に沿って所定の位置にインサートシート７２を配置する。インサートシート３２及びインサートシート７２の位置決めは、例えば、インサートシート３２及びインサートシート７２にキャビティ３０から突出する部分を設けてその突出する部分に孔を形成し、その孔に対応する位置決め固定ピンをパーティング面２４及びパーティング面２５に形成し、上記位置決め固定ピンに上記孔を嵌め合わせるようにして行われる。インサートシート３２及びインサートシート７２の位置固定は、図示しない吸引手段等により、インサートシート３２は第１キャビティ面２６に、インサートシート７２は第２キャビティ面２７に沿って密着するように吸引して行われる。
【００３３】
次に、図３の（１）を参照して、インサートシート７２が配置されたスライド型２３を前進させた位置で型締めを行い、インサートシート７２とインサートシート３２との間に第１部分キャビティ４２を形成する。換言すれば、スライド型２３を前進させた位置で型締めを行い、第１キャビティ面２６と第２キャビティ面２７との間に第１部分キャビティ４２を形成する。尚、インサートシート３２及びインサートシート７２の周縁より外方に形成されている空間も第１部分キャビティ４２に含まれる。このとき、第１ゲート４０は閉じた状態である。
【００３４】
次に、図３の（２）を参照して、第１ゲート４０を開いて、第１部分キャビティ４２に第１ゲート４０を介して第１樹脂を射出し、第１樹脂部４３を形成する。次に、第１部分キャビティ４２に第１樹脂が完全に充填された後に、第１ゲート４０を閉じる。次に、第１樹脂部４３にインサートシート３２及びインサートシート７２が固着して、第１樹脂部４３が所定の硬さになるまで保圧・冷却する。この所定の硬さは、次に射出される第２樹脂の圧力によって第１樹脂部４３が変形しない程度の硬さである。
【００３５】
次に、図４の（１）を参照して、第１樹脂部４３にインサートシート３２が固着してから、スライド型２３を、第１樹脂部４３を保持した状態で所定の位置まで後退させて、インサートシート３２と固定型２１の第１キャビティ面２６との間に第２部分キャビティ５２を形成する。尚、インサートシート３２の周縁より外方に形成されている空間も第２部分キャビティ５２に含まれる。
【００３６】
次に、図４の（２）を参照して、再び第１ゲート４０を開いて、第２部分キャビティ５２に第１ゲート４０を介して第２樹脂を射出し、第２樹脂部５３を形成する。そして、第２樹脂部５３にインサートシート３２が固着して、第２樹脂部５３と第１樹脂部４３とが一体化するまで保圧・冷却する。
【００３７】
次に、図５を参照して、型開きして樹脂成形品６０を取り出す。このようにして、インサートシート３２が埋設され、射出成形と同時にインサートシート７２が表面に形成された樹脂成形品６０は製造される。
【００３８】
次に、インサートシート３２及びインサートシート７２、第１樹脂及び第２樹脂の種類について説明する。
【００３９】
インサートシート３２及びインサートシート７２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アクリル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）等の樹脂シートが使用される。第１樹脂や第２樹脂と同一の種類の樹脂からなる樹脂シートを使用すれば、第１樹脂部や第２樹脂部にインサートシート３２やインサートシート７２が溶着して固着し易くなる。樹脂シートには、例えば図柄層が形成される。図柄層は、表現したい図柄に応じて、樹脂シートの全面に形成されたり、部分的に形成されたりする。又、必要に応じて樹脂シートに接着層が形成されてもよい。接着層が形成されれば、第１樹脂及び第２樹脂と樹脂シートとが接着し、樹脂成形品の一体性を向上させることができる。尚、インサートシート３２やインサートシート７２は、樹脂シートに代えて、シート状のものであれば、紙、金属等樹脂以外の材料から構成されてもよい。
【００４０】
図柄層は、樹脂をバインダーとして顔料や染料等の着色材を含有した着色インキにより形成される。バインダーとして使用される樹脂は、ポリビニル系樹脂、ポリアミド（ＰＡ）系樹脂、ポリエステル系樹脂、ＰＭＭＡ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリエステルウレタン系樹脂、セルロースエステル系樹脂、アルキド樹脂等がある。図柄層は、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法等により樹脂シート上に印刷される。又、図柄として金属光沢を表現したい場合は、図柄層は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、鍍金法等により形成される金属薄膜層により構成される。
【００４１】
接着層は、第１樹脂及び第２樹脂の種類に適した感熱性又は感圧性のある樹脂が使用される。第１樹脂及び第２樹脂がＰＭＭＡ系樹脂であれば、例えば、接着層もＰＭＭＡ系樹脂を使用するとよい。第１樹脂及び第２樹脂がＰＣ、ポリスチレン（ＰＳ）系樹脂であれば、例えば、接着層は、これらの樹脂と親和性のある、ＰＭＭＡ、ＰＳ、ＰＡ系樹脂を使用するとよい。接着層は、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法等により樹脂シート上に印刷される。
【００４２】
第１樹脂及び第２樹脂は、樹脂成形品６０が使用される製品に適した材質が使用される。例えば、ＡＢＳ、ＰＭＭＡ、ＰＳ、スチレンアクリロニトリル（ＡＳ）、ＰＣ、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ＰＰ、ＰＥＴ樹脂等である。第１樹脂及び第２樹脂に、透明又は半透明の樹脂を使用することにより、インサートシート３２自体やインサートシート３２に形成された図柄層を樹脂成形品の外部から視認することができる。この発明において、半透明の樹脂とは、透明の樹脂を除いて、樹脂成形品６０に埋設されたインサートシート３２を樹脂成形品６０の外部から視認することができる状態の樹脂である。尚、インサートシート３２に、第１樹脂や第２樹脂と同種の樹脂からなる樹脂シートを使用すれば、樹脂成形品６０の成形時に、第１樹脂や第２樹脂と樹脂シートとを溶着して固着させ易くすることができる。
【００４３】
以上から、上記のように構成される射出成形用金型２０を用いた樹脂成形品６０の製造方法では、インサートシート３２が第１キャビティ面２６の形状に維持されながら第１樹脂部４３と第２樹脂部５３との間に埋設されると共に、射出成形と同時にインサートシート７２が表面に形成される。そのため、それ自体に剛性のないインサートシート３２が所定の形状・位置に維持されながら埋設され、インサートシート７２が表面に形成された、２つのシート体を射出成形と同時に構成した、デザインバリエーションを拡大させる樹脂成形品を製造することができる。又、第１樹脂と第２樹脂とは同一の種類の樹脂であり第１樹脂と第２樹脂とは、同一のゲートから射出されるため、射出成形用金型２０に設定されるゲートの数が少なくなる。そのため、ゲートに接続される樹脂流路も少なくなり、射出成形用金型２０の構造を簡単にすることができる。
【００４４】
更に、第１樹脂及び第２樹脂に透明又は半透明の樹脂を使用すれば、埋設されたインサートシート３２が樹脂成形品６０の外部から可視化される。そのため、インサートシート３２にデザインを施すことによって、様々なデザインの樹脂成形品６０を製造することができる。インサートシート３２とインサートシート７２とをデザイン的に関連付ければ、更に様々なデザインの樹脂成形品６０を製造することができる。又、インサートシート３２とインサートシート７２とは第１樹脂部４３を挟んで所定の間隔をあけて構成されるため、立体的なデザインの樹脂成形品６０を製造することができる。更に、熱を放出・吸収したり、電磁波を遮断したりする等の機能を発揮するインサートシート３２を埋設すれば、その機能を有する樹脂成形品６０を製造することができる。第１樹脂と第２樹脂とは同一の樹脂であり、第１樹脂と第２樹脂とが互いに溶着して固着性が向上するため、樹脂成形品６０の品質を向上させることができる。
【００４５】
図６は、その（１）がこの発明の第２の実施の形態による射出成形用金型を用いて製造される樹脂成形品の縦断面図であり、その（２）がこの発明の第２の実施の形態による射出成形用金型の概略構成を示した図であって、キャビティ中央を切断した縦端面図であり、先の第１の実施の形態の図１に対応した図である。図７は、図６で示した射出成形用金型を用いた樹脂成形品の製造工程のうち、その（１）が第１部分キャビティに第１樹脂を射出して第１樹脂部を形成する工程を示した図であり、その（２）が第２部分キャビティに第２樹脂を射出して第２樹脂部を形成する工程を示した図であり、先の第１の実施の形態の図３の（２）及び図４の（２）に対応した図である。図８は、図６で示した射出成形用金型を用いた樹脂成形品の製造工程のうち、型開きして成形された樹脂成形品を取り出す工程を示した図であり、先の第１の実施の形態の図５に対応した図である。基本的な構成は第１の実施の形態による射出成形用金型２０と共通するので、異なる点を中心に説明する。
【００４６】
図６の（１）を参照して、第１の実施の形態による樹脂成形品６０では、第１樹脂部４３と第２樹脂部５３とは整列して重なっていたが、第２の実施の形態による樹脂成形品８１では、第２樹脂部５３が第１樹脂部４３より下方に延びるように大きくなっている。又、インサートシート７２、第１樹脂部４３及び第２樹脂部５３の位置関係が、インサートシート３２を基準に反転している。図６の（２）を参照して、第１の実施の形態による射出成形用金型２０では、可動型２２が外周型２９及びスライド型２３を備えていたが、第２の実施の形態による射出成型用金型８０では、固定型２１が外周型２９及びスライド型２３を備えている。又、キャビティ３０に第１ゲート４０に加えて第２ゲート５０が構成されている。射出成形用金型８０では、可動型２２が第１型を構成し、固定型２１が第２型を構成する。
【００４７】
スライド型２３は、矩形平板状の基部８２と、基部のほぼ中央から型締め方向可動型２２側に突出した凸部８３とを備えている。外周型２９は、矩形平板状を有し、ほぼ中央にスライド型２３の凸部８３が、摺動するように挿入される貫通孔が形成されている。可動型２２のパーティング面２５のほぼ中央が、樹脂成形品８１におけるインサートシート３２の一方面側の面に対応する第１キャビティ面２６を構成し、凸部８３の先端面が、樹脂成形品８１におけるインサートシート３２の他方面側の面に対応する第２キャビティ面２７を構成している。外周型２９の貫通孔周壁には、第１キャビティ面２６と第２キャビティ面２７とを接続する第３キャビティ面２８が形成されている。
【００４８】
第２キャビティ面２７の下部は、スライド型２３が外周型２９に対して相対的に前進した位置では、可動型２２のパーティング面２５と接触するようになっている。第２キャビティ面２７の中央上部に第１ゲート４０が設定され、第２キャビティ面２７の上記のようにパーティング面２５と接触する下部の中央に第２ゲート５０が設定されている。第１ゲート４０からは、樹脂成形品８１の第１樹脂部４３を形成する第１樹脂が射出され、第２ゲート５０からは、樹脂成形品８１の第２樹脂部５３を形成する第２樹脂が射出される。スライド型２３は、内部に、上記第１ゲート４０に接続される第１樹脂流路４１と、上記第２ゲート５０に接続される第２樹脂流路５１と、第１樹脂流路４１及び第２樹脂流路５１が合流して接続される共通樹脂流路５５とを備え、外面に、共通樹脂流路５５に接続される１つのノズルタッチ部５６を備えている。射出成型用金型８０でも、射出成型用金型２０と同様に、ホットランナーのバルブゲート方式が採用されている。第１ゲート４０及び第２ゲート５０はバルブゲートであり、図示しないバルブを駆動させて第１ゲート４０及び第２ゲート５０を所定のタイミングで開閉させる。
【００４９】
外周型２９は、型締め方向に前進後退するように可動する。スライド型２３は、図示しない成形機の固定盤に固定され実質的には可動しない。しかしながら、外周型２９からみれば、スライド型２３は、外周型２９に対して相対的に型締め方向に前進後退するように可動する。外周型２９は、第２部分キャビティ５２形成時には、可動型２２と一体となって型締め方向に後退し、外周型２９の貫通孔の内周壁がスライド型２３の凸部８３の外周壁に沿うようにして、摺動する。
【００５０】
射出成形用金型８０を用いた樹脂成形品８１の製造方法にあっては、図７の（１）を参照して、可動型２２の第１キャビティ面２６に沿って所定の位置にインサートシート３２を配置し、スライド型２３の第２キャビティ面２７に沿って所定の位置にインサートシート７２を配置された状態から、スライド型２３を前進させた位置で型締めを行い、インサートシート３２とインサートシート７２との間に第１部分キャビティ４２を形成する。次に、第１ゲート４０を開いて、第１部分キャビティ４２に第１ゲートを介して第１樹脂を射出し、第１樹脂部４３を形成する。以降、第１の実施の形態と同様の工程を経た後、図７の（２）を参照して、第１樹脂部４３にインサートシート３２が固着してから、外周型２９に対して相対的にスライド型２３を所定の位置まで後退させて、インサートシート３２と第１キャビティ面２６との間に第２部分キャビティ５２を形成する。次に、第２ゲート５０を開いて、第２部分キャビティ５２に第２ゲート５０を介して第２樹脂を射出し、第２樹脂部５３を形成する。以降、第１の実施の形態と同様の工程を経た後、図８を参照して、型開きして樹脂成形品８１を取り出す。このようにして、インサートシート３２が埋設され、インサートシート７２が表面に形成された樹脂成形品８１は製造される。
【００５１】
上記のように構成される射出成形用金型８０を用いた樹脂成形品８１の製造方法では、第１の実施の形態同様に、それ自体に剛性のないインサートシート３２が所定の形状・位置に維持されながら埋設され、インサートシート７２が表面に形成された、２つのシート体を射出成形と同時に構成した、デザインバリエーションを拡大させる樹脂成形品８１を製造することができる。又、第１樹脂及び第２樹脂の少なくとも１つに透明又は半透明の樹脂を使用すれば、埋設されたインサートシート３２が樹脂成形品８１の外部から可視化される。そのため、インサートシート３２にデザインを施すことによって、様々なデザインの樹脂成形品８１を製造することができる。更に、第１樹脂流路４１及び第２樹脂流路５１を共通樹脂流路５５で接続するのではなく、各々の樹脂流路に個別のノズルタッチ部５６を設定すれば、第１樹脂と第２樹脂とは相違する樹脂を使用することができ、インサートシート３２、インサートシート７２、第１樹脂及び第２樹脂をデザイン的に関連付ければ、立体的なデザインを含めて様々なデザインの樹脂成形品８１を製造することができる。
【００５２】
射出成形用金型８０では、スライド型２３は外周型２９に対して相対的に前進後退して可動しているが、実質的には成形機の固定盤に固定され静止し、外周型２９が可動型２２と連動して動作している。そのため、エアシリンダ等他の駆動手段を使用することなく、成形機の型締め装置による動作制御により、スライド型２３を外周型２９に対して相対的に前進後退可能に動作させることができる。又、可動型２２にスライド型２３が構成されないため、可動型２２を簡単な構造とすることができる。
【００５３】
尚、上記の各実施の形態では、剛性のないシート体が使用されているが、第１キャビティ面や第２キャビティ面に沿って配置することができれば、剛性のあるシート体が使用されてもよい。
【００５４】
又、上記の第１の実施の形態では、第１ゲートが１つ設定されているが、第１ゲートは複数設定されてもよい。
【００５５】
更に、上記の第２の実施の形態では、第１ゲート及び第２ゲートが各々１つずつ設定されているが、第１ゲート及び第２ゲートが各々複数設定されてもよい。
【００５６】
更に、上記の第２の実施の形態では、第１樹脂流路及び第２樹脂流路が共通樹脂流路から分岐して形成されているが、第１樹脂流路及び第２樹脂流路の各々が独立して形成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】その（１）がこの発明の第１の実施の形態による射出成形用金型を用いて製造される樹脂成形品の縦断面図であり、その（２）がこの発明の第１の実施の形態による射出成形用金型の概略構成を示した図であって、キャビティ中央を切断した縦端面図である。
【図２】図１で示した射出成形用金型を用いた樹脂成形品の製造工程のうち、型開きして第１シート体及び第２シート体を配置する工程を示した図である。
【図３】図１で示した射出成形用金型を用いた樹脂成形品の製造工程のうち、その（１）が型締めして第１部分キャビティを形成する工程を示した図であり、その（２）が第１部分キャビティに第１樹脂を射出して第１樹脂部を形成する工程を示した図である。
【図４】図１で示した射出成形用金型を用いた樹脂成形品の製造工程のうち、その（１）がスライド型を後退させて第２部分キャビティを形成する工程を示した図であり、その（２）が第２部分キャビティに第２樹脂を射出して第２樹脂部を形成する工程を示した図である。
【図５】図１で示した射出成形用金型を用いた樹脂成形品の製造工程のうち、型開きして成形された樹脂成形品を取り出す工程を示した図である。
【図６】その（１）がこの発明の第２の実施の形態による射出成形用金型を用いて製造される樹脂成形品の縦断面図であり、その（２）がこの発明の第２の実施の形態による射出成形用金型の概略構成を示した図であって、キャビティ中央を切断した縦端面図である。
【図７】図６で示した射出成形用金型を用いた樹脂成形品の製造工程のうち、その（１）が第１部分キャビティに第１樹脂を射出して第１樹脂部を形成する工程を示した図であり、その（２）が第２部分キャビティに第２樹脂を射出して第２樹脂部を形成する工程を示した図である。
【図８】図６で示した射出成形用金型を用いた樹脂成形品の製造工程のうち、型開きして成形された樹脂成形品を取り出す工程を示した図である。
【符号の説明】
【００５８】
２０，８０ 射出成形用金型
２１ 固定型
２２ 可動型
２３ スライド型
２６ 第１キャビティ面
２７ 第２キャビティ面
２９ 外周型
３０ キャビティ
３２，７２ インサートシート
４０ 第１ゲート
４２ 第１部分キャビティ
４３ 第１樹脂部
５０ 第２ゲート
５２ 第２部分キャビティ
５３ 第２樹脂部
６０，８１ 樹脂成形品
【技術分野】
【０００１】
この発明は射出成形用金型に関し、特に第１シート体が埋設されると共に射出成形と同時に第２シート体が表面に形成される樹脂成形品の製造に用いることができる射出成形用金型及びこれを用いた樹脂成形品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
形状を保持するために、内部に芯材を埋設させた樹脂成形品がある。芯材は樹脂成形品の内部に完全に埋設されたり、一部露出して埋設されている。芯材には、それ自体に剛性のある材料が使用され、金属板や硬質樹脂板等が使用されている。このような樹脂成形品は、例えば樹脂の射出成形により製造され、その製造に用いられる射出成形用金型及びその製造方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。上記射出成形用金型は、固定型と、その固定型とのパーティング面を有する可動型と、固定型の内部を型締め方向に移動可能なスライド型（コアピン）とを備えている。そして、ゲートが、埋設される芯材の両面に分かれて樹脂が流入するように、キャビティに配置された芯材の側方に設けられている。
【０００３】
この射出成形用金型を用いて、芯材が埋設された樹脂成形品が製造されている。先ず、型開きした状態で所定の位置に芯材を配置し、固定型と可動型とで芯材の端部を挟持するようにして型締めする。次に、芯材が所定の位置を維持するようにスライド型をキャビティ内に前進移動させて芯材を保持する。尚、芯材には剛性があるため、所定の位置に安定して保持される。次に、上記ゲートからキャビティ内に溶融樹脂を射出して、溶融樹脂が芯材の両面に分かれて流入し、溶融樹脂がキャビティ内にほぼ充填したときに、芯材を保持していたスライドコア型を後退移動させる。次に、溶融樹脂を更に射出して、キャビティ内全てに溶融樹脂が充填される。次に、キャビティ内を保圧し、キャビティ内に充填された溶融樹脂を冷却し固化させる。次に、型開きして樹脂成形品を金型内から取り出す。このような製造方法により、芯材が埋設された樹脂成形品が製造される。
【特許文献１】特開平４−１６３１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような従来の射出成形用金型及びこれを用いた樹脂成形品の製造方法では、芯材の代わりにフィルム等のそれ自体に剛性のないシート体を樹脂成形品に埋設させる場合に、シート体を所定の形状・位置に維持させて、キャビティ内に樹脂を充填させることは困難である。キャビティの型面から浮いた状態でシート体が保持されても、シート体自体に剛性がないため、キャビティ内への樹脂の流入によって、シート体にずれやしわが生じてしまう。よって、シート体を所定の形状・位置に埋設させて樹脂成形品を製造することは困難である。又、１つのシート体を埋設させ、射出成形と同時に別のシート体を表面に形成して、２つのシート体から構成されたデザインバリエーションを拡大させる樹脂成形品を製造することも困難である。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、それ自体に剛性のない第１シート体が所定の形状・位置に維持されながら埋設されると共に射出成形と同時に第２シート体が表面に形成される、デザインバリエーションを拡大させる樹脂成形品の製造に用いられる射出成形用金型及びこれを用いた樹脂成形品の製造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】
【０００６】
上記の目的を達成するために、第１の発明は、第１シート体が埋設され、射出成形と同時に第２シート体が表面に形成される樹脂成形品の製造に用いることができる射出成形用金型であって、樹脂成形品における第１シート体の一方面側の面に対応する第１キャビティ面が形成された第１型と、型締めによって第１型との間にキャビティを形成する第２型とを備え、第１型又は第２型は、外周型と、前記外周型内を前記外周型に対して相対的に型締め方向に前進後退可能であり、樹脂成形品における第１シート体の他方側の面に対応する第２キャビティ面が形成されたスライド型とを含み、第１キャビティ面に沿って第１シート体が配置され、第２キャビティ面に沿って第２シート体が配置され、型締め状態において、スライド型が前進した位置で第１シート体と第２シート体との間に形成される第1部分キャビティに、第１樹脂部を形成するように第１樹脂が射出される第１ゲートと、第１シート体が第１樹脂部に固着してから、スライド型を、第１樹脂部を保持した状態で後退させて、スライド型が後退した位置で第１シート体と第１キャビティ面との間に第２部分キャビティを形成し、その第２部分キャビティに、第２樹脂部を形成するように第２樹脂が射出される第２ゲートとを備えたものである。
【０００７】
このように構成すると、第１シート体が第２キャビティ面の形状に維持されながら第１樹脂部と第２樹脂部との間に埋設されると共に、射出成形と同時に第２シート体が表面に形成される。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明の構成において、第１樹脂と第２樹脂とは同一の樹脂であり、第１ゲートと第２ゲートとは、同一のゲートである。
【０００９】
このように構成すると、２重成形において設定されるゲートの数が少なくなる。
【００１０】
第３の発明は、第１又は第２の発明の射出成形用金型を用いた、第１シート体が埋設され、射出成形と同時に第２シート体が表面に形成される樹脂成形品の製造方法であって、型開きした状態で第１キャビティ面に沿って第１シート体を配置して、第２キャビティ面に沿って第２シート体を配置する工程と、第２シート体が配置されたスライド型を前進させた位置で型締めして、第１部分キャビティを形成する工程と、形成された第１部分キャビティに第１ゲートを介して第１樹脂を射出して第１樹脂部を形成する工程と、形成された第１樹脂部に第１シート体及び第２シート体を固着させる工程と、第１樹脂部に第１シート体が固着してから、スライド型を、第１樹脂部を保持した状態で後退させて、第２部分キャビティを形成する工程と、形成された第２部分キャビティに第２ゲートを介して第２樹脂を射出して第２樹脂部を形成し、その形成された第２樹脂部を第１シート体に固着させる工程とを備えたものである。
【００１１】
このように構成すると、第１シート体が第１キャビティ面の形状に維持されながら第１樹脂部と第２樹脂部との間に埋設されると共に、射出成形と同時に第２シート体が表面に形成される。
【００１２】
第４の発明は、第３の発明の構成において、第１樹脂と第２樹脂とは同一の樹脂である。
【００１３】
このように構成すると、第１樹脂と第２樹脂とが互いに溶着して固着性が向上する。
【００１４】
第５の発明は、第３又は第４の発明の構成において、第１樹脂と第２樹脂とが同一の樹脂である場合は、第１樹脂と第２樹脂とが透明又は半透明であり、第１樹脂と第２樹脂とが相違する樹脂である場合は、第１樹脂及び第２樹脂の少なくとも１つが、透明又は半透明である。
【００１５】
このように構成すると、埋設された第１シート体が樹脂成形品の外部から可視化される。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、第１の発明は、第１シート体が第２キャビティ面の形状に維持されながら第１樹脂部と第２樹脂部との間に埋設されると共に、射出成形と同時に第２シート体が表面に形成される。そのため、それ自体に剛性のない第１シート体が所定の形状・位置に維持されながら埋設され、第２シート体が表面に形成された２つのシート体を射出成形と同時に構成したデザインバリエーションを拡大させる樹脂成形品を製造することができる。
【００１７】
第２の発明は、第１の発明の効果に加えて、２重成形において設定されるゲートの数が少なくなるため、金型の構造を簡単にすることができる。
【００１８】
第３の発明は、第１シート体が第２キャビティ面の形状に維持されながら第１樹脂部と第２樹脂部との間に埋設されると共に、射出成形と同時に第２シート体が表面に形成される。そのため、それ自体に剛性のない第１シート体が所定の形状・位置に維持されながら埋設され、第２シート体が表面に形成された２つのシート体を射出成形と同時に構成した樹脂成形品を製造することができる。
【００１９】
第４の発明は、第３の発明の効果に加えて、第１樹脂と第２樹脂とが互いに溶着して固着性が向上するため、樹脂成形品の品質を向上させることができる。
【００２０】
第５の発明は、第３又は第４の発明の効果に加えて、埋設された第１シート体が樹脂成形品の外部から可視化されるため、第１シート体にデザインを施すことによって、様々なデザインの樹脂成形品を製造することができる。又、少なくとも第１樹脂が透明又は半透明であれば、第１シート体と第２シート体とをデザインにおいて関連付けると、立体的なデザイン等、更に様々なデザインの樹脂成形品を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。
【００２２】
図１は、その（１）がこの発明の第１の実施の形態による射出成形用金型を用いて製造される樹脂成形品の縦断面図であり、その（２）がこの発明の第１の実施の形態による射出成形用金型の概略構成を示した図であって、キャビティ中央を切断した縦端面図である。
【００２３】
図１の（１）を参照して、樹脂成形品６０は、矩形平板形状を有し、平面形状からなる第１樹脂部４３と、第１樹脂部４３に整列して重なる平面形状からなる第２樹脂部５３とを備えている。第１樹脂部４３と第２樹脂部５３との間には、第１シート体であるインサートシート３２が埋設され、第１樹脂部４３の表面には射出成形と同時に貼り付けられる第２シート体であるインサートシート７２が形成されている。樹脂成形品６０はインサートシート３２に沿った面状の拡がりを有する形状であり、例えば、携帯電話やパソコン等の電子機器の筐体の一部、家電製品の筐体の一部、自動車の内装パネルの一部等に使用される。尚、この発明において、第１シート体が埋設されるとは、第１シート体の端面を含む全部が、図１の（１）で示したように樹脂成形品の内部に形成される場合だけでなく、第１シート体の端面が樹脂成形品の端面と整列して外部に露出している場合や、第１シート体の端部が樹脂成形品の端面に沿って折り曲げられた状態で形成されている場合も含む。
【００２４】
図１の（２）を参照して、射出成形用金型２０は、固定型２１と、型締めによって固定型２１との間にキャビティ３０を形成する可動型２２とを備え、可動型２２は、外周型２９と、外周型２９内を外周型２９に対して相対的に型締め方向に前進後退可能なスライド型２３とを備えている。図１の状態において、２点鎖線で示したように、インサートシート３２が埋設され、インサートシート７２が表面に形成される樹脂成形品６０に対応するキャビティ３０が形成されている。射出成形用金型２０では、固定型２１が第１型を構成し、可動型２２が第２型を構成する。
【００２５】
固定型２１には、樹脂成形品６０におけるインサートシート３２の一方面側の面に対応する第１キャビティ面２６が形成されている。第１キャビティ面２６の中央上部には、第１ゲート４０が構成されている。第１ゲート４０からは、樹脂成形品６０の第１樹脂部４３を形成する第１樹脂、及び樹脂成形品６０の第２樹脂部５３を形成する第２樹脂が射出される。第１樹脂及び第２樹脂は溶融樹脂である。固定型２１は、内部に、上記第１ゲート４０に接続される第１樹脂流路４１と、第１樹脂流路４１に接続される１つのノズルタッチ部５６を備えている。射出成形用金型２０では、ホットランナーのバルブゲート方式が採用されている。第１ゲート４０はバルブゲートであり、図示しないバルブを駆動させて第１ゲート４０を所定のタイミングで開閉させる。
【００２６】
外周型２９は、パーティング面２５のほぼ中央にスライド型２３を型締め方向に摺動可能に収納する凹部を備えている。スライド型２３には、樹脂成形品６０におけるインサートシート３２の他方面側の面の一部に対応する第２キャビティ面２７が形成されている。外周型２９の内周面には、第１キャビティ面２６と第２キャビティ面２７とを接続する第３キャビティ面２８が形成されている。第３キャビティ面２８は、樹脂成形品６０の外周端面に対応している。キャビティ３０は、上記第１キャビティ面２６、第２キャビティ面２７及び第３キャビティ面２８に囲まれるようにして形成されている。
【００２７】
スライド型２３は、所定の前進した位置及び後退した位置を構成するように固定型２１内を前進後退するように設定されている。所定の前進した位置とは、樹脂成形品６０の厚み方向に対するインサートシート３２が埋設される位置である。又、所定の後退した位置とは、樹脂成形品６０の厚みを決定する位置である。
【００２８】
固定型２１及び可動型２２は、図示しない射出成形機の固定盤及び可動盤に各々固定され、外周型２９は図示しないタイバーに案内されながら、スライド型２３は、外周型２９の内周壁に摺動して案内されながら、図示しない駆動手段により型締め方向に可動する。スライド型２３は、外周型に対して相対的に型締め方向に前進後退可能となっている。外周型２９やスライド型２３の動作に合わせて、第１ゲート４０は、時間制御によりその開閉が行われる。
【００２９】
上記のように構成される射出成形用金型２０では、第１樹脂と第２樹脂は同一の樹脂が使用され、図示しない射出成形機の１つのノズルをノズルタッチ部５６に接触させて、第１樹脂及び第２樹脂をキャビティ３０に流入させる。第１樹脂及び第２樹脂は、第１ゲート４０が開くことにより、第１樹脂流路４１を介して第１ゲート４０から射出される。
【００３０】
次に射出成形用金型２０を用いた樹脂成形品６０の製造方法について説明する。
【００３１】
図１で示した射出成形用金型を用いた樹脂成形品の製造工程のうち、図２は型開きして第１シート体及び第２シート体を配置する工程を示した図である。図３はその（１）が型締めして第１部分キャビティを形成する工程を示した図であり、その（２）が第１部分キャビティに第１樹脂を射出して第１樹脂部を形成する工程を示した図である。図４はその（１）がスライド型を後退させて第２部分キャビティを形成する工程を示した図であり、その（２）が第２部分キャビティに第２樹脂を射出して第２樹脂部を形成する工程を示した図である。図５は、型開きして成形された樹脂成形品を取り出す工程を示した図である。
【００３２】
図２を参照して、射出成形用金型２０を型開きした状態で、固定型２１の第１キャビティ面２６に沿って所定の位置にインサートシート３２を配置し、スライド型２３の第２キャビティ面２７に沿って所定の位置にインサートシート７２を配置する。インサートシート３２及びインサートシート７２の位置決めは、例えば、インサートシート３２及びインサートシート７２にキャビティ３０から突出する部分を設けてその突出する部分に孔を形成し、その孔に対応する位置決め固定ピンをパーティング面２４及びパーティング面２５に形成し、上記位置決め固定ピンに上記孔を嵌め合わせるようにして行われる。インサートシート３２及びインサートシート７２の位置固定は、図示しない吸引手段等により、インサートシート３２は第１キャビティ面２６に、インサートシート７２は第２キャビティ面２７に沿って密着するように吸引して行われる。
【００３３】
次に、図３の（１）を参照して、インサートシート７２が配置されたスライド型２３を前進させた位置で型締めを行い、インサートシート７２とインサートシート３２との間に第１部分キャビティ４２を形成する。換言すれば、スライド型２３を前進させた位置で型締めを行い、第１キャビティ面２６と第２キャビティ面２７との間に第１部分キャビティ４２を形成する。尚、インサートシート３２及びインサートシート７２の周縁より外方に形成されている空間も第１部分キャビティ４２に含まれる。このとき、第１ゲート４０は閉じた状態である。
【００３４】
次に、図３の（２）を参照して、第１ゲート４０を開いて、第１部分キャビティ４２に第１ゲート４０を介して第１樹脂を射出し、第１樹脂部４３を形成する。次に、第１部分キャビティ４２に第１樹脂が完全に充填された後に、第１ゲート４０を閉じる。次に、第１樹脂部４３にインサートシート３２及びインサートシート７２が固着して、第１樹脂部４３が所定の硬さになるまで保圧・冷却する。この所定の硬さは、次に射出される第２樹脂の圧力によって第１樹脂部４３が変形しない程度の硬さである。
【００３５】
次に、図４の（１）を参照して、第１樹脂部４３にインサートシート３２が固着してから、スライド型２３を、第１樹脂部４３を保持した状態で所定の位置まで後退させて、インサートシート３２と固定型２１の第１キャビティ面２６との間に第２部分キャビティ５２を形成する。尚、インサートシート３２の周縁より外方に形成されている空間も第２部分キャビティ５２に含まれる。
【００３６】
次に、図４の（２）を参照して、再び第１ゲート４０を開いて、第２部分キャビティ５２に第１ゲート４０を介して第２樹脂を射出し、第２樹脂部５３を形成する。そして、第２樹脂部５３にインサートシート３２が固着して、第２樹脂部５３と第１樹脂部４３とが一体化するまで保圧・冷却する。
【００３７】
次に、図５を参照して、型開きして樹脂成形品６０を取り出す。このようにして、インサートシート３２が埋設され、射出成形と同時にインサートシート７２が表面に形成された樹脂成形品６０は製造される。
【００３８】
次に、インサートシート３２及びインサートシート７２、第１樹脂及び第２樹脂の種類について説明する。
【００３９】
インサートシート３２及びインサートシート７２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アクリル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）等の樹脂シートが使用される。第１樹脂や第２樹脂と同一の種類の樹脂からなる樹脂シートを使用すれば、第１樹脂部や第２樹脂部にインサートシート３２やインサートシート７２が溶着して固着し易くなる。樹脂シートには、例えば図柄層が形成される。図柄層は、表現したい図柄に応じて、樹脂シートの全面に形成されたり、部分的に形成されたりする。又、必要に応じて樹脂シートに接着層が形成されてもよい。接着層が形成されれば、第１樹脂及び第２樹脂と樹脂シートとが接着し、樹脂成形品の一体性を向上させることができる。尚、インサートシート３２やインサートシート７２は、樹脂シートに代えて、シート状のものであれば、紙、金属等樹脂以外の材料から構成されてもよい。
【００４０】
図柄層は、樹脂をバインダーとして顔料や染料等の着色材を含有した着色インキにより形成される。バインダーとして使用される樹脂は、ポリビニル系樹脂、ポリアミド（ＰＡ）系樹脂、ポリエステル系樹脂、ＰＭＭＡ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリエステルウレタン系樹脂、セルロースエステル系樹脂、アルキド樹脂等がある。図柄層は、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法等により樹脂シート上に印刷される。又、図柄として金属光沢を表現したい場合は、図柄層は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、鍍金法等により形成される金属薄膜層により構成される。
【００４１】
接着層は、第１樹脂及び第２樹脂の種類に適した感熱性又は感圧性のある樹脂が使用される。第１樹脂及び第２樹脂がＰＭＭＡ系樹脂であれば、例えば、接着層もＰＭＭＡ系樹脂を使用するとよい。第１樹脂及び第２樹脂がＰＣ、ポリスチレン（ＰＳ）系樹脂であれば、例えば、接着層は、これらの樹脂と親和性のある、ＰＭＭＡ、ＰＳ、ＰＡ系樹脂を使用するとよい。接着層は、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法等により樹脂シート上に印刷される。
【００４２】
第１樹脂及び第２樹脂は、樹脂成形品６０が使用される製品に適した材質が使用される。例えば、ＡＢＳ、ＰＭＭＡ、ＰＳ、スチレンアクリロニトリル（ＡＳ）、ＰＣ、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ＰＰ、ＰＥＴ樹脂等である。第１樹脂及び第２樹脂に、透明又は半透明の樹脂を使用することにより、インサートシート３２自体やインサートシート３２に形成された図柄層を樹脂成形品の外部から視認することができる。この発明において、半透明の樹脂とは、透明の樹脂を除いて、樹脂成形品６０に埋設されたインサートシート３２を樹脂成形品６０の外部から視認することができる状態の樹脂である。尚、インサートシート３２に、第１樹脂や第２樹脂と同種の樹脂からなる樹脂シートを使用すれば、樹脂成形品６０の成形時に、第１樹脂や第２樹脂と樹脂シートとを溶着して固着させ易くすることができる。
【００４３】
以上から、上記のように構成される射出成形用金型２０を用いた樹脂成形品６０の製造方法では、インサートシート３２が第１キャビティ面２６の形状に維持されながら第１樹脂部４３と第２樹脂部５３との間に埋設されると共に、射出成形と同時にインサートシート７２が表面に形成される。そのため、それ自体に剛性のないインサートシート３２が所定の形状・位置に維持されながら埋設され、インサートシート７２が表面に形成された、２つのシート体を射出成形と同時に構成した、デザインバリエーションを拡大させる樹脂成形品を製造することができる。又、第１樹脂と第２樹脂とは同一の種類の樹脂であり第１樹脂と第２樹脂とは、同一のゲートから射出されるため、射出成形用金型２０に設定されるゲートの数が少なくなる。そのため、ゲートに接続される樹脂流路も少なくなり、射出成形用金型２０の構造を簡単にすることができる。
【００４４】
更に、第１樹脂及び第２樹脂に透明又は半透明の樹脂を使用すれば、埋設されたインサートシート３２が樹脂成形品６０の外部から可視化される。そのため、インサートシート３２にデザインを施すことによって、様々なデザインの樹脂成形品６０を製造することができる。インサートシート３２とインサートシート７２とをデザイン的に関連付ければ、更に様々なデザインの樹脂成形品６０を製造することができる。又、インサートシート３２とインサートシート７２とは第１樹脂部４３を挟んで所定の間隔をあけて構成されるため、立体的なデザインの樹脂成形品６０を製造することができる。更に、熱を放出・吸収したり、電磁波を遮断したりする等の機能を発揮するインサートシート３２を埋設すれば、その機能を有する樹脂成形品６０を製造することができる。第１樹脂と第２樹脂とは同一の樹脂であり、第１樹脂と第２樹脂とが互いに溶着して固着性が向上するため、樹脂成形品６０の品質を向上させることができる。
【００４５】
図６は、その（１）がこの発明の第２の実施の形態による射出成形用金型を用いて製造される樹脂成形品の縦断面図であり、その（２）がこの発明の第２の実施の形態による射出成形用金型の概略構成を示した図であって、キャビティ中央を切断した縦端面図であり、先の第１の実施の形態の図１に対応した図である。図７は、図６で示した射出成形用金型を用いた樹脂成形品の製造工程のうち、その（１）が第１部分キャビティに第１樹脂を射出して第１樹脂部を形成する工程を示した図であり、その（２）が第２部分キャビティに第２樹脂を射出して第２樹脂部を形成する工程を示した図であり、先の第１の実施の形態の図３の（２）及び図４の（２）に対応した図である。図８は、図６で示した射出成形用金型を用いた樹脂成形品の製造工程のうち、型開きして成形された樹脂成形品を取り出す工程を示した図であり、先の第１の実施の形態の図５に対応した図である。基本的な構成は第１の実施の形態による射出成形用金型２０と共通するので、異なる点を中心に説明する。
【００４６】
図６の（１）を参照して、第１の実施の形態による樹脂成形品６０では、第１樹脂部４３と第２樹脂部５３とは整列して重なっていたが、第２の実施の形態による樹脂成形品８１では、第２樹脂部５３が第１樹脂部４３より下方に延びるように大きくなっている。又、インサートシート７２、第１樹脂部４３及び第２樹脂部５３の位置関係が、インサートシート３２を基準に反転している。図６の（２）を参照して、第１の実施の形態による射出成形用金型２０では、可動型２２が外周型２９及びスライド型２３を備えていたが、第２の実施の形態による射出成型用金型８０では、固定型２１が外周型２９及びスライド型２３を備えている。又、キャビティ３０に第１ゲート４０に加えて第２ゲート５０が構成されている。射出成形用金型８０では、可動型２２が第１型を構成し、固定型２１が第２型を構成する。
【００４７】
スライド型２３は、矩形平板状の基部８２と、基部のほぼ中央から型締め方向可動型２２側に突出した凸部８３とを備えている。外周型２９は、矩形平板状を有し、ほぼ中央にスライド型２３の凸部８３が、摺動するように挿入される貫通孔が形成されている。可動型２２のパーティング面２５のほぼ中央が、樹脂成形品８１におけるインサートシート３２の一方面側の面に対応する第１キャビティ面２６を構成し、凸部８３の先端面が、樹脂成形品８１におけるインサートシート３２の他方面側の面に対応する第２キャビティ面２７を構成している。外周型２９の貫通孔周壁には、第１キャビティ面２６と第２キャビティ面２７とを接続する第３キャビティ面２８が形成されている。
【００４８】
第２キャビティ面２７の下部は、スライド型２３が外周型２９に対して相対的に前進した位置では、可動型２２のパーティング面２５と接触するようになっている。第２キャビティ面２７の中央上部に第１ゲート４０が設定され、第２キャビティ面２７の上記のようにパーティング面２５と接触する下部の中央に第２ゲート５０が設定されている。第１ゲート４０からは、樹脂成形品８１の第１樹脂部４３を形成する第１樹脂が射出され、第２ゲート５０からは、樹脂成形品８１の第２樹脂部５３を形成する第２樹脂が射出される。スライド型２３は、内部に、上記第１ゲート４０に接続される第１樹脂流路４１と、上記第２ゲート５０に接続される第２樹脂流路５１と、第１樹脂流路４１及び第２樹脂流路５１が合流して接続される共通樹脂流路５５とを備え、外面に、共通樹脂流路５５に接続される１つのノズルタッチ部５６を備えている。射出成型用金型８０でも、射出成型用金型２０と同様に、ホットランナーのバルブゲート方式が採用されている。第１ゲート４０及び第２ゲート５０はバルブゲートであり、図示しないバルブを駆動させて第１ゲート４０及び第２ゲート５０を所定のタイミングで開閉させる。
【００４９】
外周型２９は、型締め方向に前進後退するように可動する。スライド型２３は、図示しない成形機の固定盤に固定され実質的には可動しない。しかしながら、外周型２９からみれば、スライド型２３は、外周型２９に対して相対的に型締め方向に前進後退するように可動する。外周型２９は、第２部分キャビティ５２形成時には、可動型２２と一体となって型締め方向に後退し、外周型２９の貫通孔の内周壁がスライド型２３の凸部８３の外周壁に沿うようにして、摺動する。
【００５０】
射出成形用金型８０を用いた樹脂成形品８１の製造方法にあっては、図７の（１）を参照して、可動型２２の第１キャビティ面２６に沿って所定の位置にインサートシート３２を配置し、スライド型２３の第２キャビティ面２７に沿って所定の位置にインサートシート７２を配置された状態から、スライド型２３を前進させた位置で型締めを行い、インサートシート３２とインサートシート７２との間に第１部分キャビティ４２を形成する。次に、第１ゲート４０を開いて、第１部分キャビティ４２に第１ゲートを介して第１樹脂を射出し、第１樹脂部４３を形成する。以降、第１の実施の形態と同様の工程を経た後、図７の（２）を参照して、第１樹脂部４３にインサートシート３２が固着してから、外周型２９に対して相対的にスライド型２３を所定の位置まで後退させて、インサートシート３２と第１キャビティ面２６との間に第２部分キャビティ５２を形成する。次に、第２ゲート５０を開いて、第２部分キャビティ５２に第２ゲート５０を介して第２樹脂を射出し、第２樹脂部５３を形成する。以降、第１の実施の形態と同様の工程を経た後、図８を参照して、型開きして樹脂成形品８１を取り出す。このようにして、インサートシート３２が埋設され、インサートシート７２が表面に形成された樹脂成形品８１は製造される。
【００５１】
上記のように構成される射出成形用金型８０を用いた樹脂成形品８１の製造方法では、第１の実施の形態同様に、それ自体に剛性のないインサートシート３２が所定の形状・位置に維持されながら埋設され、インサートシート７２が表面に形成された、２つのシート体を射出成形と同時に構成した、デザインバリエーションを拡大させる樹脂成形品８１を製造することができる。又、第１樹脂及び第２樹脂の少なくとも１つに透明又は半透明の樹脂を使用すれば、埋設されたインサートシート３２が樹脂成形品８１の外部から可視化される。そのため、インサートシート３２にデザインを施すことによって、様々なデザインの樹脂成形品８１を製造することができる。更に、第１樹脂流路４１及び第２樹脂流路５１を共通樹脂流路５５で接続するのではなく、各々の樹脂流路に個別のノズルタッチ部５６を設定すれば、第１樹脂と第２樹脂とは相違する樹脂を使用することができ、インサートシート３２、インサートシート７２、第１樹脂及び第２樹脂をデザイン的に関連付ければ、立体的なデザインを含めて様々なデザインの樹脂成形品８１を製造することができる。
【００５２】
射出成形用金型８０では、スライド型２３は外周型２９に対して相対的に前進後退して可動しているが、実質的には成形機の固定盤に固定され静止し、外周型２９が可動型２２と連動して動作している。そのため、エアシリンダ等他の駆動手段を使用することなく、成形機の型締め装置による動作制御により、スライド型２３を外周型２９に対して相対的に前進後退可能に動作させることができる。又、可動型２２にスライド型２３が構成されないため、可動型２２を簡単な構造とすることができる。
【００５３】
尚、上記の各実施の形態では、剛性のないシート体が使用されているが、第１キャビティ面や第２キャビティ面に沿って配置することができれば、剛性のあるシート体が使用されてもよい。
【００５４】
又、上記の第１の実施の形態では、第１ゲートが１つ設定されているが、第１ゲートは複数設定されてもよい。
【００５５】
更に、上記の第２の実施の形態では、第１ゲート及び第２ゲートが各々１つずつ設定されているが、第１ゲート及び第２ゲートが各々複数設定されてもよい。
【００５６】
更に、上記の第２の実施の形態では、第１樹脂流路及び第２樹脂流路が共通樹脂流路から分岐して形成されているが、第１樹脂流路及び第２樹脂流路の各々が独立して形成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】その（１）がこの発明の第１の実施の形態による射出成形用金型を用いて製造される樹脂成形品の縦断面図であり、その（２）がこの発明の第１の実施の形態による射出成形用金型の概略構成を示した図であって、キャビティ中央を切断した縦端面図である。
【図２】図１で示した射出成形用金型を用いた樹脂成形品の製造工程のうち、型開きして第１シート体及び第２シート体を配置する工程を示した図である。
【図３】図１で示した射出成形用金型を用いた樹脂成形品の製造工程のうち、その（１）が型締めして第１部分キャビティを形成する工程を示した図であり、その（２）が第１部分キャビティに第１樹脂を射出して第１樹脂部を形成する工程を示した図である。
【図４】図１で示した射出成形用金型を用いた樹脂成形品の製造工程のうち、その（１）がスライド型を後退させて第２部分キャビティを形成する工程を示した図であり、その（２）が第２部分キャビティに第２樹脂を射出して第２樹脂部を形成する工程を示した図である。
【図５】図１で示した射出成形用金型を用いた樹脂成形品の製造工程のうち、型開きして成形された樹脂成形品を取り出す工程を示した図である。
【図６】その（１）がこの発明の第２の実施の形態による射出成形用金型を用いて製造される樹脂成形品の縦断面図であり、その（２）がこの発明の第２の実施の形態による射出成形用金型の概略構成を示した図であって、キャビティ中央を切断した縦端面図である。
【図７】図６で示した射出成形用金型を用いた樹脂成形品の製造工程のうち、その（１）が第１部分キャビティに第１樹脂を射出して第１樹脂部を形成する工程を示した図であり、その（２）が第２部分キャビティに第２樹脂を射出して第２樹脂部を形成する工程を示した図である。
【図８】図６で示した射出成形用金型を用いた樹脂成形品の製造工程のうち、型開きして成形された樹脂成形品を取り出す工程を示した図である。
【符号の説明】
【００５８】
２０，８０ 射出成形用金型
２１ 固定型
２２ 可動型
２３ スライド型
２６ 第１キャビティ面
２７ 第２キャビティ面
２９ 外周型
３０ キャビティ
３２，７２ インサートシート
４０ 第１ゲート
４２ 第１部分キャビティ
４３ 第１樹脂部
５０ 第２ゲート
５２ 第２部分キャビティ
５３ 第２樹脂部
６０，８１ 樹脂成形品
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１シート体が埋設され、射出成形と同時に第２シート体が表面に形成される樹脂成形品の製造に用いることができる射出成形用金型であって、
前記樹脂成形品における前記第１シート体の一方面側の面に対応する第１キャビティ面が形成された第１型と、
型締めによって前記第１型との間にキャビティを形成する第２型とを備え、
前記第１型又は前記第２型は、外周型と、前記外周型内を前記外周型に対して相対的に型締め方向に前進後退可能であり、前記樹脂成形品における前記第１シート体の他方側の面に対応する第２キャビティ面が形成されたスライド型とを含み、
前記第１キャビティ面に沿って前記第１シート体が配置され、前記第２キャビティ面に沿って前記第２シート体が配置され、型締め状態において、前記スライド型が前進した位置で前記第１シート体と前記第２シート体との間に形成される第1部分キャビティに、第１樹脂部を形成するように第１樹脂が射出される第１ゲートと、
前記第１シート体が前記第１樹脂部に固着してから、前記スライド型を、前記第１樹脂部を保持した状態で後退させて、前記スライド型が後退した位置で前記第１シート体と前記第１キャビティ面との間に第２部分キャビティを形成し、その第２部分キャビティに、第２樹脂部を形成するように第２樹脂が射出される第２ゲートとを備えた、射出成形用金型。
【請求項２】
前記第１樹脂と前記第２樹脂とは同一の樹脂であり、前記第１ゲートと前記第２ゲートとは、同一のゲートである、請求項１記載の射出成形用金型。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の射出成形用金型を用いた、第１シート体が埋設され、射出成形と同時に第２シート体が表面に形成される樹脂成形品の製造方法であって、
型開きした状態で前記第１キャビティ面に沿って前記第１シート体を配置して、前記第２キャビティ面に沿って前記第２シート体を配置する工程と、
前記第２シート体が配置された前記スライド型を前進させた位置で型締めして、前記第１部分キャビティを形成する工程と、
前記形成された第１部分キャビティに前記第１ゲートを介して第１樹脂を射出して第１樹脂部を形成する工程と、
前記形成された第１樹脂部に前記第１シート体及び前記第２シート体を固着させる工程と、
前記第１樹脂部に前記第１シート体が固着してから、前記スライド型を、前記第１樹脂部を保持した状態で後退させて、前記第２部分キャビティを形成する工程と、
前記形成された第２部分キャビティに前記第２ゲートを介して第２樹脂を射出して第２樹脂部を形成し、その形成された第２樹脂部を前記第１シート体に固着させる工程とを備えた、樹脂成形品の製造方法。
【請求項４】
前記第１樹脂と前記第２樹脂とは同一の樹脂である、請求項３記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項５】
前記第１樹脂と前記第２樹脂とが同一の樹脂である場合は、前記第１樹脂と前記第２樹脂とが透明又は半透明であり、前記第１樹脂と前記第２樹脂とが相違する樹脂である場合は、前記第１樹脂及び前記第２樹脂の少なくとも１つが、透明又は半透明である、請求項３又は請求項４記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項１】
第１シート体が埋設され、射出成形と同時に第２シート体が表面に形成される樹脂成形品の製造に用いることができる射出成形用金型であって、
前記樹脂成形品における前記第１シート体の一方面側の面に対応する第１キャビティ面が形成された第１型と、
型締めによって前記第１型との間にキャビティを形成する第２型とを備え、
前記第１型又は前記第２型は、外周型と、前記外周型内を前記外周型に対して相対的に型締め方向に前進後退可能であり、前記樹脂成形品における前記第１シート体の他方側の面に対応する第２キャビティ面が形成されたスライド型とを含み、
前記第１キャビティ面に沿って前記第１シート体が配置され、前記第２キャビティ面に沿って前記第２シート体が配置され、型締め状態において、前記スライド型が前進した位置で前記第１シート体と前記第２シート体との間に形成される第1部分キャビティに、第１樹脂部を形成するように第１樹脂が射出される第１ゲートと、
前記第１シート体が前記第１樹脂部に固着してから、前記スライド型を、前記第１樹脂部を保持した状態で後退させて、前記スライド型が後退した位置で前記第１シート体と前記第１キャビティ面との間に第２部分キャビティを形成し、その第２部分キャビティに、第２樹脂部を形成するように第２樹脂が射出される第２ゲートとを備えた、射出成形用金型。
【請求項２】
前記第１樹脂と前記第２樹脂とは同一の樹脂であり、前記第１ゲートと前記第２ゲートとは、同一のゲートである、請求項１記載の射出成形用金型。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の射出成形用金型を用いた、第１シート体が埋設され、射出成形と同時に第２シート体が表面に形成される樹脂成形品の製造方法であって、
型開きした状態で前記第１キャビティ面に沿って前記第１シート体を配置して、前記第２キャビティ面に沿って前記第２シート体を配置する工程と、
前記第２シート体が配置された前記スライド型を前進させた位置で型締めして、前記第１部分キャビティを形成する工程と、
前記形成された第１部分キャビティに前記第１ゲートを介して第１樹脂を射出して第１樹脂部を形成する工程と、
前記形成された第１樹脂部に前記第１シート体及び前記第２シート体を固着させる工程と、
前記第１樹脂部に前記第１シート体が固着してから、前記スライド型を、前記第１樹脂部を保持した状態で後退させて、前記第２部分キャビティを形成する工程と、
前記形成された第２部分キャビティに前記第２ゲートを介して第２樹脂を射出して第２樹脂部を形成し、その形成された第２樹脂部を前記第１シート体に固着させる工程とを備えた、樹脂成形品の製造方法。
【請求項４】
前記第１樹脂と前記第２樹脂とは同一の樹脂である、請求項３記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項５】
前記第１樹脂と前記第２樹脂とが同一の樹脂である場合は、前記第１樹脂と前記第２樹脂とが透明又は半透明であり、前記第１樹脂と前記第２樹脂とが相違する樹脂である場合は、前記第１樹脂及び前記第２樹脂の少なくとも１つが、透明又は半透明である、請求項３又は請求項４記載の樹脂成形品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２３３７６（Ｐ２０１０−２３３７６Ａ）
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８８８２０（Ｐ２００８−１８８８２０）
【出願日】平成２０年７月２２日（２００８．７．２２）
【出願人】（０００２３１３６１）日本写真印刷株式会社 (477)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２２日（２００８．７．２２）
【出願人】（０００２３１３６１）日本写真印刷株式会社 (477)
【Ｆターム（参考）】
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