成形機、成形方法
【課題】簡易かつ低コストな構成で、成形品に余計なインクが付いたり、箔バリが生じるのを防ぐ。
【解決手段】上部把持部のベースプレート６１およびチャックプレート６２と、下部把持部のベースプレート７１およびチャックプレート７２を、それぞれ独立して型開閉方向に移動可能とした。シート１００を成形体１５０から剥離させるときには、下部把持部を凸型１２側に位置させたまま、上部把持部のみを凸型１２から凹型１３側に離間させるようにした。これにより、シート１００は、シート１００の上面側に位置するチャックプレート７２により押さえられたまま、シート１００の下面側に位置するチャックプレート６２により引き上げられる。その結果、インク層１０１は、チャックプレート６２の位置を始端とし、チャックプレート７２の位置を終端とする方向に、成形体１５０に密着した部分Ａ１の外形形状に沿って破断される。
【解決手段】上部把持部のベースプレート６１およびチャックプレート６２と、下部把持部のベースプレート７１およびチャックプレート７２を、それぞれ独立して型開閉方向に移動可能とした。シート１００を成形体１５０から剥離させるときには、下部把持部を凸型１２側に位置させたまま、上部把持部のみを凸型１２から凹型１３側に離間させるようにした。これにより、シート１００は、シート１００の上面側に位置するチャックプレート７２により押さえられたまま、シート１００の下面側に位置するチャックプレート６２により引き上げられる。その結果、インク層１０１は、チャックプレート６２の位置を始端とし、チャックプレート７２の位置を終端とする方向に、成形体１５０に密着した部分Ａ１の外形形状に沿って破断される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムに印刷されたインク層を金型内で樹脂成形体に転写することで成形体にパターン形成を行う成形機、成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１２に示すように、樹脂成形品の表面にインクによるパターン形成を行う場合、互いにかみ合う金型１Ａ、１Ｂ間に樹脂を注入して成形体３を得るにあたり、インク層４によってパターンが形成されたフィルム５を金型１Ａ、１Ｂ間に挟み込んで成形を行う方法がある。
この方法においては、成形体３の成形時、フィルム５に印刷されたインク層４が、金型１Ａ、１Ｂ間のキャビティ２に充填された樹脂からなる成形体３に密着する。そして、成形体３を離型させるため、金型１Ａ、１Ｂを開いたときに、フィルム５を成形体３から引きはがす。すると、成形体３に密着したインク層４がフィルム５から剥がれることによって、インク層４により形成されたパターンが成形体３に転写され、成形体３が加飾される。
【０００３】
この加飾工法では、成形体３の隅々までインクパターンによる加飾ができるよう、成形体３と密着する面積より広い面積を有したインク層４をフィルム５に形成することがある。この場合、離型時にフィルム５をはがそうとすると、成形体３の外周形状に沿って、インク層４において成形体３に密着した部分Ａ１と、それ以外の部分Ａ２とが破断される。
【０００４】
しかし、フィルム５を型開き方向に引き上げて成形体３から一度に引き離すため、インク層４において成形体３に密着した部分Ａ１とその他の部分Ａ２との境界部分で力が分散してしまう。その結果、境界部分で生じるインク層４の破断が複数個所で生じたり、破断の進む方向が不定となることがある。すると、複数個所から始まった破断どうしが互いに合致せずに重なり合い、その結果、成形体３に余分なインクがついたり、境界部分で箔バリが生じるという問題があった。特に柔軟性の高いインクをインク層４に用いた場合、破断するときにインク層４が変形して破断する方向が定まらず、箔バリ発生率が高いという問題がある。
【０００５】
特許文献１においては、フィルムを引きはがすため、フィルムの外周部を引き上げた状態で、フィルムと成形体との間で、棒状の剥がし部材を型開方向に直交する方向に移動させることによって、フィルムを成形体の一端側から他端側に向けて順次引き上げ、インク層の破断をスムーズに行おうという構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−３００８９８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に記載の構成では、剥がし部材がフィルムに力をかけて成形体から剥がすので剥がす力が広範囲にわたって力が分散する上、剥がし始めの位置（製品のパーティグの位置）と力をかける剥がし部材とに距離があるのでフィルムの伸びや撓みと剥がす角度の影響を受けて力が伝わりにくい。そのため、フィルムに残すインクと成形品に転写されたインクの破断が進む方向が不定で破断位置にばらつきが生じて成形品に余分なインクがついた箔バリが生じるという問題がある。特に柔軟性をもつインクの場合、破断するときにインクが変形して破断する方向が定まらず、箔バリ発生率が高いという問題がある。
さらに、剥がし部材と、剥がし部材を型開き方向に直交する方向に移動させる機構を備える必要があるため、構造が複雑となり、装置が高コスト化するという問題がある。
そこでなされた本発明の目的は、簡易かつ低コストな構成で、成形品に余計なインクが付いたり、箔バリが生じるのを防ぐことのできる成形機、成形方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の成形機は、第一の金型と、第一の金型に対向して配置され、当該第一の金型に接近・離間する型開閉方向に相対的に移動可能とされた第二の金型と、第一の金型または第二の金型に形成され、第一の金型と第二の金型との間に形成される金型キャビティに樹脂を注入する樹脂注入孔と、金型キャビティの外周側に配置され、樹脂注入孔に対向した側にインクにより形成されたインク層を有したシート材を把持するシート把持部と、を備え、シート把持部は、金型キャビティの外周側で、当該金型キャビティの周方向の一部でシート材を把持する第一の把持部と、金型キャビティの周方向において第一把持部とは異なる位置でシート材を把持する第二の把持部と、を備え、第一の把持部と第二の把持部は、型開閉方向に、それぞれ独立して移動可能とされていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の成形方法は、第一の金型と第二の金型とを閉じた状態で、第一の金型と第二の金型との間に形成された金型キャビティに、一面にインクにより形成されたインク層を有したシート材を挟み込む型締め工程と、金型キャビティに、インク層に対向する側から樹脂を充填して成形体を得る樹脂充填工程と、第一の金型と第二の金型とを離間させて、成形体の表面にインク層が密着したシート材を露出させる型開き工程と、シート材を剥離し、インク層において成形体の表面に密着した部分を成形体に転写する剥離工程と、を有し、型締め工程は、シート材を、金型キャビティの外周側で、第一の把持部により金型キャビティの周方向の一部で把持するとともに、金型キャビティの周方向において第一把持部とは異なる位置で第二の把持部により把持し、剥離工程は、第一の把持部および第二の把持部の一方のみを、型開閉方向に沿って成形体から離間する方向に移動させ、インク層を、第一の把持部および第二の把持部の一方で把持した部分から、第一の把持部および第二の把持部の他方で把持した部分に向けて、成形体の表面に密着した部分とそれ以外の部分との境界に沿って破断することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、シート材を、第一の把持部と第二の把持部により、金型キャビティの周方向において互いに異なる位置で把持しておき、シート材を成形体から剥離するときには、第一の把持部および第二の把持部の一方のみを成形体から離間する方向に移動させることで、インク層を、第一の把持部および第二の把持部の一方で把持した部分から、第一の把持部および第二の把持部の他方で把持した部分に向けて、成形体の表面に密着した部分とそれ以外の部分との境界に沿って破断することができる。これにより、成形品に余計なインクが付いたり、箔バリが生じるのを防ぐことができる。
このとき、シート材を把持する第一の把持部、第二の把持部を、それぞれ型開閉方向に独立して移動可能とすればよく、他にシート材を剥離するための機構を備える必要がなく、低コストかつ簡易な構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第一の実施形態にかかる成形機の断面図である。
【図２】シート把持機構の構成を示す斜視図である。
【図３】シート把持機構の動作を示す図である。
【図４】成形体の成形方法の流れを示す図である。
【図５】シートのインク層の剥離の流れを示す図である。
【図６】インク層が破断した状態を示す断面図である。
【図７】第二の実施形態にかかるシートのインク層の剥離の流れを示す図である。
【図８】第三の実施形態にかかる把持部の配置の例を示す図である。
【図９】第四の実施形態にかかるシートの剥離方法を示す図である。
【図１０】シートのインク層が破断する様子を示す断面図である。
【図１１】第五の実施形態にかかるシートの剥離方法を示す図である。
【図１２】従来のシートの剥離方法においてシートのインク層が破断する様子を示す断面図および平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明による成形機、成形方法を実施するための最良の形態を説明する。しかし、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００１３】
［第一の実施形態］
図１に示すように、成形機１０は、図示しない型開閉機構により互いに接近離間する方向に開閉駆動される凸型（第一の金型）１２および凹型（第二の金型）１３と、凸型１２および凹型１３の間に挟み込むパターン形成用のシート１００を把持するシート把持機構（シート把持部）１５と、を備える。
【００１４】
凸型１２は、その上面の外周部に凹型１３との型合わせ面２１を有する。さらに、凸型１２は、型合わせ面２１の内周側に、上方に凸となる成形面２２を有する。また、凸型１２は、成形面２２に下面側から溶融樹脂を注入するための樹脂注入孔２３を有する。
【００１５】
凹型１３は、その下面の外周部に、凸型１２の型合わせ面２１と平行な型合わせ面３１を有する。さらに、凹型１３は、型合わせ面３１の内周側に、上方に凹となる凹形状の成形面３２をさらに有する。
【００１６】
成形面３２は、凸型１２の型合わせ面２１と凹型１３の型合わせ面３１とを突き合わせて凸型１２と凹型１３とを型締め状態としたときに、成形面２２との間に予め定めたクリアランスを形成する。この成形面２２、３２間の空間が、溶融樹脂が注入される金型キャビティ１１とされている。
【００１７】
凸型１２および凹型１３は、型開閉方向に直交した方向の断面が例えば矩形とされている。
【００１８】
図２、図３に示すように、シート把持機構１５は、凸型１２側に設けられた上部把持部（第一の把持部）６０と、凹型１３側に設けられた下部把持部（第二の把持部）７０と、から構成されている。
【００１９】
上部把持部６０は、ベースプレート６１と、チャックプレート６２と、ベースプレート６１、チャックプレート６２をそれぞれ独立して型開閉方向に移動させるシリンダ６３、６４とから構成されている。
【００２０】
ベースプレート６１は、型合わせ面２１と同様の略ロ字状で、その一辺の中央部に、周方向の一部を切り欠いた切り欠き部６１ａを有している。シリンダ６３は、凹型１３にその本体６３ａを固定し、凹型１３に伸縮ロッド６３ｂを挿通している。この伸縮ロッド６３ｂの先端をベースプレート６１に固定する。これにより、シリンダ６３を作動させて伸縮ロッド６３ｂを本体６３ａに対して伸縮駆動させると、ベースプレート６１が型開閉方向にストローク移動する。
【００２１】
チャックプレート６２は、ベースプレート６１の下面側において、切り欠き部６１ａが形成された辺に対向する辺の中央部に位置している。
シリンダ６４は、凸型１２に固定した本体６４ａと、凸型１２の外周側においてベースプレート６１に形成された貫通孔６１ｂを貫通する伸縮ロッド６４ｂとを有している。
伸縮ロッド６４ｂの先端はチャックプレート６２に固定する。これにより、シリンダ６４を作動させて伸縮ロッド６４ｂを伸縮駆動させると、チャックプレート６２が型開閉方向にストローク移動する。
このとき、シリンダ６３、６４を独立して作動させて、チャックプレート６２をベースプレート６１に接近離間させることができ、これによって、チャックプレート６２とベースプレート６１との間でシート１００の外周部を把持できるようになっている。
【００２２】
下部把持部７０は、ベースプレート７１と、チャックプレート７２と、ベースプレート７１、チャックプレート７２をそれぞれ独立して型開閉方向に移動させるシリンダ７３、７４とから構成されている。
【００２３】
ベースプレート７１は、型合わせ面３１と同様の略ロ字状で、その一辺の中央部に、周方向の一部を切り欠いた切り欠き部７１ａを有している。シリンダ７３は、凸型１２にその本体７３ａを固定し、凸型１２に伸縮ロッド７３ｂを挿通している。この伸縮ロッド７３ｂの先端をベースプレート７１に固定している。これにより、シリンダ７３を作動させて伸縮ロッド７３ｂを伸縮駆動させると、ベースプレート７１が型開閉方向にストローク移動する。
【００２４】
チャックプレート７２は、ベースプレート７１の上面側において、切り欠き部７１ａが形成された辺に対向する辺の中央部に位置している。
シリンダ７４は、凹型１３に固定した本体７４ａと、凹型１３の外周側においてベースプレート７１に形成された貫通孔７１ｂを貫通する伸縮ロッド７４ｂとを有している。
伸縮ロッド７４ｂの先端はチャックプレート７２に固定している。これにより、シリンダ７４を作動させて伸縮ロッド７４ｂを伸縮駆動させると、チャックプレート７２が型開閉方向にストローク移動する。
このとき、シリンダ７３、７４を独立して作動させて、チャックプレート７２をベースプレート７１に接近離間させることができ、これによって、チャックプレート７２とベースプレート７１との間でシート１００の外周部を把持できるようになっている。
【００２５】
そして、上部把持部６０と下部把持部７０は、互いに突き合わせ可能となっている。上部把持部６０と下部把持部７０とを突き合わせた状態では、上部把持部６０のチャックプレート６２が下部把持部７０のベースプレート７１の切り欠き部７１ａに収まるとともに、下部把持部７０のチャックプレート７２が上部把持部６０のベースプレート６１の切り欠き部６１ａに収まる。この状態で、チャックプレート６２とベースプレート７１は同一面内に位置し、チャックプレート７２とベースプレート６１は同一面内に位置する。
【００２６】
また、凹型１３の型合わせ面３１には、下部把持部７０のベースプレート７１と上部把持部６０のチャックプレート６２を収容する溝２５が形成されている。
一方、凸型１２の型合わせ面２１には、上部把持部６０のベースプレート６１と下部把持部７０のチャックプレート７２を収容する溝３５が形成されている。
【００２７】
このような成形機１０において、成形体を成形するには、以下のような工程を順に実施する。
（シート張り工程）
まず、図３（ａ）に示すように、凸型１２と凹型１３とを型開き状態としておき、上部把持部６０および下部把持部７０により、シート１００の外周部を把持し、凸型１２と凹型１３との間に張った状態とする。これには、シリンダ６３，６４、７３，７４の作動により、上部把持部６０のベースプレート６１およびチャックプレート６２と、下部把持部７０のベースプレート７１およびチャックプレート７２とを、凹型１３の直下に位置させた状態で、ベースプレート６１とチャックプレート６２を開くとともに、ベースプレート７１とチャックプレート７２を開く。この状態でシート１００をベースプレート６１およびチャックプレート７２と、ベースプレート７１およびチャックプレート６２との間に挿入する。この後、シリンダ６３，６４、７３，７４の作動により、ベースプレート６１とチャックプレート６２を閉じるとともに、ベースプレート７１とチャックプレート７２を閉じる。これにより、上部把持部６０および下部把持部７０により、シート１００の外周部を把持する。
そして、図３（ｂ）、図４（ａ）に示すように、上部把持部６０のベースプレート６１およびチャックプレート６２を凹型１３側に引き上げ、ベースプレート６１を溝３５内に収容する。
なおここで、シート１００は、その下面に、パターンを形成するためのインク層１０１を有しているものとする。
【００２８】
（型締め工程）
次いで、図３（ｃ）、図４（ｂ）に示すように、凸型１２を上昇させて凹型１３に接近させ、凸型１２と凹型１３とを型締め状態とする。このとき、下部把持部７０のシリンダ７３、７４は、凹型１３と凸型１２との接近にともなって収縮させる。
型合わせ面２１、３１が互いに突き合わされることによって凸型１２と凹型１３とが型締め状態となると、シート１００は凸型１２の成形面２２と凹型１３の成形面３２との間に挟み込まれた状態となる。
【００２９】
（樹脂充填工程）
次に、図４（ｃ）に示すように、凸型１２の樹脂注入孔２３から、成形面２２、３２間の金型キャビティ１１に溶融樹脂を注入する。この溶融樹脂により、シート１００は凹型１３の成形面３２に押し付けられる。
【００３０】
（型開き工程）
予め定められた量の溶融樹脂の充填が完了した時点で、溶融樹脂の注入を停止する。金型キャビティ１１に注入した溶融樹脂が固化した後、図４（ｄ）、図３（ｄ）に示すように、凸型１２を凹型１３から離間させて凸型１２と凹型１３とを型開き状態とする。
このとき、凸型１２が凹型１３から離間するに伴い、上部把持部６０のシリンダ６３、６４を伸長させ、上部把持部６０のベースプレート６１およびチャックプレート６２は、下部把持部７０のベースプレート７１およびチャックプレート７２に突き当てたままの状態で凸型１２上に位置したままとする。
【００３１】
（剥離工程）
凹型１３と凸型１２とが開いた状態となると、図４（ｅ）に示すように、凸型１２上に、シート１００が表面に貼り付いた成形体１５０が露出する。
この状態からシート１００を剥離する。これには、図３（ｅ）に示すように、上部把持部６０のシリンダ６３、６４を収縮させて、ベースプレート６１およびチャックプレート６２を、シート１００を把持したままの状態で凸型１２の型合わせ面２１から離間させる。
【００３２】
すると、図５、図６に示すようにシート１００は、チャックプレート６２によって型合わせ面２１から引き離されるかたちとなる。これにより、シート１００の下面に形成されたインク層１０１は、成形体１５０の表面に密着した部分Ａ１と、その外周側の部分Ａ２とが、チャックプレート６２の位置Ｐ１から破断される。
【００３３】
ベースプレート６１およびチャックプレート６２を、凸型１２から離間させ続けると、インク層１０１は、成形体１５０の表面に密着した部分Ａ１の外周形状に沿って、順次破断される。
図３（ｆ）、図４（ｆ）に示すように、凸型１２の下降を続けてベースプレート６１およびチャックプレート６２を規定の位置まで凸型１２から離間させると、インク層１０１が、下部把持部７０のチャックプレート７２によって把持された位置Ｐ２を終端として、成形体１５０の外周部の全周が破断される。
しかる後、下部把持部７０のシリンダ７３、７４を伸長させ、ベースプレート７１およびチャックプレート７２を、シート１００を把持したまま凸型１２から離間させる。これにより、成形体１５０の表面には、インク層１０１からなるパターン１２０が形成され、パターン１２０以外の部分のインク層１０１は除去された状態となる。
【００３４】
（取出し工程）
この後、図３（ｇ）、図４（ｇ）に示すように、凸型１２に備わった図示しない取出し機構により、成形面２２上の成形体１５０を押して取り出す。これにより、表面にインク層１０１からなるパターン１２０が形成された成形体１５０を得る。
【００３５】
上述したような構成によれば、上部把持部６０のベースプレート６１およびチャックプレート６２と、下部把持部７０のベースプレート７１およびチャックプレート７２を、それぞれ独立して型開閉方向に移動可能とした。シート１００を成形体１５０から剥離させるときには、下部把持部７０を凸型１２側に位置させたまま、上部把持部６０のみを凸型１２から凹型１３側に相対的に離間させるようにした。これにより、シート１００は、シート１００の上面側に位置するチャックプレート７２により押さえられたまま、シート１００の下面側に位置するチャックプレート６２により引き上げられる。その結果、インク層１０１は、チャックプレート６２の位置Ｐ１を始端とし、チャックプレート７２の位置Ｐ２を終端とする方向に、成形体１５０に密着した部分Ａ１の外形形状に沿って破断される。
このようにして、インク層１０１の破断位置が、チャックプレート６２の位置Ｐ１に固定されるとともに、破断の進行方向と破断の合流位置が安定するため、インク層１０１をスムーズかつ確実に破断し、箔バリの発生や、不要な部分にインク層１０１の付着を抑えることができる。
ここで、上部把持部６０のチャックプレート６２と下部把持部７０のチャックプレート７２とが互いに対向した位置に設けられているので、インク層１０１の破断は、チャックプレート６２の位置を始端とし、成形体１５０の両側を、チャックプレート７２の位置に向けて進行するため、インク層１０１の破断力が成形体１５０の両側でバランス良く作用し、破断を良好に行うことができる。
【００３６】
なお、上記第一の実施形態において、シリンダ６４、７４の伸縮ロッド６４ｂ、７４ｂを、凹型１３、凸型１２の外周側に配置する構成としたが、これを、凹型１３、凸型１２に挿通させるようにしても良い。
【００３７】
また、シート１００の材質は、プラスチックをはじめ、他の様々なものとすることができる。また、インク層１０１のパターン形状や、層数はいかなるものとしても良い。
さらに、シリンダ６４、７４は、例えばモータとボールネジやギヤとの組み合わせのように直線運動と位置決め動作を可能とするものであれば、いかなる構成としても良い。
【００３８】
以下、上記第一の実施形態の複数の変形例を示す。なお、以下の説明においては、上記第一の実施形態と異なる構成を中心に説明に行い、上記第一の実施形態と共通する構成についてはその説明を省略する。
［第二の実施形態］
図７に示すように、本実施形態における成形機１０Ｂは、チャックプレート６２、７２を、成形面２２、３２の対角線上に配置している。
上部把持部６０のチャックプレート６２と下部把持部７０のチャックプレート７２を、成形体１５０において対角をなす角部１５０ａ、１５０ｂの近傍に配置する。
【００３９】
このような成形機１０Ｂにおいて成形体を成形するときの流れは、上記第一の実施形態と同様、シート張り工程、型締め工程、樹脂充填工程、型開き工程を経て、以下のように剥離工程を行う。
【００４０】
（剥離工程）
型開き工程で凹型１３と凸型１２とが開いた状態となると、凸型１２上に、シート１００が表面に貼り付いた成形体１５０が露出する。
この状態からシート１００を剥離する。これには、上部把持部６０のシリンダ６３、６４を収縮させて、ベースプレート６１およびチャックプレート６２を、シート１００を把持したままの状態で凸型１２から離間させる。
すると、シート１００は、チャックプレート６２によって型合わせ面２１から引き離されることになる。これにより、シート１００の下面に形成されたインク層１０１は、成形体１５０の表面に密着した部分Ａ１と、その外周側の部分Ａ２とが、成形体１５０の角部に位置するチャックプレート６２の位置Ｐ３から破断される。
【００４１】
ベースプレート６１およびチャックプレート６２を、凸型１２から離間させ続けると、インク層１０１は、成形体１５０の表面に密着した部分Ａ１の外周形状に沿って、順次破断される。
ベースプレート６１およびチャックプレート６２を規定の位置まで凸型１２から離間させると、インク層１０１が、下部把持部７０のチャックプレート７２によって把持された位置Ｐ４を終端として、成形体１５０の外周部の全周が破断される。
しかる後、下部把持部７０のシリンダ７３、７４を伸長させ、ベースプレート７１およびチャックプレート７２を、シート１００を把持したまま凸型１２から離間させる。これにより、成形体１５０の表面には、インク層１０１からなるパターン１２０が形成され、パターン１２０以外の部分のインク層１０１は除去された状態となる。この後は、上記第一の実施形態と同様に、取出し工程を行い、成形体１５０を凸型１２から取出すことで、表面にインク層１０１からなるパターン１２０が形成された成形体１５０を得る。
【００４２】
上述したような構成によれば、上記第一の実施形態と同様、シート１００は、シートの上面側に位置するチャックプレート７２により押さえられたまま、シート１００の下面側に位置するチャックプレート６２により引き上げられる。その結果、インク層１０１は、チャックプレート６２の位置Ｐ３を始端とし、チャックプレート７２の位置Ｐ４を終端とする方向に、成形体１５０に密着した部分Ａ１の外形形状に沿って破断される。
このようにして、インク層１０１の破断位置が、チャックプレート６２の位置Ｐ３である成形体１５０の角部であるので、インク層１０１を破断させる力が一点に集中して破断の開始がよりスムーズに行われ、インク層１０１をスムーズかつ確実に破断し、箔バリの発生や、不要な部分にインク層１０１の付着を、より一層抑えることができる。
【００４３】
なお、上記実施形態では、チャックプレート６２、７２の双方を成形体１５０の角部に配置したが、少なくとも一方が成形体１５０の角部に位置していればよい。この場合、剥離をスムーズに開始するために、少なくともチャックプレート６２を成形体１５０の角部に配置するのが好ましい。
【００４４】
［第三の実施形態］
次に、本発明の成形機、成形方法の第三の実施形態について説明する。
上記第一、第二の実施形態において、チャックプレート６２、７２は、一組ずつを備えるようにしたが、本実施形態では、図８に示すように、チャックプレート６２、７２をそれぞれ二組設ける。
このとき、上部把持部６０のチャックプレート６２と下部把持部７０のチャックプレート７２が、成形体１５０の周方向において互いに隣り合うように設けるのが好ましい。
このような構成とすることで、チャックプレート６２の位置からチャックプレート７２の位置までの距離を短くすることができる。すると、チャックプレート６２の金型開方向への移動ストロークが小さくても、インク層１０１の破断を行うことが可能となる。したがって、凸型１２と凹型１３との開閉ストロークを小さくして成形機１０の小型化を図ることが可能となる。
【００４５】
なお、本実施形態では、チャックプレート６２、７２をそれぞれ二組み設けるようにしたが、三組以上を設けるようにしても良い。また、成形体１５０の外形形状に応じ、成形体１５０の角部にチャックプレート６２、７２を適宜配置することも可能である。
【００４６】
［第四の実施形態］
本実施形態の成形機１０Ｃにおいては、上部把持部６０を構成するベースプレート６１およびチャックプレート６２を、型開閉方向に加え、型開閉方向に直交する方向にも移動可能とする。
すなわち、図９に示すように、上部把持部６０のシリンダ６３、６４の本体６３ａ、６４ａを、ボールねじやシリンダ等の図示しない駆動機構によって、型開閉方向に直交する方向に移動可能とする。これに伴い、シリンダ６３、６４の伸縮ロッド６３ｂ、６４ｂが型開閉方向に直交する方向に移動できるよう、貫通孔２４ａの内径を拡大しておく。
【００４７】
そして、このような構成の成形機１０Ｃにおいて成形体１５０を成形するときの流れは、上記第一の実施形態と同様、シート張り工程、型締め工程、樹脂充填工程、型開き工程を経た後、以下のように剥離工程を行う。
【００４８】
（剥離工程）
シート１００を剥離するには、まず、図９（ａ）に示すように、上部把持部６０のシリンダ６３、６４を収縮させて、ベースプレート６１およびチャックプレート６２を、シート１００を把持したままの状態で凸型１２から離間させる。そして、ベースプレート６１とチャックプレート６２により把持された部分のシート１００の端部が引き上げられた時点で、ベースプレート６１、チャックプレート６２の凸型１２からの離間動作を停止させる。
次いで、図９（ｂ）に示すように、図示しない駆動機構により、シリンダ６３、６４の本体６３ａ、６４ａを、型開閉方向に直交する方向に移動させ、ベースプレート６１とチャックプレート６２とで把持した部分のシート１００の端部を、成形体１５０側に接近するよう移動させる。
すると、図１０（ａ）に示すように、シート１００が、成形体１５０の表面に密着した部分Ａ１の外周形状に沿って屈曲し、これによってインク層１０１が伸長されて破断方向に力が掛り、破断が速やかに行われる。
【００４９】
この後は、上部把持部６０のシリンダ６３、６４をさらに収縮させて、ベースプレート６１およびチャックプレート６２を、シート１００を把持したままの状態で凸型１２から離間させる。
すると、図１０（ｂ）に示すように、シート１００は、チャックプレート６２によって凸型１２から引き離されることになる。これにより、シート１００の下面に形成されたインク層１０１は、成形体１５０の表面に密着した部分Ａ１と、その外周側の部分Ａ２とがチャックプレート６２の部分から破断される。
【００５０】
ベースプレート６１およびチャックプレート６２を、凸型１２から離間させ続けると、インク層１０１は、成形体１５０の表面に密着した部分Ａ１の外周形状に沿って、順次破断される。
これにより、成形体１５０の表面には、インク層１０１からなるパターン１２０が形成され、パターン１２０以外の部分のインク層１０１は除去された状態となる。この後は、上記第一の実施形態と同様に、取出し工程を行い、成形体１５０を凸型１２から取出すことで、表面にインク層１０１からなるパターン１２０が形成された成形体１５０を得る。
【００５１】
上述したような構成によれば、上記第一の実施形態と同様、シート１００は、シートの上面側に位置するチャックプレート７２により押さえられたまま、シート１００の下面側に位置するチャックプレート６２により引き上げられる。その結果、インク層１０１は、成形体１５０に密着した部分Ａ１の外形形状に沿って破断される。
このとき、シート１００の端部を上部把持部６０で引き上げた状態のまま、シート１００の端部を成形体１５０側に寄せることで、インク層１０１を容易かつ確実に破断することができ、上記効果が一層顕著なものとなる。
【００５２】
［第五の実施形態］
上記各実施形態では、凸型１２と凹型１３とを離間させて型開き状態とした後に、上部把持部６０を凸型１２から離間させることによって、シート１００の剥離をし始める構成としたが、これに限るものではない。
図１１に示すように、本実施形態では、凸型１２と凹型１３とを離間させるときに、上部把持部６０のベースプレート６１とチャックプレート６２とを凹型１３に固定するとともに、下部把持部７０のベースプレート７１とチャックプレート７２とを凸型１２に固定したままの状態とする。
【００５３】
このようにすると、凸型１２と凹型１３とを離間させて型開き状態とするときに、同時に、シート１００において上部把持部６０のベースプレート６１とチャックプレート６２とに把持された部分が凸型１２から離間し、シート１００のインク層１０１の剥離を開始できる。
そして、凸型１２と凹型１３とをそのまま離間させて完全に型開き状態とすることで、インク層１０１が、下部把持部７０のチャックプレート７２によって把持された部分を終端として、成形体１５０の外周部の全周が破断される。
【００５４】
上述したような構成によれば、上記第一の実施形態と同様、シート１００は、シートの上面側に位置するチャックプレート７２により押さえられたまま、シート１００の下面側に位置するチャックプレート６２により引き上げられる。その結果、インク層１０１は、成形体１５０に密着した部分Ａ１の外形形状に沿って破断される。
このとき、凸型１２と凹型１３との型開き動作時に、上部把持部６０のベースプレート６１とチャックプレート６２とを凹型１３に固定するとともに、下部把持部７０のベースプレート７１とチャックプレート７２とを凸型１２に固定したままの状態とすることで、シート１００のインク層１０１の破断作業を同時に行うことができる。これにより、成形機１０の動作サイクル時間を短縮することができ、成形体１５０の生産効率を高めることができる。
【００５５】
本発明の成形機、成型方法は、図面を参照して説明した上述の各実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。したがって、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１０、１０Ｂ、１０Ｃ 成形機
１１ 金型キャビティ
１２ 凸型（第一の金型）
１３ 凹型（第二の金型）
１５ シート把持機構（シート把持部）
２３ 樹脂注入孔
６０ 上部把持部（第一の把持部）
６１ ベースプレート
６２ チャックプレート
６３，６４ シリンダ
７０ 下部把持部（第二の把持部）
７１ ベースプレート
７２ チャックプレート
７３、７４ シリンダ
１００ シート
１０１ インク層
１２０ パターン
１５０ 成形体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムに印刷されたインク層を金型内で樹脂成形体に転写することで成形体にパターン形成を行う成形機、成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１２に示すように、樹脂成形品の表面にインクによるパターン形成を行う場合、互いにかみ合う金型１Ａ、１Ｂ間に樹脂を注入して成形体３を得るにあたり、インク層４によってパターンが形成されたフィルム５を金型１Ａ、１Ｂ間に挟み込んで成形を行う方法がある。
この方法においては、成形体３の成形時、フィルム５に印刷されたインク層４が、金型１Ａ、１Ｂ間のキャビティ２に充填された樹脂からなる成形体３に密着する。そして、成形体３を離型させるため、金型１Ａ、１Ｂを開いたときに、フィルム５を成形体３から引きはがす。すると、成形体３に密着したインク層４がフィルム５から剥がれることによって、インク層４により形成されたパターンが成形体３に転写され、成形体３が加飾される。
【０００３】
この加飾工法では、成形体３の隅々までインクパターンによる加飾ができるよう、成形体３と密着する面積より広い面積を有したインク層４をフィルム５に形成することがある。この場合、離型時にフィルム５をはがそうとすると、成形体３の外周形状に沿って、インク層４において成形体３に密着した部分Ａ１と、それ以外の部分Ａ２とが破断される。
【０００４】
しかし、フィルム５を型開き方向に引き上げて成形体３から一度に引き離すため、インク層４において成形体３に密着した部分Ａ１とその他の部分Ａ２との境界部分で力が分散してしまう。その結果、境界部分で生じるインク層４の破断が複数個所で生じたり、破断の進む方向が不定となることがある。すると、複数個所から始まった破断どうしが互いに合致せずに重なり合い、その結果、成形体３に余分なインクがついたり、境界部分で箔バリが生じるという問題があった。特に柔軟性の高いインクをインク層４に用いた場合、破断するときにインク層４が変形して破断する方向が定まらず、箔バリ発生率が高いという問題がある。
【０００５】
特許文献１においては、フィルムを引きはがすため、フィルムの外周部を引き上げた状態で、フィルムと成形体との間で、棒状の剥がし部材を型開方向に直交する方向に移動させることによって、フィルムを成形体の一端側から他端側に向けて順次引き上げ、インク層の破断をスムーズに行おうという構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−３００８９８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に記載の構成では、剥がし部材がフィルムに力をかけて成形体から剥がすので剥がす力が広範囲にわたって力が分散する上、剥がし始めの位置（製品のパーティグの位置）と力をかける剥がし部材とに距離があるのでフィルムの伸びや撓みと剥がす角度の影響を受けて力が伝わりにくい。そのため、フィルムに残すインクと成形品に転写されたインクの破断が進む方向が不定で破断位置にばらつきが生じて成形品に余分なインクがついた箔バリが生じるという問題がある。特に柔軟性をもつインクの場合、破断するときにインクが変形して破断する方向が定まらず、箔バリ発生率が高いという問題がある。
さらに、剥がし部材と、剥がし部材を型開き方向に直交する方向に移動させる機構を備える必要があるため、構造が複雑となり、装置が高コスト化するという問題がある。
そこでなされた本発明の目的は、簡易かつ低コストな構成で、成形品に余計なインクが付いたり、箔バリが生じるのを防ぐことのできる成形機、成形方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の成形機は、第一の金型と、第一の金型に対向して配置され、当該第一の金型に接近・離間する型開閉方向に相対的に移動可能とされた第二の金型と、第一の金型または第二の金型に形成され、第一の金型と第二の金型との間に形成される金型キャビティに樹脂を注入する樹脂注入孔と、金型キャビティの外周側に配置され、樹脂注入孔に対向した側にインクにより形成されたインク層を有したシート材を把持するシート把持部と、を備え、シート把持部は、金型キャビティの外周側で、当該金型キャビティの周方向の一部でシート材を把持する第一の把持部と、金型キャビティの周方向において第一把持部とは異なる位置でシート材を把持する第二の把持部と、を備え、第一の把持部と第二の把持部は、型開閉方向に、それぞれ独立して移動可能とされていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の成形方法は、第一の金型と第二の金型とを閉じた状態で、第一の金型と第二の金型との間に形成された金型キャビティに、一面にインクにより形成されたインク層を有したシート材を挟み込む型締め工程と、金型キャビティに、インク層に対向する側から樹脂を充填して成形体を得る樹脂充填工程と、第一の金型と第二の金型とを離間させて、成形体の表面にインク層が密着したシート材を露出させる型開き工程と、シート材を剥離し、インク層において成形体の表面に密着した部分を成形体に転写する剥離工程と、を有し、型締め工程は、シート材を、金型キャビティの外周側で、第一の把持部により金型キャビティの周方向の一部で把持するとともに、金型キャビティの周方向において第一把持部とは異なる位置で第二の把持部により把持し、剥離工程は、第一の把持部および第二の把持部の一方のみを、型開閉方向に沿って成形体から離間する方向に移動させ、インク層を、第一の把持部および第二の把持部の一方で把持した部分から、第一の把持部および第二の把持部の他方で把持した部分に向けて、成形体の表面に密着した部分とそれ以外の部分との境界に沿って破断することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、シート材を、第一の把持部と第二の把持部により、金型キャビティの周方向において互いに異なる位置で把持しておき、シート材を成形体から剥離するときには、第一の把持部および第二の把持部の一方のみを成形体から離間する方向に移動させることで、インク層を、第一の把持部および第二の把持部の一方で把持した部分から、第一の把持部および第二の把持部の他方で把持した部分に向けて、成形体の表面に密着した部分とそれ以外の部分との境界に沿って破断することができる。これにより、成形品に余計なインクが付いたり、箔バリが生じるのを防ぐことができる。
このとき、シート材を把持する第一の把持部、第二の把持部を、それぞれ型開閉方向に独立して移動可能とすればよく、他にシート材を剥離するための機構を備える必要がなく、低コストかつ簡易な構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第一の実施形態にかかる成形機の断面図である。
【図２】シート把持機構の構成を示す斜視図である。
【図３】シート把持機構の動作を示す図である。
【図４】成形体の成形方法の流れを示す図である。
【図５】シートのインク層の剥離の流れを示す図である。
【図６】インク層が破断した状態を示す断面図である。
【図７】第二の実施形態にかかるシートのインク層の剥離の流れを示す図である。
【図８】第三の実施形態にかかる把持部の配置の例を示す図である。
【図９】第四の実施形態にかかるシートの剥離方法を示す図である。
【図１０】シートのインク層が破断する様子を示す断面図である。
【図１１】第五の実施形態にかかるシートの剥離方法を示す図である。
【図１２】従来のシートの剥離方法においてシートのインク層が破断する様子を示す断面図および平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明による成形機、成形方法を実施するための最良の形態を説明する。しかし、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００１３】
［第一の実施形態］
図１に示すように、成形機１０は、図示しない型開閉機構により互いに接近離間する方向に開閉駆動される凸型（第一の金型）１２および凹型（第二の金型）１３と、凸型１２および凹型１３の間に挟み込むパターン形成用のシート１００を把持するシート把持機構（シート把持部）１５と、を備える。
【００１４】
凸型１２は、その上面の外周部に凹型１３との型合わせ面２１を有する。さらに、凸型１２は、型合わせ面２１の内周側に、上方に凸となる成形面２２を有する。また、凸型１２は、成形面２２に下面側から溶融樹脂を注入するための樹脂注入孔２３を有する。
【００１５】
凹型１３は、その下面の外周部に、凸型１２の型合わせ面２１と平行な型合わせ面３１を有する。さらに、凹型１３は、型合わせ面３１の内周側に、上方に凹となる凹形状の成形面３２をさらに有する。
【００１６】
成形面３２は、凸型１２の型合わせ面２１と凹型１３の型合わせ面３１とを突き合わせて凸型１２と凹型１３とを型締め状態としたときに、成形面２２との間に予め定めたクリアランスを形成する。この成形面２２、３２間の空間が、溶融樹脂が注入される金型キャビティ１１とされている。
【００１７】
凸型１２および凹型１３は、型開閉方向に直交した方向の断面が例えば矩形とされている。
【００１８】
図２、図３に示すように、シート把持機構１５は、凸型１２側に設けられた上部把持部（第一の把持部）６０と、凹型１３側に設けられた下部把持部（第二の把持部）７０と、から構成されている。
【００１９】
上部把持部６０は、ベースプレート６１と、チャックプレート６２と、ベースプレート６１、チャックプレート６２をそれぞれ独立して型開閉方向に移動させるシリンダ６３、６４とから構成されている。
【００２０】
ベースプレート６１は、型合わせ面２１と同様の略ロ字状で、その一辺の中央部に、周方向の一部を切り欠いた切り欠き部６１ａを有している。シリンダ６３は、凹型１３にその本体６３ａを固定し、凹型１３に伸縮ロッド６３ｂを挿通している。この伸縮ロッド６３ｂの先端をベースプレート６１に固定する。これにより、シリンダ６３を作動させて伸縮ロッド６３ｂを本体６３ａに対して伸縮駆動させると、ベースプレート６１が型開閉方向にストローク移動する。
【００２１】
チャックプレート６２は、ベースプレート６１の下面側において、切り欠き部６１ａが形成された辺に対向する辺の中央部に位置している。
シリンダ６４は、凸型１２に固定した本体６４ａと、凸型１２の外周側においてベースプレート６１に形成された貫通孔６１ｂを貫通する伸縮ロッド６４ｂとを有している。
伸縮ロッド６４ｂの先端はチャックプレート６２に固定する。これにより、シリンダ６４を作動させて伸縮ロッド６４ｂを伸縮駆動させると、チャックプレート６２が型開閉方向にストローク移動する。
このとき、シリンダ６３、６４を独立して作動させて、チャックプレート６２をベースプレート６１に接近離間させることができ、これによって、チャックプレート６２とベースプレート６１との間でシート１００の外周部を把持できるようになっている。
【００２２】
下部把持部７０は、ベースプレート７１と、チャックプレート７２と、ベースプレート７１、チャックプレート７２をそれぞれ独立して型開閉方向に移動させるシリンダ７３、７４とから構成されている。
【００２３】
ベースプレート７１は、型合わせ面３１と同様の略ロ字状で、その一辺の中央部に、周方向の一部を切り欠いた切り欠き部７１ａを有している。シリンダ７３は、凸型１２にその本体７３ａを固定し、凸型１２に伸縮ロッド７３ｂを挿通している。この伸縮ロッド７３ｂの先端をベースプレート７１に固定している。これにより、シリンダ７３を作動させて伸縮ロッド７３ｂを伸縮駆動させると、ベースプレート７１が型開閉方向にストローク移動する。
【００２４】
チャックプレート７２は、ベースプレート７１の上面側において、切り欠き部７１ａが形成された辺に対向する辺の中央部に位置している。
シリンダ７４は、凹型１３に固定した本体７４ａと、凹型１３の外周側においてベースプレート７１に形成された貫通孔７１ｂを貫通する伸縮ロッド７４ｂとを有している。
伸縮ロッド７４ｂの先端はチャックプレート７２に固定している。これにより、シリンダ７４を作動させて伸縮ロッド７４ｂを伸縮駆動させると、チャックプレート７２が型開閉方向にストローク移動する。
このとき、シリンダ７３、７４を独立して作動させて、チャックプレート７２をベースプレート７１に接近離間させることができ、これによって、チャックプレート７２とベースプレート７１との間でシート１００の外周部を把持できるようになっている。
【００２５】
そして、上部把持部６０と下部把持部７０は、互いに突き合わせ可能となっている。上部把持部６０と下部把持部７０とを突き合わせた状態では、上部把持部６０のチャックプレート６２が下部把持部７０のベースプレート７１の切り欠き部７１ａに収まるとともに、下部把持部７０のチャックプレート７２が上部把持部６０のベースプレート６１の切り欠き部６１ａに収まる。この状態で、チャックプレート６２とベースプレート７１は同一面内に位置し、チャックプレート７２とベースプレート６１は同一面内に位置する。
【００２６】
また、凹型１３の型合わせ面３１には、下部把持部７０のベースプレート７１と上部把持部６０のチャックプレート６２を収容する溝２５が形成されている。
一方、凸型１２の型合わせ面２１には、上部把持部６０のベースプレート６１と下部把持部７０のチャックプレート７２を収容する溝３５が形成されている。
【００２７】
このような成形機１０において、成形体を成形するには、以下のような工程を順に実施する。
（シート張り工程）
まず、図３（ａ）に示すように、凸型１２と凹型１３とを型開き状態としておき、上部把持部６０および下部把持部７０により、シート１００の外周部を把持し、凸型１２と凹型１３との間に張った状態とする。これには、シリンダ６３，６４、７３，７４の作動により、上部把持部６０のベースプレート６１およびチャックプレート６２と、下部把持部７０のベースプレート７１およびチャックプレート７２とを、凹型１３の直下に位置させた状態で、ベースプレート６１とチャックプレート６２を開くとともに、ベースプレート７１とチャックプレート７２を開く。この状態でシート１００をベースプレート６１およびチャックプレート７２と、ベースプレート７１およびチャックプレート６２との間に挿入する。この後、シリンダ６３，６４、７３，７４の作動により、ベースプレート６１とチャックプレート６２を閉じるとともに、ベースプレート７１とチャックプレート７２を閉じる。これにより、上部把持部６０および下部把持部７０により、シート１００の外周部を把持する。
そして、図３（ｂ）、図４（ａ）に示すように、上部把持部６０のベースプレート６１およびチャックプレート６２を凹型１３側に引き上げ、ベースプレート６１を溝３５内に収容する。
なおここで、シート１００は、その下面に、パターンを形成するためのインク層１０１を有しているものとする。
【００２８】
（型締め工程）
次いで、図３（ｃ）、図４（ｂ）に示すように、凸型１２を上昇させて凹型１３に接近させ、凸型１２と凹型１３とを型締め状態とする。このとき、下部把持部７０のシリンダ７３、７４は、凹型１３と凸型１２との接近にともなって収縮させる。
型合わせ面２１、３１が互いに突き合わされることによって凸型１２と凹型１３とが型締め状態となると、シート１００は凸型１２の成形面２２と凹型１３の成形面３２との間に挟み込まれた状態となる。
【００２９】
（樹脂充填工程）
次に、図４（ｃ）に示すように、凸型１２の樹脂注入孔２３から、成形面２２、３２間の金型キャビティ１１に溶融樹脂を注入する。この溶融樹脂により、シート１００は凹型１３の成形面３２に押し付けられる。
【００３０】
（型開き工程）
予め定められた量の溶融樹脂の充填が完了した時点で、溶融樹脂の注入を停止する。金型キャビティ１１に注入した溶融樹脂が固化した後、図４（ｄ）、図３（ｄ）に示すように、凸型１２を凹型１３から離間させて凸型１２と凹型１３とを型開き状態とする。
このとき、凸型１２が凹型１３から離間するに伴い、上部把持部６０のシリンダ６３、６４を伸長させ、上部把持部６０のベースプレート６１およびチャックプレート６２は、下部把持部７０のベースプレート７１およびチャックプレート７２に突き当てたままの状態で凸型１２上に位置したままとする。
【００３１】
（剥離工程）
凹型１３と凸型１２とが開いた状態となると、図４（ｅ）に示すように、凸型１２上に、シート１００が表面に貼り付いた成形体１５０が露出する。
この状態からシート１００を剥離する。これには、図３（ｅ）に示すように、上部把持部６０のシリンダ６３、６４を収縮させて、ベースプレート６１およびチャックプレート６２を、シート１００を把持したままの状態で凸型１２の型合わせ面２１から離間させる。
【００３２】
すると、図５、図６に示すようにシート１００は、チャックプレート６２によって型合わせ面２１から引き離されるかたちとなる。これにより、シート１００の下面に形成されたインク層１０１は、成形体１５０の表面に密着した部分Ａ１と、その外周側の部分Ａ２とが、チャックプレート６２の位置Ｐ１から破断される。
【００３３】
ベースプレート６１およびチャックプレート６２を、凸型１２から離間させ続けると、インク層１０１は、成形体１５０の表面に密着した部分Ａ１の外周形状に沿って、順次破断される。
図３（ｆ）、図４（ｆ）に示すように、凸型１２の下降を続けてベースプレート６１およびチャックプレート６２を規定の位置まで凸型１２から離間させると、インク層１０１が、下部把持部７０のチャックプレート７２によって把持された位置Ｐ２を終端として、成形体１５０の外周部の全周が破断される。
しかる後、下部把持部７０のシリンダ７３、７４を伸長させ、ベースプレート７１およびチャックプレート７２を、シート１００を把持したまま凸型１２から離間させる。これにより、成形体１５０の表面には、インク層１０１からなるパターン１２０が形成され、パターン１２０以外の部分のインク層１０１は除去された状態となる。
【００３４】
（取出し工程）
この後、図３（ｇ）、図４（ｇ）に示すように、凸型１２に備わった図示しない取出し機構により、成形面２２上の成形体１５０を押して取り出す。これにより、表面にインク層１０１からなるパターン１２０が形成された成形体１５０を得る。
【００３５】
上述したような構成によれば、上部把持部６０のベースプレート６１およびチャックプレート６２と、下部把持部７０のベースプレート７１およびチャックプレート７２を、それぞれ独立して型開閉方向に移動可能とした。シート１００を成形体１５０から剥離させるときには、下部把持部７０を凸型１２側に位置させたまま、上部把持部６０のみを凸型１２から凹型１３側に相対的に離間させるようにした。これにより、シート１００は、シート１００の上面側に位置するチャックプレート７２により押さえられたまま、シート１００の下面側に位置するチャックプレート６２により引き上げられる。その結果、インク層１０１は、チャックプレート６２の位置Ｐ１を始端とし、チャックプレート７２の位置Ｐ２を終端とする方向に、成形体１５０に密着した部分Ａ１の外形形状に沿って破断される。
このようにして、インク層１０１の破断位置が、チャックプレート６２の位置Ｐ１に固定されるとともに、破断の進行方向と破断の合流位置が安定するため、インク層１０１をスムーズかつ確実に破断し、箔バリの発生や、不要な部分にインク層１０１の付着を抑えることができる。
ここで、上部把持部６０のチャックプレート６２と下部把持部７０のチャックプレート７２とが互いに対向した位置に設けられているので、インク層１０１の破断は、チャックプレート６２の位置を始端とし、成形体１５０の両側を、チャックプレート７２の位置に向けて進行するため、インク層１０１の破断力が成形体１５０の両側でバランス良く作用し、破断を良好に行うことができる。
【００３６】
なお、上記第一の実施形態において、シリンダ６４、７４の伸縮ロッド６４ｂ、７４ｂを、凹型１３、凸型１２の外周側に配置する構成としたが、これを、凹型１３、凸型１２に挿通させるようにしても良い。
【００３７】
また、シート１００の材質は、プラスチックをはじめ、他の様々なものとすることができる。また、インク層１０１のパターン形状や、層数はいかなるものとしても良い。
さらに、シリンダ６４、７４は、例えばモータとボールネジやギヤとの組み合わせのように直線運動と位置決め動作を可能とするものであれば、いかなる構成としても良い。
【００３８】
以下、上記第一の実施形態の複数の変形例を示す。なお、以下の説明においては、上記第一の実施形態と異なる構成を中心に説明に行い、上記第一の実施形態と共通する構成についてはその説明を省略する。
［第二の実施形態］
図７に示すように、本実施形態における成形機１０Ｂは、チャックプレート６２、７２を、成形面２２、３２の対角線上に配置している。
上部把持部６０のチャックプレート６２と下部把持部７０のチャックプレート７２を、成形体１５０において対角をなす角部１５０ａ、１５０ｂの近傍に配置する。
【００３９】
このような成形機１０Ｂにおいて成形体を成形するときの流れは、上記第一の実施形態と同様、シート張り工程、型締め工程、樹脂充填工程、型開き工程を経て、以下のように剥離工程を行う。
【００４０】
（剥離工程）
型開き工程で凹型１３と凸型１２とが開いた状態となると、凸型１２上に、シート１００が表面に貼り付いた成形体１５０が露出する。
この状態からシート１００を剥離する。これには、上部把持部６０のシリンダ６３、６４を収縮させて、ベースプレート６１およびチャックプレート６２を、シート１００を把持したままの状態で凸型１２から離間させる。
すると、シート１００は、チャックプレート６２によって型合わせ面２１から引き離されることになる。これにより、シート１００の下面に形成されたインク層１０１は、成形体１５０の表面に密着した部分Ａ１と、その外周側の部分Ａ２とが、成形体１５０の角部に位置するチャックプレート６２の位置Ｐ３から破断される。
【００４１】
ベースプレート６１およびチャックプレート６２を、凸型１２から離間させ続けると、インク層１０１は、成形体１５０の表面に密着した部分Ａ１の外周形状に沿って、順次破断される。
ベースプレート６１およびチャックプレート６２を規定の位置まで凸型１２から離間させると、インク層１０１が、下部把持部７０のチャックプレート７２によって把持された位置Ｐ４を終端として、成形体１５０の外周部の全周が破断される。
しかる後、下部把持部７０のシリンダ７３、７４を伸長させ、ベースプレート７１およびチャックプレート７２を、シート１００を把持したまま凸型１２から離間させる。これにより、成形体１５０の表面には、インク層１０１からなるパターン１２０が形成され、パターン１２０以外の部分のインク層１０１は除去された状態となる。この後は、上記第一の実施形態と同様に、取出し工程を行い、成形体１５０を凸型１２から取出すことで、表面にインク層１０１からなるパターン１２０が形成された成形体１５０を得る。
【００４２】
上述したような構成によれば、上記第一の実施形態と同様、シート１００は、シートの上面側に位置するチャックプレート７２により押さえられたまま、シート１００の下面側に位置するチャックプレート６２により引き上げられる。その結果、インク層１０１は、チャックプレート６２の位置Ｐ３を始端とし、チャックプレート７２の位置Ｐ４を終端とする方向に、成形体１５０に密着した部分Ａ１の外形形状に沿って破断される。
このようにして、インク層１０１の破断位置が、チャックプレート６２の位置Ｐ３である成形体１５０の角部であるので、インク層１０１を破断させる力が一点に集中して破断の開始がよりスムーズに行われ、インク層１０１をスムーズかつ確実に破断し、箔バリの発生や、不要な部分にインク層１０１の付着を、より一層抑えることができる。
【００４３】
なお、上記実施形態では、チャックプレート６２、７２の双方を成形体１５０の角部に配置したが、少なくとも一方が成形体１５０の角部に位置していればよい。この場合、剥離をスムーズに開始するために、少なくともチャックプレート６２を成形体１５０の角部に配置するのが好ましい。
【００４４】
［第三の実施形態］
次に、本発明の成形機、成形方法の第三の実施形態について説明する。
上記第一、第二の実施形態において、チャックプレート６２、７２は、一組ずつを備えるようにしたが、本実施形態では、図８に示すように、チャックプレート６２、７２をそれぞれ二組設ける。
このとき、上部把持部６０のチャックプレート６２と下部把持部７０のチャックプレート７２が、成形体１５０の周方向において互いに隣り合うように設けるのが好ましい。
このような構成とすることで、チャックプレート６２の位置からチャックプレート７２の位置までの距離を短くすることができる。すると、チャックプレート６２の金型開方向への移動ストロークが小さくても、インク層１０１の破断を行うことが可能となる。したがって、凸型１２と凹型１３との開閉ストロークを小さくして成形機１０の小型化を図ることが可能となる。
【００４５】
なお、本実施形態では、チャックプレート６２、７２をそれぞれ二組み設けるようにしたが、三組以上を設けるようにしても良い。また、成形体１５０の外形形状に応じ、成形体１５０の角部にチャックプレート６２、７２を適宜配置することも可能である。
【００４６】
［第四の実施形態］
本実施形態の成形機１０Ｃにおいては、上部把持部６０を構成するベースプレート６１およびチャックプレート６２を、型開閉方向に加え、型開閉方向に直交する方向にも移動可能とする。
すなわち、図９に示すように、上部把持部６０のシリンダ６３、６４の本体６３ａ、６４ａを、ボールねじやシリンダ等の図示しない駆動機構によって、型開閉方向に直交する方向に移動可能とする。これに伴い、シリンダ６３、６４の伸縮ロッド６３ｂ、６４ｂが型開閉方向に直交する方向に移動できるよう、貫通孔２４ａの内径を拡大しておく。
【００４７】
そして、このような構成の成形機１０Ｃにおいて成形体１５０を成形するときの流れは、上記第一の実施形態と同様、シート張り工程、型締め工程、樹脂充填工程、型開き工程を経た後、以下のように剥離工程を行う。
【００４８】
（剥離工程）
シート１００を剥離するには、まず、図９（ａ）に示すように、上部把持部６０のシリンダ６３、６４を収縮させて、ベースプレート６１およびチャックプレート６２を、シート１００を把持したままの状態で凸型１２から離間させる。そして、ベースプレート６１とチャックプレート６２により把持された部分のシート１００の端部が引き上げられた時点で、ベースプレート６１、チャックプレート６２の凸型１２からの離間動作を停止させる。
次いで、図９（ｂ）に示すように、図示しない駆動機構により、シリンダ６３、６４の本体６３ａ、６４ａを、型開閉方向に直交する方向に移動させ、ベースプレート６１とチャックプレート６２とで把持した部分のシート１００の端部を、成形体１５０側に接近するよう移動させる。
すると、図１０（ａ）に示すように、シート１００が、成形体１５０の表面に密着した部分Ａ１の外周形状に沿って屈曲し、これによってインク層１０１が伸長されて破断方向に力が掛り、破断が速やかに行われる。
【００４９】
この後は、上部把持部６０のシリンダ６３、６４をさらに収縮させて、ベースプレート６１およびチャックプレート６２を、シート１００を把持したままの状態で凸型１２から離間させる。
すると、図１０（ｂ）に示すように、シート１００は、チャックプレート６２によって凸型１２から引き離されることになる。これにより、シート１００の下面に形成されたインク層１０１は、成形体１５０の表面に密着した部分Ａ１と、その外周側の部分Ａ２とがチャックプレート６２の部分から破断される。
【００５０】
ベースプレート６１およびチャックプレート６２を、凸型１２から離間させ続けると、インク層１０１は、成形体１５０の表面に密着した部分Ａ１の外周形状に沿って、順次破断される。
これにより、成形体１５０の表面には、インク層１０１からなるパターン１２０が形成され、パターン１２０以外の部分のインク層１０１は除去された状態となる。この後は、上記第一の実施形態と同様に、取出し工程を行い、成形体１５０を凸型１２から取出すことで、表面にインク層１０１からなるパターン１２０が形成された成形体１５０を得る。
【００５１】
上述したような構成によれば、上記第一の実施形態と同様、シート１００は、シートの上面側に位置するチャックプレート７２により押さえられたまま、シート１００の下面側に位置するチャックプレート６２により引き上げられる。その結果、インク層１０１は、成形体１５０に密着した部分Ａ１の外形形状に沿って破断される。
このとき、シート１００の端部を上部把持部６０で引き上げた状態のまま、シート１００の端部を成形体１５０側に寄せることで、インク層１０１を容易かつ確実に破断することができ、上記効果が一層顕著なものとなる。
【００５２】
［第五の実施形態］
上記各実施形態では、凸型１２と凹型１３とを離間させて型開き状態とした後に、上部把持部６０を凸型１２から離間させることによって、シート１００の剥離をし始める構成としたが、これに限るものではない。
図１１に示すように、本実施形態では、凸型１２と凹型１３とを離間させるときに、上部把持部６０のベースプレート６１とチャックプレート６２とを凹型１３に固定するとともに、下部把持部７０のベースプレート７１とチャックプレート７２とを凸型１２に固定したままの状態とする。
【００５３】
このようにすると、凸型１２と凹型１３とを離間させて型開き状態とするときに、同時に、シート１００において上部把持部６０のベースプレート６１とチャックプレート６２とに把持された部分が凸型１２から離間し、シート１００のインク層１０１の剥離を開始できる。
そして、凸型１２と凹型１３とをそのまま離間させて完全に型開き状態とすることで、インク層１０１が、下部把持部７０のチャックプレート７２によって把持された部分を終端として、成形体１５０の外周部の全周が破断される。
【００５４】
上述したような構成によれば、上記第一の実施形態と同様、シート１００は、シートの上面側に位置するチャックプレート７２により押さえられたまま、シート１００の下面側に位置するチャックプレート６２により引き上げられる。その結果、インク層１０１は、成形体１５０に密着した部分Ａ１の外形形状に沿って破断される。
このとき、凸型１２と凹型１３との型開き動作時に、上部把持部６０のベースプレート６１とチャックプレート６２とを凹型１３に固定するとともに、下部把持部７０のベースプレート７１とチャックプレート７２とを凸型１２に固定したままの状態とすることで、シート１００のインク層１０１の破断作業を同時に行うことができる。これにより、成形機１０の動作サイクル時間を短縮することができ、成形体１５０の生産効率を高めることができる。
【００５５】
本発明の成形機、成型方法は、図面を参照して説明した上述の各実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。したがって、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１０、１０Ｂ、１０Ｃ 成形機
１１ 金型キャビティ
１２ 凸型（第一の金型）
１３ 凹型（第二の金型）
１５ シート把持機構（シート把持部）
２３ 樹脂注入孔
６０ 上部把持部（第一の把持部）
６１ ベースプレート
６２ チャックプレート
６３，６４ シリンダ
７０ 下部把持部（第二の把持部）
７１ ベースプレート
７２ チャックプレート
７３、７４ シリンダ
１００ シート
１０１ インク層
１２０ パターン
１５０ 成形体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の金型と、
前記第一の金型に対向して配置され、当該第一の金型に接近・離間する型開閉方向に相対的に移動可能とされた第二の金型と、
前記第一の金型または前記第二の金型に形成され、前記第一の金型と前記第二の金型との間に形成される金型キャビティに樹脂を注入する樹脂注入孔と、
前記金型キャビティの外周側に配置され、前記樹脂注入孔に対向した側にインクにより形成されたインク層を有したシート材を把持するシート把持部と、を備え、
前記シート把持部は、前記金型キャビティの外周側で、当該金型キャビティの周方向の一部で前記シート材を把持する第一の把持部と、前記金型キャビティの周方向において前記第一把持部とは異なる位置で前記シート材を把持する第二の把持部と、を備え、
前記第一の把持部と前記第二の把持部は、前記型開閉方向に、それぞれ独立して移動可能とされていることを特徴とする成形機。
【請求項２】
前記第一の把持部および前記第二の把持部の少なくとも一方が、前記金型キャビティの角部近傍にて前記シート材を把持することを特徴とする請求項１に記載の成形機。
【請求項３】
前記第一の把持部および前記第二の把持部の少なくとも一方が、前記型開閉方向と直交する方向にスライド可能とされていることを特徴とする請求項１または２に記載の成形機。
【請求項４】
前記第一の把持部および前記第二の把持部が複数組備えられ、
前記第一の把持部と前記第二の把持部が前記金型キャビティの周方向において交互に配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の成形機。
【請求項５】
前記第一の把持部および前記第二の把持部の少なくとも一方が、前記第一の金型または前記第二の金型と一体的に前記型開閉方向に移動することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の成形機。
【請求項６】
第一の金型と第二の金型とを閉じた状態で、前記第一の金型と前記第二の金型との間に形成された金型キャビティに、一面にインクにより形成されたインク層を有したシート材を挟み込む型締め工程と、
前記金型キャビティに、前記インク層に対向する側から樹脂を充填して成形体を得る樹脂充填工程と、
前記第一の金型と前記第二の金型とを離間させて、前記成形体の表面に前記インク層が密着した前記シート材を露出させる型開き工程と、
前記シート材を剥離し、前記インク層において前記成形体の表面に密着した部分を前記成形体に転写する剥離工程と、を有し、
前記型締め工程は、前記シート材を、前記金型キャビティの外周側で、第一の把持部により前記金型キャビティの周方向の一部で把持するとともに、前記金型キャビティの周方向において前記第一把持部とは異なる位置で第二の把持部により把持し、
前記剥離工程は、前記第一の把持部および前記第二の把持部の一方のみを、前記型開閉方向に沿って前記成形体から離間する方向に移動させ、前記インク層を、前記第一の把持部および前記第二の把持部の一方で把持した部分から、前記第一の把持部および前記第二の把持部の他方で把持した部分に向けて、前記成形体の表面に密着した部分とそれ以外の部分との境界に沿って破断することを特徴とする成形方法。
【請求項７】
前記剥離工程は、前記第一の把持部および前記第二の把持部の一方で把持した部分から、前記第一の把持部および前記第二の把持部の他方で把持した部分に向けて、前記インク層を破断するに先立ち、前記第一の把持部および前記第二の把持部の一方を前記型開閉方向に直交する方向に沿って前記金型キャビティに接近するよう移動させて前記シート材を屈曲させ、前記第一の把持部および前記第二の把持部の一方で把持した部分の近傍で、前記インク層を、前記成形体の表面に密着した部分とそれ以外の部分との境界で破断させることを特徴とする請求項６に記載の成形方法。
【請求項１】
第一の金型と、
前記第一の金型に対向して配置され、当該第一の金型に接近・離間する型開閉方向に相対的に移動可能とされた第二の金型と、
前記第一の金型または前記第二の金型に形成され、前記第一の金型と前記第二の金型との間に形成される金型キャビティに樹脂を注入する樹脂注入孔と、
前記金型キャビティの外周側に配置され、前記樹脂注入孔に対向した側にインクにより形成されたインク層を有したシート材を把持するシート把持部と、を備え、
前記シート把持部は、前記金型キャビティの外周側で、当該金型キャビティの周方向の一部で前記シート材を把持する第一の把持部と、前記金型キャビティの周方向において前記第一把持部とは異なる位置で前記シート材を把持する第二の把持部と、を備え、
前記第一の把持部と前記第二の把持部は、前記型開閉方向に、それぞれ独立して移動可能とされていることを特徴とする成形機。
【請求項２】
前記第一の把持部および前記第二の把持部の少なくとも一方が、前記金型キャビティの角部近傍にて前記シート材を把持することを特徴とする請求項１に記載の成形機。
【請求項３】
前記第一の把持部および前記第二の把持部の少なくとも一方が、前記型開閉方向と直交する方向にスライド可能とされていることを特徴とする請求項１または２に記載の成形機。
【請求項４】
前記第一の把持部および前記第二の把持部が複数組備えられ、
前記第一の把持部と前記第二の把持部が前記金型キャビティの周方向において交互に配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の成形機。
【請求項５】
前記第一の把持部および前記第二の把持部の少なくとも一方が、前記第一の金型または前記第二の金型と一体的に前記型開閉方向に移動することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の成形機。
【請求項６】
第一の金型と第二の金型とを閉じた状態で、前記第一の金型と前記第二の金型との間に形成された金型キャビティに、一面にインクにより形成されたインク層を有したシート材を挟み込む型締め工程と、
前記金型キャビティに、前記インク層に対向する側から樹脂を充填して成形体を得る樹脂充填工程と、
前記第一の金型と前記第二の金型とを離間させて、前記成形体の表面に前記インク層が密着した前記シート材を露出させる型開き工程と、
前記シート材を剥離し、前記インク層において前記成形体の表面に密着した部分を前記成形体に転写する剥離工程と、を有し、
前記型締め工程は、前記シート材を、前記金型キャビティの外周側で、第一の把持部により前記金型キャビティの周方向の一部で把持するとともに、前記金型キャビティの周方向において前記第一把持部とは異なる位置で第二の把持部により把持し、
前記剥離工程は、前記第一の把持部および前記第二の把持部の一方のみを、前記型開閉方向に沿って前記成形体から離間する方向に移動させ、前記インク層を、前記第一の把持部および前記第二の把持部の一方で把持した部分から、前記第一の把持部および前記第二の把持部の他方で把持した部分に向けて、前記成形体の表面に密着した部分とそれ以外の部分との境界に沿って破断することを特徴とする成形方法。
【請求項７】
前記剥離工程は、前記第一の把持部および前記第二の把持部の一方で把持した部分から、前記第一の把持部および前記第二の把持部の他方で把持した部分に向けて、前記インク層を破断するに先立ち、前記第一の把持部および前記第二の把持部の一方を前記型開閉方向に直交する方向に沿って前記金型キャビティに接近するよう移動させて前記シート材を屈曲させ、前記第一の把持部および前記第二の把持部の一方で把持した部分の近傍で、前記インク層を、前記成形体の表面に密着した部分とそれ以外の部分との境界で破断させることを特徴とする請求項６に記載の成形方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−７１３５６（Ｐ２０１３−７１３５６Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１２８６９（Ｐ２０１１−２１２８６９）
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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