(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形完了段階で製品の一方の面を被覆することになるフィルムを製品部空間を形成する一方の型の型面にセットし、それに続く型締め時にはゲートおよびそれに連続するように他方の型に形成されたランナの一部と対向する部位まで前記フィルムで被覆した上で、ランナからゲートを介して前記製品部空間に成形材料を充填することによりフィルムと製品を一体成形する射出成形方法であって、
前記フィルムおよびそのフィルムがセットされることになる一方の型の型面のうち前記ランナと対向する部位にそれぞれ凹部形状を予め形成しておき、
前記一方の型の型面にフィルムをセットする際に、フィルムセット後の型締め状態ではゲートに連続するランナの溝幅をフィルムが跨ぐように前記凹部形状同士を合致させ、
その状態で型締めして前記凹部形状同士を密着させた上でフィルムと製品を一体成形することを特徴とする射出成形方法。
【請求項２】
フィルムに形成された凹部形状を構成する断面の縁長さが一方の型の型面に形成された凹部形状を構成する断面の縁長さよりも短いことを特徴とする請求項１に記載の射出成形方法。
【請求項３】
一方の型の型面に形成された凹部形状にフィルムの厚さよりも深い段差を設けてあることを特徴とする請求項１または２に記載の射出成形方法。
【請求項４】
成形完了段階で製品の一方の面を被覆することになるフィルムを製品部空間を形成する一方の型の型面にセットし、それに続く型締め時にはゲートおよびそれに連続するように他方の型に形成されたランナの一部と対向する部位まで前記フィルムで被覆した上で、ランナからゲートを介して前記製品部空間に成形材料を充填することによりフィルムと製品を一体成形する射出成形方法であって、
前記フィルムがセットされることになる一方の型の型面のうち前記ランナと対向する部位の端部に凹部形状を予め形成する一方、
他方の型の型面のうち前記凹部形状と向する部位にフィルム固定ピンを設けておき、
前記一方の型の型面にフィルムをセットした上で型締めした時には、ゲートに連続するランナの溝幅をフィルムが跨ぎつつ前記ランナと対向する凹部形状に対しフィルム固定ピンにてフィルムを押し付けて密着させ、
その状態でフィルムと製品を一体成形することを特徴とする射出成形方法。
【請求項５】
成形完了段階で製品の一方の面を被覆することになるフィルムを製品部空間を形成する一方の型の型面にセットし、それに続く型締め時にはゲートおよびそれに連続するように他方の型に形成されたランナの一部と対向する部位まで前記フィルムで被覆した上で、ランナからゲートを介して前記製品部空間に成形材料を充填することによりフィルムと製品を一体成形するようにした射出成形型であって、
前記フィルムがセットされることになる一方の型の型面のうち前記ランナと対向する部位の端部に凹部形状を形成するとともに、
他方の型の型面のうち前記凹部形状と対向する部位にフィルム固定ピンを設け、
型締め時には前記ランナと対向する凹部形状に対しフィルム固定ピンにてフィルムを押し付けて密着させるようになっていることを特徴とする射出成形型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は成形品の表面が被覆された射出成形品を成形する方法およびその射出成形型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
成形材料と異なる色に着色された射出成形品を得る方法として予め着色された被覆フィルムと射出成形品を一体成形する方法が知られている。この方法は前記被覆フィルムを射出成形金型内にセットし、型締め後に金型の製品形状部であるキャビティ内に成形材料である溶融樹脂を充填することによって前記フィルムは製品表面に固着または溶着し、射出成形品と前記フィルムを一体成形するものである。
【０００３】
この方法を使用して大型の製品を成形する場合は一のゲートからでは製品端部まで樹脂を充填が困難なため、多点ゲートを用いて成形することが一般的に行われており、ゲート方式としてダイレクトゲートを採用することが知られている。図１１に多点のダイレクトゲートにて成形をする大型製品とダイレクトゲートの位置を示す。この場合、ダイレクトゲート１２から出る溶融樹脂は図示しない被覆フィルムの裏面に当たるが、溶融樹脂が高温、高圧で流れるため、予め着色の施された被覆フィルムは伸ばされてしまい他の部位に比べ色が薄くなるという品質上の不具合が発生する場合がある。この問題を解決する方法として図１２に示すようにサイドゲート４を用いて複数の部位から充填をすることが考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
サイドゲートを用いる場合、図１２に示すように被覆フィルム６の端面がランナ５にかかり、金型を閉じた際に被覆フィルム６が型に挟み込まれ、被覆フィルム６は伸ばされ弛んだ状態となる。図１３及び図１４を用いて被覆フィルム６が伸ばされる過程を具体的に説明する。図１３は図12のｇ―ｇ断面を、図１４は図１３に示す金型のランナ形成部の型開き（図１４（ａ））から型締め（図１４（ｃ））に至る過程における被覆フィルムの状態を示す。図１４（ａ）に示す型開き状態では被覆フィルム６は型にセットされ、フィルムと型との間に空間はない。しかし、型が締まると図１４（ｃ）に示すランナ５の上下の型分割面で被覆フィルム６が挟み込まれ潰されるため、潰された被覆フィルム６がＺ方向に押出される。押出された被覆フィルム６はランナ５の中で弛んた状態となり、金型２と被覆フィルム６に空間部Ｋができることとなる。この場合、ランナ５を流れてきた溶融樹脂がこの空間部Ｋに流れ込んでしまい、被覆フィルム６の両面に溶融樹脂が流れ込むために被覆フィルムが製品の表面に一体成形されないという問題が発生する。
【０００５】
ここで被覆フィルム６を製品部とサイドゲート部だけでなくランナ５を全て覆ってしまうということも考えられるが製品として使用しない部位に多くの被覆フィルムを使用することとなり、コストが高くなるという問題が生じる。従って、必要最小限のフィルムを使用して上記問題が発生をせずに製品を成形したいという要望がある。
【０００６】
【課題を解決するためのの手段】
本発明は上記のような従来の課題を有効に解決するために案出されたもので、請求項１に記載の発明は、成形完了段階で製品の一方の面を被覆することになるフィルムを、製品部空間を形成する一方の型の型面にセットし、それに続く型締め時にはゲートおよびそれに連続するように他方の型に形成されたランナの一部と対向する部位まで前記フィルムで被覆した上で、ランナからゲートを介して前記製品部空間に成形材料を充填することによりフィルムと製品を一体成形する射出成形方法であって、前記フィルムおよびそのフィルムがセットされることになる一方の型の型面のうち前記ランナと対向する部位にそれぞれ凹部形状を予め形成しておき、前記一方の型の型面にフィルムをセットする際に、フィルムセット後の型締め状態ではゲートに連続するランナの溝幅をフィルムが跨ぐように前記凹部形状同士を合致させ、その状態で型締めして前記凹部形状同士を密着させた上でフィルムと製品を一体成形することを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、フィルムに形成された凹部形状を構成する断面の縁長さが一方の型の型面に形成された凹部形状を構成する断面の縁長さよりも短いことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、一方の型の型面に形成された凹部形状にフィルムの厚さよりも深い段差を設けてあることを特徴とする。
【０００７】
請求項４に記載の発明は、成形完了段階で製品の一方の面を被覆することになるフィルムを製品部空間を形成する一方の型の型面にセットし、それに続く型締め時にはゲートおよびそれに連続するように他方の型に形成されたランナの一部と対向する部位まで前記フィルムで被覆した上で、ランナからゲートを介して前記製品部空間に成形材料を充填することによりフィルムと製品を一体成形する射出成形方法であって、前記フィルムがセットされることになる一方の型の型面のうち前記ランナと対向する部位の端部に凹部形状を予め形成する一方、他方の型の型面のうち前記凹部形状と向する部位にフィルム固定ピンを設けておき、前記一方の型の型面にフィルムをセットした上で型締めした時には、ゲートに連続するランナの溝幅をフィルムが跨ぎつつ前記ランナと対向する凹部形状に対しフィルム固定ピンにてフィルムを押し付けて密着させ、その状態でフィルムと製品を一体成形することを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、成形完了段階で製品の一方の面を被覆することになるフィルムを製品部空間を形成する一方の型の型面にセットし、それに続く型締め時にはゲートおよびそれに連続するように他方の型に形成されたランナの一部と対向する部位まで前記フィルムで被覆した上で、ランナからゲートを介して前記製品部空間に成形材料を充填することによりフィルムと製品を一体成形するようにした射出成形型であって、前記フィルムがセットされることになる一方の型の型面のうち前記ランナと対向する部位の端部に凹部形状を形成するとともに、
他方の型の型面のうち前記凹部形状と対向する部位にフィルム固定ピンを設け、型締め時には前記ランナと対向する凹部形状に対しフィルム固定ピンにてフィルムを押し付けて密着させるようになっていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】
本発明によれば請求項毎に次のような効果を有する。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、型締め時に型のランナ周辺の型合わせ面にてフィルムが潰されて伸ばされることとなるが、フィルムは凹部形状を有しているため、型の凹形状と合致してそれに沿う方向に伸びることとなる。よって、フィルムと型との間に空間がなくなるか、もしくは小さくなる。これにより樹脂がフィルムと型の間に回り込むことがなくなり、フィルムを成形品表面に一体成形でき、外観が良好なフィルムで被覆した射出成形品が得られる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、フィルムに設けられた凹部形状を構成する断面の縁長さが型に設けた凹部形状を構成する断面の縁長さよりも短いので、型締め後のフィルムと型との間の空間がなくなるか、もしくはより一層小さくなる。よって確実にフィルムを成形品表面に一体成形でき、外観が良好なフィルムで被覆した射出成形品が得られる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、フィルムをセットする一方の型の型面に形成された凹部形状に段差を設けてあるので、成形材料がフィルムと接するときに流れ込んできた樹脂によってフィルムが型に押し付けられることになる。よってフィルムと型の間に回り込むことがなくなり、フィルムを成形品表面により確実に一体成形できることとなる。
【００１４】
請求項４，５に記載の発明によれば、型締め時に型合わせ面にて潰されて伸びたフィルムがフィルム固定用ピンによって型に押しつけられるため、フィルムと型の間に空間がなくなる。よって樹脂はフィルムと型の間に回り込むことがなくなり、フィルムが成形品の表側に確実に一体成形でき、外観が良好なフィルムで被覆した射出成形品が得られる。
【００１５】
【実施例】
実施例１
図１〜６に本発明の第１の実施例を示す。
【００１６】
図６はフィルムをセットされた状態の型を示す。図１は本発明の射出成形型におけるサイドゲート部であって図６のｄ部拡大図を、図２は図1のa−a断面であって溶融樹脂がサイドゲート部に充填される直前の状態を、図3は図1のb−b断面図であって型締め前のフィルムの状態を、図4は同じく図1のb−b断面図であって型締め後のフィルムの状態を示している。
【００１７】
本実施例における型２の型面のうちサイドゲート４の近くでは、図３〜図５に示すように型１のランナ５に対向する位置に凹部形状としてビード形状８を設けてある。ビード形状８の大きさは図３に示したようにランナ５に比べて大きくしているが小さくても構わない。
【００１８】
また、型２の型面のうち被覆フィルム６がセットされる部位には図２に示すようにその被覆フィルム６よりも深い段差Ｄを設ける。ビード形状８は図１に示したように、被覆フィルム６の幅より若干大きな幅で形成されている。
【００１９】
更に被覆フィルム６は図３に示すようにランナ５に相当する部位に凹部形状として略半円形状の凹部形状９が設けられている。この凹部形状９の曲率半径は型２のビード形状８の曲率半径よりも大きく設定されている。ここで請求項２に記載する「断面の縁長さ」とは図３で示す凹部形状９及びビード形状８の円弧の長さをいう。
【００２０】
成形前の型１と型２が開いている状態で、型２の型面に被覆フィルム６を載置するかたちでセットする。その際、型２に設けられたビード形状８に相当する位置に被覆フィルム６の略半円形状の凹部形状９が一致するようにセットする。この状態ではランナ５においてはビード形状８と凹部形状９の曲率半径が異なるので型２と被覆フィルム６と間に空間Ｋが存在する。型１と型２を閉じると図４に示すように被覆フィルム６はランナ５の上下の型分割面によって挟まれて潰されるため、被覆フィルム６は伸ばされてランナ５においてたるみが発生する。その際、ビード形状８の曲率半径に対して凹部形状９の曲率半径が大きいので、被覆フィルム６の凹部形状９はビード形状８に沿うようになる。その後、溶融樹脂Ｍが射出され、ランナ５を充填しながら被覆フィルム６の端面に達したとき、溶融樹脂Ｍの図２のＹ方向の圧力によって段差Ｄ内にある被覆フィルム６は型２に押しつけられ、溶融樹脂Ｍが被覆フィルム６と型２の間に流れ込むことがない。よって、被覆フィルム６の両面に溶融樹脂が流れることがなくなり、予定した面に被覆フィルム６が一体成形ができる。
【００２１】
実施例２
図７〜１０に本発明の第2の実施例を示す。図7は図6のd部拡大図であって本発明の射出成形型におけるサイドゲート部を、図8は図7のe−e断面図であって溶融樹脂がサイドゲート部を充填する直前の状態を、図9は図7のf−f断面図であって型締前のフィルムの状況を、図10は同じく図7のf−f断面図であって型締後にフィルムを固定した状態を示している。
【００２２】
本実施例における型２の型面のうちサイドゲート４の近くでは、ランナ５の樹脂の充填方向側の端部に凹部形状として図９，１０に示すようなＶ字形状の溝部１１を形成する。型１の型面のうち前記Ｖ字形状の溝部１１に対向する部位には図９，１０に示すようにフィルム固定ピン１０を設ける。このフィルム固定ピン１０は型締時に被覆フィルム６を型２に押し付けて固定する。
【００２３】
成形前の型１と型２が開いている状態で、型２の型面に被覆フィルム６を載置するかたちでセットする。金型が閉じる前の状態ではランナ５においては型２と被覆フィルム６と間に空間Ｋが存在する。型１と型２を閉じると図１０に示したように被覆フィルム６はランナ５の上下の型分割面によって挟まれて潰されるため、被覆フィルム６は伸ばされてランナ５において弛みが発生する。この際、ランナ５の溶融樹脂充填方向Ｘの端部においてはフィルム固定ピン１０が被覆フィルム６を型２に押し付けることにより空間Ｋが潰される。よって、溶融樹脂Ｍが射出されて被覆フィルム６の端面に達した場合、図８に示すように被覆フィルム６がフィルム固定ピン１０により固定されていており、かつ型１の前記Ｖ字形状の溝部１１の底面に被覆フィルム６があるので溶融樹脂Ｍの図８のＹ方向の圧力によって被覆フィルム６は型２方向に押しつけられ、溶融樹脂Ｍが被覆フィルム６と型２の間に流れ込むことがない。従って、被覆フィルム６の裏面に溶融樹脂が回ることがないので射出成形品の予定した面に被覆フィルムが一体成形ができることとなる。
【００２５】
なお、フィルムの型に対するセットの形態は、実施例のように縦方向の型開きでフィルムと型の位置関係が上下の場合だけでなく、横方向の型開きでフィルムと型の位置関係が前後、左右の場合も含み、かかる場合にも本発明の効果を得ることができるので本願の特許請求の範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１のサイドゲート部
【図２】樹脂充填状況を示した図１のa−a断面図
【図３】図１のｂ−ｂ断面図であって、型締め前のフィルムの状態
【図４】図１のｂ−ｂ断面図であって、型締め後のフィルムの状態
【図５】図１のｃ−ｃ断面図
【図６】本発明を採用したフィルムをセットする型
【図７】本発明の実施例２のサイドゲート部
【図８】樹脂充填状況を示した図７のe−e断面図
【図９】図７のf−f断面図であって、型締め前のフィルムの状態
【図１０】図７のf−f断面図であって、型締め後のフィルムの状態
【図１１】大型製品のダイレクトゲートの事例
【図１２】従来のフィルムをセットする型
【図１３】図１２のｇ−ｇ断面図
【図１４】図１３のランナ部の拡大図であって、型締めによりフィルムが潰されていく過程を示す図
【符号の説明】
１，２…型
３…製品
４…ゲート
５…ランナ
６…被覆フィルム
７…スプル
８…ビード形状（凹部形状）
９…凹部形状
１０…フィルム固定ピン
１１…溝（凹部形状）
１２…ダイレクトゲート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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