(57)【要約】【課題】絵柄の位置ズレが発生しても、従来に比べて短時間で転写フィルムの位置を補正することが可能となるインモールド成形方法を提供する。【解決手段】可動型１と固定型２が型閉じされて、キャビティ空間が形成される。そのキャビティ空間に樹脂が注入されて、成形製品とその成形製品に付随する不要部が成形される。これと同時に、成形製品の表面に転写フィルム２１の絵柄２２が転写されるとともに、不要部に転写フィルム２１の位置ズレ検出用マーク２５が転写される。その後、可動型１と固定型２が開き、不要部が付随する成形製品が取り出され、不要部に転写された位置ズレ検出用マーク２５と所定の基準位置との間の位置ズレの量が測定される。【選択図】図１
2014223742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム巻き出し部から、可動型とフィルム押さえプレートの間へ転写フィルムを送りつつ、前記可動型と前記フィルム押さえプレートの間から送り出された転写フィルムをフィルム巻き取り部で巻き取り、かつ、転写フィルムの位置決めを行うフィルム送り工程と、
前記フィルム押さえプレートにより転写フィルムを前記可動型に拘束する工程と、
前記可動型の凹形状の製品面に転写フィルムが沿うように、転写フィルムを真空吸引する工程と、
前記可動型と固定型を閉じてキャビティ空間を形成する工程と、
前記キャビティ空間に樹脂を注入して、成形製品とその成形製品に付随する不要部を成形すると同時に、その成形製品の表面に絵柄を転写するとともに、不要部に位置ズレ検出用マークを転写する工程と、
前記可動型と前記固定型を開き、前記不要部が付随する前記成形製品を取り出す工程と、
前記不要部に転写された前記位置ズレ検出用マークと所定の基準位置との間の位置ズレの量を測定する工程と、
を具備することを特徴とするインモールド成形方法。
【請求項２】
前記不要部が、ランナーであることを特徴とする請求項１に記載のインモールド成形方法。
【請求項３】
前記フィルム送り工程における転写フィルムの位置決め動作の完了後に、この転写フィルムの位置決め動作よりも前に測定された位置ズレの量に応じて、転写フィルムの位置が補正されることを特徴とする請求項１または２に記載のインモールド成形方法。
【請求項４】
フィルム巻き出し部から、可動型とフィルム押さえプレートの間へ転写フィルムを送りつつ、前記可動型と前記フィルム押さえプレートの間から送り出された転写フィルムをフィルム巻き取り部で巻き取り、かつ、転写フィルムの位置決めを行うフィルム送り工程と、
前記フィルム押さえプレートにより転写フィルムを前記可動型に拘束する工程と、
前記可動型の凹形状の製品面に転写フィルムが沿うように、転写フィルムを真空吸引する工程と、
前記凹形状の製品面に吸着された転写フィルムに印刷されている位置ズレ検出用マークと所定の基準位置との間の位置ズレの量を測定する工程と、
前記可動型と固定型を閉じてキャビティ空間を形成する工程と、
前記キャビティ空間に樹脂を注入して、成形製品を成形すると同時に、その成形製品の表面に絵柄を転写する工程と、
前記可動型と前記固定型を開き、前記成形製品を取り出す工程と、
を具備することを特徴とするインモールド成形方法。
【請求項５】
前記フィルム送り工程における転写フィルムの位置決め動作の完了後に、この転写フィルムの位置決め動作よりも前に測定された位置ズレの量に応じて、転写フィルムの位置が補正されることを特徴とする請求項４に記載のインモールド成形方法。
【請求項６】
前記位置ズレ検出用マークが格子状目盛マークであることを特徴とする請求項４または５に記載のインモールド成形方法。
【請求項７】
成形製品に転写される絵柄と、前記成形製品に付随する不要部に転写される位置ズレ検出用マークが印刷された転写フィルムと、
凹形状の製品面が形成された可動型と、
前記可動型に転写フィルムを拘束するフィルム押さえプレートと、
前記可動型と共にキャビティ空間を形成する固定型と、
前記可動型と前記フィルム押さえプレートの間に転写フィルムを送りつつ、前記可動型と前記フィルム押さえプレートの間から送り出された転写フィルムを巻き取り、かつ転写フィルムの位置決めを行う箔送り装置と、
前記凹形状の製品面に転写フィルムが沿うように、転写フィルムを真空吸引する吸引機構と、
前記固定型と前記可動型の間から取り出された前記不要部に転写された前記位置ズレ検出用マークと所定の基準位置との間の位置ズレの量を測定する測定部と、
を備え、前記キャビティ空間に樹脂が注入されて、前記成形製品と前記不要部が成形されると同時に、前記成形製品の表面に前記絵柄が転写されるとともに、前記不要部に前記位置ズレ検出用マークが転写されることを特徴とするインモールド成形装置。
【請求項８】
前記不要部が、ランナーであることを特徴とする請求項７に記載のインモールド成形装置。
【請求項９】
前記箔送り装置による転写フィルムの位置決め動作の完了後に、この転写フィルムの位置決め動作よりも前に測定された位置ズレの量に応じて、前記箔送り装置が、転写フィルムの位置を補正することを特徴とする請求項７または８に記載のインモールド成形装置。
【請求項１０】
絵柄と共に位置ズレ検出用マークが印刷された転写フィルムと、
凹形状の製品面が形成された可動型と、
前記可動型に転写フィルムを拘束するフィルム押さえプレートと、
前記可動型と共にキャビティ空間を形成する固定型と、
前記可動型と前記フィルム押さえプレートの間に転写フィルムを送りつつ、前記可動型と前記フィルム押さえプレートの間から送り出された転写フィルムを巻き取り、かつ転写フィルムの位置決めを行う箔送り装置と、
前記凹形状の製品面に転写フィルムが沿うように、転写フィルムを真空吸引する吸引機構と、
前記凹形状の製品面に吸着された前記転写フィルムの位置ズレ検出用マークと所定の基準位置との間の位置ズレの量を測定する測定部と、
を備え、前記キャビティ空間に樹脂が注入されて、成形製品が成形されると同時に、前記成形製品の表面に前記絵柄が転写されることを特徴とするインモールド成形装置。
【請求項１１】
前記箔送り装置による転写フィルムの位置決め動作の完了後に、この転写フィルムの位置決め動作よりも前に測定された位置ズレの量に応じて、前記箔送り装置が、転写フィルムの位置を補正することを特徴とする請求項１０に記載のインモールド成形装置。
【請求項１２】
前記位置ズレ検出用マークが格子状目盛マークであることを特徴とする請求項１０または１１に記載のインモールド成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形製品を成形すると同時に、その成形製品の表面に絵柄を転写するインモールド成形方法およびインモールド成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インモールド成形において、高い位置精度で絵柄を成形製品の表面に転写することが求められる場合がある。この場合、転写フィルムの加飾膜に位置決め用のマークが印刷され、その位置決め用のマークを検出するための検出器がインモールド成形装置に備えつけられる（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３を参照。）。
【０００３】
例えば図２３に示すように、転写フィルム２３１の送り方向において転写フィルム２３１を位置決めするための複数の位置決めマーク２３２と、転写フィルム２３１の幅方向において転写フィルム２３１を位置決めするためのラインマーク２３３が、複数の絵柄２３４と共に転写フィルム２３１の加飾膜に印刷される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３９９０４２４号公報
【特許文献２】特開２００８−００１０４７号公報
【特許文献３】特開２０１１−００５８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、インモールド成形では、可動型に形成されている凹形状の製品面に沿って転写フィルムを伸ばして、その凹形状の製品面に転写フィルムを密着させる必要がある。一般的には、凹形状の製品面の周囲の可動型のパーティング面に、フィルム押さえプレートによって転写フィルムが固定されて、可動型と転写フィルムとの間に密閉空間が形成され、その密閉空間に開口する吸引穴から真空吸引が行われて、凹形状の製品面に転写フィルムが吸着させられる。このため、フィルム押さえプレートが転写フィルムを押さえるときに、転写フィルムが動き、絵柄の位置ズレが起こる。また、真空吸引によって転写フィルムが伸ばされることにより、絵柄の位置ズレが起こる。さらに、凹形状の製品面に向けて射出された樹脂から転写フィルムが受ける圧力や、その射出された樹脂の流動によっても、絵柄の位置ズレが起こる。したがって、フィルム押さえプレートによって転写フィルムが拘束される前に、転写フィルムが精度良く位置決めされても、成形製品と絵柄との間に位置ズレが発生する。
【０００６】
さらに、成形製品が深絞り形状の場合、可動型のパーティング面にフィルム押さえプレートによって転写フィルムが完全に固定されると、転写フィルムの弾性限界を超える張力が真空吸引中に転写フィルムに作用して、転写フィルムが破れるおそれがある。そこで、張力の強さが、転写フィルムの破れを発生させる大きさとなる前に、可動型のパーティング面とフィルム押さえプレートとの間で転写フィルムが滑ることができる程度に、フィルム押さえプレートが転写フィルムをパーティング面に押さえつける力が調整される。このため、真空吸引中にフィルム押さえプレートの外側から金型の凹形状の製品面へ向けて転写フィルムが引き込まれて、絵柄の位置ズレが起こる。また、このとき、転写フィルムにシワが発生する。このシワの発生によって、絵柄の位置ズレの量が増大する。
【０００７】
また、成形製品の形状または絵柄によっては、金型から取り出された成形製品と絵柄との間の位置ズレを測定するための基準（基準位置）を得ることが難しいことがある。この場合、転写フィルムの位置を自動的に補正することは困難であり、手動で各種の成形条件が調整される。このため、転写フィルムの位置の補正に、時間がかかる。さらに、成形製品と絵柄との間の位置ズレの測定自体に、時間がかかる。
【０００８】
本発明は、絵柄の位置ズレが発生しても、従来に比べて短時間で転写フィルムの位置を補正することが可能となるインモールド成形方法およびインモールド成形装置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】
本発明の第１のインモールド成形方法の一側面は、フィルム巻き出し部から、可動型とフィルム押さえプレートの間へ転写フィルムを送りつつ、前記可動型と前記フィルム押さえプレートの間から送り出された転写フィルムをフィルム巻き取り部で巻き取り、かつ、転写フィルムの位置決めを行うフィルム送り工程と、前記フィルム押さえプレートにより転写フィルムを前記可動型に拘束する工程と、前記可動型の凹形状の製品面に転写フィルムが沿うように、転写フィルムを真空吸引する工程と、前記可動型と固定型を閉じてキャビティ空間を形成する工程と、前記キャビティ空間に樹脂を注入して、成形製品とその成形製品に付随する不要部を成形すると同時に、その成形製品の表面に絵柄を転写するとともに、不要部に位置ズレ検出用マークを転写する工程と、前記可動型と前記固定型を開き、前記不要部が付随する前記成形製品を取り出す工程と、前記不要部に転写された前記位置ズレ検出用マークと所定の基準位置との間の位置ズレの量を測定する工程と、を具備することである。
【００１０】
本発明の第１のインモールド成形方法の他の側面は、前記不要部が、ランナーであることである。
【００１１】
また、本発明の第１のインモールド成形方法の他の側面は、前記フィルム送り工程における転写フィルムの位置決め動作の完了後に、この転写フィルムの位置決め動作よりも前に測定された位置ズレの量に応じて、転写フィルムの位置が補正されることである。
【００１２】
また、本発明の第２のインモールド成形方法の一側面は、フィルム巻き出し部から、可動型とフィルム押さえプレートの間へ転写フィルムを送りつつ、前記可動型と前記フィルム押さえプレートの間から送り出された転写フィルムをフィルム巻き取り部で巻き取り、かつ、転写フィルムの位置決めを行うフィルム送り工程と、前記フィルム押さえプレートにより転写フィルムを前記可動型に拘束する工程と、前記可動型の凹形状の製品面に転写フィルムが沿うように、転写フィルムを真空吸引する工程と、前記凹形状の製品面に吸着された転写フィルムに印刷されている位置ズレ検出用マークと所定の基準位置との間の位置ズレの量を測定する工程と、前記可動型と固定型を閉じてキャビティ空間を形成する工程と、前記キャビティ空間に樹脂を注入して、成形製品を成形すると同時に、その成形製品の表面に絵柄を転写する工程と、前記可動型と前記固定型を開き、前記成形製品を取り出す工程と、を具備することである。
【００１３】
また、本発明の第２のインモールド成形方法の他の側面は、前記フィルム送り工程における転写フィルムの位置決め動作の完了後に、この転写フィルムの位置決め動作よりも前に測定された位置ズレの量に応じて、転写フィルムの位置が補正されることである。
【００１４】
また、本発明の第２のインモールド成形方法の他の側面は、前記位置ズレ検出用マークが格子状目盛マークであることである。
【００１５】
また、本発明の第１のインモールド成形装置の一側面は、
成形製品に転写される絵柄と、前記成形製品に付随する不要部に転写される位置ズレ検出用マークが印刷された転写フィルムと、
凹形状の製品面が形成された可動型と、
前記可動型に転写フィルムを拘束するフィルム押さえプレートと、
前記可動型と共にキャビティ空間を形成する固定型と、
前記可動型と前記フィルム押さえプレートの間に転写フィルムを送りつつ、前記可動型と前記フィルム押さえプレートの間から送り出された転写フィルムを巻き取り、かつ転写フィルムの位置決めを行う箔送り装置と、
前記凹形状の製品面に転写フィルムが沿うように、転写フィルムを真空吸引する吸引機構と、
前記固定型と前記可動型の間から取り出された前記不要部に転写された前記位置ズレ検出用マークと所定の基準位置との間の位置ズレの量を測定する測定部と、
を備え、前記キャビティ空間に樹脂が注入されて、前記成形製品と前記不要部が成形されると同時に、前記成形製品の表面に前記絵柄が転写されるとともに、前記不要部に前記位置ズレ検出用マークが転写されることである。
【００１６】
また、本発明の第１のインモールド成形装置の他の側面は、前記不要部が、ランナーであることである。
【００１７】
また、本発明の第１のインモールド成形装置の他の側面は、前記箔送り装置による転写フィルムの位置決め動作の完了後に、この転写フィルムの位置決め動作よりも前に測定された位置ズレの量に応じて、前記箔送り装置が、転写フィルムの位置を補正することである。
【００１８】
また、本発明の第２のインモールド成形装置の一側面は、
絵柄と共に位置ズレ検出用マークが印刷された転写フィルムと、
凹形状の製品面が形成された可動型と、
前記可動型に転写フィルムを拘束するフィルム押さえプレートと、
前記可動型と共にキャビティ空間を形成する固定型と、
前記可動型と前記フィルム押さえプレートの間に転写フィルムを送りつつ、前記可動型と前記フィルム押さえプレートの間から送り出された転写フィルムを巻き取り、かつ転写フィルムの位置決めを行う箔送り装置と、
前記凹形状の製品面に転写フィルムが沿うように、転写フィルムを真空吸引する吸引機構と、
前記凹形状の製品面に吸着された前記転写フィルムの位置ズレ検出用マークと所定の基準位置との間の位置ズレの量を測定する測定部と、
を備え、前記キャビティ空間に樹脂が注入されて、成形製品が成形されると同時に、前記成形製品の表面に前記絵柄が転写されることである。
【００１９】
また、本発明の第２のインモールド成形装置の他の側面は、前記箔送り装置による転写フィルムの位置決め動作の完了後に、この転写フィルムの位置決め動作よりも前に測定された位置ズレの量に応じて、前記箔送り装置が、転写フィルムの位置を補正することである。
【００２０】
また、本発明の第２のインモールド成形装置の他の側面は、前記位置ズレ検出用マークが格子状目盛マークであることである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、絵柄の位置ズレが発生しても、従来に比べて短時間で転写フィルムの位置を補正することが可能となる。また、転写フィルムの位置の補正が可能となるので、転写フィルムの位置決め精度が向上する。よって、高い位置精度で絵柄を成形製品の表面に転写することが可能となり、成形製品の品質の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１におけるインモールド成形装置の構成の概略を示す図
【図２】本発明の実施の形態１における転写フィルムの平面図
【図３】本発明の実施の形態１における成形品の概略を示す図
【図４】本発明の実施の形態１における位置ズレ検出用マークの一例を示す図
【図５】一般的なインモールド成形方法における一工程を示す図
【図６】一般的なインモールド成形方法における他の工程を示す図
【図７】一般的なインモールド成形方法における他の工程を示す図
【図８】一般的なインモールド成形方法における他の工程を示す図
【図９】一般的なインモールド成形方法における他の工程を示す図
【図１０】一般的なインモールド成形方法において転写フィルムが可動型に拘束される時の転写フィルムの動きを説明するための平面図
【図１１】一般的なインモールド成形方法において転写フィルムの真空吸引が開始された時の転写フィルムの動きを説明するための平面図
【図１２】一般的なインモールド成形方法の真空吸引工程における転写フィルムの動きを説明するための平面図
【図１３】一般的なインモールド成形方法において樹脂の射出が行われている時の転写フィルムの動きを説明するための平面図
【図１４】本発明の実施の形態１におけるインモールド成形方法のフロー図
【図１５】本発明の実施の形態１における位置ズレ検出用マークの他例を示す図
【図１６】本発明の実施の形態１における位置ズレ検出用マークの他例を示す図
【図１７】本発明の実施の形態１における位置ズレ検出用の基準位置の他例を示す図
【図１８】本発明の実施の形態２における転写フィルムの平面図
【図１９】本発明の実施の形態２におけるインモールド成形装置の構成の一部を概略的に示す図
【図２０】本発明の実施の形態２における転写フィルムの位置決め直後の格子状目盛りマークを示す平面図
【図２１】本発明の実施の形態２における真空吸引完了時の格子状目盛りマークの状態の一例を示す平面図
【図２２】本発明の実施の形態２における真空吸引完了時の格子状目盛りマークの状態の他例を示す平面図
【図２３】従来の転写フィルムの平面図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。但し、同じ構成要素には同じ符号を付して、重複する説明を省略する場合もある。また、図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示している。また図示された各構成要素の厚み、長さ等は図面作成の都合上から、実際とは異なる。なお、以下で詳述する実施の形態１および２は一例であって、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。また、以下の各実施の形態１および２で詳述される事項は、適宜組み合わせることが可能である。
【００２４】
（実施の形態１）
図１（ａ）は本発明の実施の形態１におけるインモールド成形装置の構成の概略を示す側面図、図１（ｂ）は本発明の実施の形態１におけるインモールド成形装置の構成の概略を示す平面図である。但し、図１（ａ）は可動型１の一部を断面で示している。また、図１（ｂ）において、固定型２は省略されている。図２は本発明の実施の形態１における転写フィルムの平面図である。図３（ａ）は本発明の実施の形態１における、金型から取り出された成形品の概略を示す正面図、図３（ｂ）は本発明の実施の形態１における、金型から取り出された成形品の概略を示す側面図、図３（ｃ）は本発明の実施の形態１における、金型から取り出された成形製品に付随するランナーの概略を示す正面図、図３（ｄ）は本発明の実施の形態１における、金型から取り出された成形製品に付随するランナーおよびスプルーの概略を示す側面図である。
【００２５】
図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、この実施の形態１の成形製品３１ａは、中心に開口穴部を有する円形枠形状をしている。したがって、平面視したときの成形製品３１ａは円環状をしている。このため、図２に示すように、転写フィルム２１の送り方向に沿って多数の円環状の絵柄２２が印刷されている。また、位置決め用のマークとして、転写フィルム２１の送り方向において転写フィルム２１を位置決めするための複数の位置決めマーク２３と、転写フィルム２１の幅方向において転写フィルム２１を位置決めするためのラインマーク２４が、複数の絵柄２２と共に転写フィルム２１の加飾膜に印刷されている。詳しくは、各位置決めマーク２３は、転写フィルム２１の幅方向における転写フィルム２１の一方の端に、絵柄２２ごとに印刷されており、複数の位置決めマーク２３とは反対側の転写フィルム２１の他方の端に、ラインマーク２４が、転写フィルム２１の送り方向に沿って連続して印刷されている。さらに、この実施の形態１では、各絵柄２２の中心に、位置ズレ検出用マーク２５が印刷されている。この位置ズレ検出用マーク２５は、絵柄２２が成形製品の表面に転写されるときに、同時にランナーの底面に転写される。すなわち、図３（ａ）〜図３（ｄ）に示すように、金型から取り出された成形品３１は、成形製品３１ａと、その成形製品３１ａに付随する不要部であるランナー３１ｂおよびスプルー３１ｃを含む。絵柄２２は、成形製品３１ａの表面に転写され、位置ズレ検出用マーク２５は、ランナー３１ｂの底面に転写される。なお、図３（ｂ）において、絵柄２２は省略されている。
【００２６】
ここで、この実施の形態１におけるインモールド成形装置の概要について、図１（ａ）および図１（ｂ）を参照して説明する。
【００２７】
この実施の形態１におけるインモールド成形装置の金型は、樹脂製品を成形するための成形型として、可動型１と固定型２を備える。また、このインモールド成形装置の金型は、可動型１と固定型２との間にフィルム押さえプレート３を備える。フィルム押さえプレート３は、枠形状をしており、可動型１と固定型２が密着したときに、固定型２に設けられた図示しない凹部に収納される。なお、フィルム押さえプレート３は矩形枠形状に限定されるものではない。例えば、円形枠形状のフィルム押さえプレート３が使用されてもよい。さらに、フィルム押さえプレート３は枠形状に限定されるものでもない。例えば、フィルム押さえプレート３として、転写フィルム２１の送り方向において可動型１の凹形状の製品面１ｂを挟んで対向する２本のバーと、転写フィルム２１の幅方向において可動型１の凹形状の製品面１ｂを挟んで対向する２本のバーが使用されてもよい。または、転写フィルム２１の送り方向において可動型１の凹形状の製品面１ｂを挟んで対向する２本のバーのみが、フィルム押さえプレート３として使用されてもよい。
【００２８】
転写フィルム２１は、ロール状に巻かれた状態で、巻き出しボビン軸４に取り付けられる。転写フィルム２１は、基体フィルムと、基体フィルム上に形成された転写層を含む。転写層は加飾膜を含む。転写層は、加飾膜に加えて、機能性膜を含んでいても構わない。上記した複数の位置決めマーク２３とラインマーク２４と複数の位置ズレ検出用マーク２５は、複数の絵柄２２と共に、基体フィルム上に形成された加飾膜に印刷される。あるいは、複数の絵柄２２と複数の位置決めマーク２３とラインマーク２４と複数の位置ズレ検出用マーク２５が印刷された加飾膜が、基体フィルム上に転写積層されてもよい。
【００２９】
巻き出しボビン軸４に取り付けられた転写フィルム２１は、引き出されて、巻き出しローラ５と巻き出し側押さえローラ６との間を通され、金型へ向けて送られる。このとき、ラインマーク２４が、巻き出し側ライン検出センサー７の投受光器の間を通される。巻き出しボビン軸４、巻き出しローラ５、巻き出し側押さえローラ６、および巻き出し側ライン検出センサー７は、フィルム巻き出し部に設けられている。フィルム巻き出し部から引き出された転写フィルム２１は、可動型１とフィルム押さえプレート３との間へ送られる。このとき、金型内に設置された反射板に位置決めマーク２３が写るように、転写フィルム２１は、可動型１とフィルム押さえプレート３との間を通される。反射板は、送り方向マーク検出センサー８の検出位置に設置されている。金型から送り出された転写フィルム２１は、フィルムテンション検出部９のテンションローラを通される。このとき、ラインマーク２４が、巻き取り側ライン検出センサー１０の投受光器の間を通される。さらに転写フィルム２１は、巻き取りローラ１１と巻き取り側押さえローラ１２との間を通された後、最後に、巻き取りボビン軸１３に巻きつけられる。フィルムテンション検出部９、巻き取り側ライン検出センサー１０、巻き取りローラ１１、巻き取り側押さえローラ１２および巻き取りボビン軸１３は、フィルム巻き取り部に設けられている。
【００３０】
転写フィルム２１は、樹脂の射出成形が終了する毎に新たな絵柄２２が金型内の所定の位置へ送り込まれるように、金型内にインサートされる。具体的には、巻き出しボビン軸４に取り付けられた転写フィルム２１が、フィルム巻き出し部の巻き出しモータ１４による巻き出しボビン軸４の回転によって、巻き出される。そして、巻き出された転写フィルム２１が、フィルム巻き出し部の送り出しモータ１５による巻き出しローラ５の回転によって、金型へ向けて送り出される。送り出しモータ１５の回転に追従して転写フィルム２１が送り出されるように、転写フィルム２１は巻き出し側押さえローラ６によって巻き出しローラ５に押さえつけられている。つまり、巻き出しローラ５と巻き出し側押さえローラ６との間に転写フィルム２１が挟まれている。また、フィルム巻き出し部から転写フィルム２１が送り出されるとき、巻き取りボビン軸１３に転写フィルム２１が巻き取られるように、フィルム巻き取り部のボビンモータ１６が巻き取りボビン軸１３を回転させる。同時に、フィルムテンション検出部９が、転写フィルム２１の送り方向において転写フィルム２１に作用するテンションを計測し、この計測されたテンションに基いて、フィルム巻き取り部の巻き取りモータ１７が巻き取りローラ１１を回転させる。これにより、予め設定された一定のトルクで転写フィルム２１がフィルム巻き取り部側へ引っ張られる。したがって、フィルム巻き取り部は、転写フィルム２１の送り方向において転写フィルム２１に作用するテンションを一定に保持しながら、転写フィルム２１を巻き取る。このように巻き取りモータ１７の回転に追従して転写フィルム２１が引っ張られるように、転写フィルム２１は巻き取り側押さえローラ１２によって巻き取りローラ１１に押さえつけられている。つまり、巻き取りローラ１１と巻き取り側押さえローラ１２との間に転写フィルム２１が挟まれている。フィルム巻き出し部の送り出しモータ１５は、送り方向マーク検出センサー８が位置決めマーク２３を検出すると、停止する。同時に、フィルム巻き出し部の巻き出しモータ１４とフィルム巻き取り部のボビンモータ１６も停止する。これにより、転写フィルム２１の送り方向における転写フィルム２１の位置決めがなされる。
【００３１】
転写フィルム２１の送り方向における転写フィルム２１の位置決めが完了すると、巻き出し側ライン検出センサー７と巻き取り側ライン検出センサー１０によるラインマーク２４の検出処理が実行される。ラインマーク２４が検出されない場合には、巻き出し側ライン検出センサー７と巻き取り側ライン検出センサー１０によってラインマーク２４が検出されるまで、フィルム巻き出し部の幅方向補正モータ１８とフィルム巻き取り部の幅方向補正モータ１９が駆動する。幅方向補正モータ１８、１９は、転写フィルム２１の幅方向にフィルム巻き出し部とフィルム巻き取り部をそれぞれ移動させる。フィルム巻き出し部の幅方向補正モータ１８は、巻き出し側ライン検出センサー７がラインマーク２４を検出することにより、停止する。フィルム巻き取り部の幅方向補正モータ１９は、巻き取り側ライン検出センサー１０がラインマーク２４を検出することにより、停止する。これにより、転写フィルム２１の幅方向における転写フィルム２１の位置決めがなされる。または、転写フィルム２１の送り方向に対するラインマーク２４の傾きが補正されて、転写フィルム２１の送り方向にラインマーク２４を沿わせることができる。なお、転写フィルム２１の幅方向における転写フィルム２１の位置決め動作が行われている間も、巻き取りモータ１７が、予め設定された一定のトルクで転写フィルム２１を引き続ける。
【００３２】
上記した転写フィルム２１の送り動作が完了すると、フィルム押さえプレート３が可動型１へ向けて移動して、位置決めされた転写フィルム２１が、可動型１のパーティング面１ａとフィルム押さえプレート３との間に挟みこまれる。これにより、転写フィルム２１が可動型１のパーティング面１ａに密着して、可動型１と転写フィルム２１との間に密閉空間が形成される。次に、その密閉空間に開口する吸引穴（図示せず）から真空吸引が行われて、可動型１に形成された凹形状の製品面１ｂに転写フィルム２１が吸着される。これにより、転写フィルム２１が可動型１の凹形状の製品面１ｂに密着固定される。
【００３３】
真空吸引完了後、または真空吸引中に、成形機の型締め動作によって可動盤２０が型締め方向へ移動して、可動型１が固定型２に密着する。可動型１と固定型２の型締め完了後、凹形状の製品面１ｂに沿わされた転写フィルム２１へ向けて、溶融した樹脂が、固定型２側から射出される。型締めされた可動型１と固定型２との間に形成されたキャビティ空間に溶融樹脂が所定量注入されると、溶融樹脂は、所定の圧力で、所定時間、保持される。つまり、溶融樹脂は保圧される。このとき、転写フィルム２１が溶融樹脂に接着する。その後、一定時間の冷却工程を経ることにより、キャビティ空間内の樹脂は固化して成形品となる。この後、成形機の型開き動作によって可動盤２０が型開き方向へ移動して、可動型１が固定型２から離れる。次に、固定型２に残った成形品が、固定型２に設置された突き出し機構により突き出され、その後、取り出し機のチャックで把持される。把持された成形品は、金型内から取り出される。または、突き出された成形品は、吸着ヘッドに吸着されてもよい。この場合、吸着された成形品が、金型内から取り出される。
【００３４】
金型内から成形品が取り出された後、前記した転写フィルム２１の送り動作が行われて、加飾膜が成形製品に転写された後の転写フィルム２１が巻き取りボビン軸１３に巻き取られるとともに、次の絵柄２２が金型内で位置決めされる。
【００３５】
以上のように、位置決め用のマーク２３、２４が印刷された転写フィルム２１が金型内に挿入され、位置決め用のマーク２３、２４を用いた転写フィルム２１の位置決めが、転写フィルム２１の送り方向と幅方向において、それぞれなされる。そして、位置決めされた転写フィルム２１上に溶融樹脂が射出されて、成形品の成形と同時に、転写フィルムの加飾膜（絵柄２２）が、成形品の成形製品に転写される。転写フィルム２１が機能性膜を含む場合は、転写フィルム２１の加飾膜（絵柄２２）と機能性膜が、成形品の成形製品に転写される。さらに、この実施の形態１では、図３（ａ）および図３（ｃ）に示すように、成形製品３１ａに絵柄２２が転写されると同時に、成形製品３１ａに付随するランナー３１ｂ（不要部の一例）の底面に位置ズレ検出用マーク２５が転写される。
【００３６】
既に述べたように、成形製品の大きさや外観（形状）、絵柄のデザイン等によっては、金型から取り出された成形製品と絵柄との間の位置ズレを、機械的、光学的に測定することが難しい場合が多々ある。例えば、徐々に色が変化する絵柄または無地の絵柄が成形製品に転写された場合や、成形製品が３次元形状の場合などにおいて、成形製品と絵柄との間の位置ズレを測定するための基準（基準位置）を得ることが難しいことがある。そこで、この実施の形態１では、図２に示すように、ランナーの底面に対応する位置に位置ズレ検出用マーク２５を印刷し、図３（ａ）および図３（ｃ）に示すように、ランナー３１ｂの底面に位置ズレ検出用マーク２５を転写させることにより、ランナー３１ｂの底面と位置ズレ検出用マーク２５との間の位置ズレを測定できるようにした。ランナー３１ｂの底面と位置ズレ検出用マーク２５との間の位置ズレの量は、成形製品３１ａと絵柄２２との間の位置ズレの量に相当すると考えられるので、ランナー３１ｂの底面と位置ズレ検出用マーク２５との間の位置ズレの量を補正量として、次ぎの位置決め後の転写フィルム２１の位置が補正されることにより、次の成形製品３１ａと絵柄２２との間に位置ズレが発生し難くなる。
【００３７】
ランナー３１ｂの底面は、通常、成形品３１のほぼ中央に位置し、またランナー３１ｂの底面の径は比較的小さいので、位置ズレ検出用マーク２５の測定範囲は狭くてよい。したがって、ＣＣＤカメラなどの画像認識装置の設定を撮影または撮像の都度変更することなく、また複数の画像認識装置を使用することなく、ランナー３１ｂの底面と位置ズレ検出用マーク２５との間の位置ズレを測定することが可能となる。
【００３８】
図４（ａ）および図４（ｂ）に、位置ズレ検出用マーク２５の一例を示す。この実施の形態１では、位置ズレ検出用マーク２５として、＋字が印刷される。図４（ａ）は、転写フィルム２１に印刷された位置ズレ検出用マーク２５を示し、図４（ｂ）は、ランナー３１ｂの底部に転写された位置ズレ検出用マーク２５を示す。この場合、取り出し機などの搬送ユニットで測定位置へ搬送されたランナー３１ｂの底面の中心（所定の基準位置の一例）と、そのランナー３１ｂの底面に転写されている位置ズレ検出用マーク２５の＋字の交点との間の位置ズレの量が、ＣＣＤカメラなどの画像認識装置を備えた位置ズレ測定装置（測定部の一例）によって測定される。位置ズレ測定装置は、転写フィルム２１の送り方向の位置ズレの量と、転写フィルム２１の幅方向の位置ズレの量を数値化する。必要であれば、転写フィルム２１の面に垂直な軸まわりの回転方向の位置ズレの量も数値化される。
【００３９】
続いて、この実施の形態１におけるインモールド成形装置の詳細について、図１（ａ）および図１（ｂ）を参照して説明する。
【００４０】
フィルム巻き出し部の送り出しモータ１５は、サーボモータやパルスモータに代表される、送り量を数値で指定できるモータである。同様に、フィルム巻き出し部の幅方向補正モータ１８も、送り量を数値で指定できるモータである。金型に設置される送り方向マーク検出センサー８は、ＣＣＤカメラであり、反射板に写された位置決めマーク２３を認識する。あるいは、送り方向マーク検出センサー８は、イメージセンサーまたはファイバーセンサーであってもよい。フィルム巻き出し部の巻き出し側ライン検出センサー７は、投受光器を備えたファイバーセンサーであり、転写フィルム２１のラインマーク２４のエッジを検出する。
【００４１】
フィルム巻き取り部の幅方向補正モータ１９は、フィルム巻き出し部の幅方向補正モータ１８と同様に、送り量を数値で指定できるモータである。フィルム巻き取り部の巻き取り側ライン検出センサー１０は、投受光器を備えたファイバーセンサーであり、転写フィルム２１のラインマーク２４のエッジを検出する。
【００４２】
転写フィルム２１の送り動作では、まず、転写フィルム２１の歪みを除去するために、各押さえローラ６、１２が瞬時（０．１秒〜０．５秒間）に開閉する。その後、巻き出しモータ１４と送り出しモータ１５が高速で回転し、転写フィルム２１が送り出される。巻き出しモータ１４と送り出しモータ１５は、例えば、転写フィルム２１が、予め設定された送り量の３０〜５０ｍｍ手前まで送られたときに、減速する。その後、巻き出しモータ１４と送り出しモータ１５は、送り方向マーク検出センサー８が位置決めマーク２３を検出すると、停止する。この間、フィルム巻き取り部の巻き取りモータ１７が、予め設定された一定のトルクで転写フィルム２１を引き続ける。また、フィルム巻き取り部のボビンモータ１６の駆動により、巻き取りボビン軸１３に転写フィルム２１が巻き取られる。転写フィルム２１の送り方向における転写フィルム２１の位置決めが完了すると、幅方向補正モータ１８、１９が駆動することにより、フィルム巻き出し部とフィルム巻き取り部が転写フィルム２１の幅方向にそれぞれ低速で動作し、各ライン検出センサー７、１０が転写フィルム２１のラインマーク２４のエッジをそれぞれ検出すると、幅方向補正モータ１８、１９が停止する。この間も、上述したように、巻き取りローラ１１を回転させる巻き取りモータ１７は駆動している。
【００４３】
続いて、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すインモールド成形装置を例に、インモールド成形工程において絵柄の位置ズレが起こる際の転写フィルム２１の挙動について、図５（ａ）および図５（ｂ）〜図９（ａ）および図９（ｂ）を参照して、詳しく説明する。図５（ａ）〜図９（ａ）は一般的なインモールド成形方法の各工程を示す平面図であり、図５（ｂ）〜図９（ｂ）は一般的なインモールド成形方法の各工程を示す断面図である。図５（ａ）および図５（ｂ）〜図９（ａ）および図９（ｂ）は、金型内にインサートされた転写フィルム２１を模式的に示している。
【００４４】
図５（ａ）および図５（ｂ）は、転写フィルム２１の送り動作（位置決め動作）が完了した時の転写フィルム２１を示している。このとき、転写フィルム２１は走行位置に保持されており、可動型１とフィルム押さえプレート３には接触していない。
【００４５】
図６（ａ）および図６（ｂ）は、フィルム押さえプレート３によって可動型１のパーティング面に押さえつけられた転写フィルム２１を示している。フィルム押さえプレート３が転写フィルム２１を押さえつけるとき、フィルム巻き出し部とフィルム巻き取り部のうち、転写フィルム２１を保持する力が弱い方から、転写フィルム２１が引き出される。このため、転写フィルム２１が不均一に金型内に引き込まれ、転写フィルム２１の送り方向に、転写フィルム２１（絵柄２２）の位置ズレが生じる。図１０を参照して、このときの転写フィルム２１の詳細な動きを説明する。
【００４６】
転写フィルム２１が走行位置から可動型１に押さえつけられると、フィルム巻き出し部とフィルム巻き取部のそれぞれから転写フィルム２１を引き出そうとする力が発生する。このとき、フィルム巻き出し部よりもフィルム巻き取り部の方が、転写フィルム２１を保持する力が弱いので、フィルム巻き取り部から転写フィルム２１が引き出されて、フィルム巻き取り部側の転写フィルム２１が金型内に引き込まれる。この結果、図１０に示すように、転写フィルム２１の送り方向に、転写フィルム２１（絵柄２２）の位置ズレが生じる。なお、図１０には、絵柄の理想的な位置が２点鎖線で示されている。このときの位置ズレの量は、転写フィルム２１の走行位置と可動型１のパーティング面との間の距離が大きいほど、大きくなる。例えば、成形製品が深絞り形状の場合、転写フィルム２１の走行位置と可動型１のパーティング面との間の距離が大きくなる。深絞り形状の製品面に沿わされて、深絞り形状に塑性変形した転写フィルムが、フィルム巻き取り部へ送られるときに、その転写フィルムが可動型に接触しないようにする必要があるためである。
【００４７】
図７（ａ）および図７（ｂ）は、真空吸引開始時の転写フィルム２１を示している。既に述べたように、成形製品が深絞り形状の場合、真空吸引中に転写フィルム２１の弾性限界を超える張力が転写フィルム２１に作用して、転写フィルム２１が破れることがある。この転写フィルム２１の破れを防ぐために、フィルム押さえプレート３が転写フィルムを押さえる力は、可動型１のパーティング面とフィルム押さえプレート３との間で転写フィルム２１が滑ることができる程度に調整される。つまり、転写フィルム２１が破れる前に、フィルム押さえプレート３の外側から凹形状の製品面へ向けて転写フィルム２１が引き込まれる。このため、図７（ａ）に示すように、フィルム押さえプレート３の外側にシワが発生する。なお、ここでいう深絞りとは、深さ５ｍｍ以上の成形製品が目安である。
【００４８】
転写フィルム２１は、フィルム押さえプレート３によって拘束された後、可動型１に設置された吸引機構（図示せず）によって吸引されて、可動型１の凹形状の製品面に沿うように、フィルム押さえプレート３の枠内で伸ばされていく。このとき、図１１に矢印で示すように、特にフィルム押さえプレートの四隅において、転写フィルム２１の伸びが相対的に大きくなる。しかし、吸引力や吸引速度のバラツキに起因して、転写フィルム２１が伸びる方向に偏りが生じ、金型の範囲内における転写フィルム２１の伸び量に偏りが発生する。この結果、転写フィルム２１の送り方向および幅方向の両方向に転写フィルム２１（絵柄２２）の位置ズレが発生する。なお、図１１には、絵柄の理想的な位置が２点鎖線で示されている。このときの位置ズレの量は、転写フィルム２１の伸び量の偏り分の比較的小さい量である。
【００４９】
図８（ａ）および図８（ｂ）は、真空吸引終了時の転写フィルム２１を示している。成形製品が深絞り形状の場合、フィルム押さえプレート３の外側から凹形状の製品面へ向けて転写フィルム２１がさらに引き込まれる。図１２を参照して、真空吸引中の転写フィルム２１の詳細な動きを説明する。
【００５０】
図１２に示すように、真空吸引により、フィルム押さえプレート３のグリップ力を上回る力で、転写フィルム２１が、フィルム押さえプレート３の外側から、凹形状の製品面へ向けて引き込まれる。このとき、矢印１２１の大小で表すように、同一辺上の端と中心との間で転写フィルム２１の引き込み量に差が生じる。このため、転写フィルムの送り方向および幅方向に、絵柄２２の位置ズレが発生する。さらに、転写フィルム２１の引き込み量の差に起因して、転写フィルム２１にウネリやシワが発生する。これにより、絵柄２２の位置ズレが増大する。また同時に、転写フィルム２１は、凹形状の製品面へ向けて更に伸ばされる。特に、矢印１２２で示すように、フィルム押さえプレート３の四隅において、転写フィルム２１の伸びが更に大きくなる。これによっても、絵柄２２の位置ズレが増大する。なお、図１２には、絵柄の理想的な位置が２点鎖線で示されている。
【００５１】
図９（ａ）および図９（ｂ）は、樹脂の射出時の転写フィルム２１を示している。既に述べたように、可動型１と固定型２が型締めされて、可動型１が固定型１に密着することにより、金型内にキャビティ空間が形成される。そのキャビティ空間に溶融樹脂９１が射出される。このとき、凹形状の製品面に向けて射出された樹脂９１から転写フィルム２１が受ける圧力や、その射出された樹脂９１の流動によって、図１３に示すように、樹脂の流れ１３１に沿って転写フィルム２１が伸ばされる。このとき、矢印１３２で示すように、転写フィルム２１を伸ばす力が不均一になって、金型の範囲内における転写フィルム２１の伸び量に偏りが発生し、その結果、絵柄２２の位置ズレが発生する場合がある。なお、図１３には、絵柄２２の理想的な位置が２点鎖線で示されている。
【００５２】
このように、転写フィルム２１が金型内へ挿入される段階で、転写フィルム２１が精度よく位置決めされても、フィルム押さえプレート３の動作、真空吸引工程、射出工程で絵柄２２の位置ズレが発生し、その絵柄２２の位置ズレの要因は多岐にわたる。また、絵柄２２の位置ズレの量は、金型に形成された凹形状の製品面の形状や、真空吸引時の吸引力や吸引速度、転写フィルム２１に作用するテンションなどの多くの要因によって変わる。
【００５３】
このような、成形製品と絵柄との間の位置ズレによる品質不良に対して、この実施の形態１では、成形品に転写された位置ズレ検出用マークと成形品との間の位置ズレの量が直接測定され、その測定された位置ズレの量が、次の転写フィルム２１の位置決めに反映される。これにより、成形製品に対する絵柄の位置の精度が向上する。
【００５４】
図１４は本発明の実施の形態１におけるインモールド成形方法のフローの概略を示す図である。以下、図１および図１４を参照しながら、この実施の形態１のインモールド成形方法について説明する。
【００５５】
まず、転写フィルム２１の位置決めが完了すると（ステップＳ１）、フィルム巻き出し部とフィルム巻き取り部からなる箔送り装置の動作を制御する制御部（図示せず）に位置補正データが記憶されている場合には、転写フィルム２１の位置の補正が行われる（ステップＳ２）。この位置の補正については、後述する。
【００５６】
次に、フィルム押さえプレート３によって転写フィルム２１が拘束された後、真空吸引による転写フィルム２１の吸引が開始される（ステップＳ３）。次に、可動型１が固定型２に密着して、金型が型締め状態となった後、成形工程が実施される（ステップＳ４）。成形工程では、樹脂の射出、保圧、冷却が行われる。成形工程が終了すると、可動型１と固定型２が開き、その後、フィルム押さえプレート３が可動型１から離れる（ステップＳ５）。
【００５７】
一方、成形品を把持するチャックを備えた取り出し機（図示せず）は、金型の型締めが開始されてから、成形工程が終了するまでの間に、待機位置に移動する（ステップＳ１１）。その後、取り出し機は、金型の型開きが開始されてから、フィルム押さえプレート３が可動型１から離れる動作が終了するまで間に、または、フィルム押さえプレート３の移動が終了した後に、取り出し位置へ移動する（ステップＳ１２）。なお、取り出し機に代えて、成形品を把持するチャックを備えた取り出しロボットが用いられても構わない。また、チャックに代えて、吸着ヘッドが使用されてもよい。
【００５８】
フィルム押さえプレート３が可動型１から離れる動作が終了し、取り出し機の取り出し位置への移動が完了すると、固定型２に設置された突き出し機構（図示せず）によって成形品が突き出される（ステップＳ６）。前記したように成形品は、成形製品と、その成形品に付随する不要部であるランナーおよびスプルーからなる。成形品の突き出し動作に連動して、取り出し機が、突き出された成形品を把持する（ステップＳ１３）。その後、取り出し機は、待機位置へ移動する（ステップＳ１４）。次に、取り出し機は、位置ズレ検出位置（測定位置）へ成形品を搬送する（ステップＳ１５）。なお、このとき、取り出し機は、待機位置へ移動することなく、位置ズレ検出位置へ成形品を搬送してもよい。
【００５９】
位置ズレ検出位置では、位置ズレ測定装置（測定部の一例）１４１が、位置ズレ検出用マーク２５とランナーの底面との間の位置ズレの量を、転写フィルム２１のフィルム送り方向及び幅方向の両方向において測定する。必要であれば、転写フィルム２１の面に垂直な軸まわりの回転方向の位置ズレの量も測定される。位置ズレ測定装置１４１は、ＣＣＤカメラなどの画像認識装置１４２を備えており、画像認識装置１４２で撮像または撮影された画像を画像処理することで位置ズレの量を測定する。この位置ズレの量は、位置補正データ（補正量のデータ）として、箔送り装置の制御部へ送信される。具体的には、ランナーの底面の中心と、位置ズレ検出用マーク２５の＋字の交点との差が送信される。このとき、位置ズレ測定装置１４１は、さらに、測定された位置ズレの量が、予め設定された許容範囲内であるか否かを判定し、その判定結果を表す良否判定信号を、箔送り装置の制御部と取り出し機の制御部（図示せず）へ、それぞれ送信する。許容範囲の数値の設定には、転写フィルム２１の寸法、金型の寸法、フィルム巻き出し部の可動範囲、およびフィルム巻き取り部の可動範囲などが加味される。なお、位置ズレ測定装置１４１は、位置ズレの量が小さく、または位置ズレの量が実質的にゼロで、転写フィルム２１の位置の補正が不要であると判断される場合、補正量の通知を行わない仕様とされてもよい。
【００６０】
取り出し機は、良否判定信号を受けて、製品収納動作または不良排出動作に移る。具体的には、取り出し機の制御部が、位置ズレ測定装置１４１から通知された良否判定結果を確認する（ステップＳ１６）。そして、測定された位置ズレの量が許容範囲内である場合（ステップＳ１６のＯＫ）、取り出し機は、良品収納位置へ成形品を搬送し（ステップＳ１７）、その後、待機位置へ移動する（ステップＳ１１）。良品収納位置へ成形品が搬送されると、成形製品からランナーとスプルーが切断され、ランナーとスプルーは排出される。測定された位置ズレの量が許容範囲外である場合（ステップＳ１６のＮＧ）、成形品は不良品と判断され、取り出し機は、その成形品を不良排出位置へ搬送し（ステップＳ１８）、その後、待機位置へ移動する（ステップＳ１１）。なお、良否判定信号として、位置ズレの量が許容範囲外であることを示すアラーム信号が送信されてもよい。この場合、取り出し機は、アラーム信号を受信したときにのみ、不良排出動作に移る。
【００６１】
一方、成形機は、取り出し機が待機位置へ移動中に、または移動後に、突き出しロッドを元の位置に戻す（ステップＳ７）。突き出しロッドが元の位置に戻ると、箔送り装置の制御部は、位置ズレ測定装置１４１から通知された良否判定結果を確認する（ステップＳ８）。そして、測定された位置ズレの量が許容範囲内である場合（ステップＳ８のＯＫ）、転写フィルム２１の送り動作が開始される（ステップＳ９）。測定された位置ズレの量が許容範囲外である場合（ステップＳ８のＮＧ）、転写フィルム２１の位置の補正は不可能と判断され、箔送り装置の動作が停止する。このとき、成形機は警報を鳴らしてもよい。なお、良否判定信号として、位置ズレの量が許容範囲外であることを示すアラーム信号が送信されてもよい。この場合、箔送り装置は、アラーム信号を受信したときにのみ、動作を停止する。また、位置ズレ測定装置１４１は、アラーム信号を送信するときには補正量の通知を行わない仕様とされてもよい。
【００６２】
箔送り装置の動作が停止した後は、作業者が、箔送り装置の動作が停止した要因、例えば、転写フィルムの異常、転写フィルムの取り付け状態の異常、成形機の異常などを調査し、その要因を取り除くための修正をする。修正終了後、作業者は成形機を再スタートさせる。
【００６３】
転写フィルム２１の位置決めが完了すると（ステップＳ１）、箔送り装置が、送信された位置補正データに基づき、転写フィルム２１の送り方向と幅方向に分けて、転写フィルム２１の位置を補正する（ステップＳ２）。まず、フィルム巻き出し部から金型へ向けて転写フィルム２１が補正量だけ送り出される。これにより、転写フィルム２１の送り方向における転写フィルム２１の位置が補正される。このとき、送り方向マーク検出センサー８は使用されない。次に、幅方向補正モータ１８、１９が、転写フィルム２１の幅方向に、フィルム巻き出し部とフィルム巻き取り部を、補正量だけ、それぞれ移動させる。フィルム巻き出し部とフィルム巻き取り部は同時に移動してもよいし、個別に移動してもよい。フィルム巻き出し部とフィルム巻き取り部が移動する順番は、どちらが先であっても構わない。転写フィルム２１の位置の補正が行われている間、巻き取りモータ１７は、予め設定された一定のトルクで転写フィルム２１を引き続ける。
【００６４】
このように、この実施の形態１では、転写フィルム２１の送り動作時と転写フィルム２１の位置の補正時に、転写フィルム２１の送り方向において転写フィルム２１に作用する張力がフィルムテンション検出部９によって計測されて、転写フィルム２１の送り方向において転写フィルム２１に作用する張力が、一定に保持される。よって、転写フィルム２１の送り方向において転写フィルム２１に作用する張力を一定に保持しながら、転写フィルム２１を巻き取ることが可能となる。また、箔送り装置は、フィルム巻き出し部とフィルム巻き取り部を転写フィルム２１の幅方向へ移動させる横送り機構を備え、フィルム巻き出し部とフィルム巻き取り部は、単独で又は一括で、指定された移動量を移動することができる。
【００６５】
箔送り装置の動作を制御する制御部（図示せず）は、記憶している補正量のデータを用いて、箔送り装置の動作を制御する。記憶される補正量のデータは、位置ズレ測定装置１４１から補正量のデータが送信される度に、更新される。具体的には、記憶されている補正量に、位置ズレ測定装置１４１から送信された補正量が加算されることにより、補正量のデータが更新される。この補正量の計算は、複雑な計算処理を必要とせず、様々なインモールド成形装置に応用できるという利点がある。また、成形１ショット毎に補正量のデータが成形機に送信されるのではなく、成形５ショットまたは成形１０ショット毎の平均の補正量が算出されて、その平均補正量が送信されてもよい。
【００６６】
以上、この実施の形態１では、ランナーの底面に＋字状の位置ズレ検出用マークが転写される場合について説明した。但し、位置ズレ検出用マークは＋字に限定されるものではない。例えば、絵柄の位置ズレが更に大きいことが予想される場合や、成形製品の形状が複雑なために転写フィルムに皺が発生して、＋字の交点が読み取れない可能性がある場合や、転写フィルムの伸び、溶融樹脂が転写フィルムに接触することに起因して起こるインクの変色、溶融樹脂の流れに起因して起こるインク流れなどにより、＋字の交点の読み取りが困難になる可能性がある場合は、図１５（ａ）および図１５（ｂ）に示すように、＋字の各辺に目盛が付けられたマークや、図１６（ａ）および図１６（ｂ）に示すように、＋字に対して、その＋字の交点を中心とする複数の同心円が目盛として付けられたマークなどの中から、ランナー３１ｂの底面の形状や大きさによって、位置ズレ検出用マークが選択されてもよい。図１５（ａ）および図１６（ａ）は、転写フィルム２１に印刷された位置ズレ検出用マーク２５の他例を示し、図１５（ｂ）および図１６（ｂ）は、ランナー３１ｂの底部に転写された位置ズレ検出用マーク２５の他例を示す。
【００６７】
また、この実施の形態１では、ランナーの底面の中心と＋字の交点との間の位置ズレの量が測定された。但し、位置ズレの量を測定するための基準（基準位置）が他にもある場合には、ランナーの底面の中心が基準（基準位置）でなくてもよい。例えば、成形製品に突起または境界がある場合には、その突起または境界と、＋字の交点との間の位置ズレの量が測定されてもよい。また例えば、図１７に示すように、絵柄２２に、文字とその文字が入る枠１７１が含まれる場合には、その枠１７１と、＋字の交点との間の位置ズレの量が測定されてもよい。
【００６８】
以上、この実施の形態１では、転写フィルム２１の位置の補正が自動化される場合について説明した。但し、転写フィルム２１の位置の補正は手動で行われてもよい。つまり、手動で各種の成形条件が調整されてもよい。この場合、位置ズレ検出用マーク２５の位置ズレの量がモニター等に表示されてもよい。この実施の形態１によれば、手動で各種の成形条件が調整される場合でも、位置ズレ検出用マーク２５の位置ズレの量が自動的に測定されるので、従来に比べて短時間で転写フィルムの位置を補正することが可能となる。
【００６９】
なお、インモールド成形装置の構成は、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す構成に限定されるものではない。また、インモールド成形方法は、図１４に示すフローに限定されるものではない。
【００７０】
また、位置ズレ検出用マークが転写される不要部はランナーに限定されるものではない。位置ズレ検出用マークは、樹脂の射出成形後に、成形製品から切り離される部材に転写されればよい。したがって、位置ズレ検出用マークが印刷される位置は、各絵柄２２の中心に限定されるものではない。例えば、成形製品をアンダーカット形状に整形するために、樹脂の射出成形後に、成形品の一部が、その成形品から切り離される場合には、その切り離される成形品の一部に位置ズレ検出用マークが転写されてもよい。
【００７１】
（実施の形態２）
続いて、実施の形態２について、前述した実施の形態１で説明した事項とは異なる事項を説明する。この実施の形態２では、真空吸引によって凹形状の製品面に沿わされた時の位置ズレ検出用マークの位置ズレの量が測定され、その測定された位置ズレの量が、次の転写フィルム２１の位置決めに反映される。これにより、成形製品に対する絵柄の位置の精度が向上する。
【００７２】
図１８は本発明の実施の形態２における転写フィルムの平面図である。図１８に示すように、この実施の形態２では、格子状目盛マーク２６が、位置ズレ検出用マークとして印刷されている。
【００７３】
図１９（ａ）は本発明の実施の形態２におけるインモールド成形装置の構成の一部を概略的に示す側面図、図１９（ｂ）は本発明の実施の形態２におけるインモールド成形装置の構成の一部を概略的に示す平面図である。但し、図１９（ａ）は可動型１の一部を断面で示している。また、図１９（ｂ）において、固定型２は省略されている。
【００７４】
前述した実施の形態１と同様、転写フィルム２１は、フィルム押さえプレート３で可動型１のパーティング面に拘束された後、可動型１の凹形状の製品面へ向けて吸引される。図１９（ｂ）に示すように、転写フィルム２１が凹形状の製品面に密着すると、製品面のエッジ部や製品面に開口する吸引穴のエッジ部などの跡１９１が転写フィルム２１につく。以降、エッジ部の跡は、エッジ跡と称される。
【００７５】
この実施の形態２では、図１９（ａ）に示すように、ＣＣＤカメラなどの位置解像度の高い画像認識装置１９２が、取り出し機のアーム１９３または吸着部１９４に取り付けられている。この画像認識装置１９２は、可動型１と固定型２が型開きしている間に、可動型１と固定型２との間に設定された測定位置へ移動して、真空吸引完了後の格子状目盛マーク２６を撮像または撮影する。撮像または撮影された画像のデータは、図示しない位置ズレ測定装置（測定部の一例）へ送られる。取り出し機に設置する画像認識装置１９２は、型開きした可動型１と固定型２との間の隙間に入る寸法にする必要がある。なお、独自に駆動するブラケット等が成形機の可動盤に取り付けられてもよい。この場合、型開き方向への可動盤の移動が終了した時にのみ、画像認識装置１９２を支持するブラケット等が測定位置へ移動する。
【００７６】
ここで、真空吸引による格子状目盛マーク２６の変形について、図２０〜図２２を参照して説明する。
【００７７】
図２０は転写フィルムの位置決め直後の格子状目盛マーク２６を示す。このとき、実施の形態１で説明したように、巻き取りモータ１７の駆動によって発生する張力のみが転写フィルムに作用している。このため、格子状目盛マーク２６は均一で、格子状目盛マーク２６の各枠の形状は正方形であり、格子状目盛マーク２６の位置ズレも生じていない。
【００７８】
図２１および図２２は、真空吸引完了時の格子状目盛マーク２６の伸びの状態を示している。詳しくは、図２１は格子状目盛マーク２６の位置ズレが小さい場合の格子状目盛マーク２６を示し、図２２は格子状目盛マーク２６の位置ズレが大きい場合の格子状目盛マーク２６を示している。
【００７９】
図２１および図２２に示すように、真空吸引によって、凹形状の製品面の中心を基点として、格子状目盛マーク２６が全体的に伸ばされる。また、格子状目盛マーク２６の四隅の伸びが大きくなり、格子状目盛マーク２６の外枠を構成する各辺の中心の伸びは小さい傾向がある。
【００８０】
前記したように、画像認識装置１９２は、真空吸引完了後の格子状目盛マーク２６を撮像または撮影する。図示しない位置ズレ測定装置は、画像認識装置１９２から送信された画像を画像処理して、金型の範囲内における転写フィルムの伸び量の偏りを測定する。具体的には、図２１に示すように、格子状目盛マーク２６の複数の枠の中から、真空吸引によって伸ばされる量が少ない複数の枠２１１と、真空吸引によって伸ばされる量が多い複数の枠２１２が選択される。前記したように、凹形状の製品面の中心部に位置する格子状目盛マーク２６の枠の伸びが相対的に小さくなり、格子状目盛マーク２６の四隅の枠の伸びが相対的に大きくなる。選択された真空吸引後の各枠２１１、２１２の形状は、予め記憶されている真空吸引前の各枠２１１、２１２の形状と比較される。これにより、金型の範囲内における転写フィルム２１の伸び量の偏りを測定することができる。この伸び量の偏りは、真空吸引工程ごとに監視される。その伸び量の偏りは、各真空吸引工程後に成形される各成形製品が良品であるか不良品であるかの判定に使用されてもよい。なお、真空吸引前の各枠２１１、２１２の形状は、前記したように正方形であるので、その正方形の寸法が予め記憶される。
【００８１】
実施の形態１で説明したように、成形製品が深絞り形状の場合、フィルム押さえプレートの外側から凹形状の製品面へ向けて、転写フィルムが引き込まれる。そこで、図示しない位置ズレ測定装置による画像処理によって、転写フィルムの引き込み量の偏りが測定される。具体的には、前記した真空吸引後の各枠２１１、２１２の画像内での位置が、予め記憶されている真空吸引前の各枠２１１、２１２の画像内での位置と比較される。これにより、転写フィルムの引き込み量の偏りを測定することができる。この転写フィルムの引き込み量の偏りは、真空吸引工程ごとに監視される。その転写フィルムの引き込み量の偏りは、各真空吸引工程後に成形される各成形製品が良品であるか不良品であるかの判定に使用されてもよい。
【００８２】
転写フィルムの伸び量の偏りのデータと、転写フィルムの引き込み量の偏りのデータは、真空吸引工程ごとに蓄積される。これにより、転写フィルムの伸び量の偏りの傾向と、転写フィルムの引き込み量の偏りの傾向を把握することが可能となる。よって、成形製品に対して絵柄がズレた場合に、その原因が転写フィルムの伸び量の偏りに起因するのか、転写フィルムの引き込み量の偏りに起因するのかが、特定できるようになる。
【００８３】
さらに、図示しない位置ズレ測定装置は、画像認識装置１９２によって撮像または撮影された画像を画像処理して、図２２に示すように、エッジ跡１９１の中心を求める。そして、図示しない位置ズレ測定装置は、そのエッジ跡１９１の中心と、格子状目盛マーク２６の中心線２６ａ、２６ｂの交点との間の位置ズレの量を、転写フィルムの送り方向と転写フィルムの幅方向の両方向において数値化する。なお、必要であれば、転写フィルムの面に垂直な軸まわりの回転方向の位置ズレの量も数値化される。実施の形態１で説明したように、成形製品が深絞り形状の場合、真空吸引時に発生する転写フィルムの伸び量と引き込み量のそれぞれの偏りが、成形製品と絵柄との間の位置ズレの最大の要因になる。よって、真空吸引完了時における絵柄の位置ズレの量を補正量として、次ぎの位置決め後の転写フィルムの位置が補正されることにより、次の成形製品と絵柄との間に位置ズレが発生し難くなる。そこで、この実施の形態２では、エッジ跡１９１の中心と格子状目盛マーク２６の中心との間の位置ズレの量が測定される。真空吸引完了時の格子状目盛マーク２６の中心の位置ズレの量が、真空吸引完了時の絵柄の位置ズレの量に相当すると考えられるためである。
【００８４】
以上のように測定された位置ズレの量は、前述した実施の形態１と同様に、位置補正データ（補正量のデータ）として、箔送り装置の制御部へ送信され、次の転写フィルムの位置決め完了後に、箔送り装置が、送信された位置補正データに基づき転写フィルム２１の位置を補正する。転写フィルムの位置の補正は、前述した実施の形態１と同様であるので、説明を割愛する。なお、実施の形態１で説明したように、位置ズレの量が小さく、または実質的にゼロで、転写フィルムの位置の補正が不要であると判断される場合、補正量の通知はされなくてもよい。
【００８５】
また、前述した実施の形態１と同様に、測定された位置ズレの量が、予め設定された許容範囲内であるか否かが判定され、良否判定信号またはアラーム信号が、箔送り装置の制御部と取り出し機の制御部（図示せず）へ送信される。そして、この実施の形態２では、位置ズレの量が許容範囲外である場合、成形品の成形工程前に、取り出し機および箔送り装置が停止する。このとき、成形機は警報を鳴らしてもよい。許容範囲の数値の設定には、転写フィルムの寸法、金型の寸法、フィルム巻き出し部の可動範囲、およびフィルム巻き取り部の可動範囲などが加味される。箔送り装置の動作が停止した後は、作業者が、箔送り装置の動作が停止した要因、例えば、転写フィルムの異常、転写フィルムの取り付け状態の異常、成形機の異常などを調査し、その要因を取り除くための修正をする。修正終了後、作業者は成形機を再スタートさせる。
【００８６】
箔送り装置の動作を制御する制御部（図示せず）は、記憶している補正量のデータを用いて、箔送り装置の動作を制御する。記憶される補正量のデータは、補正量のデータが送信される度に、更新される。具体的には、記憶されている補正量に、送信された補正量が加算されることにより、補正量のデータが更新される。この補正量の計算は、複雑な計算処理を必要とせず、様々なインモールド成形装置に応用できるという利点がある。また、成形１ショット毎に補正量のデータが成形機に送信されるのではなく、成形５ショットまたは成形１０ショット毎の平均の補正量などが算出されて、その平均補正量が送信されてもよい。
【００８７】
以上、この実施の形態２では、転写フィルムの位置の補正が自動化される場合について説明した。但し、転写フィルムの位置の補正は手動で行われてもよい。つまり、手動で各種の成形条件が調整されてもよい。この場合、格子状目盛マーク２６の中心の位置ズレの量がモニター等に表示されてもよい。この実施の形態２によれば、手動で各種の成形条件が調整される場合でも、格子状目盛マーク２６の中心の位置ズレの量が自動的に測定されるので、従来に比べて短時間で転写フィルムの位置を補正することが可能となる。
【００８８】
また、画像認識装置１９２を備えた位置ズレ測定装置（測定部の一例）が、格子状目盛マーク２６の中の所定の枠の形状を、真空吸引の前後で比較することにより、転写フィルム２１の伸び量の偏りが測定される。
【００８９】
また、画像認識装置１９２を備えた位置ズレ測定装置（測定部の一例）が、格子状目盛マーク２６の中の所定の枠の位置を、真空吸引の前後で比較することにより、転写フィルムの引き込み量の偏りが測定される。
【００９０】
また、好適には、転写フィルム２１の伸び量の偏りの測定のために、格子状目盛マーク２６の枠の中から、真空吸引による伸び量が相対的に小さい枠２１１と大きい枠２１２が選択される。同様に、転写フィルムの引き込み量の偏りの測定のために、格子状目盛マーク２６の枠の中から、真空吸引による伸び量が相対的に小さい枠２１１と大きい枠２１２が選択される。
【００９１】
なお、この実施の形態２では、位置ズレ検出用マークとして、格子状目盛マーク２６が使用された。但し、位置ズレ検出用マークは格子状目盛マーク２６に限定されるものではない。例えば、真空吸引完了時における位置ズレ検出用マークの位置ズレの量の計測のみが行われる場合には、その中心がわかる態様のマークが使用されればよい。例えば、前述した実施の形態１と同様に、＋字のマークが使用されてもよい。
【００９２】
また、前述した実施の形態１と同様に、格子状目盛マーク２６等の位置ズレ検出用マークが印刷される位置は、各絵柄２２の中央部に限定されるものではない。
【００９３】
また、この実施の形態２に、前述した実施の形態１を組み合わせてもよい。この場合、この実施の形態２の画像認識装置１９２と、実施の形態１の画像認識装置１４２は同じものであってもよいし、個別に画像認識装置１９２と画像認識装置１４２が設けられてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明にかかるインモールド成形方法およびインモールド成形装置は、フィルムインモールド成形に代表される、ロール状の絵柄付きフィルムまたはロール状の転写膜を、成形品の成形と同時に、その成形品の表面に転写する技術に有用である。
【符号の説明】
【００９５】
１      可動型
１ａ    パーティング面
１ｂ    凹形状の製品面
２      固定型
３      フィルム押さえプレート
４      巻き出しボビン軸
５      巻き出しローラ
６      巻き出し側押さえローラ
７      巻き出し側ライン検出センサー
８      送り方向マーク検出センサー
９      フィルムテンション検出部
１０      巻き取り側ライン検出センサー
１１      巻き取りローラ
１２      巻き取り側押さえローラ
１３      巻き取りボビン軸
１４      巻き出しモータ
１５      送り出しモータ
１６      ボビンモータ
１７      巻き取りモータ
１８、１９      幅方向補正モータ
２０      可動盤
２１      転写フィルム
２２      絵柄
２３      位置決めマーク
２４      ラインマーク
２５      位置ズレ検出用マーク
２６      格子状目盛マーク
２６ａ、２６ｂ    格子状目盛マークの中心線
３１      成形品
３１ａ    成形製品
３１ｂ    ランナー
３１ｃ    スプルー
９１      樹脂
１３１      樹脂の流れ
１４１      位置ズレ測定装置
１４２      画像認識装置
１９１      エッジ跡
１９２      画像認識装置
１９３      アーム
１９４      チャック部
２１１、２１２      格子状目盛マークの枠
２３１      転写フィルム
２３２      位置決めマーク
２３３      ラインマーク
２３４      絵柄
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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