(57)【要約】【課題】転写フィルムに伸びのバラツキが発生しても、転写フィルムの吸引状態を安定させて、成形品の外観不良や絵柄などの位置ズレの発生を低減し、高伸縮性の転写フィルムを必要とする成形品の歩留りを向上させ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】インモールド成形プロセスにおいて、真空吸引により第２金型２のキャビティ８内に転写フィルム５が引き込まれた後に、転写フィルム５と第２金型２との間の距離が測定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１金型と第２金型との間に転写フィルムを供給した後、前記第１金型と前記第２金型を型締めして成形室を形成し、その成形室内に樹脂を射出して成形品を成形し、前記第１金型と前記第２金型を型開きして、前記転写フィルムの基材を前記成形品の表面から剥がすことにより、前記成形品の表面に前記転写フィルムの転写層を転写させるインモールド成形方法において、前記第１金型と前記第２金型との間に前記転写フィルムが供給された後に、
真空吸引により前記第２金型のキャビティ内に前記転写フィルムを引き込む工程と、
前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離を測定する測定工程と、
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】
前記測定工程において、前記真空吸引の吸引位置またはその近傍で、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離が測定され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】
前記測定工程において、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離が最も大きい位置で、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離が測定され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４】
前記測定工程で前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離が測定される位置が２箇所以上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５】
前記測定工程において、前記真空吸引の吸引位置またはその近傍で、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離が測定されるとともに、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離が最も大きい位置で、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離が測定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】
前記測定工程において、前記第２金型のキャビティの外側で、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離が測定され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７】
前記測定工程で前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離が測定される位置が２箇所以上であることを特徴とする請求項６に記載のインモールド成形方法。
【請求項８】
前記測定工程において測定された前記距離が許容範囲から外れる場合に、前記転写フィルムの温度の調整、前記第２金型の温度の調整、前記真空吸引の吸引力の調整、前記第２金型のキャビティの局所温度の調整、前記転写フィルムの張力の調整のうちの少なくとも一つを実行する工程をさらに具備す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９】
第１金型と第２金型との間に転写フィルムを供給した後、前記第１金型と前記第２金型を型締めして成形室を形成し、その成形室内に樹脂を射出して成形品を成形し、前記第１金型と前記第２金型を型開きして、前記転写フィルムの基材を前記成形品の表面から剥がすことにより、前記成形品の表面に前記転写フィルムの転写層を転写させるインモールド成形装置において、
真空吸引により前記第２金型のキャビティ内に前記転写フィルムを引き込む真空吸引回路と、
前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離を測定する測定器と、
を備えることを特徴とするインモールド成形装置。
【請求項１０】
前記測定器が、前記真空吸引の吸引位置またはその近傍で、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離を測定することを特徴とする請求項９に記載のインモールド成形装置。
【請求項１１】
前記測定器が、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離が最も大きい位置で、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離を測定することを特徴とする請求項９に記載のインモールド成形装置。
【請求項１２】
２個以上の測定器を備え、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離が測定される位置が２箇所以上であることを特徴とする請求項９に記載のインモールド成形装置。
【請求項１３】
前記真空吸引の吸引位置またはその近傍で、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離を測定する測定器と、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離が最も大きい位置で、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離を測定する測定器を備えることを特徴とする請求項１２に記載のインモールド成形装置。
【請求項１４】
前記測定器が、前記第２金型のキャビティの外側で、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離を測定することを特徴とする請求項９に記載のインモールド成形装置。
【請求項１５】
２個以上の測定器を備え、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離が測定される位置が２箇所以上であることを特徴とする請求項１４に記載のインモールド成形装置。
【請求項１６】
前記転写フィルムの温度を調整するための予備加熱ヒーターと、
前記第２金型の温度を調整するための金型温調水管と、
前記真空吸引回路の吸引力を調整するための圧力弁と、
前記第２金型のキャビティの温度を局所的に調整するための局所ヒーターと、
前記転写フィルムの張力を調整可能な箔送り装置と、
前記測定器によって測定された前記距離が許容範囲から外れる場合に、前記予備加熱ヒーターによる前記転写フィルムの温度の調整、前記金型温調水管による前記第２金型の温度の調整、前記圧力弁による前記真空吸引の吸引力の調整、前記局所ヒーターによる前記第２金型のキャビティの局所温度の調整、前記箔送り装置による前記転写フィルムの張力の調整のうちの少なくとも一つを実行するための制御部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項９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、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】
従来から、樹脂成形品の表面を加飾する技術として、インモールド成形が知られている（例えば、特許文献１参照。）。インモールド成形では、金型内に樹脂材料が射出されて、樹脂の射出成形が行われる。これにより、金型内で成形品が成形される。そして、樹脂の射出成形と同時に、金型内で成形品の表面が加飾される。したがって、塗装工程無しで、容易に、文字や、図形、絵柄などの装飾を成形品の表面に施すことが可能となる。このため、近年、インモールド成形が適用された製品事例が増加している。
【０００３】
インモールド成形では、樹脂の射出成形が行われる前に、金型内に転写フィルムが供給される。転写フィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等からなる基材と、基材上に積層された転写層と、転写層上に積層された接着層を含む。転写層には、グラビア印刷、スクリーン印刷、またはインクジェット印刷などの各種の印刷方法の中から選択された印刷方法により、絵柄などが予め印刷されている。この転写フィルムが金型内に供給された後、接着層に向けて樹脂材料が射出される。これにより、樹脂の射出成形時に、金型内で転写フィルムが成形品の表面に密着する。そして、金型の型開き動作により基材が成形品から剥離して、絵柄などが印刷された転写層が成形品の表面に転写される。
【０００４】
通常、インモールド成形によって加飾可能な成形品の表面形状は平面である。二次曲面や、緩い三次曲面がインモールド成形によって加飾されると、転写フィルムが急峻に伸ばされた箇所で外観不良が発生したり、絵柄などの位置合わせの精度が低下することが多い。したがって、二次曲面や三次曲面にインモールド成形を適用することには、製造効率の点で問題があった。
【０００５】
図９（ａ）は従来の成形同時転写用金型の断面図であり、図９（ｂ）は従来の成形同時転写用金型の平面図である。図９（ａ）は図９（ｂ）のＡ−Ａ線に沿った断面を示している。なお、図９（ｂ）において、図９（ａ）に示す雄型９１は省略されている。図９（ａ）および図９（ｂ）に示す金型によって、成形品の二次曲面が加飾される。
【０００６】
図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、従来の成形同時転写用金型は、ロッド９２によって雌型９３に取り付けられた枠体クランプ９４と雌型９３との間に、転写フィルム９５を挟んで固定するように構成されている。転写フィルム９５が固定されると、吸引穴９６に接続された真空ポンプ９７が作動して、転写フィルム９５が真空吸引される。これにより、転写フィルム９５が伸ばされて、雌型９３のキャビティ９８内に引き込まれる。金型の型締め時には、枠体クランプ９４が雄型９１の凹部９９内に収まる。雌型９３と雄型９１が型締めされると、雌型９３のキャビティ９８と雄型９１の凸部ブロック１００によって成形室が形成される。その成形室内に溶融樹脂が射出されて、樹脂の射出成形が行われる。これにより、金型内で成形品が成形されると同時に、転写フィルム９５が成形品の表面に密着する。
【０００７】
しかし、従来の成形同時転写用金型では、転写フィルム９５の伸びにバラツキが発生した場合、絵柄などが所望の位置からズレたまま、成形品が成形されて、絵柄などの位置ズレが発生する。また、吸引不足の場合、雄型９１の凸部ブロック１００によって転写フィルム９５が急峻に伸ばされて、外観不良が発生する。場合によっては、金型の型締め時に雄型９１の凸部ブロック１００が転写フィルム９５を破き、樹脂材料が雌型９３のキャビティ９８の面と転写フィルム９５との間に流れ込み、著しい外観不良が引き起こされることもある。これらのことが、インモールド成形品の歩留りを悪化させる要因になっていた。
【０００８】
そこで、従来より、吸引時間を長くする、吸引前の転写フィルムに温度を十分に与えるなどの工夫が実施されている。しかし、深絞り形状の成形品の場合、伸び率が１１０％以上の高伸縮性の転写フィルムが使用される。この場合、転写フィルムの基材であるＰＥＴフィルムの製造工程で、ＰＥＴの延伸に起因してＰＥＴフィルムに伸びのバラツキが発生することが要因となって、インモールド成形品の生産中に、同一のフィルムロット内で、転写フィルムの流れ方向における転写フィルムの伸びに変化が生じる。その他にも、塗工または印刷工程で発生するインクの膜厚ムラや、乾燥工程で発生するインクの乾燥ムラが要因となることもある。さらには、転写フィルムの製造工程で、同一のフィルムロット内の各所の熱履歴にバラツキが発生することが要因となることもある。また、温度などの成形環境によっても、転写フィルムの伸びに変化が生じる場合がある。このため、良品の確保のために、作業者は、インモールド成形品の生産中に、インモールド成形品を観察しながら、成形条件の調整を実施する必要がある。成形条件は、金型温度、金型内の局所ヒーターの温度、転写フィルムの予備加熱の温度、真空吸引時の真空度、真空吸引時に転写フィルムに与えるテンションなど多岐にわたる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平５−２３７８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
以上のように、従来は、成形品の外観不良が発生したり、絵柄などの位置ズレが発生したことを、作業者が確認してからでしか、成形条件を調整することができず、このことが、歩留りの低下を招いていた。
【００１１】
本発明は、転写フィルムに伸びのバラツキが発生しても、転写フィルムの吸引状態を安定させて、成形品の外観不良や絵柄などの位置ズレの発生を低減し、高伸縮性の転写フィルムを必要とする成形品の歩留りを向上させることが可能となるインモールド成形方法及びインモールド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】
【００１２】
本発明のインモールド成形方法は、第１金型と第２金型との間に転写フィルムを供給した後、前記第１金型と前記第２金型を型締めして成形室を形成し、その成形室内に樹脂を射出して成形品を成形し、前記第１金型と前記第２金型を型開きして、前記転写フィルムの基材を前記成形品の表面から剥がすことにより、前記成形品の表面に前記転写フィルムの転写層を転写させるインモールド成形方法において、前記第１金型と前記第２金型との間に前記転写フィルムが供給された後に、
真空吸引により前記第２金型のキャビティ内に前記転写フィルムを引き込む工程と、
前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離を測定する測定工程と、
を具備してもよい。
【００１３】
また、本発明のインモールド成形方法は、前記測定工程において、前記真空吸引の吸引位置またはその近傍で、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離が測定されてもよい。
【００１４】
また、本発明のインモールド成形方法は、前記測定工程において、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離が最も大きい位置で、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離が測定されてもよい。
【００１５】
また、本発明のインモールド成形方法は、前記測定工程で前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離が測定される位置が２箇所以上であってもよい。この場合、前記真空吸引の吸引位置またはその近傍で、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離が測定されるとともに、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離が最も大きい位置で、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離が測定されてもよい。
【００１６】
また、本発明のインモールド成形方法は、前記測定工程において、前記第２金型のキャビティの外側で、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離が測定されてもよい。この場合、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離が測定される位置が２箇所以上であってもよい。
【００１７】
また、本発明のインモールド成形方法は、前記測定工程において測定された前記距離が許容範囲から外れる場合に、前記転写フィルムの温度の調整、前記第２金型の温度の調整、前記真空吸引の吸引力の調整、前記第２金型のキャビティの局所温度の調整、前記転写フィルムの張力の調整のうちの少なくとも一つを実行する工程をさらに具備してもよい。
【００１８】
また、本発明のインモールド成形装置は、第１金型と第２金型との間に転写フィルムを供給した後、前記第１金型と前記第２金型を型締めして成形室を形成し、その成形室内に樹脂を射出して成形品を成形し、前記第１金型と前記第２金型を型開きして、前記転写フィルムの基材を前記成形品の表面から剥がすことにより、前記成形品の表面に前記転写フィルムの転写層を転写させるインモールド成形装置において、真空吸引により前記第２金型のキャビティ内に前記転写フィルムを引き込む真空吸引回路と、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離を測定する測定器と、を備えてもよい。
【００１９】
また、本発明のインモールド成形装置は、前記測定器が、前記真空吸引の吸引位置またはその近傍で、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離を測定してもよい。
【００２０】
また、本発明のインモールド成形装置は、前記測定器が、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離が最も大きい位置で、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離を測定してもよい。
【００２１】
また、本発明のインモールド成形装置は、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離が測定される位置が２箇所以上であってもよい。この場合、前記真空吸引の吸引位置またはその近傍で、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離を測定する測定器と、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離が最も大きい位置で、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離を測定する測定器を備えてもよい。
【００２２】
また、本発明のインモールド成形装置は、前記測定器が、前記第２金型のキャビティの外側で、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離を測定してもよい。この場合、前記転写フィルムと前記第２金型との間の距離が測定される位置が２箇所以上であってもよい。
【００２３】
また、本発明のインモールド成形装置は、前記転写フィルムの温度を調整するための予備加熱ヒーターと、前記第２金型の温度を調整するための金型温調水管と、前記真空吸引回路の吸引力を調整するための圧力弁と、前記第２金型のキャビティの温度を局所的に調整するための局所ヒーターと、前記転写フィルムの張力を調整可能な箔送り装置と、前記測定器によって測定された前記距離が許容範囲から外れる場合に、前記予備加熱ヒーターによる前記転写フィルムの温度の調整、前記金型温調水管による前記第２金型の温度の調整、前記圧力弁による前記真空吸引の吸引力の調整、前記局所ヒーターによる前記第２金型のキャビティの局所温度の調整、前記箔送り装置による前記転写フィルムの張力の調整のうちの少なくとも一つを実行するための制御部と、をさらに備えてもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、転写フィルムに伸びのバラツキが発生しても、転写フィルムの吸引状態を安定させて、成形品の外観不良や絵柄などの位置ズレの発生の低減化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【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におけるインモールド成形方法を示す断面図
【図３】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概略を示す図
【図４】本発明の実施の形態２におけるインモールド成形方法を示す図
【図５】本発明の実施の形態３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６】本発明の実施の形態３におけるインモールド成形方法を示す図
【図７】本発明の実施の形態４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８】本発明の実施の形態４におけるインモールド成形方法を示す図
【図９】従来の成形同時転写用金型を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
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与して、重複する説明を省略する場合がある。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ないし４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ないし４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。
【００２７】
（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断面図であり、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。図１（ａ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ線に沿った断面を示している。なお、図１（ｂ）において、図１（ａ）に示す第１金型１は省略されている。図１（ａ）および図１（ｂ）に示す金型によって、深絞り形状の成形品が成形される。
【００２８】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、この実施の形態１の金型は、第１金型１と第２金型２からなる。また、第２金型２側にロッド３によって枠体クランプ４が取り付けられており、第２金型２と枠体クランプ４との間に転写フィルム５が挟まれて固定される。また、第２金型２には吸引穴６が形成されており、この吸引穴６と、この吸引穴６に接続された真空ポンプ７とを含む真空吸引回路により、転写フィルム５が真空吸引される。具体的には、真空ポンプ７が作動することにより、転写フィルム５が伸ばされて、キャビティ８内に引き込まれる。この実施の形態１では、吸引穴６は、第２金型２のキャビティ８の面の中央に開口している。
【００２９】
金型の型締め時には、枠体クランプ４が第１金型１の凹部９内に収まる。第１金型１と第２金型２が型締めされると、第２金型２のキャビティ８と第１金型１の凸部ブロック１０によって成形室が形成される。その成形室内に溶融樹脂が射出されて、樹脂の射出成形が行われる。これにより、金型内で成形品が成形されると同時に、転写フィルム５が成形品の表面に密着する。
【００３０】
第１金型１には、第２金型２のキャビティ８に対応する凸部ブロック１０が形成されており、その凸部ブロック１０には、転写フィルム５の位置を測定可能な位置測定器１１が埋設されている。詳しくは、位置測定器１１から転写フィルム５までの距離が測定される。この測定距離は、第２金型２のキャビティ８の面と転写フィルム５との間の距離に対応している。この実施の形態１では、転写フィルム５の吸引位置における転写フィルム５の吸引状態が観察される。但し、凸部ブロック１０の中央にスプルー１２が形成されているため、位置測定器１１はスプルー１２の近傍に配置されて、キャビティ８の中央近傍における転写フィルム５の位置を測定する。この位置測定器１１によって、キャビティ８の中央近傍における転写フィルム５の吸引状態が観察される。図１（ｂ）には、転写フィルム５の観察位置１３を示している。位置測定器１１には、レーザー方式の変位計や、超音波方式の変位計を用いることが可能である。位置測定器１１の先端部には、キャビティ８内に射出される溶融樹脂の熱に耐えうるカバー１４が設けられている。このカバー１４の材質には、ガラスなどが使用できる。なお、凸部ブロック１０の端部にスプルー１２が形成されている場合には、凸部ブロック１０の中央に位置測定器１１が配置されてもよい。
【００３１】
転写フィルム５の流れ方向において成形位置よりも上手側の、第２金型２の外部の予熱位置には、予備加熱ヒータ−１５が設置されている。この予備加熱ヒータ１５の設定温度を変更することにより、転写フィルム５の伸びを制御することができる。また、第２金型２に形成された吸引穴６と真空ポンプ７との間の経路には、真空度の設定を可能にする圧力弁１６が介装されている。この圧力弁１６によって吸引圧力を変更することにより、転写フィルム５の伸びを制御することができる。
【００３２】
また、第１金型１と第２金型２にはそれぞれ金型温調水管１７、１８が埋設されており、金型外部に設置されている図示しない温調機によって金型温度が調整可能になっている。金型温度を調整することにより、転写フィルム５の伸びを制御することができる。特に、第２金型２の温度を調整することが、転写フィルム５の伸びの制御に有効である。
【００３３】
また、第２金型２のキャビティ８の曲面形状のコーナー部８ａは転写フィルム５が伸び難い箇所であり、このコーナー部８ａの近傍に、局所ヒーター１９が埋設されている。この局所ヒーター１９の設定温度を変更することにより、転写フィルム５の伸びを制御することができる。
【００３４】
転写フィルム５は、転写フィルム５の流れ方向における金型の両側に配置された箔送り装置によって搬送される。この箔送り装置は、転写フィルム５の流れ方向の上手側に配置された巻き出し部２０と、転写フィルム５の流れ方向の下手側に配置された巻き取り部２１を備えている。そして、箔送り装置は、これら巻き出し部２０と巻き取り部２１との間で転写フィルム５のテンションの調整が可能な構成となっている。転写フィルム５の張力を変更することにより、真空吸引時の転写フィルム５の伸びを制御することができる。
【００３５】
以上説明した構成によれば、第１金型１に埋設された位置測定器１１により、真空吸引時における転写フィルム５の伸びの状態を検知することができる。そして、転写フィルム５の伸びが所望の定常状態と異なる場合は、転写フィルム５の温度や、真空吸引時の真空度、金型温度、キャビティ８の局所温度、転写フィルム５のテンションなどを調整することにより、良品を得られる定常状態に転写フィルム５の伸びを調整することができる。したがって、同一のフィルムロット内で転写フィルム５の伸びが変化しても、また成形環境の変動などによって転写フィルム５の伸びが変化しても、転写フィルム５の吸引状態を安定させて、成形品の外観不良や絵柄などの位置ズレ等、転写フィルム５の伸びのバラツキに起因する不良の発生を、低減することができる。
【００３６】
続いて、この実施の形態１のインモールド成形装置の動作について、図２（ａ）〜図２（ｃ）を参照して説明する。図２（ａ）〜図２（ｃ）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工程別断面図である。
【００３７】
まず、転写フィルム５が、転写フィルム５の流れ方向の上手側の予熱位置に設置されている予備加熱ヒーター１５によって加熱された後、箔送り装置によって成形位置に搬送されて位置決めされる。その後、枠体クランプ４によって、転写フィルム５が第２金型２のパーティング面に拘束される。その後、真空ポンプ７が作動して、真空吸引が開始される。これにより、第２金型２のキャビティ８内が減圧されて、キャビティ８側へ転写フィルム５が吸引され、転写フィルム５が変形する（図２（ａ）を参照。）。なお、枠体クランプ４による転写フィルム５の拘束は省略されてもよい。但し、枠体クランプ４が使用されることにより、絵柄などの位置ズレが発生し難くなる。
【００３８】
真空吸引開始から一定時間経過後に、第１金型１の凸部ブロック１０に埋設された位置測定器１１により、第２金型２のキャビティ８の中央近傍における転写フィルム５の位置が測定される（図２（ｂ）を参照。）。このとき、転写フィルム５の伸びが所望の定常状態の場合、キャビティ８の面の中央に配置された吸引穴６の開口面に転写フィルム５が吸着されるので、キャビティ８の面の中央の近傍では、転写フィルム５はキャビティ８の面に近接する。しかし、転写フィルム５の伸びにバラツキが発生している場合、転写フィルム５がキャビティ８の面に密着する位置がバラつくことになる。そこで、この実施の形態１では、キャビティ８の面の中央の近傍において転写フィルム５の位置が測定され、その測定位置が、例えば図示しない成形機の制御部によって、通常の安定生産時における位置と比較される。この比較の結果、転写フィルム５の伸びが所望の定常状態と異なると判定された場合には、例えば図示しない成形機の制御部によって金型温度や真空度が調整されて、位置測定器１１の測定値が所定の許容範囲内に入ったことが確認されてから、金型が型締めされる（図２（ｃ）を参照。）。
【００３９】
例えば、位置測定器１１の測定値が所定の許容範囲の値よりも小さい場合、転写フィルム５の伸びが定常状態よりも小さく、第２金型２のキャビティ８の面と転写フィルム５との間の距離が定常状態よりも大きくなっている。この場合、例えば金型温度を上げて、転写フィルム５をより軟化させることにより、転写フィルム５の伸びを大きくしてもよい。逆に、位置測定器１１の測定値が所定の許容範囲の値よりも大きい場合、転写フィルム５の伸びが定常状態よりも大きく、第２金型２のキャビティ８の面と転写フィルム５との間の距離が定常状態よりも小さくなっている。この場合、例えば金型温度を下げることで、転写フィルム５の伸びを小さくしてもよい。
【００４０】
金型の型締め前に成形条件が変更されるだけでは、位置測定器１１の測定値が所定の許容範囲内に入らない場合には、次の成形ショット前に各種の成形条件が調整されて、転写フィルム５の吸引状態の安定化が図られる。具体的には、例えば図示しない成形機の制御部によって予備加熱ヒーター１５の設定温度が変更される。これにより、転写フィルム５の温度が調整されて、転写フィルム５の伸びが制御される。または、例えば図示しない成形機の制御部によって圧力弁１６が調整される。これにより、真空度が調整されて、転写フィルム５の伸びが制御される。または、例えば、図示しない成形機の制御部によって、金型温調水管１７、１８に流す温調水の温度などが変更される。これにより、金型温度が調整されて、転写フィルム５の伸びが制御される。または、例えば図示しない成形機の制御部によって局所ヒーター１９の設定温度が変更される。これにより、キャビティ８の範囲内で真空吸引による転写フィルム５の引き込みが困難な箇所で、転写フィルム５の伸びが制御される。または、例えば、図示しない成形機の制御部によって、巻き出し部２０と巻き取り部２１との間の転写フィルム５のテンションが調整される。これにより、転写フィルム５の伸びが制御される。
【００４１】
なお、位置測定器１１の設置箇所は、転写フィルム５の吸引位置またはその近傍における転写フィルム５の吸引状態の観察が可能な箇所であればよく、第１金型１の凸部ブロック１０の中央近傍に限定されるものではない。
【００４２】
また、金型の型締め前に成形条件が変更されるだけでは、位置測定器１１の測定値が所定の許容範囲内に入らない場合には、樹脂の射出成形が行われることなく、真空吸引によって塑性変形した転写フィルム５が、金型の外部へ搬送されてもよい。これにより、樹脂材料の使用量を削減できる。これは、他の実施の形態２ないし４についても同様である。
【００４３】
また、各種の成形条件の変更は自動的に行われても、手動で行われてもよい。各種の成形条件の変更が手動で行われる場合、位置測定器１１の測定結果がモニター等に表示されてもよい。これは、他の実施の形態２ないし４についても同様である。
【００４４】
（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は、前述した実施の形態１とは、位置測定器による転写フィルムの観察位置が異なる。
【００４５】
図３（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概略を示す断面図であり、図３（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概略を示す平面図である。図３（ａ）は図３（ｂ）のＡ−Ａ線に沿った断面を示している。なお、図３（ｂ）において、図３（ａ）に示す第１金型１は省略されている。
【００４６】
図３（ｂ）に示すように、この実施の形態２における転写フィルム５の観察位置１３は、第２金型２のキャビティ８の曲面形状のコーナー部８ａである。つまり、キャビティ８の中で真空吸引による転写フィルム５の引き込みが困難な箇所で、転写フィルム５の吸引状態が観察される。よって、図３（ａ）に示すように、位置測定器１１は、キャビティ８の曲面形状のコーナー部８ａにおける転写フィルム５の位置の測定が可能となるように、第１金型１の凸部ブロック１０に埋設される。この位置測定器１１によって、金型の型締め前に、キャビティ８の面と転写フィルム５との間の距離が最も大きくなる箇所で、転写フィルム５の位置が測定される。
【００４７】
続いて、この実施の形態２のインモールド成形装置の動作について、図４（ａ）および図４（ｂ）を参照して説明する。図４（ａ）は本発明の実施の形態２におけるインモールド成形方法の工程別断面図、図４（ｂ）は本発明の実施の形態２におけるインモールド成形方法の工程別平面図である。図４（ａ）は図４（ｂ）のＡ−Ａ線に沿った断面を示している。詳しくは、図４（ａ）および図４（ｂ）は、真空吸引開始から一定時間が経過した後であって、金型の型締め前に、キャビティ８のコーナー部８ａにおける転写フィルム５の位置が位置測定器１１によって測定されている状態を示している。
【００４８】
図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、この実施の形態２では、キャビティ８の曲面形状のコーナー部８ａにおける転写フィルム５の位置が測定される。キャビティ８の曲面形状のコーナー部８ａにおける転写フィルム５の吸引状態は、転写フィルム５の伸びのバラツキの影響が大きく出やすいので、転写フィルム５の観察位置１３として、キャビティ８の曲面形状のコーナー部８ａが設定されることで、転写フィルム５の伸びのバラツキが把握しやすくなる。
【００４９】
位置測定器１１の測定値は、前述した実施の形態１と同様に、例えば図示しない成形機の制御部によって、通常の安定生産時における位置と比較される。この比較の結果、転写フィルム５の伸びが所望の定常状態と異なると判定された場合には、例えば図示しない成形機の制御部によって、金型温度や、真空度や、キャビティ８の局所温度が調整されて、位置測定器１１の測定値が所定の許容範囲内に入ったことが確認されてから、金型が型締めされる。これにより、金型が型締めされる前に、転写フィルム５の伸びを、良品を得られる定常状態に調整することが可能となる。したがって、同一のフィルムロット内で転写フィルム５の伸びが変化しても、また成形環境の変動などによって転写フィルム５の伸びが変化しても、転写フィルム５の吸引状態を安定させて、成形品の外観不良や絵柄などの位置ズレ等、転写フィルム５の伸びのバラツキに起因する不良の発生を、低減することができる。
【００５０】
この実施の形態２では、キャビティ８のコーナー部８ａにおいて転写フィルム５の位置が測定されるので、キャビティ８のコーナー部８ａ近傍に埋設された局所ヒーター１９の設定温度を変更するのが好適である。例えば、位置測定器１１の測定値が所定の許容範囲の値よりも小さい場合、転写フィルム５の伸びが定常状態よりも小さく、第２金型２のキャビティ８の面と転写フィルム５との間の距離が定常状態よりも大きくなっている。この場合、局所ヒーター１９の設定温度を上げて、加熱によって転写フィルム５をより軟化させればよい。
【００５１】
金型の型締め前に成形条件が変更されるだけでは、位置測定器１１の測定値が所定の許容範囲内に入らない場合には、前述した実施の形態１と同様に、次の成形ショット前に各種の成形条件が調整されて、転写フィルム５の吸引状態の安定化が図られる。
【００５２】
なお、図４（ｂ）には、キャビティ８のコーナー部８ａに沿って、キャビティ８のコーナー部８ａ近傍に埋設された環状の局所ヒーター１９が図示されている。但し、局所ヒータ１９の形状は図４（ｂ）に図示される形状に限定されるものではない。例えば、キャビティ８のコーナー部８ａに沿って、キャビティ８のコーナー部８ａ近傍に複数の局所ヒーターが埋設されてもよい。これは、他の実施の形態１、３、４においても同様である。
【００５３】
（実施の形態３）
続いて、実施の形態３について、前述した実施の形態１および２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３では、凸部ブロック内に複数の位置測定器が埋設されて、転写フィルムの吸引状態が複数個所で観察される。
【００５４】
図５（ａ）は本発明の実施の形態３におけるインモールド成形装置の構成の概略を示す断面図であり、図５（ｂ）は本発明の実施の形態３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。図５（ａ）は図５（ｂ）のＡ−Ａ線に沿った断面を示している。なお、図５（ｂ）において、図５（ａ）に示す第１金型１は省略されている。
【００５５】
図５（ａ）に示すように、第１金型１の凸部ブロック１０に、２つの位置測定器１１ａ、１１ｂが埋設されている。一方の位置測定器１１ａは、キャビティ８の中央近傍における転写フィルム５の位置を測定するためのものであり、他方の位置測定器１１ｂは、キャビティ８の曲面形状のコーナー部８ａにおける転写フィルム５の位置を測定するためのものである。したがって、図５（ｂ）に示すように、この実施の形態３における転写フィルム５の観察位置１３は、キャビティ８の中央部近傍と、キャビティ８のコーナー部８ａの２箇所に設定される。なお、凸部ブロック１０の端部にスプルー１２が形成されている場合には、凸部ブロック１０の中央に位置測定器１１ａが配置されてもよい。
【００５６】
続いて、この実施の形態３のインモールド成形装置の動作について、図６（ａ）および図６（ｂ）を参照して説明する。図６（ａ）は本発明の実施の形態３におけるインモールド成形方法の工程別断面図、図６（ｂ）は本発明の実施の形態３におけるインモールド成形方法の工程別平面図である。図６（ａ）は図６（ｂ）のＡ−Ａ線に沿った断面を示している。詳しくは、図６（ａ）および図６（ｂ）は、真空吸引開始から一定時間が経過した後であって、金型の型締め前に、キャビティ８の中央近傍における転写フィルム５の位置と、キャビティ８のコーナー部８ａにおける転写フィルム５の位置が、２つの位置測定器１１ａ、１１ｂによって測定されている状態を示している。
【００５７】
この実施の形態３によれば、前述した実施の形態１および２の効果に加えて、キャビティ８の範囲内における転写フィルム５の伸びのバラツキの把握が容易になるという効果を奏することが可能となる。転写フィルム５の伸びのバラツキの把握には、キャビティ８の中央部と端部で転写フィルム５の位置を測定するのが好適である。但し、キャビティ８の中央部と端部以外の複数個所で、転写フィルム５の位置が測定されてもよい。
【００５８】
キャビティ８の範囲内における転写フィルム５の伸びのバラツキは、転写フィルム５の基材であるＰＥＴフィルムの製造工程で、ＰＥＴの延伸に起因してＰＥＴフィルムに伸びのバラツキが発生することが要因となって、起こる。その他にも、塗工または印刷工程で発生するインクの膜厚ムラや、乾燥工程で発生するインクの乾燥ムラが要因となることもある。さらには、転写フィルム５の製造工程で、同一のフィルムロット内の各所の熱履歴にバラツキが発生することが要因となることもある。また、転写フィルム５の伸びのバラツキは、転写フィルム５の面積が大きいほど、また転写フィルム５の伸び率が大きいほど、顕著に現れやすい。
【００５９】
各位置測定器１１ａ、１１ｂの測定位置はそれぞれ、前述した実施の形態１と同様に、例えば図示しない成形機の制御部によって、通常の安定生産時における各位置と比較される。この比較の結果、転写フィルム５の伸びが所望の定常状態と異なると判定された場合には、例えば図示しない成形機の制御部によって、金型温度や、真空度や、キャビティ８の局所温度が調整されて、各位置測定器１１ａ、１１ｂの測定値がそれぞれ所定の許容範囲内に入ったことが確認されてから、金型が型締めされる。これにより、金型が型締めされる前に、転写フィルム５の伸びを、良品を得られる定常状態に調整することが可能となる。したがって、同一のフィルムロット内で転写フィルム５の伸びが変化しても、また成形環境の変動などによって転写フィルム５の伸びが変化しても、転写フィルム５の吸引状態を安定させて、成形品の外観不良や絵柄などの位置ズレ等、転写フィルム５の伸びのバラツキに起因する不良の発生を、低減することができる。
【００６０】
この実施の形態３では、キャビティ８のコーナー部８ａ近傍に埋設された局所ヒーター１９の設定温度や、金型温調水管１７、１８に流す温調水の温度などが変更されて、キャビティ８の範囲内における転写フィルム５の伸びが所望の定常状態となるように、キャビティ８の面内の温度分布が調整されるのが好適である。例えば、各位置測定器１１ａ、１１ｂの測定値がそれぞれ所定の許容範囲の値より小さい場合、キャビティ８の中央部及びキャビティ８のコーナー部８ａにおいて転写フィルム５の伸びが定常状態よりも小さくなっている。この場合、例えば、少なくとも金型温調水管１８に流す温調水の設定温度を上げて、転写フィルム５を全体的に軟化させる。また、位置測定器１１ａの測定値が所定の許容範囲内で、位置測定器１１ｂの測定値が所望の許容範囲の値より小さい場合、キャビティ８の中央部における転写フィルム５の伸びが定常状態と同等で、キャビティ８のコーナー部８ａにおける転写フィルム５の伸びが定常状態よりも小さくなっている。この場合、金型温調水管１７、１８に流す温調水の設定温度などは変更せずに、キャビティ８のコーナー部８ａの近傍に埋設された局所ヒーター１９の設定温度を上げて、キャビティ８のコーナー部８において転写フィルム５の伸びを大きくすればよい。
【００６１】
金型の型締め前に成形条件が変更されるだけでは、各位置測定器１１ａ、１１ｂの測定値がそれぞれ所定の許容範囲内に入らない場合には、前述した実施の形態１と同様に、次の成形ショット前に各種の成形条件が調整されて、転写フィルム５の吸引状態の安定化が図られる。
【００６２】
なお、転写フィルム５の観察位置１３は２箇所に限定されるものではなく、２箇所以上で転写フィルム５の吸引状態が観察されればよい。
【００６３】
（実施の形態４）
続いて、実施の形態４について、前述した実施の形態１ないし３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４では、凸部ブロックの外側に複数の位置測定器が埋設されて、キャビティの外側の複数個所で転写フィルムの吸引状態が観察される。
【００６４】
図７（ａ）は本発明の実施の形態４におけるインモールド成形装置の構成の概略を示す断面図であり、図７（ｂ）は本発明の実施の形態４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。図７（ａ）は図７（ｂ）のＡ−Ａ線に沿った断面を示している。なお、図７（ｂ）において、図７（ａ）に示す第１金型１は省略されている。
【００６５】
図７（ｂ）に示すように、この実施の形態４では、前述した実施の形態１ないし３と異なり、第２金型２のキャビティ８の外側の３箇所に、転写フィルム５の観察位置１３が設定される。したがって、図７（ａ）に示すように、第１金型１には３つの位置測定器１１ｃ、１１ｄ、１１ｅが、凸部ブロック１０の外側に埋設される。これら３つの位置測定器１１ｃ、１１ｄ、１１ｅにより、第２金型２のキャビティ８の外側の３箇所で転写フィルム５の位置が測定される。なお、位置測定器１１ｅは図示されていない。
【００６６】
転写フィルム５の観察位置１３は、転写フィルム５の吸引位置に設定されている。詳しくは、図７（ａ）に示すように、第２金型２には、キャビティ８の面の中央に開口する吸引穴６ａに加えて、３つの吸引穴６ｂ、６ｃ、６ｄが形成されている。なお、吸引穴６ｄは図示されていない。３つの吸引穴６ｂ、６ｃ、６ｄは、第２金型２のパーティング面の３箇所に形成された凹部の内面にそれぞれ開口している。各吸引穴６ｂ、６ｃ、６ｄはそれぞれ、吸引穴６ａと同様に真空ポンプ７に接続されている。
【００６７】
以上のように、各吸引穴６ｂ、６ｃ、６ｄがそれぞれ、第２金型２のパーティング面に形成された凹部の内面に開口しているので、各位置測定器１１ｃ、１１ｄ、１１ｅによって測定される距離は、第２金型２のパーティング面に形成された凹部の内面と転写フィルム５との間の距離に対応している。
【００６８】
なお、図７（ａ）に示すように、前述した実施の形態１ないし３と異なり、各位置測定器１１ｃ、１１ｄ、１１ｅの先端部には、キャビティ８内に射出される溶融樹脂の熱に耐えうるカバーを設ける必要はない。
【００６９】
この実施の形態４によれば、転写フィルム５の観察位置１３がキャビティ８の外側に設定されることにより、金型構造への制約が少なくなる。また、第１金型１の凸部ブロック１０に位置測定器が埋設される場合、成形品の形状が制約される。これに対して、この実施の形態４によれば、凸部ブロック１０の外側に各位置測定器１１ｃ〜１１ｅがそれぞれ配置される。したがって、成形品の形状への制約が少なくなる。
【００７０】
続いて、この実施の形態４のインモールド成形装置の動作について、図８（ａ）および図８（ｂ）を参照して説明する。図８（ａ）は本発明の実施の形態４におけるインモールド成形方法の工程別断面図、図８（ｂ）は本発明の実施の形態４におけるインモールド成形方法の工程別平面図である。図８（ａ）は図８（ｂ）のＡ−Ａ線に沿った断面を示している。詳しくは、図８（ａ）および図８（ｂ）は、真空吸引開始から一定時間が経過した後であって、金型の型締め前に、３つの位置測定器１１ｃ〜１１ｅによって、キャビティ８の外側の３箇所で転写フィルム５の位置がそれぞれ測定されている状態を示している。
【００７１】
図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、キャビティ８の外側の複数個所において、転写フィルム５の吸引状態が観察される。このとき、転写フィルム５の伸びが所望の定常状態の場合、第２金型２のパーティング面に形成された凹部の内面に転写フィルム５が近接する。一方、転写フィルム５の伸びにバラツキが発生している場合、第２金型２のパーティング面に形成された凹部の内面と転写フィルム５との間の距離が定常状態よりも短くなったり、長くなったりする。この実施の形態４では、キャビティ８の外側の３箇所の吸引位置において転写フィルム５の位置がそれぞれ測定され、各測定位置がそれぞれ、例えば図示しない成形機の制御部によって、通常の安定生産時における各位置と比較される。この比較の結果、転写フィルム５の伸びが所望の定常状態と異なると判定された場合には、例えば図示しない成形機の制御部によって、金型温度や、真空度や、キャビティ８の局所温度が調整されて、各位置測定器１１ｃ〜１１ｅの測定値がそれぞれ、所定の許容範囲内に入ったことが確認されてから、金型が型締めされる。これにより、金型が型締めされる前に、転写フィルム５の伸びを、良品を得られる定常状態に調整することが可能となる。したがって、同一のフィルムロット内で転写フィルム５の伸びが変化しても、また成形環境の変動などによって転写フィルム５の伸びが変化しても、転写フィルム５の吸引状態を安定させて、成形品の外観不良や絵柄などの位置ズレ等、転写フィルム５の伸びのバラツキに起因する不良の発生を、低減することができる。
【００７２】
さらに、この実施の形態４によれば、キャビティ８の外側の複数個所で転写フィルム５の位置が測定されることにより、転写フィルム５の伸びの状態が複数個所で把握可能となる。この実施の形態４では、図８（ｂ）に示すように、転写フィルム５の幅方向における転写フィルム５の左端（観察位置１３ｃ）の伸びの状態と、転写フィルム５の幅方向における転写フィルム５の中央（観察位置１３ｄ）の伸びの状態と、転写フィルム５の幅方向における転写フィルム５の右端（観察位置１３ｅ）の伸びの状態が観察される。これにより、転写フィルム５の幅方向における転写フィルム５の伸びのバラツキが容易に把握できるようになる。転写フィルム５の幅方向における転写フィルム５の伸びのバラツキは、ＰＥＴフィルムの取り出し位置のバラツキや、塗工または印刷工程で発生するインクの膜厚ムラや、乾燥工程で発生するインクの乾燥ムラなどによって、発生する。
【００７３】
また、この実施の形態４では、例えば、図８（ｂ）に示すように、キャビティ８のコーナー部８ａの近傍に、複数の局所ヒータ１９ａ〜１９ｄが埋設されている。このようにすれば、転写フィルム５の幅方向における転写フィルム５の伸びのバラツキに応じて、より精度よく、転写フィルム５の伸びを制御できるようになる。例えば、位置測定器１１ｄおよび位置測定器１１ｅの測定値がそれぞれ所定の許容範囲内で、位置測定器１１ｃの測定値が所定の許容範囲の値より小さい場合、転写フィルム５の幅方向における転写フィルム５の中央及び右端（観察位置１３ｄ及び１３ｅ）の伸びが定常状態と同等で、転写フィルム５の幅方向における転写フィルム５の左端（観察位置１３ｃ）の伸びのみが定常状態よりも小さくなっている。この場合、例えば、転写フィルム５の幅方向の左側に設けられた局所ヒーター１９ａおよび１９ｂの設定温度を上げて、転写フィルム５の幅方向の左側において転写フィルム５を軟化させることにより、転写フィルム５の伸びのバランスを定常状態と同一にしてもよい。また、位置測定器１１ｄおよび位置測定器１１ｅの測定値がそれぞれ所定の許容範囲内で、位置測定器１１ｃの測定値が所定の許容範囲の値より大きい場合、転写フィルム５の幅方向における転写フィルム５の中央及び右端（観察位置１３ｄ及び１３ｅ）の伸びが定常状態と同等で、転写フィルム５の幅方向における転写フィルム５の左端（観察位置１３ｃ）の伸びのみが定常状態よりも大きくなっている。この場合、例えば、転写フィルム５の幅方向の左側に設けられた局所ヒーター１９ａおよび１９ｂの設定温度を下げて、転写フィルム５の幅方向の左側における転写フィルム５の軟化を抑えることにより、転写フィルム５の伸びのバランスを定常状態と同一にしてもよい。
【００７４】
金型の型締め前に成形条件が変更されるだけでは、各位置測定器１１ｃ〜１１ｅの測定値がそれぞれ所定の許容範囲内に入らない場合には、前述した実施の形態１と同様に、次の成形ショット前に各種の成形条件が調整されて、転写フィルム５の吸引状態の安定化が図られる。
【００７５】
なお、転写フィルム５の観察位置１３は３箇所に限定されるものではない。２箇所以上で転写フィルム５の吸引状態が観察されてもよい。あるいは、転写フィルム５の観察位置１３は１箇所でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
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、成形品の外観不良や絵柄の位置ズレの発生を低減し、高伸縮性の転写フィルムを必要とする成形品の歩留りを向上させるので、二次曲面や、緩い三次曲面の加飾に有用である。
【符号の説明】
【００７７】
１      第１金型
２      第２金型
３      ロッド
４      枠体クランプ
５      転写フィルム
６      吸引穴
６ａ    吸引穴
６ｂ    吸引穴
６ｃ    吸引穴
６ｄ    吸引穴
７      真空ポンプ
８      キャビティ
８ａ    コーナー部
９      凹部
１０      凸部ブロック
１１      位置測定器
１１ａ    位置測定器
１１ｂ    位置測定器
１１ｃ    位置測定器
１１ｄ    位置測定器
１１ｅ    位置測定器
１２      スプルー
１３      観察位置
１３ｃ    観察位置
１３ｄ    観察位置
１３ｅ    観察位置
１４      カバー
１５      予備加熱ヒーター
１６      圧力弁
１７      金型温調水管
１８      金型温調水管
１９      局所ヒーター
１９ａ    局所ヒーター
１９ｂ    局所ヒーター
１９ｃ    局所ヒーター
１９ｄ    局所ヒーター
２０      巻き出し部
２１      巻き取り部
９１      雄型
９２      ロッド
９３      雌型
９４      枠体クランプ
９５      転写フィルム
９６      吸引穴
９７      真空ポンプ
９８      キャビティ
９９      凹部
１００      凸部ブロック
【図１】
2014226866.tif 000003
【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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