(57)【要約】【課題】金型キャビティに沿わされた絵柄の歪みが、他の絵柄の伸びの影響を受けないように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】成形品を成形すると同時に、その成形品の表面を加飾するインモールド成形方法において、金型に設けられた複数の金型キャビティ１５、１６に応じて、転写フィルム１１に局所的に切り込み１８が入れられ、その切り込み１８が入れられた転写フィルム１１に印刷されている各絵柄１７が、対応する金型キャビティ１５または１６に沿わせられる。【選択図】図２
2014226893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形品を成形すると同時に、その成形品の表面を加飾するインモールド成形方法において、
金型に設けられた１つ又は複数の金型キャビティに応じて、転写フィルムに局所的に切り込みを入れる工程と、
前記切り込みが入れられた前記転写フィルムに印刷された絵柄を、前記金型の金型キャビティに沿わせる工程と、
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】
前記金型に２つ以上の金型キャビティが設けられており、
隣接する金型キャビティ間に前記転写フィルムの切り込みが配置される
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】
前記転写フィルムが前記金型へ向けて送られるときに、前記転写フィルムに切り込みが入れら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】
切り込みが入れられるときに、前記転写フィルムに切り込みを入れる１個または複数個の刃が、前記転写フィルムの面の法線に直交し、かつ前記転写フィルムの送り方向に交差する方向へ移動するとともに、前記刃の刃先の向きが、切り込みが入る方向へ変化することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のインモールド成形方法。
【請求項５】
前記金型キャビティに沿わされる絵柄と、その次に前記金型キャビティに沿わされる絵柄との間に、切り込みが入れられることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のインモールド成形方法。
【請求項６】
前記金型は、スライドコアとそのスライドコアを駆動するためのアンギュラピンを備え、
前記転写フィルムの一部を折り曲げ可能にする切り込みが形成され、
前記金型が型閉めされるときに前記アンギュラピンが通過する位置に、前記切り込みによって折り曲げ可能となった前記転写フィルムの一部が配置される
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のインモールド成形方法。
【請求項７】
１つの金型キャビティに、転写フィルムに印刷された絵柄を沿わせるか、または複数の金型キャビティのそれぞれに、転写フィルムに印刷された絵柄を沿わせることにより、成形品の成形と同時に、その成形品の表面を加飾するインモールド成形装置において、
前記１つ又は複数の金型キャビティが設けられた金型と、
前記金型に設けられた金型キャビティに応じて局所的に切り込みが入れられた転写フィルムを前記金型へ向けて送り、かつ、前記転写フィルムに印刷されている絵柄を、金型キャビティに位置合わせするための送り軸と、
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８】
前記金型に２つ以上の金型キャビティが設けられており、
隣接する金型キャビティ間に前記転写フィルムの切り込みが配置される
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】
前記転写フィルムが前記金型へ向けて送られるときに、前記転写フィルムに切り込みを入れるための１個または複数個の刃と、
前記刃を前記転写フィルムの面の法線方向に動作させる駆動機構と、
を備え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】
切り込みが入れられるときに、前記転写フィルムの面の法線に直交し、かつ前記転写フィルムの送り方向に交差する方向へ、前記刃を動作させる第２の駆動機構と、前記刃の刃先の向きを変更するための回転機構と、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。
【請求項１１】
前記金型は、スライドコアとそのスライドコアを駆動するためのアンギュラピンを備え、
前記金型が型閉めされるときに前記アンギュラピンが通過する位置に、前記切り込みによって折り曲げ可能となった前記転写フィルムの一部が配置される
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】
前記金型キャビティに絵柄が沿わされる前に、その絵柄と、その絵柄の次に前記金型キャビティに沿わされる絵柄との間に、切り込みが入れられていることを特徴とする請求項７ないし１１のいずれか１項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、樹脂の射出成形が行われると同時に、その樹脂の射出成形によって得られた成形品の表面に転写フィルムの絵柄層が転写され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】
帯状の転写フィルムを金型の分割面に挟み込んだ後、樹脂を射出成形することにより、その樹脂の射出成形によって得られた成形品の表面に転写フィルムの絵柄層を転写するインモールド成形が知られている。インモールド成形によれば、成形品を成形すると同時に、その成形品の表面を加飾することが可能となる。例えば、特許文献１には、インモールド成形を実施する射出成形機が開示されている。
【０００３】
図２０は特許文献１に記載された射出成形機の側面図である。この射出成形機は、帯状の転写フィルム２０１を固定側金型２０２と可動側金型２０３との間に挟んだ後、樹脂を射出成形するように構成されている。これにより、転写フィルム２０１の絵柄層が成形品の表面に転写される。
【０００４】
転写フィルム２０１は、ロール状に巻かれて使用される。つまり、ロール状の転写フィルム２０１が、転写フィルム供給リール２０４にセットされる。セットされた転写フィルム２０１は、転写フィルム供給リール２０４から送り出され、型開きしている固定側金型２０２と可動側金型２０３との間を通され、転写フィルム巻取リール２０５に巻き取られる。
【０００５】
転写フィルムは、絵柄が印刷された絵柄層を含む。絵柄層には、一連の絵柄が、帯状の転写フィルムに沿って連続して印刷されるか、または、多数の絵柄が、帯状の転写フィルムに沿って一定間隔で印刷される。図２１は、一定間隔で多数の絵柄２１１が印刷された転写フィルム２１２を簡略化して示している。
【０００６】
図２１に示すように、転写フィルム供給リール２１３から転写フィルム巻取リール２１４へ向けて送られた転写フィルム２１２は、固定側金型２１５と可動側金型２１６との間に挟まれる。このとき、図２２に示すように、絵柄２１１は、金型キャビティ２１７に位置合わせされている。転写フィルム２１２は、成形１ショット毎に、絵柄の間隔２１８に相当する送り量で、転写フィルム供給リール２１３から転写フィルム巻取リール２１４へ向けて送られる。絵柄２１１が金型キャビティ２１７に位置合わせされた後、図２３に示すように、転写フィルム２１２は、金型キャビティ２１７に沿うように吸引される。その後、樹脂の射出成形が行われる。
【０００７】
以上のように、帯状の転写フィルムが、成形１ショット毎に、転写フィルム供給リールから転写フィルム巻取リールへ向けて所定の送り量で送られる。これにより、連続した成形が可能となる。しかし、固定側金型と可動側金型の間に転写フィルムが常に存在するため、アンギュラピン等の突起物が金型に設けられないなど、金型の構造が制限される。
【０００８】
また、固定側金型と可動側金型との間には、平坦な転写フィルムが配置される。この平坦な転写フィルムを、金型キャビティに沿わせる必要がある。金型キャビティは、３次元形状の成形品の外面と同じ形状をしているので、平坦な転写フィルムは、引き伸ばされて、金型キャビティに沿わされる。通常は、樹脂の射出が行われる前に、エアー吸引又はエアー加圧によって転写フィルムが金型キャビティに沿うように伸ばされる。ただし、エアー吸引又はエアー加圧のみで、３次元形状の金型キャビティに転写フィルムを完全に沿わせることは困難である。最後は、射出成形圧力によって、転写フィルムが金型キャビティに完全に沿うように伸ばされる。
【０００９】
以上のように、転写フィルムに印刷された絵柄が３次元形状の金型キャビティに沿うように、平面状の転写フィルムが伸ばされる。この時、転写フィルムの伸び量に応じた歪みが絵柄に生じる。ここで、図２４（ａ）および図２４（ｂ）を参照して、絵柄が金型キャビティに沿う時の転写フィルムの一般的な挙動について説明する。図２４（ａ）は図２２の一部拡大図であり、図２４（ｂ）は図２３の一部拡大図である。金型キャビティの深さは、その金型キャビティの範囲内で変動することが多い。ここでは、図２４（ｂ）に示すように、深さ２１７ａよりも深さ２１７ｂが深い場合について説明する。図２４（ｂ）には、転写フィルム２１２が金型キャビティ２１７に沿わされる前の絵柄が２点鎖線で示されている。
【００１０】
転写フィルムは多くの場合樹脂で作られている。樹脂製のフィルムの一部に歪みが生じると、歪みが生じた箇所の周囲のフィルムを、その歪みが生じた箇所へ引き込む張力が発生する。この張力は、フィルムの歪量が大きくなるほど、大きくなる。図２４（ｂ）に示すように、深さ２１７ａよりも深さ２１７ｂが深い場合、深さ２１７ａの箇所における転写フィルムの伸び量が、深さ２１７ｂの箇所における転写フィルムの伸び量に比べて、相対的に少なくなる。したがって、深さ２１７ａの箇所へ、その深さ２１７ａの箇所の周囲の転写フィルムが引き込まれる量２４１ａは、深さ２１７ｂの箇所へ、その深さ２１７ｂの箇所の周囲の転写フィルムが引き込まれる量２４１ｂに比べて、相対的に小さくなる。つまり、比較的浅い箇所では、絵柄２１１の歪みも比較的小さくなる。逆に、比較的深い箇所では、絵柄２１１の歪みも比較的大きくなる。
【００１１】
以上、キャビティが１つ形成された金型を用いる１個取りのインモールド成形について説明した。ところで、インモールド成形においても、生産性の向上のために多数個取りのインモールド成形が行われている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１２】
図２５（ａ）は特許文献１に記載された金型の要部断面図であり、図２５（ｂ）は図２５（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。なお、図２０に示す要素と同じ要素には、図２０において付与された符号と同じ符号が付与される。
【００１３】
特許文献１の金型には、成形品を成形するための金型キャビティ２５１が８つ配置されている。樹脂は、成形機からランナー２５２へ注入された後、ランナー２５２に繋がる各ゲート２５３を介して、各金型キャビティ２５１に流入する。
【００１４】
この特許文献１の射出成形機において、多数の絵柄が一定間隔で印刷された転写フィルムが使用される場合、８個の成形品が同時に得られるように、８つの金型キャビティ２５１と同じ配置で印刷された８つの絵柄からなる絵柄群が一定の間隔で印刷された帯状の転写フィルム２０１が使用される。この場合も、１個取りのインモールド成形と同様に、エアーの圧力と射出成形圧力で、８つの絵柄が８つの金型キャビティ２５１にそれぞれ沿わされる。
【００１５】
しかし、同時に成形される複数個の成形品に転写される複数の絵柄が連続した転写フィルムに個別に印刷されている場合、複数の絵柄がエアーの圧力と射出成形圧力で同時に伸ばされることにより、各絵柄の歪みがそれぞれ他の絵柄の伸びの影響を受ける。つまり、１個取りのインモールド成形が行われる場合と同様に、各金型キャビティごとの転写フィルムの伸びに伴い、各金型キャビティの周囲の転写フィルムがそれぞれ対応する金型キャビティへ引き込まれる。したがって、ある金型キャビティ内への転写フィルムの引き込みが、その金型キャビティの周囲に配置されている他の金型キャビティに位置合わせされた絵柄の歪みに影響を与える。
【００１６】
図２６を参照して、２個取りのインモールド成形が行われる場合の転写フィルムの歪みについて説明する。図２６に示すように、２個取りのインモールド成形が行われる場合、同じ金型内で隣接する２つの金型キャビティ２６１、２６２が使用される。２つの金型キャビティ２６１、２６２は同じ形状をしており、金型キャビティ２６１は、比較的浅い形状２６１ａと、比較的深い形状２６１ｂを含み、金型キャビティ２６２は、比較的浅い形状２６２ａと、比較的深い形状２６２ｂを含む。また、２つの金型キャビティ２６１、２６２は点対称に配置されている。具体的には、金型キャビティ２６１の比較的浅い形状２６１ａに隣接して、金型キャビティ２６２の比較的深い形状２６２ｂが配置され、金型キャビティ２６１の比較的深い形状２６１ｂに隣接して、金型キャビティ２６２の比較的浅い形状２６２ａが配置されている。
【００１７】
図２６に示す金型が使用された場合、金型キャビティ２６１の比較的深い形状２６１ｂにおける転写フィルムの伸びが、金型キャビティ２６２の比較的浅い形状２６２ａにおける転写フィルムの伸びに比べて大きくなる。よって、金型キャビティ２６１の比較的深い形状２６１ｂの周囲から、その比較的深い形状２６１ｂへ転写フィルムが引き込まれる量は、金型キャビティ２６２の比較的浅い形状２６２ａの周囲から、その比較的浅い形状２６２ａへ転写フィルムが引き込まれる量よりも多くなる。このように、金型キャビティ２６１の比較的深い形状２６１ｂに転写フィルムを引き込む力は、金型キャビティ２６２の比較的浅い形状２６２ａに転写フィルムを引き込む力よりも強い。このため、１個取りのインモールド成形が行われる場合であれば金型キャビティ２６２の比較的浅い形状２６２ａへ引っ張られる転写フィルムが、その比較的浅い形状２６２ａに隣接する金型キャビティ２６１の比較的深い形状２６１ｂへ引っ張られることになる。同様に、１個取りのインモールド成形が行われる場合であれば金型キャビティ２６１の比較的浅い形状２６１ａへ引っ張られる転写フィルムが、その比較的浅い形状２６１ａに隣接する金型キャビティ２６２の比較的深い形状２６２ｂへ引っ張られることになる。
【００１８】
以上のように、転写フィルムを引き込む力が相対的に強くなる形状が形成されている場合、その形状への転写フィルムの引き込みが、その形状に隣接する金型キャビティに位置合わせされた絵柄の歪みに影響する。このため、多数個取りのインモールド成形が行われる場合、歪の少ない良好な絵柄を得ることは困難である。また、各金型キャビティにそれぞれ位置合せされた各絵柄の伸びが、それらの絵柄間で、互いにどのように影響を及ぼしあうのかを、事前に予測することは困難であり、多数個取りのインモールド成形が行われる度に各絵柄の変形量が異なるので、予想もしない絵柄の歪みが生じることがある。
【００１９】
多数個取りのインモールド成形に使用される従来の金型には、各絵柄の位置に応じて、各金型キャビティの位置を変更できるように構成された金型がある（例えば、特許文献２参照。）。
【００２０】
図２７は特許文献２に記載された金型の構造を示す図である。この金型は、入れ子構造となっている。具体的には、主金型２７１の２箇所に設けられた掘り込み凹部に、成形品の表面を形作るための金型キャビティ２７２ａが形成された第１入れ子２７２と、成形品の表面を形作るための金型キャビティ２７３ａが形成された第２入れ子２７３が、それぞれ配置されている。また、主金型２７１の２箇所に設けられた掘り込み凹部は、それぞれに対応する第１入れ子２７２または第２入れ子２７３よりも大きく形成されており、主金型２７１と第１入れ子２７２との間の隙間に、第１入れ子２７２を囲むように４個のスペーサーブロック２７４Ｕ、２７４Ｒ、２７４Ｄ、２７４Ｌが配置され、主金型２７１と第２入れ子２７３との間の隙間に、第２入れ子２７３を囲むように４個のスペーサーブロック２７５Ｕ、２７５Ｒ、２７５Ｄ、２７５Ｌが配置されている。
【００２１】
図２７に示す金型は、２個取りのインモールド成形に使用される。このインモールド成形に、多数の絵柄が一定間隔で印刷された転写フィルムが使用される場合、２つの金型キャビティ２７２ａ、２７３ａと同じ配置で印刷された２つの絵柄からなる絵柄群が一定の間隔で印刷された帯状の転写フィルムが使用される。しかし、各絵柄が所望の位置からズレて印刷されることがある。また、転写フィルムの伸びなどによって、２個の成形品に同時に転写される絵柄群の中で、隣接する絵柄間の間隔が変化することもある。このような場合、各絵柄の位置に合わせて各スペーサーブロックの厚みが変更されて、各入れ子２７２、２７３の位置が微調整される。これにより、各金型キャビティ２７２ａ、２７３ａが、各絵柄に対応する位置にそれぞれ配置される。このように、転写フィルムの１ロール全体で各絵柄の位置がそれぞれの所定の位置から同じようにずれている場合は、各金型キャビティ２７２ａ、２７３ａの位置を各絵柄の位置に対応させることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特開平５−２２０７８３号公報
【特許文献２】特開平６−２１０６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
以上のように、多数個取りのインモールド成形では、同時に成形される各成形品にそれぞれ転写される各絵柄の歪みが、それらの絵柄間で互いに影響を及ぼしあうため、成形品に良好な絵柄を転写することが困難であった。
【００２４】
また、図２７に示す入れ子構造の金型によれば、複数個の入れ子２７２、２７３のそれぞれの周囲に配置されるスペーサーブロック２７４Ｕ、２７４Ｒ、２７４Ｄ、２７４Ｌおよび２７５Ｕ、２７５Ｒ、２７５Ｄ、２７５Ｌの厚みが調整されることにより、各金型キャビティ２７２ａ、２７３ａの位置が個別に調整される。
【００２５】
しかし、図２７に示す金型は、転写フィルムの１ロール全体で所定の位置から同じようにズレている各絵柄の位置に各金型キャビティ２７２ａ、２７３ａの位置を対応させることは可能であるが、同時に成形される各成形品にそれぞれ転写される各絵柄の位置に、成形１ショット毎に各金型キャビティ２７２ａ、２７３ａの位置を対応させることはできない。また、図２７に示す金型では、同時に成形される各成形品にそれぞれ転写される各絵柄の歪みが、それらの絵柄間で互いに影響を及ぼしあうという不具合を解消することも困難である。
【００２６】
また、インモールド成形では、固定側金型と可動側金型の間に転写フィルムが常に存在するため、アンギュラピン等の突起物が金型に設けられないなど、金型の構造が制限される。
【００２７】
本発明は、切り込みが入れられた転写フィルムを使用して、多数個取り又は１個取りのインモールド成形を実行することにより、金型キャビティに沿わされた絵柄の歪みが、他の絵柄の伸びの影響を受けないようにしたり、アンギュラピンによってスライドコアが駆動されるように構成された金型をインモールド成形に使用できるようにしたり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】
【００２８】
本発明のインモールド成形方法は、成形品を成形すると同時に、その成形品の表面を加飾するインモールド成形方法において、金型に設けられた１つ又は複数の金型キャビティに応じて、転写フィルムに局所的に切り込みを入れる工程と、前記切り込みが入れられた前記転写フィルムに印刷された絵柄を、前記金型の金型キャビティに沿わせる工程と、を具備することを特徴とする。このインモールド成形方法によれば、切り込みが入れられた転写フィルムを使用して、多数個取り又は１個取りのインモールド成形を実行することが可能となる。
【００２９】
本発明のインモールド成形方法の他の側面は、前記金型に２つ以上の金型キャビティが設けられており、隣接する金型キャビティ間に前記転写フィルムの切り込みが配置されることである。これによれば、多数個取りのインモールド成形において、各金型キャビティにそれぞれ沿わされた各絵柄が、それらの絵柄間で互いに他の絵柄の伸びの影響を受けることなく、同時に成形される各成形品の表面にそれぞれ良好に転写される。
【００３０】
また、本発明のインモールド成形方法の他の側面は、前記転写フィルムが前記金型へ向けて送られるときに、前記転写フィルムに切り込みが入れられることである。これによれば、ロール状に巻かれた転写フィルムが成形機にセットされた後のインモールド成形時に、転写フィルムに切り込みを入れることが可能となる。したがって、切り込みが入れられた転写フィルムをロール状に巻かずに済む。
【００３１】
また、本発明のインモールド成形方法の他の側面は、切り込みが入れられるときに、前記転写フィルムに切り込みを入れる１個または複数個の刃が、前記転写フィルムの面の法線に直交し、かつ前記転写フィルムの送り方向に交差する方向へ移動するとともに、前記刃の刃先の向きが、切り込みが入る方向へ変化することである。これによれば、直線状の切り込みだけではなく、曲線状の切り込みを形成することが可能となる。
【００３２】
また、本発明のインモールド成形方法の他の側面は、前記金型キャビティに沿わされる絵柄と、その次に前記金型キャビティに沿わされる絵柄との間に、切り込みが入れられることである。これによれば、金型キャビティに沿わされた絵柄の伸びが、その次に金型キャビティに沿わされる絵柄の歪みに影響しなくなる。
【００３３】
また、本発明のインモールド成形方法の他の側面は、前記金型が、スライドコアとそのスライドコアを駆動するためのアンギュラピンを備え、前記転写フィルムの一部を折り曲げ可能にする切り込みが形成され、前記金型が型閉めされるときに前記アンギュラピンが通過する位置に、前記切り込みによって折り曲げ可能となった前記転写フィルムの一部が配置されることである。これによれば、アンギュラピンによってスライドコアが駆動されるように構成された金型の使用が可能となる。
【００３４】
本発明のインモールド成形装置は、１つの金型キャビティに、転写フィルムに印刷された絵柄を沿わせるか、または複数の金型キャビティのそれぞれに、転写フィルムに印刷された絵柄を沿わせることにより、成形品の成形と同時に、その成形品の表面を加飾するインモールド成形装置において、前記１つ又は複数の金型キャビティが設けられた金型と、前記金型に設けられた金型キャビティに応じて局所的に切り込みが入れられた転写フィルムを前記金型へ向けて送り、かつ、前記転写フィルムに印刷されている絵柄を金型キャビティに位置合わせするための送り軸と、を備えることを特徴とする。このインモールド成形装置によれば、切り込みが入れられた転写フィルムを使用して、多数個取り又は１個取りのインモールド成形を実行することが可能となる。
【００３５】
また、本発明のインモールド成形装置の他の側面は、前記金型に２つ以上の金型キャビティが設けられており、隣接する金型キャビティ間に前記転写フィルムの切り込みが配置されることである。これによれば、多数個取りのインモールド成形において、各金型キャビティにそれぞれ沿わされた各絵柄が、それらの絵柄間で互いに他の絵柄の伸びの影響を受けることなく、同時に成形される各成形品の表面にそれぞれ良好に転写される。
【００３６】
また、本発明のインモールド成形装置の他の側面は、前記転写フィルムが前記金型へ向けて送られるときに、前記転写フィルムに切り込みを入れるための１個または複数個の刃と、前記刃を前記転写フィルムの面の法線方向に動作させる駆動機構と、を備えることである。これによれば、ロール状に巻かれた転写フィルムが成形機にセットされた後のインモールド成形時に、転写フィルムに切り込みを入れることが可能となる。したがって、切り込みが入れられた転写フィルムをロール状に巻かずに済む。
【００３７】
また、本発明のインモールド成形装置の他の側面は、切り込みが入れられるときに、前記転写フィルムの面の法線に直交し、かつ前記転写フィルムの送り方向に交差する方向へ、前記刃を動作させる第２の駆動機構と、前記刃の刃先の向きを変更するための回転機構と、をさらに備えることである。これによれば、直線状の切り込みだけではなく、曲線状の切り込みを形成することが可能となる。
【００３８】
また、本発明のインモールド成形装置の他の側面は、前記金型が、スライドコアとそのスライドコアを駆動するためのアンギュラピンを備え、前記金型が型閉めされるときに前記アンギュラピンが通過する位置に、前記切り込みによって折り曲げ可能となった前記転写フィルムの一部が配置されることである。これによれば、アンギュラピンによってスライドコアが駆動されるように構成された金型の使用が可能となる。
【００３９】
また、本発明のインモールド成形装置の他の側面は、前記金型キャビティに絵柄が沿わされる前に、その絵柄と、その絵柄の次に前記金型キャビティに沿わされる絵柄との間に、切り込みが入れられていることである。これによれば、金型キャビティに沿わされた絵柄の伸びが、その次に金型キャビティに沿わされる絵柄の歪みに影響しなくなる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、切り込みが入れられた転写フィルムを使用して、多数個取り又は１個取りのインモールド成形を実行することが可能となる。これにより、金型キャビティに沿わされた絵柄の歪みが、他の絵柄の伸びの影響を受けないようにしたり、アンギュラピンによってスライドコアが駆動されるように構成された金型をインモールド成形に使用できるようにしたりすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【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要部を示す側面図
【図２】本発明の実施の形態１におけるインモールド成形装置の要部を示す斜視図
【図３】図４〜図１１の断面図の切断箇所を示す斜視図
【図４】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動作を説明するための工程別断面図
【図５】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動作を説明するための工程別断面図
【図６】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動作を説明するための工程別断面図
【図７】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動作を説明するための工程別断面図
【図８】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動作を説明するための工程別断面図
【図９】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動作を説明するための工程別断面図
【図１０】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動作を説明するための工程別断面図
【図１１】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動作を説明するための工程別断面図
【図１２】本発明の実施の形態１における転写フィルムの伸びを示す図
【図１３】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動作の比較例を説明するための斜視図
【図１４】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要部を示す斜視図
【図１５】本発明の実施の形態２における切り込みの一例を示す平面図
【図１６】一般的な射出成形金型の可動側金型を示す平面図
【図１７】一般的な射出成形金型の断面図
【図１８】本発明の実施の形態３における切り込みの一例を示す平面図
【図１９】本発明の実施の形態３における転写フィルムの挙動を説明するための断面図
【図２０】特許文献１に記載された射出成形機の側面図
【図２１】一般的な１個取りのインモールド成形プロセスを説明するための工程別斜視図
【図２２】一般的な１個取りのインモールド成形プロセスを説明するための工程別斜視図
【図２３】一般的な１個取りのインモールド成形プロセスを説明するための工程別斜視図
【図２４】絵柄が金型キャビティに沿う時の転写フィルムの一般的な挙動を説明するための図
【図２５】特許文献１に記載された金型の要部断面図
【図２６】一般的な２個取りのインモールド成形における絵柄の歪みを示す図
【図２７】特許文献２に記載された金型の構造を示す図
【発明を実施するための形態】
【００４２】
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ないし３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３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。
【００４３】
（実施の形態１）
図１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主要部の構成を示す側面図、図２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主要部の構成を示す斜視図である。詳しくは、図１および図２は、転写フィルム１１の送り工程を示している。なお、図２において、固定側金型１２とフィルム押さえプレート１３は省略されている。
【００４４】
このインモールド成形装置は、多数個取りのインモールド成形を行うように構成されている。したがって、固定側金型１２と可動側金型１４を含む金型には、複数の金型キャビティ１５、１６が設けられている。インモールド成形が実施されるときには、固定側金型１２と可動側金型１４との間に転写フィルム１１が挟み込まれて、樹脂の射出成形が行われる。これにより、各金型キャビティ１５、１６において、樹脂の射出成形が行われると同時に、その樹脂の射出成形によって得られた複数個の成形品のそれぞれの表面に、転写フィルム１１に印刷された絵柄１７が転写される。この実施の形態１では、複数の金型キャビティ１５、１６と同じ配置で印刷された複数の絵柄１７からなる絵柄群が一定の間隔で印刷された帯状の転写フィルム１１が使用される。また、平面状の転写フィルム１１が、３次元形状の成形品の表面と同じ形状の各金型キャビティ１５、１６に沿うように、３次元形状に伸ばされる。
【００４５】
この実施の形態１におけるインモールド成形装置は、固定側金型１２と可動側金型１４との間へ転写フィルム１１を送るための送り軸と、その送り軸から送られる転写フィルム１１に切り込み１８を入れるための刃先を備えている。この刃先によって切り込み１８が入れられた転写フィルム１１が、固定側金型１２と可動側金型１４との間へ送られると、その切り込み１８は、隣接する２つの金型キャビティ１５、１６間に配置される。これにより、各金型キャビティ１５、１６に沿うように転写フィルム１１が伸ばされても、一方の金型キャビティ１５または１６に位置合わせされた絵柄１７に発生する歪みが、他方の金型キャビティ１６または１５内へ転写フィルム１１を引き込む張力の影響を受けない。よって、同時に成形される複数個の成形品に、良好な外観を与えることが可能となる。
【００４６】
以下、この実施の形態１におけるインモールド成形装置およびインモールド成形方法について詳述する。
【００４７】
図１および図２に示すように、この実施の形態１におけるインモールド成形装置は、送り軸の一例である転写フィルム供給リール１９を備える。この転写フィルム供給リール１９から転写フィルム１１が巻き出される。また、この実施の形態１におけるインモールド成形装置は、転写フィルム１１に切り込み１８を入れるための刃先が形成された刃物２０を備える。この実施の形態１では、刃物２０は、転写フィルム供給リール１９と金型との間に設置されている。また、刃物２０は、転写フィルム１１の面の法線方向に刃物２０を動作させる可動台２１に支持されている。可動台２１は、転写フィルム１１に刃物２０を刺したり、転写フィルム１１から刃物２０を引き抜いたりできる可動範囲を持つ。なお、刃物２０と可動台２１は金型に取り付けることも可能である。
【００４８】
刃物２０が転写フィルム１１に刺さる時に、転写フィルム１１が撓んで、意図しなかった位置に刃物２０が刺さることがないように、転写フィルム１１の印刷面側に転写フィルム受け台２２が設けられている。これにより、転写フィルム１１の撓みが防止される。なお、好適には、転写フィルム１１の印刷面とは反対側にも転写フィルム受け台が設置される。
【００４９】
転写フィルム１１は、ロール状に巻かれた状態で転写フィルム供給リール１９にセットされる。セットされた転写フィルム１１は、転写フィルム供給リール１９から送り出され、型開きしている固定側金型１２と可動側金型１４との間を通され、転写フィルム巻取リール２３に巻き取られる。
【００５０】
図４から図１１はそれぞれ、本発明の実施の形態１における成形工程の要部を示す工程別断面図であり、詳しくは、図２に対応する図３のＡ−Ａ線に沿って切った断面を示している。すなわち、転写フィルム供給リール１９と金型との間は、転写フィルム１１の送り方向に直交する方向において隣接する絵柄１７間で、転写フィルム１１の送り方向に沿って切った断面が示されている。また、一方の金型キャビティ１５を転写フィルム１１の送り方向に沿って切った金型の断面が示されている。図８から図１１においては、切り込み１８が入れられた箇所と、切り込み１８が入れられていない箇所を区別するために、切り込み１８が破線で示されている。また、図４から図１０は、図４から図１０に示す送り工程において形成される切り込み１８のみを示している。
【００５１】
なお、図３には、一体式のフィルム押さえプレート１３が例示されている。このフィルム押さえプレート１３は、各金型キャビティ１５、１６をそれぞれ囲む形状をしており、切り込み１８よりも各金型キャビティ１５、１６に近い位置で、転写フィルム１１を押える。但し、一方の金型キャビティ１５を囲むフィルム押さえプレートと、他方の金型キャビティ１６を囲むフィルム押さえプレートが、個別に設けられても構わない。
【００５２】
図４は、各金型キャビティ１５、１６内にそれぞれ充填された樹脂の固化が完了した後に金型が開いた状態を示している。このとき、転写フィルム１１は、フィルム押さえプレート１３によって可動側金型１４の分割面に押しつけられている。
【００５３】
図５は、フィルム押さえプレート１３が可動側金型１４から離れて、フィルム押さえプレート１３による転写フィルム１１の拘束が解除された状態を示している。この後、図６から図１０に示すように、転写フィルム供給リール１９による転写フィルム１１の送り出しと転写フィルム巻取リール２３による転写フィルム１１の巻き取りが同時に行われて、各金型キャビティ１５、１６にそれぞれ次の絵柄が位置合わせされる。
【００５４】
まず、図５から図６に示すように、転写フィルム１１が送られて、転写フィルム１１のポイントＡが、僅かな距離だけ金型側へ移動し、刃物２０の刃先に転写フィルム１１のポイントＢが対面する。この後、図７に示すように、刃物２０が前進して転写フィルム１１に突き刺さる。このように、転写フィルム１１が停止してから、刃物２０が転写フィルム１１側に前進することにより、所望の位置に刃物２０を安定して突き刺すことが可能となる。但し、転写フィルム１１が送られている最中に、刃物２０が転写フィルム１１に刺さってもよい。
【００５５】
次に、図７から図８に示すように、転写フィルム１１の送り方向に沿ってポイントＢからポイントＣまで切り込み１８が入るように、刃物２０が転写フィルム１１に刺さったままの状態で、転写フィルム１１が送られる。この後、図９に示すように、刃物２０が転写フィルム１１から引き抜かれる。これにより、転写フィルム１１の送り方向に直交する方向に並ぶ２つの絵柄の間に切り込み１８が形成される。このように、転写フィルム１１が停止してから、刃物２０が転写フィルム１１から引き抜かれることにより、安定して所望の切り込みを入れることが可能となる。但し、転写フィルム１１が送られている最中に、刃物２０が転写フィルム１１から引き抜かれてもよい。
【００５６】
その後、転写フィルム１１がさらに送られる。これにより、転写フィルム１１の送り工程が完了する。この実施の形態１では、図１０に示すように、成形１ショット毎に、ポイントＡからポイントＤまでの距離に相当する送り量で、転写フィルム１１が送られる。したがって、成形１ショット毎の転写フィルム１１の送り量よりも短い切り込み１８が、転写フィルム１１に形成される。この実施の形態１では、ポイントＢからポイントＣまでの間に切り込み１８が入り、ポイントＡからポイントＢまで間と、ポイントＣからポイントＤまでの間には、切り込みは入らない。つまり、ポイントＡからポイントＤまでの間の一部分に切り込み１８が入る。ポイントＢからポイントＣまでの間の距離は、図１１に示すように、転写フィルム１１の送り方向における成形品の長さよりも、長くすることが望ましい。
【００５７】
図１２は、切り込み１８が入れられた転写フィルム１１が、エアーの圧力と射出成形圧力で、２つの金型キャビティ１５、１６に沿わされた状態を示している。従来の多数個取りのインモールド成形では、各金型キャビティにそれぞれ位置合せされた各絵柄に発生する歪みが、それらの絵柄間で互いに影響を及ぼしあうため、成形品の外観品質が悪化することがあった。これに対して、この実施の形態１では、切り込み１８が入った転写フィルム１１が使用されるので、図１２に示すように、２つの金型キャビティ１５、１６内へ転写フィルム１１が引き込まれたときに、切り込みの口１８ａが開く。したがって、各金型キャビティ１５、１６にそれぞれ沿わされた各絵柄の伸びが、それらの絵柄間で互いに他の絵柄の伸びの影響を受けることはない。これにより、個々の金型キャビティ内で起こる絵柄の変形のみが考慮されればよいので、成形品の表面に良好な絵柄を安定して転写することが可能となる。
【００５８】
また、図１３に示すように、刃物２０が転写フィルム１１に常に刺さった状態で、転写フィルム１１が送られた場合、転写フィルム１１は、刃物２０から転写フィルム巻取リール２３まで、第１転写フィルム１１ａと第２転写フィルム１１ｂの２枚に分かれた状態になる。例えば図５に示すように、樹脂の射出成形後の転写フィルム１１は、立体的な形状２４を含む。その立体的な形状２４は、転写フィルム１１が成形品の外面形状に沿って伸ばされて塑性変形することで形作られる。このように転写フィルム１１が立体的な形状２４を含むため、転写フィルム巻取リール２３のリールに巻かれた転写フィルム１１は、そのリールの軸の方向にズレ易い。また、転写フィルム巻取リール２３の巻き取り径も安定しない。このため、転写フィルム巻取リール２３に巻き取られる転写フィルム１１が完全に分割されている場合、転写フィルム巻取リール２３において、分割された第１転写フィルム１１ａと第２転写フィルム１１ｂの巻き取り量に差が生じるおそれがある。また、転写フィルム供給リール１９と転写フィルム巻取リール２３によって転写フィルム１１に与えられる張力も、第１転写フィルム１１ａと第２転写フィルム１１ｂとの間で差が生じるおそれがある。これに対して、この実施の形態１では、ポイントＡからポイントＢまでの間とポイントＣからポイントＤまでの間に切り込みが入らないので、切り込み１８の両側の転写フィルム間に転写フィルムの送り方向の位置ズレが起こらない。同時に、転写フィルム供給リール１９と転写フィルム巻取リール２３によって、転写フィルム１１全体に均一な張力が与えられる。
【００５９】
以上のように、この実施の形態１では、ポイントＡからＢまでの間とポイントＣからポイントＤまでの間に切り込みが入らないようにした。但し、ポイントＡからＢまでの間とポイントＣからポイントＤまでの間のうちの何れか一方にのみ、切り込みが入らないようにしてもよい。
【００６０】
なお、使用前の転写フィルムに切り込みが入れられてもよい。但し、転写フィルムは多くの場合樹脂で作られているので、転写フィルムに切り込みが入ると、切り込み口に「かえり」と呼ばれる変形が生じて、その切り込みの周囲の厚みが変化し易い。このため、使用前の転写フィルムに切り込みが入れられると、ロール状の転写フィルムにおいて、切り込みが入れられた箇所の巻き径と、切り込みが入っていない箇所の巻き径との間に差が発生する。したがって、ロール状に巻かれた転写フィルムの巻き径が均一にならないおそれがある。これに対して、この実施の形態１によれば、ロール状に巻かれる前の転写フィルム１１に切り込みを入れずに済むので、巻き径を均一にすることが可能となる。
【００６１】
さらに、転写フィルム供給リールにセットされる前の転写フィルムに切り込みが入れられる場合、隣接する金型キャビティ間に切り込みが配置されないときには、転写フィルム供給リールのリールの位置と転写フィルム巻取リールのリールの位置を、それぞれのリールの軸方向において、それぞれ調整する必要がある。これに対して、この実施の形態１によれば、刃物２０の位置を調整するだけで、隣接する金型キャビティ１５、１６間に切り込み１８を配置させることが可能となる。このように、この実施の形態１によれば、切り込み１８の位置制御が容易となり、隣接する金型キャビティ１５、１６間に切り込み１８を確実に配置させることが可能となる。
【００６２】
また、異なる形状の金型キャビティが隣接して設けられてもよい。この場合であっても、隣接する金型キャビティ間に転写フィルムの切り込みが配置されることにより、各金型キャビティにそれぞれ位置合わせされた各絵柄に起こる変形が、それらの絵柄間で互いに他の絵柄の変形の影響を受けずに済む。したがって、良好な外観品質の成形品が得られる。
【００６３】
また、成形１ショット毎に形成される切り込みの長さと数は、ポイントＢからポイントＣまでの１箇所に限定されるものではない。転写フィルム１１に刃物２０が刺さる回数と、転写フィルム１１から刃物２０が引き抜かれる回数を増やすことにより、成形品の形状等に応じた最適な長さと数の切り込みを転写フィルム１１に入れることが可能となる。例えば、転写フィルム１１の送り方向に直交する方向に並ぶ２つの絵柄１７の間に破断状の切り込みが形成されてもよい。
【００６４】
また、転写フィルム受け台２２は、転写フィルム１１から僅かに離れた位置に設置することが望ましい。この理由は、転写フィルム受け台２２が転写フィルム１１から離れすぎると、刃物２０が転写フィルム１１に刺さるときに、転写フィルム１１が撓んでしまうためである。また、転写フィルム受け台２２が、転写フィルム１１に接するように設置されると、転写フィルム１１が送られるときに、転写フィルム１１が転写フィルム受け台２２と擦れて、転写フィルム１１に印刷された絵柄１７に傷などの損傷が発生するためである。
【００６５】
また、転写フィルム供給リール１９と転写フィルム巻取リール２３が、可動側金型１０が設置される成形機可動側に設置されている場合、刃物２０も成形機可動側に設置するのが望ましい。転写フィルム１１と刃物２０との間の距離が制御し易くなるためである。転写フィルム１１に刃物２０を突き刺し、転写フィルム１１から刃物２０を引き抜くために、転写フィルム１１と刃物２０との間の距離は制御される必要がある。
【００６６】
以上のように、この実施の形態１によれば、転写フィルム１１が複数の金型キャビティ１５、１６のそれぞれの形状に沿わされる前に、隣接する金型キャビティ１５、１６間に転写フィルム１１の切り込み１８が配置されるので、転写フィルム１１が複数の金型キャビティ１３、１４のそれぞれの形状に沿うときに、各金型キャビティ１５、１６にそれぞれ位置合せされた各絵柄１７に起こる変形が、それらの絵柄１７間で互いに他の絵柄１７の変形の影響を受けない。
【００６７】
なお、複数個の刃物２０が設けられてもよい。このようにすれば、転写フィルム１１の送り方向に直交する方向に３つ以上の金型キャビティが並んでいる場合でも、全ての隣接する金型キャビティ間に、転写フィルムの切り込みを配置させることが可能となる。
【００６８】
また、転写フィルム１１の送り方向に交差する方向に刃物２０を移動させるための駆動軸と、転写フィルム１１の送り方向に交差する方向に刃物２０の刃先の向きを揃えるための回転機構と、が設けられてもよい。このようにすれば、転写フィルム１１の送り方向に複数の金型キャビティが並んでいる場合であっても、転写フィルム１１の送り方向に沿って隣接する絵柄間に切り込みを入れて、転写フィルム１１の送り方向に沿って隣接する金型キャビティ間に切り込みを配置させ、成形品の外観品質を向上させることが可能となる。また、キャビティが１個形成された金型を用いる１個取りのインモールド成形において、隣接する絵柄間に切り込みを入れることが可能となる。これにより、先に金型キャビティに沿わされた絵柄の変形が、次に金型キャビティに沿わされる絵柄の変形に及ぼす影響を、排除することが可能となる。さらにまた、多数個取りのインモールド成形において、先に金型キャビティに沿わされる絵柄と、次に金型キャビティに沿わされる絵柄との間に切り込みを入れて、先に金型キャビティに沿わされた絵柄の変形が、次に金型キャビティに沿わされる絵柄の変形に及ぼす影響を、排除することが可能となる。
【００６９】
また、転写フィルム１１の送り方向に直交する方向に並ぶ複数の金型キャビティの組が、転写フィルム１１の送り方向に沿って複数組設けられている場合には、複数個の刃物２０を設けて、転写フィルム１１に複数個の刃物２０が刺さる回数と、転写フィルム１１から複数個の刃物２０が引き抜かれる回数を増やすことにより、成形品の取り数に応じた最適な長さと数の切り込みを形成すればよい。この場合、転写フィルム１１の送り方向に交差する方向に各刃物２０を移動させるための１つまたは複数の駆動軸と、転写フィルム１１の送り方向に交差する方向に各刃物２０の刃先の向きを揃えるための１つまたは複数の回転機構と、が設けられて、転写フィルム１１の送り方向に沿って隣接する絵柄間に切り込みが入れられてもよい。または、転写フィルム１１の送り方向に直交する方向に並ぶ絵柄間の切り込みと、転写フィルム１１の送り方向に並ぶ絵柄間の切り込みが、１個の刃物２０によって形成されてもよい。この場合、転写フィルム１１の送り方向に刃物２０を移動させるための駆動軸と、転写フィルム１１の送り方向に交差する方向に刃物２０を移動させるための駆動軸と、転写フィルム１１の送り方向に交差する方向に刃物２０の刃先の向きを揃えるための回転機構が必要になる。
【００７０】
また、一連の絵柄が帯状の転写フィルムに沿って絵柄層に印刷されていてもよい。ただし、良好な成形品を得るためには、切り込み１８が入れられる範囲に絵柄が印刷されていない転写フィルム１１を使用することが好ましい。この理由は、切り込み１８が入る範囲に絵柄が印刷されていると、刃物２０が転写フィルム１１に差し込まれる時や、転写フィルム１１に切り込み１８が入れられている間に、印刷されたインクの一部が剥がれて、その剥がれたインクが、成形品を構成する樹脂に入り込むことがあるためである。インクが侵入した成形品は、不良品となる可能性がある。
【００７１】
以上のように、この実施の形態１のインモールド成形方法は、金型に設けられた複数の金型キャビティ１５、１６に応じて、転写フィルム１１に局所的に切り込み１８を入れる工程と、切り込み１８が入れられた転写フィルム１１に印刷された各絵柄１７を、対応する金型キャビティ１５または１６に沿わせる工程と、を具備する。このインモールド成形方法によれば、切り込み１８が入れられた転写フィルム１１を使用して、多数個取りのインモールド成形を実行することが可能となる。なお、上述したように、この実施の形態１で説明されたインモールド成形方法は、１つの金型キャビティが設けられた金型を使用する１個取りのインモールド成形に応用することができる。
【００７２】
また、この実施の形態１のインモールド成形方法においては、金型に２つ金型キャビティ１５、１６が設けられており、隣接する金型キャビティ１５、１６間に転写フィルム１１の切り込み１８が配置される。これによれば、多数個取りのインモールド成形において、各金型キャビティ１５、１６にそれぞれ沿わされた各絵柄１７が、それらの絵柄１７間で互いに他の絵柄１７の伸びの影響を受けることなく、同時に成形される各成形品の表面にそれぞれ良好に転写される。なお、上述したように、この実施の形態１で説明されたインモールド成形方法は、金型に３つ以上の金型キャビティが設けられた金型を使用する多数個取りのインモールド成形に応用することができる。
【００７３】
また、この実施の形態１のインモールド成形方法においては、転写フィルム１１が金型へ向けて送られるときに、転写フィルム１１に切り込み１８が入れられる。これによれば、ロール状に巻かれた転写フィルム１１が成形機にセットされた後のインモールド成形時に、転写フィルム１１に切り込み１８を入れることが可能となる。したがって、切り込みが入れられた転写フィルムをロール状に巻かずに済む。
【００７４】
また、この実施の形態１のインモールド成形装置は、複数の金型キャビティ１５、１６のそれぞれに、転写フィルム１１に印刷された絵柄１７を沿わせることにより、複数の成形品の成形と同時に、それらの成形品の表面を加飾するように構成されている。また、このインモールド成形装置は、金型に設けられた複数の金型キャビティ１５、１６に応じて局所的に切り込み１８が入れられた転写フィルム１１を金型へ向けて送り、かつ、転写フィルム１１に印刷されている各絵柄１７を、対応する金型キャビティ１５または１６に位置合わせするための転写フィルム供給リール１９（送り軸の一例）を備える。このインモールド成形装置によれば、切り込み１８が入れられた転写フィルム１１を使用して、多数個取りのインモールド成形を実行することが可能となる。なお、上述したように、この実施の形態１で説明されたインモールド成形装置は、１つの金型キャビティが設けられた金型を使用する１個取りのインモールド成形に応用することができる。
【００７５】
また、この実施の形態１のインモールド成形装置においては、金型に２つの金型キャビティ１５、１６が設けられており、隣接する金型キャビティ１５、１６間に転写フィルム１１の切り込み１８が配置される。これによれば、多数個取りのインモールド成形において、各金型キャビティ１５、１６にそれぞれ沿わされた各絵柄１７が、それらの絵柄１７間で互いに他の絵柄１７の伸びの影響を受けることなく、同時に成形される各成形品の表面にそれぞれ良好に転写される。なお、上述したように、この実施の形態１で説明されたインモールド成形装置は、金型に３つ以上の金型キャビティが設けられた金型を使用する多数個取りのインモールド成形に応用することができる。
【００７６】
また、この実施の形態１のインモールド成形装置は、転写フィルム１１が金型へ向けて送られるときに、転写フィルム１１に切り込み１８を入れるための刃物２０と、その刃物２０を転写フィルム１１の面の法線方向に動作させる可動台２１（駆動機構の一例）と、を備える。これによれば、ロール状に巻かれた転写フィルム１１が成形機にセットされた後のインモールド成形時に、転写フィルム１１に切り込み１８を入れることが可能となる。したがって、切り込みが入れられた転写フィルムをロール状に巻かずに済む。
【００７７】
なお、上述したように、金型キャビティに絵柄が沿わされる前に、その絵柄と、その絵柄の次に金型キャビティに沿わされる絵柄との間に、切り込みが入れられてもよい。これによれば、金型キャビティに沿わされた絵柄の伸びが、その次に金型キャビティに沿わされる絵柄の歪みに影響しなくなる。また、上述したように、複数個の刃物が使用されてもよい。
【００７８】
以上のように、帯状の転写フィルムに局所的に切り込みが入ることにより、金型キャビティの範囲内の転写フィルムが、金型キャビティの周辺の転写フィルムに拘束されなくなる。したがって、金型キャビティの範囲内で局所的な伸びが転写フィルムに発生する場合でも、成形品の表面が良好に加飾される。
【００７９】
（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。
【００８０】
図１４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主要部の構成を示す斜視図である。詳しくは、図１４は、転写フィルム１１の送り工程を示している。但し、図１４において、固定側金型とフィルム押さえプレートは省略されている。また、絵柄も省略されている。
【００８１】
なお、前述した実施の形態１と同様に一体式のフィルム押さえプレートが使用される場合、そのフィルム押さえプレートは、各金型キャビティ１５、１６をそれぞれ囲み、切り込み１８よりも各金型キャビティ１５、１６に近い位置で転写フィルム１１を押える形状をしている。但し、一方の金型キャビティ１５を囲むフィルム押さえプレートと、他方の金型キャビティ１６を囲むフィルム押さえプレートが、個別に設けられても構わない。
【００８２】
図１４に示すように、この実施の形態２におけるインモールド成形装置は、前述した実施の形態１と同様に、刃物２０を支持し、かつ、転写フィルム１１の面に直交する方向に刃物２０を動作させる可動台２１を備える。さらに、この実施の形態２におけるインモールド成形装置は、転写フィルム１１の幅方向に可動台２１を動作させるＸ軸機構１４１と、転写フィルム１１の送り方向に可動台２１を動作させるＹ軸機構１４２を備える。これにより、例えば、停止している転写フィルム１１に対して、転写フィルム１１の送り方向に沿った切り込み１８を、転写フィルム１１の送り方向に直交する方向に２本以上並べて形成することが可能となる。したがって、転写フィルム１１の送り方向に直交する方向に３つ以上の絵柄が並んでいる場合でも、全ての隣接する絵柄間に、切り込み１８を入れることが可能となる。
【００８３】
さらに、切り込み１８の経路に沿って刃物２０の刃先の向きを変更するための回転機構（図示せず）が設けられてもよい。具体的には、回転機構は、転写フィルム１１に向けて刃物２０が突出する方向を軸心として、あるいは、転写フィルム１１の面に垂直な方向を軸心として、刃物２０を回転させる。少なくとも、この図示しない回転機構と、Ｘ軸機構１４１を設けることにより、転写フィルム１１の面の法線に直交し、かつ転写フィルム１１の送り方向に交差する方向へ、刃物２０を動作させることが可能となる。これにより、転写フィルム１１の送り方向に沿った形状の切り込み１８だけではなく、用途に合せて、曲線形状などの様々な形状の切り込み１８を入れることが可能となる。例えば、転写フィルム１１の送り動作中に、転写フィルム１１の送り方向に直交する方向へ刃物２０が動作することにより、曲線形状の切り込みが形成される。また、図示しない回転機構と、Ｘ軸機構１４１と、Ｙ軸機構１４２を設けることにより、停止している転写フィルム１１に対して、用途に合せた様々な形状の切り込み１８を入れることが可能となる。
【００８４】
図１５に、切り込み１８の一例を示す。なお、図１５において、絵柄は省略されている。図１５に示す例では、２つの金型キャビティ１５、１６が、平面視Ｌ字型の形状をしている。この場合、２つの金型キャビティ１５、１６はそれぞれ、転写フィルム１１の送り方向に沿って伸びる第１凹部と、その第１凹部の末端から可動側金型１４の内側へ伸びる第２凹部と、からなる。また、２つの金型キャビティ１５、１６は、点対称に形成される。このように２つの金型キャビティ１５、１６が形成されることにより、転写フィルム１１の幅の増加が抑制されるとともに、転写フィルム１１の利用効率が向上する。このような平面視Ｌ字型の２つの金型キャビティ１５、１６間に転写フィルム１１の切り込み１８を配置するためには、図１５に示すように、２つの金型キャビティ１５、１６間の隙間に沿って曲がる切り込み１８を転写フィルム１１に形成する必要がある。図１４に示すインモールド成形装置は、転写フィルム１５の送り動作に合せて、Ｘ軸機構１４１と図示しない回転機構により刃物２０を動作させて、図１５に示すような曲がった切り込み１８を転写フィルム１１に入れることができる。あるいは、停止している転写フィルム１１に対して、Ｘ軸機構１４１とＹ軸機構１４２と図示しない回転機構によって、図１５に示すような曲がった切り込み１８を転写フィルム１１に入れることができる。図示しない回転機構は、切り込み１８が入る向きに刃物２０の刃先の向きが揃うように、切り込み１８の経路に沿って刃物２０の刃先の向きを変更している。
【００８５】
なお、前述した実施の形態１と同様に、転写フィルム１１の印刷面側に転写フィルム受け台が設けられてもよい。また、転写フィルム１１の印刷面とは反対側に、転写フィルム受け台が設けられてもよい。但し、Ｘ軸機構１４１とＹ軸機構１４２による刃物２０の移動に同期して、転写フィルム受け台も移動する必要がある。
【００８６】
以上のように、この実施の形態２のインモールド成形方法によれば、切り込み１８が入れられるときに、転写フィルム１１に切り込み１８を入れる刃物２０が、転写フィルム１１の面の法線に直交し、かつ転写フィルム１１の送り方向に交差する方向へ移動する。これによれば、直線状の切り込み１８だけではなく、曲線状の切り込み１８を形成することが可能となる。
【００８７】
また、この実施の形態２のインモールド成形装置は、切り込み１８が入れられるときに、転写フィルム１１の面の法線に直交し、かつ転写フィルム１１の送り方向に交差する方向へ、刃物２０を動作させるＸ軸機構１４１（第２の駆動機構）と、刃先の向きを変更するための回転機構（図示せず）と、を備える。これによれば、直線状の切り込み１８だけではなく、曲線状の切り込み１８を形成することが可能となる。
【００８８】
なお、この実施の形態２で説明されたインモールド成形方法およびインモールド成形装置は、前述した実施の形態１と同様に、１つの金型キャビティが設けられた金型を使用する１個取りのインモールド成形に応用することができる。また、この実施の形態２で説明されたインモールド成形方法およびインモールド成形装置は、前述した実施の形態１と同様に、金型に３つ以上の金型キャビティが設けられた金型を使用する多数個取りのインモールド成形に応用することができる。
【００８９】
また、複数個の刃物２０が設けられてもよい。この場合、複数個の刃物２０を同時もしくは別々に動作させることにより、より複雑な形状の切り込みを形成することが可能となる。
【００９０】
また、前述した実施の形態１と同様に、金型キャビティに絵柄が沿わされる前に、その絵柄と、その絵柄の次に金型キャビティに沿わされる絵柄との間に、切り込みが入れられてもよい。これによれば、金型キャビティに沿わされた絵柄の伸びが、その次に金型キャビティに沿わされる絵柄の歪みに影響しなくなる。
【００９１】
（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。
【００９２】
前述した実施の形態１および２では、隣接する金型キャビティにそれぞれ位置合せされた各絵柄に発生する歪みが、それらの絵柄間で互いに他の絵柄の伸びの影響を受けないようにするための構成が説明された。しかし、転写フィルムに切り込みを入れる工法は、他の用途にも効果がある。この実施の形態３では、転写フィルムに切り込みが入れられることにより、成形品にアンダーカット形状を与えるためのスライド構造が設けられた金型が、インモールド成形に使用可能になることを説明する。
【００９３】
図１６はスライド構造が設けられた一般的な射出成形金型の可動側金型の概要を示す平面図である。また、図１７（ａ）および図１７（ｂ）は、図１６のＡ−Ａ線に沿った断面を示している。詳しくは、図１７（ａ）は固定側金型１７１と可動側金型１６１が型閉じされた状態を示し、図１７（ｂ）は固定側金型１７１と可動側金型１６１が型開きされた状態を示している。
【００９４】
この射出成形金型には、２つの金型キャビティが設けられている。詳しくは、各金型キャビティはそれぞれ、可動側金型１６１に設けられた凹部１６２と、各金型キャビティごとに設けられたスライドコア１６３によって形作られる。スライドコア１６３は、金型キャビティにアンダーカット形状を与える。図１７（ａ）および図１７（ｂ）に示すように、各スライドコア１６３はそれぞれ、固定側金型１７１に設けられたアンギュラピン１７２によって動作する。つまり、アンギュラピン１７２がスライドコア１６３の穴１６４に挿入されることにより、スライドコア１６３が可動側金型１６１に設けられた凹部１６２側へ移動し、アンギュラピン１７２がスライドコア１６３の穴１６４から抜かれることにより、スライドコア１６３が可動側金型１６１に設けられた凹部１６２から離れる。
【００９５】
以上のようにスライド構造が設けられた射出成形金型においては、固定側金型１７１に設けられたアンギュラピン１７２を、可動側金型１６１に設けられたスライドコア１６３の穴１６４に挿入する必要がある。一方、インモールド成形においては、固定側金型と可動側金型の間に転写フィルムが常に存在するため、アンギュラピンをスライドコアの穴に挿入することができない。したがって、従来のインモールド成形では、スライド構造が設けられた金型を使用することが不可能であった。
【００９６】
図１８は本発明の実施の形態３における切り込みを示す平面図である。また、図１９（ａ）および図１９（ｂ）は、図１８のＡ−Ａ線に沿った断面を示している。詳しくは、図１９（ａ）は固定側金型１７１と可動側金型１６１が型閉じされた状態を示し、図１９（ｂ）は固定側金型１７１と可動側金型１６１が型開きされた状態を示している。なお、図１８において絵柄は省略されている。また、図１９（ａ）においては、切り込み１８が入れられた箇所と、切り込み１８が入れられていない箇所を区別するために、切り込み１８が破線で示されている。
【００９７】
この実施の形態３では、図１８に示すように、転写フィルム１１にＵ字形状の切り込み１８が入れられる。このＵ字形状の切り込み１８は、前述した実施の形態２のインモールド成形装置と同様に、互いに直交する３方向へ刃物２０を動かす駆動機構と、刃物２０の刃先を回転させる回転機構を設けることで、実現できる。転写フィルム１１の切り込み１８をＵ字型の形状にすることにより、切り込み１８で囲まれた転写フィルム１１を折り曲げて、転写フィルム１１に穴を形成することが可能となる。したがって、図１８に示すように、固定側金型１７１と可動側金型１６１が型閉じされる際にアンギュラピン１７２が通過する位置に対応させてＵ字形状の切り込み１８が配置されることにより、図１９（ａ）および図１９（ｂ）に示すように、切り込み１８で囲まれた転写フィルム１１がアンギュラピン１７２によって折り曲げられて、転写フィルム１１に穴が形成される。よって、固定側金型１７１と可動側金型１６１との間に転写フィルム１１が存在しても、アンギュラピン１７２によってスライドコア１６３を駆動させることが可能になる。これにより、樹脂の射出成形時に、成形品にアンダーカット形状などの形状を形成することが可能になる。
【００９８】
なお、図１８には、一体式のフィルム押さえプレート１８１が例示されている。このフィルム押さえプレート１８１は、各金型キャビティ１６２をそれぞれ囲み、スライドコア１６３よりも外側で転写フィルム１１を押える形状をしている。但し、一方の金型キャビティ１６２を囲むフィルム押さえプレートと、他方の金型キャビティ１６２を囲むフィルム押さえプレートが、個別に設けられても構わない。
【００９９】
また、図１９（ｂ）に示すように、アンギュラピン１７２が挿入されるスライドコア１６３の穴１６４内に転写フィルム１１の一部が侵入する。Ｕ字形状の切り込み１８は、スライドコア１６３の穴１６４に侵入する転写フィルム１１の量が、より少なくなるように形成されることが望ましい。図１９（ｂ）には、理解し易いように、スライドコア１６３の穴１６４に侵入した転写フィルム１１の量が、実際よりも多い量で描かれている。
【０１００】
以上のように、この実施の形態３のインモールド成形方法では、スライドコア１６３とそのスライドコア１６３を駆動するためのアンギュラピン１７２を備えた金型が使用される。そして、転写フィルム１１の一部を折り曲げ可能にする切り込み１８が形成され、金型が型閉めされるときにアンギュラピン１７２が通過する位置に、切り込み１８によって折り曲げ可能となった転写フィルム１１の一部が配置される。これによれば、アンギュラピン１７２によってスライドコア１６３が駆動されるように構成された金型の使用が可能となる。
【０１０１】
また、この実施の形態３のインモールド成形装置では、スライドコア１６３とそのスライドコア１６３を駆動するためのアンギュラピン１７２を備える金型が使用される。そして、金型が型閉めされるときにアンギュラピン１７２が通過する位置に、切り込み１８によって折り曲げ可能となった転写フィルム１１の一部が配置される。これによれば、アンギュラピン１７２によってスライドコア１６３が駆動されるように構成された金型の使用が可能となる。
【０１０２】
なお、この実施の形態３で説明されたインモールド成形方法およびインモールド成形装置は、多数個取りのインモールド成形に限らず、１個取りのインモールド成形に応用することができる。また、この実施の形態３で説明されたインモールド成形方法およびインモールド成形装置は、金型に３つ以上の金型キャビティが設けられた金型を使用する多数個取りのインモールド成形に応用することができる。また、複数個の刃物が設けられてもよい。この場合、複数個の刃物を同時もしくは別々に動作させることにより、より複雑な形状の切り込みを形成することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
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、金型キャビティに沿わされた絵柄の伸びが、他の絵柄の歪みに影響を与える可能性がある多数個取りのインモールド成形や、アンダーカット形状などのスライドコアが必要な形状のインモールド成形品の製造に有用である。
【符号の説明】
【０１０４】
１１      転写フィルム
１１ａ    第１転写フィルム
１１ｂ    第２転写フィルム
１２      固定側金型
１３      フィルム押さえプレート
１４      可動側金型
１５      金型キャビティ
１６      金型キャビティ
１７      絵柄
１８      切り込み
１８ａ    切り込みの口
１９      転写フィルム供給リール
２０      刃物
２１      可動台
２２      転写フィルム受け台
２３      転写フィルム巻取リール
２４      立体的な形状
１４１      Ｘ軸機構
１４２      Ｙ軸機構
１６１      可動側金型
１６２      可動側金型の凹部
１６３      スライドコア
１６４      スライドコアの穴
１７１      固定側金型
１７２      アンギュラピン
１８１      フィルム押さえプレート
２０１      転写フィルム
２０２      固定側金型
２０３      可動側金型
２０４      転写フィルム供給リール
２０５      転写フィルム巻取リール
２１１      絵柄
２１２      転写フィルム
２１３      転写フィルム供給リール
２１４      転写フィルム巻取リール
２１５      固定側金型
２１６      可動側金型
２１７      金型キャビティ
２１７ａ    金型キャビティの深さ
２１７ｂ    金型キャビティの深さ
２１８      絵柄の間隔
２４１ａ    引き込み量
２４１ｂ    引き込み量
２５１      金型キャビティ
２５２      ランナー
２５３      ゲート
２６１      金型キャビティ
２６１ａ    金型キャビティの比較的浅い形状
２６１ｂ    金型キャビティの比較的深い形状
２６２      金型キャビティ
２６２ａ    金型キャビティの比較的浅い形状
２６２ｂ    金型キャビティの比較的深い形状
２７１      主金型
２７２      第１入れ子
２７２ａ    金型キャビティ
２７３      第２入れ子
２７３ａ    金型キャビティ
２７４Ｕ    スペーサーブロック
２７４Ｒ    スペーサーブロック
２７４Ｄ    スペーサーブロック
２７４Ｌ    スペーサーブロック
２７５Ｕ    スペーサーブロック
２７５Ｒ    スペーサーブロック
２７５Ｄ    スペーサーブロック
２７５Ｌ    スペーサーブロック
【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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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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