(57)【要約】【課題】インモールド箔の箔塵が金型に付着することを防止することで、不良品の発生を防止し、成形品の外観面に高精細な絵柄やデザインを効率よく転写成形すること。【解決手段】キャビティ側金型３２とコア側金型３４との間にインモールド箔Ｈを供給するインモールド箔供給機構４０と、キャビティ側金型３２とコア側金型３４とを型閉めすることで、その際に形成されるキャビティ内にインモールド箔Ｈを固定するコア側ブロック３３と、上記キャビティ内に溶融した樹脂を射出することにより、インモールド箔Ｈに形成された転写箔Ｆと樹脂とを一体化させる射出成形機３５と、インモールド箔Ｈの近傍に配置され、イオンを放出して箔塵Ｐを帯電する帯電機本体５１と、イオンにより帯電された箔塵Ｐを吸着する平板電極５５とを備えている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形用の第１金型及び第２金型と、
上記第１金型と上記第２金型との間にインモールド箔を供給するフィルム供給部と、
上記第１金型と上記第２金型とを型閉めすることで、その際に形成されるキャビティ内に上記インモールド箔を固定する型閉め手段と、
上記キャビティ内に溶融した樹脂を射出することにより、上記インモールド箔に形成された転写箔と樹脂とを一体化する樹脂供給部と、
上記第１金型、上記第２金型及び上記インモールド箔のうち少なくとも１つの近傍に配置され、イオンを放出してパーティクルを帯電する帯電部と、
上記イオンにより帯電されたパーティクルを吸着する電極部とを備えていることを特徴とするインモールド成形装置。
【請求項２】
上記帯電部は、高圧直流電源部に接続されたグロー放電部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装置。
【請求項３】
上記帯電部と上記電極部とは、上記インモールド箔を挟んで対向配置されてい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装置。
【請求項４】
上記電極部の上記帯電部側には、絶縁体が配置されていることを特徴とする請求項３に記載のインモールド成形装置。
【請求項５】
射出成形用の第１金型及び第２金型との間にインモールド箔を供給するフィルム供給工程と、
上記第１金型と上記第２金型とを型閉めすることで、その際に形成されるキャビティ内に上記インモールド箔を固定する型閉め工程と、
上記キャビティ内に溶融した樹脂を射出することにより、上記インモールド箔に形成された転写箔と樹脂とを一体化させる樹脂供給工程と、
上記インモールド箔近傍を帯電するとともに、帯電したパーティクルを吸着する帯電吸着工程とを備えていることを特徴とするインモールド成形方法。
【請求項６】
射出成形用の第１金型及び第２金型との間にインモールド箔を供給するフィルム供給工程と、
上記第１金型と上記第２金型とを型閉めすることで、その際に形成されるキャビティ内に上記インモールド箔を固定する型閉め工程と、
上記キャビティ内に溶融した樹脂を射出することによりインモールド成形品を成形すると共に、上記インモールド箔に形成された転写箔をインモールド成形品と一体化する樹脂供給工程と、
上記インモールド箔近傍を帯電するとともに、帯電したパーティクルを吸着する帯電吸着工程とを備えていることを特徴とするインモールド成形品製造方法。
【請求項７】
イオンを放出してパーティクルを帯電する帯電部と、
上記イオンにより帯電されたパーティクルを吸着する電極部とを備えていることを特徴とする集塵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話やモバイル情報端末機器、ノート型パーソナルコンピュータ、家電製品、自動車部品等に用いられる樹脂部品を成形するためのインモールド成形装置、インモールド成形方法、インモールド成形品製造方法及び塵を効率よく収集するための集塵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、樹脂の射出成形を行なうと同時にインモールド箔を用いて成形品の表面に図柄や文字等の転写を行ってインモールド成形品を製造することが行われている（例えば、特許文献１及び２参照）。インモールド成形品は、携帯電話や、ノート型パーソナルコンピュータ、モバイル情報端末機器、家電製品、自動車部品の製品に多用されている。インモールド成形品は、その外観面に高精細な画像やデザインを転写成形し、トップコーティングを形成し強固な転写画像を形成することができるというメリットがある。
【０００３】
図１５は、このようなインモールド成形品を製造するためのインモールド成形装置１０を模式的に示す図である。インモールド成形装置１０は、装置に固定されたキャビティ側ブロック１１と、このキャビティ側ブロック１１に対向配置され図中左右方向に往復動するコア側ブロック１２と、インモールド箔Ｈを供給する箔供給部１３とを備えている。キャビティ側ブロック１１にはキャビティ側金型１１ａが設けられ、コア側ブロック１２にはコア側金型１１ｂが設けられている。
【０００４】
箔供給部１３は、インモールド箔Ｈを供給する箔送り機１３ａと、インモールド箔Ｈから絵柄が剥離されたベースフィルムＢを巻き取る箔巻取り機１３ｂとを備えている。インモールド箔Ｈは、キャビティ側金型１１ａの近くに位置しており、金型開き時のインモールド箔Ｈとキャビティ側金型１１ａの間隔は約２〜３ｍｍである。
【０００５】
インモールド箔Ｈは、ベースフィルムＢと、この上に剥離層を介して積層された接着層、蒸着層等から構成されており、絵柄層は接着層内に形成されている。
【０００６】
このように構成されたインモールド成形装置１０では、インモールド箔Ｈをキャビティ側金型１１ａとコア側金型１１ｂとで挟み、型閉めした後に、キャビティ側金型１１ａとコア側金型１１ｂとで形成されたキャビティ内に樹脂を射出し、インモールド箔Ｈのベールフィルムと剥離層との間で分離し、剥離層側を成形品に一体成形する。
【特許文献１】特開平７−３２９１１２号公報
【特許文献２】特開２０００−１０８１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したインモールド成形方法では、次のような問題があった。すなわち、成形後に、インモールド箔Ｈから数ミクロンから数ｍｍの大きさの微細な箔塵Ｐが剥がれ落ちることがあった。この箔塵Ｐが成形品やキャビティ側金型１１ａとコア側金型１１ｂに付着すると、次の成形時にこの箔塵Ｐが打痕として転写されてしまう。また、この打痕に気付かず箔塵Ｐをふき取らない場合は連続して不良を製作してしまう虞もあった。
【０００８】
特に携帯電話のサブ液晶パネルの表示部等は、部品が透明であるため打痕による不良率は高く、部品によっては歩留りが５０％〜６０％程度となることがあり、製造コストが高くなる要因ともなっていた。
【０００９】
一方、床面上に落下した数ミクロンから数ｍｍの大きさの微細な塵を収集する簡易な構成の装置が求められていた。
【００１０】
そこで本発明は、インモールド成形を行う際に発生するインモールド箔の箔塵が金型に付着することを防止することで、不良品の発生を防止し、成形品の外観面に高精細な絵柄やデザインを効率よく転写成形ができるインモールド成形装置、インモールド成形方法、インモールド成形品製造方法を提供することを目的としている。また本発明は、微細な塵を効率よく収集することができる集塵装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決し目的を達成するために、本発明のインモールド成形装置、インモールド成形方法、インモールド成形品製造方法及び集塵装置は次のように構成されている。
【００１２】
（１）射出成形用の第１金型及び第２金型と、上記第１金型と上記第２金型との間にインモールド箔を供給するフィルム供給部と、上記第１金型と上記第２金型とを型閉めすることで、その際に形成されるキャビティ内に上記インモールド箔を固定する型閉め手段と、上記キャビティ内に溶融した樹脂を射出することにより、上記インモールド箔に形成された転写箔と樹脂とを一体化する樹脂供給部と、上記第１金型、上記第２金型及び上記インモールド箔のうち少なくとも１つの近傍に配置され、イオンを放出してパーティクルを帯電する帯電部と、上記イオンにより帯電されたパーティクルを吸着する電極部とを備えていることを特徴とする。
【００１３】
（２）上記（１）に記載されたインモールド成形装置であって、上記帯電部は、高圧直流電源部に接続されたグロー放電部であることを特徴とする。
【００１４】
（３）上記（１）に記載されたインモールド成形装置であって、上記帯電部と上記電極部とは、上記インモールド箔を挟んで対向配置されていることを特徴とする。
【００１５】
（４）上記（３）に記載されたインモールド成形装置であって、上記電極部の上記帯電部側には、絶縁体が配置されていることを特徴とする。
【００１６】
（５）射出成形用の第１金型及び第２金型との間にインモールド箔を供給するフィルム供給工程と、上記第１金型と上記第２金型とを型閉めすることで、その際に形成されるキャビティ内に上記インモールド箔を固定する型閉め工程と、上記キャビティ内に溶融した樹脂を射出することにより、上記インモールド箔に形成された転写箔と樹脂とを一体化させる樹脂供給工程と、上記インモールド箔近傍を帯電するとともに、帯電したパーティクルを吸着する帯電吸着工程とを備えていることを特徴とする。
【００１７】
（６）射出成形用の第１金型及び第２金型との間にインモールド箔を供給するフィルム供給工程と、上記第１金型と上記第２金型とを型閉めすることで、その際に形成されるキャビティ内に上記インモールド箔を固定する型閉め工程と、上記キャビティ内に溶融した樹脂を射出することによりインモールド成形品を成形すると共に、上記インモールド箔に形成された転写箔をインモールド成形品と一体化する樹脂供給工程と、上記インモールド箔近傍を帯電するとともに、帯電したパーティクルを吸着する帯電吸着工程とを備えていることを特徴とする。
【００１８】
（７）イオンを放出してパーティクルを帯電する帯電部と、上記イオンにより帯電されたパーティクルを吸着する電極部とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、インモールド成形を行う際に発生するインモールド箔の箔塵が金型に付着することを防止することで、不良品の発生を防止し、成形品の外観面に高精細な絵柄やデザインを効率よく転写成形することが可能となる。また、微細な塵を効率よく収集することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は本発明の第１の実施の形態に係るインモールド成形装置２０を示す正面図、図２はインモールド成形装置２０の要部を示す模式図、図３はインモールド成形装置２０に用いられるインモールド箔Ｈを示す正面図、図４及び図５はインモールド箔を図３のＸ−Ｘ線で切断し矢印方向に見た断面図、図６はインモールド成形装置２０の動作原理を示す説明図、図７〜図９はインモールド成形装置２０による射出成形工程を示す断面図である。なお、これらの図中Ｈはインモールド箔、Ｂはベースフィルム、Ｆは転写箔、Ｐは箔塵、を示している。
【００２１】
インモールド成形装置２０は、床面上に載置される架台２１と、この架台２１上に設けられた射出成形機構３０と、インモールド箔Ｈを供給するインモールド箔供給機構４０と、インモールド箔Ｈへの帯電を行う帯電機５０とを備えている。
【００２２】
射出成形機構３０は、架台２１に固定されたキャビティ側ブロック３１と、このキャビティ側ブロック３１に設けられたキャビティ側金型（第１金型）３２と、キャビティ側ブロック３１に対向配置され図中左右方向に往復動するコア側ブロック３３と、このコア側ブロック３３に設けられ、キャビティ側金型３２と組み合わせられるコア側金型（第２金型）３４と、キャビティ側金型３２とコア側金型３４との間に形成されたキャビティ内に溶融された樹脂を射出する射出成形機（樹脂供給部）３５と、この射出成形機３５に樹脂を供給する樹脂供給部３６とを備えている。コア側ブロック３３は、キャビティ側ブロック３１側に移動することで、キャビティ側金型３２とコア側金型３４とを型閉めする機能を有している。
【００２３】
キャビティ側金型３２とコア側金型３４の周辺は、一対の上遮蔽板３７ａ，３７ｂと、一対の下遮蔽板３８ａ，３８ｂとによって開閉自在に遮蔽されている。なお、一対の上遮蔽板３７ａ，３７ｂ及び一対の下遮蔽板３８ａ，３８ｂは、キャビティ側金型３２とコア側金型３４の開閉時に、キャビティ側ブロック３１とコア側ブロック３３に接触しないように配置されている。
【００２４】
インモールド箔供給機構４０は、インモールド箔Ｈを供給する箔送り機４１と、インモールド箔Ｈから転写箔Ｆが剥離されたベースフィルムＢを巻き取る箔巻取り機４２とを備えている。インモールド箔Ｈは、キャビティ側金型３２の近くに位置しており、金型開き時のインモールド箔Ｈとキャビティ側金型３２の間隔は約２〜３ｍｍである。
【００２５】
帯電機５０は、有底筒状の帯電機本体５１と、この帯電機本体５１の内部に配置されたタングステンワイヤ５２と、このタングステンワイヤ５２の一端に接続された高圧直流電源５３と、タングステンワイヤ５２の他端に接続されたアース線５４と、帯電機本体５１にインモールド箔Ｈを挟んで対向配置された平板電極５５と、この平板電極５５に接続されたアース線５６と、平板電極５５の帯電機本体５１側に近接配置された薄板状の絶縁体５７とを備えている。絶縁体５７は樹脂材又は紙製である。
【００２６】
インモールド箔Ｈは、厚さ約４０μｍ〜５０μｍに形成されており、図３に示すように、ＰＥＴ樹脂からなるベースフィルムＢと、このベースフィルムＢの巻取り方向に一定間隔で配置された転写箔Ｆとを備えている。ベースフィルムＢには、インモールド箔Ｈの位置を検出するための、縦検出マークＢａと、横検出マークＢｂが形成されており、後述する絵柄部Ｅが、キャビティ側金型３２の所定の位置に位置決めできるように構成されている。
【００２７】
転写箔Ｆは、図４に示すように、ベースフィルムＢ側から、成形後の剥離を容易にするための剥離層Ｋ、成形品に接着される接着層Ｓとが積層され、接着層Ｓ内部に絵柄層Ｅが形成されている。
【００２８】
なお、図５に示すように、ベースフィルムＢ側から、剥離層Ｋ、蒸着プライマ層Ｊ、接着層Ｓが積層され、蒸着プライマ層Ｊ内部に絵柄層Ｅ、接着層Ｓ内部に蒸着層Ｔが形成された転写箔Ｆを用いることもできる。
【００２９】
このように構成されたインモールド成形装置２０では、次のようにしてインモールド成形品Ｒ、例えば、携帯電話の外装筐体を成形する。
【００３０】
最初に、キャビティ側金型３２及びコア側金型３４間に、箔送り機４１よりインモールド箔Ｈを送り出し、縦検出マークＢａ及び横検出マークＢｂに基づいて、図７に示すように、キャビティ側金型３２の所定位置に位置決め固定する。
【００３１】
次に、図８に示すように、キャビティ側金型３２及びコア側金型３４を閉じて、射出成形機により溶融した樹脂Ｑを射出する。次に、図９に示すように、転写箔Ｆが転写され冷却固化した成形品Ｒをキャビティ側金型３２及びコア側金型３４を開き、取り出す。このとき、転写箔Ｆから数ミクロンから数ｍｍの大きさの微細な箔塵Ｐが剥がれ落ち、キャビティ側金型３２及びコア側金型３４周囲に飛散する。
【００３２】
一方、図２、図６に示すように帯電機５０では、タングステンワイヤ５２にマイナス１１ｋＶの高電圧を印加する。なお、−１１ｋＶ以下、１１ｋＶ以上（絶対値１１ｋＶ以上）の帯電で確実に効果があるが、絶対値１１kＶ以下でも効果を奏する場合もある。グロー放電Ｖによりタングステンワイヤ５２の周囲で放出されたマイナスイオンＭが、インモールド箔Ｈ、及びその周囲の範囲をマイナス帯電させる。このとき、周囲に飛散した箔塵Ｐもマイナス帯電されて、なお、平板電極５５の表面５５ａ側には絶縁体５７が形成されているので、平板電極５５の電位差でプラスになった裏面５５ｂに回り込んで集塵吸着される。なお、絶縁体５７が設けられているため、インモールド箔Ｈが帯電して、平板電極５５の表面５５ａに吸着され、ベースフィルムＢの巻取りが停止することを防止することが可能となる。
【００３３】
本第１の実施の形態に係るインモールド成形装置２０によれば、箔塵Ｐが帯電機５０により集められるため、箔塵Ｐがキャビティ側金型３２とコア側金型３４に付着することによる不良品の発生を最小限に抑えることが可能となる。このため、高い歩留りでインモールド成形品Ｒを製造することが可能となった。したがって、携帯電話やモバイル情報端末機器、ノート型パーソナルコンピュータの製品は、高品質の製品が得られるとともに、低コストでの製造が可能となった。
【００３４】
上述した実施の形態では、携帯電話の樹脂製筐体についてのインモールド成形の事例で説明したが、ノート型パーソナルコンピュータや携帯電話、モバイル情報端末機器の製品や家電製品、自動車部品の材料等の製品のどの部品でも可能である。
【００３５】
図１０は本発明の第２の実施の形態に係るインモールド成形装置６０を模式的に示す斜視図である。図１０において、図２と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３６】
上述した第１の実施の形態に係るインモールド成形装置２０では、帯電機５０をキャビティ側金型３２及びコア側金型３４から見て、箔巻取り機４２側のみに設けているが、本実施の形態に係るインモールド成形装置６０では、さらに箔送り機４１側にも設けるとともに、キャビティ側金型３２及びコア側金型３４にも設けている。なお、帯電機本体５１と平板電極５５は対称の位置に設置している。
【００３７】
このように構成されたインモールド成形装置６０においても、上述したインモールド成形装置２０と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
図１１は本発明の第３の実施の形態に係るインモールド成形装置７０を模式的に示す斜視図である。図１１において、図２及び図１０と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３９】
上述した第１の実施の形態に係るインモールド成形装置２０及び第２の実施の形態に係るインモールド成形装置６０では、インモールド箔供給機構４０が縦方向にのみ配置されているが、本実施の形態に係るインモールド成形装置７０では、インモールド箔供給機構４０が縦方向及び横方向に１組ずつ配置されている。したがって、インモールド成形装置７０では、インモールド箔Ｈが縦型及び横型に配置された複合インモールド成形を行うことができる。
【００４０】
また、帯電機５０は、各インモールド箔供給機構４０におけるキャビティ側金型３２及びコア側金型３４に対応する位置に対し、それぞれ箔送り機４１及び箔巻取り機４２側に設けられ、計４台配置されている。なお、帯電機本体５１と平板電極５５は対称の位置に設置している。
【００４１】
このように構成されたインモールド成形装置７０においても、上述したインモールド成形装置２０と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
図１２は本発明の第４の実施の形態に係るインモールド成形装置８０を模式的に示す図である。図１２において、図２と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４３】
箔送り機４１を防塵カバー８１で包囲した。この防塵カバー８１内を排気することにより、防塵カバー８１内に入り込んだ箔塵Ｐを排除することが可能となる。
【００４４】
このように構成されたインモールド成形装置８０においても、上述したインモールド成形装置２０と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
図１３は本発明の第５の実施の形態に係る集塵装置２００を示す斜視図、図１４は集塵装置２００の動作原理を示す説明図である。
【００４６】
集塵装置２００は、アーム２０１及び肩掛けバンド２０２を備え、アーム２０１の先端側に放電集塵部２１０、基端側に電源部２２０が設けられている。
【００４７】
放電集塵部２１０には、図１４に示すように、帯電ガイド２１１と、この帯電ガイド２１１に保持された有底筒状の帯電機本体２１２とが設けられている。帯電機本体２１２内部には、帯電用電極２１３が設けられている。帯電機本体２１２の対向位置には、電極ガイド２１４に保持された金属電極２１５が設けられている。
【００４８】
電源部２２０は、筐体２２１と、この筐体２２１内部に収容され、マイナス極が帯電用電極２１３、プラス極が金属電極２１５に接続された１１ｋＶの高電圧電源２２２と、２４Ｖの直流電源２２３と、この直流電源２２３に接続されたアース付１００Ｖプラグ２２４とを備えている。金属電極２１５は、アース付１００Ｖプラグ２２４により、グランド接地が確保されている。図１４中２２５はアース線を示している。なお、−１１ｋＶ以下、１１ｋＶ以上（絶対値１１ｋＶ以上）の帯電で確実に効果があるが、絶対値１１kＶ以下でも効果を奏する場合もある。
【００４９】
このように構成された集塵装置２００によれば、帯電機本体２１２から放出されたマイナスイオンＭは、物体表面上や、空気中のパーティクルＰをマイナス帯電させて、電位差により金属電極２１５に集塵させられる。また、本集塵装置２００は、可搬性があるので、任意の場所で、任意の各種塵を、掃除機のように移動しながら、帯電して金属電極２１４に集塵することができる。
【００５０】
上述したように、本第５の実施の形態に係る集塵装置２００によれば、各種のパーティクルの集塵を容易に、かつ、確実に行うことができる。
【００５１】
上述した実施形態の他、成形方法、帯電装置の材料、構造、電圧値、電流値、距離、寸法等が異なっても、同じ作用があれば本発明に属する。また、本実施例では、マイナス帯電としたが、プラス帯電、交流帯電でも同様である。なお、−１１ｋＶ以下、１１ｋＶ以上（絶対値１１ｋＶ以上）の帯電で確実に効果があるが、絶対値１１kＶ以下でも効果を奏する場合もある。
【００５２】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るインモールド成形装置を示す正面図。
【図２】同インモールド成形装置の要部を示す模式図。
【図３】同インモールド成形装置に用いられるインモールド箔を示す正面図。
【図４】同インモールド箔を図３のＸ−Ｘ線で切断し矢印方向に見た一の例を示す断面図。
【図５】同インモールド箔を図３のＸ−Ｘ線で切断し矢印方向に見た別の例を示す断面図。
【図６】同インモールド成形装置の動作原理を示す説明図。
【図７】同インモールド成形装置による射出成形工程を示す断面図。
【図８】同インモールド成形装置による射出成形工程を示す断面図。
【図９】同インモールド成形装置による射出成形工程を示す断面図。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係るインモールド成形装置を示す斜視図。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係るインモールド成形装置を示す斜視図。
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係るインモールド成形装置を示す模式図。
【図１３】本発明の第５の実施の形態に係る集塵装置を示す斜視図。
【図１４】同集塵装置の動作原理を示す説明図。
【図１５】一般的なインモールド成形装置の一例を示す模式図。
【符号の説明】
【００５４】
２０，６０，７０，８０…インモールド成形装置、３０…射出成形機構、３２…キャビティ側金型（第１金型）、３４…コア側金型（第２金型）、３５…射出成形機（樹脂供給部）、４０…インモールド箔供給機構、５０…帯電機、５１…帯電機本体、５３…高圧直流電源、５５…平板電極（電極部）、５７…絶縁体、２００…集塵装置、２１０…放電集塵部、２１２…帯電機本体、２１３…帯電用電極、２１５…金属電極、２２２…高電圧電源、２２３…直流電源。
【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】
2006142809.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2006142809.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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