(57)【要約】【課題】簡素化された構成で高速かつ熱効率よく成形が可能な同時成形転写装置を提供することを課題とする。【解決手段】可動側ベース１２に、その上下端面に開口する主通路１２ａと、該主通路１２ａから分岐して可動金型１４の成形凹面１４ａに開口する分岐通路１２ｂ，１２ｂと、可動金型１４の固定金型１３との対接面に開口する分岐通路１２ｃ，１２ｃとを設ける。そして、主通路１２ａの下端側の開口部に、分岐通路１２ｂ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｃを介して可動金型１４の前方に熱風を吹き出させる熱風供給機構３０を接続する一方、主通路１２ａの上端側の開口部に、分岐通路１２ｂ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｃを介して可動金型１４の前方の空気を吸引する吸気機構４０を接続する。そして、熱風供給機構３０のヒータ３４を主通路１２ａの下端側の開口部に直付けする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対接離反可能な一対の金型と、一方の金型の成形面前方に転写フィルムを供給する転写フィルム供給手段と、型締め後に両金型の成形面によって構成されるキャビティに溶融樹脂を射出するノズルとを有し、樹脂成形品の成形と同時に上記転写フィルムから該成形品の表面に図柄を転写する同時成形転写装置であって、上記一方の金型に、両端が開口した主通路と、該主通路から分岐して当該金型の成形面に開口する分岐通路とが設けられていると共に、上記主通路の一端側の開口部には、分岐通路を介して上記成形面前方に熱風を吹き出させる熱風供給手段が接続され、上記主通路の他端側の開口部には、分岐通路を介して成形面前方の空気を吸引する吸気手段が接続されていることを特徴とする同時成形転写装置。
【請求項２】
熱風供給手段は空気を加熱するヒータを有し、該ヒータが当該金型における主通路の一端側の開口部に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の同時成形転写装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂成形品の成形と同時にその表面に図柄を転写する同時成形転写装置に関し、樹脂成形品の成形装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、樹脂成形品の成形と同時に、一対の金型間に供給された転写フィルムから樹脂成形品の表面に図柄を転写する同時成形転写装置が、広範な用途に用いられている。そして、特に深絞り成形品を成形する場合、通常の装置では転写フィルムの不均一な伸長や破損等の不具合が生じ、図柄を良好に転写することができないという問題がある。
【０００３】
この問題に対しては、転写フィルムを加熱・軟化させて適度の伸長性を付与させたのち溶融樹脂を射出する同時成形転写装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この装置では、まず、供給された転写フィルムは吸着式の熱盤に吸着されて射出１ショット分の長さに切断されると共に適度に加熱・軟化される。次いで、この熱盤が一対の金型間に進出すると、熱盤に吸着された転写フィルムは一方の金型に吸着されて金型の成形面に良好に沿うようになる。そして、熱盤が両金型間から退避したのち両金型は型締めされ、溶融樹脂が両金型の成形面によって構成されるキャビティへ射出され、図柄が良好に転写された深絞り成形品が得られることになる。
【０００５】
しかしながら、この装置はタイミングを図りながら熱盤を両金型間で進退させる構成のため、一方で装置の複雑化或いは大型化による設備コストの高騰という別なる問題を招くことがある。
【０００６】
一方、熱盤を使用しない比較的簡素化された構成の同時成形転写装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
この装置では、一対の金型間に供給された転写フィルムは、熱風供給手段（ヒートポンプ）によって吹き付けられた熱風により加熱・軟化されて適度の伸長性が付与され、次いで吸気手段（真空吸引ポンプ）によって一方の金型に吸引されてこの金型の成形面に良好に沿うようになり、そののち溶融樹脂がキャビティに射出される。
【０００８】
その場合、転写フィルムに熱風を吹き付けたり或いは転写フィルムを吸引するため、一方の金型には、両端が開口して空気が流通する主通路と、これから分岐して成形面を含む金型の前面に開口する分岐通路とが設けられており、上記熱風供給手段と吸気手段とは、切換弁を介して主通路の一方の開口部に接続されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平７−２４１８７３号公報（第３頁、図２）
【特許文献２】
特開平５−４２５６０号公報（図１）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特許文献２に記載の同時成形転写装置では、切換弁によって熱風供給手段或いは吸気手段と主通路の一方の開口部とを連通させるため、切り換え過渡期には主通路において空気の流通方向つまり供給方向と吸引方向とが錯綜するから、切り換え応答性が悪い。すなわち、切換弁の作動時に無視できない時間ロスが生じることになり、高速成形の点で問題がある。
【００１１】
また、熱風供給手段であるヒートポンプは切換弁を介して金型に接続されているため、熱効率が悪いという問題がある。
【００１２】
そこで、本発明は、以上の現状に鑑み、簡素化された構成で高速かつ熱効率よく成形が可能な同時成形転写装置を提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
【００１４】
まず、請求項１に記載の発明は、対接離反可能な一対の金型と、一方の金型の成形面前方に転写フィルムを供給する転写フィルム供給手段と、型締め後に両金型の成形面によって構成されるキャビティに溶融樹脂を射出するノズルとを有し、樹脂成形品の成形と同時に上記転写フィルムから該成形品の表面に図柄を転写する同時成形転写装置に関するもので、上記一方の金型に、両端が開口した主通路と、該主通路から分岐して当該金型の成形面に開口する分岐通路とが設けられていると共に、上記主通路の一端側の開口部には、分岐通路を介して上記成形面前方に熱風を吹き出させる熱風供給手段が接続され、上記主通路の他端側の開口部には、分岐通路を介して成形面前方の空気を吸引する吸気手段が接続されていることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、転写フィルムは熱風供給手段によって加熱・軟化されて適度の伸長性が付与されるから、次いで吸気手段によって吸引されたとき、一方の金型に設けられた成形面に良好に沿うようになる。したがって、例えば深絞り成形品を成形する場合、従来の装置で懸念された転写フィルムの不均一な伸長や破損等が効果的に軽減される。
【００１６】
その上で、熱風供給から空気吸引への切り換え時、主通路では空気の流通方向つまり供給方向と吸引方向とは一方向である。すなわち、従来の装置における切り換え過渡期のように空気の流通方向が錯綜することはないから、切り換え応答性が向上する。したがって、時間ロスが低減され、もって高速成形化が図られる。
【００１７】
そして、請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の同時成形転写装置において、熱風供給手段は空気を加熱するヒータを有し、該ヒータが当該金型における主通路の一端側の開口部に取り付けられていることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、例えばヒータを金型に直付けすることにより、熱風は転写フィルムへ熱効率よく吹き付けられるようになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る同時成形転写装置について説明する。
【００２０】
図１に示すように、この装置１は対向配置された固定側ベース１１と可動側ベース１２とを有し、各ベース１１，１２にはそれぞれ固定金型１３と可動金型１４とが備えられている。そして、可動側ベース１２には、該可動側ベース１２を固定側ベース１１に対して対接離反させるためのシリンダ１５が設けられている。
【００２１】
固定側ベース１１に備えられた固定金型１３は成形凸面１３ａを有している。また、固定側ベース１１には、溶融樹脂を注入する射出ノズル１６が備えられており、該ノズル１６から延設された射出通路１６ａは上記成形凸面１３ａに開口している。
【００２２】
一方、可動側ベース１２に備えられた可動金型１４は成形凹面１４ａを有しており、可動金型１４が実線で示す型開き状態から固定金型１３方向へ移動して二点鎖線で示す型締め状態とされたとき、該成形凹面１４ａと固定金型１３の成形凸面１３ａとにより成形品の形状に見合ったキャビティＸが構成され、このキャビティＸに上記射出ノズル１６から射出通路１６ａを介して溶融樹脂が注入されることになる。
【００２３】
可動側ベース１２の上方と下方とにそれぞれフィルム送出機構２１とフィルム巻取機構２２とが配置され、両機構２１，２２によって、矢印ａで示すように転写フィルムＦの所定箇所が可動金型１４の成形凹面１４ａの前方に正確に供給されると共に転写済みの転写フィルムＦが巻き取られて回収されるようになっている。
【００２４】
また、可動側ベース１２の前面には、図示しない駆動源によって進退することにより転写フィルムＦを可動金型１４に固定或いは固定を解除する上下一対のクランプ機構２３，２３が設けられている。
【００２５】
そして、この装置１には、本発明の特徴部分である熱風供給機構３０と吸気機構４０とが備えられている。
【００２６】
まず、可動側ベース１２には、該ベース１２の上下端面に開口する主通路１２ａと、該主通路１２ａから分岐して可動金型１４の成形凹面１４ａに開口する複数本（図例では２本）の分岐通路１２ｂ，１２ｂと、可動金型１４の固定金型１３との対接面に開口する複数本（同じく２本）の分岐通路１２ｃ，１２ｃとが設けられている。
【００２７】
そして、主通路１２ａの下端側の開口部に、分岐通路１２ｂ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｃを介して上記成形凹面１４ａを含む可動金型１４の前方に熱風を吹き出させる熱風供給機構３０が接続されている。この熱風供給機構３０は、配管３１に上流側から順に配設されたコンプレッサ３２とバルブ３３とヒータ３４とを備えており、このうちヒータ３４は上記開口部に直付けされている。
【００２８】
一方、主通路１２ａの上端側の開口部に、分岐通路１２ｂ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｃを介して上記成形凹面１４ａを含む可動金型１４の前方の空気を吸引する吸気機構４０が接続されている。この吸気機構４０は、配管４１に上流側から順に配設された吸引ポンプ４２とバルブ４３とを備えている。
【００２９】
次に、制御システムについて説明すると、図２に示すように、この装置１は各部材や各機構等の作動タイミングを制御するコントローラ５０を有している。すなわち、このコントローラ５０は、フィルム送出機構２１とフィルム巻取機構２２とに制御信号を出力し、これらの作動つまり駆動源としての図示しないモータの駆動を制御する。また、コントローラ５０は、シリンダ１５に制御信号を出力して固定側ベース１１に対して可動側ベース１２を対接離反させることにより、両金型１３，１４の型開き及び型締め動作を制御する。また、コントローラ５０は、クランプ機構２３，２３に制御信号を出力し、転写フィルムＦを可動金型１４に固定或いは固定を解除する。また、コントローラ５０は、射出ノズル１６の射出動作を制御する。また、コントローラ５０は、熱風供給機構３０に制御信号を出力し、コンプレッサ３２のＯＮ−ＯＦＦ、バルブ３３の開閉、及びヒータ３４のＯＮ−ＯＦＦを制御する。そして、コントローラ５０は、吸気機構４０に制御信号を出力し、吸引ポンプ４２のＯＮ−ＯＦＦ及びバルブ４３の開閉を制御する。
【００３０】
なお、コントローラ５０は、例えば図示しないフィルムセンサによる転写フィルムＦに設けられた位置合わせマークの検出に基き、各作動タイミングを設定・制御することができる。
【００３１】
次に、この装置１の動作につき、図３を用いて説明する。まず、シリンダ１５が作動して型開きの状態で、フィルム送出機構２１及びフィルム巻取機構２２のモータが回転駆動され、所定長さの転写フィルムＦが可動金型１４の成形凹面１４ａの前方に供給されると、上記モータは停止する。その場合、コントローラ５０は、例えばフィルムセンサによる転写フィルムＦの位置合わせマークの検出信号を入力すると上記モータを停止させることができる。
【００３２】
モータの停止に先立って熱風供給機構３０のヒータ３４はＯＮされており、また、モータの停止を受けてコンプレッサ３２がＯＮされると共にバルブ３３が開くと、コンプレッサ３２から供給された空気はヒータ３４によって所定温度に加熱されて熱風となる。このときの熱風の温度は概ね１００〜２００℃程度とされる。
【００３３】
熱風供給機構３０によって供給された熱風は主通路１２ａを通過して分岐通路１２ｂ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｃへ流入し、これらの分岐通路１２ｂ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｃの開口から前方に位置する転写フィルムＦに向けて吹き出される。この熱風により転写フィルムＦは加熱・軟化されて適度の伸長性が付与される。
【００３４】
所定時間（一例として３秒）が経過すると、バルブ３３が閉じると共にコンプレッサ３２はＯＦＦされて熱風の吹き出しは終了する。そして、ヒータ３４は、コンプレッサ３２のＯＦＦに先立ってＯＦＦされる。なお、熱風の吹き出し時間は、転写フィルムＦの材質や厚み等に応じて適宜設定される。
【００３５】
次いで、クランプ機構２３，２３の作動により転写フィルムＦが可動金型１４に固定されると、吸気機構４０の吸引ポンプ４２が作動すると共にバルブ４３が開き、主通路１２ａと分岐通路１２ｂ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｃとを介して成形凹面１４ａを含む可動金型１４の前方の空気が吸引される結果、適度の伸長性が付与された転写フィルムＦは成形凹面１４ａに良好に沿うようになる。
【００３６】
その場合、図１を参照すると、熱風供給機構３０の作動中には、空気は矢印ｂで示すように主通路１２ａへ流入する一方、吸気機構４０の作動中には、空気は矢印ｃで示すように主通路１２ａから吸引されるため、熱風供給から空気吸引への切り換え時にも、主通路１２ａでは空気の流通は錯綜しない。つまり、従来の装置における切り換え過渡期のように空気の流通方向つまり供給方向と吸引方向とが錯綜することはないから、切り換え応答性が向上する。したがって、従来と略同様に簡素化された構成でありながら時間ロスが低減され、もって高速成形化が図られるようになる。
【００３７】
加えて、熱風供給機構３０のヒータ３４を主通路１２ａの下端側の開口部に直付けしたから、コンプレッサ３２から供給された空気がヒータ３４で加熱されてなる熱風は主通路１２ａと分岐通路１２ｂ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｃとを介して熱効率よく転写フィルムＦ方向へ吹き出されるようになる。
【００３８】
吸引ポンプ４２による所定時間（一例として３秒）の吸気が終了すると、シリンダ１５が作動して両金型１３，１４は型締めされ、成形凸面１３ａと成形凹面１４ａとで構成されたキャビティＸに射出ノズル１６から射出通路１６ａを介して溶融樹脂が射出される。なお、吸引ポンプ４２による吸気時間は、転写フィルムＦの材質や厚み等に応じて適宜設定される。
【００３９】
そして、成形品の冷却を待って、シリンダ１５が作動して両金型１３，１４は型開きされると共にクランプ機構２３，２３による転写フィルムＦの固定が解除され、表面に転写フィルムＦから図柄が転写された成形品が取り出される。また、射出ノズル１６による溶融樹脂の射出が終了すると、ヒータ３４がＯＮされる。
【００４０】
型開きが終了すると、フィルム送出機構２１及びフィルム巻取機構２２が駆動されて、所定長さの新たな転写フィルムＦが成形凹部１４ａの前方に供給されると共に転写済みの転写フィルムＦがフィルム巻取機構２２に巻き取られて回収され、次いで、前述した行程で次回の成形が展開されることになる。
【００４１】
こうすることにより、特に深絞り成形品を成形する場合、転写フィルムＦの不均一な伸長や破損等の不具合が抑制される結果、図柄が成形品の表面に良好に転写されるようになる。
【００４２】
なお、上記実施の形態では、主通路１２ａは可動側ベース１２の上下端面に開口するように設けられ、主通路１２ａの下端側の開口部に熱風供給機構３０が接続される一方、主通路１２ａの上端側の開口部に吸気機構４０が接続されていたが、これは一配置例であって、設計上の理由や設置スペース上の理由等により、例えば、主通路を可動側ベース１２の左右端面（図１において、紙面の手前側及び奥方側の端面、つまり正面視で左右端面）に開口するように設け、この主通路に熱風供給機構３０及び吸気機構４０を接続してもよい。この場合にも、前述した本発明の作用効果がもたらされるのはいうまでもない。
【００４３】
また、上記実施の形態では、ヒータ３４のＯＮ−ＯＦＦ制御を各部材等の作動タイミングに協調させて行っていたが、例えば温度センサによる計測信号に基くＯＮ−ＯＦＦ制御としてもよい。
【００４４】
そして、転写フィルムＦとして、例えば１００〜２００℃程度の加熱によって適度の伸長性を示す材質のものが推奨される。特に深絞り成形品を成形する場合、転写フィルムＦの不均一な伸長や破損等がさらに効果的に軽減されるようになる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡素化された構成で高速かつ熱効率よく転写が可能な同時成形転写装置が提供される。すなわち、本発明は、樹脂成形品の成形と同時にその表面に図柄を転写する同時成形転写装置に関するもので、樹脂成形品の成形装置の技術分野に広く好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る同時成形転写装置の概略側面図である。
【図２】制御システムのブロック図である。
【図３】動作の一例を説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
１        同時成形転写装置
１１      固定側ベース（金型）
１２      可動側ベース（金型）
１２ａ    主通路
１２ｂ    分岐通路
１３      固定金型（金型）
１３ａ    成形凸面
１４      可動金型（金型）
１４ａ    成形凹面
１６      射出ノズル
２１      フィルム送出機構（転写フィルム供給手段）
２２      フィルム巻取機構（転写フィルム供給手段）
３０      熱風供給機構
３４      ヒータ
４０      吸気機構
Ｆ        転写フィルム
Ｘ        キャビティ
【図１】
2004216679.tif 000003
【図２】
2004216679.tif 000004
【図３】
2004216679.tif 000005