(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絵付シートを、一対の型の間に挿入して該型のいずれか片方を真空成形型として真空成形した後、両型を型締めし、両型で形成されるキャビティ内に流動状態の樹脂を充填して固化させて、成形と同時に樹脂成形物表面に絵付シートを密着、積層させた後、両型を型開きし、絵付シートによる積層又は転写によって樹脂成形物が絵付された絵付成形品を製造する為に使用する絵付用成形型において、
真空成形時に絵付シートで覆われるキャビティの気密性を向上させる為に、絵付シートを沿わせる方の型が、該型のパーティング面のうち、該型のキャビティの外側を周回する様に囲繞して絵付シートを該パーティング面に押圧して該キャビティを密閉する部分である外周密閉領域よりも内側に於いて、絵付シートの真空成形を抑制すべき部分の周囲を取り囲む様に、Ｏリングを設けた絵付用成形型。
【請求項２】
請求項１記載の絵付用成形型からなる一対の型の間に、絵付シートを挿入して該型を真空成形型として真空成形した後、両型を型締めし、両型で形成されるキャビティ内に流動状態の樹脂を充填して固化させて、成形と同時に樹脂成形物表面に絵付シートを密着、積層させた後、両型を型開きし、絵付シートによる積層又は転写によって樹脂成形物が絵付された絵付成形品とする、射出成形同時絵付方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形同時絵付方法に用いる絵付用成形型とそれを用いた射出成形同時絵付方法に関する。特に、絵付用成形型として真空成形型を兼用する射出成形型で絵付シートを真空成形する際に、入れ子部分等で絵付シートの真空成形すべき領域の内部等で、真空成形を部分的に抑制して真空成形できる様な絵付用成形型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、成形品の成形と同時にその外表面に模様等を設けて絵付する射出成形同時絵付方法が各種の態様で行われている。
例えば、特公昭５０−１９１３２号公報では、真空成形用の通気孔を設けた雌型を利用して熱可塑性樹脂よりなる絵付シートを真空成形した後、雌雄両型を型締めし、溶融樹脂を両型で形成されるキャビティに射出して、射出成形と同時に樹脂成形物の外表面に絵付シートを一体化させる方法が開示されている。この態様の射出成形同時絵付方法では真空成形と射出成形とを組合わせた方法であり、複雑な曲面形状に模様付けができる。なお、絵付シートには、ラミネートタイプと転写タイプとがあり、前者では絵付シート自体を成形品に積層させて絵付けし、後者では絵付シートの基材シートのみを剥離してその転写層を成形品に転写させて絵付けする。
【０００３】
そして、図６の斜視図で概念的に例示する如く、この様な真空成形と射出成形とを組み合わせる形態の射出成形同時絵付方法に使用する絵付用成形型では、絵付シートの真空成形を効率良く確実に行える様にする為に、絵付シートを沿わせる方の型Ｍａ（通常は雌型側）については、そのキャビティ１０の外周に位置するパーティング面２０に、該キャビティを囲繞する様にＯリング３０を設けておく事が多い（特開平９−３９０２５号公報等参照）。このＯリング３０は、通常、パーティング面２０にキャビティ１０を囲繞する様に設けたリング溝内に嵌め込んである。そして、絵付シートＳを枠状のシートクランプ４０で型Ｍａのパーティング面２０に押し付けて該パーティング面２０に固定し保持する際に、Ｏリング３０の部分で絵付シートＳを押し付ける事で、絵付シートＳで覆われる型Ｍａのキャビティ１０内の気密性が向上し、絵付シートの真空成形を確実且つ効率的に行える様になる。なお、シートクランプ４０は、その四隅を４本の摺動ロッド４１で支持されて、パーティング面２０に対して垂直方向に進退動可能に配置されている。そして、シートクランプ４０は、型Ｍａの底部に格納され且つ摺動ロッド４１に連結した流体圧シリンダ等の駆動機構によって、前記進退動作をする。
【０００４】
なお、本発明では上記にて、キャビティ１０の外側となるパーティング面２０のうち、Ｏリング３０を設けた環状の部分は、キャビティ１０の外側を囲繞して絵付シートＳを該パーティング面２０に押圧して該キャビティ１０を密閉する部分として外周密閉領域と呼ぶ。
【０００５】
また、図示は省略するが、絵付用成形型のうちの真空成形型を兼用する方の射出成形型である型Ｍａの型面には、絵付シートＳで覆われたキャビティ１０内の気体を排気する為の孔或いは溝状で真空ポンプ等に接続させる通気孔が設けられている。通気孔が設けられる型面はキャビティ面、外周密閉領域よりも内側部分のパーティング面（図６に於けるＯリングよりも内側のパーティング面）等である。後者パーティング面の場合には、通気孔部分が製品面とはならない為に、通気孔の跡が製品表面に残る心配は無い。
【０００６】
そして、熱盤を用いて加熱軟化させた絵付シートを型Ｍａを用いて真空成形（本発明で言う真空成形とは真空圧空成形も包含する）した後、一対の両型を型締めし、両型で形成されるキャビティ内に流動状態の樹脂を充填して固化させて、成形と同時に樹脂成形物表面に絵付シートを密着、積層させた後、両型を型開きすれば、絵付シートによる積層又は転写で樹脂成形物の表面が絵付された絵付成形品が得られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、成形品形状の小変更に対応する為、或いは、真空成形型を兼用する絵付用成形型として、キャビティ内空気を吸引する通気孔（溝を含む）を設ける為等に、絵付用成形型を入れ子構造の型とする事がある。なお、成形品形状の小変更への対応は、例えば、成形品外形形状は同じだが内部に設けた窓形状が異なり、窓部の形状を入れ子で形成する場合等である。
これらの場合、絵付シートが沿う面（キャビティ面やパーティング面）を構成する入れ子を、型面側からボルト等で固定する際に、ボルト孔が深くボルト頭部が凹んでいると、その部分でも絵付シートが真空成形されてしまう為、そこで絵付シートが破断して気密性が低下したり、或いは破断はしないまでも、絵付シートが食い込んでしまい、型開き後の製品取り出しに支障を来す事等がある。更にこの為、樹脂成形物に密着した絵付シートに皺等が発生する事もある。この様な事を避ける為には、入れ子を固定したボルト等の上は埋めて平坦にしておけば良いが、コストアップに繋がる上、形状変更に対応する際に入れ子を入れ換え難い。一方、入れ子を型面側からでは無く型裏面側から固定する構造とすれば、入れ子の交換は、その都度、型を射出成形機から取り外す必要がある。しかも、真空成形型も兼用する絵付用成形型の場合には、入れ子による型の継ぎ目部分を通気孔（溝）として利用する事が多々あり、該通気孔とした継ぎ目部分に成形樹脂が入り込んだときに、その樹脂を取り除く為にも、型を射出成形機か取り外す必要があった。
【０００８】
以上の様に、射出成形型で絵付シートの真空成形もする絵付用成形型では、単なる通常の射出成形型と異なり、入れ子採用時には、絵付シートが入れ子の取り付け孔等に食い込んだりしない様にする工夫が必要であった。
【０００９】
また、特開平９−１５０４３４号公報に開示の如く、真空成形時に製品面上での絵付シートの伸びを均一化して歪みを少なくして、絵付シートの破れや皺等の絵付シートの真空成形不良を生じ難くする為に、シートクランプで絵付シートを型に押圧し固定する部分とする、Ｏリングを設けるパーティング面（外周パーティング面）と、キャビティとの間に、もう一つのパーティング面として内周パーティング面を、外周パーティング面の内周端とキャビティ面の始端（外周端）とを直線的に結ぶ面よりも、外周側に凹んだパーティング面を設けた絵付用成形型においても、内周パーティング面を入れ子構造で形成する場合に、その入れ子の取り付けボルト孔をパーティング面側に設ける構造とすると、前述同様の問題があった（本発明の入れ子取り付け構造の絵付用成形型となるが、図４参照）。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記課題を解決すべく、本発明の絵付用成形型では、絵付シートを、一対の型の間に挿入して該型のいずれか片方を真空成形型として真空成形した後、両型を型締めし、両型で形成されるキャビティ内に流動状態の樹脂を充填して固化させて、成形と同時に樹脂成形物表面に絵付シートを密着、積層させた後、両型を型開きし、絵付シートによる積層又は転写によって樹脂成形物が絵付された絵付成形品を製造する為に使用する絵付用成形型において、真空成形時に絵付シートで覆われるキャビティの気密性を向上させる為に、絵付シートを沿わせる方の型が、該型のパーティング面のうち、該型のキャビティの外側を周回する様に囲繞して絵付シートを該パーティング面に押圧して該キャビティを密閉する部分である外周密閉領域よりも内側に於いて、絵付シートの真空成形を抑制すべき部分の周囲を取り囲む様に、Ｏリングを設けた構成とした。
【００１１】
また、本発明の射出成形同時絵付方法では、上記本発明の絵付用成形型を用いて射出成形同時絵付けを行う様にした。すなわち、上記絵付用成形型からなる一対の型の間に、絵付シートを挿入して該型を真空成形型として真空成形した後、両型を型締めし、両型で形成されるキャビティ内に流動状態の樹脂を充填して固化させて、成形と同時に樹脂成形物表面に絵付シートを密着、積層させた後、両型を型開きし、絵付シートによる積層又は転写によって樹脂成形物が絵付された絵付成形品とする、射出成形同時絵付方法とした。
【００１２】
以上の本発明の絵付用成形型及び射出成形同時絵付方法によれば、絵付シートの成形を抑制すべき部分では、その周囲のＯリングによって、絵付シートの真空成形が抑制される。従って例えば、入れ子の留め具等をパーティング面側に露出させ、パーティング面側から着脱可能としても、ボルト等の留め具の孔部分で絵付シートが深く絞られて破断したり皺が製品面に及ぶ真空成形不良の発生を防げる。この為に、入れ子の着脱も容易な型となり、形状変更への対応も容易となるる。また、絵付シートの伸びを均一化して歪みを少なくする為の内周パーティング面を入れ子で形成するのも容易となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の絵付用成形型及び射出成形同時絵付方法について、実施の形態を説明する。なお、図１は本発明の絵付用成形型の一形態を雌型側で概念的に例示する説明図、図２は図１の絵付用成形型の型締め時の断面図（雌雄両型）、図３は本発明の絵付用成形型で得られる絵付成形品の一例を例示する正面図、図４は本発明の絵付用成形型の別の或る一形態を概念的に例示する断面図、図５は図４の絵付用成形型の型締め時の断面図、図６は本発明及び従来の絵付用成形型の両方の型の説明を兼用して、絵付用成形型の雌型側の（外周）パーティング面内に設けた外周密閉領域と、シートクランプを説明する斜視図である。
【００１４】
〔絵付用成形型〕
先ず、図１に例示の形態の絵付用成形型で本発明を説明する。図１（Ａ）は、本発明の絵付用成形型の或る一形態に於ける雌型（型Ｍａ）側を、雄型側から見た正面図、図１（Ｂ）は、その型Ｍａの図１（Ａ）中のＡ−Ａ線に於ける断面図である。なお、図１（Ｂ）では、シートクランプ４０と絵付シートＳも図示してある。得られる絵付成形品は、図３の正面図で示す如き、中空の窓Ｗを中央部に有する絵付成形品Ｐである。この為、図１に示した型Ｍａでは、キャビティ１０の中央部にランド状パーティング面２３を入れ子６０（型を構成するブロック）によって形成した構造としてある。入れ子６０で型Ｍａの窓部を形成することで、窓Ｗの大きさや形状が異なる絵付成形品Ｐが入れ子６０を取り替えるのみで、成形できる。同図の形態では、入れ子６０は、パーティング面側からボルト等の留め具７０によって型Ｍａ本体に取り付ける構造である。入れ子６０が成すパーティング面がキャビティ２０の外周に位置する外周パーティング面２２に対して、その内側に島状に分離独立しているランド状パーティング面２３である。
【００１５】
そして、図１（Ｂ）の如く、絵付シートの真空成形時には、シートクランプ４０によって、絵付シートＳを型Ｍａの（外周）パーティング面２２に押圧して固定しておく。この時、シートクランプ４０は、絵付シートＳを、外周パーティング面２２のうち、キャビティ１０の外側を囲繞する様に（外周）Ｏリング３０を設けた部分である外周密閉領域２１の部分で押圧する。Ｏリング３０は、外周パーティング面２２にキャビティ１０を囲繞する様に設けたリング溝内に嵌め込んである。その結果、絵付シートＳによって覆われるキャビティ１０の気密性が向上する。シートクランプ４０は、従来公知のもので良く、例えば、図６の斜視図で説明した如き、枠状のものである。すなわち、シートクランプ４０は、その四隅を４本の摺動ロッド４１で支持されて、外周パーティング面２２に対して垂直方向に進退動可能に配置され、型Ｍａの底部に格納され摺動ロッド４１に連結した流体圧シリンダ等の駆動機構によって、進退動作をして、絵付シートの固定、解放を行う。なお、Ｏリング３０は、シリコーンゴム、バイトンゴム、フッ素ゴム等のゴム、或いは金属から形成される。
【００１６】
一方、同図ではランド状パーティング面２３の面は、外周パーティング面２２の面の延長面上（すなわち、同一高さ）に位置する。更に、このランドパーティング面２３には、該ランド状パーティング面２３を形成する為の入れ子６０の取り付け用に、ボルト等の留め具７０が露出している。そして、この留め具７０の部分で絵付シートＳの真空成形を抑制すべく、同図では２本の留め具７０を纏めて囲繞する様に、ランド状パーティング面の外周形状と略相似形の正面視略長方形にＯリング３１が設けられている。Ｏリング３１は、前記外周パーティング面内のＯリング３０と同様に、正面視略長方形に環状のリング溝に嵌め込んである。Ｏリング３１も、Ｏリング３０と同様の材料から形成される。
【００１７】
したがって、図１（Ｂ）の如く、絵付シートＳがシートクランプ４０によって、雌型Ｍａの外周パーティング面２２に対して押圧、固定された状態では、ランド状パーティング面２３内に設けた真空成形抑制用のＯリング３１と絵付シートＳとは接触した状態となる（或いは、絵付シートＳに多少の弛みがあれば、一部接触又は全周囲で僅かに浮いた非接触状態となる）。但し、そのままの状態では、Ｏリング３１に接触している部分の絵付シートＳは、外周のＯリング３０の部分とは異なり、シートクランプ４０によってランド状パーティング面２３に対して押圧されることは無い。
しかし、その後、キャビティ１０内を脱気し絵付シートＳを真空成形して延伸させる時には、絵付シートの型Ｍａ側が減圧される為に、大気圧との気圧差による圧力によって、絵付シートＳはＯリング３１の全周囲でＯリング３１に押し付けられる。しかし、ある程度、減圧が進むと、ランド状パーティング面２３内のＯリング３１で囲われる部分と、その部分に対面する絵付シートＳとの間の空間からの脱気が、Ｏリング３１によって阻害される為に、その部分に対面する絵付シートＳの真空成形は抑制される。従って、図１（Ｂ）の様に、ボルト等の留め具７０で入れ子６０を固定した構造でも、そのボルト孔がＯリング３１で周囲を囲われた部分よりも凹んでいても、絵付シートＳの真空成形が抑制される。図２の断面図は、この様にして絵付シートの真空成形後、更に雌雄両型Ｍａ及びＭｂが型締めされた後の状態を示す。この様にして、本発明では、絵付シートの真空成形を部分的に抑制する事で、その部分により従来発生していた皺や破れを防げる事になる。
【００１８】
なお、ランド状パーティング面２３に於けるＯリング３１は、図１の正面図での例示では、正面視略長方形で一個であったが、形状及び個数は特に限定はなく、ランド状パーティング面２３の個数、及びその形状、真空成形の抑制を望むべき部分の形状等によって、適宜形状及び個数とすれば良い。例えば、図１（Ａ）の場合では、ランド状パーティング面２３は一個であり該ランド状パーティング面２３には、入れ子６０取り付け用の２本のボトルが留め具７０として露出していたが、各留め具７０毎に、例えば円形状にその周囲を囲繞する形状で２個のＯリング３１を設けても良い（不図示）。
【００１９】
また、Ｏリング３１は、外周パーティング面に設ける外周密閉領域のＯリング３０を絵付用成形型の一構成要素として設ける場合、Ｏリング３０を外周Ｏリングと呼び、これに対比させて、Ｏリング３１を内周Ｏリングと呼ぶことも出来る。但し、本発明では、後述の如く、外周密閉領域のＯリング３０は必須では無い為、Ｏリング３０が無い場合に、Ｏリング３１を内周Ｏリングと呼ぶと、外周Ｏリングの存在を暗示するので、単にＯリング、或いは真空成形抑制用のＯリングと呼ぶ。これに対して、外周密閉領域に設けるＯリングは真空成形向上用のＯリングである。
【００２０】
次は、図４及び図５を用いて、本発明の別の或る一形態を説明する。これら図は、従来技術欄で述べた特開平９−１５０４３４号公報に開示の技術を採用して、外周パーティング面２２とキャビティ１０との間に特定の凹面を有する内周パーティング面２４を設けた絵付用成形型を示す。この内周パーティング面２４を有する絵付用成形型は、真空成形時に製品面上での絵付シートの伸びを均一化して歪みを少なくして、絵付シートの破れや皺等の絵付シートの真空成形不良を生じ難くする効果を有するものである。
図４（Ａ）は、雌型側となる型Ｍａの断面図、図４（Ｂ）は、その中の内周パーティング面２４を構成する入れ子６１を主体とした要部拡大断面図である。また、図５は、型Ｍａで絵付シートの真空成形後、雌雄両型を型締めした後の状態を示す断面図である。なお、これら図では、シートクランプ４０と絵付シートＳも図示してある。また、得られる絵付成形品は、この場合の絵付用成形型には図１に例示の如きランド状パーティング面２３は無いので、図３で例示した窓付きの絵付成形品Ｐに対して窓を無くした様な絵付成形品である。
【００２１】
例示の絵付用成形型の雌型となる型Ｍａのパーティング面は、入れ子６１によって、内周パーティング面２４の全面と、外周パーティング面２２の一部（内側）と、キャビティ面１１の一部（外側）が形成される。入れ子６１の外側となり入れ子６１で形成されない部分の外周パーティング面２２内には、前述した絵付用成形型と同様に、Ｏリング３０をキャビティ１０の外側を囲繞する環状のリング溝に嵌め込んで設けてある。キャビティ１０の外周側に形成される外周パーティング面２２のうち、このＯリング３０が設けられている部分が、本発明で言う外周密閉領域２１の部分である。図４（Ａ）及び（Ｂ）の如く、真空成形時には、外周密閉領域２１の部分で、絵付シートＳはシートクランプ４０によって、型Ｍａの外周パーティング面２２に押圧し固定しておき、キャビティ１０が密閉された状態としておく。
【００２２】
上記の内周パーティング面２４は、図４（Ｂ）の要部拡大断面図で示す如く、外周パーティング面２２の内周端Ｊと、キャビティ１０を成すキャビティ面１１の始端Ｋ（外周端）と、を直線的に結ぶ面〔図４（Ｂ）にて、その面の断面を一点鎖線で図示〕よりも、外周側に凹んだパーティング面である。内周パーティング面２４が成す面を、この様な凹んだ面とする事で、絵付シートＳが真空成形時に伸ばされるときに、その凹みによって、絵付シートＳは内周パーティング面２４の部分でもある程度伸ばされて、つまり、絵付シートの伸び量が前記凹み部分にも分担される。その結果、製品エリアに部分的に大きな歪み（伸び）が生じ難くなり、厚みの厚い部分と薄い部分との差が小さくなって、絵付シートに破れや皺などの真空成形時の成形不良が生じ難くなる。なお、特開平９−１５０４３４号公報で開示の如く、内周パーティング面２４は、上記の如く外周側に凹んだ面形状とは逆に内周側に突出した面形状としても良いが、内周パーティング面２４での絵付シートＳの伸び分担による成形不良低減効果はあるものの、効果は少なくなる。
【００２３】
そして、上記の様な内周パーティング面２４を入れ子６１で形成することで、入れ子の取り替えで、内周パーティング面２４の幅やその凹みを調整して、絵付シートの伸び均一化度合いを調整したり、絵付成形品の外形形状を変更したりできる利点が得られる。
なお、入れ子６１は、キャビティ１０を囲繞する正面視環状の一体構造でも良く、例えば正面視で縦横各辺に分離した複数からなる構造等でも良く、内周パーティング面を所望の面形状にできる立体形状であれば、特に制限は無い。
【００２４】
内周パーティング面２４の面には、該内周パーティング面２４を形成する為の入れ子６１の取り付け用に、ボルト等の留め具７０が露出している。そして、正面図は省略するが、この留め具７０の部分で絵付シートＳの真空成形を抑制すべく、同図では１本の留め具７０毎に該留め具７０を囲繞する様に、Ｏリング３１が設けられている。Ｏリング３１の正面視形状は、留め具７０が通常は正面視円形のボルト等である為、円形状で良いが他の形状でも良い。また、Ｏリング３１は環状のリング溝に嵌め込んである。入れ子６１の留め具７０は、正面視環状の入れ子６１を複数箇所で固定する為に複数個あり、したがって、各留め具毎にＯリング３１も複数個設けてある（不図示）。
【００２５】
以上の様な、内周パーティング面２４内に設けたＯリング３１では、図４（Ａ）及び（Ｂ）で示す如く、最初、シートクランプ４０によって、絵付シートＳを型Ｍａ（の外周パーティング面２２）に対して、押圧し固定しただけの状態では、絵付シートＳはまだＯリング３１には接触しない。
しかし、その後、絵付シートＳの真空成形が始まり、絵付シートが伸びて変形し始めると、絵付シートＳが内周パーティング面の形状に沿って成形されて、Ｏリング３１に接触する様になる。そして、絵付シートＳがＯリング３１の全周囲に接触した後は、Ｏリング３１で囲われる部分と、その部分に対面する絵付シートＳとの間の空間からの脱気が、Ｏリング３１によって阻害される為に、その部分に対面する絵付シートＳのそれ以上の真空成形を抑制する事ができる。したがって、図４（Ｂ）の様に、内周パーティング面２４内に露出し、ボルト等の留め具７０で入れ子６１を固定した構造で、更にそのボルト孔が凹んでいたとしても、絵付シートＳの真空成形が抑制される。
【００２６】
図５の断面図は、この様にして絵付シートＳの真空成形後、更に雌雄両型Ｍａ及びＭｂが型締めされた後の状態を示す。この様にして、本発明では、絵付シートのを真空成形を部分的に抑制する事で、その部分により従来発生していた皺や破れを防げる事になる。
【００２７】
なお、図４及び図５の形態では、真空成形用の通気孔５０は、入れ子６１と型Ｍａ本体との隙間が外周パーティング面２２及びキャビティ面１１に各々通じる溝を利用しているが、通気孔はこれに限定されない。例えば、内周パーティング面２４に、図１（Ａ）及び（Ｂ）で図示の如き溝状の通気孔を設けても良い。
また、この形態の場合でも、前述したランド状パーティング面の場合と同様に、Ｏリング３１の形状及び個数は特に限定はない。真空成形の抑制を望むべき部分の形状等によって、適宜形状及び個数とすれば良い。
また、上記内周パーティング面２４自体は、本発明には必ずしも必須な構成要素では無いが、設ける場合には、上記説明した如く、外周側に凹んだパーティング面とするのが好ましい。
【００２８】
また、この形態の場合でも、真空成形抑制用であるＯリング３１は、外周パーティング面に設ける外周密閉領域のＯリング３０を絵付用成形型の一構成要素として設ける場合、Ｏリング３０を外周Ｏリングと呼び、これに対比させて、Ｏリング３１を内周Ｏリングと呼ぶことも出来る。
【００２９】
以上、本発明の絵付用成形型を、２形態を例に説明して来たが、シートクランプ４０は、絵付用成形型の構成要素として必須ではない。また、シートクランプを使用するにしても、シートクランプは、絵付用成形型に含まれない物としても良い（この場合は、射出成形同時絵付装置の一構成要素となる）。
なお、射出成形同時絵付装置としては、絵付用成形型を含めて考える事もあるが、製品毎に取り替えて使用する絵付用成形型は、（製品毎に取り替えない）射出成形同時絵付装置の構成要素には含めない考え方もある。ちなみに、射出成形同時絵付装置としては、絵付シートを絵付用成形型に供給するシート供給装置や絵付シートの加熱装置、真空吸引装置等を適宜備える。
【００３０】
また、外周密閉領域に設けたＯリング３０は、本発明では必ずしも必須では無い。例えば、Ｏリング３０をシートクランプ４０側に設けておく場合である。上記の如くこの場合でも、シートクランプは本発明の絵付用成形型の構成要素であっても良く、構成要素で無くても良い。或いは、真空成形時に所望の気密性を確保できれば、Ｏリング３０は省略しても良い。この様な理由の為に、通常はＯリング３０を絵付シートが固定されキャビティを密閉するパーティング面の部分に使用するが、本発明ではそのパーティング面の部分を外周密閉領域と呼ぶのである。
また、真空成形抑制用であるＯリング３１を設ける面は、ランド状パーティング面、内周パーティング面以外に、外周密閉領域の内側であれば、外周パーティング面２２上でも良い。
【００３１】
また、本発明の絵付用成形型は、ランド状パーティング面と内周パーティング面の両方を有するものでも良い。例えば、図４及び図５で例示の内周パーティング面２４を有する絵付用成形型に対して、更に図１で例示したランド状パーティング面２３を設けた構成の絵付用成形型である。この場合、ランド状パーティング面内に設けた真空成形抑制用のＯリングは、絵付シートをシートクランプで外周パーティング面に設けたＯリング等を適宜有する外周密閉領域に押圧したときに、絵付シートには接触しない。しかし、絵付シートが真空成形されて伸びるにつれて、ランド状パーティング面に設けたＯリングにも接触し、該Ｏリングで周囲を囲われる部分の真空成形を抑制することができる。
【００３２】
また、ランド状パーティング面にＯリングを設ける形態では、該Ｏリングの内側に真空成形の抑制を望む部分として、入れ子の留め具部分を例に説明したが、真空成形抑制部分は、留め具以外の部分でも良い。例えば、流動状態の樹脂をキャビティ内に充填するゲートがあってもよい。ゲートの場合は、真空が漏れる箇所となり、可動型側で無く固定型側を真空成形型にすることが可能になり、絵付用成形型のサイズを小さくすることが出来る。
なお、絵付シートを真空成形する方の型（雌型）にゲートを設ける場合には、真空成形でキャビティ面に沿わせた絵付シートを貫通して、樹脂をキャビティに充填する工夫が必要になるが、それは、例えば、流動状態の樹脂として加熱熔融樹脂を選び該熔融樹脂を絵付シート（の少なくとも基材シート）の融点又は熔融温度よりも高温とし、該熔融樹脂で絵付シートを貫通させる等とすれば良い。
【００３３】
なお、絵付用成形型の型材は特に限定されず、鉄、鉄合金等の金属、或いはセラミックス等の非金属材料等の従来公知の型材を適宜選択使用すれば良い。
【００３４】
〔射出成形同時絵付方法〕
本発明の射出成形同時絵付方法は、上述した絵付用成形型を使用した射出成形同時絵付方法である。上述絵付用成形型を使用して該型の片方で絵付シートを真空成形した後、射出成形する以外は、従来公知の射出成形同時絵付方法で良い。ちなみに、射出成形同時絵付方法とは、特公昭５０−１９１３２号公報、特公昭４３−２７４８８号公報、特開平６−３１５９５０号公報、特公平２−４２０８０号公報等に記載されるように、絵付シートを、一対の型の間に挿入して該型を真空成形型として真空成形した後、両型を型締めし、両型で形成されるキャビティ内に流動状態の樹脂を充填して固化させて、成形と同時に樹脂成形物表面に絵付シートを密着、積層させた後、両型を型開きし、絵付シートによる積層又は転写によって樹脂成形物が絵付された絵付成形品を製造する方法である。
ラミネ−トの場合は、そのまま絵付シート全層が樹脂成形物に積層した絵付成形品とし、転写の場合は、次いで絵付シートの基材シートを剥離して転写層のみが樹脂成形物に積層した絵付成形品とする。
【００３５】
射出成形同時絵付方法は各種形態があり、それら各種形態に対して、本発明の絵付用成形型が使用される得る。但し、もちろんの事、絵付用成形型で絵付シートを真空成形する予備成形は行う。また、真空成形時に絵付シートの予熱を通常は行うのが好ましいが、伸び適性があれば、予熱無しも不可能では無い。なお、本発明では真空成形とは真空圧空成形も包含する。また、使用する絵付シートは、枚葉、連続帯状いずれでも良い。また、使用する射出成形機は、横型、縦型いずれでも良い。
【００３６】
なお、真空成形時に絵付シートを予熱する為に使用する熱盤は、一般的には絵付用成形型の構成要素とはせずに、射出成形同時絵付装置の一構成要素として取り扱う。熱盤には、従来公知のものを適宜選択使用すれば良い。例えば、金属又はセラミック製のブロック中に電熱ヒータを埋設したものや、或いは耐熱樹脂製又は金属製のシート状のいわゆる面状発熱体でも構わない。また、熱盤の表面には、絵付シートを真空圧空成形するための圧空を吹き出す通気孔を設けたものでも良い。また、熱盤は、絵付シートに密着して伝導熱で加熱する接触加熱方式、或いは、絵付シートに接触せずに輻射熱で加熱する非接触加熱方式のものでも良い。
また、前述したシートクランプによる絵付シートの押圧固定機能を、この熱盤に備えさせて、図６で例示の如きシートクランプを省略しても良い。熱盤の加熱面の外周をシートクランプとして、熱盤が絵付シートに接近する時に、熱盤で絵付シートを型のパーティング面に押圧し、固定する。本発明の絵付用成形型で、シートクランプを不必須な構成要素とするのは、この様なことも理由にある。
【００３７】
次に、本発明の射出成形同時絵付方法による絵付成形品の製造プロセスを、その或る一形態で説明する。
【００３８】
先ず、シート供給工程として、図１、図４、図５等で例示した様な型Ｍａ（雌型）及び型Ｍｂ（雄型）の雌雄一対の両型から成る絵付用成形型が、型開き状態の時に、絵付シートＳを型間に供給し、絵付シートＳを型Ｍａに枠状のシートクランプ４０で押圧して固定する。この際、絵付シートの接着面側は、射出樹脂側となる様にする事はもちろんである。
次いで、加熱軟化工程として、熱盤を型外部の退避位置から両型間に挿入し、絵付シートを加熱軟化させる。
次いで、延伸工程として、型Ｍａの通気孔５０から吸引して絵付シートＳを延伸することで真空成形して、絵付シートＳを型Ｍａのキャビティ面１１に沿わせ予備成形する。通常、真空成形工程としては、前記加熱軟化工程とこの延伸工程を少なくとも含む。
次いで、型締め工程として、熱盤を両型間から型外部の退避位置に退避させた後、両型を型締めする。
次いで、射出工程として、両型で形成さるキャビティに加熱熔融状態等の流動状態の樹脂を充填する。
次いで、取出工程として、樹脂が冷却等により固化した後、型開きして成形物を取り出す。絵付シートがラミネ−トシートの場合は、絵付シートの不要部分があれば適宜トリミングすれば、樹脂成形物に絵付シートが積層され絵付けされた絵付成形品が得られる。また、絵付シートが転写シートの場合は、その基材シートを型Ｍａ側に残した状態で成形物を取り出すか、或いは、絵付シート全体が積層された状態で成形物を取り出し後、基材シートを剥離して、転写層のみが積層されて絵付けされた絵付成形品を得る。
【００３９】
そして、本発明の射出成形同時絵付方法においては、絵付用成形型に前述した本発明の絵付用成形型を用いているので、前記延伸工程にて、入れ子を用いたランド状パーティング面や内周パーティング面等で、絵付シートの真空成形を抑制した部分にＯリングを設けてある為、その部分で絵付シートの真空成形が抑制されて、破れや皺等の成形不良の発生を防げる事になる。ひいては、安定的で品質の良い絵付成形品の製造が可能になる。
【００４０】
〔射出樹脂〕
なお、射出成形する樹脂としては、射出成形同時絵付方法に於ける従来公知のものが使用でき特に制限はない。射出成形樹脂は、製品の要求物性やコスト等に応じて選定される。例えば、熱可塑性樹脂であれば、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）樹脂、ＡＳ（アクリロニトリル−スチレン共重合体）樹脂、スチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、或いはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン共重合体、オレフィン系熱可塑性エラストマー等のポリオレフィン系樹脂等である。また、硬化性樹脂であれば、２液硬化型の樹脂、例えば、ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等の未硬化樹脂液等の射出成形同時絵付用として従来より知られている材料を使用できる。熱可塑性樹脂は加熱熔融して流動状態で射出し、また硬化性樹脂は室温又は適宜加熱して流動状態で射出する。
【００４１】
〔絵付シート〕
また、用い得る絵付シートは、転写タイプ或いはラミネートタイプとして従来公知の絵付シートを用いる事ができ、特に限定されるものでは無い。
ラミネートタイプの絵付シート（ラミネートシート）は、例えば基材シート上に装飾層と接着剤層とを順次積層した構成である。接着剤層側が射出樹脂と接する側である。一方、転写タイプの絵付シート（転写シート）は、基材シートに離型性のシートを用い、基材シート上に転写層が積層された構成である。転写層は例えば装飾層や接着剤層等からなる。なお、転写タイプ、ラミネートタイプ共に接着剤層は省略することもある。
【００４２】
（基材シート）
基材シートとしては、成形性の有る樹脂シートが代表的には用いられる。該樹脂シートとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン共重合体、オレフィン系熱可塑性エラストマー等のオレフィン系樹脂、ポリブチレンテレフタレート、エチレンテレフタレートイソフタレート共重合体等の熱可塑性ポリエステル樹脂、ポリメチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート−ブチル（メタ）アクリレート共重合体等のアクリル樹脂〔（メタ）アクリレートとはアクリレート又はメタクリレートの意味〕、塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）樹脂、ＡＳ（アクリロニトリル−スチレン共重合体）樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン系等のその他の熱可塑性エラストマー、等の熱可塑性樹脂のシートの単層又は異種材料の２層以上の積層体が用いられる。また、成形性を満足すれば、不織布や織布等の布等に対して樹脂を含浸させたシートや、これに前記樹脂シートを積層した積層体等も用いられる。
なお、転写タイプの絵付シートにて、上記の如き基材シートでは転写層との離型性が不足する場合には、その基材シートを素材シートとして、該素材シートの転写層側に、転写層との離型性を向上させる為、離型層を設けた構成の基材シートとする。離型層は基材シート剥離時に基材シートの一部として、転写層から分離し剥離除去される。離型層には、例えば、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ワックス等の単体又は２種以上の混合物が用いられる。
また、ラミネートタイプでは、基材シート樹脂中に顔料等の着色剤を練り込んで、基材シートを着色透明又は着色不透明、或いは無色透明又は無色不透明等とする装飾処理を施す事もある。この場合、基材シート自体が装飾層を成し基材シートのみの構成の絵付シートとなる場合もある。
【００４３】
（装飾層）
装飾層は、グラビア印刷、シルクスクリーン印刷、オフセット印刷等の従来公知の方法、材料で絵柄等を印刷した絵柄層（インキ層）、アルミニウム、クロム等の金属を公知の蒸着法等で部分又は全面に形成した金属薄膜層等である。絵柄は、板目や柾目等の木目模様、大理石や御影石等の石目模様、タイル調模様、煉瓦調模様、布目模様、文字、幾何学模様、全面ベタなど任意である。絵柄層用インキは、バインダー等からなるビヒクル、顔料や染料等の着色剤、これに適宜加える各種添加剤からなる。バインダーには、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン等の塩素化ポリオレフィン、ポリエステル樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、セルロース系樹脂等の熱可塑性樹脂、熱硬化性ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂等を、これら樹脂の単体又は混合物として用いる。顔料又は染料等の着色剤としては、チタン白、カーボンブラック、弁柄、コバルトブルー、黄鉛、フタロシアニンブルー、イソインドリノン、キナクリドン、アルミニウム粉等の金属顔料、真珠光沢（パール）顔料等が用いられる。
なお、ラミネ−トタイプでは、装飾層は、基材シートの裏面側（射出樹脂側）の場合が多いが、基材シートの表側の場合もある。
【００４４】
（接着剤層）
絵付シートの裏面には、射出樹脂との接着性向上のため、コロナ放電処理、公知の各種プライマー塗工等の易接着処理や感熱型等の接着剤層を施すことがある。接着剤層には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等の公知の樹脂が用いられる。例えば、熱可塑性樹脂では、ポリスチレン、ポリα−メチルスチレン等のスチレン樹脂又はスチレン共重合体、ポリ（メタ）アクリル酸メチル、ポリ（メタ）アクリル酸エチル、ポリ（メタ）アクリル酸ブチル等のアクリル樹脂、塩素化ポリプロピレン等の塩素化ポリオレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール等のビニル重合体、ポリイソプレンゴム、ポリイソブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンアクリロニトリルゴム等のゴム系樹脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂等の１種又は２種以上の混合物が用いられる。また、熱硬化性樹脂では、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等が用いられる。
【００４５】
〔その他〕
なお、本発明でいう「絵付け」とは、単に絵柄や文字、図形等の目視可能な模様を成形品に付与する以外に、目視不可能な模様、あるいは硬質塗膜、導電性等の機能性層を付与することも包含する。目視可能な模様としては、印刷等により形成した絵柄層、真空蒸着等により形成した金属薄膜層など公知のものが、目視不可能な模様の例としては可視光に対しては透明で紫外線照射で蛍光を発する蛍光インクの絵柄が用いられる。
【００４６】
【実施例】
次に、実施例及び比較例により本発明を更に詳述する。
【００４７】
〔実施例〕
本発明の絵付用成形型として、自動車のコンソールボックス用の絵付成形品を成形する金型を用意した。金型は図３の正面図で示す様な窓Ｗ付き絵付成形品Ｐが得られる、図１及び図２で例示の如き型である。可動型として型Ｍａの如き雌型を、固定型として型Ｍｂの如き雄型を用意した。絵付成形品の寸法は、正面が横２００ｍｍ、縦５００ｍｍの長方形で、肉厚は平均３ｍｍ、絵付シートの絞り深さが最大４０ｍｍである。中央の窓部は、図１の様に入れ子６０で形成し、その入れ子６０はランド状パーティング面２３側から留め具７０としてボルトで取り付ける構造である。そして、ランド状パーティング面２３の２本のボルトからなる留め具７０の周囲には、それら周囲を囲繞する様に、真空成形抑制用のＯリング３１が１個設けてある。
【００４８】
一方、絵付シートは、厚み１２５μｍの透明なアクリル樹脂フィルムからなる基材シートの裏側となる面（樹脂成形物側）に、アクリル樹脂と塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体との混合樹脂系をバインダーの樹脂とし、弁柄を主体とする着色顔料が添加されている着色インキを用いて、木目柄の意匠の絵柄層をグラビア印刷の三色刷りで形成した上に、更に、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体からなる接着剤層（４μｍ厚）をグラビアコートによる２層コートで形成して、用意した。
【００４９】
そして、前記絵付用成形型と上記絵付シートを用いて、前述した如き方法で射出成形同時絵付けを行い、絵付シートがラミネ−トされた絵付成形品を製造してみた。先ず、絵付シートをその絵柄層が雄型のゲート側を向く様にして、型開き状態の雌雄両型間に挿入して、シートクランプで雌型の外周パーティング面に押圧し固定しシート供給した。次いで、表面温度３５０℃に加熱した赤外線輻射加熱方式の熱盤を型間に挿入して、絵付シートを非接触で３秒間加熱して加熱軟化工程を経た後、雌型を真空成形型として、真空引きを開始して真空成形による絵付シートの予備成形を行い、軟化した絵付シートを雌型のキャビティ面に沿う形状に成形して延伸工程を完了した。その後、真空引き開始５秒後に、型締め工程として、熱盤を型外の退避位置に退避させて、両型を型締めした。次いで、射出工程として、耐熱ＡＢＳ樹脂を、樹脂温度２４０℃、金型温度６０℃の条件で、両型で形成されるキャビティ内に射出した。そして、取出工程として、樹脂が冷却し固化後、型開きして、窓付きの絵付成形品を得た。
【００５０】
その結果、上記延伸工程にて、窓部を形成する入れ子の留め具であるボルト部分では、その周囲に真空成形抑制用のＯリングが設けてあるので、絵付シートが更に延伸して真空成形されず、皺や破れは発生せず、外観良好な絵付成形品が得られた。
【００５１】
〔比較例〕
絵付用成形型は、実施例において用いた金型に対して、ランド状パーティング面２３に設けたＯリング３１を設けない型とした。この他は、実施例同様にして、射出成形同時絵付けして、絵付成形品を得た。
【００５２】
その結果、入れ子固定用のボルト部分で、絵付シートが深く絞られ、一部のショットでは、絵付シートが破れる成形不良が発生することがあった。そして、破れたときに得られた絵付成形品は、破れた部分で絵付シートが動きやすくなっていた為に、製品上の一部に皺が発生してしまった。
【００５３】
【発明の効果】
本発明の絵付用成形型及び射出成形同時絵付方法によれば、絵付シートの成形を抑制すべき部分では、その周囲のＯリングによって、絵付シートの真空成形が抑制される。従って例えば、入れ子の留め具等をパーティング面側に露出させ、パーティング面側から着脱可能としても、ボルト等の留め具の孔部分で絵付シートが深く絞られて破断したり皺が製品面に及ぶ真空成形不良の発生を防げる。その結果、成形不良が無く外観良好な絵付成形品が容易に得られる。しかも、入れ子の着脱も容易な型となり、形状変更への対応も容易となる。また、絵付シートの伸びを均一化して歪みを少なくする為の内周パーティング面を入れ子で形成するのも容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の絵付用成形型の一形態を雌型側で概念的に例示する説明図。
【図２】図１の絵付用成形型の型締め時の断面図（雌雄両型）。
【図３】本発明の絵付用成形型で得られる絵付成形品の一例を例示する正面図。
【図４】本発明の絵付用成形型の別の或る一形態を概念的に例示する断面図。
【図５】図４の絵付用成形型の型締め時の断面図（雌雄両型）。
【図６】絵付用成形型の雌型側の（外周）パーティング面内に設けた外周密閉領域と、シートクランプを説明する斜視図。
【符号の説明】
１０  キャビティ
１１  キャビティ面
２０  パーティング面
２１  外周密閉領域
２２  外周パーティング面
２３  ランド状パーティング面
２４  内周パーティング面
３０  （外周）Ｏリング
３１  （内周）Ｏリング
４０  シートクランプ
４１  摺動ロッド
５０  通気孔（孔及び溝）
５１  通気孔（孔及び溝）
６０  入れ子
６１  入れ子
７０  留め具
Ｍａ  型（絵付用成形型の雌型側）
Ｍｂ  型（絵付用成形型の雄型側）
Ｊ    外周パーティング面の内周端
Ｋ    キャビティ面の始端（外周端）
Ｓ    絵付シート
Ｐ    絵付成形品
Ｗ    窓
【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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