(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）固定金型が取り付けられる固定金型支持装置と、
（ｂ）可動金型が取り付けられる可動金型支持装置と、
（ｃ）前記固定金型支持装置及び可動金型支持装置に取り付けられ、模様又は保護皮膜が転写可能に付着された転写フィルムを供給する供給ロールと、
（ｄ）前記固定金型支持装置及び可動金型支持装置に取り付けられ、前記転写フィルムを巻き取る巻取ロールと、
（ｅ）前記固定金型及び可動金型に取り付けられ、前記転写フィルムがキャビティの位置を通過するようにガイドするガイドロールと、
（ｆ）該ガイドロールの近傍の固定金型及び可動金型に取り付けられ、前記転写フィルムの搬送位置を検出する検出器とを有し、
（ｇ）前記固定金型又は可動金型は、キャビティを形成する凹部、及び、該凹部内に連通し、前記転写フィルムを前記凹部内に吸引する吸引通路を備え、
（ｈ）前記凹部を備える固定金型又は可動金型は、前記キャビティから巻取ロール側に搬送される転写フィルムに張力を付与するとともに、前記転写フィルムを前記凹部内に吸引するときには前記転写フィルムに余剰があるように前記張力を緩めるテンションロールを備えることを特徴とする成形機。
【請求項２】
前記転写フィルムは、前記巻取ロールによって所定の搬送量ずつ間欠的に搬送される請求項１に記載の成形機。
【請求項３】
前記凹部は前記固定金型又は可動金型に形成されたスプルーを挟んで複数形成され、前記凹部を備える固定金型又は可動金型のキャビティの位置を搬送される前記転写フィルムは複数である請求項１又は２に記載の成形機。
【請求項４】
（ａ）固定金型と可動金型とが離れた状態で、検出器によって搬送量を検出しつつ巻取ロールを回転させて、模様又は保護皮膜のピッチだけ模様又は保護皮膜が転写可能に付着された転写フィルムを搬送し、
（ｂ）該転写フィルムに余剰があるように該転写フィルムに付与された張力を緩め、
（ｃ）前記固定金型又は可動金型が備えるキャビティを形成するための凹部内に前記転写フィルムを吸引し、
（ｄ）前記固定金型と可動金型とによって前記キャビティを形成し、
（ｅ）該キャビティ内に樹脂を充填し、
（ｆ）前記転写フィルムに付着された模様又は保護皮膜を成形品に転写し、
（ｇ）該成形品をエジェクトすることを特徴とする成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は成形機の金型装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、射出成形機のような成形機においては、加熱シリンダ内においてスクリュを前進させ、加熱され、溶融させられた樹脂を高圧で射出して金型装置のキャビティに充填（てん）し、該キャビティ内において樹脂を冷却し、固化させることによって成形品を成形する際に、前記キャビティ内に転写パターンを形成した転写フィルムを配設し、前記成形品の成形と同時に、かつ、一体にパターンを形成する転写成形が行われている（特許第２９２２３５４号公報、特公平７−１２１５３６号公報、特開平４−１５８０１５号公報、特開平２００１−１９１３６２号公報参照）。
【０００３】
そのために、前記金型装置は、固定金型が取り付けられた固定プラテン、可動金型が取り付けられた可動プラテン、及び、該可動プラテンを進退させるための可動プラテン駆動機構を備え、該可動プラテン駆動機構を作動させ、前記可動プラテンを進退させることによって、金型装置の型閉、型締及び型開を行うことができるようになっている。さらに、前記金型装置の近くに、転写フィルムの供給ロール及び巻取ロールが配設され、固定金型と可動金型との合わせ面に沿って、前記転写フィルムが所定ピッチずつ搬送されるようになっている。なお、前記所定ピッチは転写フィルムに形成された転写パターンのピッチに対応する。
【０００４】
そして、金型装置の型締が行われる時に、射出装置が前進させられ、加熱シリンダのノズルが、前記固定プラテンに形成されたノズル通過孔を通って、固定金型の背面に押し付けられ、密着させられる。続いて、加熱され、溶融させられた樹脂が高圧で前記ノズルから射出され、固定金型に形成されたスプルーを通って、固定金型と可動金型との合わせ面に形成されたキャビティ内に充填されるようになっている。
【０００５】
これにより、樹脂成形と同時に転写パターンの転写が行われる。そして、前記可動プラテンを後退させて型開を行い、前記転写パターンが転写された転写フィルムを成形品の表面から剥（はく）離して、前記転写パターンを表面に備える成形品を成形することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の転写成形においては、転写フィルムの位置決めが正確でなく、転写パターンがずれた位置に転写されてしまい、成形品の外観不良が発生することがある。
【０００７】
このような外観不良の発生を防止するため、転写フィルムを正確に位置決めするための技術が提案されているが、いずれも複雑な構成の装置を使用しているので、成形機全体の製造コストが高くなってしまう。
【０００８】
また、転写フィルムの位置決めを正確にするために、転写フィルムに形成された転写パターンのピッチに対応したピッチずつ前記転写フィルムを搬送するようになっている。ところが、キャビティを形成する凹部に転写フィルムを位置決めする場合、転写フィルムを吸引して前記凹部の凹面に密着させる時に、転写フィルムの前後の部分が前記凹部に引きずり込まれてしまう。このため、前記転写フィルムの搬送量がずれ、転写フィルムの位置決めを正確にすることができない。
【０００９】
本発明は、前記従来の問題点を解決して、簡単な構成で転写フィルムを正確に位置決めすることができ、正確に転写パターンが転写された成形品を成形することができる成形機及び成形方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の成形機においては、固定金型が取り付けられる固定金型支持装置と、可動金型が取り付けられる可動金型支持装置と、前記固定金型支持装置及び可動金型支持装置に取り付けられ、模様又は保護皮膜が転写可能に付着された転写フィルムを供給する供給ロールと、前記固定金型支持装置及び可動金型支持装置に取り付けられ、前記転写フィルムを巻き取る巻取ロールと、前記固定金型及び可動金型に取り付けられ、前記転写フィルムがキャビティの位置を通過するようにガイドするガイドロールと、該ガイドロールの近傍の固定金型及び可動金型に取り付けられ、前記転写フィルムの搬送位置を検出する検出器とを有し、前記固定金型又は可動金型は、キャビティを形成する凹部、及び、該凹部内に連通し、前記転写フィルムを前記凹部内に吸引する吸引通路を備え、前記凹部を備える固定金型又は可動金型は、前記キャビティから巻取ロール側に搬送される転写フィルムに張力を付与するとともに、前記転写フィルムを前記凹部内に吸引するときには前記転写フィルムに余剰があるように前記張力を緩めるテンションロールを備える。
【００１１】
本発明の他の成形機においては、さらに、前記転写フィルムは、前記巻取ロールによって所定の搬送量ずつ間欠的に搬送される。
【００１４】
本発明の更に他の成形機においては、さらに、前記凹部は前記固定金型又は可動金型に形成されたスプルーを挟んで複数形成され、前記凹部を備える固定金型又は可動金型のキャビティの位置を搬送される前記転写フィルムは複数である。
本発明の成形方法においては、固定金型と可動金型とが離れた状態で、検出器によって搬送量を検出しつつ巻取ロールを回転させて、模様又は保護皮膜のピッチだけ模様又は保護皮膜が転写可能に付着された転写フィルムを搬送し、該転写フィルムに余剰があるように該転写フィルムに付与された張力を緩め、前記固定金型又は可動金型が備えるキャビティを形成するための凹部内に前記転写フィルムを吸引し、前記固定金型と可動金型とによって前記キャビティを形成し、該キャビティ内に樹脂を充填し、前記転写フィルムに付着された模様又は保護皮膜を成形品に転写し、該成形品をエジェクトする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明の実施の形態における金型装置の概略を示す斜視図である。
【００１７】
図において、１２は固定金型、３２は可動金型である。ここで、前記固定金型１２は、後述される固定金型支持装置としての固定プラテン１１に取り付けられ、前記可動金型３２は後述される可動金型支持装置としての可動プラテン３１に取り付けられている。そして、可動プラテン３１が可動プラテン駆動機構によって前進させられると、前記可動金型３２は図に示される位置から右方に移動し、前記可動金型３２の合わせ面が固定金型１２の合わせ面に密着して型閉、型締が行われる。なお、本実施の形態においては、前記可動金型３２の合わせ面は平坦（たん）であり、固定金型１２の合わせ面に、キャビティを形成する凹部が、上下に並んで、２つ形成されている。また、前記固定金型１２の背面には前記凹部に連通するスプルー５６が穿（せん）設されている。
【００１８】
なお、金型装置によって成形される成形品は、食器、日用雑貨、光学部品、機械部品、装飾品等いかなるものであってもよいが、本実施の形態においては、携帯電話機等の電子装置の透明窓部材である場合について説明する。この場合、成形品を成形する樹脂は、例えば、ＰＭＭＡ（アクリル）、ＰＣ（ポリカーボネイト）等であるが、いかなるものであってもよい。
【００１９】
また、１４ａ及び１４ｂは転写フィルムとしての第１転写フィルムであり、文字、絵柄等の模様４１ａ及び４１ｂがそれぞれ付着されている。ここで、前記第１転写フィルム１４ａ及び第１転写フィルム１４ｂは同一のものであってもよいし、相違するものであってもよく、前記模様４１ａ及び模様４１ｂも、同一のものであってもよいし、相違するものであってもよい。本実施の形態においては、前記第１転写フィルム１４ａ及び第１転写フィルム１４ｂが同一のものであり、かつ、前記模様４１ａ及び模様４１ｂも同一の文字である場合について説明する。なお、前記第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂは、例えば、厚さ１０〜２０〔μｍ〕程度のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムから成り、該フィルム上に剥離層、文字インキ層、接着剤層から成る前記模様４１ａ及び４１ｂが転写可能に付着されている。
【００２０】
そして、前記第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂは、それぞれ、供給ロールとしての第１転写フィルム供給ロール２３ａ及び２３ｂから繰り出され、前記模様４１ａ及び４１ｂが転写された後、巻取ロールとしての第１転写フィルム巻取ロール１５ａ及び１５ｂに巻き取られる。なお、１６ａ及び１９ａは、前記第１転写フィルム１４ａをガイドするガイドロールとしての第１転写フィルムガイドロールであり、１６ｂ及び１９ｂは、前記第１転写フィルム１４ｂをガイドするガイドロールとしての第１転写フィルムガイドロールである。
【００２１】
一方、３４は転写フィルムとしての第２転写フィルムであり、保護皮膜４２が付着されていて、例えば、厚さ１０〜２０〔μｍ〕程度のＰＥＴフィルムから成り、該フィルム上に、例えば、耐擦傷性処理を施したＰＣから成る前記保護皮膜４２が転写可能に付着されている。また、前記第２転写フィルム３４は、後述される供給ロールとしての第２転写フィルム供給ロール３５から繰り出され、前記保護皮膜４２が転写された後、後述される巻取ロールとしての第２転写フィルム巻取ロール３３に巻き取られる。
【００２２】
ここで、本実施の形態において、前記第２転写フィルム３４の搬送方向は、図に示されるように、前記第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂの搬送方向と直交している。すなわち、前記第２転写フィルム３４の搬送は、図における上から下へ向けて搬送され、前記第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂは第１転写フィルム供給ロール２３ａ及び２３ｂから第１転写フィルム巻取ロール１５ａ及び１５ｂへ向けて搬送される。この場合、前記キャビティを形成する凹部が、上下に並んで、２つ形成されているので、前記第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂは、前記模様４１ａ及び４１ｂを１つずつ間欠的に送るように搬送されるのに対して、前記第２転写フィルム３４は前記保護皮膜４２を２つずつ間欠的に送るように搬送される。
【００２３】
なお、前記第２転写フィルム３４の搬送方向並びに第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂの搬送方向は適宜変更することができる。例えば、前記第２転写フィルム３４の搬送方向を第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂの搬送方向と同一にすることもできる。ただし、この場合、前記第２転写フィルム３４を図において上下に２本並列に配設する必要がある。しかし、本実施の形態においては、説明の都合上、図に示されるような搬送方向である場合についてだけ説明する。
【００２４】
次に、本発明の実施の形態における金型装置の構成をより詳細に説明する。
【００２５】
図２は本発明の実施の形態における金型装置の側面図、図３は本発明の実施の形態における金型装置の平面図、図４は本発明の実施の形態における第２転写フィルムの巻取ロールの構成を示す図であり図２のＡ矢視図、図５は本発明の実施の形態における固定金型の合わせ面の構成を示す図であり図２のＢ矢視図である。
【００２６】
図２に示されるように、固定金型支持装置としての固定プラテン１１は、固定金型１２が取り付けられる金型取付面及びその反対側の背面を備え、概略矩（く）形の厚板状の形状を有する。なお、前記固定プラテン１１は図示されない成形機のフレームに固定されている。そして、前記固定プラテン１１には、図示されない加熱シリンダの先端部分及びノズルが通るノズル通過孔が中心付近に形成される。なお、該ノズル通過孔は、背面と金型取付面とを連通するものである。また、前記固定プラテン１１には、タイバー５１が挿入される複数、例えば、４つの図示されないタイバー挿入孔が形成される。そして、該タイバー挿入孔に挿入されたタイバー５１の端部は、前記固定プラテン１１に固定される。
【００２７】
また、図２における前記固定プラテン１１の左方には、可動金型支持装置としての可動プラテン３１が図における左右に移動可能に配設される。該可動プラテン３１は、可動金型３２が取り付けられる金型取付面及びその反対側の背面を備え、概略矩形の厚板状の形状を有する。そして、前記背面には、可動プラテン駆動機構のコネクティングロッド５２の端部が接続される。また、前記可動プラテン３１には、タイバー５１が挿入される複数、例えば、４つの図示されないタイバー挿入孔が形成される。そして、前記可動プラテン３１は前記タイバー挿入孔に挿入されたタイバー５１に沿って、図における左右に移動する。
【００２８】
ここで、前記可動プラテン３１の図２における上面には、ブラケット３８を介して、供給ロールとしての第２転写フィルム供給ロール３５が回転可能に取り付けられる。また、前記可動プラテン３１の下面には、巻取ロールとしての第２転写フィルム巻取ロール３３が取り付けられる。この場合、該第２転写フィルム巻取ロール３３は、図４に示されるように、ブラケット３９を介して前記可動プラテン３１の下面に取り付けられた第２転写フィルム巻取モータ４６の回転軸に取り付けられ、該第２転写フィルム巻取モータ４６によって回転させられ、第２転写フィルム３４を間欠的に巻き取るようになっている。
【００２９】
そして、可動金型３２の図２における上面及び下面には、第２転写フィルム３４をガイドするガイドロールとしての第２転写フィルムガイドロール３６ａ及び３６ｂが回転可能に取り付けられる。さらに、前記可動金型３２の図２における上面の第２転写フィルムガイドロール３６ａの近傍には、前記第２転写フィルム３４の搬送位置を検出する、検出器としての第２転写フィルム搬送位置検出器３７が取り付けられる。
【００３０】
ここで、該第２転写フィルム搬送位置検出器３７は、例えば、光センサを備え、前記第２転写フィルム３４に一定間隔で付与された位置検出マークをピックアップして、前記第２転写フィルム３４の搬送量を検出することによって、前記第２転写フィルム３４の搬送位置を検出するものであるが、いかなる形態のものであってもよい。
【００３１】
また、前記固定プラテン１１の図３における上面には、図５に示されるようにブラケット２４ａ及び２４ｂを介して、第１転写フィルム供給ロール２３ａ及び２３ｂが回転可能に取り付けられる。また、前記固定プラテン１１の下面には、第１転写フィルム巻取ロール１５ａ及び１５ｂが取り付けられる。この場合、該第１転写フィルム巻取ロール１５ａ及び１５ｂは、図２に示されるように、ブラケット１８ａ及び１８ｂを介して前記固定プラテン１１の図３における下面に取り付けられた第１転写フィルム巻取モータ１３ａ及び１３ｂの回転軸に取り付けられ、該第１転写フィルム巻取モータ１３ａ及び１３ｂによって回転させられ、第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂを間欠的に巻き取るようになっている。
【００３２】
そして、固定金型１２の図３における上面及び下面には、第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂをガイドする第１転写フィルムガイドロール１６ａ、１６ｂ及び１９ａ、１９ｂが回転可能に取り付けられる。さらに、前記固定金型１２の図３における上面の第１転写フィルムガイドロール１９ａ、１９ｂの近傍には、前記第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂの搬送位置を検出する検出器としての第１転写フィルム搬送位置検出器１７ａ、１７ｂが取り付けられる。
【００３３】
ここで、前記第１転写フィルム搬送位置検出器１７ａ、１７ｂは、前記第２転写フィルム搬送位置検出器３７と同様の構成のものであるが、異なる構成のものでもよく、いかなる形態のものであってもよい。
【００３４】
さらに、前記固定金型１２の図３における下面には、前記第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂの張力を調整するための、テンションロール２１ａ及び２１ｂが配設される。該テンションロール２１ａ及び２１ｂは、前記固定金型１２の図３における下面に取り付けられた張力調整シリンダ装置２２ａ及び２２ｂのピストンロッドの端部に取り付けられ、該張力調整シリンダ装置２２ａ及び２２ｂによって図３における上下方向に移動させられる。
【００３５】
なお、図５に示されるように、キャビティを形成する凹部２５ａ及び２５ｂは、固定金型１２に形成されたスプルー５６を挟んで複数、すなわち、上下に並んで２つ形成されている。そして、前記第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂは、図５に示されるように、前記キャビティを形成する凹部２５ａ及び２５ｂの位置を通過するように搬送される。一方、第２転写フィルム３４は、図５に示されていないが、可動金型３２の合わせ面において前記２つの凹部２５ａ及び２５ｂに対応する位置を通過するように搬送される。すなわち、前記第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂは第１転写フィルムガイドロール１６ａ、１６ｂ及び１９ａ、１９ｂによってキャビティの位置を通過するようにガイドされ、第２転写フィルム３４は第２転写フィルムガイドロール３６ａ及び３６ｂによってキャビティの位置を通過するようにガイドされる。
【００３６】
また、固定金型１２には、図３に示されるように、空気吸引管２８が取り付けられる。前記固定金型１２の内部には、一端が前記凹部２５ａ及び２５ｂに接続された後述される吸引通路としての空気吸引通路２７が形成され、該空気吸引通路２７の他端に前記空気吸引管２８が接続される。そして、該空気吸引管２８の他端には図示されない真空ポンプ等の空気吸引装置が接続され、前記凹部２５ａ及び２５ｂ内の空気を吸引するようになっている。
【００３７】
なお、前記金型装置は、図示されない制御装置を有する。該制御装置は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、半導体メモリ、磁気ディスク等の記憶手段、キーボード、マウス等の入力手段、ＣＲＴ、液晶ディスプレー等の表示手段、通信インターフェイス等を備え、前記第１転写フィルム搬送位置検出器１７、第２転写フィルム搬送位置検出器３７からの検出信号等を受信し、前記第１転写フィルム巻取モータ１３ａ及び１３ｂ、第２転写フィルム巻取モータ４６、張力調整シリンダ装置２２ａ及び２２ｂ、空気吸引装置等の動作を含む金型装置の全ての動作を制御する。なお、前記制御装置は、図示されない射出装置、可動プラテン駆動機構等の他の装置を制御する制御装置と一体的に形成されたものであってもよいし、他の装置を制御する制御装置の中に構築されたシステムであってもよい。
【００３８】
次に、前記構成の金型装置の動作について説明する。
【００３９】
図６は本発明の実施の形態における金型装置の成形時の状態を示す概略平断面図、図７は本発明の実施の形態における張力調整シリンダ装置の動作を示す第１の一部断面図、図８は本発明の実施の形態における張力調整シリンダ装置の動作を示す第２の一部断面図、図９は本発明の実施の形態における金型装置によって成形された成形品の側面図、図１０は本発明の実施の形態における金型装置によって成形された成形品の正面図であり図９のＣ矢視図である。
【００４０】
まず、図示されない可動プラテン駆動機構を駆動させて、可動プラテン３１を図１〜３における右方へ移動させて型閉及び型締を行う。ここで、型閉及び型締を行う直前において、第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂは、模様４１ａ及び４１ｂが、図５に示されるようなキャビティを形成する２つの凹部２５ａ及び２５ｂの真上に位置するように、あらかじめ搬送されている。なお、実際には、後述されるように、前記模様４１ａ及び４１ｂが成形時の位置よりもわずかに第１転写フィルム巻取ロール１５ａ及び１５ｂに近づいた位置、すなわち、図５におけるわずかに右方に位置にある。
【００４１】
この場合、前記第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂの搬送量は、互いに等しく、第１転写フィルム搬送位置検出器１７ａ、１７ｂによって検出された搬送位置に基づいて、第１転写フィルム巻取ロール１５ａ及び１５ｂを回転させる第１転写フィルム巻取モータ１３ａ及び１３ｂの回転量を制御することによって制御される。なお、第１転写フィルム供給ロール２３ａ及び２３ｂは、わずかにブレーキがかけられた状態で回転するようになっていることが望ましい。これにより、前記第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂは、第１転写フィルム供給ロール２３ａ及び２３ｂによってバックテンションをかけられた状態、すなわち、搬送方向の後方に引っ張られた状態となる。そのため、前記第１転写フィルム巻取ロール１５ａ及び１５ｂの回転による前記第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂの搬送量の制御を正確に行うことができる。
【００４２】
なお、第１転写フィルム搬送位置検出器１７ａ、１７ｂは、第１転写フィルムガイドロール１６ａの近傍に取り付けられているので、前記キャビティに最も近づいた位置で第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂの搬送量を検出することができるので、第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂのたるみ等の影響を受けることが少なく、前記キャビティ付近における位置で第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂの搬送位置を正確に検出することができる。
【００４３】
また、張力調整シリンダ装置２２ａ及び２２ｂのピストンロッドは収縮した状態となっている。これにより、テンションロール２１ａ及び２１ｂが図３に示されるように上方に引き上げられた位置になり、第１転写フィルムガイドロール１６ａ及び１６ｂと第１転写フィルム巻取ロール１５ａ及び１５ｂとの間の第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂは上方に引っ張り上げられて張力を付与された状態となっている。
【００４４】
一方、第２転写フィルム３４は、図１に示されるように、２つの保護皮膜４２が、それぞれ、キャビティを形成する２つの凹部２５ａ及び２５ｂに対応する位置になるように、あらかじめ搬送されている。この場合、前記第２転写フィルム３４の搬送量は、第２転写フィルム搬送位置検出器３７によって検出された搬送位置に基づいて、第２転写フィルム巻取ロール３３を回転させる第２転写フィルム巻取モータ４６の回転量を制御することによって制御される。なお、第２転写フィルム供給ロール３５は、わずかにブレーキがかけられた状態で回転するようになっていることが望ましい。これにより、前記第２転写フィルム３４は、第２転写フィルム供給ロール３５によってバックテンションをかけられた状態となるので、前記第２転写フィルム巻取ロール３３の回転による前記第２転写フィルム３４の搬送量の制御を正確に行うことができる。
【００４５】
なお、第２転写フィルム搬送位置検出器３７は、第２転写フィルムガイドロール３６ａの近傍に取り付けられているので、前記キャビティに最も近づいた位置で第２転写フィルム３４の搬送量を検出することができるので、第２転写フィルム３４のたるみ等の影響を受けることが少なく、前記キャビティ付近での位置で第２転写フィルム３４の搬送位置を正確に検出することができる。
【００４６】
次に、前記張力調整シリンダ装置２２ａ及び２２ｂが作動させられて、ピストンロッドが伸長するので、前記テンションロール２１ａ及び２１ｂが図７に示されるように下方に引き下げられた位置になる。これにより、前記第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂは、付与されていた張力が開放されるので、所定量だけ余剰がある状態、すなわち、たるんだ状態となる。なお、前記模様４１ａ及び模様４１ｂが成形時の位置よりもわずかに第１転写フィルム巻取ロール１５ａ及び１５ｂに近づいた位置、すなわち、図７においてわずかに下方の位置にある。
【００４７】
続いて、図示されない空気吸引装置が作動して、前記凹部２５ａ及び２５ｂ内の空気が空気吸引通路２７及び空気吸引管２８を通って、吸引されて排気される。これにより、前記第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂは、図８に示されるように、前記凹部２５ａ及び２５ｂの壁面に密着する。この場合、前記第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂは、第１転写フィルム供給ロール２３ａ及び２３ｂによってバックテンションをかけられ、図において前記凹部２５ａ及び２５ｂより上側の部分が不動であるので、図において前記凹部２５ａ及び２５ｂより下側の部分が上方に引き上げられて、前記凹部２５ａ及び２５ｂの中に引き込まれる。
【００４８】
そのため、空気吸引装置が作動する前、図７に示されるように、わずかに下方の位置にあった模様４１ａ及び４１ｂは、上方に引き上げられて、前記凹部２５ａ及び２５ｂ内のあるべき位置に到達する。すなわち、前記第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂが前記凹部２５ａ及び２５ｂの壁面に密着すると、前記模様４１ａ及び４１ｂは、前記凹部２５ａ及び２５ｂ内の所定位置に正しく位置決めされる。
【００４９】
なお、第１転写フィルムガイドロール１６ａ及び１６ｂと第１転写フィルム巻取ロール１５ａ及び１５ｂとの間の第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂは、余剰のない状態となる。すなわち、空気吸引装置が作動する前の図７に示される状態における１転写フィルムガイドロール１６ａ及び１６ｂと第１転写フィルム巻取ロール１５ａ及び１５ｂとの間の第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂの余剰の量は、空気吸引装置が作動した時に前記凹部２５ａ及び２５ｂの中に引き込まれる第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂの量にほぼ等しい。
【００５０】
続いて、可動プラテン駆動機構を駆動させて、可動プラテン３１を図１〜３における右方へ移動させ、図６に示されるように、型閉及び型締を行う。そして、射出装置の射出シリンダ５３を図６における左方へ移動させて、該射出シリンダ５３のノズル５５を固定金型１２の背面に押し付け、前記ノズル５５内の樹脂流路５７を前記固定金型１２のスプルー５６と連通させる。
【００５１】
続いて、前記射出シリンダ５３内に挿入されているスクリュ５４を図６において左方へ移動させ、射出シリンダ５３内の溶融樹脂を前記ノズル５５内の樹脂流路５７から射出させる。すると、射出された溶融樹脂は、前記スプルー５６を通って、キャビティを形成する凹部２５ａ及び２５ｂ内に充填される。なお、前記空気吸引装置は作動を継続し、前記第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂが前記凹部２５ａ及び２５ｂの壁面に密着した状態を維持するようにしてもよい。
【００５２】
そして、前記溶融樹脂の熱と圧力とによって、前記第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂは前記凹部２５ａ及び２５ｂの壁面に完全に密着される。また、前記第２転写フィルム３４は、可動金型３２の合わせ面における前記凹部２５ａ及び２５ｂに対応する位置に完全に密着される。そして、前記凹部２５ａ及び２５ｂの内部が溶融樹脂で充満されて成形品が成形されると同時に、該成形品の両面へ前記第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂの模様４１ａ及び４１ｂ、並びに、前記第２転写フィルム３４の保護皮膜４２が転写される。
【００５３】
続いて、成形が終了すると、可動プラテン駆動機構を駆動させて、可動プラテン３１を図１〜３における左方へ移動させ型開を行う。そして、図示されないエジェクタピン等を作動させ、成形品をエジェクトする、すなわち、キャビティから突き出す。これにより、図９及び１０に示されるような成形品が成形される。
【００５４】
この場合、該成形品は、前記凹部２５ａ及び２５ｂに対応する部分である透明窓部材４５ａ及び４５ｂ、前記スプルー５６に対応したスプルー対応部４４、並びに、前記凹部２５ａ及び２５ｂとスプルー５６との間のゲート部に対応する部分であるゲート対応部４３とから成る。そして、最終的な製品としての前記透明窓部材４５ａ及び４５ｂは、後工程においてゲート対応部４３から切断分離されて成形される。ここで、前記成形品の透明窓部材４５ａ及び４５ｂには、図９及び１０に示されるように、模様４１ａ及び４１ｂ並びに保護皮膜４２が転写されている。
【００５５】
そして、次の成形のために、前記第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂ並びに前記第２転写フィルム３４を所定量だけ搬送する。
【００５６】
まず、前記第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂを搬送する場合、張力調整シリンダ装置２２ａ及び２２ｂを作動させ、ピストンロッドを収縮して、テンションロール２１ａ及び２１ｂを図３における上方に引き上げる。続いて、第１転写フィルム巻取モータ１３ａ及び１３ｂを所定の回転量だけ回転させ、前記模様４１ａ及び４１ｂの１つ分のピッチだけ第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂを搬送させる。これにより、前記成形品の透明窓部材４５ａ及び４５ｂに転写された模様４１ａ及び４１ｂに続いて第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂに付着された模様４１ａ及び４１ｂが、図５に示されるように、キャビティを形成する２つの凹部２５ａ及び２５ｂの真上に到達する。この場合、前記第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂの搬送量は、互いに等しく、第１転写フィルム搬送位置検出器１７によって検出された搬送位置に基づいて、第１転写フィルム巻取ロール１５ａ及び１５ｂを回転させる第１転写フィルム巻取モータ１３ａ及び１３ｂの回転量を制御することによって制御される。
【００５７】
また、第２転写フィルム巻取モータ４６を所定の回転量だけ回転させ、前記保護皮膜４２の２つ分のピッチだけ第２転写フィルム３４を搬送させる。これにより、前記成形品の透明窓部材４５ａ及び４５ｂに転写された２つの保護皮膜４２に続いて第２転写フィルム３４に付着された２つの保護皮膜４２が、図１に示されるように、前記２つの凹部２５ａ及び２５ｂのそれぞれに対応する位置に到達する。この場合、前記第２転写フィルム３４の搬送量は、第２転写フィルム搬送位置検出器３７によって検出された搬送位置に基づいて、第２転写フィルム巻取ロール３３を回転させる第２転写フィルム巻取モータ４６の回転量を制御することによって制御される。
【００５８】
以降、前述された動作を繰り返すことによって、模様４１ａ及び４１ｂ並びに保護皮膜４２が転写された成形品が成形される。
【００５９】
このように、本実施の形態においては、固定プラテン１１及び可動プラテン３１に第１転写フィルム供給ロール２３ａ及び２３ｂ、第２転写フィルム供給ロール３５、第１転写フィルム巻取ロール１５ａ及び１５ｂ、並びに、第２転写フィルム巻取ロール３３が取り付けられ、固定金型１２及び可動金型３２に第１転写フィルムガイドロール１６ａ及び１６ｂ並びに第２転写フィルムガイドロール３６ａ及び３６ｂが取り付けられ、さらに、前記第１転写フィルムガイドロール１９ａ、１９ｂの近傍及び第２転写フィルムガイドロール３６ａの近傍に第１転写フィルム搬送位置検出器１７ａ、１７ｂ及び第２転写フィルム搬送位置検出器３７が取り付けられている。
【００６０】
そのため、金型装置の構成が簡素化され、装置全体をコンパクトにすることができる。また、第１転写フィルム搬送位置検出器１７ａ、１７ｂ及び第２転写フィルム搬送位置検出器３７が、第１転写フィルムガイドロール１６ａ及び第２転写フィルムガイドロール３６ａの近傍に取り付けられているので、前記キャビティに最も近づいた位置で第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂ並びに第２転写フィルム３４の搬送量を検出することができるので、たるみ等の影響を受けることが少なく、前記キャビティ付近における位置での第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂ並びに第２転写フィルム３４の搬送位置を正確に検出することができる。
【００６１】
また、凹部２５ａ及び２５ｂ内の空気を吸引して排気することによって、第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂが前記凹部２５ａ及び２５ｂの壁面に密着する場合、テンションロール２１ａ及び２１ｂを緩めて、前記第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂの第１転写フィルム巻取ロール１５ａ及び１５ｂ側の部分に所定量の余剰がある状態とするので、該所定量だけ前記凹部２５ａ及び２５ｂの中に引き込まれる。
【００６２】
したがって、固定金型１２の合わせ面に凹部２５ａ及び２５ｂが形成され、第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂが前記凹部２５ａ及び２５ｂの中に所定量だけ引き込まれる場合でも、模様４１ａ及び４１ｂを前記所定量だけ凹部２５ａ及び２５ｂからずれた位置になるようにしておくことによって、前記模様４１ａ及び４１ｂを前記凹部２５ａ及び２５ｂ内の所定位置に正しく位置決めすることができる。
【００６３】
さらに、一度の成形で、対向する２面に模様４１ａ及び模様４１ｂ並びに保護皮膜４２が転写された成形品が成形されるので、成形品の成形工程のスループットが向上する。
【００６４】
なお、本実施の形態においては、第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂに模様４１ａ及び４１ｂが付着され、第２転写フィルム３４に保護皮膜４２が付着された例について説明したが、第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂに保護皮膜を付着して第２転写フィルム３４に模様を付着してもよい。また、第１転写フィルム１４ａ及び１４ｂ並びに第２転写フィルム３４に同様の模様又は保護皮膜を付着してもよい。
【００６５】
さらに、本実施の形態においては、固定金型１２の合わせ面にだけ凹部を形成した例について説明したが、可動金型３２の合わせ面に凹部を形成してもよいし、固定金型１２及び可動金型３２の合わせ面に凹部を形成してもよい。
【００６６】
以上のように、本実施の形態においては、金型装置を射出成形機に適用した例について説明したが、前記金型装置は、射出成形機だけでなく、ＩＣ等の半導体封止用のトランスファー成形装置等にも適用することができるものである。
【００６７】
さらに、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００６８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、成形機においては、固定金型が取り付けられる固定金型支持装置と、可動金型が取り付けられる可動金型支持装置と、前記固定金型支持装置及び可動金型支持装置に取り付けられ、模様又は保護皮膜が転写可能に付着された転写フィルムを供給する供給ロールと、前記固定金型支持装置及び可動金型支持装置に取り付けられ、前記転写フィルムを巻き取る巻取ロールと、前記固定金型及び可動金型に取り付けられ、前記転写フィルムがキャビティの位置を通過するようにガイドするガイドロールと、該ガイドロールの近傍の固定金型及び可動金型に取り付けられ、前記転写フィルムの搬送位置を検出する検出器とを有し、前記固定金型又は可動金型は、キャビティを形成する凹部、及び、該凹部内に連通し、前記転写フィルムを前記凹部内に吸引する吸引通路を備え、前記凹部を備える固定金型又は可動金型は、前記キャビティから巻取ロール側に搬送される転写フィルムに張力を付与するとともに、前記転写フィルムを前記凹部内に吸引するときには前記転写フィルムに余剰があるように前記張力を緩めるテンションロールを備える。
また、成形方法においては、固定金型と可動金型とが離れた状態で、検出器によって搬送量を検出しつつ巻取ロールを回転させて、模様又は保護皮膜のピッチだけ模様又は保護皮膜が転写可能に付着された転写フィルムを搬送し、該転写フィルムに余剰があるように該転写フィルムに付与された張力を緩め、前記固定金型又は可動金型が備えるキャビティを形成するための凹部内に前記転写フィルムを吸引し、前記固定金型と可動金型とによって前記キャビティを形成し、該キャビティ内に樹脂を充填し、前記転写フィルムに付着された模様又は保護皮膜を成形品に転写し、該成形品をエジェクトする。
【００６９】
この場合、金型装置の構成が簡素化され、装置全体をコンパクトにすることができる。また、キャビティに最も近づいた位置で転写フィルムの搬送量を検出することができるので、たるみ等の影響を受けることが少なく、前記キャビティ付近における位置での転写フィルムの搬送位置を正確に検出することができる。
【００７１】
この場合、模様又は保護皮膜を前記凹部内の所定位置に正しく位置決めすることができる。
【００７３】
この場合、転写フィルムが前記凹部の中に所定量だけ引き込まれる場合でも、模様又は保護皮膜を所定量だけ凹部からずれた位置になるようにしておくことができ、前記模様又は保護皮膜を所定位置に正しく位置決めすることができる。
【００７４】
更に他の成形機の金型装置においては、さらに、前記凹部は前記固定金型又は可動金型に形成されたスプルーを挟んで複数形成され、前記凹部を備える固定金型又は可動金型のキャビティの位置を搬送される前記転写フィルムは複数である。
【００７５】
この場合、一度の成形で、複数の成形品が成形されるので、該成形品の成形工程のスループットが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における金型装置の概略を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態における金型装置の側面図である。
【図３】本発明の実施の形態における金型装置の平面図である。
【図４】本発明の実施の形態における第２転写フィルムの巻取ロールの構成を示す図であり図２のＡ矢視図である。
【図５】本発明の実施の形態における固定金型の合わせ面の構成を示す図であり図２のＢ矢視図である。
【図６】本発明の実施の形態における金型装置の成形時の状態を示す概略平断面図である。
【図７】本発明の実施の形態における張力調整シリンダ装置の動作を示す第１の一部断面図である。
【図８】本発明の実施の形態における張力調整シリンダ装置の動作を示す第２の一部断面図である。
【図９】本発明の実施の形態における金型装置によって成形された成形品の側面図である。
【図１０】本発明の実施の形態における金型装置によって成形された成形品の正面図であり図９のＣ矢視図である。
【符号の説明】
１１    固定プラテン
１２    固定金型
１４ａ、１４ｂ    第１転写フィルム
１５ａ、１５ｂ    第１転写フィルム巻取ロール
１６ａ、１６ｂ、１９ａ、１９ｂ    第１転写フィルムガイドロール
１７ａ、１７ｂ    第１転写フィルム搬送位置検出器
２１ａ、２１ｂ    テンションロール
２３ａ、２３ｂ    第１転写フィルム供給ロール
２５ａ、２５ｂ    凹部
２７    空気吸引通路
３１    可動プラテン
３２    可動金型
３３    第２転写フィルム巻取ロール
３４    第２転写フィルム
３５    第２転写フィルム供給ロール
３６ａ、３６ｂ    第２転写フィルムガイドロール
３７    第２転写フィルム搬送位置検出器
４１ａ、４１ｂ    模様
４２    保護皮膜
５６    スプルー
【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】
0003762270.tif 000009
【図９】
0003762270.tif 000010
【図１０】
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