(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空吸引口（１６）と溶融樹脂（１７）の射出ゲート（１４）とを有する固定型（１１）と、上記射出ゲート（１４）に対向するとともにキャビティ（１０）に通じるランナー（１１２）を有する可動型（１３）とを備える射出成形用金型（１）と、
インサートフィルム（７）を上記固定型（１１）と上記可動型（１３）との間に導入するフィルム導入装置（３）と、
上記キャビティ（１０）と上記射出ゲート（１４）とを取り囲むように、上記フィルム導入装置（３）により導入された上記インサートフィルム（７）を上記固定型（１１）の表面に押さえ付ける第１クランプ装置（４）と、
上記固定型（１１）の表面の上流側の所定位置または上流側に対向する上記第１クランプ装置（４）の所定位置のいずれか一方に配置され、かつ、上記第１クランプ装置（４）により上記インサートフィルム（７）が上記固定型（１１）に押さえ付けられるときに、上記固定型（１１）の表面の上流側で上記インサートフィルム（７）を分断する切断装置（５）と、
上記固定型（１１）の表面の下流側に配置され、かつ、上記インサートフィルム（７）の分断端部（７０）を固定する第２クランプ装置（６）とを備え、
上記固定型（１１）の射出ゲート近傍に上記インサートフィルム（７）を押さえ付ける固定ピン（１１１）が上記可動型（１３）の上記ランナー（１１２）内に設けられている、絵柄付成形品製造装置。
【請求項２】
上記固定ピン（１１１）が、パーティング面に対して斜め方向にスライド移動可能に上記可動型内に埋め込まれたスライドバー（１２０）と、上記インサートフィルム（７）を上記固定型（１１）に押さえ付ける面と上記ランナー（１１２）内を通る上記溶融樹脂（１７）に接触する面とを表裏に有するヘッド（１２１）とを有する鉤形状のアンダーカットピンであって、上記固定型（１１）と上記可動型（１３）との型開き時に上記スライドバー（１２０）のスライドによって上記ヘッド（１２１）が上記ランナー（１１２）の斜め上方向に退避することができるものである請求項１に記載の絵柄付成形品製造装置。
【請求項３】
複数の固定ピン（１１１）が、上記固定型（１１）の上記射出ゲート（１４）に対向する位置を囲むように設けられている請求項１または２に記載の絵柄付成形品製造装置。
【請求項４】
上記第１クランプ装置と上記第２クランプ装置とにより固定された上記インサートフィルムは、上記射出ゲートから射出される上記溶融樹脂の熱と射出圧により破れて穴が形成され、その穴を貫通して上記射出された溶融樹脂が上記ランナーを介して上記キャビティに充填される請求項１〜３のいずれかに記載の絵柄付成形品製造装置。
【請求項５】
真空吸引口（１６）と溶融樹脂（１７）の射出ゲート（１４）とを有する固定型（１１）と、上記射出ゲート（１４）に対向するとともにキャビティ（１０）に通じるランナー（１１２）を有する可動型（１３）との間にインサートフィルム（７）を挟み込み、射出成形と同時に上記インサートフィルム（７）の絵柄を成形品に形成する絵柄付成形品製造方法において、
第１クランプ装置（４）により上記インサートフィルム（７）を上記固定型（１１）の表面に押さえ付けた後、真空吸引によって上記インサートフィルム（７）を上記固定型（１１）に密着させるとともに、上記可動型（１３）の上記ランナー（１１２）内に設けられている固定ピン（１１１）により、上記固定型（１１）の射出ゲート近傍に上記インサートフィルム（７）を押さえ付けて、型閉めした後、上記射出ゲート（１４）から上記溶融樹脂（１７）を射出し、上記溶融樹脂（１７）が上記インサートフィルム（７）に形成された穴から上記可動型（１３）の上記ランナー（１１２）を通って上記キャビティ（１０）に到達し、上記インサートフィルム（７）と上記可動型（１３）との間に上記溶融樹脂（１７）を充填する絵柄付成形品製造方法。
【請求項６】
上記固定ピン（１１１）が、パーティング面に対して斜め方向にスライド移動可能に上記可動型内に埋め込まれたスライドバー（１２０）と、上記インサートフィルム（７）を上記固定型（１１）に押さえ付ける面と上記ランナー（１１２）内を通る上記溶融樹脂（１７）に接触する面とを表裏に有するヘッド（１２１）とを有する鉤形状のアンダーカットピンであって、上記固定型（１１）と上記可動型（１３）との型開き時に上記スライドバー（１２０）のスライドによって上記ヘッド（１２１）が上記ランナー（１１２）の斜め上方向に退避する請求項５に記載の絵柄付成形品製造方法。
【請求項７】
複数の固定ピン（１１１）が、上記固定型（１１）の上記射出ゲート（１４）に対向する位置を囲むように設けられている請求項５又は６に記載の絵柄付成形品製造方法。
【請求項８】
上記インサートフィルムは、上記射出ゲートから射出される上記溶融樹脂の熱と射出圧により破れて穴が形成され、その穴を貫通して上記射出された溶融樹脂が上記ランナーを介して上記キャビティに充填される請求項５〜７のいずれかに記載の絵柄付成形品製造方法。
【請求項９】
真空吸引口（１６）と溶融樹脂（１７）の射出ゲート（１４）とを有する固定型（１１）と、上記射出ゲート（１４）に対向するとともにキャビティ（１０）に通じるランナー（１１２）を有する可動型（１３）とを備える射出成形用金型（１）と、
上記キャビティ（１０）と上記射出ゲート（１４）とを取り囲むように、インサートフィルム（７）を上記固定型（１１）の表面に押さえ付ける第１クランプ装置（４）と、を備え、
上記固定型（１１）の射出ゲート近傍に上記インサートフィルム（７）を押さえ付ける固定ピン（１１１）が上記可動型（１３）の上記ランナー（１１２）内に設けられている、絵柄付成形品製造装置。
【請求項１０】
上記固定ピン（１１１）が、パーティング面に対して斜め方向にスライド移動可能に上記可動型内に埋め込まれたスライドバー（１２０）と、上記インサートフィルム（７）を上記固定型（１１）に押さえ付ける面と上記ランナー（１１２）内を通る上記溶融樹脂（１７）に接触する面とを表裏に有するヘッド（１２１）とを有する鉤形状のアンダーカットピンであって、上記固定型（１１）と上記可動型（１３）との型開き時に上記スライドバー（１２０）のスライドによって上記ヘッド（１２１）が上記ランナー（１１２）の斜め上方向に退避することができるものである請求項９に記載の絵柄付成形品製造装置。
【請求項１１】
複数の固定ピン（１１１）が、上記固定型（１１）の上記射出ゲート（１４）に対向する位置を囲むように設けられている請求項９または１０に記載の絵柄付成形品製造装置。
【請求項１２】
上記第１クランプ装置により固定された上記インサートフィルムは、上記射出ゲートから射出される上記溶融樹脂の熱と射出圧により破れて穴が形成され、その穴を貫通して上記射出された溶融樹脂が上記ランナーを介して上記キャビティに充填される請求項９〜１１のいずれかに記載の絵柄付成形品製造装置。
【請求項１３】
真空吸引口（１６）と溶融樹脂（１７）の射出ゲート（１４）とを有する固定型（１１）と、上記射出ゲート（１４）に対向するとともにキャビティ（１０）に通じるランナー（１１２）を有する可動型（１３）とを備える射出成形用金型（１）と、
枚葉にカットされたインサートフィルム（７）を上記固定型（１１）と上記可動型（１３）との間に導入するフィルム導入装置（３）と、
上記キャビティ（１０）と上記射出ゲート（１４）とを取り囲むように、上記フィルム導入装置（３）により導入された上記インサートフィルム（７）を上記固定型（１１）の表面に押さえ付ける第１クランプ装置（４）と、
上記固定型（１１）の表面の下流側に配置され、かつ、上記インサートフィルム（７）の端部を固定する第２クランプ装置（６）と、を備え、
上記固定型（１１）の射出ゲート近傍に上記インサートフィルム（７）を押さえ付ける固定ピン（１１１）が上記可動型（１３）の上記ランナー（１１２）内に設けられている、絵柄付成形品製造装置。
【請求項１４】
上記固定ピン（１１１）が、パーティング面に対して斜め方向にスライド移動可能に上記可動型内に埋め込まれたスライドバー（１２０）と、上記インサートフィルム（７）を上記固定型（１１）に押さえ付ける面と上記ランナー（１１２）内を通る上記溶融樹脂（１７）に接触する面とを表裏に有するヘッド（１２１）とを有する鉤形状のアンダーカットピンであって、上記固定型（１１）と上記可動型（１３）との型開き時に上記スライドバー（１２０）のスライドによって上記ヘッド（１２１）が上記ランナー（１１２）の斜め上方向に退避することができるものである請求項１３に記載の絵柄付成形品製造装置。
【請求項１５】
複数の固定ピン（１１１）が、上記固定型（１１）の上記射出ゲート（１４）に対向する位置を囲むように設けられている請求項１３または１４に記載の絵柄付成形品製造装置。
【請求項１６】
上記第１クランプ装置と上記第２クランプ装置とにより固定された上記インサートフィルムは、上記射出ゲートから射出される上記溶融樹脂の熱と射出圧により破れて穴が形成され、その穴を貫通して上記射出された溶融樹脂が上記ランナーを介して上記キャビティに充填される請求項１３〜１５のいずれかに記載の絵柄付成形品製造装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、コンソールパネル、アームレスト、コイントレー、センターピーラー、ホイールキャップ、メーターパネル、ダッシュボード、スイッチベース、計器パネル、操作ボタン、各種ベゼル等の自動車の内装・外装部品、ＡＶ機器のフロントパネルや操作ボタン、あるいは洗濯機、炊飯器、浄水器などの家電製品のパネルや操作ボタンなどを製造するための絵柄付成形品製造方法と絵柄付成形品製造装置に関する。
背景技術
従来、固定型及び可動型間に転写用フィルムをはさみ込み、射出成形と同時に転写用フィルム上の図柄を成形品に転写する転写成形方法によって、絵柄付成形品を製造する技術がある。この技術では、固定型側から樹脂を射出するものであるため、通常は、転写用フィルムを可動型に密着させ、転写用フィルムと固定型との間に樹脂を充填することになる。
一方で、固定型側から樹脂を射出するものであっても、転写用フィルムを固定型に密着させ、転写用フィルムと可動型との間に樹脂を充填するものがある。たとえば、特開昭５９−１９４８４８号公報に記載されているように、コイルから巻き出された転写用フィルムに穴を設け、固定型側からこの転写用フィルムの穴を通して金型成形部の可動型と転写用フィルムとの間に樹脂を射出し充填するものである。そして、転写用フィルムに穴を設けるために、次のようにしている。
（１）穴開け装置を固定型内に配置し、型締後に転写用フィルムを刃で切断し、樹脂が通過する大きさ分の穴を形成する。
（２）型締後に転写用フィルムを射出ノズルで突き破る。
（３）型締後に射出される樹脂の圧力によって転写用フィルムを突き破る。
しかし、上記いずれの技術にも課題があった。
つまり、転写用フィルムの切断時に大量に発生する切りカスが溶融樹脂中に混ざってしまう。また、切りカスが堆積してランナーの開口部を塞いでしまう。また、切りカスがパーティング面に堆積して金型を損傷してしまう。また、穴あけ装置を金型内に埋め込む必要があるため、金型構造が複雑で大型となったり、キャビティが小さくなるため実用性に乏しい。
また、（２）や（３）では、溶融樹脂や射出ノズルによって転写用フィルムを無理矢理突き破るので、転写用フィルムに小さな穴を確実に開けることは不可能である。また、穴が開いたとしても大きなべろ状の破れ片が可動型に密着してしまうため可動型に設けられたランナーの開口部を塞いでしまい、溶融樹脂の流動を阻害してしまう。
本発明の目的は、上記のような問題を解決することにあり、切りカスの発生を抑え、インサートフィルムに溶融樹脂が通過するための小さな穴を確実に形成することができる絵柄付成形品製造装置と絵柄付成形品製造方法とを提供することを目的とする。
発明の開示
上記の目的を達成するために、本発明は以下のように構成している。
本発明の第１態様にかかる絵柄付成形品製造装置は、真空吸引口と溶融樹脂の射出ゲートとを有する固定型と、上記射出ゲートに対向するとともにキャビティに通じるランナーを有する可動型とを備える射出成形用金型と、
インサートフィルムを上記固定型と上記可動型との間に導入するフィルム導入装置と、
上記キャビティと上記射出ゲートとを取り囲むように、上記フィルム導入装置により導入された上記インサートフィルムを上記固定型の表面に押さえ付ける第１クランプ装置と、
上記固定型の表面の上流側の所定位置または上流側に対向する上記第１クランプ装置の所定位置のいずれか一方に配置され、かつ、上記第１クランプ装置により上記インサートフィルムが上記固定型に押さえ付けられるときに、上記固定型の表面の上流側で上記インサートフィルムを分断する切断装置と、
上記固定型の表面の下流側に配置され、かつ、上記インサートフィルムの分断端部を固定する第２クランプ装置とを備えている。
本発明の第２態様によれば、第１態様において、上記フィルム導入装置が上記固定型の上方で移動可能であるようにすることもできる。
本発明の第３態様によれば、第１又は２態様において、上記真空吸引口が、上記固定型のパーティング面に形成されているようにすることもできる。
本発明の第４態様によれば、第１〜３のいずれかの態様において、上記切断装置が、ヒートカッターであるようにすることもできる。
本発明の第５態様によれば、第１〜４のいずれかの態様において、上記可動型の上記ランナーが、上記固定型の上記射出ゲートに対向する位置において幅が狭くなっているものであるようにすることもできる。
本発明の第６態様によれば、第１〜５のいずれかの態様において、上記固定型が、ホットランナー金型であるようにすることもできる。
本発明の第７態様によれば、第１〜６のいずれかの態様において、上記固定型の射出ゲート近傍に上記インサートフィルムを押さえ付ける固定ピンが上記可動型の上記ランナー内に設けられているようにすることもできる。
本発明の第８態様によれば、第７態様において、上記固定ピンが、パーティング面に対して斜め方向にスライド移動可能に上記可動型内に埋め込まれたスライドバーと、上記インサートフィルムを上記固定型に押さえ付ける面と上記ランナー内を通る上記溶融樹脂に接触する面とを表裏に有するヘッドとを有する鉤形状のアンダーカットピンであって、上記固定型と上記可動型との型開き時に上記スライドバーのスライドによって上記ヘッドが上記ランナーの斜め上方向に退避することができるものであるようにすることもできる。
本発明の第９態様によれば、第７〜８のいずれかの態様において、複数の固定ピンが、上記固定型の上記射出ゲートに対向する位置を囲むように設けられているようにすることもできる。
上記の目的を達成するために、本発明の第１０態様にかかる絵柄付成形品製造方法によれば、真空吸引口と溶融樹脂の射出ゲートとを有する固定型と、上記射出ゲートに対向するとともにキャビティに通じるランナーを有する可動型との間にインサートフィルムを挟み込み、射出成形と同時に上記インサートフィルムの絵柄を成形品に形成する絵柄付成形品製造方法において、
第１クランプ装置により上記インサートフィルムを上記固定型の表面に押さえ付けた後、真空吸引によって上記インサートフィルムを上記固定型に密着させ、型閉め後、上記射出ゲートから上記溶融樹脂を射出し、上記溶融樹脂が上記インサートフィルムに形成された穴から上記可動型の上記ランナーを通って上記キャビティに到達し、上記インサートフィルムと上記可動型との間に上記溶融樹脂を充填するようにしている。
本発明の第１１態様によれば、第１〜９のいずれかの態様の絵柄付成形品製造装置を用いて、まず、上記フィルム導入装置のピンチ装置で上記インサートフィルムの分断端部をつかみ、
次に、上記インサートフィルムの上記分断端部をつかんだ上記ピンチ装置を移動させて、上記第１クランプ装置と上記固定型との間に上記インサートフィルムを導入し、上記固定型の上記キャビティの正面に上記インサートフィルムの絵柄を位置させ、
次に、上記インサートフィルムの上記分断端部を上記第２クランプ装置に固定させ、
次に、上記ピンチ装置から上記インサートフィルムを開放し、
次に、上記第１クランプ装置と上記固定型との間から上記ピンチ装置を抜き出させ、
次に、上記第１クランプ装置によって上記固定型に上記インサートフィルムを押さえ付けるときに、上記キャビティの上流側の上記切断装置で上記インサートフィルムを分断し、上記インサートフィルムを上記真空吸引口より真空吸引して上記固定型に密着させ、
次に、上記固定型と上記可動型とを型閉めして、上記射出ゲートから上記キャビティに上記溶融樹脂を射出し、上記インサートフィルムと上記可動型との間に上記溶融樹脂を充填するようにする。
本発明の第１２態様によれば、第１１態様において、上記固定型と上記可動型との間で、上記切断装置の上部の上記インサートフィルムを上記ピンチ装置によってつかんだ状態で、上記キャビティの上流側の上記切断装置で上記インサートフィルムを分断するようにすることもできる。
本発明の第１３態様によれば、第１〜９のいずれかの態様において、上記インサートフィルムを巻出す巻出しロール装置を備え、上記巻出しロール装置から巻出された上記インサートフィルムを上記フィルム導入装置で上記固定型と上記可動型との間に導入するようにすることもできる。
本発明の第１４態様によれば、第１〜９及び１３のいずれかの態様において、上記第１クランプ装置と上記第２クランプ装置とにより固定された上記インサートフィルムは、上記射出ゲートから射出される上記溶融樹脂の熱と射出圧により破れて穴が形成され、その穴を貫通して上記射出された溶融樹脂が上記ランナーを介して上記キャビティに充填されるようにすることもできる。
本発明の第１５態様によれば、第１３又は１４の態様において、上記巻出しロール装置が上記固定型の上方で移動可能であるようにすることもできる。
本発明の第１６態様によれば、第１０〜１２のいずれかの態様において、上記インサートフィルムを巻出す巻出しロール装置から巻出された上記インサートフィルムを上記第１クランプ装置により上記固定型の表面に押さえるようにすることもできる。
本発明の第１７態様によれば、第１０〜１２及び１６のいずれかの態様において、上記インサートフィルムは、上記射出ゲートから射出される上記溶融樹脂の熱と射出圧により破れて穴が形成され、その穴を貫通して上記射出された溶融樹脂が上記ランナーを介して上記キャビティに充填されるようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
本発明のこれらと他の目的と特徴は、添付された図面についての好ましい実施形態に関連した次の記述から明らかになる。この図面においては、
図１は、本発明の一実施形態にかかる絵柄付成形品製造装置と絵柄付成形品製造方法の一工程を示す断面図であり、
図２は、本発明の実施形態にかかる絵柄付成形品製造装置と絵柄付成形品製造方法の一工程を示す断面図であり、
図３は、本発明の実施形態にかかる絵付成形品製造装置と絵柄付成形品製造方法の一工程を示す断面図であり、
図４は、本発明の実施形態にかかる絵柄付成形品製造装置と絵柄付成形品製造方法の一工程を示す断面図であり、
図５は、本発明の実施形態にかかる絵柄付成形品製造装置と絵柄付成形品製造方法の一工程を示す断面図であり、
図６は、本発明の実施形態にかかる柄付成形品製造装置の可動型を示す平面図であり、
図７は、本発明の実施形態にかかる柄付成形品製造装置の可動型を示す平面図であり、
図８は、本発明の実施形態にかかる柄付成形品製造装置の可動型を示す平面図であり、
図９は、本発明の実施形態にかかる柄付成形品製造装置の固定型を示す断面図であり、
図１０は、本発明の実施形態にかかる柄付成形品製造装置の可動型を示す断面図であり、
図１１は、本発明の実施形態にかかる柄付成形品製造装置の可動型を示す断面図であり、
図１２は、本発明の実施形態にかかる柄付成形品製造装置の可動型を示す平面図であり、
図１３は、本発明の実施形態にかかる柄付成形品製造装置の可動型を示す平面図であり、
図１４は、本発明の実施形態にかかる柄付成形品製造装置の可動型を示す平面図であり、
図１５は、本発明の実施形態にかかる柄付成形品製造装置と絵柄付成形品製造方法の一工程を示す一部断面図であり、
図１６は、本発明の実施形態にかかる柄付成形品製造装置と絵柄付成形品製造方法の一工程を示す一部断面図であり、
図１７は、本発明の実施形態にかかる柄付成形品製造装置と絵柄付成形品製造方法の一工程を示す一部断面図であり、
図１８は、本発明の実施形態にかかる柄付成形品製造装置と絵柄付成形品製造方法の一工程を示す一部断面図であり、
図１９は、本発明の実施形態にかかる柄付成形品製造装置と絵柄付成形品製造方法の一工程を示す一部断面図であり、
図２０は、本発明の実施形態にかかる柄付成形品製造装置と絵柄付成形品製造方法の一工程を示す一部断面図であり、
図２１は、本発明の実施形態にかかる柄付成形品製造装置と絵柄付成形品製造方法の一工程を示す一部断面図であり、
図２２は、本発明の実施形態にかかる柄付成形品製造装置と絵柄付成形品製造方法の一工程を示す一部断面図であり、
図２３は、本発明の実施形態にかかる柄付成形品製造装置と絵柄付成形品製造方法の一工程を示す一部断面図であり、
図２４Ａは、本発明の実施形態にかかる柄付成形品製造装置と絵柄付成形品製造方法の一工程を示す一部断面図であり、
図２４Ｂは、本発明の実施形態にかかる絵柄付成形品製造装置と絵柄付成形品製造方法の一工程を示す一部平面図であり、
図２５は、本発明の実施形態にかかる絵柄付成形品製造装置と絵柄付成形品製造方法の一工程を示す一部断面図である。
発明を実施するための最良の形態
本発明の記述を続ける前に、添付図面において同じ部品については同じ参照符号を付している。
以下、本発明の種々の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。
本発明の一実施形態にかかる絵柄付成形品製造装置は、キャビティ１０と射出ゲート１４とを取り囲むように、インサートフィルム７を固定型１１のパーティング面に押さえ付ける第１クランプ装置４と、真空吸引口１６と溶融樹脂１７の射出ゲート１４とを有する固定型１１と、射出ゲート１４に対向するとともにキャビティ１０に通じるランナー１１２を有する可動型１３とを有し、固定型１１と可動型１３との間にインサートフィルム７を挟み込み、射出成形と同時にインサートフィルム７の絵柄を成形品に形成する絵柄付成形品製造装置であって、第１クランプ装置４によりインサートフィルム７を固定型１１の表面に押さえ付けた後、真空吸引によって固定型１１にインサートフィルム７を密着させ、射出ゲート１４から溶融樹脂１７を射出し、溶融樹脂１７がインサートフィルム７に形成された穴から可動型１３のランナー１１２を通ってキャビティ１０に到達し、インサートフィルム７と可動型１３との間に溶融樹脂１７を充填するものであることを基本的要素としている。なお、図１〜図２５に示したのは、本発明の上記実施形態にかかる絵柄付成形品製造装置である。
本実施形態にかかる絵柄付成形品製造装置の使用の際、あるいは、本実施形態にかかる絵柄付成形品製造方法に用いられるインサートフィルム７は、上流側が巻出しロール装置に巻き付けられており、下流側が巻取りロール装置によって巻き付けられているものでもよい。あるいは、上流側が巻出しロール装置に巻き付けられており、下流側が分断端部となったものでもよい。あるいは、枚葉にカットしたものでもよい。インサートフィルム７は、基体シート上に絵柄層、接着層などが順次積層されたものであり、インサートフィルム７に成形樹脂が接着した後に基体シートを剥離しないものがある。基体シートの材質は、ポリエチレンテレフタレートやアクリル、熱可塑性エラストマー等の各種樹脂がある。絵柄層は成形品の表面に装飾性や機能性を付与する層である。絵柄層は、通常の印刷図柄や導電材で形成された導電パターンなどがある。絵柄層は樹脂バインダーと顔料または染料を用いる。絵柄層は樹脂バインダーと隠蔽性のある金属顔料や無機顔料等を用いてもよい。接着層は、インサートフィルム７と成形品とを接着させるための層である。接着層は、成形樹脂の素材に適した感熱性あるいは感圧性の樹脂を適宜使用する。たとえば、成形樹脂がアクリル樹脂やウレタン樹脂の場合は、接着層として塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂を用いるとよい。絵柄層、接着層は各種印刷法で形成する。
真空吸引口１６は、固定型１１のパーティング面１１８に形成されていてもよい。
固定型１１あるいは第１クランプ装置４は、金型内に導入されたインサートフィルム７を、少なくとも第１クランプ装置４を覆う大きさの枚葉の部分と、インサートフィルムロールから連続している帯状の部分とに分断するためのヒートカッターを有する切断装置５を有してもよい。
ランナー１１２は、第１ランナー１１３、第２ランナー１１４、第３ランナー１１５などを備えている。図７に示すように、可動型１３の第１ランナー１１３が、固定型１１の射出ゲート１４に対向する位置において幅が狭くなっているものでもよい。また、図８に示すように、可動型１３の第１ランナー１１３が、固定型１１の射出ゲート１４に対向する位置において幅が狭くなり、固定型１１の射出ゲート１４に対向する位置と固定ピン１１１の位置との間において幅がさらに狭くなっているものでもよい。
固定型１１は、図９に示すように、ホットランナー金型であってもよい。ホットランナー金型とは、ホットランナーを組み込んだ金型のことであり、ホットランナーとは、ヒーターで溶融樹脂の流動を温度制御し、ランナーレスの成形品を得る方式をいう。ホットチップ１２の先端が、固定型１１の射出ゲート１４に接近しているので、射出ゲートに対向する位置において、インサートフィルム７がホットチップ１２の先端の熱によって軟化あるいは溶融され、穴が開きやすくなる。
可動型１３は、そのランナー１１２内に固定ピン１１１を有してもよい（図６〜図８、図１０〜図２０）。固定ピン１１１は、固定型１１の射出ゲート近傍にインサートフィルム７を押さえ付けるものである。固定ピン１１１は、図１０〜図１２に示すように、パーティング面１１８に対して斜め方向にスライド移動可能に可動型１３内に埋め込まれたスライドバー１２０と、インサートフィルム７を固定型１１に押さえ付ける面とランナー１１２内を通る溶融樹脂１７に接触する面とを表裏に有するヘッド１２１とを有する鉤形状のアンダーカットピンであって、固定型１１と可動型１３との型開き時にスライドバー１２０のスライドによってヘッド１２１がランナー１１２の斜め上方向に退避することができるものであってもよい。固定ピン１１１は、図１３、図１４に示すように、複数の固定ピンからなり固定型１１の射出ゲート１４に対向する部分を囲むように設けられていてもよい。
本発明の実施形態に係る絵柄付成形品製造装置としては、射出成形用金型１、巻出しロール装置２、フィルム導入装置３、第１クランプ装置の一例として機能するメインクランプ装置４、切断装置５、第２クランプ装置の一例として機能するサブクランプ装置６、フィルム加熱兼絵柄付成形品取り出し装置９とを備えており、巻出しロール装置２には一連のインサートフィルム７がロール状に巻き付けられているものがある。フィルム導入装置３はピンチ装置３０と駆動装置３１とを備えている（図１５〜図２５）。
射出成形用金型１は、後で説明するメインクランプ装置４によってインサートフィルム７が押さえ付けられるパーティング面１１８と、真空吸引あるいは溶融樹脂１７の圧力でインサートフィルム７が密着するキャビティ１０と、溶融樹脂１７の射出ゲート１４とを有する固定型１１と、射出ゲート１４に対向するとともにキャビティ１０に通じるランナー１１２を有する可動型１３とを備えている。可動型１３は可動盤１２６に取付けられ、固定型１１は固定盤１２５に取付けられている。可動盤１２６と固定盤１２５とはタイバー１９にガイドされて可動盤１２６が固定盤２１５に対して接近、離間をする。
固定型１１は、真空吸引あるいは溶融樹脂１７の圧力でインサートフィルム７が密着するキャビティ１０と、溶融樹脂１７の樹脂射出路１８および射出ゲート１４とを有するものがある。樹脂射出路１８には射出ノズル１２４が連結する。固定型１１にはキャビティ１０がなく可動型１３にキャビティ１０を有するものもある。固定型１１のパーティング面１１８には、射出ゲート１４が開口している。固定型１１は、インサートフィルム７をパーティング面１１８に押さえ付けるメインクランプ装置４を有している。
固定型１１は、真空吸引１６を有している。固定型１１は、可動型１３とのパーティング面に真空吸引口１６を有するものがある（図１〜図４、図２１〜図２３）。さらに、固定型１１は、パーティング面の第１クランプ装置４が当接する位置より内側に真空吸引口１６が形成され、少なくとも真空吸引口１６からキャビティ１０に至るまでのパーティング面が微細凹凸面であるものがある。微細凹凸面は、キャビティ１０内の空気をパーティング面の真空吸引口１６まで誘導しやすくするための通気経路を形成する。あるいは、微細凹凸面は、樹脂ゲート１４付近におけるインサートフィルム７と固定型１１との間の空気を、キャビティ１０内やパーティング面１１８にある真空吸引口１６まで誘導しやすくするため通気経路を形成する。微細凹凸面はキャビティ１０内の空気をパーティング面１１８の真空吸引口１６まで誘導する経路となる。微細凹凸面は、化学的に金型表面を溶かすエッチング加工や、機械的に表面を削る、いわゆるＮＣ加工により形成された面であってもよい。ＮＣ加工は、数値制御研削盤や数値制御平削り盤などで行う。微細凹凸の凹部は、無数の微細溝がキャビティ１０から放射状に延びるように形成されていてもよい。微細凹凸面は、固定型１１のキャビティ１０の縁の一部に形成されてもよいし、固定型１１のキャビティ１０の縁全周に形成されていてもよい。微細凹凸面をキャビティ１０の縁全周に形成すると、インサートフィルム７がキャビティ１０の内面やパーティング面１１８にむらなく密着するので有利である。固定型１１は、複数の真空吸引口１６がキャビティ１０を取り囲む溝の中に形成されており、溝からキャビティ１０に至るまでのパーティング面１１８が微細凹凸面であってもよい。
固定型１１は、ホットランナー金型であってもよい（図９）。ホットランナー金型とは、ホットランナーを組み込んだ金型のことであり、ホットランナーとは、ヒーターで溶融樹脂の流動を温度制御し、ランナーレスの成形品を得る方式をいう。ホットチップ１２の先端が、固定型１１の射出ゲート１４に接近しているので、射出ゲート１４に対向する位置において、インサートフィルム７がホットチップ１２の先端の熱によって軟化あるいは溶融され、穴が開きやすくなる。
可動型１３は、固定型１１側から射出された溶融樹脂１７が流動、通過するランナー１１２と、固定ピン１１１と、イジェクタピン１１６などを有する。可動型１３のパーティング面１１８にはランナー１１２が開口し、パーティング面１１８からイジェクタピン１１６が出入りする。可動型１３のパーティング面１１８からイジェクタピン１１６が突出して、可動型１３に付着した絵柄付成形品１００を押出す。イジェクタピン１１６は、射出成形装置に内蔵された油圧シリンダーなどの駆動部１１７の力によってパーティング面１１８から出入りする。可動型１３は、固定型１１の後述するメインクランプ装置４や後述するサブクランプ装置６を収容するクランプ収容部１５（図１５等）を有していてもよい。
ランナー１１２は、第１ランナー１１３、第２ランナー１１４、第３ランナー１１５などを有する（図１等）。第１ランナー１１３は、固定型１１の射出ゲート１４に対向して設ける。第３ランナー１１５は、キャビティ１０に対向する位置に開口部１１９を有するように設ける。第２ランナー１１４は第１ランナー１１３と第３ランナー１１５とをつなぐためのランナーとして設ける。第１ランナー１１３には、第２ランナー１１４の開口部１１９がある。第１ランナー１１３は、固定型１１の射出ゲート１４に対向する位置において幅が狭くなっているものでもよい（図７）。あるいは、第１ランナー１１３は、固定型１１の射出ゲート１４に対向する位置において幅が狭くなり、固定型１１の射出ゲート１４に対向する位置と固定ピン１１１の位置との間において幅がさらに狭くなっているものでもよい（図８）。この場合は、金型のパーティング面１１８によってインサートフィルム７を固定型１１に押さえ付ける際に、固定型１１の射出ゲート１４に対向する位置にさらに接近した位置で押さえ付けることができることになるとともに、金型の型閉めする際の力の作用によってインサートフィルム７をより強固に押さえ付けることができ、溶融樹脂１７がランナー１１２内に射出される際に、インサートフィルム７にピンポイントで穴を開けることができるため、インサートフィルム７の余計な部分を破らなくても済むのでインサートフィルム７の切りカスが発生しにくく、また、大きなべろ状の破れ片が発生することがないので有効である。
固定ピン１１１は、固定型１１の射出ゲート近傍にインサートフィルム７を押さえ付けるためのものであり、第１ランナー１１３内に設けられている。射出ゲート近傍とは、固定型１１の射出ゲート１４に対向する位置の近傍のことである。固定ピン１１１の数は、１個でもよいし、２個以上の複数個でもよい。固定ピン１１１の配置は、固定型１１の射出ゲート１４に対向する位置を囲むように配置してもよい（図１３）。固定ピン１１１はバネや油圧シリンダーやエアーシリンダーなどの力で可動型１３の第１ランナー１１３内に突き出たり、可動型１３内に引っ込んだりするものでもよいし、全く動かないものでもよい。固定ピン１１１は、円柱形状のもの、円柱形状で先端が先細りのもの（図１等）、円錐形状のもの、楕円柱形状のもの（図１４）などがある。固定ピン１１１は、パーティング面１１８に対して斜め方向にスライド移動可能に可動型１３内に埋め込まれたスライドバー１２０と、インサートフィルム７を固定型１１に押さえ付ける面と第１ランナー１１３内を通る溶融樹脂１７に接触する面とを表裏に有するヘッド１２１とを有する鉤形状のアンダーカットピンであって、固定型１１と可動型１３との型開き時にスライドバー１２０が挿通路１２３をスライドすることによってヘッド１２１が第１ランナー１１３の斜め上方向に退避することができるものでもよい。この場合は、固定ピン１１１によってインサートフィルム７を固定型１１に押さえ付ける面が広く取れるので、インサートフィルム７をより強固に押さえ付けることができ、溶融樹脂１７の圧力によってインサートフィルム７に形成される穴がより小さいものとなるので有効である。
巻出しロール装置２は、一連のインサートフィルム７がロール状に巻かれたインサートフィルムロール２０などを有するものであって、射出成形用金型１の固定型１１と可動型１３との間に、インサートフィルム７を連続的に供給するものである。巻出しロール装置２は、スライドテーブル２２を介して固定型１１の上部に直接設置されていてもよいし、後述するフィルム導入装置３のスライドテーブル２２上に設置されていてもよい（図１５〜図２０）。スライドテーブル２２は、ステッピングモーターやサーボモーター３５などによってガイドレール２３上を前後左右にスライドする。巻出しロール装置２から巻き出されたインサートフィルム７は、ターンロール２１やガイドロールなどを介して可動型１３と固定型１１との間に導入されることになる。インサートフィルムロール２０とターンロール２１やガイドロールは横に並んでいてもよいし、縦に並んでいてもよい。
フィルム導入装置３は、巻出しロール装置２から巻出されたインサートフィルム７を可動型１３と固定型１１との間に導入するものである。フィルム導入装置３は、スライドテーブル２２を介して固定盤１２５の上部に直接設置されていてもよい（図１５〜図２０）。あるいは、フィルム導入装置３は、巻き出しロール装置２などと一体となって、固定型１１の上方でレールずたいに移動可能でもよい（図２５）。固定型１１の交換時やインサートフィルムロール２０の交換時には、フィルム導入装置３と巻き出しロール装置２とを、一時的に、固定型１１から離れた場所に退避させておくことができるので有効である。スライドテーブル２２は、ステッピングモーターやサーボモーター３５などによってガイドレール２３上を前後左右にスライドする。
フィルム導入装置３は、ピンチ装置３０と駆動装置３１とを有する。ピンチ装置３０は、インサートフィルム７の分断端部７０をつかむものであり、ピンチヘッド３２とピンチロール３３とを有する。ピンチヘッド３２とピンチロール３３とは、金属や合成樹脂、ゴムなどを有する。ピンチヘッド３２とピンチロール３３とは、インサートフィルム７を間に挟んで点接触させてもよいし、線接触させてもよいし、面接触させてもよい。ピンチヘッド３２とピンチロール３３とは、駆動装置３１に取付けられている。駆動装置３１は、ピンチヘッド３２とピンチロール３３とを、固定型１１あるいは可動型１３のキャビティ１０の上流側と下流側とを往復移動させるものである。駆動装置３１は、駆動部とシャフト３４などを有する。駆動部の一例としては、ステッピングモーターやサーボモーター３５などのモーターの回転を、タイミングベルトなどを介してボールねじの回転に連動させ、ボールねじの回転がピンチヘッド３２とピンチロール３３との上下動を発生させるようにすることが考えられる。駆動部は、スライドテーブル２２の端に取付けられたフレーム３６に取付けられている。駆動装置３１を構成するステッピングモーターやサーボモーター３５などは、モーターの正逆回転や回転速度などを微調節できるものなので、インサートフィルム７をキャビティ１０上の正確な位置に位置決めすることができる。
フィルム導入装置３の駆動装置３１は、駆動部５２と変形性のあるワイヤー５８とを有し、ピンチ装置３０と駆動部５２とが変形性のあるワイヤー５８で連結されていてもよい（図２１〜図２５）。
駆動装置３１は、中空筒状のワイヤーガイド５６とワイヤーリール５７とを有するものがある。ワイヤーガイド５６の中空部に通した変形性のあるワイヤー５８の一端を、ワイヤーリール５７に巻き付け、他端をピンチ装置３０に固定するとよい。ワイヤー５８は、ワイヤーリール５７の巻き出し力および引張力と、上記ピンチ装置３０の自重とのバランスを調節しながら、ピンチ装置３０を上下に移動させることができる。駆動部５２のステッピングモーターやサーボモーター、ワイヤーリール５７などは、モーターの正逆回転や回転速度などを微調節できるものなので、インサートフィルム７を固定型１１と可動型１３との隙間に導入する速度を調節したり、インサートフィルム７を固定型１１と可動型１３との隙間の正確な位置に位置決めすることが可能である。
ピンチ装置３０と駆動部５２とをシャフトで連結したものでは、インサートフィルム７の導入ストローク以上の長さの直線状に延びた剛性のボールねじシャフトを垂直に立てて設置しなければならないので、上方あるいは下方に大きなスペースを必要とする場合があるのに比べて、変形性のあるワイヤー５８を用いると、上方や下方に大きなスペースを必要としない点で有効である。
メインクランプ装置４は、キャビティ１０と射出ゲート１４とを取り囲むように、固定型１１と可動型１３との間に導入されたインサートフィルム７を、固定型１１に押さえ付けるものである（図２４Ａ，図２４Ｂ）。メインクランプ装置４は、キャビティ１０の周縁を取り囲む枠形状又はニの字状のクランプヘッドと、クランプヘッドを固定型側に引きつけるロッド４２などを有する。メインクランプ装置４は、枠状クランプ部材から分離した複数のクランプ部材片でキャビティ１０と射出ゲート１４とを取り囲むようにインサートフィルム７をパーティング面に順にクランプするものでもよい。メインクランプ装置４が当接する部分にはゴムなどのシールド部材が形成されてもよい。この場合は、固定型１１のキャビティ１０の上流側において固定型１１表面に切断刃収容部を設けるとよい。あるいは、固定型１１のキャビティ１０の上流側にインサートフィルム７の上流側を分断するための切断刃５０を設けておいてもよい。この場合は、メインクランプ装置４の上流側クランプヘッド４０に、切断刃収容部４１を設けておいてもよい。メインクランプ装置４に切断刃５０としてインサートフィルム７を熱で溶かして切断するヒートカッター５１を設けておいてもよい。
切断装置５は、固定型１１と可動型１３との間に導入されたインサートフィルム７を、キャビティ１０の上流側で分断するためのものである。切断装置５としては、固定型１１のキャビティ１０の上流側において固定型１１表面に切断刃５０を設け、一方上記メインクランプ装置４の上流側クランプヘッド４０に、切断刃５０を受ける切断刃収容部４１を設け、メインクランプ装置４がインサートフィルム７を固定型１１に押さえ付けると同時にインサートフィルム７を分断するようにしたものがある。あるいは、キャビティ１０の上流側において固定型１１表面に切断刃収容部を設け、一方上記メインクランプ装置４の上流側クランプヘッド４０に切断刃を設けるようにしてもよい。あるいは、キャビティ１０の上流側において固定型１１表面に切断刃５０を設け、一方上記切断刃収容部を可動型１３に設け、固定型１１と可動型１３とが型閉めすると同時にインサートフィルム７を分断するようにしたものでもよい。キャビティ１０の上流側において固定型１１表面に設ける切断刃５０の位置は、メインクランプ装置４の上流側クランプヘッド４０が固定型１１と接触する位置よりさらに上流側に設けられていてもよい。切断装置５は、射出成形用金型１やメインクランプ装置４に直接設けられていなくてもよい。切断装置としてインサートフィルムを熱で溶かして切断するヒートカッター５１を設けておいてもよい。ヒートカッター５１は、メインクランプ装置４の上流側クランプヘッド４０が固定型１１と接触する位置よりさらに上流側に設けられていてもよい（図２４Ａ，図２４Ｂ）。ヒートカッター５１は、射出成形用金型１やメインクランプ装置４に直接設けられていなくてもよい。
切断装置５は、具体的には、切断刃５０の先端が固定型１１表面より突出したものがある。
サブクランプ装置６は、フィルム導入装置３によって、固定型１１と可動型１３との間に導入されてきたインサートフィルム７の分断端部７０を、キャビティ１０の下流側で固定するものである。サブクランプ装置６は棒状のものでインサートフィルム７を挟み込むものでもよいし、インサートフィルム７に形成された引っ掛け用穴に引っ掛けるピンであってもよい（図示せず）。
フィルム加熱兼絵柄付成形品取り出し装置９は、メインクランプ装置４によって固定されたインサートフィルム７を加熱するためのヒーター８と、キャビティ１０で成形された絵柄付成形品１００を取り出すための成形品保持具とが表裏に配置され、固定型１１と可動型１３との間に出入りするものである。ヒーター８としては、熱板や熱風機などがあり、固定型の真空吸引口１６から空気を吸引して固定型１１表面に配置されたインサートフィルム７をキャビティ１０の内面などに密着させるときに、密着しやすいように、あらかじめインサートフィルム７を軟化させておくものである。フィルム加熱兼絵柄付成形品取り出し装置９は、スライドテーブル２２を介して可動盤１２６の上部に設置されてもよいし（図１５〜図１９）あるいは固定盤１２５の上部に設置されてもよい（図２０）。スライドテーブル２２は、ステッピングモーターやサーボモーター３５などによってガイドレール２３上を前後左右にスライドする。ヒーター８と成形品保持具は、駆動装置３１に取付けられている。駆動装置３１は、ヒーター８と成形品保持具を、固定型１１あるいは可動型１３の上流側と下流側とを往復移動させるものである。駆動装置３１は駆動部とシャフト３４などを有する。駆動部の一例としては、ステッピングモーターやサーボモーター３５などのモーターの回転を、ボールねじの回転に連動させ、ボールねじの回転がヒーター８と成形品保持具との上下動を発生させるようにすることが考えられる。
成形品保持具としては、上記ヒーター８の裏面に吸盤９０などが設けられたものであり、インサートフィルム７の加熱の前後に、可動型１３に残留している絵柄付成形品１００やスプルー１２２を取り出すものである。
次に、本実施形態の絵柄付成形品製造方法を説明する。
本実施形態にかかる絵柄付成形品製造方法は、真空吸引口１６と溶融樹脂１７の射出ゲート１４とを有する固定型１１と、射出ゲート１４に対向するとともにキャビティ１０に通じるランナー１１２を有する可動型１３との間にインサートフィルム７を挟み込み、射出成形と同時にインサートフィルム７の絵柄を成形品に形成する絵柄付成形品製造方法において、インサートフィルム７を固定型１１の表面のキャビティ１０の周囲に押さえ付けた後、真空吸引によって固定型１１にインサートフィルム７を密着させ、型閉め後射出ゲート１４から溶融樹脂１７を射出し、溶融樹脂１７がインサートフィルム７に形成された穴から可動型１３のランナー１１２を通ってキャビティ１０に到達しインサートフィルム７と可動型１３との間に充填されるするものである。
本実施形態の絵柄付成形品製造方法に用いられるインサートフィルム７は、上流側が巻き出しロール装置２に巻き付けられており、下流側が分断端部となったものでもよい。あるいは、枚葉にカットしたものでもよい。
まず、溶融樹脂１７の射出ゲート１４を有する固定型１１と、射出ゲート１４に対向するとともにキャビティ１０に通じるランナー１１２を有する可動型１３との間にインサートフィルム７を配置し、固定型１１の真空吸引口１６から真空吸引して、インサートフィルム７を固定型１１に密着させ、固定型１１と可動型１３とを型閉めしてインサートフィルム７を挟み込む（図１）。可動型１３のランナー１１２は第１ランナー１１３、第２ランナー１１４、第３ランナー１１５などを有する。固定型１１がキャビティ１０を有してもよい。可動型１３がキャビティ１０を有してもよい。可動型１３として、固定型１１の射出ゲート１４に対向する位置において幅が狭くなっている第１ランナー１１３を有するもの（図７）を用いてもよい。あるいは、可動型１３として、固定型１１の射出ゲート１４に対向する位置において幅が狭くなり、固定型１１の射出ゲート１４に対向する位置と固定ピン１１１の位置との間において幅がさらに狭くなっている第１ランナー１１３を有するもの（図８）を用いてもよい。図７および図８の場合は、金型のパーティング面１１８によってインサートフィルム７を固定型１１に押さえ付ける際に、固定型１１の射出ゲート１４に対向する位置にさらに接近した位置で押さえ付けることができることになるとともに、金型の型閉めする際の力の作用によってインサートフィルム７をより強固に押さえ付けることができ、溶融樹脂１７がランナー１１２内に射出される際に、インサートフィルム７にピンポイントで穴を開けることができるため、インサートフィルム７の余計な部分を破らなくても済むのでインサートフィルム７の切りカスが発生しにくく、また、大きなべろ状の破れ片が発生することがないので有効である。
次に、インサートフィルム７を固定型１１の表面に押さえ付ける。
押さえ付けは、第１クランプ装置４により行うとよい。メインクランプ装置４は、キャビティ１０と射出ゲート１４とを取り囲むものであり、キャビティ１０に沿った形状又はニの字状のクランプヘッドと、クランプヘッドを固定型側に引きつけるロッド４２などを有する。押さえ付けは、枠状クランプ部材から分離した複数のクランプ部材片で、インサートフィルム７をパーティング面に順にクランプしてもよい。メインクランプ装置４が当接する部分にはゴムなどのシールド部材を形成して機密性を持たせる押さえ方でもよい。
次に、真空吸引して、固定型１１の射出ゲート近傍のインサートフィルム７を固定型１１に密着させる。射出ゲート近傍とは、固定型１１の射出ゲート１４に対向する位置の近傍のことである。
次に、固定型１１と可動型１３とを型閉めする。
このとき、可動型１３に設けられた固定ピン１１１で、インサートフィルム７を固定型１１の射出ゲート１４の近傍に押さえ付けてもよい。
１個の固定ピン１１１で押さえ付けてもよいし、２個以上の複数個の固定ピン１１１で押さえ付けてもよい。複数個の固定ピン１１１で固定型１１の射出ゲート１４に対向する位置を囲むように押さえ付けてもよい（図１３、図１４）。固定ピン１１１は、円柱形状のもの、円柱形状で先端が先細りのもの、円錐形状のもの、楕円柱形状のもの（図１４）などがある。固定ピン１１１は、上記アンダーカットピンを用いて、ヘッド１２１で固定型１１の射出ゲート近傍のインサートフィルム７を押さえ付けてもよい（図１０〜図１２）。この場合は、固定ピン１１１によってインサートフィルム７を固定型１１に押さえ付ける面が広く取れるので、インサートフィルム７をより強固に押さえ付けることができ、溶融樹脂１７の圧力によってインサートフィルム７に形成される穴がより小さいものとなるので有効である。
次に、射出ゲート１４から溶融樹脂１７を射出し、溶融樹脂１７がインサートフィルム７に形成された穴から可動型１３のランナー１１２を通ってキャビティ１０に到達しインサートフィルム７と可動型１３との間に充填される（図３）。
インサートフィルム７は、溶融樹脂１７の熱と射出圧によって破れて穴が形成される。あるいは、固定型１１として、ホットランナー金型（図９）を用いた場合は、ヒーター（ホットチップ１２）の先端を、インサートフィルム７に接近させるか接触させるかして、ヒーター（ホットチップ１２）の熱によってインサートフィルム７を溶かして穴を形成してもよい。インサートフィルム７に形成された穴から溶融樹脂１７がまず第１ランナー１１３に入り込み、第２ランナー１１４、第３ランナー１１５と順次流動、通過し、最終的にキャビティ１０に到達する（図３）。溶融樹脂１７をキャビティ１０（インサートフィルム７と可動型１３との間）に充填されるに充満し、インサートフィルム７に接触し、インサートフィルム７の接着層と溶融樹脂１７とが接触したまま、溶融樹脂１７が冷却されて固化し、成形品にインサートフィルム７が接着する。
溶融樹脂１７の射出は、加熱溶融されて可塑化状態とした成形材料に、射出装置によって射出圧力をかけて、固定型１１の射出ゲート１４から第１ランナー１１３に射出して行う。成形材料としては、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＮ樹脂などの汎用樹脂を挙げることができる。また、ポリフェニレンオキシド・ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、超高分子量ポリエチレン樹脂などの汎用エンジニアリング樹脂やポリスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリフェニレンオキシド系樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリイミド樹脂、液晶ポリエステル樹脂、ポリアリル系耐熱樹脂などのスーパーエンジニアリング樹脂を使用することもできる。
最後に、固定型１１と可動型１３とを型開きして（図４）、成形品にインサートフィルム７が接着した絵柄付成形品１００を取り出す（図５）。絵柄付成形品１００には第３ランナー１１５によって形成されるスプルー１２２がひっついている場合がある。また、第１ランナー１１３と第２ランナー１１４からスプルー１２２を取り出す。絵柄付成形品１００とスプルー１２２との取り出しは、可動型１３内に設けられたイジェクタピン１１６によって絵柄付成形品１００とスプルー１２２とを突き出して行なうとよい（図５）。
固定ピン１１１として、アンダーカットピンを用いた場合は、固定型１１と可動型１３との型開き時にスライドバー１２０のスライドによってヘッド１２１が第１ランナー１１３の斜め上方向に退避させ（図１１）、第１ランナー１１３上に位置しない位置まで退避させ（図１２）、スプルー１２２を取り出すときに邪魔にならないようにする。
本実施形態の絵柄付成形品製造方法の一具体例を説明する。この具体例では、上記したように、基本的に、射出成形用金型１、巻出しロール装置２、フィルム導入装置３、メインクランプ装置４、切断装置５、サブクランプ装置６、フィルム加熱兼絵柄付成形品取り出し装置９とを備えた絵柄付成形品製造装置を使用する。
まず、固定型１１の上部に設置されたフィルム導入装置３のピンチ装置３０でインサートフィルム７の分断端部７０をつかむ（図１５）。つかみ方は、インサートフィルム７の分断端部７０の少し上をつかんでもよいし、分断端部７０の端ぎりぎりをつかんでもよい。
次に、フィルム導入装置３の駆動装置３１でインサートフィルム７の分断端部７０をつかんだピンチ装置３０を固定型１１の下流側に移動させ（図１６）、メインクランプ装置４と固定型１１との間にインサートフィルム７を導入し、固定型１１のキャビティ１０の正面にインサートフィルム７の絵柄を位置させ、駆動装置３１を位置決めセンサー（図示せず）に連動させて、インサートフィルム７をキャビティ１０の正確な位置に位置決めする。
ピンチ装置３０の移動の第１例は、先端に上記ピンチ装置３０を有するボールねじシャフトの回転に、ステッピングモーターやサーボモーターなどのモーターの回転を連動させ、ボールねじシャフトの回転がピンチ装置３０の動作を発生させる方法がある。
ピンチ装置３０の移動の第２例（図２１〜図２５）は、中空筒状のワイヤーガイド５６とワイヤーリール５７とを有するものを用いて行う方法がある。ピンチ装置３０の自重によって、固定型１１とメインクランプ装置４との間に、インサートフィルム７をつかんだピンチ装置３０が入り込む方法である。
ピンチ装置３０の移動の上記第１例では、剛性のボールねじシャフトを用いるのでピンチ装置３０の導入と抜き出し移動が一直線的となり、インサートフィルム７を所定位置に確実に運び届けることが可能である点で有効である。ピンチ装置３０の移動の上記第２例では、変形性のあるワイヤー５８を用いるため、ピンチ装置３０の導入と抜き出し移動は、一直線的な移動だけでなく、メインクランプ装置４の変形した形状や金型のパーティング面１１８の傾斜や起伏、射出ゲート位置とキャビティ１０との段差や、キャビティ１０の内面の複雑な表面形状などに沿って、パーティング面１１８に対して上下方向やねじれの方向など任意の向きに柔軟に方向転換をしながら無理なく導入と抜き出し移動が可能となり、メインクランプ装置４と固定型１１との隙間や、固定型１１と可動型１３との隙間を任意の形状の空間としたり、極力狭くしたりできる点などで有効である（図２５参照）。
次に、インサートフィルム７の分断端部７０をサブクランプ装置６に固定させる（図１６）。ピンチ装置３０から開放されたインサートフィルム７が固定型１１に対して位置ずれしないように固定しておくためである。固定は棒状のものでインサートフィルム７を挟み込んでもよいし、固定型１１の引っ掛けるピンにインサートフィルム７の引っ掛け用穴を引っ掛けてもよい。
次に、メインクランプ装置４と固定型１１との間からピンチ装置３０を抜き出させる。
上記抜き出しは、インサートフィルム７の分断端部５がサブクランプ装置６に固定されたままで行う。上記抜き出しは、ピンチ装置３０のピンチヘッド３２とピンチロール３３とを引き離しインサートフィルム７を開放して行ってもよい（図１６）。上記抜き出しは、ピンチ装置３０が少なくともメインクランプ装置４と固定型１１との隙間から脱出していればよく、固定型１１と可動型１３との隙間から完全に脱出していない状態で完了としてもよい。完全に脱出しない場合であっても、ピンチ装置３０は、可動型１３あるいは固定型１１に形成されたピンチ装置３０の収納部（図示せず）に収まるため、型閉めなどの障害になるなどの問題はない。
次に、メインクランプ装置４によって固定型１１にインサートフィルム７を押さえ付ける（図１７）。
このとき、メインクランプ装置４によって固定型１１にインサートフィルム７を押さえ付ける前に、巻出しロール装置２とサブクランプ装置６とによって、インサートフィルム７に一定の張力をかけるようにしているので、インサートフィルム７を固定型１１のキャビティ１０などに密着させる際、インサートフィルム７を全面均一に展延させることができる。このため、インサートフィルム７にシワやよじれが発生した状態で固定型１１に密着することはない。抜き出たピンチ装置３０でインサートフィルム７を再びつかみ、ピンチ装置３０とサブクランプ装置６とによって、インサートフィルム７に一定の張力をかけるように調整してもよい。
メインクランプ装置４によって固定型１１にインサートフィルム７を押さえ付けるときに、上記キャビティ１０の上流側でインサートフィルム７を分断する。
上記分断は、切断刃５０が設けられた固定型１１と、切断刃収容部４１が上流側クランプヘッド４０に設けられたメインクランプ装置４とで行ってもよい。あるいは、メインクランプ装置４によって固定型１１にインサートフィルム７を押さえ付けた後に、切断刃５０が設けられた固定型１１と切断刃収容部が設けられた可動型１３とで行ってもよいし、固定型１１と可動型１３とのエッジの擦れ違いによる断裁で行ってもよい。ヒートカッター５１を用いてインサートフィルム７を熱で溶かして切断してもよい（図２４Ａ，図２４Ｂ）。ヒートカッター５１を用いた場合は、切りカスなどが発生しないので有効である。あるいは、ピンチ装置３０に切断刃などを備えておいて、ピンチヘッド３２とピンチロール３３とでつかむときにインサートフィルム７を分断してもよい。また、固定型１１と可動型１３との間で、切断装置５の上部のインサートフィルム７をピンチ装置３０によってつかんだ状態で、上記キャビティ１０の上流側の切断装置５でインサートフィルム７を分断してもよい（図２４Ａ，図２４Ｂ）。
この場合、固定型１１のキャビティ１０の上流側でインサートフィルム７を分断してしまうため、インサートフィルム７の上流側の一箇所だけを分断すれば済み、インサートフィルム７の四方、すなわち、下流部、両サイド部の３ケ所は切断する必要がない。このため、インサートフィルム７の切りカスが発生しにくく射出成形金型内にも侵入しにくく、切りかすが付着した絵柄付成形品ができたりせず、良品率が高くなる。分断されたインサートフィルム７は再び巻き取られることはないので、インサートフィルム７の両サイドの幅を多めにとっておく必要がない。また、インサートフィルム７の上流部を分断してしまうので、後で巻き取る必要もないため、インサートフィルム７の巻取りロールが不要であり、したがって、インサートフィルム７にかかるコストと装置にかかるコストとが不要であり経済的である。また、装置がコンパクトとなり取り扱いが容易となる。また、ヒートカッター５１を用いた場合は、切りカスが極めて発生しにくいため固定型１１と可動型１３との隙間でインサートフィルム７を分断できるので、金型が切りカスをかみ込んでしまうこともなく、また、成形品に切りカスが付着することもない。また、キャビティ１０の間近で分断することが可能となるので、インサートフィルム７を無駄な部分を減らすことができるので経済的である（図２４Ａ，図２４Ｂ）。
なお、メインクランプ装置４によってインサートフィルム７を押さえ付けるのと、インサートフィルム７を分断するのとは、同時に行ってもよいし、別々に行ってもよい。別々に行う場合は、どちらを先にしてもよい。同時に行う場合は、キャビティ１０の上流側に切断刃５０やヒートカッター５１を設け、上記メインクランプ装置４の上流側クランプヘッド４０に切断刃収容部４１を設けて、メインクランプ装置４によってインサートフィルム７を押さえ付けると同時にインサートフィルム７を分断するとよい。
なお、メインクランプ装置４によって、インサートフィルム７が固定型１１に押さえ付けられた後、溶融樹脂１７を射出する前に、フィルム加熱兼絵柄付成形品取り出し装置９を可動型１３と固定型１１との間に挿入し、固定型１１側に接近させ、インサートフィルム７を加熱してインサートフィルム７を軟化させるとともに、インサートフィルム７を真空吸引口１６より真空吸引してキャビティ１０の内面に密着させるとよい（図１８）。また、インサートフィルムの加熱の前後に、フィルム加熱兼絵柄付成形品取り出し装置９を可動型１３側に接近させ、可動型１３にひっついている絵柄付成形品１００とスプルー１２２とを吸盤９０に吸い付けて、絵柄付成形品１００とスプルー１２２とを可動型１３から取り出してもよい。
次に、固定型１１と可動型１３とを型閉めして（図１９、図３）、溶融樹脂１７を射出する。溶融樹脂１７は、まず、可動型１３のランナー１１２内に設けた固定ピン１１１で固定型１１の射出ゲート１４近傍で押さえ付けられたインサートフィルム７を突き破って穴を形成する。あるいは、固定型１１として、ホットランナー金型（図９）を用いた場合は、ヒーター（ホットチップ１２）の先端を、インサートフィルム７に接近させるか接触させるかして、インサートフィルム７をヒーター（ホットチップ１２）の熱によってインサートフィルム７を溶かして穴を形成してもよい。インサートフィルム７に形成された穴から溶融樹脂１７がまず第１ランナー１１３に入り込み、第２ランナー１１４、第３ランナー１１５と順次流動、通過し、最終的にキャビティ１０に到達し、インサートフィルム７と可動型１３との間（キャビティ１０）に充填される。溶融樹脂１７をキャビティ１０に充満し、インサートフィルム７に接触し、インサートフィルム７の接着層と溶融樹脂１７とが接触したまま、溶融樹脂１７が冷却されて固化し、成形品にインサートフィルム７が接着する。
次に、メインクランプ装置４によって押さえ付けられているインサートフィルム７を解除するとともに、固定型１１と可動型１３とを型開きする。インサートフィルム７が形成された成形品つまり、絵柄付成形品１００は、固定型１１に残留するようにしてもよいし、可動型１３に残留するようにしてもよい。絵型付成形品の取り出しは、可動型１３に設けられたイジェクタピン１１６による絵柄付成形品１００の突き出し（図５）と、フィルム加熱兼絵柄付成形品取り出し装置９の吸盤９０（図１８）とで協同して行なうとよい。
本実施形態では、真空吸引によってインサートフィルム７を固定型１１に密着させることにより、固定型１１の射出ゲート近傍にインサートフィルム７を強く張り付た後、型閉めし、固定型１１の射出ゲート１４から溶融樹脂１７を射出し、溶融樹脂１７がインサートフィルム７に形成された穴から可動型１３のランナー１１２を通ってキャビティ１０に到達するようにしている。あるいは、可動型１３のランナー１１２内に設けた固定ピン１１１で、固定型１１の射出ゲート近傍のインサートフィルム７を押さえ付け、固定型１１の射出ゲート１４から溶融樹脂１７を射出し、溶融樹脂１７がインサートフィルム７に形成された穴から可動型１３のランナー１１２を通ってキャビティ１０に到達するようにしてもよい。このため、メインクランプ装置４で、固定型１１にインサートフィルム７を固定することができる。したがって、フィルム導入装置３、切断装置５、メインクランプ装置４、サブクランプ装置６、フィルム加熱兼絵柄付成形品取り出し装置９のいずれも固定型１１に取付けることが可能となる。このため、可動型１３が身軽となり、スムーズに型閉め型開きができる。
本発明では、真空吸引によってインサートフィルムを固定型に密着させた後、型閉めし、固定型の射出ゲートから溶融樹脂を射出し、溶融樹脂がインサートフィルムに形成された穴から可動型のランナーを通ってキャビティに到達するようにしている。このため、従来のようなインサートフィルムの穴開け装置は不要であり、金型構造がコンパクトとなり、キャビティが大きくとれるため実用性に優れる。
また、本発明では、真空吸引によってインサートフィルムを固定型に密着させた後、固定型の射出ゲートから溶融樹脂を射出する。あるいは、固定ピンが固定型の射出ゲート近傍にインサートフィルムを押さえ付けた後、固定型の射出ゲートから溶融樹脂を射出する。したがって、溶融樹脂が通り抜ける穴をインサートフィルムにピンポイントで容易に開けることが可能となる。したがって、切りカスの発生がほとんどなく、切りカスが堆積してランナーの開口部を塞いだり、切りカスがパーティング面に堆積して金型を損傷したりしない。また、大きなべろ状のインサートフィルムの破れ片が可動型に設けられたランナーの開口部を塞いでしまうこともない。よって、切りカスの発生がなく綺麗な絵柄付成形品を歩留まりよく効率的に製造することができる。
明細書、請求の範囲、図面、要約書を含む１９９６年１月３１日に出願された日本特許出願第８−３８９５８号に開示されたもの総ては、参考としてここに総て取り込まれるものである。
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
【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２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２５】
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