(57)【要約】主成形装置における既存の金型に特殊な加工を施すことなく、深絞りや複雑な形状の成型品に対しても絵柄を効率的に施すことを可能とする予備成形装置並びにこれを用いた予備成形方法及び主成形方法を提供することを目的とする。予備成形を行う予備成形部（Ｆ）に絵付フィルム（４）を供給するフィルム供給装置（２５）と、予備成形部に近接・離隔移動自在であると共に予備成形前に絵付フィルムを予備成形部Ｆで可塑化させるように加熱するための加熱装置（３０）と、絵付フィルムを予備成形するための予備成形型（２２）とを有する。絵付フィルムの予備成形後にこのフィルムを型抜きして主成形型に挿入するための成形フィルムを搬送するフィルム搬送装置（５０）とをさらに備える。そして、この成形フィルムを主成形型に挿入した後に樹脂を供給し、絵付きの成形品を得る。予備成形は真空成形又は圧空成形により行う。
2002078937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主成形装置の主成形型に絵付フィルムを装着し、この主成形型に樹脂を供給することにより絵付きの成形品を得るための成形フィルムを作成する予備成形装置であって、予備成形を行う予備成形部（Ｆ）に前記絵付フィルム（４）を供給するフィルム供給装置（２５，６２）と、前記予備成形部（Ｆ）に近接・離隔移動自在であると共に予備成形前に前記絵付フィルムを前記予備成形部で可塑化させるように加熱するための加熱装置（３２，７０）と、前記絵付フィルム（４）を予備成形するための予備成形型（２２，８０，８９）と、前記絵付フィルム（４）の予備成形後にこのフィルムを型抜きして前記主成形型に挿入するための成形フィルム（５）を作成するフィルム型抜装置（３５，９１）とを備えた予備成形装置。
【請求項２】
前記フィルム型抜装置（３５，９１）が鋸状の抜刃（４０，４４，９９）を備えている請求の範囲第１項に記載の予備成形装置。
【請求項３】
前記フィルム型抜装置が、前記抜刃（９９）を前記予備成形部に近接移動させることの可能な型抜ユニット（９１）と、この抜刃（９９）に対向する予備成形型（８０）の対向面に取り付けた弾性体（８０ｃ）とよりなる請求の範囲第２項に記載の予備成形装置。
【請求項４】
前記予備成形型（８９）とフィルム型抜装置（９１）とが前記予備成形部（Ｆ）に対して選択的に近接・離隔移動自在である請求の範囲第１項に記載の予備成形装置。
【請求項５】
前記予備成形型が前記予備成形部を挟んで互いに近接する一対の予備成形型（８０，８９）よりなる請求の範囲第１項に記載の予備成形装置。
【請求項６】
前記予備成形部（Ｆ）において絵付フィルム（４）を成形される部分の周囲で挟み込むためのクランプ部材（６８，６８）を有している請求の範囲第５項に記載の予備成形装置。
【請求項７】
前記絵付フィルム（４）を前記予備成形部（Ｆ）においてほぼ水平に配向してある請求の範囲第５項に記載の予備成形装置。
【請求項８】
前記予備成形型をなす下予備成形型（８０）が雄型であり、前記予備成形部（Ｆ）に対し上方に向かって近接する請求の範囲第７項に記載の予備成形装置。
【請求項９】
前記予備成形型（２２，８０）と加熱装置（３２，７０）との間に前記絵付フィルム（４）を配置して前記加熱装置（３２，７０）の発熱により前記絵付フィルム（４）を可塑化させて予備成形を行った後、前記フィルム型抜装置（３５，９１）に設けた抜刃（４０，４４，９９）を予備成形され前記予備成形型（８０）に支持された前記絵付フィルム（４）に押し付けることで前記成形フィルム（５）を作成する請求の範囲第１項に記載の予備成形装置。
【請求項１０】
前記予備成形を真空成形又は圧空成形により行うことを特徴とする請求の範囲第１〜９項のいずれかに記載の予備成形装置。
【請求項１１】
前記絵付フィルム（４）が基材（１０２）、絵柄（１０３）及びこの絵柄の保護層（１０４）を有している請求の範囲第１〜９項のいずれかに記載の予備成形装置。
【請求項１２】
前記絵付フィルム（４）が規則的な絵柄を有し、前記フィルム供給装置（２５，６２）が１工程分ずつ前記絵付フィルム（４）を送り出すものである請求の範囲第１〜９項のいずれかに記載の予備成形装置。
【請求項１３】
当該予備成形装置（３）の制御装置（４７ｂ）が、前記主成形装置（２）の制御装置（４７ａ）のタイミングに従属している請求の範囲第１〜９項のいずれかに記載の予備成形装置。
【請求項１４】
請求の範囲第１〜９項のいずれかに記載の予備成形装置を使用する予備成形方法であって、予備成形を行う予備成形部（Ｆ）に前記フィルム供給装置（２５，６２）により前記絵付フィルム（４）を供給し、前記予備成形部（Ｆ）に加熱装置（３２，７０）を近接させて前記絵付フィルムを可塑化させた後、前記予備成形型（２２，８０，８９）で可塑化した前記絵付フィルムを予備成形し、さらに成形されたフィルムを型抜きして前記主成形型に挿入するための成形フィルム（５）を作成することを特徴とする予備成形方法。
【請求項１５】
請求の範囲第１〜９項のいずれかに記載の予備成形装置を使用する成形方法であって、主成形装置（２）の主成形型（１２）と少なくとも一部（２２ａ）がほぼ同一の予備成形型（２２）により前記絵付フィルム（４）を予備成形した後に型抜きして成形フィルム（５）を前記予備成形装置により作成し、この成形フィルム（５）を前記主成形装置の主成形型（１２）に挿入した後に前記樹脂を供給する主成形方法。
【請求項１６】
前記絵付フィルム（４）の樹脂が前記供給される樹脂と同一材料である請求の範囲第１５項に記載の主成形方法。
【請求項１７】
前記主成形が熱可塑性樹脂の成形方法である請求の範囲第１５項に記載の主成形方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、主成形装置の主成形型に絵付フィルムを装着し、この主成形型に樹脂を供給することにより絵付きの成形品を得るために成形フィルムを作成する予備成形装置並びにこれを用いた予備成形方法及び主成形方法に関する。すなわち、本発明は、製品の表面に絵付シート自体を密着させるいわゆるインサート成形、または、製品の表面に絵付シートの絵柄を転写させるいわゆるインモールド成形方法等の主成形、この方法に用いる予備成形装置及びこれを用いる予備成形に用いられる。
背景技術
従来、転写フィルムの無駄等を合理化しようとするインモールド成形方法としては、例えば特開平８−２５４１４号公報に記載の方法が知られている。同公報記載の技術では、射出成形に用いる金型の一部を転写フィルムの厚みだけ削り、成型品への部分的な転写を可能としている。
また、インモールド及びインサート成形の双方に利用でき、絵付フィルムの金型に対する位置精度を向上させる方法として、特開昭５９−２０２８３２号公報に記載の方法が知られている。同公報によれば、成形機の雌型の上に絵付フィルムを配置し、雌型上において輻射ヒーターで絵付フィルムを軟化させて真空成形により予備成形を行うので、深絞りに対応できながらフィルムと成形品の位置精度も良好である。そして、予備成形後に雄型を降下させて射出成形を行っている。
しかし、第一の公報に係る成形方法では、通常の成形型をそのまま用いるのではなく、金型の一部を削る必要があるのでコスト高となる問題があった。また、同方法では、深絞りや複雑な形状の成型品に対しては対応することが不可能であった。
一方、第二の公報に係る成形方法では、この予備成形を射出成形と同一の金型で行うので、射出成形後に冷却された金型を開いてフィルムを加熱し、真空成形等を行う必要がある。予備成形の間、射出成形を行うことはできないので、全体としての生産効率が低下する。また、真空成形を行うには射出成形の金型に空気抜きの孔を形成する必要があり、フィルムの厚みによっては金型内の圧力が低下して成型品の品質に支障を来す不都合もある。
なお、金属箔反射層を有する多層フィルムを主成形型とは別型で予備成形し、その後に主成形を行うパラボラアンテナ反射鏡の製造方法として、特開平６−６１２７号公報が知られている。但し、この公報は絵付フィルムを用いるものではなく本発明と無関係であるが、参考までに列挙する。
かかる従来の実状に鑑みて、本発明の目的は、主成形装置における既存の金型に特殊な加工を施すことなく、深絞りや複雑な形状の成型品に対しても絵柄を効率的に施すことを可能とする予備成形装置並びにこれを用いた予備成形方法及び主成形方法を提供することにある。
発明の開示
上記目的を達成するため、本発明に係る予備成形装置の特徴は、主成形装置の主成形型に絵付フィルムを装着し、この主成形型に樹脂を供給することにより絵付きの成形品を得るための成形フィルムを作成するものであって、予備成形を行う予備成形部に前記絵付フィルムを供給するフィルム供給装置と、前記予備成形部に近接・離隔移動自在であると共に予備成形前に前記絵付フィルムを前記予備成形部で可塑化させるように加熱するための加熱装置と、前記絵付フィルムを予備成形するための予備成形型と、前記絵付フィルムの予備成形後にこのフィルムを型抜きして前記主成形型に挿入するための成形フィルムを作成するフィルム型抜装置とを備えたことにある。
一方、本発明の予備成形装置を用いる予備成形方法の特徴は、予備成形を行う予備成形部に前記フィルム供給装置により前記絵付フィルムを供給し、前記予備成形部に加熱装置を近接させて前記絵付フィルムを可塑化させた後、前記予備成形型で可塑化した前記絵付フィルムを予備成形し、さらに成形されたフィルムを型抜きして前記主成形型に挿入するための成形フィルムを作成することにある。
上記本発明に係る予備成形装置の特徴及び予備成形方法の特徴によれば、成形品を作成する成形工程の前に予備成形型を用いて予備成形を行う。前記絵付フィルムを予備成形型を用いて予備成形した後に型抜きして成形フィルムを作成するので、成形フィルムを主成形型に装着した場合に絵柄の位置ずれが非常に少ない。予備成形や型抜きを主成形と並行して行うので、成形フィルムを迅速に主成形型に装着できることと相まって、成形時間のロスがほとんどなく、生産能率を向上させる。
また、本発明によれば、既存の金型と成形機とを使用できるので、成形品の品質が圧力低下等により劣化する恐れもない。そして、既存の成形機に予備成形装置を併用すればよいので、実施も極めて容易である。
予備成形部に加熱装置を近接させて絵付フィルムを可塑化させた後、予備成形型で可塑化した絵付フィルムを予備成形するので、深絞り等にも位置精度よく対応することができる。しかも、予備成形型は予備成形における熱に耐えれば良く、また主成形型と要部である少なくとも一部がほぼ同一であれば足りる。よって、予備成形型である予備成形型は、木型や樹脂等を用いて非常に安価に作成することができる。
ところで、同第三の公報に記載の発明では、多層フィルムを予め加熱により軟化させることなく、加圧と同時に初めて加熱するものであるから、形状はなだらかで単純である。すなわち、対象物が反射鏡であり金属反射層を有していることからも、加熱装置によるフィルムの可塑化で絵柄のあるフィルムを深絞り等に対応させるべく予備成形しようとする本発明と発想が異なることは明らかである。
上記予備形成装置において前記フィルム型抜装置が鋸状の抜刃を備えていることが望ましい。鋸状を構成する各山形のピークに押圧力が集中し、絵付フィルムをより効率的且つ確実に型抜きすることができるからである。そして、前記フィルム型抜装置が、前記抜刃を前記予備成形部に近接移動させることの可能な型抜ユニットと、この抜刃に対向する予備成形型の対向面に取り付けた弾性体とにより構成することで、ピークを有する抜刃の損傷を防止することができる。
本発明の実施形態では、前記予備成形型とフィルム型抜装置とが前記予備成形部に対して選択的に近接・離隔移動自在である。成形作業と型抜き作業とを独立させることで、各作業を確実に行うことができ、しかもメンテナンス性をも向上させることができる。
前記予備成形型を前記予備成形部を挟んで互いに近接する一対の型により構成することで、フィルムの不要なストレスや不要な変位を防ぎ、よりきれいに且つ絵柄と立体形状との位置精度を良好に保ちつつ予備成形を行うことができる。特に、前記予備成形部において絵付フィルムを成形される部分の周囲で挟み込むためのクランプ部材を設けることで、フィルムの保持とフィルムの成形とが独立し、フィルムの全周にわたるより均一な絞り加工が可能となる。
前記絵付フィルムは前記予備成形部においてほぼ水平に配向することが望ましい。絵付フィルムの加熱による可塑化で垂下部を生じても、フィルムを垂直にした状態のようにフィルムの垂下がフィルムの平面方向に偏ることがないので、絵柄と予備成形型との位置精度を良好に保つことができるからである。この場合、特に、前記予備成形型をなす下予備成形型を雄型とし、前記予備成形部に対し上方に向かって近接させることが望ましい。位置の不安定となった垂下部分を下からまず支えることでその水平位置を安定させ、その支持状態を維持しながら雄型を上昇させることで、精度よく予備成形を行うことができる。
本発明の実施形態では、前記予備成形型と加熱装置との間に前記絵付フィルムを配置して前記加熱装置の発熱により前記絵付フィルムを可塑化させて予備成形を行った後、前記フィルム型抜装置に設けた抜刃を予備成形され前記予備成形型に支持された前記絵付フィルムに押し付けることで前記成形フィルムを作成する。すなわち、予備成形型と抜刃との間で絵付フィルムを挟んで型抜きをするので、予備成形型が有効利用される。
前記予備成形は例えば真空成形や圧空成形により行われる。前記絵付フィルムが基材、絵柄及びこの絵柄の保護層を有していてもよい。前記絵付フィルムが規則的な絵柄を有する場合は、前記フィルム供給装置が１工程分ずつ前記絵付フィルムを送り出す。当該予備成形装置の制御装置が、前記成形装置の制御装置のタイミングに従属していれば、予備成形装置の制御をより確実に行うことが可能となる。
一方、上記特徴に記載の予備成形装置を使用する成形方法の特徴は、主成形装置の主成形型と少なくとも一部がほぼ同一の予備成形型により前記絵付フィルムを予備成形した後に型抜きして成形フィルムを前記予備成形装置により作成し、この成形フィルムを前記主成形装置の主成形型に挿入した後に前記樹脂を供給することにある。ここで、前記絵付フィルムの樹脂を前記供給される樹脂と同一材料とすることで、リサイクルがより促進されることとなる。また、本発明は前記成形が熱可塑性樹脂の成形方法である場合に好適に実施することができる。
このように、本発明に係る上記予備成形装置並びにこれを用いた予備成形方法及び主成形方法の上記各特徴によれば、主成形装置における既存の金型に特殊な加工を施すことなく、深絞りや複雑な形状の成型品に対しても絵柄を効率的に施すことが可能となった。なお、本発明の他の目的、構成、効果については以下に示す「発明を実施するための最良の形態」の項で明らかになるであろう。
発明を実施するための最良の形態
次に、添付図面を参照しながら、本発明をさらに詳しく説明する。まず、図１〜８を参照しながら、本発明の第一実施形態について説明する。
図１〜３に示すように、本発明に係る成形システム１は、主成形装置２及び予備成形装置３を備えている。予備成形装置３はロール状の絵付フィルム４を成形及び抜き加工することにより、主成形装置２に挿入使用する成形フィルム５を作成する。
主成形装置２は、型締装置１１と射出装置１６とを備えている。また、型締装置１１は４本のロッド１１ｃを介してスライド可能な可動盤１１ａとこれに対向する固定盤１１ｂとを備えている。これら可動盤１１ａ，固定盤１１ｂには、それぞれ主成形型である可動型１２及び固定型１３が取り付けられて、これら可動型１２，固定型１３の間で射出成形として主成形が行われる。アクチュエーター１４及び可動盤１１ａを介して開閉される可動型１２，固定型１３間にはアクチュエーター１４に形成された孔より射出装置１６から熱可塑化された樹脂が供給される。
予備成形装置３は、大略、フレーム２１、予備成形型２２，フィルム供給装置２５、加熱成形手段３０、フィルム型抜装置３５及び成形フィルム搬送装置５０を備えている。また、予備成形装置３は、フレーム２１の下部を介して、別体の既製品として構成されている主成形装置２の可動盤１１ａの上方に脚部２１ｃを介して跨らせてある。本実施形態における図６の予備成形型２２及び図８の可動型１２は、図４（ａ）に示すように樹脂１０５の湾曲内側に絵付フィルム１０１を有する成形品１００を成形するものである。但し、本発明は図４（ｂ）のように樹脂１０５の湾曲外側に絵付フィルム１０１を有する成形品１００を成形してもよい。また、これらに限られず、さらに複雑な形状や平面的な形状にシートを成形しても構わない。
絵付フィルム４は、各種樹脂フィルム等よりなる基材に印刷で絵柄を施したものを用いる。絵柄とは、絵、図形、文字、記号等のいずれか又はこれらの結合である。また、絵柄が成形時に注入される樹脂により損なわれる場合には、図５に示すように、基材１０２の絵柄１０３側にこの絵柄１０３のための保護層１０４を設けた絵付フィルム１０１を用いても良い。この場合、樹脂１０５は保護層１０４側に注入されて基材１０２側が表面となっているが、保護層１０４側を表面としてもよい。後者の場合、保護層１０４としてウレタン系等の熱硬化性樹脂によるハードコート加工層を用いてもよい。
主成形装置２において射出装置１６から供給される樹脂１０５としては、ＡＢＳ，ＰＰ、ＰＥ、ＰＳ、ＰＥＴ、アクリル又はＰＶＣ等を用いることができる。一方、基材１０２としてもこれらの材料を用いることができる。そして、樹脂１０５と基材１０２，絵柄１０３及び保護層１０４とを同一又は同系統の樹脂とすることで、プラスチック製品のリサイクルをより容易に促進することが可能となる。同一の場合とは、例えばＡＢＳの基材１０２、絵柄１０３及び保護層１０４に対してＡＢＳの樹脂１０５を用いる場合をいう。また、同系統の場合とは、例えばアクリル又はスチレンの基材１０２，絵柄１０３及び保護層１０４に対してＡＢＳの樹脂１０５を用いる場合等をいう。
予備成形型２２及びフィルム供給装置２５はフレーム２１の中部に取り付けられている。フィルム供給装置２５は、絵付フィルム４を巻き付けた供給ボビン２６と、予備成形型２２の開口側に絵付フィルム４を跨らせる複数の小ローラー２８と、絵付フィルム４の１ピッチ分（１工程分）を送り出すための光電管２９と、成形・打ち抜き後の絵付フィルム４を巻き取る巻き取りボビン２７とを備えている。巻き取りボビン２７は巻取側クラッチ２７ａを介して巻取側モーター２７ｂにより巻き取り駆動される。また、供給ボビン２６は供給側クラッチ２６ａを介して供給型モーター２６ｂによりバックテンションが掛けられる。
図６に示すように、予備成形型２２は成形フィルム５を形成するための部分である型部２２ａと、第一ポンプ３１により予備成形型２２内の空気を排気する通気路２２ｂと、弾性層３９の連携によって絵付フィルム４を挟み込む込む縁部２２ｃとを備えている。予備成形型２２は可動型１２作成時の木型を利用し、熱硬化性樹脂等により簡単に作成することができる。すなわち、予備成形型２２は加熱成形手段３０の加熱部３８による加熱時において変形しない性質と強度とを有していれば足り、非常に簡易に製作できる利点がある。また、可動型１２と予備成形型２２とはその全てが同一である必要はなく、成形フィルム５に対応する型部２２ａ、型部１２ａが共通ないしほぼ同一であれば足りる。
絵付フィルム４を予備成形すると共に打ち抜いて成形フィルム５を形成するための加熱成形手段３０では、図１，２に示すように、中張出部２１ｂに支持される４つのベアリング３３ａにスライド可能にロッド３３を挿通し、このロッド３３に加熱ヘッド３２を取り付け、横アクチュエーター３４によりフィルムの加熱装置である加熱ヘッド３２を予備成形型２２に対して遠近移動させる。加熱ヘッド３２におけるフィルム型抜装置３５は、ヘッド基部３６と、このヘッド基部３６を成形物に合わせて円弧状又は方形状に貫通する押し出し部３７と、これらヘッド基部３６，押し出し部３７の表面に互いに独立に貼り付けられる加熱部３８，弾性層３９を備え、さらに押し出し部３７の区画の内側に加熱部３８から突出させた環状の抜刃４０とを備えている。押し出し部３７はカム４１の回転により絵付フィルム４側へ押し出される。図６，７に示すように、抜刃４０は通常弾性層３９により表面から突出しないように保護されているが、押し出し部３７の成形された絵付フィルム４側への押し出しで、弾性層３９を薄くなるように変形させて絵付フィルム４を打ち抜くように切断する。なお、抜刃４０はトムソン加工又はシーリング加工等に用いるものを使用する。
図３，６に示すように、カム４１はモーター４２により駆動回転され、押し出し部３７を押し出す押し出し機構として機能する。なお、押し出し機構は、油圧や空気圧のアクチュエーターにより構成することもできる。また、加熱部３８はニクロム線又はカーボン等によるヒーター等であり、加熱電源４３からの電力供給により発熱し、絵付フィルム４を熱可塑化させる。弾性層３９は耐熱性のシリコンゴム等により構成するとよい。
図１〜３、８に示すように、加熱成形手段３０により成形された成形フィルム５を予備成形型２２から取り出して可動型１２に移動させる成形フィルム搬送装置５０は、上張出部２１ａに支持された２つのベアリング５１ａを介してスライド自由に支持されたロッド５１と縦アクチュエーター５２とを介して吸着ヘッド５５を上下移動させる。ロッド５１，縦アクチュエーター５２の先端には中継体５３を取り付けてあり、さらに横アクチュエーター５４を介して吸着ヘッド５５を予備成形型２２に対する遠近方向に移動可能である。
吸着ヘッド５５の表面には微細な孔を多数形成してあり、吸着ポンプ５６による吸引で成形フィルム５を吸着する。また、吸着ヘッド５５は帯電装置５７により帯電させられ、成形フィルム５の吸着搬送時に成形フィルム５全体を帯電させて可動型１２に成形フィルム５を静電吸着させる。吸着ヘッド５５は成形フィルム５の立体形状に合わせて立体的に形成してもよく、表面にゴム又は樹脂製の吸盤を設けて複数箇所で吸着させてもよい。
成形型である可動型１２及び固定型１３を開閉させるアクチュエーター１４は第一電磁弁４６ａの油圧方向切り替えにより駆動する。また、この第一電磁弁４６ａや射出装置１６全体のシーケンス制御は第一制御装置４７ａにより行われる。一方、横アクチュエーター３４は第二電磁弁４６ｂに、横アクチュエーター５４は第三電磁弁４６ｃに、縦アクチュエーター５２は第四電磁弁４６ｄによりそれぞれ制御され、これら第二電磁弁４６ｂ，第三電磁弁４６ｃ，第四電磁弁４６ｄ及び予備成形装置３のモーターやポンプ等は第二制御装置４７ｂによりシーケンス制御される。そして、第二制御装置４７ｂの制御は第一制御装置４７ａの制御タイミングに従属して行われ、予備成形装置３の動作は主成形装置２の動作に対して確実に連携することとなる。
次に、上述の成形システム１の動作について説明する。まず、巻取側モーター２７ｂ及び巻き取りボビン２７により絵付フィルム４が巻き取られ、光電管２９により絵付フィルム４のピッチマークが検出された時点で巻き取りボビン２７が静止する。このとき、主成形装置２での射出成形は並行して行われている。次いで、図６（ａ）に示すように加熱ヘッド３２が予備成形型２２に近接し、縁部２２ｃと弾性層３９との間に絵付フィルム４が挟み込まれ、通電され加熱された加熱部３８により絵付フィルム４が可塑化（軟化）される。可塑化が十分に完了したところで第一ポンプ３１による吸引が行われ、図６（ｂ）に示すように絵付フィルム４が真空成形される。その後、カム４１が回転して押し出し部３７を予備成形型２２側に押し出し、図６（ｃ）及び図７に示すように抜刃４０により絵付フィルム４を切断して成形フィルム５を形成する。成形後に抜刃４０による抜き加工を行えば、切断位置のずれを防ぐことができ、その結果、成型品に対する絵柄のずれを結果的に防ぐことができる。
その後、図１の横アクチュエーター３４が駆動して予備成形型２２から加熱ヘッド３２を離隔させ、図８（ａ）に示すように吸着ヘッド５５を予備成形型２２，加熱ヘッド３２間に下降させる。そして、横アクチュエーター５４を伸長させて吸着ヘッド５５に成形フィルム５を接触させると共に吸着ポンプ５６を動作させて吸着ヘッド５５表面に成形フィルム５を吸着させ、横アクチュエーター５４を縮小させる。
主成形装置２での成形が完了して可動型１２，固定型１３が解放されたタイミングに縦アクチュエーター５２を伸長させて可動型１２，固定型１３間に成形フィルム５を吸着ヘッド５５により搬送する。この搬送の間に帯電装置５７で成形フィルム５を帯電させ、横アクチュエーター５４を伸長させて可動型１２に成形フィルム５を近接させると、図８（ｂ）のように、静電気により成形フィルム５は可動型１２の型部１２ａに吸着する。
次いで、縦アクチュエーター５２を縮小させて可動型１２近傍から吸着ヘッド５５を待避させ、図３のアクチュエーター１４を伸長させて、図８（ｃ）に示すように可動型１２と固定型１３を閉じる。そして、射出装置１６を固定型１３に接当させた状態で可塑化した樹脂を注入供給することで可動型１２及び成形フィルム５と固定型１３との間の空隙に樹脂を充填させて絵付きの成型品が完成する。なお、本発明は、成形後にフィルムの基材を除去しないインサート成形としても、転写箔として構成されたフィルムの基材を除去するインモールド成形としても実施することができる。
次に、本発明のさらに他の実施形態について以下説明する。なお、上述の実施形態と同様の部材には同様の符号を附してある。
図９に示す第二実施形態では、予備成形装置３を主成形装置２に対して横側に載置してある。本実施形態では、キャスター等により移動可能なフレーム５８に予備成形型２２，供給ボビン２６，巻き取りボビン２７，アクチュエーター５９等を取り付けてある。予備成形型２２は可動型１２とほぼ同じ高さの位置に配置され、アクチュエーター５９の伸縮により予備成形型２２で形成された成形フィルム５を可動型１２まで移動させる。本実施形態に係る予備成形装置３を用いて成形システム１を構成すれば、全体の高さは従前とほぼ変わらないため、工場におけるレイアウト等の制約を受けにくい利点がある。また、既存の主成形装置２に対して予備成形装置３の設置や除去が行いやすい利点もある。
図１０，１１に示す第二実施形態は、予備成形型２２を圧空成形用の金型とし、抜刃４０の他に第二抜刃４４を設けた点が異なる。図１０（ａ）に示すように、ヘッド基部３６，加熱部３８，弾性層３９には通気路３６ａを形成すると共に、吸引・圧縮用の第二ポンプ４５を接続してある。まず、予備成形型２２と弾性層３９との間に絵付フィルム４を挟み、第一ポンプ３１で圧縮空気を送り込むと共に第二ポンプ４５で吸引を行うことで弾性層３９に絵付フィルム４を密着させ、加熱部３８の発熱により絵付フィルム４の可塑化を行う。
絵付フィルム４の可塑化が十分に行われたところで、図１０（ｂ）に示すように、第一ポンプ３１による吸引と第二ポンプ４５による圧縮空気の送り込みで絵付フィルム４を成形する。さらに図１０（ｃ）に示すようにカム４１を駆動させて抜刃４０により絵付フィルム４を切断して成形フィルム５を形成する。
その後、図１１（ａ），図１に示すように先の横アクチュエーター３４をさらに伸長させて縁部２２ｃに第二抜刃４４を圧接することで、絵付フィルム４を切断し第二成形フィルム６を形成する。その後、加熱ヘッド３２を開き予備成形型２２から成形フィルム５及び第二成形フィルム６を除去する。第二成形フィルム６をも除去することで、巻き取りボビン２７による絵付フィルム４の巻き取り除去も容易となる。第二成形フィルム６の除去は上記成形フィルム搬送装置５０に類似する装置で行うことができる。なお、本実施形態による第二成形フィルム６の打ち抜きは図５に示す絵付フィルム形成用のシートを作成する際にも適用することができる。また、本実施形態は上記第一実施形態で示した真空成形にも適用することができる。
次に、図１２〜１９を参照しながら、本発明の第四実施形態について説明する。本実施形態では、予備成形装置３を主成形装置２の側方に載置する点では第二実施形態と同様であるが、絵付フィルム４が予備成形部においてほぼ水平に配向される点と、予備成形型及び抜刃が別体である点とが異なる。本実施形態では成形品が洗面器であり、深絞りの成形フィルム５を形成し、洗面器の内面にインサート成形で絵柄を設けている。
図１２〜１６に示すように、予備成形装置３は、大略、フレーム６１に対し、絵付フィルム４を供給し巻き取るフィルム供給装置６２と、絵付フィルム４を予備成形部においてクランプするクランプ部材６８と、絵付フィルム４の加熱を行う加熱装置７０と、互いに予備成形を行う下予備成形型ユニット７６及び上予備成形型ユニット８２と、抜き加工を行う型抜ユニット９１とを備えている。フレーム６１は、フレーム基部６１ａ上に立ち上がらせた一対の下フレーム６１ｂ，６１ｂの間に２枚の横掛材６１ｃ，６１ｃを渡し掛け、開口部６１ｆを開口した水平仕切板６１ｄ上に一対の上フレーム６１ｅ，６１ｅを設けてなる。
フィルム供給装置６２において、絵付フィルム４はフレーム６１の下部における左右に配置されたエアークランプ軸６２ａ，６２ｂに供給側フィルムロール４ａ，巻取側フィルムロール４ｂとしてそれぞれ取付配置される。また、エアークランプ軸６２ａに対しては駆動機構６３により巻き戻しテンションとバックテンションが付与され、エアークランプ軸６２ｂに対しては駆動機構６３により巻き取りテンションが付与される。供給側フィルムロール４ａから供給される絵付フィルム４は、揺動ローラー６６ａ、光電管２９及び複数のローラーを経て供給ローラー６４に到達し、予備成形部Ｆを水平に横切ってニップローラー６５，６５間を通過し、揺動ローラー６７ａ及び複数のローラーを経て巻取側フィルムロール４ｂに巻き取られる。揺動ローラー６６ａは揺動軸６６ｂを中心に揺動するアームの先端に、揺動ローラー６７ａは揺動軸６７ｂを中心に揺動するアームの先端に、それぞれ配置されている。
クランプ部材６８は鋼板又は耐熱材料よりなり、下予備成形型８０，上予備成形型８９又は抜刃９９を通過させるための貫通孔６８ａを有している。また、各クランプ部材６８は上又は下から四角でアクチュエーター６９により支えられ、下降・上昇駆動されて両クランプ部材６８，６８間に絵付フィルム４をクランプする。クランプ時の絵付フィルム４の位置が成形水平中心面Ｈとなるのであるが、光電管２９との位置合わせの関係より、成形水平中心面Ｈは供給ローラー６４，ニップローラー６５間に張られた絵付フィルム４の位置に合わせることが望ましい。
加熱装置７０は予備成形部Ｆの絵付フィルム４を加熱軟化させるためのものであって、複数本のヒーター管７１を有しており、加熱装置支持板７０ａに支持され、一対の上フレーム６１ｅ，６１ｅ間に支持されるガイドレール７４ａ及びスライダー７４ｂを介して図１２の左から右側へスライドする。スライダー７３ｂはガイド管７３ａに摺動自在に外嵌し、圧縮空気にて左右移動するガイド管７３ａ内の図示しないスライダーに対しスライダー７３ｂが磁力により連動して移動する。ガイド管８３ａ，スライダー８３ｂ，ガイド管９３ａ，スライダー９３ｂもガイド管７３ａ，スライダー７３ｂと同様の構造であり、それぞれ左右の待機位置と、成形垂直中心線Ｍに中心を一致させる動作位置とで加熱装置７０，上予備成形型８９，抜刃９９を往復移動させる。
下予備成形型８０を上下移動させる下予備成形型ユニット７６は、フレーム６１に固定される一対の支持板７６ａ，７６ａに支持される。支持板７６ａ上に固着された板には４つのボールガイド７７ａが取り付けられ、ボールガイド７７ａに摺動自在に出退する各ガイド軸７７ｂの先端に可動板７９ａが固定される。そして、ボールガイド７７ａと共にフレーム６１側に固定されるアクチュエーター７８ａの駆動ロッド７８ｂに可動板７９ａが固定され、アクチュエーター７８ａの駆動により下予備成形型８０が可動板７９ａ及びスペーサー７９ｂと共に上下移動する。
上予備成形型８９を上下移動させる上予備成形型ユニット８２は一対の上フレーム６１ｅ，６１ｅ間に跨るスライド板８５に支持される。各上フレーム６１ｅの上端にはガイドレール８４ａが取り付けられ、その上を摺動自在に移動するスライダー８４ｂを介してスライド板８５が取り付けられる。主成形装置２に近い側の上フレーム６１ｅには先のガイド管８３ａが固定され、これを摺動自在に移動するスライダー８３ｂが連結片８３ｃを介してスライド板８５に固定され、スライド板８５を成形垂直中心線Ｍの位置と待機位置に摺動移動させる。スライド板８５に固定された四つのボールガイド８６ａ及びこれに摺動自在に挿通するガイド軸８６ｂを介して可動板８８ａが支持される。スライド板８５に固定されたアクチュエーター８７ａの駆動ロッド８７ｂは可動板８８ａに取り付けられ、上予備成形型８９を可動板８８ａ及びスペーサー８８ｂと共に上下移動させる。
抜刃９９を上下移動させる型抜ユニット９１はスライド板８５同様に一対の上フレーム６１ｅ，６１ｅ間に跨るスライド板９５に支持される。上記ガイドレール８４ａを摺動自在に移動するスライダー９４ｂを介してスライド板９５が取り付けられる。主成形装置２から遠い側の上フレーム６１ｅには先のガイド管９３ａが固定され、これを摺動自在に移動するスライダー９３ｂがスライド板９５に固定され、スライド板９５を成形垂直中心線Ｍの位置と待機位置に摺動移動させる。スライド板９５に固定された四つのボールガイド９６ａ及びこれに摺動自在に挿通するガイド軸９６ｂを介して可動板９８ａが支持される。スライド板９５に固定されたアクチュエーター９７ａの駆動ロッド９７ｂは可動板９８ａに取り付けられ、抜刃９９を可動板９８ａ及びスペーサー９８ｂと共に上下移動させる。
本実施形態では、下予備成形型８０が雄型であり上予備成形型８９が雌型である。下予備成形型８０からは図示しない微細な孔を介して圧縮空気が供給され、上予備成形型８９からは図示しない微細な孔を介して吸引がなされる。下予備成形型８０，上予備成形型８９には雄型・雌型のいずれも装着でき、また、上下いずれもが吸引又は圧縮空気供給のいずれも行うことができる。
図１９（ａ）は図１８のｃ部拡大図であり、型抜ユニット９１における刃支持板９８ｃの下面には硬質ゴム等よりなる上弾性体９８ｄを介して抜刃９９が支持されている。抜刃９９はリボン鋼等の先端を鋭利に薄く尖らせたものであり、図１９（ｃ）、図２０に示すように、側面視でピーク９９ｂを有する山形９９ａを連続的に設けた鋸状を呈する。各山形９９ａは図２０（ａ）（ｃ）のように側面視でそのピーク９９ｂを鋭利に形成する他、図２０（ｂ）のようにそのピーク９９ｂが側面視でなだらかな曲線を描くように形成してもよい。一例を挙げると、厚さ０．３ｍｍ程度のフィルムを各ピーク間のピッチＰが３ｍｍ程度のピークが鋭利な抜刃９９により打ち抜くことができた。但し、各ピークの形状やピーク間のピッチは絵付フィルム４の厚み、材質等によって適宜変更が可能であり、この数値に限定されるものではない。例えば、各山形９９ａはピーク９９ｂを通る垂直線に関し、図２０（ａ）（ｂ）に示すように対称的に形成する他、図２０（ｃ）に示すように非対称に形成してもよい。この形状の抜刃９９は先の実施形態における抜刃４０，第二抜刃４４についても用いることができる。
一方、下予備成形型８０における突出部８０ａを支持する唾部８０ｂの上面には上弾性体９８ｄと同様の下弾性体８０ｃが貼り付けられ、下弾性体８０ｃの上面である下型上面Ｓ２により絵付フィルム４を支持すると共に抜刃９９の先端を下凹部８０ｄに受け入れて絵付フィルム４を符号Ｘの位置で切断する。すなわち、型抜ユニット９１と下予備成型型８０の鍔部８０ｂ等で型抜装置を構成する。なお、図２１に示すように、上述の下型上面Ｓ２に対して抜刃９９が鋸状又は直線状に拘わらず、その刃先９９ｃになだらかな傾斜を付与することでも、切断性を良好にすることができる。
先の切断位置切断部Ｘが絵付フィルム４の立体的に成形された部分に掛かるなら、切断された残余の絵付フィルム４に突出部を生じ、巻取側フィルムロール４ｂへの巻き取りが困難となる。したがって、上予備成形型８９の下面８９ａと下予備成形型８０における唾部８０ｂの上端とを少なくとも切断位置切断部Ｘにおいて先の成形水平中心面Ｈ上で接当させることが求められる。したがって、図１７，１９に示すように、下予備成形型８０の唾部８０ｂ上面（下弾性体８０ｃの上面（下型上面Ｓ２））と、上予備成形型８９の下面８９ａ（上型下面Ｓ１）と、上弾性体９８ｄの下面（抜刃支持部下面Ｓ３）とを成形水平中心面Ｈに位置合わせすることが必要であり、型や刃に応じた位置合わせは、スペーサー７９ｂ、スペーサー８８ｂ、スペーサー９８ｂの厚みにより調整される。
ここで、まず、図１２，１６を参照しながら、フィルム供給装置６２による絵付フィルム４の送り動作を説明する。ニップローラー６５による絵付フィルム４の右方に対する送り出しの際に、供給側フィルムロール４ａ，巻取側フィルムロール４ｂの双方を静止させた状態で揺動ローラー６６ａを上昇させる一方揺動ローラー６７ａを下降させる。ニップローラー６５によるフィルムの繰り出し量は、光電管２９により１ピッチ分のフィルムマークを検出することで決定される。その後、クランプ部材６８，６８で絵付フィルム４をクランプし、揺動ローラー６６ａを下降させながら供給側フィルムロール４ａから絵付フィルム４を送り出し、揺動ローラー６７ａを上昇させながら巻取側フィルムロール４ｂで絵付フィルム４を巻き取る。
次に、図１６〜１９を参照しながら、絵付フィルム４の成形手順について説明する。まず、印刷された絵付フィルム４をフィルムマークを検出するまで１ピッチ分だけ上述の要領によりニップローラー６５等により右方へ送る。そして、図１７（ａ）の如くクランプ部材６８，６８を互いに近接させてこれらにより絵付フィルム４を挟み込む。この際、供給ローラー６４．ニップローラー６５間に張られた絵付フィルム４の中心面は成形水平中心面Ｈに一致させることが、フィルムマークによる位置決定精度の点から望ましい。クランプ部材６８，６８による絵付フィルム４の挟み込みで、後述の成形加工精度を向上させることができる。特に、クランプ部材６８は供給側フィルムロール４ａのバックテンションを遮断し、ストレスなく絵付フィルム４を加熱することができる。
続いて、加熱装置７０をクランプ部材６８上に移動させ、貫通孔６８ａを介してクランプされた絵付フィルム４を加熱する。加熱により絵付フィルム４は一旦符号４Ｄで示す一点鎖線のように垂れ下がり、さらなる加熱で原位置に近づくように復帰する。絵付フィルム４が十分加熱された時点で、図１７（ｂ）に示すように唾部８０ｂとの一体部の上面を成形水平中心面Ｈに一致させるまで下予備成形型８０を上昇させる。下予備成形型８０の突出部８０ａで周囲がほぼ均等にクランプ部材６８によりクランプされた絵付フィルム４の垂下部４Ｄを突き上げるので、絵付フィルム４の柄に歪み無く成形を行うことができる。
また、図１７（ｃ）に示すように上予備成形型８９を下降させて、絵付フィルム４の成形を行う。成形が完了したら、下予備成形型８０の図示しない微細孔から冷却空気を供給し、成形フィルム５を硬化させる。そして、図１８（ａ）に示すように型抜ユニット９１を下降させて、抜刃９９により絵付フィルム４の抜き加工を行う。抜き加工においては、図１９（ａ）（ｂ）に示すように抜刃９９を下降させて、下弾性体８０ｃの上面（下型上面Ｓ２）との間で絵付フィルム４を切断する。
切断が終了したら、型抜ユニット９１を原待機位置まで復帰させ、図１８（ｂ）に示すように、上述した成形フィルム搬送装置５０の吸着ヘッド５５により成形フィルム５を取り上げる。図１５に示す例では、汎用の成形フィルム搬送装置５０を用いており、レール５０ａを主成形装置２に取り付けて先の成形フィルム５を可動型（成形型）１２まで搬送し嵌合させる。クランプ部材６８から成形フィルム５を移動させる際に、帯電装置５７に成形フィルム５を接触させて帯電させ、可動型（成形型）１２への吸着を容易にしている。次いで、下予備成形型８０を下降させ、図１８（ｃ）に示すようにクランプ部材６８，６８を離反方向に移動させて、ニップローラー６５により４ｘの形成された絵付フィルム４を右方に１ピッチ分だけ巻き取り、上述の動作を繰り返す。
最後に、本発明のさらに他の実施形態について説明する。
上記第四実施形態では、上予備成形型８９の下面８９ａが全ての部分において成形水平中心面Ｈより上側に位置していた。しかし、図２２に示すように、絵付フィルム４のうち切断部Ｘよりも外側の部分が成形水平中心面Ｈにほぼ一致していれば、符号４ｗに示す成形フィルム５の一部が成形水平中心面Ｈよりも下側等、成形水平中心面Ｈの平面内に位置しなくてもよい。
上記実施形態では、主成形装置２により射出成形を行った。しかし、本発明の予備成形装置３を用いる対象となる主成形装置２としては、熱可塑性樹脂の成型機を用いた成型方法であればよく、例えばブロー成形方法であってもよい。
上記実施形態では、絵付フィルム４としてロール状のフィルムを用いた。しかし、絵付フィルム４としては、所望の形状にカットされたシート状のフィルムを用いてもよい。この場合、フィルム供給装置２５は、成形フィルム搬送装置５０又はこれに類似する装置により代用することが可能である。
上記実施形態では、フィルムマークを光電管２９により関知して１工程分のフィルム送り量を決定した。しかし、木目柄や墨流し柄のような絵柄の場合は、フィルム巻き取り装置の動作時間や巻き取り量を制御することで、１工程分のフィルム送り量を決定してもよい。
上記実施形態では、上弾性体９８ｄ及び下弾性体８０ｃとを硬質ゴムにより作成した。しかし、これら弾性体の材料は抜刃９９を損傷しないものであればよく、例えばシリコン等の耐熱合成樹脂等、種々の材料を適宜用いることができる。
なお、請求の範囲の項に記入した符号は、あくまでも図面との対照を便利にするためのものにすぎず、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
産業上の利用可能性
本発明は、製品の表面に絵付シート自体を密着させるいわゆるインサート成形、および、製品の表面に絵付シートの絵柄を転写させるいわゆるインモールド成形方法等の主成形の双方に用いられる。成形品はあらゆる分野にわたり、平面的な形状のものの他、深絞り部を有する成形品の内外面双方に絵柄を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明に係る成形システムの側面図である。
図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
図３は、本発明に係る成形システムのブロック図である。
図４（ａ）は絵柄を内側に附した成形品の斜視図、（ｂ）は絵柄を外側に附した成形品の斜視図である。
図５は、絵付きフィルムを用いて成形した成型品の拡大断面図である。
図６は、真空成形による予備成形の手順を示す予備成形型近傍の断面図であって、（ａ）は加熱開始時、（ｂ）は吸引によるフィルム成形時、（ｃ）は成形されたフィルムの切断時をそれぞれ示す図である。
図７は、図６の抜刃近傍における拡大断面図であり、（ａ）は切断前、（ｂ）は切断時の状態を示す図である。
図８は、成形フィルムの搬送及び成形を示す断面図であって、（ａ）は予備成形型からの成形フィルムの取り出し、（ｂ）は主成形型に対する成形フィルムの装着、（ｃ）は樹脂の注入をそれぞれ示す図である。
図９は、本発明の第二実施形態に係る成形システムを示す図２相当図である。
図１０は、本発明の第三実施形態に係る圧空成形による予備成形の手順を示す予備成形型近傍の断面図であって、（ａ）は加熱開始時、（ｂ）は圧空・吸引によるフィルム成形時、（ｃ）は成形されたフィルムの切断時をそれぞれ示す図である。
図１１（ａ）は図１０の後に成形フィルムをさらに切断する状態を示す図、（ｂ）は成形フィルムの取り出し状態を示す図である。
図１２は、本発明の第四実施形態に係る予備成形装置の正面図である。
図１３は、図１２のＢ−Ｂ線断面図である。
図１４は、図１２の平面図である。
図１５は、第四実施形態に係る予備成形装置、成形フィルム搬送装置及び主成形装置の関係を示す平面図である。
図１６は、第四実施形態に係る予備成形装置の要部正面図である。
図１７は、第四実施形態に係る予備成形手順を示す要部正面図である。
図１８は、第四実施形態に係る予備成形手順を示す要部正面図である。
図１９（ａ）は図１８（ａ）における符号ｃで示す円内の縦断面図、（ｂ）は（ａ）の切断状態を示す図、（ｃ）は（ａ）の正面図である。
図２０は、抜刃の先端部近傍の側面図である。
図２１は、抜刃の傾斜状態を示す側面図である。
図２２は、成形型の別実施形態を示す断面図である。
【手続補正書】
【提出日】平成14年3月5日(2002.3.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（補正後）主成形装置の主成形型に絵付フィルムを装着し、この主成形型に樹脂を供給することにより絵付きの成形品を得るための成形フィルムを作成する予備成形装置であって、予備成形を行う予備成形部（Ｆ）に前記絵付フィルム（４）を供給するフィルム供給装置（６２）と、前記予備成形部（Ｆ）に近接・離隔移動自在であると共に予備成形前に前記絵付フィルムを前記予備成形部で可塑化させるように加熱するための加熱装置（７０）と、前記絵付フィルム（４）を予備成形するために前記予備成形部（Ｆ）を挟んで互いに近接・離隔移動自在な一対の予備成形型（８０，８９）と、前記絵付フィルム（４）の予備成形後にこのフィルムを型抜きして前記主成形型に挿入するための成形フィルム（５）を作成するフィルム型抜装置（９１）とを備えた予備成形装置。
【請求項２】
（補正後）前記絵付フィルム（４）を成形される部分の周囲で挟み込むための一対のクランプ部材（６８，６８）をさらに有している請求の範囲第１項に記載の予備成形装置。
【請求項３】
（補正後）前記フィルム供給装置（６２）が供給側フィルムロール４ａから前記絵付フィルム４を前記予備成形部（Ｆ）に供給するものである請求の範囲第２項に記載の予備成形装置。
【請求項４】
（補正後）前記クランプ部材（６８，６８）で前記絵付フィルム（４）を挟み込んだ後に予備成形部（Ｆ）へ前記加熱装置（７０）を近接移動させて前記絵付フィルム（４）を加熱することを特徴とする請求の範囲第３項に記載の予備成形装置。
【請求項５】
（補正後）前記絵付フィルム（４）を前記予備成形部（Ｆ）においてほぼ水平に配向してある請求の範囲第１項に記載の予備成形装置。
【請求項６】
（補正後）前記予備成形型をなす下予備成形型（８０）が雄型であり、前記予備成形部（Ｆ）に対し上方に向かって近接する請求の範囲第３項に記載の予備成形装置。
【請求項７】
（補正後）前記フィルム型抜装置が、前記抜刃（９９）を前記予備成形部に近接移動させることの可能な型抜ユニット（９１）と、この抜刃（９９）に対向する一方の予備成形型（８０）とよりなり、他方の予備成形型（８９）と前記抜刃（９９）とが前記予備成形部（Ｆ）に対して選択的に近接・離隔移動自在である請求の範囲第１項に記載の予備成形装置。
【請求項８】
（補正後）当該予備成形装置（３）の制御装置（４７ｂ）が、前記主成形装置（２）の制御装置（４７ａ）のタイミングに従属している請求の範囲第１〜７項のいずれかに記載の予備成形装置。
【請求項９】
（補正後）請求の範囲第１〜７項のいずれかに記載の予備成形装置を使用する予備成形方法であって、予備成形を行う予備成形部（Ｆ）に前記フィルム供給装置（２５，６２）により前記絵付フィルム（４）を供給し、前記予備成形部（Ｆ）に加熱装置（３２，７０）を近接させて前記絵付フィルムを可塑化させた後、前記予備成形型（２２，８０，８９）で可塑化した前記絵付フィルムを予備成形し、さらに成形されたフィルムを型抜きして前記主成形型に挿入するための成形フィルム（５）を作成することを特徴とする予備成形方法。
【請求項１０】
（補正後）請求の範囲第１〜７項のいずれかに記載の予備成形装置を使用する成形方法であって、主成形装置（２）の主成形型（１２）と少なくとも一部（２２ａ）がほぼ同一の予備成形型（２２）により前記絵付フィルム（４）を予備成形した後に型抜きして成形フィルム（５）を前記予備成形装置により作成し、この成形フィルム（５）を前記主成形装置の主成形型（１２）に挿入した後に前記樹脂を供給する主成形方法。
【請求項１１】
削除
【請求項１２】
削除
【請求項１３】
削除
【請求項１４】
削除
【請求項１５】
削除
【請求項１６】
削除
【請求項１７】
削除
【手続補正書】
【提出日】平成14年9月2日(2002.9.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主成形装置の主成形型に絵付フィルムを装着し、この主成形型に樹脂を供給することにより絵付きの成形品を得るための成形フィルムを作成する予備成形装置であって、予備成形を行う予備成形部（Ｆ）に前記絵付フィルム（４）をほぼ水平に配向して供給するフィルム供給装置（６２）と、前記絵付フィルム（４）を成形される部分の周囲で挟み込むためのクランプ部材（６８，６８）と、前記予備成形部（Ｆ）に近接・離隔移動自在であると共に予備成形前に前記絵付フィルムを前記予備成形部で可塑化させるように加熱するための加熱装置（７０）と、前記絵付フィルム（４）を予備成形するために前記予備成形部（Ｆ）を挟んで互いに近接・離隔移動自在な上予備成形型（８９）及び突出部（８０ａ）を有する下予備成形型（８０）と、前記絵付フィルム（４）の予備成形後にこのフィルムを型抜きして前記主成形型に挿入するための成形フィルム（５）を作成するフィルム型抜装置（９１）とを備え、前記クランプ部材（６８，６８）で前記絵付フィルム（４）を挟み込んだ後に予備成形部（Ｆ）へ前記加熱装置（７０）を近接移動させて前記絵付フィルム（４）を加熱し、前記下予備成形型（８０）を上昇させることにより可塑化した前記絵付きフィルム（４）を前記突出部（８０ａ）で突き上げると共に前記上予備成形型（８０）を下降させて前記予備成形を行うことを特徴とする予備成形装置。
【請求項２】
前記フィルム供給装置（６２）が供給側フィルムロール４ａから前記絵付フィルム４を前記予備成形部（Ｆ）に供給するものである請求の範囲第１項に記載の予備成形装置。
【請求項３】
前記フィルム型抜装置が、前記抜刃（９９）を前記予備成形部に近接移動させることの可能な型抜ユニット（９１）と、この抜刃（９９）に対向する下予備成形型（８０）とよりなり、上予備成形型（８９）と前記抜刃（９９）とが前記予備成形部（Ｆ）に対して選択的に近接・離隔移動自在である請求の範囲第１項に記載の予備成形装置。
【請求項４】
当該予備成形装置（３）の制御装置が、前記主成形装置（２）の制御装置のタイミングに従属している請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載の予備成形装置。
【請求項５】
請求の範囲第１〜４項のいずれかに記載の予備成形装置を使用する予備成形方法であって、予備成形を行う予備成形部（Ｆ）に前記フィルム供給装置（６２）により前記絵付フィルム（４）を供給し、前記絵付フィルム（４）のうち成形される部分の周囲を前記クランプ部材（６８，６８）で挟み込み、前記予備成形部（Ｆ）に加熱装置（７０）を近接させて前記絵付フィルムを可塑化させた後、前記下予備成形型（８０）を上昇させることにより可塑化した前記絵付きフィルム（４）を前記突出部（８０ａ）で突き上げると共に前記上予備成形型（８９）を下降させ、前記予備成形型（８０，８９）で可塑化した前記絵付フィルムを予備成形し、さらに成形されたフィルムを型抜きして前記主成形型に挿入するための成形フィルム（５）を作成することを特徴とする予備成形方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
明細書
予備成形装置並びにこれを用いた予備成形方法
技術分野
本発明は、主成形装置の主成形型に絵付フィルムを装着し、この主成形型に樹脂を供給することにより絵付きの成形品を得るために成形フィルムを作成する予備成形装置並びにこれを用いた予備成形方法及び主成形方法に関する。すなわち、本発明は、製品の表面に絵付シート自体を密着させるいわゆるインサート成形、または、製品の表面に絵付シートの絵柄を転写させるいわゆるインモールド成形方法等の主成形、この方法に用いる予備成形装置及びこれを用いる予備成形に用いられる。
背景技術
従来、転写フィルムの無駄等を合理化しようとするインモールド成形方法としては、例えば特開平８−２５４１４号公報に記載の方法が知られている。同公報記載の技術では、射出成形に用いる金型の一部を転写フィルムの厚みだけ削り、成型品への部分的な転写を可能としている。
また、インモールド及びインサート成形の双方に利用でき、絵付フィルムの金型に対する位置精度を向上させる方法として、特開昭５９−２０２８３２号公報に記載の方法が知られている。同公報によれば、成形機の雌型の上に絵付フィルムを配置し、雌型上において輻射ヒーターで絵付フィルムを軟化させて真空成形により予備成形を行うので、深絞りに対応できながらフィルムと成形品の位置精度も良好である。そして、予備成形後に雄型を降下させて射出成形を行っている。
しかし、第一の公報に係る成形方法では、通常の成形型をそのまま用いるのではなく、金型の一部を削る必要があるのでコスト高となる問題があった。また、同方法では、深絞りや複雑な形状の成型品に対しては対応することが不可能であ


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
った。
一方、第二の公報に係る成形方法では、この予備成形を射出成形と同一の金型で行うので、射出成形後に冷却された金型を開いてフィルムを加熱し、真空成形等を行う必要がある。予備成形の間、射出成形を行うことはできないので、全体としての生産効率が低下する。また、真空成形を行うには射出成形の金型に空気抜きの孔を形成する必要があり、フィルムの厚みによっては金型内の圧力が低下して成型品の品質に支障を来す不都合もある。
なお、金属箔反射層を有する多層フィルムを主成形型とは別型で予備成形し、その後に主成形を行うパラボラアンテナ反射鏡の製造方法として、特開平６−６１２７号公報が知られている。但し、この公報は絵付フィルムを用いるものではなく本発明と無関係であるが、参考までに列挙する。
かかる従来の実状に鑑みて、本発明の目的は、主成形装置における既存の金型に特殊な加工を施すことなく、深絞りや複雑な形状の成型品に対しても絵柄を効率的に施すことを可能とする予備成形装置並びにこれを用いた予備成形方法及び主成形方法を提供することにある。
発明の開示
上記目的を達成するため、本発明に係る予備成形装置の特徴は、主成形装置の主成形型に絵付フィルムを装着し、この主成形型に樹脂を供給することにより絵付きの成形品を得るための成形フィルムを作成するものであって、予備成形を行う予備成形部に前記絵付フィルムをほぼ水平に配向して供給するフィルム供給装置と、前記絵付フィルムを成形される部分の周囲で挟み込むためのクランプ部材と、前記予備成形部に近接・離隔移動自在であると共に予備成形前に前記絵付フィルムを前記予備成形部で可塑化させるように加熱するための加熱装置と、前記絵付フィルムを予備成形するために前記予備成形部を挟んで互いに近接・離隔移動自在な上予備成形型及び突出部を有する下予備成形型と、前記絵付フィルムの予備成形後にこのフィルムを型抜きして前記主成形型に挿入するための成形フィ


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
ルムを作成するフィルム型抜装置とを備え、前記クランプ部材で前記絵付フィルムを挟み込んだ後に予備成形部へ前記加熱装置を近接移動させて前記絵付フィルムを加熱し、前記下予備成形型を上昇させることにより可塑化した前記絵付きフィルムを前記突出部で突き上げると共に前記上予備成形型を下降させて前記予備成形を行うことにある。
一方、本発明の予備成形装置を用いる予備成形方法の特徴は、予備成形を行う予備成形部に前記フィルム供給装置により前記絵付フィルムを供給し、前記絵付フィルムのうち成形される部分の周囲を前記クランプ部材で挟み込み、前記予備成形部に加熱装置を近接させて前記絵付フィルムを可塑化させた後、前記下予備成形型を上昇させることにより可塑化した前記絵付きフィルムを前記突出部で突き上げると共に前記上予備成形型を下降させ、前記予備成形型で可塑化した前記絵付フィルムを予備成形し、さらに成形されたフィルムを型抜きして前記主成形型に挿入するための成形フィルムを作成することにある。
上記本発明に係る予備成形装置の特徴及び予備成形方法の特徴によれば、成形品を作成する成形工程の前に予備成形型を用いて予備成形を行う。前記絵付フィルムを予備成形型を用いて予備成形した後に型抜きして成形フィルムを作成するので、成形フィルムを主成形型に装着した場合に絵柄の位置ずれが非常に少ない。予備成形や型抜きを主成形と並行して行うので、成形フィルムを迅速に主成形型に装着できることと相まって、成形時間のロスがほとんどなく、生産能率を向上させる。
また、前記絵付フィルムは前記予備成形部においてほぼ水平に配向させてあるので、絵付フィルムの加熱による可塑化で垂下部を生じても、フィルムを垂直にした状態のようにフィルムの垂下がフィルムの平面方向に偏ることがなく、絵柄と予備成形型との位置精度を良好に保つことができる。下予備成形型の突出部で周囲がほぼ均等にクランプ部材によりクランプされた絵付フィルムの垂下部を突き上げるので、絵付フィルムの柄に歪み無く成形を行うことができ、フィルムの


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
保持とフィルムの成形とが独立し、フィルムの全周にわたるより均一な絞り加工が可能となる。換言すると、前記予備成形型をなす下予備成形型を雄型とし、前記予備成形部に対し上方に向かって近接させることが望ましく、位置の不安定となった垂下部分を下からまず支えることでその水平位置を安定させ、その支持状態を維持しながら雄型を上昇させることで、精度よく予備成形を行うことができる。このように、前記予備成形型を前記予備成形部を挟んで互いに近接する一対の型により構成することで、フィルムの不要なストレスや不要な変位を防ぎ、よりきれいに且つ絵柄と立体形状との位置精度を良好に保ちつつ予備成形を行うことができる。
また、本発明によれば、既存の金型と成形機とを使用できるので、成形品の品質が圧力低下等により劣化する恐れもない。そして、既存の成形機に予備成形装置を併用すればよいので、実施も極めて容易である。
予備成形部に加熱装置を近接させて絵付フィルムを可塑化させた後、予備成形型で可塑化した絵付フィルムを予備成形するので、深絞り等にも位置精度よく対応することができる。
ところで、同第三の公報に記載の発明では、多層フィルムを予め加熱により軟化させることなく、加圧と同時に初めて加熱するものであるから、形状はなだらかで単純である。すなわち、対象物が反射鏡であり金属反射層を有していることからも、加熱装置によるフィルムの可塑化で絵柄のあるフィルムを深絞り等に対応させるべく予備成形しようとする本発明と発想が異なることは明らかである。
上記予備成形装置において、前記フィルム供給装置が供給側フィルムロールから前記絵付フィルムを前記予備成形部に供給するようにしてもよい。
本発明の実施形態では、前記フィルム型抜装置が、前記抜刃を前記予備成形部に近接移動させることの可能な型抜ユニットと、この抜刃に対向する下予備成形型とよりなり、上予備成形型と前記抜刃とが前記予備成形部に対して選択的に近接・離隔移動自在である。成形作業と型抜き作業とを独立させることで、各作業


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
を確実に行うことができ、しかもメンテナンス性をも向上させることができる。
また、上記予備成形装置の制御装置が、前記成形装置の制御装置のタイミングに従属していれば、予備成形装置の制御をより確実に行うことが可能となる。
本発明の実施形態では、前記予備成形型と加熱装置との間に前記絵付フィルムを配置して前記加熱装置の発熱により前記絵付フィルムを可塑化させて予備成形を行った後、前記フィルム型抜装置に設けた抜刃を予備成形され前記予備成形型に支持された前記絵付フィルムに押し付けることで前記成形フィルムを作成する。すなわち、予備成形型と抜刃との間で絵付フィルムを挟んで型抜きをするので、予備成形型が有効利用される。
前記予備成形は例えば真空成形や圧空成形により行われる。前記絵付フィルムが基材、絵柄及びこの絵柄の保護層を有していてもよい。前記絵付フィルムが規則的な絵柄を有する場合は、前記フィルム供給装置が１工程分ずつ前記絵付フィルムを送り出す。
一方、上記特徴に記載の予備成形装置を使用する成形方法の特徴は、主成形装置の主成形型と少なくとも一部がほぼ同一の予備成形型により前記絵付フィルムを予備成形した後に型抜きして成形フィルムを前記予備成形装置により作成し、この成形フィルムを前記主成形装置の主成形型に挿入した後に前記樹脂を供給することにある。ここで、前記絵付フィルムの樹脂を前記供給される樹脂と同一材料とすることで、リサイクルがより促進されることとなる。また、本発明は前記成形が熱可塑性樹脂の成形方法である場合に好適に実施することができる。
このように、本発明に係る上記予備成形装置並びにこれを用いた予備成形方法及び主成形方法の上記各特徴によれば、主成形装置における既存の金型に特殊な加工を施すことなく、深絞りや複雑な形状の成型品に対しても絵柄を効率的に施すことが可能となった。なお、本発明の他の目的、構成、効果については以下に示す「発明を実施するための最良の形態」の項で明らかになるであろう。
図面の簡単な説明
図１は、本発明に係る成形システムの側面図である。
図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
図３は、本発明に係る成形システムのブロック図である。
図４（ａ）は絵柄を内側に附した成形品の斜視図、（ｂ）は絵柄を外側に附し


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
フィルム５を近接させると、図８（ｂ）のように、静電気により成形フィルム５は可動型１２の型部１２ａに吸着する。
次いで、縦アクチュエーター５２を縮小させて可動型１２近傍から吸着ヘッド５５を待避させ、図３のアクチュエーター１４を伸長させて、図８（ｃ）に示すように可動型１２と固定型１３を閉じる。そして、射出装置１６を固定型１３に接当させた状態で可塑化した樹脂を注入供給することで可動型１２及び成形フィルム５と固定型１３との間の空隙に樹脂を充填させて絵付きの成型品が完成する。なお、本発明は、成形後にフィルムの基材を除去しないインサート成形としても、転写箔として構成されたフィルムの基材を除去するインモールド成形としても実施することができる。
次に、本発明のさらに他の実施形態について以下説明する。なお、上述の実施形態と同様の部材には同様の符号を附してある。
図９に示す第二実施形態では、予備成形装置３を主成形装置２に対して横側に載置してある。本実施形態では、キャスター等により移動可能なフレーム５８に予備成形型２２，供給ボビン２６，巻き取りボビン２７，アクチュエーター５９等を取り付けてある。予備成形型２２は可動型１２とほぼ同じ高さの位置に配置され、アクチュエーター５９の伸縮により予備成形型２２で形成された成形フィルム５を可動型１２まで移動させる。本実施形態に係る予備成形装置３を用いて成形システム１を構成すれば、全体の高さは従前とほぼ変わらないため、工場におけるレイアウト等の制約を受けにくい利点がある。また、既存の主成形装置２に対して予備成形装置３の設置や除去が行いやすい利点もある。
図１０，１１に示す第三実施形態は、予備成形型２２を圧空成形用の金型とし、抜刃４０の他に第二抜刃４４を設けた点が異なる。図１０（ａ）に示すように、ヘッド基部３６，加熱部３８，弾性層３９には通気路３６ａを形成すると共に、吸引・圧縮用の第二ポンプ４５を接続してある。まず、予備成形型２２と弾性層３９との間に絵付フィルム４を挟み、第一ポンプ３１で圧縮空気を送り込むと共




【手続補正書】
【提出日】平成14年9月2日(2002.9.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主成形装置の主成形型に絵付フィルムを装着し、この主成形型に樹脂を供給することにより絵付きの成形品を得るための成形フィルムを作成する予備成形装置であって、予備成形を行う予備成形部（Ｆ）に前記絵付フィルム（４）をほぼ水平に配向して供給するフィルム供給装置（６２）と、前記絵付フィルム（４）を成形される部分の周囲で挟み込むためのクランプ部材（６８，６８）と、前記予備成形部（Ｆ）に近接・離隔移動自在であると共に予備成形前に前記絵付フィルムを前記予備成形部で可塑化させるように加熱するための加熱装置（７０）と、前記絵付フィルム（４）を予備成形するために前記予備成形部（Ｆ）を挟んで互いに近接・離隔移動自在な上予備成形型（８９）及び突出部（８０ａ）を有する下予備成形型（８０）と、前記絵付フィルム（４）の予備成形後にこのフィルムを型抜きして前記主成形型に挿入するための成形フィルム（５）を作成するフィルム型抜装置（９１）とを備え、前記クランプ部材（６８，６８）で前記絵付フィルム（４）を挟み込んだ後に予備成形部（Ｆ）へ前記加熱装置（７０）を近接移動させて前記絵付フィルム（４）を加熱し、前記下予備成形型（８０）を上昇させることにより可塑化した前記絵付きフィルム（４）を前記突出部（８０ａ）で突き上げると共に前記上予備成形型（８０）を下降させて前記予備成形を行うことを特徴とする予備成形装置。
【請求項２】
前記フィルム供給装置（６２）が供給側フィルムロール４ａから前記絵付フィルム４を前記予備成形部（Ｆ）に供給するものである請求の範囲第１項に記載の予備成形装置。
【請求項３】
前記フィルム型抜装置が、前記抜刃（９９）を前記予備成形部に近接移動させることの可能な型抜ユニット（９１）と、この抜刃（９９）に対向する下予備成形型（８０）とよりなり、上予備成形型（８９）と前記抜刃（９９）とが前記予備成形部（Ｆ）に対して選択的に近接・離隔移動自在である請求の範囲第１項に記載の予備成形装置。
【請求項４】
当該予備成形装置（３）の制御装置が、前記主成形装置（２）の制御装置のタイミングに従属している請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載の予備成形装置。
【請求項５】
請求の範囲第１〜４項のいずれかに記載の予備成形装置を使用する予備成形方法であって、予備成形を行う予備成形部（Ｆ）に前記フィルム供給装置（６２）により前記絵付フィルム（４）を供給し、前記絵付フィルム（４）のうち成形される部分の周囲を前記クランプ部材（６８，６８）で挟み込み、前記予備成形部（Ｆ）に加熱装置（７０）を近接させて前記絵付フィルムを可塑化させた後、前記下予備成形型（８０）を上昇させることにより可塑化した前記絵付きフィルム（４）を前記突出部（８０ａ）で突き上げると共に前記上予備成形型（８９）を下降させ、前記予備成形型（８０，８９）で可塑化した前記絵付フィルムを予備成形し、さらに成形されたフィルムを型抜きして前記主成形型に挿入するための成形フィルム（５）を作成することを特徴とする予備成形方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
明細書
予備成形装置並びにこれを用いた予備成形方法
技術分野
本発明は、主成形装置の主成形型に絵付フィルムを装着し、この主成形型に樹脂を供給することにより絵付きの成形品を得るために成形フィルムを作成する予備成形装置並びにこれを用いた予備成形方法及び主成形方法に関する。すなわち、本発明は、製品の表面に絵付シート自体を密着させるいわゆるインサート成形、または、製品の表面に絵付シートの絵柄を転写させるいわゆるインモールド成形方法等の主成形、この方法に用いる予備成形装置及びこれを用いる予備成形に用いられる。
背景技術
従来、転写フィルムの無駄等を合理化しようとするインモールド成形方法としては、例えば特開平８−２５４１４号公報に記載の方法が知られている。同公報記載の技術では、射出成形に用いる金型の一部を転写フィルムの厚みだけ削り、成型品への部分的な転写を可能としている。
また、インモールド及びインサート成形の双方に利用でき、絵付フィルムの金型に対する位置精度を向上させる方法として、特開昭５９−２０２８３２号公報に記載の方法が知られている。同公報によれば、成形機の雌型の上に絵付フィルムを配置し、雌型上において輻射ヒーターで絵付フィルムを軟化させて真空成形により予備成形を行うので、深絞りに対応できながらフィルムと成形品の位置精度も良好である。そして、予備成形後に雄型を降下させて射出成形を行っている。
しかし、第一の公報に係る成形方法では、通常の成形型をそのまま用いるのではなく、金型の一部を削る必要があるのでコスト高となる問題があった。また、同方法では、深絞りや複雑な形状の成型品に対しては対応することが不可能であ


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
った。
一方、第二の公報に係る成形方法では、この予備成形を射出成形と同一の金型で行うので、射出成形後に冷却された金型を開いてフィルムを加熱し、真空成形等を行う必要がある。予備成形の間、射出成形を行うことはできないので、全体としての生産効率が低下する。また、真空成形を行うには射出成形の金型に空気抜きの孔を形成する必要があり、フィルムの厚みによっては金型内の圧力が低下して成型品の品質に支障を来す不都合もある。
なお、金属箔反射層を有する多層フィルムを主成形型とは別型で予備成形し、その後に主成形を行うパラボラアンテナ反射鏡の製造方法として、特開平６−６１２７号公報が知られている。但し、この公報は絵付フィルムを用いるものではなく本発明と無関係であるが、参考までに列挙する。
かかる従来の実状に鑑みて、本発明の目的は、主成形装置における既存の金型に特殊な加工を施すことなく、深絞りや複雑な形状の成型品に対しても絵柄を効率的に施すことを可能とする予備成形装置並びにこれを用いた予備成形方法及び主成形方法を提供することにある。
発明の開示
上記目的を達成するため、本発明に係る予備成形装置の特徴は、主成形装置の主成形型に絵付フィルムを装着し、この主成形型に樹脂を供給することにより絵付きの成形品を得るための成形フィルムを作成するものであって、予備成形を行う予備成形部に前記絵付フィルムをほぼ水平に配向して供給するフィルム供給装置と、前記絵付フィルムを成形される部分の周囲で挟み込むためのクランプ部材と、前記予備成形部に近接・離隔移動自在であると共に予備成形前に前記絵付フィルムを前記予備成形部で可塑化させるように加熱するための加熱装置と、前記絵付フィルムを予備成形するために前記予備成形部を挟んで互いに近接・離隔移動自在な上予備成形型及び突出部を有する下予備成形型と、前記絵付フィルムの予備成形後にこのフィルムを型抜きして前記主成形型に挿入するための成形フィ


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
ルムを作成するフィルム型抜装置とを備え、前記クランプ部材で前記絵付フィルムを挟み込んだ後に予備成形部へ前記加熱装置を近接移動させて前記絵付フィルムを加熱し、前記下予備成形型を上昇させることにより可塑化した前記絵付きフィルムを前記突出部で突き上げると共に前記上予備成形型を下降させて前記予備成形を行うことにある。
一方、本発明の予備成形装置を用いる予備成形方法の特徴は、予備成形を行う予備成形部に前記フィルム供給装置により前記絵付フィルムを供給し、前記絵付フィルムのうち成形される部分の周囲を前記クランプ部材で挟み込み、前記予備成形部に加熱装置を近接させて前記絵付フィルムを可塑化させた後、前記下予備成形型を上昇させることにより可塑化した前記絵付きフィルムを前記突出部で突き上げると共に前記上予備成形型を下降させ、前記予備成形型で可塑化した前記絵付フィルムを予備成形し、さらに成形されたフィルムを型抜きして前記主成形型に挿入するための成形フィルムを作成することにある。
上記本発明に係る予備成形装置の特徴及び予備成形方法の特徴によれば、成形品を作成する成形工程の前に予備成形型を用いて予備成形を行う。前記絵付フィルムを予備成形型を用いて予備成形した後に型抜きして成形フィルムを作成するので、成形フィルムを主成形型に装着した場合に絵柄の位置ずれが非常に少ない。予備成形や型抜きを主成形と並行して行うので、成形フィルムを迅速に主成形型に装着できることと相まって、成形時間のロスがほとんどなく、生産能率を向上させる。
また、前記絵付フィルムは前記予備成形部においてほぼ水平に配向させてあるので、絵付フィルムの加熱による可塑化で垂下部を生じても、フィルムを垂直にした状態のようにフィルムの垂下がフィルムの平面方向に偏ることがなく、絵柄と予備成形型との位置精度を良好に保つことができる。下予備成形型の突出部で周囲がほぼ均等にクランプ部材によりクランプされた絵付フィルムの垂下部を突き上げるので、絵付フィルムの柄に歪み無く成形を行うことができ、フィルムの


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
保持とフィルムの成形とが独立し、フィルムの全周にわたるより均一な絞り加工が可能となる。換言すると、前記予備成形型をなす下予備成形型を雄型とし、前記予備成形部に対し上方に向かって近接させることが望ましく、位置の不安定となった垂下部分を下からまず支えることでその水平位置を安定させ、その支持状態を維持しながら雄型を上昇させることで、精度よく予備成形を行うことができる。このように、前記予備成形型を前記予備成形部を挟んで互いに近接する一対の型により構成することで、フィルムの不要なストレスや不要な変位を防ぎ、よりきれいに且つ絵柄と立体形状との位置精度を良好に保ちつつ予備成形を行うことができる。
また、本発明によれば、既存の金型と成形機とを使用できるので、成形品の品質が圧力低下等により劣化する恐れもない。そして、既存の成形機に予備成形装置を併用すればよいので、実施も極めて容易である。
予備成形部に加熱装置を近接させて絵付フィルムを可塑化させた後、予備成形型で可塑化した絵付フィルムを予備成形するので、深絞り等にも位置精度よく対応することができる。
ところで、同第三の公報に記載の発明では、多層フィルムを予め加熱により軟化させることなく、加圧と同時に初めて加熱するものであるから、形状はなだらかで単純である。すなわち、対象物が反射鏡であり金属反射層を有していることからも、加熱装置によるフィルムの可塑化で絵柄のあるフィルムを深絞り等に対応させるべく予備成形しようとする本発明と発想が異なることは明らかである。
上記予備成形装置において、前記フィルム供給装置が供給側フィルムロールから前記絵付フィルムを前記予備成形部に供給するようにしてもよい。
本発明の実施形態では、前記フィルム型抜装置が、前記抜刃を前記予備成形部に近接移動させることの可能な型抜ユニットと、この抜刃に対向する下予備成形型とよりなり、上予備成形型と前記抜刃とが前記予備成形部に対して選択的に近接・離隔移動自在である。成形作業と型抜き作業とを独立させることで、各作業


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
を確実に行うことができ、しかもメンテナンス性をも向上させることができる。
また、上記予備成形装置の制御装置が、前記成形装置の制御装置のタイミングに従属していれば、予備成形装置の制御をより確実に行うことが可能となる。
本発明の実施形態では、前記予備成形型と加熱装置との間に前記絵付フィルムを配置して前記加熱装置の発熱により前記絵付フィルムを可塑化させて予備成形を行った後、前記フィルム型抜装置に設けた抜刃を予備成形され前記予備成形型に支持された前記絵付フィルムに押し付けることで前記成形フィルムを作成する。すなわち、予備成形型と抜刃との間で絵付フィルムを挟んで型抜きをするので、予備成形型が有効利用される。
前記予備成形は例えば真空成形や圧空成形により行われる。前記絵付フィルムが基材、絵柄及びこの絵柄の保護層を有していてもよい。前記絵付フィルムが規則的な絵柄を有する場合は、前記フィルム供給装置が１工程分ずつ前記絵付フィルムを送り出す。
一方、上記特徴に記載の予備成形装置を使用する成形方法の特徴は、主成形装置の主成形型と少なくとも一部がほぼ同一の予備成形型により前記絵付フィルムを予備成形した後に型抜きして成形フィルムを前記予備成形装置により作成し、この成形フィルムを前記主成形装置の主成形型に挿入した後に前記樹脂を供給することにある。ここで、前記絵付フィルムの樹脂を前記供給される樹脂と同一材料とすることで、リサイクルがより促進されることとなる。また、本発明は前記成形が熱可塑性樹脂の成形方法である場合に好適に実施することができる。
このように、本発明に係る上記予備成形装置並びにこれを用いた予備成形方法及び主成形方法の上記各特徴によれば、主成形装置における既存の金型に特殊な加工を施すことなく、深絞りや複雑な形状の成型品に対しても絵柄を効率的に施すことが可能となった。なお、本発明の他の目的、構成、効果については以下に示す「発明を実施するための最良の形態」の項で明らかになるであろう。
図面の簡単な説明
図１は、本発明に係る成形システムの側面図である。
図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
図３は、本発明に係る成形システムのブロック図である。
図４（ａ）は絵柄を内側に附した成形品の斜視図、（ｂ）は絵柄を外側に附し


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
フィルム５を近接させると、図８（ｂ）のように、静電気により成形フィルム５は可動型１２の型部１２ａに吸着する。
次いで、縦アクチュエーター５２を縮小させて可動型１２近傍から吸着ヘッド５５を待避させ、図３のアクチュエーター１４を伸長させて、図８（ｃ）に示すように可動型１２と固定型１３を閉じる。そして、射出装置１６を固定型１３に接当させた状態で可塑化した樹脂を注入供給することで可動型１２及び成形フィルム５と固定型１３との間の空隙に樹脂を充填させて絵付きの成型品が完成する。なお、本発明は、成形後にフィルムの基材を除去しないインサート成形としても、転写箔として構成されたフィルムの基材を除去するインモールド成形としても実施することができる。
次に、本発明のさらに他の実施形態について以下説明する。なお、上述の実施形態と同様の部材には同様の符号を附してある。
図９に示す第二実施形態では、予備成形装置３を主成形装置２に対して横側に載置してある。本実施形態では、キャスター等により移動可能なフレーム５８に予備成形型２２，供給ボビン２６，巻き取りボビン２７，アクチュエーター５９等を取り付けてある。予備成形型２２は可動型１２とほぼ同じ高さの位置に配置され、アクチュエーター５９の伸縮により予備成形型２２で形成された成形フィルム５を可動型１２まで移動させる。本実施形態に係る予備成形装置３を用いて成形システム１を構成すれば、全体の高さは従前とほぼ変わらないため、工場におけるレイアウト等の制約を受けにくい利点がある。また、既存の主成形装置２に対して予備成形装置３の設置や除去が行いやすい利点もある。
図１０，１１に示す第三実施形態は、予備成形型２２を圧空成形用の金型とし、抜刃４０の他に第二抜刃４４を設けた点が異なる。図１０（ａ）に示すように、ヘッド基部３６，加熱部３８，弾性層３９には通気路３６ａを形成すると共に、吸引・圧縮用の第二ポンプ４５を接続してある。まず、予備成形型２２と弾性層３９との間に絵付フィルム４を挟み、第一ポンプ３１で圧縮空気を送り込むと共




【国際調査報告】
2002078937.tif 000003
2002078937.tif 000004
2002078937.tif 000005
2002078937.tif 000006