JP5528781B2 - 射出成形用金型及び複合品の製造方法 - Google Patents
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また、金属製材料の表面への加飾は、塗装、昇華転写、レーザープリント、ホットスタンプ、シルク印刷等によって行っていた。
また、型締めに際して、第1型1および第2型2はある程度加熱してあるものの、金属製材料20は通常冷えた状態にある。よって、金属製材料20に接触した転写シート12が軟化し易い状態になるとも言えない。よって、型締めの際に、転写シート12は一層破損し易い状態となっていた。
前記金属体を配置する第1型と、
前記第1型と型締めして、前記第1型と前記金属体との間に樹脂注入用のキャビティを形成する第2型と、
前記第1型と前記第2型との型締め前に、加飾シートを前記第2型の型面から離間する位置に配置するとともに、前記加飾シートを前記金属体の凸状部に押し付けつつ、前記凸状部に沿って接触させる加飾シート保持機構と、を備えた点にある。
さらに、本構成であれば、加飾シートを挟持するクランプ力は、主に第1クランプの弾性付勢力によって決定される。つまり、第1型を加飾シートに押し付けた際に、加飾シートが確実に第1型に密着できる程度に第1クランプの付勢力を設定しておく。このあと、第1型が第1クランプに当接すると、第1クランプと第2クランプとが加飾シートを適切に挟持した状態でこれらは第2型の側に移動し、型締めが完了する。
このように、第1クランプの付勢力と第2クランプの付勢力とを適切に設定することで、第1型に対する加飾シートの押し付けと、その後の、型締めとを極めて円滑にかつ確実に行うことができる。
加飾シートを第2型の型面から離間した位置に配置し、前記加飾シートを前記金属体の凸状部に押し付けつつ、前記凸状部に沿って接触させる加飾シート配置工程と、
前記第1型と前記第2型とを型締めして、前記第1型と前記金属体との間に樹脂注入用のキャビティを形成する工程と、
前記キャビティに樹脂を注入して、前記金属体の裏面側に樹脂を充填する工程と、を備えた点にある。
前記加飾シートを前記第2型の型面から離間した位置に配置し、前記第1型と前記第2型との型締めの途中で、前記加飾シートを前記金属体の凸状部に押し付けつつ、前記凸状部に沿って接触させるとともに、その後の型締めにより、前記第1型と前記金属体との間に樹脂注入用のキャビティを形成する工程を備えた点にある。
図1〜図7は、いずれも本発明に係る金型による複合品の成形工程を示す図である。
本発明に係る樹脂成形品は、凸状部20aを有する金属体20と、金属体20の表面に形成された加飾層と、金属体20の裏面に形成された樹脂部30とを備えており、以下の製造工程を経て製造される。
金属体20は、例えば、凸状部20aを有する金属プレス板等である。金属体20の表面には、加飾層が形成され易いように予め接着剤の塗付等の表面処理がなされているか、加飾層が接着し易いシートが予め貼り付けられる。また、金属体20の裏面にも、射出される樹脂が固着し易いように予め接着層が塗布またはシートとして貼り付けられているか、もしくは化学的処理により接着性の高い層が形成されている。金属体20の表面処理や表面及び裏面の被覆材は、金属体20と表面に形成される加飾層、裏面に射出され樹脂部を成形する樹脂の各組合せに応じて適合する材質を選択する必要がある。なお、金属体20と樹脂の固着により製品が反る場合があるが、その場合は射出時には故意的に金属体に樹脂を固着させず、後工程において接着剤等により固着させることもある。
第1型1には、金属体20が配置されるキャビティ面1Aが形成されている。キャビティ面1Aは、金属体20の裏面の形状に対応する形状であり、後に形成されるキャビティVに樹脂を注入するためのゲート11が備えられている。
第1型1のキャビティ面1Aの内部には、第1型1に対して型締め方向に相対移動可能なスライド型3を備えている。スライド型3は、型締め前に金属体20の裏面に先端面3Aが当接して金属体20を支持し、型締め後に引退すると金属体20の裏面から離間して先端面3Aがキャビティ面1Aの一部を形成する。すなわち、この先端面3Aが金属体支持部として機能する。樹脂注入の際に、スライド型3がキャビティ面1Aに沿う位置に保持されると、注入される溶融樹脂によって金属体20の裏面の全体に樹脂部30が成形される。スライド型3の先端部分3aがキャビティV内に突出し、金属体20の裏面をその先端面3Aが押圧すると、注入される溶融樹脂によって金属体20の裏面の周縁部にのみ樹脂部30が成形される。
第2型2には、金属体20の表面に沿った形状を有するキャビティ面2Aが形成されており、第1型1及びスライド型3との型締めによって、金属体20とキャビティ面1Aとの間に樹脂部30に対応したキャビティ空間Vを形成する。また、第2型2は、型締めの際に、キャビティ面2Aに沿って加飾シートとして転写シート12が配置されるよう構成されている。第1型1のキャビティ面1Aへの金属体20の配置が終了した段階で、金属体20と第2型2との間に転写シート12が配置される。転写シート12は加飾層(転写層)12aと基体シート12bとで構成されており、加飾層(転写層)12aが金属体の表面を加飾する。当該転写シート12は、例えば、ロール状の長尺フィルムを当該位置に展開配置するものでも良いし、金属体20の外形に合わせてカッティングしたものを配置するものでも良いし、金属体20より大きい任意の形状(例えば、長方形の枝葉シート)でもよい。また、加飾シートとして加飾層と基体シートとが一体となったインサートシートを用い、金属体20の表面をこのインサートシートで加飾するようにしてもよい。
第1型1には、溶融樹脂を射出するゲート11が備えられている。ゲート11は、キャビティ面1Aに配置された金属体20の裏面に対向するようにキャビティ面1Aに形成されている。そして、型締めした状態において、金属体20とキャビティ面1Aとの間に形成されるキャビティVにゲート11から溶融樹脂が射出される。
図1に示すように、図外のマニピュレータ等を用いて金属体20を第1型1の所定の位置に配置し、第2型2と第1型1に配置された金属体20との間に転写シート12を配置する。このとき、スライド型3は第1型1のキャビティ面1Aから突出し、金属体20の裏面を支持する。第1型1のキャビティ面1Aに配置された金属体20は、第1型1またはスライド型3に設けられた吸引孔(不図示)により吸引されて保持される。
この実施形態では、第1実施形態の構成と異なる構成についてのみ説明し、同じ構成については説明を省略する。図8は転写シート12が位置決め保持された図、図9は型締め途中を示す図、図10は型締め後を示す図である。
図8に示すように、第1クランプ4と第2クランプ5で転写シート12を挟持して保持させた後、必要に応じてヒータで転写シート12を加熱し、第1型1に第2型2を近接させて型締めを始める。金属体20が厚く、樹脂からの温度が金属体20の表面に十分伝わらない場合は、マニピュレータ上、もしくは金型内等で金属体20を予熱してもよい。
本発明の第3実施形態を図11〜図13に示す。当該実施形態では、図11に示すように、第1型1の内部に第1型1の型締め方向に沿って第1型1と相対移動可能なスライド型3が設けられ、このスライド型3に金属体20を配置する。転写シート12は第1型の型面1aに沿うようにクランプ15で保持されており、このクランプ15が加飾シート保持機構として機能する。
図11に示すように、スライド型3を第1型1の型面1aから後退させた位置に保持し、スライド型3の先端面3Aに金属体20を配置する。第1型の型面1aには転写シート12が配置されている。
本発明の第4実施形態を図14〜図16に示す。当該実施形態では、図14に示すように、転写シート12が第1型1の型面1aに沿うようにクランプ15で保持されており、このクランプ15が加飾シート保持機構として機能する。また、第1型1には転写シート12を吸引する吸引部13が設けられている。
図14に示すように、第1型1のキャビティ面1Aに金属体20を配置する。第1型1の型面1aには転写シート12が配置されている。
(1)図17に示すように、第1クランプ4及び第2クランプ5の転写シート12を保持する面にテフロン(登録商標)やコーティング済みリング等の摩擦を低減する部材を配置する、もしくは、摩擦を低減する処理を施して、一定の張力で転写シート12の移動を許容するシート滑り部4a,5aを備えて構成してもよい。こうすると、型締め前に金属体20の凸状部20aに転写シート12を押し付ける際に、加飾シート保持機構のシート滑り部4a,5aによって転写シート12の移動が許容され得る。こうして、金属体20の凸状部20aに転写シート12を押し付ける際に転写シート12を移動させることで、転写シート12を無理に引き伸ばすことなく、金属体20の凸状部20aに沿わせることが可能となった。なお、第3実施形態や第4実施形態のようにクランプが1つの場合には、クランプ15の転写シート12を保持する面のみにシート滑り部を備えるか、クランプ15とクランプ15に対向する位置の第1型1の型面1aの両方にシート滑り部を備えるようにする。
2 第2型
3 スライド型(金属体支持部)
4 第1クランプ
4a 滑り部
5 第2クランプ
5a 滑り部
9,10 弾性部材
11 ゲート
12 転写シート(加飾シート)
13 吸引部
15 クランプ
20 金属体
20a 凸状部
30 樹脂部
V キャビティ
P 複合品
Claims (9)
- 凸状部を有する金属体の表面に加飾層を形成するとともに、前記金属体の裏面に樹脂部が形成された複合品の製造に用いる射出成形用金型であって、
前記金属体を配置する第1型と、
前記第1型と型締めして、前記第1型と前記金属体との間に樹脂注入用のキャビティを形成する第2型と、
前記第1型と前記第2型との型締め前に、前記加飾層を有する加飾シートを前記第2型の型面から離間する位置に配置するとともに、前記加飾シートの前記加飾層を前記金属体の凸状部に押し付けつつ、前記加飾シートを前記凸状部に沿って接触させる加飾シート保持機構とを備えた、射出成形用金型。 - 前記第1型に設けられ、前記加飾シートを吸引する吸引部を備えた、請求項1記載の射出成形用金型。
- 前記加飾シート保持機構が、共に前記第2型の型面に設けられ、当該型面に向けて弾性付勢される第1クランプと、当該型面から突出する方向に弾性付勢され、前記加飾シートを前記第1クランプとで挟持する第2クランプとを備えた、請求項1又は2記載の射出成形用金型。
- 前記加飾シート保持機構は、前記第1クランプの弾性付勢力よりも前記第2クランプの弾性付勢力が大きくなるよう設定してある、請求項3記載の射出成形用金型。
- 前記第1型に、型締め前に前記金属体の裏面を支持し、型締め後に引退し前記金属体の裏面から離間してキャビティ面を形成する金属体支持部を設けた、請求項1から4のいずれか1項に記載の射出成形用金型。
- 前記加飾シート保持機構が、一定の張力で前記加飾シートの移動を許容するシート滑り部を備えた、請求項1から5のいずれか1項に記載の射出成形用金型。
- 凸状部を有する金属体の表面に加飾層を形成するとともに、前記金属体の裏面に樹脂部が形成された複合品の製造方法であって、
第1型に凸状部を有する金属体を配置する工程と、
前記加飾層を有する加飾シートを第2型の型面から離間した位置に配置し、前記加飾シートの前記加飾層を前記金属体の凸状部に押し付けつつ、前記加飾シートを前記凸状部に沿って接触させる加飾シート配置工程と、
前記第1型と前記第2型とを型締めして、前記第1型と前記金属体との間に樹脂注入用のキャビティを形成する工程と、
前記キャビティに樹脂を注入して、前記金属体の裏面側に樹脂を充填する工程とを備えた、複合品の製造方法。 - 前記加飾シート配置工程において、前記第1型に設けられた吸引部で前記加飾シートを吸引するようにした、請求項7記載の複合品の製造方法。
- 前記加飾シート配置工程及び前記樹脂注入用のキャビティを形成する工程に代えて、
前記加飾層を有する加飾シートを第2型の型面から離間した位置に配置し、前記第1型と前記第2型との型締めの途中で、前記加飾シートの前記加飾層を前記金属体の凸状部に押し付けつつ、前記加飾シートを前記凸状部に沿って接触させるとともに、その後の型締めにより、前記第1型と前記金属体との間に樹脂注入用のキャビティを形成する工程を備えた、請求項7又は8記載の複合品の製造方法。
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