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図面 (3)

課題

1つの金型で、シボ模様バリエーションを増やしたり、シボ模様の有無の選択ができる金型提供。

解決手段

射出成形金型1において、熱可塑性樹脂成形品11のシボ加工部位にシボ加工を施すにあたり、紫外線硬化型インクノズルから噴射するインクジェットヘッド41を用いて、成形面2aに順次印刷するシボ模様転写面印刷工程と、紫外線照射ランプ42を用いて紫外線を順次照射する紫外線照射工程と、を含み、さらに、熱可塑性樹脂成形品11のシボ加工部位のシボ模様11aを変更するにあたり、成形面2aに印刷された紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面2bを除去するために、ドライアイス噴射ノズル51を用いてドライアイスを噴射するドライアイス噴射工程を含む射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法。

概要

背景

従来から、樹脂成形品装飾効果の高いシボ模様を形成するために、例えば、シボ加工用金型インモールド転写箔、及びシボ加飾方法が開示されている。
シボ加工用金型は、キャビティを形成する面にシボ模様転写面が形成されている(例えば、特許文献1参照。)。このようなシボ加工用金型は、キャビティ内に溶融樹脂射出させることにより、当該キャビティのシボ模様転写面に溶融樹脂が流れるので、シボ面が形成された樹脂成形品を得ることができる。

また、インモールド転写箔は、上から凹凸形成層ベースフィルム離型層ハードコート層印刷層接着層の順序で積層密着され、凹凸形成層及びハードコート層が紫外線硬化性樹脂から成ると共に、ベースフィルムが紫外線遮断能を有している(例えば、特許文献2参照。)。

このようなインモールド転写箔を射出成型用金型内に挿入し、型締めして溶融樹脂を用いて射出成形して冷却した後、射出成型用金型を開放して当該インモールド転写箔のベースフィルムを離型層と共に成形品から剥離する。そして、成型品表面に対して、紫外線照射してハードコート層を架橋硬化させることで、成型品表面に凹凸を形成すると共に高い表面強度を有するシボ面が形成された樹脂成形品を得ることができる。

また、シボ加飾方法は、紫外線硬化型インクジェットプリンタを用いて、表面に凹凸を有する実際の物品デジタル画像データに基づいて印刷することで紫外線硬化型インクの層を形成し、印刷後、紫外線硬化型インクの層に紫外線を照射して硬化させるものである(例えば、特許文献3参照。)。

このようなシボ加飾方法は、表面に凹凸を有する実際の物品の当該表面が疑似的に表現されているシボ面が形成された樹脂成形品を得ることができる。

概要

1つの金型で、シボ模様のバリエーションを増やしたり、シボ模様の有無の選択ができる金型提供。射出成形金型1において、熱可塑性樹脂成形品11のシボ加工部位にシボ加工を施すにあたり、紫外線硬化型インクをノズルから噴射するインクジェットヘッド41を用いて、成形面2aに順次印刷するシボ模様転写面印刷工程と、紫外線照射ランプ42を用いて紫外線を順次照射する紫外線照射工程と、を含み、さらに、熱可塑性樹脂成形品11のシボ加工部位のシボ模様11aを変更するにあたり、成形面2aに印刷された紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面2bを除去するために、ドライアイス噴射ノズル51を用いてドライアイスを噴射するドライアイス噴射工程を含む射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法。

目的

本発明は、このような従来の難点を解消するためになされたもので、製品自体に印刷によってシボ加飾しなくてもよく、而もインモールド転写箔を使用しなくても1つの金型で、シボ模様のバリエーションを増やしたり、シボ模様の有無を選択したりすることができる射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

キャビティの一方側を形成する固定型と、前記キャビティの他方側を形成する可動型とを有し、前記固定型と前記可動型とを型締めした状態で当該固定型と当該可動型との間に画成された前記キャビティ内に溶融樹脂射出充填することで、熱可塑性樹脂成形品成形する射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法であって、前記熱可塑性樹脂成形品のシボ加工部位にシボ加工を施すにあたり、紫外線硬化型インクノズルから噴射するインクジェットヘッドを用いて、前記固定型及び前記可動型の何れか一方の前記シボ加工を施すための成形面に、当該紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面を順次印刷するシボ模様転写面印刷工程を有することを特徴とする射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法。

請求項2

前記シボ模様転写面印刷工程によって順次印刷される前記紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面の印刷途中のインク形成体に対して、紫外線照射ランプを用いて紫外線を順次照射する紫外線照射工程を含むことを特徴とする請求項1記載の射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法。

請求項3

前記熱可塑性樹脂成形品の前記シボ加工部位のシボ模様を変更するにあたり、前記型の前記シボ加工を施すための成形面に印刷された前記紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面を除去するために、当該紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面に対して、ドライアイス噴射ノズルを用いてドライアイスを噴射するドライアイス噴射工程を含むことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法。

請求項4

キャビティの一方側を形成する固定型と、前記キャビティの他方側を形成する可動型とを有し、前記固定型と前記可動型とを型締めした状態で当該固定型と当該可動型との間に画成された前記キャビティ内に溶融樹脂を射出充填することで、熱可塑性樹脂成形品を成形する射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法であって、前記熱可塑性樹脂成形品のシボ加工部位にシボ加工を施すにあたり、紫外線硬化型インクをノズルから噴射するインクジェットヘッドが取り付けられたシボ加工用取付部材動作部位に装着されている産業用ロボットを用いて、前記固定型及び前記可動型の何れか一方の前記シボ加工を施すための成形面に、予め作成されたシボ加工データに基づき前記紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面を順次印刷するシボ模様転写面印刷工程を有することを特徴とする射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法。

請求項5

紫外線照射ランプが前記インクジェットヘッドの近傍に配置された状態で取り付けられた前記シボ加工用取付部材が前記動作部位に装着されている前記産業用ロボットを用いて、前記シボ模様転写面印刷工程によって順次印刷される前記紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面の印刷途中のインク形成体に対して、予め作成された紫外線照射データに基づき紫外線を順次照射する紫外線照射工程を含むことを特徴とする請求項4記載の射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法。

請求項6

前記熱可塑性樹脂成形品の前記シボ加工部位のシボ模様を変更するにあたり、前記型の前記シボ加工を施すための成形面に印刷された前記紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面を除去するために、前記動作部位には前記シボ加工用取付部材ではなくドライアイス噴射ノズルが取り付けられた洗浄用取付部材が装着されている前記産業用ロボットを用いて、当該紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面に対して、予め作成されたシボ模様転写面除去データに基づきドライアイスを噴射するドライアイス噴射工程を含むことを特徴とする請求項4又は請求項5記載の射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法。

技術分野

0001

本発明は、固定型及び可動型の何れか一方に、熱可塑性樹脂成形品の一部にシボ模様転写するためのシボ模様転写面を形成する射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法に関する。

背景技術

0002

従来から、樹脂成形品装飾効果の高いシボ模様を形成するために、例えば、シボ加工用金型インモールド転写箔、及びシボ加飾方法が開示されている。
シボ加工用金型は、キャビティを形成する面にシボ模様転写面が形成されている(例えば、特許文献1参照。)。このようなシボ加工用金型は、キャビティ内に溶融樹脂射出させることにより、当該キャビティのシボ模様転写面に溶融樹脂が流れるので、シボ面が形成された樹脂成形品を得ることができる。

0003

また、インモールド転写箔は、上から凹凸形成層ベースフィルム離型層ハードコート層印刷層接着層の順序で積層密着され、凹凸形成層及びハードコート層が紫外線硬化性樹脂から成ると共に、ベースフィルムが紫外線遮断能を有している(例えば、特許文献2参照。)。

0004

このようなインモールド転写箔を射出成型用金型内に挿入し、型締めして溶融樹脂を用いて射出成形して冷却した後、射出成型用金型を開放して当該インモールド転写箔のベースフィルムを離型層と共に成形品から剥離する。そして、成型品表面に対して、紫外線照射してハードコート層を架橋硬化させることで、成型品表面に凹凸を形成すると共に高い表面強度を有するシボ面が形成された樹脂成形品を得ることができる。

0005

また、シボ加飾方法は、紫外線硬化型インクジェットプリンタを用いて、表面に凹凸を有する実際の物品デジタル画像データに基づいて印刷することで紫外線硬化型インクの層を形成し、印刷後、紫外線硬化型インクの層に紫外線を照射して硬化させるものである(例えば、特許文献3参照。)。

0006

このようなシボ加飾方法は、表面に凹凸を有する実際の物品の当該表面が疑似的に表現されているシボ面が形成された樹脂成形品を得ることができる。

先行技術

0007

特開平7−156196号公報
特開2015−77713号公報
特開2007−21833号公報

発明が解決しようとする課題

0008

しかしながら、背景技術に記載したシボ加工用金型では、同一形状製品において、シボ模様を有する製品やシボ模様を有さない製品が設定されている場合には、その製品毎に専用型が必要になる難点があった。また、この背景技術に記載したシボ加工用金型において、1つの金型でシボ模様替えを行うにはシボ模様転写面を切削後、再度エッチングしなければならないので、段替え日数が掛かると共にコストが上がる難点があった。

0009

また、背景技術に記載したインモールド転写箔では、基材となるベースフィルムに対してそれぞれ異なる機能を有する5つの層を積層しなければならず、また、使用済のインモールド転写箔は使い回しができない使い捨て商品なので、材料コストが上がる難点があった。また、このインモールド転写箔では、凹凸形成層による凹凸転写がベースフィルムを介して行っているので、シャープな転写造形が得にくくなる難点があった。

0010

また、背景技術に記載したシボ加飾方法では、製品自体に印刷によって紫外線硬化型インクの層を形成しているので、製品毎に印刷しなければならず、その結果、紫外線硬化型インクがその都度必要になると共にシボの凹凸を作るために複数回吹き付けて積み上げなければならないので、製造時間がかかる難点があった。したがって、製造コストが上がる一要因となっている。

0011

本発明は、このような従来の難点を解消するためになされたもので、製品自体に印刷によってシボ加飾しなくてもよく、而もインモールド転写箔を使用しなくても1つの金型で、シボ模様のバリエーションを増やしたり、シボ模様の有無を選択したりすることができる射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法を提供することを目的とする。

0012

また、本発明は、製品自体に印刷によってシボ加飾しなくてもよく、さらに、インモールド転写箔を使用しなくても高精度なシボ面が形成された樹脂成形品を得ることができる射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法を提供することを目的とする。

0013

また、本発明は、1つの金型で、段替えの日数を短縮できると共にコストが上がることを防ぐことができる射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0014

上述の目的を達成する本発明の射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法は、キャビティの一方側を形成する固定型と、キャビティの他方側を形成する可動型とを有し、固定型と可動型とを型締めした状態で当該固定型と当該可動型との間に画成されたキャビティ内に溶融樹脂を射出充填することで、熱可塑性樹脂成形品を成形する射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法である。なお、本明細書において、「画成」とは境界を定めて作ることを意味する。

0015

このような本発明の射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法の第1の態様は、熱可塑性樹脂成形品のシボ加工部位にシボ加工を施すにあたり、紫外線硬化型インクをノズルから噴射するインクジェットヘッドを用いて、固定型及び可動型の何れか一方のシボ加工を施すための成形面に、当該紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面を順次印刷するシボ模様転写面印刷工程を有するものである。

0016

このような第1の態様である射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法によれば、射出成形金型自体に直接紫外線硬化型インクでシボ模様転写面を印刷しているので、製品自体に印刷によってシボ加飾しなくてもよくなると共に、インモールド転写箔を使用しなくてもシボ面が形成された樹脂成型品を得ることができる。

0017

本発明の第2の態様は第1の態様である射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法において、シボ模様転写面印刷工程によって順次印刷される紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面の印刷途中のインク形成体に対して、紫外線照射ランプを用いて紫外線を順次照射する紫外線照射工程を含むものである。

0018

このような第2の態様である射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法によれば、インクジェットヘッドによって順次印刷される紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面の印刷途中のインク形成体に対して、紫外線照射ランプを用いて紫外線を順次照射することから、インクジェットヘッドによる印刷直後に紫外線硬化型インクを硬化させることができるので、短サイクルでのインク硬化処理が可能になる。

0019

本発明の第3の態様は第1の態様又は第2の態様である射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法において、熱可塑性樹脂成形品のシボ加工部位のシボ模様を変更するにあたり、型のシボ加工を施すための成形面に印刷された紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面を除去するために、当該紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面に対して、ドライアイス噴射ノズルを用いてドライアイスを噴射するドライアイス噴射工程を含むものである。

0020

このような第3の態様である射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法によれば、紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面に対して、ドライアイス噴射ノズルを用いてドライアイスを噴射して、当該紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面を除去できるので、1つの金型で、シボ模様のバリエーションを増やしたり、シボ模様の有無を選択したりすることができる。

0021

また、上述の目的を達成する本発明の第4の態様である射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法は、第1の態様と構成が同一の射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法で、熱可塑性樹脂成形品のシボ加工部位にシボ加工を施すにあたり、紫外線硬化型インクをノズルから噴射するインクジェットヘッドが取り付けられたシボ加工用取付部材動作部位に装着されている産業用ロボットを用いて、固定型及び可動型の何れか一方のシボ加工を施すための成形面に、予め作成されたシボ加工データに基づき紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面を順次印刷するシボ模様転写面印刷工程を有するものである。

0022

このような第4の態様である射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法によれば、産業用ロボットを用いて射出成形金型自体に直接紫外線硬化型インクでシボ模様転写面を印刷しているので、製品自体に印刷によってシボ加飾しなくてもよくなると共に、インモールド転写箔を使用しなくてもシボ面が形成された樹脂成型品を得ることができる。

0023

本発明の第5の態様は第4の態様である射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法において、紫外線照射ランプがインクジェットヘッドの近傍に配置された状態で取り付けられたシボ加工用取付部材が動作部位に装着されている産業用ロボットを用いて、シボ模様転写面印刷工程によって順次印刷される紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面の印刷途中のインク形成体に対して、予め作成された紫外線照射データに基づき紫外線を順次照射する紫外線照射工程を含むものである。

0024

このような第5の態様である射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法によれば、インクジェットヘッドの近傍に紫外線照射ランプを配置した状態で、これら2つが組み込まれたシボ加工用取付部材が産業用ロボットの動作部位に取り付けられていることから、3次元方向において常時、シボ加工データに基づきインクジェットヘッドによって順次印刷される紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面の印刷途中のインク形成体に対して、紫外線照射ランプを用いて紫外線を順次照射させることができるようになる。

0025

本発明の第6の態様は第4の態様又は第5の態様である射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法において、熱可塑性樹脂成形品のシボ加工部位のシボ模様を変更するにあたり、型のシボ加工を施すための成形面に印刷された紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面を除去するために、動作部位にはシボ加工用取付部材ではなくドライアイス噴射ノズルが取り付けられた洗浄用取付部材が装着されている産業用ロボットを用いて、当該紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面に対して、予め作成されたシボ模様転写面除去データに基づきドライアイスを噴射するドライアイス噴射工程を含むものである。

0026

このような第6の態様である射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法によれば、紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面に対して、ドライアイス噴射ノズルを用いてドライアイスを噴射して、当該紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面を除去できる。

発明の効果

0027

本発明の射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法によれば、製品自体に印刷によってシボ加飾しなくてもよく、而もインモールド転写箔を使用しなくても1つの金型で、シボ模様のバリエーションを増やしたり、シボ模様の有無を選択したりすることができる。したがって、シボ面が形成された樹脂成形品を低コストで得ることができる。また、製品自体に印刷によってシボ加飾しなくてもよく、さらに、インモールド転写箔を使用しなくても高精度なシボ面が形成された樹脂成形品を得ることができる。また、1つの金型で、段替えの日数を短縮できると共にコストが上がることを防ぐことができる。

図面の簡単な説明

0028

本発明の射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法の好ましい実施の形態例を示す説明図で、(A)はシボ模様転写面の製造状態の図、(B)はシボ模様転写面が加工済の金型の閉型状態の図、(C)は閉型状態の金型による溶融樹脂の充填済状態の図、(D)は熱可塑性樹脂成形品が脱型された状態の図、(E)はシボ模様転写面の除去状態の図である。
本発明の射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法で使用される産業用ロボットと、産業用ロボットを制御する制御装置との一例を示す全体斜視図である。

実施例

0029

以下、本発明の射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法を実施するための形態例について、図面を参照して説明する。本発明にて適用される射出成形金型は図1(A)、(B)、(C)、(D)に示すように、凹状に形成されキャビティCの一方側を形成する固定型2と、凸状に形成されキャビティCの他方側を形成する可動型3とを有し、固定型2と可動型3とを型締めした状態で当該固定型2と当該可動型3との間に画成されたキャビティC内に溶融樹脂10を射出充填することで、熱可塑性樹脂成形品11を成形するものである。

0030

この射出成形金型1におけるシボ模様転写面2bの製造方法は、紫外線硬化型インクをノズルから噴射するインクジェットヘッド41と、紫外線を照射する紫外線照射ランプ42と、ドライアイスを噴射するドライアイス噴射ノズル51と、を使用して処理するもので、シボ模様転写面印刷工程と、紫外線照射工程と、ドライアイス噴射工程と、を含むものである。

0031

シボ模様転写面印刷工程は、熱可塑性樹脂成形品11のシボ加工部位11aにシボ加工を施すにあたり、インクジェットヘッド41を用いて固定型2のシボ加工を施すための成形面2aに、当該紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面2bを順次印刷する工程である。

0032

紫外線照射工程は、シボ模様転写面印刷工程によって順次印刷される紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面2aの印刷途中のインク形成体(図示せず。)に対して、紫外線照射ランプ42を用いて紫外線を順次照射する工程である。

0033

ドライアイス噴射工程は、熱可塑性樹脂成形品11のシボ加工部位11aのシボ模様を変更するにあたり、固定型2のシボ加工を施すための成形面2aに印刷された紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面2bを除去するために、当該紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面2bに対して、ドライアイス噴射ノズル51を用いてドライアイスを噴射する工程である。

0034

インクジェットヘッド41は、紫外線硬化型インクをノズルから噴射することでインクジェット印刷するためのものである。このようなインクジェットヘッド41から噴射される紫外線硬化型インクは、射出成形金型1で射出加工する熱可塑性樹脂成形品11の材料や当該射出成形金型1の固定型2のシボ加工を施すための成形面2aの金属材料によって決定される。即ち、紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面2bには、射出成形金型1で射出加工する際のその熱可塑性樹脂成形品11の材料の適正な成形温度に対応する耐熱温度を有し、且つ固定型2のシボ加工を施すための成形面2aの金属材料に対する密着性を向上させる紫外線硬化型インクが選定されるからである。

0035

このような紫外線硬化型インクは、紫外線を照射することで硬化する紫外線硬化樹脂を含むインクである。この紫外線硬化樹脂を含む紫外線硬化型インクは、紫外線の照射を受けると、当該紫外線硬化樹脂が光重合反応を起こすので、硬化することになる。この紫外線硬化樹脂を含むインクを使用することで、インク膜厚が5μm〜1.0mmの厚さでも問題なく硬化させることができる。

0036

また、印刷直後の紫外線硬化型インクを瞬時に硬化させる紫外線照射ランプ42の照射条件は、使用される紫外線硬化型インクの印刷膜厚範囲内で十分な硬化性を得ることができるように選定される。ここで、紫外線照射ランプ42の照射条件とは、紫外線強度(W/cm2)と積算光量(J/cm2)で、積算光量は紫外線強度と照射時間を積算したものである。なお、紫外線硬化型インクは、一般的にはインク温度が上がると粘度が下がるので膜厚が薄く印刷され、一方、インク温度が下がると粘度が上がるので膜厚が厚く印刷される傾向があるので、この印刷を施す場所の温度は常温にすることが好ましい。ここで、常温とは、15℃〜25℃を意味する。また、紫外線硬化型インクは、顔料紫外線透過性を妨げるとインクの硬化性に悪影響を及ぼすことになるので、顔料はインクの硬化性を低下させないものを使用することが好ましい。

0037

ドライアイス噴射ノズル41は噴射装置に装着され、噴射装置はドライアイス供給管を介して洗浄機に接続され、洗浄機は圧縮エア供給ホースを介してコンプレッサに接続されている(図示せず。)。このように、ドライアイス噴射ノズル、噴射装置、洗浄機及びコンプレッサで構成されているドライアイス洗浄装置は、洗浄機内に充填されたドライアイスがコンプレッサから供給される高圧空気によって噴射装置に供給されるので、当該ドライアイスをドライアイス噴射ノズルから高圧空気と共に噴射させることができる。

0038

このドライアイスによる洗浄には、ドライアイスペレット洗浄と、ドライアイスパウダー洗浄があるが、本発明においては、固定型2のシボ加工を施すための金属材料から成る成形面2aに印刷された紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面2bを適切に除去するために使用するので、粒状のドライアイスを使用するドライアイスペレット洗浄が好ましい。これは、シボ模様転写面2bに対してドライアイスペレットを噴射することでその表面温度が急激に低下するので、この急速冷却に伴うサーマルショックと呼ばれる熱収縮によってシボ模様転写面2bの固定型2の成形面2aに対する付着力が弱まると共に、当該ドライアイスペレットが高速衝突することによる衝撃で当該シボ模様転写面2bにはクラックが入るからである。これら作用は、金属と樹脂とは線膨張係数に差があることからドライアイスで急冷することで引き起こすことができる。さらに、ドライアイスペレットは高速で衝突することからシボ模様転写面2bに生じたクラック内入り込むことになるので、当該ドライアイスペレットの昇華膨張作用により当該シボ模様転写面2bを容易に剥離させることができる。

0039

このような各工程は、シボ模様転写面2bを紫外線硬化型インクで高精度に印刷するために、産業用ロボット6と、当該産業用ロボット6を制御する制御部71を有するデータ処理装置7とを利用するとよい。

0040

産業用ロボット6は図2に示すように、動作部位である複数のアーム61がそれぞれ関節部にて連結され先端のアーム61aには、インクジェットヘッド41と、このインクジェットヘッド41の近傍に配置された紫外線照射ランプ42とが取り付けられたシボ加工用取付部材4が回動可能に装着された多関節型ロボットである。また、産業用ロボット6の先端のアーム61aには、シボ加工用取付部材4ではなくドライアイス噴射ノズル51が取り付けられた洗浄用取付部材5を装着させることもできる。この装着は、ワンタッチ着脱自在なアタッチメント機構や、ねじ機構等によって行われる。なお、図2においては、便宜上、シボ加工用取付部材4や洗浄用取付部材5を記載していない。また、ドライアイス噴射ノズル51は噴射装置に装着されているので、この噴射装置がシボ加工用取付部材4に取り付けられている。

0041

データ処理装置7はコンピュータが好ましく、内部にCPU等の演算処理装置ハードディスクドライブ等の記憶装置で構成されている。また、データ処理装置7は、ブラウン管モニタ液晶ディスプレイ等の表示画面を有する表示装置や、キーボードマウス等の入力デバイス等を備えることで、データの管理、変更等を行うことができる。

0042

このデータ処理装置7の制御部71は図2に示すように、シボ模様転写面印刷工程を実行するシボ模様転写面印刷機能71aと、紫外線照射工程を実行する紫外線照射機能71bと、ドライアイス噴射工程を実行するドライアイス噴射機能71cとを有している。このような各制御機能を有するデータ処理装置7は、制御部71と共に、種々のデータを記憶させるためのデータ記憶部72を備え、このデータ記憶部72には、シボ加工データと、紫外線照射データと、シボ模様転写面除去データとが種々の異なるシボ模様転写面毎に記録されている。

0043

このような産業用ロボット6及びデータ処理装置7を利用した射出成形金型におけるシボ模様転写面の製造方法について、以下、図1(A)、(B)、(C)(D)、(E)、図2を参照しながら説明する。なお、産業用ロボット6の先端のアーム61aには、予めインクジェットヘッド41及び紫外線照射ランプ42が取り付けられたシボ加工用取付部材4が装着されているものとする。

0044

まず、初めて射出成形金型1にシボ模様転写面を印刷するには、固定型のシボ加工を施すための成形面にシボ模様転写面2bを印刷する前にドライアイス洗浄を行うとよい。このドライアイス洗浄は、固定型2のシボ加工を施すための成形面2aの油分や埃を除去するだけなので、先端のアーム61aに洗浄用取付部材5が装着された産業用ロボット6、あるいはドライアイス噴射ノズルを手で持ち、シボ加工を施すための成形面2aにドライアイスを吹き付ける移動式ドライアイス洗浄装置(図示せず。)の何れを使用しても構わない。

0045

上記のドライアイス洗浄後、固定型2のシボ加工を施すための成形面2aにシボ模様転写面2bを印刷するために、データ処理装置7で所望のシボ模様転写面を選択して産業用ロボット6を起動させると、データ処理装置7の制御部71は、データ記憶部72で選択されたシボ模様転写面に対応するシボ加工データ及び紫外線照射データに基づき、シボ模様転写面印刷機能71a及び紫外線照射機能71bを実行することで産業用ロボット6を自動制御して、固定型2のシボ加工を施すための成形面2aにシボ模様転写面2bを形成する(図1(A))。

0046

具体的には、制御部71のシボ模様転写面印刷機能71aがシボ加工データに基づき産業用ロボット6を自動制御することで、インクジェットヘッド41で固定型2のシボ加工を施すための成形面2aに、当該紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面2bを順次印刷する。この処理と同時に、制御部71の紫外線照射機能71bが紫外線照射データに基づき産業用ロボット6を自動制御することで、シボ模様転写面印刷工程によって順次印刷される紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面2bの印刷途中のインク形成体に対して、紫外線照射ランプ42で紫外線を順次照射する。

0047

このように、インクジェットヘッド41の近傍に紫外線照射ランプ42を配置した状態で、これら2つが組み込まれたシボ加工用取付部材4が産業用ロボット6の先端のアーム61aに取り付けられていることから、3次元方向において常時、シボ加工データに基づきインクジェットヘッド41によって順次印刷される紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面2bの印刷途中のインク形成体に対して、紫外線照射ランプ42を用いて紫外線を順次照射させることができるようになる。即ち、インクジェットヘッド41が回転移動した場合においても印刷直後に紫外線硬化型インクを硬化させることができるので、短サイクルでのインク硬化処理が可能になり、また、射出成形金型自体に紫外線硬化型インクでシボ模様転写面2bを印刷しているので、製品自体に印刷によってシボ加飾しなくてもよく、さらに、インモールド転写箔を使用しないので、シャープな転写造形を得ることができる高精度なシボ面が形成された樹脂成形品を得ることができる。したがって、材料コストや製造コストを抑えることができる。

0048

このようにしてシボ模様転写面2bがシボ加工を施すための成形面2aに形成された固定型2を有する射出成形金型1による射出成形加工は、図1(B)、(C)、(D)に示すように、当該射出成形金型1を型締めして(図1(B))、射出成型機から溶融樹脂10を射出すると、溶融樹脂10はゲートからランナーを介してキャビティC内に射出充填される(図1(C))。そして、キャビティC内に溶融樹脂10を充填した状態で冷却後、型開きしてキャビティC内で固化したシボ模様11aが転写された熱可塑性樹脂成型品11を取り出すことができる(図1(D))。

0049

この熱可塑性樹脂成型品11のショット数生産スケジュールで設定されたロット数に達して、同一の金型でシボ模様を変更するためには、産業用ロボット6の先端のアーム6aに装着されたシボ加工用取付部材4を取り外して、ドライアイス噴射ノズル51が取り付けられた洗浄用取付部材5を装着する。

0050

そして、データ処理装置7でこの射出成形金型1の固定型2に形成されたシボ模様転写面2bに対応するドライアイス噴射機能71cを選択して産業用ロボット6を起動させると、データ処理装置7の制御部71は、データ記憶部72で選択されたシボ模様転写面除去データに基づきドライアイス噴射機能71cを実行することで、産業用ロボット6を自動制御して固定型2のシボ模様転写面2bにドライアイスを噴射して、固定型2のシボ加工を施すための成形面2aに印刷された紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面2bを除去する(図1(E))。

0051

具体的には、制御部71のドライアイス噴射機能71cがシボ模様転写面除去データに基づき産業用ロボット6を自動制御することで、紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面2bに対して、ドライアイス噴射ノズル51でドライアイスを噴射する。

0052

このように、紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面2bに対して、ドライアイス噴射ノズル51を用いてドライアイスを噴射して、当該紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面2bを除去できるので、1つの金型で、シボ模様のバリエーションを増やしたり、シボ模様の有無を選択したりすることができ、而も、産業用ロボット6を用いて、当該紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面2bに対して、予め作成されたシボ模様転写面除去データに基づきドライアイスを噴射しているので、精度よく紫外線硬化型インクから成るシボ模様転写面2bを除去することができる。

0053

固定型2のシボ模様転写面2bを除去後、産業用ロボット6の先端のアーム61aに装着された洗浄用取付部材5を取り外して、インクジェットヘッド41及び紫外線照射ランプ42が取り付けられたシボ加工用取付部材4を装着することで、新たなシボ模様転写面を図1(A)と同様の製造方法で、固定型2のシボ加工を施すための成形面2aに印刷する。したがって、1つの金型で、段替えの日数を短縮できると共にコストが上がることを防ぐことができる。

0054

なお、射出成形金型1の固定型2は、キャビティCの一方側を形成する部位が一体加工されている場合には同一の金属材料が用いられているが、この部位が入れ子の場合には材料コストを下げるために、主型は入れ子の金属材料とは別の材料で形成されている。

0055

また、上述した実施例においては、固定型2の成形面2aにシボ加工を施していたが、これに限らず、可動型3の成形面にシボ加工を施しても、同様の作用、効果を得ることができる。したがって、可動型の成形面が凹状に形成され、固定型の成形面が凸状に形成されている射出成形金型にも適用できることは言うまでもない。

0056

また、上述した実施例においては、産業用ロボット6は多関節型のロボットを利用していたが、これに限らず、自動制御による移動機能を持ち、上述した各種の制御機能によって実行することができれば、どのようなロボットでもよい。

0057

これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。

0058

1……射出成形金型
2……固定型
2a……シボ加工を施すための成形面
2b……シボ模様転写面
3……可動型
4……シボ加工用取付部材
41……インクジェットヘッド
42……紫外線照射ランプ
5……洗浄用取付部材
51……ドライアイス噴射ノズル
6……産業用ロボット
61……複数のアーム
61a……先端のアーム(動作部位)
10……溶融樹脂
11……熱可塑性樹脂成型品
C……キャビティ

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