專利名稱：預(yù)成形裝置、采用該預(yù)成形裝置的預(yù)成形方法、主成形方法以及帶有圖案的薄膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種預(yù)成形裝置，該預(yù)成形裝置用于預(yù)成形帶有圖案的薄膜，該薄膜用于鑲嵌成形和模內(nèi)成形等。更具體地說，涉及預(yù)成形裝置、采用該預(yù)成形裝置的預(yù)成形方法、主成形方法以及帶有圖案的薄膜。該預(yù)成形裝置包括薄膜供給裝置、上下夾持部件、加熱裝置、預(yù)成形模、和薄膜脫模裝置。上述薄膜供給裝置，把帶有圖案的薄膜供給到進(jìn)行預(yù)成形的預(yù)成形部。上述上下夾持部件，在預(yù)成形部挾持帶有圖案的薄膜，并且具有貫通孔。上述加熱裝置可相對(duì)于預(yù)成形部接近或遠(yuǎn)離地移動(dòng)，并且，在預(yù)成形前對(duì)被上下夾持部件挾著的帶有圖案的薄膜進(jìn)行加熱，使該帶有圖案的薄膜在上述預(yù)成形部可塑化。上述預(yù)成形模相對(duì)于預(yù)成形部接近或遠(yuǎn)離地移動(dòng)，并且通過上述貫通孔將上述帶有圖案的薄膜預(yù)成形。上述薄膜脫模裝置，在上述帶有圖案的薄膜被預(yù)成形后將該薄膜脫模。
背景技術(shù)：
已往的鑲嵌成形用薄膜的成形方法，例如有日本特開2000-52416號(hào)公報(bào)揭示的方法。在該公報(bào)記載的技術(shù)中，在預(yù)成形用模與夾具之間，逐次地將插入薄膜挾入，用加熱器加熱薄膜，進(jìn)行真空成形，通過使封入在模內(nèi)的電機(jī)發(fā)熱體發(fā)熱，進(jìn)行薄膜的脫模。但是，對(duì)于凹模只進(jìn)行真空吸引時(shí)，薄膜產(chǎn)生偏變形，不容易保持成形品的尺寸精度。
為此，本發(fā)明者如國際公開號(hào)WO 02/078973號(hào)國際專利申請(qǐng)中記載的那樣，預(yù)先用夾持部件挾入薄膜對(duì)其進(jìn)行預(yù)熱，使凸模上升，而把被加熱軟化了的薄膜朝著凹模頂起，從而成功地減少了頂起部分的偏變形。但是，由于薄膜流動(dòng)的間距檢測裝置比預(yù)成形部更向薄膜供給側(cè)遠(yuǎn)離，所以，只能有限地提高成形品和薄膜圖案的尺寸精度。
說到參考，日本特開平1-237110號(hào)公報(bào)的圖2中，揭示了將長度方向傳感器92設(shè)在可動(dòng)模上的技術(shù)。但是，在該公報(bào)的第3頁中，記載了也可以將長度方向傳感器92′設(shè)在可動(dòng)模以外的技術(shù)，對(duì)于與可動(dòng)模的位置關(guān)系引起的誤差未述及。原來該技術(shù)是不進(jìn)行薄膜預(yù)熱的模內(nèi)成形，如該公報(bào)的圖1所示，在薄膜不被夾具等固定的狀態(tài)下，凸模15與薄膜突然接觸。因此，在該現(xiàn)有的技術(shù)中存在著本發(fā)明要解決的精度以前的問題，但沒有公開本申請(qǐng)的發(fā)明目的、結(jié)構(gòu)。
鑒于該上述現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的是提供能夠?qū)⒈∧さ膱D案和成形成薄膜立體形狀的尺寸精度高精度地成形的預(yù)成形裝置、采用該預(yù)成形裝置的預(yù)成形方法、主成形方法以及用于該預(yù)成形裝置及這些方法的帶有圖案的薄膜。

發(fā)明內(nèi)容
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的預(yù)成形裝置，備有薄膜供給裝置、上下夾持部件、加熱裝置、預(yù)成形模、和薄膜起模裝置；薄膜供給裝置把帶有圖案的薄膜供給到進(jìn)行預(yù)成形的預(yù)成形部；上下夾持部件在上述預(yù)成形部挾持著上述帶有圖案的薄膜并具有貫通孔；加熱裝置能相對(duì)于上述預(yù)成形部接近/離地移動(dòng)，并且在預(yù)成形前在上述預(yù)成形部把被上下夾持部件挾持著的上述帶有圖案的薄膜加熱而使其可塑化；預(yù)成形模能相對(duì)于預(yù)成形部/遠(yuǎn)離地移動(dòng)，并且通過上述貫通孔將上述帶有圖案的薄膜預(yù)成形；薄膜脫模裝置用于在將帶有圖案的薄膜預(yù)成形后將薄膜脫模；其特征在于，上述預(yù)成形模具有與可塑化了的上述帶有圖案的薄膜相接觸的凸模和接受該凸模進(jìn)行真空成形的凹模，在與上述預(yù)成形部相對(duì)的帶有圖案的薄膜的移行方向上的一個(gè)間距寬度內(nèi)，配置著用于檢測薄膜標(biāo)記的間距檢測部。
根據(jù)該特征，由于把檢測薄膜標(biāo)記的間距檢測部，配置在與預(yù)成形部相對(duì)的帶有圖案的薄膜的薄膜移行方向上的一個(gè)間距寬度內(nèi)，所以，即使薄膜有一些伸長等，也能減少圖案相對(duì)于成形模的錯(cuò)位。當(dāng)在該狀態(tài)下，帶有圖案的薄膜被上下夾持部件挾持時(shí)，該帶有圖案的薄膜與成形模在水平方向上的相對(duì)位置被固定。當(dāng)使可塑化了的帶有圖案的薄膜與凸模相接觸時(shí)，由于使凸模接觸于最適當(dāng)?shù)膱D案位置，從其處進(jìn)行帶有圖案的薄膜的成形，所以，與已往相比，可以顯著地消除由于與凸模相接觸而產(chǎn)生的圖案偏變形。由于在該狀態(tài)下凹模接受上述凸模進(jìn)行真空成形，所以，圖案和成形模的尺寸精度極高。
另外，也可以把上述間距檢測部配置在上述一個(gè)間距寬度內(nèi)的大致中央。根據(jù)該構(gòu)造，可最大限度地抑制由帶有圖案的薄膜的伸長等引起的位置誤差。
另外，最好是上述間距檢測部的至少上下方向位置相對(duì)于在預(yù)成形部支承上述帶有圖案的薄膜的一對(duì)輥固定。由于薄膜由一對(duì)輥支承著，所以，如果與該輥的相對(duì)位置固定，就可以減少誤差。
另外，也可以是上述下側(cè)夾持部件的至少上下方向位置相對(duì)于在預(yù)成形部支承帶有圖案的薄膜的一對(duì)輥固定；上述間距檢測部相對(duì)于該下側(cè)夾持部件實(shí)質(zhì)上被固定。由于薄膜因自重而朝下方垂下，所以，若考慮到減少可動(dòng)部分而固定下側(cè)，則可以減少誤差。在這種情況下，最好是在上述上側(cè)夾持部件上形成接受上述間距檢測部的縫隙。
另外，最好是在預(yù)成形部支承上述帶有圖案的薄膜的一對(duì)輥與上述預(yù)成形部之間設(shè)有用于檢測印刷在上述帶有圖案的薄膜上的防蛇行線的蛇行檢測部，在上述薄膜供給裝置的一部分上設(shè)有由該第2檢測部控制的防蛇行裝置。這是為了能進(jìn)一步減少帶有圖案的薄膜在寬度方向上的錯(cuò)位。特別是在本發(fā)明中，由于在成形部分被脫模后的其余薄膜上幾乎不殘留突出部，所以，防蛇行裝置有效地發(fā)揮其功能，寬度方向的尺寸精度比已往的模內(nèi)成形等顯著提高。
另外，最好是上述帶有圖案的薄膜中的薄膜移行方向上的蛇行檢測部處的延伸部分基本上被上述上下夾持部件覆蓋著。另外，可以使上述帶有圖案的薄膜中的薄膜移行方向上的上述蛇行檢測部處的延伸部分位于加熱裝置的相對(duì)部分外。這樣，防止蛇行線部分的加熱變形受到抑制，薄膜間距短，可比較正確地進(jìn)行寬度方向控制。另外，在上述帶有圖案的薄膜的薄膜寬度方向上的兩側(cè)設(shè)有上述蛇行檢測部。
本發(fā)明的使用上述預(yù)成形裝置的預(yù)成形方法，其特征在于，由上述薄膜供給裝置把上述帶有圖案的薄膜供給到進(jìn)行預(yù)成形的預(yù)成形部，并且，在與預(yù)備成型部相對(duì)的帶有圖案的薄膜的移行方向上的一個(gè)間距寬度內(nèi)，用間距檢測部檢測薄膜標(biāo)記，停止薄膜的供給，用上述夾持部件將帶有圖案的薄膜中的被成形部分周圍挾入，使加熱裝置接近預(yù)成形部，而使帶有圖案的薄膜可塑化后，用上述預(yù)成形模對(duì)上述帶有圖案的薄膜進(jìn)行預(yù)成形，接著將已成形的薄膜脫模，制成用于插入上述主成形模內(nèi)的成形薄膜。
另外，本發(fā)明的使用上述預(yù)成形裝置的主成形方法，其特征在于，由上述薄膜供給裝置把上述帶有圖案的薄膜供給到進(jìn)行預(yù)成形的預(yù)成形部，并且，在與上述預(yù)備成開部相對(duì)的上述帶有圖案的薄膜的移行方向上的一個(gè)間距寬度內(nèi)，用間距檢測部檢測薄膜標(biāo)記，檢測出薄膜標(biāo)記后停止薄膜的供給，用上述夾持部件將上述帶有圖案的薄膜中的被成形的部分周圍挾入，使加熱裝置接近上述預(yù)成形部而使上述帶有圖案的薄膜可塑化后，用上述預(yù)成形模對(duì)其進(jìn)行預(yù)成形，將已成形好的薄膜脫模，制成用于插入上述主成形模內(nèi)的成形薄膜，將該成形薄膜插入主成形模后，供給樹脂。
另外，本發(fā)明的用于預(yù)成形裝置的帶有圖案的薄膜，其特征在于，在薄膜移行方向上的一個(gè)間距寬度的中央設(shè)有薄膜標(biāo)記，另外，設(shè)有蛇行防止線。
這樣，根據(jù)本發(fā)明的上述預(yù)成形裝置、采用該預(yù)成形裝置的預(yù)成形方法、主成形方法的上述各特征，可以顯著提高薄膜的圖案精度和已成形的薄膜的立體形狀尺寸精度。而且，在調(diào)節(jié)了移行方向和寬度方向的位置后，只要用上下夾持部件挾持，所以，裝置的耐久性好，裝置維護(hù)也容易，可進(jìn)行帶有圖案的薄膜的浪費(fèi)少的優(yōu)異的預(yù)成形。
本發(fā)明的其它目的、構(gòu)造、效果，在以下說明的“具體實(shí)施方式
”中將得到清楚的了解。


圖1是預(yù)成形裝置的簡圖。
圖2是表示預(yù)成形裝置、成形薄膜輸送裝置、主成形裝置的關(guān)系的俯視圖。
圖3(a)是內(nèi)側(cè)帶有圖案的成形品的立體圖，(b)是外側(cè)帶有圖案的成形品的立體圖。
圖4是用帶有圖案的薄膜成形的成形品的放大斷面圖。
圖5是本發(fā)明中的預(yù)成形部附近的主要部分的俯視圖。
圖6是圖5的主要部分的正視圖。
圖7是流動(dòng)狀態(tài)間距檢測裝置附近的放大圖。
圖8是圖7的A-A剖面圖。
圖9是薄膜運(yùn)送的立體圖。
圖10(a)、(c)表示薄膜的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記和移動(dòng)狀態(tài)間距檢測裝置的關(guān)系，(b)、(d)、(e)是表示薄膜的俯視圖。(a)、(b)、(e)是本發(fā)明，(c)、(d)是比較例。
圖11是本發(fā)明的預(yù)成形裝置的正視圖。
圖12是表示從圖11的狀態(tài)使上下促動(dòng)器伸長了的狀態(tài)的預(yù)成形裝置的正視圖。
圖13是表示從圖12的狀態(tài)使下促動(dòng)器中的第2桿伸長了的狀態(tài)的預(yù)成形裝置的正視圖。
圖14(a)是圖11的上部側(cè)視圖，(b)是圖12的上部側(cè)視圖。
圖15是表示本發(fā)明中的預(yù)成形步驟的要部正視圖。
圖16是表示從圖15的狀態(tài)，將加熱器調(diào)換為上成形模的狀態(tài)的另一要部正視圖。
圖17是表示從圖16的狀態(tài)使上成形模下降后的狀態(tài)的另一要部正視圖。
圖18是表示從圖17的狀態(tài)使上成形模上升后的狀態(tài)的另一要部正視圖。
圖19是表示從圖18的狀態(tài)進(jìn)行了脫模后的狀態(tài)的另一要部正視圖。
圖20是相當(dāng)于圖15的圖，表示本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。
如圖1、2所示，本發(fā)明的成形系統(tǒng)1具有主成形裝置2和預(yù)成形裝置3。預(yù)成形裝置3，通過對(duì)輥狀的帶有圖案的薄膜4進(jìn)行成形及沖切加工，制作插入到主成形裝置2中使用的成形薄膜5。
圖2所示的主成形裝置2具有合模裝置11和圖未示的注射裝置。合模裝置11具有通過4個(gè)桿11c可滑動(dòng)的可動(dòng)盤11a和與其相對(duì)的固定盤11b。在這些可動(dòng)盤11a、固定盤11b上分別安裝著作為主成形模的可動(dòng)模12和固定模13。在這些可動(dòng)模12、固定模13之間進(jìn)行作為注射成形的主成形。從注射裝置出來的被熱可塑化了的樹脂，從形成在促動(dòng)器上的孔中供給到通過促動(dòng)器及可動(dòng)盤11a開閉的可動(dòng)模12、固定模13之間。
本實(shí)施方式中，如圖3(a)所示，成形深碟或碗等的成形品200，該成形品200，在樹脂205的彎曲內(nèi)側(cè)具有帶有圖案的薄膜201。但是，本發(fā)明中，也可以如圖3(b)所示那樣，成形在樹脂205的彎曲外側(cè)具有帶有圖案的薄膜201的成形品200。不限于此，也可以在復(fù)雜形狀或平面形狀上形成薄片。本實(shí)施形態(tài)中，在預(yù)成形模和主成形模上，分配形成4個(gè)碗，可同時(shí)成形4個(gè)成形品。
帶有圖案的薄膜4使用的是在由各種樹脂薄膜等構(gòu)成的基材上用印刷形成了圖案而成的帶有圖案的薄膜。圖案可以是圖畫、圖形、文字、標(biāo)記等其中之一，也可以是它們的組合。另外，為了使圖案不被成形時(shí)注入的樹脂損壞，如圖4所示，也可以采用在基材202的圖案203一側(cè)設(shè)置了保護(hù)圖案203的保護(hù)層204的帶有圖案的薄膜201。這時(shí)，樹脂205被注入保護(hù)層204側(cè)，基材202側(cè)作為表面。但是，也可以將保護(hù)層204側(cè)作為表面。在后者的情況下，保護(hù)層204也可以采用尿烷系等熱固性樹脂的硬涂敷加工層。
在主成形裝置2中，從注射裝置供給的樹脂205，可以采用ABS、PP、PE、PS、PET、PC、丙烯樹脂或PVC等的熱塑性樹脂。另一方面，基材202也可以采用這些材料。通過使樹脂205和基材202、圖案203及保護(hù)層204采用相同或同系樹脂時(shí)，可更加容易促進(jìn)塑料制品的再利用。上述的“使用相同樹脂”是指例如對(duì)于ABS的基材202、圖案203、保護(hù)層204，采用ABS的樹脂205。上述的使用同系樹脂，是指例如對(duì)于丙烯或苯乙烯樹脂的基材202、圖案203、保護(hù)層204，使用ABS的樹脂205的情況等。
如圖1所示，預(yù)成形裝置3主要具有供給并卷取帶有圖案的薄膜4的薄膜供給裝置62、在預(yù)成形部F中夾住帶有圖案的薄膜4的夾持部件68、對(duì)帶有圖案的薄膜4進(jìn)行加熱的加熱裝置70、相互進(jìn)行預(yù)成形的下預(yù)成形模單元76及上預(yù)成形模單元82、進(jìn)行充切加工的脫模單元91。
在薄膜供給裝置62中，帶有圖案的薄膜4作為供給側(cè)的薄膜輥4a和卷取側(cè)的薄膜輥4b，分別被安裝配置在氣動(dòng)夾持軸62a、62b上，該氣動(dòng)夾持軸62a、62b被配置在框架61下部的左右。另外，由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)63對(duì)氣動(dòng)夾持軸62a施加卷回張力和反張力，由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)63對(duì)氣動(dòng)夾持軸62b施加卷取張緊力。從供給側(cè)薄膜輥4a供給的帶有圖案的薄膜4，經(jīng)過擺動(dòng)輥66a及多個(gè)輥到達(dá)供給輥64，水平地橫過預(yù)成形部F后，通過后輥65a、夾持輥65b之間，經(jīng)過擺動(dòng)輥67a及多個(gè)輥被卷繞在卷取側(cè)薄膜輥4b上。擺動(dòng)輥66a配置在以擺動(dòng)軸66b為中心擺動(dòng)的臂的前端。擺動(dòng)輥67a配置在以擺動(dòng)軸67b為中心擺動(dòng)的臂的前端。另外，帶有圖案的薄膜4在預(yù)成形部F中基本水平地取向。后輥65a和/或夾緊輥65b上設(shè)有單向超越離合器72，防止帶有圖案的薄膜4的返回。
如圖5～8所示，夾持部件68中的上夾持部件68j，通過前后一對(duì)支承部件69a、69a并借助一對(duì)促動(dòng)器69、69可朝上下方向移動(dòng)。另一方面，下夾持部件68i由4根支承桿68k支承在框架上。在下夾持部件68i、上夾持部件68j前方側(cè)的左右兩寬度中央分別形成了縫隙68p、68p，在其中設(shè)置了具有發(fā)光頭121及受光頭122的流動(dòng)間距檢測裝置68n。
在本實(shí)施形態(tài)中，如圖10(a)、(b)所示，在含有圖案4x的圖案中，對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記M 1設(shè)在薄膜輸送方向的一個(gè)間距W寬度的正中央位置。另一方面，通常的情況是，如圖10(d)所示，在一個(gè)間距寬度W的邊界部分，設(shè)置對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記M2。
在后者情況下，如果把流動(dòng)間距檢測裝置68n配置在圖10(c)的位置，薄膜在每一個(gè)間距的薄膜伸長率為D時(shí)，則一個(gè)間距W中的薄膜右端的伸長率為DW。而在本實(shí)施方式中，由于對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記M 1設(shè)于一個(gè)間距W的中央，所以，最大也就是D×W/2＝DW/2。通常，流動(dòng)間距檢測裝置距離預(yù)成形部F數(shù)個(gè)間距，所以，薄膜伸長引起的誤差進(jìn)一步擴(kuò)大。另外，也可以如圖10(e)所示，不檢測對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記M1，而是用圖案4y的一部分4z代替對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記M1，用間距檢測部68n′檢測該一部分4z。
因此，在本實(shí)施形態(tài)中，可以最大限度地抑制因薄膜的伸長引起的圖案4x的位置誤差。即，在薄膜的一個(gè)間距W內(nèi)如果有對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記M1和移動(dòng)間距檢測裝置68n的間距檢測部68n′，則變形誤差減少從減少誤差方面考慮最好使這些對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記M1、間距檢測裝置68n的間距檢測部68n′位于一個(gè)間距W的中央附近或中央。
下面，詳細(xì)說明移動(dòng)間距檢測裝置68n及其附近的構(gòu)造。前面的縫隙68p形成在下夾持部件68i、上夾持部件68j的前方中央部，移動(dòng)間距檢測裝置68n插入在縫隙68p內(nèi)。移動(dòng)間距檢測裝置68n配置在設(shè)在每個(gè)圖案4x上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記M1通過的部位，用間距檢測部68n′檢測對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記M1，可以使圖案4x位于夾持部件68的中央即成形模的中央部。移動(dòng)間距檢測裝置68n，由安裝在下夾持部件68i上的檢測支承部120、和支承在該檢測支承部120上的發(fā)光頭121、受光頭122構(gòu)成。
在檢測支承部120中，下塊120a橫跨下夾持部件68i的縫隙68p，檢測支承部120安裝在該下塊120a上，使貫通軸120c可朝縱塊120b移動(dòng)地貫通，并且在其前端固定著分支塊120d，上下平行地使一對(duì)伸出部120e、120e分支。在上下伸出部120e的前端，分別安裝著發(fā)光頭121、受光頭122，發(fā)光口121a和受光口122a隔開微小間隙地相互相對(duì)，間距檢測部68n′位于它們之間。從發(fā)光二極管等的發(fā)光部通過光纖121b傳導(dǎo)的檢測光，透過帶有圖案的薄膜4，從受光口122a通過光纖122b傳導(dǎo)到光傳感器。另外，也可以不通過光纖121b、122b把發(fā)光部和受光部直接設(shè)在發(fā)光頭121、受光頭122上。
在本實(shí)施形態(tài)中，下夾持部件68i不能與供給輥64及后輥65a一起相對(duì)于框架在上下方向移動(dòng)，移動(dòng)間距檢測裝置68n固定在下夾持部件68i上。而上夾持部件68j上下移動(dòng)，將帶有圖案的薄膜4推壓到下方。因此，為了避免隨著上夾持部件68j的移動(dòng)而引起的帶有圖案的薄膜4與移動(dòng)間距檢測裝置68n的干擾，使移動(dòng)間距檢測裝置68n的間距檢測部68n′的高度接近夾持部件68的相對(duì)面中的固定側(cè)、即下夾持部件68i的上表面。因此，通常的帶有圖案的薄膜4的位置，設(shè)定在比上夾持部件68j的下表面更靠近下夾持部件68i的上表面的位置。借助該帶有圖案的薄膜4、夾持部件68、移動(dòng)間距檢測裝置68n的相對(duì)關(guān)系，帶有圖案的薄膜4的對(duì)位幾乎不受夾持部件68對(duì)帶有圖案的薄膜4的挾持動(dòng)作的阻礙。
下面，參照?qǐng)D5～9對(duì)防止帶有圖案的薄膜4的蛇行進(jìn)行說明。在本發(fā)明中的帶有圖案的薄膜4的寬度方向兩端部，分別印刷了蛇行防止線M3、M3。為了檢測出該一對(duì)蛇行防止線M3、M3，分別在供給輥64及后輥65a與預(yù)成形部F之間，設(shè)置了4個(gè)蛇行檢測裝置68m(68ml～4)。各蛇行檢測裝置68m，具有上述檢測支承部120、發(fā)光頭121及受光頭122，這些頭之間相當(dāng)于蛇行檢測部68m′。另外，蛇行防止線M3、M3也可以設(shè)在帶有圖案的薄膜4的任一側(cè)，但是，在寬度方向雙方都設(shè)置蛇行檢測裝置68m時(shí)，可提高蛇行修正精度。
供給輥64(圖種省略)可在該輥的軸方向即Y方向自由移動(dòng)，根據(jù)通過蛇行檢測裝置68m的蛇行防止線M3、M3的檢測，借助蛇行防止裝置73使該輥朝Y方向移動(dòng)。另外，不僅使供給輥64向Y方向移動(dòng)，也可以使后輥65a、夾緊輥65b都朝Y方向移動(dòng)，由蛇行防止裝置73進(jìn)行控制。另外，也可以使從供給側(cè)薄膜輥4a到供給輥64的整個(gè)薄膜供給裝置62可朝Y方向移動(dòng)，也可以用蛇行防止裝置73控制。
帶有圖案的薄膜4中的薄膜移行方向X上的蛇行檢測部68m′處的延伸部分由上述上下夾持部件68i、68j覆蓋著，蛇行防止線M3由相同夾持部件68i、68j覆蓋著。另外，帶有圖案的薄膜4中的薄膜移行方向X上的蛇行檢測部68m′處的延伸部分位于加熱裝置70的相對(duì)部分之外，這樣，蛇行防止線M3位于加熱裝置70的相對(duì)部分之外。借助這些的位置關(guān)系，可防止蛇行防止線M3部分的加熱變形，防止脫模后的薄膜運(yùn)送產(chǎn)生的蛇行，所以，在移行方向X上的帶有圖案的薄膜4沒有浪費(fèi)。
在加工時(shí)，先用蛇行檢測裝置68m檢測帶有圖案的薄膜4的蛇行防止線M3，供給輥64在Y軸方向通過蛇行防止裝置73被微調(diào)節(jié)，這樣，一邊防止蛇行一邊供給帶有圖案的薄膜4。對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記M 1被移動(dòng)間距檢測裝置68n檢測出時(shí)，帶有圖案的薄膜4在適當(dāng)位置停止。然后，在帶有圖案的薄膜4被夾持部件68、68挾持著的狀態(tài)，加熱裝置70從圖5、6的左方朝X方向滑動(dòng)，位于上夾持部件68j上表面的中央。輥遮蔽部件64b設(shè)置于供給輥64側(cè)的帶有圖案的薄膜4的上方，這樣，可以防止在供給到夾持部件68前的帶有圖案的薄膜4因加熱軟化而產(chǎn)生尺寸誤差。在被下夾持部件68i、上夾持部件68j支承著的狀態(tài)，被加熱軟化的帶有圖案的薄膜4不容易產(chǎn)生尺寸誤差，下凸模81c從下方朝上方頂，進(jìn)行高精度的成形。
下面，參照?qǐng)D11～19，說明促動(dòng)器30、下預(yù)成形模80的形狀及促動(dòng)器100。
如圖11～14所示，在被壓板26的附近配置著一對(duì)促動(dòng)器30、30。各促動(dòng)器30具有可伸縮的桿31，該桿31的前端下側(cè)具有光滑的曲面32。該桿31，在促動(dòng)器97伸長時(shí)移動(dòng)到下降了的被壓板26上，支撐著被壓板26和脫模單元91。
如圖11、圖14所示，下預(yù)成形模80具有自下而上地層疊著的第一～第三可動(dòng)板81a1、81a2、81a3、一對(duì)隔撐81b以及半球形的下凸模81c。在各可動(dòng)板81a1～81a3之間分別配置著滑動(dòng)機(jī)構(gòu)81a4，通過使下凸模81c相對(duì)于第一下可動(dòng)板81a1在XY方向上相對(duì)移動(dòng)來進(jìn)行沖模安裝位置的微調(diào)節(jié)。
也與下預(yù)成形模80同樣在脫模單元91中，自上而下地層疊著第一上可動(dòng)板98a1、第二上可動(dòng)板98a2、第三上可動(dòng)板98a3和一對(duì)圓筒部98c。脫模刀99安裝在圓筒部98c上。借助設(shè)在各層的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)98a4，與滑動(dòng)機(jī)構(gòu)81a4同樣地進(jìn)行XY方向的調(diào)節(jié)。通過使支承在圓盤狀圓筒部98c上的脫模刀99分別穿過夾持部件68的各貫通孔68a而進(jìn)行脫模。
圖16所示的上預(yù)成形模89也與下預(yù)成形模80、脫模單元91同樣地，第一下可動(dòng)板88a1、第二下可動(dòng)板88a2、上預(yù)成形模89借助滑動(dòng)機(jī)構(gòu)88a3可調(diào)節(jié)變更XY方向的相對(duì)位置。另外，與4個(gè)下凸模81c嵌合的4個(gè)凹部89a形成在朝上預(yù)成形模89的下面上突出的4個(gè)圓盤狀部89b上，各圓盤狀部89b貫通各貫通孔68a。
促動(dòng)器100具有第一氣缸101、第二氣缸102。第一氣缸101具有第一桿103、第一活塞104。第二氣缸102具有第二桿105和第二活塞106。另外第一氣缸101、第二氣缸102通過第二桿105伸長用的連通流路107連通。由第一氣缸101中的第一活塞104的下側(cè)、第二桿105的上側(cè)及連通流路107構(gòu)成的油壓區(qū)域LS內(nèi)充填著作為介質(zhì)的油。
從第三給排氣口P3供給了空氣時(shí)，在空氣壓油壓變換裝置109空氣壓變成為油壓，通過停止閥108、連通流路107供給到油壓區(qū)域LS，如圖12所示，將第一活塞104、第一桿103向上推。另外，當(dāng)從第一給排氣口P1供給了空氣時(shí)，空氣從第二給排氣口P2排出，如圖13所示，第二活塞106和第二桿105頂上，第二氣缸102起到對(duì)第一氣缸101倍力裝置的作用?？諝?從第三給排氣口P3供給后，停止閥108成為關(guān)閉狀態(tài)。
下面，參照?qǐng)D2說明主成形裝置2和預(yù)成形裝置3的成形薄膜運(yùn)送裝置50的關(guān)系。該成形薄膜運(yùn)送裝置50由轉(zhuǎn)換機(jī)51和滑塊53構(gòu)成。轉(zhuǎn)換機(jī)51接受成形薄膜5并使其轉(zhuǎn)換90度方向?；瑝K53在軌52上行走，用于從轉(zhuǎn)換機(jī)51接受成形薄膜5并運(yùn)送到可動(dòng)模12。支承板51a由兩根支承臂51b支承著，借助馬達(dá)51c轉(zhuǎn)換方向。在支承板51a上設(shè)有4個(gè)用于吸附成形薄膜5的吸盤51d。橫桿54a橫向配置在滑塊53上，在該橫桿54a的兩端安裝著縱向配置的兩根縱桿54b、54b，在該兩根縱桿54b、54b的前端分別安裝著成形薄膜5吸附用的吸盤54c。在安裝在滑塊53上的促動(dòng)器54d的可動(dòng)桿前端上安裝著橫桿54a，使吸盤54c在水平方向上移動(dòng)。
下面，說明本實(shí)施方式的預(yù)成形裝置的動(dòng)作。首先，如圖15所示，加熱裝置70在被夾持部件68、68挾著的帶有圖案的薄膜4的上方，從X方向移動(dòng)到預(yù)成形部F，使帶有圖案的薄膜4軟化。帶有圖案的薄膜4如點(diǎn)劃線所示那樣軟化垂下。接著將加熱裝置70移動(dòng)到左手側(cè)，如圖16所示，將上預(yù)成形模89從X方向右側(cè)移動(dòng)到預(yù)成形部F，同時(shí)使下預(yù)成形模80上升，用下凸模81c將帶有圖案的薄膜4頂起。然后，如圖17所示，使上預(yù)成形模89下降，把軟化了的帶有圖案的薄膜4挾入下凸模81c與凹部89a之間，進(jìn)行成形。在這些工序中，下預(yù)成形模80只被第一氣缸101驅(qū)動(dòng)而上升。
接著，圖12的脫模單元91從左側(cè)移動(dòng)到預(yù)成形部F，使脫模刀99下降。另外，如圖12、14(b)所示，使桿31伸長，而支撐被壓板26。如圖13所示，自該狀態(tài)從第一給排氣口T1送入壓縮空氣，用脫模刀99和隔撐81b上面壓切成形過的帶有圖案的薄膜4。然后，如圖18所示，用上預(yù)成形模89使得被上預(yù)成形模89脫模了的成形薄膜5移動(dòng)，如圖19所示使下預(yù)成形模80下降，并且使夾持部件68、68松開帶有圖案的薄膜4，用上述的薄膜運(yùn)送裝置62卷取脫模后的帶有圖案的薄膜4。已往在預(yù)成形中不脫模，所以由于預(yù)成形而成為不需要部分的凹凸使得預(yù)成形后的卷取變困難。但是，本發(fā)明中由于用脫模單元91進(jìn)行脫模，所以預(yù)成形后可順利地進(jìn)行卷取。然后，脫模后的成形薄膜5被成形薄膜運(yùn)送裝置5運(yùn)送，進(jìn)行主成形。因此，主成形裝置2和預(yù)成形裝置3的工序相互不干擾，能用與通常的成形基本同樣的速度進(jìn)行模內(nèi)成形或鑲嵌成形。
在圖20所示的本發(fā)明的第二實(shí)施形態(tài)中，在預(yù)成形部F中的帶有圖案的薄膜4的下側(cè)，也設(shè)有與加熱裝置70同樣的加熱裝置70′，該加熱裝置70′從下側(cè)加溫帶有圖案的薄膜4。加熱裝置70如上所述地在X方向移動(dòng)，加熱裝置70′從裝置的后側(cè)朝前方側(cè)地在Y方向上移動(dòng)。當(dāng)帶有圖案的薄膜4是疊層薄膜并且上下兩面的材料不同等時(shí)，有時(shí)需要分別加熱上下面。因此，加熱裝置70和加熱裝置70′可分別獨(dú)立控制。
最后，說明本發(fā)明的其它實(shí)施方式。
在上述實(shí)施方式中，由主成形裝置2進(jìn)行注射成形。但是，采用本發(fā)明預(yù)成形裝置3的主成形裝置2，例如也可以進(jìn)行吹塑成形，只要是采用熱可塑性樹脂成形機(jī)的成形方法均可。成形品遍及各個(gè)領(lǐng)域，除了平面形狀以外，也可以在具有深拉深部的成形品的內(nèi)外表面上施加圖案。
上述實(shí)施方式中，帶有圖案的薄膜4是采用輥狀的薄膜。但是帶有圖案的薄膜4也可以采用切斷成所需形狀的片狀薄膜。這時(shí)，可以用成形薄膜運(yùn)送裝置50或與其類似的裝置代替薄膜供給裝置62。
上述實(shí)施方式中，把促動(dòng)器30設(shè)在上預(yù)成形模單元82上，在下側(cè)的下預(yù)成形模80上設(shè)置了二級(jí)加壓的促動(dòng)器100。從理論上說，也可以把促動(dòng)器30設(shè)在下預(yù)成形模80上，把促動(dòng)器100設(shè)置在上預(yù)成形模單元82上。但是由于促動(dòng)器100體積大，所以最好把促動(dòng)器100設(shè)在下預(yù)成形模80上。
上述實(shí)施方式中，將下模作為凸模，將上模作為凹模。但是也可以將上模作為凸模，使其朝下側(cè)加工，與帶有圖案的薄膜相接觸，然后使作為凹模的下模與其接近，進(jìn)行真空成形。但是，前者與后者相比，與薄膜相接觸引起的變形能更順利地進(jìn)行。
權(quán)利要求書中的附圖標(biāo)記只不過是為了便于對(duì)照附圖，本發(fā)明并不受該標(biāo)記的限定。另外，本發(fā)明中的溫度和其它數(shù)據(jù)條件并不限定于本發(fā)明實(shí)施例的值。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的預(yù)成形裝置、預(yù)成形方法、主成形方法及帶有圖案的薄膜，可用于鑲嵌成形或模內(nèi)成形等的成形方法。在鑲嵌成形中，使帶圖案片本身緊密接觸在產(chǎn)品的表面。在模內(nèi)成形中，是使帶圖案片的圖案復(fù)制到產(chǎn)品的表面上。
權(quán)利要求
1.預(yù)成形裝置，包括薄膜供給裝置(62)、上下夾持部件(68i、68j)、加熱裝置(70)、預(yù)成形模(80、89)、和薄膜脫模裝置(91)；上述薄膜供給裝置(62)用于把帶有圖案的薄膜(4)供給到進(jìn)行預(yù)成形的預(yù)成形部(F)；上述上下夾持部件(68i、68j)在上述預(yù)成形部(F)挾持上述帶有圖案的薄膜，具有貫通孔(68a)；上述加熱裝置(70)能相對(duì)于上述預(yù)成形部(F)自由接近/離地移動(dòng)，并且在預(yù)成形前把被上下夾持部件(68i、68j)挾持著的上述帶有圖案的薄膜在上述預(yù)成形部加熱而使其可塑化；上述預(yù)成形模(80、89)能相對(duì)于上述預(yù)成形部自由接近/離地移動(dòng)，并且通過上述貫通孔(68a)將上述帶有圖案的薄膜(4)預(yù)成形；上述薄膜脫模裝置(91)用于在將上述帶有圖案的薄膜(4)預(yù)成形后進(jìn)行脫模；其特征在于，上述預(yù)成形模(80、89)包括與被可塑化了的上述帶有圖案的薄膜相接觸的凸模(81c)和接受該凸模進(jìn)行真空成形的凹模(89a)，在與上述預(yù)成形部(F)相對(duì)的上述帶有圖案的薄膜(4)的在薄膜方向(X)上的一個(gè)間距(W)寬度內(nèi)配置著用于檢測薄膜標(biāo)記(M1)的間距檢測部(68n′)。
2.如權(quán)利要求1所述的預(yù)成形裝置，其特征在于，上述間距檢測部(68n′)配置在上述一個(gè)間距(W)寬度內(nèi)的中央。
3.如權(quán)利要求1或2所述的預(yù)成形裝置，其特征在于，上述間距檢測部(68n′)的至少上下方向位置，相對(duì)于在預(yù)成形部(F)上支承上述帶有圖案的薄膜(4)的一對(duì)輥(64、65a)固定。
4.如權(quán)利要求1或2所述的預(yù)成形裝置，其特征在于，上述下側(cè)夾持部件(68i)的至少上下方向位置，相對(duì)于在上述預(yù)成形部(F)上支承上述帶有圖案的薄膜(4)的一對(duì)輥(64、65a)固定；上述間距檢測部(68n′)實(shí)際上固定在該下側(cè)夾持部件(68i)上。
5.如權(quán)利要求4所述的預(yù)成形裝置，其特征在于，在上述上側(cè)夾持部件(68j)上形成有接受上述間距檢測部(68n′)的縫隙(68p)。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的預(yù)成形裝置，其特征在于，在上述預(yù)成形部(F)上支承上述帶有圖案的薄膜(4)的一對(duì)輥(64、65a)與上述預(yù)成形部(F)之間，設(shè)有檢測印在上述帶有圖案的薄膜上的防蛇行線的蛇行檢測部(68m′)，在上述薄膜供給裝置的一部分，設(shè)有由該第2檢測部控制的防蛇行裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的預(yù)成形裝置，其特征在于，上述帶有圖案的薄膜(4)中的薄膜移行方向(X)上的蛇行檢測部(68m′)處的延伸部分，被上述上下夾持部件(68i、68j)覆蓋著。
8.如權(quán)利要求6或7所述的預(yù)成形裝置，其特征在于，上述帶有圖案的薄膜(4)中的薄膜移行方向(X)上，蛇行檢測部(68m′)的延伸部分位于加熱裝置(70)的相對(duì)部分之外。
9.如權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的預(yù)成形裝置，其特征在于，在上述帶有圖案的薄膜(4)的薄膜寬度方向(Y)上的兩側(cè)設(shè)有上述蛇行檢測部(68m′)。
10.預(yù)成形方法，使用權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的預(yù)成形裝置進(jìn)行成形，其特征在于，由上述薄膜供給裝置(62)把上述帶有圖案的薄膜(4)供給到進(jìn)行預(yù)成形的預(yù)成形部(F)，并且，在與上述預(yù)成形部(F)相對(duì)的上述帶有圖案的薄膜(4)的移行方向(X)上的一個(gè)間距(W)寬度內(nèi)，在用間距檢測部(68n′)檢測到薄膜標(biāo)記(M1)后停止薄膜的供給，用上述夾持部件(68i、68j)將上述帶有圖案的薄膜(4)中的被成形部分周圍挾入，使加熱裝置(70)接近上述預(yù)成形部(F)并使上述帶有圖案的薄膜可塑化后，用上述預(yù)成形模(80、89)對(duì)該帶有圖案的薄膜進(jìn)行預(yù)成形，將已成形后的薄膜脫從而模制成用于上述插入主成形模內(nèi)的成形薄膜(5)。
11.主成形方法，使用權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的預(yù)成形裝置進(jìn)行成形，其特征在于，由上述薄膜供給裝置(62)把上述帶有圖案的薄膜(4)供給到進(jìn)行預(yù)成形的預(yù)成形部(F)，并且，在與上述預(yù)成形部(F)相對(duì)的上述帶有圖案的薄膜(4)的薄膜移行方向(X)上的一個(gè)間距(W)寬度內(nèi)，用間距檢測部(68n′)檢測到薄膜標(biāo)記(M1)后，停止薄膜的供給，用上述夾持部件(68i、68j)將帶有圖案的薄膜(4)中的被成形部分周圍挾入，使加熱裝置(70)接近上述預(yù)成形部(F)，使上述帶有圖案的薄膜可塑化后，用上述預(yù)成形模(80、89)對(duì)該帶有圖案的薄膜進(jìn)行預(yù)成形，將已成形的薄膜脫而模制成用于插入上述主成形模內(nèi)的成形薄膜(5)，將該成形薄膜(5)插入主成形模后，供給樹脂。
12.帶有圖案的薄膜，用于權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的預(yù)成形裝置，其特征在于，在該帶有圖案的薄膜的薄膜移行方向(X)上的一個(gè)間距(W)寬度的中央設(shè)置薄膜標(biāo)記(M1)，另外，該帶有圖案的薄膜還設(shè)有蛇行防止線(M3)。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供提高薄膜圖案的精度和成形化的薄膜立體形狀尺寸精度的預(yù)成形裝置、采用的預(yù)成形方法、主成形方法以及所使用的帶有圖案的薄膜。該預(yù)成形裝置具有上下夾持部件(68j)和加熱裝置(70)。上下夾持部件(68j)挾持由薄膜供給裝置供給的帶有圖案的薄膜并具有貫通孔(68a)。加熱裝置(70)能接近或遠(yuǎn)離預(yù)成形部(F)地移動(dòng)，用于加熱帶有圖案的薄膜。通過貫通孔(68a)將上述帶有圖案的薄膜(4)預(yù)成形用的預(yù)成形模(80)、以及在帶有圖案的薄膜(4)預(yù)成形后脫模用的薄膜脫模裝置，可接近或遠(yuǎn)離預(yù)成形部F地移動(dòng)。預(yù)成形模(80)備有凸模和凹模，凸模與可塑化的帶有圖案的薄膜相接觸，凹模接受該凸模進(jìn)行該真空成形。在與預(yù)成形部(F)相對(duì)的帶有圖案的薄膜(4)的移行方向(X)的一個(gè)間距寬度內(nèi)配置了用于檢測薄膜標(biāo)記(M1)的間距檢測部。
文檔編號(hào)B29C51/00GK1713976SQ0382567
公開日2005年12月28日 申請(qǐng)日期2003年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月20日
發(fā)明者今井邦雄 申請(qǐng)人:今井邦雄