(57)【要約】【課題】標準的な射出成形機を利用して安価に複合成形品を成形することができる型装置を提供する。【解決手段】固定盤（２）と、この固定盤（２）に対して型開閉される可動盤（１０）と、該可動盤（１０）側に設けられているエジェクタ装置（３０、３１）とからなる標準的な射出成形機を利用する。可動盤（１０）には正逆方向に回転駆動される回転盤（２０）を設ける。このとき、回転盤（２０）を可動盤側取付板（１１）の中心部に形成されている筒状ガイド部材（１２）により案内させる。固定盤（２）にはスプル孔等が形成されている取付板（３）を介して第１、２の固定側金型（４、７）を取り付け、回転盤（２０）には第１、２の固定側金型（４、７）と対をなす第１、２の可動側金型（２１、２２）を設ける。回転する第１、２の可動側金型（２１、２２）には、固定的な筒状ガイド部材（１２）から冷却水を給排する。【選択図】 図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動盤（１０）を固定盤（２）に対して型締めして、前記固定盤（２）に取り付けられている第１の固定側金型（４）と前記可動盤（１０）に型締力の中心点を中心として正逆方向に回転駆動可能に設けられている回転盤（２０）に取り付けられている一方の可動側金型（２１）とにより構成されるキャビティに第１の樹脂を射出充填する１次成形と、前記固定盤（２）に取り付けられている第２の固定側金型（７）と前記回転盤（２０）に取り付けられている他方の可動側金型（２２）に残っている第１の部分（Ｊ１）とにより構成されるキャビティに第２の樹脂を射出充填する２次成形とを、実質的に同時に実施し、
このとき、前記可動盤（１０）側から前記回転盤（２０）の中心部の非回転部分（１２）を介して前記可動側金型（２１、２２）に温度調節用の液体を給排し、
前記可動盤（１０）を開いて２次成形された２層からなる複合成形品（Ｊ）を取り出し、前記回転盤（２０）を一方向に１８０°回転駆動してして型締めして、前記第１の固定側金型（４）と前記他方の可動側金型（２２）とにより構成されるキャビティに第１の樹脂を射出充填する１次成形と、前記第２の固定側金型（７）と前記一方の可動側金型（２１）に残っている第１の部分（Ｊ１）とにより構成されるキャビティに第２の樹脂を射出充填する２次成形とを実質的に同時に実施し、
このとき、前記可動盤（１０）側から前記回転盤（２０）の中心部の非回転部分（１２）を介して前記可動側金型（２１、２２）に温度調節用の液体を給排し、
前記可動盤（１０）を開いて２次成形された２層からなる複合成形品（Ｊ）を取り出し、前記回転盤（２０）を逆方向に１８０°回転駆動して型締めし、以下同様にして前記１、２次成形を実質的に同時に実施して、型開毎に１個の２層からなる複合成形品（Ｊ）を得る複合成形品の成形方法。
【請求項２】
請求項１に記載の成形方法において、前記固定盤（２）には中心線から等距離の位置に円周方向に所定の間隔をおいて１、２次成形用の２ｎ個の固定側金型（４、７、…）が取り付けられ、前記回転盤（２０）には成形位置において前記２ｎ個の固定側金型（４、７、…）と整合する２ｎ個の可動側金型（２１、２２、…）が取り付けられている型装置を使用して、前記１、２次成形を実質的に同時に実施して、型開毎にｎ個の２層からなる複合成形品（Ｊ）を得る複合成形品の成形方法。
【請求項３】
可動盤（１０）を固定盤（２）に対して型締めして、前記固定盤（２）に取り付けられている第１の固定側金型と前記可動盤（１０）に型締力の中心点を中心として正逆方向に回転駆動可能に設けられている回転盤（２０）に取り付けられている第１の可動側金型（２３ａ）とにより構成されるキャビティに第１の樹脂を射出充填する１次成形と、前記固定盤（２）に取り付けられている第２の固定側金型と前記回転盤（２０）に取り付けられている第２の可動側金型（２３ｂ）に残っている第１の部分（Ｊ１）とにより構成されるキャビティに第２の樹脂を射出充填する２次成形と、前記固定盤（２）に取り付けられている第３の固定側金型と前記回転盤（２０）に取り付けられている第３の可動側金型（２３ｃ）に残っている第１、２の部分（Ｊ１、Ｊ２）とにより構成されるキャビティに第３の樹脂を射出充填する３次成形とを実質的に同時に実施し、
このとき、前記可動盤（１０）側から前記回転盤（２０）の中心部の非回転部分（１２）を介して前記第１〜３の可動側金型（２３ａ〜２３ｃ）に温度調節用の液体を給排し、
前記可動盤（１０）を開いて３次成形された３層からなる複合成形品（Ｊ）を取り出し、前記回転盤（２０）を一方向に１２０°回転駆動して型締めして、前記第１の固定側金型と前記第３の可動側金型（２３ｃ）とにより構成されるキャビティに第１の樹脂を射出充填する１次成形と、前記第２の固定側金型と前記第１の可動側金型（２３ａ）に残っている第１の部分（Ｊ１）とにより構成されるキャビティに第２の樹脂を射出充填する２次成形と、前記第３の固定側金型と前記第２の可動側金型（２３ｂ）に残っている第１、２の部分（Ｊ１、Ｊ２）とにより構成されるキャビティに第３の樹脂を射出充填する３次成形とを実質的に同時に実施し、
このとき、前記可動盤（１０）側から前記回転盤（２０）の中心部の非回転部分（１２）を介して前記第１〜３の可動側金型（２３ａ〜２３ｃ）に温度調節用の液体を給排し、
前記可動盤（１０）を開いて３次成形された３層からなる複合成形品（Ｊ）を取り出し、前記回転盤（２０）を一方向にさらに１２０°または逆方向に２４０°回転駆動して型締めし、前記第１の固定側金型と前記第２の可動側金型（２３ｂ）とにより構成されるキャビティに第１の樹脂を射出充填する１次成形と、前記第２の固定側金型と前記第３の可動側金型（２３ｃ）に残っている第１の部分（Ｊ１）とにより構成されるキャビティに第２の樹脂を射出充填する２次成形と、前記第３の固定側金型と前記第１の可動側金型（２３ａ）に残っている第１、２の部分（Ｊ１、Ｊ２）とにより構成されるキャビティに第３の樹脂を射出充填する３次成形とを実質的に同時に実施し、
このとき、前記可動盤（１０）側から前記回転盤（２０）の中心部の非回転部分（１２）を介して前記第１〜３の可動側金型（２３ａ〜２３ｃ）に温度調節用の液体を給排し、
以下同様にして前記１〜３次成形を実質的に同時に実施して、型開毎に１個の３層からなる複合成形品（Ｊ）を得る複合成形品の成形方法。
【請求項４】
請求項３に記載の成形方法において、前記固定盤（２）には中心線から等距離の位置に円周方向に所定の間隔をおいて１〜３次成形用の３ｎ個の固定側金型（４、７、…）が取り付けられ、前記回転盤（２０）には成形位置において前記３ｎ個の固定側金型（４、７、…）と整合する３ｎ個の可動側金型（２１、２２、…）が取り付けられている型装置を使用して、前記１〜３次成形を実質的に同時に実施して、型開毎にｎ個の３層からなる複合成形品（Ｊ）を得る複合成形品の成形方法。
【請求項５】
固定盤（２）と、該固定盤（２）に対して型開閉される可動盤（１０）とからなり、前記可動盤（１０）側に成形品突き出し用のエジェクタ装置（３０、３１）が設けられ、前記可動盤（１０）には可動盤側取付板（１１）を介して型締力の中心点を中心として正逆方向に回転駆動される回転盤（２０）が取り付けられている型装置であって、
前記可動盤取付板（１１）には中心部に前記固定盤（２）の方へ突き出た筒状ガイド部材（１２）が設けられ、前記回転盤（２０）は前記筒状ガイド部材（１２）に貫通されて回転方向と軸方向とに案内されるようになっていると共に、
前記筒状ガイド部材（１２）には金型温度を調整する温調用流体、コア金型を駆動する作動流体等の流体用の流路（１８）が設けられ、
前記固定盤（２）には、中心線から等距離の位置に円周方向に所定の角度をおいて複数個の固定側金型（４、７、…）が取り付けられ、
前記回転盤（２０）には、成形動作時に前記固定側金型（４、７、…）と対をなす複数個の可動側金型（２１、２１’、２２、２２’、２３ａ〜２３ｃ）が取り付けられ、
前記可動側金型（２１、２１’、２２、２２’、２３ａ〜２３ｃ）には可撓性ホース（ｈ、ｈ…）を介して前記流路（１８）から流体が給排されるようになっている、複合成形品成形用の型装置。
【請求項６】
請求項５に記載の型装置において、前記可動盤（１０）が開かれると、前記回転盤（２０）は前記可動盤側取付板（１１）から所定の間隔だけ離間するようになっている複合成形品成形用の型装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の型装置において、前記可動盤（１０）に設けられているエジェクタ装置の少なくとも１本のエジェクタピン（３１）は、前記可動盤側取付板（１１）の筒状ガイド部材（１２）からパーティング面側に突き出るようになっている複合成形品成形用の型装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定盤と、この固定盤に対して型開閉される可動盤とからなる型装置を使用して、さらに具体的には可動盤には可動盤側取付板を介して正逆方向に揺動的に回転駆動される回転盤が取り付けられている型装置を使用して複合成形品を成形する成形方法および成形用の型装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機は、文献名を挙げるまでもなく周知で、概略的には、型装置と射出装置とから構成されている。型装置は固定盤、この固定盤に取り付けられている固定側金型、固定盤と対をなす可動盤、この可動盤に取り付けられている可動側金型等から構成されている。射出装置は加熱シリンダ、この加熱シリンダ内に設けられているスクリュ、このスクリュを駆動する駆動装置等から構成されている。このような型装置には、金型の開閉方向すなわち可動盤の開閉が横方向あるいは水平方向に行われるようになっている横型の型装置と、縦方向あるいは上下方向に行われるようになっている縦型の型装置とが知られている。一方、射出装置も加熱シリンダが水平方向に配置されている横型の射出装置と、縦方向に配置されている縦型の射出装置とが知られている。このような型装置と射出装置とからなる射出成形機は、有効に実施されている。
【０００３】
上記のような型装置あるいは射出装置は、一長一短があるが、横型の型装置と横型の射出装置とからなる、標準的な射出成形機の例が図６に模式的に示されている。横型の型装置５０は、ベッドＢに固定されている固定盤５１、この固定盤５１に取り付けられている固定側金型５２、固定盤５１と対をなす可動盤５５、この可動盤５５に取り付けられている可動側金型５６、可動盤５５と型締めハウジング６３との間に設けられているトグル機構６０等から構成されている。固定側金型５２にはスプル５３が設けられ、可動側金型５６には成形品の形を整える凹部あるいはキャビティ５７が形成されている。横型の射出装置７０は、水平方向に配置されている加熱シリンダ７１、この加熱シリンダ７１内に軸方向と回転方向とに駆動可能に設けられているスクリュ、このスクリュを駆動する油圧あるいは電動モータからなる駆動装置７２等から構成されている。この横型の射出装置７０はベッドＢ上に軸方向に移動可能に設けられている。したがって、横型の射出装置７０のスクリュを回転駆動して成形材料を混練・溶融して加熱シリンダ７１の前方の蓄積室に計量することができる。次いで、サーボモータ６２等によりトグル機構６０を駆動して可動側金型５６を固定側金型５２に対して型締めし、スクリュを軸方向に駆動して計量された溶融状態の成形材料を金型のキャビティに射出し、冷却固化を待って可動盤５５を開くと、成形品が得られる。
【０００４】
ところで、上記のような標準的な射出成形機あるいは射出成形方法を応用した、例えば、硬質材と軟質材のような異種材料または異色材料からなる成形品を成形する射出成形方法も提案されている。その１つにコアバック法が知られている。コアバック法は、１次成形と２次成形とからなり、１次成形時には、キャビティの一部を移動コアで封鎖しておき、空いているキャビティに溶融樹脂を射出充填して１次半成形品を成形し、２次成形時には移動コアを退避させ、退避させた空間に溶融樹脂を射出して、１次半成形品と一体化した成形品を得る方法で、これにより異種材料あるいは異色材料からなる成形品を得ることができる。同じ原理により、複数回射出して多層成形品を得ることもできる。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２７７３０５号公報
【特許文献２】特開平８−１０８４４９号公報
【０００６】
特許文献１により、上記のような異種材料からなる複合成形品の成形用金型が提案されている。この金型は、図７の（ア）に示されているように固定側金型８０とスライド金型９０とからなり、固定側金型８０には、その略中央部に１次成形用の中央凹部８１とその両隣に２次成形用の第１、２の凹部８２、８３とが設けられている。スライド金型９０には、１次成形用の第１、２の凹部９１、９２が設けられている。したがって、図示されている第１の位置でスライド金型９０を型締めし、それぞれの射出装置１０１、１０２から所定の樹脂材料を射出すると、固定側金型８０の中央凹部８１とスライド金型９０の第２の凹部９２とにより構成されるキャビティにより、図７の（イ）に示されている１次成形品ｊ１が成形される。同時に固定側金型８０の第１の凹部８２とスライド金型９０の第１の凹部９１とにより、１次成形品ｊ１の上に２次成形品ｊ２が一体的に成形される。これにより１、２次成形品ｊ１、ｊ２が積層された形の複合成形品ｊを得ることができる。スライド金型９０を図７の（ア）において左方の第２の位置へスライドして、同様にして複合成形品ｊを得る。
【０００７】
特許文献１に記載のスライド金型９０は直線方向にスライドされるようになっているが、スライド金型が固定側金型に対して回転方向にスライドする、いわゆる回転型のスライド金型も、例えば特許文献２により提案されている。直線方向にスライドされるスライド金型においては、可動側金型と固定側金型とが整合する整合位置によっては、固定側金型と横方向に相対的にずれるので、スライドの大きさによっては型締のときに偏圧が生じる。しかしながら、回転型のスライド金型は、軸周りに回転させて固定側金型と整合するようになっているので、いずれの整合位置においても固定側金型との間に横方向のずれは生じない。従って、型締のときに偏圧が生じることはない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
コアバック法によると、標準的な射出成形機を使用して比較的安価に異種材料あるいは異色材料からなる成形品を得ることができるという利点は得られる。しかしながら、１次成形時にはキャビティの一部を移動コアで封鎖しておき、空いているキャビティに溶融樹脂を射出充填して１次半成形品を成形し、２次成形時には移動コアを退避させ、退避させた空間に溶融樹脂を射出するようになっているので、複雑な成形品は成形し難いという欠点がある。また、コアを移動させなければならないので、成形サイクルが長くなるという欠点もある。さらには、多品種、少量の多色成形品、多材質成形品等の複合成形品の需要が最近高まっているが、これらの需要を必ずしも満たすこはできない。複雑な成形品は成形し難いからである。少量で多品種の成形品を得るためには、低コストの型装置が望まれるが、専用機あるいは特殊な射出成形機になってしまい、高価になっているのが実情である。
【０００９】
一方、特許文献１に記載のスライド金型を使用する成形方法によると、１次成形は金型の中央に設けられている中央凹部で実施するようになっているので、大きな射出圧も金型には均一に作用し、金型の耐久性を損なうことがないという利点が得られ、また金型に偏圧が作用し難いので、小さな型締力でも成形できる利点も得られる。しかしながら、コアバック法と同様に、少量、多品種の複合成形品の射出成形機としては改良の余地が認められる。また、前記したように、スライドの大きさによっては型締時に偏圧が作用することもあるので、成形不良が生じる可能性もある。また、金型が大型化するという問題もある。すなわち、１個の固定側金型と１個のスライド金型とからなる一対の金型で、多色材料からなる成形品を得る場合、金型には複数個のキャビティを設ける必要があり、比較的小さい成形品を成形する場合でもスライド金型自体が大型化して重量も大きくなってしまう。
【００１０】
一方、回転型のスライド金型を使用する場合、型締時に偏圧が生じることはないが、従来の回転型のスライド金型は専用機であり、金型をスライドさせない、いわゆる標準的な射出成形はできない。また、金型には、温度を調整する冷却水、加熱水等の温度調整用液体を給排する必要があり、さらには移動コアのような被駆動部分が設けられている金型の場合には作動用流体を供給する必要もある。従って、金型には、このような流体を供給する所定のホースが接続されるが、回転型のスライド金型においては、金型を回転させてもホースが追従するように所定の長さのホースを設ける必要がある。金型の回転位置によってはホースにたるみが生じ、他の装置に絡まってしまうこともある。また、型締時にたるんだホースが金型間に挟まれるとホースは破損し、金型が破損することもあり得る。格別にロータリジャケットを設けて、温調用液体を給排することもできるが、ロータリジャケットは摩耗して水漏れ等の事故を起こすことが多い。
したがって、本発明は可動側金型の位置に関係なく均一な型締力が得られ、また金型温度を調節できるにも拘わらず金型が徒に大型化することもなく、安価に複合成形品を成形することができる複合成形品の成形方法およびこの方法の実施に使用される型装置を提供することを目的とし、また他の発明は標準的な射出成形も実施できる型装置を提供することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するために、標準的な型装置の可動盤に回転盤が適用される。この回転盤にキャビティを構成するを凹部あるいはコアを備えた金型が取り付けられるように構成される。すなわち。回転盤には直接的に凹部あるいはコアは形成されない。したがって、回転盤は、回転駆動されないときは可動盤の一部と見なすことができ、標準的な成形ができることになる。また、本発明は上記目的を達成するために、回転盤は回転しない部材すなわち回転盤取付板の筒状ガイド部材により回転方向と軸方向に案内されるが、金型の温調用液体、移動コアの駆動用作動流体等の流体はこの筒状ガイド部材から金型に給排されるように構成される。
【００１２】
請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、可動盤を固定盤に対して型締めして、前記固定盤に取り付けられている第１の固定側金型と前記可動盤に型締力の中心点を中心として正逆方向に回転駆動可能に設けられている回転盤に取り付けられている一方の可動側金型とにより構成されるキャビティに第１の樹脂を射出充填する１次成形と、前記固定盤に取り付けられている第２の固定側金型と前記可動盤に取り付けられている他方の可動側金型に残っている第１の部分とにより構成されるキャビティに第２の樹脂を射出充填する２次成形とを、実質的に同時に実施し、このとき、前記可動盤側から前記回転盤の中心部の非回転部分を介して前記可動側金型に温度調節用の液体を給排し、前記可動盤を開いて２次成形された２層からなる複合成形品を取り出し、前記回転盤を一方向に１８０°回転駆動してして型締めして、前記第１の固定側金型と前記他方の可動側金型とにより構成されるキャビティに第１の樹脂を射出充填する１次成形と、前記第２の固定側金型と前記一方の可動側金型に残っている第１の部分とにより構成されるキャビティに第２の樹脂を射出充填する２次成形とを実質的に同時に実施し、このとき、前記可動盤側から前記回転盤の中心部の非回転部分を介して前記可動側金型に温度調節用の液体を給排し、前記可動盤を開いて２次成形された２層からなる複合成形品を取り出し、前記回転盤を逆方向に１８０°回転駆動して型締めし、以下同様にして前記１、２次成形を実質的に同時に実施して、型開毎に１個の２層からなる複合成形品を得るように構成される。請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の成形方法において、前記固定盤には中心線から等距離の位置に円周方向に所定の間隔をおいて１、２次成形用の２ｎ個の固定側金型が取り付けられ、前記回転盤には成形位置において前記２ｎ個の固定側金型と整合する２ｎ個の可動側金型が取り付けられている型装置を使用して、前記１、２次成形を実質的に同時に実施して、型開毎にｎ個の２層からなる複合成形品を得るように構成される。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、可動盤を固定盤に対して型締めして、前記固定盤に取り付けられている第１の固定側金型と前記可動盤に型締力の中心点を中心として正逆方向に回転駆動可能に設けられている回転盤に取り付けられている第１の可動側金型とにより構成されるキャビティに第１の樹脂を射出充填する１次成形と、前記固定盤に取り付けられている第２の固定側金型と前記回転盤に取り付けられている第２の可動側金型に残っている第１の部分とにより構成されるキャビティに第２の樹脂を射出充填する２次成形と、前記固定盤に取り付けられている第３の固定側金型と前記回転盤に取り付けられている第３の可動側金型に残っている第１、２の部分とにより構成されるキャビティに第３の樹脂を射出充填する３次成形とを実質的に同時に実施し、このとき、前記可動盤側から前記回転盤の中心部の非回転部分を介して前記第１〜３の可動側金型に温度調節用の液体を給排し、前記可動盤を開いて３次成形された３層からなる複合成形品を取り出し、前記回転盤を一方向に１２０°回転駆動して型締めして、前記第１の固定側金型と前記第３の可動側金型とにより構成されるキャビティに第１の樹脂を射出充填する１次成形と、前記第２の固定側金型と前記第１の可動側金型に残っている第１の部分とにより構成されるキャビティに第２の樹脂を射出充填する２次成形と、前記第３の固定側金型と前記第２の可動側金型に残っている第１、２の部分とにより構成されるキャビティに第３の樹脂を射出充填する３次成形とを実質的に同時に実施し、このとき、前記可動盤側から前記回転盤の中心部の非回転部分を介して前記第１〜３の可動側金型に温度調節用の液体を給排し、前記可動盤を開いて３次成形された３層からなる複合成形品を取り出し、前記回転盤を一方向にさらに１２０°または逆方向に２４０°回転駆動して型締めし、前記第１の固定側金型と前記第２の可動側金型とにより構成されるキャビティに第１の樹脂を射出充填する１次成形と、前記第２の固定側金型と前記第３の可動側金型に残っている第１の部分とにより構成されるキャビティに第２の樹脂を射出充填する２次成形と、前記第３の固定側金型と前記第１の可動側金型に残っている第１、２の部分とにより構成されるキャビティに第３の樹脂を射出充填する３次成形とを実質的に同時に実施し、このとき、前記可動盤側から前記回転盤の中心部の非回転部分を介して前記第１〜３の可動側金型に温度調節用の液体を給排し、以下同様にして前記１〜３次成形を実質的に同時に実施して、型開毎に１個の３層からなる複合成形品を得るように構成される。請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の成形方法において、前記固定盤には中心線から等距離の位置に円周方向に所定の間隔をおいて１〜３次成形用の３ｎ個の固定側金型が取り付けられ、前記回転盤には成形位置において前記３ｎ個の固定側金型と整合する３ｎ個の可動側金型が取り付けられている型装置を使用して、前記１〜３次成形を実質的に同時に実施して、型開毎にｎ個の３層からなる複合成形品を得るように構成される。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、固定盤と、該固定盤に対して型開閉される可動盤とからなり、前記可動盤側に成形品突き出し用のエジェクタ装置が設けられ、前記可動盤には可動盤側取付板を介して型締力の中心点を中心として正逆方向に回転駆動される回転盤が取り付けられている型装置であって、前記可動盤取付板には中心部に前記固定盤の方へ突き出た筒状ガイド部材が設けられ、前記回転盤は前記筒状ガイド部材に貫通されて回転方向と軸方向とに案内されるようになっていると共に、前記筒状ガイド部材には金型温度を調整する温調用流体、コア金型を駆動する作動流体等の流体用の流路が設けられ、前記固定盤には、中心線から等距離の位置に円周方向に所定の角度をおいて複数個の固定側金型が取り付けられ、前記回転盤には、成形動作時に前記固定側金型と対をなす複数個の可動側金型が取り付けられ、前記可動側金型には可撓性ホースを介して前記流路から流体が給排されるように構成される。請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の型装置において、前記可動盤が開かれると、前記回転盤は前記可動盤側取付板から所定の間隔だけ離間するように、そして請求項７に記載の発明は、請求項５または請求項６に記載の型装置において、前記可動盤に設けられているエジェクタ装置の少なくとも１本のエジェクタピンは、前記可動盤側取付板の筒状ガイド部材からパーティング面側に突き出るように構成される。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によると、可動盤を固定盤に対して型締めして、前記固定盤に取り付けられている第１の固定側金型と前記可動盤に型締力の中心点を中心として正逆方向に回転駆動可能に設けられている回転盤に取り付けられている一方の可動側金型とにより構成されるキャビティに第１の樹脂を射出充填する１次成形と、前記固定盤に取り付けられている第２の固定側金型と前記回転盤に取り付けられている他方の可動側金型に残っている第１の部分とにより構成されるキャビティに第２の樹脂を射出充填する２次成形とを、実質的に同時に実施し、このとき、前記可動盤側から前記回転盤の中心部の非回転部分を介して前記可動側金型に温度調節用の液体を給排し、前記可動盤を開いて２次成形された２層からなる複合成形品を取り出し、前記回転盤を一方向に１８０°回転駆動して型締めして、前記第１の固定側金型と前記他方の可動側金型とにより構成されるキャビティに第１の樹脂を射出充填する１次成形と、前記第２の固定側金型と前記一方の可動側金型に残っている第１の部分とにより構成されるキャビティに第２の樹脂を射出充填する２次成形とを実質的に同時に実施し、このとき、前記可動盤側から前記回転盤の中心部の非回転部分を介して前記可動側金型に温度調節用の液体を給排し、前記可動盤を開いて２次成形された２層からなる複合成形品を取り出し、前記回転盤を逆方向に１８０°回転駆動して型締めし、以下同様にして成形するので、すなわち回転盤を型締力の中心点を中心として正逆方向に１８０°回転駆動して成形するので、いずれの整合位置においても型締力が金型に均一に作用し、偏圧は生じない。したがって、成形不良は発生しない。また、可動側金型は回転盤とは別体になっているので、可動側金型の重量あるいは回転盤の重量が大きくなることもない。さらには、可動側金型には可動盤側から回転盤の中心部の非回転部分を介して温度調節用の液体を給排するので、温調用のロータリジャケット等の温調装置を格別に設ける必要はない。したがって、型装置が大型化することもない。また、可動側金型は回転盤に取り付けられるようになっているので、換言すると、可動側金型を取り外すと、回転盤は従来の可動盤の一部と見なすことができ、可動盤を単に開閉して成形する標準的な成形もできる。
【００１６】
また、固定盤には中心線から等距離の位置に円周方向に所定の間隔をおいて１、２次成形用の２ｎ個の固定側金型が取り付けられ、回転盤には成形位置において前記２ｎ個の固定側金型と整合する２ｎ個の可動側金型が取り付けられている型装置を使用して、前記１、２次成形を実質的に同時に実施する他の発明によると、上記のような効果に加えて型開毎にｎ個の２層からなる複合成形品が得られる。
【００１７】
さらには、上記のような１〜３次成形を実質的に同時に実施する発明によると、上記のような効果と共に、型開毎に１個の３層からなる複合成形品を得ることができ、固定盤には中心線から等距離の位置に円周方向に所定の間隔をおいて１〜３次成形用の３ｎ個の固定側金型が取り付けられ、回転盤には成形位置において前記３ｎ個の固定側金型と整合する３ｎ個の可動側金型が取り付けられている型装置を使用し、１〜３次成形を実質的に同時に実施する発明によると、型開毎にｎ個の３層からなる複合成形品を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態に係る射出成形機を示す図であるが、同図に示されているように、本実施の形態に係わる複合材料用射出成形機は、図１の（ア）において左方に示されている型装置１と、右方においてその一部が示されている射出装置４０とから構成されている。型装置１は、射出ベッドＢに固定的に設けられている固定盤２と、この固定盤２に対して型開き方向と型閉じ方向とに駆動可能に設けられている可動盤１０と、固定盤２と可動盤１０とを結合している４本のタイバー、図１には示されていない型締装置例えばトグル機構とから構成されている。射出装置４０は、本実施の形態では従来周知のように構成されている第１、２の射出ユニット４１、４２からなる。上記のような型装置１と射出装置４０とにより、標準的な射出成形機が構成されている。
【００１９】
上記のような基本的あるいは標準的な型装置１の固定盤２のパーティング面Ｐ側には、固定盤側取付板３を介して、第１、２の固定側金型４、７がそれぞれ取り付けられるようになっている。横中心線ＣＬよりも上方に位置する第１の固定側金型４にはコア５が形成されている。一方、横中心線ＣＬよりも等距離の下方に位置する第２の固定側金型７には凹部８が形成されている。コア５の頂部と凹部８の底部には、図１の（ア）には正確には示されていないが、第１、２のゲート孔６、９がそれぞれ開口している。このように構成されている第１の固定側金型４は１次成形位置で、第２の固定側金型７は、円周方向に１８０°離れた２次成形位置でそれぞれ示されている。
【００２０】
射出装置４０を構成している第１の射出ユニット４１は、従来周知のように、加熱シリンダ４３、加熱シリンダ４３の前方に設けられている射出ノズル４４、加熱シリンダ４３の後方に配置されている駆動装置等から構成されている。加熱シリンダ４３内に設けられているスクリュは、例えば電動モータからなる駆動装置により、可塑化方向と射出方向とに駆動されるようになっている。同様に、第２の射出ユニット４２も、加熱シリンダ４５、射出ノズル４６、駆動装置等から構成され、加熱シリンダ４５内に設けられているスクリュは、同様に可塑化方向と射出方向とに駆動されるようになっている。第１、２の射出ユニット４１、４２に対応した位置の、固定盤２には第１、２のスプル孔４７、４８が形成されている。これらのスプル孔４７、４８は、固定側取付板３に形成されているスプル孔、ランナ溝等を介して前述したゲート孔６、９にそれぞれ連通している。
【００２１】
可動盤１０のパーティング面Ｐ側には、この可動盤１０と略同じ大きさの可動盤側取付板１１が固定的に取り付けられている。可動盤側取付板１１は、型締力の中心部にパーティング面Ｐ側に突き出た円筒状を呈する筒状ガイド部材１２を有する。この筒状ガイド部材１２により、回転盤２０が回転方向に案内されるようになっている。回転盤２０は、筒状ガイド部材１２の高さと略同じ高さ、あるいは厚さで中心部には透孔が明けられ、この透孔に筒状ガイド部材１２が軸方向に所定の遊びを持った状態で通されている。したがって、回転盤２０を回転駆動するときは、回転盤２０を、後述するように可動盤取付板１１から所定間隔ｄだけ離すことができる。可動盤取付板１１の上部にはサーボモータ１３が設けられている。このサーボモータ１３の出力軸に取り付けられているピニオン１４は、回転盤２０の外周部に取り付けられている、あるいは外周部に一体的に形成されているラック１５と噛み合っている。このサーボモータ１３により、回転盤２０は可動盤側取付板１１に対して揺動的に正逆方向に回転駆動される。図示の実施の形態では一方向に１８０°、他の方向に１８０°回転駆動される。
【００２２】
本実施の形態によると、可動盤側取付板１１には、図１の（ウ）に示されているように、パーティング面Ｐ側に突き出るようにバネ１６により付勢された複数個のボール１７が所定箇所に複数個設けられている。ボール１７、１７…はバネ１６により付勢されているので、可動盤１０を固定盤２に対して型締めすると、回転盤２０は可動盤側取付板１１に密接するが、可動盤１０を開くと、バネ１６の復元力によりボール１７、１７…が突き出て、回転盤２０と可動盤側取付板１１との間に微少な隙間ｄができる。例えば０．１ｍｍ以上の隙間ｄが生じる。これにより、静止している可動盤側取付板１１に対して回転盤２０を非接触的に回転駆動することができる。回転盤２０は、ボール１７、１７、…とは接するが、回転盤２０を回転駆動するときは、ボール１７、１７、…も回転するので、転がり摩擦となり、摩擦係数は小さく、可動盤側取付板１１と回転盤２０の接触面の摩耗を防ぐことができる。
【００２３】
このように構成されている回転盤２０のパーティング面Ｐ側に第１、２の可動側金型２１、２２が取り付けられている。これらの第１、２の可動側金型２１、２２は、作用の項で説明するように、第１の固定側金型４と、第２の固定側金型７とにそれぞれ対応して、円周方向に１８０°離間して回転盤２０に取り付けられている。本実施の形態では、第１、２の可動側金型２１、２２には、同じ大きさの第１、２の凹部２３、２４がそれぞれ形成されている。
【００２４】
上記した標準的な射出成形機の可動盤１０側には、エジェクタプレート３０と、このエジェクタプレート３０に取り付けられている中心エジェクタピン３１と、サイドエジェクタピン３２、３２’とからなる成形品突き出し用のエジェクタ装置が設けられている。中心エジェクタピン３１は、エジェクタプレート３０の中心部に位置し、可動側取付板１１の筒状ガイド部材１２を貫通して、パーティング面Ｐから突き出るようになっている。これにより、後に説明するように、回転盤２０を取り付けた状態で標準的な別の金型を取り付けて標準的な成形ができることになる。一方、サイドエジェクタピン３２、３２’は、中心エジェクタピン３１から半径方向に等距離の位置に設けられている。
【００２５】
回転盤２０には、第１、２のノックピン３４、３６が軸方向に駆動可能に設けられている。これらの第１、２のノックピン３４、３６の頭部３５、３６は回転盤２０の空洞部内に位置しているが、先端部は第１、２の可動側金型２１、２２の凹部２３、２４内に突き出るようになっている。これらの第１、２のノックピン３４、３６と、前記サイドエジェクタピン３２、３２’は、可動盤側取付板１１と回転盤２０との間では機械的に途切れている。したがって、サイドエジェクタピン３２、３２’あるいは第１、２のノックピン３４、３６に干渉されることなく、回転盤２０を回転駆動することができる。しかしながら、回転盤２０が所定位置に位置するときは、すなわち図１の（ア）に示されている位置では、軸方向に整合するようになっている。したがって、整合位置でサイドエジェクタピン３２、３２’を駆動すると、その先端部が第１、２のノックピン３４、３６の頭部３５、３７に当接し、これらのピン３４、３６は軸方向に駆動される。これにより、成形品は突き出される。
【００２６】
第１、２のノックピン３４、３６が突き出されるときは、中心エジェクタピン３１も突き出るが、中心エジェクタピン３１が突き出る位置には金型はないので、問題はない。また、標準的な射出成形機には複数本のエジェクタピンが設けられているので、図１の（ア）には２本のサイドエジェクタピン３２、３２’が示されているが、後述する成形例の説明から明らかなように、本実施の形態では図１の（ア）において下方に示されているサイドエジェクタピン３２のみが駆動されるようになっている。
【００２７】
可動盤１０と可動盤側取付板１１の筒状ガイド部１２とにわたって、冷却水あるいは加熱水が流れる温調液流路１８が形成されている。この温調液流路１８の一方は、外部において可撓性ホースＨにより冷却源あるいは加熱源に接続され、他方は同様に可撓性ホースｈ、ｈにより第１、２の可動側側金型２１、２２に接続されている。これにより、第１、２の可動側金型２１、２２を冷却することも、あるいは加熱することもできる。あるいは、可動コアが設けられるときは、コアの駆動用のアクチュエータに供給する作動流体の流路を、可動盤１０と可動盤側取付板１１の筒状ガイド部１２とにわたって形成することもできる。
【００２８】
次に、上記の射出成形機によって、図２の（ウ）に示されているような第１の部分Ｊ１と第２の部分Ｊ２とからなる複合成形品Ｊを成形する例について説明する。図１の（ア）に示されている成形位置で可動盤１０を固定盤２に対して型締めする。そうすると、第１の固定側金型４のコア５と第１の可動側金型２１の凹部２３とにより第１の部分Ｊ１を成形するためのキャビティＪ１Ｋが構成される。このキャビティＪ１Ｋは、図１、２の（ア）において上方に位置しているが、この位置が１次成形位置である。同様に第２の固定側金型７の凹部８と第２の可動側金型２２の凹部２４とにより複合成形品Ｊを成形するキャビティＪＫが構成される。このキャビティＪＫは、図１、２の（ア）において下方の２次成形位置に位置している。このようなキャビティＪ１Ｋ、ＪＫが構成された状態が図２の（ア）に示されている。今は、成形サイクルの始まりで１次成形のみが行われるので、第１の射出ユニット４１から第１のスプル孔４７、ゲート孔６等を介して第１の樹脂を射出する。この１次成形により、第１の部分Ｊ１が成形される。第１の部分Ｊ１が成形されている途中の段階が、図２の（ア）に示されている。
【００２９】
可撓性ホースｈから冷却水等を供給して、第１の部分Ｊ１の冷却固化を待って、可動盤１０を開く。回転盤２０はボール１７、１７、…に押されて可動盤側取付板１１から所定の隙間ｄだけ離れる。この成形位置では、可動盤１０を開いても、前述したようにエジェクタプレート３０は作動しない。サーボモータ１３を起動し、回転盤２０を１８０°所定方向に回転駆動する。そうすると、回転盤２０に取り付けられている第１の可動側金型２１は、第１の部分Ｊ１を保持した状態で、２次成形位置へ駆動される。第２の可動側金型２２は、空の状態で１次成形位置へ駆動される。第１の部分Ｊ１が残っている第１の可動側金型２１が下方の２次成形位置へ駆動され、空の第２の可動側金型２２が上方の１次成形位置へ駆動された状態が、図３の（ア）の模式的な平面図に示されている。
【００３０】
可動盤１０を固定盤２に対して型締めする。そうすると、第１の固定側金型４のコア５と第２の可動側金型２２の凹部２４とにより第１の部分Ｊ１を成形するためのキャビティＪ１Ｋが構成される。同時に第２の固定側金型７の凹部８と、第１の可動側金型２１の凹部２３に残っている第１の部分Ｊ１とにより第２の部分Ｊ２を成形するためのキャビティＪ２Ｋが構成される。今度は、第１の射出ユニット４１から第１の樹脂を、第２の射出ユニット４２から第２の樹脂を実質的に同時に射出する。この１、２次成形を実質的に同時に行うことにより、第１の部分Ｊ１と、第１の部分Ｊ１に第２の部分Ｊ２が一体的に成形された複合成形品Ｊが略同時に成形される。このようにキャビティＪ１Ｋ、Ｊ２Ｋが構成され、そして充填している途中の段階が図２の（イ）に示され、模式的には図３の（イ）の平面図に示されている。
【００３１】
可撓性ホースｈ、ｈから冷却水等を供給して、第１の部分Ｊ１と複合成形品Ｊの冷却固化を待って、可動盤１０を開く。今度は２次成形が行われた後の型開であるので、エジェクタプレート３０が作動して第２のサイドエジェクタピン３２により第２のノックピン３６が突き出て複合成形品Ｊは突き出される。複合成形品Ｊが突き出され、第１の可動側金型２１が空になった状態が、図３の（ウ）に示されている。回転盤２０は、ボール１７、１７、…に押されて可動盤側取付板１１から所定の隙間ｄだけ離れ、回転できる状態になっている。サーボモータ１３により回転盤２０を、今度は逆方向に１８０°回転駆動する。これにより、第１の可動側金型２１は、空になって１次成形位置へ駆動され、第１の部分Ｊ１が残っている第２の可動側金型２２は２次成形位置へ駆動される。この駆動された状態が図３の（エ）に示されている。この状態は、第１、２の可動側金型２１、２２が入れ替わっただけで、図３の（ア）に示されている状態に戻っている。型締めする。そうすると、第１の可動側金型２１で１次成形が、第２の可動側金型２２で２次成形ができる状態になる。１、２次成形を同時に実施する。これにより、第１の可動側金型２１で第１の部分Ｊ１が、第２の可動側金型２２で複合成形品Ｊが成形される。このようにして成形された状態が図３の（オ）に示されている。以下、同様にして成形する。
【００３２】
本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、色々な形で実施できる。例えば、上記実施の形態では、第１、２の固定側金型４、７に対して第１、２の可動側金型２１、２２がそれぞれ設けられているので、すなわち対になる金型が２組適用されているので、１成形サイクル当たり１個の複合成形品Ｊが得られるが、図４に模式的に示されているように、回転盤２０に２個の第１の可動側金型２１、２１’と、２個の第２の可動側金型２２、２２’とを設けると、２個宛の複合成形品を同時に成形することができる。このとき、前記２個の第１の可動側金型２１、２１’と、２個の第２の可動側金型２２、２２’とに対応して、固定盤取付板３に４個の固定側金型を取り付けることは当然である。上記のように対になる金型の数を増やして複数個の複合成形品を同時に成形するように実施することもできる。このとき、同様にして色の異なる射出材料を射出して２色あるいは複数色からなる複合成形品を成形できることは明らかである。
【００３３】
また、前記実施の形態では、異なる２種類の対になる固定側金型が適用されているので、第１、２の部分Ｊ１、Ｊ２からなる複合成形品Ｊが得られるが、３種類の対になる金型を適用すると、第１〜３の部分からなる複合成形品が得られる。このときの第１〜３の可動側金型の配置例が図５に模式的に示されている。すなわち、回転盤２０に、第１〜３の可動側金型２３ａ〜２３ｃが円周方向に１２０°の間隔をおいて取り付けられている。図５の（ア）において、第３の可動側金型２３ｃが示されている位置が１次成形位置、第１の可動側金型２３ａが示されている位置が２次成形位置、そして第２の可動側金型２３ｂが示されている位置が３次成形位置である。
【００３４】
以下、第１〜３の可動側金型２３ａ〜２３ｃの動きを主として成形例を簡単に説明する。図５の（ア）は、１、２および３次成形が実質的に同時にできる状態になっている第１〜３の可動側金型２３ａ〜２３ｃの位置を示している。すなわち、第３の可動側金型２３ｃは空になって第１の樹脂を射出ができる状態になっている。第１の可動側金型２３ａには第１の部分Ｊ１が残って、この上に第２の樹脂を射出できるよう状態になっている。そして、第２の可動側金型２３ｂには第１、２の部分Ｊ１、Ｊ２が残って、その上に第３の樹脂を射出できる状態になっている。１〜３次成形を略同時に実施する。そうすると、図５の（イ）に示されているように、第３の可動側金型２３ｃでは第１の部分Ｊ１が、第１の可動側金型２３ａでは第１の部分Ｊ１の上に第２の部分Ｊ２が、そして第２の可動側金型２３ｂでは第１〜３部分からなる複合成形品Ｊが成形される。
【００３５】
冷却固化を待って、可動盤１０を開くと、第２の可動側金型２３ｂにより成形された複合成形品Ｊが突き出される。突き出され、第２の可動側金型２３ｂが空になった状態が図５の（ウ）に示されている。回転盤２０を反時計針方向に１２０°駆動して型締めする。この状態が図５の（エ）に示されている。そうすると、第２の可動側金型２３ｂは空になって第１の樹脂を射出できる状態に、第３の可動側金型２３ｃには第１の部分Ｊ１が残って、この上に第２の樹脂を射出できるような状態に、そして第１の可動側金型２３ａは第１、２の部分Ｊ１、Ｊ２が残って、その上に第３の樹脂を射出できるような状態になる。１〜３次成形を略同時に実施する。この射出が終わって第２の可動側金型２３ｂに第１の部分Ｊ１が、第３の可動側金型２３ｃに第１、２の部分Ｊ１、Ｊ２が、そして第３の可動側金型２３ａに第１〜３の部分からなる複合成形品Ｊがそれぞれ得られた状態が図５の（オ）に示されている。
【００３６】
可動盤１０を開く。そうすると、前述したように複合成形品Ｊが突き出される。複合成形品Ｊが突き出された後の状態が、図５の（カ）に示されている。さらに回転盤２０を反時計針方向に１２０°回転駆動する。あるいは、時計針方向に２４０°回転駆動する。回転盤２０を、このように回転駆動しても３６０°は超えていない。したがって、回転継手等の格別な装置を使用することなく、可撓性ホースｈを回転盤２０の回転に追従させることができる。回転盤２０を上記のように回転駆動すると、図５の（キ）に示されているように、空の第１の可動側金型２３ａは、１次成形位置へ、第１の部分Ｊ１が残っている第２の可動側金型２３ｂは２次成形位置へ、そして第１、２の部分Ｊ１、Ｊ２が残っている第３の可動側金型２３ｃは３次成形位置へくる。型締めする。そうすると、１〜３次成形を実質的に同時に行うことができるようになる。１〜３次成形を実施して、第１の可動側金型２３aで第１の部分Ｊ１が、第２の可動側金型２３ｂで第１、２の部分Ｊ１、Ｊ２が、そして第３の可動側金型２３ｃで第１〜３部分からなる複合成形品Ｊが成形された状態が、図５の（ク）に示されている。可動盤２０を開くと、図５の（ケ）に示されているように、第３の可動側金型２３ｃで成形された第１〜３部分からなる複合成形品Ｊが突き出される。以下同様にして成形する。このようにして第１〜３部分からなる複合成形品を成形するとき、第１〜３の可動側金型２３ａ〜２３ｃを２個宛設けて、２個宛成形できることは明らかである。同様にして複数個宛成形できることも明らかである。
【００３７】
また、回転盤２０を固定して、すなわち回転盤２０を可動盤１０の一部と見なして回転盤２０に一般的な可動側金型を取り付けると、従来周知の射出成形機と同様にして成形できることは明らかである。縦型の標準的な射出成形機に、可動盤側取付板に可動側側金型を取り付けて上記実施の形態のように、成形できることも明らかである。さらには、本実施の形態に係る型装置は縦型の射出成形機にも取り付けられることも明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態を示す図で、その（ア）は型装置と射出装置の一部を示す断面図、その（イ）は（ア）において矢視イーイ方向に見た模式的な側面図、その（ウ）は可動盤側取付板と回転盤との間の詳細を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の作用を説明するための型装置の断面図で、その（ア）は１次成形をしている状態を、その（イ）は１、２次成形を同時に実施している状態をそれぞれ示す断面図、その（ウ）は本実施の形態により得られる複合成形品を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の作用を説明するための図で、その（ア）〜（オ）は、回転盤に取り付けられている第１、２の可動側金型がそれぞれの成形位置に位置している状態を模式的に示す平面図である。
【図４】本発明の可動側金型の他の実施の形態を模式的に示す平面図である。
【図５】本発明の可動側金型のさらに他の実施の形態を示す図、その（ア）〜（ケ）はそれぞれ異なる成形位置に位置している状態を模式的に示す平面図である。
【図６】従来の標準的な射出成形機を一部断面にして示す正面図である。
【図７】従来例を示す図で、その（ア）は側金型を型開状態で示す断面図、その（イ）はその複合成形品を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１      型装置                    ２      固定盤
４      第１の固定側金型          ５      コア
７      第２の固定側金型          ８      凹部
１０      可動盤                  １２      筒状ガイド部材
１３      サーボモータ            １７      ボール
２１      第１の可動側金型        ２２      第２の可動側金型
３０      エジェクタプレート      ３１      中心エジェクタピン
３２      サイドエジェクタピン    ３６      第２のノックピン
４０      射出装置
【図１】
2010005952.tif 000003
【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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