(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間成形品の一部に異種成形材料を射出して多色成形製品を製造するに際して、
複数個の前記中間成形品を、着脱自由に固定し得る支持具に固定し、この支持具に固定された中間成形品の少なくとも次回射出成形部が射出成形用金型の一方の割型のキャビティに挿填されるように前記支持具をこの割型に装着し、次いで他方の割型のキャビティを合わせて射出成形を行うことを特徴とする多色成形方法。
【請求項２】
前記支持具が枠体からなり、この枠体が対向する桟を有していて、前記複数の中間成形品を互いに離間させて前記の対向する桟に差し渡し、並列して固定するとともに、前記一方および他方の割型に各々形成された前記キャビティを、前記の射出成形時に前記枠体の内側に配置することを特徴とする請求項１に記載の多色成形方法。
【請求項３】
前記の中間成形品を支持具に固定するに際して、この支持具を中間成形品の整列台に嵌挿し、次いで中間成形品を前記整列台に整列させると共に支持具に固定し、中間成形品が固定された支持具を整列台から取外す工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の多色成形方法。
【請求項４】
中間成形品の一部に異種成形材料を射出して多色成形製品を製造する多色成形装置であって、
複数個の前記中間成形品を着脱自由に固定し得る支持具と、一対の割型からなる射出成形用金型と、前記支持具に固定された中間成形品の少なくとも次回射出成形部が前記射出成形用金型の一方の割型のキャビティに挿填されるように前記支持具を前記割型に装着する支持具装着手段とを有することを特徴とする多色成形装置。
【請求項５】
前記支持具が枠体からなり、この枠体が対向する桟を有していて、複数の中間成形品が互いに離間してこの対向する桟に差し渡され、並列して固定されるとともに、前記一方および他方の割型に各々形成された前記キャビティが、射出成形の際に前記枠体の内側に配置されることを特徴とする請求項４に記載の多色成形装置。
【請求項６】
前記支持具装着手段が、前記支持具及び前記支持具を装着する側の前記一方の割型に形成され、互いに係合する受孔とピンとからなり、この受孔とピンとを係合させることで前記支持具を前記割型に装着するようにしたことを特徴とする請求項４に記載の多色成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多色成形方法及びその装置に関するものであり、特に汎用の射出成形機を用い、一度に多数個の中間成形品に次回の射出成形を施して多色成形製品を製造することができる安価で効率的な多色成形方法及びこれに用いる多色成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
中間成形品の一部に異種成形材料を射出し、２種又はそれ以上の異種成形材料からなる一体成形品（多色成形製品）を製造する技術は「多色成形法」又は「異材料成形法」と呼ばれ、キートップやテープカセット等の製造にしばしば用いられている。最近では、歯ブラシの柄等においても、柄本体に剥げ落ちしない商品名を付与したり、柄のグリップ部に滑り止めのためゴム質のグリップ部材を装着したりする場合に多色成形法が用いられるようになってきた。
【０００３】
多色成形法としては、成形用金型のコアを後退させて次回射出成形のためのキャビティを形成するコアバック方式、成形用金型と次回射出成形用金型とを回転移動させるロータリー方式、又は入子をスライドさせて次回射出成形のためのキャビティを形成するスライド方式等が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの方式は何れも射出成形機の構造が複雑となり高価な専用の射出成形機を必要とするばかりでなく、成形品の形状によっては１種類の射出成形機だけで成形できない場合もあるので、デザインによっては何種類もの射出成形機を用意しなければならないという問題があった。更に、金型も構造が複雑となるため一度に多数取りできる金型の製作が困難で、生産性にも問題があった。
【０００５】
一方、汎用の射出成形機を用いる方法も検討されている。この場合、最初に中間成形用金型を用いて中間成形を行い、次いでこの中間成形品を手作業又はロボット等で次回射出成形用金型に挿填して次回射出成形を行う。この方法は、汎用の射出成形機が用いられること、多数取りの金型が容易に製作できること等の利点があるが、多数の中間成形品を射出成形用金型に正確に位置合わせをして挿填する必要があり、この工程が、手作業の場合は煩雑で長時間を要しまた挿填ミスも多くて生産効率及び歩留まりが悪く問題になっていた。また、ロボット挿填の場合は、例えば前工程でトレー等の整列台に中間成形品を位置合わせして挿填し、これをロボットハンドで取りに行き、金型に挿填するという作業のプロセス制御がきわめて複雑でエラーが多い上に設備費も増大する。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、従ってその目的は、汎用の射出成形機を用い、複数個の中間成形品を射出成形用金型に正確かつ迅速に挿填することができる安価で効率的な多色成形方法及びこれに用いる多色成形装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明の多色成形方法は、複数個の前記中間成形品を、着脱自由に固定し得る支持具に固定し、この支持具に固定された中間成形品の少なくとも次回射出成形部が射出成形用金型の一方の割型のキャビティに挿填されるように前記支持具をこの割型に装着し、次いで他方の割型のキャビティを合わせて射出成形を行うことを特徴とする。
また本発明では、前記支持具が枠体からなり、この枠体が対向する桟を有していて、前記複数の中間成形品を互いに離間させて前記の対向する桟に差し渡し、並列して固定するとともに、前記一方および他方の割型に各々形成された前記キャビティを、前記の射出成形時に前記枠体の内側に配置することが好ましい。
更に、前記の中間成形品を支持具に固定するに際しては、この支持具を中間成形品の整列台に嵌挿し、次いで中間成形品を前記整列台に整列させると共に支持具に固定し、中間成形品が固定された支持具を整列台から取外す工程を含むことができる。
本発明はまた、複数個の前記中間成形品を着脱自由に固定し得る支持具と、一対の割型からなる射出成形用金型と、前記支持具に固定された中間成形品の少なくとも次回射出成形部が前記射出成形用金型の一方の割型のキャビティに挿填されるように前記支持具を前記割型に装着する支持具装着手段とを有する多色成形装置を提供する。
また本発明では、前記支持具が枠体からなり、この枠体が対向する桟を有していて、複数の中間成形品が互いに離間してこの対向する桟に差し渡され、並列して固定されるとともに、前記一方および他方の割型に各々形成された前記キャビティが、射出成形の際に前記枠体の内側に配置されることが好ましい。
また本発明では、前記支持具装着手段が、前記支持具及び前記支持具を装着する側の前記一方の割型に形成され、互いに係合する受孔とピンとからなり、この受孔とピンとを係合させることで前記支持具を前記割型に装着するようにしたことが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳しく説明する。
図１及び図２に示す実施例は歯ブラシの柄の製造に係わるものである。この歯ブラシの柄は、予め一次成形によって中間成形品として柄本体１が成形されている。この柄本体１のグリップ部となる部位（次回射出成形部）には、二次成形によって滑り止めのためゴム質のグリップ部材を射出する空隙２が形成されている。この空隙２は柄本体１の中央部を貫通して形成されている。本実施例は、柄本体１の前記空隙２にグリップ部材を射出して二色成形品として歯ブラシの柄を製造するものである。
【０００８】
二次成形を行うに際しては、複数個の柄本体１…を固定するための支持具１０を用意する。この支持具１０は軽量金属製の枠であって、その相対する２辺部１０ａ，１０ｂに、それぞれ、複数個の柄本体１…の端部を挿入するための挿入孔１１…，１２…が形成されている。支持具１０の一方の辺部１０ｂに形成された挿入孔１２…は、挿入孔１１…より深く形成され、それぞれの挿入孔１２…の底部にはバネ１３…が装着されている。この支持具１０に柄本体１を固定するには、柄本体の一方の端部を、バネ１３の付勢に逆らって挿入孔１２に深く挿入し、柄本体１の他端部を挿入孔１１に挿入すればよい。この方法によって全ての柄本体１…は支持具１０の定位置に正確に固定される。
【０００９】
この支持具１０の対角となる２隅にはそれぞれ、支持具を二次成形金型２０の一方の割型（この実施例では可動型）２１に装着するための装着孔１５が形成されている。一方、割型２１には、この装着孔１５に嵌挿する装着ピン２３が立設され、この装着孔１５と装着ピン２３とが支持具装着手段を構成している。また図示しないが、成形後に支持具１０を突き出すための突出しピンが割型２１側に設けられている。
【００１０】
二次成形用金型２０は可動側割型２１と固定側割型２２とからなる。それぞれの割型２１，２２にはそれぞれ、柄本体１の二次成形部（空隙２）にグリップ部材を射出するためのキャビティ２５，２６が形成され、固定側割型２２の各キャビティ２６にはスプル、ランナ、ゲートを通してグリップ部材となる樹脂が供給されるようになっている。また可動側割型２１と固定側割型２２の対応する位置には、それぞれ支持具１０の枠を受け入れる受溝２７，２８が設けられ、また固定側割型２２には、装着ピン２３の先端突起部を受け入れる受穴２４が設けられている。
【００１１】
次にこの装置を用いて二次成形を行う方法を説明する。
先ず前記の支持具１０に柄本体１を装着する。次に柄本体が装着された支持具１０を手又はロボットで把持し、支持具の装着孔１５を、開かれた金型２０の割型２１に設けられた装着ピン２３に嵌挿して固定する。これによって、支持具１０に固定された柄本体１の少なくとも空隙２が可動側割型２１のキャビティ２５内に正確に挿填される。
【００１２】
支持具１０を装着したまま、割型２１を移動して固定割型２２に合わせ、双方の割型２１，２２の間に形成されたキャビティにグリップ部材用の樹脂を射出する。射出成形後、開型し、可動側割型２１に装着された支持具１０を突出しピンで取出せば、支持具１０に固定された状態で二次成形品、すなわち二色成形製品として歯ブラシの柄が製造される。
【００１３】
この二次成形作業に際して、複数の支持具１０を用意し、一つの支持具１０を金型に装着して射出成形している間に、他の支持具１０に柄本体１…を手作業又はロボットで固定しておき、開型後に可動側割型２１にすでに装着されている支持具１０と入れ替えることによって、一次成形品を二次射出成形用金型に挿填する時間が大幅に短縮され、生産効率が向上する。また柄本体１は支持具１０に正確に位置決めして固定されているので、一次成形品を二次成形用金型に直接手作業又はロボットで挿填する場合に比べ正確な挿填が可能となり、歩留まりが向上する。
【００１４】
図１に示した支持具１０は、柄本体１を挿入孔１１及び１２に挿入して固定する構造のものであるが、支持具の構造はこれに限定されるものではない。例えば図３に示すように、支持具３０は、多数の柄本体１を並列させた列を２列に配置して固定するように２本の中枠を有し、それぞれの柄本体１を支持する相対する２辺部に、柄本体１の二次成形用空隙２の両側部を差し込んで固定する溝３１，３１が形成されたものであってもよい。この場合には、柄本体１の配列が不揃いになる可能性があるので、支持具３０に正確に位置合わせして固定するために、整列台４０を用いることが好ましい。
【００１５】
整列台４０は箱状の有底枠体からなり、その枠内に位置決め部４４…が設けられ、これによって支持具１０が正確に位置決めされて挿入されるようになっている。また整列台４０は相対する２辺部に、柄本体１の一端部を挿入するための凹部４１…が形成され、また整列台４０の中央部には直方形の受座４２が設置され、この受座４２の相対する２辺部にも柄本体１の他端部を挿入する凹部４３…が形成されている。
【００１６】
二次成形に際しては、先ず空の支持具３０を整列台４０内に嵌挿し、次いで柄本体１を、整列台４０の対応する凹部４１，４３に差し渡すように挿入する。このとき同時に、柄本体１の二次成形用空隙２の両側部が支持具３０の溝３１，３１に挿入される。その後に支持具３０を整列台４０から上方に抜きとれば、柄本体１が正確に位置合わせされ固定された状態で支持具３０を取出すことができる。そこで、支持具３０の装着孔３５を割型２１の装着ピン２３に嵌挿して固定すれば容易に二次成形を行うことができる。この方法によれば、小型軽量で構造が簡単な支持具３０を用いて、多数の柄本体１を一度に二次成形することができ、生産効率が更に向上する。
【００１７】
汎用の射出成形機は一般にエジェクタピンが可動側割型２１に設けられているので、前記の支持具１０又は３０等を装着する場合は、取出しの便宜上、可動側割型２１に装着することが好ましい。しかし、例えば支持具を固定側金型２２に装着し、開型時にそれを可動側金型２１に移動させるようにすると、支持具１０の装着、取外しをより円滑に行うことができる。
【００１８】
金型から取外した支持具１０には二次成形された歯ブラシの柄が整然と配列されて着脱自由に固定されている。この状態は、得られた成形品の仕上げや収納に好都合であるばかりでなく、支持具に成形品を固定した状態で品質検査したり、支持具を成形品の搬送台としてそのまま用いて次の製造工程、例えば植毛工程等に搬送することもできる。
【００１９】
上記の実施例は歯ブラシの柄の二色成形に関するものであるが、本発明の方法及び装置がこれに限定されないことはいうまでもない。例えばキートップやテープカセット等の多色成形品の製造にも有利に適用できる。また本発明の方法は必ずしも２種の成形材料からなる二色成形製品の製造に限定されるものではなく、３種又はそれ以上の樹脂を順次に射出して多種成形材料からなる多色成形品を製造することもできる。本発明の方法は如何なる型式の射出成形機にも適用可能であり、特に従来の技術では適用困難であった汎用の横型射出成形機による連続成形に有利に適用することができる。
【００２０】
次に本発明の実施形態を具体的に列記する。
（１）中間成形品の一部に異種成形材料を射出して多色成形製品を製造するに際して、複数個の前記中間成形品を、着脱自由に固定し得る支持具に固定し、この支持具に固定された中間成形品の少なくとも次回射出成形部が射出成形用金型の一方の割型に挿填されるように前記支持具をこの割型に装着し、次いで他方の割型を合わせて射出成形を行うことを特徴とする多色成形方法。
（２）複数の支持具を用意し、前記の射出成形が終了して開型するとき、すでに金型に装着された支持具と入れ替えに予め中間成形品が固定された他の支持具を割型に装着して射出成形を行うことを特徴とする前記（１）に記載の多色成形方法。
（３）前記の射出成形が終了して開型するとき、支持具を、成形品を固定したままで射出成形用金型の他方の割型に移行させることを特徴とする前記（１）に記載の多色成形方法。
（４）前記の中間成形品を支持具に固定するに際して、この支持具を中間成形品の整列台に嵌挿し、次いで中間成形品を前記整列台に整列させると共に支持具に固定し、中間成形品が固定された支持具を整列台から取外す工程を含むことを特徴とする前記（１）に記載の多色成形方法。
（５）多色成形製品が歯ブラシ柄、キートップ及びテープカセットからなる群の何れかであることを特徴とする前記（１）に記載の多色成形方法。
（６）中間成形品の一部に異種成形材料を射出して多色成形製品を製造する多色成形装置であって、複数個の前記中間成形品を着脱自由に固定し得る支持具と、この支持具に固定された中間成形品の少なくとも次回射出成形部が射出成形用金型の一方の割型に挿填されるように支持具をこの割型に装着する支持具装着手段とを有することを特徴とする多色成形装置。
（７）少なくとも前記の射出成形のための射出成形機が汎用横型射出成形機であることを特徴とする前記（６）に記載の多色成形装置。
（８）支持具が枠体からなり、この枠体が対向する桟を有していて、複数の中間成形品が互いに離間してこの対向する桟に差し渡され、並列して固定されるようにしたことを特徴とする前記（６）に記載の多色成形装置。
（９）支持具装着手段が、支持具及び支持具を装着する側の割型に形成され、互いに係合する受孔とピンとからなり、この受孔とピンとを係合させることで支持具を割型に装着するようにしたことを特徴とする前記（６）に記載の多色成形装置。
（１０）前記の射出成形が終了して開型するとき、支持具を、成形品を固定したままで射出成形用金型の他方の割型に移行させる支持具移転手段を有することを特徴とする前記（６）に記載の多色成形装置。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の多色成形方法及び多色成形装置は、複数の中間成形品を着脱自由に固定し得る支持具に中間成形品を固定し、この支持具に固定された中間成形品の少なくとも次回射出成形部が射出成形用金型の一方の割型に挿填されるように支持具をこの割型に装着し、次いで他方の割型を合わせて射出成形を行うものであるので、汎用の安価な射出成形機を用いながら、多数の中間成形品を次回の射出成形用金型に正確かつ迅速に挿填することができるようになり、多色成形製品の歩留まりと生産効率を大幅に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態であって、金型に支持具を装着した状態を示す側面図
【図２】  前記図１の線Ｘ−Ｘで切った断面図
【図３】  本発明の他の一実施形態を示す平面図
【符号の説明】
１：柄本体（中間成形品）
２：空隙（次回射出成形部）
１０：支持具
１０ａ，１０ｂ：（支持具の）辺部
１１，１２：挿入孔
１３：バネ
１５：装着孔
２０：二次成形金型
２１：割型（可動側）
２２：割型（固定側）
２３：装着ピン
２４：受穴
２５，２６：キャビティ
２７，２８：受溝
３０：支持具
３１：溝
３５：装着孔
４０：整列台
４１，４３：凹部
４２：受座
４４：位置決め部
【図１】
0003655089.tif 000002
【図２】
0003655089.tif 000003
【図３】
0003655089.tif 000004