(57)【要約】【課題】成形品の設計の自由度を高くすることができるようにする。【解決手段】第１の金型と、該第１の金型と対向させて進退自在に配設され、第１の金型との間にキャビティ空間Ｃを形成する第２の金型と、前記第１の金型と第２の金型とを離間させた状態で、前記キャビティ空間Ｃの外周縁を密封する密封部材と、前記キャビティ空間Ｃに複数の成形材料を充填（てん）する充填装置とを有する。この場合、前記密封部材は、キャビティ空間Ｃの外周縁に沿って配設されるので、キャビティ空間Ｃをその分広くすることができる。したがって、成形品の設計の自由度を高くすることができる。【選択図】          図１
2004243534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）第１の金型と、
（ｂ）該第１の金型と対向させて進退自在に配設され、第１の金型との間にキャビティ空間を形成する第２の金型と、
（ｃ）前記第１の金型と第２の金型とを離間させた状態で、前記キャビティ空間の外周縁を密封する密封部材と、
（ｄ）前記キャビティ空間に複数の成形材料を充填する充填装置とを有することを特徴とする複数材成形機。
【請求項２】
（ａ）前記第２の金型は複数の充填位置で停止させられ、
（ｂ）前記密封部材は、各充填位置においてキャビティ空間の外周縁を密封する請求項１に記載の複数材成形機。
【請求項３】
前記第２の金型は、成形材料を圧縮するための圧縮位置で停止させられる請求項１に記載の複数材成形機。
【請求項４】
（ａ）前記充填装置と対向させて進退自在に配設されたスライドコアと、
（ｂ）該スライドコアを進退させるスライドコア駆動部とを有する請求項１に記載の複数材成形機。
【請求項５】
前記スライドコア駆動部は、前記スライドコアの位置を制御する電動式の直進駆動部である請求項４に記載の複数材成形機。
【請求項６】
前記スライドコア駆動部は前記第２の金型に配設される請求項５又は６に記載の複数材成形機。
【請求項７】
前記スライドコアの前端は、前進限位置において金型装置のパーティング面と一致させられる請求項５又は６に記載の複数材成形機。
【請求項８】
前記スライドコアの前端は、後退限位置において金型装置のパーティング面と一致させられる請求項５又は６に記載の複数材成形機。
【請求項９】
（ａ）前記第１、第２の金型のうちの一方の金型に、他方の金型に向けて延在させて前記密封部材が配設され、
（ｂ）前記他方の金型は前記密封部材を収容する収容溝を備える請求項１〜８のいずれか１項に記載の複数材成形機。
【請求項１０】
（ａ）第１の金型と対向させて進退自在に配設された第２の金型を、複数の充填位置で停止させ、各充填位置において第１の金型と第２の金型とを接触させた状態及び離間させた状態で第１、第２の金型間に外周縁が密封されたキャビティ空間を形成し、
（ｂ）前記各充填位置において前記各充填位置ごとに異なる成形材料をキャビティ空間に充填することを特徴とする複数材成形方法。
【請求項１１】
前記第２の金型を、成形材料を圧縮するための圧縮位置で停止させる請求項１１に記載の複数材成形方法。
【請求項１２】
（ａ）型閉じが行われるのに伴って、第１、第２の金型のうちの一方の金型に配設されたスライドコアの前端を金型装置のパーティング面より後方の後退限位置に置き、
（ｂ）後退限位置に置かれたスライドコア及び第１、第２の金型によって形成されたキャビティ空間に成形材料を充填し、
（ｃ）前記第２の金型を後退させ、前記スライドコアを前進させて前進限位置に置き、前記成形材料によって成形された成形部品を移動させて新たなキャビティ空間を形成し、
（ｄ）該新たなキャビティ空間に他の成形材料を充填することを特徴とする複数材成形方法。
【請求項１３】
（ａ）第１、第２の金型のうちの一方の金型に配設されたスライドコアの前端を金型装置のパーティング面より前方の前進限位置に置き、前記スライドコアの前端と他方の金型とが接触するように型閉じを行い、
（ｂ）前進限位置に置かれたスライドコア、密封部材及び第１、第２の金型によって形成されたキャビティ空間に成形材料を充填し、
（ｃ）前記スライドコアを後退限位置に置いて新たなキャビティ空間を形成し、
（ｄ）該新たなキャビティ空間に他の成形材料を充填することを特徴とする複数材成形方法。
【請求項１４】
成形品の中間層及び裏側面のうちの少なくとも一方の成形材料としてリサイクル材が使用される請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の複数材成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数材成形機及び複数材成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、成形機、例えば、射出成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され溶融させられた樹脂を、高圧で射出して金型装置のキャビティ空間に充填（てん）し、該キャビティ空間内において冷却して固化させた後、成形品として取り出すようになっている。
【０００３】
前記射出成形機は金型装置、型締装置及び射出装置から成り、前記金型装置は、固定金型及び可動金型を備え、前記型締装置は、固定プラテン、可動プラテン、型締用の駆動部としての型締用モータ等を備え、該型締用モータを駆動し、固定プラテンに対して可動プラテンを進退させることによって前記金型装置の型閉じ、型締め及び型開きを行う。
【０００４】
一方、前記射出装置は、ホッパから供給された樹脂を加熱して溶融させる前記加熱シリンダ、溶融させられた樹脂を射出する射出ノズル等を備え、前記加熱シリンダ内にスクリューが進退自在に、かつ、回転自在に配設される。そして、前記スクリューを、射出工程時に射出用の駆動部としての射出用モータを駆動することによって前進させることにより、射出ノズルから樹脂が射出され、計量工程時に計量用の駆動部としての計量用モータを駆動することによって回転させ、それに伴って後退させることにより樹脂の計量が行われる。
【０００５】
ところで、材質、色等が異なる二つ以上の樹脂を使用して成形を行う複数材成形機、例えば、二材成形機においては、二つの加熱シリンダが配設され、各加熱シリンダの射出ノズルからそれぞれ異なる樹脂が射出されるようになっている。そして、金型装置として、二つの可動金型が回転自在に配設されたロータリー式の金型装置、可動金型が横方向に移動自在に配設されたスライド式の金型装置、可動金型の一部を構成するコアが進退自在に配設されたコアバック式の金型装置、可動金型を後退させてキャビティ空間を繰り返し形成することができるようにした多層成形式の金型装置等が提供されている。
【０００６】
前記ロータリー式の金型装置においては、キャビティ空間に一つの樹脂が充填されると、可動金型が回転させられ、前記一つの樹脂による成形部品に積層させて他の樹脂が充填されるようになっている。また、前記スライド式の金型装置においては、一つの樹脂が充填されると、可動金型が横方向に移動させられ、前記一つの樹脂による成形部品に積層させて他の樹脂が充填されるようになっている。そして、前記コアバック式の金型装置においては、一つの樹脂が充填されると、前記コアが後退させられ、前記一つの樹脂による成形部品に積層させて他の樹脂が充填されるようになっている。
【０００７】
さらに、多層成形式の金型装置においては、第１の射出装置によってキャビティ空間に一つの樹脂を充填して基材を成形し、続いて、前記可動金型を後退させて新たなキャビティ空間を形成し、その後、第２の射出装置によって前記新たなキャビティ空間に前記基材に積層させて他の樹脂を充填して二層の成形品を成形するようになっている。したがって、可動金型を繰り返し後退させることによって多層の成形品を成形することができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２８３３８９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の二材成形機においては、ロータリー式又はスライド式の金型装置を使用した場合、構造上、成形品の設計の自由度が高いが、可動プラテンを進退させるためのタイバー間で可動金型を反転させたり、横方向に移動させたりする必要があるので、可動金型が小さくなり、成形品の取り数がその分少なくなってしまう。
【００１０】
また、コアバック式の金型装置を使用した場合、可動金型が小さくなることはないので、成形品の取り数が少なくなることがないが、構造上、成形品の設計の自由度が低くなってしまう。
【００１１】
そして、多層成形式の金型装置においては、多層の成形品を成形することができるが、可動金型を後退させて各層を形成する間、常にキャビティ空間を密封する必要があり、そのために、可動金型側から固定金型側に向けて密封用の突出部分が形成されるようになっている。したがって、キャビティ空間がその分狭くなり、成形品の設計の自由度が低くなってしまう。
【００１２】
本発明は、前記従来の二材成形機の問題点を解決して、成形品の設計の自由度を高くすることができる複数材成形機及び複数材成形方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の複数材成形機においては、第１の金型と、該第１の金型と対向させて進退自在に配設され、第１の金型との間にキャビティ空間を形成する第２の金型と、前記第１の金型と第２の金型とを離間させた状態で、前記キャビティ空間の外周縁を密封する密封部材と、前記キャビティ空間に複数の成形材料を充填する充填装置とを有する。
【００１４】
本発明の他の複数材成形機においては、さらに、前記第２の金型は複数の充填位置で停止させられる。そして、前記密封部材は、各充填位置においてキャビティ空間の外周縁を密封する。
【００１５】
本発明の更に他の複数材成形機においては、さらに、前記第２の金型は、成形材料を圧縮するための圧縮位置で停止させられる。
【００１６】
本発明の更に他の複数材成形機においては、さらに、前記充填装置と対向させて進退自在に配設されたスライドコアと、該スライドコアを進退させるスライドコア駆動部とを有する。
【００１７】
本発明の更に他の複数材成形機においては、さらに、前記スライドコア駆動部は、前記スライドコアの位置を制御する電動式の直進駆動部である。
【００１８】
本発明の更に他の複数材成形機においては、さらに、前記スライドコア駆動部は前記第２の金型に配設される。
【００１９】
本発明の更に他の複数材成形機においては、さらに、前記スライドコアの前端は、前進限位置において金型装置のパーティング面と一致させられる。
【００２０】
本発明の更に他の複数材成形機においては、さらに、前記スライドコアの前端は、後退限位置において金型装置のパーティング面と一致させられる。
【００２１】
本発明の更に他の複数材成形機においては、さらに、前記第１、第２の金型のうちの一方の金型に、他方の金型に向けて延在させて前記密封部材が配設される。そして、前記他方の金型は前記密封部材を収容する収容溝を備える。
【００２２】
本発明の複数材成形方法においては、第１の金型と対向させて進退自在に配設された第２の金型を、複数の充填位置で停止させ、各充填位置において第１の金型と第２の金型とを接触させた状態及び離間させた状態で第１、第２の金型間に外周縁が密封されたキャビティ空間を形成し、前記各充填位置において前記各充填位置ごとに異なる成形材料をキャビティ空間に充填する。
【００２３】
本発明の他の複数材成形方法においては、さらに、前記第２の金型を、成形材料を圧縮するための圧縮位置で停止させる。
【００２４】
本発明の更に他の複数材成形方法においては、型閉じが行われるのに伴って、第１、第２の金型のうちの一方の金型に配設されたスライドコアの前端を金型装置のパーティング面より後方の後退限位置に置き、後退限位置に置かれたスライドコア及び第１、第２の金型によって形成されたキャビティ空間に成形材料を充填し、前記第２の金型を後退させ、前記スライドコアを前進させて前進限位置に置き、前記成形材料によって成形された成形部品を移動させて新たなキャビティ空間を形成し、該新たなキャビティ空間に他の成形材料を充填する。
【００２５】
本発明の更に他の複数材成形方法においては、第１、第２の金型のうちの一方の金型に配設されたスライドコアの前端を金型装置のパーティング面より前方の前進限位置に置き、前記スライドコアの前端と他方の金型とが接触するように型閉じを行い、前進限位置に置かれたスライドコア、密封部材及び第１、第２の金型によって形成されたキャビティ空間に成形材料を充填し、前記スライドコアを後退限位置に置いて新たなキャビティ空間を形成し、該新たなキャビティ空間に他の成形材料を充填する。
【００２６】
本発明の更に他の複数材成形方法においては、さらに、成形品の中間層及び裏側面のうちの少なくとも一方の成形材料としてリサイクル材が使用される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２８】
図１は本発明の第１の実施の形態における第２の樹脂の充填が終了したときの金型装置の状態を示す断面図、図２は本発明の第１の実施の形態における二材成形機の動作を示すタイムチャート、図３は本発明の第１の実施の形態における型閉じが開始されたときの金型装置の状態を示す断面図、図４は本発明の第１の実施の形態における型閉じが終了したときの金型装置の状態を示す断面図、図５は本発明の第１の実施の形態における第１の樹脂の充填が開始されたときの金型装置の状態を示す断面図、図６は本発明の第１の実施の形態における第１の樹脂の充填が終了される直前の金型装置の状態を示す断面図、図７は本発明の第１の実施の形態における第２の樹脂の充填が開始される直前の金型装置の状態を示す断面図、図８は本発明の第１の実施の形態における第２の樹脂の充填が終了される直前の金型装置の状態を示す断面図、図９は本発明の第１の実施の形態における圧縮が終了したときの金型装置の状態を示す断面図、図１０は本発明の第１の実施の形態における型開きが終了したときの金型装置の状態を示す断面図である。この場合、材質、色等が異なる複数、本実施の形態においては、二つの成形材料としての樹脂を使用して成形を行うことができるようにした複数材成形機としての二材成形機について説明する。
【００２９】
図において、１１は第１の金型としての固定金型、１２は該固定金型１１と対向させて進退（図において左右方向に移動）自在に配設され、二つ以上の複数の充填位置及び一つ以上の圧縮位置で停止させることができるようにした第２の金型としての可動金型であり、前記固定金型１１は図示されない固定プラテンに、前記可動金型１２は図示されない可動プラテンに取り付けられる。前記固定金型１１及び可動金型によって金型装置１３が構成され、型締用の駆動部としての図示されない型締用モータを駆動し、前記可動プラテンを図示されないタイバーに沿って進退させ、固定金型１１と可動金型１２とを接離させることにより、金型装置１３の型閉じ、型締め及び型開きを行うことができ、各充填位置に可動金型１２を置くことによって前記固定金型１１と可動金型１２との間にキャビティ空間Ｃが形成される。
【００３０】
また、前記固定金型１１に、複数の、本実施の形態においては、二つのノズルハウジング１５、１６が互いに隣接させて形成され、各ノズルハウジング１５、１６内に、複数の、本実施の形態においては、二つの充填装置としての第１、第２のバルブゲートボディ１７、１８が配設される。該各第１、第２のバルブゲートボディ１７、１８は、それぞれ、ノズルハウジング１５、１６内を延在させて配設されたノズル２１、該各ノズル２１内に延在させられ、かつ、進退自在に配設されたバルブピン２２、前記各ノズル２１の外周面に配設された加熱部材としてのヒータ２３等を備える。前記各ノズル２１は、前端部（図において左端部）に配設された円錐（すい）形部分２５、及び該円錐形部分２５に隣接させて配設された円筒状部分２６を備える。前記各バルブピン２２の後方には、バルブピン２２を進退させるために、バルブ用の駆動部としての図示されない第１、第２のバルブシリンダが配設され、該第１、第２のバルブシリンダは、空気シリンダから成り、駆動に伴って前記各バルブピン２２を進退させ、各ノズル２１の前端（図において左端）に形成されたバルブゲートｇを開閉する。
【００３１】
また、前記可動金型１２は、前記固定金型１１と対向させて配設された型板３１、受け板３２、前記型板３１と受け板３２との間に所定の間隔を形成するために配設されたスペーサブロック３３、型開きが行われるのに伴って、前記キャビティ空間Ｃ内に形成された複数の樹脂、本実施の形態においては、第１、第２の樹脂Ｒ１、Ｒ２から成る成形品Ｍ１（複数材成形品、本実施の形態においては、二材成形品）を突き出すエジェクタ装置３４を備える。
【００３２】
該エジェクタ装置３４は、突出用の駆動源としての図示されない突出用モータ、該突出用モータを駆動することによって発生させられた回転の回転運動を直進運動に変換する運動方向変換部としての図示されないボールねじ、前記受け板３２を貫通して延び、前記直進運動を受けて進退させられるエジェクタロッド３５、前記型板３１と受け板３２との間の空間に、前記エジェクタロッド３５の前端（図において右端）に当接させて配設され、エジェクタロッド３５が前進（図において右方向に移動）させられるのに伴って前進させられ、図示されないリターンスプリングの付勢力によって後退（図において左方向に移動）させられるエジェクタプレート３６、該エジェクタプレート３６に取り付けられ、前端を前記キャビティ空間Ｃに臨ませて配設され、エジェクタプレート３６の進退に伴って進退させられるエジェクタピン３７等を備える。
【００３３】
そして、前記エジェクタプレート３６は、二つの板部材３８、３９を結合することによって形成され、前記エジェクタピン３７の後端（図において左端）に形成されたヘッド部ｈが二つの板部材３８、３９によって挟まれる。
【００３４】
また、前記型板３１には、環状のコア挿入穴４７が形成され、該コア挿入穴４７内に、前端（図において右端）を前記固定金型１１と対向させて環状のスライドコア４８が進退自在に配設される。この場合、スライドコア４８の前端は、金型装置のパーティング面となる型板３１の前端面より後方（図において左方）において後退限位置を表す退避位置、及び型板３１の前端面（図において右端面）と一致する前進限位置を表す作動位置を採る。そして、前記スライドコア４８を進退させるために、前記型板３１、本実施の形態においては、型板３１内にスライドコア駆動部４４が配設される。該スライドコア駆動部４４は、前記コア挿入穴４７に連通させて形成された環状のコアシリンダ４５、該コアシリンダ４５内において進退自在に配設され、前記スライドコア４８の後端と連結されたスライドコアピストン４６、及び該スライドコアピストン４６の後方に配設された電動式の直進駆動部としての図示されない電動ジャッキを備える。そして、前記スライドコア４８は、第１、第２のバルブゲートボディ１７、１８のうちの少なくとも一つ、本実施の形態においては、第１のバルブゲートボディ１７と対向させて配設される。なお、前記スライドコア駆動部４４において直進駆動部として油圧等の流体シリンダを使用することができるが、電動ジャッキを使用すると、スライドコア４８の位置を容易に制御することができ、成形品Ｍ１の形状を容易に調整することができる。
【００３５】
本実施の形態においては、固定金型１１側に第１、第２のバルブゲートボディ１７、１８が、可動金型１２側にスライドコア４８が配設されるようになっているが、固定金型１１側にスライドコアを、可動金型１２側に第１、第２のバルブゲートボディを配設することもできる。
【００３６】
ところで、本実施の形態においては、材質、色等が異なる第１、第２の樹脂Ｒ１、Ｒ２が使用されるようになっていて、そのために、前記固定プラテンの後方に、図示されない第１、第２の射出装置が配設される。該第１、第２の射出装置は、それぞれシリンダ部材としての第１、第２の加熱シリンダを備え、各第１、第２の加熱シリンダ内に射出部材としての第１、第２のスクリューが回転自在に、かつ、進退自在に配設される。
【００３７】
そして、前記第１、第２のスクリューの後方には、計量用の駆動部としての第１、第２の計量用モータ、及び射出用の駆動部としての第１、第２の射出用モータが配設され、計量工程時に、前記第１、第２の計量用モータを駆動し、第１、第２のスクリューを正方向に回転させると、第１、第２の樹脂Ｒ１、Ｒ２がそれぞれ第１、第２のスクリューに沿って前進させられ、溶融させられて第１、第２のスクリューの前方に溜（た）められる。なお、このとき、第１、第２の樹脂Ｒ１、Ｒ２の圧力によって、第１、第２のスクリューは後退させられる。また、射出工程時に、前記第１、第２の射出用モータを駆動すると、第１、第２のスクリューが前進させられ、第１、第２のスクリューの前方に溜められた前記第１、第２の樹脂Ｒ１、Ｒ２がそれぞれ射出ノズルから射出される。
【００３８】
そして、前記第１の射出装置の射出ノズルから射出された第１の樹脂Ｒ１は、前記固定金型１１内の図示されないランナを通り、第１のバルブゲートボディ１７のノズル２１内を通り、バルブゲートｇから前記キャビティ空間Ｃに充填される。また、前記第２の射出装置の射出ノズルから射出された第２の樹脂Ｒ２は、前記固定金型１１内のランナを通り、第２のバルブゲートボディ１８のノズル２１内を通り、バルブゲートｇから前記キャビティ空間Ｃに充填される。
【００３９】
なお、本実施の形態においては、キャビティ空間Ｃに臨ませて、各第１、第２の樹脂Ｒ１、Ｒ２ごとに第１、第２のバルブゲートボディ１７、１８が配設され、各第１、第２のバルブゲートボディ１７、１８内において各バルブピン２２を進退させることによって各第１、第２の樹脂Ｒ１、Ｒ２ごとにバルブゲートｇを開閉し、キャビティ空間Ｃに第１、第２の樹脂Ｒ１、Ｒ２を充填することができるようになっているが、キャビティ空間Ｃに臨ませて各第１、第２の樹脂Ｒ１、Ｒ２に共通の充填装置として一つのバルブゲートボディを配設し、該バルブゲートボディにおいて一つのバルブピンを進退させて複数の位置に置き、バルブゲートを開閉し、キャビティ空間Ｃに第１、第２の樹脂Ｒ１、Ｒ２を選択的に充填することもできる。そして、本実施の形態においては、ホットランナ式のランナを介して第１、第２の樹脂Ｒ１、Ｒ２がキャビティ空間Ｃに充填されるようになっているが、コールドランナ式のランナを介して第１、第２の樹脂を充填することもできる。
【００４０】
また、前記金型装置１３においては、キャビティ空間Ｃ内に第１の樹脂Ｒ１が充填され、冷却されると、型締状態が一旦（いったん）解除され、可動金型１２が後退（図において左方向に移動）させられて固定金型１１と可動金型１２とが離間させられ、第２の樹脂Ｒ２を充填するための新たなキャビティ空間を表す充填空間Ｃ１が形成されるようになっている。このとき、第２の樹脂Ｒ２が充填空間Ｃ１から漏れ出さないように、充填空間Ｃ１の外周縁を画成して密封するために、可動金型１２の前端部（図において右端部）に密封部材としてのインサートブロック４１が埋設される。該インサートブロック４１は、前記充填空間Ｃ１の外周縁に沿って延在させられ、成形品Ｍ１の形状に対応した形状を有する。なお、本実施の形態において、前記インサートブロック４１は、一方の金型である可動金型１２に取り付けられ、他方の金型である固定金型１１に向けて延在させられるようになっているが、固定金型１１に取り付け、可動金型１２に向けて延在させることもできる。
【００４１】
また、前記インサートブロック４１は、固定金型１１と可動金型１２とを離間させた状態で充填空間Ｃ１内を十分に密閉することができるだけの長さ分、前方（図において左方）に突出させて形成される。そして、前記固定金型１１の前端部には、型締め時に前記インサートブロック４１の一部、すなわち、前半部（図において左半部）を収容することができるように、前記インサートブロック４１の形状と同じ形状の収容溝４３が形成される。
【００４２】
次に、前記構成の二材成形機の動作について説明する。
【００４３】
まず、図３に示されるように型閉じが開始された状態において、図示されない制御部の型閉処理手段は、型閉じ処理を行い、タイミングｔ０で型閉じ信号を発生させ、前記型締用モータを駆動し、これに伴って、前記可動プラテンが前進させられ、可動金型１２が前進させられて、第１の充填位置において固定金型１１と当接させられ、可動プラテンは停止させられる。このとき、前記スライドコア４８は退避位置を採っていて、図４に示されるように、固定金型１１と可動金型１２との間にコア挿入穴４７によって環状のキャビティ空間Ｃが形成され、また、前記インサートブロック４１の前半部は収容溝４３内に進入する。
【００４４】
次に、前記制御部の型締処理手段は、型締め処理を行い、前記型締用モータを更に駆動し、型締めを行う。そして、タイミングｔ１で型締めが終了すると、前記制御部の射出処理手段は、射出処理を行い、第１の射出装置において射出工程を開始し、前記第１の射出用モータを駆動し、第１のスクリューを前進させるとともに、前記第１のバルブシリンダを駆動して第１のバルブゲートボディ１７のバルブピン２２を後退（図において右方向に移動）させ、バルブゲートｇを開放する。したがって、射出ノズルから溶融させられた第１の樹脂Ｒ１が射出され、第１の樹脂Ｒ１は、前記ランナを通り、第１のバルブゲートボディ１７のノズル２１内を通り、図５及び６に示されるように、バルブゲートｇから前記キャビティ空間Ｃに充填される。
【００４５】
このとき、前記第２のバルブゲートボディ１８のバルブゲートｇは閉鎖されている。そして、第１の樹脂Ｒ１がキャビティ空間Ｃに充填されるときに、第２のバルブゲートボディ１８のバルブゲートｇを介してノズル２１内に逆流しないように、前記第２のバルブシリンダによって発生させられる閉鎖力が調整される。
【００４６】
続いて、タイミングｔ２で第１のスクリューを前進限位置で停止させると、前記制御部の保圧処理手段は、保圧処理を行い、第１の射出装置において保圧工程を開始し、キャビティ空間Ｃ内の第１の樹脂Ｒ１の樹脂圧を保持するとともに、樹脂を冷却する。そして、前記保圧処理手段は、タイミングｔ３で前記第１のバルブシリンダの駆動を停止させて、前記第１のバルブゲートボディ１７のバルブゲートｇを閉鎖する。このようにして、前記キャビティ空間Ｃ内に第１の樹脂Ｒ１によって成形部品を成形することができる。
【００４７】
また、前記制御部の充填前型開処理手段は、充填前型開処理を行い、前記タイミングｔ３で前記型締用モータを駆動し、図７に示されるように、前記可動金型１２を第２の樹脂Ｒ２の充填ストロークＳｔ１だけ後退させ、第２の充填位置で停止させて、前記キャビティ空間Ｃを拡大する。これに伴って、スライドコア駆動部４４を駆動してスライドコア４８を前進させて前記作動位置に置き、成形部品を型板３１の前端面より前方に移動させる。その結果、前記成形部品、固定金型１１及び可動金型１２とによって第２の樹脂Ｒ２を充填するための充填空間Ｃ１が形成される。なお、このとき、インサートブロック４１の前半部は、収容溝４３内に収容された状態で充填空間Ｃ１の外周縁を画成し、密封する。また、前記制御部の計量処理手段は、計量処理を行い、前記タイミングｔ３で第１の射出装置において計量工程を開始し、第１の計量用モータを駆動し、第１のスクリューを回転させ、計量を行う。それに伴って、第１のスクリューが後退させられる。
【００４８】
次に、タイミングｔ４で充填前型開処理が終了すると、前記射出処理手段は、第２の射出装置において射出工程を開始し、前記第２の射出用モータを駆動し、第２のスクリューを前進させるとともに、前記第２のバルブシリンダを駆動して第２のバルブゲートボディ１８のバルブピン２２を後退させ、バルブゲートｇを開放する。したがって、射出ノズルから溶融させられた第２の樹脂Ｒ２が射出され、第２の樹脂Ｒ２は、前記ランナを通り、第２のバルブゲートボディ１８のノズル２１内を通り、図８に示されるように、バルブゲートｇから前記充填空間Ｃ１に充填される。なお、第２の樹脂Ｒ２が充填空間Ｃ１に充填されるときに、安全用として、第１のバルブゲートボディ１７のバルブゲートｇを介してノズル２１内に逆流することが可能なように、前記第１のバルブシリンダによって発生させられる閉鎖力が調整される。
【００４９】
続いて、タイミングｔ５で、図１に示されるように、充填空間Ｃ１に第２の樹脂Ｒ２が完全に充填されると、前記射出処理手段は、第２のスクリューを前進限位置で停止させる。これに伴って、前記保圧処理手段は、第２の射出装置において保圧工程を開始し、充填空間Ｃ１内の第２の樹脂Ｒ２の樹脂圧を保持する。そして、前記保圧処理手段は、タイミングｔ６で前記第２のバルブシリンダの駆動を停止させて、前記第２のバルブゲートボディ１８のバルブゲートｇを閉鎖する。
【００５０】
また、前記制御部の圧縮処理手段は、圧縮処理を行い、前記タイミングｔ６で、前記型締用モータを駆動し、前記可動プラテンを圧縮ストロークＳｔ２だけ前進させ、圧縮位置で停止させる。その結果、図９に示されるように、前記キャビティ空間Ｃ及び充填空間Ｃ１内の第１、第２の樹脂Ｒ１、Ｒ２は圧縮される。そして、前記計量処理手段は、前記タイミングｔ６で第２の射出装置において計量工程を開始し、第２の計量用モータを駆動し、第２のスクリューを回転させ、計量を行う。それに伴って、第２のスクリューが後退させられる。
【００５１】
その後、タイミングｔ７で圧縮処理が終了されると、キャビティ空間Ｃ及び充填空間Ｃ１内の第１、第２の樹脂Ｒ１、Ｒ２が冷却され、固化して成形品Ｍ１になると、前記制御部の型開処理手段は、型開処理を行い、タイミングｔ８で前記型締用モータを駆動し、前記可動プラテンを後退させる。このとき、図１０に示されるように、前記制御部の突出処理手段は、突出処理を行い、突出用モータを駆動し、エジェクタピン３７を前進させ、成形品Ｍ１を突き出し、離型させる。なお、成形品Ｍ１を取り出すために、図示されない取出機を配設することもできる。また、必要に応じて前記圧縮処理を省略することもできる。
【００５２】
続いて、前記型開処理手段は、タイミングｔ９で前記型締用モータの駆動を停止させ、前記可動プラテンを停止させる。
【００５３】
このように、前記インサートブロック４１は、充填空間Ｃ１の外周縁に沿って配設され、可動金型１２が第２の充填位置に置かれたときに充填空間Ｃ１の外周縁を密封するようになっているので、キャビティ空間Ｃ及び充填空間Ｃ１をその分広くすることができる。したがって、成形品Ｍ１の設計の自由度を高くすることができる。
【００５４】
また、前記インサートブロック４１は、環状に形成されるので、重量を小さくすることができる。したがって、可動金型１２を軽くすることができるので、金型装置１３の応答性を向上させ、成形サイクルを短くすることができるだけでなく、位置精度を高くし、成形品Ｍ１の品質を向上させることができる。
【００５５】
また、キャビティ空間Ｃ内において第１の樹脂Ｒ１によって成形された成形部品を前進させた後に、充填空間Ｃ１内に成形部品を包囲するように第２の樹脂Ｒ２が充填されるので、任意の形状の第１の樹脂Ｒ１から成る成形部品を第２の樹脂Ｒ２で包囲した成形品Ｍ１、一つの層内に第１、第２の樹脂Ｒ１、Ｒ２から成る各領域が形成された成形品Ｍ１等を成形することができる。したがって、成形品Ｍ１の設計の自由度を一層高くすることができる。
【００５６】
さらに、可動プラテンを進退させるためのタイバー間で可動金型１２を反転させたり、横方向に移動させたりする必要がないので、可動金型１２を大きくすることができる。したがって、成形品Ｍ１の取り数をその分多くすることができる。
【００５７】
次に、材質、色等が異なる三つの成形材料としての第１〜第３の樹脂を使用して成形を行うようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００５８】
図１１は本発明の第２の実施の形態における第１の樹脂の充填が終了したときの金型装置の状態を示す断面図、図１２は本発明の第２の実施の形態における第２の樹脂の充填が終了したときの金型装置の状態を示す断面図、図１３は本発明の第２の実施の形態における第３の樹脂の充填が終了したときの金型装置の状態を示す断面図である。なお、複数材成形機として三材成形機について説明する。
【００５９】
この場合、三材成形機の金型装置１３に充填装置としての第３のバルブゲートボディ１９が配設され、図１１に示されるように、前記スライドコア４８は後退限位置を表す退避位置に置かれ、第１の金型としての固定金型１１及び第２の金型としての可動金型１２によってコア挿入穴４７によって形成されたキャビティ空間Ｃに、第１のバルブゲートボディ１７のバルブゲートｇから第１の樹脂Ｒ１が充填されて成形部品が成形される。なお、このとき、可動金型１２は第１の充填位置に置かれる。次に、図１２に示されるように、前記可動金型１２が後退（図において左方向に移動）させられて、第２の充填位置に置かれるとともに、前記スライドコア４８が前進（図において右方向に移動）させられ、前記成形部品が型板３１の前端面（図において右端面）より前方（図において右方）に突出させられ、前記成形部品、固定金型１１及び可動金型１２によって形成された新たなキャビティ空間を表す充填空間Ｃ１に、第２のバルブゲートボディ１８のバルブゲートｇから第２の樹脂Ｒ２が充填されて他の成形部品としての複合成形部品が成形される。続いて、図１３に示されるように、前記可動金型１２が更に後退させられ、第３の充填位置に置かれ、前記複合成形部品、固定金型１１及び可動金型１２によって形成された新たなキャビティ空間を表す充填空間Ｃ２に、第３のバルブゲートボディ１９のバルブゲートｇから第３の樹脂Ｒ３が充填される。その結果、図１４に示されるような成形品Ｍ２を得ることができる。
【００６０】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００６１】
図１４は本発明の第３の実施の形態における成形品の断面図である。
【００６２】
この場合、前記第２の実施の形態における成形品Ｍ２の成形とほぼ同じ手順で行われるが、スライドコア４８を前記固定金型１１側に前進させる量を少なくして、前記成形部品が前記コア挿入穴４７（図１）に係合させられた状態で第２の樹脂Ｒ２が充填されて他の成形部品としての複合成形部品が成形される。次に、前記可動金型１２を後退させ、前記複合成形部品、固定金型１１及び可動金型１２によって形成された新たなキャビティ空間を表す充填空間Ｃ２に、第３のバルブゲートボディ１９のバルブゲートｇから第３の樹脂Ｒ３が充填され、成形品Ｍ３を得ることができる。
【００６３】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００６４】
図１５は本発明の第４の実施の形態における第１の樹脂の充填が終了したときの金型装置の状態を示す断面図、図１６は本発明の第４の実施の形態における第３の樹脂の充填が終了したときの金型装置の状態を示す断面図、図１７は本発明の第４の実施の形態における第２の樹脂の充填が終了したときの金型装置の状態を示す断面図である。
【００６５】
この場合、型板３１には、円形の形状を有するコア挿入穴５３が形成され、該コア挿入穴５３内に、前端（図において右端）を第１の金型としての固定金型１１に対向させて円柱状のスライドコア５４が進退（図において左右方向に移動）自在に配設される。この場合、スライドコア５４の前端は、金型装置１３のパーティング面となる型板３１の前端面（図において右端面）と一致する後退限位置を表す退避位置、及び型板３１の前端面より前方（図において右方）において前進限位置を表す作動位置を採る。そして、該スライドコア５４を進退させるために、前記型板３１内にスライドコア駆動部５０が配設される。該スライドコア駆動部５０は、前記コア挿入穴５３に連通させて形成された円柱の形状を有するコアシリンダ５１、該コアシリンダ５１内において進退自在に配設され、前記スライドコア５４の後端（図において左端）と連結されたスライドコアピストン５２を備え、該スライドコアピストン５２の後方（図において左方）に電動式の直進駆動部としての図示されない電動ジャッキが配設される。そして、前記スライドコア５４は、第１〜第３のバルブゲートボディ１７〜１９のうちの少なくとも一つ、本実施の形態においては、第３のバルブゲートボディ１９と対向させて配設される。
【００６６】
この場合、図１５に示されるように、前記スライドコア５４を作動位置に置くとともに、前記スライドコア５４の前端を前記固定金型１１に接触させるように第２の金型としての可動金型１２を第１の充填位置に置いて型閉じを行い、前記スライドコア５４、密封部材としてのインサートブロック４１、固定金型１１及び可動金型１２によって形成されたキャビティ空間Ｃに、充填装置としての第１のバルブゲートボディ１７のバルブゲートｇから第１の樹脂Ｒ１を充填し、成形部品を成形する。次に、図１６に示されるように、前記スライドコア５４を後退（図において左方に移動）させ退避位置に置き、前記成形部品、スライドコア５４及び固定金型１１によって形成された新たなキャビティ空間を表す充填空間Ｃ１に、充填装置としての第３のバルブゲートボディ１９のバルブゲートｇから第３の樹脂Ｒ３を充填し、他の成形部品としての複合成形部品を成形する。続いて、図１７に示されるように、前記可動金型１２を後退させて第２の充填位置に置き、前記複合成形部品、インサートブロック４１及び固定金型１１によって形成された新たなキャビティ空間を表す充填空間Ｃ２に、充填装置としての第２のバルブゲートボディ１８のバルブゲートｇから第２の樹脂Ｒ２が充填して成形品Ｍ４を得る。
【００６７】
本発明の実施の形態においては、スライドコア５４を退避位置に置いたり、作動位置に置いたりすることによって、複数の層のうちの一つの層内に第１、第２の樹脂Ｒ１、Ｒ２から成る各領域が形成された成形品Ｍ４を得ることができる。
【００６８】
また、前記各実施の形態においては、可動金型１２にスライドコア４８（図１）、５４が配設されるようになっているが、必ずしもスライドコア４８、５４を配設する必要はない。次に、スライドコア４８、５４を不要とした本発明の第５の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００６９】
図１８は本発明の第５の実施の形態における第２の樹脂の充填が開始される直前の金型装置の状態を示す断面図である。
【００７０】
この場合、第２の金型としての可動金型１２を第１の金型としての固定金型１１と当接させて第１の充填位置に置いたときに、固定金型１１と可動金型１２との間にキャビティ空間Ｃが形成されるように、固定金型１１における収容溝４３より径方向内方の部分の前端面（図において左端面）Ｓ１が、収容溝４３より径方向外方の部分の前端面Ｓ２より後方（図において右方）に位置させられる。なお、型板３１の前端面（図において右端面）Ｓ３を、スペーサブロック３３の前端面Ｓ４より後方（図において左方）に位置させることもできる。
【００７１】
したがって、可動金型１２を第１の充填位置に置き、キャビティ空間Ｃに第１の樹脂Ｒ１を充填して平板状の成形部品を成形した後、可動金型１２を後退（図において左方向に移動）させ、図に示される第２の充填位置に置き、成形部品、密封部材としてのインサートブロック４１及び固定金型１１によって新たなキャビティ空間を表す充填空間Ｃ１を形成し、該充填空間Ｃ１に前記成形部品に積層させて第２の樹脂Ｒ２を充填することができる。このようにして、複数の層から成る成形品を成形することができる。
【００７２】
なお、前記第１〜第３の実施の形態においては、スライドコア４８を退避位置に置くことによって、前記第４の実施の形態においては、スライドコア５４を作動位置に置くことによって成形部品を成形するようになっているが、各第１〜第３の実施の形態において、スライドコア４８を作動位置に置き、前記第４の実施の形態において、スライドコア５４を退避位置に置くとともに、固定金型１１と可動金型１２とを離間させることによって、第５の実施の形態のように平板状の成形部品を成形することもできる。
【００７３】
また、前記可動金型１２を更に後退させながら更に他の樹脂を充填し、３層以上の成形品を得ることもできる。また、成形品の中間層及び裏側面のうちの少なくとも一方の樹脂としてリサイクル材を使用することができる。
【００７４】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００７５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、複数材成形機においては、第１の金型と、該第１の金型と対向させて進退自在に配設され、第１の金型との間にキャビティ空間を形成する第２の金型と、前記第１の金型と第２の金型とを離間させた状態で、前記キャビティ空間の外周縁を密封する密封部材と、前記キャビティ空間に複数の成形材料を充填する充填装置とを有する。
【００７６】
この場合、前記密封部材は、キャビティ空間の外周縁に沿って配設されるので、キャビティ空間をその分広くすることができる。したがって、成形品の設計の自由度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における第２の樹脂の充填が終了したときの金型装置の状態を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における二材成形機の動作を示すタイムチャートである。
【図３】本発明の第１の実施の形態における型閉じが開始されたときの金型装置の状態を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における型閉じが終了したときの金型装置の状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における第１の樹脂の充填が開始されたときの金型装置の状態を示す断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における第１の樹脂の充填が終了される直前の金型装置の状態を示す断面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における第２の樹脂の充填が開始される直前の金型装置の状態を示す断面図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における第２の樹脂の充填が終了される直前の金型装置の状態を示す断面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における圧縮が終了したときの金型装置の状態を示す断面図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態における型開きが終了したときの金型装置の状態を示す断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態における第１の樹脂の充填が終了したときの金型の状態を示す断面図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態における第２の樹脂の充填が終了したときの金型の状態を示す断面図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態における第３の樹脂の充填が終了したときの金型の状態を示す断面図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態における成形品の断面図である。
【図１５】本発明の第４の実施の形態における第１の樹脂の充填が終了したときの金型装置の状態を示す断面図である。
【図１６】本発明の第４の実施の形態における第３の樹脂の充填が終了したときの金型装置の状態を示す断面図である。
【図１７】本発明の第４の実施の形態における第２の樹脂の充填が終了したときの金型装置の状態を示す断面図である。
【図１８】本発明の第５の実施の形態における第２の樹脂の充填が開始される直前の金型装置の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１１    固定金型
１２    可動金型
１７〜１９    第１〜第３のバルブゲートボディ
４１    インサートブロック
４３    収容溝
４４、５０    スライドコア駆動部
４８、５４    スライドコア
Ｃ    キャビティ空間
Ｃ１    充填空間
Ｒ１〜Ｒ３    第１〜第３の樹脂
【図１】
2004243534.tif 000003
【図２】
2004243534.tif 000004
【図３】
2004243534.tif 000005
【図４】
2004243534.tif 000006
【図５】
2004243534.tif 000007
【図６】
2004243534.tif 000008
【図７】
2004243534.tif 000009
【図８】
2004243534.tif 000010
【図９】
2004243534.tif 000011
【図１０】
2004243534.tif 000012
【図１１】
2004243534.tif 000013
【図１２】
2004243534.tif 000014
【図１３】
2004243534.tif 000015
【図１４】
2004243534.tif 000016
【図１５】
2004243534.tif 000017
【図１６】
2004243534.tif 000018
【図１７】
2004243534.tif 000019
【図１８】
2004243534.tif 000020