(57)【要約】【課題】単一のキャビティ金型をインサート成形と複合成形の両方に用いることによって、立体フィルム等のインサート成形と成形品の複合成形とを可能となす。【解決手段】複合成形品のキャビティ金型６と、キャビティ金型６と型開閉するインサート成形用の第一コア金型２０と複合成形用の第二コア金型３０とを用いる。第一コア金型２０とキャビティ金型６とにより、複合成形品の一部のインサート成形を行って一次成形品をキャビティ金型に残す。キャビティ金型６と第二コア金型３０とにより、複合成形品の他の部分と一次成形品との複合成形を行う。複合成形品を第二コア金型３０と共にキャビティ金型６から離型する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合成形品のキャビティ金型と、そのキャビティ金型と型開閉するインサート成形用の第一コア金型と複合成形用の第二コア金型とを用い、その第一コア金型とキャビティ金型とにより、複合成形品の一部のインサート成形を行って一次成形品をキャビティ金型に残し、そのキャビティ金型と第二コア金型とにより、複合成形品の他の部分と一次成形品との複合成形を行い、その複合成形品を第二コア金型と共にキャビティ金型から離型することを特徴とするインサート複合成形方法。
【請求項２】
複合成形品のキャビティ金型に、フイルム又はシート等による複合成形品の表層材を、キャビティ面に沿ってインサートする工程と、
そのキャビティ金型と第一コア金型とを型閉して、コア型と表層材との間に一次キャビティを部分形成し、その一次キャビティにコア型から樹脂を射出充填して複合成形品の一部を表層材に一次形成する工程と、
型開により一次形成品を表層材と共に第一コア金型から離型してキャビティ内に残し、型開後に第一コア金型を第二コア金型と入れ替える工程と、
第二コア金型をキャビティ金型と型閉して、コア型と表層材及び一次形成品との間に二次キャビティを形成し、その二次キャビティにコア型から異色又は異質の樹脂を射出充填して、該樹脂と表層材及び一次形成品が一体化した複合成形品を成形する工程と、
その複合成形品をコア型により保持して、型開により第二コア金型と共にキャビティ金型から離型したのち、第二コア金型を上記第一コア金型と入れ替える工程と、第二コア金型から複合成形品を離型する工程とからなることを特徴とするインサート複合成形方法。
【請求項３】
上記キャビティ金型と第一コア金型及び第二コア金型の型開閉は、可動盤側に取付けた進退自在なキャビティ金型に対し、第一コア金型と第二コア金型とを固定盤側に横移動自在に並設し、その第一コア金型と第二コア金型の横移動とキャビティ金型の進退移動とにより交互に行うことを特徴とする請求項２記載のインサート複合成形方法。
【請求項４】
上記表層材は、真空成形又はプレス加工により複合成形品の外側形状に合わせて予め立体形成された透明なフイルム又はシートからなることを特徴とする請求項２記載のインサート複合成形方法。
【請求項５】
タイバーにより支持して機台上方に水平に設けた固定盤と、
機台の中央内部に上向きに設置して型締ラムを機台上に突出し、その型締ラムに可動盤を連結した型締装置と、
固定盤の中央上に下向きに設置して型締装置に対設した第一射出装置と、
可動盤が位置する機台と固定盤間を成形作業部とし、その上部の背後に設置した第二射出装置と、
成形作業部の左右空間を金型待機部とし、その一方の金型待機部と成形作業部にわたる長さで、横方向に移動自在に固定盤下面に取付けた台板とからなり、
上記可動盤に複合成形品のキャビティ金型を、型開時に成形品の表層材をキャビティ内にインサートできるように上向きに取付け、そのキャビティ金型と交互に型開閉して、複合成形品の一部及び他の全部を順次成形する第一コア金型と第二コア金型とを上記台板に下向きに並設し、その第二コア金型の金型待機部を複合成形品の離型作業部として、固定盤上に突出装置を設けてなることを特徴とするインサート複合成形用竪型射出成形機。
【請求項６】
上記第一コア金型の金型待機部をスプルの離型作業部として、固定盤上に金型開放用の突出装置を設けてなることを特徴とする請求項４記載のインサート複合成形用竪型射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、外表面がフィルム又はシート等の表層により形成され、全体が異色又は異質の樹脂により複合形成された製品のインサート複合成形方法とその成形に用いられる竪型射出成形機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の二色成形で絵付けフィルム等をインサート成形する場合には、インサート成形を行う第一雌型と二色成形を行う第二雌型の雄型を共用し、第一雌型によりインサート成形した一次成形品を雄型に保持して第二雌型に移し、その雄型を一次成形品と共に第二雌型と型閉して二色成形を行っている（例えば、特許文献１参照）。
また多色成形機としては、型締ラムに連結した可動盤にコア金型を可動型として取付け、そのコア金型に対して一対のキャビティ金型を、第一固定金型と第二固定金型として、固定盤に設けた横方向に移動自在な射出台に並設し、コア型による第一と第二の固定金型を、キャビティ金型の可動型と交互に型開閉し、一次成形品を第一固定金型から離型して可動型により保持し、その一次成形品を可動型と共に第二固定型と型閉して多色成形が行えるように構成している（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１０６５７２号公報（第３頁、図５−７）。
【特許文献２】
特開平７−１４４３５６号公報（第３−４頁、図１、図５−６）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
成形品の表面をフィルムなどにより被覆したり、あるいは絵付けを施すために、フィルムや印刷フィルムなどをキャビティにインサートし、その状態でキャビティに樹脂を射出充填するインサート成形で、成形品を複数の異色又は異質の樹脂により形成する場合には、上記特許文献１に記載されているように、単一の雄型を共用する第一と第二の雌型を用い、その雌型の入れ替えをもってインサート成形と複合成形を行っていることから、インサート成形した一次成形品を第一雌型から抜き出し、これを再び第二雌型に嵌め込む必要があり、このため成形品のインサート面に擦り傷が生じたり、または塵埃等の付着により不良成形となることがある。
【０００５】
また雌型の入れ替えは、複合成形において実施されているスライド移動手段を採用して行えるが、樹脂の射出充填を雄型側から行っていることから、インサート成形と複合成形の樹脂路を雄型に設けねばならず、離型用の突出装置も雄型側に設ける必要性から雄型側の構造が複雑となる。
【０００６】
上記引用文献２に記載された多色成形機のように、スライド移動するキャビティ金型側から樹脂の射出充填を行うこともできるが、インサート成形ではキャビティ面にインサートが接しているので、インサート成形後にキャビティ金型側からの射出充填によって成形品の複合成形を行うことは極めて困難である。
【０００７】
この発明は上記従来の課題を解決するために考えられたものであって、その目的は、単一のキャビティ金型をインサート成形と複合成形の両方に用いることによって、立体フィルム等のインサート成形と成形品の複合成形とが容易に行え、またインサート成形から複合成形に移行する過程での擦り傷や塵埃等の付着を防止できる新たなインサート複合成形方法と、インサート複合成形用竪型成形機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的によるこの発明の成形方法は、複合成形品のキャビティ金型と、そのキャビティ金型と型開閉するインサート成形用の第一コア金型と複合成形用の第二コア金型とを用い、その第一コア金型とキャビティ金型とにより、複合成形品の一部のインサート成形を行って一次成形品をキャビティ金型に残し、そのキャビティ金型と第二コア金型とにより、複合成形品の他の部分と一次成形品との複合成形を行い、その複合成形品を第二コア金型と共にキャビティ金型から離型するというものである。
【０００９】
またこの発明の成形方法は、複合成形品のキャビティ金型に、フイルム又はシート等による複合成形品の表層材を、キャビティ面に沿ってインサートする工程と、そのキャビティ金型と第一コア金型とを型閉して、コア型と表層材との間に一次キャビティを部分形成し、その一次キャビティにコア型から樹脂を射出充填して複合成形品の一部を表層材に一次形成する工程と、型開により一次形成品を表層材と共に第一コア金型から離型してキャビティ内に残し、型開後に第一コア金型を第二コア金型と入れ替える工程と、第二コア金型をキャビティ金型と型閉して、コア型と表層材及び一次形成品との間に二次キャビティを形成し、その二次キャビティにコア型から異色又は異質の樹脂を射出充填して、該樹脂と表層材及び一次形成品が一体化した複合成形品を成形する工程と、その複合成形品をコア型により保持して、型開により第二コア金型と共にキャビティ金型から離型したのち、第二コア金型を上記第一コア金型と入れ替える工程と、第二コア金型から複合成形品を離型する工程とからなる、というものである。
【００１０】
さらに、上記キャビティ金型と第一コア金型及び第二コア金型の型開閉は、可動盤側に取付けた進退自在なキャビティ金型に対し、第一コア金型と第二コア金型とを固定盤側に横移動自在に並設し、その第一コア金型と第二コア金型の横移動とキャビティ金型の進退移動とにより交互に行うというものであり、上記表層材は、真空成形又はプレス加工により複合成形品の表面形状に合わせて予め立体形成された透明なフイルム又はシートからなるというものである。
【００１１】
この発明のインサート複合成形用竪型射出成形機は、タイバーにより支持して機台上方に水平に設けた固定盤と、機台の中央内部に上向きに設置して型締ラムを機台上に突出し、その型締ラムに可動盤を連結した型締装置と、固定盤の中央上に下向きに設置して型締装置に対設した第一射出装置と、可動盤が位置する機台と固定盤間を成形作業部とし、その上部の背後に設置した第二射出装置と、成形作業部の左右空間を金型待機部とし、その一方の金型待機部と成形作業部にわたる長さで、横方向に移動自在に固定盤下面に取付けた台板とからなり、
上記可動盤に複合成形品のキャビティ金型を、型開時に成形品の表層材をキャビティ内にインサートできるように上向きに取付け、そのキャビティ金型と交互に型開閉して、複合成形品の一部及び他の全部を順次成形する第一コア金型と第二コア金型とを上記台板に下向きに並設し、その第二コア金型の金型待機部を複合成形品の離型作業部として、固定盤上に突出装置を設けてなるというものでもある。また上記第一コア金型の金型待機部をスプルの離型作業部として、固定盤上に金型開放用の突出装置を設けてなるというものでもある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は、インサート複合成形が可能な竪型射出成形の１実施形態を示すもので、１は機台、２は所要本数のタイバー３，３により支持して機台上方に水平に設けた固定盤、４は機台１の中央内部に上向きに設置した油圧作動の型締装置で、機台上に突出した型締ラム５に、可動盤６がタイバー３，３に挿通支持して連結してある。
【００１３】
７は第一射出装置で、固定盤１の中央上に下向きに設置して型締装置４に対設してある。８は第二射出装置で、可動盤６が位置する機台１と固定盤２の間を成形作業部とし、その上部の背後に後記する第二コア金型３０の高さに合わせて、図では省略するが、機台上に設置して設けてある。
【００１４】
上記成形作業部の左右空間は金型待機部と使用でき、その一方の金型待機部と成形作業部にわたる長さの台板９が、固定盤２の下面に配設した長手方向の一対のガイドレール１０，１０の間に可動自在に嵌合して、横方向に移動自在に固定盤下面に取付けてある。１１は油圧作動の台板駆動装置（図２参照）で、シリンダを固定盤側にピストンロッドを台板側に止着して、ガイドレール１０と並行に設けてある。１２，１３は両方の金型待機部の固定盤上に設けた離型用の突出装置である。
【００１５】
１４は複合成形品Ｄ（図１２参照）の外形を成形するキャビティ１５を有するキャビティ金型で、型開時に複合成形品Ｄの表層材をキャビティ内に容易にインサートできるように、可動盤６に上向きに取付けてある。２０は複合成形品Ｄの一部を成形する第一コア金型、３０は複合成形品Ｄの他の全てを成形して複合成形品Ｄを複合化する第二コア金型で、その両方は成形作業部にてキャビティ金型１４と交互に型開閉できるように、上記台板９の下面に所定間隔を置いて下向きに並設してある。
【００１６】
図４はキャビティ金型１４と、第一及び第二コア金型２０，３０の１例を示すものである。
第一コア型２０は、金型ブロック２０ａのパーティング面に上記キャビティ型１５と型閉するコア型２１を一体に有する。この金型ブロック２０ａは支持ピンとその周囲のばねとによりベース型２０ｂに可動自在に圧接支持した通常構造のものからなる。
【００１７】
上記コア型２１の先端面にはキャビティ１５との型閉によって、キャビティ底面と底面の突部周囲とに一次キャビティを形成する凹所２２が設けてあり、その凹所２２は中央のスプル２３とゲートを介して連通している。また凹所２２には突出ピン２４が、ばねにより常時突出方向に弾圧された突出板２５に取付けて挿入してあり、その突出板２５の両側に取付けてパーティング面に突出した操作ピン２６の型開閉に伴う出入により、突出ピン２４も凹所２２を出入して一次成形品をコア型２１から離型し、キャビティ内に置き残すことができるようにしてある。
【００１８】
第二コア型３０は、コア型３１の先端面にキャビティ底面の突部と対応する凹所３２を有し、その凹所３２を除く先端面及びコア型周面とに、図では省略するが、キャビティ１５との型閉により複合成形品Ｄの他の全ての部分を成形するキャビティ形成され、そのキャビティに背面から中央にわたり設けたホットランナー３３から樹脂を射出できる構造からなる。またコア型３１には突出ピン３４が、ばねにより常時後退方向に弾圧された突出板３５に取付けて挿入してあり、その突出板３５を上記突出装置１２の突出ロッド１２ａにより押圧し、突出ピン３４を突き出してコア型３１に保持された複合成形品Ｄの離型が行えるようにしてある。
【００１９】
この第一と第二コア金型２０，３０は、台板９の横方向移動により、それぞれの金型待機部と成形作業部を交互に往復移動し、成形作業部に停止している時に、型締装置４の作動により前進（上昇）する可動盤上のキャビティ金型１４と型閉し、第一コア金型２０に対しては第一射出装置７から樹脂が射出され、また第二コア金型３０に対しては第二射出装置８から樹脂が射出されて、インサート成形と複合成形の両方が同一成形機により連続して行われる。
【００２０】
また第一コア金型２０の金型待機部では、図３に示すように、支持ピン周囲のばねによりベース型２０ｂに圧接されていた金型ブロック２０ａが、突出装置１３の突出ロッド１３ａにより押し開かれてベース型２０ｂから離れ、その間からスプルの離型及び取出しが行われる。したがって、一方のコア金型が射出成形作業にあるとき、他方のコア金型では離型作業が行われることになる。
【００２１】
このように、可動盤６にキャビティ金型１４を型開時にキャビティ内にインサートできるように上向きに取付け、そのキャビティ金型１４に対して第一コア金型２０と第二コア金型３０とを、固定盤２の下面の横移動自在な台板９に下向きに並設した竪型射出成形機では、インサートが横向きのキャビティに対する場合よりも容易かつ確実に行えるようになる。
【００２２】
またキャビティにフィルム又はシートをインサートするだけで、他に特別な保持手段は不要となるから、キャビティ金型の構造も簡素化され、キャビティ内への置き残しも突出ピンにより簡単に行えるのでコア型に付着して複合成形に支障を来すこともなく、インサート成形と複合成形とを効率よく行うことができる。さらに成形作業部の上部と背部とに２台の射出装置を設置でき、その成形作業部の両側の金型待機位置で離型が行えるので成形機をコンパクトに構成することができる。
【００２３】
次に、この発明のインサート複合成形を、図５〜図１１により工程順に説明する。
図５、第一コア型２０がキャビティ金型２０の上方に位置した型開状態において、予め透明なフィルムをキャビティ形状に合わせて立体形成した複合成形品Ｄの表層材Ａを、キャビティ１５にインサートする。このインサートは通常に使用されているインサート装置を用いて行い得る。
【００２４】
図６、第一コア型２０に対してキャビティ金型２０を上昇移動し、キャビティ１５とコア型２１の型閉を行う。この型閉によりパーティング面から突出している操作ピン２６が、キャビティ金型１４のパーティング面に突き当たってブロック面まで後退する。これにより突出ピン２４も凹所２２内のブロック面で後退して、キャビティ底面と底面の突部周囲とに一次キャビティ１６を形成する。型閉及び型締後に、図では省略するが、その一次キャビティ１６にスプル２３から、第一樹脂Ｂ（図７参照）を射出充填する。
【００２５】
図７、第一樹脂Ｂにより複合成形品Ｄの一部を表層材Ａに部分的に一次形成して一体化した後、キャビティ金型１４を降下して型開を行う。この型閉により相互のパーティング面が離れるが、キャビティ金型１４のパーティング面に突き当たっていた操作ピン２６は、ばね圧によりその状態が維持されてブロック面から突出るようになる。これにより突出ピン２４も凹所２２内のブロック面から突出るようになり、その突出ピン２４によってキャビティ内の表層材Ａと第一樹脂Ｂによる一次形成品とが、キャビティ底面に押さえ付けられてコア型２１から離型し、キャビティ１５に置き残される。
【００２６】
図８、型開後に台板９を横移動して第一コア型２０と第二コア金型３０の入れ替えを行う。この横移動により第一コア金型２０は金型待機部に移り、第二コア金型３０が成形作業部に移って、キャビティ内に表層材Ａと第一樹脂Ｂによる一次形成品とが残ったキャビティ金型１４と正対位置する。
【００２７】
図９、移動作業後にキャビティ金型１４を上昇移動して、キャビティ１５とコア型３１の型閉を行う。この型閉によりコア型３１と表層材Ａ及び第一樹脂Ｂによる一次形成品との間に二次キャビティ１７を形成する。型閉及び型締後に、その二次キャビティ１７にホットランナー３３から、第一樹脂Ｂとは異なる不透明な第二樹脂Ｃを射出充填し、該樹脂Ｃと表層材Ａ及び第一樹脂Ｂによる一次形成品とが一体に複合化した複合成形品Ｄを成形する（図１０参照）。
【００２８】
図１０、成形終了後にキャビティ金型１４を降下して型開を行う。第二樹脂Ｃの射出充填によって成形された複合成形品Ｄは、第二樹脂Ｃが冷却による収縮によりコア型３１に抱き付いた状態にあるので、キャビティ金型１４の降下に伴ってキャビティ１５から抜け出るようになり、コア型３１と共に離型する。
【００２９】
図１１、型開後に台板９を元に横移動して第二コア金型３０と第一コア金型２０の入れ替えを行う。この横移動により第二コア金型３０は金型待機部に移り、停止後の突出ピン３４の作動により、コア型３１に抱き付いた複合成形品Ｄが、コア型３１から突き外されて離型する。
【００３０】
このように、インサートした表層材と一次形成部とをキャビティに残し、コア金型の入れ替えをもって複合成形品を完成すると、複合成形のためにコア型に保持して移し替えする際の一次成形側の出し入れがなくなり、複合成形が終了するまで静止の状態にあることから、出し入れに伴って生じ易い表層材表面への塵埃の付着や擦り傷の発生が防止される。
【００３１】
また１キャビティをもってインサート成形と複合成形の両方を行うので、２キャビティにより成形を行う場合よりもキャビティ設計が容易となる。さらにキャビティ内に置き残すことによって、立体フィルムによる表層材のインサート成形も容易となり、表層材と一次形成部との一体化が付着程度であっても、第二コア金型とによる複合成形が行えるので、インサートした表層材と樹脂との馴染みを深く考慮して材料選択する必要もなくなり、成形は特定の材料に限定されないという利点をも有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係わるインサート複合成形用竪型射出成形機のインサート成形時の略示縦断正面図である。
【図２】同上の平面図である。
【図３】複合成形時の略示正面図である。
【図４】３金型の略示縦断面図である。
【図５】インサート時のキャビティ金型と第一コア金型の要部縦断正面図である。
【図６】型閉時のキャビティ金型と第一コア金型の要部縦断正面図である。
【図７】型開時のキャビティ金型と第一コア金型の要部縦断正面図である。
【図８】コア金型入れ替え後のキャビティ金型と第二コア金型の要部縦断正面図である。
【図９】型閉時のキャビティ金型と第二コア金型の要部縦断正面図である。
【図１０】型開時のキャビティ金型と第二コア金型の要部縦断正面図である。
【図１１】離型時の複合成形品と第二コア金型の要部縦断縦断正面図である。
【図１２】複合成形品の斜視図である。
【符号の説明】
１    機台
２    固定盤
３    タイバー
４    型締装置
６    可動盤
７    第一射出装置
８    第二射出装置
９    台板
１２，１３    突出装置
１４    キャビティ金型
１５    キャビティ
１６    一次キャビティ
１７    二次キャビティ
２０    第一コア金型
２１    コア型
２２    凹所
３０    第二コア金型
３１    コア型
３２    凹所
【図１】
2005066834.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005066834.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005066834.tif 000009
【図８】
2005066834.tif 000010
【図９】
2005066834.tif 000011
【図１０】
2005066834.tif 000012
【図１１】
2005066834.tif 000013
【図１２】
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