(57)【要約】【課題】射出成形において、成形品の品質向上を図ると共に生産効率の向上を図る。【解決手段】射出機１８の第１射出ノズル２０から固定型１２のキャビティ２４に溶融樹脂を射出して第１成形品５２を得る際、前記溶融樹脂が前記固定型１２と第１可動型１４との間の間隙４６を通じて、第２射出ノズル２６近傍に形成された第１及び第２サブキャビティ３０、４０に充填される。そして、固定型１２から第１可動型１４を離脱させる際、第１及び第２サブキャビティ３０、４０で成形された予備成形物５４が前記第１可動型１４と共に離脱する。最後に、第１可動型１４を第２可動型１６と交換し、第２射出ノズル２６から導入孔４８を通じて別のキャビティへと溶融樹脂を射出して第２成形品６２を得る。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
型内に形成されたキャビティに溶融樹脂等の成形材を充填することで成形品を得る射出成形方法において、
第１のキャビティと該第１のキャビティに連通する第１ゲートとを有する第１型と、前記第１のキャビティを受ける第２型とを型締めし、前記第１ゲートを介して射出機から前記第１のキャビティへと前記成形材を射出して第１の成形品を成形する工程と、
前記成形材を前記第１のキャビティへ充填するのと同時に、前記第１型と第２型との間の間隙を通じて前記成形材をサブキャビティに充填させ予備成形物を成形する工程と、
前記第１型と前記第２型とを型開きし、該第２型と共に前記予備成形物を前記第１型から取り外す工程と、
第２のキャビティに接続される第３ゲートを有した第３型を前記第１型に対して型締めし、前記第１型の第２ゲートを介して前記射出機から前記第３ゲート及び前記第２のキャビティへと前記成形材を射出して第２の成形品を成形する工程と、
前記予備成形物を前記第２型から取り外す工程と、
を有することを特徴とする射出成形方法。
【請求項２】
請求項１記載の射出成形方法において、
前記予備成形物は、前記第１型で成形された部位が前記第２型に対して突出し、該部位を把持して前記第２型から取り外されることを特徴とする射出成形方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の射出成形方法において、
前記第１ゲートから前記第１のキャビティに射出される成形物と、前記第２ゲートから前記第２のキャビティに射出される成形物とが異なることを特徴とする射出成形方法。
【請求項４】
型内に形成されたキャビティに溶融樹脂等の成形材を充填することで成形品を得る射出成形装置において、
第１のキャビティと、該第１のキャビティに連通する第１ゲートと、前記第１ゲートと略平行な第２ゲートを有する第１型と、
前記第１型に対して接近又は離間自在に設けられ、前記第１のキャビティを受ける第２型と、
前記第１型に対して接近又は離間自在に設けられ、該第１型との型締め時に前記第２ゲートと連通する第２のキャビティを有する第３型と、
前記第２型には、前記第２ゲートに臨み、前記第１型と前記第２型との当接面に開口したサブキャビティと、
を備え、
前記第１型と前記第２型とによる成形が行われた後、前記第２型と前記第３型とが交換されて成形が行われることを特徴とする射出成形装置。
【請求項５】
請求項４記載の射出成形装置において、
前記サブキャビティは、前記第１型に形成される第１キャビティ部と、
前記第１型に臨み、該第２型に形成される第２キャビティ部と、
を備え、
前記第２キャビティ部の容積が、前記第１キャビティ部の容積に対して大きく形成されることを特徴とする射出成形装置。
【請求項６】
請求項５記載の射出成形装置において、
前記サブキャビティには、前記成形材が充填されて硬化した予備成形物が形成され、前記予備成形物は、前記第１型と前記第２型とを型開きした際、前記第１キャビティ部に充填された部位が前記第２キャビティ部から突出して形成されることを特徴とする射出成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、型内に形成されたキャビティに成形材を充填することで成形品を得る射出成形方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、型内に形成されたキャビティに溶融樹脂を充填し、その後、該溶融樹脂を冷却硬化して成形品を得る射出成形を行うための射出成形装置及び射出成形方法を提案している（特許文献１参照）。
【０００３】
この射出成形では、射出機にて樹脂が溶融され、これにより得られた溶融樹脂が前記射出機から射出された後、ホットランナを流通する。溶融樹脂は、さらに、型に形成されるスプルーやゲート等を経由して製品部に導入される。これにより、キャビティに射出された溶融樹脂は該キャビティの形状に沿って流動し、さらに、熱が奪取されることに伴って降温して硬化することで成形品となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２２３８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、成形品の品質向上を図ると共に、生産効率の向上を図ることが可能な射出成形方法及びその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の目的を達成するために、本発明は、型内に形成されたキャビティに溶融樹脂等の成形材を充填することで成形品を得る射出成形方法において、
第１のキャビティと該第１のキャビティに連通する第１ゲートとを有する第１型と、前記第１のキャビティを受ける第２型とを型締めし、前記第１ゲートを介して射出機から前記第１のキャビティへと前記成形材を射出して第１の成形品を成形する工程と、
前記成形材を前記第１のキャビティへ充填するのと同時に、前記第１型と第２型との間の間隙を通じて前記成形材をサブキャビティに充填させ予備成形物を成形する工程と、
前記第１型と前記第２型とを型開きし、該第２型と共に前記予備成形物を前記第１型から取り外す工程と、
第２のキャビティに接続される第３ゲートを有した第３型を前記第１型に対して型締めし、前記第１型の第２ゲートを介して前記射出機から前記第３ゲート及び前記第２のキャビティへと前記成形材を射出して第２の成形品を成形する工程と、
前記予備成形物を前記第２型から取り外す工程と、
を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、第１型と第２型とを用いて射出成形を行う際、射出機から第１のキャビティに成形材が射出されると同時に、間隙を通じて前記成形材をサブキャビティに充填して予備成形物を成形する。そして、第１型と第２型との型開きをする際、前記第２型と共に予備成形物を第１型から取り外すことで、前記間隙に形成されたバリが、前記第１型の第２ゲートに臨む位置に残存してしまうことを防止できる。その結果、第２型を第３型へと交換し、該第３型と第１型とで第２のキャビティへと射出を行い第２の成形品を成形する場合に、バリが第２の成形品に混入してしまうことが確実に防止され、前記第２の成形品を高品質で成形することができる。
【０００８】
換言すれば、第１の成形品と第２の成形品とを異なる成形材で成形を行う際に、該第２の成形品が前記第１の成形品の影響を受けることがなく、それぞれ独立して射出成形を行うことができるため、前記第２の成形品の品質を向上させることが可能となる。
【０００９】
また、第１型と第２型とを型締めして成形を行う際、該第１型と第２型との間の間隙に進入する成形材を排除する必要がないため、前記間隙を解消する目的で前記第１及び第２型の面精度を高めたり、前記型締めを高荷重で行う必要がない。その結果、第１型と第２型とで射出成形を行う際に、第２ゲートに臨む部位に設けられたサブキャビティで予備成形物を成形した後、該予備成形物を第２型から除去するという簡単な方法で、射出成形に要する加工コストや製造工数の削減を図って生産効率を向上させることが可能となる。
【００１０】
さらに、予備成形物は、第１型で成形された部位が第２型に対して突出し、該部位を把持して前記第２型から取り外すとよい。
【００１１】
さらにまた、第１ゲートから第１のキャビティに射出される成形物と、第２ゲートから前記第２のキャビティに射出される成形物とを異ならせるとよい。
【００１２】
またさらに、本発明は、型内に形成されたキャビティに溶融樹脂等の成形材を充填することで成形品を得る射出成形装置において、
第１のキャビティと、該第１のキャビティに連通する第１ゲートと、前記第１ゲートと略平行な第２ゲートを有する第１型と、
前記第１型に対して接近又は離間自在に設けられ、前記第１のキャビティを受ける第２型と、
前記第１型に対して接近又は離間自在に設けられ、該第１型との型締め時に前記第２ゲートと連通する第２のキャビティを有する第３型と、
前記第２型には、前記第２ゲートに臨み、前記第１型と前記第２型との当接面に開口したサブキャビティと、
を備え、
前記第１型と前記第２型とによる成形が行われた後、前記第２型と前記第３型とが交換されて成形が行われることを特徴とする。
【００１３】
また、サブキャビティは、第１型に形成される第１キャビティ部と、前記第１型に臨み、該第２型に形成される第２キャビティ部と、を備え、前記第２キャビティ部の容積を、前記第１キャビティ部の容積に対して大きく形成するとよい。
【００１４】
さらに、サブキャビティには、成形材が充填されて硬化した予備成形物が形成され、前記予備成形物は、前記第１型と前記第２型とを型開きした際、前記第１キャビティ部に充填された部位を前記第２キャビティ部から突出させて形成するとよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１６】
すなわち、第１型と第２型とを用いて射出成形を行う際、第１のキャビティに成形材が射出されると同時に、間隙を通じて前記成形材をサブキャビティに充填して予備成形物を成形し、第１型と第２型との型開きをする際、前記第２型と共に予備成形物を第１型から取り外すことで、前記間隙に形成されたバリが、前記第１型の第２ゲートに臨む位置に残存してしまうことを防止できる。その結果、第２型を第３型へと交換し、該第３型と第１型とで第２のキャビティへと射出を行い第２の成形品を成形する場合に、バリが第２の成形品に混入してしまうことが確実に防止され、前記第２の成形品を高品質で成形することができる。
【００１７】
また、第１型と第２型とを型締めして成形を行う際、該第１型と第２型との間の間隙に進入する成形材を排除する必要がないため、前記間隙を解消する目的で前記第１及び第２型の面精度を高めたり、前記型締めを高荷重で行う場合と比較し、射出成形に要する加工コストや製造工数の削減を図って生産効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る射出成形装置の要部概略縦断面図である。
【図２】図１の射出成形装置においてキャビティの射出成形が行われる状態を示す説明断面図である。
【図３】図２における固定型と第１可動型とが離間した型開き状態を示す説明断面図である。
【図４】図３における固定型と第２可動型とを型締めし、第２射出ノズルによる射出成形を行う場合を示す説明断面図である。
【図５】図３の第１可動型から予備成形物を取り外した状態を示す説明断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施の形態に係る射出成形方法につき、それを実施する射出成形装置との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、図１は、本実施の形態に係る射出成形装置１０の要部概略縦断面図である。
【００２０】
この射出成形装置１０は、図１〜図５に示されるように、固定型（第１型）１２と、図示しない変位機構の作用下に前記固定型１２に対して接近又は離間する第１可動型（第２型）１４と、前記第１可動型１４による成形が完了した後に、該第１可動型１４と交換される第２可動型（第３型）１６（図４参照）とを含む。なお、第２可動型１６も、第１可動型１４と同様に変位機構によって前記固定型１２に対して接近又は離間自在に設けられる。
【００２１】
固定型１２は、射出機１８の第１射出ノズル２０が挿入される第１ゲート２２と、該第１ゲート２２に連通し前記第１射出ノズル２０から射出された溶融樹脂（成形材）が充填されるキャビティ（第１のキャビティ）２４と、前記射出機１８の第２射出ノズル２６が挿入される第２ゲート２８と、前記キャビティ２４と連通し前記溶融樹脂が充填される第１サブキャビティ（第１成形部）３０とを備える。
【００２２】
この第１及び第２ゲート２２、２８は、例えば、固定型１２の上方に開口し、第１及び第２可動型１４、１６と当接する第１当接面３２側（矢印Ａ方向）に向かってそれぞれ延在すると共に、互いに所定間隔離間して略平行に形成される。
【００２３】
キャビティ２４は、例えば、断面略長方形状で、第１及び第２可動型１４、１６に当接する第１当接面３２に開口するように形成されると共に、その上部が前記第１ゲート２２と連通している。一方、第２ゲート２８は、その先端部が第１当接面３２まで延在して開口している。
【００２４】
第１サブキャビティ３０は、第１ゲート２２と第２ゲート２８との間に設けられ、第１当接面３２に対して上方に所定高さで形成される。この第１サブキャビティ３０は、第１当接面３２に開口した開口部から該第１当接面３２に対して離間する方向に向かって徐々に拡径したテーパ状に形成され、該テーパ状に形成された上部が略一定径で形成される。
【００２５】
そして、固定型１２と第１可動型１４とが当接した型締め状態において、第１ゲート２２に挿入された射出機１８から射出された溶融樹脂がキャビティ２４へと充填される。
【００２６】
第１可動型１４は、固定型１２に当接する第２当接面３８に開口し、且つ、第２ゲート２８及び第１サブキャビティ３０に臨むように第２サブキャビティ（第２成形部）４０が形成される。第２サブキャビティ４０は、第１サブキャビティ３０より大きな体積を有すると共に、第２当接面３８に開口した開口部から該第２当接面３８に対して離間する方向（矢印Ａ方向）に向かって徐々に拡径したテーパ状に形成され、該テーパ状に形成された下部が略一定径で形成される。
【００２７】
そして、固定型１２と第１可動型１４とが当接した型締め状態において、第１ゲート２２に挿入された射出機１８から射出された溶融樹脂がキャビティ２４へと充填されると共に、該固定型１２の第１当接面３２と前記第１可動型１４の第２当接面３８との間に生じた間隙４６を通じて前記溶融樹脂が第１及び第２サブキャビティ３０、４０へと流入して充填される。
【００２８】
すなわち、溶融樹脂は、キャビティ２４に充填されるのと同時に、第１及び第２サブキャビティ３０、４０に対しても充填される。
【００２９】
第２可動型１６は、固定型１２の第２ゲート２８に臨み、且つ、同軸上となる導入孔（第３ゲート）４８を有する。この導入孔４８は、型締め時において固定型１２の第１当接面３２に当接する第２可動型１６の第３当接面５０に開口し、該第３当接面５０から離間する方向（矢印Ａ方向）に向かって延在している。そして、第２ゲート２８は、図示しない別のキャビティ（第２のキャビティ）に連通し、固定型１２と第２可動型１６とが当接した型締め状態において、第２ゲート２８に挿入された第２射出ノズル２６から射出された溶融樹脂が別のキャビティへと充填される。
【００３０】
本発明の実施の形態に係る射出成形装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００３１】
先ず、図１に示されるように、射出成形を行うに際して、図示しない変位機構の作用下に第１可動型１４を固定型１２に向けて接近させ、その第１当接面３２と第２当接面３８とを当接させた状態で型締めを行う。また、射出機１８内において樹脂を所定温度で溶融して溶融樹脂を得る。
【００３２】
次に、図２に示されるように、この射出機１８における第１射出ノズル２０を固定型１２の第１ゲート２２に挿入すると共に、第２ゲート２８に第２射出ノズル２６を挿入した後に、前記第１射出ノズル２０から溶融樹脂を射出する。射出された溶融樹脂は、キャビティ２４内に充填されると共に、第１当接面３２と第２当接面３８との間にわずかに生じた間隙４６を通じて第１及び第２サブキャビティ３０、４０側へと流動して充填されていく。
【００３３】
そして、溶融樹脂は、徐々に冷却されることによってキャビティ２４、間隙４６、第１及び第２サブキャビティ３０、４０内でそれぞれ硬化し、前記キャビティ２４内で第１成形品５２が得られ、第１及び第２サブキャビティ３０、４０内で予備成形物５４が得られると共に、間隙４６においてはバリ５６が形成される。この予備成形物５４は、バリ５６の端部に接合されると共に、固定型１２と第１可動型１４とに跨るように形成され、第１サブキャビティ３０で成形された第１成形部５８の体積が、第２サブキャビティ４０で成形された第２成形部６０の体積に対して小さく形成される。
【００３４】
次に、図３に示されるように、第１可動型１４を、図示しない変位機構によって固定型１２から離間させる方向（矢印Ａ方向）に変位させて型開きを行う。この際、予備成形物５４は、第１成形部５８が固定型１２側（矢印Ｂ方向）に、第２成形部６０が第１可動型１４側（矢印Ａ方向）となるように引張されるが、前記第１成形部５８と第２成形部６０との体積比によって、前記予備成形物５４は前記第１成形部５８が第１サブキャビティ３０から脱抜し、第２成形部６０が第２サブキャビティ４０内に残存したままの状態で前記第１可動型１４と共に固定型１２から離間する。また、バリ５６は、予備成形物５４との接合部位を起点として分離される。
【００３５】
すなわち、予備成形物５４を第１可動型１４と共に固定型１２から離脱させることで、第２ゲート２８及び第２射出ノズル２６に臨む位置にバリ５６が残存していることがない。
【００３６】
次に、第１可動型１４を第２可動型１６と交換し、前記第２可動型１６を、図示しない変位機構によって固定型１２側（矢印Ｂ方向）へと変位させ、その第３当接面５０を固定型１２の第１当接面３２に当接させて型締めを行う。そして、図４に示されるように、第２射出ノズル２６から溶融樹脂を射出し、溶融樹脂は、導入ゲートを通じて流動して別のサブキャビティ（図示せず）内へと充填され、徐々に冷却硬化して第２成形品６２が得られる。なお、この場合、第１射出ノズル２０からは溶融樹脂の射出を行わない。
【００３７】
最後に、図示しない変位機構の作用下に第２可動型１６を固定型１２から離間させ型開きを行った後、第１及び第２成形品５２、６２を、例えば、ノックアウトピン（図示せず）によって押し出して射出成形装置１０から取り出す。
【００３８】
一方、使用に供された第１可動型１４は、その第２サブキャビティ４０に予備成形物５４が残存し、図３に示されるように、その第１成形部５８が第２当接面３８に対して上方（矢印Ｂ方向）に突出した状態にあるため、図５に示されるように、例えば、作業者６４が前記第１成形部５８を手で把持し、前記第１可動型１４から離間させる方向に引張することにより、前記予備成形物５４を前記第１成形型の第２サブキャビティ４０より取り出すことができる。すなわち、第１成形部５８は、予備成形物５４を第１可動型１４から取り外す際に把持可能な把持部として機能する。
【００３９】
なお、上述した本実施の形態においては、射出成形装置１０において、溶融樹脂を射出成形することで成形品を得る場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、ゴムを溶融させた溶融ゴム（成形材）を射出して成形品を得る場合に適用してもよい。
【００４０】
以上のように、本実施の形態では、固定型１２と第１可動型１４とを用いて射出成形を行った際、間隙４６へと流動した溶融樹脂が第２射出ノズル２６に臨む部位に設けられた第２サブキャビティ４０及び第１サブキャビティ３０へと充填され、前記第１可動型１４を型開きする際に、前記第１及び第２サブキャビティ３０、４０で形成された予備成形物５４を前記第１可動型１４と共に排除することができる。そのため、バリ５６が、第２射出ノズル２６に臨む部位に残存することがなく確実に除去されるため、前記第２可動型１６及び第２射出ノズル２６を用いて第２成形品６２を成形する際における前記バリ５６の混入を確実に防止することができる。
【００４１】
その結果、例えば、第１成形品５２と第２成形品６２とを異なる材料や色等で成形を行う際に、該第２成形品６２が前記第１成形品５２の影響を受けることがなく、それぞれ独立して射出成形を行うことができるため、前記第２成形品６２の品質を向上させることができる。
【００４２】
また、固定型１２と第１可動型１４とを型締めした際に、第１当接面３２と第２当接面３８との間に生じる間隙４６を許容することができるため、前記間隙４６を解消する目的で前記第１及び第２当接面３２、３８の面精度を高めたり、前記型締めを高荷重で行う必要がない。その結果、固定型１２と第１可動型１４とで射出成形を行う際に、第２射出ノズル２６に臨む部位に予備成形物５４を成形し、該第２射出ノズル２６及び第２可動型１６を用いて成形を行う際に前記予備成形物５４を除去するという簡単な方法で、射出成形に要する加工コストや製造工数の削減を図ることが可能となる。
【００４３】
さらに、予備成形物５４は、固定型１２の第１サブキャビティ３０で成形される第１成形部５８が、第１可動型１４の第２サブキャビティ４０で成形される第２成形部６０に対して体積が小さく形成されるため、型開き時に前記第１可動型１４と共に前記予備成形物５４を確実且つ簡便に前記固定型１２から離脱させることができる。
【００４４】
さらにまた、第１可動型１４と共に取り外された予備成形物５４は、該第１可動型１４から突出した第１成形部５８を把持して引っ張ることで簡単に取り外すことができるため、前記予備成形物５４の取り外された第１可動型１４を再使用に供することができる。
【００４５】
なお、本発明に係る射出成形方法及びその装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００４６】
１０…射出成形装置                  １２…固定型
１４…第１可動型                    １６…第２可動型
１８…射出機                        ２０…第１射出ノズル
２２…第１ゲート                    ２４…キャビティ
２６…第２射出ノズル                ２８…第２ゲート
３０…第１サブキャビティ            ３２…第１当接面
３８…第２当接面                    ４０…第２サブキャビティ
４６…間隙                          ４８…導入孔
５０…第３当接面                    ５２…第１成形品
５４…予備成形物                    ５６…バリ
５８…第１成形部                    ６０…第２成形部
６２…第２成形品
【図１】
2013028035.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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