(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型のランナーから分岐された複数の分岐ランナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分割射出して一体に成形する射出成形方法において、複数の開閉ゲートコアで遮断された金型キャビティのうちの１つのキャビティへ前記キャビティに連通する分岐ランナからの射出を行い、前記開閉ゲートコアのうちの１つで遮断された他のキャビティへこれに連通する別の分岐ランナから前記射出よりタイミングを遅らせ型内センサの型内圧検出信号が低くなったことを確認し前記開閉ゲートコアを開いて射出をした後、前記開閉ゲートコアを開いて前記開閉ゲートコアの後退によりできる空間に、これに連通する分岐ランナから射出を行って溶融樹脂を満たし、前記開閉ゲートコアの周辺を加熱することにより順次射出を行った樹脂の境界部を溶融状態に保って融合した後、冷却固化させるようにしたことを特徴とする分割射出成形方法。
【請求項２】
金型のランナーから分岐された複数の分岐ランナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分割射出して一体に成形する射出成形方法において、開閉ゲートコアで半分に遮断された金型キャビティの片側へ第１の分岐ランナからの第１次射出を行い、残りの半分のキャビティへ第２の分岐ランナから第１次射出よりタイミングを遅らせて第２次射出をした後、前記開閉ゲートコアを開いて第３の分岐ランナから前記開閉ゲートコアの後退によりできる空間に第３次射出を行って溶融樹脂を満たし、前記開閉ゲートコアの周辺を加熱することにより第１次、第２次及び第３次の射出樹脂の境界部を溶融状態に保って融合した後、冷却固化させるようにしたことを特徴とする分割射出成形方法。
【請求項３】
請求項１及び２に記載の分割射出成形方法において、順次射出を行なった樹脂の境界部を溶融状態に保って融合した後、開閉ゲートコアにより樹脂境界部を部分的に加圧することを特徴とする分割射出成形方法。
【請求項４】
金型のランナーから分岐された複数の分岐ランナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分割射出して一体に成形する射出成形機の金型装置において、金型キャビティの分岐ランナを閉じると同時にキャビティを分割するように開閉作動用のアクチュエータを備えた少なくとも１以上の開閉ゲートコアと、同開閉ゲートコアの先端に設けられた加熱器と、金型キャビティの前記開閉ゲートコアで分割されたキャビティのそれぞれへ通じる複数の分岐ランナにそれぞれ設けられたゲートと、開閉ゲートコアの作動とランナのゲート作動と開閉ゲートコアの加熱器の加熱のタイミングを制御する制御装置とにより構成され、請求項１乃至３の方法により分割射出成型することを特徴とする金型装置。
【請求項５】
金型のランナーから分岐された複数の分岐ランナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分割射出して一体に成形する射出成形方法において、少なくとも１以上の開閉ゲートコアで遮断された金型キャビティのうちの１つのキャビティへ射出を行い、タイミングを遅らせ型内センサの型内圧検出信号が低くなったことを確認し前記開閉ゲートコアを開いて前記ゲートコアによる金型キャビティの遮断を解除すると同時に若しくは遮断を解除するより以前に前記開閉ゲートコアで分割され前記射出が行われたキャビティと隣接する他のキャビティへの射出を行い、順次行なった射出樹脂の境界の周辺を加熱することにより、射出樹脂の境界部を溶融状態に保って融合した後、冷却固化させるようにしたことを特徴とする射出成形方法。
【請求項６】
金型のランナーから分岐された複数の分岐ランナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分割射出して一体に成形する射出成形方法において、開閉ゲートコアで半分に遮断された金型キャビティの片側への第１次射出を行い、タイミングを遅らせ型内センサの型内圧検出信号が低くなったことを確認し前記開閉ゲートコアを開いて前記ゲートコアによる金型キャビティの遮断を解除すると同時に残りの半分のキャビティへの第２次の射出を行い、第１次射出と第２次の射出の境界の周辺を加熱することにより、第１次及び第２次の射出樹脂の境界部を溶融状態に保って融合した後、冷却固化させるようにしたことを特徴とする射出成形方法。
【請求項７】
請求項５及び６に記載の分割射出成形方法において、順次射出を行なった樹脂の境界部を溶融状態に保って融合した後、開閉ゲートコアにより樹脂境界部を部分的に加圧することを特徴とする分割射出成形方法。
【請求項８】
金型のランナーから分岐された複数の分岐ランナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分割射出して一体に成形する射出成形機の金型装置において、金型キャビティを分割して遮断する開閉作動用のアクチュエータを備えた少なくとも１以上の開閉ゲートコアと、同開閉ゲートコアの先端にそれぞれ設けられた加熱器と、前記開閉ゲートコアで分割された金型キャビティのそれぞれに通じる分岐ランナにそれぞれ設けられたゲートと、開閉ゲートコアの作動と分岐ランナのゲート作動と開閉ゲートコアの加熱器の加熱のタイミングを制御する制御装置とにより構成され、請求項５乃至７に記載の方法により射出成形することを特徴とする金型装置。
【請求項９】
金型のランナーから分岐された複数の分岐ランナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分割射出して一体に成形する射出成形方法において、金型キャビティに中央部と外側部を遮断して３分割する一対の開閉ゲートコアを閉側に作動し、中央の分岐ランナを通して中央の金型キャビティへの第１次射出を行い、第１次射出後タイミングを遅らせ型内センサの型内圧検出信号が低くなったことを確認し前記開閉ゲートコアを開いて開閉ゲートコアを開側へ作動すると同時に、外側の一対の分岐ランナより第２次の射出を行って金型キャビティの両外側部分への射出を行って成形し、第１次の射出樹脂と第２次の射出樹脂の境界周辺を加熱することにより第１次、第２次の射出樹脂の境界部を溶融状態に保って融合した後、冷却固化させるようにしたことを特徴とする射出成形方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の分割射出成形方法において、順次射出を行なった樹脂の境界部を溶融状態に保って融合した後、開閉ゲートコアにより樹脂境界部を部分的に加圧することを特徴とする分割射出成形方法。
【請求項１１】
金型のランナーから分岐された複数の分岐ランナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分割射出して一体に成形する射出成形機の金型装置において、金型キャビティの中央部分と外側部分を遮断するアクチュエータを備えた一対の開閉ゲートコアと、同開閉ゲートコアの先端に設けられた加熱器と、金型キャビティの中央部分へ通じる中央分岐ランナに設けられたゲートと、金型キャビティの両外側部分へ通じる一対の分岐ランナのそれぞれに設けられたゲートと、前記ゲートコアの作動と各分岐ランナのゲートの作動と前記ゲートコアの加熱器の加熱のタイミングを制御する制御装置とにより構成され、請求項９及び１０に記載の方法により射出成形することを特徴とする射出成形機の金型装置。
【請求項１２】
同一の金型キャビティに対して複数の射出ユニットと複数のランナーを設け、金型キャビティの中間部に設けた分割可能な開閉ゲートコアを閉側にして金型キャビティを分割し、複数の射出ユニットより異種又は異色の溶融樹脂を射出し、射出工程の終期に前記ゲートコアを開いて一体に成形する射出成形方法において、開閉ゲートコアで半分に遮断された金型キャビティの片側への第１の射出ユニットから射出を行い、タイミングを遅らせ型内センサの型内圧検出信号が低くなったことを確認し前記開閉ゲートコアを開いて前記ゲートコアによる金型キャビティの遮断を解除し、次いで残りの半分のキャビティとゲートコアが残した空隙へ第２の射出ユニットから射出充填成形し、第１次射出と第２次の射出の境界の周辺を加熱することにより、第１次及び第２次の射出樹脂の境界部を溶融状態に保って融合した後、冷却固化させるようにしたことを特徴とする射出成形方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の分割射出成形方法において、順次射出を行なった樹脂の境界部を溶融状態に保って融合した後、開閉ゲートコアにより樹脂境界部を部分的に加圧することを特徴とする分割射出成形方法。
【請求項１４】
同一の金型キャビティに対して複数の射出ユニットと複数のランナーを設け、金型キャビティの中間部を分割可能な開閉ゲートコアを閉側にして金型キャビティを分割し、複数の射出ユニットより異種又は異色の溶融樹脂を射出し、射出工程の終期に前記ゲートコアを開いて一体に成形する射出成形機の金型装置において、金型キャビティを中央で２分割して遮断する開閉作動用のアクチュエータを備えた開閉ゲートコアと、同開閉ゲートコアの先端に設けられた加熱器と、各射出ユニットから直接金型キャビティへ連通するランナと、射出ユニットの射出のタイミングと前記ゲートコアの作動とゲートコアの加熱器の加熱のタイミングを制御する制御装置とにより構成され、上記請求項１２及び１３に記載の方法により射出成型することを特徴とする金型装置。
【請求項１５】
金型のランナーから分岐された複数の分岐ランナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分割射出して一体に成形する上記請求項４、８、１１及び１４の金型装置において、金型キャビティを遮断するゲートコア周辺の金型面を加熱する手段に高周波電流誘導加熱器を用い、温度検出センサと温度制御装置により樹脂温度と加熱のタイミングを制御するようにしたことを特徴とする射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機等の金型への射出成形方法及び金型装置に関し、特にタイミングをずらしてキャビティ分割射出成形をしても成形の境界に強度が低いウェルド部分が生じない分割成形方法及びこの成形方法のために使用する金型装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
長大な成形品を射出成形するときや、単一の金型内に複数の射出シリンダから複数の色違いの樹脂を射出して成形品を複数の色彩で彩ったりするためには、樹脂通路を分岐して複数のゲートから同時に金型キャビティ内に溶融樹脂を充填するようにした射出成形方法が採用されており、その従来例を以下に紹介する。
特開平８−２００４０号に公示された従来例は、金型キャビティの樹脂通路を遮断する開閉可能な遮断コアを設けてキャビティを分割し、分割されたそれぞれのキャビティにそれぞれ異なった色の成形材料を同時に射出充填し、射出完了直前の溶融樹脂の固化前に、前記遮断コアを引いて通路の遮断を解除して射出を完了するようにしたものであり、彩色の境目が明瞭な一体成形品を得ることができる。
【０００３】
また、特開平７−２４６６３３号に開示された射出成形方法は、金型キャビティに２（複数の）種類の樹脂を射出するそれぞれの樹脂通路と、それぞれの樹脂通路を遮断するゲートを設け、また、金型キャビティ内に挿入されるコアを備え、同コアが挿入された状態で、第１の種類の樹脂を射出してキャビティの空間に満たし、ある程度固化したタイミングで、前記コアを抜くと同時に第２の種類の樹脂用のゲートを開いて、前記コアが抜けた後の空間内に、第２の種類の樹脂を射出するようにした射出成形方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来例に示すような、長大な成形品を射出成形するとき、分割されたキャビティに複数のランナゲートから成形材料を同時に射出充填し、樹脂が未固化状態の間に樹脂通路を開いて成形材料を融合させる方法は、射出充填中に金型内で樹脂温度が低下するため、樹脂と樹脂とのウェルド部の接着強度が弱くなり、また、射出時には溶融樹脂を高圧で充填するため、金型の全体に型内圧が掛かり、金型キャビティの投影面積が大きい成形品の場合は、金型に対して強大な型締力が必要で、型締装置全体は大型にならざるを得ない。
本発明は、上記のような射出条件のときに、樹脂と樹脂とのウェルド部の接着強度を保持でき、且つ、金型に対して強大な型締力が必要でないような射出成形方法及び金型装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点に対し、本発明は以下の各項に述べる特徴を有する手段により課題の解決を図る。
（１）金型のランナーから分岐された複数の分岐ランナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分割射出して一体に成形する射出成形方法において、複数の開閉ゲートコアで遮断された金型キャビティのうちの１つのキャビティへ前記キャビティに連通する分岐ランナからの射出を行い、前記開閉ゲートコアのうちの１つで遮断された他のキャビティへこれに連通する別の分岐ランナから前記射出よりタイミングを遅らせ型内センサの型内圧検出信号が低くなったことを確認し前記開閉ゲートコアを開いて射出をした後、前記開閉ゲートコアを開いて前記開閉ゲートコアの後退によりできる空間に、これに連通する分岐ランナから射出を行って溶融樹脂を満たし、前記開閉ゲートコアの周辺を加熱することにより順次射出を行った樹脂の境界部を溶融状態に保って融合した後、冷却固化させるようにしたことを特徴とする分割射出成形方法。
（２）  金型のランナーから分岐された複数の分岐ランナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分割射出して一体に成形する射出成形方法において、開閉ゲートコアで半分に遮断された金型キャビティの片側へ第１の分岐ランナからの第１次射出を行い、残りの半分のキャビティへ第２の分岐ランナから第１次射出よりタイミングを遅らせて第２次射出をした後、前記開閉ゲートコアを開いて第３の分岐ランナから前記開閉ゲートコアの後退によりできる空間に第３次射出を行って溶融樹脂を満たし、前記開閉ゲートコアの周辺を加熱することにより第１次、第２次及び第３次の射出樹脂の境界部を溶融状態に保って融合した後、冷却固化させるようにしたことを特徴とする分割射出成形方法。
（３）上記（１）及び（２）に記載の分割射出成形方法において、順次射出を行なった樹脂の境界部を溶融状態に保って融合した後、開閉ゲートコアにより樹脂境界部を部分的に加圧することを特徴とする分割射出成形方法。
【０００６】
（４）金型のランナーから分岐された複数の分岐ランナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分割射出して一体に成形する射出成形機の金型装置において、金型キャビティの分岐ランナを閉じると同時にキャビティを分割するように開閉作動用のアクチュエータを備えた少なくとも１以上の開閉ゲートコアと、同開閉ゲートコアの先端に設けられた加熱器と、金型キャビティの前記開閉ゲートコアで分割されたキャビティのそれぞれへ通じる複数の分岐ランナにそれぞれ設けられたゲートと、開閉ゲートコアの作動とランナのゲート作動と開閉ゲートコアの加熱器の加熱のタイミングを制御する制御装置とにより構成され、上記（１）乃至（３）の方法により分割射出成型することを特徴とする金型装置。
（５）  金型のランナーから分岐された複数の分岐ランナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分割射出して一体に成形する射出成形方法において、少なくとも１以上の開閉ゲートコアで遮断された金型キャビティのうちの１つのキャビティへ射出を行い、タイミングを遅らせ型内センサの型内圧検出信号が低くなったことを確認し前記開閉ゲートコアを開いて前記ゲートコアによる金型キャビティの遮断を解除すると同時に若しくは遮断を解除するより以前に前記開閉ゲートコアで分割され前記射出が行われたキャビティと隣接する他のキャビティへの射出を行い、順次行なった射出樹脂の境界の周辺を加熱することにより、射出樹脂の境界部を溶融状態に保って融合した後、冷却固化させるようにしたことを特徴とする射出成形方法。
【０００７】
（６）  金型のランナーから分岐された複数の分岐ランナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分割射出して一体に成形する射出成形方法において、開閉ゲートコアで半分に遮断された金型キャビティの片側への第１次射出を行い、タイミングを遅らせ型内センサの型内圧検出信号が低くなったことを確認し前記開閉ゲートコアを開いて前記ゲートコアによる金型キャビティの遮断を解除すると同時に残りの半分のキャビティへの第２次の射出を行い、第１次射出と第２次の射出の境界の周辺を加熱することにより、第１次及び第２次の射出樹脂の境界部を溶融状態に保って融合した後、冷却固化させるようにした射出成形方法。
【０００８】
（７）上記（５）及び（６）に記載の分割射出成形方法において、順次射出を行なった樹脂の境界部を溶融状態に保って融合した後、開閉ゲートコアにより樹脂境界部を部分的に加圧することを特徴とする分割射出成形方法。
（８）金型のランナーから分岐された複数の分岐ランナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分割射出して一体に成形する射出成形機の金型装置において、金型キャビティを分割して遮断する開閉作動用のアクチュエータを備えた少なくとも１以上の開閉ゲートコアと、同開閉ゲートコアの先端にそれぞれ設けられた加熱器と、前記開閉ゲートコアで分割された金型キャビティのそれぞれに通じる分岐ランナにそれぞれ設けられたゲートと、開閉ゲートコアの作動と分岐ランナのゲート作動と開閉ゲートコアの加熱器の加熱のタイミングを制御する制御装置とにより構成され、上記（５）乃至（７）に記載の方法により射出成形することを特徴とする金型装置。
（９）  金型のランナーから分岐された複数の分岐ランナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分割射出して一体に成形する射出成形方法において、金型キャビティに中央部と外側部を遮断して３分割する一対の開閉ゲートコアを閉側に作動し、中央の分岐ランナを通して中央の金型キャビティへの第１次射出を行い、第１次射出後タイミングを遅らせ型内センサの型内圧検出信号が低くなったことを確認し前記開閉ゲートコアを開いて開閉ゲートコアを開側へ作動すると同時に、外側の一対の分岐ランナより第２次の射出を行って金型キャビティの両外側部分への射出を行って成形し、第１次の射出樹脂と第２次の射出樹脂の境界周辺を加熱することにより第１次、第２次の射出樹脂の境界部を溶融状態に保って融合した後、冷却固化させるようにしたことを特徴とする射出成形方法。
【０００９】
（１０）  上記（９）に記載の分割射出成形方法において、順次射出を行なった樹脂の境界部を溶融状態に保って融合した後、開閉ゲートコアにより樹脂境界部を部分的に加圧することを特徴とする分割射出成形方法。
【００１０】
（１１）  金型のランナーから分岐された複数の分岐ランナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分割射出して一体に成形する射出成形機の金型装置において、金型キャビティの中央部分と外側部分を遮断するアクチュエータを備えた一対の開閉ゲートコアと、同開閉ゲートコアの先端に設けられた加熱器と、金型キャビティの中央部分へ通じる中央分岐ランナに設けられたゲートと、金型キャビティの両外側部分へ通じる一対の分岐ランナのそれぞれに設けられたゲートと、前記ゲートコアの作動と各分岐ランナのゲートの作動と前記ゲートコアの加熱器の加熱のタイミングを制御する制御装置とにより構成され、上記（９）及び（１０）に記載の方法により射出成形することを特徴とする射出成形機の金型装置。
【００１１】
（１２）  同一の金型キャビティに対して複数の射出ユニットと複数のランナーを設け、金型キャビティの中間部に設けた分割可能な開閉ゲートコアを閉側にして金型キャビティを分割し、複数の射出ユニットより異種又は異色の溶融樹脂を射出し、射出工程の終期に前記ゲートコアを開いて一体に成形する射出成形方法において、開閉ゲートコアで半分に遮断された金型キャビティの片側への第１の射出ユニットから射出を行い、タイミングを遅らせ型内センサの型内圧検出信号が低くなったことを確認し前記開閉ゲートコアを開いて前記ゲートコアによる金型キャビティの遮断を解除し、次いで残りの半分のキャビティとゲートコアが残した空隙へ第２の射出ユニットから射出充填成形し、第１次射出と第２次の射出の境界の周辺を加熱することにより、第１次及び第２次の射出樹脂の境界部を溶融状態に保って融合した後、冷却固化させるようにしたことを特徴とする射出成形方法。
【００１２】
（１３）  上記（１２）に記載の分割射出成形方法において、順次射出を行なった樹脂の境界部を溶融状態に保って融合した後、開閉ゲートコアにより樹脂境界部を部分的に加圧することを特徴とする分割射出成形方法。
【００１３】
（１４）  同一の金型キャビティに対して複数の射出ユニットと複数のランナーを設け、金型キャビティの中間部を分割可能な開閉ゲートコアを閉側にして金型キャビティを分割し、複数の射出ユニットより異種又は異色の溶融樹脂を射出し、射出工程の終期に前記ゲートコアを開いて一体に成形する射出成形機の金型装置において、金型キャビティを中央で２分割して遮断する開閉作動用のアクチュエータを備えた開閉ゲートコアと、同開閉ゲートコアの先端に設けられた加熱器と、各射出ユニットから直接金型キャビティへ連通するランナと、射出ユニットの射出のタイミングと前記ゲートコアの作動とゲートコアの加熱器の加熱のタイミングを制御する制御装置とにより構成され、上記（１２）及び（１３）に記載の方法により射出成型することを特徴とする金型装置。
（１５）  金型のランナーから分岐された複数の分岐ランナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分割射出して一体に成形する上記（４）、（８）、（１１）及び（１４）の金型装置において、金型キャビティを遮断するゲートコア周辺の金型面を加熱する手段に高周波電流誘導加熱器を用い、温度検出センサと温度制御装置により樹脂温度と加熱のタイミングを制御するようにすればより好適な手段となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
【第１の実施形態】
本発明の第１の実施形態の分割成形方法は、金型キャビティをゲートコアで２分割して、単一の射出シリンダから分岐したランナによりタイミングに差をつけて分割成形するものであり、成形金型装置の断面図、図１−（Ｉ）、図１−（ＩＩ）、図１−（ＩＩＩ）、図５の射出工程のタイミングを示す図を用いて説明する。
【００１５】
図において、１は射出シリンダで、射出シリンダ１内で射出スクリュ２が回転する。溶融樹脂１０はランナ１６を通して金型キャビティ１５内へ射出される。５は固定ダイプレート３に取付けられた固定金型、６は可動ダイプレート４に取付けられた可動金型である。固定ダイプレート３と可動ダイプレート４によって金型５と金型６に型締め圧力が加えられる。ランナ１６は分岐ランナ１７、１８、１９に分岐し、分岐ランナ１７はゲート（バルブ）Ａ７により開閉し、分岐ランナ１８はゲート（バルブ）Ｂ８により開閉する。１１は可動金型６内を摺動するゲートコアであり、ゲートコア１１は可動ダイプレート４に取付けられたアクチュエータ１３によりキャビティ１５の樹脂通路を開閉する。１２はゲートコア１１の先端に設けられた加熱器であり、この加熱器１２は適当なタイミングでキャビティ１５内の溶融樹脂１０を加熱、冷却する。４３は型内圧を検出する圧力検出センサである。また、４４は加熱器１２の先端温度を検出する温度センサであり、加熱器１２の先端温度は温度センサ４４の検出信号を受信した図示しない制御装置により制御され、加熱器１２の加熱のタイミングも図示しない制御装置により制御される。
【００１６】
図１及び図５に示す射出工程のタイミングにより、溶融樹脂１０の金型への射出充填の方法について説明する。
射出シリンダ１内で射出スクリュ２が回転して樹脂材料を送りながら可塑化溶融し、一定量の溶融樹脂１０が射出シリンダ１内の射出スクリュ２の先端に一定量貯溜した後、射出スクリュ２は回転を止め、前進して溶融樹脂１０をランナ１６を通して金型キャビティ１５内へ射出をする。このとき、ゲートコア１１はキャビティ１５の中央の樹脂通路を閉じ、ゲート（バルブ）Ｂ８は閉じた状態で、ゲート（バルブ）Ａ７を開き、射出スクリュ２は全射出量の約半分を第１次射出をする（図１−（Ｉ））。
【００１７】
次いで、ゲート（バルブ）Ａ７を閉じ、ゲート（バルブ）Ｂ８を開き、残りの半分のキャビティに第２次射出をした後（図１−（ＩＩ））、若干時間型内圧を保持し、ゲート（バルブ）Ｂ８を閉じ、ゲートコア１１を引き出し、キャビティ１５の通路を開くと同時に中央の分岐ランナ１９を開きながら第３次の射出をする（図１ー（ＩＩＩ））。このときより早い時点で加熱器１２を発熱させ、ゲートコア１１の温度を上昇して固化を始めた樹脂の温度を上昇させて第１次、第２次、第３次射出の樹脂の境界を加熱し、溶融状態に保って融合させるようにして、樹脂間のウェルドの接着を改善し、接着強度を向上させる。次いで加熱器１２の発熱を止め、（冷却し）金型６と同じ温度に制御して樹脂の圧力保持、冷却工程へ移行する。
【００１８】
図５−（１）は通常の射出成形機における、１カ所のランナゲートから一気に溶融樹脂を射出充填するときの射出と圧力保持のタイミングを示している。
図５−（２）は２カ所のランナゲートから同時に溶融樹脂を射出充填するときの射出と圧力保持のタイミングを示す。図１に示す金型５、６を使用する場合であれば、ゲートコア１１を引いてキャビティ１５の樹脂通路を開いたままの状態で、ゲートＡ７、ゲートＢ８を同時に開いてキャビティ１５に溶融樹脂１０を射出充填する。
図５−（３）は２カ所のランナゲートからタイミングをずらして溶融樹脂を射出充填するときの射出と圧力保持のタイミングを示す。図１に示す金型を使用する場合であれば、ゲートコア１１を押し出してキャビティ１５の樹脂通路を塞ぎ、ゲートＡ７、ゲートＢ８をタイミングをずらして開くと同時にゲートコア１１を開いてキャビティ１５に溶融樹脂１０を順次射出充填する。
【００１９】
図５−（４）は２カ所のランナゲートからタイミングをずらして溶融樹脂を射出充填するとき、第１次の射出後若干時間保持し、ゲートコアを開き、第２次の射出をするときの射出と圧力保持のタイミングを示す。図１に示す金型を使用する場合であれば、ゲートコア１１を押し出してキャビティ１５の樹脂通路を塞ぎ、ゲートＡ７を開いてキャビティ１５の半分に溶融樹脂１０を射出充填した後、ゲートＡ７を閉じ、若干時間保持し、型内圧センサ４３の型内圧検出信号が低くなったことを確認し、ゲートコア１１を開き、ゲートＢ８を開いてキャビティ１５の残り半分に溶融樹脂１０を射出充填する。
この第１の実施形態の金型装置は、上記の図５−（２）〜図５−（４）の射出充填方法が可能であり、この射出充填のときゲートコア１１付属の加熱器１２により樹脂流れの合流部分を加熱して融合してウェルドの強度低下を少なくするようにしている。
【００２０】
図６は長大な成形品（例えば自動車のバンパ）を通常の１段射出成形したときの溶融樹脂の流れ状態（上から２番目の図）と、射出のタイミングをずらして２段射出により部分連結成形したときの溶融樹脂の流れ状態（１番上の図）と、この両者の射出充填中の型内圧の分布状態（下方の図）を示したものであり、破線は通常成形型内圧を示し、太い実線は部分連結成形時の片側の型内圧を示している。図６の縦線のハッチング部は、通常の１段射出成形時の射出充填途中において、溶融樹脂の摩擦抵抗による型内圧の変化状態を示している。
【００２１】
通常の１段射出成形のときは、溶融樹脂のキャビティ入り口から両端部までの距離が長いのでキャビティ内の通路と溶融樹脂との摩擦が大きく、溶融樹脂の流速が同じ場合は、通常の射出成形のときの圧力損失は、部分連結成形時の場合より大きくなり、射出のための押力も大きくなるので射出速度を遅くして対応せざるを得ないが、射出速度が遅くなれば、樹脂通路の途中で溶融樹脂は冷え易く、端末まで樹脂が行き渡るにはより大きい射出圧力が必要となる。また、このように型内圧が大きくなれば、金型キャビティの面を押さえる型締力も大きくならざるを得ない。
【００２２】
上述のように、部分連結成形すれば型内圧は低くなるので、キャビティ全面を押さえる型締力は小さくて済む。これを言い換えれば、型内圧を同じにすれば、射出速度をより早くすることが可能となる。さらに、図５−（４）のように、ゲートコア１１によりキャビティ１５の樹脂通路を分割し、キャビティ１５の半分づつにタイミングをずらして溶融樹脂１０を射出充填し、片側の樹脂が冷却して型内圧が低下したときに、後半分のキャビティ１５に溶融樹脂１０を射出充填するようにすれば、型締力をさらに半分にすることができる。また、ゲートコア１１により樹脂合流部を部分的に加圧し樹脂を流動させることにより低い型締力であっても成形品の強度を向上させることができる。
本実施例ではゲートコアを１つ用いる場合について説明を行なったが、複数のゲートコアを用いて成形行なうことも可能である。
【００２３】
【第２の実施形態】
本発明の第２の実施形態の分割成形方法は、第１の実施形態と同じように、金型キャビティをゲートコアで２分割して、単一の射出シリンダから分岐したランナによりタイミングに差をつけて分割成形するものであり、成形金型装置の断面図、図２−（Ｉ）、図２−（ＩＩ）、図５の射出工程のタイミングを示す図を用いて説明する。第１の実施形態と異なるところは、第１の実施形態に設けられていた中央部の分岐ランナ１９を省いたことである。従って、分岐ランナを備えた固定側金型以外は全て第１の実施形態と同じ構成であるので、同じ構成についての説明は省略する。
【００２４】
溶融樹脂１０をランナ２２を通して金型キャビティ１５内へ射出をする。このとき、ゲートコア１１はキャビティ１５の中央の樹脂通路を閉じ、ゲート（バルブ）Ｂ２８は閉じた状態で、ゲート（バルブ）Ａ２７を開き、射出スクリュ２は全射出量の約半分を第１次射出をする（図２−（Ｉ））。次いで、ゲート（バルブ）Ａ２７を閉じ、若干時間保持し、型内圧センサ４３の型内圧検出信号が低くなったことを確認してゲートコア１１を引き出し、ゲート（バルブ）Ｂ２８を開き、残りの半分のキャビティに第２次射出をする。このときより早い時点で加熱器１２を発熱させ、ゲートコア１１の温度を上昇して固化を始めた樹脂の温度を上昇させて第１次、第２次射出の樹脂の境界を加熱し、溶融状態に保って融合させるようにして、樹脂間のウェルドの接着を改善し、接着強度を向上させる。また、ゲートコア１１を用いて樹脂境界部を部分的に加圧し樹脂を流動させることにより、更なる強度向上が図れる。次いで加熱器１２の発熱を止め、（冷却し）金型６と同じ温度に制御して樹脂の圧力保持、冷却工程へ移行する。
【００２５】
この第２の実施形態の金型装置も第１の実施形態の金型と同様に、図５−（２）〜図５−（４）に示した射出と圧力保持のタイミングで、２カ所のランナゲートから同時又は順次に溶融樹脂を射出充填することができる。従って、この射出充填のときもゲートコア１１付属の加熱器１２により樹脂流れの合流部分を加熱して融合してウェルドの強度低下を少なくするようにしており、長大な成形品を射出のタイミングをずらして２段射出により部分連結成形することにより、第１の実施形態と同じ効果を奏することができる。
本実施例ではゲートコアを１つ用いる場合について説明を行なったが、複数のゲートコアを用いて成形行なうことも可能である。
【００２６】
【第３の実施形態】
本発明の第３の実施形態の分割成形方法は、金型キャビティを一対のゲートコアで３分割して、単一の射出シリンダから分岐したランナによりタイミングに差をつけて分割成形するものであり、成形金型装置の断面図、図３−（Ｉ）、図３−（ＩＩ）を用いて説明する。第１の実施形態と異なるところは、金型キャビティを一対のゲートコアで３分割し、中央のキャビティに対する射出充填に対し、両側のキャビティへタイミングを遅らせて射出充填するように構成したことであり、この構成以外は全て第１の実施形態と同じ構成であり、同じ構成についての説明は省略する。
【００２７】
３５は固定ダイプレート３に取付けられた固定金型、３６は可動ダイプレート３４に取付けられた可動金型である。ランナ３２は分岐ランナ３３、３９、４１に分岐し、分岐ランナ３３はゲート（バルブ）Ｃ４０より開閉し、分岐ランナ３９はゲート（バルブ）Ａ３７により開閉し、分岐ランナ４１はゲート（バルブ）Ｂ３８により開閉する。１１Ａ、１１Ｂは可動金型３６内を摺動するゲートコアであり、ゲートコア１１Ａ、１１Ｂは可動ダイプレート３４に取付けられたアクチュエータ１３Ａ、１３Ｂによりキャビティ３１の樹脂通路を開閉する。１２Ａ、１２Ｂはゲートコア１１Ａ、１１Ｂのそれぞれの先端に設けられた加熱器であり、この加熱器１２Ａ、１２Ｂは適当なタイミングでキャビティ３１内の溶融樹脂１０を加熱、冷却する。４３は型内圧を検出する圧力検出センサである。また、４４Ａ、４４Ｂは加熱器１２Ａ、１２Ｂの先端温度を検出する温度センサであり、加熱器１２Ａ、１２Ｂの先端温度は温度センサ４４Ａ、４４Ｂの検出信号を受信した図示しない制御装置により制御され、加熱器１２Ａ、１２Ｂの加熱のタイミングも図示しない制御装置により制御される。
【００２８】
溶融樹脂１０はランナ３２を通して金型キャビティ３１内へ射出される。このとき、ゲートコア１１Ａ、１１Ｂはキャビティ３１の中央両側の樹脂通路を閉じ、ゲート（バルブ）Ａ３７、ゲート（バルブ）Ｂ３８は閉じた状態で、ゲート（バルブ）Ｃ４０を開き、射出スクリュ２は全射出量の約１／３を第１次射出をする（図３−（Ｉ））。次いで、ゲート（バルブ）Ｃ４０を閉じ、若干時間保持し、型内圧センサ４３の型内圧検出信号が低くなったことを確認してゲートコア１１Ａ、１１Ｂを引き出し、ゲート（バルブ）Ａ３７、ゲート（バルブ）Ｂ３８を同時に開き、残りのキャビティに第２次射出をする。このときより早い時点で加熱器１２Ａ、１２Ｂを発熱させ、ゲートコア１１Ａ、１１Ｂの温度を上昇して固化を始めた樹脂の温度を上昇させて第１次、第２次射出の樹脂の境界を加熱し、溶融状態に保って融合させるようにして、樹脂間のウェルドの接着を改善し、接着強度を向上させる。また、ゲートコア１１Ａ、１１Ｂを用いて樹脂境界部を部分的に加圧し樹脂を流動させることにより、更なる強度向上が図れる。次いで加熱器１２Ａ、１２Ｂの発熱を止め、（冷却し）金型３６と同じ温度に制御して樹脂の圧力保持、冷却工程へ移行する。
【００２９】
この第３の実施形態の金型装置も第１、第２の実施形態の金型と同様に、図５−（２）〜図５−（４）に示した射出と圧力保持のタイミングで、３カ所のランナゲートから同時、又は順次に溶融樹脂を射出充填することができる。従って、この射出充填のときもゲートコア１１Ａ、１１Ｂ付属の加熱器１２Ａ、１２Ｂにより樹脂流れの合流部分を加熱して融合してウェルドの強度低下を少なくするようにしており、長大な成形品を射出のタイミングをずらして２段射出により部分連結成形することにより、第１の実施形態と同じ効果を奏することができる。
【００３０】
【第４の実施形態】
本発明の第４の実施形態の分割成形方法は、金型キャビティをゲートコアで２分割して、一対の射出シリンダから、それぞれランナによりタイミングに差をつけて分割成形するものであり、成形金型装置の断面図、図４−（Ｉ）、図４−（ＩＩ）を用いて説明する。第１の実施形態と異なるところは、射出シリンダが２台設置され、それぞれの射出シリンダが同時またはタイミングをずらして射出充填を行うもので、第１の実施形態に設けられていた中央部の分岐ランナ１９は不必要となる。この構成以外は殆ど第１の実施形態と同じ構成となっているので、同じ構成についての説明は省略する。
【００３１】
５２は固定ダイプレート５１に取付けられた固定金型、６は可動ダイプレート４に取付けられた可動金型である。固定金型５２の２個のランナ５３、５４の入り口にはそれぞれ２台の射出シリンダ１Ａ、１Ｂのノズルが圧着する。ランナ５３、５４は単一のキャビティ５５に連結している。可動金型６の中央に明けられた貫通孔にゲートコア１１が嵌合し、ゲートコア１１は、可動ダイプレート４に取付けられたアクチュエータ１３により、キャビティ５５の中央の樹脂通路を遮断するように往復摺動して通路を開閉する。１２はゲートコア１１の先端に設けられた加熱器である。４３は型内圧を検出する圧力検出センサ、４４は加熱器１２の先端温度を検出する温度センサで、加熱器１２の温度は温度センサ４４の検出信号を受信した図示しない制御装置により制御され、加熱器１２の加熱のタイミングも図示しない制御装置により制御される。
【００３２】
２台の射出シリンダ１Ａ、１Ｂはそれぞれ同種又は、異種又は異色の樹脂材料を射出することができる。図４においては射出シリンダ１Ａは樹脂Ａ５０、射出シリンダ１Ｂは樹脂Ｂ５０を射出するようになっている。また、それぞれの射出シリンダ１Ａ、１Ｂの射出スクリュ２Ａ、２Ｂは別々に射出駆動される。ゲートコア１１が突き出されて、キャビティ５５の中央の樹脂通路を閉じ、先ず、射出スクリュ２Ａが射出駆動されて全射出量の約半分を第１次射出をする（図４−（Ｉ））。
【００３３】
そのままの状態を若干時間保持し、型内圧センサ４３が樹脂Ａ５０の型内圧が低くなったことを確認した後、ゲートコア１１を引いてキャビティ５５の通路を開き、射出スクリュ２Ｂが射出駆動されて全射出量の残り半分を第２次射出をする（図４−（ＩＩ））。このときより早い時点で加熱器１２を発熱させ、ゲートコア１１の温度を上昇して固化を始めた樹脂の温度を上昇させて第１次、第２次射出の樹脂の境界を加熱し、溶融状態に保って融合させるようにして、樹脂間のウェルドの接着を改善し、接着強度を向上させる。また、ゲートコア１１を用いて樹脂境界部を部分的に加圧し樹脂を流動させることにより、更なる強度向上が図れる。次いで加熱器１２の発熱を止め、（冷却し）金型６と同じ温度に制御して樹脂の圧力保持、冷却工程へ移行する。
【００３４】
この第４の実施形態の金型装置も第１、第２の実施形態の金型と同様に、図５−（２）〜図５−（４）に示した射出と圧力保持のタイミングで、２台の射出シリンダ１Ａ、１Ｂから同時、又は順次に溶融樹脂を射出充填することができる。従って、この射出充填のときもゲートコア１１付属の加熱器１２により樹脂流れの合流部分を加熱して融合してウェルドの強度低下を少なくするようにしており、長大な成形品を射出のタイミングをずらして２段射出により部分連結成形することにより、第１の実施形態と同じ効果を奏することができる。また、この金型装置は異種材料の連結成形品、異色材料の連結成形品を連結成形することもできる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は、射出成形機の金型装置において、金型キャビティを分割するゲートコアを設け、金型のランナーに複数の分岐路及びゲートバルブを設け、金型キャビティを分割し、タイミングをずらしてゲートを開いて分割した金型キャビティに溶融樹脂を射出するときに、次の射出の前または同時に金型キャビティを分割しているゲートコアを開いて一体に成形し、樹脂の合流部をゲートコアの先端に設けられた加熱器によって加熱して融合させるようにしたので、樹脂合流部のウェルドの強度低下を少なくする効果があり、樹脂合流部を加圧すれば更なる効果が期待できる。また、部分連結成形をすれば型内圧が低くなるので、キャビティ全面を押さえる型締力は小さくて済む、従って、型締装置の加圧機構を小型にすることができ、製造コストをさげることが可能となる。これを言い換えれば、型内圧を同じにすれば、射出速度をより早くすることが可能で成形能力が向上する。さらに、ゲートコアによりキャビティを分割し、分割されたキャビティにタイミングをずらして溶融樹脂を射出充填するようにすれば、型締力をさらに少なくすることができ、特に長大な成形品を射出充填するときにコスト効果が大きい（請求項１〜８）。
【００３６】
金型キャビティを３分割して上記の分割成形方法を採ったものは、上記の効果に加えて長大な成形品の金型に適している（請求項９、１０、１１）
また、複数の射出シリンダを使用して溶融樹脂を供給し、上記の分割成形をする方法、装置は、異種、異色の樹脂を一体に成形し、上記と同様な効果を奏することができる（請求項１２、１３、１４）。
加熱器に誘導加熱方式を使用すれば急加熱が容易であるので、この金型装置のゲートコアの先端の加熱方式として好適である（請求項１５）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の分割成形方法を説明する成形金型装置の断面図（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）である。
【図２】本発明の第２の実施形態の分割成形方法を説明する成形金型装置の断面図（Ｉ）、（ＩＩ）である。
【図３】本発明の第３の実施形態の分割成形方法を説明する成形金型装置の断面図（Ｉ）、（ＩＩ）である。
【図４】本発明の第４の実施形態の分割成形方法を説明する成形金型装置の断面図（Ｉ）、（ＩＩ）である。
【図５】種々の射出充填方法における射出工程のタイミングを示す図である。
【図６】通常の単一ランナによる射出充填方法のときの型内圧分布状態と分割射出充填成形のときの型内圧分布状態を比較した図である。
【符号の説明】
１    射出シリンダ
２    射出スクリュ
５、２５、５２    固定金型
６    可動可動
７、２７    ゲートＡ
８、２８    ゲートＢ
１０    溶融樹脂
１１    ゲートコア
１２    加熱器
１５、３１    キャビティ
１６、２２、３２、５３、５４    ランナ
１７、１８、１９、２３、２４、３９、４１、    分岐ランナ
５０    溶融樹脂Ａ
６０    溶融樹脂Ｂ
【図１】
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【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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