(57)【要約】      （修正有）【課題】多種類の異なる材料を同時に金型内に射出して材料毎の層が形成された製品を成形加工する際に、それぞれの材料毎に温度や射出量等を制御することができる多種材料の同時射出装置を提供する。【解決手段】金型に接触して成形材料を射出するノズル81を先端部に有するシリンダ６の壁体内に、それぞれの材料を流通させる材料案内路61、62を形成し、該シリンダ６内で回転可能な弁体７の先端部に形成した流路溝71、72と、弁体７の回転により断続可能とする。材料案内路61、62に各別に射出シリンダを連通させて、それぞれの射出シリンダにより材料の計量と可塑化を行って、材料案内路61、62に給送すると、前記ノズル81から各材料が混練されず、層状となって射出される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の成形材料のそれぞれが層状に一体となった製品を、金型内に単一のノズルからこれら複数種類の成形材料を同時に射出して成形するための、多種材料の同時射出装置において、
前記それぞれの成形材料を計量し、射出する、これら成形材料のそれぞれに対応した射出手段と、
前記射出手段から前記ノズルへそれぞれの成形材料を流通させる材料流路と、
前記材料流路とノズルとの連通の断続を行う弁手段とからなり、
前記弁手段を開放状態とした場合には前記材料流路の全てが前記ノズルと接続した状態となり、閉鎖状態とした場合には前記材料流路の全てが前記ノズルと遮断することを特徴とする多種材料の同時射出装置。
【請求項２】
前記弁手段は、
前記ノズルの射出方向を軸とした円筒状のシリンダと、
前記シリンダ内で前記軸を中心として回転自在な弁体と、
前記シリンダの壁体に軸方向に沿って形成し、該シリンダの先端部近傍でシリンダの内壁面で開口する前記材料流路と連通した材料案内路と、
前記弁体のノズル側端部の外周面に形成し、前記材料案内路に接続可能な流路溝とからなり、
前記弁体の回転により、前記材料案内路と前記流路溝との断続を行って、前記材料流路とノズルとの間の断続を行うことを特徴とする請求項１に記載の多種材料の同時射出装置。
【請求項３】
前記材料案内流路を、前記シリンダ内壁面に円周方向に等間隔の位置に形成したことを特徴とする請求項２に記載の多種材料の同時射出装置。
【請求項４】
前記材料流路に、該材料流路の断続を行う開閉弁を設けたことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の多種材料の同時射出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、異なる種類の樹脂材料、あるいは同種の樹脂材料で異なる色彩等が付されている材料を射出し、成形品に異なる種類の材料の層、あるいは色彩の異なる層を形成するのに適した多種材料の同時射出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
合成樹脂による成形品の装飾性を高める等の理由から、成形品に色彩の異なる層が形成されるようにしたものがある。例えば、釣りに用いられる疑似餌では、対象魚に応じて色分けされたものが用いられる場合がある。この種の多色成形品を成形する場合に、異なる色彩が付された樹脂材料を同時に金型内に射出することにより、異なる色彩の層が形成されるようにした射出成形機がある。
【０００３】
従来のこの種の多色成形品を加工する射出成形機では、チャンバー内に区画壁を設け、この区画壁により区画されたそれぞれの区画室に異なる色彩の樹脂材料を充填し、チャンバー内を加圧することにより、それぞれの樹脂材料をチャンバーに取り付けられたノズルで合流させて、金型内に射出するようにしている。
【０００４】
また、特許文献１には、複数種類の成形材料を同時に金型内に射出するものでない多色または複合成形品の射出成形機として、固定盤と可動盤との間に設けた中間板の回転により、射出成形した一次成形品を二次成形側に移送して、一次成形品に異色または異材質の樹脂を二次成形する構造が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３５１６６６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述したチャンバー方式による多種材料の同時射出装置では、該チャンバーの区画壁で区画されたそれぞれの区画室に対しては単一の加圧装置により加圧されるから、それぞれに充填された樹脂材料は等しい圧力で射出されることになる。このため、それぞれの樹脂材料が等しい射出量や射出圧力等の条件で射出されることになる。
【０００７】
一方、チャンバー式の多種材料の同時射出装置で、それぞれの区画室毎に異なる射出量等の条件で射出するには、区画室毎に加圧装置を設け、これら加圧装置を各別に制御する必要があり、複雑な構造となってしまう。
【０００８】
また、特許文献１に開示されたように、一次成形品を二次加工のために移動させる中間板を備えた射出成形機では、中間板の駆動機構やその制御が複雑となってしまうおそれがある。しかも、一次加工の樹脂材料と二次加工の樹脂材料とを適宜な状態として成形加工を行う必要があるから、多種材料の同時射出装置と中間板の駆動の制御も複雑となり、樹脂材料の変更時等では調整作業が煩雑となり、調整に時間がかかってしまうおそれがある。
【０００９】
そこで、この発明は、色彩が異なったり、種類の異なる複数の材料を同時に金型に射出する場合に、それぞれの材料の射出量を容易に調整することができる多種材料の同時射出装置を提供すること目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するための技術的手段として、この発明に係る多種材料の同時射出装置は、複数種類の成形材料のそれぞれが層状に一体となった製品を、金型内に単一のノズルからこれら複数種類の成形材料を同時に射出して成形するための、多種材料の同時射出装置において、前記それぞれの成形材料を計量し、射出する、これら成形材料のそれぞれに対応した射出手段と、前記射出手段から前記ノズルへそれぞれの成形材料を流通させる材料流路と、前記材料流路とノズルとの連通の断続を行う弁手段とからなり、前記弁手段を開放状態とした場合には前記材料流路の全てが前記ノズルと接続した状態となり、閉鎖状態とした場合には前記材料流路の全てが前記ノズルと遮断することを特徴としている。
【００１１】
例えば、色彩の異なる成形材料を金型内に射出することにより異なる色彩の層を備えた製品を成形する場合、それぞれの色彩の材料を各別に前記多種材料の同時射出装置に充填し、成形材料を計量する。多種材料の同時射出装置により成形材料を射出すると、前記材料流路を通って前記弁手段に至ることになる。このとき、該弁手段が開放状態にあれば、成形材料は弁手段を通過してノズルに至って、前記金型内に射出される。すなわち、異なる材料がノズルの部分で合流することにより、異なる材料がほぼ同時に射出される。しかも、これら異なる材料が混練されることなく、層状となって射出されるから、成形された製品には色彩の異なる層が形成されたものとなる。
【００１２】
また、請求項２の発明に係る多種材料の同時射出装置は、前記弁手段は、前記ノズルの射出方向を軸とした円筒状のシリンダと、前記シリンダ内で前記軸を中心として回転自在な弁体と、前記シリンダの壁体に軸方向に沿って形成し、該シリンダの先端部近傍でシリンダの内壁面で開口する前記材料流路と連通した材料案内路と、前記弁体のノズル側端部の外周面に形成し、前記材料案内路に接続可能な流路溝とからなり、前記弁体の回転により、前記材料案内路と前記流路溝との断続を行って、前記材料流路とノズルとの間の断続を行うことを特徴としている。
【００１３】
前記材料流路を流通した成形材料は、前記材料案内路を通ってシリンダのノズル側端部に至る。このとき、前記弁体の流路溝が材料案内路と一致している場合には、流路溝と材料案内路とが接続された状態となり、成形材料は流路溝を通ってノズルに至って、該ノズルから金型内に射出される。他方、前記流路溝が材料案内路を一致していない場合には、成形材料はノズルに至ることなく、遮断された状態となる。この流路溝と材料案内路との断続は弁体をシリンダの軸を中心として回動することによる。すなわち、弁体の回転により、流路溝が材料案内路とが、一致する位置と一致しない位置とに該弁体が位置付くようにする。
【００１４】
また、請求項３の発明に係る多種材料の同時射出装置は、前記材料案内流路を、前記シリンダ内壁面に円周方向に等間隔の位置に形成したことを特徴としている。
【００１５】
例えば、２種類の成形材料により射出成形する場合には、前記材料案内路はシリンダの内壁面に円周方向でほぼ180°の位置関係で形成し、流路溝は弁体の外周面に形成して、該弁体を約90°回転させれば、これら材料案内路と流路溝とを断続させることができる。
【００１６】
また、請求項４の発明に係る多種材料の同時射出装置は、前記材料流路に、該材料流路の断続を行う開閉弁を設けたことを特徴としている。
【００１７】
前記開閉弁の開閉により材料流路が断続する。例えば、２種類の成形材料により射出成形することが可能な多種材料の同時射出装置とした場合に、いずれか一方の開閉弁を閉鎖することにより、単一の成形材料による多種材料の同時射出装置として使用することができる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明に係る多種材料の同時射出装置によれば、成形材料毎に射出シリンダで溶融するから、成形材料が異なる種類であってもそれぞれを射出するのに適した状態となる条件で調製することができる。したがって、色彩が異なる複数の成形材料であっても、また異なる性質の成形材料であっても、所望の条件で調製することができる。また、それぞれの材料はノズルにて合流するだけであるから、金型内には成形材料が確実に層状になって射出される。
【００１９】
また、請求項２の発明に係る多種材料の同時射出装置によれば、ノズルにおいてそれぞれの成形材料を確実に合流させることができる。
【００２０】
また、請求項３の発明に係る多種材料の同時射出装置によれば、弁体の回転によるものであるため、簡単な構造で確実に全ての成形材料の供給、遮断をほぼ同時に行うことができる。
【００２１】
また、請求項４の発明に係る多種材料の同時射出装置によれば、成形材料の種類の増減に容易に、しかも、迅速に対応することができ、汎用性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図示した好ましい実施の形態に基づいて、この発明に係る多種材料の同時射出装置を具体的に説明する。
【００２３】
図５はこの発明に係る多種材料の同時射出装置１と型締装置２とからなる射出成形機の側面図であり、同時射出装置１が後退して、該同時射出装置１の先端部に設けられている後述するノズル81が、前記型締装置２により型締めされる金型から離隔した状態を示している。なお、同時射出装置１が前進することによりノズル81が金型と接続される。図６は同時射出装置１の平面図であり、この同時射出装置２は射出手段として２本のインラインスクリュー方式による射出シリンダ3a、3bを備えている。これら射出シリンダ3a、3bの前方には、流路盤４が設けられており、後述する材料流路がこの流路盤４に形成されている。
【００２４】
図７は流路盤４の正面図で、図８は平面図であり、前記流路盤４はほぼ矩形に形成されて、中央部の前面には該流路盤４と着脱自在に取付盤５が設けられている。前記射出シリンダ3a、3bは、それぞれ先端のノズル部3a1、3b1が流路盤４の接続口41a、41bに接続されている。この接続口41a、41bには、それぞれ材料流路42、43が連通させてある。図７に示すように、射出シリンダ3aに連通する材料流路42は、流路盤４の水平方向の中央部に向けて斜め上方を指向した傾斜路としてあり、射出シリンダ3bに連通する材料流路43は、斜め下方を指向した傾斜路としてある。
【００２５】
前記材料流路42、43は、図８に示すように、前記取付盤５と重畳する位置まで伸張され、前方を指向して折曲されて折曲部42a、43aが形成されており、これら折曲部42a、43aの先端が流路盤４の前面で開放されている。取付盤５にはこれら折曲部42a、43aと接続される、副材料流路51、52の接続口51a、52aが設けられている。副材料流路51、52は、取付盤５の側面から中央部にかけて穿設されており、その途中に前記接続口51a、52aが連通させてある。また、副材料流路51、52はほぼ水平方向に設けられており、このため、図７に示すように、副材料流路51、と副材料流路52とは、高さが異なる位置に設けられている。また、副材料流路51、52のそれぞれが取付盤５の側面で開放した部位には開閉弁としてのニードル弁53、54が設けられており、前記接続口51a、52aと副材料流路51、52との接続部を開閉することができるようにしてある。
【００２６】
取付盤５の中央部には、該取付盤５の前面から突出してシリンダ６が取り付けられている。このシリンダ６の壁体には、周方向でほぼ180°離隔した上下部に、図１〜図４に示すように、材料案内路61、62がシリンダ６の軸方向と平行に形成されており、これら材料案内路61、62はそれぞれ前記副材料流路51、52に接続されている。前述したように、副材料流路51、52は高さ位置が異なっているから、図７に示すように、前記副材料流路51は上部の材料案内路61と、前記副材料流路52は下部の材料案内路62と、それぞれ接続されている。このため、副材料流路51、52は、図８に示すように、取付盤５の中央部で該取付盤５の前方を指向して折曲されて、取付盤５の前面で開放されている。
【００２７】
前記材料案内路61、62は、図１〜図４に示すように、シリンダ６の先端部で斜行して該シリンダ６の内壁面で開放されている。シリンダ６には、該シリンダ６に対して、その軸を中心として回動可能に棒状の弁体７が遊挿されている。この弁体７の先端部には、前記材料案内路61、62の開放部にそれぞれに接続される流路溝71、72が形成されている。これら流路溝71、72は、弁体７の回転した位置により流路溝71と材料案内路61、流路溝72と材料案内路62とが同時に接続され、遮断されるようにしてある。
【００２８】
前記シリンダ６の先端部にはノズル部材８が着脱可能に取り付けられており、中央部に開口が形成されてノズル81とされている。このノズル部材８の内側には、前記弁体７の先端部を収容する収容部82が形成されている。弁体７の先端部は面取りされており、該弁体７の先端部が収容部82内に位置した状態で、弁体７の先端面とノズル81の内側開口の部分とに間隙が形成されると共に、弁体７の先端部周囲に適宜な空間部が形成されるようにしてある。そして、この空間部に前記流路溝71、72が連通させてある。なお、弁体７は適宜な軸継手を介して流路盤４の背面に取り付けられた駆動モータ73の出力軸73aと接続され、この駆動モータ73により回転する。
【００２９】
以上により構成されたこの発明に係る多種材料の同時射出装置の作用を、以下に説明する。
【００３０】
前記それぞれの射出シリンダ3a、3bに異なる成形材料、例えば、異なる色彩の成形材料が投入されると、該射出シリンダ3a、3b内で混練されながら溶融する。このとき、それぞれの射出シリンダ3a、3b毎に温度や速度等を制御することができるため、投入されたそれぞれの成形材料の射出量を異ならせたり、あるいは、異なる材質の成形材料であっても、十分に多層を形成して成形加工を行えるように調製することができる。
【００３１】
射出シリンダ3a、3bで溶融した材料は、ノズル部3a1、3b1からそれぞれ、前記材料流路42、43に給送される。成形材料は材料流路42、43のそれぞれを流通して前記副材料流路51、52に給送される。このとき、前記ニードル弁53、54の開度により副材料流路51、52に給送される成形材料の給送量が調整される。前記材料流路42、43が水平方向に対して斜行した状態で設けられているから、副材料流路51、52は高さ位置が異なっている。副材料流路51を通った成形材料は前記材料案内路61に、副材料流路52を通った成形材料は前記材料案内路62に給送される。
【００３２】
前記弁体７の流路溝71、72と前記材料案内路61、62とがそれぞれ連通した状態にある場合には、材料案内路61、62を流通した成形材料は流路溝71、72を通って収容部82の空間部に至り、ノズル81から型締装置２により型締めされている金型内に射出される。このとき、材料溝71、72はほぼ180°の位置関係にあるから、材料溝71を通った成形材料と材料溝72を通った成形材料とは、前記収容部82の空間部で混合されずに、二つの層となってノズル81から射出される。したがって、金型内には異なる色彩の材料がそれぞれの層を形成して射出され、成形された製品には二つの色彩の層が形成されたものとなる。
【００３３】
前記弁体７が回転して、その流路溝71、72の位置が前記材料案内路61、62から外れると、成形材料はノズル部材８の収容部82の空間部に流入することができなくなる。すなわち、金型内への射出が完了したならば、弁体７を回転させて、流路溝71、72と材料案内路61、62との連通状態を切断する。これにより、型開きを行って製品を金型から取り出すことができる。
【００３４】
以上説明した実施形態では、２本の射出シリンダ3a、3bを備えた構造について説明したが、射出シリンダは３本以上であっても構わない。例えば、３本の場合には弁体７には３本の流路溝を、シリンダ６には同じく３本の材料案内路を、それぞれ周方向にほぼ120°の間隔で形成する。そして、弁体７をほぼ60°回転させることにより、これら流路溝と材料案内路との断続を行うことができる。
また、４本の射出シリンダでは、流路溝と材料案内路とをそれぞれほぼ90°の間隔で形成し、弁体７をほぼ45°の範囲で回転させることによりこれら流路溝と材料案内路との断続を行うことができる。
【００３５】
さらに、前記ニードル弁53、54のいずれか一方を閉鎖することにより、該閉鎖されたニードル弁53(54)が設けられている材料流路42(43)が遮断される。このため、遮断された材料流路42(43)に連通している射出シリンダ3a(3b)からは成形材料が供給されない。したがって、一方の射出シリンダ3a(3b)からのみ成形材料が射出され、単一の成形材料による製品が成形されることになる。例えば、３本の射出シリンダを備えた場合に、１本の材料流路を遮断すれば、２種類の成形材料を射出して、２種類の異なる成形材料の層が形成された製品を成形できる。すなわち、製品に対する要求にも迅速に対応することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
この発明に係る多種材料の同時射出装置によれば、ノズルから射出される際に複数の成形材料を合流させるから、成形加工される製品に複数の材料の層を形成することができる。しかも、それぞれの射出シリンダ毎に成形材料の調製制御を行うことができるから、他種類の成形材料を用いた製品を成形する場合に有利な多種材料の同時射出装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明に係る多種材料の同時射出装置の要部を示す図で、成形材料が射出されるノズルと該ノズルを備えたシリンダの断面図であり、射出時の状態を示している。
【図２】図１に示す要部の断面図において、成形材料が射出されない状態を示している。
【図３】図１示す要部の斜視図であり、射出時の状態を示している。
【図４】図３に示す要部の斜視図であり、成形材料が射出されない状態を示している。
【図５】この発明に係る多種材料の同時射出装置を備えた成形射出機の概略の側面図である。
【図６】この発明に係る多種材料の同時射出装置の概略の平面図である。
【図７】この発明に係る多種材料の同時射出装置の概略の正面図である。
【図８】この発明に係る多種材料の同時射出装置の一部の平面図である。
【図９】図８に示す一部の側面図である。
【図１０】図８に示すＡ−Ａ線に沿って切断した概略の断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  多種材料の同時射出装置
２  型締装置
3a、3b  射出シリンダ（射出手段）
3a1、3b1  ノズル部
４  流路盤
41a、41b  接続口
42、43  材料流路
42a、43a  折曲部
５  取付盤
51、52  副材料流路
51a、52a  接続口
53、54  ニードル弁（開閉弁）
６  シリンダ
61、62  材料案内路
７  弁体
71、72  流路溝
73  駆動モータ
73a  出力軸
８  ノズル部材
81  ノズル
82  収容部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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