(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる材料を順次射出して成形品を得る射出成形方法において、
所定方向に移動可能な内側用スライド・コアを移動し、
前記成形品の内側を成形し、
前記内側用スライド・コアを前記移動方向とは逆方向に移動し、
所定方向に移動可能な外側用スライド・コアは分割されて成り、該分割部が合体して移動すると共に前記内側用スライド・コアで押さえ込み、
前記成形品の外側を成形し、
前記外側用スライド・コアの前記分割部を分割して前記移動方向とは逆方向に移動し、
前記成形品を取り出す
ことを特徴とする射出成形方法。
【請求項２】
異なる材料を順次射出して成形品を得るための射出成形用金型において、
所定方向に移動可能であって、前記成形品の内側を成形するための内側用スライド・コアと、
所定方向に移動可能であって、前記内側用スライド・コアにより押さえ込まれて前記成形品の外側を成形するための外側用スライド・コアとを備え、
前記外側用スライド・コアは分割されており、前記成形品の外側を成形する際に分割部が合体し、前記成形品を取り出す際に前記分割部が分割する
ことを特徴とする射出成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、異なる色及び材質の樹脂等を射出成形する方法及びその方法に用いる射出成形用金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
異なる色及び材質の樹脂等で成る成形品としては、例えば透明のプラスチックスの窓を有するカセット・テープ・ケースやゲーム機の筐体等がある。
このような異なる色及び材質の樹脂等で成る成形品は、一般的にロータリ方式の射出成形機かコア・バック方式の射出成形機により成形される。
図１２は、２材の樹脂で成る成形品を１個ずつ成形するロータリ方式の射出成形機の概略を示す断面側面図である。
この射出成形機は、２材の樹脂をそれぞれ射出する一次側ノズル１及び二次側ノズル２と、射出された各樹脂を一次側成形部３及び二次側成形部４へ導く一次側ゲート５及び二次側ゲート６を有し、油圧シリンダ等の駆動手段１８により図示矢印ａ方向に移動可能な第１金型７と、油圧シリンダ等の駆動手段８により図示矢印ｂ方向に移動可能であり、モータ等の駆動手段９により図示矢印ｃ方向に回転可能な第２金型１０とを備えている。
【０００３】
このような構成において、その射出成形方法を説明する。第１金型７を駆動手段１８により移動させて第１金型７と第２金型１０を閉じる。一次側ノズル１から一次側ゲート５を介して一次側成形部３へ一次側樹脂を射出する。そして、所定時間保圧した後に所定時間冷却し、その後に第２金型１０を駆動手段８により移動させて第１金型７と第２金型１０を開く。第２金型１０を駆動手段９により回転させ、駆動手段８により移動させて第１金型７と第２金型１０を閉じる。二次側ノズル２から二次側ゲート６を介して二次側成形部４へ二次側樹脂を射出する。そして、所定時間保圧した後に所定時間冷却し、その後に第１金型７を駆動手段１８により移動させて第１金型７と第２金型１０を開き、成形品を取り出す。
ところが、このロータリ方式の射出成形機による射出成形方法は、第２金型１０を回転させなければならず、工程時間が掛かり過ぎ、高価な成形品のみにしか適用できないという欠点があった。
【０００４】
そこで、安価な成形品には、コア・バック方式の射出成形機による射出成形方法が採られている。
図１３は、２材の樹脂で成る成形品を同時に２個成形するコア・バック方式の射出成形機の概略を示す断面側面図である。
この射出成形機は、２材の樹脂を射出する一次側ノズル１１及び二次側ノズル１２と、射出された各樹脂を一次側成形部１３及び二次側成形部１４へ導く一次側ゲート１５及び二次側ゲート１６を有し、油圧シリンダ等の駆動手段１９により図示矢印ｄ方向に移動可能な第１金型１７と、射出成形機本体に固定されている第２金型２０と、第２金型２０内に配置され、油圧シリンダ等の駆動手段２１により移動して二次側成形部１４を形成するスライド・コア２２とを備えている。
【０００５】
このような構成において、その射出成形方法を説明する。第１金型１７を駆動手段１９により移動させて第１金型１７と第２金型２０を閉じ、スライド・コア２２を駆動手段２１により移動させて第１金型１７と接触させる。一次側ノズル１１から一次側ゲート１５を介して一次側成形部１３へ一次側樹脂を射出する（同図（Ａ））。そして、所定時間保圧した後に所定時間冷却し、その後にスライド・コア２２を駆動手段２１により移動させて二次側成形部１４を形成する。二次側ノズル１２から二次側ゲート１６を介して二次側成形部１４へ二次側樹脂を射出する（同図（Ｂ））。そして、所定時間保圧した後に所定時間冷却し、その後に第１金型１７を駆動手段１９により移動させて第１金型１７と第２金型２０を開き、成形品を取り出す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来のコア・バック方式の射出成形機による射出成形方法は、二次側樹脂の方が一次側樹脂より溶融温度が高い場合、二次側樹脂を射出するときに、一次側樹脂が溶けだしてしまうという欠点がある。
また、二次側樹脂を射出するときは、二次側樹脂をせき止めるためにスライド・コア２２を移動させるが、スライド・コア２２と第１金型１７の間に一次側樹脂の残さいが挟み込まれ、二次側樹脂の成形品表面が凸凹になるという欠点がある。
【０００７】
さらに、従来のコア・バック方式の射出成形機による射出成形方法に適用可能な成形品の形状が制限されるという欠点がある。
図１４は、従来のコア・バック方式の射出成形機による射出成形方法に適した成形品の一例を示す断面側面図である。この成形品２１は、着色された一次側樹脂で成る外枠２２と、この外枠２２内に配置された透明の二次側樹脂で成る窓２３とを有するゲーム機の筐体である。この成形品２１が従来のコア・バック方式の射出成形機による射出成形方法に適している理由は、窓２３を成形するときの外枠２２に掛かる圧力Ｐ１により、外枠２２が変形しないように、圧力止め２２ａが設けられていると共に、圧力Ｐ１に対して十分な強度を持つような寸法ａの幅及び厚さが採られているためである。
【０００８】
従って、図１５及び図１６の斜視図及びその断面側面図のような、着色された一次側樹脂で成る外枠２５ａ、２５ｂと、この外枠２５ａ、２５ｂ内に配置された透明の二次側樹脂で成る窓２６とを有するゲーム機の筐体である成形品２４の場合は、圧力止めが設けられておらず、窓２６を成形するときの外枠２５ａ、２５ｂに掛かる圧力Ｐ２に対して十分な強度を持つような寸法の幅が零であり、厚さが薄いので、外枠２５ａ、２５ｂが変形してしまうという欠点があった。
また、この成形品２４は２層のアンダー・カット２７を有しているので、図１７に示すように第２金型２０側からはアンダー・カット２７が邪魔をして取り出すことができない。従って、第１金型１７側から取り出さなければならず、作業性が悪いという欠点があった。
【０００９】
この発明は、上記課題を解消するためになされたものであり、成形品の形状に左右されずに良好な成形品を得ることができる射出成形方法及び射出成形用金型を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、この発明にあっては、異なる材料を順次射出して成形品を得る射出成形方法において、所定方向に移動可能な内側用スライド・コアを移動し、前記成形品の内側を成形し、前記内側用スライド・コアを前記移動方向とは逆方向に移動し、所定方向に移動可能な外側用スライド・コアは分割されて成り、該分割部が合体して移動すると共に前記内側用スライド・コアで押さえ込み、前記成形品の外側を成形し、前記外側用スライド・コアの前記分割部を分割して前記移動方向とは逆方向に移動し、前記成形品を取り出すことにより達成される。また、異なる材料を順次射出して成形品を得るための射出成形用金型において、所定方向に移動可能であって、前記成形品の内側を成形するための内側用スライド・コアと、所定方向に移動可能であって、前記内側用スライド・コアにより押さえ込まれて前記成形品の外側を成形するための外側用スライド・コアとを備え、前記外側用スライド・コアは分割されており、前記成形品の外側を成形する際に分割部が合体し、前記成形品を取り出す際に前記分割部が分割することにより達成される。
【００１１】
上記構成によれば、先に成形品の内側を成形し、次に分割された部分が合体した外側用スライド・コアを内側用スライド・コアで押さえ込んで成形品の外側を成形しているので、成形時の圧力等によって成形品が不良になることを防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、この発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、この発明の範囲は、以下の説明において特にこの発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００１３】
図１は、この発明の射出成形用金型の一形態を備えた射出成形機の一形態を示す断面側面図、図２は、その直角方向の断面側面図である。
この射出成形機３０は、２材の樹脂で成る成形品を同時に２個成形するコア・バック方式の射出成形機の概略を示す断面側面図である。
尚、この射出成形機３０においては、一次側樹脂として透明な樹脂を用いて窓２６を成形し、二次側樹脂として着色された樹脂を用いて外枠２５ａ、２５ｂを成形する。
【００１４】
この射出成形機３０は、２材の樹脂を射出する一次側ノズル３１及び二次側ノズル３２と、一次側ノズル３１及び二次側ノズル３２が内蔵され、各樹脂を一次側成形部３３及び二次側成形部３４へ導く一次側ゲート３５及び二次側ゲート３６を有し、油圧シリンダ等の駆動手段３７によりＸ方向に移動可能な第２金型３９と、射出成形機３０本体に固定されて第２金型３９と一次側成形部３３を形成する第１金型３８と、第１金型３８及び第２金型３９に付随する形で配置され、油圧シリンダ等の駆動手段５１ｆ、５１ｇ、５２ｂにより移動して二次側成形部３４を形成する第３金型５０とを備えている。
【００１５】
この射出成形機３０に備えられている第３金型５０は、図１５に示す成形品２４の外枠２５ａ、２５ｂの内、アンダー・カット２７を有している２つの側面（以下、コア・フォワードという）をそれぞれ成形するための２組のコア・フォワード用金型５１と、残りの２つの側面（以下、コア・バックという）を成形するための１組のコア・バック用金型５２とを備えている。
コア・フォワード用金型５１は、図４に示すように３分割されており、成形品２４の窓２６の外周部の成形を受け持つ第１スライド・コア５１ａと、窓２６の外周と一体化するコア・フォワードの成形を受け持つ第２スライド・コア５１ｂ及び第３スライド・コア５１ｃと、油圧シリンダ等の駆動手段５１ｆ、５１ｇとから構成されている。
【００１６】
第１スライド・コア５１ａは、駆動手段５１ｆに接続されてＺ方向にスライドするようになっている。第２スライド・コア５１ｂは、固定用コア５１ｄに固定され、第３スライド・コア５１ｃは、第２スライド・コア５１ｂと圧縮バネ５１ｅで接続されて固定用コア５１ｄ上でＺ方向にスライドするようになっている。そして、固定用コア５１ｄは、駆動手段５１ｇに接続されてＸ方向にスライドするようになっている。
コア・バック用金型５２は、図５に示すように、成形品２４の窓２６の外周と一体化するコア・バックの成形を受け持つ第４スライド・コア５２ａと、油圧シリンダ等の駆動手段５２ｂとから構成されている。
第４スライド・コア５２ａは、駆動手段５２ｂに接続されてＸ方向にスライドするようになっている。
【００１７】
このような構成において、この発明の射出成形方法の一形態を図３のフローチャート及び図４〜９の動作図に基づいて説明する。尚、第２金型３９においては、＋Ｘ方向の移動を前進とし、−Ｘ方向の移動を後退とする。第１及び第３スライド・コア５１ａ、５１ｃにおいては、＋Ｚ方向の移動を前進とし、−Ｚ方向の移動を後退とする。また、固定用コア５１ｄ及び第４スライド・コア５２ａにおいては、＋Ｘ方向の移動を前進とし、−Ｘ方向の移動を後退とする。
【００１８】
駆動手段３７を駆動して第２金型３９を前進させ、第１金型３８と第２金型３９を閉じると共に、駆動手段５１ｇを駆動して固定用コア５１ｄを後退させる（ＳＴＰ１）。このとき、第２及び第３スライド・コア５１ｂ、５１ｃは、固定用コア５１ｄの後退に伴って移動し、圧縮バネ５１ｅの作用により開いている。次に、駆動手段５１ｆ、５２ｂを駆動して第１及び第４スライド・コア５１ａ、５２ａを前進させ（ＳＴＰ２）、一次側成形部３３を形成する（ＳＴＰ３）。このときの各部は、図４及び図５に示すような配置となる。
【００１９】
そして、一次側ノズル３１から一次側ゲート３５を介して一次側成形部３３へ一次側樹脂を射出し、所定時間保圧した後に冷却する（ＳＴＰ４、５）。この冷却半ばで、駆動手段５１ｆ、５２ｂを駆動して第１及び第４スライド・コア５１ａ、５２ａを後退させる（ＳＴＰ６）。このときの第１スライド・コア５１ａの後退位置は、図６に示す距離Ａ後退した位置であり、第１スライド・コア５１ａのテーパ面と第３スライド・コア５１ｃのテーパ面が同一面上となる位置である。
【００２０】
そして、駆動手段５１ｇを駆動して固定用コア５１ｄを前進させる（ＳＴＰ７）。このとき、第２及び第３スライド・コア５１ｂ、５１ｃは、固定用コア５１ｄの前進に伴って移動し、第３スライド・コア５１ｃのテーパ面が第１スライド・コア５１ａのテーパ面と摺動する。従って、第３スライド・コア５１ｃのテーパ面は第１スライド・コア５１ａのテーパ面に徐徐に押され、最終的に第２及び第３スライド・コア５１ｂ、５１ｃは閉じる。以上の動作により、二次側成形部３４を形成する（ＳＴＰ８）。このときの各部は、図７及び図８に示すような配置となる。
【００２１】
そして、二次側ノズル３２から二次側ゲート３６を介して二次側成形部３４へ二次側樹脂を射出し、所定時間保圧した後に冷却する（ＳＴＰ９、１０）。そして、駆動手段３７を駆動して第２金型３９を後退させ（ＳＴＰ１１）、第１金型３８と第２金型３９を開く。このとき、第１スライド・コア５１ａは第２金型３９の後退に伴って移動し、第３スライド・コア５１ｃのテーパ面と第１スライド・コア５１ａのテーパ面は離れるので、第２及び第３スライド・コア５１ｂ、５１ｃは、圧縮バネ５１ｅの作用により開く。よって、図９に示すように、成形品２４のアンダー・カット２７を成形するために第３スライド・コア５１ｃに設けられた突部５１１ｃが成形品２４から抜けるので、成形品２４を第２金型３９側から取り出すことができる（ＳＴＰ１２）。そして、射出成形を続行するか否かを判断し（ＳＴＰ１３）、射出成形を続行するときはＳＴＰ１に戻って上述した動作を繰り返し、射出成形を続行しないときは全ての処理を終了する。
【００２２】
従来の射出成形機及び上述した射出成形機により、図１０に示すような透明部と着色部を有する成形品を成形したときのサイクル・タイムの一例を図１１（Ａ）及び（Ｂ）に示す。尚、図中の数字は所要時間（秒）を示す。
先ず、透明部の成形において、従来は二次側成形であったものが一次側成形としたので、高速射出が可能となり、射出時間が短縮される。また、成形品の取り出しにおいて、従来は第１金型側からの取り出しであったものが第２金型側から取り出しとなったので、取り出し時間が容易となり、取り出し時間が短縮される。さらに、透明部と着色部の溶着において、従来は着色部の固化が不十分であると透明部の成形圧力により着色部が変形するので着色部の冷却を十分とる必要があり、透明部の成形と着色部の成形の重複時間、即ち溶着時間は短かく、結局全体のサイクル・タイムは長かった。しかし、透明部を先に成形するようにしたので、透明部の冷却途中で着色部の成形が可能となり、溶着時間が長くなることから、結局全体のサイクル・タイムが短縮される。
この全体のサイクル・タイムの短縮により、反り等の成形不良は生じにくくなる。
【００２３】
以上述べたように、二次側成形時に第３スライド・コア５１ｃのテーパ面は第１スライド・コア５１ａのテーパ面に押しつけらているので、射出された二次側樹脂による圧力を第２及び第３スライド・コア５１ｂ、５１ｃが受けても、第２及び第３スライド・コア５１ｂ、５１ｃは後退しない。従って、この状態で二次側樹脂から成る成形品２４の外枠２５ａ、２５ｂを成形すれば、外枠２５ａ側は第２及び第３スライド・コア５１ｂ、５１ｃにより押さえ込まれ、外枠２５ｂ側は既に硬化した一次側樹脂から成る成形品２４の窓２６により押さえ込まれるので、従来のような成形圧力による変形のおそれは無くなる。
【００２４】
また、成形品２４の窓２６の成形は固定された第２金型３９で行うため、従来のようにスライド・コア２２と第１金型１７の間に成形品２４の外枠２５ａ、２５ｂの残さいが挟み込まれ、窓２６の表面が凸凹になるという不良を防止することができる。
さらに、成形品２４の窓２６と外枠２５ａ、２５ｂの溶着時間が長くなるので、成形品の信頼性を向上させることができる。
また、着色部である成形品２４の外枠２５ａ、２５ｂを二次側成形としているので、透明部である成形品２４の窓２６が溶けだしても、成形品の外観上目立たない。
尚、３種以上の複数の異なる材質や色あるいは機械的性質等の成形においても上述した成形方法は適用可能である。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、成形品の形状に左右されずに良好で高精度な成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の射出成形用金型の一形態を備えた射出成形機の一形態を示す断面側面図。
【図２】図１に示す射出成形機の一形態を示す断面側面の直角方向の断面側面図。
【図３】この発明の射出成形方法の一形態を示すフローチャート。
【図４】この発明の射出成形用金型の一形態の動作例を示す第１の図。
【図５】この発明の射出成形用金型の一形態の動作例を示す第２の図。
【図６】この発明の射出成形用金型の一形態の動作例を示す第３の図。
【図７】この発明の射出成形用金型の一形態の動作例を示す第４の図。
【図８】この発明の射出成形用金型の一形態の動作例を示す第５の図。
【図９】この発明の射出成形用金型の一形態の動作例を示す第６の図。
【図１０】成形品の一例を示す平面図。
【図１１】従来の射出成形方法の一例とこの発明の射出成形方法の一形態のサイクル・タイムの一例を示す図。
【図１２】従来の射出成形機の一例を示す断面側面図。
【図１３】従来の射出成形機の別の一例を示す断面側面図。
【図１４】成形品の別の一例を示す断面側面図。
【図１５】図１０に示す成形品の斜視図。
【図１６】図１０に示す成形品の断面側面図。
【図１７】従来の射出成形における問題点を説明するための図。
【符号の説明】
２４    成形品
２５ａ  外枠（成形品の外側）
２５ｂ  外枠（成形品の外側）
２６    窓（成形品の内側）
２７    アンダー・カット（成形品の外側）
３０    射出成形機
３１    一次側ノズル
３２    二次側ノズル
３３    一次側成形部
３４    二次側成形部
３５    一次側ゲート
３６    二次側ゲート
３７    駆動手段
３８    第１金型
３９    第２金型
５０    第３金型
５１    コア・フォワード用金型
５２    コア・バック用金型
５１ａ  第１スライド・コア（内側用スライド・コア）
５１ｂ  第２スライド・コア（外側用スライド・コア）
５１ｃ  第３スライド・コア（外側用スライド・コア）
５１ｄ  固定用コア
５１ｅ  圧縮バネ
５１ｆ  駆動手段
５１ｇ  駆動手段
５２ａ  第４スライド・コア（内・外側用スライド・コア）
５２ｂ  駆動手段
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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