JP2000202858A - 多層成形体の成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 射出ノズル先端部での第１の樹脂と第２の樹
脂の混合を無くして、生産効率の低下を招くことなく製
品品質を高める。 【解決手段】 射出ノズル２０の先端のランナー２２に
開口する位置に、第１の溶解タンク２４に連通する第１
の射出口２８と、第２の溶解タンク２５に連通する第２
の射出口２９とを並設する。第１の射出口２８と第２の
射出口２９を夫々独立して開閉する第１シャットオフピ
ン３２と第２シャットオフピン３３を設ける。最初に第
２の射出口２９を閉じ、第１の射出口２８を開くこと
で、第１の樹脂をキャビティ４０内に所定量充填し、そ
の後に第１の射出口２８を閉じ、第２の射出口２９を開
くことで第２の樹脂を第１の樹脂内に入り込ませる。こ
の成形後、第１の射出口２８の前方には第２の樹脂が残
存することがないため、次の成形時に第１の樹脂に第２
の樹脂が混ざることはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特性の異なる二種
類の樹脂を内外二層に配置した多層成形体を成形するた
めの成形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の成形装置として、従来、特開平
５-１０４５７８号公報に示されるようなものが案出さ
れている。

【０００３】この成形装置は，図６に示すように、金型
１のランナー２部分に圧接接続される射出ノズル３と、
多層成形体の外層を造形すべく第1の樹脂を射出ノズル
３に供給する第1の樹脂供給部４と、多層成形体の内層
を造形すべく第２の樹脂を射出ノズル３に供給する第２
の樹脂供給部５とを備えており、射出ノズル３内には先
端のノズル孔６に連続する軸孔７が形成され、この軸孔
７内に内筒体８が進退自在に収容されている。そして、
軸孔７と内筒体８の間の環状の隙間が第1の樹脂通路９
とされ、内筒体８の内部が第２の樹脂通路１０とされて
いる。また、内筒体８は、その内部に第２の樹脂通路１
０を開閉するためのニードル弁(図示せず。)が内装され
ると共に、駆動シリンダ(図示せず。)によって進退駆動
されて第１の樹脂通路９を適宜開閉するようになってい
る。即ち、内筒体８の先端部は、前進動作時に軸孔７先
端部のテーパ面７ａに当接することで第１の樹脂通路９
を閉塞し、後退動作によってその通路９を開放するよう
になっている。

【０００４】この成形装置によって、多層成形体を成形
する場合には、まず、内筒体８の内部の第２の樹脂通路
１０を閉塞した状態で、内筒体８を後退させて第1の樹
脂通路９を開き、第1の樹脂供給部４から射出ノズル３
を通して所定量の第1の樹脂を金型１のキャビティ１１
内に射出し、つづけて、内筒体８を前進させ、かつ、ニ
ードル弁を開くことによって第２の樹脂供給部５から射
出ノズル３を通して第２の樹脂をキャビティ１１内に射
出する。このとき、第1の樹脂がキャビティ１１内で完
全に流動性を失っていないことから、第２の樹脂は第１
の樹脂の内部に入り込み、その結果、内外二層の成形体
が形成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の成形装置においては、射出ノズル３内部の軸孔７の
テーパ面７ａに内筒体８の先端部が離接することによっ
て第1の樹脂通路９を開閉する構造となっているため、
１サイクルの射出を完了した時点で内筒体８の先端部か
らノズル孔６にわたる部分に第２の樹脂が残ってしま
い、次の射出時にこの残存した第２の樹脂が第１の樹脂
に混ざり、製品品質が低下するという不具合がある。こ
のため、この不具合を無くすためには、次の射出サイク
ルを開始する前に再度第1の樹脂を射出する等して残存
した第２の樹脂を取り除く操作を行わなければならない
が、このような操作を行う場合には生産効率が低下する
という別の不具合を招く。

【０００６】そこで本発明は、射出ノズル先端部での第
１の樹脂と第２の樹脂の混合を無くして、生産効率の低
下を招くことなく製品品質を高めることのできる多層成
形体の成形装置を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ための手段として、請求項１に記載の発明は、金型のラ
ンナー部分に圧接されて溶融樹脂をランナーを通して金
型のキャビティ内に射出する射出ノズルと、多層成形体
の外層を造形すべく第１の樹脂を射出ノズルに供給する
第１の樹脂供給部と、多層成形体の内層を造形すべく第
２の樹脂を射出ノズルに供給する第２の樹脂供給部とを
備え、射出ノズルと金型のランナーを通して第１の樹脂
供給部からキャビティ内に所定量の第１の樹脂を供給し
た後に、つづけて第２の樹脂供給部からキャビティ内に
第２の樹脂を供給することで、キャビティ内に内外二層
の樹脂を充填する多層成形体の成形装置において、射出
ノズルの先端のランナーに開口する位置に、第１の樹脂
供給部に連通する第１の射出口と、第２の樹脂供給部に
連通する第２の射出口とを並設すると共に、第１の射出
口と第２の射出口を夫々独立して開閉する第１シャット
オフピンと第２シャットオフピンを設けるようにした。

【０００８】この発明の装置によって多層成形体を成形
する場合、まず、第１シャットオフピンで第１の射出口
を開き、第２のシャットオフピンで第２の射出口を閉じ
ることで、第１の樹脂供給部からキャビティ内に所定量
の第１の樹脂を射出し、つづげて、第１シャットオフピ
ンで第１の射出口を閉じ、第２のシャットオフピンで第
２の射出口を開くことで、第２の樹脂供給部からキャビ
ティ内に第２の樹脂を射出する。これにより、キャビテ
ィ内には第１の樹脂内に第２の樹脂が入り込んだ形で二
層に樹脂が充填される。また、次の射出サイクルに移る
ときには、第１の射出口が再度第１シャットオフピンに
よって開かれるが、この第１の射出口より先には第２の
樹脂が残存することがないため、射出した第１の樹脂に
第２の樹脂が混ざり込むことがない。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、第１の樹脂供給部に計量プランジャを
設けるようにした。この場合、一サイクルの射出の終了
時に残存した第２の樹脂を取り除くために第１の樹脂を
再度射出する必要がないため、計量プランジャによって
正確に計量した第１の樹脂をそのまま正確にキャビティ
内に射出することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図１
〜図５に基づいて説明する。

【００１１】図１は、本発明にかかる成形装置の全体構
成を示した断面図であり、同図中２０は、成形時に金型
２１のランナー２２部分に圧接接続される射出ノズル、
２３は、この射出ノズル２０が取り付けられるノズルベ
ース、２４，２５は、射出ノズル２０に供給すべく第1
の樹脂Ｅ₁と第２の樹脂Ｅ₂（ともに軟質樹脂）を夫々貯
留する第1の溶解タンクと第２の溶解タンクである。

【００１２】溶解タンク２４，２５は、これらの外周域
に図示しないヒータが設置され、内部に投入された樹脂
材料をそのヒータの熱で溶解するようになっており、ま
た、これらの上部にはエア圧導入口２６が設けられ、そ
の導入口２６から導入されたエア圧によって溶解された
樹脂材料を射出ノズル２０方向に夫々送り出すようにな
っている。尚、図中２７は、溶解タンク２４，２５で溶
解された樹脂材料だけを射出ノズル２０方向に送り出す
ためのフィルターである。

【００１３】一方、射出ノズル２０の先端面のランナー
２２に開口する位置には、第１の射出口２８と第２の射
出口２９が並設されており、これらは夫々第1の樹脂通
路３０と第２の樹脂通路３１を介して第１の溶解タンク
２４と第２の溶解タンク２５に接続されている。両樹脂
通路３０，３１の射出口２８，２９寄り部分は射出口２
８，２９の中間点を通る軸線上に収束するように斜め下
方に傾斜して形成され、これらの各傾斜通路の先端部が
先細りになって射出口２８，２９となっている。

【００１４】そして、ノズルベース２３には各射出口２
８，２９を夫々開閉するための第１シャットオフピン３
２と第２シャットオフピン３３が設けられている。これ
らのシャットオフピン３２，３３は駆動シリンダ３２
ａ，３３ａによって進退操作されるようになっており、
駆動シリンダ３２ａ，３３ａによる前進操作によって対
応する射出口２８，２９を閉塞し、後退操作によって射
出口２８，２９を開放する。

【００１５】また、第１の樹脂通路３０の溶解タンク２
４寄り部分には計量プランジャ３４が設けられている。
この計量プランジャ３４は、駆動シリンダ３４ａによっ
て進退動作するピストン３４ｂの先端側の空間が計量室
３４ｃとされ、第１の溶解タンク２４から計量室３４ｃ
に充填された第１の樹脂をピストン３４ｂによる押し出
しによって射出口２８に送り出すようになっている。
尚、３４ｄは、ピストン３４ｂの押し出し操作時に、計
量室３４ｃの樹脂が溶解タンク２４に戻るのを防止する
ためのチェック弁である。また、この実施の形態におい
ては、第１の溶解タンク２４と計量プランジャ３４が第
１の樹脂供給部を構成し、第２の溶解タンク２５が第２
の樹脂供給部を構成している。

【００１６】以上の構成において、この成形装置によっ
て内外二層の多層成形体を成形する場合には、まず、第
１の溶解タンク２４と第２の溶解タンク２５に外層を造
形すべく第１の樹脂Ｅ₁と内層を造形すべく第２の樹脂
Ｅ₂を夫々投入し、図２に示すように射出ノズル２０の
両射出口２８，２９を夫々シャットオフピン３２，３３
によって閉塞し、その状態で射出ノズル２０を金型２１
のランナー２２部分に圧接接続する。

【００１７】この状態から、まず、図３に示すように第
１シャットオフピン３２を後退させて第１の射出口２８
を開き、それと同時に計量プランジャ３４のピストン３
４ｂを前進させることによって同プランジャ３４で計量
した第１の樹脂Ｅ₁を第１の射出口２８から金型２１の
ランナー２２に射出する。これにより、第１の樹脂Ｅ ₁
がランナー２２を通してキャビティ４０の途中まで充填
される。

【００１８】次に、図４に示すように第１シャットオフ
ピン３２を前進させて第１の射出口２８を閉塞すると同
時に、第２シャットオフピン３３を後退させて第２の射
出口２９を開放し、エア圧によって第２の溶解タンク２
５から送り出された第２の樹脂Ｅ₂を第２の射出口２９
からつづけてランナー２２に射出する。このとき、キャ
ビティ４０内の第１の樹脂Ｅ₁は表皮部分は金型２１に
冷却されて凝固するもののその内部は完全に流動性を失
っていないため、つづいて射出された第２の樹脂Ｅ₂は
第１の樹脂Ｅ₁の内部に入り込むようにしてキャビティ
４０内に充填される。第２シャットオフピン３３はこう
して第２の樹脂Ｅ₂をキャビティ４０内に完全に充填し
た後も所定時間そのまま開放しておき、そうすることに
よってキャビティ４０内を所定圧力に保圧する。

【００１９】この後、所定時間の経過後に第２シャット
オフピン３３を前進させて第２の射出口２９を閉塞し、
射出ノズル２０を金型２１から離間してキャビティ４０
内から成形品を取り出す。

【００２０】尚、以上のシャットオフピン３２，３３の
開閉の切換えはタイマー制御によって行われる。

【００２１】さらに、この後射出ノズル２０を新たな金
型２１のランナー２２部分に圧接接続し、以上と同様の
工程を繰り返すことによって成形品を連続的に製造す
る。

【００２２】この成形装置においては、金型２１のラン
ナー２２内に臨む第１の射出口２８と第２の射出口２９
を射出ノズル２０の先端部に並設し、これらの射出口２
８，２９を第１シャットオフピン３２と第２シャットオ
フピン３３で夫々開閉することによって第１の樹脂Ｅ₁
の射出と第２の樹脂Ｅ₂の射出を切り換える構造となっ
ているため、最初の金型２１に対する第２の樹脂Ｅ₂の
射出を完了して次の金型２１に第１の樹脂Ｅ₁の射出を
行うときに、射出ノズル２０のランナー２２内に臨む部
分に第２の樹脂Ｅ₂が残留することがない。したがっ
て、第１の樹脂Ｅ₁の射出時に第２の樹脂Ｅ₂が混ざり込
むことがなく、常時品質の高い成形品を生産することが
できる。

【００２３】そして、この成形装置の場合、第２の樹脂
Ｅ₂の射出後に残留した第２の樹脂Ｅ₂を取り除くための
第１の樹脂Ｅ₁のショットを行う必要がないため、極め
て効率良く成形品を連続的に成形することができる。

【００２４】また、多層成形品の品質の善し悪しは第１
の樹脂Ｅ₁の射出精度によって決まるが、この成形装置
においては、計量プランジャ３４によって第１の樹脂Ｅ
₁を正確に計量してそのままキャビティ４０に射出する
ことができるため、第１の樹脂を極めて精度良く射出す
ることが可能であり、その結果としてより品質の高い多
層成形品の製造を実現することができる。つまり、この
装置においては、第１の樹脂材料Ｅ₁の射出がノズル２
０に残留している第２の樹脂材料Ｅ₂を取り除くために
まったく使われないことから、計量分の第１の樹脂Ｅ₁
をそのままキャビティ４０内に正確に射出することがで
きる。

【００２５】ところで、以上ではこの成形装置によって
内外二層の多層成形品を成形する場合について説明した
が、図５に示すように、シャットオフピン３２，３３の
操作によって第１の射出口２８と第２の射出口２９を同
時に開くことにより左右半分で材料の異なる成形品を製
造することも可能である。尚、この場合、成形品形状は
細長い形状であることが望ましい。

【００２６】また、この装置の片側のシャットオフピン
３２または３３を完全に閉じて使用すれば、同じ装置で
単一材料から成る成形品を製造することも可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載の発明は、
射出ノズルの先端に並設した第１の射出口と第２の射出
口を夫々シャットオフピンで独立して開閉することで、
第１の樹脂の射出と第２の樹脂の射出を切換える構造と
なっているため、第２の樹脂の射出終了時に第１の射出
口の前方に第２の樹脂が残存することがなく、したがっ
て、特別に第２の樹脂を取り除くための操作を行うこと
なく次の射出サイクルでの樹脂の混ざりを確実に防止す
ることができる。よって、本発明によれば生産効率が確
実に向上する。

【００２８】また、この発明の装置においては、内外二
層の成形品ばかりでなく、成形時に第1の射出口と第2の
射出口を同時に開くことによって左右で材質の異なる成
形品を成形したり、片側の射出口だけを開くことによっ
て単一材料の成形品を成形することができ、一台の装置
で多種の成形品に対応することができるという利点もあ
る。

【００２９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、第１の樹脂供給部に計量プランジャを
設けるようにしたため、計量プランジャによって正確に
計量した第１の樹脂をそのまま正確にキャビティ内に射
出することができ、成形品の成形精度を高めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す断面図。

【図２】同実施の形態を示す要部の拡大断面図。

【図３】同実施の形態を示す要部の拡大断面図。

【図４】同実施の形態を示す要部の拡大断面図。

【図５】同実施の形態を示す要部の拡大断面図。

【図６】従来の技術を示す断面図。

【符号の説明】

２０…射出ノズル ２１…金型 ２２…ランナー ２４…第１の溶解タンク（第１の樹脂供給部） ２５…第２の溶解タンク（第２の樹脂供給部） ２８…第１の射出口 ２９…第２の射出口 ３２…第１のシャットオフピン ３３…第２のシャットオフピン ３４…計量プランジャ（第１の樹脂供給部） ４０…キャビティ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 和男 千葉県千葉市稲毛区長沼町330番地 鬼怒 川ゴム工業株式会社内 (72)発明者 桂木 忠 埼玉県川口市中青木２−18−21 山城精機 製作所内 (72)発明者 平塚 耕吉 埼玉県川口市中青木２−18−21 山城精機 製作所内 Ｆターム(参考） 4F206 AG03 JA07 JB22 JB28 JD04 JF01 JF23 JL02 JM04 JN03 JN12 JN15 JQ63

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型のランナー部分に圧接されて溶融樹
   脂をランナーを通して金型のキャビティ内に射出する射
   出ノズルと、多層成形体の外層を造形すべく第１の樹脂
   を射出ノズルに供給する第１の樹脂供給部と、多層成形
   体の内層を造形すべく第２の樹脂を射出ノズルに供給す
   る第２の樹脂供給部とを備え、射出ノズルと金型のラン
   ナーを通して第１の樹脂供給部からキャビティ内に所定
   量の第１の樹脂を供給した後に、つづけて第２の樹脂供
   給部からキャビティ内に第２の樹脂を供給することで、
   キャビティ内に内外二層の樹脂を充填する多層成形体の
   成形装置において、 射出ノズルの先端のランナーに開口する位置に、第１の
   樹脂供給部に連通する第１の射出口と、第２の樹脂供給
   部に連通する第２の射出口とを並設すると共に、第１の
   射出口と第２の射出口を夫々独立して開閉する第１シャ
   ットオフピンと第２シャットオフピンを設けたことを特
   徴とする多層成形体の成形装置。
2. 【請求項２】 第１の樹脂供給部に計量プランジャを設
   けたことを特徴とする請求項１に記載の多層成形体の成
   形装置。