JP2002192553A - 二重成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 二重成形品の金型のキャビティ形状の自由度
を上げる。 【解決手段】 １基の型締め装置と２基の射出装置を装
備した金型回転装置無しの二重射出成形機に、１次成形
品のコア間の移送を行う製品取出し装置１５を取付け
る。金型２０の可動側型板２２に１次用コア２２ａ、ｂ
と２次用コア２２ｃ、ｄを、固定側型板２１に１次用キ
ャビティ部２１ａ、ｂと２次用キャビティ部２１ｃ、ｄ
を設け、１次成形用樹脂３１Ｊで成形したコア２２ａ、
ｂ上の１次成形品３１ａ、ｂをコア２２ｃ、ｄに製品取
出し装置１５の把持具１８ａで把持して移送する。次
に、コア２２ｃ、ｄとキャビティ部２１ｃ、ｄ及び１次
成形品３１ａ、ｂで形成されるキャビティに２次成形用
樹脂３２Ｊで２次成形品３２ａ、ｂを成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は２色又は異材質の射
出成形方法に係わり、複雑な形状の二次成形作業を必要
とする二重成形品に好適な製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の合成樹脂を成形して、複雑な形状
や特殊な性能を付加することを目的とした成形方法の一
つに、一般に２色成形、異材質成形と呼ばれる成形法が
ある。通常見ることのできる２色成形による製品の代表
例は、パソコンや電卓のキーボードのキートップであ
り、指先の摩擦で数字や記号が磨滅しないように、色の
違った樹脂で記号や数字をキートップの表面に鋳込んだ
もので、同材質で色違いの樹脂が使用されている。

【０００３】異材質成形は特徴の異なる材質の合成樹脂
を組み合わせて、１部品を構成するもので、例えば空調
機のダクト中に置かれ風量調節や風向制御をするダンパ
等に用いられている。即ち、薄い４角形の１辺に回転軸
を付けた、硬い本体の周辺に柔らかなゴム状の弾性体
（エラストマ）を付けた構造で、気流遮断のためダンパ
が廻転すると、このエラストマがダクト内側面に当接し
て気密を保つように作られている。

【０００４】異材質成形は、後述するように成形機中で
金型を廻転させて複数の材質の樹脂を一体とすることが
多く、金型廻転の各ステージで別の加工（ホットスタン
プや二次加工的に穴開けするなど）を行うこともある
が、以降の説明ではこのような２次加工的要素は含ま
ず、単に異なった材質の樹脂で形成された２部分が結合
されて１個の製品とされる場合に限定して説明する。こ
こでは、上記の意味の異色・異材質成形を総称して、二
重成形品と呼ぶことにする。

【０００５】従来、二重成形品を製造する方法は数種類
が知られているが、使用頻度の高い手法の２〜３例を説
明する。図６は広く一般に普及している射出成形機を利
用した、通常インサート方式と呼ばれる手法を応用した
二重成形品の製造方法の概念図である。

【０００６】インサート成形（アウトサート成形を含
む）は成形作業に使用される金型中にインサート品を装
填して、射出された樹脂の中にインサート品を（鋳込ん
で）取り込み、樹脂とインサート品を一体の部品として
使用する。樹脂の歯車の中心に金属製の丸棒をインサー
トして回転軸とする等の応用がなされる。インサート品
は金属・樹脂・その他で形成され、インサート品の材質
が樹脂（プラスチック）の場合が、ここで言う二重成形
に相当する。

【０００７】先ず、インサート品に相当する１次成形品
を成形するために射出成形機Ａ（５０）と金型Ａ（６
１）を用意する。射出成形機Ａ（５０）は、１台の射出
装置５１と金型の開閉、加圧を行う１台の型締め装置５
２で構成され、１次成形品７１成形用の金型Ａ（６１）
を搭載し、射出装置５１には１次成形品７１用の樹脂７
１ａを装填する。

【０００８】金型Ａ（６１）は固定側型板６２にキャビ
ティ部６２ａが彫り込まれ、可動側型板６３にコア６３
ａが設置されている。型締め装置５２で金型Ａ（６１）
が型締めされると、図６（ａ）の円内に示すように、コ
ア６３ａとキャビティ部６２ａが組み合わされてキャビ
ティ（空洞部）６１ａが形成される。このキャビティ６
１ａの内部を充たすように樹脂７１ａが射出され、冷却
されて固化すれば、１次成形品７１が完成する。

【０００９】型開きすると、１次成形品７１は金型Ａ
（６１）から落下し、回収されて一時ストックされ、２
次成形品を成形するための射出成形機Ｂ（５５）に送ら
れる。射出成形機Ｂ（５５）は、１台の射出装置５６と
金型の開閉、加圧を行う１台の型締め装置５７で構成さ
れ、２次成形品７２成形用の金型Ｂ（６５）を搭載し、
射出装置５６には２次成形品７２用の樹脂７２ａを装填
する。

【００１０】金型Ｂ（６５）は、固定側型板６６にキャ
ビティ部６６ａが、可動側型板６７にコア６７ａが設置
されている。１次成形品７１をコア６７ａの所定位置に
挿入（インサート）してから、型締め装置５７で金型Ｂ
（６５）が型締めされると、図（ｂ）の円内に示すよう
に、コア６７ａとキャビティ部６６ａ及び１次成形品７
１が組み合わされてキャビティ（空洞部）６５ａが形成
される。このキャビティ６５ａの内部を充たすように樹
脂７２ａが射出され、冷却されて固化すれば、１次成形
品７１が一体化された、２次成形品７２が完成する。

【００１１】専用の二重射出成形機を使用すると１台の
成形機で成形作業が完了する。図７は二重射出成形機８
０の金型を中心とした構成の要所を、断面として現した
側面図である。二重射出成形機８０は２台の射出装置８
１Ａ、８１Ｂと金型の開閉、加圧を行う１台の型締め装
置８２及び金型廻転装置８２ａで構成され、１次成形品
７１と２次成形品７２を別個に成形する金型９１を搭載
し、射出装置８１Ａには１次成形品７１用の樹脂７１ａ
を装填し、射出装置８１Ｂには２次成形品７２用の樹脂
７２ａを装填する。

【００１２】金型９１は少なくとも２組以上の偶数組の
コアとキャビティ部を内蔵し、（固定側）型板９２にキ
ャビティ部９２ａ、９２ｂが彫り込まれ、（可動側）型
板９３にコア９３ａが設置されている。ここで複数個の
コア９３ａは全く同形に作られている。キャビティ部９
２ａはコア９３ａの先端部と１次成形品７１の外周部形
状（ハッチンを施した部分）を合体した形状とされ、キ
ャビティ部９２ｂはコア９３ａの先端部と１次成形品７
１の外周部形状と２次成形品７２の外周部形状（ハッチ
ンを施した部分）を合体した形状とされている。なお、
図ではコア９３ａは２個、キャビティ部９２ａ、９２ｂ
は各１個として図示している。

【００１３】金型９１の（可動側）型板９３を含む可動
側は二重射出成形機８０の回転装置８２ａの廻転盤８２
ｂに固着され、図７の左右に通る１点鎖線を回転軸とし
て、型開き毎に所定の角度（図の場合は１８０°）だけ
矢印のように廻転する。型開き毎に１個のコア９３ａは
キャビティ部９２ａから９２ｂに移り、次にキャビティ
部９２ｂから９２ａに移ることを繰り返す。キャビティ
部９２ａとコア９３ａで形成されるキャビティ（空洞
部）は１次成形品７１の形状を形作り、キャビティ部９
２ｂとコア９３ａ（及び１次成形品７１）で形成される
キャビティは、樹脂７２ａの充たすべき２次成形品の外
形形状と同じ形状の空間となる。

【００１４】初めに、１次成形品７１の形状を持つ、キ
ャビティ部９２ａとコア９３ａで形成されるキャビティ
９２ａに射出装置８１Ａから樹脂７１ａを射出し、冷却
して１次成形品７１を形成する。射出装置８１Ａの先端
から１次成形品７１までの金型内の湯口に残った不要な
樹脂はランナと呼ばれる。型開きすると、コア９３ａは
１次成形品７１を搭載したまま廻転して、キャビティ部
９２ｂと対向して、次に型締めされると、２次成形品７
２の形状に対応した空洞部を構成する。

【００１５】この空洞部６５ａに樹脂７２ａが内部を充
たすように射出され、冷却されて固化すれば、１次成形
品７１が一体化された、２次成形品７２が完成する。こ
の時、反対側のキャビティ部９２ａとコア９３ａで形成
される空洞部９１ａに射出装置８１Ａから樹脂７１ａを
射出し、冷却して１次成形品７１を形成することができ
る。２種類の樹脂の射出開始を同時とすれば、必要な成
形時間は樹脂７１ａと７２ａの何れか長い方の射出時間
と冷却時間の和で済み、製品１個当たりの成形時間は前
例の半分程度となり、製造コストの大幅な引き下げが達
成される。

【００１６】二重成形品の形状によっては金型廻転装置
８２ａを使用せずに、コアの一部を前後にスライド移動
させても二重成形が可能となる。図７は、このコアバッ
クシステムによる二重成形法を説明する、金型を中心と
した概念図である。

【００１７】コアバックシステムに使用する二重射出成
形機は２台の射出装置１０１Ａ、１０１Ｂと金型の開
閉、加圧を行う１台の型締め装置（図示せず）で構成さ
れ、１次成形品１２１と２次成形品１２２を別工程で成
形する金型１１０を搭載し、射出装置１０１Ａには１次
成形品１２１用の樹脂１２１ａを装填し、射出装置１０
１Ｂには２次成形品１２２用の樹脂１２２ａを装填す
る。

【００１８】金型１１０の（固定側）型板１１１には１
次成形品１２１の外形に相当する（図では２個の）キャ
ビティ部１１１ａ、１１１ａが彫り込まれている。

【００１９】金型１１０の（可動側）型板１１２には１
次成形品１２１の内側形状に相当する（図では２個の）
コア１１２ａが取り付けられ、このコア１１２ａの内側
に摺動コア１１２ｂが設置されている。摺動コア１１２
ｂはコア１１２ａに設けられた支持孔でスライド可能に
支持され、金型の前後に（図の左右に）摺動して移動で
きる。

【００２０】（可動側）型板１１２の内部に油圧シリン
ダ１１５が取り付けられ、内部のラム１１４と摺動コア
１１２ｂとが連結されている。油圧シリンダ１１５への
作動油の注入方向を切換えて、図（ａ）のように、摺動
コア１１２ｂ、１１２ｂが右に動いて、その右端が（固
定側）型板１１２のキャビティ部１１２ａ、１１２ａに
当接するか、同図（ｂ）に示すように摺動コア１１２
ｂ、１１２ｂが左に移動してコア１１２ａと摺動コア１
１２ｂの表面が一致するかを選択できる。

【００２１】型締めして金型を閉じる。初めは図（ａ）
に示すように、摺動コア１１２ｂ、１１２ｂは（固定
側）型板１１１のキャビティ部１１１ａ、１１１ａに当
接するまで右に移動されている。（固定側）型板１１１
のキャビティ部１１１ａと（可動側）型板１１２のコア
１１２ａと摺動コア１１２ｂの側面（摺動面）とで囲ま
れたキャビティ（空洞部）１１０ａが形成される。ここ
で、１次成形品１２１用の樹脂１２１ａを射出装置１０
１Ａから射出し、１次成形品１２１を成形する。樹脂１
２１ａは（図では２個の）キャビティ１１０ａを充た
す。

【００２２】型締めした状態を保って、（樹脂１２１ａ
が適当な硬さに硬化するまで）一定の時間間隔をおき、
摺動コア１１２ｂ、１１２ｂをコア１１２ａと摺動コア
１１２ｂの表面が一致するまで左に後退させる。コア１
１２ａから摺動コア１１２ｂが突出していた形状に等し
い形のキャビティ１１０ｂが、摺動コア１１２ｂの表面
と（固定側）型板１１１のキャビティ部１１１ａ及び１
次成形品１２１から形成される。

【００２３】ここで、２次成形品１２２用の樹脂１２２
ａを射出装置１０１Ｂから射出し、２次成形品１２２を
成形する。樹脂１２２ａは（図で２個の）キャビティ１
１０ｂを充たし、１次成形品１２１と固着して、完成品
１２０となる。冷却時間が経過すれば、型開きして完成
品１２０を落下させる。このコアバックシステムは金型
を廻転させる必要がないので、金型制作費の低減、機械
スペースの縮小化、ハイサイクル化などの利点がある。
ただし、２次成形品の表面にゲート跡が残ることは避け
られない。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、以上説明し
た諸方式の二重成形の手法は各方式とも幾つかの欠点を
内包している。先ず、初めのインサート方式では、成形
工程が２度に渡るので、その間１次成形品７１を一時ス
トックせねばならない。余りにも保存期間が長くなれ
ば、経時変化により１次成形品の主要寸法が変化し、イ
ンサート不能の部品が出ることもあり得る。また、金型
を２台製造するのは製造コストを増加させ、製造開始ま
でに要する期間の遅延の影響も大きい。更に成形機が２
台必要で成形機械の生産計画その他、見えない経費も大
きくなる等の問題がある。

【００２５】第二の例に挙げた、専用の金型廻転装置を
備えた二重射出成形機を使用したコア廻転方式の場合、
製造上の問題は少ない。ゲートの処理も可能なので、体
裁の良い製品を作ることができる。しかし、コアが１次
成形、２次成形に共通して使用されるため、２次成形の
ためにコア側の形状を変えることができない。従って、
２次成形のために変更して使用できるのは固定側のキャ
ビティ部に限られ、２次成形品の形状の自由度が少な
い。このため、２次成形品の形状によっては製造不可能
となる。

【００２６】第三のコアバック方式は、成形機械のオプ
ションとなる金型廻転装置が不要であり、金型も安価に
作りうる場合が多いが、先に述べたように、ゲート処理
が困難で体裁上問題を残す場合が多く、適応可能な製品
形態に限度がある。２次成形品の形状の自由度が少ない
ことは第２のコア廻転方式よりも更に大きく、自由な形
状の２次成形品を得るには型製造上の制約が多い。

【００２７】以上、インサート方式は生産性と経済性に
欠点があり、専用二重射出成形機では２次成形品の形状
の自由度の少ない点が問題となる。本発明の目的は、生
産性と経済性で金型回転機能付の専用機に匹敵し、２次
成形品の形状選択の自由度を高めた方式を提供すること
にある。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記のような問
題点を解決するためになされた、異なる色又は異なる材
質の合成樹脂で構成される二重成形品の製造方法であっ
て、同一金型中に１次成形品を射出成形する１組又は複
数組の第１のコア及び第一のキャビティ部と、第１のコ
ア及び第一のキャビティと同数組の、１次成形品をイン
サートして完成品である２次成形品を射出成形する、第
２のコア及び第２のキャビティ部を備えた金型と、１台
の型締め装置と第１及び第２の２台の射出装置とを備え
た二重射出成形機と、二重射出成形機に取付けられ、成
形された前記１次成形品を第１のコアから前記第２のコ
アに移送してインサートする製品取出し装置とを備え、
二重射出成形機の型締め装置に金型を取付け、第１の射
出装置に第１の樹脂を装填し、第２の射出装置に第２の
樹脂を装填して、型締め装置による型締め後に、第１の
射出装置から第１の樹脂を第１のコア及び第１のキャビ
ティ部により形成された第１のキャビティに射出し冷却
して、１次成形品を形成し、型締め装置による型開き後
に、製品取出し装置により１次成形品を第１のコアより
取り出して移送し、第２のコアにインサートし、型締め
装置による型締め後に、第２の射出装置から第２の樹脂
を、第２のコア及び第２のキャビティ部並びに１次成形
品により形成された第２のキャビティに射出し冷却し
て、１次成形品がインサートされた２次成形品を形成
し、且つ、同一型締め期間中に第１の樹脂の射出と前記
第２の樹脂の射出が行われて、前記二重成形品を連続し
て製造することを特徴とする二重成形品の製造方法を提
供する。

【００２９】また、第１の樹脂の射出と、第２の樹脂の
射出とが、少なくとも射出時期の一部分が重畳して、同
時刻に行われるようにして成形サイクルを短縮するか、
あるいは、第１の樹脂の射出終了後に第２の樹脂の射出
が開始されるか、または前記第２の樹脂の射出終了後に
前記第１の樹脂の射出が開始されるようにして、金型の
内圧が二重射出成形機の最大型締め力を越えないように
することが提案されている。

【００３０】更に、型締め装置による型開き後に、１次
成形品の移送と同時に、製品取出し装置により２次成形
品を第２のコアより取り出して金型外に移送し、また、
１次ランナー又は２次ランナー又は１次ランナーと２次
ランナーを金型外に移送して、１次成形品のコア間の移
送だけでなく製品取出し装置の機能の向上を計ることが
提案されている。

【００３１】更に又、この製造法で製作される部品例と
して、二重成形品がエラストマを本体の外周部に二次成
形により形成され、ダクト中の気流を遮断するダンパが
説明されている 〔発明の詳細な説明〕

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態である二重成
形品の製造方法の概略を図１〜図３によって説明する。

【００３３】初めに使用される射出成形機について説明
する。プラスチックの成形機として広く使用される射出
成形機は、主に熱可塑性のプラスチックの成形に使用さ
れるが、熱硬化性の樹脂にも使用される場合もある。以
下、一般的な熱可塑性樹脂を主体にしたものを説明す
る。射出成形機に必要な基本機能は、金型の開閉を行う
こと、樹脂を一定量溶融（計量）して金型内に充填（射
出）することとされる。

【００３４】色や材質の異なる樹脂を射出できる成形機
は一般に２色成形機または異材質成形機等と呼ばれる
が、ここでは、前記のような２色・異材質を総合した二
重成形品を射出成形できる成形機を二重射出成形機と呼
ぶ。本発明に使用される二重射出成形機は、金型の開閉
を行うための１基の型締め装置と樹脂の計量射出のため
の射出装置を２基備えており、図３に典型的な二重射出
成形機１の外観を３面図として示している。全体のベー
スとなる筐体２の中央部に製品の落下口３が空洞状に形
成され、筐体２の左側上部に型締め装置１１が設置され
ている。筐体２の上部右端に２台の射出装置４Ａ、４Ｂ
が取り付けられている。なお、説明の都合上、ＸＹＺの
座標系が設定され、また、型締め装置の中心を通り筐体
２の長手方向のＸ軸と平行な直線である型締め中心線１
Ａが記入されている。

【００３５】型締め装置１１は、樹脂の射出の際金型内
に発生する内力を受けとめて金型を閉鎖（型締め）し、
射出された樹脂が固化した成形品を取り出すために金型
を開く（型開き）機構で、ダイプレート１２とタイバー
１３及び図示しない型締めシリンダ等で構成されてい
る。ダイプレートには、筐体２に対してその位置を変え
ない固定盤１２ａとタイバー１３に案内されてＸ方向に
摺動可能な可動盤１３ｂがあり、固定盤１２ａと可動盤
１２ｂに金型（図示せず）を取り付けて可動盤１２ｂの
動きにより金型の開閉を行う。

【００３６】タイバー１３は通常ダイプレート１２の上
下左右の四隅を貫通する４本の丸棒で構成され、ダイプ
レート１２を支えて可動盤１２ｂのガイドとなるととも
に、樹脂の射出により発生する金型内の圧力に対抗す
る。タイバーの右端は、例えばナット等で固定盤１２ａ
に固定され、左端は後述する型締めシリンダのフレーム
１２ｃに固定されている。

【００３７】図示しないが、型締め装置１１の左端に型
締めシリンダがあり、油圧で可動盤１２ｂをＸ方向右に
押して型締め力を発揮する。金型を型締め装置１１で型
締めした際、金型を開こうとする力（樹脂の射出圧×キ
ャビティの投影面積）に対抗する力が型締め力で普通ト
ンで表し、成形機で成形できる部品の大きさを示すファ
クタの一つである。直接可動盤１２ｂに圧力を伝達する
場合と、トグルリンクを介して伝達する場合があり、後
者の場合はタイバー１３の伸びによる弾性回復力で型締
め力を発揮する。型締め装置１１のその他の構成機構と
してトグルリンク使用の場合の型圧調整機構、成形品の
金型からの分離突出しを行うエジェクタ等が付属してい
る。

【００３８】射出装置４Ａ、４Ｂは殆ど同一の構造なの
で、４Ａ側で説明する。前述のように樹脂を一定量溶融
して金型内に充填する機能を有するが、ほとんどがイン
ラインスクリュー式を採用している。先ず、電熱で外部
から加熱する加熱シリンダ６の内部に粗いネジ山状のフ
ライトを持ったスクリュー（図示せず）が有って廻転
し、上部に設置されたホッパ５Ａの中に入れられた樹脂
（図示せず）がスクリューと加熱シリンダの間に落ち
て、外部からの加熱とスクリュー廻転時の剪断力による
熱で溶融する。溶融した樹脂はスクリュー自体の前進
（Ｘ方向左の）により射出される。

【００３９】ノズル７は加熱シリンダの先端にあり、中
心に細孔が開けられている。ノズル先端が金型のスプル
ブッシュに接し、この細孔を介してノズルから金型への
溶融樹脂の流路を形成する。射出シリンダ８はスクリュ
ーを前進、後退させるための油圧シリンダでスクリュー
に射出圧力、背圧、射出速度を与える。また、スクリュ
ー駆動装置９は油圧モータ等で構成され、スクリューに
回転力を与える。樹脂の射出はスクリューを前進させ、
ノズル７から金型内に一定量の樹脂を注入することで行
われる。射出後スクリューの後退で新たに樹脂を加熱シ
リンダ内に取り込んで次回の射出のための樹脂の計量が
行われる。これら各装置は射出装置のベースとなる射出
台１０に取り付けられ、射出装置全体としてＸ方向に移
動可能とされている。

【００４０】また、成形機には安全扉１４等の作業者の
安全を確保する安全装置や、金型の破損防止、機械の自
動停止機構等の各種安全装置が取り付けられている。二
重射出成形機１の動力源、制御装置類である油圧駆動
部、ヒータ回路、電気制御部、動作制御部（シーケン
サ、マイクロプロセッサ、ＮＣ装置等が多用される）等
は図示していないが、筐体２の内部に収容されることが
多い。

【００４１】図３に示す二重成形機１には本発明で使用
する主要装置である製品取出し装置１５が設置されてい
る。一般には成形した製品を金型から落下させて傷付け
るのを防止するために用いられることが多いので、ここ
でも同一の名称として置くが、製品の搬送以外の目的で
使用されている。図３にその構造の一例を示すが、この
構造に限定されるものではない。例えばスカラ型ロボッ
ト等の搬送用ロボットの使用も可能であり、ある種の搬
送機類を利用することもできる。

【００４２】製品取出し装置１５は型締め装置１１の固
定盤１２ａの上面に支持台１７をボルト等で固定し、支
持台１７の上端にＹ軸に平行な横梁１６を固定し、これ
に案内されてＹ方向にスライド移動する横送り台１９が
設置されている。横送り台１９に案内されて上下方向
（Ｚ方向）に昇降する昇降レバー１８があり、その下端
付近に把持具１８ａが形成されている。詳しい動作説明
は後述するが、型締め装置１１、射出装置４、製品取出
し装置１５等の動作のタイミング等は動作制御部で総括
してシーケンス制御される。

【００４３】本発明の実施の形態で使用する金型の一例
を図２を参照して説明する。図２（ａ）は金型２０と製
品取出し装置１５の昇降レバー１８の一部を示した斜視
図、同図（ｂ）は金型をＺ方向から見た上面図である。
本図では、１例として金型２０はコアとキャビティ部が
各４個（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）でａ、ｂが１次成形に用いら
れ、ｃ、ｄが２次成形用の場合を示しているが、これら
の個数は偶数個であれば、型締め力等の制限範囲内で任
意に定めることができる。また同一形状の製品が同時に
２個成形されるものとする。なお、図２では二重射出成
形機１の型締め装置１１の固定盤１２ａと可動盤１２ｂ
の外形を一点鎖線で示し、更に、型締め中心線１Ａも記
入して金型取付時の二重射出成形機１との位置関係を表
現している。また、金型２０は主要部のみを示し、ガイ
ドピンやスプルーブッシュ、突出し装置等は省略されて
いる。

【００４４】固定側取付板２３が二重成形機１の固定盤
１２ａに、可動側取付板２４が可動盤１２ｂにそれぞれ
図示しないボルト等で取り付けられている。固定側型板
２１には穴状のキャビティ部（２１ａ〜ｄ）が彫り込ま
れている（２１ａ、２１ｃのみ図示）。型開きの際は、
ランナ取出しのためランナ落下の空隙が形成されるよ
う、固定側取付板２３に対して固定側型板２１がＸ方向
に移動する。固定盤１２ａの中央の孔を介して射出装置
４Ａと同４Ｂの加熱シリンダ（６Ａ、６Ｂ）及びノズル
（７Ａ、７Ｂ）が金型２０に樹脂を射出することができ
る。

【００４５】可動側型板２２にはコア（２２ａ〜ｄ）が
取り付けられている（２２ａ、２２ｃのみ図示）。この
金型で製造する製品の外形形状によっては、コア（２２
ａ〜ｄ）が可動側型板２２の表面から突出せず、固定側
のキャビティ部（２１ａ〜ｄ）と同様に表面から窪んで
彫り込まれる場合もある。

【００４６】型締めされると、コア２２ａとキャビティ
部２１ａが組み合わされ、１次成形品３１の外形に相当
するキャビティ（空洞部）２０ａが形成される。また、
コア２２ｃとキャビティ部２１ｃが組み合わされ、更に
１次成形品３１の外形とで構成される２次成形品３２の
外形に相当するキャビティ（空洞部）２０ｃが形成され
る。図示していないが、１次成形品３１の外形に相当す
るキャビティ２０ｂと、２次成形品３２の外形に相当す
るキャビティ２０ｄも同時に形成される。

【００４７】射出装置４Ａに装填された樹脂Ａ（３１
Ｊ）がキャビティ２０ａ、２０ｂに射出され、冷却され
ると１次成形品３１が形成される。射出装置４Ｂに装填
された樹脂Ｂ（３２Ｊ）がキャビティ２０ｃ、２０ｄに
射出され、冷却されると２次成形品３２が形成される。
型締め力に余裕があれば樹脂Ａ（３１Ｊ）と樹脂Ｂ（３
２Ｊ）の射出時期は同時でもよく、型締め力に余裕がな
い場合は射出時期をずらして、樹脂Ａ（３１Ｊ）または
樹脂Ｂ（３２Ｊ）の射出が終了してから樹脂Ｂ（３２
Ｊ）または樹脂Ａ（３１Ｊ）の射出をしても良い。

【００４８】樹脂の冷却終了後、型開きされると、コア
（２２ａ、ｂ）の表面に１次成形品３１が、コア（２２
ｃ、ｄ）の表面に２次成形品３２が搭載されている。１
次成形品３１は必ずコア側で保持するように金型形状や
成形条件等が整備される。

【００４９】製品取出し装置１５の昇降レバー１８が下
降して金型内に入り、把持具１８ａが１次成形品３１
と、２次成形品３２に対向する。ここで、図２（ａ）の
矢印で示すように、製品取出し装置１５の横送り台１９
はＹ方向の動き１５Ｙを、昇降レバー１８はＺ方向の動
き１５Ｚを、把持具１８ａはＸ方向の動き１５Ｘを、そ
れぞれ行うことができる。

【００５０】把持具１８ａは、例えば負圧の空気圧によ
ってコア（２２ａ、ｂ）の表面にある１次成形品３１
と、コア（２２ｃ、ｄ）の表面にある２次成形品３２を
吸着し、１次成形品３１はコア（２２ｃ、ｄ）に移送し
てコア（２２ｃ、ｄ）に取付け、同時に、別の昇降レバ
ー１８に設置された把持具１８ａが（１次成形品３１と
一体になった）２次成形品３２（完成品）を吸着して金
型外に搬送する。一連の移送動作を終えた昇降レバー１
８は金型外に離脱する。なお、本図では昇降レバー１８
を２組装備して、２次成形品３２（完成品）の型外への
搬送も行っているが、１次成形品３１のコア間の移送を
行う最小限１個の昇降レバー１８のみを装備して、完成
品は単に自由落下させてもよい。

【００５１】ここで使用される金型として、先ず、固定
側型板に彫り込まれるキャビティ部の形状はコア側から
拘束される条件はなく、キャビティ部の形状の自由度は
大きい。さらに、２次側のコアの形状として、１次成形
品３１を所定位置に搭載する機能さえ充たせば、形状を
拘束する条件は存在しない。従って通常可動側型板で占
められる範囲も固定側のキャビティ部の延長として加工
できる。従ってキャビティ部の形状の自由度は非常に大
きくなる。

【００５２】また、金型を廻転する必要がないので、金
型設計時の制約条件がなく、キャビティ部の自由度向上
に役立っている。更に、成形機購入時にオプションとさ
れるような可動盤の金型回転装置は必要がなく、成形機
のコストが低減できるのも大きい。

【００５３】上記システムで形成される二重成形品の例
として、エラストマを１次成形品の周囲に表裏両面に渡
って固着したダンパ（カーエアコン等のダクトに設置さ
れる気流制ｘｗ御板）が図４に示されている。図４
（ａ）はその平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は斜視図
である。ダンパＡは、薄い長方形をした板部Ａ２の一辺
に円柱状の軸部Ａ１が固着した形状とされ、例えばポリ
プロピレン（ＰＰ）やＡＢＳ、ＰＣ等の比較的硬度の高
い樹脂で形成される。比較的軟質の熱可塑性エラスト
マ、ＰＶＣ等で形成される額縁状の外周部Ｂが、長方形
の板部Ａ２の周囲を包んで固着されている。なお、長方
形の板部Ａ２の外周部の周辺に複数個の小穴３３を設
け、図４（ｄ）の円内に拡大断面図として示すように、
外周部Ｂを形成する樹脂がこの小穴３３を貫通して充填
部３４となり表裏の外周部Ｂを連結する構造として、板
部Ａ２と外周部Ｂの結合を更に強化することもできる。

【００５４】図１は、上記のダンパＡの二重成形を想定
した金型構成と製品取り出し装置１５を模式的に示して
いる。同一金型内で２種類の形状のダンパを同時に成形
するものとし、１次成形品（３１ａ、３１ｂ）２種、２
次成形品（３２ａ、３２ｂ）２種が成形できる４個のコ
ア（２２ａ〜ｄ）とキャビティ部（２１ａ〜ｄ）を備え
ている。前例と同じくコアとキャビティ部の構成は任意
に選択できることは同様である。即ち符号にａ、ｂを付
けたコア及びキャビティ部が１次成形品を、ｃ、ｄが２
次成形品を成形する。

【００５５】金型２０の（可動側）型板２２に上記のコ
ア（２２ａ〜ｄ）が設置されており、コア表面は型板２
２から引き込んだ状態である。（固定側）型板２１にキ
ャビティ部（２１ａ〜ｄ）が彫り込まれ、キャビティ部
（２１ａ、ｂ）に１次成形用の樹脂Ａのランナ部２１ｆ
が、キャビティ部（２１ｃ、ｄ）に２次成形用の樹脂Ｂ
のランナ部２１ｇが接続している。（固定側）取付板２
３に、中心にランナ部Ａ（２１ｆ）を持ったスプルブッ
シュ２３ｄと、中心にランナ部Ｂ（２１ｇ）を持ったス
プルブッシュ２３ｅが埋め込まれ、二重射出成形機１の
１次成形用樹脂Ａ（３１Ｊ）を装填した射出装置４Ａ、
２次成形用樹脂Ｂ（３２Ｊ）を装填した射出装置４Ｂが
ノズルタッチ可能に位置している。

【００５６】図のようなランナ（湯口）３１ＲＡ、３２
ＲＢによって樹脂をキャビティに導けば、成形品への樹
脂注入のゲートとしてピンポイントゲート、サイドゲー
ト、トンネルゲート等各種のゲート方式が使用できる。
又、ランナと製品の分離を型開きと連動して同時に行
い、自動的に分離してランナを型外に落下させることも
常に行われている。

【００５７】型締めされると、コア２２ａとキャビティ
部２１ａが組み合わされ、１次成形品３１ａの外形に相
当するキャビティ（空洞部）２０ａが形成され、コア２
２ｂとキャビティ部２１ｂが組み合わされ、１次成形品
３１ｂの外形に相当するキャビティ（空洞部）２０ｂが
形成される。また、コア２２ｃとキャビティ部２１ｃが
組み合わされ、更に１次成形品３１ａの外形とで構成さ
れる２次成形品３２ａの外形に相当するキャビティ（空
洞部）２０ｃが形成される。同様に、コア２２ｄとキャ
ビティ部２１ｄが組み合わされ、更に１次成形品３１ｂ
の外形とで構成される２次成形品３２ｂの外形に相当す
るキャビティ（空洞部）２０ｄが形成される。

【００５８】射出装置４Ａに装填された樹脂Ａ（３１
Ｊ）がキャビティ２０ａ、２０ｂに射出され、冷却され
ると１次成形品３１ａ、３１ｂが形成される。射出装置
４Ｂに装填された樹脂Ｂ（３２Ｊ）がキャビティ２０
ｃ、２０ｄに射出され、冷却されると２次成形品３２
ｃ、３２ｄが形成される。型締め力に余裕が有れば樹脂
Ａ（３１Ｊ）と樹脂Ｂ（３２Ｊ）の射出時期は同時でも
よく、型締め力に余裕がない場合は射出時期をずらし
て、樹脂Ａ（３１Ｊ）または樹脂Ｂ（３２Ｊ）の射出が
終了してから樹脂Ｂ（３２Ｊ）または樹脂Ａ（３１Ｊ）
の射出をしても良いことは、先に説明したのと同様であ
る。なお、本例では樹脂Ｂ（３２Ｊ）の溶融温度は樹脂
Ａ（３１Ｊ）のそれより低く、樹脂Ｂ（３２Ｊ）の射出
により１次成形品３１ａ、３１ｂが損傷される恐れはな
い。

【００５９】金型２０が開くと、製品取出し装置１５の
昇降レバー１８が下降して金型内に入り、把持具１８ａ
がコア２２ａ、ｂに搭載された１次成形品３１ａ、ｂ
と、コア２２ｃ、ｄに搭載された２次成形品３２ａ、３
２ｂに対向しこれらを把持して移送経路１５ａに沿って
動き、１次成形品３１ａ、ｂはコア（２２ｃ、ｄ）に移
送して取付け、同時にコア２２ｃ、ｄに搭載された２次
成形品（完成品）３２ａ、ｂを金型外に搬送する。

【００６０】通常は、型開きの際（固定側）取付板２３
と（固定側）型板の間隔が開いて、金型２０から突き出
された１次ランナ３１ＲＡ、２次ランナ３２ＲＢを製品
取出し口３に自由落下させる。製品取出し装置１５の機
能によっては、単に成形品をコアからコアへ搬送するだ
けでなく、１次２次のランナ３１ＲＡ、３２ＲＢを把持
して確実に金型外へ搬送する等の動作を加味し、ランナ
落下不良による金型損傷の防止を図ることもできる。

【００６１】以上の２重成形の工程は図５のフロー図の
ように集約することができる。図２に示す同一部品の２
個取りのケースで説明する。成形の初めは、インサート
用の部品（１次成形品３１）の手持ちの有無で変わって
くる。手持ちがあれば、（開始１）で示すＮ１０１から
スタートする。手持ちの１次成形品３１をコア２２ｃ、
ｄにインサートする（手動工程）。この後は通常の成形
サイクルとなり、Ｎ１０４に移りコア２２ａ、ｂとキャ
ビティ２１ａ、ｂで１次成形品３１を成形し、１次成形
品３１をインサートしたコア２２ｃ、ｄとキャビティ２
１ｃ、ｄで２次成形品３２を成形する。冷却された後Ｎ
１０５に移り、製品取出し装置１５により、コア２２
ｃ、ｄ上の完成品である２次成形品３２を把持し、同時
にコア２２ａ、ｂ上の１次成形品３１を把持する。その
後、製品取出し装置１５により２次成形品３２は型外
に、１次成形品３１はコア２２ｃ、ｄ上にそれぞれ移送
する。その後は白抜き矢印に従ってＮ１０４、Ｎ１０５
を繰り返す自動運転となる。

【００６２】１次成形品３１の手持ちが無ければ、（開
始２）で示すＮ１０２からスタートする。Ｎ１０１では
１次成型用樹脂３１Ｊを射出し、１次成形品３１のみを
成形する（手動工程）。次のＮ１０２で製品取出し装置
１５により、コア２２ａ、ｂ上の１次成形品３１を把持
して１次成形品３１をコア２２ｃ、ｄ上に移送（インサ
ート）する。この工程も一般には手動であるが、完成品
把持の監視装置を停止すれば、Ｎ１０５として実行する
ことも可能である。その後は白抜き矢印に従ってＮ１０
４、Ｎ１０５を繰り返す自動運転となる。

【００６３】

【発明の効果】以上、説明したように本発明は、金型の
可動側に設置されるコア部分の形状的な制約が少なく、
金型を廻転させる必要がないことと相まって、キャビテ
ィ部の形状の自由度を最大限大きくすることができると
いう効果がある。即ち、固定側型板の２次成形用のキャ
ビティ部の形状が自由に加工できるのみでなく、可動側
型板のコアの１次成形品の保持に最低限必要なスペース
を除き、それ以外のコア部分の２次成形品の形状に合わ
せた加工が可能である。このコア形状の自由度を利用し
て、１次成形品の表裏にエラストマ等の２次成形品を形
成したダンパを安価に成形することができる。

【００６４】射出装置に装填された２種類の樹脂の射出
時期を変更することにより、全成形時間（サイクルタイ
ム）を短縮したり、少ない型締め力の成形機で成形可能
な部品形状の拡大を追求することもできる。また、成形
機の成形サイクルに同期した動きのできるロボットや部
品搬送装置を採用することにより、製品取出し装置の機
能を向上することもできるので、１次、２次の成形品の
移送だけでなく、ランナ等の移送（取出し）も同時に行
い、成型作業の信頼性を向上することも可能である。

【００６５】また、しばしばオプションとされ、成形機
の購入費の増加要因となる金型廻転装置を必要としない
ので、使用する成形機は二重射出成形機の最低仕様であ
る１基の型締め装置と２基の射出装置の構成で済み、成
形機購入費が低廉となることも効果の一つである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の二重成形品の製造方法に使用する金型
を中心に製造過程を模式的に示す図である。

【図２】本発明の二重成形品の製造方法に使用するる金
型構成を説明する斜視図と上面図である。

【図３】本発明で使用する代表的な二重射出成形機の外
観を示す３面図である。

【図４】本発明の製造方法を適用する製品例を示す外観
図である。

【図５】本発明の成形時の工程を示すフロー図である。

【図６】従来使用された、一般成形機を使用したインサ
ート方式の二重成形方式を説明する概念図である。

【図７】従来使用された、専用の二重射出成形機を使用
したコア廻転方式の説明図である。

【図８】従来使用された、専用の二重射出成形機を使用
したコアバック方式の説明図である。

【符号の説明】

１ 二重射出成形機、 １Ａ 型締め中心線、２ 筐
体、３ 製品落下口、４Ａ、４Ｂ 射出装置、５Ａ、５
Ｂ ホッパ、６ 加熱シリンダ（スクリューシリン
ダ）、７ ノズル、８ 射出シリンダ、９ スクリュー
駆動装置、１０ 射出台、（シフト装置）、１１ 型締
装置、１２ ダイプレート（型取付盤）、１２ａ 固定
盤、１２ｂ可動盤、１３ タイバー、１５ 製品取出し
装置、１５ｘ、ｙ、ｚ 把持具運動方向、１５ａ 移送
経路、１６ 横梁、１７ 支持台、１８ 昇降レバー、
１８ａ 把持具、１９ 横送り台、２０ 金型、２１
（固定側）型板、２１ａ〜ｄ キャビティ部、２２
（可動側）型板、２２ａ〜ｄ コア、２０ａ キャビテ
ィ（空洞部）、２０ｂ キャビティ（空洞部）、２１ｆ
ランナ部Ａ、２１ｇ ランナ部Ｂ、２３ 固定側取付
板、２４ 可動側取付板、３０ 二重成形品、 ３１
ａ、３１ｂ １次成形品、３２ａ、３２ｂ ２次成形
品、３１Ｊ 樹脂Ａ、３２Ｊ 樹脂Ｂ、３１ＲＡ １次
ランナ、３２ＲＢ ２次ランナ、３３ 小穴、３４ 充
填部

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F202 AA45 CA11 CB01 CB12 CB28 CK06 CK42 CK52 CL09 CL32 CM02 CQ05 4F206 AA45 JA07 JB12 JB28 JL02 JN12 JN13 JN14 JN22 JN25 JN33 JQ81

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 異なる色又は異なる材質の合成樹脂で構
   成される二重成形品の製造方法であって、 同一金型中に１次成形品を射出成形する１組又は複数組
   の第１のコア及び第一のキャビティ部と、該第１のコア
   及び該第一のキャビティと同数組の、前記１次成形品を
   インサートして完成品である２次成形品を射出成形す
   る、第２のコア及び第２のキャビティ部を備えた金型
   と、 １台の型締め装置と第１及び第２の２台の射出装置とを
   備えた二重射出成形機と、 該二重射出成形機に取付けられ、成形された前記１次成
   形品を前記第１のコアから前記第２のコアに移送してイ
   ンサートする製品取出し装置とを備え、 前記二重射出成形機の前記型締め装置に前記金型を取付
   け、前記第１の射出装置に第１の樹脂を装填し、前記第
   ２の射出装置に第２の樹脂を装填して、 前記型締め装置による型締め後に、前記第１の射出装置
   から前記第１の樹脂を前記第１のコア及び前記第１のキ
   ャビティ部により形成された第１のキャビティに射出し
   冷却して、前記１次成形品を形成し、 前記型締め装置による型開き後に、前記製品取出し装置
   により前記１次成形品を前記第１のコアより取り出して
   移送し、前記第２のコアにインサートし、 前記型締め装置による型締め後に、前記第２の射出装置
   から前記第２の樹脂を、前記第２のコア及び前記第２の
   キャビティ部並びに前記１次成形品により形成された第
   ２のキャビティに射出し冷却して、前記１次成形品がイ
   ンサートされた前記２次成形品を形成し、且つ、同一型
   締め期間中に前記第１の樹脂の射出と前記第２の樹脂の
   射出が行われて、前記二重成形品を連続して製造するこ
   とを特徴とする二重成形品の製造方法。
2. 【請求項２】 前記第１の樹脂の射出と、前記第２の樹
   脂の射出とが、少なくとも射出時期の一部分が重畳し
   て、同時刻に行われることを特徴とする請求項１に記載
   の二重成形品の製造方法。
3. 【請求項３】 前記第１の樹脂の射出終了後に前記第２
   の樹脂の射出が開始されるか、または前記第２の樹脂の
   射出終了後に前記第１の樹脂の射出が開始されることを
   特徴とする請求項１に記載の二重成形品の製造方法。
4. 【請求項４】 前記型締め装置による型開き後に、前記
   １次成形品の移送と同時に、移送前記製品取出し装置に
   より前記２次成形品を前記第２のコアより取り出して前
   記金型外に移送することを特徴とする請求項１に記載の
   二重成形品の製造方法。
5. 【請求項５】 前記型締め装置による型開き後に、前記
   製品取出し装置により少なくとも前記１次成形品の移送
   を行うと共に、１次ランナー又は２次ランナー又は１次
   ランナーと２次ランナーを前記金型外に移送することを
   特徴とする請求項１および請求項４に記載の二重成形品
   の製造方法。
6. 【請求項６】 前記二重成形品がエラストマを本体の外
   周部に二次成形により形成され、ダクト中の気流を遮断
   するダンパであることを特徴とする請求項１に記載の二
   重成形品の製造方法。