JP2002370254A - 多層構造樹脂成形品の成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】機械的強度や外観を損なうことなくコア材の使
用量を増やすことができる多層構造樹脂成形品の成形装
置を提供する。 【解決手段】成形品の表面を形成するスキン層とその内
部を形成するコア層とからなる多層構造樹脂成形品を成
形するための多層構造樹脂成形品の成形装置であって、
成形品の形状に対応したキャビティ３と、キャビティに
スキン層を形成するための樹脂材料であるスキン材とコ
ア層を形成するための樹脂材料であるコア材の少なくと
も一方を射出するための主ゲート１０と、キャビティの
主ゲートとは異なる位置に開口するサブゲート９，１１
とを備える金型２と、主ゲートからスキン材とコア材の
少なくとも一方をキャビティ内に射出するとともに、サ
ブゲートからスキン材のみをキャビティ内に射出するた
めの射出装置５１とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表面を構成するス
キン層とその内部を構成するコア層とからなる多層構造
の樹脂成形品の成形装置に関するのものである。

【０００２】

【従来の技術】射出成形技術の一つとして、２種類の樹
脂材料の一方で成形品表面を構成してスキン層とし、も
う一方の樹脂材料で成形品内部を構成してコア層とする
多層成形技術がある。このような多層成形技術により成
形された成形品は、一般的にサンドイッチ成形品と称さ
れている。またスキン層を構成する樹脂材料はスキン
材、コア層を構成する樹脂材料はコア材と称されてい
る。

【０００３】上記サンドイッチ成形品はリサイクルされ
た樹脂材料をコア材とすることにより、リサイクルされ
た樹脂材料を活用できるという特徴を有している。

【０００４】複写機、プリンター、ファクシミリ等の事
務機器、家庭電器製品は大量のプラスチック材料を使用
している。しかしこれら製品の廃棄品から発生する廃棄
プラスチックは、機械特性、難燃性、外観色などが劣化
しているため、廃棄プラスチックだけで新たな部品を再
成形することは難しい。その点、リサイクルされた樹脂
材料をコア材とするサンドイッチ成形品は、スキン材を
未使用樹脂材料とすることにより機械特性、難燃性、外
観色を改善できる。

【０００５】図８は、ネジ３２の取り付け部３３を備え
たカバー３０を例にしたサンドイッチ成形品を示してお
り、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面
図である。

【０００６】カバー３０は、図８（ｂ）に示すようにス
キン層３５とコア層３６とから構成されている。

【０００７】図９はカバー３０を成形する金型と成形機
の断面図である。

【０００８】図９において、３８は固定側金型、３７は
可動側金型、３９は溶融樹脂を注入して所定形状の部品
を成形するキャビティであって、カバー３０の形状に対
応する。５０は供給ブロック５１から供給される溶融樹
脂を通すスプルー、４０はキャビティへの溶融樹脂の入
り口となるゲートである。図８中の矢印は、ゲート４０
からカバー３０への溶融樹脂の流入方向、流入箇所を示
すものである。

【０００９】図９の供給ブロック５１は、溶融されたス
キン材をスクリューの回転によって射出する第１の射出
シリンダ４２と、スキン材の供給路４９と、コア材を射
出する第２の射出シリンダ４３と、コア材の供給路４６
と、スキン材を射出口４１に導くとともにスキン材の流
れをＯＮ／ＯＦＦする第１ノズル４７と、第１ノズルを
図中左右方向に移動させる第１の油圧シリンダ４４と、
第１ノズル４７の内側同軸上にあってコア材を射出口４
１に導くとともにコア材の流れをＯＮ／ＯＦＦする第２
ノズル４８と、第２ノズル４８を図中左右方向に移動さ
せる第２の油圧シリンダ４５とを備えている。

【００１０】次に図１０、図１１を参照して、上記構成
を有する金型と成形機を使ってカバー３０を成形する過
程を説明する。

【００１１】まず第１の射出シリンダ４２が作動してス
キン材を射出すると、その動作に対応して第１の油圧シ
リンダ４４が第１ノズル４７を図１０中右方向に移動さ
せ、ノズル受け部５３と第１ノズル４７の間にスキン材
を通す空隙を作りだす。第１の射出シリンダ４２から射
出されたスキン材は通路４９と、導入口５２と、前記空
隙を通って射出口４１から金型へ射出される。

【００１２】次に第２の射出シリンダ４３が作動してコ
ア材を射出すると、その動作に対応して第２の油圧シリ
ンダ４５が第２ノズル４８を図１１中右方向に移動さ
せ、第１ノズル４７と第２ノズル４８の間にコア材を通
す空隙を作りだす。第２の射出シリンダ４３から射出さ
れたコア材は、通路４６と、導入口５５と、前記空隙を
通って射出口４１から金型へ射出される。この時射出口
４１から射出される樹脂流の断面は、図１２のようにコ
ア材５６の周囲をスキン材５７によって覆う多層流れと
なっている。

【００１３】図１３はスキン材とコア材の射出量を示し
たものである。横軸は時間t、縦軸は射出量Ｓを示して
いる。図１３を見ると、初めはスキン材だけが射出さ
れ、途中からスキン材とコア材、最後にスキン材だけが
射出されていることがわかる。

【００１４】以上で説明したように、供給ブロック５１
はスキン材とコア材の流れを独立してＯＮ／ＯＦＦ制御
可能であるとともに、スキン材とコア材を同時に射出し
て図１４のような多層流れを作ることができる。

【００１５】そのため、キャビティ３９の中に射出され
たスキン材はキヤビテイ内の周壁に沿ってキヤビテイ内
を進み、コア材はスキン材に包まれてキヤビテイ内を進
む。その結果供給ブロック５１は図８のような多層構造
の成形品を成形できる。

【００１６】図１４、図１５はスキン材とコア材の充填
状態を示した図である。

【００１７】図１４は、図１３におけるコア材の射出量
を多くした場合のコア材領域６０（但しこの領域でもコ
ア材はスキン材に覆われ、成形品表面に出ることはな
い）と、スキン材領域６１を示している。

【００１８】図１４を見ると、コア材はネジ取り付け部
３３に入り込んでいる。しかしネジ取り付け部３３は機
械的強度が要求される個所であるため、機械的特性に劣
るリサイクル樹脂材を使用したコア材を入り込ませると
割れ等の問題を引き起こす可能性がある。また、ネジ取
り付け部３３のように複雑な形状になっている箇所では
樹脂流が乱れ、コア材を成形品表面に露出させて外観を
損なう可能性もある。上記問題を回避するにはコア材の
量を減らさなくてはならない。

【００１９】なお上記例はネジ取り付け部を例にとって
問題点を指摘しているが、樹脂部品に多く見られる引っ
掛け部やセルフタップ穴、板バネ等についても同様であ
る。

【発明が解決しようとする課題】上記従来例は、コア材
（リサイクル樹脂材料）の使用量を増やすと機械的強度
を要求される箇所（例えばネジ取り付け部）にコア材が
入り込み、割れ等の問題を引き起こす可能性があった。

【００２０】またコア材が樹脂流の乱れやすい箇所に入
り込むと、コア材が成形品表面に露出して成形品の外観
を損なう可能性があった。

【００２１】上記問題を回避するために、従来ではコア
材の使用量を増やすことができなかった。

【００２２】従って、本発明は上述した課題に鑑みてな
されたものであり、その目的は、機械的強度や外観を損
なうことなくコア材の使用量を増やすことができる多層
構造樹脂成形品の成形装置を提供することである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、本発明に係わる多層構造樹脂成
形品の成形装置は、成形品の表面を形成するスキン層と
その内部を形成するコア層とからなる多層構造樹脂成形
品を成形するための多層構造樹脂成形品の成形装置であ
って、成形品の形状に対応したキャビティと、該キャビ
ティに前記スキン層を形成するための樹脂材料であるス
キン材と前記コア層を形成するための樹脂材料であるコ
ア材の少なくとも一方を射出するための主ゲートと、前
記キャビティの主ゲートとは異なる位置に開口するサブ
ゲートとを備える金型と、前記主ゲートから前記スキン
材とコア材の少なくとも一方を前記キャビティ内に射出
するとともに、前記サブゲートから前記スキン材のみを
前記キャビティ内に射出するための射出手段とを具備す
ることを特徴としている。

【００２４】また、この発明に係わる多層構造樹脂成形
品の成形装置において、前記射出手段は、主ゲートに連
通する主スプルーと、該主スプルーから分岐し前記サブ
ゲートに連通するサブスプルーと、該サブスプルーを開
閉する第１のバルブとを備えることを特徴としている。

【００２５】また、この発明に係わる多層構造樹脂成形
品の成形装置において、前記射出手段は、前記主スプル
ーを開閉する第２のバルブを更に備えることを特徴とし
ている。

【００２６】また、この発明に係わる多層構造樹脂成形
品の成形装置において、前記サブゲートが開口する位置
は、前記成形品の強度を要する部位に対応する位置であ
ることを特徴としている。

【００２７】また、この発明に係わる多層構造樹脂成形
品の成形装置において、前記射出手段は、前記主ゲート
とサブゲートから前記スキン材のみを射出した後に、前
記主ゲートから前記スキン材とコア材とを射出すること
を特徴としている。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて、図面を参照して詳細に説明する。

【００２９】（第１の実施形態）図１は本発明の第１の
実施形態に係わる金型と、図９に示す従来例と同一構成
の供給ブロック５１の断面を示す図である。なお図１の
金型は図８に示したカバー３０を成形するものである。
また、供給ブロック５１の構成については図９を参照し
て説明したので、ここでは説明を省略する。図２、図３
は成形過程における溶融樹脂の充填状態を示す図、図４
乃至図６は溶融樹脂の射出量を示す図である。

【００３０】図１において、２は固定側金型、１は可動
側金型、３は溶融樹脂を注入して所定形状の部品を成形
するキャビティであって、カバー３０の形状に対応す
る。

【００３１】メインスプルー５は供給ブロック５１から
供給される溶融樹脂を通すスプルーで、途中から第１サ
ブスプルー４と第２サブスプルー６が分岐する。また第
１サブスプルー４と第２サブスプルー６はそれぞれ弁８
を備え、溶融樹脂の流れをＯＮ／ＯＦＦ可能である。

【００３２】９はキャビティへの溶融樹脂の入り口とな
る第３ゲート、１０は第１ゲート、１１は第２ゲートで
ある。図２中の矢印は第１、第２、第３ゲートからカバ
ー３０への溶融樹脂の流入方向、及び流入箇所を示すも
のである。

【００３３】次に上記構成を有する金型と成形機を使っ
てカバー３０を成形する過程を説明する。

【００３４】まず第１の射出シリンダ４２が作動してス
キン材を射出すると、その動作に対応して第１の油圧シ
リンダ４４が第１ノズル４７を図１中右方向に移動さ
せ、ノズル受け部５３と第１ノズル４７の間にスキン材
を通す空隙を作りだす。第１の射出シリンダ４２から射
出されたスキン材は通路４９と、導入口５２と、前記空
隙とを通って射出口４１から金型へ射出される。この時
弁８は開いていて、スキン材はメインスプルー５と、第
１サブスプルー４と、第２サブスプルー６とを通って、
第１ゲート１０、第２ゲート１１、第３ゲート９からキ
ャビティ３内へ射出される。図２はこの時のキャビティ
内におけるスキン材６１の位置を模式的に示した図であ
る。

【００３５】そしてスキン材が一定量射出されると弁８
は閉じられ、次に第２の射出シリンダ４３が作動してコ
ア材を射出する。そして第２の油圧シリンダ４５が第２
ノズル４８を図１中右方向に移動させ、第１ノズル４７
と第２ノズル４８の間にコア材を通す空隙を作りだす。
そして第２の射出シリンダ４３から射出されたコア材
は、通路４６と、導入口５５と、前記空隙とを通って射
出口４１から金型へ射出され、メインスプルー５と第１
ゲート１０を通ってスキン材とともにキャビティ内へ射
出される。

【００３６】図４は第３ゲート９からのスキン材の射出
量、図５は第１ゲート１０からのスキン材とコア材の射
出量、図６は第２ゲート１１からのスキン材の射出量を
示した図である。それぞれ横軸は時間t、縦軸は射出量
Ｓを示している。

【００３７】図３は、図４乃至図６のようにスキン材と
コア材を射出した場合におけるスキン材６１とコア材６
０の配置を示す図である。図３を見るとコア材６０がネ
ジ取り付け部３３を避けていることがわかる。

【００３８】そのためネジ取り付け部３３は機械的強度
を確保でき、ネジ取り付け部３３付近の表面にコア材を
露出させることもない。

【００３９】なお上記例はネジ取り付け部を例にとって
いるが、樹脂部品に多く見られる引っ掛け部やセルフタ
ップ穴、板バネ等についても同様な方法で成形すること
により、同様な効果が得られる。

【００４０】またキャビティの末端部（ゲートから離れ
た部位）等、樹脂流が乱れやすい箇所に本発明を適用し
てもコア材の露出を防ぐことができる。

【００４１】（第２の実施形態）図７は本発明の第２の
実施形態を示す図である。第１の実施形態との違いは、
メインスプルー５に弁１２を追加していることにある。
そのため、本実施形態では第１ゲート１０からのスキン
材の射出量をより細かく制御できる。例えば最初にスキ
ン材を射出する時に、第２ゲート１１と第３ゲート９か
らスキン材を射出して第１ゲート１０からのスキン材の
射出量を抑え、その後のコア材の射出量を増やすことも
できる。

【００４２】以上説明した様に、上記の実施形態では、
機械的強度を要求される箇所や樹脂流の乱れやすい箇所
の近辺にサブゲートを設け、サブゲートから成形開始時
にスキン材を射出する。そのためスキン材の後に射出さ
れるコア材は、先に射出されたスキン材に阻害されて機
械的強度を要求される箇所や樹脂流の乱れやすい箇所ま
で到達しない。その結果、機械的強度や外観を損なうこ
となくコア材の使用量を増やすことができる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、機
械的強度や外観を損なうことなくコア材の使用量を増や
すことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の成形装置の第１の実施形態の構成を示
す断面図である。

【図２】スキン材とコア材の充填状態を示す図である。

【図３】スキン材とコア材の充填状態を示す図である。

【図４】スキン材とコア材の射出量を示す図である。

【図５】スキン材とコア材の射出量を示す図である。

【図６】スキン材とコア材の射出量を示す図である。

【図７】本発明の成形装置の第２の実施形態の構成を示
す断面図である。

【図８】サンドイッチ成形品とその断面を示す図であ
る。

【図９】従来の成形装置の断面図である。

【図１０】従来の成形装置の動作を説明する断面図であ
る。

【図１１】従来の成形装置の動作を説明する断面図であ
る。

【図１２】スキン材とコア材からなる多層流を示す断面
図である。

【図１３】スキン材とコア材の射出量を示す図である。

【図１４】スキン材とコア材の充填状態を示す図であ
る。

【図１５】スキン材とコア材の充填状態を示す図であ
る。

【符号の説明】 １ 可動側金型 ２ 固定側金型 ３ キャビティ ４，６ サブスプルー ８ 弁 ９ 第３ゲート １０ 第１ゲート １１ 第２ゲート

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 成形品の表面を形成するスキン層とその
   内部を形成するコア層とからなる多層構造樹脂成形品を
   成形するための多層構造樹脂成形品の成形装置であっ
   て、 成形品の形状に対応したキャビティと、該キャビティに
   前記スキン層を形成するための樹脂材料であるスキン材
   と前記コア層を形成するための樹脂材料であるコア材の
   少なくとも一方を射出するための主ゲートと、前記キャ
   ビティの主ゲートとは異なる位置に開口するサブゲート
   とを備える金型と、 前記主ゲートから前記スキン材とコア材の少なくとも一
   方を前記キャビティ内に射出するとともに、前記サブゲ
   ートから前記スキン材のみを前記キャビティ内に射出す
   るための射出手段とを具備することを特徴とする多層構
   造樹脂成形品の成形装置。
2. 【請求項２】 前記射出手段は、主ゲートに連通する主
   スプルーと、該主スプルーから分岐し前記サブゲートに
   連通するサブスプルーと、該サブスプルーを開閉する第
   １のバルブとを備えることを特徴とする請求項１に記載
   の多層構造樹脂成形品の成形装置。
3. 【請求項３】 前記射出手段は、前記主スプルーを開閉
   する第２のバルブを更に備えることを特徴とする請求項
   ２に記載の多層構造樹脂成形品の成形装置。
4. 【請求項４】 前記サブゲートが開口する位置は、前記
   成形品の強度を要する部位に対応する位置であることを
   特徴とする請求項１に記載の多層構造樹脂成形品の成形
   装置。
5. 【請求項５】 前記射出手段は、前記主ゲートとサブゲ
   ートから前記スキン材のみを射出した後に、前記主ゲー
   トから前記スキン材とコア材とを射出することを特徴と
   する請求項１に記載の多層構造樹脂成形品の成形装置。