JP2023100426A - 射出成形機システムおよび成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造時間を短くすることができる、射出成形機システムを提供する。【解決手段】互いに型締めされる複数個の型盤（１２、１３、１５）を備えた射出成形機（２）と、型盤に設けられている金型（３０、３１、…）と、非接触加熱手段（３）と、を備えた射出成形機システム（１）である。金型（３０、３１、…）は２面以上のパーティングライン（Ｐ１、Ｐ２）を備え、型締めにより２個以上の１次成形用キャビティ（５１、５２）と、１個以上の２次成形用キャビティ（３６、３９）とが形成されるようになっている。１次成形用キャビティ（５１、５２）により接合端面（５４ａ、５５ａ）を有する１次成形品（５４、５５）を射出成形する。これらを２次成形用キャビティ（３６、３９）に入れ、非接触加熱手段（３）により接合端面（５４ａ、５５ａ）を溶融し、型締めすると溶着により成形品（５７）が得られる。【選択図】図２

Description

本発明は、射出成形により１次成形品を２個以上成形し、１次成形品を一対にしてそれらの接合端面を溶融して融着し成形品を製造するようになっている射出成形機システムと、成形品の製造方法に関するものである。

接合端面を有する１次成形品を一対、射出成形により成形する。そして一対の１次成形品についてそれぞれの接合端面を溶融し、接合端面を融着すると１個の成形品が得られる。特許文献１には、このような成形品の製造方法を実施する射出成形機システムが記載されている。

特開２０１９－１５５７７５号公報

特許文献１に記載の射出成形機システムは、いわゆる対向２頭式の射出成形機と、ハロゲンヒータまたはカーボンヒータからなるヒータとを備えている。対向２頭式の射出成形機は、型締装置と２個の射出装置とからなる。型締装置は、ベッドに固定されている固定盤と、ベッドをスライドする可動盤と、固定盤と可動盤の間に回転可能に設けられベッドをスライドする中間盤とを備えている。固定盤と中間盤と可動盤にはそれぞれ金型が設けられ、型締めすると固定盤の金型と中間盤の金型とが、そして中間盤の金型と可動盤の金型とが、それぞれ型締めされる。つまり複数の金型が型締めされるとき、２面のパーティングラインにおいてキャビティが形成される。固定盤と可動盤のそれぞれに設けられている射出装置から樹脂を射出すると、固定盤と中間盤の間に１個、可動盤と中間盤の間に１個、それぞれ１次成形品が成形される。

型開きする。そうすると、１個の１次成形品は固定盤の金型に、他の１個の１次成形品は中間盤の金型にそれぞれ残った状態で型開きされる。中間盤を回転する。つまり反転する。そうすると２個の１次成形品が対向する。固定盤と中間盤の型開き量を小さくし、２個の１次成形品の間に非接触的にヒータを挿入し、加熱する。２個の１次成形品には接合端面が形成されており、これら接合端面が溶融する。ヒータを退避して、固定盤と中間盤とを型締めする。そうすると、２個の１次成形品が接合端面同士で溶着し、成形品が得られる。

特許文献１に記載の射出成形機システムは、射出成形するとき２面のパーティングラインにおいて２個の１次成形品を同時に得ることができ、その後これらの接合端面を溶融して溶着して成形品を得るようになっている。そしてこれら全ての工程を射出成形機システム内で実施することができる。したがって成形の効率は比較的高く成形品に汚れが付着することがなく、優れている。しかしながら、中間盤を回転しなければならないので、その分だけ製造時間が長くなるという問題がある。

本開示において、製造時間を短くすることができる、射出成形機システム、および成形品の製造方法を提供する。

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。

本開示は、互いに型締めされる複数個の型盤を備えた射出成形機と、複数個の型盤に設けられている金型と、非接触加熱手段と、を備えた射出成形機システムである。金型は複数面のパーティングラインを備え、型締めされると、２個以上の１次成形用キャビティと、１個以上の２次成形用キャビティとが形成されるようになっている。１次成形用キャビティに射出成形すると接合端面を有する１次成形品が２個以上成形される。１次成形品を１対にして２次成形用キャビティに入れ、非接触加熱手段により接合端面を溶融し、型締めすると溶着により成形品が得られるようになっている。

本開示は、型盤を回転する必要がないので製造時間を短くすることができる。

第１の実施形態に係る射出成形機システムを示す上面図である。 第１の実施形態に係る射出成形機と、金型と、ヒータ装置とを示す正面図である。 第１の実施形態に係る成形品の製造方法を実施している、射出成形機の一部と金型と示す正面断面図である。 第１の実施形態に係る成形品の製造方法を実施している、射出成形機の一部と金型と示す正面断面図である。 第１の実施形態に係る成形品の製造方法を実施している、射出成形機の一部と金型と示す正面断面図である。 第１の実施形態に係る成形品の製造方法を実施している、射出成形機の一部と金型と示す正面断面図である。 第１の実施形態に係る成形品の製造方法を実施している、射出成形機の一部と金型と示す正面断面図である。 第１の実施形態に係る成形品の製造方法を実施している、射出成形機の一部と金型と示す正面断面図である。 第２の実施の形態に係る成形品の製造方法を実施している、射出成形機の一部と金型と示す正面断面図である。 第２の実施形態に係る成形品の製造方法を実施している、射出成形機の一部と金型と示す正面断面図である。 第３の実施形態に係る射出成形機システムの一部を示す正面断面図である。 第３の実施形態に係る成形品の製造方法を実施している、射出成形機システムの一部を示す正面断面図である。 第３の実施形態に係る成形品の製造方法を実施している、射出成形機システムの一部を示す正面断面図である。 第３の実施形態に係る成形品の製造方法を実施している、射出成形機システムの一部を示す正面断面図である。 第３の実施形態に係る成形品の製造方法を実施している、射出成形機システムの一部を示す正面断面図である。 第３の実施形態に係る成形品の製造方法を実施している、射出成形機システムの一部を示す正面断面図である。 第３の実施形態に係る成形品の製造方法を実施している、射出成形機システムの一部を示す正面断面図である。 第４の実施形態に係る射出成形機システムを示す上面図である。 第４の実施形態に係る射出成形機システムの一部を示す正面断面図である。

以下、具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、以下の実施の形態に限定される訳ではない。説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜簡略化されている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。また、図面が煩雑にならないように、ハッチングが省略されている部分がある。

［第１の実施形態］
＜射出成形機システム＞
第１の実施形態に係る射出成形機システム１は、図１に示されているように、射出成形機２と、この射出成形機２に近接して設けられているヒータ装置３と、同様に射出成形機２に近接して設けられている搬送装置５と、から構成されている。

＜射出成形機＞
第１の実施形態に係る射出成形機２は、図１、２に示されているように、型締装置７と、型締装置７に対して互いに対向して配置されている第１、２の射出装置９、１０とから構成されている。つまり、第１の実施形態において射出成形機２は、いわゆる対向２頭式射出成形機になっている。したがって後で説明するように、第１、２の射出装置９、１０から実質的に同時に射出材料を射出して、複数の１次成形品を成形できるようになっている。

＜型締装置＞
型締装置７は、第１～３の型盤を備えている。すなわちベッドＢに固定されている第１の型盤の固定盤１２と、ベッドＢ上をスライド自在に設けられている第３の型盤の可動盤１３と、固定盤１２と可動盤１３の間においてベッドＢ上をスライド自在に設けられている第２の型盤の中間盤１５と、を備えている。固定盤１２と可動盤１３は複数本のタイバー１７、１７、…により連結されており、タイバー１７、１７、…は中間盤１５を貫通している。図２により詳しく説明すると、タイバー１７、１７、…はそれぞれ一方の端部がピストン部１８になっており、固定盤１２に形成されているシリンダ部１９内に摺動自在に入れられ、これによって一方の端部が固定盤１２に連結されている。このピストン部１８とシリンダ部１９とから型締シリンダ２１が構成されており、型締時には油室２２に圧油を供給するようになっている。

タイバー１７、１７は、他方の端部の近傍がボルト部２４になっている。ボルト部２４はタイバー１７、１７の外周面に一定のピッチで複数本の並行溝が形成された区間である。このようなボルト部２４が、可動盤１３に空けられたタイバー孔２３に挿通され、その一部が可動盤１３を貫通して背面側に露出している。可動盤１３の背面側には一対のハーフナット２５、２５が可動盤１３の背面に沿ってスライド可能に設けられている。図示されない機構により一対のハーフナット２５、２５が駆動されて互いに近接するとボルト部２４の溝とハーフナット２５、２５の内周面の溝とが噛み合う。すなわちタイバー１７、１７と可動盤１３とが固定的に連結される。一方この機構を駆動して一対のハーフナット２５、２５を離間させると、ボルト部２４の溝とハーフナット２５、２５の内周面の溝の噛み合いが解除されて、可動盤１３とタイバー１７、１７の連結が解除されることになる。

第１の実施形態に係る型締装置７は、可動盤１３を型開閉する第１の駆動機構２７と、中間盤１５を型開閉する第２の駆動機構２８とを備えている。第１の駆動機構２７はボールネジ機構と図示されていない電動サーボモータとから構成され、ボールネジ機構のボールネジ２７ａがベッドＢに固定された所定の部材に固定され、ボールナット２７ｂが可動盤１３に対して回転可能に設けられている。従って図示されない電動サーボモータを駆動してボールナット２７ｂを回転すると、可動盤１３が固定盤１２に近接する方向、あるいは固定盤１２から離間する方向に駆動される。

第２の駆動機構２８もボールネジ機構と図示されていない電動サーボモータとから構成され、ボールネジ機構のボールネジ２８ａが可動盤１３に固定された所定の部材に固定され、ボールナット２８ｂが中間盤１５に対して回転可能に設けられている。従って図示されない電動サーボモータを駆動してボールナット２８ｂを回転すると、中間盤１５が可動盤１３に対して駆動される。つまり中間盤１５は可動盤１３に近接する方向、あるいは可動盤１３から離間する方向に駆動される。このように本実施の形態に係る型締装置７は、第１、２の駆動機構２７、２８によって型開閉するようになっている。

第１の実施形態に係る型締装置７は、型開閉するとき、ハーフナット２５、２５を駆動してタイバー１７、１７と可動盤１３との連結を解除する。そして第１、２の駆動機構２７、２８を駆動し、可動盤１３、中間盤１５をスライドさせる。一方型締めするときは、第１、２の駆動機構２７、２８を駆動して、可動盤１３を固定盤１２方向に、中間盤１５を固定盤１２方向に駆動する。これによって次に説明する本実施の形態に係る金型を型閉じする。そしてハーフナット２５、２５を駆動してハーフナット２５、２５とタイバー１７、１７と可動盤１３とを連結する。型締シリンダ２１の油室２２に圧油を供給する。そうすると型締めされる。

第１の実施形態に係る型締装置７は、中間盤１５を備えているので、型締めされると固定盤１２と中間盤１５の間、中間盤１５と可動盤１３の間の金型で型締めされる。いわゆるスタックモールドとは相違しているが、パーティングラインを２面備えており、型締力を各金型間のパーティングラインに同時に作用させることができるので効率がよい。ところで中間盤１５は本実施の形態において回転することはない。したがって成形サイクルにおいて中間盤１５の反転に要する時間を節約することができる。さらには中間盤１５を回転させるための機構を設ける必要がなく、劣化のおそれもない。

＜金型＞
第１の実施形態に係る金型は、図２に示されているように、固定盤１２に設けられている固定側金型３０と、中間盤１５に設けられている第１、２の中間側金型３１、３２と、可動盤１３に設けられている可動側金型３３と、からなる。固定側金型３０と型開閉されるのは第１の中間側金型３１であり、可動側金型３３と型開閉されるのは第２の中間側金型３２になっている。つまり固定側金型３０と第１の中間側金型３１とがパーティングラインＰ１を、そして可動側金型３３と第２の中間側金型３２とがパーティングラインＰ２を、それぞれ備えている。型締めするとき、これら２面のパーティングラインＰ１、Ｐ２が同時に型締めされるようになっている。

固定側金型３０には、第１の凹部３５と第２の凹部３６とが形成されている。第１の中間側金型３１には第１の凸部３８と、第３の凹部３９とが形成されている。後で説明するように、固定側金型３０と第１の中間側金型３１とが型締めされると、第１の凹部３５と第１の凸部３８とから射出成形用の１次成形用キャビティが、そして第２の凹部３６と第３の凹部３９とから２次成形用キャビティが形成されるようになっている。第２の中間側金型３２には第２の凸部４１が形成され、可動側金型３３には第４の凹部４２が形成されている。後で説明するように、第２の中間側金型３２と可動側金型３３とが型締めされると、第２の凸部４１と第４の凹部４２とから射出成形用の１次成形用キャビティが形成されるようになっている。

固定側金型３０と、可動側金型３３には、それぞれの背面にスプルが形成され、第１、２の射出装置９、１０の射出ノズル９ａ、１０ａがタッチしている。そして固定側金型３０と、可動側金型３３のそれぞれにランナ４４、４５が形成され、これらは第１の凹部３５と第４の凹部４２にそれぞれ連通している。

＜ヒータ装置＞
第１の実施形態に係るヒータ装置３は、図１、２に示されているように、固定盤１２の近傍に設けられている。ヒータ装置３はヒータ４７と、このヒータ４７を前後にスライド的に駆動する駆動部４８とから構成されている。ヒータ４７はカーボンヒータ、あるいはハロゲンヒータからなる。ヒータ４７は、図示されない電力供給部から電流が供給されるようになっており、通電後数秒で１０００℃以上に達する。したがって、短時間で非接触的に近傍の樹脂を溶融することができる。つまりヒータ装置３は非接触加熱手段になっている。

＜搬送装置＞
第１の実施形態において搬送装置５は、図１に示されているように、中間盤１５の近傍に配置されている。搬送装置５はロボットアームからなり、後で説明するように、射出成形された１次成形品を１次成形用キャビティから取出して２次成形用キャビティに搬送する搬送手段になっている。

＜成形品の製造方法＞
射出成形機システム１（図１、２参照）を使用して成形品を製造する製造方法を説明する。射出成形機２の型締装置７において型締めする。すなわち、第１、２の駆動機構２７、２８（図２参照）を駆動して、可動盤１３を固定盤１２方向に、中間盤１５を固定盤１２方向に駆動する。これによって固定側金型３０と第１の中間側金型３１とが、そして第２の中間側金型３２と可動側金型３３とが、それぞれ型閉じする。次いでハーフナット２５、２５を駆動してハーフナット２５、２５とタイバー１７、１７と可動盤１３とを連結する。型締シリンダ２１の油室２２に圧油を供給する。これによって型締装置７が型締めされる。

型締めされると、図３Ａに示されているように、第１の凹部３５と第１の凸部３８とから第１の１次成形用キャビティ５１が、そして第２の凹部４２と第２の凸部４１とから第２の１次成形用キャビティ５２がそれぞれ形成される。第１、２の射出装置９、１０から射出材料を射出して第１、２の１次成形用キャビティ５１、５２に充填し、一対の１次成形品５４、５５を成形する。

１次成形品５４、５５が冷却固化したら、型締装置７を型開きする。すなわち油室２２（図２参照）への圧油の供給を停止し、ハーフナット２５、２５を駆動してタイバー１７、１７と可動盤１３の連結を解く。第１、２の駆動機構２７、２８を駆動して、可動盤１３を固定盤１２から離間する方向に、中間盤１５を固定盤１２から離間する方向にそれぞれ駆動する。型開きされた様子が図３Ｂに示されている。１次成形品５４、５５は、それぞれ第１の凸部３８、第２の凸部４１に残される。

搬送装置５（図１参照）により１次成形品５４、５５を取出して、図３Ｃに示されているように、それぞれ第２の凹部３６、第３の凹部３９に入れる。これら第２、３の凹部３６、３９は、一対の１次成形品が収納されるようになっていると共にこれらを溶着するための２次成形用キャビティになっている。ところで、一対の１次成形品５４、５５には互いに溶着するための端面である、接合端面５４ａ、５５ａが形成されている。一対の１次成形品５４、５５が第２の凹部３６、第３の凹部３９に入れられるとそれぞれの接合端面５４ａ、５５ａが対向する。

型締装置７において第１、２の駆動機構２７、２８（図２参照）を駆動して、中間盤１５を固定盤１２に近接する方向に駆動して、１次成形品５４、５５（図３Ｃ参照）の接合端面５４ａ、５５ａ同士を近づける。あるいは第２の駆動機構２８のみを駆動して、１次成形品５４、５５の接合端面５４ａ、５５ａ同士を近づける。図３Ｄに示されているように、ヒータ装置３を駆動してヒータ４７を接合端面５４ａ、５５ａの間に非接触的に挿入する。ヒータ４７に通電して、接合端面５４ａ、５５ａを非接触的に溶融する。あるいは、最初にヒータ装置３を駆動して接合端面５４ａ、５５ａの間に位置するようにしておき、次いで第１、２の駆動機構２７、２８（図２参照）を駆動して接合端面５４ａ、５５ａとヒータ４７とを近接させるようにしてもよい。

ヒータ装置３を駆動してヒータ４７を一対の１次成形品５４、５５から退避させる。型締装置７において型締めする。そうすると図３Ｅに示されているように、一対の１次成形品５４、５５が溶着して成形品５７が得られる。本実施の形態に係る第１の製造方法は、このとき第１、２の射出装置９、１０から射出材料を射出して、次の一対の１次成形品５４‘、５５’を成形する。

型締装置７において型開きする。搬送装置５（図１参照）によって、図３Ｆに示されているように成形品５７を取り出す。一対の１次成形品５４‘、５５’は、それぞれ第１、２の凸部３８、４１に残されている。図３Ｃによって説明したように、搬送装置５によってこれら一対の１次成形品５４‘、５５’を２次成形用キャビティに移動する。以下同様にして成形品５７を製造する。本実施の第１の形態に係る成形品の製造方法では、２次成形品である成形品５７の溶着と、一対の１次成形品５４、５５の射出成形とを実質的に同時に実施する。したがって、１回の型締毎に１個の成形品５７が得られる。すなわち効率よく成形品５７を製造することができる。

［第２の実施形態］
＜射出成形機システム＞
第２の実施形態に係る射出成形機システムの構成は、第１の実施形態に係る射出成形機システム１の構成と同じである。

＜成形品の製造方法＞
第２の実施形態に係る成形品の製造方法は、第１の実施形態に係る成形品の製造方法の変形である。第１の実施形態に係る成形品の製造方法では、図３Ｅに示されているように、型締めによって一対の１次成形品５４、５５から成形品５７を得るとき、実質的に同時に射出成形をして次の一対の１次成形品５４‘、５５’を成形した。しかしながら第２の実施の形態に係る成形品の製造方法では、図４Ａに示されているように、１次成形品５４、５５を溶着して成形品５７は製造するとき、射出成形は実施しない。つまり、１次成形品を同時に成形することはしない。

成形品５７が得られたら、図４Ｂに示されているように、型締装置７を型開きして成形品５７を取り出す。次いで、図３Ａに示されているように、型締装置７を型締めし、射出成形により次の１次成形品５４、５５を成形する。以下同様にして成形品５７を製造する。この第２の実施の形態に係る成形品の製造方法では、１個の成形品５７を得るために２回の型締めを実施する必要がある。しかしながら１次成形品５４、５５を得る射出成形の工程と、１次成形品５４、５５を溶着する工程とを分離しているので、高品質な成形品５７を得ることができる。

［第３の実施形態］
＜射出成形機システム＞
第３の実施形態に係る射出成形機システムの構成は、第１の実施形態に係る射出成形機システム１の構成において、金型とヒータ装置３が相違しており、他の構成は同じである。金型については次に説明する。ヒータ装置３は、第３の実施形態においては２台設けられている。ただし、２台のヒータ装置３、３‘は、同様に構成されているので説明を省略する。

＜金型＞
第１の実施形態に係る成形品の製造方法では、１回の型締毎に１個の成形品を得ることができると説明した。金型を変形することによって、１回の型締毎に複数個の成形品を得ることが可能になる。第３の実施形態に係る成形品の製造方法は、１回の型締毎に２個の成形品を得ることができる。使用する金型を説明する。

第３の実施形態に係る金型は、図５に示されているように、固定盤１２に設けられている固定側金型６１と、中間盤１５に設けられている第１、２の中間側金型６２、６３と、可動盤１３に設けられている可動側金型６４とから構成されている。つまり固定側金型６１と第１の中間側金型６２の間と、第２の中間側金型６３と可動側金型６４の間とにそれぞれパーティングラインＰ３、Ｐ４が形成されている。第３の実施形態に係る金型もこれら２面のパーティングラインＰ３、Ｐ４が型締め時に同時に型締めされるので、効率がよい。

固定側金型６１には、第１の凹部６７、第１の凸部６８、第２の凹部６９が形成され、第１の中間側金型６２には第２の凸部７１、第３の凹部７２、第４の凹部７３が形成されている。固定側金型６１と第１の中間側金型６２が型締めされると、第１の凹部６７と第２の凸部７１とから、そして第１の凸部６８と第３の凹部７２とから、それぞれ１次成形用キャビティが構成される。そして第２の凹部６９と第４の凹部７３とから２次成形用キャビティが構成される。

第２の中間側金型６３には、第３の凸部７５、第５の凹部７６、第６の凹部７７が形成され、可動側金型６４には、第７の凹部８０、第４の凸部８１、第８の凹部８２が形成されている。第２の中間側金型６３と可動側金型６４が型締めされると、第３の凸部７５と第７の凹部８０とから、そして第５の凹部７６と第４の凸部８１とから、それぞれ１次成形用キャビティが形成される。そして第６の凹部７７と第８の凹部８２とから２次成形用キャビティが構成される。

＜成形品の製造方法＞
第３の実施形態に係る成形品の製造方法を説明する。まず、型締装置７を型締めする。型締めされた様子が図６Ａに示されている。第１、２の射出装置９、１０から射出材料を射出して、一対の１次成形品８５、８６と、別の一対の１次成形品８７、８８とを成形する。

型締装置７を型開きする。そうすると図６Ｂに示されているように、一対の１次成形品８５、８６は、それぞれ第１、２の凸部６８、７１に残される。同様に他の一対の１次成形品８７、８８は、それぞれ第３、４の凸部７５、８１に残される。

搬送装置５（図１参照）を駆動して、図６Ｃに示されているように、一対の１次成形品８５、８６を取出して２次成形用キャビティ、つまり第２、４の凹部６９、７３に移動する。同様に他の一対の１次成形品８７、８８を取出して２次成形用キャビティ、つまり第８、６の凹部８２、７７に移動する。

型締装置７を駆動して固定盤１２に中間盤１５を近接させるようにし、可動盤１３を中間盤１５に近接させるようにする。そうすると、一対の１次成形品８５、８６と、他の一対の１次成形品８７、８８とが近接する。図６Ｄに示されているように、一対の１次成形品８５、８６の間と、他の一対の１次成形品８７、８８の間のそれぞれにヒータ装置３、３‘のヒータ４７、４７’を非接触的に挿入する。ヒータ４７、４７‘に通電して１次成形品８５、８６、８７、８８の接合端面を溶融する。

ヒータ４７、４７‘を退避して、型締装置７を型締めする。そうすると図６Ｅに示されているように２個の成形品９０、９１が得られる。このとき第１、２の射出装置９、１０から射出材料を射出して、１次成形品８５’、８６‘、８７’、８８‘を成形する。つまり成形品９０、９１の製造と、１次成形品８５’、８６‘、８７’、８８‘の成形を実質的に同時に実施する。

型締装置７において型開きする。搬送装置５（図１参照）を駆動して、図６Ｆに示されているように、成形品９０、９１を取り出す。１次成形品８５’、８６‘、８７’、８８‘は、それぞれ第１～４の凸部７１、６８、７５、８１に残った状態になる。図６Ｃによって説明したように、これらの１次成形品８５’、８６‘、８７’、８８‘を２次成形用キャビティに移動する。以下、同様にして成形品９０、９１を製造する。

［第４の実施形態］
＜射出成形機システム＞
図７には、第４の実施形態に係る射出成形機システム１‘が示されている。この射出成形機システム１’において射出成形機２‘は、型締装置７’と１台の射出装置９‘とから構成されている。型締装置７’は、固定盤１２‘と、可動盤１３’と、型締ハウジング９５の３個の型盤を備えている。可動盤１３‘と型締ハウジング９５の間にはトグル機構９７が設けられ、固定盤１２‘と可動盤１３’の間には次に説明する本実施の第４の形態に係る金型９６が設けられている。つまり、この射出成形機２‘は互いに型締めされる型盤が２個になっている。

＜金型＞
第４の実施形態に係る射出成形機システム１‘において採用されている金型９６が、図８に示されている。この実施の形態に係る金型９６は、いわゆるスタックモールドである。金型９６は、固定盤１２’に取り付けられる固定側取付板１００と、可動盤１３‘に取り付けられる可動側取付板１０１と、中間板１０２とを備えている。金型９６は、第１～第４の要素金型１０５、１０６、１０７、１０８を備えている。第１の要素金型１０５は固定側取付板１００に、第２、３の要素金型１０６、１０７は中間板１０２に、そして第４の要素金型１０８は可動側取付板１０１に、それぞれ固定されている。

固定側取付板１００には複数本のガイドロッド１１０、１１０が設けられており、中間板１０２はこれらガイドロッド１１０、１１０によってスライド自在に設けられている。すなわち、中間板１０２は固定側取付板１００に対して接近方向、離間方向にスライドするようになっている。

第４の実施形態に係る金型９６は、第１～４の要素金型１０５、１０６、１０７、１０８を同時に型開閉するためのラックピニオン機構１１２を備えている。ラックピニオン機構１１２は、中間板１０２に回転自在に設けられているピニオン１１４と、固定側取付板１００に固定されている第１のラック１１５と、可動側取付板１０１に固定されている第２のラック１１６とからなる。第１、２のラック１１５、１１６はピニオン１１４と係合している。したがって、可動盤１３‘が駆動されて可動側取付板１０１がスライドすると、連動して中間板１０２がスライドすることになる。すなわち、第１～４の要素金型１０５、１０６、１０７、１０８は、連動して型開閉されるようになっている。つまり本実施の第４の形態に係る金型９６も、２面のパーティングラインＰ５、Ｐ６を備えており、同時に型締めされることになる。

第１の要素金型１０５には、第１の凹部１３５と第２の凹部１３６とが形成されている。第２の要素金型１０６には第１の凸部１３８と、第３の凹部１３９とが形成されている。第１の凹部１３５と第１の凸部１３８とから射出成形用の１次成形用キャビティが、そして第２の凹部１３６と第３の凹部１３９とから２次成形用キャビティが形成されるようになっている。第３の要素金型１０７には第２の凸部１４１が形成され、第４の要素金型１０８には第４の凹部１４２が形成されている。第２の凸部１４１と第４の凹部１４２とから射出成形用の１次成形用キャビティが形成されるようになっている。なお、詳しく説明はしないが、射出装置９‘から射出材料を射出すると、第２の凸部１４１と第４の凹部１４２とからなる１次成形用キャビティにも射出材料が充填されるようになっている。

２面のパーティングラインＰ５、Ｐ６を備えている第４の実施形態に係る金型９６を備えた射出成形機システム１‘（図７参照）も、第１の実施形態に係る成形品の製造方法と同様にして成形品を成形することができる。

＜他の変形例＞
第１～４の実施形態に係る射出成形機システム１、１‘や、成形品の製造方法は色々な変形が可能である。例えば、型盤の個数を４個以上にすることもできる。型盤の個数を４個以上にするには、中間盤１５を２個以上設ければよい。それぞれの型盤に金型を設ければ、パーティングラインが３面以上形成され、１次成形用キャビティの個数、２次成形用キャビティの個数を増やすことができる。そうすると、１回の型締毎に３個以上の成形品を得ることができる。また、第4の実施の形態の金型において、中間板を2個以上設け、それぞれの中間板に要素金型を設ければ、パーティングラインが３面以上形成され、１次成形用キャビティの個数、２次成形用キャビティの個数を増やすことができる。そうすると、１回の型締毎に３個以上の成形品を得ることができる。あるいは、型盤の個数が３個であっても、金型の形状を変形して、キャビティの個数を増やせば、同様に１回の型締毎に製造できる成形品の個数を増やすことができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。以上で説明した複数の例は、適宜組み合わせて実施されることもできる。

１ 射出成形機システム ２ 射出成形機
３ ヒータ装置 ５ 搬送装置
７ 型締装置 ９ 第１の射出装置
１０ 第２の射出装置 １２ 固定盤
１３ 可動盤 １５ 中間盤
１７ タイバー １８ ピストン部
１９ シリンダ部 ２１ 型締シリンダ
２２ 油室 ２３ タイバー孔
２４ ボルト部 ２５ ハーフナット
２７ 第１の駆動機構 ２８ 第２の駆動機構
３０ 固定側金型 ３１ 第１の中間側金型
３２ 第２の中間側金型 ３３ 可動側金型
３５ 第１の凹部 ３６ 第２の凹部
３８ 第１の凸部 ３９ 第３の凹部
４１ 第２の凸部 ４２ 第４の凹部
４４ ランナ ４５ ランナ
４７ ヒータ ４８ 駆動部
５１ 第１の１次成形用キャビティ
５２ 第２の１次成形用キャビティ
５４ １次成形品 ５５ １次成形品
５４ａ 接合端面 ５５ａ 接合端面
５７ 成形品
６１ 固定側金型 ６２ 第１の中間側金型
６３ 第２の中間側金型 ６４ 可動側金型
６７ 第１の凹部 ６８ 第１の凸部
６９ 第２の凹部 ７１ 第２の凸部
７２ 第３の凹部 ７３ 第４の凹部
７５ 第３の凸部 ７６ 第５の凹部
７７ 第６の凹部 ８０ 第７の凹部
８１ 第４の凸部 ８２ 第８の凹部
８５、８６、８７、８８ １次成形品
９０、９１ 成形品
９５ 型締ハウジング ９６ 金型
９７ トグル機構 １００ 固定側取付板
１０１ 可動側取付板 １０２ 中間板
１０５ 第１の要素金型 １０６ 第２の要素金型
１０７ 第３の要素金型 １０８ 第４の要素金型
１１０ ガイドロッド １０２ ラックピニオン機構
１１４ ピニオン １１５ 第１のラック
１１６ 第２のラック
１３５ 第１の凹部 １３６ 第２の凹部
１３８ 第１の凸部 １３９ 第３の凹部
１４１ 第２の凸部 １４２ 第４の凹部
Ｂ ベッド
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６ パーティングライン

Claims (16)

1. 互いに型締めされる複数個の型盤を備えた射出成形機と、
   前記複数個の型盤に設けられている金型と、
   非接触加熱手段と、を備え、
   前記金型は、複数面のパーティングラインを備え、型締めされると、少なくとも２個以上の１次成形用キャビティと、少なくとも１個以上の２次成形用キャビティとが形成され、
   前記１次成形用キャビティに射出成形すると接合端面を有する１次成形品が成形され、
   前記２次成形用キャビティに一対の前記１次成形品が入れられて前記非接触加熱手段により前記接合端面が溶融され型締めされると溶着により成形品が得られるようになっている、射出成形機システム。
2. 前記射出成形機システムは搬送手段を備え、前記搬送手段は前記１次成形用キャビティにおいて成形された前記１次成形品を前記２次成形用キャビティに搬送するようになっている、請求項１に記載の射出成形機システム。
3. 前記搬送手段はロボットアームからなる、請求項２に記載の射出成形機システム。
4. 前記非接触加熱手段は赤外線を照射するヒータからなる、請求項１～３のいずれかの項に記載の射出成形機システム。
5. 前記複数個の型盤は第１～第３の型盤からなり、前記第１の型盤と前記第２の型盤間に設けられている前記金型は１面のパーティングラインを備えると共に１個の前記１次成形用キャビティと１個の前記２次成形用キャビティとが形成され、前記第２の型盤と前記第３の型盤間に設けられている前記金型は他の１面のパーティングラインを備えると共に１個の前記１次成形用キャビティが形成されている、請求項１～４のいずれかの項に記載の射出成形機システム。
6. 前記射出成形機は第１の射出装置と第２の射出装置とを備え、前記第１の射出装置は前記第１の型盤と前記第２の型盤間の金型の前記１次成形用キャビティに、前記第２の射出装置は前記第２の型盤と前記第３の型盤間の金型の前記１次成形用キャビティにそれぞれ射出するようになっている、請求項５に記載の射出成形機システム。
7. 前記第１～第３の型盤は、それぞれ固定盤、中間盤、可動盤になっている、請求項５または６に記載の射出成形機システム。
8. 前記金型が型締めされるとき、前記複数面のパーティングラインのそれぞれにおいて、２個の前記１次成形用キャビティと１個の前記２次成形用キャビティとが形成されている、請求項１～４のいずれかの項に記載の射出成形機システム。
9. 前記射出成形機システムは制御部を備え、前記制御部は前記型盤を型締めして２個の前記１次成形用キャビティに射出して一対の前記１次成形品を成形する射出工程と、前記一対の前記１次成形品を前記２次成形用キャビティに挿入して前記非接触加熱手段により前記接合端面を溶融し型締めして溶着し前記成形品を得る溶着工程と、を実施する、請求項５または６に記載の射出成形機システム。
10. 前記射出成形機システムは、前記射出工程と前記溶着工程とを並行して実質的に同時に実施し、前記成形品を得るとき、次回に溶着する一対の前記１次成形品を成形するようにする、請求項９に記載の射出成形機システム。
11. 前記複数個の型盤は２個からなり、前記金型は複数面のパーティングラインを備えたスタックモールドからなる、請求項１～４のいずれかの項に記載の射出成形機システム。
12. 接合端面を有する一対の１次成形品を成形し、前記一対の１次成形品の前記接合端面を溶融して前記接合端面同士を溶着して成形品を得る製造方法であって、
    前記製造方法は、互いに型締めされる複数個の型盤を備えた射出成形機と、
    前記複数個の型盤に設けられている金型と、
    非接触加熱手段と、を使用し、
    前記金型は、複数面のパーティングラインを備え、型締めされると、少なくとも２個以上の１次成形用キャビティと、少なくとも１個以上の２次成形用キャビティとが形成されるようになっており、
    前記製造方法は、前記金型を型締めして前記１次成形用キャビティに射出材料を射出して１次成形品を成形する成形工程と、
    前記１次成形用キャビティから前記１次成形品を取り出し、取り出した前記１次成形品を一対にして前記２次成形用キャビティに挿入する搬送工程と、
    前記２次成形用キャビティに入れられた前記一対の１次成形品の前記接合端面同士を近接させ、非接触的に前記非接触加熱手段を挿入して前記接合端面を溶融し、前記非接触加熱手段を退避し、型締めして一対の前記１次成形品を前記接合端面において溶着して成形品を得る溶着工程と、を備えた成形品の製造方法。
13. 前記搬送工程はロボットアームにより実施する、請求項１２に記載の成形品の製造方法。
14. 前記非接触加熱手段は赤外線を照射するヒータである、請求項１２または１３に記載の成形品の製造方法。
15. 前記複数個の型盤は第１～第３の型盤からなり、前記第１の型盤と前記第２の型盤間に設けられている前記金型は１面のパーティングラインを備えると共に１個の前記１次成形用キャビティと１個の前記２次成形用キャビティとが形成され、前記第２の型盤と前記第３の型盤間に設けられている前記金型は他の１面のパーティングラインを備えると共に１個の前記１次成形用キャビティが形成されており、
    前記成形工程は、２個の前記１次成形用キャビティに実質的に同時に射出材料を射出して一対の前記１次成形品を成形するようにし、
    前記搬送工程は、２個の前記１次成形用キャビティから取出した前記１次成形品を一対の前記１次成形品として前記２次成形用キャビティに搬送する、請求項１２～１４のいずれかの項に記載の成形品の製造方法。
16. 前記成形工程と前記溶着工程とを並行して実質的に同時に実施し、前記成形品を得るとき、次回に溶着する一対の前記１次成形品を成形するようにする、請求項１５に記載の成形品の製造方法。

Images