JP2024036480A - 樹脂成形品、成形装置、成形方法及び金型 - Google Patents
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Abstract
【課題】成形に係る時間が短縮された樹脂成形品を提供すること。【解決手段】複数の樹脂から成形され、ランナーに第1樹脂と第2樹脂とが合流するジョイント部を備える樹脂成形品であって、前記ジョイント部は、前記第1樹脂から成形される第1ジョイント部と、前記第2樹脂から成形される第2ジョイント部とを備え、前記第1ジョイント部は、前記第2ジョイント部の一部と接触する壁部を有する凹形状に形成される。【選択図】 図4
Description
本発明は、樹脂成型品、成形装置、成形方法及び金型に関するものである。
例えば複数の樹脂を用いて成形された多色成形物では、ランナー部分で異なる樹脂が互いに接続されるものがある。特許文献1には、このような多色成形物を成形する成形装置が記載されている。特許文献1に記載された成形装置では、金型のランナー溝内に仕切り部材を設け、仕切り部材が、ランナー溝の一方から流れる1次成形樹脂の流れを阻止し、1次成形樹脂が硬化した後、ランナー溝の他方から1次成形樹脂とは異なる2次成形樹脂が流される。このとき、2次成形樹脂の流圧により仕切り部材がランナー溝外に押し下げられることで、仕切り部材があった位置に2次成形樹脂が流れ込み、1次成形樹脂と溶着する。すると1次成形樹脂と、1次成形樹脂とは異なる色の2次成形樹脂とからなる多色成形物が形成される。
しかし特許文献1に記載の成形装置では、1次成形樹脂が硬化する前に2次成形樹脂が仕切り部材に到達してしまうと、仕切り部材があった位置で1次成形樹脂と2次成形樹脂が混じり合ってしまう場合がある。そのため、1次成形樹脂が硬化してから2次成形樹脂が仕切り部材に到達するように、2時成形樹脂の射出を遅らせる等して射出時を調整しなくてはならず、成形に時間が掛かっていた。
本発明は、成形に係る時間が短縮された樹脂成型品を提供する。
本発明の一態様によると、例えば、複数の樹脂から成形され、ランナーに第1樹脂と第2樹脂とが合流するジョイント部を備える樹脂成型品であって、前記ジョイント部は、前記第1樹脂から成形される第1ジョイント部と、前記第2樹脂から成形される第2ジョイント部とを備え、前記第1ジョイント部は、前記第2ジョイント部の一部と接触する壁部を有する凹形状に形成される。
本発明によれば、成形に係る時間が短縮された樹脂成型品を提供することができる。
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図において、同じ参照符号は、同じ要素を示している。また、各図において、紙面に対する上下左右方向を、本実施形態における装置の上下左右方向として、本文中の説明の際に用いることとする。なお本発明は、以下に説明する実施形態おいて成形素材として異なる色の樹脂材料を例示するがこれに限定されず、例えば異なる材質(ポリスチレン、ポリエチレン、ABS等の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、金属等)、異なる透明度の樹脂等の成形素材にも適用可能である。
<第一実施形態>
1は成形装置であって、図示しない公知の射出装置を含み、射出装置の移動側に取付けられる移動金型本体2と、射出装置の固定側に取り付けられる固定金型本体3とからなっている。図1は移動金型本体2を固定金型本体3に接合させた成形装置1全体の断面図である。
1は成形装置であって、図示しない公知の射出装置を含み、射出装置の移動側に取付けられる移動金型本体2と、射出装置の固定側に取り付けられる固定金型本体3とからなっている。図1は移動金型本体2を固定金型本体3に接合させた成形装置1全体の断面図である。
移動金型本体2は、雄型(移動側金型)5を取り付ける雄型取付板6と、雄型取付板6を固定する固定台7と、射出装置に取り付けられる移動側取付板9と、固定台7と移動側取付板9間両側に設けられたスペーサ10とからなっている。11,12は、異なる色の成形樹脂素材を、ランナー溝15,16を介して雄型5と後記雌型51との間に形成された成形型18内に射出するための射出ノズルを連結する凹部である。
固定台7には、空室19が形成され、この空室19内には、押し出し板20が移動自在に設けられている。この押し出し板20には、複数のノックアウトピン21・・・が植設されている。各ノックアウトッピン21・・・は、雄型取付板6,雄型5等を貫通し、その先端が成形型18内、ランナー溝15,16内に出没し、後記するように成形型18内で成形される多色成形物24、ランナー溝15,16で成形される多色ランナーRを押し出すように構成されている。押し出し板20は、固定台7の略中央及び移動側取付板9の略中央に形成された孔22,23に挿通された押圧軸25に固定されている。
固定台7には、固定金型本体3側が開放された取付穴29が形成され、この取付穴29内に仕切り部材30の後部が摺動自在に設けられている。この取付穴29内には、仕切り部材30a、30bの後端を、固定金型本体3側に付勢するコイルスプリング31a、31bが設けられている。なお仕切り部材30aの後部にフランジ32を形成し、このフランジ32を取付穴29に形成した段部33に係合させ、仕切り部材30aの移動範囲を規制しても良い。仕切り部材30a、30bは、その先端がランナー溝16、成形型18内を少なくとも2つに仕切るようにして後記雌型(固定側金型)51に圧接する。
固定金型本体3は、図示しない射出装置に取り付けられる固定側取付板50と、雌型51が取り付けられた雌型取付板52と、これらの間であって両側に設けられたスペーサ53とからなっている。55は、固定側取付板50に形成された射出ノズル連結凹部である。この連結凹部55に取り付けられた射出ノズルの先端は、雌型取付板52及び雌型51に形成されたスプルー穴56に接続される。このスプルー穴56は、ランナー溝15,16に連通するように形成されている。
<仕切り部材30a>
図1及び図2を参照して仕切り部材30aを詳述する。仕切り部材30aは、移動金型本体2(又は固定金型本体3)に、ランナー溝16内を仕切るようにランナー溝16内に出入可能に設けられている。この仕切り部材30aは、弾性部材31aによってランナー溝16内に出る方向に付勢されている。
図1及び図2を参照して仕切り部材30aを詳述する。仕切り部材30aは、移動金型本体2(又は固定金型本体3)に、ランナー溝16内を仕切るようにランナー溝16内に出入可能に設けられている。この仕切り部材30aは、弾性部材31aによってランナー溝16内に出る方向に付勢されている。
図2に示すように、ランナー溝16を仕切る仕切り部材30aは、断面形状は特に限定されないが、本実施例では丸軸状に形成されている。丸軸状であると、仕切り部材30aを収容する金型の加工が容易であったり、従来から用いられる突出しピンを加工して仕切り部材30aを製作することができる。なお仕切り部材30aは、丸軸状に限定されず、角柱状に形成されてもよい。
仕切り部材30aの先部には、小径部35が形成され、この小径部35の先端が、コイルスプリング31aによって付勢され、ランナー溝16内に突出し、雌型51に押圧される。この小径部35の一方の面(図2中奥側の面、規制面)36は、後述するランナー溝16内を流れる成形樹脂素材の流れる方向と略直角となっている。又、他方の面(図2中手前側の面)37には、仕切り部材30aの上端面39まで開放される段凹部40が形成されている。
段凹部40の形状は、特に限定されるものではない。例えば、図2に示す段凹部40は、断面円形状の上端面の中央に形成された半球状の窪みを形成する凹部40aと、この半球状の凹部から他方の面37側に向かって切り欠かれた切欠き部40bとを備える。
図3(A)に、ランナー溝16に仕切り部材30aが収容された状態の雄型5の斜視図を示す。またランナー溝16には、仕切り部材30aを挟むように一対の絞りピン16aが配置される。絞りピン16aは、流れてきた樹脂の勢いを抑え、樹脂が仕切り部材30aを越えて反対側へ流れ込むことを防ぐ。ランナー溝16には、仕切り部材30aに隣接して、仕切り部材30aの一方の面(規制面)36側のランナー溝16内に突出し、後述するランナーRに仕切り部材30aの一部を覆う壁部17a1を有する凹形状部17aを形成するための突起部16bが配置される。図3(B)に、雄型5のランナー溝16に収容された仕切り部材30aが、退避位置にある状態を示す。図3(C)は、仕切り部材30aの拡大斜視図を示す。なお、図3(A),図3(B),図3(C)は、ランナー溝16内に樹脂は充填されてない状態を示している。
<ランナーR>
図4及び図5を参照して、本実施形態におけるランナーRについて説明する。図4(A)、図5(A)は、本発明の第一実施形態に係る樹脂成型品の一部を構成するランナーRの斜視図である。図4(B)は、図4(A)におけるIV-IV断面図である。図5(B)は、図5(A)におけるV-V断面図である。図4(A)に示すように、ランナーRは、第1樹脂Aで形成される第1ランナー部A1と、第2樹脂Bで形成される第2ランナー部B1と、第1樹脂Aと第2樹脂Bとが合流するジョイント部17とを備える。したがってランナーRは、複数の樹脂から成形される樹脂成形品の一部を形成する。第1ランナー部A1及び第2ランナー部B1は、ジョイント部17を介して互いに反対側に配置され、それぞれ絞りピン16aによって形成された開口A2及びB2を備える。
図4及び図5を参照して、本実施形態におけるランナーRについて説明する。図4(A)、図5(A)は、本発明の第一実施形態に係る樹脂成型品の一部を構成するランナーRの斜視図である。図4(B)は、図4(A)におけるIV-IV断面図である。図5(B)は、図5(A)におけるV-V断面図である。図4(A)に示すように、ランナーRは、第1樹脂Aで形成される第1ランナー部A1と、第2樹脂Bで形成される第2ランナー部B1と、第1樹脂Aと第2樹脂Bとが合流するジョイント部17とを備える。したがってランナーRは、複数の樹脂から成形される樹脂成形品の一部を形成する。第1ランナー部A1及び第2ランナー部B1は、ジョイント部17を介して互いに反対側に配置され、それぞれ絞りピン16aによって形成された開口A2及びB2を備える。
ジョイント部17は、第1樹脂Aから成形される第1ジョイント部17aと、第2樹脂Bから成形される第2ジョイント部17bとを備える。第2ジョイント部17bは、後述する仕切り部材30aの退避によってランナー溝16内に成形されるため、仕切り部材30aの段凹部40の形状を転写した底部と、仕切り部材30aの小径部35と同じ径の円筒部とを備える。
一方第1ジョイント部17aは、第2ジョイント部17bの円筒部の側面の一部と接触する壁部17a1と底部(深部)17a2とを有する凹形状に形成される。つまり凹形状は、底部17a2と、底部17a2の周囲に立設された壁部17a1とから構成される。しかしながら凹形状として上記のものに限定されることはなく、例えば底部17a2と側壁17a1とで画定される空間に代えて、上記段凹部40の凹部40aのように、半球状の窪みを採用してもよい。つまり底部を備えていない凹形状としてもよい。こうすることで後述する突起部16bの形状を簡単な形状とすることができる。
なお本実施形態においては、底部17a2は、矩形の一辺から第2ジョイント部17bの断面形である円弧を切り取った形状としている。そして底部17a2の円弧状部分に立設された壁部17a1の一部が第2ジョイント部17bの側面を覆うように配置される。また壁部17a1の内周面は、第2ジョイント部17bの一部に沿って形成される。こうすることで、第2ジョイント部17bの側面を薄肉の壁部17a1の一部で覆うことができ、少ない樹脂の容積で効果的に第1ジョイント部17a1と第2ジョイント部17a2との結合力を強固にすることができる(図4(B)参照)。
一方例えば、第2ジョイント部17bを断面矩形状の角柱とした場合、第1ジョイント部17aの壁部17a1は、第2ジョイント部17bの角柱の一側面と接触する一部直線状の壁部17a1とすることもできる。つまり壁部17a1としては、例えば湾曲形状のものに限定されず、直線状で構成されたものであってもよい。
図5(B)に示す断面図を参照して、第1ジョイント部17aの詳細について説明する。断面円形の第2ランナー部B1(第1ランナー部A1も同じ)の直径をR1とした場合、第1ジョイント部17aの厚さをt1とする。このとき厚さt1は、直径R1より小さく設定されている。例えばR1として約3.0mmとした場合、厚さt1として約1.5mmと設定してもよい。つまり第1ジョイント部17aは、第1ランナー部A1または第2ランナー部B1よりも薄く形成されている。
さらに、図5(B)中少なくとも左右方向の壁部17a1は、その内周面17a1aの少なくとも一部が、凹形状の底部17a2から壁部17a1の頂部に向かうにつれて凹形状の外側に傾斜角度Θ1で傾斜する傾斜面である。また壁部17a1の外周面17a1bの少なくとも一部は、壁部17a1の頂部に向かうにつれて凹形状の内側に傾斜角度Θ2で傾斜する傾斜面である。なお傾斜角度Θ1、Θ2としては、約5度を例示することができる。
壁部17a1は、底部17a2から壁部17a1の頂部に向かうにつれて、水平方向の断面積が漸減するように構成される。つまり壁部17a1の内・外周面を傾斜面とすることで、ランナーRを金型から抜く際に、第1ジョイント部17aに作用する力を低減することができ、第1ジョイント部17aと第2ジョイント部17bとの締結箇所に余計な力が作用することを防止できる。したがってランナーRを金型から抜く際に、第1ジョイント部17aと第2ジョイント部17bとの結合が解除され、分離してしまうことを防止できる。また、金型から抜く際に第1ジョイント部17aと第2ジョイント部17bとの締結箇所に余計な力が作用することが抑止されていることで、成形完了時点で第1ジョイント部17aと第2ジョイント部17bの結合がすでに弱くなっているというようなことを抑止することができる。そのため、本実施形態に係る樹脂成型品をプラスチックモデルキットにおけるプラスチックモデルのパーツとそれを支持するランナーに適用するような場合であっても、プラスチックモデルキットを商品包装箱に入れて運搬している途中で、振動や衝撃により第1ジョイント部17aと第2ジョイント部17bとの結合が解除されてしまうというような事態が起きることを抑制することができる。
また本実施形態においては、第1ジョイント部17aを構成する壁部17a1及び底部17a2は、それぞれ薄肉の部材で形成されているため、上記ランナーRを金型から抜く際に、第1ジョイント部17aに作用する力をさらに低減することができると共に、後述する第1ジョイント部17aの硬化を早めている。例えば上記第1ジョイント部17aの厚さt1が約1.5mmである場合、底部17a2の厚さは約0.5mmとすることができる。
さらに第1ジョイント部17aは、隣接する第1ランナー部A1の第1ジョイント部17aと同じ長さにおける容積に対して、小さい容積で成形される。具体的には、図5(A)を参照して、第1ジョイント部17aの軸方向長さをd1とし、第1ランナー部A1における第1ジョイント部17aと同じ軸方向長さをd2とする。d1とd2とは同じ長さである。このとき、第1ジョイント部17aの長さd1における容積は、第1ランナー部A1の長さd2における容積より小さく設定されている。なお従来は、第1ジョイント部に相当する箇所は、例えば厚さ約2.5mmでムク(中実)で成形されていた。
つまり上記したように、第1ジョイント部17aは、第1ランナー部A1に比べ厚さが薄く設定され、さらに薄肉の壁部17a1と底部17a2とから構成される凹形状としているから、同じ長さの第1ランナー部A1と比べて少ない容積となっている。こうすることで、第1ジョイント部17aと隣接する第1ランナー部A1に対して、その容積を小さくすると共に金型との接触面積を広くすることで、後述する成形時に第1ジョイント部17aの硬化を早く行わせることができる。
<成形工程>
図6(A)及び図6(B)を参照して、第一実施形態におけるランナーRの成型工程を説明する。図6(A)及び図6(B)に示す断面図は、例えば図3(A)におけるVI-VI線で金型を切断した断面図である。まず図1に示すように雄型5及び雌型51が閉じられると、図示しない射出装置が、金型に接続され、例えば射出ノズルを連結する凹部11から成形空間18及びランナー溝16にランナー溝の一方から流れる第1樹脂Aを射出する(第1射出工程)。次いで第1樹脂Aの射出完了を待たずに、射出装置が、例えば射出ノズルを連結する凹部12から金型にランナー溝16の他方から流れる第2樹脂Bを射出する(第2射出工程)。
図6(A)及び図6(B)を参照して、第一実施形態におけるランナーRの成型工程を説明する。図6(A)及び図6(B)に示す断面図は、例えば図3(A)におけるVI-VI線で金型を切断した断面図である。まず図1に示すように雄型5及び雌型51が閉じられると、図示しない射出装置が、金型に接続され、例えば射出ノズルを連結する凹部11から成形空間18及びランナー溝16にランナー溝の一方から流れる第1樹脂Aを射出する(第1射出工程)。次いで第1樹脂Aの射出完了を待たずに、射出装置が、例えば射出ノズルを連結する凹部12から金型にランナー溝16の他方から流れる第2樹脂Bを射出する(第2射出工程)。
第1射出工程において、第1樹脂Aは、図6(A)に示すように、図中左側から図中右側へと流れ、仕切り部材30aの一方の面(規制面)36側であって、突起部16bが配置されるランナー溝16内の空間に第1樹脂Aが充填される。このとき仕切り部材30aの規制面側が、ランナー溝16の一方(図中左側)から流れる第1樹脂Aの流れを規制する(規制工程)。つまり、仕切り部材30aは、一方の面36が成形樹脂素材の流入方向と略直角となり、この一方の面36側に流れる成形樹脂素材の流れを阻止することができる。そして第1樹脂Aは、仕切り部材30aの一方の面36に塞き止められ、流れが停止する。
このとき第1樹脂Aが、一方の面(規制面)36側のランナー溝16内に、仕切り部材30aの一部を囲む壁部17a1及び底部17a2を備える凹形状の第1ジョイント部(凹形状部)17aを成形する(第1成形工程)。ここで図3(A)及び図3(C)を参照して、ランナー溝16内の突起部16bは、ランナー溝16の面16dと対向する第1側面16b1と仕切り部材30aの一方の面と所定距離離間して、仕切り部材30aの一部に沿った第2側面16b2とを備える。図3(C)に示すように第2側面16b2は、仕切り部材30aの一方の面と所定距離dだけ離間する。なお上記したように第1ジョイント部17aの壁部17a1は傾斜面を備えているから、少なくとも突起部16bの第1側面16b1及びランナー溝16の面16dは傾斜面に形成されている。
上記したように、凹形状の第1ジョイント部17aは薄肉の壁部17a1及び底部17a2で形成されると共に、その容積が小さく設定されているため早く硬化する。つまり第1ジョイント部17aは、ランナー溝16の突起部16bにより、薄肉の底部17a2とその周囲を囲む薄肉の壁部17a1とを備えているから、金型との接触面積が広くなり早く硬化する。
例えば、突起部16bが形成されていないランナー溝16では、第1ジョイント部に該当する箇所に凹形状を有さない中実のランナーが形成されてしまう。こうなると、中実のランナー内部が冷却するまで所定時間を必要とするから、本実施形態のような凹形状の第1ジョイント部17aと比較して、硬化するまで所定の時間を費やすことになる。したがって、従来に比べ、第1樹脂Aにより成形された凹形状の第1ジョイント部17aが迅速に硬化される(硬化工程)。
次いで図6(B)に示すように、連結凹部55に連結した射出ノズルにより例えば異なる色の第2樹脂Bがランナー溝16に射出される。第2樹脂Bは、ランナー溝16の他方から(図中右側から左側へ)流入されると、第2樹脂Bは仕切り部材30aの小径部35の他方の面37に一旦塞き止められるが、段凹部40に流れ込む。この第2樹脂Bの流圧によって、段凹部40の半球状凹部41aが矢印A方向へ押圧され、仕切り部材30aは弾性部材31aの付勢力に抗して押し下げられる。このときの状態を図3(B)に示す。したがって、仕切り部材30aが、ランナー溝16の他方から流れる第2樹脂Bの流れによってランナー溝16から退避される(退避工程)。こうして、第2樹脂Bが、第1成形工程で形成された凹形状部と接合する接合部を成形する(第2形成工程)。
つまり、第2樹脂Bが仕切り部材30aに到達する際には、第1ジョイント部17aの硬化は完了しているから、第1射出部が第1樹脂Aを射出した後、第2射出部は第1樹脂Aの射出完了を待たずに、第2樹脂Bを射出することができる。したがって、成形に係る時間が短縮された樹脂成型品を提供することができる。
なお第2樹脂Bが仕切り部材30aに到達するタイミングは、金型のゲートから本発明の仕切り部材30a及び突起部16bまでの位置によって適宜変更されるが、少なくとも第1ジョイント部17aに相当する箇所の硬化が従来より早まることで、射出成型サイクルが短縮されると共に、金型設計(デザイン)の自由度も向上する。成型サイクルとしては、同じ金型のデザインで、本発明を適用したものと、従来のものとを比較すると、例えば3秒短縮される。
こうして成形されたランナーRは、図4に示すように第1ジョイント部17aの壁部17a1の一部によって形成された曲面部に仕切り部材30aの形状と対応した円筒状の第二ジョイント部17bが嵌められる。つまり第1ジョイント部17aは、第二ジョイント部17bの小径部を半分囲むような成形凹部を形成して、この成形凹部で第二ジョイント部17bを包持する形となり、第1樹脂Aによる第1ジョイント部17aと第2樹脂Bによる第2ジョイント部17bとの溶着が強固なものになる。そのため、本実施形態に係る樹脂成型品をプラスチックモデルキットにおけるプラスチックモデルのパーツとそれを支持するランナーに適用した場合であっても、プラスチックモデルキットを商品包装箱に入れて運搬している途中で、振動や衝撃により第1ジョイント部17aと第2ジョイント部17bとの溶着が解除されてしまうというような事態が起きることを抑制することができる。
その後、図1に示す移動金型本体2を固定金型本体3から離し、押圧軸25を押圧して押し出し板20を移動させると、押し出し板20に設けられたノックアウトピン21・・・が移動金型本体2の雄型5に付着した多色ランナーR及び多色成形物を押し出し、これらを取り出すことができる。上記実施例では、仕切り部材30及び突起部16bを移動金型本体2側に設けたが、固定金型本体3側に設けても構わない。また、仕切り部材30を付勢する弾性部材としてコイルスプリング31を使用したが、ゴム、板バネ等の他の弾性を有する部品を利用しても構わない。
<第二実施形態>
図7及び図8には、仕切り部材100が、ランナー溝85内で突起部127を挟むように一対配置され、それぞれの仕切り部材100の規制面106は、突起部127と対向して配置される形態を例示する。第一実施形態と異なる箇所は、仕切り部材100が一対設けられている点であり、その他の構成について第一実施形態と第二実施形態とは同じである。
図7及び図8には、仕切り部材100が、ランナー溝85内で突起部127を挟むように一対配置され、それぞれの仕切り部材100の規制面106は、突起部127と対向して配置される形態を例示する。第一実施形態と異なる箇所は、仕切り部材100が一対設けられている点であり、その他の構成について第一実施形態と第二実施形態とは同じである。
仕切り部材100は、図2に示す仕切り部材30aと同様に丸軸状に形成され、先端に段凹部110が形成され、下端にフランジ102が設けられている。この仕切り部材100は、後部が前部押し出し板90に形成された軸孔99に摺動自在に設けられている。仕切り部材100のフランジ102は、前部押し出し板90の摺動穴96に摺動自在に取り付けられ、後部押し出し板91のスプリング受け穴104に設けられたスプリング101によって、ランナー溝85方向に付勢され、摺動穴96の上壁103に係合するようになっている。
またフランジ102は、スプリング101の弾性に抗して、スプリング受け穴104の上部に形成された段部117に当接するまで押し下げられるようになっている。さらに摺動穴96の一側には、係合溝116が形成され、この係合溝116にフランジ102に設けられた係合軸115が摺動自在に係合するようになっている。そのため、仕切り部材100は、回転することがない。
仕切り部材100の先端は、コイルスプリング101の弾性によって付勢され、ランナー溝85内に突出し、雌型122に押圧する。この仕切り部材100の一方の面106は、ランナー溝85内を流れる成形樹脂素材の流れる方向と略直角となっている。又他方の面107には、仕切り部材100の上端面109まで開放される段凹部110が形成されている。この仕切り部材100は、二つ一組となって、各ランナー溝85内に突出するようになっている。この二つの仕切り部材100,100は、互いに一方の面106,106が対向するように設けられている。
射出装置によって、図8(A)に示すように、ランナー溝85の一方(図中左側)から第1樹脂Aを流入する。この第1樹脂Aは、図中左側の仕切り部材100の他方の面107に形成された段凹部110に流れ込む。この第1樹脂Aの流圧によって段凹部110の底面111が押圧され、図中左側の仕切り部材100は弾性部材101の付勢力に抗して押し下げられる。第1樹脂Aはそのままランナー溝85内を流れ、次の仕切り部材100の一方の面106に塞き止められ、流れが停止する。このとき、凹形状の第1ジョイント部217aが形成される。
射出装置によって、図8(B)に示すように、ランナー溝85の他方(図中右側)から別の色の第2樹脂Bを流入すると、この第2樹脂Bは図中右側の仕切り部材100の他方の面107に形成された段凹部110に流れ込む。この第2樹脂Bの流圧によって、段凹部110の底面111が押圧され、図中右側の仕切り部材100は弾性部材101の付勢力に抗して押し下げられる。別の色の第2樹脂Bは、図中右側の仕切り部材100があった位置に流れ込み、最初の第1樹脂Aと溶着する。このようにして、ランナー溝85内において多色のランナー84が成形される。
以上のように形成されたランナー84を図10及び図11に示す。図10及び図11に示すランナー84は、その参照符号の最初に2を付すことで図5及び図6に示すランナーRと同じ部材を示している。なおランナー84は、ランナーRと第1ジョイント部217aに仕切り部材100に対応する形状の部分200が形成されている点が異なる以外は同様の形状である。
以上の第二実施形態では、例えばランナー溝85の突起部127の両側に仕切り部材100を配置しているため、各射出ノズルの射出時を調節することなく、例えば同時に射出させることができる。このように、一つのランナー溝内に相対する仕切り部材30を一対設けることにより、第1樹脂Aまたは第2樹脂Bのどちらか一方が先に突起部127に到達すればその樹脂の硬化が早まるため、各射出ノズルの射出時を調節することがなく、同時に射出させることができ、成形効率をさらに向上させることができる。
以上説明してきたように、本実施形態においては、従来の成形装置のようにジョイント部分の硬化を待つ必要がなく、一つの成形型で、突起部を設けるだけの極めて簡単な機構で多色ランナー又は多色成形物を成形する際の射出時間を短縮することができる。また、機構が単純で、小型化且つ軽量化することができるので、安価に製造することができ、射出装置に取り付けても射出装置の負担が少ないという効果がある。さら各色の成形樹脂素材を順に射出して成形する必要がなく、同時に射出成形することも可能であるため、成形物の成形サイクルが極めて短くなり、生産効率を高め、生産コストを下げることができる。
また仕切り部材の一方の面の近傍におけるジョイント部の第1樹脂Aの量が少なくなるため、従来の成形装置に比べて、仕切り部材の一方の面の近傍における第1樹脂Aは早く硬化する。このことにより、第2樹脂Bを従来の成形装置の場合よりも早く射出できるので、成形効率を向上させることができと共に、金型設計の自由度を向上させることができる。本発明は、例えばプラスチックモデルキット等、成形品とランナーとが分離されていない状態で流通される樹脂成型品に適用可能である。
17a 第1ジョイント部、17a1 壁部、17b 第2ジョイント部、A 第1樹脂、B 第2樹脂、84、R ランナー
Claims (17)
- 複数の樹脂から成形され、ランナーに第1樹脂と第2樹脂とが合流するジョイント部を備える樹脂成形品であって、
前記ジョイント部は、前記第1樹脂から成形される第1ジョイント部と、前記第2樹脂から成形される第2ジョイント部とを備え、
前記第1ジョイント部は、前記第2ジョイント部の一部と接触する壁部を有する凹形状に形成されることを特徴とする樹脂成形品。 - 前記壁部は、前記第2ジョイント部の前記一部を覆うことを特徴とする請求項1に記載の樹脂成形品。
- 前記壁部の内周面の少なくとも一部は、前記凹形状の深部から前記壁部の頂部に向かうにつれて前記凹形状の外側に傾斜する傾斜面であることを特徴とする請求項1または2に記載の樹脂成形品。
- 前記壁部の内周面は、前記第2ジョイント部の一部に沿って形成されることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の樹脂成形品。
- 前記壁部の外周面の少なくとも一部は、前記壁部の頂部に向かうにつれて前記凹形状の内側に傾斜する傾斜面であることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の樹脂成形品。
- 前記第1ジョイント部は、隣接するランナーの前記第1ジョイント部と同じ長さにおける容積に対して、小さい容積で成形されることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の樹脂成形品。
- 成形素材を射出する射出装置と、
互いに合わさることで、成形物を成形する成形空間と前記成形空間に接続されたランナー溝とを形成する複数の金型と、
前記金型の少なくとも一つに設けられ、前記ランナー溝内に出入可能で、前記ランナー溝内を仕切る仕切り部材と、
を備えた成形装置であって、
前記射出装置は、前記金型に接続され、前記成形空間及び前記ランナー溝に前記成形素材を射出し、
前記仕切り部材は、前記ランナー溝の一方から流れる前記成形素材の流れを規制する規制面と、前記ランナー溝の他方から流れる前記成形素材の流れによって前記仕切り部材を前記ランナー溝から退避させる段凹部とを備え、
前記金型は、前記規制面側の前記ランナー溝内に突出し、ランナーに前記仕切り部材の一部と接触する壁部を有する凹形状部を形成するための突起部を備えることを特徴とする成形装置。 - 前記突起部は、前記ランナーの前記壁部の内周面の少なくとも一部を、前記凹形状部の深部から前記壁部の頂部に向かうにつれて前記凹形状部の外側に傾斜するように成形するための、傾斜面を備えることを特徴とする請求項7に記載の成形装置。
- 前記突起部は、前記仕切り部材と所定距離離間して、前記仕切り部材の一部に沿った側面を有することを特徴とする請求項7または8に記載の成形装置。
- 前記ランナー溝は、前記ランナーの前記壁部の外周面の少なくとも一部を、前記壁部の頂部に向かうにつれて前記凹形状部の内側に傾斜するように形成するための、傾斜面を備えることを特徴とする請求項7から9のいずれか一項に記載の成形装置。
- 前記突起部は、前記凹形状部に隣接するランナーの前記凹形状部と同じ長さにおける容積に対して、前記凹形状部の容積を小さい容積で成形させることを特徴とする請求項7から10のいずれか一項に記載の成形装置。
- 前記射出装置は、少なくとも
前記ランナー溝の前記一方から流れる第1樹脂を射出する第1射出部と、
前記ランナー溝の前記他方から流れる第2樹脂を射出する第2射出部と、
を備え、
前記第1射出部が前記第1樹脂を射出した後、前記第2射出部は、前記第1樹脂の射出完了を待たずに、前記第2樹脂を射出することを特徴とする請求項7から11のいずれか一項に記載の成形装置。 - 前記金型は、
前記成形装置の移動側に取り付けられる移動側金型と、
前記成形装置の固定側に取り付けられる固定側金型と、
を備え、
前記仕切り部材及び前記突起部は、前記移動側金型に配置されることを特徴とする請求項7から12のいずれか一項に記載の成形装置。 - 前記仕切り部材は、弾性部材によって前記ランナー溝内に突出する方向に付勢されて配置され、前記段凹部に流入した前記成形素材によって前記弾性部材の付勢力に抗して前記ランナー溝から退避されることを特徴とする請求項7から13のいずれか一項に記載の成形装置。
- 前記仕切り部材は、前記ランナー溝内で前記突起部を挟むように一対配置され、
それぞれの仕切り部材の前記規制面は、前記突起部と対向して配置されることを特徴とする請求項7から14のいずれか一項の記載の成形装置。 - 成形樹脂を射出する射出装置と、
互いに合わさることで、成形物を成形する成形空間と前記成形空間に接続されたランナー溝とを形成する複数の金型と、
前記金型の少なくとも一つに設けられ、前記ランナー溝内に出入可能で、前記ランナー溝内を仕切る仕切り部材と、
を備えた成形装置の成形方法であって、
前記射出装置が、前記金型に接続され、前記成形空間及び前記ランナー溝に前記ランナー溝の一方から流れる第1樹脂を射出する第1射出工程と、
前記第1樹脂の射出完了を待たずに、前記射出装置が、前記金型に前記ランナー溝の他方から流れる第2樹脂を射出する第2射出工程と、
前記仕切り部材が、前記ランナー溝の前記一方から流れる前記第1樹脂の流れを規制する規制工程と、
前記第1樹脂が、前記規制面側の前記ランナー溝内に、前記仕切り部材の一部を囲む壁部を備える凹形状部を成形する第1成形工程と、
前記第1樹脂により成形された前記凹形状部が硬化される硬化工程と、
前記仕切り部材が、前記ランナー溝の前記他方から流れる前記第2樹脂の流れによって前記ランナー溝から退避される退避工程と、
前記第2樹脂が、前記第1成形工程で成形された前記凹形状部と接合する接合部を成形する第2成形工程と、
を備えることを特徴とする成形装置の成形方法。 - 成形物を成形する成形空間と前記成形空間に接続されたランナー溝とを形成する金型であって、
前記ランナー溝内に出入可能で、前記ランナー溝の一方から流れる成形素材の流れを規制する規制面と、前記ランナー溝の他方から流れる前記成形素材の流れによって前記仕切り部材を前記ランナー溝から退避させる段凹部とを備え、前記ランナー溝内を仕切る仕切り部材と、
前記規制面側の前記ランナー溝内に突出し、ランナーに前記仕切り部材の一部を覆う壁部を有する凹形状部を形成するための突起部と、
を備えることを特徴とする金型。
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