JP3979796B2 - 複数層射出成形機及び複数層からなる射出成形品の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金型内のキャビティ部に対してスキン層樹脂およびコア層樹脂を各射出ユニットからそれぞれ圧入して成形する複数層射出成形機及び複数層からなる射出成形品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年においては、材料コストや資源の有効利用等の観点から、低品質や低価格のコア層樹脂の全部や一部を所望のスキン層樹脂で被覆した成形品を製造することが要望されている。そして、このような複数層からなる成形品においては、更なる高品質化や色相の調整等の付加価値を上げる目的のため、成形品中の必要個所のみ複数層構造にする要求が高まってきている。
こういった複数層からなる成形品を得るものとして、例えば特開平２−３０７７１２号公報においては、複数層からなる成形品を一回の処理動作で成形することができる複数層射出成形機が開示されている。
【０００３】
即ち、この複数層射出成形機は、図７に示すように、内部温度を所定温度以上に昇温可能な加熱筒５１と、加熱筒５１内に回転可能に設けられた押出スクリュ５２とを有したスキン層用射出ユニット５６およびコア層用射出ユニット５７を有している。これらの射出ユニット５６・５７は、ノズル部材５４に接合されており、ノズル部材５４の内部には、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、スキン層樹脂流路５４ａおよびコア層樹脂流路５４ｂが形成されていると共に、これらの樹脂流路５４ａ・５４ｂを開閉する内側トーピード５８が設けられている。
【０００４】
そして、射出成形する際には、図８（ａ）に示すように、内側トーピード５８を前進させて両樹脂流路５４ａ・５４ｂを閉栓しておき、各射出ユニット５６・５７からスキン層樹脂およびコア層樹脂を射出しながら内側トーピード５８を後退させることによって、図８（ｃ）に示すように、スキン層樹脂流路５４ａのみを開栓してスキン層樹脂を図７の金型５５内に圧入する。この後、図８（ｂ）に示すように、内側トーピード５８を中間位置に前進させて両樹脂流路５４ａ・５４ｂを開栓することによって、スキン層樹脂でコア層樹脂を被覆しながら圧入するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、複数層射出成形機は、スキン層樹脂による被覆面にコア層樹脂が出現すると、このコア層樹脂が後工程における不良原因となるため、スキン層樹脂によりコア層樹脂を確実に被覆できることが極めて重要である。
【０００６】
しかしながら、上記従来の構成では、内側トーピード５８の進退移動により両樹脂流路５４ａ・５４ｂを開閉するため、各樹脂流路５４ａ・５４ｂの開口径を個別に制御することができない。従って、コア層樹脂をスキン層樹脂により確実に被覆させるように、コア層樹脂の圧入量をコア層樹脂流路５４ｂの開口径を操作して微調整しようとしても、スキン層樹脂流路５４ａの開口径がコア層樹脂流路５４ｂと共に操作されるため、コア層樹脂をスキン層樹脂に対して所望の比率で圧入することが困難であるという問題がある。
【０００７】
特に、内側トーピード５８の進退移動により両樹脂流路５４ａ・５４ｂを開閉すると、圧入の開始時において、図８（ａ）に示すように、内側トーピード５８により両樹脂流路５４ａ・５４ｂを閉栓した状態から、図８（ｃ）に示すように、内側トーピード５８を後退させてスキン層樹脂流路５４ａを開栓する際に、図８（ｂ）に示すように、両樹脂流路５４ａ・５４ｂが開栓した状態となる。従って、圧入の開始時においては、コア層樹脂流路５４ｂからコア層樹脂がスキン層樹脂に混入する可能性があるため、コア層樹脂をスキン層樹脂により確実に被覆させることが極めて困難になっている。
したがって、かかる従来の複数層射出成形機においては、成形品中の必要個所のみ部分的に複数層構造にするという要求に対しては、適切に満たすことができないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、コア層樹脂をスキン層樹脂により確実に被覆させることができ、射出成形品中の必要個所のみ部分的に複数層構造にすることを可能にする複数層射出成形機、及び部分的に複数層からなる射出成形品の製造方法とその成形品を提供することができるものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために第１の発明の複数層射出成形機は、金型内に形成されたキャビティ部に対してコア層用射出ユニットおよびスキン層用射出ユニットからコア層樹脂およびスキン層樹脂をそれぞれ圧入することによって、前記コア層樹脂を前記スキン層樹脂により被覆した成形品を成形する複数層射出成形機において、前記コア層用射出ユニットから前記キャビティ部への樹脂流路を開閉する流路開閉手段と、前記スキン層射出期間中に前記コア層樹脂射出開始タイミングを複数回設定可能な教示手段と、前記教示手段の指示に基づいて前記開閉手段の開閉状態を切替える制御手段とを有していることを特徴とする。
【００１０】
この構成によると、スキン層の圧入開始時に、コア層樹脂の樹脂流路を閉栓しておくことによって、コア層樹脂がスキン層樹脂に混入することを防止することができる。また、コア層樹脂の樹脂流路を流路開閉手段で操作することによりコア層樹脂の圧入量のみを微調整することができるため、圧入時においてコア層樹脂をスキン層樹脂に対して所望の比率で圧入することができる。したがって、圧入開始時および圧入時の全期間において、コア層樹脂をスキン層樹脂により確実に被覆させることができるようになっている。そして、コア層樹脂射出開始タイミングを複数回設定可能な教示手段と、その設定に応じて開閉手段の開閉状態を切替える制御手段を有することにより、射出成形品中の必要個所のみ部分的に複数層構造にすることを可能にする複数層射出成形機を得ることができる。
【００１１】
第２の発明の複数層からなる射出成形品の製造方法は、金型内に形成されたキャビティ部に対してコア層用射出ユニットおよびスキン層用射出ユニットからコア層樹脂およびスキン層樹脂をそれぞれ圧入することによって、前記コア層樹脂を前記スキン層樹脂により被覆した成形品を製造する複数層からなる射出成形品の製造方法において、前記コア層用射出ユニットから前記キャビティ部への樹脂流路を開閉する流路開閉手段の開閉状態を、前記スキン層射出成形期間中に複数回開閉するように切替えることで、部分的にスキン層とコア層よりなる複数層を成形品中の複数箇所に有するように成形することを特徴とする複数層からなる。
【００１２】
この構成によると、圧入開始時および圧入時の全期間において、コア層樹脂をスキン層樹脂により確実に被覆させることができ、射出成形品中の必要個所のみ部分的に複数層構造とした複数層からなる射出成形品の製造方法を提供することができる。
【００１３】
第３の発明の複数層からなる射出成形品は、コア層と該コア層を覆うように形成されるスキン層とを有した複数層からなる射出成形品であって、前記スキン層中に部分的にコア層が複数箇所圧入されるように第２の発明の製造方法により製造されることを特徴とする。
【００１４】
この構成によると、成形品中の必要個所のみ部分的に複数層構造を有する射出成形品を得ることができるため、更なる高品質化や色相の調整等の高付加価値化を図る要求に応じた射出成形品を得ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態例に係る複数層射出成形機を図面に基づいて説明する。本実施形態例に係る複数層射出成形機は、図２に示すように、型締ベース１と射出ユニット載置台２とを有している。型締ベース１の両端部には、支持部材３ａ・３ｂが縦設されており、支持部材３ａ・３ｂ間には、棒状のガイド部材４…が各コーナー部に横設されている。また、図中左側に位置する一方の支持部材３ａには、金型開閉シリンダ５がシリンダロッド５ａを他方側の支持部材３ｂに対向させるように設けられており、シリンダロッド５ａの先端部には、ガイド係合部材６が設けられている。そして、ガイド係合部材６の各コーナー部には、上述のガイド部材４…が摺動自在に貫挿されており、このガイド係合部材６は、ガイド部材４…に沿って移動することによって、金型開閉シリンダ５のシリンダロッド５ａによる進退方向を規制するようになっている。
【００１６】
上記のガイド係合部材６には、型盤７を介して移動金型８が設けられている。移動金型８には、射出ユニット連結装置１０の背面に接合された固定金型９が対向されており、射出ユニット連結装置１０は、前面の外周部が他方側の支持部材３ｂに固設されている。これにより、固定金型９は、射出ユニット連結装置１０を介して他方側の支持部材３ｂに固設された状態となっており、移動金型８と固定金型９とは、移動金型８が金型開閉シリンダ５により固定金型９に当接して型締めされることによりキャビティ部１１を内部に形成するようになっている。
【００１７】
上記のキャビティ部１１には、成形品の内部を構成するコア層と、このコア層を被覆するスキン層とからなる２種類の樹脂が射出ユニット連結装置１０を介して同時に圧入されるようになっている。尚、これらの樹脂は、色や機能が異なったものであっても良いし、成形品を回収および再生した樹脂をコア層に使用するようになっていても良い。上記のコア層の樹脂（コア層樹脂）およびスキン層の樹脂（スキン層樹脂）は、コア層用射出ユニット１２およびスキン層用射出ユニット１３からそれぞれ供給されるようになっている。コア層用射出ユニット１２は、支持部材３ｂの上面に固設されたスライド機構１４に設けられている。スライド機構１４は、コア層用射出ユニット１２のノズル部１２ａの軸心が型締め方向に対して直交するようにコア層用射出ユニット１２を昇降可能に支持しており、キャビティ部１１への樹脂の供給時にコア層用射出ユニット１２のノズル部１２ａを射出ユニット連結装置１０の側面に当接させるようになっている。一方、スキン層用射出ユニット１３は、ノズル部１３ａの軸心が型締め方向に対して平行となるように射出ユニット載置台２上に進退移動可能に設けられており、キャビティ部１１への樹脂の供給時にノズル部１３ａが射出ユニット連結装置１０の前面に当接されるようになっている。
【００１８】
上記のノズル部１２ａ・１３ａが当接される射出ユニット連結装置１０は、図５に示すように、固定金型９に接合される金型接合盤１５と、支持部材３ｂに固設される固定盤１６とを有している。金型接合盤１５と固定盤１６とは、図４にも示すように、所定間隔を離隔して対向するように複数のボルト１７…を介して締結されている。そして、図５に示すように、これらの金型接合盤１５および固定盤１６の間には、コア層樹脂の周囲をスキン層樹脂で覆うように両樹脂を集合しながらキャビティ部１１に供給する樹脂層形成機構１８が設けられている。
【００１９】
上記の樹脂層形成機構１８は、図６にも示すように、雄側積層部材１９と雌側積層部材２０と樹脂導入部材２１と流路開閉部材２２とを有している。雄側積層部材１９は、固定盤１６の中心部において貫設されており、先端部がスキン層用射出ユニット１３のノズル部１３ａに当接するように設定されている。雄側積層部材１９の先端部には、ノズル部１３ａの先端部に面状に当接するように凹湾曲部１９ａが形成されており、凹湾曲部１９ａの中心部（底部）には、ノズル部１３ａからの樹脂を導通させるスキン層用流路１９ｂの一端が開口されている。そして、このスキン層用流路１９ｂは、雄側積層部材１９の軸心方向に形成された後、軸心を中心として複数方向（例えば４方向）に分岐され、他方側の壁面の複数箇所において開口するように形成されている。
【００２０】
上記のスキン層用流路１９ｂが複数箇所に開口される雄側積層部材１９の他方側には、円錐形状に形成された傾斜凸部１９ｃが形成されている。そして、この傾斜凸部１９ｃの傾斜壁面には、上述のスキン層用流路１９ｂが開口されている。また、傾斜凸部１９ｃの頂部には、コア層用流路１９ｄの一端が開口されており、コア層用流路１９ｄは、雄側積層部材１９（傾斜凸部１９ｃ）の軸心方向に形成された後、金型接合盤１５および固定盤１６の中心位置において直角方向に曲折され、スキン層用流路１９ｂの分岐路の間を通過して側壁面に開口するように形成されている。また、このコア層用流路１９ｄの曲折部には、閉鎖路１９ｅが連通されており、閉鎖路１９ｅは、コア層用流路１９ｄの曲折方向とは反対方向の側壁面に開口するように形成されている。
【００２１】
上記の構成を有した雄側積層部材１９は、雌側積層部材２０に嵌合されている。雌側積層部材２０は、金型接合盤１５の中心部において貫設されており、この雌側積層部材２０の固定金型９側の先端部には、集合路２０ａの一端が開口されている。集合路２０ａは、上述の傾斜凸部１９ｃ方向に形成された後、傾斜凸部１９ｃの傾斜壁面に対して一定の間隔を維持するように口径を拡大しながら雄側積層部材１９の端面で閉塞されるように形成されている。また、雌側積層部材２０の側面壁には、コア層用流路２０ｃおよび閉鎖路２０ｂの一端が開口されており、これらのコア層用流路２０ｃおよび閉鎖路２０ｂの他端は、上述の雄側積層部材１９のコア層用流路１９ｄおよび閉鎖路１９ｅに連通されている。そして、このようにしてコア層用流路２０ｃと曲折後のコア層用流路１９ｄと閉鎖路１９ｅと閉鎖路２０ｂとが連通されることによって、直線状の貫通孔が雄側積層部材１９および雌側積層部材２０にかけて型締め方向とは直角方向に形成されるようになっている。
【００２２】
上記の雌側積層部材２０の一方側の側壁面には、管形状の樹脂導入部材２１がコア層用流路２０ｃに連通するように固設されている。樹脂導入部材２１は、図５に示すように、金型接合盤１５および固定盤１６間において雌側積層部材２０側の中心部から外周部に到達するように形成されており、外周部側の端部には、アダプター部材２３が設けられている。そして、このアダプター部材２３には、上述のコア層用射出ユニット１２のノズル部１２ａが当接されるようになっている。
【００２３】
一方、雌側積層部材２０の他方側の側壁面には、例えば油圧シリンダからなる流路開閉部材２２が、コア層用射出ユニット１２からキャビティ部１１へのコア層用流路１９ｄからなる樹脂流路を開閉する流路開閉手段として設けられている。この流路開閉部材２２は、図６に示すように、進退移動可能な閉栓部材２２ａを有しており、閉栓部材２２ａは、閉鎖路２０ｂ・１９ｅに液密状態に挿通されている。そして、流路開閉部材２２は、閉栓部材２２ａを進出させることによりコア層用流路１９ｄを曲折部において閉栓状態にするようになっている一方、閉栓部材２２ａを後退させることによりコア層用流路１９ｄを開栓状態にするようになっている。また、閉栓部材２２ａの先端部は、コア層用流路１９ｄの曲折半径に対応した湾曲面とされており、コア層用流路１９ｄを開栓状態としたときに、曲折部における樹脂の流動抵抗を低減させるようになっている。
【００２４】
そして、射出ユニット連結装置１０に、それぞれノズル部１２ａ、１３ａにて当接するコア層用射出ユニット１２とスキン層用射出ユニット１３は、それぞれ、可塑化駆動装置２４、２５とスクリュ往復駆動装置２６、２７と、内部温度を所定温度以上に昇温可能な加熱筒２８、２９と、加熱筒２８、２９内に回転可能に設けられた押出スクリュ３０、３１とを有しており、各射出ユニット中における押出スクリュ３０、３１の位置を検出する位置検出手段３２、３３が設けられている。
【００２５】
このような射出ユニット連結装置１０に接続するコア層用射出ユニット１２とスキン層用射出ユニット１３の構成を断面図で示したのが図３である。
図３において、可塑化駆動装置２４、２５は、押出スクリュ３０、３１を回転させるものであり、加熱筒２８、２９内に導入されたペレット状などの樹脂を加熱するとともに回転を加えて、スクリュによって樹脂を混練および加圧しながら溶融状態とするものである。こうして溶融状態となった樹脂は、スクリュ往復駆動装置２６、２７によって、油圧シリンダ等を通じて押出スクリュ３０、３１を往復駆動させることで、ノズル部１２ａ、１３ａからの射出を可能にするものである。
【００２６】
そして、位置検出手段３２、３３は、前述のように押出スクリュ３０、３１を往復駆動させる際に、各射出ユニット中におけるスクリュの位置を検出するものであり、この検出したスクリュ位置情報を後述する制御装置３４に伝送するものである。これによって、例えば、スキン層射出期間中に押出スクリュ３１が複数設定しておいた所定の位置に達したときに、位置検出手段３３によってそれぞれの所定位置に達したことを制御装置３４に教示し、コア層樹脂射出開始タイミングを制御装置３４からコア層用射出ユニット１２に複数回設定可能な教示手段を構成することができる。
【００２７】
また、制御装置３４は、流路開閉部材２２に対しても、閉栓部材２２ａの進退移動指令を与えることが可能になっている。このため、制御装置３４は、前述した位置検出手段３２、３３からなる教示手段の指示に基づいて開閉流路部材２２からなる開閉手段の開閉状態を切替える制御手段を構成することができる。
【００２８】
以上説明した本実施形態例に係る複数層射出成形機において、その動作について説明する。なお、以下の動作説明は、本実施形態例に係る複数層からなる射出成形品の製造方法の説明を兼ねるものである。
まず、図２に示すように、型締ベース１上に支持部材３ａ・３ｂを介して設けられた金型開閉シリンダ５および金型８・９と、射出ユニット載置台２上に設置されたスキン層用射出ユニット１３とを備えた単層用の射出成形機が既に存在している場合において、この射出成形機を２層用の複数層射出成形機として使用するときには、射出ユニット連結装置１０とスライド機構１４とコア層用射出ユニット１２とが組み付けられる。
【００２９】
すなわち、図３に示すように、固定盤１６を指示部材３ｂに取り付けることによって、射出ユニット連結装置１０を指示部材３ｂに固設する。そして、金型接合盤１５に固定金型９を取り付けることによって、固定金型９が射出ユニット連結装置１０を介して指示部材３ｂに固設された状態にする。この後、図２に示すようにスライド機構１４を支持部材３ｂの上端に取り付けた後、このスライド機構１４にコア層用射出ユニット１２を取り付けることによって２層用の複数層射出成形機とする。
そして、この複数層射出成形機には、図３に示すように、制御装置３４を位置検出手段３２、３３から入力される位置検出情報をもとに流路開閉部材２２の開閉指令を出力することができるようにケーブル等によって接続する。
【００３０】
つぎに、コア層用射出ユニット１２およびスキン層用射出ユニット１３の図示しないホッパにコア層樹脂およびスキン層樹脂をそれぞれ投入する。そして、図３に示すように、コア層用射出ユニット１２及びスキン層用射出ユニット１３のノズル部１２ａ、１３ａをアダプター部材２３及び雄型積層部材１９にそれぞれ当接させることによって、射出成形の準備を完了する。
【００３１】
この後、図示しない成形開始ボタン等の押圧により射出成形の開始が指示されると、複数層射出成形機は、図２に示すように、金型開閉シリンダ５により移動金型８を固定金型９方向に移動させ、固定金型９に対して所定の押圧力で移動金型８を押し付けて型締めを行う。そして、型締めにより金型８・９内にキャビティ部１１が形成されると、スキン層用射出ユニット１３にスキン層樹脂を装填して加熱し、溶融状態となったスキン層樹脂をコア層樹脂に先立って吐出させる（図３、図６参照）。なお、図１に、スキン層樹脂の射出開始から射出終了までの期間における射出圧力の状態をコア層樹脂についてのものと合わせて示す。この射出圧力は、押出スクリュ３０、３１の移動等によって生じさせるものである。図１にて示すように、スキン層樹脂射出開始時は、コア層樹脂は射出されない。このとき、コア層用流路１９ｄは、流路開閉部材２２の閉栓部材２２ａを図６に示す二点鎖線のように進出させることにより閉栓されている。したがって、コア層用流路１９ｄが閉栓部材２２ａにより完全に閉栓されているため、吐出されるスキン層樹脂にコア層樹脂が混入することがない。
【００３２】
上記のスキン層樹脂は、ノズル部１３ａを介して射出ユニット連結装置１０のスキン層用流路１９ｂに流入し、スキン層用流路１９ｂにおいて複数方向に分岐されながら進行する。そして、スキン層樹脂がスキン層用流路１９ｂをさらに進行することによって、雄型積層部材１９の傾斜凸部１９ｃと雌型積層部材２０の集合路２０ａとの隙間に流出し、傾斜凸部１９ｃの傾斜壁面を完全に覆いながら固定金型９方向に流動する。
【００３３】
そして、スキン層樹脂射出開始から所定の時間が経過すると、押出スクリュ３１は、予め定めておいた所定の位置に達する。このときの位置を一次射出開始位置とする。この一次射出開始位置に押出スクリュ３１が達したことを位置検出手段３３が検出し、この検出結果が、制御装置３４に伝送される（図３参照）。制御装置３４では、この検出結果の教示に基づき、流路開閉部材２２に対して閉栓部材２２ａを後退させるように指令を出力し、コア用流路１９ｄを開栓状態にする。なお、一次射出開始位置を位置検出手段３３で検出するものでなく、例えば、位置検出手段３３は、常時、検出位置を制御装置３４に伝送し、制御装置３４にて一次射出開始位置を判断する構成であってもよい。そして、コア層用射出ユニット１２にコア層樹脂を装填して加熱し、溶融状態となったコア層樹脂をスキン層樹脂の吐出圧よりも低い圧力で吐出させる。コア層樹脂は、樹脂導入部材２１を介して雌型積層部材２０および雄型積層部材１９のコア層用流路２０ｃ・１９ｄに流入し、閉栓部材２２ａにより進行方向が曲折された後、傾斜凸部１９ｃの先端部から流入して一次射出が行われる（図１、図６参照）。この際、傾斜凸部１９ｃの先端部には、先立って吐出されたスキン層樹脂が傾斜凸部１９ｃの傾斜壁面に沿って集合している。したがって、傾斜凸部１９ｃの先端部から流出したコア層樹脂は、周囲をスキン層樹脂に完全に被覆されながら、スキン層樹脂とともに集合路２０ａを通過して固定金型９のキャビティ部１１に圧入されることになる。
【００３４】
上記のスキン層樹脂およびコア層樹脂の圧入は、図１に示すように、スキン層樹脂がコア層樹脂よりも高圧で圧入されるように設定されている。そして、所定時間経過すると、押出スクリュ３１は、また、予め定めておいた所定の位置に達する。この位置を一次射出終了位置とする。この一次射出終了位置に押出スクリュ３１が達したことを位置検出手段３３が検出し、この検出結果が、制御装置３４に伝送され、この検出結果の教示に基づき、流路開閉部材２２に対して閉栓部材２２ａを進出させるように指令を出力し、コア用流路１９ｄを閉栓状態にする。これで、コア層樹脂の一次射出は終了する。
【００３５】
このとき、スキン層樹脂の射出は継続しており、コア層樹脂の一次射出が行われた部分はコア層とスキン層の複数層からなり、その前後部分については、スキン層樹脂のみで構成されることになる。そして、さらにスキン層樹脂の射出を継続し、所定時間経過後に、押出スクリュ３１が、予め定めておいた所定の二次射出開始位置に達する。この二次射出開始位置に押出スクリュ３１が達したことを位置検出手段３３が検出し、再び、制御装置３４が、流路開閉部材２２に対して閉栓部材２２ａを後退させるよう指令を出力し、コア層流路１９ｄを開栓状態にする。ここで、また、一次射出の際と同様にコア層樹脂の二次射出が行われる。
【００３６】
そして、コア層樹脂の二次射出を開始して所定時間経過すると、押出スクリュ３１は、予め定めておいた二次射出終了位置に達し、一次射出終了位置に達したときと同様に、閉栓部材２２ａを進出させてコア層用流路１９ｄを閉栓状態にする。これでコア層樹脂の二次射出は終了する。スキン層樹脂の射出は、二次射出の終了後、所定時間後に終了させる。
この後、スキン層樹脂の圧入の圧力は保ったままの状態（保圧期間）において、流路開閉部材２２に対して閉栓部材２２ａを後退させることによりコア層用流路１９ｄを開栓することによって、集合路２０ａに存在するスキン層樹脂をコア層用流路１９ｄ・２０ｃに逆流させる。そして、十分な量のスキン層樹脂がコア層用流路１９ｄ・２０ｃに充填されたと考えられる時間の経過後に、閉栓部材２２ａを進出させることによって、コア層用流路１９ｄを閉栓する。
【００３７】
このようにして、スキン層樹脂およびコア層樹脂を所定量単位で圧入し、１回分の射出成形が完了すると、待機状態になり、次の射出成形開始が指示されたときに、上述の一連の動作を繰り返すことになる。これにより、閉栓部材２２ａにより閉栓されたコア層用流路１９ｄにスキン層樹脂のみが存在するため、次回の射出成形における圧入初期において、コア層樹脂のスキン層樹脂への混入を確実に防止しながら圧入することが可能になっている。
【００３８】
なお、本実施形態例においては、一次射出と二次射出の２回のみコア層樹脂の射出を行う例を示しているが、必ずしも２回に限定されるものでなく、成形品の用途等に応じて必要回数行うことが可能である。もっともこの場合は、その必要回数に応じて、コア層樹脂の射出開始及び終了位置を複数設定する必要がある。
【００３９】
以上説明したように本実施形態例に係る複数層射出成形機は動作し、これにより、コア層とこのコア層を覆うように形成されるスキン層とを有し、スキン層中に部分的にコア層が複数個所圧入されるように製造される複数層からなる射出成形品を得ることができる。
【００４０】
上述した本実施形態例においては、金型８・９内に形成されたキャビティ部１１に対してコア層用射出ユニット１２およびスキン層用射出ユニット１３からコア層樹脂およびスキン層樹脂をそれぞれ圧入することによって、コア層樹脂をスキン層樹脂により被覆した成形品を成形するものであり、コア層用射出ユニット１２からキャビティ部１１へのコア層用流路１９ｄ（樹脂流路）を開閉する流路開閉部材２２（流路開閉手段）を有した構成にされている。尚、本実施形態においては、流路開閉部材２２が油圧シリンダにより構成されているが、エアーシリンダやネジ駆動、リンク機構等の閉栓部材２２ａを進退移動させる構成であれば良い。
【００４１】
これにより、スキン層樹脂の圧入開始時に、コア層用流路１９ｄを閉栓しておくことによって、コア層樹脂がスキン層樹脂に混入することを防止することができる。また、閉栓部材２２ａの進出量を調整することによりコア層樹脂の圧入量のみを微調整することができるため、圧入時においてコア層樹脂をスキン層樹脂に対して所望の比率で圧入することができる。従って、圧入開始時および圧入時の全期間において、コア層樹脂をスキン層樹脂により確実に被覆させることができるようになっている。
【００４２】
そして、本実施形態例においては、コア層用射出ユニットからキャビティ部への樹脂流路を開閉する流路開閉手段の開閉状態を、スキン層射出成形期間中に複数回開閉するように切替えることで、部分的にスキン層とコア層よりなる複数層を成形品中の複数箇所に有するように成形することが可能になる。
【００４３】
また、本実施形態例の複数層射出成形機は、固定金型９を支持部材３ｂに固定させるように、これら固定金型９および支持部材３ｂ間に介装される連結装置本体（金型接合盤１５、固定盤１６）と、連結装置本体に設けられ、キャビティ部１１と各射出ユニット１２・１３とを連通させる樹脂流路（スキン層用流路１９ｂ、コア層用流路１９ｄ等）を備えた樹脂流路手段（雄側積層部材１９、雌側積層部材２０、樹脂導入部材２１）と、連結装置本体に設けられ、コア層用射出ユニット１２からキャビティ部１１へのコア層用流路１９ｄを開閉する流路開閉部材２２とを有した構成にされている。
【００４４】
これにより、さらに、金型接合盤１５や雄側積層部材１９等の設計仕様を既存の固定金型９や射出成形機に合わせることによって、これらの既存の固定金型９や射出成形機をそのままの状態で利用して複数層射出成形機とすることができる。従って、既存の設備機器を有効利用しながら複数層射出成形機を得ることが可能になっている。
【００４５】
また、本実施形態例においては、スキン層樹脂の圧入期間内に、コア層樹脂の二次射出を終了して一旦閉栓した後、コア層用流路１９ｄにスキン層樹脂を逆流させるように、コア層用流路１９ｄを再度所定時間開栓する構成にされている。尚、本実施形態においては、図１に示すように、圧入期間中の保圧時にコア層用流路１９ｄを開栓するようになっているが、これに限定されることはなく、スキン層樹脂の射出時にコア層用流路１９ｄを所定時間開栓するようになっていても良い。
【００４６】
これにより、コア層樹脂の圧入完了後に、コア層樹脂のコア層用流路１９ｄにスキン層樹脂を積極的に逆流されることによって、次回のスキン層樹脂の圧入開始時に、コア層用流路１９ｄにおいて多少の漏洩や開栓のタイミングのずれが生じても、コア層樹脂がスキン層樹脂に混入することを確実に防止することができる。従って、コア層樹脂をスキン層樹脂により一層確実に被覆させることができるようになっている。
【００４７】
また、本実施形態例においては、スキン層樹脂射出期間中にコア層樹脂射出開始タイミングを複数開設定可能な教示手段としては、押出スクリュの位置を検出する手段を用いているが、必ずしもこの実施形態に限られず、例えば、スキン層樹脂の射出開始からの時間に応じてコア層樹脂の射出開始タイミングを複数回設定可能なタイマー設定によるものであってもよい。タイマー設定によっても本実施形態例と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
【発明の効果】
第１の発明によると、スキン層の圧入開始時に、コア層樹脂の樹脂流路を閉栓しておくことによって、コア層樹脂がスキン層樹脂に混入することを防止することができる。また、コア層樹脂の樹脂流路を流路開閉手段で操作することによりコア層樹脂の圧入量のみを微調整することができるため、圧入時においてコア層樹脂をスキン層樹脂に対して所望の比率で圧入することができる。したがって、圧入開始時および圧入時の全期間において、コア層樹脂をスキン層樹脂により確実に被覆させることができるようになっている。そして、コア層樹脂射出開始タイミングを複数回設定可能な教示手段と、その設定に応じて開閉手段の開閉状態を切替える制御手段を有することにより、射出成形品中の必要個所のみ部分的に複数層構造にすることを可能にする複数層射出成形機を得ることができる。
【００４９】
第２の発明によると、圧入開始時および圧入時の全期間において、コア層樹脂をスキン層樹脂により確実に被覆させることができ、射出成形品中の必要個所のみ部分的に複数層構造とした複数層からなる射出成形品の製造方法を提供することができる。
【００５０】
第３の発明によると、成形品中の必要個所のみ部分的に複数層構造を有する射出成形品を得ることができるため、更なる高品質化や色相の調整等の高付加価値化を図る要求に応じた射出成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態例における各射出ユニットによる圧入状態を示す説明図である。
【図２】本実施形態例における複数層射出成形機の概略構成を説明する図である。
【図３】本実施形態例における複数層射出成形機の概略構成を説明する図である。
【図４】本実施形態例における射出ユニット連結装置の平面図である。
【図５】図４における射出ユニット連結装置のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図６】本実施形態例における射出ユニット連結装置の要部を拡大して示す断面図である。
【図７】従来の複数層射出成形機の概略構成図である。
【図８】図７の複数層射出成形機におけるノズル部材の状態を示す説明図であり、（ａ）は両樹脂流路を閉栓した状態、（ｂ）は両樹脂流路を開栓した状態、（ｃ）はスキン層樹脂流路のみを開栓した状態である。
【符号の説明】
１ 型締ベース
２ 射出ユニット載置台
３ａ・３ｂ 支持部材
４ ガイド部材
５ 金型開閉シリンダ
６ ガイド係合部材
７ 型盤
８ 移動金型
９ 固定金型
１０ 射出ユニット連結装置
１１ キャビティ部
１２ コア層用射出ユニット
１３ スキン層用射出ユニット
１４ スライド機構
１５ 金型接合盤
１６ 固定盤
１７ ボルト
１８ 樹脂層形成機構
１９ 雄側積層部材
２０ 雌側積層部材
２１ 樹脂導入部材
２２ 流路開閉部材
２３ アダプター部材
２４、２５ 可塑化駆動装置
２６、２７ スクリュ往復駆動装置
３０、３１ 押出スクリュ
３２、３３ 位置検出手段
３４ 制御装置

Claims (4)

1. 金型内に形成されたキャビティ部に対してコア層用射出ユニットおよびスキン層用射出ユニットからコア層樹脂およびスキン層樹脂をそれぞれ圧入することによって、前記コア層樹脂を前記スキン層樹脂により被覆した成形品を成形する複数層射出成形機において、
   前記コア層用射出ユニットから前記キャビティ部への樹脂流路を開閉する流路開閉手段と、前記スキン層用射出ユニットの押出スクリュの位置を検出する位置検出手段からなる教示手段と、前記教示手段の教示に基づいて前記流路開閉手段の開閉状態を切替える制御手段とを有し、
   前記教示手段または前記制御手段は、前記スキン層樹脂の射出期間中における前記コア層樹脂の射出開始位置を複数回設定可能であり、
   前記制御手段は、前記スキン層樹脂の射出期間中に前記押出スクリュが予め複数設定しておいた所定の位置に達したときに、前記位置検出手段からの位置検出情報の教示に基づいて前記流路開閉手段の開閉状態を切替えることを特徴とする複数層射出成形機。
2. 金型内に形成されたキャビティ部に対してコア層用射出ユニットおよびスキン層用射出ユニットからコア層樹脂およびスキン層樹脂をそれぞれ圧入することによって、前記コア層樹脂を前記スキン層樹脂により被覆した成形品を成形する複数層射出成形機において、
   前記コア層用射出ユニットから前記キャビティ部への樹脂流路を開閉する流路開閉手段と、前記スキン層樹脂の射出期間中における前記コア層樹脂の射出開始位置を複数回設定可能な教示手段と、前記教示手段の教示に基づいて前記流路開閉手段の開閉状態を切替える制御手段とを有し、
   前記教示手段は、前記スキン層用射出ユニットの押出スクリュの位置を検出する位置検出手段からなり、
   前記スキン層樹脂の射出期間中に前記押出スクリュが予め複数設定しておいた所定の位置に達したときに、前記位置検出手段によってそれぞれの所定位置に達したことを前記制御手段に教示することを特徴とする複数層射出成形機。
3. 金型内に形成されたキャビティ部に対してコア層用射出ユニットおよびスキン層用射出ユニットからコア層樹脂およびスキン層樹脂をそれぞれ圧入することによって、前記コア層樹脂を前記スキン層樹脂により被覆した成形品を製造する複数層からなる射出成形品の製造方法において、
   前記コア層用射出ユニットから前記キャビティ部への樹脂流路を開閉する流路開閉手段の開閉状態を、前記スキン層樹脂の射出期間中における前記コア層樹脂の射出開始位置を複数回設定可能な教示手段の教示に基づいて制御手段により前記スキン層樹脂の射出期間中に複数回開閉するように切替えることで、部分的にスキン層とコア層よりなる複数層を成形品中の複数箇所に有するように成形し、
   前記教示手段として前記スキン層用射出ユニットの押出スクリュの位置を検出する位置検出手段を用いることにより、前記スキン層樹脂の射出期間中に前記押出スクリュが予め複数設定しておいた所定の位置に達したときに、それぞれの所定位置に達したことを前記制御手段に教示し、
   または、前記教示手段としてタイマーを用いることにより、前記スキン層樹脂の射出期間中に前記スキン層樹脂の射出開始からの時間に応じて前記コア層樹脂の射出開始位置を前記制御手段に教示することを特徴とする複数層からなる射出成形品の製造方法。
4. コア層と該コア層を覆うように形成されるスキン層とを有した複数層からなる射出成形品であって、前記スキン層中に部分的にコア層が複数箇所圧入されるように請求項３に記載の製造方法により製造された複数層からなる射出成形品。

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