JP5188542B2 - 射出成形機および射出成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、射出成形機および射出成形方法に関し、さらに詳しくは、例えば、成形品を金型から離型させるエジェクタピンや、ランナとキャビティとの間のゲートを開閉するゲートカットピン、あるいはキャビティを部分的に構成する中子など、成形を行う際に所定の部材を所定のタイミングで突き出し操作させる射出成形機および射出成形方法に関するものである。

射出成形機は、一般に、型閉じすることにより成形品に応じたキャビティを形成する複数からなる金型と、これらの金型をそれぞれ支持する台盤と、この台盤に支持された金型を型閉じ・型締するとともに成形後に型開きさせる型締装置と、キャビティに成形材料を射出充填する射出装置とを備えている。そして、例えば特許文献１に開示されているように、台盤が固定盤と可動盤とからなる射出成形機においては一般に、固定盤側に射出装置が配設されており、固定盤のほぼ中央には、射出装置のノズルが挿通されて固定金型にノズルタッチできるよう貫通孔が形成されている。また、例えば特許文献２に開示されているように、相対向して両端部に設けられた一対の端部台盤と、これら端部台盤の間に回転可能に設けられた中間台盤とを備えた射出成形機においては一般に、両端部台盤側にそれぞれ射出装置が配設されており、両端部台盤のほぼ中央には、射出装置のノズルが挿通されて端部台盤に支持された金型にノズルタッチできるよう貫通孔が形成されている。

そして、射出成形機は、成形が完了して型開きしたときに金型のうちの一つに付着した成形品をその金型から離型させるエジェクタ機構をさらに備えている。エジェクタ機構は一般に、成形時のエジェクタ機構が後退した状態において先端面がキャビティ面を形成するエジェクタピンと、型開きした後にエジェクタピンをキャビティ面から突き出すよう駆動する駆動手段とを備えている。エジェクタ機構は、成形品の形状などに応じてエジェクタピンが複数配設され、これらの複数のエジェクタピンの基端部が共通で接続されるエジェクタプレートをさらに備えている。一方、エジェクタ機構の駆動手段は、所定の位置に配設されたシリンダなどにより構成されており、この駆動手段がエジェクタプレートを押圧するよう構成されている。

また、射出成形機のなかには、射出装置のノズルから成形材料を射出充填される金型のランナとキャビティとの間のゲートを開閉して樹脂からなる成形材料をゲートで切離したり、また、ホットランナにおけるゲートを開閉して成形材料の流出を制御するよう構成されたバルブゲートがある。本願では、これらのようにゲートを開閉する機能を総じてゲートカット機構と、そして、ゲートを開閉するための所定の部材、すなわち、ゲートカットピンやゲートバルブピンを総じてゲートカットピンと称することとする。ゲートカット機構は一般に、ゲートの位置に対応して配設されたゲートカットピンと、キャビティ内への成形材料の射出充填が完了した所定のタイミングでゲートカットピンを突き出すよう駆動してゲートを閉鎖させる駆動手段とを備えている。そして、複数のゲートを有する場合には、各ゲートと対応してゲートカットピンと駆動手段が設けられる。
さらにまた、射出成形機のなかには、金型の一部である中子を移動させてキャビティの形状を変更させる中子移動機構が形成されたものがある。

このようにエジェクタ機構、ゲートカット機構、および中子移動機構などは一般に、金型やこの金型を支持する台盤に直接設けられていた。そして、エジェクタ機構やゲートカット機構は、射出装置のノズルを挿通するための貫通孔が形成されている台盤に設けようとすると、この貫通孔によりスペースが制約されるため、かかる台盤に設けることが困難である。したがって、従来の技術においては一般に、特許文献１および特許文献２に開示されているように、エジェクタ機構は、射出装置のノズルを挿通するための貫通孔が形成されていない台盤とこの台盤に支持される金型、すなわち、可動盤と固定盤とを備えてなる特許文献１においては可動盤の側に、また、両台盤と中間台盤とを備えてなる特許文献２においては中間台盤の両面側に設けられていた。また、同様の理由から、ゲートカット機構や中子移動機構についても、射出装置のノズルを挿通するための貫通孔が形成されていない台盤とこの台盤に支持される金型に設けられていた。

特開２００７−２９０１８４号公報 特公平４−２４２１３号公報（第３欄第１１〜同欄第１２行、第４欄第３５〜同欄第３８行、図１）

しかしながら、上記従来の技術にあっては、エジェクタ機構やゲートカット機構、あるいは中子移動機構などを構成するための突き出し装置は、その設ける位置が射出装置のノズルを挿通するための貫通孔を有しない台盤とこの台盤に支持される金型に限定され、任意の台盤とこの台盤に支持される金型に設けることができなかった。その結果、従来の技術では、成形品の突き出し痕やゲート痕が形成される側の自由度に制約を受け、また、型開きしたときに成形品が付着される金型にエジェクタ機構を設ける必要があることから、金型の設計の自由度に制約を受けるなどの問題があった。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で、突き出し装置を設ける位置と、これによる成形の自由度や金型の設計の自由度を向上させることができる射出成形機と、射出成形方法を提供することを目的とする。

請求項１の射出成形機に係る発明は、上記目的を達成するため、型閉じすることにより成形品に応じたキャビティを形成する複数からなる金型と、該金型をそれぞれ支持する台盤と、該台盤に支持された金型を開閉する型締装置と、キャビティに成形材料を射出充填する射出装置とを備えた射出成形機であって、エジェクタ機構、ゲートカット機構、および中子移動機構のいずれかを構成する所定の部材を突き出す突き出しブロックは、前記金型と前記台盤とを連通し前記射出装置のノズルを挿通することが可能な貫通孔を有しており、任意の金型と該金型を支持する台盤との間に取り付け可能であることを特徴とするものである。
請求項２の射出成形機に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明において、前記台盤が、相対向して端部に設けられた一対の端部台盤と、該端部台盤の間に回転可能に設けられた中間台盤とを備えてなり、各台盤とその台盤に支持される金型との間に前記突き出しブロックが取り付け可能であることを特徴とするものである。
また、請求項３の射出成形方法に係る発明は、上記目的を達成するため、複数からなる金型をそれぞれ台盤に支持し、型締して射出装置によって金型内のキャビティに成形材料を射出充填する射出成形方法であって、前記金型と前記台盤とを連通し前記射出装置のノズルを挿通することが可能な貫通孔を有しており、エジェクタ機構、ゲートカット機構、および中子移動機構のいずれかを構成する所定の部材を突き出す突き出しブロックを任意の金型と該金型を支持する台盤との間に着脱可能に取り付けて、成形を行う際に前記所定の部材の突き出し動作を行わせることを特徴とするものである。
請求項４の射出成形方法に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項３に記載の発明において、前記台盤が、相対向して端部に設けられた一対の端部台盤と、該端部台盤の間に回転可能に設けられた中間台盤とを備えており、これらの台盤のうちで任意に設定した台盤と該台盤により支持される金型との間に前記突き出しブロックを着脱可能に取り付けることを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、エジェクタ機構、ゲートカット機構、および中子移動機構のいずれかを構成する所定の部材を突き出す突き出しブロックは、前記金型と前記台盤とを連通し前記射出装置のノズルを挿通することが可能な貫通孔を有しており、任意の金型と該金型を支持する台盤との間に取り付け可能であるという簡単な構成により、射出装置が設けられる側の台盤とノズルタッチがされる金型との間であっても、エジェクタ機構、ゲートカット機構、および中子移動機構のいずれかを構成する所定の部材を突き出すための突き出しブロックを取り付けることができ、従って、成形の自由度または金型の設計の自由度を向上させることができる。
請求項２の発明によれば、請求項１の記載の発明において、台盤が、相対向して端部に設けられた一対の端部台盤と、該端部台盤の間に回転可能に設けられた中間台盤とを備えてなる射出成形であっても、各台盤とその台盤に支持される金型との間に前記突き出しブロックを取り付けることができる。
また、請求項３の発明によれば、成形に先立って金型をそれぞれ台盤に支持するときに、射出装置が設けられる側の台盤とノズルタッチがされる金型との間であっても、エジェクタ機構、ゲートカット機構、および中子移動機構のいずれかを構成する所定の部材を突き出すための突き出しブロックを取り付けることができ、したがって、任意の金型で所定の部材の突き出し動作を行わせることができる。
請求項４の発明によれば、請求項３に記載の発明において、前記台盤が、相対向して端部に設けられた一対の端部台盤と、該端部台盤の間に回転可能に設けられた中間台盤とを備えた射出成形の場合であっても、これらの台盤のうちで任意に設定した台盤と該台盤により支持される金型との間に着脱可能な突き出しブロックを着脱可能に取り付けることができる。

本発明の突き出しブロックを有する射出成形機の実施の一形態を説明するために示した一部断面図である。 本発明の突き出しブロックを有する射出成形機の、図１とは別の実施の形態を説明するために示した一部断面図である。 本発明における突き出しブロックの実施の一形態を説明するために示した一部断面図である。 本発明における突き出しブロックの、図３とは別の実施の形態を説明するために示した一部断面図である。 図１に示した射出成形機において、二次成形側の端部台盤とその金型との間に突き出しブロックを取り付けてエジェクタ機構を構成した場合の、型閉じした状態を説明するために示した部分拡大断面図である。 図５に示した状態から型開きして成形品を突きだした状態を説明するために示した部分拡大断面図である。 図１に示した射出成形機において、中間台盤とその金型との間に突き出しブロックを取り付けてエジェクタ機構を構成した場合の、型閉じした状態を説明するために示した部分拡大断面図である。 図７に示した状態から型開きして成形品を突きだした状態を説明するために示した部分拡大断面図である。 図１に示した射出成形機において、一次成形側の端部台盤とその金型との間に突き出しブロックを取り付けてゲートカット機構を構成した場合の、ゲートカットする前の状態を説明するために示した部分拡大断面図である。 図９に示した状態から、ゲートカットピンを突き出してゲートを閉鎖した状態を説明するために示した部分拡大断面図である。

本発明の射出成形機は、概略、型閉じすることにより成形品に応じたキャビティを形成する複数の金型１（1Ａ−1Ｂ，１Ｂ−１Ｃ、または、１Ｄ−１Ｅ）からなる成形型と、各金型１（1Ａ，1Ｂ，１Ｃ、または、１Ｄ，１Ｅ）をそれぞれ支持する台盤２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ、または、２Ｄ，２Ｅ）と、この台盤２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ、または、２Ｄ，２Ｅ）に支持された金型１（1Ａ−1Ｂ，１Ｂ−１Ｃ、または、１Ｄ−１Ｅ）を開閉する型締装置３と、キャビティに成形材料を射出充填する射出装置４と、任意の金型１（1Ａ，1Ｂ，１Ｃ、または、１Ｄ，１Ｅ）とこれを支持する台盤２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ、または、２Ｄ，２Ｅ）との間に取り付け可能な突き出しブロック５とを備えている。

最初に、本発明の射出成形機の一実施の形態における全体の概要を図１に基づいて説明する。図１に示した実施の形態においては、一次成形された成形品Ｐ１に二次成形を行って、一次成形品Ｐ１と二次成形品Ｐ２とが一体となった複合成形品Ｐを成形するための射出成形機が示されている。中間台盤２Ｂの両面には同じ金型１Ｂ，１Ｂがそれぞれ支持されており、この中間台盤２Ｂの一方の金型１Ｂと図１の左方に示された端部台盤（以下、第一端部台盤という）２Ａに支持された金型１Ａとにより一次成形型１Ａ−１Ｂが構成され、中間台盤２Ｂの他方の金型１Ｂと図１の右方に示された端部台盤（以下、第二端部台盤という）２Ｃに支持された金型１Ｃとにより二次成形型１Ｂ−１Ｃが構成される。すなわち、この実施の形態では、一対からなる一次成形型１Ａ−１Ｂと、一対からなる二次成形型１Ｂ−１Ｃの、二組の成形型が使用される。中間台盤２Ｂに支持される２個の金型１Ｂ，１Ｂは、交互に一次成形と二次成形に使用されることから、一次成形型にも二次成形型にもなる。

図１に示した実施の形態における型締装置３は、両端部台盤２Ａ，２Ｃと中間台盤２Ｂとをそれぞれ相対的に比較的高速で移動させる移動機構３０と、第一端部台盤２Ａとタイバー３１とを係合する係合機構３２と、第一端部台盤２Ａと係合されたタイバー３１を第二端部台盤２Ｃに所定の力で相対的に引き寄せて型締する型締機構３３とを備えている。両端部台盤２Ａ，２Ｃと中間台盤２Ｂは、それぞれ矩形に成形されており、両端部台盤２Ａ，２Ｃの各角隅部にはタイバー３１の端部が後述するようにそれぞれ接合され、中間台盤２Ｂの各角隅部には、タイバー３１の中間部が摺動可能に挿通されている。また、両端部台盤２Ａ，２Ｃのほぼ中央には、その支持している金型１Ａ，１Ｃに対して反対側から射出装置４のノズル４０を当接させるべく挿通することが可能な貫通孔２０がそれぞれ形成されている。

図１に示した実施の形態においては、中間台盤２Ｂが固定されており、この中間台盤２Ｂに対して両端部台盤２Ａ，２Ｃが近接退避するようスライド可能に支持されている。そして、図１に示した実施の形態における移動機構３０は第一端部台盤２Ａを中間台盤２Ｂに対して近接または遠退させるように移動させるための第一端部台盤移動手段３４と、第二端部台盤２Ｃを中間台盤２Ｂに対して近接または遠退させるように移動させるための第二端部台盤移動手段３５とにより構成されている。
第一端部台盤移動手段３４は、第一端部台盤２Ａと中間台盤２Ｂとの間に設けられたボールネジ機構により構成されている。中間台盤２Ｂのブラケットにはサーボモータ３４ａが支持されている。サーボモータ３４ａの回転軸にはボールネジ軸３４ｂが接続されている。第一端部台盤２Ａのブラケットにはボールネジナット３４ｃが支持されている。ボールネジナット３４ｃにはボールネジ軸３４ｂが螺合されている。サーボモータ３４ａの回転駆動により、第一端部台盤２Ａが中間台盤２Ｂに対して近接または遠退するよう移動する。
第二端部台盤移動手段３５は、第二端部台盤２Ｂと中間台盤２Ｂとの間に設けられたボールネジ機構により構成されている。中間台盤２Ｂのブラケットにはサーボモータ３５ａが支持されている。サーボモータ３５ａの回転軸にはボールネジ軸３５ｂが接続されている。第二端部台盤２Ｃのブラケットにボールネジナット３５ｃが支持されている。ボールネジナット３５ｃにはボールネジ軸３５ｂが螺合されている。サーボモータ３５ａの回転駆動により、中間台盤２Ｂに対して第二端部台盤２Ｃが近接または遠退するよう移動する。
なお、本発明は、この実施の形態に限定されることはなく、移動機構として、両端部台盤２Ａ，２Ｃを相対的に近接または遠退させるように移動させるよう構成することもでき、また、両端部台盤２Ａ，２Ｃの一方を固定するとともに他方と中間台盤２Ｂをスライド可能に支持して、両端部台盤２Ａ，２Ｃの一方に対して他方と中間台盤２Ｂを近接または遠退させるよう構成することもできる。さらにまた、移動機構は、ボールネジ機構に代えて例えばラックとピニオンなど、他の機構を採用することもできる。

第一端部台盤２Ａとタイバー３１との係合機構３２は、タイバー３１の第一端部台盤側端部に等間隔で複数形成された小径段部３２ａと、この小径段部３２ａに係合可能な係合部材３２ｂと、係合部材３２ｂを開閉駆動する開閉手段（図示は省略する）とを備えている。第一端部台盤２Ａの各角隅部には、タイバー３１の第一端部台盤側端部を挿通するための孔が形成されている。また、中間台盤２Ｂの各角隅部には、タイバー３１の中間部を挿通するための孔が形成されている。係合部材３２ｂは半割にした円筒状部材の内周面に、タイバー３１の複数の小径段部３２ａとそれぞれ係合する突条が形成された、所謂ハーフナットにより構成されてなるもので、第一端部台盤２Ａの各孔の第二端部台盤２Ｃとは反対側面に配設されている。ハーフナット３２ｂの開閉手段は、例えば各ハーフナット３２ｂに先端が接続されたピストンと、このピストンが嵌挿されたシリンダなどにより構成することができる。

型締機構３３は、第二端部台盤２Ｃに形成されたシリンダ３３ａと、このシリンダ３３ａ内に嵌合されタイバー３１の端部と接続されたピストン３３ｂとにより構成されている。タイバー３１の所定の位置の小径段部３２ａにハーフナット３２ｂの突条を係合させ、且つ、サーボモータ３４ａ，３５ａをフリーにした状態で、図１のピストン３３ｂから左方のシリンダ室に油などの作動流体を供給することにより、第一端部台盤２Ａと第二端部台盤２Ｃとを互いに引き寄せるように駆動して型締を行い、また、図１のピストン３３ｂから右方のシリンダ室に作動流体を供給することにより、第一端部台盤２Ａと第二端部台盤２Ｃとを互いに引き離すように駆動して強力型開きを行うことができる。なお、型締機構３３は、この実施の形態に限定されることはなく、例えばトグル式のものなど、他の形式のものを採用することもできる。

中間台盤２Ｂは、タイバー３１の中間部が摺動可能に挿通される孔を各角隅部に有する枠体２１と、枠体２１に回転軸２２を介して支持された回転盤２３とを備えている。回転軸２２には、回転盤２３の表面を第一端部台盤２Ａから第二端部台盤２Ｃに、また、第二端部台盤２Ｃから第一端部台盤２Ａに向けるよう回転駆動させるアクチュエータ（図示は省略する）が接続されており、また、枠体２１に対して回転盤２３を所定の向きに保持するロック機構（図示は省略する）が設けられている。

射出装置４は、一次成形と二次成形にそれぞれ使用する成形材料を混錬・溶融して所定量を射出するもので、ノズル４０の先端が両端部台盤２Ａ，２Ｃにそれぞれ支持された金型１Ａ，１Ｃに対して当接されるよう構成されている。

一次成形型１Ａ−１Ｂは、第一端部台盤２Ａに支持された金型１Ａと、中間台盤２Ｂに支持された金型１Ｂ，１Ｂのうちの第一端部台盤２Ａと対向する側に位置する金型１Ｂとにより構成される。図１に示した実施の形態の場合、第一端部台盤２Ａに支持された金型１Ａにはそのキャビティ面１０に複数開口するよう分岐したランナ１１が形成されており、中間台盤２Ｂに支持された金型１Ｂには、複数の独立した、または、単一の環状の突条を形成する溝状のキャビティ面１２が金型１Ａのランナ１１の開口と対応して形成されている。

二次成形型１Ｂ−１Ｃは、中間台盤２Ｂに支持された金型１Ｂ，１Ｂのうちの、一次成形型１Ａと協働して成形された一次成形品Ｐ１を保持した状態で回転軸２２を中心に第二端部台盤２Ｃと対向するように反転した側に位置する金型１Ｂと、第二端部台盤２Ｃに支持された金型１Ｃとにより構成される。図１に示した実施の形態の場合、第二端部台盤２Ｃに支持された金型１Ｃには、一次成形型１Ａ−１Ｂで成形された一次成形品Ｐ１の端面に平板状の二次成形品Ｐ２を接合させるように一体に複合成形するキャビティ面１３が形成されている。

以上のように構成された射出成形機では、各台盤２Ａ，２Ｂ，２Ｃに所定の金型１Ａ，１Ｂ，１Ｃをそれぞれ取り付け（この取り付けについては後述する）、タイバー３１の小径段部３２ａからハーフナット３２ｂを解放した状態で、サーボモータ３４ａ，３５ａを回転駆動させてボールネジ軸３４ｂ，３５ｂを軸回りに回転させ、中間台盤２Ｂに対して第一端部台盤２Ａおよび第二端部台盤２Ｃをそれぞれ比較的高速で近接させて型閉じする。このとき、中間台盤２Ｂの第二端部台盤２Ｃと対向する側に取り付けられた金型１Ｂには、前工程で第一端部台盤２Ａの金型２Ａと協働して成形された一次成形品Ｐ１が保持されている。そして、タイバー３１の小径段部３２ａにハーフナット３２ｂを係合させてサーボモータ３４ａ，３５ａをフリーの状態とし、図１におけるピストン３３ｂから左方のシリンダ室に作動流体を供給して各成形型１Ａ−１Ｂ，１Ｂ−１Ｃを型締し、形成された一次成形型１Ａ−１Ｂと二次成形型１Ｂ−１Ｃのキャビティ内にそれぞれ射出装置４のノズル４０から所定の成形材料を射出充填し保持して成形材料を固化させる。その後、図１におけるピストン３３ｂから左方のシリンダ室への作動流体の保持を解除するとともに、ピストン３３ｂから右方のシリンダ室に作動流体を供給して各成形型１Ａ−１Ｂ，１Ｂ−１Ｃを強力型開きする。続いて、タイバー３１の小径段部３２ａからハーフナット３２ｂを解放し、サーボモータ３４ａ，３５ａを回転駆動させてボールネジ軸３４ｂ，３５ｂを軸回りに逆回転させ、中間台盤２Ｂから第一端部台盤２Ａおよび第二端部台盤２Ｃをそれぞれ離間させて比較的高速で型開きし、二次成形型１Ｂ−１Ｃから一次成形品Ｐ１と一体に二次成形品Ｐ２が成形された複合成形品Ｐを取り出す。このとき、一次成形型１Ａ−１Ｂにより成形された一次成形品Ｐ１は、第一端部台盤２Ａの金型１Ａから引き離されて、中間台盤２Ｂの金型１Ｂに保持されている。そして、中間台盤２Ｂのロック機構を解除してアクチュエータの駆動により回転軸２２回りに枠体２１に対して回転盤２３を反転させ、一次成形品Ｐ１を保持している金型１Ｂを第二端部台盤２Ｃの金型１Ｃと対向させるとともに、複合成形品Ｐを取り出した後の空の金型１Ｂを第一端部台盤２Ａの金型１Ａと対向させて、ロック機構により回転盤２３を枠体２１に対して回転しないように保持する。

次に、本発明の射出成形機の別の実施の形態における全体の概要を図２に基づいて説明する。なお、この実施の形態においては、上述した実施の形態と同様または相当する構成については同じまたは対応する符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみを説明することとする。図１に示した実施の形態においては一次成形品Ｐ１に二次成形品Ｐ２を一体に成形して複合成形品Ｐを成形するための射出成形機であったのに対して、図２に示した実施の形態においては、単一工程で単一の材料からなる成形品Ｐを成形するための射出成形機が示されている。図２に示した射出成形機は、相対向して配置された固定盤２Ｄと受圧盤２Ｆとの間にタイバー３１が架設されており、このタイバー３１に可動盤２Ｅが摺動可能に挿通されている。そして、受圧盤２Ｆと可動盤２Ｅの間には、型締機構３が設けられている。そして、固定盤２Ｄには突き出しブロック５を介して固定金型１Ｄが取付けられ、可動盤２Ｅには可動金型１Ｅが取付けられ、両金型１Ｄ，１Ｅの間にはキャビティ１４が形成される。なお、型締機構３は、シリンダとピストンからなる直圧式や、トグル式のものなどを採用することができる。また、本発明は、特許文献１に参照されるように、受圧盤２Ｆを有しておらず、図１に示した射出成形機における中間台盤２Ｂを取り除き、両端部台盤２Ａ，２Ｃの一方を固定するとともに他方をスライド可能に支持し、第一端部台盤移動手段３４および第二端部台盤移動手段３５に代えて、両端部台盤２Ａ，２Ｃを相対的に近接または遠退させるように移動させるための端部台盤移動手段を設けて、図２に示したような一対からなる一組の金型１Ｄ，１Ｅを両端部台盤２Ａ，２Ｃに取り付けた構成とすることもできる。さらに、本発明は、固定盤２Ｄの貫通孔２０に射出装置のノズル４０を挿通して固定金型１Ｄに当接させる構成に限定されることはなく、固定金型１Ｄと可動金型１ＥのパーティングラインＰＬにランナを形成して、図２に鎖線で示したように、このパーティングラインＰＬにノズル４０を当接させるように構成した射出成形機も含まれる。

次に、本発明に含まれる突き出しブロック５の基本的な構成を図３または図４に基づいて詳細に説明する。本発明における突き出しブロック５は、ブロック本体５０と、このブロック本体５０に金型１を着脱可能に支持するとともに各台盤２に対してブロック本体５０を着脱可能に取り付けることが可能な取付手段５１と、所定の部材（後述する）を突き出し駆動するための駆動手段５２とを備えており、ユニット化されたものである。そして、この実施の形態ではさらに、駆動手段５２と接続される突き出しプレート５３も備えている。さらにまた、図３および図４に示した実施の形態においては、突き出しブロック５を介して台盤２に取り付けられる金型１が、その内部にエジェクタプレート６０を有する従来の一般的なものであり、エジェクタピン６１の基端部がエジェクタプレート６０に固定されており、エジェクタプレート６０と突き出しプレート５３との間には、突き出しピン５４が設けられている。突き出しピン５４は、互いの間隔など、規定された位置に配設される。駆動手段５２は、この実施の形態の場合、シリンダとピストンからなるもので、ブロック本体５０の内部に設けられている。なお、駆動手段５２は、電動機を用いてもよく、その場合には電動機をブロック本体５０の側面に設けることもできる。また、金型１は、その内部にエジェクタプレート６０を有しないものを使用することもできる。この場合には図５および図６に参照されるように、突き出しピン５４を設けることなく、突き出しプレート５３にエジェクタピン６１の基端部が直接取り付けられる。このような構成とすることにより、金型１の構造を簡易化してコストを低減させることができる。またさらに、駆動手段５２の位置と、エジェクタピン６１の位置が一致するなどの場合には、突き出しプレート５３を介することなく、エジェクタピン６１を駆動手段５２に直接接続してもよい。

取付手段５１は、図３に示した実施の形態の場合、突き出しブロック５を台盤２に対して取り付けるボルト５１ａと、金型１を突き出しブロック５に対して取り付けるボルト５１ｂとを含んでいる。台盤２には各ボルト５１ａを螺合する複数のネジ孔２４が、互いの間隔など、規定された所定の位置に形成されており、突き出しブロック５のフランジまたは取付板には台盤２のネジ孔２４と対応する位置にボルト５１ａを挿通するための孔が形成されている。また、突き出しブロック５の前面側には各ボルト５１ｂを螺合する複数のネジ孔５０ａが、互いの間隔など、規定された所定の位置に形成されており、金型１のフランジまたは取付板には突き出しブロック５のネジ孔５０ａと対応する位置にボルト５１ｂを挿通するための孔が形成されている。

図４は、取付手段５１の別の実施の形態を示したものである。図４に示した取付手段５１は、突き出しブロック５を介して金型１を台盤２に対して取り付けるボルト５１ｃを含んでいる。台盤２には各ボルト５１ｃを螺合する複数のネジ孔２４が、互いの間隔など、規定された所定の位置に形成されている。また、金型１のフランジとブロック本体５０には台盤２のネジ孔２４と対応する位置にボルト５１ｃを挿通するための孔がそれぞれ形成されている。そして、ボルト５１ｃは、金型１のフランジからブロック本体の孔を介して台盤２のネジ孔２４に螺合し得る長さに形成されている。

図３に示した実施の形態では、台盤２には金型１を取り付けるためのネジ孔（図示は省略する）も形成されている。そのため、ボルト５１ａ，５１ｂをネジ孔２４，５０ａにそれぞれ締結することにより、任意の台盤２（上述した実施の形態では２Ａ，２Ｂ，２Ｃのうちの少なくとも一つ、または、２Ｄ，２Ｅのうちの少なくとも一つ）に対して突き出しブロック５を介して金型１を支持させることができ、また、ボルト５１ｂを任意の台盤２の図示していないネジ孔に螺合することにより、任意の台盤２（上述した実施の形態では２Ａ，２Ｂ，２Ｃのうちの少なくとも一つ、または、２Ｄ，２Ｅのうちの少なくとも一つ）対して金型１を直接支持させることもできる。一方、図４に示した実施の形態では、台盤２に形成されたネジ孔２４は、突き出しブロック５と金型１とのいずれの孔と整合している。そのため、適当な長さのボルト５１ｂ（図３を参照）または５１ｃを共通のネジ孔２４に締結することにより、各台盤２Ａ，Ｂ，２Ｃ、または、２Ｄ，２Ｅのうちで任意の台盤２に対して突き出しブロック５を介して金型１を支持させることができ、また、任意の台盤２に対して金型１を直接支持させることもできる。なお、突き出しブロック５の台盤２への取り付けまたは金型１の突き出しブロック５への取り付けは、クランプ装置やマグネットなどを用いたものでもよい。

次に、突き出しブロック５の各台盤２に対する取り付けと、その場合の突き出しブロック５および金型１の異なる組み合わせの例を、図１および図２を参照しつつ、図５〜１０に基づいて詳細に説明する。図５〜図８に示した実施の形態は、エジェクタ機構６を構成する場合を示したものである。また、図９および図１０に示した実施の形態は、ゲートカット機構７を構成する場合を示したものである。上述した実施の形態と同じまたは相当する構成については同じ符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみ説明することとする。

図５および図６においては、突き出しブロック５を介して金型１を支持する台盤２が、図１における第一端部台盤２Ａ、第二端部台盤２Ｃ、および、図２における固定盤２Ｄに参照されるように、その支持している金型１に対して反対側から射出装置４のノズル４０を当接させるべく挿通することが可能な貫通孔２０を有している。そして、金型１には、ノズル４０を当接してキャビティに成形材料を流通させるためのスプルブッシュ１５が設けられている。図５および図６に示した実施の形態では、エジェクタ機構６を構成する突き出しブロック５を介して台盤２に支持されるよう専用に設計された金型１が示されている。この金型１は、図３および図４に示した実施の形態とは異なり、エジェクタプレート６０を有しておらず、エジェクタピン６１の基端部が突き出しプレート５３に直接取り付けられている。そのため、金型１の構造を簡易化することができ、コストを低減させることができる。このように、突き出しブロック５は、図５および図６に示したように専用に設計された金型１にも、図３および図４に示したようにエジェクタプレートを有する従来の一般的な金型にも使用することができる。

そして、図５および図６に示した突き出しブロック５は、ブロック本体５０と突き出しプレート５３とのほぼ中央に、射出装置４のノズル４０を挿通することが可能な開口５０ｂ，５３ｂをそれぞれ有している。この構成の結果、突き出しブロック５は、台盤２の貫通孔２０から射出装置４のノズル４０を挿通して金型１のスプルブッシュ１５にノズルタッチさせることが可能な貫通孔を有していることとなる。なお、突き出しブロック５にスプルブッシュやホットランナを設けて、ノズル４０が突き出しブロック５に当接されるように構成してもよい。その場合には、突き出しブロック５の中央に開口は設ける必要がない。エジェクタピン６１は、図５に示したように、後退した状態でその先端面が二次成形品Ｐ２用のキャビティ面（図１における金型１Ｃのキャビティ面１３、または、図２における金型１Ｄのキャビティ面１４を参照）を部分的に構成している。さらに、図１に示した複合成形品Ｐ用の射出成形機の場合では、複合成形品Ｐの成形が完了して型開きしたときに、一次成形品Ｐ１が金型１Ａのキャビティ面１０から引き離されて金型１Ｂのキャビティ面１２に保持され、また、複合成形品Ｐの一次成形品Ｐ１および二次成形品Ｐ２が金型１Ｂのキャビティ面１２から引き離されて複合成形品Ｐが金型１Ｃのキャビティ面１３に保持されるよう、金型１Ａ，１Ｂ，１Ｃの抜き勾配などが設定されている。また、図２に示した射出成形機の場合では、型開きしたときに、成形品Ｐが可動型１Ｅのキャビティ面から引き離されて、固定型１Ｄのキャビティ面１４に保持されるよう、両金型１Ｄ，１Ｅの抜き勾配などが設定されている。

図５では、図１に示した射出成形機の場合の金型１Ｂと金型１Ｃを型締した状態を示したものであり、図１にも示したように、金型１Ｂのキャビティ面１２には一次成形品Ｐ１が保持されている。この状態でノズル４０から所定量の二次成形品Ｐ２用の成形材料を射出充填して固化させると、一次成形品Ｐ１に二次成形品Ｐ２が一体となった複合成形品Ｐが成形されることとなる。そして、図６に示すように、型開きして駆動手段５２の駆動により突き出しプレート５３を前進させるよう移動させると、各エジェクタピン６１の先端部分が金型１Ｃのキャビティ面１３から突出し、複合成形品Ｐの二次成形品Ｐ２が金型１Ｃのキャビティ面１３から離型されることとなる。この場合においてはエジェクタピン６１により二次成形品Ｐ２の表面に突き出し痕が形成される場合がある。
また、図２に示した射出成形機の場合においても、可動型１Ｅと固定型１Ｄの型締した状態も、図５に示したように、図１における金型１Ｂと金型１Ｃを型締した状態と同様であり、型開きして駆動手段５２の駆動により突き出しプレート５３を前進させるよう移動させると、各エジェクタピン６１の先端部分が金型１Ｄのキャビティ面１４から突出し、成形品Ｐが金型１Ｄのキャビティ面１４から離型されることとなる。この場合においては成形品Ｐのキャビティ面１４によって成形された表面に突き出し痕が形成される場合がある。

図７および図８においては、突き出しブロック５を介して金型１を支持する台盤２が、図１における中間台盤２Ｂ（図１の一点鎖線を参照）、および、図２における可動盤２Ｅに相当する場合が示されている。この場合、図１に一点鎖線で示したように、中間台盤２Ｂの両側の面にそれぞれ突き出しブロック５が取り付けられる。この実施の形態における金型１は、図３および図４に示した場合と同様に、エジェクタプレート６１を有する従来の一般的なものであり、エジェクタピン６１の基端部がエジェクタプレート６０に当接されており、エジェクタプレート６０と突き出しプレート５３との間には、互いの間隔など、規定された位置に配設された複数の突き出しピン５４が設けられている。突き出しブロック５は、図５および図６に示したものと同じ構成とされており、ノズル４０を挿通することが可能な開口５０ｂ，５３ｂが、この実施の形態では不用であるものの、ブロック本体５０と突き出しプレート５３とのほぼ中央に形成されている。また、射出圧に対応するため、開口５０ｂ，５３ｂを中実にするためのブロックを詰めてもよい。金型１は、図１における中間台盤１Ｂ、および、図２における可動盤２Ｅに相当する台盤２に突き出しブロック５を介して取り付けられている。エジェクタピン６１は、図７に示したように、後退した状態でその先端面が図１における金型１Ｂのキャビティ面１２を構成している。一方、図１における第二端部台盤２Ｃ、および、図２における可動盤２Ｅに相当する台盤２には、金型１Ｃ，１Ｄが直接取り付けられている。さらに、この実施の形態では、複合成形品Ｐの成形が完了して型開きしたときに、二次成形品Ｐ２が金型１Ｃのキャビティ面１２から引き離され、一次成形品Ｐ１が金型１Ｂのキャビティ面１３に保持されるよう、両金型１Ｂ，１Ｃの抜き勾配などが設定されている。

図７は、図１に示した射出成形機の場合の金型１Ｂと金型１Ｃを型締した状態を示したものであり、金型１Ｂのキャビティ面１２には一次成形品Ｐ２が保持されている。この状態でノズル４０から所定量の二次成形品Ｐ２用の成形材料を射出充填して固化させると、一次成形品Ｐ１に二次成形品Ｐ２が一体となった複合成形品Ｐが成形され、金型１Ｂのキャビティ面１２に保持された状態で離型されることとなる。そして、この実施の形態では、図８に示すように、型開きして駆動手段５２の駆動により突き出しプレート５３を前進させるよう移動させると、突き出しピン５４に当接されたエジェクタプレート６０を介して各エジェクタピン６１の先端部分が金型１Ｂのキャビティ面１２から突出し、複合成形品Ｐの一次成形品Ｐ１の部分を押し出して、複合成形品Ｐが金型１Ｂのキャビティ面１２から離型されることとなる。この場合においては一次成形品Ｐ１の表面に突き出し痕が形成される場合がある。なお、この実施の形態においては、図３および図４に示した実施の形態と同様に、エジェクタプレート６１を有する従来の一般的な金型１を使用する場合により説明したが、図５および図６に示した実施の形態と同様に、エジェクタピン６１の基端部が突き出しプレート５３に直接取り付けてなる簡易化された構造の金型１も使用することができる。
また、図２に示した射出成形機の場合においても、可動型１Ｅと固定型１Ｄの型締した状態も、図７に示したように、図１における金型１Ｂと金型１Ｃを型締した状態と同様であり、型開きして駆動手段５２の駆動により突き出しプレート５３を前進させるよう移動させると、突き出しピン５４に当接されたエジェクタプレート６０を介して各エジェクタピン６１の先端部分が金型１Ｅのキャビティ面から突出し、成形品Ｐが金型１Ｅのキャビティ面から離型されることとなる。この場合においては成形品Ｐの、金型１Ｅのキャビティ面によって成形された表面に突き出し痕が形成される場合がある。なお、図２に示した実施の形態における金型１についても、図５および図６に示した実施の形態と同様に、エジェクタピン６１の基端部が突き出しプレート５３に直接取り付けてなる簡易化された構造の金型１も使用することができる。

図９および図１０に示した実施の形態はゲートカット機構７を構成する場合を示したものである。この実施の形態においては、台盤２が図１における第一端部台盤２Ａに相当し、突き出しブロック５を介して台盤２に取り付けられる金型１が、図１における金型１Ａに相当する場合により説明する。この実施の形態の金型１は、一次成形品Ｐ１を成形するためのキャビティ面１０に開口するべく、分岐したランナ１１が形成されている。この実施の形態における突き出しブロック５は、図５〜図８に示した実施の形態に示したものと比較して、ノズル４０を挿通することが可能な開口５０ｂ，５３ｂがブロック本体５０と突き出しプレート５３とのほぼ中央に形成されていることなどは同様であるが、突き出しピン５４がなく、突き出しプレート５３に直接ゲートカットピン７０が接合されている。しかしながら、駆動手段５２である油圧シリンダのロッドに直接ゲートカットピンを固定したものでもよい。金型１は、図１における第一端部台盤２Ａに相当する台盤２に突き出しブロック５を介して取り付けられている。

図９は、金型１Ａと金型１Ｂを型締して一次成形品Ｐ１を成形するためにゲートを開放した状態を示したものであり、図１０は、一次成形品Ｐ１用の成形材料を射出充填し終えてゲートカットする状態を示したものである。ゲートカットピン７０は、後退した状態で分岐したランナ１１の各開口（ゲート）を開放し（図９）、前進した状態で分岐したランナ１１の各開口を閉鎖して一次成形品Ｐ１のキャビティ面を形成し、キャビティ内への成形材料の射出を止め、また、キャビティ内で成形された一次成形品Ｐ１をランナ１１内の成形材料から分離するよう構成されている（図１０）。この場合には、ゲート痕が一次成形品Ｐ１の表面に形成される場合がある。また、ゲートカッタは、ピン状ではなく一定の幅を有する板状でもよい。また、突き出しブロック５により突き出されるのは、ホットランナの流路を閉鎖または開放するバルブゲートであってもよい。

なお、図１における両端部台盤２Ａ，２Ｃや図２における固定盤２Ｄのように、射出装置４のノズル４０が挿通される台盤と、図１における中間台盤２Ｂや図２における可動盤２Ｅのような台盤とに共通して突き出しブロック５を取り付ける場合には、図５〜図１０に示したように、ブロック本体５０と突き出しプレート５３とに開口５０ｂ、５３ｂを形成することにより突き出しブロック５に貫通孔を備えていることが望ましいが、図２に鎖線で示したように、金型１Ｄ，１ＥのパーティングラインＰＬに射出装置４のノズル４０を当接させるよう構成した場合には、図３または図４に示したように、ブロック本体５０と突き出しプレート５３とに開口５０ｂ，５３ｂを形成する必要はない。なお、ゲートカットピン７０以外にも、金型の一部である中子を移動させてキャビティの形状を変更させる場合の、中子移動機構としても突き出しブロック５を使用することができる。

また、本発明は、上述した各実施の形態に限定されることはなく、たとえば図１に二点鎖線で示したように第一端部台盤２Ａと金型１Ａとの間や、図２における可動盤２Ｅと金型１Ｅとの間に突き出しブロック５を取り付けてエジェクタ機構６を構成したり、上述した実施の形態を組み合わせる場合を含むことができる。

次に、本発明の射出成形方法の実施の一形態を、上述したように構成された射出成形機を用いる場合により、その作動とともに説明する。
本発明の射出成形方法は、概略、複数からなる金型１（1Ａ−1Ｂ，１Ｂ−１Ｃ、または、１Ｄ−１Ｅ）をそれぞれ台盤２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ、または、２Ｄ，２Ｅ）に支持し、型締して金型内のキャビティに成形材料を射出充填することにより成形品を成形する射出成形方法であって、金型１（1Ａ，1Ｂ，１Ｃ、または、１Ｄ，１Ｅ）とこれを支持する台盤２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ、または、２Ｄ，２Ｅ）との間に着脱可能な突き出しブロック５を取り付けて、成形を行う際に所定の部材６１，７０の突き出し動作を行わせるものである。

突き出しブロック５の構成については、上述したとおりであり、ブロック本体５０と、このブロック本体５０に金型１を着脱可能に支持するとともに各台盤に対してブロック本体５０を着脱可能に取り付けることが可能な取付手段５１と、所定の部材６１，７０を突き出し駆動するための駆動手段５２と、駆動手段５２と接続される突き出しプレート５３とを備えており、ユニット化されている。

各台盤２に金型１を取り付けるに際して、成形品Ｐの意匠面と反対側の面を成形するキャビティ面を有する金型１と、この金型１を支持する台盤２との間に突き出しブロック５を取り付けて、エジェクタ機構６、ゲートカット機構７、中子移動機構など、所定の機構を構成することが望ましい。

図１に示した実施の形態において、複合成形品Ｐの一次成形品Ｐ１側が意匠面となり、二次成形品Ｐ２のランナＲが形成される側（第二端部台盤２Ｃ側）の面にエジェクタ痕を形成することが許容される場合には、第一端部台盤２Ａと中間台盤２Ｂと第二端部台盤２Ｃとのうちで、第二端部台盤２Ｃとこれに支持される金型１Ｃとの間に突き出しブロック５を取り付けてエジェクタ機構６を構成する。

また、図１に示した実施の形態において、複合成形品Ｐの二次成形品Ｐ２側が意匠面となり、一次成形品Ｐ１が形成された側の面（中間台盤２Ｂ側の面）にエジェクタ痕を形成することが許容される場合には、第一端部台盤２Ａと中間台盤２Ｂと第二端部台盤２Ｃとのうちで、中間台盤２Ｂの回転盤２３とその両面に支持される金型１Ｂ，１Ｂとの間にそれぞれ突き出しブロック５を取り付けてエジェクタ機構７を構成する（図１の一点鎖線を参照）。

また、図１に示した実施の形態において、一次成形型１Ａ−１Ｂがホットランナ金型で構成されており、複合成形品Ｐの二次成形品Ｐ２側が意匠面となり、一次成形品Ｐ１が形成された側の面（中間台盤２Ｂ側の面）にゲート痕を形成することが許容される場合には、第一端部台盤２Ａと中間台盤２Ｂと第二端部台盤２Ｃとのうちで、第一端部台盤２Ａとこれに支持される金型１Ａとの間に突き出しブロック５を取り付けてゲートカット機構７を構成する（図１の二点鎖線を参照）とともに、中間台盤２Ｂの回転軸２３と、これに支持される金型１Ｂ，１Ｂの間にも、突き出しブロック５，５をそれぞれ取り付けてエジェクタ機構６を構成する。
また、射出装置４，４のスペックの差から第一端部台盤２Ａに支持される金型１Ａと、中間台盤２Ｂに取り付けられる金型１Ｂとの間で二次成形品Ｐ２の成形を行い、複合成形品Ｐを金型１Ａの側に張り付かせた状態で離型する場合、突き出しブロック５を第一端部台盤２Ａと金型１Ａの間に取り付ける。
そして、突き出しブロック５をエジェクタ機構として使用することにより、ゲート痕とエジェクタによる突き出し痕を複合成形品Ｐの同じ側の面に残すことができるので、都合がよい。

一方、図２に示した実施の形態において、成形品Ｐの意匠面とは反対側となる面を成形するためのキャビティ面を有する金型１とこれを支持する固定盤２Ｄとの間には、突き出しブロック５を取り付けてエジェクタ機構６を構成する。また、図２に示した実施の形態において、成形型がホットランナ金型で構成されている場合には、このホットランナが構成される側の金型１（図１における金型１Ａを参照）と固定盤２Ｄとの間に突き出しブロック５取り付けてゲートカット機構７を構成する。

本発明の射出成形機、および、射出成形方法は、各台盤に共通して取り付けることができる突き出しブロックを備えていることにより、従来の技術のようにエジェクタ機構やゲートカット機構を構成する位置を制限されることがなく、任意の側の金型とその金型を支持する台盤との間にエジェクタ機構、ゲートカット機構、あるいは中子移動機構などを構成することができる。従って、成形品のエジェクタ痕やゲート痕が形成される位置と意匠面を構成する位置とを自由に設定することができることから、成形品の自由度やこの成形品を成形するための金型の設計の自由度を向上させることができる。
また射出成形機および成形金型の側に駆動手段を含む突き出し装置を設ける必要がないことから、射出成形機および成形金型のコストを削減できるとともに、射出成形機の汎用性を高めることができる。

本発明は、ゲートカット機構、中子移動機構、およびエジェクタ機構など、成形を行う際に所定の部材を所定のタイミングで突き出し操作させるための機構およびその工程を必要とする射出成形機および射出成形方法であれば、上述した実施の形態を組み合わせたり、本発明の趣旨の範囲で様々に変更して適用することができる。

１：金型、 ２：台盤、 ３：型締装置、 ４：射出装置、５：突き出しブロック、 ６：エジェクタ機構、 ７：ゲートカット機構、 １Ａ−１Ｂ：一次成形型、 １Ｂ−１Ｃ：二次成形型、 １Ｄ：固定金型、 １Ｅ：可動金型、 ２Ａ：第一端部台盤、 ２Ｂ：中間台盤、 ２Ｃ：第二端部台盤、 ５０：ブロック本体、 ５１：取付手段、 ５２：駆動手段、 ５３：突き出しプレート、 ５０ｂ：開口（貫通孔）、 ５３ｂ：開口（貫通孔）

Claims (4)

1. 型閉じすることにより成形品に応じたキャビティを形成する複数からなる金型と、該金型をそれぞれ支持する台盤と、該台盤に支持された金型を開閉する型締装置と、キャビティに成形材料を射出充填する射出装置とを備えた射出成形機であって、
   エジェクタ機構、ゲートカット機構、および中子移動機構のいずれかを構成する所定の部材を突き出す突き出しブロックは、前記金型と前記台盤とを連通し前記射出装置のノズルを挿通することが可能な貫通孔を有しており、任意の金型と該金型を支持する台盤との間に取り付け可能であることを特徴とする射出成形機。
2. 前記台盤が、相対向して端部に設けられた一対の端部台盤と、該端部台盤の間に回転可能に設けられた中間台盤とを備えてなり、各台盤とその台盤に支持される金型との間に前記突き出しブロックが取り付け可能であることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
3. 複数からなる金型をそれぞれ台盤に支持し、型締して射出装置によって金型内のキャビティに成形材料を射出充填する射出成形方法であって、
   前記金型と前記台盤とを連通し前記射出装置のノズルを挿通することが可能な貫通孔を有しており、エジェクタ機構、ゲートカット機構、および中子移動機構のいずれかを構成する所定の部材を突き出す突き出しブロックを任意の金型と該金型を支持する台盤との間に着脱可能に取り付けて、成形を行う際に前記所定の部材の突き出し動作を行わせることを特徴とする射出成形方法。
4. 前記台盤が、相対向して端部に設けられた一対の端部台盤と、該端部台盤の間に回転可能に設けられた中間台盤とを備えており、これらの台盤のうちで任意に設定した台盤と該台盤により支持される金型との間に前記突き出しブロックを着脱可能に取り付けることを特徴とする請求項３に記載の射出成形方法。

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