JPH106363A - 射出成形装置 - Google Patents

射出成形装置

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JPH106363A
JPH106363A JP8161452A JP16145296A JPH106363A JP H106363 A JPH106363 A JP H106363A JP 8161452 A JP8161452 A JP 8161452A JP 16145296 A JP16145296 A JP 16145296A JP H106363 A JPH106363 A JP H106363A
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mold
colorant
synthetic resin
branch passages
resin material
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Atsushi Kinoshita
篤 木下
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Sunstar Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 既存設備を有効活用しつつ、色替え時におけ
る合成樹脂材料の無駄並びにそれに必要な段取り時間を
皆無或いは極力少なくし得る射出成形装置を提供する。 【解決手段】 射出シリンダ2のノズルに接続されるメ
イン通路11と、メイン通路11の下流端に連なる2つ
の分岐通路12とを有し、これら2つの分岐通路12に
合成樹脂材料を混練するミキシングエレメント14を夫
々内装したミキシング装置4を射出シリンダ2と金型5
間に設け、各々の分岐通路12のミキシングエレメント
14より上流側に加圧供給する着色剤供給手段3をそれ
ぞれ個別に接続し、金型5に4つの成形キャビティ26
を金型5に形成し、各々の分岐通路12の下流端を対応
する2つの成形キャビティ26に夫々接続して、異なる
色の2種類の成形品27A、27Bを同時成形可能に構
成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラーリング可能
な射出成形装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の射出成形装置において、成形品を
カラーリングする場合には、射出シリンダの後部に形成
した樹脂材料供給口からペレット状の合成樹脂材料と、
濃縮顔料からなる固形のマスターバッチとを所定の割合
で供給し、スクリューシリンダ内において両者を混練さ
せながら加熱溶融させ、これを金型の成形キャビティに
供給して製作している。濃縮顔料からなる着色顔料とし
ては、マスターバッチ以外に粉末状のもの、液状のもの
があり、特に液状の顔料については、特開平7−246
619号公報に記載されている、射出シリンダの途中部
に液状の着色剤を加圧供給するための着色剤供給装置に
て樹脂着色を行う成形装置が市販されている。このよう
な射出成形方法や射出成形装置において成形品の色替え
を行うときには、前回使用した顔料が射出シリンダ内に
残留しているので、複数ショット分の合成樹脂材料をパ
ージし、色が安定してから成形を再開するという方法が
採用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】現在、雑貨品等の成形
品においては、同一形状による複数色製品生産は、不可
欠であり、このため色合わせを行って包装販売する場
合、特に少量多品種のものについては、その色合わせの
ために一対の成形機と金型にて色替えを行いながら生産
対応するのが主流である。マスターバッチ等を用いて成
形品を射出シリンダ内にて混練着色する射出成形装置で
は、色替え毎に段取り作業時間並びに複数ショット分の
合成樹脂材料が無駄になり、特に歯ブラシのように、成
形品に対する材料費の占める割合の大きな成形品では、
製品コストに大きな影響を及ぼすことになる。
【0004】本発明の目的は、既存設備を有効活用しつ
つ、色替え時における合成樹脂材料の無駄並びにそれに
必要な段取り時間を皆無或いは極力少なくし得る射出成
形装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る射出成形装
置は、射出シリンダのノズルに接続されるメイン通路
と、メイン通路の下流端に連なる複数の分岐通路とを有
し、これら複数の分岐通路に合成樹脂材料を混練する混
練手段を夫々内装したミキシング装置を射出シリンダと
金型間に設け、各々の分岐通路の混練手段より上流側に
着色剤を加圧供給する着色剤供給手段をそれぞれ個別に
接続し、各々の分岐通路の下流端から成形キャビティへ
着色した合成樹脂材料を射出可能に構成したものであ
る。
【0006】ここで、請求項2記載のように、複数の分
岐通路に相当する個数、もしくはそれ以上の独立した成
形キャビティを金型に形成し、分岐通路の下流端を各々
の成形キャビティに連通して、異なる色の複数種類の成
形品を同時成形可能に構成すること、請求項3記載のよ
うに、複数の分岐通路に相当する個数、もしくはそれ以
上の独立した成形キャビティを金型に形成するととも
に、分岐通路の下流端を各々の成形キャビティに連通さ
せ、複数の成形キャビティ間で中間成形品を受渡して成
形品を段階的に成形することで、1つ成形品を複数色に
カラーリング可能とすること、請求項4記載のように、
金型の1つの成形キャビティに対して複数の分岐通路の
下流端を接続し、1つ成形品を複数色にカラーリング可
能とすること、などが好ましい実施例である。
【0007】請求項5に係る射出成形装置は、合成樹脂
材料を混練する混練手段を有するミキシング装置を射出
シリンダと金型間に設け、混練手段の上流側に着色剤を
加圧供給する着色剤供給手段を接続し、混練手段に供給
する着色剤の色を変更するための色替え手段を着色剤供
給手段に設けたものである。
【0008】
【作用】本発明に係る射出成形装置においては、着色剤
供給手段から分岐通路の混練手段よりも上流側に着色剤
を供給することで、射出シリンダからメイン通路を経て
各々の分岐通路に供給された合成樹脂材料と着色剤と
が、混練手段により個別に混練され、ミキシング手段か
ら金型へ供給されることになる。このため、分岐通路に
供給する着色剤を分岐通路毎に変更すると、複数色の合
成樹脂材料が金型に同時に供給されることになる。但
し、着色剤供給手段から、複数の分岐通路に対して同じ
色の着色剤を供給することも可能である。このように、
射出シリンダ内で合成樹脂材料と着色剤とを混練しない
ので、色替えを行う場合でも、合成樹脂材料のパージ量
は大幅に少なくなる。また、ミキシング装置から供給さ
れる複数色の合成樹脂材料を用いて、成形品を複数色に
着色したり、色替え等を行うことなく、異なる色の複数
種類の成形品を同時成形したりすることが可能となる。
【0009】例えば、請求項2記載のように、分岐通路
の個数に分岐通路に相当する個数、もしくはそれ以上の
個数の独立した成形キャビティを金型に形成し、分岐通
路の下流端を各々の成形キャビティに連通させると、異
なる色の複数種類の成形品が同時成形されることにな
る。また、請求項3記載のように、分岐通路の個数に相
当する個数、もしくはそれ以上の個数の独立した成形キ
ャビティを金型に形成するとともに、分岐通路の下流端
を各々の成形キャビティに連通させ、複数の成形キャビ
ティ間で中間成形品を受渡して成形品を段階的に成形す
ると、1つ成形品が複数色にカラーリングされることに
なる。更に、請求項4記載のように、金型の1つの成形
キャビティに対して複数の分岐通路の下流端を接続する
と、1つ成形品が複数色にカラーリングされるとにな
る。
【0010】請求項5に係る射出成形装置においては、
射出シリンダと金型間にミキシング装置が設けられ、射
出シリンダから供給される合成樹脂材料と着色剤供給手
段から供給される着色剤とがミキシング装置の混練手段
により混練され、着色された合成樹脂材料が金型の成形
キャビティに供給されることになる。また、成形品の色
替え時には、色替え手段によりミキシング装置へ供給す
る着色剤の色を変更することで、成形キャビティに所望
の色の合成樹脂材料が供給されることになる。このよう
に射出シリンダ内で合成樹脂材料と着色剤とを混練しな
いので、色替えを行う場合でも、合成樹脂材料のパージ
量は大幅に少なくなる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を参照しながら説明する。図1に示すように、射出成
形装置1は、基本的には、ペレット状の合成樹脂材料を
加熱溶融して射出する射出シリンダ2と、液状の着色剤
を加圧供給する着色剤供給手段3と、合成樹脂材料と着
色剤とを混練するミキシング装置4と、ミキシング装置
4にて混練された合成樹脂材料を所望の形状に成形する
金型5とを備えている。尚、射出シリンダ2自体は一般
的な構成のものなので、その詳細な説明を省略する。
【0012】ミキシング装置4について説明すると、ブ
ロック状のハウジング10内には、射出シリンダ2のノ
ズルに接続されるメイン通路11が形成されるととも
に、2つの分岐通路12がメイン通路11の下流端に連
なって形成され、更に2つの分岐通路12の上流部に夫
々開口する2つの着色剤供給通路13が形成されてい
る。分岐通路12内には混練手段として、捩じり羽根か
らなる一般的な構成のミキシングエレメント14が夫々
内装され、このミキシングエレメント14により、メイ
ン通路11を通って分岐通路12に供給される合成樹脂
材料と、着色剤供給通路13を通って分岐通路12に供
給される着色剤とが、2つの分岐通路12内で夫々個別
に混練されることになる。尚、ハウジング10には、熱
源としてヒーター線が埋め込まれるか、或いはバンドヒ
ータが巻かれており、使用する樹脂を溶融温度以上に加
熱している。
【0013】着色剤供給手段3は、2基の高圧ポンプ1
5と、異なる色の着色剤を充填した2つの着色剤タンク
16と2つの逆止弁付圧入ノズル17とを有しており、
高圧ポンプ15により2つの着色剤供給通路13に夫々
異なる色の着色剤を加圧供給するように構成されてい
る。
【0014】金型5について説明すると、可動型20と
固定型21とが対向配置され、固定型21と固定側取付
け板22間にはランナープレート23が設けられ、ラン
ナープレート23内には2つ樹脂供給通路24が形成さ
れている。樹脂供給通路24の下流部は2つに分岐され
てランナーブロック25内の通路を通って成形キャビテ
ィ26に夫々開口されており、固定型21と可動型20
間には4つの成形キャビティ26が形成されている。ミ
キシング装置4は固定側取付け板22を貫通してランナ
ープレート23に固定され、ミキシング装置4の2つの
分岐通路12は対応する樹脂供給通路24に夫々開口さ
れている。
【0015】この射出成形装置1では、ペレット状の合
成樹脂材料が射出シリンダ2において加熱溶融されてミ
キシング装置4の2つの分岐通路12に夫々供給され
る。一方、着色剤供給手段3からは、異なる色の着色剤
が2つの分岐通路12に夫々供給され、2つの分岐通路
12に夫々内装されたミキシングエレメント14によ
り、着色剤と合成樹脂材料とが2つの分岐通路12内で
夫々混練される。そして、ミキシング装置4から異なる
色の2種類の合成樹脂材料がランナープレート23の2
つの樹脂供給通路24を通って成形キャビティ26に夫
々供給され、異なる色の2種類の成形品27A、27B
が同時成形されることになる。
【0016】また、この射出成形装置1では、図2に示
すタイミングチャートのように、一般的な構成の射出成
形装置1と同様に、射出充填、射出保圧、計量、冷却、
金型開閉・製品取出を繰り返して成形品27A、27B
を順次成形することになるが、着色剤は、合成樹脂材料
との混合性を高めるため、分岐通路12内で合成樹脂材
料が流動している期間に加圧供給することが好ましく、
例えばパターン1のように、射出充填時に分岐通路12
の内圧が120〜130Kg/cmに維持されている期
間に供給されることになる。但し、分岐通路12の内圧
がこのように高圧になっている状態で、着色剤を供給す
るためには、高圧ポンプ15として性能の高い高価なも
のを採用する必要があるので、分岐通路12の内圧が低
くなる計量から冷却に至る期間に着色剤を加圧供給して
もよい。この場合には、分岐通路12内において合成樹
脂材料が流動していない状態で、着色剤を供給すること
になるので、着色剤の粘度を1000〜5000cpに
設定して、合成樹脂材料との混合性を向上することが好
ましい。
【0017】尚、本実施例では、異なる色の2種類の成
形品27A、27Bを同時成形したが、異なる色の3種
類以上の成形品を同時成形することも可能である。この
場合には、メイン通路11を3本以上の分岐通路12に
分岐させて、各分岐通路12にミキシングエレメント1
4を内装し、ミキシング装置4から供給される複数色の
合成樹脂材料を夫々独立に成形キャビティ26に供給す
ることになる。
【0018】次に、歯ブラシの製造システムの一例につ
いて説明する。尚、この製造システムは、異なる色の3
種類のハンドルを成形できる射出成形装置を用いて、色
違いの3種類の歯ブラシを製作して、1つの包装体に包
装するシステムである。図3に示すように、この製造シ
ステムでは、ラインの上流側から、射出成形装置1、植
毛機30、3色分別ソータ31、包装機32が配置され
ている。
【0019】この製造システムにおいては、先ず射出成
形装置1により異なる色の3種類のハンドルを順次同時
成形する。次に、成形されたハンドルを第1受渡し手段
33により植毛機30へ移送し、植毛機30で植毛台に
ブラシを順次植設する。次に、植毛された歯ブラシを第
2受渡し手段34で3色分別ソータ31へ移送し、3色
分別ソータ31により色別に分類する。次に、第3受渡
し手段35により異なる色の3種類のハンドルを有する
歯ブラシを3本一纏めにして包装機32へ移送し、包装
機32により3本の歯ブラシを1つの包装体に包装する
ことになる。
【0020】この製造システムによれば、異なる色の3
種類のハンドルを有する歯ブラシを連続的に製作できる
ので、色替えを行ってハンドルを成形する場合と比較し
て、色替えのための時間を省略できるし、色が安定する
まで行うパージによる合成樹脂材料の無駄もなくなる。
また、3種類のハンドルが揃うまでの待ち時間を省略で
きるし、ハンドルのストック量を少なくして省スペース
化が図れる。
【0021】但し、成形不良品及び植毛不良品は、第1
受渡し手段33及び第2受渡し手段34において夫々系
外へ排出されることになる。また、3色分別ソータ31
には複数の歯ブラシが予めストックされており、成形不
良や植毛不良により一部の歯ブラシが系外に排出されて
も、包装機32に対して異なる色の3種類の歯ブラシを
一纏めにして移送できるように構成されている。
【0022】次に、射出成形装置1の構成を部分的に変
更した他の実施例について説明する。尚、前記実施例と
同一部材には同一符号を付してその詳細な説明を省略す
る。 (1)図4に示す射出成形装置1Aのように、ランナー
プレート23Aに形成された2つの樹脂供給通路24A
を1つの成形キャビティ26Aに開口させてもよい。こ
の射出成形装置1では、1つの成形品40を2色にカラ
ーリイングすることが可能となる。但し、ランナープレ
ート23Aに3つ以上の樹脂供給通路24Aを形成し、
これを1つの成形キャビティ26Aに開口させること
で、1つの成形品40を3色以上にカラーリングするこ
とも可能である。
【0023】(2)図5に示す射出成形装置1Bのよう
に、可動型20Bと固定型21B間にストリッパープレ
ート41を設け、第1の成形キャビティ42で中間成形
品43を成形した後、可動型20Bと固定型21Bとを
型開きして、中間成形品43をストリッパープレート4
1に保持させた状態で、ストリッパープレート41とと
もに180°回転させて、中間成形品43を第2の成形
キャビティ44へ移動させ、この状態で第2の成形キャ
ビティ44内に異なる色の合成樹脂材料を射出すること
で、成形品45を2色にカラーリングすることも可能で
ある。尚、独立の成形キャビティを3つ以上形成して、
これら複数の成形キャビティ間で中間成形品を受渡して
成形品を段階的に成形することで、1つ成形品を3色以
上の複数色にカラーリングすることも可能である。
【0024】前記射出成形装置1、1A、1Bにおける
着色剤供給手段3として、図6に示す着色剤供給手段5
0のように、複数の着色剤タンク16から色替え手段5
1を介して所望の色の着色剤をミキシング装置4に供給
するようにしてもよい。この場合には、着色剤供給手段
50に洗浄液タンク52を設け、色替え毎に配管内を洗
浄するようにしてもよい。また、このように構成した場
合においても、基本的には、金型5と射出シリンダ2間
に設けられるミキシング装置4で、合成樹脂材料と着色
剤とを混練するので、色替え時におけるパージ量は大幅
に少なくなる。尚、色替え時におけるパージ量は大幅に
少なくするという効果だけを得るならば、ミキシング装
置4における分岐通路12を省略して、メイン通路11
のみとなしてメイン通路11にミキシングエレメント1
4を内装させ、メイン通路11の上流部に着色剤を供給
するようにしてもよい。
【0025】
【発明の効果】請求項1に係る射出成形装置によれば、
既存の射出成形装置の射出シリンダと金型間にミキシン
グ装置を設けるという簡単な構成で、射出シリンダ内で
合成樹脂材料と着色剤とを混練しないようにして、色替
え時における合成樹脂材料のパージ量を大幅に少なくす
ることが可能となる。また、複数の分岐通路に異なる色
の着色剤を供給することで、ミキシング装置から複数色
の合成樹脂材料が金型に供給されるので、色替え作業等
を行うことなく、色の異なる複数種類の成形品を同時成
形したり、1つの成形品を複数色にカラーリングしたり
することが可能となる。
【0026】請求項2記載のように構成すると、色替え
を行うことなく、1台の射出成形装置で異なる色の複数
種類の成形品を同時成形することが可能となり、色替え
を行うことによる段取り時間の無駄や合成樹脂材料の無
駄をなくして、成形品の製作コストを低減できる。ま
た、色替えする場合でも、射出シリンダ内で合成樹脂材
料と着色剤とを混練しないので、色替え時における合成
樹脂材料のパージ量を大幅に少なくすることが可能とな
る。
【0027】請求項3記載のように構成すると、1台の
射出成形装置により1つ成形品を複数色にカラーリング
することが可能となる。また、異なる色の合成樹脂材料
が混ざったりすることもないので、シャープなカラーリ
ングが可能となる。請求項4記載のように構成すると、
1台の射出成形装置により1つ成形品を複数色にカラー
リングすることが可能となる。
【0028】請求項5に係る射出成形装置によれば、既
存の射出成形装置の射出シリンダと金型間にミキシング
装置を設けるという簡単な構成で、射出シリンダ内で合
成樹脂材料と着色剤とを混練しないようにして、色替え
時における合成樹脂材料のパージ量を大幅に少なくする
ことが可能となる。また、色替え手段の操作により成形
品の色を容易に変更することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例である射出成形装置の横断
面図
【図2】 同射出成形装置の射出タイミングを示すタイ
ムチャート
【図3】 同射出成形装置を用いた歯ブラシの製造シス
テムの全体構成図
【図4】 他の実施例の射出成形装置の横断面図
【図5】 他の実施例の射出成形装置の横断面図
【図6】 他の実施例の着色剤供給手段の構成図
【符号の説明】
1 射出成形装置 2 射出シ
リンダ 3 着色剤供給手段 4 ミキシ
ング装置 5 金型 10 ハウジング 11 メイン
通路 12 分岐通路 13 着色剤
供給通路 14 ミキシングエレメント 15 高圧ポ
ンプ 16 着色剤タンク 17 逆止弁
付圧入ノズル 20 可動型 21 固定型 22 固定側取付け板 23 ランナ
ープレート 24 樹脂供給通路 25 ランナ
ーブロック 26 成形キャビティ 27A 成形品 27B 成形品 30 植毛機 31 3色分
別ソータ 32 包装機 33 第1受
渡し手段 34 第2受渡し手段 35 第3受
渡し手段 1A 射出成形装置 23A ランナ
ープレート 24A 樹脂供給通路 26A 成形キ
ャビティ 40 成形品 1B 射出成形装置 20B 可動型 21B 固定型 41 ストリ
ッパープレート 42 第1の成形キャビティ 43 中間成
形品 44 第2の成形キャビティ 45 成形品 50 着色剤供給手段 51 色替え
手段 52 洗浄液タンク

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 射出シリンダのノズルに接続されるメイ
    ン通路と、メイン通路の下流端に連なる複数の分岐通路
    とを有し、これら複数の分岐通路に合成樹脂材料を混練
    する混練手段を夫々内装したミキシング装置を射出シリ
    ンダと金型間に設け、 前記各々の分岐通路の混練手段より上流側に着色剤を加
    圧供給する着色剤供給手段をそれぞれ個別に接続し、 前記各々の分岐通路の下流端から成形キャビティへ着色
    した合成樹脂材料を射出可能に構成した射出成形装置。
  2. 【請求項2】 複数の分岐通路に相当する個数、もしく
    はそれ以上の独立した成形キャビティを金型に形成し、
    分岐通路の下流端を各々の成形キャビティに連通して、
    異なる色の複数種類の成形品を同時成形可能に構成した
    請求項1記載の射出成形装置。
  3. 【請求項3】 複数の分岐通路に相当する個数、もしく
    はそれ以上の独立した成形キャビティを金型に形成する
    とともに、分岐通路の下流端を各々の成形キャビティに
    連通させ、複数の成形キャビティ間で中間成形品を受渡
    して成形品を段階的に成形することで、1つ成形品を複
    数色にカラーリング可能とした請求項1記載の射出成形
    装置。
  4. 【請求項4】 金型の1つの成形キャビティに対して複
    数の分岐通路の下流端を接続し、1つ成形品を複数色に
    カラーリング可能とした請求項1記載の射出成形装置。
  5. 【請求項5】 合成樹脂材料を混練する混練手段を有す
    るミキシング装置を射出シリンダと金型間に設け、 前記混練手段の上流側に着色剤を加圧供給する着色剤供
    給手段を接続し、 前記混練手段に供給する着色剤の色を変更するための色
    替え手段を着色剤供給手段に設けた射出成形装置。
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