JP2993866B2 - 射出成形機及び射出成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は射出成形に関し、より具
体的には対向ノズルを使用する省スペースの射出成形機
及び射出成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】共インジェクション（ｃｏ−ｉｎｊｅｃ
ｔｉｏｎ）法は、金型キャビティーに第１の樹脂を注入
し、次いで、又はそれと同時に１種以上の他の樹脂を同
一のキャビティー中に射出することを特徴とする。本方
法は、典型的にはその断面が多層の製品を得るものであ
り、樹脂の注入が連続的になされる場合には通常、樹脂
の種類よりも多い多数の層が得られる。

【０００３】射出成形技術において、共インジェクショ
ンによる複数の樹脂から成形製品を形成するためには数
多くの装置及び工程を要する。例えば米国特許第５，０
２８，２２６号、米国特許第４，７１７，３２４号に
は、同時及び連続的に共インジェクションを行う装置及
び方法がそれぞれ開示されている。

【０００４】双方の特許には金型キャビティーに専有さ
れる１個のノズルが開示されており、前記金型キャビテ
ィーは成形のため、単一のゲートオリフィスに複数の樹
脂を通過させて射出を行うことによって完全に充填され
る。単一のオリフィスを複数の樹脂に使用することか
ら、樹脂供給源から金型キャビティーへと種々の樹脂を
供給するための加熱ランナーシステムは、前記公報の図
にも開示されるように極めて複雑となる。

【０００５】その結果、前述した複雑な加熱ランナーの
ため、成形機をコンパクトな設計とすることができず、
所定の空間内でのキャビティー数が少なくなり、成形で
きる製品数が少なくなってしまっていた。またその複雑
さのために、前記のシステムは単一種樹脂を用いる射出
成形機ではほとんど要求されることのないような、特殊
な設計上の注意及び製造上の注意を必要とする。

【０００６】これとは別の共インジェクション方法が米
国特許第４，８０３，０３１号に開示されており、キャ
ビティーに単一の樹脂を射出して、該キャビティーの空
間を充填し、その後に前記キャビティーを拡大させて第
２の樹脂が、増加した空間を充填することにより成形製
品が形成されている。上述した方法は、それぞれの樹脂
を含有する２つの異なった領域を有する製品が得られる
ものである。しかしながら、上記の配置は金型キャビテ
ィーへ２個の注入点が必要とされ、このため加熱ランナ
ー配置が、複雑でかつ嵩高くなる。前記引例の図に見ら
れるように前記の加熱ランナー配置では、それぞれのキ
ャビティーの間隔を広く開けなければならず、またそれ
自体が複雑で非直線的な配置となる。複数の樹脂から製
品を成形する同様の製造方法が開示されている米国特許
第４，２７５，０３０号においても、同様の問題があ
る。該特許では金型キャビティーは可動なブレードによ
って区切られており、樹脂が前記キャビティーの第１の
区切られた領域へ射出される。前記ブレードはその後に
移動され、樹脂が別のノズルオリフィスから前記キャビ
ティーの残りの部分に射出される。この結果、異なった
種類の樹脂は、ブレードによって明瞭に形成される領域
で接合し、かつ融合したものとなる。

【０００７】米国特許第３，８７３，６５６号には、複
数の熱可塑性樹脂が成形キャビティー中に複数の異なっ
たゲートから射出されることを特徴とする共インジェク
ション装置が開示されている。前記ゲートの開閉タイミ
ングにより、成形製品を形成する樹脂の種類に応じて樹
脂の量及び広がりが規定されることになる。図に開示さ
れているように、その配置は多数のゲートが使用可能な
極めて大きなプラスチック製品を成形するためにのみ好
適である。また、開示されている加熱ランナーは、異な
った種々の樹脂の温度を個別に制御する能力がなく、シ
ステム中で同時に使用可能な樹脂種が本来的に制限され
たものである。加えて、前記の複数のゲートは互いに離
れているため、各樹脂の流れがそれらの部分で対称的で
なく、射出オリフィス領域において片寄りが生じる。

【０００８】米国特許第４，２１２，６２６号において
は、スタックモールド（ｓｔａｃｋｍｏｌｄ）配置にお
いて熱可塑性樹脂を輸送するための装置及び機械が開示
されている。２個の溶融射出装置が使用され、そのうち
の１個がスタックモールドの固定プラテンに設置され、
他の装置がスタックモールドの可動プラテンに設置され
ている。各装置は、独自のランナー通路、及び独自の流
量制御ゲートを有する。可動プラテンが固定プラテンに
対してクローズ位置にある場合には、前記各装置の複数
のゲートは連動している。したがって前記プラテンがク
ローズの位置にある場合に、装置の各ゲートは、プラテ
ンが第１のランナー経路から加圧された溶融物の流れを
第２のランナー通路へと供給するために開閉される。開
示される前記の装置は、２種の材料を使用するためには
設計されていない。加熱ランナーのうちの１個は、ノズ
ルの１個から複数のキャビティーに供給するために使用
される。前記の加熱ランナーは複数の独立した制御弁を
経由して、各キャビティーに熱可塑性樹脂を移動させ
る。加熱ランナー１個だけで全てのキャビティーに材料
が供給され、ただ１種の材料のみが製品を成形するため
に使用される。

【０００９】米国特許第５，１４５，６３０号には、単
一の材料の肉薄のコンテナーを製造するため改良され
た、コアやキャビティーの配置方法及びその装置が開示
されている。該装置は、熱可塑性樹脂の射出工程の間、
厚い口辺をもつ製品の縁の部分に熱可塑性樹脂を注入す
る際に、キャビティーに対する成形コアの位置を安定さ
せるため使用されている。その図４に示される実施例で
は、熱可塑性樹脂がコンテナーの対向する両端から同時
に注入されている。同時注入する目的は明らかで、薄壁
の領域を通過する熱可塑性樹脂の流れる距離を短くし、
コアの移動を安定させることにある。その結果、より均
一な流動が達成されている。このように開示の装置は単
一の樹脂を使用することだけを目的としたものである。

【００１０】従って、射出成形技術において、効率的な
ノズル配置と省空間を可能とし、複数の樹脂を注入でき
る、簡単な設計の成形機が必要とされていた。

【発明が解決しようとする課題】

【００１１】本発明の第１の目的は複数の樹脂を省スペ
ースで金型キャビティーに射出できる機械装置を使用し
た射出成形方法を提供することにある。

【００１２】本発明はまた、簡単なノズル、加熱ランナ
ー設計を使用した射出機械装置を使用した射出成形方法
を提供することにある。

【００１３】また、さらに本発明は加熱ランナー及びノ
ズルが独立して各樹脂に対して調節でき、同時に前記金
型が省空間で設置できる射出機械装置を使用した射出成
形方法を提供することにある。

【００１４】また、本発明はその構成が簡単でかつ均一
な品質で部品が製造できる射出機械装置を使用した射出
成形方法を提供することにある。

【００１５】さらには、本発明はマルチキャビティー金
型で複数の製品を効率よく成形することができる省空間
の単一材料射出機械装置に関するものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述した目的は、本発明
の新規な対向ゲート射出成形方法及び該ゲートを用いる
射出成形装置によって達成される。

【００１７】

【作用】本発明の主要な実施例では、互いに組み合わさ
れて少なくとも１個の金型キャビティーを形成する第１
の半金型（ｍｏｌｄ ｈａｌｆ）及び第２の半金型を有
する射出成形機によって、複合的な材料から成形製品が
形成される。本発明は、第１のオリフィスごしに前記金
型キャビティーに第１の成形樹脂を射出するため、第１
の射出手段が１つのキャビティーに接した半金型に配設
される。第２の射出手段は、第２の成形樹脂を射出する
ように、金型キャビティーに接した第２の半金型に配設
されている。第２の成形樹脂は異なっていても、第１の
樹脂と同一でもよい。第２の樹脂は、第１のオリフィス
に連結されていない第２のオリフィスから射出される。
本発明では、前記の射出手段は前記金型キャビティーを
充填するに際し、同時若しくは連続的に稼働させること
もできる。

【００１８】本発明の他の実施例においては、第１の材
料を射出するための第１の射出手段が、第１の金型キャ
ビティーに配設されている。前記第１の射出手段は第１
の半金型に配設されている。第１の金型キャビティーに
連結されていない第２の金型キャビティ中に第１の材料
を噴出させるために、第２の射出手段が設けられてい
る。第２の射出手段は第２の半金型に配設されており、
前記第１の射出手段及び第２の射出手段は、相対的にオ
フセットした状態で配設されている。

【００１９】主要な実施例における射出方法では、材料
複合物から成形製品を形成するが、該工程は、第１の半
金型と第２の半金型を組み合わせ、少なくとも１個の金
型キャビティーを形成して成形製品を形成する射出成形
機を使用する工程を有する。

【００２０】本方法にはさらに第１の材料を第１の半金
型内の位置から金型キャビティーに射出し、第２の材料
を第２の半金型内の位置から金型キャビティーに射出す
る工程を含み、この際には、前記の第２の材料は前記第
１の材料とは異なるものとされる。

【００２１】本方法は、連続的若しくは同時のいずれの
射出工程でも可能であり、手法の選択に応じて、最終成
形製品の層状構造が定まる。

【００２２】本発明の第１の実施例では、第１の射出手
段として、射出成形機の第１の半金型の開口部に配設さ
れた第１の射出ノズルを備えている。第２の射出手段と
しては、第２の半金型の開口部に配設された第２の射出
手段を備えており、第１のノズル及び第２のノズルから
射出された前記の複数の材料は、半金型によって形成さ
れるキャビティー内で分配される。同一の実施例におい
て、さらに、各射出ノズルは別々の材料供給源を有し、
各ノズルに対する供給源は連結されていない。本発明の
別の実施例としてはまた、互いにほぼ対向するか若しく
は互いにオフセットしたノズルを有するものを挙げるこ
とができる。

【００２３】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に
説明するが本発明は実施例に限定されるものではない。

【００２４】図１は本発明の対向ゲート射出成形機１０
の正面断面図を概略的に示す。装置１０は成形面を有す
るメスの半金型１４と成形面を有する半金型１６の間で
製品１２を形成するために使用される。メスの半金型１
４は固定プラテン１８に連結され、かつオスの半金型１
６は可動プラテン２０に連結されている。メスの半金型
１４は、オスの半金型１６と組み合わされて金型キャビ
ティー２２を形成する。

【００２５】図１に示されるように、装置１０は、メス
の半金型１４及び同定プラテン１８の内部に配設された
射出装置２４、及びオスの半金型１６の内部に配設され
た射出装置２６を有する。射出装置２４はノズル２８及
び射出装置３０を有する。ノズル２８はメスの半金型１
４内に金型キャビティー２２に近接して配設されてお
り、オリフィス３２が、キャビティー２２中に向かって
開いている。射出装置３０は、樹脂材料３４の供給源
（図示せず）と連結されており、これがノズル２８及び
射出装置３０を通じてキャビティー２２に強制的に射出
される。同様に射出装置２６は、ノズル３６、射出装置
３８さらにメルトフローマニホルド４０を有する。本実
施例においては、ノズル３６は、オスの半金型１６中に
配設されており、金型キャビティー２２に接しているメ
スの半金型１４のノズル２８と対向して配設されてい
る。従って、ノズルオリフィス４２は、射出成形工程の
間に金型キャビティー２２に向かって開き、別の樹脂材
料４４を堆積させる。

【００２６】図１に示すように、装置２６は、装置２４
と異なった方法で配設されている。すなわちメスの半金
型１４の射出装置２４は射出装置３０がノズル２８と同
一の平面上となるように配設され、またこれらが互いに
直線的に配列される。しかしながら装置２６がノズル３
６に樹脂４４を導入するに先だって、加熱用のマニホル
ド４０が用いられ、垂直方向に省空間とすように、射出
装置３８がノズル３６に対してほぼ直角に配設され、か
つ垂直に位置されている。その結果、垂直な空間を前記
装置の支持部材として利用することができ、成形機の水
平面での寸法の増加が抑えられる。

【００２７】図２では、異なった樹脂３４，４４を組み
合わせることで、成形製品が形成されるが、各樹脂は、
別々に互いに対向するノズル２８，３６からキャビティ
ー中に導入される。図２に示されるように、第１の樹脂
３４が、まずキャビティー２２にノズル２８を通じて導
入され、キャビティー２２の中心部を部分的に充填す
る。次いで、第２の樹脂４４がキャビティー２２へノズ
ル３６を通じて導入されて、図３に示されるように樹脂
３４，４４でキャビティー２２が充填される。このよう
な連続的な射出工程の結果、まず第１の樹脂３４は、金
型キャビティー２２の周辺部へ樹脂４４によって押しや
られる。図３のキャビティー２２中に示されるようにし
て製品１２が形成され、この際、樹脂３４は、製品１２
の外面を形成し、樹脂４４は、製品１２の内部を形成す
る。

【００２８】図１−３に示す配置では、簡易化された射
出成形機がそれぞれ独立し、かつ樹脂に応じて変更可能
な複数の精密温度制御装置を有しているため、加熱ラン
ナー配置を容易にすることができる。別の制御装置４５
が、図１に摸式的に示されているが、これはノズルから
の同時射出若しくは連続的射出を選択するものであり、
射出成形機１０に取り付けられている。

【００２９】図４は、図１−３に示す配置を、典型的に
は小さなクロージャー等の、多数の複合材料部品を製造
するよう多数個取り金型として使用できるように改造を
加えたものである。装置１１０は、単一の射出成形工程
で複数の製品１１２を形成するために使用される。前記
の装置は複数のオスの半金型１１６に配設されたノズル
１３６及びこれらに対向する様にメスの半金型１１４に
配設された複数のノズルを有する。ノズル１２８は射出
装置１３０により供給され、ノズル１３６は射出装置１
３８により供給される。ここでまた、ノズル１２８が直
線的であるのに対して、射出装置１３０は水平方向に省
空間とするため射出装置１３８が、ノズル１３６と非直
線的に配置されている。射出装置１３０は、第１の樹脂
をノズル１２８に、各ノズルに連結する複数の供給路を
有する供給領域１５０を通過させて強制的に供給する。
同様に、射出装置１３８は、第２の樹脂をノズル１３６
に連結する複数の供給路を有する通常の供給領域、１５
２を通過させてノズル１３６に供給する。複数のノズル
が対向しているため、複数のキャビティー１２２の間隔
は極めて狭くでき、成形機が利用することのできる空間
内で最も多数のクロージャーが製造できるようにするも
のである。加熱ランナーマニホルド１５４及び１５６
は、それぞれノズル１２８，１３６を支持しており、本
質的にそれぞれが独立し、これによって精密に温度制御
がなされ、溶融チャンネル内での流通が、適宜使用され
る各樹脂の種に応じて他の樹脂の特性が互いに障害とな
ることなしに可能とされる。

【００３０】従って、マニホルド１５４，１５６，ノズ
ル１２８，１３６としては、単一の材料の製品を製造す
る際の、通常の標準的な部材が使用できる。

【００３１】図中１−４中に示される２つの実施例で
は、樹脂射出における種々の方法が使用されている。図
５では、前記の図１−４に記載した連続的射出法にかえ
て、同時射出方法を使用すれば、同時射出成形方法によ
って２種の樹脂種を含有する３層ではなく２層の製品が
形成されることが示されている。図５は、それぞれ異な
った樹脂３４，４４がノズル２８，３６から同時射出成
形されたときの結果を示すものである。同時射出成形に
加えて、材料容積及び各ノズルからの流出速度を微調整
することによって成形製品の特性を異なったものとする
ことができる。

【００３２】図６では、粘度が互いに異なる材料を使用
すれば、平面的にそれぞれが別の製品１２が得られるこ
とが示されている。

【００３３】図６は、高粘度の材料５２がノズル３６か
ら射出され、低粘度の材料５４がノズル２８から射出さ
れる。その結果、低粘度材料５４がキャビティー２２に
ゆっくりと流入するため、得られる製品は、薄い壁と厚
い壁を有し、前記の薄い壁がゆっくりと注入される低粘
度材料５４で形成されるものである。加えて流速、圧力
及びタイミングを変更して、製品の材料厚を調節するこ
とによって所望の性能若しくは視覚的な特性を付与する
ことができる。

【００３４】前記の特性に加え、金型キャビティーの形
状を変更し、かつ半金型を動かすことで、均一に層が形
成され、かつ配列された製品を形成することができる。
図７及び図８には、例えば、コア５５を有するオスの半
金型１６が示されている。該コアは、周囲に溝が掘ら
れ、窪みのある端面を有しており、メスの半金型１４と
共同して、ネジが設けられたクロージャーを形成する。
図７に示すようにメスの半金型１４は、コア５５の端部
に接しており、キャビティー２２ａで窪んだ端面を形成
する。この継ぎ手においては、第１の材料はキャビティ
ー２２ａ中に射出され、コア５５中のノズル３６から第
１の材料４４と同一の材料が該キャビティー２２ａを充
填するが、これが図７に示されている。コア５５は、図
８のようにその後引き抜かれ、より大きな金型キャビテ
ィー２２ｂが形成され、ノズル２８から材料３４が導入
される。従って、図８に示されるように、２つの異なっ
た材料から形成される、構造的に異なった部分からなる
製品１２が形成される。

【００３５】図９、１０は、図１−４に示されるノズル
配置での別の工程を示すものである。本工程では、フィ
ルム又は、シート６０がメスの半金型１４及びオスの半
金型１６の中間に、成形製品の強化材、成形製品の装
飾、キャビティー中で２つの製品を分離したり、２つの
製品の形成のために設置される。前記の金型が閉じられ
ると、図１０に示されるように前記それぞれの半金型の
双方から同時若しくは連続的に射出が開始される。上述
した様に、シート６０は射出された材料３４によって一
面が、また他の面が材料４４で被覆される。得られた製
品１２はその各面が異なった材料を有しており、シート
６０が分離のための仕切りとして使用されている場合に
は、異なった材料が連結した部材が形成される。

【００３６】本発明の別の実施例を図１１，１２に示
す。該実施例では製品は異なった材料が半々に接するよ
うにして形成される。本実施例ではノズル２３６は、半
金型２１６中に配設されている。このノズルは、メスの
半金型２１４中に配設されているノズル２２８に対して
垂直にオフセットされている。仕切り２６０は、可動で
き、キャビティー２２２から引き抜くことができ、かつ
キャビティー２２２を仕切るように配設されている。図
１１の様に、第１の材料樹脂２４４がキャビティー２２
２の第１の部分２６２に射出される。仕切り２６０は、
その後に引き抜かれて、第２の材料すなわち樹脂２３４
が、図１２に示されるようにキャビティー２２２の第２
の部分２６４に注入される。仕切り２６０を使用するか
わりに、第１の材料である樹脂２４４を計量した分だけ
キャビティー２２２に注入して、次いで樹脂２３４を注
入しキャビティー２２２の空間を充填して、第１の材料
２３４と結合させることができる。また、双方の材料２
４４，２３４を同時に注入すれば、より簡単な非計量射
出法となるばかりでなく、キャビティーの充填時間の短
縮も図れることになる。図１１，１２に示されるオフセ
ット配置を使用することによって、前述したように別の
型の成形製品が金型形状、タイミング、圧、及び粘度を
変更することによって得られる。図１３，１４は、図１
１，１２のオフセット配置を不均一形状の金型キャビテ
ィー２７０に使用した実施例を示したものである。図１
３に示されるように、金型キャビティー２７０は、容量
的に小さな上部部分２７１と容量的に大きな下部の部分
２７２に分割されている。第１の材料２３４は上部の部
分２７１に注入され、次いで第２の材料２４４が下部の
部分２７２に注入されてキャビティー２７０を充填する
が、これを図１４に示す。この工程と金型の配置の結
果、下側の部分では、第１の特性を有する外殻材料とそ
の中心部では他の材料を有する製品２１２が製造され
る。異なった射出点、射出量、及びタイミングの組み合
わせを使用することにより、種々の外形を有する製品の
製造に使用できる。

【００３７】本発明の別の実施例を、図１５に示した。
この場合にはノズルのオフセットの形状は、図１１−１
４に示されているように、近接して配置されたキャビテ
ィー３２２によって多数の小さな単一材料の製品３１２
を射出成形する際に使用される。図１５に示される配置
によって、成形製品と同程度に小さな配置することがで
きる。図１５に示すように、複数のキャビティーは、ノ
ズル３２８を通じてメスの半金型３１４から射出され、
複数のキャビティー３１２には、オスの半金型３１６を
介してノズル３３６によって射出される。連続的に配置
された複数のノズル３２８，３３６は、それぞれの半金
型３１４，３１６をほぼ隣接した金型キャビティーの間
隔で効率よく使用することを可能とする。本配置は、加
熱ランナーの設計を自由度あたえるものであり、かつ標
準的なノズルとマニホルドシステムを金型キャビティー
の間隔を増加させることなく使用することを可能とする
ものである。これによってこれらの領域を、成形製品３
１２のために利用することが可能となる。本発明は、機
械的に動作される射出ゲートがキャビティー３２２に使
用される場合に特に効果を発揮する。例えば、数多くの
医療用製品では熱ゲートで得られるよりより滑らかなゲ
ート痕が要求され、このためには機械的ゲートが要求さ
れる。かかる機械的に動作されるゲートは通常、熱ゲー
トに要求される空間より多くの空間を必要とする。複数
のノズルをオフセットして配置する本発明の実施例は、
より多くの空間を生み出すことができ、このため前記の
機械的ゲートを用いる際の空間的な要求を満足させるこ
とができる。

【００３８】図１６は、本発明の別の実施例を示したも
のである。共インジェクションノズル４８０が、メスの
半金型４１４に使用され、かつ単一材料ノズル４３６
が、他の実施例に示すようにオスの半金型４１６に対向
している。加えて、共インジェクションノズルは、また
メスの半金型４１６から２種若しくはそれ以上の材料が
射出されるように半金型４１６において使用されてもよ
い。所望する型の製品の製造を行うため、１種若しくは
２種、あるいはそれ以上の材料用のノズルの組み合わせ
であっても、図１６に示される半金型の配置において利
用することができる。対向する半金型において、互いに
ノズルを対向させる結果、共インジェクションノズル４
８０の加熱ランナーが簡略化される。すなわち従来では
複雑であった加熱ランナーシステム部は、例えば通常の
加熱ランナーが、オスの半金型４１６中に取り込まれ、
これによって、メスの半金型４１４中に余裕を持たせる
ことができる。このために、より複雑な加熱ランナーで
も共インジェクションノズル４８０のために使用できる
ことになる。

【００３９】図１６の機械装置を操作する実施例として
は、第１の量の材料４９０をメスの半金型４１６および
共インジェクションノズルから金型キャビティー４２２
中へ射出するものを挙げることができる。第１の材料４
９０にオスの半金型４１６に配設されているノズル４３
６から、第２の材料４４４が射出され、さらに続いて第
３の材料４９２がキャビティー４２２へ、共インジェク
ションノズル４８０から射出される。これによって、材
料４９０と４４４が分離され、かつキャビティー空間４
２２を充填してさらに圧縮される。上述した実施例は本
発明の原理を使用した射出成形を組み合わせたものであ
る。すなわち、射出は連続的若しくは同時になされ、前
記ノズルは前記のいかなる配置であってもよく、例え
ば、互いに対向していても、オフセットしていてもよ
い。射出は、それぞれ独立に、かつ精密に計量され、同
期、又は連動されていてもよく、射出の間金型が運動し
ていてもよい。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、複数の樹脂を金型キャ
ビティー中に射出する省空間の機械装置を使用した射出
成形方法を提供することができる。また、本発明は簡単
なノズル及び加熱ランナー配置を使用した射出機械装置
を使用した射出方法を提供することを可能とする。さら
に本発明は加熱ランナー及びノズルが独立して各樹脂に
対して調節でき、同時に前記金型が省空間で設置できる
射出機械装置を使用した射出方法を提供することができ
る。また、本発明によればその構成が簡単でかつ均一な
品質で部品が製造できる射出機械装置を使用した射出方
法を提供することができる。

【００４１】さらには、本発明によればマルチキャビテ
ィー金型で複数の製品を効率よく成形することができる
省空間の単一材料射出機械装置及び方法を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】射出成形装置の正面断面図。

【図２】第１の射出工程を示す図１の拡大図。

【図３】第２の射出工程を示す図１の拡大図。

【図４】射出成形機の断面図と多数個取り金型を示す
図。

【図５】同時射出した結果を示す断面図。

【図６】同時射出を使用し、高粘度樹脂、低粘度樹脂を
組み合わせた結果得られるものの断面図。

【図７】多層製品を形成するための可動コアを使用した
射出成形機の断面図。

【図８】多層製品を形成するための可動コアを使用した
射出成形機の断面図。

【図９】射出成形機とシート材料を使用する射出成形方
法を示した図。

【図１０】射出成形機とシート材料を使用する射出成形
方法を示した図。

【図１１】ノズルがオフセットした状態を示す図。

【図１２】ノズルがオフセットした状態を示す図。

【図１３】不均一金型を使用したオフセットノズルの断
面図。

【図１４】不均一金型を使用したオフセットノズルの断
面図。

【図１５】複数のオフセットノズルを使用した状態を示
す図。

【図１６】単一のノズルを半金型に配設し、共インジェ
クションノズルを別の半金型に配設して使用する実施例
を示した図。

【符号の説明】

１０…射出成形機 １２…製品 １４…メスの半金型 １６…オスの半金型 １８…固定プラテン ２０…可動プラテン ２２…金型キャビティー ２４…射出装置 ２６…射出装置 ２８…ノズル ３０…射出装置 ３２…オリフィス ３４…樹脂または材料 ３６…ノズル ３８…射出装置 ４０…メルトフローマニホルド ４２…ノズルオリフィス ４４…樹脂若しくは材料 ４５…制御装置

フロントページの続き (72)発明者 エドワード ジェイ．ジェンコ カナダ，オンタリオ，ボルトン，イーガ ン クレセント ７ (72)発明者 マーチン オステロード カナダ，オンタリオ，エトビコーク，エ ルトンクレセント 22 (72)発明者 ウォルター マルムキスト ドイツ，ブーデンハイム，モムバッハー シュトラーセ 38 (56)参考文献 特開 平１−304919（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−30721（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−276413（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−121024（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−121912（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−166030（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−10596（ＪＰ，Ｕ) 特公 平１−36773（ＪＰ，Ｂ２) モールダーシリーズ，最新の射出成形 技術−その実際と応用−廣恵章利編集, 三光出版社，Ｐ．122，写真２．５．５

Claims (23)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも２つの材料から成形製品を形
   成するための射出成形機であって、 互いに組み合わせることによって前記成形製品を形成す
   るための少なくとも１個の金型キャビティーを形成する
   第１の半金型と第２の半金型を有し、 さらに、 第１の射出手段と、 第２の射出手段と、 前記各射出手段のうちの一方と連通した加熱用ランナー
   マニホルドと、を有しており、 前記第１の射出手段は、第１の成形材料を第１のオリフ
   ィスを通して少なくとも１つのキャビティーに射出させ
   るために、このキャビティーに隣接した位置で第１の半
   金型に配設され、 前記第２の射出手段は、第２の成形材料を前記第１のオ
   リフィスと連通していない第２のオリフィスを通して前
   記キャビティーに射出させるために、このキャビティー
   に隣接した第２の半金型に配設され、 前記加熱用ランナーマニホルドは、その少なくとも一部
   がプラテンの１つと前記半金型のうちの１つの間に配設
   されていて、 前記第２の成形材料は、前記第１の成形材料とは異なっ
   たものとされ、前記第１の射出手段と、前記第２の射出
   手段とは、第１の熱可塑性成形材料及び第２の熱可塑性
   成形材料を前記キャビティー内に連続的に射出するもの
   であって、 複数の異なった熱可塑性成形材料から成形物体を形成す
   ることを特徴とする射出成形機。
2. 【請求項２】 前記第１の射出手段及び前記第２の射出
   手段がそれぞれ互いに直接対向していることを特徴とす
   る請求項１に記載の射出成形機。
3. 【請求項３】 前記第１の射出手段が単一材料射出ノズ
   ルであり、かつ前記第２の射出手段が共インジェクショ
   ンノズルであることを特徴とする請求項１〜２いずれか
   １つに記載の射出成形機。
4. 【請求項４】 前記第１の半金型及び前記第２の半金型
   が互いに隣接して位置決めされて複数のキャビティーを
   形成し、 前記複数のキャビティーのそれぞれについて、互いに対
   向して配設された１組の前記第１の射出手段と、前記第
   ２の射出手段と、が配設されていることを特徴とする請
   求項１〜３いずれか１つに記載の射出成形機。
5. 【請求項５】 前記第１の射出手段及び前記第２の射出
   手段が互いにオフセットしていることを特徴とする請求
   項１，３又は４いずれか１つに記載の射出成形機。
6. 【請求項６】 前記キャビティーは、大きな部分と、小
   さな部分と、からなる不均一形状の断面を有し、 前記第１の射出手段は、前記の小さな部分に隣接して配
   設され、 前記第２の射出手段は、前記の大きな部分に隣接して配
   設されていることを特徴とする請求項５に記載の射出成
   形機。
7. 【請求項７】 前記キャビティー内のそれぞれの射出手
   段の間に、除去可能な仕切りを配設したことを特徴とす
   る請求項５〜６いずれか１つに記載の射出成形機。
8. 【請求項８】 成形製品を２つの部分に分離するための
   シート手段を有し、該シート手段が前記キャビティー内
   でかつ前記第１の半金型と前記第２の半金型の間に配設
   されていることを特徴とする請求項１〜６いずれか１つ
   に記載の射出成形機。
9. 【請求項９】 前記第１の半金型が、少なくとも１個の
   雌の半金型を構成し、前記第２の半金型が少なくとも１
   個のコアを構成するとともに、前記コアおよび前記雌の
   金型が、前記キャビティーの形状を変更するように相対
   的に可動であることを特徴とする請求項１〜６いずれか
   １つに記載の射出成形機。
10. 【請求項１０】 前記第１の射出手段が第１の材料供給
    源に連結され、かつ、前記第２の射出手段が第２の材料
    供給源に連結されており、前記第１の材料供給源と前記
    第２の材料供給源が互いに連結されていないことを特徴
    とする請求項１〜９いずれか１つに記載の射出成形機。
11. 【請求項１１】 前記第１の射出手段は、前記第１の半
    金型の開口部に配設された第１の射出ノズルを有し、前
    記第１の成形材料を前記第１の射出ノズルを作動させて
    少なくとも１個の前記キャビティー中に分配させ、 前記第２の射出手段は、前記第２の半金型の開口部に配
    設された第２の射出ノズルを有し、前記第２の成形材料
    を前記第２の射出ノズルを作動させて少なくとも１個の
    前記キャビティーに分配することを特徴とする請求項１
    〜１０いずれか１つに記載の射出成形機。
12. 【請求項１２】 前記第１の成形材料は、前記第２の成
    形材料よりも低粘度であり、前記第１の成形材料が薄い
    壁と厚い壁とを有する前記多層物体のうちの前記薄い壁
    を形成するように射出させることを特徴とする請求項１
    〜１１いずれか１つに記載の射出成形機。
13. 【請求項１３】 前記第１の射出手段により射出される
    前記第１の熱可塑性成形材料に、前記第２の射出手段に
    より連続的に前記第２の熱可塑性成形材料を射出して前
    記キャビティーの端部領域へと向かって力を加えて前記
    第１の熱可塑性成形材料に多層物体の実質的周辺部分を
    形成させ、前記第２の熱可塑性成形材料が前記多層物体
    の内側部分を形成し、射出された前記第１の熱可塑性成
    形材料が、射出された前記第２の熱可塑性成形材料を略
    完全に覆うように成形することを特徴とする請求項１〜
    ６のいずれか１つに記載の射出成形機。
14. 【請求項１４】 複数の成形製品を形成する射出成形機
    であって、 互いに組み合わせることによって複数個の成形製品を形
    成するための複数個の金型キャビティーを形成する対向
    した第１の半金型と第２の半金型を有し、 さらに、 少なくとも１つの第１の射出手段と、 少なくとも１つの第２の射出手段と、を有し、 前記第１の射出手段は、第１のオリフィスを通して複数
    のキャビティー中の少なくとも１つのキャビティーに第
    １の成形材料を射出させるべく、当該キャビティーに隣
    接した位置において第１の半金型に配設され、 前記第２の射出手段は、第２のオリフィスを通して、上
    記キャビティーとは別の少なくとも１つのキャビティー
    に前記第１の成形材料を射出させるべく、このキャビテ
    ィーと互いに隣あったキャビティーに隣接した位置にお
    いて、第２の半金型に配設されており、 各キャビティーが、それぞれただ一つのオリフィスを有
    することを特徴とする射出成形機。
15. 【請求項１５】 少なくとも１つの前記第１の射出手段
    及び少なくとも１つの前記第２の射出手段は、それぞれ
    互いにオフセットしていることを特徴とする請求項１４
    に記載の射出成形機。
16. 【請求項１６】 少なくとも１つのキャビティーに接し
    た前記少なくとも１個の前記第１の射出手段及び別のキ
    ャビティーに接した少なくとも１個の前記第２の射出手
    段から構成される組を複数個有し、各射出手段が互いに
    オフセットしているとともに、これらの組が複数の半金
    型に配設されていることを特徴とする請求項１５に記載
    の射出成形機。
17. 【請求項１７】 複数の材料から成形製品を形成する射
    出成形方法であって、 該成形工程は、 第１の成形面を有する第１の半金型と、第２の成形面を
    有する第２の半金型と、少なくとも一部がプラテンの１
    つと前記半金型のうちの１つの間に配設された加熱用ラ
    ンナーマニホルドと、を有し、 該金型成形面を組み合わせて前記成形製品を形成するた
    めの少なくとも１個の金型キャビティーを構成する射出
    成形機を用い、 前記第１の半金型と前記第２の半金型をともに作動させ
    て前記キャビティーを形成する工程と、 第１の材料を、前記第１の半金型に配設された第１の射
    出手段から前記金型キャビティーに射出する工程と、 第２の材料を、前記第２の半金型に配設された第２の射
    出手段から前記金型キャビティーに射出する工程と、を
    有し、 前記第２の材料が、前記第１の材料とは異なっていて、
    前記第１の射出手段と、前記第２の射出手段とは、第１
    の熱可塑性成形材料及び第２の熱可塑性成形材料を前記
    キャビティー内に連続的に射出することで、複数の異な
    った熱可塑性成形材料から成形物体を形成することを特
    徴とする射出成形方法。
18. 【請求項１８】 前記第１の材料と前記第２の材料は、
    第１の方向に沿って前記キャビティー中に射出され、 前記成形製品を前記第１と第２の半金型を前記第１の方
    向を横切る向きに分離するためのシート手段を配設する
    工程と、 前記シート手段上に前記第１の半金型及び第２の半金型
    を閉じる工程と、を有していることを特徴とする請求項
    １７に記載の射出成形方法。
19. 【請求項１９】 前記第１の半金型は、雌の金型とさ
    れ、 前記第２の半金型がコアとされている射出成形方法であ
    って、 該射出成形方法は、さらに、 前記コア、又は前記雌の金型をそれぞれの部分に位置決
    めして金型キャビティーを形成し、 第１の材料を前記金型キャビティーに射出し、 前記コアと雌の金型のうちの少なくとも１つを移動させ
    て、前記金型キャビティーの形状を変え、 前記金型キャビティーの形状を変更してから第２の材料
    を前記第２の金型キャビティーに射出することを特徴と
    する請求項１７に記載の射出成形方法。
20. 【請求項２０】 複数の射出手段は、互いにオフセット
    しつつ前記金型キャビティーに隣接配置されていて、 前記金型キャビティー中に仕切りを設置して、第１のキ
    ャビティー部分と第２のキャビティー部分を形成する工
    程と、 前記第１の射出手段が前記第１の材料を射出した後、前
    記第２の材料を第２の射出手段が射出する前又は射出し
    ている間に前記仕切りを除去する工程と、を有し、 前記第１の射出手段は、前記第１の材料を前記第１のキ
    ャビティー部分へ射出するために配設され、前記第２の
    射出手段は、前記第２の材料を前記第２のキャビティー
    部分へ射出するために配設されていることを特徴とする
    請求項１７に記載の射出成形方法。
21. 【請求項２１】 前記第１の射出手段は共インジェクシ
    ョンノズルであり、前記第２の射出手段が単一材料用射
    出ノズルとされ、 前記の射出成形方法がさらに、 第３の材料を、前記第１の半金型に配設された前記の共
    インジェクションノズルから前記の金型キャビティー中
    に射出する工程を有すること特徴とする、請求項１７〜
    ２０いずれか１つに記載の射出成形方法。
22. 【請求項２２】 前記キャビティーは、均一でない断面
    形状を有し、かつ、第１の部分と第２の部分とから構成
    され、前記第１の射出手段が前記第１の材料を前記第１
    の部分に射出するように配設され、 前記第２の射出手段が前記第２の材料を前記第２の部分
    に射出するように配設されており、 前記第２の材料を前記第２の部分へ射出する前に、前記
    第１の部分に前記第１の材料を射出する工程と、 前記第１の材料を前記第２の部分に流動させる工程と、 前記第２の材料の前記第２の部分への射出を、前記第２
    の部分へと前記第１の材料が前記第２の射出手段を通過
    するまで遅延させる工程と、 前記第１の射出手段により射出される前記第１の熱可塑
    性成形材料に、前記第２の射出手段により前記第２の熱
    可塑性成形材料を射出して前記キャビティーの端部領域
    へと向かって力を加えて、前記第１の熱可塑性成形材料
    に多層物体の実質的周辺部分を形成させ、前記第２の熱
    可塑性成形材料が前記多層物体の内側部分を形成し、射
    出された前記第１の熱可塑性成形材料が、射出された前
    記第２の熱可塑性成形材料を略完全に覆うように成形す
    る工程と、を有すること特徴とする請求項１７に記載の
    射出成形方法。
23. 【請求項２３】 前記第１の材料は、前記第２の材料が
    射出される位置に正面から対向した位置において射出さ
    れることを特徴とする、請求項１７，１８，１９，２
    １，又は２２のいずれか１つに記載の射出成形方法。