多色成形用金型
【課題】汎用の射出成形機の要部をベースにして安価に製作することができる２色成形用金型を提供する。
【解決手段】固定盤（Ｆ）と、可動盤（Ｍ）と、４本のタイバー（Ｔ）を標準装備している射出成形機をベースにする。固定盤には固定側金型（１）を、可動盤には可動側金型（１０）をタイバー（Ｔ）の内側において取り付ける。固定側金型と可動側金型との間には同様にタイバーの内側に回転側金型（２０）を設ける。回転側金型はタイバーの外側に位置する井桁状の回転金型保持枠体（３０）に回転可能に取り付ける。回転金型保持枠体は軸方向に移動自在である。回転側金型の両方のパーティング面側には、第１、２の回転凹部型（２１、２２）を形成し、固定側金型のパーティング面側にはコア型（２）を、可動側金型のパーティング面側には可動側凹部型（１２）をそれぞれ形成する。
【解決手段】固定盤（Ｆ）と、可動盤（Ｍ）と、４本のタイバー（Ｔ）を標準装備している射出成形機をベースにする。固定盤には固定側金型（１）を、可動盤には可動側金型（１０）をタイバー（Ｔ）の内側において取り付ける。固定側金型と可動側金型との間には同様にタイバーの内側に回転側金型（２０）を設ける。回転側金型はタイバーの外側に位置する井桁状の回転金型保持枠体（３０）に回転可能に取り付ける。回転金型保持枠体は軸方向に移動自在である。回転側金型の両方のパーティング面側には、第１、２の回転凹部型（２１、２２）を形成し、固定側金型のパーティング面側にはコア型（２）を、可動側金型のパーティング面側には可動側凹部型（１２）をそれぞれ形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定盤に取り付けられる固定側金型と、この固定盤に複数本のタイバーを介して接続されていると共に前記固定盤に対して型開閉される可動盤に取り付けられる可動側金型と、前記固定側金型と可動側金型との間に設けられている反転あるいは回転側金型とからなる、多色成形用金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
１次成形で第１の樹脂材料を射出し、２次成形で第１の樹脂材料と異なる色の第２の樹脂材料を射出して、異なる色からなる成形品を一体的に成形する２色成形法も、第１の樹脂材料の上に第２の樹脂材料を重ねる形で射出して積層品を得る射出成形方法も共に複合成形方法として従来周知である。このような方法の実施に使用される金型も周知で、固定金型と、金型の中心軸を同転の中心として回転する回転金型とから構成されている。そして、これらの金型には、回転軸の一方に１次成形用のキャビティが、また他方に２次成形用のキャビティが設けられている。したがって、１次成形用のキャビティに第１の樹脂材料を射出すると、１次成形部分が成形される。そこで、型を開いて回転金型を２次成形位置へ回転させ、１次成形部分が保持されている２次成形用のキャビティに第２の樹脂材料を射出すると、２色成形品あるいは２層からなる積層品が得られる。
【０００３】
また、３つの半成形品から１個の複合成形品を成形する射出成形方法は、本出願人により例えば特許文献１によって提案されている。この成形方法の実施に使用される金型は、スライド金型と、２個のスライドコアとから構成されている。スライドコアは、スライド金型のスライド方向と異なる方向にスライドすると共に、スライド金型とスライドコアは、スライド金型のキャビティとスライドコアのキャビティが互いに離間した位置と、接近して整合する位置とを採るようになっている。したがって、１次成形により、３個の半成形品をスライド金型とスライドコア内で同時に成形し、その後半成形品がスライド金型とスライドコア内に残った状態でスライドコアを開き、そしてスライド金型とスライドコアとをスライドさせて半成形品を所定の位置へ集合させる。そして、集合されて型締めされた接合部に溶融樹脂を２次成形により射出すると、スライド金型とスライドコア内で３個の半成形品が一体化された複合成形品が得られる。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１５３５３８号公報
【特許文献２】特開平８ー１０８４５０号公報
【特許文献３】特開２００４−６６７２８号公報
【０００５】
特許文献２には、固定側金型と、この固定側金型に対して型開閉される可動側金型と、これらの金型の間に設けられている中間プレートすなわち回転プレートとからなる３色成形用金型が示されている。回転プレートの、固定側金型に面したパーティング面にはコア型が形成されている。一方、固定側金型の、中間プレートに面した側には、円周方向に１２０度の間隔をおいて、前記コア型に対応する３個の第１、２、３の凹部が設けられている。第１、２の凹部には、固定側金型の方に半径外方から中心部に向かうように設けられているゲートが開口している。これに対し第３の凹部には、中間プレートの裏側に半径外方から中心部に向かうように設けられているゲートが開口している。したがって、中間プレートを１２０度ずつ回転させて３色からなる成形品を得ることができるが、第３のゲートは中間プレートの裏側に設けられているので、成形品の表面にゲートの痕跡は出ない。
【０００６】
特許文献３により、スタックモールド成形型が提案されている。この成形型５０は、図７に示されているように、型保持部５１と、この型保持部５１と４本のタイバー５２、５２、…で結合されている移動体５３とを備えている。型保持部５１には固定型５５が、そして移動体５３に可動型５６がそれぞれ取り付けられている。固定型５５と可動型５６との間には、これらの型５５、５６から等間隔に開閉されるミドルプレート６０が設けられている。固定型５５とミドルプレート６０との間に第１のキャビティＣ１が、ミドルプレート６０と可動型５６との間には第２のキャビティＣ２が構成されている。第１のキャビティＣ１にはホットランナ群６１を介して、そして第２キャビティＣ２にはコールドランナ６２を介して溶融樹脂が射出充填されるようになっている。したがって、図７に示されているように可動型５６を固定型５５に対して型締めして溶融樹脂を射出すると、第１のキャビティＣ１にはホットランナ群６１を介して、第２のキャビティＣ２にはホットランナ群６１およびコールドランナ６２を介して充填される。冷却固化を待って可動型５６を開くと、ミドルプレート６０は等間隔に開かれ、２個の成形品が同時に得られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、２色成形品あるいは２層からなる積層成形品を得る射出成形方法は従来周知であり、また３色からなる複合成形品の成形装置も特許文献１、２等により提案されているので、これらの方法を適用して２色成形品も３色成形品も成形することはできる。これらの成形方法の実施に使用される成形装置は専用機であるので、高効率的に成形できる利点は認められる。また、成形する複合成形品の数が多くなると、専用機のメリットが生じるようにもなる。しかしながら、専用機は汎用性あるいは応用性に欠ける欠点がある。また、専用機は汎用機に比較して高価になり、互換性の部品もないので、保守費用が嵩む恐れもある。
【０００８】
特許文献３に示されているスタックモールド成形型５０を構成している型保持部５１は、汎用機の固定盤に相当し、移動体５３は可動盤に相当しているので、汎用機の固定盤には固定型５５を、可動盤には可動型５６をそれぞれ取り付け、比較的安価にスタックモールド成形型５０を得ることはできる。しかしながら、このスタックモールド成形型５０のミドルプレート６０は、スライド的に移動するだけで、ミドルプレート６０の両面に形成されている２個の凹部は、固定型５５の凹部あるいは可動型５６の凹部に対して入れ替えるようにはなっていないので、２色成形品も３色成形品も成形することはできない。また、上記成形型には、ミドルプレート６０を固定型５５と可動型５６とから等距離に開くために、ラック・ピニオン機構が採用されているが、一方のラックの基端部は固定盤５１に、他方のラックの基端部は可動盤５３にそれぞれ取り付けられているので、汎用の固定盤５１と可動盤５３とを一部加工しなければならないという問題もある。また、上記スタックモールド成形型５０は、２色成形用型ではないので１頭の射出ノズルのみが示されているだけで、複数頭の射出ノズルを配置するときに生じる問題については何ら言及もされていない。
【０００９】
本発明は、上記したような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、汎用の射出成形機の要部をベースにして安価に製作することができる多色成形用金型を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
汎用の射出成形機は、従来周知のように固定盤と、この固定盤に対して型開閉される可動盤と、前記固定盤と可動盤との間に設けられている複数本例えば４本のタイバーと、例えばトグル機構からなる型開閉装置とを備えている。そして、前記固定盤と可動盤には得ようとする成形品の種類に応じた金型が選択的に取り付けられるようになっている。そこで、本発明は選択的に取り付けられる金型の１つに本発明に係る金型を付け加えることにより、上記目的を達成しようとするものである。すなわち、汎用の固定盤には本発明に係る固定側金型を、そして汎用の可動盤には本発明に係る可動側金型を取り付けると共に、前記固定側金型と可動側金型との間に回転側金型を設けることにより、上記目的を達成しようとするものである。
【００１１】
すなわち、請求項１に記載の発明は、前記目的を達成するために、固定盤に取り付けられる固定側金型と、前記固定盤に複数本のタイバーを介して接続されていると共に前記固定盤に対して型開閉される可動盤に取り付けられる可動側金型と、前記固定側金型と可動側金型との間に設けられている反転あるいは回転側金型と、前記回転側金型を回転自在に支持している回転金型保持枠体とからなり、前記固定側金型と可動側金型と回転側金型は、前記複数本のタイバーの内側に配置され、前記回転金型保持枠体は、前記複数本のタイバーの外側に位置する枠部材により井桁状に構成され、そして前記固定側金型と前記可動側金型とに間隔保持部材を介して結合され、前記可動側金型が開かれると、前記間隔保持部材により前記固定側金型と可動側金型との間の実質的な中間位置に駆動され、閉じられると、前記固定側金型と回転側金型と可動側金型とが型閉じされるように駆動され、前記回転側金型の両方のパーティング面側には、第１、２の回転凹部型が形成され、前記固定側金型のパーティング面側には前記回転凹部型と共働するコア型が、前記可動側金型のパーティング面側には前記回転凹部型と共働する可動側凹部型がそれぞれ形成されている。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の金型において、第１の樹脂材料を射出する第１の射出ノズルは前記固定側金型の、パーティング面に実質的に直角な位置に、第２の樹脂材料を射出する第２の射出ノズルは前記可動側金型の、パーティング面と交わる所定の角度の位置に、それぞれタッチするように形成されている。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、固定盤に取り付けられる固定側金型と、前記固定盤に複数本のタイバーを介して接続されていると共に前記固定盤に対して型開閉される可動盤に取り付けられる可動側金型と、前記固定側金型と可動側金型との間に設けられている反転あるいは回転側金型と、前記回転側金型を回転自在に支持している回転金型保持枠体とからなり、前記固定側金型と可動側金型と回転側金型は、前記複数本のタイバーの内側に配置され、前記回転金型保持枠体は、前記複数本のタイバーの外側に位置する枠部材により井桁状に構成され、そして前記固定側金型と前記可動側金型とに間隔保持部材を介して結合され、前記可動側金型が開かれると、前記間隔保持部材により前記固定側金型と可動側金型との間の実質的な中間位置に駆動され、閉じられると、前記固定側金型と回転側金型と可動側金型とが型閉じされるように駆動され、前記回転側金型の両方のパーティング面側には第１、２の回転凹部型が形成され、前記固定側金型のパーティング面側には前記回転凹部型と共働する入れ駒が、前記可動側金型のパーティング面側には前記回転凹部型と共働する可動側型がそれぞれ形成され、前記入れ駒は、所定位置から複数段に後退するように構成され、後退する毎に前記回転側金型の回転凹部型との間に所定容積の新たなキャビティが形成され、後退することにより形成される新たなキャビティにはその都度新たなランナが開口するように構成されている。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の金型において、第１の樹脂材料を射出する第１の射出ノズルは前記可動側金型の、パーティング面と交わる所定の角度の位置に、第２の樹脂材料を射出する第２の射出ノズルは前記固定側金型の、パーティング面に実質的に直角な位置に、第３の樹脂材料を射出する第３の射出ノズルは前記固定側金型の、パーティング面と交わる所定の角度の位置に、それぞれタッチするように構成され、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかの項に記載の金型において、前記間隔保持部材は、前記回転金型保持枠体の外側に位置するように構成される。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、請求項１に記載の発明によると、回転側金型の両方のパーティング面側には、第１、２の回転凹部型が形成され、固定側金型のパーティング面側には前記回転凹部型と共働するコア型が、可動側金型のパーティング面側には前記回転凹部型と共働する可動側凹部型がそれぞれ形成されているので、２色あるいは２材質からなる成形品を成形することができる。また、他の発明によると、固定側金型には入れ駒が設けられ、この入れ駒は所定位置から複数段に後退するように構成され、後退する毎に回転側金型の回転凹部型との間に所定容積の新たなキャビティが形成され、後退することにより形成される新たなキャビティにはその都度新たなランナが開口するように構成されているので、多色成形品あるいは多材質からなる多積層成形品を成形することができる。このような成形品を成形できる多色成形用金型は、汎用成形機あるいは標準的な成形機に備わっている固定盤には本発明に係る固定側金型を、可動盤には可動側金型を取り付け、固定側金型と可動側金型との間に回転側金型を設けるだけの構造であるので、汎用機をベースに安価に提供できるという、本発明に特有の効果が得られる。また、固定側金型も可動側金型もタイバーの内側に配置され、回転側金型を回転自在に保持している回転金型保持枠体はタイバーの外側に位置し、回転側金型もタイバーの内側に配置されているので、標準機の型締め装置をそのまま利用でき、さらに安価に提供できる。
【００１６】
また、回転金型保持枠体がタイバーの外側に配置されているので、タイバーの内側には回転側金型が位置し、大きな回転側金型を採用できる。これにより、大型の多色成形品を成形することもできる。さらには、回転金型保持枠体は間隔保持部材を介して可動側金型と固定側金型とに連結されているので、可動側金型を開閉すると、回転側金型は自動的に開閉され、安価に多色成形用金型が得られる。また、射出ノズルが固定側金型の、パーティング面と交わる所定の角度の位置に、タッチするように構成されている発明によると、複数頭の射出ユニットを互いに干渉することなく配置することができる。このとき射出ノズルがタッチする力は、パーティング面と所定の角度をなしているので、パーティング面と平行に作用する力は半減される。半減されるのでタイバー等に悪影響を及ぼす力も減少する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を説明にする。図１は、本発明の第１の実施形態に係る２色成形用金型を示す図で、その（ア）はその平面図、その（イ）は縦側面図、その（ウ）は（イ）において矢視ウーウ方向に見た側面図であるが、これらの図に示されているように、本実施の形態に係る２色成形用金型は、固定盤Ｆと、可動盤Ｍと、これらの盤Ｆ、Ｍを結んでいる複数本例えば４本のタイバーＴ、Ｔ、…とを含んでいるが、これらの部材は射出成形機として汎用部材である。そして、本実施の形態によると、上記汎用部材である固定盤Ｆには固定側金型１が、可動盤Ｍには可動側金型１０がそれぞれ取り付けられている。そして、これらの金型１、１０の間に反転あるいは回転側金型２０が設けられている。
【００１８】
固定側金型１は、４本のタイバーＴ、Ｔ、…の内側に位置し、パーティング面Ｐ１側に、所定大きさおよび高さのコア型２が形成されている。また、固定側金型１にはパーティング面Ｐ１と直角にスプル３が形成されている。このスプル３３は固定盤Ｆに取り付けられているロケートリングＲと連通している。したがって、第２の射出ノズルＮ２がタッチする力は、固定盤Ｆすなわち固定側金型１に直角、換言するとパーティング面Ｐ１に直角に作用することになる。
【００１９】
可動側金型１０も、４本のタイバーＴ、Ｔ、…の内側に位置している。図１の（ア）では可動側金型１０の一部がタイバーＴ、Ｔ、…から一部がはみ出しているように示されているが、可動側金型１０は軸方向に移動するだけで回転はしないので、可動側金型１０がタイバーＴ、Ｔ、…と干渉するようなことはない。可動側金型１０のパーティング面Ｐ２には、深さおよび大きさにおいて２段の可動側凹部型１２が形成されている。この凹部型１２は、前述した固定側金型１のコア型２と実質的に同じ大きさになっている。このように構成されている可動側金型１０は、略立方体を呈しているが、角の一部はパーティング面Ｐ２に対して所定の角度に切り落とされている。切り落とされた斜面１３にロケートリング１４が取り付けられている。ロケートリング１４からは第１のホットスプル１５、ホットランナ１６および第２のホットスプル１７が延び、第２のホットスプル１７はゲートを介して凹部型１２の底部に開口している。ロケートリング１４が斜面１３に設けられているので、後述する第１の射出ノズルがロケートリング１４にタッチする力は、パーティング面Ｐ２に斜めに作用する。これにより、パーティング面Ｐ２をずらすように作用し、タイバーＴ、Ｔ、…等に悪影響を及ぼす力は半減される。
【００２０】
回転側金型２０は、回転金型保持枠体３０に以下に説明するように、反転あるいは回転可能に取り付けられている。回転金型保持枠体３０は、図１の（ウ）にもっともよく示されているように、タイバーＴ、Ｔの外側に位置する上下の枠部材３１、３２と、同様にタイバーＴ、Ｔの外側に位置する左右の枠部材３３、３４とから井桁状に形成されている。このように構成されている回転金型保持枠体３０は、間隔保持部材４０、４０を介して固定側金型１と可動側金型１０とに結合されている。間隔保持部材４０、４０は、左左の枠部材３３、３４の外側にそれぞれ配置されているが、同じ構造をしているので、以下一方の間隔保持部材４０について説明する。間隔保持部材４０は、図１の（イ）に示されているように、略Ｚ状を呈するＺ状リンク４１と、２本の棒状リンク４２、４２とからなっている。Ｚ状リンク４１の略中心部が、左の枠部材３３に回動軸４３により回動自在に取り付けられている。Ｚ状リンク４１の両先端部は棒状リンク４２、４２の先端部にピン軸４４により互いに回動可能に結合され、棒状リンク４２、４２の基端部は固定側金型１と可動側金型１０とにそれぞれ回動軸４５、４５により回動自在に取り付けられている。したがって、可動側金型１０を開くと、図１の（イ）に示されているように、Ｚ状リンク４１と２本の棒状リンク４２、４２は実線で示されているように延びて、回転金型保持枠体３０は固定側金型１と可動側金型１０との略中間位置を採る。型締めすると、Ｚ状リンク４１と２本の棒状リンク４２、４２は鎖線で示されているように縮み、回転金型保持枠体３０に取り付けられている回転側金型２０は固定側金型１と可動側金型１０とに型締めされる位置を採る。すなわち、回転金型保持部材３０は、図示されないガイドレール等に案内されて、可動側金型２０の型開閉動作に連動して、一定の姿勢を保って軸方向にスライド的に駆動されるようになっている。
【００２１】
回転側金型２０の上下の端部の中心部には、回転軸２４、２４が取り付けられ、これらの回動軸２４、２４が上下の枠部材３１、３２の中間点において回動自在に軸受けされている。したがって、本実施の形態によると、回転側金型２０は垂直軸（２４、２４）を中心にして反転あるいは回転することになる。この回転側金型２０を１８０度反転あるいは回転させるための、サーボモータ、ピストンシリンダユニット等の駆動装置は図１には示されていない。また、汎用の射出成形機に備わっているトグル機構、トグル機構を駆動するサーボモータ、直圧シリンダ等の型締装置、成形品突き出すエジェクタ装置等も図１には示されていない。
【００２２】
このように回転自在に設けられている回転側金型２０は、略立方体を呈し、固定側金型１あるいは可動側金型１０と同様にタイバーＴ、Ｔ、…の内側に位置する大きさになっている。そして、その両パーティング面Ｐ１、Ｐ２には第１、２の回転凹部型２１、２２がそれぞれ形成されている。これらの回転凹部型２１、２２は、固定側金型１のコア型２よりも、所定量だけ大きく且つ深くなっている。
【００２３】
次に、図１の（エ）に示されているような、赤色の第１部分Ｒと、緑色の第２部分Ｇとからなる２色成形品の成形例について説明する。回転側金型２０のパーティング面Ｐ１、Ｐ２が固定側金型１および可動側金型１０のそれと平行になるように回転駆動して、可動側金型１０を固定側金型１に対して型締めする。間隔保持部材４０、４０は図１の（イ）において鎖線で示されているように縮んで、回転側金型２０も固定側金型１に対して型締めされる。そうすると、図２の（ア）に示されているように、固定側金型１のコア型２と回転側金型２０の第１の回転凹部型２１とにより第１部分Ｒを成形するためのキャビティＣ１が構成される。第１の射出ノズルＮ１から赤色の溶融樹脂を射出する。溶融樹脂はスプル３からキャビティＣ１に充填される。充填されている途中の段階が図２の（ア）に示されている。これにより、第１部分Ｒが成形される。ある程度の固化を待って、可動側金型１０を開く。可動側金型１０が開かれると、間隔保持部材４０、４０により回転側金型２０も開かれて、固定側金型１と可動側金型１０との中間位置に位置する。このとき、赤色の第１部分Ｒは回転側金型２０の第１の回転凹部型２１内に残っている。このようにして型を開いた状態が図２の（イ）に示されている。
【００２４】
回転側金型２０を１８０度回転させる。１８０度回転した状態が図２の（ウ）に示されている。可動側金型１０を固定側金型１に対して型締めする。型締めすると、図２の（エ）に示されているように、固定側金型１のコア型２と回転側金型２０の第２の回転凹部型２２とにより第１部分Ｒを成形するためのキャビティＣ１が構成される。また、可動側金型１０の凹部型１２と回転側金型２０の第１の回転凹部型２１に残っている第１部分Ｒとにより第２部分Ｇを成形するためのキャビティＣ２が構成される。第１の射出ノズルＮ１から赤色の溶融樹脂を、第２の射出ノズルＮ２から緑色の溶融樹脂を、今度は実質的に同時に射出する。これにより、第１部分Ｒと、第１部分Ｒと第２部分Ｇとが積層された２色成形品とが同時に成形される。可動側金型１０を開くと、間隔保持部材４０、４０により回転側金型２０は、固定側金型１と可動側金型１０との中間位置に開かれる。同時に、エジェクタピンが突き出て２色成形品が突き出される。２色成形品が突き出されたら、回転側金型２０を１８０度回転させる。１８０度回転させると、図２の（ウ）の状態に戻る。以下前述したようにして成形する。あるいは、異種材料から同様にして積層成形品を成形する。
【００２５】
図３に、間隔保持部材４０’の他の実施の形態が示されている。本実施の形態によると、一対のラック４６、４７と、この一対のラック４６、４７に同時に噛み合っている１個のピニオン４８とからなっている。上方のラック４６の基端部は固定側金型１に取り付けられ、下方のラック４７の基端部は可動側金型１０に取り付けられている。ピニオン４８は、これらのラック４６、４７に同時に噛み合うようにして回転金型保持枠体３０の左の枠部材３３に回転自在に取り付けられている。したがって、可動側金型１０を型開閉方向に駆動すると、回転金型保持枠体３０は、前述したように固定側金型１と可動側金型１０の中間位置と型閉じ位置とに駆動されることになる。本実施の形態によってもラック４６、４７は固定側金型１と可動側金型１０とに取り付けられているので、汎用の固定盤Ｆと可動盤Ｍを格別に手直しする必要はない。上記のラック・ピニオン機構は、右の枠部材３４にも同様に取り付けられている。
【００２６】
最後に、３色成形用金型の実施の形態を図４によって説明する。本実施の形態によっても、固定側金型１’と可動側金型１０’と、回転側金型２０とを備えているが、これらの金型１’、１０’は前述した２色成形用の金型１、１０と同じようにして固定盤Ｆと可動盤Ｍに取り付けられているので、タイバーは図４には示されていない。また、回転側金型２０は同じ構造の回転金型保持枠体３０に取り付けられているので、回転金型保持枠体３０も、間隔保持部材４０も示されていない。
【００２７】
本実施の形態によると、固定側金型１’にはパーティング面Ｐ１側に所定大きさのボアが軸方向に形成され、このボアにスライドコアあるいは入れ駒４が軸方向に移動自在に設けられている。図４に示されている実施の形態は３色成形用金型であるので、入れ駒４はエアシリンダ５等により軸方向に１段に駆動されるようになっている。図４に示されている状態では、入れ駒４は初期位置にあり、その頂面６はパーティング面Ｐ１よりも所定量だけ内側に入り込んでいる。これにより、ボアの内周面と入れ駒４の頂面６とにより第１の凹部７が構成されている。この第１の凹部７にはスプル３’に連なった第１のランナ８が開口している。図４において右方向に１段駆動されると、第２の凹部が構成されるが、新しく構成される第２の凹部にはスプル３”に連なった第２のランナ９が新たに開口するようになっている。
【００２８】
可動側金型１０’は、２色成形用の可動側金型１０と比較して可動側凹部型１２がないだけで他は同じ構造をしているので、同じ参照数字を付して重複説明はしない。また、回転側金型２０は同じ構造をしているので、同様に説明はしない。なお、本実施の形態によると、ボアの大きさは、回転側金型２０の第１あるいは第２の回転凹部型２１、２２と実質的に同じ大きさになっている。
【００２９】
次に、上記３色成形用金型を使用して、積層した形の赤色、緑色および黄色の３色からなる成形品を成形する例について説明する。回転側金型２０をそのパーティング面Ｐ１が固定側金型１’のパーテイング面Ｐ１と平行になるように駆動しておいて、可動側金型１０’を固定側金型１’に対して型締めする。そうすると、間隔保持部材４０は前述したように縮んで、図４あるいは図５の（ア）に示されているように、固定側金型１’と回転側金型２０と可動側金型１０’は型締めされる。型締めされることにより、可動側金型１０’のパーティング面Ｐ２と回転側金型２０の第２の回転凹部型２２とにより、第１層を成形するためのキャビティＣ１が構成される。図５の（イ）に示されているように、第１の射出ノヅルＮ１から赤色の溶融樹脂をキャビティＣ１に射出・充填する。これにより、１番目の赤色の第１層Ｒ１が成形される。
【００３０】
第１の射出ノズルＮ１を待避させる。ある程度の固化を待って、可動側金型１０’を開く。回転側金型２０は、１番目の第１層Ｒ１を保持した状態で間隔保持部材４０により、前述したように中間位置に開かれる。可動側金型１０’と回転側金型２０とが開かれた状態が図５の（ウ）に示されている。このように開かれると、回転側金型２０は、固定側金型１’にも可動側金型１０’に干渉されることなく、回転可能である。１８０度回転させる。回転させると、回転側金型２０に残っている１番目の第１層Ｒ１は、図５の（エ）に示されているように、固定側金型１’の方を向く。可動側金型１０’を固定側金型１’に対して型締めする。そうすると、図６の（ア）に示されているように、可動側金型１０’のパーティング面Ｐ２と回転側金型２０の第１の回転凹部型２１とにより、２番目の第１層Ｒ２を成形するためのキャビティＣ１が構成される。また、回転側金型２０に残っている１番目の第１層Ｒ１と、初期状態にある入れ駒４の頂面６とにより第２層を成形するためのキャビティＣ２が構成される。
【００３１】
次いで、第１の射出ノズルＮ１からは赤色の溶融樹脂をキャビティＣ１に向けて、第２の射出ノズルＮ２からは緑色の溶融樹脂をキャビティＣ２に向けて射出する。これにより、赤色の２番目の第１層Ｒ２が成形される。また、赤色の１番目の第１層Ｒ１に緑色の第２層Ｇが積層された形で成形される。このようにして射出・充填している途中の段階が図６の（ア）に示されている。
【００３２】
緑色の第２層Ｇがある程度固化するのを待って、入れ駒４を１段後退させる。そうすると、緑色の第２層Ｇと入れ駒４の頂面６とによりキャビティＣ３が構成される。このキャビティＣ３には、第２のランナ９が開口している。図６の（ウ）に示されているように、第３の射出ノズルＮ３から黄色の溶融樹脂をキャビティＣ３に向けて射出する。これにより、赤色の第１層Ｒ１と緑色の第２層Ｇと黄色の第３層Ｙが積層された３色成形品が成形される。第３の射出ノズルＮ３を待避させて、可動盤側金型１０’を開く。３色成形品は突き出され、回転側金型２０は中間位置に開かれる。この状態が図６の（エ）に示されている。入れ駒４を初期位置に戻すと、図５の（ウ）に示されている状態と同じ状態に戻る。以下同様にして成形する。
【００３３】
上記実施の形態によると、第２、３の射出ノズルＮ２、Ｎ３は、固定盤Ｆにタッチするようになっている。汎用の固定盤は、一般に１頭の射出ノズルがタッチするようになっているので、汎用の固定盤を一部加工する必要がある。これを避けるために、図４において鎖線で示されているように、固定側金型１’に第３の射出ノズルＮ３がタッチするように実施することもできる。
【００３４】
また、上記実施の形態によると、入れ駒４は１段に後退するようになっているので３色成形品が得られるが、複数段に後退するように実施すると多色成形品が得られることは明らかである。さらには、本実施の形態によると、回転金型保持枠体３０は、間隔保持部材４０により駆動されるようになっているが、可動側金型１０の型開閉動作に連動する例えばピストンシリンダユニットにより駆動するように実施することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る２色成形用金型を示す図で、その（ア）はその平面図、その（イ）は縦側面図、その（ウ）は（イ）において矢視ウーウ方向に見た側面図、その（エ）は本実施の形態により得られる２色成形品の断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る２色成形用金型を示す図で、その（ア）〜（エ）はそれぞれ異なる成形段階にある金型を示す断面図である。
【図３】本発明の間隔保持部材の他の実施の形態を示す側面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る３色成形用金型の要部を示す平面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る３色成形用金型を示す図で、その（ア）〜（エ）はそれぞれ異なる成形段階にある金型を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る３色成形用金型を示す図で、その（ア）〜（エ）は図５に示す成形段階の次の、それぞれ異なる成形段階にある金型を示す断面図である。
【図７】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
Ｆ 固定盤 Ｍ 可動盤
Ｔ タイバー Ｎ１〜Ｎ３ 第１〜３の射出ノズル
１、１’ 固定側金型 ２ コア型
１０、１０’ 可動側金型 １２ 凹部型
１３ 斜面 １４ ロケートリング
２０ 回転側金型 ２１、２２ 第１、２の回転凹部型
３０ 回転金型保持枠体 ３１、３２ 上下の枠部材
３３、３４ 左右の枠部材 ４０、４０’ 間隔保持部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定盤に取り付けられる固定側金型と、この固定盤に複数本のタイバーを介して接続されていると共に前記固定盤に対して型開閉される可動盤に取り付けられる可動側金型と、前記固定側金型と可動側金型との間に設けられている反転あるいは回転側金型とからなる、多色成形用金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
１次成形で第１の樹脂材料を射出し、２次成形で第１の樹脂材料と異なる色の第２の樹脂材料を射出して、異なる色からなる成形品を一体的に成形する２色成形法も、第１の樹脂材料の上に第２の樹脂材料を重ねる形で射出して積層品を得る射出成形方法も共に複合成形方法として従来周知である。このような方法の実施に使用される金型も周知で、固定金型と、金型の中心軸を同転の中心として回転する回転金型とから構成されている。そして、これらの金型には、回転軸の一方に１次成形用のキャビティが、また他方に２次成形用のキャビティが設けられている。したがって、１次成形用のキャビティに第１の樹脂材料を射出すると、１次成形部分が成形される。そこで、型を開いて回転金型を２次成形位置へ回転させ、１次成形部分が保持されている２次成形用のキャビティに第２の樹脂材料を射出すると、２色成形品あるいは２層からなる積層品が得られる。
【０００３】
また、３つの半成形品から１個の複合成形品を成形する射出成形方法は、本出願人により例えば特許文献１によって提案されている。この成形方法の実施に使用される金型は、スライド金型と、２個のスライドコアとから構成されている。スライドコアは、スライド金型のスライド方向と異なる方向にスライドすると共に、スライド金型とスライドコアは、スライド金型のキャビティとスライドコアのキャビティが互いに離間した位置と、接近して整合する位置とを採るようになっている。したがって、１次成形により、３個の半成形品をスライド金型とスライドコア内で同時に成形し、その後半成形品がスライド金型とスライドコア内に残った状態でスライドコアを開き、そしてスライド金型とスライドコアとをスライドさせて半成形品を所定の位置へ集合させる。そして、集合されて型締めされた接合部に溶融樹脂を２次成形により射出すると、スライド金型とスライドコア内で３個の半成形品が一体化された複合成形品が得られる。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１５３５３８号公報
【特許文献２】特開平８ー１０８４５０号公報
【特許文献３】特開２００４−６６７２８号公報
【０００５】
特許文献２には、固定側金型と、この固定側金型に対して型開閉される可動側金型と、これらの金型の間に設けられている中間プレートすなわち回転プレートとからなる３色成形用金型が示されている。回転プレートの、固定側金型に面したパーティング面にはコア型が形成されている。一方、固定側金型の、中間プレートに面した側には、円周方向に１２０度の間隔をおいて、前記コア型に対応する３個の第１、２、３の凹部が設けられている。第１、２の凹部には、固定側金型の方に半径外方から中心部に向かうように設けられているゲートが開口している。これに対し第３の凹部には、中間プレートの裏側に半径外方から中心部に向かうように設けられているゲートが開口している。したがって、中間プレートを１２０度ずつ回転させて３色からなる成形品を得ることができるが、第３のゲートは中間プレートの裏側に設けられているので、成形品の表面にゲートの痕跡は出ない。
【０００６】
特許文献３により、スタックモールド成形型が提案されている。この成形型５０は、図７に示されているように、型保持部５１と、この型保持部５１と４本のタイバー５２、５２、…で結合されている移動体５３とを備えている。型保持部５１には固定型５５が、そして移動体５３に可動型５６がそれぞれ取り付けられている。固定型５５と可動型５６との間には、これらの型５５、５６から等間隔に開閉されるミドルプレート６０が設けられている。固定型５５とミドルプレート６０との間に第１のキャビティＣ１が、ミドルプレート６０と可動型５６との間には第２のキャビティＣ２が構成されている。第１のキャビティＣ１にはホットランナ群６１を介して、そして第２キャビティＣ２にはコールドランナ６２を介して溶融樹脂が射出充填されるようになっている。したがって、図７に示されているように可動型５６を固定型５５に対して型締めして溶融樹脂を射出すると、第１のキャビティＣ１にはホットランナ群６１を介して、第２のキャビティＣ２にはホットランナ群６１およびコールドランナ６２を介して充填される。冷却固化を待って可動型５６を開くと、ミドルプレート６０は等間隔に開かれ、２個の成形品が同時に得られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、２色成形品あるいは２層からなる積層成形品を得る射出成形方法は従来周知であり、また３色からなる複合成形品の成形装置も特許文献１、２等により提案されているので、これらの方法を適用して２色成形品も３色成形品も成形することはできる。これらの成形方法の実施に使用される成形装置は専用機であるので、高効率的に成形できる利点は認められる。また、成形する複合成形品の数が多くなると、専用機のメリットが生じるようにもなる。しかしながら、専用機は汎用性あるいは応用性に欠ける欠点がある。また、専用機は汎用機に比較して高価になり、互換性の部品もないので、保守費用が嵩む恐れもある。
【０００８】
特許文献３に示されているスタックモールド成形型５０を構成している型保持部５１は、汎用機の固定盤に相当し、移動体５３は可動盤に相当しているので、汎用機の固定盤には固定型５５を、可動盤には可動型５６をそれぞれ取り付け、比較的安価にスタックモールド成形型５０を得ることはできる。しかしながら、このスタックモールド成形型５０のミドルプレート６０は、スライド的に移動するだけで、ミドルプレート６０の両面に形成されている２個の凹部は、固定型５５の凹部あるいは可動型５６の凹部に対して入れ替えるようにはなっていないので、２色成形品も３色成形品も成形することはできない。また、上記成形型には、ミドルプレート６０を固定型５５と可動型５６とから等距離に開くために、ラック・ピニオン機構が採用されているが、一方のラックの基端部は固定盤５１に、他方のラックの基端部は可動盤５３にそれぞれ取り付けられているので、汎用の固定盤５１と可動盤５３とを一部加工しなければならないという問題もある。また、上記スタックモールド成形型５０は、２色成形用型ではないので１頭の射出ノズルのみが示されているだけで、複数頭の射出ノズルを配置するときに生じる問題については何ら言及もされていない。
【０００９】
本発明は、上記したような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、汎用の射出成形機の要部をベースにして安価に製作することができる多色成形用金型を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
汎用の射出成形機は、従来周知のように固定盤と、この固定盤に対して型開閉される可動盤と、前記固定盤と可動盤との間に設けられている複数本例えば４本のタイバーと、例えばトグル機構からなる型開閉装置とを備えている。そして、前記固定盤と可動盤には得ようとする成形品の種類に応じた金型が選択的に取り付けられるようになっている。そこで、本発明は選択的に取り付けられる金型の１つに本発明に係る金型を付け加えることにより、上記目的を達成しようとするものである。すなわち、汎用の固定盤には本発明に係る固定側金型を、そして汎用の可動盤には本発明に係る可動側金型を取り付けると共に、前記固定側金型と可動側金型との間に回転側金型を設けることにより、上記目的を達成しようとするものである。
【００１１】
すなわち、請求項１に記載の発明は、前記目的を達成するために、固定盤に取り付けられる固定側金型と、前記固定盤に複数本のタイバーを介して接続されていると共に前記固定盤に対して型開閉される可動盤に取り付けられる可動側金型と、前記固定側金型と可動側金型との間に設けられている反転あるいは回転側金型と、前記回転側金型を回転自在に支持している回転金型保持枠体とからなり、前記固定側金型と可動側金型と回転側金型は、前記複数本のタイバーの内側に配置され、前記回転金型保持枠体は、前記複数本のタイバーの外側に位置する枠部材により井桁状に構成され、そして前記固定側金型と前記可動側金型とに間隔保持部材を介して結合され、前記可動側金型が開かれると、前記間隔保持部材により前記固定側金型と可動側金型との間の実質的な中間位置に駆動され、閉じられると、前記固定側金型と回転側金型と可動側金型とが型閉じされるように駆動され、前記回転側金型の両方のパーティング面側には、第１、２の回転凹部型が形成され、前記固定側金型のパーティング面側には前記回転凹部型と共働するコア型が、前記可動側金型のパーティング面側には前記回転凹部型と共働する可動側凹部型がそれぞれ形成されている。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の金型において、第１の樹脂材料を射出する第１の射出ノズルは前記固定側金型の、パーティング面に実質的に直角な位置に、第２の樹脂材料を射出する第２の射出ノズルは前記可動側金型の、パーティング面と交わる所定の角度の位置に、それぞれタッチするように形成されている。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、固定盤に取り付けられる固定側金型と、前記固定盤に複数本のタイバーを介して接続されていると共に前記固定盤に対して型開閉される可動盤に取り付けられる可動側金型と、前記固定側金型と可動側金型との間に設けられている反転あるいは回転側金型と、前記回転側金型を回転自在に支持している回転金型保持枠体とからなり、前記固定側金型と可動側金型と回転側金型は、前記複数本のタイバーの内側に配置され、前記回転金型保持枠体は、前記複数本のタイバーの外側に位置する枠部材により井桁状に構成され、そして前記固定側金型と前記可動側金型とに間隔保持部材を介して結合され、前記可動側金型が開かれると、前記間隔保持部材により前記固定側金型と可動側金型との間の実質的な中間位置に駆動され、閉じられると、前記固定側金型と回転側金型と可動側金型とが型閉じされるように駆動され、前記回転側金型の両方のパーティング面側には第１、２の回転凹部型が形成され、前記固定側金型のパーティング面側には前記回転凹部型と共働する入れ駒が、前記可動側金型のパーティング面側には前記回転凹部型と共働する可動側型がそれぞれ形成され、前記入れ駒は、所定位置から複数段に後退するように構成され、後退する毎に前記回転側金型の回転凹部型との間に所定容積の新たなキャビティが形成され、後退することにより形成される新たなキャビティにはその都度新たなランナが開口するように構成されている。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の金型において、第１の樹脂材料を射出する第１の射出ノズルは前記可動側金型の、パーティング面と交わる所定の角度の位置に、第２の樹脂材料を射出する第２の射出ノズルは前記固定側金型の、パーティング面に実質的に直角な位置に、第３の樹脂材料を射出する第３の射出ノズルは前記固定側金型の、パーティング面と交わる所定の角度の位置に、それぞれタッチするように構成され、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかの項に記載の金型において、前記間隔保持部材は、前記回転金型保持枠体の外側に位置するように構成される。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、請求項１に記載の発明によると、回転側金型の両方のパーティング面側には、第１、２の回転凹部型が形成され、固定側金型のパーティング面側には前記回転凹部型と共働するコア型が、可動側金型のパーティング面側には前記回転凹部型と共働する可動側凹部型がそれぞれ形成されているので、２色あるいは２材質からなる成形品を成形することができる。また、他の発明によると、固定側金型には入れ駒が設けられ、この入れ駒は所定位置から複数段に後退するように構成され、後退する毎に回転側金型の回転凹部型との間に所定容積の新たなキャビティが形成され、後退することにより形成される新たなキャビティにはその都度新たなランナが開口するように構成されているので、多色成形品あるいは多材質からなる多積層成形品を成形することができる。このような成形品を成形できる多色成形用金型は、汎用成形機あるいは標準的な成形機に備わっている固定盤には本発明に係る固定側金型を、可動盤には可動側金型を取り付け、固定側金型と可動側金型との間に回転側金型を設けるだけの構造であるので、汎用機をベースに安価に提供できるという、本発明に特有の効果が得られる。また、固定側金型も可動側金型もタイバーの内側に配置され、回転側金型を回転自在に保持している回転金型保持枠体はタイバーの外側に位置し、回転側金型もタイバーの内側に配置されているので、標準機の型締め装置をそのまま利用でき、さらに安価に提供できる。
【００１６】
また、回転金型保持枠体がタイバーの外側に配置されているので、タイバーの内側には回転側金型が位置し、大きな回転側金型を採用できる。これにより、大型の多色成形品を成形することもできる。さらには、回転金型保持枠体は間隔保持部材を介して可動側金型と固定側金型とに連結されているので、可動側金型を開閉すると、回転側金型は自動的に開閉され、安価に多色成形用金型が得られる。また、射出ノズルが固定側金型の、パーティング面と交わる所定の角度の位置に、タッチするように構成されている発明によると、複数頭の射出ユニットを互いに干渉することなく配置することができる。このとき射出ノズルがタッチする力は、パーティング面と所定の角度をなしているので、パーティング面と平行に作用する力は半減される。半減されるのでタイバー等に悪影響を及ぼす力も減少する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を説明にする。図１は、本発明の第１の実施形態に係る２色成形用金型を示す図で、その（ア）はその平面図、その（イ）は縦側面図、その（ウ）は（イ）において矢視ウーウ方向に見た側面図であるが、これらの図に示されているように、本実施の形態に係る２色成形用金型は、固定盤Ｆと、可動盤Ｍと、これらの盤Ｆ、Ｍを結んでいる複数本例えば４本のタイバーＴ、Ｔ、…とを含んでいるが、これらの部材は射出成形機として汎用部材である。そして、本実施の形態によると、上記汎用部材である固定盤Ｆには固定側金型１が、可動盤Ｍには可動側金型１０がそれぞれ取り付けられている。そして、これらの金型１、１０の間に反転あるいは回転側金型２０が設けられている。
【００１８】
固定側金型１は、４本のタイバーＴ、Ｔ、…の内側に位置し、パーティング面Ｐ１側に、所定大きさおよび高さのコア型２が形成されている。また、固定側金型１にはパーティング面Ｐ１と直角にスプル３が形成されている。このスプル３３は固定盤Ｆに取り付けられているロケートリングＲと連通している。したがって、第２の射出ノズルＮ２がタッチする力は、固定盤Ｆすなわち固定側金型１に直角、換言するとパーティング面Ｐ１に直角に作用することになる。
【００１９】
可動側金型１０も、４本のタイバーＴ、Ｔ、…の内側に位置している。図１の（ア）では可動側金型１０の一部がタイバーＴ、Ｔ、…から一部がはみ出しているように示されているが、可動側金型１０は軸方向に移動するだけで回転はしないので、可動側金型１０がタイバーＴ、Ｔ、…と干渉するようなことはない。可動側金型１０のパーティング面Ｐ２には、深さおよび大きさにおいて２段の可動側凹部型１２が形成されている。この凹部型１２は、前述した固定側金型１のコア型２と実質的に同じ大きさになっている。このように構成されている可動側金型１０は、略立方体を呈しているが、角の一部はパーティング面Ｐ２に対して所定の角度に切り落とされている。切り落とされた斜面１３にロケートリング１４が取り付けられている。ロケートリング１４からは第１のホットスプル１５、ホットランナ１６および第２のホットスプル１７が延び、第２のホットスプル１７はゲートを介して凹部型１２の底部に開口している。ロケートリング１４が斜面１３に設けられているので、後述する第１の射出ノズルがロケートリング１４にタッチする力は、パーティング面Ｐ２に斜めに作用する。これにより、パーティング面Ｐ２をずらすように作用し、タイバーＴ、Ｔ、…等に悪影響を及ぼす力は半減される。
【００２０】
回転側金型２０は、回転金型保持枠体３０に以下に説明するように、反転あるいは回転可能に取り付けられている。回転金型保持枠体３０は、図１の（ウ）にもっともよく示されているように、タイバーＴ、Ｔの外側に位置する上下の枠部材３１、３２と、同様にタイバーＴ、Ｔの外側に位置する左右の枠部材３３、３４とから井桁状に形成されている。このように構成されている回転金型保持枠体３０は、間隔保持部材４０、４０を介して固定側金型１と可動側金型１０とに結合されている。間隔保持部材４０、４０は、左左の枠部材３３、３４の外側にそれぞれ配置されているが、同じ構造をしているので、以下一方の間隔保持部材４０について説明する。間隔保持部材４０は、図１の（イ）に示されているように、略Ｚ状を呈するＺ状リンク４１と、２本の棒状リンク４２、４２とからなっている。Ｚ状リンク４１の略中心部が、左の枠部材３３に回動軸４３により回動自在に取り付けられている。Ｚ状リンク４１の両先端部は棒状リンク４２、４２の先端部にピン軸４４により互いに回動可能に結合され、棒状リンク４２、４２の基端部は固定側金型１と可動側金型１０とにそれぞれ回動軸４５、４５により回動自在に取り付けられている。したがって、可動側金型１０を開くと、図１の（イ）に示されているように、Ｚ状リンク４１と２本の棒状リンク４２、４２は実線で示されているように延びて、回転金型保持枠体３０は固定側金型１と可動側金型１０との略中間位置を採る。型締めすると、Ｚ状リンク４１と２本の棒状リンク４２、４２は鎖線で示されているように縮み、回転金型保持枠体３０に取り付けられている回転側金型２０は固定側金型１と可動側金型１０とに型締めされる位置を採る。すなわち、回転金型保持部材３０は、図示されないガイドレール等に案内されて、可動側金型２０の型開閉動作に連動して、一定の姿勢を保って軸方向にスライド的に駆動されるようになっている。
【００２１】
回転側金型２０の上下の端部の中心部には、回転軸２４、２４が取り付けられ、これらの回動軸２４、２４が上下の枠部材３１、３２の中間点において回動自在に軸受けされている。したがって、本実施の形態によると、回転側金型２０は垂直軸（２４、２４）を中心にして反転あるいは回転することになる。この回転側金型２０を１８０度反転あるいは回転させるための、サーボモータ、ピストンシリンダユニット等の駆動装置は図１には示されていない。また、汎用の射出成形機に備わっているトグル機構、トグル機構を駆動するサーボモータ、直圧シリンダ等の型締装置、成形品突き出すエジェクタ装置等も図１には示されていない。
【００２２】
このように回転自在に設けられている回転側金型２０は、略立方体を呈し、固定側金型１あるいは可動側金型１０と同様にタイバーＴ、Ｔ、…の内側に位置する大きさになっている。そして、その両パーティング面Ｐ１、Ｐ２には第１、２の回転凹部型２１、２２がそれぞれ形成されている。これらの回転凹部型２１、２２は、固定側金型１のコア型２よりも、所定量だけ大きく且つ深くなっている。
【００２３】
次に、図１の（エ）に示されているような、赤色の第１部分Ｒと、緑色の第２部分Ｇとからなる２色成形品の成形例について説明する。回転側金型２０のパーティング面Ｐ１、Ｐ２が固定側金型１および可動側金型１０のそれと平行になるように回転駆動して、可動側金型１０を固定側金型１に対して型締めする。間隔保持部材４０、４０は図１の（イ）において鎖線で示されているように縮んで、回転側金型２０も固定側金型１に対して型締めされる。そうすると、図２の（ア）に示されているように、固定側金型１のコア型２と回転側金型２０の第１の回転凹部型２１とにより第１部分Ｒを成形するためのキャビティＣ１が構成される。第１の射出ノズルＮ１から赤色の溶融樹脂を射出する。溶融樹脂はスプル３からキャビティＣ１に充填される。充填されている途中の段階が図２の（ア）に示されている。これにより、第１部分Ｒが成形される。ある程度の固化を待って、可動側金型１０を開く。可動側金型１０が開かれると、間隔保持部材４０、４０により回転側金型２０も開かれて、固定側金型１と可動側金型１０との中間位置に位置する。このとき、赤色の第１部分Ｒは回転側金型２０の第１の回転凹部型２１内に残っている。このようにして型を開いた状態が図２の（イ）に示されている。
【００２４】
回転側金型２０を１８０度回転させる。１８０度回転した状態が図２の（ウ）に示されている。可動側金型１０を固定側金型１に対して型締めする。型締めすると、図２の（エ）に示されているように、固定側金型１のコア型２と回転側金型２０の第２の回転凹部型２２とにより第１部分Ｒを成形するためのキャビティＣ１が構成される。また、可動側金型１０の凹部型１２と回転側金型２０の第１の回転凹部型２１に残っている第１部分Ｒとにより第２部分Ｇを成形するためのキャビティＣ２が構成される。第１の射出ノズルＮ１から赤色の溶融樹脂を、第２の射出ノズルＮ２から緑色の溶融樹脂を、今度は実質的に同時に射出する。これにより、第１部分Ｒと、第１部分Ｒと第２部分Ｇとが積層された２色成形品とが同時に成形される。可動側金型１０を開くと、間隔保持部材４０、４０により回転側金型２０は、固定側金型１と可動側金型１０との中間位置に開かれる。同時に、エジェクタピンが突き出て２色成形品が突き出される。２色成形品が突き出されたら、回転側金型２０を１８０度回転させる。１８０度回転させると、図２の（ウ）の状態に戻る。以下前述したようにして成形する。あるいは、異種材料から同様にして積層成形品を成形する。
【００２５】
図３に、間隔保持部材４０’の他の実施の形態が示されている。本実施の形態によると、一対のラック４６、４７と、この一対のラック４６、４７に同時に噛み合っている１個のピニオン４８とからなっている。上方のラック４６の基端部は固定側金型１に取り付けられ、下方のラック４７の基端部は可動側金型１０に取り付けられている。ピニオン４８は、これらのラック４６、４７に同時に噛み合うようにして回転金型保持枠体３０の左の枠部材３３に回転自在に取り付けられている。したがって、可動側金型１０を型開閉方向に駆動すると、回転金型保持枠体３０は、前述したように固定側金型１と可動側金型１０の中間位置と型閉じ位置とに駆動されることになる。本実施の形態によってもラック４６、４７は固定側金型１と可動側金型１０とに取り付けられているので、汎用の固定盤Ｆと可動盤Ｍを格別に手直しする必要はない。上記のラック・ピニオン機構は、右の枠部材３４にも同様に取り付けられている。
【００２６】
最後に、３色成形用金型の実施の形態を図４によって説明する。本実施の形態によっても、固定側金型１’と可動側金型１０’と、回転側金型２０とを備えているが、これらの金型１’、１０’は前述した２色成形用の金型１、１０と同じようにして固定盤Ｆと可動盤Ｍに取り付けられているので、タイバーは図４には示されていない。また、回転側金型２０は同じ構造の回転金型保持枠体３０に取り付けられているので、回転金型保持枠体３０も、間隔保持部材４０も示されていない。
【００２７】
本実施の形態によると、固定側金型１’にはパーティング面Ｐ１側に所定大きさのボアが軸方向に形成され、このボアにスライドコアあるいは入れ駒４が軸方向に移動自在に設けられている。図４に示されている実施の形態は３色成形用金型であるので、入れ駒４はエアシリンダ５等により軸方向に１段に駆動されるようになっている。図４に示されている状態では、入れ駒４は初期位置にあり、その頂面６はパーティング面Ｐ１よりも所定量だけ内側に入り込んでいる。これにより、ボアの内周面と入れ駒４の頂面６とにより第１の凹部７が構成されている。この第１の凹部７にはスプル３’に連なった第１のランナ８が開口している。図４において右方向に１段駆動されると、第２の凹部が構成されるが、新しく構成される第２の凹部にはスプル３”に連なった第２のランナ９が新たに開口するようになっている。
【００２８】
可動側金型１０’は、２色成形用の可動側金型１０と比較して可動側凹部型１２がないだけで他は同じ構造をしているので、同じ参照数字を付して重複説明はしない。また、回転側金型２０は同じ構造をしているので、同様に説明はしない。なお、本実施の形態によると、ボアの大きさは、回転側金型２０の第１あるいは第２の回転凹部型２１、２２と実質的に同じ大きさになっている。
【００２９】
次に、上記３色成形用金型を使用して、積層した形の赤色、緑色および黄色の３色からなる成形品を成形する例について説明する。回転側金型２０をそのパーティング面Ｐ１が固定側金型１’のパーテイング面Ｐ１と平行になるように駆動しておいて、可動側金型１０’を固定側金型１’に対して型締めする。そうすると、間隔保持部材４０は前述したように縮んで、図４あるいは図５の（ア）に示されているように、固定側金型１’と回転側金型２０と可動側金型１０’は型締めされる。型締めされることにより、可動側金型１０’のパーティング面Ｐ２と回転側金型２０の第２の回転凹部型２２とにより、第１層を成形するためのキャビティＣ１が構成される。図５の（イ）に示されているように、第１の射出ノヅルＮ１から赤色の溶融樹脂をキャビティＣ１に射出・充填する。これにより、１番目の赤色の第１層Ｒ１が成形される。
【００３０】
第１の射出ノズルＮ１を待避させる。ある程度の固化を待って、可動側金型１０’を開く。回転側金型２０は、１番目の第１層Ｒ１を保持した状態で間隔保持部材４０により、前述したように中間位置に開かれる。可動側金型１０’と回転側金型２０とが開かれた状態が図５の（ウ）に示されている。このように開かれると、回転側金型２０は、固定側金型１’にも可動側金型１０’に干渉されることなく、回転可能である。１８０度回転させる。回転させると、回転側金型２０に残っている１番目の第１層Ｒ１は、図５の（エ）に示されているように、固定側金型１’の方を向く。可動側金型１０’を固定側金型１’に対して型締めする。そうすると、図６の（ア）に示されているように、可動側金型１０’のパーティング面Ｐ２と回転側金型２０の第１の回転凹部型２１とにより、２番目の第１層Ｒ２を成形するためのキャビティＣ１が構成される。また、回転側金型２０に残っている１番目の第１層Ｒ１と、初期状態にある入れ駒４の頂面６とにより第２層を成形するためのキャビティＣ２が構成される。
【００３１】
次いで、第１の射出ノズルＮ１からは赤色の溶融樹脂をキャビティＣ１に向けて、第２の射出ノズルＮ２からは緑色の溶融樹脂をキャビティＣ２に向けて射出する。これにより、赤色の２番目の第１層Ｒ２が成形される。また、赤色の１番目の第１層Ｒ１に緑色の第２層Ｇが積層された形で成形される。このようにして射出・充填している途中の段階が図６の（ア）に示されている。
【００３２】
緑色の第２層Ｇがある程度固化するのを待って、入れ駒４を１段後退させる。そうすると、緑色の第２層Ｇと入れ駒４の頂面６とによりキャビティＣ３が構成される。このキャビティＣ３には、第２のランナ９が開口している。図６の（ウ）に示されているように、第３の射出ノズルＮ３から黄色の溶融樹脂をキャビティＣ３に向けて射出する。これにより、赤色の第１層Ｒ１と緑色の第２層Ｇと黄色の第３層Ｙが積層された３色成形品が成形される。第３の射出ノズルＮ３を待避させて、可動盤側金型１０’を開く。３色成形品は突き出され、回転側金型２０は中間位置に開かれる。この状態が図６の（エ）に示されている。入れ駒４を初期位置に戻すと、図５の（ウ）に示されている状態と同じ状態に戻る。以下同様にして成形する。
【００３３】
上記実施の形態によると、第２、３の射出ノズルＮ２、Ｎ３は、固定盤Ｆにタッチするようになっている。汎用の固定盤は、一般に１頭の射出ノズルがタッチするようになっているので、汎用の固定盤を一部加工する必要がある。これを避けるために、図４において鎖線で示されているように、固定側金型１’に第３の射出ノズルＮ３がタッチするように実施することもできる。
【００３４】
また、上記実施の形態によると、入れ駒４は１段に後退するようになっているので３色成形品が得られるが、複数段に後退するように実施すると多色成形品が得られることは明らかである。さらには、本実施の形態によると、回転金型保持枠体３０は、間隔保持部材４０により駆動されるようになっているが、可動側金型１０の型開閉動作に連動する例えばピストンシリンダユニットにより駆動するように実施することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る２色成形用金型を示す図で、その（ア）はその平面図、その（イ）は縦側面図、その（ウ）は（イ）において矢視ウーウ方向に見た側面図、その（エ）は本実施の形態により得られる２色成形品の断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る２色成形用金型を示す図で、その（ア）〜（エ）はそれぞれ異なる成形段階にある金型を示す断面図である。
【図３】本発明の間隔保持部材の他の実施の形態を示す側面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る３色成形用金型の要部を示す平面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る３色成形用金型を示す図で、その（ア）〜（エ）はそれぞれ異なる成形段階にある金型を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る３色成形用金型を示す図で、その（ア）〜（エ）は図５に示す成形段階の次の、それぞれ異なる成形段階にある金型を示す断面図である。
【図７】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
Ｆ 固定盤 Ｍ 可動盤
Ｔ タイバー Ｎ１〜Ｎ３ 第１〜３の射出ノズル
１、１’ 固定側金型 ２ コア型
１０、１０’ 可動側金型 １２ 凹部型
１３ 斜面 １４ ロケートリング
２０ 回転側金型 ２１、２２ 第１、２の回転凹部型
３０ 回転金型保持枠体 ３１、３２ 上下の枠部材
３３、３４ 左右の枠部材 ４０、４０’ 間隔保持部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定盤（Ｆ）に取り付けられる固定側金型（１）と、前記固定盤に複数本のタイバー（Ｔ、Ｔ、…）を介して接続されていると共に前記固定盤に対して型開閉される可動盤（Ｍ）に取り付けられる可動側金型（１０）と、前記固定側金型と可動側金型との間に設けられている反転あるいは回転側金型（２０）と、前記回転側金型を回転自在に支持している回転金型保持枠体（３０）とからなり、
前記固定側金型と可動側金型と回転側金型は、前記複数本のタイバーの内側に配置され、
前記回転金型保持枠体（３０）は、前記複数本のタイバーの外側に位置する枠部材（３１〜３４）により井桁状に構成され、そして前記固定側金型と前記可動側金型とに間隔保持部材（４０）を介して結合され、前記可動側金型が開かれると、前記間隔保持部材により前記固定側金型と可動側金型との間の実質的な中間位置に駆動され、閉じられると、前記固定側金型と回転側金型と可動側金型とが型閉じされるように駆動され、
前記回転側金型の両方のパーティング面側には、第１、２の回転凹部型（２１、２２）が形成され、前記固定側金型のパーティング面側には前記回転凹部型と共働するコア型（２）が、前記可動側金型のパーティング面側には前記回転凹部型と共働する可動側凹部型（１２）がそれぞれ形成されている、多色成形用金型。
【請求項２】
請求項１に記載の金型において、第１の樹脂材料を射出する第１の射出ノズル（Ｎ１）は前記固定側金型の、パーティング面に実質的に直角な位置に、第２の樹脂材料を射出する第２の射出ノズル（Ｎ２）は前記可動側金型の、パーティング面と交わる所定の角度の位置に、それぞれタッチするように構成されている、多色成形用金型。
【請求項３】
固定盤（Ｆ）に取り付けられる固定側金型（１’）と、前記固定盤に複数本のタイバーを介して接続されていると共に前記固定盤に対して型開閉される可動盤（Ｍ）に取り付けられる可動側金型（１０’）と、前記固定側金型と可動側金型との間に設けられている反転あるいは回転側金型（２０）と、前記回転側金型を回転自在に支持している回転金型保持枠体（３０）とからなり、
前記固定側金型と可動側金型と回転側金型は、前記複数本のタイバーの内側に配置され、
前記回転金型保持枠体（３０）は、前記複数本のタイバーの外側に位置する枠部材（３１〜３４）により井桁状に構成され、そして前記固定側金型と前記可動側金型とに間隔保持部材（４０）を介して結合され、前記可動側金型が開かれると、前記間隔保持部材により前記固定側金型と可動側金型との間の実質的な中間位置に駆動され、閉じられると、前記固定側金型と回転側金型と可動側金型とが型閉じされるように駆動され、
前記回転側金型の両方のパーティング面側には第１、２の回転凹部型（２１、２２）が形成され、
前記固定側金型のパーティング面側には前記回転凹部型と共働する入れ駒（４）が、前記可動側金型のパーティング面側には前記回転凹部型と共働する可動側型（Ｐ２）がそれぞれ形成され、
前記入れ駒は、所定位置から複数段に後退するように構成され、後退する毎に前記回転側金型の回転凹部型との間に所定容積の新たなキャビティが形成され、後退することにより形成される新たなキャビティにはその都度新たなランナが開口することを特徴とする、多色成形用金型。
【請求項４】
請求項３に記載の金型において、第１の樹脂材料を射出する第１の射出ノズルは前記可動側金型の、パーティング面と交わる所定の角度の位置に、第２の樹脂材料を射出する第２の射出ノズルは前記固定側金型の、パーティング面に実質的に直角な位置に、第３の樹脂材料を射出する第３の射出ノズルは前記固定側金型の、パーティング面と交わる所定の角度の位置に、それぞれタッチするように形成されている、多色成形用金型。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかの項に記載の金型において、前記間隔保持部材（４０、４０’）は、前記回転金型保持枠体（３０）の外側に位置している、多色成形用金型。
【請求項１】
固定盤（Ｆ）に取り付けられる固定側金型（１）と、前記固定盤に複数本のタイバー（Ｔ、Ｔ、…）を介して接続されていると共に前記固定盤に対して型開閉される可動盤（Ｍ）に取り付けられる可動側金型（１０）と、前記固定側金型と可動側金型との間に設けられている反転あるいは回転側金型（２０）と、前記回転側金型を回転自在に支持している回転金型保持枠体（３０）とからなり、
前記固定側金型と可動側金型と回転側金型は、前記複数本のタイバーの内側に配置され、
前記回転金型保持枠体（３０）は、前記複数本のタイバーの外側に位置する枠部材（３１〜３４）により井桁状に構成され、そして前記固定側金型と前記可動側金型とに間隔保持部材（４０）を介して結合され、前記可動側金型が開かれると、前記間隔保持部材により前記固定側金型と可動側金型との間の実質的な中間位置に駆動され、閉じられると、前記固定側金型と回転側金型と可動側金型とが型閉じされるように駆動され、
前記回転側金型の両方のパーティング面側には、第１、２の回転凹部型（２１、２２）が形成され、前記固定側金型のパーティング面側には前記回転凹部型と共働するコア型（２）が、前記可動側金型のパーティング面側には前記回転凹部型と共働する可動側凹部型（１２）がそれぞれ形成されている、多色成形用金型。
【請求項２】
請求項１に記載の金型において、第１の樹脂材料を射出する第１の射出ノズル（Ｎ１）は前記固定側金型の、パーティング面に実質的に直角な位置に、第２の樹脂材料を射出する第２の射出ノズル（Ｎ２）は前記可動側金型の、パーティング面と交わる所定の角度の位置に、それぞれタッチするように構成されている、多色成形用金型。
【請求項３】
固定盤（Ｆ）に取り付けられる固定側金型（１’）と、前記固定盤に複数本のタイバーを介して接続されていると共に前記固定盤に対して型開閉される可動盤（Ｍ）に取り付けられる可動側金型（１０’）と、前記固定側金型と可動側金型との間に設けられている反転あるいは回転側金型（２０）と、前記回転側金型を回転自在に支持している回転金型保持枠体（３０）とからなり、
前記固定側金型と可動側金型と回転側金型は、前記複数本のタイバーの内側に配置され、
前記回転金型保持枠体（３０）は、前記複数本のタイバーの外側に位置する枠部材（３１〜３４）により井桁状に構成され、そして前記固定側金型と前記可動側金型とに間隔保持部材（４０）を介して結合され、前記可動側金型が開かれると、前記間隔保持部材により前記固定側金型と可動側金型との間の実質的な中間位置に駆動され、閉じられると、前記固定側金型と回転側金型と可動側金型とが型閉じされるように駆動され、
前記回転側金型の両方のパーティング面側には第１、２の回転凹部型（２１、２２）が形成され、
前記固定側金型のパーティング面側には前記回転凹部型と共働する入れ駒（４）が、前記可動側金型のパーティング面側には前記回転凹部型と共働する可動側型（Ｐ２）がそれぞれ形成され、
前記入れ駒は、所定位置から複数段に後退するように構成され、後退する毎に前記回転側金型の回転凹部型との間に所定容積の新たなキャビティが形成され、後退することにより形成される新たなキャビティにはその都度新たなランナが開口することを特徴とする、多色成形用金型。
【請求項４】
請求項３に記載の金型において、第１の樹脂材料を射出する第１の射出ノズルは前記可動側金型の、パーティング面と交わる所定の角度の位置に、第２の樹脂材料を射出する第２の射出ノズルは前記固定側金型の、パーティング面に実質的に直角な位置に、第３の樹脂材料を射出する第３の射出ノズルは前記固定側金型の、パーティング面と交わる所定の角度の位置に、それぞれタッチするように形成されている、多色成形用金型。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかの項に記載の金型において、前記間隔保持部材（４０、４０’）は、前記回転金型保持枠体（３０）の外側に位置している、多色成形用金型。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−６４２７８（Ｐ２０１０−６４２７８Ａ）
【公開日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３０２０６（Ｐ２００８−２３０２０６）
【出願日】平成２０年９月８日（２００８．９．８）
【出願人】（０００００４２１５）株式会社日本製鋼所 (840)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月８日（２００８．９．８）
【出願人】（０００００４２１５）株式会社日本製鋼所 (840)
【Ｆターム（参考）】
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