積層成形装置及び積層成形方法
【課題】装置全長が短く、１種類の積層成形品を成形するのに複数の同じ金型を必要とせず、単層あるいは単色成形も可能で、大きなサイズの積層成形品を成形可能な積層成形装置および積層成形方法を提供する。
【解決手段】固定盤側に複数の射出ユニットを有し、型締機構で可動盤を型開閉させる成形装置において、固定盤と可動盤とに相対する面に異なる製品キャビ金型が取り付けられた金型取り付け部の回転と型開閉方向への移動が可能な回転部を有する金型を可動盤に取り付けた積層成形装置を用いて、固定盤に取り付けた製品コア金型と回転部の製品キャビ金型とで形成させる製品キャビティを回転部の回転によって切り替え、複数の射出ユニットから予め設定された射出パターンに応じてそれぞれの製品キャビティに射出充填する積層成形方法で積層成形品を成形する。
【解決手段】固定盤側に複数の射出ユニットを有し、型締機構で可動盤を型開閉させる成形装置において、固定盤と可動盤とに相対する面に異なる製品キャビ金型が取り付けられた金型取り付け部の回転と型開閉方向への移動が可能な回転部を有する金型を可動盤に取り付けた積層成形装置を用いて、固定盤に取り付けた製品コア金型と回転部の製品キャビ金型とで形成させる製品キャビティを回転部の回転によって切り替え、複数の射出ユニットから予め設定された射出パターンに応じてそれぞれの製品キャビティに射出充填する積層成形方法で積層成形品を成形する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数材質又は複数色の樹脂を重ね合わせた積層成形品の成形に用いる積層成形装置および積層成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数材質又は複数色の樹脂を重ね合わせた積層成形品の成形に用いる積層成形装置として、２組の対向する射出機間に設けられた固定盤と、固定盤から突設されたタイバーと、タイバーに案内され、固定盤に対して型開閉方向に進退自在に配設された可動盤と回転盤とを備え、回転盤の可動盤と固定盤とに相対する面にそれぞれ同じ雄型を取り付けると共に、回転盤の同じ雄型と組み合わせて異なる製品キャビティを形成する雌型を、固定盤と可動盤とにそれぞれに取り付け、固定盤と可動盤間に設けられた回転盤を回転させて、型開閉動作により、回転盤の雄型を固定盤と可動盤との雌型に順次組み合わせて次々と異なる製品キャビティを形成し、可動盤側と固定盤側とにそれぞれ対向させた２組の射出機から、これら製品キャビティに次々と複数材質又は複数色の溶融樹脂を射出充填して積層成形品を成形するものが知られている。
【０００３】
また、同じ可動型と組み合わせて異なる製品キャビティを形成する複数の固定型を横方向に取り付けた固定プラテンと、固定プラテンから突設されたタイバーと、タイバーに案内され、型締機構により固定プラテンに対して型開閉方向に進退自在に配設された可動プラテンと、可動型を横方向に摺動可能にする案内路が形成され、可動プラテンに取り付けられた金型ホルダと、を備え、可動型を金型ホルダに案内させて、固定プラテンに取り付けたそれぞれの固定型に対応する位置に移動させ、型開閉動作により、固定プラテンのそれぞれの固定型と組み合わせて次々と異なる製品キャビティを形成し、それぞれの固定型に接離するように設けられた複数の射出装置から、これら製品キャビティに次々と複数材質又は複数色の溶融樹脂を射出充填して積層成形品を成形するものも知られている。
【０００４】
これら公知の積層成形装置を示すものとして、例えば、前者として特開昭６２−６０６１８号公報（特許文献１）、後者としてＷＯ８９／０１８６０号公報（特許文献２）等を挙げることができる。
【０００５】
まず、前記特許文献１の特開昭６２−６０６１８号公報の積層成形装置の１実施例を、図４乃至図６を参照しながら説明する。図４は装置の全体主要構造を示す縦断側面図であり、図５は装置の要部（型締シリンダ部）を示す拡大縦断側面図であり、図６は装置を用いた成形工程を示す縦断側面図である。
【０００６】
図４に示すように、固定盤１０３がベッド１０２に固定されている。また可動盤１０５はベッド１０２上にタイバー１０９に案内され固定盤１０３に対して型開閉方向に進退自在に支持されている。これら可動盤１０５と固定盤１０３とは互いに対向する２組の射出機（”射出機”は本明細書の”射出ユニット”と同義。）、すなわち１次射出機１１７と２次射出機１１８との間に設けられている。１次射出機１１７は可動盤１０５と共に型開閉方向に進退自在に配設され、２次射出機１１８はベッド１０２上でその先端のノズル部を固定盤１０３の中央孔に挿入、あるいは後退できるように型開閉方向に進退自在に配設されている。
【０００７】
タイバー１０９はその先端部が固定盤１０３の四隅部を貫通するようになっており、その一端は固定盤１０３に設けられた可動盤開閉シリンダ１１４のピストンになっている。またタイバー１０９の他端はナット１３２により可動盤１０５に固定されており、可動盤１０５は可動盤開閉シリンダ１１４によりタイバー１０９に案内されベッド１０２上を型開閉方向に進退自在に配設されている。
【０００８】
回転盤１０４は固定盤１０３と可動盤１０５間を、固定盤１０３に取り付けられた回転盤開閉シリンダ１１２によりタイバー１０９に案内され型開閉方向に進退自在に配設されている。また回転盤１０４は回転装置１１１により垂直軸線回りに１８０°ずつ、回転されるようになっている。そして、可動盤１０５と固定盤１０３とにはそれぞれ異なる形状を有する１次側雌型１１９（この”１次側雌型”は本明細書の”１次側製品キャビ金型”と同義。）と、２次側雌型１２０（この”２次側雌型”は本明細書の”２次側製品キャビ金型”と同義。）と、が取り付けられおり、回転盤１０４の、可動盤１０５の１次側雌型１１９と固定盤１０３の２次側雌型１２０とに相対する面にはそれぞれ同じ雄型１２１と１２２と（この”雄型”は本明細書の”製品コア金型”と同義。）が取り付けられている。
【０００９】
また、固定盤１０３のタイバー１０９が貫通する部分にはそれぞれ型締シリンダ１０７が設けられており、型締シリンダ１０７の内部にはタイバー１０９と同芯の型締ピストン１０８が設けられている。図５に示すように、型締ピストン１０８の内部にはタイバー１０９と同芯で環状の圧力室１３７が設けられている。この圧力室１３７には型締ピストン１０８が型締シリンダ１０７内のどの位置にあっても外部から高圧油が導入できるようになっており、環状の圧力室１３７に高圧油を導入させると、その内周部をタイバー１０９側に膨らませるように弾性変形させ、摩擦力によりタイバー１０９と型締ピストン１０８とを一体化することができる。図４に戻り、可動盤１０５と回転盤１０４とをそれぞれ可動盤開閉シリンダ１１４と回転盤開閉シリンダ１１２とにより固定盤１０３方向に型閉じさせた後、前記の方法でタイバー１０９と型締ピストン１０８とを一体化させてから、型締シリンダ１０７の型締め側に高圧油を導入して型締めさせることによって、１次側雌型１１９と雄型１２１、および２次側雌型１２０と雄型１２２とが押圧される図６（ａ）に示す状態になる。
【００１０】
図６（ａ）に示す型締状態で、１次射出機１１７から１次側雌型１１９と雄型１２１とで形成される製品キャビティに１次材料１４１を射出充填して１次成形を行い、１次成形体を成形する。１次成形体の冷却後、型締力を解除し可動盤１０５と回転盤１０４とをそれぞれ可動盤開閉シリンダ１１４と回転盤開閉シリンダ１１２とにより固定盤１０３から離間する方向に型開きさせて、図６（ｂ）に示す型開き状態にする。その後、不要部等を切断除去した１次成形体が回転盤１０４の雄型１２１に付着した状態で、回転装置１１１により回転盤１０４を１８０°回転させて図６（ｃ）に示す状態とする。
【００１１】
次に、図６（ｄ）に示すように、再び可動盤１０５と回転盤１０４とを固定盤１０３側に型閉じさせた後、タイバー１０９と型締ピストン１０８とを一体化させてから型締めさせる。この、１次側雌型１１９と雄型１２２、および２次側雌型１２０と雄型１２１とを押圧した型締め状態で、１次射出機１１７から可動盤１０５の１次側雌型１１９と雄型１２２とで形成される製品キャビティに１次材料１４１を射出充填して１次成形を行い、１次成形体を成形する。同時に、２次射出機１１８から固定盤１０３の２次側雌型１２０と雄型１２１に付着した１次成形体の表面とで形成される製品キャビティに２次材料１４２を射出充填して２次成形を行い、１次成形体の表面上に２次成形体を積層成形する。
【００１２】
２次成形体の冷却後、型締力を解除し可動盤１０５と回転盤１０４とを型開きさせて図４に示す型開き状態にさせる。その後、回転盤１０４の固定盤１０３側の雄型１２１に付着した、１次成形体と２次成形体とからなる積層成形品を図示しない製品取出装置により取り出せば、再び図６（ｂ）に示す状態となる。このようにして以後、図６（ｂ）の状態から図６（ｄ）の状態に至る成形サイクルを繰り返すことにより、積層成形品が連続的に成形される。
【００１３】
次に、前記特許文献２のＷＯ８９／０１８６０号公報の積層成形装置の１実施例を、図７を参照しながら説明する。図７は装置および金型の構成を示す要部断面拡大平面図である。図７において、前記特開昭６２−６０６１８号公報の積層成形装置の１実施例との比較を容易にするために図４乃至図６に示された装置の各部分に対応する部分には同じ符号を使用した。
【００１４】
図７に示すように、固定プラテン１０３（この”固定プラテン”は本明細書の”固定盤”と同義。）には横方向に形状の異なる２組のキャビティ型（この”キャビティ型”は本明細書の”製品キャビ金型”と同義。）を有する固定型１１９が取り付けられており、射出装置１１７と１１８と（この”射出装置”は本明細書の”射出ユニット”と同義。）が装置長手方向と平行に、固定型１１９のそれぞれのキャビティ型に射出充填可能に配設されている。そして固定型１１９の形状の異なる２組のキャビティ型と組み合わせて異なる製品キャビティを形成するコア型（この”コア型”は本明細書の”製品コア金型”と同義。）を有する可動型１２１を、移動用シリンダ１６２により横方向に摺動可能に案内する金型ホルダ１６１が可動プラテン１０５（この”可動プラテン”は本明細書の”可動盤”と同義。）に取り付けられている。可動プラテン１０５は図示しない型締機構により、固定プラテン１０３に対して型開閉方向に進退自在に配設されている。
【００１５】
まず、図７に示す型開き状態において、可動型１２１を金型ホルダに案内させて移動用シリンダ１６２により、固定プラテン１０３に取り付けられた２種類のキャビティ型を有する固定型１１９の内、１次側のキャビティ型に対応する位置（射出装置１１８側）に移動させる。その後、図示しない型締機構により可動プラテン１０５を固定プラテン１０３方向に型締めさせた後、１次側のキャビティ型に対応する射出装置１１８から固定型１１９の１次側のキャビティ型と可動型１２１のコア型とで形成される製品キャビティに溶融樹脂を射出充填して１次成形を行い、１次成形体を成形する。
【００１６】
１次成形体の冷却後、型締力を解除し可動盤１０５を図示しない型締機構により固定盤１０３から離間する方向に型開きさせた後、不要部等を切断除去した１次成形体が可動型１２１に付着した状態で、可動型１２１を、移動用シリンダ１６２により固定プラテン１０３に取り付けられた２種類のキャビティ型を有する固定型１１９の内、２次側のキャビティ型に対応する位置（射出装置１１７側）に移動させる。その後、可動プラテン１０５を型締めさせた後、２次側のキャビティ型に対応する射出装置１１７から固定型１１９の２次側のキャビティ型と可動型１２１に付着した１次成形体の表面とで形成される製品キャビティに溶融樹脂を射出充填して２次成形を行い、１次成形体の表面上に２次成形体を積層成形する。
【００１７】
２次成形体の冷却後、型締力を解除し可動プラテン１０５を型開きさせた後、可動型１２１に付着した、１次成形体と２次成形体とからなる積層成形品を図示しない製品取出装置により取り出す。このようにして前記成形サイクルを繰り返すことにより、積層成形品が連続的に成形される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開昭６２−６０６１８号公報
【特許文献２】ＷＯ８９／０１８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、特許文献１の特開昭６２−６０６１８号公報の積層成形装置は、１次射出機と２次射出機を装置長手方向に対向させる配置に加えて、可動盤の型開閉動作に連動して１次射出機が型開閉方向、すなわち装置長手方向に進退するため、可動盤の金型取付面の面積が略同面積の場合、従来の単層成形装置と比較して装置全長が長いという問題がある。また、１種類の積層成形品の成形のために回転盤の可動盤と固定盤とに相対する面にそれぞれ同じ金型を取り付ける必要がある。更に、１次成形体と積層成形品とが回転盤の雄型に残る成形法のため、回転盤に製品押出し機構を内蔵させる必要があり、これらを駆動させる油圧、空圧、電気などの接続を含め、回転盤の構造が複雑になるという問題がある。そして、本積層成形装置は積層成形用の専用成形装置であるため、単層あるいは単色成形が困難だという問題がある。
【００２０】
次に、特許文献２のＷＯ８９／０１８６０号公報の積層成形装置は、複数の射出装置を固定プラテン側に平行に配置するため、可動プラテンの金型取付面の面積が略同面積の場合、特許文献１の特開昭６２−６０６１８号公報の積層成形装置と比較して装置全長が短い。また、複数のキャビティ型を有する固定型に対応する可動型を共通化しているため、可動プラテン側に同じ金型を複数取り付ける必要がない。更に、単層あるいは単色成形も可能であり、特許文献１の特開昭６２−６０６１８号公報の積層成形装置の課題を解決している。しかしながら、本積層成形装置には、以下のような新たな問題がある。
【００２１】
まず、特許文献２のＷＯ８９／０１８６０号公報の積層成形装置は、可動型を可動プラテンの金型ホルダに案内させ、可動プラテンの全幅内で横方向に摺動させる構造のため、図７に示すように可動プラテンの全幅に対して横方向の摺動を考慮した小さな金型しか取り付けることができない。固定プラテンに取り付ける固定型も可動型に合わせた製品キャビティを横方向に複数有した形態となっているため、可動プラテンの金型取付面の面積が略同面積の場合、特許文献１の特開昭６２−６０６１８号公報の積層成形装置で成形できる積層成形品と比較して小さなサイズの積層成形品しか成形できない。また、可動プラテンの金型取付面の略中央から外れた位置で、可動プラテンの金型取付面の面積に対して小さな投影面積の可動型を固定型と型締めするため、金型に型締力をバランス良く加えることができない。このため、金型を傷めたり、射出充填時に溶融樹脂が金型合わせ面から漏れたりする可能性がある。
【００２２】
更に、本積層成形装置において、金型を大きなものにして積層成形品のサイズを大きくしようとすれば、固定プラテンと可動プラテンの幅を広くする必要がある。しかしながら、プラテンの幅だけを広くすると、型締め時に金型に加わる型締力の幅方向のみのバランスが悪くなるため、プラテンの高さも幅に合わせてある程度高くせざるを得ない。ところが、金型を可動プラテンの略中央から外れた位置で型締めする構造は同じため、プラテンの幅と高さが大きくなればなるほど金型に加わる型締力のバランスは悪くなる。このように、本積層成形装置において、積層成形品のサイズを大きくしようとすれば、固定プラテンと可動プラテンとの幅と高さとを大きくする必要があり、それに合わせて成形装置の型締機構やベッド部も大きくせざるを得ず、積層成形品のサイズに対して、積層成形装置自体が大型化する上、型締め時に金型に加わる型締力のバランスは悪くなり、良品を成形することが困難となる。そして、単層あるいは単色成形も可能ではあるが、本積層成形装置の形態に適応した専用の単層あるいは単色成形用金型が必要であり、射出装置が成形装置の中心線上から離れて配設されているため、金型の中心に射出充填することを前提としている従来の単層成形装置用の金型が使用できない。
【００２３】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、その目的は前記従来の積層成形装置の課題を解決する積層成形装置および積層成形方法を提供することにある。すなわち、可動盤の金型取付面の面積が略同面積の場合、２組の対向する射出機を有する従来の積層成形装置より装置全長が短く、１種類の積層成形品を成形するのに複数の同じ金型を必要とせず、単層あるいは単色成形も可能で、また、可動盤の金型取付面の面積が略同面積の場合、固定盤に複数の金型を同一面上に取り付ける従来の積層成形装置で成形可能な積層成形品より大きなサイズの積層成形品を成形可能で、固定盤と可動盤の金型取付面の略中央に金型を取り付けることが可能な積層成形装置および積層成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係る積層成形装置は、少なくとも２個の射出ユニットと、前記射出ユニットが脱着可能に配設され、それぞれの前記射出ユニットから、少なくとも２種類の製品キャビティに樹脂遮断開放切替弁を有する独立した樹脂流路が形成された製品コア金型と、前記製品コア金型が取り付けられた固定盤と、前記固定盤から突設された複数のタイバーと、前記タイバーに案内され、型締機構により前記固定盤に対して型開閉方向に進退自在に配設された可動盤と、からなる成形装置において、
前記製品コア金型と前記可動盤の金型取り付け面とに相対する面に、異なる形状を有した製品キャビ金型がそれぞれ取り付けられ、製品キャビ金型が取り付けられた金型取り付け部を独立した駆動装置で回転させる回転動作が可能な回転部を有する金型を可動盤に取り付け、
前記型締機構による前記可動盤の型開閉動作と、前記回転部を有する金型の回転部の回転動作と、による、少なくとも２種類の異なる前記製品キャビティの切替えと、少なくとも２個の前記射出ユニットからそれぞれの前記製品キャビティに溶融樹脂を射出充填することと、により、少なくとも２種類の樹脂を積層成形させることを特徴としている。
【００２５】
本発明の請求項２に係る積層成形装置は、請求項１において、前記回転部を有する金型において、前記回転部が、前記回転部を有する金型から突設された複数のガイド部に支持され、型開閉方向に進退自在に配設された金型であることを特徴としている。
【００２６】
本発明の請求項３に係る積層成形装置は、請求項２において、前記回転部を有する金型において、前記回転部を任意の移動位置に移動させ、前記任意の移動位置を保持する機構を有する金型であることを特徴としている。
【００２７】
本発明の請求項４に係る積層成形装置は、請求項２乃至請求項３において、前記回転部を有する金型において、前記回転部に取り付けられた前記製品キャビ金型のいずれか１個が、前記回転部を有する金型の前記ガイド部の基部側と接する位置で、前記回転部と前記回転部を有する金型とを連結可能な機構により一体化させ、あるいは分離させ、前記回転部の前記ガイド部に支持された型開閉方向の移動動作を前記可動盤の型開閉動作と連動して行う金型であることを特徴としている。
【００２８】
本発明の請求項５に係る積層成形方法は、請求項１乃至請求項４記載の積層成形装置を用いて、前記可動盤を前記固定盤方向に型閉じさせ、前記固定盤の前記製品コア金型と、前記可動盤の前記回転部を有する金型の前記回転部の前記固定盤側の前記製品キャビ金型とで、１種類の製品キャビティを形成させた後に、１つの前記射出ユニットから、予め設定された射出充填パターンに応じて溶融樹脂を前記製品キャビティに１次射出充填して１次成形体を成形し、所定の冷却固化時間の経過後に、前記１次成形体が前記固定盤の前記製品コア金型に付着した状態で前記可動盤を前記固定盤から離間する方向に型開きさせ、前記回転部を有する金型の前記回転部を回転動作させて、新たな前記製品キャビ金型に切替え、再び前記可動盤を型閉じさせ、前記固定盤の前記製品コア型に付着した前記１次成形体の表面と前記可動盤の前記回転部を有する金型の前記回転部の前記固定盤側の前記新たな製品キャビ金型とで、新たな製品キャビティを形成させた後に、他方の前記射出ユニットから、予め設定された前記射出充填パターンに応じて溶融樹脂を前記新たな製品キャビティに２次射出充填して、前記１次成形体の表面の一部あるいは全面に２次成形体を積層成形させることを特徴としている。
【００２９】
本発明の請求項６に係る積層成形方法は、請求項５において、少なくとも１個の前記射出ユニットから発泡性溶融樹脂を前記製品キャビティに射出充填した後に、前記可動盤を所定量だけ型開きして、充填した前記発泡性溶融樹脂を発泡膨張させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の積層成形装置および積層成形方法によれば、次のような効果を奏することができる。
（１）少なくとも２個の射出ユニットを固定盤の製品コア金型に脱着可能に配設するため、可動盤の金型取付面の面積が略同面積の場合、２組の対向する射出ユニットを有する従来の積層成形装置と比較して装置全長を短くすることができる。
（２）異なる形状を有したそれぞれの製品キャビ金型に対応する製品コア金型を共通化しているため、１種類の積層成形品を成形するのに同じ金型が不要になり、使用する金型数を少なくすることができる。
（３）１次成形体と積層成形品とが固定盤の製品コア金型に残る積層成形法のため、回転盤に製品押出し機構を内蔵させる必要がなく、これらを駆動させる油圧、空圧、電気などの接続も不要となり、回転盤の構造を単純にすることができる。
（４）回転盤を回転させなければ、単層あるいは単色成形が可能である。また、少なくとも２個の射出ユニットのうち、１個の射出ユニットを成形装置の中心線上に配設できるため、固定盤の製品コア金型と可動盤の回転部を有する金型を取り外せば、従来の単層成形装置用の金型を使用しての、単層あるいは単色成形が可能である。
（５）可動盤の回転部を有する金型の回転部の両面に、異なる形状を有した製品キャビ金型をそれぞれ取り付けるため、可動盤の金型取付面の面積が略同面積の場合、固定盤に複数の金型を同一面上に取り付ける従来の積層成形装置と比較して、回転部の１面に取り付ける製品キャビ金型の大きさを大きくすることができ、より大きなサイズの積層成形品を成形することができる。
（６）固定盤と可動盤との金型取付面の略中央に金型を取り付けるため、型締時に金型にバランスよく型締力を加えることができる。
（７）回転部を有する金型とその回転部とを連結可能な機構により一体化することで、可動盤を固定盤に対して進退させる型締機構で、可動盤と、回転部を有する金型の回転部に取り付けた製品キャビ金型と、を一体で型開きさせることが可能である。すなわち、この動作により型締状態で固定盤の製品コア金型と回転部の製品キャビ金型とで形成される製品キャビティに、発泡性溶融樹脂を射出充填した後、回転部の製品キャビ金型を可動盤と一体で所定量だけ型開きさせて、充填した前記発泡性溶融樹脂を発泡膨張させる発泡成形が可能である。また、この発泡成形は、１次成形あるいは２次成形のいずれか、あるいはその両方で行うかの選択が自由である。更に、型締機構がトグル式であれば、高精度の型開き量の制御が必要とされる発泡成形において、高精度の型開き量制御が可能となる。加えて、その駆動装置が電動サーボモータである形態のものであれば、より高精度の型開き量制御が可能となる。
（８）型締機構で可動盤を固定盤に対して進退させる従来の単層成形装置の機能に基づいており、また、回転部を有する金型と回転部とを連結可能な機構により一体で型開閉動作させることが可能なため、単層、単色成形や通常の多層、多色成形に加えて、前記（７）の発泡成形や型内被覆成形方法等、型締機構で可動盤を固定盤に対して進退させる従来の単層成形装置で実施されている種々の成形方法が実施可能であり、更に、それらを組み合わせた積層成形品の成形も可能である。
（９）回転部を有する金型を用いれば、射出ユニットの追加のみで、型締機構で可動盤を固定盤に対して進退させる従来の単層成形装置を、前記（１）から（８）の効果を奏する、多機能を有する積層成形装置に容易に改造することができる。
（１０）型閉めした状態で、固定盤の製品コア金型と、可動盤の回転部を有する金型と、を仮固定すれば、従来の単層成形装置の金型と同様に１組の金型として取り扱うことができる。よって、複数組の金型、あるいは、横方向に連なった複数のキャビ型と単一のコア型とを組み合わせる等の特殊な金型を使用する従来の積層成形装置と異なり、金型交換が容易であり、従来の金型交換装置を流用することも可能である。
（１１）従来の単層成形装置の金型と同様に１組の金型として取り扱うことができるため、金型交換後の各金型の芯合わせが不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例１および実施例２の積層成形装置の型開き状態の全体主要構造を示す図である。
【図２】本発明の実施例１の成形工程を示す平面図である。
【図３】本発明の実施例２の成形工程で、実施例１と相違する成形工程を示す平面図である。
【図４】特開昭６２−６０６１８号公報の積層成形装置の１実施例の全体主要構造を示す縦断側面図である。
【図５】特開昭６２−６０６１８号公報の積層成形装置の１実施例の装置の要部（型締シリンダ部）を示す拡大縦断側面図である。
【図６】特開昭６２−６０６１８号公報の積層成形装置の１実施例の装置の成形工程を示す縦断側面図である。
【図７】ＷＯ８９／０１８６０号公報の積層成形装置の１実施例の装置および金型の構成を示す要部断面拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３３】
以下、図１乃至図３を参照しながら本発明の実施例１と実施例２とを詳細に説明する。
【実施例１】
【００３４】
図１乃至図２を参照しながら本発明の実施例１を説明する。図１は本発明の実施例１の積層成形装置の全開状態の全体主要構造を示す図である。図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は縦断側面図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）のＡ矢視図である。また図２は本発明の実施例１の成形工程を示す平面図である。
【００３５】
本発明の実施形態である積層成形装置１の構成について説明する。図１において、２はベッド、３は固定盤、４は回転部を有する金型、４ａはガイド部、４ｂは回転部、４ｄは回転位置保持機構、４ｅは製品キャビ金型接触面、５は可動盤、７は型締機構駆動装置、９はタイバー、１１は回転部回転機構、１３は金型取付フランジ、１４は型締機構、１５は回転部連結機構、１７は１次射出ユニット、１８は２次射出ユニット、１９は１次側製品キャビ金型、２０は２次側製品キャビ金型、２１は製品コア金型である。固定盤３はベッド２に固定され、金型取付フランジ１３を介して製品コア金型２１が取り付けられている。そして、１次射出ユニット１７と２次射出ユニット１８とが製品コア金型２１に脱着可能に配設されている。ここで、製品コア金型２１には、１次射出ユニット１７と２次射出ユニット１８とから、この製品コア金型２１と回転部を有する金型４の回転部４ｂの１次側製品キャビ金型１９もしくは２次側製品キャビ金型２０と組み合わされて形成される２種類の製品キャビティそれぞれに、樹脂遮断開放切替弁を有する独立した図示しない樹脂流路が形成されている。固定盤３の四隅から突設されたタイバー９は、それぞれ可動盤５を貫通しており、可動盤５はタイバー９に案内され、型締機構駆動装置７によって駆動される型締機構１４により固定盤３に対して進退自在に配設されている。また可動盤５には回転部を有する金型４が、固定盤３の製品コア金型２１に相対する位置に取り付けられている。
【００３６】
回転部を有する金型４の回転部４ｂの、固定盤３の製品コア金型２１と可動盤５とに相対する面には、異なる形状を有する１次側製品キャビ金型１９と２次側製品キャビ金型２０とがそれぞれ取り付けられている。ここで、回転部を有する金型４の回転部４ｂは、回転部４ｂを回転させる回転部回転機構１１と共に、４本のガイド部４ａに支持され、型開閉方向に進退自在に配設されている。回転部連結機構１５は、可動盤５の回転部を有する金型４の回転部４ｂの１次側製品キャビ金型１９もしくは２次側製品キャビ金型２０が、回転部を有する金型４のガイド部４ａの基部側（製品キャビ金型接触面４ｅ）と接触する位置で、回転部４ｂと回転部を有する金型４とを連結する位置に、可動盤５の下部あるいは側面等、金型交換を妨げない位置から、油圧や電動サーボモータ等で先端部を進退させるノックピン等の連結機構を支持させたものであり、回転部４ｂを、回転部を有する金型４の製品キャビ金型接触面４ｅ側に連結し一体化するものである。この回転部連結機構１５は、可動盤５と回転部を有する金型４とのいずれに設けても良いし、回転部を有する金型４もしくは回転部４ｂの１次側製品キャビ金型１９と２次側製品キャビ金型２０とに、油圧等で駆動されるクランプ機構等の連結機構を設ける形態でも良い。
【００３７】
型開きの際、回転部４ｂはその両面に製品キャビ金型１９および製品キャビ金型２０を取り付けた状態で回転可能な任意の移動位置に回転位置保持機構４ｄにより保持される。回転位置保持機構４ｄは、固定盤３の金型取付面に取り付けられた金型取付フランジ１３から突設され、回転部４ｂの回転可能な任意の移動位置を固定盤３からの任意の離間距離として保持するリンク機構等で構成されるが、これをラック機構としても良いし、回転部４ｂと回転部を有する金型４との間に油圧シリンダや電動サーボモータを用いた駆動装置を用いて、回転部４ｂを、回転部を有する金型４に対して型開閉方向に移動させる形態でも良い。この場合、回転部連結機構１５は省略可能である。このように、回転部連結機構１５および回転位置保持機構４ｄにより、回転部４ｂは、回転部を有する金型４と一体化され、あるいは分離されることで、可動盤５の型開閉動作により、型開閉方向に型開閉動作と連動してガイド部４ａに支持されて移動し、回転部４ｂを回転させる任意の移動位置において回転部連結機構１５を解除して、回転位置保持機構４ｄにより停止し、その位置を保持する。そして、回転部回転機構１１は、１次側製品キャビ金型１９と２次側製品キャビ金型２０とを取り付けた回転部４ｂを回転させることができるベアリング等のガイドで構成された支持機構を有し、電動サーボモータ等の独立した駆動装置により任意の移動位置で回転部４ｂを回転させる。
【００３８】
図１（ａ）の型開き状態において、可動盤５は使用される金型厚みに対応した型開き限位置にある。また、回転部を有する金型４の回転部４ｂは、１次側製品キャビ金型１９と２次側製品キャビ金型２０を取り付けた状態で回転可能で、かつ固定盤３の製品コア金型２１と回転部４ｂの２次側製品キャビ金型２０（積層成形品の成形完了時、回転部４ｂの２次側製品キャビ金型２０が、固定盤３の製品コア金型２１側に位置している。図２（ｅ）参照。）間に、図示しない製品取出装置を挿入させ、固定盤３の製品コア金型２１から図示しない製品押出し機構により押出された積層成形品を取出し可能な”任意の移動位置”にある。回転部４ｂを停止させる前記”任意の移動位置”は、使用される金型厚み等に合わせて適宜、適切な位置に設定されるものであるが、回転部４ｂに取り付ける製品キャビ金型の最大サイズを予め決めておき、回転部４ｂがその最大サイズの製品キャビ金型取り付け時に、ガイド部４ａの固定盤３側端の位置で回転可能となるように、回転部を有する金型４からのガイド部４ａの突設長さを決め、更に、ガイド部４ａの固定盤３側端の位置に回転部４ｂを保持する機構を装備すれば、回転部４ｂに取り付ける製品キャビ金型のサイズによらず、前記”任意の移動位置”を１箇所にすることができ、回転位置保持機構４ｄを単純化することができる。
【００３９】
図２を参照しながら、実施例１の成形工程を説明する。図１（ａ）の全開状態から図２（ａ）に示すように、可動盤５を固定盤３方向に型閉めさせる。まず、回転位置保持機構４ｄにより前記”任意の移動位置”に保持されている回転部を有する金型４の回転部４ｂの可動盤５側の製品キャビ金型２０が、回転部を有する金型４のガイド部４ａの基部側（製品キャビ金型接触面４ｅ）に接するまで、型締機構１４により可動盤５を型閉めさせる。回転部４ｂの製品キャビ金型２０が製品キャビ金型接触面４ｅに接した後、回転部連結機構１５により回転部４ｂと回転部を有する金型４とを一体化させてから、回転位置保持機構４ｄによる回転部４ｂの位置保持を解除する。次に、一体化した回転部４ｂと回転部を有する金型４とを型締機構１４により型閉めさせて、回転部４ｂの１次側製品キャビ金型１９を固定盤３の製品コア金型２１に型合わせさせる。
【００４０】
型合わせが完了した後、型締機構１４で回転部４ｂの１次側製品キャビ金型１９と固定盤３の製品コア金型２１とを型締めする。その状態で、回転部４ｂの１次側製品キャビ金型１９と固定盤３の製品コア金型２１とで形成される製品キャビティに、製品コア金型２１に形成された、樹脂遮断開放切替弁を有する独立した樹脂流路を介して、１次射出ユニット１７から予め設定された射出充填パターンに応じて１次材料を１次射出充填して、１次成形体４１を成形する。
【００４１】
回転部を有する金型４の回転部４ｂの前記の型閉め動作は、型締機構１４による可動盤５の型閉めによらず、回転位置保持機構４ｄに、回転部４ｂと回転部を有する金型４との間に油圧シリンダや電動サーボモータを用いた駆動装置等を用いて、それらのシリンダ等により適宜、必要な動作を制御して行っても良い。この形態であれば、回転部４ｂを、回転部を有する金型４の製品キャビ金型接触面４ｅ側に連結し一体化する回転部連結機構１５の機能を兼用でき、回転部連結機構１５を省略できる。
【００４２】
所定の冷却固化時間経過後、図２（ｂ）に示すように、１次成形体４１が固定盤３の製品コア金型２１に付着した状態で可動盤５を固定盤３から離間する方向に型開きさせる。まず、一体化している回転部４ｂと回転部を有する金型４とを型締機構１４により、回転部４ｂが前記”任意の移動位置”に到達するまで型開きさせる。次に、回転部４ｂが前記”任意の移動位置”に到達した時点で、回転位置保持機構４ｄで回転部４ｂを停止させ、同時に回転部連結機構１５を解除する。そして、回転部４ｂとの一体化が解除された回転部を有する金型４は、可動盤５と共にそのまま型開き限位置まで型締機構１４で型開きされる。
【００４３】
回転部４ｂの前記の型開き動作は、型締機構１４による可動盤５の型開きによらず、回転位置保持機構４ｄに、回転部４ｂと回転部を有する金型４との間に油圧シリンダや電動サーボモータを用いた駆動装置等を用いて、それらのシリンダ等により適宜、必要な動作を制御して行っても良い。
【００４４】
図２（ｂ）に示す型開き後、図２（ｃ）に示すように、回転部を有する金型の回転部４ｂを前記”任意の移動位置”において回転部回転機構１１により回転させ、回転部４ｂの２次側製品キャビ金型２０を固定盤３の製品コア金型２１に相対する位置に切替える。
【００４５】
次に図２（ｄ）に示すように、再び、可動盤５を型閉めさせて、回転部４ｂの２次側製品キャビ金型２０を、１次成形体４１が付着した状態の固定盤３の製品コア金型２１に型合わせさせる。可動盤５の型閉め動作は図２（ａ）で説明したとおりである。型合わせが完了した後、型締機構１４で回転部４ｂの２次側製品キャビ金型２０と固定盤３の製品コア金型２１とを型締めする。その状態で、回転部４ｂの２次側製品キャビ金型２０と固定盤３の製品コア金型２１に付着した１次成形体４１の表面とで形成される製品キャビティに、製品コア金型２１に形成された、樹脂遮断開放切替弁を有する独立した樹脂流路を介して、２次射出ユニット１８から予め設定された射出充填パターンに応じて２次材料を２次射出充填して、１次成形体の表面の一部あるいは全面に２次成形体４２を成形する。
【００４６】
所定の冷却固化時間経過後、図２（ｅ）に示すように、可動盤５を型開きさせる。可動盤５の型開き動作は図２（ｂ）で説明したとおりである。型開き後、図２（ｆ）に示すように、固定盤３の製品コア金型２１に付着した、１次成形体４１と２次成形体４２とから成る積層成形品を、図示しない製品取出装置により取り出した後、回転部４ｂを回転部回転機構１１により回転させ、回転部４ｂの１次側製品キャビ金型１９を固定盤３の製品コア金型２１に相対する位置に切替えれば、再び図１（ａ）の状態となる。このようにして、以後、図１（ａ）の状態から図２（ｆ）の状態に至る成形サイクルを繰り返すことにより、積層成形品が連続的に成形される。
【００４７】
このように、固定盤３の製品コア金型２１を、回転部を有する金型４の回転部４ｂの１次側製品キャビ金型１９と２次側製品キャビ金型２０に対応する共通金型とし、製品キャビティの切替えを回転部４ｂの製品キャビ金型側で行い、１次成形体と積層成形品とが回転部４ｂ側でなく固定盤３の製品コア金型２１側に付着する点が、回転盤の両面に同じ雄型をそれぞれ取り付け、この回転盤の雄型側に１次成形体を付着した状態で回転盤を回転させ、可動盤と固定盤とに取り付けた異なる形状を有する雌型側で製品キャビティの切替えを行い、対向する射出ユニットから射出充填し、積層成形品も固定盤の雄型側に付着する特許文献１の積層成形装置（特開昭６２−６０６１８号公報）との大きな相違点であり、本発明において金型取付部を回転させつつ、回転部の構造を単純にし、１次、２次射出充填共に同じ固定盤側から射出充填可能とするものである。また、製品キャビティの切替えを回転部４ｂの、固定盤３の製品コア金型２１と可動盤５とに相対する面に取り付けた製品キャビ金型側で行うことにより、回転部４ｂの１面に取り付ける製品キャビ金型を１種類とし、かつ回転部４ｂの略中央に取り付けられる点が、固定盤の同一面に取り付けた複数の金型もしくは複数の製品キャビティ型を有する金型側で製品キャビティの切替えを行う、特許文献２の積層成形装置（ＷＯ８９／０１８６０号公報）との大きな相違点であり、可動盤の金型取付面の面積が略同面積の場合、特許文献２の積層成形装置で成形可能な積層成形品より、大きなサイズの積層成形品を成形可能とし、型締時に金型にバランスよく型締力を加えることができるようにするものである。
【００４８】
前記実施例１は、本発明の一実施例である一般的な２層あるいは２色積層成形品の成形を示したものであるが、基本的に同じ装置構成で、以下の実施例２のような、発泡性溶融樹脂を発泡膨張させる積層成形方法が可能である。
【００４９】
以下、図１乃至図３を参照しながら本発明の実施例２を説明する。
【実施例２】
【００５０】
前記の通り、本発明の実施例２における装置構成も図１で示した実施例１の装置構成と同じである。よって実施例２における装置の基本構成の説明は割愛する。また、本発明の実施例２の成形工程は、１次および２次射出充填時に発泡性溶融樹脂を用いて、実施例１の成形工程の１次および２次射出充填後に、発泡膨張工程が加わるものである。よって図２の実施例１の成形工程と、実施例２における成形工程との相違点のみ説明する。
【００５１】
図２（ａ）に示す１次射出充填の際、１次側製品キャビ金型１９と製品コア金型２１とで形成される製品キャビティに、１次射出ユニット１７から予め設定された射出充填パターンに応じて発泡性溶融樹脂を１次射出充填し、１次射出充填後、図３（ａ’）に示すように、型締機構１４により回転部４ｂと回転部を有する金型４とを一体で所定量αだけ型開きさせ、形成された製品キャビティに発泡性溶融樹脂を発泡膨張させ、表面が非発泡のスキン層で、内部に微細発泡セルを有する１次材料発泡層４３を成形する。図３（ａ’）の下部の左右の図は製品キャビティ部の発泡膨張行程を示しており、左側が１次射出充填後の発泡膨張前の状態を示している。この状態から１次製品キャビ金型１９を所定量αだけ型開きさせると、右側に示す１次材料発泡層４３が成形された発泡膨張後の状態となる。
【００５２】
所定の冷却固化時間経過後、図２（ｂ）に示すように、１次材料発泡層４３（図２（ｂ）において符号４１に相当）が、固定盤３の製品コア金型２１に付着した状態で可動盤５を型開きさせる。型開き後、図２（ｃ）に示すように回転部４ｂを回転させて、固定盤３の製品コア金型２１に相対する金型を１次側製品キャビ金型１９から２次側製品キャビ金型２０へ切替える。次に、図２（ｄ）に示すように、再び、可動盤５を型閉めさせ、回転部４ｂの２次側製品キャビ金型２０と固定盤３の製品コア金型２１に付着した１次材料発泡層４３（図２（ｄ）において符号４１に相当）の表面とで形成される製品キャビティに、２次射出ユニット１８から予め設定された射出充填パターンに応じて発泡性溶融樹脂を２次射出充填し、２次射出填後、図３（ｄ’）に示すように、型締機構１４により回転部４ｂと回転部を有する金型４とを一体で所定量βだけ型開きさせ、形成されたキャビティに発泡性溶融樹脂を発泡膨張させ、１次材料発泡層４３の表面の一部あるいは全面に、表面が非発泡のスキン層で、内部に微細発泡セルを有する２次材料発泡層４４を成形する。図３（ｄ’）の下部の左右の図は製品キャビティ部の発泡膨張行程を示しており、左側が２次射出充填後の発泡膨張前の状態を示している。この状態から２次製品キャビ金型２０を所定量βだけ型開きさせると、右側に示す１次材料発泡層４３の表面に２次材料発泡層４４が成形された発泡膨張後の状態となる。
【００５３】
所定の冷却固化時間経過後、図２（ｅ）に示すように、可動盤５を型開きさせる。型開き後、図２（ｆ）に示すように、固定盤３の製品コア金型２１に付着した、１次材料発泡層４３と２次材料発泡層４４と（図２（ｆ）において、それぞれ符号４１と４２とに相当）から成る発泡積層成形品を、図示しない製品取出装置により取り出せば再び図１（ａ）の状態となる。このようにして、以後、図１（ａ）の状態から図２（ａ）、図３（ａ’）、図２（ｂ）〜図２（ｄ）、図３（ｄ’）、図２（ｅ），図２（ｆ）の状態に至る成形サイクルを繰り返すことにより、発泡積層成形品が連続的に成形される。
【００５４】
なお実施例２は、１次射出充填および２次射出充填ともに発泡成形させるものであるが、これに限らず１次射出充填のみ、あるいは２次射出充填のみ発泡成形させることも選択は自由である。また、実施例２は発泡成形の実施例であるが、予め、２次側製品キャビ金型２０の所定位置に、起毛布、不織布、織布等の布表皮材や、レザー調の表皮材や、印刷フィルム等を固定させた状態で成形することで、多層成形と表皮加飾成形を組み合わせた複合成形も可能である。
【００５５】
実施例１と実施例２とでは、回転部を有する金型４の回転部４ｂが、ガイド部４ａに支持され、型開閉方向に進退自在に配設されているが、回転部４ｂが回転部を有する金型４に固定された形態でも、製品キャビ金型を取り付けた状態で回転可能であれば、実施例１と実施例２とに記載した積層成形方法は可能である。この形態であれば、回転位置保持機構４ｄや回転部連結機構１５を省略することができ、回転部を有する金型４の構造を単純化することができる。また、実施例１と実施例２とでは、回転部を有する金型４の回転部４ｂが垂直軸線回りに回転されるものであるが、回転部４ｂが装置長手方向に直交する水平軸線回りに回転される形態であっても良いし、積層製品が小さく単純な形状の場合、可動盤５に取り付けている回転部を有する金型４の機能を、固定盤３に取り付けられる製品コア金型２１に集約させる形態でも良い。
【００５６】
次に、実施例１と実施例２とでは、型開き動作における回転部４ｂを停止させる”任意の移動位置”を”１次側製品キャビ金型１９と２次側製品キャビ金型２０を取り付けた状態で回転可能で、かつ固定盤３の製品コア金型２１と回転部４ｂの２次側製品キャビ金型２０（積層成形品の成形完了時、回転部４ｂの２次側製品キャビ金型２０が、固定盤３の製品コア金型２１側に位置している。図２（ｅ）参照。）間に、図示しない製品取出装置を挿入させ、固定盤３の製品コア金型２１から図示しない製品押出し機構により押出された積層成形品を取出し可能な”位置としたが、回転部４ｂを回転させる場合と、固定盤３と回転部４ｂ間から図示しない製品取出装置で積層成形品を取り出す場合とで、回転部４ｂを停止させる”任意の移動位置”を異なる位置としても良い。後者の場合において、回転部４ｂを前者の場合の”任意の移動位置”より可動盤５方向の位置に設定することにより、型開き時の回転部４ｂの２次側製品キャビ金型２０と固定盤３の製品コア金型２１間の間隔をより大きくして、製品取出装置側の設計制約をより少なくすることができる。そして、前記実施例１と実施例２とにおける、可動盤５と回転部を有する金型４の回転部４ｂとの型開閉動作についても、記載した動作は１例であり、本発明の装置構成で可能な動作を、金型や積層成形品等の制約に応じて、種々組み合わせて制御しても良い。このように、本発明は実施例１と実施例２とに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、前記従来の積層成形装置の課題を解決するものであり、その結果、前記”発明の効果”に記載した効果を奏することができ、産業上の利用可能性は大きい。特に、回転部を有する金型を用いれば、射出ユニットの追加のみで、型締機構で可動盤を固定盤に対して進退させる従来の単層成形装置を、多機能を有する積層成形装置に容易に改造できる点は産業上の利用可能性が非常に大きい。なぜなら、本願発明の積層成形装置は、型締機構で可動盤を固定盤に対して進退させる従来の単層成形装置の機能に基づいていることから、単層、単色成形や通常の多層、多色成形に加えて、発泡成形や型内被覆成形方法等、型締機構で可動盤を固定盤に対して進退させる従来の単層成形装置で実施されている種々の成形方法が実施可能であり、更に、それらを組み合わせた積層成形品の成形も可能になるからである。すなわち、装置の設置スペースあるいは装置の設置費用の制約のため、専用の積層成形装置を設置することが困難であった企業、特に中小規模の企業においても、本発明の積層成形装置と積層成形方法により、既に設置している、型締機構で可動盤を固定盤に対して進退させる従来の単層成形装置を、改造によって多機能を有する積層成形装置へと容易に変更することができ、この積層成形装置と積層成形方法により、単層、単色成形や通常の多層、多色成形に加えて、発泡成形や型内被覆成形方法等、多種多様な積層成形品が成形可能になる。そして、近年、多種少量生産が求められる積層成形品に対応して、各積層成形装置の稼動率を向上させることができる。
【符号の説明】
【００５８】
（図１から図３）１…積層成形装置、２…ベッド、３…固定盤、４…回転部を有する金型、４ａ…ガイド部、４ｂ…回転部、４ｄ…回転位置保持機構、４ｅ…製品キャビ金型接触面、５…可動盤、７…型締機構駆動装置、９…タイバー、１１…回転部回転機構、１３…金型取付フランジ、１４…型締機構、１５…回転盤連結機構、１７…１次射出ユニット、１８…２次射出ユニット、１９…１次側製品キャビ金型、２０…２次側製品キャビ金型、２１…製品コア金型、４１…１次成形体、４２…２次成形体、４３…１次材料発泡層、４４…２次材料発泡層。
（図４から図６）１０２…ベッド、１０３…固定盤、１０４…回転盤、１０５…可動盤、１０７…型締シリンダ、１０８…型締ピストン、１０９…タイバー、１１１…回転装置、１１２…回転盤開閉シリンダ、１１４…可動盤開閉シリンダ、１１７…１次射出機、１１８…２次射出機、１１９…１次側雌型、１２０…２次側雌型、１２１、１２２…雄型、１３２…ナット、１３７…圧力室、１４１…１次材料、１４２…２次材料。
（図７）１０３…固定プラテン、１０５…可動プラテン、１１７、１１８…射出装置、１１９…固定型、１２１…可動型、１６１…金型ホルダ、１６２…移動シリンダ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数材質又は複数色の樹脂を重ね合わせた積層成形品の成形に用いる積層成形装置および積層成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数材質又は複数色の樹脂を重ね合わせた積層成形品の成形に用いる積層成形装置として、２組の対向する射出機間に設けられた固定盤と、固定盤から突設されたタイバーと、タイバーに案内され、固定盤に対して型開閉方向に進退自在に配設された可動盤と回転盤とを備え、回転盤の可動盤と固定盤とに相対する面にそれぞれ同じ雄型を取り付けると共に、回転盤の同じ雄型と組み合わせて異なる製品キャビティを形成する雌型を、固定盤と可動盤とにそれぞれに取り付け、固定盤と可動盤間に設けられた回転盤を回転させて、型開閉動作により、回転盤の雄型を固定盤と可動盤との雌型に順次組み合わせて次々と異なる製品キャビティを形成し、可動盤側と固定盤側とにそれぞれ対向させた２組の射出機から、これら製品キャビティに次々と複数材質又は複数色の溶融樹脂を射出充填して積層成形品を成形するものが知られている。
【０００３】
また、同じ可動型と組み合わせて異なる製品キャビティを形成する複数の固定型を横方向に取り付けた固定プラテンと、固定プラテンから突設されたタイバーと、タイバーに案内され、型締機構により固定プラテンに対して型開閉方向に進退自在に配設された可動プラテンと、可動型を横方向に摺動可能にする案内路が形成され、可動プラテンに取り付けられた金型ホルダと、を備え、可動型を金型ホルダに案内させて、固定プラテンに取り付けたそれぞれの固定型に対応する位置に移動させ、型開閉動作により、固定プラテンのそれぞれの固定型と組み合わせて次々と異なる製品キャビティを形成し、それぞれの固定型に接離するように設けられた複数の射出装置から、これら製品キャビティに次々と複数材質又は複数色の溶融樹脂を射出充填して積層成形品を成形するものも知られている。
【０００４】
これら公知の積層成形装置を示すものとして、例えば、前者として特開昭６２−６０６１８号公報（特許文献１）、後者としてＷＯ８９／０１８６０号公報（特許文献２）等を挙げることができる。
【０００５】
まず、前記特許文献１の特開昭６２−６０６１８号公報の積層成形装置の１実施例を、図４乃至図６を参照しながら説明する。図４は装置の全体主要構造を示す縦断側面図であり、図５は装置の要部（型締シリンダ部）を示す拡大縦断側面図であり、図６は装置を用いた成形工程を示す縦断側面図である。
【０００６】
図４に示すように、固定盤１０３がベッド１０２に固定されている。また可動盤１０５はベッド１０２上にタイバー１０９に案内され固定盤１０３に対して型開閉方向に進退自在に支持されている。これら可動盤１０５と固定盤１０３とは互いに対向する２組の射出機（”射出機”は本明細書の”射出ユニット”と同義。）、すなわち１次射出機１１７と２次射出機１１８との間に設けられている。１次射出機１１７は可動盤１０５と共に型開閉方向に進退自在に配設され、２次射出機１１８はベッド１０２上でその先端のノズル部を固定盤１０３の中央孔に挿入、あるいは後退できるように型開閉方向に進退自在に配設されている。
【０００７】
タイバー１０９はその先端部が固定盤１０３の四隅部を貫通するようになっており、その一端は固定盤１０３に設けられた可動盤開閉シリンダ１１４のピストンになっている。またタイバー１０９の他端はナット１３２により可動盤１０５に固定されており、可動盤１０５は可動盤開閉シリンダ１１４によりタイバー１０９に案内されベッド１０２上を型開閉方向に進退自在に配設されている。
【０００８】
回転盤１０４は固定盤１０３と可動盤１０５間を、固定盤１０３に取り付けられた回転盤開閉シリンダ１１２によりタイバー１０９に案内され型開閉方向に進退自在に配設されている。また回転盤１０４は回転装置１１１により垂直軸線回りに１８０°ずつ、回転されるようになっている。そして、可動盤１０５と固定盤１０３とにはそれぞれ異なる形状を有する１次側雌型１１９（この”１次側雌型”は本明細書の”１次側製品キャビ金型”と同義。）と、２次側雌型１２０（この”２次側雌型”は本明細書の”２次側製品キャビ金型”と同義。）と、が取り付けられおり、回転盤１０４の、可動盤１０５の１次側雌型１１９と固定盤１０３の２次側雌型１２０とに相対する面にはそれぞれ同じ雄型１２１と１２２と（この”雄型”は本明細書の”製品コア金型”と同義。）が取り付けられている。
【０００９】
また、固定盤１０３のタイバー１０９が貫通する部分にはそれぞれ型締シリンダ１０７が設けられており、型締シリンダ１０７の内部にはタイバー１０９と同芯の型締ピストン１０８が設けられている。図５に示すように、型締ピストン１０８の内部にはタイバー１０９と同芯で環状の圧力室１３７が設けられている。この圧力室１３７には型締ピストン１０８が型締シリンダ１０７内のどの位置にあっても外部から高圧油が導入できるようになっており、環状の圧力室１３７に高圧油を導入させると、その内周部をタイバー１０９側に膨らませるように弾性変形させ、摩擦力によりタイバー１０９と型締ピストン１０８とを一体化することができる。図４に戻り、可動盤１０５と回転盤１０４とをそれぞれ可動盤開閉シリンダ１１４と回転盤開閉シリンダ１１２とにより固定盤１０３方向に型閉じさせた後、前記の方法でタイバー１０９と型締ピストン１０８とを一体化させてから、型締シリンダ１０７の型締め側に高圧油を導入して型締めさせることによって、１次側雌型１１９と雄型１２１、および２次側雌型１２０と雄型１２２とが押圧される図６（ａ）に示す状態になる。
【００１０】
図６（ａ）に示す型締状態で、１次射出機１１７から１次側雌型１１９と雄型１２１とで形成される製品キャビティに１次材料１４１を射出充填して１次成形を行い、１次成形体を成形する。１次成形体の冷却後、型締力を解除し可動盤１０５と回転盤１０４とをそれぞれ可動盤開閉シリンダ１１４と回転盤開閉シリンダ１１２とにより固定盤１０３から離間する方向に型開きさせて、図６（ｂ）に示す型開き状態にする。その後、不要部等を切断除去した１次成形体が回転盤１０４の雄型１２１に付着した状態で、回転装置１１１により回転盤１０４を１８０°回転させて図６（ｃ）に示す状態とする。
【００１１】
次に、図６（ｄ）に示すように、再び可動盤１０５と回転盤１０４とを固定盤１０３側に型閉じさせた後、タイバー１０９と型締ピストン１０８とを一体化させてから型締めさせる。この、１次側雌型１１９と雄型１２２、および２次側雌型１２０と雄型１２１とを押圧した型締め状態で、１次射出機１１７から可動盤１０５の１次側雌型１１９と雄型１２２とで形成される製品キャビティに１次材料１４１を射出充填して１次成形を行い、１次成形体を成形する。同時に、２次射出機１１８から固定盤１０３の２次側雌型１２０と雄型１２１に付着した１次成形体の表面とで形成される製品キャビティに２次材料１４２を射出充填して２次成形を行い、１次成形体の表面上に２次成形体を積層成形する。
【００１２】
２次成形体の冷却後、型締力を解除し可動盤１０５と回転盤１０４とを型開きさせて図４に示す型開き状態にさせる。その後、回転盤１０４の固定盤１０３側の雄型１２１に付着した、１次成形体と２次成形体とからなる積層成形品を図示しない製品取出装置により取り出せば、再び図６（ｂ）に示す状態となる。このようにして以後、図６（ｂ）の状態から図６（ｄ）の状態に至る成形サイクルを繰り返すことにより、積層成形品が連続的に成形される。
【００１３】
次に、前記特許文献２のＷＯ８９／０１８６０号公報の積層成形装置の１実施例を、図７を参照しながら説明する。図７は装置および金型の構成を示す要部断面拡大平面図である。図７において、前記特開昭６２−６０６１８号公報の積層成形装置の１実施例との比較を容易にするために図４乃至図６に示された装置の各部分に対応する部分には同じ符号を使用した。
【００１４】
図７に示すように、固定プラテン１０３（この”固定プラテン”は本明細書の”固定盤”と同義。）には横方向に形状の異なる２組のキャビティ型（この”キャビティ型”は本明細書の”製品キャビ金型”と同義。）を有する固定型１１９が取り付けられており、射出装置１１７と１１８と（この”射出装置”は本明細書の”射出ユニット”と同義。）が装置長手方向と平行に、固定型１１９のそれぞれのキャビティ型に射出充填可能に配設されている。そして固定型１１９の形状の異なる２組のキャビティ型と組み合わせて異なる製品キャビティを形成するコア型（この”コア型”は本明細書の”製品コア金型”と同義。）を有する可動型１２１を、移動用シリンダ１６２により横方向に摺動可能に案内する金型ホルダ１６１が可動プラテン１０５（この”可動プラテン”は本明細書の”可動盤”と同義。）に取り付けられている。可動プラテン１０５は図示しない型締機構により、固定プラテン１０３に対して型開閉方向に進退自在に配設されている。
【００１５】
まず、図７に示す型開き状態において、可動型１２１を金型ホルダに案内させて移動用シリンダ１６２により、固定プラテン１０３に取り付けられた２種類のキャビティ型を有する固定型１１９の内、１次側のキャビティ型に対応する位置（射出装置１１８側）に移動させる。その後、図示しない型締機構により可動プラテン１０５を固定プラテン１０３方向に型締めさせた後、１次側のキャビティ型に対応する射出装置１１８から固定型１１９の１次側のキャビティ型と可動型１２１のコア型とで形成される製品キャビティに溶融樹脂を射出充填して１次成形を行い、１次成形体を成形する。
【００１６】
１次成形体の冷却後、型締力を解除し可動盤１０５を図示しない型締機構により固定盤１０３から離間する方向に型開きさせた後、不要部等を切断除去した１次成形体が可動型１２１に付着した状態で、可動型１２１を、移動用シリンダ１６２により固定プラテン１０３に取り付けられた２種類のキャビティ型を有する固定型１１９の内、２次側のキャビティ型に対応する位置（射出装置１１７側）に移動させる。その後、可動プラテン１０５を型締めさせた後、２次側のキャビティ型に対応する射出装置１１７から固定型１１９の２次側のキャビティ型と可動型１２１に付着した１次成形体の表面とで形成される製品キャビティに溶融樹脂を射出充填して２次成形を行い、１次成形体の表面上に２次成形体を積層成形する。
【００１７】
２次成形体の冷却後、型締力を解除し可動プラテン１０５を型開きさせた後、可動型１２１に付着した、１次成形体と２次成形体とからなる積層成形品を図示しない製品取出装置により取り出す。このようにして前記成形サイクルを繰り返すことにより、積層成形品が連続的に成形される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開昭６２−６０６１８号公報
【特許文献２】ＷＯ８９／０１８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、特許文献１の特開昭６２−６０６１８号公報の積層成形装置は、１次射出機と２次射出機を装置長手方向に対向させる配置に加えて、可動盤の型開閉動作に連動して１次射出機が型開閉方向、すなわち装置長手方向に進退するため、可動盤の金型取付面の面積が略同面積の場合、従来の単層成形装置と比較して装置全長が長いという問題がある。また、１種類の積層成形品の成形のために回転盤の可動盤と固定盤とに相対する面にそれぞれ同じ金型を取り付ける必要がある。更に、１次成形体と積層成形品とが回転盤の雄型に残る成形法のため、回転盤に製品押出し機構を内蔵させる必要があり、これらを駆動させる油圧、空圧、電気などの接続を含め、回転盤の構造が複雑になるという問題がある。そして、本積層成形装置は積層成形用の専用成形装置であるため、単層あるいは単色成形が困難だという問題がある。
【００２０】
次に、特許文献２のＷＯ８９／０１８６０号公報の積層成形装置は、複数の射出装置を固定プラテン側に平行に配置するため、可動プラテンの金型取付面の面積が略同面積の場合、特許文献１の特開昭６２−６０６１８号公報の積層成形装置と比較して装置全長が短い。また、複数のキャビティ型を有する固定型に対応する可動型を共通化しているため、可動プラテン側に同じ金型を複数取り付ける必要がない。更に、単層あるいは単色成形も可能であり、特許文献１の特開昭６２−６０６１８号公報の積層成形装置の課題を解決している。しかしながら、本積層成形装置には、以下のような新たな問題がある。
【００２１】
まず、特許文献２のＷＯ８９／０１８６０号公報の積層成形装置は、可動型を可動プラテンの金型ホルダに案内させ、可動プラテンの全幅内で横方向に摺動させる構造のため、図７に示すように可動プラテンの全幅に対して横方向の摺動を考慮した小さな金型しか取り付けることができない。固定プラテンに取り付ける固定型も可動型に合わせた製品キャビティを横方向に複数有した形態となっているため、可動プラテンの金型取付面の面積が略同面積の場合、特許文献１の特開昭６２−６０６１８号公報の積層成形装置で成形できる積層成形品と比較して小さなサイズの積層成形品しか成形できない。また、可動プラテンの金型取付面の略中央から外れた位置で、可動プラテンの金型取付面の面積に対して小さな投影面積の可動型を固定型と型締めするため、金型に型締力をバランス良く加えることができない。このため、金型を傷めたり、射出充填時に溶融樹脂が金型合わせ面から漏れたりする可能性がある。
【００２２】
更に、本積層成形装置において、金型を大きなものにして積層成形品のサイズを大きくしようとすれば、固定プラテンと可動プラテンの幅を広くする必要がある。しかしながら、プラテンの幅だけを広くすると、型締め時に金型に加わる型締力の幅方向のみのバランスが悪くなるため、プラテンの高さも幅に合わせてある程度高くせざるを得ない。ところが、金型を可動プラテンの略中央から外れた位置で型締めする構造は同じため、プラテンの幅と高さが大きくなればなるほど金型に加わる型締力のバランスは悪くなる。このように、本積層成形装置において、積層成形品のサイズを大きくしようとすれば、固定プラテンと可動プラテンとの幅と高さとを大きくする必要があり、それに合わせて成形装置の型締機構やベッド部も大きくせざるを得ず、積層成形品のサイズに対して、積層成形装置自体が大型化する上、型締め時に金型に加わる型締力のバランスは悪くなり、良品を成形することが困難となる。そして、単層あるいは単色成形も可能ではあるが、本積層成形装置の形態に適応した専用の単層あるいは単色成形用金型が必要であり、射出装置が成形装置の中心線上から離れて配設されているため、金型の中心に射出充填することを前提としている従来の単層成形装置用の金型が使用できない。
【００２３】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、その目的は前記従来の積層成形装置の課題を解決する積層成形装置および積層成形方法を提供することにある。すなわち、可動盤の金型取付面の面積が略同面積の場合、２組の対向する射出機を有する従来の積層成形装置より装置全長が短く、１種類の積層成形品を成形するのに複数の同じ金型を必要とせず、単層あるいは単色成形も可能で、また、可動盤の金型取付面の面積が略同面積の場合、固定盤に複数の金型を同一面上に取り付ける従来の積層成形装置で成形可能な積層成形品より大きなサイズの積層成形品を成形可能で、固定盤と可動盤の金型取付面の略中央に金型を取り付けることが可能な積層成形装置および積層成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係る積層成形装置は、少なくとも２個の射出ユニットと、前記射出ユニットが脱着可能に配設され、それぞれの前記射出ユニットから、少なくとも２種類の製品キャビティに樹脂遮断開放切替弁を有する独立した樹脂流路が形成された製品コア金型と、前記製品コア金型が取り付けられた固定盤と、前記固定盤から突設された複数のタイバーと、前記タイバーに案内され、型締機構により前記固定盤に対して型開閉方向に進退自在に配設された可動盤と、からなる成形装置において、
前記製品コア金型と前記可動盤の金型取り付け面とに相対する面に、異なる形状を有した製品キャビ金型がそれぞれ取り付けられ、製品キャビ金型が取り付けられた金型取り付け部を独立した駆動装置で回転させる回転動作が可能な回転部を有する金型を可動盤に取り付け、
前記型締機構による前記可動盤の型開閉動作と、前記回転部を有する金型の回転部の回転動作と、による、少なくとも２種類の異なる前記製品キャビティの切替えと、少なくとも２個の前記射出ユニットからそれぞれの前記製品キャビティに溶融樹脂を射出充填することと、により、少なくとも２種類の樹脂を積層成形させることを特徴としている。
【００２５】
本発明の請求項２に係る積層成形装置は、請求項１において、前記回転部を有する金型において、前記回転部が、前記回転部を有する金型から突設された複数のガイド部に支持され、型開閉方向に進退自在に配設された金型であることを特徴としている。
【００２６】
本発明の請求項３に係る積層成形装置は、請求項２において、前記回転部を有する金型において、前記回転部を任意の移動位置に移動させ、前記任意の移動位置を保持する機構を有する金型であることを特徴としている。
【００２７】
本発明の請求項４に係る積層成形装置は、請求項２乃至請求項３において、前記回転部を有する金型において、前記回転部に取り付けられた前記製品キャビ金型のいずれか１個が、前記回転部を有する金型の前記ガイド部の基部側と接する位置で、前記回転部と前記回転部を有する金型とを連結可能な機構により一体化させ、あるいは分離させ、前記回転部の前記ガイド部に支持された型開閉方向の移動動作を前記可動盤の型開閉動作と連動して行う金型であることを特徴としている。
【００２８】
本発明の請求項５に係る積層成形方法は、請求項１乃至請求項４記載の積層成形装置を用いて、前記可動盤を前記固定盤方向に型閉じさせ、前記固定盤の前記製品コア金型と、前記可動盤の前記回転部を有する金型の前記回転部の前記固定盤側の前記製品キャビ金型とで、１種類の製品キャビティを形成させた後に、１つの前記射出ユニットから、予め設定された射出充填パターンに応じて溶融樹脂を前記製品キャビティに１次射出充填して１次成形体を成形し、所定の冷却固化時間の経過後に、前記１次成形体が前記固定盤の前記製品コア金型に付着した状態で前記可動盤を前記固定盤から離間する方向に型開きさせ、前記回転部を有する金型の前記回転部を回転動作させて、新たな前記製品キャビ金型に切替え、再び前記可動盤を型閉じさせ、前記固定盤の前記製品コア型に付着した前記１次成形体の表面と前記可動盤の前記回転部を有する金型の前記回転部の前記固定盤側の前記新たな製品キャビ金型とで、新たな製品キャビティを形成させた後に、他方の前記射出ユニットから、予め設定された前記射出充填パターンに応じて溶融樹脂を前記新たな製品キャビティに２次射出充填して、前記１次成形体の表面の一部あるいは全面に２次成形体を積層成形させることを特徴としている。
【００２９】
本発明の請求項６に係る積層成形方法は、請求項５において、少なくとも１個の前記射出ユニットから発泡性溶融樹脂を前記製品キャビティに射出充填した後に、前記可動盤を所定量だけ型開きして、充填した前記発泡性溶融樹脂を発泡膨張させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の積層成形装置および積層成形方法によれば、次のような効果を奏することができる。
（１）少なくとも２個の射出ユニットを固定盤の製品コア金型に脱着可能に配設するため、可動盤の金型取付面の面積が略同面積の場合、２組の対向する射出ユニットを有する従来の積層成形装置と比較して装置全長を短くすることができる。
（２）異なる形状を有したそれぞれの製品キャビ金型に対応する製品コア金型を共通化しているため、１種類の積層成形品を成形するのに同じ金型が不要になり、使用する金型数を少なくすることができる。
（３）１次成形体と積層成形品とが固定盤の製品コア金型に残る積層成形法のため、回転盤に製品押出し機構を内蔵させる必要がなく、これらを駆動させる油圧、空圧、電気などの接続も不要となり、回転盤の構造を単純にすることができる。
（４）回転盤を回転させなければ、単層あるいは単色成形が可能である。また、少なくとも２個の射出ユニットのうち、１個の射出ユニットを成形装置の中心線上に配設できるため、固定盤の製品コア金型と可動盤の回転部を有する金型を取り外せば、従来の単層成形装置用の金型を使用しての、単層あるいは単色成形が可能である。
（５）可動盤の回転部を有する金型の回転部の両面に、異なる形状を有した製品キャビ金型をそれぞれ取り付けるため、可動盤の金型取付面の面積が略同面積の場合、固定盤に複数の金型を同一面上に取り付ける従来の積層成形装置と比較して、回転部の１面に取り付ける製品キャビ金型の大きさを大きくすることができ、より大きなサイズの積層成形品を成形することができる。
（６）固定盤と可動盤との金型取付面の略中央に金型を取り付けるため、型締時に金型にバランスよく型締力を加えることができる。
（７）回転部を有する金型とその回転部とを連結可能な機構により一体化することで、可動盤を固定盤に対して進退させる型締機構で、可動盤と、回転部を有する金型の回転部に取り付けた製品キャビ金型と、を一体で型開きさせることが可能である。すなわち、この動作により型締状態で固定盤の製品コア金型と回転部の製品キャビ金型とで形成される製品キャビティに、発泡性溶融樹脂を射出充填した後、回転部の製品キャビ金型を可動盤と一体で所定量だけ型開きさせて、充填した前記発泡性溶融樹脂を発泡膨張させる発泡成形が可能である。また、この発泡成形は、１次成形あるいは２次成形のいずれか、あるいはその両方で行うかの選択が自由である。更に、型締機構がトグル式であれば、高精度の型開き量の制御が必要とされる発泡成形において、高精度の型開き量制御が可能となる。加えて、その駆動装置が電動サーボモータである形態のものであれば、より高精度の型開き量制御が可能となる。
（８）型締機構で可動盤を固定盤に対して進退させる従来の単層成形装置の機能に基づいており、また、回転部を有する金型と回転部とを連結可能な機構により一体で型開閉動作させることが可能なため、単層、単色成形や通常の多層、多色成形に加えて、前記（７）の発泡成形や型内被覆成形方法等、型締機構で可動盤を固定盤に対して進退させる従来の単層成形装置で実施されている種々の成形方法が実施可能であり、更に、それらを組み合わせた積層成形品の成形も可能である。
（９）回転部を有する金型を用いれば、射出ユニットの追加のみで、型締機構で可動盤を固定盤に対して進退させる従来の単層成形装置を、前記（１）から（８）の効果を奏する、多機能を有する積層成形装置に容易に改造することができる。
（１０）型閉めした状態で、固定盤の製品コア金型と、可動盤の回転部を有する金型と、を仮固定すれば、従来の単層成形装置の金型と同様に１組の金型として取り扱うことができる。よって、複数組の金型、あるいは、横方向に連なった複数のキャビ型と単一のコア型とを組み合わせる等の特殊な金型を使用する従来の積層成形装置と異なり、金型交換が容易であり、従来の金型交換装置を流用することも可能である。
（１１）従来の単層成形装置の金型と同様に１組の金型として取り扱うことができるため、金型交換後の各金型の芯合わせが不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例１および実施例２の積層成形装置の型開き状態の全体主要構造を示す図である。
【図２】本発明の実施例１の成形工程を示す平面図である。
【図３】本発明の実施例２の成形工程で、実施例１と相違する成形工程を示す平面図である。
【図４】特開昭６２−６０６１８号公報の積層成形装置の１実施例の全体主要構造を示す縦断側面図である。
【図５】特開昭６２−６０６１８号公報の積層成形装置の１実施例の装置の要部（型締シリンダ部）を示す拡大縦断側面図である。
【図６】特開昭６２−６０６１８号公報の積層成形装置の１実施例の装置の成形工程を示す縦断側面図である。
【図７】ＷＯ８９／０１８６０号公報の積層成形装置の１実施例の装置および金型の構成を示す要部断面拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３３】
以下、図１乃至図３を参照しながら本発明の実施例１と実施例２とを詳細に説明する。
【実施例１】
【００３４】
図１乃至図２を参照しながら本発明の実施例１を説明する。図１は本発明の実施例１の積層成形装置の全開状態の全体主要構造を示す図である。図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は縦断側面図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）のＡ矢視図である。また図２は本発明の実施例１の成形工程を示す平面図である。
【００３５】
本発明の実施形態である積層成形装置１の構成について説明する。図１において、２はベッド、３は固定盤、４は回転部を有する金型、４ａはガイド部、４ｂは回転部、４ｄは回転位置保持機構、４ｅは製品キャビ金型接触面、５は可動盤、７は型締機構駆動装置、９はタイバー、１１は回転部回転機構、１３は金型取付フランジ、１４は型締機構、１５は回転部連結機構、１７は１次射出ユニット、１８は２次射出ユニット、１９は１次側製品キャビ金型、２０は２次側製品キャビ金型、２１は製品コア金型である。固定盤３はベッド２に固定され、金型取付フランジ１３を介して製品コア金型２１が取り付けられている。そして、１次射出ユニット１７と２次射出ユニット１８とが製品コア金型２１に脱着可能に配設されている。ここで、製品コア金型２１には、１次射出ユニット１７と２次射出ユニット１８とから、この製品コア金型２１と回転部を有する金型４の回転部４ｂの１次側製品キャビ金型１９もしくは２次側製品キャビ金型２０と組み合わされて形成される２種類の製品キャビティそれぞれに、樹脂遮断開放切替弁を有する独立した図示しない樹脂流路が形成されている。固定盤３の四隅から突設されたタイバー９は、それぞれ可動盤５を貫通しており、可動盤５はタイバー９に案内され、型締機構駆動装置７によって駆動される型締機構１４により固定盤３に対して進退自在に配設されている。また可動盤５には回転部を有する金型４が、固定盤３の製品コア金型２１に相対する位置に取り付けられている。
【００３６】
回転部を有する金型４の回転部４ｂの、固定盤３の製品コア金型２１と可動盤５とに相対する面には、異なる形状を有する１次側製品キャビ金型１９と２次側製品キャビ金型２０とがそれぞれ取り付けられている。ここで、回転部を有する金型４の回転部４ｂは、回転部４ｂを回転させる回転部回転機構１１と共に、４本のガイド部４ａに支持され、型開閉方向に進退自在に配設されている。回転部連結機構１５は、可動盤５の回転部を有する金型４の回転部４ｂの１次側製品キャビ金型１９もしくは２次側製品キャビ金型２０が、回転部を有する金型４のガイド部４ａの基部側（製品キャビ金型接触面４ｅ）と接触する位置で、回転部４ｂと回転部を有する金型４とを連結する位置に、可動盤５の下部あるいは側面等、金型交換を妨げない位置から、油圧や電動サーボモータ等で先端部を進退させるノックピン等の連結機構を支持させたものであり、回転部４ｂを、回転部を有する金型４の製品キャビ金型接触面４ｅ側に連結し一体化するものである。この回転部連結機構１５は、可動盤５と回転部を有する金型４とのいずれに設けても良いし、回転部を有する金型４もしくは回転部４ｂの１次側製品キャビ金型１９と２次側製品キャビ金型２０とに、油圧等で駆動されるクランプ機構等の連結機構を設ける形態でも良い。
【００３７】
型開きの際、回転部４ｂはその両面に製品キャビ金型１９および製品キャビ金型２０を取り付けた状態で回転可能な任意の移動位置に回転位置保持機構４ｄにより保持される。回転位置保持機構４ｄは、固定盤３の金型取付面に取り付けられた金型取付フランジ１３から突設され、回転部４ｂの回転可能な任意の移動位置を固定盤３からの任意の離間距離として保持するリンク機構等で構成されるが、これをラック機構としても良いし、回転部４ｂと回転部を有する金型４との間に油圧シリンダや電動サーボモータを用いた駆動装置を用いて、回転部４ｂを、回転部を有する金型４に対して型開閉方向に移動させる形態でも良い。この場合、回転部連結機構１５は省略可能である。このように、回転部連結機構１５および回転位置保持機構４ｄにより、回転部４ｂは、回転部を有する金型４と一体化され、あるいは分離されることで、可動盤５の型開閉動作により、型開閉方向に型開閉動作と連動してガイド部４ａに支持されて移動し、回転部４ｂを回転させる任意の移動位置において回転部連結機構１５を解除して、回転位置保持機構４ｄにより停止し、その位置を保持する。そして、回転部回転機構１１は、１次側製品キャビ金型１９と２次側製品キャビ金型２０とを取り付けた回転部４ｂを回転させることができるベアリング等のガイドで構成された支持機構を有し、電動サーボモータ等の独立した駆動装置により任意の移動位置で回転部４ｂを回転させる。
【００３８】
図１（ａ）の型開き状態において、可動盤５は使用される金型厚みに対応した型開き限位置にある。また、回転部を有する金型４の回転部４ｂは、１次側製品キャビ金型１９と２次側製品キャビ金型２０を取り付けた状態で回転可能で、かつ固定盤３の製品コア金型２１と回転部４ｂの２次側製品キャビ金型２０（積層成形品の成形完了時、回転部４ｂの２次側製品キャビ金型２０が、固定盤３の製品コア金型２１側に位置している。図２（ｅ）参照。）間に、図示しない製品取出装置を挿入させ、固定盤３の製品コア金型２１から図示しない製品押出し機構により押出された積層成形品を取出し可能な”任意の移動位置”にある。回転部４ｂを停止させる前記”任意の移動位置”は、使用される金型厚み等に合わせて適宜、適切な位置に設定されるものであるが、回転部４ｂに取り付ける製品キャビ金型の最大サイズを予め決めておき、回転部４ｂがその最大サイズの製品キャビ金型取り付け時に、ガイド部４ａの固定盤３側端の位置で回転可能となるように、回転部を有する金型４からのガイド部４ａの突設長さを決め、更に、ガイド部４ａの固定盤３側端の位置に回転部４ｂを保持する機構を装備すれば、回転部４ｂに取り付ける製品キャビ金型のサイズによらず、前記”任意の移動位置”を１箇所にすることができ、回転位置保持機構４ｄを単純化することができる。
【００３９】
図２を参照しながら、実施例１の成形工程を説明する。図１（ａ）の全開状態から図２（ａ）に示すように、可動盤５を固定盤３方向に型閉めさせる。まず、回転位置保持機構４ｄにより前記”任意の移動位置”に保持されている回転部を有する金型４の回転部４ｂの可動盤５側の製品キャビ金型２０が、回転部を有する金型４のガイド部４ａの基部側（製品キャビ金型接触面４ｅ）に接するまで、型締機構１４により可動盤５を型閉めさせる。回転部４ｂの製品キャビ金型２０が製品キャビ金型接触面４ｅに接した後、回転部連結機構１５により回転部４ｂと回転部を有する金型４とを一体化させてから、回転位置保持機構４ｄによる回転部４ｂの位置保持を解除する。次に、一体化した回転部４ｂと回転部を有する金型４とを型締機構１４により型閉めさせて、回転部４ｂの１次側製品キャビ金型１９を固定盤３の製品コア金型２１に型合わせさせる。
【００４０】
型合わせが完了した後、型締機構１４で回転部４ｂの１次側製品キャビ金型１９と固定盤３の製品コア金型２１とを型締めする。その状態で、回転部４ｂの１次側製品キャビ金型１９と固定盤３の製品コア金型２１とで形成される製品キャビティに、製品コア金型２１に形成された、樹脂遮断開放切替弁を有する独立した樹脂流路を介して、１次射出ユニット１７から予め設定された射出充填パターンに応じて１次材料を１次射出充填して、１次成形体４１を成形する。
【００４１】
回転部を有する金型４の回転部４ｂの前記の型閉め動作は、型締機構１４による可動盤５の型閉めによらず、回転位置保持機構４ｄに、回転部４ｂと回転部を有する金型４との間に油圧シリンダや電動サーボモータを用いた駆動装置等を用いて、それらのシリンダ等により適宜、必要な動作を制御して行っても良い。この形態であれば、回転部４ｂを、回転部を有する金型４の製品キャビ金型接触面４ｅ側に連結し一体化する回転部連結機構１５の機能を兼用でき、回転部連結機構１５を省略できる。
【００４２】
所定の冷却固化時間経過後、図２（ｂ）に示すように、１次成形体４１が固定盤３の製品コア金型２１に付着した状態で可動盤５を固定盤３から離間する方向に型開きさせる。まず、一体化している回転部４ｂと回転部を有する金型４とを型締機構１４により、回転部４ｂが前記”任意の移動位置”に到達するまで型開きさせる。次に、回転部４ｂが前記”任意の移動位置”に到達した時点で、回転位置保持機構４ｄで回転部４ｂを停止させ、同時に回転部連結機構１５を解除する。そして、回転部４ｂとの一体化が解除された回転部を有する金型４は、可動盤５と共にそのまま型開き限位置まで型締機構１４で型開きされる。
【００４３】
回転部４ｂの前記の型開き動作は、型締機構１４による可動盤５の型開きによらず、回転位置保持機構４ｄに、回転部４ｂと回転部を有する金型４との間に油圧シリンダや電動サーボモータを用いた駆動装置等を用いて、それらのシリンダ等により適宜、必要な動作を制御して行っても良い。
【００４４】
図２（ｂ）に示す型開き後、図２（ｃ）に示すように、回転部を有する金型の回転部４ｂを前記”任意の移動位置”において回転部回転機構１１により回転させ、回転部４ｂの２次側製品キャビ金型２０を固定盤３の製品コア金型２１に相対する位置に切替える。
【００４５】
次に図２（ｄ）に示すように、再び、可動盤５を型閉めさせて、回転部４ｂの２次側製品キャビ金型２０を、１次成形体４１が付着した状態の固定盤３の製品コア金型２１に型合わせさせる。可動盤５の型閉め動作は図２（ａ）で説明したとおりである。型合わせが完了した後、型締機構１４で回転部４ｂの２次側製品キャビ金型２０と固定盤３の製品コア金型２１とを型締めする。その状態で、回転部４ｂの２次側製品キャビ金型２０と固定盤３の製品コア金型２１に付着した１次成形体４１の表面とで形成される製品キャビティに、製品コア金型２１に形成された、樹脂遮断開放切替弁を有する独立した樹脂流路を介して、２次射出ユニット１８から予め設定された射出充填パターンに応じて２次材料を２次射出充填して、１次成形体の表面の一部あるいは全面に２次成形体４２を成形する。
【００４６】
所定の冷却固化時間経過後、図２（ｅ）に示すように、可動盤５を型開きさせる。可動盤５の型開き動作は図２（ｂ）で説明したとおりである。型開き後、図２（ｆ）に示すように、固定盤３の製品コア金型２１に付着した、１次成形体４１と２次成形体４２とから成る積層成形品を、図示しない製品取出装置により取り出した後、回転部４ｂを回転部回転機構１１により回転させ、回転部４ｂの１次側製品キャビ金型１９を固定盤３の製品コア金型２１に相対する位置に切替えれば、再び図１（ａ）の状態となる。このようにして、以後、図１（ａ）の状態から図２（ｆ）の状態に至る成形サイクルを繰り返すことにより、積層成形品が連続的に成形される。
【００４７】
このように、固定盤３の製品コア金型２１を、回転部を有する金型４の回転部４ｂの１次側製品キャビ金型１９と２次側製品キャビ金型２０に対応する共通金型とし、製品キャビティの切替えを回転部４ｂの製品キャビ金型側で行い、１次成形体と積層成形品とが回転部４ｂ側でなく固定盤３の製品コア金型２１側に付着する点が、回転盤の両面に同じ雄型をそれぞれ取り付け、この回転盤の雄型側に１次成形体を付着した状態で回転盤を回転させ、可動盤と固定盤とに取り付けた異なる形状を有する雌型側で製品キャビティの切替えを行い、対向する射出ユニットから射出充填し、積層成形品も固定盤の雄型側に付着する特許文献１の積層成形装置（特開昭６２−６０６１８号公報）との大きな相違点であり、本発明において金型取付部を回転させつつ、回転部の構造を単純にし、１次、２次射出充填共に同じ固定盤側から射出充填可能とするものである。また、製品キャビティの切替えを回転部４ｂの、固定盤３の製品コア金型２１と可動盤５とに相対する面に取り付けた製品キャビ金型側で行うことにより、回転部４ｂの１面に取り付ける製品キャビ金型を１種類とし、かつ回転部４ｂの略中央に取り付けられる点が、固定盤の同一面に取り付けた複数の金型もしくは複数の製品キャビティ型を有する金型側で製品キャビティの切替えを行う、特許文献２の積層成形装置（ＷＯ８９／０１８６０号公報）との大きな相違点であり、可動盤の金型取付面の面積が略同面積の場合、特許文献２の積層成形装置で成形可能な積層成形品より、大きなサイズの積層成形品を成形可能とし、型締時に金型にバランスよく型締力を加えることができるようにするものである。
【００４８】
前記実施例１は、本発明の一実施例である一般的な２層あるいは２色積層成形品の成形を示したものであるが、基本的に同じ装置構成で、以下の実施例２のような、発泡性溶融樹脂を発泡膨張させる積層成形方法が可能である。
【００４９】
以下、図１乃至図３を参照しながら本発明の実施例２を説明する。
【実施例２】
【００５０】
前記の通り、本発明の実施例２における装置構成も図１で示した実施例１の装置構成と同じである。よって実施例２における装置の基本構成の説明は割愛する。また、本発明の実施例２の成形工程は、１次および２次射出充填時に発泡性溶融樹脂を用いて、実施例１の成形工程の１次および２次射出充填後に、発泡膨張工程が加わるものである。よって図２の実施例１の成形工程と、実施例２における成形工程との相違点のみ説明する。
【００５１】
図２（ａ）に示す１次射出充填の際、１次側製品キャビ金型１９と製品コア金型２１とで形成される製品キャビティに、１次射出ユニット１７から予め設定された射出充填パターンに応じて発泡性溶融樹脂を１次射出充填し、１次射出充填後、図３（ａ’）に示すように、型締機構１４により回転部４ｂと回転部を有する金型４とを一体で所定量αだけ型開きさせ、形成された製品キャビティに発泡性溶融樹脂を発泡膨張させ、表面が非発泡のスキン層で、内部に微細発泡セルを有する１次材料発泡層４３を成形する。図３（ａ’）の下部の左右の図は製品キャビティ部の発泡膨張行程を示しており、左側が１次射出充填後の発泡膨張前の状態を示している。この状態から１次製品キャビ金型１９を所定量αだけ型開きさせると、右側に示す１次材料発泡層４３が成形された発泡膨張後の状態となる。
【００５２】
所定の冷却固化時間経過後、図２（ｂ）に示すように、１次材料発泡層４３（図２（ｂ）において符号４１に相当）が、固定盤３の製品コア金型２１に付着した状態で可動盤５を型開きさせる。型開き後、図２（ｃ）に示すように回転部４ｂを回転させて、固定盤３の製品コア金型２１に相対する金型を１次側製品キャビ金型１９から２次側製品キャビ金型２０へ切替える。次に、図２（ｄ）に示すように、再び、可動盤５を型閉めさせ、回転部４ｂの２次側製品キャビ金型２０と固定盤３の製品コア金型２１に付着した１次材料発泡層４３（図２（ｄ）において符号４１に相当）の表面とで形成される製品キャビティに、２次射出ユニット１８から予め設定された射出充填パターンに応じて発泡性溶融樹脂を２次射出充填し、２次射出填後、図３（ｄ’）に示すように、型締機構１４により回転部４ｂと回転部を有する金型４とを一体で所定量βだけ型開きさせ、形成されたキャビティに発泡性溶融樹脂を発泡膨張させ、１次材料発泡層４３の表面の一部あるいは全面に、表面が非発泡のスキン層で、内部に微細発泡セルを有する２次材料発泡層４４を成形する。図３（ｄ’）の下部の左右の図は製品キャビティ部の発泡膨張行程を示しており、左側が２次射出充填後の発泡膨張前の状態を示している。この状態から２次製品キャビ金型２０を所定量βだけ型開きさせると、右側に示す１次材料発泡層４３の表面に２次材料発泡層４４が成形された発泡膨張後の状態となる。
【００５３】
所定の冷却固化時間経過後、図２（ｅ）に示すように、可動盤５を型開きさせる。型開き後、図２（ｆ）に示すように、固定盤３の製品コア金型２１に付着した、１次材料発泡層４３と２次材料発泡層４４と（図２（ｆ）において、それぞれ符号４１と４２とに相当）から成る発泡積層成形品を、図示しない製品取出装置により取り出せば再び図１（ａ）の状態となる。このようにして、以後、図１（ａ）の状態から図２（ａ）、図３（ａ’）、図２（ｂ）〜図２（ｄ）、図３（ｄ’）、図２（ｅ），図２（ｆ）の状態に至る成形サイクルを繰り返すことにより、発泡積層成形品が連続的に成形される。
【００５４】
なお実施例２は、１次射出充填および２次射出充填ともに発泡成形させるものであるが、これに限らず１次射出充填のみ、あるいは２次射出充填のみ発泡成形させることも選択は自由である。また、実施例２は発泡成形の実施例であるが、予め、２次側製品キャビ金型２０の所定位置に、起毛布、不織布、織布等の布表皮材や、レザー調の表皮材や、印刷フィルム等を固定させた状態で成形することで、多層成形と表皮加飾成形を組み合わせた複合成形も可能である。
【００５５】
実施例１と実施例２とでは、回転部を有する金型４の回転部４ｂが、ガイド部４ａに支持され、型開閉方向に進退自在に配設されているが、回転部４ｂが回転部を有する金型４に固定された形態でも、製品キャビ金型を取り付けた状態で回転可能であれば、実施例１と実施例２とに記載した積層成形方法は可能である。この形態であれば、回転位置保持機構４ｄや回転部連結機構１５を省略することができ、回転部を有する金型４の構造を単純化することができる。また、実施例１と実施例２とでは、回転部を有する金型４の回転部４ｂが垂直軸線回りに回転されるものであるが、回転部４ｂが装置長手方向に直交する水平軸線回りに回転される形態であっても良いし、積層製品が小さく単純な形状の場合、可動盤５に取り付けている回転部を有する金型４の機能を、固定盤３に取り付けられる製品コア金型２１に集約させる形態でも良い。
【００５６】
次に、実施例１と実施例２とでは、型開き動作における回転部４ｂを停止させる”任意の移動位置”を”１次側製品キャビ金型１９と２次側製品キャビ金型２０を取り付けた状態で回転可能で、かつ固定盤３の製品コア金型２１と回転部４ｂの２次側製品キャビ金型２０（積層成形品の成形完了時、回転部４ｂの２次側製品キャビ金型２０が、固定盤３の製品コア金型２１側に位置している。図２（ｅ）参照。）間に、図示しない製品取出装置を挿入させ、固定盤３の製品コア金型２１から図示しない製品押出し機構により押出された積層成形品を取出し可能な”位置としたが、回転部４ｂを回転させる場合と、固定盤３と回転部４ｂ間から図示しない製品取出装置で積層成形品を取り出す場合とで、回転部４ｂを停止させる”任意の移動位置”を異なる位置としても良い。後者の場合において、回転部４ｂを前者の場合の”任意の移動位置”より可動盤５方向の位置に設定することにより、型開き時の回転部４ｂの２次側製品キャビ金型２０と固定盤３の製品コア金型２１間の間隔をより大きくして、製品取出装置側の設計制約をより少なくすることができる。そして、前記実施例１と実施例２とにおける、可動盤５と回転部を有する金型４の回転部４ｂとの型開閉動作についても、記載した動作は１例であり、本発明の装置構成で可能な動作を、金型や積層成形品等の制約に応じて、種々組み合わせて制御しても良い。このように、本発明は実施例１と実施例２とに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、前記従来の積層成形装置の課題を解決するものであり、その結果、前記”発明の効果”に記載した効果を奏することができ、産業上の利用可能性は大きい。特に、回転部を有する金型を用いれば、射出ユニットの追加のみで、型締機構で可動盤を固定盤に対して進退させる従来の単層成形装置を、多機能を有する積層成形装置に容易に改造できる点は産業上の利用可能性が非常に大きい。なぜなら、本願発明の積層成形装置は、型締機構で可動盤を固定盤に対して進退させる従来の単層成形装置の機能に基づいていることから、単層、単色成形や通常の多層、多色成形に加えて、発泡成形や型内被覆成形方法等、型締機構で可動盤を固定盤に対して進退させる従来の単層成形装置で実施されている種々の成形方法が実施可能であり、更に、それらを組み合わせた積層成形品の成形も可能になるからである。すなわち、装置の設置スペースあるいは装置の設置費用の制約のため、専用の積層成形装置を設置することが困難であった企業、特に中小規模の企業においても、本発明の積層成形装置と積層成形方法により、既に設置している、型締機構で可動盤を固定盤に対して進退させる従来の単層成形装置を、改造によって多機能を有する積層成形装置へと容易に変更することができ、この積層成形装置と積層成形方法により、単層、単色成形や通常の多層、多色成形に加えて、発泡成形や型内被覆成形方法等、多種多様な積層成形品が成形可能になる。そして、近年、多種少量生産が求められる積層成形品に対応して、各積層成形装置の稼動率を向上させることができる。
【符号の説明】
【００５８】
（図１から図３）１…積層成形装置、２…ベッド、３…固定盤、４…回転部を有する金型、４ａ…ガイド部、４ｂ…回転部、４ｄ…回転位置保持機構、４ｅ…製品キャビ金型接触面、５…可動盤、７…型締機構駆動装置、９…タイバー、１１…回転部回転機構、１３…金型取付フランジ、１４…型締機構、１５…回転盤連結機構、１７…１次射出ユニット、１８…２次射出ユニット、１９…１次側製品キャビ金型、２０…２次側製品キャビ金型、２１…製品コア金型、４１…１次成形体、４２…２次成形体、４３…１次材料発泡層、４４…２次材料発泡層。
（図４から図６）１０２…ベッド、１０３…固定盤、１０４…回転盤、１０５…可動盤、１０７…型締シリンダ、１０８…型締ピストン、１０９…タイバー、１１１…回転装置、１１２…回転盤開閉シリンダ、１１４…可動盤開閉シリンダ、１１７…１次射出機、１１８…２次射出機、１１９…１次側雌型、１２０…２次側雌型、１２１、１２２…雄型、１３２…ナット、１３７…圧力室、１４１…１次材料、１４２…２次材料。
（図７）１０３…固定プラテン、１０５…可動プラテン、１１７、１１８…射出装置、１１９…固定型、１２１…可動型、１６１…金型ホルダ、１６２…移動シリンダ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２個の射出ユニットと、前記射出ユニットが脱着可能に配設され、それぞれの前記射出ユニットから、少なくとも２種類の製品キャビティに樹脂遮断開放切替弁を有する独立した樹脂流路が形成された製品コア金型と、前記製品コア金型が取り付けられた固定盤と、前記固定盤から突設された複数のタイバーと、前記タイバーに案内され、型締機構により前記固定盤に対して型開閉方向に進退自在に配設された可動盤と、からなる成形装置において、
前記製品コア金型と前記可動盤の金型取り付け面とに相対する面に、前記製品コア金型と組み合わされて異なる製品キャビティが形成される、異なる形状を有した製品キャビ金型がそれぞれ取り付けられ、前記製品キャビ金型が取り付けられた金型取り付け部を独立した駆動装置で回転させる回転動作が可能な回転部を有する金型を可動盤に取り付け、
前記型締機構による前記可動盤の型開閉動作と、前記回転部を有する金型の回転部の回転動作と、による、少なくとも２種類の異なる前記製品キャビティの切替えと、少なくとも２個の前記射出ユニットからそれぞれの前記製品キャビティに溶融樹脂を射出充填することと、により、少なくとも２種類の樹脂を積層成形させることを特徴とする積層成形装置。
【請求項２】
前記回転部を有する金型において、前記回転部が、前記回転部を有する金型から突設された複数のガイド部に支持され、型開閉方向に進退自在に配設された金型であることを特徴とする請求項１記載の積層成形装置。
【請求項３】
前記回転部を有する金型において、前記回転部を任意の移動位置に移動させ、前記任意の移動位置を保持する機構を有する金型であることを特徴とする請求項２記載の積層成形装置。
【請求項４】
前記回転部を有する金型において、前記回転部に取り付けられた前記製品キャビ金型のいずれか１個が、前記回転部を有する金型の前記ガイド部の基部側と接する位置で、前記回転部と前記回転部を有する金型とを連結可能な機構により一体化させ、あるいは分離させ、前記回転部の前記ガイド部に支持された型開閉方向の移動動作を前記可動盤の型開閉動作と連動して行う金型であることを特徴とする請求項２乃至請求項３記載の積層成形装置。
【請求項５】
前記可動盤を前記固定盤方向に型閉じさせ、前記固定盤の前記製品コア金型と、前記可動盤の前記回転部を有する金型の前記回転部の前記固定盤側の前記製品キャビ金型とで、１種類の製品キャビティを形成させた後に、１つの前記射出ユニットから、予め設定された射出充填パターンに応じて溶融樹脂を前記製品キャビティに１次射出充填して１次成形体を成形し、所定の冷却固化時間の経過後に、前記１次成形体が前記固定盤の前記製品コア金型に付着した状態で前記可動盤を前記固定盤から離間する方向に型開きさせ、前記回転部を有する金型の前記回転部を回転動作させて、新たな前記製品キャビ金型に切替え、再び前記可動盤を型閉じさせ、前記固定盤の前記製品コア型に付着した前記１次成形体の表面と前記可動盤の前記回転部を有する金型の前記回転部の前記固定盤側の前記新たな製品キャビ金型とで、新たな製品キャビティを形成させた後に、他方の前記射出ユニットから、予め設定された前記射出充填パターンに応じて溶融樹脂を前記新たな製品キャビティに２次射出充填して、前記１次成形体の表面の一部あるいは全面に２次成形体を積層成形させることを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の積層成形装置を用いた積層成形方法。
【請求項６】
少なくとも１個の前記射出ユニットから発泡性溶融樹脂を前記製品キャビティに射出充填した後に、前記可動盤を所定量だけ型開きして、充填した前記発泡性溶融樹脂を発泡膨張させることを特徴とする請求項５記載の積層成形方法。
【請求項１】
少なくとも２個の射出ユニットと、前記射出ユニットが脱着可能に配設され、それぞれの前記射出ユニットから、少なくとも２種類の製品キャビティに樹脂遮断開放切替弁を有する独立した樹脂流路が形成された製品コア金型と、前記製品コア金型が取り付けられた固定盤と、前記固定盤から突設された複数のタイバーと、前記タイバーに案内され、型締機構により前記固定盤に対して型開閉方向に進退自在に配設された可動盤と、からなる成形装置において、
前記製品コア金型と前記可動盤の金型取り付け面とに相対する面に、前記製品コア金型と組み合わされて異なる製品キャビティが形成される、異なる形状を有した製品キャビ金型がそれぞれ取り付けられ、前記製品キャビ金型が取り付けられた金型取り付け部を独立した駆動装置で回転させる回転動作が可能な回転部を有する金型を可動盤に取り付け、
前記型締機構による前記可動盤の型開閉動作と、前記回転部を有する金型の回転部の回転動作と、による、少なくとも２種類の異なる前記製品キャビティの切替えと、少なくとも２個の前記射出ユニットからそれぞれの前記製品キャビティに溶融樹脂を射出充填することと、により、少なくとも２種類の樹脂を積層成形させることを特徴とする積層成形装置。
【請求項２】
前記回転部を有する金型において、前記回転部が、前記回転部を有する金型から突設された複数のガイド部に支持され、型開閉方向に進退自在に配設された金型であることを特徴とする請求項１記載の積層成形装置。
【請求項３】
前記回転部を有する金型において、前記回転部を任意の移動位置に移動させ、前記任意の移動位置を保持する機構を有する金型であることを特徴とする請求項２記載の積層成形装置。
【請求項４】
前記回転部を有する金型において、前記回転部に取り付けられた前記製品キャビ金型のいずれか１個が、前記回転部を有する金型の前記ガイド部の基部側と接する位置で、前記回転部と前記回転部を有する金型とを連結可能な機構により一体化させ、あるいは分離させ、前記回転部の前記ガイド部に支持された型開閉方向の移動動作を前記可動盤の型開閉動作と連動して行う金型であることを特徴とする請求項２乃至請求項３記載の積層成形装置。
【請求項５】
前記可動盤を前記固定盤方向に型閉じさせ、前記固定盤の前記製品コア金型と、前記可動盤の前記回転部を有する金型の前記回転部の前記固定盤側の前記製品キャビ金型とで、１種類の製品キャビティを形成させた後に、１つの前記射出ユニットから、予め設定された射出充填パターンに応じて溶融樹脂を前記製品キャビティに１次射出充填して１次成形体を成形し、所定の冷却固化時間の経過後に、前記１次成形体が前記固定盤の前記製品コア金型に付着した状態で前記可動盤を前記固定盤から離間する方向に型開きさせ、前記回転部を有する金型の前記回転部を回転動作させて、新たな前記製品キャビ金型に切替え、再び前記可動盤を型閉じさせ、前記固定盤の前記製品コア型に付着した前記１次成形体の表面と前記可動盤の前記回転部を有する金型の前記回転部の前記固定盤側の前記新たな製品キャビ金型とで、新たな製品キャビティを形成させた後に、他方の前記射出ユニットから、予め設定された前記射出充填パターンに応じて溶融樹脂を前記新たな製品キャビティに２次射出充填して、前記１次成形体の表面の一部あるいは全面に２次成形体を積層成形させることを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の積層成形装置を用いた積層成形方法。
【請求項６】
少なくとも１個の前記射出ユニットから発泡性溶融樹脂を前記製品キャビティに射出充填した後に、前記可動盤を所定量だけ型開きして、充填した前記発泡性溶融樹脂を発泡膨張させることを特徴とする請求項５記載の積層成形方法。
【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２０１１−３１５３４（Ｐ２０１１−３１５３４Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８１２１７（Ｐ２００９−１８１２１７）
【出願日】平成２１年８月４日（２００９．８．４）
【出願人】（３０００４１１９２）宇部興産機械株式会社 (268)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月４日（２００９．８．４）
【出願人】（３０００４１１９２）宇部興産機械株式会社 (268)
【Ｆターム（参考）】
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