積層成形装置
【課題】１台の積層装置で使用者の様々なニーズに応えられる万能な積層成形装置を提供する。
【解決手段】第１金型２１が設けられた固定盤３と、第２金型８が設けられた可動盤５と、第３金型１９及び第４金型２０がそれぞれ設けられた回転盤４と、可動盤５及び回転盤４を型開閉方向に移動させる型締機構７及び回転盤移動機構１２と、第１金型２１と第３金型１９とが型締めされて形成される第１キャビティに第１の樹脂を射出充填する第１射出ユニット１７と、型開閉方向に移動可能に配置され、第１金型２１と第４金型２０とが型締めされて形成される第２キャビティ、第２金型８と第３金型１９とが型締めされて形成される第３キャビティ、及び第２金型８と第４金型２０とが型締めされて形成される第４キャビティのいずれか１つに第１乃至第４金型のいずれか１つを介して第２の樹脂を射出充填する第２射出ユニット１８とを備えたことを特徴とする。
【解決手段】第１金型２１が設けられた固定盤３と、第２金型８が設けられた可動盤５と、第３金型１９及び第４金型２０がそれぞれ設けられた回転盤４と、可動盤５及び回転盤４を型開閉方向に移動させる型締機構７及び回転盤移動機構１２と、第１金型２１と第３金型１９とが型締めされて形成される第１キャビティに第１の樹脂を射出充填する第１射出ユニット１７と、型開閉方向に移動可能に配置され、第１金型２１と第４金型２０とが型締めされて形成される第２キャビティ、第２金型８と第３金型１９とが型締めされて形成される第３キャビティ、及び第２金型８と第４金型２０とが型締めされて形成される第４キャビティのいずれか１つに第１乃至第４金型のいずれか１つを介して第２の樹脂を射出充填する第２射出ユニット１８とを備えたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１台の積層装置で多様な積層成形を行うことができる積層成形装置に関する。
【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の間に、型開閉方向に固定盤、回転盤及び可動盤を設けたものが知られている（特許文献１参照）。この装置は、固定盤と、この固定盤から突設されたタイバーに案内されて固定盤に対して型開閉方向に進退自在に設けられた可動盤と、固定盤及び可動盤の間に型開閉方向に移動可能に設けた回転盤とを備え、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取り付けて構成されている。この積層成形装置では、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の雌型に順次組み合わせて次々と異なる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。この積層成形装置によれば、回転盤の一方の面に取り付けた雄型と可動盤に取り付けた雌型とで一次成形を行うと同時に、回転盤の他方の面に取り付けた雄型と固定盤に取り付けた雌型とで一次成形品に対する二次成形を行うことにより、型開閉動作１回につき１つの２層成形品を得ることができ、短いサイクルで積層成形品を得ることができる。
【０００３】
また、その他の積層成形装置として、可動金型を上下に移動させるものも知られている（特許文献２参照）。この装置は、固定側型板の機械中心に取り付けられる単一の固定金型と、上下方向へ移動可能に支持される可動板と、この可動板に対して上下方向へ所定の間隔をおいて取り付けられる少なくとも２個の可動金型と、可動板を移動して各可動金型を可動側型板の機械中心とほぼ一致する夫々の射出位置に選択的に位置させる上下駆動部材と、夫々の射出位置に配置された第１及び第２射出装置とを備える。この装置では、上下動可能に支持された可動板に取り付けられた複数の可動金型のうち、一の可動金型を単一の固定金型に対向させて第１射出装置により成形品を射出成形した後、可動板を上又は下に移動させて他の可動金型を固定金型に順次対向させて、第２射出装置により前に成形された成形品に他の成形品を順次積層成形する。この積層成形装置は、単一の固定金型に２以上の可動金型を交互に対向させて単一の金型キャビティを形成するものであるため、必要金型数を減少させ、金型コストを低減させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−６０６１８号公報
【特許文献２】特開平０１−１１３２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の積層成形装置は、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、従来の単層成形装置と比較して装置全長が長くなってしまうという問題がある。また、１種類の積層成形品の成形のために、固定盤及び可動盤にそれぞれ金型を設けると共に、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設ける必要があったり、単層あるいは単色成形が困難であるといった汎用性の面で問題がある。
【０００６】
また、特許文献２に記載の多重射出成形装置は、固定側型板の機械中心に取り付けられる単一の固定金型に対して、複数の可動金型を上下動により順次対向させて単一の金型キャビティを形成する構成から、装置の高さ方向に少なくとも可動金型の３倍のスペースが必要となり、成形品の大きさに対して装置自体が大型化するため、大型の成形品には不向きであるという問題がある。また、型開閉動作２回につき１つの２層成形品を成形するものであるため、特許文献１に記載の積層成形装置と比較して、成形サイクルが長くかかるという問題がある。
【０００７】
これら成形サイクルと金型の数は、表裏一体の関係であり、特許文献１のように成形サイクルの短縮化を図ると金型数が増加し、特許文献２のように金型数の減少を図ると成形サイクルが長くなるため、使用者は、これらメリットとデメリットとを比較し、積層成形する成型品に最適な成形装置を選択するのが通常である。しかしながら、近年の製品のライフサイクルの短縮化に伴い、積層成形する成形品が短期間で変動し、使用している成形装置が変動した成形品のニーズに適合せず、成形コストが高額になるという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、１台の積層装置で使用者の様々なニーズに応えられる万能な積層成形装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、第１金型が設けられた固定盤と、前記第１金型と対向する面に第２金型又はダミープレートが設けられると共に、前記固定盤に対して型開閉方向に進退自在に設けられた可動盤と、前記固定盤と前記可動盤との間において型開閉方向に移動可能で型開閉方向と直交する回転軸を中心として回転可能に設けられ、少なくとも２つの面を有し、異なる回転位置でそれぞれ前記第１金型と対向する異なる面に少なくとも第３金型及び第４金型がそれぞれ設けられた回転盤と、前記固定盤に対して前記可動盤を型開閉方向に移動させる型締機構と、前記固定盤に対して前記回転盤を型開閉方向に移動させる回転盤移動機構と、前記回転軸を中心として前記回転盤を回転させる回転盤回転機構と、前記第１金型に接続可能な状態で前記固定盤に配置されて前記第１金型と前記第３金型とが型締めされて形成される第１キャビティに第１の樹脂を射出充填する第１射出ユニットと、前記型開閉方向に移動可能に配置され、前記第１金型、第２金型、第３金型、第４金型及び前記回転盤の少なくとも１つに選択的に接続可能で、前記第１金型と前記第４金型とが型締めされて形成される第２キャビティ、前記第２金型と前記第３金型とが型締めされて形成される第３キャビティ、及び前記第２金型と前記第４金型とが型締めされて形成される第４キャビティのいずれか１つに前記第１乃至第４金型のいずれか１つを介して第２の樹脂を射出充填する第２射出ユニットとを備えたことを特徴とする。このように、本発明に係る積層成形装置は、第２射出ユニットを型開閉方向に移動可能に配置し、第２キャビティ、第３キャビティ及び第４キャビティのいずれにも第２の樹脂を射出充填可能とすることにより、１台の積層成形装置で単層成形や積層成形などの様々な成形方法を可能とすると共に、成形サイクル数や使用金型数などの成形条件を成形する成形品に応じて適宜変更し、常に最適な成形条件を採用することができる万能な積層成形装置とすることができる。
【００１０】
本発明に係る積層成形装置において、前記回転盤は、前記第３金型又は第４金型を介して前記第１乃至第４キャビティのいずれか１つに樹脂を充填可能な流路を有するものであることが好ましい。また、前記第２射出ユニットは、前記型開閉方向と直交する方向から前記第１金型乃至第４金型及び前記回転盤の少なくとも１つに接続し、前記第２キャビティ乃至第４キャビティのいずれか１つに第２の樹脂を射出充填するものであることが好ましく、これにより、装置の全長及び高さ方向の長さを抑え、形状のバランスの良い小型な成形装置とすることができる。
【００１１】
また、前記第２射出ユニットは、成形装置本体に対して着脱可能な別部材であることが好ましく、これにより、汎用の単層成形装置を流用して、容易に本発明に係る積層成形装置を得ることができる。
【００１２】
さらに、前記型締機構は、トグル式型締機構であることが好ましく、これにより、効率よく発泡積層成形品を成形することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によれば、１台の積層装置で使用者の様々なニーズに応えられる万能な積層成形装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る積層成形装置の全体主要構造を示す説明図である。
【図２Ａ】第１実施形態に係る積層成形装置の第１の成形例を示す説明図である。
【図２Ｂ】第１実施形態に係る積層成形装置の第２の成形例を示す説明図である。
【図２Ｃ】第１実施形態に係る積層成形装置の第３の成形例を示す説明図である。
【図２Ｄ】第１実施形態に係る積層成形装置の第４の成形例を示す説明図である。
【図２Ｅ】第１実施形態に係る積層成形装置の第５の成形例を示す説明図である。
【図２Ｆ】第１実施形態に係る積層成形装置の第６の成形例を示す説明図である。
【図３】第１実施形態に係る積層成形装置の第１の成形例を示す工程図である。
【図４】第１実施形態に係る積層成形装置の第２の成形例を示す工程図である。
【図５】第１実施形態に係る積層成形装置の第３の成形例を示す工程図である。
【図６】第１実施形態に係る積層成形装置の第４の成形例を示す工程図である。
【図７】第１実施形態に係る積層成形装置の第５の成形例を示す工程図である。
【図８】第１実施形態に係る積層成形装置の第６の成形例を示す工程図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る積層成形装置の全体主要構造を示す説明図である。
【図１０】第２実施形態に係る積層成形装置の第７の成形例を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明に係る積層成形装置の好適な実施形態を詳細に説明する。
【００１６】
まず、図１及び図２を参照しながら本発明の第１実施形態に係る積層成形装置１の構成について説明する。図１（ａ）は、第１実施形態に係る積層成形装置１の全体主要構造を示す平面図、同図（ｂ）は同じく正面図である。
図１に示すように、この積層成形装置１は、型開閉方向に配設された固定盤３、回転盤４及び可動盤５と、これらに装着された金型により形成される金型キャビティに溶融樹脂を射出充填するための１次射出ユニット１７及び２次射出ユニット１８を備えて構成されている。
【００１７】
固定盤３は、ベッド２に固定され、回転盤４側の前面の中央に固定盤側金型２１が取り付けられている。固定盤側金型２１には、この固定盤側金型２１と後述する回転盤４の１次側金型１９又は２次側金型２０とが組み合わされて形成される第１キャビティ又は第２キャビティのそれぞれに樹脂を導入する、樹脂遮断開放切替弁（図示せず）を有する独立した樹脂流路２３ａ、２３ｂと、樹脂流路２３ａ、２３ｂにそれぞれ連通する充填孔２７ａ、２７ｂとが形成されている。固定盤３の四隅からはタイバー９が突出して設けられ、このタイバー９は、それぞれ可動盤５を貫通している。
【００１８】
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設けられている。また可動盤５には可動盤側金型８が、後述する回転盤４の１次側金型１９と２次側金型２０とに相対する位置に取り付けられている。可動盤側金型８には、この可動盤側金型８と後述する回転盤４の１次側金型１９又は２次側金型２０とが組み合わされて形成される第３キャビティ又は第４キャビティに樹脂を導入する、樹脂遮断開放切替弁（図示せず）を有する樹脂流路２６と、樹脂流路２６に連通する充填孔３０とが形成されている。
【００１９】
回転盤４は、回転軸１３を中心として回転盤４を垂直軸線回りに回転させる回転盤回転機構１１を介して、回転盤移動機構１２上に設置されている。回転盤回転機構１１は、１次側金型１９と２次側金型２０とを含む回転盤４の荷重を支持し、回転させることができる円周状のガイド等で構成された支持機構を有し、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軸１３を中心として回転盤４を回転させることができる。回転盤移動機構１２は、ボールネジとボールネジナットと直動ガイドとの組合せ等で構成される直線状のガイド機構を有し、回転盤４を型開閉方向に移動させ、所定位置でその位置を保持させることができる。
【００２０】
回転盤４の両面、すなわち固定盤３の固定盤側金型２１と可動盤５の可動盤側金型８とにそれぞれ相対する面の中央には、１次側金型１９と２次側金型２０とがそれぞれ取り付けられている。１次側金型１９には、この１次側金型１９と可動盤側金型８とが組み合わされて形成される第３キャビティに樹脂を導入する、樹脂遮断開放切替弁（図示せず）を有する樹脂流路２５と、樹脂流路２５に連通する充填孔２９とが形成されている。２次側金型２０には、この２次側金型２０と固定盤側金型２１又は可動盤側金型８とが組み合わされて形成される第２キャビティ又は第４キャビティに樹脂を導入する、樹脂遮断開放切替弁（図示せず）を有する樹脂流路２４と、樹脂流路２４に連通する充填孔２８とが形成されている。
【００２１】
回転盤連結機構１５は、可動盤５の可動盤側金型８と回転盤４の１次側金型１９もしくは２次側金型２０とが型合わせされた状態で、可動盤５から支持されたノックピン等の連結機構の先端部１５ａを油圧やサーボモータ等で進退させることにより、可動盤５と回転盤４とを連結し一体化するものである。回転盤連結機構１５により可動盤５と回転盤４とを一体化した状態では、可動盤５の型開閉動作に連動して、回転盤４を型開閉方向に移動させることができる。ここで、この回転盤連結機構１５は、可動盤５と回転盤４とのいずれに設けても良いし、可動盤５の可動盤側金型８もしくは回転盤４の１次側金型１９と２次側金型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。
【００２２】
１次射出ユニット１７は、固定盤側金型２１の背面に接続可能に装着されている。また、２次射出ユニット１８は、移動機構２２に支持されて移動機構２２によって型開閉方向に移動可能となっており、固定盤３、回転盤４及び可動盤５のいずれかに装着された金型の側面又は回転盤４の側面に、型開閉方向と直交する方向から着脱可能に装着されて樹脂を射出充填できるようになっている。ここで、２次射出ユニット１８及び移動機構２２は、積層成形装置本体に対して着脱可能に設けられている。
【００２３】
次に、図２を参照しながら、第１実施形態に係る積層成形装置１の動作を説明する。ここで、第１実施形態に係る積層成形装置１は、２次射出ユニット１８から金型キャビティに樹脂を射出充填するに際し、２次射出ユニット１８が型開閉方向に移動して、固定盤３の固定盤側金型２１（２１ａ）に接続する動作（図２Ａ参照）、回転盤４の２次側金型２０（２０ｂ及び２０ｅ）に接続する動作（図２Ｂ及び図２Ｅ参照）、回転盤４の１次側金型１９（１９ｃ）に接続する動作（図２Ｃ参照）、及び可動盤５の可動盤側金型８（８ｄ及び８ｆ）に接続する動作（図２Ｄ及び図２Ｆ参照）を選択的に行なうことができるものである。以下、第１実施形態に係る積層成形装置１の第１乃至第６の成形例について、成形例毎に分けて詳細に説明する。
【００２４】
［第１の成形例］
まず、第１実施形態に係る積層成形装置１の第１の成形例について説明する。第１の成形例は、図２Ａに示すように、２次射出ユニット１８が固定盤３の固定盤側金型２１ａに接続し、第２キャビティに固定盤側金型２１ａを介して２次材料を射出充填することを特徴とするものである。図３は、第１の成形例を説明するための図である。
【００２５】
まず、図１（ａ）の全開状態から、図３（ａ）に示すように、可動盤５と回転盤４とを固定盤３方向に型閉めさせる。具体的には、まず、型締機構１４により可動盤５を、回転盤移動機構１２により前記所定位置に保持されている回転盤４まで型閉めさせて、可動盤５の可動盤側金型８ａを２次側金型２０ａに型合わせさせる。型合わせ後、回転盤連結機構１５により可動盤５と回転盤４とを一体化させてから、回転盤移動機構１２による回転盤４の保持を解除する。次に、一体化した可動盤５と回転盤４とを型締機構１４により型閉めさせて、回転盤４の１次側金型１９ａを固定盤３の固定盤側金型２１ａに型合わせさせる。
【００２６】
ここで、回転盤４の前記型閉め動作は、型締機構１４による可動盤５の型閉めによらず、回転盤移動機構１２に、サーボモータ等の独立した駆動装置を設けて、その駆動装置により適宜、必要な動作を制御して行っても良い。
【００２７】
すべての型合わせが完了した後、型締機構１４で回転盤４の１次側金型１９ａと固定盤３の固定盤側金型２１ａ、および可動盤５の可動盤側金型８ａと回転盤４の２次側金型２０ａとを型締めさせる。その状態で、回転盤４の１次側金型１９ａと固定盤３の固定盤側金型２１ａとで形成される第１キャビティに、固定盤側金型２１ａの充填孔２７ａ及び固定盤側金型２１ａ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２３ａ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。
【００２８】
１次成形体４１の冷却固化時間経過後、図３（ｂ）に示すように、１次成形体４１が固定盤３の固定盤側金型２１ａに付着した状態で可動盤５と回転盤４を固定盤３から離間する方向に型開きさせる。具体的には、まず、一体化している可動盤５と回転盤４とを型締機構１４により、回転盤４が前記所定位置に到達するまで型開きさせる。次に、回転盤４が前記所定位置に到達した時点で、回転盤移動機構１２で回転盤４を停止させ、同時に回転盤連結機構１５を解除する。そして、可動盤５はそのまま型開き限位置まで型締機構１４で型開きされる。
【００２９】
ここで、回転盤４の前記型開き動作は、型締機構１４による可動盤５の型開きによらず、回転盤移動機構１２に、サーボモータ等の独立した駆動装置を設けて、その駆動装置により適宜、必要な動作を制御して行っても良い。
【００３０】
この状態において、図３（ｃ）に示すように、回転盤４を前記所定位置において回転盤回転機構１１により回転させ、回転盤４の２次側金型２０ａを固定盤３の固定盤側金型２１ａに相対する位置に切替える。その後、図３（ｄ）に示すように、再び、可動盤５と回転盤４とを型閉めさせて、回転盤４の２次側金型２０ａを、１次成形体４１が付着した状態の固定盤３の固定盤側金型２１ａに型合わせさせる。すべての型合わせが完了した後、型締機構１４によって回転盤４の２次側金型２０ａと固定盤３の固定盤側金型２１ａ、および可動盤５の可動盤側金型８ａと回転盤４の１次側金型１９ａとを型締めさせる。
【００３１】
次に、２次射出ユニット１８を移動機構２２によって固定盤３の固定盤側金型２１ａに形成された充填孔２７ｂと整合する位置まで型開閉方向へ移動させると共に、２次射出ユニット１８を固定盤側金型２１ａの充填孔２７ｂと接触するように型開閉方向と直交する方向へ前進させる。この状態において、回転盤４の２次側金型２０ａと固定盤３の固定盤側金型２１ａに付着した１次成形体４１の表面とで形成される第２キャビティに、固定盤側金型２１ａの充填孔２７ｂ及び固定盤側金型２１ａ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２３ｂ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次射出充填する。これにより、１次成形体４１の表面の一部あるいは全面に２次成形体４２が成形される。ここで、予め２次射出ユニット１８が固定盤３の固定盤側金型２１ａに形成された充填孔２７ｂと整合する位置に位置する場合には、２次射出ユニット１８を型開閉方向へ移動させる動作を省略させることができる（図３（ｄ）参照）。
【００３２】
所定の冷却固化時間経過後、図３（ｅ）に示すように、２次射出ユニット１８を固定盤側金型２１ａの充填孔２７ｂから後退させて、可動盤５と回転盤４を型開きさせる。可動盤５と回転盤４の型開き動作は図３（ｂ）で説明した通りである。型開き後、図３（ｆ）に示すように、固定盤３の固定盤側金型２１ａ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す。また、積層成形品の取り出し後、回転盤４を回転盤回転機構１１により回転させ、回転盤４の１次側金型１９ａを固定盤３の固定盤側金型２１ａに相対する位置に切替え、再び図１（ａ）の状態にさせる。このようにして、以後、図１（ａ）及び図３（ａ）の状態から図３（ｆ）の状態に至る成形サイクルを繰り返すことにより、積層成形品を連続的に成形することができる。なお、予め２次射出ユニット１８が固定盤３の固定盤側金型２１ａに形成された充填孔２７ｂと整合する位置に位置する場合には、２次射出ユニット１８を固定盤側金型２１ａの充填孔２７ｂから後退させる動作を省略させることができる。
【００３３】
［第２の成形例］
次に、第１実施形態に係る積層成形装置１の第２の成形例について説明する。第２の成形例は、図２Ｂに示すように、２次射出ユニット１８が回転盤４の２次側金型２０ｂに接続し、第２キャビティに２次側金型２０ｂを介して２次材料を射出充填することを特徴とするものである。図４は、第２の成形例を説明するための図である。なお、１次成形体の成形工程は、第１の成形例と同様であるため、２次成形体の成形工程についてのみ説明する。
【００３４】
１次成形体４３の冷却固化時間経過後、図４（ｂ）に示すように、１次成形体４３が固定盤３の固定盤側金型２１ｂに付着した状態で可動盤５と回転盤４を固定盤３から離間する方向に型開きさせる。さらに、回転盤４を所定位置に保持させ可動盤５を型開き限位置まで型開きさせた後、図４（ｃ）に示すように、回転盤４を所定位置において回転盤回転機構１１により回転させて、回転盤４の２次側金型２０ｂを固定盤３の固定盤側金型２１ｂに相対する位置に切替える。
【００３５】
次に、図４（ｄ）に示すように、再び、可動盤５と回転盤４とを型閉めさせると共に、回転盤４の２次側金型２０ｂを、１次成形体４３を残した状態の固定盤３の固定盤側金型２１ｂに型合わせさせ、型締機構１４によって、回転盤４の２次側金型２０ｂと固定盤３の固定盤側金型２１ｂ、および可動盤５の可動盤側金型８ｂと回転盤４の１次側金型１９ｂとを型締めさせる。その後、２次射出ユニット１８を移動機構２２によって回転盤４の２次側金型２０ｂに形成された充填孔２８と整合する位置まで型開閉方向へ移動させると共に、２次射出ユニット１８を回転盤４の２次側金型２０ｂの充填孔２８と接触するように型開閉方向と直交する方向へ前進させる。この状態において、回転盤４の２次側金型２０ｂと固定盤３の固定盤側金型２１ｂに付着した１次成形体４３の表面とで形成される第２キャビティに、２次側金型２０ｂの充填孔２８及び樹脂流路２４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次射出充填する。これにより、１次成形体４３の表面の一部あるいは全面に２次成形体４４が成形される。
【００３６】
所定の冷却固化時間経過後、図４（ｅ）に示すように、２次射出ユニット１８を回転盤４の２次側金型２０ｂの充填孔２８から後退させて、可動盤５と回転盤４を固定盤３から離間する方向に型開きさせると共に、可動盤５と回転盤４を型開きさせ、固定盤３の固定盤側金型２１ｂに付着した１次成形体４３と２次成形体４４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す（図４（ｆ）参照）。また、積層成形品の取り出し後、回転盤４を回転盤回転機構１１により回転させ、回転盤４の１次側金型１９ｂを固定盤３の固定盤側金型２１ｂに相対する位置に切替え、再び図１（ａ）の状態にさせる。このようにして、以後、図１（ａ）及び図４（ａ）の状態から図４（ｆ）の状態に至る成形サイクルを繰り返すことにより、積層成形品を連続的に成形することができる。
【００３７】
第１実施形態に係る積層成形装置１の第２の成形例において、回転盤４の２次側金型２０ｂと固定盤３の固定盤側金型２１ｂに付着した１次成形体４３の表面とで形成される第２キャビティに、２次側金型２０ｂの充填孔２８及び樹脂流路２４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次射出充填するものであるとしたが、これに限定されるものではなく、２次射出ユニット１８からの２次射出充填は、例えば回転盤４に充填孔と２次側金型２０ｂに樹脂を導入する樹脂流路を設け、回転盤４の充填孔から樹脂流路及び２次側金型２０ｂを介して行なわれるとしても良い。
【００３８】
また、第１実施形態に係る積層成形装置１の第２の成形例の成形工程によれば、１次材料にガラス代替材としての透明ポリカ樹脂等の樹脂を用いると共に、２次材料に支持部材としての有色ポリカアロイ樹脂等の樹脂を用いることにより、ガラス樹脂化成形品を成形することも可能である。具体的には、上述した第２の成形例の成形工程における１次射出充填の際に、第１キャビティ内に圧縮ストローク分だけ空間が生じるように微少型開きさせ、１次材料である透明ポリカ樹脂等を第１キャビティ内に射出充填して、１次側金型１９ｂと固定盤側金型２１ｂとを閉じ、所定の型締力で圧縮すると共に、２次射出充填の際に、２次材料として有色ポリカアロイ樹脂等を射出充填することによって、ガラス樹脂化成形品を連続的に成形することができる。この場合において、成形されたガラス樹脂化成形品は、回転盤４の２次側金型２０ｂ側に付着した状態において、可動盤５と回転盤４の型開き後、図示しない製品取出装置により取り出される。なお、このガラス樹脂化成形品を成形するに際し、型締機構１４は、精度の高い微少型開きが可能なトグル式型締機構であることが好ましい。
【００３９】
［第３の成形例］
次に、第１実施形態に係る積層成形装置１の第３の成形例について説明する。第３の成形例は、図２Ｃに示すように、２次射出ユニット１８が回転盤４の１次側金型１９ｃに接続し、第３キャビティに１次側金型１９ｃを介して２次材料を射出充填することを特徴とするものである。図５は、第３の成形例を説明するための図である。ここで、第１実施形態に係る積層成形装置１の第３の成形例においては、回転盤４の１次側金型１９ｃ及び２次側金型２０ｃは、同一形状のものを用いる。なお、１次成形体の成形工程は、第１の成形例と同様であるため、２次成形体の成形工程についてのみ説明する。
【００４０】
１次成形体４５の冷却固化時間経過後、図５（ｂ）に示すように、１次成形体４５が回転盤４の１次側金型１９ｃに付着した状態で可動盤５と回転盤４を固定盤３から離間する方向に型開きさせ、次いで回転盤４を所定位置に保持させ可動盤５を型開き限位置まで型開きさせる。その後、図５（ｃ）に示すように、回転盤４を所定位置において回転盤回転機構１１により回転させて、１次成形体４５が付着した回転盤４の１次側金型１９ｃを可動盤５の可動盤側金型８ｃに相対する位置に切替えると共に、２次側金型２０ｃを固定盤３の固定盤側金型２１ｃに相対する位置に切替える。
【００４１】
次に、図５（ｄ）に示すように、可動盤５の可動盤側金型８ｃと１次成形体４５が付着した状態の回転盤４の１次側金型１９ｃとを型合わせさせると共に、回転盤４の２次側金型２０ｃを固定盤３の固定盤側金型２１ｃに型合わせさせ、型締機構１４によって、回転盤４の２次側金型２０ｃと固定盤３の固定盤側金型２１ｃ、および可動盤５の可動盤側金型８ｃと回転盤４の１次側金型１９ｃとを型締めさせる。その後、２次射出ユニット１８を移動機構２２によって回転盤４の１次側金型１９ｃに形成された充填孔２９と整合する位置まで型開閉方向へ移動させると共に、２次射出ユニット１８を回転盤４の１次側金型１９ｃの充填孔２９と接触するように型開閉方向と直交する方向へ前進させる。この状態において、可動盤５の可動盤側金型８ｃと回転盤４の１次側金型１９ｃに付着した１次成形体４５の表面とで形成される第３キャビティに、１次側金型１９ｃの充填孔２９及び樹脂流路２５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、１次成形体４５の表面の一部あるいは全面に２次成形体４６を成形する。
【００４２】
また、この２次射出充填と同時に、回転盤４の２次側金型２０ｃと固定盤３の固定盤側金型２１ｃとで形成される第２キャビティに、固定盤側金型２１ｃの充填孔２７ａ及び固定盤側金型２１ｃに形成された樹脂流路２３ａ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４５を成形する（図５（ｄ）参照）。
【００４３】
所定の冷却固化時間経過後、図５（ｅ）及び図５（ｆ）に示すように、２次射出ユニット１８を回転盤４の１次側金型１９ｃの充填孔２９から後退させて、可動盤５と回転盤４を固定盤３から離間する方向に型開きさせると共に、可動盤５と回転盤４を型開きさせ、回転盤４の１次側金型１９ｃに付着した１次成形体４５と２次成形体４６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す。その後、回転盤４を回転盤回転機構１１により回転させ、回転盤４の１次側金型１９ｃを固定盤３の固定盤側金型２１ｃに相対する位置に切替えると共に、２次側金型２０ｃを可動盤５の可動盤側金型８ｃに相対する位置に切替える。これにより、１次側金型１９ｃと２次側金型２０ｃとが反転している図５（ｃ）の状態となる（図５（ｇ）参照）。この場合において、１次側金型１９ｃと２次側金型２０ｃとは同一形状の金型であるため、以後、図５（ｃ）の状態から図５（ｆ）の状態に至る成形サイクルを繰り返すことにより、短いサイクルで積層成形品を連続的に成形することができる。
【００４４】
第１実施形態に係る積層成形装置１の第３の成形例において、可動盤５の可動盤側金型８ｃと回転盤４の１次側金型１９ｃに付着した１次成形体４５の表面とで形成される第３キャビティに、１次側金型１９ｃの充填孔２９及び樹脂流路２５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次射出充填するものであるとしたが、これに限定されるものではなく、２次射出ユニット１８からの２次射出充填は、例えば回転盤４に充填孔と１次側金型１９ｃに樹脂を導入する樹脂流路を設け、回転盤４の充填孔から樹脂流路及び１次側金型１９ｃを介して行なわれるとしても良い。
【００４５】
［第４の成形例］
次に、第１実施形態に係る積層成形装置１の第４の成形例について説明する。第４の成形例は、図２Ｄに示すように、２次射出ユニット１８が可動盤５の可動盤側金型８ｄに接続し、第３キャビティに可動盤側金型８ｄを介して２次材料を射出充填することを特徴とするものである。また、第１実施形態に係る積層成形装置１の第４の成形例においては、第３の成形例と同様に、回転盤４の１次側金型１９ｄ及び２次側金型２０ｄは、同一形状のものを用いる。図６は、第４の成形例を説明するための図である。なお、１次成形体の成形工程は、第１の成形例と同様であるため、２次成形体の成形工程についてのみ説明する。
【００４６】
１次成形体４７の冷却固化時間経過後、図６（ｂ）に示すように、１次成形体４７が回転盤４の１次側金型１９ｄに付着した状態で可動盤５と回転盤４と固定盤３とを型開きさせる。その後、図６（ｃ）に示すように、回転盤４を所定位置において回転させて、１次成形体４７が付着した回転盤４の１次側金型１９ｄを可動盤５の可動盤側金型８ｄに相対する位置に切替えると共に、２次側金型２０ｄを固定盤３の固定盤側金型２１ｄに相対する位置に切替える。次いで、図６（ｄ）に示すように、型締機構１４によって、回転盤４の２次側金型２０ｄと固定盤３の固定盤側金型２１ｄ、および可動盤５の可動盤側金型８ｄと回転盤４の１次側金型１９ｄとを型締めさせる。
【００４７】
次に、２次射出ユニット１８を移動機構２２によって可動盤５の可動盤側金型８ｄに形成された充填孔３０と整合する位置まで型開閉方向へ移動させると共に、２次射出ユニット１８を可動盤５の可動盤側金型８ｄの充填孔３０と接触するように型開閉方向と直交する方向へ前進させる。この状態において、可動盤５の可動盤側金型８ｄと回転盤４の１次側金型１９ｄに付着した１次成形体４７の表面とで形成される第３キャビティに、可動盤側金型８ｄの充填孔３０及び樹脂流路２６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、１次成形体４７の表面の一部あるいは全面に２次成形体４８を成形する。
【００４８】
ここで、第３の成形例の場合と同様に、２次射出充填と同時に、回転盤４の２次側金型２０ｄと固定盤３の固定盤側金型２１ｄとで形成される第２キャビティに、固定盤側金型２１ｄの充填孔２７ａ及び固定盤側金型２１ｄに形成された樹脂流路２３ａ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４７を成形する（図６（ｄ）参照）。
【００４９】
所定の冷却固化時間経過後、図６（ｅ）及び図６（ｆ）に示すように、２次射出ユニット１８を可動盤５の可動盤側金型８ｄの充填孔３０から後退させて、可動盤５と回転盤４を型開きさせ、回転盤４の１次側金型１９ｄに付着した１次成形体４７と２次成形体４８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す。その後、回転盤４を回転盤回転機構１１により回転させ、回転盤４の１次側金型１９ｄを固定盤３の固定盤側金型２１ｄに相対する位置に切替えると共に、２次側金型２０ｄを可動盤５の可動盤側金型８ｄに相対する位置に切替えることにより、１次側金型１９ｄと２次側金型２０ｄとが反転している図６（ｃ）の状態にさせる（図６（ｇ）参照）。この状態において、以後、図６（ｃ）の状態から図６（ｆ）の状態に至る成形サイクルを繰り返すことにより、短いサイクルで積層成形品を連続的に成形することができる。
【００５０】
また、第１実施形態に係る積層成形装置１の第４の成形例に準じた成形工程（１次射出ユニット１７による射出充填と、２次射出ユニット１８による射出充填との工程を入れ替える成形工程）によれば、上述した第２の成形例の場合と同様に、ガラス樹脂化成形品を成形することが可能である。
【００５１】
具体的には、まず、２次射出ユニット１８を移動機構２２によって可動盤４の可動盤側金型８ｄに形成された充填孔３０と整合する位置まで移動させる。次いで、型締機構１４により、可動盤５の可動盤側金型８ｄと回転盤４の２次側金型２０ｄとで形成される第４キャビティ内に圧縮ストローク分だけ空間が生じるように微少型開きさせると共に、第４キャビティに可動盤側金型８ｄの充填孔３０及び樹脂流路２６を介して、２次射出ユニット１８から１次材料である透明ポリカ樹脂等を１次射出充填させる。その後、型締機構１４により、２次側金型２０ｄと可動盤側金型８ｄとを閉じて所定の型締力で圧縮させる。
【００５２】
次に、透明ポリカ樹脂等からなる１次成形体が回転盤４の２次側金型２０ｄに付着した状態で可動盤５と回転盤４を固定盤３から離間する方向に型開きさせ、回転盤４を回転させて２次側金型２０ｄを固定盤３の固定盤側金型２１ｄに相対する位置に切替える。次いで、固定盤３の固定盤側金型２１ｄと透明ポリカ樹脂等からなる１次成形体が付着した状態の回転盤４の２次側金型２０ｄとを型合わせさせると共に、回転盤４の１次側金型１９ｄを可動盤５の可動盤側金型８ｄに型合わせさせ、型締機構１４によって、回転盤４の２次側金型２０ｄと固定盤３の固定盤側金型２１ｄ、および可動盤５の可動盤側金型８ｄと回転盤４の１次側金型１９ｄとを型締めさせる。
【００５３】
その後、固定盤３の固定盤側金型２１ｄと回転盤４の２次側金型２０ｄに付着した透明ポリカ樹脂等からなる１次成形体の表面とで形成される第２キャビティに、固定盤側金型２１ｄの充填孔２７ａ及び固定盤側金型２１ｄに形成された樹脂流路２３ａを介して、１次射出ユニット１７から２次材料である有色ポリカアロイ樹脂等を２次射出充填することによって、ガラス樹脂化成形品を連続的に成形することができる。この場合において、成形されたガラス樹脂化成形品は、固定盤３側に付着した状態において、可動盤５と回転盤４の型開き後、図示しない製品取出装置により取り出される。
【００５４】
また、１次射出ユニット１７による２次射出充填と同時に、可動盤５の可動盤側金型８ｄと回転盤４の１次側金型１９ｄとで形成される第３キャビティ内に２次射出ユニット１８による１次材料である透明ポリカ樹脂等の１次射出充填を行なうことにより、この動作以降、型開閉動作１回で固定盤３と回転盤４間に１個のガラス樹脂化成形品を連続的に成形することができる。なお、このガラス樹脂化成形品を成形するに際し、型締機構１４は、精度の高い微少型開きが可能なトグル式型締機構であることが好ましい。
【００５５】
［第５の成形例］
次に、第１実施形態に係る積層成形装置１の第５の成形例について説明する。第５の成形例は、図２Ｅに示すように、固定盤３の固定盤側金型２１ｅと回転盤４の１次側金型１９ｅとが組み合わされて形成される第１キャビティと、可動盤５の可動盤側金型８ｅと回転盤４の２次側金型２０ｅとが組み合わされて形成される第４キャビティとのそれぞれにおいて、単層成形品を成形するものである。ここで、第１実施形態に係る積層成形装置１の第５の成形例においては、固定盤３の固定盤側金型２１ｅ及び可動盤５の可動盤側金型８ｅ、並びに回転盤４の１次側金型１９ｅ及び２次側金型２０ｅは、それぞれ同一形状の金型を用いる。
【００５６】
図７は、第５の成形例を説明するための図である。第５の成形例では、型締機構１４により回転盤４の１次側金型１９ｅと固定盤３の固定盤側金型２１ｅ、および可動盤５の可動盤側金型８ｅと回転盤４の２次側金型２０ｅとを型締めさせた状態で、２次射出ユニット１８を移動機構２２によって回転盤４の２次側金型２０ｅに形成された充填孔２８と整合する位置まで型開閉方向へ移動させると共に、２次射出ユニット１８を回転盤４の２次側金型２０ｅの充填孔２８と接触するように型開閉方向と直交する方向へ前進させる。
【００５７】
次に、図７（ａ）に示すように、回転盤４の１次側金型１９ｅと固定盤３の固定盤側金型２１ｅとで形成される第１キャビティに、固定盤側金型２１ｅの充填孔２７ａ及び固定盤側金型２１ｅに形成された樹脂流路２３ａ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成形材料を射出充填する。また、この１次射出ユニット１７からの射出充填と同時に、回転盤４の２次側金型２０ｅと可動盤５の可動盤側金型８ｅとで形成される第４キャビティに、２次側金型２０ｅの充填孔２８及び２次側金型２０ｅに形成された樹脂流路２４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成形材料を射出充填する。これにより、第１キャビティ及び第４キャビティのそれぞれに、単層成形品５０が成形される。
【００５８】
次に、単層成形品５０の冷却固化時間経過後、図７（ｂ）に示すように、２次射出ユニット１８を回転盤４の２次側金型２０ｅの充填孔２８から後退させて、可動盤５と回転盤４を型開きさせる。なお、可動盤５と回転盤４の型開き動作は第１乃至第４の成形例と同様であるため割愛する。型開き後、図７（ｃ）に示すように、回転盤４の１次側金型１９ｅと２次側金型２０ｅとのそれぞれに付着した単層成形品５０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、以後、図１（ａ）及び図７（ａ）の状態から図７（ｃ）の状態に至る成形サイクルを繰り返すことにより、１サイクルにおいて２つの単層成形品を連続的に成形することができる。この第５の成形例によれば、回転盤４を回転させる必要がなく、また、１次射出ユニット１７及び２次射出ユニット１８による射出充填を同時に行い、それぞれの第１キャビティ及び第４キャビティにおいて単層成形品の成形を行なうものであるため、短時間で多量の単層成形品を成形することができる。
【００５９】
第１実施形態に係る積層成形装置１の第５の成形例において、回転盤４の２次側金型２０ｅと可動盤５の可動盤側金型８ｅとで形成される第４キャビティに、２次側金型２０ｅの充填孔２８及び２次側金型２０ｅに形成された樹脂流路２４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成形材料を射出充填するものであるとしたが、これに限定されるものではなく、２次射出ユニット１８からの射出充填は、例えば回転盤４に充填孔と２次側金型２０ｅに樹脂を導入する樹脂流路を設け、回転盤４の充填孔から樹脂流路及び２次側金型２０ｅを介して行なわれるとしても良い。
【００６０】
［第６の成形例］
次に、第１実施形態に係る積層成形装置１の第６の成形例について説明する。第６の成形例は、図２Ｆに示すように、第５の成形例と同様に、第１キャビティと第４キャビティとのそれぞれにおいて、単層成形品を成形するものであるが、２次射出ユニット１８の第４キャビティへの樹脂導入経路が第５の成形例とは異なっている。
【００６１】
図８は、第６の成形例を説明するための図である。第６の成形例では、第５の成形例と同様に、まず、型締機構１４により回転盤４の１次側金型１９ｆと固定盤３の固定盤側金型２１ｆ、および可動盤５の可動盤側金型８ｆと回転盤４の２次側金型２０ｆとを型締めさせた状態で、２次射出ユニット１８を移動機構２２によって可動盤５の可動側金型８ｆに形成された充填孔３０と整合する位置まで型開閉方向へ移動させると共に、２次射出ユニット１８を可動盤５の可動側金型８ｆの充填孔３０と接触するように型開閉方向と直交する方向へ前進させる。
【００６２】
次に、図８（ａ）に示すように、回転盤４の１次側金型１９ｆと固定盤３の固定盤側金型２１ｆとで形成される第１キャビティに、固定盤側金型２１ｆの充填孔２７ａ及び固定盤側金型２１ｆに形成された樹脂流路２３ａ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成形材料を射出充填する。また、この１次射出ユニット１７からの射出充填と同時に、回転盤４の２次側金型２０ｆと可動盤５の可動盤側金型８ｆとで形成される第４キャビティに、可動側金型８ｆの充填孔３０及び可動側金型８ｆに形成された樹脂流路２６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成形材料を射出充填する。これにより、第１キャビティ及び第４キャビティのそれぞれに、単層成形品５１が成形される。
【００６３】
次に、単層成形品５１の冷却固化時間経過後、図８（ｂ）に示すように、２次射出ユニット１８を可動盤５の可動側金型８ｆの充填孔３０から後退させて、上述した第５の成形例と同様の工程により、回転盤４の１次側金型１９ｆと２次側金型２０ｆとのそれぞれに付着した単層成形品５１を、図示しない製品取出装置により取り出す（図８（ｃ）参照）。このようにして、以後、図１（ａ）及び図８（ａ）の状態から図８（ｃ）の状態に至る成形サイクルを繰り返すことにより、１サイクルにおいて２つの単層成形品を連続的に成形することができる。この第６の成形例によっても、第５の成形例と同様に、短時間で多量の単層成形品を成形することができる。
【００６４】
これら第５及び第６の成形例においては、単層成形品５０、５１が回転盤４の１次側金型１９ｅ、１９ｆ及び２次側金型２０ｅ、２０ｆに付着した状態で図７（ｃ）及び図８（ｃ）に示す型開き状態とし、回転盤４を回転させることにより製品取り出しを固定盤３と回転盤４間、あるいは可動盤５と回転盤４間のいずれか一方のみで行う形態としても良い。
【００６５】
次に、図９及び図１０を参照しながら本発明の第２実施形態に係る積層成形装置１００の構成について説明する。図９（ａ）は、第２実施形態に係る積層成形装置１００の全体主要構造を示す平面図、同図（ｂ）は同じく正面図である。なお、第１実施形態に係る積層成形装置１と同一の構成に関する詳細な説明は割愛し、同一の符号を用いる。
【００６６】
第２実施形態に係る積層成形装置１００は、第１実施形態に係る積層成形装置１の型締機構１４として、具体的にトグル式型締機構１４ａを採用したものであり、他の構成は第１実施形態と同様である。
【００６７】
［第７の成形例］
次に、第２実施形態に係る積層成形装置１００を用いた第７の成形例について説明する。図１０は、第７の成形例を説明するための図である。
【００６８】
第７の成形例は、２次材料に発泡性溶融樹脂を用いると共に、２次射出充填後に発泡膨張工程を加えることにより、発泡積層成形品を成形するものである。具体的には、上述した第１乃至第６の成形例と同様に、まず、図９（ａ）の全開状態において、回転盤回転機構１１により回転盤４を回転させ、回転盤４の１次側金型１９ｇを固定盤３の固定盤側金型２１ｇに相対する位置に切替えた後、トグル式型締機構１４ａにより可動盤５と回転盤４とを固定盤３方向に型閉めさせ、回転盤４の１次側金型１９ｇと固定盤３の固定盤側金型２１ｇ、および可動盤５の可動盤側金型８ｇと回転盤４の２次側金型２０ｇとを型締めさせる。
【００６９】
次に、図１０（ａ）に示すように、回転盤４の１次側金型１９ｇと固定盤３の固定盤側金型２１ｇとで形成される第１キャビティに、固定盤側金型２１ｇの充填孔２７ａ及び固定盤側金型２１ｇに形成された樹脂流路２３ａ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５２を成形する。
【００７０】
１次成形体５２の冷却固化時間経過後、図１０（ｂ）に示すように、１次成形体５２が固定盤３の固定盤側金型２１ｇに付着した状態で可動盤５と回転盤４を固定盤３から離間する方向に型開きさせると共に、図１０（ｃ）に示すように、回転盤４を所定位置において回転盤回転機構１１により回転させて、回転盤４の２次側金型２０ｇを固定盤３の固定盤側金型２１ｇに相対する位置に切替える。
【００７１】
次に、図１０（ｄ）に示すように、再び、可動盤５と回転盤４とを型閉めさせると共に、回転盤４の２次側金型２０ｇを、１次成形体５２が付着した状態の固定盤３の固定盤側金型２１ｇに型合わせさせ、トグル式型締機構１４ａによって、回転盤４の２次側金型２０ｇと固定盤３の固定盤側金型２１ｇ、および可動盤５の可動盤側金型８ｇと回転盤４の１次側金型１９ｇとを型締めさせる。その後、２次射出ユニット１８を移動機構２２によって回転盤４の２次側金型２０ｇに形成された充填孔２８と整合する位置まで型開閉方向へ移動させると共に、２次射出ユニット１８を回転盤４の２次側金型２０ｇの充填孔２８と接触するように型開閉方向と直交する方向へ前進させる。
【００７２】
次に、回転盤４の２次側金型２０ｇと固定盤３の固定盤側金型２１ｇに付着した１次成形体５２の表面とで形成される第２キャビティに、２次側金型２０ｇの充填孔２８及び樹脂流路２４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発泡性溶融樹脂である２次材料を２次射出填する。その後、図１０（ｅ）に示すように、２次射出ユニット１８を回転盤４の２次側金型２０ｇの充填孔２８から後退させて、トグル式型締機構１４ａと回転盤連結機構１５とにより可動盤５と回転盤４と一体で所定量αだけ型開きさせる。これにより、微少型開きされた第２キャビティ内に発泡性溶融樹脂を発泡膨張させ、１次成形体５２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５３を成形する。
【００７３】
所定の冷却固化時間経過後、図１０（ｆ）に示すように、可動盤５と回転盤４を型開きさせ、固定盤３の固定盤側金型２１ｇに付着した１次成形体５２と２次材料発泡層５３と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す（図１０（ｇ）参照）。その後、回転盤４を回転盤回転機構１１により回転させ、回転盤４の１次側金型１９ｇを固定盤３の固定盤側金型２１ｇに相対する位置に切替える。このようにして、以後、図１０（ａ）の状態から図１０（ｇ）の状態に至る成形サイクルを繰り返すことにより、発泡積層成形品を連続的に成形することができる。
【００７４】
ここで、第２実施形態に係る積層成形装置１００の成形例においては、２次射出充填時においてのみ発泡成形させるものであるが、これに限らず１次射出充填時のみ、あるいは１次射出充填時及び２次射出充填時の双方において発泡成形させることも可能である。また２次射出ユニット１８を回転盤４の２次側金型２０ｇの充填孔２８から後退させた際には、発泡性溶融樹脂が発泡圧によって噴出しないように、２次射出ユニット１８及び２次側金型２０ｇの充填孔２８の先端部には遮断機構を設けると良い。
【００７５】
第２実施形態に係る積層成形装置１００の成形例において、２次射出ユニット１８を移動機構２２によって回転盤４の２次側金型２０ｇに形成された充填孔２８と整合する位置まで移動させ、２次射出ユニット１８から２次側金型２０ｇの充填孔２８及び樹脂流路２４を介して、第２キャビティ内に発泡樹脂を充填するものであるとしたが、これに限定されるものではなく、２次射出ユニット１８からの２次射出充填は、任意の金型において行なわれるとしても良い。また、上記第１実施形態に係る積層成形装置１の第１乃至第６の成形例に、発泡性溶融樹脂を用いて発泡膨張工程を加えた形態も可能である。これら発泡成形品を成形するに際し、型締機構１４は、精度の高い微少型開きが可能なトグル式型締機構であることが好ましい。
【００７６】
上記第１実施形態及び第２実施形態において、回転盤４は、垂直軸線回りに回転されるものであるが、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。
【００７７】
また、上記第１実施形態及び第２実施形態に係る積層成形装置における構成及び成形例は、例示的なものであり、本発明の範囲を逸脱しない範囲において変更しても良い。このように、本発明に係る積層成形装置は、第１実施形態及び第２実施形態に限定されるものではない。
【００７８】
また、上記第１実施形態に係る積層成形装置１の第１及び第２の成形例、並びに上記第２実施形態に係る積層成形装置１００の成形例においては、可動盤に設けられた可動盤側金型を、平板状のダミープレートとしても良い。このように、可動盤側金型をダミープレートとすることにより、型締時における可動盤の金型取付面と回転盤の可動盤側に位置する金型（１次側金型又は２次側金型）の保護を図ることができると共に、使用する金型を少なくして金型コストを低減させることができる。さらに、第１実施形態に係る積層成形装置１及び第２実施形態に係る積層成形装置１００において、回転盤４は、両面に１次側金型１９と２次側金型２０とがそれぞれ取り付けられているとしたが、これに限定されるものではなく、例えば回転盤４の形状を多面を有する多面体として、それぞれの面に金型をそれぞれ設ける構成としても良い。
【００７９】
以上のように、本発明の第１実施形態及び第２実施形態に係る積層成形装置は、２次射出ユニット１８を固定盤、回転盤、可動盤のいずれにも移動及び射出可能な構成としたことにより、１台の積層成形装置で様々な成形方法により成形品を成形することができる。すなわち、本発明の積層成形装置によれば、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など、型締機構によって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となり、更に、それらを組み合わせた積層成形品の成形も可能となるため、積層成形品、発泡積層成形品、単層成形品及びガラス樹脂化成形品等の様々な成形品を、全て一台の積層成形装置で成形することができる。
【００８０】
また、上記第１実施形態及び第２実施形態に係る積層成形装置において、２次射出ユニット１８及び移動機構２２は、積層成形装置本体に対して着脱可能に設けられた別部材である。従って型締機構で可動盤を固定盤に対して進退させる汎用の単層成形装置に、２次射出ユニット１８及び移動機構２２と１次側金型１９及び２次側金型２０を備える回転盤４とを追加することにより、汎用の単層成形装置を流用して、容易に本発明の第１実施形態及び第２実施形態に係る積層成形装置を得ることができる。これにより、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、既に設置している汎用の単層成形装置を、低コストで、多機能を有する万能な積層成形装置に容易に改造することができる。
【００８１】
本発明に係る積層成形装置によれば、近年の傾向の一つである、多種少量生産が求められる様々な積層成形品に対応して、様々な成形方法を１台の積層成形装置で行なうことができ、使用者のニーズに応えられる万能な積層成形装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１、１００…積層成形装置、２…ベッド、３…固定盤、４…回転盤、５…可動盤、７…型締機構駆動装置、８…可動盤側金型、９…タイバー、１１…回転盤回転機構、１２…回転盤移動機構、１３…回転軸、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次側金型、２０…２次側金型、２１…固定盤側金型、２２…移動機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１台の積層装置で多様な積層成形を行うことができる積層成形装置に関する。
【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の間に、型開閉方向に固定盤、回転盤及び可動盤を設けたものが知られている（特許文献１参照）。この装置は、固定盤と、この固定盤から突設されたタイバーに案内されて固定盤に対して型開閉方向に進退自在に設けられた可動盤と、固定盤及び可動盤の間に型開閉方向に移動可能に設けた回転盤とを備え、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取り付けて構成されている。この積層成形装置では、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の雌型に順次組み合わせて次々と異なる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。この積層成形装置によれば、回転盤の一方の面に取り付けた雄型と可動盤に取り付けた雌型とで一次成形を行うと同時に、回転盤の他方の面に取り付けた雄型と固定盤に取り付けた雌型とで一次成形品に対する二次成形を行うことにより、型開閉動作１回につき１つの２層成形品を得ることができ、短いサイクルで積層成形品を得ることができる。
【０００３】
また、その他の積層成形装置として、可動金型を上下に移動させるものも知られている（特許文献２参照）。この装置は、固定側型板の機械中心に取り付けられる単一の固定金型と、上下方向へ移動可能に支持される可動板と、この可動板に対して上下方向へ所定の間隔をおいて取り付けられる少なくとも２個の可動金型と、可動板を移動して各可動金型を可動側型板の機械中心とほぼ一致する夫々の射出位置に選択的に位置させる上下駆動部材と、夫々の射出位置に配置された第１及び第２射出装置とを備える。この装置では、上下動可能に支持された可動板に取り付けられた複数の可動金型のうち、一の可動金型を単一の固定金型に対向させて第１射出装置により成形品を射出成形した後、可動板を上又は下に移動させて他の可動金型を固定金型に順次対向させて、第２射出装置により前に成形された成形品に他の成形品を順次積層成形する。この積層成形装置は、単一の固定金型に２以上の可動金型を交互に対向させて単一の金型キャビティを形成するものであるため、必要金型数を減少させ、金型コストを低減させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−６０６１８号公報
【特許文献２】特開平０１−１１３２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の積層成形装置は、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、従来の単層成形装置と比較して装置全長が長くなってしまうという問題がある。また、１種類の積層成形品の成形のために、固定盤及び可動盤にそれぞれ金型を設けると共に、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設ける必要があったり、単層あるいは単色成形が困難であるといった汎用性の面で問題がある。
【０００６】
また、特許文献２に記載の多重射出成形装置は、固定側型板の機械中心に取り付けられる単一の固定金型に対して、複数の可動金型を上下動により順次対向させて単一の金型キャビティを形成する構成から、装置の高さ方向に少なくとも可動金型の３倍のスペースが必要となり、成形品の大きさに対して装置自体が大型化するため、大型の成形品には不向きであるという問題がある。また、型開閉動作２回につき１つの２層成形品を成形するものであるため、特許文献１に記載の積層成形装置と比較して、成形サイクルが長くかかるという問題がある。
【０００７】
これら成形サイクルと金型の数は、表裏一体の関係であり、特許文献１のように成形サイクルの短縮化を図ると金型数が増加し、特許文献２のように金型数の減少を図ると成形サイクルが長くなるため、使用者は、これらメリットとデメリットとを比較し、積層成形する成型品に最適な成形装置を選択するのが通常である。しかしながら、近年の製品のライフサイクルの短縮化に伴い、積層成形する成形品が短期間で変動し、使用している成形装置が変動した成形品のニーズに適合せず、成形コストが高額になるという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、１台の積層装置で使用者の様々なニーズに応えられる万能な積層成形装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、第１金型が設けられた固定盤と、前記第１金型と対向する面に第２金型又はダミープレートが設けられると共に、前記固定盤に対して型開閉方向に進退自在に設けられた可動盤と、前記固定盤と前記可動盤との間において型開閉方向に移動可能で型開閉方向と直交する回転軸を中心として回転可能に設けられ、少なくとも２つの面を有し、異なる回転位置でそれぞれ前記第１金型と対向する異なる面に少なくとも第３金型及び第４金型がそれぞれ設けられた回転盤と、前記固定盤に対して前記可動盤を型開閉方向に移動させる型締機構と、前記固定盤に対して前記回転盤を型開閉方向に移動させる回転盤移動機構と、前記回転軸を中心として前記回転盤を回転させる回転盤回転機構と、前記第１金型に接続可能な状態で前記固定盤に配置されて前記第１金型と前記第３金型とが型締めされて形成される第１キャビティに第１の樹脂を射出充填する第１射出ユニットと、前記型開閉方向に移動可能に配置され、前記第１金型、第２金型、第３金型、第４金型及び前記回転盤の少なくとも１つに選択的に接続可能で、前記第１金型と前記第４金型とが型締めされて形成される第２キャビティ、前記第２金型と前記第３金型とが型締めされて形成される第３キャビティ、及び前記第２金型と前記第４金型とが型締めされて形成される第４キャビティのいずれか１つに前記第１乃至第４金型のいずれか１つを介して第２の樹脂を射出充填する第２射出ユニットとを備えたことを特徴とする。このように、本発明に係る積層成形装置は、第２射出ユニットを型開閉方向に移動可能に配置し、第２キャビティ、第３キャビティ及び第４キャビティのいずれにも第２の樹脂を射出充填可能とすることにより、１台の積層成形装置で単層成形や積層成形などの様々な成形方法を可能とすると共に、成形サイクル数や使用金型数などの成形条件を成形する成形品に応じて適宜変更し、常に最適な成形条件を採用することができる万能な積層成形装置とすることができる。
【００１０】
本発明に係る積層成形装置において、前記回転盤は、前記第３金型又は第４金型を介して前記第１乃至第４キャビティのいずれか１つに樹脂を充填可能な流路を有するものであることが好ましい。また、前記第２射出ユニットは、前記型開閉方向と直交する方向から前記第１金型乃至第４金型及び前記回転盤の少なくとも１つに接続し、前記第２キャビティ乃至第４キャビティのいずれか１つに第２の樹脂を射出充填するものであることが好ましく、これにより、装置の全長及び高さ方向の長さを抑え、形状のバランスの良い小型な成形装置とすることができる。
【００１１】
また、前記第２射出ユニットは、成形装置本体に対して着脱可能な別部材であることが好ましく、これにより、汎用の単層成形装置を流用して、容易に本発明に係る積層成形装置を得ることができる。
【００１２】
さらに、前記型締機構は、トグル式型締機構であることが好ましく、これにより、効率よく発泡積層成形品を成形することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によれば、１台の積層装置で使用者の様々なニーズに応えられる万能な積層成形装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る積層成形装置の全体主要構造を示す説明図である。
【図２Ａ】第１実施形態に係る積層成形装置の第１の成形例を示す説明図である。
【図２Ｂ】第１実施形態に係る積層成形装置の第２の成形例を示す説明図である。
【図２Ｃ】第１実施形態に係る積層成形装置の第３の成形例を示す説明図である。
【図２Ｄ】第１実施形態に係る積層成形装置の第４の成形例を示す説明図である。
【図２Ｅ】第１実施形態に係る積層成形装置の第５の成形例を示す説明図である。
【図２Ｆ】第１実施形態に係る積層成形装置の第６の成形例を示す説明図である。
【図３】第１実施形態に係る積層成形装置の第１の成形例を示す工程図である。
【図４】第１実施形態に係る積層成形装置の第２の成形例を示す工程図である。
【図５】第１実施形態に係る積層成形装置の第３の成形例を示す工程図である。
【図６】第１実施形態に係る積層成形装置の第４の成形例を示す工程図である。
【図７】第１実施形態に係る積層成形装置の第５の成形例を示す工程図である。
【図８】第１実施形態に係る積層成形装置の第６の成形例を示す工程図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る積層成形装置の全体主要構造を示す説明図である。
【図１０】第２実施形態に係る積層成形装置の第７の成形例を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明に係る積層成形装置の好適な実施形態を詳細に説明する。
【００１６】
まず、図１及び図２を参照しながら本発明の第１実施形態に係る積層成形装置１の構成について説明する。図１（ａ）は、第１実施形態に係る積層成形装置１の全体主要構造を示す平面図、同図（ｂ）は同じく正面図である。
図１に示すように、この積層成形装置１は、型開閉方向に配設された固定盤３、回転盤４及び可動盤５と、これらに装着された金型により形成される金型キャビティに溶融樹脂を射出充填するための１次射出ユニット１７及び２次射出ユニット１８を備えて構成されている。
【００１７】
固定盤３は、ベッド２に固定され、回転盤４側の前面の中央に固定盤側金型２１が取り付けられている。固定盤側金型２１には、この固定盤側金型２１と後述する回転盤４の１次側金型１９又は２次側金型２０とが組み合わされて形成される第１キャビティ又は第２キャビティのそれぞれに樹脂を導入する、樹脂遮断開放切替弁（図示せず）を有する独立した樹脂流路２３ａ、２３ｂと、樹脂流路２３ａ、２３ｂにそれぞれ連通する充填孔２７ａ、２７ｂとが形成されている。固定盤３の四隅からはタイバー９が突出して設けられ、このタイバー９は、それぞれ可動盤５を貫通している。
【００１８】
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設けられている。また可動盤５には可動盤側金型８が、後述する回転盤４の１次側金型１９と２次側金型２０とに相対する位置に取り付けられている。可動盤側金型８には、この可動盤側金型８と後述する回転盤４の１次側金型１９又は２次側金型２０とが組み合わされて形成される第３キャビティ又は第４キャビティに樹脂を導入する、樹脂遮断開放切替弁（図示せず）を有する樹脂流路２６と、樹脂流路２６に連通する充填孔３０とが形成されている。
【００１９】
回転盤４は、回転軸１３を中心として回転盤４を垂直軸線回りに回転させる回転盤回転機構１１を介して、回転盤移動機構１２上に設置されている。回転盤回転機構１１は、１次側金型１９と２次側金型２０とを含む回転盤４の荷重を支持し、回転させることができる円周状のガイド等で構成された支持機構を有し、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軸１３を中心として回転盤４を回転させることができる。回転盤移動機構１２は、ボールネジとボールネジナットと直動ガイドとの組合せ等で構成される直線状のガイド機構を有し、回転盤４を型開閉方向に移動させ、所定位置でその位置を保持させることができる。
【００２０】
回転盤４の両面、すなわち固定盤３の固定盤側金型２１と可動盤５の可動盤側金型８とにそれぞれ相対する面の中央には、１次側金型１９と２次側金型２０とがそれぞれ取り付けられている。１次側金型１９には、この１次側金型１９と可動盤側金型８とが組み合わされて形成される第３キャビティに樹脂を導入する、樹脂遮断開放切替弁（図示せず）を有する樹脂流路２５と、樹脂流路２５に連通する充填孔２９とが形成されている。２次側金型２０には、この２次側金型２０と固定盤側金型２１又は可動盤側金型８とが組み合わされて形成される第２キャビティ又は第４キャビティに樹脂を導入する、樹脂遮断開放切替弁（図示せず）を有する樹脂流路２４と、樹脂流路２４に連通する充填孔２８とが形成されている。
【００２１】
回転盤連結機構１５は、可動盤５の可動盤側金型８と回転盤４の１次側金型１９もしくは２次側金型２０とが型合わせされた状態で、可動盤５から支持されたノックピン等の連結機構の先端部１５ａを油圧やサーボモータ等で進退させることにより、可動盤５と回転盤４とを連結し一体化するものである。回転盤連結機構１５により可動盤５と回転盤４とを一体化した状態では、可動盤５の型開閉動作に連動して、回転盤４を型開閉方向に移動させることができる。ここで、この回転盤連結機構１５は、可動盤５と回転盤４とのいずれに設けても良いし、可動盤５の可動盤側金型８もしくは回転盤４の１次側金型１９と２次側金型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。
【００２２】
１次射出ユニット１７は、固定盤側金型２１の背面に接続可能に装着されている。また、２次射出ユニット１８は、移動機構２２に支持されて移動機構２２によって型開閉方向に移動可能となっており、固定盤３、回転盤４及び可動盤５のいずれかに装着された金型の側面又は回転盤４の側面に、型開閉方向と直交する方向から着脱可能に装着されて樹脂を射出充填できるようになっている。ここで、２次射出ユニット１８及び移動機構２２は、積層成形装置本体に対して着脱可能に設けられている。
【００２３】
次に、図２を参照しながら、第１実施形態に係る積層成形装置１の動作を説明する。ここで、第１実施形態に係る積層成形装置１は、２次射出ユニット１８から金型キャビティに樹脂を射出充填するに際し、２次射出ユニット１８が型開閉方向に移動して、固定盤３の固定盤側金型２１（２１ａ）に接続する動作（図２Ａ参照）、回転盤４の２次側金型２０（２０ｂ及び２０ｅ）に接続する動作（図２Ｂ及び図２Ｅ参照）、回転盤４の１次側金型１９（１９ｃ）に接続する動作（図２Ｃ参照）、及び可動盤５の可動盤側金型８（８ｄ及び８ｆ）に接続する動作（図２Ｄ及び図２Ｆ参照）を選択的に行なうことができるものである。以下、第１実施形態に係る積層成形装置１の第１乃至第６の成形例について、成形例毎に分けて詳細に説明する。
【００２４】
［第１の成形例］
まず、第１実施形態に係る積層成形装置１の第１の成形例について説明する。第１の成形例は、図２Ａに示すように、２次射出ユニット１８が固定盤３の固定盤側金型２１ａに接続し、第２キャビティに固定盤側金型２１ａを介して２次材料を射出充填することを特徴とするものである。図３は、第１の成形例を説明するための図である。
【００２５】
まず、図１（ａ）の全開状態から、図３（ａ）に示すように、可動盤５と回転盤４とを固定盤３方向に型閉めさせる。具体的には、まず、型締機構１４により可動盤５を、回転盤移動機構１２により前記所定位置に保持されている回転盤４まで型閉めさせて、可動盤５の可動盤側金型８ａを２次側金型２０ａに型合わせさせる。型合わせ後、回転盤連結機構１５により可動盤５と回転盤４とを一体化させてから、回転盤移動機構１２による回転盤４の保持を解除する。次に、一体化した可動盤５と回転盤４とを型締機構１４により型閉めさせて、回転盤４の１次側金型１９ａを固定盤３の固定盤側金型２１ａに型合わせさせる。
【００２６】
ここで、回転盤４の前記型閉め動作は、型締機構１４による可動盤５の型閉めによらず、回転盤移動機構１２に、サーボモータ等の独立した駆動装置を設けて、その駆動装置により適宜、必要な動作を制御して行っても良い。
【００２７】
すべての型合わせが完了した後、型締機構１４で回転盤４の１次側金型１９ａと固定盤３の固定盤側金型２１ａ、および可動盤５の可動盤側金型８ａと回転盤４の２次側金型２０ａとを型締めさせる。その状態で、回転盤４の１次側金型１９ａと固定盤３の固定盤側金型２１ａとで形成される第１キャビティに、固定盤側金型２１ａの充填孔２７ａ及び固定盤側金型２１ａ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２３ａ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。
【００２８】
１次成形体４１の冷却固化時間経過後、図３（ｂ）に示すように、１次成形体４１が固定盤３の固定盤側金型２１ａに付着した状態で可動盤５と回転盤４を固定盤３から離間する方向に型開きさせる。具体的には、まず、一体化している可動盤５と回転盤４とを型締機構１４により、回転盤４が前記所定位置に到達するまで型開きさせる。次に、回転盤４が前記所定位置に到達した時点で、回転盤移動機構１２で回転盤４を停止させ、同時に回転盤連結機構１５を解除する。そして、可動盤５はそのまま型開き限位置まで型締機構１４で型開きされる。
【００２９】
ここで、回転盤４の前記型開き動作は、型締機構１４による可動盤５の型開きによらず、回転盤移動機構１２に、サーボモータ等の独立した駆動装置を設けて、その駆動装置により適宜、必要な動作を制御して行っても良い。
【００３０】
この状態において、図３（ｃ）に示すように、回転盤４を前記所定位置において回転盤回転機構１１により回転させ、回転盤４の２次側金型２０ａを固定盤３の固定盤側金型２１ａに相対する位置に切替える。その後、図３（ｄ）に示すように、再び、可動盤５と回転盤４とを型閉めさせて、回転盤４の２次側金型２０ａを、１次成形体４１が付着した状態の固定盤３の固定盤側金型２１ａに型合わせさせる。すべての型合わせが完了した後、型締機構１４によって回転盤４の２次側金型２０ａと固定盤３の固定盤側金型２１ａ、および可動盤５の可動盤側金型８ａと回転盤４の１次側金型１９ａとを型締めさせる。
【００３１】
次に、２次射出ユニット１８を移動機構２２によって固定盤３の固定盤側金型２１ａに形成された充填孔２７ｂと整合する位置まで型開閉方向へ移動させると共に、２次射出ユニット１８を固定盤側金型２１ａの充填孔２７ｂと接触するように型開閉方向と直交する方向へ前進させる。この状態において、回転盤４の２次側金型２０ａと固定盤３の固定盤側金型２１ａに付着した１次成形体４１の表面とで形成される第２キャビティに、固定盤側金型２１ａの充填孔２７ｂ及び固定盤側金型２１ａ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２３ｂ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次射出充填する。これにより、１次成形体４１の表面の一部あるいは全面に２次成形体４２が成形される。ここで、予め２次射出ユニット１８が固定盤３の固定盤側金型２１ａに形成された充填孔２７ｂと整合する位置に位置する場合には、２次射出ユニット１８を型開閉方向へ移動させる動作を省略させることができる（図３（ｄ）参照）。
【００３２】
所定の冷却固化時間経過後、図３（ｅ）に示すように、２次射出ユニット１８を固定盤側金型２１ａの充填孔２７ｂから後退させて、可動盤５と回転盤４を型開きさせる。可動盤５と回転盤４の型開き動作は図３（ｂ）で説明した通りである。型開き後、図３（ｆ）に示すように、固定盤３の固定盤側金型２１ａ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す。また、積層成形品の取り出し後、回転盤４を回転盤回転機構１１により回転させ、回転盤４の１次側金型１９ａを固定盤３の固定盤側金型２１ａに相対する位置に切替え、再び図１（ａ）の状態にさせる。このようにして、以後、図１（ａ）及び図３（ａ）の状態から図３（ｆ）の状態に至る成形サイクルを繰り返すことにより、積層成形品を連続的に成形することができる。なお、予め２次射出ユニット１８が固定盤３の固定盤側金型２１ａに形成された充填孔２７ｂと整合する位置に位置する場合には、２次射出ユニット１８を固定盤側金型２１ａの充填孔２７ｂから後退させる動作を省略させることができる。
【００３３】
［第２の成形例］
次に、第１実施形態に係る積層成形装置１の第２の成形例について説明する。第２の成形例は、図２Ｂに示すように、２次射出ユニット１８が回転盤４の２次側金型２０ｂに接続し、第２キャビティに２次側金型２０ｂを介して２次材料を射出充填することを特徴とするものである。図４は、第２の成形例を説明するための図である。なお、１次成形体の成形工程は、第１の成形例と同様であるため、２次成形体の成形工程についてのみ説明する。
【００３４】
１次成形体４３の冷却固化時間経過後、図４（ｂ）に示すように、１次成形体４３が固定盤３の固定盤側金型２１ｂに付着した状態で可動盤５と回転盤４を固定盤３から離間する方向に型開きさせる。さらに、回転盤４を所定位置に保持させ可動盤５を型開き限位置まで型開きさせた後、図４（ｃ）に示すように、回転盤４を所定位置において回転盤回転機構１１により回転させて、回転盤４の２次側金型２０ｂを固定盤３の固定盤側金型２１ｂに相対する位置に切替える。
【００３５】
次に、図４（ｄ）に示すように、再び、可動盤５と回転盤４とを型閉めさせると共に、回転盤４の２次側金型２０ｂを、１次成形体４３を残した状態の固定盤３の固定盤側金型２１ｂに型合わせさせ、型締機構１４によって、回転盤４の２次側金型２０ｂと固定盤３の固定盤側金型２１ｂ、および可動盤５の可動盤側金型８ｂと回転盤４の１次側金型１９ｂとを型締めさせる。その後、２次射出ユニット１８を移動機構２２によって回転盤４の２次側金型２０ｂに形成された充填孔２８と整合する位置まで型開閉方向へ移動させると共に、２次射出ユニット１８を回転盤４の２次側金型２０ｂの充填孔２８と接触するように型開閉方向と直交する方向へ前進させる。この状態において、回転盤４の２次側金型２０ｂと固定盤３の固定盤側金型２１ｂに付着した１次成形体４３の表面とで形成される第２キャビティに、２次側金型２０ｂの充填孔２８及び樹脂流路２４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次射出充填する。これにより、１次成形体４３の表面の一部あるいは全面に２次成形体４４が成形される。
【００３６】
所定の冷却固化時間経過後、図４（ｅ）に示すように、２次射出ユニット１８を回転盤４の２次側金型２０ｂの充填孔２８から後退させて、可動盤５と回転盤４を固定盤３から離間する方向に型開きさせると共に、可動盤５と回転盤４を型開きさせ、固定盤３の固定盤側金型２１ｂに付着した１次成形体４３と２次成形体４４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す（図４（ｆ）参照）。また、積層成形品の取り出し後、回転盤４を回転盤回転機構１１により回転させ、回転盤４の１次側金型１９ｂを固定盤３の固定盤側金型２１ｂに相対する位置に切替え、再び図１（ａ）の状態にさせる。このようにして、以後、図１（ａ）及び図４（ａ）の状態から図４（ｆ）の状態に至る成形サイクルを繰り返すことにより、積層成形品を連続的に成形することができる。
【００３７】
第１実施形態に係る積層成形装置１の第２の成形例において、回転盤４の２次側金型２０ｂと固定盤３の固定盤側金型２１ｂに付着した１次成形体４３の表面とで形成される第２キャビティに、２次側金型２０ｂの充填孔２８及び樹脂流路２４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次射出充填するものであるとしたが、これに限定されるものではなく、２次射出ユニット１８からの２次射出充填は、例えば回転盤４に充填孔と２次側金型２０ｂに樹脂を導入する樹脂流路を設け、回転盤４の充填孔から樹脂流路及び２次側金型２０ｂを介して行なわれるとしても良い。
【００３８】
また、第１実施形態に係る積層成形装置１の第２の成形例の成形工程によれば、１次材料にガラス代替材としての透明ポリカ樹脂等の樹脂を用いると共に、２次材料に支持部材としての有色ポリカアロイ樹脂等の樹脂を用いることにより、ガラス樹脂化成形品を成形することも可能である。具体的には、上述した第２の成形例の成形工程における１次射出充填の際に、第１キャビティ内に圧縮ストローク分だけ空間が生じるように微少型開きさせ、１次材料である透明ポリカ樹脂等を第１キャビティ内に射出充填して、１次側金型１９ｂと固定盤側金型２１ｂとを閉じ、所定の型締力で圧縮すると共に、２次射出充填の際に、２次材料として有色ポリカアロイ樹脂等を射出充填することによって、ガラス樹脂化成形品を連続的に成形することができる。この場合において、成形されたガラス樹脂化成形品は、回転盤４の２次側金型２０ｂ側に付着した状態において、可動盤５と回転盤４の型開き後、図示しない製品取出装置により取り出される。なお、このガラス樹脂化成形品を成形するに際し、型締機構１４は、精度の高い微少型開きが可能なトグル式型締機構であることが好ましい。
【００３９】
［第３の成形例］
次に、第１実施形態に係る積層成形装置１の第３の成形例について説明する。第３の成形例は、図２Ｃに示すように、２次射出ユニット１８が回転盤４の１次側金型１９ｃに接続し、第３キャビティに１次側金型１９ｃを介して２次材料を射出充填することを特徴とするものである。図５は、第３の成形例を説明するための図である。ここで、第１実施形態に係る積層成形装置１の第３の成形例においては、回転盤４の１次側金型１９ｃ及び２次側金型２０ｃは、同一形状のものを用いる。なお、１次成形体の成形工程は、第１の成形例と同様であるため、２次成形体の成形工程についてのみ説明する。
【００４０】
１次成形体４５の冷却固化時間経過後、図５（ｂ）に示すように、１次成形体４５が回転盤４の１次側金型１９ｃに付着した状態で可動盤５と回転盤４を固定盤３から離間する方向に型開きさせ、次いで回転盤４を所定位置に保持させ可動盤５を型開き限位置まで型開きさせる。その後、図５（ｃ）に示すように、回転盤４を所定位置において回転盤回転機構１１により回転させて、１次成形体４５が付着した回転盤４の１次側金型１９ｃを可動盤５の可動盤側金型８ｃに相対する位置に切替えると共に、２次側金型２０ｃを固定盤３の固定盤側金型２１ｃに相対する位置に切替える。
【００４１】
次に、図５（ｄ）に示すように、可動盤５の可動盤側金型８ｃと１次成形体４５が付着した状態の回転盤４の１次側金型１９ｃとを型合わせさせると共に、回転盤４の２次側金型２０ｃを固定盤３の固定盤側金型２１ｃに型合わせさせ、型締機構１４によって、回転盤４の２次側金型２０ｃと固定盤３の固定盤側金型２１ｃ、および可動盤５の可動盤側金型８ｃと回転盤４の１次側金型１９ｃとを型締めさせる。その後、２次射出ユニット１８を移動機構２２によって回転盤４の１次側金型１９ｃに形成された充填孔２９と整合する位置まで型開閉方向へ移動させると共に、２次射出ユニット１８を回転盤４の１次側金型１９ｃの充填孔２９と接触するように型開閉方向と直交する方向へ前進させる。この状態において、可動盤５の可動盤側金型８ｃと回転盤４の１次側金型１９ｃに付着した１次成形体４５の表面とで形成される第３キャビティに、１次側金型１９ｃの充填孔２９及び樹脂流路２５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、１次成形体４５の表面の一部あるいは全面に２次成形体４６を成形する。
【００４２】
また、この２次射出充填と同時に、回転盤４の２次側金型２０ｃと固定盤３の固定盤側金型２１ｃとで形成される第２キャビティに、固定盤側金型２１ｃの充填孔２７ａ及び固定盤側金型２１ｃに形成された樹脂流路２３ａ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４５を成形する（図５（ｄ）参照）。
【００４３】
所定の冷却固化時間経過後、図５（ｅ）及び図５（ｆ）に示すように、２次射出ユニット１８を回転盤４の１次側金型１９ｃの充填孔２９から後退させて、可動盤５と回転盤４を固定盤３から離間する方向に型開きさせると共に、可動盤５と回転盤４を型開きさせ、回転盤４の１次側金型１９ｃに付着した１次成形体４５と２次成形体４６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す。その後、回転盤４を回転盤回転機構１１により回転させ、回転盤４の１次側金型１９ｃを固定盤３の固定盤側金型２１ｃに相対する位置に切替えると共に、２次側金型２０ｃを可動盤５の可動盤側金型８ｃに相対する位置に切替える。これにより、１次側金型１９ｃと２次側金型２０ｃとが反転している図５（ｃ）の状態となる（図５（ｇ）参照）。この場合において、１次側金型１９ｃと２次側金型２０ｃとは同一形状の金型であるため、以後、図５（ｃ）の状態から図５（ｆ）の状態に至る成形サイクルを繰り返すことにより、短いサイクルで積層成形品を連続的に成形することができる。
【００４４】
第１実施形態に係る積層成形装置１の第３の成形例において、可動盤５の可動盤側金型８ｃと回転盤４の１次側金型１９ｃに付着した１次成形体４５の表面とで形成される第３キャビティに、１次側金型１９ｃの充填孔２９及び樹脂流路２５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次射出充填するものであるとしたが、これに限定されるものではなく、２次射出ユニット１８からの２次射出充填は、例えば回転盤４に充填孔と１次側金型１９ｃに樹脂を導入する樹脂流路を設け、回転盤４の充填孔から樹脂流路及び１次側金型１９ｃを介して行なわれるとしても良い。
【００４５】
［第４の成形例］
次に、第１実施形態に係る積層成形装置１の第４の成形例について説明する。第４の成形例は、図２Ｄに示すように、２次射出ユニット１８が可動盤５の可動盤側金型８ｄに接続し、第３キャビティに可動盤側金型８ｄを介して２次材料を射出充填することを特徴とするものである。また、第１実施形態に係る積層成形装置１の第４の成形例においては、第３の成形例と同様に、回転盤４の１次側金型１９ｄ及び２次側金型２０ｄは、同一形状のものを用いる。図６は、第４の成形例を説明するための図である。なお、１次成形体の成形工程は、第１の成形例と同様であるため、２次成形体の成形工程についてのみ説明する。
【００４６】
１次成形体４７の冷却固化時間経過後、図６（ｂ）に示すように、１次成形体４７が回転盤４の１次側金型１９ｄに付着した状態で可動盤５と回転盤４と固定盤３とを型開きさせる。その後、図６（ｃ）に示すように、回転盤４を所定位置において回転させて、１次成形体４７が付着した回転盤４の１次側金型１９ｄを可動盤５の可動盤側金型８ｄに相対する位置に切替えると共に、２次側金型２０ｄを固定盤３の固定盤側金型２１ｄに相対する位置に切替える。次いで、図６（ｄ）に示すように、型締機構１４によって、回転盤４の２次側金型２０ｄと固定盤３の固定盤側金型２１ｄ、および可動盤５の可動盤側金型８ｄと回転盤４の１次側金型１９ｄとを型締めさせる。
【００４７】
次に、２次射出ユニット１８を移動機構２２によって可動盤５の可動盤側金型８ｄに形成された充填孔３０と整合する位置まで型開閉方向へ移動させると共に、２次射出ユニット１８を可動盤５の可動盤側金型８ｄの充填孔３０と接触するように型開閉方向と直交する方向へ前進させる。この状態において、可動盤５の可動盤側金型８ｄと回転盤４の１次側金型１９ｄに付着した１次成形体４７の表面とで形成される第３キャビティに、可動盤側金型８ｄの充填孔３０及び樹脂流路２６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、１次成形体４７の表面の一部あるいは全面に２次成形体４８を成形する。
【００４８】
ここで、第３の成形例の場合と同様に、２次射出充填と同時に、回転盤４の２次側金型２０ｄと固定盤３の固定盤側金型２１ｄとで形成される第２キャビティに、固定盤側金型２１ｄの充填孔２７ａ及び固定盤側金型２１ｄに形成された樹脂流路２３ａ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４７を成形する（図６（ｄ）参照）。
【００４９】
所定の冷却固化時間経過後、図６（ｅ）及び図６（ｆ）に示すように、２次射出ユニット１８を可動盤５の可動盤側金型８ｄの充填孔３０から後退させて、可動盤５と回転盤４を型開きさせ、回転盤４の１次側金型１９ｄに付着した１次成形体４７と２次成形体４８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す。その後、回転盤４を回転盤回転機構１１により回転させ、回転盤４の１次側金型１９ｄを固定盤３の固定盤側金型２１ｄに相対する位置に切替えると共に、２次側金型２０ｄを可動盤５の可動盤側金型８ｄに相対する位置に切替えることにより、１次側金型１９ｄと２次側金型２０ｄとが反転している図６（ｃ）の状態にさせる（図６（ｇ）参照）。この状態において、以後、図６（ｃ）の状態から図６（ｆ）の状態に至る成形サイクルを繰り返すことにより、短いサイクルで積層成形品を連続的に成形することができる。
【００５０】
また、第１実施形態に係る積層成形装置１の第４の成形例に準じた成形工程（１次射出ユニット１７による射出充填と、２次射出ユニット１８による射出充填との工程を入れ替える成形工程）によれば、上述した第２の成形例の場合と同様に、ガラス樹脂化成形品を成形することが可能である。
【００５１】
具体的には、まず、２次射出ユニット１８を移動機構２２によって可動盤４の可動盤側金型８ｄに形成された充填孔３０と整合する位置まで移動させる。次いで、型締機構１４により、可動盤５の可動盤側金型８ｄと回転盤４の２次側金型２０ｄとで形成される第４キャビティ内に圧縮ストローク分だけ空間が生じるように微少型開きさせると共に、第４キャビティに可動盤側金型８ｄの充填孔３０及び樹脂流路２６を介して、２次射出ユニット１８から１次材料である透明ポリカ樹脂等を１次射出充填させる。その後、型締機構１４により、２次側金型２０ｄと可動盤側金型８ｄとを閉じて所定の型締力で圧縮させる。
【００５２】
次に、透明ポリカ樹脂等からなる１次成形体が回転盤４の２次側金型２０ｄに付着した状態で可動盤５と回転盤４を固定盤３から離間する方向に型開きさせ、回転盤４を回転させて２次側金型２０ｄを固定盤３の固定盤側金型２１ｄに相対する位置に切替える。次いで、固定盤３の固定盤側金型２１ｄと透明ポリカ樹脂等からなる１次成形体が付着した状態の回転盤４の２次側金型２０ｄとを型合わせさせると共に、回転盤４の１次側金型１９ｄを可動盤５の可動盤側金型８ｄに型合わせさせ、型締機構１４によって、回転盤４の２次側金型２０ｄと固定盤３の固定盤側金型２１ｄ、および可動盤５の可動盤側金型８ｄと回転盤４の１次側金型１９ｄとを型締めさせる。
【００５３】
その後、固定盤３の固定盤側金型２１ｄと回転盤４の２次側金型２０ｄに付着した透明ポリカ樹脂等からなる１次成形体の表面とで形成される第２キャビティに、固定盤側金型２１ｄの充填孔２７ａ及び固定盤側金型２１ｄに形成された樹脂流路２３ａを介して、１次射出ユニット１７から２次材料である有色ポリカアロイ樹脂等を２次射出充填することによって、ガラス樹脂化成形品を連続的に成形することができる。この場合において、成形されたガラス樹脂化成形品は、固定盤３側に付着した状態において、可動盤５と回転盤４の型開き後、図示しない製品取出装置により取り出される。
【００５４】
また、１次射出ユニット１７による２次射出充填と同時に、可動盤５の可動盤側金型８ｄと回転盤４の１次側金型１９ｄとで形成される第３キャビティ内に２次射出ユニット１８による１次材料である透明ポリカ樹脂等の１次射出充填を行なうことにより、この動作以降、型開閉動作１回で固定盤３と回転盤４間に１個のガラス樹脂化成形品を連続的に成形することができる。なお、このガラス樹脂化成形品を成形するに際し、型締機構１４は、精度の高い微少型開きが可能なトグル式型締機構であることが好ましい。
【００５５】
［第５の成形例］
次に、第１実施形態に係る積層成形装置１の第５の成形例について説明する。第５の成形例は、図２Ｅに示すように、固定盤３の固定盤側金型２１ｅと回転盤４の１次側金型１９ｅとが組み合わされて形成される第１キャビティと、可動盤５の可動盤側金型８ｅと回転盤４の２次側金型２０ｅとが組み合わされて形成される第４キャビティとのそれぞれにおいて、単層成形品を成形するものである。ここで、第１実施形態に係る積層成形装置１の第５の成形例においては、固定盤３の固定盤側金型２１ｅ及び可動盤５の可動盤側金型８ｅ、並びに回転盤４の１次側金型１９ｅ及び２次側金型２０ｅは、それぞれ同一形状の金型を用いる。
【００５６】
図７は、第５の成形例を説明するための図である。第５の成形例では、型締機構１４により回転盤４の１次側金型１９ｅと固定盤３の固定盤側金型２１ｅ、および可動盤５の可動盤側金型８ｅと回転盤４の２次側金型２０ｅとを型締めさせた状態で、２次射出ユニット１８を移動機構２２によって回転盤４の２次側金型２０ｅに形成された充填孔２８と整合する位置まで型開閉方向へ移動させると共に、２次射出ユニット１８を回転盤４の２次側金型２０ｅの充填孔２８と接触するように型開閉方向と直交する方向へ前進させる。
【００５７】
次に、図７（ａ）に示すように、回転盤４の１次側金型１９ｅと固定盤３の固定盤側金型２１ｅとで形成される第１キャビティに、固定盤側金型２１ｅの充填孔２７ａ及び固定盤側金型２１ｅに形成された樹脂流路２３ａ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成形材料を射出充填する。また、この１次射出ユニット１７からの射出充填と同時に、回転盤４の２次側金型２０ｅと可動盤５の可動盤側金型８ｅとで形成される第４キャビティに、２次側金型２０ｅの充填孔２８及び２次側金型２０ｅに形成された樹脂流路２４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成形材料を射出充填する。これにより、第１キャビティ及び第４キャビティのそれぞれに、単層成形品５０が成形される。
【００５８】
次に、単層成形品５０の冷却固化時間経過後、図７（ｂ）に示すように、２次射出ユニット１８を回転盤４の２次側金型２０ｅの充填孔２８から後退させて、可動盤５と回転盤４を型開きさせる。なお、可動盤５と回転盤４の型開き動作は第１乃至第４の成形例と同様であるため割愛する。型開き後、図７（ｃ）に示すように、回転盤４の１次側金型１９ｅと２次側金型２０ｅとのそれぞれに付着した単層成形品５０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、以後、図１（ａ）及び図７（ａ）の状態から図７（ｃ）の状態に至る成形サイクルを繰り返すことにより、１サイクルにおいて２つの単層成形品を連続的に成形することができる。この第５の成形例によれば、回転盤４を回転させる必要がなく、また、１次射出ユニット１７及び２次射出ユニット１８による射出充填を同時に行い、それぞれの第１キャビティ及び第４キャビティにおいて単層成形品の成形を行なうものであるため、短時間で多量の単層成形品を成形することができる。
【００５９】
第１実施形態に係る積層成形装置１の第５の成形例において、回転盤４の２次側金型２０ｅと可動盤５の可動盤側金型８ｅとで形成される第４キャビティに、２次側金型２０ｅの充填孔２８及び２次側金型２０ｅに形成された樹脂流路２４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成形材料を射出充填するものであるとしたが、これに限定されるものではなく、２次射出ユニット１８からの射出充填は、例えば回転盤４に充填孔と２次側金型２０ｅに樹脂を導入する樹脂流路を設け、回転盤４の充填孔から樹脂流路及び２次側金型２０ｅを介して行なわれるとしても良い。
【００６０】
［第６の成形例］
次に、第１実施形態に係る積層成形装置１の第６の成形例について説明する。第６の成形例は、図２Ｆに示すように、第５の成形例と同様に、第１キャビティと第４キャビティとのそれぞれにおいて、単層成形品を成形するものであるが、２次射出ユニット１８の第４キャビティへの樹脂導入経路が第５の成形例とは異なっている。
【００６１】
図８は、第６の成形例を説明するための図である。第６の成形例では、第５の成形例と同様に、まず、型締機構１４により回転盤４の１次側金型１９ｆと固定盤３の固定盤側金型２１ｆ、および可動盤５の可動盤側金型８ｆと回転盤４の２次側金型２０ｆとを型締めさせた状態で、２次射出ユニット１８を移動機構２２によって可動盤５の可動側金型８ｆに形成された充填孔３０と整合する位置まで型開閉方向へ移動させると共に、２次射出ユニット１８を可動盤５の可動側金型８ｆの充填孔３０と接触するように型開閉方向と直交する方向へ前進させる。
【００６２】
次に、図８（ａ）に示すように、回転盤４の１次側金型１９ｆと固定盤３の固定盤側金型２１ｆとで形成される第１キャビティに、固定盤側金型２１ｆの充填孔２７ａ及び固定盤側金型２１ｆに形成された樹脂流路２３ａ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成形材料を射出充填する。また、この１次射出ユニット１７からの射出充填と同時に、回転盤４の２次側金型２０ｆと可動盤５の可動盤側金型８ｆとで形成される第４キャビティに、可動側金型８ｆの充填孔３０及び可動側金型８ｆに形成された樹脂流路２６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成形材料を射出充填する。これにより、第１キャビティ及び第４キャビティのそれぞれに、単層成形品５１が成形される。
【００６３】
次に、単層成形品５１の冷却固化時間経過後、図８（ｂ）に示すように、２次射出ユニット１８を可動盤５の可動側金型８ｆの充填孔３０から後退させて、上述した第５の成形例と同様の工程により、回転盤４の１次側金型１９ｆと２次側金型２０ｆとのそれぞれに付着した単層成形品５１を、図示しない製品取出装置により取り出す（図８（ｃ）参照）。このようにして、以後、図１（ａ）及び図８（ａ）の状態から図８（ｃ）の状態に至る成形サイクルを繰り返すことにより、１サイクルにおいて２つの単層成形品を連続的に成形することができる。この第６の成形例によっても、第５の成形例と同様に、短時間で多量の単層成形品を成形することができる。
【００６４】
これら第５及び第６の成形例においては、単層成形品５０、５１が回転盤４の１次側金型１９ｅ、１９ｆ及び２次側金型２０ｅ、２０ｆに付着した状態で図７（ｃ）及び図８（ｃ）に示す型開き状態とし、回転盤４を回転させることにより製品取り出しを固定盤３と回転盤４間、あるいは可動盤５と回転盤４間のいずれか一方のみで行う形態としても良い。
【００６５】
次に、図９及び図１０を参照しながら本発明の第２実施形態に係る積層成形装置１００の構成について説明する。図９（ａ）は、第２実施形態に係る積層成形装置１００の全体主要構造を示す平面図、同図（ｂ）は同じく正面図である。なお、第１実施形態に係る積層成形装置１と同一の構成に関する詳細な説明は割愛し、同一の符号を用いる。
【００６６】
第２実施形態に係る積層成形装置１００は、第１実施形態に係る積層成形装置１の型締機構１４として、具体的にトグル式型締機構１４ａを採用したものであり、他の構成は第１実施形態と同様である。
【００６７】
［第７の成形例］
次に、第２実施形態に係る積層成形装置１００を用いた第７の成形例について説明する。図１０は、第７の成形例を説明するための図である。
【００６８】
第７の成形例は、２次材料に発泡性溶融樹脂を用いると共に、２次射出充填後に発泡膨張工程を加えることにより、発泡積層成形品を成形するものである。具体的には、上述した第１乃至第６の成形例と同様に、まず、図９（ａ）の全開状態において、回転盤回転機構１１により回転盤４を回転させ、回転盤４の１次側金型１９ｇを固定盤３の固定盤側金型２１ｇに相対する位置に切替えた後、トグル式型締機構１４ａにより可動盤５と回転盤４とを固定盤３方向に型閉めさせ、回転盤４の１次側金型１９ｇと固定盤３の固定盤側金型２１ｇ、および可動盤５の可動盤側金型８ｇと回転盤４の２次側金型２０ｇとを型締めさせる。
【００６９】
次に、図１０（ａ）に示すように、回転盤４の１次側金型１９ｇと固定盤３の固定盤側金型２１ｇとで形成される第１キャビティに、固定盤側金型２１ｇの充填孔２７ａ及び固定盤側金型２１ｇに形成された樹脂流路２３ａ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５２を成形する。
【００７０】
１次成形体５２の冷却固化時間経過後、図１０（ｂ）に示すように、１次成形体５２が固定盤３の固定盤側金型２１ｇに付着した状態で可動盤５と回転盤４を固定盤３から離間する方向に型開きさせると共に、図１０（ｃ）に示すように、回転盤４を所定位置において回転盤回転機構１１により回転させて、回転盤４の２次側金型２０ｇを固定盤３の固定盤側金型２１ｇに相対する位置に切替える。
【００７１】
次に、図１０（ｄ）に示すように、再び、可動盤５と回転盤４とを型閉めさせると共に、回転盤４の２次側金型２０ｇを、１次成形体５２が付着した状態の固定盤３の固定盤側金型２１ｇに型合わせさせ、トグル式型締機構１４ａによって、回転盤４の２次側金型２０ｇと固定盤３の固定盤側金型２１ｇ、および可動盤５の可動盤側金型８ｇと回転盤４の１次側金型１９ｇとを型締めさせる。その後、２次射出ユニット１８を移動機構２２によって回転盤４の２次側金型２０ｇに形成された充填孔２８と整合する位置まで型開閉方向へ移動させると共に、２次射出ユニット１８を回転盤４の２次側金型２０ｇの充填孔２８と接触するように型開閉方向と直交する方向へ前進させる。
【００７２】
次に、回転盤４の２次側金型２０ｇと固定盤３の固定盤側金型２１ｇに付着した１次成形体５２の表面とで形成される第２キャビティに、２次側金型２０ｇの充填孔２８及び樹脂流路２４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発泡性溶融樹脂である２次材料を２次射出填する。その後、図１０（ｅ）に示すように、２次射出ユニット１８を回転盤４の２次側金型２０ｇの充填孔２８から後退させて、トグル式型締機構１４ａと回転盤連結機構１５とにより可動盤５と回転盤４と一体で所定量αだけ型開きさせる。これにより、微少型開きされた第２キャビティ内に発泡性溶融樹脂を発泡膨張させ、１次成形体５２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５３を成形する。
【００７３】
所定の冷却固化時間経過後、図１０（ｆ）に示すように、可動盤５と回転盤４を型開きさせ、固定盤３の固定盤側金型２１ｇに付着した１次成形体５２と２次材料発泡層５３と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す（図１０（ｇ）参照）。その後、回転盤４を回転盤回転機構１１により回転させ、回転盤４の１次側金型１９ｇを固定盤３の固定盤側金型２１ｇに相対する位置に切替える。このようにして、以後、図１０（ａ）の状態から図１０（ｇ）の状態に至る成形サイクルを繰り返すことにより、発泡積層成形品を連続的に成形することができる。
【００７４】
ここで、第２実施形態に係る積層成形装置１００の成形例においては、２次射出充填時においてのみ発泡成形させるものであるが、これに限らず１次射出充填時のみ、あるいは１次射出充填時及び２次射出充填時の双方において発泡成形させることも可能である。また２次射出ユニット１８を回転盤４の２次側金型２０ｇの充填孔２８から後退させた際には、発泡性溶融樹脂が発泡圧によって噴出しないように、２次射出ユニット１８及び２次側金型２０ｇの充填孔２８の先端部には遮断機構を設けると良い。
【００７５】
第２実施形態に係る積層成形装置１００の成形例において、２次射出ユニット１８を移動機構２２によって回転盤４の２次側金型２０ｇに形成された充填孔２８と整合する位置まで移動させ、２次射出ユニット１８から２次側金型２０ｇの充填孔２８及び樹脂流路２４を介して、第２キャビティ内に発泡樹脂を充填するものであるとしたが、これに限定されるものではなく、２次射出ユニット１８からの２次射出充填は、任意の金型において行なわれるとしても良い。また、上記第１実施形態に係る積層成形装置１の第１乃至第６の成形例に、発泡性溶融樹脂を用いて発泡膨張工程を加えた形態も可能である。これら発泡成形品を成形するに際し、型締機構１４は、精度の高い微少型開きが可能なトグル式型締機構であることが好ましい。
【００７６】
上記第１実施形態及び第２実施形態において、回転盤４は、垂直軸線回りに回転されるものであるが、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。
【００７７】
また、上記第１実施形態及び第２実施形態に係る積層成形装置における構成及び成形例は、例示的なものであり、本発明の範囲を逸脱しない範囲において変更しても良い。このように、本発明に係る積層成形装置は、第１実施形態及び第２実施形態に限定されるものではない。
【００７８】
また、上記第１実施形態に係る積層成形装置１の第１及び第２の成形例、並びに上記第２実施形態に係る積層成形装置１００の成形例においては、可動盤に設けられた可動盤側金型を、平板状のダミープレートとしても良い。このように、可動盤側金型をダミープレートとすることにより、型締時における可動盤の金型取付面と回転盤の可動盤側に位置する金型（１次側金型又は２次側金型）の保護を図ることができると共に、使用する金型を少なくして金型コストを低減させることができる。さらに、第１実施形態に係る積層成形装置１及び第２実施形態に係る積層成形装置１００において、回転盤４は、両面に１次側金型１９と２次側金型２０とがそれぞれ取り付けられているとしたが、これに限定されるものではなく、例えば回転盤４の形状を多面を有する多面体として、それぞれの面に金型をそれぞれ設ける構成としても良い。
【００７９】
以上のように、本発明の第１実施形態及び第２実施形態に係る積層成形装置は、２次射出ユニット１８を固定盤、回転盤、可動盤のいずれにも移動及び射出可能な構成としたことにより、１台の積層成形装置で様々な成形方法により成形品を成形することができる。すなわち、本発明の積層成形装置によれば、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など、型締機構によって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となり、更に、それらを組み合わせた積層成形品の成形も可能となるため、積層成形品、発泡積層成形品、単層成形品及びガラス樹脂化成形品等の様々な成形品を、全て一台の積層成形装置で成形することができる。
【００８０】
また、上記第１実施形態及び第２実施形態に係る積層成形装置において、２次射出ユニット１８及び移動機構２２は、積層成形装置本体に対して着脱可能に設けられた別部材である。従って型締機構で可動盤を固定盤に対して進退させる汎用の単層成形装置に、２次射出ユニット１８及び移動機構２２と１次側金型１９及び２次側金型２０を備える回転盤４とを追加することにより、汎用の単層成形装置を流用して、容易に本発明の第１実施形態及び第２実施形態に係る積層成形装置を得ることができる。これにより、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、既に設置している汎用の単層成形装置を、低コストで、多機能を有する万能な積層成形装置に容易に改造することができる。
【００８１】
本発明に係る積層成形装置によれば、近年の傾向の一つである、多種少量生産が求められる様々な積層成形品に対応して、様々な成形方法を１台の積層成形装置で行なうことができ、使用者のニーズに応えられる万能な積層成形装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１、１００…積層成形装置、２…ベッド、３…固定盤、４…回転盤、５…可動盤、７…型締機構駆動装置、８…可動盤側金型、９…タイバー、１１…回転盤回転機構、１２…回転盤移動機構、１３…回転軸、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次側金型、２０…２次側金型、２１…固定盤側金型、２２…移動機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１金型が設けられた固定盤と、
前記第１金型と対向する面に第２金型又はダミープレートが設けられると共に、前記固定盤に対して型開閉方向に進退自在に設けられた可動盤と、
前記固定盤と前記可動盤との間において型開閉方向に移動可能で型開閉方向と直交する回転軸を中心として回転可能に設けられ、少なくとも２つの面を有し、異なる回転位置でそれぞれ前記第１金型と対向する異なる面に少なくとも第３金型及び第４金型がそれぞれ設けられた回転盤と、
前記固定盤に対して前記可動盤を型開閉方向に移動させる型締機構と、
前記固定盤に対して前記回転盤を型開閉方向に移動させる回転盤移動機構と、
前記回転軸を中心として前記回転盤を回転させる回転盤回転機構と、
前記第１金型に接続可能な状態で前記固定盤に装着されて前記第１金型と前記第３金型とが型締めされて形成される第１キャビティに第１の樹脂を射出充填する第１射出ユニットと、
前記型開閉方向に移動可能に配置され、前記第１金型、第２金型、第３金型、第４金型及び前記回転盤の少なくとも１つに選択的に接続可能で、前記第１金型と前記第４金型とが型締めされて形成される第２キャビティ、前記第２金型と前記第３金型とが型締めされて形成される第３キャビティ、及び前記第２金型と前記第４金型とが型締めされて形成される第４キャビティのいずれか１つに前記第１乃至第４金型のいずれか１つを介して第２の樹脂を射出充填する第２射出ユニットと
を備えたことを特徴とする積層成形装置。
【請求項２】
前記第２射出ユニットは、前記第１金型の位置で該第１金型に接続し、該第１金型を介して前記第２キャビティに第２の樹脂を射出充填するもの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】
前記第２射出ユニットは、前記第４金型又は前記回転盤の位置で該第４金型又は該回転盤に接続し、該第４金型を介して前記第２キャビティに第２の樹脂を射出充填するもの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４】
前記第２射出ユニットは、前記第３金型又は前記回転盤の位置で該第３金型又は該回転盤に接続し、該第３金型を介して前記第３キャビティに第２の樹脂を射出充填するもの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５】
前記第２射出ユニットは、前記第２金型の位置で該第２金型に接続し、該第２金型を介して前記第３キャビティに第２の樹脂を射出充填するもの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６】
前記第２射出ユニットは、前記第４金型又は前記回転盤の位置で該第４金型又は該回転盤に接続し、該第４金型を介して前記第４キャビティに第２の樹脂を射出充填するもの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７】
前記第２射出ユニットは、前記第２金型の位置で該第２金型に接続し、該第２金型を介して前記第４キャビティに第２の樹脂を射出充填するもの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８】
前記回転盤は、前記第３金型又は第４金型を介して前記第１乃至第４キャビティのいずれか１つに樹脂を充填可能な流路を有するものであることを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項記載の積層成形装置。
【請求項９】
前記第２射出ユニットは、前記型開閉方向と直交する方向から前記第１金型乃至第４金型及び前記回転盤の少なくとも１つに接続し、前記第２キャビティ乃至第４キャビティのいずれか１つに第２の樹脂を射出充填するものであることを特徴とする請求項１乃至８いずれか１項記載の積層成形装置。
【請求項１０】
前記第２射出ユニットは、成形装置本体に対して着脱可能な別部材であることを特徴とする請求項１乃至９いずれか１項記載の積層成形装置。
【請求項１１】
前記型締機構は、トグル式型締機構であることを特徴とする請求項１乃至１０いずれか１項記載の積層成形装置。
【請求項１】
第１金型が設けられた固定盤と、
前記第１金型と対向する面に第２金型又はダミープレートが設けられると共に、前記固定盤に対して型開閉方向に進退自在に設けられた可動盤と、
前記固定盤と前記可動盤との間において型開閉方向に移動可能で型開閉方向と直交する回転軸を中心として回転可能に設けられ、少なくとも２つの面を有し、異なる回転位置でそれぞれ前記第１金型と対向する異なる面に少なくとも第３金型及び第４金型がそれぞれ設けられた回転盤と、
前記固定盤に対して前記可動盤を型開閉方向に移動させる型締機構と、
前記固定盤に対して前記回転盤を型開閉方向に移動させる回転盤移動機構と、
前記回転軸を中心として前記回転盤を回転させる回転盤回転機構と、
前記第１金型に接続可能な状態で前記固定盤に装着されて前記第１金型と前記第３金型とが型締めされて形成される第１キャビティに第１の樹脂を射出充填する第１射出ユニットと、
前記型開閉方向に移動可能に配置され、前記第１金型、第２金型、第３金型、第４金型及び前記回転盤の少なくとも１つに選択的に接続可能で、前記第１金型と前記第４金型とが型締めされて形成される第２キャビティ、前記第２金型と前記第３金型とが型締めされて形成される第３キャビティ、及び前記第２金型と前記第４金型とが型締めされて形成される第４キャビティのいずれか１つに前記第１乃至第４金型のいずれか１つを介して第２の樹脂を射出充填する第２射出ユニットと
を備えたことを特徴とする積層成形装置。
【請求項２】
前記第２射出ユニットは、前記第１金型の位置で該第１金型に接続し、該第１金型を介して前記第２キャビティに第２の樹脂を射出充填するもの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】
前記第２射出ユニットは、前記第４金型又は前記回転盤の位置で該第４金型又は該回転盤に接続し、該第４金型を介して前記第２キャビティに第２の樹脂を射出充填するもの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４】
前記第２射出ユニットは、前記第３金型又は前記回転盤の位置で該第３金型又は該回転盤に接続し、該第３金型を介して前記第３キャビティに第２の樹脂を射出充填するもの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５】
前記第２射出ユニットは、前記第２金型の位置で該第２金型に接続し、該第２金型を介して前記第３キャビティに第２の樹脂を射出充填するもの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６】
前記第２射出ユニットは、前記第４金型又は前記回転盤の位置で該第４金型又は該回転盤に接続し、該第４金型を介して前記第４キャビティに第２の樹脂を射出充填するもの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７】
前記第２射出ユニットは、前記第２金型の位置で該第２金型に接続し、該第２金型を介して前記第４キャビティに第２の樹脂を射出充填するもの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８】
前記回転盤は、前記第３金型又は第４金型を介して前記第１乃至第４キャビティのいずれか１つに樹脂を充填可能な流路を有するものであることを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項記載の積層成形装置。
【請求項９】
前記第２射出ユニットは、前記型開閉方向と直交する方向から前記第１金型乃至第４金型及び前記回転盤の少なくとも１つに接続し、前記第２キャビティ乃至第４キャビティのいずれか１つに第２の樹脂を射出充填するものであることを特徴とする請求項１乃至８いずれか１項記載の積層成形装置。
【請求項１０】
前記第２射出ユニットは、成形装置本体に対して着脱可能な別部材であることを特徴とする請求項１乃至９いずれか１項記載の積層成形装置。
【請求項１１】
前記型締機構は、トグル式型締機構であることを特徴とする請求項１乃至１０いずれか１項記載の積層成形装置。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図２Ｅ】
【図２Ｆ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図２Ｅ】
【図２Ｆ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−５６７７４（Ｐ２０１１−５６７７４Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０８６２０（Ｐ２００９−２０８６２０）
【出願日】平成２１年９月９日（２００９．９．９）
【出願人】（３９１０３７７６６）株式会社高橋精機工業所 (7)
【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３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月９日（２００９．９．９）
【出願人】（３９１０３７７６６）株式会社高橋精機工業所 (7)
【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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