JP4570392B2

JP4570392B2 - 射出成形機の金型装置及び射出成形方法

Info

Publication number: JP4570392B2
Application number: JP2004142444A
Authority: JP
Inventors: 村中　　治; 俊彦苅谷
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Plastic Techonologies Co Ltd
Current assignee: U MHI Platech Co Ltd
Priority date: 2004-05-12
Filing date: 2004-05-12
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2024-05-12
Also published as: JP2005324354A

Description

本発明は、射出成形機によるサンドイッチ構造の成形品を成形するための金型装置及び射出成形方法に関し、特に表層側の樹脂の種類や色替えのとき、前の材料の樹脂通路内の残留分を減らして樹脂替え、色替えを迅速にするための射出成形機の金型装置及び射出成形方法に関する。

従来、サンドイッチ構造の成形品を成形する射出成形機としては、射出ノズルと金型のスプルーとの間にロータリー切換弁を配置し、まずスキン用の射出ユニットのノズルと金型キャビティを連通させてスキン用に所要の樹脂を計量射出し、次いで、コア用の射出ユニットのノズルに切り換えてコア用の樹脂を射出して金型キャビティ内に充満させ、冷却固化して２層の成形品を成形するようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。

また、その他の例としては、同心配置された外側ノズルと内側ノズルと作動ロッドとで２重ノズルを構成し、まず作動ロッドにより内側ノズルを閉じ、外側ノズルからスキン用の樹脂を一定量金型キャビティ内に射出し、次いで作動ロッドを操作して内側ノズルからコア用の樹脂を順次射出してサンドイッチ構造の成形品を成形するようにした射出成形機による成形方法がある（例えば特許文献２参照）。

しかしながら、上記の射出ノズルと金型のスプルーとの間にロータリー切換弁を配置した従来の射出成形機の金型装置においては、ロータリー切換弁でスキン層用の樹脂材料を射出している状態からコア用の樹脂材料の射出に切換える過程で、樹脂通路内の樹脂が一時停滞する状態があり、そのため成形品の表面にフローマークやウエルドマーク等が発生して成形品の見栄えが悪くなる恐れがあるという問題があった。

また、同心配置された二重ノズルを有する従来の射出成形機による成形方法においては、樹脂材料の切換弁が同芯の２重円管流路構造になっており、外側弁の流れは回り込み合流をしているので流れの速度分布が一様でなく、停滞部分が生じるため、色違いや別種の樹脂材料に切換えたとき、色混りがなかなか無くならず、無駄なショットを繰り返さなければならないという問題があった。

特許第２６６７５９４号公報（図４）特開昭６１−２６８４２１号公報（図面）

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、サンドイッチ構造の成形品の表面に著しいフローマークやウエルドマーク等を生じることがなく、また、樹脂通路に停滞部分を少なくすることにより、色違いや別種の樹脂材料に切換えたとき、色混りが早く解消し、無駄なショットを繰り返すことなくサンドイッチ構造の成形品を成形し得る射出成形機の金型装置及び射出成形方法を提供することを課題とするものである。

本発明は、上記の課題を解決するために、以下の（１）〜（１１）に述べる各手段を採用した。

（１）第１の手段の射出成形機の金型装置は、固定金型及び可動金型によって形成される開閉可能な金型キャビティに２組の射出ユニットからタイミングをずらして溶融した２種類の樹脂（樹脂Ａ及び樹脂Ｂ）を射出し、外殻とコアとからなるサンドイッチ構造の成形品を成形する射出成形機の金型装置において、上記金型装置が、固定金型に接して設けられ２組の射出ユニット（射出ユニットＡ及び射出ユニットＢ）の出口ノズルに繋がるそれぞれの樹脂通路とこれらの樹脂通路が開口し固定金型の金型キャビティのスプルーに通じるスプルー樹脂通路を有するホットランナーと、同ホットランナーのスプルー樹脂通路の中を摺動して樹脂通路を順次開閉することが可能な円筒バルブ軸と、同円筒バルブ軸を摺動駆動する油圧アクチュエータと、同油圧アクチュエータ側の油圧通路をブロックすることが可能な油圧切換弁と、２組の射出ユニットＡ、Ｂと円筒バルブ軸の動作のタイミングを指示し、射出ユニットＡ、Ｂのそれぞれの射出樹脂量を計量し、円筒バルブ軸の停止位置制御を行い、射出ユニットＡの計量射出を終了する直前に射出ユニットＢの計量射出を開始すると共に射出ユニットＢの計量射出を終了する直前に射出ユニットＡの計量射出を再開する制御を行う制御装置とを備え、且つ、それぞれの前記樹脂通路が前記固定金型の金型キャビティの外部にて前記スプルー樹脂通路に開口して合流すると共に、前記スプルー樹脂通路が常時樹脂の溶融温度を保つように保温されていることを特徴するものである。

（２）第２の手段の射出成形機の金型装置は、第１の手段の射出成形機の金型装置において、上記の円筒バルブ軸のストロークを検出する位置センサを備え、上記の制御装置において位置センサの検出値により円筒バルブ軸の位置を制御するようにしたことを特徴とするものである。

（３）第３の手段のサンドイッチ構造成形品の射出成形方法は、第１の手段または第２の手段の射出成形機の金型装置を使用し、金型を型締した後、ホットランナーの片方の射出ユニットＡ側の樹脂通路を開いて溶融した樹脂Ａを計量射出し、樹脂Ａが金型キャビティの中で金型キャビティの表面に接する樹脂が固化し始めたとき、もう一方の射出ユニットＢ側の樹脂通路を金型キャビティに開いて溶融した樹脂Ｂを樹脂Ａの内部に計量射出した後、再び射出ユニットＡより溶融した樹脂Ａを射出して金型キャビティ内に樹脂を充満させ、金型キャビティ内の樹脂を保圧し、冷却して成形品とすることを特徴とするものである。

（４）第４の手段のサンドイッチ構造成形品の射出成形方法は、第１の手段または第２の手段の射出成形機の金型装置を使用し、金型を型締した後、上記油圧切換弁を操作して上記油圧アクチュエータを介して上記円筒バルブ軸を所要距離引き戻してホットランナーの片方の射出ユニットＡ側の樹脂通路を上記スプルー樹脂通路と通にし、前記油圧切換弁により油圧アクチュエータの油圧回路をブロックし、射出ユニットＡより金型キャビティ内に一定量の溶融した樹脂Ａを計量射出し、樹脂Ａが金型キャビティの中で金型キャビティの表面に接する樹脂が固化し始めたとき、前記円筒バルブ軸を更に所要距離引き戻し、もう一方の射出ユニットＢ側の樹脂通路をスプルー樹脂通路と通にし、前記油圧切換弁により油圧アクチュエータの油圧回路をブロックした後、射出ユニットＢより金型キャビティを充満させる樹脂量より若干少ない所定量の溶融した樹脂Ｂを外側が固化し始めた樹脂Ａの内部に計量射出し、続いて、前記油圧切換弁を油圧作動が逆方向になるように切換えて円筒バルブ軸を所要距離押出して射出ユニットＢ側の樹脂通路を前記スプルー樹脂通路と閉じた後、再び射出ユニットＡより溶融した樹脂Ａを射出して金型キャビティ内に樹脂を充満させ、射出ユニットＡの樹脂圧を抜いた後、油圧アクチュエータを介して上記円筒バルブ軸を押込んで射出ユニットＡ側の樹脂通路を閉じると同時に金型キャビティ内の樹脂を保圧し、冷却して成形品とすることを特徴とするものである。

（５）第５の手段のサンドイッチ構造成形品の射出成形方法は、第１の手段または第２の手段の射出成形機の金型装置を使用し、金型を型締した後、上記円筒バルブ軸を移動させて射出ユニットＡ側の樹脂通路と射出ユニットＢ側の樹脂通路の双方を共に開いて、先ず、射出ユニットＡより溶融した樹脂Ａを計量射出し、射出ユニットＡの計量射出が終了直前に射出ユニットＢから溶融した樹脂Ｂを金型キャビティの中で金型キャビティの表面に接する樹脂が固化し始めた樹脂Ａの中に計量射出し、樹脂Ｂの計量射出終了直前に射出ユニットＡより溶融した樹脂Ａを再射出して金型キャビティ内に樹脂を充満させた後、樹脂の保圧、冷却工程に移行するようにして樹脂交換時も射出を継続し、樹脂Ａの流れが金型キャビティ内で停滞することがないようにして成形することを特徴とするものである。

（６）第６の手段のサンドイッチ構造成形品の射出成形方法は、第１の手段または第２の手段の射出成形機の金型装置を使用し、金型を型締した後、片方の射出ユニットＡ側の樹脂通路を開いて溶融した樹脂Ａを計量射出し、同計量射出中又は計量射出が終了する前に、もう一方の射出ユニットＢ側の樹脂通路を金型キャビティへのスプルー樹脂通路に開いておき、樹脂Ａの射出終了直前に溶融した樹脂Ｂを計量射出して樹脂Ｂを樹脂Ａで作られたスキン層のコア層とし、樹脂Ｂの計量射出終了直前に再び射出ユニットＡより溶融した樹脂Ａを射出し、同時に射出ユニットＢ側の樹脂通路を閉じ、樹脂Ａを金型キャビティ内に充満させた後、樹脂の保圧、冷却工程に移行するようにし、樹脂交換時も射出を継続し、樹脂Ａの流れが金型キャビティ内で停滞することがないようにして成形することを特徴とするものである。

（７）第７の手段のサンドイッチ構造成形品の射出成形方法は、第３〜６の手段のサンドイッチ構造成形品の射出成形方法において、溶融した樹脂を金型キャビティ内に充満させた後、上記の円筒バルブ軸を移動させて射出ユニットからの樹脂通路を閉じ、更に円筒バルブ軸を押し込むことにより金型キャビティ内の樹脂の圧力保持をさせることを特徴とするものである。

（８）第８の手段の射出成形機の金型装置は、固定金型及び可動金型によって形成される開閉可能な複数の金型キャビティに２組の射出ユニットからタイミングをずらして溶融した２種類の樹脂（樹脂Ａ及び樹脂Ｂ）を射出し、外殻とコアとからなるサンドイッチ構造の複数の成形品を成形する射出成形機の金型装置において、上記金型装置が、固定金型に接して設けられ２組の射出ユニット（射出ユニットＡ及び射出ユニットＢ）の出口ノズルに繋がるそれぞれの樹脂通路とこれらの樹脂通路が開口し固定金型の複数の金型キャビティのそれぞれのスプルーに通じるそれぞれのスプルー樹脂通路を有するホットランナーと、同ホットランナーのそれぞれのスプルー樹脂通路の中を摺動してそれぞれの樹脂通路を順次開閉することが可能なそれぞれの円筒バルブ軸と、同円筒バルブ軸を摺動駆動するそれぞれの油圧アクチュエータと、それぞれの同油圧アクチュエータ側の油圧通路をブロックすることが可能なそれぞれの油圧切換弁と、２組の射出ユニットＡ、Ｂとそれぞれの円筒バルブ軸の動作のタイミングを指示し、射出ユニットＡ、Ｂのそれぞれの射出樹脂量を計量し、円筒バルブ軸の停止位置制御を行い、射出ユニットＡの計量射出を終了する直前に射出ユニットＢの計量射出を開始すると共に射出ユニットＢの計量射出を終了する直前に射出ユニットＡの計量射出を再開する制御を行う制御装置とを備え、且つ、それぞれの前記樹脂通路が前記固定金型の金型キャビティの外部にて前記スプルー樹脂通路に開口して合流すると共に、前記スプルー樹脂通路が常時樹脂の溶融温度を保つように保温されていることを特徴するものである。

（９）第９の手段の複数のサンドイッチ構造成形品の射出成形方法は、第５の手段〜第７の手段のいずれか一つに記載の射出成形方法であって前記金型装置が複数の前記金型キャビティを備えるときに、複数の金型キャビティのそれぞれのスプルー樹脂通路の中を摺動するそれぞれの円筒バルブ軸の動作のタイミングを、各金型キャビティ毎に、同時に又は別個に制御することを特徴とするものである。

（１０）第１０の手段の射出成形機の金型装置は、固定金型及び可動金型によって形成される開閉可能で長大な金型キャビティに２組の射出ユニットからタイミングをずらして溶融した２種類の樹脂（樹脂Ａ及び樹脂Ｂ）を射出し、外殻とコアとからなる長大なサンドイッチ構造の成形品を成形する射出成形機の金型装置において、上記金型装置が、固定金型に接して設けられ２組の射出ユニット（射出ユニットＡ及び射出ユニットＢ）の出口ノズルに繋がるそれぞれの樹脂通路とこれらの樹脂通路が開口し固定金型の長大な金型キャビティに設けられた複数のスプルーにそれぞれ通じるスプルー樹脂通路を有するホットランナーと、同ホットランナーのそれぞれのスプルー樹脂通路の中を摺動してそれぞれの樹脂通路を順次開閉することが可能なそれぞれの円筒バルブ軸と、同円筒バルブ軸を摺動駆動するそれぞれの油圧アクチュエータと、それぞれの同油圧アクチュエータ側の油圧通路をブロックすることが可能なそれぞれの油圧切換弁と、２組の射出ユニットＡ、Ｂとそれぞれの円筒バルブ軸の動作のタイミングを指示し、射出ユニットＡ、Ｂのそれぞれの射出樹脂量を計量し、円筒バルブ軸の停止位置制御を行い、射出ユニットＡの計量射出を終了する直前に射出ユニットＢの計量射出を開始すると共に射出ユニットＢの計量射出を終了する直前に射出ユニットＡの計量射出を再開する制御を行う制御装置とを備え、且つ、それぞれの前記樹脂通路が前記固定金型の金型キャビティの外部にて前記スプルー樹脂通路に開口して合流すると共に、前記スプルー樹脂通路が常時樹脂の溶融温度を保つように保温されていることを特徴とするものである。

（１１）第１１の手段の長大なサンドイッチ構造成形品の射出成形方法は、第５の手段〜第７の手段のいずれか一つに記載の射出成形方法であって前記金型装置が長大な前記金型キャビティを備えるときに、長大な金型キャビティの複数のスプルーにそれぞれ通じるスプルー樹脂通路の中を摺動して射出ユニットＡ、Ｂに通じるそれぞれの樹脂通路を開閉するそれぞれの円筒バルブ軸の動作のタイミングを、一方のスプルーから射出した溶融樹脂が他方のスプルーに到着したとき、他方のスプルーから射出した溶融樹脂が合流するように、各スプルー樹脂通路毎に、同時に又は別個に制御することを特徴とするものである。

特許請求の範囲に記載の各請求項に係る発明は、上記のような各手段を採用しているので、以下のような効果を有する。

（１）請求項１及び請求項２に係る発明における射出成形機の金型装置及び請求項３〜７に係る発明におけるサンドイッチ構造成形品の射出成形方法によれば、別種の樹脂材料を射出する２組の射出ユニットの樹脂の出口ノズルと金型キャビティの樹脂の入口であるスプルーとの間の、固定金型に接するホットランナーに備えられたスプルー樹脂通路の中を摺動して樹脂通路を順次開閉することが可能な円筒バルブ軸を備えているので、２種類の樹脂をタイミングをずらして外殻樹脂、コア樹脂、再度外殻樹脂を射出充填することにより、コア樹脂が外側に表れない２層のサンドイッチ構造成形品を得ることができ、樹脂の切り換えは樹脂が溶融状態を保つホットランナーの中で行われるので、樹脂と樹脂との継ぎ目に目立ったフローマークやウエルドマーク等を生じることはない。

（２）初めの外殻樹脂の射出の流れが停滞しないように、初めの樹脂の射出が終わらない間にコア樹脂を射出するようにすることで、金型キャビティの中を流れる溶融樹脂が一時停止することにより発生するフローマークやウエルドマーク等を避けることができる。

（３）簡単な形状の円筒バルブ軸で樹脂通路を開閉するので、別種または別色樹脂の混合を少なくすることができ、同じ射出ユニットで処理する樹脂を替えた場合でも、ウエストショットの回数を少なくすることができる。

また、円筒バブル軸により金型キャビティ内の樹脂を保圧することで、射出ユニットの射出圧による保圧時間を節約することができるので、生産サイクルを短縮することができる。

なお、請求項８に係る発明における射出成形機の金型装置及び請求項９に係る発明における複数のサンドイッチ構造成形品の射出成形方法によれば、複数のサンドイッチ構造成形品のサイズが異なっても、複数の金型キャビティに２種類の樹脂を射出する際、複数の金型キャビティのそれぞれの円筒バルブ軸の動作のタイミングを制御することにより、射出のタイミングが調整可能であり、上記と同様の効果を得ることができる。

また、請求項１０に係る発明における射出成形機の金型装置及び請求項１１に係る発明における長大なサンドイッチ構造成形品の射出成形方法によれば、長大なサンドイッチ構造成形品を成形する場合においても、各スプルー樹脂通路毎に、それぞれの樹脂通路を開閉するそれぞれの円筒バルブ軸の動作のタイミングをずらして、一方のスプルーから射出した溶融樹脂が他方のスプルーに到着したとき、他方のスプルーから射出した溶融樹脂が合流するようにすることができるので、例えば主たるスプルーから充填された樹脂流れの中にサブスプルーから樹脂を射出充填することによりフローマークやウエルドマーク等を極小に抑えることが可能となり、上記と同様の効果を得ることができる。

本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例１〜実施例５に基き、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係るサンドイッチ構造成形品を成形する射出成形機の金型装置と射出ユニットと油圧制御系統を示す模式図で、図２は図１に示す射出成形機の金型装置と射出ユニットと油圧制御系統による射出成形工程を示すブロック図、図３−（１）〜図３−（４）は図２に示す射出成形工程の主要な成形工程（１）〜（４）における樹脂の流動状態を示す説明図である。

図１において、１はサンドイッチ構造の成形品を成形する射出成形機の金型装置で、金型装置１は、固定金型７、固定金型７と型締したとき金型キャビティ１３を形成する可動金型８、固定金型７と固定ダイプレート１１との間に介在して両者を固定結合する金型支持台９と、固定金型７に接して固定されたホットランナー１２とで構成されている。

ホットランナー１２には、固定金型７の金型キャビティ１３に通じるスプルー樹脂通路１２ｃと射出ユニット１０Ａ、１０Ｂの樹脂の出口ノズルとの間を連通する樹脂通路１２ａ、１２ｂが配設され、常時樹脂の溶融温度を保つように保温されている。

金型支持台９はホットランナー１２を固定金型７に接して固定する取付け部材にもなっており、固定金型７と可動金型８は図示せざる開閉、型締装置により開閉及び型締が可能である。

この金型装置１は、固定金型７と可動金型８を型締した後、固定金型７及び可動金型８によって形成される開閉可能な金型キャビティ１３に２組の射出ユニット１０Ａ、１０Ｂからそれぞれ溶融した２種類の樹脂（樹脂Ａ及び樹脂Ｂ）をタイミングをずらして射出し、外殻（樹脂Ａ）とコア（樹脂Ｂ）とからなるサンドイッチ構造の成形品を成形するようになっている。

２組の射出ユニット１０Ａ及び１０Ｂは、射出シリンダ３Ａ、３Ｂ、射出スクリュ２Ａ
、２Ｂ、射出シリンダ３Ａ、３Ｂとそれぞれ一体の射出ユニット本体５Ａ、５Ｂ、射出ユニット本体５Ａ、５Ｂとそれぞれ一体に設けられた油圧シリンダ内を摺動して射出スクリュ２Ａ、２Ｂを射出駆動する油圧ラム６Ａ、６Ｂ、油圧ラム６Ａ、６Ｂの軸に結合されて射出スクリュ２Ａ、２Ｂをそれぞれ回転駆動するモータ４Ａ、４Ｂとで構成されている。

射出スクリュ２Ａ、２Ｂ、油圧ラム６Ａ、６Ｂ、モータ４Ａ、４Ｂは、図に実線で示す矢印方向（射出スクリュ２Ａ、２Ｂの射出方向）と、破線で示す矢印の方向（射出スクリュ２Ａ、２Ｂの回転後退、可塑化）に往復移動可能であり、射出スクリュ２Ａ、２Ｂには、それぞれの位置を検出するスクリュ位置センサ２１Ａ、２１Ｂが設けられている。

なお、固定金型７に接するホットランナー１２は、射出ユニット１０Ａの射出シリンダ３Ａ及び射出ユニット１０Ｂの射出シリンダ３Ｂのそれぞれの先端にある出口ノズルに繋がる樹脂通路1２ａ、１２ｂと、これらの樹脂通路1２ａ、１２ｂが開口し固定金型７の金型キャビティ１３のスプルーに通じるスプルー樹脂通路１２ｃを有し、樹脂通路1２ａ、１２ｂのスプルー樹脂通路１２ｃへの開口位置は、樹脂通路１２ａの開口部が金型キャビティ１３に近い方に、樹脂通路１２ｂの開口部は樹脂通路１２ａの開口部より金型キャビティ１３から遠い位置に食い違いに明けられている。

従って、円筒バルブ軸１４は、ホットランナー１２のスプルー樹脂通路１２ｃの中を摺動して樹脂通路１２ａ、１２ｂを順次開閉することが可能である。

金型支持台９に設けられた油圧シリンダ９ａと油圧シリンダ９ａの中を摺動するピストン１５とで円筒バルブ軸１４を摺動駆動する油圧アクチュエータ１９が形成されており、４方向の油圧切換弁３１は油圧シリンダ９ａの作動油の送り方向を切り換え、円筒バルブ軸１４の軸方向に大きな樹脂圧がかかるとき、円筒バルブ軸１４が動かないように、必要に応じて油圧アクチュエータ１９側の油圧通路をブロックすることが可能となっている。

また、ピストン１５の円筒バルブ軸１４と反対側の同芯軸１６には、円筒バルブ軸１４の位置を検出する位置センサ２２の検知体が取付けられており、位置センサ２２により円筒バルブ軸１４のストロークを検出するようになっている。

なお、油圧駆動系統は、制御装置２５からの信号ｙにより制御されるモータ２６と、モータ２６により駆動される油圧ポンプ２７、制御装置２５の指示で油圧配管内の油圧を加減できる油圧調整弁２８、射出ユニット本体５Ａ、５Ｂの射出駆動用の油圧シリンダ３Ａ、３Ｂへの作動油の流速が調整可能なサーボ弁２９Ａ、２９Ｂ、上記円筒バルブ軸１４を駆動する油圧シリンダ９ａへの作動油の方向切換用の４方向の油圧切換弁３１、油圧配管上に設置された油圧を検出する油圧センサ３２とにより構成されている。

制御装置２５は内蔵する射出成形機運転のプログラムに基づいて油圧ポンプ２７を運転し、油圧調整弁２８、サーボ弁２９Ａ、２９Ｂ、４方向の油圧切換弁３１を動作のタイミングに沿って作動させ、射出スクリュ２Ａ、２Ｂのスクリュ位置センサ２１Ａ、２１Ｂの信号を受けて信号ｘ_１、ｘ_２によりモータ４Ａ、４Ｂを制御し、２組の射出ユニット１０Ａ、１０Ｂと円筒バルブ軸１４の動作のタイミングを指示し、射出スクリュ２Ａ、２Ｂの射出速度を制御して、射出ユニット１０Ａ、１０Ｂのそれぞれの射出樹脂量を計量し、円筒バルブ軸１４の停止位置制御を行うようになっており、位置センサ２２の信号をチェックしながら位置センサ２２の検出値により円筒バルブ軸１４の位置を制御して樹脂通路１２ａ、１２ｂを開閉させている。

次に、図２の射出成形工程を示すブロック図と、図３−（１）〜図３−（４）の主要な成形工程（１）〜（４）における樹脂の流動状態を示す説明図により、実施例１の金型装置１の作用とその成形工程について説明する。

図２の射出成形工程を示すブロック図は、射出ユニット１０Ａの射出スクリュ２Ａ、射出ユニット１０Ｂの射出スクリュ２Ｂによる樹脂Ａ、樹脂Ｂの射出、圧抜、回転後退、可塑化工程のタイミング、油圧切換弁３１の開閉とブロックのタイミング、円筒バルブ軸１４のストローク、型締装置の型開閉と型締、保圧、冷却のタイミング等を関連付けて示した図である。

まず、射出成形工程の概略を説明する。図１に示す射出成形機の金型装置１を使用し、図示せざる形締装置により金型を型締した後、ホットランナー１２の片方の射出ユニット１０Ａ側の樹脂通路１２ａを開いて溶融した樹脂Ａ１７を計量射出し、樹脂Ａ１７が金型キャビティ１３の中で金型キャビティ１３の表面に接する樹脂Ａ１７が固化し始めたとき、もう一方の射出ユニット１０Ｂ側の樹脂通路１２ｂをスプルー樹脂通路１２ｃより金型キャビティ１３に開いて溶融した樹脂Ｂ１８を樹脂Ａ１７の内部に計量射出した後、再び射出ユニット１０Ａより溶融した樹脂Ａ１７を射出して金型キャビティ１３内に樹脂を充満させ、金型キャビティ１３内の樹脂Ａ１７、Ｂ１８を保圧し、冷却して２層のサンドイッチ構造成形品を成形する。

次に、上記の射出成形工程よりなる第１の成形方法の詳細を説明する。金型を型締した後、４方向の油圧切換弁３１を操作して油圧シリンダ９ａ、ピストン１５の操作により油圧アクチュエータ１９を介して円筒バルブ軸１４を矢印Ｊ方向に所要距離引き戻してホットランナー１２の片方の射出ユニット１０Ａ側の樹脂通路１２ａを上記スプルー樹脂通路１２ｃと通にし、油圧切換弁３１により油圧シリンダ９ａの油圧回路をブロックし、図３−（１）に示すように、射出ユニット１０Ａより金型キャビティ１３内に一定量の溶融した樹脂Ａ１７を矢印Ｃ方向に計量射出する。

次に、射出ユニット１０Ａより計量射出された樹脂Ａ１７が金型キャビティ１３の中で金型キャビティ１３の表面に接する樹脂が固化し始めたとき、油圧切換弁３１を操作して油圧シリンダ９ａ、ピストン１５により円筒バルブ軸１４を矢印Ｊ方向に更に所要距離引き戻し、もう一方の射出ユニット１０Ｂ側の樹脂通路１２ｂをスプルー樹脂通路１２ｃと通にし、油圧切換弁３１により油圧アクチュエータ１９の油圧回路をブロックした後、図３−（２）に示すように、射出ユニット１０Ｂより金型キャビティ１３を充満させる樹脂量より若干少ない所定量の溶融した樹脂Ｂ１８を矢印Ｄ方向に計量射出して外側が固化し始めた樹脂Ａの内部に計量射出する。

続いて、上記の油圧切換弁３１を油圧シリンダ９ａの油圧作動が逆方向になるように切り換えて、円筒バルブ軸１４を図３−（３）に示す矢印Ｋ方向に所要距離押出して射出ユニット１０Ｂ側の樹脂通路１２ｂのスプルー樹脂通路１２ｃへの開口部を閉じた後、再び射出ユニット１０Ａより溶融した樹脂Ａ１７を矢印Ｃ方向に射出して、金型キャビティ１３内に樹脂Ａ１７を充満させる。

次に、射出ユニット１０Ａの樹脂圧を抜いた後、油圧シリンダ９ａ、ピストン１５を操作し、油圧アクチュエータ１９を介して図３−（４）に示すように、円筒バルブ軸１４を押込んで射出ユニット１０Ａ側の樹脂通路１２ａの開口部を閉じると同時に、油圧回路の油圧で金型キャビティ１３内の樹脂を保圧し、円筒バルブ軸１４を矢印Ｌ方向に圧し、スプルー樹脂通路１２ｃと金型キャビティ１３内の樹脂を保圧し、そのまま冷却して成形品とする。

なお、成形品は金型を開いて取出され、射出スクリュ２Ａ、２Ｂはそれぞれ矢印Ｈ、Ｆ方向に回転、矢印Ｇ、Ｅ方向に後退させられ、次の成形工程が始まることになる。

以上のように、実施例１に係る射出成形機の金型装置及びその金型装置を使用したサンドイッチ構造成形品の射出成形方法によれば、樹脂の切り換えは樹脂が溶融状態を保つホットランナー１２の中で行われるので、樹脂と樹脂の継ぎ目に目立ったフローマークやウエルドマーク等を生じることはない。

また、簡単な形状の円筒バルブ軸１４により樹脂通路１２ａ、１２ｂを開閉するようにしているので、溶融樹脂の樹脂溜まりを生じる隙間が少なく、樹脂の種類や色替えの際のクリーニングが容易であるため、別種または別色樹脂の混合を少なくすることができ、同じ射出ユニットで処理する樹脂を替えた場合でも、ウエストショットの回数を少なくすることができる。

また、円筒バルブ軸１４を矢印Ｌ方向に圧し、円筒バルブ軸１４により金型キャビティ１３内の樹脂を保圧することで、射出ユニット１０Ａの射出圧による保圧時間を節約することができるので、生産サイクルを短縮することができる。

実施例２は図１に示す射出成形機の金型装置１と射出ユニット１０Ａ、１０Ｂと油圧制御系統を用いたサンドイッチ構造成形品を成形する第２の成形方法に関するもので、図４は本発明の実施例２に係る第２の成形方法による射出成形工程を示すブロック図であり、装置の構成については図１を、主要な成形工程（１）〜（４）における樹脂の流動状態については図３−（１）〜図３−（４）を参照のこととする。

実施例２においては、金型装置１を使用し、固定金型７と可動金型８を有する金型を図示せざる形締装置により型締した後、円筒バルブ軸１４を矢印Ｊ方向に全距離移動させ、射出ユニット１０Ａ側の樹脂通路１２ａと射出ユニット１０Ｂ側の樹脂通路１２ｂの双方を共に開いて、先ず射出ユニット１０Ａより溶融した樹脂Ａ１７を計量射出し、射出ユニット１０Ａの計量射出が終了する直前（時間ｔ１だけ少し前）に射出ユニット１０Ｂから溶融した樹脂Ｂ１８を計量射出し、金型キャビティ１３の中で金型キャビティ１３の表面に接する樹脂が固化し始めた樹脂Ａ１７の中に充填し、樹脂Ｂ１８の計量射出が終了後、円筒バルブ軸１４を矢印Ｋ方向に所定距離移動させ、射出ユニット１０Ｂ側の樹脂通路１２ｂを閉じる。

射出ユニット１０Ｂ側から樹脂Ｂ１８の計量射出が終了直前（時間ｔ２だけ少し前）に射出ユニット１０Ａより溶融した樹脂Ａ１７を再度射出して金型キャビティ１３内に樹脂を充満させる。

その後、射出ユニット１０Ａの射出圧で金型キャビティ１３内の樹脂の保圧、冷却工程に移行するようにして樹脂交換時も射出を継続し、樹脂Ａ１７の流れが金型キャビティ１３内で停滞することがないようにして２層のサンドイッチ構造成形品を成形する。

なお、前述の金型キャビティ１３内の樹脂を保圧するとき、実施例１の工程と同じように、射出ユニット１０Ａの射出圧をゼロとし、円筒バルブ軸１４を矢印Ｋ方向に移動させて、図３−（４）に示すように、射出ユニット１０Ａ側の樹脂通路１２ａも閉じ、円筒バルブ軸１４を矢印Ｌ方向に圧し、油圧アクチュエータ１９の油圧シリンダ９ａとピストン１５の圧力を保圧力としてもよい。このときは、作動油圧を油圧調整弁２８により必要な圧力に調整しておけばよい。

このように、溶融した樹脂を充填後、円筒バルブ軸１４で樹脂通路１２ｂと１２ａを閉じるようにすれば、直ぐに射出シリンダ３Ａ、３Ｂ、射出スクリュ２Ａ、２Ｂによる樹脂送り、可塑化工程に移行することができ、成形サイクルを短縮することが可能となる。

上記のように、射出ユニット１０Ａが樹脂Ａ１７の計量射出を終了するｔ１時間前に射出ユニット１０Ｂから溶融した樹脂Ｂ１８を計量射出し、また、射出ユニット１０Ｂから樹脂Ｂ１８の計量射出が終了するｔ２時間前に射出ユニット１０Ａから溶融した樹脂Ａ１７を再度射出するようにして、初めの外殻樹脂の射出の流れが停滞しないように、初めの樹脂の射出が終わらない間にコア樹脂を射出するようにすることで、溶融した樹脂が金型キャビティ１３のスプルーに絶え間無く流れ込むことができるので、金型キャビティ１３内の樹脂の流れが停滞することはなく、金型キャビティ１３の中を流れる溶融樹脂が一時停止することにより発生するフローマークやウエルドマーク等を避けることができる。

実施例３は実施例２と同様に、図１に示す射出成形機の金型装置１と射出ユニット１０Ａ、１０Ｂと油圧制御系統を用いたサンドイッチ構造成形品を成形する第３の成形方法に関するもので、図５は本発明の実施例３に係る第３の成形方法による射出成形工程を示すブロック図である。

第３の成形方法を第２の成形方法と比べると、第２の成形方法の場合は、固定金型７と可動金型８を有する金型を図示せざる形締装置で型締した後、円筒バルブ軸１４を矢印Ｊ方向に全距離移動させ、射出ユニット１０Ａ側の樹脂通路１２ａと射出ユニット１０Ｂ側の樹脂通路１２ｂを双方共に開くようにしているが、第３の成形方法の場合は、金型を型締した後、円筒バルブ軸１４を矢印Ｊ方向に設定距離移動させて、先ず、片方の射出ユニット１０Ａ側の樹脂通路１２ａを開いて射出ユニット１０Ｂ側の樹脂通路１２ｂは閉じた状態を保ったまま、射出ユニット１０Ａから溶融した樹脂Ａ１７を金型キャビティ１３内へ計量射出し、同計量射出中又は計量射出が終了する前に、円筒バルブ軸１４を矢印Ｊ方向に移動させて、もう一方の射出ユニット１０Ｂ側の樹脂通路１２ｂを金型キャビティ１３へのスプルー樹脂通路１２ｃに開いておき、射出ユニット１０Ｂから樹脂Ｂ１８が金型キャビティ１３へ計量射出する準備をしておくようにしている。

但し、これ以降の工程は第２の成形方法と同じであるので、重複した説明は省略するが、樹脂Ａ１７の射出終了直前に溶融した樹脂Ｂ１８を計量射出して樹脂Ｂ１８を樹脂Ａ１７で作られたスキン層のコア層とし、樹脂Ｂ１８の計量射出終了直前に再び射出ユニット１０Ａより溶融した樹脂Ａ１７を射出し、同時に射出ユニット１０Ｂ側の樹脂通路１２ｂを閉じ、樹脂Ａ１７を金型キャビティ１３内に充満させた後、樹脂の保圧、冷却工程に移行するようにして樹脂交換時も射出を継続し、樹脂Ａ１７の流れが金型キャビティ１３内で停滞することがないようにして成形する
第３の成形方法は、第２の成形方法と同様に、溶融した樹脂が金型キャビティ１３のスプルーに絶え間無く流れ込むようにして、金型キャビティ１３の中を流れる溶融樹脂が一時的に停滞することにより生じるフローマークやウエルドマーク等の発生を抑えるようにしている。

また、射出ユニット１０Ａ側の樹脂Ａ１７の計量射出中は、簡単な形状の円筒バルブ軸１４で射出ユニット１０Ｂ側の樹脂通路１２ｂを遮断することにより、別種または別色樹脂の混合を少なくすることができ、同じ射出ユニットで処理する樹脂の種類や、色替の場合でも、ウエストショットの回数を少なくすることができる。

なお、以上に述べた各成形方法においては、溶融した樹脂を金型キャビティ１３内に充満させた後、円筒バルブ軸１４を移動させて射出ユニット１０Ａ、１０Ｂからの樹脂通路１２ａ、１２ｂを閉じ、更に円筒バルブ軸１４を押し込むことにより、金型キャビティ１３内の樹脂の圧力保持をさせてより良いサンドイッチ構造成形品を成形するようにしてもよい。

実施例４は実施例１に係る射出成形機の金型装置を開閉可能な複数（実施例４では２つの場合を示す）の金型キャビティを有する金型装置に応用したもので、複数の金型キャビティのそれぞれのスプルーに通じるそれぞれのスプルー樹脂通路の中を摺動してそれぞれの樹脂通路を順次開閉することが可能なそれぞれの円筒バルブ軸の動作のタイミングをそれぞれ独自に設定し、それぞれの金型キャビティに、２組の射出ユニットからタイミングをずらして溶融した２種類の樹脂を射出し、外殻とコアとからなるサンドイッチ構造の複数の成形品を成形する射出成形機の金型装置であり、図６は実施例４に係る２つの金型キャビティを有する射出成形機の金型装置と射出ユニットと油圧制御系統を示す模式図である。

図６において、４０はサンドイッチ構造の複数の成形品を成形する射出成形機の金型装置で、金型装置４０は、固定金型３７、固定金型３７と型締したとき金型キャビティ３３Ａと金型キャビティ３３Ｂを形成する可動金型３８、固定金型３７と固定ダイプレート４１との間に介在して両者を固定結合する金型支持台３９と、固定金型３７に接して固定されたホットランナー４２とで構成されている。

ホットランナー４２には、固定金型３７の金型キャビティ３３Ａに通じるスプルー樹脂通路４２ｅと射出ユニット１０Ａの樹脂の出口ノズルとの間を連通する樹脂通路４２ａ、スプルー樹脂通路４２ｅと射出ユニット１０Ｂの樹脂の出口ノズルとの間を連通する樹脂通路４２ｄ、及び、金型キャビティ３３Ｂのスプルーに通じるスプルー樹脂通路４２ｆと射出ユニット１０Ａの樹脂の出口ノズルとの間を連通する樹脂通路４２ｂ、スプルー樹脂通路４２ｆと射出ユニット１０Ｂの樹脂の出口ノズルとの間を連通する樹脂通路４２ｃが配設され、常時樹脂の溶融温度を保つように保温されている。

金型支持台３９はホットランナー４２を固定金型３７に接して固定する取付け部材にも
なっており、固定金型３７と可動金型３８は図示せざる開閉、型締装置により開閉及び型締が可能である。

この金型装置４０は、固定金型３７と可動金型３８を型締した後、固定金型３７及び可動金型３８によって形成される開閉可能な金型キャビティ３３Ａ、３３Ｂ内に、２組の射出ユニット１０Ａ、１０Ｂからそれぞれ溶融した２種類の樹脂（樹脂Ａおよび樹脂Ｂ）をタイミングをずらして射出し、外殻（樹脂Ａ）とコア（樹脂Ｂ）とからなるサンドイッチ構造の２つの成形品を成形するようなっている。

但し、上記の２組の射出ユニット１０Ａ及び射出ユニット１０Ｂは、図１に示す実施例１と同じ構成の射出ユニットであるため、同一部分には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

なを、固定金型３７に接するホットランナー４２は、射出ユニット１０Ａの射出シリンダ３Ａの先端にある樹脂の出口ノズルに繋がる樹脂通路４２ａと射出ユニット１０Ｂの射出シリンダ３Ｂの先端にある樹脂の出口ノズルに繋がる樹脂通路４２ｄが開口し、固定金型３７の金型キャビティ３３Ａのスプルーに通じるスプルー樹脂通路４２ｅを有し、樹脂通路４２ａ、４２ｄのスプルー樹脂通路４２ｅへの開口位置は、樹脂通路４２ａの開口部が金型キャビティ３３Ａに近い方に、樹脂通路４２ｄの開口部は樹脂通路４２ａの開口部より金型キャビティ３３Ａから遠い位置に食い違いに明けられている。

従って、円筒バルブ軸４４Ａはホットランナー４２のスプルー樹脂通路４２ｅの中を摺動して樹脂通路４２ａ、４２ｄを順次開閉することが可能である。

また、固定金型３７に接するホットランナー４２は、射出ユニット１０Ａの射出シリンダ３Ａの先端にある樹脂の出口ノズルに繋がる樹脂通路４２ｂと射出ユニット１０Ｂの射出シリンダ３Ｂの先端にある樹脂の出口ノズルに繋がる樹脂通路４２ｃが開口し、固定金型３７の金型キャビティ３３Ｂのスプルーに通じるスプルー樹脂通路４２ｆを有し、樹脂通路４２ｂ、４２ｃのスプルー樹脂通路４２ｆへの開口位置は、樹脂通路４２ｂの開口部が金型キャビティ３３Ｂに近い方に、樹脂通路４２ｃの開口部は樹脂通路４２ｂの開口部より金型キャビティ３３Ｂから遠い位置に食い違いに明けられている。

従って、円筒バルブ軸４４Ｂはホットランナー４２のスプルー樹脂通路４２ｆの中を摺動して樹脂通路４２ｂ、４２ｃを順次開閉することが可能である。

金型支持台３９に設けられた油圧シリンダ３９ａ、３９ｂと油圧シリンダ３９ａ、３９ｂの中を摺動するピストン４５Ａ、４５Ｂとでそれぞれ円筒バルブ軸４４Ａ、４４Ｂを摺動駆動する油圧アクチュエータ２０Ａ、２０Ｂがそれぞれ形成されており、４方向の油圧切換弁３１Ａ、３１Ｂはそれぞれ油圧シリンダ３９ａ、３９ｂの作動油の送り方向を切り換え、円筒バルブ軸４４Ａ、４４Ｂの軸方向に大きな樹脂圧がかかるとき、円筒バルブ軸４４Ａ、４４Ｂが動かないように、必要に応じて、それぞれ油圧アクチュエータ２０Ａ、２０Ｂ側の油圧通路をブロックすることが可能となっている。

また、ピストン４５Ａ、４５Ｂの円筒バルブ軸４４Ａ、４４Ｂと反対側の同芯軸４６Ａ、４６Ｂには、それぞれ円筒バルブ軸４４Ａ、４４Ｂの位置を検出する位置センサ２２Ａ、２２Ｂの検知体が取付けられており、位置センサ２２Ａ、２２Ｂにより、それぞれ円筒バルブ軸４４Ａ、４４Ｂのストロークを検出するようになっている。

なお、油圧駆動系統は、制御装置３５からの信号ｙにより制御されるモータ２６と、モータ２６により駆動される油圧ポンプ２７、制御装置３５の指示で油圧配管内の油圧を加減できる油圧調整弁２８、射出ユニット本体５Ａ、５Ｂの射出駆動用の油圧シリンダへの作動油の流速が調整可能なサーボ弁２９Ａ、２９Ｂ、上記円筒バルブ軸４４Ａ、４４Ｂを駆動する油圧シリンダ３９ａ、３９ｂへの作動油の方向切換用の４方向の油圧切換弁３１Ａ、３１Ｂ、油圧配管上に設置された油圧を検出する油圧センサ３２とにより構成されている。

制御装置３５は内臓する射出成形機運転のプログラムに基づいて油圧ポンプ２７を運転し、油圧調整弁２８、サーボ弁２９Ａ、２９Ｂ、４方向の油圧切換弁３１Ａ、３１Ｂを動作のタイミングに沿って作動させ、射出スクリュ２Ａ、２Ｂのスクリュ位置センサ２１Ａ、２１Ｂの信号を受けて信号ｘ_１、ｘ_２によりモータ４Ａ、４Ｂを制御し、２組の射出ユニット１０Ａ、１０Ｂとそれぞれの円筒バルブ軸４４Ａ、４４Ｂの動作のタイミングを指示し、射出スクリュ２Ａ、２Ｂの射出速度を制御して、射出ユニット１０Ａ、１０Ｂのそれぞれの射出樹脂量を計量し、円筒バルブ軸４４Ａ、４４Ｂの停止位置制御を行うようになっており、位置センサ２２Ａ、２２Ｂの信号をチェックしながら位置センサ２２Ａ、２２Ｂの検出値により円筒バルブ軸４４Ａ、４４Ｂの位置を制御して樹脂通路４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄを開閉させている。

この実施例４に係る射出成形機の金型装置を使用して２つのサンドイッチ構造成形品を成形する成形方法は以下のとおりである。

まず、金型キャビティ３３Ｂ側の円筒バルブ軸４４Ｂを最先端まで押し込んで、スプルー樹脂通路４２ｆに開口する樹脂通路４２ｂ、４２ｃの開口部を閉じておく。

次に、４方向の油圧切換弁３１Ａを切り換えて、油圧シリンダ３９ａ、ピストン４５Ａで駆動して円筒バルブ軸４４Ａを移動させ、サーボ弁２９Ａ、２９Ｂにより射出スクリュ２Ａ、２Ｂを速度と停止位置を制御しながら前進させて金型キャビティ３３Ａ内に溶融した樹脂Ａ、樹脂Ｂを射出充填して２層のサンドイッチ構造成形品を成形する。

このとき実施例１、２、３で説明した成形方法の内、任意の方法を選択することができ、この成形方法の工程で再び射出ユニット１０Ａより溶融した樹脂Ａを射出して充填が終わり、円筒バルブ軸４４Ａが樹脂通路４２ａ、４２ｄを閉じると同時に、円筒バルブ軸４４Ａの圧力を用いて金型キャビティ３３Ａ内の樹脂を保圧して、その後、金型キャビテイ３３Ｂ側の射出充填成形を開始し、金型キャビティ３３Ａ内の樹脂の保圧、冷却工程へ移行する。

金型キャビティ３３Ｂへの射出充填は、金型キャビティ３３Ａ側の円筒バルブ軸４４Ａ
を最先端まで押し込んで、スプルー樹脂通路４２ｅに開口する樹脂通路４２ａ、４２ｄの開口部を閉じておく。

次に、４方向の油圧切換弁３１Ｂを切り換えて、油圧シリンダ３９ｂ、ピストン４５Ｂで駆動して円筒バルブ軸４４Ｂを移動させ、サーボ弁２９Ａ、２９Ｂにより射出スクリュ２Ａ、２Ｂを速度と停止位置を制御しながら前進させて金型キャビティ３３Ｂ内に溶融した樹脂Ａ、樹脂Ｂを射出充填して同様に２層のサンドイッチ構造成形品を成形する。

このとき、実施例１、２、３で説明した成形方法の内、任意の成形方法を選択することができ、この成形方法の工程で再び射出ユニット１０Ａより溶融した樹脂Ａを射出して充填が終わり、円筒バルブ軸４４Ｂが樹脂通路４２ｂ、４２ｃを閉じると同時に、円筒バルブ軸４４Ｂの圧力を用いて金型キャビティ３３Ｂ内の樹脂を保圧し、冷却してサンドイッチ構造成形品とする。

この後、金型を開いて射出成形された２つのサンドイッチ構造成形品を取り出すが、上記のように円筒バルブ軸４４Ａ、４４Ｂにより金型キャビティ３３Ａ、３３Ｂ内の樹脂を保圧する方法は、射出ユニット１０Ａ、１０Ｂの射出圧による保圧時間を節約することができるので、生産サイクルを短縮することができる。

なお、実施例４においては、射出成形機の金型装置４０が２つの金型キャビティ３３Ａ、３３Ｂを有する場合について説明したが、サイズが異なる金型キャビティが３つ以上設けられた場合でも適用できることは言うまでもなく、その場合には、複数の金型キャビティのそれぞれのスプルー樹脂通路の中を摺動するそれぞれの円筒バルブ軸の動作のタイミングを、各金型キャビティ毎に、同時に又は別個に制御すればよい。

実施例５は実施例４に係る射出成形機の金型装置の構成を、開閉可能で長大な金型キャビティを有する金型装置に応用したものであり、長大な金型キャビティに２組の射出ユニットからタイミングをずらして溶融した２種類の樹脂（樹脂Ａ及び樹脂Ｂ）を射出し、外殻とコアとからなる長大なサンドイッチ構造の成形品を成形する射出成形機の金型装置である。

実施例５に係る射出成形機の金型装置は、固定金型の１つの長大な金型キャビティに設けられた、溶融した樹脂の入り口となる複数のスプルー（実施例５では２つのスプルーが設けられている）にそれぞれ通じるスプルー樹脂通路を設け、それぞれのスプルー樹脂通路の中を摺動してそれぞれの樹脂通路を順次開閉することが可能なそれぞれの円筒バルブ軸の動作のタイミングをそれぞれ独自に適当に設定して、フローマークやウエルドマーク等が目立たず、長大な金型キャビティの末端まで樹脂が充填できるようにしたもので、図７は実施例５に係る１つの長大な金型キャビティを有する射出成形機の金型装置と射出ユニットと油圧制御系統を示す模式図である。

図７において、５０は長大なサンドイッチ構造の成形品を成形する射出成形機の金型装置で、金型装置５０は、固定金型４７、固定金型４７と型締したとき長大な金型キャビティ４３を形成する可動金型４８、固定金型４７と固定ダイプレート４１との間に介在して両者を固定結合する金型支持台３９と、固定金型４７に接して固定されたホットランナー４２とで構成されており、金型支持台３９とホットランナー４２は実施例４に係る射出成形機の金型装置４０の構成と同じ構成となっている。

ホットランナー４２には、固定金型４７の金型キャビティ４３に通じるスプルー樹脂通路４２ｅと射出ユニット１０Ａの樹脂の出口ノズルとの間を連通する樹脂通路４２ａ、スプルー樹脂通路４２ｅと射出ユニット１０Ｂの樹脂の出口ノズルとの間を連通する樹脂通路４２ｄ、及び、同じ金型キャビティ４３の離れた別の位置に通じるスプルー樹脂通路４２ｆと射出ユニット１０Ａの樹脂の出口ノズルとの間を連通する樹脂通路４２ｂ、スプルー樹脂通路４２ｆと射出ユニット１０Ｂの樹脂の出口ノズルとの間を連通する樹脂通路４２ｃが配設され、常時樹脂の溶融温度を保つように保温されている。

金型支持台３９はホットランナー４２を固定金型４７に接して固定する取付け部材にもなっており、固定金型４７と可動金型４８は図示せざる開閉、型締装置により開閉及び型締が可能である。

この金型装置５０は、固定金型４７と可動金型４８を型締した後、固定金型４７及び可動金型４８によって形成される開閉可能で長大な金型キャビティ４３内に、２組の射出ユニット１０Ａ、１０Ｂからそれぞれ溶融した２種類の樹脂（樹脂Ａ及び樹脂Ｂ）をタイミングをずらして射出し、外殻（樹脂Ａ）とコア（樹脂Ｂ）とからなる長大なサンドイッチ構造の成形品を成形するようなっている。

また、固定金型４７に接するホットランナー４２は、その内部に設けられたスプルー樹脂通路４２ｅ、４２ｆ、樹脂通路４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ等が、実施例４で示すホットランナー４２と同じように設けられており、実施例４のホットランナー４２をそのまま使用することができる。

また、金型支持台３９や、スプルー樹脂通路４２ｅ、４２ｆの中を摺動するそれぞれの円筒バルブ軸４４Ａ、４４Ｂ、油圧アクチュエータ２０Ａ、２０Ｂ、位置センサ２２Ａ、２２Ｂ、及び、油圧駆動系統等の構成は、全て実施例４のものと同じ構成であり、実施例４のものをそのまま使用することができる。

この実施例５に係る射出成形機の金型装置を使用して長大なサンドイッチ構造成形品を成形する成形方法は以下のとおりである。

まず、円筒バルブ軸４４Ａ、４４Ｂを作動させて、長大な金型キャビティ４３の２つの
スプルーにそれぞれ通じるスプルー樹脂通路４２ｅ、４２ｆに開口する樹脂通路４２ａ、４２ｂの開口部を開き、サーボ弁２９Ａにより射出スクリュ２Ａを速度と停止位置を制御しながら前進させて金型キャビティ４３内に溶融した樹脂Ａを射出して計量充填する。

このとき、スプルー樹脂通路４２ｅ、４２ｆの中を摺動して射出ユニット１０Ａ、１０Ｂに通じるそれぞれの樹脂通路４２ａ、４２ｂを開閉するタイミングを若干ずらすべく、各スプルー樹脂通路４２ｅ、４２ｆ毎に、同時に又は別個に制御して、一方のスプルーから射出した溶融樹脂が他方のスプルー位置に到達したとき、他方のスプルーから射出した溶融樹脂が丁度合流するようにする。

次に、樹脂Ａの計量充填が終了したとき、円筒バルブ軸４４Ａ、４４Ｂをさらに引いて射出ユニット１０Ｂに通じるそれぞれの樹脂通路４２ｃ、４２ｄの開口部を開き、サーボ弁２９Ｂにより射出スクリュ２Ｂを速度と停止位置を制御しながら前進させて金型キャビティ４３内に溶融した樹脂Ｂを射出して、先に充填した樹脂Ａの内部へコアとなるように計量充填する。

次に、円筒バルブ軸４４Ａ、４４Ｂを突出させて樹脂通路４２ｃ、４２ｄの開口部を閉じ、再度、射出ユニット１０Ａから溶融した樹脂Ａを射出して金型キャビティ４３内に充満させ、２層の長尺なサンドイッチ構造成形品を成形する。

このときの射出充填には、実施例１、２、３で説明した射出成形方法の内、任意の方法を選択することができるが、この成形方法の工程で再び射出ユニット１０Ａより溶融した樹脂Ａを射出して充填が終わり、円筒バルブ軸４４Ａ、４４Ｂがそれぞれ樹脂通路４２ａ、４２ｂを閉じると同時に、円筒バルブ軸４４Ａ、４４Ｂの圧力を用いて金型キャビティ４３内の樹脂を保圧し、冷却して長大なサンドイッチ構造成形品とする。

この実施例５に係る射出成形機の金型装置５０を使用し、上記の成形方法で成形すれば、円筒バルブ軸４４Ａ、４４Ｂの動作のタイミングを任意にずらすことができるので、それぞれの円筒バルブ軸４４Ａ、４４Ｂの動作のタイミングを、各樹脂通路４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ毎に、同時に又は別個に制御して、一方のスプルーから射出した溶融樹脂が他方のスプルー位置に到達したとき、他方のスプルーから射出した溶融樹脂が丁度合流するようにすることにより、フローマークやウエルドマーク等を極小に抑えることが可能となる。

但し、金型キャビティ４３の寸法がより長い場合には、スプルー樹脂通路と、円筒バルブ軸の組合せを３組以上にすることも可能であり、その場合には、金型キャビティ４３の中央部に位置する一方のスプルーをメインスプルーとし、中央部より離れた場所に位置する他方のスプルーをサブスプルーとし、メインスプルーへの樹脂供給よりもサブスプルーへの樹脂供給のタイミングを遅らせるように制御し、メインスプルーから射出した溶融樹脂がサブスプルー位置に到達したとき、サブスプルーから射出した溶融樹脂が丁度合流するようにすればよい。

以上、本発明を図１〜図７に示す実施例１〜実施例５に基いて説明したが、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、例えば金型装置の具体的な構造や配置等の構成は、本発明の範囲内で適宜変更を加えてもよいことは言うまでもない。

本発明の実施例１に係る射出成形機の金型装置と射出ユニットと油圧制御系統を示す模式図である。図１に示す射出成形機の金型装置と射出ユニットと油圧制御系統による射出成形工程を示すブロック図である。図２に示す射出成形工程の主要な成形工程（１）における樹脂の流動状態を示す説明図である。図２に示す射出成形工程の主要な成形工程（２）における樹脂の流動状態を示す説明図である。図２に示す射出成形工程の主要な成形工程（３）における樹脂の流動状態を示す説明図である。図２に示す射出成形工程の主要な成形工程（４）における樹脂の流動状態を示す説明図である。本発明の実施例２に係る第２の成形方法による射出成形工程を示すブロック図である。本発明の実施例３に係る第３の成形方法による射出成形工程を示すブロック図である。本発明の実施例４に係る射出成形機の金型装置と射出ユニットと油圧制御系統を示す模式図である。本発明の実施例５に係る射出成形機の金型装置と射出ユニットと油圧制御系統を示す模式図である。

符号の説明

１、４０、５０金型装置
２Ａ、２Ｂ射出スクリュ
３Ａ、３Ｂ射出シリンダ
４Ａ、４Ｂモータ
５Ａ、５Ｂ射出ユニット本体
６Ａ、６Ｂ油圧ラム
７、３７、４７固定金型
８、３８、４８可動金型
９、３９金型支持台
９ａ、３９ａ、３９ｂ油圧シリンダ
１０Ａ、１０Ｂ射出ユニット
１１、４１固定ダイプレート
１２、４２ホットランナー
１２ａ、１２ｂ、樹脂通路
４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ樹脂通路
１２ｃ、４２ｅ、４２ｆスプルー樹脂通路
１３、３３Ａ、３３Ｂ、４３金型キャビティ
１４、４４Ａ、４４Ｂ円筒バルブ軸
１５、４５Ａ、４５Ｂピストン
１６、４６Ａ、４６Ｂ同芯軸
１７樹脂Ａ
１８樹脂Ｂ
１９、２０Ａ、２０Ｂ油圧アクチュエータ
２１Ａ、２１Ｂスクリュ位置センサ
２２、２２Ａ、２２Ｂ位置センサ
２５、３５制御装置
２６モータ
２７油圧ポンプ
２８油圧調整弁
２９Ａ、２９Ｂサーボ弁
３１、３１Ａ、３１Ｂ油圧切換弁
３２油圧センサ

Claims

固定金型及び可動金型によって形成される開閉可能な金型キャビティに２組の射出ユニットからタイミングをずらして溶融した２種類の樹脂（樹脂Ａ及び樹脂Ｂ）を射出し、外殻とコアとからなるサンドイッチ構造の成形品を成形する射出成形機の金型装置において、
上記金型装置が、固定金型に接して設けられ２組の射出ユニット（射出ユニットＡ及び射出ユニットＢ）の出口ノズルに繋がるそれぞれの樹脂通路とこれらの樹脂通路が開口し固定金型の金型キャビティのスプルーに通じるスプルー樹脂通路を有するホットランナーと、同ホットランナーのスプルー樹脂通路の中を摺動して樹脂通路を順次開閉することが可能な円筒バルブ軸と、同円筒バルブ軸を摺動駆動する油圧アクチュエータと、同油圧アクチュエータ側の油圧通路をブロックすることが可能な油圧切換弁と、２組の射出ユニットＡ、Ｂと円筒バルブ軸の動作のタイミングを指示し、射出ユニットＡ、Ｂのそれぞれの射出樹脂量を計量し、円筒バルブ軸の停止位置制御を行い、射出ユニットＡの計量射出を終了する直前に射出ユニットＢの計量射出を開始すると共に射出ユニットＢの計量射出を終了する直前に射出ユニットＡの計量射出を再開する制御を行う制御装置とを備え、且つ、
それぞれの前記樹脂通路が前記固定金型の金型キャビティの外部にて前記スプルー樹脂通路に開口して合流すると共に、前記スプルー樹脂通路が常時樹脂の溶融温度を保つように保温されていることを特徴する射出成形機の金型装置。
請求項１に記載の射出成形機の金型装置において、上記の円筒バルブ軸のストロークを検出する位置センサを備え、上記の制御装置において位置センサの検出値により円筒バルブ軸の位置を制御するようにしたことを特徴とする射出成形機の金型装置。
請求項１または請求項２に記載の射出成形機の金型装置を使用し、金型を型締した後、ホットランナーの片方の射出ユニットＡ側の樹脂通路を開いて溶融した樹脂Ａを計量射出し、樹脂Ａが金型キャビティの中で金型キャビティの表面に接する樹脂が固化し始めたとき、もう一方の射出ユニットＢ側の樹脂通路を金型キャビティに開いて溶融した樹脂Ｂを樹脂Ａの内部に計量射出した後、再び射出ユニットＡより溶融した樹脂Ａを射出して金型キャビティ内に樹脂を充満させ、金型キャビティ内の樹脂を保圧し、冷却して成形品とすることを特徴とするサンドイッチ構造成形品の射出成形方法。
請求項１または請求項２に記載の射出成形機の金型装置を使用し、金型を型締した後、上記油圧切換弁を操作して上記油圧アクチュエータを介して上記円筒バルブ軸を所要距離引き戻してホットランナーの片方の射出ユニットＡ側の樹脂通路を上記スプルー樹脂通路と通にし、前記油圧切換弁により油圧アクチュエータの油圧回路をブロックし、射出ユニットＡより金型キャビティ内に一定量の溶融した樹脂Ａを計量射出し、樹脂Ａが金型キャビティの中で金型キャビティの表面に接する樹脂が固化し始めたとき、前記円筒バルブ軸を更に所要距離引き戻し、もう一方の射出ユニットＢ側の樹脂通路をスプルー樹脂通路と通にし、前記油圧切換弁により油圧アクチュエータの油圧回路をブロックした後、射出ユニットＢより金型キャビティを充満させる樹脂量より若干少ない所定量の溶融した樹脂Ｂを外側が固化し始めた樹脂Ａの内部に計量射出し、続いて、前記油圧切換弁を油圧作動が逆方向になるように切換えて円筒バルブ軸を所要距離押出して射出ユニットＢ側の樹脂通路を前記スプルー樹脂通路と閉じた後、再び射出ユニットＡより溶融した樹脂Ａを射出して金型キャビティ内に樹脂を充満させ、射出ユニットＡの樹脂圧を抜いた後、油圧アクチュエータを介して上記円筒バルブ軸を押込んで射出ユニットＡ側の樹脂通路を閉じると同時に金型キャビティ内の樹脂を保圧し、冷却して成形品とすることを特徴とするサンドイッチ構造成形品の射出成形方法。
請求項１または請求項２に記載の射出成形機の金型装置を使用し、金型を型締した後、上記円筒バルブ軸を移動させて射出ユニットＡ側の樹脂通路と射出ユニットＢ側の樹脂通路の双方を共に開いて、先ず射出ユニットＡより溶融した樹脂Ａを計量射出し、射出ユニットＡの計量射出が終了直前に射出ユニットＢから溶融した樹脂Ｂを金型キャビティの中で金型キャビティの表面に接する樹脂が固化し始めた樹脂Ａの中に計量射出し、樹脂Ｂの計量射出終了直前に射出ユニットＡより溶融した樹脂Ａを再射出して金型キャビティ内に樹脂を充満させた後、樹脂の保圧、冷却工程に移行するようにして樹脂交換時も射出を継続し、樹脂Ａの流れが金型キャビティ内で停滞することがないようにして成形することを特徴とするサンドイッチ構造成形品の射出成形方法。
請求項１または請求項２に記載の射出成形機の金型装置を使用し、金型を型締した後、片方の射出ユニットＡ側の樹脂通路を開いて溶融した樹脂Ａを計量射出し、同計量射出中又は計量射出が終了する前に、もう一方の射出ユニットＢ側の樹脂通路を金型キャビティへのスプルー樹脂通路に開いておき、樹脂Ａの射出終了直前に溶融した樹脂Ｂを計量射出して樹脂Ｂを樹脂Ａで作られたスキン層のコア層とし、樹脂Ｂの計量射出終了直前に再び射出ユニットＡより溶融した樹脂Ａを射出し、同時に射出ユニットＢ側の樹脂通路を閉じ、樹脂Ａを金型キャビティ内に充満させた後、樹脂の保圧、冷却工程に移行するようにして樹脂交換時も射出を継続し、樹脂Ａの流れが金型キャビティ内で停滞することがないようにして成形することを特徴とするサンドイッチ構造成形品の射出成形方法。
請求項３〜６に記載のサンドイッチ構造成形品の射出成形方法において、溶融した樹脂を金型キャビティ内に充満させた後、上記の円筒バルブ軸を移動させて射出ユニットからの樹脂通路を閉じ、更に円筒バルブ軸を押し込むことにより金型キャビティ内の樹脂の圧力保持をさせることを特徴とするサンドイッチ構造成形品の射出成形方法。
固定金型及び可動金型によって形成される開閉可能な複数の金型キャビティに２組の射出ユニットからタイミングをずらして溶融した２種類の樹脂（樹脂Ａ及び樹脂Ｂ）を射出し、外殻とコアとからなるサンドイッチ構造の複数の成形品を成形する射出成形機の金型装置において、
上記金型装置が、固定金型に接して設けられ２組の射出ユニット（射出ユニットＡ及び射出ユニットＢ）の出口ノズルに繋がるそれぞれの樹脂通路とこれらの樹脂通路が開口し固定金型の複数の金型キャビティのそれぞれのスプルーに通じるそれぞれのスプルー樹脂通路を有するホットランナーと、同ホットランナーのそれぞれのスプルー樹脂通路の中を摺動してそれぞれの樹脂通路を順次開閉することが可能なそれぞれの円筒バルブ軸と、同円筒バルブ軸を摺動駆動するそれぞれの油圧アクチュエータと、それぞれの同油圧アクチュエータ側の油圧通路をブロックすることが可能なそれぞれの油圧切換弁と、２組の射出ユニットＡ、Ｂとそれぞれの円筒バルブ軸の動作のタイミングを指示し、射出ユニットＡ、Ｂのそれぞれの射出樹脂量を計量し、円筒バルブ軸の停止位置制御を行い、射出ユニットＡの計量射出を終了する直前に射出ユニットＢの計量射出を開始すると共に射出ユニットＢの計量射出を終了する直前に射出ユニットＡの計量射出を再開する制御を行う制御装置とを備え、且つ、
それぞれの前記樹脂通路が前記固定金型の金型キャビティの外部にて前記スプルー樹脂通路に開口して合流すると共に、前記スプルー樹脂通路が常時樹脂の溶融温度を保つように保温されていることを特徴する射出成形機の金型装置。
請求項５〜７のいずれか一つに記載の射出成形方法であって前記金型装置が複数の前記金型キャビティを備えるときに、
複数の金型キャビティのそれぞれのスプルー樹脂通路の中を摺動するそれぞれの円筒バルブ軸の動作のタイミングを、各金型キャビティ毎に、同時に又は別個に制御することを特徴とする複数のサンドイッチ構造成形品の射出成形方法。
固定金型及び可動金型によって形成される開閉可能で長大な金型キャビティに２組の射出ユニットからタイミングをずらして溶融した２種類の樹脂（樹脂Ａ及び樹脂Ｂ）を射出し、外殻とコアとからなる長大なサンドイッチ構造の成形品を成形する射出成形機の金型装置において、
上記金型装置が、固定金型に接して設けられ２組の射出ユニット（射出ユニットＡ及び射出ユニットＢ）の出口ノズルに繋がるそれぞれの樹脂通路とこれらの樹脂通路が開口し固定金型の長大な金型キャビティに設けられた複数のスプルーにそれぞれ通じるスプルー樹脂通路を有するホットランナーと、同ホットランナーのそれぞれのスプルー樹脂通路の中を摺動してそれぞれの樹脂通路を順次開閉することが可能なそれぞれの円筒バルブ軸と、同円筒バルブ軸を摺動駆動するそれぞれの油圧アクチュエータと、それぞれの同油圧アクチュエータ側の油圧通路をブロックすることが可能なそれぞれの油圧切換弁と、２組の射出ユニットＡ、Ｂとそれぞれの円筒バルブ軸の動作のタイミングを指示し、射出ユニットＡ、Ｂのそれぞれの射出樹脂量を計量し、円筒バルブ軸の停止位置制御を行い、射出ユニットＡの計量射出を終了する直前に射出ユニットＢの計量射出を開始すると共に射出ユニットＢの計量射出を終了する直前に射出ユニットＡの計量射出を再開する制御を行う制御装置とを備え、且つ、
それぞれの前記樹脂通路が前記固定金型の金型キャビティの外部にて前記スプルー樹脂通路に開口して合流すると共に、前記スプルー樹脂通路が常時樹脂の溶融温度を保つように保温されていることを特徴とする射出成形機の金型装置。
請求項５〜７のいずれか一つに記載の射出成形方法であって前記金型装置が長大な前記金型キャビティを備えるときに、
長大な金型キャビティの複数のスプルーにそれぞれ通じるスプルー樹脂通路の中を摺動して射出ユニットＡ、Ｂに通じるそれぞれの樹脂通路を開閉するそれぞれの円筒バルブ軸の動作のタイミングを、一方のスプルーから射出した溶融樹脂が他方のスプルーに到着したとき、他方のスプルーから射出した溶融樹脂が合流するように、各スプルー樹脂通路毎に、同時に又は別個に制御することを特徴とする長大なサンドイッチ構造成形品の射出成形方法。