JPH03182318A - 多層成形用多連射出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ この発明は少なくとも断面構造が３層の多層成形品の成
形に用いられる射出装置に関するものである。

［従来の技術１ 射出成形による多層成形品の成形は、複数の射出装置か
らの樹脂を、複数のノズル口を同心円に形成した多重ノ
ズルにより、複数の樹脂流に整えてキャビティに射出充
填している。

また複数の樹脂の射出充填には、幾つかの方法が採用さ
れているが、そのいずれもが射出装置を僑々に作動して
行なっている。また多層成形に要する表層と内層の樹脂
量は、表層を成形する樹脂の方が著しく多く、そのため
射出量が異なる大小２種の装置が使用されている。この
大きさが異なる射出装置を操作しての成形は、成形品の
断面構造が、同一樹脂による表層と、他の樹脂による内
層からなる３層の場合には、それほど困難なことはない
が、３種の樹脂による５層構造の成形品を、３基の射出
装置を個々に操作して成形することは非常に難しく、１
回の成形により生産される量もきわめて少数に限定され
、コスト高となる。

そこで量産化を可能とするこの種の装置としては、特願
昭６０−３４８１９号に記載されたものが知られている
。

［発明が解決しようとする課題］ この公知の装置は、多層成形品の各層を形成するための
材料流を生じさせる装置と、ノズル装置に組合せて材料
流を互い分離してそれぞれのノズル装置に導く流路装置
と、材料流をそれぞれの流路からノズル装置に動かす装
置とを必要とすることから、通常の射出装置に比べて構
造がきわめて複雑でコスト高となり、また射出装置から
ノズル装置までの各樹脂の流路も長いため、樹脂の流速
や圧力の制御にも特別な技術を要するなどの問題を有す
る。

この発明は複数の射出装置を個々に操作して多層成形を
行なう場合よりも、条件設定が容易であり、また上記公
知の装置よりも構造が簡単で、成形に複雑な操作も要せ
ぬ新たな多層成形用多連射出装置を提供することを目的
とするものである。

［１１題を解決するための手段］ 上記目的によるこの発明の特徴は、多層成形品の表層を
成形する射出装置と、内層を成形する１つまたは複数の
射出装置とを、多層ノズルを備えたホットランナ−ブロ
ックに並設するとともに、各射出筒の後端から突出した
プランジャを可動部材により一体的に連接し、その可動
部材に上記複数のプランジャを同時に前進作動する射出
シリンダのピストンを連結し、かつ可動部材内に表層用
射出装置のプランジャを前進作動するシリンダとピスト
ンとを設けてなることにある。

上記プランジャはスクリュプランジャからなり、表層を
成形する射出装置のスクリュプランジャは、可動部材内
に設けたシリンダのピストンまたは該ピストンに貫設し
た回転部材を介して、可動部材側のモータの駆動軸と接
続し、内層を成形する射出装置のスクリュプランジャは
、可動部材内に設けた回転部材を介して、可動部材側の
モータに接続されている。

また各射出装置は、該射出装置と同数の可塑化装置を背
部に有するホットランナ−ブロックの上部に、射出筒を
連結して並設され、各射出筒はホットランナ−ブロック
内の流路を介して各可塑化装置と多層ノズルとに個々に
接続されるともに、可塑化装置側への樹脂の逆流防止手
段を有し、該射出筒を相互に連結する保持部材の上方に
、射出シリンダが保持部材両側の支軸に取付けて配設さ
れ、その射出シリンダと保持部材との間に、各プランジ
ャを連接した可動部材が、上記案内軸に挿通して設けら
れ、その可動部材に射出シリンダのピストンを連結した
構成よりなる。

また射出装置は、多層成形品の表層を成形するプランジ
ャと、内層を成形する１つまたは複数のプランジャを個
々に内装した共通の射出筒と、その射出筒と一体の保持
部材両側の支軸に取付けて射出筒に設けられた射出シリ
ンダと、各プランジャを連接した射出シリンダ内のピス
トンと、表層成形用のプランジャを前進作動するシリン
ダとピストンとを上記射出シリンダのピストン内に設け
て全体を１つにユニット化したものからなり、その射出
ユニットは、上記プランジャと同数の可塑化装置を有す
るホットランナ−ブロックに射出筒を連結して設けられ
、かつ各プランジャの先方の射出筒端部はホットランナ
−ブロック内の流路を介して各可塑化装置と多層ノズル
とに個々に接続されるともに、可塑化装置側への樹脂の
逆流防止手段を有する。

成形品の内層を成形する射出装置のプランジャは、表層
を成形する射出装置のプランジャよりも小径からなる。

［作　用］ 上記構成では、各射出装置のプランジャが可約部材によ
り連接されていることから、射出シリニダの駆動により
ピストンが移動すると、そのピノトンに連結された可動
部材とともに、全てのプランジャが同時に前進作動して
、複数種の溶融樹脂のホットランナ−への射出が同時に
行なわれる。

各ホットランナ−の溶融樹脂は、多重ノズルの名流路か
ら金型キャビティに射出充填され、断面構造が３層或は
５層の成形品を形成する。

また表層用射出装置のプランジャは、可動部材内のシリ
ンダとピストンにより単独で移動できることから、内層
用射出装置よりも計量及び射出を先行させることができ
、必要ならば射出充填後のシール、保圧等を表層用射出
装置を操作して行なうことができる。

［実施例］ 第１図から第５図に示す実施例は、スクリュプランジャ
内装の３基の射出ｉＡ置を多連化し、３種５層の多層成
形品を射出成形することができるように構成したもので
あって、１は中央に位置する表層成形用の射出装置（以
下表層用射出装置と云う）、２．２は両側に位置する内
層成形用の射出装置ｆ（以下内層用射出装置と云う）で
ある。

第１図に示す実施例は、表層用と内層用の各射出装置１
，２．２の射出筒リンダ３，４．４を、ブロック状の保
持部材５により相互に一体に連結し、またそれらの先端
部を多層ノズル６を有するホットランナ−ブロック７に
連結して、該ホットランナ−ブロック７の背部に各射出
袋ｆｆ１．２゜２を並設している。

また各射出筒内にはスクリュプランジャ８，９が、後部
から回転かつ進退自在に挿入してあり、射出筒後端から
突出したスクリュエンドはブロック状の可動部材１０に
より一体的に連接されて、各スクリュプランジャ８．９
．９が、該可動部材１０と共に同時に進退移動するよう
にしである。

上記保持部材５の両側には射出シリンダ１１がプランジ
ャと平行にして取付けてあり、その射出シリンダ１１の
後部に突出したピストン１２に、上記可動部材１０が連
結しである。また可動部材１０の各プランジャエンドが
位置する部分には、回転部材１３．１４が貫挿しである
。

この一方の回転部材１３は、可動部材内に設けたシリン
ダ１５の円筒形のピストン１６の内部に回転自在に収め
られており、内端に上記スクリュプランジャ８の後端部
が連結しである。また外端にはピストン１６と一緒に移
動するように、案内軸１７もって可動部材１０の外側に
設けたピストン外端のモータ１８の駆動軸１９が接続し
であるなお、この接続については、回転ラム式のように
、角軸などによる駆動軸１９に、ピストン１６を軸方向
に移動自在に接続し、そのピストン１６にプランジャ８
を連結して、回転部材１３を省略してもよい。

上記他方の回転部材１４の内端には、スクリュプランジ
ャ９の後端部が連結してあり、外端には可動部材１０に
固定したモータ２０の駆動軸２１が接続しである。

上記ホットランナ−ブロック７の背部中央には第２図に
示すように、多重ノズル６のバルブシリンダ２２が設け
である。このバルブシリンダ２２は、第３図に示すよう
に、多重ノズル６の中心に位置する棒状のバルブ２３を
進退移動する二重のシリンダ２４．２５とピストン２６
．２７とを有し、同心円に形成された多重ノズル内の５
Ｎの樹脂路２８．２９，３０．３１．３２の環状のノズ
ルを開閉し、ホットランナ−３３，３４，３５を経て各
射出装置からそれぞれの樹脂路に圧送された溶融樹脂の
射出を制御する。

第４図に示す実施例は、型締装置３６の固定盤３７に取
付けたホットランナ−ブロック７に、表層用と内層用の
各射出装！１．２．２をノズルタッチさせて並設した例
を示すものであって、３８は金型、３９は可動盤、４０
は型締ラム、４１はタイバーを示す。

またここに用いられた多重ノズル６は、第５図に示すよ
うに、中央部にコア２３ａを有し、このコア２３ａを中
心に同心円の５Ｎの樹脂路２８〜３２を形成している。

次に上記実施例における作動について説明する。

第１図は材料の計量を完了した状態を示すも′ので、か
かる状態において、射出シリンダ１１の右側の油室１１
ａに圧油を供給し、ピストン１２を左方に可動すると、
そのピストン１２とともに、可動部材１０が左方に可動
し、３つのスクリュプランジャ８，９．９が前進移動し
て、各射出筒３゜４．４のスクリュ前方に計量した溶融
状態の樹脂をホットランナ−ブロック７の各ホットラン
ナ−３３，３４，３５に射出する。

ここでホットランナ−３３の溶融樹脂は多重ノズル６の
樹脂路２８．３２に、ホットランナ−３４の溶融樹脂は
樹脂路３０に、ホットランナ−３５の溶融樹脂は２９．
３１にそれぞれ圧送され、弁棒２３を有する場合（第３
図参照）には、バルブシリンダ２２の操作により、多重
ノズル６から金型内のキャビティに５層の樹脂流として
射出充填される。

また中央部にコア２３ａを有する多重ノズル６（第５図
参照〉の場合には、そのまま層流をなしてキャビティに
射出充填される。

多層成形品の射出成形に当っては、表層を形成する樹脂
の射出を先行し、次に内層を成形する樹脂とともに表層
用の樹脂を射出し、最後に表層用の樹脂を射出充填する
のが好ましい。このように成形を行なうと、内層用の樹
脂の突出が防止され、また底部を表層用の樹脂のみによ
り成形することができるからである。

また多層成形品を形成する各樹脂の充填量は、表層と各
内層とでは異なり、計量される材料の比はスクリュ径に
より機械的に定まる。

表層樹脂の射出を先行し、最後に単独射出を行なう場合
には、まず表層射出装置１における材料計量を先に行な
う。計量はスクリュプランジャ８を回転部材１３を介し
てモータ１８により回転し、保持部材５の供給口５ａか
ら材料樹脂を射出筒３に送り込むことによる。この計量
はシリンダ１５により背圧を加えられた状態にて、ピス
トン１６のストロークＳ１の範囲で行なわれる。

所定量の材料計量が完了したら、次に全体の計量に移行
する。計量前の射出完了時には、射出シリンダ１１のピ
ストン１２はシリンダの左方の油室１ｉｂ側に移動して
いるから、その位置からストロークＳ２が計量許容範囲
となる。

計量は上記射出シリンダ１１の油室１１ａの油圧力によ
り背圧を加えながら、モータ１８．２０゜２０を駆動し
、全部のスクリュプランジャ８，９゜９を一斉に回転し
て、各供給口５ａから材料樹脂を各射出筒３，４．４に
送り込んで行なわれる。

各材料樹脂は剪断溶融してスクリュ前方に計量され、ピ
ストン１２がストロークＳ２を後退移動して計量が完了
する。計量完了と同時にモータの全ては駆動を停止し、
工程は射出充填に切換わる。

射出充填は、まず表層用射出装置１のシリンダ１５の作
動により、ピストン１６と共に前進移動する回転部材１
３を介して、スクリュプランジャ８を前進移動し、表層
用樹脂の所定量をホットランナ−ブロック７のホットラ
ンナ−３３に射出する。この樹脂は多重ノズル６の樹脂
路２８．３２の両方からキャビティに射出充填される。

この時の射出量は僅かでよく、したがって、ストローク
Ｓ１の途中にて先行射出は停止される。

この先行射出に引続いて工程は全体の射出充填に切換え
られ、射出シリンダ１１の油室１１ａに油圧が加えられ
る。前述のように全てのスクリュプランジャ８，９．９
は前進移動して、射出筒３゜４．４の前部に計量した溶
融樹脂をホットランナ−ブロック７に射出する。

内層となる樹脂のうち、バリヤー層として中央に形成さ
れる溶融樹脂は、ホットランナ−３４から多重ノズル６
の樹脂路３０に圧送され、接着層として表層とバリヤー
層との間に形成される溶融樹脂は樹脂路２９．３１に圧
送されて、樹脂路２８．３２からの表層となる溶融樹脂
ともに同心円の層流となって、ノズル口からキャビティ
に射出充填される。

上記ピストン１２がストローク＄２の終端まで移動した
ときに、射出シリンダ１１の作動が停止され、工程はシ
リンダ１５の前進作動に切換えられる。これによりピス
トン１６はストロークＳ１の残りのストロークを前進移
動して、表層用樹脂だけの射出充填を行なう。これによ
りキャビティに表層成形用の溶融樹脂だけが押込まれる
ことになり、内層成形樹脂の端部は全て内封された状態
となって、外部への露出がなくなる。そして工程は保圧
に切換ねる。

第６図及び第７図に示す実施例は、可塑化した樹脂を射
出装置に供給し、プランジャにより射出充填を行なう所
謂スクリュ・ブリブラ方式を採用した場合を示すもので
ある。

この多ｌｉ！成形用多連射出装置では、射出装置１゜２
．２と同数の３基のインラインスクリュの可塑化装置５
０を有する。この可塑化装置５０は機台５１上の固定盤
５２の上部に架台５３を用いて水平に設置され、その先
端部は固定盤５２の内側に取付けたホットランナ−ブロ
ック７の上部に連結されている。

ホットランナ−ブロック７の上部には、大径のプランジ
ャ８を有する表層用射出装Ｗ１と小径のプランジャ９を
有する２基の内層用射出装置２゜２が、各射出筒３．４
．４を下向に連結して並列に設けてあり、また各射出筒
３．４．４はホットランナ−ブロック内の流路５４を介
して各可塑化装置５０と個々に接続されているとともに
、その流路５４との接続部分に可塑化装置側への溶融樹
脂の逆流を防止するチエツキバルブ５５を備えている。

また各射出筒３，４．４は多重ノズル６の所定流路と接
続した他の流路５６と接続し、各プランジャ８．９．９
により、各溶融樹脂をバルブシリンダ２２を備えた上記
多重ノズル６に、圧送することができるようになってい
る。

この各射出筒３，４．４の上部は板状の保持部材５によ
り相互に一体に連結され、保持部材５の上方には射出シ
リンダ１１が、保持部材両側の支軸５７の上端部に取付
けて配設され、その射出シリンダ１１と保持部材５との
間に、各プランジャ８．９．９の上端部を連接した板状
の可動部材１０が、上記案内軸５７に挿通して上下動自
在に設けられている。また可動部材１０には射出シリン
ダ１１のピストン１２が連結してあり、これにより各プ
ランジャ８，９．９が同時に射出作動づるようにしであ
る。

更にまた可動部材１０の上記プランジャ８が位置する部
分は、プランジャ８の上端に連結したピストン１６のシ
リンダ１５となっており、これによりプランジャ８を、
該ピストン１６のストロークＳ１の範囲にて単独移動で
きるようにしであるこのような構成では、各可塑化装置
５０により表層及び内層用の樹脂が可塑化され、溶融樹
脂は流路５４から各射出！！３．４．４に送出され、ま
た同時に計量が行なわれる。

この際、表層用射出袋＠１の射出を先行するために、上
記シリンダ１５を油圧作動してストロークＳ１だけピス
トン１６とともにプランジャ８を上方に移動して置き、
内層成形樹脂よりも表層成形樹脂計量が多くなるように
する。

計量後の射出充填は前記実施例の場合と同様に表層用射
出袋Ｎ１の射出充填を先行し、次に全体の射出充填をス
トロークＳ２の終端まで行ない、またストロークＳ１の
残りストロークだけ表層用射出装置１の単独射出を行な
って工程を完了する。

第８図に示す実施例は、３基の射出装置をユニット化し
た場合であって、表層用の樹脂を射出するプランジャ８
と、内層用の樹脂を射出する２つのプランジャ９．９を
共通の射出筒５８に内装し、その射出１１５８と一体の
保持部材５９の両側の支軸６０に射出シリンダ１１を取
付けるとともに、該射出シリンダ１１のピストン１２に
各プランジャ８．９の上端部を連接し、そのピストン内
に表層成形用の上記プランジャ８を前進作動するシリン
ダ１３とピストン１５を設けて、射出ユニツと６１に構
成してなる。

このような射出ユニット６１は、第６図及び第７図に示
す実施例と同様に、可塑化装置を有するホットランナ−
ブロック７に射出筒５８を連結して設けることができる
。

第９図及び第１０図は、上記射出ユニット６１を、２つ
の多重ノズル６．６を備えたホットランナ−ブロック７
の両側部に、射出筒５８を連結して設け、同時に２個の
多層成形品を成形できるようにした場合を示すものであ
る。

上記ホットランナ−ブロック７の上部には、３基の可塑
化装置５０が固定盤５２上の架台５３に垂直に取付けて
並設され、両方の射出ユニット６１．６１のプランジャ
先方の各射出筒端部は、上記実施例と同じく、第８図に
示すホットランナ−ブロック内の流路５４を介して各可
塑化装置５０と個々に接続されているとともに、その流
路５４との接続部分に可塑化装置側への溶融樹脂の逆流
を防止するチエツキバルブ５５を備えている。

また各射出筒端部は両方の多重ノズル６の内部の所定流
路と接続した他の流路５６と接続し、各プランジャによ
り、各溶融樹脂を上記多重ノズル６．６に圧送すること
ができるようになっている。

第１１図及び第１２図は射出ユニット６１及び可塑化装
置ｆ５０とホットランナ−ブロック７とを、通常の射出
装置と同様に進退移動できるようにした場合を示すもの
であって、ホットランナ−ブロック７の上部に水平に並
設した可塑化装置５０を、固定盤５２と支持盤６２との
間に横架した支軸６３を案内として移動する架台６４に
固定するとともに、架台支持体６５と固定盤５２とにわ
たりノズルタッチ用シリンダ６６とピストン６７とを設
け、これにより固定１１３７に対し進退移動自在に構成
してなる。

［発明の効果］ この発明は上述のように、多層成形に用いられる複数の
射出装置を一体的に多連化し、共通の射出シリンダによ
り表層及び内層を成形する樹脂を同時に射出できるよう
に構成したことから、機種の異なる複数の射出装置を個
々に操作して、共射出する場合よりもタイミングなどの
設定が容易になり、各層の成形状態が良好な多層成形品
を得ることができる。

また射出装置を共用するものでありながら、表層用射出
装置の単独計量及び単独射出も行ない得るので、表層用
樹脂の先行射出と最後の押込みができ、これにより内層
の突出や露出が完全に防止された成形精度の高い多ｍａ
形品を確実に成形することができる。

更にまた各射出装置と多重ノズルとの間に、各樹脂圧や
速度などを調整する装置を不要とするため、構造が複雑
となるようなこともなく、単層成形品の成形と同様な操
作の下に多層成形を実施することができるなどの利点を
有する。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明に係る多層成形用多連射出装置の実施例
を示すもので、第１図は第１の実施例の要部横断平面図
、第２図は■−■轢断面図、第３図は多重ノズルの横断
平面図、第４図は射出筒先端をノズルタッチ式とした場
合の実施例の平面図、第５図は上記実施例の多重ノズル
部分の横断平面図、第６図は第２実施例の一部縦断背面
図、第７図はその側面図、第８図は複数の射出装置をユ
ニット化して多連させた実施例のｌ断面図、第９図は射
出装置のユニットを採用した実施例の正面図、第１０図
はその側面図、第１１図は同じく他の実施例の一部を切
除した側面図、第１２図はその正面図である。 １・・・・・・・・・表層用射出装置 ２・・・・・・・・・内層用射出装置 ３．４・・・射出筒　　　　　５・・・・・・・・・保
持部材６・・・・・・・・・多層ノズル ７・・・・・・・・・ホットランナ−ブロック８．９・
・・スクリュプランジャ〈プランジャ）１０・・・・・
・・・・可動部材 １１・・・・・・・・・射出シリンダ １２・・・・・・・・・ピストン 、１３・・・・・・・・・スクリュプランジャ（８）の
回転部材１４・・・・・・・・・スクリュプランジャ（
９）の回転部材１５・・・・・・・・・スクリュプラン
ジャ（８）のシリンダ１６・・・・・・・・・スクリュ
プランジャ（８）のピストン１８・・・・・・・・・表
層用射出装置のモータ２０・・・・・・・・・内層用射
出装置のモータ５０・・・・・・・・・可塑化装置 ６１・・・・・・・・・射出ユニット 第２図 １ 第３ 図 第５図 第７ 図 １ 第１１図 第１２図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）多層成形品の表層を成形する射出装置と、内層を
   成形する１つまたは複数の射出装置とを、多層ノズルを
   備えたホットランナーブロックに並設するとともに、各
   射出筒の後端から突出したプランジャを可動部材により
   一体的に連接し、その可動部材に上記複数のプランジャ
   を同時に前進作動する射出シリンダのピストンを連結し
   、かつ可動部材内に表層用射出装置のプランジャを前進
   作動するシリンダとピストンとを設けてなることを特徴
   とする多層成形用多連射出装置。
2. （２）プランジャはスクリュプランジャからなり、表層
   を成形する射出装置のスクリュプランジャは、可動部材
   内に設けたシリンダのピストンまたは該ピストンに貫設
   した回転部材を介して、可動部材側のモータの駆動軸と
   接続し、内層を成形する射出装置のスクリュプランジャ
   は、可動部材内に設けた回転部材を介して、可動部材側
   のモータの駆動軸に接続されていることを特徴とする請
   求項１記載の多層成形用多連射出装置。
3. （３）各射出装置は、該射出装置と同数の可塑化装置を
   背部に有するホットランナーブロックの上部に、射出筒
   を連結して並設され、各射出筒はホットランナーブロッ
   ク内の流路を介して各可塑化装置と多層ノズルとに個々
   に接続されるともに、可塑化装置側への樹脂の逆流防止
   手段を有し、該射出筒を相互に連結する保持部材の上方
   に、射出シリンダが保持部材両側の支軸に取付けて配設
   され、その射出シリンダと保持部材との間に、各プラン
   ジャを連接した可動部材が、上記案内軸に挿通して設け
   られ、その可動部材に射出シリンダのピストンを連結し
   た構成よりなることを特徴とする請求項１記載の多層成
   形用多連射出装置。
4. （４）射出装置は、多層成形品の表層を成形するプラン
   ジャと、内層を成形する１つまたは複数のプランジャを
   個々に内装した共通の射出筒と、その射出筒と一体の保
   持部材両側の支軸に取付けて射出筒に設けられた射出シ
   リンダと、各プランジャを連接した射出シリンダ内のピ
   ストンと、表層成形用のプランジャを前進作動するシリ
   ンダとピストンとを上記射出シリンダのピストン内に設
   けて全体を１つにユニット化したものからなり、その射
   出ユニットは、上記プランジャと同数の可塑化装置を有
   するホットランナーブロックに射出筒を連結して設けら
   れ、かつ各プランジャの先方の射出筒端部はホットラン
   ナーブロック内の流路を介して各可塑化装置と多層ノズ
   ルとに個々に接続されるともに、可塑化装置側への樹脂
   の逆流防止手段を有することを特徴とする請求項３記載
   の多層成形用多連射出装置。
5. （５）内層を成形する射出装置のプランジャは、表層を
   成形する射出装置のプランジャよりも小径からなること
   を特徴とする請求項１または２、３、４記載の多層成形
   用多連射出装置。