JP2003117945A - 射出成形機における分割成形方法及び分割成形金型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 複数のゲートから材料を同時に充填し、
未固化状態の間に材料を融合させる方法は、充填中に金
型内で樹脂温度が低下するため、ウェルド部の強度が弱
くなり、また、射出時に樹脂を高圧で充填するため、大
型成形品の場合は、強大な型締力が必要で、型締装置が
大型になる。 【解決手段】 複数の分岐ランナ１７，１８，１９及び
ゲート７，８からキャビティ１５に樹脂を分割射出して
一体成形する射出成形方法において、複数の開閉ゲート
コア１１で遮断されたキャビティのうちの１つのキャビ
ティへ分岐ランナからの射出を行い、前記開閉ゲートコ
アのうちの１つで遮断された他のキャビティへ別の分岐
ランナから前記射出よりタイミングを遅らせて射出をし
た後、前記開閉ゲートコアの後退によりできる空間に、
これに連通する分岐ランナから射出を行って樹脂を満た
し、前記開閉ゲートコアの周辺を加熱することにより樹
脂の境界部を溶融状態に保って融合した後、冷却固化さ
せる分割射出成形方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形機等の金
型への射出成形方法及び金型装置に関し、特にタイミン
グをずらしてキャビティ分割射出成形をしても成形の境
界に強度が低いウェルド部分が生じない分割成形方法及
びこの成形方法のために使用する金型装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】長大な成形品を射出成形するときや、単
一の金型内に複数の射出シリンダから複数の色違いの樹
脂を射出して成形品を複数の色彩で彩ったりするために
は、樹脂通路を分岐して複数のゲートから同時に金型キ
ャビティ内に溶融樹脂を充填するようにした射出成形方
法が採用されており、その従来例を以下に紹介する。特
開平８−２００４０号に公示された従来例は、金型キャ
ビティの樹脂通路を遮断する開閉可能な遮断コアを設け
てキャビティを分割し、分割されたそれぞれのキャビテ
ィにそれぞれ異なった色の成形材料を同時に射出充填
し、射出完了直前の溶融樹脂の固化前に、前記遮断コア
を引いて通路の遮断を解除して射出を完了するようにし
たものであり、彩色の境目が明瞭な一体成形品を得るこ
とができる。

【０００３】また、特開平７−２４６６３３号に開示さ
れた射出成形方法は、金型キャビティに２（複数の）種
類の樹脂を射出するそれぞれの樹脂通路と、それぞれの
樹脂通路を遮断するゲートを設け、また、金型キャビテ
ィ内に挿入されるコアを備え、同コアが挿入された状態
で、第１の種類の樹脂を射出してキャビティの空間に満
たし、ある程度固化したタイミングで、前記コアを抜く
と同時に第２の種類の樹脂用のゲートを開いて、前記コ
アが抜けた後の空間内に、第２の種類の樹脂を射出する
ようにした射出成形方法である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来例に示すような、
長大な成形品を射出成形するとき、分割されたキャビテ
ィに複数のランナゲートから成形材料を同時に射出充填
し、樹脂が未固化状態の間に樹脂通路を開いて成形材料
を融合させる方法は、射出充填中に金型内で樹脂温度が
低下するため、樹脂と樹脂とのウェルド部の接着強度が
弱くなり、また、射出時には溶融樹脂を高圧で充填する
ため、金型の全体に型内圧が掛かり、金型キャビティの
投影面積が大きい成形品の場合は、金型に対して強大な
型締力が必要で、型締装置全体は大型にならざるを得な
い。本発明は、上記のような射出条件のときに、樹脂と
樹脂とのウェルド部の接着強度を保持でき、且つ、金型
に対して強大な型締力が必要でないような射出成形方法
及び金型装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の問題点に対し、本
発明は以下の各項に述べる特徴を有する手段により課題
の解決を図る。 （１）金型のランナーから分岐された複数の分岐ランナ
及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分割射出し
て一体に成形する射出成形方法において、複数の開閉ゲ
ートコアで遮断された金型キャビティのうちの１つのキ
ャビティへ前記キャビティに連通する分岐ランナからの
射出を行い、前記開閉ゲートコアのうちの１つで遮断さ
れた他のキャビティへこれに連通する別の分岐ランナか
ら前記射出よりタイミングを遅らせて射出をした後、前
記開閉ゲートコアの後退によりできる空間に、これに連
通する分岐ランナから射出を行って溶融樹脂を満たし、
前記開閉ゲートコアの周辺を加熱することにより順次射
出を行った樹脂の境界部を溶融状態に保って融合した
後、冷却固化させるようにしたことを特徴とする分割射
出成形方法。 （２） 金型のランナーから分岐された複数の分岐ラン
ナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分割射出
して一体に成形する射出成形方法において、開閉ゲート
コアで半分に遮断された金型キャビティの片側へ第１の
分岐ランナからの第１次射出を行い、残りの半分のキャ
ビティへ第２の分岐ランナから第１次射出よりタイミン
グを遅らせて第２次射出をした後、前記開閉ゲートコア
を開いて第３の分岐ランナから第３次射出を行って溶融
樹脂を満たし、前記開閉ゲートコアの周辺を加熱するこ
とにより第１次、第２次及び第３次の射出樹脂の境界部
を溶融状態に保って融合した後、冷却固化させるように
した分割射出成形方法。 （３）上記（１）及び（２）に記載の分割射出成形方法
において、順次射出を行なった樹脂の境界部を溶融状態
に保って融合した後、開閉ゲートコアにより樹脂境界部
を部分的に加圧することを特徴とする分割射出成形方
法。

【０００６】（４）金型のランナーから分岐された複数
の分岐ランナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂
を分割射出して一体に成形する射出成形機の金型装置に
おいて、金型キャビティの分岐ランナを閉じると同時に
キャビティを分割するように開閉作動用のアクチュエー
タを備えた少なくとも１以上の開閉ゲートコアと、同開
閉ゲートコアの先端に設けられた加熱器と、金型キャビ
ティの前記開閉ゲートコアで分割されたキャビティのそ
れぞれへ通じる複数の分岐ランナにそれぞれ設けられた
ゲートと、開閉ゲートコアの作動とランナのゲート作動
と開閉ゲートコアの加熱器の加熱のタイミングを制御す
る制御装置とにより構成され、上記（１）乃至（３）の
方法により分割射出成型することを特徴とする金型装
置。 （５） 金型のランナーから分岐された複数の分岐ラン
ナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分割射出
して一体に成形する射出成形方法において、少なくとも
１以上の開閉ゲートコアで遮断された金型キャビティの
うちの１つのキャビティへ射出を行い、タイミングを遅
らせて前記ゲートコアによる金型キャビティの遮断を解
除すると同時に若しくは遮断を解除するより以前に前記
開閉ゲートコアで分割され前記射出が行われたキャビテ
ィと隣接する他のキャビティへの射出を行い、順次行な
った射出樹脂の境界の周辺を加熱することにより、射出
樹脂の境界部を溶融状態に保って融合した後、冷却固化
させるようにしたことを特徴とする射出成形方法。

【０００７】（６） 金型のランナーから分岐された複
数の分岐ランナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹
脂を分割射出して一体に成形する射出成形方法におい
て、開閉ゲートコアで半分に遮断された金型キャビティ
の片側への第１次射出を行い、タイミングを遅らせて前
記ゲートコアによる金型キャビティの遮断を解除すると
同時に残りの半分のキャビティへの第２次の射出を行
い、第１次射出と第２次の射出の境界の周辺を加熱する
ことにより、第１次及び第２次の射出樹脂の境界部を溶
融状態に保って融合した後、冷却固化させるようにした
射出成形方法。

【０００８】（７）上記（５）及び（６）に記載の分割
射出成形方法において、順次射出を行なった樹脂の境界
部を溶融状態に保って融合した後、開閉ゲートコアによ
り樹脂境界部を部分的に加圧することを特徴とする分割
射出成形方法。 （８）金型のランナーから分岐された複数の分岐ランナ
及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分割射出し
て一体に成形する射出成形機の金型装置において、金型
キャビティを分割して遮断する開閉作動用のアクチュエ
ータを備えた少なくとも１以上の開閉ゲートコアと、同
開閉ゲートコアの先端にそれぞれ設けられた加熱器と、
前記開閉ゲートコアで分割された金型キャビティのそれ
ぞれに通じる分岐ランナにそれぞれ設けられたゲート
と、開閉ゲートコアの作動と分岐ランナのゲート作動と
開閉ゲートコアの加熱器の加熱のタイミングを制御する
制御装置とにより構成され、上記（５）乃至（７）に記
載の方法により射出成形することを特徴とする金型装
置。 （９） 金型のランナーから分岐された複数の分岐ラン
ナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分割射出
して一体に成形する射出成形方法において、金型キャビ
ティに中央部と外側部を遮断して３分割する一対の開閉
ゲートコアを閉側に作動し、中央の分岐ランナを通して
中央の金型キャビティへの第１次射出を行い、第１次射
出後タイミングを遅らせて開閉ゲートコアを開側へ作動
すると同時に、外側の一対の分岐ランナより第２次の射
出を行って金型キャビティの両外側部分への射出を行っ
て成形し、第１次の射出樹脂と第２次の射出樹脂の境界
周辺を加熱することにより第１次、第２次の射出樹脂の
境界部を溶融状態に保って融合した後、冷却固化させる
ようにしたことを特徴とする射出成形方法。

【０００９】（１０） 上記（９）に記載の分割射出成
形方法において、順次射出を行なった樹脂の境界部を溶
融状態に保って融合した後、開閉ゲートコアにより樹脂
境界部を部分的に加圧することを特徴とする分割射出成
形方法。

【００１０】（１１） 金型のランナーから分岐された
複数の分岐ランナ及びゲートから金型キャビティに溶融
樹脂を分割射出して一体に成形する射出成形機の金型装
置において、金型キャビティの中央部分と外側部分を遮
断するアクチュエータを備えた一対の開閉ゲートコア
と、同開閉ゲートコアの先端に設けられた加熱器と、金
型キャビティの中央部分へ通じる中央分岐ランナに設け
られたゲートと、金型キャビティの両外側部分へ通じる
一対の分岐ランナのそれぞれに設けられたゲートと、前
記ゲートコアの作動と各分岐ランナのゲートの作動と前
記ゲートコアの加熱器の加熱のタイミングを制御する制
御装置とにより構成され、上記（９）及び（１０）に記
載の方法により射出成形することを特徴とする射出成形
機の金型装置。

【００１１】（１２） 同一の金型キャビティに対して
複数の射出ユニットと複数のランナーを設け、金型キャ
ビティのを中間部に設けた分割可能な開閉ゲートコアを
閉側にして金型キャビティを分割し、複数の射出ユニッ
トより異種又は異色の溶融樹脂を射出し、射出工程の終
期に前記ゲートコアを開いて一体に成形する射出成形方
法において、開閉ゲートコアで半分に遮断された金型キ
ャビティの片側への第１の射出ユニットから射出を行
い、タイミングを遅らせて前記ゲートコアによる金型キ
ャビティの遮断を解除し、次いで残りの半分のキャビテ
ィとゲートコアが残した空隙へ第２の射出ユニットから
射出充填成形し、第１次射出と第２次の射出の境界の周
辺を加熱することにより、第１次及び第２次の射出樹脂
の境界部を溶融状態に保って融合した後、冷却固化させ
るようにしたことを特徴とする射出成形方法。

【００１２】（１３） 上記（１２）に記載の分割射出
成形方法において、順次射出を行なった樹脂の境界部を
溶融状態に保って融合した後、開閉ゲートコアにより樹
脂境界部を部分的に加圧することを特徴とする分割射出
成形方法。

【００１３】（１４） 同一の金型キャビティに対して
複数の射出ユニットと複数のランナーを設け、金型キャ
ビティの中間部を分割可能な開閉ゲートコアを閉側にし
て金型キャビティを分割し、複数の射出ユニットより異
種又は異色の溶融樹脂を射出し、射出工程の終期に前記
ゲートコアを開いて一体に成形する射出成形機の金型装
置において、金型キャビティを中央で２分割して遮断す
る開閉作動用のアクチュエータを備えた開閉ゲートコア
と、同開閉ゲートコアの先端に設けられた加熱器と、各
射出ユニットから直接金型キャビティへ連通するランナ
と、射出ユニットの射出のタイミングと前記ゲートコア
の作動とゲートコアの加熱器の加熱のタイミングを制御
する制御装置とにより構成され、上記（１２）及び（１
３）に記載の方法により射出成型することを特徴とする
金型装置。 （１５） 金型のランナーから分岐された複数の分岐ラ
ンナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分割射
出して一体に成形する上記（４）、（８）、（１１）及
び（１４）の金型装置において、金型キャビティを遮断
するゲートコア周辺の金型面を加熱する手段に高周波電
流誘導加熱器を用い、温度検出センサと温度制御装置に
より樹脂温度と加熱のタイミングを制御するようにすれ
ばより好適な手段となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】

【第１の実施形態】本発明の第１の実施形態の分割成形
方法は、金型キャビティをゲートコアで２分割して、単
一の射出シリンダから分岐したランナによりタイミング
に差をつけて分割成形するものであり、成形金型装置の
断面図、図１−（Ｉ）、図１−（ＩＩ）、図１−（ＩＩ
Ｉ）、図５の射出工程のタイミングを示す図を用いて説
明する。

【００１５】図において、１は射出シリンダで、射出シ
リンダ１内で射出スクリュ２が回転する。溶融樹脂１０
はランナ１６を通して金型キャビティ１５内へ射出され
る。５は固定ダイプレート３に取付けられた固定金型、
６は可動ダイプレート４に取付けられた可動金型であ
る。固定ダイプレート３と可動ダイプレート４によって
金型５と金型６に型締め圧力が加えられる。ランナ１６
は分岐ランナ１７、１８、１９に分岐し、分岐ランナ１
７はゲート（バルブ）Ａ７により開閉し、分岐ランナ１
８はゲート（バルブ）Ｂ８により開閉する。１１は可動
金型６内を摺動するゲートコアであり、ゲートコア１１
は可動ダイプレート４に取付けられたアクチュエータ１
３によりキャビティ１５の樹脂通路を開閉する。１２は
ゲートコア１１の先端に設けられた加熱器であり、この
加熱器１２は適当なタイミングでキャビティ１５内の溶
融樹脂１０を加熱、冷却する。４３は型内圧を検出する
圧力検出センサである。また、４４は加熱器１２の先端
温度を検出する温度センサであり、加熱器１２の先端温
度は温度センサ４４の検出信号を受信した図示しない制
御装置により制御され、加熱器１２の加熱のタイミング
も図示しない制御装置により制御される。

【００１６】図１及び図５に示す射出工程のタイミング
により、溶融樹脂１０の金型への射出充填の方法につい
て説明する。射出シリンダ１内で射出スクリュ２が回転
して樹脂材料を送りながら可塑化溶融し、一定量の溶融
樹脂１０が射出シリンダ１内の射出スクリュ２の先端に
一定量貯溜した後、射出スクリュ２は回転を止め、前進
して溶融樹脂１０をランナ１６を通して金型キャビティ
１５内へ射出をする。このとき、ゲートコア１１はキャ
ビティ１５の中央の樹脂通路を閉じ、ゲート（バルブ）
Ｂ８は閉じた状態で、ゲート（バルブ）Ａ７を開き、射
出スクリュ２は全射出量の約半分を第１次射出をする
（図１−（Ｉ））。

【００１７】次いで、ゲート（バルブ）Ａ７を閉じ、ゲ
ート（バルブ）Ｂ８を開き、残りの半分のキャビティに
第２次射出をした後（図１−（ＩＩ））、若干時間型内
圧を保持し、ゲート（バルブ）Ｂ８を閉じ、ゲートコア
１１を引き出し、キャビティ１５の通路を開くと同時に
中央の分岐ランナ１９を開きながら第３次の射出をする
（図１ー（ＩＩＩ））。このときより早い時点で加熱器
１２を発熱させ、ゲートコア１１の温度を上昇して固化
を始めた樹脂の温度を上昇させて第１次、第２次、第３
次射出の樹脂の境界を加熱し、溶融状態に保って融合さ
せるようにして、樹脂間のウェルドの接着を改善し、接
着強度を向上させる。次いで加熱器１２の発熱を止め、
（冷却し）金型６と同じ温度に制御して樹脂の圧力保
持、冷却工程へ移行する。

【００１８】図５−（１）は通常の射出成形機におけ
る、１カ所のランナゲートから一気に溶融樹脂を射出充
填するときの射出と圧力保持のタイミングを示してい
る。図５−（２）は２カ所のランナゲートから同時に溶
融樹脂を射出充填するときの射出と圧力保持のタイミン
グを示す。図１に示す金型５、６を使用する場合であれ
ば、ゲートコア１１を引いてキャビティ１５の樹脂通路
を開いたままの状態で、ゲートＡ７、ゲートＢ８を同時
に開いてキャビティ１５に溶融樹脂１０を射出充填す
る。図５−（３）は２カ所のランナゲートからタイミン
グをずらして溶融樹脂を射出充填するときの射出と圧力
保持のタイミングを示す。図１に示す金型を使用する場
合であれば、ゲートコア１１を押し出してキャビティ１
５の樹脂通路を塞ぎ、ゲートＡ７、ゲートＢ８をタイミ
ングをずらして開くと同時にゲートコア１１を開いてキ
ャビティ１５に溶融樹脂１０を順次射出充填する。

【００１９】図５−（４）は２カ所のランナゲートから
タイミングをずらして溶融樹脂を射出充填するとき、第
１次の射出後若干時間保持し、ゲートコアを開き、第２
次の射出をするときの射出と圧力保持のタイミングを示
す。図１に示す金型を使用する場合であれば、ゲートコ
ア１１を押し出してキャビティ１５の樹脂通路を塞ぎ、
ゲートＡ７を開いてキャビティ１５の半分に溶融樹脂１
０を射出充填した後、ゲートＡ７を閉じ、若干時間保持
し、型内圧センサ４３の型内圧検出信号が低くなったこ
とを確認し、ゲートコア１１を開き、ゲートＢ８を開い
てキャビティ１５の残り半分に溶融樹脂１０を射出充填
する。この第１の実施形態の金型装置は、上記の図５−
（２）〜図５−（４）の射出充填方法が可能であり、こ
の射出充填のときゲートコア１１付属の加熱器１２によ
り樹脂流れの合流部分を加熱して融合してウェルドの強
度低下を少なくするようにしている。

【００２０】図６は長大な成形品（例えば自動車のバン
パ）を通常の１段射出成形したときの溶融樹脂の流れ状
態（上から２番目の図）と、射出のタイミングをずらし
て２段射出により部分連結成形したときの溶融樹脂の流
れ状態（１番上の図）と、この両者の射出充填中の型内
圧の分布状態（下方の図）を示したものであり、破線は
通常成形型内圧を示し、太い実線は部分連結成形時の片
側の型内圧を示している。図６の縦線のハッチング部
は、通常の１段射出成形時の射出充填途中において、溶
融樹脂の摩擦抵抗による型内圧の変化状態を示してい
る。

【００２１】通常の１段射出成形のときは、溶融樹脂の
キャビティ入り口から両端部までの距離が長いのでキャ
ビティ内の通路と溶融樹脂との摩擦が大きく、溶融樹脂
の流速が同じ場合は、通常の射出成形のときの圧力損失
は、部分連結成形時の場合より大きくなり、射出のため
の押力も大きくなるので射出速度を遅くして対応せざる
を得ないが、射出速度が遅くなれば、樹脂通路の途中で
溶融樹脂は冷え易く、端末まで樹脂が行き渡るにはより
大きい射出圧力が必要となる。また、このように型内圧
が大きくなれば、金型キャビティの面を押さえる型締力
も大きくならざるを得ない。

【００２２】上述のように、部分連結成形すれば型内圧
は低くなるので、キャビティ全面を押さえる型締力は小
さくて済む。これを言い換えれば、型内圧を同じにすれ
ば、射出速度をより早くすることが可能となる。さら
に、図５−（４）のように、ゲートコア１１によりキャ
ビティ１５の樹脂通路を分割し、キャビティ１５の半分
づつにタイミングをずらして溶融樹脂１０を射出充填
し、片側の樹脂が冷却して型内圧が低下したときに、後
半分のキャビティ１５に溶融樹脂１０を射出充填するよ
うにすれば、型締力をさらに半分にすることができる。
また、ゲートコア１１により樹脂合流部を部分的に加圧
し樹脂を流動させることにより低い型締力であっても成
形品の強度を向上させることができる。本実施例ではゲ
ートコアを１つ用いる場合について説明を行なったが、
複数のゲートコアを用いて成形行なうことも可能であ
る。

【００２３】

【第２の実施形態】本発明の第２の実施形態の分割成形
方法は、第１の実施形態と同じように、金型キャビティ
をゲートコアで２分割して、単一の射出シリンダから分
岐したランナによりタイミングに差をつけて分割成形す
るものであり、成形金型装置の断面図、図２−（Ｉ）、
図２−（ＩＩ）、図５の射出工程のタイミングを示す図
を用いて説明する。第１の実施形態と異なるところは、
第１の実施形態に設けられていた中央部の分岐ランナ１
９を省いたことである。従って、分岐ランナを備えた固
定側金型以外は全て第１の実施形態と同じ構成であるの
で、同じ構成についての説明は省略する。

【００２４】溶融樹脂１０をランナ２２を通して金型キ
ャビティ１５内へ射出をする。このとき、ゲートコア１
１はキャビティ１５の中央の樹脂通路を閉じ、ゲート
（バルブ）Ｂ２８は閉じた状態で、ゲート（バルブ）Ａ
２７を開き、射出スクリュ２は全射出量の約半分を第１
次射出をする（図２−（Ｉ））。次いで、ゲート（バル
ブ）Ａ２７を閉じ、若干時間保持し、型内圧センサ４３
の型内圧検出信号が低くなったことを確認してゲートコ
ア１１を引き出し、ゲート（バルブ）Ｂ２８を開き、残
りの半分のキャビティに第２次射出をする。このときよ
り早い時点で加熱器１２を発熱させ、ゲートコア１１の
温度を上昇して固化を始めた樹脂の温度を上昇させて第
１次、第２次射出の樹脂の境界を加熱し、溶融状態に保
って融合させるようにして、樹脂間のウェルドの接着を
改善し、接着強度を向上させる。また、ゲートコア１１
を用いて樹脂境界部を部分的に加圧し樹脂を流動させる
ことにより、更なる強度向上が図れる。次いで加熱器１
２の発熱を止め、（冷却し）金型６と同じ温度に制御し
て樹脂の圧力保持、冷却工程へ移行する。

【００２５】この第２の実施形態の金型装置も第１の実
施形態の金型と同様に、図５−（２）〜図５−（４）に
示した射出と圧力保持のタイミングで、２カ所のランナ
ゲートから同時又は順次に溶融樹脂を射出充填すること
ができる。従って、この射出充填のときもゲートコア１
１付属の加熱器１２により樹脂流れの合流部分を加熱し
て融合してウェルドの強度低下を少なくするようにして
おり、長大な成形品を射出のタイミングをずらして２段
射出により部分連結成形することにより、第１の実施形
態と同じ効果を奏することができる。本実施例ではゲー
トコアを１つ用いる場合について説明を行なったが、複
数のゲートコアを用いて成形行なうことも可能である。

【００２６】

【第３の実施形態】本発明の第３の実施形態の分割成形
方法は、金型キャビティを一対のゲートコアで３分割し
て、単一の射出シリンダから分岐したランナによりタイ
ミングに差をつけて分割成形するものであり、成形金型
装置の断面図、図３−（Ｉ）、図３−（ＩＩ）を用いて
説明する。第１の実施形態と異なるところは、金型キャ
ビティを一対のゲートコアで３分割し、中央のキャビテ
ィに対する射出充填に対し、両側のキャビティへタイミ
ングを遅らせて射出充填するように構成したことであ
り、この構成以外は全て第１の実施形態と同じ構成であ
り、同じ構成についての説明は省略する。

【００２７】３５は固定ダイプレート３に取付けられた
固定金型、３６は可動ダイプレート３４に取付けられた
可動金型である。ランナ３２は分岐ランナ３３、３９、
４１に分岐し、分岐ランナ３３はゲート（バルブ）Ｃ４
０より開閉し、分岐ランナ３９はゲート（バルブ）Ａ３
７により開閉し、分岐ランナ４１はゲート（バルブ）Ｂ
３８により開閉する。１１Ａ、１１Ｂは可動金型３６内
を摺動するゲートコアであり、ゲートコア１１Ａ、１１
Ｂは可動ダイプレート３４に取付けられたアクチュエー
タ１３Ａ、１３Ｂによりキャビティ３１の樹脂通路を開
閉する。１２Ａ、１２Ｂはゲートコア１１Ａ、１１Ｂの
それぞれの先端に設けられた加熱器であり、この加熱器
１２Ａ、１２Ｂは適当なタイミングでキャビティ３１内
の溶融樹脂１０を加熱、冷却する。４３は型内圧を検出
する圧力検出センサである。また、４４Ａ、４４Ｂは加
熱器１２Ａ、１２Ｂの先端温度を検出する温度センサで
あり、加熱器１２Ａ、１２Ｂの先端温度は温度センサ４
４Ａ、４４Ｂの検出信号を受信した図示しない制御装置
により制御され、加熱器１２Ａ、１２Ｂの加熱のタイミ
ングも図示しない制御装置により制御される。

【００２８】溶融樹脂１０はランナ３２を通して金型キ
ャビティ３１内へ射出される。このとき、ゲートコア１
１Ａ、１１Ｂはキャビティ３１の中央両側の樹脂通路を
閉じ、ゲート（バルブ）Ａ３７、ゲート（バルブ）Ｂ３
８は閉じた状態で、ゲート（バルブ）Ｃ４０を開き、射
出スクリュ２は全射出量の約１／３を第１次射出をする
（図３−（Ｉ））。次いで、ゲート（バルブ）Ｃ４０を
閉じ、若干時間保持し、型内圧センサ４３の型内圧検出
信号が低くなったことを確認してゲートコア１１Ａ、１
１Ｂを引き出し、ゲート（バルブ）Ａ３７、ゲート（バ
ルブ）Ｂ３８を同時に開き、残りのキャビティに第２次
射出をする。このときより早い時点で加熱器１２Ａ、１
２Ｂを発熱させ、ゲートコア１１Ａ、１１Ｂの温度を上
昇して固化を始めた樹脂の温度を上昇させて第１次、第
２次射出の樹脂の境界を加熱し、溶融状態に保って融合
させるようにして、樹脂間のウェルドの接着を改善し、
接着強度を向上させる。また、ゲートコア１１Ａ、１１
Ｂを用いて樹脂境界部を部分的に加圧し樹脂を流動させ
ることにより、更なる強度向上が図れる。次いで加熱器
１２Ａ、１２Ｂの発熱を止め、（冷却し）金型３６と同
じ温度に制御して樹脂の圧力保持、冷却工程へ移行す
る。

【００２９】この第３の実施形態の金型装置も第１、第
２の実施形態の金型と同様に、図５−（２）〜図５−
（４）に示した射出と圧力保持のタイミングで、３カ所
のランナゲートから同時、又は順次に溶融樹脂を射出充
填することができる。従って、この射出充填のときもゲ
ートコア１１Ａ、１１Ｂ付属の加熱器１２Ａ、１２Ｂに
より樹脂流れの合流部分を加熱して融合してウェルドの
強度低下を少なくするようにしており、長大な成形品を
射出のタイミングをずらして２段射出により部分連結成
形することにより、第１の実施形態と同じ効果を奏する
ことができる。

【００３０】

【第４の実施形態】本発明の第４の実施形態の分割成形
方法は、金型キャビティをゲートコアで２分割して、一
対の射出シリンダから、それぞれランナによりタイミン
グに差をつけて分割成形するものであり、成形金型装置
の断面図、図４−（Ｉ）、図４−（ＩＩ）を用いて説明
する。第１の実施形態と異なるところは、射出シリンダ
が２台設置され、それぞれの射出シリンダが同時または
タイミングをずらして射出充填を行うもので、第１の実
施形態に設けられていた中央部の分岐ランナ１９は不必
要となる。この構成以外は殆ど第１の実施形態と同じ構
成となっているので、同じ構成についての説明は省略す
る。

【００３１】５２は固定ダイプレート５１に取付けられ
た固定金型、６は可動ダイプレート４に取付けられた可
動金型である。固定金型５２の２個のランナ５３、５４
の入り口にはそれぞれ２台の射出シリンダ１Ａ、１Ｂの
ノズルが圧着する。ランナ５３、５４は単一のキャビテ
ィ５５に連結している。可動金型６の中央に明けられた
貫通孔にゲートコア１１が嵌合し、ゲートコア１１は、
可動ダイプレート４に取付けられたアクチュエータ１３
により、キャビティ５５の中央の樹脂通路を遮断するよ
うに往復摺動して通路を開閉する。１２はゲートコア１
１の先端に設けられた加熱器である。４３は型内圧を検
出する圧力検出センサ、４４は加熱器１２の先端温度を
検出する温度センサで、加熱器１２の温度は温度センサ
４４の検出信号を受信した図示しない制御装置により制
御され、加熱器１２の加熱のタイミングも図示しない制
御装置により制御される。

【００３２】２台の射出シリンダ１Ａ、１Ｂはそれぞれ
同種又は、異種又は異色の樹脂材料を射出することがで
きる。図４においては射出シリンダ１Ａは樹脂Ａ５０、
射出シリンダ１Ｂは樹脂Ｂ５０を射出するようになって
いる。また、それぞれの射出シリンダ１Ａ、１Ｂの射出
スクリュ２Ａ、２Ｂは別々に射出駆動される。ゲートコ
ア１１が突き出されて、キャビティ５５の中央の樹脂通
路を閉じ、先ず、射出スクリュ２Ａが射出駆動されて全
射出量の約半分を第１次射出をする（図４−（Ｉ））。

【００３３】そのままの状態を若干時間保持し、型内圧
センサ４３が樹脂Ａ５０の型内圧が低くなったことを確
認した後、ゲートコア１１を引いてキャビティ５５の通
路を開き、射出スクリュ２Ｂが射出駆動されて全射出量
の残り半分を第２次射出をする（図４−（ＩＩ））。こ
のときより早い時点で加熱器１２を発熱させ、ゲートコ
ア１１の温度を上昇して固化を始めた樹脂の温度を上昇
させて第１次、第２次射出の樹脂の境界を加熱し、溶融
状態に保って融合させるようにして、樹脂間のウェルド
の接着を改善し、接着強度を向上させる。また、ゲート
コア１１を用いて樹脂境界部を部分的に加圧し樹脂を流
動させることにより、更なる強度向上が図れる。次いで
加熱器１２の発熱を止め、（冷却し）金型６と同じ温度
に制御して樹脂の圧力保持、冷却工程へ移行する。

【００３４】この第４の実施形態の金型装置も第１、第
２の実施形態の金型と同様に、図５−（２）〜図５−
（４）に示した射出と圧力保持のタイミングで、２台の
射出シリンダ１Ａ、１Ｂから同時、又は順次に溶融樹脂
を射出充填することができる。従って、この射出充填の
ときもゲートコア１１付属の加熱器１２により樹脂流れ
の合流部分を加熱して融合してウェルドの強度低下を少
なくするようにしており、長大な成形品を射出のタイミ
ングをずらして２段射出により部分連結成形することに
より、第１の実施形態と同じ効果を奏することができ
る。また、この金型装置は異種材料の連結成形品、異色
材料の連結成形品を連結成形することもできる。

【００３５】

【発明の効果】本発明は、射出成形機の金型装置におい
て、金型キャビティを分割するゲートコアを設け、金型
のランナーに複数の分岐路及びゲートバルブを設け、金
型キャビティを分割し、タイミングをずらしてゲートを
開いて分割した金型キャビティに溶融樹脂を射出すると
きに、次の射出の前または同時に金型キャビティを分割
しているゲートコアを開いて一体に成形し、樹脂の合流
部をゲートコアの先端に設けられた加熱器によって加熱
して融合させるようにしたので、樹脂合流部のウェルド
の強度低下を少なくする効果があり、樹脂合流部を加圧
すれば更なる効果が期待できる。また、部分連結成形を
すれば型内圧が低くなるので、キャビティ全面を押さえ
る型締力は小さくて済む、従って、型締装置の加圧機構
を小型にすることができ、製造コストをさげることが可
能となる。これを言い換えれば、型内圧を同じにすれ
ば、射出速度をより早くすることが可能で成形能力が向
上する。さらに、ゲートコアによりキャビティを分割
し、分割されたキャビティにタイミングをずらして溶融
樹脂を射出充填するようにすれば、型締力をさらに少な
くすることができ、特に長大な成形品を射出充填すると
きにコスト効果が大きい（請求項１〜８）。

【００３６】金型キャビティを３分割して上記の分割成
形方法を採ったものは、上記の効果に加えて長大な成形
品の金型に適している（請求項９、１０、１１）また、
複数の射出シリンダを使用して溶融樹脂を供給し、上記
の分割成形をする方法、装置は、異種、異色の樹脂を一
体に成形し、上記と同様な効果を奏することができる
（請求項１２、１３、１４）。加熱器に誘導加熱方式を
使用すれば急加熱が容易であるので、この金型装置のゲ
ートコアの先端の加熱方式として好適である（請求項１
５）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の分割成形方法を説明
する成形金型装置の断面図（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩ
Ｉ）である。

【図２】本発明の第２の実施形態の分割成形方法を説明
する成形金型装置の断面図（Ｉ）、（ＩＩ）である。

【図３】本発明の第３の実施形態の分割成形方法を説明
する成形金型装置の断面図（Ｉ）、（ＩＩ）である。

【図４】本発明の第４の実施形態の分割成形方法を説明
する成形金型装置の断面図（Ｉ）、（ＩＩ）である。

【図５】種々の射出充填方法における射出工程のタイミ
ングを示す図である。

【図６】通常の単一ランナによる射出充填方法のときの
型内圧分布状態と分割射出充填成形のときの型内圧分布
状態を比較した図である。

【符号の説明】

１ 射出シリンダ ２ 射出スクリュ ５、２５、５２ 固定金型 ６ 可動可動 ７、２７ ゲートＡ ８、２８ ゲートＢ １０ 溶融樹脂 １１ ゲートコア １２ 加熱器 １５、３１ キャビティ １６、２２、３２、５３、５４ ランナ １７、１８、１９、２３、２４、３９、４１、 分岐
ランナ ５０ 溶融樹脂Ａ ６０ 溶融樹脂Ｂ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲吉 文雄 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱重工業株式会社産業機器事業部内 (72)発明者 田村 幸夫 愛知県名古屋市中村区岩塚町字九反所60− １ 中菱エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 4F202 AK01 AM36 AP02 AR06 AR11 CA11 CB22 CK02 CK06 CK07 CK17 CK42 CK52 CN01 CN05 4F206 AK01 AM36 AP024 AR064 AR11 JA07 JB22 JL02 JN12 JN13 JN14 JN22 JQ81 JT01

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型のランナーから分岐された複数の分
   岐ランナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分
   割射出して一体に成形する射出成形方法において、複数
   の開閉ゲートコアで遮断された金型キャビティのうちの
   １つのキャビティへ前記キャビティに連通する分岐ラン
   ナからの射出を行い、前記開閉ゲートコアのうちの１つ
   で遮断された他のキャビティへこれに連通する別の分岐
   ランナから前記射出よりタイミングを遅らせて射出をし
   た後、前記開閉ゲートコアの後退によりできる空間に、
   これに連通する分岐ランナから射出を行って溶融樹脂を
   満たし、前記開閉ゲートコアの周辺を加熱することによ
   り順次射出を行った樹脂の境界部を溶融状態に保って融
   合した後、冷却固化させるようにしたことを特徴とする
   分割射出成形方法。
2. 【請求項２】 金型のランナーから分岐された複数の分
   岐ランナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分
   割射出して一体に成形する射出成形方法において、開閉
   ゲートコアで半分に遮断された金型キャビティの片側へ
   第１の分岐ランナからの第１次射出を行い、残りの半分
   のキャビティへ第２の分岐ランナから第１次射出よりタ
   イミングを遅らせて第２次射出をした後、前記開閉ゲー
   トコアを開いて第３の分岐ランナから第３次射出を行っ
   て溶融樹脂を満たし、前記開閉ゲートコアの周辺を加熱
   することにより第１次、第２次及び第３次の射出樹脂の
   境界部を溶融状態に保って融合した後、冷却固化させる
   ようにしたことを特徴とする分割射出成形方法。
3. 【請求項３】 請求項１及び２に記載の分割射出成形方
   法において、順次射出を行なった樹脂の境界部を溶融状
   態に保って融合した後、開閉ゲートコアにより樹脂境界
   部を部分的に加圧することを特徴とする分割射出成形方
   法。
4. 【請求項４】 金型のランナーから分岐された複数の分
   岐ランナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分
   割射出して一体に成形する射出成形機の金型装置におい
   て、金型キャビティの分岐ランナを閉じると同時にキャ
   ビティを分割するように開閉作動用のアクチュエータを
   備えた少なくとも１以上の開閉ゲートコアと、同開閉ゲ
   ートコアの先端に設けられた加熱器と、金型キャビティ
   の前記開閉ゲートコアで分割されたキャビティのそれぞ
   れへ通じる複数の分岐ランナにそれぞれ設けられたゲー
   トと、開閉ゲートコアの作動とランナのゲート作動と開
   閉ゲートコアの加熱器の加熱のタイミングを制御する制
   御装置とにより構成され、請求項１乃至３の方法により
   分割射出成型することを特徴とする金型装置。
5. 【請求項５】 金型のランナーから分岐された複数の分
   岐ランナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分
   割射出して一体に成形する射出成形方法において、少な
   くとも１以上の開閉ゲートコアで遮断された金型キャビ
   ティのうちの１つのキャビティへ射出を行い、タイミン
   グを遅らせて前記ゲートコアによる金型キャビティの遮
   断を解除すると同時に若しくは遮断を解除するより以前
   に前記開閉ゲートコアで分割され前記射出が行われたキ
   ャビティと隣接する他のキャビティへの射出を行い、順
   次行なった射出樹脂の境界の周辺を加熱することによ
   り、射出樹脂の境界部を溶融状態に保って融合した後、
   冷却固化させるようにしたことを特徴とする射出成形方
   法。
6. 【請求項６】 金型のランナーから分岐された複数の分
   岐ランナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分
   割射出して一体に成形する射出成形方法において、開閉
   ゲートコアで半分に遮断された金型キャビティの片側へ
   の第１次射出を行い、タイミングを遅らせて前記ゲート
   コアによる金型キャビティの遮断を解除すると同時に残
   りの半分のキャビティへの第２次の射出を行い、第１次
   射出と第２次の射出の境界の周辺を加熱することによ
   り、第１次及び第２次の射出樹脂の境界部を溶融状態に
   保って融合した後、冷却固化させるようにしたことを特
   徴とする射出成形方法。
7. 【請求項７】 請求項５及び６に記載の分割射出成形方
   法において、順次射出を行なった樹脂の境界部を溶融状
   態に保って融合した後、開閉ゲートコアにより樹脂境界
   部を部分的に加圧することを特徴とする分割射出成形方
   法。
8. 【請求項８】 金型のランナーから分岐された複数の分
   岐ランナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分
   割射出して一体に成形する射出成形機の金型装置におい
   て、金型キャビティを分割して遮断する開閉作動用のア
   クチュエータを備えた少なくとも１以上の開閉ゲートコ
   アと、同開閉ゲートコアの先端にそれぞれ設けられた加
   熱器と、前記開閉ゲートコアで分割された金型キャビテ
   ィのそれぞれに通じる分岐ランナにそれぞれ設けられた
   ゲートと、開閉ゲートコアの作動と分岐ランナのゲート
   作動と開閉ゲートコアの加熱器の加熱のタイミングを制
   御する制御装置とにより構成され、請求項５乃至７に記
   載の方法により射出成形することを特徴とする金型装
   置。
9. 【請求項９】 金型のランナーから分岐された複数の分
   岐ランナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を分
   割射出して一体に成形する射出成形方法において、金型
   キャビティに中央部と外側部を遮断して３分割する一対
   の開閉ゲートコアを閉側に作動し、中央の分岐ランナを
   通して中央の金型キャビティへの第１次射出を行い、第
   １次射出後タイミングを遅らせて開閉ゲートコアを開側
   へ作動すると同時に、外側の一対の分岐ランナより第２
   次の射出を行って金型キャビティの両外側部分への射出
   を行って成形し、第１次の射出樹脂と第２次の射出樹脂
   の境界周辺を加熱することにより第１次、第２次の射出
   樹脂の境界部を溶融状態に保って融合した後、冷却固化
   させるようにしたことを特徴とする射出成形方法。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の分割射出成形方法に
    おいて、順次射出を行なった樹脂の境界部を溶融状態に
    保って融合した後、開閉ゲートコアにより樹脂境界部を
    部分的に加圧することを特徴とする分割射出成形方法。
11. 【請求項１１】 金型のランナーから分岐された複数の
    分岐ランナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を
    分割射出して一体に成形する射出成形機の金型装置にお
    いて、金型キャビティの中央部分と外側部分を遮断する
    アクチュエータを備えた一対の開閉ゲートコアと、同開
    閉ゲートコアの先端に設けられた加熱器と、金型キャビ
    ティの中央部分へ通じる中央分岐ランナに設けられたゲ
    ートと、金型キャビティの両外側部分へ通じる一対の分
    岐ランナのそれぞれに設けられたゲートと、前記ゲート
    コアの作動と各分岐ランナのゲートの作動と前記ゲート
    コアの加熱器の加熱のタイミングを制御する制御装置と
    により構成され、請求項９及び１０に記載の方法により
    射出成形することを特徴とする射出成形機の金型装置。
12. 【請求項１２】 同一の金型キャビティに対して複数の
    射出ユニットと複数のランナーを設け、金型キャビティ
    のを中間部に設けた分割可能な開閉ゲートコアを閉側に
    して金型キャビティを分割し、複数の射出ユニットより
    異種又は異色の溶融樹脂を射出し、射出工程の終期に前
    記ゲートコアを開いて一体に成形する射出成形方法にお
    いて、開閉ゲートコアで半分に遮断された金型キャビテ
    ィの片側への第１の射出ユニットから射出を行い、タイ
    ミングを遅らせて前記ゲートコアによる金型キャビティ
    の遮断を解除し、次いで残りの半分のキャビティとゲー
    トコアが残した空隙へ第２の射出ユニットから射出充填
    成形し、第１次射出と第２次の射出の境界の周辺を加熱
    することにより、第１次及び第２次の射出樹脂の境界部
    を溶融状態に保って融合した後、冷却固化させるように
    したことを特徴とする射出成形方法。
13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の分割射出成形方法
    において、順次射出を行なった樹脂の境界部を溶融状態
    に保って融合した後、開閉ゲートコアにより樹脂境界部
    を部分的に加圧することを特徴とする分割射出成形方
    法。
14. 【請求項１４】 同一の金型キャビティに対して複数の
    射出ユニットと複数のランナーを設け、金型キャビティ
    の中間部を分割可能な開閉ゲートコアを閉側にして金型
    キャビティを分割し、複数の射出ユニットより異種又は
    異色の溶融樹脂を射出し、射出工程の終期に前記ゲート
    コアを開いて一体に成形する射出成形機の金型装置にお
    いて、金型キャビティを中央で２分割して遮断する開閉
    作動用のアクチュエータを備えた開閉ゲートコアと、同
    開閉ゲートコアの先端に設けられた加熱器と、各射出ユ
    ニットから直接金型キャビティへ連通するランナと、射
    出ユニットの射出のタイミングと前記ゲートコアの作動
    とゲートコアの加熱器の加熱のタイミングを制御する制
    御装置とにより構成され、上記請求項１２及び１３に記
    載の方法により射出成型することを特徴とする金型装
    置。
15. 【請求項１５】 金型のランナーから分岐された複数の
    分岐ランナ及びゲートから金型キャビティに溶融樹脂を
    分割射出して一体に成形する上記請求項４、８、１１及
    び１４の金型装置において、金型キャビティを遮断する
    ゲートコア周辺の金型面を加熱する手段に高周波電流誘
    導加熱器を用い、温度検出センサと温度制御装置により
    樹脂温度と加熱のタイミングを制御するようにしたこと
    を特徴とする射出成形機。