JP3961159B2

JP3961159B2 - 射出成形方法およびその成形機

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Publication number: JP3961159B2
Application number: JP19579499A
Authority: JP
Inventors: 猛長岡
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1999-07-09
Filing date: 1999-07-09
Publication date: 2007-08-22
Anticipated expiration: 2019-07-09
Also published as: CA2314288A1; ATE442947T1; ES2331868T3; MY126956A; MXPA00006713A; EP1066945A3; CA2314288C; EP1066945B1; US6630090B1; DE60042952D1; KR100373885B1; KR20010049745A; JP2001018253A; TW476696B; EP1066945A2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、品種の切り替え時に生じる混在樹脂を成形品の内部に存在させるように射出成形する射出成形方法およびその成形機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、射出成形機は、図１６に示すように、ホッパ５２から樹脂をシリンダバレル５１内に供給し、スクリュー５３を回転させて樹脂を可塑化しながら前方に送り出すと共にスクリュー５３を後退させる。そして、スクリュー位置により所定量の樹脂を計量したときに、スクリュー５３の回転を停止して前進させることによって、計量した樹脂をノズル部５１ａから図示しない金型内に押し出して射出成形を行うように構成されている。
【０００３】
ところで、例えば色替えのように成形品の品種を切り替える場合には、シリンダバレル５１内の樹脂を完全に新たな樹脂に置き換えて切替え前の樹脂の影響を受けないようにする必要がある。従って、従来においては、作業性および生産性の観点から、ホッパ５２を介して新たな樹脂を供給すると共に、スクリュー５３を回転および／または進退移動させることによって、新たな樹脂により切替え前の樹脂を押し出すようにして機外に排出する。そして、このような操作を繰り返すことによって、切替え前の樹脂が完全に機外に排出された時点で置き換えを完了し、次の成形品の射出成形を行うようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、シリンダバレル５１内の樹脂を完全に置き換えるまでに、例えば１０〜１００ショット等の多量の樹脂を機外に排出する必要がある。そして、機外に排出する樹脂は、新旧の樹脂が混在して色交ざり等を生じた混在樹脂の状態になっているため、成形品の材料として使用すると、色交ざり等の不具合を成形品の表面に出現させる。これにより、従来は、色替え等の成形品の品種の切り替えごとに多量の樹脂（混在樹脂）を時間をかけて廃棄することになるため、材料ロスの増大や実成形における機械稼働率の低下により成形品のコストアップを生じている。
【０００５】
そこで、本発明は、樹脂の切替え時に生じる混在樹脂を成形品の材料として用いた場合でも、成形品の表面に不具合を出現させないと共に、この混在樹脂による成形を樹脂の切替え操作と共に行うことができる射出成形方法およびその成形機を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、樹脂を可塑化しながら計量してキャビティ部に射出する射出ユニット同士を連結し、何れか一方の射出ユニットにおける所望の樹脂のみを前記キャビティ部に射出することによって、単一層の成形品を成形する通常成形動作と、何れか一方の射出ユニットにおける樹脂の切替え時に生じた混在樹脂をコア層とするように前記キャビティ部に射出し、他方の射出ユニットにおける所望の樹脂をスキン層とするように前記キャビティ部に射出することによって、３層構造の成形品を成形する複数層成形動作とを選択的に行う射出成形方法であって、
前記複数層成形動作は、前記射出ユニット同士の間で樹脂を送受給可能にすることによって、前記一方の射出ユニットで前記混在樹脂を可塑化すると共に前記コア層に対応するショット分となるように計量し、前記他方の射出ユニットで前記所望の樹脂を可塑化した後、前記スキン層に対応するショット分となるように前記一方の射出ユニットに送給し、前記一方の射出ユニットから前記所望の樹脂および混在樹脂をこの順に前記キャビティ部に射出することによって、前記３層構造の成形品を成形することを特徴としている。
上記の構成によれば、樹脂の切替えにより混在樹脂が生じると、混在樹脂をコア層に用いた３層構造の成形品を成形する複数層成形動作に移行することによって、混在樹脂による不具合を成形品の表面に出現させることなく所望の樹脂からなるスキン層の表面を有した成形品を得ることができる。そして、この成形品の成形は、混在樹脂を射出して機外に排出することにより行われるため、樹脂の切替え操作と共に行うことができる。これにより、樹脂の切替え操作と共に混在樹脂を用いて成形品を得ることができるため、従来のように多量の樹脂（混在樹脂）を時間をかけて廃棄していた場合よりも、材料ロスの低減および実成形における機械稼働率の向上により成形品をコストダウンすることができる。
【０００７】
また、上記の構成によれば、所望の樹脂および混在樹脂がこの順にキャビティ部に射出されると、先に射出された所望の樹脂がキャビティ部の壁面側から冷却されて固化する。従って、続いて混在樹脂が射出されると、この混在樹脂が所望の樹脂の柔軟なコア層に相当する内側部分を流動することによって、所望の樹脂が混在樹脂を内部に含んだ状態でキャビティ部の深部に押し込まれることになる。従って、混在樹脂の全量がキャビティ部に射出されると、混在樹脂の両側に所望の樹脂が存在する３層構造の状態となるため、コア層の混在樹脂をスキン層の所望の樹脂で被覆した３層構造の成形品を得ることができる。これにより、この射出成形方法によれば、特別な機構で射出ユニット同士を連結しなくても３層構造の成形品を得ることができるため、装置コストを低減することができる。
【０００８】
請求項２の発明は、樹脂を可塑化しながら計量してキャビティ部に射出する射出ユニット同士を連結し、何れか一方の射出ユニットにおける所望の樹脂のみを前記キャビティ部に射出することによって、単一層の成形品を成形する通常成形動作と、何れか一方の射出ユニットにおける樹脂の切替え時に生じた混在樹脂をコア層とし、他方の射出ユニットにおける所望の樹脂をスキン層として、コア層となる樹脂の周囲をスキン層となる樹脂で覆いながらキャビティー部に射出することによって、３層構造の成形品を成形する複数層成形動作とを選択的に行う射出成形方法であって、
前記複数層成形動作は、
前記各射出ユニットをコア層用流路およびスキン層用流路の何れか一方にそれぞれ切替え可能であるよう切替機構を介して接続することによって、
前記一方の射出ユニットで前記混在樹脂を可塑化しながら前記コア層に対応するショット分となるように計量すると共に、該射出ユニットを前記コア層用流路に接続し、前記他方の射出ユニットで前記所望の樹脂を可塑化しながら前記スキン層に対応するショット分となるように計量すると共に、該射出ユニットを前記スキン層用流路に接続し、
前記一方の射出ユニットにおける混在樹脂を前記コア層用流路を介して前記キャビティ部に射出すると共に、前記他方の射出ユニットにおける所望の樹脂を前記スキン層用流路を介して前記キャビティ部に射出する第１の複数層成形動作と、前記他方の射出ユニットで前記混在樹脂を可塑化しながら前記コア層に対応するショット分となるように計量すると共に、該射出ユニットを前記コア層用流路に接続し、前記一方の射出ユニットで前記所望の樹脂を可塑化しながら前記スキン層に対応するショット分となるように計量すると共に、該射出ユニットを前記スキン層用流路に接続し、前記他方の射出ユニットにおける混在樹脂を前記コア層用流路を介して前記キャビティ部に射出すると共に、前記一方の射出ユニットにおける所望の樹脂を前記スキン層用流路を介して前記キャビティ部に射出する第２の複数層成形動作とを、選択して前記３層構造の成形品を成形することを特徴としている。
上記の構成によれば、コア層用流路およびスキン層用流路に対して射出ユニットの接続状態を切り替えるという簡単な操作によって、一方の射出ユニットにおける混在樹脂をコア層とした３層構造の成形品を容易に得ることができる。
【００１０】
請求項３の発明は、樹脂を可塑化しながら計量してキャビティ部に射出する射出ユニット同士を連結する射出ユニット連結装置と、何れか一方の射出ユニットにおける所望の樹脂のみを前記キャビティ部に射出することにより単一層の成形品を成形する通常成形動作と、何れか一方の射出ユニットにおける樹脂の切替え時に生じた混在樹脂をコア層とするように前記キャビティ部に射出し、他方の射出ユニットにおける所望の樹脂をスキン層とするように前記キャビティ部に射出することにより３層構造の成形品を成形する複数層成形動作とを選択的に行う制御装置とを備えた射出成形機であって、
前記射出ユニット連結装置は、前記コア層の形成に使用されるコア層用流路と、前記スキン層の形成に使用されるスキン層用流路と、コア層用流路を流動した樹脂の周囲を覆うようスキン層用流路を流動した樹脂が集合してなる両樹脂を通過させる集合路と、前記一方の射出ユニットを前記コア層用流路およびスキン層用流路の何れか一方に切替え可能に接続する第１の切替機構と、前記他方の射出ユニットを前記コア層用流路およびスキン層用流路の何れか一方に切替え可能に接続する第２の切替機構とを有し、前記制御装置は、前記複数層成形動作時に、前記一方の射出ユニットを前記コア層用流路に接続すると共に前記他方の射出ユニットを前記スキン層用流路に接続するように、あるいは前記他方の射出ユニットを前記コア層用流路に接続すると共に前記一方の射出ユニットを前記スキン層用流路に接続するように、前記切替機構を制御することを特徴としている。
上記の構成によれば、一方の射出ユニットにおける混在樹脂をコア層とした３層構造の成形品を簡単な構成で容易に得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
〔実施形態１〕
本発明の第１の実施の形態を図１ないし図１０に基づいて以下に説明する。
本実施形態に係る射出成形方法を実施する成形機は、図５に示すように、型締ベース１と射出ユニット載置台２とを有している。型締ベース１の両端部には、支持部材３ａ・３ｂが縦設されている。支持部材３ａ・３ｂ間には、棒状のガイド部材４…が各コーナー部に横設されている。また、図中左側に位置する一方の支持部材３ａには、金型開閉シリンダ５がシリンダロッド５ａを他方側の支持部材３ｂに対向させるように設けられている。シリンダロッド５ａの先端部には、ガイド係合部材６が設けられている。このガイド係合部材６の各コーナー部には、上述のガイド部材４…が摺動自在に貫挿されており、ガイド部材４は、ガイド係合部材６をガイド部材４…に沿って移動させることによって、金型開閉シリンダ５のシリンダロッド５ａによる進退方向を規制している。
【００１２】
上記のガイド係合部材６には、型盤７を介して移動金型８が設けられている。移動金型８には、固定金型９が対向されており、固定金型９は、射出ユニット連結装置１０の背面に接合されている。そして、射出ユニット連結装置１０は、前面の外周部が他方側の支持部材３ｂに固設されている。これにより、固定金型９は、射出ユニット連結装置１０を介して他方側の支持部材３ｂに固設された状態になっており、移動金型８と固定金型９とは、移動金型８が金型開閉シリンダ５により固定金型９に当接して型締めされることによりキャビティ部１１を内部に形成する。
【００１３】
上記のキャビティ部１１には、品種の切替え時に生じる混在樹脂や正規（切替え後）の樹脂が第１射出ユニット１２や第２射出ユニット１３から供給される。各射出ユニット１２・１３は、図２（ａ）に示すように、先端部にノズル部１２ａ・１３ａが設けられた筒形状のシリンダバレル１２ｂ・１３ｂと、シリンダバレル１２ｂ・１３ｂ内に回転可能および進退移動可能に設けられたスクリュー１２ｃ・１３ｃと、スクリュー１２ｃ・１３ｃが進退移動するときのスクリュー位置を検出する図示しない位置検出器とを有している。
【００１４】
上記の第１射出ユニット１２は、図５に示すように、支持部材３ｂの上面に固設されたスライド機構１４に設けられている。スライド機構１４は、第１射出ユニット１２のノズル部１２ａの軸心が型締め方向に対して直交するように第１射出ユニット１２を昇降可能に支持しており、キャビティ部１１への樹脂の供給時に第１射出ユニット１２のノズル部１２ａを射出ユニット連結装置１０の側面に当接させる。一方、第２射出ユニット１３は、ノズル部１３ａの軸心が型締め方向に対して平行となるように射出ユニット載置台２上に進退移動可能に設けられており、キャビティ部１１への樹脂の供給時にノズル部１３ａが射出ユニット連結装置１０の前面に当接される。尚、本実施形態においては、第１射出ユニット１２が上下方向（鉛直方向）に配置された姿勢で第２射出ユニット１３に取り付けられているが、第１射出ユニット１２が水平方向に配置した姿勢で取り付けられていても良い。
【００１５】
上記のノズル部１２ａ・１３ａが当接される射出ユニット連結装置１０は、図６に示すように、固定金型９に接合される金型接合盤１５と、支持部材３ｂに固設される固定盤１６とを有している。金型接合盤１５と固定盤１６とは、所定間隔を離隔して対向するように複数の図示しないボルトを介して締結されている。そして、これらの金型接合盤１５および固定盤１６の間には、コア層用流路１９ｄを流動した樹脂の周囲をスキン層用流路１９ｂを流動した樹脂で覆うように両樹脂を集合しながらキャビティ部１１に供給する樹脂層形成機構１８が設けられている。
【００１６】
上記の樹脂層形成機構１８は、図７にも示すように、雄側積層部材１９と雌側積層部材２０と樹脂導入部材２１と流路開閉バルブ２２とを有している。雄側積層部材１９は、固定盤１６の中心部において貫設されており、先端部が第２射出ユニット１３のノズル部１３ａに当接するように設定されている。雄側積層部材１９の先端部には、ノズル部１３ａの先端部に面状に当接するように凹湾曲部１９ａが形成されている。凹湾曲部１９ａの中心部（底部）には、ノズル部１３ａからの樹脂を導通させるスキン層用流路１９ｂの一端が開口されている。そして、このスキン層用流路１９ｂは、雄側積層部材１９の軸心方向に形成された後、軸心を中心として複数方向（例えば４方向）に分岐され、他方側の壁面の複数箇所において開口するように形成されている。
【００１７】
上記のスキン層用流路１９ｂが複数箇所に開口される雄側積層部材１９の他方側には、円錐形状に形成された傾斜凸部１９ｃが形成されている。この傾斜凸部１９ｃの傾斜壁面には、上述のスキン層用流路１９ｂが開口されている。また、傾斜凸部１９ｃの頂部には、コア層用流路１９ｄの一端が開口されており、コア層用流路１９ｄは、雄側積層部材１９（傾斜凸部１９ｃ）の軸心方向に形成された後、金型接合盤１５および固定盤１６の中心位置において直角方向に曲折され、スキン層用流路１９ｂの分岐路の間を通過して側壁面に開口するように形成されている。また、コア層用流路１９ｄの曲折部には、閉鎖路１９ｅが連通されており、閉鎖路１９ｅは、コア層用流路１９ｄの曲折方向とは反対方向の側壁面に開口するように形成されている。
【００１８】
上記の構成を有した雄側積層部材１９は、雌側積層部材２０に嵌合されている。雌側積層部材２０は、金型接合盤１５の中心部において貫設されており、この雌側積層部材２０の固定金型９側の先端部には、集合路２０ａの一端が開口されている。集合路２０ａは、上述の傾斜凸部１９ｃ方向に形成された後、傾斜凸部１９ｃの傾斜壁面に対して一定の間隔を維持するように口径を拡大しながら雄側積層部材１９の端面で閉塞されるように形成されている。また、雌側積層部材２０の側面壁には、コア層用流路２０ｃおよび閉鎖路２０ｂの一端が開口されており、これらのコア層用流路２０ｃおよび閉鎖路２０ｂの他端は、上述の雄側積層部材１９のコア層用流路１９ｄおよび閉鎖路１９ｅにそれぞれ連通されている。そして、このようにしてコア層用流路２０ｃと曲折後のコア層用流路１９ｄと閉鎖路１９ｅと閉鎖路２０ｂとが連通されることによって、直線状の貫通孔が雄側積層部材１９および雌側積層部材２０にかけて型締め方向とは直角方向に形成されている。
【００１９】
上記の雌側積層部材２０の一方側の側壁面には、管形状の樹脂導入部材２１がコア層用流路２０ｃに連通するように固設されている。樹脂導入部材２１は、図６に示すように、金型接合盤１５および固定盤１６間において雌側積層部材２０側の中心部から外周部に到達するように形成されており、外周部側の端部には、アダプター部材２３が設けられている。そして、このアダプター部材２３には、上述の第１射出ユニット１２のノズル部１２ａが当接されるようになっている。
【００２０】
一方、雌側積層部材２０の他方側の側壁面には、例えば油圧シリンダからなる流路開閉バルブ２２が設けられている。流路開閉バルブ２２は、図７に示すように、進退移動可能な閉栓部材２２ａを有しており、閉栓部材２２ａは、閉鎖路２０ｂ・１９ｅに液密状態に挿通されている。そして、流路開閉バルブ２２は、閉栓部材２２ａを進出させることによりコア層用流路１９ｄを曲折部において閉栓状態にする一方、閉栓部材２２ａを後退させることによりコア層用流路１９ｄを開栓状態にする。また、閉栓部材２２ａの先端部は、コア層用流路１９ｄの曲折半径に対応した湾曲面とされており、コア層用流路１９ｄを開栓状態としたときに、曲折部における樹脂の流動抵抗を低減させる。
【００２１】
上記のように構成された射出ユニット連結装置１０や図５の第１および第２射出ユニット１２・１３は、図示しない制御装置により制御されている。制御装置は、第１射出ユニット１２の樹脂のみをキャビティ部１１に射出することにより単一層の成形品を成形する第１制御動作（通常成形動作）と、第１射出ユニット１２の混在樹脂および第２射出ユニット１３の樹脂をそれぞれコア層およびスキン層として３層構造の成形品を成形する第２制御動作（複数層成形動作）と、第２射出ユニット１３の樹脂のみをキャビティ部１１を射出することにより単一層の成形品を成形する第３制御動作（通常成形動作）と、第１射出ユニット１２の樹脂および第２射出ユニット１３の混在樹脂をそれぞれスキン層およびコア層として３層構造の成形品を成形する第４制御動作（複数層成形動作）とを実行可能になっている。
【００２２】
上記の構成において、射出成形機の動作について説明する。尚、以降の説明においては、樹脂や顔料の色をＡ色、Ｂ色、Ｃ色およびＤ色の順に変更することにより成形品の品種（色）を切り替える場合について説明するが、これに限定されるものではなく、樹脂の種類を変更することにより成形品の品種（性能や質感等）を切り替える場合に適用することもできる。
【００２３】
先ず、第１射出ユニット１２のホッパに第１品種の成形品に使用されるＡ色樹脂を投入する。そして、所定量のＡ色樹脂を投入したときに、図示しない成形開始スイッチを押圧することによって、制御装置に対して第１制御動作を実行させて第１射出ユニット１２に射出成形を行わせる。また、この射出成形時において、第２射出ユニット１３のホッパに次の第２品種の成形品に使用されるＢ色樹脂を投入する。
【００２４】
上記の第１制御動作を具体的に説明すると、先ず、金型開閉シリンダ５により移動金型８を固定金型９方向に移動させ、固定金型９に対して所定の押圧力で移動金型８を押し付けて型締めを行う。型締めにより金型８・９内にキャビティ部１１が形成されると、図２（ａ）のスクリュー１２ｃを進退移動自在にすると共に回転させることによって、ホッパからシリンダバレル１２ｂ内にＡ色樹脂を引き込みながら可塑化すると共に加熱溶融してノズル部１２ａ方向に進行させる。そして、スクリュー１２ｃの先端面とノズル部１２ａとの間に可塑化したＡ色樹脂を収容しながら、このＡ色樹脂の押圧力によりスクリュー１２ｃを後退させ、位置検出器によりスクリュー位置を検出して収容量を計量する。尚、初回の可塑化および計量時においては、図７に示すように、流路開閉バルブ２２によりコア層用流路２０ｃを閉栓状態にすることによって、Ａ色樹脂の漏洩を防止する。
【００２５】
上記の計量により可塑化したＡ色樹脂が１ショット分になったと判断すると、スクリュー１２ｃの回転を停止する。この後、スクリュー１２ｃを後退前の位置に復帰させるように前進させることによって、Ａ色樹脂をノズル部１２ａから射出し、射出ユニット連結装置１０における開栓状態のコア層用流路１９ｄを介してキャビティ部１１に圧入する。そして、キャビティ部１１においてＡ色樹脂を保持しながら冷却し、所定の冷却時間が経過して保型性を有するようになったときに、両金型８・９を型開きしてＡ色樹脂のみからなる成形品を取り出す。また、冷却期間中において、上述の動作により第１射出ユニット１２において次のショット分のＡ色樹脂を可塑化および計量しておき、両金型８・９が再び型締めされたときに射出する。そして、このような動作を繰り返すことによって、Ａ色樹脂のみからなる単一層の成形品を順次生産する。
【００２６】
次に、第１射出ユニット１２による第１品種（Ａ色）の成形品の生産から第２射出ユニット１３による第２品種（Ｂ色）の成形品の生産に切り替えると共に、第１射出ユニット１２において第３品種（Ｃ色）の成形品を生産できるように準備する。
【００２７】
即ち、Ａ色樹脂を収容していた第１射出ユニット１２のホッパにＣ色樹脂を投入した後、図４に示すように、制御装置に対して第２制御動作を実行させる。制御装置が第２制御動作を実行すると、先ず、第１射出ユニット１２において、ホッパに残留したＡ色樹脂と新たに投入したＣ色樹脂とが混在したＡ−Ｃ色混在樹脂を可塑化し、３層構造の成形品の中間部に位置するコア層に対応するショット分となるように計量する。また、第２射出ユニット１３において、Ｂ色樹脂を可塑化し、３層構造の成形品の表面側および裏面側に位置するスキン層に対応するショット分となるようにＢ色樹脂を計量する。
【００２８】
次に、第２射出ユニット１３からＢ色樹脂を第１射出ユニット１２のＡ−Ｃ色混在樹脂に先立って射出する。第２射出ユニット１３から射出されたＢ色樹脂は、図５に示すように、ノズル部１３ａを介して射出ユニット連結装置１０における雄側積層部材１９のスキン層用流路１９ｂに流入し、スキン層用流路１９ｂにおいて複数方向に分岐されながら進行する。そして、図７に示すように、Ｂ色樹脂がスキン層用流路１９ｂをさらに進行することによって、雄側積層部材１９の傾斜凸部１９ｃと雌側積層部材２０の集合路２０ａとの隙間に流出し、傾斜凸部１９ｃの傾斜壁面を完全に覆いながら固定金型９方向に流動する。
【００２９】
一方、Ｂ色樹脂が射出されてから所定の待ち時間が経過すると、流路開閉バルブ２２の閉栓部材２２ａを後退させることによって、コア層用流路１９ｄを開栓状態にする。そして、第１射出ユニット１２からＡ−Ｃ色混在樹脂を射出する。Ａ−Ｃ色混在樹脂は、樹脂導入部材２１を介して雌側積層部材２０および雄側積層部材１９のコア層用流路２０ｃ・１９ｄに流入し、閉栓部材２２ａの先端面により進行方向が曲折された後、傾斜凸部１９ｃの先端部から流出する。この際、傾斜凸部１９ｃの先端部には、先立って射出されたＢ色樹脂が傾斜凸部１９ｃの傾斜壁面に沿って集合している。従って、傾斜凸部１９ｃの先端部から流出したＡ−Ｃ色混在樹脂は、周囲をＢ色樹脂に完全に被覆されながら、Ｂ色樹脂と共に集合路２０ａを通過して固定金型９のキャビティ部１１に圧入される。
【００３０】
尚、コアー層となるＡ−Ｃ色混在樹脂の射出圧とスキン層となるＢ色樹脂の射出圧との関係は、成形品の形状等に応じて任意に決定することができる。即ち、図１１に示すように、コア／スキン圧力比とコア充填率との関係を調査したところ、コア層の圧力とスキン層の圧力とが同等であることを示すコア／スキン圧力比＝１．０に対して減少側（スキン層が高圧側）および増加側（コア層の高圧側）の何れの側においてもコアー層を充填できることが確認された。
【００３１】
この後、Ａ−Ｃ色混在樹脂の圧入がＢ色樹脂の圧入よりも早期に終了するように、Ａ−Ｃ色混在樹脂およびＢ色樹脂を所定量単位で圧入し、１ショット分の射出成形が完了すると、流路開閉バルブ２２の閉栓部材２２ａを進出させることによって、コア層用流路１９ｄを閉栓状態にする。この後、コア層用流路１９ｄを一時的に開栓状態にして第２射出ユニット１３の射出圧力でもってキャビティ部１１のＢ色樹脂およびＡ−Ｃ色混在樹脂を保圧しながら冷却する。そして、所定の冷却時間が経過して保型性を有するようになったときに、両金型８・９を型開きしてＡ−Ｃ色混在樹脂をＢ色樹脂で被覆した３層構造の成形品を取り出す。また、冷却期間中において、上述の動作により次のショット分のＡ−Ｃ色混在樹脂およびＢ色樹脂を各射出ユニット１２・１３でそれぞれ可塑化および計量しておき、両金型８・９が再び型締めされたときに射出する。そして、このような動作を繰り返すことによって、Ａ−Ｃ色混在樹脂をＢ色樹脂で被覆した３層構造の第２品種（Ｂ色）の成形品を順次生産する。
【００３２】
この後、ショット数等に基づいて第１射出ユニット１２のＡ−Ｃ色混在樹脂を全て使いきったと判断した場合には、本第２制御動作を終了し、第２射出ユニット１３のＢ色樹脂のみで単一層の成形品を成形する第３制御動作を実行する。
【００３３】
即ち、第２射出ユニット１３からのＢ色樹脂が第１射出ユニット１２に逆流しないように、コア層用流路１９ｄを閉栓状態にする。この後、第２射出ユニット１３において、１ショット分のＢ色樹脂を可塑化および計量した後に射出することによって、スキン層用流路１９ｂを介してキャビティ部１１に圧入する。そして、キャビティ部１１においてＢ色樹脂を保持しながら冷却し、所定の冷却時間が経過して保型性を有するようになったときに、両金型８・９を型開きしてＢ色樹脂のみからなる成形品を取り出す。また、冷却期間中において、次のショット分のＢ色樹脂を可塑化および計量しておき、両金型８・９が再び型締めされたときに射出する。そして、このような動作を繰り返すことによって、Ｂ色樹脂のみからなる単一層の成形品を順次生産する。
【００３４】
次に、第２射出ユニット１３による第２品種（Ｂ色）の成形品の生産から第１射出ユニット１２による第３品種（Ｃ色）の成形品の生産に切り替えると共に、第２射出ユニット１３において第４品種（Ｄ色）の成形品を生産できるように準備する。
【００３５】
即ち、Ｂ色樹脂を収容していた第２射出ユニット１３のホッパにＤ色樹脂を投入した後、図１に示すように、制御装置に対して第４制御動作を実行させる。制御装置が第４制御動作を実行すると、先ず、図２（ａ）に示すように、流路開閉バルブ２２によりコア層用流路１９ｄを閉栓状態にした後、第２射出ユニット１３において、スクリュー１３ｃを移動自在にすると共に回転させることによって、ホッパに残留したＢ色樹脂と新たに投入したＤ色樹脂とが混在したＢ−Ｄ色混在樹脂を可塑化し、３層構造の成形品の中間部に位置するコア層に対応するショット分（収容量Ｓ１）となるように計量する。
【００３６】
Ｂ−Ｄ色混在樹脂の計量を完了すると、スクリュー１３ｃを移動自在にしたまま回転を停止することによって、混在樹脂の可塑化を終了する。そして、図２（ｂ）に示すように、コア層用流路１９ｄを開栓状態にした後、第１射出ユニット１２のスクリュー１２ｃを一定のスクリュー位置に固定した状態で回転させることによって、Ｃ色樹脂を可塑化する。可塑化されたＣ色樹脂は、第１射出ユニット１２のスクリュー１２ｃが固定されている一方、第２射出ユニット１３のスクリュー１３ｃが移動自在にされているため、コア層用流路１９ｄから図７の集合路２０ａを介してスキン層用流路１９ｂに流動した後、第２射出ユニット１３に逆流する。そして、逆流したＣ色樹脂によりスクリュー１３ｃがＢ−Ｄ色混在樹脂と共に後退し、スクリュー位置に基づいてＣ色樹脂とＢ−Ｄ色混在樹脂との合計量が１ショット分（収容量Ｓ２）となったと判断したときに、スクリュー１２ｃの回転を停止してＣ色樹脂の逆流による可塑化計量を終了する。
【００３７】
次に、図２（ｃ）に示すように、コア層用流路１９ｄを閉栓状態にした後、第２射出ユニット１３のスクリュー１３ｃを前進させる。スクリュー１３ｃが前進すると、ノズル部１３ａ側のＣ色樹脂がスキン層用流路１９ｂを介してキャビティ部１１に圧入され、全量のＣ色樹脂が圧入された後、続いてＢ−Ｄ色混在樹脂が圧入される。この際、図３（ａ）に示すように、キャビティ部１１に圧入されたＣ色樹脂は、キャビティ部１１の壁面側から冷却されて固化し、続いて圧入されるＢ−Ｄ色混在樹脂がＣ色樹脂の柔軟な内側部分を流動することによって、Ｂ−Ｄ色混在樹脂を内部に含んだ状態でキャビティ部１１の深部に押し込まれることになる。従って、Ｃ色樹脂およびＢ−Ｄ色混在樹脂の全量がキャビティ部１１に圧入されると、Ｂ−Ｄ色混在樹脂の両側にＣ色樹脂が存在する３層構造の状態となるため、Ｂ−Ｄ色混在樹脂をＣ色樹脂で被覆した３層構造の第３品種（Ｃ色）の成形品となる。
【００３８】
そして、このような動作を繰り返すことによって、第３品種（Ｃ色）の成形品を順次生産し、ショット数等に基づいて第２射出ユニット１３のＢ−Ｄ色混在樹脂を全て使いきったと判断したときに、本第４制御動作を終了する。この後、制御装置に対して上述の第１制御動作を実行させることによって、第１射出ユニット１２にＣ色樹脂による射出成形を行わせる。
【００３９】
尚、上述の第４制御動作においては、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１射出ユニット１２のスクリュー１２ｃを回転させてＣ色樹脂を可塑化する際の圧力を利用することによって、Ｃ色樹脂を第２射出ユニット１３に逆流させるようになっているが、これに限定されるものではなく、図８に示すように、スクリュー１２ｃの進退移動による射出圧力を利用してＣ色樹脂を第２射出ユニット１３に逆流させるようになっていても良い。
【００４０】
即ち、図９（ａ）に示すように、第２射出ユニット１３におけるスクリュー１３ｃを回転させることによって、コア層に対応するショット分（収容量Ｓ１）のＢ−Ｄ色混在樹脂を可塑化計量する。この後、図９（ｂ）に示すように、コア層用流路１９ｄを開栓し、第１射出ユニット１２におけるスクリュー１２ｃを前進させることによって、第１射出ユニット１２からスキン層に対応するショット分（収容量Ｓ２−Ｓ１）のＣ色樹脂を第２射出ユニット１３に逆流させる。
【００４１】
次に、図９（ｃ）に示すように、１ショット分（収容量Ｓ２）のＣ色樹脂およびＢ−Ｄ色混在樹脂を第２射出ユニット１３に収容した後、スクリュー１３ｃを前進させることによって、Ｃ色樹脂およびＢ−Ｄ色混在樹脂をこの順にキャビティ部１１に射出する。この後、図１０（ａ）に示すように、第１射出ユニット１２のスクリュー１２ｃをさらに前進させることによって、所定ショット分（収容量β）のＣ色樹脂をキャビティ部１１に圧入する。これにより、キャビティ部１１の入口側における混在樹脂の露出を完全にＣ色樹脂で被覆する。この後、図１０（ｂ）に示すように、第１射出ユニット１２のスクリュー１２ｃを回転させ、次回分のＣ色樹脂を可塑化計量する。
【００４２】
以上のように、本実施形態の射出成形方法は、樹脂を可塑化しながら計量してキャビティ部１１に射出する射出ユニット１２・１３同士を連結し、何れか一方の射出ユニット１２・１３における所望の樹脂のみをキャビティ部１１に射出することによって、単一層の成形品を成形する通常成形動作と、何れか一方の射出ユニット１２・１３における樹脂の切替え時に生じた混在樹脂をコア層とするようにキャビティ部１１に射出し、他方の射出ユニット１３・１２における所望の樹脂をスキン層とするようにキャビティ部１１に射出することによって、３層構造の成形品を成形する複数層成形動作とを選択的に行うように構成されている。
【００４３】
より具体的には、第４制御動作による複数層成形動作は、射出ユニット１２・１３同士の間で樹脂を送受給可能にすることによって、一方の第２射出ユニット１３で混在樹脂を可塑化すると共にコア層に対応するショット分となるように計量し、他方の第１射出ユニット１２で所望の樹脂を可塑化した後、スキン層に対応するショット分となるように第２射出ユニット１３に送給し、第１射出ユニット１２から所望のＣ色樹脂およびＢ−Ｄ色混在樹脂をこの順にキャビティ部１１に射出することによって、３層構造の成形品を成形するようになっている。尚、本実施形態においては、第４制御動作により第２射出ユニット１３からＣ色樹脂およびＢ−Ｄ色混在樹脂をこの順に射出して成形品とする場合について説明しているが、第１射出ユニット１２および第２射出ユニット１３の両ユニットにおいて第４制御動作による複数層成形動作を行っても良い。
【００４４】
上記の構成によれば、樹脂の切替えにより混在樹脂が生じると、混在樹脂をコア層に用いた３層構造の成形品を成形する複数層成形動作に移行することによって、混在樹脂による不具合を成形品の表面に出現させることなく所望の樹脂からなるスキン層の表面を有した成形品を得ることができる。そして、この成形品の成形は、混在樹脂を射出して機外に排出することにより行われるため、樹脂の切替え操作と共に行うことができる。これにより、樹脂の切替え操作と共に混在樹脂を用いて成形品を得ることができるため、従来のように多量の樹脂（混在樹脂）を時間をかけて廃棄していた場合よりも、材料ロスの低減および実成形における機械稼働率の向上により成形品をコストダウンすることができる。
【００４５】
また、本実施形態の射出成形方法により成形品の形状や金型の仕様、成形品の肉厚等の各種の成形条件下において成形品を実際に成形したところ、図１２に示すように、コア層として充填可能な量は、全重量に対して５〜６５％の範囲であることが確認された。
【００４６】
〔実施形態２〕
次に、本発明の第２の実施形態を図１３ないし図１５に基づいて説明する。尚、説明の便宜上、実施形態１と同一の部材には同一の符号を付記してその説明を省略する。
【００４７】
本実施形態の射出成形機は、図１３に示すように、第１射出ユニット１２と第２射出ユニット１３とを連結する射出ユニット連結装置１０を有している。射出ユニット連結装置１０は、金型接合盤１５と、固定盤１６と、これら金型接合盤１５および固定盤１６間に設けられた樹脂層形成機構１８とを有している。
【００４８】
上記の樹脂層形成機構１８は、雄側積層部材１９と雌側積層部材２０と樹脂導入部材２１と流路開閉バルブ２２とを有している。雄側積層部材１９は、スキン層用流路１９ｂの入口から分岐路までの間に設けられた第２切替バルブ３１と、第２切替バルブ３１とスキン層用流路１９ｂとを連絡するように形成された第２バイパス路３２とを有している。第２切替バルブ３１は、直線状に形成された主導通路３１ａと、主導通路３１ａの中心部から直角方向に形成された副導通路３１ｂとを有しており、これらの導通路３１ａ・３１ｂを９０°正逆方向に回動可能になっている。そして、第２切替バルブ３１は、正方向に回動した正姿勢となったときに、主導通路３１ａによりスキン層用流路１９ｂの入口側と分岐路側とを連通させると共に第２バイパス路３２を閉栓する一方、図１４に示すように、逆方向に回動した逆姿勢となったときに、主導通路３１ａと副導通路３１ｂとでスキン層用流路１９ｂの入口側と第２バイパス路３２を連通させると共にスキン層用流路１９ｂの分岐路側を閉栓する。
【００４９】
また、図１３に示すように、雌側積層部材２０は、コア層用流路２０ｃ中に設けられた第１切替バルブ３３と、第１切替バルブ３３と集合路２０ａとを連絡するように形成された第１バイパス路３４とを有している。第１切替バルブ３３は、直線状に形成された主導通路３３ａと、主導通路３３ａの中心部から直角方向に形成された副導通路３３ｂとを有しており、これらの導通路３３ａ・３３ｂを９０°正逆方向に回動可能になっている。そして、第１バイパス路３４は、正方向に回動した正姿勢となったときに、主導通路３３ａによりコア層用流路２０ｃの入口側と集合路２０ａの端面とを連通させると共にコア層用流路２０ｃの出口側を閉栓する一方、図１４に示すように、逆方向に回動した逆姿勢となったときに、主導通路３３ａと副導通路３３ｂとでコア層用流路２０ｃの入口側と出口側とを連通させると共に第１バイパス路３４を閉栓する。
【００５０】
上記の第２切替バルブ３１および第１切替バルブ３３は、図示しない制御装置により正姿勢および逆姿勢の切替えが制御されている。制御装置は、第１射出ユニット１２の樹脂のみをキャビティ部１１に射出して単一層の成形品を成形する第５制御動作（通常成形動作）と、第１射出ユニット１２の混在樹脂および第２射出ユニット１３の樹脂をそれぞれコア層およびスキン層として３層構造の成形品を成形する第６制御動作（複数層成形動作）と、第２射出ユニット１３の樹脂のみをキャビティ部１１に射出して成形品を成形する第７制御動作（通常成形動作）と、第１射出ユニット１２の樹脂および第２射出ユニット１３の混在樹脂をそれぞれスキン層およびコア層として３層構造の成形品を成形する第８制御動作（複数層成形動作）とを実行可能になっている。その他の構成は、実施形態１と同一である。
【００５１】
上記の構成において、射出成形機の動作について説明する。尚、以降の説明においては、樹脂や顔料の色をＡ色、Ｂ色、Ｃ色およびＤ色の順に変更することにより成形品の品種（色）を切り替える場合について説明するが、これに限定されるものではなく、樹脂の種類を変更することにより成形品の品種（性能や質感等）を切り替える場合に適用することもできる。
【００５２】
先ず、第１射出ユニット１２のホッパに第１品種の成形品に使用されるＡ色樹脂を投入する。そして、所定量のＡ色樹脂を投入したときに、図示しない成形開始スイッチを押圧することによって、制御装置に対して第５制御動作を実行させて第１射出ユニット１２に射出成形を行わせる。また、この射出成形時において、第２射出ユニット１３のホッパに次の第２品種の成形品に使用されるＢ色樹脂を投入する。
【００５３】
上記の第５制御動作を実行すると、図１４に示すように、第１切替バルブ３３と第２切替バルブ３１とを逆姿勢となるように回動させる。そして、第１切替バルブ３３および第１バイパス路３４を介してコア層用流路２０ｃと集合路２０ａとを連通させると共に、第２切替バルブ３１および第２バイパス路３２を介してスキン層用流路１９ｂとコア層用流路１９ｄとを連通させる。また、第１射出ユニット１２からＡ色樹脂を射出する際に、このＡ色樹脂がコア層用流路１９ｄおよび第２バイパス路３２等を介して第２射出ユニット１３に逆流しないように、流路開閉バルブ２２の閉栓部材２２ａを進出させることによって、コア層用流路１９ｄを閉栓状態にする。
【００５４】
次に、第１射出ユニット１２において、Ａ色樹脂を１ショット分となるように可塑化計量して射出する。このＡ色樹脂は、コア層用流路２０ｃを流動した後、第１切替バルブ３３の副導通路３３ｂおよび主導通路３３ａを介して第１バイパス路３４に流動し、さらに集合路２０ａを介してキャビティ部１１に流入する。そして、キャビティ部１１においてＡ色樹脂を保持しながら冷却し、所定の冷却時間が経過して保型性を有するようになったときに、両金型８・９を型開きしてＡ色樹脂のみからなる成形品を取り出す。また、冷却期間中において、上述の動作により次のショット分のＡ色樹脂を可塑化および計量しておき、型締めによりキャビティ部１１が形成されたときに射出する。そして、このような動作を繰り返すことによって、Ａ色樹脂のみからなる単一層の成形品を順次生産する。
【００５５】
次に、第１射出ユニット１２による第１品種（Ａ色）の成形品の生産から第２射出ユニット１３による第２品種（Ｂ色）の成形品の生産に切り替えると共に、第１射出ユニット１２において第３品種（Ｃ色）の成形品を生産できるように準備する。
【００５６】
即ち、Ａ色樹脂を収容していた第１射出ユニット１２のホッパにＣ色樹脂を投入した後、制御装置に第６制御動作を実行させる。制御装置が第６制御動作を実行すると、先ず、図１３に示すように、第２切替バルブ３１と第１切替バルブ３３とを正姿勢となるように回動させる。そして、第２切替バルブ３１の主導通路３１ａを介してスキン層用流路１９ｂを連通状態にすると共に、第１切替バルブ３３の主導通路３３ａを介してコア層用流路２０ｃを連通状態にする。
【００５７】
次に、第１射出ユニット１２において、ホッパに残留したＡ色樹脂と新たに投入したＣ色樹脂とが混在したＡ−Ｃ色混在樹脂を可塑化し、３層構造の成形品の中間部に位置するコア層に対応するショット分となるように計量する。また、第２射出ユニット１３において、Ｂ色樹脂を可塑化し、３層構造の成形品の表面側および裏面側に位置するスキン層に対応するショット分となるようにＢ色樹脂を計量する。
【００５８】
この後、図１５に示すように、第２射出ユニット１３からＢ色樹脂を第１射出ユニット１２のＡ−Ｃ色混在樹脂に先立って射出する。第２射出ユニット１３から射出されたＢ色樹脂は、スキン層用流路１９ｂに流入し、第２切替バルブ３１の主導通路３１ａを通過した後、スキン層用流路１９ｂにおいて複数方向に分岐されながら進行する。そして、Ｂ色樹脂がスキン層用流路１９ｂをさらに進行することによって、雄側積層部材１９の傾斜凸部１９ｃと雌側積層部材２０の集合路２０ａとの隙間に流出し、傾斜凸部１９ｃの傾斜壁面を完全に覆いながら固定金型９方向に流動する。
【００５９】
一方、Ｂ色樹脂が射出されてから所定の待ち時間が経過すると、流路開閉バルブ２２の閉栓部材２２ａを後退させることによって、コア層用流路１９ｄを開栓状態にする。そして、第１射出ユニット１２からＡ−Ｃ色混在樹脂をＢ色樹脂の射出圧よりも低い圧力で射出する。Ａ−Ｃ色混在樹脂は、樹脂導入部材２１を介して雌側積層部材２０、第１切替バルブ３３の主導通路３３ａおよび雄側積層部材１９のコア層用流路１９ｄに流入し、閉栓部材２２ａの先端面により進行方向が曲折された後、傾斜凸部１９ｃの先端部から流出する。この際、傾斜凸部１９ｃの先端部には、先立って射出されたＢ色樹脂が傾斜凸部１９ｃの傾斜壁面に沿って集合している。従って、傾斜凸部１９ｃの先端部から流出したＡ−Ｃ色混在樹脂は、周囲をＢ色樹脂で完全に被覆されながら、Ｂ色樹脂と共に集合路２０ａを通過して固定金型９のキャビティ部１１に圧入される。
【００６０】
この後、Ａ−Ｃ色混在樹脂の圧入がＢ色樹脂の圧入よりも早期に終了するように、Ａ−Ｃ色混在樹脂およびＢ色樹脂を所定量単位で圧入し、１ショット分の射出成形が完了すると、流路開閉バルブ２２の閉栓部材２２ａを進出させることによって、コア層用流路１９ｄを閉栓状態にする。この後、コア層用流路１９ｄを一時的に開栓状態にして第１射出ユニット１２の射出圧力でもってキャビティ部１１のＢ色樹脂およびＡ−Ｃ色混在樹脂を保圧しながら冷却した後、Ａ−Ｃ色混在樹脂をＢ色樹脂で被覆した３層構造の成形品を取り出す。そして、以上の動作を繰り返すことによって、Ａ−Ｃ色混在樹脂をＢ色樹脂で被覆した３層構造の第２品種（Ｂ色）の成形品を順次生産する。
【００６１】
この後、ショット数等に基づいて第１射出ユニット１２のＡ−Ｃ色混在樹脂を全て使いきったと判断した場合には、本第６制御動作を終了し、第２射出ユニット１３のＢ色樹脂のみで単一層の成形品を成形する第７制御動作を実行する。
【００６２】
即ち、第２射出ユニット１３からのＢ色樹脂が第１射出ユニット１２に逆流しないように、コア層用流路１９ｄを閉栓状態にする。尚、第１射出ユニット１２のスクリュー位置を先端部に設定することにより逆流を防止しても良い。この後、第２射出ユニット１３において、１ショット分のＢ色樹脂を可塑化および計量した後に射出することによって、スキン層用流路１９ｂを介してキャビティ部１１に圧入し、所定の冷却時間が経過して保型性を有するようになったときにＢ色樹脂のみからなる成形品を取り出す。そして、このような動作を繰り返すことによって、Ｂ色樹脂のみからなる成形品を順次生産する。
【００６３】
次に、第２射出ユニット１３による第２品種（Ｂ色）の成形品の生産から第１射出ユニット１２による第３品種（Ｃ色）の成形品の生産に切り替えると共に、第２射出ユニット１３において第４品種（Ｄ色）の成形品を生産できるように準備する。
【００６４】
即ち、Ｂ色樹脂を収容していた第２射出ユニット１３のホッパにＤ色樹脂を投入した後、制御装置に第７制御動作を実行させる。制御装置が第７制御動作を実行すると、図１４に示すように、第２切替バルブ３１と第１切替バルブ３３とを逆姿勢となるように回動させる。そして、第２切替バルブ３１および第２バイパス路３２を介してスキン層用流路１９ｂとコア層用流路１９ｄとを連通させると共に、第１切替バルブ３３および第１バイパス路３４を介してコア層用流路２０ｃと集合路２０ａとを連通させる。また、第１射出ユニット１２からＣ色樹脂を射出する際に、このＣ色樹脂がコア層用流路１９ｄおよび第２バイパス路３２等を介して第２射出ユニット１３に逆流しないように、流路開閉バルブ２２の閉栓部材２２ａを進出させることによって、コア層用流路１９ｄを閉栓状態にする。
【００６５】
次に、第１射出ユニット１２において、Ｃ色樹脂を可塑化し、３層構造の成形品の表面側および裏面側に位置するスキン層に対応するショット分となるようにＢ色樹脂を計量する。また、第２射出ユニット１３において、ホッパに残留したＢ色樹脂と新たに投入したＤ色樹脂とが混在したＢ−Ｄ色混在樹脂を可塑化し、３層構造の成形品の中間部に位置するコア層に対応するショット分となるように計量する。
【００６６】
この後、第１射出ユニット１２からＣ色樹脂を第２射出ユニット１３のＢ−Ｄ色混在樹脂に先立って射出する。第１射出ユニット１２から射出されたＣ色樹脂は、コア層用流路２０ｃに流入し、第１切替バルブ３３の副導通路３３ｂおよび主導通路３３ａを通過した後、第１バイパス路３４に流動する。そして、Ｃ色樹脂が第１バイパス路３４をさらに進行することによって、雄側積層部材１９の傾斜凸部１９ｃと雌側積層部材２０の集合路２０ａとの隙間に流出し、傾斜凸部１９ｃの傾斜壁面を完全に覆いながら固定金型９方向に流動する。
【００６７】
一方、Ｃ色樹脂が射出されてから所定の待ち時間が経過すると、流路開閉バルブ２２の閉栓部材２２ａを後退させることによって、コア層用流路１９ｄを開栓状態にする。そして、第１射出ユニット１２からＢ−Ｄ色混在樹脂をＣ色樹脂の射出圧よりも低い圧力で射出する。Ｂ−Ｄ色混在樹脂は、コア層用流路１９ｄおよび第２切替バルブ３１、第２バイパス路３２を介してコア層用流路１９ｄに流入する。そして、閉栓部材２２ａの先端面により進行方向が曲折された後、傾斜凸部１９ｃの先端部から流出する。この際、傾斜凸部１９ｃの先端部には、先立って射出されたＣ色樹脂が傾斜凸部１９ｃの傾斜壁面に沿って集合している。従って、傾斜凸部１９ｃの先端部から流出したＢ−Ｄ色混在樹脂は、周囲をＣ色樹脂に完全に被覆されながら、Ｃ色樹脂と共に集合路２０ａを通過してキャビティ部１１に圧入される。
【００６８】
この後、混在樹脂の圧入がＣ色樹脂の圧入よりも早期に終了するように、Ｂ−Ｄ色混在樹脂およびＣ色樹脂を所定量単位で圧入し、１ショット分の射出成形が完了すると、流路開閉バルブ２２の閉栓部材２２ａを進出させることによって、コア層用流路１９ｄを閉栓状態にする。この後、コア層用流路１９ｄを一時的に開栓状態にして第２射出ユニット１３の射出圧力でもってキャビティ部１１のＣ色樹脂およびＢ−Ｄ色混在樹脂を保圧しながら冷却した後、Ｂ−Ｄ色混在樹脂をＣ色樹脂で被覆した３層構造の成形品を取り出す。そして、以上の動作を繰り返すことによって、Ｂ−Ｄ色混在樹脂をＣ色樹脂で被覆した３層構造の第３品種（Ｃ色）の成形品を順次生産する。
【００６９】
この後、ショット数等に基づいて第２射出ユニット１３のＢ−Ｄ色混在樹脂を全て使いきったと判断した場合には、本第７制御動作を終了し、第１射出ユニット１２のＣ色樹脂により成形品を成形する第８制御動作を実行する。
【００７０】
即ち、第１射出ユニット１２からのＣ色樹脂が第２射出ユニット１３に逆流しないように、コア層用流路１９ｄを閉栓状態にする。尚、第２射出ユニット１３のスクリュー位置を先端部に設定することにより逆流を防止しても良い。この後、第１射出ユニット１２において、１ショット分のＣ色樹脂を可塑化および計量した後に射出することによって、第１切替バルブ３３および第１バイパス路３４等を介してキャビティ部１１に圧入し、所定の冷却時間が経過して保型性を有するようになったときにＣ色樹脂のみからなる成形品を取り出す。そして、このような動作を繰り返すことによって、Ｃ色樹脂のみからなる成形品を順次生産する。
【００７１】
以上のように、本実施形態の射出成形機は、樹脂を可塑化しながら計量してキャビティ部１１に射出する射出ユニット１２・１３同士を連結する射出ユニット連結装置１０と、何れか一方の射出ユニット１２・１３における所望の樹脂のみをキャビティ部１１に射出することにより単一層の成形品を成形する通常成形動作と、何れか一方の射出ユニット１２・１３における樹脂の切替え時に生じた混在樹脂をコア層とするようにキャビティ部１１に射出し、他方の射出ユニット１３・１２における所望の樹脂をスキン層とするようにキャビティ部１１に射出することにより３層構造の成形品を成形する複数層成形動作とを選択的に行う制御装置とを備えている。そして、射出ユニット連結装置１０は、コア層の形成に使用されるコア層用流路１９ｄと、スキン層の形成に使用されるスキン層用流路１９ｂと、各射出ユニット１２・１３をコア層用流路１９ｄおよびスキン層用流路１９ｂの何れか一方にそれぞれ切替え可能に接続する切替機構（第１切替バルブ３３、第１バイパス路３４、第２切替バルブ３１、第２バイパス路３２）とを有している。また、制御装置は、複数層成形動作時に、一方の射出ユニットをコア層用流路に接続すると共に、他方の射出ユニットをスキン層用流路に接続するように、上記の切替機構を制御するようになっている。
【００７２】
上記の構成によれば、一方の射出ユニット１２・１３で混在樹脂を可塑化しながらコア層に対応するショット分となるように計量すると共に、この一方の射出ユニット１２・１３をコア層用流路１９ｄに接続し、他方の射出ユニット１３・１２で所望の樹脂を可塑化しながらスキン層に対応するショット分となるように計量すると共に、この他方の射出ユニット１３・１２をスキン層用流路１９ｂに接続する。この後、一方の射出ユニット１２・１３における混在樹脂および他方の射出ユニット１３・１２における所望の樹脂をコア層用流路１９ｄおよびスキン層用流路１９ｂを介してキャビティ部１１にそれぞれ射出することによって、３層構造の成形品を成形することができる。これにより、コア層用流路１９ｄおよびスキン層用流路１９ｂに対して射出ユニット１２・１３の接続状態を切り替えるという簡単な操作によって、一方の射出ユニット１２・１３における混在樹脂をコア層とした３層構造の成形品を容易に得ることができる。
【００７３】
尚、以上の第１の実施形態および第２の実施形態においては、樹脂の色替え時の場合について説明しているが、これに限定されるものではなく、表１のように、相溶性を有した樹脂間で樹脂替えをする場合においても適用することができる。
【００７４】
【表１】

【００７５】
【発明の効果】
請求項１の発明は、樹脂を可塑化しながら計量してキャビティ部に射出する射出ユニット同士を連結し、何れか一方の射出ユニットにおける所望の樹脂のみを前記キャビティ部に射出することによって、単一層の成形品を成形する通常成形動作と、何れか一方の射出ユニットにおける樹脂の切替え時に生じた混在樹脂をコア層とするように前記キャビティ部に射出し、他方の射出ユニットにおける所望の樹脂をスキン層とするように前記キャビティ部に射出することによって、３層構造の成形品を成形する複数層成形動作とを選択的に行う射出成形方法であって、
前記複数層成形動作は、前記射出ユニット同士の間で樹脂を送受給可能にすることによって、前記一方の射出ユニットで前記混在樹脂を可塑化すると共に前記コア層に対応するショット分となるように計量し、前記他方の射出ユニットで前記所望の樹脂を可塑化した後、前記スキン層に対応するショット分となるように前記一方の射出ユニットに送給し、前記一方の射出ユニットから前記所望の樹脂および混在樹脂をこの順に前記キャビティ部に射出することによって、前記３層構造の成形品を成形する構成である。
上記の構成によれば、樹脂の切替えにより混在樹脂が生じると、混在樹脂をコア層に用いた３層構造の成形品を成形する複数層成形動作に移行することによって、混在樹脂による不具合を成形品の表面に出現させることなく所望の樹脂からなるスキン層の表面を有した成形品を得ることができる。そして、この成形品の成形は、混在樹脂を射出して機外に排出することにより行われるため、樹脂の切替え操作と共に行うことができる。これにより、樹脂の切替え操作と共に混在樹脂を用いて成形品を得ることができるため、従来のように多量の樹脂（混在樹脂）を時間をかけて廃棄していた場合よりも、材料ロスの低減および実成形における機械稼働率の向上により成形品のコストダウンすることができるという効果を奏する。
【００７６】
また、上記の構成によれば、所望の樹脂および混在樹脂がこの順にキャビティ部に射出されると、先に射出された所望の樹脂がキャビティ部の壁面側から冷却されて固化する。従って、続いて混在樹脂が射出されると、この混在樹脂が所望の樹脂の柔軟なコア層に相当する内側部分を流動することによって、混在樹脂を内部に含んだ状態で所望の樹脂がキャビティ部の深部に押し込まれることになる。従って、混在樹脂の全量がキャビティ部に射出されると、混在樹脂の両側に所望の樹脂が存在する３層構造の状態となるため、コア層の混在樹脂をスキン層の所望の樹脂で被覆した３層構造の成形品を得ることができる。これにより、この構成によれば、特別な機構で射出ユニット同士を連結しなくても３層構造の成形品を得ることができるため、装置コストを低減することができるという効果を奏する。
【００７７】
請求項２の発明は、樹脂を可塑化しながら計量してキャビティ部に射出する射出ユニット同士を連結し、何れか一方の射出ユニットにおける所望の樹脂のみを前記キャビティ部に射出することによって、単一層の成形品を成形する通常成形動作と、何れか一方の射出ユニットにおける樹脂の切替え時に生じた混在樹脂をコア層とし、他方の射出ユニットにおける所望の樹脂をスキン層として、コア層となる樹脂の周囲をスキン層となる樹脂で覆いながらキャビティー部に射出することによって、３層構造の成形品を成形する複数層成形動作とを選択的に行う射出成形方法であって、
前記複数層成形動作は、
前記各射出ユニットをコア層用流路およびスキン層用流路の何れか一方にそれぞれ切替え可能であるよう切替機構を介して接続することによって、
前記一方の射出ユニットで前記混在樹脂を可塑化しながら前記コア層に対応するショット分となるように計量すると共に、該射出ユニットを前記コア層用流路に接続し、前記他方の射出ユニットで前記所望の樹脂を可塑化しながら前記スキン層に対応するショット分となるように計量すると共に、該射出ユニットを前記スキン層用流路に接続し、
前記一方の射出ユニットにおける混在樹脂を前記コア層用流路を介して前記キャビティ部に射出すると共に、前記他方の射出ユニットにおける所望の樹脂を前記スキン層用流路を介して前記キャビティ部に射出する第１の複数層成形動作と、前記他方の射出ユニットで前記混在樹脂を可塑化しながら前記コア層に対応するショット分となるように計量すると共に、該射出ユニットを前記コア層用流路に接続し、前記一方の射出ユニットで前記所望の樹脂を可塑化しながら前記スキン層に対応するショット分となるように計量すると共に、該射出ユニットを前記スキン層用流路に接続し、前記他方の射出ユニットにおける混在樹脂を前記コア層用流路を介して前記キャビティ部に射出すると共に、前記一方の射出ユニットにおける所望の樹脂を前記スキン層用流路を介して前記キャビティ部に射出する第２の複数層成形動作とを、選択して前記３層構造の成形品を成形する構成である。
上記の構成によれば、コア層用流路およびスキン層用流路に対して射出ユニットの接続状態を切り替えるという簡単な操作によって、一方の射出ユニットにおける混在樹脂をコア層とした３層構造の成形品を容易に得ることができるという効果を奏する。
【００７９】
請求項３の発明は、樹脂を可塑化しながら計量してキャビティ部に射出する射出ユニット同士を連結する射出ユニット連結装置と、何れか一方の射出ユニットにおける所望の樹脂のみを前記キャビティ部に射出することにより単一層の成形品を成形する通常成形動作と、何れか一方の射出ユニットにおける樹脂の切替え時に生じた混在樹脂をコア層とするように前記キャビティ部に射出し、他方の射出ユニットにおける所望の樹脂をスキン層とするように前記キャビティ部に射出することにより３層構造の成形品を成形する複数層成形動作とを選択的に行う制御装置とを備えた射出成形機であって、
前記射出ユニット連結装置は、前記コア層の形成に使用されるコア層用流路と、前記スキン層の形成に使用されるスキン層用流路と、コア層用流路を流動した樹脂の周囲を覆うようスキン層用流路を流動した樹脂が集合してなる両樹脂を通過させる集合路と、前記一方の射出ユニットを前記コア層用流路およびスキン層用流路の何れか一方に切替え可能に接続する第１の切替機構と、前記他方の射出ユニットを前記コア層用流路およびスキン層用流路の何れか一方に切替え可能に接続する第２の切替機構とを有し、前記制御装置は、前記複数層成形動作時に、前記一方の射出ユニットを前記コア層用流路に接続すると共に前記他方の射出ユニットを前記スキン層用流路に接続するように、あるいは前記他方の射出ユニットを前記コア層用流路に接続すると共に前記一方の射出ユニットを前記スキン層用流路に接続するように、前記切替機構を制御する構成である。
上記の構成によれば、一方の射出ユニットにおける混在樹脂をコア層とした３層構造の成形品を簡単な構成で容易に得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】射出成形機の動作状態を示す説明図である。
【図２】射出成形の過程を示す説明図であり、（ａ）はＢ−Ｄ色混在樹脂を可塑化計量する状態、（ｂ）はＣ色樹脂を逆流させる状態、（ｃ）はＣ色樹脂およびＢ−Ｄ色混在樹脂を射出する状態を示すものである。
【図３】キャビティ部に射出される樹脂の状態を示す説明図であり、（ａ）はＣ色樹脂の流動状態、（ｂ）はＢ−Ｄ色混在樹脂の流動状態を示すものである。
【図４】各射出ユニットによる圧入状態を示す説明図である。
【図５】射出成形機の概略構成図である。
【図６】射出ユニット連結装置の縦断面図である。
【図７】射出ユニット連結装置の要部を拡大して示す断面図である。
【図８】射出成形機の動作状態を示す説明図である。
【図９】射出成形の過程を示す説明図であり、（ａ）はＢ−Ｄ色混在樹脂を可塑化計量する状態、（ｂ）はＣ色樹脂を逆流させる状態、（ｃ）はＣ色樹脂およびＢ−Ｄ色混在樹脂を射出する状態を示すものである。
【図１０】射出成形の過程を示す説明図であり、（ａ）はＣ色樹脂を射出する状態、（ｂ）はＣ色樹脂を可塑化計量する状態を示すものである。
【図１１】コア充填率とコア／スキン圧力比との関係を示すグラフである。
【図１２】コア充填率と成形品肉厚との関係を示すグラフである。
【図１３】射出ユニット連結装置の要部を拡大して示す断面図である。
【図１４】射出ユニット連結装置の要部を拡大して示す断面図である。
【図１５】各射出ユニットによる圧入状態を示す説明図である。
【図１６】従来の射出成形機の概略構成図である。
【符号の説明】
１型締ベース
２射出ユニット載置台
４ガイド部材
５金型開閉シリンダ
６ガイド係合部材
７型盤
８移動金型
９固定金型
１０射出ユニット連結装置
１１キャビティ部
１２第１射出ユニット
１３第２射出ユニット
１４スライド機構
１５金型接合盤
１６固定盤
１８樹脂層形成機構
１９雄側積層部材
１９ａ凹湾曲部
１９ｂスキン層用流路
１９ｃ傾斜凸部
１９ｄコア層用流路
２０雌側積層部材
２０ａ集合路
２０ｂ閉鎖路
２０ｃコア層用流路
２１樹脂導入部材
２２流路開閉バルブ
３１第２切替バルブ
３２第２バイパス路
３３第１切替バルブ
３４第１バイパス路

Claims

樹脂を可塑化しながら計量してキャビティ部に射出する射出ユニット同士を連結し、
何れか一方の射出ユニットにおける所望の樹脂のみを前記キャビティ部に射出することによって、単一層の成形品を成形する通常成形動作と、
何れか一方の射出ユニットにおける樹脂の切替え時に生じた混在樹脂をコア層とするように前記キャビティ部に射出し、他方の射出ユニットにおける所望の樹脂をスキン層とするように前記キャビティ部に射出することによって、３層構造の成形品を成形する複数層成形動作とを選択的に行う射出成形方法であって、
前記複数層成形動作は、
前記射出ユニット同士の間で樹脂を送受給可能にすることによって、
前記一方の射出ユニットで前記混在樹脂を可塑化すると共に前記コア層に対応するショット分となるように計量し、
前記他方の射出ユニットで前記所望の樹脂を可塑化した後、前記スキン層に対応するショット分となるように前記一方の射出ユニットに送給し、
前記一方の射出ユニットから前記所望の樹脂および混在樹脂をこの順に前記キャビティ部に射出することによって、前記３層構造の成形品を成形することを特徴とする射出成形方法。
樹脂を可塑化しながら計量してキャビティ部に射出する射出ユニット同士を連結し、
何れか一方の射出ユニットにおける所望の樹脂のみを前記キャビティ部に射出することによって、単一層の成形品を成形する通常成形動作と、
何れか一方の射出ユニットにおける樹脂の切替え時に生じた混在樹脂をコア層とし、他方の射出ユニットにおける所望の樹脂をスキン層として、コア層となる樹脂の周囲をスキン層となる樹脂で覆いながらキャビティー部に射出することによって、３層構造の成形品を成形する複数層成形動作とを選択的に行う射出成形方法であって、
前記複数層成形動作は、
前記各射出ユニットをコア層用流路およびスキン層用流路の何れか一方にそれぞれ切替え可能であるよう切替機構を介して接続することによって、
前記一方の射出ユニットで前記混在樹脂を可塑化しながら前記コア層に対応するショット分となるように計量すると共に、該射出ユニットを前記コア層用流路に接続し、
前記他方の射出ユニットで前記所望の樹脂を可塑化しながら前記スキン層に対応するショット分となるように計量すると共に、該射出ユニットを前記スキン層用流路に接続し、
前記一方の射出ユニットにおける混在樹脂を前記コア層用流路を介して前記キャビティ部に射出すると共に、前記他方の射出ユニットにおける所望の樹脂を前記スキン層用流路を介して前記キャビティ部に射出する第１の複数層成形動作と、
前記他方の射出ユニットで前記混在樹脂を可塑化しながら前記コア層に対応するショット分となるように計量すると共に、該射出ユニットを前記コア層用流路に接続し、前記一方の射出ユニットで前記所望の樹脂を可塑化しながら前記スキン層に対応するショット分となるように計量すると共に、該射出ユニットを前記スキン層用流路に接続し、
前記他方の射出ユニットにおける混在樹脂を前記コア層用流路を介して前記キャビティ部に射出すると共に、前記一方の射出ユニットにおける所望の樹脂を前記スキン層用流路を介して前記キャビティ部に射出する第２の複数層成形動作とを、
選択して前記３層構造の成形品を成形することを特徴とする射出成形方法。
樹脂を可塑化しながら計量してキャビティ部に射出する射出ユニット同士を連結する射出ユニット連結装置と、
何れか一方の射出ユニットにおける所望の樹脂のみを前記キャビティ部に射出することにより単一層の成形品を成形する通常成形動作と、何れか一方の射出ユニットにおける樹脂の切替え時に生じた混在樹脂をコア層とするように前記キャビティ部に射出し、他方の射出ユニットにおける所望の樹脂をスキン層とするように前記キャビティ部に射出することにより３層構造の成形品を成形する複数層成形動作とを選択的に行う制御装置とを備えた射出成形機であって、
前記射出ユニット連結装置は、
前記コア層の形成に使用されるコア層用流路と、
前記スキン層の形成に使用されるスキン層用流路と、
コア層用流路を流動した樹脂の周囲を覆うようスキン層用流路を流動した樹脂が集合してなる両樹脂を通過させる集合路と、
前記一方の射出ユニットを前記コア層用流路およびスキン層用流路の何れか一方に切替え可能に接続する第１の切替機構と、
前記他方の射出ユニットを前記コア層用流路およびスキン層用流路の何れか一方に切替え可能に接続する第２の切替機構とを有し、
前記制御装置は、
前記複数層成形動作時に、前記一方の射出ユニットを前記コア層用流路に接続すると共に前記他方の射出ユニットを前記スキン層用流路に接続するように、あるいは前記他方の射出ユニットを前記コア層用流路に接続すると共に前記一方の射出ユニットを前記スキン層用流路に接続するように、前記切替機構を制御することを特徴とする射出成形機。