JP3979796B2

JP3979796B2 - MULTILAYER INJECTION MOLDING MACHINE AND METHOD FOR MANUFACTURING INJECTION MOLDED PRODUCT COMPRISING MULTIPLE LAYERS

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Publication number: JP3979796B2
Application number: JP2001179426A
Authority: JP
Inventors: 猛長岡
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2001-06-14
Filing date: 2001-06-14
Publication date: 2007-09-19
Anticipated expiration: 2021-06-14
Also published as: JP2002370253A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金型内のキャビティ部に対してスキン層樹脂およびコア層樹脂を各射出ユニットからそれぞれ圧入して成形する複数層射出成形機及び複数層からなる射出成形品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年においては、材料コストや資源の有効利用等の観点から、低品質や低価格のコア層樹脂の全部や一部を所望のスキン層樹脂で被覆した成形品を製造することが要望されている。そして、このような複数層からなる成形品においては、更なる高品質化や色相の調整等の付加価値を上げる目的のため、成形品中の必要個所のみ複数層構造にする要求が高まってきている。
こういった複数層からなる成形品を得るものとして、例えば特開平２−３０７７１２号公報においては、複数層からなる成形品を一回の処理動作で成形することができる複数層射出成形機が開示されている。
【０００３】
即ち、この複数層射出成形機は、図７に示すように、内部温度を所定温度以上に昇温可能な加熱筒５１と、加熱筒５１内に回転可能に設けられた押出スクリュ５２とを有したスキン層用射出ユニット５６およびコア層用射出ユニット５７を有している。これらの射出ユニット５６・５７は、ノズル部材５４に接合されており、ノズル部材５４の内部には、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、スキン層樹脂流路５４ａおよびコア層樹脂流路５４ｂが形成されていると共に、これらの樹脂流路５４ａ・５４ｂを開閉する内側トーピード５８が設けられている。
【０００４】
そして、射出成形する際には、図８（ａ）に示すように、内側トーピード５８を前進させて両樹脂流路５４ａ・５４ｂを閉栓しておき、各射出ユニット５６・５７からスキン層樹脂およびコア層樹脂を射出しながら内側トーピード５８を後退させることによって、図８（ｃ）に示すように、スキン層樹脂流路５４ａのみを開栓してスキン層樹脂を図７の金型５５内に圧入する。この後、図８（ｂ）に示すように、内側トーピード５８を中間位置に前進させて両樹脂流路５４ａ・５４ｂを開栓することによって、スキン層樹脂でコア層樹脂を被覆しながら圧入するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、複数層射出成形機は、スキン層樹脂による被覆面にコア層樹脂が出現すると、このコア層樹脂が後工程における不良原因となるため、スキン層樹脂によりコア層樹脂を確実に被覆できることが極めて重要である。
【０００６】
しかしながら、上記従来の構成では、内側トーピード５８の進退移動により両樹脂流路５４ａ・５４ｂを開閉するため、各樹脂流路５４ａ・５４ｂの開口径を個別に制御することができない。従って、コア層樹脂をスキン層樹脂により確実に被覆させるように、コア層樹脂の圧入量をコア層樹脂流路５４ｂの開口径を操作して微調整しようとしても、スキン層樹脂流路５４ａの開口径がコア層樹脂流路５４ｂと共に操作されるため、コア層樹脂をスキン層樹脂に対して所望の比率で圧入することが困難であるという問題がある。
【０００７】
特に、内側トーピード５８の進退移動により両樹脂流路５４ａ・５４ｂを開閉すると、圧入の開始時において、図８（ａ）に示すように、内側トーピード５８により両樹脂流路５４ａ・５４ｂを閉栓した状態から、図８（ｃ）に示すように、内側トーピード５８を後退させてスキン層樹脂流路５４ａを開栓する際に、図８（ｂ）に示すように、両樹脂流路５４ａ・５４ｂが開栓した状態となる。従って、圧入の開始時においては、コア層樹脂流路５４ｂからコア層樹脂がスキン層樹脂に混入する可能性があるため、コア層樹脂をスキン層樹脂により確実に被覆させることが極めて困難になっている。
したがって、かかる従来の複数層射出成形機においては、成形品中の必要個所のみ部分的に複数層構造にするという要求に対しては、適切に満たすことができないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、コア層樹脂をスキン層樹脂により確実に被覆させることができ、射出成形品中の必要個所のみ部分的に複数層構造にすることを可能にする複数層射出成形機、及び部分的に複数層からなる射出成形品の製造方法とその成形品を提供することができるものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために第１の発明の複数層射出成形機は、金型内に形成されたキャビティ部に対してコア層用射出ユニットおよびスキン層用射出ユニットからコア層樹脂およびスキン層樹脂をそれぞれ圧入することによって、前記コア層樹脂を前記スキン層樹脂により被覆した成形品を成形する複数層射出成形機において、前記コア層用射出ユニットから前記キャビティ部への樹脂流路を開閉する流路開閉手段と、前記スキン層射出期間中に前記コア層樹脂射出開始タイミングを複数回設定可能な教示手段と、前記教示手段の指示に基づいて前記開閉手段の開閉状態を切替える制御手段とを有していることを特徴とする。
【００１０】
この構成によると、スキン層の圧入開始時に、コア層樹脂の樹脂流路を閉栓しておくことによって、コア層樹脂がスキン層樹脂に混入することを防止することができる。また、コア層樹脂の樹脂流路を流路開閉手段で操作することによりコア層樹脂の圧入量のみを微調整することができるため、圧入時においてコア層樹脂をスキン層樹脂に対して所望の比率で圧入することができる。したがって、圧入開始時および圧入時の全期間において、コア層樹脂をスキン層樹脂により確実に被覆させることができるようになっている。そして、コア層樹脂射出開始タイミングを複数回設定可能な教示手段と、その設定に応じて開閉手段の開閉状態を切替える制御手段を有することにより、射出成形品中の必要個所のみ部分的に複数層構造にすることを可能にする複数層射出成形機を得ることができる。
【００１１】
第２の発明の複数層からなる射出成形品の製造方法は、金型内に形成されたキャビティ部に対してコア層用射出ユニットおよびスキン層用射出ユニットからコア層樹脂およびスキン層樹脂をそれぞれ圧入することによって、前記コア層樹脂を前記スキン層樹脂により被覆した成形品を製造する複数層からなる射出成形品の製造方法において、前記コア層用射出ユニットから前記キャビティ部への樹脂流路を開閉する流路開閉手段の開閉状態を、前記スキン層射出成形期間中に複数回開閉するように切替えることで、部分的にスキン層とコア層よりなる複数層を成形品中の複数箇所に有するように成形することを特徴とする複数層からなる。
【００１２】
この構成によると、圧入開始時および圧入時の全期間において、コア層樹脂をスキン層樹脂により確実に被覆させることができ、射出成形品中の必要個所のみ部分的に複数層構造とした複数層からなる射出成形品の製造方法を提供することができる。
【００１３】
第３の発明の複数層からなる射出成形品は、コア層と該コア層を覆うように形成されるスキン層とを有した複数層からなる射出成形品であって、前記スキン層中に部分的にコア層が複数箇所圧入されるように第２の発明の製造方法により製造されることを特徴とする。
【００１４】
この構成によると、成形品中の必要個所のみ部分的に複数層構造を有する射出成形品を得ることができるため、更なる高品質化や色相の調整等の高付加価値化を図る要求に応じた射出成形品を得ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態例に係る複数層射出成形機を図面に基づいて説明する。本実施形態例に係る複数層射出成形機は、図２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が縦設されており、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おり、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。そして、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、このガイド係合部材６は、ガイド部材４…に沿って移動することによって、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するようになっている。
【００１６】
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、射出ユニット連結装置１０の背面に接合された固定金型９が対向されており、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に固設された状態となっており、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を内部に形成するようになっている。
【００１７】
上記のキャビティ部１１には、成形品の内部を構成するコア層と、このコア層を被覆するスキン層とからなる２種類の樹脂が射出ユニット連結装置１０を介して同時に圧入されるようになっている。尚、これらの樹脂は、色や機能が異なったものであっても良いし、成形品を回収および再生した樹脂をコア層に使用するようになっていても良い。上記のコア層の樹脂（コア層樹脂）およびスキン層の樹脂（スキン層樹脂）は、コア層用射出ユニット１２およびスキン層用射出ユニット１３からそれぞれ供給されるようになっている。コア層用射出ユニット１２は、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、コア層用射出ユニット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コア層用射出ユニット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コア層用射出ユニット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ようになっている。一方、スキン層用射出ユニット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ようになっている。
【００１８】
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５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、図４にも示すように、所定間隔を離隔して対向するように複数のボルト１７…を介して締結されている。そして、図５に示すように、これらの金型接合盤１５および固定盤１６の間には、コア層樹脂の周囲をスキン層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。
【００１９】
上記の樹脂層形成機構１８は、図６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と流路開閉部材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、先端部がスキン層用射出ユニット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が形成されており、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。
【００２０】
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。そして、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、このコア層用流路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。
【００２１】
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るようになっている。
【００２２】
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５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、上述のコア層用射出ユニット１２のノズル部１２ａが当接されるようになっている。
【００２３】
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部材２２が、コア層用射出ユニット１２からキャビティ部１１へのコア層用流路１９ｄからなる樹脂流路を開閉する流路開閉手段として設けられている。この流路開閉部材２２は、図６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、流路開閉部材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ようになっている一方、閉栓部材２２ａを後退させることによりコア層用流路１９ｄを開栓状態にするようになっている。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ようになっている。
【００２４】
そして、射出ユニット連結装置１０に、それぞれノズル部１２ａ、１３ａにて当接するコア層用射出ユニット１２とスキン層用射出ユニット１３は、それぞれ、可塑化駆動装置２４、２５とスクリュ往復駆動装置２６、２７と、内部温度を所定温度以上に昇温可能な加熱筒２８、２９と、加熱筒２８、２９内に回転可能に設けられた押出スクリュ３０、３１とを有しており、各射出ユニット中における押出スクリュ３０、３１の位置を検出する位置検出手段３２、３３が設けられている。
【００２５】
このような射出ユニット連結装置１０に接続するコア層用射出ユニット１２とスキン層用射出ユニット１３の構成を断面図で示したのが図３である。
図３において、可塑化駆動装置２４、２５は、押出スクリュ３０、３１を回転させるものであり、加熱筒２８、２９内に導入されたペレット状などの樹脂を加熱するとともに回転を加えて、スクリュによって樹脂を混練および加圧しながら溶融状態とするものである。こうして溶融状態となった樹脂は、スクリュ往復駆動装置２６、２７によって、油圧シリンダ等を通じて押出スクリュ３０、３１を往復駆動させることで、ノズル部１２ａ、１３ａからの射出を可能にするものである。
【００２６】
そして、位置検出手段３２、３３は、前述のように押出スクリュ３０、３１を往復駆動させる際に、各射出ユニット中におけるスクリュの位置を検出するものであり、この検出したスクリュ位置情報を後述する制御装置３４に伝送するものである。これによって、例えば、スキン層射出期間中に押出スクリュ３１が複数設定しておいた所定の位置に達したときに、位置検出手段３３によってそれぞれの所定位置に達したことを制御装置３４に教示し、コア層樹脂射出開始タイミングを制御装置３４からコア層用射出ユニット１２に複数回設定可能な教示手段を構成することができる。
【００２７】
また、制御装置３４は、流路開閉部材２２に対しても、閉栓部材２２ａの進退移動指令を与えることが可能になっている。このため、制御装置３４は、前述した位置検出手段３２、３３からなる教示手段の指示に基づいて開閉流路部材２２からなる開閉手段の開閉状態を切替える制御手段を構成することができる。
【００２８】
以上説明した本実施形態例に係る複数層射出成形機において、その動作について説明する。なお、以下の動作説明は、本実施形態例に係る複数層からなる射出成形品の製造方法の説明を兼ねるものである。
まず、図２に示すように、型締ベース１上に支持部材３ａ・３ｂを介して設けられた金型開閉シリンダ５および金型８・９と、射出ユニット載置台２上に設置されたスキン層用射出ユニット１３とを備えた単層用の射出成形機が既に存在している場合において、この射出成形機を２層用の複数層射出成形機として使用するときには、射出ユニット連結装置１０とスライド機構１４とコア層用射出ユニット１２とが組み付けられる。
【００２９】
すなわち、図３に示すように、固定盤１６を指示部材３ｂに取り付けることによって、射出ユニット連結装置１０を指示部材３ｂに固設する。そして、金型接合盤１５に固定金型９を取り付けることによって、固定金型９が射出ユニット連結装置１０を介して指示部材３ｂに固設された状態にする。この後、図２に示すようにスライド機構１４を支持部材３ｂの上端に取り付けた後、このスライド機構１４にコア層用射出ユニット１２を取り付けることによって２層用の複数層射出成形機とする。
そして、この複数層射出成形機には、図３に示すように、制御装置３４を位置検出手段３２、３３から入力される位置検出情報をもとに流路開閉部材２２の開閉指令を出力することができるようにケーブル等によって接続する。
【００３０】
つぎに、コア層用射出ユニット１２およびスキン層用射出ユニット１３の図示しないホッパにコア層樹脂およびスキン層樹脂をそれぞれ投入する。そして、図３に示すように、コア層用射出ユニット１２及びスキン層用射出ユニット１３のノズル部１２ａ、１３ａをアダプター部材２３及び雄型積層部材１９にそれぞれ当接させることによって、射出成形の準備を完了する。
【００３１】
この後、図示しない成形開始ボタン等の押圧により射出成形の開始が指示されると、複数層射出成形機は、図２に示すように、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。そして、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、スキン層用射出ユニット１３にスキン層樹脂を装填して加熱し、溶融状態となったスキン層樹脂をコア層樹脂に先立って吐出させる（図３、図６参照）。なお、図１に、スキン層樹脂の射出開始から射出終了までの期間における射出圧力の状態をコア層樹脂についてのものと合わせて示す。この射出圧力は、押出スクリュ３０、３１の移動等によって生じさせるものである。図１にて示すように、スキン層樹脂射出開始時は、コア層樹脂は射出されない。このとき、コア層用流路１９ｄは、流路開閉部材２２の閉栓部材２２ａを図６に示す二点鎖線のように進出させることにより閉栓されている。したがって、コア層用流路１９ｄが閉栓部材２２ａにより完全に閉栓されているため、吐出されるスキン層樹脂にコア層樹脂が混入することがない。
【００３２】
上記のスキン層樹脂は、ノズル部１３ａを介して射出ユニット連結装置１０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、スキン層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、雄型積層部材１９の傾斜凸部１９ｃと雌型積層部材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。
【００３３】
そして、スキン層樹脂射出開始から所定の時間が経過すると、押出スクリュ３１は、予め定めておいた所定の位置に達する。このときの位置を一次射出開始位置とする。この一次射出開始位置に押出スクリュ３１が達したことを位置検出手段３３が検出し、この検出結果が、制御装置３４に伝送される（図３参照）。制御装置３４では、この検出結果の教示に基づき、流路開閉部材２２に対して閉栓部材２２ａを後退させるように指令を出力し、コア用流路１９ｄを開栓状態にする。なお、一次射出開始位置を位置検出手段３３で検出するものでなく、例えば、位置検出手段３３は、常時、検出位置を制御装置３４に伝送し、制御装置３４にて一次射出開始位置を判断する構成であってもよい。そして、コア層用射出ユニット１２にコア層樹脂を装填して加熱し、溶融状態となったコア層樹脂をスキン層樹脂の吐出圧よりも低い圧力で吐出させる。コア層樹脂は、樹脂導入部材２１を介して雌型積層部材２０および雄型積層部材１９のコア層用流路２０ｃ・１９ｄに流入し、閉栓部材２２ａにより進行方向が曲折された後、傾斜凸部１９ｃの先端部から流入して一次射出が行われる（図１、図６参照）。この際、傾斜凸部１９ｃの先端部には、先立って吐出されたスキン層樹脂が傾斜凸部１９ｃの傾斜壁面に沿って集合している。したがって、傾斜凸部１９ｃの先端部から流出したコア層樹脂は、周囲をスキン層樹脂に完全に被覆されながら、スキン層樹脂とともに集合路２０ａを通過して固定金型９のキャビティ部１１に圧入されることになる。
【００３４】
上記のスキン層樹脂およびコア層樹脂の圧入は、図１に示すように、スキン層樹脂がコア層樹脂よりも高圧で圧入されるように設定されている。そして、所定時間経過すると、押出スクリュ３１は、また、予め定めておいた所定の位置に達する。この位置を一次射出終了位置とする。この一次射出終了位置に押出スクリュ３１が達したことを位置検出手段３３が検出し、この検出結果が、制御装置３４に伝送され、この検出結果の教示に基づき、流路開閉部材２２に対して閉栓部材２２ａを進出させるように指令を出力し、コア用流路１９ｄを閉栓状態にする。これで、コア層樹脂の一次射出は終了する。
【００３５】
このとき、スキン層樹脂の射出は継続しており、コア層樹脂の一次射出が行われた部分はコア層とスキン層の複数層からなり、その前後部分については、スキン層樹脂のみで構成されることになる。そして、さらにスキン層樹脂の射出を継続し、所定時間経過後に、押出スクリュ３１が、予め定めておいた所定の二次射出開始位置に達する。この二次射出開始位置に押出スクリュ３１が達したことを位置検出手段３３が検出し、再び、制御装置３４が、流路開閉部材２２に対して閉栓部材２２ａを後退させるよう指令を出力し、コア層流路１９ｄを開栓状態にする。ここで、また、一次射出の際と同様にコア層樹脂の二次射出が行われる。
【００３６】
そして、コア層樹脂の二次射出を開始して所定時間経過すると、押出スクリュ３１は、予め定めておいた二次射出終了位置に達し、一次射出終了位置に達したときと同様に、閉栓部材２２ａを進出させてコア層用流路１９ｄを閉栓状態にする。これでコア層樹脂の二次射出は終了する。スキン層樹脂の射出は、二次射出の終了後、所定時間後に終了させる。
この後、スキン層樹脂の圧入の圧力は保ったままの状態（保圧期間）において、流路開閉部材２２に対して閉栓部材２２ａを後退させることによりコア層用流路１９ｄを開栓することによって、集合路２０ａに存在するスキン層樹脂をコア層用流路１９ｄ・２０ｃに逆流させる。そして、十分な量のスキン層樹脂がコア層用流路１９ｄ・２０ｃに充填されたと考えられる時間の経過後に、閉栓部材２２ａを進出させることによって、コア層用流路１９ｄを閉栓する。
【００３７】
このようにして、スキン層樹脂およびコア層樹脂を所定量単位で圧入し、１回分の射出成形が完了すると、待機状態になり、次の射出成形開始が指示されたときに、上述の一連の動作を繰り返すことになる。これにより、閉栓部材２２ａにより閉栓されたコア層用流路１９ｄにスキン層樹脂のみが存在するため、次回の射出成形における圧入初期において、コア層樹脂のスキン層樹脂への混入を確実に防止しながら圧入することが可能になっている。
【００３８】
なお、本実施形態例においては、一次射出と二次射出の２回のみコア層樹脂の射出を行う例を示しているが、必ずしも２回に限定されるものでなく、成形品の用途等に応じて必要回数行うことが可能である。もっともこの場合は、その必要回数に応じて、コア層樹脂の射出開始及び終了位置を複数設定する必要がある。
【００３９】
以上説明したように本実施形態例に係る複数層射出成形機は動作し、これにより、コア層とこのコア層を覆うように形成されるスキン層とを有し、スキン層中に部分的にコア層が複数個所圧入されるように製造される複数層からなる射出成形品を得ることができる。
【００４０】
上述した本実施形態例においては、金型８・９内に形成されたキャビティ部１１に対してコア層用射出ユニット１２およびスキン層用射出ユニット１３からコア層樹脂およびスキン層樹脂をそれぞれ圧入することによって、コア層樹脂をスキン層樹脂により被覆した成形品を成形するものであり、コア層用射出ユニット１２からキャビティ部１１へのコア層用流路１９ｄ（樹脂流路）を開閉する流路開閉部材２２（流路開閉手段）を有した構成にされている。尚、本実施形態においては、流路開閉部材２２が油圧シリンダにより構成されているが、エアーシリンダやネジ駆動、リンク機構等の閉栓部材２２ａを進退移動させる構成であれば良い。
【００４１】
これにより、スキン層樹脂の圧入開始時に、コア層用流路１９ｄを閉栓しておくことによって、コア層樹脂がスキン層樹脂に混入することを防止することができる。また、閉栓部材２２ａの進出量を調整することによりコア層樹脂の圧入量のみを微調整することができるため、圧入時においてコア層樹脂をスキン層樹脂に対して所望の比率で圧入することができる。従って、圧入開始時および圧入時の全期間において、コア層樹脂をスキン層樹脂により確実に被覆させることができるようになっている。
【００４２】
そして、本実施形態例においては、コア層用射出ユニットからキャビティ部への樹脂流路を開閉する流路開閉手段の開閉状態を、スキン層射出成形期間中に複数回開閉するように切替えることで、部分的にスキン層とコア層よりなる複数層を成形品中の複数箇所に有するように成形することが可能になる。
【００４３】
また、本実施形態例の複数層射出成形機は、固定金型９を支持部材３ｂに固定させるように、これら固定金型９および支持部材３ｂ間に介装される連結装置本体（金型接合盤１５、固定盤１６）と、連結装置本体に設けられ、キャビティ部１１と各射出ユニット１２・１３とを連通させる樹脂流路（スキン層用流路１９ｂ、コア層用流路１９ｄ等）を備えた樹脂流路手段（雄側積層部材１９、雌側積層部材２０、樹脂導入部材２１）と、連結装置本体に設けられ、コア層用射出ユニット１２からキャビティ部１１へのコア層用流路１９ｄを開閉する流路開閉部材２２とを有した構成にされている。
【００４４】
これにより、さらに、金型接合盤１５や雄側積層部材１９等の設計仕様を既存の固定金型９や射出成形機に合わせることによって、これらの既存の固定金型９や射出成形機をそのままの状態で利用して複数層射出成形機とすることができる。従って、既存の設備機器を有効利用しながら複数層射出成形機を得ることが可能になっている。
【００４５】
また、本実施形態例においては、スキン層樹脂の圧入期間内に、コア層樹脂の二次射出を終了して一旦閉栓した後、コア層用流路１９ｄにスキン層樹脂を逆流させるように、コア層用流路１９ｄを再度所定時間開栓する構成にされている。尚、本実施形態においては、図１に示すように、圧入期間中の保圧時にコア層用流路１９ｄを開栓するようになっているが、これに限定されることはなく、スキン層樹脂の射出時にコア層用流路１９ｄを所定時間開栓するようになっていても良い。
【００４６】
これにより、コア層樹脂の圧入完了後に、コア層樹脂のコア層用流路１９ｄにスキン層樹脂を積極的に逆流されることによって、次回のスキン層樹脂の圧入開始時に、コア層用流路１９ｄにおいて多少の漏洩や開栓のタイミングのずれが生じても、コア層樹脂がスキン層樹脂に混入することを確実に防止することができる。従って、コア層樹脂をスキン層樹脂により一層確実に被覆させることができるようになっている。
【００４７】
また、本実施形態例においては、スキン層樹脂射出期間中にコア層樹脂射出開始タイミングを複数開設定可能な教示手段としては、押出スクリュの位置を検出する手段を用いているが、必ずしもこの実施形態に限られず、例えば、スキン層樹脂の射出開始からの時間に応じてコア層樹脂の射出開始タイミングを複数回設定可能なタイマー設定によるものであってもよい。タイマー設定によっても本実施形態例と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
【発明の効果】
第１の発明によると、スキン層の圧入開始時に、コア層樹脂の樹脂流路を閉栓しておくことによって、コア層樹脂がスキン層樹脂に混入することを防止することができる。また、コア層樹脂の樹脂流路を流路開閉手段で操作することによりコア層樹脂の圧入量のみを微調整することができるため、圧入時においてコア層樹脂をスキン層樹脂に対して所望の比率で圧入することができる。したがって、圧入開始時および圧入時の全期間において、コア層樹脂をスキン層樹脂により確実に被覆させることができるようになっている。そして、コア層樹脂射出開始タイミングを複数回設定可能な教示手段と、その設定に応じて開閉手段の開閉状態を切替える制御手段を有することにより、射出成形品中の必要個所のみ部分的に複数層構造にすることを可能にする複数層射出成形機を得ることができる。
【００４９】
第２の発明によると、圧入開始時および圧入時の全期間において、コア層樹脂をスキン層樹脂により確実に被覆させることができ、射出成形品中の必要個所のみ部分的に複数層構造とした複数層からなる射出成形品の製造方法を提供することができる。
【００５０】
第３の発明によると、成形品中の必要個所のみ部分的に複数層構造を有する射出成形品を得ることができるため、更なる高品質化や色相の調整等の高付加価値化を図る要求に応じた射出成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態例における各射出ユニットによる圧入状態を示す説明図である。
【図２】本実施形態例における複数層射出成形機の概略構成を説明する図である。
【図３】本実施形態例における複数層射出成形機の概略構成を説明する図である。
【図４】本実施形態例における射出ユニット連結装置の平面図である。
【図５】図４における射出ユニット連結装置のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図６】本実施形態例における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７】従来の複数層射出成形機の概略構成図である。
【図８】図７の複数層射出成形機におけるノズル部材の状態を示す説明図であり、（ａ）は両樹脂流路を閉栓した状態、（ｂ）は両樹脂流路を開栓した状態、（ｃ）はスキン層樹脂流路のみを開栓した状態である。
【符号の説明】
１型締ベース
２射出ユニット載置台
３ａ・３ｂ支持部材
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コア層用射出ユニット
１３スキン層用射出ユニット
１４スライド機構
１５金型接合盤
１６固定盤
１７ボルト
１８樹脂層形成機構
１９雄側積層部材
２０雌側積層部材
２１樹脂導入部材
２２流路開閉部材
２３アダプター部材
２４、２５可塑化駆動装置
２６、２７スクリュ往復駆動装置
３０、３１押出スクリュ
３２、３３位置検出手段
３４制御装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multi-layer injection molding machine that press-molds a skin layer resin and a core layer resin from each injection unit into a cavity portion in a mold, and a method for manufacturing an injection molded product including a plurality of layers. is there.
[0002]
[Prior art]
In recent years, from the viewpoint of material cost, effective use of resources, etc., it has been demanded to produce a molded product in which all or part of a low-quality or low-cost core layer resin is coated with a desired skin layer resin. . Further, in such a molded product composed of a plurality of layers, there is an increasing demand for a multilayer structure only at necessary portions in the molded product for the purpose of increasing the added value such as higher quality and hue adjustment. Yes.
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-307712 discloses a multi-layer injection molding machine capable of molding a multi-layer molded product in a single processing operation. Has been.
[0003]
That is, as shown in FIG. 7, this multi-layer injection molding machine has a heating cylinder 51 capable of raising the internal temperature to a predetermined temperature or more, and an extrusion screw 52 provided rotatably in the heating cylinder 51. The skin layer injection unit 56 and the core layer injection unit 57 are provided. These injection units 56 and 57 are joined to the nozzle member 54. Inside the nozzle member 54, as shown in FIGS. 8A to 8C, a skin layer resin flow path 54a and a core layer resin are provided. A flow path 54b is formed, and an inner torpedo 58 that opens and closes the resin flow paths 54a and 54b is provided.
[0004]
When injection molding is performed, as shown in FIG. 8A, the inner torpedo 58 is advanced to close both the resin flow paths 54a and 54b. By retreating the inner torpedo 58 while injecting the core layer resin, as shown in FIG. 8C, only the skin layer resin flow path 54a is opened and the skin layer resin is put into the mold 55 in FIG. Press fit. Thereafter, as shown in FIG. 8 (b), the inner torpedo 58 is advanced to an intermediate position to open both resin flow paths 54a and 54b, thereby press-fitting while covering the core layer resin with the skin layer resin. It is like that.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the multi-layer injection molding machine, when the core layer resin appears on the surface coated with the skin layer resin, the core layer resin causes a defect in a subsequent process, and therefore the core layer resin can be reliably coated with the skin layer resin. Very important.
[0006]
However, in the above-described conventional configuration, both the resin flow paths 54a and 54b are opened and closed by the forward and backward movement of the inner torpedo 58, so that the opening diameters of the resin flow paths 54a and 54b cannot be individually controlled. Therefore, in order to reliably coat the core layer resin with the skin layer resin, the amount of press-fitting of the core layer resin is finely adjusted by manipulating the opening diameter of the core layer resin flow channel 54b. Since the opening diameter is operated together with the core layer resin flow path 54b, there is a problem that it is difficult to press-fit the core layer resin into the skin layer resin at a desired ratio.
[0007]
In particular, when both the resin flow paths 54a and 54b are opened and closed by the forward and backward movement of the inner torpedo 58, both the resin flow paths 54a and 54b are closed by the inner torpedo 58 as shown in FIG. 8C, when the inner torpedo 58 is moved backward to open the skin layer resin flow path 54a, as shown in FIG. 8B, both the resin flow paths 54a and 54b Is opened. Therefore, since the core layer resin may be mixed into the skin layer resin from the core layer resin flow path 54b at the start of press-fitting, it is extremely difficult to reliably coat the core layer resin with the skin layer resin. ing.
Therefore, in such a conventional multi-layer injection molding machine, there is a problem that it is not possible to appropriately satisfy the requirement of partially forming a multi-layer structure only at necessary portions in the molded product.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the core layer resin can be reliably covered with the skin layer resin, and only a necessary part in the injection molded product can be partially formed into a multi-layer structure. The present invention can provide a multi-layer injection molding machine, a method of manufacturing an injection-molded product partially composed of a plurality of layers, and a molded product thereof.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
To solve the above problems 1st invention In the multi-layer injection molding machine, the core layer resin and the skin layer resin are press-fitted from the core layer injection unit and the skin layer injection unit into the cavity portion formed in the mold, respectively. In a multi-layer injection molding machine for molding a molded article coated with the skin layer resin, channel opening / closing means for opening / closing a resin channel from the core layer injection unit to the cavity portion, and during the skin layer injection period And a teaching means capable of setting the core layer resin injection start timing a plurality of times, and a control means for switching the opening / closing state of the opening / closing means based on an instruction from the teaching means.
[0010]
According to this configuration, the core layer resin can be prevented from being mixed into the skin layer resin by closing the resin flow path of the core layer resin at the start of press-fitting of the skin layer. Further, since only the press-fitting amount of the core layer resin can be finely adjusted by manipulating the resin flow path of the core layer resin with the flow path opening / closing means, the core layer resin can be desired to the skin layer resin at the time of press-fitting. It can be press-fitted at a ratio. Therefore, the core layer resin can be reliably covered with the skin layer resin at the start of press-fitting and during the entire period of press-fitting. And by having teaching means capable of setting the core layer resin injection start timing a plurality of times and control means for switching the opening / closing state of the opening / closing means according to the setting, a plurality of layers are partially formed only at necessary portions in the injection molded product. It is possible to obtain a multi-layer injection molding machine that makes it possible to form a structure.
[0011]
Second invention The method of manufacturing an injection molded product consisting of a plurality of layers by pressing the core layer resin and the skin layer resin from the core layer injection unit and the skin layer injection unit respectively into the cavity formed in the mold. A flow path for opening and closing a resin flow path from the core layer injection unit to the cavity portion in a method for manufacturing an injection molded article having a plurality of layers for manufacturing a molded article in which the core layer resin is coated with the skin layer resin. By switching the open / close state of the opening / closing means so as to open and close multiple times during the skin layer injection molding period, it is molded so as to partially have multiple layers consisting of a skin layer and a core layer at multiple locations in the molded product. It consists of a plurality of layers.
[0012]
According to this configuration, the core layer resin can be reliably coated with the skin layer resin at the start of press-fitting and during the entire period of press-fitting, and a plurality of layers in which only a necessary part in the injection-molded product has a multi-layer structure. The manufacturing method of the injection-molded article which consists of can be provided.
[0013]
Third invention The injection-molded product comprising a plurality of layers is an injection-molded product comprising a plurality of layers having a core layer and a skin layer formed so as to cover the core layer, and the core layer is partially in the skin layer. So that multiple points are press-fitted Second invention It is manufactured by this manufacturing method.
[0014]
According to this configuration, an injection-molded product having a multi-layer structure can be obtained partially only at necessary locations in the molded product. Therefore, in response to a demand for higher added value such as higher quality and hue adjustment. Injection molded products can be obtained.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A multi-layer injection molding machine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The multi-layer injection molding machine according to this embodiment includes a mold clamping base 1 and an injection unit mounting table 2 as shown in FIG. Support members 3a and 3b are vertically provided at both ends of the mold clamping base 1, and bar-shaped guide members 4 are horizontally provided between the support members 3a and 3b at each corner. Further, a mold opening / closing cylinder 5 is provided on one support member 3a located on the left side in the drawing so that the cylinder rod 5a faces the other support member 3b. A guide engaging member 6 is provided. And the above-mentioned guide members 4 ... are slidably inserted in the respective corner portions of the guide engaging members 6, and the guide engaging members 6 are moved along the guide members 4 ... The forward / backward direction by the cylinder rod 5a of the mold opening / closing cylinder 5 is regulated.
[0016]
The guide engaging member 6 is provided with a moving mold 8 via a mold platen 7. The movable mold 8 is opposed to a fixed mold 9 joined to the back surface of the injection unit connecting device 10, and the injection unit connecting device 10 has an outer peripheral portion fixed to the support member 3 b on the other side. ing. As a result, the fixed mold 9 is fixed to the other support member 3b via the injection unit connecting device 10, and the movable mold 8 and the fixed mold 9 are connected to the movable mold 8. The cavity portion 11 is formed inside by abutment with the fixed mold 9 by the mold opening / closing cylinder 5 and clamping.
[0017]
Two types of resin consisting of a core layer constituting the inside of the molded product and a skin layer covering the core layer are simultaneously press-fitted into the cavity portion 11 via the injection unit connecting device 10. ing. These resins may have different colors and functions, or a resin obtained by collecting and regenerating a molded product may be used for the core layer. The core layer resin (core layer resin) and the skin layer resin (skin layer resin) are supplied from the core layer injection unit 12 and the skin layer injection unit 13, respectively. The core layer injection unit 12 is provided in a slide mechanism 14 fixed on the upper surface of the support member 3b. The slide mechanism 14 supports the core layer injection unit 12 so that the axis of the nozzle portion 12a of the core layer injection unit 12 is orthogonal to the mold clamping direction so that the core layer injection unit 12 can move up and down. The nozzle portion 12a of the core layer injection unit 12 is brought into contact with the side surface of the injection unit connecting device 10 during supply. On the other hand, the skin layer injection unit 13 is provided on the injection unit mounting table 2 so as to be movable back and forth so that the axis of the nozzle portion 13a is parallel to the mold clamping direction. The nozzle portion 13a is brought into contact with the front surface of the injection unit connecting device 10 during the supply.
[0018]
As shown in FIG. 5, the injection unit connecting device 10 with which the nozzle portions 12 a and 13 a are in contact is fixed to a mold bonding board 15 to be bonded to a fixed mold 9 and a support member 3 b. And a board 16. As shown in FIG. 4, the mold joining board 15 and the stationary board 16 are fastened via a plurality of bolts 17 so as to face each other at a predetermined interval. Then, as shown in FIG. 5, between the mold joining platen 15 and the fixed platen 16, both resins are gathered so as to cover the periphery of the core layer resin with the skin layer resin and supplied to the cavity portion 11. A resin layer forming mechanism 18 is provided.
[0019]
As shown in FIG. 6, the resin layer forming mechanism 18 includes a male side laminated member 19, a female side laminated member 20, a resin introduction member 21, and a flow path opening / closing member 22. The male laminated member 19 is provided so as to penetrate through the central portion of the fixed platen 16 and is set so that the front end thereof is in contact with the nozzle portion 13 a of the skin layer injection unit 13. A concave curved portion 19a is formed at the distal end portion of the male side laminated member 19 so as to abut on the distal end portion of the nozzle portion 13a in a planar shape, and a nozzle portion is formed at the center (bottom) of the concave curved portion 19a. One end of a skin layer channel 19b for conducting resin from 13a is opened. The skin layer channel 19b is formed in the axial direction of the male laminated member 19, and then branched in a plurality of directions (for example, four directions) around the axial center. It is formed to open.
[0020]
On the other side of the male laminated member 19 where the skin layer channel 19b is opened at a plurality of locations, an inclined convex portion 19c having a conical shape is formed. The skin layer channel 19b is opened on the inclined wall surface of the inclined protrusion 19c. One end of the core layer channel 19d is opened at the top of the inclined convex portion 19c, and the core layer channel 19d is formed in the axial direction of the male laminated member 19 (inclined convex portion 19c). Then, it is bent at a right angle at the center position of the die joining platen 15 and the fixed platen 16, and is formed so as to pass between the branch paths of the skin layer channel 19b and open to the side wall surface. Further, a closed path 19e is communicated with the bent portion of the core layer flow path 19d, and the closed path 19e opens to a side wall surface in a direction opposite to the bent direction of the core layer flow path 19d. Is formed.
[0021]
The male laminated member 19 having the above configuration is fitted to the female laminated member 20. The female laminated member 20 is penetrated in the center part of the die joining board 15, and one end of the collecting path 20 a is opened at the tip of the female laminated member 20 on the fixed mold 9 side. . The collective path 20a is formed in the above-described inclined convex portion 19c direction, and then is blocked by the end surface of the male-side laminated member 19 while expanding the diameter so as to maintain a constant interval with respect to the inclined wall surface of the inclined convex portion 19c. It is formed to be. Further, one end of the core layer flow path 20c and the closed path 20b is opened on the side wall of the female laminated member 20, and the other end of the core layer flow path 20c and the closed path 20b is the same as that described above. The male laminated member 19 communicates with the core layer flow path 19d and the closed path 19e. Then, the core layer flow path 20c, the bent core layer flow path 19d, the closed path 19e, and the closed path 20b are communicated with each other, so that the straight through-holes are formed on the male laminated member 19 and The female side laminated member 20 is formed in a direction perpendicular to the mold clamping direction.
[0022]
A tubular resin introduction member 21 is fixed to one side wall surface of the female laminated member 20 so as to communicate with the core layer flow path 20c. As shown in FIG. 5, the resin introduction member 21 is formed so as to reach the outer peripheral portion from the center portion on the female laminated member 20 side between the mold joining platen 15 and the fixed platen 16. An adapter member 23 is provided at the end. The adapter member 23 is in contact with the nozzle portion 12a of the core layer injection unit 12 described above.
[0023]
On the other hand, on the other side wall surface of the female laminated member 20, a flow path opening / closing member 22 made of, for example, a hydraulic cylinder is provided with a resin flow consisting of a core layer flow path 19 d from the core layer injection unit 12 to the cavity portion 11. It is provided as a flow path opening / closing means for opening and closing the path. As shown in FIG. 6, the flow path opening / closing member 22 has a closing member 22 a that can move forward and backward, and the closing member 22 a is inserted into the closing paths 20 b and 19 e in a liquid-tight state. The flow path opening / closing member 22 is configured so that the core layer flow path 19d is closed at the bent portion by advancing the plug member 22a, while the core layer flow is retreated by retracting the plug member 22a. The path 19d is in an open state. The distal end portion of the closing member 22a has a curved surface corresponding to the bending radius of the core layer flow path 19d. When the core layer flow path 19d is in the open state, the flow of the resin in the bent portion is made. The resistance is reduced.
[0024]
The core layer injection unit 12 and the skin layer injection unit 13 which are in contact with the injection unit connecting device 10 at the nozzle portions 12a and 13a, respectively, are plasticized drive devices 24 and 25 and a screw reciprocating drive device 26, respectively. 27, heating cylinders 28 and 29 capable of raising the internal temperature to a predetermined temperature or more, and extrusion screws 30 and 31 rotatably provided in the heating cylinders 28 and 29, in each injection unit Position detecting means 32 and 33 for detecting the positions of the extrusion screws 30 and 31 are provided.
[0025]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configurations of the core layer injection unit 12 and the skin layer injection unit 13 connected to the injection unit coupling device 10.
In FIG. 3, the plasticizing drive devices 24 and 25 rotate the extrusion screws 30 and 31. The plasticizing drive devices 24 and 25 rotate the resin, such as pellets introduced into the heating cylinders 28 and 29, and rotate the screws. In this way, the resin is melted while being kneaded and pressurized. The molten resin thus made can be injected from the nozzle portions 12a and 13a by reciprocatingly driving the extrusion screws 30 and 31 through hydraulic cylinders or the like by the screw reciprocating drive devices 26 and 27.
[0026]
The position detecting means 32 and 33 detect the position of the screw in each injection unit when the extrusion screws 30 and 31 are reciprocated as described above, and the detected screw position information will be described later. The data is transmitted to the control device 34. Thus, for example, when the plurality of extrusion screws 31 reach predetermined positions set during the skin layer injection period, the position detection means 33 informs the control device 34 that the predetermined positions have been reached. The teaching means that can set the core layer resin injection start timing from the controller 34 to the core layer injection unit 12 a plurality of times can be configured.
[0027]
Further, the control device 34 can also give an advance / retreat movement command of the closing member 22 a to the flow path opening / closing member 22. For this reason, the control device 34 can constitute a control means for switching the open / close state of the opening / closing means comprising the opening / closing channel member 22 based on the instruction of the teaching means comprising the position detection means 32, 33 described above.
[0028]
The operation of the multi-layer injection molding machine according to this embodiment described above will be described. In addition, the following operation | movement description serves as description of the manufacturing method of the injection molded article which consists of multiple layers based on this embodiment example.
First, as shown in FIG. 2, the mold opening / closing cylinder 5 and the molds 8 and 9 provided on the mold clamping base 1 via the support members 3a and 3b, and the skin installed on the injection unit mounting table 2 When a single-layer injection molding machine having a single-layer injection unit 13 already exists, when this injection molding machine is used as a two-layer multiple-layer injection molding machine, the injection unit coupling device 10 and The slide mechanism 14 and the core layer injection unit 12 are assembled.
[0029]
That is, as shown in FIG. 3, the injection unit connecting device 10 is fixed to the indicating member 3b by attaching the stationary platen 16 to the indicating member 3b. Then, by attaching the fixed mold 9 to the mold joining board 15, the fixed mold 9 is fixed to the indicating member 3b via the injection unit connecting device 10. Thereafter, as shown in FIG. 2, the slide mechanism 14 is attached to the upper end of the support member 3 b, and then the core layer injection unit 12 is attached to the slide mechanism 14, whereby a two-layer multi-layer injection molding machine is obtained.
Then, as shown in FIG. 3, the multi-layer injection molding machine outputs an opening / closing command of the flow path opening / closing member 22 based on the position detection information input from the position detection means 32, 33 by the control device 34. Connect with a cable etc.
[0030]
Next, the core layer resin and the skin layer resin are respectively put into hoppers (not shown) of the core layer injection unit 12 and the skin layer injection unit 13. Then, as shown in FIG. 3, the nozzle parts 12a and 13a of the core layer injection unit 12 and the skin layer injection unit 13 are brought into contact with the adapter member 23 and the male laminated member 19 respectively, thereby preparing for injection molding. To complete.
[0031]
Thereafter, when the start of injection molding is instructed by pressing a molding start button or the like (not shown), the multi-layer injection molding machine holds the movable mold 8 by a mold opening / closing cylinder 5 as shown in FIG. The mold is moved in nine directions, and the movable mold 8 is pressed against the fixed mold 9 with a predetermined pressing force to perform mold clamping. When the cavity 11 is formed in the molds 8 and 9 by clamping, the skin layer injection unit 13 is loaded with the skin layer resin and heated, and the skin layer resin in the molten state is replaced with the core layer resin. (See FIGS. 3 and 6). FIG. 1 shows the state of the injection pressure during the period from the start of injection of the skin layer resin to the end of injection together with that for the core layer resin. This injection pressure is generated by the movement of the extrusion screws 30, 31 and the like. As shown in FIG. 1, the core layer resin is not injected at the start of the skin layer resin injection. At this time, the core layer flow path 19d is closed by advancing the plugging member 22a of the flow path opening / closing member 22 as indicated by a two-dot chain line shown in FIG. Accordingly, since the core layer flow path 19d is completely closed by the closing member 22a, the core layer resin is not mixed into the discharged skin layer resin.
[0032]
The skin layer resin flows into the skin layer flow path 19b of the injection unit connecting device 10 through the nozzle portion 13a, and proceeds while being branched in a plurality of directions in the skin layer flow path 19b. Then, the skin layer resin further proceeds through the skin layer flow path 19b, so that it flows into the gap between the inclined convex portion 19c of the male laminated member 19 and the collecting path 20a of the female laminated member 20, and the inclined convex portion 19c. It flows in the direction of the stationary mold 9 while completely covering the inclined wall surface.
[0033]
When a predetermined time has elapsed from the start of the skin layer resin injection, the extrusion screw 31 reaches a predetermined position set in advance. This position is taken as the primary injection start position. The position detection means 33 detects that the extrusion screw 31 has reached this primary injection start position, and the detection result is transmitted to the control device 34 (see FIG. 3). Based on the teaching of the detection result, the control device 34 outputs a command to retract the closing member 22a to the flow path opening / closing member 22, and sets the core flow path 19d to the open state. The primary injection start position is not detected by the position detection unit 33. For example, the position detection unit 33 always transmits the detection position to the control device 34, and the control device 34 determines the primary injection start position. It may be a configuration. Then, the core layer resin is loaded into the core layer injection unit 12 and heated, and the melted core layer resin is discharged at a pressure lower than the discharge pressure of the skin layer resin. The core layer resin flows into the core layer flow paths 20c and 19d of the female laminated member 20 and the male laminated member 19 through the resin introducing member 21, and the traveling direction is bent by the closing member 22a. The primary injection is performed by flowing from the tip of the portion 19c (see FIGS. 1 and 6). At this time, the skin layer resin discharged in advance is gathered along the inclined wall surface of the inclined protrusion 19c at the tip of the inclined protrusion 19c. Accordingly, the core layer resin that has flowed out from the tip of the inclined convex portion 19c passes through the collecting path 20a together with the skin layer resin and is press-fitted into the cavity portion 11 of the fixed mold 9 while being completely covered with the skin layer resin. Will be.
[0034]
As shown in FIG. 1, the skin layer resin and the core layer resin are press-fitted so that the skin layer resin is press-fitted at a higher pressure than the core layer resin. When a predetermined time elapses, the extrusion screw 31 reaches a predetermined position that has been determined in advance. This position is defined as a primary injection end position. The position detection means 33 detects that the extrusion screw 31 has reached the primary injection end position, and the detection result is transmitted to the control device 34. Based on the teaching of the detection result, the flow path opening / closing member 22 is detected. A command is output to advance the closing member 22a, and the core channel 19d is closed. This completes the primary injection of the core layer resin.
[0035]
At this time, the injection of the skin layer resin is continued, and the portion where the primary injection of the core layer resin is performed is composed of a plurality of layers of the core layer and the skin layer, and the front and rear portions thereof are composed only of the skin layer resin. Will be. Further, the injection of the skin layer resin is continued, and after a predetermined time has elapsed, the extrusion screw 31 reaches a predetermined secondary injection start position set in advance. The position detection means 33 detects that the extrusion screw 31 has reached this secondary injection start position, and the control device 34 again outputs a command to retract the closing member 22a with respect to the flow path opening / closing member 22, The core layer flow path 19d is brought into an open state. Here, the secondary injection of the core layer resin is performed in the same manner as in the primary injection.
[0036]
When a predetermined time elapses after the secondary injection of the core layer resin is started, the extrusion screw 31 reaches the predetermined secondary injection end position, and similarly to the case where the primary injection end position is reached, the closing member 22a is advanced to make the core layer flow path 19d closed. This completes the secondary injection of the core layer resin. The injection of the skin layer resin is finished after a predetermined time after the end of the secondary injection.
Thereafter, the core layer flow path 19d is opened by retracting the plugging member 22a with respect to the flow path opening / closing member 22 in a state where the pressure of the skin layer resin press-fitting is maintained (pressure holding period). As a result, the skin layer resin existing in the collecting passage 20a is caused to flow back into the core layer passages 19d and 20c. Then, after elapse of a time when it is considered that a sufficient amount of the skin layer resin is filled in the core layer flow paths 19d and 20c, the core layer flow path 19d is closed by advancing the plugging member 22a.
[0037]
In this way, the skin layer resin and the core layer resin are press-fitted in a predetermined amount unit, and when one injection molding is completed, a standby state is entered, and when the next injection molding start is instructed, The operation will be repeated. As a result, since only the skin layer resin exists in the core layer flow path 19d closed by the plug member 22a, the core layer resin is reliably prevented from being mixed into the skin layer resin in the initial press-fitting in the next injection molding. It is possible to press-fit while.
[0038]
In this embodiment, the example in which the core layer resin is injected only twice in the primary injection and the secondary injection is shown. However, the embodiment is not necessarily limited to two times. It can be performed as many times as necessary. In this case, however, it is necessary to set a plurality of injection start and end positions of the core layer resin according to the required number of times.
[0039]
As described above, the multi-layer injection molding machine according to the present embodiment operates, thereby having a core layer and a skin layer formed so as to cover the core layer, and partially in the skin layer. An injection molded product consisting of a plurality of layers manufactured so that a plurality of core layers are press-fitted in place can be obtained.
[0040]
In the above-described embodiment, the core layer resin and the skin layer resin are press-fitted from the core layer injection unit 12 and the skin layer injection unit 13 into the cavity portion 11 formed in the molds 8 and 9, respectively. Thus, a molded product in which the core layer resin is coated with the skin layer resin is molded, and the flow path for opening and closing the core layer flow path 19d (resin flow path) from the core layer injection unit 12 to the cavity portion 11 is formed. An opening / closing member 22 (channel opening / closing means) is provided. In the present embodiment, the flow path opening / closing member 22 is constituted by a hydraulic cylinder. However, any configuration may be used as long as the plugging member 22a such as an air cylinder, screw drive, link mechanism or the like is moved forward and backward.
[0041]
Accordingly, the core layer resin can be prevented from being mixed into the skin layer resin by closing the core layer flow path 19d at the start of the press-fitting of the skin layer resin. In addition, since only the amount of core layer resin press-fitted can be finely adjusted by adjusting the advancement amount of the plugging member 22a, it is possible to press-fit the core layer resin into the skin layer resin at a desired ratio at the time of press-fitting. it can. Therefore, the core layer resin can be reliably covered with the skin layer resin at the start of press-fitting and during the entire period of press-fitting.
[0042]
In this embodiment, the opening / closing state of the channel opening / closing means for opening / closing the resin channel from the core layer injection unit to the cavity is switched so as to be opened / closed a plurality of times during the skin layer injection molding period. It is possible to mold the film so as to partially have a plurality of layers consisting of a skin layer and a core layer at a plurality of locations in the molded product.
[0043]
In addition, the multi-layer injection molding machine according to the present embodiment is configured so that the coupling device body (die bonding) is interposed between the fixed mold 9 and the support member 3b so that the fixed mold 9 is fixed to the support member 3b. Plate 15, fixed plate 16) and resin flow paths (skin layer flow path 19 b, core layer flow path 19 d, etc.) that are provided in the coupling device body and communicate with cavity 11 and injection units 12 and 13. Provided resin flow path means (male-side laminated member 19, female-side laminated member 20, resin introduction member 21) and a core layer flow path from the core layer injection unit 12 to the cavity portion 11 provided in the coupling device body The channel opening / closing member 22 that opens and closes 19d is provided.
[0044]
Thereby, by further matching the design specifications of the mold joining board 15 and the male laminated member 19 with the existing fixed mold 9 and the injection molding machine, the existing fixed mold 9 and the injection molding machine can be used as they are. In this state, a multi-layer injection molding machine can be obtained. Therefore, it is possible to obtain a multi-layer injection molding machine while effectively using existing equipment.
[0045]
Further, in the present embodiment example, after the secondary injection of the core layer resin is terminated and once closed within the press-fitting period of the skin layer resin, the skin layer resin is caused to flow back into the core layer flow path 19d. The core layer channel 19d is opened again for a predetermined time. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the core layer channel 19d is opened at the time of holding pressure during the press-fitting period. However, the present invention is not limited to this. The core layer channel 19d may be opened for a predetermined time when the resin is injected.
[0046]
Thus, after the press-fitting of the core layer resin is completed, the skin layer resin is positively flown back into the core layer flow path 19d of the core layer resin, so that the core layer flow path is started at the start of the next press injection of the skin layer resin. Even if some leakage or a difference in timing of opening of the plug occurs in 19d, the core layer resin can be reliably prevented from being mixed into the skin layer resin. Therefore, the core layer resin can be more reliably coated with the skin layer resin.
[0047]
Further, in the present embodiment, as the teaching means capable of setting a plurality of core layer resin injection start timings during the skin layer resin injection period, means for detecting the position of the extrusion screw is used. For example, it may be based on a timer setting that can set the core layer resin injection start timing a plurality of times according to the time from the start of skin layer resin injection. The same effect as the present embodiment can be obtained by setting the timer.
[0048]
【The invention's effect】
First According to the invention, the core layer resin can be prevented from being mixed into the skin layer resin by closing the resin flow path of the core layer resin at the start of press-fitting of the skin layer. Further, since only the press-fitting amount of the core layer resin can be finely adjusted by manipulating the resin flow path of the core layer resin with the flow path opening / closing means, the core layer resin can be desired to the skin layer resin at the time of press-fitting. It can be press-fitted at a ratio. Therefore, the core layer resin can be reliably covered with the skin layer resin at the start of press-fitting and during the entire period of press-fitting. And by having teaching means capable of setting the core layer resin injection start timing a plurality of times and control means for switching the opening / closing state of the opening / closing means according to the setting, a plurality of layers are partially formed only at necessary portions in the injection molded product. It is possible to obtain a multi-layer injection molding machine that makes it possible to form a structure.
[0049]
Second According to the invention, the core layer resin can be reliably covered with the skin layer resin at the start of press-fitting and during the entire period of press-fitting, and a plurality of layers in which only a necessary part in the injection-molded product has a multi-layer structure. The manufacturing method of the injection-molded article which consists of can be provided.
[0050]
Third According to the invention, since it is possible to obtain an injection-molded product having a multi-layer structure only at a necessary portion in the molded product, in response to a request for further added quality such as higher quality and hue adjustment. Injection molded products can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing a press-fitted state by each injection unit in the present embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a multi-layer injection molding machine in the present embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of a multi-layer injection molding machine in the present embodiment.
FIG. 4 is a plan view of an injection unit connecting device according to this embodiment.
5 is a cross-sectional view taken along the line AA of the injection unit coupling device in FIG. 4;
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of the injection unit connecting device according to the present embodiment.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a conventional multi-layer injection molding machine.
8 is an explanatory view showing a state of a nozzle member in the multi-layer injection molding machine of FIG. 7, where (a) shows a state where both resin flow paths are closed, and (b) shows a state where both resin flow paths are opened. (C) is a state where only the skin layer resin flow path is opened.
[Explanation of symbols]
1 Clamp base
2 Injection unit mounting table
3a / 3b Support member
4 Guide members
5 Mold opening / closing cylinder
6 Guide engaging member
7 Type board
8 Moving mold
9 Fixed mold
10 Injection unit coupling device
11 Cavity
12 Core layer injection unit
13 Injection unit for skin layer
14 Slide mechanism
15 Mold joining machine
16 Fixed platen
17 volts
18 Resin layer formation mechanism
19 Male laminated member
20 Female side laminated member
21 Resin introduction member
22 Channel opening / closing member
23 Adapter member
24, 25 Plasticizing drive device
26, 27 Screw reciprocating drive device
30, 31 Extruded screw
32, 33 Position detection means
34 Control device

Claims

金型内に形成されたキャビティ部に対してコア層用射出ユニットおよびスキン層用射出ユニットからコア層樹脂およびスキン層樹脂をそれぞれ圧入することによって、前記コア層樹脂を前記スキン層樹脂により被覆した成形品を成形する複数層射出成形機において、
前記コア層用射出ユニットから前記キャビティ部への樹脂流路を開閉する流路開閉手段と、前記スキン層用射出ユニットの押出スクリュの位置を検出する位置検出手段からなる教示手段と、前記教示手段の教示に基づいて前記流路開閉手段の開閉状態を切替える制御手段とを有し、
前記教示手段または前記制御手段は、前記スキン層樹脂の射出期間中における前記コア層樹脂の射出開始位置を複数回設定可能であり、
前記制御手段は、前記スキン層樹脂の射出期間中に前記押出スクリュが予め複数設定しておいた所定の位置に達したときに、前記位置検出手段からの位置検出情報の教示に基づいて前記流路開閉手段の開閉状態を切替えることを特徴とする複数層射出成形機。The core layer resin was covered with the skin layer resin by press-fitting the core layer resin and the skin layer resin from the core layer injection unit and the skin layer injection unit respectively into the cavity portion formed in the mold. In a multi-layer injection molding machine that molds molded products,
Teaching means comprising flow path opening / closing means for opening / closing a resin flow path from the core layer injection unit to the cavity, position detection means for detecting the position of the extrusion screw of the skin layer injection unit, and the teaching means and control means for switching the opening and closing state of the flow path opening and closing means based on the teaching shown,
The teaching means or the control means can set the injection start position of the core layer resin a plurality of times during the injection period of the skin layer resin,
The control means, when the plurality of extrusion screws reach a predetermined position set in advance during the skin layer resin injection period, based on the teaching of position detection information from the position detection means. A multi-layer injection molding machine characterized by switching an open / close state of a road opening / closing means .

金型内に形成されたキャビティ部に対してコア層用射出ユニットおよびスキン層用射出ユニットからコア層樹脂およびスキン層樹脂をそれぞれ圧入することによって、前記コア層樹脂を前記スキン層樹脂により被覆した成形品を成形する複数層射出成形機において、The core layer resin was covered with the skin layer resin by press-fitting the core layer resin and the skin layer resin from the core layer injection unit and the skin layer injection unit respectively into the cavity portion formed in the mold. In a multi-layer injection molding machine that molds molded products,
前記コア層用射出ユニットから前記キャビティ部への樹脂流路を開閉する流路開閉手段と、前記スキン層樹脂の射出期間中における前記コア層樹脂の射出開始位置を複数回設定可能な教示手段と、前記教示手段の教示に基づいて前記流路開閉手段の開閉状態を切替える制御手段とを有し、A flow path opening / closing means for opening / closing a resin flow path from the core layer injection unit to the cavity portion, and a teaching means capable of setting the core layer resin injection start position a plurality of times during the skin layer resin injection period; And a control means for switching the open / close state of the flow path opening / closing means based on the teaching of the teaching means,
前記教示手段は、前記スキン層用射出ユニットの押出スクリュの位置を検出する位置検出手段からなり、The teaching means comprises position detection means for detecting the position of the extrusion screw of the skin layer injection unit,
前記スキン層樹脂の射出期間中に前記押出スクリュが予め複数設定しておいた所定の位置に達したときに、前記位置検出手段によってそれぞれの所定位置に達したことを前記制御手段に教示することを特徴とする複数層射出成形機。When the plurality of extrusion screws reach predetermined positions set in advance during the skin layer resin injection period, the control means is informed that the position detection means has reached each predetermined position. Multi-layer injection molding machine characterized by

金型内に形成されたキャビティ部に対してコア層用射出ユニットおよびスキン層用射出ユニットからコア層樹脂およびスキン層樹脂をそれぞれ圧入することによって、前記コア層樹脂を前記スキン層樹脂により被覆した成形品を製造する複数層からなる射出成形品の製造方法において、
前記コア層用射出ユニットから前記キャビティ部への樹脂流路を開閉する流路開閉手段の開閉状態を、前記スキン層樹脂の射出期間中における前記コア層樹脂の射出開始位置を複数回設定可能な教示手段の教示に基づいて制御手段により前記スキン層樹脂の射出期間中に複数回開閉するように切替えることで、部分的にスキン層とコア層よりなる複数層を成形品中の複数箇所に有するように成形し、
前記教示手段として前記スキン層用射出ユニットの押出スクリュの位置を検出する位置検出手段を用いることにより、前記スキン層樹脂の射出期間中に前記押出スクリュが予め複数設定しておいた所定の位置に達したときに、それぞれの所定位置に達したことを前記制御手段に教示し、
または、前記教示手段としてタイマーを用いることにより、前記スキン層樹脂の射出期間中に前記スキン層樹脂の射出開始からの時間に応じて前記コア層樹脂の射出開始位置を前記制御手段に教示することを特徴とする複数層からなる射出成形品の製造方法。The core layer resin was covered with the skin layer resin by press-fitting the core layer resin and the skin layer resin from the core layer injection unit and the skin layer injection unit respectively into the cavity portion formed in the mold. In the method of manufacturing an injection molded product consisting of a plurality of layers for manufacturing a molded product,
The opening / closing state of the flow path opening / closing means for opening / closing the resin flow path from the core layer injection unit to the cavity portion can be set a plurality of times when the core layer resin injection start position is set during the skin layer resin injection period. by switching to open and close multiple times during the injection phase of the skin layer resin by the control means based on the teachings of the teaching means, a plurality of layers made of partially skin layer and the core layer at a plurality of positions in articles Molded to have
By using position detecting means for detecting the position of the extrusion screw of the skin layer injection unit as the teaching means, a plurality of the extrusion screws are set in a predetermined position during the skin layer resin injection period. When it reaches, it tells the control means that the respective predetermined position has been reached,
Alternatively, by using a timer as the teaching unit, the control unit is instructed of the injection start position of the core layer resin in accordance with the time from the start of the skin layer resin injection during the skin layer resin injection period. A method for producing an injection-molded product comprising a plurality of layers.

コア層と該コア層を覆うように形成されるスキン層とを有した複数層からなる射出成形品であって、前記スキン層中に部分的にコア層が複数箇所圧入されるように請求項３に記載の製造方法により製造された複数層からなる射出成形品。An injection-molded article comprising a plurality of layers having a core layer and a skin layer formed so as to cover the core layer, wherein the core layer is partially pressed into the skin layer at a plurality of locations. 3. An injection molded product comprising a plurality of layers produced by the production method according to 3 .