注射成形机与注射成形法及注射成形品

技术领域

本发明涉及将组成或色调不同的2种以上的树脂材料注射入金属模内、成形为2种以上的树脂材料一体化的成形品的技术。

背景技术

将现有一般复合成形专用注射成形机的概略构成表示于图7。40表示注射出第一种树脂的注射部件，41表示注射出第二种树脂的注射部件，42是安装于成形机的固定侧金属模，43是移动侧金属模。

如上所述，为成形由多材质、多色调构成的成形品，一般采用这样的方法：在一台成形机中配置像注射出第一种树脂的注射部件40与注射出第二种树脂的注射部件41那样的多个注射装置，从各注射装置向由固定侧金属模42与移动侧金属模43构成的模腔注射树脂。

另外也可采用将使用各自的金属模与成形机分别成形的成形品在后工序中进行组装使其一体化的方法；或将分别成形的成形品插入金属模内使其一体化的插入成形方法。

但是，在使用现有的多材质、多色调的专用成形机的情况下，由于必须具备多个注射装置，多数情况下与一般成形机相比变得大型化，且成为高价的设备，注射装置的注射出容量也被限制。因此，在多种材料射出容量不同的情况下，对成形品未必是最合适的射出装置，在射出缸内树脂滞留时间变长，也会产生由热引起树脂分解等的影响质量的问题。例如，在箱状HIPS制容器上通过二色成形构成可开闭的HIPS制的盖的情况下，一般在箱的一方比盖的一方容量要大，常有箱对盖的容量比达100的情况。在以专用二色成形机成形这样的二色成形品的情况下，多是第一种树脂注射缸与第二种树脂注射缸构成为容量上大致相同，如配合箱的容量选定成形机，在盖的成形中显得过大，得不到足够的计量精度；由于在缸内的滞留时间变得非常长，有着材料因热劣化的问题。如反过来配合盖的容量选定成形机，在箱的成形中变得容量不足，有着不能成形出成形品的问题。

另外，不用二色成形法，在将分别成形的成形品在后工序中组装成一体化的方法中，必须有用于形成成形品的进行组装的结构，必须另备设备与工序。

还有，不用二色成形法，在将分别成形的成形品插入金属模内使其一体化的插入成形方法中，必须预先准备插入成形品，由于必须在一般的成形循环中还要加上插入作业所花去的时间，有着加长成形循环的问题。

发明内容

从而，本发明即是有鉴于上述问题，其目的在于不用多材质、多色调的专用成形机即可简便而廉价地成形由多材质、多色调的树脂一体构成的成形品。

另外，本发明的另一目的在于即使在多种所注射的树脂材料的注射量不同的情况下，也可进行质量稳定的成形。

再有，本发明的再一目的在于，在取得以多材质、多色调的树脂材料一体构成的成形品时，可防止因需要其他工序或增加工时所引起的制品制造过程中所花费的准备工时的增加与成本增高。

为解决前述问题、达到上述目的，本发明的注射成形机是用于将组成或色调不同的2种以上的树脂材料注射入金属模内、成形使前述2种以上的树脂材料一体化的成形品的注射成形机，其特征在于，将注射前述2种以上树脂材料中的至少1种树脂材料的注射装置一体地安装于前述金属模上。

另外，本发明的注射成形方法是用于将组成或色调不同的2种以上的树脂材料注射入金属模内、成形使前述2种以上的树脂材料一体化的成形品的注射成形法，其特征在于，使用了一体地安装有注射前述2种以上树脂材料中的至少一种树脂材料的注射装置的金属模。

还有，本发明的注射成形品，其特征在于，它是由上述注射成形法成形。

另外，本发明的注射成形机是向金属模的模腔中注射熔融树脂材料、并成形加工成成形品的注射成形机，其特征在于，将其做成在前述金属模上安装向前述金属模的模腔注射前述熔融树脂材料的注射部件，在前述注射部件的安装机构上，设有可调整前述金属模与前述注射部件之间的安装位置的装置。

还有，本发明的注射成形机的特征在于，在将熔融树脂材料注射入金属模的模腔中而成形加工出成形品的注射成形机中，做成在前述金属模上安装向前述金属模模腔注射前述熔融树脂材料的注射部件，在前述注射部件的安装机构上，设有可调整前述金属模与前述注射部件间的压力的装置。

另外，本发明的注射成形法是将多种树脂材料注射入金属模的模腔中而成形复合材料的成形品的注射成形法，其特征在于，将注射第一种树脂材料的第一注射部件安装于成形机本体，将注射第二种树脂材料的第二注射部件安装于前述金属模；在前述第一注射部件注射结束后，由前述第二注射部件注射第二种树脂材料来成形加工前述成形品。

附图说明

图1A是表示本发明一实施例的注射成形机之构成的侧视剖面图。

图1B是表示本发明一实施例的注射成形机之构成的侧视剖面图。

图1C是表示本发明一实施例的注射成形机之构成的侧视剖面放大图。

图2是表示将螺旋式注射装置固定于注射成形用金属模上的构成的图。

图3是表示投入材料的料斗之配置的图。

图4A是表示一实施例的装置之动作的流程图。

图4B是表示一实施例的装置之动作的流程图。

图5是表示一实施例的成形品之一例的图。

图6是表示作为一实施例的成形品之一例的调色剂容器的图。

图7是说明现有的复合成形专用注射成形机的图。

具体实施方式

下边来说明本发明的合适的实施例。

首先来说明本实施例的概要。

在本实施例中，将注射多种所注射的组成或色调不同的树脂材料中的至少一种树脂材料的螺旋式注射装置一体地安装于金属模上。

由于将螺旋式注射装置一体地安装于金属模上，故可使用通常的成形机将多材质、多色调的树脂注射入金属模内。

另外，可将设于注射装置上的法兰部用由带有台阶的螺栓、垫片、弹簧构成的连结紧固装置一体安装于金属模上。

带有台阶的螺栓、垫片与弹簧，在将注射装置连结紧固于金属模的同时，可给予注射装置的喷嘴以规定的负荷，以起到使之压接于金属模的适当位置的作用。

另外在注射装置上还设有用于连结供给树脂材料的料斗与注射装置的材料供给管，在注射成形用金属模安装于成形机进行成形时，材料供给管与水平线的夹角为50°～90°。

连结料斗与注射装置的材料供给管，起着向注射装置适当供给规定的树脂材料的作用。

另外，作为冷却供给粉末状树脂材料的注射缸部的介质，由分岐并连接注射成形用金属模的冷却回路，共用冷却介质。

由于分接了注射成形用金属模的冷却回路，也可向注射缸部供给冷却介质，故可冷却供应材料的注射缸部。

使用一体地安装有注射多种所注射的树脂材料中的至少一种树脂材料的螺旋式注射装置的金属模，可注射HIPS与PP等那样组成不同、或黑色与橙黄色等那样色调不同的2种以上的树脂材料，使之在金属模内一体化。

由于使用一体安装有螺旋式注射装置的金属模，使用通常的成形机即可将多材质、多色调的树脂注射入金属模内，可进行使多材质、多色调的树脂材料一体成形的复合成形。

另外，在使用注射装置一体化的注射成形用金属模进行复合成形时，由成形机本体发出具有注射第一种树脂材料的第一注射部件的成形机本体(以下简称为成形机本体)的注射部件的注射开始或注射结束的信号，以该信号为零点起动计时器，在经过计时器上设定的时间之后，由安装于注射成形用金属模的注射装置注射出树脂的同时，通过使注射结束信号、螺旋位置异常信号、可塑性异常信号、计量结束异常信号返回到成形机本体，控制成形机本体的运转的继续或停止，控制成形机本体以及装于注射成形用金属模的注射装置。

通过以从成形机本体射出开始或射出结束的信号为零点起动计时器，经过计时器上设定的时间之后，由安装于注射成形用金属模的注射装置注射树脂，由此可适当调整多种树脂的注射时刻。进而，由将注射结束信号、螺旋位置异常信号、可塑性异常信号、计量结束异常信号返回成形机本体，有着可控制成形机本体运转继续或停止的作用。

另外，使用一体安装有可注射多种所注射的树脂材料中的至少一种树脂材料的螺旋式注射装置的金属模，可得到由组成或色调不同的2种以上的树脂材料形成的一体化的成形品。

故有着使用通常的成形机、可得到由组成或色调不同的2种以上的树脂材料形成的复合成形品的作用。

另外，注射成形品比如是复印机、激光束打印机用墨粉容器零件。

故有着使用通常成形机可得到组成或色调不同的2种以上的树脂材料形成的墨粉容器零件的作用。

下边参照附图具体说明本发明一实施例。

图1A是表示本发明一实施例的注射成形机之构成的侧视剖面图。

在图1A中，1是固定侧安装板，2是岐管组，3是固定侧模板，4是移动侧模板，5是注射器板，6是移动侧安装板，示出了使用热流道的一般注射成形用金属模的构成。另外，7是螺旋式注射装置，8a是第一种树脂用岐管，8b是第二种树脂用岐管，9a是第一种树脂用阀口，9b是第二种树脂用阀口，10a是以第一种树脂构成的制品部的模腔，10b是以第二种树脂构成的制品部的模腔。

在上述构成中，用螺栓连接等的连结装置将固定侧安装板1固定于成形机本体(图中未示出)的固定侧压板，将移动侧安装板6固定于移动侧压板。从成形机本体注射出的第一种树脂，通过岐管组2中设置的岐管8a与阀口9a，充填于模腔10a内。另一方面，螺旋式注射装置7，固定于岐管组2与固定侧模板3的侧面，注射装置7的前端压接于第二种树脂用岐管8b。在从成形机本体射出第一种树脂的适当时刻，从螺旋式注射装置7注射出第二种树脂，通过岐管8b与阀口9b，充填于模腔10b中，在规定的部位与第一种树脂合流，成形出由第一种树脂与第二种树脂构成的复合成形品。

在图1B中，200是成形机本体，201是注射第一种树脂的第一注射部件，202是固定侧压板，203是移动侧压板，204是金属模，205是安装于金属模的注射部件。

图1C是将图1B的金属模周边放大的图。1是固定侧安装板，2是岐管组，3是固定侧模板，4是移动侧模板，5是注射器板，6是移动侧安装板，表示出了一个使用热流道的一般注射成形用金属模的构成。另外，7是螺旋式注射装置，8a是第一种树脂用岐管，8b是第二种树脂用岐管，9a是第一种树脂用阀口，9b是第二种树脂用阀口，10a由第一种树脂构成的制品部的模腔，10b是由第二种树脂构成的制品部的模腔。

在上述构成中，用螺栓连接等连结装置将固定侧安装板1固定于成形机本体200的固定侧压板202，将移动侧安装板6固定于移动侧压板203。从成形机本体200的第一注射部件201注射出的第一种树脂，通过岐管组2中设置的岐管8a与阀口9a，充填于模腔10a内。另一方面，螺旋式注射装置7，固定于岐管组2与固定模板3的侧面，注射装置7的前端压接于第二种树脂用岐管8b。在从成形机本体200注射出第一种树脂的适当时刻，从螺旋式注射装置7注射出第二种树脂，通过岐管8b与阀口9b，充填模腔10b。在规定的位置与第一种树脂合流，由此成形第一种树脂与第二种树脂构成的复合成形品。

图2是表示将螺旋式注射装置7固定于注射成形用金属模之构成的图。

在图2中，11是设于注射装置7的安装用法兰，12是带有台阶的螺栓，13是垫片，14是弹簧，15是带有台阶的螺栓的轴部，16是带有台阶的螺栓的螺纹部，17是注射装置7的喷嘴前端部。

在上述构成中，带有台阶的螺栓12以适当的配合贯穿法兰11，带有台阶的螺栓的轴部15以适当的配合配合于注射成形用金属模的侧面，再以带有台阶的螺栓的螺纹部16相连结。由于注射成形用金属模与法兰11分别以适当的配合与带有台阶的螺栓12相配合，故注射成形用金属模与注射装置7可确保适当的相对位置关系。

注射装置7的喷嘴前端17，必须要接触第二种树脂用的岐管8b，以防熔融的树脂泄漏，但是，从注射装置7的法兰11 到喷嘴前端部17的长度，如因工作精度或温度的变化而变化时，第二种树脂用岐管8b与注射装置7的喷嘴前端部17的接触压力可能发生变化。即，如从注射装置7的法兰11到喷嘴前端部17的长度变短，接触压力降低，有熔融树脂泄漏的危险性；反过来，如长度变长，接触压力增高，又有招致注射装置7与岐管8b变形的危险性。因此，在本实施例中，在法兰11与带有台阶的螺栓12间设置了弹簧14和压着弹簧的垫片13。由该弹簧14，可使注射装置7以适当的压力接触于岐管8b，同时可吸收从法兰11到喷嘴前端部17的长度的变化。

图3是表示投入材料的料斗之配置的图。

在图3中，18是投入材料的料斗，19是从料斗向注射装置7输送材料的材料供给管，20是注射装置7的材料供给口，21与22是用于冷却材料供给口20下部的第一与第二冷却管，24与25是注射成形用金属模内的第一与第二冷却回路，23是连接第二冷却管22与金属模内第一冷却回路24的软管，26与27是连接设置于外部的冷却装置(图中未示出)的第一与第二软管。

在上述构成中，投入料斗18的粉末状树脂材料，通过材料供给管19，供给到注射装置7的材料供给口20，在注射装置7中熔化混合。在图中那样的注射装置7的中心线与成形机本体(图中未示出)的水平线相一致的情况下，材料供给管19的中心线与成形机本体的水平线构成的夹角，成为图中的α，在确认使用HIPS(高强度聚苯乙烯)的粉末的情况下，在夹角α小于50°时，有材料供给中断的问题；在该角度设定为50°～90°的本实施例中，可连续供给材料，有着良好的效果。

其次，在一般的螺旋式注射装置中，为防止材料的咬入不良，多是向注射缸后部供给冷却水，进行温度调整；但在本实施例中，分出金属模的冷却回路的一部分来冷却材料供给口20的附近。如果是原来结构，从外部冷却装置供给的冷却介质，从连接软管26连接到金属模内的第一冷却回路24、冷却金属模之后，经由金属模内的第二回路25、第二连接软管27，回收到外部的冷却装置。从而，为冷却注射装置7的材料供给口20附近，必须另外设置冷却装置。为排除这种多余的设备，在本实施例中，第一连接软管26，连接注射装置7的第一冷却管21，冷却材料供给口20附近之后，经由第二冷却管22、软管23，连接到金属模第一冷却回路24，再经由第二冷却回路25、第二连接软管27，回收到外部的冷却装置。

图4A、图4B是表示本实施例的装置之动作的流程图。

在图4A、图4B中，28是来自成形机本体的自动或半自动运转信号，29是成形机本体的注射开始信号，30是成形机本体的保压开始信号，31是从注射装置7注射结束信号，32是注射装置7的螺旋位置异常信号，33是来自注射装置7的可塑性异常信号，34是注射装置7的计量结束异常信号。

在上述构成中，从成形机本体输出自动或半自动信号28，注射装置7的自动连动开始。接着，输出从成形机本体来的注射开始信号29、复原注射装置7侧的循环后，以来自成形机本体的保压开始信号30为起点，使注射装置7侧的计时器作动。经过计时器上设定的时间之后，注射装置7开始注射，注射结束后使注射结束信号31输到成形机本体。而后，注射装置7在其各自发生异常时分别将螺旋位置异常信号32、可塑性异常信号33、计量结束异常信号34输到成形机本体侧，当该信号输入到成形机本体时，使成形机本体停止。通过这样的构成，可调整注射装置7侧的注射时刻，在发生任何异常情况时，包含成形机本体，可使其停止连续运转。

图5是表示本实施例的成形品之一例的图。

在图5中，35是以从成形机本体注射的第一种树脂构成的制品部，36是以注射装置7注射的第二种树脂构成的制品部，37是第一种树脂与第二种树脂合流的部位。

从成形机本体注射的第一种树脂，充填制品部35；从注射装置7注射的第二种树脂充填制品部36，且在合流部位37合流。对合流部位37的位置的调整，如是本实施例这样的形状，可以通过调整成形机本体与注射装置7的注射时刻来进行；也可采用在金属模内插入具有适当形状的隔板、任何一方树脂到达后使隔板后退、使第二种树脂合流的方法。上述实施例，由于采用了在金属模上一体安装螺旋式注射装置的金属模，故可使用通常的成形机、在金属模内一体成形由多材质、多色调的树脂构成的成形品，可进行简便而廉价的生产。

图6是表示作为本实施例的成形品之一例的调色剂容器的图。

在图6中，38是由第一种树脂构成的调色剂容器本体，39是由第二种树脂构成的接头。在本实施例中，从成形机本体注射黑色树脂材料、成形调色剂容器本体38之后，作为从注射装置7注射的第二种树脂材料使用橙黄色材料，成形接头39，可进行使黑色的调色剂容器本体38与橙黄色接头39一体化的二色成形。如上所述，如依上述实施例，由于将螺旋式注射装置一体安装于金属模上，使用通常的成形机，可向金属模内注射多材质、多色调的树脂，并可在金属模内一体化，可进行简便而廉价的生产。

另外，由于用带有台阶的螺栓、垫片、弹簧将注射装置连结于金属模，可使注射装置的喷嘴保持规定的接触压力、压接于金属模的适当位置。

连结料斗与注射装置的材料供给管，可向注射装置适当供给规定的树脂。

通过分岐连接了注射成形用金属模的冷却回路，也可向注射缸部供给冷却介质，冷却供给材料的注射缸部，并且由于不需多余的冷却装置，可起到减少设备投资的效果。

由于使用一体安装有螺旋式注射装置的金属模，故可使用通常的成形机，向金属模内注射多材质、多色调的树脂，可简便而廉价地实现一体成形多材质、多色调的树脂材料的复合成形。

由于以成形机本体注射开始或注射结束的信号为零点起动计时器、在经过计时器上设定的时间之后，由安装于注射成形用金属模的注射装置注射树脂，故可适当调整多种树脂注射时刻。进而，由使注射结束信号、螺旋位置异常信号、可塑性异常信号、计量结束异常信号返回到成形机本体，可控制成形机本体运转的继续或停止。即，有着可检测出安装于注射成形用金属模的注射装置出现异常、来控制成形机本体的效果。

另外，使用通常的成形机，可简便而廉价地得到由组成或色调不同的2种以上的树脂材料形成的复合成形品。

使用通常的成形机，可简便而廉价地得到由组成或色调不同的2种以上的树脂材料形成的墨粉容器零件。

如上述说明，根据本发明，可不用多材质、多色调的专用成形机、简便而廉价地成形由多材质、多色调的树脂材料一体构成的成形品。

而且，即使在多种所注射的树脂材料的注射容量不同的情况下，也可进行质量稳定的成形。

另外，在得到由多材质、多色调的树脂材料一体构成的成形品时，由于不需增加工序与工时，故可防止制品制造中花费的准备工时的增加与成本增高。