射出成形機及び射出成形方法
【課題】 熱可塑性樹脂部及び熱硬化性樹脂部が一体成形された樹脂成形品を射出成形する。
【解決手段】 キャビティの一部を構成する下型ＵＭ１〜ＵＭ５と、下型ＵＭ１〜ＵＭ５と共に熱可塑性樹脂が充填される第１キャビティを構成する第１上型ＰＭ１、ＰＭ２と、下型ＵＭ１〜ＵＭ５と共に熱硬化性樹脂が充填される第２キャビティを構成する第２上型ＰＭ３、ＰＭ４と、第１キャビティ内に熱可塑性樹脂を射出する第１噴射ヘッド５Ａ、５Ｂと、第２キャビティ内に熱硬化性樹脂を射出する第２噴射ヘッド５Ｃとを備える射出成形機１において、シリコーン成形工程（ＳＴ３）の終了後、第２上型ＰＭ３、ＰＭ４と共に下型ＵＭ１〜ＵＭ５を硬化工程（ＳＴ４）に移動させるので、硬化工程にて熱硬化性樹脂の硬化させることができる。したがって、生産効率の低下を抑制しつつ、成形サイクルの相違を吸収して同一のシステム内で成形できる。
【解決手段】 キャビティの一部を構成する下型ＵＭ１〜ＵＭ５と、下型ＵＭ１〜ＵＭ５と共に熱可塑性樹脂が充填される第１キャビティを構成する第１上型ＰＭ１、ＰＭ２と、下型ＵＭ１〜ＵＭ５と共に熱硬化性樹脂が充填される第２キャビティを構成する第２上型ＰＭ３、ＰＭ４と、第１キャビティ内に熱可塑性樹脂を射出する第１噴射ヘッド５Ａ、５Ｂと、第２キャビティ内に熱硬化性樹脂を射出する第２噴射ヘッド５Ｃとを備える射出成形機１において、シリコーン成形工程（ＳＴ３）の終了後、第２上型ＰＭ３、ＰＭ４と共に下型ＵＭ１〜ＵＭ５を硬化工程（ＳＴ４）に移動させるので、硬化工程にて熱硬化性樹脂の硬化させることができる。したがって、生産効率の低下を抑制しつつ、成形サイクルの相違を吸収して同一のシステム内で成形できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂からなる第１樹脂部及び熱硬化性樹脂からなる第２樹脂部が一体成形された樹脂成形品を射出成形する射出成形機及び射出成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とでは、樹脂の硬化温度等が大きく相違し、成形サイクルが大きく異なるため、同一のシステム内で第１樹脂部及び第２樹脂部からなる樹脂成形品を成形すると、生産効率が低下するため、通常、別々に成形される場合が多かった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２４８３４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記点に鑑み、生産効率の低下を抑制しつつ、第１樹脂部及び第２樹脂部からなる樹脂成形品を同一のシステム内で成形することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、キャビティ内に溶融状態の樹脂を射出充填することにより、熱可塑性樹脂からなる第１樹脂部及び熱硬化性樹脂からなる第２樹脂部が一体成形された樹脂成形品を射出成形する射出成形機であって、キャビティの一部を構成する第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）と、第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）に対して移動可能に設けられ、第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）と共に熱可塑性樹脂が充填される第１キャビティを構成する第２金型（ＰＭ１、ＰＭ２）と、第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）に対して移動可能に設けられ、第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）と共に熱硬化性樹脂が充填される第２キャビティを構成する第３金型（ＰＭ３、ＰＭ４）と、第１キャビティ内に熱可塑性樹脂を射出する第１噴射ヘッド（５Ａ、５Ｂ）と、第２キャビティ内に熱硬化性樹脂を射出する第２噴射ヘッド（５Ｃ）と、第１キャビティ内に熱可塑性樹脂を射出する第１樹脂部成形ステーション、第２キャビティ内に熱硬化性樹脂を射出する第２樹脂部成形ステーション、第２樹脂部を硬化させる硬化ステーション、及び成形品を取り出す取出しステーションの間で、第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）を第１噴射ヘッド（５Ａ、５Ｂ）及び第２噴射ヘッド（５Ｃ）に対して相対移動させる移動手段（７）とを備え、移動手段（７）は、第２樹脂部成形ステーションの終了後、第３金型（ＰＭ３、ＰＭ４）と共に第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）を硬化ステーションに移動させることを特徴とする。
【０００６】
これにより、請求項１に記載の発明では、第２樹脂部成形ステーションの終了後、第３金型（ＰＭ３、ＰＭ４）と共に第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）を硬化ステーションに移動させるので、硬化ステーションにて熱硬化性樹脂の硬化させることができる。
【０００７】
したがって、生産効率の低下を抑制しつつ、成形サイクルの相違を吸収して同一のシステム内で第１樹脂部及び第２樹脂部からなる樹脂成形品を成形することができる。
そして、請求項２に記載の発明では、第２金型（ＰＭ１、ＰＭ２）が固定され、かつ、第１樹脂部成形ステーションの位置において、第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）に対して型閉め方向又は型開き方向に変位するとともに、型閉め方向に変位したときに型閉め力を第２金型（ＰＭ１、ＰＭ２）に作用させるプラテン（９）と、第２樹脂部成形ステーションの位置において、第３金型（ＰＭ３、ＰＭ４）に型閉め力を作用させる型閉め手段（９Ａ）と、取出しステーションの位置において、第３金型（ＰＭ３、ＰＭ４）を型閉め方向又は型開き方向に変位させるクランプ（１１）とを備え、移動手段（７）は、取出しステーションの終了後、第３金型（ＰＭ３、ＰＭ４）と共に第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）を第２樹脂部成形ステーションに移動させることを特徴とする。
【０００８】
なお、本願明細書及び特許請求の範囲でいう「型閉め」とは、いわゆる「低圧型締め」及び「高圧型締め」のいずれも含む意味であり、型締め力（型閉め力）の大小を意図するものではなく、（キャビティを開放するために）金型を開く方向と、（キャビティを形成するために）金型を閉じる方向のうち、金型を閉じる方向を意図するものである。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明では、移動手段（７）は、第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）が固定された回転可能なテーブル（７）を有して構成されていることを特徴とする。
これにより、請求項３に記載の発明では、移動手段（７）を回転運動のみで構成することができるので、他の運動形態（例えば、直線運動）と組み合わせて移動手段（７）を構成した場合に比べて、射出成形機の信頼性を高めることができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明では、型閉め手段（９Ａ）は、プラテン（９）に設定されていることを特徴とする。
これにより、請求項４に記載の発明では、型閉め手段（９Ａ）の型閉め力をプラテン（９）で発生させることができるので、型閉め手段（９Ａ）とプラテン（９）とを別々に設けた場合に比べて、射出成形機の構造を簡略化することができる。
【００１１】
なお、請求項５に記載の発明では、第１キャビティ及び第２キャビティの型割面は水平であることを特徴とする。
また、請求項６に記載の発明では、第１噴射ヘッド（５Ａ、５Ｂ）は、第１キャビティの型割面と平行な方向から熱可塑性樹脂を射出し、第２噴射ヘッド（５Ｃ）は、第２キャビティの型割面と平行な方向から熱硬化性樹脂を射出することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項７に記載の発明では、移動手段（７）は、第１樹脂部成形ステーションの終了後、第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）を第２樹脂部成形ステーションに移動させることを特徴とする。
【００１３】
請求項８に記載の発明では、キャビティの一部を構成する第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）、第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）に対して移動可能に設けられ、第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）と共に熱可塑性樹脂が充填される第１キャビティを構成する第２金型（ＰＭ１、ＰＭ２）、及び第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）に対して移動可能に設けられ、第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）と共に熱硬化性樹脂が充填される第２キャビティを構成する第３金型（ＰＭ３、ＰＭ４）を用いて、熱可塑性樹脂からなる第１樹脂部及び熱硬化性樹脂からなる第２樹脂部が一体成形された樹脂成形品を射出成形する射出成形方法であって、第１キャビティ内に熱可塑性樹脂を射出する第１樹脂部成形ステーション、第２キャビティ内に熱硬化性樹脂を射出する第２樹脂部成形ステーション、第２樹脂部を硬化させる硬化ステーション、及び成形品を取り出す取出しステーションの間で、第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）を第１噴射ヘッド（５Ａ、５Ｂ）及び第２噴射ヘッド（５Ｃ）に対して相対移動させるとともに、第２樹脂部成形ステーションの終了後、第３金型（ＰＭ３、ＰＭ４）と共に第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）を硬化ステーションに移動させることを特徴とする。
【００１４】
これにより、請求項８に記載の発明では、請求項１に記載の発明と同様に、第２樹脂部成形ステーションの終了後、第３金型（ＰＭ３、ＰＭ４）と共に第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）を硬化ステーションに移動させるので、硬化ステーションにて熱硬化性樹脂の硬化させることができ、生産効率の低下を抑制しつつ、成形サイクルの相違を吸収して同一のシステム内で第１樹脂部及び第２樹脂部からなる樹脂成形品を成形することができる。
【００１５】
因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手等に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る射出成形機１の概念図である。
【図２】本発明の実施形態に係る射出成形機１における金型の移動を説明するための説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係る射出成形機１における金型の移動を説明するための説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係る射出成形機１における金型の移動を説明するための説明図である。
【図５】本発明の実施形態に係る射出成形機１における金型の移動を説明するための説明図である。
【図６】本発明の実施形態に係る射出成形機１の電気系ブロックである。
【図７】本発明の実施形態に係る射出成形機１における金型の移動を説明するための説明図である。
【図８】本発明の実施形態に係る射出成形機１における金型の移動を説明するための説明図である。
【図９】本発明の実施形態に係る射出成形機１における金型の移動を説明するための説明図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る射出成形機１における金型の移動を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本実施形態は、本発明に係るプラスチック等の熱可塑性樹脂からなる第１樹脂部及びシリコーン等の熱硬化性樹脂からなる第２樹脂部が一体成形された樹脂成形品を射出成形する射出成形方法を適用した射出成形機であり、以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
【００１８】
１．射出成形機の概略構造
本実施形態に係る射出成形機１は型割面が水平となる縦型の射出成形機であり、この射出成形機１を上方側から見ると、図１に示すように、下型ステーション３が五角形状に形成されており、各辺に成形工程（ステーション）が設定されている。
【００１９】
すなわち、本実施形態に係る射出成形機１では、第１樹脂部の成形工程（第１樹脂部成形ステーション）として第１プラスチック成形工程（ＳＴ１）及び第２プラスチック成形工程（ＳＴ２）が設定されており、第１プラスチック成形工程→第２プラスチック成形工程の順で第１樹脂部が成形される。
【００２０】
また、第２樹脂部の成形工程（第２樹脂部成形ステーション）としてシリコーン成形工程（ＳＴ３）、第２樹脂部を硬化させる硬化ステーションとして硬化工程（ＳＴ４）、及び成形品を取り出す取出しステーションとして取出し工程（ＳＴ５）が設定されている。
【００２１】
そして、これらの成形工程（成形ステーション）は、原則として、第１プラスチック成形工程→第２プラスチック成形工程→シリコーン成形工程→硬化工程（硬化ステーション）→取出し工程（取出しステーション）の順で実行される。
【００２２】
また、下型ステーション３の外側のうち第１プラスチック成形工程及び第２プラスチック成形工程に対応する部位には、プラスチックを射出する第１噴射ヘッド５Ａ、５Ｂが設けられており、第１噴射ヘッド５Ａは第１プラスチック成形工程の位置にある金型空間（キャビティ）内に溶融状態のプラスチックを射出充填し、第１噴射ヘッド５Ｂは第２プラスチック成形工程の位置にあるキャビティ内に溶融状態のプラスチックを射出充填する。
【００２３】
そして、第１噴射ヘッド５Ａ、５Ｂでは、プラスチックがその融点又はガラス転移温度より高い温度（５０〜１５０℃）まで加熱されて粘度が低下させられた状態で、型割面と平行な方向（本実施形態では、水平方向）からキャビティ内に射出される。
【００２４】
また、下型ステーション３の外側のうちシリコーン成形工程に対応する部位には、シリコーンを射出する第２噴射ヘッド５Ｃが設けられており、第２噴射ヘッド５Ｃはシリコーン成形工程の位置にあるキャビティ内に溶融状態のシリコーンを射出充填する。
【００２５】
具体的には、第２噴射ヘッド５Ｃでは、シリコーンが約２０℃から約３０℃の常温として流動性が保持されたまま、高温（例えば、１５０℃）に加熱された金型（キャビティ）内に、型割面と平行な方向（本実施形態では、水平方向）から射出される。そして、キャビティ内に充填されたシリコーンは、その後、硬化し始める。
【００２６】
ところで、金型空間（キャビティ）は、図２に示すように、下型ＵＭ１〜ＵＭ５、これら下型ＵＭ１〜ＵＭ５と共にプラスチックが充填される第１キャビティを構成する第１上型ＰＭ１、ＰＭ２、及び下型ＵＭ１〜ＵＭ５と共にシリコーンが充填される第２キャビティを構成する第２上型ＰＭ３、ＰＭ４から構成されている。
【００２７】
そして、下型ＵＭ１〜ＵＭ５は、下型ステーション３に設けられた回転可能なテーブル７に固定されており、各下型ＵＭ１〜ＵＭ５は、テーブル７の回転と共に各工程（ステーション）ＳＴ１〜ＳＴ５に対応する位置に順次移動することができる。
【００２８】
なお、図２では、理解を容易にするため、テーブル７の回転方向に射出成形機１を展開した状態を示している。このため、図２の紙面左右方向がテーブル７の回転方向と一致する。
【００２９】
また、第１上型ＰＭ１、ＰＭ２は、テーブル７（下型ステーション３）の上方側に位置するプラテン（可動盤）９に固定されており、このプラテン９は、テーブル７（下型ＵＭ１〜ＵＭ５）に対して上下方向に変位可能であって、型閉め方向（下向き）に変位したときに型閉め力を第１上型ＰＭ１、ＰＭ２に作用させる。因みに、本実施形態では、プラテン９による型閉め力は約１２０トンである。
【００３０】
また、プラテン９のうちシリコーン成形工程に対応する位置には、第２上型ＰＭ３、ＰＭ４に型閉め力を作用させる型閉め部９Ａが設定されており、この型閉め部９Ａは、第２上型ＰＭ３、ＰＭ４に型閉め力（押圧力）を作用させるのみで、シリコーン成形工程では、図３に示すように、プラテン９と共に第２上型ＰＭ３、ＰＭ４は、上下方向（本実施形態では、型閉め方向及び型開き方向）に変位しない。
【００３１】
また、下型ステーション３の外側のうち取出し工程に対応する部位には、図３〜図５に示すように、第２上型ＰＭ３、ＰＭ４を型閉め方向（本実施形態では、下向き）又は型開き方向（本実施形態では、上向き）に変位させるクランプ１１が設けられている。なお、本実施形態に係るクランプ１１は、電磁力により第２上型ＰＭ３、ＰＭ４を吸着した状態で上下方向に変位することにより、第２上型ＰＭ３、ＰＭ４を下型ＵＭ１〜ＵＭ５に対して着脱させる。
【００３２】
２．射出成形機の電気系の概略構成（図６参照）
電動サーボモータ１３はプラテン９を上下動させるための駆動手段であり、油圧ポンプモータ１５はプラテン９（型閉め部９Ａを含む。）に型閉め力（押圧力）を発生させるための型閉め力発生手段であり、本実施形態では、電動サーボモータ１３及び油圧ポンプモータ１５によりプラテン駆動部が構成されている。
【００３３】
テーブル駆動モータ１７はテーブル７を回転駆動させるための駆動手段であり、このテーブル駆動モータ１７、電動サーボモータ１３及び油圧ポンプモータ１５、並びにクランプ１１、第１噴射ヘッド５Ａ、５Ｂ及び第２噴射ヘッド５Ｃの作動は、制御部１９により制御される。
【００３４】
なお、制御部１９は、演算部及び記憶部等からなる周知のマイクロコンピュータにて構成されたものであり、制御部１９は、内蔵されたＲＯＭ等の不揮発性記憶手段に予め記憶されているプログラムに従ってテーブル駆動モータ１７や電動サーボモータ１３等の作動を制御する。
【００３５】
また、金型（キャビティ）の温度は、各工程における適切な温度となるように管理されており、本実施形態では、下型ＵＭ１〜ＵＭ５、第１上型ＰＭ１、ＰＭ２及び第２上型ＰＭ３、ＰＭ４に温度調節用の流体を循環させることにより、金型の温度を適切な温度となるように制御している。
【００３６】
３．射出成形機の作動（特に、第２上型ＰＭ３、ＰＭ４の移動制御）について
図７〜図１０は、第１プラスチック成形工程〜取出し工程毎の下型ＵＭ１〜ＵＭ５、第１上型ＰＭ１、ＰＭ２及び第２上型ＰＭ３、ＰＭ４の移動を説明するための図であって射出成形機１を上方側から見た概念図である。
【００３７】
なお、射出成形機１を上方側から見ると、第１上型ＰＭ１、ＰＭ２及び第２上型ＰＭ３、ＰＭ４が下型ＵＭ１〜ＵＭ５に重なってしまい、下型ＵＭ１〜ＵＭ５の位置が不明となってしまうので、図７〜図１０では、下型ＵＭ１〜ＵＭ５を第１上型ＰＭ１、ＰＭ２及び第２上型ＰＭ３、ＰＭ４と重ならない位置にずらした位置に配置して記載している。
【００３８】
このため、図７〜図１０において、下型ＵＭ１〜ＵＭ５と第１上型ＰＭ１、ＰＭ２又は第２上型ＰＭ３、ＰＭ４とが径方向に重なる位置にあるときは、第１上型ＰＭ１、ＰＭ２及び第２上型ＰＭ３、ＰＭ４が下型ＵＭ１〜ＵＭ５側に移動し、第１キャビティ又は第２キャビティに構成される。
【００３９】
＜図７について＞
図７に示す状態では、図２に示すように、下型ＵＭ１に第１上型ＰＭ１が重ねられ、下型ＵＭ２に第１上型ＰＭ２が重ねられ、下型ＵＭ３に第２上型ＰＭ３が重ねられ、下型ＵＭ４に第２上型ＰＭ４が重ねられた状態で、プラテン９により第１上型ＰＭ１、ＰＭ２及び第２上型ＰＭ３に型閉め力が作用している。
【００４０】
これにより、下型ＵＭ１及び第１上型ＰＭ１により第１プラスチック成形工程用の第１キャビティが構成され、下型ＵＭ２及び第１上型ＰＭ２により第２プラスチック成形工程用の第１キャビティが構成され、下型ＵＭ３及び第２上型ＰＭ３によりシリコーン成形工程用の第２キャビティが構成される。そして、プラテン９により押圧されて型閉めされた状態で、第１噴射ヘッド５Ａ、５Ｂ及び第２噴射ヘッド５Ｃから各キャビティに樹脂が射出充填される。
【００４１】
以下、図７に示す状態（以下、第１ステージという。）を基準として説明する。なお、このステージでは、下型ＵＭ１は第１プラスチック成形工程の位置にあり、下型ＵＭ２は第２プラスチック成形工程の位置にあり、下型ＵＭ３はシリコーン成形工程の位置にあり、下型ＵＭ４は硬化工程の位置にあり、下型ＵＭ５は取出し工程の位置にある。
【００４２】
＜図８について＞
図８に示す状態は、第１ステージから次のステージ（以下、第２ステージという。）に移行した状態を示すものであり、この第２ステージでは、図３に示すように、プラテン９が型開き方向（上向き）に移動した後、テーブル７が反時計回りに１工程分（７２度）だけ回転するとともに、クランプ１１が型閉め方向（下向き）に移動して第２上型ＰＭ４を吸着する。
【００４３】
つまり、第２ステージでは、下型ＵＭ１は第２プラスチック成形工程の位置にあり、下型ＵＭ２はシリコーン成形工程の位置にあり、下型ＵＭ３は硬化工程の位置にあり、下型ＵＭ４は取出し工程の位置にあり、下型ＵＭ５は第１プラスチック成形工程の位置にある。
【００４４】
このため、第１ステージにて第２噴射ヘッド５Ｃから熱硬化性樹脂が充填されて第２樹脂部が成形された下型ＵＭ３及び第２上型ＰＭ３からなる第２キャビティは、硬化工程に移行し、熱硬化性樹脂の硬化が開始される。なお、硬化工程においては、型閉め力が第２上型ＰＭ３又は第２上型ＰＭ４に作用せず、第２上型ＰＭ３、ＰＭ４の自重により第２キャビティが保持される。
【００４５】
＜図９について＞
図９に示す状態は、第２ステージから次のステージ（以下、第３ステージという。）に移行した状態を示すものであり、この第３ステージでは、プラテン９が型開き方向（上向き）に変位したまま、第２上型ＰＭ４がクランプ１１に吸着された状態でクランプ１１が型開き方向（上向き）移動した後、図４に示すように、テーブル７が時計回りに３工程分（２１６度）だけ回転する。
【００４６】
このため、第３ステージでは、第２ステージにおいてシリコーン成形工程にあった第２キャビティ（下型ＵＭ３及び第２上型ＰＭ３）が第１プラスチック成形工程の位置となり、下型ＵＭ２は第２プラスチック成形工程の位置となり、下型ＵＭ５はシリコーン成形工程の位置となり、下型ＵＭ１は硬化工程の位置となり、下型ＵＭ２は取出し工程の位置となる。
【００４７】
＜図１０について＞
図１０に示す状態は、第３ステージから次のステージ（以下、第４ステージという。）に移行した状態を示すものであり、この第４ステージでは、プラテン９が型開き方向（上向き）に変位したまま、クランプ１１が型閉め方向（下向き）に移動し、吸着されていた第２上型ＰＭ４を下型ＵＭ２に重ねて第２キャビティが構成された後、図５に示すように、テーブル７が反時計回りに３工程分（２１６度）だけ回転する。
【００４８】
このため、第４ステージでは、第３ステージにおいて第１プラスチック成形工程にあった第２キャビティ（下型ＵＭ３及び第２上型ＰＭ３）が硬化工程の位置となり、第２上型ＰＭ４及び下型ＵＭ２により構成された第２キャビティがシリコーン成形工程の位置となり、下型ＵＭ５は第１プラスチック成形工程の位置にあり、下型ＵＭ５はシリコーン成形工程の位置にあり、下型ＵＭ１は第２プラスチック成形工程の位置となり、下型ＵＭ４は取出し工程の位置となる。
【００４９】
そして、第４ステージが終了すると、再び、第１ステージがとなり、以降、第２ステージ→第３ステージ→第４ステージ→第１ステージの順に繰り返される。つまり、第１ステージ〜第４ステージまでを１サイクル（周期）として第１ステージ〜第４ステージが順次実行される。
【００５０】
すなわち、図５に示す第４ステージが終了すると、下型ＵＭ５及び第１上型ＰＭ１により第１プラスチック成形工程用の第１キャビティが構成され、下型ＵＭ１及び第１上型ＰＭ２により第２プラスチック成形工程用の第１キャビティが構成され、下型ＵＭ２及び第２上型ＰＭ４によりシリコーン成形工程用の第２キャビティが構成された第１ステージとなる。
【００５１】
そして、プラテン９により押圧されて型閉めされた状態で、下型ＵＭ５及び第１上型ＰＭ１により構成された第１プラスチック成形工程用の第１キャビティ、下型ＵＭ１及び第１上型ＰＭ２により構成された第２プラスチック成形工程用の第１キャビティ、及び下型ＵＭ２及び第２上型ＰＭ４により構成されたシリコーン成形工程用の第２キャビティに樹脂が充填される。
【００５２】
このとき、現在のサイクルにおいて硬化工程に位置する金型（キャビティ）は、前回のサイクルの第２ステージにおいて硬化工程に位置していた金型（キャビティ）となるので、本実施形態に係る射出成形機１では、１サイクル分の時間（４つのステージ分相当の時間）が第２樹部部（熱硬化性樹脂）の硬化時間となる。
【００５３】
そして、第１ステージにおいて硬化工程の位置にあった金型（キャビティ）は、次の第２ステージでは取出し工程となるので、この取出し工程にて、第１樹脂部及び第２樹脂部が一体成形された樹脂成形品を射出成形が完了し、樹脂成形品が射出成形機１から取り出される。
【００５４】
つまり、本実施形態に係る射出成形機１では、２サイクルにて１つの樹脂成形品が完成する。したがって、射出成形機１の初回サイクルから２回目のサイクル以降においては、第３ステージ毎に樹脂成形品が射出成形機１から取り出される。
【００５５】
４．本実施形態に係る射出成形機１の特徴
本実施形態では、シリコーン成形工程の終了後、第２上型ＰＭ３、ＰＭ４と共に下型ＵＭ１〜ＵＭ５を硬化工程に移動させるので、硬化工程にて熱硬化性樹脂の硬化させることができる。
【００５６】
したがって、生産効率の低下を抑制しつつ、成形サイクルの相違を吸収して同一のシステム内で第１樹脂部及び第２樹脂部からなる樹脂成形品を成形することができる。
また、本実施形態では、下型ＵＭ１〜ＵＭ５が固定されたテーブル７を回転させるのみで金型を移動させているので、他の運動形態（例えば、直線運動）と組み合わせて金型を移動させる構成した場合に比べて、射出成形機１の信頼性を高めることができる。
【００５７】
本実施形態では、第２上型ＰＭ３、ＰＭ４に型閉め力を作用させる型閉め部９Ａは、プラテン９に設定されているので、型閉め部９Ａの型閉め力をプラテン９で発生させることができ、型閉め部９Ａとプラテン９とを別々に設けた場合に比べて、射出成形機の構造を簡略化することができる。
【００５８】
５．発明特定事項と実施形態との対応関係
本実施形態では、下型ＵＭ１〜ＵＭ５が特許請求の範囲に記載された第１金型に相当し、第１上型ＰＭ１、ＰＭ２が特許請求の範囲に記載された第２金型に相当し、第２上型ＰＭ３、ＰＭ４が特許請求の範囲に記載された第３金型に相当し、テーブル７及びテーブル７駆動用モータ１７が特許請求の範囲に記載された移動手段に相当する。
【００５９】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、金型が上下方向に開く縦開きであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば金型が水平方向に開く横開きであってもよい。
【００６０】
また、上述の実施形態では、下型ＵＭ１〜ＵＭ５が固定されたテーブル７を回転させるのみで金型を移動させたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の運動形態（例えば、直線運動）と組み合わせて金型を移動させる構成としてもよい。
【００６１】
また、上述の実施形態では、第１キャビティ内に熱可塑性樹脂を射出する第１樹脂部成形ステーションが第１プラスチック成形工程及び第２プラスチック成形工程から構成されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１樹脂部成形ステーションを例えば第１プラスチック成形工程又は第２プラスチック成形工程のみで構成してもよい。
【００６２】
また、上述の実施形態では、第１樹脂部成形ステーションの後に、第２キャビティ内に熱硬化性樹脂を射出する第２樹脂部成形ステーション（シリコーン成形工程）を実施したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明は、第２樹脂部成形ステーションの終了後、第２上型ＰＭ３、ＰＭ４と共に下型ＵＭ１〜ＵＭ５を硬化工程に移動させれば十分であるので、例えば、シリコーン成形工程→硬化工程→第１プラスチック成形工程→硬化工程の順に各工程を実施してもよい。
【００６３】
また、上述の実施形態に係るクランプ１１は、電磁力により第２上型ＰＭ３、ＰＭ４を吸着するものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば係止爪等にて第２上型ＰＭ３、ＰＭ４を機械的に係止する構造であってもよい。
【００６４】
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６５】
１…射出成形機、３…下型ステーション、５Ａ、５Ｂ…第１噴射ヘッド、
５Ｃ…第２噴射ヘッド、７…テーブル、９…プラテン、９Ａ…型閉め部、
１１…クランプ、１３…電動サーボモータ、１５…油圧ポンプモータ、
１７…テーブル駆動モータ、１９…制御部、ＵＭ１〜ＵＭ５…下型、
ＰＭ１、ＰＭ２…第１上型、ＰＭ３、ＰＭ４…第２上型。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂からなる第１樹脂部及び熱硬化性樹脂からなる第２樹脂部が一体成形された樹脂成形品を射出成形する射出成形機及び射出成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とでは、樹脂の硬化温度等が大きく相違し、成形サイクルが大きく異なるため、同一のシステム内で第１樹脂部及び第２樹脂部からなる樹脂成形品を成形すると、生産効率が低下するため、通常、別々に成形される場合が多かった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２４８３４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記点に鑑み、生産効率の低下を抑制しつつ、第１樹脂部及び第２樹脂部からなる樹脂成形品を同一のシステム内で成形することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、キャビティ内に溶融状態の樹脂を射出充填することにより、熱可塑性樹脂からなる第１樹脂部及び熱硬化性樹脂からなる第２樹脂部が一体成形された樹脂成形品を射出成形する射出成形機であって、キャビティの一部を構成する第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）と、第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）に対して移動可能に設けられ、第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）と共に熱可塑性樹脂が充填される第１キャビティを構成する第２金型（ＰＭ１、ＰＭ２）と、第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）に対して移動可能に設けられ、第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）と共に熱硬化性樹脂が充填される第２キャビティを構成する第３金型（ＰＭ３、ＰＭ４）と、第１キャビティ内に熱可塑性樹脂を射出する第１噴射ヘッド（５Ａ、５Ｂ）と、第２キャビティ内に熱硬化性樹脂を射出する第２噴射ヘッド（５Ｃ）と、第１キャビティ内に熱可塑性樹脂を射出する第１樹脂部成形ステーション、第２キャビティ内に熱硬化性樹脂を射出する第２樹脂部成形ステーション、第２樹脂部を硬化させる硬化ステーション、及び成形品を取り出す取出しステーションの間で、第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）を第１噴射ヘッド（５Ａ、５Ｂ）及び第２噴射ヘッド（５Ｃ）に対して相対移動させる移動手段（７）とを備え、移動手段（７）は、第２樹脂部成形ステーションの終了後、第３金型（ＰＭ３、ＰＭ４）と共に第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）を硬化ステーションに移動させることを特徴とする。
【０００６】
これにより、請求項１に記載の発明では、第２樹脂部成形ステーションの終了後、第３金型（ＰＭ３、ＰＭ４）と共に第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）を硬化ステーションに移動させるので、硬化ステーションにて熱硬化性樹脂の硬化させることができる。
【０００７】
したがって、生産効率の低下を抑制しつつ、成形サイクルの相違を吸収して同一のシステム内で第１樹脂部及び第２樹脂部からなる樹脂成形品を成形することができる。
そして、請求項２に記載の発明では、第２金型（ＰＭ１、ＰＭ２）が固定され、かつ、第１樹脂部成形ステーションの位置において、第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）に対して型閉め方向又は型開き方向に変位するとともに、型閉め方向に変位したときに型閉め力を第２金型（ＰＭ１、ＰＭ２）に作用させるプラテン（９）と、第２樹脂部成形ステーションの位置において、第３金型（ＰＭ３、ＰＭ４）に型閉め力を作用させる型閉め手段（９Ａ）と、取出しステーションの位置において、第３金型（ＰＭ３、ＰＭ４）を型閉め方向又は型開き方向に変位させるクランプ（１１）とを備え、移動手段（７）は、取出しステーションの終了後、第３金型（ＰＭ３、ＰＭ４）と共に第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）を第２樹脂部成形ステーションに移動させることを特徴とする。
【０００８】
なお、本願明細書及び特許請求の範囲でいう「型閉め」とは、いわゆる「低圧型締め」及び「高圧型締め」のいずれも含む意味であり、型締め力（型閉め力）の大小を意図するものではなく、（キャビティを開放するために）金型を開く方向と、（キャビティを形成するために）金型を閉じる方向のうち、金型を閉じる方向を意図するものである。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明では、移動手段（７）は、第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）が固定された回転可能なテーブル（７）を有して構成されていることを特徴とする。
これにより、請求項３に記載の発明では、移動手段（７）を回転運動のみで構成することができるので、他の運動形態（例えば、直線運動）と組み合わせて移動手段（７）を構成した場合に比べて、射出成形機の信頼性を高めることができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明では、型閉め手段（９Ａ）は、プラテン（９）に設定されていることを特徴とする。
これにより、請求項４に記載の発明では、型閉め手段（９Ａ）の型閉め力をプラテン（９）で発生させることができるので、型閉め手段（９Ａ）とプラテン（９）とを別々に設けた場合に比べて、射出成形機の構造を簡略化することができる。
【００１１】
なお、請求項５に記載の発明では、第１キャビティ及び第２キャビティの型割面は水平であることを特徴とする。
また、請求項６に記載の発明では、第１噴射ヘッド（５Ａ、５Ｂ）は、第１キャビティの型割面と平行な方向から熱可塑性樹脂を射出し、第２噴射ヘッド（５Ｃ）は、第２キャビティの型割面と平行な方向から熱硬化性樹脂を射出することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項７に記載の発明では、移動手段（７）は、第１樹脂部成形ステーションの終了後、第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）を第２樹脂部成形ステーションに移動させることを特徴とする。
【００１３】
請求項８に記載の発明では、キャビティの一部を構成する第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）、第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）に対して移動可能に設けられ、第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）と共に熱可塑性樹脂が充填される第１キャビティを構成する第２金型（ＰＭ１、ＰＭ２）、及び第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）に対して移動可能に設けられ、第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）と共に熱硬化性樹脂が充填される第２キャビティを構成する第３金型（ＰＭ３、ＰＭ４）を用いて、熱可塑性樹脂からなる第１樹脂部及び熱硬化性樹脂からなる第２樹脂部が一体成形された樹脂成形品を射出成形する射出成形方法であって、第１キャビティ内に熱可塑性樹脂を射出する第１樹脂部成形ステーション、第２キャビティ内に熱硬化性樹脂を射出する第２樹脂部成形ステーション、第２樹脂部を硬化させる硬化ステーション、及び成形品を取り出す取出しステーションの間で、第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）を第１噴射ヘッド（５Ａ、５Ｂ）及び第２噴射ヘッド（５Ｃ）に対して相対移動させるとともに、第２樹脂部成形ステーションの終了後、第３金型（ＰＭ３、ＰＭ４）と共に第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）を硬化ステーションに移動させることを特徴とする。
【００１４】
これにより、請求項８に記載の発明では、請求項１に記載の発明と同様に、第２樹脂部成形ステーションの終了後、第３金型（ＰＭ３、ＰＭ４）と共に第１金型（ＵＭ１〜ＵＭ５）を硬化ステーションに移動させるので、硬化ステーションにて熱硬化性樹脂の硬化させることができ、生産効率の低下を抑制しつつ、成形サイクルの相違を吸収して同一のシステム内で第１樹脂部及び第２樹脂部からなる樹脂成形品を成形することができる。
【００１５】
因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手等に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る射出成形機１の概念図である。
【図２】本発明の実施形態に係る射出成形機１における金型の移動を説明するための説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係る射出成形機１における金型の移動を説明するための説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係る射出成形機１における金型の移動を説明するための説明図である。
【図５】本発明の実施形態に係る射出成形機１における金型の移動を説明するための説明図である。
【図６】本発明の実施形態に係る射出成形機１の電気系ブロックである。
【図７】本発明の実施形態に係る射出成形機１における金型の移動を説明するための説明図である。
【図８】本発明の実施形態に係る射出成形機１における金型の移動を説明するための説明図である。
【図９】本発明の実施形態に係る射出成形機１における金型の移動を説明するための説明図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る射出成形機１における金型の移動を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本実施形態は、本発明に係るプラスチック等の熱可塑性樹脂からなる第１樹脂部及びシリコーン等の熱硬化性樹脂からなる第２樹脂部が一体成形された樹脂成形品を射出成形する射出成形方法を適用した射出成形機であり、以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
【００１８】
１．射出成形機の概略構造
本実施形態に係る射出成形機１は型割面が水平となる縦型の射出成形機であり、この射出成形機１を上方側から見ると、図１に示すように、下型ステーション３が五角形状に形成されており、各辺に成形工程（ステーション）が設定されている。
【００１９】
すなわち、本実施形態に係る射出成形機１では、第１樹脂部の成形工程（第１樹脂部成形ステーション）として第１プラスチック成形工程（ＳＴ１）及び第２プラスチック成形工程（ＳＴ２）が設定されており、第１プラスチック成形工程→第２プラスチック成形工程の順で第１樹脂部が成形される。
【００２０】
また、第２樹脂部の成形工程（第２樹脂部成形ステーション）としてシリコーン成形工程（ＳＴ３）、第２樹脂部を硬化させる硬化ステーションとして硬化工程（ＳＴ４）、及び成形品を取り出す取出しステーションとして取出し工程（ＳＴ５）が設定されている。
【００２１】
そして、これらの成形工程（成形ステーション）は、原則として、第１プラスチック成形工程→第２プラスチック成形工程→シリコーン成形工程→硬化工程（硬化ステーション）→取出し工程（取出しステーション）の順で実行される。
【００２２】
また、下型ステーション３の外側のうち第１プラスチック成形工程及び第２プラスチック成形工程に対応する部位には、プラスチックを射出する第１噴射ヘッド５Ａ、５Ｂが設けられており、第１噴射ヘッド５Ａは第１プラスチック成形工程の位置にある金型空間（キャビティ）内に溶融状態のプラスチックを射出充填し、第１噴射ヘッド５Ｂは第２プラスチック成形工程の位置にあるキャビティ内に溶融状態のプラスチックを射出充填する。
【００２３】
そして、第１噴射ヘッド５Ａ、５Ｂでは、プラスチックがその融点又はガラス転移温度より高い温度（５０〜１５０℃）まで加熱されて粘度が低下させられた状態で、型割面と平行な方向（本実施形態では、水平方向）からキャビティ内に射出される。
【００２４】
また、下型ステーション３の外側のうちシリコーン成形工程に対応する部位には、シリコーンを射出する第２噴射ヘッド５Ｃが設けられており、第２噴射ヘッド５Ｃはシリコーン成形工程の位置にあるキャビティ内に溶融状態のシリコーンを射出充填する。
【００２５】
具体的には、第２噴射ヘッド５Ｃでは、シリコーンが約２０℃から約３０℃の常温として流動性が保持されたまま、高温（例えば、１５０℃）に加熱された金型（キャビティ）内に、型割面と平行な方向（本実施形態では、水平方向）から射出される。そして、キャビティ内に充填されたシリコーンは、その後、硬化し始める。
【００２６】
ところで、金型空間（キャビティ）は、図２に示すように、下型ＵＭ１〜ＵＭ５、これら下型ＵＭ１〜ＵＭ５と共にプラスチックが充填される第１キャビティを構成する第１上型ＰＭ１、ＰＭ２、及び下型ＵＭ１〜ＵＭ５と共にシリコーンが充填される第２キャビティを構成する第２上型ＰＭ３、ＰＭ４から構成されている。
【００２７】
そして、下型ＵＭ１〜ＵＭ５は、下型ステーション３に設けられた回転可能なテーブル７に固定されており、各下型ＵＭ１〜ＵＭ５は、テーブル７の回転と共に各工程（ステーション）ＳＴ１〜ＳＴ５に対応する位置に順次移動することができる。
【００２８】
なお、図２では、理解を容易にするため、テーブル７の回転方向に射出成形機１を展開した状態を示している。このため、図２の紙面左右方向がテーブル７の回転方向と一致する。
【００２９】
また、第１上型ＰＭ１、ＰＭ２は、テーブル７（下型ステーション３）の上方側に位置するプラテン（可動盤）９に固定されており、このプラテン９は、テーブル７（下型ＵＭ１〜ＵＭ５）に対して上下方向に変位可能であって、型閉め方向（下向き）に変位したときに型閉め力を第１上型ＰＭ１、ＰＭ２に作用させる。因みに、本実施形態では、プラテン９による型閉め力は約１２０トンである。
【００３０】
また、プラテン９のうちシリコーン成形工程に対応する位置には、第２上型ＰＭ３、ＰＭ４に型閉め力を作用させる型閉め部９Ａが設定されており、この型閉め部９Ａは、第２上型ＰＭ３、ＰＭ４に型閉め力（押圧力）を作用させるのみで、シリコーン成形工程では、図３に示すように、プラテン９と共に第２上型ＰＭ３、ＰＭ４は、上下方向（本実施形態では、型閉め方向及び型開き方向）に変位しない。
【００３１】
また、下型ステーション３の外側のうち取出し工程に対応する部位には、図３〜図５に示すように、第２上型ＰＭ３、ＰＭ４を型閉め方向（本実施形態では、下向き）又は型開き方向（本実施形態では、上向き）に変位させるクランプ１１が設けられている。なお、本実施形態に係るクランプ１１は、電磁力により第２上型ＰＭ３、ＰＭ４を吸着した状態で上下方向に変位することにより、第２上型ＰＭ３、ＰＭ４を下型ＵＭ１〜ＵＭ５に対して着脱させる。
【００３２】
２．射出成形機の電気系の概略構成（図６参照）
電動サーボモータ１３はプラテン９を上下動させるための駆動手段であり、油圧ポンプモータ１５はプラテン９（型閉め部９Ａを含む。）に型閉め力（押圧力）を発生させるための型閉め力発生手段であり、本実施形態では、電動サーボモータ１３及び油圧ポンプモータ１５によりプラテン駆動部が構成されている。
【００３３】
テーブル駆動モータ１７はテーブル７を回転駆動させるための駆動手段であり、このテーブル駆動モータ１７、電動サーボモータ１３及び油圧ポンプモータ１５、並びにクランプ１１、第１噴射ヘッド５Ａ、５Ｂ及び第２噴射ヘッド５Ｃの作動は、制御部１９により制御される。
【００３４】
なお、制御部１９は、演算部及び記憶部等からなる周知のマイクロコンピュータにて構成されたものであり、制御部１９は、内蔵されたＲＯＭ等の不揮発性記憶手段に予め記憶されているプログラムに従ってテーブル駆動モータ１７や電動サーボモータ１３等の作動を制御する。
【００３５】
また、金型（キャビティ）の温度は、各工程における適切な温度となるように管理されており、本実施形態では、下型ＵＭ１〜ＵＭ５、第１上型ＰＭ１、ＰＭ２及び第２上型ＰＭ３、ＰＭ４に温度調節用の流体を循環させることにより、金型の温度を適切な温度となるように制御している。
【００３６】
３．射出成形機の作動（特に、第２上型ＰＭ３、ＰＭ４の移動制御）について
図７〜図１０は、第１プラスチック成形工程〜取出し工程毎の下型ＵＭ１〜ＵＭ５、第１上型ＰＭ１、ＰＭ２及び第２上型ＰＭ３、ＰＭ４の移動を説明するための図であって射出成形機１を上方側から見た概念図である。
【００３７】
なお、射出成形機１を上方側から見ると、第１上型ＰＭ１、ＰＭ２及び第２上型ＰＭ３、ＰＭ４が下型ＵＭ１〜ＵＭ５に重なってしまい、下型ＵＭ１〜ＵＭ５の位置が不明となってしまうので、図７〜図１０では、下型ＵＭ１〜ＵＭ５を第１上型ＰＭ１、ＰＭ２及び第２上型ＰＭ３、ＰＭ４と重ならない位置にずらした位置に配置して記載している。
【００３８】
このため、図７〜図１０において、下型ＵＭ１〜ＵＭ５と第１上型ＰＭ１、ＰＭ２又は第２上型ＰＭ３、ＰＭ４とが径方向に重なる位置にあるときは、第１上型ＰＭ１、ＰＭ２及び第２上型ＰＭ３、ＰＭ４が下型ＵＭ１〜ＵＭ５側に移動し、第１キャビティ又は第２キャビティに構成される。
【００３９】
＜図７について＞
図７に示す状態では、図２に示すように、下型ＵＭ１に第１上型ＰＭ１が重ねられ、下型ＵＭ２に第１上型ＰＭ２が重ねられ、下型ＵＭ３に第２上型ＰＭ３が重ねられ、下型ＵＭ４に第２上型ＰＭ４が重ねられた状態で、プラテン９により第１上型ＰＭ１、ＰＭ２及び第２上型ＰＭ３に型閉め力が作用している。
【００４０】
これにより、下型ＵＭ１及び第１上型ＰＭ１により第１プラスチック成形工程用の第１キャビティが構成され、下型ＵＭ２及び第１上型ＰＭ２により第２プラスチック成形工程用の第１キャビティが構成され、下型ＵＭ３及び第２上型ＰＭ３によりシリコーン成形工程用の第２キャビティが構成される。そして、プラテン９により押圧されて型閉めされた状態で、第１噴射ヘッド５Ａ、５Ｂ及び第２噴射ヘッド５Ｃから各キャビティに樹脂が射出充填される。
【００４１】
以下、図７に示す状態（以下、第１ステージという。）を基準として説明する。なお、このステージでは、下型ＵＭ１は第１プラスチック成形工程の位置にあり、下型ＵＭ２は第２プラスチック成形工程の位置にあり、下型ＵＭ３はシリコーン成形工程の位置にあり、下型ＵＭ４は硬化工程の位置にあり、下型ＵＭ５は取出し工程の位置にある。
【００４２】
＜図８について＞
図８に示す状態は、第１ステージから次のステージ（以下、第２ステージという。）に移行した状態を示すものであり、この第２ステージでは、図３に示すように、プラテン９が型開き方向（上向き）に移動した後、テーブル７が反時計回りに１工程分（７２度）だけ回転するとともに、クランプ１１が型閉め方向（下向き）に移動して第２上型ＰＭ４を吸着する。
【００４３】
つまり、第２ステージでは、下型ＵＭ１は第２プラスチック成形工程の位置にあり、下型ＵＭ２はシリコーン成形工程の位置にあり、下型ＵＭ３は硬化工程の位置にあり、下型ＵＭ４は取出し工程の位置にあり、下型ＵＭ５は第１プラスチック成形工程の位置にある。
【００４４】
このため、第１ステージにて第２噴射ヘッド５Ｃから熱硬化性樹脂が充填されて第２樹脂部が成形された下型ＵＭ３及び第２上型ＰＭ３からなる第２キャビティは、硬化工程に移行し、熱硬化性樹脂の硬化が開始される。なお、硬化工程においては、型閉め力が第２上型ＰＭ３又は第２上型ＰＭ４に作用せず、第２上型ＰＭ３、ＰＭ４の自重により第２キャビティが保持される。
【００４５】
＜図９について＞
図９に示す状態は、第２ステージから次のステージ（以下、第３ステージという。）に移行した状態を示すものであり、この第３ステージでは、プラテン９が型開き方向（上向き）に変位したまま、第２上型ＰＭ４がクランプ１１に吸着された状態でクランプ１１が型開き方向（上向き）移動した後、図４に示すように、テーブル７が時計回りに３工程分（２１６度）だけ回転する。
【００４６】
このため、第３ステージでは、第２ステージにおいてシリコーン成形工程にあった第２キャビティ（下型ＵＭ３及び第２上型ＰＭ３）が第１プラスチック成形工程の位置となり、下型ＵＭ２は第２プラスチック成形工程の位置となり、下型ＵＭ５はシリコーン成形工程の位置となり、下型ＵＭ１は硬化工程の位置となり、下型ＵＭ２は取出し工程の位置となる。
【００４７】
＜図１０について＞
図１０に示す状態は、第３ステージから次のステージ（以下、第４ステージという。）に移行した状態を示すものであり、この第４ステージでは、プラテン９が型開き方向（上向き）に変位したまま、クランプ１１が型閉め方向（下向き）に移動し、吸着されていた第２上型ＰＭ４を下型ＵＭ２に重ねて第２キャビティが構成された後、図５に示すように、テーブル７が反時計回りに３工程分（２１６度）だけ回転する。
【００４８】
このため、第４ステージでは、第３ステージにおいて第１プラスチック成形工程にあった第２キャビティ（下型ＵＭ３及び第２上型ＰＭ３）が硬化工程の位置となり、第２上型ＰＭ４及び下型ＵＭ２により構成された第２キャビティがシリコーン成形工程の位置となり、下型ＵＭ５は第１プラスチック成形工程の位置にあり、下型ＵＭ５はシリコーン成形工程の位置にあり、下型ＵＭ１は第２プラスチック成形工程の位置となり、下型ＵＭ４は取出し工程の位置となる。
【００４９】
そして、第４ステージが終了すると、再び、第１ステージがとなり、以降、第２ステージ→第３ステージ→第４ステージ→第１ステージの順に繰り返される。つまり、第１ステージ〜第４ステージまでを１サイクル（周期）として第１ステージ〜第４ステージが順次実行される。
【００５０】
すなわち、図５に示す第４ステージが終了すると、下型ＵＭ５及び第１上型ＰＭ１により第１プラスチック成形工程用の第１キャビティが構成され、下型ＵＭ１及び第１上型ＰＭ２により第２プラスチック成形工程用の第１キャビティが構成され、下型ＵＭ２及び第２上型ＰＭ４によりシリコーン成形工程用の第２キャビティが構成された第１ステージとなる。
【００５１】
そして、プラテン９により押圧されて型閉めされた状態で、下型ＵＭ５及び第１上型ＰＭ１により構成された第１プラスチック成形工程用の第１キャビティ、下型ＵＭ１及び第１上型ＰＭ２により構成された第２プラスチック成形工程用の第１キャビティ、及び下型ＵＭ２及び第２上型ＰＭ４により構成されたシリコーン成形工程用の第２キャビティに樹脂が充填される。
【００５２】
このとき、現在のサイクルにおいて硬化工程に位置する金型（キャビティ）は、前回のサイクルの第２ステージにおいて硬化工程に位置していた金型（キャビティ）となるので、本実施形態に係る射出成形機１では、１サイクル分の時間（４つのステージ分相当の時間）が第２樹部部（熱硬化性樹脂）の硬化時間となる。
【００５３】
そして、第１ステージにおいて硬化工程の位置にあった金型（キャビティ）は、次の第２ステージでは取出し工程となるので、この取出し工程にて、第１樹脂部及び第２樹脂部が一体成形された樹脂成形品を射出成形が完了し、樹脂成形品が射出成形機１から取り出される。
【００５４】
つまり、本実施形態に係る射出成形機１では、２サイクルにて１つの樹脂成形品が完成する。したがって、射出成形機１の初回サイクルから２回目のサイクル以降においては、第３ステージ毎に樹脂成形品が射出成形機１から取り出される。
【００５５】
４．本実施形態に係る射出成形機１の特徴
本実施形態では、シリコーン成形工程の終了後、第２上型ＰＭ３、ＰＭ４と共に下型ＵＭ１〜ＵＭ５を硬化工程に移動させるので、硬化工程にて熱硬化性樹脂の硬化させることができる。
【００５６】
したがって、生産効率の低下を抑制しつつ、成形サイクルの相違を吸収して同一のシステム内で第１樹脂部及び第２樹脂部からなる樹脂成形品を成形することができる。
また、本実施形態では、下型ＵＭ１〜ＵＭ５が固定されたテーブル７を回転させるのみで金型を移動させているので、他の運動形態（例えば、直線運動）と組み合わせて金型を移動させる構成した場合に比べて、射出成形機１の信頼性を高めることができる。
【００５７】
本実施形態では、第２上型ＰＭ３、ＰＭ４に型閉め力を作用させる型閉め部９Ａは、プラテン９に設定されているので、型閉め部９Ａの型閉め力をプラテン９で発生させることができ、型閉め部９Ａとプラテン９とを別々に設けた場合に比べて、射出成形機の構造を簡略化することができる。
【００５８】
５．発明特定事項と実施形態との対応関係
本実施形態では、下型ＵＭ１〜ＵＭ５が特許請求の範囲に記載された第１金型に相当し、第１上型ＰＭ１、ＰＭ２が特許請求の範囲に記載された第２金型に相当し、第２上型ＰＭ３、ＰＭ４が特許請求の範囲に記載された第３金型に相当し、テーブル７及びテーブル７駆動用モータ１７が特許請求の範囲に記載された移動手段に相当する。
【００５９】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、金型が上下方向に開く縦開きであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば金型が水平方向に開く横開きであってもよい。
【００６０】
また、上述の実施形態では、下型ＵＭ１〜ＵＭ５が固定されたテーブル７を回転させるのみで金型を移動させたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の運動形態（例えば、直線運動）と組み合わせて金型を移動させる構成としてもよい。
【００６１】
また、上述の実施形態では、第１キャビティ内に熱可塑性樹脂を射出する第１樹脂部成形ステーションが第１プラスチック成形工程及び第２プラスチック成形工程から構成されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１樹脂部成形ステーションを例えば第１プラスチック成形工程又は第２プラスチック成形工程のみで構成してもよい。
【００６２】
また、上述の実施形態では、第１樹脂部成形ステーションの後に、第２キャビティ内に熱硬化性樹脂を射出する第２樹脂部成形ステーション（シリコーン成形工程）を実施したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明は、第２樹脂部成形ステーションの終了後、第２上型ＰＭ３、ＰＭ４と共に下型ＵＭ１〜ＵＭ５を硬化工程に移動させれば十分であるので、例えば、シリコーン成形工程→硬化工程→第１プラスチック成形工程→硬化工程の順に各工程を実施してもよい。
【００６３】
また、上述の実施形態に係るクランプ１１は、電磁力により第２上型ＰＭ３、ＰＭ４を吸着するものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば係止爪等にて第２上型ＰＭ３、ＰＭ４を機械的に係止する構造であってもよい。
【００６４】
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６５】
１…射出成形機、３…下型ステーション、５Ａ、５Ｂ…第１噴射ヘッド、
５Ｃ…第２噴射ヘッド、７…テーブル、９…プラテン、９Ａ…型閉め部、
１１…クランプ、１３…電動サーボモータ、１５…油圧ポンプモータ、
１７…テーブル駆動モータ、１９…制御部、ＵＭ１〜ＵＭ５…下型、
ＰＭ１、ＰＭ２…第１上型、ＰＭ３、ＰＭ４…第２上型。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティ内に溶融状態の樹脂を射出充填することにより、熱可塑性樹脂からなる第１樹脂部及び熱硬化性樹脂からなる第２樹脂部が一体成形された樹脂成形品を射出成形する射出成形機であって、
キャビティの一部を構成する第１金型と、
前記第１金型に対して移動可能に設けられ、前記第１金型と共に熱可塑性樹脂が充填される第１キャビティを構成する第２金型と、
前記第１金型に対して移動可能に設けられ、前記第１金型と共に熱硬化性樹脂が充填される第２キャビティを構成する第３金型と、
前記第１キャビティ内に熱可塑性樹脂を射出する第１噴射ヘッドと、
前記第２キャビティ内に熱硬化性樹脂を射出する第２噴射ヘッドと、
前記第１キャビティ内に熱可塑性樹脂を射出する第１樹脂部成形ステーション、前記第２キャビティ内に熱硬化性樹脂を射出する第２樹脂部成形ステーション、前記第２樹脂部を硬化させる硬化ステーション、及び成形品を取り出す取出しステーションの間で、前記第１金型を前記第１噴射ヘッド及び第２噴射ヘッドに対して相対移動させる移動手段とを備え、
前記移動手段は、前記第２樹脂部成形ステーションの終了後、前記第３金型と共に前記第１金型を前記硬化ステーションに移動させることを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
前記第２金型が固定され、かつ、前記第１樹脂部成形ステーションの位置において、前記第１金型に対して型閉め方向又は型開き方向に変位するとともに、前記型閉め方向に変位したときに型閉め力を前記第２金型に作用させるプラテンと、
前記第２樹脂部成形ステーションの位置において、前記第３金型に型閉め力を作用させる型閉め手段と、
前記取出しステーションの位置において、前記第３金型を前記型閉め方向又は前記型開き方向に変位させるクランプとを備え、
前記移動手段は、前記取出しステーションの終了後、前記第３金型と共に前記第１金型を前記第２樹脂部成形ステーションに移動させることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
【請求項３】
前記移動手段は、前記第１金型が固定された回転可能なテーブルを有して構成されていることを特徴とする請求項２に記載の射出成形機。
【請求項４】
前記型閉め手段は、前記プラテンに設定されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の射出成形機。
【請求項５】
前記第１キャビティ及び前記第２キャビティの型割面は水平であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項６】
前記第１噴射ヘッドは、前記第１キャビティの型割面と平行な方向から熱可塑性樹脂を射出し、
前記第２噴射ヘッドは、前記第２キャビティの型割面と平行な方向から熱硬化性樹脂を射出することを特徴とする請求１ないし５のいずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項７】
前記移動手段は、前記第１樹脂部成形ステーションの終了後、前記第１金型を前記第２樹脂部成形ステーションに移動させることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項８】
キャビティの一部を構成する第１金型、
前記第１金型に対して移動可能に設けられ、前記第１金型と共に熱可塑性樹脂が充填される第１キャビティを構成する第２金型、及び
前記第１金型に対して移動可能に設けられ、前記第１金型と共に熱硬化性樹脂が充填される第２キャビティを構成する第３金型を用いて、
熱可塑性樹脂からなる第１樹脂部及び熱硬化性樹脂からなる第２樹脂部が一体成形された樹脂成形品を射出成形する射出成形方法であって、
前記第１キャビティ内に熱可塑性樹脂を射出する第１樹脂部成形ステーション、前記第２キャビティ内に熱硬化性樹脂を射出する第２樹脂部成形ステーション、前記第２樹脂部を硬化させる硬化ステーション、及び成形品を取り出す取出しステーションの間で、前記第１金型を前記第１噴射ヘッド及び第２噴射ヘッドに対して相対移動させるとともに、
前記第２樹脂部成形ステーションの終了後、前記第３金型と共に前記第１金型を前記硬化ステーションに移動させることを特徴とする射出成形方法。
【請求項１】
キャビティ内に溶融状態の樹脂を射出充填することにより、熱可塑性樹脂からなる第１樹脂部及び熱硬化性樹脂からなる第２樹脂部が一体成形された樹脂成形品を射出成形する射出成形機であって、
キャビティの一部を構成する第１金型と、
前記第１金型に対して移動可能に設けられ、前記第１金型と共に熱可塑性樹脂が充填される第１キャビティを構成する第２金型と、
前記第１金型に対して移動可能に設けられ、前記第１金型と共に熱硬化性樹脂が充填される第２キャビティを構成する第３金型と、
前記第１キャビティ内に熱可塑性樹脂を射出する第１噴射ヘッドと、
前記第２キャビティ内に熱硬化性樹脂を射出する第２噴射ヘッドと、
前記第１キャビティ内に熱可塑性樹脂を射出する第１樹脂部成形ステーション、前記第２キャビティ内に熱硬化性樹脂を射出する第２樹脂部成形ステーション、前記第２樹脂部を硬化させる硬化ステーション、及び成形品を取り出す取出しステーションの間で、前記第１金型を前記第１噴射ヘッド及び第２噴射ヘッドに対して相対移動させる移動手段とを備え、
前記移動手段は、前記第２樹脂部成形ステーションの終了後、前記第３金型と共に前記第１金型を前記硬化ステーションに移動させることを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
前記第２金型が固定され、かつ、前記第１樹脂部成形ステーションの位置において、前記第１金型に対して型閉め方向又は型開き方向に変位するとともに、前記型閉め方向に変位したときに型閉め力を前記第２金型に作用させるプラテンと、
前記第２樹脂部成形ステーションの位置において、前記第３金型に型閉め力を作用させる型閉め手段と、
前記取出しステーションの位置において、前記第３金型を前記型閉め方向又は前記型開き方向に変位させるクランプとを備え、
前記移動手段は、前記取出しステーションの終了後、前記第３金型と共に前記第１金型を前記第２樹脂部成形ステーションに移動させることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
【請求項３】
前記移動手段は、前記第１金型が固定された回転可能なテーブルを有して構成されていることを特徴とする請求項２に記載の射出成形機。
【請求項４】
前記型閉め手段は、前記プラテンに設定されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の射出成形機。
【請求項５】
前記第１キャビティ及び前記第２キャビティの型割面は水平であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項６】
前記第１噴射ヘッドは、前記第１キャビティの型割面と平行な方向から熱可塑性樹脂を射出し、
前記第２噴射ヘッドは、前記第２キャビティの型割面と平行な方向から熱硬化性樹脂を射出することを特徴とする請求１ないし５のいずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項７】
前記移動手段は、前記第１樹脂部成形ステーションの終了後、前記第１金型を前記第２樹脂部成形ステーションに移動させることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項８】
キャビティの一部を構成する第１金型、
前記第１金型に対して移動可能に設けられ、前記第１金型と共に熱可塑性樹脂が充填される第１キャビティを構成する第２金型、及び
前記第１金型に対して移動可能に設けられ、前記第１金型と共に熱硬化性樹脂が充填される第２キャビティを構成する第３金型を用いて、
熱可塑性樹脂からなる第１樹脂部及び熱硬化性樹脂からなる第２樹脂部が一体成形された樹脂成形品を射出成形する射出成形方法であって、
前記第１キャビティ内に熱可塑性樹脂を射出する第１樹脂部成形ステーション、前記第２キャビティ内に熱硬化性樹脂を射出する第２樹脂部成形ステーション、前記第２樹脂部を硬化させる硬化ステーション、及び成形品を取り出す取出しステーションの間で、前記第１金型を前記第１噴射ヘッド及び第２噴射ヘッドに対して相対移動させるとともに、
前記第２樹脂部成形ステーションの終了後、前記第３金型と共に前記第１金型を前記硬化ステーションに移動させることを特徴とする射出成形方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２５０４４（Ｐ２０１２−２５０４４Ａ）
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６６１７９（Ｐ２０１０−１６６１７９）
【出願日】平成２２年７月２３日（２０１０．７．２３）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願（平成２１年度経済産業省「戦略的基盤技術高度化支援事業」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願）
【出願人】（５９７１０３８１６）株式会社 セントラルファインツール (5)
【出願人】（３０１０５６２７０）株式会社ソディックプラステック (35)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２３日（２０１０．７．２３）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願（平成２１年度経済産業省「戦略的基盤技術高度化支援事業」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願）
【出願人】（５９７１０３８１６）株式会社 セントラルファインツール (5)
【出願人】（３０１０５６２７０）株式会社ソディックプラステック (35)
【Ｆターム（参考）】
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