JP2001260195A - 射出圧縮成形方法及びその方法を実施する射出圧縮成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高精度の成形品の多数個取りが迅速に効率よく
行われ、装置の構成も簡易なもので済む射出圧縮成形方
法及びこれを実施するための射出圧縮成形装置を提供す
る。 【解決手段】本発明の射出圧縮成形方法は; 複数の固定
側金型（２Ａ，２Ｂ）とこれらに対応して設けられた複
数の可動側金型（１Ａ，１Ｂ）を同時に閉じるステップ
と; 上記複数の固定側金型に通じる分流路（３ａ，３
ｂ）を有するランナープレート（３）に設けたホットラ
ンナー（１０Ａ，１０Ｂ）を通じて複数の金型のキャビ
ティ（１ａ，１ｂ）に溶融樹脂を同時に充填するステッ
プと; 各金型のキャビティ内の樹脂の充填状態を個別に
検出し、所定の充填状態に達したときゲートを完全に閉
じる操作を、各金型のキャビティごとに独立に行うステ
ップと; キャビティの可動型コア（５Ａ，５Ｂ）の先端
をキャビティ内に進出させ、キャビティ内の圧力を所定
値まで高める操作を、各金型のキャビティごとに独立に
行うステップと; 一定の冷却時間経過後に成形品を取り
出すステップと; を順次遂行することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出圧縮成形方法
及びその方法を実施する装置に関し、特に、同一形状の
成形品を複数個成形するいわゆる多数個取り射出圧縮成
形方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラスチック成形方法のひとつである射
出成形では、成形機で溶融混練した高温の樹脂を金型内
の成形空間（キャビテイ）に流し込み、金型内で冷却固
化することにより、プラスチックを所定の形状に賦形す
る。射出成形において、生産性をあげるために、一度に
複数のキャビティに樹脂を注入し、複数個の成形品をつ
くる多数個取りは一般的に行われている。このような多
数個取りにおいて、各キャビティに樹脂を充填する過程
を、未充填品で観察したり、可視化した金型で観察する
と、たとえ流路長を等しくしても、各キャビティの充填
時間にバラツキがあり、不均一充填となっている。充填
された樹脂は、金型により冷却される際に収縮するた
め、この収縮を補償するように、成形機によりさらに樹
脂を充填し保圧をかける。多数個取りにおいては、各キ
ャビティに充填された樹脂量のバラツキにより、各キャ
ビティ間に圧力差が生じるため、収縮率が異なり、その
結果、寸法精度の異なる成形品ができてしまう。

【０００３】また、高い寸法精度を要求されるＣＤ−
Ｒ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒなどの光ディスク、あるいはＪ
ＩＳ２級以上の精密ギヤやコンプレッサーバルブ、イン
ペラーなどのプラスチック製高精度機械部品では、一般
に射出圧縮成形が採用されている。これは、基本的には
従来の射出成形機と同様であるが、金型に圧縮動作を付
与することにより、成形品のひずみや転写性、光学特性
などを向上させる方法である。金型の圧縮方法として
は、印籠型構造の金型を使用し、型締め圧により、可動
側金型を制御し、圧縮圧を付加する全面圧縮タイプと、
可動側に独立した加圧装置を装備し、金型内に具備した
可動型金型部品によりキャビティを加圧するコア圧縮タ
イプがある。本発明は、主として後者の方法に好ましく
適用できる。

【０００４】而して、従来の射出圧縮成形においては、
多数個取りをする場合においても、各キャビティを同時
に圧縮するため、充填の際に生じた不均一充填によるバ
ラツキは解消されず、各成形品の精度にはバラツキが生
じやすかった。従って、射出圧縮成形による場合でも、
上記のような高精度成形品については、現在も１個取り
が主流であり、２個取り以上とすると、取り数が増える
にしたがい寸法精度が低下せざるを得ない状況にある。

【０００５】多数個取りを目的とした射出圧縮成形金型
の具体例としては、例えば特開昭６１−１２５８２４号
公報に記載のものが挙げられる。その金型では、複数の
キャビティごとに設けた複数の可動入駒を共通に駆動す
る加圧シリンダに加えて、各可動入駒を個別に駆動する
微調用加圧シリンダを補助的に設け、各可動入駒を微調
整駆動することにより、各キャビティ間の格差をなくす
こととしている。即ち、各キャビティ内の圧力を樹脂だ
まりに設けた各々の圧力センサーにより検出し、それら
の検出値に基づいて、各々の微調用加圧シリンダの加圧
力を制御するようにしている。

【０００６】しかしながら、それらの複数のキャビティ
は、ゲートを通じて互いに連通しているため、各キャビ
ティを独立に加圧しても、充填の際に生じた不均一充填
によるバラツキは完全には解消されず、各成形品の精度
にバラツキが生じる。また、圧力の検出もキャビティの
外に設けた樹脂だまりの樹脂圧で行うため、キャビティ
内の圧力変化と若干のタイムラグがあり、迅速かつ正確
な加圧が困難であるという問題もある。

【０００７】多数個取りを目的とした射出圧縮成形装置
のもう一つの具体例としては、特開昭６１−２１１０１
２号公報に記載のものが挙げられる。その装置において
は、前記特開昭６１−１２５８２４号公報に記載の金型
における可動入駒の独立微調整制御に加えて、ランナ部
に圧力検出ピン及び両開型調整弁を取り付け、溶融樹脂
の供給を、樹脂だまりの圧力に基づき調整するようにし
ている。そのため、前記特開昭６１−１２５８２４号公
報のものより更に機構が複雑になり、キャビティ内の圧
力変化とのタイムラグや、ランナ部の調整弁の制御動作
による樹脂注入操作の遅れ等により、迅速かつ正確な作
動が困難であるという問題がある。

【０００８】また、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒなど
良好な光学特性が要求される成形品の場合、ゲート直前
のランナー部で樹脂が合流すると、成形品の光学特性を
損ねるといった問題が発生する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決するためなされたものであり、その目的とすると
ころは、従来の射出圧縮成形の欠点を解消し、高精度の
成形品の多数個取りが迅速に効率よく行われ、良好な光
学特性を必要とする成形品についてもその光学特性を損
ねることなく、装置の構成も簡易なもので済む射出圧縮
成形方法及びその方法を実施する射出圧縮成形装置を提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、複数の固
定側金型とこれらに対応して設けられた複数の可動側金
型を同時に閉じるステップと;上記複数の固定側金型に
通じる分流路を有するランナープレート又は固定側プラ
テンに設けたホットランナーを通じて複数の金型のキャ
ビティに溶融樹脂を同時に充填するステップと;各金型
のキャビティ内の樹脂の充填状態を個別に検出し、所定
の充填状態に達したときゲートを完全に閉じる操作を、
各金型のキャビティごとに独立に行うステップと;キャ
ビティの可動型コアの先端をキャビティ内に進出させ、
キャビティ内の圧力を所定値まで高める操作を、各金型
のキャビティごとに独立に行うステップと;一定の冷却
時間経過後に成形品を取り出すステップと;を順次遂行
することを特徴とする射出圧縮成形方法によって達成で
きる。

【００１１】各金型のキャビティ内の樹脂の充填状態の
検出は、例えば、各金型のキャビティ内の圧力を個別に
検出することにより行なったり、或いは、各金型のキャ
ビティ内における可動型コアの位置を個別に検出するこ
とにより行なうことが可能である。

【００１２】なお、各金型のキャビティ内の樹脂の充填
状態の検出を、各金型のキャビティ内における可動型コ
アの位置を個別に検出することにより行なう場合におい
て、キャビティ内へ規定量より多量の樹脂を充填した
後、可動型コアをキャビティ内へ押し出してキャビティ
内の樹脂の一部をゲートを通じて逆流させ、その過程で
可動型コアの先端が所定位置に達したときゲートを完全
に閉じるよう構成することも推奨される。

【００１３】ゲートの開閉は、ホットランナーとしてバ
ルブゲート型のものを用いた場合には、そのバルブによ
りゲートの開閉を行なうが、ホットランナーがバルブゲ
ート型でない場合には、キャビティ内をゲートへ向けて
進退するパンチにより行なうように構成することが推奨
される。

【００１４】また、本発明に係る上記の射出圧縮成形方
法は、複数の固定側金型及びこれらに対応して設けられ
る複数の可動側金型と;上記複数の固定側金型に通じる
分流路及びホットランナーを備え、射出ノズルから押し
出した溶融樹脂を分流させて複数の金型のキャビティに
同時に充填し得るランナープレート又は固定側プラテン
と;先端がキャビティ内に進出することにより、キャビ
ティ内に充填された溶融樹脂の圧力を高めるよう、各可
動側金型ごとに設けられる可動型コアと;各金型のキャ
ビティ内の樹脂の充填状態を個別に検出するセンサー
と;型の開閉動作、射出ノズルからの溶融樹脂の供給動
作、複数のゲートの個々の開閉動作、可動型コアの個々
の進退動作を制御する制御装置と;を備え、上記制御装
置による制御が、型を閉じ、各金型のキャビティ内にそ
れぞれのホットランナーから溶融樹脂を充填しつつ、上
記センサーにより各金型のキャビティ内の樹脂の充填状
態を個別に検出し、所定の充填状態に達したキャビティ
については、そのゲートを完全に閉じたのち、可動型コ
アをキャビティ内に進出させ、キャビティ内の圧力を所
定値まで高める操作を各金型のキャビティごとに独立に
行い、一定の冷却時間経過後に成形品を取り出す操作を
順次遂行するよう構成されたこと;を特徴とする射出圧
縮成形装置によって好適に実施することができる。

【００１５】上記装置において、各金型のキャビティ内
の樹脂の充填状態を検出するセンサーとしては、例え
ば、各金型のキャビティ内の圧力を検出する圧力センサ
ーを用いたり、各金型のキャビティ内における可動型コ
アの位置を求めるセンサーを用いることができる。

【００１６】ホットランナーとしては、バルブゲート型
ホットランナーを好適に用いることができる。特に、良
好な光学特性を必要とする成形品を成形する場合には、
各バルブゲート型ホットランナーのゲート開閉部が、キ
ャビティに近接しておらず、ゲート開閉部とキャビティ
の間に１ショット分以上の溶融樹脂を溜めるよう構成さ
れたバルブゲート型ホットランナーを用いることが推奨
される。

【００１７】バルブゲート型ではないホットランナーを
用いる場合には、ゲートの開閉のため、キャビティ内を
ゲートへ向けて進退するパンチを設けることが推奨され
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつゝ本発明を
具体的に説明する。図１は、本発明に係る射出圧縮成形
方法を実施するための本発明に係る射出圧縮成形装置の
一実施例の要部を、そのキャビティに溶融樹脂を充填す
る第１段階の状態において示す概略断面図;図２は、そ
の第２段階を示す概略断面図;図３は、その第３段階を
示す概略断面図;図４は、本発明で用いるバルブゲート
型ホットランナーの第一実施例を示す断面図;図５は、
本発明で用いるバルブゲート型ホットランナーの第二実
施例を示す断面図;図６は、図１〜３に示した本発明に
係る射出圧縮成形装置の変更実施例を示す概略断面図;
図７は、本発明に係る射出圧縮成形方法を実施するため
の本発明に係る射出圧縮成形装置の更にもう一つの実施
例の要部を、そのキャビティに溶融樹脂を充填する第１
段階の状態において示す概略断面図;図８は、その第２
段階を示す概略断面図;図９は、その第３段階を示す概
略断面図;図１０は、複数の金型のキャビティのうち任
意の一つのキャビティへの溶融樹脂の充填状態を、可動
型コアの位置を求めることにより判別するように構成し
た実施例の要部を、溶融樹脂の充填過程に従って段階的
に示す説明図;図１１は、本発明を実施する場合におけ
る溶融樹脂の充填方法のより望ましい形態を示す説明
図;図１２は、本発明における各金型のキャビティ内の
圧力変化を示すグラフ;図１３は、従来技術における各
キャビティ内の圧力変化を示すグラフである。

【００１９】図１ないし図３に示す実施例において、１
Ａ，１Ｂは可動側金型、１ａ，１ｂはキャビティ、１Ｐ
は可動側プラテン、２Ａ，２Ｂは固定側金型、２ａ，２
ｂはロケートリング、３はランナープレート、３ａ，３
ｂは分流路、３Ｐは固定側プラテン、４は射出ノズル、
５Ａ，５Ｂはキャビティ１ａ，１ｂに対してそれぞれ設
けた可動型コア、６Ａ，６Ｂは可動型コアの後端に設け
た圧力センサー、７は金型装置全体の動作を制御する制
御装置、１０Ａ，１０Ｂはキャビティ１ａ，１ｂに対し
てそれぞれ設けたバルブゲート型ホットランナー（その
具体的な二つの例を図４及び図５に示す。）である。

【００２０】図１ないし図３に示した射出圧縮成形装置
の特徴は、 （１）複数の固定側金型２Ａ，２Ｂに共通のランナープ
レート３に設けた分流路３ａ，３ｂとホットランナー１
０Ａ，１０Ｂを通じて、複数の金型のキャビティ１ａ，
１ｂに同時に溶融樹脂を充填するようにしたこと; （２）各金型のキャビティ１ａ，１ｂ内に充填された溶
融樹脂を各々独立に加圧するため、可動側金型１Ａ，１
Ｂに各々独立に制御できる可動型コア５Ａ，５Ｂを設け
たこと; （３）各金型のキャビティ１ａ，１ｂ内への溶融樹脂の
充填状態を個別に検出するため、可動型コア５Ａ，５Ｂ
の後端に、各金型のキャビティ１ａ，１ｂ内の圧力を検
知し得る圧力センサー６Ａ，６Ｂを設けたこと; （４）各金型のキャビティへ溶融樹脂を注入する際、樹
脂が固化することなく分流するように、流れる樹脂の温
度を制御しうる加熱手段を備えると共に、ゲートを完全
に塞ぐことのできるニードル弁１３Ａ，１３Ｂを備えた
バルブゲート型ホットランナー１０Ａ，１０Ｂを用いた
こと; （５）圧力センサー６Ａ，６Ｂにより各金型のキャビテ
ィ１ａ，１ｂ内の圧力をそれぞれ独立に検出し、キャビ
ティ内の圧力が所定の圧力に達した段階で、そのキャビ
ティのバルブゲート型ホットランナー１０Ａ又は１０Ｂ
のゲートをニードル弁により独立に閉じて溶融樹脂の流
れを堰き止め、さらに可動型コア５Ａ又は５Ｂを独立に
押圧することにより、キャビティ内の樹脂を均一に加圧
するという一連の操作を自動的に行う制御装置７を設け
たこと;等々である。

【００２１】なお、本発明で用いるバルブゲート型ホッ
トランナーとは、ノズル自体に、溶融樹脂の温度低下を
防止するためのヒーターを設けると共に、ノズルゲート
を開閉し得るニードル弁を備えたランナーを指すもので
あり、その第一実施例を図４を参照しつつ説明する。同
図に示すバルブゲート型ホットランナー１０Ａ（１０
Ｂ）は、ホットノズル１１、ヒーター１２、ニードル弁
１３、アクチュエーター１４、リミットバー１５等々か
ら構成されている。アクチュエーター１４は、ピストン
１４ａ、シリンダー室１４ｂ、ピストンロッド１４ｃ等
から成る。

【００２２】溶融樹脂は、ホットノズル１１の入口１１
ａから導入され、内孔１１ｂを通過して、先端のゲート
１１ｃからキャビティ内へ注入、充填される。この樹脂
充填期間中は、ニードル弁１３の先端は、図４に示すよ
うにホットノズル１１内の位置ａに止まっているため、
ゲート１１ｃは開口状態にあり、溶融樹脂は容易にキャ
ビティ内へ流出できる。

【００２３】このようにして、溶融樹脂がキャビティ内
に所要の充填状態を満たすよう充填された後、アクチュ
エーター１４を作動させて、ニードル弁１３の先端をホ
ットノズル１１の先端近傍の位置ｂまで前進させること
により、ゲート１１ｃを完全に閉鎖することができる。
なお、型が閉じている期間中は、ニードル弁１３の先端
が位置ｂを越えて前進しないように、図示した例におい
ては、ピストンロッド１４ｃの上端に取り付けたリミッ
トバー１５が、図では省略したストッパに阻止されて、
ニードル弁１３がそれ以上は前進（下降）しないように
なっている。

【００２４】また、図５には、バルブゲート型ホットラ
ンナーの第二実施例が示されている。この実施例では、
ゲート開閉部がキャビティに近接しておらず、ゲート開
閉部とキャビティの間に少なくとも１ショット分の溶融
樹脂を加熱溶融状態に保って溜め得るようになってい
る。このような形態のバルブゲート型ホットランナーで
あると、ゲート開閉部がキャビティから離れており、内
孔１１ｂに溜めておいた１ショット分以上の溶融樹脂が
キャビティ内に注入、充填されるので、ニードル弁１３
による溶融樹脂の合流の影響を受けることなく、光学特
性の必要な成形品を、その特性を損ねることなく成形で
きる。

【００２５】而して、図１〜３に示した射出圧縮成形装
置を用いて本発明に係る射出圧縮成形方法を実施する場
合、まず、射出成形機において溶融可塑化した樹脂を、
射出ノズル４からランナープレート３内に形成した分流
路３ａ，３ｂを通じて各バルブゲート型ホットランナー
１０Ａ，１０Ｂへ分流させ、各ランナーの先端のゲート
８Ａ，８Ｂを通じて各金型のキャビティ１ａ，１ｂ内へ
充填する（図１参照）。各金型のキャビティ１ａ，１ｂ
へ溶融樹脂が充分に充填されたか否かを判別するため、
各金型のキャビティ１ａ，１ｂ内の圧力を、それぞれの
キャビティについて設けた可動型コア５Ａ，５Ｂの後端
に設けた圧力センサー６Ａ，６Ｂによって検出し、その
出力を制御装置７にもたらすようにする。

【００２６】キャビティ１ａ及び１ｂがフルに充填さ
れ、圧力が上昇し、まず最初にキャビティ１ａが所定の
圧力に達したとすると、制御装置７からキャビティ１ａ
のバルブゲート型ホットランナー１０Ａの駆動装置へ信
号を送り、図２に示すように、そのニードル弁１３Ａを
ゲート側へ移動させてゲートを完全に閉鎖する。次に可
動型コア５Ａをキャビティ１ａ内へ向けて前進させ、キ
ャビティ内の溶融樹脂を圧縮することによりキャビティ
内の圧力分布を均一にすると同時に、キャビティ１ａ内
の樹脂圧力が所定値に達するまで圧縮する。

【００２７】次いで、キャビティ１ｂが所定の圧力に達
すると、前記と同様に制御装置７からキャビティ１ｂの
バルブゲート型ホットランナー１０Ｂの駆動装置へ信号
を送り、図３に示すように、そのニードル弁１３Ｂをゲ
ート側へ移動させてゲートを完全に閉鎖すると共に、可
動型コア５Ｂをキャビティ１ｂ内へ向けて前進させ、キ
ャビティ内の溶融樹脂を圧縮することによりキャビティ
内の圧力分布を均一にすると同時に、キャビティ１ｂ内
の樹脂圧力が所定値に達するまで圧縮する。

【００２８】本発明においては、これらの操作を、各金
型のキャビティ１ａ，１ｂごとに独立して行なうため、
キャビティ１ａとキャビティ１ｂの間で生じる圧力の変
化を同じ形とすることができる。即ち、図１２には、キ
ャビティ１ａと１ｂの圧力の変化が示してあり、このグ
ラフに示すように、本発明によるときは、両キャビティ
の最高圧力とその保持時間を同一にすることができる。
このような一定時間の樹脂の加圧と、金型による樹脂の
冷却により、樹脂が固化し、形状その他の特性にバラツ
キのない高精度の成形品を得ることができる。これに対
して、従来技術ではキャビティ１ａ及び１ｂを同時に圧
縮するため、図１３に示すように、キャビティ１ｂの圧
力はキャビティ１ａの最高圧力に達することなく圧力低
下し、そのため、成形後の収縮率がキャビティ１ａの成
形品より大きく、その結果、最終製品に寸法バラツキが
生じる。

【００２９】なお、図示した実施例は、２個取りである
が、金型の数と、これに応じてバルブゲート型ホットラ
ンナー及び可動型コアの数を増やすことにより、さらに
取り数を増やすことができる。本発明によるときは、現
在コア圧縮成形法により１個取りで生産されているＪＩ
Ｓ２級ギヤやインペラーの４個取りが可能となる。ま
た、現在全面圧縮成形法を適用して１個取りで生産され
ているＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒ等の光ディスクに
ついても、本発明によるコア圧縮成形法を適用すること
により、２〜４個取りが可能となる。

【００３０】図６には、図１〜３に示した射出圧縮成形
装置の変更実施例が示されている。この実施例において
は、前記実施例におけるランナープレート３を設けるこ
となく、固定側プラテン３Ｐ自体に分流路３ａ，３ｂを
設け、ホットランナー１０Ａ，１０Ｂや固定側金型２
Ａ，２Ｂもこの固定側プラテン３Ｐに取り付けるように
してある。前記実施例に比べて、部品点数を少なくでき
ると共に、大きな金型を使用できるというメリットがあ
る。この実施例の装置の作動は、図１〜３に示した装置
のそれと同様であるので、詳しい説明は省略する。

【００３１】次に、図７〜９に示した実施例について説
明する。この実施例が、図１〜３に示した実施例と相違
する点は、図１〜３の実施例ではホットランナーとして
バルブゲート型のものを用いたのに対して、図７〜９の
実施例では、バルブゲート型のものを用いることなく、
ゲートを当該ゲートへ向けて進退するパンチにより開閉
するように構成した点である。

【００３２】図７〜９中、１０Ａ，１０Ｂは各金型のキ
ャビティ１ａ，１ｂに対してそれぞれ設けたホットラン
ナー、８Ａ，８Ｂはキャビティ１ａ，１ｂに対して設け
たゲート、９Ａ，９Ｂはゲート８Ａ，８Ｂを開閉するた
め各可動側金型１Ａ，１Ｂ側に設けたパンチであり、そ
の他、図１〜３と同一の参照番号を付したものは、図１
〜３に示したものと同一又は同等の構成要素を示してい
る。

【００３３】図７〜９に示した射出圧縮成形装置を用い
て本発明に係る射出圧縮成形方法を実施する場合、前記
実施例の場合と同様に、まず、射出成形機において溶融
可塑化した樹脂を、射出ノズル４からランナープレート
３内に形成した分流路３ａ，３ｂを通じて各ホットラン
ナー１０Ａ，１０Ｂへ分流させ、各ランナーの先端のゲ
ート８Ａ，８Ｂを通じて各金型のキャビティ１ａ，１ｂ
内へ充填する（図７参照）。各金型のキャビティ１ａ，
１ｂ内の圧力は、それぞれのキャビティについて設けた
可動型コア５Ａ，５Ｂの後端に設けた圧力センサー６
Ａ，６Ｂによって検出し、その出力を制御装置７にもた
らすようにする。

【００３４】キャビティ１ａ及び１ｂがフルに充填さ
れ、圧力が上昇し、まず最初にキャビティ１ａが所定の
圧力に達したとすると、制御装置７からキャビティ１ａ
のパンチ９Ａの駆動装置へ信号を送り、図８に示すよう
に、パンチ９Ａをゲート８Ａ側へ移動させてゲート８Ａ
を完全に閉鎖する。次に可動型コア５Ａをキャビティ１
ａ内へ向けて前進させ、キャビティ内の溶融樹脂を圧縮
することによりキャビティ内の圧力分布を均一にすると
同時に、キャビティ１ａ内の樹脂圧力が所定値に達する
まで圧縮する。

【００３５】次いで、キャビティ１ｂが所定の圧力に達
すると、前記と同様に制御装置７からキャビティ１ｂの
パンチ８Ａの駆動装置へ信号を送り、図９に示すよう
に、そのパンチ９Ｂをゲート８Ｂ側へ移動させてゲート
８Ｂを完全に閉鎖すると共に、可動型コア５Ｂをキャビ
ティ１ｂ内へ向けて前進させ、キャビティ内の溶融樹脂
を圧縮することによりキャビティ内の圧力分布を均一に
すると同時に、キャビティ１ｂ内の樹脂圧力が所定値に
達するまで圧縮する。

【００３６】これらの操作は、各金型のキャビティ１
ａ，１ｂとも独立して行われるため、図１〜３に示した
実施例の場合と同様に、各金型のキャビティ１ａとキャ
ビティ１ｂの間で生じる圧力の変化を同じ形とすること
ができる。

【００３７】なお、図７〜９に示した実施例において
も、図６に示した実施例の如く、ランナープレート３を
設けることなく、固定側プラテン３Ｐ自体に分流路３
ａ，３ｂを設け、ホットランナー１０Ａ，１０Ｂや固定
側金型２Ａ，２Ｂもこの固定側プラテン３Ｐに取り付け
るように構成することが可能である。

【００３８】而して、これまでの実施例においては、各
金型のキャビティ内への樹脂の充填状態の適否を、キャ
ビティ内の圧力を個別に検出することにより判別するよ
うにしたが、キャビティ内の圧力は、金型内やその他の
部位の汚染等によって経時的に変化することが多く、そ
のためキャビティ内への樹脂の充填状態の判別手段とし
て必ずしも好適ではない場合がある。そのような問題点
を解決するため、図１０及び図１１に示す実施例では、
各金型のキャビティ内における可動型コアの位置により
キャビティ内への樹脂の充填状態を判別するように構成
してある。なお、図１０及び図１１では、１つのキャビ
ティに対する樹脂の充填操作を段階的に示してあるが、
複数の金型のキャビティについてそれぞれ個別、独立に
同様の操作を行なうことは、前記実施例と同様であり、
また、ホットランナーとしてバルブゲート型ホットラン
ナーを用いる代わりに、図７〜９のようにパンチを用い
てゲートの開閉を行なうことも可能である。

【００３９】まず、図１０に示す実施例について説明す
る。図中、１Ａは可動側金型、１ａはキャビティ、２Ａ
は固定側金型、ＰＬはパーティングライン、５Ａは可動
型コア、１０Ａはバルブゲート型ホットランナー、１３
Ａはニードル弁である。射出前の段階で、図１０（ａ）
に示すように、可動型コア５Ａに予め所定の圧力Ｐ１を
かけ可動型コア５ＡをパーティングラインＰＬ側へ前進
させておいた状態で、バルブゲート型ホットランナー１
０Ａからキャビティ１ａ内へ樹脂の充填を開始する。キ
ャビティ１ａ内に次第に樹脂が充填され、キャビティ内
圧力が上記圧力Ｐ１以上になると、その圧力によって可
動型コア５Ａが図１０（ｂ）に示すように次第に後退す
る。

【００４０】可動型コア５Ａが後退を続け、その先端５
Ａ−１が図１０（ｃ）に示す如く予め定めた所定の位置
Ｃに達したとき（即ち、キャビティ内に成形品に必要な
所定量の樹脂が充填されたとき）、これを検出し、バル
ブゲート型ホットランナー１０Ａのニードル弁１３Ａを
作動させてランナーゲートを閉じる。可動型コア５Ａの
先端５Ａ−１がキャビティ内において上記所定位置Ｃに
達したことを検出するには、例えばキャビティ外の所望
の位置Ｃ' でセンサー６Ｃにより可動型コア５Ａの後端
を検出したり、可動型コア５Ａの駆動装置内の所望箇所
で検出し、それらから可動型コアの先端位置を求めるこ
とが可能である。そのような位置検出センサーとして
は、エンコーダー、リミットスイッチ等々、任意の公知
の手段を利用できる。

【００４１】ゲートを閉じた後、圧縮成形を行なうべ
く、図１０（ｄ）に示すように可動型コア５Ａに圧力Ｐ
２をかけ、キャビティ内の樹脂圧を高めた状態で、キャ
ビティ内の樹脂を冷却、固化させる。以上の操作を、各
金型のキャビティごとに独立に行ない、すべての金型の
キャビティ内の樹脂が固化した時点で、型を開いて成形
品を取り出す。

【００４２】次に、図１１に示す実施例について説明す
る。図１１（ａ）から（ｂ）までの操作は、図１０
（ａ）から（ｂ）までの操作と同様であるのでその説明
は省略する。而して、図１０に示した実施例において
は、樹脂の充填に伴い可動型コア５Ａが後退してゆき、
図１０（ｃ）に示す如くキャビティ内に規定量の樹脂が
充填された時点、即ち、可動型コアの先端５Ａ−１が位
置Ｃに達した時点でこれを検知して、ゲートを閉じるよ
う構成したが、図１１に示す実施例においては、図１１
（ｃ）に示すように、可動型コアの先端５Ａ−１がＣの
位置に達した後もなお樹脂の充填を続け、例えばＤで示
す位置に達するまで充填を続ける。即ち、キャビティ内
へ成形品に必要な規定量より多量の樹脂を充填する。次
いで、図１１（ｄ）に示すように、ゲートは開いたまま
の状態で、ホットランナーからの注入圧よりも高い圧力
Ｐ３を可動型コア５Ａに加えて可動型コア５Ａをキャビ
ティ内へ押し戻すことにより、キャビティ内に充填され
た樹脂の一部をゲートを通じてホットランナー側へ逆流
させる。この逆流操作により、キャビティ内の圧力分布
を均一化することができる。

【００４３】このようにして可動型コア５Ａをキャビテ
ィ内へ押し戻す過程で、図１１（ｅ）に示す如くキャビ
ティ内の樹脂が規定量に達した時点、即ち、可動型コア
の先端が再びＣの位置まで戻ってきた時点でこれを検出
して、ニードル弁１３Ａを作動させてホットランナーの
ゲートを閉じる。ゲートを閉じた後、圧縮成形を行なう
べく、図１１（ｆ）に示すように可動型コア５Ａに圧力
Ｐ２をかけ、キャビティ内の樹脂圧を高めた状態で、キ
ャビティ内の樹脂を冷却、固化させることは、これまで
の実施例と同様である。以上の操作を、各金型のキャビ
ティごとに独立に行ない、すべての金型のキャビティ内
の樹脂が固化した時点で、型を開いて成形品を取り出
す。

【００４４】

【発明の効果】本発明は、上記の如く構成され、各金型
のキャビティ内への樹脂の充填状態を個別に検出してゲ
ートを個別に閉じ、各金型のキャビティごとに独立に圧
縮成形を行なうようにしたものであるから、ランナー部
の調整弁の制御動作による樹脂注入操作の遅れ等もな
く、比較的簡単な装置で、高精度の成形品の多数個取り
が迅速に効率よく行われ得る射出圧縮成形方法及び装置
を提供できる。なお、本発明は上記実施例に限定される
ものでなく、その目的の範囲内において上記の説明から
当業者が容易に想到し得るすべての変更実施例を包摂す
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る射出圧縮成形方法を実施するため
の本発明に係る射出圧縮成形装置の一実施例の要部を、
そのキャビティに溶融樹脂を充填する第１段階の状態に
おいて示す概略断面図である。

【図２】その第２段階を示す概略断面図である。

【図３】その第３段階を示す概略断面図である。

【図４】本発明で用いるバルブゲート型ホットランナー
の第一実施例を示す断面図である。

【図５】本発明で用いるバルブゲート型ホットランナー
の第二実施例を示す断面図である。

【図６】図１〜３に示した本発明に係る射出圧縮成形装
置の変更実施例を示す概略断面図;

【図７】本発明に係る射出圧縮成形方法を実施するため
の本発明に係る射出圧縮成形装置の更にもう一つの実施
例の要部を、そのキャビティに溶融樹脂を充填する第１
段階の状態において示す概略断面図である。

【図８】その第２段階を示す概略断面図である。

【図９】その第３段階を示す概略断面図である。

【図１０】各金型のキャビティへの溶融樹脂の充填状態
を、可動型コアの先端位置を求めることにより判別する
ように構成した実施例の要部を、溶融樹脂の充填過程に
従って段階的に示す説明図である。

【図１１】本発明を実施する場合における溶融樹脂の充
填方法のより望ましい形態を示す説明図である。

【図１２】本発明における各金型のキャビティ内の圧力
変化を示すグラフである。

【図１３】従来技術における各キャビティ内の圧力変化
を示すグラフである。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ 可動側金型 １ａ，１ｂ キャビティ １Ｐ 可動側プラテン ２Ａ，２Ｂ 固定側金型 ２ａ，２ｂ ロケートリング ３ ランナープレート ３ａ，３ｂ 分流路 ３Ｐ 固定側プラテン ４ 射出ノズル ５Ａ，５Ｂ 可動型コア ６Ａ，６Ｂ 圧力センサー ６Ｃ 位置検出センサー ７ 制御装置 ８Ａ，８Ｂ ゲート ９Ａ，９Ｂ パンチ 10Ａ，10Ｂ ホットランナー 13Ａ，13Ｂ ニードル弁 ＰＬ パーティングライン

フロントページの続き (72)発明者 桑畑 研二 愛知県名古屋市南区丹後通２丁目１番地 三井化学株式会社内 (72)発明者 善光 洋文 愛知県名古屋市南区丹後通２丁目１番地 三井化学株式会社内 (72)発明者 盛田 勝幸 愛知県名古屋市南区丹後通２丁目１番地 三井化学株式会社内 (72)発明者 小笠原 英人 愛知県名古屋市南区丹後通２丁目１番地 三井化学株式会社内 Ｆターム(参考） 4F202 AK02 AP02 AP06 AP13 AR02 AR07 AR14 CA11 CK03 CK06 CK07 CK25 CK54 CK89 4F206 AK02 AP025 AP064 AP13 AR025 AR074 AR14 JA03 JL02 JN14 JN25 JN41 JP13 JQ81 JQ88 JT01

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の固定側金型（２Ａ，２Ｂ）とこれら
   に対応して設けられた複数の可動側金型（１Ａ，１Ｂ）
   を同時に閉じるステップと;上記複数の固定側金型（２
   Ａ，２Ｂ）に通じる分流路（３ａ，３ｂ）を有するラン
   ナープレート（３）又は固定側プラテン（３Ｐ）に設け
   たホットランナー（１０Ａ，１０Ｂ）を通じて複数の金
   型のキャビティ（１ａ，１ｂ）に溶融樹脂を同時に充填
   するステップと;各金型のキャビティ（１ａ，１ｂ）内
   の樹脂の充填状態を個別に検出し、所定の充填状態に達
   したときゲートを完全に閉じる操作を、各金型のキャビ
   ティ（１ａ，１ｂ）ごとに独立に行うステップと;キャ
   ビティの可動型コア（５Ａ，５Ｂ）の先端をキャビティ
   内に進出させ、キャビティ内の圧力を所定値まで高める
   操作を、各金型のキャビティごとに独立に行うステップ
   と;一定の冷却時間経過後に成形品を取り出すステップ
   と;を順次遂行することを特徴とする射出圧縮成形方
   法。
2. 【請求項２】各金型のキャビティ内の樹脂の充填状態の
   検出を、各金型のキャビティ内の圧力を個別に検出する
   ことにより行なう請求項１に記載の射出圧縮成形方法。
3. 【請求項３】各金型のキャビティ内の樹脂の充填状態の
   検出を、各金型のキャビティ内における可動型コア（５
   Ａ，５Ｂ）の位置を個別に検出することにより行なう請
   求項１に記載の射出圧縮成形方法。
4. 【請求項４】各金型のキャビティ内の樹脂の充填状態の
   検出を、各金型のキャビティ内における可動型コア（５
   Ａ，５Ｂ）の位置を個別に検出することにより行なう場
   合において、キャビティ内へ規定量より多量の樹脂を充
   填した後、可動型コア（５Ａ，５Ｂ）をキャビティ内へ
   押し出してキャビティ内の樹脂の一部をゲートを通じて
   逆流させ、その過程で可動型コア（５Ａ，５Ｂ）が所定
   位置（Ｐ）に達したときゲートを完全に閉じる請求項３
   に記載の射出圧縮成形方法。
5. 【請求項５】ホットランナー（１０Ａ，１０Ｂ）がバル
   ブゲート型であり、そのバルブによりゲートの開閉を行
   なう請求項１から４までのいずれか一項に記載の射出圧
   縮成形方法。
6. 【請求項６】ゲートの開閉を、キャビティ内をゲートへ
   向けて進退するパンチ（９Ａ，９Ｂ）により行なう請求
   項１から４までのいずれか一項に記載の射出圧縮成形方
   法。
7. 【請求項７】複数の固定側金型（２Ａ，２Ｂ）及びこれ
   らに対応して設けられる複数の可動側金型（１Ａ，１
   Ｂ）と;上記複数の固定側金型（２Ａ，２Ｂ）に通じる
   分流路（３ａ，３ｂ）及びホットランナー（１０Ａ，１
   ０Ｂ）を備え、射出ノズル（４）から押し出した溶融樹
   脂を分流させて複数の金型のキャビティ（１ａ，１ｂ）
   に同時に充填し得るランナープレート（３）又は固定側
   プラテン（３Ｐ）と;先端がキャビティ内に進出するこ
   とにより、キャビティ内に充填された溶融樹脂の圧力を
   高めるよう、各可動側金型（１Ａ，１Ｂ）ごとに設けら
   れる可動型コア（５Ａ，５Ｂ）と;各金型のキャビティ
   内の樹脂の充填状態を個別に検出するセンサー（６Ａ，
   ６Ｂ，６Ｃ）と;型の開閉動作、射出ノズルからの溶融
   樹脂の供給動作、複数のゲートの個々の開閉動作、可動
   型コアの個々の進退動作を制御する制御装置（７）と;
   を備え、上記制御装置（７）による制御が、型（１Ａ，
   １Ｂ，２Ａ，２Ｂ）を閉じ、各金型のキャビティ（１
   ａ，１ｂ）内にそれぞれのホットランナー（１０Ａ，１
   ０Ｂ）から溶融樹脂を充填しつつ、上記センサー（６
   Ａ，６Ｂ，６Ｃ）により各金型のキャビティ内の樹脂の
   充填状態を個別に検出し、所定の充填状態に達したキャ
   ビティについては、そのゲートを完全に閉じたのち、可
   動型コア（５Ａ，５Ｂ）をキャビティ内に進出させ、キ
   ャビティ内の圧力を所定値まで高める操作を各金型のキ
   ャビティごとに独立に行い、一定の冷却時間経過後に成
   形品を取り出す操作を順次遂行するよう構成されたこ
   と;を特徴とする射出圧縮成形装置。
8. 【請求項８】各金型のキャビティ内の樹脂の充填状態を
   検出するセンサーが、各金型のキャビティ内の圧力を検
   出する圧力センサー（６Ａ，６Ｂ）である請求項７に記
   載の射出圧縮成形装置。
9. 【請求項９】各金型のキャビティ内の樹脂の充填状態を
   検出するセンサーが、各金型のキャビティ内における可
   動型コア（５Ａ，５Ｂ）の位置を求めるセンサー（６
   Ｃ）である請求項７に記載の射出圧縮成形装置。
10. 【請求項１０】ホットランナー（１０Ａ，１０Ｂ）がバ
    ルブゲート型である請求項７から９までのいずれか一項
    に記載の射出圧縮成形装置。
11. 【請求項１１】バルブゲート型ホットランナーのゲート
    開閉部が、キャビティに近接しておらず、ゲート開閉部
    とキャビティの間に１ショット分以上の溶融樹脂を溜め
    るよう構成された請求項１０に記載の射出圧縮成形装
    置。
12. 【請求項１２】ゲートの開閉のため、キャビティ内をゲ
    ートへ向けて進退するパンチ（９Ａ，９Ｂ）を設けた請
    求項７から９までのいずれか一項に記載の射出圧縮成形
    装置。