JP2002160265A - 射出成形用金型の清掃方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 射出成形用ホットランナー金型のマニホール
ド部が分割できない一体構造であっても、マニホールド
内部に接着残留した樹脂炭化物を、特別な工具を要せず
に排出除去できる。 【解決手段】 射出成形用金型のホットランナー装置の
内部を、成形終了後に、熱安定性の良い洗浄用パージ材
料と置換する工程と、前記ホットランナー装置を構成す
るマニホールドとチップ部に残留した樹脂が流動可能と
なるように前記樹脂の成形温度に加熱昇温した後に、マ
ニホールドとチップ部に連通するノズル開口部に冷却エ
アーを吹付ける工程と、該ノズル開口部近傍の樹脂が冷
却固化されながらマニホールド内に残留した流動可能な
樹脂をノズル開口部と連通する他方の開口部から押出す
工程と、冷却エアーの押圧力によって部分的に押出され
た残留樹脂の先端部を引抜き工具によって前記マニホー
ルドとチップ部から排出させる工程とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は射出成形用金型の清
掃方法、特に、ホットランナー装置を有する射出成形用
金型の清掃方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形に用いられる射出成形用
金型（以下、単に「金型」と云う）のうち、金型内部の
ランナーブロック部分にヒーターを装着してランナーを
積極的に加熱し、射出成形機から射出注入される溶融樹
脂を金型キャビティへと溶融状態を保ったまま導くホッ
トランナー装置を具備したホットランナー金型が用いら
れており、射出成形をより効率的に行うのに有利な方式
である。

【０００３】このようなホットランナーの加熱方式は、
ランナーブロック内の樹脂流路の中央部に熱源を持ち、
樹脂を内側から加熱する内部加熱方式と、樹脂流路の外
周部またはランナーブロックの外側から加熱する外部加
熱方式とに分けられている。

【０００４】最近では、成形時に圧力損失の少ないこと
から外部加熱方式を使用する例が多いようである。ま
た、金型ホットランナーのマニホールド部分は常に高温
の状態に保たれ、樹脂射出充填時には高圧が加わるため
に樹脂漏れを防止した一体構造で作られているのが一般
的である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来技術に
よるホットランナー装置を具備した金型では、金型内部
を常に溶融状態に保つように成形機シリンダ温度とほぼ
同等の温度に設定しているために、ホットランナー内壁
には樹脂が密着して残留し易い。また、ホットランナー
金型においては、材料替えや色替え時にいけるマニホー
ルド内に残留した樹脂材料の洗浄、除去に大変な手間が
掛かり、大量の洗浄用パージ材料を必要としている。ま
た、成形材料中には安定剤や、離型剤等のさまざまな添
加物が入っているために熱安定性の良くない材料の成形
では樹脂の変色を伴った残留劣化が起こり、酷い場合に
は炭化物となって成形品に混入して製品外観の品質を著
しく損なうことになる。通常、樹脂の劣化が少ない場合
には、洗浄用パージ材料の使用で除去できる場合もある
が、一旦、炭化状態となった汚れはなかなか除去できな
い。そこでマニホールド内に残留した樹脂を取り出せる
ように一対のマニホールド部材を分離可能に接合してマ
ニホールドを構成し、両マニホールド部材間にランナー
を形成したホットランナー金型も従来から提案されてい
る。しかしながら、このようなホットランナーにおいて
は分解、組立て作業によってランナーの内壁に段差が出
来て樹脂が残留し易くなる。また、ホットランナー内部
は高温高圧が加わるために樹脂漏れが発生し易い等の危
険性を伴っている。

【０００６】従って、本発明の目的は、上記のような問
題点を解決するために、射出成形用金型のホットランナ
ー装置のマニホールドが分割できない一体構造であって
も、マニホールドの内部に接着、残留した樹脂炭化物
を、特別な工具を要せずに、簡単かつ良好に排出、除去
できる、ホットランナー装置を有する射出成形用金型の
清掃方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の射出成形用金型の清掃方法は、射出成形
用金型のホットランナー装置の内部を、成形終了後に、
熱安定性の良い洗浄用パージ材料と置換する工程と、前
記ホットランナー装置を構成するマニホールドとチップ
部に残留した樹脂が流動可能となるように前記樹脂の成
形温度に加熱昇温した後に、マニホールドとチップ部に
連通するノズル開口部に冷却エアーを吹付ける工程と、
該ノズル開口部近傍の樹脂が冷却固化されながらマニホ
ールド内に残留した流動可能な樹脂をノズル開口部と連
通する他方の開口部から押出す工程と、冷却エアーの押
圧力によって部分的に押出された残留樹脂の先端部を引
抜き工具によって前記マニホールドとチップ部から排出
させる工程と、を有することを特徴とする。

【０００８】また、本発明の射出成形用金型の清掃方法
は、置換される前記洗浄用パージ材料が、量産使用材料
との相溶性が良く、かつ熱安定性に優れ、金型を常温ま
で冷却させて前記洗浄用パージ材料の冷却時の収縮力に
よってマニホールドの内壁に密着した炭化物を剥離し易
くしたことを特徴とする。

【０００９】さらに、本発明の射出成形用金型の清掃方
法は、前記マニホールドとチップ部に連通するノズル開
口部に吹付ける冷却エアー圧力が少なくとも５ｋｇ／ｃ
ｍ²（４．９×１０^-3Ｐａ）以上としたことを特徴とす
る。

【００１０】さらにまた、本発明の射出成形用金型の清
掃方法は、冷却エアーの吹付けにエアーガンを使用する
ことを特徴とする。

【００１１】本発明のその他の目的と特長および利点等
は以下の添付図面に沿っての本発明の詳細な説明から明
らかになろう。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の射出成形用金型の清掃方
法は、ホットランナー装置の内部を洗浄用パージ材料と
置換し、ホットランナー装置を樹脂の成形温度に加熱昇
温してノズル開口部に冷却エアーを吹付け、内部に残留
した流動可能な樹脂を別の開口部から押出し、部分的に
押出された残留樹脂の先端部を引抜き工具によって引抜
いて排出させ清掃するものであり、ホットランナー装置
の内部が、成形終了時に熱安定性に優れた洗浄用パージ
材料と置換され、この洗浄用パージ材料の冷却時の収縮
力によってマニホールドの内壁に密着した炭化物を剥離
し易くするものである。

【００１３】（実施例１）本発明の射出成形用金型の清
掃方法の実施形態を図１乃至図４を用いて説明するに、
図１は本発明の清掃方法を実施する射出成形用金型のホ
ットランナー装置の全体構成図で、図２はホットランナ
ー装置の清掃作業を表す模式図、図３はホットランナー
装置のマニホールドの内壁に接着、残留した樹脂層の摸
式図で、図４はホットランナー装置の分解摸式図であ
る。

【００１４】先ず、図１を用いて、本発明の清掃方法が
適用される射出成形用金型のホットランナー装置の各部
材とその機能に就いて説明する。

【００１５】本発明のホットランナー装置の清掃方法が
実施される実施例１における射出成形用金型１は、固定
側金型２と可動側金型（図示しない）との間にキャビテ
ィが形成され、このキャビティに合成樹脂材料の溶融樹
脂が充填されて合成樹脂材料の成形品Ｗが射出成形され
る。図１には、このような射出成形用金型１の固定側金
型２と成形品Ｗの一部分だけが示されている。

【００１６】図示されるように、固定側金型２は、固定
側ダイプレート３と固定側型板４とを有しており、固定
側ダイプレート３にホットランナー装置５のマニホール
ド６が設けられている。このホットランナー装置５は、
中空構造に形成されたマニホールド６と、溶融した樹脂
をマニホールド６に注入するための注入口としてのノズ
ル開口部７と、このノズル開口部７を加熱するためのヒ
ータキャスト８と、中空構造のマニホールド６内の樹脂
流路９と、マニホールド６と連通すべく接続されたチッ
プ部１１と、マニホールド６における排出口としての別
の一対の開口部１６とを有している。さらに、固定側型
板４には、マニホールド６からの樹脂流路１３を形成す
るバルブブッシュ１０とチップ部１１とが設けられると
共に、ゲート開閉用バルブピン１２が設けられている。
さらにまた、固定側ダイプレート３には、ゲート開閉用
バルブピン１２を駆動するためのバルブピン駆動用油圧
シリンダ１４が設けられており、バルブブッシュ１０に
よってマニホールド６とチップ部１１とが接続されてい
る。

【００１７】本発明におけるマニホールド６は、外部加
熱方式の射出成形用金型のホットランナー装置５を構成
するもので、中空構造を成していて、内部に樹脂流路９
を形成しており、さらに、マニホールド６の本体ブロッ
クに接触して温度センサーを有した加熱用プレートヒー
タ１５が設けられている。さらにまた、ホットランナー
装置５のチップ部１１には、適宜な温度センサーと加熱
用ヒータとが組込まれている。

【００１８】このような本発明における射出成形用金型
１のホットランナー装置５の清掃方法は、射出成形の終
了時に、成形機シリンダ内の使用済材料のパージ洗浄、
樹脂換え作業と共に、予めホットランナー装置５のマニ
ホールド５とチップ部１１の内部の樹脂流路９、１３に
熱安定性の良い洗浄用パージ材料を置換させておく。す
なわち、成形機操作による回転射出パージまたは極低圧
で金型内に射出する手段によって前の成形使用樹脂材料
との置換を行っておく。図１には、外部加熱方式のホッ
トランナー装置５を構成するマニホールド６を示してお
り、マニホールド６の本体ブロックに接触して温度セン
サーを具備した加熱用プレートヒータ１５が設けられて
いて、マニホールド６の内部に樹脂流路９が形成されて
おり、ホットランナー装置５のチップ部１１には、温度
センサーと加熱用ヒータが組込まれている。また、チッ
プ部１１の内部には樹脂流路１３が設けられている。

【００１９】このように構成された本発明における射出
成形用金型１において、図２は、本発明に係わるホット
ランナー装置５のマニホールド６とノズル開口部７部分
の清掃作業を示す模式図であり、この清掃作業の詳細に
就いて次に説明する。

【００２０】本発明での射出成形用金型１が閉じた状態
での所定の射出成形工程を完了した後に、まず、図２に
示されるように、予め射出成形用金型１のホットランナ
ー装置５の内部を洗浄用パージ材料によって置換した状
態で、金型１を常温まで冷却する。次に、金型分解清掃
作業において、ホットランナー装置５を少なくともマニ
ホールド６とチップ部１１とに分割し、一対の開口部１
６から樹脂を排出できる最小部品まで分割を行ってお
き、マニホールド６とチップ部１１を加熱用プレートヒ
ータ１５とノズル開口部７のヒータキャスト８、および
チップ部１１に組込まれたヒータ等を温度調節器２０に
よって樹脂の成形温度にまで昇温する。

【００２１】次に、マニホールド６のノズル開口部７
に、冷却エアー吹き出し工具２１を押し付けて、少なく
とも５ｋｇ／ｃｍ²（４．９×１０^-3Ｐａ）以上の圧力
で冷却エアーを吹き付ける。この冷却エアーの吹き付け
によって、ノズル開口部７近傍の樹脂が冷却固化されな
がら、マニホールド６の内部に残留した流動可能な樹脂
を洗浄用パージ材料によりノズル開口部７と連通するも
う一方の、別の一対の開口部１６から夫々押出し、この
ようにして冷却エアーの押圧力によってこれら開口部１
６から部分的に押出された残留樹脂の先端部を引抜き工
具２２によってマニホールド６とチップ部１１から引抜
いて排出させることで、洗浄用パージ材料に密着した炭
化物を洗浄用パージ材料と一緒に取り除くことができ
る。この場合の冷却エアー吹き出し工具２１には、工場
内で使用されているエアーガンを用いることができる。
使用する冷却エアーの圧力も比較的に低圧で、良好であ
り、使用に何等の不都合が無く、好適である。

【００２２】図３は、上述したマニホールド６の内壁に
接着して残留した樹脂堆積層の摸式図で、図３（ａ）は
洗浄用パージ材料の置換時の図で、さらに、図３（ｂ）
は冷却時の図である。これは、清掃前に、予めホットラ
ンナー装置５の内部の樹脂流路９に置換された洗浄用パ
ージ材料１９が、残留する成形使用樹脂材料１９を介し
たマニホールド６とチップ部１１の内部に残留する炭化
物１７との密着性を高めると共に、金型冷却過程におい
て金属製のマニホールド６の内壁と洗浄用パージ材料１
９との冷却収縮の差によってマニホールド６内の炭化物
１７との密着を保持しながら冷却収縮を伴ってマニホー
ルド６の内壁から剥離し易い状態を作り出すものであ
り、マニホールド６の内壁から炭化物１７が剥離して両
者間に隙間Ｓが形成される。

【００２３】図４は、射出成形用金型のホットランナー
装置を清掃するためにマニホールドを分割した模式図で
あり、大きくはホットランナー装置５をマニホールド６
とチップ部１１とに分割し、内部樹脂の清掃のための分
解作業を行うものである。

【００２４】上述したように、本発明によれば、射出成
形用金型のホットランナー装置のマニホールドが仮令、
分割できない一体構造であっても、マニホールドの内部
に残留した変色炭化物や異物等を簡単な工具と清掃作業
とによって好適に取り除くことができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の射出成形用金型
の清掃方法は、射出成形用金型のホットランナー装置の
内部を、成形終了後に、熱安定性の良い洗浄用パージ材
料と置換する工程と、前記ホットランナー装置を構成す
るマニホールドとチップ部に残留した樹脂が流動可能と
なるように前記樹脂の成形温度に加熱昇温した後に、マ
ニホールドとチップ部に連通するノズル開口部に冷却エ
アーを吹付ける工程と、該ノズル開口部近傍の樹脂が冷
却固化されながらマニホールド内に残留した流動可能な
樹脂をノズル開口部と連通する他方の開口部から押出す
工程と、冷却エアーの押圧力によって部分的に押出され
た残留樹脂の先端部を引抜き工具によって前記マニホー
ルドとチップ部から排出させる工程とを有するので、射
出成形用金型のホットランナー装置のマニホールドが仮
令、分割できない一体構造であっても、マニホールドの
内部に接着、残留した樹脂炭化物を、特別な工具を必要
とせずに、簡単かつ良好に排出、除去することができ
る。

【００２６】本発明の請求項２記載の射出成形用金型の
清掃方法は、置換される前記洗浄用パージ材料が、量産
使用材料との相溶性が良く、かつ熱安定性に優れ、金型
を常温まで冷却させて前記洗浄用パージ材料の冷却時の
収縮力によってマニホールドの内壁に密着した炭化物を
剥離し易くしたので、残留樹脂の排出、取り出しが簡単
かつ容易にできる。

【００２７】本発明の請求項３記載の射出成形用金型の
清掃方法は、前記マニホールドとチップ部に連通するノ
ズル開口部に吹付ける冷却エアー圧力が少なくとも５ｋ
ｇ／ｃｍ²（４．９×１０^-3Ｐａ）以上としたので、比
較的低い圧力のエアーを良好に利用できる。

【００２８】本発明の請求項４記載の射出成形用金型の
清掃方法は、冷却エアーの吹付けにエアーガンを使用す
るので、特別な用具を必要とせず、費用を安価に抑える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の清掃方法が実施される射出成形用金型
のホットランナー装置の全体構成図である。

【図２】本発明におけるホットランナー装置のマニホー
ルドの清掃作業を表わす模式図である。

【図３】本発明におけるホットランナー装置のマニホー
ルドの内壁に接着、残留した樹脂層の模式図で、（ａ）
はパージ材料置換時の図、（ｂ）は冷却時の図である。

【図４】本発明におけるホットランナー装置の分解摸式
図である。

【符号の説明】

１ 射出成形用金型 ２ 固定側金型 ３ 固定ダイプレート ４ 固定型板 ５ ホットランナー装置 ６ マニホールド ７ ノズル開口部 ８ ヒータキャスト ９ 樹脂流路（マニホールド内の） １０ バルブブッシュ １１ チップ部 １２ バルブピン １３ 樹脂流路（チップ部内の） １４ バルブピン駆動用油圧シリンダ １５ マニホールド加熱用プレート １６ 開口部 １７ 炭化物（マニホールドの内壁に付着した） １８ 成形使用樹脂材料 １９ 洗浄用パージ材料 ２０ 温度調節器 ２１ 冷却エアー吹き出し工具 ２２ 樹脂引抜き用工具 Ｓ 隙間 Ｗ 成形品

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出成形用金型のホットランナー装置の
   内部を、成形終了後に、熱安定性の良い洗浄用パージ材
   料と置換する工程と、 前記ホットランナー装置を構成するマニホールドとチッ
   プ部に残留した樹脂が流動可能となるように前記樹脂の
   成形温度に加熱昇温した後に、マニホールドとチップ部
   に連通するノズル開口部に冷却エアーを吹付ける工程
   と、 該ノズル開口部近傍の樹脂が冷却固化されながらマニホ
   ールド内に残留した流動可能な樹脂をノズル開口部と連
   通する他方の開口部から押出す工程と、 冷却エアーの押圧力によって部分的に押出された残留樹
   脂の先端部を引抜き工具によって前記マニホールドとチ
   ップ部から排出させる工程と、を有することを特徴とす
   る射出成形用金型の清掃方法。
2. 【請求項２】 置換される前記洗浄用パージ材料が、量
   産使用材料との相溶性が良く、かつ熱安定性に優れ、金
   型を常温まで冷却させて前記洗浄用パージ材料の冷却時
   の収縮力によってマニホールドの内壁に密着した炭化物
   を剥離し易くしたことを特徴とする請求項１記載の射出
   成形用金型の清掃方法。
3. 【請求項３】 前記マニホールドとチップ部に連通する
   ノズル開口部に吹付ける冷却エアー圧力が、少なくとも
   ５ｋｇ／ｃｍ²（４．９×１０^-3Ｐａ）以上としたこと
   を特徴とする請求項１記載の射出成形用金型の清掃方
   法。
4. 【請求項４】 冷却エアーの吹付けにエアーガンを使用
   することを特徴とする請求項１記載の射出成形用金型の
   清掃方法。