JP2002248656A

JP2002248656A - 射出成形装置、及び、射出成形装置のホットランナー部の取り付け構造、並びに、ホットランナー部の組み込み方法

Info

Publication number: JP2002248656A
Application number: JP2001050196A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Nakajima; 靖夫中島; Juichi Morinaga; 寿一森永; Yoshitaka Sato; 佳孝佐藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-02-26
Filing date: 2001-02-26
Publication date: 2002-09-03

Abstract

(57)【要約】【課題】射出成形装置のホットランナーを複数の成形
用金型に共用的にする。【解決手段】固定側型板に取り付ける固定側駒部材と
可動側型板に取り付ける可動側駒部材とで形成するキャ
ビテイに溶融樹脂材料を射出するホットランナー部を備
える射出成形装置であって、前記固定側型板に取り付け
たホットランナー部を前記可動側駒部材に位置合わせす
る際に、前記ホットランナー部を前記可動側型板に対し
て調芯させる手段を備えた射出成形装置を提供すること
で、共用性のある射出成形装置を得ることが出来た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は溶融した樹脂材料を
成形金型のキャビテイに射出して樹脂成形品を成形製造
する射出成形装置に関する。更に、本発明は樹脂材料を
前記キャビテイに導入するホットランナーに関する。更
に本発明は、固定側金型駒部材と可動側金型駒部材の一
対の成形用金型（駒）を１組とし、複数の組の成形用金
型（駒）に使用できる共用性のあるホットランナーに関
する。

【０００２】

【従来の技術】溶融した樹脂材料を成形用キャビテイ内
に射出し、金型駒部材を圧力を維持した状態で冷却して
樹脂材料を固化して所定形状の成形品を製造するため
の、ホットランナーに関する技術は特許国際分類Ｂ２
９Ｃ４５／２６のクラスにおいてその先行資料は多く調
査することができる。ホットランナー部を複数の組の成
形用金型駒部材に対して共用して使用する考えの提案は
例えば、特開２０００−３３６３２号公報に見られる。
これは金型の駒部材（カセット）を交換できる構成であ
る。

【０００３】公開実用昭和５５−１６９４１２号公報
には、マニホールドの交換を容易にした提案がある。複
数の金型間で共用することにできるホットランナー装置
の提案としては特開２０００−１２７２０３号公報があ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】固定側金型の取り付け
板に取り付けられ固定側の金型駒部材のゲート部に位置
決められて緊密状態に組み込まれるホットランナー部は
射出シリンダーからの高温高圧の樹脂材料を射出するた
めにホットランナー部と該ホットランナー部を位置決め
する固定側の金型取り付け部及び固定側金型駒部材の取
り付けのための精度寸法は高い寸法精度を要求される。

【０００５】１組の固定側金型駒部材と可動側金型駒部
材のキャビテイに複数のキャビテイを形成して単一のホ
ットランナー部から分枝されたゲートを介して夫々のキ
ャビテイに樹脂材料を射出し、冷却固化して複数の成形
品を同時に成形する多数個取り成形することで、成形製
造の生産性を向上させることができる。

【０００６】複写機、レーザービームプリンター、等の
事務機器、パソコン、携帯通信装置などの情報機器等の
部品を樹脂成形加工で作る場合に、前記多数個取り成形
加工は好適な製造方法である。しかし、近年、上記の機
器は使用形態の多様化等により新機種の製品寿命の短期
化の傾向が顕著であり、１組の成形金型を長期に渡って
稼動する状態でなくなりつつある。

【０００７】一方、射出成形用の金型駒部材は上記機器
の高性能化、小型化などにより高い加工精度を要求さ
れ、高コスト化になっている。このような状況におい
て、夫々の成形用金型（駒）部材に対して専用的なホッ
トランナーを採用することはコスト的問題がある。

【０００８】上記の状況において、ホットランナー部を
１組の成形用金型から他の組の成形用金型に使用できる
ようにする共用化の考えの提案がある。1組の成形金型
での成形加工の終了後、他の組の成形金型に組替えて使
用する考えがあるが、前記したように、ホットランナー
を組み込む固定側の金型部分の構造は高温高圧の樹脂材
料の射出操作と、他の組の成形用金型の交換のための冷
却操作のため、冷却収縮作用と加熱膨張作用を受けるた
め各部の寸法精度を高く保つ必要がある。ホットランナ
ー部の樹脂射出先端部と固定側型板の取り付け部の形状
寸法の精度を高く保たないと、組み合わせ時のカジリ、
組み付け不良等の問題を起こす。

【０００９】又、カメラ、インクジェットプリンター、
通信機器などは小型化、高精度化に伴い、成形部品も小
型化、高精度化しており、射出樹脂量の少量化が進み、
ホットランナーからゲートへの射出動作時の位置合わせ
の精度も高い精度が要求されている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、固定側型板に取り付ける固定側駒部材と
可動側型板に取り付ける可動側駒部材とで形成するキャ
ビテイに溶融樹脂材料を射出するホットランナー部を備
える射出成形装置であって、前記固定側型板に取り付け
たホットランナー部を前記固定側駒部材に位置合わせす
る際に、前記ホットランナー部を前記固定側型駒部材対
して調芯させる手段を備えたことを特徴とした射出成形
装置を提案する。更に、前記調芯手段は前記ホットラン
ナー部の外周部に配置し、ホットランナー部に対して弾
性部材で保持された調整部材を備えていることを特徴と
した請求項１記載の射出成形装置の態様がある。

【００１１】又、前記調整部材は前記ホットランナー部
に対して浮動状態に保持され、該調整部材の一部は前記
ホットランナー部の外周面と摺接して前記固定側型板に
対して調芯作用を行うことを特徴とした請求項２記載の
射出成形装置を提案する。前記調整部材の先端側の形状
はテーパ部を成していることを特徴としている。前記ホ
ットランナーを保持するマニホールド又は、ホットラン
ナー外周部、又は前記のいずれかに摩擦力低減被膜を施
したことを特徴とした請求項４記載の射出成形装置の態
様の提案がある。

【００１２】射出成形装置のホットランナー部の取り付
け構造であって、ホットランナー本体部に弾性部材を介
して調整部材を取り付け、前記マニホールド部材と前記
ホットランナー部との間に移動調整手段を設けたことを
特徴とした射出成形装置の提案がある。本発明は、固定
側型板部材上に保持したホットランナー部を前記固定側
型板部材に取り付けた固定側駒部材に組み込む方法にお
いて、前記ホットランナー部先端を前記固定側駒部材の
樹脂注入口に位置合わせする際に前記ホットランナー部
を前記マニホールドに対してスライド操作するようにし
たことを特徴としたホットランナー部の組み込み方法を
提案する。

【００１３】又、前記ホットランナー部の前記固定側駒
部材への位置合わせにおいて、前記ホットランナー部を
所定温度に加熱した状態に維持して調整操作するように
したことを特徴とした請求項８記載のホットランナー部
の組み込み方法を提案する。本発明の１つは、第一の樹
脂成形品を成形する第一の組の成形用金型の駒部材の第
一のキャビテイに樹脂材料を射出するホットランナーを
有し、前記第一の樹脂成形品の成形加工終了後、前記ホ
ットランナーを第二の組の成形用金型に組み込むに際
し、前記ホットランナーを前記第二の成形用金型に対し
て調芯作用を行うようにしたことを特徴としたホットラ
ンナーの組み込み方法の提案により上記課題の解決方法
を提案する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に図を参照して本発明の実施
例について説明する。

【００１５】図１は本発明の１つの実施形態を示す射出
成形装置の要部構造を示す。符号１は固定側取り付け
板、２は固定側型板部材で、固定側成形用駒部材４が固
定されている。４Ａは固定側成形駒部材４のキャビテイ
部である。２Ａは固定側型板部材２に形成した後述する
ホットランナー部６の挿入用の開口部である。８はガイ
ドピンであり、前記固定側取付板部材１に植設して、前
記固定側型板部材２に穿孔した孔部２ａにはめ込んだガ
イドブッシュ８Ａに摺動して固定側型板部材２を固定側
取り付け板部材１に位置合わせする。１０は固定側成形
用金型駒部材４を固定側型板部材２に取り付けるボル
ト。１２は固定側成形用駒部材４の温調用配管。１４は
固定側成形用駒部材４の温調用配管。

【００１６】固定側成形用駒部材４にはホットランナー
部６の着脱用のテーパ状の開口部４Ｄと該開口部に樹脂
材料流通用のゲート部ｇが形成されている。

【００１７】１６は固定側取り付け板部材１に形成した
マニホールド取り付けの切り欠き部、１８はマニホール
ド、２０は前記ホットランナー部６の筒体である。

【００１８】（ホットランナー部の説明）ホットランナ
ー部６は前記マニホールド１８に取り付けられる筒体２
０と、該筒体２０の外周に配置した加熱用ヒータ２２、
ヒータカバー２４と、該ヒーターカバー２４の外周に配
置した調整部材２６、調整部材２６の保持用のスナップ
リング２８等から構成されている。前記スナップリング
２８は前記筒体２０の下端部に形成した溝部に嵌め込
む。

【００１９】又、前記調整部材２６はバネなどの弾性部
材３０により前記筒体２０から浮動状態に保持されてい
る。前記調整部材２６は前記筒体２０の外周と接触しな
い内径寸法で、筒体２０の外周に対して微小な隙間寸法
を持つように構成し、かつ、その外周部先端はテーパ形
状に成してある。

【００２０】前期調整部材２６の内周側は前期ヒータカ
バー２４との間に空気を滞留させる空間部を形成して、
断熱機能を持たせてある。

【００２１】前記の隙間寸法はホットランナー部６がヒ
ーターなどで加熱状態での寸法設定である。本例では樹
脂材料はハイインパクトポリスチレン（ＨＩＰＳ）、加
熱温度は２１０℃、調整部材２６の材料は鋼材（ＳＫ
Ｄ）である。

【００２２】前記筒体２０の上部にはバルブピン３２の
ガイドブッシュ３４が嵌め込まれている。又、筒体２０
には前記バルブピン挿通と樹脂材料注入用の孔部２０Ａ
が形成されている。

【００２３】（マニホールドの構成の説明）前記マニホ
ールド１８は取り付けボルト３６により前記型板部材１
の下側に形成したマニホールド取り付け用の切り欠き部
１６に固定される。マニホールド１８には図示符号Ａで
示す位置に配置される不図示の射出シリンダーからの溶
融樹脂材料の流路１８Ａが形成され、該流路１８Ａは流
路１８Ｂを経てホットランナー６の筒体２０の前記孔部
２０Ａに接続している。

【００２４】（マニホールドとホットランナーとの接続
関係の説明）マニホールド１８は前記保持部１６にボル
ト３６により固定関係にされている。ホットランナー部
６とマニホールド１８は移動許動手段により、ホットラ
ンナー部６がマニホールド１８に対して移動できるよう
に接続関係が保たれている。即ち、マニホールド１８に
貫通孔１８Ｃを形成し、該貫通孔１８Ｃ内に、筒状のリ
テーナー３８を挿入配置し、マニホールト１８とホット
ランナー部の筒体２０とはボルト４０により結合されて
いる。

【００２５】前記リテーナー３８はマニホールド１８の
幅寸法より５〜１０μｍ長く作られており、ボルト４０
を締め付けても筒体２０とマニホールド１８との間には
樹脂漏れを生じない程度の隙間が形成される。

【００２６】マニホールド１８とホットランナー部６の
前記筒体２０との接触面には両者間の摩擦係数を小さく
するための表面処理、例えば、硬質クロームメッキ処理
を施してある。

【００２７】符号４２は前記の射出シリンダーを接続す
るためのスプルーブッシュであり、前記保持部材１８に
ボルト４４により固定されている。４６は加熱用のヒー
ター。

【００２８】マニホールド１８にはヒーター４９を配設
してある。５０は前記バルブピン３２の駆動用ピスト
ン、５２はピストン室、５４，５６はピストン駆動用の
油圧配管、５８はピストン固定用スクリュープラグであ
る。

【００２９】（成形装置の作動説明）本発明に係る図１
に示した構成のホットランナー部6及びマニホールド１
８は発明の課題の項で述べたように、複数の成形用金型
（駒）に対して共用性のあるホットランナーを提案する
ものである。それ故、図１の状態は第一の組の成形用金
型（図では第一の組の固定側成形用駒部材４のみを図示
してある。）に本発明のホットランナー部を装着する状
態である。ホットランナー部のヒーター２２及びマニホ
ールドのヒーター４８、更に、射出スプルーブッシュ４
２のヒーター４６は所定の温度に加熱されているので中
の樹脂材料は溶融状態である。ホットランナー内部の加
熱されている樹脂材料はサックバック操作により樹脂材
料の流出を止めている。ホットランナー部６を第一の組
の固定側金型部材２及び成形用駒部材４に装着するに際
し、ホットランナー部６はマニホールド１８に前記許動
手段のリテーナー３８を介してボルト４０によって固定
されている。

【００３０】固定側取り付け板１を移動させ、調整部材
２６を前記固定側金型部材２の開口２Ａ内に挿入し、ホ
ットランナー部の筒体２０の先端部２０Ｃを固定側成形
型板部材２の開口部２Ａに進入させ、更に、成形用駒部
材４の開口部４Ｃ内に挿入操作する。該ホットランナー
部６の挿入操作において、図２に示すように、成形用駒
部材４の中心位置とホットランナーの前記筒体内のバル
ブピン３２の中心位置が図示のように変位（Ｇ）してい
る場合には、調整部材２６の先端テーパー部２６Ａが成
形用駒部材４の開口テーパー部４Ｄの入り口部（Ｈ）と
接触する。

【００３１】ホットランナー部を更に挿入すると、調整
部材２６は駒部材のテーパー４Ｄに沿って矢印のＣ方向
に変位させられる。調整部材２６のＣ方向への変位動作
は調整部材26先端部のアングル部２６Ｂにより筒体２０
をＣ方向に移動させる力が作用する。

【００３２】この力の作用は前記調整部材２６を支持し
ているバネ部材３０を圧縮する力となり、更に、調整部
材２６のアングル部２６Ｂによって筒体２０を成形用駒
部材４の案内テーパーガイド面４Ｄに沿って移動させる
ように作用し、更に、前記調整部材２６の図示Ｃ方向へ
の力は筒体２０とマニホールド１８との間の相対変位作
用を生じる。（図２）そして、前記したように、ホットランナー部の筒体２０
はリテーナー部材３８を介してボルト４０によってマニ
ホールド１８に締結されている。

【００３３】このリテーナー部材は筒体２０のマニホー
ルド１８との締結力を一定に保つ作用を成すものであ
り、筒体２０のＣ方向への移動力が締結力より大きく働
いた場合に、筒体２０がマニホールドに対して相対的に
移動することを許動するものである。このように、本構
成では調整部材と前記許動構成により、結果として、成
形用駒部材４のゲート部とホットランナーのバルブピン
３２の中心位置の位置合わせが行なわれる。（図３）上記の操作により、成形用駒部材４とホットランナー部
６との位置合わせの調整が行なわれつつ、ホットランナ
ー部６は固定側金型部材内に設置され、固定側取り付け
いた部材１と固定側成形金型部材２との結合が完了す
る。

【００３４】前記のホットランナー部６の成形用駒部材
４への装着操作が行なわれると、前記調整部材２６はホ
ットランナーのヒーター２２からの熱により加熱状態に
なって、調整部材が加熱されて膨張状態になっている
が、成形用駒部材に配置されている温調配管により熱が
吸収されて、調整部材の温度低下が始まり、調整部材が
収縮し、筒体２０と調整部材のアングル部とのクリアラ
ンスが無くなり、ホットランナー部と固定側形成用駒部
材４との間の位置決めが強化される。（図４、図５）（ホットランナーの離脱操作）前記固定側成形用駒部材
４と不図示の可動側成形用駒部材の第一の組の成形型に
よる樹脂成形品の成形加工が所定ショット数終了し、ホ
ットランナーを次の第二の組の成形用金型に使用するた
めに、ホットランナー部６を固定側型部材２、駒部材４
から離脱させる必要がある。離脱操作は前記挿入操作と
逆の手順で行なう。

【００３５】媒体流路５６にエアーなどの媒体を流して
ピストン５０、バルブピン３２を後退させる。更に、サ
ックバック操作により、スプルー４２、マニホールド１
８、ホットランナー筒体２０内の樹脂流路18Ａ，１８Ｂ
の圧力を抜く。その後、型締め装置を解除して、固定側
金型部材２をガイドピン８に沿って矢印Ｄ方向に移動さ
せる。この固定側金型部材２のＤ方向移動に伴い、調整
部材２６の先端テーパ部が前記駒部材４のテーパー部４
Ｃから離間し、調整部材２６のアングル部はスナップリ
ング２８に当たるまで移動する。この操作により調整部
材２６はばね部材３０による浮動状態に保持される。

【００３６】ホットランナー部６が固定側金型部材２の
開口部２Ａから離間して、図１の状態に復帰する。

【００３７】その後、固定側金型部材２に第二の組の固
定側成形用駒部材を組み込み、同じく、不図示の可動側
金型部材にも可動側成形用駒部材を組み込んで、第二組
目の成形用駒部材を配置し、再び、ホットランナー部６
の第二の組の固定側成形用駒部材への装着操作を実行す
る。

【００３８】固定側と可動側の各部材の型締め操作の終
了後、温度制御手段により各部材の加熱操作が行なわ
れ、続いて、図示Ａの位置に設置された射出シリンダー
手段から樹脂材料が射出され、樹脂流路18Ａ、１８Ｂを
介して、ホットランナー筒体２０の孔２０Ａを経て、ゲ
ートを通って、キャビテイ内に射出される。

【００３９】

【発明の効果】本発明は、固定側型板に取り付ける固定
側駒部材と可動側型板に取り付ける可動側駒部材とで形
成するキャビテイに溶融樹脂材料を射出するホットラン
ナー部を備える射出成形装置であって、前記固定側型板
に取り付けたホットランナー部を前記固定側駒部材に位
置合わせする際に、前記ホットランナー部を前記固定側
駒部材に対して調芯させる手段を備えた射出成形装置を
提供することで、共用性のある射出成形装置を得ること
が出来た。更に、本発明に因れば、前記調芯手段は前記
ホットランナー部の外周部に配置し、ホットランナー部
本体に対して弾性部材で保持された調整部材を備えてい
る射出成形装置の構成とすることによりホットランナー
を共用とした場合のホットランナーを異なる組の成形用
金型に組み込む場合の精度保証を得ることが出来た。

【００４０】又、本発明は、前記ホットランナー部の外
周部と又は、マニホールド、又は前記のいずれかに摩擦
力低減被膜を施したことによりホットランナー部と成形
用駒部材との機密性を確保でき、成形精度の高い射出成
形装置を得ることが出来た。それゆえに、又、樹脂材料
の溶融状態を保って、成形用の駒部材の交換作業を行な
うことができた。更に、第一の樹脂成形品を成形する第
一の組の成形用金型の駒部材の第一のキャビテイに樹脂
材料を射出するホットランナーを有し、前記第一の樹脂
成形品の成形加工終了後、前記ホットランナーを前記第
一の組の成形用金型から第二の組の成形用金型に組み込
むに際し、前記ホットランナーを前記第二の成形用駒部
材に対して調芯作用を行うようにしたことを特徴とした
ホットランナーの組み込み方法により、複数の成形用金
型に共用して使用できるホットランナーの組み込み作業
の精度保証が出来た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１つの実施例の射出成形装置の、ホッ
トランナー部の装着操作説明のための射出成形装置要部
構成の説明図。

【図２】ホットランナー部６を固定側成形用駒部材に装
着する途中の状態の説明図。

【図３】ホットランナーの装着説明図。

【図４】ホットランナーの装着説明図。

【図５】装着完了状態の説明図。

【符号の説明】

１固定側取り付け板部材２固定側金型部材４固定側成形用駒部材６ホットランナー部８ガイドピン１２温調用配管１４温調用配管１６マニホールド保持用の板部材１の切り欠き部１８マニホールド２０ホットランナー本体の筒体２２ホットランナーのヒーター２４ヒーターカバー２６調整部材２８スナップリング３０ばね３２バルブピン３４ガイドブッシュ３８リテーナー４０ボルト４２スプルーブッシュ４６ヒータ５０ピストン

フロントページの続き (72)発明者佐藤佳孝東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 4F202 CA11 CB01 CK03 CK07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定側型板に取り付ける固定側駒部材と
可動側型板に取り付ける可動側駒部材とで形成するキャ
ビテイに溶融樹脂材料を射出するホットランナー部を備
える射出成形装置であって、前記固定側型板に取り付け
たホットランナー部を前記固定側駒部材に位置合わせす
る際に、前記ホットランナー部を前記固定側型板に対し
て調芯させる手段を備えたことを特徴とした射出成形装
置。
【請求項２】前記調芯手段は前記ホットランナー部の
外周部に配置し、ホットランナー部に対して弾性部材で
保持された調整部材を備えていることを特徴とした請求
項１記載の射出成形装置。
【請求項３】前記調整部材は前記ホットランナー部の
本体部に対して浮動状態に保持され、該調整部材の一部
は前記ホットランナー部の外周面と摺接して前記固定側
型板に対して前記ホットランナー部の調芯作用を行うこ
とを特徴とした請求項２記載の射出成形装置。
【請求項４】前記調整部材の先端側の形状はテーパ部
を成していることを特徴とした請求項３記載の射出成形
装置。
【請求項５】前記ホットランナー部を保持するマニホ
ールド又は、前記ホットランナー外周部、又は前記のい
ずれかに摩擦力低減被膜を施したことを特徴とした請求
項４記載の射出成形装置。
【請求項６】前記調整部材は筒状体と成し、該筒状体
の内側に空間部を設けてホットランナー部内部の樹脂材
料の温度調整機能を備えるようにしたことを特徴とした
請求項４記載の射出成形装置。
【請求項７】射出成形装置のホットランナー取り付け
構造であって、ホットランナー部を保持するマニホール
ド部材と前記ホットランナー部を許動させる手段を配置
したことを特徴とした射出成形装置のホットランナー取
り付け構造。
【請求項８】射出成形装置のホットランナー部の取り
付け構造であって、ホットランナー本体部に弾性部材を
介して調整部材を取り付け、前記マニホールド部材と前
記ホットランナー部との間に移動調整手段を設けたこと
を特徴とした射出成形装置。
【請求項９】ホットランナー部を前記固定側型板部材
に取り付けた固定側駒部材に組み込む方法において、前
記ホットランナー部先端を前記固定側駒部材の樹脂注入
口に位置合わせする際に前記ホットランナー部を前記マ
ニホールドに対してスライド操作するようにしたことを
特徴としたホットランナー部の組み込み方法。
【請求項１０】前記ホットランナー部の前記固定側駒
部材への位置合わせにおいて、前記ホットランナー部を
所定温度に加熱した状態に維持して調整操作するように
したことを特徴とした請求項９記載のホットランナー部
の組み込み方法。
【請求項１１】第一の樹脂成形品を成形する第一の組
の成形用金型の駒部材の第一のキャビテイに樹脂材料を
射出するホットランナーを有し、前記第一の樹脂成形品
の成形加工終了後、前記ホットランナーを前記第一の組
の成形用金型から第二の組の成形用金型に組み込むに際
し、前記ホットランナーを前記第二の成形用金型に対し
て調芯作用を行うようにしたことを特徴としたホットラ
ンナーの組み込み方法。