JP2002361685A - 射出成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 射出成形された成形品を脱型する際に、該成
形品に射出ノズル先端の溶融樹脂が付着して流出する糸
引き現象を防止する。 【解決手段】 加熱シリンダ１１に連通する樹脂通路１
５と、該樹脂通路１５に連通するスプルー１６とが形成
された射出ノズル本体２０に回転弁２６を設け、該回転
弁２６に樹脂通路１５とスプルー１６とに連通する弁通
路２８を形成する。該弁通路２８の上流側端部が下側に
位置するように回転弁２６を約９０゜回転させて両通路
１５、１６を遮断する閉状態としたときに、その上流側
端部を射出ノズル本体２０の外部へ連通させるように該
射出ノズル本体２０の下部に孔部２９を設ける。キャビ
ティ５内の樹脂の冷却工程開始後に、回転弁２６を閉状
態とし、射出ノズル本体２０の上部に配設した押出装置
３２によって弁通路２８内で固化した樹脂を外部へ排出
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、樹脂成形品を成形
する射出成形装置に関し、特に、成形品を脱型するとき
に発生する糸引き現象を防止する構造の技術分野に属す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、一般に、射出成形装置によっ
て樹脂成形品を成形する際には、まず、成形装置の加熱
シリンダ内において射出スクリュを回転させながら後退
させ、同時に新しい材料を供給し溶融させて、１回の射
出量を計量する。計量が終わると、射出スクリュを前進
させ、溶融状態の樹脂材料を加熱シリンダ内からスプル
ーを介してキャビティ内に射出して充填する。その後、
キャビティ内の溶融樹脂を冷却する冷却工程を行い、樹
脂が固まった後に型開きして、成形品を脱型する。

【０００３】ところで、成形品の脱型時には、成形装置
において比較的温度が低下しにくい射出ノズル近傍の樹
脂が溶融状態のままとなっていて、成形品と一体に成形
されたスプルーに対応する部分に付着して糸状になって
出てくる糸引き現象が発生することがある。こうなる
と、糸状の溶融樹脂が成形型及び成形品に付着してしま
い、この樹脂を成形型から除去するのに時間がかかると
ともに、成形品が不良となる場合があるなどの問題があ
る。

【０００４】そこで、この糸引き現象を抑制する射出成
形装置として、例えば、特開平１１−１９８１８１号公
報に開示されるように、射出ノズルの中心部にその軸線
方向に沿うように軸部材を配設して、射出ノズル近傍に
おいても最も固化しにくい中心部の樹脂が脱型時の成形
品から直接的に引張力を受けることを防止することによ
って、糸引き現象を抑制するようにしたものがある。

【０００５】また、例えば、特開２０００−１１７７７
６号公報には、射出ノズルでの樹脂詰まりを防止するた
めに該射出ノズルの中間部分にヒータを設けた際に、そ
の熱の影響によって冷却工程完了後においても射出ノズ
ル近傍の樹脂が溶融状態のままとなってしまうことに対
して、射出ノズルの先端部分にヒータの熱が伝わりにく
いような構造とすることが示されている。すなわち、ノ
ズルの先端部分とヒータとの間にノズルの外周を取り囲
むように所定深さの溝部を形成し、ノズルの構成部材を
介して熱が直接的に伝導することを抑制している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記２
つの従来の射出成形装置においては、脱型時においても
射出ノズルの先端部分とその上流側の射出スクリュとの
間が連通しているので、上流側の溶融樹脂が射出ノズル
の先端部分へ流れるように移動しやすく、糸引き現象を
十分に抑制することができなかった。

【０００７】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、成形型のキャビティと
連通するスプルーへ溶融樹脂を供給する射出ノズル本体
の構造に工夫を凝らし、脱型時の糸引き現象を防止する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の解決手段では、射出ノズル本体の樹脂通路
とスプルーとを連通状態又は遮断状態とする回転弁を設
けて、成形型のキャビティに充填した樹脂材料の冷却工
程の開始以降に樹脂通路とスプルーとを遮断するように
した。

【０００９】具体的には、請求項１の発明では、成形型
のキャビティに連通したスプルーに溶融樹脂を供給する
樹脂通路が形成された射出ノズル本体を備える射出成形
装置を前提とし、前記スプルー近傍の射出ノズル本体に
は、内部に弁通路を有し、駆動装置によって回転され
て、前記樹脂通路とスプルーとを連通する開状態と、両
者を遮断する閉状態とに切り換えられる回転弁を設け、
前記射出ノズル本体には、前記回転弁が閉状態のとき
に、弁通路の一端を射出ノズル本体の外部へ連通させる
孔部を形成し、前記成形型のキャビティに充填した溶融
樹脂を冷却する冷却工程の開始以降に、前記駆動装置に
よって回転弁が閉状態とされたとき、該回転弁の弁通路
内で固化した樹脂を該弁通路の他端側から前記孔部に押
し出す押出装置を設ける構成とする。

【００１０】前記の構成により、回転弁が駆動装置によ
って開状態となるように回転駆動されると、射出ノズル
本体の樹脂通路とスプルーとが連通して樹脂材料を成形
型のキャビティへ射出充填することができるようにな
る。一方、回転弁が閉状態となるように回転駆動される
と、樹脂通路とスプルーとが遮断されて、樹脂通路側か
らの溶融樹脂の流出がなくなり、このことで、糸引き現
象を防止できる。また、このとき弁通路の一端が射出ノ
ズル本体の孔部から外部に連通し、押出装置により該弁
通路内で固化した樹脂材料が排出されるため、この弁通
路内で固化した樹脂が詰まることもない。つまり、この
発明では、成形サイクルを円滑に行いつつ糸引き現象を
防止して、成形工程の効率化と成形不良の防止とを両立
できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００１２】図１は、本発明の実施形態に係る射出成形
装置、及びこの射出成形装置に取り付けられた成形型の
概略図を示し、１が射出成形装置、２が成形型である。
成形型２は、射出成形装置１に固定される固定型３とこ
の固定型３に対して進退移動する移動型４とからなり、
これら固定型３及び移動型４を型締めした状態で、両者
間に樹脂材料の充填されるキャビティ５が形成されるよ
うになっている。また、成形型２には、キャビティ５に
臨むように開口したゲート６と、このゲート６に連通す
るとともに後述する射出成形装置１のスプルーに連通す
るランナ７とが形成されている。

【００１３】一方、射出成形装置１は、１回の成形サイ
クルに用いる樹脂材料を溶融及び計量し、これを射出ス
クリュ１０により押し出して、前記成形型２のキャビテ
ィ５に射出し充填するものである。すなわち、この射出
成形装置１には、円筒状の加熱シリンダ１１内に射出ス
クリュ１０が同軸に位置するように設けられており、該
加熱シリンダ１１の上流側（図の左側）には新しい樹脂
材料を供給するためのホッパ１２が設けられている。ま
た、前記射出スクリュ１０の上流側端部には、該射出ス
クリュ１０と同軸に位置して上流側へ突出するようにロ
ッド１３が一体に設けられている。さらに、該ロッド１
３は図示しない駆動モータ及び進退駆動装置に連結さ
れ、樹脂材料の計量工程では、ロッド１３は回転しなが
ら後退し、また射出工程では、回転されることなく前進
するようになっている。

【００１４】また、加熱シリンダ１１の外周部には、長
さ方向の略中央部から下流端部まで、該加熱シリンダ１
１の外周部を覆うように複数の円筒状の加熱ヒータ１
４，１４，１４が互いに所定の間隔を空けて配設されて
いる。一方、前記加熱シリンダ１１の下流側の端部は、
下流側ほど縮径するテーパ状に形成され、該下流側端部
の中央部分には、その軸線方向に延びるとともに加熱シ
リンダ１１の上流側の内径よりも小径とされた樹脂通路
１５と、この樹脂通路１５と同軸上でその下流側端部に
接続されるスプルー１６とが形成された略円筒状の射出
ノズル本体２０が設けられている。該射出ノズル本体２
０は、前記樹脂通路１５が形成された上流側本体部２１
と、該上流側本体部２１とは別体とされていて前記スプ
ルー１６が形成された下流側本体部２２とからなる。

【００１５】前記上流側本体部２１の下流側端面には樹
脂通路１５の下流端部が開口し、この開口が上流側より
も小径とされるとともに、該開口の外周部には円筒状に
突出した突出部２３が形成されている。さらに、この突
出部２３の周囲には、その周囲を取り囲むように円盤状
のシール部材２４が嵌め込まれている。一方、下流側本
体部２２は、全体が前記固定型３の内部に挿入されるよ
うに配設されており、その上流側端面には、前記上流側
本体部２１の突出部２３と嵌合する凹部２５が形成され
ていて、上流側本体部２１と下流側本体部２２とが密に
接合されるようになっている。

【００１６】前記スプルー１６は、上流側端部が樹脂通
路１５の下流側端部の内径と略同径とされ、そこから下
流側の部分は下流側ほど大きな内径を有するテーパ状に
形成されていて、該下流側端部が成形型２のランナ７に
接続されるようになっている。

【００１７】前記スプルー１６近傍の上流側本体部２１
には、前記樹脂通路１５と直交する方向で略水平に延び
るとともに、該樹脂通路１５よりも大径な円柱状の回転
弁２６が設けられていて、この回転弁２６は油圧シリン
ダ２７（駆動装置）によってその軸線周りに回転駆動さ
れるように、上流側本体部２１に支持されている。該油
圧シリンダ２７は、そのシリンダ側が前記上流側本体部
２１の側部において回転弁２６よりも上流側で軸支され
る一方、ロッド側はシリンダ内に後退した状態で回転弁
２６の下部に軸支されている。

【００１８】また、前記回転弁２６の内部には、その軸
線と交差して径方向に貫通する弁通路２８が形成され、
前記油圧シリンダ２７のロッドが後退した状態で弁通路
２８が上流側の樹脂通路１５とスプルー１６とを連通さ
せる開状態となる。この弁通路２８の上流側端部は、樹
脂通路１５の上流側と略同径とされていて、そこから下
流側の部分は、下流側ほど縮径するテーパ状とされ、下
流側端部は樹脂通路１５の下流側端部と略同径とされて
いる。

【００１９】一方、前記の開状態から前記油圧シリンダ
２７のロッドを進出させて、回転弁２６を約９０゜回転
させると、該回転弁２６により樹脂通路１５とスプルー
１６とが遮断される閉状態となる。

【００２０】前記射出ノズル本体２０の下部には、前記
回転弁２６を閉状態として弁通路２８の上流側端部を下
側に位置させたとき、その上流側端部から弁通路２８を
射出ノズル本体２０の外部へ連通させるように、孔部２
９が形成されている。この孔部２９は、前記閉状態の弁
通路２８と同軸上に位置し、上端部が弁通路２８の上流
側端部と一致するように該上流側端部と略同径とされて
いて、そこから下側の部分は、下側ほど若干、大径とさ
れた緩いテーパ状に形成され、下流側端部は射出ノズル
本体２０の下面に開口されている。

【００２１】また、前記射出ノズル本体２０において、
前記回転弁２６を挟んで下側の孔部２９と上下に対向す
る部位には、該回転弁２６の弁通路２８の下流側端部と
略同径の上側孔部３０が形成されている。この上側孔部
３０は、前記下側孔部２９と同様に回転弁２６を閉状態
としたときに弁通路２８と同軸上に位置し、かつ該弁通
路２８をその下流側端部から射出ノズル本体２０の外部
へ連通させる。そして、前記上側孔部３０の上部には、
詳細は後述するが、弁通路２８内で固化した樹脂を前記
下側孔部２９から外部に排出するための押出装置３２が
設けられていて、この押出装置３２は、前記上側孔部３
０に挿入されるピン部３３と、このピン部３３の上端側
を支持してその軸線方向に移動させる移動機構３４とか
らなる。ピン部３３は、移動機構３４によってその下端
部が上側孔部３０内に位置付けられる上側位置と、回転
弁２６が閉状態とされているときに上側位置から下方向
に移動されて弁通路２８内に突出するように位置付けら
れる下側位置とのいずれかに移動される。

【００２２】次に、前記射出成形装置１を用いて樹脂成
形品を得る工程について、図２〜４を参照しながら説明
する。

【００２３】まず、前記移動型４を進出させて固定型３
及び移動型４を型締めして、前記回転弁２６を開状態と
した後、駆動モータによって射出スクリュ１０を回転さ
せるとともに前記進退駆動装置によって射出スクリュ１
０を後退させて、計量工程を開始する。この計量工程で
は、前記ホッパ１２内の粒状の樹脂材料が加熱シリンダ
１１内に落下して該加熱シリンダ１１の下流側へと圧送
されていき、前記加熱シリンダ１１の各ヒータ１４によ
る加熱と射出スクリュ１０の回転に伴う樹脂材料の剪断
力により発生する熱とにより次第に該樹脂材料が溶融し
ていく。

【００２４】前記溶融状態となった樹脂材料は、射出ス
クリュ１０の下流側に溜まっていき、同時に前記進退駆
動装置によって射出スクリュ１０が上流側へ徐々に移動
していく。そして、該射出スクリュ１０が所定の位置に
達したところで前記駆動モータ及び進退駆動装置を停止
させて計量工程を完了する。

【００２５】その後、射出工程に移行して、前記進退駆
動装置により射出スクリュ１０を下流側へ向かって前進
させて、前記加熱シリンダ１１内の下流側に溜まった溶
融樹脂材料をキャビティ５に射出する。このときに、図
２に示すように、加熱シリンダ１１内の溶融樹脂は、前
記射出ノズル本体２０の樹脂通路１５から弁通路２８を
経てスプルー１６に流れ、そこからさらに成形型２のラ
ンナ７に圧送されて、ゲート６を介してキャビティ５に
流入する。この射出工程が完了すると、キャビティ５の
隅々まで樹脂材料を行き渡らせるために、射出スクリュ
１０をさらに前進させて充填工程を行う。この充填工程
が完了すると、樹脂材料の圧力状態を維持する保圧工程
を開始する。すなわち、キャビティ５からの溶融樹脂の
逆流を防止し、また、冷却によって収縮した分量をキャ
ビティ５に補充して成形品の欠陥を防ぐようにしてい
る。

【００２６】次いで、溶融樹脂を冷却する冷却工程が開
始されると、図３に示すように、前記油圧シリンダ２７
のロッドを進出させて回転弁２６を閉状態とし、樹脂通
路１５及びスプルー１６を遮断するとともに、弁通路２
８の上流側端部を射出ノズル本体２０の下側孔部２９と
連通させる。そして、図４に示すように、前記押出装置
３２のピン部３３を前記下側位置まで移動させ、弁通路
２８内で固化した樹脂をその上端部から押圧して前記下
側孔部２９を介して射出ノズル本体２０の外部に排出す
る。尚、ここで、固化した樹脂というのは、その内部ま
で完全に固化した状態が好ましいが、少なくとも外部が
固化していれば、内部は完全に固化していなくてもよ
い。

【００２７】そして、成形型２内の溶融樹脂が十分に冷
却されて固化すると、移動型４を後退させることによっ
て成形型２を型開きする。このとき、ゲート６、ランナ
７、及びスプルー１６にそれぞれ対応する部分は、キャ
ビティ５内の成形品と一体に成形されているので、該成
形品と一緒にそれらを脱型することになる。この脱型に
よってスプルー１６の上流側端部に対応する部分が、射
出ノズル本体２０の樹脂通路１５の下流側端部から離脱
することになるが、前記の如く回転弁２６を閉状態とし
て射出スクリュ１０側から溶融樹脂が流れるように移動
することを確実に防止しているので、樹脂通路１５の下
流端部からの糸引き現象を防止することができる。

【００２８】その後、次の射出工程が開始されるまで
に、前記押出装置３２のピン部３３を前記上側位置に移
動させ、前記油圧シリンダ２７のロッドを後退させて回
転弁２６を開状態とする。このようにすれば、前記のよ
うに冷却工程中に回転弁２６を閉状態として弁通路２８
内の樹脂を排出するようにしていても、そのことによっ
て１回の成形サイクルに要する時間が延長することはな
い。

【００２９】したがって、この実施形態に係る射出成形
装置１によると、射出ノズル本体２０の樹脂通路１５と
スプルー１６とを連通又は遮断状態に切り替える回転弁
２６を設けて、冷却工程の開始後に該回転弁２６を遮断
状態とすることで、成形品の脱型時の糸引き現象を防止
することができる。また、このときに回転弁２６の弁通
路２８内で固化した樹脂を下側孔部２９から外部に排出
するので、弁通路２８内の樹脂が次の射出工程で該弁通
路２８よりも下流側の樹脂通路１５やスプルー１６等で
詰まることを防止できる。

【００３０】（他の実施形態）尚、本発明は前記実施形
態に限定されるものではなく、その他の種々の実施形態
を包含するものである。すなわち、前記実施形態では、
冷却工程開始後、すぐに回転弁２６を閉状態としている
が、これに限らず、成形品の脱型時までに樹脂通路１５
とスプルー１６とを遮断すればよく、例えば型開き時に
閉状態とするようにしてもよい。

【００３１】また、前記実施形態では、スプルー１６が
形成された下流側本体部２２を上流側本体部２１と固定
型３とのいずれとも別体に形成するようにしたが、これ
に限らず、下流側本体部２２は上流側本体部２１と固定
型３とのいずれか一方と一体に形成するようにしてもよ
い。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
係る射出成形装置によると、冷却工程の開始以降に、回
転弁によって樹脂通路とスプルーとを遮断することで、
糸引き現象を防止することができるとともに、このとき
に回転弁の弁通路内で固化した樹脂材料を外部に排出す
るようにしたので、次のサイクルの射出工程時に弁通路
内で固化した樹脂が詰まることを防止できる。これらの
ことによって、成形サイクルを円滑に行いつつ糸引き現
象を防止して、成形工程の効率化と成形不良の防止とを
両立できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る射出成形装置、及びこ
の射出成形装置に取り付けられた成形型の概略構成を示
す断面図である。

【図２】回転弁の開状態を示す射出ノズル本体の拡大断
面図である。

【図３】回転弁の閉状態を示す図２相当図である。

【図４】回転弁の閉状態において弁通路内の樹脂の排出
を示す図２相当図である。

【符号の説明】

１ 射出成形装置 ２ 成形型 ５ キャビティ １５ 樹脂通路 １６ スプルー ２０ 射出ノズル本体 ２６ 回転弁 ２７ 油圧シリンダ（駆動装置） ２８ 弁通路 ２９ 下側孔部（孔部） ３２ 押出装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 成形型のキャビティに連通したスプルー
   に溶融樹脂を供給する樹脂通路が形成された射出ノズル
   本体を備える射出成形装置であって、 前記スプルー近傍の射出ノズル本体には、内部に弁通路
   を有し、駆動装置によって回転されて、前記樹脂通路と
   スプルーとを連通する開状態と、両者を遮断する閉状態
   とに切り換えられる回転弁が設けられ、 前記射出ノズル本体には、前記回転弁が閉状態のとき
   に、弁通路の一端を射出ノズル本体の外部へ連通させる
   孔部が形成され、 前記成形型のキャビティに充填した溶融樹脂を冷却する
   冷却工程の開始以降に、前記駆動装置によって回転弁が
   閉状態とされたとき、該回転弁の弁通路内で固化した樹
   脂を該弁通路の他端側から前記孔部に押し出す押出装置
   が設けられていることを特徴とする射出成形装置。