JP2004017335A

JP2004017335A - 射出成形用ノズル

Info

Publication number: JP2004017335A
Application number: JP2002172165A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Yonekawa; 米川　繁樹
Original assignee: Nishikawa Kasei Co Ltd
Current assignee: Daikyo Nishikawa Corp
Priority date: 2002-06-13
Filing date: 2002-06-13
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】溶融樹脂をノズルを通過する過程で効率良く撹拌する。
【解決手段】ノズル本体７の貫通孔９内に複数の隔壁１７をノズル本体７の軸線に対してジグザグ状に交互に逆向きに傾斜して配設し、複数の撹拌室２１をノズル本体７の軸線方向に千鳥状に交互に偏位して形成する。各隔壁１７に複数の細孔１７ｄを貫通形成し、隣り合う撹拌室２１を連通させる。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、射出成形機における射出シリンダのシリンダヘッドに装着される射出成形用ノズルの改良に関し、特に溶融樹脂の色ムラ対策に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開平７−１２５００５号公報には、射出シリンダ内で顔料とナチュラルペレットとの混練が不足してノズルから射出される溶融樹脂中に顔料が均一に分散していないと、成形品に色ムラが生じて品質が低下することから、溶融樹脂をノズル内で細孔や網目状の流路を通過させて分流・合流を繰り返して撹拌し、顔料の分散不良を解消するようにした技術が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の公報例のノズルでは、溶融樹脂が分流・合流を繰り返しているとはいっても、その流れはほぼ直線的な流れであるため、顔料が溶融樹脂中に均一に混ざり合い難く、顔料の分散効率を高めることが要求される。
【０００４】
この発明はか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、溶融樹脂をノズルを通過する過程で効率良く撹拌することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明は、溶融樹脂の流速及び流れ方向を複数回に亘って変えるようにしたことを特徴とする。
【０００６】
具体的には、この発明は、基端部が射出シリンダのシリンダヘッドに連結され軸線方向に貫通する貫通孔を有するノズル本体を備え、該ノズル本体の先端部を成形型のスプルに接続した状態で上記射出シリンダ内の溶融樹脂を射出して上記成形型のキャビティ内に充填する射出成形用ノズルを対象とし、次のような解決手段を講じた。
【０００７】
すなわち、請求項１に記載の発明は、上記ノズル本体の貫通孔内には、複数の隔壁が複数の撹拌室をノズル本体の軸線方向に千鳥状に交互に偏位して形成するようにノズル本体の軸線に対してジグザグ状に交互に逆向きに傾斜して配設され、上記各隔壁には、複数の細孔が隣り合う撹拌室を連通するように貫通形成されていることを特徴とする。
【０００８】
上記の構成により、請求項１に記載の発明では、射出シリンダのシリンダヘッドからノズル本体の貫通孔内に流入した溶融樹脂は、流入方向上流側の撹拌室からその隣の流入方向下流側の撹拌室に隔壁の各細孔を通過することで分流されて、ノズル本体の軸線に対して傾斜する方向から勢いよく噴出されて当該撹拌室内の溶融樹脂と合流し、当該撹拌室内の溶融樹脂が上記各細孔から噴出する溶融樹脂の噴流により撹拌される。この撹拌された溶融樹脂はさらに流入方向下流側の撹拌室内に隔壁の各細孔を通過することで分流され、ノズル本体の軸線に対して上記とは逆向きに傾斜する方向から勢いよく噴出されて当該撹拌室内の溶融樹脂と合流し、当該撹拌室内の溶融樹脂が上記各細孔から噴出する溶融樹脂の噴流により撹拌される。
【０００９】
このように、溶融樹脂は各撹拌室を通過する毎に流速及び流れ方向を変えながら分流・合流を繰り返して効率良く撹拌されるため、溶融樹脂中に顔料が含まれている場合、顔料が速やかにかつ確実に分散し、色ムラのない品質の優れた成形品が得られる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、上記ノズル本体の貫通孔内には、螺旋状羽根部を有するスクリュシャフトが該羽根部によってノズル本体の軸線方向に螺旋状撹拌通路を形成するように上記羽根部の周面を貫通孔内壁に当接させて配設され、上記羽根部には、複数の細溝又は細孔が隣接する上記撹拌通路を連通するように周方向に間隔をあけて貫通形成されていることを特徴とする。
【００１１】
上記の構成により、請求項２に記載の発明では、射出シリンダのシリンダヘッドからノズル本体の貫通孔内に流入した溶融樹脂は、撹拌通路の流入方向上流側から流入方向下流側に螺旋状に旋回しながら移動する。また、この螺旋状に旋回する溶融樹脂の一部がスクリュシャフトの羽根部の各細溝又は細孔を通過することで分流されて流入方向下流側に勢いよく噴出され、上記螺旋状に旋回する溶融樹脂と合流して当該螺旋状に旋回する溶融樹脂が上記各細溝又は細孔から噴出する溶融樹脂の噴流により撹拌される。
【００１２】
このように、溶融樹脂はスクリュシャフト回りに螺旋状に旋回し、かつその一部が各細溝又は細孔を通過する毎に流速を変えながら分流・合流を繰り返して効率良く撹拌されるため、溶融樹脂中に顔料が含まれている場合、顔料が速やかにかつ確実に分散し、色ムラのない品質の優れた成形品が得られる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、上記ノズル本体には、複数のピンが上記貫通孔の断面積を小さくするようにノズル本体の軸線方向に間隔をあけて周方向の異なる位置から貫通孔を通過して嵌装されていることを特徴とする。
【００１４】
上記の構成により、請求項３に記載の発明では、射出シリンダのシリンダヘッドからノズル本体の貫通孔内に流入した溶融樹脂は、断面積の小さいピン嵌装部を通過することで流速が速くなり、勢いよく流入方向下流側に流入して流入方向下流側の溶融樹脂と合流し、当該溶融樹脂が上記流入する流速の速い溶融樹脂により撹拌される。この撹拌された溶融樹脂はさらに流入方向下流側の断面積の小さいピン嵌装部をノズル本体の軸線回りに流れ方向を変えながら通過することで流速が速くなり、勢いよく流入方向下流側に流入して流入方向下流側の溶融樹脂と合流し、当該溶融樹脂が上記流入する流速の速い溶融樹脂により撹拌される。
【００１５】
このように、溶融樹脂は各ピン嵌装部を通過する毎に流速及び流れ方向を変えながら効率良く撹拌されるため、溶融樹脂中に顔料が含まれている場合、顔料が速やかにかつ確実に分散し、色ムラのない品質の優れた成形品が得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
図１はこの発明の実施の形態１に係る射出成形用ノズル１を示す。このノズル１は、円筒体３と、該円筒体３先端に連結されたノズルチップ５とからなるノズル本体７を備え、上記円筒体３先端部の内周面には雌ねじ部３ａが形成され、一方、上記ノズルチップ５基端部の外周面には雄ねじ部５ａが形成され、この雄ねじ部５ａを上記雌ねじ部３ａに螺合させることによりノズルチップ５が円筒体３に連結され、軸線方向に貫通する貫通孔９を有するノズル本体７が構成されている。この貫通孔９は、ノズルチップ５先端側の小径に形成された噴出口部５ｂと、該噴出口部５ｂに続く円錐孔部５ｃと、該円錐孔部５ｃに続く孔部５ｄと、該孔部５ｄに続く円筒体３の孔部３ｃと、該孔部３ｃを射出成形機（図示せず）における射出シリンダのシリンダヘッド１１先端部の流出通路１１ａに接続する接続孔部３ｄとで構成されている。
【００１８】
上記ノズル本体７の円筒体３基端部の外周面には雄ねじ部３ｂが形成され、一方、上記シリンダヘッド１１先端部の内周面には雌ねじ部１１ｂが形成され、この雌ねじ部１１ｂに上記雄ねじ部３ｂを螺合させることにより、円筒体３つまりノズル本体５基端部がシリンダヘッド１１に連結され、上記貫通孔９をシリンダヘッド１１の流出通路１１ａに連通させている。そして、上記ノズル本体７のノズルチップ５先端部を成形型１３のスプル１５の断面半円状開口部１５ａに当接させて接続した状態で、上記射出シリンダ内の溶融樹脂をノズル１から射出して上記成形型１３のキャビティ（図示せず）内に充填し、成形品を射出成形するようになっている。
【００１９】
この実施の形態１の特徴として、上記ノズル本体７の貫通孔９を構成する孔部３ｃ，５ｄ内には、２つの隔壁１７からなる断面Ｖ字形状の隔壁構成部材１９が３個向きを同じくして連続して並設され、これら隔壁構成部材１９の一端側である隔壁１７合体側端部は孔部３ｃ，５ｄ内壁に当接している。上記３個の隔壁構成部材１９のうちノズル本体７基端部側の２個の隔壁構成部材１９の他端側である隔壁１７反合体側端部には、回り止め用の突出部１７ａが形成され、これら突出部１７ａを円筒体３の孔部３ｃ内壁に形成された溝９ｅに嵌合して係止させて上記２個の隔壁構成部材１９をノズル本体７の軸線回りに回動しないように位置決めしている。一方、ノズル本体７先端部側の残り１個の隔壁構成部材１９の他端側である隔壁１７反合体側端部には、回り止め用の突起部１７ｂが形成され、この突起部１７ｂをその隣の隔壁構成部材１９の隔壁１７に形成された凹部１７ｃに係合させて当該隔壁構成部材１９をノズル本体７の軸線回りに回動しないように位置決めしている。これにより、６つの隔壁１７がノズル本体７の軸線に対してジグザグ状に交互に逆向きに傾斜して配設され、５個の撹拌室２１がノズル本体７の軸線方向に千鳥状に交互に偏位して形成されている。また、上記各隔壁１７には、複数の細孔１７ｄがノズル本体７の軸線に対して傾斜して貫通形成され、これら細孔１７ｄより隣り合う撹拌室２１が連通されている。
【００２０】
したがって、射出成形時、射出シリンダのシリンダヘッド１１からノズル本体７の貫通孔９内に流入した溶融樹脂を、流入方向上流側の撹拌室２１からその隣の流入方向下流側の撹拌室２１に隔壁１７の各細孔１７ｄを通過させることで分流し、ノズル本体７の軸線に対して傾斜する方向から勢いよく噴出させて当該撹拌室２１内の溶融樹脂と合流させ、当該撹拌室２１内の溶融樹脂を上記各細孔１７ｄから噴出する溶融樹脂の噴流により撹拌することができる。この撹拌された溶融樹脂をさらに流入方向下流側の撹拌室２１内に隔壁１７の各細孔１７ｄを通過させることで分流し、ノズル本体の軸線に対して上記とは逆向きに傾斜する方向から勢いよく噴出させて当該撹拌室２１内の溶融樹脂と合流させ、当該撹拌室２１内の溶融樹脂を上記各細孔１７ｄから噴出する溶融樹脂の噴流により撹拌することができる。
【００２１】
このように、溶融樹脂を各撹拌室２１を通過する毎に流速及び流れ方向を変えながら分流・合流を繰り返して効率良く撹拌していることから、溶融樹脂中に顔料が含まれている場合、顔料を速やかにかつ確実に分散させて色ムラのない品質の優れた成形品を得ることができる。
【００２２】
（実施の形態２）
図２及び図３はこの発明の実施の形態２に係る射出成形用ノズル１を示す。このノズル１は、先端部が円錐形状に形成され軸線方向に貫通する貫通孔９を有する円筒形状のノズル本体７を備え、上記貫通孔９は、ノズル本体７先端側の小径に形成された噴出口部７ｂと、該噴出口部７ｂに続く円錐孔部７ｃと、該円錐孔部７ｃに続き射出成形機（図示せず）における射出シリンダのシリンダヘッド１１先端部の流出通路１１ａに接続される孔部７ｄとで構成されている。
【００２３】
上記ノズル本体７基端部の内周面には雌ねじ部７ａが形成され、一方、上記シリンダヘッド１１先端部の外周面には雄ねじ部１１ｃが形成され、この雄ねじ部１１ｃを上記雌ねじ部７ａに螺合させることにより、ノズル本体５基端部がシリンダヘッド１１に連結され、上記貫通孔９をシリンダヘッド１１の流出通路１１ａに連通させている。そして、上記ノズル本体７先端部を成形型１３のスプル１５の断面半円状開口部１５ａに当接させて接続した状態で、上記射出シリンダ内の溶融樹脂をノズル１から射出して上記成形型１３のキャビティ（図示せず）内に充填し、成形品を射出成形するようになっている。
【００２４】
この実施の形態２の特徴として、上記ノズル本体７の貫通孔９を構成する大径孔部９ｃ内には、螺旋状羽根部２５を有するスクリュシャフト２７が該羽根部２５によってノズル本体７の軸線方向に螺旋状撹拌通路２３を形成するように上記羽根部２５の周面をノズル本体７の孔部７ｄ（貫通孔９）内壁に当接させて配設され、止めねじ２９によりノズル本体７の軸線方向に移動しないようにかつ軸線回りに回動しないように位置決めされている。また、上記羽根部２５外周には、複数の細溝２５ａが隣接する上記撹拌通路２３を連通するように周方向に間隔をあけてノズル本体７の軸線方向に貫通形成されている。
【００２５】
したがって、射出成形時、射出シリンダのシリンダヘッド１１からノズル本体７の貫通孔９内に流入した溶融樹脂を、撹拌通路２３の流入方向上流側から流入方向下流側に螺旋状に旋回させながら移動させ、この螺旋状に旋回する溶融樹脂の一部をスクリュシャフト２７の羽根部２５の各細溝２５ａを通過させることで分流して流入方向下流側に勢いよく噴出させ、上記螺旋状に旋回する溶融樹脂と合流させて当該螺旋状に旋回する溶融樹脂を上記各細溝２５ａから噴出する溶融樹脂の噴流により撹拌することができる。
【００２６】
このように、溶融樹脂をスクリュシャフト２７回りに螺旋状に旋回させ、かつその一部を各細溝２５ａを通過する毎に流速を変えながら分流・合流を繰り返して効率良く撹拌していることから、溶融樹脂中に顔料が含まれている場合、顔料を速やかにかつ確実に分散して色ムラのない品質の優れた成形品を得ることができる。
【００２７】
なお、図２は断面図であるが、スクリュシャフト２７はその形状をより明確化するために断面にしていない。また、羽根部２５外周の各細溝２５ａの代わりに羽根部２５外周寄りに細孔を形成してもよい。
【００２８】
（実施の形態３）
図４及び図５はこの発明の実施の形態３に係る射出成形用ノズル１を示す。このノズル１は、円筒体３と、該円筒体３の孔部３ｃ内に嵌装された内筒４と、上記円筒体３先端に連結されたノズルチップ５とからなるノズル本体７を備え、上記円筒体３先端部の内周面には雌ねじ部３ａが形成され、一方、上記ノズルチップ５基端部の外周面には雄ねじ部５ａが形成され、この雄ねじ部５ａを上記雌ねじ部３ａに螺合させることによりノズルチップ５が円筒体３に連結されている。また、上記内筒４は、止めねじ６により円筒体３の軸線方向に移動しないようにかつ軸線回りに回動しないように位置決めされて円筒体３の孔部３ｃ内に嵌装されている。そして、上記ノズルチップ５先端側の小径に形成された噴出口部５ｂと、該噴出口部５ｂに続く円錐孔部５ｃと、該円錐孔部５ｃに続く孔部５ｄと、該孔部５ｄに続く内筒４の孔部４ｂと、該孔部４ｂに続き射出成形機（図示せず）における射出シリンダのシリンダヘッド１１先端部の流出通路１１ａに接続される円筒体３の孔部３ｄとで、ノズル本体７の軸線方向に貫通する貫通孔９が構成されている。
【００２９】
上記ノズル本体７の円筒体３基端部の外周面には雄ねじ部３ｂが形成され、一方、上記シリンダヘッド１１先端部の内周面には雌ねじ部１１ｂが形成され、この雌ねじ部１１ｂに上記雄ねじ部３ｂを螺合させることにより、円筒体３つまりノズル本体７基端部がシリンダヘッド１１に連結され、上記貫通孔９をシリンダヘッド１１の流出通路１１ａに連通させている。そして、上記ノズル本体７のノズルチップ５先端部を成形型１３のスプル１５の断面半円状開口部１５ａに当接させて接続した状態で、上記射出シリンダ内の溶融樹脂をノズル１から射出して上記成形型１３のキャビティ（図示せず）内に充填し、成形品を射出成形するようになっている。
【００３０】
この実施の形態３の特徴として、上記内筒４には、ピン挿入孔４ａがノズル本体７（内筒４）の軸線方向に間隔をあけて周方向の異なる位置から径方向に複数貫通形成され、これらピン挿入孔４ａに複数のピン３１がそれぞれ挿入されている。これにより、上記ノズル本体７の貫通孔９つまり内筒４の孔部４ｂ内に、複数のピン３１が上記貫通孔９の断面積を小さくするようにノズル本体７の軸線方向に間隔をあけて周方向の異なる位置から貫通孔９を通過して嵌装されている。
【００３１】
このように、この実施の形態３に係るノズル１では、６本のピン３１をノズル本体７の貫通孔９を構成する内筒４の孔部４ｂに向きがランダムになるように通過させることにより、６箇所の小断面積部分がノズル本体７の軸線回りに位置を変えて配置されている。
【００３２】
したがって、射出成形時、射出シリンダのシリンダヘッド１１からノズル本体７の貫通孔９内に流入した溶融樹脂を、断面積の小さいピン嵌装部を通過させることで流速を速くし、勢いよく流入方向下流側に流入させて流入方向下流側の溶融樹脂と合流させ、当該溶融樹脂を上記流入する流速の速い溶融樹脂により撹拌することができる。この撹拌された溶融樹脂をさらに流入方向下流側の断面積の小さいピン嵌装部をノズル本体の軸線回りに流れ方向を変えながら通過させることで流速を速くし、勢いよく流入方向下流側に流入させて流入方向下流側の溶融樹脂と合流させ、当該溶融樹脂を上記流入する流速の速い溶融樹脂により撹拌することができる。
【００３３】
このように、溶融樹脂を各ピン嵌装部を通過する毎に流速及び流れ方向を変えながら効率良く撹拌していることから、溶融樹脂中に顔料が含まれている場合、顔料を速やかにかつ確実に分散して色ムラのない品質の優れた成形品を得ることができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、ノズル本体の貫通孔内に複数の隔壁をノズル本体の軸線に対してジグザグ状に交互に逆向きに傾斜して配設することで、複数の撹拌室をノズル本体の軸線方向に千鳥状に交互に偏位して形成し、隣り合う撹拌室を上記各隔壁に貫通形成した複数の細孔で連通したので、溶融樹脂の流速及び流れ方向を各撹拌室を通過する毎に変化させて効率良く撹拌することができ、溶融樹脂中に含まれる顔料を速やかにかつ確実に分散して色ムラのない品質の優れた成形品を得ることができる。
【００３５】
請求項２に係る発明によれば、ノズル本体の貫通孔内にスクリュシャフトをその螺旋状羽根部周面が貫通孔内壁に当接するように配設することで、螺旋状撹拌通路をノズル本体の軸線方向に形成し、周方向に間隔をあけて貫通形成した複数の細溝又は細孔で隣接する上記撹拌通路を連通したので、溶融樹脂を上記撹拌通路でスクリュシャフト回りに旋回させながらその流速を上記各細溝又は細孔を通過する毎に変化させて効率良く撹拌することができ、溶融樹脂中に含まれる顔料を速やかにかつ確実に分散して色ムラのない品質の優れた成形品を得ることができる。
【００３６】
請求項３に係る発明によれば、ノズル本体に複数のピンをノズル本体の軸線方向に間隔をあけて周方向の異なる位置から貫通孔を通過させて嵌装することで上記貫通孔の断面積を小さくしたので、溶融樹脂の流速及び流れ方向を各ピン嵌装部を通過する毎に変化させて効率良く撹拌することができ、溶融樹脂中に含まれる顔料を速やかにかつ確実に分散して色ムラのない品質の優れた成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る射出成形用ノズルの断面図である。
【図２】この発明の実施の形態２に係る射出成形用ノズルの断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】この発明の実施の形態３に係る射出成形用ノズルの断面図である。
【図５】（ａ）は図４のＢ−Ｂ線における断面図、（ｂ）は図４のＣ−Ｃ線における断面図、（ｃ）は図４のＤ−Ｄ線における断面図である。
【符号の説明】
１　　　　　　ノズル
７　　　　　　ノズル本体
９　　　　　　貫通孔
１１　　　　　　シリンダヘッド
１３　　　　　　成形型
１５　　　　　　スプル
１７　　　　　　隔壁
１７ｄ　　　　　細孔
２１　　　　　　撹拌室
２３　　　　　　撹拌通路
２５　　　　　　羽根部
２５ａ　　　　　細溝
２７　　　　　　スクリュシャフト
３１　　　　　　ピン

Claims

基端部が射出シリンダのシリンダヘッドに連結され軸線方向に貫通する貫通孔を有するノズル本体を備え、該ノズル本体の先端部を成形型のスプルに接続した状態で上記射出シリンダ内の溶融樹脂を射出して上記成形型のキャビティ内に充填する射出成形用ノズルであって、
上記ノズル本体の貫通孔内には、複数の隔壁が複数の撹拌室をノズル本体の軸線方向に千鳥状に交互に偏位して形成するようにノズル本体の軸線に対してジグザグ状に交互に逆向きに傾斜して配設され、
上記各隔壁には、複数の細孔が隣り合う撹拌室を連通するように貫通形成されていることを特徴とする射出成形用ノズル。
基端部が射出シリンダのシリンダヘッドに連結され軸線方向に貫通する貫通孔を有するノズル本体を備え、該ノズル本体の先端部を成形型のスプルに接続した状態で上記射出シリンダ内の溶融樹脂を射出して上記成形型のキャビティ内に充填する射出成形用ノズルであって、
上記ノズル本体の貫通孔内には、螺旋状羽根部を有するスクリュシャフトが該羽根部によってノズル本体の軸線方向に螺旋状撹拌通路を形成するように上記羽根部の周面を貫通孔内壁に当接させて配設され、
上記羽根部には、複数の細溝又は細孔が隣接する上記撹拌通路を連通するように周方向に間隔をあけて貫通形成されていることを特徴とする射出成形用ノズル。
基端部が射出シリンダのシリンダヘッドに連結され軸線方向に貫通する貫通孔を有するノズル本体を備え、該ノズル本体の先端部を成形型のスプルに接続した状態で上記射出シリンダ内の溶融樹脂を射出して上記成形型のキャビティ内に充填する射出成形用ノズルであって、
上記ノズル本体には、複数のピンが上記貫通孔の断面積を小さくするようにノズル本体の軸線方向に間隔をあけて周方向の異なる位置から貫通孔を通過して嵌装されていることを特徴とする射出成形用ノズル。