JP2005022252A

JP2005022252A - 細孔を備えた射出成形品の射出成形方法および射出成形装置

Info

Publication number: JP2005022252A
Application number: JP2003190440A
Authority: JP
Inventors: Kinichiro Koike; 欣一郎小池
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-07-02
Filing date: 2003-07-02
Publication date: 2005-01-27

Abstract

【課題】内部に所定の角度で交差し相互に連通した細孔を備えた部品を、射出成形による一体成形品として、バリの発生を伴うことなく精度良く製造すること。
【解決手段】Ｔ形に交差して連通している第１および第２の細孔２、３を形成するための第１の中子ピン２５および第２の中子ピン２６を射出成形装置１０のキャビティ１３内に配置し、これらの当接部分を、下側から移動式中子ピン２７で支持し、溶融樹脂の注入圧力により変位しないようにする。細孔２、３を精度良く形成でき、それらの連通部分にバリが出来ることを防止できる。移動式中子ピン２７はキャビティに注入した樹脂が流動可能な状態の間に、キャビティ１３から引き抜かれるので、移動式中子ピン２７に起因した不必要な孔や凹部が成形品に付くこともない。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体通路などの細孔が内部に形成された射出成形品を成形するための射出成形方法および射出成形装置に関するものである。更に詳しくは、所定の角度で交差し相互に連通している細孔を、それらの連通部分にバリなどが発生することなく精度良く形成可能な射出成形方法および射出成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタ等においては、単一のインク供給源から複数のインクジェトヘッドに向けてインクを供給するために、Ｔ形、Ｌ形などの形状に分岐した微細なインク分岐孔が内部に形成されたインク分岐用部品が用いられている。このような部品は一般には樹脂の射出成形品である。
【０００３】
内部に細孔を備えた部品を射出成形するために、一般には、射出成形用のキャビティ内に予め細孔形成用の中子ピンを配置し、この状態で溶融樹脂をキャビティ内に注入し、溶融樹脂が固化した後に型開きを行うと共に中子ピンを引き抜くようにしている。この場合、中子ピンは細孔に対応した細径のものであるので、キャビティ内に注入される溶融樹脂の注入圧力によって変位しやすい。中子ピンが変位すると、精度良く細孔を形成できず、細孔の縁や、パーティングライン上に位置している細孔の内周面にはバリが発生するおそれがある。
【０００４】
そこで、従来においては、下記の特許文献１に開示されているように、中子ピンを成形型のパーティングラインの間に両持状態で把持して、中子ピンの移動を阻止するようにしている。また、下記の特許文献２、３では、中子ピンの途中位置を支持している移動板をキャビティ内において注入された溶融樹脂によって一方の側から他方の側に移動させることにより、注入された溶融樹脂の圧力によって中子ピンの途中部分に曲がりが発生することを防止している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−５２２００号公報
【特許文献２】
特開２０００−３０１５７９号公報
【特許文献３】
特開２００２−５２５６９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の各特許文献に記載の射出成形方法では、単一の細孔や平行に延びる細孔などをバリの発生を伴うことなく精度良く形成することができる。しかしながら、Ｔ形あるいはＬ形に連通している細孔を備えた部品を射出成形する場合には用いることができない。
【０００７】
本発明の課題は、内部にＴ形やＬ形状に分岐している細孔を備えた部品を、細孔の連通部分などにバリができることなく、射出成形による一体成形部品として精度良く製造可能な射出成形方法および射出成形装置を提案することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、所定の角度で交差し相互に連通している第１および第２の細孔が内部に形成されている部品の射出成形方法であって、前記第１および第２の細孔を形成するためにキャビティ内に配置した第１および第２の中子ピンの溶融樹脂注入時における変位を、前記キャビティに進退可能な移動式中子により阻止することを特徴としている。
【０００９】
本発明の方法では、溶融樹脂の注入圧力が第１および第２の中子ピンに作用しても、これらの中子ピンの変位が移動式中子によって阻止される。よって、中子ピンの変位に起因して細孔の成形精度が低下することを防止できる。特に、中子ピンが離れて、形成された第１および第２の細孔の連通部分の内周面にバリが発生し、場合によっては当該連通部分に樹脂が回り込み閉鎖されてしまうという弊害やバリの離脱によるインク流動へ弊害を防止できる。
【００１０】
ここで、第１および第２の中子ピンが離れてしまうことを確実に防止するためには、前記移動式中子を、前記第１の中子ピンを挟み、前記第２の中子ピンの先端に対して同軸状態に押し付けるようにすることが望ましい。
【００１１】
また、前記キャビティ内に注入された前記溶融樹脂が流動可能な状態の間に、前記移動式中子を前記キャビティ内から後退させればよい。このようにすれば、移動式中子をキャビティから抜くと、移動式中子によって占有されたキャビティ内の空洞部分に溶融樹脂が流れ込みそこに充填される。よって、不必要な孔などが射出成形品に付くことがない。
【００１２】
この場合、前記移動式中子をキャビティ内から後退させるタイミングは、前記キャビティ内に注入された溶融樹脂の圧力、または溶融樹脂の注入開始からの時間に基づき決定することができる。
【００１３】
本発明において、前記キャビティから射出成形品を突き出すために用いるエジェクタピンを前記移動式中子として用いることもできる。
【００１４】
次に、本発明は、所定の角度で交差し相互に連通しているも第１および第２の細孔が内部に形成されている部品を射出成形するための射出成形装置であって、型締め状態の成形型の内部に形成される前記射出成形品に対応した形状のキャビティと、前記第１および第２の細孔を形成するために、前記キャビティ内に配置される第１および第２の中子ピンと、前記第１の中子ピンを前記第２の中子ピンの先端に押し付け可能な移動式中子と、前記移動式中子の移動制御手段とを有していることを特徴としている。
【００１５】
ここで、前記移動制御手段は、前記キャビティ内に溶融樹脂が充填される間は、前記移動式中子を、前記第１の中子ピンを挟み、前記第２の中子ピンの先端に対して同軸状態に押し付けた状態に保持し、前記キャビティ内に充填された前記溶融樹脂が流動可能な状態の間に、前記移動式中子を前記キャビティ内から引き抜くようになっていることが望ましい。
【００１６】
この場合、前記移動制御手段は、前記キャビティ内に注入された溶融樹脂の圧力、または溶融樹脂の注入開始からの時間に基づき、前記移動式中子を前記キャビティ内から引き抜けばよい。
【００１７】
次に、キャビティ内から射出成形品を突き出すためのエジェクタピンを、移動式中子として用いることができる。このようにすれば、部品点数を削減できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した射出成形方法および射出成形装置の実施の形態を説明する。
【００１９】
図１（ａ）および（ｂ）は本実施の形態に係る射出成形方法および射出成形装置によって製造可能なインクジェットプリンタのインク分岐用部品の例を示す斜視図および断面図である。本例のインク分岐用部品１は、全体として直方体形状をした射出成形による一体成形品である。インク分岐用部品１の内部にはＴ形に交差した状態で連通している第１の細孔２および第２の細孔３が形成されている。これらの細孔の内径は例えば０．６ｍｍ程度である。第１の細孔２はインク分岐用部品１を長手方向に貫通しており、その両端部分は、左右の端面１ａ、１ｂから垂直に突出した先細りの管状突起１ｃ、１ｄの先端に開口している。また、第１の細孔２の中央位置から垂直に延びている第２の細孔３の先端は、上面１ｅの中央から上方に垂直に突出している先細りの管状突起１ｆの先端に開口している。
【００２０】
図２は、インク分岐用部品１を射出成形するための射出成形装置の主要部分を示す概略構成図である。射出成形装置１０は、固定側型板１１と可動側型板１２を有し、これらの型締め状態においては、斜線で示すように、インク分岐用部品１に対応するキャビティ１３がこれらの間に形成される。本例では、可動側型板１２の側に左右一対の割り型１２ａが取り付けられている。キャビティ１３の側方には、パーティングライン１４に沿って可動側型板１２の側にゲート１５およびランナ１６が形成されている。不図示の射出装置の側から射出された溶融樹脂が、ランナ１６、ゲート１５を介してキャビティ１３内に注入される。
【００２１】
可動側型板１２には昇降自在の状態でエジェクタピン２１が貫通しており、その下端がエジェクタプレート２２によって支持されている。エジェクタプレート２２は上下２枚のプレートから構成されており、エジェクタロッド２３によって支持されている。エジェクタロッド２３は可動側取り付け板２４を貫通して延びており、その後端部分が不図示の昇降機構に連結されている。
【００２２】
キャビティ１３内には、インク分岐用部品１の第１および第２の細孔２、３を形成するための第１および第２の中子ピン２５、２６が配置される。第１の中子ピン２５は、可動側型板１２におけるキャビティ１３の一方の側に形成した挿入穴１２ｂから挿入され、キャビティ１３を貫通して、他方の側に形成した挿入穴１２ｃに先端部分が挿入されている。第２の中子ピン２６は、固定型板１１に形成した挿入穴１１ａから下方に挿入され、その先端面２６ａがキャビティ１３内を貫通している第１の中子ピン２５の外周面部分２５ａに垂直に当接した状態となっている。
【００２３】
第１の中子ピン２５の下側には、第２の中子ピン２６に対して同軸状態となるように、可動側型板１２の下側から移動式中子ピン２７がキャビティ１３内に差し込まれている。移動式中子ピン２７の下端は昇降ロッド２８に支持されており、この昇降ロッド２８の下端は、可動側取り付け板２４に支持されている昇降機構２９に支持されている。昇降機構２９は電磁ソレノイド、モータ、油圧シリンダなどにより構成されている。この昇降機構２９は制御盤３０によって駆動が制御され、移動式中子ピン２７を、その先端２７ａが第１の中子ピン２５に当接している上昇位置と、先端２７ａがキャビティ１３の底面１３ａと面一の下降位置に移動させることができる。図に示すように、移動式中子２７が上昇位置にあると、その先端面２７ａと上側の第２の中子ピン２６の先端面２６ａとの間に、第１の中子ピン２５が挟まれた状態が形成される。このように、本例では、昇降機構２９と制御盤３０により移動式中子ピン２７の移動制御手段が構成されている。
【００２４】
図３は射出成形装置１の動作を示す説明図であり、図４は射出成形時におけるキャビティ１３内の樹脂圧力の経時変化を示すグラフである。これらの図を参照して、射出成形装置１によるインク分岐用部品１の成形動作を説明する。
【００２５】
まず、型締め動作を行い、図３（ａ）に示すように、インク分岐用部品１に対応するキャビティ１３が形成された状態にし、キャビティ１３の内部に、第１の細孔２を形成するための第１の中子ピン２５と、第２の細孔３を形成するための第２の中子ピン２６を配置する。次に、制御盤３０により昇降機構２９を駆動して、移動式中子ピン２７を上昇位置まで上昇させて、その先端面２７ａと上側の第２の中子ピン２６の先端面２６ａの間に、第１の中子ピン２５を上下から挟持した状態を形成する。
【００２６】
この後は、この状態を保持したままで、ランナ１６、ゲート１５を介してキャビティ１３に溶融樹脂の注入を開始する（図４の時点ｔ１）。キャビティ１３内に溶融樹脂が充填されるのに伴ってキャビティ１３内の溶融樹脂の圧力が高まる。キャビティ１３内の溶融樹脂が隅々まで行き渡った後は（図４の時点ｔ２）、溶融樹脂の射出圧を一定の圧力に保持する（図４の時点ｔ３〜ｔ４）。
【００２７】
かかる射出工程においては、第１の中子ピン２５の中央部分が上下から第２の中子ピン２６および移動式中子ピン２７によって支持されている。よって、第１の中子ピン２５が溶融樹脂の注入圧力によって変位してしまうことがない。また、第２の中子ピン２６には、第１の中子ピン２５を介して下側から移動式中子ピン２７からその軸線方向に押し上げ力が作用している。したがって、第２の中子ピン２６が溶融樹脂の注入圧力によって変位してしまうこともない。よって、その先端面２６ａが左右に変位して第１の中子ピン２５の外周面から離れることがない。この結果、第１および第２の中子ピン２５、２６は、射出工程中において目標とする位置に確実に保持される。
【００２８】
次に、制御盤３０の制御の下で昇降機構２９が駆動され、移動式中子ピン２７は、キャビティ１３内に溶融インクが充填された後の時点（図４の時点ｔ２）から射出工程の終了時点（図４の時点ｔ４）までの間に、上昇位置から下降位置に向けて下降し、キャビティ１３から引き抜かれる。換言すると、注入した溶融樹脂が流動可能な状態の間に、移動式中子ピン２７をキャビティ１３から引き抜く。引き抜くタイミングとしては、キャビティ１３内の溶融樹脂に一定の保持圧力が作用している状態が望ましい。図３（ｂ）には、移動式中子ピン２７が下降位置に到った状態を示してある。
【００２９】
上記のように、移動式中子ピン２７をキャビティ１３から引き抜いた時点では、キャビティ１３内の溶融樹脂は流動可能な状態にある。よって、移動式中子ピン２７が引き抜かれると、それによって占有されていたキャビティ１３内の空洞部分に溶融樹脂が流れ込み、そこに充填される。
【００３０】
この後は、樹脂の固化を待ち（図４の時点ｔ４からｔ５までの冷却工程）、しかる後に、型開きを行い、第２の中子ピン２６を引き抜くと共に、キャビティ内から射出成形されたインク分岐用部品１をエジェクトする（図４の時点ｔ５からｔ６までの期間）。
【００３１】
このように、本実施の形態に係る射出成形方法および射出成形装置においては、キャビティ１３内に配置されている第１および第２の中子ピン２５、２６が、溶融樹脂の注入圧力によって変位することを、移動式中子ピン２７によって阻止している。特に、本実施の形態では、移動式中子ピン２７の移動を、キャビティ１３内の圧力が低下して保持力を加えている状態において行うようにしているので、溶融樹脂がキャビティ１３内に充填された直後の大きな内圧が作用する時点における第１および第２の中子ピン２５、２６の変位を確実に防止できる。
【００３２】
したがって、Ｔ形に交差し相互に連通している第１および第２の細孔２、３が精度良く形成されたインク分岐用部品１を射出成形による一体成形品として得ることができる。特に、第１の中子ピン２５と第２の中子ピン２６が離れてしまうことがないので、射出成形により得られた第１および第２の細孔２、３の連通部分４（図１参照）にバリができることや、当該連通部分４が封鎖された状態で成形されてしまうとう弊害を防止できる。
【００３３】
また、移動式中子ピン２７の移動を、射出工程が終了するまでの間に開始するようにしている。したがって、キャビティ１３内において移動式中子ピン２７によって占有されていた部分に、溶融樹脂が確実に充填される。よって、移動式中子ピン２７の配置位置に不必要な孔や凹部が残ってしまうことが無い。
【００３４】
（その他の実施の形態）
上記の説明は、Ｔ形に交差している細孔を備えた部品を射出成形する場合のものであるが、本発明は、Ｌ形に交差し相互に連通している細孔が形成されている部品の射出成形にも同様に適用できる。また、３本以上の細孔が所定の角度で交差し相互に連通している部品の射出成形にも適用可能である。
【００３５】
例えば、図５（ａ）に示すように、１本の細孔４１に２本の細孔４２、４３がＬ形に交差して連通している部品４０を、射出成形による一体成形品として製造することができる。この場合には、図５（ｂ）に示すように、各細穴４１〜４３に対応する第１〜第３の中子ピン５１〜５３をキャビティ５４内に配置する。また、第１の中子ピン５１を挟み、下側から、２本の移動式中子ピン５５、５６を、第２および第３の中子ピン５２、５３に対して同軸状態となるように押し付ければよい。移動式中子ピン５５、５６の移動制御手段は上記の例と同様に構成することができる。
【００３６】
勿論、９０度以外の角度で交差し相互に連通している細孔を備えた部品も、本発明による射出成形方法により製造可能である。
【００３７】
次に、上記の例では、移動式中子ピンの移動タイミングを、射出開始時点からの時間に基づき決定しているが、例えば、キャビティ内圧に基づき決定することも可能である。
【００３８】
一方、移動式中子ピンを配置する代わりに、エジェクタピンを利用して、中子ピンが変位しないように支持するように構成することも可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の細孔を備えた射出成形品の射出成形方法および射出成形装置においては、細孔を形成するためにキャビティ内に配置した複数本の中子ピンが溶融樹脂の注入圧力で変位しないように、移動式中子により支持している。したがって、本発明によれば、所定の角度で交差し相互に連通している細孔を精度良く、しかもそれらの連通部分にバリが発生することなく、射出成形による一体成形品として製造できる。
【００４０】
また、本発明ではキャビティ内に注入した溶融樹脂が流動可能な状態の間に、移動式中子をキャビティ内から引き抜くようにしている。よって、射出成形品におけるキャビティ内における移動式中子が位置していた部分に不必要な孔や凹部ができることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の射出成形方法により製造可能なインク分岐用部品を示す斜視図および断面図である。
【図２】図１のインク分岐用部品の射出成形装置の概略構成図である。
【図３】図２の射出成形装置の動作を示す説明図である。
【図４】図２の射出成形装置のキャビティ内の樹脂圧力の変動を示すグラフである。
【図５】本発明の方法により製造可能な部品の斜視図およびその射出成形装置の主要構成図である。
【符号の説明】
１インク分岐用部品、２、３細孔、１０射出成形装置、１１固定側型板、１２可動側型板、１３キャビティ、２５第１の中子ピン、２６第２の中子ピン、２６ａ先端面、２７、５５、５６移動式中子ピン、２７ａ先端面、２９昇降機構、３０制御盤

Claims

所定の角度で交差し相互に連通している第１および第２の細孔が内部に形成されている射出成形品の成形方法であって、
前記第１および第２の細孔を形成するためにキャビティ内に配置した第１および第２の中子ピンの溶融樹脂注入時における変位を、前記キャビティに進退可能な移動式中子により阻止する射出成形品の成形方法。
請求項１において、
前記移動式中子を、前記第１の中子ピンを挟み、前記第２の中子ピンの先端に対して同軸状態に押し付ける射出成形品の射出成形方法。
請求項１または２において、
前記キャビティ内に注入された前記溶融樹脂が流動可能な状態の間に、前記移動式中子を前記キャビティ内から引き抜く射出成形品の射出成形方法。
請求項３において、
前記キャビティ内に注入された溶融樹脂の圧力、または溶融樹脂の注入開始からの時間に基づき、前記移動式中子を前記キャビティ内から引き抜く射出成形品の射出成形方法。
請求項１、２、３または４において、
前記キャビティから射出成形品を突き出すために用いるエジェクタピンを前記移動式中子として用いる射出成形品の射出成形方法。
所定の角度で交差し相互に連通している第１および第２の細孔が内部に形成されている射出成形品を成形するための射出成形装置であって、
型締め状態の成形型の内部に形成される前記射出成形品に対応した形状のキャビティと、
前記第１および第２の細孔を形成するために、前記キャビティ内に配置される第１および第２の中子ピンと、
前記第１の中子ピンを前記第２の中子ピンの先端に押し付け可能な移動式中子と、
前記移動式中子の移動制御手段と、
を有している射出成形装置。
請求項６において、
前記移動制御手段は、前記キャビティ内に溶融樹脂が充填される間は、前記移動式中子を、前記第１の中子ピンを挟み、前記第２の中子ピンの先端に対して同軸状態に押し付けた状態に保持し、前記キャビティ内に充填された前記溶融樹脂が流動可能な状態の間に、前記移動式中子を前記キャビティ内から引き抜くようになっている射出成形装置。
請求項７において、
前記移動制御手段は、前記キャビティ内に注入された溶融樹脂の圧力、または溶融樹脂の注入開始からの時間に基づき、前記移動式中子を前記キャビティ内から引き抜くようになっている射出成形装置。
請求項６、７または８において、
前記移動式中子は、前記キャビティから射出成形品を突き出すためのエジェクタピンである射出成形装置。