JP2006182000A - 射出成形機の成形方法および成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 金型に囲まれたキャビティに連通しているガス吸引口より、キャビティ内に溶融樹脂が充填される直前にキャビティ内の空気を吸引していたが、完全には空気を除去することが出来ず、樹脂の酸化を防止出来なかった。 また、金型に囲まれたキャビティに連通しているガス吸引口より、キャビティ内に溶融樹脂が充填される直前にキャビティ内の空気を吸引しようとすると、真空状態が理想的であると言えるが、真空状態を確保しようとすると、それなりの費用を必要とした。
【解決手段】 射出成形機の成形方法に於いて、溶融した樹脂の流れに先行してキャビティ６０ａ、７０ａに窒素ガスを注入することで樹脂が空気に接触するのを防ぎ、それによって樹脂の酸化を防止した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、射出成形機の成形方法および成形装置に関する技術であって、更に詳細に述べると、射出成形機の成形をするのに使用する原料の樹脂である、ペレットや粉末を溶融し成形するのに際して、空気中の酸素により樹脂が酸化することで劣化しまた成形品が変色を起こすのを、窒素ガスを注入することによって防止する技術について述べたものである。

従来、射出成形機の成形方法および成形装置に関する技術としては、特に射出成形機の成形をするのに際して使用する原料の樹脂であるペレットや粉末を溶融し成形するのに際して、空気中の酸素により樹脂が酸化することで劣化しまた成形品が変色を起こすのを、金型に囲まれたキャビティに連通しているガス吸引口よりキャビティ内の空気を吸引していた。 また、ガス吸引口すら設けず放置していた。

以下、従来の射出成形機の成形方法および成形装置について概略を説明する。

射出成形機は、高温の溶融樹脂に圧力をかけて金型に強制的に溶融樹脂を注入する装置である。 従来の射出成形機としては、図４に示すようなものがある。 これに示されるインラインスクリュー式の射出成形機１０は、加熱筒１１と、加熱筒ヘッド１３と、これに回転可能かつ軸方向に対して移動可能にはめ合わされたスクリュー１２と、加熱筒１１の後部に取付ボルトによって固定されたホッパー２０と、加熱筒１１の先端に設けられたノズル３０と、スクリュー１２の先端側にそれぞれ設けられたスクリューヘッド１６、逆流防止リング１８、及び押し金１７と、加熱筒１１の外周部に設けられた複数のヒータ１９とを有している。

この場合、可塑化工程においては、加熱を目的として配設されたヒータ１９に通電するとともに、スクリュー１２がスクリュー駆動装置（図示せず）の回転駆動部によって回転駆動されることにより、ホッパー２０内の成形樹脂は、加熱筒１１の材料供給口１１ａを通り、スクリュー１２の螺旋溝１２ａに沿って前方のノズル３０側に移送され、加熱及びせん断作用によって溶融・混錬され、スクリューヘッド１６の前側の溶融樹脂貯留部に順次貯留される。 この間、貯留部の溶融樹脂の圧力によりスクリュー１２は後退させられる。 所定量の溶融樹脂が貯留されると、スクリュー１２の回転が停止して、可塑化工程が終了する。

次に、射出工程が行なわれる。 すなわち、スクリュー駆動装置（図示せず）の軸方向駆動部によってスクリュー１２が前進することにより、貯留された溶融樹脂がノズル３０を通り、金型６０のキャビティ６０ａ内に射出される。 このとき逆流防止リング１８は、押し金１７の前端部に押し付けられることにより、貯留中の溶融樹脂がホッパー２０側に逆流するのを防止している。 従って、加熱筒１１内の逆流防止リング１８より前方は高圧になるが、逆流防止リング１８より後方はそれほど高圧にならない。 また、逆流防止リング１８より後方は、材料供給口１１ａに近づくほど未溶融樹脂の割合が増加し、材料供給口１１ａの近傍は未溶融樹脂だけになり、未溶融樹脂が容易に分散移動し易い状態になっている。

ところで、所定の保圧・冷却工程に続いて型開が行なわれている間に、次の可塑化工程が開始される。 一方、金型６０からは成形品が取り出され、再び型閉じが行われて射出成形品が繰り返し成形される。

この様に各工程を実施している中で、金型６０を構成している固定型６１と移動型６２の移動型６２に、キャビティ６０ａに連通しているガス吸引口６０ｂを形成し、このガス吸引口６０ｂよりキャビティ内の空気を吸引することでキャビティ６０ａ内の空気を少なくすることで樹脂の酸化を防止していた。 また、ガス吸引口６０ｂを配設することも無く、キャビティ内の空気をそのまま放置している場合もある。

しかしながら、このような従来の、射出成形機の成形方法および成形装置に関しては、以下に示すような課題があった。

先ず、金型に囲まれたキャビティに連通しているガス吸引口より、キャビティ内に溶融樹脂が充填される直前にキャビティ内の空気を吸引していたが、完全には空気を除去することが出来ず、樹脂の酸化を防止出来なかった。

また、金型に囲まれたキャビティに連通しているガス吸引口より、キャビティ内に溶融樹脂が充填される直前にキャビティ内の空気を吸引しようとすると、真空状態が理想的であると言えるが、真空状態を確保しようとすると、それなりの費用を必要とした。

本発明は、射出成形機の成形方法に於いて、溶融した樹脂の流れに先行して溶融樹脂を金型６０に流し込む連絡をするノズル３０Ａより窒素ガスを注入することで前記樹脂が空気に接触するのを防ぎ、それによって前記樹脂の酸化を防止することを特徴とし、更には、射出成形機の成形方法に於いて、溶融した樹脂の流れに先行してキャビティ６０ａ、７０ａに窒素ガスを注入することで前記樹脂が空気に接触するのを防ぎ、それによって前記樹脂の酸化を防止することを特徴とし、更には、前記キャビティ６０ａ、７０ａに前記窒素ガスを注入する方法は、窒素ガスバルブ８３Ａによって前記キャビティ６０ａ、７０ａに面している窒素ガスバルブゲート７０ｗを開放して前記窒素ガスを注入するものであることを特徴とし、更には、前記キャビティ７０ａに前記窒素ガスを注入する方法は、前記樹脂の流れを開閉するバルブ７５Ｂによってバルブゲート７０ｚを開放する直前に前記窒素ガスの注入を行うものであることを特徴とし、更には、前記窒素ガスを注入する時期は、前記樹脂を射出する直前であることを特徴とすることによって、上記課題を解決した。

また本発明は、射出成形機の成形装置に於いて、溶融樹脂を金型６０に流し込む連絡をするノズル３０Ａの先端中心に窒素ガス供給配管３２を設け、前記窒素ガス供給配管３２には開閉弁４１と窒素ガス発生装置４０を接続し、前記ノズル３０Ａの先端から射出の直前に窒素ガスを注入する制御が可能なように制御装置５０を射出装置と前記開閉弁４１に接続したことを特徴とし、更には、前記窒素ガス供給配管３２には、前記ノズル３０Ａの先端側に前記開閉弁４１の側からのみ流体を流すことが出来る逆止弁３３を配設したことを特徴とし、更には、射出成形機の成形装置に於いて、溶融樹脂を金型６０に流し込む連絡をするノズル３０から射出された溶融した樹脂はスプルー７０ｘとホットランナ７０ｙとバルブゲート７０ｚを経由してキャビティ７０ａに流入するように構成したものであり、前記バルブゲート７０ｚはバルブ７５Ａによって開閉し、前記キャビティ７０ａに面している窒素ガスバルブゲート７０ｗは窒素ガスバルブ８３Ａによって開閉する一方窒素ガス発生装置４０に接続し、前記キャビティ７０ａ内に前記窒素ガスバルブゲート７０ｚからの窒素ガスの注入に続いて前記バルブゲート７０ｚより前記樹脂が流入するように制御装置５０を射出装置と前記窒素ガスバルブ８３Ａと前記バルブ７５Ａに接続したことを特徴とし、更には、前記窒素ガスバルブゲート７０ｗは、前記バルブゲート７０ｚの近傍に配設したことを特徴とし、更には、射出成形機の成形装置に於いて、溶融樹脂を金型６０に流し込む連絡をするノズル３０から射出された溶融した樹脂はスプルー７０ｘとホットランナ７０ｙとバルブゲート７０ｚを経由してキャビティ７０ａに流入するように構成したものであり、前記バルブゲート７０ｚはバルブ７５Ｂによって開閉し、前記バルブ７５Ｂを構成しているバルブピン７４ｂの先端中心に窒素ガス供給流路７４ｂｚを形成し、前記窒素ガス供給流路７４ｂｚには開閉弁４１と窒素ガス発生装置４０を接続し、前記窒素ガス供給流路７４ｂｚには前記バルブピン７４ｂの先端側に前記開閉弁４１の側からのみ流体を流すことが出来る逆止弁７４ｂａを配設し、前記キャビティ７０ａ内に前記窒素ガス供給流路７４ｂｚからの窒素ガスの注入に続いて前記バルブゲート７０ｚより前記樹脂が流入するように制御装置５０を射出装置と前記開閉弁４１と前記バルブ７５Ｂに接続したことを特徴とすることによって、上記課題を解決した。

以上の説明から明らかなように、本発明によって、以下に示すような効果をあげることが出来る。

第一に、溶融した樹脂の流れに先行して溶融樹脂を金型に流し込む連絡をするノズルの先端より窒素ガスを注入することで樹脂が空気に接触するのを防ぎ、それによって樹脂の酸化を防止することが出来るようになった。

第二に、溶融した樹脂の流れに先行してキャビティに窒素ガスを注入することで樹脂が空気に接触するのを防ぎ、それによって樹脂の酸化を防止することが出来るようになった。

第三に、窒素ガスバルブによってキャビティに面している窒素ガスバルブゲートを開放した際に窒素ガスを注入することで、それによって樹脂の酸化を防止することが出来るようになった。

第四に、樹脂の流れを開閉するバルブによってバルブゲートを開放する直前に窒素ガスの注入することで、それによって樹脂の酸化を防止することが出来るようになった。

第五に、窒素ガスを注入する時期は、樹脂を射出する直前であり、それによって樹脂の酸化を防止することが出来るようになった。

以下、本発明の射出成形機の成形方法および成形装置の実施の形態を図面と共に詳細に説明する。
ここで、図１は、本発明のノズルを示した図であり、図２は、本発明のホットランナ金型を示した図であり、図３は、本発明のホットランナ金型を構成しているバルブの別の実施例を示した図である。

先ず、本発明に於いては、背景技術に示した図４に見られる射出成形機１０の大半を共有するものであり、金型６０とノズル３０を除いて、加熱筒１１と加熱筒ヘッド１３とスクリュー１２とスクリュー駆動装置（図示せず）と押し金１７と逆流防止リング１８とヒータ１９とスクリューヘッド１６とホッパー２０に関しては、構成も動作も同じ内容になるので、重複する内容として説明を省略する。 尚、図４に具体的に図示していないが、スクリュー駆動装置（図示せず）を制御する制御装置５０を図１や図２と同じ様に配設されていると考えて良い。

以下に、窒素ガスの供給に関して、ノズル３０Ａによるものを第一実施例に、金型７０のキャビティ７０ａに直接送り込むものを第二実施例と第三実施例に、各々の実施例として構成と動作を含め、その内容を具体的に示す。

（第一実施例）
図１は、本発明のノズルを示した図であり、３０Ａはノズルであり、ノズル本体３１と窒素ガス供給配管３２より一体に形成され、窒素ガス供給配管３２の先端には、窒素ガス供給配管３２の先端の側からもう一方の側に流体が逆流しない様な構造となっている逆止弁３３が固定リング３４によって固定されている。 尚、ノズル本体３１と窒素ガス供給配管３２に関しては、溶融樹脂が漏れない様に溶接によって確実に固定されている。 この場合、ノズル３０Ａは、図４に於けるノズル３０に替わって位置しているものと考えて良い。 従って、金型６０は、そのまま使用するものと考えて良い。

また、窒素ガス供給配管３２のもう一方の側には、磁石や電動モータ等によって作動する電動式の開閉弁４１が、更には窒素ガス配管４２を介して窒素ガス発生装置４０に接続している。 尚、窒素ガス発生装置４０に関しては、分離膜方式によるものでも、ＰＳＡ方式によるものでも、窒素ガスボンベによるものでも、その他の方式によるものでも構わない。 この場合、窒素ガス供給配管３２は、直接開閉弁４１に接続するのでは無く、継手を介してゴムホースやビニールホースを経由するものでも構わない。

更に、開閉弁４１には、射出成形機１０のスクリュー駆動装置（図示せず）も制御することが出来る制御装置５０が接続していて、開閉弁４１と射出成形機１０の両方の制御を両者共に関連付けて自由に出来るようになっている。 そして、開閉弁４１には制御装置５０よりの開閉信号５１が、即ちスクリュー駆動装置（図示せず）の射出の作動に合わせて射出直前に開閉弁４１を開放する信号が受信可能となっているのである。

尚、ノズル３０Ａは、図４の従来の全体図に見られるノズル３０に置き換えたと考えれば良く、その場合には、金型６０を構成している移動型６２に形成されたガス吸引口６０ｂは形成されていないと考えて良いが、キャビティ６０ａの空気を排出する孔として形成したままにしてあっても良い。

本発明による、射出成形機の成形方法および成形装置は前述したように構成されており、以下に、その動作について説明する。

先ず、背景技術の図４で動作を説明することになるが、射出成形作業時に於いては、射出成形機１０が駆動されて可塑化工程が開始される。 即ち、加熱を目的として配設されたヒータ１９が通電され、スクリュー１２が回転させられることにより、ホッパー２０内の成形樹脂は、加熱筒１１の材料供給口１１ａを通り、スクリュー１２の螺旋溝１２ａに沿って前方のノズル３０Ａ側に移送され、加熱及びせん断作用によって溶融・混錬され、スクリューヘッド１６の前側の溶融樹脂貯留部に順次貯留される。

この間、貯留部の溶融樹脂の圧力によりスクリュー１２は後退させられる。 ここで、所定の溶融樹脂が貯留されると、スクリュー１２の回転が停止して、可塑化工程が終了することになる。

次に、スクリュー駆動装置（図示せず）の軸方向駆動部でスクリュー１２に前進方向の力が加えられることにより、貯留された溶融樹脂がノズル３０Ａを通り、金型６０のキャビティ６０ａ内に射出され、射出工程が行われる。

この場合、本発明ではスクリュー駆動装置（図示せず）の軸方向駆動部でスクリュー１２に前進方向の力が加えられる射出工程の直前のタイミングを制御装置５０が認知することで、制御装置５０よりノズル３０Ａと窒素ガス発生装置４０に接続している開閉弁４１に開閉信号５１の中の窒素ガスを供給する目的の為に開放を指示する信号を送っているのである。

尚、直前のタイミングを制御装置５０で認知する手段としては、スクリュー１２の後退する距離があらかじめ設定された距離の長さや位置に到達したことで判断することによる場合が一般的であるが、前回射出した後に一定の時間経過することで判断する等、その他の方法でも構わない。

この様にして、開閉弁４１が開放されると、窒素ガス発生装置４０より窒素ガスが送り込まれることで、ノズル３０Ａの先端より溶融樹脂を射出する直前に金型６０のキャビティ６０ａに窒素ガスが送り込まれるのである。

従って、キャビティ６０ａ内に窒素ガスが充満した状態の中に溶融樹脂が射出されるので、溶融樹脂が酸化されるという心配は全く無くなった。 尚、窒素ガスが送り込まれた時にはキャビティ６０ａ内の空気は、固定型６１と移動型６２の合わせ面等の隙間から排出されると考えても良いし、ガス吸引口６０ｂを空気の排出する孔として使用することも考えられる。

ここで、射出工程を行っている時点に於いては、逆流防止リング１８は、押し金１７の前端部に押し付けられることにより、貯留中の溶融樹脂がホッパー２０側に逆流するのを防止しているのである。 更に、加熱筒１１内の逆流防止リング１８より前方は高圧になるが、逆流防止リング１８より後方はそれほど高圧にはならない。

また、逆流防止リング１８より後方では、材料供給口１１ａに近づくほど未溶融樹脂の割合が増加し、材料供給口１１ａの近傍では未溶融樹脂だけになっているのである。 特に、材料供給口１１ａの近傍では加熱筒１１に送り込まれた樹脂は、空隙の多い状態になっているのである。

そして再び、加熱筒１１内の成形樹脂が加熱され、ペレットや粉末の樹脂を予熱しながら先端に送り、予熱された樹脂は螺旋溝１２ａが徐々に浅くなる中で剪断作用を受けながら外部加熱により溶融し、溶融した樹脂に混錬を加え均質にしながらスクリューヘッド１６の前側の溶融樹脂貯留部に順次貯留されるのである。

（第二実施例）
図２は、本発明のホットランナ金型を示した図であり、７０は金型であり、固定側取板９１と、マニホールド９２と、バックプレート９３と、固定型９４と、移動型９５から構成されている。 この場合、固定側取板９１の中央には、スプルーブシュ７２とロケートリング７１が嵌め合わされている。 この場合、金型７０は、図４における金型６０に替わって位置しているものと考えて良い。

また、溶融樹脂は、スプルーブシュ７２に形成されたスプルー７０ｘとマニホールド９２に形成されたホットランナ７０ｙを通過するようになっていて、当然のことながら、樹脂の溶融を保持する目的で、スプルーブシュ７２の外側にはスプルーブッシュ用ヒータ７３が配設され、マニホールド９２にはカートリッジヒータ孔７８が形成され、溶融樹脂が加熱されるようになっている。

従って、加熱されているマニホールド９２は、両隣を固定側取板９１とバックプレート９３によって、外側をスペーサーブロック９６によって、空間を確保することで隔離された状態になり、熱が移動しにくい構造になっているのである。 この場合、空間を確保する為には、固定側取板９１とマニホールド９２の間には、間隔決めスペーサブロック８５とバルブ７５Ａを構成している保持材８９を配設し、マニホールド９２とバックプレート９３の間には、間隔決めスペーサブロック８６、８７とバルブ７５Ａを構成しているボディ７５を配設をして、その間の間隔を定めている。

また、固定側取板９１とスペーサーブロック９６とバックプレート９３と固定型９４の間に関しては、図２に具体的に図示してはいないが、貫通したボルトで固定されていると考えて良い。

尚、具体的には図示していないが、間隔決めスペーサブロック８５は、マニホールド９２にボルトで固定していて、間隔決めスペーサブロック８６は、バックプレート９３にボルトで固定している。 そして、間隔決めスペーサブロック８７を貫通させてマニホールド９２とバックプレート９３の間をノックピン８８で位置決めしながら固定しているのである。

更に、ホットランナ７０ｙは、バックプレート９３に位置していてバルブ７５Ａを構成しているボディ７５に通じる様になっていて、バルブ７５Ａを構成しているピストン７４の作動によって、ピストン７４と一体のバルブピン７４ａがバルブゲート７０ｚを開放することによって溶融樹脂をキャビティ７０ａに送り込む様に構成している。 また、ピストン７４の作動は、螺合によって固定しているカバー７７によって拘束されていて、このカバー７７は、ピストン７４が作動する上でのストロークエンドの位置を意味しているし、更に空気を密閉している働きもしている。

当然のことながら、図２に示された状態にみられる様に、ピストン７４と一体のバルブピン７４ａがバルブゲート７０ｚを閉鎖している間は、溶融樹脂はバルブ７５Ａを構成しているボディ７５の内側とバルブピン７４ａの外側に滞留していて、樹脂の溶融を保持する目的で、ボディ７５には、加熱を目的とするボディヒータ７６が配設されている。

また、固定側取板９１とバルブピン７４ａの間に関しては、ピストン７４を作動させている空気が漏れないようなシール等の方策は図示されていないが、本願発明の本質に関係無い為に省略したもので当然配慮しなければならないものである。 更に、ボディ７５とバルブピン７４ａの間に関しても、溶融樹脂が漏れないようなシール等の方策は図示されていないが、当然配慮しなければならないものである。

尚、バルブ７５Ａを構成しているピストン７４の各々のストロークエンドに位置して制御装置５０よりエアー送付信号５７、５８を受信するような構造になっているが、この意味する所は、具体的に図示していないが、ピストン７４を作動させる目的で空気を送るエアー配管がエアー送付信号５７、５７の位置に接続しているとして、エアー配管の途中に配設している開閉弁に開閉の信号を送ることを意味している。 当然、制御装置５０は、射出成形機１０にも接続していて、射出成形機１０の射出の動作と関連付けて相互に制御可能となっているのである。

また、キャビティ７０ａに面して移動型９５には、窒素ガスを供給することが可能な窒素ガスバルブ８３Ａが配設されている。 この場合、窒素ガスバルブ８３Ａは、窒素ガスバルブ駆動部ボディ８３と、バルブピン８２ａと一体のピストン８２と、カバー８４より構成されている。

尚、窒素ガスバルブ８３Ａには、窒素ガス発生装置４０が窒素ガス配管４３によって接続している。 更に、窒素ガスバルブ８３Ａを構成しているピストン８２の各々のストロークエンドに位置して制御装置５０よりエアー送付信号５５、５６を受信するようになっているが、この意味する所は、具体的に図示していないが、バルブ７５Ａと同じであるので詳細は省略する。 また、カバー８４に関しても、バルブ７５Ａのカバー７７と同じ使用目的であるので詳細は省略する。

加えて、窒素ガスバルブ駆動部ボディ８３とバルブピン８２ａの間に関しては、ピストン８２を作動させている空気や窒素ガス発生装置４０からの窒素ガスが漏れないようなシール等の方策は図示されていないが、本願発明の本質に関係無い為に省略したもので当然配慮しなければならないものである。

本発明による、射出成形機の成形方法および成形装置は前述したように構成されており、以下に、その動作について説明する。

射出成形機１０可塑化工程や射出工程等の各工程の内容に関しては、図４の背景技術に示した内容と同一であるので省略する。

ここで、ノズル３０より射出された溶融樹脂は、スプルーブシュ７２に形成されたスプルー７０ｘとマニホールド９２に形成されたホットランナ７０ｙを通過した後に、バルブ７５Ａに到達し、構成しているボディ７５の内側とバルブピン７４ａの外側に滞留し、制御装置５０からの指示によってピストン７４を作動することによってバルブゲート７０ｚを開放することでキャビティ７０ａに溶融樹脂を送り込んでいるのである。

この場合、バルブゲート７０ｚの開放は、原則としては溶融樹脂をノズル３０より射出した直後が望ましいが、射出直前や射出時等色々な時点も考えられる。 即ち、溶融樹脂の流動性の高い樹脂では射出直前で良いし、溶融樹脂の流動性の低い樹脂では射出直後が望ましいとも言える。

また、射出装置と窒素ガスバルブ８３Ａとバルブ７５Ａに接続している制御装置５０の制御によって、キャビティ７０ａに溶融樹脂を送り込むのに先行して、窒素ガス発生装置４０と接続している窒素ガスバルブ８３Ａが、窒素ガスバルブ８３Ａを構成しているピストン８２と一体のバルブピン８２ａを移動させることで、窒素ガスバルブゲート７０ｗを開放して窒素ガスを送り込んでいる。

尚、窒素ガスバルブ８３Ａの配設する位置としては、移動型９５に限定する必要は無く、固定型９４の側でも構わない。

更に、第二実施例に於いては、ホットランナ７０ｙの先端に位置しているキャビティ７０ａに窒素ガスバルブ８３Ａより窒素ガスを送り込んでいる例を示しているが、第一実施例にみられるホットランナを持たないキャビティ６０ａに窒素ガスを送り込んでも構わない。 その場合、窒素ガスバルブ８３Ａは、固定型６１移動型６２何れの側に位置させたも構わない。

（第三実施例）
図３は、本発明のホットランナ金型を構成しているバルブの別の実施例を示した図であり、７５Ｂはバルブであり、第二実施例のバルブ７５Ａと異なっている点は、第二実施例のバルブピン７４ａに対して、第三実施例ではバルブピン７４ｂを構成していることであり、バルブ７５Ｂが、第二実施例のバルブ７５Ａと窒素ガスバルブ８３Ａを共有していることである。 従った、その他のボディ７５とピストン７４とボディヒータ７６とカバー７７と保持材８９に関しては、第二実施例と第三実施例共に同一であり、図３ではバルブピン７４ｂしか示していない。 当然のことながら、第三実施例には窒素ガスバルブ８３Ａは存在しない。

ここで、バルブピン７４ｂには、先端の部分に内部を窒素ガス供給流路７４ｂｚが形成されていて、窒素ガス供給流路７４ｂｚの先端には、窒素ガス供給流路７４ｂｚの先端の側からもう一方の側に流体が逆流しない様な構造となっている逆止弁７４ｂａが配設されている。

所で、窒素ガス供給流路７４ｂｚはバルブピン７４ｂの側面で開口していて、その開口部は、ゴムホースやビニールホース等のホース７４ｂｂと、磁石や電動モータ等によって作動する電動式の開閉弁４１と、更には窒素ガス配管４２を介して、窒素ガス発生装置４０に接続している。 尚、窒素ガス発生装置４０に関しては、分離膜方式によるものでも、ＰＳＡ方式によるものでも、窒素ガスボンベによるものでも、その他の方式によるものでも構わない。

また、開閉弁４１は、射出成形機１０のスクリュー駆動装置（図示せず）も制御することが出来る制御装置５０が接続していて、開閉弁４１と射出成形機１０の両方の制御を両者共に関連付けて自由に出来るようになっている。 そして、開閉弁４１には制御装置５０よりの開閉信号５１が、即ちスクリュー駆動装置（図示せず）の射出の作動に合わせて射出直前に開閉弁４１を開放する信号が受信可能となっているのである。

尚、ピストン７４と一体のバルブピン７４ｂがピストン７４の作動によって同時にピストン７４のストローク分が移動することで、窒素ガスを送り込むホース７４ｂｂも同時に移動することになり、ボディ７５または保持材８９にホース７４ｂｂが移動する際に障害にならない様に何等かの配慮を払う必要があることは当然のことである。

本発明による、射出成形機の成形方法および成形装置は前述したように構成されており、以下に、その動作について説明する。

先ず、ノズル３０より射出された溶融樹脂は、スプルーブシュ７２に形成されたスプルー７０ｘとマニホールド９２に形成されたホットランナ７０ｙを通過した後に、バルブ７５Ｂに到達し、構成しているボディ７５の内側とバルブピン７４ｂの外側に滞留し、制御装置５０からの指示によってピストン７４を作動することによってバルブゲート７０ｚを開放することでキャビティ７０ａに溶融樹脂を送り込んでいる。

この場合、バルブゲート７０ｚの開放は、原則としては溶融樹脂をノズル３０より射出した直後が望ましいが、射出直前や射出時等色々な時点も考えられる。 即ち、溶融樹脂の流動性の高い樹脂では射出直前で良いし、溶融樹脂の流動性の低い樹脂では射出直後が望ましいとも言える。

また、射出装置と開閉弁４１とバルブ７５Ｂに接続している制御装置５０の制御によって、キャビティ７０ａに溶融樹脂を送り込むのに先行して、窒素ガス発生装置４０と接続している開閉弁４１を開放させることで窒素ガスを送り込んでいる。

本発明のノズルを示した図 本発明のホットランナ金型を示した図 本発明のホットランナ金型を構成しているバルブの別の実施例を示した図 従来の全体図

符号の説明

１０・・・・・・射出成形機
１１・・・・・・加熱筒
１１ａ・・・・・材料供給口
１２・・・・・・スクリュー
１２ａ・・・・・螺旋溝
１３・・・・・・加熱筒ヘッド
１６・・・・・・スクリューヘッド
１７・・・・・・押し金
１８・・・・・・逆流防止リング
１９・・・・・・ヒータ
２０・・・・・・ホッパー
２９・・・・・・取付ボルト
３０・・・・・・ノズル
３０Ａ・・・・・ノズル
３１・・・・・・ノズル本体
３２・・・・・・窒素ガス供給配管
３３・・・・・・逆止弁
３４・・・・・・固定リング
４０・・・・・・窒素ガス発生装置
４１・・・・・・開閉弁
４２・・・・・・窒素ガス配管
４３・・・・・・窒素ガス配管
５０・・・・・・制御装置
５１・・・・・・開閉信号
５５・・・・・・エアー送付信号
５６・・・・・・エアー送付信号
５７・・・・・・エアー送付信号
５８・・・・・・エアー送付信号
６０・・・・・・金型
６０ｂ・・・・・ガス吸引口
６１・・・・・・固定型
６２・・・・・・移動型
６０ａ・・・・・キャビティ
７０・・・・・・金型
７０ａ・・・・・キャビティ
７０ｗ・・・・・窒素ガスバルブゲート
７０ｘ・・・・・スプルー
７０ｙ・・・・・ホットランナ
７０ｚ・・・・・バルブゲート
７１・・・・・・ロケートリング
７２・・・・・・スプルーブシュ
７３・・・・・・スプルーブシュ用ヒータ
７４・・・・・・ピストン
７４ａ・・・・・バルブピン
７４ｂ・・・・・バルブピン
７４ｂａ・・・・逆止弁
７４ｂｂ・・・・ホース
７４ｂｚ・・・・窒素ガス供給流路
７５・・・・・・ボディ
７５Ａ・・・・・バルブ
７５Ｂ・・・・・バルブ
７６・・・・・・ボディヒータ
７７・・・・・・カバー
７８・・・・・・カートリッジヒータ孔
７９・・・・・・冷却水孔
８１・・・・・・冷却水孔
８２・・・・・・ピストン
８２ａ・・・・・バルブピン
８３・・・・・・窒素ガスバルブ駆動部
８３Ａ・・・・・窒素ガスバルブ
８４・・・・・・カバー
８５・・・・・・間隔決めスペーサブロック
８６・・・・・・間隔決めスペーサブロック
８７・・・・・・間隔決めスペーサブロック
８８・・・・・・ノックピン
８９・・・・・・保持材
９１・・・・・・固定側取付板
９２・・・・・・マニホールド
９３・・・・・・バックプレート
９４・・・・・・固定型
９５・・・・・・移動型
９６・・・・・・スペーサーブロック

Claims (10)

1. 射出成形機の成形方法に於いて、溶融した樹脂の流れに先行して溶融樹脂を金型（６０）に流し込む連絡をするノズル（３０Ａ）より窒素ガスを注入することで前記樹脂が空気に接触するのを防ぎ、それによって前記樹脂の酸化を防止することを特徴とする射出成形機の成形方法。
2. 射出成形機の成形方法に於いて、溶融した樹脂の流れに先行してキャビティ（６０ａ、７０ａ）に窒素ガスを注入することで前記樹脂が空気に接触するのを防ぎ、それによって前記樹脂の酸化を防止することを特徴とする射出成形機の成形方法。
3. 前記キャビティ（６０ａ、７０ａ）に前記窒素ガスを注入する方法は、窒素ガスバルブ（８３Ａ）によって前記キャビティ（６０ａ、７０ａ）に面している窒素ガスバルブゲート（７０ｗ）を開放して前記窒素ガスを注入するものであることを特徴とする請求項２に記載の射出成形機の成形方法。
4. 前記キャビティ（７０ａ）に前記窒素ガスを注入する方法は、前記樹脂の流れを開閉するバルブ（７５Ｂ）によってバルブゲート（７０ｚ）を開放する直前に前記窒素ガスの注入を行うものであることを特徴とする請求項２に記載の射出成形機の成形方法。
5. 前記窒素ガスを注入する時期は、前記樹脂を射出する直前であることを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の射出成形機の成形方法。
6. 射出成形機の成形装置に於いて、溶融樹脂を金型（６０）に流し込む連絡をするノズル（３０Ａ）の先端中心に窒素ガス供給配管（３２）を設け、前記窒素ガス供給配管（３２）には開閉弁（４１）と窒素ガス発生装置（４０）を接続し、前記ノズル（３０Ａ）の先端から射出の直前に窒素ガスを注入する制御が可能なように制御装置（５０）を射出装置と前記開閉弁（４１）に接続したことを特徴とする射出成形機の成形装置。
7. 前記窒素ガス供給配管（３２）には、前記ノズル（３０Ａ）の先端側に前記開閉弁（４１）の側からのみ流体を流すことが出来る逆止弁（３３）を配設したことを特徴とする請求項６に記載の射出成形機の成形装置。
8. 射出成形機の成形装置に於いて、溶融樹脂を金型（６０）に流し込む連絡をするノズル（３０）から射出された溶融した樹脂はスプルー（７０ｘ）とホットランナ（７０ｙ）とバルブゲート（７０ｚ）を経由してキャビティ（７０ａ）に流入するように構成したものであり、前記バルブゲート（７０ｚ）はバルブ（７５Ａ）によって開閉し、前記キャビティ（７０ａ）に面している窒素ガスバルブゲート（７０ｗ）は窒素ガスバルブ（８３Ａ）によって開閉する一方窒素ガス発生装置（４０）に接続し、前記キャビティ（７０ａ）内に前記窒素ガスバルブゲート（７０ｚ）からの窒素ガスの注入に続いて前記バルブゲート（７０ｚ）より前記樹脂が流入するように制御装置（５０）を射出装置と前記窒素ガスバルブ（８３Ａ）と前記バルブ（７５Ａ）に接続したことを特徴とする射出成形機の成形装置。
9. 前記窒素ガスバルブゲート（７０ｗ）は、前記バルブゲート（７０ｚ）の近傍に配設したことを特徴とする請求項８に記載の射出成形機の成形装置。
10. 射出成形機の成形装置に於いて、溶融樹脂を金型（６０）に流し込む連絡をするノズル（３０）から射出された溶融した樹脂はスプルー（７０ｘ）とホットランナ（７０ｙ）とバルブゲート（７０ｚ）を経由してキャビティ（７０ａ）に流入するように構成したものであり、前記バルブゲート（７０ｚ）はバルブ（７５Ｂ）によって開閉し、前記バルブ（７５Ｂ）を構成しているバルブピン（７４ｂ）の先端中心に窒素ガス供給流路（７４ｂｚ）を形成し、前記窒素ガス供給流路（７４ｂｚ）には開閉弁（４１）と窒素ガス発生装置（４０）を接続し、前記窒素ガス供給流路（７４ｂｚ）には前記バルブピン（７４ｂ）の先端側に前記開閉弁（４１）の側からのみ流体を流すことが出来る逆止弁（７４ｂａ）を配設し、前記キャビティ（７０ａ）内に前記窒素ガス供給流路（７４ｂｚ）からの窒素ガスの注入に続いて前記バルブゲート（７０ｚ）より前記樹脂が流入するように制御装置（５０）を射出装置と前記開閉弁（４１）と前記バルブ（７５Ｂ）に接続したことを特徴とする射出成形機の成形装置。

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