JP2013202826A - ホットランナユニットを用いた射出成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】射出ユニットの配置態様によらず、確実にホットランナと固定金型の間に射出可能な加圧密着状態を提供する。
【解決手段】射出ユニットの駆動装置とは別に設けた進退駆動手段で、ホットランナユニットを固定金型に向けて前進させてホットランナを固定金型に当接させるステップＳ１と、ホットランナを固定金型に当接させた状態で、固定プラテンとホットランナユニットとの間に形成される型締め方向隙間の大きさを検出するステップＳ２と、検出した型締め方向隙間の大きさに基づいて、ホットランナと固定金型との当接状態の良否を判定するステップＳ３、及び、良好な当接状態が形成されていると判定された場合に、駆動装置で射出ユニットを前進させて、固定金型に当接した状態のホットランナユニットに射出ノズルを押し当てることにより、ホットランナを固定金型にノズルタッチ力でもって押し付けるステップＳ４とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ホットランナユニットを用いた射出成形方法に関する。

例えばバンパーやインパネ等の比較的大型な樹脂製部品を射出成形で製作する場合、複数の射出点へ向けて供給される溶融樹脂の射出量を安定させて成形精度を確保する目的で、複数の射出ユニットを具備した射出成形機が用いられることがある（例えば、下記特許文献１を参照）。

また、最近では、１台の射出成形機で複数種の樹脂製部品を成形することもあり、この場合、射出成形機の固定プラテンから固定金型を取り外して、次に成形する樹脂製部品に対応した固定金型を搬入する作業（金型の交換作業）が行われる。ここで、下記特許文献１に記載のように、複数の射出ユニットを固定金型に接続する場合には、固定金型の搬入出方向を避けて、固定金型の上方又は下方に射出ユニットを設置する必要があるが、この種の射出ユニットは非常に大型であるため、射出ユニットを固定金型の周囲に複数配置することで設置スペースの大幅な増加を招く。また、射出ユニットの配置場所が金型の上下方向に限定されることで、金型交換時に固定金型の上面に配置した射出ユニットを一時的に上方に持上げる必要が生じるなど、金型の段替え工数が増加し、生産性の低下を招く。

上記問題を解決するべく、本出願人は、下記特許文献２に示す射出成形機を提案している。すなわち、下記特許文献２には、固定プラテンの周囲に複数の射出ユニットを配設すると共に、固定プラテンに、射出ユニットに対応する数のホットランナを設け、これらホットランナを何れも固定金型に対して進退可能に配置することで、射出ユニットからの押圧力を受けた際、ホットランナのノズル部を固定金型のノズル受け部に当接可能とした射出成形機が記載されている。また、同特許文献には、射出成形機として、射出ユニットと同一直線上にないホットランナにガイドプレート部を固定し、このガイドプレート部を固定プラテンに対して摺動可能に支持したものが記載されると共に、このガイドプレート部を固定したホットランナのノズル受け部に射出ユニットの射出ノズルを型締め方向に対して傾斜した向きから押し当てることで、ホットランナを固定金型に向けて前進させて、ホットランナの先端を固定金型に所定の押圧力で当接させ、然る後、溶融樹脂の射出を行う方法が記載されている。

特開２００９−６１６９３号公報 特開２０１１−７３１７９号公報

上記特許文献２に記載のように、固定プラテンに対して摺動可能なガイドプレート部をホットランナに固定することで、例えば型締め方向に対して傾斜した向きに前進可能に配置した射出ユニットでホットランナに押圧力を付与した際、この押圧力のうちホットランナを曲げる向きの分力（型締め方向に直交する向きの分力）をガイドプレート部で受けることができる。これにより、ノズルタッチ時におけるホットランナの曲げ変形を防止するようにしている。しかしながら、上記特許文献２に記載の射出成形機の実用化に際しては、未だ以下の問題が懸念される。すなわち、射出ユニットとホットランナとを分離して構成する場合に、溶融樹脂の射出動作を確実に実施可能とするためには、ホットランナと固定金型との間はもちろんのこと、射出ユニットとホットランナとの間においても射出可能な程度にまで両者が加圧密着した状態とすることが求められる。ところが、上記特許文献２に記載の射出成形機は、固定プラテン内に配置したホットランナを固定金型から離れる向きに移動（後退）させることで、金型の交換を可能とするものであるから、金型交換後の最初の射出成形開始時には、ホットランナはノズルタッチ時の位置よりも後方にずれた位置にある。そのため、射出ユニットが型締め方向に対して傾斜した向きに前進可能に配置されている場合には、射出ノズルの中心軸とホットランナのノズル受け部の中心軸とがずれてしまう（後述する図５を参照）。これでは、正確に射出ノズルをホットランナのノズル受け部に押し当てることは難しい。

例えば、ホットランナを後退させた状態で、射出ユニットの射出ノズルをノズル受け部に当接させた後、ホットランナと射出ユニットとを一体的に固定金型に向けて前進移動させる手段も考えられるが、この場合には、射出ユニットを斜め一方向に前進させる動作だけでは足りず、射出ユニットを固定金型に接近させる向き（例えば型締め方向に沿った向き）の移動動作がさらに必要となる。そのため、射出ユニットを２方向に移動させるための機構が必要となり、当該機構が複雑化する。また、移動機構が複雑化する分、位置制御も困難となる。

以上の事情に鑑み、本明細書では、射出ユニットの配置態様によらず、確実にホットランナと固定金型の間に射出可能な加圧密着状態を形成することができ、これにより安定した射出動作を保証することを、本発明により解決すべき技術的課題とする。

前記技術的課題の解決は、本発明に係るホットランナユニットを用いた射出成形方法によって達成される。すなわち、この射出成形方法は、ホットランナを一体に有し、固定金型に向けて進退可能に構成したホットランナユニットに、射出ユニットの射出ノズルを型締め方向に対して傾斜した向きから押し当てることで、ホットランナを固定金型に押し付ける射出成形方法において、射出ユニットの駆動装置とは別に設けた進退駆動手段で、ホットランナユニットを前進させてホットランナを固定金型に当接させた後、駆動装置で射出ユニットを前進させて、固定金型に当接した状態のホットランナユニットに射出ノズルを押し当てることにより、ホットランナを固定金型にノズルタッチ力をもって押し付ける点をもって特徴付けられる。

このように、本発明は、ホットランナと固定金型との間に射出可能な程度の加圧密着状態を形成する動作（ノズルタッチとも呼ばれる）を行うのに要する力（荷重）が、数トンにも及ぶ一方で、ホットランナを有するホットランナユニットを固定金型に向けて移動させるのに要する力（荷重）は上記ノズルタッチに要する力（以下、単にノズルタッチ力という。）に比べて小さい点に鑑みて成されたものであって、ノズルタッチ力の付与に用いる駆動手段（駆動装置）と、ホットランナユニットの前進に用いる駆動手段（進退駆動手段）とを別個に設け、進退駆動手段でホットランナユニットを前進させてホットランナを固定金型に当接させた後、駆動装置で射出ノズルを前進させてホットランナユニットに押し当てることにより、ホットランナを固定金型にノズルタッチ力をもって押し付けるようにしたことを特徴とする。このように、別個の駆動手段でもってホットランナユニットの前進駆動と、ホットランナの固定金型への押し付け動作を行うことで、ホットランナユニットを固定金型を基準に位置決めした状態でノズルタッチ力を付与することができる。これにより、射出ユニットが型締め方向に対して傾斜した向きに前進可能に配置されている場合においても、射出ノズルの中心軸とホットランナユニットのノズル受け部の中心軸とを一致させた状態で、射出ノズルをノズル受け部に正確に押し当てることができる。従って、射出ノズルとノズル受け部との間、及び、ホットランナと固定金型との間に射出可能な加圧密着状態を確実に形成することが可能となる。

また、ホットランナユニットの前進動作とノズルタッチ力の付与動作とを別個の駆動手段（進退駆動手段、駆動装置）により実施することで、ホットランナユニットの前進方向と同じ向きの前進駆動力を進退駆動手段により付与することができる。従って、これによってもホットランナユニットの前進動作を正確に行うことができる。また、射出ユニットについても単一方向の前進動作で足りるので、駆動装置を含めた移動機構の複雑化を回避しつつも正確に射出ノズルをホットランナユニットに押し当てることが可能となる。

また、本発明に係る射出成形方法は、ホットランナを固定金型に当接させた状態で、固定金型を取り付けた固定プラテンとホットランナユニットとの間に型締め方向隙間を設けると共に、この隙間の大きさを検出し、検出した型締め方向隙間の大きさに基づいて、ホットランナと固定金型との当接状態の良否を判定するものであってもよい。

上述のように、ホットランナが固定金型に当接する位置までホットランナユニットを前進させた状態で、射出ノズルをホットランナユニットに押し当てるようにすれば、原則、ホットランナユニットを正確に位置決めした状態でノズルタッチ力を付与することができる。しかしながら、溶融樹脂が繰り返し射出供給され続ける環境下においては、溶融樹脂の残部やその他の異物がホットランナと固定金型との間に堆積することがあるため、ホットランナが前進可能な位置まで前進しているにも関らず、ホットランナと固定金型との間に良好な当接状態が形成されていない、言い換えると、ホットランナユニットが所定の位置よりも後方にずれた状態で当接する事態が起こり得る。そこで、本発明では、ホットランナを固定金型に当接させた状態で、固定プラテンとホットランナユニットとの間に型締め方向隙間を設けると共に、この隙間の大きさを検出し、検出結果に基づいてホットランナと固定金型との当接状態の良否を判定するようにした。これにより、例えば検出した型締め方向隙間の大きさが予め設定した値（基準値）以下である場合には、ホットランナと固定金型との間に良好な当接状態が形成されているものとみなして、射出ユニットの前進動作によるホットランナの押し当て動作を実施することができる。また、検出した隙間の大きさが基準値を上回る場合には、何らかの異物がホットランナと固定金型との間に介在するなどの理由で、ホットランナと固定金型との間に良好な当接状態が形成されていないものとみなして、射出動作を中断することができる。従って、実際に射出ノズルをホットランナユニットに押し当てる前に、正確にホットランナユニットが位置決めされているか否かを判断することができるので、正確に位置決めされている場合のみ射出ユニットを前進駆動して確実にノズルタッチを行うことが可能となる。

例えばブロックを固定プラテンとホットランナユニットとの間に配設して、ブロックをストッパとしてホットランナユニットの位置決め（位置検出）を図る方法も考えられるが、その場合には、射出ユニットからの押圧力（ノズルタッチ力）の一部がブロックに分散してしまい、ホットランナと固定金型との間に十分なノズルタッチ力を付与することができないおそれがある。これに対して、本発明では、ホットランナを固定金型に当接させた状態で、型締め方向の隙間を積極的に設けるようにしたので、上記問題を回避して、射出ユニットからの押圧力をホットランナと固定金型との間に伝えて、両者の間に加圧密着状態を確実に形成することが可能となる。

以上のように、本発明によれば、射出ユニットの配置態様によらず、確実にホットランナと固定金型の間に射出可能な加圧密着状態を形成することができ、これにより安定した射出動作を保証することができる。

本発明の一実施形態に係るホットランナユニットを用いた射出成形方法の流れを示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る射出成形機用ホットランナユニットの断面図であって、図３に示すホットランナユニットのＡ−Ａ断面図である。 図２に示すホットランナユニットを矢印Ｂの方向から見た側面図である。 図２に示すホットランナユニットの要部拡大断面図である。 図２に示すホットランナユニットを矢印Ｃの方向から見た平面図であって、ノズルタッチに係る一連の動作を説明するための平面図である。 図２に示すホットランナユニットを矢印Ｃの方向から見た平面図であって、ノズルタッチに係る一連の動作を説明するための平面図である。 図２に示すホットランナユニットを矢印Ｃの方向から見た平面図であって、ノズルタッチに係る一連の動作を説明するための平面図である。

以下、本発明の一実施形態に係るホットランナユニットを用いた射出成形方法の一例を図１〜図７に基づき説明する。なお、以下の説明における「幅方向」とは、鉛直方向及び型締め方向の双方に直交する向きをいうものとする。

図１は、本発明の一実施形態に係るホットランナユニットを用いた射出成形方法の流れであって、特にホットランナユニットの動作を中心とした射出成形の流れを示すフローチャートである。同図に示すように、この射出成形方法は、射出ユニットの駆動装置とは別に設けた進退駆動手段で、ホットランナユニットを前進させてホットランナを固定金型に当接させるステップＳ１と、ホットランナを固定金型に当接させた状態で、固定プラテンとホットランナユニットとの間に形成される型締め方向隙間の大きさを検出するステップＳ２と、検出した型締め方向隙間の大きさに基づいて、ホットランナと固定金型との当接状態の良否を判定するステップＳ３、及び、良好な当接状態が形成されていると判定された場合に、駆動装置で射出ユニットを前進させて、固定金型に当接した状態のホットランナユニットに射出ノズルを押し当てることにより、ホットランナを固定金型にノズルタッチ力でもって押し付けるステップＳ４とを具備する。

まず、上記射出成形方法に使用するホットランナユニットを説明する。図２に、本発明に係る射出成形機用ホットランナユニット１０の断面図を示す。この断面図は、図３に示す同ホットランナユニット１０のＡ−Ａ断面図（ホットランナユニットを幅方向中央で断面視した図）に相当する。図２に示すように、本発明に係るホットランナユニット１０は、固定プラテン１１内に配設され、その先端を固定プラテン１１に取り付けられた固定金型１２に当接させることで射出ユニット１３（図５を参照）から射出された溶融樹脂を固定金型１２内のキャビティ（図示は省略）に供給可能なホットランナ１４を有する。この実施形態では、ホットランナユニット１０は、ホットランナ１４と、ホットランナ１４が一体化され、固定プラテン１１に立設した複数のガイドピン１５に対して摺動可能なガイドプレート部１６とを具備し、ガイドプレート部１６の摺動に伴い、ガイドプレート部１６と一体化されたホットランナ１４を固定金型１２に対して進退可能に構成してなる。また、ホットランナユニット１０は、図２に示すように、ホットランナ１４の基端を保持するランナ保持部１７をさらに具備したものでもよく、この場合、ランナ保持部１７を、複数の締結部材１８ａ，１８ｂを介してガイドプレート部１６に固定することで、ホットランナ１４とガイドプレート部１６とを非接触に一体化しつつ、このガイドプレート部１６と一体に摺動可能に構成される。

ホットランナ１４は、略筒状をなすランナ本体部１９（ゲートブッシュともいう。）と、ランナ本体部１９の先端に設けられ、ランナ本体部１９の内部を通過した溶融樹脂を吐出するためのノズル部２０とを有する。上記構成のホットランナ１４は、固定プラテン１１に設けた貫通孔２１の内周面との間に断熱可能な大きさの隙間を設けた状態で、貫通孔２１内に配設されている。また、ランナ本体部１９の外周には、ランナ本体部１９の内部を通過する溶融樹脂を高温に保つためのバンドヒータ２２が配設されている。

また、ホットランナ１４の先端側には、固定プラテン１１に摺接し、ホットランナ１４と一体に進退可能なガイド部２３が設けられている。このガイド部２３は例えば環状をなし、ホットランナ１４や固定プラテン１１に比べて熱伝導性の低い材料（例えばステンレス）で形成される。この図示例では、固定プラテン１１の貫通孔２１に例えばオイルレスブッシュなどのスリーブ部２４が嵌合固定されており、このスリーブ部２４にガイド部２３が嵌合し、スリーブ部２４の内周面にガイド部２３の外周面が摺接することで、ホットランナ１４のノズル部２０を固定金型１２のノズル受け部２５に当接可能としている。なお、ホットランナ１４のランナ本体部１９とノズル部２０とは別体に形成することができる。別体とすることで、例えば耐摩耗性が要求されるノズル部２０と、曲げじん性が要求されるランナ本体部１９とを異なる材料又は異なる処理プロセス（焼入れの有無など）で形成することができる。また、損耗の激しいノズル部２０のみを容易に交換することも可能となる。この場合、図２に示すように、ランナ本体部１９の外周にガイド部２３を配設し、ランナ本体部１９の先端外周とノズル部２０の基端内周とを螺合することで、ガイド部２３がランナ本体部１９とノズル部２０とで軸方向に挟持固定される。

ガイドプレート部１６は、例えば略矩形をなし、ホットランナ１４を挿通可能な挿通孔２６を幅方向中央に有すると共に、ガイドピン１５と摺接可能な摺接孔２７を有する。この実施形態では、図２及び図３に示すように、複数（この図示例では４本）のガイドピン１５が、射出成形機の型締め方向に平行な向きに立設しており、また、ガイドプレート部１６の、ホットランナ１４の挿通孔２６位置を中心とする点対称位置（この図示例では４隅近傍位置）にガイドピン１５に対応する数の摺接孔２７が形成されている。

また、この実施形態では、後述する進退駆動手段２８を配設するための凹部２９がガイドプレート部１６とガイドピン１５との摺接部の近傍（この図示例では、ガイドプレート部１６の上下２辺を切欠く位置）に形成され、この凹部２９に、油圧シリンダなどの進退駆動手段２８が配設されるようになっている。進退駆動手段２８は、例えばその本体部２８ａ（油圧シリンダの場合、シリンダ部）に取り付けた固定プレート３０をガイドプレート部１６の凹部２９両側部にボルト等で固定するとと共に、伸縮部２８ｂ（油圧シリンダの場合、ロッド部）の先端を固定プラテン１１に固定することで、本体部２８ａに対する伸縮部２８ｂの伸縮運動に伴い、本体部２８ａを固定したガイドプレート部１６に伸縮力（の反力）が伝達されるようになっている。また、この実施形態では、２個の進退駆動手段２８が配設されており、例えばガイドプレート部１６に固定した場合の重量バランスを考慮して、これら２個の進退駆動手段２８の重心がガイドプレート部１６の重心に一致する位置、言い換えると、ホットランナ１４の挿通孔２６を中心として点対称となる位置に凹部２９を形成している。

ランナ保持部１７は、この実施形態では、図２〜図４に示すように、ホットランナ１４の基端に設けられたフランジ部３１とガイドプレート部１６との間に介在させたリング部３２と、複数の締結部材１８ａ，１８ｂを介してガイドプレート部１６に固定することで、リング部３２とでフランジ部３１を挟持し、ホットランナ１４とガイドプレート部１６とを非接触に一体化可能とするランナブロック３３と、ランナブロック３３に設けられ、射出ユニット１３の射出ノズル３４（図５を参照）を押し当てることで、射出ノズル３４との間に加圧密着状態を形成可能なノズル受け部３５とを有する。

詳述すると、リング部３２は、ホットランナ１４のフランジ部３１を内周に配置可能とする第１環状部３６と、第１環状部３６に比べて内径が小さく、ホットランナ１４のランナ本体部１９を挿通可能な第２環状部３７とで構成される。よって、このリング部３２の第１環状部３６内にホットランナ１４のフランジ部３１を嵌合配置し、フランジ部３１の基端側端面にランナブロック３３を当接させた状態で、複数の締結部材１８ａ，１８ｂを介してランナブロック３３をガイドプレート部１６に締結固定することで、フランジ部３１がランナブロック３３とリング部３２とで挟持され、かつリング部３２がフランジ部３１とガイドプレート部１６とで挟持される。これにより、フランジ部３１の基端側端面をランナブロック３３とを密着させた状態で、ホットランナ１４とガイドプレート部１６とが所定の隙間を介した状態で一体化される。この場合、ホットランナ１４（のフランジ部３１）とランナブロック３３との密着状態を確保するため、図４に示すように、リング部３２の第１環状部３６の厚み寸法をフランジ部３１のそれより僅かに小さくしてもよい。また、ホットランナ１４の、内部に溶融樹脂が通過することによる熱膨張を考慮して、第１環状部３６とフランジ部３１との間、及び第２環状部３７とランナ本体部１９との間にそれぞれ所定の隙間を設けるようにしてもよい。なお、リング部３２は、上述のようにガイドプレート部１６に密着させた状態となることを考慮して、例えばステンレスなどのガイドプレート部に比べて熱伝導性の低い材料で形成されるのがよい。

また、この実施形態では、ガイドプレート部１６に、ホットランナ１４からガイドプレート部１６とガイドピン１５との摺接部への熱伝達を遮断可能なように冷却水通路３８が形成される。言い換えると、ガイドプレート部１６のうち、各ガイドピン１５との摺接部と、ホットランナ１４の挿通孔２６との間を通る冷却水通路３８が形成される。この冷却水通路３８は、例えば図３に示すように、ガイドプレート部１６に設けた下側の凹部２９の内面に一端３８ａを開口し、ガイドプレート部１６の長辺（に沿った）方向に並んで配設される複数（図３でいえば、右側の５本）の締結部材１８ａの直下（締結部材１８ａの延長線上）かつ近傍を通過するように延びている。そして、この冷却水通路３８は、これら複数の締結部材１８ａの直下近傍を通過した後、屈曲してガイドプレート部１６の短辺方向（幅方向）に向けて延び、さらに長辺方向に屈曲して、平行して配設される複数の締結部材１８ｂの直下近傍を通過した後、再び短辺方向に屈曲し、最後に長辺方向に屈曲して、一端３８ａと同様、凹部２９の内面に他端３８ｂを開口して終了する。

このように、冷却水通路３８は連続しており、一端３８ａから流入した冷却水が上述した経路を通って他端３８ｂから排出されるようになっている。そして、このように冷却水通路３８を形成することで、図３に示すようにガイドプレート部１６を平面視した状態で、リング部３２とガイドプレート部１６との当接部の周囲を取り囲むように、冷却水の流路が形成される。これにより、リング部３２を介したホットランナ１４から上記摺接部への熱伝達を遮断可能としている。

また、上述のように、ランナ保持部１７（ランナブロック３３）が複数の締結部材１８ａ，１８ｂを介してガイドプレート部１６に固定される場合、これら複数の締結部材１８ａ，１８ｂの近傍を通過するように、冷却水の流路が形成される。これにより、締結部材１８ａ，１８ｂを介したランナブロック３３から上記摺接部への熱伝達を遮断可能としている。

次に、上記構成のホットランナユニットを制御するための構成を説明する。固定プラテン１１とホットランナユニット１０との間には、ホットランナユニット１０を固定金型１２に向けて前進させてホットランナ１４を固定金型１２に当接させた状態で、ホットランナユニット１０と固定プラテン１１との間に形成される型締め方向隙間ｄ（図６を参照）を検出するための隙間検出部３９が配設される。この実施形態では、図５に示すように、固定プラテン１１の、ホットランナユニット１０のガイドプレート部１６と対向する面に対向凹部４０を設け、この対向凹部４０から突出しない位置に隙間検出部３９が設置される。なお、隙間検出部３９としては、上述のようにホットランナ１４を固定金型１２に当接させた状態における型締め方向隙間ｄを検出可能な限りにおいて任意のものが使用でき、例えば検知対象（ガイドプレート部１６）との距離を測定可能なタイプのセンサ（距離センサ）の他、検知対象が所定の距離範囲内にあることの有無のみを検知するタイプのセンサ（例えばリミットスイッチ）などが使用できる。

この隙間検出部３９は、制御部４１と電気的に接続されると共に、先に述べた射出ユニット１３の駆動装置（図示は省略）や進退駆動手段２８も制御部４１と電気的に接続されており、制御部４１に組み込まれた後述の制御プログラムに則って動作（駆動、検出の各動作）するように制御される。

制御部４１は、既述のように、進退駆動手段２８で、ホットランナユニット１０を固定金型１２に向けて前進させてホットランナ１４を固定金型１２に当接させるステップＳ１と、ホットランナ１４を固定金型１２に当接させた状態で、固定プラテン１１とホットランナユニット１０との間に形成される型締め方向隙間ｄの大きさを検出するステップＳ２と、検出した型締め方向隙間ｄの大きさに基づいて、ホットランナ１４と固定金型１２との当接状態の良否を判定するステップＳ３、及び、良好な当接状態が形成されていると判定された場合に、駆動装置で射出ユニット１３を前進させて、固定金型１２に当接した状態のホットランナユニット１０に射出ノズル３４を押し当てることにより、ホットランナ１４を固定金型１２にノズルタッチ力でもって押し付けるステップＳ４とを有する制御プログラムを組み込んでなる。

以下、上記構成のホットランナユニット１０を用いた射出成形の流れを、ホットランナユニット１０の制御態様を中心に説明する。

まず、図示しない可動プラテンと可動金型を移動させて、可動金型と固定金型１２との型締めを行う。また、この型締め動作と共に、制御部４１からの指令により進退駆動手段２８を収縮駆動させることで、図５に示す状態から、ホットランナユニット１０を固定金型１２に向けて前進させてホットランナ１４を固定金型１２に当接させる（ステップＳ１）。ここでは、進退駆動手段２８で、ホットランナユニット１０が前進可能な位置までホットランナユニット１０を前進させることで、ホットランナ１４の先端（ノズル部２０）を固定金型１２のノズル受け部２５に当接させる。

次いで、この状態（図６に示す状態）において、ホットランナユニット１０と固定プラテン１１との型締め方向隙間ｄの大きさを検出する（ステップＳ２）。この実施形態では、制御部４１からの指令により、固定プラテン１１の対向凹部４０に設置した隙間検出部３９で、隙間検出部３９とガイドプレート部１６の対向面との隙間寸法（型締め方向隙間ｄの大きさ）を検出する。

このように型締め方向隙間ｄを検出した後、検出した型締め方向隙間ｄの大きさに基づいて、ホットランナ１４と固定金型１２との当接状態の良否を判定する（ステップＳ３）。具体的には、制御部４１に組み込まれた制御プログラムに則って、例えば検出した型締め方向隙間ｄの大きさ（検出値）と、予め設定した値（基準値）との大小関係を比較することで、上記当接状態の良否を判定する。ここで、検出値が基準値以下である場合、ホットランナ１４の先端（ノズル部２０）と固定金型１２との間に良好な当接状態が形成されているとみなして、言い換えると、後に行う射出ユニットの押し当て動作により上記射出可能な加圧密着状態が形成可能であると判定し、駆動装置で射出ユニット１３を前進させる。そして、図７に示すように、射出可能な加圧密着状態を形成可能な押圧力（ノズルタッチ力）でもって、固定金型１２にホットランナ１４を当接した状態のホットランナユニット１０に設けたノズル受け部３５に射出ノズル３４を押し当てる。これにより、射出ユニット１３からの押圧力が、ノズル受け部３５とランナブロック３３を介してホットランナ１４へと伝達される。この際、射出ユニット１３の移動方向ｄ１と、対応するホットランナ１４の進退方向ｄ２とは一致しておらず、射出ユニット１３からの押圧力のうち型締め方向に平行な向きの成分（分力）のみが、対応するホットランナ１４へと伝達される。この実施形態では、ランナブロック３３とガイドプレート部１６との隙間４２であって、射出ユニット１３の押し当てによりその幅寸法が狭まる側（図３でいえば左側）に受け部材４３が配設されている。従って、上記押圧力のうち型締め方向に直交する向きの成分（分力）をこの受け部材４３及びガイドプレート部１６により受けることができ、ホットランナ１４への上記直交成分の伝達を可及的に回避することができる。

このようにしてホットランナ１４へと押圧力が伝達されると、ホットランナ１４のノズル部２０が固定金型１２のノズル受け部２５に相応の力で押し付けられ、これらノズル部２０とノズル受け部３５とが射出可能なレベルにまで加圧密着した状態となり、ノズルタッチが完了する（ステップＳ４）。よって、この状態から、射出ユニット１３より溶融樹脂を射出することで、射出された溶融樹脂が、ノズル受け部３５及びランナブロック３３内の流路、ホットランナ１４内の流路、および固定金型１２内の流路を通過して図示しないキャビティへと供給される。同様の動作を、例えば図示したホットランナユニット１０と並んで配設される１又は複数組（例えば２組）のホットランナユニット及び射出ユニットについても行うことで（図示は省略）、所定量の溶融樹脂がキャビティに供給される。

以上のように射出動作を行うことで溶融樹脂がキャビティ内に充填され、キャビティに準じた形状のワーク（射出成形品）が成形される。この際、上述したガイドプレート部１６を具備したホットランナユニット１０を用いることで、図５に示すように、射出ユニット１３を型締め方向に対して傾斜させた状態で配置することができる。よって、設置スペースが限られた環境下においても、複数（例えば３個）の射出ユニット１３を固定プラテン１１に隣接して配設することができる。このように複数の射出ユニット１３を使用して射出成形を行えるので、射出ユニット１個当りが負担すべき溶融樹脂の射出流量を減らして、キャビティ内を高速に充填することができる。これにより例えばバンパーやインパネの如き大型射出成形品であっても短時間で成形することが可能となる。

また、ステップＳ３において検出した型締め方向隙間ｄの大きさが基準値を上回る場合、何らかの異物がホットランナ１４のノズル部２０と固定金型１２のノズル受け部２５との間に介在している等の理由によりホットランナユニット１０が所定位置よりも後方にずれているとみなして、以後の射出動作を中断する。言い換えると、固定金型１２に当接した状態においても、なおホットランナユニット１０のノズル受け部３５の中心軸と、射出ノズル３４の中心軸がずれているものとみなして、射出ユニット１３の前進駆動を中止する（ステップＳ５）。これにより、無駄な射出動作を行わずに済み、歩留まりの向上が図られる。

上述のようにして所定形状のワークの射出成形を１又は複数回実施した後、他形状のワークを同一の射出成形機で成形するために、金型の交換を行う。この場合、固定プラテン１１に取り付けられた固定金型１２を取り外して、他形状のワークに対応した別の固定金型（図示は省略）を取り付けるための作業は、以下の手順で行う。まず、図７に示す状態から、駆動装置により射出ユニット１３を後方（固定プラテン１１から遠ざかる向き）に移動させ、射出ユニット１３の射出ノズル３４とホットランナユニット１０のノズル受け部２５との当接状態を解除する（図６に示す状態とする（ステップＳ６））。そして、ガイドプレート部１６と固定プラテン１１とに連結した進退駆動手段２８を伸長駆動し、ガイドプレート部１６を一体に有するホットランナユニット１０を固定金型１２に対して後退する向きに移動させることで、ホットランナ１４のノズル部２０と固定金型１２のノズル受け部２５との当接状態を解除して、図５に示すように、ホットランナ１４を固定金型１２から退避させる（ステップＳ７）。他に射出ユニットが存在する場合、これら他の射出ユニットに対応するホットランナユニットについても上記と同様の動作を行い、ホットランナ１４を固定金型１２の搬入出エリアから退避させる。然る後、固定金型１２を固定プラテン１１から取り外して水平方向（図５中、下方向）に向けて搬出し、次に射出成形を行うワーク用の新たな金型（固定金型）を搬入し、固定プラテン１１に固定する。これにより、金型の交換が完了する。このようにホットランナ１４を固定プラテン１１内に配設し、かつホットランナ１４が一体化されたガイドプレート部１６を、固定プラテン１１からガイドピン１５に摺接可能に配設した構成を採ることで、ホットランナユニット１０の若干の後退動作のみで、ホットランナ１４との干渉を避けて固定金型１２を固定プラテン１１から取り外すことができる。また、新たな固定金型１２を容易に固定プラテン１１に取り付けることができる。

以上のように金型の交換が終了したら、また上述したように、型締めを行うと共に、進退駆動手段２８の駆動によりホットランナ１４をガイドプレート部１６と一体に移動させ、ホットランナ１４のノズル部２０を固定金型１２のノズル受け部２５に当接させる（図６を参照）。然る後、対応する射出ユニット１３を前進させ、ランナ保持部１７に設けたノズル受け部３５に射出ノズル３４を押し当てることにより、ホットランナ１４のノズル部２０を所要の力で固定金型１２のノズル受け部２５に押し付け、これらノズル部２０とノズル受け部３５とを射出可能なレベルにまで加圧密着させた状態で溶融樹脂の射出を行う。このようにして、金型の交換と金型ごとの射出成形を繰り返し実施し、総射出成形数が予め設定した所定数に達した段階で、射出成形作業を終了する（ステップＳ８）。

また、上述のように、金型の交換と金型ごとの射出成形が繰り返し実施される場合、ホットランナ１４やランナ保持部１７内の流路を介して溶融樹脂が固定金型１２内のキャビティへと供給され続けることになるため、ホットランナ１４からの伝熱によりガイドプレート部１６が膨張し、固定プラテン１１（のガイドピン１５）との摺接部における隙間（摺動隙間）が詰まり、円滑な摺動が妨げられる懸念が生じる。この点、本実施形態では、ガイドプレート部１６に、ホットランナ１４からガイドプレート部１６とガイドピン１５との摺接部への熱伝達を遮断可能な冷却水通路３８を形成したので、この冷却水通路３８に流通させた冷却水が、熱源となるホットランナ１４から上記摺接部への熱伝達経路においてガイドプレート部１６が有する熱を吸収する。これにより、ガイドプレート部１６のうち冷却水通路３８よりも摺接部に近い側での温度上昇が阻止され、摺接部近傍におけるガイドプレート部１６の熱膨張が抑えられる。従って、摺接部においてガイドプレート部１６とガイドピン１５との間に形成される摺動隙間が詰まる事態が回避でき、ガイドプレート部１６の円滑な摺動、ひいてはガイドプレート部１６と一体化されるホットランナ１４の円滑な進退動作が保証され得る。

このように、本発明では、別個の駆動手段でもってホットランナユニット１０の前進駆動と、ホットランナ１４の固定金型１２への押し付け動作（ノズルタッチ力による押し付け動作）を行うようにしたので、ホットランナユニット１０を固定金型１２を基準に位置決めした状態でホットランナユニット１０にノズルタッチ力を付与することができる。これにより、射出ユニット１３が型締め方向に対して傾斜した向きに前進可能に配置されている場合においても、射出ノズル３４の中心軸とホットランナユニット１０のノズル受け部３５の中心軸とを一致させた状態で（図６に示す状態）、射出ノズル３４をノズル受け部３５に正確に押し当てることができる。従って、射出ノズル３４とノズル受け部３５との間、及び、ホットランナ１４と固定金型１２との間に射出可能な加圧密着状態を確実に形成することが可能となる。

また、ホットランナユニット１０の前進動作とノズルタッチ力の付与動作とを別個の駆動手段（進退駆動手段２８、駆動装置）により実施することで、ホットランナユニット１０の前進方向と同じ向きの前進駆動力を進退駆動手段２８により付与することができる。従って、これによってもホットランナユニット１０の前進動作を正確に行うことができる。また、射出ユニット１３についても単一方向の前進動作で足りるので、駆動装置を含めた移動機構の複雑化を回避しつつも正確に射出ノズル３４をホットランナユニット１０のノズル受け部３５に押し当てることが可能となる。

また、ホットランナユニット１０の前進に用いる駆動手段（進退駆動手段２８）と、射出ユニット１３によるノズルタッチ力の付与に用いる駆動手段（駆動装置）とを分けることで、ホットランナユニット１０に取り付けられる進退駆動手段２８を小型化することができる。また、進退駆動手段２８には、ノズルタッチ力に相当する出力は要求されないので、進退駆動手段２８に高出力のものを使用せずに済み、これによっても進退駆動手段２８の小型化が可能となる。

また、この実施形態では、ホットランナユニット１０を前進させてホットランナ１４を固定金型１２に当接させた状態で、固定プラテン１１とホットランナユニット１０との間に型締め方向隙間ｄを設けると共に、この隙間ｄの大きさを検出し、検出した値と予め設定した基準値との大小比較により、ホットランナ１４と固定金型１２との当接状態の良否を判定するようにした。これにより、例えば検出した型締め方向隙間ｄの大きさが基準値以下である場合には、ホットランナ１４と固定金型１２との間に良好な当接状態が形成されているものとみなして、射出ユニット１３の前進動作による加圧密着状態の形成を図ることができる。一方で、検出した型締め隙間ｄの大きさが基準値を上回る場合には、何らかの異物がホットランナ１４のノズル部２０と固定金型１２のノズル受け部２５との間に介在している等の理由で良好な当接状態が形成されていないとみなして、射出動作を中断することができる。従って、実際に射出ノズル３４をホットランナユニット１０のノズル受け部３５に押し当てる前に、正確にホットランナユニット１０が固定金型１２に対して位置決めされているか否かを判断することができるので、正確に位置決めされている場合のみ射出ユニット１３を前進駆動して確実にノズルタッチを行うことが可能となる。これにより歩留まりの向上が期待できる。また、このように当接状態の良否を判定することで、進退駆動手段２８によるホットランナユニット１０の前進駆動を精度良く行わなくて済む。言い換えると、固定金型１２に当接する位置までホットランナユニット１０を前進させるだけの単純な制御で足りる。これによっても、ホットランナユニット１０の位置決め制御を容易かつ簡易な機構で実施することができる。

以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明に係る射出成形方法は上記例示の形態に限定されることなく、本発明の範囲内において任意の形態を採り得る。

例えば、ステップＳ３において、検出した型締め方向隙間ｄの大きさが、予め設定した数値範囲に含まれるか否かをもって、上記当接状態の良否を判定するようにしてもよい。すなわち、ステップＳ２において検出した型締め方向隙間ｄの大きさが予め設定した数値範囲に含まれる場合には、ホットランナ１４と固定金型１２との間に良好な当接状態が形成されているものとみなして、射出ユニット１３の前進動作による加圧密着状態の形成を図る（以後の射出動作を行う）ことができる。また、検出した型締め方向隙間ｄの大きさが予め設定した数値範囲の下限よりも小さい（設定範囲を外れる）場合には、ホットランナ１４の先端（ノズル部２０）が摩耗する等して、固定金型１２との間に良好な当接状態が形成されていないとみなして、射出動作を中断することができる。従って、異物混入の場合だけでなく、継続使用に伴うホットランナ１４の摩耗も考慮して、ホットランナユニット１０が固定金型１２に対して正確に位置決めされている場合にのみ射出ユニット１３を前進駆動して確実にノズルタッチを行うことが可能となる。

また、以上の実施形態では、図示した射出ユニット１３を含む３個の射出ユニットを配設した場合を例示したが、もちろんこれには限定されず、１個又は２個、あるいは４個以上の射出ユニットを具備した射出成形機に適用することも可能である。

また、上記以外の事項についても、本発明の技術的意義を没却しない限りにおいて他の具体的形態を採り得ることはもちろんである。

１０ ホットランナユニット
１１ 固定プラテン
１２ 固定金型
１３ 射出ユニット
１４ ホットランナ
１５ ガイドピン
１６ ガイドプレート部
１７ ランナ保持部
１８ａ，１８ｂ 締結部材
１９ ランナ本体部
２０ ノズル部
２１ 貫通孔
２２ バンドヒータ
２３ ガイド部
２４ スリーブ部
２５ ノズル受け部
２６ 挿通孔
２７ 摺接孔
２８ 進退駆動手段
２９ 凹部
３０ 固定プレート
３１ フランジ部
３２ リング部
３３ ランナブロック
３４ 射出ノズル
３５ ノズル受け部
３６ 第１環状部
３７ 第２環状部
３８ 冷却水通路
３９ 隙間検出部
４０ 対向凹部
４１ 制御部
４２ 隙間（ガイドプレート部とランナブロックとの間）
４３ 受け部材
ｄ 型締め方向隙間（ガイドプレート部と固定プラテンとの間）

Claims (2)

1. ホットランナを一体に有し、固定金型に向けて進退可能に構成したホットランナユニットに、射出ユニットの射出ノズルを型締め方向に対して傾斜した向きから押し当てることで、前記ホットランナを前記固定金型に押し付ける射出成形方法において、
   前記射出ユニットの駆動装置とは別に設けた進退駆動手段で、前記ホットランナユニットを前進させて前記ホットランナを前記固定金型に当接させた後、
   前記駆動装置で前記射出ユニットを前進させて、前記固定金型に当接した状態の前記ホットランナユニットに前記射出ノズルを押し当てることにより、前記ホットランナを前記固定金型にノズルタッチ力をもって押し付けることを特徴とするホットランナユニットを用いた射出成形方法。
2. 前記ホットランナを前記固定金型に当接させた状態で、前記固定金型を取り付けた固定プラテンと前記ホットランナユニットとの間に型締め方向隙間を設けると共に、この隙間の大きさを検出し、
   前記検出した型締め方向隙間の大きさに基づいて、前記ホットランナと前記固定金型との当接状態の良否を判定する請求項１に記載のホットランナユニットを用いた射出成形方法。

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