JP2022112678A - 射出成形装置および射出成形用の成形型 - Google Patents

Abstract

【課題】射出成形装置によって成形される成形品の形状を異ならせる際の手間や費用を低減する。
【解決手段】射出成形装置は、固定型と、固定型に対向する可動型と、固定型に対して可動型を移動させる型締部と、固定型および可動型によって区画されるキャビティーに溶融材料を射出する射出部と、キャビティーにて成形された成形品を押し出すエジェクターピンと、を備える。固定型と可動型との少なくともいずれか一方には、キャビティーに連通する穴部と、穴部に連通する流路とが形成されており、エジェクターピンは、穴部に収納されており、流路を介して穴部に供給される作動流体からの圧力によってキャビティーに向かって移動して成形品を押し出す。
【選択図】図５

Description

本開示は、射出成形装置および射出成形用の成形型に関する。

特許文献１には、可動型から成形品を押し出すためのエジェクター装置を備える射出成形装置が開示されている。この射出成形装置では、エジェクター装置は、エジェクターピンと、エジェクターピンを移動させるための部品であるエジェクト用モーターとを備えており、可動プラテンに取り付けられている。エジェクト用モーターが駆動することによりキャビティーにエジェクターピンが前進して、可動型から成形品が押し出される。

特開２０２０－１５７６３５号公報

上記文献のような射出成形装置では、成形品の形状を変更する場合、成形型を変更するだけではなく、エジェクターピンを移動させるための部品をも変更する必要があるので、成形品の形状を変更するために手間や費用がかかる。

本開示の第１の形態によれば、射出成形装置が提供される。この射出成形装置は、固定型と、前記固定型に対向する可動型と、前記固定型に対して前記可動型を移動させる型締部と、前記固定型および前記可動型によって区画されるキャビティーに溶融材料を射出する射出部と、前記キャビティーにて成形された成形品を押し出すエジェクターピンと、を備える。前記固定型と前記可動型との少なくともいずれか一方には、前記キャビティーに連通する穴部と、前記穴部に連通する流路とが形成されており、前記エジェクターピンは、前記穴部に収納されており、前記流路を介して前記穴部に供給される作動流体からの圧力によって前記キャビティーに向かって移動して前記成形品を押し出す。

本開示の第２の形態によれば、射出成形用の成形型が提供される。この成形型は、固定型と、前記固定型に対向し、前記固定型に対して移動する可動型と、を備える。前記固定型および前記可動型は、溶融材料を充填されるキャビティーを区画し、前記固定型と前記可動型との少なくともいずれか一方には、前記キャビティーに連通する穴部と、前記穴部に連通する流路とが形成されており、前記穴部は、前記キャビティーにて成形された成形品を押し出すエジェクターピンを収納し、前記エジェクターピンは、前記流路を介して前記穴部に供給される作動流体からの圧力によって前記キャビティーに向かって移動して前記成形品を押し出す。

第１実施形態の射出成形装置の概略構成を示す正面図。 第１実施形態の射出成形装置の概略構成を示す断面図。 フラットスクリューの概略構成を示す斜視図。 バレルの概略構成を示す平面図。 第１実施形態の成形型の概略構成を示す断面図。 第１実施形態の可動型の概略構成を示す平面図。 エジェクターピンが移動する様子を示す第１の説明図。 エジェクターピンが移動する様子を示す第２の説明図。

Ａ．第１実施形態：
図１は、第１実施形態における射出成形装置１０の概略構成を示す正面図である。図１には、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向を示す矢印が示されている。Ｘ方向およびＹ方向は、水平面に平行な方向であり、Ｚ方向は、重力方向とは反対の方向である。図２以降に示すＸ，Ｙ，Ｚ方向は、図１に示すＸ，Ｙ，Ｚ方向に対応している。以下の説明において、向きを特定する場合には、矢印の指し示す方向である正の方向を「＋」、矢印の指し示す方向とは反対の方向である負の方向を「－」として、方向表記に正負の符合を併用する。

射出成形装置１０は、射出部１００と、型締部２００と、成形型３００と、加圧ポンプ４００と、制御部５００とを備えている。本実施形態では、射出部１００、型締部２００、加圧ポンプ４００、および、制御部５００は、基台２０に固定されている。成形型３００は、型締部２００に装着されている。

射出部１００には、成形品の材料である成形材料が投入されるホッパー１０１が接続されている。成形材料として、例えば、ペレット状に形成された熱可塑性樹脂が用いられる。成形材料は、例えば、ペレット状に加工されている。

射出部１００は、ホッパー１０１から供給された成形材料の少なくとも一部を可塑化して溶融材料を生成し、成形型３００内に溶融材料を射出注入する。「可塑化」とは、熱可塑性を有する成形材料に熱が加わり溶融することを意味する。また、「溶融」とは、熱可塑性を有する成形材料が融点以上の温度に加熱されて液状になることのみならず、熱可塑性を有する成形材料がガラス転移点以上の温度に加熱されることにより軟化して流動性が発現することをも意味する。成形型３００に射出注入された溶融材料は、成形型３００内で冷えて固化することによって成形品になる。

加圧ポンプ４００は、可撓性を有するチューブ４１０によって成形型３００に接続されている。加圧ポンプ４００は、制御部５００の制御下で駆動される。加圧ポンプ４００は、後述するエジェクターピン３３０によって成形品を押し出す際に、エジェクターピン３３０を移動させるための作動流体を成形型３００に供給する。本実施形態では、作動流体として、圧縮空気が用いられる。作動流体として圧縮空気が用いられるので、加圧ポンプ４００には、例えば、遠心式圧縮機や、ターボ型コンプレッサーを用いることができる。なお、作動流体として、圧縮空気以外の気体や、油等の液体が用いられてもよい。作動流体として油等の液体が用いられる場合には、加圧ポンプ４００には、例えば、渦巻ポンプや、ギアポンプや、ピストンポンプ等を用いることができる。

制御部５００は、１つまたは複数のプロセッサーと、主記憶装置と、外部との信号の入出力を行う入出力インターフェイスとを備えるコンピューターによって構成されている。制御部５００は、プロセッサーが主記憶装置上にプログラムを読み込んで実行することによって射出部１００および型締部２００を制御して、成形品を製造する。

図２は、射出成形装置１０の概略構成を示す断面図である。図２には、射出部１００と型締部２００と成形型３００との断面が表されている。射出部１００は、可塑化部１１０と、射出制御機構１２０と、ノズル１３０とを備えている。

可塑化部１１０は、ホッパー１０１から供給されたペレット状の成形材料の少なくとも一部を可塑化し、流動性を有するペースト状の溶融材料を生成して、溶融材料を射出制御機構１２０に供給する機能を有している。本実施形態では、可塑化部１１０は、スクリュー駆動部１１１と、スクリューケース１１３と、フラットスクリュー１１５と、バレル１１６と、可塑化ヒーター１１７とを備えている。

スクリュー駆動部１１１は、モーターと減速機とによって構成されている。スクリュー駆動部１１１は、制御部５００の制御下で駆動される。スクリュー駆動部１１１は、フラットスクリュー１１５に接続されている。

フラットスクリュー１１５は、スクリューケース１１３とバレル１１６とによって囲まれた空間に収納されている。上記空間内に収納されているフラットスクリュー１１５は、スクリュー駆動部１１１からの回転駆動力によって回転する。

バレル１１６の中央部には、バレル１１６を貫通する連通孔１１８が設けられている。連通孔１１８には、後述する射出シリンダー１２１が接続されている。連通孔１１８には、射出シリンダー１２１よりも上流部に、逆止弁１２４が設けられている。

可塑化ヒーター１１７は、バレル１１６に埋め込まれている。可塑化ヒーター１１７は、電力の供給を受けて発熱する。可塑化ヒーター１１７の温度は、制御部５００によって制御される。

図３は、フラットスクリュー１１５の概略構成を示す斜視図である。フラットスクリュー１１５は、略円柱形状を有している。フラットスクリュー１１５の中心軸ＲＸに沿った方向の高さは、フラットスクリュー１１５の直径よりも小さい。フラットスクリュー１１５は、バレル１１６に対向する溝形成面１５０を有している。溝形成面１５０には、中央部１５１を中心にして渦状に延びている溝１５２が形成されている。溝１５２は、フラットスクリュー１１５の側面に形成された材料導入口１５３に連通している。ホッパー１０１から供給された成形材料は、材料導入口１５３から溝１５２に導入される。本実施形態では、溝形成面１５０には、３本の溝１５２が形成されている。溝１５２同士の間は、凸条部１５４によって隔てられている。なお、溝１５２の数は、３本に限られず、１本でもよいし、２本でもよいし、４本以上でもよい。溝１５２の形状は、渦状に限られず、螺旋状あるいはインボリュート曲線状でもよいし、中央部１５１から外周に向かって弧を描く形状でもよい。

図４は、バレル１１６の概略構成を示す平面図である。バレル１１６は、フラットスクリュー１１５の溝形成面１５０に対向する対向面１６０を有している。対向面１６０の中央には、連通孔１１８が設けられている。連通孔１１８は、フラットスクリュー１１５の中心軸ＲＸの延長線上に設けられている。対向面１６０には、連通孔１１８に接続され、連通孔１１８から外周に向かって渦状に延びている複数の案内溝１６１が形成されている。なお、対向面１６０に設けられた案内溝１６１は、連通孔１１８に接続されていなくてもよい。また、対向面１６０に案内溝１６１が設けられていなくてもよい。

フラットスクリュー１１５の溝１５２に供給された成形材料は、フラットスクリュー１１５の回転および可塑化ヒーター１１７からの加熱によって、フラットスクリュー１１５とバレル１１６との間において可塑化されながら、フラットスクリュー１１５の回転によって溝１５２および案内溝１６１に沿って流動し、フラットスクリュー１１５の中央部１５１へと導かれる。中央部１５１に流入した溶融材料は、連通孔１１８から射出制御機構１２０へと導かれる。

図２に示すように、射出制御機構１２０は、射出シリンダー１２１と、プランジャー１２２と、プランジャー駆動部１２３とを備えている。射出制御機構１２０は、可塑化部１１０から射出シリンダー１２１内に供給された溶融材料をノズル１３０から射出する機能を有している。ノズル１３０から射出された溶融材料は、後述する成形型３００のキャビティーＣｖに充填される。

射出シリンダー１２１は、バレル１１６の連通孔１１８に接続された略円筒状の部材であり、内部にプランジャー１２２を備えている。プランジャー１２２は、モーターによって構成されるプランジャー駆動部１２３によって射出シリンダー１２１内を摺動し、射出シリンダー１２１内の溶融材料をノズル１３０に圧送する。プランジャー駆動部１２３は、制御部５００の制御下で駆動される。

成形型３００は、固定型３１０と、固定型３１０に対向して配置される可動型３２０とを有している。固定型３１０と可動型３２０とが接触することによって、固定型３１０と可動型３２０との間にキャビティーＣｖが区画される。キャビティーＣｖは、成形品の形状に応じた形状を有する空間である。キャビティーＣｖには、ノズル１３０から溶融材料が射出される。キャビティーＣｖに充填された溶融材料は、冷えて固化することによって成形品になる。本実施形態では、成形型３００には、固定型３１０に対する可動型３２０の位置ずれを抑制するためのガイドピン３０５が設けられている。なお、成形型３００にガイドピン３０５が設けられていなくてもよい。

型締部２００は、固定型３１０に対して可動型３２０を移動させる機能、つまり、成形型３００を開閉する機能を有している。本実施形態では、型締部２００は、固定盤２１０と、可動盤２２０と、タイバー２３０と、ボールねじ部２４０と、型駆動部２５０とを備えている。

射出部１００、固定盤２１０、および、可動盤２２０は、Ｘ方向に沿ってこの順に配置されている。固定盤２１０は、Ｘ方向に沿って設けられたタイバー２３０の先端部に固定されている。固定盤２１０の可動盤２２０側の面には、例えば、ボルトまたはクランプによって固定型３１０が固定されている。

可動盤２２０は、タイバー２３０に沿って移動可能に構成されている。可動盤２２０は、Ｘ方向に沿って設けられたボールねじ部２４０に接続されている。可動盤２２０の固定盤２１０側の面には、例えば、ボルトまたはクランプによって可動型３２０が固定されている。

型駆動部２５０は、モーターと減速機とによって構成されている。型駆動部２５０は、制御部５００の制御下で駆動される。型駆動部２５０は、ボールねじ部２４０を介して可動型３２０に接続されている。型駆動部２５０は、ボールねじ部２４０を回転させて、固定盤２１０に固定された固定型３１０に対して可動盤２２０に固定された可動型３２０を移動させることによって、成形型３００を開閉する。

図５は、成形型３００の概略構成を示す断面図である。図５には、型締めされた状態の成形型３００が表されている。本実施形態では、成形型３００は、固定型３１０と、可動型３２０と、エジェクターピン３３０と、弾性部材３４０とを有している。

本実施形態では、可動型３２０は、入れ子部３２１と、収納部３２２とを有している。収納部３２２は、有底筒状に構成されている。入れ子部３２１は、収納部３２２の内側に収納されている。入れ子部３２１は、固定型３１０に対向する面に凹部３２５を有している。固定型３１０と入れ子部３２１とが接触すると、固定型３１０と凹部３２５とによってキャビティーＣｖが区画される。固定型３１０には、ノズル１３０が挿入される貫通孔が設けられており、キャビティーＣｖには、ノズル１３０から溶融材料が射出される。

可動型３２０は、キャビティーＣｖに連通する穴部３５０と、穴部３５０に連通する流路３６０とを有している。本実施形態では、穴部３５０は、可動型３２０のうちの入れ子部３２１に設けられている。穴部３５０は、Ｘ方向に沿って入れ子部３２１を貫通している。穴部３５０には、エジェクターピン３３０と弾性部材３４０とが収納されている。穴部３５０の長さは、エジェクターピン３３０の長さよりも長い。

流路３６０には、エジェクターピン３３０を移動させる圧縮空気が穴部３５０に向かって流れる。可動型３２０の外表面には、流路３６０に圧縮空気を導入するための導入口３６５が設けられている。導入口３６５には、図１に示したチューブ４１０を介して、圧縮空気を圧送する加圧ポンプ４００が接続されている。本実施形態では、導入口３６５は、可動型３２０のうちの収納部３２２に設けられている。流路３６０は、収納部３２２に設けられた第１部分流路３６１と、入れ子部３２１に設けられた第２部分流路３６２とを有している。第１部分流路３６１は、導入口３６５に連通している。第２部分流路３６２は、第１部分流路３６１と穴部３５０とを連通させている。導入口３６５から導入された圧縮空気は、第１部分流路３６１と、第２部分流路３６２と、穴部３５０とをこの順に流れる。

エジェクターピン３３０は、穴部３５０内にＸ方向に沿って配置されている。エジェクターピン３３０は、キャビティーＣｖにて成形された成形品を押し出すための棒状部材である。エジェクターピン３３０は、先端部３３１と軸部３３２とを有している。本実施形態では、先端部３３１は、軸部３３２に対して拡径されている。つまり、先端部３３１の断面積は、軸部３３２の断面積よりも大きい。本実施形態では、先端部３３１は、キャビティーＣｖに向かうほど半径が大きくなる円錐台形状を有しており、軸部３３２は、円柱形状を有している。エジェクターピン３３０は、穴部３５０に供給される圧縮空気からの圧力によって穴部３５０をキャビティーＣｖに向かって移動して、先端部３３１によって成形品を押し出す。

穴部３５０のキャビティーＣｖ側の端部には、エジェクターピン３３０の先端部３３１が接触する座面３５２が設けられている。本実施形態では、穴部３５０のキャビティーＣｖ側の端部に面取り加工が施されることによって座面３５２が設けられており、先端部３３１が座面３５２に接触すると、エジェクターピン３３０の先端面と凹部３２５の底面とが面一になる。

弾性部材３４０は、軸部３３２と穴部３５０の内壁面との間の隙間にＸ方向に沿って配置されている。弾性部材３４０は、Ｘ方向に沿って伸縮する。弾性部材３４０の一端は、軸部３３２に接続されており、弾性部材３４０の他端は、穴部３５０の内壁面に接続されている。弾性部材３４０の長さが自然長の状態では、弾性部材３４０と軸部３３２との接続部の位置は、弾性部材３４０と穴部３５０の内壁面との接続部の位置よりもキャビティーＣｖに近い。弾性部材３４０は、圧縮空気からの圧力によって移動したエジェクターピン３３０を、キャビティーＣｖから穴部３５０に向かう＋Ｘ方向に付勢する。本実施形態では、弾性部材３４０は、引張コイルバネである。弾性部材３４０は、引張コイルバネではなく、例えば、エラストマーであってもよい。

図６は、可動型３２０の概略構成を示す平面図である。本実施形態では、可動型３２０は、２つの穴部３５０を有している。各穴部３５０には、エジェクターピン３３０と弾性部材３４０とが収納されている。なお、穴部３５０、エジェクターピン３３０、および、弾性部材３４０の数は、２つに限られず、１つでもよいし、３つ以上でもよい。

本実施形態では、固定型３１０および可動型３２０の収納部３２２は、金属材料で形成されている。固定型３１０および収納部３２２は、金属材料の塊に切削加工や放電加工等を施すことによって製造されている。固定型３１０および収納部３２２を形成するための金属材料として、例えば、工具鋼やステンレス鋼等を用いることができる。なお、固定型３１０は、金属材料ではなく、樹脂材料やセラミック材料で形成されてもよい。収納部３２２は、金属材料ではなく、樹脂材料やセラミック材料で形成されてもよい。

本実施形態では、可動型３２０の入れ子部３２１は、樹脂材料で形成されている。入れ子部３２１は、三次元造形装置を用いて樹脂材料の層を積層することによって製造されている。そのため、入れ子部３２１は、複数の層が積層された構造を有している。入れ子部３２１を形成するための樹脂材料として、例えば、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）や、ポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ）や、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）や、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）や、ポリアセタール（ＰＯＭ）や、ポリアミド６６（ＰＡ６６）等を用いることができる。成形材料が結晶性の樹脂材料である場合には、入れ子部３２１は、成形材料の融点に比べて融点の高い結晶性の樹脂材料、または、成形材料の融点に比べてガラス転移点の高い非晶性の樹脂材料で形成されることが好ましい。成形材料が非晶性の樹脂材料である場合には、入れ子部３２１は、成形材料のガラス転移点に比べて融点の高い結晶性の樹脂材料、または、成形材料のガラス転移点に比べてガラス転移点の高い非晶性の樹脂材料で形成されることが好ましい。なお、入れ子部３２１は、三次元造形装置を用いずに製造されてもよい。入れ子部３２１は、樹脂材料ではなく、金属材料やセラミック材料で形成されてもよい。入れ子部３２１と収納部３２２とが同じ材料で形成されてもよい。

本実施形態では、エジェクターピン３３０は、金属材料で形成されている。エジェクターピン３３０を形成するための金属材料として、例えば、工具鋼やステンレス鋼等を用いることができる。エジェクターピン３３０は、金属材料ではなく、樹脂材料またはセラミック材料で形成されてもよい。エジェクターピン３３０は、三次元造形装置を用いて樹脂材料の層を積層することによって入れ子部３２１とともに製造されてもよい。例えば、三次元造形装置によって樹脂材料の層を積層する際に入れ子部３２１になる部分とエジェクターピン３３０になる部分との間に水溶性のサポート材を介在させておき、三次元造形装置によって製造された積層体からサポート材を除去することによって入れ子部３２１とエジェクターピン３３０とが同時に製造されてもよい。

図７は、エジェクターピン３３０が移動する様子を示す第１の説明図である。図８は、エジェクターピン３３０が移動する様子を示す第２の説明図である。図７には、キャビティーＣｖに溶融材料が射出される際のエジェクターピン３３０が表されている。図８には、成形品ＭＤが離型される際のエジェクターピン３３０が表されている。

図５に示したように、キャビティーＣｖに溶融材料が射出される前には、先端部３３１と座面３５２との間に隙間を空けた状態でエジェクターピン３３０が穴部３５０に収納されている。本実施形態では、この状態のことを初期状態と呼ぶ。初期状態では、先端部３３１の一部が穴部３５０からキャビティーＣｖに突き出している。エジェクターピン３３０は、弾性部材３４０によって支持されている。穴部３５０内の圧力は、大気圧と同じ圧力になっている。弾性部材３４０の長さは、ほぼ自然長になっている。先端部３３１と座面３５２との間の隙間の幅は、例えば、数百マイクロメートルから数ミリメートルである。可塑化部１１０において成形材料を可塑化する際に成形材料からガスが発生するので、ノズル１３０からの溶融材料の射出に先立って、ノズル１３０から上記ガスがキャビティーＣｖに流入する。本実施形態では、ノズル１３０からキャビティーＣｖに流入したガスは、先端部３３１と座面３５２との間の隙間からキャビティーＣｖ外に排出される。

図７に示すように、キャビティーＣｖに溶融材料が射出されると、溶融材料からの圧力によって、エジェクターピン３３０がキャビティーＣｖから穴部３５０に向かって移動して、先端部３３１が座面３５２に接触する。先端部３３１が座面３５２に接触すると、エジェクターピン３３０の先端面と凹部３２５の底面とが面一になる。この際、弾性部材３４０は、エジェクターピン３３０に押されて縮んでいる。

図８に示すように、成形型３００が型開きされる際に、流路３６０を介して穴部３５０に圧縮空気が供給される。本実施形態では、制御部５００が加圧ポンプ４００を駆動させることによって、穴部３５０に圧縮空気が供給される。圧縮空気からの圧力によって、エジェクターピン３３０が穴部３５０からキャビティーＣｖに向かって移動して、エジェクターピン３３０の一部が穴部３５０からキャビティーＣｖに突き出す。この際、先端部３３１によって成形品ＭＤが押されて、成形品ＭＤが離型する。弾性部材３４０は、エジェクターピン３３０に引張られて伸びる。制御部５００は、加圧ポンプ４００の出力を調整することによって、エジェクターピン３３０の突き出し量を調整できる。制御部５００は、例えば、図８に示すように、先端部３３１が凹部３２５外に露出するように加圧ポンプ４００を制御する。離型した成形品ＭＤは、例えば、射出成形装置１０の隣に設置された取り出しロボットによって搬送される。

その後、制御部５００は、加圧ポンプ４００による圧縮空気の供給を停止する。穴部３５０内の圧縮空気は、例えば、軸部３３２と穴部３５０の内壁面との間の隙間からキャビティーＣｖ側に流出する。穴部３５０内の圧力が低下することによって、エジェクターピン３３０は、弾性部材３４０の復元力によってキャビティーＣｖから穴部３５０に向かって移動して、図５に示した初期状態と同じ位置に戻る。弾性部材３４０の長さは、自然長に戻る。なお、加圧ポンプ４００と導入口３６５との間に制御部５００の制御下で開閉するバルブが設けられてもよい。この場合、制御部５００は、このバルブを開弁することによって穴部３５０内から圧縮空気を流出させることができる。

以上で説明した本実施形態における射出成形装置１０によれば、可動型３２０に、エジェクターピン３３０を収納する穴部３５０と、エジェクターピン３３０を移動させるための作動流体が流れる流路３６０とが設けられているので、成形品ＭＤの形状を変更する場合に、固定型３１０や可動型３２０を変更するだけでエジェクターピン３３０を移動させて成形品ＭＤを押し出すことができる。そのため、成形品ＭＤの形状を変更するために手間や費用がかかることを抑制できる。特に、本実施形態では、可動型３２０のうち、入れ子部３２１には、キャビティーＣｖを形成する面と、穴部３５０と、上述した流路３６０の一部である第２部分流路３６２とが設けられており、収納部３２２には、上述した流路３６０の一部である第１部分流路３６１が設けられている。そのため、成形品ＭＤの形状を変更する場合に、入れ子部３２１のキャビティーＣｖを区画する面と穴部３５０とを成形品ＭＤの形状に合わせて変更し、かつ、入れ子部３２１の第２部分流路３６２を第１部分流路３６１と穴部３５０とを連通させるように変更することによって、収納部３２２を流用できる。

また、本実施形態では、制御部５００の制御下で駆動される加圧ポンプ４００から流路３６０を介して穴部３５０に圧縮空気が供給されることによって、エジェクターピン３３０が穴部３５０からキャビティーＣｖに向かって移動する。そのため、制御部５００が加圧ポンプ４００の出力を調節することによって、エジェクターピン３３０の突き出し量を調節できる。

また、本実施形態では、エジェクターピン３３０の先端部３３１が拡径されており、キャビティーＣｖに射出された溶融材料によってエジェクターピン３３０が押される際に、先端部３３１が座面３５２に接触することによって、エジェクターピン３３０の移動が制限される。そのため、エジェクターピン３３０が溶融材料に押されて穴部３５０の奥深くまで移動することを抑制できる。特に、本実施形態では、先端部３３１が座面３５２に接触すると、エジェクターピン３３０の先端面と凹部３２５の底面とが面一になる。そのため、成形品ＭＤに意図しない凸部が形成されることを抑制できる。

また、本実施形態では、穴部３５０からキャビティーＣｖに向かって移動したエジェクターピン３３０をキャビティーＣｖから穴部３５０に向かって付勢する弾性部材３４０が設けられている。そのため、穴部３５０からキャビティーＣｖに向かって移動したエジェクターピン３３０を、弾性部材３４０によって元の位置に戻すことができる。そのため、連続して成形品ＭＤを成形できる。

また、本実施形態では、エジェクターピン３３０は、ノズル１３０からキャビティーＣｖに溶融材料が射出される前には、弾性部材３４０に支持されることによって先端部３３１と座面３５２との間に隙間を空けて穴部３５０に収納されており、キャビティーＣｖに射出される溶融材料からの圧力によって先端部３３１が座面３５２に接触するように移動する。そのため、ノズル１３０からの溶融材料の射出に先立ってノズル１３０からキャビティーＣｖに流入するガスが、先端部３３１と座面３５２との間の隙間からキャビティーＣｖ外に排出されるので、キャビティーＣｖにガスが滞留することによる成形不良を抑制できる。

Ｂ．他の実施形態：
（Ｂ１）上述した各実施形態の射出成形装置１０では、エジェクターピン３３０および弾性部材３４０を収納する穴部３５０と、穴部３５０に圧縮空気を供給するための流路３６０とが可動型３２０に設けられている。これに対して、固定型３１０に穴部３５０と流路３６０とが設けられ、固定型３１０に設けられた穴部３５０にエジェクターピン３３０と弾性部材３４０とが収納されてもよい。また、固定型３１０および可動型３２０に、穴部３５０と流路３６０とが設けられてもよい。例えば、固定型３１０および可動型３２０に設けられた各穴部３５０にエジェクターピン３３０と弾性部材３４０とが収納されてもよい。この場合、固定型３１０と可動型３２０とのうちの成形品が貼り付く一方に設けられた穴部３５０に圧縮空気を供給することによって、上記一方に設けられた穴部３５０に収納されたエジェクターピン３３０を移動させて成形品を押し出すことができる。

（Ｂ２）上述した各実施形態の射出成形装置１０では、成形型３００に設けられた流路３６０に作動流体を圧送する加圧ポンプ４００が設けられている。これに対して、射出成形装置１０に加圧ポンプ４００が設けられていなくてもよい。この場合、例えば、圧縮空気が流れる工場のパイプラインと成形型３００の流路３６０とが、制御部５００の制御下で開閉されるバルブを介して接続され、上記バルブが開弁されることによって流路３６０に作動流体としての圧縮空気が供給されてもよい。

（Ｂ３）上述した各実施形態の射出成形装置１０では、キャビティーＣｖに溶融材料が射出される前には、エジェクターピン３３０の先端部３３１と可動型３２０に設けられた座面３５２との間には隙間が設けられている。これに対して、キャビティーＣｖに溶融材料が射出される前に、先端部３３１が座面３５２に接触していてもよい。

（Ｂ４）上述した各実施形態の射出成形装置１０において、エジェクターピン３３０の先端部３３１が拡径されずに、先端部３３１と軸部３３２とが同一の断面形状を有してもよい。この場合、先端部３３１が接触する座面３５２が成形型３００に設けられていなくてもよい。

（Ｂ５）上述した各実施形態の射出成形装置１０において、成形型３００の穴部３５０には弾性部材３４０が設けられていなくてもよい。この場合、エジェクターピン３３０は、例えば、手作業で元の位置に戻されてもよい。

（Ｂ６）上述した各実施形態の射出成形装置１０では、可動型３２０は、入れ子部３２１と収納部３２２とに分割された入れ子構造を有している。これに対して、可動型３２０は、入れ子構造を有していなくてもよい。つまり、入れ子部３２１と収納部３２２とが一体化されていてもよい。また、固定型３１０が入れ子構造を有してもよい。

（Ｂ７）上述した各実施形態の射出成形装置１０では、可動型３２０は、三次元造形装置によって製造されており、樹脂材料からなる複数の層が積層された構造を有している。これに対して、可動型３２０は、複数の層が積層された構造を有していなくてもよい。また、固定型３１０は、三次元造形装置によって製造されることによって、樹脂材料からなる複数の層が積層された構造を有してもよい。

Ｃ．他の形態：
本開示は、上述した実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実現することができる。例えば、本開示は、以下の形態によっても実現可能である。以下に記載した各形態中の技術的特徴に対応する上記実施形態中の技術的特徴は、本開示の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、本開示の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

（１）本開示の第１の形態によれば、射出成形装置が提供される。この射出成形装置は、固定型と、前記固定型に対向する可動型と、前記固定型に対して前記可動型を移動させる型締部と、前記固定型および前記可動型によって区画されるキャビティーに溶融材料を射出する射出部と、前記キャビティーにて成形された成形品を押し出すエジェクターピンと、を備える。前記固定型と前記可動型との少なくともいずれか一方には、前記キャビティーに連通する穴部と、前記穴部に連通する流路とが形成されており、前記エジェクターピンは、前記穴部に収納されており、前記流路を介して前記穴部に供給される作動流体からの圧力によって前記キャビティーに向かって移動して前記成形品を押し出す。
この形態の射出成形装置によれば、固定型と可動型との少なくともいずれか一方に、エジェクターピンを収納する穴部と、エジェクターピンを移動させるための作動流体が流れる流路とが設けられているので、成形品の形状を変更する場合に、固定型や可動型を変更するだけでエジェクターピンを移動させることができる。そのため、成形品の形状を変更するために手間や費用がかかることを抑制できる。

（２）上記形態の射出成形装置は、前記流路へ前記作動流体を圧送する加圧ポンプを備えてもよい。
この形態の射出成形装置によれば、加圧ポンプから流路に作動流体を圧送することによって、穴部に作動流体を供給できる。

（３）上記形態の射出成形装置において、前記エジェクターピンの前記キャビティー側の先端部は、拡径されており、前記穴部の前記キャビティー側の端部には、前記先端部が接触する座面が設けられてもよい。
この形態の射出成形装置によれば、キャビティーに射出された溶融材料によってエジェクターピンが押された場合に、先端部が座面に接触することによって、エジェクターピンの移動が制限される。そのため、エジェクターピンが溶融材料に押されて穴部の奥深くまで移動することを抑制できる。

（４）上記形態の射出成形装置は、前記エジェクターピンを前記キャビティーから前記穴部に向かう方向に付勢する弾性部材を備えてもよい。
この形態の射出成形装置によれば、キャビティーに向かって移動したエジェクターピンを、弾性部材によって元の位置に戻すことができる。

（５）上記形態の射出成形装置は、前記エジェクターピンを前記キャビティーから前記穴部に向かう方向に付勢する弾性部材を備え、前記エジェクターピンは、前記射出部から前記キャビティーに前記溶融材料が射出される前には、前記弾性部材に支持されることによって前記先端部と前記座面との間に隙間を空けて前記穴部に収納されており、前記キャビティーに射出される前記溶融材料からの圧力によって前記先端部が前記座面に接触する方向に移動してもよい。
この形態の射出成形装置によれば、射出部からの溶融材料の射出に先立って射出部からキャビティーに流入するガスを、先端部と座面との間の隙間からキャビティー外に排出することができる。そのため、キャビティーにガスが滞留することによる成形不良を抑制できる。

（６）上記形態の射出成形装置において、前記固定型と前記可動型との少なくともいずれか一方は、前記キャビティーを区画する入れ子部と、前記入れ子部を収納する収納部とを有してもよい。
この形態の射出成形装置によれば、成形品の形状を異ならせる場合に、入れ子部以外の部品を流用できる。

（７）上記形態の射出成形装置において、前記固定型と前記可動型との少なくともいずれか一方は、複数の層が積層された構造を有してもよい。
この形態の射出成形装置によれば、複数の層が積層された固定型や可動型を、三次元造形装置を用いて製造できる。

（８）本開示の第２の形態によれば、射出成形用の成形型が提供される。この成形型は、固定型と、前記固定型に対向し、前記固定型に対して移動する可動型と、を備える。前記固定型および前記可動型は、溶融材料を充填されるキャビティーを区画し、前記固定型と前記可動型との少なくともいずれか一方には、前記キャビティーに連通する穴部と、前記穴部に連通する流路とが形成されており、前記穴部は、前記キャビティーにて成形された成形品を押し出すエジェクターピンを収納し、前記エジェクターピンは、前記流路を介して前記穴部に供給される作動流体からの圧力によって前記キャビティーに向かって移動して前記成形品を押し出す。
この形態の成形型によれば、固定型と可動型との少なくともいずれか一方に、エジェクターピンを収納する穴部と、エジェクターピンを移動させるための作動流体が流れる流路とが設けられているので、成形品の形状を変更する場合に、固定型や可動型を変更するだけでエジェクターピンを移動させることができる。そのため、成形品の形状を変更するために手間や費用がかかることを抑制できる。

本開示は、射出成形装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、射出成型用の成形型等の形態で実現することができる。

１０…射出成形装置、１００…射出部、１０１…ホッパー、１１０…可塑化部、１２０…射出制御機構、１３０…ノズル、２００…型締部、２１０…固定盤、２２０…可動盤、２３０…タイバー、２４０…ボールねじ部、２５０…型駆動部、３００…成形型、３０５…ガイドピン、３１０…固定型、３２０…可動型、３２１…入れ子部、３２２…収納部、３２５…凹部、３３０…エジェクターピン、３３１…先端部、３３２…軸部、３４０…弾性部材、３５０…穴部、３５２…座面、３６０…流路、３６１…第１部分流路、３６２…第２部分流路、３６５…導入口、４００…加圧ポンプ、４１０…チューブ、５００…制御部

Claims (8)

1. 固定型と、
   前記固定型に対向する可動型と、
   前記固定型に対して前記可動型を移動させる型締部と、
   前記固定型および前記可動型によって区画されるキャビティーに溶融材料を射出する射出部と、
   前記キャビティーにて成形された成形品を押し出すエジェクターピンと、
   を備え、
   前記固定型と前記可動型との少なくともいずれか一方には、前記キャビティーに連通する穴部と、前記穴部に連通する流路とが形成されており、
   前記エジェクターピンは、前記穴部に収納されており、前記流路を介して前記穴部に供給される作動流体からの圧力によって前記キャビティーに向かって移動して前記成形品を押し出す、
   射出成形装置。
2. 請求項１に記載の射出成形装置であって、
   前記流路へ前記作動流体を圧送する加圧ポンプを備える、射出成形装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の射出成形装置であって、
   前記エジェクターピンの前記キャビティー側の先端部は、拡径されており、
   前記穴部の前記キャビティー側の端部には、前記先端部が接触する座面が設けられている、射出成形装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の射出成形装置であって、
   前記エジェクターピンを前記キャビティーから前記穴部に向かう方向に付勢する弾性部材を備える、射出成形装置。
5. 請求項３に記載の射出成形装置であって、
   前記エジェクターピンを前記キャビティーから前記穴部に向かう方向に付勢する弾性部材を備え、
   前記エジェクターピンは、
   前記射出部から前記キャビティーに前記溶融材料が射出される前には、前記弾性部材に支持されることによって前記先端部と前記座面との間に隙間を空けて前記穴部に収納されており、
   前記キャビティーに射出される前記溶融材料からの圧力によって前記先端部が前記座面に接触する方向に移動する、射出成形装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の射出成形装置であって、
   前記固定型と前記可動型との少なくともいずれか一方は、前記キャビティーを区画する入れ子部と、前記入れ子部を収納する収納部とを有する、射出成形装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の射出成形装置であって、
   前記固定型と前記可動型との少なくともいずれか一方は、複数の層が積層された構造を有する、射出成形装置。
8. 射出成形用の成形型であって、
   固定型と、
   前記固定型に対向し、前記固定型に対して移動する可動型と、
   を備え、
   前記固定型および前記可動型は、溶融材料を充填されるキャビティーを区画し、
   前記固定型と前記可動型との少なくともいずれか一方には、前記キャビティーに連通する穴部と、前記穴部に連通する流路とが形成されており、
   前記穴部は、前記キャビティーにて成形された成形品を押し出すエジェクターピンを収納し、
   前記エジェクターピンは、前記流路を介して前記穴部に供給される作動流体からの圧力によって前記キャビティーに向かって移動して前記成形品を押し出す、
   成形型。

Images