JP3148124U - 射出成形用ミキシングチップ - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成且つ低コストで、メンテナンス及び射出成形機への装着が容易であり、連続成形中（自動運転中）の色ムラ発生ロスを著しく抑制することができ、しかもオープンゲート式以外の方式の射出ノズルを備えた射出成形にも容易に適用できる射出成形用ミキシングチップを提供する。【解決手段】射出ノズルに至る前までの溶融樹脂流路内に配設され、該溶融樹脂流路に規制を加えて溶融樹脂のミキシングを行う射出成形用ミキシングチップであって、該ミキシングチップが、後端部と前端部の夫々に形成されたテーパー部を有し、該後端部と前端部のテーパー部が異なる角度に形成され、前後方向の向きを入れ換えて溶融樹脂流路内に配設可能な構成であることを特徴とする射出成形用ミキシングチップである。【選択図】図１

Description

本考案は射出成形用ミキシングチップに関し、詳しくは射出成形機の溶融樹脂流路内に装着して溶融樹脂の混練を行うミキシングチップに関する。

射出成形機のミキシングノズルは、スプルー部内の溶融樹脂の流路に規制を加えて溶融樹脂の混練を図るものであり、オープンノズル等の射出ノズル内のスプルー部内にミキシングチップを取り付ける等した構成を有するものである。例えば、非特許文献１に記載のものが広く知られ用いられている他、特許文献１や特許文献２に記載のもの等が知られている。

非特許文献１の技術はミキシングチップに相当する構成として、内部に紆余曲折する樹脂流路が形成された静止型管内混合器が用いられており、該静止型管内混合器内に溶融樹脂を通過させて該溶融樹脂の混練を行うことにより、着色ムラの抑制を図るものである。

特許文献１の技術は、射出軸方向に平行な複数個の透孔を有する円柱状の色分散プラグ（ミキシングチップに相当）をスプルー部内に配設し、溶融樹脂の流れを複数に分割して乱流を起こすことで溶融樹脂の混練を行うことにより、色ムラの抑制を図るものである。

特許文献２の技術は、射出軸方向に外周面に複数本の溝が交差するように形成された筒状体と、該筒状体の中空部内に挿入され、外周面に複数個の突起を有する柱状体との２部材構成であるミキシングエレメント（ミキシングチップに相当）をスプルー内に配設し、溶融樹脂の流れを複数に分割して乱流を起こすことで溶融樹脂の混練を行うものである。

上記非特許文献１の技術は、静止型管内混合器が大きく長いため装着できる射出成形機に制限があり、しかも該静止型管内混合器は内部構成である樹脂流路が複雑な構成を有しているためコストが高いだけでなく、樹脂流路である内部のメンテナンスが実質的に不可能であると共に射出圧力による金属疲労によって内部金属機構部品の欠落が生じることがあり、かかる欠落によって射出ゲートの詰まりをも生じさせてしまう等の不都合を有している。更に、樹脂流路が長いために溶融樹脂温度が下がり易くなることからノズルヒータによる熱制御が必須であり、しかも該ノズルヒータは静止型管内混合器の長さに応じて長範囲に配設しなければならない。

上記特許文献１及び２の技術は、上記非特許文献１の技術に比して低コストで簡素な構成であるが、スプルー部の樹脂流路の多くを塞いでしまうことから圧損が大きく射出ノズルに設計値以上の大きな負担がかかる場合もあるということが判った。また、連続成形中（自動運転中）に色ムラ発生ロスが生じることも判った。更に、特許文献２の技術では、ミキシングエレメントが２部材構成であるため、特許文献１の技術の色分散プラグに比べて部材構成が複雑になると共にコスト高である。

そこで本出願人は、簡易な構成且つ低コストで、メンテナンス及び射出成形機への装着が容易であり、連続成形中（自動運転中）の色ムラ発生ロスを著しく抑制することができる射出ノズル用ミキシングチップ先に提案した（特許文献３）。

この先提案技術は、射出ノズル内のスプルー部に、後端部と前端部の夫々に形成されたテーパー部を有し、該後端部と前端部のテーパー部が異なる角度に形成され、前後方向の向きを入れ換えて配設可能な構成によって、簡易な構成且つ低コストでありながら色ムラ
発生ロスを著しく抑制することができるようにしたものである。

東レエンジニアリング株式会社、ウェブページ、射出成形機用ミキシングノズル、［平成１８年１２月２８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ： http://www.toray-eng.co.jp/measure/process/mixture/lineup/mixingnozzle.html＞ 特開平０７−００９４９９号公報 特開平０３−１６９５２２号公報 特開２００８−２１３４６４号公報

本考案者は、ミキシングチップによる色ムラ発生ロスの抑制技術について更に研究を続けた結果、先提案技術ではノズルゲート開閉機構等の内部構成部材を持たないオープンゲート式の射出成形に好適に用いられるものであったが、オープンゲート式以外の方式の射出ノズルを備えた射出成形にも容易に適用できるミキシングチップについて要請のあることが判った。

そこで本考案の課題は、簡易な構成且つ低コストで、メンテナンス及び射出成形機への装着が容易であり、連続成形中（自動運転中）の色ムラ発生ロスを著しく抑制することができ、しかもオープンゲート式以外の方式の射出ノズルを備えた射出成形にも容易に適用できる射出ノズル用ミキシングチップを提供することにある。

上記課題を解決する本考案は下記構成を有する。

１．射出ノズルに至る前までの溶融樹脂流路内に配設され、該溶融樹脂流路に規制を加えて溶融樹脂のミキシングを行う射出成形用ミキシングチップであって、
該ミキシングチップが、後端部と前端部の夫々に形成されたテーパー部を有し、該後端部と前端部のテーパー部が異なる角度に形成され、前後方向の向きを入れ換えて溶融樹脂流路内に配設可能な構成であることを特徴とする射出成形用ミキシングチップ。

２．前記ミキシングチップが、スプルーブッシュ・マニホールド・フランジ・射出ノズルの溶融樹脂流路を構成する各部材の接続部の少なくとも一箇所に配設される構成であることを特徴とする上記１に記載の射出成形用ミキシングチップ。

３．前記ミキシングチップが、スプルーブッシュの入口側の接続部に配設された構成であることを特徴とする上記２に記載の射出成形用ミキシングチップ。

４．前記ミキシングチップが、スプルーブッシュの出口側の接続部に配設された構成であることを特徴とする上記２に記載の射出成形用ミキシングチップ。

５．前記ミキシングチップが、マニホールドの入口側の接続部に配設された構成であることを特徴とする上記２に記載の射出成形用ミキシングチップ。

６．前記ミキシングチップが、マニホールドの出口側の接続部に配設された構成であることを特徴とする上記２に記載の射出成形用ミキシングチップ。

７．前記ミキシングチップが、射出ノズルの入口側の接続部に配設された構成であることを特徴とする上記２に記載の射出成形用ミキシングチップ。

８．前記ミキシングチップが、他の構成部材との接続部に臨む部分のスプルーブッシュ内に配設された構成であることを特徴とする上記１に記載の射出成形用ミキシングチップ。

９．前記ミキシングチップが、他の構成部材との接続部に臨む部分のマニホールド内に配設された構成であることを特徴とする上記１に記載の射出成形用ミキシングチップ。

１０．前記ミキシングチップが、他の構成部材との接続部に臨む部分のフランジ内に配設された構成であることを特徴とする上記１に記載の射出成形用ミキシングチップ。

１１．前記ミキシングチップが、オープンゲート式の射出ノズルを備えた射出成形機に配設される構成であることを特徴とする上記１〜１０のいずれかに記載の射出成形用ミキシングチップ。

１２．前記ミキシングチップが、バルブゲート式の如きノズルゲートの開閉機構を有する方式の射出ノズルを備えた射出成形機に配設される構成であることを特徴とする上記１〜１０のいずれかに記載の射出成形用ミキシングチップ。

１３．前記ミキシングチップが、ノズルゲートの開閉機構に至るまでの溶融樹脂流路内に配設される構成であることを特徴とする上記１２に記載の射出成形用ミキシングチップ。

請求項１に示す考案によれば、簡易な構成且つ低コストで、メンテナンス及び射出成形機への装着が容易であり、連続成形中（自動運転中）の色ムラ発生ロスを著しく抑制することができ、しかもオープンゲート式以外の方式の射出ノズルを備えた射出成形にも容易に適用できる射出ノズル用ミキシングチップを提供することができる。

特に、射出ノズルにいたる前までの溶融樹脂流路内に配設されるため、ノズルゲート開閉機構等の機構を持つ射出ノズルであっても適用することができる。

更に、マグネットに付かない金属や異物（アルミ、銅、真鍮、石等）が混入してもフィルター効果により製品への混入を未然に防止できるだけでなく、ノズルゲート開閉機構等の機構（特に、スプリング等を含む可動部材）内への異物の浸入を防ぐことができるので当該機構の損傷や故障の発生を抑制することができる。

請求項２に示す考案によれば、ミキシングチップの配置・取外し・交換・清掃等が各部材の接続部の脱着により可能である。

請求項３に示す考案によれば、ミキシングチップの配置・取外し・交換・清掃等がスプルーブッシュの入口側の接続部の脱着により可能である。

請求項４に示す考案によれば、ミキシングチップの配置・取外し・交換・清掃等がスプルーブッシュの出口側の接続部の脱着により可能である。

請求項５に示す考案によれば、ミキシングチップの配置・取外し・交換・清掃等がマニホールドの入口側の接続部の脱着により可能である。

請求項６に示す考案によれば、ミキシングチップの配置・取外し・交換・清掃等がマニホールドの出口側の接続部の脱着により可能である。

請求項７に示す考案によれば、ミキシングチップの配置・取外し・交換・清掃等が射出
ノズルの入口側の接続部の脱着により可能である。

請求項８に示す考案によれば、ミキシングチップの配置・取外し・交換・清掃等がスプルーブッシュの脱着又はスプルーブッシュに接続する他の構成部材の脱着により可能である。

請求項９に示す考案によれば、ミキシングチップの配置・取外し・交換・清掃等がマニホールドの脱着又はマニホールドに接続する他の構成部材の脱着により可能である。

請求項１０に示す考案によれば、ミキシングチップの配置・取外し・交換・清掃等がフランジの脱着又はフランジによって接続する他の構成部材の脱着により可能である。

請求項１１に示す考案によれば、ノズルゲート開閉機構を持たないオープンゲート式の射出ノズルに特別の制限無く容易に適用することが可能である。

請求項１２に示す考案によれば、ノズルゲート開閉機構等の可動構成部材を射出ノズル内に有する射出ノズルであっても該可動構成部材の可動に支障を来たすことなく容易に適用することができる。

請求項１３に示す考案によれば、ノズルゲート開閉機構に至る前までにフィルター効果を発揮するので該ノズルゲート開閉機構内への異物の浸入を防ぐことができる。

次に、添付の図面に従って本考案を詳細に説明する。

図１は本考案に係る射出成形用ミキシングチップの一実施例を示す３面図（正面図、左側面図、右側面図）、図２は図１の拡大斜視図、図３は図１の射出成形用ミキシングチップをスプルーブッシュの入口側の接続部に組込配設した状態を示す概略断面図、図４は図１の射出成形用ミキシングチップをスプルーブッシュとマニホールドとの接続部に組込配設した状態を示す概略断面図、図５は図１の射出成形用ミキシングチップをマニホールドと射出ノズルとの接続部のフランジ内に組込配設した状態を示す概略断面図である。

本考案に係る射出成形用ミキシングチップ（以下、単にミキシングチップということもある。）１は、図３〜図５に示すように、溶融樹脂が通過する溶融樹脂流路であって射出ノズルに至る前までの流路内に配設され、溶融樹脂流路に規制を加えて前記溶融樹脂のミキシングを行うものであり、図１及び図２に示すように、後端部１Ａと前端部１Ｂの夫々に形成された後テーパー部１２・前テーパー部１６を有し、該後端部１Ａの後テーパー部１２と前端部１Ｂの前テーパー部１６が異なる角度に形成され、前後方向の向きを入れ換えて溶融樹脂流路内に配設可能な構成である。

ミキシングチップ１の規制を加えられた溶融樹脂流路としては、図１及び図２に示すように、樹脂流方向と平行に外周面１３に形成された複数個の溝１１であることが好ましい。該複数個の溝１１は外周面１３に形成されることで、樹脂流路の内周面との間に生じる隙間となって溶融樹脂の樹脂流路となる。

また、ミキシングチップ１は、図１に示すように、前記後端部１Ａの後テーパー部１２と異なる角度の前テーパー部１５を前端部１Ｂに有するので、射出する樹脂の粘性等の特性の違いに応じて前後方向の向きを入れ換えて溶融樹脂流路に配設することで、１つのミキシングチップ１で複数種類の射出条件に対応させることができる。

更に、ミキシングチップ１は、外周面１３に溝１１とは別に該溝１１の補完的な機能を果たす補助溝１１Ａと、溝１１と補助溝１１Ａとの間を分断する分断部１９を付加してもよい。溝１１を通過することにより細分化された溶融樹脂は分断部１９で合流し、合流後に補助溝１１Ａで再び細分化され、次の分断部１９で再び合流した後に更に次の補助溝１１で細分化されることで溶融樹脂のミキシング効果がより向上することとなる。

本考案のミキシングチップ１の材質としては、この種のミキシングチップの材質として公知公用のもののいずれでもよく、例えば、ステンレス製を挙げることができる。

以上の構成を有する本考案に係るミキシングチップ１は、射出ノズルに至る前までの溶融樹脂流路内に配設されることで、該溶融樹脂流路内の樹脂流路を細分化するという規制を加えることになり、細分化された樹脂流路を樹脂射出時に溶融樹脂が細分化状態で通過することによって、樹脂の可塑化・混練時に発生するガスも微細化され、このガスの微細化により樹脂から発生するガスに起因する成形品のボイドを抑制する効果が副次的に得られる構成となっている。更に、発生ガスの微細化によってガス抜き効果も得られる。

上記構成を有するミキシングチップ１は、前述したように射出ノズルに至る前までの溶融樹脂流路、即ち、溶融状態となった樹脂が通過する樹脂流路であって射出ノズルに至る前までの部分のいずれの位置に配設されていてもよく、具体的な配設個所としては、スプルーブッシュ・マニホールド・フランジ・射出ノズルの溶融樹脂流路を構成する各部材の接続部の少なくとも一箇所であることが好ましく、より具体的には、
スプルーブッシュの入口側の接続部に配設された構成、
スプルーブッシュの出口側の接続部に配設された構成、
マニホールドの入口側の接続部に配設された構成、
マニホールドの出口側の接続部に配設された構成、
射出ノズルの入口側の接続部に配設された構成、
他の構成部材との接続部に臨む部分のスプルーブッシュ内に配設された構成、
他の構成部材との接続部に臨む部分のマニホールド内に配設された構成、
他の構成部材との接続部に臨む部分のフランジ内に配設された構成、
のいずれかの構成であることが好ましい。

上記した好ましい配設構成の内、スプルーブッシュの入口側の接続部に配設した構成を図３に、スプルーブッシュとマニホールドとの接続部、即ち、スプルーブッシュの出口側であって且つマニホールドの入口側である接続部に配設した構成を図４に、マニホールドと射出ノズルとの接続部、即ち、マニホールドの出口側の接続部であって射出ノズルの入口側の接続部のフランジ内に配設した構成を図５に、各々示す。図３〜図５において、符号２はスプルーブッシュ、３はマニホールド、４は射出ノズル、４１はノズルゲート、５はマニホールド３に射出ノズル４を接続するフランジ、６は各構成部材内の溶融樹脂流路を各々示す。

上記したように本考案によれば、ミキシングチップ１を射出ノズルに至る前までの溶融樹脂流路６内に配設するため、オープンゲート式の射出ノズルに限らず、ノズルゲート開閉機構等の機構を持つ射出ノズルであっても適用することができ、この場合、マグネットに付かない金属や異物（アルミ、銅、真鍮、石等）が混入してもフィルター効果により製品への混入を未然に防止できるだけでなく、ノズルゲート開閉機構等の機構（特に、スプリング等を含む可動部材）に至るまでの溶融樹脂流路内に配設する構成とすることで前記機構内への異物の浸入を防ぐことができるので前記機構の損傷や故障の発生を抑制することができる。

特に、配設個所を各構成部材の接続部とすることで、各構成部材の脱着によってミキシ
ングチップ１の配置・取外し・交換・清掃等が極めて容易に行うことができる。

以上、本考案に係る射出成形用ミキシングチップの実施例について説明したが、本考案は上記実施例に限定されず、本考案の範囲内において更に他の態様を採ることもできる。また、用いられるミキシングチップの形状・構成としては、上記実施例に限定されず、例えば、特開２００８−２１３４６４号に記載の各構成を有するものや、意匠登録第１３１９８７３号、同１３３２６２７号、同１３３２６２８号等に記載のものを用いることができる。

本考案に係る射出成形用ミキシングチップの一実施例を示す３面図（正面図、左側面図、右側面図） 図１の拡大斜視図 図１の射出成形用ミキシングチップをスプルーブッシュの入口側の接続部に組込配設した状態を示す概略断面図 図１の射出成形用ミキシングチップをスプルーブッシュとマニホールドとの接続部に組込配設した状態を示す概略断面図 図１の射出成形用ミキシングチップをマニホールドと射出ノズルとの接続部のフランジ内に組込配設した状態を示す概略断面図

符号の説明

１ 射出成形用ミキシングチップ
１Ａ 後端部
１Ｂ 前端部
１１ 溝
１１Ａ 補助溝
１２ 後テーパー部
１３ 外周面
１４ 透孔
１５ 前段差部
１６ 前テーパー部
１７ 後段差部
１８ 小溝
１９ 分断部
２ スプルーブッシュ
３ マニホールド
４ 射出ノズル
４１ ノズルゲート
５ フランジ
６ 溶融樹脂流路

Claims (13)

1. 射出ノズルに至る前までの溶融樹脂流路内に配設され、該溶融樹脂流路に規制を加えて溶融樹脂のミキシングを行う射出成形用ミキシングチップであって、
   該ミキシングチップが、後端部と前端部の夫々に形成されたテーパー部を有し、該後端部と前端部のテーパー部が異なる角度に形成され、前後方向の向きを入れ換えて溶融樹脂流路内に配設可能な構成であることを特徴とする射出成形用ミキシングチップ。
2. 前記ミキシングチップが、スプルーブッシュ・マニホールド・フランジ・射出ノズルの溶融樹脂流路を構成する各部材の接続部の少なくとも一箇所に配設される構成であることを特徴とする請求項１に記載の射出成形用ミキシングチップ。
3. 前記ミキシングチップが、スプルーブッシュの入口側の接続部に配設された構成であることを特徴とする請求項２に記載の射出成形用ミキシングチップ。
4. 前記ミキシングチップが、スプルーブッシュの出口側の接続部に配設された構成であることを特徴とする請求項２に記載の射出成形用ミキシングチップ。
5. 前記ミキシングチップが、マニホールドの入口側の接続部に配設された構成であることを特徴とする請求項２に記載の射出成形用ミキシングチップ。
6. 前記ミキシングチップが、マニホールドの出口側の接続部に配設された構成であることを特徴とする請求項２に記載の射出成形用ミキシングチップ。
7. 前記ミキシングチップが、射出ノズルの入口側の接続部に配設された構成であることを特徴とする請求項２に記載の射出成形用ミキシングチップ。
8. 前記ミキシングチップが、他の構成部材との接続部に臨む部分のスプルーブッシュ内に配設された構成であることを特徴とする請求項１に記載の射出成形用ミキシングチップ。
9. 前記ミキシングチップが、他の構成部材との接続部に臨む部分のマニホールド内に配設された構成であることを特徴とする請求項１に記載の射出成形用ミキシングチップ。
10. 前記ミキシングチップが、他の構成部材との接続部に臨む部分のフランジ内に配設された構成であることを特徴とする請求項１に記載の射出成形用ミキシングチップ。
11. 前記ミキシングチップが、オープンゲート式の射出ノズルを備えた射出成形機に配設される構成であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の射出成形用ミキシングチップ。
12. 前記ミキシングチップが、バルブゲート式の如きノズルゲートの開閉機構を有する方式の射出ノズルを備えた射出成形機に配設される構成であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の射出成形用ミキシングチップ。
13. 前記ミキシングチップが、ノズルゲートの開閉機構に至るまでの溶融樹脂流路内に配設される構成であることを特徴とする請求項１２に記載の射出成形用ミキシングチップ。

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