JP3866112B2

JP3866112B2 - 射出成形機

Info

Publication number: JP3866112B2
Application number: JP2002012602A
Authority: JP
Inventors: 伊太郎山口
Original assignee: 株式会社アジア化成工業所
Priority date: 2002-01-22
Filing date: 2002-01-22
Publication date: 2007-01-10
Anticipated expiration: 2022-01-22
Also published as: JP2003211495A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、射出成形機に係り、詳しくは、その装置によって得られる成形品の表面に、例えば大理石風等の、斑模様が形成できるようにするための構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラスティックは、どんな複雑な形状にも成形でき、成形品は、軽量ながら相応の強度を有し、腐らず、大量生産が可能で、安価であるといった優れた性質を有し、近年は、強化プラスティック等も開発され、日用品等の身の周りの物から重工系、並びに、先端技術分野の製品に至るまで、広範囲に普及している。
【０００３】
ところで、上記のような利点を生かして、非プラスティック製品を、それに似せたプラスティックの成形品で代用したものが多数出回っている。
【０００４】
例えば、健康器具の一つに「足踏み竹」があるが、それをプラスティックの代用品として作製する場合、成形金型に、「竹」の形の外形はもとより、表面の地肌に至るまでの細かな模様を刻して、射出成形で竹の形状を作製した後、表面に竹の色の塗装を行って作製する。この「足踏み竹」をプラスティックの代用品で置き換えることにより、「竹」という自然界の資源を節約することができるとともに、上記したように、大量生産で安価に製造することができる。
【０００５】
この「足踏み竹」に似た他のプラスティック成形品による代用品の例として、陶器の容器（丼）や湯呑みを、単に、容器としての機能を満たすだけのものとして作製するのでなく、上記の「足踏み竹」の場合と同様、金型に陶器表面の地肌のザラツキを刻して成形して、その質感を出して、意匠性を付与したような製品もある。
【０００６】
上記のような非プラスティック品の質感を出す他の手段として、プラスティック品の表面に、その非プラスティック品の表面を写した写真フィルムを接着材で接着する方法がある。ただし、この場合は、非プラスティック品の表面が、凹凸の無い滑らかな表面の場合である。そのようなものの代表例として「大理石」の品がある。
【０００７】
大理石の品は表面が研磨されているのが通常で、滑らかであるので、上記のようにプラスティック品の表面に大理石の表面を写した写真フィルムを接着して、実態は軽量のプラスティックである製品に、重厚な雰囲気のある大理石の質感を持たせることができる。
【０００８】
この大理石模様を表面に形成する他の方法として、射出成形機で溶融樹脂を金型に射出する際、色や粒子の大きさ等の異なる複数種の材料を混ぜて射出して形成することもできる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記大理石模様をプラスティック製品に付与する方法として、前者の写真フィルムを接着する方法では手間がかかり、接着材の経年変化によってフィルイムが剥がれたり、フィルムに傷が付いて、プラスティックの地肌が見えてしまったりすると、製品の他の機能が有効なままであっても、装飾的な面からは、それだけで存在価値が半減する。
【００１０】
また、後者の方法では、複数種の材料を射出するのに、ノズルが複数必要となるので、射出成形機全体が大型化し、設備費も増大し、また、原材料の樹脂も複数必要であるので、材料費も増大する、という問題がある。
【００１１】
しかしながら、この後者の方法は、射出成形機の基本的動作、すなわち、溶融樹脂を金型へ高圧で射出するという動作でもって、斑模様が直接形成される安定した方法であるので、それを、上記のように装置が大型化することのないように、また、複数種の材料を使用しなくてもいいように改良ができれば、この方法によるのが現状では最善であると考えられる。
【００１２】
そこで、この発明の課題は、射出成形機の（簡単な）構造の改良により、成形品の表面に、例えば、上記「大理石模様」等の不規則な斑模様が形成できるようにすることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は、前記ノズルの内面に、溶融樹脂の一部が一時的に滞留するような経路の溝又は窪みを設けて、その溝又は窪みによって一時的に滞留した一部の溶融樹脂が周囲の溶融樹脂より加熱されて、溶融樹脂内に温度ムラが生じるようにしたのである。
【００１４】
このようにしたので、その溝や窪みに一時的に滞留して周囲の樹脂より加熱された溶融樹脂の部分では、その中に含まれる着色剤が熱変成（熱劣化）を起こし、また、樹脂成分自身も「焼け」を起こすので、その熱変成や焼けを起こした成分とそれ以外の部分との間に「色ムラ」が生じ、そのような不均一な状態の溶融樹脂が金型内で冷却されて固化した際、その色ムラが斑模様となって現れる。
【００１５】
上記ノズルの内面に設ける溝として、ノズルの軸方向に沿って適宜の間隔を空けて周方向の溝を形成することができ、そのようにすれば、周方向の溝は溶融樹脂の流れの方向に交差しているので、その周溝の部分に溶融樹脂の一部が滞留し、溶融樹脂内に温度ムラが生じて、上記した理由で溶融樹脂内に色ムラが発生する。
【００１６】
また、上記ノズルの内面に設ける溝として、ノズルの軸方向に沿って螺旋溝を形成する構成とすることもでき、螺旋溝も、溶融樹脂の流れの方向に交差しているので、上記と同じ理由で溶融樹脂内に色ムラが発生する。
【００１７】
さらに、上記ノズルの内面に設ける窪みとして、ノズルの軸方向に沿って適宜の間隔を空けた一又は複数の周の各周上に、周に沿う所定の長さのものを間欠的に形成し、その窪みを複数の周上に設ける場合には、隣接する周に形成するもの同士をノズルの軸方向に沿って千鳥状に配設する構成とすることもでき、その場合も、それらの窪みによって、溶融樹脂に一時的に滞留を起こさせることができ、溶融樹脂内に温度ムラが発生して、それに基づく色ムラが発生する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照してこの発明の実施の形態を説明する。この発明では、前記したように、ノズルの内面に溶融樹脂の一部が一時的に滞留するような経路の溝又は窪みを設けて、その溝や窪みによって一時的に滞留した一部の溶融樹脂が、周囲の溶融樹脂より加熱されて、溶融樹脂内に温度ムラを発生させるようにするのであるが、この実施形態では、ノズルの内面に、ノズルの軸方向に沿う螺旋溝を形成したのである。図１（ａ）は、そのノズル１の部分の縦断面を示したものである。
【００１９】
図に示すように、ノズル１の射出路２の先端（射出端）から後方の所定の範囲の内面に、螺旋溝３を形成している。ノズル１の外面および、そのノズル１の取り付け部の外面には二点鎖線で示すように、ヒータ４が装着されている。
【００２０】
このような構成により、図示しないノズル１の後方のシリンダを加熱した場合、ノズル１も加熱されるが、その内面に前記螺旋溝３が形成されているので、シリンダ内で可塑化・混練された溶融樹脂がこのノズル１を通過する際、その通過の方向に交差する螺旋溝３に溶融樹脂の一部が一時的に滞留するので、前記したように、その螺旋溝３に滞留した樹脂は、その周囲の樹脂より加熱されて、その中に含まれている着色剤が熱変成（熱劣化）を起こし、また、樹脂成分自身も「焼け」を起こすので、溶融樹脂内に「色ムラ」が生じ、そのような溶融樹脂が金型内に射出されて、冷却されて固化した際には、図１（ｂ）に示したような、斑模様５が表面に現れた成形品６を得ることができる。
【００２１】
このような方法であれば、射出成形機の基本構成は、従来のものを使用したまま、そのノズル１の内面に、「溝の形成」という簡単な改良を加えるだけで、本願発明の所望の目的を達成することができる。ノズル１を複数設けたり、材料を複数使用したり、といった、設備費、材料費の増大に繋がることがない。
【００２２】
なお、この実施形態では、ノズル１の内面に形成する溝として、螺旋溝３を形成したが、溝は螺旋溝に限られることはなく、周方向の溝を軸方向に沿って適宜の間隔をおいて設けたり、また、溝のように、周方向に繋がったものでなく、図１（ｃ）に示すように、適宜の間隔をおいた周上に間欠的に窪み３’を形成し、かつ、隣接する周上の間で、各周上に設けた窪み３’をノズル１の軸方向に沿って千鳥状に配設するような形態とすることもでき、要するに、溶融樹脂の流れの方向、すなわち、ノズル１の軸方向に沿って、その軸に交差する方向（周方向）の溝３や窪み３’を形成して、それらの溝３や窪み３’に溶融樹脂が一時的に滞留するようにすればよいのである。
【００２３】
【発明の効果】
この発明は、上記のように構成したので、射出成形機のノズルから射出される溶融樹脂内に温度ムラを生じさせることができ、その温度ムラに基づく色ムラが発生するので、その溶融樹脂が金型内で冷却されて固化した際、その色ムラが成形品の表面に斑模様等の不規則模様となって現れ、製品に意匠性を付加することができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）に、実施形態のノズルの縦断面を示し、（ｂ）に、そのノズルを備えた射出成形機で得られる成形品の表面を平面図で示し、（ｃ）に他の実施例を示したものである。
【符号の説明】
１ノズル
２射出路
３螺旋溝
３’窪み
４ヒータ
５斑模様（色ムラ）
６成形品

Claims

樹脂原料を加熱シリンダ内に供給し、そのシリンダ内に溶融した前記樹脂原料を金型中に射出させる射出成形機のノズルにおいて、
前記ノズルの内面に、溶融樹脂の一部が一時的に滞留するような経路の溝又は窪みを設けて、その溝又は窪みによって一時的に滞留した一部の溶融樹脂が周囲の溶融樹脂より加熱されて、溶融樹脂内に温度ムラが生じるようにしたことを特徴とする射出成形機。
上記ノズルの内面に設ける溝として、ノズルの軸方向に沿って適宜の間隔を空けて周方向の溝を形成したことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
上記ノズルの内面に設ける溝として、ノズルの軸方向に沿って螺旋溝を形成したことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
上記ノズルの内面に設ける窪みとして、ノズルの軸方向に沿って適宜の間隔を空けた一又は複数の周の各周上に、周に沿う所定の長さの窪みを間欠的に形成し、その窪みを複数の周上に設ける場合には、隣接する周に形成するもの同士をノズルの軸方向に沿って千鳥状に配設したことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。