JP5586019B2

JP5586019B2 - 射出成形金型

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Publication number: JP5586019B2
Application number: JP2010192563A
Authority: JP
Inventors: 真永井; 太郎赤阪; 直也池田; 太一川合; 知樹蒔田
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2010-08-30
Filing date: 2010-08-30
Publication date: 2014-09-10
Anticipated expiration: 2030-08-30
Also published as: JP2012045903A

Description

本発明は、射出成形金型に関し、特に、ホットランナを有する射出成形金型を用いた射出成形において、色替え後の不良品の発生を低減する技術に関する。

樹脂の射出成形では、金型に供給する樹脂の色を変えることで、製品の色を変更する場合がある。このとき、前色樹脂に続いて後色樹脂をスクリュー内に投入するため、スクリュー内で隣接する前色樹脂と後色樹脂とが混ざって混色樹脂が生成する。この混色樹脂で成形された製品は、不良品として廃棄せざるを得ない。

例えば、特許文献１に示されている色替え方法では、色替えのタイミングを調節することで、前色樹脂からなるスキン層の内部に混色樹脂からなるコア層を完全に覆い、これにより製品表面への混色樹脂の露出を防止して、不良品の数の低減を図っている。

特開２００３−３００２２４号公報

しかしながら、ホットランナを有する射出成形金型の場合、色替えが完了した後、すなわち前色樹脂及び混色樹脂が全てキャビティに射出された後も、不良品が発生することがある。以下、その理由を詳しく説明する。

図１３に示す射出成形金型１００は、固定型１１０と可動型１２０とを有し、固定型１１０に形成された貫通穴１１２の内周にホットランナノズル１１３が設けられる。ホットランナノズル１１３の外周には加熱部１１７が設けられ、この加熱部１１７で加熱することにより、ホットランナノズル１１３内部の樹脂流路（ホットランナ１４１）を流通する樹脂が溶融状態で維持される。

上記のような射出成形金型１００では、ホットランナノズル１１３の先端部（出口付近）は、加熱部１１７を配置するための空間を十分に確保することができない。また、ホットランナノズル１１３の先端部は金型（キャビティプレート１１１）と接触しているため、熱が逃げ易い。さらに、図示のようにホットランナ１４１の出口付近に肩面１４１ａが形成される場合、肩面１４１ａに溶融樹脂がぶつかるため、溶融樹脂の流動性が悪くなる。以上のように、ホットランナ１４１の出口付近では、高温状態を維持することが難しく、樹脂の流動性も低下するため、肩面１４１ａに前色樹脂Ｐ（あるいは混色樹脂、以下同様）が固化してこびりつきやすい。このホットランナ１４１の内壁にこびりついた前色樹脂Ｐが、その後に射出される後色樹脂に少しずつ混入する。このとき、製品に混入する前色樹脂の量は僅かであるが、この前色樹脂Ｐが製品の意匠面に少しでも露出すると、その製品全体を不良品として廃棄せざるを得ない。

本発明の解決すべき課題は、ホットランナを有する射出成形金型において、色替え完了後の前色樹脂の微量の混入による不良品の発生を低減し、材料コストの低減及び生産効率の向上を図ることにある。

本発明者らは、ランナ内で前色樹脂がどのような状態で後色樹脂に混入しているかを調べるため、図１３に示す射出成形金型を用いて射出成形を行い、色替え完了直後に成形した成形品のうち、ランナ内で固化した樹脂の断面を解析した。その結果、前色樹脂は、ランナ内で一様に散らばっているのではなく、ランナの側面付近に存在することが明らかとなった。具体的には、図１４に示すように、前色樹脂は、ランナ１５０の一方側の側面（固定型側の側面）付近に存在し、ランナ１５０の中央部や他方側の側面（可動型側の側面）にはほとんど存在しなかった。

さらに詳しい解析により、ランナ１５０内で前色樹脂Ｐは、図１５で示すような挙動を示していることが分かった。すなわち、ホットランナ１４１の出口付近にこびりついた前色樹脂Ｐは、後色樹脂Ｑに引っ張られてランナ１５０内へ供給され、ランナの側面に沿って流動する。このとき、ホットランナ１４１の肩面１４１ａの全周にこびりついた前色樹脂Ｐのうち、キャビティに近い側の前色樹脂は、ランナ１５０の固定型１１０側の側面１５１に沿って流動する（図１５のＰ１参照）。一方、肩面１４１ａにこびりついた前色樹脂Ｐのうち、キャビティから遠い側の前色樹脂は、ランナ１５０のキャビティと反対側の端部に滞留する（図１５のＰ２参照）。

本発明者らは、上記のような前色樹脂の挙動を利用すれば、前色樹脂の製品表面への露出を抑えて不良品の発生を低減できると考え、以下の発明を着想するに至った。すなわち、本発明に係る射出成形金型は、キャビティと、溶融樹脂を加熱しながら流通させるホットランナと、キャビティとホットランナとを連通するランナとを備え、ランナの側面に沿って流動する前色樹脂が製品の意匠面側に配されないように、ランナの経路を変更したことを特徴とするものである。

具体的には、例えば、ランナを、第１分岐ランナ及び第２分岐ランナに分岐させ、これらをキャビティの手前で再び合流させ、分岐前のランナのうち、当該側面に沿って前色樹脂が流動する側面を、第１分岐ランナと第２分岐ランナとの合流面とすることで、前色樹脂が製品の意匠面側に配されないようにすることができる。

上述のように、ランナの側面に沿って前色樹脂が流動するため、ランナを分岐させれば、後色樹脂のみからなる溶融樹脂と、前色樹脂が混入した溶融樹脂とを分離することができる。そして、前色樹脂が存在する側面を第１分岐ランナと第２分岐ランナとの合流面とすれば、前色樹脂をランナの中央部に配して後色樹脂で挟み込むことができる。この状態の樹脂をランナからキャビティ内に射出することで、製品の表面（意匠面）に前色樹脂が露出する恐れを低減できる。また、前色樹脂も製品の一部として使用することができるため、前色樹脂を廃棄する場合と比べて歩留まりを高めることができる。尚、「後色樹脂のみからなる溶融樹脂」とは、前色樹脂が実質的に含まれない溶融樹脂のことを言い、極微量の前色樹脂が混入する場合を含む（以下同様）。

このとき、各分岐ランナの流路面積や流路長が異なると、相対的に流動抵抗の低い分岐ランナに樹脂が集中し、前色樹脂をうまく分離できない恐れがある。従って、各分岐ランナを流通する溶融樹脂の流動抵抗が等しくなるように、第１分岐ランナ及び第２分岐ランナの流路面積及び流路長を等しくすることが好ましい。

あるいは、ランナを、キャビティに連通した主ランナと、キャビティに連通していない退避ランナとに分岐させ、分岐前のランナの側面に沿って流動する前色樹脂を退避ランナに流入させることで、前色樹脂が製品の意匠面側に配されないようにすることができる。

上述のように、ランナの側面に沿って前色樹脂が流動するため、ランナを分岐させれば、後色樹脂のみからなる溶融樹脂と、前色樹脂が混入した溶融樹脂とを分離することができる。そして、前色樹脂を、キャビティに連通していない退避ランナに流入させることで、キャビティに前色樹脂が供給されることを防止し、製品に前色樹脂が混入することを防止できる。

この場合、分岐前のランナの側面全周を、退避ランナの側面に連続させれば、ランナの側面に沿って流動する前色樹脂を確実に退避ランナに流入させることができる。また、退避ランナを金型の外部に連通させれば、前色樹脂の混入した樹脂を金型外部に排出することができる。あるいは、退避ランナを金型の内部で行き止まりとし、樹脂の固化後に廃棄するようにしてもよい。

あるいは、ランナを捩って側面の向きを変えることにより、当該側面に沿って流動する前色樹脂を製品の裏面側に配することができる。

上述のように、前色樹脂はランナの側面付近に存在するため、この側面を製品の裏面（意匠面と反対側の面）側に配すれば、当該側面付近に存在する前色樹脂が製品の意匠面に露出する恐れを低減できる。例えば、前色樹脂が存在するランナの側面が、製品の裏面側に配されていれば、ランナをそのままキャビティまで延ばせばよい。しかし、前色樹脂が存在するランナの側面が、製品の意匠面側に配されている場合、ランナをまっすぐ延ばすと、前色樹脂が製品の意匠面側に供給されるため、意匠面に前色樹脂が露出する恐れが高くなる。そこで、上記のように、ランナを捩って側面の向きを変えて、当該側面に沿って流動する前色樹脂を製品の裏面側に配することで、前色樹脂が製品の意匠面に露出する恐れを低減できる。

あるいは、ランナを、後色樹脂のみからなる後色溶融樹脂を流通させる第１分岐ランナと、前色樹脂が混入した前色混入溶融樹脂を流通させる第２分岐ランナとに分岐させ、第１分岐ランナから後色溶融樹脂をキャビティに射出した後に、第２分岐ランナから前色混入溶融樹脂をキャビティに射出して、前色樹脂を後色樹脂で包むことで、前色樹脂が製品の意匠面側に配されないようにすることができる。

上述のように、ランナの側面に沿って前色樹脂が流動するため、ランナを分岐させれば、後色樹脂のみからなる溶融樹脂（後色溶融樹脂）と、前色樹脂が混入した溶融樹脂（前色混入溶融樹脂）とを分離することができる。このとき、ランナを、後色溶融樹脂を流通させる第１分岐ランナと、前色混入溶融樹脂を流通させる第２分岐ランナとに分岐させ、第１分岐ランナから後色溶融樹脂をキャビティに射出した後に、第２分岐ランナから前色混入溶融樹脂をキャビティに射出し、前色樹脂を後色樹脂で包めば、前色樹脂の製品表面への露出を防止できる。例えば、各分岐ランナの経路長やゲートの位置、射出圧等を調整することで、前色混入溶融樹脂を後色溶融樹脂で包むことができる。これにより、前色樹脂が後色樹脂で覆われるため、製品の表面（意匠面）に前色樹脂が露出すること防止することができる。

この場合、ホットランナの出口における樹脂の流動方向と直交する方向に延びるプレート状ランナを設ければ、ランナの側面に沿って流動する前色樹脂を確実にプレート状ランナに流入させることができる。このプレート状ランナから第２分岐ランナを延ばすことで、前色樹脂を確実に第２分岐ランナに流入させることができる。

以上のように、本発明者らは、色替え後の前色樹脂がランナの側面付近を流動することを見出し、この知見に基づいて前色樹脂の製品の意匠面への露出を防止することで、不良品の発生が抑えられ、材料コストの低減及び生産効率の向上が図られる。

本発明の第１実施形態に係る射出成形金型の断面図である。上記射出成形金型の拡大断面図である。上記射出成形金型のランナを模式的に示す斜視図である。（ａ）は図３のＡ−Ａ線における断面図、（ｂ）は同Ｂ−Ｂ線における断面図、（ｃ）は同Ｃ−Ｃ線における断面図、（ｄ）は同Ｄ−Ｄ線における断面図である。第１実施形態の他の例に係るランナを模式的に示す斜視図である。（ａ）は本発明の第２実施形態に係る射出成形金型のランナの断面図であり、（ｂ）は（ａ）図のＸ−Ｘ線における断面図である。第２実施形態の他の例に係るランナの断面図である。本発明の第３実施形態に係る射出成形金型のランナを模式的に示す斜視図である。図８の射出成形金型の断面図である。本発明の第４実施形態に係る射出成形金型のランナを模式的に示す斜視図である。（ａ）は図１０のランナの平面図（（ｂ）図をＭ方向から見た図）であり、（ｂ）は同側面図（（ａ）図をＮ方向から見た図）である。（ａ）〜（ｃ）は、図１０のランナを有する射出成形金型で射出成形を行う様子を示す図である。ホットランナを有する射出成形金型の拡大断面図である。図１３の射出成形金型のランナ内で固化した樹脂のＺ−Ｚ線における断面図である。図１３の射出成形金型における溶融樹脂の挙動を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１に、本発明の第１実施形態に係る射出成形金型１を示す。この射出成形金型１は、例えば自動車のインストルメントルパネルを成形するためのものであり、固定型１０及び可動型２０を有する。図１に示すように、型締めした状態の固定型１０と可動型２０とでキャビティ３０が形成される。キャビティ３０には、ホットランナ４０及びランナ５０を介して、溶融樹脂が供給される。図示例では、一対のホットランナ４０及びランナ５０がキャビティ３０に連通している。

固定型１０は、キャビティプレート１１と、ホットランナブロック１２と、ホットランナノズル１３と、スプルーブッシュ１４と、固定側取付板１５とを備える。キャビティプレート１１は、ホットランナブロック１２に断熱材１６を介して固定され、ホットランナブロック１２は固定側取付板１５に固定される。キャビティプレート１１には、キャビティ３０を形成するための成形面１１ａと、ホットランナノズル１３が収容される貫通穴１１ｂとが形成される。

ホットランナノズル１３は、図２に拡大して示すように、先端側（図中左側）に設けられた小径部１３ａと、基端側（図中右側）に設けられた大径部１３ｂとを有する。ホットランナノズル１３の小径部１３ａはキャビティプレート１１の貫通穴１１ｂの小径内周面１１ｂ１に嵌合固定され、ホットランナノズル１３の大径部１３ｂは、貫通穴１１ｂの大径内周面１１ｂ２と隙間を介して対向している。ホットランナノズル１３の外周には加熱部１７が設けられる。ホットランナノズル１３の内周にはピン１８が設けられる。ピン１８は、駆動部１９により型締め方向（図１の左右方向）に進退可能とされる。図２に実線で示すようにピン１８を後退させることで、ホットランナノズル１３内の溶融樹脂をランナ５０に供給可能な状態となる。図２に点線で示すようにピン１８を前進させてホットランナノズル１３の出口を塞ぐことで、ホットランナノズル１３内の溶融樹脂をランナ５０に供給不能な状態となる。

可動型２０は、図１に示すように、コアプレート２１と、入れ子２２と、可動側取付板２３と、イジェクタピン２４とを備える。コアプレート２１は、スペーサブロック２５を介して可動側取付板２３に固定される。イジェクタピン２４は、成形時は入れ子２２の成形面２２ａと面一に配される。成形後、駆動部２６によりイジェクタピン２４を成形面２２ａから突出させることで、成形品を可動型２０から取り外すことができる。

ホットランナ４０及びランナ５０は、スプルーブッシュ１４に当接するノズル（図示省略）の射出口と、キャビティ３０とを連通する。本実施形態では、図１に示すように、ホットランナ４０が２本に分岐し、それぞれランナ５０を介してキャビティ３０の端部に開口している。ホットランナ４０は、スプルーブッシュ１４、ホットランナブロック１２、及びホットランナノズル１３に形成される。ホットランナ４０内の樹脂は、スプルーブッシュ１４に設けられた加熱部（図示省略）、ホットランナブロック１２に設けられた加熱部（図示省略）、及びホットランナノズル１３に設けられた加熱部１７（図２参照）により加熱される。これにより、ホットランナ４０内の樹脂が溶融状態で維持される。

図３は、ランナ５０に相当する空間（すなわち、ランナ５０の内部で固化した樹脂）を模式的に示したものである。ランナ５０は、固定型１０及び可動型２０を型締めして形成される（型締め線を図中に鎖線Ｌで示す）。ランナ５０の上流側の端部は円盤状に形成され、ホットランナノズル１３の内部のホットランナ４０（鎖線で示す）と連通する。ランナ５０は、途中で２本の分岐ランナ（第１分岐ランナ５１及び第２分岐ランナ５２）に分岐し、これらが下流側で再び合流して１本となる。尚、ランナ５０のうち、分岐する前（すなわち分岐ランナ５１，５２よりも上流側）の部分を上流側ランナ５３、合流した後（すなわち分岐ランナ５１，５２よりも下流側）の部分を下流側ランナ５４と言う。

２本の分岐ランナ５１，５２は、上流側ランナ５３を型締め線Ｌで分割して２方向に分岐され、下流側で両者の場所が入れ替わって合流する。具体的には、分岐ランナ５１，５２のうち、上流側では第１分岐ランナ５１が図中上側、第２分岐ランナ５２が図中下側となっているが、下流側では、第２分岐ランナ５２が図中上側、第１分岐ランナ５１が図中下側となっている。このため、第１分岐ランナ５１は型締め線Ｌを図中上側から下側に跨ぎ、第２分岐ランナ５２は型締め線Ｌを図中下側から上側に跨ぐ。第１分岐ランナ５１及び第２分岐ランナ５２は、それぞれ内部を流れる樹脂の流動抵抗が等しくなるように設計される。具体的には、第１分岐ランナ５１及び第２分岐ランナ５２の流路面積（樹脂の流動方向と直交する方向の断面積）及び流路長が等しくなっている。

ホットランナ４０から供給された溶融樹脂は、上流側ランナ５３を通って分岐ランナ５１，５２に分岐し、下流側ランナ５４で再び合流する。上流側ランナ５３では、図４（ａ）に示すように、溶融樹脂に混入した微量の前色樹脂Ｐが固定型１０側の側面（図中上面）付近に存在する。この上流側ランナ５３が、型締め線Ｌで上下２分割して分岐ランナ５１，５２に分岐することで、図４（ｂ）に示すように、前色樹脂Ｐを含む第１分岐ランナ５１と、前色樹脂Ｐを含まない第２分岐ランナ５２とに分離される。尚、第２分岐ランナ５２にも、極微量の前色樹脂Ｐが含まれる場合があるが、本実施形態では完全に分離される場合を説明する。

その後、図４（ｃ）に示すように第１分岐ランナ５１と第２分岐ランナ５２との場所を入れ替え、図４（ｄ）に示すように分岐ランナ５１，５２を合流させる。このとき、前色樹脂Ｐが存在する側面を両分岐ランナ５１，５２の合流面とすることで、前色樹脂Ｐを下流側ランナ５４の内部に配して後色樹脂Ｑで挟み込むことができる。図示例では、上流側ランナ５３の上面及び下面、すなわち、第１分岐ランナ５１の上面５１ａ及び第２分岐ランナ５２の下面５２ａが合流面となり、これらの面が下流側ランナ５４の中央部に配される。一方、上流側ランナ５３が分岐することで形成された面、すなわち第１分岐ランナ５１の下面５１ｂ及び第２分岐ランナ５２の上面５２ｂは、下流側ランナ５４の下面５４ａ及び上面５４ｂとなる。このように、前色樹脂Ｐを後色樹脂Ｑで挟み込んだ状態で、溶融樹脂をランナからキャビティへ射出することで、製品表面への前色樹脂Ｐの露出を防止できる。

尚、分岐ランナ５１，５２の形態は上記に限られない。例えば上記の例では、第１分岐ランナ５１及び第２分岐ランナ５２が何れも４箇所の屈曲部を有し、さらに下流側ランナ５４にも１箇所屈曲部が設けられているが、例えば図５に示すようにランナ５０を構成すれば、屈曲部の数を減らすことができる。具体的に、第１分岐ランナ５１は１箇所の屈曲部を有し、第２分岐ランナ５２は３箇所の屈曲部を有し、下流側ランナ５４の屈曲部は省略されている。第１分岐ランナ５１及び第２分岐ランナ５２は流路長が等しくなっている。この構成によれば、ランナ５０の全長が短くなると共に、ランナ５０内の樹脂の流動を滑らかにして、前色樹脂がランナ５０内全体に拡散する恐れを低減できる。特に、図５では、分岐ランナ５１，５２の屈曲部の曲率を緩やかにする（曲率半径を大きくする）ことで、樹脂の流れをより滑らかにしている。

次に、本発明の第２実施形態に係る射出成形金型を説明する。尚、この射出成形金型は、ランナの形状を除いて図１に示す射出成形金型１と同様であるため、重複説明を省略し、ランナの構成を中心に説明する。

図６に示すランナ６０は、ホットランナ（図示省略）と連通した上流側ランナ６１と、上流側ランナ６１から分岐した主ランナ６２及び退避ランナ６３とを有する。主ランナ６２は、上流側ランナ６１の延長線上に延び、キャビティに連通している。退避ランナ６３は、上流側ランナ６１と異なる方向に延び、キャビティに連通していない。図示例では、退避ランナ６３が、上流側ランナ６１と略直交する方向に延びた円盤状に形成され、退避ランナ６３の外径端部は金型内部で行き止まりとなっている。上流側ランナ６１の側面全周は退避ランナ６３の側面に連続しており、具体的には、図６（ｂ）に示すように、退避ランナ６３が上流側ランナ６１の側面全周から延びる円盤状に形成される。

ホットランナからランナ６０に供給された溶融樹脂は、上流側ランナ６１を通り、主ランナ６２及び退避ランナ６３に流れ込む。このとき、図６（ａ）に点線矢印で示すように、上流側ランナ６１の中心部付近に存在する後色樹脂Ｑの多くは主ランナ６２へ流入する。一方、上流側ランナ６１の側面付近に存在する前色樹脂Ｐは、図６（ａ）に実線矢印で示すように、退避ランナ６３の壁面に沿ってその内部に流入し、これにより前色樹脂Ｐが退避ランナ６３の内部に捕捉される。特に本実施形態では、図６（ｂ）に示すように、上流側ランナ６１の側面全周が退避ランナ６３と連続しているため、上流側ランナ６１の側面全周に存在する前色樹脂Ｐを退避ランナ６３に確実に流入させることができる。これにより、主ランナ６２への前色樹脂Ｐの混入を防止し、後色樹脂Ｑのみをキャビティに供給することができるため、製品への前色樹脂の混入を防止することができる。

尚、上記の例では、退避ランナ６３がランナ６０の全周に設けられているが、これに限られない。例えば、前色樹脂Ｐが、上流側ランナ６１の全周ではなく、一部のみに存在する場合は、前色樹脂Ｐが存在する部分にのみ退避ランナ６３を設けても良い。図７に示す例では、上流側ランナ６１のキャビティプレート１１側の側面に半円状の退避ランナ６３が形成されている。

ところで、上記の例では、退避ランナ６３が金型内部で行き止まりとなっているため、この退避ランナ６３が樹脂で満たされれば、前色樹脂Ｐが退避ランナ６３から溢れて主ランナ６２に混入する恐れがある。そこで、例えば、流動方向に離隔した複数箇所に退避ランナを形成すれば、上流側の退避ランナから溢れた前色樹脂Ｐを、下流側の退避ランナで捕捉することができる（図示省略）。あるいは、退避ランナ６３を金型外部に連通させれば、退避ランナ６３に流入した前色樹脂Ｐを外部に排出することができるため、前色樹脂Ｐが主ランナ６２を介してキャビティに供給される恐れを回避できる（図示省略）。また、上記の例では、上流側ランナ６１を介して主ランナ６２及び退避ランナ６３に分岐しているが、これに限らず、例えば上流側ランナ６１を省略し、ホットランナ４０の出口直後で主ランナ６２及び退避ランナ６３に分岐させてもよい（図示省略）。

次に、本発明の第３実施形態に係る射出成形金型を説明する。尚、この射出成形金型は、ランナの形状を除いて図１に示す射出成形金型１と同様であるため、重複説明を省略し、ランナの構成を中心に説明する。

図８に示すランナ７０は、ホットランナ４０と連通した上流側ランナ７１と、キャビティに連通した下流側ランナ７２と、上流側ランナ７１及び下流側ランナ７２の間に設けられた反転ランナ７３とを備える。反転ランナ７３は、ランナ７０を途中で捩って、上流側ランナ７１と下流側ランナ７２とで側面の向きを変えるものである。具体的には、図９に示すように、上流側ランナ７１と下流側ランナ７２が型締め線Ｌに沿って配され、これらを略コの字形状の反転ランナ７３で連結している。尚、反転ランナ７３内で固化した樹脂を金型から取り出し可能とするために、型締め方向と直交する方向（図９の紙面と直交する方向）にスライド可能なスライド型７４が設けられる。

ランナ７０に反転ランナ７３を設けることにより、上流側ランナ７１と下流側ランナ７２の側面の向きが反転している。すなわち、上流側ランナ７１の上側（固定型１０側）の側面７１ａは、反転ランナ７３の外周側の側面７３ａを介して、下流側ランナ７２の下側（可動型２０側）の側面７２ｂに連結される。一方、上流側ランナ７１の下側の側面７１ｂは、反転ランナ７３の内周側の側面７３ｂを介して、下流側ランナ７２の上側の側面７２ａに連結される。

このランナ７０に溶融樹脂を供給すると、図９に示すように、ランナ７０を主に流れる後色樹脂Ｑ（点線参照）に、微量の前色樹脂Ｐが混入している。上流側ランナ７１では、前色樹脂Ｐが上面７１ａに沿って流れる。反転ランナ７３では、前色樹脂Ｐが外周側の側面７３ａに沿って流れる。そして、下流側ランナ７２では、前色樹脂Ｐが下側の側面７２ｂに沿って流れる。こうして、上流側ランナ７１と下流側ランナ７２とで、前色樹脂Ｐが存在する側面の向きが替わる。

図１に示すように、射出成形金型１にはイジェクタピン２４が設けられるため、キャビティ３０で成形された製品にはイジェクタピン２４の跡が形成される（図示省略）。このため、射出成形金型１は、イジェクタピン２４の跡が形成される側（可動型２０側）が製品の裏面となり、その反対側（固定型１０側）が意匠面となるように設計される。一方、ホットランナ４０と連通した上流側ランナ７１では、固定型１０側の側面に沿って前色樹脂Ｐが流れる（図９参照）。このため、上流側ランナ７１をそのままキャビティに連通すると、製品の意匠面となる固定型１０側の面に前色樹脂Ｐが配されることとなり、意匠面に前色樹脂Ｐが露出する恐れが高くなる。

そこで、図８及び図９に示すように、反転ランナ７３を設け、上流側ランナ７１と下流側ランナ７２とで側面の向きを反転させることにより、下流側ランナ７２では可動型２０側の側面に前色樹脂Ｐが配される。この下流側ランナ７２からキャビティ３０へ溶融樹脂を射出すると、前色樹脂Ｐが製品の裏面側に配されるため、製品の意匠面に前色樹脂Ｐが露出する恐れを低減できる。

尚、ランナ７０の形態は上記に限られない。例えば、図８では、反転ランナ７３が略直角に屈曲しているが、例えば、反転ランナ７３を滑らかに湾曲させてもよい（図示省略）。

次に、本発明の第４実施形態に係る射出成形金型を説明する。尚、この射出成形金型は、ランナの形状を除いて図１に示す射出成形金型１と同様であるため、重複説明を省略し、ランナの構成を中心に説明する。

図１０に示すランナ８０は、第１分岐ランナ８１及び第２分岐ランナ８２に分岐しており、各分岐ランナ８１，８２がそれぞれキャビティに連通している。本実施形態では、第１分岐ランナ８１の経路長が、第２分岐ランナ８２の経路長よりも短くなっている。第１分岐ランナ８１は、図１１（ｂ）に示すように、ホットランナ４０の出口４１における樹脂の流動方向（図１１（ｂ）の左右方向）と同じ方向に延びる導入部８１ａを有し、屈曲しながらキャビティに連通している。第２分岐ランナ８２は、第１分岐ランナ８１の導入部８１ａと直交する方向に延び、図示例では反対向きに延びる２本の第２分岐ランナ８２が設けられる。第１分岐ランナ８１と第２分岐ランナ８２との分岐部にはプレート状ランナ８３が設けられる。プレート状ランナ８３は、ホットランナ４０の出口４１における樹脂の流動方向と直交する全方向（図１１（ａ）の紙面と平行な方向）に延びる。本実施形態では、プレート状ランナ８３が楕円形状を成し、その中心から第１分岐ランナ８１の導入部８１ａが延びると共に、長辺方向両端部からそれぞれ第２分岐ランナ８２が延びている。

ホットランナ４０から溶融樹脂が供給されると、ホットランナ４０の出口４１の側面（内壁面）全周に前色樹脂が存在し、出口４１の中央部には後色樹脂のみが存在する。出口４１の側面に沿って流動する前色樹脂はプレート状ランナ８３に流入し、さらに第２分岐ランナ８２に流入する。このとき、ホットランナ４０の出口４１の側面全周がプレート状ランナ８３の側面と連続しているため、出口４１の側面全周に存在する前色樹脂をプレート状ランナ８３で確実に捕捉することができる。一方、ホットランナ４０の出口４１の中央部に存在する後色樹脂は、出口４１における樹脂の流動方向延長上に延びた第１分岐ランナ８１の導入部８１ａに流入する。こうして、ホットランナ４０からランナ８０に供給された溶融樹脂が、前色樹脂が混入した前色混入溶融樹脂Ｐ’と、後色樹脂のみからなる後色溶融樹脂Ｑ’とに分離される。

そして、図１２（ａ）に示すように、第１分岐ランナ８１を通って後色溶融樹脂Ｑ’がキャビティ３０に到達する。本実施形態では、第１分岐ランナ８１の経路長が第２分岐ランナ８２の経路長よりも短いため、第１分岐ランナ８１の後色溶融樹脂Ｑ’が第２分岐ランナ８２の前色混入溶融樹脂Ｐ’よりも先にキャビティに到達する。その後、図１２（ｂ）に示すように、第２分岐ランナ８２を通って前色混入溶融樹脂Ｐ’がキャビティ３０に到達する。このとき、第１分岐ランナ８１及び第２分岐ランナ８２のゲート位置や射出圧を調整して、後色溶融樹脂Ｑ’で形成されたスキン層の内部に前色混入溶融樹脂Ｐ’を射出することにより、前色樹脂を後色樹脂で包むことができる。

このとき、もし、第１分岐ランナ８１の射出圧が第２分岐ランナ８２の射出圧よりも高いと、第１分岐ランナ８１から射出されて先にキャビティ３０に到達した後色溶融樹脂Ｑ’が、第２分岐ランナ８２のゲートから侵入し、第２分岐ランナ８２内を後色溶融樹脂Ｑ’が逆流する恐れがある。従って、第１分岐ランナ８１の射出圧は第２分岐ランナ８２の射出圧より低くすることが好ましい。この場合、第１分岐ランナ８１の射出圧が不足し、後色溶融樹脂Ｑ’がキャビティ３０の端部まで充填されない恐れがある。そこで、上記のように前色混入溶融樹脂Ｐ’を後色溶融樹脂Ｑ’で包み、射出圧の相対的に高い前色混入溶融樹脂Ｐ’で後色溶融樹脂Ｑ’を押し出すことにより、キャビティ３０の端部まで後色溶融樹脂Ｑ’を充填することができる（図１２（ｃ）参照）。以上により、前色混入溶融樹脂Ｐ’は、ゲート付近を除く全ての表面が後色溶融樹脂Ｑ’で覆われるため、前色樹脂が製品表面に露出する事態を防止することができる。

以上の実施形態では、製品がインストルメントルパネルである場合を示しているが、色替えが行われる樹脂成形品であれば本発明の射出成形金型を適用することができる。例えば、ドアのインナパネルやバンパー等を成形する射出成形金型に本発明を適用することもできる。

また、以上の実施形態を適宜組み合わせてもよい。例えば、第４実施形態に係る射出成形金型のランナ８０（図１０参照）の第１分岐ランナ８１には、極微量の前色樹脂が含まれる場合があるが、第１分岐ランナ８１に第３実施形態に係るランナ７０（図８参照）の形状を適用し、第１分岐ランナ８１を捩ることにより前色樹脂が製品の裏面に配されるようにすれば、前色樹脂が製品表面に露出する事態をより一層確実に防止できる。

１射出成形金型
１０固定型
１１キャビティプレート
１２ホットランナブロック
１３ホットランナノズル
１４スプルーブッシュ
２０可動型
２１コアプレート
２２入れ子
２４イジェクタピン
３０キャビティ
４０ホットランナ
５０ランナ
５１第１分岐ランナ
５２第２分岐ランナ
５３上流側ランナ
５４下流側ランナ
６０ランナ
６１上流側ランナ
６２主ランナ
６３退避ランナ
７０ランナ
７１上流側ランナ
７２下流側ランナ
７３反転ランナ
８０ランナ
８１第１分岐ランナ
８２第２分岐ランナ
８３プレート状ランナ
Ｌ型締め線
Ｐ前色樹脂
Ｑ後色樹脂

Claims

キャビティと、溶融樹脂を加熱しながら流通させるホットランナと、キャビティとホットランナとを連通するランナとを備えた射出成形金型であって、
ランナの側面に沿って流動する前色樹脂が製品の意匠面側に配されないように、
ランナを、第１分岐ランナ及び第２分岐ランナに分岐させ、これらをキャビティの手前で再び合流させ、分岐前のランナのうち、当該側面に沿って前色樹脂が流動する側面を、第１分岐ランナと第２分岐ランナとの合流面とした射出成形金型。
キャビティと、溶融樹脂を加熱しながら流通させるホットランナと、キャビティとホットランナとを連通するランナとを備えた射出成形金型であって、
ランナの側面に沿って流動する前色樹脂が製品の意匠面側に配されないように、
ランナを、キャビティに連通した主ランナと、キャビティに連通していない退避ランナとに分岐させ、分岐前のランナの側面に沿って流動する前色樹脂を退避ランナに流入させるようにした射出成形金型。
キャビティと、溶融樹脂を加熱しながら流通させるホットランナと、キャビティとホットランナとを連通するランナとを備えた射出成形金型であって、
ランナの側面に沿って流動する前色樹脂が製品の意匠面側に配されないように、
ランナを捩って側面の向きを変えることにより、当該側面に沿って流動する前色樹脂が製品の裏面側に配されるようにした射出成形金型。
キャビティと、溶融樹脂を加熱しながら流通させるホットランナと、キャビティとホットランナとを連通するランナとを備えた射出成形金型であって、
ランナの側面に沿って流動する前色樹脂が製品の意匠面側に配されないように、
ランナを、後色樹脂のみからなる後色溶融樹脂を流通させる第１分岐ランナと、前色樹脂が混入した前色混入溶融樹脂を流通させる第２分岐ランナとに分岐させ、第１分岐ランナから後色溶融樹脂をキャビティに射出した後に、第２分岐ランナから前色混入溶融樹脂をキャビティに射出して、前色樹脂を後色樹脂で包むようにした射出成形金型。