JP5845880B2 - 射出成形用金型及び射出成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、キャビティ内へ樹脂材料を充填する方向に沿ってゲートが複数に設けられた多点ゲート形式の射出成形用金型、及びこの射出成形用金型を用いた射出成形方法に関する。

図１３に示す射出成形用金型では、キャビティ１００に複数のゲート（例えば第１ゲート１０１、第２ゲート１０２及び第３ゲート１０３）が設けられ、これらの第１ゲート１０１、第２ゲート１０２、第３ゲート１０３を同時に開放させて、各ゲート１０１、１０２、１０３から溶融状態の樹脂材料１０４をキャビティ１００内に充填させている。この場合には、それぞれのゲート１０１、１０２、１０３から充填された溶融状態の樹脂材料１０４が、隣接するゲート間（例えば第１ゲート１０１と第２ゲート１０２間、第２ゲート１０２と第３ゲート１０３間）で会合（衝突）してウェルドライン１０５が発生し、このウェルドライン１０５が、成形品の外観品質や製品強度を低下させる原因になってしまう。

そこで、上記ウェルドライン１０５に対する対策として、図１４に示すように、複数のゲート（例えば第１ゲート１０１、第２ゲート１０２、第３ゲート１０３）をキャビティ１０４の上流側から順次開放させ、この開放されたゲートから溶融状態の樹脂材料１０４を、先にキャビティ１００内に充填された樹脂材料１０４中に潜り込ませるように充填して樹脂材料１０４の会合を回避させ、これによりウェルドライン１０５の発生を防止するシーケンシャル方式が採用されている（特許文献１参照）。

例えば、第１ゲート１０１を開放してこの第１ゲート１０１からキャビティ１００内に充填された樹脂材料１０４が第２ゲート１０２を通過したタイミング（図１４の位置Ｍ）で第２ゲート１０２を開放させ、この第２ゲート１０２からの樹脂材料１０４を、第１ゲート１０１により充填されてキャビティ１００内を流れる樹脂材料１０４中に潜り込ませるように充填する。その後、キャビティ１００内を流れる樹脂材料１０４が第３ゲート１０３を通過したタイミング（図１４の位置Ｎ）で第３ゲート１０３を開放させ、この第３ゲート１０３からの樹脂材料１０４を、第１ゲート１０１及び第２ゲート１０２により既に充填されてキャビティ１００内を流れる樹脂材料１０４中に潜り込ませるように充填する。

特開２０１１−１４０２０６号公報

ところで、射出成形用金型には、図１５（Ａ）に示すように、ゲート１１０（第１ゲート１０１、第２ゲート１０２、第３ゲート１０３を代表して表示したもの）がコールドランナー１０６におけるキャビティ１００との連通側の一端に設けられ、このコールドランナー１０６の他端側に、ゲート１１０の開放のタイミングを調整するバルブピン１０７が配置されたものがある。

このような射出成形用金型で、上述のシーケンシャル方式を採用する場合、キャビティ１００内を流れる樹脂材料１０４が、例えば第１ゲート１０１よりも下流側の第２ゲート１０２、第３ゲート１０３をそれぞれ通過する際に、このキャビティ１００内の樹脂材料１０４が、第２ゲート１０２または第３ゲート１０３を備えるコールドランナー１０６内に流入し、冷却固化されてコールドスラグ１０８となってしまうことがある。この状態で第２ゲート１０２や第３ゲート１０３から樹脂材料１０４を充填すると、図１５（Ｂ）に示すように、コールドスラグ１０８がキャビティ１００内に押し出され、キャビティ１００内の樹脂材料１０４中に未溶融の状態もしくは、高粘度の状態で流入して、成形品に品質不良が発生してしまう。

また、射出成形用金型では、型締め時にコールドランナー１０６内に空気が残留してしまう。この残留空気１０９（図１５（Ａ））は、上述のシーケンシャル方式を採用する場合、例えば第２ゲート１０２や第３ゲート１０３からキャビティ１００内に樹脂材料１０４を充填したとき、図１５（Ｂ）に示すように、キャビティ１００内の樹脂材料１０４中に押し出されてシルバーストリーク１１１と称する品質不良を成形品に発生させてしまう。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、多点ゲートを用いる場合にもウェルドラインを防止できると共に、コールドスラグによる品質不良の発生を防止できる射出成形用金型及び射出成形方法を提供することにある。

本発明に係る射出成形用金型は、成形品を形成するキャビティと、このキャビティに連通し、前記キャビティとの連通部位にゲートが設けられるコールドランナーと、このコールドランナー内へ溶融状態の樹脂材料を導入可能とするバルブピンとを備え、溶融状態の樹脂材料を前記コールドランナーの前記ゲートを経て前記キャビティ内へ充填することで前記成形品を射出成形する射出成形用金型であって、前記コールドランナーの前記ゲートが、前記キャビティ内に樹脂材料を充填する方向に沿って複数設けられ、上流側の前記ゲートから、溶融状態の樹脂材料が前記キャビティ内の樹脂材料中に潜り込むように順次充填可能に設けられ、前記ゲートのそれぞれに、前記キャビティと前記コールドランナーとの連通を遮断可能とするゲートピンが設置され、前記ゲートピンが排気機構を備え、この排気機構は、前記ゲートピンの開動作時においても閉動作時においても、前記コールドランナー内の残留空気を外部へ排出するよう構成されたことを特徴とするものである。

また、本発明に係る射出成形方法は、成形品を形成するキャビティと、このキャビティに連通し、前記キャビティとの連通部位にゲートが設けられるコールドランナーと、このコールドランナー内へ溶融状態の樹脂材料を導入可能とするバルブピンとを備えた射出成形用金型を用意し、溶融状態の樹脂材料を前記コールドランナーの前記ゲートを経て前記キャビティ内へ充填することで前記成形品を射出成形する射出成形方法であって、前記射出成形用金型では、前記コールドランナーの前記ゲートが前記キャビティ内に樹脂材料を充填する方向に沿って複数設けられると共に、前記ゲートのそれぞれに、前記キャビティと前記コールドランナーとの連通を遮断可能とするゲートピンが設置され、上流側の前記ゲートから、溶融状態の樹脂材料を前記キャビティ内の樹脂材料中に潜り込ませるように順次充填する際には、前記バルブピンを開動作して前記コールドランナー内へ溶融状態の樹脂材料を充填した後に、前記ゲートピンを開動作して前記コールドランナーと前記キャビティとを連通し、更に、前記バルブピンを開動作して前記コールドランナー内に溶融状態の樹脂材料を充填することにより、前記コールドランナー内の残留空気を、前記ゲートピンの開動作時においても閉動作時においても、前記ゲートピンの排気機構を経て外部へ押し出して排出することを特徴とするものである。

本発明に係る射出成形用金型及び射出成形方法によれば、複数のゲートのうち上流側のゲートから、溶融状態の樹脂材料をキャビティ内の樹脂材料中に潜り込ませるように順次充填することで、各ゲートからの樹脂材料の会合（衝突）により生ずるウェルドラインの発生を防止できる。

また、コールドランナーのゲートから流入してキャビティ内を流れる樹脂材料が、他のコールドランナーのゲート位置に到達したとき、この他のコールドランナーのゲートに設置されたゲートピンが他のコールドランナーとキャビティとの連通を遮断しているので、キャビティ内の樹脂材料が他のコールドランナー内へ流入することを防止できる。従って、コールドランナー内に流入し冷却された樹脂材料がコールドスラグや高粘度材となり、それらがキャビティ内へ流入して成形品に品質不良が発生することを防止できる。

本発明に係る射出成形用金型の一実施形態を示す縦断面図。 図１のＩＩ−ＩＩ線に概略沿う部分断面図。 図１のバルブピンとゲートピンの動作機構を主に示す構成図。 図１及び図３のゲートピンを示し、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は図４（Ａ）のＩＶＢ矢視図、（Ｃ）は部分斜視図。 （Ａ）は図４のゲートピンの閉動作状態を示し、（Ｂ）、（Ｃ）は図５（Ａ）のＶＢ部、ＶＣ部をそれぞれ示す拡大断面図。 （Ａ）は図４のゲートピンの開動作状態を示し、（Ｂ）、（Ｃ）は図６（Ａ）のＶＩＢ部、ＶＩＣ部をそれぞれ示す拡大断面図。 図１及び図３に示すバルブピン及びゲートピンの閉動作時における樹脂材料等の流動状態を示す作動図。 図１及び図３に示すバルブピンの開動作時、且つゲートピンの閉動作時における樹脂材料等の流動状態を示す斜視図。 図１及び図３に示すバルブピン及びゲートピンの開動作時における樹脂材料等の流動状態を示す作動図。 図１及び図３のゲートピンの他の例を示し、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は図１０（Ａ）のＸＢ矢視図、（Ｃ）は部分斜視図。 （Ａ）は、図１０のゲートピンの閉動作状態を示し、（Ｂ）、（Ｃ）は図１１（Ａ）のＸＩＢ部、ＸＩＣ部をそれぞれ示す拡大断面図。 （Ａ）は図１０のゲートピンの開動作状態を示し、（Ｂ）、（Ｃ）は図１２（Ａ）のＸＩＩＢ部、ＸＩＩＣ部をそれぞれ示す拡大断面図。 多点ゲートを備える従来の射出成形用金型において、全てのゲートを同時に開放した場合の樹脂材料の流動状態を示す作動図。 多点ゲートを備える従来の射出成形用金型において、シーケンシャルゲート方式を採用した場合の樹脂材料の流動状態を示す作動図。 図１４のシーケンシャルゲート方式を用いた場合に、コールドスラグ及びシルバーストリークによる品質不良が発生する状況を示す作動図。

以下、本発明を実施するための実施形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係る射出成形用金型の一実施形態を示す縦断面図である。この図１に示す射出成形用金型１０は、射出成形機１３から溶融状態の樹脂材料１が供給される固定型１１と、この固定型１１に対して移動可能に組み合わされる可動型１２とを備えて構成される。

これらの固定型１１と可動型１２との接合位置にキャビティ１４が形成される。本実施形態では、固定型１１の接合面１１Ａには凹部１５が形成され、可動型１２の接合面１２Ａには凸部１６が形成され、これらの凹部１５と凸部１６とに囲まれて、成形品を形成する前記キャビティ１４が構成される。

可動型１２の接合面１２Ａには、キャビティ１４に連通し、このキャビティ１４との連通部位にゲート１７が設けられたコールドランナー１８が形成される。また、固定型１１には、コールドランナー１８に連通するノズルブッシュ１９、及びこのノズルブッシュ１９に連通するマニホールドブロック２０が配設され、マニホールドブロック２０に連通して前記射出成形機１３が、ノズルタッチピース２１を用いて接続される。ノズルブッシュ１９には、外周にバンドヒータ２２が配置されると共に、内部にバルブピン２３が、油圧シリンダ２４により軸方向に進退して開閉動作可能に配設される。

従って、射出成形機１３からの溶融状態の樹脂材料１は、ノズルタッチピース２１を経てマニホールドブロック２０及びノズルブッシュ１９へ供給され、バルブピン２３の開動作によりノズルブッシュ１９からコールドランナー１８内へ導入され、後述のゲートピン２６の開動作により、コールドランナー１８のゲート１７を経てキャビティ１４内へ充填される。これにより、キャビティ１４内で成形品が射出成形され、可動型１２の固定型１１からの離反後に、押出ピン２５の作用で成形品が射出成形用金型１０から取り出される。

本実施形態の射出成形用金型１０は多点ゲート形式であり、図２に示すように、キャビティ１４内に樹脂材料１を充填する方向Ｘに沿って、ゲート１７を備えるコールドランナー１８（つまりコールドランナー１８のゲート１７）が所定間隔で複数設けられる。例えば、キャビティ１４の側面部または底面部に第１コールドランナー１８Ａの第１ゲート１７Ａ、第２コールドランナー１８Ｂの第２ゲート１７Ｂ、第３コールドランナー１８Ｃの第３ゲート１７Ｃ…が、キャビティ１４内に樹脂材料１を充填する方向Ｘに沿って所定間隔で設けられている。

このうちの第２ゲート１７Ｂ、第２コールドランナー１８Ｂが、図１のそれぞれゲート１７、コールドランナー１８である。第１ゲート１７Ａを備える第１コールドランナー１８Ａ、第３ゲート１７Ｃを備える第３コールドランナー１８Ｃ…についても、第２ゲート１７Ｂを備える第２コールドランナー１８Ｂと同様に、ノズルブッシュ１９、マニホールドブロック２０、ノズルタッチピース２１及び射出成形機１３が連設され、ノズルブッシュ１９にバルブピン２３が配設されている。

更に、本実施形態の射出成形用金型１０では、図１〜図３に示すように、各ゲート１７（第１ゲート１７Ａ、第２ゲート１７Ｂ、第３ゲート１７Ｃ…）に、キャビティ１４とコールドランナー１８（第１コールドランナー１８Ａ、第２コールドランナー１８Ｂ、第３コールドランナー１８Ｃ…）との連通を遮断可能とするゲートピン２６が設置されている。このゲートピン２６は、油圧シリンダ２７により軸方向に進退して開閉動作し、開動作時にゲート１７を開放状態（図６（Ａ）参照）とし、閉動作時にゲート１７を閉塞状態（図５（Ａ）参照）とする。

バルブピン２３及びゲートピン２６の動作機構は、図３に示すように、作動油タンク３０、作動油ポンプ３１、バルブ装置３２及び３３、並びにタイマー３４及び３５を有して構成される。

作動油ポンプ３１の運転により作動油タンク３０内の作動油が、バルブ装置３２を介してバルブピン２３側の油圧シリンダ２４へ、また、バルブ装置３３を介してゲートピン２６側の油圧シリンダ２７へそれぞれ供給される。タイマー３４は、射出成形機制御盤２９からの射出開始信号（例えば第１ゲート１７Ａに対応する射出開始信号）Ｓに対し所定の遅延時間Ｔ１を設定してバルブ装置３２を開動作させ、これによりバルブ装置３２が、作動油ポンプ３１からの作動油を油圧シリンダ２４へ供給してバルブピン２３を開動作させる。また、タイマー３５は、射出成形機制御盤２９からの前記射出開始信号Ｓに対し所定の遅延時間Ｔ２を設定してバルブ装置３３を開動作させ、これによりバルブ装置３３が、作動油ポンプ３１からの作動油を油圧シリンダ２７へ供給してゲートピン２６を開動作させる。

ここで、タイマー３５の遅延時間Ｔ２は、タイマー３４の遅延時間Ｔ１よりも大きいかまたは等しく選定されているので（Ｔ２≧Ｔ１）、バルブピン２３が開動作して溶融状態の樹脂材料１がノズルブッシュ１９からコールドランナー１８へ充填された後または同時（好ましくは後）に、ゲートピン２６が開動作してコールドランナー１８とキャビティ１４とが連通される。

上述のバルブピン２３及びゲートピン２６の動作は、図２に示す第１ゲート１７を備える第１コールドランナー１８Ａ、第２ゲート１７Ｂを備える第２コールドランナー１８Ｂ、第３ゲート１７Ｃを備える第３コールドランナー１８Ｃ…について同様であり、バルブピン２３及びゲートピン２６の開動作によりゲート１７（第１ゲート１７Ａ、第２ゲート１７Ｂ、第３ゲート１７Ｃ…）が開放されて、この開放されたゲート１７からキャビティ１４内へ溶融状態の樹脂材料１が充填される。このとき、キャビティ１４の上流側に位置するゲート１７から順次、溶融状態の樹脂材料１がキャビティ１４内へ充填されるシーケンシャル方式が採用される。

このシーケンシャル方式では、例えば、第１ゲート１７Ａが開放されてこの第１ゲート１７Ａからキャビティ１４内に充填された樹脂材料１が、キャビティ１４内を流れて第２ゲート１７Ｂを通過（本実施形態では図２の２点鎖線Ｙに示すように完全に通過）してから第２ゲート１７Ｂを開放する。これにより、第１ゲート１７Ａから充填されたキャビティ１４内の樹脂材料１中に、第２ゲート１７Ｂから充填された樹脂材料１が、図２の２点鎖線Ｚに示すように潜り込む。このため、隣接したゲート１７からキャビティ１４内へ充填される樹脂材料１の会合（衝突）が防止されて、ウェルドラインの発生が回避される。

また、キャビティ１４の下流側に位置するゲート１７では、このゲート１７側のバルブピン２３及びゲートピン２６の開動作タイミングは、バルブピン２３が先に開動作してコールドランナー１８内に溶融状態の樹脂材料１が略充填された時点で、ゲートピン２６が開動作することが好ましい。これにより、ゲートピン２６の開動作時にキャビティ１４内の樹脂材料１がコールドランナー１８内へ流入することが防止されるので、この流入した樹脂材料１がコールドスラグとなる事態を未然に回避できるからである。

ところで、ゲートピン２６は、固定型１１と可動型１２との型締め時にコールドランナー１８内に残留した残留空気Ａ（図３）を射出成形用金型１０外へ排出する排気機構３６を備える。ここで、ゲートピン２６は、図４に示すように、コアピン３８がサポートピン３９の先端に一体化（＝スリーブコアピン）され、これらのコアピン３８及びサポートピン３９が、円筒形状のスリーブピン３７の内部に配設されて構成される。

スリーブピン３７の外周先端部には、図４及び図５に示すように、等配位置（例えば４等配位置）に溝４１が形成され、この溝４１が、ゲートピン２６を摺接して支持する可動型１２の摺接面４２との間に外側第１排気通路４０Ａを形成する。また、スリーブピン３７の外周における上記先端部以外の部分と可動型１２のゲートビン穴４７との隙間が、外側第１排気通路４０Ａに連通する外側第２排気通路４０Ｂとして形成される。この外側第２排気通路４０Ｂは、収容空間４４を経て可動型１２外に連通する。尚、収容空間４４は、ゲートピン２６と油圧シリンダ２７とを連結する連結ブロック４３を収容するために可動型１２に形成されたものである。

従って、コールドランナー１８内の残留空気Ａは、図５に示すゲートピン２６の閉動作時においても、図６に示すゲートピン２６の開動作時においても、外側第１排気通路４０Ａ及び外側第２排気通路４０Ｂ内を矢印αに示すように流れて、可動型１２（射出成形用金型１０）外へ排出される。

図４に示すコアピン３８の外周には、等配位置（例えば４等配位置）にカット面４６が形成され、このカット面４６とスリーブピン３７の内周面先端との間に内側第１排気通路４５Ａが形成される。この内側第１排気通路４５Ａは、スリーブピン３７の頂面に、このスリーブピン３７の内周面から外周面まで半径方向に形成された頂面溝４８に連通する。また、スリーブピン３７の内周面の先端を除く部分とサポートピン３９の外周面との隙間が、内側第１排気通路４５Ａに連通する内側第２排気通路４５Ｂとして形成される。この内側第２排気通路４５Ｂも、可動型１２の前記収容空間４４を経て可動型１２外に連通する。

従って、コールドランナー１８内の残留空気Ａは、図５に示すゲートピン２６の閉動作時においても、図６に示すゲートピン２６の開動作時においても、頂面溝４８から内側第１排気通路４５Ａ及び内側第２排気通路４５Ｂ内を矢印βに示すように流れて、可動型１２（射出成形用金型１０）外へ排出される。

上述の外側第１排気通路４０Ａ及び外側第２排気通路４０Ｂと内側第１排気通路４５Ａ及び内側第２排気通路４５Ｂが、前記排気機構３６を構成する。このうちの外側第１排気通路４０Ａ及び外側第２排気通路４０Ｂが、ゲートバルブ２６の外周に設けられた排気通路であり、内側第１排気通路４５Ａ及び内側第２排気通路４５Ｂが、ゲートピン２６の内部に設けられた排気通路である。

尚、外側第１排気通路４０Ａ及び外側第２排気通路４０Ｂと内側第１排気通路４５Ａ及び内側第２排気通路４５Ｂとは、いずれか一方が設けられてもよい。また、ゲートピン２６の閉弁時に外側第１排気通路４０Ａ及び外側第２排気通路４０Ｂのみが機能し、ゲートピン２６の開弁時に外側第１排気通路４０Ａ及び外側第２排気通路４０Ｂと内側第１排気通路４５Ａ及び内側第２排気通路４５Ｂとが機能するようにしてもよい。

次に、上述のように構成された射出成形用金型１０を使用した射出成形方法を、図２及び図７〜図９を用いて説明する。

図２に示すキャビティ１４内には、このキャビティ１４の上流側に位置するゲート１７から順次開放されて、この開放されたゲート１７から溶融状態の樹脂材料１が充填される。

例えば、キャビティ１４の最も上流側に位置する第１ゲート１７Ａ側では、バルブピン２３及びゲートピン２６が略同時に開動作して、第１ゲート１７Ａからキャビティ１４内へ溶融状態の樹脂材料１が充填される。

第１ゲート１７Ａに隣接する第２ゲート１７Ｂ側では、第１ゲート１７Ａからキャビティ１４内に充填された樹脂材料１が、第２ゲート１７Ｂを未だ通過していない時点では、第２ゲート１７Ｂ側のバルブピン２３及びゲートピン２６は、図７に示すように共に閉動作状態にある。

第１ゲート１７Ａからキャビティ１４内に充填された樹脂材料１が第２ゲート１７Ｂを完全に通過（図２の２点鎖線Ｙで表示）した時点で、第２ゲート１７Ｂ側のゲートピン２６が開動作して第２ゲート１７Ｂが開放されるが、このゲートピン２６が開動作する前の閉動作状態にあるときに、第２ゲート１７Ｂ側のバルブピン２３は、図８に示すように開動作する。これにより、第２ゲート１７Ｂ側におけるノズルブッシュ１９内の溶融状態の樹脂材料１が、コールドランナー１８内に充填される。

第２ゲート１７Ｂ側において、ゲートピン２６が閉動作状態で且つバルブピン２３が開動作状態にあるときには、キャビティ１４内の溶融状態の樹脂材料１は、閉動作状態のゲートピン２６に遮断されてコールドランナー１８内への流入が防止される。更に、コールドランナー１８内の残留空気Ａは、コールドランナー１８内に充填される溶融状態の樹脂材料１に押し出され、ゲートピン２６の排気機構３６（外側第１排気通路４０Ａ及び外側第２排気通路４０Ｂ、並びに内側第１排気通路４５Ａ及び内側第２排気通路４５Ｂ）を経て、射出成形用金型１０内へ排出される。

キャビティ１４内の溶融状態の樹脂材料１が第２ゲート１７Ｂを完全に通過した時点（図２の２点鎖線Ｙで表示）で、第２ゲート１７Ｂ側のゲートピン２６が図９に示すように開動作する。この時点では、第２ゲート１７Ｂ側においてコールドランナー１８内が溶融状態の樹脂材料１で略充填されているので、ゲート１４内の樹脂材料１がコールドランナー１８内に流入することなく、このコールドランナー１８内の溶融状態の樹脂材料１が図２の２点鎖線Ｚ及び図９に示すように、キャビティ１４内の溶融状態の樹脂材料１中に潜り込んで充填される。この場合にも、コールドランナー１８内の残留空気Ａは、ゲートピン２６の前記排気機構３６を経て射出成形用金型１０外へ排出される。

第２ゲート１７Ｂに隣接する第３ゲート１７Ｃを含むキャビティ１４の下流側のゲート１７側でも、バルブピン２３及びゲートピン２６は、第２ゲート１７Ｂ側の場合と同様に開動作して、キャビティ１４内の溶融状態の樹脂材料１がコールドランナー１８内へ流入することが防止されると共に、このコールドランナー１８内の残留空気Ａが、ゲートピン２６の排気機構３６（外側第１排気通路４０Ａ及び外側第２排気通路４０Ｂ、並びに内側第１排気通路４５Ａ及び内側第２排気通路４５Ｂ）を経て、射出成形用金型１０外へ排出される。更に、第３ゲート１７Ｃを含むキャビティ１４の下流側のゲート１７から溶融状態の樹脂材料１が、キャビティ１４内の溶融状態の樹脂材料１中に潜り込んで充填される。

以上のように構成されたことから、本実施形態によれば、次の効果（１）〜（３）を奏する。
（１）図２及び図３に示すように、それぞれにゲート１７を備える複数のコールドランナー１８のうち、キャビティ１４の上流側に位置するコールドランナー１８のゲート１７から順次、溶融状態の樹脂材料１をキャビティ１４内へ充填する際に、キャビティ１４内の樹脂材料１がゲート１７を完全に通過した後に、このゲート１７から溶融状態の樹脂材料１をキャビティ１４内の樹脂材料１中に潜り込ませて充填する。この結果、各ゲート１７からの樹脂材料１の会合（衝突）によるウェルドライン（図１３のウェルドライン１０５参照）の発生を防止できる。

（２）ゲート１７（例えば第１ゲート１７Ａ）から流入してキャビティ１４内を流れる樹脂材料１が、他のゲート１７（例えば第２ゲート１７Ｂ）に到達したときには、キャビティ１４内の樹脂材料１が上記他のゲート１７を完全に通過するまでは、この他のゲート１７に設置されたゲートピン２６が、この他のゲート１７を備えるコールドランナー１８とキャビティ１４との連通を遮断しているので、キャビティ１４内の樹脂材料１が他のゲート１７（例えば第２ゲート１７Ｂ）を備えるコールドランナー１８内へ流入することを防止できる。

コールドランナー１８では、キャビティ１４に比べて樹脂材料１が金型壁面に接触する割合（接触面積／樹脂容量）が大きいので、コールドランナー１８内へ流入した樹脂材料１は、冷却されて固化されコールドスラグ（図１５のコールドスラグ１０８参照）や、冷却されて高粘度材になり易い。しかも、一旦コールドスラグや高粘度材になった樹脂材料１は、その後のキャビティ１４内への充填過程でも再溶融されることがほとんどない。従って、上述の如くキャビティ１４内への流入が防止されることで、コールドランナー１８内に流入し冷却された樹脂材料１がコールドスラグや高粘度材となり、キャビティ１４内へ流入して成形品に品質不良が発生することを防止できる。

（３）図３及び図５に示すように、ゲートピン２６には、外側第１排気通路４０Ａ及び外側第２排気通路４０Ｂ並びに内側第１排気通路４５Ａ及び内側第２排気通路４５Ｂが排気機構３６として設けられている。従って、バルブピン２３を開動作してコールドランナー１８内へ溶融状態の樹脂材料１を充填することにより、このコールドランナー１８内に残留したが残留空気Ａを、コールドランナー１８内に充填された樹脂材料１によって、ゲートピン２６の排気機構３６（外側第１排気通路４０Ａ及び外側第２排気通路４０Ｂ、並びに内側第１排気通路４５Ａ及び内側第２排気通路４５Ｂ）を経て、射出成形用金型１０外へ押し出して排出できる。この結果、残留空気Ａがキャビティ１４内の樹脂材料１中に混入されることによって生ずるシルバーストリーク（図１５のシルバーストリーク１１１参照）と称する品質不良を防止できる。

なお、本実施形態では、上記（１）に記載の如くウェルドラインの発生が防止されるので、樹脂材料１に鱗片形状の光輝材（例えばアルミニウム粉、マイカ等）や針形状の顔料（例えばフタロシアニンブルー等）などの添加物が添加されて、これらの添加物の配向差によりウェルドラインが顕著になる場合、またはウェルドライン発生箇所の強度不足を回避したい場合に対しても、これらの外観品質や製品強度を確保できる。しかも、上記（２）および（３）に記載の如く、コールドスラグ及びシルバーストリークによる品質不良も防止できる。

以上実施形態について説明してきたが、本発明は、上述したような各実施形態の具体的構成に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することができる。

例えば、ゲートピン２６は、図１０〜図１２に示すように、図４のコアピン３８及びサポートピン３９に代えて、スリーブピン３７の内部先端に、多孔質の焼結金属ブロック５０が設置されて構成されてもよい。この場合、焼結金属ブロック５０の隙間は内側第１排気通路５０Ａとして機能し、スリーブピン３７の頂面の頂面溝４８に連通する。また、スリーブピン３７の内部空間は内側第２排気通路５０Ｂとして機能する。この内側第２排気通路５０Ｂは、内側第１排気通路５０Ａに連通すると共に、可動型１２の収容空間４４を経て可動型１２外に連通する。これらの内側第１排気通路５０Ａ及び内側第２排気通路５０Ｂが、ゲートピン２６の内部に設けられた排気通路を構成する。

従って、図１１に示すゲートピン２６の閉動作時においても、図１２に示すゲートピン２６の開動作時においても、コールドランナー１８内の残留空気Ａは、前述と同様に、矢印αに示すように、外側第１排気通路４０Ａ及び外側第２排気通路４０Ｂを経て可動型１２（射出成形用金型１０）外へ排出されるほか、矢印γに示すように、頂面溝４８から上述の内側第１排気通路５０Ａ及び内側第２排気通路５０Ｂを経て可動型１２（射出成形用金型１０）外へ排出される。

この場合も、排気機構３６を構成する外側第１排気通路４０Ａ及び外側第２排気通路４０Ｂと内側第１排気通路５０Ａ及び内側第２排気通路５０Ｂとはいずれか一方が設けられてもよい。または、ゲートピン２６の閉弁時に外側第１排気通路４０Ａ及び外側第２排気通路４０Ｂのみが機能し、ゲートピン２６の開弁時に、外側第１排気通路４０Ａ及び外側第２排気通路４０Ｂと内側第１排気通路５０Ａ及び内側第２排気通路５０Ｂとが機能するようにしてもよい。

また、ゲートピン２６は円筒形状のものを述べたが、キャビティ１４内に一部が突出しないように、断面略半円形状または断面四角形状に構成されてもよい。更に、バルブピン２３及びゲートピン２６は、油圧機構を用いて動作するものを述べたが、電動モータ等を用いて動作するものでもよい。

１ 樹脂材料
１０ 射出成形用金型
１１ 固定型
１２ 可動型
１４ キャビティ
１７ ゲート
１８ コールドランナー
２３ バルブピン
２６ ゲートピン
３６ 排気機構
４０Ａ 外側第１排気通路
４０Ｂ 外側第２排気通路
４５Ａ 内側第１排気通路
４５Ｂ 内側第２排気通路
５０Ａ 内側第１排気通路
５０Ｂ 内側第２排気通路
Ａ 残留空気
Ｘ 樹脂材料の充填方向

Claims (3)

1. 成形品を形成するキャビティと、このキャビティに連通し、前記キャビティとの連通部位にゲートが設けられるコールドランナーと、このコールドランナー内へ溶融状態の樹脂材料を導入可能とするバルブピンとを備え、
   溶融状態の樹脂材料を前記コールドランナーの前記ゲートを経て前記キャビティ内へ充填することで前記成形品を射出成形する射出成形用金型であって、
   前記コールドランナーの前記ゲートが、前記キャビティ内に樹脂材料を充填する方向に沿って複数設けられ、上流側の前記ゲートから、溶融状態の樹脂材料が前記キャビティ内の樹脂材料中に潜り込むように順次充填可能に設けられ、
   前記ゲートのそれぞれに、前記キャビティと前記コールドランナーとの連通を遮断可能とするゲートピンが設置され、
   前記ゲートピンが排気機構を備え、この排気機構は、前記ゲートピンの開動作時においても閉動作時においても、前記コールドランナー内の残留空気を外部へ排出するよう構成されたことを特徴とする射出成形用金型。
2. 前記排気機構は、ゲートピンの外周と内部との少なくとも一方に設けられた排気通路であることを特徴とする請求項１に記載の射出成形用金型。
3. 成形品を形成するキャビティと、このキャビティに連通し、前記キャビティとの連通部位にゲートが設けられるコールドランナーと、このコールドランナー内へ溶融状態の樹脂材料を導入可能とするバルブピンとを備えた射出成形用金型を用意し、
   溶融状態の樹脂材料を前記コールドランナーの前記ゲートを経て前記キャビティ内へ充填することで前記成形品を射出成形する射出成形方法であって、
   前記射出成形用金型では、前記コールドランナーの前記ゲートが前記キャビティ内に樹脂材料を充填する方向に沿って複数設けられると共に、前記ゲートのそれぞれに、前記キャビティと前記コールドランナーとの連通を遮断可能とするゲートピンが設置され、
   上流側の前記ゲートから、溶融状態の樹脂材料を前記キャビティ内の樹脂材料中に潜り込ませるように順次充填する際には、前記バルブピンを開動作して前記コールドランナー内へ溶融状態の樹脂材料を充填した後に、前記ゲートピンを開動作して前記コールドランナーと前記キャビティとを連通し、
   更に、前記バルブピンを開動作して前記コールドランナー内に溶融状態の樹脂材料を充填することにより、前記コールドランナー内の残留空気を、前記ゲートピンの開動作時においても閉動作時においても、前記ゲートピンの排気機構を経て外部へ押し出して排出することを特徴とする射出成形方法。