JP6004538B2 - 射出成形装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、単一で大容積のキャビティに対する多点ゲート方式による射出バランス性に優れた射出成形などが可能な射出成形装置に関する。

一般に、単一の大容積のキャビティに対し、多点ゲート方式による射出成形する場合、例えば、中心部のスプルーブッシングから径方向にＸ字形に延びた複数の流路を経て複数の射出ノズルの先端の各ゲートから、上記キャビティ内に溶融樹脂を射出している。この場合、複数のゲートから上記キャビティ内に射出された複数組の溶融樹脂が互いに接触してから凝固するので、それらの間にいわゆる境目が生じたり、各樹脂間に光沢ムラなどの欠陥が生じる、という問題があった。
そこで、上記のような樹脂製品の境目（ウェルドライン）や光沢ムラなどを回避するため、各ゲート間の距離や各ゲートからの溶融樹脂の注入を制御するためのコントローラあるいはバルブを上記ゲートごとに配置した射出成形用金型が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。

しかし、前記射出成形用金型は、テレビやディスプレイなどのハウジングとなる比較的大きく且つ特殊な枠型筺体を射出成形する場合にのみ限られ、各種の形状のキャビティに対して樹脂をバランス良く射出するには、不向きであった。
更に、溶融樹脂が注入されるスプルーブッシングから各ノズル（ランナー）までの各距離が異なるので、前記ウェルドラインを防ぐには、上記ノズルごとに前記バルブを配置するなど射出装置の構造が複雑化する、という問題点もあった。
しかも、単一で大容積のキャビティに対し多点ゲート方式で射出成形する形態、複数のキャビティに対して多点ゲート方式で同時に射出成形する形態、および、単一のキャビティに対しシングルゲート方式による射出成形を、単一の射出成形装置で行うことは、これまでの射出成形装置は、非常に困難であった。

特許第３８２８２２５号公報（第１〜８頁、図１〜５） 特開平１１−３４８０７８号公報（第１〜４頁、図１〜３）

本発明は、背景技術で説明した問題点を解決し、大容積で単一のキャビティに対する多点ゲート方式にて優れたゲートバランスにより境目（ウェルドライン）などの欠陥を生じにくく、且つゲートの開閉操作のみにより多点ゲート方式での複数のキャビティへの同時射出なども可能な射出成形装置を提供する、ことを課題とする。

課題を解決するための手段および発明の効果

本発明は、前記課題を解決するため、溶融樹脂が供給されるスプルーブッシングとほぼ同軸状にセンターノズルを配置し、且つ該センターノズルを挟んで対称などの位置に複数のサイドノズルを配置すると共に、これらの各ノズルのゲートを個別あるいは同時に開閉可能とする、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明の射出成形装置（請求項１）は、溶融樹脂が流入するスプルーブッシングと、該スプルーブッシングとマニホールドの中心部あるいは中央部を挟んで同軸状に配置されたセンターノズルと、上記スプルーブッシングを径方向に沿って貫通するアームと、該アームの各端部に個別に連結され、該アームを上記センターノズルの軸方向に沿って往復させる複数の流体圧シリンダと、上記アームの中央部に後端が固定され、上記センターノズルの中心部を軸方向に沿って貫通し、且つ先端が該センターノズルのゲートを開閉するバルブステムと、上記センターノズルを挟んで対称あるいは任意の位置となる上記マニホールドの上記センターノズルと同じ側面に平行にして取り付けられ、且つ上記センターノズルと同じ構造である複数のサイドノズルと、該サイドノズルごとの上記マニホールドを挟んだ反対側に取り付けられ、上記同様のバルブステムを軸方向に沿って往復させる複数のサイド流体圧シリンダと、上記スプルーブッシング内の中心部を軸方向に沿って貫通する流入路、該流入路から上記マニホールドに連通する複数の迂回流路、および上記マニホールド内を上記センターノズルを中心付近として径方向に沿って貫通し且つ上記迂回流路とセンターノズル内と複数のサイドノズル内とに個別に連通する径方向流路を含む溶融樹脂の流路と、を備えており、上記複数の迂回流路の間には、上記アームを移動可能に貫通させる凹所が形成されている、ことを特徴とする。

これによれば、例えば、前記センターノズルを挟んだ両側に左右一対の（複数）サイドノズルを有する形態で、且つ一方向に沿って長く単一で大容積のキャビティに対し射出成形する場合、先ず、該キャビティ内の中央部に上記センターノズルのゲートを前記シリンダとバルブステムとを後退させることで開き、該センターノズルから前記流路を経た溶融樹脂を射出し、係る溶融樹脂が上記キャビティの両端部側に拡がった時点で、上記左右一対のサイドノズルのゲートを上記同様に開いて、該サイドノズルから溶融樹脂を追加的に上記キャビティの両端部側に射出する。その結果、境目や光沢ムラなどの欠陥のない長大で単一の樹脂製品を、所定の形状および寸法を有し、均質且つ確実に成形することができる。尚、キャビティの全体形状によっては、上記２段階の射出方法に限らず、３段階以上の射出方法を行っても良い。
あるいは、上記と同じ形態で且つ３個の同じキャビティに対して同時に射出成形する場合には、前記センターノズルおよび左右一対のサイドノズルの各ゲートを同時に開き、全てのノズルから溶融樹脂を個々のキャビティ内に射出することで、３個（複数）の同じ樹脂製品を同時に成形できる。しかも、金型の中央部にも、前記センターノズルに隣接する位置にもキャビティを配置できるので、比較的小さな金型であっても、従来に比べて数多くの樹脂製品を成形することも可能となる。
更に、前記と同じ形態であっても、前記センターノズルのゲートのみを開いて該センターノズルのみから溶融樹脂を単一のキャビティ内に射出することにより、シングルゲート方式による射出成形を行うことも可能となる。
従って、センターノズルと、これと同じ構造である複数のサイドノズルとの各ゲートの開閉を、個々の流体圧シリンダおよびバルブステムを適時に操作することで、大容積で健全な単一の樹脂製品を射出成形できると共に、複数の同じ樹脂製品を比較的小型の金型において高密度で射出成形したり、シングルゲート方式による射出成形も行えるので、多様な樹脂製品の成形にも容易に対応することが可能となる。

尚、前記同軸状とは、例えば、前記スプルーブッシングにおける溶融樹脂の流入路の外径の５０％以下の範囲内でズレている形態も含む。
また、前記中心部とは、所要形状を呈するマニホールドのほぼ中心付近の位置であり、前記中央部とは、上記中心部およびマニホールドの各端部側を除いた位置を指している。
更に、前記複数のサイドノズルが前記センターノズルを挟んで対称である形態では、前記センターノズルを中心に対称（線対称あるいは点対称）の位置に、複数のサイドノズルが配置され、一対または二対以上の複数となる。
また、前記複数のサイドノズルが、前記センターノズルを挟んで任意の位置（非対称）の形態とは、例えば、上記センターノズルの一方の端部側に１個のサイドノズルを配置し、且つ上記センターノズルの他方の端部側で且つ上記とは異なる距離に２個以上のサイドノズルを配置した形態が例示される。
更に、前記アームを往復させる前記複数（一対を含む）の流体圧シリンダは、例えば、前記各ノズルの周囲に配設するマニホールドプレートに取り付けられる。
また、前記サイドノズルごとのバルブステムを往復させる複数のサイド流体圧シリンダは、例えば、前記マニホールドにおけるスプルーブッシングの周囲に配設されるマニホールドバックプレートに取り付けられる。
更に、前記流体圧シリンダには、例えば、エアシリンダ、水圧シリンダ、および油圧シリンダなどが含まれる。
また、前記迂回流路は、前記アームの中央部付近を迂回して、前記スプルーブッシング内の流入路とマニホールド内の径方向流路との間を連通する流路であり、溶融樹脂の流通バランス上から、上記アームを挟んだ一対または複数（３以上）の形態が望ましいが、一方に偏った単一の流路からなる形態としても良い。
加えて、前記径方向流路の各端部と前記複数のサイドノズルの後端部との位置がずれている場合には、これらの間を連通するサイド接続流路を設けても良い。係るサイド接続流路は、前記径方向流路の一部とみなすこともできる。

また、本発明には、前記マニホールドは、前記スプルーブッシングとセンターノズルと挟まれ、且つ該センターノズルを中心部付近として径方向に沿って対称に延びた棒状の幹部からなる、射出成形装置（請求項２）も含まれる。
これによれば、棒（直線）状の幹部からなる前記マニホールドの中心部に位置するセンターノズルを挟んだ両側に左右一対の（複数）サイドノズルを有し、且つ一方向に沿って長い単一のキャビティに対し射出成形する際に、前述したようにゲートの開閉操作をずらすことにより、最初にセンターノズルのゲートから長大なキャビティ内の中央部に溶融樹脂を射出した後、マニホールドの幹部の両端付近に位置する一対のサイドノズルのゲートから上記キャビティの両端部付近に追加的に溶融樹脂を射出することで、前記境目などの欠陥のない長大な樹脂製品を確実に成形することができる。

更に、本発明には、前記マニホールドは、前記幹部から分岐し且つ前記センターノズルを中心部付近または中央部付近として径方向あるいは任意の方向に沿った位置に延び且つ互いに対称あるいは非対称である複数の枝部を更に含んでいる、射出成形装置（請求項３）も含まれる。
これによれば、例えば、前記センターノズルが中心部付近あるいは中央部付近に位置するマニホールドにおける幹部から直角で且つ上記中心部に対して対称となる位置に延びた単数または複数の枝部の先端部にサイドノズルが配置される。そのため、例えば、全体がほぼ＋字形状、ほぼ＊形状、または円形状を呈する大容積で単一のキャビティに対し、前記同様にゲートの開閉操作を行うことで、前記境目などの欠陥のない樹脂製品を確実に射出成形することができる。
あるいは、前記幹部から前記センターノズルが位置する中心部付近あるいは中央部付近に対し、任意に方向に沿って互いに異なる長さで且つ非対称である複数の枝部を延ばす、例えば、水平な幹部の一端部側には該幹部と直交する上下一対の長い枝部を形成し、且つ該幹部の他端部側には上方のみに短い枝部を形成したマニホールドとし、これらの枝部の端部にサイドノズルを個別に配置することにより、左右非対称の樹脂製品を前記境目などの欠陥を生じずに射出成形することもできる。

また、本発明には、前記アームと前記マニホールドの幹部とは、前記センターノズルの軸方向に沿った視角において、直角あるいは任意の角度で交差する、射出成形装置（請求項４）も含まれる。
これによれば、例えば、前記棒状の幹部のみからなるマニホールドにおいて、該幹部の中央部に設けたセンターノズルのバルブステムをその軸方向に沿って進退（前進および後退）させるため、該バルブステムの基端に接続されたアームを、上記マニホールドの幹部と直交させることで、該アームの両端部にピストンロッドを個別に連結した一対の流体圧シリンダを容易に配設することができる。
一方、前記マニホールドが、その幹部の両側で且つ該幹部の中央部に対して点対称の位置に延びる一対の枝部を有する形態の場合には、係る一対の枝部が位置していない対角位置を結ぶように、上記幹部に対して傾斜して交差する姿勢でアームを配置することにより、射出成形装置全体の小型化を図ることもできる。

加えて、本発明には、前記アームを往復させる前記複数の流体圧シリンダと、前記サイドノズルごとのバルブステムを往復させる複数のサイド流体圧シリンダとは、上記複数の流体圧シリンダが駆動した後で上記複数のサイド流体圧シリンダを駆動させたり、上記複数の流体圧シリンダのみを駆動させたり、あるいは、上記２種類の各流体圧シリンダを同時に駆動させる制御手段を備えている、射出成形装置（請求項５）も含まれる。
これによれば、例えば、前記アームを往復させる前記複数（一対を含む）の流体圧シリンダを先に駆動して、センターノズルのバルブステムを後退させて該センターノズルの開放されたゲートから大容積で単一のキャビティ内の中心部に溶融樹脂を射出した後、複数のサイドノズルごとのサイド流体圧シリンダを駆動して、係るサイドノズルごとのバルブステムを後退させて当該複数のノズルの開放されたゲートごとから上記キャビティ内の両端部に溶融樹脂を追加的に射出することで、前記欠陥のない大型の樹脂製品を確実に成形できる。
あるいは、前記アームを往復させる前記複数の流体圧シリンダと、サイド流体圧シリンダとを同時に駆動して、前記各ノズルごとに対応する同数のキャビティごとに対し溶融樹脂を同時に射出することで、複数の樹脂製品を多数個取りすることもできる。更には、前記アームを往復させる前記複数の流体圧シリンダだけを駆動し、センターノズルのバルブステムのみを後退させることで、シングルゲート方式による射出成形を行うことも可能である。
尚、前記制御手段は、例えば、タイマー、コントローラ、パソコンなどである。

本発明による一形態の射出成形装置における要部の概略を示す斜視図。 図１中のＡ−Ａ線の矢視に沿った水平断面図。 図１中のＢ−Ｂ線の矢視に沿った垂直断面図。 上記射出成形装置の作用を示す概略図。 図４に続く上記射出成形装置の作用を示す概略図。 上記射出成形装置の異なる作用を示す概略図。 上記射出成形装置の変形形態である射出成形装置を示す概略図。 本発明による異なる形態の射出成形装置を示す概略図。 本発明による更に異なる形態の射出成形装置を示す概略図。 本発明による別の形態の射出成形装置を示す概略図。 本発明による更に別の形態の射出成形装置を示す概略図。 本発明による別異な形態の射出成形装置を示す概略図。

以下において、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明による一形態の射出成形装置１の要部を示す斜視図、図２は、図１中のＡ−Ａ線の矢視に沿った水平断面図、図３は、図１中のＢ−Ｂ線の矢視に沿った垂直断面図である。尚、説明上、図１，３の左側と図２の上側を先端側または前側と称し、図１，３の右側と図２の下側を後端側または後側と称する。
係る射出成形装置１は、図１〜図３に示すように、溶融樹脂が流入するスプルーブッシング４と、該ブッシング４を水平方向の中心部に取り付けた横長のマニホールド１０ａと、該マニホールド１０ａの中央部を挟んで上記ブッシング４と同軸状に配置されたセンターノズル１５と、上記ブッシング４の径（垂直）方向に沿って該ブッシング４の凹所８を貫通する板状のアーム９と、該アーム９の両端部にピストンロッド３３が個別に連結され且つ該アーム９を上記センターノズル１５の軸方向に沿って往復させる上下一対（複数）のエアシリンダ（流体圧シリンダ）２５と、上記センターノズル１５を挟んで線対称となる上記マニホールド１０ａの両端部の垂下部１１で且つ該センターノズル１５と同じ側面に取り付けた左右一対（複数）のサイドノズル１６と、係るサイドノズル１６の上記マニホールド１０ａの垂下部１１ごとを挟んだ反対側に位置する左右一対（複数）のサイドエアシリンダ（流体圧シリンダ）２６と、を備えている。

図２，図３に示すように、全体が円筒形状を呈するスプルーブッシング４の後端側の中心部には、ロケートリング２の中空部３内に進入し、且つ溶融樹脂の供給ノズル３６の流路３８と同軸状に連通する溶融樹脂の流入路５が開口している。該流入路５は、本ブッシング４内で左右一対（複数）の迂回流路６を経て、マニホールド１０ａ内の径方向流路１２に連通している。上記一対の迂回流路６の間には、前記アーム９を移動可能に貫通させる凹所８が垂直方向に沿って形成されている。また、上記ブッシング４の外周面には、保温用のバンドヒータ７が装着されている。
尚、上記ロケートリング２は、マニホールドバックプレート３４に支持されている。また、該バックプレート３４は、上記ブッシング４やマニホールド１０ａとは、これらの熱的影響を回避するために、若干の間隔を置いて離れている。
前記マニホールド１０ａは、水平に方向に沿った棒（直線）状の幹部１０ｈと、その両端部から若干下向きに延びた一対の垂下部１１とからなり、上記幹部１０ｈの中心部付近を軸（左右）方向に沿っており、且つセンターノズル１５の軸心を中心として、径（長手）方向に沿って貫通する上記径方向流路１２の両端には、垂直方向に沿った左右一対のサイド接続流路１４が連通している。

前記センターノズル１５および一対のサイドノズル１６は、図２，図３に示すように、先端部が円錐形状で且つ該先端部の中心に小径のゲート１９が開口し、係る先端部以外が円筒形のノズル本体（ノズルハウジング）１７と、該ノズル本体１７内に位置し且つ上記ゲート１９に連通する溶融樹脂の流路１８と、上記ゲート１９を開閉する先細部を有し且つ上記流路１８の中心部を軸方向に沿って往復可能で且つ同軸状に貫通するバルブステム２０と、上記ノズル本体１７の外周面に巻き付けたバンドヒータ２１と、その外側を覆うヒータカバー２２とを、それぞれ備えている。
また、上記センターノズル１５と一対のサイドノズル１６の各ノズル本体１７の後端部は、前記マニホールド１０ａの同じ先端側の側面に取り付けられている。更に、センターノズル１５の流路１８の後端側と、上記マニホールド１０ａの幹部１０ｈ内の径方向流路１２とは、図２に示すように、中央接続流路１３を介して連通している。一方、一対のサイドノズル１６ごとの流路１８の後端側は、前記垂下部１１の先端側に進入し、該垂下部１１内の前記サイド接続流路１４の下端部で直角状に連通している。尚、上記垂下部１１は、幹部１０ｈに含まれ、上記サイド接続流路１４は、径方向流路１２の両端部（一部）でもある。

前記センターノズル１５と一対のサイドノズル１６との間（周囲）には、図２，図３に示すように、マニホールドプレート２４が若干の間隔を置いて配設され、該プレート２４と上記各ノズル１５，１６のノズル本体１７の基端部側との間には、全体がほぼ円錐形状のノズルバックアップリング２３が介在している。
また、前記マニホールド１０ａの垂下部１１を挟んだ上記一対のサイドノズル１６の反対側には、これらのノズル本体１７と同軸である一対のサイドエアシリンダ（サイド流体圧シリンダ）２６が位置し、該一対のサイドシリンダ２６は、前記マニホールドバックプレート３４に取り付けられている。

更に、前記一対のエアシリンダ２５は、図３に示すように、シリンダ本体２７、その内部２８を前後方向に移動可能なピストン３０、および該ピストン３０における後端面の中心部から延びて前記アーム９の上・下端部に連結されたピストンロッド３３を備えている。一方、上記一対のサイドシリンダ２６は、図２に示すように、上記同様のシリンダ２７およびピストン３０を備え、該ピストン３０の先端面の中心部には、上記サイドノズル１６ごとのバルブステム２０の後端部が連結されている。該バルブステム２０は、前記流路１８の後端部とサイド接続流路１４の下端部との連結部から前記垂下部１１の後端側を貫通して、上記ピストン３０の先端面に接続されている。尚、上記各エアシリンダ２５と各サイドシリンダ２６のシリンダ本体２７には、それらの内部２８の先端側または後端側に連通する一対のエア流路３１，３２が接続され、且つ各ピストン３０の外周面の中間には気密用のオー（Ｏ）リング２９が装着されている。

前記一対のエアシリンダ２５と一対のサイドシリンダ２６とを所要のタイミングで駆動するため、図１の右下に示すように、タイマー（制御手段）５０が本射出成形装置１に付設されている。例えば、前記センターノズル１５のゲート１９のみを開放する場合には、タイマー５０からの信号によりポンプ４６を駆動して、前記一対のエアシリンダ２５の各エア流路３２からシリンダ本体２７内にエアを送給し、且つ各エア流路３１からシリンダ本体２７内のエアを排出する。その結果、アーム９が後端側に移動し、これに伴ってセンターノズル１５内のバルブステム２０が後退するため、該センターノズル１５のゲート１９が開放される。
次いで、所定時間をずらして、一対のサイドノズル１６の各ゲート１９を開放する場合は、タイマー５０からの信号によりポンプ４８を駆動して、前記一対のサイドエアシリンダ２６の各エア流路３２からシリンダ本体２７内にエアを送給し、且つ各エア流路３１からシリンダ本体２７内のエアを排出する。その結果、一対のサイドノズル１６のピストン３０と共に、各サイドノズル１６内のバルブステム２０が後退するため、各サイドノズル１６ごとのゲート１９が開放される。
尚、センターノズル１５と一対のサイドノズル１６の各ゲート１９を開放するには、タイマー５０から信号を上記ポンプ４６，４８に同時に出力すれば良い。

ここで、前記射出成形装置１の使用方法（作用）について説明する。
図４は、前記図２と同様な射出成形装置１の水平断面図と、該成形装置１の各ノズル１５，１６ごとのゲート１９側に配置した金型４０の水平断面図とを示す。
上記金型４０は、図３，図４に示すように、平坦な後板４１と、全体が扁平な箱形状の前板４２とからなり、両者の間には、図４で左右（横）方向に長い大容積のキャビティ４４が位置していると共に、前板４２には、前記各ノズル１５，１６ごとのゲート１９付近が進入可能な３つの入口４３が開設されている。
上記のような一方向に沿って長いキャビティ４４内に溶融樹脂を射出して、前記境目などの欠陥のない樹脂製品を成形するには、最初に上記キャビティ４４の中心部付近に射出し、該樹脂が該キャビティ４４の端部（周辺）側に拡がった時点で、上記溶融樹脂の拡がり部分に対して、新たな溶融樹脂を追加的に射出することが必要である。かかる２段階の射出成形方法を、図４，図５で説明する。

予め、前記タイマー５０からの信号でポンプ４６，４８を駆動して、前記各エアシリンダ２５およびサイド各エアシリンダ２６の各エア流路３２からシリンダ本体２７内のエアを排出し、且つ各エア流路３１からシリンダ本体２７内にエアを送給して、各シリンダ２５，２６のピストン３０を先端側に前進させ、各ノズル１５，１６のバルブステム２０を前進させて、各ゲート１９を閉鎖しておく。
かかる状態で、先ず、図４中の矢印で示すように、前記供給ノズル３６を前進させ、その流路３８から溶融樹脂ｊを、スプルーブッシング４内の流入路５、一対の迂回流路６，６、マニホールド１０ａの幹部１０ｈ内の径方向流路１２、および中央接続流路１３を経て、センターノズル１５内の流路１８に供給すると共に、上記径方向流路１２および左右一対のサイド接続流路１４を経て、左右一対のサイドノズル１６内の流路１８に供給する。

次に、前記タイマー５０からの信号で前記ポンプ４６を駆動し、前記一対のエアシリンダ２５の各エア流路３２からシリンダ本体２７内にエアを送給し、且つ各エア流路３１からシリンダ本体２７内のエアを排出する。これにより、前記アーム９が後端側に移動し、かかる移動に伴ってセンターノズル１５内のバルブステム２０が後退するため、該センターノズル１５のゲート１９が開放される。
その結果、図４中の矢印で示すように、センターノズル１５の流路１８内の溶融樹脂ｊがゲート１９から金型４０における中央の入口４３を経て、キャビティ４４の中心部とその周辺とに射出され、更に、該溶融樹脂ｊは、左右の入口４３付近を通過して、当該キャビティ４４の端部に向かって拡がって行く。
上記該溶融樹脂ｊが金型４０の左右の入口４３付近を通過した直後の時点で、前記タイマー５０から信号により前記ポンプ４８を駆動し、前記一対のサイドエアシリンダ２６の各エア流路３２からシリンダ本体２７内にエアを送給し、且つ各エア流路３１からシリンダ本体２７内のエアを排出する。これにより、上記各シリンダ２６内のピストン３０ごとの後退に伴って、該ピストン３０に接続された各サイドノズル１６内のバルブステム２０が後退するため、サイドノズル１６ごとのゲート１９が開放される。

その結果、図５中の矢印で示すように、一対のサイドノズル１６の流路１８内ごとの溶融樹脂ｊがゲート１９から金型４０における左右の入口４３を経て、該キャビティ４４の端部側に追加的に射出される。この際、左右の入口４３から供給された溶融樹脂ｊは、中央の入口４３から先に供給された溶融樹脂ｊが各入口４３付近を通過した後に供給されるので、かかる２系統で供給された溶融樹脂ｊが凝固しても、これらの間に境目や光沢ムラなどの欠陥が生じにくい。従って、一方向に沿った長く大容積を有する単一の樹脂製品を、所定の形状および寸法を有し、均質で且つ上記欠陥を伴うことなく確実に射出成形することができる。
尚、前記射出成形の後は、前記センターノズル１５とサイドノズル１６ごとのノズル１９を閉鎖し、前記金型４０を移動させて、型開きを行って成形された長大な樹脂製品が取り出される。これ以降は、以上の操作が順次繰り返される。

図６は、前記射出成形装置１による多数個取りの使用方法を示す概略図である。
図６に示すように、本射出成形装置１の前記センターノズル１５とサイドノズル１６ごとのノズル１９側には、金型４０ａが配置される。該金型４０ａは、後板４１および前板４２ａからなり、３つの互いに独立したキャビティ４４ａと、該キャビティ４４ａごとの前板４２ａの中心部に設けた入口４３とを有している。
予め、前記同様に、溶融樹脂ｊを供給ノズル３６から前記流入路５および一対の迂回流路６，前記各流路１２，１３，１４を経て、センターノズル１５および一対のサイドノズル１６ごとの流路８内に供給しておくと共に、上記金型４０ａにおける３つの入口４３に、上記センターノズル１５とサイドノズル１６ごとのノズル１９付近を個別に進入させておく。
かかる状態で、前記タイマー５０からの信号でポンプ４６，４８を駆動して、図６に示すように、上記センターノズル１５と一対のサイドノズル１６ごとのバルブステム２０を後退させ、各ノズル１５，１６ごとのゲート１９を開放する。

その結果、図６中の矢印で示すように、前記センターノズル１５および一対のサイドノズル１６ごとの各ゲート１９から、隣接するキャビティ４４ａ内に溶融樹脂ｊが個別に射出される。かかる使用方法によれば、３個（複数）の樹脂製品を多数個取りによって効率良く成形することができる。
尚、前記タイマー５０からの信号によりポンプ４６のみを駆動し、前記図４で示したように、センターノズル１５のゲート１９だけを開放することで、前記キャビティ４４ａを１個のみ有する金型に対し、シングルゲート方式と同様な射出成形を行うことも可能である。

以上のような射出成形装置１によれば、前記センターノズル１５と一対のサイドノズル１６との各ゲート１９を開くタイミングをずらすことにより、境目や光沢ムラなどの欠陥のない長大で単一の樹脂製品を、所定の形状および寸法を有し、均質且つ確実に成形することができる。
また、前記センターノズル１５と一対のサイドノズル１６の各ゲート１９を同時に開くことで、複数個の樹脂製品を多数個取りにて成形することもできる。
更に、前記センターノズル１５のゲート１９のみを開くことで、シングルゲート方式と同様な射出成形も可能となる。
加えて、前記射出成形装置１によれば、同じ１つの装置で多様な射出成形を行えるので、生産性を高められると共に、多品種少量生産も容易となる。

図７は、前記射出成形装置１の変形形態である射出成形装置１ａについての後端側の視覚による概略図である。
この射出成形装置１ａは、図７に示すように、前記同様のマニホールド１０ａを有し、該マニホールド１０ａにおける左右の両端部には、前記垂下部１１がない。即ち、本射出成形装置１ａのマニホールド１０ａは、棒状の幹部１０ｈのみからなり、かかる幹部１０ｈの両端部に前記一対のサイドシリンダ１６が取り付けられ、該幹部１０ｈの各端部を挟んだサイドシリンダ１６ごとの後端側に前記サイドエアシリンダ２６が前記同様に配置されている。尚、前記スプルーブッシング４、センターノズル１５、アーム９、一対のエアシリンダ２５などは、前記射出成形装置１と同様に構成されている。また、上記ブッシング４とセンターノズル１５とは、マニホールド１０ａの幹部１０ｈの中心部に取り付けられている。
以上のような射出成形装置１ａによっても、前記射出成形装置１と同様の作用が成され、且つ前記同様の効果が得られる。

図８は、前記射出成形装置１とは異なる形態の射出成形装置１ｂを示す前記図７と同様な視覚による概略図である。
この射出成形装置１ｂは、図８に示すように、中心部の前後両側に前記スプルーブッシング４およびセンターノズル１５を個別に配置した水平な幹部１０ｈと、該幹部１０ｈの両端部から上下に直角に延びた左右一対ずつの枝部１０ｖとからなるマニホールド１０ｂを有している。４つの枝部１０ｖの各端部には、上記ブッシング４およびセンターノズル１５を中心とした位置ごとに、サイドシリンダ１６とサイドエアシリンダ２６が対称に取り付けられている。尚、図８中の一点鎖線は、上記ブッシング４とセンターノズル１５とを中心とする仮想円である。

図９は、更に異なる形態の射出成形装置１ｃを示す前記同様の概略図である。
この射出成形装置１ｃは、図９に示すように、中心部の前後両側に前記スプルーブッシング４およびセンターノズル１５を個別に配置した水平な幹部１０ｈと、該幹部１０ｈにおける左右の中間から上下に直角に延びた左右一対ずつの枝部１０ｖとからなるマニホールド１０ｃを備えている。４つの枝部１０ｖの各端部には、上記ブッシング４とセンターノズル１５を中心とした位置ごとに、サイドシリンダ１６とサイドエアシリンダ２６が対称に配置されている。更に、上記幹部１０ｈの両端部にもサイドシリンダ１６とサイドエアシリンダ２６が対称に配置されている。以上の合計６組のサイドシリンダ１６とサイドエアシリンダ２６は、前記ブッシング４とセンターノズル１５を中心とした位置ごとに配置されている。
以上のような射出成形装置１ｂ，１ｃによれば、全体がほぼ四方に延びた＋字形状、＊形状、あるいは円形状を呈する単一で大容積のキャビティに対して、前記境目などの欠陥を生じることなく、均質で健全な樹脂製品を成形できるほか、前述した多数個取りの方法や、シングルゲート方式による射出成形も可能である。

図１０は、別の形態の射出成形装置１ｄを示す前記同様の概略図である。
この射出成形装置１ｄは、図１０に示すように、前記同様の水平な幹部１０ｈと、該幹部１０ｈの両端部付近から上向きまたは下向きに直角に延びた左右一対の枝部１０ｖとからなり、全体がほぼクランク形状を呈するマニホールド１０ｄを備えている。２つの枝部１０ｖと幹部１０ｈとの各端部で、且つ上記ブッシング４とセンターノズル１５を中心とした位置ごとに、サイドシリンダ１６とサイドエアシリンダ２６とが個別に取り付けられている。
更に、前記センターノズル１５内のバルブステム２０を前後に往復させるアーム９は、図１０に示すように、水平な幹部１０ｈに対し、垂直方向に対して傾斜した任意の角度で交差するように配置され、該アーム９の両端ごとに前記エアシリンダ２５のピストンロッド３３が接続されている。この場合、前記スプルーブッシング４に設ける凹所８も、上記同様に傾斜して配置される。
以上のような射出成形装置１ｄによれば、全体がほぼ点対称で且つ対角方向に延びた単一で大容積のキャビティに対して、前記境目などの欠陥を生じることなく、均質で健全な樹脂製品を射出成形でき、且つ前記多数個取りなども行えると共に、本成形装置全体の小型化を図ることも可能である。

図１１は、更に別の形態の射出成形装置１ｅを示す前記同様の概略図である。
この射出成形装置１ｅは、図１１に示すように、中央部付近の前後両側に前記スプルーブッシング４およびセンターノズル１５を配置した水平な幹部１０ｈと、該幹部１０ｈの右端から上下に直角に延びた上下一対の枝部１０ｖとからなるマニホールド１０ｆを備えている。加えて、上記幹部１０ｈの左端部は、前記ブッシング４とセンターノズル１５とを中心とした仮想円の外側における任意の位置、即ち、非対称の位置にある。上記幹部１０ｈの左端および一対の枝部１０ｖの先端部ごとには、それぞれ前記サイドシリンダ１６およびサイドエアシリンダ２６が個別に取り付けられている。

図１２は、別異な形態の射出成形装置１ｆを示す前記同様の概略図である。
この射出成形装置１ｆは、図１２に示すように、中央部付近の前後両側に前記スプルーブッシング４およびセンターノズル１５を配置した水平な幹部１０ｈと、該幹部１０ｈの左側の中間から上向きに直角に延びた枝部１０ｖと、上記幹部１０ｈの左側の中間から斜め下向きに延びた枝部１０ｔとからなるマニホールド１０ｇを備えている。上記幹部１０ｈの両端部と上記枝部１０ｖ，１０ｔの各端部には、サイドシリンダ１６とサイドエアシリンダ２６が個別に取り付けられている。尚、複数組の上記サイドシリンダ１６とサイドエアシリンダ２６とは、前記ブッシング４とセンターノズル１５を中心とした点対称の位置ではなく、該ブッシング４とセンターノズル１５との中央部に対して任意の位置に配置されている。
以上のような射出成形装置１ｅ，１ｆによれば、全体が左右非対称あるいは異形状を呈する単一で大容積のキャビティに対して、前記境目などの欠陥を生じることなく、均質で健全な樹脂製品を成形でき、且つ前記多数個取りなども行える。

本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えば、前記アームは、全体が板状の形態からなる前記アーム９に限らず、全体がＹ字形状またはＸ字形状を呈する形態としても良い。即ち、該アームは、その中央付近でセンターノズルのバルブステムの後端と連結され、且つ各端部付近で同期して進退する流体圧シリンダのピストンロッドと連結されていれば良い。
また、前記サイドノズルおよびこれに対応するサイド流体圧シリンダは、２組以上であれば、前記マニホールドの幹部の中間または端部、更に該幹部から延びた枝部における中間の前後または端部の前後に配置され、これらが前記センターノズルを挟むか、あるいは該センターノズルを囲むような形態であれば良い。
更に、前記エアシリンダに替えて、水圧シリンダや油圧シリンダなどの流体圧シリンダを用いても良い。
加えて、前記タイマーに替えて、コントローラやパソコンなどの制御手段を用いても良い。

本発明によれば、大容積で単一のキャビティに対する多点ゲート方式によって優れたゲートバランスにより境目などの欠陥を生じにくく、且つゲートの開閉操作のみにより多点ゲート方式での複数のキャビティへの射出成形なども可能な射出成形装置を確実に提供することができる。

１，１ａ〜１ｆ…射出成形装置
４…………………スプルーブッシング
５…………………流入路
６…………………迂回流路
９…………………アーム
１０ａ〜１０ｆ…マニホールド
１０ｈ……………幹部
１０ｖ，１０ｔ…枝部
１２………………径方向流路
１５………………センターノズル
１６………………サイドノズル
１９………………ゲート
２０………………バルブステム
２５………………エアシリンダ（流体圧シリンダ）
２６………………サイドエアシリンダ（流体圧シリンダ）
５０………………タイマー（制御手段）
ｊ…………………溶融樹脂

Claims (5)

1. 溶融樹脂(ｊ)が流入するスプルーブッシング(４)と、
   上記スプルーブッシング(４)とマニホールド(１０ａ〜１０ｆ)の中心部あるいは中央部を挟んで同軸状に配置されたセンターノズル(１５)と、
   上記スプルーブッシング(４)を径方向に沿って貫通するアーム(９)と、
   上記アーム(９)の各端部に個別に連結され、該アーム(９)を上記センターノズル(１５)の軸方向に沿って往復させる複数の流体圧シリンダ(２５)と、
   上記アーム(９)の中央部に後端が固定され、上記センターノズル(１５)の中心部を軸方向に沿って貫通し、且つ先端が該センターノズル(１５)のゲート(１９)を開閉するバルブステム(２０)と、
   上記センターノズル(１５)を挟んで対称あるいは任意の位置となる上記マニホールド(１０ａ〜１０ｇ)の上記センターノズル(１５)と同じ側面に平行にして取り付けられ、且つ上記センターノズル(１５)と同じ構造である複数のサイドノズル(１６)と、
   上記サイドノズル(１６)ごとの上記マニホールド(１０ａ〜１０ｆ)を挟んだ反対側に取り付けられ、上記同様のバルブステム(２０)を軸方向に沿って往復させる複数のサイド流体圧シリンダ(２６)と、
   上記スプルーブッシング(４)内の中心部を軸方向に沿って貫通する流入路(５)、該流入路(５)から上記マニホールド(１０ａ〜１０ｆ)に連通する複数の迂回流路(６)、および上記マニホールド(１０ａ〜１０ｆ)内を上記センターノズル(１５)を中心付近として径方向に沿って貫通し且つ上記迂回流路(６)とセンターノズル(１５)内と複数のサイドノズル(１６)内とに個別に連通する径方向流路(１２)を含む溶融樹脂(ｊ)の流路と、を備えており、
   上記複数の迂回流路(６)の間には、上記アーム(９)を移動可能に貫通させる凹所(８)が形成されている、
   ことを特徴とする射出成形装置(１，１ａ〜１ｆ)。
2. 前記マニホールド(１０ａ)は、前記スプルーブッシング(２)とセンターノズル(１５)と挟まれ、且つ該センターノズル(１５)を中心付近として径方向に沿って対称に延びた棒状の幹部(１０ｈ)からなる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形装置(１，１ａ)。
3. 前記マニホールド(１０ｂ〜１０ｆ)は、前記幹部(１０ｈ)から分岐し且つ前記センターノズル(１５)を中心部付近または中央部付近として径方向あるいは任意の方向に沿った位置に延び且つ互いに対称あるいは非対称である複数の枝部(１０ｖ，１０ｔ)を更に含んでいる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形装置(１ｂ〜１ｆ)。
4. 前記アーム(９)と前記マニホールド(１０ａ〜１０ｆ)の幹部(１０ｈ)とは、前記センターノズル(１５)の軸方向に沿った視角において、直角あるいは任意の角度で交差する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の射出成形装置(１，１ａ〜１ｆ)。
5. 前記アーム(９)を往復させる前記複数の流体圧シリンダ(２５)と、前記サイドノズル(１６)ごとのバルブステム(２０)を往復させる複数のサイド流体圧シリンダ(２６)とは、上記複数の流体圧シリンダ(２５)が駆動した後で上記複数のサイド流体圧シリンダ(２６)を駆動させたり、上記複数の流体圧シリンダ(２５)のみを駆動させたり、あるいは、上記２種類の各流体圧シリンダ(２５，２６)を同時に駆動させる制御手段(５０)を備えている、
   ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の射出成形装置(１，１ａ〜１ｆ)。

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