JPH01182017A - ランナーレス射出成形方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ポットランナー内部の過剰な残留圧力を生
しさせないようにして極端に小さな型締力を以って成形
粒度が均一で射出量にバラツキのない新規なランナーレ
ス射出成形方法およびその装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、射出成形装置において精度の高い成形品をバラ
ツキなく安定して得ることは難しく、微細に調節して対
応しても完全を期すことができないと謂われている。

成形品を安定して得られない要因としては、種々のもの
が考えられるが、例えば原料の可塑化機構、可塑化状態
、射出圧力、型締圧力、射出速度、冷却時間などの条件
を挙げることができる。

そして、これらの要因をなくすために、それぞれの要因
に対する種々の構成や、コンピュータなどを導入てし制
御させて対処的療法して来たが、所詮まだ１００％信頼
され　る成形品を得ることができない。

容積の大きな成形品を得るのであればいざ知らず、小さ
な成形品を得るために巨大な鉄の塊とも謂うべき装置に
よって射出成形しているのが現状で、射出成形機が開発
された初期の装置と木質的に変わることなく装置全体の
構成について今日まで末々として用いられていると謂っ
て良い。

換言すれば、初期の成形機の基本的な構成に固執し、そ
の構成を変えることなく個々の部分的構成の問題点、欠
点を補う方向にのみ研究開発が向けられ、それなりの高
度化された射出成形方法およびその装置が発展して来た
ものと認められる。

しかしながら、前述のように今日の射出成形装置は、コ
ンピュータなどの導入により高度化されたとは謂え、均
一なバラツキのない安定した成形品を得ることは不可能
であると謂われている。

ところて最近、一部の射出成形機、特に小型結密成形品
を得る装置に小型化したものが見受けられるが、これと
て基本的には従来型の成形方法であり、成形装置であっ
て新しい方式を備えたものてなはい。

また、初期の従来型の射出成形方法および装置の木質的
な問題点、欠陥に着目して成形品のバラツキは、射出量
の計量に重大な誤差があることに起因するとして、加熱
シリンターの計量メカニズムに改善を施した、いくつか
の新しい技術が開発されている。例えは、特開昭６１−
２９００２３号公報、特開昭６２−５５１１５号公報お
よび特開昭６２−６０６２１号公報などに開示された発
明である。

これらの発明は、加熱シリンダー内の材料チャージ時の
スクリューの挙動に問題があり、このスクリューが適正
に作動してないことに起因する言１量誤差を無くすこと
を目的としている。

すなわち、一般にはスクリューの回転によって材料チャ
ージが行なわれ、スクリュー回転停止で材料チャージを
も終るものと考えられているが実際にはスクリュー回転
停止後も微量であるが材料がスクリューから送り出され
、その圧力すなわち反力でスクリューは後退し、その後
退分に相当する量たけ材料が増加するという問題点があ
った。

しかも、その後退分に相当する材料は、スクリューの後
退が一定でないため射出される材料はワンショット毎に
相異し、これが射出量のバラツキの最大の原因となって
いた。

前記先行技術は、かかる従来型の射出成形方法および装
置における問題点を、専らスクリューとこのスクリュー
を縦裂した加熱シリンダーの構成でとらえ、スクリュー
の位置制御（特開昭６１−２９００２３号公報）、樹脂
圧を減圧するだめの補助的なシリンダー機構を射出シリ
ンダー（加熱シリンター）に附設（特開昭６２−５５１
１５号公報）およびチエツクバルブとスクリュー前部の
バルブシートを密着させて計量樹脂の漏洩阻止（特開昭
６２−６０６２１号公報）などによって解決を図ってい
る。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上述の先行技術は、いづれも射出量の計量の
バラツキをスクリューおよびスクリューを縦裂した加熱
シリンダーでとらえ既存のスクリューの構成に附加的な
改良技術を加えて問題解決を図っている為、それにも拘
らず、基本的な問題点の解決の完全を期し得ない。

例えば、スクリューの先端のチエツクバルブのつぶれ等
によって射出時に樹脂の逆流があれば射出量が一定にな
らず、所期の目的は達成されない。

しかも、射出時の射出圧力は既存のような大きな力を必
要とし、それに伴い、型締力も大きな力を必要とする等
、初期の射出成形機の能力に依存しなければ正常な射出
成形を実施できない。

しかしながら、上述の先行例は射出量のバラツキが計量
誤差に起因するという原因究明、そしてこの計量誤差を
無くすことが精密成形−トきわめて重要であるという着
眼には、きわめて優れた卓見性を認めることができるが
、その解決手段として既存の従来型の射出成形機の型に
おいて改良、改善を余儀なくせざるを得なかった点につ
いては、技術上の多くの課題があると謂わざるを得ない
。

また、射出成形の都度、金型を開いて成形品の他にコー
ルドランナーを取出す成形方法が、射出成形の発展の初
期から永く行われてきた。

しかし、必要なものは成形品だけでコールドランナーは
無用のものである。

そこで、金型な開いてコールドランナーを外部に取出す
のではなく、可塑化シリンダーからノズルを介して射出
される溶融樹脂を、金型の多数のキャビティのゲーテに
亘って供給する湯道の全域によって晋閉されたホットラ
ンナ−として均一な温度に溶融された状態を維持して成
形する方法がランナーレス成形方法として出現した。

しかし、この従来のランナーレス成形方法では金型内の
ポットランナーには常に過剰な内部残留圧力が貯ってい
る。金型を開いて成形品を取出すごとにゲートから必す
鼻たれがおきて成形を阻害する欠点があった。

ランナーレス成形方法では従来避けることのできなかっ
たゲートからの、この鼻たれを防止するために、射出成
形の都度ゲートを開閉する手段として、電気的を間欠加
熱方法とか、機械的なバルブ装置とか、サックバックに
よって鼻たれを再びホットランナ−内に吸いこませる方
法等がどれらてきた。

これらの方法や装置のすべては、ホットランナ−内に常
時貯っている内部残留圧力の過剰による鼻たれ防止の局
所的な対処方法および装置である。

（課題を解決するための手段〕 翻えって、既存の従来型の射出成形装置そのものについ
て考察すると、機械的、電気的、油圧的などの制御にお
いて、仮りにコンピュータを用いても、射出量のバラツ
キを１．５％以下にすることは困難であると謂われてい
る。すなわち、精密成形を目的とする高級な射出成形機
は、コンピュータ搭載により価格的に高価とならざるを
得ないが、それでも完全な射出成形品が安定して供給さ
れないとなるとその原因はとこにあるかを反覆して考え
る必要がある。

前述の先行技術は専ら射出量のバラツキのみにその原因
を追求し、それなりの対処療法を請じているが、果たし
て射出量それだけを抽出して完全かつ精密な射出成形を
可能にできるかという問題について改めて考察する必要
がある。

そもそも合成樹脂成形材料は、温度によってその物性が
異なり、溶融している時にはゴムのような弾性と併せて
硬い水飴のような粘性があり射出成形操作過程において
固化した粒状の材料から溶融されて射出成形固化される
までの材料の物性変化は樹脂材料によって正に千変万化
である。

この発明は、この一連の射出成形過程を樹脂の物性に適
応させて必要以上の力、必要以上の太きさをなくし、成
形される成形品の容積、大きさに適した装置の大きさと
なし、少くとも材料の可塑化機構と射出量の計量機構と
を各別独立に設けらるようにすると共に前記計量機構で
正確に計量された溶融原料を必要最小限の適正な射出力
を以ってキャビティ内に射出し、かつこの射出力に対応
した必要最小限の適正な型締力を与えて金型保持するこ
とによって、全体としてコンパクトで無駄のない射出成
形装置を得ることを目的とする。

ところで従来、射出成形の能力をあられすのに、型締力
１５０トンなどというように、型締力の大きさは、１シ
ヨツトの最大量を示す射出容量とともに射出成形機の能
力を代表する数値の１つである。

その型締力についての従来の解釈は、樹脂を射出して金
型内のキャビティが充填されると、キャビティ内の樹脂
圧は金型を開くように作用するが、型締力がそれより上
まわっている限り型が開くことはありえないというもの
である。

そこでこの発明では、樹脂を射出して金型内に充填され
る量を、金型内容積に対して多くもなく、少なくもなく
、精密に極限まで等量に制御し、これによりキャビティ
容積と精密に等容積の樹脂しかキャビティに射出しない
ようにできるから、キャビティ内の樹脂圧は金型を開く
ように作用しない。したがって型締力はきわめて小さく
てすむ。型締力は凡そ型開放力程度の大きさてよく、し
かも型開放力は型締力の１／１０程度とされているもの
であるから、この計算でいけば、型締力は現像以上に小
さな力ですむこととなる。

そして、この発明は、精密計量を極限まで求め、長期間
にわたフて信頼できる安定性を与えて型締力を極限まで
小さくしたランナーレス成形の新規な精密射出成形方法
およびその装置に係るものである。

さらにこの発明は、キャビティ内に射出された溶融樹脂
が固体化するときの収縮による、特にゲート直下の真空
圧（−）と、ゲートを介して連通ずるホットランナ−内
に圧縮されている溶融樹脂の膨張圧（＋）とが相殺され
るようにホラトランナーの体積を可変となして、基本的
には内部残留圧力が零になるまで調整できるようにした
ことを特徴とする。

すなわち、この発明は、材料樹脂を加熱溶融する材料熱
可塑化工程と、該材料可塑化工程で溶融された溶融樹脂
を射出量に精密計量する樹脂計量工程と、該樹脂計量工
程に設けた射出機構により湯道を経で金型のキャビティ
に溶融樹脂を射出できる射出工程とより成ることを特徴
とするランナーレス射出成形方法であり、かつキャビテ
ィの容積と、樹脂計量工程より金型の湯道のゲートに至
る容積とを実質的に同一として成り、前記樹脂計量工程
より金型の湯道のゲートに至る容積に占められる溶融樹
脂内に過剰な残留圧力を生じさせないようにして成るこ
とを特徴とする精密射出成形方法に存する。

また、この発明は材料樹脂の供給加熱溶融を行い第１湯
溜りを備える材料熱可塑化機構、該材料可塑化機構より
溶融樹脂を移送し射出量に相当する量だけ計量して第２
湯溜りに貯溜する計量機構、該計量機構に附設した射出
機構および射出された溶融樹脂を、湯道を通ってゲート
に至る第３湯溜りを経てキャビティに供給できる金型機
構より成ることを特徴とするランナーレス射出成形装置
であり、さらに計量機構にはバルブ機構を設け、射出機
構が慟〈際は、溶融樹脂は金型機構との連通を開き、計
量機構の第２湯溜りと材料熱可塑化機構の第１湯溜りと
の連通を閉じ、材料熱可塑化機構の第１湯溜りの溶融樹
脂を計量機構の第２湯溜りに送り込む際は、金型機構の
第３湯溜りとの連通を閉じ、材料可塑化機構の第１湯溜
りとの連通を開くことを特徴とする精密射出成形装置で
ある。

そしてこの発明は、キャビティの容積と、計量機構より
湯道を経てゲートに至る第３湯溜りの容積とを実質的に
同一となし、さらに計量機構で計測される第２湯溜りの
容積を実質的に同一として成り、前記第３湯溜りの溶融
樹脂内に過剰な残留圧力を生じさせないようにして成る
ことを特徴とするランナーレス射出成形装置に係り、そ
の上、第３湯溜りには微量調整室を設け、第３湯溜りの
容積を可変調節てきるようにして成ることを特徴とする
ランナーレス射出成形装置に係る。

〔作用〕

材料熱可塑化機構によって熱溶融された材料樹脂は、適
宜の手段で射出量に相当する量だけ樹脂計量機構に供給
される。

すなわち、材料熱可塑化工程によりて材料樹脂は熱溶融
されて次段の樹脂計量工程へ射出量に相当する分だけ精
密計量され乍ら移送される。

つぎに樹脂計量機構に組込まれた射出機構により射出量
に相当する分だけ金型機構の湯道を通ってキャビティ内
に射出されて射出成形操作を完了する。

すなわち、射出工程の働きによって金型のキャビティ内
に正確な計量された材料樹脂が過不足なく射出される。

なを、バルブ機構の働きを利用する場合は、金型機構へ
の射出を確実にし、不用意に材料熱可塑化機構への逆流
を防ぐことができる。

以上の作用を射出操作の都度、縁返して行なうことによ
り継続して射出成形できる。

なを、キャビティの容積と、計量機構より湯道を経てゲ
ートに至る第３湯溜りの容積は、実質的に同一であるの
で計量機構の第２湯溜りでキャビイの容積に基づいて精
密計量された溶融の材料樹脂は、射出機構によって第３
湯溜りに押出され、さらに押出された流量分が必ずゲー
トを経てキャビティ内に射出される。

そしてゲートは、真空圧（−）と樹脂圧（＋）との相殺
による中立点の位置を保つのみに働くので、第３湯溜り
の溶融樹脂内に過剰な残留圧力を生ずることはない。

また、第３湯溜りの容積は、微量調節室の可変調節で常
にキャビイの容積と正確に等しくなるように機械的に調
節できる。

〔実施例〕

以下に、この発明の一実施例を図面と共に説明する。

■は材料熱可塑化機構を示し円筒状本体１に所望の材料
樹脂のビーズを図示しないホッパーを経て供給し、縦裂
したスクリュー２により破砕しながら、かつバンドヒー
タ３により加熱しながら溶融混線作用で完全な溶融状態
にして内筒前部に貯溜するものである。そして図示ては
インラインスクリュータイプのものを示し、その先端に
第１湯溜りＸを形成している。

ＩＩは、計量機構で第２湯溜りＹを形成した円筒状の計
量筒４にピストン５およびピストンロッド６を設け、か
つこのピストンロッド６は計量筒４の頂部より外部に突
出させて計量筒４に附設した射出機構■のシリンダー７
内に臨ませて駆動ピストン８と固着する。すなわち射出
機構ｍのシリンダー７に供給される油圧、水圧などの液
圧手段９によって駆動ピストン８をシリンダー７内で正
逆摺動できるようになっている。

１０は計量機構ＩＩの射出量計測部で、前記駆動ピスト
ン８に−・端を固着した計量ロッド１１をシリンダー７
外に突出させである。そして、該計測ロッド１１と平行
に設けた尺柱１２に計測目盛１３を施して上下少くとも
二個処に計量値設定用の可動駒１４．１５を挿通し、之
等可動駒１４゜１５の間隔の大きさで射出量を設定し、
かつ正確に計量できるようになっている。

すなわち、餌記計測ロッド１１にはその頂部近くに指標
１６を設け、この指標１６が前記可動駒１４．１５の位
置に達した時、その状態をそれぞれの可動駒１４．１５
の無接点リミットスイッチに相当する位置検知機構１７
．１８が働いて材料熱可塑化機構■のスクリュー２の押
圧動作や前記液圧手段９を制御して駆動ピストン８の作
動を停止できるようになっている。

１９．２０は計量機構ＩＩの計量筒４の下部に設けた材
料樹脂の導入孔、導出孔を示す。導入孔１９は前記材料
熱可塑化機構１の円筒状本体１の先端ノズル部２１と接
続して計量機構ＩＩと連通でき、導出孔２０はノズル部
２２を経て金型機構■と連通゛Ｃきる構成となっており
、概して導入孔１９の方が導出孔２０よりもその径を大
きくしである。

２３はバルブ機構を示し、前記二本の導入孔１９と導出
孔２０とに交叉して挿通されるロッド２４にそれぞれ９
０度変位して開口されるバルブ孔２５を穿ち、このロッ
ド２４を切換モータ２６の働きによって９０度回動させ
、これにより一方の導入孔１９または導出孔２０を開き
、他方の導出孔２０または導入孔１９を閉じることがで
きるもので、所謂流路の切換えを可能とする。このバル
ブ機構２３は図示しないが、左右に移動させるように構
成しても良い。２７はヒータで、計量機構ＩＩの必要個
処の外部または内部に装着されて常に温度センサによっ
て正確に温度管理されて溶融樹脂が冷却固化するのを防
いでいる。

ところで、この第１湯溜りＸの樹脂は加熱されている湯
道を通って導入孔１９を介して、第２湯溜りＹに低圧高
速で移送される。従来と異り定量も射出も目的ではない
から、完全な定量も高い射出圧も必要ではない。ただ、
早い成型サイクルに追随できるだけの十分な可塑化能力
と第２湯溜りＹへの早い移送力さえあれば十分である。

このために導入孔１９は太目にとってよい。

例示のように既設のインラインタイプの可塑化装置を利
用してもよいが、別に簡単な専用の可塑化装置を複数設
けてもよい。複数あれば、やっかいな色替えも簡単にで
きることになる。

第２湯溜りＹには第１湯溜りＸから高速移送された樹脂
重量が、成形品（１個又は多数個）と精密に等重量にな
るように後端に設けた後述する粒密計量ストップネジに
よって、ごく微量でも調整できるようにしである。ただ
、第２湯溜りＹの容積には使用する樹脂の溶融温度にお
ける膨張にある嵩ぼり分が予め計算して加えられている
。

なを、成形作業を終えるときは、射出ピストン８を押し
切っておかないと加熱ヒータ２７のスイッチが切れない
ようにしである。成形を再開するときに無駄な加熱時間
を省くためである。

金型機構■には、マニポールト２８．固定金型２９に通
ずる湯道３０が穿たれ、かつ可動金型３１との間で形成
されるキャビティ３２のゲート３３近くのランナ一部３
４には射出最終工程の樹脂を加熱するための加熱筒３５
が挿通しである。

そして、前記バルブ孔２５と前記ゲート３３との間に第
３湯溜りＺを形成している。なを、ゲート３３は所謂ホ
ットランナ一方式であって所望の加熱手段、たとえば電
気ヒータ、高周波振動加熱など好みの加熱手段が可能で
ある。

尚、図において、３６はダイプレート、３７はダイパー
、３８は内臓されるヒータ、３９は成形品取出用ビンを
それぞれ示す。

また、前述の計量機構ＩＩおよび射出機構■において、
４０はロッド１１の頂部と衝接してその移動を阻止する
精密計量用ストップネジを示し、４１は断熱用の支脚、
４２は断熱用の水冷介装体、４３は計量機構１１の移動
台座をそれぞれ示す。

ところで、第３渇溜りはこのバルブ孔２５からゲート３
３（１個又は多数個）に至るホットランナ−でもあるが
、従来の単なるランナーレス成形のホットランナ−とは
異り、第２湯溜りＹと同様に、成形品Ａ（１個又は多数
個）と精密に等しい重量となるように、使用している溶
融樹脂の溶融温度における膨張分を計算して容積を多く
しである。そして、このことはポットランナー内部（第
３湯溜りＺ）の残留圧力を多くも少なくもない中立的な
ゼロ圧力にするために必要な措置である。

叙上の構成に基づいてこの発明の詳細な説明する。

まっ、所望の材料樹脂のビーズを材料熱可塑化機構■の
円筒状本体１内に供給する。バンドヒータ３０および縦
裂したスクリュー２の働きにより、徐々に破砕、軟化を
経て溶融し、最前部の第１湯溜りＸに貯溜する。

貯溜量が増え所望量に達すると、バルブ機構２３の働き
で導入孔１９は、バルブ孔２５を開き、導出孔２０はバ
ルブ２５を閉じ所謂計量機構ＩＩは材料可塑化機構Ｉと
連通状態となる。

そこで、スクリュー２を前方へ押し出し貯溜された材料
樹脂を先端ノズル部２１．導入孔ｊ９を経て円滑に円筒
状の計量筒４内の第２湯溜りＹに移送できる。

この際、液圧手段９は不作動の状態に保持することは勿
論のこと、計測目盛１３の可動駒１５を適正な射出量に
予め設定すると共に精密な計量用ストップネジ４０の位
置を確実に定めて計測ロット１１の頂部が確実に射出量
に相当する位置で停止てきるように用意して置くもので
ある。

したがって、順次と計量筒４に溶融樹脂が流入されるに
つれてピストン５は押し上げられ、ピストンロット６、
そして駆動ピストン８も移動し、計測ロッドｊ１が移動
して前記可動駒１５で設定された位置に達すると精密計
量用ストップネジ４０は確実に計測ロッド１１の頂部と
衝接してその移動を機械的に阻止すると同時に可動駒１
５の位置検知機構１８が働いてスクリュー２の押圧操作
を解除する。

すなわち、かかる状態は計量筒４の第２湯溜りＹには、
キャビティ３２の成形容積に相当する正確な射出量が正
確に計量されて収納されたことを意味する。そして、は
とんど圧縮されることなく膨張だけを許した溶融樹脂が
第２湯溜りＹに貯溜される。

つぎに、射出機構ＩＩの液圧手段９の働きを行なわせる
こととなるが、この射出機構ＩＩの射出操作に先立ち、
バルブ機構２３を働がせて流路を切換え導入孔１９を閉
じ導出孔２０を開き、そして第１図の状態に示す通り金
型機構■を閉して置く。

そして、液圧手段９により所望の液圧を駆動ピストン８
に与えれば、計量筒４内の溶融樹脂は導出孔２０よりノ
ズル部２２を経て金型機構■の湯道３０に入り、ランナ
一部３４よりゲート３３を通り第３湯溜りＺに貯溜する
。

このとき、第２湯溜りＹと第３渇溜りＺは精密に等容積
にしであるからゲート３３からキャビティ３２への射出
はまだない。

第２湯溜りＹの全量が第３湯溜りＺに射出されたら、直
ちにバルブ孔２５．２５のロッド２４が捻回して第１湯
溜りＸにすてに可塑化されて貯溜している樹脂が導入孔
１９を介して第２湯溜りＹに高速移送が行われる。

したがって、早い成形サイクルであっても、成形品Ａの
冷却固化、型開放、取出し、型締等の合計時間内に常に
必要量の樹脂は溶融されて準備されているから、インラ
インスクリュータイプにみられるような可塑化能力の不
足による成形サイクルの遅延はない。

ついで、第２湯溜りＹから第３湯溜りＺへ導出孔２０を
介して所望の射出圧と射出スピードで第３湯溜り（ホッ
トランナ−）Ｚに溶融樹脂が射出される。この際溶融樹
脂は、弱い弾性体から強い弾性体へ変化し乍ら射出され
る。

そして、すでに第３湯溜りＺ内にあるキャビティ３２の
成形品重量と精密に等しい重量の極限まで計量された溶
融樹脂が、ゲート３３を介してギヤビイ３２内に充填さ
れる。（所謂、玉突き的２段射出） このとき、第１湯溜りＸ、第２湯溜りＹ、第３湯溜りＺ
の各段階で射出にもつとも適した温度を与えられている
樹脂は、固有の膨張率によって膨張しているが、キャビ
ティ３２内に射出されると、急速に冷却されて固化が始
まり、成形品Ａとして金型機構（ＩＶ）から開放される
ときには、成形品Ａの表面温度は可成り下降した温度に
下がっている。

溶融温度との温度差が大きければ膨張時には固化時より
も容積で数％も増えている勘定になる。

仮りに、成形品重量２００グラム（ビデオテープのケー
ス裏表４個分ぐらい）としても２〜４グラムに相当する
決して小さくはない大きな膨張量が存在することが計算
量として見逃されてきた。

したがって膨張ごとに、溶融温度ごとに大きく異る膨張
量を極限まで最終的にホットランナ−（第３湯溜りＺ）
で制御しなければ、真の精密成形は終に不可能であり、
これを成形前に予め計測設定する。

以上で成形操作の準備段階が終り爾後、前記操作を反覆
して成形が始められる。

以上の作用をキャビティ、第２湯溜り、第３湯溜りのそ
れぞれの重量と容積との関係を示せばつぎの通りとなる
。

なを、Ｖ、＜Ｖ２　＜Ｖ３である。

上述の、この発明の構成と作用に基づいてさらに一般的
な数値を設定して詳細に説明する。

いま、キャビティ３２の体積をＰ　ｃ、ｃとし、このキ
ャビティ３２から得られる固体、すなわち成形品Ａの重
量をＱｇと仮定して説明する。

そして、インラインスクリュー２の先端の第１湯溜Ｘに
対し、計量機構ＩＩの第２湯溜りＹを経て第３湯溜りＺ
より、キャビティ３２の最終で得られる成形品への重量
のＱｇに相当する例えばＴ”Ｃの溶融時における膨張分
を２％句ΔＱｇ４ΔＰｃ、ｃと仮定すると第１湯溜りＸ
から第２湯溜りＹに高速で移送される量は、見かけ一ヒ
（Ｐ＋ΔＰ）Ｃ，Ｃの体積に膨張している。

第２湯溜りＹは、この（Ｐ十ΔＰ）ｃ、ｃに膨張した体
積（重量はＱｇ）を受は入れるように等体積に精密に調
整できるようになっている。

第２湯溜りＹのピストン５の後端に接続する計測ロッド
１１の後端には、前述の通り精密計量のための調節可能
な精密計量用ストップネジ４０が設けてあって（Ｐ＋Δ
Ｐ）ｃ、’ｃに精密に計量される。

つぎに第３湯溜りＺは、キャビティ３２又は成形品Ａと
極限まで等体積となるように計算されて造られている。

すなわち、第３湯溜りＺは、バルブ孔２５のロッド２４
からノズル部２２を紅で、キャビティ３２に通ずる金型
機構■の湯道３０に相当する。

しかも、第３湯溜りＺには精密度を高めるために後端に
微調整室４４を設けである。この微調整室４４には進退
自在の微量調節棒４５が螺装されていて、進入量を調節
することによって２〜３ｃ、ｃ程度の範囲で微量調整で
きるようにしてある。

したがって、第２湯溜りＹから所望の溶融温度、射出圧
、射出スピードで、バルブ機構２３のバルブ孔２５を介
して第３湯溜りＺに射出されてきた（Ｐ＋ΔＰ）ｃ、ｃ
に相当する溶融樹脂は、第１、第２湯溜りＸ、Ｙで膨張
していた嵩ばり分ΔＰ　ｃ、ｃだけ圧縮された状態でキ
ャビティ３２又は成形品Ａと極限まで等体積になるよう
に計算されている第３湯溜りＺに射出されてくる。

このとき、第３湯溜りＺには前のショットで残された内
部残留圧力の抜けた溶融樹脂が（Ｑ−ΔＱ）ｇの重量し
か残っていない。くしかし、Ｔ”Ｃで溶融させているの
で体積はＰ　ｃ、ｃ近くに膨張している。） その後方から、玉突きの玉を突くように上記した（Ｐ＋
ΔＰ　）　ｃ、ｃに膨張している溶融樹脂が射出されて
くるので、残っていた（Ｑ−ΔＱ）ｇがまずゲート３３
を介してキャビイ３２に玉突きの追突状態て押し出され
る。

キャビティ３２はこの例ではＰ　ｃ、ｃにつられている
から不足分の２ｃ、ｃ　　（〜ΔＱｇ）が直ちにはいり
ていく。そして、ｔ′Ｃはとに数秒間で急冷さね固体化
にともなう急収縮がおこる。

このときゲート３３直下の周辺部分は温度の高い領域が
最後に残り、したがってこの領域が最後に収縮し、収縮
分（ピケ）を埋めるように真空圧がゲート３３を介して
働き、第３湯溜りＺから前記した膨張による嵩ばり分Δ
Ｐ　ｃ、ｃが自然発生的にさらに侵入してくる。こうす
ることによフて従来必要とされてきた保持圧も不用とな
る。

こうして、第２湯溜りＹでは（Ｐ＋ΔＰ）ｃ、ｃに膨張
していた体積は、第３湯溜りＺではＰ　ｃ、ｃの容積内
に圧縮され、ゲート３３を介して玉突き状態でキャビテ
ーイ３２に成る型内圧力をともなって射出されるが、キ
ャビティ３２内ではＴ　”Ｃ−ｔ℃＝Ｔｉ”Ｃにも及ぶ
急激な温度低下による収縮によってＰ　ｃ、ｃの固体、
すなわちＱｇの成形品Ａに変化する。

このとき、Ｐ　ｃ、ｃにつくられている第３湯溜りＺの
容積内にはＴ　”Ｃで膨張している溶融樹脂（Ｑ−ΔＱ
）ｇが内部残留圧力を放出して無圧力状態で残フている
たけである。したがりて、従来避けることのできなかっ
た不都合な鼻たれ現象は起きない。

この発明においてゲート３３は、キャビティ３２と第３
湯溜りＺの間に介在する狭く短い通路を形成しているに
すぎず、例えば、第３湯溜りＺ側のＴ”Ｃの溶融樹脂を
キャビティ３２のｔ℃の固体に変化させるときの狭く短
い通路であって、従来とは異なりゲート３３の開閉を強
制する必要は殆どない。したがって、ゲート３３はキャ
ビティ３２内の固体化と第３湯溜りＺ側との間の真空圧
（−）と膨張圧（＋）との相殺による中立点の位置を果
たせばよいだけである。固体化した成形品Ａを金型機構
■から開放する段階で、ゲート３３周辺の金型機構■の
冷却によって弱く閉じているものならばそれでよく、必
ず強く閉じていなければならぬという理由は無くなった
。しかも、この方がゲート３３の仕上りも綺麗に仕上げ
ることができる。

又、１００個取りのような超多数個取りにおいても、１
００個のゲート３３を個別に制御するための複雑で高価
な電子制御機器も不用であるし、保持力も軽減できるの
で金型への型締力も著しく激減できる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、材料の加熱溶融機構と射出機構とを
分離し、かつ射出機構で射出される溶融樹脂の射出量は
計量機構によって事前に正確に計量され過不足なく金型
機構のキャビティに射出されるので、第３湯溜りのホッ
トランナ−に相当する溶融樹脂の内部に過剰な残留圧力
は生ずることがなく、謂わばゲートは圧力的にフリーと
なって鼻たれ現象を生ずる不都合はなく、高鯖度、高鯖
密な射出成形が可能となると共に射出機構は従来のよう
な１５０トン以上の巨大な作用力を必要とせず、キャビ
ティの大きさ、形状に基づいた最小限の小さな作用力を
以って射出できる効果を有する。

したかりて、金型機構も小型化でき、型締力も従来に比
して格段と小さくできるので、装置全体の形状も格段と
小型化が可能となり、全体として無駄のないしかもコス
トを安価にした画期的なランナーレス射出成形機を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

図は、この発明に係るランナーレス射出成形装置の一実
施例を示すもので、第１図は金型機構が型締状態の場合
の全体の断面説明図、第２図は型開状態の場合の全体の
断面説明図である。 （Ｉ）・・・・・・材料熱可塑化樹脂 （ＩＩ　）・・・・・・計量機構 （ＩＩＩ）・・・・・・射出機構 （ＩＶ）・・・・・・金型機構 １・・・・・・円筒状主体 ２・・・・・・スクリュー ５・・・・・・ピストン ６・・・・・・ロッド ８・・・・・・駆動ピストン ９・・・・・・減圧手段 １１・・・・・・計測ロッド １６・・・・・・指標 １４．１５．４５−・・・・・可動駒 １７．１８．４６・・・・・・位置検知機構２３・・・
・・・バルブ機構 ３０・・・・・・湯道 ３２・・・・・・キャビティ ３３・・・・・・ゲート ４０・・・・・・精密計量用ストップネジ４４・・・・
・・微調整室 ４５・・・・・・微量調整棒 Ｘ・・・・・・第１湯溜り Ｙ・・・・・・第２湯溜り Ｚ・・・・・・第３湯溜り ■願人　三理株式会社 手続補正書 平成１年　４月１２日 特許庁長官　　吉　１）文　毅　殿 １、事件の表示　　昭和６３年特許願第４９０９号２、
発明の名称　　ランナーレス射出成形方法およびその装
置３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住　所　　　東京都港区新’＠２丁目２番５号　丸山ビ
ル名称　三埋株式会社 代表者　　　　　堤　　薔 ４、代理人 住　所　　　東京都港区新橋３丁目３番１４号田村町ビ
ルディング ５、補正命令の日付　　自　発 ６、補正の対象　　明細書（特許請求の範囲の欄１発明
の７、補正の内容 （１）特許請求の範囲を別紙のとおり補正する。 （２）明細書第３頁第１１行の「・・・・・・極端に小
さな・・・・・・」どあるを「・・・・・・無駄のない
適正な・・・・・・」と補正する。 （３）同書第４頁第７行の［・・・・・・され　る・・
・・・・」どあるをｒ・・・・・・され得る・・・・・
・」と補正する。 （４）同書第５頁第９行の「でなはい。」とあるをｒで
はない。Ｊと補正する。 （５）同書第８頁第１７行の「・・・・・・のゲーテ・
・・・・・」とあるを「・・・・・・のゲート・・・・
・・」と補正する。 （６）同書第９頁第９行の［・・・・・・、電気的を・
・・・・・］とあるを「・・・・・・、電気的な・・・
・・・」と補正する。 （７）回書同頁第１５行、第１０頁第９行の［・・・・
・・対処・・・・・・」とあるをｒ・・・・・・対置・
・・・・・Ｊと補正する。 （８）同書第１１頁第１４行の「である。」とあるを「
とされている。」と補正する。 （９）同書第１３頁第４行ないし第１０行の「材料樹脂
を・・・・・・成形方法」とあるをｒ材料樹脂を加熱溶
融する材料熱可塑化工程と、該材料可塑化工程で溶融さ
れた溶融樹脂をキャビティの容積に相当する射出量に鯖
密計量する樹脂計量工程と、該樹脂計量工程に設けた射
出機構により前記キャビティの容積と実質的に等しい容
積をもつ湯道からゲートまでの流路を経て金型のキャビ
ティに溶融樹脂を射出できる射出工程とより成ることを
特徴とするランナーレス射出成形方法Ｊと補正する。 （１０）同書第１４頁第２行の［・・・・・・、湯道を
通ってゲート・・・・・・」とあるをｒ・・・・・・、
湯道よりゲート・・・・・・」と補正する。 （１１）同書第４頁第７ 「すなわち、・・・・・・射出される。」とあるを「す
なわち、材料熱可塑化工程によって材料樹脂は熱溶融さ
れて次段の樹脂計量工程へキャビティの容積、すなわち
射出量に相当する分たけ鯖密計量され乍ら移送される。 つぎに樹脂計量機構に組込まれた射出機構により射出量
に相当する分量、すなわちキャビティの容積と実質的に
等しい容積をもつ金型機構の湯道を通ってキャビティ内
に射出されて射出成形操作を完了する。 すなわち、射出工程の働きによフて金型のキャビティ内
に正確に計量された材料樹脂が湯道分の容積に相当する
分だけ過不足なく射出される。」と補正する。 （１２）同書第２１頁第８行の「ダイパー」とあるをｒ
タイバー」と補正する。 （１３）同書第２４頁第１２行ないし第１３行の「・・
・・・・ゲート３３を通り第３湯溜り・・・・・・」と
あるをｒ・・・・・・ゲート３３に至る第３湯溜り・・
・・・・」と補圧する。 （１４）同書第３３頁第４行と第５行との間に「さらに
、この発明によれば、射出力および型締力に無駄がなく
小さい力を以フて適正に作動させることができるので、
自動車のボディなと大型の成形操作に好適である。」を
挿入する。 （１５）図面第１図、第２図を別紙のとおり補正する。 特許請求の範囲 （１）材料樹脂を加熱溶融する材料熱可塑化工程と、該
材料可塑化工程で溶融された溶融樹脂をキャビティの７
　に相当する射出量に精密計量する樹脂計量工程と、該
樹脂計量工程に設けた射出型のキャビティに溶融樹脂を
射出できる射出工程とより成ることを特徴とするランナ
ーレス射出成形方法。 （２）請求項１記載のキャビティの容積と、樹脂計量工
程より金型の湯道のゲートに至る容積とを実質的に同一
として成り、前記樹脂計量工程より金型の湯道のゲート
に至る容積に占められる溶融樹脂内に過剰な残留圧力を
生じさせないようにして成ることを特徴とするランナー
レス射出成形方法。 （３）材料樹脂の供給加熱溶融を行い第１渇溜りを備え
る材料熱可塑化機構、該材料可塑化機構より溶融樹脂を
移送し射出量に相当する量だけ計量して第２湯溜りに貯
溜する計量機構、該計量機構に附設した射出機構および
射出された溶融樹脂を、湯道、！ゲートに至る第３湯溜
りを経てキャビティに供給できる金型機構より成ること
を特徴とするランナーレス射出成形装置。 （４）請求項３記載の計量機構にはバルブ機構を設け、
射出機構が働く際は、溶融樹脂は金型機構との連通な開
き、計量機構の第２湯溜りと材料熱可塑化機構の第１湯
溜りとの連通を閉じ、材料熱可塑化機構の第１湯溜りの
溶融樹脂を計量機構の第２湯溜りに送り込む際は、金型
機構の第３湯溜りとの連通を閉じ、材料可塑化機構の第
１湯溜りとの連通を開くことを特徴とするランナーレス
射出成形装置。 （５）請求項３記載のキャビティの容積と、計量機構よ
り湯道を経てゲートに至る第３湯溜りの容積とを実質的
に同一となし、さらに計量機構て計測される第２湯溜り
の容積を実質的に同一として成り、前記第３湯溜りの溶
融樹脂内に過剰な残留圧力を生じさせないようにして成
ることを特徴とするランナーレス射出成形装置。 （６）請求項５記載の第３湯溜りには微量調整室を設け
、第３湯溜りの容積を可変調節できるようにして成るこ
とを特徴とするランナーレス射出成形装置。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）材料樹脂を加熱溶融する材料熱可塑化工程と、該
   材料可塑化工程で溶融された溶融樹脂を射出量に精密計
   量する樹脂計量工程と、該樹脂計量工程に設けた射出機
   構により湯道を経てゲートより金型のキャビティに溶融
   樹脂を射出できる射出工程とより成ることを特徴とする
   ランナーレス射出成形方法。
2. （２）請求項１記載のキャビティの容積と、樹脂計量工
   程より金型の湯道のゲートに至る容積とを実質的に同一
   として成り、前記樹脂計量工程より金型の湯道のゲート
   に至る容積に占められる溶融樹脂内に過剰な残留圧力を
   生じさせないようにして成ることを特徴とするランナー
   レス射出成形方法。
3. （３）材料樹脂の供給加熱溶融を行い第１湯溜りを備え
   る材料熱可塑化機構、該材料可塑化機構より溶融樹脂を
   移送し射出量に相当する量だけ計量して第２湯溜りに貯
   溜する計量機構、該計量機構に附設した射出機構および
   射出された溶融樹脂を、湯道を通ってゲートに至る第３
   湯溜りを経てキャビティに供給できる金型機構より成る
   ことを特徴とするランナーレス射出成形装置。
4. （４）請求項３記載の計量機構にはバルブ機構を設け、
   射出機構が働く際は、溶融樹脂は金型機構との連通を開
   き、計量機構の第２湯溜りと材料熱可塑化機構の第１湯
   溜りとの連通を閉じ、材料熱可塑化機構の第１湯溜りの
   溶融樹脂を計量機構の第２湯溜りに送り込む際は、金型
   機構の第３湯溜りとの連通を閉じ、材料可塑化機構の第
   １湯溜りとの連通を開くことを特徴とするランナーレス
   射出成形装置。
5. （５）請求項３記載のキャビティの容積と、計量機構よ
   り湯道を経てゲートに至る第３湯溜りの容積とを実質的
   に同一となし、さらに計量機構で計測される第２湯溜り
   の容積を実質的に同一として成り、前記第３湯溜りの溶
   融樹脂内に過剰な残留圧力を生じさせないようにして成
   ることを特徴とするランナーレス射出成形装置。
6. （６）請求項５記載の第３湯溜りには微量調整室を設け
   、第３湯溜りの容積を可変調節できるようにして成るこ
   とを特徴とするランナーレス射出成形装置。