JPH0160405B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、射出成形機のノズルに設けられる溶
融樹脂通路の調整方法に関するもので、特に、ド
ルーリングの防止のために溶融樹脂通路を調整す
る方法に関するものである。

（従来の技術） 射出成形機においては、シリンダ内に溶融樹脂
が蓄えられ、それにスクリユピストン等によつて
射出圧力を加えることにより、その溶融樹脂がノ
ズルから射出されるようになつている。その場
合、その溶融樹脂が粘度の低いものであつたり、
射出成形機が竪形のもので、そのノズルが下方に
向けて設けられていたりすると、シリンダ内の残
留圧力等によつて溶融樹脂がノズル孔から漏れ出
し、ドルーリングという現象が生じることがあ
る。このようなドルーリングが生じると、シリン
ダ内に蓄えられる溶融樹脂量がばらついて、成形
品の安定性が損なわれてしまう。また、ノズル孔
から漏れ出した溶融樹脂は、冷却されて半ば固化
するが、そのように半ば固化した樹脂が次の射出
時に成形品中に混入すると、コールドフローと呼
ばれる現象が生じ、成形品が不良となつてしま
う。

そこで、射出成形機には、通常、ドルーリング
防止手段が施されている。

そのようなドルーリング防止手段としては、従
来、種々のものが考えられているが、その一つと
して、サツクバツクを用いる方法がある。これ
は、溶融樹脂の射出後、スクリユピストンを強制
的に後退させ、シリンダ及びノズル内の溶融樹脂
圧力を減圧して、ドルーリングする溶融樹脂をノ
ズル内に引き戻そうとするものである。

しかしながら、このようなサツクバツク法で
は、スクリユピストンの後退量の調整が難しく、
その後退量がわずかでも大きいと、ノズル内の溶
融樹脂に空気が巻き込まれてしまう。そして、そ
の空気が次の射出成形時に成形品中に混入して、
成形品にシルバー等という不良現象を起こしてし
まう。

また、ドルーリング防止のたの他の手段とし
て、ニードル弁を用いたものがある。これは、ノ
ズルの内部に、ノズル孔を閉塞し得るニードル弁
を取り付け、通常的にはそのニードル弁をばねあ
るいは空気圧等によつてノズル孔に押し付けて閉
じるようにしたものである。溶融樹脂の射出時に
は、そのニードル弁は後退し、ノズル孔が開く。

しかしながら、このようなニードル弁を用いた
ドルーリング防止装置では、そのニードル弁を摺
動自在に支持し、それを一方向に付勢しなければ
ならないので、どうしても構造が複雑となつてし
まう。そのために、溶融樹脂が流れる樹脂通路に
樹脂滞留部が生じ、その部分の樹脂が焼けて、そ
れが成形品中に混入することがある。また、ニー
ドル弁のはめ合わせ部に溶融樹脂が入り込み、そ
のニードル弁の作動が不確実になるという問題も
ある。

このようなことから、第３図に示されているよ
うに、ノズル孔０１の断面積を極めて小さいもの
として、そのノズル孔０１を通る溶融樹脂に大き
な圧力損失が生じるようにさせ、ドルーリングを
防止するようにしたものや、第４図に示されてい
るように、ノズル内の溶融樹脂通路０２に、多数
の細孔０３，０３，…を有する絞り０４を設け、
その絞り０４によつてドルーリングを防止するよ
うにしたもの等が提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、第３図のもののようにノズル孔
０１によつてドルーリングを防止しようとするも
のでは、粘度の低い溶融樹脂のドルーリングが防
止されるようにするために、そのノズル孔０１の
断面積を極めて小さくしなければならず、そのた
めに比較的粘度の高い溶融樹脂を射出するときに
はノズル孔０１における圧力損失が大きくなり過
ぎ、金型のキヤビテイ内に働く有効射出圧力を十
分に確保することができなくなるという問題があ
る。また、そのようにノズル孔０１の断面積が小
さくなるので、射出速度を大きくすることが必要
となるが、射出速度を増大させると、小径のノズ
ル孔０１における剪断が大きくなり、溶融樹脂が
発熱して分解する恐れも生じる。

一方、第４図のように溶融樹脂通路０２に多数
の細孔０３，０３，…を設けるものでは、全体の
有効断面積はある程度確保することができるが、
やはりその細孔０３，０３，…における圧力損失
の増大は避けられない。しかも、そのように多数
の細孔０３，０３，…を並列させたものでは、溶
融樹脂が絞り０４を通るときに分流されることに
なり、成形品にフローマーク等の不良現象が生じ
やすくなるという問題もある。

ところで、ドルーリングは、ノズル内の溶融樹
脂の粘度やそれに加わる背圧等の条件によつてそ
の量が異なる。例えば、溶融樹脂の粘度が低く背
圧が高い場合にはドルーリングが生じやすいが、
逆の場合にはドルーリングは少ない。したがつ
て、その条件に応じてドルーリング防止手段を調
整するようにすれば、圧力損失は小さく抑えなが
らドルーリングを防止することが可能と考えられ
る。例えば第４図のものの場合には、溶融樹脂の
粘度等に応じて絞り０４を細孔０３の径の異なる
ものに交換するということが考えられる。しかし
ながら、溶融樹脂の粘度や成形条件等は極めて多
様に変化するので、第４図のようなものにおいて
どのような条件の場合にも対応させることができ
るようにするためには、細孔０３の径がそれぞれ
異なる極めて多種類の絞り０４を用意しておくこ
とが必要となる。しかも、そのようにしても、上
述のフローマーク等が生じるという問題は残る。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたも
のであつて、その目的は、成形品に不良現象が生
ずることのないようにしながら、射出成形機のノ
ズルからのドルーリングが確実に防止されるよう
にすることである。

また、本発明の他の目的は、少種類の交換部品
を用意しておくだけで、どのような条件のときに
も、圧力損失は最小に抑えながら最大のドルーリ
ング防止効果が得られるようにすることである。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明では、射出
成形機のノズルに設けられる溶融樹脂通路の一部
を、ノズル内に着脱可能にはめ込まれ、直列状に
配置される複数個のスリーブによつて形成される
ように構成し、射出される溶融樹脂の粘度等の条
件に応じて数種類のスリーブを適宜組み合わせ、
それをノズル内に装着するようにしている。その
スリーブとしては、絞り部と断面拡大部とを有し
その絞り部の径が異なる数種類の絞り付きスリー
ブと、絞り部のない平行スリーブとが準備され
る。

（作用） このように構成された射出成形機のノズルにお
いては、例えば溶融樹脂の粘度が低いときには、
絞り部の径の小さい絞り付きスリーブのみを用い
る。そのようなスリーブを複数個、ノズル内に直
列状にはめ込むと、ノズル内の溶融樹脂通路には
絞り部と断面拡大部とが順に複数個形成される。
そして、溶融樹脂通路内の樹脂圧力は、その各絞
り部の前後において減圧される。したがつて、ノ
ズル孔の直前の圧力を大気圧とほぼ等しくさせる
ことができ、ドルーリングを防止することができ
る。

絞り部は多段に形成されるので、各絞り部の径
は比較的大きいものとすることができる。したが
つて、溶融樹脂通路の有効断面積は十分に確保す
ることができ、射出時の圧力損失を小さく抑える
ことができる。

また、例えば溶融樹脂の粘度が比較的高いとき
には、絞り部のない平行スリーブを絞り付きスリ
ーブに組み合わせて用いる。すると、溶融樹脂通
路に形成される絞り部の数は減少する。溶融樹脂
の粘度が高いときには元々ドルーリングは少ない
ので、そのように絞り部が少なくてもドルーリン
グは確実に防止される。そして、絞り部が減るこ
とにより、圧力損失は更に低減される。

このように、絞り部の径の異なる数種類の絞り
付きスリーブと絞り部のない平行スリーブとの中
から適宜の組み合わせを選び、更にその配列順序
を適宜選定することにより、溶融樹脂通路の形状
を極めて多様に変化させることができる。したが
つて、数種類のスリーブを準備するのみで、溶融
樹脂の粘度等の多様な条件に合致した溶融樹脂通
路を形成することができ、圧力損失を最小に抑え
ながら最大のドルーリング防止効果を得ることが
可能となる。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。

図中、第１図は本発明の方法を採用した射出成
形機のノズルの一実施例を示す縦断面図である。

この図から明らかなように、ノズル１は、ノズ
ル本体２とノズルチツプ３とにより構成されてい
る。ノズル本体２は、その基端側がねじ４によつ
てスクリユ射出機のシリンダヘツド５に結合され
ている。また、ノズルチツプ３は、ねじ６によつ
てノズル本体２の先端に結合されている。ノズル
チツプ３の先端には、ノズル孔７が設けられてい
る。

ノズル本体２の内部には、その軸心部の貫通孔
８が設けられている。この貫通孔８は、先端側が
大径部８ａとされ、その大径部８ａに、３個のス
リーブ９，９，９が直列状にはめ込まれている。
これらのスリーブ９は、貫通孔８の段部とノズル
チツプ３の端面との間に挟み付けられて固定され
ている。したがつて、ノズルチツプ３をノズル本
体２から外すことによつて、これらのスリーブ９
を着脱することができる。

この実施例は粘度の低い溶融樹脂を用いる場合
を示しており、各スリーブ９の内面側には、中央
の絞り部９ａと、その両側の断面拡大部９ｂ，９
ｂとが設けられている。その絞り部９ａは、ノズ
ル孔７に比べると径は大きいが、比較的小径のも
のとされている。このように、この場合には、す
べてのスリーブに絞り付きスリーブ９が用いられ
ている。

貫通孔８の基端側小径部８ｂはシリンダヘツド
５の内部に連通し、その小径部８ｂがスリーブ
９，９，９の内面側を通してノズルチツプ３のノ
ズル孔７に連なつている。したがつて、スリーブ
９は、溶融樹脂が流れる溶融樹脂通路１０の一部
を形成するようになつている。そして、それによ
つて、その溶融樹脂通路１０に３個の絞り部９
ａ，９ａ，９ａが直列に形成されている。

このように構成されたノズル１において、溶融
樹脂の射出時には、射出機のスクリユピストンが
作動され、シリンダヘツド５内の溶融樹脂が、貫
通孔８の基端側小径部８ｂ、スリーブ９，９，９
の内面側、及びノズルチツプ３の内部通路からな
る溶融樹脂通路１０を通して、ノズル孔７から金
型のキヤビテイ内へと射出される。このとき、そ
の溶融樹脂は、各スリーブ９の絞り部９ａを流れ
ることになるが、その絞り部９ａは長さが短く、
しかも、その径は比較的大きいものとされている
ので、圧力損失は比較的に小さい。したがつて、
金型のキヤビテイ内には、十分な大きさの射出圧
力をもつて溶融樹脂が射出される。また、その溶
融樹脂は、直列状に配置されたスリーブ９，９，
９内を流れるので、その樹脂通路１０は単一のも
のとなり、溶融樹脂が分流されることもない。

射出が終了すると、シリンダヘツド５内の溶融
樹脂圧力は低下するが、若干の残留圧力が残る。
その圧力は、ノズル１内の溶融樹脂通路１０に伝
えられるが、まず、最も上流側、すなわち図で最
も右側のスリーブ９において、その絞り部９ａ及
び断面拡大部９ｂにより減圧される。次いで、中
央のスリーブ９において同様に減圧され、最も下
流側のスリーブ９において更に減圧される。こう
して、直状列に配置されたスリーブ９，９，９に
より順に減圧され、ノズル孔７の直前では、大気
圧にほぼ等しい大きさとなる。そして、ノズル孔
７自体も絞り効果を有しているので、そのノズル
孔７から溶融樹脂が漏れ出すことは防止される。
すなわち、粘度の低い溶融樹脂であつても、ドル
ーリングは確実に防止されるようになる。

ノズル本体２の貫通孔大径部８ａにはめ込まれ
るスリーブとしては、このような比較的小径の絞
り付きスリーブ９のほか、絞り部９ａの径が更に
大きい絞り付きスリーブや、第２図に示されてい
るようなノズル本体２の貫通孔小径部８ｂと等し
い内径を有する絞り部のない平行スリーブ１１が
準備されている。

比較的粘度が高く、ドルーリングの少ない溶融
樹脂を射出成形するときには、ノズルチツプ３を
外してスリーブ９，９，９を取り出し、代わりに
絞り部９ａの径の大きい絞り付きスリーブを装着
する。また、第２図に示されているように、一部
に平行スリーブ１１を用いるようにしてもよい。
更に、それらのスリーブ９，１１等の配列順序も
適宜選定する。

そのようにすることによつて、溶融樹脂通路１
０に設けられる絞り部９ａの断面積、その数、あ
るいはその位置が変化し、溶融樹脂通路１０の形
状が調整される。そして、それによつて、射出時
における圧力損失及び射出後のドルーリング防止
効果が変化する。

したがつて、射出される溶融樹脂の粘度等の条
件に応じて、用いるスリーブの種類、あるいはそ
の配置を適切に選ぶことにより、射出時における
圧力損失を最小に抑えながら、射出後のドルーリ
ングが確実に防止されるようにすることができ
る。

なお、上記実施例においては、ノズル１の内部
に３個のスリーブが装着されるものとしている
が、その数は２個、あるいはそれより多くするこ
ともできる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、ノズル内の溶融樹脂通路の一部を、着脱可能
に装着される複数個のスリーブによつて形成する
ようにし、そのスリーブとして、絞り部の径の異
なる絞り付きスリーブや絞り部のない平行スリー
ブを適宜用いるようにしているので、射出される
溶融樹脂の粘度等の条件に応じて、溶融樹脂通路
を適切に調整することが可能となる。そして、そ
の溶融樹脂通路に比較射小径の絞り部が形成され
るようにすれば、その絞り部の後の前後において
大きく減圧されるようになるので、大きなドルー
リング防止効果を得ることができる。また、溶融
樹脂通路に形成される絞り部を比較的大径のもの
とすれば、射出時における圧力損失を小さく抑え
ることができる。したがつて、用いるスリーブの
組み合わせを選定することにより、圧力損失を最
小に抑えながら最大のドルーリング防止効果を得
ることができる。

しかも、そのスリーブを直列状に配置するよう
にしているので、多段に減圧することができる。
したがつて、個々の絞り部の径は比較的大きくす
ることができ、粘度の低い溶融樹脂に対しても、
ドルーリングは確実に防止されるようにしなが
ら、射出時の圧力損失は小さく抑えることができ
る。また、各スリーブの配例順序を変えることに
よつても溶融樹脂通路を調整することが可能とな
り、少種類のスリーブを準備するだけで、樹脂通
路を多様な条件に合致させることができる。

更に、そのように溶融樹脂通路を多様に調整す
ることが可能となるので、ノズル本体やノズルチ
ツプを変えることなく、全体の圧力損失効果を自
在にコントロールすることができる。したがつ
て、広い成形条件幅で、安定した成形品を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による射出成形機のノズルの
溶融樹脂通路調整方法の一実施例を示す縦断面
図、第２図は、本発明による溶融樹脂通路調整方
法の他の実施例を示す縦断面図、第３図及び第４
図は、従来の射出成形機のノズルのそれぞれ異な
る例を示す縦断面図である。 １……ノズル、２……ノズル本体、３……ノズ
ルチツプ、５……シリンダヘツド、７……ノズル
孔、９……絞り付きスリーブ、９ａ……絞り部、
９ｂ……断面拡大部、１０……溶融樹脂通路、１
１……平行スリーブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 射出成形機のノズルに設けられる溶融樹脂通
   路の一部を、そのノズルの内部に着脱可能にはめ
   込まれて直列状に配置される複数個のスリーブに
   よつて形成されるように構成し、 そのスリーブとして、絞り部と断面拡大部とを
   有しその絞り部の径が異なる数種類の絞り付きス
   リーブと、絞り部のない平行スリーブとを準備し
   ておき、 射出される溶融樹脂の条件に応じて、前記各種
   のスリーブを適宜組み合わせて用いることを特徴
   とする、 射出成形機におけるドルーリング防止のための
   溶融樹脂通路調整方法。