JPH04176616A - 射出方法及びその装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、射出成形を行うための射出方法及びその装置
に関し、特に射出装置のノズルタ・ツチ方式の改良に関
する。

［従来の技術］ 射出成形は、射出キャビティ型及びコア型を用い、射出
キャビティ型側より樹脂が充填されることで行われる。

この場合、型開きに際してキャビティ型の移動を行うも
のがある。例えば、プリフォームを射出成形した後延伸
吹込成形により中空容器を成形する射出延伸吹込成形装
置では、プリフォームのネック部をネック型に保持して
次工程に水平搬送するので、キャビティ型を離型の際に
は例えば下降駆動し、型締時には例えば上昇駆動してい
る。

このようにキャビティ型を成形サイクル毎に移動するタ
イプの射出成形装置では、このキャビティ型あるいはこ
れに連結されるホットランナ−金型に樹脂を充填するた
めの射出装置をスライド移動可能とし、樹脂充填時には
射出装置を前進駆動してその先端ノズルを金型にノズル
タッチさせ、型開き前に射出装置を後退駆動してノズル
タッチを解除する動作が、成形サイクル毎に必要となる
。

［発明が解決しようとする課題］ 射出装置には、インライン・スクリュー式、プランジャ
式、スクリューまたはプランジャ・プリプラ式等の各種
の樹脂充填駆動方式があるが、いずれの方式でも、大別
して樹脂を供給する材料供給部としてのホッパと、油圧
シリンダ、モータ等により上記各方式のいずれかにて樹
脂充填駆動を行う樹脂充填駆動部と、金型にノズルタッ
チするノズルとを有している。そして、従来は射出装置
全体をスライド移動させてノズルタッチを実現していた
。

この射出装置は例えば可動部の総重量が例えば７００ｋ
ｇ、Ｉｔ等相当の重量を有する。したがって、これをス
ライド移動させるためのエネルギーが増大するばかりか
、ノズルタッチ時の衝撃を和らげるために比較的低速で
駆動する必要があり、成形サイクルが長くなる問題があ
る。さらに、射出装置の慣性力も大きいので、確実に射
出装置を起動しその後停止するまでの移動ストロークを
比較的長くする必要もあり、このこともエネルギー消費
及び成形サイクルに影響を及ぼしている。

そこで、本発明の目的とするところは、射出装置の軽量
部分の移動によりノズルタッチ及びその解除を可能とし
、もって成形サイクルを大幅に短縮し、消費エネルギー
を低減できる射出方法及びその装置を提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明方法は、樹脂材料を供給する材料供給部と、前記
材料供給部より供給される樹脂材料を溶融状態にて充填
駆動する充填駆動部とを少なくとも具備する射出装置本
体を金型に接近移動させることなく、この射出装置本体
の先端側の可動ノズルを前進移動して前記金型にノズル
タッチさせ、前記金型への樹脂充填動作が終了した後に
、前記可動ノズルを後退移動させて、前記金型とのノズ
ルタッチを解除することを特徴とする。

本発明装置は、樹脂材料を供給する材料供給部と、前記
材料供給部より供給される樹脂材料を溶融状態にて充填
駆動する充填駆動部とを少なくとも具備する射出装置本
体と、 この射出装置本体の先端側にて進退可能に支持された可
動ノズルと、 この可動ノズルに連結され、前記可動ノズルを前進駆動
して前記金型にノズルタッチさせ、前記可動ノズルを後
退駆動して前記金型とのノズルタッチを解除するノズル
進退駆動手段と、を有することを特徴とする。

［作　用］ 本発明では、射出装置のうち、相当重量を有する材料供
給部及び充填駆動部を含む射出装置本体を固定とし、そ
の先端側の可動ノズルを進退駆動することで、前進によ
りノズルタッチを行い、後退によりこれを解除できる。

可動ノズルは射出装置本体に比べてかなりの軽量部であ
り、駆動のためのエネルギー消費か少なく、比較的高速
で移動させてもノズルタッチ時の衝撃か小さいので移動
時間が短縮され、かつ、慣性力も小さいので移動ストロ
ークを短くてき、成形サイクルの短縮に大きく寄与でき
る。

Ｃ実施例〕 以下、本発明を中空容器のためのプリフォームの射出成
形装置に適用した一実施例について、図面を参照して具
体的に説明する。

第１図には、金型１０にノズルタッチして樹脂を充填す
るための射出ユニット１２が示されている。なお、金型
１０は、例えばプリフォームを多数個取りするキャビテ
ィ型（図示せず）に連結されるホットランナ−金型であ
り、キャビティ型と共に第１図の位置Ａ、Ｂの２ポジヨ
シヨンにＣ方向で昇降駆動される。金型１０をＢ位置に
下降させることで、ネック型に保持されたプリフォーム
の水平搬送が可能となる。

前記射出ユニット１２は、大別して、スクリュー２２の
前進駆動および回転駆動により樹脂を充填駆動する射出
装置本体２０と、この射出装置本体２０に固定された固
定ノズルであるノズル本体３０と、このノズル本体３０
に対して同図の左右方向に前進／後退駆動可能なノズル
プランジャ４０と、このノズルプランジャ４０に固定さ
れ前記金型１０にノズリタッチするノズルチップ５０と
を有している。本実施例ではノズルプランジャ４０及び
ノズルチップ５０て可動ノズルを構成している。

本実施例装置の特徴としては、前記ノズルプランジャ４
０およびノズルチップ５０のみか前進／後退移動するも
のであり、射出装置本体２０およびノズル本体３０は固
定されている。

前記ノズルプランジャ４０およびノズルチップ５０を前
進／後退駆動するために、前記ノズル本体３０側にはシ
リンダ６０が固定され、このシリンダ６０に沿って移動
可能なピストン８０が設けられ、このピストン８０に前
記ノズルプランジャ４０およびノズルチップ５０か固定
されている。

次に、前記射出装置本体２０について説明する。

この射出装置本体２０は、前記スクリュー２２を前進／
後退駆動および回転駆動を可能に支持する射出シリンダ
２４を有し、射出シリンダ２４には図示しない材料供給
部としてのホッパからの樹脂材料か供給される。この射
出シリンダ２４の先端側には、射出ヘッド２６が固定さ
れている。第１の樹脂経路２４ａは、前記射出シリンダ
２４の内壁及びスクリュー２２の外壁との間に形成され
、この第１の樹脂経路２４ａは前記射出ヘット２６の第
２の樹脂経路２６ａと連通している。このスクリュー２
２．射出シリンダ２４．射出ヘッド２４及びスクリュー
２２の回転／前進駆動部（図示せず）か樹脂充填駆動部
を構成している。

また、射出シリンダ２４および射出ヘッド２６の周囲に
は、樹脂を加熱溶融するための加熱手段例えばバンドヒ
ータ２８が配設されている。

前記ノズル本体３０は、ねし部３２によって前記射出ヘ
ッド２６に螺合結合されている。このノズル本体３０は
、前記射出ヘッド２６の第２の樹脂経路２６ａと連通ず
る第３の樹脂経路３０ａをその中心軸に沿って有してい
る。このノズル本体３０は、前記ノズルプランジャ４０
を摺動可能に案内する中空部３３を有するように筒状に
形成されている。従って、ノズル本体３０の中心軸に沿
って形成された第３の樹脂経路３０ａは、筒状の壁部に
伸びるように半径方向外側に向って延在され、前記中空
部３３を包囲する位置に第４の樹脂経路３０ｂか形成さ
れている。さらに、この第４の樹脂経路３０ｂの先端側
には、前記中空部３３に連通ずる第５の樹脂経路３０ｃ
が半径方向内側に向かって形成され、その出口は中空部
３３の摺動案内面３３ａに臨んでいる。なお、ノズル本
体３０の先端側にはプランジャ受は部３４がねじ３４ａ
を介して螺合結合されている。従って、前記第５の樹脂
経路３０ｃは、プランジャ受は部３４とノズル本体３０
との間に形成される溝によって確保されている。

また、ノズル本体３０の外壁にも、通過する樹脂の溶融
温度を維持できるように加熱手段例えばバンドヒータ３
８が配設されている。

前記ノズルプランジャ４０は、ノズル本体３０の中空部
３３に挿通支持される摺動輪部４２を有し、この摺動軸
部４２には、前記摺動案内面３３ａに臨んで開口し、樹
脂を半径方向内側に沿って導くための第６の樹脂経路４
０ａを有している。

この第６の樹脂経路４０ａはノズルプランジャ４０の中
心軸に沿って形成された第７の樹脂経路４０ｂと連通し
ている。

また、前記摺動軸部４２の軸方向に沿って通気孔４２ａ
が形成され、この通気孔４２ａの一端側は前記中空部３
３内部と連通し、その他端側は外気と連通している。こ
のため、摺動軸部４２が中空部３３に沿って図示矢印り
方向に進退駆動したとしても、前記通気孔４２ａにより
エア抜き経路が確保されることになる。ノズルプランジ
ャ４０の先端側にはフランジ部４４が突出形成され、さ
らにその先端には前記ノズルチップ５０がねじ部５２に
より螺合結合されている。そして、ノズルチップ５０を
結合する周囲の外壁に加熱手段例えばバンドヒータ４６
を配設している。

前記ノズルチップ５０の中心軸方向に沿って第８の樹脂
経路５０ａが形成され、この第８の樹脂経路５０ａは前
記ノズルプランジャ４０の第７の樹脂経路４０ｂと連通
している。そして、このノズルチップ５０が前記金型１
０とノズルタッチすることで、金型１０側への樹脂の充
填が可能となる。

前記ノズル本体３０に連結されるシリンダ６０は、大別
してシリンダ底部６２とシリンダ壁部６４とから構成さ
れる。シリンダ底部６２は、ねじ部６２ａを介して前記
ノズル本体３０の基端側に螺谷され、シリンダ内外のエ
アー経路を確保するための通気孔６２ｂが形成されてい
る。シリンダ底部６２とシリンダ壁部６４との間には断
熱材６６が介在配置され、両者を例えばねし止め結合し
ている。また、前記ノズル本体３０の周囲に巻回された
バンドヒータ３８の熱を遮断するため、このバンドヒー
タ３８を覆うように熱遮蔽板６８配置され、その基端を
シリンダ底部６２に支持している。

また、シリンダ壁部６４の内壁面中間部にはリブ７０が
内方に向かって突出形成され、かつ、シリンダ壁部６４
の開口端側にはリング材７２がねじ止め固定されている
。

一方、ノズルプランジャ４０側に固定される前記ピスト
ン８０は、筒部８２および連結部８４とから構成される
。この連結部８４は、筒部８２とノズルプランジャ４０
とを連結するためのもので、ピストン８０の内外を連通
させるための通気孔８４ａを有している。さらに、連結
部８４の中心孔の端面には段差面８４ｂが形成されてい
る。そして、段差面８４ｂに前記ノズルプランジャ４０
のフランジ部４４を断熱材８６を介して載置し、さらに
固定具８８によってフランジ部４４を段差面８４ｂとの
間に挟持するようにねじ止め固定している。なお、シリ
ンダ６０及びピストン８０に冷却部例えば冷却用流体の
ジャケットを付設することもできる。

前記シリンダ６６の内壁面とピストン８０の外壁面の間
には、ノズルプランジャ４０およびノズルチップ５０を
駆動するための流体収納室が、前記リブ７０およびリン
グ材７２によって確保される。そして、この流体収納室
を二分するための仕切用突起８２ａが前記ピストン８０
の筒部８２の外壁に突出形成されている。この仕切用突
起８２ａにより、第１室９０および第２室９２が分離形
成されることになる。この第１室９０及び第２室９２は
、それぞれピストン８０の外側にて円周方向で連通して
確保されるので、周方向で均一な流体圧をピストン８０
に作用させることができる。

第１室９０および第２室９２にそれぞれ臨んで第１、第
２の貫通孔９４．９６が前記シリンダ壁部６４に形成さ
れている。前記ピストン８０を駆動するための流体とし
ては、エアまたは油などが用いられるが、本実施例では
エアを用いている。このために、第１．第２の貫通孔９
４．９６にはそれぞれ第１．第２のエアパイプ１１０．
１１２か接続固定され、このパイプ１１０，１１２とエ
ア−源１．００との間にバルブ１０２を設けている。

このバルブ１０２は第１．第２のバルブ１０４゜１、０
６で形成され、ノズルチップ５０の前進駆動時にはパイ
プ１１０，１１２が第１のバルブ１０４に接続され、ノ
ズルチップ５０の後退駆動時には第２のバルブ１０６に
接続固定される。

次に上述した射出装置の作用について説明する。

金型１０はその上方位置である型締め位置Ａと、その下
方位置である型開放位置Ｂとの間に亘って、同図の矢印
Ｃ方向に昇降可能である。このように金型１０が昇降駆
動されるため、ノズルチップ５０の前進／後退駆動か必
要となる。そして、金型１０が型締め位置Ａに到達した
後に、ノズルチップ５０か前進駆動されてノズルタッチ
する。−方、金型１０の型開放駆動時には、ノズルチッ
プ５０か後退駆動され、金型１０との接触が断たれるこ
とになる。

第２図は、ノズルチップ５０の後退時の状態を示してい
る。

この状態では、スクリュー２２も後退移動しているが、
このスクリュー２２の後退駆動は図示しない駆動源によ
り従来と同様にして行われる。本実施例では金型１０に
対するノズルタッチの解除を、射出装置本体２０および
ノズル本体３０は横軸方向に移動することなく、ノズル
チップ５０およびノズルプランジャ４０の水平移動のみ
によって実現している。

このノズル後退状態は、第１．第２のパイプ１１０．１
１２を第２のバルブコ０６に接続することで実現される
。そうすると、エアー源１００からのエアーは第２のパ
イプ１１２．第２の貫ａ孔９６を介して第２室９２に導
入され、一方、第１室９０内のエアーは第１の貫通孔９
４．第１のパイプ１１０および第２のバルブ１０６を介
して排気されることになる。したがって、第２室９２内
の体積を拡大するように作用することになるので、ピス
トン８０はシリンダ６０に沿って同図の右側方向に後退
移動することになる。このピストン８０の後退移動は、
連結部８４を介してノズルプランジャ４０に伝達され、
このノズルプランジャ４０がノズル本体３０の摺動案内
面３３ａに沿って同図の右側に駆動されることになる。

従って、このノズルプランジャ４０の先端に固定された
ノズルチップ５０が後退駆動され、金型］０との接触が
断たれることになる。

ここで、シリンダ６０及びピストン８０は、ノズル本体
３０を囲繞するように設けられ、その円周方向で均一な
圧力駆動によりビスＩ・ン８０の駆動を行えるので、ノ
ズルプランジャ４０に偏心荷重を与えることなく円滑な
スライド移動を確保できる。

このとき、ノズルプランジャ４０の第６の樹脂経路４０
ａの入口と、ノズル本体３０の第５の樹脂経路３０ｃの
出口とは、一致しない位置に設定される。そして、特別
な開閉バルブ等を設けることなく、ノズルプランジャ４
０の後退駆動に従い、第６の樹脂経路４０ａの入口は摺
動案内面３３ａにより自動的に閉鎖され、第５の樹脂経
路３０ｃの出口はノズルプランジャ４０の周面により自
動的に閉鎖される。このため、上記入口及び出口さらに
はノズルチップ５０の先端開口からの樹脂漏れが防止さ
れる。さらに、第５の樹脂経路３゜Ｃの出口を閉鎖する
ことで、ノズル本体３０及び射出装置本体２０側での樹
脂のチャージが可能となる。

一方、金型１０が型締位置Ａに到達した後に、ノズルチ
ップ５０の前進駆動が実現される。

この時、第１．第２のパイプ１１０，１１２は、第１の
バルブ１０４に接続されることになる。そうすると、エ
アー源１００のエアーは、第１のバルブ１０４．第１の
パイプ１１０．第１の貫通孔９４を介して第１室９０に
供給されることになる。

一方、第２室９２内のエアーは、第２の貫通孔９６、第
２のパイプ１１２および第１のバルブ１０４を介して排
気されることになる。従って、第１室９０内部の体積が
拡大するように作用し、ピストン８０がシリンダ６０に
沿って図面の左方向に移動することになる。このピスト
ン８ｏの駆動は、上述したようにしてノズルプランジャ
４゜に伝達され、ノズルチップ５ｏの前進駆動が実現さ
れることになる。ノズルチップ５０の前進駆動力として
は、ノズルタッチ時の射出充填圧力によるノズルチップ
５０等の可動部が後退移動を防止するに充分な駆動力と
すれば良い。

本実施例の可動部は、ノズルチップ５０．ノズルプラン
ジャ４０及びピストン８０であり、射出装置本体３０の
重量と比較すればかなりの軽量化が図られ、その分駆動
力を削減できるので省エネルギー化が達成でき１．金型
１０の損傷の恐れも低減する。さらに、上述した理由か
ら、移動速度を高め、移動ストロークを短縮できるので
、成形サイクルを短縮でき、成形条件によっても相違す
るが従来より約１割の成形サイクルの短縮が期待できる
。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

例えば、樹脂の充填駆動方式は上記実施例に限らず、他
の各種方式の射出装置に同様に適用できる。また、成形
サイクル毎にノズルタッチ及びその解除を繰り返すもの
に限らず、金型交換時等にノズルをスライド移動する目
的にも本発明を適用可能であることはいうまでもない。

可動ノズルの進退駆動手段としては、上記実施例のよう
に周方向で均一な駆動圧力を付与できる構成が被駆動部
に偏心荷重を作用させない点て好ましいが、例えば１ま
たは複数本のシリンダによるもの、あるいはカム等の動
力伝達機構を採用するものなどでも良い。また、上記実
施例の固定ノズルとしてのノズル本体３０を射出装置本
体２０と一体で構成しても良く、あるいは可動ノズルと
してのノズルプランジャ４０及びノズルチップ５０を一
体で構成しても良い。なお、既存の射出装置本体のスラ
イド駆動源を除去し、ノズル側を可動ノズルに交換する
ことても本発明を実現でき、既存の成形機にも容易に適
用できる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、軽量で慣性力の小
さい可動ノズルの進退駆動により、金型に対するノズル
タッチ及びその解除が可能となるので、進退駆動に伴う
エネルギー消費を大幅に低減して製品のコストダウンが
図られ、成形サイクル毎にノズルタッチ及びその解除を
伴う場合には大幅な成形サイクルの短縮が実現できる。

また、射出装置本体側が移動することがないので、例え
ばドライヤー等の付属装置を取り付けても、転倒等の危
険を防止できる効果がある。

４、　ｌＩ！Ｊ面の簡単な説明 第１図は、本発明を適用した射出装置の可動ノズルを前
進移動させたノズルタッチ状態を示す断面図、 第２図は、同装置の可動ノズルを後退移動した状態を示
す断面図である。

１０・・・金型、２０、射出装置本体、３０・・・ノズ
ル本体（固定ノズル）、３３ａ・・・摺動案内面、 ４０・・・ノズルプランジャ（可動ノズル）、４２・・
・摺動軸部、 ５０・・・ノズルチップ（可動ノズル）、６０・・・シ
リンダ、 ８０・・・ピストン、 ２４ａ、　　２６ａ、　　３０ａ、　　３０ｂ、　　３
０ｃ。

４０　ａ　、　４０　ｂ　、　　５０　ａ　−＝樹脂経
路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）樹脂材料を供給する材料供給部と、前記材料供給
   部より供給される樹脂材料を溶融状態にて充填駆動する
   充填駆動部とを少なくとも具備する射出装置本体を金型
   に接近移動させることなく、この射出装置本体の先端側
   の可動ノズルを前進移動して前記金型にノズルタッチさ
   せ、 前記金型への樹脂充填動作が終了した後に、前記可動ノ
   ズルを後退移動させて、前記金型とのノズルタッチを解
   除することを特徴とする射出方法。
2. （２）樹脂材料を供給する材料供給部と、前記材料供給
   部より供給される樹脂材料を溶融状態にて充填駆動する
   充填駆動部とを少なくとも具備する射出装置本体と、 この射出装置本体の先端側にて進退可能に支持された可
   動ノズルと、 この可動ノズルに連結され、前記可動ノズルを前進駆動
   して前記金型にノズルタッチさせ、前記可動ノズルを後
   退駆動して前記金型とのノズルタッチを解除するノズル
   進退駆動手段と、 を有することを特徴とする射出装置。
3. （３）請求項（２）において、 前記可動ノズルの樹脂経路入口は、金型にノズルタッチ
   した際に前記射出装置本体側の樹脂経路出口と連通され
   、前記可動ノズルの後退時には前記入口及び出口の双方
   が閉鎖されることを特徴とする射出装置。
4. （４）請求項（２）または（３）において、前記可動ノ
   ズルは、前記射出装置本体に固定された固定ノズルに移
   動可能に支持され、 前記固定ノズルは中心軸に沿って前記可動ノズルを摺動
   案内する摺動案内面を有し、前記固定ノズルの樹脂経路
   出口が前記摺動案内面に臨んで設けられ、 前記可動ノズルの樹脂経路入口が、この可動ノズルが前
   記金型にノズルタッチした際に前記ノズル本体の樹脂経
   路出口と重なる位置に設けられ、前記可動ノズルの後退
   時には前記樹脂経路入口が前記摺動案内面により閉鎖さ
   れ、前記樹脂経路出口は可動ノズルの摺動面により閉鎖
   されることを特徴とする射出装置。