JPH0460809B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、金型のキヤビテイに通ずるゲート
を所謂、コールドゲートまたはコールドゲートに
近い構成とし、高精度の成形性を確保できるよう
にした新規な合成樹脂射出成形方法に関するもの
である。

〔従来の技術〕

一般に成形装置のゲートという狭少の場所の熱
溶融樹脂を制御する手段として、常時ゲートを加
熱領域に保つて熱溶融樹脂を溶融状態に保持した
ままで成形する方法および装置とか、ゲート部を
間欠的に加熱して熱溶融樹脂を溶融し、次いで、
冷却固化させてゲートの開閉を行わせる射出成形
方法および装置が知られている。

前者にあつては、ゲートの樹脂が常時、溶融状
態であるため、成形性に難点があり高精密成形に
は不向きであり、専ら精度を余り必要としない成
形品を対象に用いられているが、後者にあつて
は、ゲートの樹脂が成形操作の都度局部的に固化
するので、成形性が良く、高精密成形に適する利
点がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述の射出成形方法および装置
にあつては、後者のゲートの樹脂を居部的に冷却
固化させる方式では、ゲートという狭少な場所で
の冷却操作による「ゲート閉」に対し、加熱溶融
操作による「ゲート開」を行わなければならない
ので、ゲート近傍での加熱制御手段を必要とす
る。

ところが、ゲートを挟んでランナー部側は、専
ら加熱を主体とする熱環境を必要とするが、キヤ
ビテイ側は、専ら冷却を主体とする熱環境を必要
とするため、ゲートは互いに相反する両熱環境の
丁度境界に位置し、この境界での熱制御は、ラン
ナー部およびキヤビテイに対して敏感に影響を与
えるという問題がある。

また、ランナー部を加熱する手段には内部加熱
方式と外部加熱方式とが知られているが、ことに
後者の外部加熱方式ではランナー部の構成が、直
線的で熱溶融樹脂の貯溜空間が小さいため、ゲー
トを熱制御する手段は、ゲートの外周に狭少な位
置に設けられなければならないという位置的制約
と問題点がある。

ところが、前者のゲートを常時「開」の状態に
保持して置く形式の射出成形機にあつては、成形
操作の際、特に型開時、ゲートに臨まれる溶融樹
脂の鼻たれ、糸引きなどの樹脂漏出を防止するも
のとして、例えば射出成形機のノズルと金型のノ
ズルタツチ部にサツクバツク体を前後動自在に配
設し、型開時このサツクバツク体を移動させて湯
道内の溶融樹脂を減圧吸引してゲートより溶融樹
脂の漏出を防ぐようにした樹脂減圧吸引機構が知
られている。

しかし、この樹脂減圧吸引機構は、湯道全工程
よりサツクバツク体の動作に応じた吸引量が吸引
され、しかもゲートよりの樹脂の漏出を意図して
いるのみで、高精密成形について全く配慮されて
いないという不都合、問題点があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、この発明に係る合成樹脂射出成形方
法は、叙上の点に着目して成されたもので、ラン
ナー部を含む湯道に溶融樹脂吸引手段を設け、射
出操作の終了と同時に加熱領域外の冷却領域に位
置する円錐状のゲートで熱溶融樹脂を冷却固化さ
せてゲートを閉じ、ついて直ちに前記ゲートで冷
却固化した樹脂を熱溶融樹脂と共に射出操作と反
対方向に吸引してゲートを開き、かつランナー部
の加熱領域で加熱溶融して、つぎの射出成形操作
を行うようにすることによつて、前記問題点を解
決したものである。

〔作用〕

まず、射出操作によつて、キヤビテイに注入さ
れた樹脂は、直ちに冷却固化する。同時に円錐状
のゲートは冷却領域に位置するため、直ちにゲー
ト内の溶融樹脂は固化し始め、所謂「ゲート閉」
の状態のとなり、キヤビテイでの高精密成形体を
向上できる。ついで、直ちに溶融樹脂吸引機構の
働きにより、ゲート内の固化樹脂は熱溶融樹脂と
共にランナー部内に引き込まれ、「ゲート開」と
なる。引き込まれた固化樹脂は、ランナー部の加
熱領域に於て加熱され、再び熱溶融状態となる。

一方、キヤビテイ内の成形品は、型開きによつ
て排出される。そして、再び型締め後、射出操作
および溶融樹脂吸引機構の帰動によつて熱溶融樹
脂は、ランナー部よりゲートを経てキヤビテイ内
に充填され、前述の成形操作を反復することがで
きる。

〔実施例〕

つぎに、本発明の一実施例を、第１図ないし第
４図に示す合成樹脂射出成形装置（以下装置とい
う）の要部断面図を参照して説明する。

各図において、１は雄型を備えた可動金型、２
は雌型を備えた固定金型を示し、両金型１，２に
より所望のキヤビテイ３を形成できる。４は該キ
ヤビテイ３に向けて開口した円錐状のゲートで冷
却領域に位置し、所謂、コールドゲートまたはコ
ールドゲートに近い構成を備える。そして、ラン
ナー部５を含めてゲート４とノズルタツチ部６と
の間に湯道（流路）７が穿設されている。

なお、図示のランナー部５は、外部加熱方式の
構成を備え、外周部に管状に捲装したヒータ８を
配設してゲート４に対して直線状のランナー部５
を求心的に加熱できるようになつている。（なお、
ヒータ８は、高周波電磁誘導加熱手段など好みの
ものを用いることができる。） ９はノズルタツチ部６と接続される射出機構、
１０は前記湯道７に接続される溶融樹脂吸引機構
である。

以下に、前記溶融樹脂吸引機構１０についてそ
の構成を示す。

１１は湯道７に通ずる吸引用湯道で、吸引ピス
トンロツド１２が前後動自在に配設してあり、前
記吸引用湯道１１内を気密性を以つて摺動できる
ように構成されている。１３は前記吸引ピストン
ロツド１２を操作するシリンダで、シリンダ室１
４内の前後に開口した流体圧出入口１５，１６に
より正逆した供給される流体圧によつて、前記吸
引ピストンロツド１２をピストン１７によつて前
後動されることができるようになつている。

なお、図において１８はカートリツジヒータ用
孔、１９は冷却孔を示す。

叙上の装置構成に基づいた合成樹脂射出成形方
法の一実施例の動作と作用について説明する。

まず、通常の射出成形操作と同様に射出機構９
によりノズルタツチ部６より所望の溶融樹脂を射
出させれば、溶融樹脂は、湯動７を通りゲート４
を経てキヤビテイ３内に注入される。（第１図参
照） この射出機構９による射出操作によつて円錐状
のゲート４に位置する樹脂は、冷却領域にあるた
め、容積の極めて小さい狭少な先端部４ａにおい
て直ちに固化し、所謂「ゲート閉」となり、過不
足のない溶融樹脂をキヤビテイ３内に確実に注入
して高精密成形を実施することができる。

この射出成形操作の終了と同時に溶融樹脂吸引
機構１０を働かせ吸引することにより、円錐状の
ゲート４の狭少な先端部４ａで固化した樹脂をキ
ヤビテイ４内の成形品Ａから剥離切断し、隣り合
う未固化の熱溶融樹脂の吸引作用に伴つてゲート
４の円錐形状に沿い乍ら、円滑に従動させてラン
ナー部５まで吸引することができる。この状態で
可動金型１を移動させて型開操作を行い、成形品
Ａを取り出すことができる。

つぎに、上述の溶融樹脂吸引機構１０につい
て、その作用・効果を補足説明する。

すなわち、流体圧出入口１５より所望の気体ま
た液体を流入させてピストン１７を吸引側に移動
させると吸引ピストンロツド１２が従動して湯道
７内の溶融樹脂を有効に吸引し、吸引ピストンロ
ツド１２のストローク量に応じた吸引量だけ吸引
用湯道１１内に吸上げすることができる。従つ
て、ゲート４内に貯溜した熱溶融樹脂は引込ま
れ、ゲート４を開口状態、すなわち「ゲート開」
の状態にして第２図の状態、すなわちランナー部
５の先端部分まで吸引して、その状態でヒータ８
の加熱作用を受けさせ前記ゲート部にあつて固化
した熱溶融樹脂は、再び熱溶融状態に復帰させて
保持することができる。

つぎに、第４図に示す状態のように型締操作を
行つてから、次段の射出成形操作を行うことによ
り、同一操作を反覆できる。

なお、射出機構９の作動に同期して溶融樹脂吸
引機構１０の流体圧出入口１６より前記操作と反
対方向に気体または液体を注入してピストン１７
を反対方向に帰動させることにより、吸引用湯道
１１に一時的に貯溜されていた熱溶融樹脂は、湯
道７内に流入し、成形用樹脂となつてキヤビテイ
３に供給することができる。

なお、円錐状のゲート４に接触しているゲート
４部分の溶融樹脂はきわめて少量であり、しかも
常時、冷却作用を受けているの、吸引される溶融
樹脂の外表面は固化樹脂を含めてスキン状に固化
しているものと認められる。

また、前記溶融樹脂吸引機構１０の吸引操作
は、ゲート４の溶融樹脂の冷却固化後、できるだ
け早く作動させるのが好ましく、使用樹脂、ゲー
トの大きさ、キヤビテイの数、キヤビテイの大き
さなどによつて最適な時期を設定できる。

つぎに、本発明の他の実施例について、第５図
ないし第７図を参照して説明する。

なお、前記実施例の装置と同一または相当する
構成には同一符号を付し、説明の重複を省く。

この実施例に使用する装置は、第５図に示すよ
うに、湯道７の中間にマニホールド２０を配設し
て所謂多数個取り構成とした構成であり、しか
も、湯道７の途中に射出機構９側と遮断するため
のピストン−シリンダ機構Ｃを配設して溶融樹脂
吸引機構１０と連動されて、ゲート４よりの固化
樹脂の吸引効果をより有効に行わせるように意図
している。

そして、このマニホールド２０に穿たれた折曲
湯道２１に沿つて吸引用湯道１１を穿ち、この湯
道１１内に溶融樹脂吸引機構１０の吸引ピストン
ロツド１２を摺動自在に配設したものである。

そして、このピストンロツド１２の先端には、
超鋼などの耐摩耗鋼が固着され、さらに半球状の
押し切りが固着されて湯道１１と湯道２１との境
界部で確実に係止できるようになつている。

また、シリンダ１３の頂面より吸引ピストンロ
ツド１２の一端を出入自在に突出させ、かつ調節
環体２２を螺合被冠させ、この環体２２の螺合量
を調節して吸引ピストンロツド１２のストローク
量を制御できるようになつており、斯ゝる構成よ
り成る吸引量の調節機構Ｂが附設してある。

また、この調整機構Ｂには緩み止めナツト２
３、目盛板２４が設けられ、調節環体２２の調節
量の読み取り、正確な設定および確実位置固定が
できるようになつている。

この実施例における溶融樹脂吸引機構１０の作
動と効果は、第６図および第７図に示すように、
射出完了時と吸引時とが第１図および第２図のよ
うに、前記実施例と全く同一であるので説明の詳
細は省く。

なお、図において、２５は湯道７を横切つて該
湯道９を開閉するピストンロツド、２６はシリン
ダを示し、所望の気体または液体で制御できるよ
うになつている。

以上、この発明についてランナー部が外部加熱
方式の構成のものについて記述したが、内部加熱
方式、すなわちランナー部内に加熱プローブが配
設された構造のものにも同様に実施することがで
きる。

〔発明の効果〕

以上、述べたように、この発明に係る合成樹脂
射出成形方法によれば、以下に列挙して示すよう
な幾多の効果を奏する。

(1) 射出操作の終了と同時に、ゲート部分の溶融
樹脂を固化させてゲートを閉じるので、高精密
成形ができると共に、この固化樹脂は直ちに加
熱領域のランナー部内に吸引して加熱溶融する
ので、ゲートの切れが良くなり、しかもゲート
は「ゲート開」となつて、つぎの成形操作を高
速性を以つて行うことができる。

(2) スプルーランナーの派生がなく、原料樹脂の
無駄を省くことができる。

(3) 射出操作の際の射出圧力は、特に、外部加熱
方式のランナー部の場合、ほとんど圧力損失が
ないので従来のものに較べて著しく小さくでき
るので、射出成形機のコストを低くして耐久性
を高めることができる。

(4) (3)で述べたように射出圧力を小さくできると
同時に型締圧力も小さくできるので、消費エネ
ルギーの小さい、しかも全体が小型化の射出成
形装置を提供できる。

(5) ゲートは円錐状であるので、吸引作用で樹脂
の剥離移動はきわめて円滑にできる。また、そ
の円錐状のテーパー角度の大きさや奥行きの大
きさを自由にとることができ、しかもゲートの
先端部の孔の大きさを、例えば0.5mm程度まで
小さくして成形品のゲート跡を目立たないよう
にすることが可能となる。

(6) 成形サイクルは自由自在に設定できる。成形
サイクルが遅れればゲートでのスキヤン層は厚
くなるが、ランナー部で十分加熱されるので、
溶融状態に直ちに復帰されて不用意に固化した
状態の侭になるという虞れはない。

(7) 溶融樹脂の吸引は溶融樹脂吸引機構によつて
行えば良いので、複雑な制御はなくなり、コン
トローラは簡略化され、しかも全体をコンパク
トに構成できる。

(8) ランナーレス射出成形に問題とされるゲート
よりの溶融樹脂の鼻たれ、糸引きなどの樹脂漏
出を完全に防止できる。

(9) 所謂、スプルーランナーを生じないコールド
ゲート方式のランナーレス射出成形が提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はこの発明の一実施例に使
用する合成樹脂射出成形装置の要部断面図、第５
図は他の実施例に使用する合成樹脂射出成形装置
の要部断面図、第６図、第７図は同上の実施例の
射出完了時と吸引時の状態とを示すゲート部分の
拡大断面図である。 ３……キヤビテイ、４……ゲート、５……ラン
ナー部、７……湯道、９……射出機構、１０……
溶融樹脂吸引機構、１１……吸引用湯道、１２…
…吸引ピストンロツド、２０……マニホールド、
２１……折曲湯道、２２……調節環体、Ａ……成
形品、Ｂ……吸引量の調節機構、Ｃ……ピストン
−シリンダ機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 射出機構により、熱溶融樹脂を湯道内に送給
   して該湯道のランナー部より円錐状のゲートを経
   て所望のキヤビテイ内に射出して成形するように
   した合成樹脂射出成形方法において、射出操作の
   終了と同時に円錐状のゲートで熱溶融樹脂を冷却
   固化させてゲートを閉じ、ついで直ちに前記ゲー
   トで固化した樹脂を熱溶融樹脂と共に、射出操作
   と反対方向に吸引して前記ゲートを開き、かつ、
   ランナー部の加熱領域で加熱溶融してつぎの射出
   操作を行えるようにしたことを特徴とする合成樹
   脂射出成形方法。