JPH05309699A - ホットランナー金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 型開き時に、ゲート口を半固化状態の樹脂で
塞ぎ、溶融樹脂の射出時に半固化状態の樹脂をそのまま
の状態でキャビティ内に導入して成形品を得る。 【構成】 マニホールド１の樹脂流動路４の周りにヒー
タ５を設け、ゲート部４のゲート口８の周りにはヒータ
５を設けない。ゲート口８と対面するキャビティ９の壁
面に、ゲート口８と対向して樹脂溜めポケット１２を設
ける。ゲート口８の付近は、溶融樹脂がキャビティ９に
充填された後の保圧及び冷却工程において加熱されず、
ゲート口８に滞留している樹脂が半固化状態となる。成
形品の取り出し後、再びキャビティ９に溶融樹脂が射出
される際、ゲート口８の半固化樹脂は、樹脂溜ポケット
１２に収納され、その後の射出圧力によりポケット１２
から出ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形用のホットラ
ンナー金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のホットランナー金型は、特開平３
−５１１２号公報の第１図及び第３図に示されるよう
に、マニホールドのゲート部周辺金型に温調穴が設けら
れ、この穴に冷却媒体を流し温調を行なうことでゲート
部周辺がマニホールドの熱により昇温されてしまうのを
防ぐことがホットランナー金型での前提条件となってい
る。かかる温調穴による媒体温調のもとで、特開平３−
５１１２号公報のホットランナー金型は、ランナー内部
にヒータの線径の大小、コイル状の捲回数の疎密及び捲
回径の大小等を変化させた温調機構を配置し、この温調
機構の作動により型開きに固化させたゲート部の樹脂
を、射出時に溶融してゲートを開くように構成されてい
る。また、同様なゲート部のカット方法として、世紀株
式会社のカタログに記載されたスピアシステムのよう
に、ランナー内部にヒータを配置し、このヒータに射出
時に通電してゲート部で固化した樹脂を溶融するととも
に、成形品取り出し時に通電を止めてゲート部を冷却し
てゲート部の樹脂を固化させ、ゲートバルブ等でゲート
部を閉じることなく、糸引き状態を起こせず成形品のみ
を取り出し得るような温調機構が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記温調穴を
設け、ゲート部周辺の温度を制御する構成にあっては、
成形品の凹凸の大きな物や複雑な形状物の場合、希望通
りの金型位置に温調穴が設けられず、温度が不十分にな
り、その温調効果が発揮されないという問題点があっ
た。また、温調機構をランナー内部に配置した構成にあ
っては、一度固化した樹脂を再び溶融してキャビティに
射出するため、安定した高品質の製品が成形できないと
いう問題があった。本発明は、上記従来の問題点に鑑み
てなされたもので、温調穴や特別の温調機構を設けるこ
となく、ゲート部周辺の温度上昇を防いで樹脂を半固化
状態にでき、かつ、半固化状態の樹脂を溶融することな
くそのまま射出しても、安定した高品質の製品を射出成
形できるホットランナー金型を提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のホットランナー金型は、溶融樹脂をゲート
口よりキャビティ内に射出し成形するホットランナー金
型において、ゲート口を有するマニホールドを設け、ゲ
ート口と対面するキャビティの壁面にゲート口と対向し
た位置に樹脂溜め部を設けて構成することとした。

【０００５】

【作用】上記構成によれば、溶融樹脂がキャビティ内に
充填された後、保圧及び冷却工程中に、ゲート口に滞留
している樹脂は半固化状態となり、型開き時にゲート口
を閉塞する。成形品取り出し後、再び溶融樹脂がゲート
口からキャビティ内に射出されると、ゲート口の半固化
状態の樹脂は、ゲート口と対向配置した樹脂溜り部に入
り、その後、射出圧力により樹脂溜り部に入った樹脂は
キャビティ内に流出しない。

【０００６】

【実施例１】図１は、本発明に係るホットランナー金型
の実施例１の要部を示す断面図である。図において１で
示すのはマニホールドで、固定側取付板２と固定側型板
１に挟持固定されて配置されている。マニホールド１の
樹脂流動路４の周囲全域には、樹脂流動路４に沿ってヒ
ータ５が埋設されており、このヒータ５は、マニホール
ドスプールブッシュ６の樹脂流動路４の周囲全域及びゲ
ート部７の樹脂流動路４の一部の周囲に延設されてい
る。このヒータ５は、ゲート部７の先端部には埋設され
ておらず、ゲート部７のゲート口８付近の温度をマニホ
ールド１の樹脂流動路４付近の温度より低く設定し得る
ようになっている。ゲート口８は、キャビティ９に開口
した開口部を小径としたテーパ状に形成されている。キ
ャビティ９は、固定側型板３に取付けた固定側入子１０
と可動側入子１１により形成されている。

【０００７】可動側入子１１には、ゲート口８と対向す
る位置に、ゲート口８の径よりも大径とした直状の樹脂
溜めポケット１２が溶融樹脂の射出方向に形成されてい
る。また、可動側入子１１には、可動側入子１１のキャ
ビティ壁面上に突出自在なエジェクタピン１３が可動側
入子１１を貫通して型開き方向へ摺動自在に配置されて
いる。エジェクタピン１３は、その基端部が型開き方向
に移動自在なエジェクタプレート上、下（図示省略）に
挟持されている。なお、図中、１４は射出成形機のノズ
ルである。

【０００８】次に、上記構成からなるホットランナー金
型の作用を説明する。射出成形機のノズル１４がマニホ
ールドスプールブッシュ６と嵌合され、ノズル１４から
溶融樹脂が射出されると、溶融樹脂は、ヒータ５により
加熱されている樹脂流動路４を通り、ゲート口８からキ
ャビティ９に充填される。この時、ヒータ５はゲート部
７におけるマニホールド１付近にしか埋設されておら
ず、ゲート口８の付近には埋め込まれていないので、ゲ
ート部４には、キャビティ９に近い程、温度が低くなる
温度勾配がヒータ５により形成されている。これによ
り、ゲート口８付近の温度は、金型温度より高いが、ヒ
ータ５の埋設部分の温度よりも低く制御され、ゲート８
部に滞留している溶融樹脂は、保圧及び冷却工程中に半
固化状態に冷却される。

【０００９】成形終了後、金型を開くと、ゲート口８と
成形品とを接続している樹脂は、ゲート口８がテーパ状
のアンダーカット構造であるため、型開きと同時に切り
離される。この時、ゲート口８は、半固化状態の樹脂に
より閉塞された状態となる。そして、図示しない成形機
の突き出し機構によりエジェクタピン１３を突き出して
成形品を押圧し、成形品を取り出す。この成形品には、
樹脂溜めポケット１２により形成された突起部が形成さ
れるが、この突起部は、成形品を金型から取り出した後
に切断する。なお、この突起部が成形品の裏面で、成形
品の使用上問題がなければ、そのまま残しておいてもよ
い。

【００１０】その後、再び射出工程に入り、溶融樹脂を
キャビティ９に充填する際に、まず、ゲート８を閉塞し
ていた半固化状態の樹脂は、射出圧力により押し出さ
れ、ゲート口８に対向配置した樹脂溜めポケット１２内
に収納される。続いて溶融樹脂がゲート口８からキャビ
ティ９に流入する。この時、溶融樹脂の射出圧力は、樹
脂溜めポケット１２が受けるため、樹脂溜ポケット１２
に収納された半固化状態の樹脂は、溶融樹脂に押されて
樹脂溜めポケット１２から逃げ出すことがなく滞留し続
け、新たなる溶融樹脂がキャビティ９内に充填される。

【００１１】本実施例によれば、従来のホットランナー
金型のように、温調穴を設けることなく、ゲート口８付
近の温度上昇を防ぐことができる。これにより、ゲート
口８に滞留している樹脂は、保圧及び冷却工程中に半固
化状態となり、ゲート口８を閉塞する。また、ゲート口
８で半固化状態となっている樹脂は、続いてなされる射
出成形時に、樹脂溜め１２に収納されるため、成形品に
混入することがなく、安定した品質の成形品を得ること
ができる。これにより、従来の金型において必要とされ
た、ゲート口８で半固化又は固化した樹脂を溶融する特
別な温調機構が不要となる。

【００１２】

【実施例２】図２は、本発明に係るホットランナー金型
の実施例２の要部を示す断面図である。本実施例のマニ
ホールド１，ゲートブラケット７及び固定側入子１０等
からなる固定側金型部は、前記実施例１と同様に構成さ
れている。一方、可動側入子１１には、ゲート部７のゲ
ート口８と対向する位置に、直状の貫通孔１５が型開き
方向（溶融樹脂の射出方向）に設けられている。貫通孔
１５内には、ポケット部用エジェクタピン１６が摺動自
在に配置されている。ポケット部用エジェクタピン１６
は、成形品部のエジェクタピン１３より短く形成され、
型締め時にポケット部用エジェクタピン１６の端面が貫
通孔１５内に位置し、ポケット部用エジェクタピン１６
が挿入されない貫通孔１５の部位、すなわち、キャビテ
ィ９と連通する貫通孔１５の部位が樹脂溜め１２となる
ように構成されている。このポケット部用エジェクタピ
ン１６の基端部は、成形品部のエジェクタピン１３の基
端部を挟持するエジェクタピプレート上、下１７ａ，１
７ｂに挟持され、成形品の離型時に、各エジェクタピン
１３，１６が同時に移動して成形品を突き出し得るよう
になっている。

【００１３】本実施例にあっては、ゲート口８内部で半
固化状態となった樹脂は、前記実施例１と同様に溶融樹
脂のキャビティ９内への射出と共に樹脂溜めポケット１
２に収納され、樹脂溜めポケット１２に収納された半固
化状態の樹脂は、射出される樹脂圧により上記ポケット
１２内に保持される。保圧及び冷却工程を経て型開きを
した後、図示しない突き出し機構によりエジェクタプレ
ート上、下１７ａ，１７ｂを介してエジェクタピン１
３，１６を成形品の突き出し方向に移動し、エジェクタ
ピン１３で成形品部位及びポケット部エジェクタピン１
６でポケット１２内に形成される突起部をそれぞれ押圧
して成形品を取り出す。その他の作用は、前記実施例１
と同様である。

【００１４】本実施例によれば、実施例１と同様な効果
を得ることができる。加えて、突起部をエジェクタピン
１６で押圧できるので、成形品の取り出しの際に、突起
部が成形品から切断しポケット１２内に残ることを防ぐ
ことができる。

【００１５】

【実施例３】図３は、本発明に係るホットランナー金型
の実施例３の要部を示す断面図である。本実施例にあっ
ては、ゲート口８と対向して設けられた樹脂溜めポケッ
ト１２が、ゲート口８に向かって絞られたテーパ状、す
なわち、アンダーカット構造に形成されている。ポケッ
ト１２の底面には、可動入子１１を型開き方向に貫通し
た貫通孔１５が連通形成され、貫通孔１５の略中央部に
は貫通孔１５より大径に形成した空間部１８が設けられ
ている。この貫通孔１５内には、ポケット１２内で固化
した樹脂を突き出すポケット部用エジェクタピン１９が
摺動自在に設けられている。ポケット部用エジェクタピ
ン１９の側面には突起１９ａが形成され、この突起１９
ａを空間部１８に収納し、突起１９が空間部１８の上及
び下面と係止することにより、ポケット部用エジェクタ
ピン１９の突き出し距離及び可動側入子１１からの脱落
を規制している

【００１６】ポケット部用エジェクタピン１９の下方に
は、ポケット部用エジェクタピン１９を突き出し方向に
押圧するエジェクタピン２０が数ミリメートルのクリア
ランスを置いて配置されている。このエジェクタピン２
０は、その基端部がエジェクタプレート上、下１７ａ，
１７ｂにより挟持され、エジェクタプレート上、下１７
ａ，１７ｂを介してエジェクタピン１３と同時に移動さ
れるようになっている。その他の構成は、前記実施例１
と同様である。

【００１７】本実施例の作用を説明すると、前記実施例
と同様にゲート口８内部で半固化状態となった樹脂が樹
脂溜めポケット１２内に収納される。そして、成形が終
了し、型開きを行なった後、図示しない成形機の突き出
し機構によりエジェクタプレート上、下１７ａ，１７ｂ
を介して、エジェクタピン１３，２０を成形品の突き出
し方向に移動する。この移動により、まず、エジェクタ
ピン１３が成形品を押圧し、成形品が突き出される。こ
の時、エジェクタピン２０とポケット部用エジェクタピ
ン１９との間にはクリアランスが存在しているため、ポ
ケット部用エジェクタピン１９は突き出し方向に移動せ
ず、しかも、樹脂溜めポケット１２がアンダーカット構
造に形成されているため、ポケット１２内の樹脂は成形
品の突き出しと同時に成形品と切断されポケット１２内
に残る。その後、さらに、エジェクタピン１３，２０が
突き出し方向に移動されると、エジェクタピン２０がポ
ケット部用エジェクタピン１９を突き出し方向に押圧し
て移動させ、ポケット１２内の樹脂を突き出し、落下さ
せる。

【００１８】本実施例によれば、実施例１と同様な効果
を得ることができる。加えて、成形品の突き出し時に、
ポケット１２内の樹脂が成形品と切断されるので、ポケ
ット成形部の後処理などの２次加工が不要になる。

【００１９】

【実施例４】図４は、本発明に係るホットランナー金型
の実施例４の要部を示す断面図である。本実施例にあっ
ては、可動側入子１１内に直状の樹脂溜めポケット１２
が、樹脂の射出方向に対し勾配を持って形成され、その
開口部は、ゲート口８と対向して設けられている。ポケ
ット１２の他端は、エジェクタプレート上１７ａ側から
型開き方向に可動側入子１１に穿設したエジェクタピン
挿入穴２１の側面に開口されている。ポケット１２内に
は、プッシュピン２２が摺動自在に配設されており、プ
ッシュピン２２の側面には突起２２ａが形成されてい
る。突起２２ａは。ポケット１２の側面に形成された空
間部２３に配置され、プッシュピン２２がポケット１２
内から抜け落ちるのを防止している。

【００２０】エジェクタピン挿入穴２１には、エジェク
タピン２４が摺動自在に配置され、エジェクタピン２４
の基端部はエジェクタプレート上、下１７ａ，１７ｂに
挟持されている。エジェクタピン２４は、成形品突き出
し用のエジェクタピン１３よりも短く形成され、その先
端とプッシュピン２２の後端面との間に、突き出し前に
おいて数ミリメートルのクリアランスを有するように構
成されている。さらに、エジェクタピン２４の先端面は
斜面に切断され、突き出し時に、プッシュピン２２の後
端面と面接触し得るようになっている。その他の構成は
実施例１と同様である。

【００２１】本実施例にあっては、型開工程後、エジェ
クタピン１３により成形品を突き出す際に、樹脂溜めポ
ケット１２内の樹脂は、ポケット１２が成形品の突き出
し方向に対して斜めに形成されているためポケット１２
内から出ず、成形品より切り離される。その後、さらに
エジェクタプレート上、下１７ａ，１７ｂを突き出し方
向に移動すると、エジェクタピン２４がプッシュピン２
２を後端面から押圧して図において斜め上方に移動さ
せ、ポケット１２内の樹脂を突き出し、落下させる。こ
の時、プッシュピン２２の突起２２ａが空間部２３の壁
面と係止してストッパーとなるので、プッシュピン２２
が抜け落ちることはない。続いて射出成形する時には、
射出される樹脂圧によりプッシュピン２２が後方に押し
戻され、ポケット１２内にゲート口８内部に滞留してい
た半固化状態の樹脂が溜まる。

【００２２】本実施例によれば、実施例３と同様な効果
を得ることができる。加えて、樹脂溜めポケット１２が
アンダーカット構造ではなく、直状であるので、ポケッ
ト１２の形成が容易となる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、温調穴
や特別な温調機構を必要とせず、マニホールドのゲート
口付近の型上昇を防ぎ、保圧及び冷却工程中に、ゲート
口に滞留している樹脂を半固化状態にでき、型開き時に
ゲート口を閉塞することができる。また、ゲート口に滞
留している半固化状態の樹脂を、溶融樹脂がキャビティ
内に充填される際に、樹脂溜り部に収納することができ
るので、安定した高品質の製品の成形が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るホットランナー金型の実施例１の
要部を示す断面図である。

【図２】本発明に係るホットランナー金型の実施例２の
要部を示す断面図である。

【図３】本発明に係るホットランナー金型の実施例３の
要部を示す断面図である。

【図４】本発明に係るホットランナー金型の実施例４の
要部を示す断面図である。

【符号の説明】

１ マニホールド ４ 樹脂流動路 ５ ヒータ ７ ゲート部 ８ ゲート口 １２ 樹脂溜めポケット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融樹脂をゲート口よりキャビティ内に
   射出し成形するホットランナー金型において、ゲート口
   を有するマニホールドを設け、ゲート口と対面するキャ
   ビティの壁面にゲート口と対向した位置に樹脂溜め部を
   設けたことを特徴とするホットランナー金型。