JPH0768595A - 射出成形機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 適正な計量注入並びに適正な保圧を容易に施
すことができる射出成形機を提供すること。 【構成】 キャビティー部１の射出成形樹脂４が注入さ
れるランナー５とは別位置の適所にキャビティー部１内
と連通する補助室２を設け、この補助室２に加圧可動体
３を移動自在に設け、この加圧可動体３を所定位置に移
動せしめたとき、余分な樹脂４がランナー５からキャビ
ティー部１外へ戻り排出されて所定のキャビティー容積
を保持すると同時にキャビティー部１内に射出成形樹脂
４が一定加圧状態で充満するように設けた射出成形機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形機に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来の射出成形機は一般に樹脂注入ノズ
ルから、スプルー，ゲート，ランナーなどを介してキャ
ビティー部に溶融樹脂を注入し、冷却硬化後に型を開い
てキャビティー部を開放し、エジェクタロッドなどでキ
ャビティー部内に成形された成形品を押し出し排出する
ものである。

【０００３】このキャビティー部の注入においては、注
入する樹脂の量を予め計量し所定量だけキャビティー部
に注入し、注入後一定時間保圧し、成形している。

【０００４】具体的には、射出シリンダ内の可動スクリ
ューにより注入ノズルより所定量だけ溶融した樹脂を押
し出し注入し、注入後に更にこの可動スクリューにより
キャビティー部に注入した樹脂に圧力をかけ収縮補充填
を行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の手法では次のような問題点を有する。

【０００６】 キャビティー部の容積に見合う分だけ
計量して注入することは非常に厄介である。即ち、この
適正な量だけ注入されるように可動スクリューを制御す
ることは非常に難しい。

【０００７】樹脂には弾性があるため、可動スクリュー
を位置制御して適正量を射出することは困難で、注入不
足による成形不良品や、過注入（オーバーパック）によ
るバリなどが生じる成形不良品が発生し易い。

【０００８】 樹脂は冷却硬化するに従いその体積を
減じるため、保圧するための可動スクリューの位置制御
も非常に難しい。

【０００９】 可動スクリューのみによって、スプル
ー，ランナーを介して注入ノズルより遠い位置にあるキ
ャビティー部内を加圧するため、キャビティー部内の樹
脂に良好な流動が生じず、ウェールド位置が変化しない
ためウェールド強度が低く、不良成形品が発生し易い。

【００１０】 注入，保圧を可動スクリューの位置制
御により行うため、キャビティー部に完全な樹脂が充満
した状態を保圧開始時とすると、この保圧開始時が不明
確なため、所定保圧時間を常に一定とすることが難し
く、成形ショット毎の成形品の精度にバラツキを生じ
る。このように従来の手法では注入・保圧の切り替えタ
イミングが難しいため、従来では保圧開始時を判断する
ための圧力センサーや応力センサーなどを設けて対応し
ようとしているが、良好な保圧制御はなし得てはいな
い。

【００１１】本発明は従来の射出（注入），保圧手段に
このような問題点があることを見い出し、発想の転換を
図って、このような問題点が解決できる秀れた射出成形
機を提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】添付図面を参照して本発
明の要旨を説明する。

【００１３】キャビティー部１の射出成形樹脂４が注入
されるランナー５とは別位置の適所にキャビティー部１
内と連通する補助室２を設け、この補助室２に加圧可動
体３を移動自在に設け、この加圧可動体３を所定位置に
移動せしめたとき、余分な樹脂４がランナー５からキャ
ビティー部１外へ戻り排出されて所定のキャビティー容
積を保持すると同時にキャビティー部１内に射出成形樹
脂４が一定加圧状態で充満するように設けたことを特徴
とする射出成形機に係るものである。

【００１４】

【作用】一実施例を示す図面に基づいて説明する。

【００１５】図１に示すように、加圧可動体３が所定位
置まで後退した状態での補助室２の容積をαとすれば、
キャビティー部１の容積はこのα分だけ増大した状態に
ある。

【００１６】この状態でキャビティー部１の容積分より
多く、α分の増大容積よりも少ない範囲の適当な量だけ
樹脂４を注入する。

【００１７】従って、従来のような正確な計量を行わず
に樹脂４を注入できる。

【００１８】樹脂４を注入後、図２に示すように補助室
２内の加圧可動体３を所定位置まで徐々に移動させ、図
３に示すような所定位置までキャビティー部１内の樹脂
４を加圧し乍ら加圧可動体３を移動する。

【００１９】すると、図２に示すようにキャビティー部
１の細部までキャビティー部１内の樹脂４を加圧しなが
ら樹脂４が確実に充填され、図３に示すように余分な樹
脂４はランナー５，ゲート６，スプルー７を介してキャ
ビティー部１内から注入ノズル８へと押し戻され、キャ
ビティー部１内が完全に充満した状態に保持される。即
ち、キャビティー部１は一定加圧を経て所定容積に保持
される。

【００２０】また、この所定位置に加圧可動体３を所定
時間保持した後、例えば従来法通り可動スクリュー12に
より収縮補充填を行って保圧する。

【００２１】従って、この一連の動作でキャビティー部
１内を直かに一定加圧してキャビティー部１内に樹脂４
が完全に充填した状態にすることができ、また正確な計
量を行った成形法と同等となる。また、加圧可動体３の
一定加圧によりキャビティー部１内に樹脂４が確実に充
満し、このことが加圧可動体３の移動終了により明確と
なるため、次の保圧のタイミングが正確となる。即ち、
完全にキャビティー部１内に樹脂４を充填した状態で保
圧を正確に開始することができることとなる。

【００２２】

【実施例】第一実施例は、前述の図１〜図３に基づいた
考え方で図４〜図７に示すように構成したものである。

【００２３】即ち、本実施例では、成形品９を成形後押
し出し排出するエジェクタロッドを加圧可動体３とした
場合であって、このエジェクタロッド３をやや後退させ
ることで、このエジェクタロッド３が後退した部分にキ
ャビティー部１と連通する容積α分の補助室２が形成さ
れるように構成している。

【００２４】従って、図４に示すように注入前に先ず移
動プレート10を後退させて、先端面がキャビティー部１
にのぞんでいたエジェクタロッド３をやや後退させて容
積αの補助室２を形成し、キャビティー部１の容積より
やや多めでα分増大した容積を超えない量の樹脂４を注
入ノズル８より射出シリンダ内の可動スクリュー12によ
りスプルー７，ゲート６，ランナー５を介してキャビテ
ィー部１，補助室２に注入し、注入完了後、図５に示す
ように移動プレート10を前進させてエジェクタロッド３
を前進させ、図６に示すようにキャビティー部１を所定
形状にして所定容積となる位置に押し出す。

【００２５】このエジェクタロッド３の押し出しによ
り、キャビティー部１内の樹脂４に直かに圧力が加わ
り、細かな間隙でも樹脂４が行きわたり、キャビティー
部１内が１００％完全に充満する。余分な樹脂４はラン
ナー５，ゲート６，スプルー７へとキャビティー部１外
へ押し出される。

【００２６】この図６に示す状態（キャビティー部１内
が１００％充満した状態）となったところで、可動スク
リュー12により収縮補充填を開始し、一定時間保圧す
る。保圧される。

【００２７】所定時間保圧した後、スプルー７内の樹脂
４を一旦注入ノズル８へスプルー押し戻しロッド11によ
り押し戻し、型を開いて更にエジェクタロッド３を押し
出して成形品９を落下排出する。

【００２８】従って、従来射出成型機では、成形樹脂４
を射出シリンダ及び可動スクリュー12で計量し、それを
キャビティー部に注入していたが、本実施例ではこの計
量が正確になされるため、射出シリンダでは、おおまか
に計量された樹脂４を注入するように制御すれば良く、
成形品を離型（突き出し）するためのエジェクターピン
などの作用ピンを利用した（或いは専用の加圧可動ピン
を設けて）加圧可動体３を設け、この加圧可動体３を正
規の位置（射出完了位置）よりキャビティー容積を増す
位置にエアシリンダなどの専用の手段を用いて移動さ
せ、この状態（正規のキャビティー容積とエジェクター
ピン若しくは作用ピン（加圧可動体３）を移動させてつ
くった空間容積αを加えた（キャビティー容積＋α）の
状態）のところへ概ね正規のキャビティー容積＋β（α
より少ない容積）に見合う充填をし、充填完了後、エジ
ェクターピン若しくは作用ピン（加圧可動体３）を正規
位置まで移動し、正規のキャビティー容積に戻し、これ
により余分に充填された樹脂４を、ランナー５，ゲート
６，スプルー７を介し、射出シリンダ内に押し戻すこと
により、キャビティー容積と全く等しい計量を行い、そ
の後射出シリンダ側から、若しくはキャビティー部１に
エジェクターピン、作用ピン（加圧可動体３）にて保圧
を加え収縮補充填を行い、バリ，ショートのない安定し
た成形品を得ることができることとなる。

【００２９】また、従来法で一般的にいわれている射出
工程のうちキャビティー充填工程と保圧工程をあえて２
つの工程に分けて、違う手法の制御（充填＝位置×速
度，保圧＝圧力×時間）をとらざるを得なかったかを考
えれば、注入される樹脂（可塑性樹脂は代表的）には大
きな弾性をもっているためやそれに伴うクッション性が
射出機構（射出シリンダ，スプルー，ランナー）に存在
していることにある。

【００３０】それがゆえに、充填工程と保圧工程との不
明瞭な境目（キャビティー部の充填完了時と収縮補充填
時との境目）が発生し、これによりバリ，ショートショ
ットなどの不良現象があらわれる大きな要因をかかえて
いた。

【００３１】そこで、本成形法をとることにより、予め
正規キャビティー容積＋α（余分な容積）をもち、また
その容積に完全に充填しないため（させないよう大まか
な制御）所謂充填工程と保圧工程との境目がなくなり、
従来非常に重要とされてきた工程の切り替え制御をなく
すことにより、極めて安定した成形加工条件を出すこと
ができる成形ができ、それを実現できる射出成形機とな
る。

【００３２】尚、本実施例においてスプルー押し戻しロ
ッド11によりスプルー７内の樹脂４を注入ノズル８へ押
し戻す方式は、出願人に係る特願平５−８４７３２号の
基づくスプルーレス成形法を利用したものである。

【００３３】この方法によれば、スプルーレス製品の成
形排出が可能となり、樹脂材料の節約が図られる、また
このスプルー押し戻しロッド11の先端で注入ノズル８を
塞ぐようにすることもでき、注入ノズル８やスプルー７
を径大に設計しても樹脂漏れを確実に防止でき、スプル
ー７を径大としてスプルー７内の樹脂４が半溶融状態で
も成形品９には支障がなく、径小な注入ノズル８を要し
ないため、注入抵抗が少なく低圧射出が可能となり、そ
りや変形などが低減でき、ワンショット毎の成形品９の
善し悪しのばらつきが低減できる秀れた射出成形機とな
る。

【００３４】また、図８，図９は第一実施例と同様に成
形品９を押し出し排出するエジェクタロッドを加圧可動
体３としたものであるが、所謂トンネルゲート方式に構
成してこのエジェクタロッド３を前進することでランナ
ー部をキャビティー部１内の成形品９より切断してラン
ナーレス成形品９を排出するランナーレス構造に本発明
を適用した第二実施例である。

【００３５】本実施例では、この加圧可動体３をゆっく
りとキャビティー部１側に押し進めることで、ランナー
部を切断（ランナー部を閉塞）しながら、且つキャビテ
ィー部１内の樹脂４を圧縮して直かに加圧しながら、余
分な樹脂４をランナー５からスプルー７へ戻し排出させ
るものである。尚、この場合加圧可動体３で圧縮保圧す
る。

【００３６】

【発明の効果】本発明は次のような効果を発揮する。

【００３７】 キャビティー容積に合わせた正確な計
量を行った成形が実現できる。

【００３８】即ち、厄介な計量制御を要することなく計
量成形が実現できる。

【００３９】 キャビティー部内を樹脂を直かに加圧
できるため、細部にも樹脂が行きわたり、の効果とも
相俟って、樹脂不足やオーバパックなどにる不良成形品
の発生を著しく抑えることができ、超薄肉の複雑な成形
も容易に可能となる。

【００４０】また、キャビティー部内の樹脂を直かに加
圧できるため、キャビティー部内樹脂を流動させること
ができ、そのためにウェールド位置が動くために従来に
比べて極めて高いウェールド強度を実現できる。

【００４１】 また、従来の保圧制御は樹脂に弾性が
あることなどから適切な保圧が難しく、また、充填工程
が完全に終了したか否かが不明瞭のために保圧開始時間
が不安定であることなどから、注入から保圧への切り替
えタイミングが難しく一定時間充填した樹脂に圧力（収
縮補充填）を与える良好な保圧ができなかったが、本発
明によれば保圧開始時も明瞭で常にキャビティー部に完
全に充填された状態での良好な保圧が実現でき、成形品
の不良率が著しく減少でき射出成形機となる。

【００４２】 また、余分な樹脂はキャビティー部か
ら押し出し排出されるため、前記計量効果を果たすと共
に、排出口のない従来の単なる圧縮成形に比べて弾性度
の低い樹脂例えばエンプラや超エンプラなどの精密成形
が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一実施例の注入開始時の作動説明図である。

【図２】第一本実施例の加圧可動体の加圧移動時の作動
説明図である。

【図３】第一実施例の加圧可動体の移動完了時の保圧状
態の作動説明図である。

【図４】第一実施例の図１に対応する概略構成図であ
る。

【図５】第一実施例の図３に対応する計量時の概略構成
図である。

【図６】第一実施例の図３に対応する保圧冷却時の概略
構成図である。

【図７】第一実施例の離形時の概略構成図である。

【図８】第二実施例の注入開始時の作動説明図である。

【図９】第二実施例の加圧可動体の移動完了時の保圧状
態の作動説明図である。

【符号の説明】

１ キャビティー部 ２ 補助室 ３ 加圧可動体 ４ (射出成形)樹脂 ５ ランナー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャビティー部の射出成形樹脂が注入さ
   れるランナーとは別位置の適所にキャビティー部内と連
   通する補助室を設け、この補助室に加圧可動体を移動自
   在に設け、この加圧可動体を所定位置に移動せしめたと
   き、余分な樹脂がランナーからキャビティー部外へ戻り
   排出されて所定のキャビティー容積を保持すると同時に
   キャビティー部内に射出成形樹脂が一定加圧状態で充満
   するように設けたことを特徴とする射出成形機。