JPH10193392A

JPH10193392A - 射出成形機および射出成形法

Info

Publication number: JPH10193392A
Application number: JP65497A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yonekubo; 広志米久保
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1997-01-07
Filing date: 1997-01-07
Publication date: 1998-07-28

Abstract

(57)【要約】【課題】成形後に樹脂を滞留させることなく、樹脂の
糸引きを防止する。【解決手段】ノズルの先端部の温度を温度センサーに
よって検出する。ノズルから金型に樹脂を射出する前
は、ヒータによってノズルの温度を高く設定し、射出直
後にヒータをＯＦＦとする。その後、保圧、冷却を行
い、ノズルの先端部が糸引きしない温度となった時点
で、金型からノズルを後退させ、ノズル先端部の樹脂を
固化部及び溶融部を境に分断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成形後における樹
脂の糸引きを防止できる射出成形機及び射出成形法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形においては樹脂の糸ひきが長年
の問題となっていた。その対策として、住友重機械株式
会社発行のカタログ「ＳＧシリーズ」の１６頁には、ノ
ズル穴を開閉する開閉機構を具備した射出成形機が記載
されている。この射出成形機は金型への樹脂の射出充填
から保圧工程まではノズル穴を開き、保圧工程が完了か
ら成形品を取り出すまでの間は、ノズル穴を閉じて樹脂
流路を遮断することによって、樹脂の糸引きを防止する
ようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の射出成形機では、ノズル部分に複雑な開閉機構
を設ける必要があると共に、開閉機構の動作を行うため
の駆動手段や、制御手段を設ける必要があり、構造や制
御が複雑となっている。又、この射出成形機では、開閉
機構に少なからず溶融樹脂が滞留し、滞留した樹脂の炭
化が促進されてヤケが発生する問題点を生じている。

【０００４】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであり、簡単な構造でしかも樹脂を滞留させることな
く樹脂の糸引きを防止できる射出成形機および射出成形
法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の射出成形機は、金型に溶融樹脂を射出する
ノズルと、ノズルに備えたヒータと、ノズルの先端部に
備えた温度センサーと、温度センサーの検出温度に基づ
いて金型の開閉動作を制御するとともに前記ヒータの出
力を制御するコントローラーと、からなることを特徴と
する。

【０００６】また、本発明の射出成形方法は、金型と射
出成形機のノズルとを接続し、金型を閉じて形成される
キャビティに対してノズルから溶融樹脂を射出、充填す
る射出成形方法において、キャビティ内に溶融樹脂を射
出する直前は樹脂が可塑化する温度となるようにノズル
先端部の温度を制御し、キャビティ内に溶融樹脂を射
出、充填した後にあっては成形材料とする樹脂が固化す
る温度となるようにノズル先端部の温度を制御し、ノズ
ル先端部の溶融樹脂が固化した時点で金型からノズルを
離すことを特徴とする。

【０００７】このような本発明においては、金型に溶融
樹脂を充填し、保圧工程完了後において、次のショット
の成形用の樹脂の計量が行われる。このとき、ノズルの
先端部のヒータをＯＦＦにして温度センサーによってノ
ズル先端部の温度をモニターし、その温度が所望する温
度以下、即ち使用している樹脂にとって糸引きしない温
度まで下がった時点で、ノズルを金型より離す。そして
ノズルを金型より離した後、ノズルのヒータをＯＮにす
る。すなわち次のショットを行うためにノズルの温度を
上昇させる。その後、再びノズルを金型に密着させると
ともに溶融樹脂の射出充填を行う。以上の一連の動作に
よって、射出する直前にはノズル先端部の温度を高くし
て樹脂の流動抵抗を減らし、尚且つ、金型からノズルが
離れる時はノズル先端部の温度が糸引きしない温度レベ
ルまで低くし、樹脂の糸引きを防止する。

【０００８】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）本発明の実施の形態１について、図
１、２を用いて説明する。図１は所望する製品の成形を
行う金型１及び金型１内に溶融樹脂を射出する射出成形
機１００の概略構成を示し、図２は、図１の射出成形機
１００による射出成形サイクルのタイミングチャートで
ある。

【０００９】図１に示す通り、金型１を構成する可動型
１ａ及び固定型１ｂは、互いに対向配置されるととも
に、図示省略した型締装置により型閉じ、型開き自在に
備えられ、型閉じ時には、可動型１ａ及び固定型１ｂに
よって製品を成形するキャビティ２０がこれらの型の対
向部位に形成される。固定型１ｂにはキャビティ２０を
外部と連通させるスプルー部１０が形成され、スプルー
部１０の側方には射出成形機１００が設置されている。

【００１０】射出成形機１００は、金型１に対して進退
する射出ユニット５０と、この射出ユニット５０の進退
動作を制御するコントローラ７とを備えている。射出ユ
ニット５０は、ペレット状の樹脂３０ａが投入されるホ
ッパー４と、ホッパー４からの樹脂３０ａを加熱して可
塑化するシリンダー２と、シリンダー２内の溶融樹脂の
出口として金型１のスプルー部１０に接続可能となるよ
う配置されたノズル３とを備えている。

【００１１】ノズル３は、その外周部にヒータ６が設け
られているとともに、その先端には温度センサー５が取
り付けられている。これらヒータ６及び温度センサー５
は前記コントローラ７に接続されており、コントローラ
７は、温度センサー５が検出した温度に応じてヒータ６
のＯＮ／ＯＦＦを制御する。尚、ヒータ６によるノズル
３の加熱温度は、成形材料として使用する樹脂本来の性
質が劣化しない程度、かつ、金型７への充填性が良好と
なる程度に可塑化するよう高く設定する。

【００１２】次に、上記構成からなる金型１及び射出成
形機１００を用いた射出成形について、図１及び図２を
用いて説明する。図２に示すタイミングチャートには、
温度センサー５でモニターしたノズル３の先端温度と、
ヒータ６のＯＮ／ＯＦＦ及びノズル３の進退状態を時間
の経過とともに示している。

【００１３】まず、図１に示したコントローラ７によっ
てヒータ６をＯＮ状態とした後、型締装置により金型を
閉じ、コントローラ７にて射出ユニット５０を前進し、
ノズル３をスプール部１０に接続（タッチ）する。次
に、ホッパー４からシリンダー２に投入された樹脂３０
ａをシリンダー２内で加熱して可塑化しつつ、ノズル３
に供給する。このとき、ヒータ６がＯＮ状態であるた
め、ノズル３内の樹脂は可塑化状態を維持している。そ
して、ノズル３内の溶融樹脂を金型１のキャビティ内に
射出する同時にヒータ６をＯＦＦにする。

【００１４】ヒータ６をＯＦＦとした直後であっても、
キャビティ２０への溶融樹脂の充填が完了していないう
ちは、ノズル３の先端部に高温高圧の樹脂が流れるた
め、ノズル３の温度は上昇を続ける。しかる後、キャビ
ティ２０への溶融樹脂の充填が完了したら保圧工程に入
るのであるが、保圧完了後には、金型１に熱が逃げるた
め、ノズル先端部の温度は徐々に下降する。

【００１５】保圧工程に続く冷却工程では、次のショッ
トのために樹脂の計量を行うが、この工程では、金型側
に奪われる熱量が大きいため、ノズルの温度が下がり続
ける。そして、ノズル３の先端部の温度が糸引きしない
温度（ノズル３の先端部内にある樹脂が固化する温度）
まで下がってから射出ユニット５０を後退させて、ノズ
ル３を金型１から離す。ノズル３の後退により、スプル
ー部１０とノズル３の先端部の樹脂３０ｂが、固化部及
び溶融部を境に寸断される。なお、糸引きしない温度は
樹脂によって異なり、例えばポリカーボネートの場合
は、２００〜２３０℃である。樹脂３０ｂを寸断した
後、金型１では冷却工程を続行しつつ、ヒータをＯＮと
することによりノズル３の温度を上昇させて次のショッ
トに備える。そして、キャビティ２０内の溶融樹脂が完
全に冷却固化したら、型締装置により金型１を開き、キ
ャビティ２０より成形体（図示省略）を取り出す。

【００１６】この実施の形態では、ヒータ６のＯＮ，Ｏ
ＦＦによってノズル３の先端部の温度制御を行っている
が、ヒータ６に供給する電流量を制御することによっ
て、ヒータ６の加温々度を調整して、ノズル３の先端部
の温度制御を行っても良い。さらに、本実施の形態のヒ
ータ６としては、ノズルにおける溶融樹脂の射出方向に
複雑分割した各分割位置を配置し、それぞれを独立して
コントローラ７で制御し、ノズル３の先端部側とシリン
ダー２側との間で温度分布を与えても良い。このときの
温度分布は先端部側のみで樹脂が硬化し、シリンダー側
は溶融状態を維持できる程度とするのが良い。

【００１７】本実施の形態によると、ノズル部に複雑な
開閉機構を具備する必要なく、簡単な構造で、糸引きを
防止することができる。従って、開閉機構を具備した射
出成形機のように、樹脂の滞留によるヤケを発生するよ
うなことはない。

【００１８】（実施の形態２）図３は実施の形態２を示
し、実施の形態１と同一の要素は同一符号で対応させる
ことにより、重複する説明を省略する。この実施の形態
では、実施の形態１の構成に加え、金型１のスプルー部
１０の近傍に温度センサー９を備えている。温度センサ
ー９は金型１の温度を検出し、この温度をコントローラ
７に出力する。

【００１９】実施の形態１では、ノズル先端部の温度の
みを検知してノズル３を後退させているのに対し、本実
施の形態では、金型１のスプルー部１０の近傍の温度も
同時に検知している。そして、ノズル３及び金型１のス
プルー部１０の近傍の温度が糸引きしない温度まで下が
った後に、ノズル３の後退を開始するものである。従っ
て本実施の形態によると、ノズル３の温度情報のみなら
ず、金型１の温度情報を加えてノズル３の後退を制御す
るため、確実に糸引きを防止することができる。

【００２０】（実施の形態３）図４は実施の形態３を示
し、実施の形態１及び２と同一の要素は同一符号で対応
させてある。同図において、金型１の側面部分にはエア
ーノズル１１が取り付けられている。このエアーノズル
１１は金型１に連結した状態のノズル３に対してエアー
を吹き付けて、ノズル３を強制的に冷却するものであ
り、そのエアー吹き付けのＯＮ／ＯＦＦのコントローラ
７によって制御されている。

【００２１】この実施の形態では、ヒータ６をＯＦＦと
したとき、エアー吹き付けによってノズル３の先端部の
温度を強制的に下げている。従って、金型１に奪われる
熱によってのみノズル３の先端部の温度を下げる実施の
形態１及び２に比べ、ノズル３の先端部を早期に冷却で
き、成形サイクルを短縮することができる。

【００２２】以上のような実施の形態から、本発明は以
下の発明を包含するものである。（１）金型に樹脂を射出するノズルの先端部の温度を
検出するノズル側の温度センサーと、金型のスプール部
近傍の温度を検出する金型側の温度センサーと、ノズル
の先端部の温度調整を行うヒータと、前記ノズル側の温
度センサーの検出温度及び金型側の温度センサーの検出
温度に基づいてヒータを制御するコントローラとを備え
ていることを特徴とする射出成形機。

【００２３】（２）金型に樹脂を射出するノズルの先
端部の温度を検出する温度センサーと、ノズルの先端部
の温度調整を行うヒータと、ノズルの先端部にエアーを
吹き付けるエアーノズルと、前記温度センサーの検出温
度に基づいてヒータ及びエアーノズルの作動を制御する
コントローラとを備えていることを特徴とする射出成形
機。

【００２４】

【発明の効果】請求項１の発明は、温度センサーがノズ
ルの先端部の温度を検出し、この検出温度によってコン
トローラがヒータのＯＮ／ＯＦＦを制御するため、樹脂
の糸引きを防止することが可能な構造とすることができ
る。請求項２の発明は、金型の型開きに際して、ノズル
の先端部の温度を下げ、温度が下がった状態でノズルを
金型から後退させるため、樹脂の糸引きを防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の側面図である。

【図２】実施の形態１の制御を示すタイミングチャート
である。

【図３】実施の形態２の側面図である。

【図４】実施の形態３の側面図である。

【符号の説明】

１金型３ノズル５温度センサー６ヒータ７コントローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金型に溶融樹脂を射出するノズルと、ノ
ズルに備えたヒータと、ノズルの先端部に備えた温度セ
ンサーと、温度センサーの検出温度に基づいて金型の開
閉動作を制御するとともに前記ヒータの出力を制御する
コントローラーと、からなることを特徴とする射出成形
装置。
【請求項２】金型と射出成形機のノズルとを接続し、
金型を閉じて形成されるキャビティに対してノズルから
溶融樹脂を射出、充填する射出成形方法において、キャ
ビティ内に溶融樹脂を射出する直前は樹脂が可塑化する
温度となるようにノズル先端部の温度を制御し、キャビ
ティ内に溶融樹脂を射出、充填した後にあっては成形材
料とする樹脂が固化する温度となるようにノズル先端部
の温度を制御し、ノズル先端部の溶融樹脂が固化した時
点で金型からノズルを離すことを特徴とする射出成形
法。