JPH1076551A

JPH1076551A - バルブゲート射出ノズル、射出成形システム及び方法

Info

Publication number: JPH1076551A
Application number: JP9199573A
Authority: JP
Inventors: Alex Teng; テングアレックス
Original assignee: Husky Injection Molding Systems Ltd
Current assignee: Husky Injection Molding Systems Ltd
Priority date: 1996-07-25
Filing date: 1997-07-25
Publication date: 1998-03-24
Anticipated expiration: 2017-07-25
Also published as: US5900200A; DE69713689T3; DE69713689D1; ATE219998T1; EP0825008A2; CN1172722A; EP0825008B1; EP0825008B2; JP3138237B2; DE69713689T2; TW345528B; CN1083322C; EP0825008A3; US5783234A; BR9702661A

Abstract

(57)【要約】【課題】高品質の成形パーツを得るためのスプルーレ
ス射出成形装置及び方法を提供する。【解決手段】バルブゲート射出ノズルであって、溶融
樹脂を成形領域にガイドするバルブステム手段（１２，
１１２，２１２，３１２）を有する。このバルブステム
手段は、溶融樹脂を受容するためのインプット領域と、
前記インプット領域に続いて設けられて前記溶融樹脂を
処理するためのセンター領域と、前記センター領域に続
いて設けられてノズルを前記成形領域に接続するアウト
プット領域と、をそれぞれ有する。センター領域は、溶
融樹脂を複数のストリームへと分離するための第１のゾ
ーン手段と、溶融樹脂を混合及び均質化するための第２
のゾーン手段と、前記複数のストリームを結合させて実
質的に均質な再結合溶融樹脂を形成して前記アウトプッ
ト領域へと送る第３のゾーンと、を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、種々の形状を有す
る高品質の成形された物品を得るための射出成形システ
ム及び方法に関し、特に、分子の向きが単方向に揃うこ
となく、また溶接ラインのでることのない、実質的に分
子が各方向において実質的に偏りがなく均質となってい
る成形物品を得るためのシステム及び方法に関する。さ
らに、本発明は、正確に位置決めされたセンター穴（ce
nter hole）を有する成形物品に関する。さらに、本発
明に係るシステムは、溶融レジン即ち溶融樹脂に対して
複数のタスクを行うことで、溶融樹脂の分子方向の偏り
をなくすホットランナーバルブゲートノズルの形態で提
供される。

【０００２】

【従来の技術】従来からよく知られているように、これ
までにおけるホットランナーバルブゲートノズルの設計
では、ＰＥＴプレフォーム等のような物品の射出成形時
には、分子の方向が単方向に揃ってしまい、また溶融ラ
インがでてしまい、これらを抑えることは非常に困難で
ある。従って、溶融ラインや分子が単方向に揃ってしま
うという難点があることから、得られたＰＥＴボトルが
弱くなることが懸念される。ＰＥＴボトルには、高圧の
炭酸飲料が入れられることも多いので、ＰＥＴボトル容
器が破損してしまうおそれがある。加えて、溶融ライン
があると、成形された物品の強度の低下や、寸法精度の
低下を招くおそれがある。また、ギア等の、中心部に穴
を有する精密なパーツ、特に高い負荷がかかるパーツの
射出成形においては、溶融ラインが寸法精度に悪影響を
与えるおそれがある。

【０００３】また、光学関係の用途に用いられる物品、
例えばコンパクトディスク（ＣＤ）やデジタルビデオデ
ィスク（ＤＶＤ）においては、溶融ラインや単方向分子
配列によって複屈折が生じるおそれがある。これらのデ
ィスクに形成されたピットにより記録された情報は、ピ
ットに対向するサイドから、ピットが形成されたプラス
チック基体を通じてレーザビームを照射することで読み
取る。従って、複屈折は致命的な欠陥となりうる。更
に、ＣＤやＤＶＤは、ともに中心に穴を形成する必要が
あることから、射出成形による製造は一層困難となって
いる。理想的には、ＣＤやＤＶＤは、プラスチック樹脂
を保護し、また、モールドや射出成形機械の設計を簡素
化するために、スプルーのない、即ちスプルーレスな射
出プロセスによって成形すべきである。

【０００４】しかし、従来技術においては、上述のよう
なシステム、より詳細には、ホットランナーバルブゲー
トノズル及びモールドは得られていない。更に、ＣＤや
ＤＶＤを、複屈折を許容範囲レベルにまで抑え、かつ幾
何的寸法誤差を小さく抑えることのできる、スプルーレ
スな射出成形方法は得られていない。

【０００５】従来から、溶融ラインや単方向分子配列が
生じることのないプラスチック物品の成形方法が種々知
られてはいる。しかし、これらの方法では、ホットラン
ナーマニフォールドやノズルを用いた場合には、満足し
得る結果は得られていない。

【０００６】可動ステム即ち可動軸と溶融樹脂との間の
接触を抑えることで、バルブステム周囲の溶融樹脂の漏
れによる溶融ラインが出現しないようにする技術は、ヨ
ーク（York）に付与された米国特許第４，４１２，８０
７号に開示されており、この特許では、バルブステムが
溶融樹脂のフローに平行に設けられている。この特許で
は、バルブステムと樹脂との接触は非常に制限されてお
り、ノズルの先端に非常に近接している。このような設
計を用いると、溶融ラインは抑えられるものの、実質的
にコアシフトが生じてしまう。何故なら、この設計で
は、樹脂のフローはキャビティゲートに関して対称では
なく、キャビティにおける樹脂が先に到達する側が優先
的に樹脂が充填される傾向がでてくるからである。

【０００７】マナー（Manner）に付与された米国特許第
４，９２５，３８４号には、上記特許と同様に、溶融樹
脂のフローに平行に位置したバルブステムを有するホッ
トランナーバルブゲートが開示されている。しかし、こ
のステムは、ホットランナーノズルのインナーメルトチ
ャンネルに沿って溶融樹脂と部分的にしか接触していな
い。このメルトチャンネルは、ステムを完全に覆っては
おらず、従って、溶融ラインに関しては多少の改善がみ
られる。しかし、メルトチャンネルは、キャビティゲー
トに対して再度横方向にシフトされるので、溶融ライン
やコアシフトは依然としてある程度生じてしまう。加え
て、上部においてのみステムをガイドしていることが、
このシステムの難点となっている。

【０００８】更に、ブリンク（Brink）に付与された米
国特許第５，１０４，３０７号には、溶融樹脂に対して
一定の角度を有してボール形状の閉鎖ピン（closing pi
n）に作用するバルブゲートステムが開示されている。
このような設計とすることで、ステムと樹脂とは接触し
なくなる。しかし、この設計においては、ホットランナ
ーノズルのサイズが大きくなることは明白であり、ボー
ル形状のピン周囲で漏れが生じないようにシールを行う
ことは非常に困難である。従って、センター穴を精密に
位置決めして形成することが要求される物品の成形等を
含めて、多くの用途においてはこの設計を用いることは
できない。

【０００９】プラスチック物品の品質を向上して溶融ラ
インの形成を抑えるために、バルブゲートのないホット
ランナーノズルを用いた手法は、マウス（Maus）等に付
与された米国特許第４，９６５，０２８号に開示されて
いる。この特許においても、この種のアプローチにおけ
る従来技術が述べられている。マウス等に付与された特
許では、モールドされたゲートのすぐ上流側の位置で
の、加熱、フィルタリング、及び混合特性等のメルトコ
ンディショニング要素が開示され、また特許として請求
されている。これらの特性は、メルトの品質の向上、従
って成形されるプラスチック物品の品質の向上に関する
ものである。この混合特性は、必ずしも完全に新規なわ
けではない。

【００１０】例えば、ゲラート（Gellert）によるドイ
ツ特許出願ＤＥ３２０１７１０Ａ１には、乱流を生成す
るように、ノズルに設けられて全体的にねじられている
ストリップが開示されており、これにより、成形される
物品の分子の方向性が揃ってしまうことがないようにし
ている。このゲラートによる特許では、溶融ラインは、
流入する溶融樹脂のストリームを分離及びツイストする
ことで複数のストリームとし、この複数のストリームが
キャビティに到達するようになっている。しかし、溶融
樹脂フローの分離及び再混合の度合いは、溶融ラインの
形成を抑えるには不十分であり、ゲラートの特許におけ
る混合要素、即ち混合を行うための構成は、顕著な効果
を得るには至っていない。

【００１１】マウスらに付与された上述の特許における
メルトコンディショニング要素は、ミキサーとしてはあ
る程度の効果が得られるが、かなり大きな圧力降下を引
き起こす。このような圧力降下は、射出成形装置のサイ
クルタイムを長くするので、望ましくない。マウス及び
ゲラートに付与された上記各特許は、いずれも、そのホ
ットランナにおいて、バルブゲートのステムは用いられ
ておらず、したがって、これらの装置の適用範囲は実質
的に制限されてしまう。

【００１２】他にも、分子の単方向配列を抑えるための
アプローチはいくつかの特許に開示されており、ホット
ランナバルブゲートのステムの周囲の溶融樹脂に螺旋運
動を与える手法が知られている。ゲラートに付与された
米国特許第４，３０３，３８２号には、螺旋状の３つの
チャンネルを、バルブステムを取り巻くノズルの内壁に
設ける手法が開示されている。これらのチャンネルは、
ノズルの先端の直前までしかのびておらず、溶融された
樹脂が成形キャビティに入る際に、曲げ運動を樹脂に与
えるために用いられている。このような構造によれば、
溶融樹脂の分子の単方向配列は抑えられるが、溶融ライ
ンは残ってしまう。何故なら、溶融樹脂の３つのストリ
ームは、キャビティに流入する前に混合されてはおら
ず、分離したままでキャビティに流入しているからであ
る。

【００１３】その他の成形手法では、溶融樹脂とバルブ
ゲートのステムとの接触量が非常に制限される必要のあ
る部位で、溶融樹脂に円運動または螺旋運動を与える必
要がある。この場合、共通のゲートに対して溶融樹脂を
同時に合流及び射出させている。例えば、クダート（Ku
dert)に付与された米国特許第４，５１２，７３０号及
びフォン・ブレン（Von Buren）に付与された米国特許
第５，１４３，７３３号には、このような技術が開示さ
れている。クダートに付与された上記特許は、複合ホッ
トランナノズルの設計が開示されており、ホットランナ
ノズルに到達する溶融樹脂それぞれの環状フロープロフ
ァイルは、単一の環状あるいは螺旋状のプロファイルに
変換される。このように単一化されたストリームは、総
体的にバルブゲートステムから分離されている。同時射
出のために個々の樹脂に同心運動を与えることで、キャ
ビティモールドに流入する上記単一化されたストリーム
は、各ノズルを完全に取り巻くようになり、したがっ
て、ストリームの層がキャビティ全体を満たす。

【００１４】フォン・ブレンに与えられた上記特許で
は、一つのモールドゲートを通じて３つの樹脂をともに
射出するための、異なるバルブゲートホットランナノズ
ルを開示しており、樹脂のうち一つだけが準環状フロー
となる。この特許の図３を参照すると、チャンネル１０
４は螺旋状であり、一つの薄い樹脂ストリームによって
完全にノズル本体（８３）を覆わせている。これによ
り、完全に対称的な溶融樹脂ストリームとして、樹脂ス
トリームをゲートに到達させるようになっている。

【００１５】しかし、上記クダート、フォン・ブレンに
付与されたいずれの特許においても、最終成形製品にお
ける溶融ラインの形成を抑えるための、溶融樹脂の単一
ストリームを効果的に混合及び均質化することが可能な
バルブゲートホットランナは開示されていない。

【００１６】マイヤー（Mayer）に付与された米国特許
第４，３４０，３５３号、フライ（Frei）に付与された
米国特許第５，３２４，１９０号、アサイ（Asai）に付
与された米国特許第５，４６０，７６３号には、ＣＤの
センター穴を精密に位置決めするための、いくつかのス
プルーレス射出成形方法が開示されている。しかし、溶
融ラインの発生を抑え、あるいは溶融樹脂における単方
向分子配列を抑えるための手法は開示されていない。特
に、マイヤーに付与された上記特許では、角度的に（周
方向に）離間して径方向外側にのびるよう設けられた複
数のアーム（７６）、（７８）を用いて、バルブステム
（７４）を二つのセクションに沿ってガイドさせてい
る。これらのアームは、フロー開口部（８９）ととも
に、成形キャビティへと流入する溶融樹脂の障害物とな
り、メルトライン即ち溶融ラインが複数本生成される。
このメルトラインは、偏光を用いると視認可能である。
フライ、アサイ等による上記特許では、樹脂フローを乱
すガイドアームの類いは用いられていないので、視認で
きてしまうような溶融ラインは抑えられる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、いずれの特許
においても、溶融樹脂が分離されてからキャビティゲー
トに流入するまでの間に、個々のストリームを再結合し
て一本化するという、溶融ラインの発生を抑えるための
手段は記載されていない。上記３つの特許は、いずれも
時間的に効率がよく簡素な構成でセンター穴を形成する
ための手法及び手段をそれぞれ開示しているものの、射
出成形されるＣＤにおける溶融ライン及び固化後の樹脂
における分子方向をどの方向においても均等化する点に
関しては言及していない。

【００１８】プラスチック材のフローの分離や妨害によ
って生じる溶融ラインを除去することの困難性は、米国
特許第４，９４２，０１０号に記載されている。この特
許では、簡素ではあるが非常に制限された混合によっ
て、溶融ラインの抑制をはかっている。また、溶融ライ
ンの除去における困難性は、米国特許第４，５８４，１
５４号にもみられる。この特許では、ＣＤの成形によく
用いられるポリカーボネートは、分割されたストリーム
を再度一本化することで生じる溶融ラインの生成に非常
に鋭敏である、という点が言及されている。

【００１９】従って、高品質の成形パーツを得るための
スプルーレス射出成形装置及び方法が求められている。
特に、精密に位置決めされたセンター穴を有した高品質
な成形パーツであって、硬化した樹脂が単方向に配列さ
れることがなく、かつ溶融ラインも存在しない成形パー
ツを得るための、スプルーレス射出成形装置及び方法が
求められている。

【００２０】従って、本発明は、高品質のプラスチック
物品のスプルーレス射出成形装置及び方法を提供するこ
とを目的とする。

【００２１】また、本発明は、高品質のプラスチック物
品であって、種々の樹脂が使用可能で種々の形状をとる
ことができ、かつ溶融ラインが現れることのないスプル
ーレス射出成形装置及び方法を提供することを目的とす
る。

【００２２】さらに、本発明は、高品質のプラスチック
物品であって、単方向分子配列及び／又は溶融ラインを
有することのないスプルーレス射出成形装置及び方法を
提供することを目的とする。

【００２３】さらにまた、本発明は、精密に位置決めさ
れたセンター穴を有した高品質な成形パーツであって、
硬化した樹脂が単方向に配列されることがなく、かつ溶
融ラインも存在しない成形パーツを得るための、スプル
ーレス射出成形装置及び方法を提供することを目的とす
る。

【００２４】また、本発明は、モールドへの射出を行う
に先立って、モールドゲートの直前において、溶融プラ
スチック樹脂を均質化するための装置及び方法を提供す
ることを目的とする。

【００２５】さらに、本発明は、モールドゲートの直前
において溶融プラスチック樹脂を均質化するためのホッ
トランナバルブを有した、ホットランナマニフォルドを
提供することを目的とする。

【００２６】さらにまた、均質化溶融プラスチック樹脂
を用い、分子方向が単方向に配列された硬化樹脂や溶融
ラインを有することのない成形物品を得るための、射出
成形装置に用いられる射出ノズルを提供することを目的
とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、成形領域に
溶融樹脂を導入するためのバルブステムを有する、本発
明に係るバルブゲート射出ノズルによって達成される。
このバルブステムは、溶融樹脂を受容するためのインプ
ット領域と、このインプット領域に続いて設けられて溶
融樹脂を処理するためのセンター領域と、センター領域
に続いて設けられてノズルを成形領域に接続するアウト
プット領域とを有する。センター領域は、溶融樹脂を複
数のストリームへと分離するための第１のゾーンと、溶
融樹脂を混合及び均質化するための第２のゾーンと、複
数のストリームを結合させて再結合溶融樹脂を形成して
アウトプット領域へと均質な状態で溶融樹脂を送る第３
のゾーンと、を有する。このノズルは、更に、樹脂の加
熱手段を備えたノズル本体部を有し、このノズル本体部
内にバルブステムが配置される。溶融樹脂を均一化する
方法に加えて、このノズルを有する射出成形システムも
また得られる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態を説明する。なお、同一部材には同一符号を付し
た。

【００２９】なお、図１Ａは、射出成形装置に用いら
れ、ＣＤやＤＶＤ等の精密に位置決めされたセンター穴
を有する成形物品を得るための、本発明に係るバルブゲ
ートノズ及びその関連するノズルの断面図である。ま
た、図１Ｂ、図１Ｃは、図１に示されるバルブステムの
入口開口部構成の一実施形態の断面図である。

【００３０】図２は、溶融ライン及び／又は単方向性分
子配列を有することのない成形物品を得るために、射出
成形装置とともに用いられる、本発明に係るバルブゲー
トノズルの他の実施形態の断面図である。

【００３１】図３は、本発明に係るバルブゲートステム
の拡大部分断面図、図４は、本発明に係るバルブゲート
ステムの他の実施形態に係る拡大部分断面図である。

【００３２】図５〜図８は、ＣＤやＤＶＤ等の高品質の
成形物品を成形するための、図１に示されるホットラン
ナバルブゲートノズルを用いた、本発明に係る方法のス
テップの説明図である。図９は、図５−図８に示される
方法による、ＣＤやＤＶＤ等の精密な成形物品を形成す
るための、モールドキャビティに溶融樹脂を射出可能と
する開ゲートの拡大断面図である。

【００３３】図１０、図１１は、本発明に係る、図１に
示されるホットランナバルブゲートノズルを用いた、精
密ギアを単一キャビティモールド内で形成する方法の説
明図である。

【００３４】図１２は、バルブゲートステムとその操作
機構とを含んだ本発明に係るホットランナバルブゲート
を有するマルチキャビティモールド及びホットランナマ
ニフォールドの部分断面図であり、図１３Ａは、図１Ｂ
と同様、図１２に示されるバルブステムの入口開口部構
造の一実施形態の断面図である。図１３Ｂは、図１Ｃと
同様に、図１２に示されるバルブステムの入口開口部構
造の一実施形態の断面図である。

【００３５】図１Ａは、本発明に係るホットランナバル
ブゲート１０の断面図であり、このホットランナバルブ
ゲートは、射出成形装置（図示せず）のノズル１１とと
もに動作する。概略的には、ホットランナバルブゲート
１０は、射出ノズル１３と、長手の円筒形状のノズル本
体１４内に設けられたバルブゲートステム１２とを有
し、ノズル本体１４は、熱伝導性材で形成されるととも
に下部加熱要素１６及び上部加熱要素１８によって覆わ
れている。これらの加熱要素は、溶融樹脂を、射出成型
プロセスで必要とされる好適な温度に維持するために用
いられている。

【００３６】バルブゲートステム１２は、内部メルト管
２０を有し、この内部メルト管２０によって、ノズル本
体１４内の射出された溶融樹脂に自由にアクセスするこ
とが可能となる。図１に概略が示されるように、上部加
熱要素１８は、スプリング２２によって覆われ、これに
より、バルブゲートステム１２の入口端２４と、樹脂を
内部メルト管２０に供給するための溶融樹脂連続供給装
置（この例では射出成形装置のノズル１１）と、がそれ
ぞれ互いに緊密なシール接触状態に維持される。射出成
形プロセスの間、バルブゲートステム１２は、ノズル本
体１４内で軸方向に移動されて、キャビティモールドへ
の溶融樹脂のフローが、流入及び遮断される。

【００３７】本発明に係るバルブゲートステム１２は、
成形されたプラスチック物品の形成に用いられる溶融樹
脂の溶融ライン及び／又は単方向性分子配列の実質的除
去に寄与する多くの新規な設計構造を有する。図２を参
照すると、バルブゲートステム１２は、複数の機能軸ゾ
ーンを有し、これらのゾーンにおいて、最終成形体にお
ける、実質的に溶融ラインの除去及び／又は樹脂の単方
向分子配列の除去が達成される。以下の説明では、複数
の機能ゾーンは、ストリームの分離、三次元混合、及び
再結合技術において、個々の機能を有しており、隣接し
て流れる溶融樹脂を実質的に均質化する。

【００３８】これらのゾーンには、分離ゾーンＲ、第一
混合ゾーンＭ１、第二混合ゾーンＭ２、直線ゾーンＳ、
フロー遮断ゾーンＯが含まれる。図２を参照すると、溶
融樹脂は、圧力下で内部メルト管２０にに流入し、第一
径方向分離ゾーンＲ内の径方向メルト分離装置２６に至
るまで、距離Ｌにわたって実質的に妨害をうけることな
く流れる。メルト分離装置２６は、メルト管２０の下流
の溶融樹脂に実質的に圧力効果が生じないように特化し
て設計されており、従って、成形サイクルタイムを維持
できる。好適な一実施形態においては、メルト分離装置
２６は、複数の、好適には本実施形態のように３つの環
状メルト管２８、３０、３２を有し、図１Ｂ，図１Ｃに
示されるように、これらの環状メルト管は入口開口部３
３からのびる構成となっている。

【００３９】これらの環状メルト管２８、３０、３２
は、バルブステム１２に角度的に離間して（周方向に離
間して）設けられている。径方向メルト分離装置２６の
これら３つのメルト管２８、３０、３２は、バルブゲー
トステム１２の外表面３４と直接流体的に連通してい
る。

【００４０】図１Ｂに示されるように、溶融樹脂は、少
なくとも二つに分離され、好ましくは、径方向に離間し
たオリフィス即ち入口開口部３３を用いて３つ以上のス
トリームに分離される。この際、上記オリフィス即ち入
口開口部３３は、ステム１２の外側に形成されており、
即ち、ステム１２とノズル本体１４との間に形成されて
いる。この構成に代えて、図１Ｃに示されるように、溶
融樹脂のストリームを完全にステム内にいれたうえで、
これらのストリームを外側の渦状のチャンネルに向ける
ようにしてもよい。つまり、図１Ｃの入口開口部３３
は、完全にステム１２の内部に形成され、ノズル本体の
一部として形成されることはない。

【００４１】一本の管状のフローストリームとして径方
向のメルト分離装置即ちメルトスプリッタ２６に流入す
る溶融樹脂は、射出成形装置のノズル及びマニフォール
ド等を通じてのそれまでの全流入過程における熱履歴を
有している。この溶融樹脂は、径方向メルトスプリッタ
２６によってそれぞれ等価である複数のストリームに分
離され、好ましくは本実施形態のように３本のストリー
ム２８、３０、３２に分離される。この際、溶融樹脂に
圧力降下が生じることはない。従って、溶融樹脂の３つ
のストリームは、バルブゲートステム１２の第１混合ゾ
ーンＭ１入口側で同時に外表面３４に到達する。圧力損
失がないことから、各溶融樹脂のストリームは、渦状の
内部チャンネル３６へと流入するように圧力を受ける。
これらの内部チャンネルは、図１、２に示されるよう
に、第１混合ゾーンＭ１にそってバルブゲートステム１
２の外表面３４に精密に形成されている。

【００４２】バルブゲートステム１２の混合ゾーンＭ１
は、領域Ｔの上端から第２混合ゾーンＭ２の上端にわた
ってテーパ状、即ち先細になっている。領域Ｔに続いて
第２混合ゾーンＭ２も先細となっていく状態が維持さ
れ、直線ゾーンＳへとつながる。第１混合ゾーンＭ１の
先細領域Ｔを起点として、渦状のチャンネル３６の軸長
の一部で、バルブゲートステム１２が先細となっている
ことから、第１混合ゾーンＭ１内で渦状に移動していく
各ストリームからの溶融樹脂のある程度の量は、渦状の
チャンネルを分離するバリヤフライト３８上に射出され
る。従って、３次元混合プロセスが生じる。即ち、３つ
の個々の渦状のチャンネルに沿った溶融樹脂の渦状運動
に加えて、バリヤフライト３８を越えての溶融樹脂の移
動が生じる。これにより、溶融樹脂の一部は、バリヤフ
ライト３８を越えて混合され、その残りは、渦状通路内
での個々のストリームとして流れる。

【００４３】さらに、渦状チャンネルがなく滑らかに先
細となる領域である第２混合ゾーンＭ２及び先細領域Ｔ
１において、単一のホモジナイズドされた、即ち均質化
された溶融樹脂ストリームが形成され、なおか、このス
トリームは、バルブゲートステム１２の外表面を完全に
覆う環状の流れをも有する。このようにして、溶融樹脂
は、下方の先細領域Ｔ１でノズル本体１４とバルブゲー
トステム１２との間で単一の環状フローストリームで、
かつ均質化溶融樹脂ストリームとなる。また、均質化溶
融樹脂ストリームがこの部位に留まる時間は短い。この
均質化溶融樹脂ストリームには、単一方向の分子配列は
実質的に存在しない。

【００４４】図１、図２に示されるように、先細の領域
Ｔは、外方にのびるダム部４０まで先細となっており、
このダム部は、ストリームの一部に対する障害物とな
り、その結果、均質化溶融樹脂の一部は、バルブゲート
ステム１２の直線ゾーンＳへの均質化溶融樹脂の入口に
の手前で先細の領域Ｔへと戻される。このようにして、
溶融樹脂はさらに混合されて、単一方向分子配列が確実
に排除されるようになっている。

【００４５】従って、直線ゾーンＳにおいては、高度に
均質化された溶融樹脂の単一ストリームがバルブゲート
ステム１２を取り囲む状態となり、図１に概略的に示さ
れるように、モールドキャビティ５４へと射出可能に調
整された状態となる。この点に関して、高度に均質化さ
れた溶融樹脂が直線ゾーンＳ内にある時間は上記のよう
に短く、単一方向分子配列は有しておらず、かつ、モー
ルドキャビティ５４に射出されたときに溶融ラインが発
生することはない。従来のホットランナ及び従来のバル
ブゲートを用いた場合には、通常は溶融ラインが生じて
しまう。

【００４６】図２及び図９に示されるように、最終遮断
ゾーン（cut-off）Ｏが設けられており、このゾーンで
は、上記ゲートの遮断及びモールドキャビティ５４への
溶融樹脂のフローが遮断される。従って、ゾーンＯは、
好ましくは、ノズルハウジング１４の内部直径にほぼ一
致(engage)した直径を有する環状の表面を有して、ノズ
ルハウジング１４、隣接するバルブゲートステム１２を
通じてモールドキャビティ５４へと流れる溶融樹脂を遮
断する。

【００４７】従って、バルブゲートステム１２をノズル
ハウジング１４内へと上方に動かす動作においては、図
５〜図８を用いて後述するように、遮断ゾーンＯは実質
的にノズルハウジング１４に実質的に結合して溶融樹脂
のフローを遮断する。

【００４８】図１に示されるように、バルブゲート射出
ノズル１３は、チップ４４を有し、その周囲を溶融樹脂
がモールドキャビティ５４へと流れる。このチップ４４
は、精密に位置決めされたセンター穴が必要となる物品
を成形するために射出ノズル１３が用いられる場合に使
用される。このような物品は、例えば、ＣＤ、ＤＶＤ精
密ギアである。また、これらの物品は、単一方向分子配
列を有していない樹脂により形成されることが必要、あ
るいは好適である。

【００４９】従って、図１に示されるバルブゲート射出
ノズル１３は、ポリカーボネートの射出成形に非常に好
適であり、また、この用途において非常に優れた結果が
得られ、ＣＤやＤＶＤのスプルーレス射出成形が提供さ
れる。これにより得られたＣＤ、ＤＶＤには、ストリー
ムの分離によって生じる溶融ラインは存在しない。

【００５０】図３には、図１のバルブゲート射出ノズル
１３によく似ているバルブゲート射出ノズル１１３が示
される。これらのノズルの間の差異は、バルブゲート射
出ノズル１１３においてはチップ４４が設けられておら
ず、その代わりに直線ゾーン４４の終端が更に先細であ
る領域ＴＴとなっている点にある。従って、先細の領域
ＴＴは、チップ１４４を形成して、溶融樹脂のフロー
が、非常に均質化された状態となっている直線ゾーンＳ
からモールドキャビティ１５４へと流入する。この際、
精密に位置決めされたセンター穴が形成されることはな
い。

【００５１】図４には、図１の実施形態と同様のバルブ
ゲート射出ノズル２１３が示されている。この射出ノズ
ル２１３は、好ましくは、射出成形プロセスの間の単方
向分子配列が比較的生成しにくい射出プラスチック材に
用いられる。従って、このノズルは、単方向分子配列の
生成及びそれによる溶融ラインの生成にあまり敏感では
ない材質を用いた際に、これらの単方向分子配列等を抑
えるために用いることができる。バルブゲートステム２
１２と、上述したバルブゲートステム１２（１１２）
と、の間の主な差異は、バルブゲートステム２１２は、
テーパ状即ち先細の領域や、外表面上のダムを有してい
ない、という点にある。即ち、図４に示されるように、
混合ゾーンＭに直ちに直線ゾーンＳがつながるという点
である。しかし、好ましくは、渦状チャンネル２３６の
渦状通路をよりアグレッシブ、即ち混合が促進される幾
何形状として、ノズル本体２１４とバルブゲートステム
２１２との間の、混合ゾーンＭと円筒状の直線ゾーンＳ
とで一層混合を進めることが好ましい。チャンネル２３
６が渦状の曲線であることから、図示されるように、こ
れらの曲線は、より角度がきつくなっており、渦状通路
が一層コンパクトになっている。

【００５２】図５〜図８を参照すると、図１、図２を用
いて上述したバルブゲート射出ノズルを用いたＣＤやＤ
ＶＤの精密かつ分子的に均質な射出成形方法が示され
る。以下の手法によれば、革新的な混合及び均質化手段
が得られ、この手法は、ＣＤやＤＶＤの射出成形におい
て、溶融ラインや単一方向性分子配列がともに存在する
ことがなく、かつ繰り返し生産可能なサイクルタイムで
の射出成形が可能となる。

【００５３】図５に示されるように、射出成形を開始す
るにあたって、コアサイド５０を有する射出成形用金型
即ちインジェクションモールドと、キャビティモールド
４２と、は、それぞれ射出成形ステップを行う前に閉鎖
位置へと移動される。また、マシーンノズル１１は、入
口端２４でバルブゲートステム１２とシール状態で接触
し、加圧スプリング２２によって、成形サイクルタイム
の間ずっとこの接触状態が維持される。射出ユニット
（図示せず）には、複動ストロークシリンダが設けられ
ており、一方でホットランナ油圧シリンダ５２は複動式
である。従って、射出ユニットのフロントチャンバ（図
示せず）が加圧されると、ノズル１３を有した上記射出
ユニットが引き込まれるようになる。射出ユニットのリ
アチャンバは、油圧によって加圧され、この油圧によっ
て、射出ユニット及びノズル１３がＫで示される距離進
み、図６に示されるように、バルブゲートステム１２及
びチップ部位４４がキャビティモールド４２内に進むこ
とによって、モールドバルブゲートが開く。

【００５４】図６に示されるように、この位置におい
て、ピストン５２が圧力によって進むまでは、上記のよ
うな接触は得られていない。また、バルブゲートステム
１２と油圧アクチュエータ５６とは、これらの部材の間
の機械的圧力によってシール状態で接触しており、これ
により、溶融樹脂の漏洩が防がれる。

【００５５】図９の、モールドゲートの開位置での拡大
断面図に示されるように、溶融樹脂は、マシーンノズル
１１からの圧力を受ける。この圧力によって、バルブゲ
ートステム１２の混合ゾーンＭを通じて、溶融樹脂が渦
状に運動してモールドキャビティ５４へと流入する。バ
ルブゲートステム１２からの熱を減少させるために、冷
却流体Ｆが冷却管５８を通じて供給され、油圧アクチュ
エータ５６の中空コア６０内を循環する。

【００５６】図７に次のステップを示し、このステップ
では、図１によく示されるマシーンノズル１１が引き込
まれて、これに対向する流体圧が、ポートＡにおいて油
圧シリンダ５２にかかる。これにより、油圧アクチュエ
ータ５６のその後の運動とともに、スプリング力により
押圧されているバルブゲートステム１２が引き込まれて
元の位置へと戻っていく。成形キャビティ５４を通じて
のアクチュエータ５６の運動は、成形により得られるデ
ィスク内に、滑らかで精密なスプールレスセンター穴が
形成されるようにコントロールされる。このディスク
は、最終冷却のためにモールドキャビティ内に残され、
その後に射出機構を用いて射出が行われる。

【００５７】図８に最終ステップを示し、ここでは、モ
ールド即ち金型が開かれてシリンダ５２が引き下げら
れ、ディスク６２が取り出される。

【００５８】図１０及び図１１には、図５〜図９に示さ
れた、アクチュエータ５６（油圧式、スプリング式、空
圧式その他の所望の手法で作動される）を用いたのと同
様の方法が、精密に位置決めされたセンター穴を有する
精密ギア６６を形成するための、タイプの異なる樹脂に
も適用可能であることが示される。

【００５９】この種のものでは、複屈折は問題とはなら
ないが、溶融ラインの抑制及びセンター穴の形成に関し
ては、ＣＤやＤＶＤを製造するための、図１〜図２、図
５〜図９に示されたのと同様の装置によって達成するこ
とができる。

【００６０】図１２、図１３Ａ、図１３Ｂには、図３を
用いて述べたものと同様のバルブゲート射出ノズル３１
３が、薄くて高品質の容器のＰＥＴプレフォームを得る
ための、マルチキャビティモールドとホットランナマニ
フォールドとともに示される。この例では、溶融ライン
や単方向分子配列の抑制が望まれるが、センター穴は不
要である。この実施形態では、バルブゲートステム３１
２の運動は、油圧式または空圧式のピストン３７０によ
って、射出成形機械とは独立になされ、この実施例と、
前述した各実施例と、の差異を表している。しかし、図
１２の装置の動作は、上述した図５〜図９のものと同様
であり、かつ、同様の部材や要素には、同様の参照符号
を付している。

【００６１】図１３Ａ及び図１３Ｂは、図１Ｂ及び図１
Ｃと同様であり、入口ホール３３３の種々の構成を表し
ている。図１２に示されるノズル及びその他の関連部材
の詳細な説明は、リー（Ree）等に付与され、本願出願
人に譲渡された米国特許第４，１７３，４４８号にも記
載されており、この米国特許は本願に参照として包含さ
れる。しかし、リー等に付与された米国特許でのロッド
２９に代えて、本発明にかかるバルブステム３１２（そ
の詳細は、バルブステム１２、１１２において前述して
いる）が用いられている。バルブステム３１２は、直線
ゾーンＳ'の一部である、延長された遮断ゾーンＯ'を有
しており、リー等に付与された上記特許におけるシステ
ムとともに機能して、モールドキャビティへの溶融樹脂
の再混合されたフローを遮断するようになっている。

【００６２】この発明の主な利点は、高品質プラスチッ
ク物品のスプルーレス射出成形のための装置及び方法が
得られるという点にある。また、他の利点としては、種
々の形状を有し、かつ、種々の樹脂が使用可能で溶融ラ
インのない高品質プラスチック物品のスプルーレス射出
成形のための装置及び方法が得られるということが挙げ
られる。

【００６３】さらに、本発明では、高品質のプラスチッ
ク物品であって、単方向分子配列及び／又は溶融ライン
を有することのないスプルーレス射出成形装置及び方法
が提供されることが、利点として挙げられる。さらにま
た、本発明では、精密に位置決めされたセンター穴を有
し、硬化した樹脂が単方向に配列されることがなく、か
つ溶融ラインも存在しない、高品質プラスチック物品の
スプルーレス射出成形のための装置及び方法が得られる
ということが利点として挙げられる。

【００６４】さらにまた、本発明の利点としては、モー
ルドゲートの直前において溶融プラスチック樹脂を均質
化するための方法及び装置が得られることが挙げられ
る。

【００６５】さらにまた、本発明の利点としては、モー
ルドゲートの直前において溶融プラスチック樹脂を均質
化するためのホットランナバルブを有した、ホットラン
ナマニフォルドが得られることが挙げられる。

【００６６】さらにまた、分子方向が単方向に配列され
た硬化樹脂や溶融ラインを有することのない、均質化溶
融プラスチック樹脂よりなる成形物品を得るための、射
出成形装置に用いられる射出ノズルが提供される点が利
点として挙げられる。

【００６７】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、その形状、サイズ、パーツの配列、動
作の詳細等は変形可能である。これらの変形及び修正
は、請求項により規定される本願発明の趣旨及び範囲内
に包含されるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】射出成形装置に用いられ、ＣＤやＤＶＤ等の精
密に位置決めされたセンター穴を有する成形物品を得る
ための、本発明に係るバルブゲートノズ及びその関連す
るノズルの断面図。

【図２】溶融ライン及び／又は単方向性分子配列を有す
ることのない成形物品を得るために、射出成形装置とと
もに用いられる、本発明に係るバルブゲートノズルの他
の実施形態の断面図。

【図３】本発明に係るバルブゲートステムの拡大部分断
面図。

【図４】本発明に係るバルブゲートステムの他の実施形
態に係る拡大部分断面図。

【図５】ＣＤやＤＶＤ等の高品質の成形物品を成形する
ための、図１に示されるホットランナバルブゲートノズ
ルを用いた、本発明に係る方法のステップの説明図。

【図６】ＣＤやＤＶＤ等の高品質の成形物品を成形する
ための、図１に示されるホットランナバルブゲートノズ
ルを用いた、本発明に係る方法のステップの説明図。

【図７】ＣＤやＤＶＤ等の高品質の成形物品を成形する
ための、図１に示されるホットランナバルブゲートノズ
ルを用いた、本発明に係る方法のステップの説明図。

【図８】ＣＤやＤＶＤ等の高品質の成形物品を成形する
ための、図１に示されるホットランナバルブゲートノズ
ルを用いた、本発明に係る方法のステップの説明図。

【図９】図５〜図８に示される方法による、ＣＤやＤＶ
Ｄ等の精密な成形物品を形成するための、モールドキャ
ビティに溶融樹脂を射出可能とする開ゲートの拡大断面
図。

【図１０】本発明に係る、図１に示されるホットランナ
バルブゲートノズルを用いた、精密ギアを単一キャビテ
ィモールド内で形成する方法の説明図。

【図１１】本発明に係る、図１に示されるホットランナ
バルブゲートノズルを用いた、精密ギアを単一キャビテ
ィモールド内で形成する方法の説明図。

【図１２】バルブゲートステムとその操作機構とを含ん
だ本発明に係るホットランナバルブゲートを有するマル
チキャビティモールド及びホットランナマニフォールド
の部分断面図。

【図１３】図１２に示されるバルブステムの入口開口部
構造の一実施形態の断面図。

【符号の説明】

１０…ホットランナバルブゲート１１…ノズル１２…バルブゲートステム１３…射出ノズル１４…ノズル本体２０…内部メルト管２２…スプリング２４…入口端

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バルブゲート射出ノズルであって、溶融樹脂を成形領域にガイドするバルブステム手段（１
２，１１２，２１２，３１２）を有し、前記バルブステム手段は、前記溶融樹脂を受容するため
のインプット領域と、前記インプット領域に続いて設け
られて前記溶融樹脂を処理するためのセンター領域と、
前記センター領域に続いて設けられてノズルを前記成形
領域に接続するアウトプット領域と、をそれぞれ有し、前記センター領域は、溶融樹脂を複数のストリームへと
分離するための第１のゾーン手段と、前記溶融樹脂を混
合及び均質化するための第２のゾーン手段と、前記複数
のストリームを結合させて実質的に均質な再結合溶融樹
脂を形成して前記アウトプット領域へと送る第３のゾー
ンと、をそれぞれ有し、さらに、ノズル本体部（１４、１１４、２１４、３１
４）を有し、このノズル本体部内に前記バルブステム手
段が配置されることを特徴とするバルブゲート射出ノズ
ル。
【請求項２】前記第２のゾーン手段は、複数の渦状チ
ャンネル（３６、２３６）を有し、前記溶融樹脂は、前
記渦状チャンネルを通じて流れ、前記第二のゾーン手段
は、好ましくは前記複数の渦状チャンネルが前記バルブ
ステム手段の外壁に形成された溶融樹脂出口ポートを備
えており、前記ノズル本体部は、前記外壁とともに、前記溶融樹脂
が前記出口ポートを通じて流れる際に前記溶融樹脂を混
合するための、溶融樹脂混合領域を形成していることを
特徴とする請求項１記載のバルブゲート射出ノズル。
【請求項３】前記ノズル本体部は、前記バルブステム
手段を囲む内壁を有し、前記内壁は、前記バルブステム
手段の外壁から離間して前記混合領域を形成することを
特徴とする請求項２記載のバルブゲート射出ノズル。
【請求項４】前記複数の渦状チャンネルは、バリアフ
ライト（３８）を有し、前記複数の渦状チャンネルのそ
れぞれを流れる前記溶融樹脂の一部は、前記バリヤフラ
イトを越えて流れて、前記複数の渦状チャンネルを流れ
る前記溶融樹脂の複数のストリームが混合され、前記第２のゾーン手段は、好ましくは、前記複数の各渦
状チャンネル内の前記溶融樹脂の前記一部が該渦状チャ
ンネルから前記バリアフライトを越えて流れるように前
記アウトプット領域に向かって先細となっていることを
特徴とする請求項２または３記載のバルブゲート射出ノ
ズル。
【請求項５】前記第１のゾーン手段は、径方向溶融樹
脂スプリッタ（２６）を有し、この径方向溶融樹脂スプ
リッタは、好ましくは、前記溶融樹脂を前記インプット
領域から受けるための複数の入口開口部（３３、３３
３）を有し、前記各入口開口部は、好ましくは、前記複
数の渦状チャンネルの一つにそれぞれ対応し、前記バル
ブステム手段を通じて前記溶融樹脂が送るようになって
いることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の
バルブゲート射出ノズル。
【請求項６】前記第３のゾーン手段は、混合を促進す
るための、前記溶融樹脂の一部を前記第２のゾーン手段
に戻す手段を有し、この手段は、好ましくは、前記第２
のゾーン手段の実質的に端部となる位置に設けられた部
分的なダム部を有することを特徴とする請求項１〜５の
いずれかに記載のバルブゲート射出ノズル。
【請求項７】前記第３のゾーン手段は、前記複数のス
トリームを結合させて実質的に均質な再結合溶融樹脂を
形成して前記アウトプット領域に送るための、前記アウ
トプット領域にまでのびる実質的に先細のセクションを
有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載
のバルブゲート射出ノズル。
【請求項８】前記第１のゾーン手段は、前記溶融樹脂
の前記複数のストリームの形成を開始させるための、そ
れぞれ前記溶融樹脂の一部を受けるための複数の開口部
（３３、３３３）を有し、前記第２のゾーン手段は、複数の渦状チャンネル（３
６、２３６）を有し、前記複数の渦状チャンネルのそれ
ぞれは、前記複数の開口部（１３３、３３３）の一つに
接続されて前記溶融樹脂を受け、これにより、前記溶融
樹脂の均質化に用いられる前記分離されたストリームが
形成され、前記第３のゾーン手段は、実質的に直線のセクションを
有し、該セクションは、前記第２のゾーン手段から前記
アウトプット領域にのび、前記溶融樹脂の前記複数のス
トリームを受けて溶融樹脂を混合するとともに、実質的
に均質な再結合溶融樹脂を形成して前記アウトプット領
域へと送り、前記アウトプット領域は、好ましくは、成形される物品
に、精密に位置決め及び形状付けされた穴を前記成形領
域内に形成するための手段を備え、かつ、前記穴を形成
するための手段は、好ましくは、前記穴を形成するため
に形状付けられたチップ領域を有することを特徴とする
請求項１〜７のいずれかに記載のバルブゲート射出ノズ
ル。
【請求項９】前記第１のゾーン手段は、前記バルブス
テム手段（１２、１１２、２１２、３１２）内に複数の
入口開口部（３３、３３３）を有し、前記複数の入口開
口部は、前記インプット領域と流体的に連通しており、
かつ、前記複数の開口部は、好ましくは、完全に前記バ
ルブステム手段内に画定されていることを特徴とする請
求項１〜８のいずれかに記載のバルブゲート射出ノズ
ル。
【請求項１０】前記ノズル本体部（１４、１１４、２
１４、３１４）は、内面を有し、前記複数の開口部は、
前記バルブステム手段と前記内面との間に画定されてい
ることを特徴とする請求項９記載のバルブゲート射出ノ
ズル。
【請求項１１】溶融樹脂を処理して、その方向性を均
質化し、かつ、実質的に溶融ラインのない物品を成形す
るための射出成形システムであって、溶融樹脂の供給手段と、前記供給手段からの溶融樹脂を受けるための射出ノズル
（１３、１１３、２１３、３１３）と、を有し、前記射出ノズルは、前記溶融樹脂を成形領域へとガイド
するためのバルブステム手段（１２、１１２、２１２、
３１２）を有し、前記バルブステム手段は、前記溶融樹
脂を受容するためのインプット領域と、前記インプット
領域に続いて設けられて溶融樹脂を処理するためのセン
ター領域と、前記センター領域に続いて設けられて前記
ノズルを前記成形領域に接続するアウトプット領域と、
をそれぞれ有し、前記センター領域は、溶融樹脂を複数のストリームへと
分離するための第１のゾーン手段と、前記溶融樹脂を混
合及び均質化するための第２のゾーン手段と、前記複数
のストリームを結合させて実質的に均質な再結合溶融樹
脂を形成して前記アウトプット領域へと送る第３のゾー
ンと、をそれぞれ有し、さらに、ノズル本体部（１４、１１４、２１４、３１
４）を有し、このノズル本体部内に前記バルブステム手
段が配置され、前記バルブステム手段を前記ノズル本体部内で作動させ
るための作動手段を有し、前記成形領域を画定するモールドを有し、このモールド
は、溶融ラインがない物品を形成するように前記ノズル
からの前記溶融樹脂を受けるとともに、前記溶融樹脂が
均質化されていることを特徴とする射出成形システム。
【請求項１２】前記作動手段は、ピストン／シリンダ
機構を有し、更に、好ましくは前記モールドの開閉手段
を有し、かつ、前記ピストン／シリンダ機構は、前記開
閉手段とは独立に設けられていることを特徴とする射出
成形システム。
【請求項１３】前記第２のゾーン手段は、複数の渦状
チャンネル（３６、２３６）を有し、前記溶融樹脂は、
前記複数の渦状チャンネルを通じて流れ、この複数の渦
状チャンネルは、好ましくは、前記バルブステム手段の
外壁に形成された溶融樹脂出口ポートを備えており、前記ノズル本体部は、前記外壁とともに、前記溶融樹脂
が前記出口ポートを通じて流れる際に前記溶融樹脂を混
合するための、溶融樹脂混合領域を形成していることを
特徴とする請求項１１または１２記載の射出成形システ
ム。
【請求項１４】前記ノズル本体部は、前記バルブステ
ム手段を囲む内壁を有し、前記内壁は、前記バルブステ
ム手段の外壁から離間して前記混合領域を形成し、前記
複数の渦状チャンネルは、バリアフライト（３８）を有
し、前記複数の渦状チャンネルのそれぞれを流れる前記
溶融樹脂の一部は、前記バリヤフライトを越えて流れ
て、前記複数の渦状チャンネルを流れる前記溶融樹脂の
複数のストリームが個々に混合され、前記第２のゾーン手段は、好ましくは、前記複数の各渦
状チャンネル内の前記溶融樹脂の前記一部が該渦状チャ
ンネルから前記バリアフライトを越えて流れるように前
記アウトプット領域に向かって先細となっていることを
特徴とする請求項１３記載の射出成形システム。
【請求項１５】前記第１のゾーン手段は、径方向溶融
樹脂スプリッタ（２６）を有し、この径方向溶融樹脂ス
プリッタは、好ましくは、前記溶融樹脂を前記インプッ
ト領域から受けるための複数の入口開口部（３３、３３
３）を有し、前記各入口開口部は、好ましくは、前記複
数の渦状チャンネルの一つにそれぞれ対応し、前記バル
ブステム手段を通じて前記溶融樹脂が送るようになって
いることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれかに記
載の射出成形システム。
【請求項１６】前記第３のゾーン手段は、混合を促進
するための、前記溶融樹脂の一部を前記第２のゾーン手
段に戻す手段を有し、この手段は、好ましくは、前記第
２のゾーン手段の実質的に端部となる位置に設けられた
部分的なダム部を有し、前記第３の手段は、好ましく
は、前記複数のストリームを結合して実質的に均質化さ
れている再結合された溶融樹脂を形成して前記アウトプ
ット領域へと送るための、実質的に先細のセクションを
有することを特徴とする請求項１１〜１５のいずれかに
記載の射出成形システム。
【請求項１７】前記第１のゾーン手段は、前記溶融樹
脂の前記複数のストリームの形成を開始させるための、
それぞれ前記溶融樹脂の一部を受けるための複数の開口
部（３３、３３３）を有し、前記第２のゾーン手段は、複数の渦状チャンネル（３
６、２３６）を有し、前記複数の渦状チャンネルのそれ
ぞれは、前記複数の開口部（１３３、３３３）の一つに
接続されて前記溶融樹脂を受け、これにより、前記溶融
樹脂を均質化するための前記分離されたストリームがそ
れぞれ形成され、前記第３のゾーン手段は、前記第２のゾーン手段から前
記アウトプット領域にのびるセクションを有し、このセ
クションでは、前記複数のストリームを混合して実質的
に均質な再結合溶融樹脂を形成して前記アウトプット領
域へと送り、前記アウトプット領域は、好ましくは、成形される物品
に、精密に位置決め及び形状付けされた穴を形成するた
めの手段を備え、かつ、前記穴を形成するための手段
は、好ましくは、前記穴を形成するために形状付けられ
たチップ領域を有することを特徴とする請求項１１〜１
６のいずれかに記載の射出成形システム。
【請求項１８】前記第１のゾーン手段は、前記バルブ
ステム手段（１２、１１２、２１２、３１２）内に複数
の入口開口部（３３、３３３）を有し、前記入口開口部は、前記インプット領域と流体的に連通
しており、前記複数の開口部は、好ましくは、完全に前記バルブス
テム手段内に画定されており、前記ノズル本体部は、好ましくは、内面を有し、前記入
口開口部は、前記バルブステム手段と前記内面との間に
画定されていることを特徴とする請求項１１〜１７のい
ずれかに記載の射出成形システム。
【請求項１９】前記再結合された溶融樹脂を前記アウ
トプット領域へと方向づけるための第４の手段を有し、
更に、好ましくは、前記溶融樹脂の前記アウトプット領
域へのフローを遮断すうための第５のゾーン手段を有す
ることを特徴とする請求項１１〜１８のいずれかに記載
の射出成形システム。
【請求項２０】溶融樹脂を処理して、溶融樹脂の分子
方向を実質的に均質化するとともに実質的に溶融ライン
のない物品を成形する射出成形方法であって、溶融樹脂を供給するステップと、前記溶融樹脂を複数のストリームへとそれぞれ分離させ
るための分離ステップと、前記複数のストリームのそれぞれを混合して前記溶融樹
脂を均質化させるための混合ステップと、前記均質化された溶融樹脂を成形領域へと方向づけるス
テップと、前記混合ステップで形成された均質化された溶融樹脂か
ら、実質的に溶融ラインのない物品を形成するステップ
と、を有することを特徴とする射出成形方法。
【請求項２１】前記混合ステップは、前記溶融樹脂の
前記複数のストリームを渦状のパターンで運動させるス
テップを更に有し、好ましくは、前記複数のストリームのそれぞれにおける
溶融樹脂の一部を前記渦状のパターンから分離させて、
前記溶融樹脂の前記複数のストリームを前記渦状のパタ
ーンで流すとともに、前記各ストリームを個々に混合す
るステップを更に有することを特徴とする請求項２０記
載の方法。
【請求項２２】前記運動させるステップは、前記個々
のストリームを、バルブステムに渦状に形成されたチャ
ンネルを通じて運動させ、また、前記分離ステップで
は、好ましくは、前記バルブステムは、前記渦状に形成
されたチャンネルへと続く複数の入口開口部のそれぞれ
で前記溶融樹脂の一部を受けることを特徴とする請求項
２１記載の方法。
【請求項２３】前記方向づけるステップに先立って、
前記溶融樹脂の一部のフローを妨害して混合を促進する
ステップを更に有することを特徴とする請求項２０〜２
２のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】前記方向づけるステップは、実質的に
均質な状態である前記溶融樹脂の実質的に乱流のないフ
ローを提供するステップを有することを特徴とする請求
項２０〜２３記載の方法。
【請求項２５】前記分離ステップは、前記溶融樹脂を
複数の入口開口部を有するバルブステムへと移動させる
ステップを有し、前記複数の入口開口部のそれぞれは、
溶融樹脂の一部を受けて、前記溶融樹脂を複数ストリー
ムへと分離させ、前記混合ステップでは、前記バルブステムは、前記分離
されたストリームを前記渦状のパターンで運動させるた
めの複数の渦状チャンネルを有し、前記複数の渦状チャ
ンネルのそれぞれは、前記複数の入口開口部の一つにそ
れぞれ接続されて、前記溶融樹脂を受けて前記溶融樹脂
の均質化に用いられる前記分離されたストリームを形成
し、前記方向づけるステップは、前記分離されたストリーム
からの前記溶融樹脂を、実質的に均質な状態で前記成形
領域へと実質的に直線に方向づけ、前記物品を形成するステップは、好ましくは、成形され
る物品の前記成形領域内に、精密に位置決め及び形状付
けられた穴を形成するステップを含むことを特徴とする
請求項２０〜２４記載の方法。
【請求項２６】前記物品は、コンパクトディスク、デ
ジタルビデオディスク、ギアの少なくとも一つであるこ
とを特徴とする請求項２０〜２５記載の方法。