JPH11300798A - 射出成形装置及び射出成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】樹脂を容易に充填（てん）することができ、成
形品の品質を向上させることができ、射出成形機を小型
化することができるようにする。 【解決手段】固定金型１５と、固定金型１５と接離自在
に配設され、型締め時に固定金型１５との間にキャビテ
ィ空間３６を形成する可動金型３５と、キャビティ空間
３６に前端を臨ませて、かつ、前端をゲート３７と対向
させて進退自在に配設されたゲート押込ピン６１と、ゲ
ート押込ピン６１を、射出工程において後退位置に置
き、射出工程が完了した後、前進させて押込位置に置く
ピン駆動手段とを有する。射出工程において、ゲート押
込ピン６１の前端とゲート３７との間の距離が長くされ
るので、ゲート３７の近傍の厚さが大きくなり、キャビ
ティ空間３６に樹脂を充填する際のゲート３７の近傍に
おける圧損が小さくなる。また、ゲート３７の近傍にお
いて樹脂の圧力が集中しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形装置及び
射出成形方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形機において、射出装置の
射出ノズルから射出された樹脂は、金型装置のスプルー
を通ってランナーに送られた後、該ランナーから分岐さ
せられたサブランナーを通ってゲートに送られ、該ゲー
トを通ってキャビティ空間に充填（てん）されるように
なっている。

【０００３】図２は従来のゲートの近傍の構造を示す第
１の図、図３は従来の型開工程時の成形品の状態を示す
図、図４は従来のゲートの近傍の構造を示す第２の図で
ある。図において、１１１はサブランナー、１１２はゲ
ート、１１３はキャビティ空間である。射出工程におい
て、図示されない射出ノズルから射出された樹脂は、図
示されないスプルーを通って図示されないランナーに送
られた後、該ランナーから分岐させられたサブランナー
１１１を通ってゲート１１２に送られ、該ゲート１１２
を通ってキャビティ空間１１３に充填される。そして、
樹脂の充填が終了すると、保圧工程が開始されてキャビ
ティ空間１１３内の樹脂の圧力が保持され、冷却工程が
開始されてキャビティ空間１１３内の樹脂は冷却され、
固化される。続いて、図示されない型締装置を駆動する
ことによって型開きが行われ、キャビティ空間１１３内
に成形された成形品が取り出される。

【０００４】このとき、型開きに伴って、固化された樹
脂におけるサブランナー部Ｐ１と成形品部Ｐ３とがゲー
ト部Ｐ２において分離させられる。これに伴って、該ゲ
ート部Ｐ２が破断されるが、冷却工程時に樹脂が十分に
冷却されていないと、樹脂の切れが悪くなり、成形品部
Ｐ３側におけるゲート部Ｐ２の先端にゲート残り１１４
が形成される。

【０００５】そして、前記ゲート１１２がピンポイント
ゲート、ホットランナーゲート等である場合、樹脂の切
れが悪くなるので、前記ゲート残り１１４が形成されや
すい。そこで、該ゲート残り１１４の先端が成形品部Ｐ
３の表面より突出しないように、金型装置、成形品等が
設計される。すなわち、図４に示されるように、ゲート
１１２をキャビティ空間１１３内に大きく落とし込み、
ゲート１１２の近傍の厚さδ１をキャビティ空間１１３
の厚さδ２より十分に小さくするようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の射出成形機においては、ゲート１１２がキャビティ
空間１１３内に落とし込まれているので、肉厚が１〔ｍ
ｍ〕以下の成形品を成形しようとすると、ゲート１１２
の近傍の厚さδ１が極めて小さくなり、射出工程におい
てキャビティ空間１１３に樹脂を充填する際のゲート１
１２の近傍における圧損が大きくなってしまう。その結
果、樹脂の充填が困難になる。

【０００７】また、ゲート１２の近傍において樹脂の圧
力が集中するので、成形品にそりが発生し、成形品の品
質が低下してしまう。さらに、充填に必要な樹脂の圧力
が大きくなるので、射出装置の寸法だけでなく、金型装
置及び型締装置の寸法がその分大きくなり、射出成形機
が大型化してしまう。

【０００８】本発明は、前記従来の射出成形機の問題点
を解決して、樹脂を容易に充填することができ、成形品
の品質を向上させることができ、射出成形機を小型化す
ることができる射出成形装置及び射出成形方法を提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の射
出成形装置においては、固定金型と、該固定金型と接離
自在に配設され、型締め時に固定金型との間にキャビテ
ィ空間を形成する可動金型と、前記キャビティ空間に前
端を臨ませて、かつ、該前端をゲートと対向させて進退
自在に配設されたゲート押込ピンと、該ゲート押込ピン
を、射出工程において後退位置に置き、射出工程が完了
した後、前進させて押込位置に置くピン駆動手段とを有
する。

【００１０】本発明の射出成形方法においては、型締装
置を駆動して型閉じ及び型締めを行った後、射出工程に
おいて、ゲートを介して樹脂をキャビティ空間に充填
し、保圧工程において、キャビティ空間内の樹脂の圧力
を保持し、冷却工程において、キャビティ空間内の樹脂
を冷却した後、型締装置を駆動して型開きを行う。そし
て、前記ゲートと対向させて配設されたゲート押込ピン
を、前記射出工程において後退位置に置き、射出工程が
完了した後、前進させて押込位置に置く。

【００１１】本発明の他の射出成形方法においては、さ
らに、前記ゲート押込ピンは保圧工程が開始された後に
前進させられる。本発明の更に他の射出成形方法におい
ては、さらに、前記ゲート押込ピンは冷却工程が開始さ
れた後に前進させられる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の
実施の形態における射出成形装置の概略図、図５は本発
明の実施の形態における駆動シリンダ制御弁を示す図で
ある。図において、１０は固定プラテン、１１は固定側
取付板、１２はランナーストリッパプレート、１３は固
定側型板であり、前記固定側取付板１１及びランナース
トリッパプレート１２の中央にはスプルーブッシュ１７
が配設され、該スプルーブッシュ１７内にスプルー１８
が形成される。そして、前記固定側型板１３内には、前
記スプルー１８と連通させてランナー１９が形成される
とともに、該ランナー１９と連通させてサブランナー２
０が形成される。なお、前記固定側取付板１１、ランナ
ーストリッパプレート１２及び固定側型板１３によって
固定金型１５が構成され、該固定金型１５は前記固定プ
ラテン１０に対して着脱自在に配設される。そして、前
記固定金型１５を固定プラテン１０に取り付けるに当た
り、ロケートリング１６によって固定金型１５の位置決
めが行われる。

【００１３】また、２１は射出装置の加熱シリンダ、２
２は該加熱シリンダ２１の前端に形成された射出ノズル
であり、該射出ノズル２２は、射出装置と共に進退させ
られ、前記スプルーブッシュ１７と接離させられる。前
記加熱シリンダ２１内にはスクリュー２３が回転自在
に、かつ、進退自在に配設される。そして、３０は可動
プラテンであり、該可動プラテン３０は図示されないタ
イバーに沿って進退自在に配設される。また、３１は可
動側取付板、３２はエジェクタスペースブロック、３３
はバックプレート、３４は可動側型板であり、型締め時
に、該可動側型板３４と固定側型板１３とは圧接させら
れ、可動側型板３４と固定側型板１３との間にキャビテ
ィ空間３６が形成される。なお、前記サブランナー２０
とキャビティ空間３６との間には、ゲート３７が形成さ
れる。また、前記可動側取付板３１、エジェクタスペー
スブロック３２、バックプレート３３及び可動側型板３
４によって可動金型３５が構成され、該可動金型３５は
前記可動プラテン３０に対して着脱自在に配設される。
したがって、前記可動金型３５は、固定金型１５と接離
自在に配設され、型締め時に固定金型１５との間にキャ
ビティ空間３６を形成する。

【００１４】そして、前記可動プラテン３０の後方（図
１における左方）に、可動プラテン３０を進退させて型
閉じ、型締め及び型開きを行うための型締装置が配設さ
れる。該型締装置は、型締シリンダ４１、及び該型締シ
リンダ４１を作動させるための図示されない油圧回路か
ら成る。前記型締シリンダ４１は、シリンダ本体４２、
及び該シリンダ本体４２内において摺（しゅう）動自在
に配設されたピストン４３を有し、該ピストン４３によ
って前記シリンダ本体４２内が区画される。前記ピスト
ン４３はヘッド４４及びロッド４５から成り、前記シリ
ンダ本体４２内のヘッド４４側に第１の油室４６が、前
記シリンダ本体４２内のロッド４５側に第２の油室４７
がそれぞれ形成される。

【００１５】そして、前記第１の油室４６に油路Ｌ−１
を介して油圧を供給し、第２の油室４７内の油を油路Ｌ
−２を介してドレーンすると、ピストン４３は前進（図
１における右方に移動）させられ、型閉じ及び型締めを
行うことができる。また、前記第２の油室４７に油路Ｌ
−２を介して油圧を供給し、第１の油室４６内の油を油
路Ｌ−１を介してドレーンすると、ピストン４３は後退
（図１における左方に移動）させられ、型開きを行うこ
とができる。なお、前記第１、第２の油室４６、４７に
は、図示されない型締シリンダ制御弁を介して油圧が供
給される。

【００１６】ところで、型閉じ及び型締めが行われた
後、所定のタイミングで射出工程が開始され、射出ノズ
ル２２から樹脂が射出される。該樹脂は、スプルー１８
を通ってランナー１９に送られ、該ランナー１９からサ
ブランナー２０を通ってゲート３７に送られ、該ゲート
３７を通ってキャビティ空間３６に充填される。前記射
出工程が完了すると、続いて保圧工程が開始され、キャ
ビティ空間３６内の樹脂の圧力が保持され、冷却工程が
開始されて樹脂が冷却され、一定時間後に、可動金型３
５側に図示されない成形品を残した状態で型開きが行わ
れる。このとき、前記成形品が突き落とされる。

【００１７】そのために、前記バックプレート３３及び
可動側型板３４を貫通させ、前端（図１における右端）
をキャビティ空間３６に臨ませてエジェクタピン５１が
配設される。該エジェクタピン５１は、型開きが開始さ
れた後、可動金型３５から突き出され、可動金型３５か
ら成形品を分離させて突き落とす。そして、前記エジェ
クタピン５１の後端（図１における左端）に形成された
ヘッド部ｇは、エジェクタプレート５２、５３によって
挟持され固定される。該エジェクタプレート５２、５３
は、進退自在に支持され、前進するのに伴って前記エジ
ェクタピン５１を前進させる。また、前記エジェクタプ
レート５３の後端にエジェクタロッド５４が当接させら
れる。

【００１８】該エジェクタロッド５４は、図示されない
エジェクタシリンダの油室に選択的に油圧を供給するこ
とによって進退させられる。したがって、前記エジェク
タシリンダを作動させて前記エジェクタプレート５２、
５３を進退させ、エジェクタピン５１を進退させること
ができる。なお、５５は案内ロッドである。また、前記
エジェクタプレート５２、５３、バックプレート３３及
び可動側型板３４を貫通させ、前端をキャビティ空間３
６に臨ませて、かつ、ゲート３７と対向させてゲート押
込ピン６１が配設される。該ゲート押込ピン６１は、最
も後方の後退位置、該後退位置より前方に設定された押
込位置、及び成形品を突き出す突出し位置を採る。

【００１９】そして、前記ゲート押込ピン６１の後端に
形成されたヘッド部ｈは、ゲート押込ピンプレート６
２、６３によって挟持され固定される。該ゲート押込ピ
ンプレート６２、６３は、進退自在に支持され、前進す
るのに伴って前記ゲート押込ピン６１を前進させる。ま
た、前記ゲート押込ピンプレート６３の後端にゲート押
込ロッド６４が当接させられる。なお、６５は前記ゲー
ト押込ピンプレート６３から後方に向けて突出させられ
たロッドである。

【００２０】また、前記ゲート押込ピン６１を進退させ
るためにピン駆動手段が配設され、該ピン駆動手段は、
駆動シリンダ７１、該駆動シリンダ７１を作動させるた
めの図示されない油圧回路、及び該油圧回路を作動させ
る図示されない制御装置から成る。前記駆動シリンダ７
１は、シリンダ本体７２、及び該シリンダ本体７２内に
おいて摺動自在に配設されたピストン７３を有し、該ピ
ストン７３によって前記シリンダ本体７２内が区画され
る。前記ピストン７３はヘッド７４及び前記ゲート押込
ロッド６４から成り、前記シリンダ本体７２内のヘッド
７４側に第１の油室７６が、前記シリンダ本体７２内の
ゲート押込ロッド６４側に第２の油室７７が形成され
る。

【００２１】そして、前記第１の油室７６に油路Ｌ−３
を介して油圧を供給し、第２の油室７７内の油を油路Ｌ
−４を介してドレーンすると、ピストン７３は前進させ
られ、ゲート押込ピンプレート６２、６３を介してゲー
ト押込ピン６１を前進させることができる。また、前記
第２の油室７７に油路Ｌ−４を介して油圧を供給し、第
１の油室７６内の油を油路Ｌ−３を介してドレーンする
と、ピストン７３は後退させられ、ゲート押込ピンプレ
ート６２、６３を介してゲート押込ピン６１を後退させ
ることができる。なお、前記第１、第２の油室７６、７
７には、図５に示される駆動シリンダ制御弁８１を介し
て油圧が供給される。

【００２２】該駆動シリンダ制御弁８１は、油路Ｌ−
５、圧力調整弁８２及び油路Ｌ−６を介して油圧供給源
としての油圧ポンプ８３と、油路Ｌ−７を介して油タン
ク８４と、油路Ｌ−３を介して第１の油室７６と、油路
Ｌ−４を介して第２の油室７７と接続され、ソレノイド
ａ、ｂを選択的に駆動することによって、位置Ａ、位置
Ｂ及び位置Ｎを採る。そして、ソレノイドａを駆動し、
ソレノイドｂを停止させると、前記駆動シリンダ制御弁
８１は位置Ａを採り、油路Ｌ−５、Ｌ−３間、及び油路
Ｌ−４、Ｌ−７間を連通させ、ソレノイドａを停止さ
せ、ソレノイドｂを駆動すると、前記駆動シリンダ制御
弁８１は位置Ｂを採り、油路Ｌ−５、Ｌ−４間、及び油
路Ｌ−３、Ｌ−７間を連通させ、ソレノイドａ、ｂを停
止させると、前記駆動シリンダ制御弁８１は位置Ｎを採
り、油路Ｌ−３、Ｌ−４、Ｌ−５、Ｌ−７は互いに遮断
される。したがって、前記制御装置によって、前記ソレ
ノイドａ、ｂを選択的に駆動すると、ゲート押込ピンプ
レート６２、６３を介してゲート押込ピン６１を進退さ
せたり、停止させたりすることができる。なお、前記油
路Ｌ−５には該油路Ｌ−５内の油圧を測定するための圧
力計８５が配設される。

【００２３】そして、前記エジェクタシリンダを作動さ
せて前記エジェクタプレート５２、５３を進退させるこ
とができ、駆動シリンダ７１を作動させて前記ゲート押
込ピンプレート６２、６３を進退させることができるだ
けの空間が形成されるように、前記エジェクタスペース
ブロック３２の寸法が設定される。本実施の形態におい
て、駆動シリンダ７１は、可動プラテン３０の後方に配
設されているが、可動プラテン３０内に配設することも
できる。また、駆動シリンダ７１に代えてサーボモータ
等の電動機を使用し、ボールねじ等の運動方向変換手段
によって前記電動機の回転運動を直線運動に変換し、該
直線運動を前記ゲート押込ピンプレート６２、６３に伝
達することもできる。

【００２４】次に、前記構成の射出成形装置の作用につ
いて説明する。図６は本発明の実施の形態における射出
成形装置の動作を示す第１の図、図７は本発明の実施の
形態における射出成形装置の動作を示す第２の図であ
る。まず、図示されない射出装置が前進させられるのに
伴って加熱シリンダ２１が前進（図における左方に移
動）させられ、図６に示されるように、射出ノズル２２
がスプルーブッシュ１７に押し付けられる。このとき、
型締シリンダ４１によって型締力が発生させられ、型締
めが行われ、可動側型板３４は固定側型板１３に押し付
けられる。そして、この時点で、ゲート押込ピン６１は
後退位置に置かれている。

【００２５】続いて、射出工程において、前記加熱シリ
ンダ２１内のスクリュー２３が図示されない駆動手段に
よって前進させられ、スクリュー２３の前方に蓄えられ
た樹脂が、射出ノズル２２から射出され、スプルー１８
を通ってランナー１９に送られ、該ランナー１９からサ
ブランナー２０を通ってゲート３７に送られ、該ゲート
３７を通ってキャビティ空間３６に充填される。

【００２６】このとき、前記ゲート押込ピン６１は後退
位置に置かれ、ゲート押込ピン６１の前端（図における
右端）とゲート３７との間の距離が長くされるので、ゲ
ート３７の近傍の厚さが大きくなり、射出工程において
キャビティ空間３６に樹脂を充填する際のゲート３７の
近傍における圧損が小さくなる。したがって、樹脂を容
易に充填することができる。

【００２７】また、ゲート３７の近傍において樹脂の圧
力が集中しないので、図示されない成形品にそりが発生
することがなくなり、成形品の品質を向上させることが
できる。さらに、充填に必要な樹脂の圧力が小さくなる
ので、射出装置の寸法だけでなく、金型装置及び型締装
置の寸法をその分小さくすることができ、射出成形機を
小型化することができる。

【００２８】続いて、射出工程が完了した後、保圧工程
が開始され、キャビティ空間３６内の樹脂の圧力が保持
される。そして、前記保圧工程が開始された後の所定の
タイミングで駆動シリンダ７１が駆動され、図７に示さ
れるように、ゲート押込ピン６１が前進（図における右
方に移動）させられて押込位置に置かれる。その結果、
ゲート押込ピン６１の前端とゲート３７との間の距離が
短くなるので、ゲート３７の近傍の厚さを小さくし、所
定の形状の成形品を成形することができる。

【００２９】次に、冷却工程が開始されて樹脂が固化す
ると、前記型締シリンダ４１が駆動され、可動プラテン
３０及び可動金型３５が後退させられて、型開きが行わ
れる。このとき、図示されないエジェクタシリンダが駆
動され、案内ロッド５５を介してエジェクタプレート５
２（図１）、５３及びエジェクタピン５１が前進させら
れ、成形品が突き出される。また、同時に前記駆動シリ
ンダ７１が駆動され、ゲート押込ピン６１が更に前進さ
せられて突出し位置に置かれ、成形品は突き出される。
このようにして、成形品を金型装置から取り出すこと
ができる。

【００３０】本実施の形態においては、保圧工程が開始
された後に駆動シリンダ７１が駆動され、ゲート３７の
近傍の厚さが小さくされるので、冷却工程においてゲー
ト３７の近傍を急速に冷却することができる。したがっ
て、型開きに伴って、ゲート部Ｐ２（図３参照）の先端
にゲート残りＰ１１４が形成されるのを防止することが
できる。

【００３１】本実施の形態においては、保圧工程が開始
された後の所定のタイミングで前記駆動シリンダ７１が
駆動されるようになっているが、保圧工程が開始された
後、更に冷却工程が開始された後の所定のタイミングで
駆動シリンダ７１を駆動して、前記ゲート押込ピン６１
を前進させて押込位置に置くこともできる。なお、本発
明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明
の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、そ
れらを本発明の範囲から排除するものではない。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、前記のように、射出成
形装置においては、固定金型と、該固定金型と接離自在
に配設され、型締め時に固定金型との間にキャビティ空
間を形成する可動金型と、前記キャビティ空間に前端を
臨ませて、かつ、該前端をゲートと対向させて進退自在
に配設されたゲート押込ピンと、該ゲート押込ピンを、
射出工程において後退位置に置き、射出工程が完了した
後、前進させて押込位置に置くピン駆動手段とを有す
る。

【００３３】この場合、射出工程において、ゲート押込
ピンの前端とゲートとの間の距離が長くされるので、ゲ
ートの近傍の厚さが大きくなり、射出工程においてキャ
ビティ空間に樹脂を充填する際のゲートの近傍における
圧損が小さくなる。したがって、樹脂を容易に充填する
ことができる。また、ゲートの近傍において樹脂の圧力
が集中しないので、成形品にそりが発生することがなく
なり、成形品の品質を向上させることができる。

【００３４】さらに、充填に必要な樹脂の圧力が小さく
なるので、射出装置の寸法だけでなく、金型装置及び型
締装置の寸法をその分小さくすることができ、射出成形
機を小型化することができる。そして、射出工程が完了
した後、ゲート押込ピンの前端とゲートとの間の距離が
短くなるので、ゲートの近傍の厚さを小さくし、所定の
形状の成形品を成形することができる。

【００３５】また、冷却工程においてゲートの近傍を急
速に冷却することができるので、型開きに伴って、ゲー
ト部の先端にゲート残りが形成されるのを防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における射出成形装置の概
略図である。

【図２】従来のゲートの近傍の構造を示す第１の図であ
る。

【図３】従来の型開工程時の成形品の状態を示す図であ
る。

【図４】従来のゲートの近傍の構造を示す第２の図であ
る。

【図５】本発明の実施の形態における駆動シリンダ制御
弁を示す図である。

【図６】本発明の実施の形態における射出成形装置の動
作を示す第１の図である。

【図７】本発明の実施の形態における射出成形装置の動
作を示す第２の図である。

【符号の説明】

１５ 固定金型 ３５ 可動金型 ３６ キャビティ空間 ３７ ゲート ４１ 型締シリンダ ６１ ゲート押込ピン ７１ 駆動シリンダ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）固定金型と、（ｂ）該固定金型と
   接離自在に配設され、型締め時に固定金型との間にキャ
   ビティ空間を形成する可動金型と、（ｃ）前記キャビテ
   ィ空間に前端を臨ませて、かつ、該前端をゲートと対向
   させて進退自在に配設されたゲート押込ピンと、（ｄ）
   該ゲート押込ピンを、射出工程において後退位置に置
   き、射出工程が完了した後、前進させて押込位置に置く
   ピン駆動手段とを有することを特徴とする射出成形装
   置。
2. 【請求項２】 （ａ）型締装置を駆動して型閉じ及び型
   締めを行った後、（ｂ）射出工程において、ゲートを介
   して樹脂をキャビティ空間に充填し、（ｃ）保圧工程に
   おいて、キャビティ空間内の樹脂の圧力を保持し、
   （ｄ）冷却工程において、キャビティ空間内の樹脂を冷
   却した後、（ｅ）型締装置を駆動して型開きを行うとと
   もに、（ｆ）前記ゲートと対向させて配設されたゲート
   押込ピンを、前記射出工程において後退位置に置き、射
   出工程が完了した後、前進させて押込位置に置くことを
   特徴とする射出成形方法。
3. 【請求項３】 前記ゲート押込ピンは保圧工程が開始さ
   れた後に前進させられる請求項２に記載の射出成形方
   法。
4. 【請求項４】 前記ゲート押込ピンは冷却工程が開始さ
   れた後に前進させられる請求項２に記載の射出成形方
   法。