WO2007122741A1

WO2007122741A1 - 射出成形機及び射出移送成形機

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Publication number: WO2007122741A1
Application number: PCT/JP2006/312680
Authority: WO
Inventors: Toshimichi Nishizawa
Original assignee: Toshimichi Nishizawa
Priority date: 2006-04-22
Filing date: 2006-06-20
Publication date: 2007-11-01

Abstract

本射出成形機及び射出移送成形機は、金属ケース1に、射出ポット6と、該ポット6先端に設けられ射出ポット先端通路8Bを介して連結した射出ノズル9と、前記ポット内ヘ可塑化状態にある成形材料を側方から供給する投入口5とを形成するとともに、前記射出ポット6内に摺動可能にプランジャ7を配設した射出成形機及び射出移送成形機であって、前記射出ポット6本体部下端から前記射出ポット先端通路8B間をテーパー角度が10度以上45度以下となるよう構成したことにより、配合材料におけるゴムの流動性を選ぶ必要がなく、又射出成形機の最大射出圧力を最大限に生かしてゴムに最大射出発熱を生ぜしめ、且つゴムの滞留によるスコーチの発生を確実に防止して成形品の品質を向上し、更に生産性を最大限に向上し得る汎用性ある射出成形を可能とした射出成形機及び射出移送成形機の提供する。

Description

明細書射出成形機及び射出移送成形機技術分 ff

この発明は、ゴムの射出成形に適したプリブラ（P r e— p l a = P r e— p l a s t i c i z i n g) 式射出成形機並びに射出移送成形機に関し、殊に射出ノズルの先端から射出される成形材料の温度分布を充分均一になし得る構造に関するものでぁリ、また特願 2 0 0 5 - 1 7 8 6 7 0号の改良に関するものである。背景技術

前記プリブラ式射出成形機としては、例えば第 1 5図に.示すようなものがある。これは金属ケース 1内に、スクリユー 2を備え可塑化計量機能をもつ押出機 3 と、該押出機 3に逆止弁 4をもつ通路 5によリ連結した射出ポット 6 と、該射出ポクト 6内にて摺動するブランジャ 7 と、前記射出ポット 6の本体部下端から先端にかけてのテーパー部（以下射出ポットテーパー部という） 8 Aとその先端の射出通路となる部分（以下射出ポット先端部分という） 8 Bと、該射出ポット先端部分 8 Bの先端に装着した射出ノズル 9 とから構成され、前記金属ケース 1の下端付近を金型 1 0の上ダイプレート 1 1に支持したものである。尚 1 2は、前記上ダイプレート 1 1 とタイパー 1 3によリ連結された下ダイプレートであリ、 1 4は断熱盤、 1 5 は熱盤を示す。

そして、上記射出成形機では、まず、原料ゴムを矢印のように押出機 3に投入して、スクリュー 2によリ第 1 5図の左へ送リつつ可塑化し、このような可塑化ゴムを計量しつつ、逆止弁 4を経て通路 5によリ射出ポット 6内へ送入し、プランジャ 7を可塑化ゴムの投入圧力によリ上昇せしめる。次にプランジャ 7を下降させて、射出ポット 6内の可塑化ゴムを射出ポットテーパー部 8 Aと射出ポット先端部分 8 B、射出ノズル 9を経て前記金型 1 0内に送入し、更にスプルー 1 6、ランナー 1 7、ゲート 1 8を経て金型 1 0内のキヤビティ 1 9 、 2 0に圧入し、加硫するのである。

ところで、ゴム加硫品の生産性を向上し、製品コストを低減するために、前記キヤビティ 1 9 、 2 0に充填された可塑化ゴムの加硫時間を短縮することが有効であることは常識でぁリ、このためキヤビティ 1 9 、 2 0内への充填ゴム温度をできるだけ高く設定することが求められている。

また射出成形において、前記キヤビティ 1 9 、 2 0への充填ゴム温度を瞬時に高くするのに最も効果的な方法としては、前記射出ポット 6内に計量したゴムに射出プランジャー 7によリ射出圧力が加えられ、それによつて射出充填中に発生する射出剪断発熱（以下射出発熱という）によるゴムの自己発熱を利用することが理想的であることも知られている。

更に、前記射出発熱を高くするには、射出プランジャー 7を高圧高速に下降させ、結果的に射出充填中の射出圧力（以下実射出圧力という）を高くする必要があリ、しかもその際、射出ポット 6から金型 1 0内のキヤビティ 1 9 、 2 0までの間のゴム流路を適正な太さに設定し、実射出圧力が高く設定できるようにすることが重要とされている。

しかしながら、第 1 5図の構造をもった従来の射出成形機において、単に射出プランジャー 7を高圧高速に下降させ実射出圧力を高く条件設定するときは、射出充填中のゴムが局部的に異常な射出発熱を生じ、キヤビティ 1 9 、 2 0に射出充填された充填ゴム温度が著しく不均一となリ、スコーチ即ち「加硫反応が開始され、可塑性が失われる初期段階」が生じやすく、スコーチした'ゴムが前記キヤビティ 1 9 、 2 0内に進入して製品不良を招いたリ、スコーチにはならなくとも製品内部の加硫状態が部分的にバラツキ、.不均一となって、製品の品質性能を低下させてしまフ

このため、第 1 5図の構造を備えた従来の射出成形機においては、局部的な異常な射出発熱を低減するために、実射出圧力が低めになるよう射出圧力と射出速度を低めに設定せざるを得ず、従って理想的な射出発熱としてこれを有効に利用することができず、結果的に加硫時間を長引かせ、生産性を向上し得ず、製品コストの上昇を招いていた。

従来の射出成形機における射出時の局部的発熱の原因について、本発明者は特許第 3 5 7 9 1 9. 6号において、第 . 1· 6図に示すノズル A部の元径とその下流の絞り部分との境界部に第 1 7図の如くゴムの滞留、流速低下等が生じ、滞留、速度低下したゴムが流れの中央部における流速の速いゴムと摩擦を生じて局部的な自己発熱を起こし、このためにスコーチゴムが成形品内に混入するという問題が発生することを突き止め、その対策としては、ノズル内に整流子状のコアを配設することでスコーチの発生、混入を防止することを提案している。

また、本発明者は従来の射出成形機の局部的発熱の原因について、特許第 3 5 7 9 1 9 7号において、ノズル A部先端におけるゴムの流速分布とこれによる流動中のゴムの発熱分布（第 1 8図、第 1 9図参照）が原因であることを見い出し、その結果としてノズルから射出されたゴムの温度差が、第 2 0図のように高流速になるほ'ど温度分布が大きくなることを指摘し、この対策として、主にノズル先端部に口ッド状部材をノズル部分とほぼ同軸に設置することで第 2 0図の如き流速分布による温度分布を改善することを提案した。

【特許文献】特許第 3 5 7 9 1 9 6号公報、同第 3 5 7 9 1 9 7号公報しかしながら、ノズル部分でのスコーチの防止や射出発熱温度分布の均一化を、前記の如くノズル內に整流子状のコアや口ッド状部材の取り付けによって対策することは、次の点で汎用性に欠け、射出機の能力を最大限に生かす理想的な射出発熱の利用手段とは言えないことが発明者の最近の研究によリ明らかになつた。

即ち、 a , 整流子状のコアやロッド状部材の設置にょリ急激にノズル内部の流路断面積が減少する結果、流動性の悪い配合材料を使用したときは射出成形が予定通リ実施できぬ場合がぁリ、使用できる配合材料を厳選する必要があること。

b . 射出中に整流子状のコアゃロッド状部材自体がゴムとの摩擦によって高温となリ、このためその射出成形完了後次の射出成形までの間にノズル内の整流子状のコアゃロッド状部材周囲のゴムを加熱加硫させてしまい、次回の射出時その加硫されたゴムがノズルを詰まらせて射出成形できない状態になるおそれがぁリ、この事態を避けようとすれば、整流子状のコアや口ッド状部材自体が過熱しない程度の少量の射出容量の成形品しか適用しないと力、或いは射出充填中の圧力を下げる、射出速度を低めにする等して、結果的に目的のゴムの射出発熱を低く抑える必要があること。

よって、この発明の解決しょうとする主たる課題は、配合材料においてゴムの流動性を選ぶ必要がなく、射出成形機のもつ最大射出圧力を最大限に生かしてゴムに最大射出発熱を生ぜしめ、且つゴムの滞留によるスコーチの発生を確実に防止し、これによつて成形品の品質を向上し、更に生産性を最大限に向上し得る汎用性のある射出成形を実現できる射出成形機及び射出移送成形機を得ることにある。発明の開示

この発明の射出成形機及び射出移送成形機は、金属ケースに、射出ポッ卜と、該ポッ卜先端に設けられ射出ポット先端通路を介して連結した射出ノズルと、前記ポット内へ可塑化状態にある成形材料を側方から供給する投入口とを形成するとともに、前記射出ポッ卜内に摺動可能にプランジャを配設した射出成形機及び射出移送成形機であって、前記射出ポット本体部下端から前記射出ポット先端通路間をテ —パ一角度が 1 0度以上 4 5度以下となるよう.構成したものである。

この発明を得た過程を少しく説明すれば、先ず本発明者はその後研究を鋭意継続した結果、上述した射出ノズルにおけるゴムの滞留及び低流速によるノズル元径絞り開始点でのスコーチの発生傾向並びにノズル先端部での流速分布から生ずるゴムの射出発熱の温度分布の発生傾向が、射出ポット本体部下端から射出ポット先端通路間のテーパー角度を最重要ファクタ一として変化することを突き止めた（第 3 図〜第 7図参照）。

即ち、第 1 6図に示す射出ポット本体部下端から先端部 8 B間におけるテ一パ — 8 Aの角度 0 は、従来一般には 6 0 ° 以上である（第 3図では 6 0 ° ) が、これを第 4図、第 5図のように順次鋭角にして行くと、第 6図、第 7図に示すように、射出発熱ゴム温度差が少なくなつて行くので、テ一パー角度 0 を現状の 6 0 ° から 4 5 ° にするだけで、例えば射出速度が髙速の 3 0 c c / s e cの場合、射出発熱ゴムの温度差は半減以下となり、更に 0 を小さく 3 5 ° 以下にすれば、射出発熱ゴム温度差は 0が 6 0 ° の温度差の概ね 1 / 1 0以下になることが判明した。

但し、前記テ一パ一角度が変わっても、第 1 5図の射出成形機の構造から明らかなように、上ダイプレート 1 1や押出機（可塑化装置） 3の配設状態によって射出ポット本体部下端からノズル 9先端までの距離が決まるので、実際の設計上は第 8図 ~第 1 0図の如くノズル元径部 8 Cが存在し、元径 8 Cとその下流の絞り部分との境界が存在することになるが、前記テーパー角度 0が 6 0 ° 以上の従来の射出成形機で問題となった、この部分でのゴムの滞留ゃゴムスコーチは、 0が 4 5 ° 以下においては発生しないという驚異的事実が発見されたのである。

前記テーパー角度 Θが小さく鋭角の方がなぜ射出発熱ゴム温度分布が均一となり、ノズル元径と絞り開始部境界で発生するノズルスコーチが生じなくなるのかであるが、これは発明者の研究によれば、一般に射出ポット 6内に計量されたゴムはプランジャー 7押し圧（高圧下降）によリ高射出圧力となリ、射出ポット本体部 6 a下端 6 bからノズル 9先端までの間にその流路内の摩擦抵抗によって射出ポット内ゴム圧力が圧力損失を生じ、その圧力損失分が射出剪断発熱となって自己発熱させるのであるが、第 2 1図〜第 2 3図及び第 2 4図に示すようにテーパー角度 0が 6 0 ° 以上では前記テーパー部分 8 Aでは前記圧力損失がほとんど生ぜず、ノズル部分 9に圧力損失が集中してしまい、この結果射出剪断発熱もノズル部分に集中し、ノズル元径と絞リ開始点との境界での摩擦の影響は極めて大きくなリノズルスコーチを起こし、また、ノズル先端部でのゴム温度分布も第 1 9図に示す影響が非常に強くなリ、第 2 0図に示すような射出速度によって大きな射出ゴム温度差を発生するのである。

しかるに、前記テーパー角度 Θ を 4 5 ° 以下と小さくする方向にするときは、第 2 1図〜第 2 3図及び第 2 4図に示すように前記テーパー部分 8 Aでの圧力損失が増大し、テーパー角度 0を 1 0 ° 程度まで小さくすると、そのテーパー部分 8 A では位置的にほぼ均等な圧力損失となって、その結果ゴムの射出発熱もノズル部に集中せずに上記テーパー部分 8 Aにほぼ均等に分散させることができ、ノズルスコーチを生じさせることなく、ノズル部における第 1 9図に示す影響も極めて小さくでき、その結果、射出ゴム温度差を従来の 1 / 1 0以下として均一な射出発熱ゴム温度を得ることができるのである。

尤も、前記テーパー角度 0 を小さく鋭角にしたとき、ノズルから射出される射出発熱ゴム温度は、第 1 1図に示すように射出中の射出ポット 6内の実際にゴムに加えられた圧力（実射出圧力）に正比例するが、発明者の所見によればテーパー角度 0によって射出発熱係数（グラフの傾き）が変わるのである。ここに、射出発熱係数は、実射出圧力 l O M p a当リのゴム射出発熱温度である。その結果を第 1 2図に示すが、これによると、テーパー角度 0が小さくなればなるほど射出発熱係数は低下し、特に 0が 1 0 ° 以下においては著しい低下がある。これは射出ポット内のゴムに加わる実射出圧力がすべてゴムの剪断発熱に変換される訳でなく、ゴムと射出ポットからノズル先端までの流路壁面との摩擦によって壁面（機械側金属面）自体もゴムとの摩擦にょリ加熱され、これがゴム側の得る射出発熱温度から見ると熱ロスとなって射出発熱係数を低下させるのであリ、上記 0を小さくするとゴム射出実圧力の圧力損失区間が長くなって、流路の全長で発熱ロスを生ずるためであることが判明した。（逆にテーパー角度 0が従来の 6 0 ° 以上では、ゴムの射出圧力損失がノズル部分に集中するので発熱ロスもノズル部分でしか起こらず、発熱係数は高くなる。）

これらのことから、射出ポットテーパー角度 0は、使用するゴムの配合によリ決まる流動特性や加硫速度（スコーチし易さ）によリ 1 0 ° 〜 4 5 ° の間で射出発熱温度の均一度合いと射出発熱係数（ゴムの発熱効率）面から最適な角度を選択することが理想的と言える。但し、本発明者がその後更に研究を重ねたところ、上記の理想的角度の選択を効果的あらしめるためには、射出成形機の構造上射出ポットと射出ノズルを繋ぐ射出ポット先端通路が必要欠くべからざるものであることが判明したのである。 - ところで、射出発熱を高くするには、射出プランジャを射出ポット内で高圧高速に下降させ、結果的に射出充填中の射出圧力（以下実射出圧力という）を高くする必要があることは既述したが、この場合の第 1 5図の構造を持った従来の射出成形機における更なる問題点の解決手段として本発明者は、特許第 3 6 8 1 8 4 7号において、本願の図面における第 2 5図の A部の射出ポット本体部下端とテーパー部との境界部におけるゴムの滞留によるスコーチの発生を防止するために、プランジャの射出ポット内での前進移動完了位置にて、プランジャの先端と、これに対向する射出ポットの内壁部分との間隔を 1. 0 ミリメ一トル以下とすることを提案している。

しかしながら、射出完了時のプランジャの先端と、これに対向する射出ポットの内壁部分との間隔を 1 . 0 ミリメートル以下として押し切ることは、第 2 5図の A部の射出ポット本体部下端とテ一パ部との境界部における滞留ゴムが流動しているゴムとの摩擦熱によって連続的な熱量を受けたことによるスコーチまたは加硫反応が進んだ滞留ゴムを射出成形 1回ごとに成形品内に排出させ易い効果はあるものの、 A部のゴム滞留自体を無くすることは出来ておらず、このため摩擦熱によって連続的な熱量を受けたことによるスコーチまたは加硫反応が進んだ滞留ゴムの製品内への混入を根本的に防止することは出来ていないのである。

これに対し、この発明のように射出ポットテーパー角度 0 を 1 0° ~4 5 ° に設定した場合、第 2 6図〜第 2 7図に示すように射出ポット本体下部下端とテーパ —部との境界 A部の角度 Yは、従来は射出ポットテ一パー角度 0が 6 0 ° 以上であつたため結果的に 1 5 0° 以下となっており、このためプランジャの下降中でも A 部にゴム滞留が生じていたのに対し、この発明では前記のように射出ポットテーパ一角度 0を 1 0° ~4 5 ° に設定したことによって、結果的に前記 'A部の角度 Yは 1 5 7. 5° 〜 1 7 5° とより直線に近づき、 A部の內壁面に射出中のゴムが滞留することもなく、スコーチ自体の発生を根本的に抑えられることが発明者の最近の研究により明らかになつたが、これは A部の角度 Yに、例えば曲率半径 2 0 ミリメ一トル以上の大きめの曲面を加工した事例を含めた新知見である。

又、発明者は第 1 5図に示す従来の射出成形機における更なる M魃、即ち第 1 6図の 8 Bの射出ポットと射出ノズルをぐ射出ポット先端通路におけるゴムの潸留によりスコーチが発生することを防止するため、 tOIB特許第 3 6 8 1 8 4 7母,において、前 K先 ¾通路内 aを射ポットの軸縑にする角度を 0. 2。〜 45。·とし、これによつて射出ボット先端通路断面積を射出ノズルに向かって漸減することを提案しているが、ゴムの射出成形機においては、生産完了後の成形機休止時に射出ポット先端通路部分に残留する可塑化ゴム（ブランジャ最下降後も残る残存ゴム）がすべてスコーチすることが多く、この場合射出ノズルを外して前記先端通路部内のスコーチしたゴムを射出の繰り返しによってクリーニングするのが普通であるが、前記特許の提案ではー且詰まると前記射出の繰り返しのみでは解決できず、射出成形機を分解して詰まったゴムを取り出すか、部品を交換せねばならず実用的でない。この問題に関する限り、従来のように射出ポット先端通路が円柱状で通路断面積が漸減されていない方が前記射出の繰り返しによって容易に ¾留スコーチゴムのクリ —ニングが可能となる。

ところで、前述したように、射出ポットテーパー角度 0が変わっても第 1 5図の射出成形機の構造から明らかなように、上ダイプレート 1 1や押出機（可塑化装置） 3の配設状態によって射出ポット本体部下端から射出ノズル 9先端までの距離が決まるので、実際の設計.上は射出ポットと射出ノズルを紫ぐ射出ポット先端通路が存在することになるが、この発明の如く、射出ポットテ一パー角度 0 を 1 0 ° 〜 4 5 ° に設定した場合、第 2 8図〜第 3 0図に示すごとく従来の射出ポットテ一パ —角度 0が 6 0 ° 以上の場合より通路長さ Hが短く設定できること、更に第 6図、第 7図に示すように、射出発熱ゴム温度差を 0 = 6 0 ° の場合より極めて小さく均一にでき、結果的に射出速度を従来の成形条件より 2 ~ 3倍の速さで成形できることから、射出ポット先端通路のゴムの流速もその割合で高速化でき、その通路の壁面流速が射出ノズルに向かい壁面との摩擦抵抗で流速が低下しても、上記のように通路長さ Hが短くなり、流速が高速化できる結果、通路の途中で壁面流速が停止することがないので、射出ポットと射出ノズルを紫ぐ射出ポット先端通路におけるゴムの滞留は生ぜずスコーチの発生を防止できることが判明した。以上の説明から明らかなように、この発明は金属ケースに、射出ポットと、該ポット先端に設けられ射出ポット先端通路を介して連結した射出ノズルと、前記ポット内へ可塑化状態にある成形材料を側方から供給する投入口とを形成するとともに、前記射出ポット内に摺動可能にブランジャを配設した射出成形機及び射出移送成形機であって、前記射出ポット本体部下端から前記射出ポット先端通路間をテーパ一角度が 1 0度以上 4 5度以下となるよう構成したことによって、従来技術の欠点を飛躍的に改善し、ゴム配合材料におけるゴムの流動性や加硫速度に最適な、前記テーパー角度を 1 0 ° ~ 4 5 ° の範囲の中から選択することにより、どのような配合のゴム材料であろうとも射出成形機のもつ最大射出圧力を最大限に生かしてゴムに最適な射出発熱係数での最大射出発熱を生ぜしめ、且つゴムの滞留によるスコ —チの発生を確実に防止し、これによつて成形品の品質を向上し、更に生産性を最大限に向上し得る汎用性のある射出成形を実現できる射出成形機及び射出移送成形機が得られる。

上記効果について補足すると、発明者の過去の発明、特顕 2 0 0 1 — 2 3 7 1 4 8号及び同 2 0 0 4 - 5 5 5 0 2 6号によって、ショット毎に新材料に置き換わるゴム滞留防止構造によって計量ゴム温度を高温化且つ均一化を実現したが、上記発明に、射出ノズルにおける異常な局部発熱のない最適な射出ポット構造による射出発熱の高温化且つ均一化を可能とした本発明を組み合わせて使用することにより、第 1 3図〜第 1 4図に示し以下に説明するような驚異的な品質と生産性を実現できた。

即ち、これまでゴムの射出成形は、品質的には旧来から続いている圧縮成形に劣るとされてきた。象徴的には第 1 4図に示すように、例えば Oリングパッキングの場合、寸法精度は従来の圧縮成形でも圧縮方向の弾性影響で真円度は完全ではなく、また従来の射出成形では、射出発熱の温度分布が大きく部分スコーチを起こし、その結果成形品の熱収縮が部分的にバラツキ、圧縮成形に比べ寸法精度が極めて悪い状態にあつたが、この発明によるときは、高温均一ゴム温度でキヤビティへ短時間充填でき、ゴム弾性影響ゃスコーチもなく、均一な熱収縮となることで、金型の形状をよリ忠実に再現した極めて寸法精度の高い製品が得られる。

また、圧縮成形においては、常温のゴムを高温の金型にセットして圧縮成形する結果、加熱加硫時、キヤビティ内のゴムは伝熱にょリ加熱されながら金型温度にまで昇温され加硫され、このときキヤビティ内でゴムが熱膨張し、その熱膨張分が金型パーティング面（割面）からはみすが、このときキヤビティ内のキヤビティ壁に近いゴムは内部よリ速く加硫開始し、この外周の加硫したゴムを壊しながらはみ出しゴムが流出して成形品パーティングラインの外観や品質が悪いという問題がある。

更に、従来の射出成形においては、ノズル部のスコーチを防止するため、射出発熱を低く設定することから、圧縮成形と同様にキヤビティ充填後の金型からの伝熱昇温による熱膨張でパーテイングラインのはみ出しゴムによる破壊が起こつていた。

この発明の射出成形機によれば、スコーチさせることなく均一な射出発熱ゴム温度で実射出圧力を下げることなく、金型と同等の温度までキヤビティに充填するゴム温度を高く設定でき、その結果、キヤビティ内でのゴムの熱膨張をさせた後でキヤビティ充填となリ、キヤビティ内では熱膨張がほとんどなく、パーテインダラィンを破壊せず、品質の良い製品が得られることになる。

また更に、発明者の過去の発明である特願 2 0 0 3— 1 8 3 6 3 4号の射出移送成形装置とこの発明を組み合わせたときは、製品の取数に制約のない多数個取リ金型の射出成形を 1個取リの品質安定性で超短時間加硫を実現できる。即ち、多数個取リを 1個取リと同様に高品質で高生産性の射出成形を実現できるのみでなく、射出発熱と充填と言う 2つの機能、つまり高速高圧射出と射出発熱後の高温ゴムの充填に区分して成形することにより、流動性が極端に良好となり、その結果、極めてゆるやかに移送充填でき、繊維や薄い金属板状部材をインサートしたような、ゴムとの複合成形品もィンサート部材を変形させることなく成形でき、射出成形可能な範囲を広くできる。

なお、第 1 図はこの発明の射出成形機で、表 1はその生産性を従来機と比較したもの、第 2図はこの発明の射出移送成形機で、表 2はその生産性を従来の射出成形機と比較したものを示したが、いずれも射出ポット先端から射出ノズルに通ずる円筒状の射出ポット先端通路 8 Bを有する構造で、射出ポット本体部下端から射出ノズル先端までの距離を一定としたものであり、表 1、表 2 ともに、ゴムの配合上の加硫速度（ 1 5 5 =0 t c ( 1 0 ) 、 t c ( 9 0 ) に合わせて最適な射出ポット先端テーパー角度を 1 0 ° ~ 4 5 ° の中から選択することで、ゴムの配合にかかわらず大幅な生産性の向上効果が見られる。

上記を更に詳細に述べると、 t c ( 1 0 ) 、 t c ( 9 0 ) の値（時間）は、小ささいほど加硫速度の速い配合、換言すれば、スコーチし易い配合のゴムなので、表 1、表 2の t c ( 1 0 ) が 9 0 s e c の場合は、ポット先端角度 Θは小さい鋭角 (表 1、表 2では） 0 = 1 6 ° として相対的には、ポット先端通路がもっとも短くスコーチし難い構成として、射出発熱率はもつとも小さく注入ゴム温度は低くなるが、ゴム自体の加硫速度が速いので従来機では加硫時間 8分のものが 3分に大幅な短縮が出来るし、又 t c ( 1 0 ) が 1 8 0 s e c の場合は、ボット先端角度 0は、大きく（表 1、表 2では） 0 = 4 5 ° として相対的には、ポット先端通路がもっとも長いがゴム自体はスコーチし難いので射出発熱率はもつとも大きく注入ゴム温度を高くできることで加硫速度の遅いゴムでも同様に、従来機では加硫時間 8分のものが 3分に大幅な短縮が出来る'のである。（尚、ポット先端角度 0が同じなのに射出発熱率が表 1の射出成形機の場合より表 2の射出移送成形機の方が高い理由は、射出移送成形の場合は、普通の射出成形に比して移送ポット 2 6に射出発熱させるのでランナー 1 7を通過する必要がない分ゴム側にとっての発熱ロスが少なく射出発熱率が高くなつているからと考えられる。）図面の簡単な説明

第 1 図はこの発明に係る射出成形機の一実施例の基本的断面略図であり、第 2 図はこの発明に係る射出移送成形機の一実施例の基本的断面略図であり、第 3図は基本性能の比較のために掲示した、 ·テ一パー角度 0 = 6 0 ° の射出ポット及びブランジャの組み合わせを示す略示断面図であり、第 4図は基本性能の比較のために掲示した、テーパー角度 0 = 4 5 ° の射出ポット及びブランジャの組み合わせの一例を示す略示断面図であり、第 5図は基本性能 (^比較のために掲示した、テーパー角度 0 = 1 6 ° の射出ポット及びプランジャの組み合わせの他の一例を示す略示断面図であり、第 6図は射出成形機における射出ポットのテ一パ一角度による射出速度と射出発熱温度差への影響を示す図であり、第 7図は射出成形機における射出速度 3 0 c c / s e c時の射出ポットテーパー角度と射出発熱ゴム温度差との関連を示す図であり、第 8図は基本性能の比較のために掲示した、従来の射出成形機のノズル元径をもつ射出ポット及びブランジャの組み合わせを示す略示断面図であり、第 9図は基本性能の比較のために掲示した、本発明射出成形機のノズル元径をもつ射出ポット及びブランジャの組み合わせの一例を示す略示断面図であり、第 1 0図は基本性能の比較のために掲示した、この発明の射出成形機のノズル元径をもつ射出ポット及びブランジャの組み合わせの他の一例を示す略示断面図であり、第 1 1図は射出圧力と射出発熱との関係を示す図であり、第 1 2図は射出ポットテーパー角度と射出発熱係数との関係を示す図であり、第 1 3図はこの発明によるキヤビティ 1 3 / 1

充填ゴム温度

の成立要件とその成立要素による効果を示す図でぁリ、第 1 4図はこの発明の射出成形による品質効果を他の成形法と比較した図でぁリ、第 1 5図は従来の射出成形機の一実施例の断面略図であリ、第 1 6図は従来の射出成形機の他の一実施例の断面略図でぁリ、第 1 7図はノズルスコーチが付着した状態を示す第 1 6図の A部詳細図であリ、第 1 8図はノズルスコーチが付着していない状態を示す第 1 6図の A 部詳細図でぁリ、第 1 9図は第 1 6図の A部先端の流速分布と温度分布を模式的に示す図であリ、第 2 0図は射出成形機のノズル射出での射出速度と射出ゴム温度差の関連図でぁリ、第 2 1図は基本性能の比較のために掲示した、射出ポット先端通路をもつ射出ポットテーパー角度 6 0 ° の射出成形機用射出ポット及ぴプランジャの組み合わせを示す略示断面図であリ、第 2 2図は基本性能の比較のために掲示した、射出ポット先端通路をもつ射出ポットテ一パー角度 4 5 ° の射出成形機用射出ポット及ぴブランジャの組み合わせを示す略示断面図であリ、第 2 3図は基本性能の比較のために掲示した、射出ポット先端通路をもつ射出ポットテーパー角度 1 0 ° の射出成形機用射出ポット及ぴプランジャの組み合わせを示す略示断面図であリ、第 2 4図は第 2 1図〜第 2 3図に示す射出ポットテーパー角度の異なる 3種の射出成形機用射出ポッ卜及びプランジャの組み合わせにおける、テーパー角度と位置ごとの射出圧力の比較図でぁリ、第 2 5図は射出ポットテーパー角度 6 0 ° の射出成形機用射出ポット及びプランジャの組み合わせにおける、射出ポット本体部下端とテーパー部との境界部 Aにおけるゴムの滞留状況を説明するための略示断面図であリ、第 2 6図は射出ポットテーパー角度 4 5 ° の射出成形機用射出ポット及びブランジャの組み合わせにおける、射出ポット本体部下端とテーパー部との境界部 Aにおけるゴムの滞留状況を説明するための略示断面図であリ、第 2 7図は射出ポットテーパー角度 1 0 ° の射出成形機用射出ポット及ぴプランジャの組み合わせにおける、射出ポット本体部下端とテーパー部との境界部 Aにおけるゴムの滞留状況を説明するための略示断面図であり、第 2 8図は射出ポットテーパー角度 6 0 ° の射出成形機用射出ポット及びブランジャの組み合わせにおける、射出ポット先端通路の壁面流速の変化を説明するための略示断面図であり、第 2 9図は射出ポットテーパ —角度 4 5 ° の射出成形機用射出ポット及びプランジャの組み合わせにおける、射出ポット先 ¾通路の壁面流速の変化を説明するための略示断面図であり、第 3 0図は射出ポットテーパー角度 1 0 ° の射出成形機用射出ポット及びブランジャの組み合わせにおける、射出ポット先端通路の壁面流速の変化を説明するための略示断面図である。発明を実施するための最良の形態

この発明を第 1図、第 2図により説明すると、この発明の射出成形機及び射出移送成形機は、金属ケース 1 に、射出ポット 6 と、該ポット 6先端に設けられ射出ポット先端通路 8 Bを介して連結した射出ノズル 9 と、前記ポット內へ可塑化状態にある成形材料を側方から供給する投入口 5 とを形成するとともに、前記射出ポット 6内に摺動可能にプランジャ 7を配設した射出成形機及び射出移送成形機であつて、前記射出ポット 6本体部下端から前記射出ポット先端通路 8 B間をテーパー角度が 1 0度以上 4 5度以下となるよう構成したものである。

実施例について更に詳細に説明すると、先述した如くゴムの射出成形においては、キヤビティ充填ゴム温度を均一且つ高温に設定することが理想的であるが、そのためには第 1 3図に示すように射出ポット 6内に計量充填する射出ポット内ゴム温度を.均一に高温化する必要があり、本発明者は既に特顔 2 0 0 1 — 2 3 7 1 4 8 号及同 2 0 0 4 - 5 5 5 0 2 6号において、これを実現するための射出成形機の構造を提案しているが、この提案した構造における射出ポット本体部下端から射出ポット先端通路 8 B間のテーパー角度 0 を 3 0。としたものを実施例 1 として第 1図 1 5 1

に示す。

第 1図の射出成形機は、第 1 5図の説明において使用した符号は同一のものを表すものとして説明すると、金属ケース 1 に、射出ポット 6 と、該ポット先端に設けられ射出ポット先端通路 8 Bを介して連結した射出ノズル 9 と、前記ポット 6内へ可塑化状態にある成形材料を側方から供給する投入口 5 とを形成するとともに、前記射出ポット 6内に摺動可能にプランジャ 7を配設した射出成形機及び射出移送成形機であって、前記射出ポット本体部下端から前記射出ポット先端通路 8 B間をテーパー角度が 1 0度以上 4 5度以下となるよう構成したものである。

また、この発明の射出移送成形機は第 2図に示すものでぁリ、これは本発明者が過去に発明した特願 2 0 0 3— 1 8 3 6 3 4号における射出ポット本体部下端から射出ポット先端通路 8 B間のテーパー角度 0 を 3 0 ° としたものを実施例 2 として示す。

第 2図の射出移送成形機について説明すると、この発明の射出移送成形機は、プランジャ 7を内装した射出ポット 6先端の射出ノズル 9を、押え金 2 1に形成したスプル一 2 2に接続し、且つ多数の任意配置のキヤビティ 2 3を形成した型締め機構付製品型 2 4における上型 2 5 と前記押え金 2 1 との間に容積変化する注入ポット 2 6を形成せしめるとともに、該移送注入ポット 2 6 と前記キヤビディ 2 3間を各々ゲート 2 7によリ連結せしめた射出移送成形機において、前記プランジャ 7 の先端 7 ' が嵌入する射出ポット先端テーパー部分 8 Aの角度 0を 0 ° 〜 4 5 ° のテーパー角度としたものである。

第 1図に示すこの発明の射出成形機の実施例及び第 2図に示すこの発明の射出移送成形機の実施例においては、いずれも第 1 5図に示す逆止弁を設けていないが、この発明においてはスクリュウ 2が図示しない作動シリンダにょリ前進させることで、スクリュゥ先端と前記投入口 5を接続させて射出時の押出機 3へのゴムの逆流を防止する機構をもっているからである。（計量時は、スクリュウを後退させてスクリュウ先端と投入口 5に間隔をあけ可塑化ゴムを通過させる。）尚、第 2図において符号 2 8は、移送注入ポットを形成した上型 2 5を単独で開閉方向の作動を可能にするための油圧シリンダーを示す。

第 2図に示す実施例 2について本発明が極めて有効であることをここで更に説明すると、本発明者は過去に発明した特願 2 0 0 3— 1 , 8 3 6 3 4号の中で特願 2 0 0 1 - 2 3 7 1 4 8号の射出機構造を使用すれば射出移送成形装置がょリ有効に作用することを指摘したが、更に本発明おける射出ポット本体部下端から射出ポット先端通路 8 B間のテーパー角度 0 をを 1 0 ° 以上 4 5 ° 以下のとしたものを用いれば次の点で理想的な射出移送成形機が実現出来る。

射出移送成形機は、先に金型移送ポットにゴムを射出発熱させておいて移送ポットに充填し、その後型締め動作で型締め力を掛け、金型移送ポット内のゴムをキャビティに移送充填することで、多数キヤビティを配設した多数個取リ金型においてもランナーでの悪影響を生ずることがなく、短時間加硫を実現し、高品質を維持できる製法を提案しているが、その最も重要な点は、移送ポットへの射出充填と型締め動作による移送ポットからキヤビティへの移送成形をいかに短時間に行うことができるかでぁリ、これら一連の動作に時間が掛かってしまうと、射出〜移送成形途中でゴムが加硫を開始してしまい、キヤビティへの充填終了前に加硫が始まると、成形充填自体が不可能となるカヽ充填できても品質的に極めて不満足製品となってしまう。

しかしながら、第 6図にて示した如く前記テーパー角度 0 を 4 5 ° 以下とするときは、射出速度を高速にしても射出ゴム温度差が非常に小さくできるので、射出中にゴムをスコーチすることなく移送ポットに射出充填でき、更に移送ポットに射出充填したゴム温度が均一なので、キヤビティ間のゴムの流れ性も均一となリキヤビティ間の充填バランスがよく、パラツキのない移送成形が可能になる。 8 この発明においては第 1 2図に示すように、前記テーパー角度 6が小さくなるほど射出発熱係数が低下するが（実際には第 1図の装置の如くノズルから更にスプルー、ランナー、ゲートを通過するため更に低下する）、射出移送成形の場合にはランナー、ゲートを通過せずノズルに接続したスプルーから直接金型移送ポットに射出するため、金型側ゴム流路での射出発熱ロスはほとんど生ずることがなく、同一の射出充填圧力においても通常の射出成形に比べ移送ポット内に発熱したゴム温度は高ぐ得られ、成形品の加硫時間短縮の面で有利である。産業上の利用可能性

この発明はゴムの射出成形及び射出移送成形を対象として案出されたものであるが、更なる研究を加えることによリプラスチックの射出成形及び射出移送成形に適用できる。

表 1

JIS K 6300—2 ダイ加硫試験 A法 (ねじり振動式平板ダイ加硫試験)による。

表 2

： JIS K 6300-2 ダイ加硫試験 A法 (ねじり振動式平板ダイ加硫試験)による。

Claims

2 0 請求の範囲

1 . 金属ケースに、射出ポットと、該ポット先端に設けられ射出ポット先端通路を介して連結した射出ノズルと、前記ポット内へ可塑化状態にある成形材料を側方から供給する投入口とを形成するとともに、前記射出ポット内に摺動可能にプランジャを配設した射出成形機及び射出移送成形機であって、前記射出ポット本体部下端から前記射出ポット先端通路間をテーパー角度が 1 0度以上 4 5度以下となるよう構成したことを特徴とする射出成形機及び射出移送成形機。