JP3168447B2 - 射出成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂通路に弁体が設け
られている射出成形用ノズルを使用して、溶融状態の樹
脂を金型のキャビテイにスプルーを介して射出する射出
成形方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機の射出機構は、スクリュウ
式、プリプラ式等があるが、いずれにしてスクリュウ
と、スクリュウシリンダを備えている。そしてスクリュ
ウシリンダの前方には溶融した樹脂を金型のキャビテイ
に射出するための射出成形用ノズルが設けられている。
射出成形用ノズルとしては、ニードルノズル、スライド
ノズル、オープンノズル等が知られている。

【０００３】ニードルノズルは、周知のように、本体内
に溶融樹脂が通る通路が設けられているノズルヘッド
と、この通路を開閉するニードルとから構成されてい
る。ノズルヘッドは、スクリュウシリンダの先端部に取
り付けられ、そしてニードルはスプリングにより通路を
塞ぐ方向へバネで付勢されている。したがって、スクリ
ュウを駆動すると、ホッパから投入された樹脂材料はス
クリュウの回転作用で送られる過程で、外部から加えら
れる熱と、スクリュウの回転による剪断作用、摩擦作用
等により生じる熱とにより溶融する。そしてスクリュウ
を軸方向に駆動すると、樹脂圧によりニードルが後退す
る。したがって、溶融樹脂は樹脂通路を通って金型のキ
ャビテイに射出される。射出が終わると、樹脂圧がなく
なりニードルはスプリングで元の位置に復帰して通路を
閉鎖する。ニードルにより通路が閉鎖されるので、射出
後溶融樹脂がノズルから妄りに流れ出るのが防止され
る。スライドノズルも軸方向に移動するスライドバルブ
を備え、このスライドバルブもスプリングで樹脂通路を
塞ぐ方向にバネで付勢されているので、上記のニードル
ノズルと同様に、射出が終わりノズルを金型から離す
と、スライドバルブはスプリングで元の位置に復帰し、
樹脂通路は閉塞される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、オープ
ンノズルは別にして、一般に射出成形用ノズルには樹脂
通路を開閉するニードルあるいはスライドバルブが設け
られているので、射出を終わった後に樹脂がノズルの先
端部から流れ出るようなことはない。しかしながら、従
来の射出成形用ノズルには、スプリングが例えばノズル
の外周部に設けられているので、射出成形時にノズルの
先端部を金型にタッチする時、あるいは離すときスプリ
ングが邪魔になり、射出操作が煩雑になることがある。
また、スプリングが設けられているので、射出成形用ノ
ズルの構造が複雑になり、コスト高になる欠点もある。
したがって、本発明は、溶融樹脂がノズルの先端部から
妄りに流れ出ることがなく、しかも溶融樹脂の射出操作
が簡単にできる射出成形方法を提供することを目的とし
ている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、樹脂通路を開閉する弁体に牽引棒が設けら
れている射出成形用ノズルを使用して、溶融状態の樹脂
を金型のキャビテイにスプルーを介して射出成形すると
き、射出するときは、樹脂圧力により前記弁体を、前記
牽引棒が前記スプルー内に残るように後退させて前記樹
脂通路を開いて射出し、射出終了後は、金型を開くと
き、前記スプルーに充填された樹脂により前記牽引棒を
介して前記弁体を前記樹脂通路側に引いて該樹脂通路を
閉じて樹脂の流出を防ぐように構成されている。

【０００６】

【作用】例えば、可動金型を固定金型に対して型締めす
る。そうして、射出成形用ノズルを金型にタッチする。
次いで、従来周知のようにして、溶融樹脂を金型のキャ
ビテイに向けてスプルーを介して射出する。弁体は射出
開始による樹脂圧力により後退して樹脂通路が開き、キ
ャビテイに射出される。このとき、牽引棒はスプルー内
に残っている。溶融樹脂は、キャビテイに充填されると
共に、スプルーにも充填される。冷却固化を待って可動
金型を開く。そうすると、スプルーに充填されて固化し
た樹脂で牽引棒が引かれる。牽引棒が引かれるので、弁
体は樹脂通路に当接し、樹脂通路は閉鎖される。これに
より、樹脂の流出が防止される。さらに、成形品が移動
すると、スプルーの樹脂は牽引棒から離れる。成形品を
取り出して成形を終わる。以下同様にして成形品を得
る。

【０００７】

【実施例】本発明は、色々な形で実施できる。例えば、
溶融状態の樹脂が圧送される樹脂通路には弁体が設けら
れ、この弁体には牽引棒が設けられるが、この牽引棒の
形状は色々な形で実施することができる。すなわち牽引
棒は、射出するとき金型の少なくともスプルーまで延在
し、その先端部はスプルーに射出充填される樹脂に埋没
された状態になる。そして金型を開くと、スプルーに充
填された樹脂はスプルーから抜けるが、抜けるときの抵
抗力で弁体が樹脂通路の方に引かれて樹脂通路は閉鎖さ
れるので、引く力を牽引棒の形状を変えて調節すること
ができる。例えば先端に向けて先細のテーパ状にする
と、引き抜くときの抵抗が小さくなり樹脂通路を閉鎖す
る力も小さくなる。これに対しテーパの角度を小さくし
て、引き抜き抵抗力を大きくすることもできる。また牽
引棒の長さを適当に選定して、抜くときの抵抗力を樹脂
との接触面積で調節することもできる。短くすると、射
出充填される樹脂に埋没される長さが短くなるので、こ
のときは牽引棒の表面に凹凸を付けて引き抜き抵抗を大
きくすることができる。牽引棒の径によっても引き抜き
抵抗力を調節するができることは明らかである。以上の
ように牽引棒は色々な形で実施できるが、図には平行な
単なる棒で実施した例のみが示され、形状の異なる牽引
棒を選択的に使用する例は示されていない。

【０００８】また、図には牽引棒が弁体と一体的に形成
された例が示されているが、牽引棒を弁体と別体に形成
し、牽引棒を例えば弁体にネジにより取り付けるように
実施することもできる。このように実施すると、色々な
牽引棒を用意し、射出成形条件、樹脂の種類等に対応で
きる利点が得られる。

【０００９】牽引棒が設けられている弁体は、スクリュ
ウシリンダの先端部あるいはノズルヘッドの内部に軸方
向に移動自在に設けられるが、このとき弁体を支持して
いるバルブハウジングをノズルヘッドの内周部で案内さ
せることもできる。しかしながら、図にはバルブハウジ
ングをスクリュウシリンダの内周部に固定し、軸方向の
移動をバルブハウジングで案内する例が示されている。

【００１０】以下、図面により本発明の実施例を説明す
る。図１には、射出成形用ノズルＮの先端部が金型にタ
ッチしている状態が示されている。本実施例による射出
成形用ノズルＮは、スクリュウシリンダ１の先端部にネ
ジにより取り付けられているノズルヘッド５と、スクリ
ュウシリンダ１の内側先端部に固定されているバルブハ
ウジング１０と、このバルブハウジング１０内に軸方向
に移動自在に設けられているバルブ２０とから概略構成
されている。

【００１１】スクリュウシリンダ１は従来周知の形状を
し、その先端部の内周部は、所定深さに拡径され、段部
２が形成されている。そしてこの段部２にバルブハウジ
ング１０が装着される。スクリュウシリンダ１の先端部
の外周部も所定長さ縮径するように切り落とされ、そし
て切り落とされた外周部にはオネジ３が形成されてい
る。

【００１２】ノズルヘッド５も概略的には従来周知の形
状をしている。すなわちその後方端部は、スクリュウシ
リンダ１の外径と略同じ外径を有し、先端部に向かって
曲線状に絞られている。ノズルヘッド５の後方端の内周
部は、所定長さにわたって拡径され、段部６が形成され
ている。そして拡径された内周壁にスクリュウシリンダ
１のオネジ３に螺合するメネジ７が形成されている。ノ
ズルヘッド５の内径も、先端部に向かって順次絞られ、
そして先端部近傍にテーパ状に縮径した弁座８が形成さ
れている。またノズルヘッド５の先端部の中央部には、
比較的大きな径の樹脂通路９が形成され、この樹脂通路
９は弁座８に連なっている。

【００１３】バルブハウジング１０は、後述するバルブ
２０を支持するもので、概略的には柱状を呈し、その外
周部がスクリュウシリンダ１の先端部の拡径された内周
壁に装着されるようになっている。そして後方への移動
は、スクリュウシリンダ１の段部２で規制される。バル
ブハウジング１０の先端部あるいは樹脂の流れの後流側
には、軸方向に所定深さのシリンダ状の穴１１が形成さ
れ、この穴１１にバルブ２０が移動自在に設けられる。
バルブハウジング１０の上流側には円錐状の樹脂案内凸
部１２が設けられている。なお、バルブハウジング１０
には、複数個の樹脂通過路が軸方向に設けられている
が、図には示されていない。

【００１４】バルブ２０は、筒部２１と、この筒部２１
からテーパ状に縮径されているシート部２２と、このシ
ート部２２の先端部から一対的に延在している細い棒状
の牽引棒２３とから構成されている。バルブ２０の筒部
２１は、所定長さに形成され、バルブハウジング１０の
穴１１に遊嵌し、この穴１１により軸方向に案内され
る。筒部２１の外径はノズルヘッド５の内径より充分小
さく、バルブ２０が後述するように、スクリュウシリン
ダ１の先端部に装着されても樹脂の流れる空間が確保さ
れる。シート２２部は、バルブ２０が図において左方に
移動すると、ノズルヘッド５の弁座８に着座し、樹脂通
路９を閉鎖する。牽引棒２３は、シート２２の先端部か
ら軸方向に充分延在し、図１に示されているように、ノ
ズルヘッド５を金型３０にタッチしたときスプルー３２
に充分達している。その外径は樹脂通路９より小さく、
牽引棒２３が樹脂通路９内に挿通されても樹脂通路９の
内周面と牽引棒２３の外周面との間に樹脂流路は確保さ
れる。

【００１５】金型は、従来周知の構造をし、固定金型３
０にはテーパ状に拡径したスプルー３１が設けられ、固
定金型３０と可動金型３２との間にはランナー３３が形
成されている。なお、図には成形品を成形するキャビテ
イは示されていない。

【００１６】次に、前述した射出成形用ノズルＮと、金
型３０、３２とを使用して射出成形する例について説明
する。スクリュウシリンダ１の先端部の拡径された内周
壁にバルブハウジング１０を装着し、その穴１１にバル
ブ２０の筒部２１を挿入する。そしてノズルヘッド５の
メネジ７をスクリュウシリンダ１のオネジ３に螺合す
る。これにより射出成形用ノズルＮは、図１に示されて
いるように組み立てられる。射出成形用ノズルＮを固定
金型３０にタッチする。タッチすると、バルブ２０の牽
引棒２３の先端部は、スプルー３１内に位置するように
なる。なお、このときバルブ２０のシート部２２は、ノ
ズルヘッド５の弁座８に着座していることもあるし、離
間していることもある。

【００１７】次いで、従来周知の態様でスクリュウを駆
動すると、樹脂材料はスクリュウの回転作用で送られる
過程で、外部から加えられる熱と、スクリュウの回転に
よる剪断作用、摩擦作用等により生じる熱とにより溶融
する。スクリュウを軸方向に駆動して、溶融樹脂を射出
する。そうすると、溶融樹脂はバルブハウジング１０の
樹脂通過路を通って先端部に圧送され、その樹脂圧でバ
ルブ２０は図において右方向に後退する。したがって、
バルブ２０のシート部２２は、ノズルヘッド５の弁座８
から離間し、樹脂通路９は開かれる。溶融樹脂は樹脂通
路９から、スプルー３１、ランナー３３、ゲート等を通
ってキャビテイに射出される。このときスプルー３１に
も充填され、牽引棒２３の周囲にも充填される。

【００１８】冷却固化を待って、可動型３２を開く。そ
うすると、図２に示されているように、ランナー３３と
スプルー３１に充填されて固化した樹脂Ｊも、図におい
て、左方に移動する。そうすると、樹脂Ｊと牽引棒２３
との間には摩擦抵抗があるので、牽引棒２３は、図にお
いて左方に引かれる。そうしてバルブ２０のシート部２
２が、ノズルヘッド５の弁座８に当接する。すなわち樹
脂通路９は閉鎖され、樹脂の流出が防止される。さらに
樹脂Ｊが左方に移動すると、樹脂Ｊと牽引棒２３との間
の摩擦抵抗には限度があるので、樹脂Ｊのみが移動し、
牽引棒２３から離れる。これにより１サイクルの成形を
終わる。以下同様な操作を繰り返して成形する。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、本発明によると、樹脂通
路を開閉する弁体に牽引棒が設けられている射出成形用
ノズルを使用して、溶融状態の樹脂を金型のキャビテイ
にスプルーを介して射出成形するとき、樹脂圧力により
弁体を、牽引棒がスプルー内に残るように後退させて樹
脂通路を開いて射出し、射出終了後は、金型を開くと
き、スプルーに充填された樹脂により牽引棒を介して弁
体を樹脂通路側に引いて樹脂通路を閉じるので、射出後
の樹脂の流出を防ぐことができる。特に本発明による
と、従来のようにスプリング等の手段を借りることな
く、金型を開くと樹脂通路が自動的に閉じるので、樹脂
通路の閉鎖動作が簡単で安価に成形できる効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の射出成形用ノズルの１実施例を金型に
タッチした状態で示す断面図である。

【図２】図１に示す射出成形用ノズルで射出成形した
後、金型を一部開いた状態で射出成形用ノズルと樹脂と
を示す断面図である。

【符号の説明】

１ スクリュウシリンダ ５ ノズルヘッド ８ 弁座 ９ 樹脂通路 ２０ バルブ（弁体） ２２ シート部 ２３ 牽引棒 ３０ 固定金型 ３１ スプルー ３２ 可動金型 Ｊ 樹脂

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂通路（９）を開閉する弁体（２０）
   に牽引棒（２３）が設けられている射出成形用ノズル
   （Ｎ）を使用して、溶融状態の樹脂を金型（３０、３
   ２）のキャビテイにスプルー（３１）を介して射出成形
   するとき、 射出するときは、樹脂圧力により前記弁体（２０）を、
   前記牽引棒（２３）が前記スプルー（３１）内に残るよ
   うに後退させて前記樹脂通路（９）を開いて射出し、 射出終了後は、金型（３２）を開くとき、前記スプルー
   （３１）に充填された樹脂（Ｊ）により前記牽引棒（２
   ３）を介して前記弁体（２０）を前記樹脂通路（９）側
   に引いて該樹脂通路（９）を閉じて樹脂の流出を防ぐ、
   ことを特徴とする射出成形方法。