JPH03504477A - 射出成形方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 射出成形方法と装置 技術分野 本発明はプラスチック材料の射出成形、特に好ましくは精密製品射出成形の方法 と装置に関する。

背景技術 先行技術によれば、プラスチック材料の射出成形装置はスクリュープランジャ弐 の射出機と成形品が形成される金型キャビティを規定したモールド構成体を含ん で成る。このモールド構成体は成形品用の単一金型、或いは成形品用の主金型と ランナ用のコールドランナモールドから成り得る。コールドランナモールドに代 り、装置は単一金型と射出機の間にマニホールドと組合されたホットランナモー ルドを具備し得る。

ノズル流路はモールド構成体と射出機本体との間に最も単純な単一キャビティの 事例ではノズルによって、或いはホットランナモールド機構とノズルによって形 成される。

このような装置において、従来の射出成形法はニジヨツトサイクル毎にプラスチ ック材料を射出機本体内で加熱する間に可塑化し計量する工程； この熱可望化材料をノズル流路を通して、モールドキャビティに向けて加圧下で 射出する工程； モールド機構が冷却される間にこの熱射出材料を少くとも部分的にモールドキャ ビティ全体の中に加圧下で保持し、それによってキャビティ内に成形品を提供す ると共にこれを冷却する工程；及び モールド構成体が開いた後、モールドキャビティからこの冷却成形品を取り出す 工程を含んで成る。

例えば、上記基本工程を含む射出成形の具体的工程はこ−に添付した表Ｉ或いは 表■に示されている。

成形品の品質に影響する重要なファクターの中で、前記材料保圧工程が最も決定 的に重要なものの１つであると認識されている。もしもこの工程が適切な態様で 実施されないならば、得られた成形品ではシゴートショットによる望ましくない ヒケ及び／或いはオーババッキングによる望ましくないパリが生ずる。

材料保圧工程の時間はモールドキャビティ内で成形品を冷却するに必要な時間に 依存している。

一定の金型冷却能力と一定のモールドキャビティ容積にあっては、肉薄成形品の 方がモールドキャビティからの取出すに充分な冷却をするために要する時間は肉 厚成形品の場合より短い。この関係から、肉厚成形品は、射出工程と可塑計量工 程の各々が肉薄品の場合と同じであるが、材料保圧工程にはより長い時間を要す ることになる。

先行技術によれば、材料保圧工程は、プランジャを具備した射出機を用い、射出 圧の後に、モールドキャビティとノズル流路の組合体の中の射出材料にモールド キャビティに対する外圧保圧をプランジャによって作用させることによって行わ れる。この従来技術では、射出機によって作用させる外圧保圧を無段階圧力より むしろプランジャの所定ストロークでステップする多段階圧力を形成するように 制御する。

これまでに発展した幾つかの理論はあるとはいえ、材料保圧の機能と作用効果が 未だ正確には判明していないが故に、粘弾性の可塑化材料に対し多段階外圧アプ ローチによる材料保圧工程に関し、これを改良する種々の試みがこれまで行われ ている。この従来式アプローチでは、当然のこととして所定ストローク位置で正 確にステップした多段階圧力になるように制御することには深刻な難しさがある 。それは、圧力の隣り合ステップ間の時間が０．０１秒のオーダで非常に短くし かも隣り合う圧力ステップにおけるストローク間の距離が０．１０のオーダで非 常に短いものであり、他方射出機本体のバレル内径がこのような小さなストロー ク差に較べ相対的に非常に大きいからである。このように状況下において、多段 圧力制御は手動操作に依存することは出来ない。それ故に、精密品用の、特にそ の小サイズ品用の最近の射出機は、全て制御パラメータ検出の高価な電子機器と の関連で高価なコンピュータを装備している。これに関連し、この種コンピュー タは可塑化計量工程と射出工程の制御にも使用される。射出工程では、多くの場 合、多段射出スピードに係わる多段階射出法も採用されている。

更に、１シヨツトサイクル中の材料保圧工程が完了した後に限り、次回のショッ トサイクルのための可塑化計量工程が実施されることに注意すべきである。これ は射出機自体の射出プランジャが材料保圧工程に必須的に関与しているからであ る。これは、可塑化計量工程で材料保圧工程の完了からモールド構成体が成形品 の取り出しのために開かれるときまでに要する時間を費すことが許容されること を意味している。

この時間は、ショットサイクル期間中で比較的短い、例えば表■に示すように、 １４．５０秒のショットサイクルにおいて、材料保圧工程に５．０９秒（３５％ ）を要するのに対し、４．６秒（３４％）である。

ショットサイクル時間（１４，５０秒）は可塑化計量時間（４，６秒）、材料保 圧時間（５，０９秒）及びその他の工程（５，４１秒）の和である。

勿論、プラスチック射出成形産業において、より短いショットサイクル時間によ り精密品をより高い生産性で実現することの強い要望がある。この要望は、それ 故に、１方において、成形精密品の品質をなお良好に保ちながら材料保圧期間を 短くすることを強制する。これは、モールド冷却能力の改良だけでなく多段階の 保圧と射出圧及びこれらに関連したビストンストロークのコンピュータ制御を、 改良されたモールド冷却と調和するように一層の高精度を以って改良させるべき 原因となっており、その結果はコンピュータ制御それ自体がコンピュータ設備に 一層高い費用を伴う一段と高尚な或いは複雑なものにならざるを得ない。現時で は、次の言葉は決して誇張ではない。即ち、コンピュータの費用は射出機製造に 要する費用の大きな部分を占め、近年の機械製造が過去に用いられたコンピュー タ無装備で無段階圧と無段階射出スピ−ドに係わる単純操作によって運転される オリジナルの単純射出機の費用に較べ非常に高価なものになった。これは当然に 成形品の製造に要する費用を一層高いものにしてしまう。

他方においては、製造コストを低減するために、ショットサイクル時間の短縮へ の種々の努力がこれまでこの業界で勿論行われている。このような短縮サイクル 時間は可塑化計量工程の時間を従前の環境下で短縮させることになる。しかし、 可塑化計量工程の短縮は増大した動力の供給と共に可塑速度や可塑化性能の増大 を要求し、その結果マシンコストとオペレーシゴンコストの増大をきたすという 深刻な問題に直面するこ七になる。

更に、射出機の増大可塑化能力が、スクリュープランジ中によって高分子材料の 可塑化中にその高樹脂ポリマーのチェノを破断することによるプラスチック材料 損傷の原因となる。

これは成形品の劣化をもたらすことに注目すべきである。

更にまた、増大した可塑化能力は材料の一層高い温度による加熱を要求する。こ れは金型内の成形品の冷却に要する時間を引き延す結果となり、従ってこの高め られた加熱がショットサイクル時間の短縮の試みに反対するように働く。それ故 に、可塑化材料のこの品質低下と高められた加熱の組合せになることから、一層 高性能な射出機の製造コストの増大を無視したとしても、可塑化能力の増大には 限界が生じる。

この状況下において、本発明者は従来の技術におけるプラスチック材料の射出成 形方法と装置の改良と発展はその限界に近づいているか或いは達してしまってい ると認識している。

発明の開示 本発明の目的は射出成形方法と装置を、上述の方向ではな（、射出成形技術が更 に発展出来る、即ち従来技術の限界を越え得ると期待し得る新しい方向において 提供することにある。

本発明のもう１つの目的は、丁度オリジナルの射出機の所謂「−速一圧式」のよ うに射出工程とその後の材料保圧工程の各々につき無段階圧力とそれに依存する 無段階プランジャスピードで以って操業し得る、斯＼る従来式射出機を如何る実 質的コンピュータも装備することなく用いるが、ショットサイクル時間が射出機 の一定可塑化能力において著しく短縮され；且つ射出機の可塑化能力が一定シヨ ツトサイクル時間においては著しく減少しても精密成形品の高品質が、ヒケの発 生をもたらすショートショットやパリの発生をもたらすオーバパックが無いこと の結果として、確保される点で改良された射出成形方法と装置を提供することに ある。

本発明の更にもう１つの目的は、材料保圧の正確な調整を如何るコンピュータも 使用することなく手操作で可能となるように改良された精密成形品の射出成形方 法と装置を提供することにある。

本発明の更にもう１つの目的は、一段と小さい可塑化スクリュープランジ中を有 し、コンビエータの使用に関係なく低価格の単純小規模及び／或いは低可塑化パ ワーの射出機であって、相対的に大きなモールドクランプ力を受ける相対的に大 きな規模のモールド構成体と組合せても、高生産性で高品質の精密成形品の製造 を可能にする斯＼る射出成形方法と装置を提供することにある。

本発明によれば、従来の射出成形方法のための上述の基本工程を含んで成るが、 ノズル流路が射出機本体内部とモールドキャビティの間の連通をそれに沿った途 中で、射出工程の後ではあるが材料保圧工程が実施されている間に、遮断される 斯＼る追加の特徴を備えた射出成形方法が提供される。

この特徴の思想は上述の従来思想とは完全に異なる射出成形技術の新な方向を規 定するものである。この思想は材料保圧工程が射出機によって行われるその直前 の射出との関係からこの射出機に依存しなければならないというこれまでの固有 の思想或いは共通の信念を超越するものである。

本発明によれば、材料保圧工程は：第１に、プランジャを以って全射出材料に第 １の圧力を奏するように作動する射出機自体を用い；しかし第２には、上述のノ ズル流路遮断により分離された射出材料の前部分に第２の圧力を作用させる他の 手段を用いて、実施される。

本発明によれば、可塑化、計量及び射出の従来式１程は従来の単一バレル式或い は双バレル式射出機によって実施され、第１材料保圧準工程は同じ従来式射出機 によって実施される。

本発明の１局面によれば、第１保田は射出材料が全体としてモールド構成体の冷 却される間に収縮するにつれて軸方向に移動する射出プランジャによって奏され る段階的或いは無段階的外静圧であり、第２保圧はモールドキャビティと該細手 段によって規定されたノズル流路の前部分との組合せから成る固定閉空間に詰込 まれた材料前部分によって奏される無段階的内静圧である。

本発明の第２の局面によれば、第１保圧は第１局面のものと同じであるが、第２ 保圧はモールドキャビティと該細手段によって規定されたノズル流路の前部分と から成る閉空間であるが、当該閉空間が該細手段によって段階的に変化させられ るが次の段階変化が生じるまで固定されている斯＼る閉空間に詰込まれた材料前 部分によって奏される段階的内静圧である。

本発明の第３の局面によれば、第１保圧はモールドキャビティと射出プランジ中 によって規定される後端を有する全ノズル流路との組合体を含んで成る固定閉空 間に詰込まれた全射出材料によって奏される内静圧であり、第２保圧は第１局面 のものと同じ内静圧である。

本発明の第４の局面によれば、第１保圧は第１局面のものと同じものであるが、 第２保圧はモールドキャビティと該細手段によって規定されたノズル流路の前部 分との組合体から成る該細手段により容積が変り得る閉空間中の全射出材料に該 細手段によって奏される段階的外圧である。

ニーで云う「外圧」とは外部手段によって材料に奏される圧力を表し、他方「内 圧」とは材料それ自体によって奏される圧力を表す。この外圧を奏す外的手段は 、それによって閉じられしかもその移動により容積の変化する空間に収容された 材料に抗して圧力方向に移動するのに対し、内圧を奏する材料は固定閉空間に収 容されている。従って、外圧は材料温度が加熱や冷却によって変化することに関 係なく一定であるが、内圧は温度変化に従って変化させられる。

好ましくは、射出材料前部分の詰込まれた閉空間は、その容積がモールドキャビ ティのものと実質的に同じとなる程度の容積を有するように設計される。

該細手段は、ノズル流路遮断により分離された射出材料前部分に第２保圧を奏す るために射出機本体内部とモールドキャビティ間の連通をノズル流路のそれに沿 った途中で遮断するように設けられている。好ましくは、該細手段は、本発明の 第１と第３の局面においては、ノズル流路と組合された弁手段を構成することが できる。或いは、この流路遮断兼圧力発生手段は、プランジャを有してノズル流 路に連通しているピストン−シリンダであって、このプランジャが射出材料の前 部分に抗した圧力の下に所定ストロークに亘ってモールドキャビティの方へノズ ル流路上の途中の流路局部を通じて移動して当該ストロークに至って一時的に固 定され、それによって射出機本体内部とモールドキャビティ間の連通をノズル流 路上の途中で遮断し且つ詰込まれた材料を内部に有する当該閉空間を規定する、 斯−るピストン−シリンダを構成してもよい。ピストン−シリンダは直線的円筒 中空延長体を有し、その中にプランジャが滑動可能に適合してこの中空延長体に 沿って移動可能である。ノズル流路はこの直線中空延長体の前部分を形成してい て、プランジャが延長体前部分に侵入したときにノズル流路をこのプランジャに より遮断するようにしている。射出機本体に引き続いており且つ直線中空延長体 前部が後続しているノズル流路のもう１つの部分が直線中空延長体から分岐して 延長している。

上記弁機能ピストン−シリンダ手段は、本発明の第３局面における該細手段とし ても使用される。この場合には、ピストンはステンプバイステンプに前進し、段 階的内圧が詰込み材料によって奏される。

本発明によれば、射出成形方法は、成形品を取出すためにモールド構成体を開く 前、但しノズル流路遮断の維持されている間に、流路前部分を拡張することによ りその部分に残留している熱材料をサックバックする工程を含み、それによって 熱材料を過剰詰込みから解放するようにしている。ノズル流路の拡張は、ピスト ン−シリンダを装備している場合、プランジャの後退によって行われる。弁手段 を装備している場合は、ノズル流路の１セクシヨンが、シリンダ前部と弁手段を 具備した貫通孔を有し、このシリンダ部に勤人可能なピストン後部とによって構 成されている。

成形品に後続したノズル流路に残留する熱材料の前端は金型を冷却することによ り固化される。固化した、即ち冷材料前端は、サックバック工程が完了した後、 但し次回ショットの直前に一時的に与えられる瞬間的な熱によって溶融される。

この瞬間加熱は、過去に本発明者によって発明された手段、即ち所謂「スペアシ ステム」によって行うのが好ましい。サックバック方法や手段はショットサイク ル時間が短く、従って金型冷却時間が短い場合に特に必要である。

これは、冷材料端がノズル前部の内圧に抵抗するだけ充分に固化せずその結果と してサックバンクが圧力を滅し得ないならば、材料が固化の不充分な材料端と共 に漏れ出ることになるからである。

ノズル流路遮断は、冷材料前端が熔ける前に次のショットのためにモールドキャ ビティを射出機本体の内部と連絡せしめるために解除される。定常状態において は、前回のショットサイクルで射出された、その結果としての成形品を除く、全 ノズル流路を含む射出機に残留している熱可塑化材料は、ノズル流路遮断解除に 引き続いて冷材料前端が溶融されるや、全ノズル流路を通じて新な可塑化計量材 料と共にモールドキャビティに向けて射出される。この新計量材料の量は成形品 の量と実質的に等しい。

本発明の第１局面或いは第３局面における弁手段がノズル流路と組合されている 場合には、固定閉空間に規定されているノズル流路前部分はノズル遮断により分 離された前部分である。第１材料保圧準工程の終りにおける射出プランジャによ る第１外圧或いは内圧は、第２材料保圧準工程の始めにおける前記の詰込み材料 による内圧に実質的に等しい。

本発明の第１局面或いは第２局面におけるピストン−シリンダがノズル流路と組 合されている場合には、閉空間中に規定されているノズル流路前部分はノズル流 路遮断によって分離された前部分より所定容量だけ小さい。第１材料外、保圧率 工程の終りにおける射出プランジャによる外圧は第２材料内保圧準工程の始めに おける詰込材料による内圧よりも、この詰込材料になるために前記所定容量だけ 圧縮された材料による圧縮圧の増加分だけ小さい。

ノズル流路はノズルが接続されるスプルー口を有するマニホールドと組合された ホットランナを構成している。モールド構成体は成形製品を提供するための主モ ールドと成形ランナを提供するコールドランナモールドを構成するように設けて もよい。成形製品と成形ランナを併せたその組合体が、モールドキャビティ中の 前記成形品を構成することになる。

本発明者は、前述のノズル流路前部分を、前記細手段との組合で以って容量が固 定されたものと段階的に変化するもののいづれであっても、「材料保圧室」と名 付け、更に本発明の方法と装置を「材料保圧室を組込んだ射出成形システム」と 名付けた。これは従来のアプローチとは異なるこの新しいアプローチを用いた本 発明を特定するための便宜上のものである。

本発明によれば、第２材料保圧準工程の期間は材料保圧工程の期間全体の支配的 部分を占める、好ましくは、ノズル流路遮断は射出するやいなや行う。ノズル流 路全体を通じてモールドキャビティの方へ高スピードで流れる間に材料に与えら れる射出動圧が高レベルから低レベルへステップダウンして本発明の第１と第２ の局面における静保圧に変化するが、この静保圧の全射出材料への作用は、射出 完了後直にノズル流路遮断するや中断される。

第１保圧と射出圧は、無段階圧であるのが好ましいが、勿論これらは必要に応じ て多段階圧であってもよい。

本発明によれば、ノズル流路遮断するや、次のショット、即ち射出のための可塑 化計量工程が射出機によって実行される。従って、可塑化計量工程は、最長限第 １射出直後からモールド構成体が第２の射出のために閉じられる時までの期間に 実質的に等しい相対的に長い期間に亘って相対的に低い速度で以って実施するこ とが可能である。

最長時のこの工程の時間は第１射出から第２射出までのショットサイクル時間に 殆んど等しい。

これは、材料保圧工程が射出機に依存した従来式アプローチを用いた先行技術で は決して得られない本発明の最も有益な特徴の１つである。この有益な特徴は可 塑化計量工程の時間を引き延ばす、例えば表Ｉに示されるように、１４．５９秒 の固定ショットサイクル時間中で３．５秒から８．５秒に延長でき、その効果と して射出機を例えば従来の射出機の約２．１５　（３，５／８．５）の低い可塑 化速度で作動するように設計することが出るし、より小さい動力しか消費しない ずっと小さいサイズの射出機を採用することが出来るし、更にスクリュープラン ジャのＬ／Ｄ比をより太き（することが出来る。更に、一定可塑化速度の射出機 にあっては、ショットサイクル時間が著しく滅する、例えば表Ｉに示すように従 来サイクル時間の約６５％（９，５９／１４．５９）程度にまで減じることが出 来る。

本発明のもう１つの重要な利益は内保圧を、特に第２材料保圧準工程において用 いることによって達成される。この内保圧は、モールドキャビティ全体に保留さ れる材料の温度がモールド構成体の冷却により低下するに従って連続的且つ自動 的に減じられ、それによって冷成形品を形成するものである。

適当な値の初期内圧を選定すると、如何る保圧制御も用いずに局部的ヒケやパリ の無い成形品が得られる。

一般的に、これは、第２準工程が材料保圧工程の支配的部分を占めるが故に、保 圧制御のためのコンピュータを最早や必要としないことを意味している。更に、 第１準工程での保圧制御のためのコンピュータは最早や必要ではない、それは第 １準工程は非常に短いからである、換言すれば本発明が材料保圧工程を実施する のに射出機に実質的に依存していないからである。

上記のことに関連し、本発明は、材料保圧のための内保圧力が取付けた目盛スケ ールに沿ってストロークを変化させる単純な手操作により所望レベルに正確に調 節出来る点でも有益である。これはピストン−シリンダが大きな値のＬ／Ｄ比を 有するように設計されるからである。これとは対照的に、射出機のＬ／Ｄ比は著 しく小さく、望むようには大きくすることは許されず、その結果従来の材料保圧 工程は射出プランジャストロークの位置を正確に検出する電子手段を伴うコンピ ュータを必要としている。

ノズル流路を遮断するや行われる第２材料保圧準工程は、勿論第１準工程が全射 出材料に外静圧を奏する射出プランジ中を具備したピストン−シリンダを有する 射出機によって実施されるのと丁度同じように詰込材料に外静圧を奏するピスト ン−シリンダを用いて実行することも出来る。しかしこれは場合によっては射出 機の場合と同様にコンピュータの使用を要求する。

図面の簡単な説明 第１図と第２図はモールド構成体が組込まれ、材料保圧工程の後半部分を実行す るための弁を構成する手段を具備した本発明に係わる射出成形装置を夫々示し： 第３図はモールド構成体が組込まれ、材料保圧工程の後半部分を実行するための ピストン−シリンダを構成する手段を具備した本発明に係わる射出成形装置を示 し；第４図（ａ）、第４図（ｂ）及び第４図（Ｃ）は、材料射出工程、材料サッ クバック工程及び材料射出工程に引き続いた先行材料保圧率工程が実行されてい る第３図のピストン−シリンダに設けたプランジャの位１を夫々示し；第５図は 第３図のものに対応してはいるが、モールドキャビティ冷却用のガスノズルを具 備しているモールド構成体が組込まれている射出成形装置を示し； 第６図と第７図は、第３図のピストン−シリンダとフローチャート或いは工程チ ャートを組合せて表現して、また第１図の弁手段ともう１つのフローチャートを 組合せて表現して、夫々射出成形方法の時系列を示しており：第８図〜第１２図 は従来装置と本発明装置によって実施される全材料保圧工程で作用する保圧を夫 々示す定性的ダイヤグラムであり； 第１３図と第１４図は本発明に係わる二部式射出装置を夫々示し； 第１５図と第１６図は夫々本発明装置により実施される全材料保圧工程で作用す る保圧の幾つか他のモードを示すもので、第８図〜第１２図に対応した定性的ダ イヤグラムである。

発明を実施するための最良の形態 第１図、第２図、第３図、第４図、第５図、第１３図及び第１４図は本発明に係 わる射出成形装置の三種の実施例を示している。

その射出成形装置はゲートを有する少くとも１つのキャビティ１１を規定した半 金型群１１Ａ　、　ＩＩＢを有するモールド構成体１０を組込んでおり、射出プ ランジャ２１．２３’Ｂを装備したピストン−シリンダの単一バレル式本体を有 する射出機２０゜２０′、及びノズルを含んでいて射出機本体２２の内部とモー ルドキャビティ１１間を連通ずるノズル流路５０．５０’を構成している本体か ら延長した中空延長体３０　、３０’を含んで構成されている。この射出機は本 体２２．２２’Ａ内に本体２２．２２’Ａが加熱されている間にプラスチック材 料を可塑化計量し、そしてこの熱可塑化計量材料をノズル流路５０　、５０’を 通じてモールドキャビティ１１に向けて射出し、そして射出材料の少くとも１部 を全モールドキャビティ１１内に加圧下で保留するために設けられている。半金 型１１Ａ　、　ＩＩＢはモールド構成体１０を冷却する手段１２を具備している 。

本発明によれば、射出機本体５０．２１’Ｂの内部とモールドキャビティ１１の 間の連通をノズル流路５０．５０’上のその途中で遮断し、モールドキャビティ １１とそれに通じたノズル流路５０　、５０’の所定の前部分との組合体の固定 閉空間Ｘにノズル流路遮断により分離された射出材料の所定部分を詰込み状態で 具備せしめ、それによって詰込材料が内圧を奏してそれ自体をモールドキャビテ ィ１１に対して押圧するための手段が設けである。

本発明の第１の具体的装置によれば、この流路遮断兼内圧発生手段はノズル流路 ５０に配設された弁４０を形成している。

第２と第３の具体例では、この手段は夫々ピストン−シリンダ６０と弁４０′を 形成している。

第１図と第２図において、本発明の第１例の成形装置２ｏはモールドキャビティ １１を規定する従来のモールド構成体１ｏを組込んだスクリュープランジャ弐の 従来のバレルタイプ射出機である。マニホールドを組込んだ従来のホントランナ モールド１５、貫通孔を有するブロック３１及び貫通孔を存するサブブロック３ ２がその組合せにおいて射出機本体２２の内部とモールドキャビティ１１を連通 させるノズル流路５０を有するノズル構成体を形成している。主ブロック３Ｉは 射出機２０と共軸のシリンダを形成し、サブブロック３２はこのシリンダの中で 固定前進ストロークだけ移動可能な射出機２０と共軸的に一体化した貫通孔付き ピストンノズルを形成している。このシリンダはバンドヒータ１８を具備してい て、ノズル流路セクションの前部を規定し、このピストンはノズル流路セクショ ンの後部を内部に具備している。サブブロック３２はノズル流路のモールドキャ ビティ１１とマシン本体２２内部の連通を遮断するために弁４０を具備している 。

主ブロック３１とサブブロック３２の組合体は、ノズル流路遮断が維持されてい る間、但し成形品がモールドキャビティ１１から取り出される前に、射出機２０ の後退勤によってノズル流路５０の容積を軸方向に拡張せしめ、その効果として ノズル流路前部分に残留する成形品を除（射出材料の前部をサックバックさせて その加圧詰込み状態から解放する。

ランナモールド１５は、モールド構成体１０がその冷却されている間に射出操作 のために閉じられた時にランナ路の自由先端におけるランナモールドの瞬間的加 熱を行うだめの所謂「スペアシステム」と称する手段１７を具備している。

ランナモールド１５はこれを加熱する加熱カートリンヂのようなもう１つの手段 １６を具備し、これによりランナ路とスプルーの中に残留している射出材料部分 を熱間状態に維持する。

その間、ランチ自由端は第３図と第５図に示す第２例のもののようにモールド冷 却手段によってモールドキャビティ内の成形品と共に冷却される。

第３図、第４図（ａ）〜第４図（Ｃ）及び第５図はモールド構成体を組込んだ本 発明に係わる第２の実施例の射出成形装置を示している。この装置２０は材料保 圧手段を除き第１実施例と同じ構成を有している。加熱手段を有し、ノズル構成 体を形成しているブロック１００はピストン−シリンダ６０を具備している。こ のピストン−シリンダ６０は直線の中空円筒延長体６１を有し、この中にロンド ブランジャ６２が滑動可能に適合し、この中空延長体に沿って移動可能である。

ノズル流路５０はこの直線中空延長体６１の前部６１ａを部分的に形成してい射 出機本体２２に引続き、且つ直線中空延長体前部６１ａが従続するノズル流路５ ０のもう１つの部分５３が分岐して直線中空延長体６１から延長し、それによっ てプランジャ６２が直線中空延長体前部６１ａに侵入したとき、このプランジャ ６２がノズル流路遮断を引き起こすようになっている。ピストン−シリンダ６０ は、更にノズル流路遮断が維持されている間、但し成形品がモールドキャビティ １１から取り出される前に、プランジャ６２を前進ストロークから後退させるよ うに設けていて、その効果としてノズル流路遮断により分離したノズル流路前部 分に残留する成形品を除く射出材料の前部Ａはサックバックされてこの材料前部 が加圧詰込みから解放される。

プランジャ６２は所定値の固定ストロークに亘って更に移動し、それによってノ ズル流路遮断により分離された材料前部Ａがモールドキャビティ１１と固定スト ロークにおいてプランジャ６２により規定された後端を有するノズル流路の前部 分Ｘとの組合体の中に詰込まれる。その結果、材料圧保持はモールドキャビティ に対して材料に無段階の内圧力を付与することにより行われる〔第４図（ａ）］ 。

第５図に示すように、各半金型１１Ａ　、　ＩＩＢにはキャビティ内面にガスノ ズル１３を形成してこのガスノズルから他方の半金型の対面するキャビテイ面に ガスをスプレーする手段を設け、それによってキャビテイ面においてモールド構 成体１ｏの冷却を追加的に行うようにしてもよい。

ホットランナモールド１５を組込んだモールド構成体を組込んだ第１と第２の実 施例装置は夫々第６図と第７図に示すように作動する。即ち、本発明によれば、 材料保圧工程は、第１には射出材料に第１の無段階外圧力を奏する射出機２ｏに よって実行され、第２には弁４０、或いはピストン−シリンダ６゜によってノズ ル流路遮断が起きるや無段階の或いは段階的内圧力を奏する詰込材料によって実 行される。ノズル流路遮断になるや、次のショットサイクルのための可塑化計量 工程（Ｉｔｒ）が実行される。

第６図と第７図において、金型が閉じて型締めされた後、但し射出プランジャ２ １が射出機本体２２内部にサックバックされたノズル流路遮断により分離された 射出材料後部及び新な可塑化計量材料の組合材料と共に後退した直後に、ノズル 流路遮断（ｉ）が解除される、即ちノズル流路３０が解放される。

ノズル流路遮断（１）は射出の後の第１の材料保圧工程（Ｉ）の直後に行われ、 モールド構成体１０が冷成形品の取出しのために開く直前まで続行される。

ノズル流路が遮断するや開始された可塑化計量工程（ＩＩＩ）は最長でノズル流 路遮断の解除されるまで、即ちノズル流路が次回ショットサイクルのために開放 される（１１）まで続行し得る。即ち、可塑化計量操作は最長でショットサイク ル時間（Ｔ）の中で（ｔ、＝Ｔ−ｔｚ）の時間だけ続行出来る。但し、ｔ２は射 出開始時からノズル流路遮断（ｉ）の生じた時点までの可成り短い時間であり、 これは射出に続く射出プランジャ（２１）による第１の材料保圧工程（１）の実 質的により短い時間を含んでいる。

下記の表１と表■は、１シヨツトサイクルで実行される、各々従来の射出装置と 第１例の射出装置（第１図、第２図）を用いた射出成形の作業工程を示している 。これらの装置は、夫々プラスチックＶＨＳハーフケース（単位当り４ケースと ２ケース）を製造するものと同じモールド構成体を組込んでいる。

表■に係わる従来装置は材料のノズルからの漏出を阻止するためのノズルシャフ ト−オフバルブを有しているが、本発明の第１例装置はこの種のノズルシャフト −オフバルブを具備していない。この種の漏れは金型冷却によるノズル流路前端 における材料の固化と材料のサックバックの組合せにより阻止される。表１に係 わる別の従来装置はシャット−オフバルブを有していない。

第２例装置の場合（第３図、第４図）、表■と表Ｈに示す第１例装置のものと同 し作業工程を実行出来る。

表Ｉと表Ｈにおいて、１４．５９秒のショットサイクル時間の次回ショットサイ クルのための本発明に係わる可塑化計量工程（ＩＩＩ）は約８．５秒（表Ｉ）と 約１１秒（表■）で夫々行われるのに対し、従来式可塑化計量工程は約３．５秒 （表Ｉ）と約４．５秒（表■）で夫々行われる。

その結果得られた成形製品はパリもヒケもない高品質を有している。

本発明の上記結果は先行技術のものに較べ驚くべきものである。これは、ノズル 流路遮断するや可塑化材料の内圧を利用し、そして同じく可塑化計量工程を開始 する「材料保圧室射出成形システム」の新しいアイデアに基づいた本発明の非常 に有益な効果である。

射出機は従来の射出機に較べ、サイズが小さくなり、及び／或いは動力が低減さ れ、そして大きく減じた可塑化速度で以って作動する。この効果はコンピュータ 制御なしに達成し得る。

本発明例の射出機は第１外保圧を制御するコンピュータを具備せず、非常に短い 時間だけ無段階の第１外圧力で以って作動する、そしてノズル流路が遮断するや 詰込材料がコンピュータを使用せずに第２の無段階の或いは多段階の内圧力を奏 するように第２の材料保圧工程が実行される。

表■と表■に示すように、従来の射出機はコンピュータを用いて材料保圧工程の 全体に多段階外圧を奏する（表１では二段階圧力及び表■では三段階圧力）。

第１或いは第２の実施例装置では所謂「材料保圧室」　（Ｘ）は弁４０或いはピ ストン−シリンダ６ｏを含む、モールド構成体１０のゲートとノズル流路遮断（ ｉ）の生じる点の間に規定されたＸで示すノズル流路５０によって形成されてい る。

第８図において、従来射出機によって材料保圧の全工程で奏される保圧としての 外圧はモールド構成体が冷却されるに従ってコンピュータによって制御された多 段階状に減少させられる。

本発明によれば、材料保圧工程はノズル流路遮断（ｉ）により第１準工程（１） と第２準工程（ＩＩ）に分けられる。第１準工程（１）は射出機によって実行さ れ、第２準工程は材料保圧室によって実行される。第１準工程（１）では、第１ 外保圧力が第９図、第１Ｏ図及び第１１図に示すようにコンピュータを要しない 無段階の態様で射出プランジャ２１によって奏される。弁４０を具備した保圧室 （Ｘ）（第１図と第２図）の場合、詰込材料によって奏される第２内圧力はモー ルド構成体が冷却されるに従って第９図に示すように、コンピュータを要せずに 無段階の態様で以って第１外圧力から減少する。

ピストン−シリンダ６０を具備した別の保圧室（Ｘ）の場合（第３図と第５図） 、詰込材料によって奏される第２の内保圧は第１０図に示すように初期内圧がピ ストン−シリンダ６０のロッドプランジャ６２の前進動により増大した圧縮圧部 分だけ射出プランジャ２１によって奏される第１外圧より大きいことを除き、第 ９図のように無段階の状態で減少する〔第４図（ａ））、この場合、材料保圧工 程のためにコンピュータは要求されない。

ピストン−シリンダ６０はそのロッドプランジャ６２が段階的に移動するように 作動されるならば、その結果の内圧は第１１図に示すように多段階になる。この 場合、この段階的内圧を制御するために、コンピュータの使用は好ましい。しか し、高尚なコンピュータの必要はない。それは、第３図と第４図に示すように、 プランジ＋６２のＬ／Ｄ比が大きいのでプランジャストロークの調整をメジャー スケール６５を使用して手作業でさえ容易にすることが出来るからである。

第１０図に示すように、第２材料保圧準工程（ＩＩ）での多段階内保圧はモール ド構成体の冷却の間に段階的に１の固定ストロークからもう１つの固定ストロー クへ前進させられるプランジャ６２で以って詰込材料Ａによって奏される。

第１５図に示すように第２材料保圧準工程（ＩＩ）におけるもう１つの多段階内 圧は、モールド構成体の冷却の間、１の固定ストロークからもう１フの固定スト ロークへ段階的に後退するプランジャ６２と共に詰込材料Ａによって奏される。

この場合、ノズル流路遮断まで射出機によって奏される第１保圧は従来の段階的 外圧である。

第１６図に示すように、第２材料保圧準工程（ｎ）における多段階外圧は、射出 プランジャを伴う射出機によって奏される従来の多段陽性保圧と丁度同じように 、モールド構成体の冷却の間プランジャストロークを固定せずに動力が段階的に 減じる態様の斯−る動力の作用を受けるプランジャ６２を伴うピストン−シリン ダ６０によって奏される。

第１６図に示すような段階的外保圧はコンピュータにより好ましく制御され得る が、上述の理由から、即ちピストン−シリンダ６０のプランジャ６２のＬ／Ｄ比 が射出プランジャのＬ／Ｄ比に較べ著しく大きくなるように設計され得るとの理 由からこのコンピュータは高尚なものではない。

第１３図と第１４図は本発明の第３実施例装置を示している。

射出機２０′は、本体前部２２′Ａを有する可塑化機械部２０′Ａと本体後部２ ２′Ｂを有する計量機械部２０’　Ｂに弁４０’により分割されている。計量機 械部２０’Ｂは、第１図と第２図のものに対応する上記弁４０’を伴う第１図、 第２図、第３図及び第４図のものに対応するノズル流路５０′と連通している。

弁４０′はノズル流路５０′と射出機２０′の両方に共通に組込まれており、こ れは互いに直角に延長する二つの貫通孔４０’　Ａ　、　４０’　Ｂを有する回 転可能ロッドであり、計量機械本体部２２′Ｂと可塑化機械本体部２２′Ａの間 の連通を計量が完了したときに遮断するものである。

計量機械部２０′Ｂは計量室２６′Ｂとこの中で延長している射出ロンドブラン ジャ２３′Ｂを有するピストン−シリンダ２７′Ｂを含んで構成されている。射 出ロッドプランジャ２１′Ｂはこれが射出のために前進動した後にその前端にお いて固定ストッパ２４′Ｂに当接する。またこのプランジャ２１′Ｂは、もう１ つ別のピストン−シリンダを有する可塑化機械部２０′Ａに設けた回転可能スク リュープランジャ２１′Ａによって押される可塑化材料と共に後退させられた後 に、プランジャ後端においてもう１つの調節可能スクリューストッパ２５′Ｂに 当接する。調節可能ストッパ２４′Ｂの位置は要求される可塑化材料の計量に従 って調節される。

ブロック３０′　はノズル流路５０′の１セクシヨンを形成し、弁４０′を具備 している。このブロック３０′　とマニホールド１６を組込んだホットランナモ ールド１５が、その組合せにおいてノズル流路５０′の全体を形成し、且つ機械 本体部２２′Ａと２２′Ｂの両者のセクションａとｂを形成している。

この二部式射出機２０′は、第１図と第３図の第１例と第２例の射出機が属する 従来の単一バレル式射出機と較べ改良された正確計量効果を発揮して作動するよ うに設けられている。

この二部式射出機２０′は、第１図或いは第３図のもと対応するモールド構成体 １０と第１図或いは第３図のもに対応するホントランナモールド１５と組合され ており、下記の条件を除き弁４０を具備した単一バレル式射出機２０と同様に第 ６図の作業フローチャートに示すように作動させられる。即ち、この場合、射出 機前進動（ａ）と射出機による詰込材料のサックバック（ｂ）はこの機械操作か ら省かれている。

この装置の場合、対応する材料保圧工程は、第１準工程（Ｉ）と第２準工程（Ｉ Ｉ）に分かれている。第１準工程（１）は射出の後にモールドキャビティ１１及 び固定ストッパ２４′Ｂに当接する射出プランジャ２１′Ｂによって規定された 後端を有する全ノズル流路５０′の組合体によって形成された空間であって、全 射出材料が詰込まれそれによって射出材料がモールドキャビティに対してその材 料に第１の無段階内圧を奏するようにした斯＼る第１の固定閉空間Ｙを以って実 行される（第１２図）。

弁４０′によってノズル流路遮断が行われるや、第２準工程（ＩＩ）は弁４０′ によって規定される空間であって、これに弁４０′によって分断された射出材料 の前部が詰込まれそれによってこの詰込材料がモールドキャビティ１１に対して この材料に第２の無段階内圧を奏すようにした斯−る第２の固定閉空間Ｘを以っ て開始される（第１２図）。

ノズル流路が遮断するや、それと同時に、可塑化計量工程（Ｉｎ）が次のショッ トのために開示される。

ノズル流路遮断（１）の間、弁４０′は孔４０′Ａにおいて閉じ、そして他の孔 ４０′Ｂにおいて開いて計量機械部２０′Ｂを可塑化機械部２０′Ａと連通させ る。このノズル流路遮断（ｉ）はモールド構成体ｌＯが閉じた直線に解除される 。即ちノズル流路３０′が開＜（ｉｉ）。

従って、二部式射出成形機２０′では、第１図と第３図に示す二種の機械２０の ものと同じ利益が得られる。

ノズル流路遮断（ｉ）のときに弁４０′によって規定されるノズル流路５０’の 前部分の容積は、好ましくはモールドキャビティ１１のものと同じに辻るように 設計する。第１図や第４図の機械の場合、弁４０や弁機能ピストン−シリンダ６ ０によってノズル流路遮断のときに規定されるノズル流路５０の前部の容積は、 好ましくはモールドキャビティ１１のものと同じになるように設計する。

第１図の弁４０と第１３図の弁４０′及び第３図の弁機能ピストン−シリンダ６ ０はノズル流路の開度を射出流条件を調整するために特定位置に調節する斯−る 従来のノズル開口調整弁の機能と同じ機能を発揮するように好ましくは改変して もよい。

しかし、本発明の上記弁手段４０　、４０’及び６０は、従来のノズルシャット −オフバルブや従来のニードル弁ノズルのようにノズル流路に残留している材料 に関し、ノズルがモールド構成体から離脱したとき、或いは成形品がモールドキ ャビティから取出されたときにこの材料がノズルから漏出するのを阻止する機能 を発揮するように変更することは出来ない。これは、材料保圧工程それ自体の全 期間の支配的部分から成る第２材料保圧準工程を実施するためにノズル流路が遮 断するや発揮される弁手段４０　、４０’及び６０の機能が、材料保圧工程全体 が実質的に完了するや発揮されるノズルシャット−オフバルブの固有の機能と矛 盾するからである。

要するに、材料保圧によって達成される成形品の外観品質上の効果に関し、本発 明の内圧システム、所謂［材料保圧室システム」は高尚なコンピュータ制御が係 わる従来の外圧システムと実質的に同じかそれより優れている。このことば、材 料保圧室システムが本来的にコンピュータ制御を要求しない事実によって際立た される。更に、本発明は、先行技術と比較して可塑化材料の品質が高まり且つ機 械コストと作業コストの両方が共に著しく減じられるという斯＼る効果を発揮し ながら射出機性能を著しく低減することが許容さるとし）う事実にも拘わらず、 成形生産性が金型冷却能力による限界内で著しく増大するという驚くべき成果を 達成する。

更に、本発明の上記驚くべき効果は、成形品の肉厚が増大するにつれ、高まる。

それはより肉厚な成形品がより長し）材料保圧工程を要求するからである。

時間 非ノズル流路遮断 射出機（こよる第１無段階外圧（丁） ノズル流路遮断 射出機による第１無段階外圧（Ｔ） ノズル流路遮断 ノズル流路遮断 補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の７第１項） 平成２年６月７２日 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 １　特許出願の表示 Ｐ　ＣＴ／Ｊ　Ｐ　８９１０１　Ｃ１５２２発明の名称 射出成形方法と装置 ３　特許出願人 住　所　東京都港区新橋２丁目２番５号丸山ビル名称世紀工業株式会社 ５　補正書の提出年月日 １９９０年３月２７日（受理臼） ６　添付書類の目録 補正書の翻訳文　　　　　　　　　　　　　　　　　　１通請求の範囲 １．射出プランジャを本体内部に具備し且つ本体から延長しているノズル流路を 形成した中空延長体を具備している斯＼る本体を有する射出機にキャビティを規 定したモールド構成体が射出機本体内部とモールドキャビティの間をノズル流路 を介して連通させるように組合されている斯＼る射出機とモールド構成体を用い た射出成形方法であって、毎回のショットサイクルで射出機本体内部で加熱され る間にプラスチック材料を可塑化計量する工程；ノズル流路を通じてモールドキ ャビティに向は加圧下で熱可塑化材料を射出する工程； モールド構成体が冷却される間に射出材料の少くとも１部をモールドキャビティ 全体の中で保圧して、それによりキャビティ内に成形品を提供し且つこれを固化 するための工程：及びモールド構成体が開いた後モールドキャビティから固化成 形品を取出す工程を含んで構成され、射出後であるが該材料保圧工程が実行され ている間に該ノズル流路がその途中で射出機本体の内部とモールドキャビティの 間の連通を遮断され、そして該ノズル流路遮断が行われるやいなや、或いはその 後に該可塑化計量工程が次回ショット或いは次回射出のために射出機によって実 行される、斯＼る射出成形方法において、 該材料保圧工程は、第１には射出プランジャを以って射出材料全体に第１外保圧 を奏するように作動する射出機自体を用いて実行されるが、第２には該ノズル流 路遮断により分離された射出材料の前部に第２内保圧を奏する他の手段を用いて 実行され、当該内保圧がモールドキャビティと当該性手段によって規定されるノ ズル流路の前部との組合体から成る固定閉空間に詰込まれた該材料前部によって それ自体に奏されるようにしたことを特徴とする射出成形方法。

２、該第２内保圧が無段階圧力である、請求の範囲第１項に係わる射出成形方法 。

３、該第２内保圧が段階的圧力であり、該閉空間の容積は段階的に該他生段によ り変化するが、この容積は次の段階変化が生じるまで固定されている、請求の範 囲第１項に係わる射出成形方法。

４、該第１外保圧が無段階圧力である、請求の範囲第２項に係わる射出成形方法 。

５、該第１外圧が段階的圧力である、請求の範囲第２項に係わる射出成形方法。

６、該第１外圧が無段階圧力である、請求の範囲第３項に係わる射出成形方法。

７、該第１外圧が段階的圧力である、請求の範囲第３項に係わる射出成形方法。

８、　該第２材料保圧準工程の期間が該材料保圧工程の期間全体の支配的部分を 含む、請求の範囲第２項〜第７項のいづれか１項に係わる射出成形方法。

９、　該可塑化計量工程が最長限度第１の射出の直後からモールド構成体が第２ の射出のために閉じられる時までの期間であって、第１射出から第２射出までの ショットサイクル期間に殆んど等しい斯−る最長工程時間に実質的に等しい相対 的に長い期間に亘って相対的に低速度で実行さる、請求の範囲第８項に係わる射 出成形方法。

１０、ホントランナモールドが該ノズル流路の１部局部を形成している、請求の 範囲第９項に係わる射出成形方法。

１１、モールド構成体が成形品取出しのために開く前、但し該ノズル流路遮断が 維持されている間に該流路前部に残留する熱材料をその容積の拡張によりサック バックし、それにより熱材料を過剰詰込みから解放するための工程を更に含んで 成る請求の範囲第１０項に係わる射出成形方法。

１２、成形品に後続してノズル流路に残留している熱材料の前端はモールドの冷 却により固化されるが、当該固化或いは冷材料前端を該サックバック工程が完了 した後、但し次回ショットの前に１時的に行う瞬間的加熱によって溶融する、請 求の範囲第７項に係わる射出成形方法。

１３、咳冷材料前端の溶融前に、該ノズル流路遮断を解除してモールドキャビテ ィを次回ショットのために射出機本体の内部と連通させる、請求の範囲第１２項 に係わる射出成形方法。

１４、定常状態において、前回ショットサイクルで射出された、その結果の成形 品を除き、ノズル流路全体を含む射出機中に残留する熱可塑化材料を、該ノズル 流路遮断の解除に後続した該冷材料前端の溶融が生じるやノズル流路全体を通じ て該成形品の量と実質的に等しい量の後続の新に可塑化計量された材料と共にモ ールドキャビティへ向けて射出する、請求の範囲第１３項に係わる射出成形方法 。

１５、ゲートを有する少くとも１個のキャビティを規定した半金型群を有するモ ールド構成体が組込まれ、射出プランジャを内部に具備したピストン−シリンダ の本体及びノズルを含んでいてこの本体から延長して本体内部とモールドキャビ ティの間を連通ずるノズル流路を形成している斯＼る射出機を含んで成り、該射 出機は本体が加熱される間に本体内でプラスチック材料を可塑化計量し、この熱 可塑化材料をノズル流路を通じてモールドキャビティに向けて射出し、そして射 出材料の少くとも１部をモールドキャビティ内で保圧するために配設されており 、該半金型群はモールド構成体を冷却する手段を具備している、斯＼る射出成形 装置において、更に、射出機本体内部とモールドキャビティ間の連通をノズル流 路上の途中で遮断し、且つこのノズル流路遮断により分離された射出材料の所定 部分が詰込まれたモールドキャビティに連通したノズル流路の所定前部とモール ドキャビティとの組合体の固定閉空間を提供し、それによって詰込材料が内圧力 を奏してモールドキャビティに対してそれ自体を押圧する斯＼る手段を含んで構 成されていることを特徴とする射出成形装置。

１６９．該ノズル流路遮断兼内圧発生手段は、もう１つのプランジャを有し、こ の他プランジャを射出材料の前部に対して加圧下で所定ストロークに亘ってモー ルドキャビティに向けてノズル流路上の途中にある１局部を通って移動させるた めにノズル流路と連通しているもう１つのピストンーシリンダを形成しており、 それによって射出機本体内部とモールドキャビティ間の連通をノズル流路上の途 中で遮断し且っ該詰込材料を内部に有する該固定閉空間を規定するようにした、 請求の範囲第１５項に係わる射出成形装置。

１７、前端に該ノズルを有し、射出機と該ピストン−シリンダの両者と一体に成 っている貫通孔付きプロ、りが配設されており、当該ブロックは内部に該ノズル 流路の１局部を形成しているが該ピストン−シリンダは直線円筒中空延長体を有 し、該延長体の中に該他プランジャが滑動可能に適合して該中空延長体に沿って 移動可能になっており、該ノズル流路はその１部に該直線中空延長体の前部分を 形成し、それによって該他プランジャが該直線中空延長体前部分に侵入したとき に当該イ也フ゛ランジャが８亥ノズル流路遮断をもたらすようにした、請求の範 囲第１６項に係わる射出成形装置。

１８、射出機本体に引続き且つ該直線中空延長体が後続するノズル流路のもう１ つの部分が該直線中空延長体から分岐して延長している、請求の範囲第１７項に 係わる射出成形装置。

１９、該ピストン−シリンダは、ノズル流路遮断が維持されている間、但し成形 品がモールドキャビティから取出される前に、該他プランジャを該ストロークか ら後退勤させて、ノズル流路遮断により分浦された該ノズル流路前部に残留する 材料がす／クハノクにより加圧詰込み状態から解放されるようにするために設け られている、請求の範囲第１７項に係わる射出成形装置。

２０、該ピストン−シリンダは該他プランジャを所定ストロ−りにおいて１時的 に固定するように設けられている、請求の範囲第１８項に係わる射出成形装置。

２１、該流路遮断兼内圧発生手段は、該ノズルと弁手段を具備し、該弁手段と該 ノズルの間に形成された該ノズル流路の１セクシヨンを有する少くとも１つの貫 通孔付きブロックを形成しており、当該弁手段は該ノズル流路遮断を行うために 配設されていて、該弁手段が閉しることにより該ノズル流路遮断を生ぜしめ且っ 該弁手段から延長しているノズル流路前部とモールドキャビティの組合体であっ てその中に該詰込材料を有している該固定閉空間を規定するようにした、請求の 範囲第１５項に係わる射出成形装置。

２２、該流路遮断兼内圧発生手段は貫通孔付きブロックと貫通孔付きサブブロッ クを形成し、このブロックの組合せは該ノズル流路セクション、該フ゛ロックに はｇ亥ノズル、５亥サフ゛フ゛ロツクには該弁手段を有していて、該ブロックは 射出機と共軸のシリンダを形成し、該サブブロックは射出機と共軸であって固定 ストロークだけ該シリンダに移入可能である射出機本体と一体に成った貫通孔付 きピストンを形成し、当該ピストンは該ノズル流路の後部を内部に有していて、 ノズル流路遮断が維持されている間、但し成形品がモールドキャビティから取出 される前に、該ブロックと該サブブロックの組合体がノズル流路の容積を射出機 の後退勤によって軸方向に拡張せしめて、該ノズル流路前部に残留している材料 をサンタバンクにより加圧詰込み状態から解放するようにした、請求の範囲第２ １項に係わる射出成形装置。

２３、ホットランナモールドが該ブロックとモールド構成体の間に配設されてス プルーと少くとも１つのランナ路を内部に有しており、それにより該ブロックに 配設されたノズルと該モールド構成体に形成された少くとも１つのモールドゲー トと連通ずるようになっており、該ランナモールドに配設された該スプルーと該 ランナ路とがその組合せにおいて該ブロックに形成されているノズル流路部分に 引続いたノズル流路前部分を形成している、請求の範囲第１７項〜第２２項のい づれか１項に係わる射出成形装置。

２４、該ランナモールドは、モールド構成体が冷却される間に射出のために閉じ た時、ランナ路の少くとも前端においてランナモールドを瞬間的に加熱する手段 を具備している、請求の範囲第２３項に係わる射出成形装置。

２５、各半金型はキャビティ内面にガスノズルを形成して、このガスノズルから 他の半金型の対面するキャビテイ面にガスを噴出し、それＧごよってキャビテイ 面においてモールド構成体を追加的に加熱する手段を具備している、請求の範囲 第２４項に係わる射出成形装置。

２６、該ノズル流路と該ピストン−シリンダの組合体は、分岐点で該ノズル流路 の開度を調節し、その開度において材料がノズル流路を通じて射出されるように するためにも設けである、請求の範囲第１８項に係わる射出成形装置。

２７、該弁手段は、その開度を調節して、その開度において材料がノズル流路を 通って射出されるようにも設けである、請求の範囲第２１項に係わる射出成形装 置。

２８、該射出機は、第１の射出から第２の射出までの期間に相当する期間の１シ ヨツトサイクルにおいて、最長限度第１射出直後の時点から第２射出が係わる次 回ショットサイクルのために閉しる時点までの期間に実質的に相当する期間に亘 って射出のためにプラスチック材料を可塑化計量出来るように設計されている、 請求の範囲第２７項に係わる射出成形装置２９、該モールド構成体は、成形製品 を提供する主金型と成形ランナを提供するコールドランナモールドからなり、該 成形製品と該成形ランナがその組合せにおいて該モールドキャビティ内の該成形 品を特徴する請求の範囲第１５項〜第２２項或いは第２６項〜第２８項のいづれ か１項に係わる射出成形装置３０、該流路遮断兼内圧発生手段によって該ノズル 流路遮断が生じたときに規定される該ノズル流路の前部の容積が該モールドキャ ビティの容積と実質的に等しい、請求の範囲第２３項に係わる射出成形装置。

３１、該流路遮断兼内圧発生手段によって該ノズル流路遮断が発生したときに規 定される該ノズル流路の前部容積が該モールドキャビティの容積と実質的に等し い、請求の範囲第３０項に係わる射出成形装置。

国際調査報告　　　０ｒＴ１．ＩｐＱＱ／ｎｉｎ’＋７

Claims (40)

【特許請求の範囲】
1. １．射出プランジャを本体内部に具備し且つ本体から延長しているノズル流路を 形成した中空延長体を具備している斯ゝる本体を有する射出機にキャビティを規 定したモールド構成体が射出機本体内部とモールドキャビティの間をノズル流路 を介して連通させるように組合されている斯ゝる射出機とモールド構成体を用い た射出成形方法であって、毎回のショットサイクルで射出機本体内部で加熱され る間にプラスチック材料を可塑化計量する工程；ノズル流路を通じてモールドキ ャビティに向け加圧下で熱可塑化材料を射出する工程； モールド構成体が冷却される間に射出材料の少くとも１部をモールドキャビティ 全体の中で保圧して、それによりキャビティ内に成形品を提供し且つこれを固化 するための工程；及びモールド構成体が開いた後モールドキャビティから固化成 形品を取出す工程を含んで構成され、射出後であるが該材料保圧工程が実行され ている間に該ノズル流路がその途中で射出機本体の内部とモールドキャビティの 間の連通を遮断されるようにしたことを特徴とする射出成形方法。
2. ２．該材料保圧工程は、第１には射出プランジャを以って射出材料全体に第１保 圧を奏するように作動する射出機自体を用いて実行されるが、第２には該ノズル 流路遮断により分離された射出材料の前部に第２保圧を奏する他の手段を用いて 実行されるようにした、請求の範囲第１項に係わる射出成形方法。
3. ３．該第１保圧は射出動圧の後に射出プランジャによって奏される外静圧であり 、該第２保圧はモールドキャビティと該他手段によって規定されたノズル流路の 前部との組合体から成る固定閉空間に詰込まれた材料前部によってそれ自体に奏 される無段階内静圧である、請求の範囲第２項に係わる射出成形方法。
4. ４．該第１保圧は射出動圧の後の射出プランジャによって奏される外静圧であり 、該第２保圧はモールドキャビティと該手段によって規定されたノズル流路の前 部との組合体から成る閉空間であって、その容積が該他手段によって段階的に変 化するが次の段階変化が生じるまでは固定されている斯ゝる固定閉空間に詰込ま れた材料前部によってそれ自体に奏される段階的内静圧である、請求の範囲第２ 項に係わる射出成形方法。
5. ５．該第１保圧はモールドキャビティと射出プランジャによって規定された後部 を有するノズル流路全体との組合体から成る固定閉空間に詰込まれた射出材料全 体によって奏される無段階内静圧であり、該第２保圧はモールドキャビティと該 他手段によって規定されたノズル流路の前部との組合体から成る固定閉空間に詰 込まれた材料前部によってそれ自体に奏される無段階内静圧である、請求の範囲 第２項に係わる射出成形方法。
6. ６．該第１保圧は射出プランジャによって奏される外静圧であり、該第２保圧は モールドキャビティと該他手段によって規定されたノズル流路の前部との組合体 から成り該他手段により容積が変化可能な閉空間に詰込まれた射出材料前部に該 他手段によって奏される段階的外静圧である、請求の範囲第２項に係わる射出成 形方法。
7. ７．該第１外保圧か無段階圧力である、請求の範囲第３項に係わる射出成形方法 。
8. ８．該第１外保圧が段階的圧力である、請求の範囲第３項に係わる射出成形方法 。
9. ９．該第１外保圧が無段階圧力である、請求の範囲第４項に係わる射出成形方法 。
10. １０．該第１外圧が段階的圧力である、請求の範囲第４項に係わる射出成形方法 。
11. １１．該第１外圧が無段階圧力である、請求の範囲第６項に係わる射出成形方法 。
12. １２．該第１外圧が段階的圧力である、請求の範囲第６項に係わる射出成形方法 。
13. １３．該第２材料保圧準工程の期間が該材料保圧工程の期間全体の支配的部分を 含む、請求の範囲第２項〜第１２項のいづれか１項に係わる射出成形方法。
14. １４．該ノズル流路遮断が生じるや、該可塑化計量工程が次のショット即ち次の 射出のために射出機によって実行される、請求の範囲第１３項に係わる射出成形 方法。
15. １５．該射出か実行されるや、該ノズル流路遮断が生じる、請求の範囲第１４項 に係わる射出成形方法。
16. １６．該可塑化計量工程が最長限度第１の射出の直後からモールド構成体が第２ の射出のために閉じられる時までの期間であって、第１射出から第２射出までの ショットサイクル期間に殆んど等しい斯ゝる最長工程時間に実質的に等しい相対 的に長い期間に亘って相対的に低速度で実行さる、請求の範囲第１５項に係わる 射出成形方法。
17. １７．ホットランナモールドが該ノズル流路の１前局部を形成している、請求の 範囲第１６項に係わる射出成形方法。
18. １８．該モールド構成体が成形製品を提供するための主金型と成形ランナを提供 するコールドランナモールドを構成しており、該成形製品と該モールドランナが その組合せにおいて該モールドキャビティの中の該成形品を構成している、請求 の範囲第１７項に係わる射出成形方法。
19. １９．モールド構成体が成形品取出しのために開く前、但し該ノズル流路遮断が 維持されている間に該流路前部に残留する熱材料をその容積の拡張によりサック バックし、それにより熱材料を過剰詰込みから解放するための工程を更に含んで 成る請求の範囲第１７項に係わる射出成形方法。
20. ２０．成形品に後続してノズル流路に残留している熱材料の前端はモールドの冷 却により固化されるが、当該固化或いは冷材料前端を該サックバック工程が完了 した後、但し次回ショットの前に１時的に行う瞬間的加熱によって溶融する、請 求の範囲第１４項に係わる射出成形方法。
21. ２１．該冷材料前端の溶融前に、該ノズル流路遮断を解除してモールドキャビテ ィを次回ショットのために射出機本体の内部と連通させる、請求の範囲第２０項 に係わる射出成形方法。
22. ２２．定常状態において、前回ショットサイクルで射出された、その結果の成形 品を除き、ノズル流路全体を含む射出機中に残留する熱可塑化材料を、該ノズル 流路遮断の解除に後続した該冷材料前端の溶融が生じるやノズル流路全体を通じ て該成形品の量と実質的に等しい量の後続の新に可塑化計量された材料と共にモ ールドキャビティへ向けて射出する、請求の範囲第２１項に係わる射出成形方法 。
23. ２３．ゲートを有する少くとも１個のキャビティを規定した半金型群を有するモ ールド構成体が組込まれ、射出プランジャを内部に具備したピストン−シリンダ の本体及びノズルを含んでいてこの本体から延長して本体内部とモールドキャビ ティの間を連通するノズル流路を形成している斯ゝる射出機を含んで成り、該射 出機は本体が加熱される間に本体内でプラスチック材料を可塑化計量し、この熱 可塑化材料をノズル流路を通じてモールドキャビティに向けて射出し、そして射 出材料の少くとも１部をモールドキャビティ内で保圧するために配設されており 、該半金型群はモールド構成体を冷却する手段を具備している、斯ゝる射出成形 装置において、更に、射出機本体内部とモールドキャビティ間の連通をノズル流 路上の途中で遮断し、且つこのノズル流路遮断により分離された射出材料の所定 部分が詰込まれたモールドキャビティに連通したノズル流路の所定前部とモール ドキャビティとの組合体の固定閉空間を提供し、それによって詰込材料が内圧力 を奏してモールドキャビティに対してそれ自体を押圧する斯ゝる手段を含んで構 成されていることを特徴とする射出成形装置。
24. ２４．該ノズル流路遮断兼内圧発生手段は、もう１つのプランジャを有し、当該 他プランジャを射出材料の前部に対して加圧下で所定ストロークに亘ってモール ドキャビティに向けてノズル流路上の途中にある１局部を通って移動させるため にノズル流路と連通しているもう１つのピストン−シリンダを形成しており、そ れによって射出機本体内部とモールドキャビティ間の連通をノズル流路上の途中 で遮断し且つ該詰込材料を内部に有する該固定閉空間を規定するようにした、請 求の範囲第２３項に係わる射出成形装置。
25. ２５．前端に該ノズルを有し、射出機と該ピストン−シリンダの両者と一体に成 っている貫通孔付きブロックが配設されており、当該ブロックは内部に該ノズル 流路の１局部を形成しているが該ピストン−シリンダは直線円筒中空延長体を有 し、該延長体の中に該他プランジャが滑動可能に適合して該中空延長体に沿って 移動可能になっており、該ノズル流路はその１部に該直線中空延長体の前部分を 形成し、それによって該他プランジャが該直線中空延長体前部分に侵入したとき に当該他プランジャが該ノズル流路遮断をもたらすようにした、請求の範囲第２ ４項に係わる射出成形装置。
26. ２６．射出機本体に引続き且つ該直線中空延長体が後続するノズル流路のもう１ つの部分が該直線中空延長体から分岐して延長している、請求の範囲第２４項に 係わる射出成形装置。
27. ２７．該ピストン−シリンダは、ノズル流路遮断が維持されている間、但し成形 品がモールドキャビティから取出される前に、該他プランジャを該ストロークか ら後退動させて、ノズル流路遮断により分離された該ノズル流路前部に残留する 材料がサックバックにより加圧詰込み状態から解放されるようにするために設け られている、請求の範囲第２４項に係わる射出成形装置。
28. ２８．該ピストン−シリンダは該他プランジャを所定ストロークにおいて１時的 に固定するように設けられている、請求の範囲第２６項に係わる射出成形装置。
29. ２９．該流路遮断兼内圧発生手段は、該ノズルと弁手段を具備し、該弁手段と該 ノズルの間に形成された該ノズル流路の１セクションを有する少くとも１つの貫 通孔付きブロックを形成しており、当該弁手段は該ノズル流路遮断を行うために 配設されていて、該弁手段が閉じることにより該ノズル流路遮断を生ぜしめ且つ 該弁手段から延長しているノズル流路前部とモールドキャビティの組合体であっ てその中に該詰込材料を有している該固定閉空間を規定するようにした、請求の 範囲第２３項に係わる射出成形装置。
30. ３０．該流路遮断兼内圧発生手段は貫通孔付きブロックと貫通孔付きサブブロッ クを形成し、このブロックの組合せは該ノズル流路セクション、該ブロックには 該ノズル、該サブプロックには該弁手段を有していて、該ブロックは射出機と共 軸のシリンダを形成し、該サブブロックは射出機と共軸であって固定ストローク だけ該シリンダに移入可能である射出機本体と一体に成った貫通孔付きピストン を形成し、当該ピストンは該ノズル流路の後部を内部に有していて、ノズル流路 遮断が維持されている間、但し成形品がモールドキャビティから取出される前に 、該ブロックと該サブブロックの組合体がノズル流路の容積を射出機の後退動に よって軸方向に拡張せしめて、該ノズル流路前部に残留している材料をサックバ ックにより加圧詰込み状態から解放するようにした、請求の範囲第２９項に係わ る射出成形装置。
31. ３１．ホットランナモールドが該ブロックとモールド構成体の間に配設されてス プルーと少くとも１つのランナ路を内部に有しており、それにより該ブロックに 配設されたノズルと該モールド構成体に形成された少くとも１つのモールドゲー トと連通するようになっており、該ランナモールドに配設された該スプルーと該 ランナ路とがその組合せにおいて該プロックに形成されているノズル流路部分に 引続いたノズル流路前部分を形成している、請求の範囲第２５項〜第３０項のい づれか１項に係わる射出成形装置。
32. ３２．該ランナモールドは、モールド構成体が冷却される間に射出のために閉じ た時、ランナ路の少くとも前端においてランナモールドを瞬間的に加熱する手段 を具備している、請求の範囲第３１項に係わる射出成形装置。
33. ３３．各半金型はキャビティ内面にガスノズルを形成して、このガスノズルから 他の半金型の対面するキャビティ面にガスを噴出し、それによってキャビティ面 においてモールド構成体を追加的に加熱する手段を具備している、請求の範囲第 ３２項に係わる射出成形装置。
34. ３４．該ノズル流路と該ピストン−シリンダの組合体は、分岐点で該ノズル流路 の開度を調節し、その開度において材料がノズル流路を通じて射出されるように するためにも設けてある、請求の範囲第２６項に係わる射出成形装置。
35. ３５．該弁手段は、その開度を調節して、その開度において材料がノズル流路を 通って射出されるようにも設けてある、請求の範囲第２９項に係わる射出成形装 置。
36. ３６．該射出機は、第１の射出から第２の射出までの期間に相当する期間の１シ ョットサイクルにおいて、最長限度第１射出直後の時点から第２射出が係わる次 回ショットサイクルのために閉じる時点までの期間に実質的に相当する期間に亘 って射出のためにプラスチック材料を可塑化計量出来るように設計されている、 請求の範囲第２７項に係わる射出成形装置。
37. ３７．該射出機本体は該弁によって可塑化部及び射出プランジャを内部に具備し たピストン−シリンダの計量部に分割されており、該計量部は射出プランジャが 固定前進ストロークにおいて射出の完了した時点でその前端で当接することにな るストッパを有し、それにより射出プランジャによって規定されるもう１つの固 定閉空間を有するようになっており、当該他固定閉空間が該モールドキャビティ とノズル流路全体との組合体から成り、該弁が該計量部と該可塑化部の両内部間 の連通及び該ノズル流路遮断を同時に引き起こし、また当該両部連通の遮断及び 該ノズル流路遮断の解除を同時に引き起こすようにした、請求の範囲第２９項に 係わる射出成形装置。
38. ３８．該モールド構成体は、成形製品を提供する主金型と成形ランナを提供する コールドランナモールドからなり、該成形製品と該成形ランナがその組合せにお いて該モールドキャビティ内の該成形品を構成する、請求の範囲第２３項〜第３ ０項或いは第３４項〜第３７項のいづれか１項に係わる射出成形装置。
39. ３９．該流路遮断兼内圧発生手段によって該ノズル流路遮断が生じたときに規定 される該ノズル流路の前部の容積が該モールドキャビティの容積と実質的に等し い、請求の範囲第３１項に係わる射出成形装置。
40. ４０．該流路遮断兼内圧発生手段によって該ノズル流路遮断が発生したときに規 定される該ノズル流路の前部容積が該モールドキャビティの容積と実質的に等し い、請求の範囲第３８項に係わる射出成形装置。