JPH081061Y2 - 糸引き防止ブロック及びこれを有する射出成形機のノズル装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、加熱筒の先端頭部に装
着されるノズル装置の糸引き防止機構の改良に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】射出成形作業工程において加熱筒（４
０）に供給された成形樹脂材料は加熱筒（４０）内で加
熱溶融され、且つスクリュ（４１）の回転によって混練
されつつ加熱筒（４０）の先端に向かって送り出され、
加熱筒（４０）の先端部に一定量貯留される。一方、ス
クリュ（４１）は溶融樹脂の送り出しに反比例して後退
を続け、溶融樹脂の計量が完了した時点｛加熱筒（４
０）の先端に一定量の樹脂が貯溜された状態）で停止す
る（｝。次に、射出工程に移るが、計量された溶融樹脂
材料は、後退限から前進するスクリュ（４１）によって
生じる樹脂圧により、加熱筒（４０）の頭部に装着され
たノズル部（４２）から射出され、金型のスプル及びラ
ンナ、ゲートを通過してキャビティ内へ充填される。こ
のように射出がなされた後、保圧・冷却工程に移り、キ
ャビティ内の充填樹脂が保圧されつつ冷却され、然る
後、金型のパーティング面｛分割面｝が開き、成形品が
キャビティからエジェクタによって取り出される。

【０００３】金型キャビティから成形品を取り出す時点
では、金型のスプルの半球状当接面とノズル部（４２）
のアール面とは互いに接触して金型のスプルとノズル部
（４２）のノズルランド（４）とはつながっているた
め、ノズル部（４２）側の溶融状態の樹脂材料は、取り
出された成形品のコールドスラグに接続したままスプル
側に引き出され、ノズル部（４２）のノズルランド
（４）｛＝ノズル部（４２）に貫通するように穿設され
た射出孔（Ｂ）の先端部分｝から細い糸状の線となって
長く延伸して引き出され、糸引き現象を生じることにな
る。

【０００４】次に、糸引き現象がもたらす欠点を述べる 金型分割面に糸引きカスが付着し金型分割面の損傷を
促進する。 金型分割面に糸引きカスが付着するとショット間のバ
ラツキが発生し品質の不安定を促進する。 成形条件の安定においての複数の阻害をもたらす要因
を含んでいる。 自動運転稼働状況下において複数の阻害をもたらす要
因を含んでいる。

【０００５】そこで、これらの糸引き現象を解消するた
めの機構として、例えば、ニードル型バルブノズル、ス
ライドヘッド型バルブノズル、外部駆動式シャツオフノ
ズル（図４、図５、図６に図示）など大別して３種類の
ものがある。例えば、図４に示す場合では射出時に樹脂
圧が一定圧（１００ｋｇ／ｃｍ^２前後で作動される）に
達したときに、初めてバネ（２４）に抗してバルブピス
トン（２２）が押し開かれ、溶融材料がキャビティに射
出されるものであり、射出が完了して樹脂圧が無負荷の
状態となると、バネ（２４）の力により押し金（２３）
が押圧され、バルブピストン（２２）でノズルランド
（４）が封鎖され、糸引き現象が防止される仕組みとな
っている。

【０００６】しかしながら、これには次のような欠点が
あった。 機構が複雑で使用する材料によっては不向きであり、
汎用性に欠ける。 バネ（２４）にて押圧されているバルブピストン（２
２）でノズルランド（４）を封鎖しているので、ノズル
ランド（４）を通過しようとする射出樹脂はバネ力に打
ち勝ってバルブピストン（２２）を後退させねばなら
ず、その分だけ圧力損失が発生し汎用性に欠ける。 バルブピストン（２２）が作動しなくなりやすく、作
動しなくなると糸引き防止機能が損なわれ、分解点検チ
ェックを余儀なくされる。 押し金（２３）からの樹脂漏れの可能性があり、本来
の機能が損なわれ、耐久性に欠ける。 仕組みが複雑で汎用性に欠ける。 各種成形材料、各種金型によっては使用できない場合
があり、ノズル交換作業に長時間要し、メンテナンス性
に煩わしさを感じる。 高価で割高である。

【０００７】更に、例えば図５のようにノズルタッチに
よってノズルランド（４）が開くもの｛スライドヘッド
型バルブノズル｝があるが、これは図５に示すようにノ
ズル部（４２）がスプルーに接触したとき、ノズル部
（４２）がスプルーに押されて空所（ノズル内溶融部隙
間）（２６）の距離内で図中右方に動き、これにより弁
（２７）の樹脂通路（２９）がノズル内溶融部（２８）
と連通して溶融樹脂が射出される。シリンダ取付部（３
０）は射出成形機の加熱筒（４０）の頭部に螺入されて
いる。ノズル部（４２）が金型のスプルに押し付けられ
ていない時は、ノズル内溶融部（２８）内の溶融樹脂圧
で弁（２７）が押し出されて弁（２７）の樹脂通路（２
９）が閉塞されている。

【０００８】しかし次のような欠点があった 各種金型、各種成形材料によっては使用に不向きの場
合がある。 分解しやすい材料では使用できない。 ノズル交換作業に長時間を要し、メンテナンス性に煩
わしさを感じる。

【０００９】最後に、シャットオフノズル機構を図６に
従って略述する。本機構は図６に示すように、外部の駆
動装置（３１ａ）｛空気圧又は油圧を駆動源にしたも
の｝によって弁（２７ａ）をスライドさせて樹脂通路
（２９）内を開閉し、ノズル部（４２）内部の溶融樹脂
の糸引きを防止する装置であるが、非常に高価であり汎
用性に欠けるという問題が残る。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】本考案はこのような問
題点を解決するためになされたもので、金型側には何ら
の手段を施すことなく、又いかなる成形樹脂材料・各種
金型にも広範囲に対応でき、糸引き現象を起こさせるこ
となしに、安定した射出成形作業が遂行できるようにな
された糸引き防止機構を備えた射出成形機のノズル装置
並びに前記ノズル装置用の糸引き防止ブロックを提案す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本考案の請求項１は糸引
き防止に使用するためのブロック形状に関するもので、
『射出成形機の加熱筒（４０）の頭部の先端に取り付け
られ、射出樹脂通過用の射出孔（Ｂ）が貫通するように
穿設されているノズル本体（Ａ）内に装着される糸引き
防止部材（３Ａ）であって、前記射出孔（Ｂ）内に装着
され、樹脂通過用の細孔（１７ａ）を有する有孔ブロッ
ク部（１７）と、有孔ブロック部（１７）から射出孔
（Ｂ）の先端開口の先端近傍まで延出された先細状ピン
（１６）とで構成された』ことを特徴とする。

【００１２】

【作用】これによれば、射出成形作業開始時、溶融樹脂
はスクリュ（４１）の前進による樹脂圧により有孔ブロ
ック部（１７）の細孔（１７ａ）を通り、射出孔（Ｂ）
の先端開口に向かってその先端近傍まで突出している先
細状ピン（１６）と射出孔（Ｂ）の先端開口との間を通
って金型スプル（１８）、ランナ（１９）並びにゲート
からキャビティへ充填される。

【００１３】射出樹脂は前述のように、細孔（１７ａ）
並びに先細状ピン（１６）と射出孔（Ｂ）の先端開口と
の間を通って押し出されるので、この時点で何ら充填状
況に支障をもたらすことはない。成形された成形品が取
り出される時点にはこの先細状ピン（１６）がコールド
スラグの肉ヌスミ（＝厚肉部を薄肉部にすること）の効
果（＝肉厚が薄いために熱容量が小さく、冷えやすいこ
と。）を発揮し、保圧・冷却工程で、この肉ヌスミ部分
の冷却固化が促進され、前述同様、成形品を金型から取
り出すときにコールドスラグの最後部が溶融樹脂からき
れいに分離して、糸引き現象が発生しない。

【００１４】又、糸引き現象が起こらない成形材料の場
合、ノズル本体（Ａ）内の糸引き防止ブロック（３Ａ）
を取り出すことによって、ノズル本体（Ａ）を従来の汎
用オープンノズルとして使用することができる。

【００１５】請求項２は、請求項１の糸引き防止ブロッ
クを装着した射出成形機のノズル装置に関するもので、
『射出成形機の加熱筒（４０）の頭部の先端に取り付け
られ、射出樹脂通過用の射出孔（Ｂ）が貫通するように
穿設されているノズル本体（Ａ）と、前記射出孔（Ｂ）
内に装着され、樹脂通過用の細孔（１７ａ）を有する有
孔ブロック部（１７）並びに有孔ブロック部（１７）か
ら射出孔（Ｂ）の先端開口の先端近傍まで延出された先
細状ピン（１６）を有する糸引き防止ブロック（３Ａ）
とで構成された』ことを特徴とする。これにより、前項
と同様、コールドスラグにおける肉ヌスミ効果により、
成形品の金型からの取り出し時に、コールドスラグの最
後部が溶融樹脂からきれいに分離し、糸引き現象を発生
しない。

【００１６】請求項３は、請求項２を限定したもので、
『ノズル本体（Ａ）が、糸引き防止ブロック（３Ａ）を
内蔵するノズルチップと、加熱筒（４０）への螺着部
（１ｂ）を有するノズル基部（１）とに分割されてい
る』ことを特徴とする。

【００１７】これにより、ノズル本体（Ａ）に計量・貯
溜された溶融樹脂から発生するガスは、ノズルチップ
（２）とノズル基部（１）の螺着部から流出し、射出樹
脂のガス巻き込みを軽減する働きを有するだけでなく、
ノズルチップ（２）をノズル基部（１）から簡単に外す
ことができるため、交換式のバップルプレート（３）に
あっては、簡単に交換する事ができ、又、必要に応じて
ノズルチップ（２）のみを溶融樹脂に合わせて交換する
事ができるものである。

【００１８】

【実施例】以下、本考案の糸引き防止機構を備えたノズ
ル装置の具体的な実施例について図面を参照しつつ説明
する。図１に示されているのは射出成形機のノズル装置
の第１実施例である。ノズル装置は、ノズルチップ
（２）とノズル基部（１）、ノズルヒータ（５）並びに
糸引き防止ブロック（３Ａ）とで構成されており、ノズ
ル本体（Ａ）は考案では２分割されており、ノズルチッ
プ（２）とノズル基部（１）とで構成れている。ノズル
基部（１）は外周に六角形のスパナ掛け（１ａ）が形成
されており、後部に雄ねじが螺設された螺着部（１
ｂ）、前部にチップ取付突部（１ｃ）が突設された中空
筒状のものであり、（１ｄ）は射出孔（Ｂ）の一部を構
成する樹脂通孔である。

【００１９】一方、ノズルチップ（２）は、先端が金型
のスプル（１８）の半球状当接面に合わせて半球状に形
成されており、後部に取付凹所（２ａ）が形成されてお
り、前記取付凹所（２ａ）から先端にかけて連通するノ
ズルチップ孔（２ｂ）が穿設されている。ノズルチップ
孔（２ｂ）の口径は、後半部（２ｃ）が大きく、先端側
｛＝ノズルランド（４）｝が細く、中間部分（２ｄ）が
テーパー状に形成されていて後半部（２ｃ）とノズルラ
ンド（４）とを連通している。ここで、ノズル本体
（Ａ）を貫通する射出孔（Ｂ）は、樹脂通孔（１ｄ）と
ノズルチップ孔（２ｂ）とで構成される。

【００２０】糸引き防止ブロック（３Ａ）は、樹脂通過
用の細孔（１７ａ）を有する円板状の有孔ブロック部
（１７）と、有孔ブロック部（１７）の中央から射出孔
（Ｂ）の先端開口に向かって延出された先細状ピン（１
６）と、先細状ピン（１６）とは逆向きで有孔ブロック
部（１７）の後面中央から突出している後部先細状ピン
（１５）とで構成されている。先細状ピン（１６）は、
本実施例では後部先細状ピン（１５）より細長く形成さ
れている。これにより、細孔（１７ａ）に樹脂が円滑に
通過するようにガイドされる事になる。細孔（１７ａ）
の数は、図６では４箇所であるが当然これに限られず、
１以上の適当な数が選ばれる。又、細孔（１７ａ）の面
積も樹脂の種類に合わせて適宜選択する事ができる。 有
孔ブロック部（１７）の外径は、射出孔（Ｂ）の後半部
（２ｃ）の内径にほぼ等しく、溶融樹脂が有孔ブロック
部（１７）と後半部（２ｃ）との間にほとんど入り込ま
ないような寸法に仕上げてある。

【００２１】糸引き防止ブロック（３Ａ）は、図１のよ
うにノズルチップ（２）の後半部内に装着され、先細状
ピン（１６）が射出孔（Ｂ）の先端開口に向かって延出
しており、その先端部分はノズルランド（４）内に挿入
されている。これにより、ノズルランド（４）の入り口
部分と先細状ピン（１６）の先端部分との間隙は他に比
べて狭くなっており、この部分で前述の肉ヌスミ効果が
生じる。通常、先細状ピン（１６）の先端は射出孔
（Ｂ）の先端開口から外部に突出する事はない。

【００２２】次に、第１実施例の糸引き防止ブロック
（３Ａ）を装備したノズル装置の作用に付いて説明す
る。加熱筒（４０）の樹脂材料は加熱筒（４０）内で加
熱溶融され、且つスクリュ（４１）の回転によって混練
されつつ加熱筒（４０）の先端に向かって送り出され
る。前記溶融樹脂は、加熱筒（４０）の先端部に一定量
貯溜される。一方、スクリュ（４１）は溶融樹脂の送り
出しに反比例して後退を続け、溶融樹脂の計量が完了し
た時点で後退限にて停止する。次に、射出工程に移り、
計量樹脂材料は、後退限から前進するスクリュ（４１）
によって前方に押し出され、ノズル部（４２）から射出
される。射出された樹脂はスプル（１８）及びランナ
（１９）、ゲートを通過してキャビティ内へ充填され
る。このように射出がなされた後、保圧・冷却工程に移
り、キャビティ内の充填樹脂が保圧されつつ冷却され、
然る後、金型のパーティング面が開き、硬化した成形品
がキャビティからエジェクタによって取り出される。

【００２３】従来では、金型キャビティから成形品を取
り出す時点で、取り出された成形品のコールドスラグに
接続したままスプル側に引き出され、糸引き現象を生じ
ることがあったが、ここでは以下の現象により糸引き現
象が防止される。

【００２４】溶融樹脂がキャビティに射出・充填される
際、ノズル本体（Ａ）に装着された糸引き防止ブロック
（３Ａ）により、一旦分流され合流されて、前述のよう
にスプル（１８）、ランナ（１９）並びにゲートを通過
してキャビティへ充填される。この状態では、溶融樹脂
は溶融状態で送られ、しかも、引き防止ブロック（３
Ａ）の細孔（１７ａ）を通過するには何らの支障も生じ
ない。充填が完了し、保圧工程を経て成形品を取り出す
際には、スプル（１８）内の樹脂やノズルチップ（２）
のノズルランド（４）の部分の溶融樹脂が硬化してコー
ルドスラグを形成する。即ち、保圧工程中にスプル（１
８）からノズルランド（４）にかけて充填されている樹
脂は金型に熱を奪われて次第に固化してコールドスラグ
を形成する。

【００２５】一方、ノズル本体（Ａ）にはノズルヒータ
（５）が装着されているので、ノズル本体（Ａ）内の樹
脂はノズルヒータ（５）にて加熱され、溶融状態を保っ
ている。樹脂の溶融状態は、糸引き防止ブロック（３
Ａ）の前端近傍迄存在しており、半固化部分を介して前
記コールドスラグと溶融樹脂とが接している。半固化部
分の位置と長さは一定しないが、一般的に糸引き防止ブ
ロック（３Ａ）の先端部分からノズルランド（４）にか
けての部分と考えられる。この部分ではノズルランド
（４）の入り口部分と先細状ピン（１６）の先端部分と
の間隙が他に比べて狭くなっており、いわゆる肉ヌスミ
効果が生じている。この状態で成形品取り出しによりコ
ールドスラグを抜き出すと、糸引き防止ブロック（３
Ａ）の先細状ピン（１６）とノズルランド（４）の内側
開口部（４ａ）との間の最も断面積が小さい部分（＝最
も強度が低い部分）でコールドスラグが溶融樹脂から再
現性よく簡単に分離し、その結果、糸引き現象を発生す
ることなく成形品の取り出しが行われる。

【００２６】なお、ノズル本体（Ａ）に計量・貯溜され
た溶融樹脂からガスが発生するが、前述のようにノズル
本体（Ａ）は、ノズル基部（１）とノズルチップ（２）
とに分割されているので、ノズルチップ（２）とノズル
基部（１）の螺着部から発生ガスが外部に流出する。
又、射出樹脂の種類やメンテナンスによってノズル交換
を行う必要があるが、この場合では、ノズルチップ
（２）をノズル基部（１）から簡単に外すことができる
ため、ノズルチップ（２）のみを溶融樹脂に合わせて交
換する事ができるものであるし、糸引き防止ブロック
（３Ａ）の交換や内部の清掃を簡単に行う事ができる。

【００２７】その他、射出時に細孔（１７ａ）を溶融樹
脂が通過する際に、再度混練される事になり、混練効果
も向上する事になる。

【００２８】

【考案の効果】 本考案の請求項１は、射出成形機の加熱
筒の頭部の先端に取り付けられ、射出樹脂通過用の射出
孔が貫通するように穿設されているノズル本体内に装着
される糸引き防止部材であって、前記射出孔内に装着さ
れ、樹脂通流用の細孔を有する有孔ブロック部と、有孔
ブロック部から射出孔の先端開口に向かって延出された
先細状ピンとで構成されているので、前記同様、成形さ
れた成形品が取り出される時点にはこの先細状ピンがコ
ールドスラグの肉ヌスミ効果を発揮し、コールドスラグ
の最後部が溶融樹脂からきれいに分離して、糸引き現象
が発生しないという利点がある。

【００２９】請求項２は、請求項３の糸引き防止ブロッ
クを装着した射出成形機のノズル装置に関するもので、
請求項２同様肉ヌスミ効果により、糸引き現象を再現性
よく防止出来る。

【００３０】請求項３は、ノズル本体が、バッフルプレ
ート乃至糸引き防止ブロックを内蔵するノズルチップ
と、加熱筒への螺着部を有するノズル基部とに分割され
ているので、ノズル本体に計量・貯溜された溶融樹脂か
ら発生するガスが、ノズルチップとノズル基部の螺着部
から外部に放出され、射出樹脂のガス巻き込みを軽減す
る事が出来る。さらにこれに加えて、ノズルチップをノ
ズル基部から簡単に外すことができるため、交換式のバ
ップルプレートにあっては、簡単に交換する事ができ、
又、必要に応じてノズルチップのみを溶融樹脂に合わせ
て交換する事ができるという利点がある。

【００３１】このように、本考案のノズル装置は、糸引
き防止ブロックの存在により、溶融樹脂の糸引き防止を
可能としているだけでなく、従来のニードル弁付きバル
ブノズル又はスライド式バルブノズル、外部駆動式シャ
ットオフノズルのような複雑機構仕様でないため、トラ
ブルも少なく簡単な仕組みゆえにメンテナンス性もよ
く、従来品に比してのメリットは数段と向上し合理化、
歩留まりの向上、品質の向上、ショット間の安定などが
期待できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】ノズルチップ内に糸引き防止ブロックを挿入し
た本考案のノズル装置の第１実施例の断面図

【図２】図１のＣ−Ｃ’の断面図

【図３】図１のＤ−Ｄ’の断面図

【図４】従来の糸引き防止専用のニードルバルブノズル
の断面図

【図５】従来の糸引き防止用のスライドヘッドバルブノ
ズルの断面図

【図６】従来の糸引き防止専用の外部駆動式のシャット
オフノズルの断面図

【符号の説明】

（Ａ）…ノズル本体 （Ｂ）…射出孔 （１）…ノズル基部 （１ｄ）…樹脂通孔 （２）…ノズルチップ （２ｂ）…ノズルチップ孔 （２ｃ）…後半部 （３Ａ）…糸引き防止ブロック （４）…ノズルランド （５）…ノズルヒータ

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出成形機の加熱筒の先端に取り付け
   られ、射出樹脂通過用の射出孔が貫通するように穿設さ
   れているノズル本体内に装着される糸引き防止部材であ
   って、 前記射出孔内に装着され、樹脂通過用の細孔を有する有
   孔ブロック部と、有孔ブロック部から射出孔の先端開口
   の先端近傍まで延出された先細状ピンとで構成されたこ
   とを特徴とする糸引き防止ブロック。
2. 【請求項２】 射出成形機の加熱筒の先端に取り付け
   られ、射出樹脂通過用の射出孔が貫通するように穿設さ
   れているノズル本体と、前記射出孔内に装着され、樹脂
   通過用の細孔を有する有孔ブロック部並びに有孔ブロッ
   ク部から射出孔の先端開口の先端近傍まで延出された先
   細状ピンを有する糸引き防止ブロックとで構成されたこ
   とを特徴とする糸 引き防止機構を備えた射出成形機のノズル装置。
3. 【請求項３】 ノズル本体が、糸引き防止ブロックを
   内蔵するノズルチップと、加熱筒への螺着部を有するノ
   ズル基部とに分割されていることを特徴とする請求項２
   記載の糸引き防止機構を備えた射出成形機のノズル装
   置。