JPH11262934A - 射出成形機用糸引き防止駒及びこれを用いた射出成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【技術課題】 射出成形において、簡単な手段で糸引き
を確実に防止する。 【解決手段】 ノズル６０のノズル流路６１内に、ピン
２０を突出させた糸引き防止駒１を組み込み、樹脂充填
時に、前記ピン２０をノズル開口部６２からスプルー８
０内に一部挿入する。このようにすると、スプルー８０
の入口部分において、樹脂は中空状態となり、薄肉化す
るため、熱の影響を受け易くなる。この結果、他のスプ
ルーの溶融樹脂よりも早く冷却すると共に、断面積が小
さくなった分、寸断され易くなり、糸引きが発生しなく
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、合成樹脂の射出成
形機において、特にオープンノズルを用いた場合に、こ
のノズルとスプルー間の糸引きを防止するための入れ駒
と、この入れ駒を用いる射出成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】固定側金型と可動側金型を型締めし、両
型の接合面に形成された成形品を形成するための空間
（以下「キャビティ」という）に溶融樹脂を加熱シリン
ダーよりノズル、スプルー、ランナー、ゲートを経由し
て射出注入し、金型を冷却して樹脂を硬化させた後、両
型を開いて硬化した成形品を取り出すのが射出成形方法
の基本的なプロセスである。

【０００３】前記プロセスにおいて、成形品を金型内か
ら取り出す時、ゲート開口部からスプルーの間におい
て、射出された樹脂が糸の様に延びる糸引き現象が生じ
ることがある。特に、この糸引き現象はオープンゲート
や樹脂の粘度が低い場合に生じやすい。

【０００４】例えば、図８に示すように、この糸引きで
生じたヒゲ７０は、スプルー８０と一体になって排除さ
れるが、糸引きが長くなると途中で切れてしまい、成形
品を取り出した後、ゲート開口部にヒゲが垂れ下がって
残り、所謂鼻たれ現象が起きる。

【０００５】その状態で次の成形に移行すると、垂れ下
がったヒゲがキャビティに新たに射出された溶融樹脂と
混入し、成形品質に悪影響を与えたり、次の固定側金型
と固定側金型の型締めを行うとき、接合面に挟み込ま
れ、完全に型締めを行うことが出来なくなったり、時に
は、金型の破損の原因となるため、常に監視する作業が
必要となり、これが自動化の妨げの大きな要因となって
いる。

【０００６】その対策として、特開平６−１９０８６９
号公報には、オープンノズル３において射出孔が幅の狭
い仕切り部１により分割されて複数の射出孔２、２ａを
近接して開口させ、ノズルを通る樹脂の流出抵抗を大き
くして鼻たれ現象を防止したり、ノズル孔成形部分が二
つに分離されるので、冷却され易くなり、ヒゲを小さく
出来る効果を提示している。

【０００７】又、ノズル外周にヒーターを巻き付けた
り、電磁誘導コイルをノズルの外周に設置するなどして
ノズルの温度を変化させ、樹脂の温度差を利用して糸引
きを防止する方法がある。つまり、通常は、ヒーターや
電磁誘導コイルに通電することにより、ノズル内部の溶
融樹脂の温度を適切な温度に保ち、ノズルとスプルー間
の糸引きを防止しようとする時は、ノズルを局部的に強
制冷却を行ったり、又、ノズルと金型が接しているた
め、金型の冷却効果によって、通電を止めてノズルの温
度を一時的に降下させたりして、ノズル内の樹脂の温度
を一時的に下げて切断を容易にして糸引きを防止してい
る。

【０００８】他には、サックバック方式がある。これ
は、金型内への射出工程が終了し、保圧状態の間、次の
充填のためにホッパから落下した固形の樹脂をスクリュ
ーの溝の間に供給し、スクリューを回転しながら後退す
るのに伴い、樹脂を溶融しながら前方に移動させ、加熱
シリンダー内のスクリューの前方に溜め、その後、設定
量の溶融樹脂が蓄積されると、その溶融樹脂に背圧が掛
かっているので、スクリューを回転させずに僅かに後退
させ、溶融樹脂への背圧を軽減することにより、ノズル
とスプルー間の樹脂の切断を容易にする方法である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記各糸引き
防止方法には、次の様な欠点がある。先ず、特開平６−
１９０８６９号公報による技術はノズルの加工が難し
く、又、仕切り部が薄いため、ガラス繊維や炭素繊維な
どと混合した複合樹脂材料などを射出成形するには、強
度的に不安がある。

【００１０】また、ノズル温度を制御する糸引き対策
は、周辺の温度が変化することにより、適度な温度制御
が出来ず、又、ノズルの温度を下げることにより、溶融
樹脂の温度が低くなりすぎて射出出来ない場合があるな
ど、その効果にバラツキが生じる可能性がある。

【００１１】また、サックバック方式では、樹脂の粘度
や溶融樹脂の温度等により、サックバックする距離が微
妙に異なり、熟練した作業者でないと、その設定は難し
い。又、サックバックした時、ノズルの先端に空気が入
り込むと溶融樹脂が焼けたり、次の射出成形時に、その
空気がキャビティ内に入り込んで、シルバーなどの不良
の要因となることがある。

【００１２】本発明の課題は、確実に糸引きを防止する
ことができると共に、強度が充分で、安価に製造するこ
とができる糸引き防止駒と、この防止駒を用いて行う射
出成形方法を提供することである。

【０００３】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、請求項１に記載の発明においては、射出成形機用糸
引き防止駒において、周囲に樹脂流路を形成すると共
に、先端の中心からピンを突設し、このピンをノズル孔
を介してスプルー内に一部挿入しながら樹脂の充填を行
うことにより、ノズルとスプルー間における糸引きを防
止することを特徴とするものである。

【００１４】更に、請求項２に記載の発明においては、
請求項１記載の発明において、台座本体の外周面をノズ
ル内流路の傾斜面と同一傾斜面に形成し、この傾斜面に
等間隔に樹脂流路を形成することを特徴とするものであ
る。

【００１５】更に、請求項３に記載の発明においては、
請求項１記載の発明において、台座本体の外周面をノズ
ル内流路の傾斜面と同一傾斜面に形成し、この台座の外
周面に等間隔にノズル内流路の傾斜と同一の傾斜角を有
する突起を等間隔に取り付けることにより、この突起間
に樹脂流路を形成することを特徴とするのものである。

【００１６】更に、請求項４に記載の発明においては、
請求項１記載の発明において、ノズル孔内に挿入される
ピンの後方を延長し、この延長側にノズル内流路と同一
傾斜角を有するスペーサ羽根板を等間隔に取り付けるこ
とにより、スペーサ羽根板間に樹脂流路を形成すること
を特徴とするものである。

【００１７】更に、請求項５に記載の発明においては、
糸引きを防止する射出成形方法においてノズルの先端か
らスプルーの入口内に向けてピンを挿入し、樹脂充填時
に、前記ピンの作用でスプルーの入口内の樹脂を中空状
に形成することによって樹脂の薄肉化を図り、冷却を早
めて寸断し易くなし、これによって糸引きを防止するこ
とを特徴とするものである。

【００１８】また、請求項６に記載の発明においては、
請求項５記載の発明において、周囲に樹脂流路を形成
し、先端からピンを突出させた構造の糸引き防止駒をノ
ズル流路内に挿入し、ノズルをスプルーに当着したとき
に、前記ピンの先端をスプルーの入口内に一部挿入させ
た状態で、ノズル内からスプルー側に樹脂を充填するこ
とにより、スプルーの入口内において樹脂を中空状に形
成して薄肉化を図り、冷却温度の影響を受け易くするこ
とによってノズルとスプルー間における樹脂の硬化を早
めることを特徴とするものである。

【００１９】

【作用】ノズルの流路の先端へ本発明の糸引き防止駒を
挿入する。糸引き防止駒の台座の外形は、ノズルの流路
がノズル開口部に向かって徐々に細くなる傾斜と同一に
形成されているため、設置希望位置のノズルの内径と糸
引き防止駒の台座の外径を同一にすることにより、任意
の位置に設置可能である。

【００２０】設置固定方法は、樹脂充填中は充填圧で、
キャビティにノズルの開口部方向へ押し付けられ、又、
スクリューによる樹脂の混練中は、溶融した樹脂がスク
リュー前方に押し出されるため、糸引き防止駒には常に
背圧がかかり、特別な固定方法を用いる必要はない。

【００２１】射出成形において、キャビティに溶融樹脂
を充填後、保圧状態になるが、ノズル開口部とスプルー
の当接部分において、ノズル開口部から突き出た糸引き
防止駒のピンがスプルーの入口内に入り込んでいるた
め、縦断面が中空、つまりドーナツ状となり、横断面は
図９に示す形状となる。従って、次のような作用が生じ
る。

【００２２】スプルーにピンが入り込んでいるため、
停滞している溶融樹脂は、断面的に見ると中空となり、
肉厚が薄いことから、他のスプルー部分の溶融樹脂より
も外部の影響を受けて温度が降下する。 スプルーの入口内にピンが入り込んでいるため、停滞
している樹脂は中空となり、断面積が小さく、寸断し易
い。したがって、本発明の糸引き防止駒を用いて射出成
形を行うと、スプルーに形成されるヒゲが短くなり、長
い糸引きや鼻たれ現象を防止することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の糸引き防止駒の形状例を
図１、図２、図３に示す。図１は請求項１、２に記載の
糸引き防止駒１の側面図、図２は請求項１、３に記載の
糸引き防止駒２の斜視図、図３は請求項１、４に記載の
糸引き防止駒３であって、ピン３１がノズル及びスプル
ーの中心に位置するように設置できるスペーサ羽根板３
２をピン３１の後部に等間隔で複数個具備した構造のも
のの斜視図である。

【００２４】以下、図に基づいて、本発明の実施例を説
明する。なお、本実施例では、糸引き防止駒を製作し易
いように、台座部とピン部を各々別に製作し、これを組
み合わせて製作した実施例を提示する。勿論、ピン及び
台座を１つの鋼材より切削して製作することも可能であ
る。

【００２５】

【実施例１】本実施例は請求項１、２に対応しており、
図１に示す本実施例に係る糸引き防止駒１を図４及び図
５を用いて説明する。図４は本実施例の糸引き防止駒を
構成する台座１０の正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、後面
図（Ｃ）である。台座１０は、側面から見ると、円錐台
形の形をしており、外周の傾斜角度は挿入するノズル流
路の設置箇所の傾斜角度及び内径と同一である。大きさ
は、底面１１の半径が１２ｍｍ、天面１２の半径が６ｍ
ｍ、長さは３３ｍｍである。又、材料に機械用炭素鋼鋼
材（Ｓ５５Ｃ）を用い、切削加工にて形成した。

【００２６】台座１０の中心には、軸方向に底面１１か
ら天面１２に向かって貫通した取付孔１３を穿設し、取
付孔１３は天面１２付近において、一段細くなっている
ピン孔１４と、ピン孔１４より太いネジ孔１５の２段と
なっている。ネジ孔１５は、ピン２０を固定する止めネ
ジ３０と同じピッチの雌ネジを形成している。台座１０
の外周には、ノズルの中で台座１０の後面から前面に溶
融樹脂を流動させる溝（樹脂流路）１６を４ヶ所等間隔
に削成した。

【００２７】図５は、台座１０、ピン２０、止めネジ３
０の組立図である。本実施例に用いたピン２０の材料に
は、合金工具鋼鋼材（ＳＫＤ６１）を使用し、ピン２０
の形状は直径が２．５ｍｍであるピン本体２１と、台座
１０の取付孔１３の直径よりやや小さい取付部２２によ
り構成され、全長は５７ｍｍである。ピン本体２１の直
径は、射出成形に用いるノズルのノズル開口部の径や、
溶融樹脂の射出状況、そして糸引き防止効果などを考慮
して設定される。ちなみに、本実施例を用いたノズル開
口部６２の径は５．０ｍｍである。

【００２８】止めネジ３０は、台座の取付孔１３の雌ネ
ジと螺設する雄ネジが外周に形成されている。組立は、
先ず、台座１０の底面１１から取付孔１３へピン２０を
挿入する。ピン本体２１の先がピン孔１４を貫通し、取
付部２２がピン孔１４に当接する位置にピン２０が設置
されたら、止めネジ３０を取付孔１３へ螺入して、ピン
２０を台座１０に固定する。台座１０とピン２０が一体
になって完成した糸引き防止駒１を図１に示す。

【００２９】

【実施例２】本実施例は請求項１、３に対応しており、
本実施例に係る糸引き防止駒２を図２に基づいて説明す
る。本実施例は、基本的に、実施例１の構成と同じであ
る。特徴は、図１の糸引き防止駒１では台座１０の外周
に複数の溝１６を形成していたが、図２に示す糸引き防
止駒２では、溝１６の変わりに円錐台形である台座４０
の周囲に４個の突起４１を等間隔に形成し、突起４１に
より生じたノズル内壁と台座４０の外周の凹部４２の隙
間を樹脂流路となしたものである。凹部４２の深さは樹
脂の流動性などを考慮して決定することができる。但
し、突起４１は２個以上好ましくは３個以上であれば、
何個でもよい。台座４０へのピン２０（ピン本体２１）
の固定方法は、前記の糸引き防止駒１と同一である。

【００３０】

【実施例３】本実施例は請求項１、４に対応しており、
本実施例に係る糸引き防止駒３を図３に基づいて説明す
る。本実施例は、ピン３１の後部に４枚のスペーサ羽根
板３２を等間隔で取り付けて、このスペーサ羽根板３２
の外端をノズル流路の内径と同一に形成し、スペーサ羽
根板３２間を樹脂流路としたものである。

【００３１】

【実施例４】本実施例は請求項５、６に対応しており、
以上のようにして完成させた糸引き防止駒を用いて射出
成形する方法を、図６及び図７を用いて説明する。糸引
き防止駒としては、実施例１にて説明した糸引き防止駒
１を用いた。図６は、図４（Ｃ）における台座１０のＡ
−Ａ断面の位置におけるスプルーブッシュ５０とノズル
６０が当接した所の断面図であり、図７は、図４（Ｃ）
における台座１０のＢ−Ｂ断面の位置におけるスプルー
ブッシュ５０とノズル６０が当接した所の断面図であ
る。

【００３２】なお、本実施例では、ポリスチレン樹脂
（ＰＳ 出光石油化学株式会社製 ＨＴ５６０ ＨＢ
材）を用い、射出成形機（東芝機械株式会社製 型式Ｉ
Ｓ４５０ＥＢＷ）を用いて成形した。

【００３３】先ず、オープンノズルであるノズル６０に
糸引き防止駒１を挿入する。挿入するとノズル６０の先
端部方向に押し入れられ、更にノズル流路６１の径と糸
引き防止駒１の円錐台形である台座１０の外径寸法とが
一致した場所で挿入が止まる。糸引き防止駒１のノズル
流路６１内への固定は、作用の中で説明した様に、常に
底面１１に背圧がかかることから、機械的固定は必要が
なく、ノズル６０の先端の所定位置に停滞することにな
る。

【００３４】ノズル開口部６２からピン本体２１の先端
が突き出す長さＬは、本実施例では２．５ｍｍである。
なお、ピン先端が突き出す長さＬは、上記の寸法に規定
するのではなく、糸引き状態を確認しながら設定するこ
とが望ましい。

【００３５】以上のように準備したノズル６０を、加熱
シリンダー（図示せず）に取り付けたあと、固定側型の
スプルーブッシュ５０とノズル６０を当接させる。ノズ
ル開口部６２から突き出したピン本体２１の先端部は、
スプルー流路に入り込み、射出成形の準備が完了する。
射出成形機による成形プロセスは、先ず、金型が閉じら
れ、溶融樹脂のキャビティ内への射出注入が行われる。

【００３６】ノズル６０内の糸引き防止駒１部では、溶
融樹脂は、図７に記載されている台座１０の溝１６を通
って、ノズル開口部６２へ向かう。１．３５秒後、溶融
樹脂が完全に充填されると、保圧しながら溶融樹脂を冷
却するが、ピン本体２１が存在するスプルーブッシュ流
路５１とノズル流路６１内の溶融樹脂は、流路の中心部
にピン本体２１が有るため、他の部分より、肉厚が薄い
ことにより、温度の下降が大きくなった。保圧冷却時間
は１８秒である。

【００３７】所定の冷却期間が経過すると、締め付け力
が開放され、金型が開いて製品が取り出されるが、ピン
２０が入っている場所と入っていない場所の樹脂温度が
異なり、ピン２０が入っている部分は中空状で、薄肉化
しているため、早く硬化（冷却）し、離脱力が加わると
樹脂が延びにくくなり、図９の様に適度な長さのヒゲ７
０の発生のみで、ノズル開口部６２からスプルー８０が
離れ、所謂鼻たれ現象が起きなかった。以後、数多くの
射出成形を行っても、糸引き現象は生じなかった。

【００３８】

【比較例１】実施例と同一の樹脂材料及び射出成形機を
用い、ノズルには糸引き防止駒を挿入せずに射出成形を
行った。その結果、時々、糸引き現象を起こし、その
度、ノズル開口部に残った樹脂を削除してやならければ
ならなかった。

【００３９】特に、実施例に用いたポリスチレン樹脂
は、流動性が良いため、オープンノズルで射出成形を行
うことは難しく、高価な専用ノズルや前記したようなサ
ックバック方式を用いなければ対応できない。

【００４０】以上のように、本発明の糸引き防止駒をオ
ープンノズルに装着することにより、糸引き防止が図ら
れ、射出成形の効率が向上した。なお、本発明の請求項
１〜請求項４に記載の糸引き防止駒は、複数の色の異な
る樹脂材料を混合して成形する場合、糸引き防止駒の台
座に設けた複数の溝や凹部により、加熱シリンダーから
押し出された溶融樹脂は分流され、さらに台座部を通り
抜けると再度集合してノズル開口部からスプルーに射出
されるため、異色の樹脂材料の混合がより高められ均一
に分散して、成形品の色ムラが解消できる効果が認めら
れた。

【００４１】また、実施例における糸引き防止駒の台座
に形成された溝や凹部は天面に向かって直線的な形状を
しているが、螺旋状の形状であっても、同様な糸引き防
止効果を得られる。

【００４２】

【発明の効果】本発明は以上のように、樹脂充填時に、
スプルーの入口内にピンの先端を挿入し、スプルーの入
口部分において樹脂を中空状に薄肉化して冷却を早める
糸引き防止駒を射出成形機のノズル内に装着することに
より、所謂鼻たれの原因となる糸引き現象を抑えること
ができ、次の効果を奏する。

【００４３】１．簡単な構造であるため、安い費用で糸
引き防止駒を造ることができる。 ２．従来のオープンノズルに簡単に装着できる。 ３．樹脂の糸引きから生じる鼻たれを確実に防止でき、
成形品質の向上や成形の自動化を図れる。 ４．構造的に強固になるため、複合樹脂材料を用いた射
出成形にも適用できる。 ５．異色樹脂混合材料の場合、糸引き防止駒の存在によ
り、混合がより高められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における本発明の糸引き防止駒の側面
図。

【図２】実施例２における他の形状の糸引き防止駒の斜
視図。

【図３】他の形状の糸引き防止駒の斜視図。

【図４】実施例１の糸引き防止駒を構成する台座の正面
図、側面図、後面図。

【図５】実施例１の糸引き防止駒の組立図。

【図６】図４（Ｃ）における台座のＡ−Ａ断面の位置に
よるノズルとスプルーブッシュ当接部分の断面図。

【図７】図４（Ｃ）における台座のＢ−Ｂ断面の位置に
よるノズルとスプルーブッシュ当接部分の断面図。

【図８】従来の射出成形方法によるスプルーに形成され
たヒゲの形状。

【図９】本発明の糸引き防止駒を用いて射出成形し、ス
プルーに形成されたヒゲの形状断面図。

【符号の説明】

１、２、３ 糸引き防止駒 １０ 台座 １６ 溝 ２０ ピン ２１ ピン本体 ４０ 台座 ５０ スプルーブッシュ ５１ スプルーブッシュ流路 ６０ ノズル ６１ ノズル流路 ６２ ノズル開口部 ７０ ヒゲ ８０ スプルー

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周囲に樹脂流路を形成すると共に、先端
   の中心からピンを突設し、このピンをノズル孔を介して
   スプルー内に一部挿入しながら樹脂の充填を行うことに
   より、ノズルとスプルー間における糸引きを防止する射
   出成形機用糸引き防止駒。
2. 【請求項２】 台座本体の外周面をノズル内流路の傾斜
   面と同一傾斜面に形成し、この傾斜面に等間隔に樹脂流
   路を形成して成る請求項１記載の射出成形機用糸引き防
   止駒。
3. 【請求項３】 台座本体の外周面をノズル内流路の傾斜
   面と同一傾斜面に形成し、この台座の外周面に等間隔に
   ノズル内流路の傾斜と同一の傾斜角を有する突起を等間
   隔に取り付けることにより、この突起間に樹脂流路を形
   成して成る請求項１記載の射出成形機用糸引き防止駒。
4. 【請求項４】 ノズル孔内に挿入されるピンの後方を延
   長し、この延長側にノズル内流路と同一傾斜角を有する
   スペーサ羽根板を等間隔に取り付けることにより、スペ
   ーサ羽根板間に樹脂流路を形成して成る請求項１記載の
   射出成形機用糸引き防止駒。
5. 【請求項５】 ノズルの先端からスプルーの入口内に向
   けてピンを挿入し、樹脂充填時に、前記ピンの作用でス
   プルーの入口内の樹脂を中空状に形成することによって
   樹脂の薄肉化を図り、冷却を早めて寸断し易くなし、こ
   れによって糸引きを防止する射出成形方法。
6. 【請求項６】 周囲に樹脂流路を形成し、先端からピン
   を突出させた構造の糸引き防止駒をノズル流路内に挿入
   し、ノズルをスプルーに当着したときに、前記ピンの先
   端をスプルーの入口内に一部挿入させた状態で、ノズル
   内からスプルー側に樹脂を充填することにより、スプル
   ーの入口内において樹脂を中空状に形成して薄肉化を図
   り、冷却温度の影響を受け易くすることによってノズル
   とスプルー間における樹脂の硬化を早めて糸引きを防止
   する請求項５記載の射出成形方法。