JPS63202418A - ホットランナ式射出成形装置 - 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】 技術分野 本発明は、射出成形装置の射出シリンダから射出された
合成樹脂（以下、単に樹脂と言う）を金型のキャビティ
に導くランナ内の樹脂を加熱して溶融状態に保ちつつ製
品を成形するホットランナ式射出成形法およびその方法
の実施に好適なホットランナ式射出成形装置に関するも
のである。

従来の技術 射出成形装置は、流動状態の樹脂を金型のキャビティに
注入し、所定形状の製品を成形するものであり、熱可塑
性樹脂製品の成形のみならず、熱硬化性樹脂製品の成形
にも使われている。この射出成形機は、一般に、（ａ）
位置固定に設けられ、固定金型が取り付けられる固定盤
と、（ｂ）その固定盤に対して接近・離間可能に設けら
れ、固定金型と共同してキャビティを形成する可動金型
が取り付けられる可動盤と、（Ｃ）固定盤の固定金型が
固定される側とは反対側に設けられ、流動状態の樹脂を
キャビティに供給する射出シリンダとを含むように構成
される。固定金型内には、射出シリンダから射出された
樹脂をキャビティに導くランナが設けられており、射出
シリンダがそのランナの固定盤側の開口に連結された状
態で樹脂が射出され、キャビティに充填される。充填完
了後、樹脂が熱可塑性樹脂の場合にはキャビティに充填
された樹脂を冷却し、固化させて所定形状め製品を得る
のである。しかし、冷却時に通路内の樹脂が固化してし
まい、製品と共に取り出されるため除去処理が面倒であ
る上、材料の歩留りが低下することを避は得ない。また
、樹脂が熱硬化性樹脂の場合には、充填後の加熱時間の
短縮を図るために通路内の樹脂を固化しない程度の温度
に予熱しておくことが望ましい。

このような問題を解消するために提案されたのがホット
ランナ式射出成形法であり、特公昭６１−５９２１９号
公報に記載された射出成形法はその一例である。この射
出成形法においては、固定金型内にその内部に設けられ
たランナを加熱する加熱装置が設けられ、それによりキ
ャビティ内に充填された樹脂が固化する場合にもランナ
内の樹脂は固化しないようにされるのであり、上記の問
題が解消されるのである。また、熱硬化性樹脂を射出成
形する場合にもホットランナ式射出成形法を用いれば、
樹脂を予熱し得るため、キャビティへの樹脂充填後、硬
化温度までの加熱時間が短くて済む。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、このように固定金型内にランナおよび加
熱装置を設ければ金型毎にこれらを設けることが必要で
あり、金型のコストが高くなる問題が生ずる。

問題点を解決するための手段 本発明に係るホットランナ式成形法は、上記の問題を解
決するために、（ａ）固定金型と可動金型とによって形
成されるキャビティと射出シリンダとを接続するランナ
と、そのランナ内の樹脂を加熱する加熱装置とを備えた
ホットランナ装置を、固定金型と射出シリンダとの間に
おいて射出成形装置に取り付け、製品を射出成形する工
程と、申）ホットランナ装置を射出成形装置側に残した
ままで固定金型を射出成形装置から取り外す工程と、（
Ｃ）そのホットランナ装置が残された射出成形装置に別
の固定金型を取り付ける工程とを含むように構成される
。

また、本発明に係るホットランナ式射出成形装置は、前
記＋８）固定盤、　（ｂ）可動盤および（Ｃ１射出シリ
ンダに加えて、（ｄ）射出シリンダに連結される基部、
その基部と一体的に設けられ、固定盤および固定金型を
貫通して設けられたノズル穴に嵌合されるノズル部、そ
れら基部およびノズル部にわたって設けられ、射出シリ
ンダから射出された合成樹脂をキャビティに導くランナ
およびそのランナ内の合成樹脂を加熱する加熱装置を有
し、固定盤に固定金型が固定される側とは反対側から固
定されるホットランナ装置を含むように構成される。

作用および効果 本発明に係るホットランナ式射出成形法によれば、射出
成形装置側に設けたホットランナ装置を複数の固定金型
の加熱に共用することができ、固定金型毎にランナおよ
び加熱装置を設ける必要がなく、金型のコストを低減さ
せることができる。

しかも、固定金型を交換する毎に加熱装置の電気コード
の接離作業を行う必要がなく、金型交換作業を容易にか
つ能率良く行うことができる。

また、本発明に係る装置によれば本発明のホットランナ
式射出成形法を実施し得ることは勿論、ホットランナ装
置を固定盤側から固定することにより、固定盤に対する
固定金型の着脱が容易になるとともに、固定盤と可動盤
との限られた間隔に取り付は得る金型の厚さが増大し、
使用可能な金型の範囲が広くなる効果が得られる。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は、本発明の一実施例であるホットランナ式射出
成形装置の要部を示す図である。この射出成形装置は熱
可塑性樹脂を射出成形するためのものであり、図におい
て１０は位置固定に設けられた固定盤である。この固定
盤１０は厚い板状を成し、その一方の板面には固定金型
１２が複数個のロケートリング１４により位置決めされ
、ボルト１５により固定される。この固定盤１０に対向
して可動盤１６が図示しない移動装置により固定盤１０
に対して接近・離間可能に設けられている。

可動盤１６もまた厚い板状を成し、その固定盤ｌＯに対
向する側の端面には、固定金型１２と共同してキャビテ
ィ１８を形成する可動金型２０が製品押出装置２２と共
に固定される。これら固定金型１２．可動金型２０は一
度に複数個の製品を成形する多数個取りの金型であり、
図には複数のキャビティ１８のうちの２個が示されてい
る。前記ロケートリング１４は、キャビティ１８と同数
個設けられるとともに、固定盤１０のキャビティ１８に
対応する位置に固定されている。なお、ロケートリング
１４はキャビティ１８と同数でなくともよく、また、キ
ャビティ１８に対応する位置とは異なる位置に設けても
よい。

可動金型２０は、固定金型１２に立設されたガイドピン
２６に摺動可能に嵌合されており、固定金型１２に対し
て位置決めされるとともにその移動を案内されるように
なっており、かつ、可動盤１６に固定の取付板２４に複
数個のスペーサブロック２８を介して取り付けられてい
る。

製品押出装置２２は、押出板３２を備えている。

押出板３２は、取付板２４と可動金型２０とに両端を支
持された複数本のガイドピン３４に摺動可能に嵌合され
ており、この押出板３２には製品を押し出すための押出
ピン３８．４０がキャビティ１８毎に複数本ずつ設けら
れている。これら押出ピン３８．４０の先端部の形状は
製品の押すべき部分の形状に合わせたものとされており
、ビン３８は押出板３２に相対回転不能に取り付けられ
て常に一定の位相で製品を押すことができるようにされ
ている。

また、押出板３２は可動金型２０との間に配設された複
数の圧縮コイルスプリング４４によって可動金型２０か
ら離れる向きに付勢されており、その移動は取付板２４
に固定のストッパ４６によって規制されるようになって
いる。なお、第１図はガイドピン２６．３４および圧縮
コイルスプリング４４を示すために、金型の中心線に対
して非対称に描かれているが、実際にはこれらピン２６
゜３４、スプリング４４は図示の位置より上記中心線側
の位置に設けられる。

可動盤１６．取付板２４の中心部を貫通して、押出棒４
８が配設されている。この押出棒４８は常には取付板２
４内に引っ込んだ後退位置にあるが、可動盤１６が固定
盤１０から一定距離離間させられた際、押出板３２に当
接し、その状態から更に可動盤１６が後退させられるこ
とによって押出板３２をスプリング４４の付勢力に抗し
て可動金型２０側に移動させる。それにより押出ピン３
８．４０がキャビティ１８内に成形された製品を押し出
すこととなる。製品押出し後、可動盤１６が前進させら
れれば、押出板３２はスプリング４４に付勢されて元の
位置に戻る。なお、押出棒４８を移動可能に設け、可動
金型２０側に移動させることにより押出板３２を移動さ
せ、製品を押し出させるようにしてもよい。

上記固定盤１０の固定金型１２が固定された側とは反対
側には、射出シリンダ５０が配設されている。射出シリ
ンダ５０は、加熱装置を備えたハウジング５２と、その
ハウジング５２内に軸方向に移動可能に設けられたスク
リュ５４とを備えており、図示しない材料供給ホッパよ
りハウジング５２内に供給された樹脂は加熱溶融されつ
つスクリュ５４によりシリンダ先端部に送られる。この
射出シリンダ５０は、スクリュ５４の清掃等のために固
定盤１０に対して移動可能とされている。

上記ハウジング５２の先端部には大径の取付部５６が設
けられ、ホットランナ装置６０が固定されている。ホッ
トランナ装置６０は、基部としての取付ブロック６２と
、前記キャビティ１８と同数のノズル６４とを備え、取
付ブロック６２において取付部５６に固定される一方、
ノズル６４は取付ブロック６２に各キャビティ１８に対
応して固定されている。取付ブロック６２内には、前記
取付部５６内に形成された射出孔６６に連通ずる樹脂供
給口６Ｊと、その樹脂供給口６８から分岐させられた分
岐通路７０とが設けられ、分岐通路７０の複数の先端が
各ノズル６４内の通路７２に連通させられている。これ
ら樹脂供給ロ６８１分岐通路７０および通路７２によっ
てランナ７３が形成されているのである。

射出成形時には、取付ブロック６２が固定盤１０に設け
られた凹部７６内に位置し、ノズル６４が固定盤１０．
ロケートリング１４．固定金型１２を貫通して形成され
たノズル穴７８に嵌合された状態で射出シリンダ５０か
ら樹脂が射出される。

その射出された樹脂は射出孔６６およびランナ７３を経
てキャビティ１８に供給されるのであるが、分岐通路７
０内の樹脂は、導線７４を通って供給される電流により
発熱して分岐通路７０を加熱する加熱装置（図示省略）
により加熱される。

ノズル６４は、特開昭６１−３７２０号公９Ｉ４こ記載
されたノズルと同じ構成のものであり、第２図に基づい
て簡単に説明する。ノズル６４は、取付ブロック６２に
固定される大径部８０と、その大径部８０から延び出さ
せられたノズル部８２とを備え、大径部８０の直径方向
に隔たった２個所において取付部材８３によって取付ブ
ロック６２に固定されている（第１図参照）。このノズ
ル６４は電気抵抗を有する導電性金属により形成されて
おり、大径部８０の取付プロツークロ２に固定される部
分とは別の直径方向に隔たった２個所にそれぞれ設けら
れたフランジ部８４において導線８５が端子８６を介し
て固定されている。

また、ノズル６４の周壁には、ノズル部８２の先端を残
して軸方向に延びるスリット８８が２本、直径方向に隔
たった位置に形成されている。ノズル６４は、端子８６
が固定される部分および通路７２の両端開口部を残して
セラミックス類の膜９０により覆われるとともに、その
膜９０のノズル部８２を覆う部分の外側には更にセラミ
ックス類の保護管９２が被せられている。前記ノズル穴
７８の内径は、ノズル部８２の先端が嵌合される部分を
除いて保護管９２が被せられた状態のノズル部８２より
大きくされており、ノズル部８２がノズル穴７８に嵌合
されたときノズル穴７８との間に隙間が形成されるよう
になっている。なお、９４は、ノズル６４の温度を検出
するための温度センサであり、このセンサ９４の出力信
号に基づいて導線８５に供給される電流量が制御され、
ノズル６４が適切な温度に加熱されるようになっている
。

射出成形時には、導線８５に電流が流されることにより
主としてノズル部８２の先端部が発熱し、キャビティ１
８への樹脂の流入を良好に保つとともに、通路７２内の
樹脂を流動状態に保つ。ノズル６４内体および導線８５
等が加熱装置を構成しているのであり、加熱装置の構造
が簡単である上、過剰な加熱による樹脂の熱分解とそれ
に伴う樹脂の通路７２内における滞留およびそれに起因
する色替えの際の色混ざりが防止されるとともに、加熱
に要する電流量が少なくて済む。

充填終了後、キャビティ１８に充填された樹脂が冷却さ
れ、固化させられる場合には、導線８５への電流の供給
を断つ。それによりノズル部８２の先端の温度は他の部
分に比較して急激に低下し、大径部８０．ノズル部８２
内の樹脂は溶融状態に保たれる一方、ノズル部８２の先
端部内の樹脂は半固化され、スクリュ５４の後退時にお
ける樹脂の逆流や製品取出し時におけるノズル部８２か
らの樹脂の漏洩を防止する。ノズル先端部内の樹脂は完
全に固化するわけではないため、成形された製品に付い
て取り出されることはない。

以上のように構成された射出成形装置において金型の交
換は、可動盤１６を可動金型２０と共に後退させて型を
開いた後、射出シリンダ５０を後退させてノズル６４を
ノズル穴７８から抜いた状態で行うことが、ノズル６４
の損傷を防止する上で望ましい。ただし、射出シリンダ
５０を後退させず、ノズル６４をノズル穴７８に挿入し
たままの状態で行うことも可能である。いずれの場合に
も、ボルト１５を緩めて固定金型１２を固定盤ｌＯから
取り外すのであるが、ノズル６４を含むホットランナ装
置６０は射出成形装置側に残しており、固定金型１２の
みを取り外す。

取外し後、ノズル６４がノズル穴７８に嵌合されたまま
の場合には新たな固定金型１２をノズル６４に嵌合させ
た上、固定盤１０に固定する。また、ノズル６４がノズ
ル穴７８から抜かれている場合には、固定金型１２の固
定盤１０への固定後にノズル６４をノズル穴７８に嵌合
するか、あるいは固定前にノズル穴７８の固定盤１０．
ロケートリング１４により形成される部分に挿入した後
、固定金型１２を固定する。

なお、上記実施例においては製品押出装置２２が可動盤
１６と可動金型２０との間に設けられていたが、第３図
に示される製品押出装置１００のように、固定盤１０２
と固定金型１０４との間に設けるようにしてもよい。固
定金型１０４は、固定盤１０２に固定の取付板１０６に
複数のスペーサブロック１０Ｂを介してボルト１１０に
より固定されており、押出装置１００を配設するスペー
スが設けられている。

押出装置１００の構成は前記押出装置２２とほぼ同じで
あるが、押出板１１２がチェーン１１４により移動させ
られる点において異なっている。

チェーン１１４は、押出板１１２と可動盤１１６に固定
の取付板１１８との間に張り渡されているが、型が閉じ
られた状態では弛んだ状態となるようにされており、製
品取出し時に可動盤１１６が固定盤１０２から離間させ
られるのに伴って張った状態となり、その状態から更に
可動盤１１６が後退させられることにより、押出板１１
２をスプリング１２０の付勢力に抗して固定金型１０４
に接近させ、押出ピン１２２．１２３に製品を押し出さ
せるのである。

また、ホットランナ装置１２４のノズル１２６は、取付
ブロック１２８にスプルブツシュ１３０を介して取り付
けられている。スプルブツシュ１３０は、固定盤１０２
．取付板１０６．押出板１１２を貫通し、ノズル１２６
がノズル穴１３２に嵌合されるのに必要な長さを有して
おり、その内部には取付ブロック１２８内に形成された
分岐通路１３４とノズル１２６内の通路１３６とを連通
させる通路１３８が形成されている。このスプルブツシ
ュ１３０の外側にはスプルブツシュ加熱用の発熱線１４
０が巻き付けられるとともに、発熱線１４０が巻き付け
られた部分よりも内側にはノズル部加熱用の導線１４２
が埋設されている。この導線１４２はノズル１２６に接
続されており、ノズル１２６は前記実施例の場合と同様
にして発熱し、通路１３６内の樹脂を加熱する。

その他の構成９作用および効果は前記実施例と同様であ
り、対応する部分には同一の符号を付して詳細な説明は
省略する。

なお、上記各実施例においては、ホットランナ装置６０
．１２４は射出シリンダ５０に固定されていたが、固定
盤１０．１０２に固定するようにしてもよい。その場合
には、前記各実施例においてホットランナ装置６０．１
２４を射出シリンダ５０に固定する代わりに固定盤１０
．１０２に固定すればよい。また、固定盤１０に凹部７
６を設けず、ホットランナ装置のノズル部を固定盤を貫
通し、ノズル穴に嵌合し得る長さのものとし、基部を固
定盤の固定金型が固定される側とは反対側の端面に固定
するようにしてもよい。

本発明に係るホ７）ランナ式射出成形法を実施するに当
たって、ホットランナ装置を可動盤側から固定するよう
にしてもよい。その場合には、固定盤の可動盤に対向す
る面に凹所を形成してその凹所内に取付ブロック１２８
と同様のものを配設することも、凹所を形成せず、固定
盤の可動盤に対向する面に固定することも可能である。

前者の場合には、固定金型は固定盤に取り付ければよい
。

また、後者の場合には、固定金型と固定盤との間にホッ
トランナ装置が介在することとなるが、ホットランナ装
置を介して固定金型を固定盤に取り付け、あるいはホッ
トランナ装置の周辺にスペーサを配設し、そのスペーサ
を介して固定金型を固定盤に固定すればよい。

凹所に配設する場合、固定盤の端面に固定する場合のい
ずれの場合にも、ホットランナ装置の基部の固定金型側
の端面を固定盤の端面、あるいはスペーサの端面と同一
平面内に位置させれば、固定金型をその全体にわたって
一平面において支持させることができる。

また、ノズル部の加熱装置は前記特開昭６１−３７２０
号公報に記載されたものに限らず、ノズル部のランナを
形成する部分にヒータを設けるか、あるいはランナ内に
ヒータを設けることにより、ランナ内の樹脂を加熱する
ようにしてもよい。

さらに、上記各実施例は、多数個取りの金型を用いて射
出成形を行う場合の例であるが、製品を１個ずつ成形す
る金型を用いて射出成形を行う場合にも本発明を適用す
ることが可能である。

また、熱可塑性樹脂を射出成形する場合のみならず、熱
硬化性樹脂を射出成形する場合にも本発明を適用するこ
とができる。

その他、いちいち例示することはしないが、当業者の知
識に基づいて種々の変形、改良を施した態様で本発明を
実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である射出成形装置の要部を
示す正面断面図である。第２図はその射出成形装置にお
けるホットランナ装置のノズル部を示す正面断面図であ
る。第３図は本発明の別の実施例である射出成形装置の
要部を示す正面断面図である。 １０：固定盤　　　　　１２：固定金型１６：可動盤　
　　　　１８：キャビティ２０：可動金型　　　　６０
：ホットランナ装置６２：取付ブロック　　６４：ノズ
ル ６８：樹脂供給口　　　７０：分岐通路７２：通路　　
　　　　７３；ランナ ７８：ノズル穴　　　　８５：導線 １０２：固定盤　　　　１０４：固定金型１１６：可動
盤　　　１２４：ホットランナ装置１２６：ノズル　　
　　１２８：取付ブロック１３４：分岐通路　　　１３
６．ｔ３ａ：通路１４２：導線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定金型と可動金型とによって形成されるキャビ
   ティと射出シリンダとを接続するランナと、そのランナ
   内の合成樹脂を加熱する加熱装置とを備えたホットラン
   ナ装置を、前記固定金型と前記射出シリンダとの間にお
   いて射出成形装置に取り付け、製品を射出成形する工程
   と、 前記ホットランナ装置を射出成形装置側に残したままで
   前記固定金型を射出成形装置から取り外す工程と、 そのホットランナ装置が残された射出成形装置に別の固
   定金型を取り付ける工程と を含むことを特徴とするホットランナ式射出成形法。
2. （２）位置固定に設けられ、固定金型が取り付けられる
   固定盤と、 その固定盤に対して接近・離間可能に設けられ、前記固
   定金型と共同してキャビティを形成する可動金型が取り
   付けられる可動盤と、 前記固定盤の前記固定金型が固定される側とは反対側に
   設けられ、流動状態の合成樹脂を前記キャビティに供給
   する射出シリンダと、 その射出シリンダと連結される基部、その基部と一体的
   に設けられ、前記固定盤および固定金型を貫通して設け
   られたノズル穴に嵌合されるノズル部、それら基部およ
   びノズル部にわたって設けられ、前記射出シリンダから
   射出された合成樹脂を前記キャビティに導くランナおよ
   びそのランナ内の合成樹脂を加熱する加熱装置を有し、
   前記固定盤に前記固定金型が固定される側とは反対側か
   ら固定されるホットランナ装置と を含むことを特徴とするホットランナ式射出成形装置。
3. （３）前記ホットランナ装置が前記基部において前記射
   出シリンダに固定されている特許請求の範囲第２項記載
   のホットランナ式射出成形装置。