(57)【要約】【課題】ヒータ等の特別な加熱手段を設けることなく、供給される樹脂の溶融状態を簡易な構成で保つことができるゲートシール型を提供する。【解決手段】成形品を所望の形状に形成する成形空間部１１０と、成形機からの溶融樹脂が供給される供給流路１２０と、供給流路を成形空間部に連通させるゲート１３０とを備えたゲートシール遅延型構造であって、ゲート保温用の溶融成形材溜まり部１４０がゲートの外周を囲むように供給流路から延在形成されていることで、ヒータ等の特別な加熱手段を設けることなく、供給される樹脂の溶融状態を簡易な構成で保つことができるゲートシール型を実現する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形品を所望の形状に形成する成形空間部と、成形機からの溶融樹脂が供給される供給流路と、前記供給流路を前記成形空間部に連通させるゲートとを備えたゲートシール遅延型構造であって、
前記ゲート保温用の溶融成形材溜まり部が前記ゲートの外周を囲むように前記供給流路から延在形成されていることを特徴とするゲートシール遅延型構造。
【請求項２】
前記成形空間部は、薄肉空間部を有し、
前記溶融成形材溜まり部が、前記ゲートの外周を囲むように前記供給流路から延在形成されていることに加えて、少なくとも前記成形空間部の薄肉空間部の外周を囲むようにも延在形成されていることを特徴とする請求項１に記載のゲートシール遅延型構造。
【請求項３】
前記溶融成形材溜まり部が、前記ゲートの外周を囲むように前記供給流路から延在形成されていることに加えて、前記成形空間部の外周の少なくとも一部を囲むようにも延在形成され、かつ前記ゲートとの間で成形品の厚肉部を形成する第１成形空間部を挟んだ状態で前記成形品の薄肉部を成形する第２成形空間部が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のゲートシール遅延型構造。
【請求項４】
前記保温用溜まり部は、前記第２成形空間部に沿って形成されていることを特徴とする請求項３に記載のゲートシール遅延型構造。
【請求項５】
前記保温用溜まり部は、前記成形空間部の外周全体を覆うように形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載のゲートシール遅延型構造。
【請求項６】
前記成形空間部の厚みは、前記ゲートの口径と同等以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載のゲートシール遅延型構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形機に適用されるゲートシール遅延型構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機を用いた樹脂成形において、成形品への樹脂供給口であるゲート部への熱供給が不十分な場合、樹脂の溶融状態が不十分となり、ゲート部での切断部分に糸引きなどの不都合を生じる問題があった。
【０００３】
このような問題を解決するために、外周にヒータ加熱手段を備えたホットランナー筒体内に溶融樹脂流路を設け、この流路の先端に注入孔を穿設したゲート保温溶断用の熱伝導性の高い材料で形成される円錐状チップを設けると共に、このチップを囲む外周には金型に射出樹脂滞留用空間部を設け、かつキャビティに通ずるゲートに円錐状の拡開ゲートランドを形成して、チップの尖鋭端を一部臨ませて配設するようにした射出成形用ホットランナーシステムが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２４００４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、係る射出成形用ホットランナーシステムは、型の外周にヒータ加熱手段を設け、これを制御する必要があるため、構造が複雑となって装置の大型化を招く。また、射出樹脂滞留用空間部がゲート部の先端部にのみ設けられているため、成形品が長尺品や薄肉の場合、樹脂が末端まで充填される途中で固着して均一な製品が成形できない虞がある。
【０００６】
また、成形品が均肉でなく偏肉の成形品の場合、樹脂のひけの問題が生じる。具体的には、図３に示すように、例えば光電センサに用いるレンズ状で偏肉の透光性部品を成形する場合、光学部品の性質上、金型１０のゲートサイズに制限がある。これは、このような光学部品の場合、成形後にゲート１３の樹指部分を成形品から切り離す際にこの切り離し部分の跡が極力残らないようにするためにゲート１３をなるべく狭くする必要があるからである。しかしながら、このようにゲート１３を狭くすると射出成形時に成形空間部１１に樹脂が完全に充填される前にこの成形空間部１１に繋がるゲート１３の部分の溶融樹脂が冷えて固まり、ゲートがシールしてしまい（詰まってしまい）、偏肉である成形品にひけが生じる傾向がある。このようなひけは、製品スペック通りの光屈折率を有さず、像がゆがみ、製品の歩留まりを低下させる。
【０００７】
本発明の目的は、ヒータ等の特別な加熱手段を設けることなく、供給される樹脂の溶融状態を簡易な構成で保つことができるゲートシール遅延型構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明に係るゲートシール遅延型構造は、
成形品を所望の形状に形成する成形空間部と、成形機からの溶融樹脂が供給される供給流路と、前記供給流路を前記成形空間部に連通させるゲートとを備えたゲートシール遅延型構造であって、
前記ゲート保温用の溶融成形材溜まり部が前記ゲートの外周を囲むように前記供給流路から延在形成されていることを特徴としている。
【０００９】
溶融成形材溜まり部が供給流路からゲートの外周を囲むように延在形成されていることで、溶融成形材溜まり部がゲートを保温する役目を果たす。これによって、射出成形時に特別な加熱装置を用いることなく成形型を大型化させずにゲートの部分の好ましくない温度低下を防止することができる。その結果、射出成形時にゲートの部分において溶融した成形材が固まってゲートをシールする（詰まらせる）のを防止して成形空間部内に形成された成形品にひけが生じるのを回避する。
【００１０】
また、請求項２に記載の本発明に係るゲートシール遅延型構造は、請求項１に記載のゲートシール遅延型構造において、
前記成形空間部は、薄肉空間部を有し、
前記溶融成形材溜まり部が、前記ゲートの外周を囲むように前記供給流路から延在形成されていることに加えて、少なくとも前記成形空間部の薄肉空間部の外周を囲むようにも延在形成されていることを特徴としている。
【００１１】
従来例では、成形空間部のうち特に薄肉空間部周囲の成形型による樹脂の温度低下が生じ易く、これによって、この薄肉空間部で射出成形中での樹脂の詰まりが生じ易かったが、本発明によるとこのような構成をとることで、薄肉空間部の射出成形時における樹脂の詰まりを防ぐことができる。
【００１２】
また、請求項３に記載の本発明に係るゲートシール遅延型構造は、請求項１に記載のゲートシール遅延型構造において、
前記溶融成形材溜まり部が、前記ゲートの外周を囲むように前記供給流路から延在形成されていることに加えて、前記成形空間部の外周の少なくとも一部を囲むようにも延在形成され、かつ前記ゲートとの間で成形品の厚肉部を形成する第１成形空間部を挟んだ状態で前記成形品の薄肉部を成形する第２成形空間部が形成されていることを特徴としている。
【００１３】
溶融成形材溜まり部が供給流路からゲートの外周に加えて成形空間部の外周の少なくとも一部を囲むように形成されていることで、溶融成形材溜まり部がゲートを保温する役目を果たす。これによって、射出成形時に特別な加熱装置を用いることなく成形型を大型化させずにゲートの部分及び成形空間部の溶融した成形材の好ましくない温度低下を防止することができる。その結果、射出成形時にゲートの部分や第２成形空間部において溶融した成形材が固まってゲートや第２成形空間部をシールする（詰まらせる）のを防止して成形空間部内に形成された成形品にひけが生じるのを回避する。
【００１４】
また、請求項４に記載の本発明に係るゲートシール遅延型構造は、請求項３に記載のゲートシール遅延型構造において、
前記溶融成形材溜まり部は、前記第２成形空間部に沿って形成されていることを特徴としている。
【００１５】
溶融成形材溜まり部が成形空間部の薄肉部に沿って形成されていることで、射出成形中に製品の薄肉部に対応する成形空間部であって成形型の熱容量の影響を受けて特に詰まり易く樹指のひけが生じ易い成形空間部における樹指のシール（詰り）を防止することができる。
【００１６】
また、請求項５に記載の本発明に係るゲートシール遅延型構造は、請求項１乃至請求項４の何れかに記載のゲートシール遅延型構造において、
前記溶融成形材溜まり部は、前記成形空間部の外周全体を覆うように形成されていることを特徴としている。
【００１７】
溶融成形材溜まり部が成形空間部の外周全体を囲うように形成されていることで、溶融成形材溜まり部が成形空間部を保温する役目を果たす。これによって、射出成形時に溶融した成形材が成形空間部のすみずみまで溶融状態を保ちながら抵抗なく充填され、成形材のシール（詰まり）による成形後の樹脂のひけを防止することができる。
【００１８】
また、請求項６に記載の本発明に係るゲートシール遅延型構造は、請求項１乃至請求項５の何れかに記載のゲートシール遅延型構造において、
前記成形空間部の厚みは、前記ゲートの口径と同等以上であることを特徴としている。
【００１９】
成形空間部の厚みがゲートの口径と同等以上であることで、ゲートの周囲に形成された溶融成形材溜まり部の作用と相まって射出成形中のゲートの部分での溶融成形材のシール（詰り）が生じにくくなる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、溶融成形材溜まり部に滞留する溶融成形材によりゲートの外周部が保温されているため、ヒータ等の特別な加熱手段を設けなくても、射出成形時供給される成形材のゲート部分における溶融状態を保つことができ、射出成形中に溶融成形材が冷えて固まってゲートをシールする（詰まらせる）のを防止する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るゲートシール遅延型構造を示す成形型の断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るゲートシール遅延型構造を示す成形型の断面図である。
【図３】従来のゲートシール遅延型構造を示す成形型の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の第１の実施形態に係るゲートシール遅延型構造について図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るゲートシール遅延型構造を示す金型の断面図である。
【００２３】
本発明の第１の実施形態に係るゲートシール遅延型構造１は、球体を半割りした半球状の空間をなす成形空間部１１０と、成形機からの溶融樹脂が供給される供給流路（ランナー）１２０と、成形空間部１１０と供給流路１２０を連通するゲート１３０を備え、供給流路１２０から延在形成されゲート１３０及び成形空間部１１０を保温する溶融樹脂溜まり部１４０がゲート１３０の外周全体及び成形空間部１１０の外周の一部を囲むように形成されている。即ち、溶融樹脂溜まり部１４０は、成形空間部１１０の樹指流入側（ゲート側）半部を囲むようになっている。
【００２４】
そして、半球状をなす成形空間部１１０に対応した形状を有し光電センサのレンズ部分となる透光性の樹脂材を射出成形するようになっている。なお、通常ゲートの直径は成形品の肉厚と同程度の大きさに設定されるが本実施形態の場合、ゲート１３０の直径が成形品の肉厚の半分程度とかなり小さくなっている。これは、成形品である光電センサのレンズ部分の性質上、成形後に切断する必要のあるレンズ部分とゲート１３０の部分との接続部の切断痕を極力残さないようにするためである。
【００２５】
成形型には本実施形態の場合、金型が用いられ、金型自体は６０℃から１２０℃を保つように温度調節され、１８０℃から２９０℃に加熱されて溶融した樹指が供給流路１２０からゲート１３０を介して成形空間部１１０に充填されるようになっている。また、本実施形態の場合、ゲート１３０の周囲には従来の金型のようなヒータ（加熱器）を備えておらず、構造の単純な金型となっている。
【００２６】
続いて、上述した第１の実施形態に係るゲートシール型遅延構造１の作用について説明する。本実施形態に係るゲートシール型遅延構造１によると、溶融樹脂溜まり部１４０が供給流路１２０からゲート１３０の全周及び成形空間部１１０の周囲の一部を囲むように延在形成されていることで、射出成形時に特別な加熱装置を用いることなくゲート１３０の部分の樹脂の温度低下を防止することができる。その結果、射出成形時にゲート１３０の部分において成形空間部１１０に樹指が十分に充填される前にゲート１３０の部分が冷えてこの部分の樹脂が固まることでゲート１３０をシールする（詰まる）のを防止する。即ち、射出成形時のゲートシールを遅延させることで、成形空間部内に形成された成形品にひけが生じるのを回避する。
【００２７】
特に、本実施形態のように成形品が光電センサに用いるレンズ部品である場合、上述したように成形後にゲート１３０の樹指部分を成形品から切り離す際にこの切り離し部分の跡が極力残らないようにして光学的特性の向上及び見栄えの良さを確保するためにゲート１３０の直径をなるべく小さくする必要がある。しかしながら、このようにゲートの径を小さくしても、本発明によると、従来の不具合、即ちこのような偏肉の透光性部品を成形する場合、ゲートを狭くすると成形空間に繋がるゲートの部分の溶融樹脂が冷えて固まり、成形品にひけが生じることで、製品スペック通りの光屈折率を有さず、像がゆがみ、製品の歩留まりを低下させるという不具合を生じさせないようにする。
【００２８】
続いて、本発明の第２の実施形態に係るゲートシール遅延型構造について説明する。なお、上述した実施形態と同等の構成については対応する符号を付して詳細な説明を省略する。図２は、本発明の第２の実施形態に係るゲートシール遅延型構造を示す金型の断面図である。
【００２９】
本発明の第２の実施形態に係るゲートシール遅延型構造２は、図２において鎖線で囲まれる成形品としての筐体（ハウジング）の形状に対応した空間をなす成形空間部２１０と、成形機からの溶融樹脂が供給される供給流路（ランナー）２２０と、成形空間部２１０と供給流路２２０を連通するゲート２３０を備え、溶融樹脂溜まり部２４０が供給流路２２０からゲート２３０の外周全体及び成形空間部２１０の外周の一部を囲むように延在形成されている。
【００３０】
そして、成形空間部２１０は、ゲート２３０から成形品の厚肉部を形成する第１成形空間部２１１と、この第１成形空間部２１１をゲート２３０と挟む位置に形成され成形品の薄肉部を成形する第２成形空間部２１２を有すると共に、第２成形空間部２１２の樹脂射出方向下流側に第１成形空間部２１１と同等の厚肉部を形成する第３成形空間部２１３を有している。
【００３１】
ここでいう成形品の薄肉部を形成する第２成形空間部である薄肉空間部とは、成形空間部における最肉薄部や、ゲート直径よりも薄い部分、全肉厚の平均値以下の部分等をいう。なお、薄肉空間部が成形空間部における上流側（即ち、ゲート側）にあった方が、上流側での樹脂の硬化による詰まりを阻止して下流側厚肉部での樹脂のひけの発生を防止する点で、本発明の作用をより発揮することができる。
【００３２】
そして、第１成形空間部２１１が図２に示す成形品（筐体）の左側の端壁を形成し、第２成形空間部に２１２が成形品の上下壁や側壁を形成し、第３成形空間部２１３が成形品の右側の端壁を形成するようになっている。また、溶融樹脂溜まり部２４０は、供給流路２２０から第１成形空間部２１１に沿って分岐部２４１を介して薄肉部を形成する第２成形空間部２１２に沿ってこの第２成形空間部２１２を囲うように延在形成されている。なお、第１成形空間部２１１の厚みは、ゲートの口径と同等以上となっている。これによって、射出成形時に溶融樹脂が第１成形空間部に２１１で詰まることなく、第２成形空間部２１２に抵抗なく流れ込むようになっている。
【００３３】
なお、本実施形態に限らず、第１成形空間部２１１や第３成形空間部２１３が薄肉部であり、第２成形空間部２１２が厚肉部であっても良く、他の任意の組合せにも適応可能である。この場合、少なくとも薄肉部となる成形空間部の外周を囲むように溶融樹脂溜まり部２４０を延在形成すれば良い。
【００３４】
続いて、上述した第２の実施形態に係るゲートシール型遅延構造２の作用について説明する。本実施形態に係るゲートシール型遅延構造２によると、溶融樹脂溜まり部２４０が供給流路２２０からゲート２３０の部分及び第２成形空間部２１２を囲むように延在形成されていることで、ヒータ等の特別な加熱装置を用いることなく射出成形時にゲート２３０の部分及び第２成形空間部２１２の温度低下を防止することができる。その結果、ゲート２３０の部分における射出成形時に成形空間部に樹指が十分に充填される前にゲート２３０の部分が冷えてシールする（詰まる）のを防止して成形空間部内に形成された成形品にひけが生じるのを回避する。
【００３５】
また、第１成形空間部２１１よりも第２成形空間部２１２の方が射出成形時の樹脂の下流工程となっており、且つ内容積もかなり小さく、溶融樹脂が第２成形空間部２１２の奥まで到達する前に金型によって冷やされて固まり、製品の厚肉部にひけが生じることがある。このようなひけは、成形品が樹脂の場合、外観上目立ってしまい、製品品質として好ましくないと言える。しかしながら、本実施形態によると、このような厚肉部においても樹脂のひけの発生を防止できるので製品の歩留まりを向上させることができる。
【００３６】
筐体（ハウジング）は、一般に電気部品や電子部品を内蔵したケーシングとして使用されるので、このようなひけが生じると外観品質の点で問題が生じる。しかしながら、本発明の第２の実施形態によると、このようなひけの問題が発生するのを回避し、外観品質に優れた成形品を製造することが可能となる。
【００３７】
本発明は、特にゲートの径が小さくランドの長さが長いような設計上の制約を受ける成形型に好適に適応される。これは、成形型は成形空間に比べて一般にかなり大きく熱容量も大きいため、ゲートの径が小さな成形型ではゲートの部分の冷えが大きいためである。
【００３８】
なお、上述した各実施形態では、成形型として金型を用いたが、成形型の材質はこれに限定されることはなく、例えばセラミックス、アルミ合金、非鉄金属等でできていても良い。
【００３９】
また、成形型によって成形される材質は、上述した各実施形態のような樹脂材に限定されず、射出成形によって供給流路（ランナー）からゲートを介して成形空間部に注入できるものであれば、例えば粒状のセラミックスを溶融した樹脂材の中に含有させたものや、ガラス、射出成形時に溶融させることができる金属であっても良い。
【００４０】
また、上述した各実施形態においては、成形空間部にゲートが一箇所だけ設けられていたが、ゲートの個数はこのような一つのゲートに限定されず、複数のゲートからなりそれぞれのゲートの周囲が供給流路から延在形成された溶融成形材溜まり部によって囲まれるようにしても良い。
【００４１】
また、上述の各実施形態においては、溶融成形材溜まり部は、ゲートの周囲全体及び成形空間部の外周の一部を覆うように形成されていたが、この代わりにゲートの周囲全体及び成形空間部の外周の全部を覆うように形成されていても良い。
【００４２】
なお、上述の実施形態で記載した温度や寸法の具体的数値は、本発明の作用を発揮するための一例であり、この数値に本発明が限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４３】
１    ゲートシール遅延型構造
２    ゲートシール遅延型構造
１０    金型
１１    成形空間部
１３    ゲート
１１０    成形空間部
１２０    供給流路（ランナー）
１３０    ゲート
１４０    溶融樹脂溜まり部
２１０    成形空間部
２１１    第１成形空間部
２１２    第２成形空間部
２１３    第３成形空間部
２２０    供給流路（ランナー）
２３０    ゲート
２４０    溶融樹脂溜まり部
２４１    分岐部
【図１】
2010228114.tif 000003
【図２】
2010228114.tif 000004
【図３】
2010228114.tif 000005