(57)【要約】【課題】射出成形機の大型化を抑制することができる射出成形用ノズルを提供する。【解決手段】筒状に形成され一端側に流体が導入される導入口３が設けられ他端側に導入された流体を導出する導出口５が設けられたノズル本体７と、このノズル本体７の導入口３と導出口５との間に配置され導入口３からノズル本体７内に導入された流体を複数のエレメント穴９から導入して混練する複数のエレメント１１とを備えた射出成形用ノズル１において、ノズル本体７内に、導入口３から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制させる圧力上昇抑制手段１３を設けた。【選択図】図１
2014083753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状に形成され一端側に流体が導入される導入口が設けられ他端側に導入された流体を導出する導出口が設けられたノズル本体と、このノズル本体の前記導入口と前記導出口との間に配置され前記導入口から前記ノズル本体内に導入された流体を複数のエレメント穴から導入して混練する複数のエレメントとを備えた射出成形用ノズルであって、
前記ノズル本体内には、前記導入口から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制させる圧力上昇抑制手段が設けられ、該圧力上昇抑制手段は、前記エレメントの長さが前記エレメント穴の径に対して0.64倍以上1.6倍以下に設定されていることを特徴とする射出成形用ノズル。
【請求項２】
請求項１に記載の射出成形用ノズルであって、
前記圧力上昇抑制手段は、前記導入口から前記複数のエレメントを介して前記導出口に流通される流体の射出圧力を、前記導入口から直接前記導出口に流通される流体の射出圧力と略同等にすることを特徴とする射出成形用ノズル。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の射出成形用ノズルであって、
前記圧力上昇抑制手段は、前記エレメントの径が前記導入口の径の2.5倍以上に設定されていることを特徴とする射出成形用ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形用ノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、射出成形用ノズルとしては、筒状に形成され一端側に流体が導入される導入口が設けられ他端側に導入された流体を導出する導出口が設けられたノズル本体と、このノズル本体の導入口と導出口との間に配置され導入口からノズル本体内に導入された流体を複数のエレメント穴としての流体通路から導入して混練する複数のエレメントとしての流体混合素子とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この射出成形用ノズルでは、エレメントが１つの流体通路に対して上流側と下流側とにそれぞれ内部に螺旋翼が設けられた２つの流体通路が連通される構造となっている。そして、上流側の２つの流体通路と下流側の２つの流体通路とが、１つの流体通路の中心に対して位相をずらして配置されている。このように構成されたエレメントをノズル本体内に複数配置することにより、ノズル本体内を流通する流体が、集合と分割とを繰り返し行われて混練される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭５３−３６１８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような射出成形用ノズルは、射出成形機と金型との間に配置され、射出成形機から射出される流体を導入口から導入し、複数のエレメントで流体を混練し、導出口から金型へ射出する。
【０００６】
しかしながら、射出成形機の最大射出圧力に近い射出ピーク圧力で成形する場合には、上記特許文献１のような射出成形用ノズルであると、圧力損失が大きいため、必要な射出圧力が上昇してしまい、同一の射出成形機を用いることができない恐れがあった。従って、必要な射出圧力を得るために射出成形機のサイズを大型化する必要があった。
【０００７】
そこで、この発明は、射出成形機の大型化を抑制することができる射出成形用ノズルの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、筒状に形成され一端側に流体が導入される導入口が設けられ他端側に導入された流体を導出する導出口が設けられたノズル本体と、このノズル本体の前記導入口と前記導出口との間に配置され前記導入口から前記ノズル本体内に導入された流体を複数のエレメント穴から導入して混練する複数のエレメントとを備えた射出成形用ノズルであって、前記ノズル本体内には、前記導入口から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制させる圧力上昇抑制手段が設けられ、圧力上昇抑制手段は、前記エレメントの長さが前記エレメント穴の径に対して0.64倍以上1.6倍以下に設定されていることを特徴とする。
【０００９】
この射出成形用ノズルでは、ノズル本体内に導入口から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制させる圧力上昇抑制手段が設けられているので、圧力上昇抑制手段によって導入口から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制することができ、ノズル本体内を流通する流体の圧力損失を低減することができる。従って、このような射出成形用ノズルでは、圧力上昇抑制手段によって射出圧力の上昇を抑制することができるので、射出成形機の大型化を抑制することができる。
【００１０】
また、この射出成形用ノズルでは、圧力上昇抑制手段がエレメントの長さがエレメント穴の径に対して0.64倍以上1.6倍以下に設定されているので、エレメント内を流体が流通するときのエレメントの流路断面積を効率的に増加することができ、ノズル本体内を流通する流体の圧力損失を低減することができる（なお、エレメントの長さがエレメント穴の径に対して0.64倍以上1.1倍以下に設定すればより好ましい）。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の射出成形用ノズルであって、前記圧力上昇抑制手段は、前記導入口から前記複数のエレメントを介して前記導出口に流通される流体の射出圧力を、前記導入口から直接前記導出口に流通される流体の射出圧力と略同等にすることを特徴とする。
【００１２】
この射出成形用ノズルでは、圧力上昇抑制手段が導入口から複数のエレメントを介して導出口に流通される流体の射出圧力を導入口から直接導出口に流通される流体の射出圧力と略同等にするので、圧力上昇抑制手段によってノズル本体内に複数のエレメントが設けられていないオープンノズルと略同等の圧力損失とすることができる。加えて、オープンノズルと略同等の圧力損失でありながら、ノズル本体内で流体を混練することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の射出成形用ノズルであって、前記圧力上昇抑制手段は、前記エレメントの径が前記導入口の径の2.5倍以上に設定されていることを特徴とする。
【００１４】
この射出成形用ノズルでは、圧力上昇抑制手段がエレメントの径が導入口の径の2.5倍以上に設定されているので、エレメント内を流体が流通するときのエレメントの流路断面積を増加することができ、ノズル本体内を流通する流体の圧力損失を低減することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、射出成形機の大型化を抑制することができる射出成形用ノズルを提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る射出成形用ノズルの断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る射出成形用ノズルのエレメントの正面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る射出成形用ノズルにおける実施例と比較例の射出圧力を示す表である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る射出成形用ノズルの側面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る射出成形用ノズルのエレメントの正面図である
【図６】本発明の第２実施形態に係る射出成形用ノズルにおける実施例と比較例の１エレメント当たりの射出圧力を示す表である。
【図７】射出成形用ノズルと、エレメント長とエレメント径の比との関係を示し、射出圧力を低減することが可能な範囲を示す図である。
【図８】本発明の第１参考例に係る射出成形用ノズルの断面図である。
【図９】本発明の第１参考例に係る射出成形用ノズルのエレメントの正面図である。
【図１０】本発明の第１参考例に係る射出成形用ノズルにおける実施例と比較例の射出圧力を示す表である。
【図１１】本発明の第１参考例に係る射出成形用ノズルにおける実施例と比較例のエレメント穴数と流路断面積との関係を示す図である。
【図１２】エレメント長さとエレメント径との変化による１エレメント当たりの圧力損失の変化を示す第２参考例の表である。
【図１３】ランド長の変化による１エレメント当たりの圧力損失の変化を示す第２参考例の表である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１〜図７を用いて本発明の実施の形態に係る射出成形用ノズルについて説明する。なお、図８〜図１３は本発明の参考例である。
【００１８】
（第１実施形態）
図１〜図３を用いて第１実施形態について説明する。
【００１９】
本実施の形態に係る射出成形用ノズル１は、筒状に形成され一端側に流体が導入される導入口３が設けられ他端側に導入された流体を導出する導出口５が設けられたノズル本体７内と、このノズル本体７の導入口３と導出口５との間に配置され導入口３からノズル本体7内に導入された流体を複数のエレメント孔９から導入して昆練する複数のエレメント１１とを備えている。
【００２０】
そして、ノズル本体７内には、導入口３から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制させる圧力上昇抑制手段１３が設けられている。
【００２１】
また、本実施形態では、圧力上昇抑制手段１３は、エレメント穴９が２つに設定されている。
【００２２】
さらに、圧力上昇抑制手段１３は、導入口３から複数のエレメント１１を介して導出口５に流通される流体の射出圧力を、導入口３から直接導出口５に流通される、すなわちオープンノズルを流通される流体の射出圧力と略同等にする。
【００２３】
図１，図２に示すように、ノズル本体７は、筒状に形成され、導入口３と導出口５とを備えている。導入口３は、ノズル本体７の一端側に設けられ、ノズル本体７の外部と内部とを連通するようにノズル本体７の外部側が開口されている。この導入口３側には、流体としての加熱溶融された成形樹脂材料を射出する射出成形機（不図示）が配置される。この射出成形機から射出された成形樹脂材料は、所定の射出圧力で導入口３からノズル本体７内部に導入され、導出口５から導出される。なお、導入口３からノズル本体７内部側に延設された流路は、ノズル本体７内部側に向けて拡径されるようにテーパ状に形成され、導入口３から導入される成形樹脂材料の圧力損失を低減している。
【００２４】
導出口５は、ノズル本体７の他端側に設けられ、ノズル本体７の外部と内部とを連通している。この導出口５側には、ノズルチップ１５が組付けられ、このノズルチップ１５を介して金型１７に成形樹脂材料が射出される。なお、ノズルチップ１５の金型１７側の先端部の長さを短縮することにより、成形樹脂材料の圧力損失をさらに低減している。
【００２５】
このような導入口３から導入されて導出口５から導出される成形樹脂材料は、他の着色材料を混合して着色することがある。このような場合、ノズル本体７の導入口３から導出口５までの間に何も介さないオープンノズルでは、色ムラなどの外観不良が発生する恐れがあった。そこで、ノズル本体７の導入口３と導出口５との間には、溶融された複数の成形樹脂材料を混練する複数のエレメント１１が配置されている。
【００２６】
エレメント１１は、導入口３と導出口５との間に複数（ここでは６つ）並列に配置され、分流部１９と混合部２１とを備えている。分流部１９は、エレメント本体２３の導入口３側から導出口５側まで連通された複数のエレメント穴９からなる。このエレメント穴９の内部には、導入口３側の基端と導出口５側の基端とを180°捻ったねじり羽根２５が配置されている。このため、１つのエレメント穴９を流通する成形樹脂材料は、２分割される。このような複数のエレメント穴９を流通した成形樹脂材料は、混合部２１で混合される。
【００２７】
また、エレメント１１は、導入口３と導出口５との間に複数（ここでは６つ）並列に配置され、エレメント本体２３にエレメント穴９が２つ設けられている。この２つのエレメント穴９は、エレメント本体２３の中心から等間隔に外径がエレメント本体２３の内径に内接され、エレメント本体２３の周方向において180°の間隔で配置されている。また、隣り合うエレメント１１，１１に設けられたエレメント穴９，９同士は、エレメント本体２３の中心を回転軸心としたときの回転方向に90°位置ずれして配置されている。このようにエレメント穴９を配置させることにより、成形樹脂材料の混練効率を向上することができる。
【００２８】
混合部２１は、エレメント本体２３の導入口３側と導出口５側とにそれぞれ設けられ、エレメント穴９の入口及び出口と連通されている。この混合部２１は、複数のエレメント穴９を流通した成形樹脂材料（導入口３に最も近いエレメント１１では導入口３から導入された成形樹脂材料）を合流して混合し、導出口５側に位置するエレメント１１の複数のエレメント穴９（導出口５に最も近いエレメント１１では導出口５）へ混合した成形樹脂材料を導出する。
【００２９】
このような分流部１９と混合部２１とを成形樹脂材料が繰り返し流通されることにより、成形樹脂材料が混練される。この複数のエレメント１１を流通する成形樹脂材料の分割数Ｎは、エレメント数をｎ、最初の流入層（導入口３に最も近い混合部２１）をＮ０ 、エレメント穴数をＨとすると、１つのエレメント穴９で２分割されるので、Ｎ＝Ｎ０ ×（２×Ｈ）ｎ となる。このため、従来のような圧力損失の大きい射出成形用ノズルでは、１つのエレメント１１に２つのエレメント穴９が設けられており、１エレメント当たりの分割数が２となっている。
【００３０】
そこで、ノズル本体７に設けられた導入口３から導入される成形樹脂材料の射出圧力の上昇を抑制させる圧力上昇抑制手段１３は、１つのエレメント１１におけるエレメント穴９の数の設定となっている。この１つのエレメント１１におけるエレメント穴９の数は、２つに設定される。このエレメント穴９の数では、分割数の増加により混練効率が向上されると共に、成形樹脂材料の流路断面積が増加により圧力損失が低減される。
【００３１】
また、本実施形態に係る射出成形用ノズル１は、圧力上昇抑制手段１３が、エレメント１１の径Ｄ１が導入口３の径Ｄ２の2.5倍以上に設定されている。
【００３２】
このような射出成形用ノズル１において、ノズル本体７に設けられた導入口３から導入される成形樹脂材料の射出圧力の上昇を抑制させる圧力上昇抑制手段１３は、１つのエレメント１１におけるエレメント１１の径D１の設定となっている。このエレメント１１の径D１は、導入口３の径D２の2.5倍以上に設定される。このようなエレメント１１の径D１では、成形樹脂材料の流路断面積が増加され、オープンノズルの射出圧力と略同等の射出圧力とすることができる。
【００３３】
なお、成形樹脂材料の射出圧力の圧力損失を低減させるためには、１つのエレメント１１の長さL１や導入口３及び導出口５のランド長L２，L３などを縮小することが有効である。これは、成形樹脂材料がノズル本体７内を流通する際に、成形樹脂材料と各部材との接触距離が短くなり、成形樹脂材料に対する抵抗が低減されるためである。このため、射出成形用ノズル１では、エレメント１１の長さL１と導入口３及び導出口５のランド長L２，L３とが混練性を低下させない程度に縮小されている。
【００３４】
このような射出成形用ノズル１では、圧力上昇抑制手段１３がエレメント１１の径D１が導入口３の径D２の2.5倍以上に設定されているので、エレメント１０５内を流体が流通するときのエレメント１１の流路断面積を増加することができ、ノズル本体７内を流通する流体の圧力損失を低減することができる。
【００３５】
本発明の第１実施形態に係る射出成形用ノズルを、以下の実施例を用いて詳細に説明する。
【００３６】
（実施例）
各実施例及び比較例１では、１つのエレメントに対するエレメント穴数を２とし、ノズル本体内に配置させるエレメント数を６とした。
【００３７】
また、比較例２は、導入口と導出口との間にエレメントが配置されていないオープンノズルである。
【００３８】
さらに、導入口の径D２を8（mm）とし、エレメントの径D１を、実施例１〜３では19（mm）とし、実施例４では20（mm）とし、比較例１では16（mm）とした。
【００３９】
また、エレメントの長さL１を、実施例１，２，４では10（mm）とし、実施例３では30（mm）とし、比較例１では15.5（mm）とした。
【００４０】
さらに、導入口及び導出口のランド長L２，L３の合計を、実施例１，３，４では25（mm）とし、実施例２では30（mm）とし、比較例１では50（mm）とし、比較例２では95（mm）とした。
【００４１】
各実施例及び各比較例において、射出成形機の射出速度を20，50，80（mm/sec）としたときの射出圧力（MPa）を測定した。この結果を図３の表に示す。
【００４２】
表から明らかなように、本発明に従う各実施例は、オープンノズルである比較例２と略同等の射出圧力となった。
【００４３】
これに対して、導入口の径D２の2.5倍に満たないエレメントの径D１を有する比較例１では、比較例２よりも約60％上昇するような非常に大きな射出圧力となっていた。
【００４４】
このことから、エレメントの径D１を増加させることにより、エレメントにおける流体の流路断面積を増加させることができ、射出圧力の上昇を抑制することができるということがわかる。
【００４５】
従って、エレメントの径D１を導入口の径D２の2.5倍以上とすることにより、オープンノズルの射出圧力と略同等とすることができると共に、流体を十分に混練することができる射出成形用ノズルを得ることができることがわかる。
【００４６】
以上の結果から、本発明（実施例）の場合、導入口から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制することができる射出成形用ノズルを得ることができる。一方、本発明を満たさない（比較例）場合、あまり魅力的でない射出成形用ノズルが得られる。
【００４７】
（第２実施形態）
図４〜図６を用いて第２実施形態について説明する。
【００４８】
本実施の形態に係る射出成形用ノズル１０１は、圧力上昇抑制手段１０３が、エレメント１０５の長さＬ１（図１参照）がエレメント穴９の径Ｄ３に対して0.64倍以上1.6倍以下に設定されている（なお、後述するように、エレメントの長さがエレメント穴の径に対して0.64倍以上1.1倍以下に設定すればより好ましい）。
【００４９】
なお、第１実施形態と同一の構成には、同一の記号を記して構成及び機能説明は他の実施形態を参照するものとし省略するが、他の実施形態と同一の構成であるので、得られる効果は同一である。
【００５０】
図４，図５に示すように、エレメント１０５は、導入口３（図１参照）と導出口５（図１参照）との間に複数（ここでは６つ）並列に配置されている。このエレメント１０５には、エレメント穴９が２つ設けられている。この２つのエレメント穴９は、エレメント１０５の中心から等間隔に外径がエレメント１０５の内径に内接され、エレメント１０５の周方向において180°の間隔で配置されている。また、隣り合うエレメント１０５，１０５に設けられたエレメント穴９，９同士は、エレメント１０５の中心を回転軸心としたときの回転方向に90°位置ずれして配置されている。なお、エレメント１０５の内径がエレメント１０５の径D１となっている。
【００５１】
このようなエレメント１０５を有する射出成形用ノズル１０１は、射出成形機の固定盤２０９に設けられたロケートリング挿入口２１１の内周側に配置されている。このロケートリング挿入口２１１は、中心部にノズル本体２０７の中心部が位置合わせされて配置され、導出口５側に射出成形機の固定盤２０９に固定される金型１７（図１参照）などのような型部材が挿入されて固定される。このようなロケートリング挿入口２１１に型部材が挿入されることにより、型部材とノズル本体２０７との中心位置が位置合わせされ、射出成形機のシリンダ２１３によって射出された成形樹脂材料が射出成形用ノズル２０１を介して混練され、型部材に射出される。
【００５２】
ここで、一般に適用される射出成形機のサイズは300ton以下であり、このときのロケートリング挿入口２１１の径D４の最大値は120（mm）となっている。このため、エレメント２０３の径D１の最大値は、50.5（mm）に設定されている。
【００５３】
これは、ノズル本体２０７の外径が最大でエレメント１０５の径D１の２倍（2×50.5＝101（mm））有することとなり、ノズル本体２０７の外周に配置されるヒーターの厚みが8（mm）必要であり、ノズル本体２０７とロケートリング挿入口２１１とのクリアランスが10（mm）必要であり、すべての合計値（101＋8＋10＝119（mm））がロケートリング挿入口２１１の径D４の最大値120（mm）を超えないようにするためである。
【００５４】
エレメント穴９の径D３の最大値は、50.5（mm）のエレメント１０５の径D１に対して、25（mm）に設定されている。これは、エレメント穴９がエレメント１０５に対して２つ設けられており、エレメント穴９，９間の隙間を少なくとも0.5（mm）確保するため、25×2＋0.5＝50.5（mm）となるためである。
【００５５】
一方、射出成形機のサイズが300tonであるときに、設置可能なノズル本体２０７の長さの最大値は、200（mm）である。このノズル本体２０７内には、６つのエレメント１０５が収容されている。このため、エレメント１０５の１つ当たりの長さＬ１（図５参照）の最大値は、導入口３（図１参照）、導出口５（図１参照）、或いは他のクリアランスなどを考慮して、20（mm）に設定されている。
【００５６】
これらの最大値を考慮して、ノズル本体２０７に設けられた導入口３から導入される成形樹脂材料の射出圧力の上昇を抑制させる圧力上昇抑制手段１０３は、エレメント１０５の長さＬ１とエレメント穴９の径Ｄ３との比（Ｌ１／Ｄ３）の設定となっている。
【００５７】
詳細には、圧力上昇抑制手段１０３は、エレメント１０５の長さＬ１がエレメント穴９の径Ｄ３に対して0.64倍以上1.6倍以下（Ｌ１／Ｄ３＝0.64〜1.60）に設定されている。このようなエレメント１０５の長さＬ１とエレメント穴９の径Ｄ３との比（Ｌ１／Ｄ３）の設定により、エレメント１０５における成形樹脂材料の流路断面積が効率的に増加され、ノズル本体２０７内を流通する成形樹脂材料の圧力損失を低減することができる。
【００５８】
このような射出成形用ノズル１０１では、圧力上昇抑制手段１０３がエレメント１０５の長さＬ１がエレメント穴９の径Ｄ３に対して0.64倍以上1.6倍以下に設定されているので、エレメント１０５内を流体が流通するときのエレメント１０５の流路断面積を効率的に増加することができ、ノズル本体２０７内を流通する流体の圧力損失を低減することができる。
【００５９】
なお、エレメントの長さがエレメント穴の径に対して0.64倍以上1.1倍以下に設定すればより好ましい。
【００６０】
本発明の第２実施形態に係る射出成形用ノズルを、以下の実施例を用いて詳細に説明する。
【００６１】
（実施例）
各実施例及び各比較例では、１つのエレメントに対するエレメント穴数を２とし、ノズル本体内に配置させるエレメント数を６とした。
【００６２】
また、各実施例及び各比較例では、エレメントの長さＬ１を16（mm）とした。
【００６３】
さらに、エレメント穴の径D３を、実施例１では10（mm）とし、実施例２では11（mm）とし、実施例３では12（mm）とし、実施例４では13（mm）とし、実施例５では14.5（mm）とし、実施例６では15（mm）とし、実施例７では20（mm）とし、実施例８では25（mm）とし、比較例１では8（mm）とし、比較例２では９（mm）とし、比較例３では35（mm）とした。
【００６４】
各実施例及び各比較例において、樹脂としてＰＢＴ樹脂を用い、射出率を26.5（cm３/sec）としたときの１エレメント当たりの射出圧力（MPa）を測定した。この結果を図６の表に示す。なお、エレメントの長さＬ１とエレメント穴の径Ｄ３との比（Ｌ１／Ｄ３）及びエレメントの径Ｄ１も図６に示す。
【００６５】
本発明に従う実施例８は、比較例３と共に非常に小さな射出圧力となっているが、比較例３のエレメント穴（エレメント）の径では最大値120（mm）の径Ｄ４を有するロケートリング挿入口に配置することができないので、配置可能な実施例８をエレメント穴の径の上限値とした。（確認をお願いします。）
本発明に従う実施例１は、比較例１，２と共に最大値120（mm）以下の径Ｄ４を有するロケートリング挿入口に配置可能なエレメント穴（エレメント）の径を有している。しかしながら、比較例１，２の場合には、成形品形状や樹脂によって射出成形機の性能上限である最大射出圧力を超えてしまう恐れがあり、射出成形機の性能上限では成形が不可能である。このため、１エレメント当たりの射出圧力が2.9（MPa）以下となる実施例１を下限値とした。
【００６６】
以上のことから、明らかなように、本発明に従う各実施例は、ロケートリング挿入口に配置可能であり、従来の比較例１，２よりも射出圧力が低減されていた。
【００６７】
これに対して、エレメントの長さＬ１がエレメント穴の径Ｄ３に対して0.64倍以上1.6倍以下（Ｌ１／Ｄ３＝0.64〜1.60）に設定されていない各比較例では、比較例１，２では１エレメント当たりの射出圧力が2.9（MPa）を超えており、比較例３ではロケートリング挿入口に配置することができない。
【００６８】
このことから、エレメントの長さＬ１をエレメント穴の径Ｄ３に対して0.64倍以上1.6倍以下（Ｌ１／Ｄ３＝0.64〜1.60）に設定することにより、エレメントにおける流体の流路断面積を効率的に増加させることができ、射出圧力の上昇を抑制することができるということがわかる。
【００６９】
なお、エレメントの長さがエレメント穴の径に対して0.64倍以上1.1倍以下に設定すればより好ましい。
【００７０】
以上の結果から、本発明（実施例）の場合、導入口から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制することができる射出成形用ノズルを得ることができる。一方、本発明を満たさない（比較例）場合、あまり魅力的でない射出成形用ノズルが得られる。
【００７１】
次に図７を用いて、エレメントの長さLとエレメントの径Ｄとの比Ｌ／Ｄを変更した場合の射出圧力をエレメントの流路径ｄを横軸とした射出圧力の分布について説明する。
【００７２】
同図において、流路径φ８の比Ｌ／Ｄの範囲は、０，３０〜１，２１、流路径φ１０の比Ｌ／Ｄの範囲は、０，９８〜０，２４、流路径φ１４，５の比Ｌ／Ｄの範囲は１，００〜０，２０、流路径φ２５の比Ｌ／Ｄの範囲は０，９９〜０，２０である。
【００７３】
ここで、上記した1エレメント当たりの射出圧力が２，９ＭＰａ以下を満足する範囲は、流路径φ８の場合は、比Ｌ／Ｄが１，２１（ａ点）であり、流路径φ１０の場合は、比Ｌ／Ｄが０，７８〜０，８８（ｂ１点〜ｂ２点）、流路径φ１４，５の場合は、比Ｌ／Ｄが０，４０〜０，６７（ｃ１点〜ｃ２点）、流路径２５の場合は、比Ｌ／Ｄが０，２０〜０，４０（ｅ1点〜ｅ２点）である。
【００７４】
従って、射出圧力を低減可能な範囲は、上記ａ、ｂ１、ｂ２、ｃ１、ｃ２、ｅ１、ｅ２で囲まれる範囲（図７の斜線部分）であることが判る。
【００７５】
（第１参考例）
次に、エレメント穴９が３つ以上９つ以下以下に設定されている圧力上昇抑制手段１３について図８乃至図１１を用いて以下に説明する。本参考例では、エレメント穴９が４つ設けられている例である。なお、上記第１、第２実施形態と同構成部分については図面に同一の記号を付して構成及び機能説明は第１実施形態を参照するものとし省略するが、第１実施形態と同一の構成であるので、得られる効果は同一である。
【００７６】
この第１参考例において、エレメント穴９の数の範囲で最も好適なのは、１つのエレメント１１に対してエレメント穴９を４つ設けたときである。このように１つのエレメント１１に４つのエレメント穴９を設けると、導入口３から導入される成形樹脂材料の射出圧力が、オープンノズルを流通する成形樹脂材料の射出圧力と略同等となる。しかも、オープンノズルでは成形樹脂材料を十分に混練することができないが、このエレメント１１が配置された射出成形用ノズル１では十分に成形樹脂材料を混練することができる。
【００７７】
このような４つのエレメント穴９は、エレメント本体２３の中心から等間隔に外径がエレメント本体２３の内径に内接され、エレメント本体２３の周方向等間隔に配置されている。また、隣り合うエレメント１１，１１に設けられたエレメント穴９，９同士は、エレメント本体２３の中心を回転軸心としたときの回転方向に45°位置ずれして配置されている。このようにエレメント穴９を配置させることにより、成形樹脂材料の混練効率を向上することができる。
【００７８】
このような射出成形用ノズル１では、ノズル本体７内に導入口３から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制させる圧力上昇抑制手段１３が設けられているので、圧力上昇抑制手段１３によって導入口３から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制することができ、ノズル本体７内を流通する流体の圧力損失を低減することができる。
【００７９】
従って、このような射出成形用ノズル１では、圧力上昇抑制手段１３によって射出圧力の上昇を抑制することができるので、射出成形機の大型化を抑制することができる。
【００８０】
また、圧力上昇抑制手段１３は、エレメント穴９が３つ以上９つ以下に設定されているので、エレメント１１を流通するときの流体の分割数を増加させることができ、流体の混練効率を向上することができる。加えて、エレメント１１内を流体が流通するときのエレメント１１の流路断面積を増加することができ、ノズル本体７内を流通する流体の圧力損失を低減することができる。
【００８１】
さらに、圧力上昇抑制手段１３は、導入口３から複数のエレメント１１を介して導出口５に流通される流体の射出圧力を導入口３から直接導出口５に流通される流体の射出圧力と略同等にするので、圧力上昇抑制手段１３によってノズル本体７内に複数のエレメント１１が設けられていないオープンノズルと略同等の圧力損失とすることができる。加えて、オープンノズルと略同等の圧力損失でありながら、ノズル本体７内で流体を混練することができる。
【００８２】
また、圧力上昇抑制手段１３は、エレメント穴９が４つに設定されているので、エレメント１１を流通するときの流体の分割数を増加させつつ、エレメント１１の流路断面積を増加してオープンノズルと略同等の圧力損失とすることができる。
【００８３】
本発明の第１参考例に係る射出成形用ノズルを、以下の実施例を用いて詳細に説明する。
【００８４】
（実施例）
１つのエレメントに対するエレメント穴数を、各実施例では３〜９とし、比較例１，２では２，１０とした。また、複数のエレメント穴は、エレメントの中心から等間隔に外径がエレメントの内径に内接され、エレメントの周方向等間隔に配置されるようにした。
【００８５】
また、各実施例及び比較例１，２では、ノズル本体内に配置させるエレメント数を６とした。
【００８６】
さらに、比較例３は、導入口と導出口との間にエレメントが配置されておらず、導入口から導出口までの径が一定であるオープンノズルとした。このため、比較例３の流路断面積は、他の実施例や比較例よりも小さな値となっている。
【００８７】
各実施例及び各比較例において、射出成形機の射出速度を20，50，80（mm/sec）としたときの射出圧力（MPa）を測定した。
【００８８】
この結果を図３の表に示す。なお、図３の表には、各実施例及び各比較例における流体の流路断面積と分割数も示してある。また、図４にエレメント穴と流路断面積との関係を示す。
【００８９】
表及び図４から明らかなように、本発明に従う各実施例は、従来の１エレメント当たり２つのエレメント穴を有した比較例１よりも射出圧力が低減されていた。
【００９０】
これに対して、１エレメント当たり１０個のエレメント穴を有した比較例２では、比較例１よりも射出圧力が増加されていた。
【００９１】
また、１エレメント当たり４つのエレメント穴を有した実施例２では、オープンノズルである比較例３の射出圧力と略同等の射出圧力となっていた。
【００９２】
さらに、本発明の各実施例（最小のエレメント穴３、エレメント数６）の分割数46656（回）以上は、比較例１（エレメント穴２、エレメント数６）の分割数4096（回）の約11倍であり、本発明の各実施例に係る射出成形用ノズルでは最低でも従来の射出成形用ノズルの約11倍の混練性を得ることができる。加えて、本発明の各実施例の流路断面積103.8（mm２）以上は、比較例１の流路断面積100.5（mm２）よりも大きくなっている。
【００９３】
このことから、１エレメント当たりのエレメント穴数を増加させることにより、分割数を増加させることができ、混練性を向上させることができるということがわかる。
【００９４】
しかしながら、１エレメント当たり１０個以上のエレメント穴を設けてしまうと、流路断面積が小さくなって射出圧力が増加してしまい、射出圧力を低減させることができない。
【００９５】
従って、１エレメント当たり３つ以上９つ以下の範囲でエレメント穴を設けたとき、従来の１エレメント当たり２つのエレメント穴を有する射出成形用ノズルよりも、混練性が向上され射出圧力を低減することができる射出成形用ノズルを得ることができることがわかる。加えて、１エレメント当たり４つのエレメント穴を設けたとき、オープンノズルの射出圧力と略同等とすることができる射出成形用ノズルを得ることができることがわかる。
【００９６】
以上の結果から、本発明（実施例）の場合、導入口から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制することができる射出成形用ノズルを得ることができる。一方、本発明を満たさない（比較例）場合、あまり魅力的でない射出成形用ノズルが得られる。
【００９７】
（第２参考例）
なお、射出成形用ノズルにおける長さと１エレメント当たりの圧力損失との関係を示す参考例として、エレメント長さによる圧力損失の変化を図１２の表に示す。また、導入口及び導出口のランド長による圧力損失の変化を図１３の表に示す。
【００９８】
図１２の表では、エレメントの径が半径となっており、10，16，20，30，40（mm）の各エレメント径におけるエレメント長さを5，10，15.5，20（mm）と変化させ、射出速度を20，50，80（mm/sec）としたときの１エレメント当たりの圧力損失（MPa）が示してある。
【００９９】
この表から明らかなように、エレメント長さが長くなるにつれて圧力損失が増加している。このため、エレメント長さを短くすることにより、流体の抵抗が低減されて射出圧力を低減できることがわかる。
【０１００】
図１３の表では、導入口及び導出口のランド長の合計を10，15，20，25，30，35，40，45（mm）と変化させ、射出速度を20，50，80（mm/sec）としたときの１エレメント当たりの圧力損失（MPa）が示してある。
【０１０１】
この表から明らかなように、ランド長が長くなるにつれて圧力損失が増加している。このため、ランド長を短くすることにより、流体の抵抗が低減されて射出圧力を低減できることがわかる。
【０１０２】
以上の結果から、エレメント長さと導入口及び導出口のランド長とを縮小することにより、ノズル本体内を流通する流体の抵抗を低減することができ、導入口から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制することができる射出成形用ノズルを得ることができる。
【０１０３】
なお、本発明の第２実施形態に係る射出成形用ノズルでは、エレメントの径が導入口の径の2.5倍以上に設定されているが、これは下限を示すものであり、その上限はエレメントを収容するノズル本体に依存している。このため、ノズル本体の径は、最低でもエレメントの径が導入口の径の2.5倍以上に設定されたエレメントを収容可能な大きさに設定されている。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明は、射出成形用ノズルに利用することができる。
【符号の説明】
【０１０５】
１，１０１，２０１…射出成形用ノズル
３…導入口
５…導出口
７，２０７…ノズル本体
９…エレメント穴
１１，１０５，２０３…エレメント
１３，１０３，２０５…圧力上昇抑制手段
【図１】
2014083753.tif 000003
【図２】
2014083753.tif 000004
【図３】
2014083753.tif 000005
【図４】
2014083753.tif 000006
【図５】
2014083753.tif 000007
【図６】
2014083753.tif 000008
【図７】
2014083753.tif 000009
【図８】
2014083753.tif 000010
【図９】
2014083753.tif 000011
【図１０】
2014083753.tif 000012
【図１１】
2014083753.tif 000013
【図１２】
2014083753.tif 000014
【図１３】
2014083753.tif 000015