(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの射出成形金型により形成されるキャビティと溶融樹脂の流路を、複数のゲートで連通する射出成形装置において、
前記複数のゲートは、各々開口面積が異なる開口部を介して前記キャビティと連通し、
前記複数の開口部のうち、開口面積が相対的に小さい開口部の少なくとも１つは、所定の厚みを有する流量調節部と、前記流量調節部に比して開口面積が小さい固化抑制部とを備え、
前記固化抑制部は、前記流量調節部において凸状に溶融樹脂の流動方向に延在して設けられることを特徴とする射出成形装置。
【請求項２】
請求項１記載の射出成型装置において、
前記固化抑制部は、前記流量調節部の上下両側に突出するように設けられることを特徴とする射出成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂製品を射出成形する際に用いられる射出成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形は、プラスチックの成形方法として一般的な方法であり、高熱のシリンダーで溶かされた樹脂材料を金型に流し込み、一定時間冷却することによって固化して成形品を製造するものである。
【０００３】
射出成形により、質の良い製品を安定して製造するためには、金型の設計、成形条件等を細かく設定する必要があり、金型の構造や成形条件に関し、様々な工夫がされてきている。その一つに溶融樹脂を金型内のキャビティに注入するゲートの構造がある。
【０００４】
比較的大型の樹脂製品を射出成形する場合には、金型内に形成された単一のキャビティに、複数のゲートを介して溶融樹脂を射出注入する方法（以下、多点ゲート法という。）が採られている。
【０００５】
また、複数個の製品を同時に製造する場合には、複数のキャビティにそれぞれ溶融樹脂流路を接続し製造する方法（以下、多数個取りという。）が採られている。
【０００６】
多点ゲートの場合には、樹脂成形時に各ゲートから流入した溶融樹脂が、金型のキャビティ内で合流し、互いに完全に溶けあう前に融着することにより、ウエルドラインが生じる。多点ゲートでは、樹脂成形の特性上、製品の表面にウエルドラインが生じるのは避けられない。
【０００７】
しかしながら、ウエルドラインは、互いに異なる方向から流動してきた溶融樹脂が衝突して形成されるため、ウエルドラインの生じる箇所は、得られる樹脂製品の樹脂組織の配向が不均一で強度が脆弱なものとなりやすいという不都合がある。
【０００８】
また、ウエルドラインは、外観を損なうことから、ウエルドラインが生じる場所を外観上問題とならない部位に調整する必要がある。そのため、各ゲートから流入する溶融樹脂量を調整することにより、ウエルドラインの生じる箇所の位置調整を行っている。
【０００９】
一方、量産時に複数のキャビティに溶融樹脂を流入させて射出成形を行う多数個取りの場合には、各キャビティへの充填時間が均等になるように、各ゲートからの溶融樹脂の流入量を調整する必要がある。各キャビティ間で溶融樹脂の流入状態が異なると、バリ等の発生や成形不良の原因となる。
【００１０】
上記のように、多点ゲート、多数個取り、どちらの場合においても、ゲートから流入する溶融樹脂の流入量を調節する必要がある。
【００１１】
下記特許文献１では、各ゲートにバルブを設けたバルブゲートを用いることによって、溶融樹脂量の調整を行っている。しかしながら、この方法では、設備が複雑になるために費用がかかるという欠点がある。
【００１２】
そこで、下記特許文献２に示されているように、キャビティへの開口断面積で示される各ゲートの厚みを調整することで、溶融樹脂の流入量を調整するようにしている。この方法によれば、比較的簡単な構成で溶融樹脂の流入量を調整できるという利点があるが、開口断面積が小さい（いわゆる厚みの薄い）ゲートで、詰まりが生じるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開昭５５−８６７２７号公報
【特許文献２】特開２００１−１７９７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、射出成形装置において、溶融樹脂の流入量の調節を、ゲートの厚みを薄くし、キャビティへの開口断面積を小さくすることにより行う際に、溶融樹脂の詰まりを解消することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、２つの射出成形金型により形成されるキャビティと溶融樹脂の流路を、複数のゲートで連通する射出成形装置において、前記複数のゲートは、各々開口面積が異なる開口部を介して前記キャビティと連通し、前記複数の開口部のうち、開口面積が相対的に小さい開口部の少なくとも１つは、所定の厚みを有する流量調節部と、前記流量調節部に比して開口面積が小さい固化抑制部とを備え、前記固化抑制部は、前記流量調節部において凸状に溶融樹脂の流動方向に延在して設けられることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、流量調節部上に固化抑制部を設けていることから、各ゲートの中心において、溶融樹脂が金型と接触する面から、溶融樹脂の流路の中心までの距離を増やすことができるため、金型から熱が奪われるのを抑えることができる。これにより、該ゲートにおける溶融樹脂の流れが遅くなった際にも、詰まりが生じることを抑制できる。
【００１７】
また、固化抑制部として、開口面積の厚みを持たせる部分が小さいため、溶融樹脂の供給量の増加を抑えることができるので、シワ等の不具合が生じることもない。したがって、成形条件の設定等に関し、大幅な変更を必要とすることがない。
【００１８】
本発明において、前記固化抑制部は、前記流量調節部の上下両側に突出するように設けられることが好ましい。
【００１９】
一定厚に設けられた流量調整部の上下両側に突出するように固化抑制部を設けることにより、ゲート中心において、金型と接触する表面部位から、溶融樹脂流路の中心までの距離をさらに増やすことができるので、詰まり等の発生をより抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】射出成形金型の端面図。
【図２】（Ａ）は固化抑制部を有する実施形態１のゲート形状を示し、（Ｂ）は固化抑制部を両側に有する実施形態２のゲート形状を示す断面図。（Ｃ）従来のゲート形状の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施形態について、図を参照して説明する。
【００２２】
図１は、射出成形金型の複数のゲートの１つの端面図である。高温の溶融樹脂は、ノズル１から流入して、溶融樹脂流路２内を流動し、第１、第２の２つの射出成形金型３，４で形成されたキャビティ５内に流入して固化する。このとき、複数のゲート６から流入する樹脂量を調整して、ウエルドラインが生じる位置を、製品の外観や強度の面から問題のない位置に調整する必要、あるいはバリが生じないようにする必要がある。このため、複数の溶融樹脂流路２から流入する溶融樹脂量を、ゲート６のキャビティ５との接合部の開口面積の大きさ（いわゆる「ゲート厚み」）で調整している。
【００２３】
一般に、射出成形では、「制限ゲート」と言われるゲートを用いる。ゲート６において、溶融樹脂流路２とキャビティ５との間に断面積を絞った部分を設けて、溶融樹脂の流量を調節し、上述のようなウエルドライン、バリ等の不具合が生じないようにするためである。
【００２４】
このように、成形品の形状等によって、溶融樹脂の流量を調整する必要のあるゲート６は、厚みによって流入樹脂量の調整を行っている。したがって、ゲートの寸法、形状は、成形品の形状や大きさ、樹脂、成形条件、製品精度などの各要素に密接に関わるものであり、射出成形においてゲートの設計が重要である。
【００２５】
図１のII−IIの断面でのゲート形状を図２に示す。
【００２６】
通常のゲート６の断面形状を、図２（Ｃ）に示す。ゲート６がキャビティ５と接続する開口部は、流量調節部８のみが設けられており、厚みが一定に保たれている。各ゲート６では、流量調節部８の厚みｄを調節することで、開口部の面積を調節し、溶融樹脂がキャビティ５に流入する量を調整している。
【００２７】
このゲートの厚みは、製造する製品によっても異なるが、通常１ｍｍ以下の厚みに設計されている。したがって、保圧工程において、厚みの薄いゲートに対して溶融樹脂の流れが遅くなったとき、溶融樹脂は金型の温度の影響を受けやすいため、詰まりの原因となっている。
【００２８】
一方、図２（Ａ）に示す実施形態１のゲート形状は、ゲート６において、流量調節部８において凸状の固化抑制部９を溶融樹脂の流動方向に延在して設けている。この形態によれば、溶融樹脂が金型に接する部分から溶融樹脂流路の中心までの距離を増やすことができるため、溶融樹脂が金型によって冷却するのを抑制し、詰まり等が生じるのを防止できる。
【００２９】
この実施形態では、流量調節部８の片側に凸状の固化抑制部９を設けた部分で、ゲート厚みｄが流量調節部８の開口部の厚みの約２倍となっている。
【００３０】
また、ゲート厚みｄをゲート６の中央部でのみ厚くする形状となっているため、ゲート６のキャビティ５側の開口部の開口面積は、流量調節部８の開口面積と固化抑制部９の開口面積の和となる。したがって、溶融樹脂がキャビティ内に流入する量は、ゲート厚みを開口全体で一定の厚さに増やした場合に比べて、少なく抑えることができる。その結果、溶融樹脂の冷却を抑えつつ、溶融樹脂のキャビティ５への流入量が増加するのを抑えるために、シワ等の成形不良が生じるのを抑制する。
【００３１】
図２（Ｂ）に示す実施形態２では、流量調節部８の上下両側に固化抑制部９が設けられている。このように固化抑制部９を両側に有するゲート形状にすることで、ゲート６の厚みをさらに増すことができる。この形状によれば、図２（Ｃ）に示された厚みが一定のゲートに比べて、ゲート厚みを３倍程度に増加させることができる。そのため、さらに金型の温度の影響を受けにくく、樹脂の詰まりを防止することができる。
【００３２】
上記実施形態のゲートは、バルブゲートのように特別な構造を必要とせず、ゲートの開口部に固化抑制部９を設けるという非常に簡易な構成で、射出成形時の詰まりを防止することができる。また、溶融樹脂がキャビティ５内へ流入する量は、従来の方法によりゲート厚みを一定で厚くした場合に比べ、低く抑えることができるため、シワ等の不具合を生じることもない。
【００３３】
また、本実施形態のゲートの形状は、「多点ゲート」、「多数個取り」のいずれの場合にも用いることができる汎用性のあるものである。
【符号の説明】
【００３４】
１・・・ノズル
２・・・溶融樹脂流路
３・・・第１金型
４・・・第２金型
５・・・キャビティ
６・・・ゲート
８・・・流量調節部
９・・・固化抑制部
【図１】
0005885559.tif 000002
【図２】
0005885559.tif 000003