(57)【要約】【課題】  低粘度で流動性を有する液状樹脂の成形材料を射出成形により成形する場合に、安定して金型内に成形材料を充填することができる射出成形機を提供する。【解決手段】  射出位置に位置している金型２に対して、上下方向に昇降自在に射出装置４を設ける。金型２の下金型2bに下側が開口しているスプルー2dを形成し、射出装置４の上昇により該射出装置４に装填したシリンジ７のノズル部7bがスプルー2dに接続されてノズルタッチするようにする。シリンジ７のプランジャ7aを上昇させて該シリンジ７内の成形材料を金型２内に射出すれば、成形材料は金型２内を徐々に上昇して充填される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分割された金型を型締装置により型締めして一体化させた金型に対して、射出装置から成形材料を射出して、該金型により樹脂製品を成形する射出成形機において、
前記射出装置による成形材料の射出を、前記金型に対して鉛直方向に沿って下方から行うことを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
前記型締めされた金型の軸方向を鉛直方向から傾いた方向としたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
【請求項３】
前記成形材料が低粘度の液状の樹脂であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の射出成形機。
【請求項４】
前記射出装置は、前記成形材料を予め充填したシリンジを保持させ、該シリンジのノズル部を前記スプルーに押し当て、該シリンジのプランジャを押動させてノズル部から成形材料を射出することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の射出成形機。
【請求項５】
前記型締装置を複数個にして具備させ、これら型締装置を順次前記射出装置に対向させて配して、該射出装置から対向した型締装置により型締めされている金型に成形材料を射出することを特徴とする請求項４に記載の射出成形機。
【請求項６】
前記金型のスプルーに成形材料の逆止手段を設けたことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、樹脂材料を射出装置から金型内に射出して製品を成形加工する射出成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
液状のシリコーン樹脂等の液状材料を成形する射出成形機として、いわゆるLIM（Liquid Injection Molding)射出成形機があり、近年の樹脂材料の多様化によって種々の形式の射出成形機が開発されている。この種の射出成形機は、成形品に応じた量の成形材料を射出するよう成形材料の計量装置と、計量装置から供給された成形材料を金型内に射出する射出装置と、分割された金型を密着して保持させる型締装置とを備えた構造としてある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、液状材料に対する気泡混入を有効に回避するとともに、脱気装置等の別途の追加装置を用いることなく幾何学的なレイアウト構成により実現し、コストダウン、小型化、省エネルギ性向上、成形サイクルの短縮化を図るようにした液状材料の射出成形装置が提案されている。すなわち、この射出成形装置は、金型に対して液状材料を射出充填する射出部を有する射出装置を備えるとともに、射出装置に液状材料を供給する外部に配した材料供給装置を備える液状材料の射出成形装置を構成するに際して、液状材料として低粘度の液状材料を使用するとともに、射出部に液状材料を供給する給入口を射出部の下側に設け、射出部に対して下方から液状材料を供給する材料供給手段を備えた構成とされたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１５０６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された射出成形装置は、射出部への液状材料の供給を該射出部の下側に設けられた給入口から供給することにより、射出部に至る液状材料は下から上に移動し、低粘度の液状材料に混入した気泡は、浮上して液状材料の先端液面から放出されるとともに、液状材料に対して巻き込まれにくくなり、液状材料に対する気泡混入を回避できるようにされたものである。
【０００６】
しかしながら、射出装置内における液状材料への気泡の混入を防止するものであるから、射出される液状材料に気泡が混入している場合には、金型内へ該気泡が伴われてしまうおそれがある。
【０００７】
また、前記射出成形装置では、特許文献１に示されているように、金型に対して横方向から液状材料を射出する構造とされており、射出方向と型締方向とはほぼ水平方向となった構造とされ、ほぼ水平方向から射出される構造とされている。ところで、成形材料が金型内では下部から供給が開始されて徐々に上昇することになるが、成形材料が均一に硬化しないおそれがあり、特に液状材料であると流動性が良好であるから金型内で射出時に落下することになって乱流化されやすく、気泡を巻き込んだりしやすくなって、製品の組成が均一化されないおそれがある。
【０００８】
そこで、この発明は、金型内に成形材料を射出する場合に、低粘度の液状樹脂であっても、安定して供給することができるようにした射出成形機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するための技術的手段として、この発明に係る射出成形機は、分割された金型を型締装置により型締めして一体化させた金型に対して、射出装置から成形材料を射出して、該金型により樹脂製品を成形する射出成形機において、前記射出装置による成形材料の射出を、前記金型に対して鉛直方向に沿って下方から行うことを特徴としている。
【００１０】
すなわち、金型に対して鉛直下方から成形材料を射出して供給するようにしたものである。金型内では成形材料が徐々に上昇して、金型内に充填されることになる。
【００１１】
また、請求項２の発明に係る射出成形機は、前記型締めされた金型の軸方向を鉛直方向から傾いた方向としたことを特徴としている。
【００１２】
金型を鉛直下方よりも傾けた状態に配するようにしたものである。このため、金型内では成形材料が金型の下位の部分から徐々に上位の部分に上昇するよう充填されることになる。
【００１３】
また、請求項３の発明に係る射出成形機は、前記成形材料が低粘度の液状の樹脂であることを特徴としている。
【００１４】
液状の樹脂を成形材料とする場合には、金型の上方あるいは水平方向から射出する場合には、流動性のために乱流化されやすく、例えば金型内の樹脂の液面が攪拌されたり、泡だちが生じたりして、不安定となり、空気を巻き込むおそれがある。このため、特に、液状の樹脂を成形材料とする場合に、金型の下方から射出して供給するようにしたものである。
【００１５】
また、請求項４の発明に係る射出成形機は、前記射出装置は、前記成形材料を予め充填したシリンジを保持させ、該シリンジのノズル部を前記スプルーに押し当て、該シリンジのプランジャを押動させてノズル部から成形材料を射出することを特徴としている。
【００１６】
予め成形材料を、注射筒であるシリンジに充填し、このシリンジを射出装置に装填して保持させ、該シリンジの先端をスプルーに押し当てて、いわゆるノズルタッチさせ、成形材料を金型内に射出するようにしたものである。射出成形の工程がバッチ式となる。特に、成形材料が液状樹脂である場合に好適であり、さらに、複数種の樹脂材料を混合して成形材料とする場合には、これらを均等に混合させて射出装置に供することができる。
【００１７】
また、請求項５の発明に係る射出成形機は、前記型締装置を複数個にして具備させ、これら型締装置を順次前記射出装置に対向させて配して、該射出装置から対向した型締装置により型締めされている金型に成形材料を射出することを特徴としている。
【００１８】
前記シリンジを用いて射出工程をバッチ式とした場合には、１本のシリンジで複数回の射出を行い、しかも、金型の交換を迅速に行えるようにすることが好ましい。このため、型締装置を複数個にして、予め型締めされた金型を待機させ、先行する金型への射出が完了したならば、待機している金型を射出装置に対向させて配置させるようにしたものである。
【００１９】
また、請求項６の発明に係る射出成形機は、前記金型のスプルーに成形材料の逆止手段を設けたことを特徴としている。
【００２０】
成形材料を下方から射出するため、射出完了後に射出装置のノズルを金型のスプルーから離脱させると、成形材料がスプルーから落下してしまうおそれがあるから、逆止手段を設けることにより、成形材料の落下を防止すると共に、射出時には円滑に金型内に供給できるようにしたものである。
【発明の効果】
【００２１】
この発明に係る射出成形機によれば、金型内に下方から成形材料を供給するようにしたから、金型には成形材料を上昇させながら充填することができる。このため、成形材料を安定して供給することができる。
【００２２】
また、請求項２の発明に係る射出成形機によれば、金型の軸方向を傾けてあり、下方から成形材料を供給することによって、金型内には下部から成形材料が充填される。このため、金型内に滞留する気泡が徐々に上方に押し上げられて、金型内から気泡を排除することができる。
【００２３】
また、請求項３の発明に係る射出成形機によれば、流動性を備えた液状の樹脂を成形材料とする場合に適したものとすることができる。すなわち、上方や側方から成形材料を供給する構造と異なり、成形材料金型内における液面が攪拌されることがなく、充填された成形材料に気泡が巻き込まれることがない。
【００２４】
また、請求項４の発明に係る射出成形機によれば、成形材料を連続供給する場合に、複数の材料を十分な混合を得られない場合でも、確実に均等に混合させた成形材料を射出することができる。特に、混合率が小さい場合のように混合されにくい場合であっても、予め確実に均等に混合させた状態の成形材料を射出させることができ、製品の歩留まりを向上させることができる。
【００２５】
また、請求項５の発明に係る射出成形機によれば、バッチ処理を行う倍であっても、射出成形の工程を円滑に行うことができ、生産性を低下させることを極力防止できる。
【００２６】
また、請求項６の発明に係る射出成形機によれば、金型から射出装置を離脱させた場合であっても、金型内に充填された形材料がスプルーから落下することがない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明に係る射出成形機の第１の実施形態を説明する図である。
【図２】この発明に係る射出成形機に用いる場合に好ましい金型の構造を説明する図で、スプルーの部分を示す断面図である。
【図３】この発明に係る射出成形機の他の実施形態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図示した好ましい実施の形態に基づいて、この発明に係る射出成形機を具体的に説明する。
【００２９】
図１には、この発明に係る射出成形機１の概略構造を示してある。この射出成形機１は主として、金型２の上金型2aと下金型2bとを型締めする型締シリンダ3aを備えた型締装置３と、金型２の内部に形成されたキャビティ部2cに成形材料を射出することにより供給する射出装置４とから構成されている。なお、上金型2aは上熱板8aに、下金型2bは下熱板8bに固定されて、これら熱板8a、8bにより加温される
【００３０】
前記型締装置３は回転テーブル５に、ほぼ180°の位置関係で設置されており、この回転テーブル５は中心に配したテーブル駆動機構部5aにより鉛直方向を軸として回転自在とされている。また、前記射出装置４は回転テーブル５の回転により射出位置に位置した型締装置３に臨む位置に配されている。すなわち、一方の型締装置３が射出位置にある場合には他方の型締装置３は型開き位置に位置するようにしてある。
【００３１】
射出装置４は鉛直方向に昇降自在に設けられた昇降板4aと、この昇降板4aに連繋して昇降すると共に、鉛直方向に昇降自在な昇降ロッド4bと、この昇降ロッド4bを昇降させる昇降機構６とを備えている。また、射出装置４には、予め成形材料が充填されたシリンジ７が前記昇降板4aに固定されて装填されるようにしてあり、該シリンジ７のプランジャ7aの端部に、前記昇降ロッド4bの上端部に設けられた保持台4cが係合して昇降ロッド4bの昇降によりプランジャ7aがシリンジ７に対して昇降するようにしてある。また、前記型締装置３が配された前記回転テーブル５の部分には、シリンジ７が挿入される開口部5bが形成されており、この開口部5bに前記キャビティ部2cに連通しているスプルー2dが露呈しており、開口部5bに挿入されたシリンジ７の先端のノズル部7bがこのスプルー2dの端部と接続されて、いわゆるノズルタッチされることになる。
【００３２】
前記昇降機構６は、サーボモータ等による射出モータ6aとその出力軸に嵌合させたピニオンギヤにより回転するギヤ列6bとにより構成されている。最終段の駆動ギヤ6cには軸部に雌ネジ部が形成され、前記昇降ロッド4bにこの雌ネジ部と螺合する雄ネジ部を形成し、駆動ギヤ6cの回転方向に応じて昇降ロッド4bが昇降するようにしてある。
【００３３】
また、前記スプルー2dには、図２に示すように、逆止手段９が設けられている。この逆止手段９は、スプルー2dの上方に形成した下側が開口された凹部2eに球体による弁体9aを収容させてあり、該球体9aが自重により落下した状態では、スプルー2dとキャビティ部2cとを連通させるランナ2fとを遮断するようにしてある。
【００３４】
以上により構成された射出成形機１の動作を、以下に説明する。
【００３５】
予め成形材料が充填された前記シリンジ７を、射出装置４の前記昇降板4aに保持させる。このとき、図１に示すように、該昇降板4aは下降した位置にある。この状態で、昇降板4aを上昇させてシリンジ７のノズル部7bをスプルー1dに押圧させてノズルタッチさせる。なお、この際には、前記弁体9aが落下した位置にあり、スプルー2dとランナ2fとは遮断されている。
【００３６】
この状態で前記射出モータ6aを作動させると、前記ギヤ列6bを介して駆動ギヤ6cが回転する。この駆動ギヤ6cの回転により、前記昇降ロッド4bが上昇してプランジャ7aを上昇させることになり、シリンジ７に充填された成形材料が該シリンジ７のノズル部7bから金型２内に射出される。このとき、前記弁体9aは射出の圧力を受けて前記凹部2eに位置するまで上昇し、スプルー2dとランナ2fとが連通して、該ランナ2fを通って成形材料がキャビティ部2cに供給されることになる。
【００３７】
成形材料の射出が完了したならば前記昇降板4aを降下させ、シリンジ７を開口部5bから抜去する。このとき、射出が完了しているから前記弁体9aに対する圧力が消滅し、該弁体9aが自重によって降下して、スプルー2dとランナ2fとを遮断する。このため、射出された成形材料がスプルー2dの開口からたれ落ちることがない。
【００３８】
他方、型開き位置にある金型２の下型2bは成形品の取り出しのため、型締装置３から取り出す作業に供されている。射出位置にある金型２に対する射出が完了すると、前記回転テーブル５を回転させて、金型２を交換する。金型２が射出位置に位置した状態で、下型2bを型締装置３に装填する。なお、このとき、該下型2bを、図１に示すように、予熱板10で予め加温することが好ましい。射出位置にある型締装置３に下型2bが装填された状態で、該型締装置３を作動させて上型2aと下型2bとを型締めする。そして、前述したように、昇降板4aを上昇させてシリンジ７を開口部5bに挿入し、ノズル部7bをスプルー2dに接続させて、シリンジ７から成形材料を射出する。この金型２の交換と射出とを、シリンジ７内の成形材料がなくなるまで繰り返して射出成形を行う。
【００３９】
成形材料の射出量の計量は、プランジャ7aのストロークによって行う。すなわち、一つの金型２に対して射出する場合には、初期のプランジャ7aの位置を基準位置とし、プランジャ7aのストロークを、前記射出モータ6aを制御して射出量を調整する。次いで、射出位置に位置させた次の金型２に対して射出するに際して、当該時のプランジャ7aの位置を基準位置として設定し直して、該プランジャ7aのストロークから射出量を計量する。すなわち、射出毎にプランジャ7aの位置を基準位置に設定し直して、その基準位置から該プランジャ7aのストロークを調整することにより射出量を計量することができる。
【００４０】
次に、図３に示す実施形態に係る射出成形機20ついて説明する。なお、図１に示す実施形態に係る射出成形機１と同様に部位については同一の符号を付してある。この実施形態では、前記金型２の軸方向を鉛直方向から僅かに傾けた状態としたものである。なお、傾ける角度は成形材料の性質に応じて調整するようにし、鉛直方向から３〜４°が好ましく、15°を超えないことが好ましい。前記回転テーブル５の回転軸の方向は鉛直方向としてあり、金型２のスプルー2dの方向を金型２の軸方向として前記回転軸に対して傾いた方向としてある。また、射出装置４による射出方向、すなわち、シリンジ７の軸方向を金型２の軸方向と一致させてあれば、シリンジ７の射出方向がスプルー2dに射出された成形材料の流れ方向と一致することになるので、安定した流れを形成できて好ましい。なお、射出方向を鉛直方向として、金型２のスプルー2dに対して斜方向から射出する構造であっても構わない。
【００４１】
図３に示す実施形態にかかる射出成形機20では、射出された成形材料が金型２の下側のキャビティ部2cから充填が開始され、徐々に材料の表面を上昇させながら上側のキャビティ部2cに充填されることになる。このため、気泡が成形材料に混在している場合に、この気泡も徐々に上昇して金型２の上部に至り、キャビティ部2cに残留してしまうことが防止される。
【００４２】
以上に説明した実施形態では、シリンジを用いてバッチ式で射出成形を行う構造について説明したが、バッチ式によらず連続式で射出成形する射出装置を用いる構造であっても構わない。シリンジ等によるバッチ式であれば、成形材料を混合する必要がある場合に、予め混合することにより均等に混合させて射出装置に供することができ、特に、混合率が小さい場合の成形材料に適している。また、実施形態に係る射出成形機１、20では、成形材料の種類は限定されるものではないが、特に低粘度で流動性を有する液状樹脂を成形する場合に適している。これは、液状樹脂の場合には金型の下方から射出して液面を徐々に上昇させて金型内に充填されるから、液状樹脂が攪拌されたりすることがなく、液面から気泡を巻き込むことがないので、好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
この発明に係る射出成形機では、金型内に下方から成形材料を射出する構造を備えているから、金型内には液面が徐々に上昇しながら成形材料が充填されることになり、特に液状樹脂を成形材料として射出する場合に適した射出成形機とすることができる。
【符号の説明】
【００４４】
１  射出成形機
２  金型
2a  上金型
2b  下金型
2c  キャビティ部
2d  スプルー
2e  凹部
2f  ランナ
３  型締装置
４  射出装置
4a  昇降板
５  回転テーブル
６  昇降機構
6a  射出モータ
７  シリンジ
7a  プランジャ
7b  ノズル部
９  逆止手段
9a  弁体
【図１】
2011255556.tif 000003
【図２】
2011255556.tif 000004
【図３】
2011255556.tif 000005