(57)【要約】【課題】溶融樹脂から発生するガスの排出を高効率に行なうことができるホットランナーユニットを提供する。【解決手段】ホットランナーユニットは、射出成形用金型のゲートと溶融樹脂を吐出するノズルとの間に配設される。当該ホットランナーユニットは、前記ノズルが接続されるノズル接続部を有し、前記ノズルから吐出された溶融樹脂を前記ゲートへ導くための溶融樹脂流路を内部に有するスプルー部を備えている。そして、前記スプルー部の前記溶融樹脂流路の一部の区間は、その管壁が前記溶融樹脂を通過させずにガスのみを通過させる大きさの複数の微細孔を有するベント部材により構成されたベント区間となっている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形用金型のゲートと溶融樹脂を吐出するノズルとの間に配設されるホットランナーユニットであって、
前記ノズルが接続されるノズル接続部を有し、前記ノズルから吐出された溶融樹脂を前記ゲートへ導くための溶融樹脂流路を内部に有するスプルー部を備え、
前記スプルー部の前記溶融樹脂流路の一部の区間は、その管壁が前記溶融樹脂を通過させずにガスのみを通過させる大きさの複数の微細孔を有するベント部材により構成されたベント区間となっている、ホットランナーユニット。
【請求項２】
前記溶融樹脂流路の前記ベント区間よりも前記ゲート側に、前記ベント区間よりも内径の小さい小径区間が設けられている、請求項１に記載のホットランナーユニット。
【請求項３】
前記ベント部材は同軸上に配置された状態で互いに密着面をもって積層された複数のリング状部材からなり、前記リング状部材の前記密着面に前記微細孔をなす溝が形成されている、請求項１又は２に記載のホットランナーユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形用金型のゲートと溶融樹脂を吐出するノズルとの間に配設され、ノズルから吐出された溶融樹脂を加熱しながらゲートへ導くためのホットランナーユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
樹脂製品の製造技術として、ホットランナーシステムを利用した射出成形が知られている。ホットランナーシステムは、金型のゲートへ溶融樹脂を導くためのランナーを加熱するように構成されたものである。ホットランナーシステムでは、溶融樹脂がランナー内で加熱されて流動性の高い高温状態に維持される。
【０００３】
また、射出成形では樹脂が可塑可する段階でガスが発生する。このガスが金型のキャビティ内に残存すると、成形品の外観不具合や充填不良等の原因となる。そのため、溶融樹脂から発生したガスを外部へ排出するための機構を金型の入子等に設けるなどの措置が一般的に採られている（特許文献１を参照。）。なお、ランナーを加熱しないコールドランナーシステムでは、ランナー上にガス抜き構造を設けることも提案されている（特許文献２を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１６４７６６号公報
【特許文献２】特開２０１２−１０１５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のように金型内に侵入したガスを排出することは非効率であり、金型の製品部を細かく入子化すると加工工数が増加してコストの増大に繋がる。しかし、ホットランナーシステムでは、特許文献１のようにランナー上にガス抜き構造を設けることは容易ではない。ホットランナー内はコールドランナーに比べて溶融樹脂の流動性と圧力が高いため、コールドランナーと同様のガス抜き機構をホットランナーに設けると、ガス抜き用の孔から溶融樹脂が漏れてしまう。
【０００６】
また、高温高圧状態の溶融樹脂が漏れ出さず、ガスのみを外部へ排出させるような微細な孔を穴あけ加工によって形成することは困難である。そのため、コールドランナーシステムと同様の考え方を採用し、特許文献１に開示されているようなガス抜き構造をホットランナーシステムへそのまま適用することはできない。
【０００７】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、溶融樹脂から発生するガスの排出を高効率に行なうことができるホットランナーユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、射出成形用金型のゲートと溶融樹脂を吐出するノズルとの間に配設されるホットランナーユニットであって、前記ノズルが接続されるノズル接続部を有し、前記ノズルから吐出された溶融樹脂を前記ゲートへ導くための溶融樹脂流路を内部に有するスプルー部を備えている。そして、前記スプルー部の前記溶融樹脂流路の一部の区間は、その管壁が前記溶融樹脂を通過させずにガスのみを通過させる大きさの複数の微細孔を有するベント部材により構成されたベント区間となっている。
【０００９】
本発明のホットランナーユニットでは、前記溶融樹脂流路の前記ベント区間よりも前記ゲート側に、前記ベント区間よりも内径の小さい小径区間が設けられていることが好ましい。そうすれば、ベント区間内の圧力が上昇し、ベント区間におけるガスの排出効率が向上する。
【００１０】
前記ベント部材としては、同軸上に配置された状態で互いに密着面をもって積層された複数のリング状部材からなるものが挙げられる。この場合、前記リング状部材の前記密着面に前記微細孔をなす溝が形成されている。ベント部材をこのような構造にすることで、高温高圧状態の溶融樹脂は通過させないでガスのみを通過させるような微細孔を設けることが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るホットランナーユニットでは、スプルー部の溶融樹脂流路の一部の区間を、その管壁が溶融樹脂を通過させずにガスのみを通過させる大きさの複数の微細孔を有するベント部材によって構成したので、溶融樹脂から発生したガスを金型内へ侵入させる前に外部へ排出することができる。これにより、金型の製品部にガス抜き構造を設ける必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ホットランナーユニットの一実施例を示す概略断面構成図である。
【図２】同実施例のスプルー部の具体的構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係るホットランナーユニットの一実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１に示されているように、ホットランナーユニット２は、溶融樹脂を吐出するノズル１２と射出成形用金型のゲートとの間に配設されてホットランナーシステムを構築するためのものである。ホットランナーユニット２は、ホットランナーブロック４とスプルー部６を備えている。
【００１５】
スプルー部６は、一端側に溶融樹脂を吐出するノズル１２を接触させて接続するためのノズル接続部１０を備えているとともに、ノズル１２から吐出された溶融樹脂をゲート側へ導くための溶融樹脂流路１４を内部に備えている。スプルー部６は、ホットランナーブロック４に設けられた窪み５に嵌め込まれて固定されている。
【００１６】
ホットランナーブロック４内には、スプルー部６の溶融樹脂流路１４を経た溶融樹脂を金型のゲートへ導くための流路８が設けられている。この実施例では、ホットランナーブロック４内に設けられた流路８は２箇所のゲートへ導くように分岐しているが、流路８の分岐数はこれに限定されるものでなく、１箇所のゲートにのみ溶融樹脂を導くように分岐していなくてもよいし、３箇所以上のゲートへ溶融樹脂を導くように分岐していてもよい。
【００１７】
スプルー部６の一端部と他端部との間の一部の区間は、溶融樹脂流路１４を流れる溶融樹脂は通過させないで溶融樹脂から発生したガスのみを通過させる大きさの微細孔を有するベント部材１６によって管壁が構成されたベント区間となっている。溶融樹脂から発生するガスは、ベント区間１６の管壁を構成するベント部材１６の微細孔から溶融樹脂流路１４の外部へ排出される。
【００１８】
ホットランナーブロック４には、ホットランナーブロック４内へ外気を取り込むための吸気流路１８と、ホットランナーブロック４内の空気を外部へ排出するための排気流路２０が設けられている。排気流路２０には配管を介して吸引ポンプ２４が接続されており、吸引ポンプ２４によってホットランナーブロック４内のガスを吸引し、例えば屋外へ排出することができる。吸引ポンプ２４の上流側には、有害物質を沈殿させて除去するためのフィルター２２が設けられている。
【００１９】
また、図示は省略されているが、ホットランナーブロック４にはヒータが埋設されており、スプルー部６内の溶融樹脂流路１４や流路８を流れる溶融樹脂を加熱するように構成されている。ヒータからの熱を溶融樹脂へ伝達するため、ホットランナーブロック４とスプルー部６はいずれも熱伝導率の良好な金属によって構成されている。
【００２０】
スプルー部６の構造の一例を図２に示す。
【００２１】
スプルー部６は、タッチスプルー２６、ベントスプルー２８、及びコネクトスプルー３０からなる。ベントスプルー２８は内側に貫通孔３６を有する中空円筒形状の部材であり、一端側と他端側のそれぞれに、貫通孔３６よりも内径の大きい円柱状の窪み３２及び３４が設けられている。
【００２２】
タッチスプルー２６は、一端側（図において右側）にノズル１２（図１を参照）を接触させるためのノズル接続部１０、他端側（図において左側）に突起部２６ａを有する。コネクトスプルー３０は、一端側（図において右側）に突起部３０ａ、他端側外周面にホットランナーブロック４の窪み５の内面に設けられたネジと螺合するネジ４４を有する。
【００２３】
ベントスプルー２８の窪み３２の内径はタッチスプルー２６の突起３４の外径と略同一であり、ベントスプルー２８の窪み３２の内面とタッチスプルー２６の突起２６ａの外面に互いに螺合するネジが設けられている。また、ベントスプルー２８の窪み３４の内径はコネクトスプルー３０の突起３０ａの外径と略同一であり、ベントスプルー２８の窪み３４の内面とコネクトスプルー３０の突起３０ａの外面に互いに螺合するネジが設けられている。
【００２４】
ベントスプルー２８の内側の貫通孔３６には、中空円盤形状を有する複数のアコーディングリング３８（リング状部材）が積層状態で収容されている。アコーディングリング３８の外径は貫通孔３６の外径よりも僅かに小さく設計されており、貫通孔３６の内面とアコーディングリング３８との間に僅かな隙間が存在する。
【００２５】
積層状態でベントスプルー２８の貫通孔３６に配置された複数のアコーティングリング３８は、タッチスプルー２６の突起２６ａの先端面とコネクトスプルー３４の突起３４ａの先端面との間に挟み込まれ、タッチスプルー２６とコネクトスプルー３４のベントスプルー２８に対するネジの締め込みによって両側から押圧されている。
【００２６】
アコーディングリング３８の積層面には微細な溝が形成されており、この溝が溶融樹脂流路１４を流れる溶融樹脂は通過させないで溶融樹脂から発生したガスのみを通過させる大きさの微細孔を構成する。すなわち、積層状態でベントスプルー２８の貫通孔３６に配置された複数のアコーティングリング３８は、溶融樹脂を通過させないでガスのみを通過させる微細孔をもつ管壁をなすベント部材１６を実現するものである。
【００２７】
ベントスプルー２８には貫通孔３６へ通じる２つの開口４０及び４２が設けられている。開口４０は吸気流路１８（図１を参照）と流体連通しており、開口４２は排気流路２０（図１を参照）と流体連通している。開口４０を通じて貫通孔３６内に取り込まれた外気は、貫通孔３６とアコーディングリング３８との間の隙間を通って開口４２からベントスプルー２８の外部へ排出される。これにより、ベント部材１６に設けられた微細孔を通過した溶融樹脂流路１４内のガスは、開口４２を通じて強制的にスプルー部６の外部へ排出される。
【００２８】
この実施例では、スプルー部６の内側の溶融樹脂流路１４のうちベント部材１６によって実現されるベント区間よりも下流側（図２において左側）に、ベント区間の内径よりも小さい内径を有する小径部１４ａが設けられている。これにより、小径部１４ａよりも上流側の溶融樹脂流路１４内の圧力が高くなり、溶融樹脂流路１４内のガスがベント部材１６の微細孔を通じて溶融樹脂流路１４の外部へ排出されやすくなる。
【００２９】
以上において説明したように、この実施例のホットランナーユニット２は、ノズル１２から吐出された溶融樹脂が金型のゲートに到達する前の段階で、溶融樹脂から発生したガスを除去することができるように構成されているので、金型内にガスが浸入することを抑制することができる。これにより、金型にガス抜き用の加工を施すことが不要になり、コストの低減を図ることができる。
【符号の説明】
【００３０】
２      ホットランナーユニット
４      ホットランナーブロック
６      スプルー部
８      流路
１０      ノズル接続部
１２      ノズル
１４      溶融樹脂流路
１４ａ      小径部
１６      ベント部
１８      吸気流路
２０      排気流路
２２      フィルター
２４      吸引ポンプ
２６      タッチスプルー
２８      ベントスプルー
３０      コネクトスプルー
３２，３４      窪み
３６      貫通孔
３８      アコーディングリング（リング状部材）
４０，４２      開口
【図１】
2019064008.tif 000003
【図２】
2019064008.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月24日(2018.8.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形用金型のゲートと溶融樹脂を吐出するノズルとの間に配設されるホットランナーユニットであって、
前記ノズルが接続されるノズル接続部を有し、前記ノズルから吐出された溶融樹脂を前記ゲートへ導くための溶融樹脂流路を内部に有するスプルー部を備え、
前記スプルー部の前記溶融樹脂流路の一部の区間は、その管壁が前記溶融樹脂を通過させずにガスのみを通過させる大きさの複数の微細孔を有するベント部材により構成されたベント区間となっており、
前記溶融樹脂流路の前記ベント区間よりも前記ゲート側に、前記ベント区間よりも内径の小さい小径区間が設けられている、ホットランナーユニット。
【請求項２】
射出成形用金型のゲートと溶融樹脂を吐出するノズルとの間に配設されるホットランナーユニットであって、
前記ノズルが接続されるノズル接続部を有し、前記ノズルから吐出された溶融樹脂を前記ゲートへ導くための溶融樹脂流路を内部に有するスプルー部を備え、
前記スプルー部の前記溶融樹脂流路の一部の区間は、その管壁が前記溶融樹脂を通過させずにガスのみを通過させる大きさの複数の微細孔を有するベント部材により構成されたベント区間となっており、
前記ベント部材は同軸上に配置された状態で互いに密着面をもって積層された複数のリング状部材からなり、前記リング状部材の前記密着面に前記微細孔をなす溝が形成されている、ホットランナーユニット。