(57)【要約】【課題】既存のホットランナノズルを用いて、ホットランナノズル近傍にガス導入経路を容易に形成でき、樹脂成形品の意匠表面において、ホットランナノズルの配設位置に対応する部位に、ヒケが発生することを効果的に防止できる射出成形装置を提供すること。【解決手段】射出成形装置１は、キャビティ２１を形成してなる成形型２と、ホットランナノズル３とを備えている。ホットランナノズル３は、ノズル配設口２２内に配設してあると共に、その先端面に樹脂ゲート３１を有している。射出成形装置１においては、ノズル配設口２２とホットランナノズル３との間の間隙により、キャビティ２１内へガスＧを導入するガス導入経路５が形成してある。樹脂ゲート３１からキャビティ２１内へ樹脂原料８０を充填した後、ガス導入経路５からキャビティ２１の裏側壁面２１２と樹脂原料８０との間へガスＧを導入する。【選択図】図１
2008105369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂原料を充填して樹脂成形品を得るためのキャビティを形成してなる成形型と、該成形型に配設し、上記キャビティ内へ上記樹脂原料を導入するためのホットランナノズルとを備えており、
該ホットランナノズルは、上記キャビティに開口する状態で上記成形型に形成したノズル配設口内に配設してあると共に、その先端面に上記キャビティ内へ上記樹脂原料を導入するための樹脂ゲートを有しており、
上記ノズル配設口と上記ホットランナノズルとの間の間隙により、上記キャビティ内へガスを導入するガス導入経路が形成してあり、
上記樹脂ゲートから上記キャビティ内へ上記樹脂原料を充填した後、上記ガス導入経路から当該キャビティの壁面と当該樹脂原料との間へ上記ガスを導入するよう構成してあることを特徴とする射出成形装置。
【請求項２】
請求項１において、上記樹脂ゲートは、上記キャビティに対して常時開口したオープンゲートであることを特徴とする射出成形装置。
【請求項３】
請求項１において、上記樹脂ゲートは、上記キャビティに対して開閉可能なバルブゲートであることを特徴とする射出成形装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において、上記ホットランナノズルは、その先端部と上記ノズル配設口との間に、当該ホットランナノズルの先端部に対して着脱可能なブッシュ部材を配設してなり、
上記ガス導入経路は、上記ノズル配設口と上記ブッシュ部材との間の間隙により形成してあることを特徴とする射出成形装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において、上記ガス導入経路は、上記樹脂ゲートを囲む全周において上記キャビティに開口してい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、樹脂原料が充填されたキャビティ内にガスを導入して樹脂成形品を得る射出成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂原料を成形型のキャビティ内に射出成形して、樹脂成形品を得る技術においては、いわゆるガスアシスト成形が用いられている。このガスアシスト成形においては、樹脂成形品の意匠表面に、ヒケ（表面に形成される凹み）等のひずみ状態が形成されることを防止するために、キャビティの裏側壁面と、キャビティ内における樹脂原料との間に窒素ガス等の高圧ガスを導入し、当該樹脂原料をキャビティの表側壁面へ押圧（加圧）している。これにより、樹脂成形品の意匠表面の外観及び形状を安定させている。
【０００３】
また、特許文献１には、ガスアシスト成形とホットランナシステムとの併用を可能とした射出成形装置用ノズルについて開示されている。このノズルにおいては、金型のキャビティに開口するようノズル本体を配設し、ノズル本体の内周とバルブピンの外周との間に、樹脂を通過させる樹脂用流路を形成している。また、バルブピンは、ノズル本体の内部に進退可能に配設してあり、後退することで樹脂用流路の先端に形成されたノズル孔を開放し、進出することでノズル孔を閉塞するよう構成してある。また、バルブピンには、ガスアシスト成形を行うためのガスをキャビティ内へ供給するためのガス供給路を形成している。
【０００４】
しかしながら、ガスアシスト用のガス供給路等を形成していない既存のホットランナノズルを用いて、簡単な装置の構成により、ガスアシスト成形を行うためには、特許文献１の技術によっても十分ではない。また、ホットランナノズルからキャビティ内に充填する高温の樹脂は、ホットランナノズルから離れるに従って冷却され、ホットランナノズル近傍に位置する樹脂の部分は、他の部分に比べて高温になっている。そのため、キャビティ内に成形する樹脂成形品において、ホットランナノズルの近傍に位置する部分と、ホットランナノズルからの離隔位置とにおいては、樹脂温度が異なり、冷却速度の推移差によってヒケが発生しやすくなっており、この部分のヒケの発生を効果的に抑制するためには、更なる工夫が必要とされる。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３３３８７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、既存のホットランナノズルを用いて、ホットランナノズル近傍にガス導入経路を容易に形成することができ、樹脂成形品の意匠表面において、ホットランナノズルの配設位置に対応する部位に、ヒケが発生することを効果的に防止することができる射出成形装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、樹脂原料を充填して樹脂成形品を得るためのキャビティを形成してなる成形型と、該成形型に配設し、上記キャビティ内へ上記樹脂原料を導入するためのホットランナノズルとを備えており、
該ホットランナノズルは、上記キャビティに開口する状態で上記成形型に形成したノズル配設口内に配設してあると共に、その先端面に上記キャビティ内へ上記樹脂原料を導入するための樹脂ゲートを有しており、
上記ノズル配設口と上記ホットランナノズルとの間の間隙により、上記キャビティ内へガスを導入するガス導入経路が形成してあり、
上記樹脂ゲートから上記キャビティ内へ上記樹脂原料を充填した後、上記ガス導入経路から当該キャビティの壁面と当該樹脂原料との間へ上記ガスを導入するよう構成してあることを特徴とする射出成形装置にある（請求項１）。
【０００８】
本発明の射出成形装置は、キャビティを形成してなる成形型に、既存のホットランナノズルを配設して、安定したガスアシスト成形を行うことができるものである。
すなわち、本発明の射出成形装置においては、成形型に形成したノズル配設口と、ホットランナノズルとの間の間隙により、上記ガス導入経路を形成している。これにより、特殊な構造のホットランナノズルを作製する必要がなく、また、ホットランナノズル自体に特別な改造等を行うことなく、ガス導入経路を形成することができる。そのため、既存のホットランナノズルを用いて、簡単な装置の構成により、ホットランナノズル近傍にガス導入経路を形成することができる。
【０００９】
また、本発明の射出成形装置において、樹脂成形品を成形するに当たっては、ホットランナノズルにおける樹脂ゲートからキャビティ内へ樹脂原料を充填する。そして、ガス導入経路からキャビティの壁面と樹脂原料との間へガスを導入する。このとき、上記ノズル配設口とホットランナノズルとの間の間隙を利用して形成したガス導入経路は、キャビティにおいてホットランナノズルの周囲に開口しており、上記ガスは、ホットランナノズルの近傍を中心として、ホットランナノズルを配設したキャビティの裏側壁面と、キャビティ内の樹脂原料との間へ導入することができる。
これにより、キャビティ内に成形した樹脂成形品の意匠表面において、ホットランナノズルの配設位置に対応する部位に、ヒケが発生することを効果的に防止することができる。
【００１０】
それ故、本発明の射出成形装置によれば、既存のホットランナノズルを用いて、ホットランナノズル近傍にガス導入経路を容易に形成することができ、樹脂成形品の意匠表面において、ホットランナノズルの配設位置に対応する部位に、ヒケが発生することを効果的に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
本発明において、上記樹脂成形品は、ラジエータグリル、バックガーニッシュ、サイドモール、ホイールカバー、インストルメントパネル等の車両用部品とすることができる。また、上記ガス導入経路から上記キャビティ内へ導入するガスは、空気又は窒素等の高圧ガスとすることができる。
【００１２】
また、上記樹脂ゲートは、上記キャビティに対して常時開口したオープンゲートとすることができる（請求項２）。
この場合には、樹脂ゲートを開閉するバルブを廃止することができる。そのため、バルブ周辺に樹脂原料が滞留してしまうことを容易に防止することができる。
【００１３】
また、この場合において、キャビティ内への樹脂原料の導入を開始するときには、ホットランナノズルにおける樹脂原料の圧力を上昇させ、キャビティ内への樹脂原料の導入を停止するときには、ホットランナノズルにおける樹脂原料の圧力を低下させることができる。また、樹脂ゲートの周辺の樹脂原料の温度を上昇させることにより、樹脂ゲートからキャビティ内への樹脂原料の導入を円滑にすることができ（低圧力で導入可能にすることができ）、樹脂ゲートの周辺の樹脂原料の温度を低下させることにより、樹脂ゲートからキャビティ内への樹脂原料の導入を停止しやすくすることができる。
【００１４】
また、上記樹脂ゲートは、上記キャビティに対して開閉可能なバルブゲートとすることもできる（請求項３）。
この場合には、樹脂ゲートを開けて、この樹脂ゲートからキャビティ内へ樹脂原料を充填し、この充填後には、樹脂ゲートを閉じることができる。
【００１５】
また、上記ホットランナノズルは、その先端部と上記ノズル配設口との間に、当該ホットランナノズルの先端部に対して着脱可能なブッシュ部材を配設してなり、上記ガス導入経路は、上記ノズル配設口と上記ブッシュ部材との間の間隙により形成することが好ましい（請求項４）。
【００１６】
この場合には、ブッシュ部材の形状を調整することにより、既存のホットランナノズルを用いて、ホットランナノズル近傍にガス導入経路を一層容易に形成することができる。また、メンテナンス等の作業は、ホットランナノズルに対してブッシュ部材を取り外した状態で行うことができ、ガス導入経路の形成状態の修復等は、ブッシュ部材のみを他のブッシュ部材に取り替えることによって行うこともできる。
【００１７】
また、上記ガス導入経路は、上記樹脂ゲートを囲む全周において上記キャビティに開口していることが好ましい（請求項５）。
この場合には、ガス導入経路から、キャビティの裏側壁面とキャビティ内の樹脂原料との間に導入するガスは、キャビティにおける樹脂ゲートの全周から導入することができる。これにより、樹脂成形品の意匠表面において、ホットランナノズルの配設位置に対応する部位にヒケが発生することを一層効果的に防止することができる。
【実施例】
【００１８】
以下に、本発明の射出成形装置にかかる実施例につき、図面と共に説明する。
本例の射出成形装置１は、図１〜図４に示すごとく、樹脂原料８０を充填して樹脂成形品８を得るためのキャビティ２１を形成してなる成形型２と、この成形型２に配設し、キャビティ２１内へ樹脂原料８０を導入するためのホットランナノズル３とを備えている。ホットランナノズル３は、キャビティ２１に開口する状態で成形型２に形成したノズル配設口２２内に配設してあると共に、その先端面にキャビティ２１に対して開閉可能な樹脂ゲート３１を有している。
【００１９】
本例の射出成形装置１においては、ノズル配設口２２とホットランナノズル３との間の間隙により、キャビティ２１内へガスＧを導入するガス導入経路５が形成してある。射出成形装置１は、図３に示すごとく、樹脂ゲート３１からキャビティ２１内へ樹脂原料８０を充填した後、図４に示すごとく、ガス導入経路５から当該キャビティ２１の裏側壁面２１２と当該樹脂原料８０との間へガスＧを導入するよう構成してある。
【００２０】
以下に、本例の射出成形装置１につき、図１〜図５と共に詳説する。
本例の射出成形装置１において成形する樹脂成形品８は、自動車用の樹脂部品であり、板形状を種々の形状に形成してなるものである。また、図示は省略するが、本例の樹脂成形品８は、板状本体部の周囲において、当該樹脂成形品８の意匠表面８０１とは反対側の裏面８０２へ立設した立壁部が形成してある。また、キャビティ２１は、板状本体部を成形する本体部用キャビティと、立壁部を成形する立壁部用キャビティとからなる。そして、ガス導入経路５からガスＧを導入する本体部用キャビティにおける裏側壁面２１２の周囲は、立壁部用キャビティによって囲まれている。
【００２１】
また、図１に示すごとく、ホットランナノズル３は、樹脂成形品８の裏面８０２を成形するためのキャビティ２１の裏側壁面２１２に配設してある。そして、射出成形装置１においては、ガス導入経路５から導入するガスＧにより、キャビティ２１内の溶融状態の樹脂原料８０をキャビティ２１の表側壁面２１１へ押圧することにより、キャビティ２１の表側壁面２１１によって成形する樹脂成形品８の意匠表面８０１にヒケ等の変形が発生することを防止する。
【００２２】
また、本例の射出成形装置１は、熱可塑性樹脂の射出成形を行うものであり、キャビティ２１内に導入する樹脂原料８０の射出圧力は、例えば、３０〜５０ＭＰａとし、キャビティ２１内に導入する樹脂原料８０の加熱温度は、例えば、２００〜２５０℃とする。また、ガス導入経路５からキャビティ２１内に導入するガスＧの圧力は、例えば、３〜３０ＭＰａとする。本例のガスＧは、窒素ガスとした。
【００２３】
図１に示すごとく、本例のホットランナノズル３は、キャビティ２１内へ加熱溶融した樹脂原料８０を注入するための樹脂ゲート３１を形成してなるノズル先端部３４と、このノズル先端部３４における樹脂ゲート３１へ加熱溶融した樹脂原料８０を供給するノズル本体部３３とを有している。本例の樹脂ゲート３１はバルブゲートであり、ノズル本体部３３内には、樹脂ゲート３１を開閉するよう構成した開閉弁（ニードルバルブ）３２が進退可能に配設してある。そして、開閉弁３２が前進した状態においては、この開閉弁３２の先端部が樹脂ゲート３１内に配置されて樹脂ゲート３１が閉じられており、開閉弁３２が樹脂ゲート３１内から後退したときには、樹脂ゲート３１が開いて加熱溶融した樹脂原料８０がキャビティ２１内に注入されるよう構成されている。
【００２４】
また、本例のホットランナノズル３のノズル先端部３４と、成形型２におけるノズル配設口２２との間には、当該ノズル先端部３４に対して着脱可能なブッシュ部材４が配設してある。本例のブッシュ部材４には、冷却液を流すための冷却用通路４１が形成してある。この冷却用通路４１は、ブッシュ部材４の外周の全周に形成してあり、ブッシュ部材４をノズル配設口２２内に配置したときに、ノズル配設口２２との間に形成される。
【００２５】
また、図２に示すごとく、ガス導入経路５は、ブッシュ部材４の先端部側の外周の全周に形成してあり、ブッシュ部材４をノズル配設口２２内に配置したときに、ノズル配設口２２との間の間隙により形成される。また、本例のガス導入経路５は、樹脂ゲート３１を囲む全周においてキャビティ２１に開口している。
本例のノズル配設口２２は、円形状に開口して形成されており、本例のブッシュ部材４の先端部分は、円形状のノズル配設口２２の形状に沿った円形状を有している。また、ブッシュ部材４の先端部分の外径は、ノズル配設口２２の内径よりも若干小さく形成してある。そして、ブッシュ部材４とノズル配設口２２との間に形成されるガス導入経路５がキャビティ２１に開口する部分の開口断面積は、キャビティ２１内に充填する樹脂原料８０が誤って逆流しない断面積に形成することができる。
【００２６】
本例の射出成形装置１は、キャビティ２１を形成してなる成形型２に、既存のホットランナノズル３を配設して、安定したガスアシスト成形を行うことができるものである。
すなわち、本例の射出成形装置１においては、成形型２に形成したノズル配設口２２と、ホットランナノズル３との間の間隙により、ガス導入経路５を形成している。これにより、特殊な構造のホットランナノズル３を作製する必要がなく、また、ホットランナノズル３自体に特別な改造等を行うことなく、ガス導入経路５を形成することができる。そのため、既存のホットランナノズル３を用いて、簡単な装置の構成により、ホットランナノズル３の近傍にガス導入経路５を形成することができる。
【００２７】
また、本例の射出成形装置１において、樹脂成形品８を成形するに当たっては、図３に示すごとく、ホットランナノズル３における樹脂ゲート３１を開けて、この樹脂ゲート３１からキャビティ２１内へ樹脂原料８０を充填する。同図において、キャビティ２１内へ樹脂原料８０を充填したとき、キャビティ２１の表側壁面２１１におけるホットランナノズル３の配設対応位置において、ヒケ８９が発生しようとする様子を模式的に示す。
【００２８】
そして、図４に示すごとく、樹脂ゲート３１を閉じると共に、ガス導入経路５からキャビティ２１の裏側壁面２１２と樹脂原料８０との間へガスＧを導入する。このとき、ノズル配設口２２とホットランナノズル３との間の間隙を利用して形成したガス導入経路５は、キャビティ２１においてホットランナノズル３の周囲に開口しており、ガスＧは、ホットランナノズル３の近傍を中心として、キャビティ２１の裏側壁面２１２と、キャビティ２１内の樹脂原料８０との間へ導入することができる。そして、キャビティ２１内における樹脂原料８０は、ホットランナノズル３の近傍を中心として、キャビティ２１の裏側壁面２１２からキャビティ２１の表側壁面２１１へと効果的に押圧される。
これにより、キャビティ２１内に成形した樹脂成形品８の意匠表面８０１において、ホットランナノズル３の配設位置に対応する部位に、ヒケが発生することを効果的に防止することができる。
【００２９】
それ故、本例の射出成形装置１によれば、既存のホットランナノズル３を用いて、ホットランナノズル３近傍にガス導入経路５を容易に形成することができ、樹脂成形品８の意匠表面８０１において、ホットランナノズル３の配設位置に対応する部位に、ヒケが発生することを効果的に防止することができる。
【００３０】
また、本例の射出成形装置１においては、ブッシュ部材４の形状を調整することにより、既存のホットランナノズル３を用いて、ホットランナノズル３近傍にガス導入経路５を容易に形成することができる。また、メンテナンス等の作業は、ホットランナノズル３に対してブッシュ部材４を取り外した状態で行うことができ、ガス導入経路５の形成状態の修復等は、ブッシュ部材４のみを他のブッシュ部材４に取り替えることによって行うこともできる。
【００３１】
また、図５に示すごとく、上記ホットランナノズル３における樹脂ゲート３１は、キャビティ２１に対して常時開口したオープンゲートとすることもできる。この場合において、キャビティ２１内への樹脂原料８０の導入を開始するときには、ホットランナノズル３における樹脂原料８０の圧力を上昇させ、キャビティ２１内への樹脂原料８０の導入を停止するときには、ホットランナノズル３における樹脂原料８０の圧力を低下させることができる。
【００３２】
また、この場合には、ホットランナノズル３に設けたヒータ（図示略）を加熱し、樹脂ゲート３１の周辺の樹脂原料８０の温度を上昇させることにより、樹脂ゲート３１からキャビティ２１内への樹脂原料８０の導入を円滑にすることができ、上記ヒータの加熱を停止し、樹脂ゲート３１の周辺の樹脂原料８０の温度を低下させることにより、樹脂ゲート３１からキャビティ２１内への樹脂原料８０の導入を停止しやすくすることができる。また、この場合には、樹脂ゲート３１を開閉する開閉弁３２を廃止することができ、樹脂ゲート３１の周辺に樹脂原料８０が滞留してしまうことを容易に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施例における、射出成形装置を示す断面図。
【図２】実施例における、射出成形装置の樹脂ゲート及びガス導入経路の周辺を示す正面図。
【図３】実施例における、樹脂ゲートからキャビティ内へ樹脂原料を充填する状態の射出成形装置を示す断面図。
【図４】実施例における、ガス導入経路からキャビティ内へガスを導入する状態の射出成形装置を示す断面図。
【図５】実施例における、他の射出成形装置を示す断面図。
【符号の説明】
【００３４】
１  射出成形装置
２  成形型
２１  キャビティ
２１１  表側壁面
２１２  裏側壁面
２２  ノズル配設口
３  ホットランナノズル
３１  樹脂ゲート
４  ブッシュ部材
５  ガス導入経路
８  樹脂成形品
８０  樹脂原料
Ｇ  ガス
【図１】
2008105369.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2008105369.tif 000006
【図５】
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