(57)【要約】【課題】ホットランナの樹脂通路からエッジノズルの各分岐ゲートに向かう溶融樹脂が均一に分配され、品質が一定した成形品を得ることができる射出成形金型を提供することにある。【解決手段】固定金型２４と、この固定金型と分割面２６で接離可能な可動金型２５と、固定金型に設けられた樹脂注入口２８及びこの樹脂注入口と連通する樹脂通路３１を有するホットランナ３０と、このホットランナに設けられ溶融樹脂をキャビティ３９に充填する分岐ゲート３４ａ，３４ｂを有するエッジノズル３３とからなり、エッジノズルの周囲に、該エッジノズルの分岐ゲートからの溶融樹脂を貯留する樹脂断熱層３８を設けるとともに、この樹脂断熱層の内部に、該樹脂断熱層内の樹脂の移動を阻止する仕切り片４０を設けたことを特徴とする。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定金型と、この固定金型と分割面で接離可能な可動金型と、前記固定金型に設けられた樹脂注入口及びこの樹脂注入口と連通する樹脂通路を有するホットランナと、このホットランナに設けられ溶融樹脂を複数のキャビティに分配して充填する分岐ゲートを有するエッジノズルとからなり、
前記エッジノズルの周囲に、該エッジノズルの分岐ゲートからの溶融樹脂を貯留する樹脂断熱層を設けるとともに、この樹脂断熱層の内部に、該樹脂断熱層内の樹脂の移動を阻止して前記ホットランナの樹脂通路からの樹脂圧力が各分岐ゲートに均一に分配させる仕切り部を設けたことを特徴とする射出成形金型。
【請求項２】
前記エッジノズルは、熱伝導合金からなり、エッジノズルに前記仕切り部が一体に設けられていることを特徴とする請求項１記載の射出成形金型。
【請求項３】
前記エッジノズルは、前記ホットランナに吊りボルトを介して固定されていることを特徴とする請求項１記載の射出成形金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ホットランナに設けられ溶融樹脂を複数のキャビティに分配して充填する分岐ゲートを有するエッジノズルを設けた射出成形金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
成形品を成形する射出成形金型は、１台の成形用金型に複数のキャビティを設け、樹脂注入口から注入された溶融樹脂を分配し、ホットランナで保温状態で前記キャビティに連通するエッジノズルに導くように構成されている。
【０００３】
この射出成形金型は、１回の射出成形によって複数個の成形品を同時に成形できるように構成したもので、基本的には、中央部に設けられたスプルー部に１つの樹脂注入口と、これと連通して複数に分岐する分岐通路を有している。一方、金型本体には複数のキャビティが設けられ、これらキャビティに連通するエッジノズルを有した複数のノズルホルダユニットが設けられている。さらに、前記スプルー部の分岐通路と前記各ノズルホルダユニットとを連通するために、ヒータを有したホットランナが接続され、注入された溶融樹脂を保温状態でキャビティに導くように構成されている。
【０００４】
従って、樹脂注入口から注入された溶融樹脂は、分岐通路を介して複数のホットランナに分配され、これらホットランナから複数のノズルホルダユニットを介してエッジノズルに導かれ、さらにエッジノズルから各キャビティに注入される。
【０００５】
図３は、従来の射出成形金型の一部を示し、固定金型１と可動金型２とは分割面３で分割されている。固定金型１のスプルー部４には樹脂注入口５が設けられ、射出成形機（図示しない）から溶融樹脂が射出される。樹脂注入口５には複数に分岐する分岐通路６が連通して設けられている。
【０００６】
分岐通路６はヒータ７を有したホットランナ８が接続され、このホットランナ８の樹脂通路８ａには二股に分岐された分岐ゲート９ａ，９ｂを有するエッジノズル９を介してそれぞれキャビティ１０に連通している。キャビティ１０は、固定金型１に設けられたキャビティ外筒部１１と、可動金型２に設けられキャビティ外筒部１１の内部に挿入されるキャビティ内筒部１２との間の間隙によって構成されている。
【０００７】
さらに、エッジノズル９の周囲には分岐ゲート９ａ，９ｂと連通する樹脂断熱層１３が形成され、樹脂断熱層１３はゲート１４を介してキャビティ１０に連通している。また、キャビティ１０の周囲にはこれと平行に複数個の冷却水路１８が設けられている。この冷却水路１８は円筒状で、その内部に軸方向に亘って仕切り板１９を設けた構造で、冷却水路１８の一端側には冷却水入口１８ａが設けられ、他端側には冷却水折返し部１８ｂが設けられている。そして、冷却水路１８の冷却水入口１８ａから供給された冷却水は仕切り板１９によって仕切られた一方の水路を流れ、冷却水折返し部１８ｂから他方の水路を流れて戻るように循環してキャビティ１０に充填された溶融樹脂を冷却するようになっている。
【０００８】
前述した射出成形金型は、筆記具等を成形する金型であって、キャビティ１０に樹脂が充填されて成形される成形品２０は、筒部２０ａと、筒部２０ａの基端部に設けた突起部２０ｂとからなる。突起部２０ｂが固定金型１と可動金型２との分割面３に位置している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のように構成された射出成形金型は、エッジノズル９の周囲には分岐ゲート９ａ，９ｂと連通する樹脂断熱層１３が形成され、樹脂断熱層１３はゲート１４を介してキャビティ１０に連通している。
【００１０】
従って、分岐ゲート９ａ，９ｂは樹脂断熱層１３を介して連通し、溶融樹脂が行き来できる状態にある。このため、ホットランナ８の樹脂通路８ａからの樹脂が各分岐ゲート９ａ，９ｂに均一に分配されず、各キャビティ１０に向かう溶融樹脂の樹脂圧力にバラツキができ、成形品の品質にバラツキがでることがある。
【００１１】
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、樹脂断熱層の樹脂の移動を阻止し、ホットランナの樹脂通路からエッジノズルの各分岐ゲートに向かう溶融樹脂が均一に分配され、品質が一定した成形品を得ることができる射出成形金型を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記目的を達成するために、請求項１は、固定金型と、この固定金型と分割面で接離可能な可動金型と、前記固定金型に設けられた樹脂注入口及びこの樹脂注入口と連通する樹脂通路を有するホットランナと、このホットランナに設けられ溶融樹脂を複数のキャビティに分配して充填する分岐ゲートを有するエッジノズルとからなり、前記エッジノズルの周囲に、該エッジノズルの分岐ゲートからの溶融樹脂を貯留する樹脂断熱層を設けるとともに、この樹脂断熱層の内部に、該樹脂断熱層内の樹脂の移動を阻止して前記ホットランナの樹脂通路からの樹脂圧力が各分岐ゲートに均一に分配させる仕切り部を設けたことを特徴とする射出成形金型にある。
【００１３】
請求項２は、請求項１の前記エッジノズルは、熱伝導合金からなり、このエッジノズルに前記仕切り部が一体に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３は、請求項１の前記エッジノズルは、前記ホットランナに吊りボルトを介して固定されていることを特徴とする。
【００１５】
前記構成によれば、分岐ゲートからゲートを介してキャビティに溶融樹脂が充填される際に、樹脂断熱層内の半溶融状態の樹脂の一部は射出された溶融樹脂と一緒にキャビティに充填される。このとき、樹脂断熱層内はエッジノズルに設けられた仕切り部によって両分岐ゲートの間が仕切られている。従って、例えば、左側の分岐ゲート側の樹脂圧力が、右側の分岐ゲート側の樹脂圧力より高くなって樹脂断熱層内の溶融樹脂が左側から右側に移動したり、その逆になって樹脂断熱層内の溶融樹脂が右側から左側に移動するのを阻止することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１は射出成形金型の縦断側面図、図２はエッジノズルの斜視図である。射出成形金型２１は筆記具等の軸部を成形する金型であって、図１に示すように、１台の金型本体２２には複数個の成形品を同時に成形することができる成形部２３が設けられている。
【００１８】
成形部２３について説明すると、固定金型２４と可動金型２５とは分割面２６で分割されるようになっている。固定金型２４のスプルー部２７には樹脂注入口２８が設けられ、射出成形機（図示しない）から溶融樹脂が射出される。
【００１９】
樹脂注入口２８には前記複数の成形部２３に分岐する分岐通路２９が連通して設けられている。分岐通路２９はホットランナ３０の樹脂通路３１に連通している。ホットランナ３０の外周面にはヒータ３２が巻装されている。
【００２０】
ホットランナ３０の樹脂通路３１にはエッジノズル３３が設けられている。エッジノズル３３は、樹脂通路３１と連通する樹脂通路３３ａを有する円筒部３３ｂと、この円筒部３３ｂと一体に設けられた末広がりの拡幅部３３ｃを有している。そして、この拡幅部３３ｃには成形部２３の数に対応して複数、本実施形態では二股に分岐される分岐ゲート３４ａ，３４ｂが設けられている。そして、これら分岐ゲート３４ａ，３４ｂはゲート３５と連通している。
【００２１】
このエッジノズル３３の円筒部３３ｂの内周面には雌ねじ部３６が設けられ、この雌ねじ部３６にはホットランナ３０に埋設された吊りボルト３７の雄ねじ部３７ａにねじ込み固定されている。すなわち、エッジノズル３３に樹脂圧が加わってもエッジノズル３３が図面上、下方へ下がるのを防止している。
【００２２】
エッジノズル３３は、図２に示すように、例えば、Ｂｅ−Ｃｕ等の熱伝導合金によって形成され、ゲート部を形成するために固定金型２４側と可動金型２５側とに２分割されている。そして、エッジノズル３３の分割ライン３３ｄは、固定金型２４と可動金型２５との分割面２６に一致または接近して設けられている。
【００２３】
さらに、分岐ゲート３４ａ，３４ｂの周囲には樹脂断熱層３８が設けられている。この樹脂断熱層３８は、分岐ゲート３４ａ，３４ｂから溶融樹脂がゲート３５を介して後述するキャビティ３９に注入されるとき、樹脂断熱層３８の半溶融状態の樹脂の一部が同時にキャビティ３９に注入されるようになっている。
【００２４】
また、エッジノズル３３の下面中央部には分岐ゲート３４ａ側の樹脂断熱層３８ａと分岐ゲート３４ｂ側の樹脂断熱層３８ｂとを仕切る仕切り部としての仕切り片４０が突設されている。この仕切り片４０の先端面は可動金型２５側のエッジノズル３３の上面と接近もしくは当接しており、仕切り片４０によって樹脂断熱層３８ａ，３８ｂ内の溶融樹脂が図面上、左右に移動するのを阻止している。
【００２５】
一方、キャビティ３９は、固定金型２４に設けられたキャビティ外筒部４１と、可動金型２５に設けられキャビティ外筒部４１の内部に挿入されるキャビティ内筒部４２との間の円筒状の間隙によって構成されている。キャビティ外筒部４１の外周面には全長に亘って螺旋状の冷却水路（図示しない）が設けられ、キャビティ３９内に充填された溶融樹脂を外側から均一に冷却するようになっている。
【００２６】
さらに、キャビティ内筒部４２の内腔４２ａには外周面に間隙部４５を存して軸方向にパイプ４６が同心的に設けられている。このパイプ４６の内部は冷却水往路４７、間隙部４５は冷却水往路４７とパイプ４６の先端部で連通する冷却水復路４８が設けられている。冷却水往路４７は冷却水供給源（図示しない）の吐出側と連通し、冷却水復路４８は冷却水供給源の吸込み側と連通する冷却水循環路が構成されている。そして、キャビティ３９内に充填された溶融樹脂を内側から均一に冷却するようになっている。
【００２７】
次に、前述のように構成された射出成形金型の作用について説明する。
【００２８】
射出成形機から溶融樹脂が樹脂注入口２８から射出成形金型に射出されると、溶融樹脂は、分岐通路２９を介してホットランナ３０の樹脂通路３１に導かれる。
【００２９】
樹脂通路３１の溶融樹脂は、ホットランナ３０からエッジノズル３３樹脂通路３３ａを介して分岐ゲート３４ａ，３４ｂに導かれ、このエッジノズル３３の周囲に設けられた樹脂断熱層３８を介してゲート３５を介してキャビティ３９に充填される。すなわち、分岐ゲート３４ａ，３４ｂからゲート３５を介してキャビティ３９に溶融樹脂が充填される際に、樹脂断熱層３８内の半溶融状態の樹脂の一部は射出された溶融樹脂と一緒にキャビティ３９に充填される。
【００３０】
このとき、樹脂断熱層３８内はエッジノズル３３に設けられた仕切り片４０によって分岐ゲート３４ａ側の樹脂断熱層３８ａと分岐ゲート３４ｂ側の樹脂断熱層３８ｂとが仕切られている。従って、例えば、左側の分岐ゲート３４ａ側の樹脂圧力が、右側の分岐ゲート３４ｂ側の樹脂圧力より高くなって樹脂断熱層３８ａ内の溶融樹脂が左側から右側に移動したり、その逆になって樹脂断熱層３８ｂ内の溶融樹脂が右側から左側に移動するのを阻止することができる。従って、左右の分岐ゲート３４ａ，３４ｂからキャビティ３９に充填される溶融樹脂の樹脂圧力を均等にすることができ、品質にバラツキがない成形品を成形することができる。
【００３１】
一方、このとき、キャビティ３９の外側を囲むように冷却水路が設けられているため、キャビティ３９内に充填された溶融樹脂を外側から均一に冷却される。キャビティ３９の内側には冷却水供給源から流入された冷却水が冷却水往路４７を流れ、パイプ４６の先端部で折り返して冷却水復路４８に流れる冷却水循環路４９が形成されているため、キャビティ３９内に充填された溶融樹脂を内側からも均一に冷却される。
【００３２】
従って、キャビティ３９内の樹脂は短時間に冷却固化される。樹脂が冷却固化された後、固定金型２４に対して可動金型２５が後退すると、固定金型２４と可動金型２５は分割面２６で分割され、キャビティ３９の形状に倣った成形品が得られる。
【００３３】
なお、本実施形態においては、エッジノズル３３に２本の分岐ゲート３４ａ，３４ｂを設けた場合について説明したが、３本、４本の分岐ゲートを設けたものでも適用できる。
【００３４】
また、前記実施形態においては、ボールペンの軸等の筆記具の成形について説明したが、医療用具、試験管等の円筒成形品、角筒状成形品等の成形に適用できる。
【００３５】
なお、この発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組合わせてもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の構成によれば、エッジノズルの周囲に設けた樹脂断熱層内に仕切り部を設けることにより、樹脂断熱層内の溶融樹脂の移動を阻止することができる。従って、ホットランナの樹脂通路からエッジノズルの各分岐ゲートに向かう溶融樹脂が均一に分配され、品質が一定した成形品を得ることができる。
【００３７】
さらに、１本の樹脂通路から複数の分岐ゲートに分配する場合、ゲート回りの僅かな寸法誤差でも大きいゲートから溶融樹脂が吹き出し易いが、樹脂断熱層内に仕切り部を設けることにより、均一に分配させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態を示す射出成形金型の縦断側面図。
【図２】同実施形態を示し、図１のＡ部を拡大した縦断側面図。
【図３】従来の射出成形金型の縦断側面図。
【符号の説明】
２４…固定金型、２５…可動金型、２６…分割面、２８…樹脂注入口、３０…ホットランナ、３１…樹脂通路、３４ａ，３４ｂ…分岐ゲート、３３…エッジノズル、３８…樹脂断熱層、３９…キャビティ、４０…仕切り片（仕切り部）
【図１】
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【図２】
2005041020.tif 000004
【図３】
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