(57)【要約】【課題】可塑化樹脂の温度ムラを防止し、肉厚の均一なシートを成形できるシートの間欠射出成形装置を提供することにある。【解決手段】合成樹脂材料を可塑化し、可塑化樹脂を射出する射出装置１２と、射出装置１２と連通し、該射出装置から間欠射出される可塑化樹脂のうち、射出成形される略１シート２０分に相当する可塑化樹脂量を収容する容積を有するホットランナーマニホールド２３及びこのホットランナーマニホールド２３と連通する射出リップ２５を備えた射出成形用ダイ２１とを具備したことを特徴とする。【選択図】図１
2005103935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂材料を可塑化し、この可塑化樹脂を射出する射出装置と、
前記射出装置と連通し、該射出装置から間欠射出される可塑化樹脂のうち、射出成形される略１シート分に相当する可塑化樹脂量を収容する容積を有するホットランナーマニホールド及びこのホットランナーマニホールドと連通する射出リップを備えた射出成形用ダイと、
を具備したことを特徴とするシートの間欠射出成形装置。
【請求項２】
前記射出成形用ダイは、射出成形されるシートの幅方向に延長するダイ本体と、このダイ本体の幅方向の略中間部に設けられ前記射出装置と連通するホットランナーマニホールドの入口部と、前記ホットランナーマニホールドと連通し、前記ダイ本体の幅方向に延長する射出リップとからなり、前記入口部を含む前記ホットランナーマニホールドは、平面視で略Ｔ字状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のシートの間欠射出成形装置。
【請求項３】
前記ホットランナーマニホールドと前記射出リップとの距離は、射出成形されるシートの幅方向の中間領域が長く、両端領域が短くなるように、平面視で略円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のシートの間欠射出成形装置。
【請求項４】
前記射出成形用ダイは、上下に２分割された一対の部材からなり、一対の部材間にホットランナーマニホールド及び射出リップが形成され、前記射出リップの隙間は隙間調整部材によって調整可能であることを特徴とする請求項１記載のシートの間欠射出成形装置。
【請求項５】
前記射出成形用ダイは、前記ホットランナーマニホールドから射出リップに向かう可塑化樹脂の流量を調整する流量調整部材を備えていることを特徴とする請求項１記載のシートの間欠射出成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、合成樹脂材料によってシートを成形するシートの間欠射出成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
可撓性を有する合成樹脂シートを成形するには一般に押出し成形機が用いられている。押出し成形機は、合成樹脂材料を可塑化する押出し機の先端部にダイ（Ｔダイ）を有し、押出し機によって可塑化樹脂をダイから連続的に押出し、押出された合成樹脂シートを引き出しながら冷却している。
【０００３】
また、合成樹脂シートの成形において、前述した押出し成形に代って射出成形装置を用い、射出装置から射出された可塑化樹脂を押出し機のダイ（Ｔダイ）を用いて射出する方法も知られている。
【０００４】
ところで、ダイにはホットランナーマニホールドが設けられ、射出装置から射出された可塑化樹脂を一時的に貯溜した後、射出成形用ダイの射出リップから射出するようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、押出し機のダイは、可塑化樹脂を一時的に貯溜するホットランナーマニホールドの容積が小さいために、射出成形される１シート分に相当する可塑化樹脂量を収容することはできない。ホットランナーマニホールドの容積は、通常は１シート分に相当する可塑化樹脂量の１／４程度であり、残りの可塑化樹脂は、射出装置のバレルやノズル内に残っている。
【０００６】
従って、ホットランナーマニホールド内の可塑化樹脂と射出装置のバレルやノズル内の可塑化樹脂とに温度差が生じ、射出成形時にシート肉厚にバラツキが生じるという問題がある。
【０００７】
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、可塑化樹脂の温度ムラを防止し、肉厚の均一なシートを成形できるシートの間欠射出成形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、前述した目的を達成するために、請求項１は、合成樹脂材料を可塑化し、この可塑化樹脂を射出する射出装置と、前記射出装置と連通し、該射出装置から間欠射出される可塑化樹脂のうち、射出成形される略１シート分に相当する可塑化樹脂量を収容する容積を有するホットランナーマニホールド及びこのホットランナーマニホールドと連通する射出リップを備えた射出成形用ダイとを具備したことを特徴とするシートの間欠射出成形装置にある。
【０００９】
請求項２は、請求項１の前記射出成形用ダイは、射出成形されるシートの幅方向に延長するダイ本体と、このダイ本体の幅方向の略中間部に設けられ前記射出装置と連通するホットランナーマニホールドの入口部と、前記ホットランナーマニホールドと連通し、前記ダイ本体の幅方向に延長する射出リップとからなり、前記入口部を含む前記ホットランナーマニホールドは、平面視で略Ｔ字状に形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３は、請求項１の前記ホットランナーマニホールドと前記射出リップとの距離は、射出成形されるシートの幅方向の中間領域が長く、両端領域が短くなるように、平面視で略円弧状に形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４は、請求項１の前記射出成形用ダイは、上下に２分割された一対の部材からなり、一対の部材間にホットランナーマニホールド及び射出リップが形成され、前記射出リップの隙間は隙間調整部材によって調整可能であることを特徴とする。
【００１２】
請求項５は、請求項１の前記射出成形用ダイは、前記ホットランナーマニホールドから射出リップに向かう可塑化樹脂の流量を調整する流量調整部材を備えていることを特徴とする。
【００１３】
前記構成によれば、射出成形用ダイにはシートの１枚分に相当する可塑化樹脂を収容できる容積のホットランナーマニホールドが設けられているため、射出装置から射出されたシートの１枚分に相当する可塑化樹脂は入口部を介してホットランナーマニホールドに収容される。このとき、ホットランナーマニホールドはヒータによって均一に加熱されているため、ホットランナーマニホールドに収容された可塑化樹脂に温度ムラがなく、均一な溶融状態に保つことができる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、ホットランナーマニホールド内の略１シート分に相当する可塑化樹脂に温度ムラがなく、肉厚の均一なシートを成形できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、シートの間欠射出成形装置の構成図である。間欠射出成形装置は、合成樹脂材料を可塑化する可塑化装置１１と、この可塑化装置１１と連通して設けられ、供給された可塑化樹脂を計量・射出する射出装置１２及び制御盤を含む制御部１３を収納する基台１４とから構成されている。
【００１７】
可塑化装置１１の可塑化シリンダ１５の内部には可塑化スクリュ（図示しない）が設けられている。可塑化シリンダ１５の基端側における上部には樹脂材料を供給するホッパ１６が設けられている。従って、ホッパ１６から供給された合成樹脂材料は加熱されるとともに可塑化スクリュによって混練されるようになっている。
【００１８】
可塑化装置１１から可塑化樹脂が供給される射出装置１２のバレル１７の先端側には射出路１７ａが設けられ、この射出路１７ａの先端部には射出ノズル１８が設けられている。さらに、射出路１７ａにはボールバルブ等の開閉弁１９が設けられている。
【００１９】
また、基台１４の先端部にはシート２０を成形するための射出成形用ダイ２１が設けられている。この射出成形用ダイ２１は、図２〜図４に示すように構成されている。すなわち、ダイ本体２２は、射出成形されるシート２０の幅方向に延長する長方形状をなしている。このダイ本体２２は、上下に２分割された第１の部材２２ａと第２の部材２２ｂからなり、上部及び下部部材２２ａ，２２ｂ間にはホットランナーマニホールド２３が設けられている。
【００２０】
上部及び下部部材２２ａ，２２ｂは複数本のボルト２３ａによって結合されており、上部及び下部部材２２ａ,２２ｂには複数本のヒータ２３ｂが埋設され、射出装置１２から射出された可塑化樹脂を一定の溶融状態に保つように構成されている。ヒータ２３ｂは温度センサ２３ｃが設けられ、温度センサ２３ｃの検出信号は制御部１３に入力されるようになっている。
【００２１】
前記ホットランナーマニホールド２３は、射出成形するシート２０の１枚分に相当する可塑化樹脂を収容できる容積を有し、しかも幅広のシート２０を成形できるようにダイ本体２２の長方形状に沿って幅方向に細長く形成されている。このホットランナーマニホールド２３の基端側の長手方向の中間部には入口部２４が設けられ、先端側にはダイ本体２２の幅方向に延長し、かつホットランナーマニホールド２３と連通する射出リップ２５が設けられている。従って、入口部２４を含むホットランナーマニホールド２３は、平面視で略Ｔ字状に形成されている。
【００２２】
また、ホットランナーマニホールド２３の入口部２４はＬ字形に屈曲してダイ本体２２の部材２２ａの上部に開口しており、この入口部２４は前記射出装置１２の射出ノズル１８と連通するようになっている。さらに、射出リップ２５は上部及び下部部材２２ａ，２２ｂの隙間ｇによって形成され、この隙間ｇは隙間調整部材２６によって調整できるようになっている。
【００２３】
すなわち、ダイ本体２２の一方の下部部材２２ｂには切欠部２７が設けられ、この切欠部２７を挟んで一方が固定部２８に、他方が隙間ｇに近接して変形部２９に形成されている。固定部２８にはナット部３０が設けられ、このナット部３０には調整ねじ３１が螺合されている。調整ねじ３１の先端部は変形部２９に回転自在に連結され、基端部には操作部３２が設けられている。そして、操作部３２を工具によって回すことにより、調整ねじ３１がナット部３０に螺合されて軸方向に進退し、この調整ねじ３１の進退によって変形部２９を変形し、射出リップ２５の隙間ｇを調整して成形されるシート２０の肉厚を調整できるようになっている。
【００２４】
さらに、前記ホットランナーマニホールド２３と射出リップ２５との距離は、ホットランナーマニホールド２３の長手方向に亘って一定ではなく、射出成形されるシート２０の幅方向の中間領域Ｃが長く、両端領域Ｓが短くなるように、平面視で略円弧状に形成されている。そして、ホットランナーマニホールド２３の長手方向の中間の入口部２４から導かれた可塑化樹脂がホットランナーマニホールド２３の中間領域Ｃから両端領域Ｓに導かれた後、射出リップ２５から射出されるが、射出リップ２５の略全長に亘って略同時に可塑化樹脂が射出されるようになっている。
【００２５】
さらに、図５に示すように、ダイ本体２２にはホットランナーマニホールド２３から射出リップ２５に向かう可塑化樹脂の流量を調整する流量調整部材３３が設けられている。すなわち、流量調整部材３３は、下部部材２２ｂに設けられた雌ねじ部３４と、この雌ねじ部３４に螺合された調整ねじ３５と、この調整ねじ３５の先端部に回転自在に連結されたチョークバー３６とから構成されている。そして、調整ねじ３５を工具によって回すことにより、調整ねじ３５が雌ねじ部３４に螺合されて軸方向に進退し、この調整ねじ３５の進退によってチョークバー３６が流路の開度を調整できるようになっている。
【００２６】
次に、前述のように構成された間欠射出成形装置の作用について説明する。まず、オペレータが制御部１３を制御して成形すべき成形品、つまりシート２０の１枚分に相当する樹脂量を設定すると、制御部１３から可塑化装置１１に上記設定条件に応じた制御信号が入力され、ホッパ１６から可塑化シリンダ１５に合成樹脂材料が収容される。可塑化シリンダ１５が駆動して合成樹脂材料は加熱溶融されるとともに、混練されて可塑化樹脂となる。
【００２７】
可塑化シリンダ１５内の可塑化樹脂は射出装置１２のバレル１７内に供給される。このとき、開閉弁１９は閉じており、バレル１７内で１回の射出に必要な可塑化樹脂量が計量される。１回の射出に必要な所定量の可塑化樹脂が計量されると、開閉弁１９が開き、バレル１７内の射出プランジャの前進によって計量室内の可塑化樹脂が射出路１７ａから射出成形用ダイ２１に射出される。バレル１７内の可塑化樹脂が射出成形用ダイ２１に射出されると、開閉弁１９は閉じる。
【００２８】
射出成形用ダイ２１にはシート２０の１枚分に相当する可塑化樹脂を収容できる容積のホットランナーマニホールド２３が設けられているため、射出装置１２から射出されたシート２０の１枚分に相当する可塑化樹脂は入口部２４を介してホットランナーマニホールド２３に収容される。このとき、ホットランナーマニホールド２３は複数本のヒータ２３ｂによって加熱されているため、ホットランナーマニホールド２３に収容された可塑化樹脂に温度ムラがなく、均一な溶融状態に保つことができる。
【００２９】
次に、可塑化シリンダ１５内の可塑化樹脂が再び射出装置１２のバレル１７内に供給された後、射出装置１２の開閉弁１９が再び開く。そして、バレル１７内の射出プランジャが前進して計量室内の可塑化樹脂が射出路１７ａから射出成形用ダイ２１に射出される。射出成形用ダイ２１のホットランナーマニホールド２３にはシート２０の１枚分に相当する可塑化樹脂が収容されているため、射出装置１２からの射出圧力によってホットランナーマニホールド２３内の可塑化樹脂は射出リップ２５から射出される。
【００３０】
このとき、ホットランナーマニホールド２３の長手方向の中間の入口部２４から導かれた可塑化樹脂がホットランナーマニホールド２３の中間領域Ｃから両端領域Ｓに導かれた後、射出リップ２５から射出されるため、射出リップ２５の略全長に亘って略同時に可塑化樹脂が射出される。
【００３１】
射出リップ２５はダイ本体２２の幅方向の全長に亘って均一な間隔の隙間ｇによって形成されているため、ホットランナーマニホールド２３内の可塑化樹脂は薄肉成形品（シート２０）となって射出される。射出リップ２５から射出されたシート２０は常温冷却または冷却手段によって冷却固化されることになる。
【００３２】
このように射出成形用ダイ２１にホットランナーマニホールド２３をシート２０の１枚分の樹脂量に相当する容積にしたから、射出装置１２が間欠的に射出される可塑化樹脂を一時的にホットランナーマニホールド２３に蓄えることにより、可塑化樹脂に温度ムラがなく、均一の溶融状態の可塑化樹脂を射出リップ２５から射出でき、射出成形されるシート２０の肉厚を均一に成形できる。
【００３３】
また、ダイ本体２２にはホットランナーマニホールド２３から射出リップ２５に向かう可塑化樹脂の流量を調整する流量調整部材３３が設けられているため、射出リップ２５から射出される流路の開度を任意に調整できる。さらに、射出リップ２５の隙間ｇは隙間調整部材２６によって調整できる。従って、操作部３２を工具によって回し、調整ねじ３１を進退させて変形部２９を変形し、射出リップ２５の隙間ｇを調整して成形されるシート２０の肉厚を任意に調整できる。
【００３４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の第１の実施形態を示す間欠射出成形装置の構成図。
【図２】同実施形態を示し、射出成形用ダイの平面図。
【図３】同実施形態を示し、（ａ）は図２のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図４】同実施形態を示し、図３（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図。
【図５】同実施形態を示し、流量調整部材の縦断側面図。
【符号の説明】
【００３６】
１１…可塑化装置、１２…射出装置、２０…シート、２１…射出成形用ダイ、２３…ホットランナーマニホールド、２４…入口部、２５…射出リップ
【図１】
2005103935.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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