(57)【要約】【課題】成形型の樹脂流路内の溶融樹脂を溶融した状態で維持でき、かつ、成形型から樹脂注入ユニットを切り離しても樹脂流路内の溶融樹脂が成形型の外側に逆流することを防止する。【解決手段】  本発明の射出成形装置６６は、金型３０と、金型３０に取付けられる型内ノズル５０と、型内ノズル５０に溶融樹脂を供給する外部ノズル７０ｃとを備えている。型内ノズル５０は、外部ノズル７０ｃが接続される樹脂流入口５０ｂと、キャビティに開口する樹脂射出口５０ａと、樹脂流入口と樹脂射出口を連通する樹脂流路５０ｃを有するノズル本体５１と、樹脂流路５０ｃ内に配置され、樹脂流路５０ｃ内の溶融樹脂の圧力より樹脂流入口５０ｂの外側の圧力が高い場合に樹脂流入口５０ｂを開き、樹脂流路５０ｃ内の溶融樹脂の圧力より樹脂流入口５０ｂの外側の圧力が低い場合に樹脂流入口５０ｂを閉じる開閉弁５６を備えている。【選択図】図２
2007152655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融樹脂をキャビティに射出することによって成形品を成形する射出成形装置であり、
キャビティを有する成形型本体と、
成形型本体に取り付けられる型内ノズルと、
型内ノズルの一端に着脱可能に接続され、型内ノズルに溶融樹脂を供給する外部ノズルと、を備え、
型内ノズルは、外部ノズルが接続される樹脂流入口と、キャビティに開口する樹脂射出口と、樹脂流入口と樹脂射出口を連通する樹脂流路と、を有するノズル本体と、
樹脂流路内に配置され、樹脂流路内の溶融樹脂の圧力より樹脂流入口の外側の圧力が高い場合に樹脂流入口を開き、樹脂流路内の溶融樹脂の圧力より樹脂流入口の外側の圧力が低い場合に樹脂流入口を閉じる開閉弁と、を備えていることを特徴とする射出成形装置。
【請求項２】
開閉弁は、樹脂流入口を開く第１の位置と樹脂流入口を閉じる第２の位置との間を移動可能とされており、
樹脂流路内の溶融樹脂の圧力より樹脂流入口の外側の圧力が高い場合にはその圧力差によって開閉弁が第１の位置に移動し、樹脂流路内の溶融樹脂の圧力より樹脂流入口の外側の圧力が低い場合にはその圧力差によって開閉弁が第２の位置に移動することを特徴とする請求項１に記載の射出成形装置。
【請求項３】
樹脂射出口を開閉するバルブをさらに有し、そのバルブは外部制御装置によって開閉制御されることを特徴とする請求項１又は２に記載の射出成形装置。
【請求項４】
型内ノズルの周囲にヒータが配されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の射出成形装置。
【請求項５】
型内ノズルは屈曲しており、成形型本体は、型内ノズルの屈曲部と隣接し、かつ、樹脂流入口と対向する部位に空間が形成されると共に、その空間内に受圧ブロックが配されており、その受圧ブロックは型内ノズルに当接する受圧面を有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の射出成形装置。
【請求項６】
外部ノズルが当接可能な状態で成形型に取り付けられ、外部ノズルから供給される溶融樹脂をキャビティに射出する型内ノズルであって、
外部ノズルが接続される樹脂流入口と、キャビティに開口する樹脂射出口と、樹脂流入口と樹脂射出口を連通する樹脂流路と、を有するノズル本体と、
樹脂流路内に配置され、樹脂流路内の溶融樹脂の圧力より樹脂流入口の外側の圧力が高い場合に樹脂流入口を開き、樹脂流路内の溶融樹脂の圧力より樹脂流入口の外側の圧力が低い場合には樹脂流入口を閉じる開閉弁と、を備えていることを特徴とする型内ノズル。
【請求項７】
外部ノズルから供給された溶融樹脂をキャビティに射出することによって成形品を成形するための成形型であって、
成形型本体と、
成形型本体に取り付けられる型内ノズルと、を備え、
その型内ノズルが、外部ノズルが接続される樹脂流入口と、キャビティに開口する樹脂射出口と、樹脂流入口と樹脂射出口を連通する樹脂流路と、を有するノズル本体と、
樹脂流路内に配置され、樹脂流路内の溶融樹脂の圧力より樹脂流入口の外側の圧力が高い場合に樹脂流入口を開き、樹脂流路内の溶融樹脂の圧力より樹脂流入口の外側の圧力が低い場合に樹脂流入口を閉じる開閉弁と、を備えていることを特徴とする成形型。
【請求項８】
外部ノズルから供給された溶融樹脂をキャビティに射出することによって成形品を成形するための成形型であって、
成形型本体と、
成形型本体に取付けられ、外部ノズルが接続される樹脂流入口と、キャビティに開口する樹脂射出口と、樹脂流入口と樹脂射出口を連通する樹脂流路と、を有する型内ノズルと、を備えており、
型内ノズルは屈曲しており、成形型本体は、型内ノズルの屈曲部と隣接し、かつ、樹脂流入口と対向する部位に空間が形成されると共に、その空間に受圧ブロックが配されており、その受圧ブロックは型内ノズルに当接する受圧面を有していることを特徴とする成形型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャビティに溶融樹脂を射出することによって成形品を成形する射出成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の射出成形装置としては、特許文献１に開示されたものが知られている。特許文献１に開示された射出成形装置は、成形型と、成形型に溶融樹脂を注入する樹脂注入ユニットを備えている。成形型は、成形品の形状に応じた形状を有するキャビティと、そのキャビティに溶融樹脂を導く溶融樹脂流路を備えている。樹脂注入ユニットは、溶融樹脂流路に溶融樹脂を注入するノズルを備えている。
この射出成形装置では、成形型の溶融樹脂流路の一端に樹脂注入ユニットのノズルを当接し、そのノズルから溶融樹脂流路に溶融樹脂を注入する。ノズルから注入された溶融樹脂は溶融樹脂流路を通ってキャビティに射出され、これによって、キャビティが溶融樹脂で充填される。キャビティが溶融樹脂で充填されると、その充填された溶融樹脂を冷却・固化して成形品とする。キャビティに射出された溶融樹脂が固化すると、成形型の溶融樹脂流路より樹脂注入ユニットのノズルを切り離し、成形型を開いて成形品が取り出される。
【特許文献１】特開平３−１９７１１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した射出成形装置では、溶融樹脂流路を通ってキャビティに溶融樹脂を充填する。このため、キャビティに溶融樹脂を充填すると、溶融樹脂流路にも溶融樹脂が充填された状態となる。このため、キャビティの溶融樹脂が冷却・固化する際に、溶融樹脂流路内の溶融樹脂も冷却・固化する。溶融樹脂流路内の溶融樹脂が固化すると、次の成形品を成形するために、溶融樹脂流路内の樹脂を除去する作業が必要となる。従って、溶融樹脂流路内で固化した樹脂の除去作業を考慮して成形型を設計する必要があり、溶融樹脂流路の経路が制限される。そこで、キャビティの溶融樹脂を冷却する際に、溶融樹脂流路内の溶融樹脂を固化させない射出成形装置の開発が検討されている。
しかしながら、溶融樹脂流路内の樹脂を固化させないようにすると、成形型より樹脂注入ユニットを切り離した際に、樹脂流路内の樹脂が樹脂注入口より逆流するという問題が生じる。すなわち、キャビティに溶融樹脂を充填する際には、樹脂注入ユニットから高い圧力で溶融樹脂を注入するため、溶融樹脂流路内の溶融樹脂の圧力も高い状態となっている。このため、樹脂注入ユニットを成形型（すなわち、溶融樹脂流路）から切り離すと、溶融樹脂流路内の溶融樹脂が成形型の外側に逆流するという問題が生じる。
【０００４】
本発明は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、成形型の溶融樹脂流路内の溶融樹脂を溶融した状態で維持でき、かつ、成形型から樹脂注入ユニットを切り離しても溶融樹脂流路内の溶融樹脂が成形型の外側に逆流することを防止することができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の射出成形装置は、キャビティを有する成形型本体と、その成形型本体に取付けられた型内ノズルを備えている。溶融樹脂を注入するための外部ノズルは型内ノズルに接続される。外部ノズルから供給される溶融樹脂は、型内ノズルを通って成形型本体のキャビティに射出される。
型内ノズルは、ノズル本体と、ノズル本体内に収容された開閉弁を備えている。ノズル本体は、外部ノズルが接続される樹脂流入口と、キャビティに開口する樹脂射出口と、樹脂流入口と樹脂射出口を連通する樹脂流路と、を有する。開閉弁は、樹脂流路内の溶融樹脂の圧力より樹脂流入口の外側の圧力が高い場合に樹脂流入口を開き、樹脂流路内の溶融樹脂の圧力より樹脂流入口の外側の圧力が低い場合には樹脂流入口を閉じる。
本発明の射出成形装置では、外部ノズルから成形型の型内ノズルに溶融樹脂が注入され、注入された溶融樹脂は型内ノズルを通って成形型のキャビティに射出される。成形型本体とは別体の型内ノズルによって溶融樹脂をキャビティに導くため、キャビティの溶融樹脂を冷却するために成形型本体を冷却する場合にも、型内ノズルは冷却され難くすることができる。このため、型内ノズル内の溶融樹脂を溶融した状態で維持することができる。
また、型内ノズルの樹脂流入口には開閉弁が設けられるが、成形型のキャビティに溶融樹脂を充填する際は、型内ノズル内の溶融樹脂の圧力より樹脂流入口の外側の圧力の方が高くなるので、開閉弁が樹脂流入口を開き、外部ノズルから型内ノズル内に溶融樹脂を注入することができる。一方、成形型から外部ノズルを切り離す際は、樹脂流路内の溶融樹脂の圧力より樹脂流入口の外側の圧力の方が低くなるので、開閉弁が樹脂流入口を閉じる。従って、外部ノズルを成形型から切り離しても、樹脂流路内の溶融樹脂は樹脂流入口からあふれ出さない。
【０００６】
上記の射出成形装置においては、開閉弁が、樹脂流入口を開く第１の位置と樹脂流入口を閉じる第２の位置との間を移動可能とされていることが好ましい。この場合に、樹脂流路内の溶融樹脂の圧力より樹脂流入口の外側の圧力が高い場合にはその圧力差によって開閉弁が第１の位置に移動し、樹脂流路内の溶融樹脂の圧力より樹脂流入口の外側の圧力が低い場合にはその圧力差によって開閉弁が第２の位置に移動することが好ましい。
このような構成によると、開閉弁が樹脂流路内の溶融樹脂の圧力と樹脂流入口の外側の圧力差によって移動するので、開閉弁の構造を簡便化できる。
【０００７】
また、上記の型内ノズルは、樹脂射出口を開閉するバルブをさらに有し、そのバルブは外部制御装置によって開閉制御されることが好ましい。
このような構成によると、キャビティの溶融樹脂を固化させる際に、バルブによって樹脂射出口を閉じて、キャビティと型内ノズルの樹脂流路を遮断することができる。このため、型内ノズル内の溶融樹脂が冷却されるのを防止でき、また、成形型から成形品を取り出したときに型内ノズル内の溶融樹脂がキャビティ側に流出することが防止できる。
【０００８】
また、上記の型内ノズルの周囲にはヒータを配することもできる。型内ノズルの周囲にヒータを配することで、キャビティの溶融樹脂を冷却する際においても、型内ノズル内の樹脂を溶融状態に容易に維持することができる。
【０００９】
さらに、上記の射出成形装置では、成形型本体と型内ノズルとを組合せて成形型とするため、型内ノズルの樹脂流路を屈曲させることができる。型内ノズルの樹脂流路を屈曲させことができると、溶融樹脂のキャビティへの射出位置の設計自由度を高めることができる。
この場合に、成形型本体は、型内ノズルの屈曲部と隣接し、かつ、樹脂流入口と対向する部位に空間が形成されると共に、その空間内に受圧ブロックを配することができる。そして、この受圧ブロックは型内ノズルに当接する受圧面を有していることが好ましい。
このような構成によると、外部ノズルを型内ノズルに当接させた際に外部ノズルから型内ノズルに作用する外力を受圧ブロックで受けることができる。このため、型内ノズルに過大な力が作用することが防止され、型内ノズルの損傷等を防止することができる。
【００１０】
また本発明は、上記課題を解決することができる射出成形用の型内ノズルを提供する。すなわち、本発明の型内ノズルは、外部ノズルが当接可能な状態で成形型内に取り付けられ、外部ノズルから供給される溶融樹脂をキャビティに射出する。この型内ノズルは、外部ノズルが接続される樹脂流入口と、キャビティに開口する樹脂射出口と、樹脂流入口と樹脂射出口を連通する樹脂流路と、を有するノズル本体と、樹脂流路内に配置され、樹脂流路内の溶融樹脂の圧力より樹脂流入口の外側の圧力が高い場合に樹脂流入口を開き、樹脂流路内の溶融樹脂の圧力より樹脂流入口の外側の圧力が低い場合には樹脂流入口を閉じる開閉弁と、を備えている。
この型内ノズルでも、キャビティの溶融樹脂を冷却する際に型内ノズル内の樹脂を溶融状態で維持でき、また、型内ノズルから外部ノズルを切り離しても型内ノズル内の溶融樹脂が外部に流出することを防止することができる。
【００１１】
また本発明は、上記課題を解決することができる射出成形用の成形型を提供する。すなわち、本発明の成形型は、外部ノズルから供給された溶融樹脂をキャビティに射出することによって成形品を成形するための成形型である。この成形型は、成形型本体と、成形型本体に取り付けられる型内ノズルと、を備える。
型内ノズルは、外部ノズルが接続される樹脂流入口と、キャビティに開口する樹脂射出口と、樹脂流入口と樹脂射出口を連通する樹脂流路と、を有するノズル本体と、樹脂流路内に配置され、樹脂流路内の溶融樹脂の圧力より樹脂流入口の外側の圧力が高い場合に樹脂流入口を開き、樹脂流路内の溶融樹脂の圧力より樹脂流入口の外側の圧力が低い場合に樹脂流入口を閉じる開閉弁と、を備えている。
この成形型によっても、キャビティの溶融樹脂を冷却する際に型内ノズル内の樹脂を溶融状態で維持でき、また、型内ノズルから外部ノズルを切り離しても型内ノズル内の溶融樹脂が外部に流出することを防止することができる。
【００１２】
さらに、本発明は、成形型本体と屈曲した型内ノズルとを組合せて成形型とした場合において、型内ノズルの変形・破損を防止することができる成形型を提供する。すなわち、屈曲した型内ノズルを成形型本体に取り付ける場合、型内ノズルの屈曲部及び成形型本体の取付部の加工精度が悪くなり易く、型内ノズルの屈曲部と成形型本体の取付部との間に隙間ができてしまう。このような取り付け状態で、外部ノズルを型内ノズルに当接させると、外部ノズルから型内ノズルに作用する外力によって型内ノズルが成形型本体の取付部内で変形し、型内ノズルの屈曲部と成形型本体の取付部内壁が部分的に接触する。このため、外部ノズルから型内ノズルに作用する外力を、型内ノズルの屈曲部と成形型本体の取付部が接触する狭い領域で受けることとなり、型内ノズルに過大な力が作用し破損等が生じる。
そこで、本発明の成形型は、外部ノズルから供給された溶融樹脂をキャビティに射出することによって成形品を成形するための成形型であって、成形型本体と、成形型本体に取付けられた型内ノズルを備えている。型内ノズルは、成形型本体に取付けられ、外部ノズルが接続される樹脂流入口と、キャビティに開口する樹脂射出口と、樹脂流入口と樹脂射出口を連通する樹脂流路と、を有している。そして、型内ノズルは屈曲しており、成形型本体は、型内ノズルの屈曲部と隣接し、かつ、樹脂流入口と対向する部位に空間が形成されると共に、その空間には受圧ブロックが配されており、その受圧ブロックは型内ノズルに当接する受圧面を有している。
受圧ブロックは成形型本体に比べ小型であり、精密な加工が可能である。このため、成形型本体と型内ノズルの間の隙間に応じて受圧ブロックを精密に加工することができる。受圧ブロックを精密に加工すると、成形型本体に型内ノズルを取付けたときに、型内ノズルと受圧ブロックの受圧面を隙間なく密着させることが可能となる。従って、この成形型では、外部ノズルを型内ノズルに当接させた際に外部ノズルから型内ノズルに作用する外力を受圧ブロックの受圧面で受けることができる。このため、型内ノズルに過大な力が作用することが防止され、型内ノズルの損傷等を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】
【００１３】
下記に詳細に説明する実施例の主要な特徴を最初に列記する。
（形態１）射出成形装置は、金型と、金型に溶融樹脂を供給する樹脂供給部を有する。金型は、キャビティに樹脂を導く複数の樹脂流路を備えている。樹脂供給部は、複数の樹脂流路に樹脂を供給する複数の外部ノズルを備えている。
（形態２）金型は、雌金型と、雌金型に対して進退動する雄金型によって構成されている。雌金型に雄金型が当接することで金型が閉じられ、雌金型に対して雄金型が離間することで金型が開かれる。
（形態３）雌金型は成形品の表面を成形するための表側キャビティ面を有している。雄金型は成形品の裏面を成形するための裏側キャビティ面を有している。金型が閉じた状態では、表側キャビティ面と裏側キャビティ面によってキャビティが形成される。
（形態４）雌金型と雄金型が当接する面（パーティング面）には樹脂流路が形成されている。樹脂流路は、雌金型の当接面に形成された溝と、雄金型の当接面によって構成されている。金型が閉じた状態では、雌金型の溝と雄金型の当接面によって樹脂流路が形成され、その樹脂流路の一端はキャビティに開口している。
（形態５）雌金型には、雌金型の表面から表側キャビティ面に貫通する取付孔が形成されている。取付孔は雌金型内で屈曲している。取付孔の一端は雌金型の表側キャビティ面に開口し、取付孔の他端は雌金型の上面に開口している。
（形態６）取付孔の表側キャビティ面側の端部には型内ノズルが取付けられている。型内ノズルは、取付孔の形状に応じて屈曲している。取付孔の他端は外部ノズルの挿入路とされる。取付孔の他端に外部ノズルが挿入されると、外部ノズルの先端が型内ノズルに接続される。
（形態７）型内ノズルは、ノズル本体と開閉弁とバルブゲートによって構成される。ノズル本体は、樹脂流入口と、キャビティに開口する樹脂射出口と、樹脂流入口と樹脂射出口を連通する樹脂流路を有している。樹脂供給部から樹脂流入口へ注入された溶融樹脂は、樹脂流路を通って樹脂射出口からキャビティへ射出される。
（形態８）開閉弁は、ノズル本体の樹脂流路内に配置され、樹脂流入口を開く第１の位置と樹脂流入口を閉じる第２の位置との間を移動可能とされている。開閉弁は受圧フィンを有している。開閉弁は、その上流と下流の樹脂の圧力差によって、第１の位置と第２の位置との間を移動する。
（形態９）バルブゲートは制御装置によって制御され、ノズル本体の樹脂射出口を開閉する。
（形態１０）雌金型はヒータを有している。ヒータは型内ノズルの周囲に配されている。
（形態１１）雌金型には、取付孔の屈曲部に隣接し、かつ、取付孔の外部ノズル挿入端と対向する部位に空間が形成されている。この空間には受圧ブロックが配設されている。受圧ブロックは、受圧面を有している。受圧面は、型内ノズルの屈曲部で、かつ、樹脂流入口と対向する部位の外面と隙間なく密着している。受圧ブロックは、金型よりも硬い材質で構成されている。
【実施例】
【００１４】
本発明の一実施例に係る射出成形装置６６について図面を参照しながら説明する。まず、射出成形装置６６を説明する前に射出成形装置６６によって成形される成形品について説明する。図１は射出成形装置６６によって成形される成形品１０の一例を示す斜視図である。
図１に示す成形品１０は自動車用の樹脂バンパである。成形品１０は、正面部１２と、正面部１２の両端に形成された側面部１１，１３を備えている。正面部１２には貫通孔１６、１８が形成されている。貫通孔１６，１８を形成することで、貫通孔１６の上部に上正面部２０が、貫通孔１８の下部に下正面部２４が、貫通孔１６と貫通孔１８の間に中正面部２２がそれぞれ形成されている。
図１の２６ａ、２６ｂ、２６ｃは成形品１０を射出成形する時の溶融樹脂の射出経路を示している。上正面部２０、中小面部２２、下正面部２４のそれぞれに射出経路２６ａ、２６ｂ、２６ｃが設けられている。各正面部２０，２２，２４のそれぞれに射出経路２６ａ、２６ｂ、２６ｃを設けたのは、射出経路２６ａ，２６ｃを設けただけの場合、上正面部２０及び下正面部２４に射出された樹脂が貫通孔１６，１８を回りこんで中正面部２２まで流れなければならず、中正面部２２に樹脂を充填することが困難なためである。
なお、本実施例の射出成形装置６６は、図１に示す自動車用バンパ以外にも種々の部品（例えば、自動車等に組み付けられる部品（ダッシュボード等））を成形することができる。また、本実施例の射出成形装置６６は、後述するように、従来では困難であった箇所に射出経路を設けることできるので、溶融樹脂を充填し難い大形の成形品や複雑な形状の成形品を成形するのに適している。
【００１５】
次に、射出成形装置６６の構成について説明する。図２は本実施例の射出成形装置を模式的に示す断面図であり、図１の成形品１０のII−II線に対応する位置の断面を示している。図３は射出成形装置６６の平面図である。図２，３に示すように射出成形装置６６は、金型３０と、金型３０内に溶融樹脂を射出する外部ノズル７０ａ〜７０ｃと、外部ノズルに溶融樹脂を供給する射出機８２と、金型３０を開閉する駆動装置８４と、射出成形装置６６の各部を制御する制御装置８０を備えている。
【００１６】
金型３０は、雌金型３４と、駆動装置８４によって雌金型３４に対して進退動する雄金型３２とを有している。駆動装置８４が雄金型３２を雌金型３４に向かって移動させると、雄金型３２と雌金型３４が当接して金型３０が閉じられる。駆動装置８４が雄金型３２を雌金型３４から離れる方向に移動させると、金型３０が開かれる。駆動装置８４は、制御装置８０によって制御される。
【００１７】
雄金型３２は、成形品１０の裏面を成形するためのキャビティ面３３を有している。キャビティ面３３は、雄金型３２の雌金型３４と対向する面に形成されている。キャビティ面３３は、成形品１０の裏面に対応する形状に形成されている。すなわち、キャビティ面３３ａは成形品１０の上正面部２０の裏面に対応し、キャビティ面３３ｂは成形品１０の中正面部２２の裏面に対応し、キャビティ面３３ｃは成形品１０の下正面部２４の裏面に対応する形状にそれぞれ形成されている。
【００１８】
雌金型３４は、成形品１０の表面を成形するためのキャビティ面３５を有している。キャビティ面３５は、雌金型３４が雄金型３２と対向する面に形成されている。キャビティ面３５は、成形品１０の表面に対応する形状に形成されている。すなわち、キャビティ面３５ａは成形品１０の上正面部２０の表面に対応し、キャビティ面３５ｂは成形品１０の中正面部２２の表面に対応し、キャビティ面３５ｃは成形品１０の下正面部２４の表面に対応する形状にそれぞれ形成されている。
したがって、雄金型３２を雌金型３４に向かって移動させて金型３０を閉じると、雄金型３２のキャビティ面３３と雌金型３４のキャビティ面３５によってキャビティ４４が形成される。キャビティ４４の形状は成形品１０の形状と対応している。すなわち、キャビティ４４ａの形状は成形品１０の上正面部２０の形状に対応し、キャビティ４４ｂの形状は成形品１０の中正面部２２の形状に対応し、キャビティ４４ｃの形状は成形品１０の下正面部２４の形状に対応している。
【００１９】
雌金型３４と雄金型３４とが当接する面には樹脂流路３６及び樹脂流路３８が形成されている。樹脂流路３６は、金型３０の上面とキャビティ４４ａとを連通する。樹脂流路３６は、雌金型３４の当接面に形成された溝３６ｂと、雄金型３４の当接面によって形成されている。樹脂流路３６の上流端にはノズルタッチ３６ｃが設けられ、樹脂流路３６の下流端にはゲート３６ａが設けられている。樹脂流路３６は、図１の射出経路２６ａに相当する。
樹脂流路３８は、金型３０の下面とキャビティ４４ｃとを連通する。樹脂流路３８は、樹脂流路３６と同様に、雌金型３４の当接面に形成された溝３８ｂと、雄金型３４の当接面によって形成されている。樹脂流路３８の上流端にはノズルタッチ３８ｃが設けられ、樹脂流路３８の下流端にはゲート３８ａが設けられている。樹脂流路３６は、図１の射出経路２６ｃに相当する。
【００２０】
また、雌金型３４には、雌金型３４の上面とキャビティ４４ｂとを連通する取付孔３４ａが形成されている。取付孔３４ａは、雌金型３４の上面から略垂直下方に伸び、キャビティ４４ｂと対応する深さの位置で略直角に屈曲してキャビティ４４ｂまで伸びている。取付孔３４ａのキャビティ４４ｂ側の端部には型内ノズル５０（後述）が装着され、取付孔３４ａの他方の端部は雌金型の表側キャビティ面に開口し、外部ノズル７０ｃの挿入経路となる。
さらに、雌金型３４には、取付孔３４ａの屈曲する部位と隣接した位置に収容空間３４ｂが形成されている。収容空間３４ｂは、取付孔３４ａの下方（すなわち、取付孔３４ａの外部ノズル７０ｃの挿入側の端部と対向する位置）に形成されている。収容空間３４ｂには受圧ブロック６０が収容されている。
【００２１】
次に、型内ノズル５０と受圧ブロック６０について図４〜６を参照して説明する。図４及び図５は型内ノズル５０及びその周囲の拡大図であり、図４は外部ノズル７０ｃから型内ノズル５０へ溶融樹脂を射出している状態を示し、図５は外部ノズル７０ｃを型内ノズル５０から切り離した状態を示している。図６は図３のVI−VI線に対応する位置での断面図である。図に示すように、型内ノズル５０は、雌金型３４の取付孔３４ａのキャビティ４４ｂ側の端部に移動不能に取付けられている。型内ノズル５０は、ノズル本体５１と、開閉弁５６と、バルブゲート５２により構成される。
【００２２】
ノズル本体５１は、取付孔３６ａの形状に応じて約９０度に屈曲した形状をしている。ノズル本体５１は、キャビティ４４ｂ側に配置された水平部５１ａと、水平部５１ａに対し略垂直に設けられた垂直部５１ｂを備えている。垂直部５１ｂの上端にはノズルタッチ５４が形成されている。ノズルタッチ５４には、外部ノズル７０ｃが着脱可能に接続されるようになっている。ノズルタッチ５４の中央には樹脂流入口５０ｂが形成されている。
垂直部５１ｂの下端には水平部５１ａが接続されている。水平部５１ａの先端にはキャビティ４４ｂに開口する樹脂射出口５０ａが形成されている。ノズル本体５１内には、樹脂流入口５０ｂと樹脂射出口５０ａを連通する樹脂流路５０ｃが設けられている。樹脂流路５０ｃの樹脂流入口５０ｂに隣接する部位には樹脂溜り５０ｅが形成されている。
【００２３】
樹脂溜り５０ｅ内には上下方向にスライド可能に開閉弁５６が収容されている。開閉弁５６は、樹脂流入口５０ｂを開閉する栓部５６ｂと、栓部５６ｂから放射状に伸びる複数の受圧フィン５６ａを有している（図６参照）。受圧フィン５６ａには、その上流側（樹脂流入口５０ｂ側）の樹脂圧力と下流側（樹脂射出口５０ａ側）の樹脂圧力が作用し、その圧力差によって開閉弁５６が樹脂溜り５０ｅ内を上下方向にスライドする。すなわち、開閉弁５６は図４に示す位置（請求項でいう第１の位置）と図５に示す位置（請求項でいう第２の位置）の間をスライドする。開閉弁５６の上流側の樹脂圧力が高いと、開閉弁５６は第１の位置に移動する。このため、栓部５６ｂと樹脂流入口５０ｂの間に隙間が形成され、開閉弁５６は樹脂流入口５０ｂを開いている。一方、開閉弁５６ｂの下流側の樹脂圧力が高いと、開閉弁５６が第２の位置に移動する。このため、栓部５６ｂが樹脂流入口５０ｂを密閉し、開閉弁５６は樹脂流入口５０ｂを閉じる。
【００２４】
バルブゲート５２は、ノズル本体５１に取り付けられている。バルブゲート５２は樹脂射出口５０ａを開閉する電磁開閉弁であり、バルブゲート５２に通電をＯＮすると樹脂射出口５０ａを開き、通電をＯＦＦすると樹脂射出口５０ａを閉じる。バルブゲート５２の開閉制御は、制御装置８０によって行われる。型内ノズル５０に外部ノズル７０ｃが接続されていない状態では、後で詳述するように、バルブゲート５２は樹脂射出口５０ａを閉じる。この状態で樹脂流路５０ｃ及び樹脂溜り５０ｅ内に溶融樹脂が残存していると、受圧フィン５６ａの下流側の圧力が高くなるため、開閉弁５６は第２の位置に移動して樹脂流入口５０ｂを閉じている。
【００２５】
なお、型内ノズル５０の周囲にはヒータ６４が取り付けられている。ヒータ６４は、型内ノズル５０内の溶融樹脂を加熱する。このため、型内ノズル５０内の溶融樹脂は溶融状態で保持され、固化しない。ヒータ６４も、制御装置８０によってＯＮ／ＯＦＦされる。なお、図３においては、図の見易さを考慮して、ヒータ６４の図示を省略した。
【００２６】
受圧ブロック６０は、雌金型３４の収容空間３４ｂに収容される。受圧ブロック６０は、受圧ブロック６０が収容空間３４ｂに収容されたときに、型内ノズル５０と雌金型３４との間に隙間ができないように精密に加工されている。このため、受圧ブロック６０が収容空間３４ｂに収容されると、型内ノズル５０の屈曲部の下面５０ｄ（以下、型内ノズル５０の受圧面５０ｄともいう。）と受圧ブロック６０の上面６０ｄ（以下、受圧ブロック６０の受圧面６０ｄともいう。）とが隙間無く密着する。
【００２７】
外部ノズル７０ａは、樹脂射出機８２と接続され、樹脂射出機８２から供給された加圧溶融樹脂を先端から射出する。外部ノズル７０ａは図示しない駆動装置によって、図２の上下方向に移動することができる。外部ノズル７０ａをノズルタッチ３６ｃに向かって移動させると、外部ノズル７０ａの先端とノズルタッチ３６ｃが当接し、外部ノズル７０ａとノズルタッチ３６ｃが接続される。外部ノズル７０ａをノズルタッチ３６ｃから離れる方向に移動させると、外部ノズル７０ａの先端とノズルタッチ３６ｃが切り離される。外部ノズル７０ａをノズルタッチ３６ｃに接続した状態で、外部ノズル７０ａから溶融樹脂を射出すると、射出された溶融樹脂は樹脂流路３６に注入され、ゲート３６ａからキャビティ４４ａに射出される。
【００２８】
外部ノズル７０ｂも、樹脂射出機８２と接続され、樹脂射出機８２から供給された加圧溶融樹脂を先端から射出する。外部ノズル７０ｂも図示しない駆動装置によって駆動され、ノズルタッチ３８ｃと接続した状態又は切り離した状態とされる。外部ノズル７０ｂをノズルタッチ３８ｃに接続した状態で、外部ノズル７０ｂから溶融樹脂を射出すると、溶融樹脂が樹脂流路３８に注入され、ゲート３８ａからキャビティ４４ｃに射出される。
【００２９】
外部ノズル７０ｃも、樹脂射出機８２と接続され、樹脂射出機８２から供給された加圧溶融樹脂を先端から射出する。外部ノズル７０ｃも図示しない駆動装置によって駆動され、外部ノズル７０ｃを型内ノズル５０のノズルタッチ５４に接続した状態と切り離した状態とすることができる。すなわち、外部ノズル７０ｃを取付孔３４ａに上方から挿し込んで、外部ノズル７０ｃの先端とノズルタッチ５４を当接させ、外部ノズル７０ｃと型内ノズル５０を接続する。外部ノズル７０ｃを取付孔３４ａから引き抜いて、外部ノズル７０ｃと型内ノズル５０を切り離すことができる。
【００３０】
ここで、外部ノズル７０ｃと型内ノズル５０の射出成形時の作用を簡単に説明しておく。ノズルタッチ５４から外部ノズル７０ｃが切り離された状態では、上述の通り、バルブゲート５２が樹脂射出口５０ａを閉じている。このため、型内ノズル５０の樹脂流路５０ｃに溶融樹脂が充填されており、その溶融樹脂の圧力が高いと、開閉弁５６が第２の位置にあり樹脂流入口５０ｂを閉じている。
この状態からキャビティ４４ｂに溶融樹脂を供給するためには、ノズルタッチ５４に外部ノズル７０ｃを接続し、型内ノズル５０の樹脂射出口５０ａを開いて、外部ノズル７０ｃから型内ノズル５０の樹脂流入口５０ｂに溶融樹脂を注入する。溶融樹脂が樹脂流入口５０ｂに注入されると、開閉弁５６の栓部５６ｂが樹脂流入口５０ｂに注入された溶融樹脂の圧力を受け、開閉弁５６は第２の位置から第１の位置へスライドし、開閉弁５６が樹脂流入口５０ｂを開く。開閉弁５６が樹脂流入口５０ｂを開くと、外部ノズル７０ｃから注入された溶融樹脂は、樹脂流路５０ｃを通って樹脂射出口５０ａからキャビティ４４ｂへ射出される。従って、型内ノズル５０が図１の射出経路２６ｂに相当する。なお、開閉弁５６が第１の位置に移動した状態では、外部ノズル７０ｃからの溶融樹脂の圧力が受圧フィン５６ａに作用し、開閉弁５０ｂが第１の位置に安定して保持される。
キャビティ４４への樹脂射出後に外部ノズル７０ｃからの溶融樹脂の加圧を止めると、樹脂流路５０ｃ及び樹脂溜り５０ｅ内の溶融樹脂は減圧されるが大気圧とはならず、圧縮された状態となる。かかる状態から樹脂射出口５０ａを閉じ、外部ノズル７０ｃをノズルタッチ５４から切り離すと、樹脂流路５０ｃ及び樹脂溜り５０ｅ内の溶融樹脂が樹脂流入口５０ｂから外部に逆流しようとする。樹脂溜り５０ｅ内では、溶融樹脂が樹脂流入口５０ｂ方向へ流動するので、開閉弁５６の受圧フィン５６ａが、樹脂溜り５０ｅ内を流動する溶融樹脂の圧力を受ける。受圧フィン５６ａが溶融樹脂の圧力を受けると、開閉弁５６は第１の位置から第２の位置へスライドする。開閉弁５６が第２の位置へスライドすると、開閉弁５０の栓部５６ｂが樹脂流入口５０ｂを閉じる。樹脂流入口５０ｂが閉じられた状態では、開閉弁５６は型内ノズル５０内の溶融樹脂の圧力により、樹脂流入口５０ｂ側へ押し付けられた状態で保持される。これによって、型内ノズル５０は、樹脂注入前の状態に戻る。
【００３１】
射出成形装置６６による射出成形方法について図７を参照して説明する。図７は射出成形装置６６によって成形品１０を射出成形する際の工程図である。
図７に示すように、まず、雄金型３２を駆動装置８４によって雌金型３４に向かって移動させ、雄金型３２と雌金型３４を当接させて金型３０を閉じる（型閉じ工程）。型閉じ工程中は、外部ノズル７０ａ〜７０ｃは金型３０には接続されていない。また、型内ノズル５０は、バルブゲート５２が樹脂射出口５０ａを閉じており、開閉弁５６によって樹脂流入口５０ｂが閉じられている。
なお、型締め工程を行う前に、雄金型３２のキャビティ面３３と雌金型３４のキャビティ面３５に離型剤を塗布するようにしてもよい。キャビティ面３３、３５に離型剤を塗布することで、後述する成形品取出工程で金型３０から成形品１０を容易に取り出すことができる。
【００３２】
型締め工程によって金型３０を閉じたら、外部ノズル７０ａ、７０ｂ、７０ｃを金型３０にそれぞれ接続し、外部ノズル７０ａ、７０ｂ、７０ｃから金型３０のキャビティ４４へ溶融樹脂を射出する（射出工程）。
すなわち、バルブゲート５２を駆動して樹脂射出口５０ａを開く。樹脂射出口５０ａを開いたら、外部ノズル７０ａ、７０ｂ、７０ｃをノズルタッチ３６ｃ、３８ｃ、５４にそれぞれ接続する。この際、それぞれの接続部から溶融樹脂が漏れないよう、外部ノズル７０ａ、７０ｂ、７０ｃをノズルタッチ３６ｃ、３８ｃ、５４のそれぞれに、所定の圧力で押し付けて接続する。ここで、外部ノズル７０ｃをノズルタッチ５４へ押し付ける圧力は、型内ノズル５０の受圧面５０ｄと受圧ブロック６０の受圧面６０ａとの間に加わる。受圧面６０ａと受圧面５０ｄとは隙間なく密着しているので、型内ノズル５０の変形が抑制される。
外部ノズル７０ａ、７０ｂ、７０ｃとノズルタッチ３６ｃ、３８ｃ、５４をそれぞれ接続したら、外部ノズル７０ａ、７０ｂ、７０ｃからそれぞれ溶融樹脂を所定の圧力（本実施例では４０ＭＰａ程度）で射出する。外部ノズル７０ａから射出された溶融樹脂は、樹脂流路３６ｂを通ってゲート３６ａからキャビティ４４ａに射出される。外部ノズル７０ｂから射出された溶融樹脂は、樹脂流路３８ｂを通ってゲート３８ａからキャビティ４４ｃに射出される。外部ノズル７０ｃから射出された溶融樹脂は、樹脂流入口５０ｂに注入される。溶融樹脂が樹脂流入口５０ｂに注入されると、上述の通り、開閉弁５６が第２の位置から第１の位置へスライドし、樹脂流入口５６ｂを開く。このため、外部ノズル７０ｃからの溶融樹脂は、樹脂流路５０ｃを通って樹脂射出口５０ａからキャビティ４４ｂへ射出される（図３の状態）。
【００３３】
キャビティ４４に溶融樹脂が充填されたら、外部ノズル７０ａ、７０ｂ、７０ｃから継続して溶融樹脂に圧力を加え続けると共に、金型３０を冷却する（保圧工程、冷却工程）。金型３０を冷却するとキャビティ４４に充填した溶融樹脂は冷却される。キャビティ４４の溶融樹脂が適度に冷却されたら、外部ノズル７０ａ、７０ｂ、７０ｃから溶融樹脂に圧力を加えるのを止める。溶融樹脂に圧力を加えるのを止めたら、バルブゲート５２によって樹脂射出口５０ａを閉じる。樹脂射出口５０ａを閉じたら、さらにキャビティ４４の溶融樹脂を冷却し、固化させ、成形品１０とする。
なお、キャビティ４４に充填された溶融樹脂を冷却する際にはヒータ６４がＯＮされ、型内ノズル５０を周囲から加熱する。このため、型内ノズル５０内の溶融樹脂が冷却されて固化することが防止される。一方、樹脂流路３６、３８内の溶融樹脂は、キャビティ４４に充填された溶融樹脂を冷却する際に冷却され固化している。
【００３４】
キャビティ４４の溶融樹脂が十分に冷却されて成形品１０となると、次に、外部ノズル７０ａ、７０ｂ、７０ｃを金型３０から切り離し、金型３０を開く（型開き工程）。すなわち、外部ノズル７０ａ、７０ｂ、７０ｃをノズルタッチ３６ｃ、３８ｃ、５４からそれぞれ切り離す。外部ノズル７０ａをノズルタッチ３６ｃから切り離しても、樹脂流路３６内の溶融樹脂は固化しているので、樹脂流路３６内の溶融樹脂は金型３０の外部へ溢れ出さない。同様に外部ノズル７０ａをノズルタッチ３６ｃから切り離しても、樹脂流路３８内の溶融樹脂は固化しており、樹脂流路３８内の溶融樹脂は金型３０の外部へ溢れ出さない。また、上述したように、型内ノズル５０内の溶融樹脂は、ヒータにより加熱されて溶融状態を保っているため、外部ノズル７０ｃをノズルタッチ５４から切り離すと、型内ノズル５０内の溶融樹脂が樹脂流入口５０ｂから外部へ逆流しようとする。しかしながら、開閉弁５６が第１の位置から第２の位置へスライドして樹脂流入口５０ｂを閉じるため、型内ノズル５０内の溶融樹脂が樹脂流入口５０ｂから溢れ出さない（図４の状態）。外部ノズル７０ａ、７０ｂ、７０ｃを金型３０から切り離したら、駆動装置８４によって雄金型３２を雌金型３４に対して離間する方向に移動させて金型３０を開く。
【００３５】
金型３０を開いたら、成形品１０を金型３０から取り出す（成形品取出工程）。成形品取出工程では成形品１０を取り出すと同時に、樹脂流路３６、３８に残っている固化した樹脂を取り出す。樹脂流路３６、３８は雄金型３２と雄金型３２との当接面（パーティング面）に形成されているので、樹脂流路３６、３８内で固化した樹脂は、金型３０を開くと容易に除去することができる。
【００３６】
上述した説明から明らかなように、本実施例の射出成形装置６６では、型内ノズル５０内の溶融樹脂は、冷却工程後も固化しない。従って、射出成形後に型内ノズル５０内の樹脂を除去する必要はなく、そのまま次回の射出成形工程へ移ることができる。また、型内ノズル５０内の樹脂を除去する必要がないので、型内ノズル５０を屈曲させることができ、従来では設けることができなかった射出経路を設けることが可能となっている。
また、上述した実施例の型内ノズル５０は開閉弁５６を備えている。開閉弁５６は、外部ノズル７０ｃをノズルタッチ５４から切り離した際に型内ノズル５０内の溶融樹脂が、樹脂流入口５０ｂから溢れ出すのを防止している。さらに、開閉弁５６は、型内ノズル５０内の溶融樹脂の圧力と樹脂流入口５０ｂの外側の圧力差によって第１の位置と第２の位置との間をスライドするので、簡便な構造となっている。
また、上述した実施例の型内ノズル５０は、樹脂射出口５０ａを開閉するバルブゲート５２を有している。このような構成によって、キャビティ４４の溶融樹脂を固化させる際に、樹脂射出口５０ａを閉じて、キャビティ４４ｂと型内ノズル５０の樹脂流路５０ｃを遮断している。このため、型内ノズル５０内の溶融樹脂が冷却されるのを防止することができる。また、成形型３０から成形品１０を取り出したときに、型内ノズル５０内の溶融樹脂がキャビティ４４ｂに流出することが防止できる。
また、上述した実施例の型内ノズル５０の周囲にはヒータが配されている。これによって、キャビティ４４の溶融樹脂を冷却する際に、型内ノズル５０内の樹脂を溶融状態に容易に維持することができる。
また、上述した実施例では、外部ノズル７０ｃから型内ノズル５０に作用する力を受圧ブロック６０によって受ける。受圧ブロック６０は、型内ノズル５０と隙間無く密着し、型内ノズル５０の変形が抑制される。これによって、型内ノズルの損傷等を防止することができる。
【００３７】
なお、上述した実施例の射出成形装置６６では、型内ノズル５０が約９０度に屈曲しているが、本発明はこのような形態に限られず、キャビティ４４の形状（すなわち、成形品の形状）にあわせて、型内ノズル５０を任意に屈曲（例えば、円弧状に屈曲、二箇所以上屈曲）させることができる。
また、上述した実施例の射出成形装置６６では、開閉弁５６が型内ノズル５０内の溶融樹脂の圧力と樹脂流入口５０ｂの外側の圧力差によって第１の位置と第２の位置との間をスライドしたが、本発明はこのような形態に限られない。例えば、型内ノズル５０に制御装置８０によって制御可能なバルブゲートをさらに設け、そのバルブゲートによって樹脂流入口５０ｂを開閉しても良い。このバルブゲートは、型内ノズル５０内の溶融樹脂の圧力より樹脂流入口５０ｂの外側の圧力の方が高い場合（すなわち射出工程、保圧工程）には、制御装置８０によって操作されて樹脂流入口５０ｂを開き、型内ノズル５０内の溶融樹脂の圧力より樹脂流入口５０ｂの外側の圧力の方が低い場合（すなわち型閉じ工程、型開き工程、成形品取出工程）には、制御装置８０によって操作されて樹脂流入口５０ｂを閉じる。この構成によっても、型内ノズル５０内の溶融樹脂が樹脂流入口５０ｂから溢れ出さないようにすることができる。
【００３８】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施例の射出成形装置で成形する成形品の一例を斜視した図。
【図２】実施例の射出成形装置の概略断面図。
【図３】実施例の射出成形装置の概略平面図。
【図４】実施例の型内ノズルの拡大断面図。
【図５】実施例の型内ノズルの拡大断面図。
【図６】実施例の型内ノズルの拡大断面図。
【図７】実施例の射出成形装置で成形する際の工程図
【符号の説明】
【００４０】
１０：成形品
１１：側面部
１２：正面部
１３：側面部
１６：貫通孔
１８：貫通孔
２０：上正面部
２２：中正面部
２４：下正面部
２６ａ、２６ｂ、２６ｃ：射出経路
３０：金型
３２：雄金型
３３：キャビティ面
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ：キャビティ面
３４：雌金型
３４ａ：取付孔
３４ｂ：収容空間
３５：キャビティ面
３５ａ、３５ｂ、３５ｃ：キャビティ面
３６：樹脂流路
３６ａ：ゲート
３６ｂ：樹脂流路
３６ｃ：ノズルタッチ
３８：樹脂流路
３８ａ：ゲート
３８ｂ：樹脂流路
３８ｃ：ノズルタッチ
４４：キャビティ
４４ａ、４４ｂ、４４ｃ：キャビティ
５０：型内ノズル
５０ａ：樹脂射出口
５０ｂ：樹脂流入口
５０ｃ：樹脂流路
５０ｄ：受圧面
５０ｅ：樹脂溜り
５１：ノズル本体
５１ａ：水平部
５１ｂ：垂直部
５２：バルブゲート
５４：ノズルタッチ
５６：開閉弁
５６ａ：受圧フィン
５６ｂ：栓部
６０：受圧ブロック
６０ｄ：受圧面
６４：ヒータ
６６：射出成形装置
７０ａ、７０ｂ、７０ｃ：外部ノズル
８０：制御装置
８２：射出機
８４：駆動装置
【図１】
2007152655.tif 000003
【図２】
2007152655.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2007152655.tif 000007
【図６】
2007152655.tif 000008
【図７】
2007152655.tif 000009