特許 6845683 射出成形機及び射出成形方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6845683

(24)【登録日】2021年3月2日

(45)【発行日】2021年3月24日

(54)【発明の名称】射出成形機及び射出成形方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/28 20060101AFI20210315BHJP

【ＦＩ】

   B29C45/28

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-249637(P2016-249637)

(22)【出願日】2016年12月22日

(65)【公開番号】特開2018-103393(P2018-103393A)

(43)【公開日】2018年7月5日

【審査請求日】2019年9月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110002907

【氏名又は名称】特許業務法人イトーシン国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100076233

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 進

(74)【代理人】

【識別番号】100101661

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 靖

(74)【代理人】

【識別番号】100135932

【弁理士】

【氏名又は名称】篠浦 治

(72)【発明者】

【氏名】坂本 章昌

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 成希

(72)【発明者】

【氏名】中尾 昴平

(72)【発明者】

【氏名】北爪 和秀

【審査官】 ▲高▼橋 理絵

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２５４４８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２６２８８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１４１７１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２０９９０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１３６５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１０６１２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１９６２４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ４５／００−４５／８４

Ｂ２９Ｃ ３３／００−３３／７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

溶融樹脂材を所定の金型のキャビティに射出して樹脂成形品を生成する射出成形機において、
可動側金型に設けられ、先端部の一部が金型のキャビティに突出するように配設されるスプルーロックピンと、
固定側金型に設けられ、先端部の一部が溶融樹脂材の注入口の開閉を行うバルブピンと、
を具備し、
上記スプルーロックピンと上記バルブピンとは、上記可動側金型と上記固定側金型との合わせ面において対向配置されると共に、
上記バルブピンの先端部の一部が上記注入口を閉状態としたとき、上記バルブピンは先端部の一部が上記金型のキャビティのうちのランナー部に突出するように配設されて、上記バルブピンの先端面と上記スプルーロックピンの先端面とが当接するように構成されていることを特徴とする射出成形機。

【請求項2】

上記スプルーロックピンは、上記バルブピンと当接する側の先端部の径が、
上記可動側金型に挿通する貫通孔の内径よりも小径となるように、かつ、
上記注入口の内径よりも小径となるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。

【請求項3】

上記スプルーロックピンは、
上記バルブピンと当接する側の先端部の径Ｄ１とし、
上記可動側金型に挿通する貫通孔の内径Ｄ２とするとき、
Ｄ１＜Ｄ２
となるように、かつ、上記注入口の内径Ｄ３とするとき、
Ｄ１＜Ｄ３
となるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。

【請求項4】

上記スプルーロックピンは、成形品の取り出しを行うエジェクタピンを兼ねていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。

【請求項5】

上記スプルーロックピンは、熱伝導性部材からなることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の射出成形機。

【請求項6】

溶融樹脂材を金型のキャビティに射出して樹脂成形品を生成する射出成形方法において、
バルブピンを後退させて注入口を開状態とし、上記注入口から溶融樹脂材を圧出して、上記溶融樹脂材をランナー部を介して上記キャビティへ注入し充填させる射出保圧工程と、
上記バルブピンを前進させて上記注入口を閉状態とし、上記ランナー部及び上記キャビティ内に充填させた溶融樹脂を冷却し固化させる冷却工程と、
を有し、
上記冷却工程において、上記バルブピンの先端面を上記ランナー部側に突出させると共に、
上記バルブピンの先端面に対向配置され、少なくとも先端部の径が上記注入口よりも小径に形成されてなるスプルーロックピンの先端面と、上記バルブピンの先端面とを当接させることを特徴とする射出成形方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、溶融樹脂材を金型のキャビティに射出して樹脂成形品を生成する射出成形機及び射出成形方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、溶融樹脂材を所定の金型の空洞部分（キャビティ）に射出して樹脂成形品を生成する射出成形機においては、所定の樹脂成形品を成形した後、生成された成形品を金型から取り出すために可動部を可動させて型開きが行なわれる。この型開きを行う直前には、溶融樹脂材の射出口がバルブピンによって閉状態とされており、射出口から突設されたバルブピンの先端が固化する前の樹脂成形品の一部に密着した状態となっている。

【0003】

この状態から、可動部を可動させて型開きを行うことになるが、その際、可動側金型（コア側）が固定側金型（キャビティ側）から離れる際に、固化前の樹脂成形品の一部位とバルブピンの先端との間に、固化前の樹脂材が糸を引くように延びる現象が起きることがある（以後、この現象を「糸引き現象」というものとする）。

【0004】

このような糸引き現象が発生した状態で、次の成形品を形成するためにバルブを開閉して溶融樹脂材の射出（ショット）を行うと、前回のショットで生じた糸引き現象による糸引き樹脂が次の製品に付着してしまう等の可能性がある。この場合、生産不具合が生じてしまう。また、当該糸引き樹脂が金型の当接面等に付着した場合、金型に不具合が生じる可能性もある。

【0005】

そこで、従来の射出成形機においては、型開きの際の糸引き現象を抑制するための工夫が種々提案されており、また実施されている。例えば、糸引き現象が発生しない程度の状態となるまで、充分な冷却時間を確保して、型開きを行うタイミングを調整する等の対策が考えられる。

【0006】

しかしながら、この場合には、充分な冷却時間を確保するために、サイクルタイムが伸びてしまうので、良好な生産性を得ることができないという問題点がある。また、長い冷却時間を確保したことによってバルブピンの先端の温度が低下し、これに起因して、ノズル先端の溶融樹脂が冷えてしまい、この冷えた樹脂が流路を詰まらせたり、成形品の外観に流れる等といった、所謂コールドスラッグが発生する可能性もある。

【0007】

さらに、例えば特開２００９−１９６２４２号公報，特開２００４−１３６５７５号公報等によっても種々の提案がなされている。

【0008】

上記特開２００９−１９６２４２号公報等によって開示されている射出成形機は、型閉じ時に可動部側のバルブピンの先端が、ヒーターを備えたホットブッシュに接続されるスプルーブッシュに進入し、射出時にはピン先端面がスプルー入口から離間して当該スプルー入口を開き、射出終了時にピン先端面がスプルー入口に当接して当該スプルー入口を閉じるように構成している。これにより、型閉じ時にバルブピンの先端部がスプルー入口に当接することから、バルブピンは適度に温度上昇し、よって型開き時の糸引き現象を抑止することができるというものである。

【0009】

上記特開２００４−１３６５７５号公報等によって開示されている射出成形機は、成形品のバルブゲートと対応する位置（糸引き発生位置）の周囲の所定範囲を変形可能な温度（糸引き現象の発生しない温度）に調整する温度調整手段を備えて構成している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２００９−１９６２４２号公報

【特許文献2】特開２００４−１３６５７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

ところが、上記特開２００９−１９６２４２号公報，上記特開２００４−１３６５７５号公報等によって開示されている従来の構成では、スプルーブッシュや温度調整手段を設ける必要があるため装置を複雑化し大型化してしまうという問題点がある。

【0012】

本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、溶融樹脂材を金型のキャビティに射出して樹脂成形品を生成する射出成形機において、糸引き現象及びコールドスラッグの発生を確実に抑止すると共に、効率よく樹脂成形品を生成することのできる射出成形機及び射出成形方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上記目的を達成するために、本発明の一態様の射出成形機は、溶融樹脂材を所定の金型のキャビティに射出して樹脂成形品を生成する射出成形機において、可動側金型に設けられ、先端部の一部が金型のキャビティに突出するように配設されるスプルーロックピンと、固定側金型に設けられ、先端部の一部が溶融樹脂材の注入口の開閉を行うバルブピンと、を具備し、上記スプルーロックピンと上記バルブピンとは、上記可動側金型と上記固定側金型との合わせ面において対向配置されると共に、上記バルブピンの先端部の一部が上記注入口を閉状態としたとき、上記バルブピンは先端部の一部が上記金型のキャビティのうちのランナー部に突出するように配設されて、上記バルブピンの先端面と上記スプルーロックピンの先端面とが当接するように構成されている。

【0014】

本発明の一態様の射出成形方法は、溶融樹脂材を金型のキャビティに射出して樹脂成形品を生成する射出成形方法において、バルブピンを後退させて注入口を開状態とし、上記注入口から溶融樹脂材を圧出して、上記溶融樹脂材をランナー部を介して上記キャビティへ注入し充填させる射出保圧工程と、上記バルブピンを前進させて上記注入口を閉状態とし、上記ランナー部及び上記キャビティ内に充填させた溶融樹脂を冷却し固化させる冷却工程と、を有し、上記冷却工程において、上記バルブピンの先端面を上記ランナー部側に突出させると共に、上記バルブピンの先端面に対向配置され、少なくとも先端部の径が上記注入口よりも小径に形成されてなるスプルーロックピンの先端面と、上記バルブピンの先端面とを当接させる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、溶融樹脂材を金型のキャビティに射出して樹脂成形品を生成する射出成形機において、糸引き現象及びコールドスラッグの発生を確実に抑止すると共に、効率よく樹脂成形品を生成することのできる射出成形機及び射出成形方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一の実施形態の射出成形機の主要構成部を拡大して示す要部拡大断面図

【図2】図１の射出成形機の型締工程（型閉じ状態）時における図１の［２］で示す部位の要部拡大断面図

【図3】図１の射出成形機の射出保圧工程（型閉じ状態）時における図１の［２］で示す部位の要部拡大断面図

【図4】図１の射出成形機の冷却工程（型閉じ状態）時における図１の［２］で示す部位の要部拡大断面図

【図5】図１の射出成形機の型開工程（型開き状態）時における図１の［２］で示す部位の要部拡大断面図

【図6】図１の射出成形機の成形品の押出工程（型開き状態）時における図１の［２］で示す部位の要部拡大断面図

【図7】図１の射出成形機の押出工程後にスプルーロックピンを戻した時（型開き状態）の図１の［２］で示す部位の要部拡大断面図

【図8】本発明の一実施形態の変形例の射出成形機の主要構成部を拡大して示す要部拡大断面図

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。以下の説明に用いる各図面は模式的に示すものであり、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさで示すために、各部材の寸法関係や縮尺等を各構成要素毎に異ならせて示している場合がある。したがって、本発明は、各図面に記載された各構成要素の数量や各構成要素の形状や各構成要素の大きさの比率や各構成要素の相対的な位置関係等に関して、図示の形態のみに限定されるものではない。

【0018】

［一実施形態］
図１〜図７は、本発明の一実施形態を示す図である。このうち図１は本発明の一実施形態の射出成形機の主要構成部を拡大して示す要部拡大断面図である。図２〜図７は、図１の［２］で示す部位を拡大して示す要部拡大断面図である。なお、図２〜図７の各図は、本発明の一実施形態の射出成形機における作用の各工程を表している。即ち、図２は射出成形機の射出保圧工程前の型締工程を示している（型閉じ状態）。図３は射出成形機の射出保圧工程を示している（型閉じ状態）。図４は射出成形機の射出保圧工程後の冷却工程を示している（型閉じ状態）。図５は射出成形機の冷却工程後の型開工程を示している（型開き状態）。図６は射出成形機の成形品の押出工程を示している（型開き状態）。図７は射出成形機の押出工程後にスプルーロックピンを戻したようすを示している（型開き状態）。

【0019】

まず、本発明の一実施形態の射出成形機の概略構成について、図１を用いて以下に簡単に説明する。なお、本実施形態の射出成形機の基本的な構成は、従来のものと略同様である。したがって、以下の説明においては、従来の射出成形機と同様の構成については簡単な説明にとどめ、本実施形態の射出成形機に特有の特徴的な構成について詳述する。

【0020】

本実施形態の射出成形機１は、加熱することで溶融させた樹脂材を所定の金型の空洞部分（キャビティ）に射出し注入し、これを冷却して固化させることによって樹脂成形品を生成する装置である。

【0021】

この射出成形機１は、可動部ユニット１０と、固定部ユニット２０とによって構成される。このうち、可動部ユニット１０は、可動側金型１１と、エジェクタピン１２と、スプルーロックピン１３と、可動板であるエジェクトプレート１４と、ガイドピン１５と、可動側固定基台１６と、可動側油圧シリンダ１７と、押圧機構１８等によって主に構成されている。

【0022】

また、固定部ユニット２０は、固定側金型（キャビティプレート）２１と、固定側固定基台２２と、ホットランナーブロック２３と、固定側油圧シリンダ２４と、加熱ヒーター２５と、バルブピン２６と、可塑化ユニット２７と、ホッパー２８と、モータ２９と、シリンダ３０等によって主に構成されている。

【0023】

可動部ユニット１０において、可動側金型１１は、可動部ユニット１０側に設けられ、射出成形用金型の一部（突起部分）を形成するための凸型である。この凸型部の形状と固定部ユニット２０の固定側金型２１の凹型部の形状とによって、製品の形状やランナー部の形状が規定される。また、可動側金型１１には、後述するように、複数のエジェクタピン１２及びスプルーロックピン１３を所定の部位で貫通させるための貫通孔１１ａを複数有して形成されている。

【0024】

エジェクタピン１２は、成形された成形品（製品）を金型から分離させて取り出す押出工程時に、金型に張り付いた状態の当該成形品を押し出すために設けられる複数の円柱棒状部材である。このエジェクタピン１２は、後述するように、一端がエジェクトプレート１４に固定支持されている。また、エジェクタピン１２の他端は、可動側金型１１を貫通孔１１ａにおいて貫通して、当該可動側金型１１から固定側金型２１側に向けて先端が突出するように配設されている。

【0025】

スプルーロックピン１３は、型開工程時に成形品を引きつけておくために設けられる円柱棒状部材である。このスプルーロックピン１３の先端部分は、最先端面に平面を有し全体として略円錐凸形状に形成されている。この場合において、最先端面の平面の径（図７の符号Ｄ１）は、後述するように、所定のサイズとなるように設定されている（詳細後述）。

【0026】

上記スプルーロックピン１３は、熱伝導性が良好な部材、例えば金属部材等によって形成されている。そして、スプルーロックピン１３は、その先端が、固定部ユニット２０側に設けられるバルブピン２６の先端に、可動側金型１１と固定側金型２１との合わせ面において対向するように、かつ各ピンの中心軸が略一致するように複数配置されている。

【0027】

なお、スプルーロックピン１３は、上記エジェクタピン１２と同様の機能も有する。また、このスプルーロックピン１３も、後述するように、一端がエジェクトプレート１４に固定支持されている。そして、スプルーロックピン１３の他端は、可動側金型１１を貫通孔１１ａにおいて貫通して、当該可動側金型１１から固定側金型２１側に向けて先端部の一部が突出するように配設されている。

【0028】

可動板であるエジェクトプレート１４は、成形品を押し出して製品を金型から分離させるための押出工程時に、可動側油圧シリンダ１７の駆動力を複数の上記エジェクタピン１２及び上記スプルーロックピン１３へと同時に伝達し、これら上記エジェクタピン１２及び上記スプルーロックピン１３を所定の方向に同時に移動させるための板状部材である。

【0029】

そのために、エジェクトプレート１４は、可動側油圧シリンダ１７との間で押圧機構１８を介して連設されていると共に、上記エジェクタピン１２及び上記スプルーロックピン１３の各一端を固定支持して構成されている。

【0030】

なお、ここで、上記エジェクトプレート１４の移動方向は、図１に示す矢印符号Ｘ方向である。エジェクトプレート１４の平面は、その移動方向（矢印符号Ｘ方向）に対して略直交する面に平行に配設されている。そして、このエジェクトプレート１４の平面上には、上記エジェクタピン１２及び上記スプルーロックピン１３の複数の各ピンが所定の間隔を置いて配設されている。この場合において、上記エジェクタピン１２及び上記スプルーロックピン１３の各ピンの中心軸は、上記エジェクトプレート１４の移動方向に沿うように、つまりエジェクトプレート１４の平面に略直交するようにして配設されている。

【0031】

ガイドピン１５は、上記エジェクトプレート１４の移動方向が所定の方向（即ち矢印符号Ｘに沿う方向）となるように規制し、当該エジェクトプレート１４の移動をガイドする複数の円柱棒状部材である。そのために、エジェクトプレート１４には、複数のガイドピン１５を貫通するガイド孔が複数形成されている。

【0032】

さらに、これら複数のガイドピン１５は、可動側固定基台１６に対して上記可動側金型１１が所定の間隔を置いて所定の位置に配置されるように支持する支持部材としての機能も有する。そのために、ガイドピン１５は、一端を可動側固定基台１６に対し、他端を上記可動側金型１１に対して、それぞれ固定支持されている。この場合において、各ガイドピン１５の中心軸は、上記矢印符号Ｘと平行となるように配設されている。

【0033】

可動側固定基台１６は、可動部ユニット１０の基本構成部材である。可動側固定基台１６は、ガイドピン１５を介して上記可動側金型１１を所定の間隔を置いて支持するために設けられている。また、可動側固定基台１６は、可動側油圧シリンダ１７の駆動力をエジェクトプレート１４へと伝達するための押圧機構１８の一部（支持軸１８ａ）を支持している。

【0034】

可動側油圧シリンダ１７は、押圧機構１８を介してエジェクトプレート１４を矢印符号Ｘ方向に移動させるための駆動ユニットである。この可動側油圧シリンダ１７は、不図示の制御回路等を備えた制御装置（不図示）に基づいて所定のタイミングで駆動制御される。

【0035】

上述のように構成された可動部ユニット１０は、金型を開閉するために、図示しない駆動ユニットによって、固定部ユニット２０に対して図１の矢印符号Ｘに沿う方向と平行方向に移動自在に構成されている。

【0036】

一方、固定部ユニット２０において、固定側金型２１は、固定部ユニット２０側に設けられ、射出成形用金型の一部（凹部分）を形成するための凹型である。この凹型部の形状と上記可動部ユニット１０の可動側金型１１の凸型部の形状とによって、製品の形状やランナー部の形状が規定される。また、固定側金型２１には、後述するように、上記可動側金型１１と上記固定側金型２１とによって形成される空洞（キャビティ）内のランナー部３３に向けて溶融樹脂材３１を射出し注入するための注入口２１ａ（図２以降参照）と、この注入口２１ａに連設されバルブピン２６が挿通配置される射出部であるノズル２３ｂを配設するための貫通部２１ｂを複数有して形成されている。

【0037】

固定側固定基台２２は、固定部ユニット２０の基本構成部材である。固定側固定基台２２は、固定側金型２１を固定保持すると共に、ホットランナーブロック２３の一部（ノズル２３ｂ近傍）を固定支持している。

【0038】

ホットランナーブロック２３は、可塑化ユニット２７から流れてくる溶融樹脂材３１を上記固定側金型２１の注入口２１ａへと流し込む際の流路であるマニホールド２３ａと、上記注入口２１ａに略一致するように設けられる射出口２３ｃ（図２以降参照）を備えたノズル２３ｂと、加熱ヒーター２５と、バルブピン２６と、固定側油圧シリンダ２４（複数）等を有する構成ブロックである。

【0039】

固定側油圧シリンダ２４は、バルブピン２６を図１の矢印符号Ｘと平行な方向に移動させることで、射出口２３ｃ及び注入口２１ａを開閉するための駆動ユニットである。固定側油圧シリンダ２４は、不図示の制御回路等を備えた制御装置に基づいて所定のタイミングで駆動制御される。

【0040】

加熱ヒーター２５は、溶融樹脂材３１の流路（マニホールド２３ａ）やノズル２３ｂの周囲に設けられる加熱装置である。加熱ヒーター２５は、流路（マニホールド２３ａ）やノズル２３ｂの内部の溶融樹脂材３１の所定の温度を維持するために、例えば不図示の制御回路等を備えた制御装置に基づいて所定のタイミングで駆動制御される。

【0041】

可塑化ユニット２７は、樹脂材に熱と圧力を加えて溶融して略液状化する可塑化作用を行うための構成ユニットである。可塑化ユニット２７には、樹脂材を可塑化するシリンダ３０と、樹脂材を投入するホッパー２８と、シリンダ３０を駆動するモータ２９等が配設されている。

【0042】

バルブピン２６は、射出口２３ｃ及び注入口２１ａを開閉するための複数の円柱棒状部材である。このバルブピン２６は、熱伝導性が良好な部材、例えば金属部材等によって形成されている。当該バルブピン２６は、上述したように、固定側油圧シリンダ２４の駆動力によって図１の矢印符号Ｘと平行な方向に移動する。また、バルブピン２６は、上述したように、その先端が、可動部ユニット１０側に設けられる上記スプルーロックピン１３の先端に可動側金型１１と固定側金型２１との合わせ面において対向するように、かつ各ピンの中心軸が略一致するように複数配置されている。そして、バルブピン２６が射出口２３ｃ及び注入口２１ａを閉状態とする閉位置に配置された時（型締工程時及び冷却工程時）には、当該バルブピン２６の先端部の一部は、空洞（キャビティ）内に突出するように配置され、かつ、この状態において、当該バルブピン２６の先端面は、上記スプルーロックピン１３の先端面に当接するように構成されている。

【0043】

なお、スプルーロックピン１３とバルブピン２６の各先端面のサイズ的な設定は、次のようになっている。

【0044】

即ち、スプルーロックピン１３の最先端部分の径（図６の符号Ｄ１）は、貫通孔１１ａの内径（図６の符号Ｄ２）よりも小径となるように形成されている（Ｄ１＜Ｄ２）。また、スプルーロックピン１３の最先端部分の径（図６の符号Ｄ１）は、注入口２１ａの内径（図６の符号Ｄ３）、即ちバルブピン２６の外径よりも小径となるように形成されている（Ｄ１＜Ｄ３）。

【0045】

また、本実施形態の射出成形機１においては、上記スプルーロックピン１３と上記バルブピン２６（即ち上記貫通孔１１ａと上記射出口２３ｃ及び上記注入口２１ａ）は、上記可動側金型１１と上記固定側金型２１とによって形成される空洞（キャビティ）のうちランナー部３３に配置している。

【0046】

上述したように、本実施形態の射出成形機１においては、上記スプルーロックピン１３と上記バルブピン２６とを、可動側金型１１と固定側金型２１との合わせ面において対向配置させ、型締工程時及び冷却工程時には、両者（スプルーロックピン１３，バルブピン２６）の各先端面が当接するように構成している。したがって、この構成とすることによって、生成される成形品には不要な貫通孔３４（図７参照）が形成されることになる。

【0047】

そこで、本実施形態においては、上記スプルーロックピン１３と上記バルブピン２６とをランナー部３３に配置することによって、上記貫通孔３４が樹脂成形品３２（図１参照）に影響しないランナー部３３に形成されるようにしている。

【0048】

また、上記スプルーロックピン１３と上記バルブピン２６とをランナー部３３に配置することは、空洞（キャビティ）内に充填された溶融樹脂材からの成形品への熱の影響を避けることができ、放熱性がよくなるという効果も得られる。その他の構成は、従来の射出成形機と略同様に構成されている。

【0049】

このように構成された本実施形態の射出成形機１の作用を、図２〜図７を用いて、以下に簡単に説明する。

【0050】

まず、本実施形態の射出成形機１を用いて射出成形工程を開始する際の初期状態を図２に示す。この図２に示す初期状態は、キャビティ側の固定側金型２１（キャビティプレート）に対しコア側の可動側金型１１を当接させて型締めした型締工程のようすを示している。

【0051】

この状態（型締工程）における射出成形機１は、図２に示すように、バルブピン２６が射出口２３ｃ及び注入口２１ａを閉状態とする閉位置に配置されている。つまり、このときバルブピン２６の先端の一部は、射出口２３ｃ及び注入口２１ａを閉状態としつつ、当該射出口２３ｃ及び注入口２１ａから、上記可動側金型１１と上記固定側金型２１とによって形成される空洞（キャビティ）内に向けて突設されている。

【0052】

一方、この状態において、スプルーロックピン１３の先端の一部も、貫通孔１１ａから同空洞（キャビティ）内に突出している。そして、上記バルブピン２６の先端面と上記スプルーロックピン１３の先端面は当接した状態にある。

【0053】

また、この状態において、上記可動側金型１１と上記固定側金型２１とによって形成される空洞（キャビティ）内は、何も充填されておらず、単なる空隙状態にある。一方、ホットランナーブロック２３のノズル２３ｂ内には、溶融樹脂材３１が充填されている。このとき、ノズル２３ｂの射出口２３ｃは、バルブピン２６によって閉状態とされている。これにより、ノズル２３ｂ内の溶融樹脂材３１は、射出口２３ｃから吐出されないようになっている。

【0054】

この図２の状態（型締工程）において、不図示の制御装置によって固定側油圧シリンダ２４が駆動されてバルブピン２６が図２，図３に示す矢印符号Ｘ１方向に移動する。すると、図３に示す状態、即ち射出工程及び保圧工程（以下、単に射出保圧工程と略記する）に移行する。

【0055】

この状態（射出保圧工程）においては、図３に示すように、バルブピン２６による射出口２３ｃ及び注入口２１ａの閉状態が解除され、当該射出口２３ｃ及び注入口２１ａは開状態になる。これにより、ノズル２３ｂの射出口２３ｃより溶融樹脂材３１が吐出され、当該溶融樹脂材３１は、空洞（キャビティ）内のランナー部３３に流れ込み（図３の矢印符号［Ａ］参照）、さらに、吐出圧力によって樹脂成形品３２（図１参照）が形成される部分までを充填する。

【0056】

こうして図３の射出補圧行程において、空洞（キャビティ）内への溶融樹脂材の充填が完了すると、続いて、上記制御装置（不図示）は、上記固定側油圧シリンダ２４を駆動してバルブピン２６を図３，図４に示す矢印符号Ｘ２方向に移動させる。すると、図４に示す状態、即ち冷却工程に移行する。

【0057】

この状態（冷却工程）においては、図４に示すように、バルブピン２６によって射出口２３ｃ及び注入口２１ａが閉状態とされる。そして、この状態を所定の時間だけ維持することによって、空洞（キャビティ）内に充填された溶融樹脂材を冷却し、当該樹脂材を固化させる。

【0058】

上述したように、この状態（冷却工程）においては、図４に示すように、上記スプルーロックピン１３と上記バルブピン２６の各先端は、図２に示す型締工程時と同様に、ランナー部３３の空洞（キャビティ）内に突出しており、かつ、両者（スプルーロックピン１３，バルブピン２６）の各先端面が当接面４０において当接している。

【0059】

ここで、バルブピン２６は、ホットランナーブロック２３内の流路（マニホールド２３ａ）及びノズル２３ｂ内にあり、当該流路（マニホールド２３ａ）及びノズル２３ｂは、上述したように、加熱ヒーター２５によって、溶融樹脂材３１の所定の温度を維持する適度な温度となるように加熱されている。これにより、バルブピン２６も常に加熱されている状態にある。

【0060】

ここで、本実施形態においては、冷却工程時には、図４に示すように、バルブピン２６の先端の一部が空洞（キャビティ）内に突出していると共に、当該バルブピン２６の先端面がスプルーロックピン１３の先端面に当接面４０（図４参照）当接するように構成されている。

【0061】

この構成とすることによって、本実施形態の射出成形機１における冷却工程時には、ランナー部３３に充填されている溶融樹脂材のうち、上記スプルーロックピン１３と上記バルブピン２６の各先端が配設されている領域の溶融樹脂材が排除されて、上記スプルーロックピン１３と上記バルブピン２６の各先端面が直接当接することになる。

【0062】

上述したように、上記スプルーロックピン１３は、熱伝導性が良好な金属部材等によって形成されている。したがって、上述したように、上記スプルーロックピン１３と上記バルブピン２６の各先端面が直接当接していることから、バルブピン２６側が保持している熱は、熱源のないスプルーロックピン１３側へと容易に伝導することになる。これにより、バルブピン２６の先端部分の冷却は促進される。

【0063】

この状態（冷却工程）において、所定の時間が経過した後、上記制御装置（不図示）は、図示しない駆動ユニットによって可動部ユニット１０を駆動して、当該可動部ユニット１０を固定部ユニット２０に対して図５の矢印符号Ｘ３方向に移動させる。すると、図５に示す状態、即ち型開工程に移行する。

【0064】

この状態（型開工程）においては、図５に示すように、固定部ユニット２０に対して可動部ユニット１０が矢印符号Ｘ３方向に移動することによって、可動側金型１１と固定側金型２１とが分離して型開きされると共に、スプルーロックピン１３とバルブピン２６とが離間する。

【0065】

続いて、この状態（型開工程）にあるとき、上記制御装置（不図示）は、可動側油圧シリンダ１７を駆動して押圧機構１８を介してエジェクトプレート１４を図６の矢印符号Ｘ４方向に移動させる。すると、図６に示す状態、即ち押出工程に移行する。

【0066】

この状態（押出工程）においては、図６に示すように、エジェクトプレート１４が矢印符号Ｘ４方向に移動することにより、スプルーロックピン１３が同方向に移動する。なお、図６には示されていないが、このとき、複数のエジェクタピン１２も同時に同方向に移動する。これにより、固化した状態の成形品（図６においてはランナー部３３として図示している）は、可動側金型１１から押し出されて、当該可動側金型１１より分離する。その後、上記制御装置（不図示）は、可動側油圧シリンダ１７を駆動して押圧機構１８を介してエジェクトプレート１４を図７の矢印符号Ｘ５方向に移動させる。これにより、スプルーロックピン１３が同方向に移動して、図７に示すように、元の位置に戻る。これに伴って成形品はスプルーロックピン１３から離脱する。こうして成形品は、当該射出成形機１より取り出される。

【0067】

このようにして、成形品が取り出されると、その後、上記制御装置（不図示）は、図示しない駆動ユニットによって可動部ユニット１０を駆動して、当該可動部ユニット１０を固定部ユニット２０側に向けて移動させる。これにより、当該射出成形機１は、図２に示す状態、即ち型締工程に戻る。

【0068】

以上説明したように上記一実施形態によれば、バルブピン２６によって射出口２３ｃ及び注入口２１ａが閉状態とされたとき（型締め工程時及び冷却工程時）に、当該バルブピン２６の先端の一部は、上記可動側金型１１と上記固定側金型２１とによって形成される空洞（キャビティ）内に突出するように構成している。これと共に、バルブピン２６とスプルーロックピン１３とを可動側金型１１と固定側金型２１との合わせ面において対向配置させて、型締工程時及び冷却工程時に、両者（スプルーロックピン１３，バルブピン２６）の各先端面が当接面４０において当接するように構成している。このような構成とすることによって、バルブピン２６の先端部の冷却を促進させることができ、よって、糸引き現象を抑止することができる。

【0069】

また、型締め工程時及び冷却工程時には、スプルーロックピン１３の先端も、上記可動側金型１１と上記固定側金型２１とによって形成される空洞（キャビティ）内に突出するように構成している。この構成とすることで、バルブピン２６の作動距離を少なくすることができるので、よって、装置の製造コストの削減に寄与することができる。

【0070】

さらに、冷却工程時に、バルブピン２６及びスプルーロックピン１３の先端を、空洞（キャビティ）内に突出するように構成したことにより、その占有領域の分だけ空洞（キャビティ）内の樹脂量を削減することができる。したがって、これにより、樹脂の冷却固化に要する時間を短縮しサイクルタイムの短縮化を実現できるので、コールドスラッグの発生を抑止することができると共に、生産性の向上に寄与することができる。

【0071】

これに加えて、さらに、スプルーロックピン１３の先端形状を工夫して、最先端面に平面を有し全体として略円錐凸形状に形成すると共に、その先端面のサイズを、Ｄ１＜Ｄ２かつＤ１＜Ｄ３（図６参照）としたことによって、空洞（キャビティ）内での溶融樹脂材の流路を確保することができる。したがって、これにより、成形品の品質に悪影響を及ぼすことなく効率的に生産を行うことができる。

【0072】

さらに、スプルーロックピン１３とバルブピン２６とをランナー部３３に配置したので、スプルーロックピン１３とバルブピン２６との各先端面が冷却工程時に当接することによって成形品に形成される不要な貫通孔３４を、樹脂成形品３２（図１参照）に影響されない部位とすることができる。これと同時に、スプルーロックピン１３とバルブピン２６とをランナー部３３に配置したことによって、空洞（キャビティ）内に充填された溶融樹脂材からの成形品への熱の影響を避けることができ、よって、放熱性を向上させることができる。

【0073】

なお、上述の一実施形態においては、押圧機構１８を介してエジェクトプレート１４を図１の矢印符号Ｘ方向に移動させるための駆動ユニットとして可動側油圧シリンダ１７を適用した例を示している。また、バルブピン２６を図１の矢印符号Ｘと平行な方向に移動させる駆動ユニットとして固定側油圧シリンダ２４を適用した例を示している。しかしながら、上記各駆動ユニットとしては、上述の例示（油圧シリンダ）に限られることはなく、他の構成ユニットを適用することも可能である。

【0074】

また、上述の一実施形態の射出成形機１においては、バルブピン２６とスプルーロックピン１３とを乖離させるための機構として、スプルーロックピン１３をエジェクトプレート１４に固定支持させ、このエジェクトプレート１４を押圧機構１８を介して可動側油圧シリンダ１７によって移動させる構成を示しているが、当該機構の構成は、上述の一実施形態に示す構成に限られるものではない。例えば、図８に示すような構成が考えられる。

【0075】

［変形例１］
図８は、本発明の一実施形態の変形例を示し、射出成形機の主要構成部を拡大して示す要部拡大断面図である。

【0076】

図８に示す変形例では、バルブピンとスプルーロックピンとを乖離させる機構についての異なる例を示している。この変形例の射出成形機１Ａの基本的な構成は、上述の一実施形態の射出成形機１と略同様である。したがって、上述の一実施形態で説明した同様の構成部分については同じ符号を付して、その説明は省略し、異なる部分のみについて以下に詳述する。

【0077】

図８に示すように、本変形例においては、スプルーロックピン１３を図８の矢印符号Ｘ方向に移動させるための駆動ユニットとして、上記一実施形態における可動側油圧シリンダ１７とは別に、スプルーロックピン駆動用油圧シリンダ４１を、各スプルーロックピン１３毎に備えて構成している点が異なるのみである。

【0078】

このスプルーロックピン駆動用油圧シリンダ４１は、制御装置（不図示）によって駆動制御され、所定のタイミングでスプルーロックピン１３を図８の矢印符号Ｘ方向に進退移動させる駆動ユニットである。その他の構成は、上述の一実施形態と同様である。

【0079】

このような上記変形例１の構成によっても、上述の一実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0080】

［変形例２］
また、上記一実施形態及び上記変形例１に示す構成とは別の構成として、可動部ユニット１０を固定部ユニット２０に対して不図示の駆動ユニットによって所定の方向に移動させる構成を用いるようにしてもよい。

【0081】

このような構成によっても、上述の一実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0082】

［変形例３］
さらに、上記一実施形態及び上記変形例１，２に示す構成とは異なる構成として、例えば、可塑化ユニット２７を固定側金型２１から分離し得るように構成してもよい。この場合においては、可塑化ユニット２７は所定の駆動ユニットによって駆動制御されるように構成する。

【0083】

このような構成によっても、上述の一実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0084】

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用を実施し得ることが可能であることは勿論である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせによって、種々の発明が抽出され得る。例えば、上記一実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題が解決でき、発明の効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。この発明は、添付のクレームによって限定される以外にはそれの特定の実施態様によって制約されない。

【符号の説明】

【0085】

１，１Ａ……射出成形機
１０……可動部ユニット
１１……可動側金型
１１ａ……貫通孔
１２……エジェクタピン
１３……スプルーロックピン
１４……エジェクトプレート
１５……ガイドピン
１６……可動側固定基台
１７……可動側油圧シリンダ
１８……押圧機構
１８ａ……支持軸
２０……固定部ユニット
２１……固定側金型
２１ａ……注入口
２１ｂ……貫通部
２２……固定側固定基台
２３……ホットランナーブロック
２３ａ……マニホールド
２３ｂ……ノズル
２３ｃ……射出口
２４……固定側油圧シリンダ
２５……加熱ヒーター
２６……バルブピン
２７……可塑化ユニット
２８……ホッパー
２９……モータ
３０……シリンダ
３１……溶融樹脂材
３２……樹脂成形品
３３……ランナー部
３４……貫通孔
４０……当接面
４１……スプルーロックピン駆動用油圧シリンダ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】