特開 2024-148265 射出成形装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024148265

(43)【公開日】2024-10-18

(54)【発明の名称】射出成形装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/28 20060101AFI20241010BHJP

   B29C 45/13 20060101ALI20241010BHJP

【ＦＩ】

B29C45/28

B29C45/13

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023061259

(22)【出願日】2023-04-05

(71)【出願人】

【識別番号】390023917

【氏名又は名称】八千代工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】清水 裕児

【テーマコード（参考）】

4F202

4F206

【Ｆターム（参考）】

4F202CA11

4F202CB01

4F202CK02

4F202CK06

4F202CK90

4F202CS10

4F206JA07

4F206JB21

4F206JL02

4F206JM04

4F206JN14

4F206JN15

4F206JQ81

(57)【要約】

【課題】量産効率の高い射出成形装置を提供する。
【解決手段】それぞれ異なる樹脂材を射出する複数の射出ノズルＰ１，Ｐ２と、各射出ノズルＰ１，Ｐ２にそれぞれ対応したスプルー２２，２３を複数有する板状のランナープレート３と、ランナープレート３に対して離接可能に配置され、ランナー成形面３２、キャビティ面３４及びゲート３６を有する板状のキャビティプレート４と、ラキャビティプレート４に対して離接可能に配置され、キャビティ面３４と対向配置されるコア５と、を有し、ランナープレート３は、各スプルー２２，２３に対応する貫通孔５１を備え当該貫通孔５１を移動させることでスプルー２２，２３を選択的に開閉する板状の切替プレート６を備えていることを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

樹脂成形品を成形する射出成形装置であって、
それぞれ異なる樹脂材を射出する複数の射出ノズルと、
各前記射出ノズルにそれぞれ対応したスプルーを複数有する板状のランナープレートと、
前記ランナープレートに対して離接可能に配置され、前記樹脂材を充填してランナーを形成するランナー成形面、樹脂成形製品を形成するキャビティ面及び前記ランナー成形面から前記キャビティ面へ向けて貫通し、各前記射出ノズルから射出される樹脂材の通り道を統合してなるゲートを有する板状のキャビティプレートと、
前記キャビティプレートに対して離接可能に配置され、前記キャビティ面と対向配置されるコアと、を有し、
前記ランナープレートは、各前記スプルーに対応する貫通孔を備え当該貫通孔を移動させることで前記スプルーを選択的に開閉する板状の切替プレートを備えていることを特徴とする射出成形装置。

【請求項2】

前記切替プレートは、回転移動又はスライド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】

前記ランナープレートと前記射出ノズルの間に固定取付プレートを有し、
前記固定取付プレートは、各射出ノズルが配置される複数のノズル配置部と、各前記ノズル配置部から各前記スプルーに連通する複数の連通孔と、を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の射出成形装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、射出成形装置に関する。

【背景技術】

【0002】

プラスチック等の樹脂を成形する技術として射出成形装置が知られている。特許文献１の射出成形装置は、１個の溶融樹脂射出用ノズルを有する射出バレル内を進退し、溶融樹脂を射出、計量するプランジャと、プランジャを進退させる駆動装置を備えている。また、特許文献１の射出成形装置は、射出バレルの周りに複数個設けられ、樹脂材料供給口にホッパを夫々備えた第１加熱バレルと、第１加熱バレル内に回転自在に夫々挿着されたスクリュとを備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平８－２８１７３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の射出成形装置において、例えば、樹脂成形品の色や材種を変える場合、当該装置の内部を大量の洗浄剤を用いてその都度洗浄しなければならない。そのため、当該洗浄作業が煩雑になり、量産効率の面で改善の余地があった。

【0005】

そこで、本発明は、量産効率の高い射出成形装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために本発明は、樹脂成形品を成形する射出成形装置であって、それぞれ異なる樹脂材を射出する複数の射出ノズルと、各前記射出ノズルにそれぞれ対応したスプルーを複数有する板状のランナープレートと、前記ランナープレートに対して離接可能に配置され、前記樹脂材を充填してランナーを形成するランナー成形面、樹脂成形製品を形成するキャビティ面及び前記ランナー成形面から前記キャビティ面へ向けて貫通し、各前記射出ノズルから射出される樹脂材の通り道を統合してなるゲートを有する板状のキャビティプレートと、前記キャビティプレートに対して離接可能に配置され、前記キャビティ面と対向配置されるコアと、を有し、前記ランナープレートは、各前記スプルーに対応する貫通孔を備え当該貫通孔を移動させることで前記スプルーを選択的に開閉する板状の切替プレートを備えていることを特徴とする。

【0007】

本発明によれば、ランナープレートとキャビティプレートとの間を離接させることで、冷却固化したランナーを容易に除去することができる。また、スプルー、ランナー成形面及びゲートが連通しているため、各部位に残存して冷却固化したライナーを容易に取り出しやすい。これにより、スプルー、ランナー成形面及びゲートの清掃を省略するか、清掃を簡易に行うことができる。また、切替プレートを備えているため、樹脂の色替え又は材種替えを容易に行うことができる。

【0008】

また、前記切替プレートは、回転移動又はスライド移動することが好ましい。
本発明によれば、切り替え作業を容易に行うことができる。

【0009】

また、前記ランナープレートと前記射出ノズルの間に固定取付プレートを有し、前記固定取付プレートは、各射出ノズルが配置される複数のノズル配置部と、各前記ノズル配置部から各前記スプルーに連通する複数の連通孔と、を有することが好ましい。

【0010】

本発明によれば、固定取付プレートにノズル配置部及び連通孔を備えているため、射出ノズルから射出される樹脂をスムーズに前記貫通孔に導くことができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、量産効率の高い射出成形装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係る射出成形装置の縦断面図（樹脂材充填前）である。

【図2】本発明の一実施形態に係る射出成形装置の縦断面図（樹脂材充填後）である。

【図3】本発明の一実施形態に係る射出成形装置の切替プレートの平面図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る射出成形装置の脱型後の断面図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る射出成形装置の縦断面図（色替え工程後）である。

【図6】本発明の一実施形態に係る射出成形装置の切替プレートの平面図（色替え工程後）である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態に係る射出成形装置の縦断面図（樹脂材充填前）である。この射出成形装置１は、溶融した樹脂材を成形して樹脂成形品１０１（図４参照）を製造する装置である。射出成形装置１は、図１で右側から順に、射出ノズルＰ１，Ｐ２と、固定取付プレート２と、ランナープレート３と、キャビティプレート４と、コア５とを備えている。なお、説明における上下、左右は図１の状態に従う。当該方向は、説明の便宜上用いるものであって、本発明の方向を限定するものではない。

【0014】

射出ノズルＰ１，Ｐ２は、色又は材種の異なる樹脂材が射出されるノズルである。本実施形態では、射出ノズルＰ１，Ｐ２に対して任意に樹脂材が射出するようになっている。

【0015】

固定取付プレート２は、射出ノズルＰ１，Ｐ２とランナープレート３との間に配設される板状の部材である。固定取付プレート２は、左右方向に連通する連通孔１１，１２と、ノズル配置部１４，１５とを備えている。連通孔１１は、射出ノズルＰ１の開口に連続する位置に設けられている。連通孔１２は、射出ノズルＰ２の開口に連続する位置に設けられている。ノズル配置部１４は、連通孔１１に連続し、射出ノズルＰ１の先端形状に合わせて凹んで形成されている。同様にノズル配置部１５は、連通孔１２に連続し、射出ノズルＰ２の先端形状に合わせて凹んで形成されている。ノズル配置部１４，１５には、射出ノズルＰ１，Ｐ２がそれぞれ当接して配置される。

【0016】

なお、固定取付プレート２に対して連通孔１１，１２は一体的に設けられていてもよいが、本実施形態のように別部材で形成してもよい。これにより、連通孔１１，１２を備えた当該部材を固定取付プレート２から取り外してメンテナンスなどを容易に行うことができる。また、連通孔１１，１２は、一定の大きさの孔でもよいが、本実施形態のように樹脂材の流通方向に向けて徐々に拡径するようにしてもよい。

【0017】

ランナープレート３は、固定取付プレート２とキャビティプレート４との間に配設された板状の部材である。ランナープレート３の右側の対向面２７は、固定取付プレート２の左側の対向面１８と接触している。ランナープレート３は、固定取付プレート２と面接触又は離間可能になっている。

【0018】

ランナープレート３は、凹部２１に配置された切替プレート６と、スプルー２２，２３とを備えている。凹部２１は、固定取付プレート２側に開放した円柱状の中空部を備えている。切替プレート６は、円板状を呈し、凹部２１に回転可能に配置されている。切替プレート６は、板厚方向に貫通する貫通孔５１が形成されている。貫通孔５１は、切替プレート６が回転した際に連通孔１１，１２にそれぞれ連通する位置に設けられている。貫通孔５１は、一定の大きさの孔でもよいが、本実施形態のように樹脂材の流通方向に向けて徐々に拡径するようにしてもよい。

【0019】

切替プレート６は、その中心に連結される回転軸７を介してアクチュエータ８に接続されている。アクチュエータ８は、制御部（図示省略）の制御信号に基づいて回転駆動可能に形成されている。

【0020】

スプルー２２は、連通孔１１に対応する位置において、切替プレート６に隣接して形成されている。スプルー２２は、連通孔１１側から対向面２８まで貫通している。図１の状態では、スプルー２２は貫通孔５１と連通している。

【0021】

スプルー２３は、連通孔１２に対応する位置において、切替プレート６に隣接して形成されている。スプルー２３は、連通孔１２側から対向面２８まで貫通している。図１の状態では、スプルー２３は切替プレート６に塞がれている。

【0022】

なお、ランナープレート３に対してスプルー２２，２３は一体的に設けられていてもよいが、本実施形態のように別部材で形成してもよい。これにより、スプルー２２，２３を備えた当該部材をランナープレート３から取り外してメンテナンスなどを容易に行うことができる。また、スプルー２２，２３は、一定の大きさの孔でもよいが、本実施形態のように樹脂材の流通方向に向けて徐々に拡径するようにしてもよい。

【0023】

キャビティプレート４は、ランナープレート３とコア５との間に配設された板状の部材である。キャビティプレート４の右側の対向面３１は、ランナープレート３の左側の対向面２８と接触している。キャビティプレート４は、ランナープレート３と面接触又は離間可能になっている。

【0024】

キャビティプレート４は、ランナー成形面３２と、キャビティ面３４と、ゲート３６と、を備えている。ランナー成形面３２は、後記するランナー１１１（図４参照）が成形される部位であって、ランナープレート３側に開放され凹状を呈する。キャビティ面３４は、後記する樹脂成形品１０１（図４参照）が成形される部位であって、コア５側に開放され凹状を呈する。

【0025】

ゲート３６は、ランナー成形面３２からキャビティ面３４に連通する孔である。ゲート３６は、樹脂材の流通方向に向けて徐々に縮径するように形成されている。ゲート３６は、射出ノズルＰ１（又は射出ノズルＰ２）から射出される樹脂材の通り道を統合する部位である。

【0026】

コア５は、キャビティプレート４の左側に配設された板状の部材である。コア５の右側の対向面４１は、キャビティプレート４の左側の対向面３５と接触している。コア５は、キャビティプレート４と面接触又は離間可能になっている。コア５のキャビティプレート４側の面には、コア成形面５５が形成されている。コア成形面５５は、キャビティ面３４に対応するように、キャビティ面３４側に突出して形成されている。キャビティ面３４とコア成形面５５とで樹脂成形品１０１が成形されるキャビティが形成されている。

【0027】

次に、射出成形装置１を用いた樹脂成形方法について説明する。ここでは、最初にＡ色の樹脂成形品１０１を形成した後、Ｂ色の樹脂成形品を形成する場合を例示する。本実施形態の樹脂成形方法では、型締め工程と、射出工程と、固化工程と、脱型工程と、取出工程と、型締め工程（色替え工程）と、射出工程と、固化工程と、脱型工程と、取出工程と、を行う。

【0028】

型締め工程では、図１に示すように、固定取付プレート２と、ランナープレート３と、キャビティプレート４と、コア５とを接触させ、型締めする。この時、貫通孔５１は、図１（図３も参照）に示すように、連通孔１１及びスプルー２２と連通するように位置させる。

【0029】

射出工程では、射出ノズルＰ１から溶融したＡ色の樹脂材Ｚ１を射出する。これにより、図２に示すように、射出成形装置１の各空間にＡ色の樹脂材Ｚ１が充填される。

【0030】

固化工程では、所定の期間冷却させ、樹脂材を固化させる。
脱型工程では、図４に示すように、ランナープレート３と、キャビティプレート４と、コア５とを離間させ脱型する。

【0031】

取出工程では、図４に示すように、樹脂成形品１０１及びランナー１１１を取り出す。樹脂成形品１０１からランナー１１１を除去することで、Ａ色の樹脂成形品１０１を得ることができる。ランナー１１１は、ランナー本体部１１２と、第１ランナー肢部１１３、第２ランナー肢部１１４及び第３ランナー肢部１１５を備えている。

【0032】

ランナー本体部１１２は、ランナー成形面３２と対向面２８とで成形された部位である。第１ランナー肢部１１３は、スプルー２２、貫通孔５１及び連通孔１１で成形された部位である。第２ランナー肢部１１４は、スプルー２３で成形された部位である。第３ランナー肢部１１５は、ゲート３６で成形された部位である。

【0033】

型締め工程（色替え工程）では、図５に示すように、再度固定取付プレート２と、ランナープレート３と、キャビティプレート４と、コア５とを接触させ、型締めする。この時、アクチュエータ８を駆動させて、貫通孔５１（図６も参照）を連通孔１２及びスプルー２３と連通するように位置させる。これにより、射出ノズルＰ１側の流路は、切替プレート６によって遮断される。

【0034】

射出工程では、射出ノズルＰ２から溶融したＢ色の樹脂材Ｚ２を射出する。これにより、図５に示すように、射出成形装置１の各空間に樹脂材Ｚ２が充填される。その後の固化工程、脱型工程及び取出工程は前記したものと同一であるため、説明を省略する。これにより、Ｂ色の樹脂成形品を得ることができる。

【0035】

以上説明した本実施形態に係る射出成形装置１（射出成形方法）によれば、樹脂成形品の色替えを行う場合に、量産効率を高めることができる。つまり、ランナープレート３とキャビティプレート４との間を離接させることで、冷却固化したランナー１１１を容易に除去することができる。また、スプルー２２，２３、ランナー成形面３２及びゲート３６が連通しているため、各部位に残存して冷却固化したランナー１１１を容易に取り出すことができる。これにより、スプルー２２，２３、ランナー成形面３２及びゲート３６の清掃を省略できるか、簡易に行うことができる。これにより、従来に比べて製造サイクルを短くすることができ、量産性を高めることができる。

【0036】

また、本実施形態によれば、切替プレート６を備えているため、射出ノズルＰ１，Ｐ２の切り替え作業（開閉作業）を容易に行うことができる。換言すると、ランナー１１１を取り出し、切替プレート６を切り替えるだけで、色替え作業に対応することができる。また、回転軸７及びアクチュエータ８を備えることで、切替プレート６の回転制御を容易に行うことができる。また、切替プレート６を回転させるだけでよいため、構造及び制御を簡素化できる。

【0037】

また、固定取付プレート２にノズル配置部１４，１５及び連通孔１１，１２をそれぞれ備えているため、射出ノズルＰ１，Ｐ２から射出される樹脂材をスムーズに貫通孔５１に導くことができる。また、固定取付プレート２は省略してもよいが、固定取付プレート２を設けることで、回転する切替プレート６と射出ノズルＰ１，Ｐ２との接触を避けることができ、射出ノズルＰ１，Ｐ２の摩耗、損傷を防ぐことができる。また、射出ノズルＰ１，Ｐ２の先端形状に沿って凹むノズル配置部１４，１５を備えているため、射出ノズルＰ１，Ｐ２を安定して保持することができる。

【0038】

以上本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨に反しない範囲で設計変更が可能である。例えば、切替プレート６は、本実施形態では回転させたが、直線的にスライドさせて貫通孔５１の位置を移動させてもよい。また、本実施形態では、射出ノズルを２つにしたが、３つ以上にしてもよい。これに伴って、連通孔及びスプルーの個数も適宜増加させればよい。

【0039】

また、固定取付プレート２は省略して、射出ノズルが直接貫通孔５１に臨むようにしてもよい。また、本実施形態では、固定取付プレート２、ランナープレート３、キャビティプレート４及びコア５の上下方向の高さが同一になっており全体的にコンパクトになっているが、異なっていてもよい。また、樹脂材は、本実施形態では色違いであることを例示したが、材種が異なるものであってもよい。

【符号の説明】

【0040】

１ 射出成形装置
２ 固定取付プレート
３ ランナープレート
４ キャビティプレート
５ コア
６ 切替プレート
１１，１２ 連通孔
２２，２３ スプルー
３２ ランナー成形面
３４ キャビティ面
３６ ゲート
５１ 貫通孔
１０１ 樹脂成形品
Ｐ１ 射出ノズル
Ｐ２ 射出ノズル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】