特開 2024-27010 脱気ブロック、射出ユニット及び射出成形機

(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】P2024027010

(43)【公開日】2024-02-29

(54)【発明の名称】脱気ブロック、射出ユニット及び射出成形機

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/17 20060101AFI20240221BHJP

【ＦＩ】

B29C45/17

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022129684

(22)【出願日】2022-08-16

(71)【出願人】

【識別番号】501398606

【氏名又は名称】ＦＣＬコンポーネント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100112357

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 繁樹

(72)【発明者】

【氏名】大口 健

【テーマコード（参考）】

4F206

【Ｆターム（参考）】

4F206AM36

4F206JA07

4F206JE12

4F206JF06

4F206JF12

4F206JL02

4F206JM01

4F206JQ03

(57)【要約】

【課題】銀条の発生を抑制できるとともに、メンテナンス性にも優れた脱気ブロック、射出ユニット及び射出成形機を提供する。
【解決手段】ホッパー１２とシリンダー１４との間に着脱可能に設けられる脱気ブロック２６は、ホッパー１２の出口ポート２２と、シリンダー１４の入口ポート２４とを連通する貫通孔２８と、貫通孔２８と脱気ブロック２６の外面とを流体的に連通する脱気孔３２と、貫通孔２８に挿通され、脱気ブロック２６のシリンダー側端部から突出する胴部４０を有するインナースリーブ３０と、を有する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ホッパーとシリンダーとの間に着脱可能に設けられる脱気ブロックであって、
前記ホッパーの出口ポートと、前記シリンダーの入口ポートとを連通する貫通孔と、
前記貫通孔と、前記脱気ブロックの外面とを流体的に連通する脱気孔と、
前記貫通孔に挿通され、前記脱気ブロックのシリンダー側端部から突出する胴部を有するインナースリーブと、
を有する脱気ブロック。

【請求項2】

前記胴部は、先細形状を有する、請求項１に記載の脱気ブロック。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の脱気ブロックと、前記ホッパーと、前記シリンダーとを有する射出ユニット。

【請求項4】

請求項３に記載の射出ユニットと、前記シリンダーから供給される樹脂材料を型締めするように構成された型締めユニットと、を有する射出成形機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、脱気ブロック、射出ユニット及び射出成形機に関する。

【背景技術】

【0002】

射出成形機は、キートップ等の種々の樹脂部品を製造するための装置であり、樹脂材料を投入するホッパー及び樹脂材料を加熱・溶融するシリンダー等を含む射出ユニットと、溶融した樹脂材料を金型に注入して成形する型締めユニットとを有する。

【0003】

射出成形機に関する問題として、成形品の表面に銀条と称される銀色の痕が生じることがある。銀条が発生する理由としては、樹脂材料の乾燥が不十分であることや、樹脂材料の熱分解等によって生じたガスが金型内に流入すること等が挙げられる。

【0004】

銀条の発生を抑制する技術として、スクリューが挿嵌されたシリンダーや、ホッパーとスクリューとの間にガス抜き孔を設けた構成が知られている。また樹脂材料を間欠的に供給することで形成されたガス抜き用の空間から、発生したガスを排出するようにした構成も知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】実用新案登録第３０１６７８１号公報

【特許文献2】実開平０１－１２５６０８号公報

【特許文献3】特開２０１１－０８８３３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ガスに起因する銀条の発生を抑制するためには、ホッパーからスクリュー迄の樹脂材料の滞留時間を減らすことと、発生したガスを外部に排出することが有効である。一方で、樹脂の種類を頻繁に変更する必要がある場合等に、ホッパーからスクリューまでの樹脂材料が通る経路を容易に清掃できる構造が望まれる。

【0007】

そこで本発明は、銀条の発生を抑制できるとともに、メンテナンス性にも優れた脱気ブロック、射出ユニット及び射出成形機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一態様は、ホッパーとシリンダーとの間に着脱可能に設けられる脱気ブロックであって、前記ホッパーの出口ポートと、前記シリンダーの入口ポートとを連通する貫通孔と、前記貫通孔と、前記脱気ブロックの外面とを流体的に連通する脱気孔と、前記貫通孔に挿通され、前記脱気ブロックのシリンダー側端部から突出する胴部を有するインナースリーブと、を有する、脱気ブロックである。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、脱気ブロック内にインナースリーブを配置した構成により、ホッパーからシリンダーまでの内部空間に滞留する樹脂材料の体積を減らして樹脂材料の滞留時間も減らすことができるので、ガスの発生量を低減できるとともに、発生したガスを外部に排出するための流路も確保できる。さらに、ホッパーとシリンダーとの間を着脱可能な構造としたことにより、清掃等のメンテナンスも容易になる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態に係る樹脂成形機の概略構成図である。

【図2】第１実施例に係るホッパー周りの構造を示す斜視図である。

【図3】図２の部分断面図である。

【図4】第１実施例に係るインナースリーブの部品図である。

【図5】第２実施例に係るホッパー周りの構造を示す断面図である。

【図6】第２実施例に係るインナースリーブの部品図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１は、実施形態に係る射出成形機１０の全体構成を示す概略図である。射出成形機１０は、例えばペレット状の樹脂材料（図示せず）を貯蔵するホッパー１２及びホッパー１２から供給される樹脂材料を加熱・溶融する可塑化シリンダー１４を含む射出ユニット１６と、射出ユニット１６から供給される溶融樹脂を金型に注入して成形するように構成された型締めユニット１８と、射出ユニット１６及び型締めユニット１８を制御する制御装置２０とを有する。型締めユニット１８及び制御装置２０については概ね従来のものと同様でよいので、詳細な説明は省略する。

【0012】

（第１実施例）
図２は、第１実施例に係る射出ユニット１６の要部の概略構成図であり、図３は、図２の部分断面図である。樹脂材料を排出可能なホッパー１２の出口ポート２２と、樹脂材料を受容可能なシリンダー１４の入口ポート２４との間に、着脱可能な脱気ブロック２６が配置される。脱気ブロック２６は、出口ポート２２と入口ポート２４とを連通する貫通孔２８を有し、貫通孔２８内には、貫通孔２８より断面積が小さいインナースリーブ３０が配置される。

【0013】

インナースリーブ３０は、ホッパー１２内の樹脂材料が、好ましくはその自重で、インナースリーブ３０を通ってシリンダー１４内に落下できるように構成される。また樹脂材料の滞留時間をできるだけ短くするために、インナースリーブ３０を図３に示すような直線状の管とし、入口ポート２４は出口ポート２２の鉛直方向の真下に配置されることが好ましい。

【0014】

脱気ブロック２６は、貫通孔２８と脱気ブロック２６の外面との間を流体的に連通する脱気孔３２を有する。脱気孔３２は、脱気管３４等を介して図示しないガス吸引装置に接続される。ガス吸引装置は、射出成形機１０の稼働中は連続運転することが好ましいが、適当なタイミングで間欠運転するようにしてもよい。このような構成により、シリンダー１４内で発生したガスは、入口ポート２４から、貫通孔２８の内面とインナースリーブ３０の外面との間の空間を通って、脱気孔３２から外部に排出される。よって、シリンダー１４から型締めユニット１８側に流入するガスは排除又は著しく低減される。

【0015】

図４は、インナースリーブ３０の一構成例を示す。インナースリーブ３０は、出口ポート２２又は後述するスライドレール３６に取り付け可能なフランジ部３８と、フランジ部３８に接続された円筒状の胴部４０とを有する。胴部４０は、入口ポート２４とスクリューが挿入される挿入穴４４とを連通する樹脂の流路４２内に少なくとも部分的に進入しており、換言すれば胴部４０の先端は、脱気ブロック２６の下端よりもシリンダー１４側に突出している。

【0016】

流路４２より小径の胴部４０が、脱気ブロック２６の下端から突出して流路４２内に少なくとも部分的に進入することにより、インナースリーブ３０がない場合と比較して、出口ポート２２から挿入穴４４（スクリューは図示せず）までの樹脂の滞留部分の体積を大きく低減でき、故に樹脂の滞留時間も低減される。これに伴い、樹脂の熱分解等に伴うガスの発生量も低減される。また、貫通孔２８とインナースリーブとの間に、発生したガスを吸引するためのガス流路も確保される。胴部４０の先端から挿入穴４４までの距離ｄ１は、目標とする樹脂の滞留時間等に基づいて適宜設定可能である。ｄ１の好適な範囲は例えば１５ｍｍ～２０ｍｍである。

【0017】

インナースリーブ３０を有する脱気ブロック２６を着脱可能に構成したので、ホッパー１２及びシリンダー１４の形状や大きさは変更せずに、樹脂流量等の種々の製造条件に対して、脱気ブロック２６及びインナースリーブ３０の変更だけで適切な樹脂の滞留時間が得られるようになる。また射出成形機１０で使用する樹脂材料の種類を頻繁に変更する際の樹脂の混在等を防ぐため、ホッパー１２からシリンダー１４までの流路を清掃する必要があるが、脱気ブロック２６を着脱式としたことで清掃も極めて容易となる。さらに、脱気ブロック２６の長さを変更することで、シリンダー１４に対するホッパー１２の高さを任意に変えることができるので、射出ユニットと他機器との干渉等の回避も容易に行うことができる。脱気ブロック２６及びインナースリーブ３０は例えば金属であるが、その材料に特段の制約はない。

【0018】

任意に、出口ポート２２と脱気ブロック２６との間に、ホッパー１２をスライド可能に支持するスライドレール３６を設けてもよい。スライドレール３６には、脱気ブロック２６の貫通孔２８に連通する穴以外に、少なくとも１つ（図示例では２つ）の穴３７が形成されている。例えばホッパー１２内の材料の種類を変更する場合、ホッパー１２をスライドレール３６に沿ってスライドさせて出口ポート２２を穴３７に連通させることにより、ホッパー１２内の材料を穴３７から排出させることができる等、効率的な作業が可能となる。

【0019】

（第２実施例）
図５は、第２実施例に係る射出ユニット１６の要部の部分断面図である。ここでは、第１実施例と異なる構成要素についてのみ説明し、第１実施例と同様でよい構成要素については同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。

【0020】

第１実施例におけるインナースリーブ３０は、断面形状が長手方向に沿って概ね一定の円筒形状であるが、第２実施例におけるインナースリーブ４６は、先細のテーパ形状を有する。

【0021】

図６に例示するように、インナースリーブ４６は、出口ポート２２又はスライドレール３６に取り付け可能なフランジ部４８と、フランジ部４８に接続された先細のテーパ形状の胴部５０とを有する。胴部５０は、入口ポート２４と挿入穴４４とを連通する流路４２内に少なくとも部分的に進入しており、換言すれば胴部５０の先端は、脱気ブロック２６の下端よりもシリンダー１４側に突出している。

【0022】

流路４２より小径の胴部５０が、脱気ブロック２６の下端から突出して流路４２内に少なくとも部分的に進入する。このため、インナースリーブ４６がない場合と比較して、出口ポート２２から挿入穴４４までの樹脂の滞留時間が低減され、故に樹脂の熱分解等に伴うガスの発生量も低減される。なお胴部５０の先端から挿入穴４４までの距離ｄ２は、第１実施例のｄ１と同様に、目標とする樹脂の滞留時間等に基づいて適宜設定可能である。ｄ２の好適な範囲は例えば１５ｍｍ～２０ｍｍである。

【0023】

第１実施例は、射出成形機１０によって製造される部品が比較的大型であり、よってホッパー１２からの樹脂材料の供給速度も比較的大きく、故にホッパー１２とシリンダー１４との間の樹脂の滞留部分の体積が大きくても滞留時間は然程大きくならない場合に適している。一方、第２実施例は、射出成形機によって製造される部品が比較的小型であり、樹脂の供給速度も比較的小さく、第１実施例よりもホッパー１２とシリンダー１４との間の樹脂の滞留部分の体積を小さくすべき場合に適している。第２実施例では、樹脂の供給速度が小さい場合でも、インナースリーブ４６を先細としたことで、ホッパー１２とシリンダー１４との間の樹脂の滞留体積を大きく低減できるので、樹脂材料の滞留時間を減らしてガスの発生量を抑制することができる。さらに、インナースリーブが先細形状であることにより、貫通孔２８が比較的小径であっても、流路４２の内面又は貫通孔２８の内面とインナースリーブ４６の外面との間に、発生したガスが通るのに十分な流路が確保される。なお図５には示していないが、脱気ブロック２６には、第１実施例と同様に脱気孔３２及び脱気管３４を設け、図示しないガス吸引装置で貫通孔２８内のガスを吸引して排出することができる。

【0024】

インナースリーブ４６の形状は、出口ポート２２や入口ポート２４の形状に合わせて適宜変更可能である。例えば、フランジ部４８に形成される開口部５２は、出口ポート２２の大きさ及び形状に概ね等しくすることが好ましく、図示例では楕円又は長円状である。また胴部５０の先端形状は、入口ポート２４の大きさ及び形状に概ね等しくすることが好ましく、図示例では楕円又は長円状の断面を有する。

【0025】

第１実施例及び第２実施例のように、脱気ブロックとインナースリーブとを組み合わせ、それらの形状や寸法を適切に決定することにより、比較的大型又は小型の部品の双方において、滞留時間の低減と十分なガス抜き流路の確保とが実現できる。

【符号の説明】

【0026】

１０ 射出成形機、１２ ホッパー、１４ シリンダー、１６ 射出ユニット、
１８ 型締めユニット、２０ 制御装置、２２ 出口ポート、 ２４ 入口ポート、
２６ 脱気ブロック、２８ 貫通孔、３０，４６ インナースリーブ、３２ 脱気孔、
３４ 脱気管、３６ スライドレール、３８，４８ フランジ部、４０，５０ 胴部、
５２ 開口部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】