JP2012224067A

JP2012224067A - 射出成形装置

Info

Publication number: JP2012224067A
Application number: JP2011096327A
Authority: JP
Inventors: Katsusuke Yokoyama; 勝助横山; Mitsuo Kaneko; 光雄金子
Original assignee: Fuji Seiko Co Ltd
Current assignee: Fuji Seiko Co Ltd
Priority date: 2011-04-22
Filing date: 2011-04-22
Publication date: 2012-11-15

Abstract

【課題】加熱手段の埋設又は加熱媒体を供給するための加熱媒体通路の形成と、冷却媒体を供給するための冷却媒体通路の形成とが、構造が簡単で安価にできる射出成形装置を提供すること。
【解決手段】上金型本体６の上面には断面が縦長のＵ字形状を呈し、成形部３０に沿って蛇行して折り返すように収納溝３４が形成される。この収納溝３４内にはこの収納溝３４に沿ってこの収納溝３４の半円形状の底面に当接するように、この収納溝３４の最深部に電熱ヒーター４２が圧入されて埋設された状態で、この収納溝３４を形成する内壁に固定される。更に、この電熱ヒーター４２を封止剤４３により水封止して、上金型基体５との間で形成されるこの収納溝３４内における上面が水平面とされた封止剤４３の上方の空間は冷却水が流れる冷却媒体通路４４となる。
【選択図】図４

Description

本発明は、上金型と下金型を閉じた状態でゲートを介してキャビティ内に溶融した合成樹脂を射出して成形する射出成形装置に関する。

この種の射出成形装置は、例えば特許文献１などに開示されているように、キャビティを構成する上金型と下金型の熱伝導を高速化させるように、それらの両金型の肉厚を可能な限り薄く形成して、それら金型の肉厚削減に伴う強度低下部分へ断熱補強材を設けて二重構造を形成し、それら両金型の肉薄構造部分の側壁に電熱ヒーターと冷却媒体通路とを交互に並設する技術が提案されている。

特開平８−１７４５５２号公報

しかしながら、加熱手段である電熱ヒーターの埋設のための溝と、これとは別に冷却媒体通路を形成するための溝を交互にわざわざ設けねばならず、構造が複雑で金型に溝を形成するための切削加工に要する時間及び手間が掛かって高価なものとなる。また、電熱ヒーターによる加熱及び冷却媒体通路に冷却水を供給させることによる冷却を更に高めようとすると、電熱ヒーターの埋設のため及び冷却媒体通路の形成のための溝の数を増やさねばならず、切削加工に要する時間及び手間が尚更掛かる。更には、加熱及び冷却を更に高めようとすると、電熱ヒーターの埋設のための溝と冷却媒体通路を形成するための溝との間隔を狭める必要があり、形成する溝の数に限りがあるから、その面でも問題がある。

そこで本発明は、上記の点に鑑み、加熱手段の埋設又は加熱媒体を供給するための加熱媒体通路の形成と、冷却媒体を供給するための冷却媒体通路の形成とが、構造が簡単で安価にできる射出成形装置を提供することを目的とする。

このため第１の発明は、上金型と下金型とを閉じた状態でゲートを介してキャビティ内に溶融した合成樹脂を射出して成形する射出成形装置において、少なくとも前記上金型又は前記下金型のいずれか一方を前記キャビティ表面を形成する金型本体と、前記キャビティ表面を形成しない金型基体とで形成し、前記金型本体の裏面側に前記キャビティに沿って溝を形成して、この溝内に加熱手段を埋設すると共にこの溝を冷却媒体が流れる冷却媒体通路としたことを特徴とする。

第２の発明は、上金型と下金型とを閉じた状態でゲートを介してキャビティ内に溶融した合成樹脂を射出して成形する射出成形装置において、少なくとも前記上金型又は前記下金型のいずれか一方を前記キャビティ表面を形成する金型本体と、前記キャビティ表面を形成しない金型基体とで形成し、前記金型本体の裏面側に前記キャビティに沿って溝を形成して、この溝内に加熱手段を封止剤により封止した状態で埋設すると共にこの溝を冷却媒体が流れる冷却媒体通路としたことを特徴とする。

第３の発明は、上金型と下金型とを閉じた状態でゲートを介してキャビティ内に溶融した合成樹脂を射出して成形する射出成形装置において、少なくとも前記上金型又は前記下金型のいずれか一方を前記キャビティ表面を形成する金型本体と、前記キャビティ表面を形成しない金型基体とで形成し、前記金型本体の裏面側に前記キャビティに沿って溝を形成して、この溝内に加熱手段を収納した保護パイプを埋設すると共にこの溝を冷却媒体が流れる冷却媒体通路としたことを特徴とする。

第４の発明は、上金型と下金型とを閉じた状態でゲートを介してキャビティ内に溶融した合成樹脂を射出して成形する射出成形装置において、少なくとも前記上金型又は前記下金型のいずれか一方を前記キャビティ表面を形成する金型本体と、前記キャビティ表面を形成しない金型基体とで形成し、前記金型本体の裏面側に前記キャビティに沿って溝を形成して、この溝内に加熱手段を収納した保護パイプを埋設すると共にこの保護パイプの前記溝の壁面に接していない前記溝の開口側の外周部の中央部を除いて固定剤により固定し、前記溝を冷却媒体が流れる冷却媒体通路としたことを特徴とする。

第５の発明は、上金型と下金型とを閉じた状態でゲートを介してキャビティ内に溶融した合成樹脂を射出して成形する射出成形装置において、少なくとも前記上金型又は前記下金型のいずれか一方を前記キャビティ表面を形成する金型本体と、前記キャビティ表面を形成しない金型基体とで形成し、前記金型本体の裏面側に前記キャビティに沿って溝を形成して、この溝内に加熱媒体が流れる加熱媒体通路と冷却媒体が流れる冷却媒体通路とを形成したことを特徴とする。

第６の発明は、上金型と下金型とを閉じた状態でゲートを介してキャビティ内に溶融した合成樹脂を射出して成形する射出成形装置において、少なくとも前記上金型又は前記下金型のいずれか一方を前記キャビティ表面を形成する金型本体と、前記キャビティ表面を形成しない金型基体とで形成し、前記金型本体の裏面側に前記キャビティに沿って溝を形成して、この溝内にその内部に加熱媒体が流れる中空パイプを埋設すると共にこの溝内の前記中空パイプを除いた部分を冷却媒体が流れる冷却媒体通路としたことを特徴とする。

本発明によれば、加熱手段の埋設又は加熱媒体を供給するための加熱媒体通路の形成と、冷却媒体を供給するための冷却媒体通路の形成とが、構造が簡単で安価にできる射出成形装置を提供することができる。また、埋設された加熱手段を冷却媒体封止しているので、確実に漏電を防止することができる。

第１の実施形態の射出成形装置の縦断正面図である。上金型の底面図である。溶融した合成樹脂の射出前の状態の図２のＡ−Ａ断面図である。溶融した合成樹脂の射出した状態の図２のＡ−Ａ断面図である。図３の部分拡大図である。図５の部分拡大図である。第２の実施形態を示す図である。第３の実施形態を示す図である。第４の実施形態を示す図である。第５の実施形態を示す図である。第６の実施形態を示す図である。射出成形装置の要部断面図である。

以下図１乃至図５に基づき、本発明の射出成形装置の第１の実施の形態について説明する。先ず、図１に基づいて、射出成形装置の全体構成について説明する。１は図示しない固定プラテンにボルトによって取り付けられた固定側組立体であり、この固定側組立体１は固定側第１ベースプレート２と、この固定側第１ベースプレート２にボルトによって固定された固定側第２ベースプレート３と、この固定側第２ベースプレート３にボルトによって固定された固定側第３ベースプレート４と、この固定側第３ベースプレート４の下面に開設された凹部内に配設されてこの固定側第３ベースプレート４にボルトにより固定される上金型基体５と、この上金型基体５底面に形成された凹部に嵌合してこの上金型基体５に固定されて上金型基体５とで上金型（固定金型）を構成する上金型本体６と、前記固定側第１ベースプレート２の前記固定プラテン寄りに設けられ固定側第１ベースプレート２を固定プラテンに対して位置決めするロケートリング７と、このロケートリング７に隣設して配設されたスプルーブッシュ８等とから成る。

そして、前記スプルーブッシュ８の中心には射出ノズルから射出される溶融した合成樹脂を通すための第１スプルー９が形成され、その下端部には第１ランナー１０が形成され、この第１ランナー１０の出口たる第２スプルー１１が形成され、更にこの第２スプルー１１の下端部には第２ランナー１２が形成され、この第２ランナー１２の出口たるゲート１３が形成される。

一方、２０は図示しない可動プラテンにボルトによって取り付けられた可動側組立体であり、この可動側組立体２０は可動側第１ベースプレート２１と、この可動側第１ベースプレート２１にボルトによって固定された可動側第２ベースプレート２２（エジェクタプレート）と、この可動側第２ベースプレート２２を囲むように前記可動側第１ベースプレート２１にボルトによって固定された可動側第３ベースプレート２３と、この可動側第３ベースプレート２３にボルトによって固定された可動側第４ベースプレート２４と、この可動側第４ベースプレート２４の上面に開設された凹部内に嵌合してこの可動側第４ベースプレート２４に固定される可動金型である下金型２６等から成る。

そして、前記可動側第３ベースプレート２３に立設されたガイド棒（図示せず）が、固定側第３ベースプレート４に設けられたガイド孔に挿入して、このガイド孔に前記ガイド棒が案内されて可動側組立体２０が上下可能となる。

そして、前記下金型２６上面と前記上金型本体６の下面に形成された凹部とでキャビティＳが形成され、このキャビティＳ内に前記ゲート１３を介して溶融した合成樹脂が射出され、成形品が作製される。１４はエジェクターピンで、型開き時に前記下金型２６と前記上金型本体６との間のキャビティＳ内で成形された成形品を前記下金型２６から離型するためのものである。

次に、上金型本体６の底面図である図２乃至図４に基づき、前記上金型本体６について詳述する。前記固定側第３ベースプレート４には各外側面に冷却媒体である、例えば冷却水の入り口１５と出口１６とが複数設けられており、またこの固定側第３ベースプレート４には前記入り口１５と出口１６とにそれぞれ連通する６つの入り口通路１７Ａ、出口通路１８Ａが形成され、また前記上金型基体５には前記入り口通路１７Ａ、出口通路１８Ａにそれぞれ連通する６つの入り口通路１７Ｂ、出口通路１８Ｂが形成される。

そして、上金型本体６の下面には前記キャビティＳを形成する凹んだ成形部３０が形成され、この上金型本体６の上面（裏面側）には前記上金型基体５の各入り口通路１７Ｂ、出口通路１８Ｂに各端部が連通する６条の収納溝３４が形成される。これらの収納溝３４は断面が縦長のＵ字形状を呈し、前記成形部３０に沿って（キャビティＳに沿って）蛇行して折り返すように形成された６条の溝である。

なお、前記上金型本体６の上面にはこの上金型本体６が薄いために、これを補強するために補強用リブ３６が突設されている。この補強用リブ３６は前後方向に延びたもの１本と、左右方向に延びた２本とが互いに交差するように延びたもの２本とで構成される。そして、上金型基体５の底面には前記上金型本体６を収納して嵌合される凹部４０が形成され、この凹部４０内に前記上金型本体６を収納する際に、上金型本体６の周縁部６Ａが上金型基体５の凹部４０を形成する開口縁部５Ａに当接すると共に、前記補強用リブ３６が前記上金型基体５底面に形成された嵌合溝４１に嵌合される。

そして、図２のＡ−Ａ断面図である図３及び図４、図３の部分拡大図である図５に示すように、前記収納溝３４内にはこの収納溝３４に沿ってこの収納溝３４の半円形状の底面に当接するように、この収納溝３４の最深部に加熱手段である電熱ヒーター４２が圧入されて埋設された状態で、この収納溝３４を形成する内壁に固定される。更に、この電熱ヒーター４２を封止剤４３により水封止（「冷却媒体封止」であり、以下同じ。）して、前記上金型基体５との間で形成されるこの収納溝３４内における上面が水平面とされた封止剤４３の上方の空間は、冷却媒体である、例えば冷却水が流れる冷却媒体通路４４となる。

なお、前記電熱ヒーター４２は前記収納溝３４の半円形状の底面の半径と断面の外径が略同径の円形状を呈しており、前述したように、前記収納溝３４の底面に当接するように前記電熱ヒーター４２が圧入されて埋設されることとなる。

前記封止剤４３は、超耐熱性及び熱伝導性が良好な材質であって、電熱ヒーター４２を水封止した状態で前記収納溝３４内に固定するために接着効果を有する。従って、前記冷却媒体通路４４に冷却水が流れても、漏電することが防止され、安全であって、長期間使用することができる。

以上の構成により、以下第１の実施形態の射出成形装置の動作について説明すると、初めに前記電熱ヒーター４２に通電して前記上金型本体６のキャビティ形成面側がキャビティＳ内に射出する合成樹脂の種類に応じた所定温度となるように昇温を開始させ、固定側組立体１と可動側組立体２０とを型閉めする。

このように、昇温を開始した後に型閉めする場合に限らず、昇温の開始と同時に型閉めしたり、型閉めしてから昇温を開始してもよく、以後特別に限定する説明がない場合には、「昇温を開始した後に型閉めする」と表現しても、そのように解釈すべきものである。

この場合、前記上金型本体６のキャビティ形成面側の温度が射出する合成樹脂の軟化点温度の周辺温度（軟化点温度を含むその前後の温度範囲内、以下同様である。）となるように加熱させる。そして、前記上金型本体６のキャビティ形成面側を加熱する前記電熱ヒーター４２によっても、前記封止剤４３は超耐熱性を有するので、水封止の効果を長期間持続することができる。

そして、前記上金型本体６のキャビティ形成面側が軟化点温度の前記周辺温度となると、前記電熱ヒーター４２への通電を停止する。そして、射出ノズルをスプルーブッシュ８に通して、溶融した合成樹脂Ｊを第１スプルー９、第１ランナー１０、第２スプルー１１、第２ランナー１２、ゲート１３を介して前記下金型２６と上金型本体６とで形成されるキャビティＳ内に射出する（図４参照）。

そして、この溶融した合成樹脂Ｊを射出した後、この合成樹脂Ｊの圧縮密度を高めるため、圧縮を開始すると共に射出圧力を維持して保圧する。そして、射出された合成樹脂Ｊの固化が始まる前の合成樹脂Ｊの流れが止まる直前（又は合成樹脂Ｊの流れが止まった直後）で、即ち射出圧力又は保持圧力がピークに達する直前で、図示しないゲートカット部材を上昇させ、キャビティＳ内の合成樹脂ＪとキャビティＳ外の合成樹脂とを分離する。

そして、前記分離がなされたら、前記上金型本体６と上金型基体５とで形成される前記冷却媒体通路４４内に前記固定側第３ベースプレート４の入り口１５、入り口通路１７Ａ及び前記上金型基体５の前記入り口通路１７Ａを介して冷却水の供給を開始する。従って、前記キャビティＳ内の合成樹脂Ｊを固化させる。そして、このキャビティＳ内の合成樹脂Ｊが固化して、成形品として両金型６、２６から取り出せる程度まで冷却を持続する。前記封止剤４３により前記電熱ヒーター４２は水封止されるので、漏電することが防止され、安全であって、長期間使用することができる。そして、キャビティＳより取り出すのに十分なほど合成樹脂Ｊが固化したら、前記冷却媒体通路４４内への冷却水の供給を停止する。

この冷却水が前記冷却媒体通路４４内を流れるときには、前記封止剤４３が熱伝導性が良好な材質であるから、前記冷却水の冷たい熱がこの封止剤４３を介して前記電熱ヒーター４２及び前記上金型本体６を迅速に冷却することができるから、成形サイクル時間を短縮することができる。そして、冷却水の供給を停止した後に、型開きして、エジェクターピンによる成形品を離型して、次の成形品の生産に備える。

次に、図７に基づいて、射出成形装置の第２の実施の形態、具体的にはキャビティＳ内の合成樹脂Ｊの加熱及び冷却についての第２の実施形態について説明する。以上説明した第１の実施形態と同一の番号・符号は同一の機能を有するものとして説明は省略し、特に異なる部分についてのみ説明する。前記上金型本体６の上面には前記上金型基体５の各入り口通路１７Ｂ、出口通路１８Ｂに各端部が連通する６条の収納溝３４Ａが形成される。これらの収納溝３４Ａは断面が縦長のＵ字形状を呈し、前記成形部３０に沿って蛇行して折り返すように形成された６条の溝である。

そして、前記収納溝３４Ａ内にはこの収納溝３４Ａに沿ってこの収納溝３４Ａの半円形状の底面に当接するように、この収納溝３４Ａの最深部に加熱手段である電熱ヒーター４２Ａを収納した断面外形が円である保護パイプ４５が圧入されて埋設された状態で、この収納溝３４Ａを形成する内壁に固定される。また、前記保護パイプ４５を接着剤により前記収納溝３４Ａ内に固定してもよい。

なお、内部に前記電熱ヒーター４２Ａが埋設された前記保護パイプ４５は前記収納溝３４Ａの半円形状の底面の半径と断面の外径が略同径の円形状を呈しており、前述したように、前記収納溝３４Ａの底面に当接するように前記保護パイプ４５が圧入されて埋設されることとなる。

前記保護パイプ４５は腐食しない又は腐食しにくい耐腐食性に優れる材質で構成されるため、漏電することが防止され、安全であって、長期間使用することができる。また、前記保護パイプ４５は超耐熱性及び熱伝導性が良好な材質である。

従って、前記上金型基体５との間で形成されるこの収納溝３４Ａ内におけるこの保護パイプ４５の上方の空間は、冷却媒体である、例えば冷却水が流れる冷却媒体通路である冷却媒体通路４４Ａとなる。

なお、この第２の実施形態の射出成形動作については、前述した第１の実施形態と同様であり、簡単に説明する。初めに、前記電熱ヒーター４２Ａに通電して前記上金型本体６のキャビティ形成面側を、前述したように、昇温を開始させ、型閉めする。

この場合、前記上金型本体６のキャビティ形成面側の温度が射出する合成樹脂の軟化点温度の前記周辺温度となるように加熱させる。そして、前記保護パイプ４５は超耐熱性を有するので、前記上金型本体６のキャビティ形成面側を加熱する前記電熱ヒーター４２Ａを長期間保護することができる。

そして、前記上金型本体６のキャビティ形成面側が軟化点温度の前記周辺温度となると、前記電熱ヒーター４２Ａへの通電を停止する。そして、溶融した合成樹脂Ｊを前記ゲート１３を介して前記下金型２６と上金型本体６とで形成されるキャビティＳ内に射出する。

そして、この溶融した合成樹脂Ｊを射出した後、この合成樹脂Ｊの圧縮密度を高めるため、圧縮を開始すると共に射出圧力を維持して保圧する。そして、射出された合成樹脂Ｊの固化が始まる前の合成樹脂Ｊの流れが止まる直前（又は合成樹脂Ｊの流れが止まった直後）で、即ち射出圧力又は保持圧力がピークに達する直前で、前記ゲートカット部材を上昇させ、キャビティＳ内の合成樹脂ＪとキャビティＳ外の合成樹脂とを分離する。

そして、前記分離がなされたら、前記上金型本体６と上金型基体５とで形成される前記冷却媒体通路４４Ａ内に冷却水の供給を開始させ、前記キャビティＳ内の合成樹脂Ｊを固化させる。そして、この合成樹脂Ｊが固化して、成形品として両金型６、２６から取り出せる程度まで冷却を持続する。この場合、前記保護パイプ４５は耐腐食性に優れる材質で構成されるため、漏電することが防止され、安全であって、長期間使用することができる。そして、キャビティＳより取り出すのに十分なほど合成樹脂Ｊが固化したら、前記冷却媒体通路４４Ａ内への冷却水の供給を停止する。

この冷却水が前記冷却媒体通路４４Ａ内を流れるときには、前記保護パイプ４５が熱伝導性が良好な材質であるから、前記冷却水の冷たい熱がこの保護パイプ４５を介して前記電熱ヒーター４２Ａ及び前記上金型本体６を迅速に冷却することができるから、成形サイクル時間を短縮することができる。そして、冷却水の供給を停止した後に、型開きして、エジェクターピンによる成形品を離型して、次の成形品の生産に備える。

次に、図８に基づいて、射出成形装置の第３の実施の形態について説明する。以上説明した第２の実施形態と同一の番号・符号は同一の機能を有するものとして説明は省略し、特に異なる部分についてのみ説明する。第２の実施形態で説明したように、前記収納溝３４Ａ内にはこの収納溝３４Ａに沿ってこの収納溝３４Ａの半円形状の底面に当接するように、電熱ヒーター４２Ａの外周囲を覆った状態の保護パイプ４５が圧入されて埋設された状態で、この収納溝３４Ａを形成する内壁に固定される。また、前記保護パイプ４５を接着剤により前記収納溝３４Ａ内に固定してもよい。

そして、前記保護パイプ４５の前記収納溝３４Ａの壁面に接していない前記収納溝３４Ａの開口側の上半分の外周部の中央部を除いた状態で、言い換えれば前記中央部を冷却媒体通路４４Ｂに臨ませた状態で、前記収納溝３４Ａ内に埋設された前記保護パイプ４５を固定剤４６で前記収納溝３４Ａを形成する壁面に固定する。即ち、前記保護パイプ４５の上半分の外周部における中央部以外の部分と前記収納溝３４Ａとの空間ＳＳ内に前記固定剤４６を装填して、前記保護パイプ４５を前記収納溝３４Ａを形成する壁面に固定する。前記固定剤４６は超耐熱性を有し、前記上金型本体６のキャビティ形成面側を加熱する前記電熱ヒーター４２Ａを長期間保護することができる。

前記固定剤４６を装填する理由は、以下の通りである。先ず、前記固定剤４６を装填しないと、前記冷却媒体通路４４Ｂ内に冷却水を流した際に、前記空間ＳＳに冷却水が常時滞留して流れにくいので、冷却水の供給を停止して冷却媒体通路４４Ｂ内の冷却水を射出成形装置外に排出しても、前記空間ＳＳには冷却水が残ることとなる。このため、次の射出成形の際に、前記電熱ヒーター４２Ａに通電した際に、前述の残された前記空間ＳＳに冷却水は蒸気となって、膨張するので内圧が高まるので、前記上金型基体５と下金型６との密閉度を高める構造にする必要があり、構造が複雑なものとなるという問題がある。そこで、前記保護パイプ４５の上半分の外周部における中央部以外の部分と前記収納溝３４Ａとの空間ＳＳ内に前記固定剤４６を装填するものである。

従って、前記上金型基体５との間で形成されるこの収納溝３４Ａ内におけるこの保護パイプ４５の上半分の外周部における中央部及び前記固定剤４６の上方の空間は、冷却媒体である、例えば冷却水が流れる冷却媒体通路４４Ｂとなる。

なお、前記固定剤４６で覆うことなく、前記保護パイプ４５の上半分の外周部の前記中央部を前記冷却媒体通路４４Ｂに臨ませたのは、この冷却媒体通路４４Ｂ内に冷却水を供給した際に、前記冷却水の冷たい熱が熱伝導性が良好な材質で作製された前記保護パイプ４５の前記中央部を介して前記電熱ヒーター４２Ａ及び前記上金型本体６を迅速に冷却することができ、成形サイクル時間を短縮することができるからである。

なお、この第３の実施形態の射出成形動作については、前述した第１及び第２の実施形態と同様であり、簡単に説明する。初めに、前記電熱ヒーター４２Ａに通電して前記上金型本体６のキャビティ形成面側を、前述したように、昇温を開始させ、型閉めする。

そして、前記分離がなされたら、前記上金型本体６と上金型基体５とで形成される前記冷却媒体通路４４Ｂ内に冷却水の供給を開始させ、前記キャビティＳ内の合成樹脂Ｊを固化させる。そして、この合成樹脂Ｊが固化して、成形品として両金型６、２６から取り出せる程度まで冷却を持続する。この場合、前記保護パイプ４５は耐腐食性に優れる材質で構成されるため、漏電することが防止され、安全であって、長期間使用することができる。そして、キャビティＳより取り出すのに十分なほど合成樹脂Ｊが固化したら、前記冷却媒体通路４４Ａ内への冷却水の供給を停止する。

この冷却水が前記冷却媒体通路４４Ｂ内を流れるときには、前記保護パイプ４５が熱伝導性が良好な材質であるから、前記冷却水の冷たい熱がこの前記保護パイプ４５の上半分の外周部の前記中央部を介して前記電熱ヒーター４２Ａ及び前記上金型本体６を迅速に冷却することができるから、成形サイクル時間を短縮することができる。そして、冷却水の供給を停止した後に、型開きして、エジェクターピンによる成形品を離型して、次の成形品の生産に備える。

なお、前記保護パイプ４５の上半分の外周部における中央部以外の部分と前記収納溝３４Ａとの空間ＳＳ内に前記固定剤４６を装填したから、この空間ＳＳ内に冷却水が残ることがなくなるので、冷却水が残ることによる前述したような問題が解消され、前記上金型基体５と下金型６との密閉度を高める構造にする必要がなくなる。

次に、図９に基づいて、射出成形装置の第４の実施の形態について説明する。以上説明した第１の実施形態と同一の番号・符号は同一の機能を有するものとして説明は省略し、特に異なる部分についてのみ説明する。第１の実施形態で説明したように、前記収納溝３４内にはこの収納溝３４に沿ってこの収納溝３４の半円形状の底面に当接するように電熱ヒーター４２が圧入されて埋設された状態で、この収納溝３４を形成する内壁に固定される。更に、この電熱ヒーター４２をセラミック系の第１の封止剤４３Ａ及びエポキシ系の第２の封止剤４３Ｂにより水封止して、前記上金型基体５との間で形成されるこの収納溝３４内における前記封止剤４３Ｂの上方の空間は、例えば冷却水が流れる冷却媒体通路４４Ｃとなる。前記第１の封止剤４３Ａ及び第２の封止剤４３Ｂは、超耐熱性及び熱伝導性が良好な材質で作製される。

以上の構成により、以下第４の実施形態の射出成形装置の動作について説明すると、初めに前記電熱ヒーター４２に通電して前記上金型本体６のキャビティ形成面側がキャビティＳ内に射出する合成樹脂の種類に応じた所定温度となるように昇温を開始させ、型閉めする。

この場合、前記上金型本体６のキャビティ形成面側の温度が射出する合成樹脂の軟化点温度の前記周辺温度となるように加熱させる。そして、前記上金型本体６のキャビティ形成面側を加熱する前記電熱ヒーター４２によっても、前記第１の封止剤４３Ａ及び第２の封止剤４３Ｂは超耐熱性を有するので、水封止の効果を長期間持続することができる。

そして、前記上金型本体６のキャビティ形成面側が軟化点温度の前記周辺温度となると、前記電熱ヒーター４２への通電を停止する。そして、溶融した合成樹脂ＪをキャビティＳ内に射出する。そして、この溶融した合成樹脂Ｊを射出した後、この合成樹脂Ｊの圧縮密度を高めるため、圧縮を開始すると共に射出圧力を維持して保圧する。そして、射出された合成樹脂Ｊの固化が始まる前の合成樹脂Ｊの流れが止まる直前（又は合成樹脂Ｊの流れが止まった直後）で、即ち射出圧力又は保持圧力がピークに達する直前で、前記ゲートカット部材を上昇させ、キャビティＳ内の合成樹脂ＪとキャビティＳ外の合成樹脂とを分離する。

そして、前記分離がなされたら、前記上金型本体６と上金型基体５とで形成される前記冷却媒体通路４４Ｃ内に冷却水の供給を開始して、前記キャビティＳ内の合成樹脂Ｊを固化させる。そして、このキャビティＳ内の合成樹脂Ｊが固化して、成形品として両金型６、２６から取り出せる程度まで冷却を持続する。前記第１の封止剤４３Ａ及び第２の封止剤４３Ｂにより前記電熱ヒーター４２は水封止されるので、漏電することが防止され、安全であって、長期間使用することができる。そして、キャビティＳより取り出すのに十分なほど合成樹脂Ｊが固化したら、前記冷却媒体通路４４Ｃ内への冷却水の供給を停止する。

この冷却水が前記冷却媒体通路４４Ｃ内を流れるときには、前記第１の封止剤４３Ａ及び第２の封止剤４３Ｂが熱伝導性が良好な材質であるから、前記冷却水の冷たい熱がこの前記第１の封止剤４３Ａ及び第２の封止剤４３Ｂを介して前記電熱ヒーター４２及び前記上金型本体６を迅速に冷却することができるから、成形サイクル時間を短縮することができる。そして、冷却水の供給を停止した後に、型開きして、エジェクターピンによる成形品を離型して、次の成形品の生産に備える。

次に、図１０に基づいて、射出成形装置の第５の実施の形態について説明する。以上説明した第１の実施形態と同一の番号・符号は同一の機能を有するものとして説明は省略し、特に異なる部分についてのみ説明する。前記上金型本体６の上面には断面が縦長の概ねＵ字形状を呈し、成形部３０に沿って蛇行して折り返すように通路形成溝３４Ｙが形成される。

そして、この通路形成溝３４Ｙは前記キャビティＳに近い幅狭な加熱媒体通路３５を形成する加熱媒体通路形成溝３４Ｙ１と、前記キャビティＳに遠い幅広な冷却媒体通路４４Ｃを形成する冷却媒体通路形成溝３４Ｙ２とから構成される。この加熱媒体通路形成溝３４Ｙ１と冷却媒体通路形成溝３４Ｙ２との間には段差部３７が形成されることとなり、この段差部３７上に仕切り部材３８が載置した状態で通路形成溝３４Ｙの内壁に固定されて、前記加熱媒体通路３５と前記冷却媒体通路４４Ｃとがそこに流れる加熱媒体と冷却媒体とが行き来できないように遮断される。

この加熱媒体は、例えば加熱された油、蒸気、気体などがあり、冷却媒体は、例えば水、油などがあり、適宜選択して使用することができる。

以上の構成により、以下第５の実施形態の射出成形装置の動作について説明すると、初めに前記加熱媒体通路３５内に加熱媒体を供給して前記上金型本体６のキャビティ形成面側がキャビティＳ内に射出する合成樹脂の種類に応じた所定温度となるように昇温を開始させ、型閉めする。この場合、前記上金型本体６のキャビティ形成面側の温度が射出する合成樹脂の軟化点温度の前記周辺温度となるように加熱させる。

そして、前記上金型本体６のキャビティ形成面側が軟化点温度の前記周辺温度となると、前記加熱媒体通路３５内への前記加熱媒体の供給を停止する。そして、溶融した合成樹脂ＪをキャビティＳ内に射出する。そして、この溶融した合成樹脂Ｊを射出した後、この合成樹脂Ｊの圧縮密度を高めるため、圧縮を開始すると共に射出圧力を維持して保圧する。そして、射出された合成樹脂Ｊの固化が始まる前の合成樹脂Ｊの流れが止まる直前（又は合成樹脂Ｊの流れが止まった直後）で、即ち射出圧力又は保持圧力がピークに達する直前で、前記ゲートカット部材を上昇させ、キャビティＳ内の合成樹脂ＪとキャビティＳ外の合成樹脂とを分離する。

そして、前記分離がなされたら、前記冷却媒体通路４４Ｃ内に前記冷却水の供給を開始して、前記キャビティＳ内の合成樹脂Ｊを固化させる。そして、このキャビティＳ内の合成樹脂Ｊが固化して、成形品として両金型６、２６から取り出せる程度まで冷却を持続する。そして、キャビティＳより取り出すのに十分なほど合成樹脂Ｊが固化したら、前記冷却媒体通路４４Ｃ内への冷却水の供給を停止した後に、型開きして、エジェクターピンによる成形品を離型して、次の成形品の生産に備える。

次に、図１１に基づいて、射出成形装置の第６の実施の形態について説明する。以上説明した第１の実施形態と同一の番号・符号は同一の機能を有するものとして説明は省略し、特に異なる部分についてのみ説明する。前記上金型本体６の上面には断面が縦長の概ねＵ字形状を呈し、成形部３０に沿って蛇行して折り返すように通路形成溝３４Ｚが形成される。

そして、この通路形成溝３４Ｚ内にはこの通路形成溝３４Ｚに沿ってこの通路形成溝３４Ｚの半円形状の底面に当接するように、この通路形成溝３４Ｚの最深部に、例えば中空円筒状の加熱媒体通路３５Ａを形成するパイプ３９が圧入されて埋設された状態で、この通路形成溝３４Ｚを形成する内壁に固定される。また、前記パイプ３９を接着剤により前記通路形成溝３４Ｚ内に固定してもよい。

従って、前記通路形成溝３４Ｚ内において、前記キャビティＳに近い部位には前記パイプ３９により加熱媒体通路３５Ａが形成され、このパイプ３９の上方の前記キャビティＳに遠い部位には冷却媒体通路４４Ｄが形成されることとなり、前記パイプ３９の外面が前記加熱媒体通路３５Ａと前記冷却媒体通路４４Ｄとがそこに流れる前記加熱媒体と前記冷却媒体とが行き来できないように遮断される。

以上の構成により、以下第６の実施形態の射出成形装置の動作について説明すると、初めに前記パイプ３９により形成された前記加熱媒体通路３５Ａ内に前記加熱媒体を供給して前記上金型本体６のキャビティ形成面側がキャビティＳ内に射出する合成樹脂の種類に応じた所定温度となるように昇温を開始させ、型閉めする。この場合、前記上金型本体６のキャビティ形成面側の温度が射出する合成樹脂の軟化点温度の前記周辺温度となるように加熱させる。

そして、前記上金型本体６のキャビティ形成面側が軟化点温度の前記周辺温度となると、前記加熱媒体通路３５Ａ内への前記加熱媒体の供給を停止する。そして、溶融した合成樹脂ＪをキャビティＳ内に射出する。そして、この溶融した合成樹脂Ｊを射出した後、この合成樹脂Ｊの圧縮密度を高めるため、圧縮を開始すると共に射出圧力を維持して保圧する。そして、射出された合成樹脂Ｊの固化が始まる前の合成樹脂Ｊの流れが止まる直前（又は合成樹脂Ｊの流れが止まった直後）で、即ち射出圧力又は保持圧力がピークに達する直前で、前記ゲートカット部材を上昇させ、キャビティＳ内の合成樹脂ＪとキャビティＳ外の合成樹脂とを分離する。

そして、前記分離がなされたら、前記冷却媒体通路４４Ｄ内に前記冷却水の供給を開始して、前記キャビティＳ内の合成樹脂Ｊを固化させる。そして、このキャビティＳ内の合成樹脂Ｊが固化して、成形品として両金型６、２６から取り出せる程度まで冷却を持続する。そして、キャビティＳより取り出すのに十分なほど合成樹脂Ｊが固化したら、前記冷却媒体通路４４Ｃ内への冷却水の供給を停止した後に、型開きして、エジェクターピンによる成形品を離型して、次の成形品の生産に備える。

なお、図１２に示すように、第１の実施形態を示す図６において、前記上金型基体５及び前記上金型本体６に施した構造を、後述する下金型基体２７及び下金型本体２６Ｘに施してもよい。即ち、可動側第４ベースプレート２４の上面に開設した凹部内に下金型基体２７を配設して、この可動側第４ベースプレート２４にこの下金型基体２７をボルトにより固定し、この下金型基体２７上面に形成された凹部に下金型本体２６Ｘを嵌合して下金型基体２７に下金型本体２６Ｘを固定する。この下金型基体２７と下金型本体２６Ｘとで、下金型を構成する。

そして、前記下金型２６Ｘ本体にも、第１の実施形態で説明した上金型本体６と同様な構造を施す。即ち、成形部３０Ｘに沿ってその下面に断面が縦長のＵ字形状を呈する収納溝３４Ｘを形成し、前記下金型本体２６Ｘの下面にはこの下金型本体２６Ｘが薄いために、これを補強するために前記下金型基体２７上面に形成された嵌合溝４１Ｘ内に嵌合する複数条の補強用リブ３６Ｘを突設する。

そして、前記収納溝３４Ｘ内にはこの収納溝３４Ｘに沿ってこの収納溝３４Ｘの半円形状の上面に当接するように加熱手段である電熱ヒーター４２Ｘが圧入されて埋設された状態で、この収納溝３４Ｘを形成する内壁に固定される。更に、この電熱ヒーター４２Ｘを封止剤４３Ｘにより水封止して、前記下金型基体２７との間で形成されるこの収納溝３４Ｘ内におけるこの封止剤４３Ｘの下方の空間は、例えば冷却水が流れる冷却媒体通路４４Ｘとなる。

なお、前記電熱ヒーター４２Ｘは前記収納溝３４Ｘの半円形状の底面の半径と断面の外径が略同径の円形状を呈しており、前述したように、前記収納溝３４Ｘの上面に当接するように前記電熱ヒーター４２Ｘが圧入されて埋設されることとなる。

前記封止剤４３Ｘは、超耐熱性及び熱伝導性が良好な材質であって、電熱ヒーター４２Ｘを水封止した状態で前記収納溝３４Ｘ内に固定するために接着効果を有する。従って、前記冷却媒体通路４４Ｘに冷却水が流れても、漏電することが防止され、安全であって、長期間使用することができる。

この図１２に示す構造にあっても、前記電熱ヒーター４２Ｘに通電又は通電を停止するタイミング、また冷却媒体通路４４Ｘ内に冷却水を供給するタイミングは、前記電熱ヒーター４２に通電又は通電を停止するタイミング、また冷却媒体通路４４内に冷却水を供給するタイミングと同様であり、第１の実施形態での射出成形動作と同様であるため、説明は省略する。

なお、第２の実施形態を示す図７、第３の実施形態を示す図８、第４の実施形態を示す図９において、第５の実施形態を示す図１０、第６の実施形態を示す図１１において、前記上金型基体５や前記上金型本体６に施した構造を、前記下金型基体２７や下金型本体２６Ｘに施してもよい。

即ち、第１乃至第６の実施形態で前記上金型基体５及び前記上金型本体６に施した構造を、前記下金型基体２７及び前記下金型本体２６Ｘにのみ施してもよく、少なくとも、前記上金型基体５と前記上金型本体６、又は前記下金型基体２７と前記下金型本体２６Ｘのいずれか一方に施すものとする。

なお、以上の実施形態において、使用した電熱ヒーター４２、４２Ａ、４２Ｘに代えて、他の加熱手段を使用してもよい。

従来、電熱ヒーターの埋設のための溝と、これとは別に冷却媒体通路を形成するための溝をわざわざ設けねばならず、構造が複雑で金型に溝を形成するための切削加工に要する時間及び手間が掛かって高価なものとなり、また電熱ヒーターによる加熱及び冷却媒体通路に冷却水を供給させることによる冷却を更に高めようとすると、電熱ヒーターの埋設のため及び冷却媒体通路の形成のための溝の数を増やさねばならず、切削加工に要する時間及び手間が尚更掛かり、更に加熱及び冷却を高めようとすると、電熱ヒーターの埋設のための溝と冷却媒体通路を形成するための溝との間隔を狭める必要があり、形成する溝の数に限りがあるから、その面でも問題があった。しかし、以上の実施形態によれば、構造が簡単で安価に、電熱ヒーターの埋設及び冷却媒体通路を形成することができる射出成形装置を提供することができる。また、埋設された電熱ヒーターを水封止しているので、漏電を防止することができる。

以上のように、本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。

５上金型基体
６上金型本体
２６下金型
２６Ｘ下金型本体
２７下金型基体
３４、３４Ａ、３４Ｘ収納溝
３４Ｙ、３４Ｚ通路形成溝
３５、３５Ａ加熱媒体通路
３８仕切り部材
３９パイプ
４２、４２Ａ、４２Ｘ電熱ヒーター
４３、４３Ａ、４３Ｂ封止剤
４４、４４Ａ、４４Ｂ冷却媒体通路
４４Ｃ、４４Ｄ冷却媒体通路
４５保護パイプ
４６固定剤
Ｓキャビティ

Claims

上金型と下金型とを閉じた状態でゲートを介してキャビティ内に溶融した合成樹脂を射出して成形する射出成形装置において、少なくとも前記上金型又は前記下金型のいずれか一方を前記キャビティ表面を形成する金型本体と、前記キャビティ表面を形成しない金型基体とで形成し、前記金型本体の裏面側に前記キャビティに沿って溝を形成して、この溝内に加熱手段を埋設すると共にこの溝を冷却媒体が流れる冷却媒体通路としたことを特徴とする射出成形装置。
上金型と下金型とを閉じた状態でゲートを介してキャビティ内に溶融した合成樹脂を射出して成形する射出成形装置において、少なくとも前記上金型又は前記下金型のいずれか一方を前記キャビティ表面を形成する金型本体と、前記キャビティ表面を形成しない金型基体とで形成し、前記金型本体の裏面側に前記キャビティに沿って溝を形成して、この溝内に加熱手段を封止剤により封止した状態で埋設すると共にこの溝を冷却媒体が流れる冷却媒体通路としたことを特徴とする射出成形装置。
上金型と下金型とを閉じた状態でゲートを介してキャビティ内に溶融した合成樹脂を射出して成形する射出成形装置において、少なくとも前記上金型又は前記下金型のいずれか一方を前記キャビティ表面を形成する金型本体と、前記キャビティ表面を形成しない金型基体とで形成し、前記金型本体の裏面側に前記キャビティに沿って溝を形成して、この溝内に加熱手段を収納した保護パイプを埋設すると共にこの溝を冷却媒体が流れる冷却媒体通路としたことを特徴とする射出成形装置。
上金型と下金型とを閉じた状態でゲートを介してキャビティ内に溶融した合成樹脂を射出して成形する射出成形装置において、少なくとも前記上金型又は前記下金型のいずれか一方を前記キャビティ表面を形成する金型本体と、前記キャビティ表面を形成しない金型基体とで形成し、前記金型本体の裏面側に前記キャビティに沿って溝を形成して、この溝内に加熱手段を収納した保護パイプを埋設すると共にこの保護パイプの前記溝の壁面に接していない前記溝の開口側の外周部の中央部を除いて固定剤により固定し、前記溝を冷却媒体が流れる冷却媒体通路としたことを特徴とする射出成形装置。
上金型と下金型とを閉じた状態でゲートを介してキャビティ内に溶融した合成樹脂を射出して成形する射出成形装置において、少なくとも前記上金型又は前記下金型のいずれか一方を前記キャビティ表面を形成する金型本体と、前記キャビティ表面を形成しない金型基体とで形成し、前記金型本体の裏面側に前記キャビティに沿って溝を形成して、この溝内に加熱媒体が流れる加熱媒体通路と冷却媒体が流れる冷却媒体通路とを形成したことを特徴とする射出成形装置。
上金型と下金型とを閉じた状態でゲートを介してキャビティ内に溶融した合成樹脂を射出して成形する射出成形装置において、少なくとも前記上金型又は前記下金型のいずれか一方を前記キャビティ表面を形成する金型本体と、前記キャビティ表面を形成しない金型基体とで形成し、前記金型本体の裏面側に前記キャビティに沿って溝を形成して、この溝内にその内部に加熱媒体が流れる中空パイプを埋設すると共にこの溝内の前記中空パイプを除いた部分を冷却媒体が流れる冷却媒体通路としたことを特徴とする射出成形装置。