JP7099119B2 - 射出成形装置および射出成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、射出成形に関する。

従来から、特許文献１に示すように、熱可塑性樹脂等の成形材料をノズルから金型内へと射出する射出成形装置が知られている。

特開２００９－１３７２６０号公報

ホットランナーを備えることによりランナーを加熱した状態で成形を行なう射出成形装置において、ホットランナーのノズルには、オープンゲート構造が用いられることがある。オープンゲート構造では、ゲート開口が常に開かれた状態であるため、成形材料が途切れずに、いわゆる糸引きが発生するおそれがある。本願は、糸引きの発生を抑制することを課題とする。

本発明の一形態によれば、射出成形装置が提供される。この射出成形装置は、成形材料が流入するゲート開口が形成された固定金型、および、型開きの際に前記固定金型と離れ、キャビティ部が形成されている可動金型を有する射出成形用金型と、前記成形材料を前記ゲート開口へと導く流路が形成されたノズル部、およびヒーターを有し、前記固定金型の内部に配置されるホットランナーと、前記ヒーターの温度を制御して前記ホットランナーの温度を調整する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ホットランナーから前記キャビティ部へと前記成形材料を射出する際に、第１温度に前記ヒーターの温度を制御し、前記成形材料の射出終了後、前記第１温度よりも高い第２温度に前記ヒーターの温度を制御し、前記ノズル部の先端と前記ゲート開口の縁との間の隙間は、前記ヒーターの温度を前記第１温度に制御したときよりも、前記ヒーターの温度を前記第２温度に制御したときの方が狭く、前記ヒーターは、前記ノズル部の周囲に配置されて前記ノズル部を加熱する第１ヒーターと、前記第１ヒーターよりも前記ノズル部から離れて配置された第２ヒーターと、を含み、前記制御部は、前記ホットランナーから前記キャビティ部へと前記成形材料を射出する際に、前記第１ヒーターおよび前記第２ヒーターの温度を前記第１温度に制御し、前記成形材料の射出終了後、前記第１ヒーターの温度を前記第２温度に制御し、前記第２ヒーターの温度を前記第１温度に制御し、前記固定金型には、前記ホットランナーが取り付けられるホットランナー取り付け孔が形成されており、前記ホットランナーは、前記ノズル部が固定される本体部と、前記本体部および前記ノズル部と、前記ホットランナー取り付け孔との隙間に配置され、前記固定金型よりも熱伝導度の低い材料により形成された断熱部と、をさらに有する。

本発明の一実施形態としての射出成形装置の概略構成を示す断面図である。 フラットスクリューの構成を示す概略斜視図。 スクリュー対面部の構成を示す概略平面図。 図１の領域Ａｒ１を拡大して示す拡大断面図である。 ゲート開口周辺の寸法を説明するための断面図である。 射出成形方法の手順を示す工程図である。 ノズル部が熱膨張する様子の一例を示す説明図である。 第２実施形態の射出成形装置の要部の構成を示す断面図である。 シャッター機構のスライド後の状態を示す断面図である。 他の実施形態１においてノズル部が熱膨張する様子を示す説明図である。 他の実施形態１においてノズル部が熱膨張する様子を示す説明図である。

Ａ．第１実施形態：
Ａ－１．装置構成：
図１は、本発明の一実施形態としての射出成形装置１０の概略構成を示す断面図である。図１は、ホットランナー１００に形成された流路１５０の軸線ＡＸを含む断面において、鉛直方向に沿って射出成形装置１０を切断した断面を模式的に示している。図１には、相互に直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸が示されており、＋Ｚ方向が鉛直上方向に相当する。軸線ＡＸは、Ｘ軸と平行である。図１のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、他の図のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸にそれぞれ対応する。射出成形装置１０は、熱可塑性樹脂等の成形材料を金型内へと射出して、成形品を製造する。射出成形装置１０は、材料生成部２０と、射出部３０と、射出成形用金型４０と、金型開閉部５０と、制御装置９０とを備える。

材料生成部２０は、鉛直上方に配置された図示しないホッパーから供給される固体材料の少なくとも一部を可塑化・溶融化させることにより、流動性を有する成形材料を生成し、射出部３０側へと供給する。かかる固体材料は、ペレットや粉末等の種々の粒状の形態でホッパーへと投入される。材料生成部２０は、フラットスクリュー２１と、スクリュー対面部材２５と、駆動モーター２９とを有する。

フラットスクリュー２１は、軸線ＡＸに沿った長さが直径よりも小さい略円柱状の外観形状を有する。フラットスクリュー２１は、ホットランナー１００に形成された流路１５０の軸線ＡＸとフラットスクリュー２１の軸線ＡＸとが一致するように配置されている。フラットスクリュー２１の、スクリュー対面部材２５と対向する側の端面１１には、溝部２２が形成され、外周面には、材料流入口２３が形成されている。溝部２２は、材料流入口２３まで連続している。材料流入口２３は、ホッパーから供給される固体材料を受け入れる。

図２は、フラットスクリュー２１の端面１１の構成を示す概略斜視図である。フラットスクリュー２１の端面１１の中央部１２は、溝部２２の一端が接続されている凹部として構成されている。中央部１２は、図１に示すスクリュー対面部材２５の貫通孔２６に対向する。本実施形態において、中央部１２は、軸線ＡＸと交差する。フラットスクリュー２１の溝部２２は、いわゆるスクロール溝で構成され、軸線ＡＸの位置する中央部からフラットスクリュー２１の外周面側に向かって弧を描くように渦状に形成されている。溝部２２は、螺旋状に構成されていてもよい。端面１１には、溝部２２の側壁部を構成し、各溝部２２に沿って延びている凸条部１３が設けられている。

本実施形態におけるフラットスクリュー２１の端面１１には、３つの溝部２２と３つの凸条部１３とが形成されているが、３つに限らず、１つまたは２つ以上の任意の数の溝部２２と凸条部１３とがそれぞれ形成されていてもよい。また、溝部２２の数に合わせて任意の数の凸条部１３が設けられてもよい。また、本実施形態におけるフラットスクリュー２１の外周面には、３つの材料流入口２３が周方向に沿って等間隔に並んで形成されている。なお、３つに限らず、１つまたは２つ以上の任意の数の材料流入口２３が形成されていてもよく、等間隔に限らず互いに異なる間隔で並んで形成されていてもよい。

図１に示すスクリュー対面部材２５は、略円板状の外観形状を有し、フラットスクリュー２１の端面１１と対向して配置されている。スクリュー対面部材２５には、材料を加熱するための図示しない加熱部材が埋め込まれている。スクリュー対面部材２５には、軸線ＡＸに沿って貫通する貫通孔２６が形成されている。貫通孔２６は、成形材料をホットランナー１００へと導く流路として機能する。スクリュー対面部材２５には、軸線ＡＸと直交する軸に沿って貫通する射出シリンダー３２が形成されている。射出シリンダー３２は、射出部３０の一部分を構成し、貫通孔２６と連通している。

図３は、スクリュー対面部材２５の構成を示す概略平面図である。図３では、スクリュー対面部材２５のうち、フラットスクリュー２１の端面１１と対向して配置されるスクリュー対向面２７を示している。貫通孔２６は、スクリュー対向面２７の中心に形成されている。スクリュー対向面２７には、貫通孔２６に接続され、貫通孔２６から外周に向かって渦状に延びる複数の案内溝２８が形成されている。複数の案内溝２８は、フラットスクリュー２１の中央部１２に流入した成形材料を貫通孔２６に導く機能を有する。

図１に示す駆動モーター２９は、フラットスクリュー２１の、スクリュー対面部材２５と対向する側とは反対側の端面に接続されている。駆動モーター２９は、制御部９５からの指令に応じて駆動し、軸線ＡＸを回転軸としてフラットスクリュー２１を回転させる。

材料流入口２３から供給された材料の少なくとも一部は、フラットスクリュー２１の溝部２２内においてスクリュー対面部材２５の加熱部材により加熱されながら、フラットスクリュー２１の回転によって可塑化・溶融化して流動性が高められながら搬送されて、貫通孔２６へと導かれる。フラットスクリュー２１の回転により、成形材料の圧縮および脱気も実現される。

射出部３０は、材料生成部２０から供給される成形材料を計量して、射出成形用金型４０の可動金型４８に形成されたキャビティ部４９へと射出する。射出部３０は、射出シリンダー３２と、射出プランジャー３４と、逆止弁３６と、射出モーター３８と、ホットランナー１００とを有する。

射出シリンダー３２は、スクリュー対面部材２５の内部において略円筒状に形成され、貫通孔２６と連通している。射出プランジャー３４は、射出シリンダー３２内に摺動可能に配置されている。射出プランジャー３４が鉛直上方に摺動することにより、貫通孔２６内の成形材料が射出シリンダー３２内に引き込まれて計量される。射出プランジャー３４が鉛直下方に摺動することにより、射出シリンダー３２内の成形材料がホットランナー１００側へと圧送されて、キャビティ部４９へと射出される。逆止弁３６は、射出シリンダー３２と貫通孔２６との連通箇所よりもフラットスクリュー２１側において、貫通孔２６内に配置されている。逆止弁３６は、フラットスクリュー２１側からホットランナー１００側への成形材料の流動を許容するとともに、ホットランナー１００側からフラットスクリュー２１側への成形材料の逆流を抑制する。射出プランジャー３４が鉛直下方に摺動すると、逆止弁３６が有する球状の弁体がフラットスクリュー２１側へと移動することにより、貫通孔２６が閉塞される。射出モーター３８は、制御部９５からの指令に応じて駆動し、射出プランジャー３４を射出シリンダー３２内で摺動させる。射出プランジャー３４の摺動速度および摺動量は、成形材料の種類やキャビティ部４９の大きさ等に応じて予め設定されている。ホットランナー１００は、成形材料を加熱した状態でキャビティ部４９へと導く機能を有する。ホットランナー１００についての詳細な説明は、後述する。

射出成形用金型４０は、固定金型４１と、可動金型４８とを有する。固定金型４１の内部には、軸線ＡＸに沿って貫通するホットランナー取り付け孔４２が形成されている。ホットランナー取り付け孔４２には、ホットランナー１００が配置されている。

図４は、図１の領域Ａｒ１を拡大して示す拡大断面図である。ホットランナー取り付け孔４２は、材料生成部２０側から順に、内径が段階的に縮小して形成されている。ホットランナー取り付け孔４２の、材料生成部２０側とは反対側の端部４３は、内径が次第に縮小する略円錐状に形成されている。端部４３の先端側は、成形材料が流入するゲート開口４５として機能する。ゲート開口４５は、略円形の穴として構成されている。ゲート開口４５は、後述するように、いわゆるリングゲートのオープンゲート構造で構成される。

図１および図４に示す可動金型４８は、固定金型４１と対向して配置されている。可動金型４８は、成形材料の射出時や冷却時を含む型閉じ・型締めの際に固定金型４１と当接され、成形品の離型時を含む型開きの際に固定金型４１と離れる。固定金型４１と可動金型４８とが当接することにより、固定金型４１と可動金型４８との間において、ゲート開口４５と連通するキャビティ部４９が形成される。キャビティ部４９は、射出成形で成形される成形品の形状に予め設計されている。本実施形態において、キャビティ部４９は、ゲート開口４５と直接連なって形成されているが、さらにランナーを介して連なって形成されていてもよい。

本実施形態において、射出成形用金型４０は、インバー材により形成されている。インバー材は、熱膨張係数が極めて小さいという性質を有する。また、射出成形用金型４０には、図示しない冷媒流路が形成されている。冷媒流路に冷却水等の冷媒が流されることで、射出成形用金型４０の温度が樹脂の溶融温度よりも低く保たれ、キャビティ部４９に射出された成形材料が冷却されて硬化する。冷媒は、型締め時および型開き時のいずれにおいても流されている。成形材料の冷却・硬化は、冷媒流路に冷媒が流されることに代えて、ペルチェ素子等の任意の冷却手段を用いて実現されてもよい。

図１に示す金型開閉部５０は、固定金型４１と可動金型４８との開閉を行なう。金型開閉部５０は、型開閉モーター５８と、押出しピン５９とを有する。型開閉モーター５８は、制御部９５からの指令に応じて駆動し、可動金型４８を軸線ＡＸに沿って移動させる。これにより、射出成形用金型４０の型閉じ・型締めと型開きとが実現される。押出しピン５９は、キャビティ部４９と連通する位置に配置されている。押出しピン５９は、型開きの際に成形品を押出すことにより、成形品を離型させる。

制御装置９０は、射出成形装置１０全体の動作を制御して、射出成形を実行させる。制御装置９０は、ＣＰＵと記憶装置と入出力インターフェイスとを有するコンピューターにより構成されている。ＣＰＵは、記憶装置に予め記憶されている制御プログラムを実行することにより、制御部９５として機能する。制御部９５は、後述するように、ホットランナー１００に埋設されたヒーター１３０の温度を制御して、ホットランナー１００の温度を調整する。射出成形装置１０の使用者は、制御装置９０の入出力インターフェイスであるコントローラを操作することにより、ヒーター１３０の設定温度等の、射出成形条件に関する各種設定を行なうことができる。

ホットランナー１００は、射出部３０から供給される成形材料を、加熱した状態でゲート開口４５へと導く。ホットランナー１００は、固定金型４１のホットランナー取り付け孔４２に配置されている。図４に示すように、ホットランナー１００は、本体部１１０と、ノズル部１２０と、ヒーター１３０と、断熱部１４０とを有する。

本体部１１０は、略円筒状の外観形状を有する。本体部１１０においてゲート開口４５側の端部の内周面には、図示しない雌ねじが形成されている。ノズル部１２０は、ホットランナー１００においてゲート開口４５側の端部に固定配置されている。ノズル部１２０は、接続部１２２と、フランジ部１２４と、先端部１２６とを有する。接続部１２２は、ノズル部１２０のうち材料生成部２０側に位置し、略円筒状の外観形状を有する。接続部１２２の外周面には、図示しない雄ねじが形成されている。かかる雄ねじと本体部１１０に形成された雌ねじとの螺合によって、ノズル部１２０が本体部１１０に固定される。フランジ部１２４は、接続部１２２の外径よりも大きな外径を有し、接続部１２２と連なっている。フランジ部１２４の材料生成部２０側の端面は、本体部１１０のゲート開口４５側の端面と当接している。先端部１２６は、フランジ部１２４と連なり、ゲート開口４５側に向かって突出した略円錐状の外観形状を有する。

本体部１１０の内部とノズル部１２０の内部とには、軸線ＡＸに沿った流路１５０が形成されている。流路１５０は、成形材料をゲート開口４５へと導く機能を有する。流路１５０は、ノズル部１２０の先端部１２６に形成されたノズル口１２７において、分岐されている。ノズル口１２７は、ホットランナー取り付け孔４２の端部４３と対向している。本実施形態において、先端部１２６には、周方向に互いに等間隔に並んで配置された２つのノズル口１２７が形成されているが、２つに限らず４つ等、任意の数のノズル口１２７が形成されていてもよい。このような構造によって、流路１５０は、先端部１２６と端部４３との間において、軸線ＡＸの方向に見たときに、先端部１２６を中心としたリング状の形状となっている。このため、ゲート開口４５は、いわゆるリングゲートとも呼ばれるオープンゲート構造で構成されている。オープンゲート構造では、成形材料の硬化時においても流路１５０が閉塞されず、ゲート開口４５が常に開かれた状態となっている。

本実施形態において、本体部１１０とノズル部１２０とは、アルミニウムにより形成されている。アルミニウムは、熱膨張係数が比較的大きく、熱伝導率が比較的大きいという性質を有する。

ヒーター１３０は、本体部１１０に埋設されたコイルヒーターにより構成され、ホットランナー１００を加熱する。ヒーター１３０の温度は、制御部９５によって制御される。かかる加熱によって、流路１５０を流通する成形材料の溶融状態が維持される。ヒーター１３０は、第１ヒーター１３２と、第２ヒーター１３４とを含んで構成されている。第１ヒーター１３２は、接続部１２２を取り囲むようにノズル部１２０の周囲に配置されて、ノズル部１２０を加熱する。第２ヒーター１３４は、第１ヒーター１３２よりもノズル部１２０から離れて配置されている。本実施形態において、第２ヒーター１３４は、ノズル部１２０よりも材料生成部２０側において、本体部１１０の外周部に配置されている。第１ヒーター１３２および第２ヒーター１３４は、コイルヒーターに限らず、バンドヒーター等の任意のヒーターにより構成されていてもよい。

断熱部１４０は、本体部１１０およびノズル部１２０とホットランナー取り付け孔４２との隙間のうち、端部４３よりも材料生成部２０側の隙間に位置している。断熱部１４０は、ホットランナー１００の熱が固定金型４１に伝達することを抑制する。本実施形態において、断熱部１４０は、成形材料と同一の樹脂材料により形成されているが、熱伝導率が比較的低い任意の材料により形成されてもよく、空間により実現されてもよい。

図５は、ゲート開口４５周辺の寸法を説明するための断面図である。図５は、図４の領域Ａｒ２を拡大して模式的に示している。以下に示す寸法は、ホットランナー１００からキャビティ部４９へと成形材料を射出する際の制御温度における寸法を意味する。本実施形態において、軸線ＡＸを中心とするゲート開口４５の径Ｄ１は、約０．２ｍｍに設定されている。また、軸線ＡＸを中心とするノズル部１２０の先端部１２６の径Ｄ２は、約０．０５ｍｍに設定されている。また、ノズル部１２０の先端部１２６とゲート開口４５との間の隙間の寸法のうち最も小さい寸法である最狭寸法Ｌ１は、約０．２ｍｍに設定されている。本実施形態において、ノズル部１２０の先端部１２６とゲート開口４５との間の隙間とは、ノズル部１２０の先端部１２６と、固定金型４１に形成されたゲート開口４５の縁との間の隙間を意味する。

Ａ－２．射出成形材料：
射出成形装置１０において用いられる材料について説明する。射出成形装置１０では、例えば、熱可塑性を有する材料や、金属材料、セラミック材料等の種々の材料を主材料として射出成形することができる。ここで、「主材料」とは、成形品の形状を形作っている中心となる材料を意味し、成形品において５０重量％以上の含有率を占める材料を意味する。上述した成形材料には、それらの主材料を単体で溶融したものや、主材料とともに含有される一部の成分が溶融してペースト状にされたものが含まれる。

主材料として熱可塑性を有する材料を用いる場合には、材料生成部２０において、当該材料が可塑化することによって成形材料が生成される。「可塑化」とは、熱可塑性を有する材料に熱が加わり溶融することを意味する。

熱可塑性を有する材料としては、例えば、下記の中から選択される１種または２種以上を組み合わせた熱可塑性樹脂材料を用いることができる。
＜熱可塑性樹脂材料の例＞
ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ）、ポリ乳酸樹脂（ＰＬＡ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートなどの汎用エンジニアリングプラスチック、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトンなどのエンジニアリングプラスチック。

熱可塑性を有する材料には、顔料、金属、セラミック等が混合されていてもよい。また、ワックス、難燃剤、酸化防止剤、熱安定剤などの添加剤等が混合されていてもよい。また、炭素繊維、ガラス繊維、セルロース繊維、アラミド繊維等の繊維類が混合されていてもよい。

熱可塑性を有する材料は、そのガラス転移点以上に加熱されて完全に溶融した状態でホットランナー１００のノズル部１２０から射出されることが望ましい。例えば、ガラス転移点が約１２０℃であるＡＢＳ樹脂は、後述する第１の温度として約２００℃で射出されてもよい。

射出成形装置１０では、上述した熱可塑性を有する材料の代わりに、例えば、以下の金属材料が主材料として用いられてもよい。この場合には、下記の金属材料を粉末状にした粉末材料に、成形材料の生成の際に溶融する成分が混合されて、材料生成部２０に供給されることが望ましい。
＜金属材料の例＞
マグネシウム（Ｍｇ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）やクロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）の単一の金属、もしくはこれらの金属を１つ以上含む合金。
＜前記合金の例＞
マルエージング鋼、ステンレス鋼、コバルトクロムモリブデン、チタニウム合金、ニッケル合金、アルミニウム合金、コバルト合金、コバルトクロム合金。

射出成形装置１０においては、上記の金属材料の代わりに、セラミック材料を主材料として用いることが可能である。セラミック材料としては、例えば、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムなどの酸化物セラミックスや、窒化アルミニウムなどの非酸化物セラミックスなどが使用可能である。

材料生成部２０に供給される金属材料やセラミック材料の粉末材料は、単一の金属の粉末や合金の粉末、セラミック材料の粉末を、複数種類、混合した混合材料であってもよい。また、金属材料やセラミック材料の粉末材料は、例えば、上で例示したような熱可塑性樹脂、あるいは、それ以外の熱可塑性樹脂によってコーティングされていてもよい。この場合には、材料生成部２０において、その熱可塑性樹脂が溶融して流動性が発現されるものとしてもよい。

材料生成部２０に供給される金属材料やセラミック材料の粉末材料には、例えば、以下のような溶剤を添加することもできる。溶剤は、下記の中から選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
＜溶剤の例＞
水；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテル類；酢酸エチル、酢酸ｎ－プロピル、酢酸ｉｓｏ－プロピル、酢酸ｎ－ブチル、酢酸ｉｓｏ－ブチル等の酢酸エステル類；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、エチル－ｎ－ブチルケトン、ジイソプロピルケトン、アセチルアセトン等のケトン類；エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類；テトラアルキルアンモニウムアセテート類；ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等のスルホキシド系溶剤；ピリジン、γ－ピコリン、２，６－ルチジン等のピリジン系溶剤；テトラアルキルアンモニウムアセテート（例えば、テトラブチルアンモニウムアセテート等）；ブチルカルビトールアセテート等のイオン液体等。

その他に、材料生成部２０に供給される金属材料やセラミック材料の粉末材料には、例えば、以下のようなバインダーを添加することもできる。
＜バインダーの例＞
アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、セルロース系樹脂或いはその他の合成樹脂又はＰＬＡ（ポリ乳酸）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）或いはその他の熱可塑性樹脂。

Ａ－３．射出成形方法：
本実施形態の射出成形方法では、ヒーター１３０の温度制御によってノズル部１２０を熱膨張させることにより、ノズル部１２０とゲート開口４５との間の隙間を狭めて、糸引きの発生を抑制する。糸引きとは、型開きの際にゲート開口４５において成形材料が途切れずに、成形材料が糸状に伸びることを意味する。糸引きが発生すると、成形品のゲートに糸状の樹脂や突起が生じて成形品の外観が損なわれたり、射出成形用金型４０に糸状の樹脂が付着したりする。射出成形用金型４０に糸状の樹脂が付着すると、複数回のショットを連続して成形品を射出成形する場合に、次のショットの成形品に糸状の樹脂が転写されて、成形品の外観が損なわれる。

図６は、射出成形方法の手順を示す工程図である。上述の構成を有する射出成形装置１０を準備する（工程Ｐ２１０）。工程Ｐ２１０において、射出成形装置１０は、射出成形用金型４０の冷媒流路に冷媒が流された状態となっている。

ヒーター１３０の温度を第１温度に制御する（工程Ｐ２２０）。「第１温度に制御する」とは、第１温度を目標温度として制御することを意味する。工程Ｐ２２０において、制御部９５は、第１ヒーター１３２および第２ヒーター１３４の温度を、いずれも第１温度に制御する。第１温度は、成形材料を射出する際のホットランナー１００の温度に相当する。第１温度は、使用する成形材料に応じて予め設定されている。例えば、成形材料としてＡＢＳ樹脂を用いる場合には、約２００℃に設定されてもよい。

ホットランナー１００からキャビティ部４９へと成形材料を射出する（工程Ｐ２３０）。工程Ｐ２３０は、射出工程であり、工程Ｐ２２０と同時に実行される。このため、ホットランナー１００からキャビティ部４９へと成形材料を射出する際に、第１温度にヒーター１３０の温度が制御される。工程Ｐ２３０においてホットランナー１００に供給される成形材料は、材料生成部２０で溶融されて生成された成形材料である。工程Ｐ２３０は、射出成形用金型４０の固定金型４１と可動金型４８とが型締めされた状態で実行される。工程Ｐ２３０では、射出プランジャー３４が鉛直上方に摺動することにより成形材料が計量されて射出シリンダー３２内に入り、射出プランジャー３４が鉛直下方に摺動することにより射出シリンダー３２内の成形材料がホットランナー１００側へと圧送され、ホットランナー１００からゲート開口４５を介してキャビティ部４９へと成形材料が射出される。工程Ｐ２３０には、成形材料に圧力をかけて成形材料を圧縮し、キャビティ部４９内へと成形材料を補充する保圧工程が含まれていてもよい。工程Ｐ２３０により、所定量の成形材料がキャビティ部４９に充填されることとなる。本実施形態において、「ホットランナー１００からキャビティ部４９へと成形材料を射出する際」とは、射出プランジャー３４が鉛直下方に摺動することにより、所定量の成形材料がホットランナー１００を介してゲート開口４５に流入しキャビティ部４９へと充填される際を意味する。換言すると、成形材料がゲート開口４５を通る際を意味する。

工程Ｐ２３０の終了後、すなわち、成形材料の射出終了後、第１ヒーター１３２の温度を第２温度に制御する（工程Ｐ２４０）。本実施形態において、「成形材料の射出終了後」とは、所定量の成形材料がキャビティ部４９へと充填された後を意味する。このため、「成形材料の射出終了後」には、射出プランジャー３４が鉛直下方に摺動せず、成形材料がゲート開口４５に流入していない。また、「第２温度に制御する」とは、第２温度を目標温度として制御することを意味する。工程Ｐ２４０において、第２ヒーター１３４は、第１温度の制御が継続される。第２温度は、第１温度よりも高い温度であり、ノズル部１２０を熱膨張させてゲート開口４５側へと伸長させることが可能な温度である。第２温度は、第１温度や、使用する成形材料、ゲート開口４５の径Ｄ１の大きさ、ノズル部１２０の先端部１２６の径Ｄ２の大きさ、ノズル部１２０の先端部１２６とゲート開口４５との最狭寸法Ｌ１の大きさ、ノズル部１２０の軸線ＡＸに沿った長さ等に応じて予め設定されている。例えば、本実施形態においては、２７０℃以上に設定される。工程Ｐ２４０における温度制御は、予め設定された時間、維持される。本実施形態では、後述する工程Ｐ２６０の完了後まで維持されるが、例えば、後述する工程Ｐ２５０の完了後まで維持されてもよい。ノズル部１２０は、工程Ｐ２４０によって、熱膨張してゲート開口４５側へと伸長する。

図７は、ノズル部１２０が熱膨張する様子の一例を示す説明図である。図７は、図５と同様の断面を示している。上述のように、ノズル部１２０は、熱膨張係数と熱伝導率とが比較的大きなアルミニウムで形成されている。ノズル部１２０は、熱伝導率が大きいので、工程Ｐ２４０において加熱されることによって、ノズル部１２０の内部において容易に熱が伝導し、ノズル部１２０の全体に亘って温度が上昇する。また、熱膨張係数が大きいので、工程Ｐ２４０において加熱されることによって、大きく膨張する。これにより、ノズル部１２０は、図７において白抜きの矢印で示すように、軸線ＡＸに沿って伸長することとなる。

第１ヒーター１３２の温度を高めることによってノズル部１２０の温度が上昇する一方で、第１ヒーター１３２と固定金型４１との間に配置された断熱部１４０によって、固定金型４１の温度上昇は抑制される。このため、第２温度を目標温度とする制御時における固定金型４１の寸法変化は、抑制される。また、上述のように、射出成形用金型４０は、熱膨張係数が極めて小さいインバー材により形成されているので、温度による寸法変化が極めて小さい。このため、第２温度を目標温度とする制御時における固定金型４１の寸法変化は、さらに抑制される。したがって、ノズル部１２０を加熱することによってノズル部１２０が伸長する一方で、固定金型４１に形成されたゲート開口４５の位置および寸法変化が抑制されるため、ノズル部１２０がゲート開口４５側へと相対的に伸長する。例えば、ノズル部１２０の軸線ＡＸに沿った長さが第１温度において１０ｍｍであり、第１温度と第２温度との間の温度差が２００℃である場合、温度が第１温度から第２温度へと変化することによって、ノズル部１２０の軸線ＡＸに沿った長さは、約０．０５ｍｍ伸長することとなる。このように、ノズル部１２０がゲート開口４５側へと伸長することによって、先端部１２６とゲート開口４５との間の隙間は、狭められる。このため、最狭寸法Ｌ１は、小さくなる。これにより、ゲート切れが促進される。ゲート切れとは、ゲート開口４５において成形材料が途切れることを意味する。

図６に示すように、キャビティ部４９に充填された成形材料を冷却して硬化させる（工程Ｐ２５０）。工程Ｐ２５０は、いわゆる冷却工程であり、射出成形用金型４０の型締め状態を所定時間維持することにより実行される。射出成形用金型４０の冷媒流路に既に冷媒が流されているので、工程Ｐ２５０は、工程Ｐ２４０と同時に実行されることとなる。工程Ｐ２５０は、工程Ｐ２４０の完了後においても継続して実行されてもよい。

工程Ｐ２５０の完了後、射出成形用金型４０を開いて型開き状態とし、成形品を離型させる（工程Ｐ２６０）。制御部９５は、成形終了か否かを判定する（工程Ｐ２７０）。成形終了か否かは、予め設定されたサイクル数の射出成形が終了したか否かにより判定されてもよく、使用者によって射出成形を終了させる終了ボタンが押されたか否かにより判定されてもよい。成形終了でないと判定された場合（工程Ｐ２７０：ＮＯ）、工程Ｐ２２０に戻って次のサイクルの射出成形を実行する。第１ヒーター１３２の温度およびノズル部１２０の温度は、固定金型４１に熱が伝達することにより低下する。このため、第１ヒーター１３２の温度を第２温度から第１温度へと低下させて、次のサイクルの工程Ｐ２２０を実行できる。成形終了であると判定された場合（工程Ｐ２７０：ＹＥＳ）、射出成形を終了する。

以上説明した本実施形態の射出成形装置１０によれば、成形材料を射出する際に第１温度にヒーター１３０の温度を制御し、成形材料の射出終了後、第１温度よりも高い第２温度に第１ヒーター１３２の温度を制御するので、ノズル部１２０を熱膨張させてゲート開口４５側へと相対的に伸長させることができる。このため、ノズル部１２０とゲート開口４５との間の隙間を狭めることができ、ゲート切れを促進できる。したがって、糸引きの発生を抑制できる。また、簡素な構成で糸引きの発生を抑制できるので、装置構成の複雑化を抑制できる。また、糸引きの発生を抑制できるので、成形品の歩留まりが低下することを抑制でき、成形品の製造に要するコストを削減できる。また、糸引きの発生を抑制できるので、例えばポリプロピレン樹脂のような、糸引きが発生しやすい成形材料を用いた射出成形にも、好適に使用できる。

また、成形材料を射出する際には、第２温度よりも低い第１温度を目標温度としてヒーター１３０の温度を制御するので、成形材料の射出時におけるノズル部１２０とゲート開口４５との間の隙間の大きさを確保でき、キャビティ部４９への充填不良等が発生することを抑制できる。このため、成形品の歩留まりが低下することを抑制でき、成形品の製造に要するコストを削減できる。

また、工程Ｐ２４０において、第２温度に第１ヒーター１３２を制御し、第２ヒーター１３４については、第１温度の制御を継続するので、ホットランナー１００のうちノズル部１２０をより高い温度で局所的に加熱でき、ホットランナー１００の内部において成形材料が過度に加熱されることを抑制できる。したがって、成形材料の熱分解を抑制でき、成形材料の炭化や性質変化を抑制できる。

また、ノズル部１２０の熱膨張係数が固定金型４１の熱膨張係数よりも大きいので、固定金型４１の寸法変化に対してノズル部１２０の寸法変化を大きくでき、ノズル部１２０をゲート開口４５側へと相対的にさらに伸長させることができる。このため、ノズル部１２０とゲート開口４５との間の隙間をさらに狭めることができる。また、ノズル部１２０が熱伝導率の大きいアルミニウムにより形成されているので、工程Ｐ２４０での加熱によりノズル部１２０の内部において容易に熱が伝導し、ノズル部１２０の全体に亘って温度を上昇できる。

また、フラットスクリュー２１により材料を溶融させて成形材料を生成するので、成形材料を生成する機構を小型化でき、射出成形装置１０の大型化を抑制できる。

Ｂ．第２実施形態：
図８は、第２実施形態の射出成形装置の要部の構成を示す断面図である。図８では、射出成形装置のうち、図５と同様の領域を示している。第２実施形態の射出成形装置は、さらにシャッター機構３００を備える点において、第１実施形態の射出成形装置１０と異なる。その他の構成は第１実施形態と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。

第２実施形態の射出成形装置が備えるシャッター機構３００は、板状の部材で構成され、固定金型４１と可動金型４８との間に配置されている。シャッター機構３００は、鉛直上方（＋Ｚ方向）および鉛直下方（－Ｚ方向）の両方向にスライド可能に構成されている。シャッター機構３００には、軸線ＡＸに沿って貫通する断面視略円形の流路穴３１０が形成されている。流路穴３１０は、ホットランナー１００からゲート開口４５へと流入する成形材料の流路１５０の一部として機能する。本実施形態において、軸線ＡＸを中心とする流路穴３１０の径Ｄ３は、ゲート開口４５の径Ｄ１と略同じ大きさに設定されている。より具体的には、約０．２ｍｍに設定されている。本実施形態において、シャッター機構３００は、油圧駆動により駆動されてスライドするが、油圧駆動に限らず、水圧駆動、エアー駆動、電気駆動および電磁駆動等、任意の駆動方式により駆動されてもよい。本実施形態では、シャッター機構３００を、流路穴３１０の径Ｄ３未満の変位量でスライドさせるが、流路穴３１０の径Ｄ３未満に限らず、流路穴３１０の径Ｄ３以上等、任意の変位量でスライドさせてもよい。また、ゲート開口４５の径Ｄ１やノズル部１２０の先端部１２６の径Ｄ２に応じて、変位量を設定してもよい。シャッター機構３００のスライドのタイミングや変位量は、制御部９５によって制御される。

第２実施形態の射出成形装置を用いた射出成形方法では、図６に示す工程Ｐ２２０および工程Ｐ２３０において、制御部９５は、シャッター機構３００の流路穴３１０の位置が図８に示す位置となるように制御する。すなわち、成形材料を射出する際には、流路穴３１０の軸線ＢＸとノズル部１２０およびゲート開口４５の軸線ＡＸとが一致することとなる。

図９は、シャッター機構３００のスライド後の状態を示す断面図である。図６に示す工程Ｐ２５０において、制御部９５は、流路穴３１０の位置が図９に示す位置となるように、シャッター機構３００を鉛直下方（－Ｚ方向）にスライドさせる。すなわち、成形材料の射出終了後には、流路穴３１０の軸線ＢＸとノズル部１２０およびゲート開口４５の軸線ＡＸとがずれることとなる。これにより、シャッター機構３００のノズル部１２０側の端面における流路１５０が狭められる。シャッター機構３００の鉛直下方（－Ｚ方向）へのスライドは、工程Ｐ２５０に限らず、成形材料の射出終了後（工程Ｐ２３０の完了後）の任意のタイミングで実行されてもよい。

以上説明した第２実施形態における射出成形装置によれば、第１実施形態の射出成形装置１０と同様な効果を奏する。加えて、シャッター機構３００を備えるので、流路１５０をさらに狭めることができ、ゲート切れをさらに促進して糸引きの発生をさらに抑制できる。また、シャッター機構３００を、流路穴３１０の径Ｄ３未満の変位量でスライドさせるので、シャッター機構３００の駆動に要するエネルギーを抑制できる。

Ｃ．他の実施形態：
（Ｃ１）図１０および図１１は、他の実施形態１においてノズル部１２０が熱膨張する様子を示す説明図である。図１０および図１１は、図７と同様の断面を示している。上記実施形態では、図７に示す状態となるようにノズル部１２０を熱膨張させていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図１０に示すように、第２温度の制御によって、ノズル部１２０の先端部１２６がゲート開口４５よりもキャビティ部４９側に位置するように、第２温度を設定してもよい。かかる態様によれば、ノズル部１２０とゲート開口４５との間の隙間をさらに狭めることができ、ゲート切れをさらに促進でき、糸引きの発生をさらに抑制できる。また、例えば、図１１に示すように、第２温度の制御によって、ノズル部１２０の先端部１２６がゲート開口４５を閉塞する状態となるように、第２温度を設定してもよい。かかる態様は、例えば、ホットランナー１００の本体部１１０およびノズル部１２０の材質がアルミニウムであり、ホットランナー１００の軸線ＡＸに沿った長さが第１温度において３５ｍｍであり、第１温度と第２温度との間の温度差を２５０℃に設定して、第１ヒーター１３２および第２ヒーター１３４をいずれも第２温度を目標温度として制御することによって、実現されてもよい。かかる態様によれば、ノズル部１２０とゲート開口４５との間の隙間をさらに狭めて最狭寸法Ｌ１をゼロにできるので、ゲート切れをさらに促進でき、糸引きの発生をさらに抑制できる。

（Ｃ２）上記実施形態の射出成形方法では、工程Ｐ２４０において、第２ヒーター１３４は、第１温度の制御が継続されていたが、工程Ｐ２４０において、第１ヒーター１３２および第２ヒーター１３４を、いずれも第２温度に制御してもよい。かかる構成によれば、ノズル部１２０の熱膨張に加えて、ノズル部１２０よりも材料生成部２０側を含めたホットランナー１００全体を熱膨張させることができるので、ホットランナー１００全体を伸長でき、ノズル部１２０とゲート開口４５との間の隙間をさらに狭めることができる。また、工程Ｐ２４０において、第２温度に第２ヒーター１３４を制御し、第１温度に第１ヒーター１３２を制御してもよい。かかる構成によっても、ホットランナー１００を熱膨張させることができるので、ノズル部１２０とゲート開口４５との間の隙間を狭めることができる。

（Ｃ３）上記実施形態の射出成形装置１０において、ヒーター１３０は、第１ヒーター１３２と第２ヒーター１３４とを含んでいたが、第１ヒーター１３２と第２ヒーター１３４とのうちのいずれか一方を省略してもよく、３つ以上のヒーターを含んでいてもよい。第１ヒーター１３２および第２ヒーター１３４等の、複数のヒーターを含む態様によれば、ヒーターを選択して温度制御できる。このため、使用する成形材料の種類や、ホットランナー１００およびノズル部１２０の軸線ＡＸに沿った長さ、ゲート開口４５の径Ｄ１の大きさ、ノズル部１２０の先端部１２６の径Ｄ２の大きさ、ノズル部１２０の先端部１２６とゲート開口４５との間の最狭寸法Ｌ１の大きさ等に応じて、加熱条件の設定の自由度を高めることができる。かかる態様においては、例えば、工程Ｐ２４０において、射出温度に相当する第１温度よりも高い温度に第２ヒーター１３４を制御し、第２ヒーター１３４よりもさらに高い温度に第１ヒーター１３２を制御してもよい。

（Ｃ４）上記実施形態の射出成形装置１０における射出成形用金型４０やホットランナー１００の材質は、あくまで一例であり、種々変更可能である。例えば、射出成形用金型４０は、インバー材に代えて、他の任意のスチール系材料や、銅、真鍮等、他の任意の金属材料等により形成されていてもよい。また、例えば、ホットランナー１００の本体部１１０とノズル部１２０とは、アルミニウムに代えて、ステンレス鋼等のスチール系材料や、銅、真鍮等、他の任意の金属材料等により形成されていてもよい。また、本体部１１０とノズル部１２０とは、同一の種類の材料により形成されていてもよく、異なる種類の材料により形成されていてもよい。例えば、ノズル部１２０がアルミニウムにより形成され、本体部１１０がスチール系材料により形成されていてもよい。すなわち一般には、ノズル部１２０の熱膨張係数は、固定金型４１の熱膨張係数よりも大きくてもよい。また、射出成形用金型４０とホットランナー１００とは、同一の種類の材料により形成されていてもよく、ノズル部１２０の熱膨張係数は、固定金型４１の熱膨張係数と同じでもよく、小さくてもよい。このような構成によっても、上記実施形態と同様な効果を奏する。

（Ｃ５）上記実施形態の射出成形装置１０は、材料生成部２０にフラットスクリュー２１を有していたが、フラットスクリュー２１に限らず、例えば、軸線ＡＸに沿った長さの長いスクリューシリンダー等により、材料を溶融させて成形材料を生成してもよい。かかる構成によっても、上記実施形態と同様な効果を奏する。また、上記実施形態の射出成形装置１０は、流路１５０の軸線ＡＸが鉛直方向と直交する、いわゆる横型の射出成形装置１０であったが、流路１５０の軸線ＡＸが鉛直方向と平行な、いわゆる縦型の射出成形装置に本発明を適用してもよい。

（Ｃ６）上記実施形態において、ソフトウェアによって実現された機能及び処理の一部又は全部は、ハードウェアによって実現されてもよい。また、ハードウェアによって実現された機能及び処理の一部又は全部は、ソフトウェアによって実現されてもよい。ハードウェアとしては、例えば、集積回路、ディスクリート回路、または、それらの回路を組み合わせた回路モジュールなど、各種回路を用いることができる。

Ｄ．他の形態：
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実現することができる。例えば、本発明は、以下の形態（aspect）によっても実現可能である。以下に記載した各形態中の技術的特徴に対応する上記実施形態中の技術的特徴は、本発明の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、本発明の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

（１）本発明の一形態によれば、射出成形装置が提供される。この射出成形装置は、成形材料が流入するゲート開口が形成された固定金型、および、型開きの際に前記固定金型と離れ、キャビティ部が形成されている可動金型を有する射出成形用金型と、前記成形材料を前記ゲート開口へと導く流路が形成されたノズル部、およびヒーターを有し、前記固定金型の内部に配置されるホットランナーと、前記ヒーターの温度を制御して前記ホットランナーの温度を調整する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ホットランナーから前記キャビティ部へと前記成形材料を射出する際に、第１温度に前記ヒーターの温度を制御し、前記成形材料の射出終了後、前記第１温度よりも高い第２温度に前記ヒーターの温度を制御し、前記ノズル部と前記ゲート開口との間の隙間は、前記ヒーターの温度を前記第１温度に制御したときよりも、前記ヒーターの温度を前記第２温度に制御したときの方が狭い。この形態の射出成形装置によれば、成形材料を射出する際に第１温度にヒーターの温度を制御し、成形材料の射出終了後、第１温度よりも高い第２温度にヒーターの温度を制御するので、ノズル部を熱膨張させてゲート開口側へと相対的に伸長させることができる。このため、ノズル部とゲート開口との間の隙間を、ヒーターの温度を第１温度に制御したときよりも、前記第２温度に制御したときの方が狭くでき、ゲート切れを促進できる。したがって、糸引きの発生を抑制できる。

（２）上記形態の射出成形装置において、前記ノズル部の熱膨張係数は、前記固定金型の熱膨張係数よりも大きくてもよい。この形態の射出成形装置によれば、ノズル部の熱膨張係数が固定金型の熱膨張係数よりも大きいので、固定金型の寸法変化に対してノズル部の寸法変化を大きくできる。このため、ノズル部をゲート開口側へと相対的にさらに伸長させることができ、ノズル部とゲート開口との間の隙間をさらに狭めることができる。

（３）上記形態の射出成形装置において、前記制御部は、前記成形材料の射出終了後、前記ノズル部の前記ゲート開口側の先端部が前記ゲート開口よりも前記キャビティ部側に位置するように、前記ヒーターの温度を前記第２温度に制御してもよい。この形態の射出成形装置によれば、成形材料の射出終了後、ノズル部のゲート開口側の先端部がゲート開口よりも前記キャビティ部側に位置するように、ヒーターの温度を第２温度に制御するので、ノズル部とゲート開口との間の隙間をさらに狭めることができる。

（４）上記形態の射出成形装置において、前記制御部は、前記成形材料の射出終了後、前記ノズル部の前記ゲート開口側の先端部が前記ゲート開口を閉塞する状態となるように、前記ヒーターの温度を前記第２温度に制御してもよい。この形態の射出成形装置によれば、成形材料の射出終了後、ノズル部のゲート開口側の先端部がゲート開口を閉塞する状態となるように、ヒーターの温度を第２温度に制御するので、ノズル部とゲート開口との間の隙間をさらに狭めることができる。

（５）上記形態の射出成形装置において、前記ヒーターは、前記ノズル部の周囲に配置されて前記ノズル部を加熱する第１ヒーターと、前記第１ヒーターよりも前記ノズル部から離れて配置された第２ヒーターと、を含んでいてもよい。この形態の射出成形装置によれば、ヒーターが、ノズル部の周囲に配置されてノズル部を加熱する第１ヒーターと、第１ヒーターよりもノズル部から離れて配置された第２ヒーターとを含むので、ヒーターを選択して温度制御できる。

（６）上記形態の射出成形装置において、前記制御部は、前記ホットランナーから前記キャビティ部へと前記成形材料を射出する際に、前記第１ヒーターおよび前記第２ヒーターの温度を前記第１温度に制御し、前記成形材料の射出終了後、前記第１ヒーターの温度を前記第２温度に制御し、前記第２ヒーターの温度を前記第１温度に制御してもよい。この形態の射出成形装置によれば、成形材料を射出する際に、第１ヒーターおよび第２ヒーターの温度を第１温度に制御し、成形材料の射出終了後、第１ヒーターの温度を第２温度に制御し、第２ヒーターの温度を第１温度に制御するので、ホットランナーのうちノズル部をより高い温度で局所的に加熱でき、成形材料が過度に加熱されることを抑制できる。

（７）上記形態の射出成形装置において、回転可能なフラットスクリューを有し、前記フラットスクリューに供給された材料を溶融させて前記成形材料を生成する材料生成部をさらに備えてもよい。この形態の射出成形装置によれば、回転可能なフラットスクリューを有し、フラットスクリューに供給された材料を溶融させて成形材料を生成する材料生成部を備えるので、成形材料を生成する機構を小型化でき、射出成形装置の大型化を抑制できる。

本発明は、射出成形装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、射出成形方法、射出成形装置の制御方法、かかる射出成形方法や制御方法を実現するコンピュータープログラム、かかるコンピュータープログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。

１０…射出成形装置、１１…端面、１２…中央部、１３…凸条部、２０…材料生成部、２１…フラットスクリュー、２２…溝部、２３…材料流入口、２５…スクリュー対面部材、２６…貫通孔、２７…スクリュー対向面、２８…案内溝、２９…駆動モーター、３０…射出部、３２…射出シリンダー、３４…射出プランジャー、３６…逆止弁、３８…射出モーター、４０…射出成形用金型、４１…固定金型、４２…ホットランナー取り付け孔、４３…端部、４５…ゲート開口、４８…可動金型、４９…キャビティ部、５０…金型開閉部、５８…型開閉モーター、５９…押出しピン、９０…制御装置、９５…制御部、１００…ホットランナー、１１０…本体部、１２０…ノズル部、１２２…接続部、１２４…フランジ部、１２６…先端部、１２７…ノズル口、１３０…ヒーター、１３２…第１ヒーター、１３４…第２ヒーター、１４０…断熱部、１５０…流路、３００…シャッター機構、３１０…流路穴、ＡＸ、ＢＸ…軸線、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３…径、Ｌ１…最狭寸法、Ａｒ１、Ａｒ２…領域

Claims (7)

1. 射出成形装置であって、
   成形材料が流入するゲート開口が形成された固定金型、および、型開きの際に前記固定金型と離れ、キャビティ部が形成されている可動金型を有する射出成形用金型と、
   前記成形材料を前記ゲート開口へと導く流路が形成されたノズル部、およびヒーターを有し、前記固定金型の内部に配置されるホットランナーと、
   前記ヒーターの温度を制御して前記ホットランナーの温度を調整する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記ホットランナーから前記キャビティ部へと前記成形材料を射出する際に、第１温度に前記ヒーターの温度を制御し、
   前記成形材料の射出終了後、前記第１温度よりも高い第２温度に前記ヒーターの温度を制御し、
   前記ノズル部の先端と前記ゲート開口の縁との間の隙間は、前記ヒーターの温度を前記第１温度に制御したときよりも、前記ヒーターの温度を前記第２温度に制御したときの方が狭く、
   前記ヒーターは、前記ノズル部の周囲に配置されて前記ノズル部を加熱する第１ヒーターと、前記第１ヒーターよりも前記ノズル部から離れて配置された第２ヒーターと、を含み、
   前記制御部は、
   前記ホットランナーから前記キャビティ部へと前記成形材料を射出する際に、前記第１ヒーターおよび前記第２ヒーターの温度を前記第１温度に制御し、
   前記成形材料の射出終了後、前記第１ヒーターの温度を前記第２温度に制御し、前記第２ヒーターの温度を前記第１温度に制御し、
   前記固定金型には、前記ホットランナーが取り付けられるホットランナー取り付け孔が形成されており、
   前記ホットランナーは、前記ノズル部が固定される本体部と、前記本体部および前記ノズル部と前記ホットランナー取り付け孔との隙間に配置され、前記固定金型よりも熱伝導度の低い材料により形成された断熱部と、をさらに有する、
   射出成形装置。
2. 請求項１に記載の射出成形装置において、
   前記ノズル部の熱膨張係数は、前記固定金型の熱膨張係数よりも大きい、
   射出成形装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の射出成形装置において、
   前記制御部は、
   前記成形材料の射出終了後、前記ノズル部の前記ゲート開口側の先端部が前記ゲート開口よりも前記キャビティ部側に位置するように、前記ヒーターの温度を前記第２温度に制御する、
   射出成形装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の射出成形装置において、
   前記制御部は、
   前記成形材料の射出終了後、前記ノズル部の前記ゲート開口側の先端部が前記ゲート開口を閉塞する状態となるように、前記ヒーターの温度を前記第２温度に制御する、
   射出成形装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の射出成形装置において、
   回転可能なフラットスクリューを有し、前記フラットスクリューに供給された材料を溶融させて前記成形材料を生成する材料生成部をさらに備える、
   射出成形装置。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の射出成形装置において、
   前記固定金型と前記可動金型との間に配置された板状部材であって、前記ホットランナーから前記ゲート開口へと流入する前記成形材料の流路の一部として機能可能な流路穴が設けられ、スライド可能に構成された板状部材を有するシャッター機構を、さらに備える、射出成形装置。
7. 射出成形方法であって、
   （ａ）成形材料が流入するゲート開口が形成された固定金型および型開きの際に前記固定金型と離れ、キャビティ部が形成されている可動金型を有する射出成形用金型と、前記成形材料を前記ゲート開口へと導く流路が形成されたノズル部、およびヒーターを有し、前記固定金型の内部に配置されるホットランナーと、を備える射出成形装置を準備する工程と、
   （ｂ）第１温度に前記ヒーターの温度を制御して前記ホットランナーの温度を調整し、前記ホットランナーから前記キャビティ部へと前記成形材料を射出する射出工程と、
   （ｃ）前記射出工程の終了後、前記第１温度よりも高い第２温度に前記ヒーターの温度を制御し、前記ノズル部の先端と前記ゲート開口の縁との間の隙間を、前記射出工程における前記隙間よりも狭くする工程と、
   を備え、
   前記ヒーターは、前記ノズル部の周囲に配置されて前記ノズル部を加熱する第１ヒーターと、前記第１ヒーターよりも前記ノズル部から離れて配置された第２ヒーターと、を含み、
   前記工程（ｂ）は、
   （ｂ１）前記ホットランナーから前記キャビティ部へと前記成形材料を射出する際に、前記第１ヒーターおよび前記第２ヒーターの温度を前記第１温度に制御する工程を含み、
   前記工程（ｃ）は、
   （ｃ１）前記成形材料の射出終了後、前記第１ヒーターの温度を前記第２温度に制御し、前記第２ヒーターの温度を前記第１温度に制御する工程を含み、
   前記固定金型には、前記ホットランナーが取り付けられるホットランナー取り付け孔が形成されており、
   前記ホットランナーは、前記ノズル部が固定される本体部と、前記本体部および前記ノズル部と前記ホットランナー取り付け孔との隙間に配置され、前記固定金型よりも熱伝導度の低い材料により形成された断熱部と、をさらに有する、射出成形方法。

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