JP3301742B2 - 射出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形機においては、射出装置
が配設され、該射出装置の加熱シリンダ内にスクリュー
が回転自在に、かつ、進退自在に配設され、該スクリュ
ーを計量用モータ及び射出用モータによって回転及び進
退させることができるようになっている。また、前記ス
クリューの本体、すなわち、スクリュー本体の外周面に
は、螺（ら）旋状のフライトが形成され、該フライトに
よって溝が形成される。そして、計量工程時に、スクリ
ューを正方向に回転させると、加熱シリンダの上部に取
り付けられたホッパから落下した樹脂は、溶融させられ
ながら前記溝に沿って前進させられ、スクリューヘッド
の前方に蓄えられ、それに伴ってスクリューは後退させ
られる。また、射出工程時に、スクリューを前進させる
と、スクリューヘッドの前方に蓄えられた樹脂は、射出
ノズルから射出され、金型装置のキャビティ空間に充填
（てん）される。

【０００３】そのために、前記加熱シリンダの所定の位
置に樹脂供給口が形成され、ホッパから落下した樹脂
は、前記樹脂供給口を介して加熱シリンダ内に供給され
る。また、前記フライトが形成されたフライト部におい
ては、後方から前方にかけて順に、樹脂が供給される樹
脂供給部、供給された樹脂を圧縮しながら溶融させる圧
縮部、及び溶融させられた樹脂を一定量ずつ計量する計
量部が形成される。なお、前記溝内の樹脂は、前記樹脂
供給部においてペレット状の形状を有し、圧縮部におい
て半溶融状態になり、計量部において完全に溶融させら
れて液状になる。

【０００４】ところで、前記スクリューの外周面及び加
熱シリンダの内周面の粗さが互いに等しいと、計量工程
時にスクリューを回転させても、溝内の樹脂は、スクリ
ューと一体的に回転させられ、前進しない。そこで、通
常は、加熱シリンダの内周面がスクリューの外周面より
粗くされる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の射出装置においては、加熱シリンダ内に供給された
樹脂が、ホッパ側からの樹脂の荷重により押圧され、押
圧された状態でフライトと加熱シリンダとの間に挟まれ
てしまうので、射出工程において、スクリューを前進さ
せる際に、加熱シリンダの内周面の近傍の樹脂に大きな
摩擦抵抗が加わってしまう。

【０００６】したがって、後方からスクリューに加えら
れる射出力と、スクリューヘッドの前端に加わる射出圧
力とが対応せず、十分な射出圧力で樹脂を射出すること
ができない。その結果、前記キャビティ空間内の樹脂圧
力、すなわち、型内圧にばらつきが生じ、成形品の品質
を低下させてしまう。

【０００７】本発明は、前記従来の射出装置の問題点を
解決して、射出工程において樹脂に加わる摩擦抵抗を小
さくすることができるとともに、成形品の品質を向上さ
せることができ、しかも、成形品の品質を安定させるこ
とができる射出装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の射
出装置においては、所定の位置に樹脂供給口が形成され
た加熱シリンダと、スクリュー本体の外周面にフライト
及び溝が形成されたフライト部、並びに該フライト部の
前端に配設されたスクリューヘッドを備え、前記加熱シ
リンダ内において回転自在に、かつ、進退自在に配設さ
れたスクリューと、計量工程時に、前記樹脂供給口を介
して加熱シリンダ内に樹脂を供給する樹脂供給装置とを
有する。

【０００９】そして、前記樹脂供給口は加熱シリンダの
真横位置以下に形成される。

【００１０】本発明の他の射出装置においては、さら
に、前記樹脂供給口は加熱シリンダの最下部に形成され
る。そして、前記樹脂供給装置は加熱シリンダの下方か
ら樹脂を供給する。

【００１１】

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１３】図１は本発明の実施の形態における射出装
置の要部拡大図、図２は本発明の実施の形態における樹
脂供給装置の配設状態図、図３は本発明の実施の形態に
おける射出装置の概念図である。

【００１４】図において、１１はシリンダ部材としての
加熱シリンダ、１２は該加熱シリンダ１１内において回
転自在に、かつ、進退自在に配設された射出部材として
のスクリュー、１３は前記加熱シリンダ１１の前端（図
２における左端）に形成された射出ノズル、１４は該射
出ノズル１３に形成されたノズル口、１５は前記加熱シ
リンダ１１の後端（図２における右端）の近傍の所定の
位置に形成された樹脂供給口、１６は該樹脂供給口１５
に取り付けられ、樹脂供給口１５を介して加熱シリンダ
１１内に樹脂を供給する樹脂供給装置である。

【００１５】前記スクリュー１２は、フライト部２１、
及び該フライト部２１の前端に配設されたスクリューヘ
ッド２７から成る。そして、前記フライト部２１は、ス
クリュー本体の外周面に螺旋状に形成されたフライト２
３を備え、該フライト２３によって螺旋状の溝２４が形
成される。また、フライト部２１には、後方（図２にお
ける右方）から前方（図２における左方）にかけて順
に、樹脂供給装置１６によって樹脂が供給される樹脂供
給部Ｐ１、供給された樹脂を圧縮しながら溶融させる圧
縮部Ｐ２、及び溶融させられた樹脂を一定量ずつ計量す
る計量部Ｐ３が形成される。前記溝２４の底、すなわ
ち、溝底の外径は、樹脂供給部Ｐ１において比較的小さ
くされ、圧縮部Ｐ２において後方から前方にかけて徐々
に大きくされ、計量部Ｐ３において比較的大きくされ
る。したがって、加熱シリンダ１１の内周面とスクリュ
ー１２の軸部の外周面との間の間隙（げき）は、前記樹
脂供給部Ｐ１において比較的大きくされ、圧縮部Ｐ２に
おいて後方から前方にかけて徐々に小さくされ、計量部
Ｐ３において比較的小さくされる。

【００１６】計量工程時に、前記スクリュー１２を正方
向に回転させると、樹脂供給装置１６によって樹脂供給
口１５を介して加熱シリンダ１１内に供給された樹脂
は、溶融させられながら溝２４に沿って前進（図２にお
ける左方に移動）させられ、スクリューヘッド２７の前
方に蓄えられ、それに伴ってスクリュー１２が後退（図
２における右方に移動）させられる。なお、前記溝２４
内の樹脂は、前記樹脂供給部Ｐ１において図２に示され
るようにペレット状の形状を有し、圧縮部Ｐ２において
半溶融状態になり、計量部Ｐ３において完全に溶融させ
られて液状になる。

【００１７】また、射出工程時に、前記スクリュー１２
を前進させると、スクリューヘッド２７の前方に蓄えら
れた樹脂は、射出ノズル１３から射出され、図示されな
い金型装置のキャビティ空間に充填される。このとき、
スクリューヘッド２７の前方に蓄えられた樹脂が逆流し
ないように、スクリューヘッド２７の周囲に逆流防止装
置が配設される。

【００１８】そのために、前記スクリューヘッド２７
は、前半部（図２における左半部）に円錐（すい）形の
ヘッド本体部２５を、後半部（図２における右半部）に
円柱部２６を有する。そして、該円柱部２６の外周に環
状の逆止リング２８が回動自在に配設され、前記フライ
ト部２１の前端に押金２９が固定される。

【００１９】また、前記逆止リング２８には、円周方向
における複数箇所に、軸方向に延びる穴２８ａが、前端
に所定の角度にわたって切欠２８ｂがそれぞれ形成され
る。そして、前記ヘッド本体部２５に係止突起２５ａが
形成され、該係止突起２５ａが前記切欠２８ｂ内に置か
れる。この場合、前記逆止リング２８はスクリュー１２
の回転に伴ってスクリューヘッド２７に対して所定の角
度θだけ回動させられ、それ以上の回動が規制される。

【００２０】一方、前記押金２９には、円周方向におけ
る複数箇所に、前記穴２８ａと対応させて軸方向に延び
る穴２９ａが形成され、逆止リング２８がスクリューヘ
ッド２７に対して回動させられることによって、前記穴
２８ａ、２９ａが選択的に連通させられる。したがっ
て、逆止リング２８は、前記スクリューヘッド２７の前
方とフライト部２１とを連通させる連通位置、及び前記
スクリューヘッド２７の前方とフライト部２１とを遮断
する遮断位置を採る。なお、前記逆流防止装置は、逆止
リング２８及び押金２９から成る。

【００２１】ところで、前記加熱シリンダ１１の後端
（図３における右端）は前方射出サポート３１に取り付
けられ、該前方射出サポート３１と所定の距離を置いて
後方射出サポート３２が配設される。そして、前記前方
射出サポート３１と後方射出サポート３２との間にガイ
ドバー３３が架設され、該ガイドバー３３に沿ってプレ
ッシャプレート３４が進退自在に配設される。なお、前
記前方射出サポート３１及び後方射出サポート３２は、
図示されないボルトによって図示されないスライドベー
スに固定される。

【００２２】また、前記スクリュー１２の後端にドライ
ブシャフト３５が連結され、該ドライブシャフト３５
は、ベアリング３６、３７によってプレッシャプレート
３４に対して回転自在に支持される。そして、第１の駆
動手段として電動の計量用モータ４１が配設され、該計
量用モータ４１とドライブシャフト３５との間に、プー
リ４２、４３及びタイミングベルト４４から成る第１の
回転伝動手段が配設されるので、前記計量用モータ４１
を駆動することによって、スクリュー１２を正方向又は
逆方向に回転させることができる。なお、本実施の形態
においては、前記第１の駆動手段として電動の計量用モ
ータ４１を使用しているが、該電動の計量用モータ４１
に代えて油圧式のモータを使用することもできる。

【００２３】また、前記プレッシャプレート３４より後
方（図３における右方）に、互いに螺合させられたボー
ルねじ軸４５及びボールナット４６から成るボールねじ
４７が配設され、該ボールねじ４７によって回転運動を
直線運動に変換する運動方向変換手段が構成される。そ
して、前記ボールねじ軸４５はベアリング４８によって
後方射出サポート３２に対して回転自在に支持され、前
記ボールナット４６はプレート５１及びロードセル５２
を介してプレッシャプレート３４に固定される。

【００２４】さらに、第２の駆動手段としての射出用モ
ータ５３が配設され、該射出用モータ５３とボールねじ
軸４５との間に、プーリ５４、５５及びタイミングベル
ト５６から成る第２の回転伝動手段が配設されるので、
前記射出用モータ５３を駆動し、ボールねじ軸４５を回
転させることによってボールナット４６を移動させ、ス
クリュー１２を前進（図３における左方に移動）又は後
退（図３における右方に移動）させることができる。な
お、本実施の形態においては、前記プレッシャプレート
３４を移動させる手段として射出用モータ５３を使用し
ているが、該射出用モータ５３に代えて射出用シリンダ
を使用することもできる。

【００２５】ところで、樹脂供給口１５を介して加熱シ
リンダ１１内に供給された樹脂が、フライト２３と加熱
シリンダ１１との間に挟まれてしまうと、射出工程にお
いて、スクリュー１２を前進させる際に、加熱シリンダ
１２の内周面の近傍の樹脂に大きな摩擦抵抗が加わって
しまう。

【００２６】その場合、後方からスクリュー１２に加え
られる射出力と、スクリューヘッド２７の前端に加わる
射出圧力とが対応せず、十分な射出圧力で樹脂を射出す
ることができない。その結果、型内圧にばらつきが生
じ、成形品の品質を低下させてしまう。

【００２７】そこで、樹脂供給口１５を介して加熱シリ
ンダ１１内に供給された樹脂に、樹脂供給口１５側から
加熱シリンダ１１側に向かって荷重が加わらないよう
に、前記樹脂供給装置１６は加熱シリンダ１１の最下部
に形成され、樹脂供給装置１６は加熱シリンダ１１の下
方から樹脂を供給する。

【００２８】そのために、前記樹脂供給装置１６は、樹
脂供給口１５と連通させて垂直に延在させられた筒状の
第１の樹脂案内部６１、該第１の樹脂案内部６１の下端
に配設され、樹脂を前記樹脂供給口１５に向けて押し上
げる樹脂押上機６３、前記第１の樹脂案内部６１と連通
させて水平に延在させられ、図示されない樹脂供給源に
接続された筒状の第２の樹脂案内部６７、及び該第２の
樹脂案内部６７内において回転自在に配設されたフィー
ドスクリュー６８を備える。前記樹脂押上機６３は、第
１の樹脂供給駆動手段としてのシリンダ６４、及び該シ
リンダ６４を駆動することによって進退させられるプッ
シャ６５を備え、前記シリンダ６４は図示されない制御
装置によって駆動される。また、前記フィードスクリュ
ー６８は図示されない第２の樹脂供給駆動手段としての
樹脂供給モータと連結され、該樹脂供給モータは前記制
御装置によって駆動される。

【００２９】そして、計量工程時に、前記制御装置は、
前記樹脂供給モータを駆動してフィードスクリュー６８
を回転させ、前記樹脂供給源から樹脂を搬送して第１の
樹脂案内部６１内に供給する。続いて、前記制御装置
は、シリンダ６４を駆動してプッシャ６５を前進（図１
における上方に移動）させ、第１の樹脂案内部６１内に
供給された樹脂を押し上げて下方から加熱シリンダ１１
内に供給する。なお、射出工程時に、前記樹脂供給モー
タ及びシリンダ６４は駆動されない。

【００３０】この場合、加熱シリンダ１１内に供給され
た樹脂に、樹脂供給口１５側から加熱シリンダ１１側に
向かって荷重が加わらないので、樹脂が、フライト２３
と加熱シリンダ１１との間に挟まれるのを防止すること
ができる。したがって、射出工程において、スクリュー
１２を前進させる際に、加熱シリンダ１２の内周面の近
傍の樹脂に加わる摩擦抵抗を小さくすることができる。
その結果、射出力と射出圧力とが対応するので、十分な
射出圧力で樹脂を射出することができる。そして、型内
圧にばらつきが生じるのを防止することができるので、
成形品の品質を向上させることができる。

【００３１】本実施の形態においては、フィードスクリ
ュー６８によって樹脂を搬送した後、プッシャ６５を前
進させることによって加熱シリンダ１１の下方から樹脂
を供給するようにしているが、プッシャ６５に代えてフ
ィードスクリューを使用し、フィードスクリューによっ
て加熱シリンダ１１の下方から直接樹脂を供給すること
もできる。その場合、フィードスクリュー６８は不要に
なる。

【００３２】前記実施の形態では、樹脂供給口１５を加
熱シリンダ１１の最下部に形成しているが、樹脂供給口
を加熱シリンダ１１の真横位置以下に形成することもで
きる。また、逆流防止装置に、軸方向に移動する逆止リ
ングを使用することができる。

【００３３】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させ
ることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。

【００３４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、射出装置においては、所定の位置に樹脂供給口が
形成された加熱シリンダと、スクリュー本体の外周面に
フライト及び溝が形成されたフライト部、並びに該フラ
イト部の前端に配設されたスクリューヘッドを備え、前
記加熱シリンダ内において回転自在に、かつ、進退自在
に配設されたスクリューと、計量工程時に、前記樹脂供
給口を介して加熱シリンダ内に樹脂を供給する樹脂供給
装置とを有する。

【００３５】そして、前記樹脂供給口は加熱シリンダの
真横位置以下に形成される。

【００３６】この場合、計量工程時に、加熱シリンダ内
に供給された樹脂に、樹脂供給装置側から荷重が加わら
ないので、樹脂が、フライトと加熱シリンダとの間に挟
まれるのを防止することができる。したがって、射出工
程において、スクリューを前進させる際に、加熱シリン
ダの内周面の近傍の樹脂に加わる摩擦抵抗を小さくする
ことができる。その結果、射出力と射出圧力とが対応す
るので、十分な射出圧力で樹脂を射出することができ
る。そして、型内圧にばらつきが生じるのを防止するこ
とができるので、成形品の品質を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における射出装置の要部拡
大図である。

【図２】本発明の実施の形態における樹脂供給装置の配
設状態図である。

【図３】本発明の実施の形態における射出装置の概念図
である。

【符号の説明】

１１ 加熱シリンダ １２ スクリュー １５ 樹脂供給口 １６ 樹脂供給装置 ２１ フライト部 ２３ フライト ２４ 溝 ２７ スクリューヘッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/18 - 45/62

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）所定の位置に樹脂供給口が形成さ
   れた加熱シリンダと、 （ｂ）スクリュー本体の外周面にフライト及び溝が形成
   されたフライト部、並びに該フライト部の前端に配設さ
   れたスクリューヘッドを備え、前記加熱シリンダ内にお
   いて回転自在に、かつ、進退自在に配設されたスクリュ
   ーと、 （ｃ）計量工程時に、前記樹脂供給口を介して加熱シリ
   ンダ内に樹脂を供給する樹脂供給装置とを有するととも
   に、 （ｄ）前記樹脂供給口は加熱シリンダの真横位置以下に
   形成されることを特徴とする射出装置。
2. 【請求項２】 （ａ）前記樹脂供給口は加熱シリンダの
   最下部に形成され、 （ｂ）前記樹脂供給装置は加熱シリンダの下方から樹脂
   を供給する請求項１に記載の射出装置。