JP5889358B2 - Injection molding machine - Google Patents

Description

本発明は、強化繊維を含む樹脂を成形できる射出成形機に関する。   The present invention relates to an injection molding machine capable of molding a resin containing reinforcing fibers.

強化繊維を含有させることにより強度を高めた繊維強化樹脂の成形品が各種の用途に用いられている。その成形品を射出成形で得るには、可塑化装置であるシリンダ内でスクリュの回転により熱可塑性樹脂を溶融し、それに繊維を混練した後に、射出成形装置の金型に射出する。
強化繊維による強度向上の効果を得るためには、強化繊維が樹脂の中に均一に分散していることが望まれる。そのために、可塑化装置のシリンダ（以下、可塑化シリンダということがある）の内部に強化繊維を強制的に供給する機構（フィーダ）を可塑化シリンダに取り付けることが行われている（例えば、特許文献１，特許文献２）。このフィーダは、例えば、供給シリンダと、供給シリンダの内部に配置される二軸の供給スクリュと、を備え、スクリュを回転させることにより、強化繊維を供給シリンダから可塑化シリンダの内部に強制的に供給する。 Fiber reinforced resin molded articles having increased strength by containing reinforcing fibers are used for various applications. In order to obtain the molded product by injection molding, a thermoplastic resin is melted by rotation of a screw in a cylinder which is a plasticizing device, fibers are kneaded therein, and then injected into a mold of the injection molding device.
In order to obtain the effect of improving the strength by the reinforcing fibers, it is desired that the reinforcing fibers are uniformly dispersed in the resin. For this purpose, a mechanism (feeder) for forcibly supplying reinforcing fibers to the inside of a cylinder of a plasticizing device (hereinafter sometimes referred to as a plasticizing cylinder) is attached to the plasticizing cylinder (for example, patents). Document 1, Patent document 2). The feeder includes, for example, a supply cylinder and a biaxial supply screw disposed inside the supply cylinder, and the reinforcing fiber is forced from the supply cylinder to the plasticizing cylinder by rotating the screw. Supply.

特開２０００−１１７８１０号公報JP 2000-117810 A 特表２０１２−５１１４４５号公報Special table 2012-511445 gazette

しかし、フィーダで強化繊維を強制的に供給したとしても、供給の過程で強化繊維の供給口の近傍において、強化繊維が滞留することがある。そうすると、強化繊維が焼けることにより汚染が生じたり、ブリッジングによる強化繊維を安定供給することができなくなったりする。
本発明は、このような課題に基づいてなされたもので、フィーダで強化繊維を強制的に供給する射出成形機において、強化繊維の供給口の近傍に、強化繊維の滞留を抑制することを目的とする。 However, even if the reinforcing fiber is forcibly supplied by the feeder, the reinforcing fiber may stay in the vicinity of the reinforcing fiber supply port in the supply process. If it does so, a contamination will arise by baking a reinforcing fiber, or it will become impossible to supply the reinforcing fiber by bridging stably.
The present invention has been made based on such a problem, and in an injection molding machine forcibly supplying reinforcing fibers with a feeder, it is an object to suppress the retention of reinforcing fibers in the vicinity of a reinforcing fiber supply port. And

かかる目的のもとになされた本発明の射出成形機は、可塑化シリンダと、可塑化シリンダの内部に設けられる可塑化スクリュと、樹脂原料を可塑化シリンダ内に供給する樹脂供給部と、樹脂供給部よりも前方側に設けられ、強化繊維を可塑化シリンダ内に供給する繊維供給部と、を備える。
本発明における繊維供給部は、強化繊維を可塑化シリンダに向けて搬送する供給スクリュと、供給スクリュを内装し先端側が可塑化シリンダの内部に連通した供給シリンダと、を備えるとともに、繊維供給部は、供給スクリュの回転軸Ｓ_３０１に沿う線分Ｌ１と、当該線分Ｌ１と可塑化シリンダの外周面の交点Ｐ１を通る可塑化シリンダの径方向の線分Ｌ２とがなす角度θ_２が、下記の式（１）を満足するとともに、可塑化スクリュの回転方向を正としたとき、線分Ｌ２と可塑化スクリュの回転軸方向から可塑化シリンダを正面視したときの水平線とがなす角度θ _４ が４５°以下である、ことを特徴とする。
−２０° ≦ θ_２ ≦ ４５° … （１）
本発明の射出成形機において、可塑化スクリュの回転軸Ｓ_１０に直交する方向Ｄに対する供給スクリュの回転軸Ｓ_３０１がなす角度θ_１が、下記の式（２）を満足することを特徴とする。
０° ≦ θ_１ ≦ θ_Ｆ … （２）
θ_Ｆ：可塑化スクリュのフライトのリード角 An injection molding machine of the present invention made for such an object includes a plasticizing cylinder, a plasticizing screw provided inside the plasticizing cylinder, a resin supply unit for supplying a resin raw material into the plasticizing cylinder, and a resin A fiber supply unit that is provided on the front side of the supply unit and supplies reinforcing fibers into the plasticizing cylinder.
The fiber supply unit according to the present invention includes a supply screw that conveys the reinforcing fiber toward the plasticizing cylinder, and a supply cylinder that includes the supply screw and has a leading end communicating with the inside of the plasticizing cylinder. , the line segment L1 along the rotation axis S ₃₀₁ of the feed screw, the angle theta ₂ formed by the line segment L2 in the radial direction of the plasticizing cylinder that passes through the intersection point P1 of the outer peripheral surface of the line segment L1 and the plasticizing cylinder, the following When the rotation direction of the plasticizing screw is positive, the angle θ ₄ formed by the line segment L2 and the horizontal line when the plasticizing cylinder is viewed in front from the rotation axis direction of the plasticizing screw is satisfied. Is 45 ° or less .
−20 ° ≦ θ ₂ ≦ 45 ° (1)
In the injection molding machine of the present invention, the angle θ ₁ formed by the rotation axis S ₃₀₁ of the supply screw with respect to the direction D orthogonal to the rotation axis S ₁₀ of the plasticizing screw satisfies the following formula (2). .
0 ° ≦ θ ₁ ≦ θ _F (2)
θ _F : Lead angle of the plasticized screw flight

本発明の射出成形機において、可塑化シリンダは、繊維供給部から強化繊維が供給される繊維供給口を備え、繊維供給口の前縁部分を、可塑化シリンダの外周側から内周側に向けて、繊維供給口が拡大するように切り欠いたテーパを備えることが好ましい。   In the injection molding machine of the present invention, the plasticizing cylinder includes a fiber supply port to which reinforcing fibers are supplied from a fiber supply unit, and a front edge portion of the fiber supply port is directed from the outer peripheral side to the inner peripheral side of the plasticizing cylinder. Thus, it is preferable to provide a taper cut out so that the fiber supply port is enlarged.

本発明によれば、フィーダで強化繊維を強制的に供給する射出成形機において、強化繊維の供給口の近傍に、強化繊維の滞留を抑制することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the injection molding machine which supplies a reinforced fiber forcibly with a feeder, the stay of a reinforced fiber can be suppressed in the vicinity of the supply port of a reinforced fiber.

実施形態に係る射出成形機の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the injection molding machine which concerns on embodiment. 図１のフィーダ部分の横断面を示す図であり、（ａ）はフィーダが前進位置にあり、（ｂ）はフィーダが後退位置にある。It is a figure which shows the cross section of the feeder part of FIG. 1, (a) is a feeder in an advance position, (b) is a feeder in a retracted position. 図１の可塑化装置のフィーダ部分の平断面を示す図であり、（ａ）はフィーダが前進位置にあり、（ｂ）はフィーダが後退位置にある。It is a figure which shows the plane cross section of the feeder part of the plasticizing apparatus of FIG. 1, (a) is a feeder in an advance position, (b) is a feeder in a retracted position. 式（２）を説明する図である。It is a figure explaining Formula (2). 式（１）を説明する図である。It is a figure explaining Formula (1). 可塑化シリンダの繊維供給口の好ましい形態を示す図である。It is a figure which shows the preferable form of the fiber supply port of a plasticizing cylinder.

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
本実施形態に係る射出成形機１は、図１に示すように、型締ユニット１００と、可塑化ユニット２００と、これらのユニットの動作を制御する制御部５０と、を備えている。射出成形機１は、繊維強化樹脂を成形することのできる装置であり、そのために可塑化ユニット２００は、強化繊維Ｆを供給する機構である繊維フィーダ３００を備えている。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
As shown in FIG. 1, the injection molding machine 1 according to the present embodiment includes a mold clamping unit 100, a plasticizing unit 200, and a control unit 50 that controls the operation of these units. The injection molding machine 1 is an apparatus that can mold a fiber reinforced resin. For this purpose, the plasticizing unit 200 includes a fiber feeder 300 that is a mechanism for supplying reinforcing fibers F.

［型締ユニット１００］
型締ユニット１００は、図１に示すように、ベースフレーム１０１上に固設されるとともに固定金型１０３が取り付けられた固定ダイプレート１０５と、油圧シリンダ１１３の作動によってレール１０７上を図中左右方向に移動するとともに可動金型１０９が取り付けられた可動ダイプレート１１１と、固定ダイプレート１０５と可動ダイプレート１１１とを連結する複数のタイバー１１５とを備えている。固定ダイプレート１０５には、各タイバー１１５と同軸に型締め用の油圧シリンダ１１７が設けられており、各タイバー１１５の一端は当該油圧シリンダ１１７のラム１１９に接続されている。
これらの各要素は制御部５０の指示にしたがって必要な動作を行なう。 [Clamping unit 100]
As shown in FIG. 1, the mold clamping unit 100 is fixed on the base frame 101 and fixed on the rail 107 by the operation of the fixed die plate 105 to which the fixed mold 103 is attached and the hydraulic cylinder 113. A movable die plate 111 that moves in the direction and has a movable die 109 attached thereto, and a plurality of tie bars 115 that connect the fixed die plate 105 and the movable die plate 111 are provided. The fixed die plate 105 is provided with a hydraulic cylinder 117 for mold clamping coaxially with each tie bar 115, and one end of each tie bar 115 is connected to a ram 119 of the hydraulic cylinder 117.
Each of these elements performs a necessary operation in accordance with an instruction from the control unit 50.

型締ユニット１００の概略の動作は以下の通りである。
まず、型開閉用の油圧シリンダ１１３の作動により可動ダイプレート１１１を図中の二点鎖線の位置まで移動させて可動金型１０９を固定金型１０３に当接させる。次いで、各タイバー１１５の雄ねじ部１２１と可動ダイプレート１１１に設けられた半割りナット１２３を係合させて、可動ダイプレート１１１をタイバー１１５に固定する。そして、油圧シリンダ１１７内の作動油の圧力を高めて、固定金型１０３と可動金型１０９とを締め付ける。このようにして型締めを行った後に、可塑化ユニット２００から金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出して成形品を成形する。
なお、ここで示した型締ユニット１００の構成はあくまで一例に過ぎず、他の構成、例えばトグル方式あるいは可動ダイプレートの中央で型締め力を負荷して固定金型と可動金型とを締め付ける直圧方式などの型締ユニットを適用し、あるいは置換することを妨げない。 The general operation of the mold clamping unit 100 is as follows.
First, the movable die plate 111 is moved to the position of the two-dot chain line in the figure by the operation of the hydraulic cylinder 113 for opening and closing the mold, and the movable mold 109 is brought into contact with the fixed mold 103. Next, the male screw portion 121 of each tie bar 115 and the half nut 123 provided on the movable die plate 111 are engaged to fix the movable die plate 111 to the tie bar 115. Then, the pressure of the hydraulic oil in the hydraulic cylinder 117 is increased, and the fixed mold 103 and the movable mold 109 are tightened. After performing the mold clamping in this way, the molten resin is injected from the plasticizing unit 200 into the mold cavity to mold a molded product.
The configuration of the mold clamping unit 100 shown here is merely an example, and other configurations, for example, a toggle method or the center of the movable die plate, a clamping force is applied to clamp the fixed mold and the movable mold. It does not prevent the application or replacement of a clamping unit such as a direct pressure system.

［可塑化ユニット２００］
可塑化ユニット２００は、図１に示すように、筒型の可塑化シリンダ２０１と、可塑化シリンダ２０１の前方側に設けた射出ノズル２０３と、可塑化シリンダ２０１の内部に設けられた可塑化スクリュ１０と、強化繊維Ｆが投入される繊維フィーダ３００と、樹脂ペレットが投入されるペレット供給ホッパ２０７とを備えている。繊維フィーダ３００は、ペレット供給ホッパ２０７よりも前方側に設けられている。また、可塑化ユニット２００は、可塑化スクリュ１０を前進又は後退させる第１電動機２０９と、可塑化スクリュ１０を正転又は逆転させる第２電動機２１１と、繊維フィーダ３００に強化繊維Ｆを供給する繊維供給装置２１３と、ペレット供給ホッパ２０７に樹脂ペレットＰＰを供給するペレット供給装置２１５と、を備えている。
これらの各要素は制御部５０の指示にしたがって必要な動作を行なう。
なお、本実施形態の可塑化ユニット２００（射出成形機１）において、溶融樹脂が吐出される側を前、原料（樹脂ペレットＰＰ）が供給される側を後と定義する。 [Plasticizing unit 200]
As shown in FIG. 1, the plasticizing unit 200 includes a cylindrical plasticizing cylinder 201, an injection nozzle 203 provided on the front side of the plasticizing cylinder 201, and a plasticizing screw provided inside the plasticizing cylinder 201. 10, a fiber feeder 300 into which reinforcing fibers F are charged, and a pellet supply hopper 207 into which resin pellets are charged. The fiber feeder 300 is provided in front of the pellet supply hopper 207. The plasticizing unit 200 includes a first electric motor 209 that moves the plasticizing screw 10 forward or backward, a second electric motor 211 that rotates the plasticizing screw 10 forward or backward, and a fiber that supplies the reinforcing fiber F to the fiber feeder 300. A supply device 213 and a pellet supply device 215 for supplying the resin pellet PP to the pellet supply hopper 207 are provided.
Each of these elements performs a necessary operation in accordance with an instruction from the control unit 50.
In the plasticizing unit 200 (injection molding machine 1) of the present embodiment, the side on which the molten resin is discharged is defined as the front, and the side on which the raw material (resin pellet PP) is supplied is defined as the rear.

可塑化ユニット２００の概略の動作は以下の通りである。
可塑化シリンダ２０１の内部に設けられた可塑化スクリュ１０が回転されると、ペレット供給ホッパ２０７から供給された熱可塑性樹脂からなる樹脂ペレットＰＰ、及び、繊維フィーダ３００から供給された強化繊維Ｆは、可塑化シリンダ２０１の前方側の射出ノズル２０３へ送り出される。この過程において、徐々に樹脂ペレットＰＰは、溶融されて溶融樹脂となり、強化繊維Ｆと混錬された後に、可塑化ユニット２００の固定金型１０３と可動金型１０９の間に形成されるキャビティへ所定量だけ射出される。なお、樹脂ペレットＰＰの溶融に伴い可塑化スクリュ１０が背圧を受けながら後退した後に、前進することで射出を行なうという可塑化スクリュ１０の基本動作を伴うことはいうまでもない。また、本実施形態において、可塑化シリンダ２０１の周囲には、樹脂ペレットＰＰの溶融のためにヒータを設けるなど、他の構成を適用し、あるいは置換することを妨げない。
また、可塑化スクリュ１０としては、いわゆる２ステージ式のスクリュを適用するのが好ましい。２ステージ式スクリュは、後方側から溝深さが深い第１供給部、溝深さが暫減する第１圧縮部、溝深さの浅い第１計量部が連続して形成される。また、第１計量部の前端に直接あるいは第１計量部よりも更に可塑化シリンダ２０１の内径との隙間が小さい絞り部を介して連続して形成されている第２供給部、および第２計量部に連続して第２圧縮部、第２計量部が形成される。２ステージ式スクリュを適用する場合には、繊維フィーダ３００は、可塑化スクリュ１０が可塑化シリンダ２０１に対して最前進した位置における、第２供給部に対応する可塑化シリンダ２０１の胴部に連結することが好ましい。第２計量部においては、第１計量部で上昇した可塑化スクリュ１０の溝内溶融樹脂圧力が、第２供給部の溝深さの深く第１計量部よりも溝内容積の大きな空間に吐出されることにより、強化繊維Ｆの供給の抵抗背圧となる第２供給部の樹脂圧力が大気圧程度まで低下する。これにより、繊維フィーダ３０から強化繊維Ｆを容易に供給できるので、本発明の効果をより顕著に得ることができる。
なお、本実施形態ではインライン方式の射出装置を兼ねる可塑化ユニット２００を示したが、可塑化ユニットはプリプラ方式の可塑化専用のユニットを適用し、あるいは置換することを妨げない。 The general operation of the plasticizing unit 200 is as follows.
When the plasticizing screw 10 provided inside the plasticizing cylinder 201 is rotated, the resin pellet PP made of thermoplastic resin supplied from the pellet supply hopper 207 and the reinforcing fiber F supplied from the fiber feeder 300 are Then, it is sent out to the injection nozzle 203 on the front side of the plasticizing cylinder 201. In this process, the resin pellet PP is gradually melted to become a molten resin, and after being kneaded with the reinforcing fiber F, to the cavity formed between the fixed mold 103 and the movable mold 109 of the plasticizing unit 200. A predetermined amount is injected. Needless to say, the plasticizing screw 10 undergoes a basic operation of performing injection by moving forward after the plasticizing screw 10 moves backward while receiving back pressure as the resin pellet PP melts. Further, in the present embodiment, other configurations such as a heater for melting the resin pellet PP are not applied or replaced around the plasticizing cylinder 201.
As the plasticizing screw 10, it is preferable to apply a so-called two-stage screw. In the two-stage screw, a first supply portion having a deep groove depth from the rear side, a first compression portion in which the groove depth is temporarily reduced, and a first metering portion having a shallow groove depth are continuously formed. Further, a second supply unit formed continuously at the front end of the first measuring unit directly or through a throttle unit having a smaller gap with the inner diameter of the plasticizing cylinder 201 than the first measuring unit, and a second measuring unit A second compression part and a second metering part are formed continuously with the part. When a two-stage screw is applied, the fiber feeder 300 is connected to the body portion of the plasticizing cylinder 201 corresponding to the second supply portion at the position where the plasticizing screw 10 is most advanced relative to the plasticizing cylinder 201. It is preferable to do. In the second metering unit, the molten resin pressure in the groove of the plasticizing screw 10 that has risen in the first metering unit is discharged into a space having a larger groove volume than the first metering unit deeper in the groove depth of the second supply unit. As a result, the resin pressure in the second supply section, which is the resistance back pressure for supplying the reinforcing fibers F, is reduced to about atmospheric pressure. Thereby, since the reinforced fiber F can be easily supplied from the fiber feeder 30, the effect of this invention can be acquired more notably.
In the present embodiment, the plasticizing unit 200 that also serves as an in-line type injection apparatus is shown. However, the plasticizing unit does not preclude the application or replacement of a pre-plastic type plasticizing unit.

［繊維フィーダ３００］
繊維フィーダ３００は、図２（ａ），図３（ａ）に示すように、各々が回転することにより強化繊維Ｆを搬送する二つの供給スクリュ３０１，３０１と、供給スクリュ３０１，３０１を収容する供給シリンダ３０２と、を備える。二つの供給スクリュ３０１，３０１は、供給シリンダ３０２の内部に回転軸を平行にして並んで収容されている。供給シリンダ３０２は、先端に設けられる接続口３０２ａと、後端に設けられる後端壁３０２ｂと、後端壁３０２ｂに近接して配置される隔壁３０２ｃと、を備える。なお、繊維フィーダ３００において、可塑化シリンダ２０１に近い側を前、遠い側を後と定義する。接続口３０２ａと隔壁３０２ｃの間には、供給スクリュ３０１，３０１を収容する第１収容室３０２ｄが、また、隔壁３０２ｃと後端壁３０２ｂの間には、供給スクリュ３０１，３０１の各々を回転駆動する電動機３０３，３０３を収容する第２収容室３０２ｅが設けられている。供給スクリュ３０１，３０１の駆動軸は、隔壁３０２ｃを貫通し、第２収容室３０２ｅにおいて電動機３０３，３０３と接続される。また、供給シリンダ３０２には、前端側にフランジ３０２ｆが設けられている。供給シリンダ３０２は、フランジ３０２ｆよりも前端側の嵌合スリーブ３０２ｇが、可塑化シリンダ２０１の繊維供給口２０１ａに設けられた円筒状の溝の内側に摺動可能に嵌合される。これは繊維フィーダ３００が可塑化シリンダ２０１に対して進退可能に連結するためである。そうすることで、可塑化シリンダ２０１内の溶融樹脂圧力によって供給スクリュ３０１が後方に押されて、電動機３０３に押しつけられても、電動機３０３が固定されている繊維フィーダ３００が後退できるので、供給スクリュ３０１の座屈による破損を防止できる。さらに、繊維フィーダ３００が後方に押された場合でも、供給シリンダ３０２が後退しても溶融樹脂が外部に漏れるのを防止できる。
本実施形態においては、２本の供給スクリュ３０１が第１収容室３０２ｄを共有しているが、第１収容室３０２ｄに隔壁を設けて、２本の供給スクリュ３０１をそれぞれの収容室に収容してもよい。
また本実施形態では、供給スクリュ３０１は２軸方式の２つの供給スクリュ３０１を示してあるが、可塑化シリンダ２０１の周囲に２軸方式の繊維フィーダ３００を備えるための空き空間が無い場合は、１つのスクリュの１軸方式の供給フィーダに代えてもよい。
なお、図２は、可塑化スクリュ１０の記載を省略している。 [Fiber feeder 300]
As shown in FIGS. 2A and 3A, the fiber feeder 300 accommodates two supply screws 301 and 301 that convey the reinforcing fiber F by rotating each, and the supply screws 301 and 301. A supply cylinder 302. The two supply screws 301, 301 are accommodated inside the supply cylinder 302 side by side with their rotation axes parallel. The supply cylinder 302 includes a connection port 302a provided at the front end, a rear end wall 302b provided at the rear end, and a partition wall 302c disposed in proximity to the rear end wall 302b. In the fiber feeder 300, the side closer to the plasticizing cylinder 201 is defined as the front, and the far side is defined as the rear. Between the connection port 302a and the partition wall 302c, a first storage chamber 302d for storing the supply screws 301 and 301 is driven, and between the partition wall 302c and the rear end wall 302b, each of the supply screws 301 and 301 is driven to rotate. A second storage chamber 302e for storing the electric motors 303, 303 is provided. The drive shafts of the supply screws 301 and 301 pass through the partition wall 302c and are connected to the motors 303 and 303 in the second storage chamber 302e. The supply cylinder 302 is provided with a flange 302f on the front end side. In the supply cylinder 302, a fitting sleeve 302g on the front end side of the flange 302f is slidably fitted into a cylindrical groove provided in the fiber supply port 201a of the plasticizing cylinder 201. This is because the fiber feeder 300 is connected to the plasticizing cylinder 201 so as to be able to advance and retract. By doing so, even if the supply screw 301 is pushed backward by the molten resin pressure in the plasticizing cylinder 201 and pressed against the electric motor 303, the fiber feeder 300 to which the electric motor 303 is fixed can move backward, so the supply screw Breakage due to buckling 301 can be prevented. Furthermore, even when the fiber feeder 300 is pushed backward, the molten resin can be prevented from leaking to the outside even if the supply cylinder 302 is retracted.
In the present embodiment, the two supply screws 301 share the first storage chamber 302d. However, a partition is provided in the first storage chamber 302d so that the two supply screws 301 are stored in the respective storage chambers. May be.
Further, in this embodiment, the supply screw 301 shows two supply screws 301 of the biaxial type, but when there is no empty space for providing the biaxial fiber feeder 300 around the plasticizing cylinder 201, You may replace with the supply feeder of the single axis | shaft system of one screw.
In FIG. 2, the description of the plasticizing screw 10 is omitted.

繊維フィーダ３００は、図２（ａ），図３（ａ）に示すように、供給スクリュ３０１を含む供給シリンダ３０２を支持する架台３１０を備えている。架台３１０は、固定架台３１１と、固定架台３１１に前後方向に移動が可能に搭載されるスライド架台３１３と、固定架台３１１とスライド架台３１３の間に設けられる複数のコイルばね３１５と、を備えている。供給シリンダ３０２は、スライド架台３１３の上面に固定されるので、スライド架台３１３とともに、可塑化シリンダ２０１に対して前後方向、つまり、繊維フィーダ３００において強化繊維Ｆが供給される向きに進退することができる。
繊維フィーダ３００は、強化繊維Ｆが投入される繊維供給ホッパ３０５を備えている。繊維供給ホッパ３０５は、供給シリンダ３０２の上面に設けられる開口３０２ｈに接続されており、繊維供給装置２１３から供給された強化繊維Ｆは、繊維供給ホッパ３０５を介して供給シリンダ３０２の内部に供給される。繊維供給装置２１３からは、通常、定量の強化繊維Ｆが供給されるが、可塑化スクリュ１０の回転数あるいは前後進速度の変化に基づいて段階的にあるいは連続的に供給量を変化させても良い。 The fiber feeder 300 includes a gantry 310 that supports a supply cylinder 302 including a supply screw 301, as shown in FIGS. 2 (a) and 3 (a). The gantry 310 includes a fixed gantry 311, a slide gantry 313 mounted on the fixed gantry 311 so as to be movable in the front-rear direction, and a plurality of coil springs 315 provided between the fixed gantry 311 and the slide gantry 313. Yes. Since the supply cylinder 302 is fixed to the upper surface of the slide mount 313, the supply cylinder 302 may move forward and backward with the slide mount 313 in the front-rear direction, that is, in the direction in which the reinforcing fiber F is supplied in the fiber feeder 300. it can.
The fiber feeder 300 includes a fiber supply hopper 305 into which the reinforcing fibers F are input. The fiber supply hopper 305 is connected to an opening 302 h provided on the upper surface of the supply cylinder 302, and the reinforcing fiber F supplied from the fiber supply device 213 is supplied into the supply cylinder 302 via the fiber supply hopper 305. The Usually, a certain amount of reinforcing fiber F is supplied from the fiber supply device 213, but even if the supply amount is changed stepwise or continuously based on the change in the rotational speed or forward / reverse speed of the plasticizing screw 10. good.

固定架台３１１は、平板状の部材であり、図示を省略する基礎構造体に固定される。したがって、固定架台３１１は、前後方向も含め、変位が拘束される。固定架台３１１は、後端縁が突出して形成されるばね固定３１１ａを備える。
固定架台３１１の上に搭載されるスライド架台３１３もまた平板状の部材であり、後端がばね固定３１１ａと隙間を空けて配置される。この隙間にコイルばね３１５が配置され、複数のコイルばね３１５の他端がスライド架台３１３の後端に固定されている。繊維フィーダ３００が所定位置に設置されていると、コイルばね３１５は自由状態より縮んで、スライド架台３１３とばね固定３１１ａの間に配置されている。このときコイルばね３１５は、可塑化シリンダ内の樹脂圧力が予め設定された異常値に基づいて縮み量が決められており、例えばコイルばね３１５の縮み反力が、予め設定された異常圧力判定値に第１収容室３０２ｄの断面積を積算して求めた繊維フィーダ３００の最大繊維供給力値以下となるようコイルばね３１５の初期取り付け縮み量が決められて取り付けられている。スライド架台３１３に固定される供給シリンダ３０２は、接続口３０２ａのフランジ３０２ｆを介して可塑化シリンダ２０１の繊維供給口２０１ａの周囲に押し付けられる。 The fixed mount 311 is a flat plate-like member, and is fixed to a foundation structure not shown. Accordingly, the displacement of the fixed mount 311 is restricted including the front-rear direction. The fixed base 311 includes a spring fixing 311a formed with a rear edge protruding.
The slide mount 313 mounted on the fixed mount 311 is also a flat plate member, and its rear end is arranged with a gap from the spring fixing 311a. A coil spring 315 is disposed in the gap, and the other ends of the plurality of coil springs 315 are fixed to the rear end of the slide frame 313. When the fiber feeder 300 is installed at a predetermined position, the coil spring 315 is contracted from the free state and is disposed between the slide frame 313 and the spring fixing 311a. At this time, the amount of contraction of the coil spring 315 is determined based on the preset abnormal value of the resin pressure in the plasticizing cylinder. For example, the contraction reaction force of the coil spring 315 is set to the preset abnormal pressure determination value. The initial mounting shrinkage amount of the coil spring 315 is determined and attached so as to be equal to or less than the maximum fiber supply force value of the fiber feeder 300 obtained by integrating the cross-sectional area of the first storage chamber 302d. The supply cylinder 302 fixed to the slide mount 313 is pressed around the fiber supply port 201a of the plasticizing cylinder 201 through the flange 302f of the connection port 302a.

本実施形態において、繊維フィーダ３００は、以下説明する二つの条件を備える。
一つ目の条件は、図５（ａ）に示すように、射出成形機１を正面視したときの、繊維フィーダ３００が可塑化ユニット２００に対してなす角度θ_２に関する。具体的には、供給スクリュ３０１の回転軸Ｓ_３０１の延長線（線分Ｌ１）が、当該線分Ｌ_１と可塑化シリンダ２０１の外周面の交点Ｐ_１を通る可塑化シリンダ２０１の径方向の線分Ｌ_２に対してなす角度θ_２が、式（１）を満足する。なお、図５（ｂ）は、θ_２＝０°の例を示し、図５（ｃ）は、θ_２＝４５°の例を示し、図５（ｄ）は、θ_２＝９０°の例を示し、図５（ｅ）は、θ_２＝−２０°の例を示している。また、図５（ａ）において、矢印Ｃは可塑化スクリュ１０の回転の向きを示し、矢印Ｍは溶融樹脂の流れる向きを示している。なお、角度の原点は線分Ｌ_２、角度の符号（正負）は可塑化スクリュ１０の回転の向きＣを正（プラス）とする。
−２０° ≦ θ_２ ≦ ９０° … （１）
繊維フィーダ３００が式（１）を満足することにより、可塑化シリンダ２０１に向けた繊維フィーダ３００からの強化繊維Ｆの投入方向を、可塑化スクリュ１０の隣接するフライト１１の間の溝内を搬送される溶融樹脂の搬送流量を低下させることなく、強化繊維Ｆを可塑化スクリュ１０溝内に投入することができる。
本発明者が、θ_２を−９０°〜９０°の範囲で、具体的には、θ_２＝−９０°、―４５°、−３０°、−２０°、−１０°、０°、１０°、３０°、４５°、９０°の１０水準で溶融樹脂の搬送量、具体的には可塑化スクリュ１０の回転による樹脂の可塑化計量時の可塑化スクリュ１０の後退速度の変化を測定した。その結果、式（１）の範囲でθ_２を変化させても、溶融樹脂の搬送量（可塑化スクリュ１０の後退速度）が変化しないことを下記のように確認した。
式（１）の範囲である、−２０° ≦ θ_２ ≦ ９０°では、可塑化スクリュ１０の溝内への強化繊維Ｆを供給したときの、可塑化スクリュ１０の後退速度に差は見られなかった。しかし、θ_２＝―３０°では式（１）の範囲に比べ可塑化スクリュ１０の後退速度が１０〜１５％低下し、θ_２＝―４５°、―９０°では、溶融樹脂が繊維フィーダ３００内に入り込み、強化繊維Ｆの供給が不能となってしまった。
特に、０°≦θ_２の場合は、繊維フィーダ３００（供給スクリュ３０１）が常に溶融樹脂の搬送方向上流に向くことがないので、溶融樹脂の搬送流が流れのまま第1収容室３０２ｄに流れ込むことを抑制できる。
特に、θ_２の下限を０°超とした場合は、供給スクリュ３０１の回転軸が可塑化スクリュ１０の回転軸と交差することがないので、供給スクリュ３０１の推力を可塑化スクリュ１０に負荷された場合でも、可塑化スクリュ１０は供給スクリュ３０１の回転軸方向と直角方向に変位することができる。これにより、供給スクリュ３０１の推力によって可塑化スクリュ１０が供給スクリュ３０１と反対側の可塑化シリンダ２０１の内面に押しつけられることによる早期摩耗発生の抑制効果がある。さらに供給スクリュ３０１の回転軸、つまり強化繊維の押し込み方向を、可塑化スクリュ１０内の溶融樹脂の搬送方向と同方向に向けることができるので、溶融樹脂流れに逆らうことなく強化繊維Ｆを溶融樹脂に効率的に押し込むことができ、かつ投入される強化繊維Ｆが溶融樹脂の流れＭに載りやすくなり、繊維供給口２０１ａ付近で強化繊維Ｆが滞留するのを抑制できる。
−２０° ≦ θ_２＜０°の場合は、溶融樹脂の搬送方向と、強化繊維Ｆの投入方向の対向する角度が小さいため、強化繊維Ｆの供給力は溶融樹脂の搬送流量の抵抗にならなかったのではないかと思われる。なお、θ_２＝−３０°、−２０°、−１０°において、若干ではあるが、繊維供給口２０１ａの直ぐ前方側の可塑化スクリュ１０の溝内の樹脂において、強化繊維Ｆの繊維束中への溶融樹脂の含浸が多く、強化繊維Ｆの繊維束の開繊度合いが大きい傾向が見られた。これは強化繊維Ｆの投入が溶融樹脂の搬送流に若干ではあるが対向するため、可塑化スクリュ１０の溝内で繊維フィーダ３００に向かう溶融樹脂の搬送流に、繊維フィーダ３００の強化繊維Ｆを押し込む力がカウンター力となり、強化繊維Ｆの繊維束中への溶融樹脂の含浸に有効に作用したためではないかと思われる。
またθ_２は、４５°以下とすることが好ましい。θ_２を４５°よりも大きくした場合、繊維フィーダ３００は図示しない電気ヒータにより加熱されている可塑化シリンダ２０１の上方に位置することとなり、可塑化シリンダ２０１の熱の影響を受けることで、繊維フィーダ３００に熱応力や締結部の緩み、電気系統の不具合などを発生させる場合がある。また、可塑化シリンダ２０１の繊維フィーダ３００の下方に位置する部分の熱が、上方を繊維フィーダ３００に覆われることにより、熱の滞留に繋がり可塑化シリンダ２０１の過熱または温度制御不良につながる場合がある。
これらのことから、θ_２は、式（１）を満足することに加え、式（Ｖ）を満足することが好ましく、式（Ｗ）を満足することがさらに好ましい。
−２０° ≦ θ_２ ≦ ４５° … （Ｖ）
−１０° ≦ θ_２ ≦ ３０° … （Ｗ） In the present embodiment, the fiber feeder 300 has two conditions described below.
The first condition relates to an angle θ ₂ formed by the fiber feeder 300 with respect to the plasticizing unit 200 when the injection molding machine 1 is viewed from the front, as shown in FIG. Specifically, extension of the rotating shaft _{S 301} of the feed screw 301 (line L1) is, in the radial direction of the plasticizing cylinder 201 through the intersection point _{P 1} of the outer peripheral surface of the segment _{L 1} and plasticizing cylinder 201 The angle θ ₂ formed with respect to the line segment L ₂ satisfies the expression (1). 5B shows an example of θ ₂ = 0 °, FIG. 5C shows an example of θ ₂ = 45 °, and FIG. 5D shows an example of θ ₂ = 90 °. FIG. 5E shows an example of θ ₂ = −20 °. 5A, the arrow C indicates the direction of rotation of the plasticizing screw 10, and the arrow M indicates the direction in which the molten resin flows. The origin of the angle is the line segment L ₂ , and the sign of the angle (positive / negative) is the positive (plus) direction C of rotation of the plasticizing screw 10.
−20 ° ≦ θ ₂ ≦ 90 ° (1)
When the fiber feeder 300 satisfies the formula (1), the feeding direction of the reinforcing fiber F from the fiber feeder 300 toward the plasticizing cylinder 201 is conveyed in the groove between the adjacent flights 11 of the plasticizing screw 10. The reinforcing fiber F can be put into the groove of the plasticizing screw 10 without reducing the flow rate of the molten resin to be conveyed.
The inventor makes θ ₂ in a range of −90 ° to 90 °, specifically, θ ₂ = −90 °, −45 °, −30 °, −20 °, −10 °, 0 °, 10 The amount of molten resin transported at 10 levels of °, 30 °, 45 °, and 90 °, specifically, the change in the reverse speed of the plasticizing screw 10 during the plasticizing measurement of the resin due to the rotation of the plasticizing screw 10 was measured. . As a result, change in theta ₂ in the range of formula (1), it was confirmed that the conveyance amount of the molten resin (retracting speed of the plasticizing screw 10) does not change as follows.
In the range of −20 ° ≦ θ ₂ ≦ 90 ° within the range of the formula (1), there is a difference in the retreat speed of the plasticizing screw 10 when the reinforcing fiber F is supplied into the groove of the plasticizing screw 10. There wasn't. However, when θ ₂ = −30 °, the retraction speed of the plasticizing screw 10 is reduced by 10 to 15% compared to the range of the formula (1), and when θ ₂ = −45 ° and −90 °, the molten resin becomes the fiber feeder 300. It got inside and the supply of the reinforcing fiber F became impossible.
In particular, in the case of 0 ° ≦ θ ₂ , the fiber feeder 300 (supply screw 301) does not always face upstream in the transport direction of the molten resin, so that the transport flow of the molten resin flows into the first storage chamber 302d while flowing. This can be suppressed.
In particular, when the lower limit of θ ₂ is greater than 0 °, the rotation axis of the supply screw 301 does not intersect the rotation axis of the plasticizing screw 10, so that the thrust of the supply screw 301 is applied to the plasticizing screw 10. Even in this case, the plasticizing screw 10 can be displaced in a direction perpendicular to the rotation axis direction of the supply screw 301. Thereby, there is an effect of suppressing the occurrence of early wear due to the plasticizing screw 10 being pressed against the inner surface of the plasticizing cylinder 201 on the side opposite to the supplying screw 301 by the thrust of the supplying screw 301. Further, since the rotation axis of the supply screw 301, that is, the pushing direction of the reinforcing fiber can be directed in the same direction as the conveying direction of the molten resin in the plasticizing screw 10, the reinforcing fiber F can be made to melt the resin without resisting the molten resin flow. It is possible to efficiently push the reinforcing fiber F into the molten resin flow M, and to prevent the reinforcing fiber F from staying in the vicinity of the fiber supply port 201a.
When −20 ° ≦ θ ₂ <0 °, the angle at which the conveying direction of the molten resin and the feeding direction of the reinforcing fiber F face each other is small, so the supply force of the reinforcing fiber F is equal to the resistance of the conveying flow rate of the molten resin. It seems that it was not. It should be noted that in θ ₂ = −30 °, −20 °, and −10 °, the resin in the groove of the plasticizing screw 10 just in front of the fiber supply port 201a is slightly in the fiber bundle of the reinforcing fibers F. There was a lot of impregnation of the molten resin into the fiber, and there was a tendency that the degree of fiber bundle opening of the reinforcing fibers F was large. This is because the introduction of the reinforcing fiber F slightly opposes the molten resin conveying flow, so that the reinforcing fiber F of the fiber feeder 300 is introduced into the molten resin conveying flow toward the fiber feeder 300 in the groove of the plasticizing screw 10. It seems that the pushing force is a counter force and effectively acts on the impregnation of the molten resin into the fiber bundle of the reinforcing fibers F.
Moreover, it is preferable that (theta) ₂ shall be 45 degrees or less. If greater than theta ₂ to 45 °, the fiber feeder 300 becomes to be positioned above the plasticizing cylinder 201 is heated by the electric heater (not shown), by receiving the influence of heat of the plasticizing cylinder 201, fiber In some cases, the feeder 300 may cause thermal stress, loosening of the fastening portion, malfunction of the electric system, or the like. Moreover, the heat of the part located below the fiber feeder 300 of the plasticizing cylinder 201 is covered with the fiber feeder 300 above, which may lead to heat retention and lead to overheating of the plasticizing cylinder 201 or poor temperature control. is there.
From these facts, in addition to satisfying the formula (1), θ ₂ preferably satisfies the formula (V), and more preferably satisfies the formula (W).
−20 ° ≦ θ ₂ ≦ 45 ° (V)
−10 ° ≦ θ ₂ ≦ 30 ° (W)

二つ目の条件は、図４（ａ）に示すように、射出成形機１を平面視したときの、繊維フィーダ３００が可塑化ユニット２００に対してなす角度θ_１に関する。具体的には、繊維フィーダ３００は、可塑化スクリュ１０の回転軸Ｓ_１０に直交する方向Ｄ_１０に対する供給スクリュ３０１の回転軸Ｓ_３０１がなす角度θ₁が、下記の式（２）を満足する。ここで、θ_Ｆは、可塑化スクリュ１０のフライト１１のリード角である。なお、図４（ｂ）は、θ_１が０°直近の値を採用したときの例を示し、図４（ｃ）は、θ_１＝ θ_Ｆを採用したときの例を示している。
０° ≦ θ_１ ≦ θ_Ｆ … （２）
繊維フィーダ３００が式（２）を満足することにより、可塑化シリンダ２０１に向けた繊維フィーダ３００からの強化繊維Ｆの投入方向を、可塑化スクリュ１０の隣接するフライト１１の間の溝内を搬送される溶融樹脂の流動方向に向けることができる、
特に、θ₁の下限を０°超とした場合は、繊維フィーダ３００（供給スクリュ３０１）を常に可塑化スクリュ１０の後方に向けて傾けることができるので、繊維供給口２０１ａ（可塑化シリンダ２０１）の前方側における繊維フィーダ３００が可塑化シリンダ２０１となす角度θ_３を常に鈍角にできる。したがって、射出時に可塑化スクリュ１０が前進しても、可塑化スクリュ１０の溝内の溶融樹脂が可塑化スクリュ１０の前進力によって繊維フィーダ３００内に入り込むのを防止できる。また、θ₁の上限値をフライト１１のリード角θ_Ｆとすることにより、フライト１１の壁が背後にある状態の溶融樹脂に強化繊維Ｆを供給できるので、強化繊維Ｆを溶融樹脂に効率的に押し込むことができる。
式（２）を満足することにより、式（１）による効果に加えて、強化繊維Ｆが繊維供給口２０１ａの近傍で滞留するのを抑制できる。
θ_１は、式（Ｘ）を満足することが好ましく、式（Ｙ）を満足することがさらに好ましい。
０° ≦ θ_１ ≦ ２θ_Ｆ／３ … （Ｘ）
θ_Ｆ／４ ≦ θ_１ ≦ θ_Ｆ／２ … （Ｙ） The second condition relates to an angle θ ₁ formed by the fiber feeder 300 with respect to the plasticizing unit 200 when the injection molding machine 1 is viewed in plan as shown in FIG. Specifically, in the fiber feeder 300, the angle θ ₁ formed by the rotation axis S ₃₀₁ of the supply screw 301 with respect to the direction D ₁₀ orthogonal to the rotation axis S ₁₀ of the plasticizing screw 10 satisfies the following formula (2). . Here, θ _F is the lead angle of the flight 11 of the plasticizing screw 10. FIG. 4B shows an example when θ ₁ adopts a value close to 0 °, and FIG. 4C shows an example when θ ₁ = θ _F is adopted.
0 ° ≦ θ ₁ ≦ θ _F (2)
When the fiber feeder 300 satisfies the expression (2), the feeding direction of the reinforcing fiber F from the fiber feeder 300 toward the plasticizing cylinder 201 is conveyed in the groove between the adjacent flights 11 of the plasticizing screw 10. Can be directed in the flow direction of the molten resin,
In particular, when the lower limit of θ ₁ is greater than 0 °, the fiber feeder 300 (supply screw 301) can always be tilted toward the rear of the plasticizing screw 10, and therefore the fiber supply port 201a (plasticizing cylinder 201). The angle θ ₃ formed by the fiber feeder 300 on the front side with the plasticizing cylinder 201 can always be an obtuse angle. Therefore, even if the plasticizing screw 10 moves forward at the time of injection, the molten resin in the groove of the plasticizing screw 10 can be prevented from entering the fiber feeder 300 by the moving force of the plasticizing screw 10. Further, by setting the upper limit value of θ ₁ to the lead angle θ _F of the flight 11, the reinforcing fiber F can be supplied to the molten resin with the wall of the flight 11 behind, so that the reinforcing fiber F is efficiently used as the molten resin. Can be pushed into.
By satisfying the expression (2), in addition to the effect of the expression (1), it is possible to suppress the reinforcing fiber F from staying in the vicinity of the fiber supply port 201a.
θ ₁ preferably satisfies the formula (X), and more preferably satisfies the formula (Y).
0 ° ≦ θ ₁ ≦ 2θ _F / 3 (X)
_{θ F / 4 ≦ θ 1 ≦} θ F / 2 ... (Y)

［射出成形の手順］
さて、以上の要素を備える射出成形機１は、以下の手順で射出成形を行なう。
射出成形は、樹脂ペレットＰＰを可塑化シリンダ２０１内で加熱、溶融して可塑化させる工程と、可塑化された溶融樹脂を可動金型１０９と固定金型１０３により形成されるキャビティに射出、充填する工程と、キャビティに充填された溶融樹脂が固化するまで冷却する保持工程と、金型を開放し、キャビティ内で冷却固化された成形品を取り出す工程と、を備え、成形品を取り出した後、次の一連のサイクルに備えて金型の閉締を行って１サイクルが完了する。以下では、本実施形態が関連する可塑化工程と射出工程について説明する。 [Injection molding procedure]
Now, the injection molding machine 1 provided with the above elements performs injection molding in the following procedures.
In the injection molding, the resin pellet PP is heated and melted in the plasticizing cylinder 201 to be plasticized, and the plasticized molten resin is injected and filled into a cavity formed by the movable mold 109 and the fixed mold 103. A step of cooling until the molten resin filled in the cavity is solidified, and a step of opening the mold and taking out the molded product cooled and solidified in the cavity. In preparation for the next series of cycles, the mold is closed and one cycle is completed. Below, the plasticization process and injection process which this embodiment relates are demonstrated.

可塑化工程では、樹脂ペレットＰＰを可塑化シリンダ２０１の後方のペレット供給ホッパ２０７から樹脂ペレットＰＰを供給する。可塑化開始時点では可塑化スクリュ１０は、可塑化シリンダ２０１の前方に位置しており、その初期位置から可塑化スクリュ１０を回転させる。可塑化スクリュ１０を回転させることで、可塑化スクリュ１０と可塑化シリンダ２０１の間に供給された樹脂ペレットＰＰは、せん断力を受けて加熱されながら徐々に溶融して、前方に向けて搬送される。
溶融樹脂が繊維フィーダ３００まで搬送されたならば、強化繊維Ｆを繊維フィーダ３００から供給する。可塑化スクリュ１０の回転に伴い、強化繊維Ｆは溶融樹脂に混錬、分散して溶融樹脂とともに前方に搬送される。樹脂ペレットＰＰ、強化繊維Ｆの供給を継続するとともに、可塑化スクリュ１０を回転し続けると、可塑化シリンダ２０１の前方に搬送され、強化繊維Ｆを含有した溶融樹脂は可塑化スクリュ１０から吐出され滞留する。スクリュの前方に溜まった溶融樹脂の樹脂圧力Ｐによって、可塑化スクリュ１０を後退させる。必要な量の溶融樹脂が溜まったところで、可塑化スクリュ１０の回転及び後退を停止する。 In the plasticizing step, the resin pellet PP is supplied from the pellet supply hopper 207 behind the plasticizing cylinder 201. At the start of plasticization, the plasticizing screw 10 is located in front of the plasticizing cylinder 201, and the plasticizing screw 10 is rotated from its initial position. By rotating the plasticizing screw 10, the resin pellet PP supplied between the plasticizing screw 10 and the plasticizing cylinder 201 is gradually melted while being heated by receiving a shearing force, and is conveyed forward. The
When the molten resin is conveyed to the fiber feeder 300, the reinforcing fiber F is supplied from the fiber feeder 300. As the plasticizing screw 10 rotates, the reinforcing fibers F are kneaded and dispersed in the molten resin, and are conveyed forward together with the molten resin. When the supply of the resin pellet PP and the reinforcing fiber F is continued and the plasticizing screw 10 is continuously rotated, the resin pellet PP and the reinforcing fiber F are conveyed to the front of the plasticizing cylinder 201 and the molten resin containing the reinforcing fiber F is discharged from the plasticizing screw 10. Stay. The plasticizing screw 10 is moved backward by the resin pressure P of the molten resin accumulated in front of the screw. When the required amount of molten resin has accumulated, the plasticizing screw 10 stops rotating and retracting.

射出工程に入ると、可塑化スクリュ１０を前進させる。そうすると、可塑化スクリュ１０の前方に溜まった溶融樹脂の圧力（樹脂圧力）が上昇し、溶融樹脂は射出ノズル２０３からキャビティに向けて射出される。
射出工程の間も、繊維フィーダ３００から強化繊維Ｆを、また、ペレット供給ホッパ２０７から樹脂ペレットＰＰを供給することが好ましい。 When the injection process is started, the plasticizing screw 10 is advanced. Then, the pressure of the molten resin (resin pressure) accumulated in front of the plasticizing screw 10 is increased, and the molten resin is injected from the injection nozzle 203 toward the cavity.
It is preferable to supply the reinforcing fiber F from the fiber feeder 300 and the resin pellet PP from the pellet supply hopper 207 during the injection process.

［効 果］
次に、本実施形態の効果、特に繊維フィーダ３００による効果を説明する。
繊維フィーダ３００が式（１）を満足し、さらに式（２）を満足することにより、可塑化スクリュ１０内を搬送される溶融樹脂の搬送流量を低下させることなく、強化繊維Ｆを可塑化スクリュ１０の溝内に投入することができる。更には投入される強化繊維Ｆが溶融樹脂の流れに載りやすくなり、繊維供給口２０１ａの付近で強化繊維Ｆが滞留するのを抑制できるので、本実施形態の射出成形機１によると、成形不良を防止できる。 [Effect]
Next, the effect of this embodiment, especially the effect by the fiber feeder 300 will be described.
When the fiber feeder 300 satisfies the formula (1) and further satisfies the formula (2), the reinforced fiber F is plasticized screw without reducing the transport flow rate of the molten resin transported in the plasticizing screw 10. It can be put into 10 grooves. Furthermore, since the reinforced fibers F to be input can easily be placed on the flow of the molten resin, and the reinforced fibers F can be prevented from staying in the vicinity of the fiber supply port 201a, the injection molding machine 1 of the present embodiment has a molding failure. Can be prevented.

次に、供給シリンダ３０２が、供給シリンダ３０２がコイルばね３１５で支持されているスライド架台３１３に支持されている。したがって、可塑化工程、射出工程において、樹脂圧力Ｐが上昇して溶融樹脂が供給シリンダ３０２を後方に向けて押したとしても、図２（ｂ），図３（ｂ）に示すように、供給シリンダ３０２は無理なく後退することができる。つまり、繊維フィーダ３００の架台３１０、特にコイルばね３１５は、樹脂圧力の異常な上昇に対する安全装置として機能する。   Next, the supply cylinder 302 is supported by a slide frame 313 in which the supply cylinder 302 is supported by a coil spring 315. Therefore, in the plasticizing process and the injection process, even if the resin pressure P increases and the molten resin pushes the supply cylinder 302 backward, as shown in FIGS. 2 (b) and 3 (b) The cylinder 302 can be retracted without difficulty. That is, the frame 310 of the fiber feeder 300, particularly the coil spring 315, functions as a safety device against an abnormal increase in resin pressure.

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
例えば、図６に示すように、繊維供給口２０１ａの前縁部分を、可塑化シリンダ２０１の外周側から内周側に向けて、繊維供給口２０１ａが拡大するように切り欠いてテーパ２０１ｂを設けることができる。このテーパ２０１ｂを設けることにより、以下の効果が奏される。なお、図６において、図２と同じ構成要素には図２と同じ符号を付している。
射出のために可塑化スクリュ１０が前進する際に、繊維供給口２０１ａの可塑化シリンダ２０１の内周面の近傍にいる強化繊維Ｆが、テーパ２０１ｂに沿って可塑化シリンダ２０１のより内側に引きずり込まれやすくなる。したがって、テーパ２０１ｂを設けることにより、繊維供給口２０１ａの付近に強化繊維Ｆが滞留するのを抑制することができる。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the configurations described in the above embodiments can be selected or changed to other configurations as appropriate without departing from the gist of the present invention.
For example, as shown in FIG. 6, the front edge portion of the fiber supply port 201a is cut out so that the fiber supply port 201a expands from the outer peripheral side of the plasticizing cylinder 201 to the inner peripheral side, thereby providing a taper 201b. be able to. By providing this taper 201b, the following effects are produced. In FIG. 6, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
When the plasticizing screw 10 advances for injection, the reinforcing fibers F in the vicinity of the inner peripheral surface of the plasticizing cylinder 201 in the fiber supply port 201a are dragged inward of the plasticizing cylinder 201 along the taper 201b. It becomes easy to be caught. Therefore, by providing the taper 201b, it is possible to prevent the reinforcing fibers F from staying in the vicinity of the fiber supply port 201a.

また、本発明による射出成形機は、以下の式（７）を満足することが望ましい。この式（７）は、可塑化シリンダ２０１から供給スクリュ３０１（先端）までを、繊維充填距離Ｌとしてあらわされる所定距離だけ離すことを意図している。繊維充填距離Ｌは、強化繊維Ｆのかさ密度、安息角に基づいて算出される。かさ密度、安息角は、繊維長や繊維種によって異なる。   Moreover, it is desirable that the injection molding machine according to the present invention satisfies the following formula (7). This expression (7) is intended to separate the plasticizing cylinder 201 from the supply screw 301 (tip) by a predetermined distance represented as the fiber filling distance L. The fiber filling distance L is calculated based on the bulk density and angle of repose of the reinforcing fiber F. Bulk density and angle of repose vary depending on fiber length and fiber type.

Ｌ ＞ Ｌ０ × α … （７）
Ｌ：繊維充填距離
Ｌ_０：繊維充満長(供給ホッパー中心からシリンダ壁面)
Ｄ：繊維供給フィーダシリンダ径 L> L0 × α (7)
L: Fiber filling distance L ₀ : Fiber filling length (from supply hopper center to cylinder wall)
D: Fiber supply feeder cylinder diameter

式（７）を満足するのが好ましいのは、以下の理由による。
射出成形機が正常に動作していると、可塑化スクリュの１フライト内での溶融樹脂は未充満状態であり、空隙がある。この空隙部に強化繊維Ｆを充填させ、樹脂中に分散させている。しかし、可塑化シリンダ内で圧力異常が生じると、溶融樹脂が正常時よりも多く充満されるので、可塑化シリンダ内の圧力が上昇し、低圧部である繊維供給部に樹脂が逆流するベントアップと称される現象が発生する。そこで、ベントアップに対応できるだけの繊維充填距離Ｌを設けようというのである。 It is preferable to satisfy the formula (7) for the following reason.
When the injection molding machine is operating normally, the molten resin in one flight of the plasticizing screw is in an unfilled state and there are voids. The voids are filled with reinforcing fibers F and dispersed in the resin. However, if a pressure abnormality occurs in the plasticizing cylinder, the molten resin will be filled more than normal, so the pressure in the plasticizing cylinder will rise and the resin will flow back to the fiber supply section, which is the low pressure section. This phenomenon occurs. Therefore, an attempt is made to provide a fiber filling distance L that can cope with vent-up.

１ 射出成形機
１０ 可塑化スクリュ
５０ 制御部
１００ 型締ユニット
１０１ ベースフレーム
１０３ 固定金型
１０５ 固定ダイプレート
１０７ レール
１０９ 可動金型
１１１ 可動ダイプレート
１１３ 油圧シリンダ
１１５ タイバー
１１７ 油圧シリンダ
１１９ ラム
１２１ 雄ねじ部
１２３ 半割りナット
２００ 可塑化ユニット
２０１ 可塑化シリンダ
２０１ａ 繊維供給口
２０３ 射出ノズル
２０７ ペレット供給ホッパ
２０９ 第１電動機
２１１ 第２電動機
２１３ 繊維供給装置
２１５ ペレット供給装置
３００ 繊維フィーダ
３０１ 供給スクリュ
３０２ 供給シリンダ
３０２ａ 接続口
３０２ｂ 後端壁
３０２ｃ 隔壁
３０２ｄ 第１収容室
３０２ｅ 第２収容室
３０２ｆ フランジ
３０２ｇ 嵌合スリーブ
３０３ 電動機
３０５ 繊維供給ホッパ
３１０ 架台
３１１ 固定架台
３１１ａ ばね固定
３１３ スライド架台
３１５ コイルばね DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Injection molding machine 10 Plasticization screw 50 Control part 100 Clamping unit 101 Base frame 103 Fixed mold 105 Fixed die plate 107 Rail 109 Movable mold 111 Movable die plate 113 Hydraulic cylinder 115 Tie bar 117 Hydraulic cylinder 119 Ram 121 Male thread part 123 Half nut 200 Plasticizing unit 201 Plasticizing cylinder 201a Fiber supply port 203 Injection nozzle 207 Pellet supply hopper 209 First motor 211 Second motor 213 Fiber supply device 215 Pellet supply device 300 Fiber feeder 301 Supply screw 302 Supply cylinder 302a Connection port 302b Rear end wall 302c Partition wall 302d First storage chamber 302e Second storage chamber 302f Flange 302g Fitting sleeve 303 Electric motor 305 Fiber supply hopper 310 Mounting base 311 Gantry 311a spring fixing 313 slide platform 315 coil spring

Claims (4)

可塑化シリンダと、
前記可塑化シリンダの内部に設けられる可塑化スクリュと、
樹脂原料を前記可塑化シリンダ内に供給する樹脂供給部と、
前記樹脂供給部よりも前方側に設けられ、強化繊維を前記可塑化シリンダ内に供給する繊維供給部と、を備え、
前記繊維供給部は、
前記強化繊維を前記可塑化シリンダに向けて搬送する供給スクリュと、
前記供給スクリュを内装し先端側が前記可塑化シリンダの内部に連通した供給シリンダと、を備え、
前記繊維供給部は、
前記供給スクリュの回転軸Ｓ_３０１に沿う線分Ｌ１と、当該線分Ｌ１と前記可塑化シリンダの外周面の交点Ｐ１を通る前記可塑化シリンダの径方向の線分Ｌ２とがなす角度θ_２が、下記の式（１）を満足するとともに、
前記可塑化スクリュの回転方向を正としたとき、前記線分Ｌ２と前記可塑化スクリュの回転軸方向から前記可塑化シリンダを正面視したときの水平線とがなす角度θ _４ が４５°以下である、
ことを特徴とする射出成形機。
−２０° ≦ θ_２ ≦ ４５° … （１） A plasticizing cylinder;
A plasticizing screw provided inside the plasticizing cylinder;
A resin supply section for supplying a resin raw material into the plasticizing cylinder;
A fiber supply unit that is provided on the front side of the resin supply unit and supplies reinforcing fibers into the plasticizing cylinder;
The fiber supply unit is
A supply screw for conveying the reinforcing fibers toward the plasticizing cylinder;
A supply cylinder in which the supply screw is housed and the tip side communicates with the inside of the plasticizing cylinder, and
The fiber supply unit is
Wherein the line segment L1 along the rotation axis S ₃₀₁ of the feed screw, the angle theta ₂ formed by the plasticizing radial line L2 of the cylinder through the intersection P1 of the outer peripheral surface of the plasticizing cylinder with the line segment L1 is In addition to satisfying the following formula (1) ,
When the direction of rotation of the plasticizing screw with a positive angle theta ₄ is at 45 ° or less formed by the horizontal line when the rotational axis direction of the plasticizing screw and the line segment L2 is viewed from the front of the plasticizing cylinder ,
An injection molding machine characterized by that.
−20 ° ≦ θ ₂ ≦ 45 ° (1) 前記繊維供給部は、
前記可塑化スクリュの回転軸Ｓ_１０に直交する方向Ｄに対する前記供給スクリュの回転軸Ｓ_３０１がなす角度θ_１が、下記の式（１）を満足する、
請求項１に記載の射出成形機。
０° ≦ θ_１ ≦ θ_Ｆ … （１）
θ_Ｆ：可塑化スクリュのフライトのリード角 The fiber supply unit is
An angle θ ₁ formed by the rotation axis S _{301 of the} supply screw with respect to a direction D perpendicular to the rotation axis S ₁₀ of the plasticizing screw satisfies the following formula (1):
Injection molding machine according to claim 1.
0 ° ≦ θ ₁ ≦ θ _F (1)
θ _F : Lead angle of the plasticized screw flight 前記可塑化シリンダは、前記繊維供給部から前記強化繊維が供給される繊維供給口を備え、
前記繊維供給口の前縁部分を、前記可塑化シリンダの外周側から内周側に向けて、前記繊維供給口が拡大するように切り欠いたテーパを備える、
請求項１又は請求項２に記載の射出成形機。 The plasticizing cylinder includes a fiber supply port through which the reinforcing fiber is supplied from the fiber supply unit,
A leading edge portion of said fiber supply port, toward the outer side of the plasticizing cylinder, comprising a taper that the fiber supply opening is cut out so as to expand,
The injection molding machine according to claim 1 or 2. 前記繊維供給部は、The fiber supply unit is
２本の前記供給スクリュを備える、Comprising two said supply screws,
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の射出成形機。The injection molding machine according to any one of claims 1 to 3.

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