CN110091481B - 注射装置 - Google Patents

Abstract

提供一种注射装置，能够消除从切换阀排出至注射装置的外部的树脂在粘着于阀体的外周面等的状态下生长。注射装置(600)具备：塑化装置(550)，具有塑化缸(551)；挤压装置(510)，具有注射缸(511)；及喷嘴(590)，还具备切换阀(570)，切换塑化缸、注射缸及喷嘴之间的成型材料的流动方向，切换阀由具有空心(572)的阀体(571)及旋转自如或滑动自如地配设在空心的阀芯(577)形成，在阀体中形成有空心、与空心连通的树脂排出流路(574)及树脂排出流路到达阀体的外周面的树脂出口(575)，至少在与树脂出口对应的位置，具有去除从树脂出口排出的树脂的树脂去除部(610)。

Description

注射装置

本申请主张基于2018年1月31日申请的日本专利申请第2018-016003号的优先权。该申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种注射装置。

背景技术

以往，在分体具备具有塑化缸的塑化装置及具有注射缸的挤压装置的螺杆预塑式的注射装置中，将在塑化缸内的熔融的树脂传递至注射缸，并将供给至注射缸的树脂传递至喷嘴，通过经由喷嘴而向模具注射的方法来进行注射成型(例如，参考专利文献1)。

在螺杆预塑式的注射装置中，通常使用切换阀来进行将树脂从塑化缸向注射缸的供给与从注射缸经由喷嘴向模具的注射之间的树脂的流路的切换。该切换阀由阀体及配设于阀体的空心且具备多个流路的阀芯形成。为了使阀芯在阀体的空心内旋转或者滑动，在空心与阀芯之间设置有较小的间隙。有时在阀体中设置有与空心连通的树脂排出流路，使流入间隙的树脂经由树脂排出流路而向下方流通，并经由该树脂排出流路到达阀体的外周面的树脂出口持续地向阀体的外侧排出。

专利文献1：日本特开2009-190203号公报

然而，存在如下可能性：被熔解而排出至注射装置的外部的泄漏树脂通过外部气体被冷却而固化，从而粘着在形成切换阀的阀体的外周面等。在树脂粘着于阀体的外周面等的情况下，存在如下可能性：通过向该粘着的树脂的内侧进一步供给泄漏树脂，粘着的树脂生长而增加体积。而且，在操作人员未察觉的期间，如此生长的树脂与设置在注射缸等的周边的加热器等接触，而成为冒烟或碳化、加热器的短路等的原因。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种能够消除从切换阀排出至注射装置的外部的树脂在粘着于阀体的外周面等的状态下生长的注射装置。

为了达到所述目的，本发明的一方式所涉及的注射装置具备：塑化装置，具有塑化缸；挤压装置，具有注射缸；及喷嘴，所述注射装置还具备切换阀，该切换阀对所述塑化缸、所述注射缸及所述喷嘴之间的成型材料的流动方向进行切换，所述切换阀由具有空心的阀体以及旋转自如或滑动自如地配设在该空心的阀芯形成，在所述阀体中形成有所述空心、与该空心连通的树脂排出流路及该树脂排出流路到达该阀体的外周面的树脂出口，至少在与所述树脂出口对应的位置上，具有去除从该树脂出口排出的树脂的树脂去除部。

发明效果

根据本发明的一方式，能够消除从切换阀排出至注射装置的外部的树脂在粘着于阀体的外周面等的状态下生长。

附图说明

图1是表示一实施方式所涉及的注射成型机的开模结束时的状态的图。

图2是表示一实施方式所涉及的注射成型机的合模时的状态的图。

图3是本发明的一实施方式所涉及的注射装置的侧视图。

图4是表示形成注射装置的切换阀的阀芯的第1状态的图。

图5是表示形成注射装置的切换阀的阀芯的第2状态的图。

图6是在与图4、图5正交的方向上切断了切换阀的剖视图。

图7是螺杆预塑式的注射装置中的成型周期的时序图。

图8是第1实施方式所涉及的注射装置的外观立体图。

图9是第2实施方式所涉及的注射装置的外观立体图。

图10是第3实施方式所涉及的注射装置的外观立体图。

符号说明

10-注射成型机，300、500-注射装置，510-挤压装置，511-注射缸，512-柱塞，550-塑化装置，551-塑化缸，552-螺杆，570-切换阀，571-阀体，571a-侧面(外周面)，571b-下表面(外周面)，574-树脂排出流路，575-树脂出口，577-阀芯，578-流路，590-喷嘴，600、600A、600B-注射装置，610-加热器(树脂去除部)，620-刮取器(树脂去除部)，630-涂布层(树脂去除部)，700-控制装置，C-间隙。

具体实施方式

以下，参考附图，对实施方式所涉及的注射装置进行说明。另外，有时在本说明书及附图中，对实质上相同的构成要件标注相同的符号，而省略重复的说明。

[一实施方式所涉及的注射成型机]

首先，参考图1及图2，对能够搭载有各实施方式所涉及的注射装置的注射成型机的整体的概略结构进行说明。具体而言，图1、图2所示的注射成型机是直线式的注射成型机，图8等所示的本发明的各实施方式所涉及的注射装置是螺杆预塑式的注射装置，但能够将本发明的各实施方式所涉及的注射装置应用于图1、图2所示的直线式的注射成型机的注射装置中。即，通过这种应用，能够形成具备了本发明的各实施方式所涉及的注射装置的螺杆预塑式的注射成型机。并且，在图1及图2中，X方向、Y方向及Z方向是彼此垂直的方向。具体而言，X方向及Y方向为水平方向，Z方向为铅垂方向。并且，X方向与注射成型机10的可动压板120或注射装置300的移动方向或模开闭方向为同一方向，Y方向为注射成型机10的宽度方向。另外，当合模装置100为卧式的情况下，X方向为模开闭方向，Y方向为注射成型机10的宽度方向。

(注射成型机)

图1是表示一实施方式所涉及的注射成型机的开模结束时的状态的图，图2是表示一实施方式所涉及的注射成型机的合模时的状态的图。如图1及图2所示，注射成型机10具有合模装置100、顶出装置200、注射装置300、移动装置400、控制装置700、框架900。以下，对注射成型机10的各构成要件进行说明。

(合模装置)

在合模装置100的说明中，将闭模时的可动压板120的移动方向(图1及图2中为右方向)设为前方，将开模时的可动压板120的移动方向(图1及图2中为左方向)设为后方进行说明。

合模装置100进行模具装置800的闭模、合模、开模。合模装置100例如为卧式，模开闭方向为水平方向。合模装置100具有固定压板110、可动压板120、肘节座130、连接杆140、肘节机构150、合模马达160、运动转换机构170及模厚调整机构180。

固定压板110固定于框架900。固定压板110中与可动压板120对置的面上安装有定模810。

可动压板120相对于框架900沿模开闭方向移动自如。在框架900上铺设有引导可动压板120的引导件101。可动压板120中与固定压板110对置的面上安装有动模820。

通过使可动压板120相对于固定压板110进退来进行闭模、合模及开模。由定模810和动模820来构成模具装置800。

肘节座130与固定压板110隔着间隔连结，且沿模开闭方向移动自如地载置于框架900上。另外，肘节座130也可以沿着铺设于框架900上的引导件移动自如。并且，肘节座130的引导件可以与可动压板120的引导件101通用。

另外，本实施方式中，固定压板110固定于框架900，肘节座130相对于框架900沿模开闭方向移动自如，但也可以是肘节座130固定于框架900，固定压板110相对于框架900沿模开闭方向移动自如。

连接杆140将固定压板110与肘节座130沿模开闭方向隔着间隔L连结。连接杆140可以使用多根(例如4根)。各连接杆140与模开闭方向平行，且根据合模力伸展。在至少一根连接杆140上可以设置有检测连接杆140的变形的连接杆变形检测器141。连接杆变形检测器141将表示其检测结果的信号发送到控制装置700。连接杆变形检测器141的检测结果用于合模力的检测等。

另外，本实施方式中，作为检测合模力的合模力检测器，使用连接杆变形检测器141，但本发明并不限定于此。合模力检测器并不限定于应变仪式，也可以是压电式、电容式、液压式、电磁式等，且其安装位置也不限定于连接杆140。

肘节机构150配设于可动压板120与肘节座130之间，并使可动压板120相对于肘节座130沿模开闭方向移动。肘节机构150由十字头151、一对连杆组等构成。各连杆组具有通过销等伸缩自如地连结的第1连杆152及第2连杆153。第1连杆152通过销等摆动自如地安装于可动压板120，第2连杆153通过销等摆动自如地安装于肘节座130。第2连杆153经由第3连杆154而安装于十字头151。使十字头151相对于肘节座130进退时，第1连杆152及第2连杆153伸缩，可动压板120相对于肘节座130进退。

另外，肘节机构150的结构并不限定于图1及图2所示的结构。例如，图1及图2中，各连杆组的节点的数量为5个，但也可以是4个，第3连杆154的一端部可以与第1连杆152和第2连杆153的节点结合。

合模马达160安装于肘节座130并使肘节机构150工作。合模马达160通过使十字头151相对于肘节座130进退，从而使第1连杆152及第2连杆153伸缩，并且使可动压板120相对于肘节座130进退。合模马达160直接连结到运动转换机构170，但也可以经由带或带轮等而连结到运动转换机构170。

运动转换机构170将合模马达160的旋转运动转换成十字头151的直线运动。运动转换机构170包括丝杠轴171及螺合于丝杠轴171的丝杠螺母172。在丝杠轴与丝杠螺母之间可以夹装滚珠或滚子。

合模装置100在基于控制装置700的控制下，进行闭模工序、合模工序、开模工序等。

闭模工序中，通过驱动合模马达160来使十字头151以设定速度前进到闭模结束位置，由此使可动压板120前进，以使动模820与定模810接触。闭模工序中，使可动压板120移动到动模820与定模810接触的位置。十字头151的位置和速度例如使用合模马达编码器161等来检测。合模马达编码器161检测合模马达160的旋转，并将表示其检测结果的信号发送到控制装置700。另外，检测十字头151的位置的十字头位置检测器及检测十字头151的速度的十字头速度检测器并不限定于合模马达编码器161，能够使用通常的检测器。并且，检测可动压板120的位置的可动压板位置检测器及检测可动压板120的速度的可动压板速度检测器并不限定于合模马达编码器161，能够使用通常的检测器。

合模工序中，通过进一步驱动合模马达160来使十字头151进一步从闭模结束位置前进到合模位置来产生合模力。合模工序中，使可动压板120从动模820与定模810接触的位置移动到产生规定的合模力的位置(升压)，从而维持所产生的合模力。另外，开始升压的位置可以设定在动模820与定模810接触的位置的稍微跟前。在此，合模时，在动模820与定模810之间形成型腔空间801，注射装置300向型腔空间801填充液态的成型材料。通过被填充的成型材料固化而得到成型品。型腔空间801的数量可以是多个，此时，能够同时得到多个成型品。

开模工序中，通过驱动合模马达160来使十字头151以设定速度后退到开模结束位置，由此使可动压板120后退，且使动模820与定模810分离。之后，顶出装置200从动模820顶出成型品。

闭模工序及合模工序中的设定条件作为一系列的设定条件而综合设定。例如，闭模工序及合模工序中的十字头151的速度和位置(包括闭模开始位置、速度切换位置、闭模结束位置及合模位置)、合模力作为一系列的设定条件而综合设定。闭模开始位置、速度切换位置、闭模结束位置及合模位置从后侧朝向前方依次排列，表示设定有速度的区间的起点和终点。按每一区间设定有速度。速度切换位置可以是1个，也可以是多个。也可以不设定速度切换位置。合模位置和合模力可以仅设定其中之一。

开模工序中的设定条件也同样地设定。例如，开模工序中的十字头151的速度和位置(开模开始位置、速度切换位置及开模结束位置)作为一系列的设定条件而综合设定。开模开始位置、速度切换位置及开模结束位置从前侧朝向后方依次排列，表示设定有速度的区间的起点和终点。按每一区间设定有速度。速度切换位置可以是1个，也可以是多个。也可以不设定速度切换位置。开模开始位置和合模位置可以是相同的位置。并且，开模结束位置和闭模开始位置也可以是相同的位置。

另外，也可以设定有可动压板120的速度和位置等，以代替十字头151的速度和位置等。并且，也可以设定合模力，以代替十字头151的位置(例如合模位置)或可动压板的位置。

但是，肘节机构150放大合模马达160的驱动力，并传递至可动压板120。其放大倍率也被称为肘节倍率。肘节倍率根据第1连杆152与第2连杆153所呈的角θ(以下，也称为“连杆角度θ”)而发生变化。连杆角度θ根据十字头151的位置求出。连杆角度θ为180°时，肘节倍率变得最大。

模具装置800的厚度由于模具装置800的更换或模具装置800的温度变化等而发生变化的情况下，进行模厚调整，以在合模时得到规定的合模力。模厚调整中，例如，在动模820与定模810接触的模接触的时间点，以肘节机构150的连杆角度θ成为规定的角度的方式，调整固定压板110与肘节座130的间隔L。

合模装置100具有通过调整固定压板110与肘节座130的间隔L来进行模厚调整的模厚调整机构180。模厚调节机构180具有：丝杠轴181，形成于连接杆140的后端部；丝杠螺母182，旋转自如地保持于肘节座130；及模厚调整马达183，使螺合于丝杠轴181的丝杠螺母182旋转。

在每一连接杆140上设置有丝杠轴181及丝杠螺母182。模厚调整马达183的旋转可以经由旋转传递部185传递到多个丝杠螺母182上。多个丝杠螺母182能够同步旋转。另外，也能够通过变更旋转传递部185的传递路径来使多个丝杠螺母182分别旋转。

旋转传递部185例如由齿轮等构成。该情况下，在各丝杠螺母182的外周形成有被动齿轮，在模厚调整马达183的输出轴上安装有驱动齿轮，与多个被动齿轮及驱动齿轮啮合的中间齿轮旋转自如地保持于肘节座130的中央部。另外，旋转传递部185可以由带或带轮等构成，以代替由齿轮构成。

模厚调整机构180的动作通过控制装置700来控制。控制装置700驱动模厚调整马达183来使丝杠螺母182旋转，由此调整旋转自如地保持丝杠螺母182的肘节座130相对于固定压板110的位置，并调整固定压板110与肘节座130的间隔L。

另外，本实施方式中，丝杠螺母182相对于肘节座130而旋转自如地保持，形成有丝杠轴181的连接杆140固定于固定压板110，但也可以是其他的固定方式。

例如，也可以是丝杠螺母182旋转自如地保持于固定压板110，连接杆140固定于肘节座130。该情况下，通过使丝杠螺母182旋转，能够调整间隔L。

并且，也可以是丝杠螺母182固定于肘节座130，连接杆140旋转自如地保持于固定压板110。该情况下，通过使连接杆140旋转，能够调整间隔L。

而且，也可以是丝杠螺母182固定于固定压板110，连接杆140旋转自如地保持于肘节座130。该情况下，通过使连接杆140旋转，能够调整间隔L。

间隔L使用模厚调整马达编码器184来检测。模厚调整马达编码器184检测模厚调整马达183的旋转量和旋转方向，并将表示其检测结果的信号发送到控制装置700。模厚调整马达编码器184的检测结果用于监控和控制肘节座130的位置和间隔L。另外，检测肘节座130的位置的肘节座位置检测器及检测间隔L的间隔检测器并不限定于模厚调整马达编码器184，能够使用通常的检测器。

模厚调整机构180通过使彼此螺合的丝杠轴181和丝杠螺母182中的一个旋转来调整间隙L。可以使用多个模厚调整机构180，也可以使用多个模厚调整马达183。

另外，本实施方式的模厚调整机构180调整间隔L，因此具有形成于连接杆140的丝杠轴181及螺合于丝杠轴181的丝杠螺母182，但也可以应用其他的结构。

例如，模厚调整机构180可以具有调节连接杆140的温度的连接杆温度调节器。连接杆温度调节器安装于各连接杆140并且协同调整多根连接杆140的温度。连接杆140的温度越高，连接杆140越会由于热膨胀而变长，且间隔L变大。多根连接杆140的温度也能够独立调整。

连接杆温度调节器包括例如发热器等加热器，并通过加热来调节连接杆140的温度。并且，连接杆温度调节器可以包括水冷套等冷却器，并通过冷却来调节连接杆140的温度。而且，连接杆温度调节器可以包括加热器和冷却器这两者。

另外，本实施方式的合模装置100是模开闭方向为水平方向的卧式，但也可以是模开闭方向为上下方向的立式。立式合模装置具有下压板、上压板、肘节座、连接杆、肘节机构及合模马达等。下压板和上压板中，任一个用作固定压板，剩余一个用作可动压板。在下压板安装有下模，在上压板安装有上模。由下模和上模构成模具装置。下模也可以经由转台而安装于下压板。肘节座配设于下压板的下方，并经由连接杆而与上压板连结。连接杆沿模开闭方向隔着间隔连结上压板与肘节座。肘节机构配设于肘节座与下压板之间，并使可动压板升降。合模马达使肘节机构工作。合模装置为立式的情况下，连接杆的根数通常为3根，但其数量并没有特别限定。

另外，本实施方式的合模装置100作为驱动源具有合模马达160，但也可以具有液压缸，以代替合模马达160。并且，合模装置100也可以作为模开闭用具有线性马达，作为合模用具有电磁铁。

(顶出装置)

在顶出装置200的说明中，与合模装置100的说明同样地，将闭模时的可动压板120的移动方向(图1及图2中为右方向)设为前方，将开模时的可动压板120的移动方向(图1及图2中为左方向)设为后方进行说明。

顶出装置200从模具装置800顶出成型品。顶出装置200具有顶出马达210、运动转换机构220及顶出杆230等。

顶出马达210安装于可动压板120。顶出马达210直接连结于运动转换机构220，但可以经由带或带轮等而连结于运动转换机构220。

运动转换机构220将顶出马达210的旋转运动转换成顶出杆230的直线运动。运动转换机构220包括丝杠轴及螺合于丝杠轴的丝杠螺母。在丝杠轴与丝杠螺母之间可以夹装滚珠或滚子。

顶出杆230在可动压板120的贯穿孔中进退自如。顶出杆230的前端部与进退自如地配设于动模820的内部的可动部件830接触。顶出杆230的前端部可以与可动部件830连结，也可以不与可动部件830连结。

顶出装置200在基于控制装置700的控制下进行顶出工序。

顶出工序中，驱动顶出马达210使顶出杆230以设定速度从待机位置前进到顶出位置，由此使可动部件830前进并顶出成型品。之后，驱动顶出马达210来使顶出杆230以设定速度后退，由此使可动部件830后退到原来的待机位置。顶出杆230的位置和速度例如使用顶出马达编码器211来检测。顶出马达编码器211检测顶出马达210的旋转，并将表示其检测结果的信号发送到控制装置700。另外，检测顶出杆230的位置的顶出杆位置检测器及检测顶出杆230的速度的顶出杆速度检测器并不限定于顶出马达编码器211，能够使用通常的检测器。

(注射装置)

在注射装置300的说明中，不同于合模装置100的说明和顶出装置200的说明，将进行填充时的螺杆330的移动方向(图1及图2中的左方向)设为前方，将进行计量时的螺杆330的移动方向(图1及图2中的右方向)设为后方进行说明。

注射装置300设置在相对于框架900进退自如的滑座301，且相对于模具装置800进退自如。注射装置300与模具装置800接触，并向模具装置800内的型腔空间801填充成型材料。注射装置300例如具有缸体310、喷嘴320、螺杆330、计量马达340、注射马达350、压力检测器360等。

缸体310对从供给口311供给到内部的成型材料进行加热。成型材料例如包括树脂等。成型材料例如以颗粒状形成，并以固体的状态供给至供给口311。供给口311形成于缸体310的后部。在缸体310的后部的外周设置有水冷缸等冷却器312。在比冷却器312更靠前方，在缸体310的外周设置有带式加热器等加热器313和温度检测器314。

在缸体310的轴向(图1及图2中的左右方向)上，缸体310被划分为多个区域。在各区域设置有加热器313和温度检测器314。按各区域，以使温度检测器314的检测温度成为设定温度的方式，控制装置700控制加热器313。

喷嘴320设置于缸体310的前端部，且按压于模具装置800。在喷嘴320的外周设置有加热器313和温度检测器314。控制装置700控制加热器313以使喷嘴320的检测温度成为设定温度。

螺杆330旋转自如且进退自如地配设在缸体310内。使螺杆330旋转时，成型材料沿着螺杆330的螺旋状的槽被送到前方。成型材料一边被送往前方，一边通过来自缸体310的热量而逐渐熔融。随着液态的成型材料被送往螺杆330的前方且蓄积在缸体310的前部，使螺杆330后退。之后，使螺杆330前进时，蓄积在螺杆330前方的液态的成型材料从喷嘴320注射，并填充于模具装置800内。

在螺杆330的前部进退自如地安装有止回环331作为止回阀，该止回阀在向前方推进螺杆330时，防止成型材料从螺杆330的前方朝向后方逆流。

使螺杆330前进时，止回环331因螺杆330前方的成型材料的压力而被朝后方按压，并相对于螺杆330相对后退到堵住成型材料的流路的闭塞位置(参考图2)。由此，防止蓄积在螺杆330前方的成型材料向后方逆流。

另一方面，使螺杆330旋转时，止回环331因沿着螺杆330的螺旋状的槽被送往前方的成型材料的压力而被朝前方按压，并相对于螺杆330相对前进到开放成型材料的流路的开放位置(参考图1)。由此，成型材料被送往螺杆330的前方。

止回环331可以是与螺杆330一起旋转的共转型和不与螺杆330一起旋转的非共转型中的任一个。

另外，注射装置300可以具有使止回环331相对于螺杆330在开放位置与堵塞位置之间进退的驱动源。

计量马达340使螺杆330旋转。使螺杆330旋转的驱动源并不限定于计量马达340，例如也可以是液压泵等。

注射马达350使螺杆330进退。在注射马达350与螺杆330之间，设置有将注射马达350的旋转运动转换成螺杆330的直线运动的运动转换机构等。运动转换机构例如具有丝杠轴及螺合于丝杠轴的丝杠螺母。在丝杠轴与丝杠螺母之间可以设置有滚珠或滚子等。使螺杆330进退的驱动源并不限定于注射马达350，例如也可以是液压缸等。

压力检测器360检测在注射马达350与螺杆330之间传递的压力。压力检测器360设置于注射马达350与螺杆330之间的力的传递路径，并检测作用于压力检测器360的压力。

压力检测器360将表示其检测结果的信号发送到控制装置700。压力检测器360的检测结果用于控制和监控螺杆330从成型材料受到的压力、对于螺杆330的背压、从螺杆330作用于成型材料的压力等。

注射装置300在基于控制装置700的控制下，进行填充工序、保压工序、计量工序等。

在填充工序中，驱动注射马达350使螺杆330以设定速度前进，并将蓄积在螺杆330的前方的液态的成型材料填充到模具装置800内的型腔空间801。螺杆330的位置和速度例如使用注射马达编码器351来检测。注射马达编码器351检测注射马达350的旋转，并将表示其检测结果的信号发送到控制装置700。螺杆330的位置达到设定位置时，从填充工序切换成保压工序(所谓V/P切换)。也将进行V/P切换的位置称为V/P切换位置。螺杆330的设定速度可以根据螺杆330的位置和时间等而变更。

另外，在填充工序中，螺杆330的位置达到设定位置之后，使螺杆330暂时停止在该设定位置，之后进行V/P切换也可。也可以在刚要进行V/P切换之前，进行螺杆330的微速前进或微速后退，以代替螺杆330的停止。并且，检测螺杆330的位置的螺杆位置检测器及检测螺杆330的速度的螺杆速度检测器并不限定于注射马达编码器351，能够使用通常的检测器。

在保压工序中，通过驱动注射马达350而向前方按压螺杆330，将螺杆330的前端部的成型材料的压力(以下，也称为“保持压力”。)保持为设定压力，并向模具装置800按压残留在缸体310内的成型材料。能够补充由模具装置800内的冷却收缩而引起的不足部分的成型材料。保持压力例如使用压力检测器360来检测。压力检测器360将表示其检测结果的信号发送到控制装置700。保持压力的设定值可以根据从保压工序开始的经过时间等而变更。

在保压工序中，模具装置800内的型腔空间801的成型材料逐渐被冷却，在保压工序结束时，型腔空间801的入口被固化的成型材料堵住。该状态被称为浇口密封，防止来自型腔空间801的成型材料的逆流。保压工序之后，开始进行冷却工序。在冷却工序中，进行型腔空间801内的成型材料的固化。为了缩短成型周期时间，也可以在冷却工序中进行计量工序。

在计量工序中，驱动计量马达340使螺杆330以设定转速旋转，并沿着螺杆330的螺旋状的槽将成型材料送到前方。随此，成型材料逐渐熔融。随着液态的成型材料被送往螺杆330的前方并蓄积在缸体310的前部，使螺杆330后退。螺杆330的转速例如使用计量马达编码器341来检测。计量马达编码器341检测计量马达340的旋转，并将表示其检测结果的信号发送到控制装置700。另外，检测螺杆330的转速的螺杆转速检测器并不限定于计量马达编码器341，能够使用通常的检测器。

在计量工序中，为了限制螺杆330的急速后退，可以驱动注射马达350来对螺杆330施加设定背压。对螺杆330的背压例如使用压力检测器360来检测。压力检测器360将表示其检测结果的信号发送到控制装置700。若螺杆330后退到计量结束位置，且规定量的成型材料蓄积在螺杆330的前方，则结束计量工序。

另外，本实施方式的注射装置300是直线式，但也可以应用后述的螺杆预塑式的注射装置，以代替注射装置300。螺杆预塑式的注射装置向注射缸供给在塑化缸内熔融的成型材料，并从注射缸向模具装置内注射成型材料。螺杆以旋转自如或旋转自如且进退自如的方式配设于塑化缸内，柱塞进退自如地配设于注射缸内。另外，以下，对该螺杆预塑式的注射装置进行详细说明。

并且，本实施方式的注射装置300是缸体310的轴向为水平方向的卧式，但也可以是缸体310的轴向为上下方向的立式。与立式注射装置300组合的合模装置可以是立式也可以是卧式。同样地，与卧式注射装置300组合的合模装置可以是卧式也可以是立式。

(移动装置)

在移动装置400的说明中，与注射装置300的说明同样地，将进行填充时的螺杆330的移动方向(图1及图2中的左方向)设为前方，将进行计量时的螺杆330的移动方向(图1及图2中的右方向)设为后方进行说明。

移动装置400使注射装置300相对于模具装置800进退。并且，移动装置400将喷嘴320按压至模具装置800而产生喷嘴接触压力。移动装置400包括液压泵410、作为驱动源的马达420、作为液压致动器的液压缸430等。

液压泵410具有第1端口411和第2端口412。液压泵410是能够在双向旋转的泵，通过切换马达420的旋转方向，从第1端口411及第2端口412中的任一端口吸入工作液(例如油)，并从另一端口吐出工作液而产生液压。另外，液压泵410也能够从罐吸入工作液，并从第1端口411及第2端口412中的任一端口吐出工作液。

马达420使液压泵410工作。马达420以与来自控制装置700的控制信号相应的旋转方向及转矩来驱动液压泵410。马达420可以是电动马达，也可以是电动伺服马达。

液压缸430具有缸主体431、活塞432及活塞杆433。缸主体431固定于注射装置300。活塞432将缸主体431的内部划分为作为第1室的前室435及作为第2室的后室436。活塞杆433固定于固定压板110。

液压缸430的前室435经由第1流路401而与液压泵410的第1端口411连接。从第1端口411吐出的工作液经由第1流路401而供给到前室435，由此注射装置300被朝前方按压。注射装置300前进，从而喷嘴320按压于定模810。前室435作为通过从液压泵410供给的工作液的压力而产生喷嘴320的喷嘴接触压力的压力室而发挥功能。

另一方面，液压缸430的后室436经由第2流路402与液压泵410的第2端口412连接。从第2端口412吐出的工作液经由第2流路402供给到液压缸430的后室436，由此注射装置300被朝后方按压。注射装置300后退，从而使喷嘴320与定模810分离。

另外，在本实施方式中，移动装置400包括液压缸430，但本发明并不限定于此。例如，可以使用电动马达及将该电动马达的旋转运动转换成注射装置300的直线运动的运动转换机构，以代替液压缸430。

(控制装置)

如图1～图2所示，控制装置700例如由个人计算机构成，具有CPU(中央处理器，Central Processing Unit)701、存储器等存储介质702、输入接口703及输出接口704。控制装置700通过使CPU701执行存储于存储介质702中的程序来进行各种控制。并且，控制装置700通过输入接口703接收来自外部的信号，并通过输出接口704向外部发送信号。

控制装置700通过重复进行闭模工序和合模工序、开模工序等，而重复制造成型品。并且，控制装置700在合模工序期间，进行计量工序和填充工序、保压工序等。也将用于得到成型品的一系列的动作，例如从开始计量工序到开始下一个计量工序为止的动作称为“注射”或“成型周期”。并且，还将1次注射所需的时间称为“成型周期时间”。

一次成型周期例如依次具有计量工序、闭模工序、合模工序、填充工序、保压工序、冷却工序、开模工序及顶出工序。在此的顺序是开始各工序的顺序。填充工序、保压工序及冷却工序在从开始合模工序到结束合模工序为止的期间进行。合模工序的结束与开模工序的开始一致。另外，为了缩短成型周期时间，可以同时进行多个工序。例如，计量工序可以在上一次的成型周期的冷却工序中进行，该情况下，可以设为在成型周期的最初进行闭模工序。并且，填充工序可以在闭模工序中开始。并且，顶出工序可以在开模工序中开始。在设置有打开或关闭喷嘴320的流路的开闭阀的情况下，开模工序可以在计量工序中开始。这是因为，即使在计量工序中开始开模工序，若开闭阀关闭喷嘴320的流路，则成型材料也不会从喷嘴320泄漏。

控制装置700与操作装置750或显示装置760连接。操作装置750接受由用户进行的输入操作，并将与输入操作相应的信号输出至控制装置700。显示装置760通过基于控制装置700的控制，显示与操作装置750中的输入操作相应的操作画面。

操作画面用于注射成型机10的设定等。操作画面准备有多个，切换显示或重叠显示。用户通过一边观察由显示装置760显示的操作画面，一边操作操作装置750来进行注射成型机10的设定(包括设定值的输入)等。

操作装置750及显示装置760例如可以由触控面板构成，并一体化。另外，本实施方式的操作装置750及显示装置760设成一体化，但也可以独立设置。并且，可以设置有多个操作装置750。

[一实施方式所涉及的注射装置]

接着，参考图3对构成螺杆预塑式的注射成型机的本发明的一实施方式所涉及的注射装置进行说明，以代替图1及图2所示的直线式的注射成型机10的注射装置300。图3是本发明的一实施方式所涉及的注射装置的侧视图。注射装置500具有挤压装置510、塑化装置550、喷嘴590及连结这些各装置的切换阀570。塑化装置550具有对成型材料进行加热的塑化缸551，并向挤压装置510供给液态的成型材料。挤压装置510具有对从塑化装置550供给的成型材料进行加热的注射缸511，并从配设于注射缸511的前端部的喷嘴向模具装置内填充成型材料。以下，对注射装置500的各构成要件进行说明。

(螺杆装置)

首先，对塑化装置550进行说明。塑化装置550具有塑化缸551、螺杆552、压力板553、滚珠丝杠机构554、挤压支架555、导杆556、导杆支架557、基座558、挤压马达559及计量马达560。

塑化缸551是对成型材料进行加热的加热缸。塑化缸551可以水平配设。在塑化缸551的外周安装有作为加热源的发热器。在塑化缸551中埋设有温度传感器，基于温度传感器的测量信号被发送到控制装置700，并根据基于温度传感器的测量信号由控制装置700控制发热器的输出。

螺杆552是一边混匀塑化缸551内的成型材料一边使其熔融而向前方将其送出的送出部件。螺杆552进退自如且旋转自如地配设于塑化缸551内。

压力板553是与螺杆552一起沿前后移动的可动部件，并从后方按压螺杆552。压力板553经由旋转自如地支承以同轴状连结于螺杆552的未图示的驱动轴的轴承而保持。驱动轴与旋转轴565花键连接，与旋转轴565一起旋转，并相对于旋转轴565进退自如。旋转轴565经由减速机561等与计量马达560连结。通过驱动计量马达560来使旋转轴565旋转而旋转螺杆552。

滚珠丝杠机构554是将基于挤压马达559的旋转运动转换成直线运动，并将基于该直线运动的力传递至压力板553的运动转换部。滚珠丝杠机构554相对于螺杆552的中心线平行配设。与多个挤压马达559对应，设置有多个滚珠丝杠机构554。

多个滚珠丝杠机构554可以以螺杆552的中心线为中心而对称配设。通过如此构成，使多个滚珠丝杠机构554同时工作，由此在使压力板553前进时能够笔直地按压螺杆552。

各滚珠丝杠机构554可以尽可能地靠近螺杆552的中心线而配设。压力板553中的前进力的输入部位与输出部位靠近，从而能够抑制压力板553的挠曲。

各滚珠丝杠机构554包括滚珠丝杠轴554a及与滚珠丝杠轴554a螺合的滚珠丝杠螺母554b。滚珠丝杠轴554a旋转自如且相对无法进退地安装于压力板553。压力板553可以经由旋转自如地支承滚珠丝杠轴554a的轴承而保持。另一方面，滚珠丝杠螺母554b无法旋转且无法进退地安装于挤压支架555。

挤压马达559安装于压力板553，并与滚珠丝杠轴554a以同轴状连结。驱动挤压马达559来使滚珠丝杠轴554a一边旋转一边进行进退时，与压力板553一起使螺杆552进退。另外，挤压马达559的旋转可以经由带或带轮等而传递至滚珠丝杠轴554a。

挤压支架555是安装有塑化缸551和滚珠丝杠机构554的安装部件。挤压支架555固定于基座558。在基座558上还固定有导杆支架557。在挤压支架555与导杆支架557之间架设有导杆556。

导杆556是沿前后引导压力板553的引导件。在压力板553上形成有多个导孔，在各导孔中插穿有导杆556。导孔的直径被设定得比导杆556的直径稍大，以能够插穿导杆556。

如图3所示，在侧面方向观察时，滚珠丝杠机构554可以位于多个导杆556之间。在此，侧面方向是指，相对于前后方向及上下方向而彼此垂直的方向。侧面方向也是多个滚珠丝杠机构554排列的方向。在侧面方向观察时，导杆556位于滚珠丝杠机构554的外侧，因此导杆556彼此的上下方向的间隔变宽。因此，基于多个导杆556的压力板553的支承点的间隔沿上下方向变宽。因此，在侧面方向观察时，能够抑制压力板553的倾斜度，从而能够改善压力板553的直进性。并且，如上所述，为了使滚珠丝杠机构554尽可能地靠近螺杆552的中心线而配设，也优选导杆556位于滚珠丝杠机构554的外侧。

通过挤压支架555、导杆556、导杆支架557及基座558来构成挤压框架562。在基座558上设置有沿上下方向平行的转动轴。另外，通过使塑化缸551转动而能够进行螺杆552的更换，但合模装置存在于塑化缸551的前方，因此难以确保更换螺杆552的作业空间。因此，通过在基座558上以沿上下方向平行的转动轴为中心使挤压框架562转动并使塑化缸551转动而能够进行螺杆552的更换。

驱动计量马达560来使螺杆552旋转时，成型材料沿着形成于螺杆552的螺旋状的槽被送到前方。成型材料一边在塑化缸551内前进，一边逐渐被熔融。随着液态的成型材料被送往螺杆552的前方且蓄积在塑化缸551的前部，使螺杆552后退。

驱动挤压马达559来使螺杆552前进时，蓄积在螺杆552的前方的成型材料从塑化缸551供给到注射缸511。随着在柱塞512的前方蓄积有成型材料，使柱塞512后退。塑化缸551和滚珠丝杠机构554这两者可以安装于挤压支架555。

挤压支架555具有作为阻断塑化缸551与滚珠丝杠机构554之间的传热的隔热部的未图示的制冷剂流路。制冷剂流路设置于传热路径的中途，并抑制滚珠丝杠机构554的温度上升。通过抑制该温度的上升，经由因滚珠丝杠轴554a与滚珠丝杠螺母554b的热变形量的差而能够产生的间隙，能够抑制润滑剂从滚珠丝杠机构554流出。并且，也能够抑制滚珠丝杠机构554的构成组件的尺寸变化。通过这些，可实现滚珠丝杠机构554的平滑的动作，并能够实现润滑剂的使用量的减少。并且，如上所述，在使滚珠丝杠机构554尽可能地靠近螺杆552的中心线而配设的情况下，滚珠丝杠机构554与塑化缸551的传热路径短，因此在传热路径的中途可发挥基于制冷剂流路的优异的隔热性。另外，在制冷剂流路上连接有未图示的冷却装置。

冷却装置通过控制装置700，以向制冷剂流路供给制冷剂的方式进行控制。作为制冷剂，存在水等液体或空气等气体。冷却装置例如可以由热交换器或泵等构成，并在热交换器与制冷剂流路之间使制冷剂循环。另外，冷却装置可以是不具有热交换器的方式，并且，也可以是废弃在制冷剂流路中被加热的制冷剂的方式。

控制装置700针对温度传感器监控滚珠丝杠机构554的温度或塑化缸551的温度、挤压支架555的温度中的至少一个，并根据基于温度传感器的测量结果来控制冷却装置。并且，通过控制装置700，调整从冷却装置供给的制冷剂的流量或制冷剂的温度等。能够调整制冷剂的流量或制冷剂的温度，以使挤压支架555的温度在规定范围内，通过这种控制，能够限制挤压支架555的过冷却，从而能够改善塑化缸551的加热效率。

并且，在挤压支架555的温度超过上限温度的情况下，通过控制装置700，能够使未图示的警报装置工作，从而能够限制塑化缸551的加热。并且，在挤压支架555的温度低于下限温度的情况下，通过控制装置700，能够使警报装置工作，从而能够限制挤压支架555的冷却。

(挤压装置)

接着，对挤压装置510进行说明。挤压装置510具有注射缸511、柱塞512、压力板513、滚珠丝杠机构514、注射支架515、导杆516、导杆支架517、基座518及注射马达519。

注射缸511是容纳并蓄积所注射的成型材料的缸体。在注射缸511的外周安装有作为加热源的发热器等加热器。在注射缸511中埋设有温度传感器，基于温度传感器的测量信号被发送到控制装置700，并根据基于温度传感器的测量信号由控制装置700控制加热器的输出。

注射缸511可以与塑化缸551平行配设，也可以水平配设。塑化缸551可以比注射缸511长，也可以配设于比注射缸511更靠上方的位置。注射缸511经由连结管564及切换阀570与塑化缸551连结，容纳并蓄积从塑化缸551经由切换阀570被供给的成型材料。

柱塞512进退自如地配设在注射缸511内。压力板513是与柱塞512一起沿前后移动的可动部件。

滚珠丝杠机构514是将基于注射马达519的旋转运动转换成直线运动，并将基于该直线运动的力传递至压力板513的运动转换部。滚珠丝杠机构514相对于柱塞512的中心线平行配设。与多个注射马达519对应，配设有多个滚珠丝杠机构514。

多个滚珠丝杠机构514可以以柱塞512的中心线为中心而对称配设。通过如此构成，使多个滚珠丝杠机构514同时工作，由此在使压力板513前进时能够笔直地按压柱塞512。

各滚珠丝杠机构514可以尽可能地靠近柱塞512的中心线而配设。压力板513中的前进力的输入部位与输出部位靠近，从而能够抑制压力板513的挠曲。

各滚珠丝杠机构514包括滚珠丝杠轴514a及与滚珠丝杠轴514a螺合的滚珠丝杠螺母514b。滚珠丝杠轴514a旋转自如且相对无法进退地安装于压力板513。压力板513可以保持旋转自如地支承滚珠丝杠轴514a的轴承。另一方面，滚珠丝杠螺母514b无法旋转且无法进退地安装于注射支架515。

注射马达519安装于压力板513，经由带或带轮等与注射马达519的输出轴连结。驱动注射马达519来使滚珠丝杠轴514a一边旋转一边进退时，柱塞512与压力板513一起进退。另外，注射马达519可以与滚珠丝杠轴514a以同轴状连结。

注射支架515是安装有注射缸511和滚珠丝杠机构514的安装部件。注射支架515固定于基座518。在基座518上还固定有导杆支架517。在注射支架515与导杆支架517之间架设有导杆516。

导杆516是沿前后引导压力板513的引导件。在压力板513上形成有多个导孔，在各导孔中插穿有导杆516。导孔的直径比导杆516的直径稍大，因此压力板513能够倾斜。

因此，在侧面方向观察时，如图3所示，优选在多个导杆516之间配设有滚珠丝杠机构514的方式。在此，侧面方向是指，与前后方向及上下方向垂直的方向，也是多个滚珠丝杠机构514排列的方向。

在侧面方向观察时，在滚珠丝杠机构514的外侧配设有导杆516，因此导杆516彼此的上下方向的间隔变宽。因此，基于多个导杆516的压力板513的支承点的间隔沿上下方向变宽。因此，在侧面方向观察时，能够抑制压力板513的倾斜度，从而能够改善压力板513的直进性。

并且，虽然省略了图示，但在上下方向观察时，优选在多个导杆516之间配设有滚珠丝杠机构514。在上下方向观察时，在滚珠丝杠机构514的外侧配设有导杆516，因此导杆516彼此的侧面方向的间隔变宽。因此，基于多个导杆516的压力板513的支承点的间隔沿侧面方向变宽。因此，在上下方向观察时，能够抑制压力板513的倾斜度，从而能够改善压力板513的直进性。并且，如上所述，也为了使滚珠丝杠机构514尽可能地靠近柱塞512的中心线而配设，优选导杆516也位于滚珠丝杠机构514的外侧。

通过注射支架515、导杆516、导杆支架517及基座518来构成注射框架563。注射框架563配设于比挤压框架562更靠前方的位置。

为了防止在挤压框架562转动时塑化缸551与注射马达519的碰撞，优选在压力板513的侧面安装有注射马达519的方式。在压力板513的上表面可以安装有注射马达519，但在该情况下，为了防止与注射马达519的碰撞，塑化缸551的位置变高，有可能导致注射装置500的大型化。

驱动注射马达519来使柱塞512前进时，蓄积在柱塞512的前方的成型材料从设置于注射缸511的前端部的喷嘴填充到模具装置内。

注射缸511和滚珠丝杠机构514这两者可以安装于注射支架515。注射支架515具有作为阻断注射缸511与滚珠丝杠机构514之间的传热的隔热部的未图示的制冷剂流路。制冷剂流路设置于传热路径的中途，并抑制滚珠丝杠机构514的温度上升。通过抑制该温度的上升，经由因滚珠丝杠轴514a与滚珠丝杠螺母514b的热变形量的差而能够产生的间隙，能够抑制润滑剂从滚珠丝杠机构514流出。并且，也能够抑制滚珠丝杠机构514的构成组件的尺寸变化。通过这些，可实现滚珠丝杠机构514的平滑的动作，并能够实现润滑剂的使用量的减少。并且，如上所述，在使滚珠丝杠机构514尽可能地靠近柱塞512的中心线而配设的情况下，滚珠丝杠机构514与注射缸511的传热路径短，因此在传热路径的中途可发挥基于制冷剂流路的优异的隔热性。另外，在制冷剂流路上连接有未图示的冷却装置。

冷却装置通过控制装置700，以向制冷剂流路供给制冷剂的方式进行控制。作为制冷剂，存在水等液体或空气等气体。冷却装置例如可以由热交换器或泵等构成，并在热交换器与制冷剂流路之间使制冷剂循环。另外，冷却装置可以是不具有热交换器的方式，并且，也可以是废弃在制冷剂流路中被加热的制冷剂的方式。

控制装置700使温度传感器监控滚珠丝杠机构514的温度或注射缸511的温度、注射支架515的温度中的至少一个，并根据基于温度传感器的测量结果来控制冷却装置。并且，通过控制装置700，调整从冷却装置供给的制冷剂的流量或制冷剂的温度等，能够调整制冷剂的流量或制冷剂的温度，以使注射支架515的温度在规定范围内，通过这种控制，能够限制注射支架515的过冷却，从而能够改善注射缸511的加热效率。

并且，在注射支架515的温度超过上限温度的情况下，通过控制装置700，能够使未图示的警报装置工作，从而能够限制注射缸511的加热。并且，在注射支架515的温度低于下限温度的情况下，通过控制装置700，能够使警报装置工作，从而能够限制注射支架515的冷却。

另外，挤压装置510用的冷却装置与塑化装置550用的冷却装置可以分别设置，也可以使用通用的冷却装置。

(切换阀)

接着，参考图4至图6，对构成螺杆预塑式的注射装置500的切换阀570的结构和功能进行说明。图4及图5分别是表示形成注射装置的切换阀的阀芯的第1状态和第2状态的图，是与阀芯577的旋转中心线垂直的剖视图。并且，图6是在与图4及图5正交的方向切断了切换阀的剖视图，是以沿着圆柱状的阀芯的轴心方向的方向切断的剖视图。

如图4及图5所示，构成注射装置500的塑化缸551、注射缸511及喷嘴590均与切换成型材料的流动方向的切换阀570连通。另外，关于塑化缸551及在其内部进退自如且旋转自如的螺杆552的结构和动作的说明如上所述。并且，关于注射缸511及在其内部进退自如且旋转自如的柱塞512的结构和动作的说明如上所述。

喷嘴590向图1及图2所示的模具装置800注射从切换阀570供给的成型材料。通过填充到模具装置800的内部的液态的成型材料固化而成型有成型品。

切换阀570具有阀体571及旋转自如地配设在该阀体571的内部的例如圆柱状的阀芯577。

阀体571具有配设有阀芯577的空心572、与空心572连通的塑化缸连接端口573A、与空心572连通的注射缸连接端口573B及与空心572连通的喷嘴连接端口573C。塑化缸连接端口573A与塑化缸551及连结管564的内部连通。注射缸连接端口573B与注射缸511的内部连通。喷嘴连接端口573C与喷嘴590的内部连通。

如图4及图5所示，在与空心572的轴心方向(图中的Y方向)正交的截面(沿着图中的Z方向的截面)上，空心572的截面形状是圆形，配设于空心572内的圆柱状的阀芯577的截面形状也是圆形。而且，阀芯577的截面的直径被设定得稍小，由此在空心572的壁面与阀芯577的外周面之间形成有间隙C，从而能够在阀体571内使阀芯577旋转。

如图6所示，阀体571还具有与空心572连通的树脂排出流路574。空心572呈圆筒状，在空心572的轴心方向上从塑化缸连接端口573A偏离的位置，隔着间隔设置有2个树脂排出流路574。而且，在树脂排出流路574到达阀体571的外周面(下表面)的位置上形成有树脂出口575。另外，树脂排出流路574的数量和设置位置并不限定于图示例。

树脂排出流路574与空心572连通，并在树脂排出流路574到达阀体571的外周面的位置上形成有树脂出口575，由此能够向阀体571的外部排出从塑化缸551和注射缸511流入间隙C的树脂。

注射缸连接端口573B与喷嘴连接端口573C例如隔着阀芯577的旋转中心线而设置于彼此相反的一侧。另一方面，塑化缸连接端口573A例如从注射缸连接端口573B和喷嘴连接端口573C这两者沿着阀芯577的外周而设置于大致等距离的位置。即，以阀芯577的旋转中心线为中心沿规定方向(图4及图5中为逆时针)依次以90°节距配置有注射缸连接端口573B、塑化缸连接端口573A、喷嘴连接端口573C。如此，具有图示的阀芯577的切换阀570构成三通切换阀。

树脂排出流路574从空心572向铅垂下方延伸，以便能够向阀体571的外部自然地排出位于空心572与阀芯577之间的间隙C的树脂。树脂排出流路574的轴线形态除了向铅垂下方延伸的形态以外，还有向铅垂斜下方延伸的形态或向铅垂斜下方延伸的形态与向铅垂下方延伸的形态的组合等多种轴线形态。

阀芯577在阀体571的空心572内旋转，由此在图4所示的第1状态及图5所示的第2状态下切换自如。

如图4及图5所示，阀芯577具有大致T字状的流路578。该流路578具有以阀芯577的旋转中心线为中心沿规定方向(图4及图5中顺时针)以90°节距配置的第1孔578A、第2孔578B及第3孔578C。

如图4所示，当为第1状态时，阀芯577中，第1孔578A与塑化缸连接端口573A对置连通，第2孔578B与注射缸连接端口573B对置连通。即，阀芯577的流路578的第1孔578A和第2孔578B形成连通塑化缸连接端口573A与注射缸连接端口573B的第1流路。

并且，如图5所示，当为第2状态时，阀芯577中，第1孔578A与注射缸连接端口573B对置连通，第3孔578C与喷嘴连接端口573C对置连通。即，流路578的第1孔578A和第3孔578C形成连通注射缸连接端口573B与喷嘴连接端口573C的第2流路。另外，在图4及图5中，在圆柱状的阀芯577中，流路578和树脂排出流路574的配设位置(阀芯577中的截面位置)是相同的位置，但两者的位置可以不同。例如，在圆柱状的阀芯577中，在从流路578沿轴心方向隔着规定间隔的位置上例如可以形成有多个(例如2个)树脂排出流路574。

图4及图5所示的切换阀570是通常在螺杆预塑式的注射装置500中应用的切换阀。另外，具有图示的阀芯577的切换阀570是阀芯577旋转自如地配设在阀体571内的三通切换阀，但也可以是除此以外的方式的切换阀。例如，可以是在阀体的空心内具备第1阀芯和第2阀芯的切换阀，所述第1阀芯具有由第1孔578A和第3孔578C构成的直线状的流路，所述第2阀芯具有由第1孔578A和第2孔578B构成的L字状的流路。该方式的切换阀中，例如第1阀芯和第2阀芯滑动自如地配设在圆筒状的空心内，当为图4所示的第1状态时，第2阀芯连通塑化缸连接端口573A与注射缸连接端口573B。并且，当为图5所示的第2状态时，代替第2阀芯，这次由第1阀芯连通切换注射缸连接端口573B与喷嘴连接端口573C。如此，多个阀芯在阀体的空心内滑动，由此切换流路的方向的切换阀也作为构成螺杆预塑式的注射装置500的切换阀570的其他的方式而被包括。

并且，在阀体571的规定位置内置有未图示的热电偶等温度传感器和发热器等加热器。基于该温度传感器的测量信号被发送到控制装置700，通过控制装置700控制加热器，以使塑化缸连接端口573A和注射缸连接端口573B等树脂的流路成为规定温度，例如树脂的玻璃化转变温度或熔融温度。

如此，以下，对具备树脂去除部的本发明实施方式所涉及的切换阀进行详细说明，该树脂去除部针对阀芯577在阀体571内旋转自如或滑动自如地配设而成的通常的切换阀570，去除例如经由树脂排出流路574而流入阀体571的外周面的树脂。

(螺杆预塑式的注射装置中的成型周期)

接着，参考图7，对螺杆预塑式的注射装置中的成型周期进行说明。图7是螺杆预塑式的注射装置中的成型周期的时序图的一例。

图7所示的时序图中，与柱塞位置一起在上段示出与模具装置800和挤压装置510相关的工序(图中的工序A)，并与螺杆位置一起在下段示出与塑化装置550相关的工序(图中的工序B)。并且，在中段示出喷嘴590的打开或关闭。在此，喷嘴打开是指，如图5所示，表示注射缸511与喷嘴590连通，且经由喷嘴590向模具装置800内填充树脂的状态或者能够进行填充的状态。另一方面，喷嘴关闭是指，如图4所示，表示塑化缸551与注射缸511连通，且无法经由喷嘴590向模具装置800内填充树脂的状态。

在图7中，成型周期所需的成型周期时间为T，通过重复执行规定次数的成型周期，而成型有规定数量的成型品。在模具装置内，一次成型有一个或者多个成型品。

工序A中，依次进行闭模工序、合模工序、保压工序、冷却工序、开模工序及取出工序(顶出工序)。另一方面，工序B中，依次进行计量工序和挤压工序。

填充工序的结束时刻为t2，计量工序的结束时刻为t3，停止工序的结束时刻(挤压开始时刻)为t4，挤压工序的结束时刻为t5。另外，合模工序直到开始开模工序为止持续进行。

喷嘴关闭的状态是从冷却工序的中途时刻至挤压工序的结束时刻t5为止的期间，除此以外的时间处于喷嘴打开的状态。

模具装置800中的闭模控制、开模控制及取出控制、挤压装置510中的柱塞512的填充控制或保压控制、切换阀570的切换控制、塑化装置550中的螺杆552的计量控制或停止控制以及挤压控制均通过控制装置700来执行。即，在控制装置700的存储介质702中例如储存有图7所示的时序，并按照该时序同时并行或者按顺序执行各设备的控制。另外，图7所示的时序仅为一例，通过成型周期时间T或使用的螺杆预塑式的注射装置、具有该注射装置的注射成型机的设备种类等而可以存在多种时序。例如，在计量工序的后半部分，可以存在螺杆552的减速工序。

在时刻t0，喷嘴590成为打开状态。模具装置800处于闭模工序中，挤压装置510中，柱塞512在注射缸511内在填充前位置(最大后退的位置)待机。即，在该状态下，成型材料从喷嘴590到注射缸511内的柱塞512的前方空间为止被填满。另一方面，在时刻t0，塑化装置550处于计量工序。另外，该计量工序与前一个成型周期中的挤压工序结束同时开始(之前的成型周期的时刻t5)，并从该开始时刻起持续。

工序A中，在模具装置800中，接着闭模工序执行合模工序，合模工序直到开始开模工序为止持续进行。合模工序中，通过驱动合模马达160来使十字头151从闭模结束位置前进到合模位置而产生合模力。合模时，在动模820与定模810之间形成有型腔空间801。

在模具装置800和挤压装置510中，在时刻t1开始填充工序，通过控制装置700来控制柱塞511的前进，成型材料经由喷嘴590而填充到模具装置800内。填充工序中，驱动注射马达519来使柱塞512以设定速度前进，并经由切换阀570，进一步经由喷嘴590而向模具装置800内的型腔空间801填充蓄积在柱塞512的前方的液态的成型材料。柱塞512的位置和速度例如使用设置于注射马达519的编码器等来检测。编码器检测注射马达519的旋转，并将表示其检测结果的信号发送到控制装置700。柱塞512的位置达到设定位置时，从填充工序切换成保压工序。

在工序A中，在时刻t2，从填充工序向保压工序过渡，但柱塞512以所设定的保持压力持续保持前方的成型材料，柱塞512进行稍微前进，由此结束保压。该结束保压的位置成为保压结束位置。保持压力例如使用压力检测器来检测，压力检测器将其测量信号发送到控制装置700，并在控制装置700中执行持续保持压力的控制。

柱塞512持续基于保持压力的成型材料的保持，工序A中，保压工序结束之后向冷却工序过渡。在保压工序结束时，型腔空间801的入口被固化的成型材料堵住。该状态被称为浇口密封，防止来自型腔空间801的成型材料的逆流。在冷却工序中，在型腔空间801内成型材料被冷却，从而进行成型材料的固化。直到工序A的冷却工序中的时刻t4为止，柱塞512在保压结束位置停止。在时刻t5，在暂时停止柱塞512的后退而保持了柱塞512的位置之后，使柱塞512后退到填充前位置。

另一方面，工序B中，直到工序A中的保压工序的中途时刻t3为止执行计量工序。计量工序中，驱动计量马达560来使螺杆552旋转，由此成型材料沿着形成于螺杆552的螺旋状的槽被送往前方。成型材料一边在塑化缸551内前进，一边逐渐被熔融。随着液态的成型材料被送到螺杆552的前方并蓄积在塑化缸551的前部，使螺杆552后退，并在时刻t3到达作为后退极限的挤压前位置。

在计量工序中，为了限制螺杆552的急速后退，可以向螺杆552施加设定背压。对螺杆552的背压例如使用压力检测器等来检测。压力检测器将表示其检测结果的信号发送到控制装置700。螺杆552后退到注射前位置(计量结束位置)且规定量的成型材料蓄积在螺杆552的前方，由此结束计量工序。

工序B中，螺杆552的位置从时刻t3到时刻t4为止保持在挤压前位置。另外，此时，螺杆552可以旋转，也可以不旋转。在时刻t4开始挤压工序。在挤压工序中，驱动挤压马达559使螺杆552前进，并从塑化缸551经由切换阀570向注射缸511供给蓄积在螺杆552的前方的成型材料。在挤压工序中，螺杆552前进到作为前进极限的挤压结束位置之后，在挤压结束位置，直到开始用于下一个成型周期的计量工序的时刻t5为止持续旋转。通过该螺杆552的旋转，塑化缸551内的成型材料被送往注射缸511内。

在工序A中，时刻t4之后，柱塞512随着成型材料蓄积在其前方，在注射缸511内后退。工序A中，接着冷却工序向开模工序过渡，执行模具装置800的开模。开模工序中，驱动合模马达160来使十字头151以设定速度后退到开模结束位置，由此使可动压板120后退，从而使动模820与定模810分离。之后，向取出工序过渡，顶出装置200从动模820顶出在模具装置800内成型的成型品。

工序B中，在工序A中的开模工序中从挤压工序向计量工序过渡。该挤压工序在时刻t5结束。从时刻t5经过规定时间之后，在工序A中使柱塞512后退(反抽)。例如在喷嘴打开的确认信号被导通控制时，优选地执行该反抽。例如，预先设置能够检测切换阀570的阀芯577的旋转位置的传感器，从而通过所检测的阀芯577的旋转位置能够判断喷嘴打开或者喷嘴关闭。

如此，在具有螺杆预塑式的注射装置500的注射成型机中，同时并行且按顺序执行构成挤压装置510及塑化装置550的各设备的动作，所述挤压装置510构成模具装置800及注射装置500，所述塑化装置550构成注射装置500。

另外，螺杆预塑式的注射装置500中，螺杆512能够遍及整个成型周期时间T或者遍及成型周期时间T的90％左右的时间而持续旋转。另一方面，直线式的注射装置中的螺杆的旋转时间为成型周期时间T的一半左右。

因此，与直线式的注射装置中的螺杆相比，能够确保2倍左右螺杆512的旋转时间。由此，假设设为相同的成型周期时间T的情况下，与直线式的注射装置相比，螺杆预塑式的注射装置中，能够将螺杆512的直径减小为1/2左右。并且，在另一观点下，能够将基于螺杆512的必要吐出量减少为1/2左右，因此能够减小挤压马达559的马达容量。并且，螺杆预塑式的注射装置500中，例如，无法使用于直线式的注射装置的填充工序中或保压工序中等中也能够进行成型材料的塑化。

[第1实施方式所涉及的注射装置]

接着，参考图8，对本发明的第1实施方式所涉及的注射装置进行说明。图8是第1实施方式所涉及的注射装置的外观立体图，是放大了切换阀570的周边的图。图8所示的第1实施方式所涉及的螺杆预塑式的注射装置600在构成切换阀570的阀体571中，在对置的一对侧面571a具有作为树脂去除部的加热器610，在该对置的一对侧面571a中插入有圆柱状的阀芯577而以能够旋转的方式被卡止。而且，在阀体571的下表面571b，也具有作为树脂去除部的加热器610。另外，图示例的切换阀570是圆柱状的阀芯577旋转自如地配设在阀体571的空心572内的方式，但可以是除此以外的方式，例如是2个阀芯滑动自如地配设在空心内的方式。

在阀体571中形成有以贯穿一对对置的侧面571a的方式沿图中的Y方向延伸的圆筒状的空心572。直径比空心572小的圆柱状的阀芯577旋转自如地插穿于该空心572，并从侧面571a向外侧顶出而相配合。另外，如图4及图5所示，在阀体571中形成有塑化缸连接端口573A、注射缸连接端口573B、喷嘴连接端口573C，它们与空心572连通。

阀体571还具有与空心572连通的树脂排出流路574。具体而言，相对于圆筒状的空心572，在沿轴心方向(图中的Y方向)隔着间隔的位置上，具有朝铅垂方向(图中的Z方向)下方延伸的2个树脂排出流路574。另外，阀体571可以具有1个或3个以上的与空心572连通的树脂排出流路574。

在阀体571的塑化缸连接端口573A或注射缸连接端口573B、喷嘴连接端口573C上存在处于被加压的状态的树脂，而且，在成型周期，随时从塑化缸551和注射缸511供给新的树脂。另一方面，阀芯577的截面的直径被设定得较小，由此在空心572的壁面与阀芯577的外周面之间形成有间隙C。

树脂向阀体571的外部排出的方式是从到达作为阀体571的外周面之一的侧面571a的间隙C排出的方式(图中的y1方向)或从到达作为阀体571的外周面之一的下表面571b的树脂出口575排出的方式(图中的y2方向)。即，树脂排出流路574连通空心572与树脂出口575。在阀体571内置有未图示的热电偶等温度传感器和发热器等加热器。基于该温度传感器的测量信号被发送到控制装置700，通过控制装置700控制加热器，以使塑化缸连接端口573A和注射缸连接端口573B等树脂的流路成为规定温度，例如树脂的玻璃化转变温度或熔融温度。

到达阀体571的侧面571a的间隙C或经由与间隙C连通的树脂排出流路574而从到达阀体571的下表面571b的树脂出口575排出的树脂与外部气体接触而被冷却，从而能够粘着在侧面571a或下表面571b等外周面。如此，在阀体571的外周面粘着有树脂的情况下，存在如下可能性：向该粘着的树脂的内侧供给进一步排出的树脂，由此导致粘着的树脂生长而增加体积。而且，如此生长的树脂与设置于注射缸511的周边的未图示的加热器等接触，而有可能成为冒烟或碳化、加热器的短路等原因。

因此，注射缸511中，在阀体571的外周面，具体而言，在树脂能够向外部排出的侧面571a和下表面571b，具备由发热器等构成的加热器610。另外，在与具备能够利用图辨别的加热器610的侧面571a对置的相反的一侧的侧面571a中，也设置有如图示例那样的加热器610，并能够熔融从间隙C排出的树脂。

并且，如图示例，除了在阀体571的侧面571a和下表面571b这两者设置有加热器610的方式以外，也可以是仅在下表面571b设置有加热器610的方式。即，只要“至少在与树脂出口575对应的位置”设置有作为树脂去除部的加热器610即可。在此，与树脂出口575对应的位置是指，除了作为阀体571的外周面的下表面571a中的树脂出口575的周边的位置之外，还包括阀体571的内部中的树脂出口575的周边的位置。

对排出到外部的树脂，只要加热器610是能够提供能够熔融树脂的温度的设备，则对于其具体的方式并没有限定。到达阀体571的侧面571a的间隙C的周边或包括阀体571的下表面571b的树脂出口575的树脂出口575的周边，通过加热器610被加热成能够熔融树脂的温度。

加热器610可以遍及成型周期的整个期间而工作，且不断地对到达侧面571a的间隙C的周边或树脂排出流路574及树脂出口575的周边进行加热。并且，也可以在规定的成型周期结束的阶段使加热器610工作，在持续加热规定时间之后，由控制装置700执行停止加热器610的工作的控制。而且，也可以在存在树脂流动的情况下或在使阀芯577工作时，使加热器610工作。在此，所谓存在树脂流动的情况，可举出填充工序或保压工序、挤压工序等。并且，也可以在切换阀570内的成型材料的压力处于规定值以上时，使加热器610工作。如此，加热器610的工作方式为多种，但其中优选常时使加热器610工作。这是因为，通过预先常时使加热器610工作，不会发生切换阀570的温度变化，从而成型稳定性变得良好。

通过由加热器610进行的加热，经由到达侧面571a的间隙C或与间隙C连通的树脂排出流路574而从树脂出口575排出的树脂不会粘着于阀体571的外周面而流下至铅垂下方而被排出。另外，在切换阀570的下方位置具备容纳流下的树脂的树脂回收部。

如此，通过加热器610，在阀体571的外周面上，能够去除从树脂出口575等排出的树脂。在此，树脂的“去除”是指，除了不使从树脂出口575等排出的树脂粘着在外周面，而使其维持为熔融的状态而流下排出的情况之外，还包括对暂时粘着在外周面的树脂进行加热，使其熔融而流下排出的情况。

图示的加热器610可以是外置于阀体571的外周面的方式，但也可以是内置于阀体571的内部中、到达侧面571a的间隙C的周边或树脂出口575的周边的方式。

并且，如上所述，可以使预先内置于塑化缸连接端口573A等流路的周边的加热器兼用于树脂出口575等的周边的加热。但是，塑化缸连接端口573A等流路的周边与树脂排出流路574到达外周面的树脂出口575的周边之间的距离长的情况下，若欲使用原来用于加热塑化缸连接端口573A等流路的加热器来对树脂出口575的周边进行加热，则需要产生非常高的加热温度。而且，在产生如此过高的加热温度的情况下，可能会过度加热阀体571。因此，如图示例那样，优选除了在与预先内置于塑化缸连接端口573A等流路的周边的加热器以外，还设置专用于树脂出口575等周边的加热的加热器610。

在此，对基于加热器610的加热温度进行说明。在使用的成型材料中存在结晶性树脂(结晶性塑料)和非结晶性树脂(非结晶性塑料)这两者。结晶性树脂具有熔点，非结晶性树脂具有玻璃化转变点。另外，结晶性树脂除了熔点之外具有玻璃化转变点，但作为熔融树脂时所应用的加热温度，在此，在成型材料为结晶性树脂的情况下设为熔点以上的温度，在成型材料为非结晶性树脂的情况下设为玻璃化转变点以上的温度。

作为结晶性树脂，可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酰胺6(PA6)、聚酰胺66(PA66)及聚缩醛(POM)等。

若表示各树脂的熔点，则PET为260℃左右，PBT为230～270℃左右，关于PE，低密度PE为95～130℃左右，高密度PE为120～140℃左右，PP为170℃左右，PA6为230℃左右，PA66为270℃左右，POM为180℃左右。

另一方面，作为非结晶性树脂，可举出聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、ABS树脂、甲基丙烯酸树脂(PMMA)等。

若表示各树脂的玻璃化转变点，则PS为90℃左右，PVC为80℃左右，ABS树脂为70℃左右，PMMA为100℃左右。

[第2实施方式所涉及的注射装置]

接着，参考图9，对本发明的第2实施方式所涉及的注射装置进行说明。图9是第2实施方式所涉及的注射装置的外观立体图，是放大了切换阀570的周边的图。图9所示的第2实施方式所涉及的螺杆预塑式的注射装置600A在构成切换阀570的阀体571的下表面571b上，具有作为树脂去除部的刮取器620。另外，图示例是仅在阀体571的下表面571b设置有刮取器620的方式，但也可以是在阀体571的侧面571a也设置同样的刮取器620的方式。

在阀体571的下表面571b，例如安装有由一对侧面框架及连结一对侧面框架的横架件构成的框架构架621，所述一对侧面框架由金属制造的方管等构成且在侧面观察时呈L字状。

以支承于该框架构架621的方式，铺设有供一对车轮行走自如的例如由金属制造的导轨622。

刮取器620具有伺服马达623及安装在其驱动轴624的周围的多个叶片625。叶片625以与阀体571的下表面571b滑动接触的方式安装在驱动轴624。

在伺服马达623的下方旋转自如地安装有未图示的一对车轮，且这些一对车轮行走自如地嵌入于导轨622。该车轮是电动式，例如与设置于控制装置700的工作开关联动。若导通控制工作开关，则车轮被驱动，从而伺服马达623能够在导轨622的两端往复移动(图中的y3方向)。

并且，若导通控制工作开关，则除了驱动车轮之外，伺服马达623使驱动轴624旋转，并根据该旋转来使多个叶片625旋转。即，多个叶片625一边旋转，一边在阀体571的下表面571b的下方沿空心572的轴心方向往复移动，由此叶片625与树脂出口575的周边连续滑动接触。

因此，在树脂出口575的周边粘着有树脂的情况下，通过叶片625的连续的滑动接触而刮取粘着的树脂，从而能够从阀体571的外周面去除粘着的树脂。

关于上述的刮取器620的工作，可以在管理人员结束了一天的成型的阶段或者在结束了规定天数的成型的阶段导通控制工作开关来执行，也可以在预先向控制装置700输入工作的定时数据后在所输入的规定天数的成型结束的阶段自动地导通控制工作开关来执行。

并且，刮取器620并不限定于图示例的方式，可包括能够刮取并去除粘着在阀体571的外周面的树脂的各种设备。例如，可以是如在阀体571的下表面571b直接设置有格子状的行走导轨，并利用沿着该行走导轨而移动的刮取刀切断去除粘着的树脂那样的方式。并且，也可以在构成缸体机构的活塞杆上安装刮取刀而构成刮取器，并在阀体571的下表面571b安装该刮取刀。使缸体机构工作来使活塞杆往复移动，由此能够使刮取刀在树脂出口575的周边往复移动，从而去除粘着的树脂。

[第3实施方式所涉及的注射装置]

接着，参考图10，对本发明的第3实施方式所涉及的注射装置进行说明。图10是第3实施方式所涉及的注射装置的外观立体图，是放大了切换阀570的周边的图。图10所示的第3实施方式所涉及的螺杆预塑式的注射装置600B在构成切换阀570的阀体571的侧面571a和下表面571b的表面，具有作为树脂去除部的涂布层630。该涂布层630具有容易剥离树脂的剥离性。

在阀体571由钢制构成的情况下，为了提高耐负载性，在其表面实施氮化处理，从而形成氮化钢。在这种氮化钢上，容易粘着上述的PET等树脂。

因此，在具有树脂可能泄漏的间隙C的阀体571的侧面571a或具有树脂出口575的阀体571的下表面571b中，形成具有树脂剥离性的涂布层630。

在此，在“涂布层”中，除了在阀体571的外周面以层状涂布有树脂剥离性的材料的方式之外，还包括粘贴有树脂剥离性薄膜的方式或安装有树脂剥离性板的方式等。

作为具有树脂剥离性的涂布材料，可举出氟系材料、镀镍材料等。

根据本实施方式所涉及的注射装置600B，仅在阀体571的表面形成具有树脂剥离性的涂布层630，便能够防止树脂经长时间粘着在阀体571的外周面。即，即使树脂暂时粘着在阀体571的外周面，在生长为一定的大小时，也可以通过其自重而从阀体571的外周面容易剥离并去除粘着的树脂。

另外，对于上述实施方式中举出的结构等，可以是组合其他的构成要件等的其他的实施方式，并且，本发明并不限定于在此示出的结构。关于这一点，在不脱离本发明的宗旨的范围内能够进行变更，并能够根据其应用方式而适当地确定。例如，在图3中，树脂去除部610、620可以安装于切换阀570的支承部件566。并且，可以将树脂去除部610、620设置在树脂出口575与注射缸511之间。根据该方式，能够消除树脂在注射缸511侧生长。

Claims (4)

1.一种注射装置，其具备：

塑化装置，具有塑化缸；

挤压装置，具有注射缸；及

喷嘴，

所述注射装置还具备切换阀，该切换阀对所述塑化缸、所述注射缸及所述喷嘴之间的成型材料的流动方向进行切换，

所述切换阀由具有空心的阀体以及旋转自如或滑动自如地配设在该空心的阀芯形成，

在所述阀体中形成有所述空心、与该空心连通的树脂排出流路及该树脂排出流路到达该阀体的外周面的树脂出口，

在所述空心的壁面与所述阀芯的外周面之间形成有间隙，

所述树脂排出流路与所述间隙连通，

至少在与所述树脂出口对应的位置，具有去除经由与所述间隙连通的所述树脂排出流路而从该树脂出口排出的树脂的树脂去除部。

2.根据权利要求1所述的注射装置，其中，

所述树脂去除部是使从所述树脂出口排出的树脂熔融的加热器。

3.根据权利要求1所述的注射装置，其中，

所述树脂去除部是刮取粘着在所述外周面的树脂的刮取器。

4.根据权利要求1所述的注射装置，其中，

所述树脂去除部是形成于所述外周面的涂布层，该涂布层具有剥离粘着在该外周面的树脂的剥离性。

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