CN1822942A - 成形方法、清理方法以及成形机 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供可以切实地去除附着在螺纹背面的树脂的成形方法、清理方法以及成形机，其中包括：向加热料筒内供给成形材料；然后使螺杆向一个旋转方向旋转，且使所述成形材料的挤压力作用在螺纹部的前面；继而所述成形材料一边熔融一边向所述螺杆的前方输送；然后使所述螺杆向另一个旋转方向旋转，且使所述成形材料的挤压力作用在螺纹部的背面，以便向所述螺杆施加反向背压。

Description

成形方法、清理方法以及成形机

技术领域

本发明涉及成形方法、清理方法以及成形机。

背景技术

在以前的注塑机等成形机中，使用高压对在加热料筒内受热而熔融的树脂进行注射，将其填充到模具装置的模腔内，且在该模腔内使树脂冷却并固化，藉此便成形为成形品。

为此，所述注塑机具有模具装置、合模装置以及注射装置，所述合模装置具有固定压板和活动压板，合模用缸使活动压板前进或后退，由此可以实现模闭合、合模以及模打开。

另一方面，所述注射装置具有加热树脂并使之熔融的加热料筒、以及安装在该加热料筒前端并注射熔融树脂的注射喷嘴，螺杆以自由旋转、且自由进退的方式配置在所述加热料筒内。而且通过配置在后端驱动部使该螺杆前进，藉此从注射喷嘴注射树脂，并在所述驱动部的驱动下，通过螺杆的旋转而进行树脂的计量。

然而，在计量中熔融树脂被输送到螺杆的顶端侧，而当进行反复计量时，退化的树脂往往附着在螺杆上。至于附着的原因，这是因为熔融的树脂为容易附着在螺杆等金属构件上的树脂。另外，还存在下述等原因，即螺杆的形状呈容易产生树脂滞留的形状，树脂就那样滞留在该滞留场所而发生退化。而且当进行反复计量时，由于熔融树脂的流动，也往往使附着在螺杆上的退化树脂发生剥离，但不能完全将其去除。

另外，在所述注塑机中，为了进行模具装置的更换、升温等准备操作，往往中断成形品的成形。但是，在中断成形的期间，所述加热料筒内的树脂长时间暴露在高温下，因而将产生退化。于是，在所述准备操作结束后，于再次进行成形品的成形之前，将进行残留树脂的清理，以便排出加热料筒内残留并退化的树脂。另外，在成形品的成形结束时，也进行清理以防止退化的树脂残留在加热料筒内。再者，在使用相同的模具装置而更换不同的树脂成形成形品的情况下，也进行清理以便从加热料筒内排出残留的更换前的树脂(例如，参照专利文献1：特开平2-26720号公报)。

但是，以前为了去除成形中附着在螺杆上的退化树脂，只有从加热料筒内取出螺杆进行清扫、或者使用用于净化的清理树脂进行清理的手段。然而，即使进行清理也难以完全去除附着在螺杆上的退化树脂。在上述以前的清理方法中，完全去除附着在螺杆上的树脂是比较困难的。于是，在更换不同的树脂而成形成形品的情况下，为了完全去除旧的树脂，必须大量使用用于净化的树脂即清理用树脂。此时，使用大量的清理用树脂提高了成本，而且耗费了大量的进行清理的时间，因而引起成形机生产能力的降低。再者，为了切实地进行树脂的更换，需要采用从加热料筒内取出螺杆进行分解清扫的方法来去除旧的树脂，这是比较耗工夫和和费时间的，其原因在于：难以完全去除附着在螺杆的螺纹(flight)背面的树脂。

不过，为了切实地进行清理，正如上述专利文献1所述的那样，也提出了如下进行清理的方法，即一边使螺杆周期性地正反转，一边使螺杆和加热料筒在轴方向作相对振动。但是，即使采用这样的方法，也不能切实地去除附着在螺杆的螺纹背面的树脂。

发明内容

本发明的目的在于：提供下述的成形方法、清理方法以及成形机，其使上述以前的问题得以解决，通过给螺杆施加反向背压(reverseback pressure)，可以切实地去除附着在螺杆的螺纹背面的树脂。

为此，在本发明的成形方法中，向加热料筒内供给成形材料；然后使螺杆向一个旋转方向旋转，且使所述成形材料的挤压力作用在螺纹部的前面；继而所述成形材料一边熔融一边向所述螺杆的前方输送；然后使所述螺杆向另一个旋转方向旋转，且使所述成形材料的挤压力作用在所述螺纹部的背面，以便向所述螺杆施加反向背压。

在本发明的其它成形方法中，而且所述反向背压是通过作用在使所述螺杆后退的方向上而产生的。

在本发明的另一成形方法中，而且一边使所述螺杆向所述另一个旋转方向旋转，一边使所述螺杆的轴向速度在零速附近。

在本发明的又一成形方法中，而且所述螺杆在所述加热料筒内，当处在从成形材料往模具内的填充已经结束的位置或前进限定位置到计量行程的1/2的范围时，使所述螺杆向所述另一个旋转方向旋转。

在本发明的再一成形方法中，而且每进行预定次数的计量工序，就使所述螺杆向所述另一个旋转方向旋转。

在本发明的另一其它成形方法中，而且使所述螺杆向所述另一个旋转方向旋转的时间与所述计量工序的时间之比为1/10～1/1.5。

在本发明的清理方法中，向加热料筒内供给成形材料；然后使螺杆向一个旋转方向旋转，且使所述成形材料的挤压力作用在螺纹部的前面；继而所述成形材料一边熔融一边向所述螺杆的前方输送；然后使所述螺杆向另一个旋转方向旋转，且使所述成形材料的挤压力作用在螺纹部的背面，以便向所述螺杆施加反向背压。

在本发明的其它清理方法中，而且在向所述螺杆施加反向背压后，使所述加热料筒后退。

在本发明的另一清理方法中，而且一边使所述螺杆向所述另一个旋转方向旋转，一边使所述螺杆的轴向速度在零速附近。

在本发明的又一清理方法中，而且所述螺杆在所述加热料筒内，当处在从前进限定位置到计量行程的1/2的范围时，使所述螺杆向所述另一个旋转方向旋转。

本发明的成形机具有：加热料筒；以能够旋转的方式配置在该加热料筒内且在外圆面具有螺旋状沟槽的螺杆；使该螺杆向一个旋转方向以及向另一个旋转方向旋转的螺杆旋转驱动装置；使所述螺杆向所述另一个旋转方向旋转、且逆着作用在所述螺纹部背面的成形材料的挤压力而向所述螺杆施加反向背压的控制装置。

在本发明的其它成形机中，还具有使所述螺杆在轴方向上进退的螺杆进退驱动装置，所述控制装置控制所述螺杆进退驱动装置的动作，从而通过将力作用在使所述螺杆后退的方向上而向所述螺杆施加反向背压。

在本发明的另一成形机中，而且所述控制装置一边使所述螺杆向所述另一个旋转方向旋转，一边使所述螺杆的轴向速度在零速附近。

在本发明的又一成形机中，而且所述控制装置每进行预定次数的计量工序，就使所述螺杆向所述另一个旋转方向旋转。

在本发明的再一成形机中，而且所述控制装置使所述加热料筒后退而进行清理动作。

根据本发明，使螺杆反方向旋转并通过加热料筒内的树脂压力而向螺杆施加反向背压，藉此可以切实地去除附着在螺杆的螺纹背面的树脂。

附图说明

图1表示在进行本发明的实施方案的清理时、注射装置的动作。

图2是本发明的实施方案的注塑机的示意图。

图3是本发明的实施方案的注塑机螺杆的侧视图。

图4表示在进行本发明的实施方案的清理时、螺杆的动作。

图5在向本发明的实施方案的螺杆施加反向背压时，说明树脂的状态。

图6表示向本发明的实施方案的螺杆施加反向背压的实验结果。

符号说明：

22加热料筒                    24螺杆

25螺杆进退装置                28螺杆回转装置

32固定模具                     35螺纹

具体实施方式

下面参照附图就本发明的实施方案进行详细说明。此外，本发明的成形方法、清理方法以及成形机可以适用挤出成形装置、层压装置等各种成形机，而在本实施方案中，为了说明的方便，就适用注塑机的情况进行了说明。

图2是本发明的实施方案的注塑机的示意图；图3是本发明的实施方案的注塑机螺杆的侧视图。

图2表示作为成形机的注塑机，20表示注射装置，30表示与该注射装置20相对置而配设的合模装置，11表示支持所述注射装置20以及合模装置30的成形机机架。这里，31表示作为所述合模装置30的模具支持构件的固定压板，其固定在所述成形机机架11上。另外，在所述固定压板31的模具安装面(图2中左侧的面)上，安装着作为构成模具装置的模具的固定模具32。再者，33表示安装在图中未示出的活动压板上的活动模具。在此，所述固定模具32的分型面与活动模具33的分型面合在一起而使模处于闭合的状态。此外，34表示将图中未示出的肘杆支承(toggle support)与固定压板31连接起来的连接杆(tie-bar)。

此外，21表示注射装置主体，其以能够沿固定在成形机机架11上的导向构件12于前后方向(图2中的左右方向)移动的方式进行安装。另外，13表示使所述注射装置主体21在前后方向移动的主体驱动装置，其固定在所述成形机机架11上。这里，所述主体驱动装置13例如是如下的驱动器(actuator)，其以伺服马达等电动马达为驱动源，并具有基于滚珠螺杆机构的运动方向变换装置，但所述主体驱动装置13也可以是以油压缸装置、空压缸装置等作为驱动源的驱动器。此外，通过使一端安装在注射装置主体21上的连接杆13a进退，便使所述注射装置主体21在前后方向移动。

另外，在所述注射装置主体21上，朝前方(图2中的左方)固定着加热料筒22，在该加热料筒22的前端(图2中的左端)，配置着作为喷嘴的注射喷嘴23。此外，在所述加热料筒22的外圆面上，配置着多个作为加热装置的加热器26，以调节所述加热料筒22的温度。此外，在该加热料筒22上配置着料斗27，同时在加热料筒22的内部以在前后方向能够移动且能够旋转的方式配置着螺杆24。这里，所述螺杆24借助于配置在后方(图2中的右方)作为螺杆进退驱动装置的螺杆进退装置25进行进退即在前后方向移动，同时借助于作为螺杆旋转驱动装置的螺杆回转装置28，使其在一个旋转方向以及在另一个旋转方向旋转。所述螺杆进退装置25以及螺杆回转装置28作为驱动所述螺杆24的螺杆驱动装置发挥作用。此外，所述螺杆进退装置25例如可以是如下的驱动器，其以伺服马达等电动马达为驱动源，并具有基于滚珠螺杆机构的运动方向变换装置，但所述螺杆进退装置25也可以是以油压缸装置、空压缸装置等作为驱动源的驱动器。另外，所述螺杆回转装置28以伺服马达等电动马达为驱动源，并借助于图中未示出的齿轮、同步带以及链条等将旋转传递到所述螺杆24的后方。

而且如图3所示，所述螺杆24在周围具有遍及整个螺杆而且连续的作为螺旋状螺纹部的螺纹35、以及该螺纹35之间的沟槽即通道36。此外，所述螺杆24也可以是任何种类的螺杆，例如也可以是具有阻流销的子螺纹螺杆(subflight screw)、具有混合段(mixing section)的带混合段的螺杆等，但在本实施方案中，就最一般的全螺线螺杆的情况进行说明。另外，所述螺纹35可以是多条的，其条数为2条或以上，也可以是螺距在中途变化的可变导程式螺纹，但在本实施方案中，就条数为1条且螺距也恒定的螺纹35进行了说明。

此外，所述螺杆24从底部向顶端(图3中的左端)被分为供给部37、压缩部38以及计量部39这3个区段。而且所述供给部37是下述的区域，在该区域一边对作为由料斗27供给的颗粒状成形粉末的树脂进行加热，一边进行输送。另外，所述压缩部38是对在供给部37预热并部分熔融的树脂进行加压和压缩、从而通过供给机械能而促进熔融的区域。再者，所述计量部39是促进在压缩部38中熔融已经基本结束的树脂的均质化且调整流动的区域。此外，所述3个区段的划分并不是严格的，只是为了叙述的方便。

这里，所述螺纹35的外径比加热料筒22的内径只是稍微小一些，所以，所述螺纹35的外圆面和加热料筒22的内壁面之间几乎没有间隙。因此，当使所述螺杆24旋转时，树脂在螺纹35之间的螺旋状通道36内推向螺纹35的正面侧(图2以及图3的左侧)的侧壁，由此被送向螺杆24的顶端。

而且从所述料斗27投入到加热料筒22内的固相树脂在供给部37中，一边混炼和熔融，一边通过所述螺纹35送往压缩部38。在该压缩部38中，树脂迅速混炼和熔融而送往计量部39。再者，在该计量部39中，树脂完全熔融而向螺杆24的顶端输送。然后，被送到螺杆24的顶端侧的树脂滞留在螺杆24的顶端侧的加热料筒22内而使压力升高，在该压力的作用下，向螺杆24施加后退力而使螺杆24后退。使螺杆24在计量方向旋转也使螺纹35的正面侧受到树脂压力，在该压力的作用下，向螺杆24施加后退力而产生使螺杆24后退的作用。在螺杆进退装置25中，逆着该螺杆24的后退力而向该螺杆24施加背压(作用于使螺杆24前进的方向上的操作力)。

下面就所述构成的注射装置20的动作进行说明。

首先，在计量工序中，螺杆回转装置28驱动螺杆24而使之旋转，并驱动螺杆进退装置25而使所述螺杆24后退(向图2中的右方移动)至预定的位置。此时，由料斗27供给的树脂在加热料筒22内受热而熔融，并伴随着螺杆24的后退而停留在该螺杆24的前方。

这里，所述树脂既可以是热塑性树脂，也可以是热固性树脂，例如有PVC(聚氯乙烯)、PS(聚苯乙烯)、发泡聚苯乙烯、PP(聚丙烯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、HDPE(高密度聚乙烯)、AS(苯乙烯/丙烯腈)、ABS树脂、甲基丙烯酸树脂以及生物降解性树脂等，不过，也可以是任何树脂。另外，也可以是高耐热性树脂、超级工程塑料、添加有阻燃剂的树脂、混合有玻璃纤维等填料的树脂、添加有化学发泡剂的树脂等。

其次，在注射工序中，主体驱动装置13驱动注射装置主体21而使之前进，并将配置在加热料筒22前端的注射喷嘴23推向固定模具32。而且螺杆进退装置25驱动所述螺杆24而使之前进，因而停留在该螺杆24的前方的树脂从注射喷嘴23注射出来，并填充在固定模具32和活动模具33之间形成的图中未示出的模腔空间内。

下面就所述合模装置30进行说明。

该合模装置30包括：固定压板31，图中未示出的肘杆支承，架设在所述固定压板31和肘杆支承之间的连接杆34，与所述固定压板31相对置而配置的、以沿所述连接杆34进退自如的方式进行配置且图中未示出的活动压板、以及配置在该活动压板与所述肘杆支承之间的肘杆机构。而且所述固定模具32与活动模具33分别以相互对置的方式安装在所述固定压板31以及活动压板上。

此外，所述肘杆机构为联杆机构，其构成包括：以摇动自如的方式受到横顶板(crosshead)所支撑的连肘杆；以摇动自如的方式受到肘杆支承所支撑的连肘杆；以摇动自如的方式受到所述活动压板所支撑的肘臂。在伺服马达的驱动下，使横顶板在肘杆支承与活动压板之间前进或后退，由此使该活动压板沿连接杆34前进或后退，使活动模具33接近或离开固定模具32，从而实现模闭合、合模以及模打开。

此外，在本实施方案中，所述注塑机具有图中未示出的控制装置。该控制装置为计算机，其包括：CPU、MPU等运算手段；磁盘、半导体存储器等记忆手段；用于输入反方向的转数以及转动量等的键盘、鼠标、按钮、触摸屏等输入手段；用于显示反方向的转数以及转动量等的CRT、液晶显示器、LED(发光二极管：Light Emitting Diode)显示器等显示手段；通讯界面等。此外，所述控制装置既可以是单独构成的，也可以是与其它控制装置一体构成的。而且所述控制装置集中控制整个所述注塑机的动作，所述注射装置20控制合模装置30等各种装置的动作。

下面就实施所述构成的注塑机的清理动作进行说明。在注塑机中，为了进行模具装置的更换、升温等准备操作，往往中断成形品的成形，在再次进行成形品的成形之前，有时也进行残留树脂的清理，以便排出加热料筒22内残留并退化的树脂，另外，在成形品的成形结束时，也进行清理以防止退化的树脂残留在加热料筒22内，但这里仅就以下的动作进行说明，即在使用相同的模具装置而更换不同的树脂成形成形品的情况下，从加热料筒22内排出所有残留的更换前的树脂。

图1表示在进行本发明的实施方案的清理时、注射装置的动作；图4表示在进行本发明的实施方案的清理时、螺杆的动作；图5在向本发明的实施方案的螺杆施加反向背压时，说明树脂的状态；图6表示向本发明的实施方案的螺杆施加反向背压的实验结果。

在进行成形品的成形时，首先进行树脂的计量工序，驱动螺杆回转装置28使螺杆24旋转，并驱动螺杆进退装置25使所述螺杆24后退到预定的位置。然后，树脂以树脂颗粒等形态从料斗27供给至加热料筒22内。由料斗27供给的树脂在加热料筒22内受热而熔融，伴随着螺杆24的后退而停留在该螺杆24的前方。然后，当预定量的树脂停留在所述螺杆24的前方时，主体驱动装置13驱动注射装置主体21而使之前进，并将配置在加热料筒22前端的注射喷嘴23推向固定模具32的背面，从而产生喷嘴接触。此后，进入注射工序。

接着在该注射工序中，螺杆进退装置25驱动所述螺杆24而使之前进，因而停留在该螺杆24的前方的树脂从注射喷嘴23注射出来，并通过所述固定模具32上形成的图中未示出的注入口，填充在固定模具32和活动模具33之间形成的图中未示出的模腔空间内。

接着，当填充在该模腔空间内的树脂经冷却而成形为成形品时，伺服马达驱动横顶板而使之后退，且活动压板沿连接杆34后退，所以活动模具33离开固定模具32而进行模的打开。然后，当从所述模腔取出所述成形品时，所述伺服马达再次驱动横顶板而使之前进，从而活动压板沿连接杆34前进。由此，由固定模具32和活动模具33构成的模具装置再次处于模闭合状态。然后再次进入注射工序。以后反复进行所述动作，便可以成形出多个成形品。此外，注塑机中进行成形品的成形的动作既可以通过操作工人的手动操作来进行，也可以通过控制装置的控制自动地进行。

接着，在成形出预定数目的成形品后，停止成形而对加热料筒22内残留的树脂进行清理。此时，操作工人操作所述控制装置的输入手段，例如通过按该输入手段所配置的树脂更换按钮，开始树脂更换的动作。当树脂更换的动作开始时，首先主体驱动装置13驱动注射装置主体21而使之后退，从而如图2所示，配置在加热料筒22前端的注射喷嘴23到达比固定压板31的背面更后方的位置。

然后，操作工人将用于收纳被清理树脂等的托盘等被清理树脂收纳构件设置在预定的位置。另外，操作工人将防飞溅板等防飞溅构件优选设置在诸如把所述被清理树脂收纳构件以及注射喷嘴23围起来的位置。这样，注塑机及其周围不会因被清理的树脂等而受到污染。此外，所述被清理树脂收纳构件以及防飞溅构件也可以不依赖于操作工人的操作，而是自动地对其进行设置。

接着开始残留树脂的清理，首先，螺杆回转装置28驱动螺杆24而使之如图1中箭头A所示的那样在作为一个旋转方向的正方向旋转。这里，该正方向是指在所述计量工序中使螺杆24旋转的方向，由此，熔融树脂41在螺纹35之间的螺旋状通道36内被推向图4所示的螺纹35的正面35a，藉此被送向螺杆24的顶端。然后，螺杆进退装置25驱动所述螺杆24而使之如图1中箭头C所示的那样向前进方向移动。由此，加热料筒22内残留的熔融树脂41从注射喷嘴23排出。此时，所述螺杆24移动到前后方向移动范围内的最前端位置即螺杆行程的前进限定位置。

接着螺杆回转装置28驱动螺杆24而使之如图1中箭头B所示的那样在作为另一个旋转方向的反方向旋转。这里，该反方向是指在所述计量工序中与螺杆24旋转的方向相反的方向，由此，熔融树脂41在螺纹35之间的螺旋状通道36内被推向图4所示的螺纹35的背面35b，藉此被送向与螺杆24的顶端相反的方向。

此时，所述螺杆进退装置25驱动所述螺杆24而将其固定在轴方向上的螺杆行程的前进限定位置。这里，在所述螺杆进退装置25不驱动而螺杆24可能前进或后退的状态下，即在轴方向处于自由的状态下，如果使螺杆24反方向旋转，则螺纹35的背面35b受到熔融树脂41的反作用力，因而螺杆24向前进方向移动。于是，所述螺杆进退装置25驱动螺杆24而主动地将其固定在螺杆行程的前进限定位置。总之，逆着试图使螺杆24前进的力而将力作用在使螺杆24后退的方向上，即向螺杆24施加了反向背压。

此外，也可以不必将螺杆24严格地固定在轴方向上。此时，螺杆24可以设定为几乎不在轴方向上移动的状态，或者设定为即使移动也是移动速度极慢的状态。换言之，螺杆24在轴方向上的移动速度可以是接近于零的值即在零速附近。另外，将螺杆24固定在轴方向上的位置、或者将轴方向上的移动速度设定在零速附近的位置也可以不必是严格意义上的螺杆行程的前进限定位置，而可以在前进限定位置的附近。再者，所述位置也可以是往固定模具32与活动模具33之间形成的模腔空间内填充熔融树脂41的过程已经结束时的螺杆24在轴方向上的位置，即成形材料往模具内的填充已经结束的位置。

由此，加热料筒22内熔融树脂41的压力施加在螺杆24的螺纹35的背面35b上。另外，熔融树脂41强烈受到螺纹35的背面35b的推压而承受压力。下面对其进行更详细的说明。正如图1中箭头A所示的那样，当螺杆24向正方向旋转时，即在计量工序中使螺杆24旋转时，正如图5(a)所示的那样，螺纹35之间的螺旋状通道36内的熔融树脂41在接近螺纹35的正面35a的部分即E的部分如箭头所示的那样流动，因而在所述E的部分产生树脂的压力。与此相反，在接近螺纹35的背面35b的部分即F的部分，熔融树脂41处于滞留状态，因而不会产生树脂的压力。

但是，如图1中的箭头B所示，当使螺杆24向反方向旋转时，正如图5(b)所示的那样，螺纹35之间的螺旋状通道36内的熔融树脂41在接近螺纹35的正面35a的部分即E的部分处于滞留状态，因而不会产生树脂的压力。与此相反，在接近螺纹35的背面35b的部分即F的部分，熔融树脂41如箭头所示的那样流动，因而在所述F的部分产生树脂的压力。因此，附着在所述螺纹35的背面35b上的树脂也与所述熔融树脂41一起而受到压力，因而从所述背面35b得以去除。此时，一般认为受到压力的熔融树脂41在强力推向螺纹35的背面35b的状态下与该背面35b相互摩擦，藉此使附着的树脂从背面35b去除下来。

而且在螺杆回转装置28使螺杆24以预定的转数向反方向旋转后，再次使螺杆24向正方向旋转，且螺杆进退装置25使所述螺杆24如图1中的箭头D所示的那样向后退方向移动。由此，残留在螺杆24的供给部37范围内的固相树脂一边混炼和熔融，一边通过螺纹35送往压缩部38以及计量部39而熔融。而且伴随着螺杆24的后退而使预定量的熔融树脂41停留在该螺杆24的前方时，螺杆进退装置25再次驱动所述螺杆24而使之向前进方向移动，从而将所述熔融树脂41从注射喷嘴23排出。

接着，再次将螺杆24固定在轴方向上的螺杆行程的前进限定位置，并使螺杆24向反方向旋转。此后反复进行所述动作，直至排完所有的残留树脂。当从加热料筒22内排完所有的残留树脂之后，将更换后的树脂即新的树脂从料斗27供给至加热料筒22内，从而进行树脂的计量工序。由此，新的树脂在加热料筒22内受热而熔融，并伴随着螺杆24的后退而停留在该螺杆24的前方。在预定量的新树脂停留在所述螺杆24的前方时，便可以开始采用新树脂的成形品的成形。

另外，根据需要，也可以使用用于净化加热料筒22以及螺杆24等的树脂即清理用树脂。此时，当从加热料筒22内排完所有的残留树脂之后，将清理用树脂从料斗27供给至加热料筒22内，从而进行树脂的计量工序。接着进行所述清理用树脂的清理，从而对加热料筒22的内面以及螺杆24的表面进行净化。此时也反复进行与前述残留树脂的清理同样的动作。即反复进行下述的动作：使螺杆24向前进方向移动，在将熔融清理用树脂从注射喷嘴23排出后，将螺杆24固定在螺杆行程的前进限定位置，再使螺杆24向反方向旋转。由此，可以切实地去除附着在螺纹35的背面35b上的树脂。当从加热料筒22内排完清理用树脂之后，将新的树脂从料斗27供给至加热料筒22内，正如前面所叙述的那样，便可以开始进行采用新树脂的成形品的成形。

另外，也可以像下面那样进行树脂的更换。此时，在上次成形结束后，首先使注射装置主体21后退。继而在遮断料斗27与加热料筒22之间的树脂供给通路之后，进行通常的清理动作。也就是说，反复进行使螺杆24向正方向旋转的动作以及使螺杆24向前进方向移动而从注射喷嘴23排出残留树脂的动作，从而使上次成形中所使用的树脂的排出得以完成。此后，向加热料筒22内供给新的树脂。然后，进行使螺杆24向正方向旋转的动作、使螺杆24向反方向旋转的动作以及使螺杆24向前进方向移动而从注射喷嘴23排出树脂的动作。由此，附着在螺纹35的背面35b上的上次成形中所使用的树脂被新的树脂所去除。此时，与以下的情况相比，可以在更短的时间内进行树脂的更换，即在上次成形中所使用的树脂存在于加热料筒22内的状态下使螺杆24向反方向旋转，从而通过上次成形中所使用的树脂将附着在螺纹35的背面35b上的树脂去除。

再者，也可以像下面那样进行树脂的更换。此时，在上次成形结束后，首先使注射装置主体21后退。继而在上次成形中所使用的树脂充分残留在加热料筒22内的时候，从料斗27向加热料筒22内供给新的树脂。然后在上次成形中所使用的树脂与新的树脂于加热料筒22内混合存在的状态下，进行使螺杆24向正方向旋转的动作、使螺杆24向反方向旋转的动作以及使螺杆24向前进方向移动而从注射喷嘴23排出树脂的动作。

此外，使螺杆24向反方向旋转的所述预定转数可以进行适当的设定，但为了一处不漏地去除附着在螺纹35的背面35b上的树脂，优选设定为1转或以上。另外，所述预定转数的最大值优选设定为计量部39的熔融树脂41不会进入螺杆24的供给部37的范围内。在即将使螺杆24向反方向旋转的时候，熔融树脂41存在于计量部39的范围内，但通过使螺杆24向反方向旋转，熔融树脂41被送往与螺杆24的顶端相反的方向上，而向压缩部38以及供给部37移动。而且熔融树脂41的移动量与使螺杆24向反方向旋转的转数大致成正比，所以通过适当地设定该转数，便可以使熔融树脂41不进入供给部37的范围内。

正如前面所叙述的那样，在用于成形的动作中，树脂24在螺杆24的供给部37的范围内还是原来的固相，所以供给部37于包含螺纹35的背面35b在内的螺杆24的表面没有树脂的残留。当熔融树脂41索性进入供给部37时，纵然使螺杆24向正方向旋转而将树脂送往前方，它也不能充分地送往前方而使计量变得不稳定。与此相反，在压缩部38的范围内，在用于成形的动作中，由于树脂产生了熔融，因而可以认为树脂在某种程度上附着在螺纹35的背面35b上。因此，通过使螺杆24向反方向旋转，可以获得的效果是进入压缩部38的熔融树脂41在强力推向螺纹35的背面35b的状态下与该背面35b相互摩擦，藉此使附着的树脂得以去除。

此外，使螺杆24向反方向旋转的所述预定转数的适当值依树脂的种类、注射装置20以及螺杆24等装置的种类、尺寸和运转条件等的变化而变化，难以一概而论，但在本发明的发明者使用实际的注射装置所进行的实验的情况下，大约为5转左右。

在该实验中，所使用的螺杆是直径为14[mm]的全螺线螺杆。另外，螺杆的转速在正方向旋转以及反方向旋转中均为100[转/分]，在计量工序中，使螺杆24向正方向旋转的时间为12秒，加热料筒的温度为200℃。而且将在作为更换前的树脂的聚苯乙烯(PS)中添加有红色母料(master batch)的树脂清理掉，然后进行更换成作为更换后的新树脂的无色聚苯乙烯(PS)的操作。此时，将螺杆固定在螺杆行程的前进限定位置而改变使之向反方向旋转的时间，把更换树脂的操作进行多次。每当上述的操作结束后，从加热料筒内取出螺杆，用肉眼确定更换前树脂的附着状态。

其结果可以确认：当将螺杆固定在螺杆行程的前进限定位置并使之向反方向旋转的时间为3秒左右时，即当计量时间与向反方向旋转的时间之比为1/4、且使螺杆向反方向旋转的转数为5转左右时，则完全没有更换前的树脂的附着。另外，当向所述反方向旋转的时间为8秒左右时，即当计量时间与向反方向旋转的时间之比为1/1.5、且使螺杆向反方向旋转的转数为10转左右时，则可以确认熔融树脂已经进入螺杆的供给部。

再者，本发明的发明者使用注射装置进行了追加实验。在该实验中，所使用的螺杆是直径为50[mm]的进行过镀硬铬处理的螺杆。另外，螺杆向反方向旋转的转速是50[转/分]，在计量工序中使螺杆向正方向旋转的时间即计量时间为6秒，加热料筒的温度为240[℃]。而且进行了下述的操作：将在作为更换前的树脂的聚丙烯(PP)中添加有红色母料的树脂(混合比为10∶1)更换为在作为新树脂的聚丙烯(PP)中添加有白色母料的树脂(混合比为10∶1)。此时，采用由注射喷嘴注射的树脂成形为平板，并测定该平板的色调由红色变为白色所需要的树脂量。此外，色调的测定通过由分光测色计对a值的测定来进行。另外，计量值为50[mm]。再者，使螺杆向反方向旋转的时间即反向旋转时间为3秒，与计量时间之比为1/2。

根据所述追加实验已经确认：与以前的方法相比较，使用的树脂量可以减少20～30[％]。更为详细地说，根据所述追加实验，可以获得如图6所示的结果。图6所示的表是在改变反向旋转时间与计量时间之比的情况下残留树脂的去除效果以及受到向供给部的逆流所影响的计量稳定性的评价结果。在图6所示的表中，其评价结果是：×表示不良，○表示良好，以及◎表示非常良好。

由图6可知：如果不充分延长使螺杆向反方向旋转的时间，则不能充分去除残留树脂。另一方面还可知：如果过分延长使螺杆向反方向旋转的时间，则熔融树脂进入螺杆的供给部，导致计量稳定性的下降。具体地说已经知道，如果反向旋转时间与计量时间之比为1/10或以上，则可以充分去除残留树脂。另外还可知：如果反向旋转时间与计量时间之比为1/5或以上，则可以非常有效地去除残留树脂。另一方面还可知：如果反向旋转时间与计量时间之比达到1/1.2，则熔融树脂进入螺杆的供给部而对计量稳定性产生不良影响。由此可以说，如果反向旋转时间与计量时间之比为1/10～1/1.5，则可以获得充分的效果。另外还可以说，如果反向旋转时间与计量时间之比为1/5～1/1.5，则可以获得更为良好的效果。

另外，螺杆的旋转速度虽然希望较高一些，但熔融树脂的移动量因为依存于螺杆的旋转速度，所以，当以高于100[转/分]的旋转速度使螺杆向反方向旋转时，熔融树脂恐怕进入螺杆的供给部。因此，当螺杆的旋转速度在50～100[转/分]的范围内使螺杆向反方向旋转时，则在维持计量稳定性的同时，可以在短时间内将残留树脂去除。

此外，进行注塑机的清理的动作既可以通过操作工人的手动操作来进行，也可以通过控制装置的控制自动地进行。

这样一来，在本实施方案中，在对残留在加热料筒22内的树脂进行清理时，将螺杆24固定在轴方向上的螺杆行程的前进限定位置并使之向反方向旋转。由此，加热料筒22内熔融树脂41的压力施加在螺杆24的螺纹35的背面35b上。而且受到压力的熔融树脂41在强力推向螺纹35的背面35b的状态下与该背面35b相互摩擦，藉此使附着的树脂从背面35b去除下来。因此，以前的方法难以去除的附着在螺纹35的背面35b上的树脂也可以去除下来，从而使切实去除附着在螺杆24上的树脂成为可能。因此，可以在短时间内完全清理掉残留在加热料筒22内的树脂。

残留在加热料筒22内的熔融树脂41虽然附着在加热料筒22的内面和螺杆24上，但通过在计量工序中使螺杆24向正方向旋转、或者在注射工序中使螺杆24前进，因为与流动的熔融树脂41产生摩擦，所以残留在加热料筒22内的熔融树脂41比较容易地得以去除。一般认为其原因在于：在这种情况下，通过使螺杆24向正方向旋转或者使之前进，熔融树脂41在推向加热料筒22的内面、螺杆24中通道36的底面以及螺纹35的正面35a的状态下进行流动。但是，纵然使螺杆24向正方向旋转或者使之前进，熔融树脂41也不会推向螺纹35的背面35b。因此，在以前的方法中不能去除附着在螺纹35的背面35b上的树脂。与此相反，在本实施方案中，通过将螺杆24固定在轴方向上的螺杆行程的前进限定位置并使之向反方向旋转，受到压力的熔融树脂41在强力推向螺纹35的背面35b的状态下与该背面35b相互摩擦，因而可以使附着在背面35b上的树脂得以去除。

另外，将使螺杆24向正方向旋转的动作以及使之向反方向旋转的动作重复若干次，藉此可以更加切实地去除附着在螺杆24上的树脂。此外，使螺杆24向反方向旋转时，将螺杆24固定在轴方向上的位置也可以不一定是螺杆行程的前进限定位置。正如前面所叙述的那样，可以在前进限定位置的附近，而且也可以是成形材料往模具内的填充已经结束的位置。再者，也可以是处在纵然使螺杆24向反方向旋转也不会产生向供给部37的逆流的范围内即到螺杆行程的一半的范围内。也就是说，也可以在成形材料往模具内的填充已经结束的位置或者在从前进限定位置到计量行程的1/2的范围内，在使螺杆24向后退方向移动后对其加以固定，并使螺杆24向反方向旋转。另外，如前所述，即使不将螺杆24严格固定在轴方向上，螺杆24也可以处于在轴方向上几乎不移动的状态，即螺杆24在轴方向上的速度在零速附近。

此外，在本实施方案中，作为上述清理方法，虽然采用使螺杆24前进的方法从注射喷嘴23排出熔融树脂41，但也可以事先将螺杆24固定在一定位置，然后使螺杆24向正方向旋转而从注射喷嘴23排出熔融树脂41。另外，在进行树脂的更换等时，虽然就全部排出加热料筒22内的树脂时的动作进行了说明，但本发明对于进行成形品的成形的情况也可以适用。也就是说，在进行成形品的成形时，也可以从该背面35b去除并除去附着在螺杆24的螺纹35的背面35b上的树脂。

例如，在进行成形品的成形时，在进行计量工序之前，将螺杆24固定在轴方向上的螺杆行程的前进限定位置并使之向反方向旋转。由此，因为加热料筒22内熔融树脂41受到压力，故而可以使附着在螺杆24的螺纹35的背面35b上的树脂得以去除。而且去除的树脂混入熔融树脂41内，所以在下次的注射工序中，从注射喷嘴23注射出来而从加热料筒22内得以去除。此外，在所有的成形注射(shot)中，通过进行使螺杆24向反方向旋转的动作，便可以稳定地进行计量。

另外，所述螺杆24向反方向的旋转也可以每隔预定次数的计量工序进行1次。此时，与在所有的成形注射中进行使螺杆24向反方向旋转的动作相比，可以缩短成形周期。再者，也可以在纵然使螺杆24向反方向旋转也不会产生向供给部37的逆流的范围内即从前进限定到螺杆行程的一半的范围内，在使螺杆24向后退方向移动后对其加以固定，并使螺杆24向反方向旋转。

附着在该螺纹35的背面35b上的树脂在加热料筒22内长时间受热，也就是经历了一个长时间的热过程，因而产生退化的可能性较大。而且当退化的树脂因某种原因从螺纹35的背面35b上剥离并脱落而混入熔融树脂41内时，便将导致成形品质量的下降。于是，在进行成形品的成形时，正如前面所叙述的那样，定期地对附着在螺纹35的背面35b上的树脂进行去除，由此便可以防止因退化的树脂混入熔融树脂41内而导致的成形品质量的下降。

此外，所述预定次数可以进行适当的设定。例如也可以在每次进行计量工序之前，将螺杆24固定在轴方向上的螺杆行程的前进限定位置并使之向反方向旋转。由此，可以防止树脂长时间附着在螺纹35的背面35b上。

另外，本发明并不限于上述的实施方案，可以基于本发明的宗旨进行各种改变，本发明并不将它们排除在本发明的范围内。

本发明可以适用于挤出成形装置、层压装置等各种成形机。

Claims (15)

1.一种成形方法，其特征在于，该成形方法包括：(a)向加热料筒内供给成形材料；(b)使螺杆向一个旋转方向旋转，且使所述成形材料的挤压力作用在螺纹部的前面；(c)所述成形材料一边熔融一边向所述螺杆的前方输送；(d)使所述螺杆向另一个旋转方向旋转，且使所述成形材料的挤压力作用在所述螺纹部的背面，以便向所述螺杆施加反向背压。

2.根据权利要求1所述的成形方法，其中所述反向背压是通过作用在使所述螺杆后退的方向上而产生的。

3.根据权利要求1或2所述的成形方法，其中一边使所述螺杆向所述另一个旋转方向旋转，一边使所述螺杆的轴向速度在零速附近。

4.根据权利要求1～3的任一项所述的成形方法，其中所述螺杆在所述加热料筒内，当处在从成形材料往模具内的填充已经结束的位置或前进限定位置到计量行程的1/2的范围时，使所述螺杆向所述另一个旋转方向旋转。

5.根据权利要求4所述的成形方法，其中每进行预定次数的计量工序，就使所述螺杆向所述另一个旋转方向旋转。

6.根据权利要求5所述的成形方法，其中使所述螺杆向所述另一个旋转方向旋转的时间与所述计量工序的时间之比为1/10～1/1.5。

7.一种清理方法，其特征在于，所述清理方法包括：(a)向加热料筒内供给成形材料；(b)使螺杆向一个旋转方向旋转，且使所述成形材料的挤压力作用在螺纹部的前面；(c)所述成形材料一边熔融一边向所述螺杆的前方输送；(d)使所述螺杆向另一个旋转方向旋转，且使所述成形材料的挤压力作用在所述螺纹部的背面，以便向所述螺杆施加反向背压。

8.根据权利要求7所述的清理方法，其中在向所述螺杆施加反向背压后，使所述加热料筒后退。

9.根据权利要求7或8所述的清理方法，其中一边使所述螺杆向所述另一个旋转方向旋转，一边使所述螺杆的轴向速度在零速附近。

10.根据权利要求7～9的任一项所述的清理方法，其中所述螺杆在所述加热料筒内，当处在从前进限定位置到计量行程的1/2的范围时，使所述螺杆向所述另一个旋转方向旋转。

11.一种成形机，其特征在于，所述成形机具有：(a)加热料筒；(b)以能够旋转的方式配置在所述加热料筒内且在外圆面具有螺旋状沟槽的螺杆；(c)使该螺杆向一个旋转方向以及向另一个旋转方向旋转的螺杆旋转驱动装置；(d)使所述螺杆向所述另一个旋转方向旋转、且逆着作用在所述螺纹部背面的成形材料的挤压力而向所述螺杆施加反向背压的控制装置。

12.根据权利要求11所述的成形机，其中具有使所述螺杆在轴方向上进退的螺杆进退驱动装置，所述控制装置控制所述螺杆进退驱动装置的动作，从而通过将力作用在使所述螺杆后退的方向上而向所述螺杆施加反向背压。

13.根据权利要求11或12所述的成形机，其中所述控制装置一边使所述螺杆向所述另一个旋转方向旋转，一边使所述螺杆的轴向速度在零速附近。

14.根据权利要求11～13的任一项所述的成形机，其中所述控制装置每进行预定次数的计量工序，就使所述螺杆向所述另一个旋转方向旋转。

15.根据权利要求11～14的任一项所述的成形机，其中所述控制装置使所述加热料筒后退而进行清理动作。

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