JP2000071284A - 射出成形機用射出装置の制御方法および射出成形機用射出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形運転時および樹脂替え運転時における攪
拌棒の回転停止および回転再開による時間のロスを無く
して生産性を向上させる。 【解決手段】 可塑化容器２と、射出プランジャ１３を
内蔵する射出シリンダ１２と、攪拌棒回転制御手段４０
と、射出プランジャ駆動制御手段５０とをそなえて構成
され、攪拌棒回転制御手段４０が、攪拌棒４を、可塑化
容器２内の溶融樹脂８を射出シリンダ１２内へ送り込む
方向へ連続的に回転させるように制御するとともに、射
出プランジャ駆動制御手段５０が、射出プランジャ１３
を前進させてから第１設定時間だけ経過した後、射出プ
ランジャ１３を後退させて連通路１２ａを開き、射出プ
ランジャ１３を後退させてから第２設定時間以上経過す
ると、次の射出工程に移行するように制御するように構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂材料を可塑化
して金型へ射出するための射出成形機用射出装置および
その制御方法に関し、特に、別々に構成された可塑化部
と射出部とを連結してなる射出装置およびその制御方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、射出成形機における従来の射
出装置の全体構成を模式的に示す断面図で、この図１０
に示すように、射出装置は、ホッパ１０２，射出シリン
ダ１０３，可塑化スクリュ１０４，ヒータ１０５，ノズ
ル１０６，軸受箱１０７，モータ１０８および油圧シリ
ンダ１０９を有して構成されている。

【０００３】ここで、ホッパ１０２は、射出シリンダ１
０３内に供給すべき樹脂原料１０１を収納するものであ
り、射出シリンダ１０３は、その内部に可塑化スクリュ
１０４を回転可能に且つ前後方向（軸方向，図１０の左
右方向）に摺動可能に保持するもので、その先端（前
端）には、溶融可塑化された樹脂材料（溶融樹脂）を図
示しない金型へ射出するノズル１０６が形成されてい
る。

【０００４】可塑化スクリュ１０４は、その外周に樹脂
原料１０１を前方へ送り出す螺子部１０４ａを有すると
ともに、基端部を軸受箱１０７によって軸支され且つモ
ータ１０８に連結され、このモータ１０８により回転駆
動されて、ホッパ１０２からの樹脂原料１０１を可塑化
しながら前方（図１０の左方向）へ送り出すものであ
る。

【０００５】また、可塑化スクリュ１０４の先端側（螺
子部１０４ａよりも先端側）には、シート１１５および
スクリュチップ１１７が形成されるとともにチェックリ
ング１１６がそなえられている。一般に、射出装置で
は、可塑化工程中に溶融樹脂１１４が可塑化スクリュ１
０４の前方へ通過していくのを許容する一方で、射出時
には、成形品体積に応じた量の溶融樹脂１１４を射出す
べく、溶融樹脂１１４の逆流を阻止する逆止弁としての
機能を可塑化スクリュ１０４の先端側にそなえる必要が
あり、図１０に示す従来の射出装置では、チェックリン
グ１１６およびシート１１５によりその機能が実現され
ている。

【０００６】つまり、スクリュチップ１１７の外周に
は、チェックリング１１６が、スクリュチップ１１７と
の間に隙間１１８をあけ且つスクリュチップ１１７に対
して摺動可能に配設され、このチェックリング１１６の
後端は、射出時に可塑化スクリュ１０４の外周に形成さ
れたシート１１５に当接して樹脂の逆流を阻止するよう
になっている。

【０００７】そして、チェックリング１１６は、射出シ
リンダ１０３の内周面に接するとともに、この内周面に
沿って回転可能かつ摺動可能に嵌まり込んでいる。シー
ト１１５の外径は射出シリンダ１０３の内径よりも小さ
く設定され、シート１１５の外周と射出シリンダ１０３
の内周面との間に間隙１１９が形成されている。これら
のシート１１５およびチェックリング１１６は、可塑化
スクリュ１０４の回動時にはスクリュチップ１１７とと
もに回転するようになっている。また、上述した隙間１
１８および１１９は、後述するごとく、可塑化工程中は
溶融可塑化された樹脂が通過する流路として機能する。

【０００８】ヒータ１０５は、射出シリンダ１０３の外
周にそなえられ、射出シリンダ１０３内で可塑化スクリ
ュ１０４（螺子部１０４ａ）により回転される樹脂を加
熱するためのものであり、油圧シリンダ１０９は、射出
シリンダ１０３と一体的に形成され、この射出シリンダ
１０３に対して可塑化スクリュ１０４，軸受箱１０７や
モータ１０８をスクリュ軸方向（前後方向）に移動させ
て射出動作を行なわせるためのものである。

【０００９】この油圧シリンダ１０９内には、ロッド１
１０ａを介して軸受箱１０７に対し固定された油圧ピス
トン１１０が前後方向に摺動可能に保持されており、油
圧ピストン１１０後方側の油室１０９ａにポート１１１
を通じて図示しない圧油供給系から圧油を供給すること
により、可塑化スクリュ１０４が射出シリンダ１０３に
対して前進する一方、油圧ピストン１１０前方側の油室
１０９ｂにポート１１２を通じて図示しない圧油供給系
から圧油を供給することにより、可塑化スクリュ１０４
が射出シリンダ１０３に対して後退するようになってい
る。

【００１０】上述のごとく構成された従来の射出装置で
は、樹脂原料１０１が、ホッパ１０２から射出シリンダ
１０３内の可塑化スクリュ１０４（螺子部１０４ａ）の
外周に供給され、ヒータ１０５による加熱と可塑化スク
リュ１０４の回転とにより溶融可塑化され、可塑化スク
リュ１０４の前方へ送られて、図１０の流線ｇで示すよ
うに間隙１１９，１１８を通過し、スクリュチップ１１
７よりも前方側に溶融樹脂１１４として貯えられる。こ
のような可塑化工程中、チェックリング１１６とシート
１１５との間は図１０に示すように開いている。

【００１１】そして、溶融樹脂１１４は、可塑化スクリ
ュ１０４の前進動作により、ノズル１０６を経て図示し
ない金型内に射出され、冷却・固化されて製品となる。
このような射出工程時には、油圧シリンダ１０９の油室
１０９ａにポート１１１を通じて圧油を送ることによ
り、射出シリンダ１０３に対して油圧ピストン１１０が
前進し、つまりは可塑化スクリュ１０４が射出シリンダ
１０３に対して相対的に前進することになり、溶融樹脂
１１４がノズル１０６から射出されることになる。

【００１２】このとき、チェックリング１１６は溶融樹
脂１１４の反力によって後方に押されてシート１１５に
密着・当接し、チェックリング１１６とシート１１５と
の間が閉じられるため、溶融樹脂１１４が可塑化スクリ
ュ１０４の螺子部１０４ａ側へ逆流するのを阻止でき、
射出時に各成形品体積に応じた量の溶融樹脂１１４を射
出することができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の射出装置では、図１０に示すように、可塑化さ
れた樹脂が、可塑化スクリュ１０４の前方に送られる
際、流線ｇで示すように、逆止弁として機能するチェッ
クリング１１６内側の狭い流路（間隙１１８）を通って
スクリュチップ１１７の前方へ送られるため、その流路
を流れる樹脂の流動抵抗が大きくなり、木粉，石炭灰な
どの粉体フィラー入り樹脂や、長繊維入り樹脂を使用す
る場合に次のような課題が生じる。

【００１４】粉体フィラー入り樹脂の場合、ペレット状
の通常樹脂に比べ、粉体であるために可塑化スクリュ１
０４による樹脂送り能力が低下して可塑化能力が大幅に
減少したり、チェックリング１１６内の狭い流路で粉体
フィラーが詰まってしまい成形が不能になったりするこ
とがある。長繊維入り樹脂の場合、可塑化スクリュ１０
４外周における螺子部１０４ａ相互間の溝内での剪断作
用およびチェックリング１１６内の狭い流路での流動抵
抗のために、繊維折損が生じて繊維長が短くなり、長繊
維による成形品強度の向上効果が減少してしまう。

【００１５】さらに、木粉中の木酸のように、可塑化時
に揮発ガスとなる成分を含有する原料を使用すると、揮
発ガスにより成形品に気泡や焼け（ガス圧縮による）な
どの不良が発生したりする。このような可塑化工程での
ガス発生を防止するために成形原料を高温で予備加熱し
て乾燥させることも考えられるが、その予備乾燥のため
に余計な時間と費用が必要となり好ましくない。

【００１６】一方、図１０に示す従来装置では、可塑化
スクリュ１０４の回転により樹脂原料１０１が前方へ送
られながら可塑化されるため、樹脂の種類によっては樹
脂原料１０１が十分に溶融しないうちに溶融樹脂１１４
中へ送り出され、未溶融のまま射出されてしまう場合が
ある。そのため、広範囲の種類の樹脂に同一の可塑化ス
クリュ１０４で対応することは困難で、汎用樹脂（ポリ
プロピレン、ポリスチレン等），高粘度樹脂，塩化ビニ
ル樹脂などの樹脂種類によって別々の形状のスクリュを
使用しなければならない。

【００１７】また、樹脂が可塑化スクリュ１０４（スク
リュチップ１１７）の前方へ送り出されるまでに樹脂原
料１０１の可塑化を完了させ、且つ、可塑化スクリュ１
０４の前方に所定量の溶融樹脂１１４を蓄積するため、
スクリュ長はスクリュ径の２０倍程度必要となり、射出
装置の機械長が長くなり、それだけ余計な設置スペース
を要するという課題もあった。

【００１８】そこで、図１１に示すように別々に構成さ
れた可塑化部と射出部とを連結してなる射出装置も提案
されている。図１１はその射出装置を示す側断面図であ
る。なお、図１２および図１３はその射出装置の制御手
順を説明するためのもので、図１２はその射出装置によ
る作業工程を説明するためのフロー図、図１３はその射
出装置による作業工程を型開閉装置による作業工程と合
わせて説明するためのシーケンス図である。

【００１９】図１１に示す射出装置は、可塑化容器２，
攪拌棒４，射出シリンダ１２，射出プランジャ１３，連
結板１７，ロッド１８，油圧ピストン１９，油圧シリン
ダ２０等を有して構成されている。ここで、可塑化容器
２は、下端側を縮径させるように形成された円筒状のも
ので、攪拌棒４を鉛直方向に沿って内蔵するとともに、
その外周部にはヒータ７を装着されている。攪拌棒４の
外周面には、多数の螺旋フィン４ａが間欠的に突設さ
れ、螺旋フィン４ａの相互間には切欠き（間隙）が形成
されている。

【００２０】また、攪拌棒４の上端にはモータ６が連結
され、このモータ６により攪拌棒４を矢印ａ，ｂで示す
いずれの方向にも回転駆動できるようになっている。さ
らに、可塑化容器２の上部には、矢印ｍで示すように樹
脂原料を可塑化容器２内へバッチ供給するための原料管
２５と、矢印ｖで示すように揮発ガスを外部へ除去・排
出するためのベント管（ベント穴）２６とが設けられて
いる。

【００２１】射出シリンダ１２は、射出プランジャ１３
を前後方向（軸方向，図１１の左右方向）に摺動可能に
内蔵するとともに、その外周部にはヒータ１４を装着さ
れている。射出プランジャ１３は、射出シリンダ１２の
内周面に密に接しながら、油圧シリンダ２０により、後
述するごとく前後方向に駆動される。射出シリンダ１２
には、前述した可塑化容器２が軸方向を射出シリンダ１
２の軸方向（射出プランジャ１３の摺動方向）に直交さ
せるようにして連結されている。その連結位置は射出プ
ランジャ１３が移動する範囲内であり、射出シリンダ１
２の上側壁部に形成された連通路１２ａにより、可塑化
容器２内と射出シリンダ１２内とが連通接続されてい
る。

【００２２】従って、射出シリンダ１２内へ開口した連
通路１２ａの樹脂流入口１２ｂは射出プランジャ１３の
位置によって開閉され、この射出プランジャ１３が、可
塑化容器２から射出シリンダ１２へ至る連通路１２ａを
開閉するように構成されている。射出シリンダ１２内に
おいて、射出プランジャ１３前方の空洞部１１には、可
塑化容器２から送り込まれた溶融樹脂１０が蓄積される
ようになっていて、射出シリンダ１２の先端（前端）に
は、蓄積された溶融樹脂１０を射出プランジャ１３の動
作によって金型（図示省略）へ射出するノズル１５が形
成されている。

【００２３】油圧シリンダ２０は、射出シリンダ１２と
一体的に形成され、この射出シリンダ１２を射出プラン
ジャ１３に対して軸方向（前後方向）に移動させて射出
動作を行なわせるためのものである。射出プランジャ１
３は、その後端に同軸的に連結された後部軸１３ａを介
して連結板１７に固定されている。また、油圧シリンダ
２０内には、油圧ピストン１９が前後方向に摺動可能に
保持されており、この油圧ピストン１９が、後部軸１３
ａと平行に配置されたロッド１８を介して連結板１７に
固定されている。従って、射出プランジャ１３と油圧ピ
ストン１９とは後部軸１３ａ，連結板１７およびロッド
１８を介し一体的に連結されている。

【００２４】そして、圧油供給系（図示省略）からポー
ト（油口）２１を通じて油圧ピストン１９後方側の油室
２０ａに圧油を供給することにより、射出プランジャ１
３が射出シリンダ１２に対して前進する一方、圧油供給
系からポート（油口）２２を通じて油圧ピストン１９前
方側の油室２０ｂに圧油を供給することにより、射出プ
ランジャ１３が射出シリンダ１２に対して後退するよう
になっている。

【００２５】上述のごとく構成された射出装置の動作に
ついて、図１１を参照しながら簡単に説明すると、樹脂
原料は、原料管２５から可塑化容器２内へ間欠的に供給
されて可塑化樹脂８として貯えられ、ヒータ７により加
熱され、且つ、モータ６によって回転駆動される攪拌棒
４の螺旋フィン４ａで攪拌されながら混合され溶融す
る。このとき、樹脂流入口１２ｂは射出プランジャ１３
によって閉鎖されている。

【００２６】可塑化容器２内で可塑化された可塑化樹脂
８は、射出プランジャ１３が後退して樹脂流入口１２ｂ
が開いた時に、攪拌棒４を樹脂吐出方向ｂへ回転するこ
とにより、図１１中の矢印ｆで示すように、射出シリン
ダ１２の連通路１２ａおよび樹脂流入口１２ｂを経て、
射出シリンダ１２の空洞部１１内へ移送され、射出プラ
ンジャー１３の前方に溶融樹脂１０として貯えられる。
射出シリンダ１２内に蓄積された溶融樹脂１０は、射出
シリンダ１２外周のヒータ１４により、一定温度を保つ
よう温度調節される。そして、溶融樹脂１０は、射出プ
ランジャ１３の前進動作により、ノズル１５を経て図示
しない金型内へ射出され、冷却・固化されて製品とな
る。

【００２７】このような射出装置による作業工程を、図
１２に示すフロー図（ステップＳ１〜Ｓ４）に従って説
明する。図１１に示す射出装置によれば、先ず、射出プ
ランジャ１３により樹脂流入口１２ｂを閉鎖した状態で
任意の時間にわたり攪拌棒４を回転して可塑化を行ない
（ステップＳ１）、可塑化を完了すると、攪拌棒４を停
止し、射出プランジャ１３を後退させて樹脂流入口１２
ｂを開放する（ステップＳ２）。射出プランジャ１３の
後退が完了すると、今度は、攪拌棒４を矢印ｂ方向に回
転（樹脂吐出回転）させて可塑化樹脂８を可塑化容器２
から射出シリンダ１２へ移送する（ステップＳ３）。可
塑化樹脂８の移送が完了すると、つまり射出シリンダ１
２内が溶融樹脂１０で満杯になると、攪拌棒４の回転を
停止させ、射出プランジャ１３を前進させて射出を行な
い（ステップＳ４）、以下、このようなステップＳ１〜
Ｓ４の動作を繰り返し行なう。

【００２８】さらに、図１３を参照しながら、図１１に
示す射出装置による作業工程を、型開閉装置（図示略）
による作業工程と合わせて説明する。この図１３に示す
ように、射出成形機において、先ず、図示しない型開閉
装置により金型の型閉を行ない（ｈ１参照）、その後、
型締昇圧（ｈ２参照）を行なう。この型締昇圧完了後、
型開閉装置は型締保持を行なうのであるが（ｈ３参
照）、この型締保持の開始と同時に、射出プランジャ１
３を前進させて金型内へ溶融樹脂１０の射出充填（射出
高圧）を行なう（ｈ９参照）。

【００２９】また、型閉が行なわれている間、可塑化容
器２において攪拌棒４が樹脂吐出方向へ回転されること
により、連通路１２ａを通って射出シリンダ１２の空洞
部１１へ溶融樹脂１０が供給される（ｈ１２参照）。こ
の攪拌棒４の吐出回転は、射出シリンダ１２が溶融樹脂
１０で満杯になるまでの所定時間ｔ１ｂが経過するまで
行なわれ、この所定時間ｔ１ｂ経過後、攪拌棒４の吐出
回転は停止される。

【００３０】射出高圧終了後、図１１に示す射出装置
は、金型内の樹脂圧力を保持するために、射出プランジ
ャ１３を適切な力で前進方向へ押した状態で所定時間保
持し（射出保圧）（ｈ１０参照）、又、同時に、可塑化
容器２において攪拌棒４が可塑化回転され、樹脂原料の
可塑化を行なう（ｈ１３参照）。射出保圧終了後、金型
内の樹脂を冷却し（ｈ８参照）、この樹脂冷却後、型締
降圧を行なう（ｈ４参照）。型締降圧後は、型開（ｈ５
参照）を行なった後、エジェクタ前進（ｈ６参照）およ
びエジェクタ後退（ｈ７参照）を行なうことにより成形
品を金型から取り出し、射出成形の１サイクルが終了す
る。

【００３１】一方、図１１に示す射出装置においては、
可塑化回転を所定時間（ｔ２）だけ行なった後、攪拌棒
４の回転を停止し、射出プランジャ１３を後退させて樹
脂流入口１２ｂを開く（ｈ１１参照）。この射出プラン
ジャ１３の後退が終了し、樹脂流入口１２ｂが開口した
後、再度、可塑化容器２において攪拌棒４を樹脂吐出方
向へ回転する（ｈ１４，ｈ１２参照）。

【００３２】攪拌棒４の吐出回転は射出シリンダ１２の
空洞部１１が溶融樹脂１０で満杯になるまでの時間ｔ１
だけ行なわれるが、上述の射出成形を連続して行なう場
合には、図１３に示す１サイクルを連続して行ない、吐
出回転時間ｔ１は、射出プランジャ１３の後退完了後、
射出成形の１サイクル終了まで（エジェクタ後退終了後
まで）の間の時間ｔ１ａ（ｈ１４参照）と、型閉の開始
から、吐出回転終了後までの時間ｔ１ｂ（ｈ１２参照）
とを合計した時間となる。

【００３３】上述したように、図１１に示す射出装置に
よれば、多数の螺旋フィン４ａを突設した攪拌棒４を内
蔵する可塑化容器２を、射出シリンダ１２に連結すると
いう構成により、可塑化容器２内で、樹脂を射出シリン
ダ１２側へ送ることなく可塑化・溶融でき、可塑化容器
２内の樹脂を任意の時間だけ攪拌棒４で混合して溶融さ
せた後、射出シリンダ１２へ送り込むことができる。

【００３４】従って、従来のような可塑化スクリュが不
要で、可塑化後の樹脂流路にチェックリング等の流動抵
抗の大きい部分を無くすことができ、粉体フィラー入り
樹脂の場合、その粉体がつまることはなく、粉体のため
に可塑化能力が低下することもないので、木粉や石炭灰
などの粉体が多く含有された樹脂原料を容易に可塑化し
成形することができ、従来困難であった高濃度の粉体フ
ィラー入り樹脂原料を使用でき、原料コスト低減や成形
品の物性を大幅に向上できる効果がある。

【００３５】長繊維入り樹脂の場合、長繊維に従来の可
塑化スクリュでのような剪断は作用せず、チェックリン
グ等による流動抵抗もないため、長繊維の折損を防止で
き、成形品中の繊維長を増大させて成形品強度を大幅に
向上できる。このように、従来の射出装置では問題があ
った高濃度の粉体フィラー入り原料や長繊維入りの原料
を容易に成形できるので、従来に比べ低コストの原料を
使用して、製品コストを大幅に削減できるほか、粉体フ
ィラー入り樹脂の成形に適しているので、樹脂製品を粉
砕した原料も問題なく成形でき、樹脂原料のリサイクル
が容易である。

【００３６】上述のごとく任意の時間だけ可塑化容器２
内で可塑化を行なうことができるので、樹脂種類が変わ
っても各樹脂に応じて必要な時間だけ可塑化を行なえ、
樹脂種類により装置部分を変更することは不要となるほ
か、従来のような長いスクリュが不要となり、射出シリ
ンダ１２を短くして射出装置の機械長を大幅に短縮で
き、装置設置スペースを削減することもできる。

【００３７】ところで、図１０に示した射出装置では、
金型へ溶融樹脂１１４を射出する際には、チェックリン
グ１１６とシート１１５との間が閉じることから、可塑
化スクリュ１０４を回転させても溶融樹脂１１４を前方
へ送れないことや、高い射出樹脂圧力が可塑化スクリュ
１０４の先端に作用することから、可塑化スクリュ１０
４にかかるスラスト荷重が大きくなり、可塑化スクリュ
１０４を回転させることができないこと等の理由によ
り、金型への溶融樹脂１１４の射出工程においては、可
塑化スクリュ１０４の可塑化回転を停止する。従って、
射出工程においては可塑化スクリュ１０４の回転、すな
わち可塑化動作を停止することとなり、この可塑化スク
リュ１０４の回転を停止させている間は樹脂材料を可塑
化できず、生産性向上の妨げになるというさらなる課題
がある。

【００３８】これに対して、図１１に示す射出装置で
は、可塑化部と射出部とが別々になっているので、図１
０に示すような可塑化スクリュ１０４が不要で、この可
塑化スクリュ１０４に起因する課題を解消できるように
なる。しかしながら、図１１に示す射出装置を、図１２
および図１３に示すように制御する場合、可塑化容器２
において攪拌棒４の可塑化回転と吐出回転とが断続して
行なわれる。従って、型締昇圧工程（図１３のｈ９参
照），射出高圧工程（図１３のｈ１０参照）およびプラ
ンジャ後退工程（図１３のｈ１１参照）の各工程が行な
われている間は攪拌棒４の回転が停止し、その停止中に
攪拌が行なわれず樹脂の可塑化を行なうことができない
ことが、生産性向上の妨げの要因になる。

【００３９】また、攪拌棒４の回転および停止を繰り返
すことにより、攪拌棒４の回転起動や回転減速のための
時間が余分にかかり、これらのために時間のロスが生じ
ることも、生産性向上の妨げの要因になる。さらに、樹
脂原料の切り替え、すなわち、装置内に滞留している樹
脂を排出して新しい樹脂に交換する樹脂替え運転を行な
う際には、可塑化容器２内に新たな樹脂原料を供給して
可塑化し、射出シリンダ１２内に可塑化容器２内の可塑
化樹脂８を吐出した後に、射出プランジャ１３によりノ
ズル１５から古い溶融樹脂１０を空中に射出する工程
を、可塑化容器２および射出シリンダ１２内の古い樹脂
が新しい樹脂に替わるまで繰り返し行なう。

【００４０】このような樹脂替え運転の際においても、
可塑化容器２において攪拌棒４の可塑化回転と吐出回転
とが断続して行なわれると、型締昇圧工程（図１３のｈ
９参照），射出高圧工程（図１３のｈ１０参照）および
プランジャ後退工程（図１３のｈ１１参照）の各工程が
行なわれている間は攪拌棒４の回転が停止し、その停止
中に攪拌が行なわれず樹脂の可塑化を行なうことができ
ないことが、生産性向上の妨げの要因になる。

【００４１】さらに、図１１に示す射出装置において、
射出成形運転を停止して射出成形機を待機させる際に
は、通常、可塑化容器２における攪拌棒４の回転も停止
される。しかし、このように攪拌棒４の回転を停止させ
て待機すると、例えば、樹脂原料として木粉等の揮発性
ガスを発生する原料を使用した場合には、発生した揮発
性ガスにより可塑化容器２内のガス圧力が上昇して可塑
化容器２内の可塑化樹脂８が上方へ膨張し、この膨張し
た可塑化樹脂８が可塑化容器２内の上部で冷却・固化
し、成形運転の再開を妨げるおそれもある。

【００４２】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、可塑化容器内での攪拌棒の動作制御に工夫を
施すことにより、成形運転時および樹脂替え運転時にお
ける攪拌棒の回転停止および回転再開による時間のロス
を無くして生産性を向上させ、更に、射出成形運転停止
時においても可塑化容器内の可塑化樹脂が上方に膨張し
て固化せず、運転再開不能になることのない、高い生産
性を有する、射出成形機用射出装置の制御方法および射
出成形機用射出装置を提供することを目的とする。

【００４３】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の射出成形機用射出装置の制御方法は、多数の
フィンまたは連続した螺子を突設した攪拌棒を内蔵し、
この攪拌棒の回転により樹脂原料を可塑化する可塑化容
器と、この可塑化容器に連結されるとともに射出プラン
ジャを内蔵し、可塑化容器から送り込まれた溶融樹脂を
射出プランジャにより金型内へ射出する射出シリンダと
をそなえて構成された射出成形機用射出装置を用いて、
通常の射出成形運転を行なう際、この射出成形運転の期
間中、攪拌棒を、可塑化容器内の溶融樹脂を射出シリン
ダ内へ送り込む方向へ連続的に回転させ、射出工程で射
出プランジャを前進させて、可塑化容器から射出シリン
ダへ至る連通路を射出プランジャにより閉じ、射出プラ
ンジャを前進させてから第１設定時間だけ経過した後、
射出プランジャを後退させて、連通路を開き、射出プラ
ンジャを後退させてから第２設定時間以上経過した後、
次の射出工程に移行することを特徴としている。

【００４４】なお、請求項１記載の射出成形機用射出装
置の制御方法において、射出成形機用射出装置において
樹脂替えを行なう際、樹脂替えの期間中、攪拌棒を、可
塑化容器内の溶融樹脂を射出シリンダ内へ送り込む方向
へ連続的に回転させ、射出プランジャを前進させて射出
を行ない、連通路を射出プランジャにより閉じた状態を
第３設定時間だけ保持する動作と、射出プランジャを後
退させて、連通路を開いた状態を第４設定時間だけ保持
する動作とを交互に繰り返すことを特徴としてもよく
（請求項２）、射出プランジャを前進／後退させる射出
成形運転を停止した状態で、攪拌棒を、可塑化容器内の
溶融樹脂を射出シリンダ内へ送り込む方向へ連続的に回
転させてもよい（請求項３）。

【００４５】また、本発明の射出成形機用射出装置は、
多数のフィンまたは連続した螺子を突設した攪拌棒を内
蔵し、この攪拌棒の回転により樹脂原料を可塑化する可
塑化容器と、この可塑化容器に連結されるとともに射出
プランジャを内蔵し、可塑化容器から送り込まれた溶融
樹脂を射出プランジャにより金型内へ射出する射出シリ
ンダと、攪拌棒の回転動作を制御する攪拌棒回転制御手
段と、射出プランジャの前進／後退動作を制御する射出
プランジャ駆動制御手段とをそなえて構成され、攪拌棒
回転制御手段が、通常の射出成形運転の期間中、攪拌棒
を、可塑化容器内の溶融樹脂を射出シリンダ内へ送り込
む方向へ連続的に回転させるように制御するとともに、
射出プランジャ駆動制御手段が、射出成形運転の期間
中、射出工程で射出プランジャを前進させて可塑化容器
から射出シリンダへ至る連通路を射出プランジャにより
閉じ、射出プランジャを前進させてから第１設定時間だ
け経過した後、射出プランジャを後退させて連通路を開
き、射出プランジャを後退させてから第２設定時間以上
経過すると、次の射出工程に移行するように制御するこ
とを特徴としている（請求項４）。

【００４６】なお、請求項４記載の射出成形機用射出装
置において、攪拌棒回転制御手段が、射出成形機用射出
装置における樹脂替えの期間中、攪拌棒を、可塑化容器
内の溶融樹脂を射出シリンダ内へ送り込む方向へ連続的
に回転させるように制御するとともに、射出プランジャ
駆動制御手段が、樹脂替えの期間中、射出プランジャを
前進させて射出を行ない連通路を射出プランジャにより
閉じた状態を第３設定時間だけ保持する動作と、射出プ
ランジャを後退させて連通路を開いた状態を第４設定時
間だけ保持する動作とを交互に繰り返すように制御して
もよく（請求項５）、射出プランジャ駆動制御手段が射
出プランジャを前進／後退させる射出成形運転を停止さ
せた状態で、攪拌棒回転制御手段が、攪拌棒を、可塑化
容器内の溶融樹脂を射出シリンダ内へ送り込む方向へ連
続的に回転させるように制御してもよい（請求項６）。

【００４７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。図１〜図９は本発明の一実施形態とし
ての射出成形機用射出装置およびその制御方法を説明す
るためのもので、図１は本実施形態の射出成形機用射出
装置の樹脂移送時（射出プランジャ後退時）の状態を示
す側断面図、図２は本実施形態の射出成形機用射出装置
の射出時（射出プランジャ前進時）の状態を示す側断面
図、図３および図４はそれぞれその制御方法における通
常成形時の工程フロー図およびシーケンス図、図５およ
び図６はそれぞれその制御方法における樹脂替え時の工
程フロー図およびシーケンス図、図７および図８はそれ
ぞれその制御方法における射出成形運転停止時の工程フ
ロー図およびシーケンス図、図９は本実施形態の攪拌棒
のフィンの変形例を示す図（図１に対応する位置の断面
図）である。

【００４８】本実施形態の射出成形機用射出装置は、図
１および図２に示すように、可塑化容器２，攪拌棒４，
射出シリンダ１２，射出プランジャ１３，連結板１７，
ロッド１８，油圧ピストン１９，油圧シリンダ２０，圧
油供給系３０，攪拌棒回転制御部（攪拌棒回転制御手
段）４０および射出プランジャ駆動制御部（射出プラン
ジャ駆動制御手段）５０を備えて構成されている。

【００４９】ここで、可塑化容器２は、下端側を縮径さ
せるように形成された円筒状のもので、攪拌棒４を鉛直
方向に沿って内蔵するとともに、その外周部にはヒータ
７を装着されている。攪拌棒４の外周面には、多数の螺
旋フィン４ａが間欠的に突設され、螺旋フィン４ａの相
互間には切欠き（間隙）が形成されている。また、攪拌
棒４の上端にはモータ６が連結され、このモータ６によ
り攪拌棒４を矢印ｂで示す方向（樹脂吐出方向）に回転
駆動できるようになっている。さらに、可塑化容器２の
上部には、矢印ｍで示すように樹脂原料を可塑化容器２
内へバッチ供給するための原料管２５と、矢印ｖで示す
ように揮発ガスを外部へ除去・排出するためのベント管
（ベント穴）２６とが設けられている。

【００５０】射出シリンダ１２は、射出プランジャ１３
を前後方向（軸方向，図３，図４の左右方向）に摺動可
能に内蔵するとともに、その外周部にはヒータ１４を装
着されている。射出プランジャ１３は、射出シリンダ１
２の内周面に密に接しながら、油圧シリンダ２０によ
り、後述するごとく前後方向に駆動される。射出シリン
ダ１２には、前述した可塑化容器２が軸方向を射出シリ
ンダ１２の軸方向（射出プランジャ１３の摺動方向）に
直交させるようにして連結されている。その連結位置は
射出プランジャ１３が移動する範囲内であり、射出シリ
ンダ１２の上側壁部に形成された連通路１２ａにより、
可塑化容器２内と射出シリンダ１２内とが連通接続され
ている。

【００５１】従って、射出シリンダ１２内へ開口した連
通路１２ａの樹脂流入口１２ｂは射出プランジャ１３の
位置によって開閉され、この射出プランジャ１３が、可
塑化容器２から射出シリンダ１２へ至る連通路１２ａを
開閉するように構成されている。射出シリンダ１２内に
おいて、射出プランジャ１３前方の空洞部１１には、可
塑化容器２から送り込まれた溶融樹脂１０が蓄積される
ようになっていて、射出シリンダ１２の先端（前端）に
は、蓄積された溶融樹脂１０を射出プランジャ１３の動
作によって金型（図示省略）へ射出するノズル１５が形
成されている。

【００５２】油圧シリンダ２０は、射出シリンダ１２と
一体的に形成され、この射出シリンダ１２を射出プラン
ジャ１３に対して軸方向（前後方向）に移動させて射出
動作を行なわせるためのものである。射出プランジャ１
３は、その後端に同軸的に連結された後部軸１３ａを介
して連結板１７に固定されている。また、油圧シリンダ
２０内には、油圧ピストン１９が前後方向に摺動可能に
保持されており、この油圧ピストン１９が、後部軸１３
ａと平行に配置されたロッド１８を介して連結板１７に
固定されている。従って、射出プランジャ１３と油圧ピ
ストン１９とは後部軸１３ａ，連結板１７およびロッド
１８を介し一体的に連結されている。

【００５３】そして、圧油供給系３０からポート（油
口）２１を通じて油圧ピストン１９後方側の油室２０ａ
に圧油を供給することにより、射出プランジャ１３が射
出シリンダ１２に対して前進する一方、圧油供給系３０
からポート（油口）２２を通じて油圧ピストン１９前方
側の油室２０ｂに圧油を供給することにより、射出プラ
ンジャ１３が射出シリンダ１２に対して後退するように
なっている。

【００５４】攪拌棒回転制御部４０はモータ６の動作を
制御する制御装置であり、この攪拌棒回転制御部４０
は、モータ６を回転制御することにより攪拌棒４の回転
動作を制御するようになっている。また、攪拌棒回転制
御部４０は、攪拌棒４を、常に、可塑化容器２内の溶融
樹脂１０を射出シリンダ１２内へ送り込む方向、すなわ
ち、矢印ｂ方向へ連続的に回転させるように制御するよ
うになっており、攪拌棒回転制御部４０は、本装置にお
ける、通常の射出成形運転の期間中，樹脂替えの期間中
および射出成形運転の停止の期間中においても、攪拌棒
４を矢印ｂ方向へ連続的に回転させるように制御する。

【００５５】射出プランジャ駆動制御部５０は、圧油供
給系３０の動作を制御することにより射出プランジャ１
３の前進／後退動作を制御する制御装置である。この射
出プランジャ駆動制御部５０は、本装置における射出成
形運転の期間中は、図４に示すように、射出工程で射出
プランジャ１３を前進させて可塑化容器２から射出シリ
ンダ１２へ至る連通路１２ａの樹脂流入口１２ｂを射出
プランジャ１３により閉じ、この射出プランジャ１３を
前進させてから第１設定時間ｔ２（図４参照；以下、単
に設定時間ｔ２という）だけ経過した後、射出プランジ
ャ１３を後退させて連通路１２ａを開き、射出プランジ
ャ１３を後退させてから第２設定時間ｔ１（図４の時間
ｔ１ａとｔ１ｂとを合計した時間；以下、単に設定時間
ｔ１という）以上経過すると、次の射出工程に移行する
ように制御するようになっている。

【００５６】また、射出プランジャ駆動制御部５０は、
本装置における樹脂替えの期間中は、射出プランジャ１
３を前進させて射出を行ない連通路１２ａを射出プラン
ジャ１３により閉じた状態を第３設定時間ｔ３（図６参
照；以下、単に設定時間ｔ３という）だけ保持する動作
と、射出プランジャ１３を後退させて連通路１２ａを開
いた状態を第４設定時間ｔ４（図６参照；以下、単に設
定時間ｔ４という）だけ保持する動作とを交互に繰り返
すように制御するようになっており、更に、射出プラン
ジャ１３を前進／後退させる射出成形運転を停止させた
りするようになっている。

【００５７】上述のごとく構成された射出装置の基本的
な動作について、図１および図２を参照しながら簡単に
説明すると、樹脂原料は、原料管２５から可塑化容器２
内へ間欠的に供給されて可塑化樹脂８として貯えられ、
ヒータ７により加熱され、且つ、モータ６によって回転
駆動される攪拌棒４の螺旋フィン４ａで攪拌されながら
混合され溶融する。このとき、図２に示すように、樹脂
流入口１２ｂは射出プランジャ１３によって閉鎖されて
いる。

【００５８】可塑化容器２内で可塑化された可塑化樹脂
８は、射出プランジャ１３が後退して樹脂流入口１２ｂ
が開いた時に、樹脂吐出方向へ回転している攪拌棒４に
より、図１中の矢印ｆで示すように、射出シリンダ１２
の連通路１２ａおよび樹脂流入口１２ｂを経て、射出シ
リンダ１２の空洞部１１内へ移送され、射出プランジャ
ー１３の前方に溶融樹脂１０として貯えられる。射出シ
リンダ１２内に蓄積された溶融樹脂１０は、射出シリン
ダ１２外周のヒータ１４により、一定温度を保つよう温
度調節される。そして、溶融樹脂１０は、射出プランジ
ャ１３の前進動作により、ノズル１５を経て図示しない
金型内へ射出され、冷却・固化されて製品となる。

【００５９】次に、射出成形運転期間中における、攪拌
棒回転制御部４０による攪拌棒４の動作制御および射出
プランジャ駆動制御部５０による射出プランジャ１３の
動作制御を図１〜図４を用いて説明する。成形開始が指
令されると（図３のステップＣ１）、攪拌棒回転制御部
４０は、攪拌棒４を樹脂吐出方向（図１中の矢印ｂ方
向）に連続回転させ（図３のステップＣ２）、射出プラ
ンジャ駆動制御部５０により、射出成形の１サイクルの
工程が開始される（図３のステップＣ３）。

【００６０】この射出成形の１サイクルの工程において
は、先ず、図示しない型開閉装置により金型（図示せ
ず）の型閉工程動作を行ない（図３のステップＣ４，図
４のｄ１参照）、金型が閉じられた後、型締昇圧を行な
う（図４のｄ２参照）。型締昇圧終了後、本装置は射出
高圧、すなわち射出プランジャ１３を前進させて金型内
に樹脂を射出し（図３のステップＣ５，図４のｄ９参
照）、射出保圧（図３のステップＣ６，図４のｄ１０参
照）を行ない、この射出保圧終了後、射出成形機は、金
型内の樹脂を冷却する（図３のステップＣ７，図４のｄ
８参照）。又、この間、型開閉装置は型締保持を行なう
（図４のｄ３参照）。

【００６１】樹脂の冷却後、型開閉装置は、型開工程動
作（図３のステップＣ８）を行なう。すなわち、型締降
圧（図４のｄ４参照），型開（図４のｄ５参照），エジ
ェクタ前進（図４のｄ６参照）およびエジェクタ後退
（図４のｄ７参照）の各動作を行ない、成形した製品を
金型から取り出して射出成形の１サイクルが完了する
（図３のステップＣ３）。

【００６２】一方、本装置において、射出プランジャ駆
動制御部５０は、射出高圧が終了してから設定時間ｔ２
だけ経過するまで待機した後（図３のステップＣ９）、
射出プランジャ１３を後退させて樹脂流入口１２ｂを開
け（図３のステップＣ１０，図４のｄ１１参照）、今度
は、この状態で設定時間ｔ１以上待機する（図３のステ
ップＣ１１）。この射出プランジャ１３の後退により、
再度、樹脂流入口１２ｂが開口し、攪拌棒４の樹脂吐出
回転により射出シリンダ１２の空洞部１１に可塑化樹脂
８が吐出される。

【００６３】図４では、図３に示す工程フローを１サイ
クルの時間シーケンスで表示しているが、この図４で符
号ｄ１２を付して示すように、本実施形態では、上述の
ごとく射出成形の１サイクルの工程が行なわれている間
（全サイクル時間中）は、攪拌棒回転制御部４０によ
り、可塑化容器２内において攪拌棒４は樹脂吐出方向に
回転し続けるように制御されている。

【００６４】ここで、設定時間ｔ１は、射出シリンダ１
２の空洞部に溶融樹脂１０が充満するまでに要する時間
であり、本発明の第２設定時間に相当するものである。
又、図４中においては、便宜上、プランジャ後退（図４
のｄ１１参照）終了後、エジェクタ後退（図４のｄ７参
照）終了までの時間をｔ１ａとして示すとともに、型締
開始（図４のｄ１参照）から射出シリンダ１２の空洞部
１１に溶融樹脂１０が充満するまでの時間をｔ１ｂとし
て示しており、上述の射出成形の１サイクルの工程を繰
り返し行なう場合には、このｔ１ａとｔ１ｂとを合わせ
た時間が、設定時間ｔ１に相当する。

【００６５】なお、ｔ１ａが設定時間ｔ１よりも大きく
なる場合は、ｔ１ｂが０となり、ｔ１ａの時間内で設定
時間ｔ１が満了することとなる。また、樹脂流入口１２
ｂから射出シリンダ１２の空洞部１１への可塑化樹脂８
の吐出に際して、空洞部１１が溶融樹脂１０で満杯にな
ると、攪拌棒４を回転しても、それ以上、可塑化容器２
から射出シリンダ１２へ可塑化樹脂８を吐出することは
できず、射出プランジャ１３の前進時における可塑化と
同様の作用を可塑化樹脂８は受けることになる。従っ
て、設定時間ｔ１を超えて、上記の攪拌棒４の回転によ
る可塑化樹脂８の吐出動作が継続的に行なわれても何ら
差し支えない。

【００６６】射出成形の１サイクル（図３のステップＣ
４〜Ｃ１１）の終了後、成形停止が指令されているかど
うかを判断し（図３のステップＣ１２）、成形停止が終
了されていない場合には、再度、射出成形の１サイクル
を行ない（図３のステップＣ１２のＮＯルート）、成形
停止が指令された場合には（図３のステップＣ１２のＹ
ＥＳルート）、攪拌棒回転制御部４０により攪拌棒４の
回転を停止し（図３のステップＣ１３）、次の制御指令
を待つ（図３のステップＣ１４）。

【００６７】次に、樹脂替えの期間中における、攪拌棒
回転制御部４０による攪拌棒４の動作制御および射出プ
ランジャ駆動制御部５０による射出プランジャ１３の動
作制御を図１，図２，図５および図６を用いて説明す
る。樹脂替えが指令されると（図５のステップＥ１）、
攪拌棒回転制御部４０は、攪拌棒４を樹脂吐出方向（図
１中の矢印ｂ方向）に連続回転させた後（図５のステッ
プＥ２）、その後、樹脂替えの１サイクルの工程が開始
される（図５のステップＥ３）。

【００６８】この樹脂替えの１サイクルの工程において
は、新たな原料樹脂を原料管２５から可塑化容器２内へ
供給するとともに、先ず、射出プランジャ駆動制御部５
０により、射出プランジャ１３を前進させて、射出シリ
ンダ１２の空洞部１１内に残留している溶融樹脂１０を
空気中に射出した後（図５のステップＥ４，図６のｆ１
参照）、設定時間ｔ３経過するまで、射出プランジャ１
３を固定して待機させる（図５のステップＥ５）。

【００６９】ここで、設定時間ｔ３は、原料樹脂の可塑
化に要する時間であり、本発明の第３設定時間に相当す
るものである。設定時間ｔ３経過後、射出プランジャ１
３を後退させ（図５のステップＥ６，図６のｆ２参
照）、今度は設定時間ｔ４経過するまで、射出プランジ
ャ１３を固定して待機させる（図５のステップＥ７）。
この設定時間ｔ４は、攪拌棒４による可塑化樹脂８の吐
出によって射出シリンダ１２の空洞部１１に溶融樹脂１
０を充満させるために要する時間であり、予め設定され
るようになっている。すなわち、この設定時間ｔ４経過
する間に、可塑化容器２内の可塑化樹脂８が樹脂流入口
を介して射出シリンダ１２に吐出され、射出シリンダ１
２の空洞部１１に充満する。なお、この設定時間ｔ４が
本発明の第４設定時間に相当する。

【００７０】以上、図５のステップＥ４〜Ｅ７までの工
程が樹脂替えの１サイクルの工程であり、この樹脂替え
の１サイクルの工程が何回行なわれたかを判断し（図５
のステップＥ８）、所定のサイクル数に達していなけれ
ば（図５のステップＥ８のＮＯルート）、再度、ステッ
プＥ４〜Ｅ７までの工程を繰り返し行なう。すなわち、
本装置内に残留している古い可塑化樹脂８（溶融樹脂１
０）が、射出によって排出されて本装置内からなくなる
まで、上述の樹脂替えの１サイクルの工程を繰り返すの
であり、本装置内において新たな樹脂が古い可塑化樹脂
８（溶融樹脂１０）と入れ替わるまでに必要なサイクル
の数を、経験等に基づいて予想して、所定のサイクル数
として予め設定しておく。

【００７１】樹脂替えの１サイクルの工程が所定のサイ
クル数行なわれた場合には（図５のステップＥ８のＹＥ
Ｓルート）、攪拌棒４の回転を停止させ（図５のステッ
プＥ９）、次の指令を待つ（図５のステップＥ１０）。
図６では、図５に示す工程フローを樹脂替えの所定サイ
クル数の時間シーケンスで表示しているが、この図６で
符号ｆ３を付して示すように、本実施形態では、上述の
ごとく樹脂替えが行なわれている間（全サイクル時間
中）は、攪拌棒回転制御部４０により、可塑化容器２内
において攪拌棒４は樹脂吐出方向に回転し続けるように
制御されている。そして、プランジャ後退（ｆ２参照）
が行なわれた後は、次のサイクルで射出（ｆ１参照）を
行なうまで射出シリンダ１２への樹脂の吐出を行なう。
ただし、もしその間に射出シリンダ１２が溶融樹脂１０
で満杯になった場合、攪拌棒４を回転してもそれ以上、
可塑化容器２から射出シリンダ１２へ可塑化樹脂８を吐
出することはできず、射出プランジャ１３の前進時にお
ける可塑化と同様の作用を可塑化樹脂８は受けることに
なる。

【００７２】さらに、射出成形運転を一時的に停止させ
た状態における、攪拌棒回転制御部４０による攪拌棒４
の動作制御および射出プランジャ駆動制御部５０による
射出プランジャ１３の動作制御を図３，図４，図７，図
８を用いて説明する。例えば、昼休等で射出プランジャ
１３を前進／後退させる射出成形運転を一時的に停止さ
せる際においては、いつでも成形再開できるように、射
出シリンダ１２や可塑化容器２等のヒータ７，１４等の
温度制御を行なった状態で待機するのであるが、射出成
形運転の停止が指令されると（図７のステップＧ１）、
攪拌棒回転制御部４０は、攪拌棒４を樹脂吐出方向（図
１中の矢印ｂ方向）に連続回転させる（図７のステップ
Ｇ２）。一時停止の解除がなされたかを判断し（図７の
ステップＧ３）、解除されない場合には（図７のステッ
プＧ３のＮＯルート）、ステップＧ２を繰り返し行な
い、攪拌棒４の矢印ｂ方向への連続回転を継続し続け
る。

【００７３】この際、攪拌棒４は、可塑化容器２中にお
ける可塑化樹脂８を攪拌するだけであって吐出方向の力
を与えるだけでよいことから、攪拌棒回転制御部４０は
攪拌棒４の回転数が射出成形時における攪拌棒４の回転
数よりも低くなるように制御する。また、この間、射出
プランジャ駆動部５０は、射出プランジャ１３が射出シ
リンダ１２内において停止しているように制御するが、
その際、射出プランジャ１３の停止位置は射出シリンダ
１２内のどこであっても構わない。

【００７４】一時停止の解除が行なわれたら（図７のス
テップＧ３のＹＥＳルート）、攪拌棒回転制御部４０は
攪拌棒４の回転を停止し（図７のステップＧ４）、次の
制御命令を待つ（図７のステップＧ５）。図８では、図
７に示す工程フローを一時停止中のシーケンスで表示し
ているが、この図８で符号ｈ１を付して示すように、本
実施形態では、一時停止時間中は、攪拌棒回転制御部４
０により、可塑化容器２内において攪拌棒４は樹脂吐出
方向に回転し続けるように制御されている。

【００７５】このように、本発明の一実施形態としての
射出成形機用射出装置およびその制御方法によれば、攪
拌棒回転制御部４０によって、常に、攪拌棒４を連続回
転させるとともに、射出プランジャ制御部５０により射
出プランジャ１３を前進／後退動作させて、溶融樹脂１
０の射出成形を行なうことにより、攪拌棒４による可塑
化樹脂８の可塑化を連続して行なうことができ、射出成
形運転期間中において、可塑化樹脂８の可塑化に要する
時間を短縮できるとともに、攪拌棒４の回転起動や回転
減速のための時間のロスが生じることがなく、又、その
効率向上分だけ可塑化能力が増大し、射出成形機による
生産性を向上させることができる。

【００７６】また、樹脂替え運転の際においても、同様
に、可塑化樹脂８の可塑化に要する時間が短縮できると
ともに、攪拌棒４の回転起動や回転減速のための時間の
ロスが生じることがなく、１サイクルに要する時間を短
縮することができ、樹脂替えを効率よく高速に行なうこ
とができる。さらに、射出成形運転を停止して射出成形
機を待機させる際においても、攪拌棒４が連続回転し、
可塑化容器２内の可塑化樹脂８に吐出方向の力を作用さ
せることから、射出成形運転が停止している間に可塑化
容器２中の可塑化樹脂８内にガスが発生しても、この攪
拌棒４の連続回転により作用する力が、発生したガス圧
力によって可塑化樹脂８が上方に膨れ上がることを押さ
え、膨張した可塑化樹脂８が可塑化容器２内の上部で冷
却・固化することがなく、成形運転の再開する際に妨げ
となるおそれもない。

【００７７】また、攪拌棒回転制御部４０によって、常
に、螺旋フィン４ａが可塑化容器２内の可塑化樹脂８を
射出シリンダ１２内へ送り込むように攪拌棒４を回転さ
せることにより、樹脂圧力を上昇させ、可塑化樹脂８中
に揮発ガスが発生したり外気が混入して気泡が生じるの
を確実に防止することができる。さらに、螺旋フィン４
ａが可塑化樹脂８を射出シリンダ１２側へ送るように攪
拌棒４を回転させることにより、螺旋フィン４ａの作用
により、樹脂を容易に可塑化容器２から射出シリンダ１
２へ送り込むことができる。

【００７８】なお、上述した実施形態では、図１および
図２に示したように、平板状の複数の螺旋フィン４ａを
突設した場合について説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、例えば図９に示すように、攪拌棒
３４は、一枚の連続した螺旋状のフィン（連続螺旋フィ
ンという）３４ａを突設して形成してもよい。又、攪拌
棒４から突設される螺旋フィン４ａの断面肉厚を翼形に
変化させたり、螺旋１ピッチ当り３枚の羽根を攪拌棒４
から突設したりしてもよく、更に、この羽根は自由な曲
面で構成することができる。このように、攪拌棒４から
突設されるフィンの枚数や形状は、可塑化容器２内での
可塑化樹脂８の攪拌や下方（射出シリンダ１２側）への
樹脂移送に適したものを任意に設計することができ、い
ずれの場合も上述した実施形態と同様の作用効果を得る
ことができる。

【００７９】そして、本発明は上述した実施形態に限定
されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で
種々変形して実施することができる。

【００８０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の射出成形
機用射出装置の制御方法によれば、攪拌棒を、可塑化容
器内の溶融樹脂を射出シリンダ内へ送り込む方向へ連続
的に回転させることにより、樹脂圧力を上昇させ、溶融
樹脂中に揮発ガスが発生したり外気が混入して気泡が生
じるのを確実に防止することができ、又、射出成形運転
の期間中、攪拌棒を、可塑化容器内の溶融樹脂を射出シ
リンダ内へ送り込む方向へ連続的に回転させ、射出工程
で射出プランジャを前進させて、可塑化容器から射出シ
リンダへ至る連通路を射出プランジャにより閉じ、射出
プランジャを前進させてから第１設定時間だけ経過した
後、射出プランジャを後退させて、連通路を開き、射出
プランジャを後退させてから第２設定時間以上経過した
後、次の射出工程に移行することから、攪拌棒による溶
融樹脂の可塑化を連続して行なうことができ、射出成形
運転の期間中において、溶融樹脂の可塑化に要する時間
を短縮できるとともに、攪拌棒の回転起動や回転減速の
ための時間のロスが生じることがなく、射出成形機によ
る生産性を向上させることができる（請求項１）。

【００８１】また、射出成形機用射出装置において樹脂
替えを行なう際、樹脂替えの期間中、攪拌棒を、可塑化
容器内の溶融樹脂を射出シリンダ内へ送り込む方向へ連
続的に回転させることにより、攪拌棒による溶融樹脂の
可塑化を連続して行なうことができ、溶融樹脂の可塑化
に要する時間を短縮できるとともに、攪拌棒の回転起動
や回転減速のための時間のロスが生じることがなく、樹
脂替えに要する時間を短縮することができる（請求項
２）。

【００８２】さらに、射出プランジャを前進／後退させ
る射出成形運転を停止した状態で、攪拌棒を、可塑化容
器内の溶融樹脂を射出シリンダ内へ送り込む方向へ連続
的に回転させることにより、攪拌棒が樹脂を下方へ送る
作用を継続するので、樹脂が上方へ膨張するのを防止で
き、溶融樹脂が可塑化容器内の上部で冷却・固化するこ
とがなく、成形運転の再開する際に妨げとなるおそれも
ない（請求項３）。

【００８３】なお、本発明の射出成形機用射出装置によ
れば、通常の射出成形運転の期間中、該攪拌棒を、該可
塑化容器内の溶融樹脂を該射出シリンダ内へ送り込む方
向へ連続的に回転させるように制御する攪拌棒回転制御
手段をそなえるとともに、射出成形運転の期間中、射出
工程で射出プランジャを前進させて可塑化容器から射出
シリンダへ至る連通路を射出プランジャにより閉じ、射
出プランジャを前進させてから第１設定時間だけ経過し
た後、射出プランジャを後退させて連通路を開き、射出
プランジャを後退させてから第２設定時間以上経過する
と、次の射出工程に移行するように制御する射出プラン
ジャ駆動制御手段をそなえることにより、攪拌棒による
溶融樹脂の可塑化を連続して行なうことができ、射出成
形運転の期間中において、溶融樹脂の可塑化に要する時
間を短縮できるとともに、攪拌棒の回転起動や回転減速
のための時間のロスが生じることがなく、射出成形機に
よる生産性を向上させることができる（請求項４）。

【００８４】また、射出成形機用射出装置における樹脂
替えの期間中、攪拌棒を、可塑化容器内の溶融樹脂を該
射出シリンダ内へ送り込む方向へ連続的に回転させるよ
うに攪拌棒回転制御手段によって制御するとともに、樹
脂替えの期間中、射出プランジャを前進させて射出を行
ない連通路を該射出プランジャにより閉じた状態を第３
設定時間だけ保持する動作と、射出プランジャを後退さ
せて該連通路を開いた状態を第４設定時間だけ保持する
動作とを交互に繰り返すように射出プランジャ駆動制御
手段によって制御することにより、攪拌棒による溶融樹
脂の可塑化を連続して行なうことができ、溶融樹脂の可
塑化に要する時間を短縮できるとともに、攪拌棒の回転
起動や回転減速のための時間のロスが生じることがな
く、樹脂替えに要する時間を短縮することができる（請
求項５）。

【００８５】さらに、攪拌棒回転制御手段により射出プ
ランジャを前進／後退させる射出成形運転を停止させた
状態で、攪拌棒を、可塑化容器内の溶融樹脂を射出シリ
ンダ内へ送り込む方向へ連続的に回転させるように射出
プランジャ駆動制御手段によって制御することにより、
攪拌棒が樹脂を下方へ送る作用を継続するので、樹脂が
上方へ膨張するのを防止でき、溶融樹脂が可塑化容器内
の上部で冷却・固化することがなく、成形運転の再開す
る際に妨げとなるおそれもない（請求項６）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての射出成形機用射出
装置の樹脂移送時（射出プランジャ後退時）の状態を示
す側断面図である。

【図２】本発明の一実施形態としての射出装置における
射出時（射出プランジャ前進時）の状態を示す側断面図
である。

【図３】本実施形態の射出成形機用射出装置の制御方法
における通常成形時の工程フロー図である。

【図４】本実施形態の射出成形機用射出装置の制御方法
における通常成形時のシーケンス図である。

【図５】本実施形態の射出成形機用射出装置の制御方法
における樹脂替え時の工程フロー図である。

【図６】本実施形態の射出成形機用射出装置の制御方法
における樹脂替え時のシーケンス図である。

【図７】本実施形態の射出成形機用射出装置の制御方法
における射出成形運転停止時の工程フロー図である。

【図８】本実施形態の射出成形機用射出装置の制御方法
における射出成形運転停止時のシーケンス図である。

【図９】本実施形態の攪拌棒のフィンの変形例を示す図
（図３に対応する位置の断面図）である。

【図１０】射出成形機における従来の射出装置の全体構
成を模式的に示す断面図である。

【図１１】図１０に示す従来の射出装置の課題を解決す
べく提案された射出成形機の射出装置を示す側断面図で
ある。

【図１２】図１１に示す射出装置による作業工程を説明
するためのフロー図である。

【図１３】図１１に示す射出装置による作業工程を型開
閉装置による作業工程と合わせて説明するためのシーケ
ンス図である。

【符号の説明】

２ 可塑化容器 ４ 攪拌棒 ４ａ 螺旋フィン ８ 可塑化樹脂 １０ 溶融樹脂 １２ 射出シリンダ １２ａ 連通路 １２ｂ 樹脂流入口 １３ 射出プランジャ ３４ 攪拌棒 ３４ａ 連続螺旋フィン ４０ 攪拌棒回転制御部（攪拌棒回転制御手段） ５０ 射出プランジャ駆動制御部（射出プランジャ駆動
制御手段）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数のフィンまたは連続した螺子を突設
   した攪拌棒を内蔵し、該攪拌棒の回転により樹脂原料を
   可塑化する可塑化容器と、該可塑化容器に連結されると
   ともに射出プランジャを内蔵し、該可塑化容器から送り
   込まれた溶融樹脂を該射出プランジャにより金型内へ射
   出する射出シリンダとをそなえて構成された射出成形機
   用射出装置を用いて、通常の射出成形運転を行なう際、 前記射出成形運転の期間中、該攪拌棒を、該可塑化容器
   内の溶融樹脂を該射出シリンダ内へ送り込む方向へ連続
   的に回転させ、 射出工程で該射出プランジャを前進させて、該可塑化容
   器から該射出シリンダへ至る連通路を該射出プランジャ
   により閉じ、 該射出プランジャを前進させてから第１設定時間だけ経
   過した後、該射出プランジャを後退させて、該連通路を
   開き、 該射出プランジャを後退させてから第２設定時間以上経
   過した後、次の射出工程に移行することを特徴とする、
   射出成形機用射出装置の制御方法。
2. 【請求項２】 前記射出成形機用射出装置において樹脂
   替えを行なう際、 前記樹脂替えの期間中、該攪拌棒を、該可塑化容器内の
   溶融樹脂を該射出シリンダ内へ送り込む方向へ連続的に
   回転させ、 該射出プランジャを前進させて射出を行ない、該連通路
   を該射出プランジャにより閉じた状態を第３設定時間だ
   け保持する動作と、 該射出プランジャを後退させて、該連通路を開いた状態
   を第４設定時間だけ保持する動作とを交互に繰り返すこ
   とを特徴とする、請求項１記載の射出成形機用射出装置
   の制御方法。
3. 【請求項３】 該射出プランジャを前進／後退させる射
   出成形運転を停止した状態で、該攪拌棒を、該可塑化容
   器内の溶融樹脂を該射出シリンダ内へ送り込む方向へ連
   続的に回転させることを特徴とする、請求項１記載の射
   出成形機用射出装置の制御方法。
4. 【請求項４】 多数のフィンまたは連続した螺子を突設
   した攪拌棒を内蔵し、該攪拌棒の回転により樹脂原料を
   可塑化する可塑化容器と、 該可塑化容器に連結されるとともに射出プランジャを内
   蔵し、該可塑化容器から送り込まれた溶融樹脂を該射出
   プランジャにより金型内へ射出する射出シリンダと、 該攪拌棒の回転動作を制御する攪拌棒回転制御手段と、 該射出プランジャの前進／後退動作を制御する射出プラ
   ンジャ駆動制御手段とをそなえて構成され、 該攪拌棒回転制御手段が、通常の射出成形運転の期間
   中、該攪拌棒を、該可塑化容器内の溶融樹脂を該射出シ
   リンダ内へ送り込む方向へ連続的に回転させるように制
   御するとともに、 該射出プランジャ駆動制御手段が、前記射出成形運転の
   期間中、射出工程で該射出プランジャを前進させて該可
   塑化容器から該射出シリンダへ至る連通路を該射出プラ
   ンジャにより閉じ、該射出プランジャを前進させてから
   第１設定時間だけ経過した後、該射出プランジャを後退
   させて該連通路を開き、該射出プランジャを後退させて
   から第２設定時間以上経過すると、次の射出工程に移行
   するように制御することを特徴とする、射出成形機用射
   出装置。
5. 【請求項５】 該攪拌棒回転制御手段が、前記射出成形
   機用射出装置における樹脂替えの期間中、該攪拌棒を、
   該可塑化容器内の溶融樹脂を該射出シリンダ内へ送り込
   む方向へ連続的に回転させるように制御するとともに、 該射出プランジャ駆動制御手段が、前記樹脂替えの期間
   中、該射出プランジャを前進させて射出を行ない該連通
   路を該射出プランジャにより閉じた状態を第３設定時間
   だけ保持する動作と、該射出プランジャを後退させて該
   連通路を開いた状態を第４設定時間だけ保持する動作と
   を交互に繰り返すように制御することを特徴とする、請
   求項４記載の射出成形機用射出装置。
6. 【請求項６】 該射出プランジャ駆動制御手段が該射出
   プランジャを前進／後退させる射出成形運転を停止させ
   た状態で、該攪拌棒回転制御手段が、該攪拌棒を、該可
   塑化容器内の溶融樹脂を該射出シリンダ内へ送り込む方
   向へ連続的に回転させるように制御することを特徴とす
   る、請求項４記載の射出成形機用射出装置。