JP2000254948A - 熱可塑性樹脂用射出成形機 - Google Patents
熱可塑性樹脂用射出成形機Info
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- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】計量工程を無くして簡単でかつ高精度な射出成
形を可能とし、小型化を実現できる熱可塑性樹脂用射出
成形機を提供する。 【解決手段】射出成形機は、熱可塑性樹脂を可塑化する
可塑化装置Ｂと、可塑化装置Ｂと連結通路３を介して連
結され、可塑化された樹脂を金型へ射出する射出装置Ａ
とを備える。射出装置Ａに、吸込口が可塑化装置Ｂと連
結通路３を介して連結され、吐出口が金型と接続された
回転式ポンプ４を設け、回転式ポンプ４によって可塑化
された樹脂を金型のキャビティ内に間欠的に射出する。
連結通路３に、可塑化装置Ｂで可塑化された１回の射出
量以上の樹脂を貯留し、かつこの樹脂を回転式ポンプ４
へ送り出すアキュムレータ装置Ｃを設けた。
形を可能とし、小型化を実現できる熱可塑性樹脂用射出
成形機を提供する。 【解決手段】射出成形機は、熱可塑性樹脂を可塑化する
可塑化装置Ｂと、可塑化装置Ｂと連結通路３を介して連
結され、可塑化された樹脂を金型へ射出する射出装置Ａ
とを備える。射出装置Ａに、吸込口が可塑化装置Ｂと連
結通路３を介して連結され、吐出口が金型と接続された
回転式ポンプ４を設け、回転式ポンプ４によって可塑化
された樹脂を金型のキャビティ内に間欠的に射出する。
連結通路３に、可塑化装置Ｂで可塑化された１回の射出
量以上の樹脂を貯留し、かつこの樹脂を回転式ポンプ４
へ送り出すアキュムレータ装置Ｃを設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は熱可塑性樹脂用射出
成形機、特に可塑化装置と射出装置とを独立して設けた
射出成形機に関するものである。
成形機、特に可塑化装置と射出装置とを独立して設けた
射出成形機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、熱可塑性樹脂を可塑化する可塑化
装置と、可塑化された樹脂を金型へ射出する射出装置と
を独立して設けた射出成形機として、スクリュープリプ
ラ式の射出成形機が知られている。射出装置の射出用プ
ランジャの前部には、リザーバと呼ばれる１ショット分
の樹脂を溜めておくための部屋が形成され、この部屋に
可塑化装置によって可塑化された樹脂を送り込み、射出
用プランジャを前進させることにより、樹脂を金型へ射
出するようになっている。
装置と、可塑化された樹脂を金型へ射出する射出装置と
を独立して設けた射出成形機として、スクリュープリプ
ラ式の射出成形機が知られている。射出装置の射出用プ
ランジャの前部には、リザーバと呼ばれる１ショット分
の樹脂を溜めておくための部屋が形成され、この部屋に
可塑化装置によって可塑化された樹脂を送り込み、射出
用プランジャを前進させることにより、樹脂を金型へ射
出するようになっている。
【０００３】このような射出成形機の場合、成形サイク
ルは図１の（Ａ）のように、射出、保圧、冷却、型開閉
の順に繰り返される。射出、保圧、型開閉の間は可塑化
装置は停止しており、冷却工程が始まると同時に可塑化
装置のスクリューを駆動してリザーバ内に可塑化された
樹脂を送り込み、これと同期して射出用プランジャを後
退させることで、計量を行なっている。なお、マージン
とは冷却後、型開閉を開始するまでの余裕期間であっ
て、成形サイクルを安定化させるために設けられる。こ
の期間は１回の射出量に応じて変動する。
ルは図１の（Ａ）のように、射出、保圧、冷却、型開閉
の順に繰り返される。射出、保圧、型開閉の間は可塑化
装置は停止しており、冷却工程が始まると同時に可塑化
装置のスクリューを駆動してリザーバ内に可塑化された
樹脂を送り込み、これと同期して射出用プランジャを後
退させることで、計量を行なっている。なお、マージン
とは冷却後、型開閉を開始するまでの余裕期間であっ
て、成形サイクルを安定化させるために設けられる。こ
の期間は１回の射出量に応じて変動する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように射出用プ
ランジャを用いた射出成形機の場合、高精度の射出成形
を行なうためには、射出成形機ごと、あるいは金型が異
なる場合には金型ごとに計量と成形圧の最適値を求める
必要があった。そのため、試し打ちを繰り返して最適値
を求めていたが、この作業に長時間を要するという欠点
があった。また、従来の射出成形機はリザーバおよびプ
ランジャストローク分のスペースが必要であるため、射
出成形機全体として大型になるという欠点があった。
ランジャを用いた射出成形機の場合、高精度の射出成形
を行なうためには、射出成形機ごと、あるいは金型が異
なる場合には金型ごとに計量と成形圧の最適値を求める
必要があった。そのため、試し打ちを繰り返して最適値
を求めていたが、この作業に長時間を要するという欠点
があった。また、従来の射出成形機はリザーバおよびプ
ランジャストローク分のスペースが必要であるため、射
出成形機全体として大型になるという欠点があった。
【０００５】そこで、本発明の目的は、計量工程を無く
して簡単でかつ高精度な射出成形を可能とし、小型化を
実現できる熱可塑性樹脂用射出成形機を提供することに
ある。
して簡単でかつ高精度な射出成形を可能とし、小型化を
実現できる熱可塑性樹脂用射出成形機を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、熱可塑性樹脂を可塑化す
る可塑化装置と、可塑化装置と連結通路を介して連結さ
れ、可塑化された樹脂を射出口から金型へ射出する射出
装置とを備えた射出成形機において、上記射出装置は、
吸込側が可塑化装置と連結通路を介して連結され、吐出
側が射出口と接続された回転式ポンプを備え、この回転
式ポンプによって可塑化された樹脂を射出口から間欠的
に射出することを特徴とする熱可塑性樹脂用射出成形機
を提供する。
め、請求項１に記載の発明は、熱可塑性樹脂を可塑化す
る可塑化装置と、可塑化装置と連結通路を介して連結さ
れ、可塑化された樹脂を射出口から金型へ射出する射出
装置とを備えた射出成形機において、上記射出装置は、
吸込側が可塑化装置と連結通路を介して連結され、吐出
側が射出口と接続された回転式ポンプを備え、この回転
式ポンプによって可塑化された樹脂を射出口から間欠的
に射出することを特徴とする熱可塑性樹脂用射出成形機
を提供する。
【０００７】本発明では射出装置として回転式ポンプを
用いているので、可塑化された樹脂を一方向へ吐出する
のみであり、後退する工程、すなわち計量工程が不要と
なる。つまり、従来のように計量の最適値を予め求めて
おく必要がなく、回転式ポンプの回転を制御するだけで
任意に最適値に調整できる。そのため、試し打ちを繰り
返して最適値を求める作業を省略できる。また、回転式
ポンプの場合、駆動源はモータやロータリアクチュエー
タなどを使用できるので、往復駆動されるプランジャに
比べて駆動源を小型化でき、スペースも小さくてすむ。
そのため、射出成形機全体として小型化できる。
用いているので、可塑化された樹脂を一方向へ吐出する
のみであり、後退する工程、すなわち計量工程が不要と
なる。つまり、従来のように計量の最適値を予め求めて
おく必要がなく、回転式ポンプの回転を制御するだけで
任意に最適値に調整できる。そのため、試し打ちを繰り
返して最適値を求める作業を省略できる。また、回転式
ポンプの場合、駆動源はモータやロータリアクチュエー
タなどを使用できるので、往復駆動されるプランジャに
比べて駆動源を小型化でき、スペースも小さくてすむ。
そのため、射出成形機全体として小型化できる。
【０００８】本発明の回転式ポンプとしては、外接ギヤ
ポンプ、内接ギヤポンプ、トロコイドポンプ、ベーンポ
ンプ、ねじポンプなどの種々の回転式ポンプを用いるこ
とが可能である。例えば、外接ギヤポンプを用いた場合
には、比較的高い射出圧力を得ることができ、かつ高温
下でも安定した射出能力を有するので望ましい。
ポンプ、内接ギヤポンプ、トロコイドポンプ、ベーンポ
ンプ、ねじポンプなどの種々の回転式ポンプを用いるこ
とが可能である。例えば、外接ギヤポンプを用いた場合
には、比較的高い射出圧力を得ることができ、かつ高温
下でも安定した射出能力を有するので望ましい。
【０００９】高品質の成形品を得るには、射出量と射出
圧を精密に管理する必要がある。従来では、計量と射出
圧の最適値を試し打ちによって求める必要があったが、
本発明では射出量を回転式ポンプの回転によって連続的
に調整できるので、射出圧が所定値になった時点でポン
プを停止させれば、高品質の成形品を容易に得ることが
可能である。
圧を精密に管理する必要がある。従来では、計量と射出
圧の最適値を試し打ちによって求める必要があったが、
本発明では射出量を回転式ポンプの回転によって連続的
に調整できるので、射出圧が所定値になった時点でポン
プを停止させれば、高品質の成形品を容易に得ることが
可能である。
【００１０】そこで、請求項２のように、金型内の射出
圧力を検出する圧力センサを設け、この射出圧力が所定
値になった時点で回転式ポンプを停止するのが望まし
い。このように制御すれば、金型内の射出圧力を高精度
に制御でき、安定した品質の成形品を得ることができ
る。
圧力を検出する圧力センサを設け、この射出圧力が所定
値になった時点で回転式ポンプを停止するのが望まし
い。このように制御すれば、金型内の射出圧力を高精度
に制御でき、安定した品質の成形品を得ることができ
る。
【００１１】また、圧力センサを用いずに射出圧力を所
定値に制御することも可能である。即ち、請求項３のよ
うに、回転式ポンプを駆動する駆動軸に、所定のトルク
以上で滑りを生じるトルクリミッタを設けてもよい。こ
の場合には、所定の射出圧力を越えると、トルクリミッ
タが滑りを生じるので、回転式ポンプの駆動軸を回し続
けても、射出圧は所定値に維持される。この場合には、
トルクリミッタが滑りを生じた時、射出圧が低下しない
ので、望ましい。なお、トルクリミッタとは、すべりク
ラッチなど同様な機能を持つものを含む。
定値に制御することも可能である。即ち、請求項３のよ
うに、回転式ポンプを駆動する駆動軸に、所定のトルク
以上で滑りを生じるトルクリミッタを設けてもよい。こ
の場合には、所定の射出圧力を越えると、トルクリミッ
タが滑りを生じるので、回転式ポンプの駆動軸を回し続
けても、射出圧は所定値に維持される。この場合には、
トルクリミッタが滑りを生じた時、射出圧が低下しない
ので、望ましい。なお、トルクリミッタとは、すべりク
ラッチなど同様な機能を持つものを含む。
【００１２】従来（図１の（Ａ））のように可塑化を間
欠的に行なうと、可塑化効率が低下しやすく、特にＬＣ
Ｐのような噛み込み性の悪い樹脂の場合に効率低下が著
しい。これに対し、本発明では計量工程が不要になるこ
とから、可塑化工程を計量工程と同期させる必要がなく
なり、図１の（Ｂ）に示すように、可塑化工程をオフラ
イン化することができる。つまり、請求項４のように成
形サイクルの全期間にわたって可塑化装置を連続駆動さ
せることが可能となり、可塑化効率を大幅に向上させる
ことができる。このように可塑化をオフライン化すれ
ば、冷却工程の後のマージンが不要となるので、成形サ
イクルを従来に比べて大幅に短縮できる。
欠的に行なうと、可塑化効率が低下しやすく、特にＬＣ
Ｐのような噛み込み性の悪い樹脂の場合に効率低下が著
しい。これに対し、本発明では計量工程が不要になるこ
とから、可塑化工程を計量工程と同期させる必要がなく
なり、図１の（Ｂ）に示すように、可塑化工程をオフラ
イン化することができる。つまり、請求項４のように成
形サイクルの全期間にわたって可塑化装置を連続駆動さ
せることが可能となり、可塑化効率を大幅に向上させる
ことができる。このように可塑化をオフライン化すれ
ば、冷却工程の後のマージンが不要となるので、成形サ
イクルを従来に比べて大幅に短縮できる。
【００１３】上記のように可塑化装置を連続駆動させた
場合、回転式ポンプの間欠的な射出と可塑化装置の連続
供給とによる樹脂の脈動が発生し、安定した射出ができ
なくなる。そこで、請求項５のように、連結通路を回転
式ポンプの間欠的な射出と可塑化装置の連続供給とによ
る樹脂の脈動を吸収しうる容積とするのが望ましい。例
えば、連結通路の容積を１回の射出量の１００倍以上の
容積を有するようにすれば、安定した射出が可能とな
り、成形品の品質が向上する。
場合、回転式ポンプの間欠的な射出と可塑化装置の連続
供給とによる樹脂の脈動が発生し、安定した射出ができ
なくなる。そこで、請求項５のように、連結通路を回転
式ポンプの間欠的な射出と可塑化装置の連続供給とによ
る樹脂の脈動を吸収しうる容積とするのが望ましい。例
えば、連結通路の容積を１回の射出量の１００倍以上の
容積を有するようにすれば、安定した射出が可能とな
り、成形品の品質が向上する。
【００１４】同様に、回転式ポンプの間欠的な射出と可
塑化装置の連続供給とによる樹脂の脈動を吸収するた
め、請求項６のように、連結通路に、可塑化装置で可塑
化された１回の射出量以上の樹脂を貯留し、かつこの樹
脂を射出装置へ送り出すアキュムレータ装置を設けても
よい。アキュムレータ装置は構造が簡単であり、かつ大
量の樹脂を貯留可能であるから、ポンプの１回の射出量
が多くなっても、脈動を確実に吸収することができる。
塑化装置の連続供給とによる樹脂の脈動を吸収するた
め、請求項６のように、連結通路に、可塑化装置で可塑
化された１回の射出量以上の樹脂を貯留し、かつこの樹
脂を射出装置へ送り出すアキュムレータ装置を設けても
よい。アキュムレータ装置は構造が簡単であり、かつ大
量の樹脂を貯留可能であるから、ポンプの１回の射出量
が多くなっても、脈動を確実に吸収することができる。
【００１５】請求項７は可塑化装置にアキュムレータ装
置を内蔵したものである。すなわち、可塑化装置は、シ
リンダと、シリンダ内に回転可能にかつ軸方向移動可能
に配置されたスクリューと、スクリューを回転駆動する
駆動手段と、スクリューの先端部とシリンダとの間で形
成され、１回の射出量以上の可塑化された樹脂を貯留可
能なアキュムレータ室と、スクリューを軸方向前方へ付
勢し、アキュムレータ室内の樹脂を射出装置へ送り出す
付勢手段と、を備えたものである。この場合には、請求
項６の効果に加え、アキュムレータ装置を可塑化装置と
一体化できるので、射出成形機を小型化でき、しかも可
塑化された樹脂がアキュムレータ室内に滞留せず、順次
射出装置へ送り込まれるので、樹脂の劣化が少ない。な
お、付勢手段としては、スプリングを用いてもよいし、
空圧，油圧あるいは電動式アクチュエータを用いてアキ
ュムレータ室内の樹脂を射出装置へ送り出すようにして
もよい。
置を内蔵したものである。すなわち、可塑化装置は、シ
リンダと、シリンダ内に回転可能にかつ軸方向移動可能
に配置されたスクリューと、スクリューを回転駆動する
駆動手段と、スクリューの先端部とシリンダとの間で形
成され、１回の射出量以上の可塑化された樹脂を貯留可
能なアキュムレータ室と、スクリューを軸方向前方へ付
勢し、アキュムレータ室内の樹脂を射出装置へ送り出す
付勢手段と、を備えたものである。この場合には、請求
項６の効果に加え、アキュムレータ装置を可塑化装置と
一体化できるので、射出成形機を小型化でき、しかも可
塑化された樹脂がアキュムレータ室内に滞留せず、順次
射出装置へ送り込まれるので、樹脂の劣化が少ない。な
お、付勢手段としては、スプリングを用いてもよいし、
空圧，油圧あるいは電動式アクチュエータを用いてアキ
ュムレータ室内の樹脂を射出装置へ送り出すようにして
もよい。
【００１６】請求項４〜７のように、回転式ポンプ、連
続駆動される可塑化装置、および樹脂の脈動を吸収する
手段を組み合わせた場合には、成形サイクルを短縮でき
るので、１回の射出量が少ない（例えば５ミリリットル
以下）射出成形機、つまり少取り個数の成形機に適用す
るのが望ましい。
続駆動される可塑化装置、および樹脂の脈動を吸収する
手段を組み合わせた場合には、成形サイクルを短縮でき
るので、１回の射出量が少ない（例えば５ミリリットル
以下）射出成形機、つまり少取り個数の成形機に適用す
るのが望ましい。
【００１７】すなわち、射出成形の生産性を上げるため
には、１回の射出当たりの取り個数を増やすか、あるい
は成形サイクルを短縮するかの２通りの方法がある。こ
のうち、従来の成形機では、可塑化と計量とを同期させ
る必要があったため、可塑化をオフライン化できず、成
形サイクルの短縮に限界があり、取り個数を増やすこ
と、すなわち大型の金型を用いることで、生産性を上げ
るのが主流となっていた。しかし、この方法では、金型
減価償却費が高価となるため、近年増加してきた多品種
少量生産の場合、成形品単価が高くなってしまうという
問題がある。また、射出圧が高くなるので、必要型締め
力が高くなり、型締め機構も大型化するという欠点があ
った。
には、１回の射出当たりの取り個数を増やすか、あるい
は成形サイクルを短縮するかの２通りの方法がある。こ
のうち、従来の成形機では、可塑化と計量とを同期させ
る必要があったため、可塑化をオフライン化できず、成
形サイクルの短縮に限界があり、取り個数を増やすこ
と、すなわち大型の金型を用いることで、生産性を上げ
るのが主流となっていた。しかし、この方法では、金型
減価償却費が高価となるため、近年増加してきた多品種
少量生産の場合、成形品単価が高くなってしまうという
問題がある。また、射出圧が高くなるので、必要型締め
力が高くなり、型締め機構も大型化するという欠点があ
った。
【００１８】これに対し、１回の射出当たりの取り個数
は少ないが、成形サイクルを短縮した射出成形機を用い
れば、小型の金型でも従来と同等の生産性を確保するこ
とが可能となるので、金型減価償却費の面で大幅なコス
ト低減が図れる。また、少取り個数の小型金型を用いる
ため、射出圧を低くでき、回転式ポンプでも十分な射出
圧を得ることができる。しかも、必要型締め力が小さく
なり、型締め機構ひいては成形機自体の小型化が可能と
なり、成形機自体も安価に構成できるという利点があ
る。
は少ないが、成形サイクルを短縮した射出成形機を用い
れば、小型の金型でも従来と同等の生産性を確保するこ
とが可能となるので、金型減価償却費の面で大幅なコス
ト低減が図れる。また、少取り個数の小型金型を用いる
ため、射出圧を低くでき、回転式ポンプでも十分な射出
圧を得ることができる。しかも、必要型締め力が小さく
なり、型締め機構ひいては成形機自体の小型化が可能と
なり、成形機自体も安価に構成できるという利点があ
る。
【００１９】請求項８のように、射出装置の射出口にノ
ズルを設け、金型内の樹脂が冷却固化した後、ポンプを
逆駆動してノズル内に残った樹脂の残圧を除去するのが
望ましい。この場合には、型開閉時にノズル内に残った
樹脂が漏れ出るのを防止できる。
ズルを設け、金型内の樹脂が冷却固化した後、ポンプを
逆駆動してノズル内に残った樹脂の残圧を除去するのが
望ましい。この場合には、型開閉時にノズル内に残った
樹脂が漏れ出るのを防止できる。
【００２０】また、請求項９のように、射出装置の射出
口にノズルを設け、このノズルを開閉するバルブを設け
てもよい。この場合も、射出の後でバルブを閉じること
により、型開閉時にノズル内に残った樹脂が漏れ出るの
を防止できる。
口にノズルを設け、このノズルを開閉するバルブを設け
てもよい。この場合も、射出の後でバルブを閉じること
により、型開閉時にノズル内に残った樹脂が漏れ出るの
を防止できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】図２は本発明の第１実施例である
スクリュープリプラ式の射出成形機を示す。１は射出装
置Ａを構成するマニホールド、２は可塑化装置Ｂを構成
する可塑化用シリンダであり、可塑化用シリンダ２は容
積の大きな連結通路３を介してマニホールド１と連結さ
れている。これらマニホールド１とシリンダ２は図示し
ないヒータによって所定の樹脂溶融温度に加熱されてい
る。
スクリュープリプラ式の射出成形機を示す。１は射出装
置Ａを構成するマニホールド、２は可塑化装置Ｂを構成
する可塑化用シリンダであり、可塑化用シリンダ２は容
積の大きな連結通路３を介してマニホールド１と連結さ
れている。これらマニホールド１とシリンダ２は図示し
ないヒータによって所定の樹脂溶融温度に加熱されてい
る。
【００２２】マニホールド１には、可塑化された樹脂を
金型へ射出する連続吐出が可能な回転式ポンプ４が設け
られている。この実施例では、回転式ポンプ４として、
図３に示すような外接ギヤポンプを用いたが、この他
に、内接ギヤポンプ、トロコイドポンプ、ベーンポン
プ、ねじポンプなどが使用可能である。ギヤポンプ４の
吸込口４ａは可塑化装置Ｂと連結通路３を介して連結さ
れ、吐出口４ｂはノズル（射出口）５と接続されてい
る。ノズル５には、図４に示すように開閉式のバルブ６
が設けられている。このバルブ６の開閉をギヤポンプ４
の間欠駆動と同期させ、射出時には開放、非射出時には
閉鎖することで、ノズル５での樹脂切れを良くしてい
る。
金型へ射出する連続吐出が可能な回転式ポンプ４が設け
られている。この実施例では、回転式ポンプ４として、
図３に示すような外接ギヤポンプを用いたが、この他
に、内接ギヤポンプ、トロコイドポンプ、ベーンポン
プ、ねじポンプなどが使用可能である。ギヤポンプ４の
吸込口４ａは可塑化装置Ｂと連結通路３を介して連結さ
れ、吐出口４ｂはノズル（射出口）５と接続されてい
る。ノズル５には、図４に示すように開閉式のバルブ６
が設けられている。このバルブ６の開閉をギヤポンプ４
の間欠駆動と同期させ、射出時には開放、非射出時には
閉鎖することで、ノズル５での樹脂切れを良くしてい
る。
【００２３】ギヤポンプ４は、ドライブシャフト７、ギ
ヤボックス８およびワンウエイクラッチ９を介してロー
タリアクチュエータ１０と連結されている。ドライブシ
ャフト７には、トルクリミッタ１５とポンプ停止用のブ
レーキ１１が設けられている。トルクリミッタ１５は所
定のトルク以上で滑りを生じるものであり、滑りが生じ
るトルクは、目標とする射出圧に応じて設定されてい
る。ロータリアクチュエータ１０の往復回転はワンウエ
イクラッチ９によって一方向の間欠回転に変換される。
ロータリアクチュエータ１０の回転は、ギヤボックス８
によって、ギヤポンプ４の吐出量が連結通路３の容積の
１％以下になるように制限されており、ギヤポンプ４の
間欠的な射出と可塑化装置２の連続供給とによる樹脂の
脈動を連結通路３の容積で吸収しうるようになってい
る。なお、ギヤボックス８やロータリアクチュエータ１
０を熱から守るために、遮熱板１２が設けられている。
ヤボックス８およびワンウエイクラッチ９を介してロー
タリアクチュエータ１０と連結されている。ドライブシ
ャフト７には、トルクリミッタ１５とポンプ停止用のブ
レーキ１１が設けられている。トルクリミッタ１５は所
定のトルク以上で滑りを生じるものであり、滑りが生じ
るトルクは、目標とする射出圧に応じて設定されてい
る。ロータリアクチュエータ１０の往復回転はワンウエ
イクラッチ９によって一方向の間欠回転に変換される。
ロータリアクチュエータ１０の回転は、ギヤボックス８
によって、ギヤポンプ４の吐出量が連結通路３の容積の
１％以下になるように制限されており、ギヤポンプ４の
間欠的な射出と可塑化装置２の連続供給とによる樹脂の
脈動を連結通路３の容積で吸収しうるようになってい
る。なお、ギヤボックス８やロータリアクチュエータ１
０を熱から守るために、遮熱板１２が設けられている。
【００２４】可塑化用シリンダ２の内部には、回転可能
な可塑化用スクリュー１３が装備されている。可塑化用
シリンダ２の後部にはホッパー１４が連結され、ホッパ
ー１４から投入された樹脂材料がシリンダ２内に入って
溶融されるとともに、スクリュー１３によって混練され
る。なお、可塑化用シリンダ２の後部には、スクリュー
駆動用モータ（図示せず）が設けられ、スクリュー１３
を連続駆動している。
な可塑化用スクリュー１３が装備されている。可塑化用
シリンダ２の後部にはホッパー１４が連結され、ホッパ
ー１４から投入された樹脂材料がシリンダ２内に入って
溶融されるとともに、スクリュー１３によって混練され
る。なお、可塑化用シリンダ２の後部には、スクリュー
駆動用モータ（図示せず）が設けられ、スクリュー１３
を連続駆動している。
【００２５】ここで、上記構成よりなる射出成形機の動
作を説明する。まず、ホッパー１４から投入された熱可
塑性樹脂を、可塑化装置Ｂによって溶融・可塑化する。
可塑化装置Ｂは成形サイクルの全期間に亘って連続的に
駆動されている。溶融された樹脂はスクリュー１３の螺
旋にそって前方へ押し出され、連結通路３を介してギヤ
ポンプ４の吸込口４ａへ送られる。
作を説明する。まず、ホッパー１４から投入された熱可
塑性樹脂を、可塑化装置Ｂによって溶融・可塑化する。
可塑化装置Ｂは成形サイクルの全期間に亘って連続的に
駆動されている。溶融された樹脂はスクリュー１３の螺
旋にそって前方へ押し出され、連結通路３を介してギヤ
ポンプ４の吸込口４ａへ送られる。
【００２６】ここで、ロータリアクチュエータ１０を一
定サイクルで往復回転させ、その動力をワンウエイクラ
ッチ９、ギヤボックス８、ドライブシャフト７を介して
ギヤポンプ４に伝達すると、ギヤポンプ４の吐出口４ｂ
から溶融樹脂を任意の量、任意の圧力で吐出することが
できる。この吐出動作の際、ロータリアクチュエータ１
０の往復運動は、ワンウエイクラッチ９によって一方向
の間欠回転運動に変換されるので、樹脂は間欠的に吐出
される。吐出された樹脂はマニホールド１内の流路を通
り、開放されたバルブ６を通ってノズル５から金型（図
示せず）へ射出される。
定サイクルで往復回転させ、その動力をワンウエイクラ
ッチ９、ギヤボックス８、ドライブシャフト７を介して
ギヤポンプ４に伝達すると、ギヤポンプ４の吐出口４ｂ
から溶融樹脂を任意の量、任意の圧力で吐出することが
できる。この吐出動作の際、ロータリアクチュエータ１
０の往復運動は、ワンウエイクラッチ９によって一方向
の間欠回転運動に変換されるので、樹脂は間欠的に吐出
される。吐出された樹脂はマニホールド１内の流路を通
り、開放されたバルブ６を通ってノズル５から金型（図
示せず）へ射出される。
【００２７】上記のように、ギヤポンプ４は従来の射出
用プランジャのように後退（計量）動作を必要としない
ので、可塑化工程を金型の開閉，射出，冷却などの成形
工程とオフライン化することができ、連続して可塑化す
ることができる。そのため、ＬＣＰのようなスクリュー
噛み込み性の悪い樹脂でも効率よく可塑化できる。ま
た、可塑化工程が成形サイクルに影響せず、成形サイク
ルを従来に比べて大幅に短縮できる（図１参照）。
用プランジャのように後退（計量）動作を必要としない
ので、可塑化工程を金型の開閉，射出，冷却などの成形
工程とオフライン化することができ、連続して可塑化す
ることができる。そのため、ＬＣＰのようなスクリュー
噛み込み性の悪い樹脂でも効率よく可塑化できる。ま
た、可塑化工程が成形サイクルに影響せず、成形サイク
ルを従来に比べて大幅に短縮できる（図１参照）。
【００２８】ロータリアクチュエータ１０の動力は、ワ
ンウエイクラッチ９を介してギヤポンプ４に伝達される
ため、ギヤポンプ４の吸込側の圧力が吐出側より高い
と、ロータリアクチュエータ１０の動作とは無関係に吐
出口４ｂから樹脂が出てしまう。これを防ぐために、樹
脂を射出しない時は、ブレーキ１１によってドライブシ
ャフト７を固定し、ギヤポンプ４の動きを止めるよう制
御している。また、ブレーキ１１は、ギヤポンプ４に金
型側から逆圧が作用した時に、ギヤポンプ４の動きを止
め、ギヤポンプ４が逆回転するのを防止する機能もあ
る。
ンウエイクラッチ９を介してギヤポンプ４に伝達される
ため、ギヤポンプ４の吸込側の圧力が吐出側より高い
と、ロータリアクチュエータ１０の動作とは無関係に吐
出口４ｂから樹脂が出てしまう。これを防ぐために、樹
脂を射出しない時は、ブレーキ１１によってドライブシ
ャフト７を固定し、ギヤポンプ４の動きを止めるよう制
御している。また、ブレーキ１１は、ギヤポンプ４に金
型側から逆圧が作用した時に、ギヤポンプ４の動きを止
め、ギヤポンプ４が逆回転するのを防止する機能もあ
る。
【００２９】この実施例では、間欠吐出を行なうギヤポ
ンプ４に対し、可塑化装置Ｂから樹脂が連続的に供給さ
れるため、可塑化装置Ｂとギヤポンプ４との間で樹脂が
脈動する問題がある。しかしながら、連結通路３の容積
を大きくし、ギヤポンプ４の１サイクル当たりの樹脂吐
出量を連結通路３の容積の１％以下に制限することによ
って、脈動を抑制している。しかも、溶融樹脂がＬＣＰ
のような圧縮性流体であるので、吸込側の圧力変動は吐
出圧力に殆ど影響しない。したがって、安定した射出を
行なうことができる。
ンプ４に対し、可塑化装置Ｂから樹脂が連続的に供給さ
れるため、可塑化装置Ｂとギヤポンプ４との間で樹脂が
脈動する問題がある。しかしながら、連結通路３の容積
を大きくし、ギヤポンプ４の１サイクル当たりの樹脂吐
出量を連結通路３の容積の１％以下に制限することによ
って、脈動を抑制している。しかも、溶融樹脂がＬＣＰ
のような圧縮性流体であるので、吸込側の圧力変動は吐
出圧力に殆ど影響しない。したがって、安定した射出を
行なうことができる。
【００３０】図５は本発明にかかる射出成形機の第２実
施例を示し、第１実施例と同一部品には同一符号を付し
て説明を省略する。この実施例では、ギヤポンプ４の駆
動源としてブレーキ付きのサーボモータ２０を用い、ド
ライブシャフト７およびカップリング２１を介してギヤ
ポンプ４を駆動している。サーボモータ制御用のドライ
バ２２には制御装置２３から制御信号が入力され、制御
装置２３には金型２４に設置された圧力センサ２５の検
出信号が入力されている。また、サーボモータ２０の回
転角を検出する回転角センサ２６の検出信号も制御装置
２３へ入力されている。この回転角センサ２６は次の射
出の際にサーボモータ２０の原点を検出するために用い
られる。このようにサーボモータ２０ひいてはギヤポン
プ４を金型２４の樹脂圧力値に基づいて制御することに
より、樹脂の射出量と圧力とが最適な値に制御される。
施例を示し、第１実施例と同一部品には同一符号を付し
て説明を省略する。この実施例では、ギヤポンプ４の駆
動源としてブレーキ付きのサーボモータ２０を用い、ド
ライブシャフト７およびカップリング２１を介してギヤ
ポンプ４を駆動している。サーボモータ制御用のドライ
バ２２には制御装置２３から制御信号が入力され、制御
装置２３には金型２４に設置された圧力センサ２５の検
出信号が入力されている。また、サーボモータ２０の回
転角を検出する回転角センサ２６の検出信号も制御装置
２３へ入力されている。この回転角センサ２６は次の射
出の際にサーボモータ２０の原点を検出するために用い
られる。このようにサーボモータ２０ひいてはギヤポン
プ４を金型２４の樹脂圧力値に基づいて制御することに
より、樹脂の射出量と圧力とが最適な値に制御される。
【００３１】サーボモータ２０の場合は、正逆いずれの
方向にも回転させることができるので、射出，保圧の
後、ギヤポンプ４を短時間だけ逆回転させることで、ノ
ズル５内の残圧を下げ、非射出時にノズル５からの樹脂
垂れを防止できる。この場合には、第１実施例のように
ノズル５にバルブ６を設ける必要がなくなる。
方向にも回転させることができるので、射出，保圧の
後、ギヤポンプ４を短時間だけ逆回転させることで、ノ
ズル５内の残圧を下げ、非射出時にノズル５からの樹脂
垂れを防止できる。この場合には、第１実施例のように
ノズル５にバルブ６を設ける必要がなくなる。
【００３２】図６は本発明にかかる射出成形機の第３実
施例を示し、第１実施例と同一部品には同一符号を付し
て説明を省略する。可塑化用シリンダ２の後部には、モ
ータ固定用スリーブ３０を介してスクリュー駆動用モー
タ３１が取り付けられている。モータ３１の回転軸３２
は継手３３を介して可塑化用スクリュー１３と連結され
ている。
施例を示し、第１実施例と同一部品には同一符号を付し
て説明を省略する。可塑化用シリンダ２の後部には、モ
ータ固定用スリーブ３０を介してスクリュー駆動用モー
タ３１が取り付けられている。モータ３１の回転軸３２
は継手３３を介して可塑化用スクリュー１３と連結され
ている。
【００３３】マニホールド１のギヤポンプ４の吸込口４
ａ側と可塑化用シリンダ２とを接続する連結通路３に
は、アキュムレータ装置Ｃが設けられている。このアキ
ュムレータ装置Ｃは、可塑化用シリンダ２に連結された
ポット３４と、ポット３４内に往復自在に挿入されたプ
ランジャ３５と、ポット３４とプランジャ３５の後端の
押え板３５ａとの間に設けられ、プランジャ３５を前方
へ付勢するスプリング３６とで構成されている。アキュ
ムレータ装置Ｃも、射出装置Ａおよび可塑化装置Ｂとと
もに、樹脂を溶融状態に保つため所定温度に加熱されて
いる。ポット３４とプランジャ３５の先端部との間に
は、１回の射出量以上の容積を有するアキュムレータ室
３７が形成されている。
ａ側と可塑化用シリンダ２とを接続する連結通路３に
は、アキュムレータ装置Ｃが設けられている。このアキ
ュムレータ装置Ｃは、可塑化用シリンダ２に連結された
ポット３４と、ポット３４内に往復自在に挿入されたプ
ランジャ３５と、ポット３４とプランジャ３５の後端の
押え板３５ａとの間に設けられ、プランジャ３５を前方
へ付勢するスプリング３６とで構成されている。アキュ
ムレータ装置Ｃも、射出装置Ａおよび可塑化装置Ｂとと
もに、樹脂を溶融状態に保つため所定温度に加熱されて
いる。ポット３４とプランジャ３５の先端部との間に
は、１回の射出量以上の容積を有するアキュムレータ室
３７が形成されている。
【００３４】上記構成よりなる射出成形機の場合、一連
の成形サイクルの間、可塑化装置Ｂは連続的に駆動され
るが、射出装置Ａ（ギヤポンプ４）が間欠駆動されるの
で、可塑化装置Ｂと射出装置Ａとを結ぶ連結通路３の樹
脂圧が大きく脈動することになるが、この脈動をアキュ
ムレータ装置Ｃが吸収している。特に、この実施例で
は、アキュムレータ装置Ｃが十分な容量を有するので、
１回の射出量が多い場合や溶融樹脂が非圧縮性である場
合でも、脈動を確実に吸収することができ、安定した射
出成形を行うことができる
の成形サイクルの間、可塑化装置Ｂは連続的に駆動され
るが、射出装置Ａ（ギヤポンプ４）が間欠駆動されるの
で、可塑化装置Ｂと射出装置Ａとを結ぶ連結通路３の樹
脂圧が大きく脈動することになるが、この脈動をアキュ
ムレータ装置Ｃが吸収している。特に、この実施例で
は、アキュムレータ装置Ｃが十分な容量を有するので、
１回の射出量が多い場合や溶融樹脂が非圧縮性である場
合でも、脈動を確実に吸収することができ、安定した射
出成形を行うことができる
【００３５】図７は本発明にかかる射出成形機の第４実
施例を示し、第３実施例と同一部品には同一符号を付し
て説明を省略する。この実施例では、可塑化装置Ｂにア
キュムレータ装置を内蔵したものである。この可塑化装
置Ｂでは、可塑化用シリンダ２内にスクリュー１３が回
転可能でかつ軸方向移動可能に配置されている。モータ
固定用スリーブ３０と可塑化スクリュー駆動用モータ３
１とは分離されており、両者の間には、モータ３１を前
方へ付勢するスプリング４０が介装されている。つま
り、スプリング４０によってスクリュー１３は前方へ付
勢されている。スクリュー１３が後退することで、スク
リュー１３の先端部とシリンダ２との間には、１回の射
出量以上の可塑化された樹脂を貯留可能なアキュムレー
タ室４１が形成される。
施例を示し、第３実施例と同一部品には同一符号を付し
て説明を省略する。この実施例では、可塑化装置Ｂにア
キュムレータ装置を内蔵したものである。この可塑化装
置Ｂでは、可塑化用シリンダ２内にスクリュー１３が回
転可能でかつ軸方向移動可能に配置されている。モータ
固定用スリーブ３０と可塑化スクリュー駆動用モータ３
１とは分離されており、両者の間には、モータ３１を前
方へ付勢するスプリング４０が介装されている。つま
り、スプリング４０によってスクリュー１３は前方へ付
勢されている。スクリュー１３が後退することで、スク
リュー１３の先端部とシリンダ２との間には、１回の射
出量以上の可塑化された樹脂を貯留可能なアキュムレー
タ室４１が形成される。
【００３６】この実施例の場合も、可塑化装置Ｂによっ
て連続的に可塑化された樹脂はアキュムレータ室４１に
溜められ、貯留樹脂量の増大につれてスクリュー１３が
後退する。この時、スプリング４０が引き延ばされるの
で、アキュムレータ室４１内の樹脂圧がほぼ一定に保持
される。射出のためにギヤポンプ４が間欠駆動される
と、アキュムレータ室４１内の溶融樹脂が吸込口４ａへ
と送られ、脈動を防止できる。
て連続的に可塑化された樹脂はアキュムレータ室４１に
溜められ、貯留樹脂量の増大につれてスクリュー１３が
後退する。この時、スプリング４０が引き延ばされるの
で、アキュムレータ室４１内の樹脂圧がほぼ一定に保持
される。射出のためにギヤポンプ４が間欠駆動される
と、アキュムレータ室４１内の溶融樹脂が吸込口４ａへ
と送られ、脈動を防止できる。
【００３７】この実施例では、アキュムレータ装置を可
塑化装置Ｂと一体化したので、射出成形機を小型化で
き、しかもアキュムレータ室４１内の可塑化された樹脂
が先端側からギヤポンプ４へ順次送り込まれるので、可
塑化された樹脂がアキュムレータ室４１内で長時間滞留
せず、樹脂の劣化が少ないという特徴がある。
塑化装置Ｂと一体化したので、射出成形機を小型化で
き、しかもアキュムレータ室４１内の可塑化された樹脂
が先端側からギヤポンプ４へ順次送り込まれるので、可
塑化された樹脂がアキュムレータ室４１内で長時間滞留
せず、樹脂の劣化が少ないという特徴がある。
【００３８】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、種々変更が可能であることは言うまでもない。第
１〜第４実施例ではスクリュープリプラ式の射出成形機
について説明したが、可塑化装置と射出装置とを独立し
て設けた射出成形機であれば、その他の形式の射出成形
機（例えばプランジャプリプラ式など）にも適用可能で
ある。また、第１〜第４実施例の構成要素を適宜組み変
えることで、別の射出成形機を構成することもできる。
例えば、第１実施例の射出成形機（図２参照）の連結通
路に第３実施例（図６）のアキュムレータ装置Ｃを設け
てもよいし、さらには可塑化装置として第４実施例（図
７）の可塑化装置Ｂを適用してもよい。
なく、種々変更が可能であることは言うまでもない。第
１〜第４実施例ではスクリュープリプラ式の射出成形機
について説明したが、可塑化装置と射出装置とを独立し
て設けた射出成形機であれば、その他の形式の射出成形
機（例えばプランジャプリプラ式など）にも適用可能で
ある。また、第１〜第４実施例の構成要素を適宜組み変
えることで、別の射出成形機を構成することもできる。
例えば、第１実施例の射出成形機（図２参照）の連結通
路に第３実施例（図６）のアキュムレータ装置Ｃを設け
てもよいし、さらには可塑化装置として第４実施例（図
７）の可塑化装置Ｂを適用してもよい。
【００３９】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
に記載の発明によれば、射出装置に回転式ポンプを用い
たので、従来のようなプランジャ型の射出装置と異な
り、計量工程が不要となる。したがって、計量の最適値
を予め求めておく必要がなく、回転式ポンプの回転を制
御するだけで任意に最適値に調整でき、安定した射出成
形を実施できる。また、回転式ポンプを駆動するために
大型の駆動源が不要となり、射出成形機全体として小型
化できる。
に記載の発明によれば、射出装置に回転式ポンプを用い
たので、従来のようなプランジャ型の射出装置と異な
り、計量工程が不要となる。したがって、計量の最適値
を予め求めておく必要がなく、回転式ポンプの回転を制
御するだけで任意に最適値に調整でき、安定した射出成
形を実施できる。また、回転式ポンプを駆動するために
大型の駆動源が不要となり、射出成形機全体として小型
化できる。
【００４０】また、請求項２または３のように、射出圧
に応じて回転式ポンプの射出を停止させるようにすれ
ば、従来のように計量と成形圧とによって複雑な制御を
行うことなく、圧力制御のみで高精度な射出成形を行な
うことが可能である。
に応じて回転式ポンプの射出を停止させるようにすれ
ば、従来のように計量と成形圧とによって複雑な制御を
行うことなく、圧力制御のみで高精度な射出成形を行な
うことが可能である。
【００４１】さらに、請求項４〜７のように、回転式ポ
ンプ、連続駆動される可塑化装置、および樹脂の脈動を
吸収する手段を組み合わせた場合には、可塑化を一連の
成形サイクルと並行して連続的に行なうことが可能とな
るので、可塑化効率を向上させることができるととも
に、成形サイクルを短縮することができる。
ンプ、連続駆動される可塑化装置、および樹脂の脈動を
吸収する手段を組み合わせた場合には、可塑化を一連の
成形サイクルと並行して連続的に行なうことが可能とな
るので、可塑化効率を向上させることができるととも
に、成形サイクルを短縮することができる。
【図１】従来と本発明（請求項４）の成形サイクルの比
較図である。
較図である。
【図２】本発明にかかる射出成形機の第１実施例の構造
図である。
図である。
【図３】図２のポンプ部分の拡大断面図である。
【図４】図２のノズル部分の開放時および閉鎖時の拡大
断面図である。
断面図である。
【図５】本発明にかかる射出成形機の第２実施例の構造
図である。
図である。
【図６】本発明にかかる射出成形機の第３実施例の概略
断面図である。
断面図である。
【図７】本発明にかかる射出成形機の第４実施例の概略
断面図である。
断面図である。
Ａ 射出装置 Ｂ 可塑化装置 Ｃ アキュムレータ装置 １ マニホールド ２ 可塑化用シリンダ ３ 連結通路 ４ ギヤポンプ ５ ノズル １３ 可塑化用スクリュー １５ トルクリミッタ
Claims (9)
- 【請求項１】熱可塑性樹脂を可塑化する可塑化装置と、
可塑化装置と連結通路を介して連結され、可塑化された
樹脂を射出口から金型へ射出する射出装置とを備えた射
出成形機において、上記射出装置は、吸込側が可塑化装
置と連結通路を介して連結され、吐出側が射出口と接続
された回転式ポンプを備え、この回転式ポンプによって
可塑化された樹脂を射出口から間欠的に射出することを
特徴とする熱可塑性樹脂用射出成形機。 - 【請求項２】上記金型内の射出圧力を検出する圧力セン
サを設け、この射出圧力が所定値になった時点で上記回
転式ポンプを停止させることを特徴とする請求項１に記
載の熱可塑性樹脂用射出成形機。 - 【請求項３】上記回転式ポンプを駆動する駆動軸に、所
定のトルク以上で滑りを生じるトルクリミッタを設けた
ことを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性樹脂用射出
成形機。 - 【請求項４】上記可塑化装置は、成形サイクルの全期間
にわたって連続的に樹脂の可塑化を行なうよう駆動され
ることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載
の熱可塑性樹脂用射出成形機。 - 【請求項５】上記連結通路は回転式ポンプの間欠的な射
出と可塑化装置の連続供給とによる樹脂の脈動を吸収し
うる容積を有することを特徴とする請求項４に記載の熱
可塑性樹脂用射出成形機。 - 【請求項６】上記連結通路に、可塑化装置で可塑化され
た１回の射出量以上の樹脂を貯留し、かつこの樹脂を射
出装置へ送り出すアキュムレータ装置を設けたことを特
徴とする請求項４に記載の熱可塑性樹脂用射出成形機。 - 【請求項７】上記可塑化装置は、シリンダと、シリンダ
内に回転可能にかつ軸方向移動可能に配置されたスクリ
ューと、スクリューを成形サイクルの全期間にわたって
連続的に回転駆動する駆動手段と、スクリューの先端部
とシリンダとの間で形成され、１回の射出量以上の可塑
化された樹脂を貯留可能なアキュムレータ室と、スクリ
ューを軸方向前方へ付勢し、アキュムレータ室内の樹脂
を射出装置へ送り出す付勢手段と、を備えたことを特徴
とする請求項４に記載の熱可塑性樹脂用射出成形機。 - 【請求項８】上記射出装置の射出口にはノズルが設けら
れ、金型内の樹脂が冷却固化した後、上記回転式ポンプ
を逆駆動してノズル内に残った樹脂の残圧を除去するこ
とを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の熱
可塑性樹脂用射出成形機。 - 【請求項９】上記射出装置の射出口にはノズルが設けら
れ、このノズルを開閉するバルブが設けられていること
を特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の熱可
塑性樹脂用射出成形機。
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