JP2001079885A

JP2001079885A - 射出装置

Info

Publication number: JP2001079885A
Application number: JP26405999A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Imatomi; 芳幸今冨; Tomohiro Hirano; 智裕平野
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1999-09-17
Filing date: 1999-09-17
Publication date: 2001-03-27
Anticipated expiration: 2019-09-17
Also published as: JP3380500B2

Abstract

(57)【要約】【課題】射出工程において樹脂に加わる摩擦抵抗を小さ
くすることができるとともに、成形品の品質を向上させ
ることができるようにする。【解決手段】加熱シリンダ１１と、フライト部２１及び
スクリューヘッド２７を備えたスクリュー１２と、樹脂
供給口１５に取り付けられ、樹脂を加熱シリンダ１１内
に供給するホッパ１６と、ホッパ１６内に下方から上方
に向けて空気流を形成する空気流発生部材とを有する。
ホッパ１６の上部に開閉部材が配設され、開閉部材は、
ホッパ１６内外を連通させる連通位置、及びホッパ１６
内外を遮断する遮断位置を採る。空気流発生部材は、開
閉部材が遮断位置に置かれている間に駆動される。開閉
部材を遮断位置に置くとともに、空気流発生部材を駆動
すると、ホッパ１６内に下方から上方に向けて空気流が
形成され、下方の樹脂に加わる荷重が小さくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形機においては、射出装置
が配設され、該射出装置の加熱シリンダ内においてスク
リューが回転自在に、かつ、進退自在に配設され、該ス
クリューを計量用モータ及び射出用モータによって回転
及び進退させることができるようになっている。また、
前記スクリューの本体、すなわち、スクリュー本体の外
周面には、螺（ら）旋状のフライトが形成され、該フラ
イトによって溝が形成される。そして、計量工程時に、
スクリューを正方向に回転させると、ホッパから落下し
た樹脂は、溶融させられながら、前記溝に沿って前進さ
せられ、スクリューヘッドの前方に蓄えられ、それに伴
ってスクリューは後退させられる。また、射出工程時
に、スクリューを前進させることによって、スクリュー
ヘッドの前方に蓄えられた樹脂を射出ノズルから射出す
るようにしている。

【０００３】そのために、前記加熱シリンダに樹脂供給
口が形成され、ホッパから落下した樹脂は、前記樹脂供
給口を介して加熱シリンダ内に供給される。また、前記
スクリューに、後方から前方にかけて順に、樹脂が供給
される樹脂供給部、供給された樹脂を圧縮しながら溶融
させる圧縮部、及び溶融させられた樹脂を一定量ずつ計
量する計量部が形成される。なお、前記溝内の樹脂は、
前記樹脂供給部においてペレット状の形状を有し、圧縮
部において半溶融状態になり、計量部において完全に溶
融させられて液状になる。

【０００４】ところで、前記スクリューの外周面及び加
熱シリンダの内周面の粗さが互いに等しいと、計量工程
時にスクリューを回転させても、溝内の樹脂は、スクリ
ューと一体的に回転させられ、前進しない。そこで、通
常は、加熱シリンダの内周面がスクリューの外周面より
粗くされる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の射出装置においては、ホッパから落下して樹脂供給
口を介して供給された樹脂が、フライトと加熱シリンダ
との間に挟まれてしまうので、スクリューを前進させる
際に、加熱シリンダの内周面の近傍の樹脂に大きな摩擦
抵抗が加わってしまう。

【０００６】したがって、射出工程において、後方から
スクリューに加えられる射出力と、スクリューヘッドの
前端に加わる射出圧力とが対応せず、十分な射出圧力で
樹脂を射出することができない。その結果、金型装置の
キャビティ空間内の樹脂圧力、すなわち、型内圧にばら
つきが生じ、成形品の品質を低下させてしまう。

【０００７】本発明は、前記従来の射出装置の問題点を
解決して、射出工程において樹脂に加わる摩擦抵抗を小
さくすることができるとともに、成形品の品質を向上さ
せることができる射出装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の射
出装置においては、所定の位置に樹脂供給口が形成され
た加熱シリンダと、スクリュー本体の外周面にフライト
が形成されたフライト部、及び該フライト部の前端に配
設されたスクリューヘッドを備え、前記加熱シリンダ内
において回転自在に、かつ、進退自在に配設されたスク
リューと、前記樹脂供給口に取り付けられ、樹脂を加熱
シリンダ内に供給するホッパと、該ホッパ内に下方から
上方に向けて空気流を形成する空気流発生部材とを有す
る。

【０００９】そして、前記ホッパの上部に開閉部材が配
設される。

【００１０】また、該開閉部材は、ホッパ内外を連通さ
せる連通位置、及びホッパ内外を遮断する遮断位置を採
る。

【００１１】そして、前記空気流発生部材は、前記開閉
部材が遮断位置に置かれている間に駆動される。

【００１２】本発明の他の射出装置においては、さら
に、前記開閉部材は、計量工程時に連通位置に置かれ、
射出工程時に遮断位置に置かれる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１４】図１は本発明の実施の形態における射出装
置の要部拡大図、図２は本発明の実施の形態における射
出装置の概念図、図３は本発明の実施の形態におけるシ
ャッタ及びブロアの駆動装置を示す図である。

【００１５】図において、１１はシリンダ部材としての
加熱シリンダ、１２は該加熱シリンダ１１内において回
転自在に、かつ、進退自在に配設された射出部材として
のスクリュー、１３は前記加熱シリンダ１１の前端（図
１における左端）に形成された射出ノズル、１４は該射
出ノズル１３に形成されたノズル口、１５は前記加熱シ
リンダ１１の後端（図１における右端）の近傍の所定の
位置に形成された樹脂供給口、１６は該樹脂供給口１５
に取り付けられ、樹脂を収容し、加熱シリンダ１１内に
供給するホッパである。

【００１６】前記スクリュー１２は、フライト部２１、
及び該フライト部２１の前端に配設されたスクリューヘ
ッド２７から成る。そして、前記フライト部２１は、ス
クリュー本体の外周面に形成された螺旋状のフライト２
３を備え、該フライト２３によって螺旋状の溝２４が形
成される。また、フライト部２１には、後方（図１にお
ける右方）から前方（図１における左方）にかけて順
に、ホッパ１６から落下した樹脂が供給される樹脂供給
部Ｐ１、供給された樹脂を圧縮しながら溶融させる圧縮
部Ｐ２、及び溶融させられた樹脂を一定量ずつ計量する
計量部Ｐ３が形成される。前記溝２４の底、すなわち、
溝底の外径は、樹脂供給部Ｐ１において比較的小さくさ
れ、圧縮部Ｐ２において後方から前方にかけて徐々に大
きくされ、計量部Ｐ３において比較的大きくされる。し
たがって、加熱シリンダ１１の内周面とスクリュー本体
（軸部）の外周面との間の間隙（げき）は、前記樹脂供
給部Ｐ１において比較的大きくされ、圧縮部Ｐ２におい
て後方から前方にかけて徐々に小さくされ、計量部Ｐ３
において比較的小さくされる。

【００１７】計量工程時に、前記スクリュー１２を正方
向に回転させると、ホッパ１６から落下した樹脂が樹脂
供給部Ｐ１に供給され、溝２４内を前進（図１における
左方に移動）させられ、スクリューヘッド２７の前方に
蓄えられ、それに伴ってスクリュー１２が後退（図１に
おける右方に移動）させられる。なお、前記溝２４内の
樹脂は、前記樹脂供給部Ｐ１において図１に示されるよ
うにペレット状の形状を有し、圧縮部Ｐ２において半溶
融状態になり、計量部Ｐ３において完全に溶融させられ
て液状になる。

【００１８】また、射出工程時に、前記スクリュー１２
を前進させると、スクリューヘッド２７の前方に蓄えら
れた樹脂は、射出ノズル１３から射出され、図示されな
い金型装置のキャビティ空間に充填（てん）される。こ
のとき、スクリューヘッド２７の前方に蓄えられた樹脂
が逆流しないように、逆流防止装置が配設される。

【００１９】そのために、前記スクリューヘッド２７
は、前半部（図１における左半部）に円錐（すい）形の
ヘッド本体部２５を、後半部（図１における右半部）に
円柱部２６を有する。そして、該円柱部２６の外周に環
状の逆止リング２８が回動自在に配設され、前記フライ
ト部２１の前端に押金２９が固定される。

【００２０】また、前記逆止リング２８には、円周方向
における複数箇所に、軸方向に延びる穴２８ａが、前端
に所定の角度にわたって切欠２８ｂがそれぞれ形成され
る。そして、前記ヘッド本体部２５に係止突起２５ａが
形成され、該係止突起２５ａが前記切欠２８ｂ内に置か
れる。この場合、前記逆止リング２８はスクリュー１２
の回転に伴ってスクリューヘッド２７に対して所定の角
度θだけ回動させられ、それ以上の回動が規制される。

【００２１】一方、前記押金２９には、円周方向におけ
る複数箇所に、前記穴２８ａと対応させて軸方向に延び
る穴２９ａが形成され、逆止リング２８がスクリューヘ
ッド２７に対して回動させられることによって、前記穴
２８ａ、２９ａが選択的に連通させられる。したがっ
て、逆止リング２８は、前記スクリューヘッド２７の前
方とフライト部２１とを連通させる連通位置、及び前記
スクリューヘッド２７の前方とフライト部２１とを遮断
する遮断位置を採る。なお、前記逆流防止装置は、逆止
リング２８及び押金２９から成る。本実施の形態におい
ては、スクリュー１２の回転に伴って逆止リング２８を
回転させることによって、樹脂が逆流するのを防止する
ようにしているが、スクリュー１２の進退に伴って逆止
リング２８を軸方向に移動させることによって、樹脂が
逆流するのを防止することもできる。

【００２２】ところで、前記加熱シリンダ１１の後端
（図２における右端）は前方射出サポート３１に取り付
けられ、該前方射出サポート３１と所定の距離を置いて
後方射出サポート３２が配設される。そして、前記前方
射出サポート３１と後方射出サポート３２との間にガイ
ドバー３３が架設され、該ガイドバー３３に沿ってプレ
ッシャプレート３４が進退自在に配設される。なお、前
記前方射出サポート３１及び後方射出サポート３２は、
図示されないボルトによって図示されないスライドベー
スに固定される。

【００２３】また、前記スクリュー１２の後端にドライ
ブシャフト３５が連結され、該ドライブシャフト３５
は、ベアリング３６、３７によってプレッシャプレート
３４に対して回転自在に支持される。そして、第１の駆
動手段として電動の計量用モータ４１が配設され、該計
量用モータ４１とドライブシャフト３５との間に、プー
リ４２、４３及びタイミングベルト４４から成る第１の
回転伝動手段が配設されるので、前記計量用モータ４１
を駆動することによって、スクリュー１２を正方向又は
逆方向に回転させることができる。なお、本実施の形態
においては、前記第１の駆動手段として電動の計量用モ
ータ４１を使用しているが、電動の計量用モータ４１に
代えて油圧式のモータを使用することもできる。

【００２４】また、前記プレッシャプレート３４より後
方（図２における右方）に、互いに螺合させられたボー
ルねじ軸４５及びボールナット４６から成るボールねじ
４７が配設され、該ボールねじ４７によって回転運動を
直線運動に変換する運動方向変換手段が構成される。そ
して、前記ボールねじ軸４５は、ベアリング４８によっ
て後方射出サポート３２に対して回転自在に支持され、
前記ボールナット４６は、プレート５１及びロードセル
５２を介してプレッシャプレート３４に固定される。さ
らに、第２の駆動手段としての射出用モータ５３が配設
され、該射出用モータ５３とボールねじ軸４５との間
に、プーリ５４、５５及びタイミングベルト５６から成
る第２の回転伝動手段が配設されるので、前記射出用モ
ータ５３を駆動し、ボールねじ軸４５を回転させること
によってボールナット４６及びプレッシャプレート３４
を移動させ、スクリュー１２を前進（図２における左方
に移動）又は後退（図２における右方に移動）させるこ
とができる。なお、本実施の形態においては、前記第２
の駆動手段として射出用モータ５３を使用しているが、
射出用モータ５３に代えて射出用シリンダを使用するこ
ともできる。

【００２５】ところで、樹脂供給口１５を介して供給さ
れた樹脂が、フライト２３と加熱シリンダ１１との間に
挟まれてしまうと、スクリュー１２を前進させる際に、
加熱シリンダ１２の内周面の近傍の樹脂に大きな摩擦抵
抗が加わってしまう。

【００２６】その場合、射出工程において、後方からス
クリュー１２に加えられる射出力と、スクリューヘッド
２７の前端に加わる射出圧力とが対応せず、十分な射出
圧力で樹脂を射出することができない。その結果、型内
圧にばらつきが生じ、成形品の品質を低下させてしま
う。

【００２７】そこで、樹脂供給口１５の近傍の樹脂に上
方の樹脂の荷重が加わるのを抑制するようにしている。
そのために、前記ホッパ１６の上部がプレート７０によ
って覆われ、該プレート７０の所定の箇所に一つ以上の
樹脂流路７１が形成される。また、前記プレート７０の
直下に、開閉部材としてのシャッタ６１が前記プレート
７０に対して摺（しゅう）動自在に支持され、該シャッ
タ６１に前記樹脂流路７１と対応させて一つ以上の連通
口６５が形成される。前記シャッタ６１は、矢印Ａ方向
に移動させられ、ホッパ１６内外を連通させてホッパ１
６内を開放する連通位置、及びホッパ１６内外を遮断し
てホッパ１６内を密閉する遮断位置を採る。なお、連通
口６５は、前記連通位置において図３の実線の位置に、
遮断位置において図３の一点鎖線の位置に置かれる。

【００２８】そして、前記シャッタ６１を移動させるた
めに、第３の駆動手段としてホッパモータ６８が配設さ
れ、該ホッパモータ６８を制御装置７５によって駆動す
ることができるようになっている。また、前記ホッパモ
ータ６８の出力軸６９にピニオン８０が取り付けられ、
前記シャッタ６１の縁部にラック８１が形成され、前記
ピニオン８０及びラック８１によってラックアンドピニ
オンが構成される。したがって、ホッパモータ６８を正
方向及び逆方向に駆動することによって、前記シャッタ
６１を、矢印Ａ方向に移動させ、連通位置及び遮断位置
に選択的に置くことができる。なお、本実施の形態にお
いては、シャッタ６１を移動させる手段としてホッパモ
ータ６８を使用しているが、該ホッパモータ６８に代え
てシリンダを使用することもできる。

【００２９】また、前記シャッタ６１の直下に、ホッパ
１６内の空気を排出するための空気排出口６２が形成さ
れ、該空気排出口６２は空気流路６４を介して空気流発
生部材としての空気吸引用のブロア（Ｂ）６６と接続さ
れる。そして、樹脂供給口１５には、ホッパ１６内に空
気を供給するための空気供給口６３が形成され、該空気
供給口６３は加熱シリンダ１１に形成された空気流路８
８を介して大気と連通させられる。

【００３０】したがって、前記制御装置７５の図示され
ない切替手段は、計量工程時にホッパモータ６８を正方
向に駆動することによって前記シャッタ６１を連通位置
に置くとともに、ブロア６６を停止させる。この場合、
ホッパ１６内に空気流は形成されないので、十分な量の
樹脂を樹脂供給口１５を介して加熱シリンダ１１内に供
給することができる。また、必要に応じてホッパ１６内
に樹脂を投入することができる。

【００３１】また、前記切替手段は、射出工程時にホッ
パモータ６８を逆方向に駆動することによって前記シャ
ッタ６１を遮断位置に置くとともに、ブロア６６を作動
する。この場合、ホッパ１６内の空気は空気排出口６２
及び空気流路６４を介して大気中に排出されるので、ホ
ッパ１６内に下方から上方に向けて空気流が形成され
る。このとき、ホッパ１６内の空気が排出されるのに伴
って、空気供給口６３を介して大気中の空気がホッパ１
６内に供給されるので、前記空気流を容易に形成するこ
とができる。なお、前記ホッパモータ６８とピニオン８
０との間に切換器を配設し、かつ、前記ホッパモータ６
８に空気流発生部材としての図示されない空気供給用の
ブロアを接続し、ホッパモータ６８を駆動することによ
って切換器を切り換えてシャッタ６１を移動させたり、
前記ブロアを作動させることによってホッパ１６内に強
制的に空気を供給したりすることもできる。

【００３２】このように、ホッパ１６内に空気流が形成
されると、ホッパ１６内の樹脂は空気による流体圧を受
け、その分、下方の樹脂に加わる荷重が小さくなる。し
たがって、樹脂供給口１５を介して供給された樹脂が、
フライト２３と加熱シリンダ１１との間に挟まれるのを
防止することができるので、スクリュー１２を前進させ
る際に、加熱シリンダ１２の内周面の近傍の樹脂に大き
な摩擦抵抗が加わるのを防止することができる。その結
果、射出工程において、射出力と射出圧力とが対応する
ので、十分な射出圧力で樹脂を射出することができる。
そして、型内圧にばらつきが生じるのを防止することが
できるので、成形品の品質を向上させることができる。

【００３３】また、ホッパ１６内の空気が大気中に排出
されるのに伴って、加熱シリンダ１１内で樹脂の溶融に
伴って発生したガスを空気と共に大気中に排出すること
ができる。したがって、溶融させられた樹脂にガスが混
入するのを防止することができる。

【００３４】本実施の形態においては、開閉部材として
シャッタ６１が配設されるようになっているが、シャッ
タ６１に代えて回動式の切換弁を使用することができ
る。その場合、前記ホッパモータ６８を駆動することに
よって発生させられる回転は直接切換弁に伝達される。

【００３５】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させ
ることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。

【００３６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、射出装置においては、所定の位置に樹脂供給口が
形成された加熱シリンダと、スクリュー本体の外周面に
フライトが形成されたフライト部、及び該フライト部の
前端に配設されたスクリューヘッドを備え、前記加熱シ
リンダ内において回転自在に、かつ、進退自在に配設さ
れたスクリューと、前記樹脂供給口に取り付けられ、樹
脂を加熱シリンダ内に供給するホッパと、該ホッパ内に
下方から上方に向けて空気流を形成する空気流発生部材
とを有する。

【００３７】そして、前記ホッパの上部に開閉部材が配
設される。

【００３８】また、該開閉部材は、ホッパ内外を連通さ
せる連通位置、及びホッパ内外を遮断する遮断位置を採
る。

【００３９】そして、前記空気流発生部材は、前記開閉
部材が遮断位置に置かれている間に駆動される。

【００４０】この場合、前記開閉部材を遮断位置に置く
とともに、空気流発生部材を駆動すると、ホッパ内に下
方から上方に向けて空気流が形成される。このとき、ホ
ッパ内の樹脂は空気による流体圧を受け、その分、下方
の樹脂に加わる荷重が小さくなる。

【００４１】したがって、樹脂供給口を介して供給され
た樹脂が、フライトと加熱シリンダとの間に挟まれるの
を防止することができるので、スクリューを前進させる
際に、加熱シリンダの内周面の近傍の樹脂に大きな摩擦
抵抗が加わるのを防止することができる。その結果、射
出工程において、後方からスクリューに加えられる射出
力と、スクリューヘッドの前端に加わる射出圧力とが対
応するので、十分な射出圧力で樹脂を射出することがで
きる。そして、型内圧にばらつきが生じるのを防止する
ことができるので、成形品の品質を向上させることがで
きる。

【００４２】また、ホッパ内の空気が大気中に排出され
るのに伴って、加熱シリンダ内で樹脂の溶融に伴って発
生したガスを空気と共に大気中に排出することができ
る。したがって、溶融させられた樹脂にガスが混入する
のを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における射出装置の要部拡
大図である。

【図２】本発明の実施の形態における射出装置の概念図
である。

【図３】本発明の実施の形態におけるシャッタ及びブロ
アの駆動装置を示す図である。

【符号の説明】

１１加熱シリンダ１２スクリュー１５樹脂供給口１６ホッパ２１フライト部２３フライト２７スクリューヘッド６１シャッタ６６ブロア

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）所定の位置に樹脂供給口が形成さ
れた加熱シリンダと、（ｂ）スクリュー本体の外周面に
フライトが形成されたフライト部、及び該フライト部の
前端に配設されたスクリューヘッドを備え、前記加熱シ
リンダ内において回転自在に、かつ、進退自在に配設さ
れたスクリューと、（ｃ）前記樹脂供給口に取り付けら
れ、樹脂を加熱シリンダ内に供給するホッパと、（ｄ）
該ホッパ内に下方から上方に向けて空気流を形成する空
気流発生部材とを有するとともに、（ｅ）前記ホッパの
上部に開閉部材が配設され、（ｆ）該開閉部材は、ホッ
パ内外を連通させる連通位置、及びホッパ内外を遮断す
る遮断位置を採り、（ｇ）前記空気流発生部材は、前記
開閉部材が遮断位置に置かれている間に駆動されること
を特徴とする射出装置。
【請求項２】前記開閉部材は、計量工程時に連通位置
に置かれ、射出工程時に遮断位置に置かれる請求項１に
記載の射出装置。