JP2001079905A

JP2001079905A - 射出装置

Info

Publication number: JP2001079905A
Application number: JP26406099A
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: JP3321438B2

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】所定の位置に樹脂供給口１５が形成された
加熱シリンダ１１と、スクリュー本体の外周面にフライ
ト２３が形成されたフライト部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を備え、
前記加熱シリンダ１１内において回転自在に、かつ、進
退自在に配設されたスクリュー１２とを有する。そし
て、前記加熱シリンダ１１の内周面における樹脂供給口
１５の後端から前方にかけての所定の距離Ｌにわたる部
分が滑らかにされる。この場合、加熱シリンダ１１の内
周面の近傍の樹脂に加わる摩擦抵抗を小さくすることが
できるので、射出工程において、射出力と射出圧力とを
対応させることができ、十分な射出圧力で樹脂を射出す
ることができる。

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し、金型装置
のキャビティ空間に充填（てん）すようにしている。

【０００３】そのために、前記加熱シリンダにおいて
は、所定の位置に樹脂供給口が形成され、前記スクリュ
ーにおいては、後方から前方にかけて順に、ホッパから
樹脂供給口を介して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、前記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り、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くなるだけでなく、前記摩
擦抵抗の変化に伴って射出圧力にばらつきが生じてしま
う。

【０００６】したがって、金型装置のキャビティ空間内
の樹脂圧力、すなわち、型内圧にもばらつきが生じ、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
リューとを有する。

【０００９】そして、前記加熱シリンダの内周面におけ
る樹脂供給口の後端から前方にかけての所定の距離にわ
たる部分が滑らかにされる。

【００１０】本発明の他の射出装置においては、さら
に、前記所定の距離にわたる部分を第１の部分とし、該
第１の部分より前方の部分を第２の部分としたとき、第
１の部分における加熱シリンダの内周面が、第２の部分
における加熱シリンダの内周面より滑らかにされる。

【００１１】本発明の更に他の射出装置においては、さ
らに、前記距離はスクリューの樹脂供給部の長さの１／
３に設定される。

【００１２】

【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。

【００１３】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
出装置の概念図である。

【００１４】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、樹脂を収容するホッパである。

【００１５】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１２の本体、すなわち、スクリュー本体の外周
面に螺旋状に形成されたフライト２３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
下した樹脂が前記樹脂供給口１５を介して供給される樹
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１２の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。

【００１６】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。なお、図１はスクリュー１２が前進限位
置に置かれた状態を示し、この状態で計量工程が開始さ
れる。そして、前記樹脂供給部Ｐ１は、スクリュー１２
が前進限位置に置かれた状態で、樹脂供給口１５におけ
る後端から前方にかけて設定される。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】ところで、加熱シリンダ１１の内周面の全
体がスクリュー１２の外周面より粗くされるので、スク
リュー１２を前進させる際に、加熱シリンダ１１の内周
面の近傍の樹脂に大きな摩擦抵抗が加わると、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
くなるだけでなく、前記摩擦抵抗の変化に伴って射出圧
力にばらつきが生じてしまう。その結果、型内圧にもば
らつきが生じ、成形品の品質を低下させてしまう。

【００２５】そこで、前記加熱シリンダ１１における樹
脂供給口１５の後端から前方にかけての所定の距離Ｌに
わたる部分を第１の部分とし、該第１の部分より前方の
部分を第２の部分としたとき、第１の部分における加熱
シリンダ１１の内周面が、第２の部分における加熱シリ
ンダ１１の内周面より滑らかに、かつ、スクリュー１２
の外周面よりわずかに粗くされる。本実施の形態におい
て、樹脂供給部Ｐ１の長さをＬ_P1としたとき、前記距離
Ｌは、Ｌ＝Ｌ_P1／５〜３・Ｌ_P1／５に設定される。

【００２６】この場合、加熱シリンダ１１の内周面の近
傍の樹脂に加わる摩擦抵抗を小さくすることができるの
で、射出工程において、射出力と射出圧力とを対応させ
ることができ、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ことがない
ので、成形品の品質を向上させることができる。

【００２７】また、十分な射出圧力を発生させることが
できるので、射出力をその分小さくすることができる。
したがって、射出装置を小型化することができるだけで
なく、射出装置のコストを低くすることができる。ま
た、摩擦抵抗が小さくなるので、樹脂が受ける剪（せ
ん）断熱が少なくなり、樹脂焼けが発生するのを防止す
ることができる。

【００２８】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。

【００２９】

【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
れたスクリューとを有する。

【００３０】そして、前記加熱シリンダの内周面におけ
る樹脂供給口の後端から前方にかけての所定の距離にわ
たる部分が滑らかにされる。

【００３１】この場合、加熱シリンダの内周面の近傍の
樹脂に加わる摩擦抵抗を小さくすることができるので、
射出工程において、射出力と射出圧力とを対応させるこ
とができ、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ことがないの
で、成形品の品質を向上させることができる。

【００３２】また、十分な射出圧力を発生させることが
できるので、射出力をその分小さくすることができる。
したがって、射出装置を小型化することができるだけで
なく、射出装置のコストを低くすることができる。ま
た、摩擦抵抗が小さくなるので、樹脂が受ける剪断熱が
少なくなり、樹脂焼けが発生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。

【符号の説明】

１１加熱シリンダ１２スクリュー１５樹脂供給口２１フライト部２３フライト２７スクリューヘッドＰ１樹脂供給部

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
れたスクリューとを有するとともに、（ｃ）前記加熱シ
リンダの内周面における樹脂供給口の後端から前方にか
けての所定の距離にわたる部分が滑らかにされることを
特徴とする射出装置。
【請求項２】前記所定の距離にわたる部分を第１の部
分とし、該第１の部分より前方の部分を第２の部分とし
たとき、第１の部分における加熱シリンダの内周面が、
第２の部分における加熱シリンダの内周面より滑らかに
される請求項１に記載の射出装置。
【請求項３】前記距離はスクリューの樹脂供給部の長
さの１／３に設定される請求項１に記載の射出装置。