JP2003305758A

JP2003305758A - 射出成形機

Info

Publication number: JP2003305758A
Application number: JP2002110610A
Authority: JP
Inventors: Rei Inoue; 玲井上
Original assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Current assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Priority date: 2002-04-12
Filing date: 2002-04-12
Publication date: 2003-10-28

Abstract

(57)【要約】【課題】計量完了後のスクリュー逆転時の運転制御条
件を、簡単・容易に設定可能とすること。【解決手段】計量完了後のサックバックの前に、チェ
ックリングを閉塞状態に移行させ、かつ、チェックリン
グが軸方向に移動することを確実に抑止できるようにす
るために、スクリューを逆回転させるようにした射出成
形機において、計量完了後のスクリュー逆転時の運転制
御条件を、あらかじめ用意された複数のおまかせ設定モ
ードから選択することにより、スクリュー逆転時の運転
制御条件の各項目の条件値を、自動的に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インラインスクリ
ュー式の射出成形機に係り、特に、計量完了後にスクリ
ューを逆回転させることにより、チェックリングを閉塞
位置に固定的に位置付けるようにした射出成形機にかか
わる技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】ドルーリング（drooling）を防止するた
めに、計量完了後に、スクリューを強制後退させるサッ
クバック動作を行わせると、スクリューの強制後退によ
ってスクリュー前方側の樹脂圧が減じられるので、スク
リュー本体側からスクリュー前方側に溶融樹脂が流れ込
み、せっかく計量した樹脂量が変動して、その結果、成
形品重量にバラツキを生じてしまう。あるいは、計量完
了後のサックバックの前に、スクリューを逆回転させる
ことにより、チェックリングを閉塞状態に移行させるよ
うにしても、スクリューの強制後退時にチェックリング
が閉塞状態を維持できないことに起因して、計量樹脂量
にバラツキを生じるという問題がある。この点を解決す
るために、本願出願人は、特開２００１−７９９０６号
公報において、計量完了後のサックバックの前に、チェ
ックリングを閉塞状態に移行させ、かつ、チェックリン
グが軸方向に移動することを確実に抑止できるようにし
た射出成形機を提案した。

【０００３】図４、図５は、上記した特開２００１−７
９９０６号公報で提案された射出成形機のスクリュー先
端近傍の構成を示す要部断面図であり、図４は計量を行
っている状態を示し、図５は計量完了後にスクリューを
逆回転させた状態を示している。

【０００４】図４および図５において、１は図示せぬバ
ンドヒータが巻装された加熱シリンダ、２は加熱シリン
ダ１内に回転並びに前後進可能であるように配設された
スクリュー、３はスクリューヘッド、４はネジを外周に
形成したスクリュー本体、５はスクリューヘッド３とス
クリュー本体４との間の頸部（小径部）、６はスクリュ
ー本体４の先端面に固設されたチェックシート、７は頸
部５に所定量前後進並びに回転可能であるように遊嵌さ
れたチェックリングである。

【０００５】また、３ａは、スクリューヘッド３の後端
（チェックリング側の端部）に形成され、チェックリン
グ側に突出したその端面が平坦面とされた係止爪部、３
ｂはスクリューヘッド３の軸方向に平行な溝、７ａは、
チェックリング７のスクリューヘッド側の端部に形成さ
れ、係止爪部３ａが収納可能な凹部、７ｂは、凹部７ａ
と連なり、スクリューヘッド側に突出したその端面が平
坦面とされた係止部、７ｃは凹部７ａと係止部７ｂとの
間のテーパー面、７ｄはチェックリング７のチェックシ
ート側の平坦なシール面、７ｅはチェックリング７の軸
方向に平行な貫通孔（樹脂通路）である。

【０００６】上記した構成において、計量時にはスクリ
ュー２が正回転（計量時の樹脂前方送り込み方向の回
転）し、この正方向回転時には、図４に示すように、ス
クリューヘッド３の係止爪部３ａはチェックリング７の
凹部７ａに嵌まり込む回転位相関係となると共に、スク
リュー２の正方向回転によってスクリュー本体４側から
前方に送り出される溶融樹脂の圧力で、チェックリング
７は前方に移行して、スクリューヘッド３の係止爪部３
ａはチェックリング７の凹部７ａに嵌まり込んだ状態に
なる。チェックリング７が前方に押されてチェックシー
ト６から離間すると、チェックリング７のシール面７ｄ
とチェックシート６との間に樹脂通路が形成されるの
で、スクリュー本体４側から前方に送り出される溶融樹
脂は、チェックリング７とチェックシート６との間の樹
脂通路、チェックリング７に穿設された貫通孔７ｅ、ス
クリューヘッド３の溝３ｂを通って、スクリューヘッド
３の前方側に送り込まれる。

【０００７】スクリューヘッド３の前方側に所定量の溶
融樹脂が貯えられると、計量は終了し、この後、スクリ
ュー２が所定量だけ逆回転させられる。このスクリュー
２の逆回転によって、スクリューヘッド３の係止爪部３
ａが、チェックリング７のテーパー面７ｃに案内され
て、チェックリング７の係止部７ｂ上に乗り上げる。こ
れによって、チェックリング７が後方に押し下げられ、
図５に示すように、チェックリング７はチェックシート
６に密着すると共に、チェックリング７は、スクリュー
ヘッド３とチェックシート６とで挾持されて、前後方向
の動きを拘束された状態となる。

【０００８】チェックリング７が、スクリューヘッド３
とチェックシート６とで挾持されて、前後方向の動きを
拘束された状態では、図５のＡ部拡大図に示すように、
スクリューヘッド３の係止爪部３ａとチェックリング７
の係止部７ｂとは、互いに平坦面同士で当接し合った状
態となるので、チェックリング７に対して樹脂圧によっ
て軸方向推力が作用しても、チェックリング７に対して
回転方向の分力が作用する虞は一切ない。

【０００９】したがって、図５に示した状態からサック
バックを行って、これにより、スクリューヘッド３の前
方側の樹脂圧が下がり、スクリューヘッド３をスクリュ
ー本体４側から前方に押圧する樹脂圧が、スクリューヘ
ッド３の前方側の樹脂圧よりも大きくなっても、チェッ
クリング７が回転してチェックリング７の係止部７ｂが
スクリューヘッド３の係止爪部３ａから外れる虞はな
く、チェックリング７はチェックシート６に密着した状
態を確実に維持される。よって、計量樹脂量のバラツキ
を可及的に低減させることができるようになっている。

【００１０】なおここで、計量完了後、少なくともスク
リュー２の前記した逆回転動作が完了するまでは、スク
リュー２の背圧制御を継続するようになっている。そし
て、スクリュー２の逆回転時には、スクリュー２に対し
て、計量行程完了直前の背圧値を所定値だけ上回る前進
圧力を付与して、望ましくは、計量行程完了直前の背圧
値の１．１７〜２．１倍の前進圧力を付与して、スクリ
ュー２を逆回転させると同時に前進させるようにしてい
る。このように、計量完了後にスクリュー２を逆転させ
ると同時に前進させることによって、チェックリング７
の前後の差圧が急速に高まり、チェックリング７の閉鎖
時間が短縮されると共に、スクリューヘッド３の前方側
に貯えられた樹脂が圧縮され、密度が均一となり、より
一層、計量樹脂量のバラツキを可及的に低減させること
ができる。

【００１１】ところで、上述したような構成と動作をと
る図４、図５の射出成形機においては、計量完了後のサ
ックバック動作の前に行う、前記したスクリュー逆転動
作時の運転制御条件として、（Ａ）スクリューの逆回転
時間、（Ｂ）スクリューへの前進方向の付加圧力、
（Ｃ）スクリューの逆回転速度、（Ｄ）スクリューの逆
回転量、の４項目の数値をそれぞれ適正値に設定する必
要がある。

【００１２】図６は、射出成形機に付設されたキー入力
装置を適宜に操作することにより、キー入力装置の近傍
にあるように射出成形機に付設された表示装置上に表示
された計量設定画面１１の例を示しており、この計量設
定画面１１において、スクリューの逆回転時間の設定欄
１２と、スクリューへの前進方向の付加圧力の設定欄１
３とに、それぞれ作業者（オペレータ）が数値設定を行
うようになっている。また、図７は、図６の計量設定画
面１１中の所定のファンクションキー１４をプッシュす
ることにより、表示装置上に表示された可塑化計量設定
画面１５の例を示しており、この可塑化計量設定画面１
５において、スクリューの逆回転速度の設定欄１６と、
スクリューの逆回転量の設定欄１７とに、それぞれ作業
者が数値設定を行うようになっている。なお、表示装置
の表示画面はタッチパネルとなっており、表示装置が入
力装置としても機能するようになっている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、計量
完了後のサックバックの前に、チェックリングを閉塞状
態に移行させ、かつ、チェックリングが軸方向に移動す
ることを確実に抑止できるようにした構成をとると、サ
ックバック動作を行っても、計量樹脂量がばらつくこと
を防ぐことができる。しかし、計量完了後のサックバッ
クの前に、スクリューを逆転動作させる必要があり、こ
の際の運転制御条件として、（Ａ）スクリューの逆回転
時間、（Ｂ）スクリューへの前進方向の付加圧力、
（Ｃ）スクリューの逆回転速度、（Ｄ）スクリューの逆
回転量、の４項目の数値をそれぞれ適正値に設定する必
要がある。この４項目の運転制御条件の設定手法に関し
ては、取り扱い説明書などで詳細を解説するようにして
いるが、ユーザーにとっては設定数値を割り出すのが煩
雑な作業となっており、ユーザーによっては十分な理解
と検討を加えることなく、設定数値を決定しているケー
スもままあった。このため、スクリュー逆回転時の運転
制御条件の設定を、簡素化することへの要求が寄せられ
ていた。

【００１４】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、計量完了後のスクリュー逆転
時の運転制御条件を、簡単・容易に設定可能とすること
にある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するために、加熱シリンダ内に回転並びに前後進可
能に配設されたスクリューを有し、このスクリューにお
けるスクリューヘッドとスクリュー本体との間に設けら
れた頸部に、チェックリングを所定量前後進並びに回転
可能であるように遊嵌して、前記スクリューが正回転
（計量時の樹脂前方送り込み方向の回転）している際に
は、前記チェックリングが前記スクリュー本体側のチェ
ックシートから離間した開放状態をとって、前記スクリ
ュー本体側の溶融樹脂と前記スクリューヘッドの前方側
の溶融樹脂とが流通可能であるようにされると共に、計
量完了後に前記スクリューを所定量逆回転させることに
より、前記チェックリングを、前記スクリューヘッドと
前記チェックシートとで間に挾持して前後方向に移動不
能であるように拘束し、かつ、前記チェックリングを、
前記スクリュー本体側のチェックシートに密着した閉塞
状態をとらせて、前記スクリュー本体側の溶融樹脂と前
記スクリューヘッドの前方側の溶融樹脂とが流通不能で
あるようにした構成をとる射出成形機において、前記計
量完了後の前記スクリュー逆転時の運転制御条件を、あ
らかじめ用意された複数のおまかせ設定モードから選択
することにより、前記スクリュー逆転時の運転制御条件
の各項目の条件値を、自動的に設定するように、構成さ
れる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を用いて説明する。

【００１７】図１は、本発明の一実施形態に係る射出成
形機の要部構成を示すブロック図である。本実施形態の
射出成形機は、図４、図５に示した前記射出メカニズム
を採用しており、スクリューの回転駆動源およびスクリ
ューの前後進駆動源には、それぞれ電動サーボモータを
用いている。

【００１８】図１において、２１はマシン（射出成形
機）全体の制御を司るシステムコントローラ、２２はシ
ステムコントローラ２１に接続されたキーボード装置等
の入力装置、２３はシステムコントローラ２１に接続さ
れたカラー液晶表示装置等の表示装置、２３ａは表示部
と兼用されるタッチパネルからなる表示装置２３の入力
部、２４はマシンの各部に備えられた多数のセンサで構
成されるセンサ群、２５はマシンの各部に配設された多
数の駆動源を駆動制御するための多数のドライバ回路で
構成されたドライバ群である。

【００１９】図１のシステムコントローラ２１は、計量
動作、スクリュー逆転動作、サックバック動作、射出
（１次射出および保圧）動作、型開閉動作、エジェクト
動作等の成形行程全体の制御や、実測データの演算・格
納処理、良品／不良品の判定処理、異常判定処理等の演
算・判定処理、あるいは、表示装置２３の出力画像の表
示制御処理等々の各種処理を実行する。このシステムコ
ントローラ２１は、実際には各種Ｉ／Ｏインターフェイ
ス、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ等を具備したもので構成さ
れ、予め作成された各種プログラムにより各種処理を実
行するも、本例においては、成形条件設定記憶部３１、
成形プロセス制御部３２、実測値記憶部３３、表示処理
部３４、スクリュー逆転運転おまかせモード設定値格納
部３５等を備えたものとして、以下の説明を行う。

【００２０】前記成形条件設定記憶部３１には、入力装
置２２や入力部２３ａによって入力された各種運転条件
値が、書き替え可能な形で記憶されている。この運転条
件の項目としては、例えば、計量制御条件、スクリュー
逆転運転制御条件、サックバック制御条件、射出（１次
射出および保圧）制御条件、型閉じ（型締め）制御条
件、型開き制御条件、エジェクト制御条件、各部のバン
ドヒータ温度、製品自動取り出し機の制御条件等々が挙
げられる。

【００２１】前記成形プロセス制御部３２は、予め作成
された成形プロセス制御プログラムと、成形条件設定記
憶部３１に格納された設定条件値とに基づき、マシンの
各部に配設された前記センサ群２４（位置センサ、圧力
センサ、回転数センサ、温度センサ等々）からの計測情
報および自身に内蔵されたクロックからの計時情報を参
照しつつ、前記ドライバ群２５（モータドライバ（フィ
ードバック制御を行うモータドライバ）、ヒータドライ
バ、流体アクチュエータドライバ等々）を介して対応す
る駆動源を駆動制御し、一連の成形行程を実行させる。

【００２２】前記実測値記憶部３３には、連続自動運転
時における予め設定されたモニタ項目の総べての実測デ
ータが、連続する所定回数のショットにわたって取り込
まれる。取り込まれるモニタ項目としては、時間監視項
目、位置監視項目、回転数監視項目、速度監視項目、圧
力監視項目、温度監視項目、電力監視項目等が挙げら
れ、前記した成形運転条件設定項目の重要項目がほぼオ
ーバーラップするようになっている。

【００２３】前記表示処理部３４は、入力装置２２ある
いは入力部２３ａを操作することによるオペレータの所
望表示画像の呼び出し指令によって、予め作成された表
示画像作成・制御プログラムに基づき、指定された表示
モードの表示画像データを作成する。この作成された画
像データは、図示せぬフレームバッファに転送されて一
時記憶され、表示処理部３４の指令によってこのフレー
ムバッファの出力が前記表示装置２３に送出されて、表
示装置２３の表示画面上に画像データが表示される。

【００２４】前記スクリュー逆転運転おまかせモード設
定値格納部３５には、前記したように計量完了後のサッ
クバックの前に実行するスクリュー逆回転運転時の制御
条件として、作業者（オペレータ）が個々に数値を設定
する必要のない、複数のおまかせモードによる制御条件
値が格納されている。この各おまかせモードによる制御
条件値は、樹脂の粘度に応じて予めケーススタディして
得た適正値がそれぞれ用意されており、ここでは、おま
かせモードとして、高粘度モード（高粘度樹脂モー
ド）、中粘度モード（中粘度樹脂モード）、低粘度
モード（低粘度樹脂モード）、の３つのモードが用意さ
れており、各モード〜ごとに、それぞれ運転制御条
件として、（Ａ）スクリューの逆回転時間、（Ｂ）スク
リューへの前進方向の付加圧力、（Ｃ）スクリューの逆
回転速度、（Ｄ）スクリューの逆回転量、の４項目の数
値が用意されている。

【００２５】図２は、スクリュー逆転運転おまかせモー
ド設定値格納部３５に格納された各おまかせモード〜
ごとの運転制御条件値の１例を示している。なお、高
粘度モードに対応する原料樹脂としては、例えばアクリ
ル、ポリスチレン等が挙げられ、中粘度モードに対応す
る原料樹脂としては、例えばポリプロピレン、ポリエチ
レル等が挙げられ、低粘度モードに対応する原料樹脂と
しては、例えば液晶ポリマー、ナイロン等が挙げられ
る。

【００２６】本実施形態の射出成形機でも、従来技術と
同様に、入力装置２２を適宜に操作することにより、表
示装置２３上に前記した図６の計量設定画面１１が呼び
出し表示される。そして、この計量設定画面１１中の所
定のファンクションキー１４をプッシュすることによ
り、表示装置２３上には、図３に示す可塑化計量設定画
面１５が呼び出し表示される。図３に示す本実施形態の
可塑化計量設定画面１５中には、スクリュー逆回転運転
の設定モードの選択枠４１が設けられており、この設定
モードの選択枠４１において、前記した３つのおまかせ
モード（すなわち、高粘度モード、中粘度モード、
低粘度モード）と、従前と同様に作業者が個別に数値
入力を行うための個別設定モードとから、作業者が択
一選択を行うようになっている（例えば、手指で所望す
るモードをタッチすることにより、そのモードに対応す
る表示が反転あるいは点滅あるいは枠線で囲まれる等し
て、選択されたモードであることを示すようになってい
る）。

【００２７】そして、３つのおまかせモード〜のい
ずれかを選択すると、図２に示したスクリュー逆転運転
おまかせモード設定値格納部３５から対応するデータが
読み出されて、前記成形条件設定記憶部３１にスクリュ
ー逆回転運転時の制御条件値として自動的に設定される
ようになっている。したがって、作業者は、原料樹脂の
粘度に応じたおまかせモードの種別を選択指定するだけ
で、予めケーススタディされた好適値を、スクリュー逆
回転運転時の制御条件値として設定することができ、大
いに利便性が向上することになる。

【００２８】また、個別設定モードを選択した場合に
は、従来と同様に、計量設定画面１１において、スクリ
ューの逆回転時間の設定欄１２と、スクリューへの前進
方向の付加圧力の設定欄１３とに、それぞれ作業者が数
値入力を行い、可塑化計量設定画面１５において、スク
リューの逆回転速度の設定欄１６と、スクリューの逆回
転量の設定欄１７とに、それぞれ数値入力を行うように
なっている。

【００２９】ここで、上述した例では、可塑化計量設定
画面１５にスクリュー逆回転運転の設定モードの選択枠
４１を設けたが、これは計量設定画面１１において表示
するようにしてもよい。また、スクリュー逆回転運転の
設定モードの選択枠４１に対応するウィンドウ表示を、
適宜のファンクションキー等で画面１１や画面１５に呼
び出せるようにしてもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、計量完了
後のサックバックの前に、チェックリングを閉塞状態に
移行させ、かつ、チェックリングが軸方向に移動するこ
とを確実に抑止できるようにするために、スクリューを
逆回転させるようにした射出成形機において、計量完了
後のスクリュー逆転時の運転制御条件を、簡単・容易に
設定することが可能となり、作業者（オペレータ）にと
って大いに利便性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る射出成形機の要部構
成を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施形態に係る射出成形機におけ
る、スクリュー逆転運転おまかせモード設定値格納部に
格納される、おまかせモード毎のデータの１例を示す説
明図である。

【図３】本発明の一実施形態に係る射出成形機におけ
る、表示装置上に表示された可塑化計量設定画面の例を
示す説明図である。

【図４】本発明の前提となる従来の射出成形機におけ
る、スクリュー先端近傍の構成を示す要部断面図であ
る。

【図５】本発明の前提となる従来の射出成形機におけ
る、スクリュー先端近傍の構成を示す要部断面図であ
る。

【図６】従来の射出成形機における、表示装置上に表示
された計量設定画面の例を示す説明図である。

【図７】従来の射出成形機における、表示装置上に表示
された可塑化計量設定画面の例を示す説明図である。

【符号の説明】

１加熱シリンダ２スクリュー３スクリューヘッド３ａ係止爪部３ｂ溝４スクリュー本体５頸部（小径部）６チェックシート７チェックリング７ａ凹部７ｂ係止部７ｃテーパー面７ｄシール面７ｅ平行な貫通孔（樹脂通路）１１計量設定画面１２スクリューの逆回転時間の設定欄１３スクリューへの前進方向の付加圧力の設定欄１４ファンクションキー１５可塑化計量設定画面１６スクリューの逆回転速度の設定欄１７スクリューの逆回転量の設定欄２１システムコントローラ２２入力装置２３表示装置２３表示装置の入力部２４センサ群２５ドライバ群３１成形条件設定記憶部３２成形プロセス制御部３３実測値記憶部３４表示処理部３５スクリュー逆転運転おまかせモード設定値格納部４１スクリュー逆回転運転の設定モードの選択枠

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱シリンダ内に回転並びに前後進可能
に配設されたスクリューを有し、このスクリューにおけ
るスクリューヘッドとスクリュー本体との間に設けられ
た頸部に、チェックリングを所定量前後進並びに回転可
能であるように遊嵌して、前記スクリューが正回転（計
量時の樹脂前方送り込み方向の回転）している際には、
前記チェックリングが前記スクリュー本体側のチェック
シートから離間した開放状態をとって、前記スクリュー
本体側の溶融樹脂と前記スクリューヘッドの前方側の溶
融樹脂とが流通可能であるようにされると共に、計量完
了後に前記スクリューを所定量逆回転させることによ
り、前記チェックリングを、前記スクリューヘッドと前
記チェックシートとで間に挾持して前後方向に移動不能
であるように拘束し、かつ、前記チェックリングを、前
記スクリュー本体側のチェックシートに密着した閉塞状
態をとらせて、前記スクリュー本体側の溶融樹脂と前記
スクリューヘッドの前方側の溶融樹脂とが流通不能であ
るようにした構成をとる射出成形機において、前記計量完了後の前記スクリュー逆転時の運転制御条件
を、あらかじめ用意された複数のおまかせ設定モードか
ら選択することにより、前記スクリュー逆転時の運転制
御条件の各項目の条件値を、自動的に設定するようにし
たことを特徴とする射出成形機。
【請求項２】請求項１記載において、前記おまかせ設定モードには、高粘度樹脂モードと中粘
度樹脂モードと低粘度樹脂モードとが用意されているこ
とを特徴とする射出成形機。
【請求項３】請求項１記載において、前記計量完了後の前記スクリュー逆転時の運転制御条件
の項目は、スクリューの逆回転時間と、スクリューへの
付加圧力と、スクリューの逆回転速度と、スクリューの
逆回転量であることを特徴とする射出成形機。