JP2005001358A - 射出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】射出装置のコストを低くすることができ、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】第１のシリンダ室に配設された射出部材と、第２のシリンダ室に配設された可塑化部材と、前記第２のシリンダ室の前端部において、前記可塑化部材に対して進退自在に配設された逆流防止体とを有する。そして、射出工程時の成形材料の圧力を前記逆流防止体に加えるための第１の流路部４３、該第１の流路部４３と連通させられた第２の流路部４４、及び該第２の流路部４４と連通させられ、前記逆流防止体が前位置に置かれたときに開放され、後位置に置かれたときに閉鎖される第３の流路部４５が形成される。
【選択図】 図１

Description

【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、成形機、例えば、射出成形機においては、射出装置の加熱シリンダ内において加熱され溶融させられた成形材料としての樹脂を、射出して金型装置内のキャビティ空間に充填（てん）し、該キャビティ空間内において冷却して固化させることによって成形品を得ることができるようになっている。
【０００３】
前記射出成形機は金型装置、型締装置及び射出装置を有する。そして、前記金型装置は固定金型及び可動金型を備え、前記型締装置によって前記可動金型を進退させることにより、型閉じ、型締め及び型開きが行われる。
【０００４】
ところで、前記射出装置としてプリプラ方式の射出装置が使用されることがある。該プリプラ方式の射出装置は、第１、第２の加熱シリンダ、第１の加熱シリンダ内において進退自在に配設されたプランジャ、及び第２の加熱シリンダ内において回転自在に配設されたスクリューを備え、第２の加熱シリンダ内において可塑化が行われ、第１の加熱シリンダ内において計量及び射出が行われる。
【０００５】
ところが、前記プリプラ方式の射出装置においては、第１、第２の加熱シリンダが並列に配設されるので、射出装置の幅方向又は高さ方向の寸法が大きくなってしまう。
【０００６】
また、樹脂が第２の加熱シリンダ内を通過した後、第１の加熱シリンダ内を通過するので、樹脂の滞留時間が長くなり、樹脂焼けが発生したり、樹脂替えが困難になったりして、射出装置の保守・管理性が低下してしまう。
【０００７】
そこで、一つの加熱シリンダ内において、筒状のスクリューを回転自在に配設し、該スクリュー内においてプランジャを進退自在に配設するようにしたインライン型プランジャ方式の射出装置が提供されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
図２は従来のインライン型プランジャ方式の射出装置の要部を示す断面図である。
【０００９】
図において、１８は加熱シリンダ、１９は該加熱シリンダ１８内において、回転自在に、かつ、進退（図において左右方向に移動）自在に配設されたスクリュー、２１は該スクリュー１９内において、進退自在に配設されたプランジャ、２３はホッパ、２６は前記加熱シリンダ１８の前端（図において左端）に取り付けられた射出ノズルである。前記スクリュー１９は、筒状の本体部１０及び該本体部１０の外周に形成された螺（ら）旋状のフライト３１を備え、該フライト３１に沿って溝３２が形成される。
【００１０】
この場合、計量工程時に、加熱シリンダ１８内の所定の位置においてスクリュー１９を回転させると、ホッパ２３から加熱シリンダ１８内に供給された樹脂は、溝３２内を前方（図において左方）に移動しながら溶融させられ、可塑化が行われるとともに、スクリュー１９の前端からスクリュー１９内に進入する。これに伴って、計量が行われ、プランジャ２１が後退（図において右方向に移動）させられ、プランジャ２１の前方に樹脂が溜（た）められる。また、射出工程時に、前記スクリュー１９を前進させてスクリュー１９の前端を加熱シリンダ１８の前端部の内壁に押し付け、スクリュー１９の溝とスクリュー１９内のプランジャ空間との連通を遮断した後、前記プランジャ２１を前進（図において左方向に移動）させると、プランジャ２１の前方に溜められた樹脂が射出ノズル２６から射出される。
【００１１】
この場合、スクリュー１９内において、プランジャ２１が軸方向に重ねて、かつ、進退自在に配設されるので、射出装置の幅方向又は高さ方向の寸法を小さくすることができる。また、一つの加熱シリンダ１８内において可塑化、計量及び射出を行うことができるので、樹脂の滞留時間を短くすることができ、樹脂に焼け、すなわち、樹脂焼けが発生したり、樹脂替えが困難になったりすることがなく、射出装置の保守・管理性を向上させることができる。
【００１２】
ところで、射出工程において、射出ノズル２６から樹脂を射出する際に、プランジャ２１の前方に溜められた樹脂が前記溝３２内を逆流しないようにする必要がある。そこで、射出工程において、スクリュー１９を図示されない進退機構によって前進させ、スクリュー１９の前端を所定の押付圧力で加熱シリンダ１８の前端部の内壁に押し付けて樹脂の流路を遮断するようにしている。
【００１３】
【特許文献１】
特開平７−２９０５３３号公報
【００１４】
【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、前記進退機構が必要になるだけでなく、射出に伴って発生する樹脂の圧力、すなわち、射出圧力に負けてスクリュー１９が加熱シリンダ１８の前端部の内壁から離れることがないように、前記押付圧力を十分に大きくする必要があるので、進退機構の駆動部の容量を大きくする必要があり、射出装置のコストが高くなってしまう。
【００１５】
また、押付圧力を十分に大きくするためには、進退機構の駆動部としてモータを使用することが困難であり、設計上の制約が発生してしまう。
【００１６】
さらに、スクリュー１９が移動した分だけ樹脂の密度が変化してしまうので、成形品の品質が低下してしまう。
【００１７】
本発明は、前記従来の射出装置の問題点を解決して、コストを低くすることができ、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。
【００１８】
【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、第１のシリンダ室において進退自在に配設され、前進に伴って成形材料を射出する射出部材と、第２のシリンダ室において回転自在に配設され、回転に伴って成形材料を溝に沿って前進させ、可塑化する可塑化部材と、前記第２のシリンダ室の前端部において、前記可塑化部材に対して進退自在に配設された逆流防止体とを有する。
【００１９】
そして、射出工程時の成形材料の圧力を前記逆流防止体に加えるための第１の流路部、該第１の流路部と連通させられ、後方に向けて延びる第２の流路部、及び該第２の流路部と連通させられ、前記逆流防止体が前位置に置かれたときに開放され、後位置に置かれたときに閉鎖される第３の流路部が形成される。
【００２０】
本発明の他の射出装置においては、さらに、前記第１のシリンダ室は前記可塑化部材内に形成される。そして、前記第２のシリンダ室はシリンダ部材内に形成される。
【００２１】
本発明の更に他の射出装置においては、さらに、前記第１のシリンダ室は第１のシリンダ部材内に形成される。そして、前記第２のシリンダ室は第２のシリンダ部材内に形成される。
【００２２】
本発明の更に他の射出装置においては、さらに、前記逆流防止体は環状の形状を有する。そして、前記可塑化部材は、前記逆流防止体の穴に向けて突出する前端凸部を有する。また、前記第２の流路部は、逆流防止体と前端凸部との間に形成される。
【００２３】
本発明の更に他の射出装置においては、さらに、前記第２のシリンダ室の前端部の内壁に前記逆流防止体と当接する凸部が形成される。
【００２４】
本発明の更に他の射出装置においては、さらに、前記第２の流路部は逆流防止体を貫通して形成される。
【００２５】
本発明の更に他の射出装置においては、さらに、前記逆流防止体は断面が矩（く）形の形状を有する。
【００２６】
本発明の更に他の射出装置においては、さらに、前記逆流防止体は断面が円形の形状を有する。
【００２７】
本発明の更に他の射出装置においては、さらに、前記逆流防止体は大径部及び小径部を備える。そして、大径部の外周面及び小径部の外周面と前記シリンダ部材の内周面とが摺（しゅう）動させられる。
【００２８】
本発明の更に他の射出装置においては、さらに、前記逆流防止体は前記シリンダ部材に対して回止めがされる。
【００２９】
【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。
【００３０】
図１は本発明の第１の実施の形態における射出装置の要部を示す断面図、図３は本発明の第１の実施の形態におけるチェックリングの正面図、図４は本発明の第１の実施の形態における計量工程時のチェックリングの動作を示す図、図５は本発明の第１の実施の形態における射出工程時のチェックリングの動作を示す図である。
【００３１】
図において、１４は可塑化装置としての射出装置であり、該射出装置１４は、シリンダ部材としての円筒状の加熱シリンダ１８、該加熱シリンダ１８内において、加熱シリンダ１８に対して回転自在に配設され、回転に伴って成形材料としての樹脂の可塑化を行う可塑化部材としての円筒状のスクリュー１９、並びに該スクリュー１９内において進退（図１において左右方向に移動）自在に配設された計量部材及び射出部材としてのインライン型の円柱状のプランジャ２１を備える。なお、前記スクリュー１９内に第１のシリンダ室が、加熱シリンダ１８内に第２のシリンダ室が形成される。
【００３２】
前記加熱シリンダ１８の前端（図１において左端）には射出ノズル２６が取り付けられ、該射出ノズル２６の前端にノズル口２７が形成され、前記加熱シリンダ１８の後端部（図１において右端部）には図示されないホッパが配設され、該ホッパ内に樹脂が収容される。なお、前記加熱シリンダ１８及び射出ノズル２６の外周には、加熱部材としての図示されないヒータが配設される。また、前記スクリュー１９は、本体部、及び該本体部の外周に突出させて形成された図示されない螺旋状のフライトから成り、該フライトに沿って螺旋状の溝が形成される。
【００３３】
前記スクリュー１９の後方（図１において右方）には、スクリュー１９を回転させるための可塑化用の駆動部としての図示されない可塑化用モータが、前記プランジャ２１の後方には、プランジャ２１を進退させるための射出用の駆動部としての図示されない射出用モータが配設され、また、射出用モータとプランジャ２１との間には、回転運動を直進運動に変換する運動方向変換部としての図示されないボールねじが配設される。なお、プランジャ２１の駆動源としてリニアモータを使用する場合は、運動方向変換部が不要である。したがって、計量工程時に、前記可塑化用モータを駆動することによってスクリュー１９を回転させて可塑化を行うとともに、前記溝内の樹脂を第１のシリンダ室に送って計量を行い、射出工程時に、射出用モータを駆動することによってプランジャ２１を前進させ、射出を行うことができる。
【００３４】
この場合、スクリュー１９内において、プランジャ２１が軸方向に進退自在に配設されるので、射出装置１４の幅方向又は高さ方向の寸法を小さくすることができる。
【００３５】
ところで、計量工程時に溝内の樹脂を第１のシリンダ室に送るために、スクリュー１９の前端と加熱シリンダ１８の前端部の内壁との間に成形材料流路としての樹脂流路３３が形成される。また、射出工程時にプランジャ２１の前方（図１において左方）の樹脂が前記樹脂流路３３を介して第２のシリンダ室内に逆流しないように、前記樹脂流路３３に逆流防止装置３４が配設される。
【００３６】
該逆流防止装置３４は、第２のシリンダ室の前端部（図１において左端部）においてスクリュー１９に対して進退自在に配設された逆流防止体としての環状のチェックリング３８、前記スクリュー１９の前端部に形成され、前記チェックリング３８の穴を貫通して延び、所定の軸方向寸法を有し、かつ、外径がスクリュー１９の本体部の外径より小さい前端凸部としての円筒部３５、及び前記加熱シリンダ１８の前端部の内壁にチェックリング３８と当接させて形成され、所定の軸方向寸法を有し、かつ、内径が円筒部３５の外径より大きい環状の凸部４１から成る。前記チェックリング３８は、軸方向の断面が矩形、本実施の形態においては、正方形の形状を有し、前記円筒部３５の外径より所定の量だけ大きい内径、及び前記加熱シリンダ１８の本体部（凸部４１より後方の部分）の内径よりわずかに小さい外径を有し、前記円筒部３５の外周面と加熱シリンダ１８の本体部の内周面との間において、軸方向に、かつ、円周方向に移動自在に配設される。
【００３７】
そして、前記円筒部３５の前端に環状の第１の対向面Ｓ１が、加熱シリンダ１８の内周面における前記凸部４１より径方向内方に前記第１の対向面Ｓ１と対向させて第２の対向面Ｓ２が形成される。また、前記チェックリング３８の前端に環状の第１の当接面Ｔ１が、凸部４１の後端に第１の当接面Ｔ１と対向させて環状の第２の当接面Ｔ２が、前記円筒部３５の後端において、本体部の前端に環状の第３の当接面Ｔ３が、前記チェックリング３８の後端に第３の当接面Ｔ３と対向させて環状の第４の当接面Ｔ４が形成される。前記チェックリング３８は、第１、第２の当接面Ｔ１、Ｔ２が当接し、第３、第４の当接面Ｔ３、Ｔ４が離間させられる前位置、及び第１、第２の当接面Ｔ１、Ｔ２が離間させられ、第３、第４の当接面Ｔ３、Ｔ４が当接する後位置を選択的に採る。
【００３８】
なお、本実施の形態において、前記第１、第２の対向面Ｓ１、Ｓ２、及び第１〜第４の当接面Ｔ１〜Ｔ４は、スクリュー１９の軸に対して直角に形成されるが、所定の角度で傾かせて形成することもできる。
【００３９】
ところで、前記スクリュー１９は、軸方向に移動することなく、定位置で回転させられるようになっていて、前記第１、第２の対向面Ｓ１、Ｓ２間には、可塑化された樹脂を円滑に通過させることができるだけの隙（すき）間によって、射出圧力を前記チェックリング３８に加えるための第１の流路部４３が形成される。また、前述されたように、前記チェックリング３８の内径は、円筒部３５の外径より大きくされ、チェックリング３８の内周面と円筒部３５の外周面との間に、可塑化された樹脂を円滑に通過させることができるだけの隙間によって、前記第１の流路部４３と連通させられ、後方に向けて延びる第２の流路部４４が形成される。そして、第３、第４の当接面Ｔ３、Ｔ４間に、前記第２の流路部４４と連通させられ、チェックリング３８が前位置に置かれたときに開放され、可塑化された樹脂を円滑に通過させることができるだけの隙間を形成し、チェックリング３８が後位置に置かれたときに閉鎖される第３の流路部４５が形成され、各第１〜第３の流路部４３〜４５によって前記樹脂流路３３が構成される。また、前記第１、第２の対向面Ｓ１、Ｓ２間に可塑化促進部が形成される。
【００４０】
次に、前記構成の射出装置１４の動作について説明する。
【００４１】
まず、計量工程が開始されると、図示されない制御部の計量処理手段は、計量処理を行い、前記可塑化用モータを正方向に駆動して、スクリュー１９を正方向に回転させる。それに伴って、可塑化が行われ、ホッパ内の樹脂が、第２のシリンダ室に進入し、溝に沿って前進させられ、その間に、ヒータによって加熱され、溶融させられる。なお、スクリュー１９が回転するのに伴って溝内の樹脂に、前方に移動させようとする力を加えることができるように、前記加熱シリンダ１８の内周面はスクリュー１９の外周面より粗くされ、加熱シリンダ１８の内周面と樹脂との摩擦係数は、スクリュー１９の外周面と樹脂との摩擦係数より大きくされる。
【００４２】
そして、樹脂がチェックリング３８の第４の当接面Ｔ４に当たり、その押圧力によって前記チェックリング３８が前位置に置かれると、第３の流路部４５が開放される。したがって、樹脂は、図４に示されるように、第３の流路部４５、第２の流路部４４及び第１の流路部４３を矢印Ａ方向に流れた後、第１のシリンダ室に進入して矢印Ｂ方向に流れ、第１のシリンダ室におけるプランジャ２１より前方に溜められる。このようにして計量が行われる。
【００４３】
このとき、プランジャ２１より前方に溜められた樹脂の圧力がプランジャ２１に加わり、プランジャ２１は後退させられる。なお、前記計量処理手段は、前記プランジャ２１に加わる樹脂の圧力を図示されない圧力センサ等によって検出し、前記圧力が所定の値になるように前記射出用モータをプランジャ２１が後退する方向に駆動する。それに伴って、所定の背圧をプランジャ２１に加えながらプランジャ２１を後退（図１及び４において右方向に移動）させる。そして、該プランジャ２１があらかじめ設定された計量終了位置に到達すると、前記計量処理手段は、可塑化用モータの駆動を停止させ、スクリュー１９の回転を停止させるとともに、射出用モータの駆動を停止させ、プランジャ２１を停止させる。
【００４４】
次に、射出工程が開始されると、前記制御部の射出処理手段は、射出処理を行い、前記射出用モータをプランジャ２１を前進させる方向、すなわち、正方向に駆動し、プランジャ２１を前進（図１及び４において左方向に移動）させる。その結果、図５に示されるように、前記プランジャ２１より前方に溜められた樹脂は矢印Ｃ方向に流れ、射出ノズル２６から射出される。このとき、射出圧力が、第１の流路部４３を介して矢印Ｄ方向に伝わり、第１の当接面Ｔ１に樹脂圧が加わり、チェックリング３８が後位置に置かれる。
【００４５】
それに伴って、第３の流路部４５が閉鎖されるので、第１、第２の流路部４３、４４内の樹脂が第３の流路部４５に送られることがない。すなわち、第１のシリンダ室内の樹脂が第２のシリンダ室内に逆流するのを防止することができる。
【００４６】
そして、前記プランジャ２１があらかじめ設定された射出終了位置に到達すると、前記射出処理手段は、射出用モータの駆動を停止させ、プランジャ２１を停止させる。
【００４７】
なお、本実施の形態においては、チェックリング３８の内周面と円筒部３５の外周面との間に第２の流路部４４が形成されるようになっているが、チェックリング３８の内径を円筒部３５の外径よりわずかに大きくし、チェックリング３８の内周面において軸方向に形成された溝、円筒部３５の外周面において軸方向に形成された溝、又はチェックリング３８における第３の当接面Ｔ３と対向する部分において開口し、チェックリング３８を貫通させて軸方向に形成された穴によって第２の流路部を形成することができる。
【００４８】
このように、一つの加熱シリンダ１８内において可塑化、計量及び射出を行うことができるので、樹脂の滞留時間を短くすることができる。したがって、樹脂焼けが発生したり、樹脂替えが困難になったりするのを防止することができ、射出装置１４の保守・管理性を向上させることができる。
【００４９】
そして、計量工程時に、チェックリング３８は前位置に置かれ、第３の流路部４５が開放されるので、溝内の樹脂を第１のシリンダ室に送り、計量を行うことができ、射出工程時に、チェックリング３８は後位置に置かれ、第３の流路部４５が閉鎖されるので、プランジャ２１の前方に溜められた樹脂が第２のシリンダ室内に逆流するのを防止することができる。
【００５０】
また、前記チェックリング３８は、第２のシリンダ室内の樹脂が第１のシリンダ室に流れるのに伴って前進させられ、第１のシリンダ室内の樹脂が第２のシリンダ室内に逆流しようとするのに伴って後退させられるので、チェックリング３８の近傍で樹脂が滞留することがない。したがって、樹脂焼けが発生す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。
【００５１】
そして、前記チェックリング３８は、前位置と後位置とのわずかな距離を移動するだけであるので、流路を密閉する際の第１のシリンダ室の樹脂量の変動を少なくすることができる。
【００５２】
さらに、計量工程時に、チェックリング３８は、前位置に置かれるので、回転しているスクリュー１９と接触することがない。したがって、チェックリング３８及びスクリュー１９は、互いに摩耗させられることがない。また、スクリュー１９の回転に伴って、樹脂の粘性によりチェックリング３８が回転しようとするが、チェックリング３８は環状の凸部４１の第２の当接面Ｔ２に押し付けられるので、回転するのが抑制される。したがって、チェックリング３８及び加熱シリンダ１８の内周面は、ほとんど摩耗しない。
【００５３】
また、第１のシリンダ室内の樹脂が第２のシリンダ室内に逆流するのを防止するために、スクリュー１９の前端を加熱シリンダ１８の内周面に押し付ける必要がなくなるので、スクリュー１９の進退機構が不要になり、射出装置１４のコストを低くすることができるだけでなく、設計上の制約が発生することがなくなる。しかも、第１のシリンダ室内の樹脂が第２のシリンダ室内に逆流するのを防止するために、スクリュー１９の前端を加熱シリンダ１８の内周面に形成された嵌入部内に嵌入させる必要もなくなるので、射出ノズル２６から射出される樹脂の密度が変化することがない。したがって、成形品の品質を向上させることができる。さらに、射出工程時に、第３の流路部４５が閉鎖されるのに伴って、射出圧力がチェックリング３８より後方に位置する加熱シリンダ１８に及ぶことがなくなる。したがって、図１に示されるように、加熱シリンダ１８をチェックリング３８より後方の部分で胴部４７と先端部４８とに分割し、アタッチメント化することができるので、スクリュー１９の前端における分解・清掃、チェックリング３８の交換等を容易に行うことができ、射出装置１４の保守・管理性を一層高くすることができる。また、前記第１、第２の対向面Ｓ１、Ｓ２間の可塑化促進部の隙間を、スクリュー１９を交換することなく変更することができる。
【００５４】
そして、チェックリング３８が単純な環状の形状を有するので、耐圧強度を大きくすることができ、射出装置１４の耐久性を向上させることができる。
【００５５】
ところで、本実施の形態において、チェックリング３８は回転自在に配設されているので、計量工程時にスクリュー１９を回転させるのに伴って、樹脂の粘性によってチェックリング３８が回転することがある。その場合、チェックリング３８の外周面及び加熱シリンダ１８の内周面が摩耗する可能性がある。
【００５６】
そこで、スクリュー１９を回転させるのに伴ってチェックリング３８が回転するのを防止するようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００５７】
図６は本発明の第２の実施の形態におけるチェックリングの正面図である。
【００５８】
図において、３８は第２のシリンダ室の前端において可塑化部材としてのスクリュー１９（図１）に対して進退自在に配設された逆流防止体としてのチェックリングであり、該チェックリング３８の外周面の円周方向における１箇所以上、本実施の形態においては、４箇所に回止め用の凹部５１が形成される。そして、シリンダ部材としての加熱シリンダ１８の内周面における各凹部５１と対応する箇所に、回止め用の図示されない凸部が形成され、前記各凹部５１と凸部とが係合させられる。
【００５９】
したがって、チェックリング３８は加熱シリンダ１８に対して回止めがされ、スクリュー１９を回転させるのに伴ってチェックリング３８が回転するのを防止することができるので、チェックリング３８の外周面及び加熱シリンダ１８の内周面が摩耗するのを防止することができる。
【００６０】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００６１】
図７は本発明の第３の実施の形態における射出装置の要部を示す断面図である。
【００６２】
この場合、逆流防止装置３４は、第２のシリンダ室の前端部（図において左端部）において可塑化部材としてのスクリュー１９に対して進退（図において左右方向に移動）自在に配設された逆流防止体としての環状のチェックリング６８、前記スクリュー１９の前端部に形成され、前記チェックリング６８の穴を貫通して延び、所定の軸方向寸法を有し、かつ、外径がスクリュー１９の本体部の外径より小さい前端凸部としての円筒部５５、及びシリンダ部材としての加熱シリンダ１８の前端部の内周面に形成され、所定の軸方向寸法を有し、かつ、内径が前記円筒部５５の外径より大きい環状の凸部５６から成る。なお、前記チェックリング６８は断面が円形の形状を有し、前記加熱シリンダ１８の内周面における凸部５６の後方（図における右方）にはチェックリング６８に当接するように湾曲した第１の当接面Ｔ１１が形成され、該第１の当接面Ｔ１１は、外形がチェックリング６８に沿った曲率で形成され、後端（図において右端）において加熱シリンダ１８の本体部の内径と等しくされる。また、前記円筒部５５の後端の近傍における外周には、チェックリング６８に当接するように湾曲した第２の当接面Ｔ１２が形成され、外形がチェックリング６８に沿った曲率で形成され、後端においてスクリュー１９の本体部の外径と等しくされる。
【００６３】
また、前記チェックリング６８は、前記円筒部５５の外径より所定の量だけ大きい内径、及び前記加熱シリンダ１８の本体部の内径よりわずかに小さい外径を有し、前記円筒部５５の外周面と加熱シリンダ１８の本体部の内周面との間において、軸方向に、かつ、円周方向に移動自在に配設される。
【００６４】
そして、前記チェックリング６８は、チェックリング６８の前端面（図において左端面）と第１の当接面Ｔ１１とが当接し、チェックリング６８の後端面（図において右端面）と第２の当接面Ｔ１２とが離間させられる前位置、及びチェックリング６８の前端面と第１の当接面Ｔ１１とが離間させられ、チェックリング６８の後端面と第２の当接面Ｔ１２とが当接する後位置を選択的に採る。
【００６５】
ところで、前記スクリュー１９は、軸方向に移動することなく、定位置で回転させられるようになっていて、前記第１、第２の対向面Ｓ１、Ｓ２間には、可塑化された成形材料としての樹脂を円滑に通過させることができるだけの隙間によって、射出圧力を前記チェックリング６８に加えるための第１の流路部４３が形成される。また、前述されたように、前記チェックリング６８の内径は、円筒部５５の外径より大きくされ、チェックリング６８の内周面と円筒部５５の外周面との間に、計量された樹脂を円滑に通過させることができるだけの隙間によって、第１の流路部４３と連通させられ、後方に向けて延びる第２の流路部４４が形成される。そして、チェックリング６８の後端面と第２の当接面Ｔ１２との間に、前記第２の流路部４４と連通させられ、チェックリング６８が前位置に置かれたときに開放され、可塑化された樹脂を円滑に通過させることができるだけの隙間を形成し、チェックリング６８が後位置に置かれたときに閉鎖される第３の流路部４５が形成され、各第１〜第３の流路部４３〜４５によって前記樹脂流路３３（図１）が構成される。
【００６６】
この場合、計量工程時に、第２のシリンダ室内を前進（図において左方向に移動）させられた樹脂がチェックリング６８の後端面に当たり、その押圧力によりチェックリング６８が前位置に置かれると、第３の流路部４５が開放される。したがって、樹脂は、第３の流路部４５、第２の流路部４４及び第１の流路部４３を流れた後、第１のシリンダ室に進入して流れ、該第１のシリンダ室における計量部材及び射出部材としてのプランジャ２１より前方（図において左方）に溜められる。
【００６７】
また、射出工程時に、射出圧力が第１の流路部４３を介して矢印Ｄ（図５）方向に伝わり、前記チェックリング６８の前端面に樹脂の射出圧力が加わり、チェックリング６８が後位置に置かれると、第３の流路部４５が閉鎖されるので、第１、第２の流路部４３、４４内の樹脂が第３の流路部４５に送られることがない。すなわち、第１のシリンダ室内の樹脂が第２のシリンダ室内に逆流するのを防止することができる。
【００６８】
本実施の形態において、チェックリング６８は、第２のシリンダ室内の樹脂が第１のシリンダ室に流れるのに伴って前進させられ、第１のシリンダ室内の樹脂が第２のシリンダ室内に逆流しようとするのに伴って後退させられるので、チェックリング６８の近傍で樹脂が滞留することがない。しかも、チェックリング６８の断面が円形の形状を有するので、樹脂が滞留するのを一層防止することができる。したがって、樹脂焼けが発生するのを一層防止することができるので、成形品の品質を一層向上させることができる。
【００６９】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００７０】
図８は本発明の第４の実施の形態における射出装置の要部を示す断面図である。
【００７１】
この場合、逆流防止装置３４は、第２のシリンダ室の前端部（図において左端部）において可塑化部材としてのスクリュー１９に対して進退（図において左右方向に移動）自在に配設された逆流防止体としての環状のチェックリング７８、前記スクリュー１９の前端部に形成され、前記チェックリング７８の穴を貫通して延び、所定の軸方向寸法を有し、かつ、外径がスクリュー１９の本体部の外径より小さい前端凸部としての円筒部３５、及び前記加熱シリンダ１８の前端部の内周面に形成され、所定の軸方向寸法を有し、かつ、内径が円筒部３５の外径より大きい環状の凸部４１から成る。前記チェックリング７８は、断面が「Ｌ」字形の形状を有し、外径の大きい環状の大径部７９、及び該大径部７９から前方（図において左方）に突出させられ、外径の小さい環状の案内部としての小径部８０を備える。そして、チェックリング７８は、前記円筒部３５の外径より所定の量だけ大きい内径を有するとともに、大径部７９において、前記加熱シリンダ１８の本体部の内径よりわずかに小さい外径を有し、小径部８０において、前記凸部４１の内径よりわずかに小さい外径を有し、前記円筒部３５の外周面と加熱シリンダ１８の内周面との間において、軸方向に、かつ、円周方向に移動自在に配設される。
【００７２】
この場合、前記チェックリング７８が進退させられる際に、小径部８０が凸部４１によって案内されるので、チェックリング７８を円滑に移動させることができる。また、射出工程時において、射出圧力が小径部８０の前端にだけ加わるので、チェックリング７８における受圧面積を小さくすることができる。したがって、計量工程時において、溝内の樹脂の圧力が低くても、第３の流路部４５を確実に開放することができる。
【００７３】
次に、チェックリングをプリプラ方式の射出装置に適用した本発明の第５の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００７４】
図９は本発明の第５の実施の形態における射出装置の要部を示す断面図である。
【００７５】
図において、８１は第１の加熱シリンダ、８２は第２の加熱シリンダ、８３、８４は連結部であり、前記第１の加熱シリンダ８１内において計量部材及び射出部材としてのプランジャ２１が進退（図において左右方向に移動）自在に配設され、前記第２の加熱シリンダ８２内において可塑化部材としてのスクリュー８５が回転自在に配設される。なお、前記第１、第２の加熱シリンダによって第１、第２のシリンダ部材が構成され、第１、第２の加熱シリンダ内に第１、第２のシリンダ室が形成される。
【００７６】
逆流防止装置３４は、第２のシリンダ室の前端部（図において左端部）においてスクリュー８５に対して進退自在に配設された逆流防止体としての環状のチェックリング３８、前記スクリュー８５の前端部に、チェックリング３８に向けて突出させて形成され、所定の軸方向寸法を有し、かつ、外径がスクリュー８５の本体部の外径より小さい前端凸部としての円筒部８６、及び前記第２の加熱シリンダ８２の前端部の内周面に形成され、所定の軸方向寸法を有し、かつ、内径が円筒部８６の外径より大きい環状の凸部４１から成る。前記チェックリング３８は、断面が矩形、本実施の形態においては、正方形の形状を有し、前記円筒部８６の外径より所定の量だけ大きい内径、及び前記第２の加熱シリンダ８２の本体部（凸部４１より後方の部分）の内径よりわずかに小さい外径を有し、前記円筒部８６の外周面と第２の加熱シリンダ８２の本体部の内周面との間において、軸方向に、かつ、円周方向に移動自在に配設される。
【００７７】
この場合、計量工程時に、図示されないホッパ内の成形材料としての樹脂が、第２のシリンダ室に進入し、溝内を前進させられ、その間に、加熱部材としての図示されないヒータによって加熱され、溶融させられる。
【００７８】
そして、樹脂がチェックリング３８の後端面に当たり、その押圧力により該チェックリング３８が前位置に置かれると、第３の流路部４５が開放される。したがって、樹脂は、第３の流路部４５、第２の流路部４４及び第１の流路部４３を流れた後、連結部８３及び連結部８４内の流路８８、８９を流れ、第１のシリンダ室に進入して流れ、プランジャ２１より前方（図において右方）に溜められる。
【００７９】
このとき、プランジャ２１より前方に溜められた樹脂の圧力がプランジャ２１に加わり、プランジャ２１は後退（図において右方向に移動）させられる。
【００８０】
次に、射出工程時に、プランジャ２１を前進（図において右方向に移動）させると、該プランジャ２１より前方に溜められた樹脂は、射出ノズル２６から射出される。このとき、プランジャ２１より前方の樹脂の射出圧力が流路８９、流路８８及び第１の流路部４３を介して伝わり、チェックリング３８の前端面に加わり、チェックリング３８が後位置に置かれる。
【００８１】
それに伴って、第３の流路部４５が閉鎖されるので、第１、第２の流路部４３、４４内の樹脂が第３の流路部４５に送られることがない。すなわち、第１のシリンダ室内の樹脂が第２のシリンダ室内に逆流するのを防止することができる。
【００８２】
なお、本実施の形態において、円筒部８６の軸方向寸法は、チェックリング３８が後位置に置かれたときに、円筒部８６の前端がチェックリング３８の前端より突出することがないように設定されているが、前記各実施の形態においても、同様に、円筒部３５、５５の軸方向寸法を、チェックリング３８、６８、７８が後位置に置かれたときに、円筒部３５、５５の前端がチェックリング３８、６８、７８の前端より突出することがないように設定することもできる。
【００８３】
次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。なお、第５の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００８４】
図１０は本発明の第６の実施の形態における射出装置の要部を示す断面図である。
【００８５】
図において、８２は第２の加熱シリンダであり、該第２の加熱シリンダ８２内において可塑化部材としてのスクリュー９１が回転自在に配設される。なお、該スクリュー９１の前端面は平面状に形成される。前記第２の加熱シリンダ８２によって第２のシリンダ部材が構成され、第２の加熱シリンダ８２内に第２のシリンダ室が形成される。
【００８６】
逆流防止装置３４は、第２のシリンダ室の前端部（図において左端部）においてスクリュー９１に対して進退（図において左右方向に移動）自在に配設された逆流防止体としての円板状のチェックリング９２、及び前記第２の加熱シリンダ８２の前端部の内周面に形成され、所定の軸方向寸法を有する環状の凸部４１から成る。
【００８７】
ところで、前記スクリュー９１は、軸方向に移動することなく、定位置で回転させられるようになっていて、スクリュー９１の前方に、可塑化された樹脂を円滑に通過させることができるだけの隙間によって、射出工程時の樹脂の圧力を前記チェックリング９２の前端面に加えるための第１の流路部９３が形成される。また、前記チェックリング９２の所定の箇所、本実施の形態においては、中央部分に、可塑化された樹脂を円滑に通過させるための所定の径の穴が貫通させて形成され、該穴によって、前記第１の流路部９３と連通させられ、後方（図において右方）に向けて延びる第２の流路部９４が形成される。そして、チェックリング９２が前位置に置かれたときに、スクリュー９１の前端面（図において左端面）とチェックリング９２の後端面（図において右端面）との間に、前記第２の流路部９４と連通させられ、チェックリング９２が前位置に置かれたときに開放され、計量された樹脂を円滑に通過させることができるだけの隙間を形成し、チェックリング９２が後位置に置かれたときに閉鎖される第３の流路部９５が形成される。
【００８８】
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。
【００８９】
【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、第１のシリンダ室において進退自在に配設され、前進に伴って成形材料を射出する射出部材と、第２のシリンダ室において回転自在に配設され、回転に伴って成形材料を溝に沿って前進させ、可塑化する可塑化部材と、前記第２のシリンダ室の前端部において、前記可塑化部材に対して進退自在に配設された逆流防止体とを有する。
【００９０】
そして、射出工程時の成形材料の圧力を前記逆流防止体に加えるための第１の流路部、該第１の流路部と連通させられ、後方に向けて延びる第２の流路部、及び該第２の流路部と連通させられ、前記逆流防止体が前位置に置かれたときに開放され、後位置に置かれたときに閉鎖される第３の流路部が形成される。
【００９１】
この場合、前記第２のシリンダ室の前端において、逆流防止体が可塑化部材に対して進退自在に配設され、計量工程時に、逆流防止体は前位置に置かれ、第３の流路部が開放されるので、溝内の成形材料を第１のシリンダ室に送り、計量を行うことができ、射出工程時に、逆流防止体は後位置に置かれ、第３の流路部が閉鎖されるので、射出部材の前方に溜められた成形材料が第２のシリンダ室内に逆流するのを防止することができる。
【００９２】
また、前記逆流防止体は、溝内の成形材料が第１のシリンダ室内に流れるのに伴って前進させられ、第１のシリンダ室内の成形材料が第２のシリンダ室内に逆流しようとするのに伴って後退させられるので、逆流防止体の近傍で成形材料が滞留することがない。したがって、成形材料に焼けが発生す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。
【００９３】
そして、前記逆流防止体は、前位置と後位置とのわずかな距離を移動するだけであるので、流路を密閉する際の第１のシリンダ室の樹脂量の変動を少なくすることができる。
【００９４】
さらに、計量工程時に、逆流防止体は、前位置に置かれるので、回転している可塑化部材と接触することがない。したがって、逆流防止体及び可塑化部材は、互いに摩耗させられることがない。また、可塑化部材の回転に伴って、成形材料の粘性により逆流防止体が回転しようとするが、逆流防止体は環状の凸部の第２の当接面に押し付けられるので、回転するのが抑制される。したがって、逆流防止体及びシリンダ部材の内周面は、ほとんど摩耗しない。
【００９５】
また、第１のシリンダ室内の成形材料が第２のシリンダ室内に逆流するのを防止するために、可塑化部材の前端をシリンダ部材の内周面に押し付ける必要がなくなるので、可塑化部材の進退機構が不要になり、射出装置のコストを低くすることができるだけでなく、設計上の制約が発生することがなくなる。しかも、第１のシリンダ室内の成形材料が第２のシリンダ室内に逆流するのを防止するために、可塑化部材の前端をシリンダ部材の内周面に形成された嵌入部内に嵌入させる必要もなくなるので、射出ノズルから射出される成形材料の密度が変化することがない。したがって、成形品の品質を向上させることができる。
【００９６】
さらに、射出工程時に、第３の流路部が閉鎖されるのに伴って、第１、第２の流路部内の成形材料の圧力が逆流防止体より後方のシリンダ部材に及ぶことがなくなる。したがって、シリンダ部材を逆流防止体より後方の部分でアタッチメント化することができるので、可塑化部材の前端における分解・清掃、逆流防止体の交換等を容易に行うことができ、射出装置の保守・管理性を一層高くすることができる。また、可塑化促進部の隙間を、可塑化部材を交換することなく変更することができる。
【００９７】
そして、逆流防止体が単純な環状の形状を有するので、耐圧強度を大きくすることができ、射出装置の耐久性を向上させることができる。
【００９８】
本発明の他の射出装置においては、さらに、前記逆流防止体は断面が円形の形状を有する。
【００９９】
この場合、前記逆流防止体は断面が円形の形状を有するので、成形材料が滞留するのを一層防止することができる。したがって、成形材料に焼けが発生するのを一層防止することができるので、成形品の品質を一層向上させることができる。
【０１００】
本発明の更に他の射出装置においては、さらに、前記逆流防止体は大径部及び小径部を備える。そして、大径部の外周面及び小径部の外周面と前記シリンダ部材の内周面とが摺動させられる。
【０１０１】
この場合、射出工程時において、成形材料の圧力が小径部の前端にだけ加わるので、逆流防止体における受圧面積を小さくすることができる。したがって、計量工程時において、溝内の成形材料の圧力が低くても、第３の流路部を確実に開放することができる。
【０１０２】
本発明の更に他の射出装置においては、さらに、前記逆流防止体は前記シリンダ部材に対して回止めがされる。
【０１０３】
この場合、前記逆流防止体は前記シリンダ部材に対して回止めがされるので、逆流防止体の外周面及びシリンダ部材の内周面が摩耗するのを防止することができるだけでなく、逆流防止体の回転に伴って、逆流防止体の外周面とシリンダ部材の内周面との間の成形材料が剪断力を受けて発熱するのを防止することができる。その結果、成形材料に焼けが発生す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。
【０１０４】
また、前記逆流防止体を回転させる必要がないので、逆流防止体の外周面とシリンダ部材の内周面との間の隙間を一層小さくすることができる。したがって、射出工程時における成形材料の密封性を一層高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における射出装置の要部を示す断面図である。
【図２】従来のインライン型プランジャ方式の射出装置の要部を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるチェックリングの正面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における計量工程時のチェックリングの動作を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における射出工程時のチェックリングの動作を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態におけるチェックリングの正面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態における射出装置の要部を示す断面図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態における射出装置の要部を示す断面図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態における射出装置の要部を示す断面図である。
【図１０】本発明の第６の実施の形態における射出装置の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
１４ 射出装置
１８ 加熱シリンダ
１９、８５、９１ スクリュー
２１ プランジャ
３５、５５、８６ 円筒部
３８、６８、７８、９２ チェックリング
４１ 凸部
４３〜４５、９３〜９５ 第１〜第３の流路部
７９ 大径部
８０ 小径部
８１、８２ 第１、第２の加熱シリンダ

Claims (10)

1. （ａ）第１のシリンダ室において進退自在に配設され、前進に伴って成形材料を射出する射出部材と、
   （ｂ）第２のシリンダ室において回転自在に配設され、回転に伴って成形材料を溝に沿って前進させ、可塑化する可塑化部材と、
   （ｃ）前記第２のシリンダ室の前端部において、前記可塑化部材に対して進退自在に配設された逆流防止体とを有するとともに、
   （ｄ）射出工程時の成形材料の圧力を前記逆流防止体に加えるための第１の流路部、該第１の流路部と連通させられ、後方に向けて延びる第２の流路部、及び該第２の流路部と連通させられ、前記逆流防止体が前位置に置かれたときに開放され、後位置に置かれたときに閉鎖される第３の流路部が形成されることを特徴とする射出装置。
2. （ａ）前記第１のシリンダ室は前記可塑化部材内に形成され、
   （ｂ）前記第２のシリンダ室はシリンダ部材内に形成される請求項１に記載の射出装置。
3. （ａ）前記第１のシリンダ室は第１のシリンダ部材内に形成され、
   （ｂ）前記第２のシリンダ室は第２のシリンダ部材内に形成される請求項１に記載の射出装置。
4. （ａ）前記逆流防止体は環状の形状を有し、
   （ｂ）前記可塑化部材は、前記逆流防止体の穴に向けて突出する前端凸部を有し、
   （ｃ）前記第２の流路部は、逆流防止体と前端凸部との間に形成される請求項１〜３のいずれか１項に記載の射出装置。
5. 前記第２のシリンダ室の前端部の内壁に前記逆流防止体と当接する凸部が形成される請求項１〜４のいずれか１項に記載の射出装置。
6. 前記第２の流路部は逆流防止体を貫通して形成される請求項１〜５のいずれか１項に記載の射出装置。
7. 前記逆流防止体は断面が矩形の形状を有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の射出装置。
8. 前記逆流防止体は断面が円形の形状を有する請求項１〜７のいずれか１項に記載の射出装置。
9. （ａ）前記逆流防止体は大径部及び小径部を備え、
   （ｂ）大径部の外周面及び小径部の外周面と前記シリンダ部材の内周面とが摺動させられる請求項１に記載の射出装置
10. 前記逆流防止体は前記シリンダ部材に対して回止めがされる請求項１に記載の射出装置。

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