JP2006150634A

JP2006150634A - 射出成形装置

Info

Publication number: JP2006150634A
Application number: JP2004341073A
Authority: JP
Inventors: Tomonori Nakano; 知則中野; Akio Kobayashi; 明夫小林; Takashi Matsuo; 隆史松尾
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2004-11-25
Filing date: 2004-11-25
Publication date: 2006-06-15

Abstract

【課題】成形サイクルを早くでき、しかも成形機を小型化できると共に金型も小型化できる射出成形装置を提供する。
【解決手段】搬送中にペレットを溶融させて溶融樹脂を供給する可塑化機構Ａと、射出シリンダ４と射出プランジャー６とを備えた複数の射出機構Ｂと、可塑化機構Ａで可塑化された溶融樹脂を複数の射出機構Ｂに供給するために可塑化機構Ａと複数の射出機構Ｂとを連通させる第１連通経路７と、射出機構Ｂから射出口８を介して金型５内に溶融樹脂を射出するために複数の射出機構Ｂと１つの射出口８とを連通させる第２連通経路９とを具備した。
【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂のペレットを可塑化機構で溶融して溶融樹脂を射出機構で金型に射出して成形する射出成形装置に関し、詳しくは複数の射出機構から１つの成形金型に樹脂を射出するようにして成形サイクルの短縮を図るようにした射出成形装置に関するものである。

従来、１つの金型に２個の射出機構から交互に溶融樹脂を射出して成形サイクルの短縮を図るものとして２色成形機を用いるものがある（例えば、特許文献１参照）。これは図２５に示すように樹脂のペレットを溶融させる可塑化機構と射出機構とを兼ねる樹脂供給機構ａを２個並設してあり、金型ｂの２個の注入口ｃに夫々樹脂供給機構ａを連通させてある。そして一方の樹脂供給機構ａから溶融樹脂を金型ｂに射出して成形しているとき他方の樹脂供給機構ａでは樹脂を溶融させたり、計量したりして待機しており、次の成形に備えている。図２５に示す例では一対の樹脂供給機構ａのうち一方の樹脂供給機構ａ１が射出−保圧工程であり、他方の樹脂供給機構ａ２が計量工程である。

かかる従来例の装置では一対の樹脂供給機構ａから交互に金型ｂに樹脂を供給して成形できるため成形サイクルが早くなるが、次の問題がある。可塑化機構を備えた樹脂供給機構ａが２台必要になり、可塑化機構が２台あることなるために成形機が大型になるという問題がある。また金型ｂに２個の注入口ｃが必要になることで金型も大きくなるために微細な製品には適用できない。また成形機及び金型の製作コストも大きくなるために実用的でない。さらに２台の樹脂供給機構ａに夫々可塑化機構を有することになるため可塑化機構のバラツキにより樹脂の溶融状態が変化するという問題もある。従って２台の成形機と２面の金型で生産することと大きな差異がなかった。

また他の従来例として、可塑化機構と射出機構とが分離されたプリプラ型射出成形装置も提供されている（例えば、特許文献２参照）。これは図２６に示すように２個の射出機構ｄが回転移動するように回転自在に支持してあり、１つの可塑化機構ｆで溶融させた溶融樹脂を一方の射出機構ｄに計量して貯留し、溶融樹脂を貯留した他方の射出機構ｄから金型ｇに溶融樹脂を射出して成形するようになっている。つまり、射出機構ｄを回転移動することにより、一方の射出機構ｄで可塑化機構ｆから溶融樹脂を計量して貯留しているとき、他方の射出機構ｄから金型ｇに樹脂を射出して成形するようになっている。図２６で一対の射出機構ｄのうち一方の射出機構ｄ１が射出−保圧工程であり、他方の射出機構ｄ２が計量工程である。

かかる従来例のものでも一方の射出機構ｄから樹脂を射出して成形しているとき、可塑化機構ｆで溶融させた樹脂を他方の射出機構ｄに計量して貯留しており、成形サイクルを早くすることができるが、次の問題がある。一対の射出機構ｄを回転自在に支持して駆動しなければならなく、成形機が大型になると共に製作コストも上がるという問題がある。また品質面においても、溶融樹脂を射出機構ｄに貯留させるために樹脂が滞留して成形が安定しないという問題もある。また射出機構ｄを回転させて移動させる構造のためにさほどハイサイクルが期待できない。
特開平６−２２６７９８号公報特開平５−２１２７６３号公報

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、成形サイクルを早くでき、しかも成形機を小型化できると共に金型も小型化できる射出成形装置を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明の請求項１の射出成形装置は、
可塑化シリンダ１と、可塑化シリンダ１内に回転可能に内装された可塑化スクリュー２と、可塑化シリンダ１を加熱して樹脂を溶融するための可塑化ヒータ３とを備え、外部から可塑化シリンダ１に供給した樹脂のペレットを可塑化スクリュー２で搬送すると共に搬送中にペレットを溶融させて溶融樹脂を供給する可塑化機構Ａと、
可塑化機構Ａから供給された溶融樹脂を内部に充填保持するための射出シリンダ４と、射出シリンダ４内の樹脂を金型５内に射出するために射出シリンダ４内に軸方向に移動自在に内装した射出プランジャー６とを備えた複数の射出機構Ｂと、
可塑化機構Ａで可塑化された溶融樹脂を複数の射出機構Ｂに供給するために可塑化機構Ａと複数の射出機構Ｂとを連通させる第１連通経路７と、
射出機構Ｂから射出口８を介して金型５内に溶融樹脂を射出するために複数の射出機構Ｂと１つの射出口８とを連通させる第２連通経路９と、
を具備したことを特徴とする射出成形装置。

上記構成によれば、可塑化機構Ａで溶融した溶融樹脂を可塑化シリンダ１から第１連通経路７を介して射出機構Ｂの射出シリンダ４に充填し、射出プランジャー６にて溶融樹脂を押し出すことにより第２連通経路９、射出口８を介して溶融樹脂が金型５内に射出されて成形されるが、一の射出機構Ｂから樹脂を射出して成形しているときに、可塑化機構Ａで可塑化された溶融樹脂が他の射出機構Ｂの射出シリンダ４に充填されて次の射出成形に備えており、成形サイクルが早くなって生産性を向上できる。また１つの可塑化機構Ａから複数の射出機構Ｂの射出シリンダ４に溶融樹脂を供給するようになっているために可塑化機構Ａを共用できて小型化できる。また可塑化機構Ａから第１連通経路７を介して溶融樹脂を充填し、射出機構Ｂから第２連通経路９、射出口８を介して溶融樹脂を射出できるようになっているため、従来のように射出機構を回転移動する構造などを要しなくて成形機を小型化できる。また金型５には１つの注入口を設けるだけでよいために金型５も小型化できる。さらに１つの可塑化機構Ａから複数の射出機構Ｂに樹脂を供給するために樹脂の溶融状態にバラツキがなく、品質の安定した成形ができる。

また本発明の請求項２の射出成形装置は、請求項１において、射出プランジャー６の移動可能範囲において、射出シリンダ４に第１連通経路７と連通する開口部１０を有することを特徴とする。射出プランジャー６を移動させて射出シリンダ４から第２連通経路９、射出口８を介して金型５内に溶融樹脂を射出するとき、射出プランジャー６で第１連通経路７の開口部１０が塞がれて連通が遮断され、第１連通経路７を介して溶融樹脂が可塑化機構Ａの可塑化シリンダ１に逆流するの防止できる。これにより第１連通経路７に特別に開閉機構を設けたりする必要がなく、構造を簡単にして装置のコストダウンが図れる。

また本発明の請求項３の射出成形装置は、請求項１または請求項２において、射出シリンダ４内に射出プランジャー６が軸方向に移動可能で且つ、軸周りに回転可能に内装されたことを特徴とする。射出プランジャー６を軸周りに回転可能にすることにより樹脂の射出時に第１連通経路７内の溶融樹脂が射出プランジャー６と射出シリンダ４との間に入り込んで射出プランジャー６を磨耗させる箇所を分散させることできるので、射出プランジャー６の寿命を向上させることができる。

また本発明の請求項４の射出成形装置は、請求項１乃至請求項３のいずれかにおいて、射出機構Ｂから溶融樹脂が可塑化機構Ａへ逆流するのを防止するための第１逆流防止機構１１を第１連通経路７に設けたことを特徴とする。射出機構Ｂの射出プランジャー６を駆動して溶融樹脂を射出しているとき、可塑化機構Ａの可塑化シリンダ１に溶融樹脂が逆流するのを防止できる。

また本発明の請求項５の射出成形装置は、第１連通経路７にこの経路の開閉を行う第１開閉機構１２を設けたことを特徴とする。第１開閉機構１２を開放することで可塑化機構Ａから射出機構Ｂの射出シリンダ４に溶融樹脂を充填できるのは勿論、射出機構Ｂから溶融樹脂を射出するとき第１開閉機構１２を閉じることにより、射出機構Ｂから可塑化機構Ａに溶融樹脂が逆流するのを防止できると共に射出機構Ｂから射出しているときこの射出機構Ｂの射出プランジャー６に可塑化機構Ａから溶融樹脂が流れ込もうとして圧力が加わるのを防止できるので射出プランジャー６の寿命を向上することができる。

また本発明の請求項６の射出成形装置は、請求項１乃至請求項５のいずれかにおいて、射出口８から射出機構Ｂの方に溶融樹脂が逆流するのを防止するための第２逆流防止機構１３を第２連通経路９に設けたことを特徴とする。射出機構Ｂから溶融樹脂を射出しているとき、第２連通経路９を介して溶融樹脂が逆流するのを防止でき、金型５への射出圧力が低下するのを防止できる。

また本発明の請求項７の射出成形装置は、請求項１乃至請求項５のいずれかにおいて、第２連通経路９にこの経路の開閉を行う第２開閉機構１４を設けたことを特徴する。第２開閉機構１４にて溶融樹脂を射出する射出機構Ｂと射出口８とが連通し、溶融樹脂を射出しない射出機構Ｂと射出口８とが連通しないようにでき、一の射出機構Ｂから溶融樹脂を射出しているとき他の射出機構Ｂに溶融樹脂が流れ込むのを防止でき、金型５への射出圧力が低下するのを防止できる。このため溶融状態でガス等が発生する樹脂を用いる場合であっても、射出シリンダ４の内圧を高めてから射出することができるので、成形品の内部に大きな気孔が含まれることを防止できる。

本発明は叙述の如く構成されているので、一の射出機構から樹脂を射出して成形しているときに、可塑化機構で可塑化された溶融樹脂が他の射出機構の射出シリンダに充填されて次の射出成形に備えており、成形サイクルが早くなって生産性を向上できるという効果があり、また１つの可塑化機構から複数の射出機構の射出シリンダに溶融樹脂を供給するようになっているために可塑化機構を共用できて小型化できるという効果があり、また可塑化機構から第１連通経路を介して溶融樹脂を充填し、射出機構から第２連通経路、射出口を介して溶融樹脂を射出できるようになっているため、従来のように射出機構を回転移動する構造などを要しなくて成形機を小型化できるという効果があり、また金型には１つの注入口を設けるだけでよいために金型も小型化できるという効果があり、さらに１つの可塑化機構から複数の射出機構に樹脂を供給するために樹脂の溶融状態にバラツキがなく、品質の安定した成形ができるという効果がある。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。

図１に示すように射出成形装置の成形機は可塑化機構Ａと２個の射出機構Ｂと１つの射出口８とで主体が構成されている。可塑化機構Ａは筒形状の可塑化シリンダ１と、可塑化シリンダ１内に回転自在に内装した可塑化スクリュー２と、可塑化シリンダ１を加熱するために可塑化シリンダ１に装着した可塑化ヒータ３とで主体が構成されている。また可塑化シリンダ１には可塑化シリンダ１に樹脂のペレットを投入するホッパー１５を設けてあり、可塑化シリンダ１には可塑化スクリュー２を回転駆動するモータ２３を設けてある。そして可塑化ヒータ３で可塑化シリンダ１を加熱すると共に可塑化スクリュー２を回転駆動した状態でホッパー１５から樹脂のペレットを投入すると、樹脂のペレットが可塑化スクリュー２で搬送されながら可塑化ヒータ３の加熱にて溶融させられる。つまり、樹脂のペレットが熱とせん断で溶融するようになっている。

可塑化機構Ａの両側には射出機構Ｂを設けてあるが、この射出機構Ｂは筒形状の射出シリンダ４と、射出シリンダ４内に内装した射出プランジャー６とで主体が構成されている。射出プランジャー６は射出シリンダ４内に軸方向に移動自在に内装してあり、射出プランジャー６が駆動手段で軸方向に往復駆動されるようになっている。上記可塑化機構Ａの可塑化シリンダ１の先端と、各射出機構Ｂの射出シリンダ４の先端の手前の位置とが第１連通経路７にて連通している。また各射出機構Ｂの射出シリンダ４の先端と１つの射出口８とは第２連通経路９にて連通している。成形品を成形する金型５にはキャビティ１６を設けてあり、キャビティ１６と連通する注入口１７に射出口８から溶融樹脂が射出されるようになっている。上記第１連通経路７は２つの分岐経路７ａ，７ｂで形成されており、夫々の分岐経路７ａ，７ｂが夫々射出機構Ｂの射出シリンダ４に連通している。また第２連通経路９も２つの分岐経路９ａ，９ｂに分岐してあり、各分岐経路９ａ，９ｂが夫々射出機構Ｂの射出シリンダ４に連通している。

上記のように構成せる射出成形装置で射出成形する場合、次のように行われる。可塑化機構Ａで溶融した溶融樹脂は可塑化スクリュー２による押し出しにて可塑化シリンダ１から第１連通経路７を介して射出機構Ｂの射出シリンダ４内に計量して充填され、射出機構Ｂの射出プランジャー６を駆動することにより第２連通経路９、射出口８を介して金型５の注入口１７からキャビティ１６内に溶融樹脂が射出されて射出成形されるが、本発明では２個の射出機構Ｂから溶融樹脂を交互に射出するように成形される。つまり、一方の射出機構Ｂの射出シリンダ４内に計量して所定量の溶融樹脂を充填した状態から射出プランジャー６を先端方向に駆動して射出するとき、他方の射出機構Ｂでは射出プランジャー６が先端に移動した状態になっている。そして一方の射出機構Ｂから射出して保圧して成形品が固化して金型の型開きを行う頃に他方の射出プランジャー６が後退するように駆動され、他方の射出機構Ｂの射出シリンダ４に計量して所定の量の溶融樹脂が充填され、次の射出成形に備えられる。

上記のように２個の射出機構Ｂから交互に溶融樹脂を射出して金型５で成形するようになっており、成形のサイクルが早くなって生産性を向上できる。また１つ可塑化機構Ａから２個の射出機構Ｂに溶融樹脂を充填できるために可塑化機構Ａが１台でよくて成形機の大きさを小さくできる。また可塑化機構Ａから第１連通経路７を介して溶融樹脂を充填し、射出機構Ｂから第２連通経路９、射出口８を介して溶融樹脂を射出できるようになっているため、従来のように射出機構を回転移動する構造などを要しなくて成形機を小型化できる。また金型５には１つの注入口１７を設けるだけでよいために金型５も小型化できる。さらに１つの可塑化機構Ａから一対の射出機構Ｂに樹脂を供給するために樹脂の溶融状態にバラツキがなく、品質の安定した成形ができる。

また、図２に示す実施の形態の例のように第１連通経路７を射出機構Ｂの射出プランジャー６の移動可能範囲で射出シリンダ４に連通させることも好ましい。つまり、射出機構Ｂの射出プランジャー６の往復移動する移動範囲内で射出シリンダ４の側面に第１連通経路７の開口部１０を開口させてある。この場合、射出プランジャー６を移動させて射出シリンダ４から第２連通経路９、射出口８を介して金型５内に溶融樹脂を射出するとき、射出プランジャー６で第１連通経路７の開口部１０が塞がれて連通が遮断され、第１連通経路７を介して溶融樹脂が可塑化機構Ａの可塑化シリンダ１に逆流するのを防止できる。この場合、第１連通経路７に特別な開閉機構を設けたりしなくても第１連通経路７の連通を遮断でき、構造を簡単にして装置のコストダウンが図れる。

また、図３に示す実施形態の例のように射出機構Ｂの射出プランジャー６が射出シリンダ４内で軸方向に移動するとき、射出プランジャー６が軸周りに回転可能にされていることも好ましい。つまり、図３の矢印Ｚに示すように射出プランジャー６が軸方向に移動するとき図３の矢印Ｙのように軸周りに回転駆動されるようになっている。これにより、射出プランジャー６を移動させて射出させているとき、可塑化機構１からの圧力にて第１連通経路７の溶融樹脂が開口部１０を介して射出シリンダ４と射出プランジャー６の間に入り込むようになり、これにより射出プランジャー６が磨耗するおそれがあるが、射出プランジャー６を回転駆動することにより磨耗する箇所を分散させることができるので、射出プランジャー６の寿命を向上させることができる。つまり、射出プランジャー６は高圧下で作動し、磨耗しやすいので、回転することによって磨耗が１箇所に集中することがなく、寿命が長くなる。

また高圧下で摺動する射出プランジャー６は磨耗が激しいので、表面に耐磨耗性のある皮膜を施すことが好ましい。つまり、図４に示すように母材６ａの表面に耐磨耗性皮膜６ｂを被覆して射出プランジャー６を形成してある。かかる耐磨耗性皮膜６ｂとしてはニフロコート（株式会社アタシの登録商標）の皮膜を用いることが好ましい。このニフロコートは無電解メッキ技術によりニッケルとコバルト微粒子を分散させたフッ素皮膜であり、膜厚が均一で、耐熱性（約４８０℃）、耐腐食性、撥水性、膜表面硬度（ＨＲＣ４０以上、マイクロビックス強度４００以上）、導電性、耐磨耗性に優れた特性を持つ。射出プランジャー６を移動させて射出させているとき、可塑化機構１からの圧力にて第１連通経路７の溶融樹脂が開口部１０を介して射出シリンダ４と射出プランジャー６の間に入り込むようになり、これにより射出プランジャー６が磨耗するおそれがあるが、射出プランジャー６に耐磨耗性皮膜６ｂを施すので、射出プランジャー６の寿命を向上させることができる。つまり、射出プランジャー６は高圧下で作動し、磨耗しやすいので、耐磨耗性皮膜６ｂを施すことによって磨耗が１箇所に集中することがなく、寿命が長くなる。

また図５に示す実施の形態の例のように第１連通経路７に第１逆流防止機構１１を設けることも好ましい。つまり、可塑化機構Ａの可塑化シリンダ１と一対の射出機構Ｂの射出シリンダ４とを夫々連通させる第１連通経路７に逆止弁１１ａからなる第１逆流防止機構１１が設けてある。この逆止弁１１ａからなる第１逆流防止機構１１は可塑化機構Ａから射出機構Ｂの方に溶融樹脂が流れるが、逆には流れないものである。本例の場合、第１連通経路７の２つの分岐経路７ａ，７ｂに夫々逆止弁１１ａからなる第１逆流防止機構１１を設けてある。このようになっていると、射出機構Ｂの射出シリンダ４に可塑化機構Ａから溶融樹脂を供給するときは供給されるが、射出機構Ｂから溶融樹脂を射出するときは可塑化機構Ａの方に溶融樹脂が逆流することがない。

また図６の実施の形態の例のように第１連通経路７に第１開閉機構１２を設けることも好ましい。つまり、可塑化機構Ａの可塑化シリンダ１と一対の射出機構Ｂの射出シリンダ４とを夫々連通させる第１連通経路７に開閉弁１２ａのような第１開閉機構１２を設けてある。本例の場合、第１連通経路７の２つの分岐経路７ａ，７ｂに開閉弁１２ａのような第１開閉機構１２を設けてある。この第１開閉機構１２としての開閉弁１２ａは例えば図７（ａ）に示すように矢印Ｘ方向に開閉弁１２ａを回転して開閉弁１２ａを開放すると、図７（ａ）の矢印Ｗに示すように可塑化機構Ａから射出機構Ｂに溶融樹脂が流れ込む。図７（ｂ）に示すように矢印Ｖ方向に開閉弁１２ａを回転して開閉弁１２ａを閉塞すると、図７（ｂ）の矢印Ｕ方向に射出機構Ｂから可塑化機構Ａの方に溶融樹脂が逆流するのを防止でき、また可塑化機構Ａから射出機構Ｂの方にも溶融樹脂が流れるのも防止できる。この場合、射出機構Ｂから溶融樹脂を射出するときに開閉弁１２ａを閉じることにより溶融樹脂が可塑化機構Ａの方に逆流するのを防止できるは勿論、射出機構Ｂで射出している間に可塑化機構Ａから射出シリンダ４と射出プランジャー６との間に溶融樹脂が流れ込もうとして圧力が加わることを防止できるので、射出プランジャー６の寿命が向上できる。

また図８の実施の形態の例のように第２連通経路９に第２逆流防止機構１３を設けることも好ましい。つまり、射出機構Ｂの射出シリンダ４と射出口８を連通させる第２連通経路９に逆止弁１３ａのような第２逆流防止機構１３を設けてある。本例の場合、第２連通経路９の２つの分岐経路９ａ，９ｂに逆止弁１３ａのような逆流防止機構１３を設けてある。この逆止弁１３ａからなる第２逆流防止機構１３は射出シリンダ４から射出口８の方に溶融樹脂が流れるものであるが、逆には流れないものである。このような構成によれば、射出機構Ｂで射出プランジャー６を駆動して溶融樹脂を射出するときは溶融樹脂が射出シリンダ４から射出口８に供給されるが、一方の射出機構Ｂから溶融樹脂を射出しているとき、第２連通経路９を介して溶融樹脂が他方の射出機構Ｂに逆流するのを防止でき、金型５への射出圧力が低下するのを防止できる。

また図９の実施の形態の例のように第２連通経路９に第２開閉機構１４を設けることも好ましい。つまり、射出機構Ｂの射出シリンダ４と射出口８とを連通させる第２連通経路９に開閉弁１４ａのような第２開閉機構１４を設けてある。本例の場合、第２連通経路９の２つの分岐経路９ａ，９ｂに夫々開閉弁１４ａのような第２開閉機構１４を設けてある。この場合、第２開閉機構１４にて溶融樹脂を射出する射出機構Ｂと射出口８とが連通し、溶融樹脂を射出しない射出機構Ｂと射出口８とが連通しないようにでき、一方の射出機構Ｂから溶融樹脂を射出しているとき他方の射出機構Ｂに溶融樹脂が流れ込むのを防止でき、金型５への射出圧力が低下するのを防止できる。このため溶融状態でガス等が発生する樹脂を用いる場合であっても、射出シリンダ４の内圧を高めてから射出することができるので、成形品の内部に大きな気孔が含まれることを防止できる。

また図１０や図１１の実施の形態の例のように第２連通経路９の２つの分岐経路９ａ，９ｂの分岐部に第２開閉機構１４を設けてもよい。つまり、第２連通経路９の２つの分岐経路９ａ，９ｂの分岐部に第２開閉機構１４として回転にて流路を切り換える切り換え弁１４ｂを設けてある。この切り換え弁１４ｂを回転して切り換えると、一方の射出機構Ｂの射出シリンダ４と射出口８とが連通し、他方の射出機構Ｂの射出シリンダ４と射出口８の連通が遮断されるように切り換えられるようになっている。この場合も、切り換え弁１４ｂの切り換えにて溶融樹脂を射出する射出機構Ｂと射出口８とが連通し、溶融樹脂を射出しない射出機構Ｂと射出口８とが連通しないようにでき、一方の射出機構Ｂから溶融樹脂を射出しているとき他方の射出機構Ｂに溶融樹脂が流れ込むのを防止でき、金型５への射出圧力が低下するのを防止できる。このように分岐部で切り換え弁１４ｂを切り換える構造にすると第２連通経路９に滞留して残る溶融樹脂を少なくできて成形品の品質の安定化を図ることができる。

また図１２の実施の形態の例のように第１連通経路９の２つの分岐経路７ａ，７ｂの分岐部に第１開閉機構１２を設けてもよい。つまり、第１連通経路７の２つの分岐経路７ａ，７ｂの分岐部に第１開閉機構１２として回転にて流路を切り換える切り換え弁１２ｂを設けてもよい。この場合、可塑化機構Ａと一対の射出機構Ｂとの連通の切り換えが瞬間的に切り換えることができる。

また図１３の実施の形態の例のように第１連通経路７を開閉する第１開閉機構１２と第２連通経路９を開閉する第２開閉機構１４とを一体に設けてもよい。つまり、第１連通経路７の一対の分岐経路７ａ，７ｂと第２連通経路９の一対の分岐経路９ａ，９ｂは流路を兼用しており、第１連通経路７の分岐部と第２連通経路９の分岐部に図１４に示すように第１開閉機構１２と第２開閉機構１４とを一体に備えた回転体１９を回転自在に装着してある。この回転体１９に設けた第１開閉機構１２は切り換え弁１２ｃであり、回転体１９に設けた第２開閉機構１４は切り換え弁１４ｃである。ここで便宜上、一方の射出機構をＢ１とすると共にこの射出機構Ｂ１の射出シリンダを４ａとし、他方の射出機構をＢ２とすると共にこの射出機構Ｂ２の射出シリンダを４ｂとする。

そして回転体１９を回転させて切り換え弁１２ｃ及び切り換え弁１４ｃを切り換えることができ、切り換え弁１２ｃにて可塑化機構Ａの可塑化シリンダ１と一方の射出機構Ｂ１の射出シリンダ４ａとが連通したとき、切り換え弁１４ｃにて他方の射出機構Ｂ２の射出シリンダ４ｂと射出口８とが連通し、また切り換え弁１２ｃにて可塑化機構Ａの可塑化シリンダ１と他方の射出機構Ｂ２の射出シリンダ４ｂとが連通したとき、切り換え弁１４ｃにて一方の射出シリンダ４ａと射出口８とが連通するようになっている。これにより、１つの回転体１９を回転するだけで切り換え弁１２ｃと切り換え弁１４ｃの切り換えが同時にできて切り換えの構造を簡単にできる。また、片側の射出機構Ｂから射出を行っているとき、この射出機構Ｂの射出シリンダ４に溶融樹脂が流れ込んで射出プランジャー６に圧力が加わることを防止でき、射出プランジャー６の寿命を向上できる。

また図１５の実施の形態の例のように回転体１９を回転自在に支持するスリーブ２０にＨＩＰ処理材を用いることも好ましい。つまり、円柱状の回転体１９は円筒状のスリーブ２０にて回転自在に支持されているが、このスリーブ２０としてＨＩＰ処理材を用いている。ＨＩＰ処理（Ｈｏｔ−Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ−Ｐｒｅｓｓｉｎｇ）は粉末焼結成形技術の一つで、圧縮の方法にプレスを使わず、ガス圧で圧縮するもので、被処理物を等方的に圧縮して緻密化するものである。なお、回転体１９は超鋼にて形成されている。上記のようなＨＩＰ処理材は耐磨耗性に優れるため、スリーブ２０の磨耗に対する寿命が向上する。

次に図１６乃至図１８に示す射出成形装置で射出成形する方法について述べる。この射出成形装置は図１や図１２に示すものと基本的に同じ構造になっている。ここで便宜上、一方の射出機構をＢ１、一方の射出シリンダを４ａ、一方の射出プランジャーを６ａとし、他方の射出機構をＢ２、他方の射出シリンダを４ｂ、他方の射出プランジャーを６ｂとして説明する。可塑化機構Ａでは可塑化シリンダ１内の可塑化スクリュー２を回転駆動しながらホッパー１５に供給された樹脂のペレット２１を搬送しつつ可塑化ヒータ３で加熱することによりペレット２１を溶融状態にし、可塑化シリンダ１から第１連通経路７を介して射出シリンダ４ａ，４ｂに交互に溶融樹脂が供給されるようになっている。

射出機構Ｂ１，Ｂ２では射出プランジャー６ａ，６ｂが交互に駆動されるようになっている。例えば、図１６（ａ）のように射出プランジャー６ａが先端まで前進したとき図１７（ａ）のように射出プランジャー６ｂが後端まで後退しており、図１６（ｂ）のように射出プランジャー６ａが後退するときは図１７（ｂ）のように射出プランジャー６ｂが前進するようになっており、射出プランジャー６ａと射出プランジャー６ｂとが交互に駆動されるようになっている。

図１６（ａ）のような状態から射出プランジャー６ａを後退するように駆動するとき、可塑化機構Ａと射出シリンダ４ａの第１連通経路７による連通が開にされ、射出プランジャー６ａの後退にて射出シリンダ４ａに溶融樹脂が充填される。また図１７（ａ）のような状態から射出プランジャー６ｂを前進するとき可塑化機構Ａと射出シリンダ４ｂの第１連通経路７による連通が閉にされ、射出プランジャー６ｂの前進にて射出シリンダ４ｂから射出される。これを射出機構Ｂ１と射出機構Ｂ２とで交互に繰り返すことで、１台の可塑化機構Ａから各射出機構Ｂ１，Ｂ２に交互に溶融樹脂が供給され、各射出機構Ｂ１，Ｂ２から交互に溶融樹脂が射出される。

次に図１９乃至図２１に示す射出成形装置で射出成形する方法について述べる。この射出成形装置は図１３に示すものと基本的に同じ構造になっている。ここでも便宜上、一方の射出機構をＢ１、一方の射出シリンダを４ａ、一方の射出プランジャーを６ａとし、他方の射出機構をＢ２、他方の射出シリンダを４ｂ、他方の射出プランジャーを６ｂとして説明する。可塑化機構Ａでは可塑化シリンダ１内の可塑化スクリュー２を回転駆動しながらホッパー１５に供給された樹脂のペレット２１を搬送しつつ可塑化ヒータ３で加熱することによりペレット２１を溶融状態にし、可塑化シリンダ１から第１連通経路７を介して射出シリンダ４ａ，４ｂに交互に溶融樹脂が供給されるようになっている。

射出機構Ｂ１，Ｂ２では射出プランジャー６ａ，６ｂが交互に駆動されるようになっている。例えば、図１９（ａ）のように射出プランジャー６ａが先端まで前進したとき図２０（ａ）のように射出プランジャー６ｂが後端まで後退しており、図１９（ｂ）のように射出プランジャー６ａが後退するときは図２０（ｂ）のように射出プランジャー６ｂが前進するようになっており、射出プランジャー６ａと射出プランジャー６ｂとが交互に駆動されるようになっている。

また回転体１９を回転することにより可塑化機構Ａと射出シリンダ４ａ，４ｂのいずれか一方と第１連通経路７とが連通し、射出シリンダ４ａ，４ｂの他方と射出口８とが第２連通経路９を介して連通するように切り換えることができるようになっている。図１９や図２０の状態では可塑化機構Ａの可塑化シリンダ１と射出シリンダ４ａとが第１連通経路７を介して連通し（このとき可塑化シリンダ１と射出シリンダ４ｂとが連通していない）、且つ射出シリンダ４ｂと射出口８とが第２連通経路９を介して連通している（このとき、射出シリンダ４ａと射出口８が連通していない）が、これと逆の状態では可塑化機構Ａの可塑化シリンダ１と射出シリンダ４ｂとが第１連通経路７を介して連通し（このとき可塑化シリンダ１と射出シリンダ４ａとが連通していない）、且つ射出シリンダ４ａと射出口８とが第２連通経路９を介して連通する（このとき、射出シリンダ４ｂと射出口８が連通していない）ようになっている。

図１９（ａ）のような状態から射出プランジャー６ａを後退するように駆動するとき、可塑化機構Ａと射出シリンダ４ａとが連通しているため、射出プランジャー６ａの後退にて射出シリンダ４ａに溶融樹脂が充填される。また図２０（ａ）のような状態から射出プランジャー６ｂを前進するとき、射出シリンダ４ｂと射出口８とが連通しているため、射出プランジャー６ｂの前進にて射出シリンダ４ｂから射出される。これを射出機構Ｂ１と射出機構Ｂ２とで交互に繰り返すことで、１台の可塑化機構Ａから各射出機構Ｂ１，Ｂ２に交互に溶融樹脂が供給され、各射出機構Ｂ１，Ｂ２から交互に溶融樹脂が射出される。

次に図２２に示す射出成形装置で射出成形する方法について説明する。１つの可塑化機構Ａに３個以上の複数個（本例の場合４個）の射出機構Ｂを設けてあり、各射出機構Ｂの射出シリンダ４と可塑化機構Ａの可塑化シリンダ１とを夫々別々に第１連通経路７にて連通させてあり、各射出シリンダ４と射出口８とが別々に第２連通経路９にて連通させてある。各第１連通経路７には夫々第１開閉機構１２を設けてあり、各第２連通経路９には夫々第２開閉機構１４を設けてある。複数の射出機構Ｂでは順次１つの射出機構Ｂから溶融樹脂が射出されるように射出プランジャー６が駆動されるようになっているが、溶融樹脂を射出しない残りの射出機構Ｂでは溶融樹脂を射出シリンダ４に充填するように射出プランジャ６が駆動されるようになっている。各射出機構Ｂの射出プランジャー６が時間差を設けて駆動されるようになっている。そして溶融樹脂が射出される射出機構Ｂに対応する第１連通経路７の第１開閉機構１２だけが閉じられると共にこの射出機構Ｂに対応する第２連通経路９の第２開閉機構１４だけが開かれ、残りの射出機構Ｂに対応する第１連通経路７の第１開閉機構１２が開かれると共にこの射出機構Ｂに対応する第１連通経路９の第２開閉機構１４が閉じられるようになっている。これにより１台の可塑化機構Ａから同時に複数の射出機構Ａの射出シリンダ４に溶融樹脂が充填するように供給され、順次１つの射出機構Ａから溶融樹脂が射出されて成形される。

このように１台の可塑化機構Ａから同時に複数の射出機構Ｂに溶融樹脂を供給するために各射出機構Ｂに供給する溶融樹脂は同じ時に溶融したものであるので、各射出機構Ｂから射出成形された成形品の品質バラツキが小さくさくなる。また容量の大きな成形品に対しても、溶融樹脂のバラツキが小さくなるので、安定した成形品品質が得られる。

次に図２３に示す射出成形装置で射出成形する方法について説明する。かかる装置の可塑化機構Ａでは可塑化スクリュー２が常に回転駆動されると共に可塑化ヒータ３にて常に加熱されるようになっており、可塑化機構Ａから常に溶融樹脂が一方の射出機構Ｂの射出シリンダ４に供給されるようになっている。第１連通経路７には可塑化シリンダ１を射出機構Ｂ１の射出シリンダ４ａに連通させるのと射出機構Ｂ２の射出シリンダ４ｂに連通させるのを切り換える第１開閉機構１２を設けてあり、第２連通経路９には射出口８を射出機構Ｂ１の射出シリンダ４ａと連通させるのと射出機構Ｂ２の射出シリンダ４ｂと連通させるのを切り換える第２開閉機構１４を設けてある。

射出シリンダ４ａと射出口８とを連通させた状態で射出機構Ｂ１の射出プランジャー６ａを駆動して射出シリンダ４ａから溶融樹脂を射出する状態では射出シリンダ４ａと可塑化シリンダ１との間の第１連通経路７が閉じられており、逆に射出シリンダ４ｂと可塑化シリンダ１との間の第１連通経路７が開かれており、射出シリンダ４ｂに可塑化シリンダ１から溶融樹脂が供給されている。また射出シリンダ４ｂと射出口８とを連通させた状態で射出機構Ｂ２の射出プランジャー６ｂを駆動して射出シリンダ４ｂから溶融樹脂を射出する状態では射出シリンダ４ｂと可塑化シリンダ１との間の第１連通経路７が閉じられており、逆に射出シリンダ４ａと可塑化シリンダ１との間の第１連通経路７が開かれており、射出シリンダ４ａに可塑化シリンダ１から溶融樹脂が供給されている。

この順序で、可塑化シリンダ１で溶融された溶融樹脂は第１連通経路７を通過して射出シリンダ４ａまたは射出シリンダ４ｂに供給されるので、可塑化スクリュー２は停止することなく、一定の速度で回転し続けるため、ペレット２１は常に一定の条件下で可塑化され続ける。従って、可塑化シリンダ１で樹脂が滞留することなく、また可塑化スクリュー２の回転立ち上がり、立ち下がり時の影響もなく、安定した可塑化条件のもとで、温度、粘度、圧力が一定の溶融樹脂を供給し続けることができる。

次に図２４に示す射出成形装置で射出成形する方法について説明する。かかる装置でも第１連通経路７には可塑化シリンダ１を射出機構Ｂ１の射出シリンダ４ａに連通させるのと射出機構Ｂ２の射出シリンダ４ｂに連通させるのを切り換える第１開閉機構１２を設けてあり、第２連通経路９には射出口８を射出機構Ｂ１の射出シリンダ４ａと連通させるのと射出機構Ｂ２の射出シリンダ４ｂと連通させるのを切り換える第２開閉機構１４を設けてある。そして第１開閉機構１２も第２開閉機構１４を一方と連通させたときに他方は遮断されるようになっている。

図２４（ａ）は可塑化シリンダ１から射出機構Ｂ１の射出シリンダ４ａに溶融樹脂を供給する状態であり、可塑化シリンダ１と射出シリンダ４ａとの間の第１連通経路７が開で、可塑化シリンダ１と射出シリンダ４ｂとの間の第１連通経路７が閉であり、射出シリンダ４ａと射出口８との間の第２連通経路９が閉で、射出シリンダ４ｂと射出口８との間の第２連通経路９が開である。

図２４（ｂ）は射出機構Ｂ１の射出シリンダ４ａから溶融樹脂の射出を開始するとき状態であり、可塑化シリンダ１と射出シリンダ４ａとの間の第１連通経路７が閉で、可塑化シリンダ１と射出シリンダ４ｂとの間の第１連通経路７が開であり、射出シリンダ４ａと射出口８との間の第２連通経路９が閉で、射出シリンダ４ｂと射出口８との間の第２連通経路９が開である。このとき、先に、可塑化シリンダ１と射出シリンダ４ａとの間の第１連通経路７が閉で、可塑化シリンダ１と射出シリンダ４ｂとの間の第１連通経路７が開になるようにすることで射出シリンダ４ａ側からの射出圧力を遮断することができる。

図２４（ｃ）は射出機構Ｂ１の射出プランジャー６ａを駆動して射出シリンダ４ａから溶融樹脂を射出した状態であり、可塑化シリンダ１と射出シリンダ４ａとの間の第１連通経路７が閉で、可塑化シリンダ１と射出シリンダ４ｂとの間の第１連通経路７が開であり、射出シリンダ４ａと射出口８との間の第２連通経路９が開で、射出シリンダ４ｂと射出口８との間の第２連通経路９が閉である。このとき、射出シリンダ４ａと射出口８との間の第２連通経路９が開で、射出シリンダ４ｂと射出口８との間の第２連通経路９が閉になるようにすることで、溶融樹脂を金型５内に射出するが、射出シリンダ４ｂに圧力がかかるのが防止されている。

図２４（ｄ）は射出機構Ｂ２の射出シリンダ４ｂから溶融樹脂を射出を開始するとき状態であり、可塑化シリンダ１と射出シリンダ４ａとの間の第１連通経路７が開で、可塑化シリンダ１と射出シリンダ４ｂとの間の第１連通経路７が閉であり、射出シリンダ４ａと射出口８との間の第２連通経路９が閉で、射出シリンダ４ｂと射出口８との間の第２連通経路９が開である。このとき、先に、可塑化シリンダ１と射出シリンダ４ａとの間の第１連通経路７が開で、可塑化シリンダ１と射出シリンダ４ｂとの間の第１連通経路７が閉になるようにすることで射出シリンダ４ｂ側からの射出圧力を遮断することができる。

上記のようにすることにより溶融樹脂を射出するときの射出圧力が可塑化スクリュー２まで伝達しないように第１開閉機構１２を開閉することによって第１連通経路７からの溶融樹脂の逆流を防止できる。

本発明の実施の形態の射出成形装置の一例を示し、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。同上の射出成形装置の他の例を示し、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。同上の射出成形装置の他の例を示し、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。同上の他の例の射出プランジャーを示す一部切欠斜視である。同上の射出成形装置の他の例を示し、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。同上の射出成形装置の他の例を示し、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。（ａ）（ｂ）は同上の第１開閉機構を説明する斜視図である。同上の射出成形装置の他の例を示し、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。同上の射出成形装置の他の例を示し、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。同上の射出成形装置の他の例の横断面図である。同上の射出成形装置の他の例の横断面図である。同上の射出成形装置の他の例の横断面図である。同上の射出成形装置の他の例を示し、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。同上の回転体を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は斜視図、（ｄ）（ｅ）は回転体の切り換え状態を示す横断面図である。同上の回転体をスリーブにて支持する状態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。（ａ）（ｂ）は同上の射出成形装置の他の例の動作を説明する縦断面図である。（ａ）（ｂ）は図１６とは異なる部分で破断した縦断面図である。同上の横断面図である。（ａ）（ｂ）は同上の射出成形装置の他の例の動作を説明する縦断面図である。（ａ）（ｂ）は図１９と異なる部分で破断した縦断面図である。同上の横断面図である。同上の射出成形装置の他の例の横断面図である。（ａ）（ｂ）は同上の他の例の射出成形装置の動作を説明する横断面図である。（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は同上の他の例の射出成形装置の動作を説明する横断面図である。一従来例を示す横断面図である、他の従来例を示す縦断面図である。

符号の説明

Ａ可塑化機構
Ｂ射出機構
１可塑化シリンダ
２可塑化スクリュー
３可塑化ヒータ
４射出シリンダ
５金型
６射出プランジャー
７第１連通経路
８射出口
９第２連通経路
１０開口部
１１第１逆流防止機構
１２第１開閉機構
１３第２逆流防止機構
１４第２開閉機構

Claims

可塑化シリンダと、可塑化シリンダ内に回転可能に内装された可塑化スクリューと、可塑化シリンダを加熱して樹脂を溶融するための可塑化ヒータとを備え、外部から可塑化シリンダに供給した樹脂のペレットを可塑化スクリューで搬送すると共に搬送中にペレットを溶融させて溶融樹脂を供給する可塑化機構と、
可塑化機構から供給された溶融樹脂を内部に充填保持するための射出シリンダと、射出シリンダ内の樹脂を金型内に射出するために射出シリンダ内に軸方向に移動自在に内装した射出プランジャーとを備えた複数の射出機構と、
可塑化機構で可塑化された溶融樹脂を複数の射出機構に供給するために可塑化機構と複数の射出機構とを連通させる第１連通経路と、
射出機構から射出口を介して金型内に溶融樹脂を射出するために複数の射出機構と１つの射出口とを連通させる第２連通経路と、
を具備したことを特徴とする射出成形装置。
射出プランジャーの移動可能範囲において、射出シリンダに第１連通経路と連通する開口部を有することを特徴とする請求項１記載の射出成形装置。
射出シリンダ内に射出プランジャーが軸方向に移動可能で且つ、軸周りに回転可能に内装されたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の射出成形装置。
射出機構から溶融樹脂が可塑化機構へ逆流するのを防止するための第１逆流防止機構を第１連通経路に設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の射出成形装置。
第１連通経路にこの経路の開閉を行う第１開閉機構を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の射出成形装置。
射出口から射出機構の方に溶融樹脂が逆流するのを防止するための第２逆流防止機構を第２連通経路に設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の射出成形装置。
第２連通経路にこの経路の開閉を行う第２開閉機構を設けたことを特徴する請求項１乃至請求項５のいずれか記載の射出成形装置。