JP2013059891A - Injection molding machine and method of operating injection molding machine - Google Patents

Injection molding machine and method of operating injection molding machine Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an injection molding machine capable of stabilizing an amount of a melting material to be measured when performing a plasticization step of the material by using a screw which is mounted with a backflow prevention device at the front side in a heating cylinder, rotatable, and can advance or retreat, and an operation method of the injection molding machine.SOLUTION: In the operation method of the injection molding machine 11 which performs the plasticization step of the material by using the screw 17 which is mounted with the backflow prevention device 18 at the front side in the vacuum-suctional heating cylinder, rotatable, and can advance or retreat, a space in the heating cylinder at the rear side rather than the backflow prevention device 18 is held in a vacuum state at the plasticization step, the melting material is supplied to the front side 28 of the screw, and the screw 17 is advanced further after the finish of the rotation of the screw.

Description

本発明は、材料の可塑化工程を有する射出成形機および射出成形機の作動方法に関するものである。 The present invention relates to an injection molding machine having a plasticizing process of a material and an operating method of the injection molding machine.

一般的な射出成形機の射出装置は、加熱筒内に回転可能かつ前後進可能なスクリュ(インラインスクリュ)が設けられている。そして可塑化工程では、スクリュを回転させつつ背圧に抗して後退させることにより、樹脂材料を溶融樹脂にしてスクリュ前方に供給し貯留する。そして次の射出工程ではスクリュを前進させることにより加熱筒のスクリュ前方に貯留された溶融樹脂をノズルを介して金型のキャビティ内に射出する。そして射出された溶融樹脂は、キャビティ内で冷却固化され、成形金型が型開されて成形品が取出される。 2. Description of the Related Art An injection device of a general injection molding machine is provided with a screw (inline screw) that can rotate and move forward and backward in a heating cylinder. In the plasticizing process, the screw is rotated against the back pressure while rotating the screw, so that the resin material is made into a molten resin and supplied and stored in front of the screw. In the next injection step, the screw is advanced to inject the molten resin stored in front of the screw of the heating cylinder into the mold cavity through the nozzle. The injected molten resin is cooled and solidified in the cavity, the molding die is opened, and the molded product is taken out.

このような射出成形機の射出装置の可塑化工程においては、成形品の体積に対応させて加熱筒の前方に正確な量の溶融樹脂を貯留する必要がある。また射出工程においては、前記の貯留された溶融樹脂が加熱筒後方へ樹脂漏れしないようにして射出する必要がある。このために一般的な射出成形機のスクリュは、スクリュの前側に逆流防止装置が取付けられている。逆流防止装置の構造は、特許文献1の(0021)および(図2)にも示されるように、スクリュヘッドの周囲に逆止リング及びシールリングが設けられている。そして可塑化工程ではスクリュが正回転されて溶融樹脂が前方へ送られる力により、逆止リングが前方に移動して、スクリュと逆止リングの間の流路からスクリュ前方へ溶融樹脂が供給され貯留される。また射出時には前方から溶融樹脂を介して加わる圧力により逆止リングが後退して前記シールリングと密着して、スクリュ前方から後方への樹脂漏れを無くす。 In the plasticizing process of the injection device of such an injection molding machine, it is necessary to store an accurate amount of molten resin in front of the heating cylinder in correspondence with the volume of the molded product. In the injection process, it is necessary to inject the stored molten resin so that the resin does not leak behind the heating cylinder. For this purpose, a general injection molding machine screw has a backflow prevention device attached to the front side of the screw. The structure of the backflow prevention device is provided with a check ring and a seal ring around the screw head as shown in (0021) and (FIG. 2) of Patent Document 1. In the plasticizing process, the check ring is moved forward by the force that the screw is rotated forward and the molten resin is fed forward, and the molten resin is supplied to the front of the screw from the flow path between the screw and the check ring. Stored. Further, at the time of injection, the check ring is retracted by the pressure applied through the molten resin from the front and is brought into close contact with the seal ring, thereby eliminating the resin leakage from the front to the rear of the screw.

しかしながら前記の逆流防止装置は、逆止リング自体が機械的に制御されて移動されるものではない。そのため逆流防止装置の逆止リングはスクリュの正回転が停止して計量終了後にはすぐに閉鎖されず、射出工程が開始されるまでの間に、スクリュ前方と後方の圧力差により逆止リングとスクリュの間の隙間から僅かに溶融樹脂が流動するという問題があった(通常は逆流防止装置の後方からスクリュ前方に溶融樹脂が流入する)。また特許文献1では、加熱シリンダ内の後方側が真空ポンプにより真空吸引されているが、計量終了時には逆流防止装置よりもすぐ後方のメタリングゾーンの溶融樹脂は、逆流防止装置よりも前方の溶融樹脂よりも高圧となっている点では一般的な射出成形機と同じであり、前記真空吸引だけでは、すぐには圧力差が解消されない場合が多い。そのため特許文献1の真空吸引を行うタイプも一般的な真空吸引しないタイプと同様に、計量終了後に射出工程が開始されるまでの間に、逆止リングとスクリュの間の隙間を介して後方から前方へ向けて溶融樹脂が流動するという問題があった。 However, in the above-described backflow prevention device, the check ring itself is not mechanically controlled and moved. For this reason, the check ring of the backflow preventer is not closed immediately after the screw stops rotating and the metering is completed. There was a problem that the molten resin slightly flows from the gap between the screws (usually, the molten resin flows from the back of the backflow prevention device to the front of the screw). In Patent Document 1, the rear side in the heating cylinder is vacuumed by a vacuum pump. At the end of the measurement, the molten resin in the metering zone immediately behind the backflow prevention device is the molten resin in front of the backflow prevention device. This is the same as a general injection molding machine in that the pressure is higher than that. In many cases, the pressure difference cannot be resolved immediately by the vacuum suction alone. Therefore, the type that performs vacuum suction in Patent Document 1 is also from the rear through the gap between the check ring and the screw until the injection process is started after measurement, as in the general type that does not perform vacuum suction. There was a problem that the molten resin flowed forward.

上記の問題を解決するためのものとして特許文献2に記載されたものが知られている。特許文献2は、(0025)ないし(0031)に記載されるように、逆流防止装置である逆止リングの形状に工夫があり、計量工程終了後に、スクリュを逆回転させることにより、逆止リングを相対的に回転させて溶融樹脂の流路を遮断しようとするものである。したがって特許文献2では、シールが開始されるタイミングが変動するのを防止することができ、射出ノズルから射出される樹脂の量も一定にすることができる、としている。しかしながら特許文献2についても逆止リングよりも後方側の圧力が前方側よりも高い場合に、射出工程開始まで確実に流路を遮断できるものではなかった。また逆流防止装置に逆止リングを用いた特許文献1、特許文献2は共に、逆止リングと加熱シリンダの内壁の間が樹脂の漏れを防止可能な状態で略当接しているために、スクリュ前方に計量された溶融樹脂の圧力を下げるためにサックバックを行った際に、逆止リングが前方側に移動しやすいという問題があった。そして逆止リングとスクリュ(シールリング)の間に隙間が形成されると、その隙間を介して溶融樹脂が流動するという問題があった。また逆止リングを用いたタイプは、逆止リング31とシールリング18aの当接面積が大きいため、両者の当接面の間の一部に樹脂カス等が挟まって僅かに間隔が形成されると、溶融樹脂が前記当接面と当接面の間の部分に入り込み、射出時に逆止リングが開く方向に力が発生しやすく計量された溶融樹脂の漏れに繋がる恐れがあった。 What was described in patent document 2 as a thing for solving said problem is known. In Patent Document 2, as described in (0025) to (0031), there is a contrivance in the shape of the check ring that is a backflow prevention device, and the check ring is rotated by rotating the screw in a reverse direction after the measurement process is completed. Is relatively rotated to block the flow path of the molten resin. Therefore, in Patent Document 2, it is possible to prevent the timing at which sealing is started from fluctuating and to make the amount of resin injected from the injection nozzle constant. However, even in Patent Document 2, when the pressure on the rear side of the check ring is higher than that on the front side, the flow path cannot be reliably blocked until the start of the injection process. In both Patent Document 1 and Patent Document 2, which use a check ring as a backflow prevention device, the screw between the check ring and the inner wall of the heating cylinder is substantially in contact with the resin in a state that prevents leakage of the resin. When sucking back to lower the pressure of the molten resin weighed forward, the check ring is likely to move forward. When a gap is formed between the check ring and the screw (seal ring), there is a problem that the molten resin flows through the gap. In the type using the check ring, since the contact area of the check ring 31 and the seal ring 18a is large, a resin gap is sandwiched between a part of the contact surfaces of the check ring 31 and a slight space is formed. Then, the molten resin enters the portion between the contact surfaces, and a force is likely to be generated in the direction in which the check ring opens at the time of injection, which may lead to leakage of the measured molten resin.

特開2002−248663号公報(0021、図2)JP 2002-248663 A (0021, FIG. 2) 特開平9−262877号公報(0025ないし0031、図5)Japanese Patent Laid-Open No. 9-262877 (0025 to 0031, FIG. 5)

すなわち従来のスクリュに逆流防止装置が取付けられた射出成形機では、可塑化工程において、スクリュ前方に貯留された溶融材料の量が射出工程開始時までに変動してしまうという現象を抑えることができず、射出工程時にノズルから射出される溶融材料の量が安定しないという問題があった。 In other words, in a conventional injection molding machine in which a backflow prevention device is attached to a screw, the phenomenon that the amount of molten material stored in front of the screw fluctuates before the start of the injection process can be suppressed in the plasticizing process. However, there is a problem that the amount of the molten material injected from the nozzle during the injection process is not stable.

そこで本発明では、加熱筒内にて前側に逆流防止装置が設けられ回転可能かつ前後進可能なスクリュを用いて材料の可塑化工程を行う際に、射出工程時にノズルから射出される溶融材料の量を安定させることができる射出成形機および射出成形機の作動方法を提供することを目的とする。また特には良好な成形品を成形する目的で、加熱筒内で樹脂材料を溶融する際に発生するガスの真空吸引を行う加熱筒内にて材料の可塑化工程を行う際に、射出工程時にノズルから射出される溶融材料の量を安定させることができる射出成形機および射出成形機の作動方法を提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, when a plasticizing process of a material is performed using a screw that is provided with a backflow prevention device on the front side in the heating cylinder and is rotatable and can move back and forth, the molten material injected from the nozzle during the injection process An object of the present invention is to provide an injection molding machine capable of stabilizing the amount and an operating method of the injection molding machine. In particular, for the purpose of molding a good molded product, during the plasticizing process of the material in the heating cylinder that performs vacuum suction of the gas generated when the resin material is melted in the heating cylinder, during the injection process An object of the present invention is to provide an injection molding machine capable of stabilizing the amount of molten material injected from a nozzle and an operation method of the injection molding machine.

本発明の請求項1に記載の射出成形機の作動方法は、真空吸引可能な加熱筒内にて前側に逆流防止装置が設けられ回転可能かつ前後進可能なスクリュを用いて材料の可塑化工程を行う射出成形機の作動方法において、可塑化工程時には逆流防止装置よりも後方側の加熱筒内の空間が真空状態に保持されるとともに、溶融材料をスクリュ前方に供給するスクリュ回転終了より後にスクリュを前進させることを特徴とする。 The method of operating an injection molding machine according to claim 1 of the present invention is a method of plasticizing a material using a screw which is provided with a backflow prevention device on the front side in a heating cylinder capable of vacuum suction and is rotatable and can be moved forward and backward. In the method of operating the injection molding machine, the space in the heating cylinder behind the backflow prevention device is kept in a vacuum state during the plasticizing process, and the screw is supplied after the end of the screw rotation for supplying the molten material to the front of the screw. It is characterized by advancing.

本発明の請求項2に記載の射出成形機の作動方法は、請求項1において、前記スクリュには内部に溶融材料の流路が形成され、前記流路を閉鎖部材により閉鎖する逆流防止装置が設けられたことを特徴とする射出成形機の作動方法。 The operation method of the injection molding machine according to claim 2 of the present invention is the operation method of the injection molding machine according to claim 1, wherein the screw has a flow path of the molten material formed therein, and the backflow prevention device that closes the flow path by a closing member. An operating method of an injection molding machine, characterized in that it is provided.

本発明の請求項3に記載の射出成形機の作動方法は、請求項1または請求項2において、スクリュ回転終了より後にスクリュを前進させ、その後に後退させて可塑化工程を終了することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の射出成形機の作動方法。 The operation method of the injection molding machine according to claim 3 of the present invention is characterized in that, in claim 1 or claim 2, the screw is advanced after the end of the screw rotation, and then moved backward to end the plasticizing step. A method for operating the injection molding machine according to claim 1 or 2.

本発明の請求項4に記載の射出成形機は、真空吸引可能な加熱筒内にて前側に逆流防止装置が設けられ回転可能かつ前後進可能なスクリュを用いて材料の可塑化工程を行う射出成形機において、可塑化工程時には逆流防止装置よりも後方側の加熱筒内の空間が真空状態に保持されるとともに、溶融材料をスクリュ前方に供給するスクリュ回転終了より後にスクリュを前進させる制御手段が設けられたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an injection molding machine in which a backflow prevention device is provided on the front side in a heating cylinder capable of vacuum suction, and an injection for performing a plasticizing process of a material using a screw that can rotate and move forward and backward. In the molding machine, a control means for advancing the screw after the end of the screw rotation for supplying the molten material to the front of the screw while the space in the heating cylinder behind the backflow prevention device is maintained in a vacuum state during the plasticizing process. It is provided.

本発明の射出成形機および射出成形機の作動方法は、真空吸引可能な加熱筒内にて前側に逆流防止装置が設けられ回転可能かつ前後進可能なスクリュを用いて材料の可塑化工程を行う射出成形機の作動方法において、可塑化工程時には逆流防止装置よりも後方側の加熱筒内の空間が真空状態に保持されるとともに、溶融材料をスクリュ前方に供給するスクリュ回転終了より後にスクリュを前進させるので、射出工程時にノズルから射出される溶融材料の量を安定させることができる。 The injection molding machine and the method of operating the injection molding machine according to the present invention perform a plasticizing process of a material using a screw that is provided with a backflow prevention device on the front side and is rotatable and can be moved forward and backward in a heating cylinder capable of vacuum suction. In the operation method of the injection molding machine, the space in the heating cylinder behind the backflow prevention device is kept in a vacuum state during the plasticizing process, and the screw is advanced after the end of the screw rotation for supplying the molten material to the front of the screw. Therefore, the amount of the molten material injected from the nozzle during the injection process can be stabilized.

本実施形態の射出成形機の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the injection molding machine of this embodiment. 本実施形態の射出成形機のスクリュの逆流防止装置の断面図である。It is sectional drawing of the backflow prevention apparatus of the screw of the injection molding machine of this embodiment. 本実施形態の射出成形機の作動方法の各工程を示す図である。It is a figure which shows each process of the operating method of the injection molding machine of this embodiment. 本実施形態の射出成形機の作動方法の各工程におけるスクリュの位置を示す図である。It is a figure which shows the position of the screw in each process of the operating method of the injection molding machine of this embodiment. 本実施形態の射出成形機の作動方法の可塑化工程のフローチャート図である。It is a flowchart figure of the plasticization process of the operating method of the injection molding machine of this embodiment.

本発明の実施形態について、図1ないし図5を参照して説明する。図1は射出成形機の概略説明図である。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 1 is a schematic explanatory view of an injection molding machine.

本実施形態の射出成形機11は、射出装置12と型締装置13が図示しないベッド上に設けられている。射出装置12の加熱筒14の外周には図示しない複数のヒータが設けられ、加熱筒14は前部ゾーン、中部ゾーン、後部ゾーンなどの複数のゾーン毎に温度コントロール可能となっている。またシリンダヘッド部を含む加熱筒14の前部にはノズル15が固定され、ノズル15についてもヒータにより温度コントロール可能となっている。そして加熱筒14の内部に軸方向に形成された内孔16には、回転可能かつ前後進可能なスクリュ17が配設されている。スクリュ17の前側には逆流防止装置18が形成されている。図1においては簡略化して図示するが、射出装置12には、可塑化工程時にスクリュ17を回転させる計量用モータ19と、可塑化工程時に背圧をコントロールするとともにスクリュ17の前後進動作を行い射出工程時にスクリュ17を前進させる射出用モータ20が設けられている。本実施形態では、計量用モータ19および射出用モータ20には、それぞれ正回転および逆回転が可能なサーボモータが用いられている。 In the injection molding machine 11 of this embodiment, an injection device 12 and a mold clamping device 13 are provided on a bed (not shown). A plurality of heaters (not shown) are provided on the outer periphery of the heating cylinder 14 of the injection device 12, and the heating cylinder 14 can be controlled in temperature for each of a plurality of zones such as a front zone, a middle zone, and a rear zone. A nozzle 15 is fixed to the front portion of the heating cylinder 14 including the cylinder head portion, and the temperature of the nozzle 15 can be controlled by a heater. An inner hole 16 formed in the axial direction inside the heating cylinder 14 is provided with a screw 17 that can rotate and move forward and backward. A backflow prevention device 18 is formed on the front side of the screw 17. Although simplified in FIG. 1, the injection device 12 includes a measuring motor 19 for rotating the screw 17 during the plasticizing process, and a back-and-forth movement of the screw 17 while controlling the back pressure during the plasticizing process. An injection motor 20 is provided to advance the screw 17 during the injection process. In the present embodiment, servo motors capable of forward rotation and reverse rotation are used for the metering motor 19 and the injection motor 20, respectively.

加熱筒14の後寄り部分にはハウジング部21が固定されている。そして前記加熱筒14とハウジング部21を上方から内孔16に向けて貫通した供給孔22が形成されている。ハウジング21の供給孔22の周囲には材料供給筒23が固定され、材料供給筒23の上部はフィードスクリュ24が内蔵されたフィードシリンダ25の一方の下部に接続されている。そして前記フィードシリンダ25の他方端にはフィードスクリュ24を回転させる供給用モータ26が設けられている。またフィードシリンダ25の他方の上部は供給装置27に接続されている。供給装置27には2箇所にシャッタ27a,27aが設けられ、常時、いずれかのシャッタ27aが閉鎖されるようになっている。また加熱筒14、スクリュ17の後部軸、ハウジング部21、材料供給筒23、フィードシリンダ25、供給装置27の各部材の間もそれぞれシールされ外気と遮断可能となっている。またフィードシリンダ17mの一方の上部には開口が設けられ、バルブやフィルタが設けられた管路29を介して真空ポンプ30に接続されている。 A housing portion 21 is fixed to the rear portion of the heating cylinder 14. A supply hole 22 penetrating the heating cylinder 14 and the housing portion 21 from above toward the inner hole 16 is formed. A material supply cylinder 23 is fixed around the supply hole 22 of the housing 21, and the upper part of the material supply cylinder 23 is connected to one lower part of a feed cylinder 25 in which a feed screw 24 is built. A feed motor 26 for rotating the feed screw 24 is provided at the other end of the feed cylinder 25. The other upper part of the feed cylinder 25 is connected to a supply device 27. The supply device 27 is provided with shutters 27a and 27a at two locations, and one of the shutters 27a is always closed. Further, the heating cylinder 14, the rear shaft of the screw 17, the housing part 21, the material supply cylinder 23, the feed cylinder 25, and the supply device 27 are also sealed and can be blocked from outside air. In addition, an opening is provided in one upper portion of the feed cylinder 17m, and the feed cylinder 17m is connected to the vacuum pump 30 via a conduit 29 provided with a valve and a filter.

なお本発明において真空ポンプ30からの管路29(吸引路)が接続される開口部分は、可塑化工程時にスクリュ17が後退した際も逆流防止装置18よりも後方となる部分(加熱筒14において計量された溶融樹脂が貯留されるスクリュ前方28を除く部分)となっている。従って本実施形態において真空ポンプ30により吸引される部分は、供給装置27の閉鎖されたシャッタ27aより下方の空間、フィードシリンダ25内、材料供給筒23内、供給孔22内、および逆流防止装置18よりも後方の加熱筒14の内孔16においてスクリュ17を除いた空間(それら全体を加熱筒内と称す)となっている。そして特には加熱筒14に成形材料を落下させる供給孔22の部分を介して真空吸引を行うことが望ましい。本実施形態に使用する真空ポンプ30は、高真空を実現可能な真空ポンプ30であり、加熱筒内をゲージ圧で−90kPa以下(絶対圧では11.33kPa以下)、望ましくはゲージ圧で−95pKa以下(絶対圧では6.33kpa以下)、成形品や樹脂材料の種類によって更に望ましくはゲージ圧で−98pKa以下(絶対圧では3.33kpa以下)とすることが可能なものが使用される。なお真空度の上限については、コスト(真空ポンプ30やシール構造といった設備のコストや電気代といったランニングコスト)とガス吸引の効率との対比において決定されるが、−100kpa以上(絶対圧では1.33kPa)より真空度を上げてもさほど改善効果に差が出ないことから前記数値が上限の一つの目安となる。 In the present invention, the opening portion to which the conduit 29 (suction passage) from the vacuum pump 30 is connected is a portion (in the heating cylinder 14) that is behind the backflow prevention device 18 even when the screw 17 is retracted during the plasticizing process. The portion excluding the screw front 28 where the measured molten resin is stored). Therefore, in this embodiment, the portion sucked by the vacuum pump 30 is a space below the closed shutter 27a of the supply device 27, the feed cylinder 25, the material supply cylinder 23, the supply hole 22, and the backflow prevention device 18. In addition, a space excluding the screw 17 in the inner hole 16 of the heating cylinder 14 at the rear (the whole is referred to as a heating cylinder). In particular, it is desirable to perform vacuum suction through the portion of the supply hole 22 through which the molding material is dropped onto the heating cylinder 14. The vacuum pump 30 used in the present embodiment is a vacuum pump 30 capable of realizing a high vacuum. The inside of the heating cylinder is −90 kPa or less (11.33 kPa or less in absolute pressure) in gauge pressure, preferably −95 pKa in gauge pressure. In the following (absolute pressure is 6.33 kpa or less), the gauge pressure is more preferably −98 pKa or less (absolute pressure is 3.33 kpa or less) depending on the type of molded product or resin material. The upper limit of the degree of vacuum is determined by comparing the cost (running cost such as the cost of equipment such as the vacuum pump 30 and the seal structure and the electricity cost) with the efficiency of gas suction, but is -100 kpa or more (1. Even if the degree of vacuum is increased from 33 kPa), there is not much difference in the improvement effect, so the above numerical value is one standard for the upper limit.

図1に示されるように、本発明のスクリュ17は、後方から順に、溝が深いフィードゾーン17f、軸が拡径され溝が浅くなるコンプレッションゾーン17c、および溝が浅いメタリングゾーン17mの順となっており、それらの部分にはフライト31が形成されている。なおスクリュ17の形状は図示される一般的なもの以外に、前側に逆流防止装置18が設けられたものであれば限定はされず、出願人が既に出願した特願2008−77063、特願2008−89332、特願2008−241008、特願2008−325515、特願2009−233376の出願明細書に記載されたスクリュも使用することもできる。 As shown in FIG. 1, the screw 17 of the present invention includes, in order from the rear, a feed zone 17f with a deep groove, a compression zone 17c with an enlarged shaft and a shallow groove, and a metering zone 17m with a shallow groove. The flight 31 is formed in those portions. The shape of the screw 17 is not limited as long as the backflow prevention device 18 is provided on the front side, other than the general one shown in the figure, and Japanese Patent Application Nos. 2008-77063 and 2008 already filed by the applicant. It is also possible to use the screws described in the application specifications of -89332, Japanese Patent Application No. 2008-241008, Japanese Patent Application No. 2008-325515, and Japanese Patent Application No. 2009-233376.

図2に示されるようにスクリュ17の最先端部はスクリュヘッド32となっている。そしてスクリュヘッド32とフライト31が形成されたメタリングゾーン17mとの間(スクリュ17の前側)には、逆流防止装置18が設けられている。本実施形態では、逆流防止装置18として、ボールチェック式の逆流防止弁が設けられている。更に詳しくは逆流防止装置18は、加熱筒14の内孔16壁との間から溶融樹脂が漏れない直径に形成された円筒形の外周壁を有するボールシート部33が設けられている。そして前記ボールシート部33の内部の軸芯には、軸方向に長い溶融樹脂の流路であるボール室34が形成されており、ボール室34は後方ほど直径が小さい曲面状となっている。そしてボール室34には、ボール室34内を移動可能な閉鎖部材であるボール35が配置されている。そしてボール35が後退した際にボール室34の後方側の壁であるシート面36とボール35とが当接されるようになっている。なおこのボールチェック式の逆流防止弁の閉鎖時のボール35とシート面36との当接面積は、リングバルブ式のリングとシールリングの当接面積よりも小面積にすることができる。その理由としては、前方から見てドーナツ形状の当接部分は両者とも漏れ防止のために一定以上の幅が必要となるが、ボールチェック式の逆流防止弁の方がリングバルブ式よりも当接部分の直径が小さいので、当接面積も小さくなるためである。このため本実施形態のボールチェック式の逆流防止弁を用いた逆流防止装置18は、小さい力でボール35をシート面36に押圧した場合であっても高い当接圧が得られ、溶融樹脂の漏れが防止できる。 As shown in FIG. 2, the most distal portion of the screw 17 is a screw head 32. A backflow prevention device 18 is provided between the screw head 32 and the metering zone 17m where the flight 31 is formed (front side of the screw 17). In the present embodiment, a ball check type backflow prevention valve is provided as the backflow prevention device 18. More specifically, the backflow prevention device 18 is provided with a ball seat portion 33 having a cylindrical outer peripheral wall formed to have a diameter that does not allow the molten resin to leak from the wall of the inner hole 16 of the heating cylinder 14. A ball chamber 34, which is a flow path of the molten resin that is long in the axial direction, is formed in the shaft core inside the ball seat portion 33, and the ball chamber 34 has a curved surface shape with a smaller diameter toward the rear. In the ball chamber 34, a ball 35, which is a closing member that can move in the ball chamber 34, is disposed. When the ball 35 retreats, the seat surface 36 that is the wall on the rear side of the ball chamber 34 and the ball 35 come into contact with each other. The contact area between the ball 35 and the seat surface 36 when the ball check type check valve is closed can be smaller than the contact area between the ring valve type ring and the seal ring. The reason for this is that both donut-shaped contact parts when viewed from the front require a certain width to prevent leakage, but the ball check type check valve is more in contact than the ring valve type. This is because the contact area is also small because the diameter of the portion is small. For this reason, the backflow prevention device 18 using the ball check type backflow prevention valve of the present embodiment can obtain a high contact pressure even when the ball 35 is pressed against the seat surface 36 with a small force. Leakage can be prevented.

またボール室34のシート面36よりも後方側はボール35が通過できない直径であって軸方向に沿った流路37が形成され、前記流路37を介して、メタリングゾーン17mの溝部に向けて軸芯に対して斜め方向に設けられた流路38(貫通孔)が複数形成されている。更にボール室34の前方側は、スクリュヘッド32の根元側開口に向けて、ボール35が通過できない直径であって軸芯に対して斜め方向に設けられた流路39(貫通孔)が複数形成されている。従って図2に示されるように、ボールチェック式の逆流防止弁は、可塑化工程で溶融樹脂がスクリュ前方28に向けて供給される際には、ボール室34のボール35はストロークEだけ前方に移動されて35aの位置に移動し、メタリングゾーン17mの溝、スクリュ内部の溶融樹脂の流路である流路38、流路37、ボール室34のシート面36とボール35の間、流路39を通過して溶融樹脂がスクリュ17のスクリュヘッド32の前方へ移動され貯留される。また射出工程時などでは、ボール室34内のボール35は後方に移動され、ボール35とシート面36とが当接されることにより、ボール35とシート面36の間の溶融樹脂の流路が閉鎖される。この際にボール35の移動により逆流防止装置18から後方へ送られる溶融樹脂の量は、リング式の逆流防止弁の場合よりも少ない。 Further, a flow path 37 is formed on the rear side of the seat surface 36 of the ball chamber 34 with a diameter through which the ball 35 cannot pass and along the axial direction, and is directed to the groove portion of the metering zone 17m via the flow path 37. A plurality of flow paths 38 (through holes) provided in an oblique direction with respect to the shaft core are formed. Further, on the front side of the ball chamber 34, a plurality of flow paths 39 (through-holes) are formed in a direction in which the balls 35 can not pass through the base side opening of the screw head 32 and are inclined with respect to the axis. Has been. Therefore, as shown in FIG. 2, the ball check type check valve prevents the ball 35 in the ball chamber 34 from moving forward by the stroke E when the molten resin is supplied toward the screw front 28 in the plasticizing process. Moved to the position of 35a, the groove of the metering zone 17m, the flow path 38 which is the flow path of the molten resin inside the screw, the flow path 37, and between the seat surface 36 of the ball chamber 34 and the ball 35, the flow path The molten resin passes through 39 and is moved to the front of the screw head 32 of the screw 17 and stored. Further, during the injection process, the ball 35 in the ball chamber 34 is moved rearward, and the ball 35 and the seat surface 36 are brought into contact with each other, whereby a flow path of the molten resin between the ball 35 and the seat surface 36 is established. Closed. At this time, the amount of molten resin sent rearward from the backflow prevention device 18 by the movement of the ball 35 is smaller than in the case of the ring type backflow prevention valve.

一方、射出成形機11の型締装置13は、固定金型42が取付けられる固定盤41と、可動金型44が取付けられる可動盤43が設けられ、可動盤43は型締機構45(型開閉機構を含む)により、型開閉方向に移動可能となっている。そしてり固定金型42と可動金型44は、型締機構45により型締されることにり内部にキャビティ46が形成される。本実施形態では型締装置13は、射出圧縮成形(キャビティ46の容積が拡大された位置に可動金型44を停止させ射出した後にキャビティ46内の溶融樹脂の圧縮を開始する射出プレス成形を含む)を行うことができるものが使用されるが、型締機構45のタイプは限定されない。また成形金型についても限定はされないが、薄物を成形する際に溶融樹脂の射出充填が困難なものでは、圧縮成形を可能なようにキャビティ46の厚みが可変の金型や、加熱冷却可能な金型、キャビティ46内が真空吸引可能な金型、ホットランナ金型などを用いることが考えられる。なお射出装置12および型締装置13の動力源や機構についても、サーボモータに代表される電動機や油圧シリンダによるものなど限定されない。 On the other hand, the mold clamping device 13 of the injection molding machine 11 is provided with a fixed platen 41 to which a fixed die 42 is attached and a movable platen 43 to which a movable die 44 is attached. It can be moved in the mold opening and closing direction. Then, the cavity fixed mold 42 and the movable mold 44 are clamped by a mold clamping mechanism 45 to form a cavity 46 inside. In the present embodiment, the mold clamping device 13 includes injection compression molding (injection press molding in which the movable mold 44 is stopped and injected at a position where the volume of the cavity 46 is expanded and then compression of the molten resin in the cavity 46 is started. However, the type of the mold clamping mechanism 45 is not limited. Also, the molding die is not limited. However, in the case where it is difficult to inject and fill the molten resin when molding a thin product, a mold having a variable thickness of the cavity 46 so that compression molding can be performed, or heating and cooling are possible. It is conceivable to use a mold, a mold capable of vacuum suction in the cavity 46, a hot runner mold, or the like. The power sources and mechanisms of the injection device 12 and the mold clamping device 13 are not limited to those using an electric motor represented by a servo motor or a hydraulic cylinder.

次に本発明の射出成形機11の成形時の作動方法、特には可塑化工程のシーケンス制御について、図3ないし図5により説明する。本実施形態で成形されるのは、携帯電話用を含む携帯端末用の導光板である。携帯端末用の導光板は、0.2〜0.5mm程度の厚さであり、その薄さのために保圧工程での溶融樹脂の補充が出来にくい場合が多く、溶融樹脂の正確な計量および正確な射出量が求められる成形品である。また使用される樹脂材料は、ポリカーボネート、アクリル、シクロオレフィンポリマー等の中でも高流動性のものが使用されることが多い。従って逆流防止装置18が確実に閉鎖されていないと計量後に逆流防止装置18を介して溶融樹脂が流動して、射出工程時にノズルから射出される溶融材料の量が変化しやすい。なお本発明は、導光板以外に溶融樹脂の正確な計量および正確な射出量が求められるレンズ、ディスクなどの光学製品やコネクタ、医療機器、薄物品などに好適に用いられるが成形品は限定されない。 Next, an operation method during molding of the injection molding machine 11 of the present invention, in particular, sequence control of the plasticizing process will be described with reference to FIGS. In this embodiment, a light guide plate for a mobile terminal including a mobile phone is formed. The light guide plate for portable terminals is about 0.2 to 0.5 mm thick, and because of its thinness, it is often difficult to replenish the molten resin in the pressure-holding process. In addition, the molded product is required to have an accurate injection amount. In addition, as the resin material to be used, a highly fluid material is often used among polycarbonates, acrylics, cycloolefin polymers and the like. Therefore, if the backflow prevention device 18 is not securely closed, the molten resin flows through the backflow prevention device 18 after measurement, and the amount of the molten material injected from the nozzle during the injection process is likely to change. In addition to the light guide plate, the present invention is suitably used for optical products such as lenses and disks, connectors, medical devices, thin articles and the like that require accurate measurement of molten resin and accurate injection amount, but the molded product is not limited. .

可塑化工程を開始するまでに射出装置12の加熱筒内の逆流防止装置18よりも後方側の加熱筒内の空間は、真空ポンプ30により真空吸引されて設定された真空状態(例えば−98kPa以下)に保持され、加熱筒14の各ゾーンは設定された温度に制御されている。図3に示されるように、連続した成形サイクル実行中に射出装置側で可塑化工程が開始されるのは射出工程の後であって、型締装置側での冷却工程と並行して行われる。また可塑化工程が開始される際のスクリュ17の位置は、図4(d)に示されるように、加熱筒14の内孔16において前進側の射出(保圧)完了位置Dに位置している。この際に固定金型42のスプルは、樹脂で詰まっているため、固定金型42に当接される射出装置12のノズル15のノズル孔は閉塞された状態にある(加熱筒内の前方は閉鎖されている)。 The space in the heating cylinder on the rear side of the backflow prevention device 18 in the heating cylinder of the injection device 12 before the plasticizing process is started is vacuumed by the vacuum pump 30 and set in a vacuum state (for example, −98 kPa or less). ) And each zone of the heating cylinder 14 is controlled to a set temperature. As shown in FIG. 3, the plasticizing process is started on the injection device side during the execution of the continuous molding cycle after the injection process and in parallel with the cooling process on the mold clamping device side. . Further, the position of the screw 17 when the plasticizing process is started is located at the forward-side injection (holding) completion position D in the inner hole 16 of the heating cylinder 14 as shown in FIG. Yes. At this time, since the sprue of the fixed mold 42 is clogged with resin, the nozzle hole of the nozzle 15 of the injection device 12 that is in contact with the fixed mold 42 is closed (the front in the heating cylinder is Closed).

可塑化工程をスタートすると、図5のフローチャートに示されるように、計量用モータ19を回転開始させる(S1)。この際、計量用モータ19およびスクリュ17は、溶融樹脂を前方に送るために回転(正回転)される。そして計量用モータ19は設定された回転速度となるように回転制御される。また可塑化工程のスタートと同時またはその前後に供給装置27から送られた樹脂材料(ペレット)は、フィードスクリュ24を用いて材料供給筒23内、供給孔22内を介して加熱筒14の内孔16に供給される。その際にフィードスクリュ24の回転数(または回転時間)を制御して樹脂材料(ペレット)供給することにより、加熱筒内を溶融樹脂や樹脂材料で完全に満たさない飢餓状態とし可塑化工程が実施される。飢餓状態とし可塑化工程を行うことは、加熱筒14の後部から加熱筒内を真空吸引して発生するガスを除去するために行われるが、逆流防止装置18の閉鎖状態を良好に行うためにも必須ではないがより望ましい方法である。本実施形態ではフィードスクリュ24を用いて飢餓状態となるように制御しているが、他の手段により加熱筒内を飢餓状態(一例として加熱筒内容積(逆流防止装置18から後方の加熱筒内の容積)の20〜70%の容積に樹脂(溶融樹脂およびペレット)がある状態)としてもよい。そしてスクリュ回転とともに前方に送られた樹脂材料(ペレット)は加熱されて徐々に溶融状態となり、メタリングゾーン17mではせん断発熱も加わって完全に溶融状態となる。 When the plasticizing process is started, as shown in the flowchart of FIG. 5, the measuring motor 19 is started to rotate (S1). At this time, the metering motor 19 and the screw 17 are rotated (forward rotation) to send the molten resin forward. The metering motor 19 is controlled to rotate at the set rotational speed. The resin material (pellet) sent from the supply device 27 at the same time as the start of the plasticizing process or before and after the plasticizing step is fed into the heating cylinder 14 via the feed screw 24 and the material supply cylinder 23 and the supply hole 22. It is supplied to the hole 16. At that time, by controlling the rotation speed (or rotation time) of the feed screw 24 and supplying the resin material (pellet), the heating cylinder is made into a starvation state that is not completely filled with the molten resin or resin material, and the plasticizing process is performed. Is done. In order to remove the gas generated by vacuum suction of the inside of the heating cylinder from the rear part of the heating cylinder 14, the plasticizing process in the starved state is performed in order to satisfactorily close the backflow prevention device 18. Is not necessary, but is a more desirable method. In this embodiment, the feed screw 24 is used to control the starvation state. However, the heating cylinder is starved by other means (for example, the heating cylinder volume (the heating cylinder in the rear of the backflow prevention device 18) The resin (molten resin and pellets) may be present in a volume of 20 to 70% of the volume of the resin. Then, the resin material (pellet) sent forward with the screw rotation is heated and gradually becomes a molten state, and in the metering zone 17m, shear heat generation is also applied and the resin material is completely melted.

そして可塑化工程でスクリュ前方28に溶融樹脂が送られている状態では、メタリングゾーン17mの溝部の溶融樹脂とスクリュ前方28に貯留される溶融樹脂ではメタリングゾーン17fの溝部の溶融樹脂のほうが僅かに高圧であり、溶融樹脂がスクリュ前方28に送られる際の流れにより、チェックバルブのボール35は前方に移動されて、チェックバルブが開放状態となる。そして溶融樹脂がチェックバルブの各流路を介してスクリュ前方28に貯留されていく。またこの可塑化工程ではスクリュ回転数とともに背圧が制御されている。背圧は射出装置12の図示しないロードセルにより検出され、射出用モータ20をクローズドループ制御することによりコントロールされる。本実施形態における背圧は、低め(一例として0MPa〜6MPa)に設定されているので、スクリュ前方28に計量され貯留された溶融樹脂やメタリングゾーン17mの溝内の溶融樹脂の圧力はそれほど上昇せず、常にメタリングゾーン17mのほうが高い状態で溶融樹脂がスクリュ前方28に送られる。またその結果、メタリングゾーン17mの溝部の側にも溶融樹脂が詰まりすぎるということはない。 In the state where the molten resin is sent to the screw front 28 in the plasticizing process, the molten resin in the groove portion of the metal ring zone 17m and the molten resin stored in the screw front portion 28 are more molten resin in the groove portion of the metal ring zone 17f. The ball 35 of the check valve is moved forward by the flow when the molten resin is sent to the screw front 28 under slightly high pressure, and the check valve is opened. Then, the molten resin is stored in the screw front 28 through each flow path of the check valve. In this plasticizing process, the back pressure is controlled together with the screw rotation speed. The back pressure is detected by a load cell (not shown) of the injection device 12 and is controlled by performing closed loop control of the injection motor 20. Since the back pressure in the present embodiment is set low (for example, 0 MPa to 6 MPa), the pressure of the molten resin measured and stored in the screw front 28 and the molten resin in the groove of the metering zone 17m increases so much. The molten resin is sent to the screw front 28 in a state where the metering zone 17m is always higher. As a result, the molten resin does not clog too much on the groove side of the metering zone 17m.

そして図4(a)に示されるように、スクリュ17の位置が計量完了位置A(設定位置)まで後退したら(S2)、スクリュ回転を停止する(S3)。(図3に示されるように、本実施形態では、スクリュを回転して溶融樹脂をスクリュ前方28に供給終了するまでを計量を呼び、スクリュ後退等の動作が終了するまでを可塑化工程と呼ぶ。)なお図5において図示はしないが、所定時間までにスクリュ17が計量完了位置まで後退しない場合はタイムアップして警報を出す。 As shown in FIG. 4A, when the position of the screw 17 is retracted to the measurement completion position A (set position) (S2), the screw rotation is stopped (S3). (As shown in FIG. 3, in this embodiment, the measurement is called until the screw is rotated and the supply of the molten resin to the screw front 28 is finished, and the operation until the operation such as screw retreat is finished is called the plasticizing step. 5) Although not shown in FIG. 5, if the screw 17 does not move back to the measurement completion position by a predetermined time, the time is up and an alarm is issued.

次にスクリュ17を図4(b)に示される前方の設定された前進位置B(目標位置)へ向けて前進開始させる(S4)。なおスクリュ17の前進開始は計量完了と同時でもよく僅かな時間が経過してから前進させてもよい。そしてスクリュ17が前進位置BまでストロークFだけ前進されることにより、スクリュ前方28に貯留された溶融樹脂の圧力が上昇する。この際にノズル15の先端がスプルにより閉塞されていることは前記した通りである。また加熱筒14の内孔16におけるスクリュ17の逆流防止装置18の後方側は、逆流防止装置18の前進により体積が増加するが、溶融樹脂の量には変化がないので、溶融樹脂の圧力が低下する方向へ働く。また加熱筒14の逆流防止装置18の後方は絶えず真空ポンプ30により吸引され真空状態が保持されているので、スクリュ17が回転されていない場合、メタリングゾーン17mの溶融樹脂の圧力は時間とともに低下する方向へ働く。従ってスクリュ前進によって、スクリュ17が回転していた計量時とは、スクリュ前方28に貯留された溶融樹脂と逆流防止装置18の後方のメタリングゾーン17aの溶融樹脂の圧力のバランスが変わり、スクリュ前方28に貯留された溶融樹脂の圧力のほうが高くなる。またはスクリュ前方28に貯留された溶融樹脂の圧力のほうが高くなるようにスクリュ17の前進時のストロークFを決定する。前進時のストロークFの数値は、射出装置12の大きさにより異なるが、好ましい一例としては、スクリュ前方28に貯留された溶融樹脂量の5〜40%、または射出工程における計量完了位置Aから射出(保圧)完了位置Dまでのスクリュ17のストロークHの5〜40%である。 Next, the screw 17 is started to advance toward the forward set advance position B (target position) shown in FIG. 4B (S4). The advance of the screw 17 may be started simultaneously with the completion of the measurement, or may be advanced after a short time has elapsed. Then, when the screw 17 is advanced by the stroke F to the advance position B, the pressure of the molten resin stored in the screw front 28 increases. At this time, as described above, the tip of the nozzle 15 is closed by the sprue. Further, the volume of the back side of the backflow prevention device 18 of the screw 17 in the inner hole 16 of the heating cylinder 14 is increased by the advancement of the backflow prevention device 18, but the amount of the molten resin is not changed. Work in the direction of decline. In addition, since the back of the backflow prevention device 18 of the heating cylinder 14 is continuously sucked by the vacuum pump 30 and kept in a vacuum state, when the screw 17 is not rotated, the pressure of the molten resin in the metering zone 17m decreases with time. Work in the direction to do. Accordingly, the balance between the molten resin stored in the screw front 28 and the molten resin pressure in the metering zone 17a behind the backflow prevention device 18 is changed when the screw 17 is rotating due to the screw advancement, and the screw front. The pressure of the molten resin stored in 28 becomes higher. Alternatively, the stroke F when the screw 17 moves forward is determined so that the pressure of the molten resin stored in the screw front 28 is higher. Although the numerical value of the stroke F at the time of advance varies depending on the size of the injection device 12, as a preferred example, injection is performed from 5 to 40% of the amount of molten resin stored in the screw front 28, or from the measurement completion position A in the injection process. (Pressurization) 5 to 40% of the stroke H of the screw 17 up to the completion position D.

そして前記のように溶融圧力のバランスが変化したため、逆流防止装置18のボール室34内のボール35が後方へ移動され、ボール35はシート面36に当接され流路40が閉鎖される。そしてスクリュ17が予め設定された前進位置Bに到達すると(S5)、スクリュ17の前進を停止させる(S6)。なお本実施形態ではスクリュ17を前進させている間、計量用モータ19によるスクリュ17の回転制御は、正回転駆動も逆回転駆動も行わない。しかしながら計量用モータ19によりスクリュ17の回転(望ましくは逆回転駆動)も行いながらスクリュ17を前進させるものでもよい。更にはスクリュ17の前進に伴う自転を容認するものでもよい。 Since the balance of the melting pressure has changed as described above, the ball 35 in the ball chamber 34 of the backflow prevention device 18 is moved backward, the ball 35 is brought into contact with the seat surface 36 and the flow path 40 is closed. When the screw 17 reaches the preset forward position B (S5), the forward movement of the screw 17 is stopped (S6). In this embodiment, while the screw 17 is moved forward, the rotation control of the screw 17 by the metering motor 19 is neither forward rotation drive nor reverse rotation drive. However, the screw 17 may be moved forward while the screw 17 is rotated (preferably reversely driven) by the metering motor 19. Further, it may be acceptable to allow the rotation accompanying the forward movement of the screw 17.

またスクリュ17の正回転終了後(計量完了後)に、スクリュ17を前進させる際の制御は上記に限らず、次のようなものでもよい。スクリュ17の速度を検出し、スクリュ17が減速状態となってから設定速度まで低下した時点でスクリュ17の前進を停止するようにしてもよい。またはスクリュ17が前進時に受ける圧力が設定圧力になった時点でスクリュ17を停止するようにしてもよい。その場合スクリュ17が前進時に受ける圧力は、スクリュ17の前進力を検出するロードセルの値の他、射出用油圧シリンダの油圧や加熱筒14の内孔16の前方における計量された溶融樹脂の圧力を直接検出するものでもよい。更にはスクリュ17が前進開始されてからタイマがタイムアップされるまで所定時間分前進させるようにしてもよく、制御方法は限定されない。そして前記の設定速度や設定圧力となりスクリュ17を停止する場合は、毎回スクリュ17の位置自体は異なる可能性があるので、スクリュ17が停止した位置において、制御値をオフセットし、オフセットされた位置を基準に射出工程を行うことが望ましい。 Further, the control for moving the screw 17 forward after the end of the forward rotation of the screw 17 (after completion of measurement) is not limited to the above, and the following may be used. The speed of the screw 17 may be detected, and the forward movement of the screw 17 may be stopped when the speed of the screw 17 is reduced to a set speed after the deceleration state. Alternatively, the screw 17 may be stopped when the pressure received when the screw 17 moves forward becomes the set pressure. In this case, the pressure received by the screw 17 during the advancement includes the value of the load cell that detects the advancement force of the screw 17, the hydraulic pressure of the injection hydraulic cylinder, and the pressure of the measured molten resin in front of the inner hole 16 of the heating cylinder 14. It may be detected directly. Furthermore, the screw 17 may be advanced by a predetermined time from the start of advancement until the timer expires, and the control method is not limited. When the screw 17 is stopped at the set speed or set pressure, the position of the screw 17 may be different every time. Therefore, the control value is offset at the position where the screw 17 is stopped, and the offset position is changed. It is desirable to perform the injection process on the basis.

そして次にスクリュ17の前進が終了するのと同時かまたは僅かに時間の経過後に、射出用モータ20を作動させてスクリュ17を図4(C)に示される後退位置C(目標位置)へ向けて後退を開始させる(S7)。そしてスクリュ17が前記後退位置Cに到達したかが判断される(S8)。そして後退位置C(射出開始位置)に到達するとスクリュ17の後退を停止する(S9)。この作動はサックバックとも呼ばれ、図4(C)に示されるストロークGだけスクリュ17を後退させることにより、加熱筒14の内孔16の前側(スクリュ前方28)の容積を拡大し、貯留された溶融樹脂の圧力を低下させる。しかしスクリュ前方28に貯留された溶融樹脂の圧力は、加熱筒14の内孔16の後方(スクリュ後方)よりも依然として高いから逆流防止装置18のボール35が前方に向けて移動されて流路40が開放されるということはない。この際に逆流防止装置18よりも後方側が真空吸引されているので、逆流防止装置18の流路38を介してボール35が後方に向けて吸引され、シート面36にらボール35が押圧される。従ってより一層、逆流防止装置18の閉鎖が保持される。本発明ではここまでを可塑化工程と呼ぶ。なおスクリュ17の後退についても位置制御以外の方式を採用してもよい。その場合も射出工程の前にスクリュ位置のオフセットが行われる。 Then, at the same time when the advancement of the screw 17 is finished or after a slight time has elapsed, the injection motor 20 is operated so that the screw 17 is directed to the reverse position C (target position) shown in FIG. To start retreat (S7). Then, it is determined whether the screw 17 has reached the reverse position C (S8). When the retreat position C (injection start position) is reached, the retreat of the screw 17 is stopped (S9). This operation is also called suck back, and the volume of the front side (screw front 28) of the inner hole 16 of the heating cylinder 14 is expanded and stored by retracting the screw 17 by the stroke G shown in FIG. Reduce the pressure of the molten resin. However, since the pressure of the molten resin stored in the screw front 28 is still higher than the back of the inner hole 16 of the heating cylinder 14 (back of the screw), the ball 35 of the backflow prevention device 18 is moved forward and the flow path 40. Will never be released. At this time, since the rear side of the backflow prevention device 18 is vacuum sucked, the ball 35 is sucked rearward through the flow path 38 of the backflow prevention device 18 and the ball 35 is pressed against the seat surface 36. . Therefore, the backflow prevention device 18 is further closed. In the present invention, the process up to this point is called a plasticizing step. A method other than the position control may be adopted for the backward movement of the screw 17. Even in this case, the screw position is offset before the injection process.

そして型締装置側では、冷却時間が終了すると、型締機構45の圧抜き、型開き、および型開位置での成形品の取出しを行う。そして次の型閉を行い、わずかに型開してキャビティを容積の拡大した位置に可動盤43および可動金型44を停止させて、型締側が準備完了となる。また射出装置側は可塑化工程が終了すると、次の射出工程まで待機している。そして型締装置側が前記のように準備完了すると、射出工程を開始する。射出工程のうちの射出充填工程においてスクリュ17が所定の位置まで前進されると型締装置13の可動盤43が前進され、キャビティ46内の溶融樹脂が圧縮される。また更にスクリュ17の位置が前進して保圧切換位置に到達するとスクリュ17は速度制御から圧力制御に切換えられる。そして射出工程全体では、図4(d)に示される射出(保圧)完了位置DまでストロークHだけ前進する。そして保圧工程が終了して所定時間経過すると、再び次の可塑化工程が開始される。なお射出工程は、保圧工程を設けずに射出充填工程でスクリュ17が前進限まで前進されるものでもよい。 On the mold clamping device side, when the cooling time is over, the mold clamping mechanism 45 is depressurized, the mold is opened, and the molded product is taken out at the mold open position. Then, the next mold closing is performed, the mold is slightly opened, and the movable platen 43 and the movable mold 44 are stopped at a position where the volume of the cavity is enlarged, and the mold clamping side is ready. Further, when the plasticizing process is completed, the injection apparatus side stands by until the next injection process. When the mold clamping device side is ready as described above, the injection process is started. When the screw 17 is advanced to a predetermined position in the injection filling process of the injection process, the movable platen 43 of the mold clamping device 13 is advanced, and the molten resin in the cavity 46 is compressed. Further, when the position of the screw 17 moves forward and reaches the holding pressure switching position, the screw 17 is switched from speed control to pressure control. In the entire injection process, the stroke advances to the injection (holding pressure) completion position D shown in FIG. Then, when a predetermined time elapses after the pressure holding process is completed, the next plasticizing process is started again. The injection process may be such that the screw 17 is advanced to the forward limit in the injection filling process without providing the pressure holding process.

なお本実施形態では、逆流防止装置18として、ボールチェック式の逆流防止弁を用いたが、リング式の逆流防止弁や、その他の閉鎖部材(例えばボール35の代わりに棒状のものを閉鎖部材としたものなど)を用いることにより、溶融樹脂の流路を閉鎖するものでもよい。ただしリング方式の逆流防止弁の場合、シリングの外周面と加熱筒内孔壁の間が摺動状態にあるため、スクリュ後退時(サックバック時)にスクリュ本体に対してリングバルブが相対的に前方へ残る形になりやすい。そうすると逆流防止装置の溶融樹脂の流路が完全に閉鎖できず、射出工程でノズルから成形金型のキャビティ内に射出される溶融樹脂の量が一定しないことも考えられ、ボールチェック式のほうが溶融樹脂の流路の閉鎖の点では有利であると考えられる。ただしリング方式の場合にも、スクリュ前進時にスクリュ前方の圧力をより高くすることや、スクリュ後退量や後退速度を僅かにしたりスクリュ後退を行わないようにすることなどの対策を行って同様の閉鎖効果を得るようにすることも考えられる。更には逆流防止装置は、閉鎖部材をバネにより閉鎖方向に付勢したものでもよい。この場合は、計量後に閉鎖部材に僅かに力を加えるだけで溶融樹脂の流路が閉鎖しやすくなる。 In this embodiment, a ball check type backflow prevention valve is used as the backflow prevention device 18, but a ring type backflow prevention valve or other closing member (for example, a rod-like member instead of the ball 35 is used as the closing member). Etc.) may be used to close the flow path of the molten resin. However, in the case of a ring-type backflow prevention valve, the ring valve is relatively slid relative to the screw body when the screw is retracted (during suck-back) because the shilling outer surface and the inner wall of the heating cylinder are in a sliding state. It tends to be left in the front. If this happens, the molten resin flow path of the backflow prevention device cannot be completely closed, and the amount of molten resin injected from the nozzle into the mold cavity during the injection process may not be constant. It is considered advantageous in terms of closing the resin flow path. However, in the case of the ring method, the same closure is achieved by taking measures such as increasing the pressure in front of the screw when the screw moves forward, reducing the screw retraction amount and retraction speed, and preventing the screw from retreating. It is also conceivable to obtain an effect. Furthermore, the backflow prevention device may be one in which the closing member is biased in the closing direction by a spring. In this case, the flow path of the molten resin can be easily closed by applying a slight force to the closing member after measurement.

本実施形態では、可塑化工程における逆流防止装置18の閉鎖部材を閉鎖するための動作として、計量完了後(スクリュ正回転完了後)にスクリュ前進、スクリュ後退(サックバック)の順に行った。しかし前記に限定されず、次のようなものでもよい。計量完了とスクリュ前進の間、スクリュ前進とスクリュ後退(サックバック)の間、スクリュ後退の後、の少なくとも一つにスクリュ17を逆回転させるものでもよい。スクリュ17を逆回転する目的は、メタリングゾーン17mの溝部の溶融樹脂を後方へ送り、逆流防止装置18よりもすぐ後ろ側の圧力を下げることである。そしてスクリュ17を逆回転させることでボールチェックのボール35がシート面36に強固に押圧され流路40が閉鎖されやすくなる。また逆流防止装置18よりも後方の溶融樹脂(半溶融のものを含む)が、溝部の中で分散されてガス抜きが容易になる。 In the present embodiment, as the operation for closing the closing member of the backflow prevention device 18 in the plasticizing process, the screw advancement and screw retraction (suckback) are performed in this order after completion of metering (after completion of screw normal rotation). However, it is not limited to the above, and the following may be used. The screw 17 may be reversely rotated at least one of the measurement completion and the screw advance, between the screw advance and the screw retreat (suck back), and after the screw retreat. The purpose of reversely rotating the screw 17 is to send the molten resin in the groove portion of the metering zone 17m rearward and lower the pressure immediately behind the backflow prevention device 18. Then, by rotating the screw 17 in the reverse direction, the ball 35 of the ball check is firmly pressed against the seat surface 36 and the flow path 40 is easily closed. Further, the molten resin (including the semi-molten resin) behind the backflow prevention device 18 is dispersed in the groove portion, and the degassing becomes easy.

更にはスクリュ前進のみを行うものでもよい。更にまたスクリュ前進を含むこれらの作動を複数回繰り返すものでもよい。いずれにしても本発明において、溶融材料をスクリュ前方28に供給するスクリュ回転終了より後にスクリュ17を前進させ逆流防止装置18を閉鎖する動作は必須である。前記においてスクリュ前進のみを行いサックバックを行わない場合、スクリュ前方17aの溶融樹脂圧が高くなりすぎることがある。そうすると射出工程開始前に成形品を取出した際に、ノズル15からの溶融樹脂が漏れ出るドルーリングの問題が発生する場合も考えられる。従ってその場合はシャットオフノズル等のノズル閉鎖装置や金型内のバルブゲート等が必要となる。 Furthermore, only the screw advancement may be performed. Furthermore, these operations including the screw advance may be repeated a plurality of times. In any case, in the present invention, the operation of moving the screw 17 forward and closing the backflow prevention device 18 after the end of the screw rotation for supplying the molten material to the screw front 28 is essential. In the above, when only the screw is advanced and the suck back is not performed, the molten resin pressure in the screw front 17a may become too high. Then, when the molded product is taken out before the start of the injection process, there may be a drooling problem that the molten resin from the nozzle 15 leaks. Therefore, in that case, a nozzle closing device such as a shut-off nozzle, a valve gate in the mold, or the like is required.

また本発明の加熱筒内の真空度については、−90kPa以下の低真空状態のものであってもよく、加熱筒内に窒素ガス等を供給するものを除外するものではない。また加熱筒内の逆流防止装置18よりも後方の空間の真空吸引状態は、計量工程後のスクリュ前進時も常時継続されているものが望ましいが、一部の工程において真空ポンプの停止やバルブ操作により、真空吸引を停止するものを除外するものではない。 Further, the degree of vacuum in the heating cylinder of the present invention may be in a low vacuum state of −90 kPa or less, and does not exclude the supply of nitrogen gas or the like into the heating cylinder. Further, it is desirable that the vacuum suction state in the space behind the backflow prevention device 18 in the heating cylinder is continuously maintained even when the screw advances after the measurement process, but in some processes, the vacuum pump is stopped or the valve is operated. Therefore, it is not excluded that the vacuum suction is stopped.

本発明の材料の可塑化工程を有する射出成形機および射出成形機の作動方法は、竪型の射出装置を使用したものにも応用することができる。また材料については、樹脂が想定されるが、それ以外に可塑化工程においてガスや水分等が発生する材料であってもよい。 The injection molding machine having the plasticizing step of the material of the present invention and the operation method of the injection molding machine can be applied to those using a vertical injection device. In addition, a resin is assumed as the material, but other materials that generate gas, moisture, and the like in the plasticizing process may be used.

11 射出成形機
12 射出装置
13 型締装置
14 加熱筒
16 内孔
17 スクリュ
18 逆流防止装置
19 計量用モータ
20 射出用モータ
24 フィードスクリュ
30 真空ポンプ
34 ボール室
35 ボール
36 シート面
37,38,39 流路
A 計量完了位置
B 前進位置
C 後退位置
D 射出(保圧)完了位置
E,F,G,H ストローク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Injection molding machine 12 Injection apparatus 13 Clamping apparatus 14 Heating cylinder 16 Inner hole 17 Screw 18 Backflow prevention apparatus 19 Motor for measurement 20 Motor for injection 24 Feed screw 30 Vacuum pump 34 Ball chamber 35 Ball 36 Seat surfaces 37, 38, 39 Flow path A Weighing completion position B Forward position C Backward position D Injection (holding pressure) completion position E, F, G, H Stroke

Claims (4)

  1. 真空吸引可能な加熱筒内にて前側に逆流防止装置が設けられ回転可能かつ前後進可能なスクリュを用いて材料の可塑化工程を行う射出成形機の作動方法において、
    可塑化工程時には逆流防止装置よりも後方側の加熱筒内の空間が真空状態に保持されるとともに、
    溶融材料をスクリュ前方に供給するスクリュ回転終了より後にスクリュを前進させることを特徴とする射出成形機の作動方法。
    In an operating method of an injection molding machine that performs a plasticizing process of a material using a screw that is provided with a backflow prevention device on the front side in a heating cylinder capable of vacuum suction and is rotatable and can be moved forward and backward,
    During the plasticizing process, the space in the heating cylinder behind the backflow prevention device is kept in a vacuum state,
    An operation method of an injection molding machine, wherein the screw is advanced after the end of screw rotation for supplying molten material to the front of the screw.
  2. 前記スクリュには内部に溶融材料の流路が形成され、前記流路を閉鎖部材により閉鎖する逆流防止装置が設けられたことを特徴とする射出成形機の作動方法。 A method of operating an injection molding machine, wherein a flow path of a molten material is formed in the screw, and a backflow prevention device for closing the flow path with a closing member is provided.
  3. スクリュ回転終了より後にスクリュを前進させ、その後に後退させて可塑化工程を終了することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の射出成形機の作動方法。 3. The method of operating an injection molding machine according to claim 1, wherein the screw is advanced after the end of the screw rotation, and then moved backward to finish the plasticizing step.
  4. 真空吸引可能な加熱筒内にて前側に逆流防止装置が設けられ回転可能かつ前後進可能なスクリュを用いて材料の可塑化工程を行う射出成形機において、
    可塑化工程時には逆流防止装置よりも後方側の加熱筒内の空間が真空状態に保持されるとともに、
    溶融材料をスクリュ前方に供給するスクリュ回転終了より後にスクリュを前進させる制御手段が設けられたことを特徴とする射出成形機。
    In an injection molding machine that performs a plasticizing process of a material using a screw that is provided with a backflow prevention device on the front side in a heating cylinder capable of vacuum suction and is rotatable and can be moved forward and backward,
    During the plasticizing process, the space in the heating cylinder behind the backflow prevention device is kept in a vacuum state,
    An injection molding machine characterized in that a control means is provided for advancing the screw after the end of screw rotation for supplying the molten material to the front of the screw.
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