JP2865924B2 - 射出圧縮装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出圧縮装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、加熱シリンダ内で加熱され流動化
された樹脂を高圧下で金型内に充填し、その中で冷却
し、固化させ、次いで金型を開いて成形品を取り出すよ
うにした射出成形機においては、加熱シリンダの中にス
クリュが回転自在及び進退自在に配設されており、該ス
クリュを前進させると、加熱シリンダ内のスクリュの前
方に溜められた樹脂がノズルから射出され、金型内に充
填されるようになっている。

【０００３】そして、レンズやＣＤなどの精密品を成形
するものにおいては、射出圧縮装置が設けられていて、
金型内に充填された樹脂の圧力を所定のタイミングで強
制的に上昇させてキャビティ内の全域に樹脂を行き渡ら
せるとともに、冷却時の収縮によって不足する樹脂を補
給するようにしている。図２は従来の射出圧縮装置の断
面図である。

【０００４】図において、１１は固定プラテン、１２は
該固定プラテン１１に取り付けられた固定型、１３は前
記固定プラテン１１に対向して配設される可動プラテ
ン、１４は該可動プラテン１３に固定された射出圧縮ブ
ロック、１５は該射出圧縮ブロック１４に形成されたシ
リンダ室１６内に摺動自在に配設される射出圧縮ピスト
ンである。該射出圧縮ピストン１５は大径部１５ａ、中
径部１５ｂ及び小径部１５ｃを有しており、前記シリン
ダ室１６は射出圧縮ピストン１５が前後に摺動すること
ができるような形状を有する。

【０００５】１７は前記射出圧縮ピストン１５の大径部
１５ａの後方（図の左方）に形成された油室であり、該
油室１７に油路１８が接続され、該油路１８を介して油
室１７に油を供給することによって射出圧縮ピストン１
５を前方（図の右方）に移動させることができる。２１
は前記射出圧縮ピストン１５の前方の端面と接触自在に
配設され、前記油室１７に油が供給された時に射出圧縮
ピストン１５によって押圧され、前方に移動する圧縮コ
アである。該圧縮コア２１と固定型１２間にキャビティ
２３が形成される。２５は前記射出圧縮ブロック１４に
固定され、前記固定型１２と接離自在に配設される圧縮
コア支持ブロックであり、両者が当接すると可動プラテ
ン１３が停止する。そして、固定型１２と圧縮コア支持
ブロック２５が当接した後も圧縮コア２１は前方には移
動する。

【０００６】２７は溶融した樹脂を前記キャビティ２３
に充填するための射出装置、２８はスプルブシュ、２９
はエジェクタロッドであり、該エジェクタロッド２９の
先端に図示しないエジェクタピンが形成されていて、成
形品を突き出すことができるようになっている。前記構
成の射出圧縮装置において、型締工程が完了した後、充
填遅延工程が開始され所定時間が経過すると、前記射出
圧縮ブロック１４内の油室１７に油が供給されて、射出
圧縮ピストン１５が前進を開始する。この時、射出圧縮
ピストン１５の前方の端面と圧縮コア２１の後方の端面
間にはクリアランスＡが形成されていて、該クリアラン
スＡが無くなるまで前記射出圧縮ピストン１５は無負荷
状態で移動する。そして、射出圧縮ピストン１５は圧縮
コア２１に接触すると、その後は圧縮コア２１を押圧し
て前方に移動させ、キャビティ２３内に充填された樹脂
を加圧するようになっている。そのため、圧縮コア２１
が移動する前の圧縮コア２１と固定型１２の各接触部間
に圧縮代Ｂが形成されている。

【０００７】次に、前記圧縮コア２１による加圧作用に
ついて説明する。図３は従来の射出圧縮装置の圧力制御
のタイムチャートである。図において、横方向には、型
締装置による型締め、充填遅延、充填、保圧、冷却及び
休止の各工程が示され、縦方向には、各工程における型
締シリンダの動作、射出圧縮圧力、射出圧縮ピストン１
５（図２）の動作及び射出圧縮装置の圧力制御のタイミ
ングが示されている。

【０００８】型締装置の型締シリンダが動作して型締め
が行われた後、所定時間が経過した後に溶融した樹脂が
前記射出装置２７から射出され、キャビティ２３内への
充填が開始される。そして、前記射出圧縮ピストン１５
が前進を開始するタイミングは、充填の開始後所定時間
が経過した後に設定してある。このため、充填の開始と
同時に１圧遅延タイマが作動させられ、１圧遅延時間Ｔ
０が経過すると、油室１７内に油が供給されて射出圧縮
ピストン１５に１圧Ｐ１が加えられる。

【０００９】そして、射出圧縮ピストン１５に１圧Ｐ１
が加えられると同時に、１圧タイマが作動させられ、１
圧時間Ｔ１が経過すると、図示しないサーボ弁が作動し
て油室１７内に供給される油の圧力が変更され、射出圧
縮ピストン１５に２圧Ｐ２が加えられる。同様に、保圧
工程及び冷却工程の間に、あらかじめ設定された圧力が
射出圧縮ピストン１５に加えられ、冷却工程の最終部分
でＮ圧時間ＴＮだけ射出圧縮ピストン１５にＮ圧ＰＮが
加えられ、その後休止工程になる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の射出圧縮装置においては、前記射出圧縮ピストン１
５が前進を開始した時に油路１８及び油室１７の油にサ
ージ圧が発生し、射出圧縮ピストン１５による樹脂の加
圧パターンが変化して成形品の品質が低下してしまう。

【００１１】すなわち、前記射出圧縮ピストン１５が前
進を開始した時には、前述したように射出圧縮ピストン
１５と圧縮コア２１間にわずかなクリアランスＡが存在
しており、射出圧縮ピストン１５が圧縮コア２１に接触
するまでは、射出圧縮ピストン１５は無負荷状態で移動
する。ところで、前記油室１７に油を供給するために油
路１８は図示しないサーボ弁に接続されているが、射出
圧縮ピストン１５が無負荷状態で移動するため、油路１
８内の圧力が十分に上昇しない。その結果、サーボ弁は
開放側に作用してしまい、油路１８及び油室１７の油に
サージ圧が発生してしまう。そして、このままの状態で
射出圧縮ピストン１５が前方に移動し、圧縮コア２１に
接触し、該圧縮コア２１を押圧してキャビティ２３内の
樹脂を強制的に加圧すると、前記サージ圧が発生し、成
形品に悪影響を与え、品質を低下させてしまう。

【００１２】また、充填を開始する時には、射出圧縮ピ
ストン１５は前進を開始しておらず、圧縮コア２１と固
定型１２の各接触部間には圧縮代Ｂが形成されているた
め、該圧縮代Ｂを形成する間隙に樹脂が流れ込み、ばり
が発生してしまう。本発明は、前記従来の射出圧縮装置
の問題点を解決して、射出圧縮ピストンが前進を開始し
た時にサージ圧が発生して成形品の品質を低下させるこ
とがなく、樹脂をキャビティ内に充填した時にばりが発
生するのを防止することができる射出圧縮装置を提供す
ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の射
出圧縮装置においては、固定型を備えた固定プラテン
と、該固定プラテンに対向させて配設された可動プラテ
ンと、該可動プラテンにおける固定プラテン側に配設さ
れ、内部に形成されたシリンダ室内に射出圧縮ピストン
が配設された射出圧縮ブロックと、一方の端面が前記射
出圧縮ピストンと対向させられ、他方の端面が前記固定
型と対向させられ、固定型との間にキャビティを形成す
る圧縮コアとを有する。

【００１４】また、該圧縮コアを支持し、圧縮コアと前
記射出圧縮ピストンとの間にクリアランスを設定すると
ともに、圧縮コアと前記固定型との間に移動代を設定す
る圧縮コア支持ブロックと、前記シリンダ室内の油に第
１、第２の圧力を発生させるために、前記射出圧縮ピス
トンを圧縮コア側に付勢するサーボ弁と、充填工程の開
始前に第１の圧力を発生させ、充填工程の開始後で、か
つ、充填工程の完了前に第２の圧力を発生させる手段
と、前記第１の圧力を樹脂圧より低く設定し、前記第２
の圧力を樹脂圧より高く設定するとともに、前記第１の
圧力を発生させたときに、前記樹脂圧によって圧縮コア
が後退したときに圧縮コアと固定型との間に形成される
圧縮代を、前記移動代より小さくする制御装置とを有す
る。

【００１５】

【作用】本発明によれば、前記のように射出圧縮装置に
おいては、固定型を備えた固定プラテンと、該固定プラ
テンに対向させて配設された可動プラテンと、該可動プ
ラテンにおける固定プラテン側に配設され、内部に形成
されたシリンダ室内に射出圧縮ピストンが配設された射
出圧縮ブロックと、一方の端面が前記射出圧縮ピストン
と対向させられ、他方の端面が前記固定型と対向させら
れ、固定型との間にキャビティを形成する圧縮コアとを
有する。

【００１６】また、該圧縮コアを支持し、圧縮コアと前
記射出圧縮ピストンとの間にクリアランスを設定すると
ともに、圧縮コアと前記固定型との間に移動代を設定す
る圧縮コア支持ブロックと、前記シリンダ室内の油に第
１、第２の圧力を発生させるために、前記射出圧縮ピス
トンを圧縮コア側に付勢するサーボ弁と、充填工程の開
始前に第１の圧力を発生させ、充填工程の開始後で、か
つ、充填工程の完了前に第２の圧力を発生させる手段
と、前記第１の圧力を樹脂圧より低く設定し、前記第２
の圧力を樹脂圧より高く設定するとともに、前記第１の
圧力を発生させたときに、前記樹脂圧によって圧縮コア
が後退したときに圧縮コアと固定型との間に形成される
圧縮代を、前記移動代より小さくする制御装置とを有す
る。

【００１７】この場合、型締工程が完了して充填遅延工
程が開始されると、前記サーボ弁が作動させられて第１
の圧力が発生させられ、前記射出圧縮ピストンが圧縮コ
ア側に前進させられる。したがって、前記射出圧縮ピス
トンと圧縮コアとの間のクリアランスが無くなり、射出
圧縮ピストンと圧縮コアとが接触させられる。次に、充
填工程が開始させられ、前記キャビティ内に樹脂が充填
されると、第１の圧力が樹脂圧より低いので、前記射出
圧縮ピストンは、前記移動代より小さい圧縮代だけ後退
する。

【００１８】続いて、充填工程の完了前に第２の圧力が
発生させられ、樹脂圧に抗して前記射出圧縮ピストンが
圧縮コア側に前進させられて、圧縮代を無くす。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図４は本発明の実施例を示す射
出圧縮装置の断面図である。図において、１１は固定プ
ラテン、１２は該固定プラテン１１に取り付けられた固
定型、１３は前記固定プラテン１１に対向して配設され
る可動プラテン、１４は該可動プラテン１３に固定され
た射出圧縮ブロック、１５は該射出圧縮ブロック１４に
形成されたシリンダ室１６内に摺動自在に配設される射
出圧縮ピストンである。該射出圧縮ピストン１５は大径
部１５ａ、中径部１５ｂ及び小径部１５ｃを有してお
り、前記シリンダ室１６は射出圧縮ピストン１５が前後
に摺動することができるような形状を有する。

【００２０】１７は前記射出圧縮ピストン１５の大径部
１５ａの後方（図の左方）に形成された油室であり、該
油室１７に油路１８が接続され、該油路１８及びサーボ
弁３１を介して油室１７に油を供給することによって射
出圧縮ピストン１５を前方（図の右方）に移動させるこ
とができる。前記サーボ弁３１は制御装置３２によって
油路１８側の油圧を調整することができるようになって
いる。

【００２１】また、２１は前記射出圧縮ピストン１５の
前方の端面と接触自在に配設され、前記油室１７に油が
供給された時に射出圧縮ピストン１５によって押圧さ
れ、前方に移動する圧縮コアである。該圧縮コア２１と
固定型１２間にキャビティ２３が形成される。２５は前
記射出圧縮ブロック１４に固定され、前記固定型１２と
接離自在に配設される圧縮コア支持ブロックであり、両
者が当接すると可動プラテン１３が停止する。そして、
固定型１２と圧縮コア支持ブロック２５が当接した後も
圧縮コア２１は前方には移動する。

【００２２】２７は溶融した樹脂を前記キャビティ２３
に充填するための射出装置、２８はスプルブシュ、２９
はエジェクタロッドであり、該エジェクタロッド２９の
先端に図示しないエジェクタピンが形成されていて、成
形品を突き出すことができるようになっている。前記構
成の射出圧縮装置において、型締工程が完了した後、充
填遅延工程が開始され所定時間が経過すると、前記射出
圧縮ブロック１４内の油室１７に油が供給されて、射出
圧縮ピストン１５が前進を開始する。この時、射出圧縮
ピストン１５の前方の端面と圧縮コア２１の後方の端面
間にはクリアランスＡが形成されていて、該クリアラン
スＡが無くなるまで前記射出圧縮ピストン１５は無負荷
状態で移動する。そして、射出圧縮ピストン１５は圧縮
コア２１に接触すると、その後は圧縮コア２１を押圧し
て前方に移動させるようになっている。そのため、圧縮
コア２１と固定型１２の各接触部間に移動代Ｃが形成さ
れている。

【００２３】次に、前記圧縮コア２１による加圧作用に
ついて説明する。図１は本発明の実施例を示す射出圧縮
装置の圧力制御のタイムチャートである。図において、
横方向には、型締装置による型締め、充填遅延、充填、
保圧、冷却及び休止の各工程が示され、縦方向には、各
工程における型締シリンダの動作、射出圧縮圧力、射出
圧縮ピストン１５（図３）の動作及び射出圧縮装置の圧
力制御のタイミングが示されている。

【００２４】型締装置の型締シリンダが動作して型締め
が行われ、前記固定型１２と圧縮コア支持ブロック２５
が接触させられる。この型締工程が完了しても、直ちに
は充填が開始されず、充填遅延工程に入り所定時間だけ
充填が遅らされる。前記射出圧縮ピストン１５が前進を
開始するタイミングは、充填遅延工程の開始後所定時間
が経過した後に設定してある。このため、充填遅延工程
の開始と同時に１圧遅延タイマが作動させられ、１圧遅
延時間Ｔ０が経過すると、油室１７内に油が供給されて
第１の圧力すなわち１圧Ｐ１が発生し、射出圧縮ピスト
ン１５に１圧Ｐ１が加えられる。

【００２５】該１圧Ｐ１は、充填工程の開始前におい
て、射出圧縮ピストン１５と圧縮コア２１との間のクリ
アランスＡを無くし、さらに、圧縮コア２１と固定型１
２との各接触部間に形成された移動代Ｃを小さくするた
めに十分な値にされる。したがって、前記射出圧縮ピス
トン１５を圧縮コア２１側に前進させたときに、前記ク
リアランスＡが無くなるまでの間は、射出圧縮ピストン
１５が無負荷状態で移動するので油室１７内の油にサー
ジ圧が発生するが、この間、キャビティ２３内に樹脂は
充填されていないので、樹脂がサージ圧の影響を受ける
ことはない。したがって、充填動作が良好になり、成形
品の品質の低下を防止することができる。

【００２６】そして、前記射出圧縮ピストン１５の前進
が開始された後、充填遅延工程が完了すると、充填工程
が開始され、１圧タイマが作動させられる。前記充填工
程においては、溶融させられた樹脂が、前記射出装置２
７から射出され、キャビティ２３内に充填される。この
場合、前記射出圧縮ピストン１５には前記１圧Ｐ１が加
えられているが、該１圧Ｐ１は充填工程の開始時の樹脂
圧より低いので、樹脂圧によって圧縮コア２１がわずか
に後退させられ、圧縮コア２１と固定型との各接触部間
に、前記移動代Ｃより小さい圧縮代が形成される。ま
た、該圧縮代は従来の圧縮代Ｂ（図２参照）よりも小さ
いので、圧縮コア２１と固定型１２との各接触部間に樹
脂が入ることはない。したがって、成形品にばりが発生
することを防止することができ、成形品の品質が向上す
る。

【００２７】なお、前記１圧タイマは樹脂を加圧するタ
イミングを良好にするために充填工程の開始と同時に作
動するようにしてある。前記１圧タイマによって設定さ
れた１圧時間Ｔ１が経過してほぼ充填工程が終了する
と、制御装置３２によってサーボ弁３１が作動させら
れ、油室１７内に供給される油の圧力が変更され、油室
１７内に第２の圧力すなわち２圧Ｐ２が発生し、射出圧
縮ピストン１５に２圧Ｐ２が加えられる。該２圧Ｐ２は
射出圧縮ピストン１５を前記樹脂圧に抗して前進させる
だけの値を有し、圧縮コア２１を介してキャビティ２３
内の樹脂が加圧される。したがって、キャビティ２３内
の全域に樹脂を行き渡らせるとともに、冷却時の収縮に
よって不足する樹脂を補給することができる。

【００２８】そして、射出圧縮ピストン１５に２圧時間
Ｔ２だけ前記２圧Ｐ２が加えられた後は、保圧工程及び
冷却工程の間に、あらかじめ設定された３圧Ｐ３，４圧
Ｐ４，…，Ｎ圧ＰＮがそれぞれ３圧時間Ｔ３，４圧時間
Ｔ４，…，Ｎ圧時間ＴＮだけ射出圧縮ピストン１５に加
えられ、冷却工程が完了すると型開きが行われ休止工程
になる。このようにして、制御装置３２が設定した２圧
Ｐ２，３圧Ｐ３，…，Ｎ圧ＰＮによって、キャビティ２
３内に充填された樹脂は強制的に加圧されるようになっ
ている。

【００２９】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形すること
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。

【００３０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、射出圧縮装置においては、固定型を備えた固定プ
ラテンと、該固定プラテンに対向させて配設された可動
プラテンと、該可動プラテンにおける固定プラテン側に
配設され、内部に形成されたシリンダ室内に射出圧縮ピ
ストンが配設された射出圧縮ブロックと、一方の端面が
前記射出圧縮ピストンと対向させられ、他方の端面が前
記固定型と対向させられ、固定型との間にキャビティを
形成する圧縮コアとを有する。

【００３１】また、該圧縮コアを支持し、圧縮コアと前
記射出圧縮ピストンとの間にクリアランスを設定すると
ともに、圧縮コアと前記固定型との間に移動代を設定す
る圧縮コア支持ブロックと、前記シリンダ室内の油に第
１、第２の圧力を発生させるために、前記射出圧縮ピス
トンを圧縮コア側に付勢するサーボ弁と、充填工程の開
始前に第１の圧力を発生させ、充填工程の開始後で、か
つ、充填工程の完了前に第２の圧力を発生させる手段
と、前記第１の圧力を樹脂圧より低く設定し、前記第２
の圧力を樹脂圧より高く設定するとともに、前記第１の
圧力を発生させたときに、前記樹脂圧によって圧縮コア
が後退したときに圧縮コアと固定型との間に形成される
圧縮代を、前記移動代より小さくする制御装置とを有す
る。

【００３２】この場合、前記サーボ弁が作動させられて
第１の圧力が発生させられ、前記射出圧縮ピストンは圧
縮コア側に前進させられ、前記射出圧縮ピストンと圧縮
コアとの間のクリアランスが無くなるまでの間は、射出
圧縮ピストンが無負荷状態で移動するので、シリンダ室
内の油にサージ圧が発生する。ところが、この間、キャ
ビティ内に樹脂は充填されていないので、樹脂がサージ
圧の影響を受けることはない。したがって、充填動作が
良好になり、成形品の品質の低下を防止することができ
る。

【００３３】また、充填工程が開始され、樹脂がキャビ
ティ内に充填されると、圧縮コアは、充填された樹脂の
樹脂圧によって圧縮代だけ後退させられ、前記圧縮コア
と固定型との間に圧縮代が形成される。この場合、圧縮
代は前記移動代より小さいので、圧縮コアと固定型との
各接触部間に樹脂が入ることがなく、成形品にばりが発
生するのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す射出圧縮装置の圧力制御
のタイムチャートである。

【図２】従来の射出圧縮装置の断面図である。

【図３】従来の射出圧縮装置の圧力制御のタイムチャー
トである。

【図４】本発明の実施例を示す射出圧縮装置の断面図で
ある。

【符号の説明】

１１ 固定プラテン １２ 固定型 １３ 可動プラテン １４ 射出圧縮ブロック １５ 射出圧縮ピストン １６ シリンダ室 ２１ 圧縮コア ２３ キャビティ ２５ 圧縮コア支持ブロック ２７ 射出装置 ３１ サーボ弁

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29C 45/46 - 45/50,45/56 - 45/5 7,45/64 - 45/70,45/76 - 45/82

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）固定型を備えた固定プラテンと、 （ｂ）該固定プラテンに対向させて配設された可動プラ
   テンと、 （ｃ）該可動プラテンにおける固定プラテン側に配設さ
   れ、内部に形成されたシリンダ室内に射出圧縮ピストン
   が配設された射出圧縮ブロックと、 （ｄ）一方の端面が前記射出圧縮ピストンと対向させら
   れ、他方の端面が前記固定型と対向させられ、固定型と
   の間にキャビティを形成する圧縮コアと、 （ｅ）該圧縮コアを支持し、圧縮コアと前記射出圧縮ピ
   ストンとの間にクリアランスを設定するとともに、圧縮
   コアと前記固定型との間に移動代を設定する圧縮コア支
   持ブロックと、 （ｆ）前記シリンダ室内の油に第１、第２の圧力を発生
   させるために、前記射出圧縮ピストンを圧縮コア側に付
   勢するサーボ弁と、 （ｇ）充填工程の開始前に第１の圧力を発生させ、充填
   工程の開始後で、かつ、充填工程の完了前に第２の圧力
   を発生させる手段と、 （ｈ）前記第１の圧力を樹脂圧より低く設定し、前記第
   ２の圧力を樹脂圧より高く設定するとともに、前記第１
   の圧力を発生させたときに、前記樹脂圧によって圧縮コ
   アが後退したときに圧縮コアと固定型との間に形成され
   る圧縮代を、前記移動代より小さくする制御装置とを有
   することを特徴とする射出圧縮装置。