JP3213285B2 - 射出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【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、射出成形機においては、加熱シリ
ンダ内において加熱され溶融させられた樹脂を、高圧で
射出して金型装置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】そのために、前記射出成形機は型締装置及
び射出装置を有し、前記型締装置は、固定プラテン及び
可動プラテンを備え、型締用シリンダが可動プラテンを
進退させることによって金型装置の型閉じ、型締め及び
型開きを行う。一方、前記射出装置は、ホッパから供給
された樹脂を加熱して溶融させる加熱シリンダ、及び溶
融させられた樹脂を射出する射出ノズルを備え、前記加
熱シリンダ内にスクリューが回転自在に、かつ、進退自
在に配設される。そして、該スクリューの後端に連結さ
れた第１の駆動手段を駆動することによってスクリュー
を前進させることにより射出ノズルから樹脂が射出さ
れ、第２の駆動手段を駆動することによってスクリュー
を回転させながら後退させることにより樹脂の計量が行
われる。

【０００４】図２は従来の射出装置の要部断面図であ
る。図において、１２は加熱シリンダであり、該加熱シ
リンダ１２の前端（図における左端）に射出ノズル１３
が取り付けられる。前記加熱シリンダ１２内には、スク
リュー２２が回転自在に、かつ、進退自在に配設され
る。そして、該スクリュー２２は、前端にスクリューヘ
ッド２２ａを有し、該スクリューヘッド２２ａは後方
（図における右方）のメータリング部２２ｂにねじ止め
される。また、前記スクリュー２２は、前記加熱シリン
ダ１２内を後方に延び、後端（図における右端）におい
て図示されない第１、第２の駆動手段と連結される。ま
た、前記メータリング部２２ｂの外周には、螺（ら）旋
状のフライト２３が形成され、該フライト２３によって
溝２６が形成される。

【０００５】そして、前記加熱シリンダ１２の所定箇所
に図示されない樹脂供給口が形成され、該樹脂供給口に
ホッパが固定される。前記樹脂供給口は、スクリュー２
２を加熱シリンダ１２内における最も前方（図における
左方）の位置に置かれた状態において、前記溝２６の後
端部（図における右端部）に対応する箇所に形成され
る。

【０００６】次に、前記構成の射出装置の動作について
説明する。計量工程において、前記第２の駆動手段を駆
動することによって、前記スクリュー２２を回転させな
がら後退（図における右方に移動）させると、前記ホッ
パ内の樹脂は、落下して加熱シリンダ１２内に進入し、
加熱シリンダ１２内を前進（図における左方に移動）さ
せられる。

【０００７】また、前記加熱シリンダ１２の周囲には図
示されないヒータが配設され、該ヒータによって加熱シ
リンダ１２を加熱し、該加熱シリンダ１２内の樹脂を溶
融させることができるようになっている。したがって、
スクリュー２２を回転させながら所定の距離だけ後退さ
せると、スクリューヘッド２２ａの前方に１ショット分
の溶融させられた樹脂が蓄えられる。

【０００８】次に、射出工程において、前記第１の駆動
手段を駆動することによって、スクリュー２２を回転さ
せることなく前進させると、前記スクリューヘッド２２
ａの前方に蓄えられた樹脂は、射出ノズル１３から射出
され、図示されない金型装置のキャビティ空間に充填さ
れる。ところで、射出工程において、前記スクリューヘ
ッド２２ａの前方に蓄えられた樹脂が逆流しないよう
に、逆流防止装置が配設される。

【０００９】すなわち、前記スクリューヘッド２２ａ
は、前部（図における左部）に円錐（すい）形のヘッド
本体部１４を、後部（図における右部）に小径部１５を
有する。そして、該小径部１５の外周に環状の逆止リン
グ１６が配設され、小径部１５と逆止リング１６との間
に樹脂流路が形成される。また、前記メータリング部２
２ｂの前端に、前記逆止リング１６の後端と接離自在に
シールリング１７が配設される。

【００１０】したがって、前記射出工程において、スク
リュー２２を前進させると、前記スクリューヘッド２２
ａの前方に蓄えられた樹脂は後方に移動して、逆流しよ
うとするが、逆止リング１６が樹脂の圧力によってスク
リュー２２に対して相対的に後方に移動し、前記逆止リ
ング１６の後端がシールリング１７の前端に当接し、シ
ールを行う。その結果、前記スクリューヘッド２２ａの
前方に蓄えられた樹脂が逆流するのを防止することがで
きる。

【００１１】一方、計量工程において、スクリュー２２
を回転させながら後退させると、逆止リング１６が樹脂
の圧力によってスクリュー２２に対して相対的に前方に
移動し、前記逆止リング１６の前端がヘッド本体部１４
の後端に当接するが、ヘッド本体部１４の周囲の複数箇
所には、軸方向に延びる図示されない切欠が形成されて
いるので、樹脂の移動は妨げられない。

【００１２】

【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、加熱シリンダ１２の内周とス
クリュー２２の外周との間のクリアランスδが大きい
と、射出工程においてクリアランスδを介して樹脂が逆
流し、キャビティ空間への樹脂の充填量が変動してしま
う。したがって、小さい成形品を成形する場合、充填量
がわずかに変動するだけで成形品の品質が低下してしま
う。その結果、成形品を安定して成形することができな
い。

【００１３】そこで、前記クリアランスδが小さくなる
ように加熱シリンダ１２及びスクリュー２２を設計する
ことが考えられるが、クリアランスδを小さくすると、
スクリュー２２を進退させるのに伴って、スクリューヘ
ッド２２ａと加熱シリンダ１２との間、又は逆止リング
１６と加熱シリンダ１２との間でかじりが発生し、スク
リューヘッド２２ａ、逆止リング１６又は加熱シリンダ
１２が破損してしまう。

【００１４】本発明は、前記従来の射出装置の問題点を
解決して、成形品を安定させて成形することができ、ス
クリューヘッド、逆止リング又は加熱シリンダが破損す
ることがない射出装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【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、加熱シリンダと、該加熱シリンダ内
において回転自在に、かつ、進退自在に配設され、前端
にスクリューヘッドを備えたスクリューと、該スクリュ
ーを進退させる第１の駆動手段と、前記スクリューを回
転させる第２の駆動手段とを有する。

【００１６】そして、前記スクリューの外周と、加熱シ
リンダにおける前方の所定の領域の内周との間のクリア
ランスは、前記スクリューの外周と、加熱シリンダにお
ける他の領域の内周との間のクリアランスより小さくさ
れる。また、前記所定の領域において、前記第１の駆動
手段によってスクリューが後退させられ、サックバック
が行われ、前記所定の領域の後端に設定された計量位置
において、前記第２の駆動手段によってスクリューが回
転させられ、計量が行われる。

【００１７】

【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。図１は本発明の
実施の形態における射出装置の要部断面図、図３は本発
明の実施の形態における射出装置の動作を説明する図で
ある。図において、３２は加熱シリンダであり、該加熱
シリンダ３２は、シリンダヘッド部３３、シリンダ中間
部３６及びシリンダ本体部３４から成り、前記シリンダ
ヘッド部３３はボルト３５によってシリンダ中間部３６
に着脱自在に取り付けられ、前記シリンダ中間部３６は
図示されないボルトによってシリンダ本体３４に着脱自
在に取り付けられている。そして、前記シリンダヘッド
部３３の前端（図における左端）に射出ノズル１３が取
り付けられる。前記加熱シリンダ３２内には、スクリュ
ー２２が回転自在に、かつ、進退自在に配設される。

【００１８】そして、該スクリュー２２は、前端にスク
リューヘッド２２ａを有し、該スクリューヘッド２２ａ
は後方（図における右方）のメータリング部２２ｂにね
じ止めされる。また、前記スクリュー２２は、前記加熱
シリンダ３２内を後方に延び、後端（図における右端）
において図示されない第１、第２の駆動手段と連結され
る。そして、前記メータリング部２２ｂの外周には、螺
旋状のフライト２３が形成され、該フライト２３によっ
て溝２６が形成される。

【００１９】また、前記加熱シリンダ３２の所定箇所に
図示されない樹脂供給口が形成され、該樹脂供給口にホ
ッパが固定される。前記樹脂供給口は、スクリュー２２
を回転させたときに前記溝２６内を前進させられる樹脂
がメータリング部２２ｂの前端に到達するまでに十分に
溶融させられるように、所定の距離だけ後方に形成され
る。

【００２０】次に、前記構成の射出装置の動作について
説明する。ところで、図１は射出工程が終了した状態を
示すものであり、前記スクリュー２２は加熱シリンダ３
２内における前進限位置に置かれる。射出工程が終了す
ると、まず、サックバックが行われ、前記第１の駆動手
段を駆動することによって、スクリュー２２を回転させ
ることなく所定の距離Ｌ１だけ後退（図における右方に
移動）させ、図３に示される計量位置に置く。

【００２１】この間、スクリュー２２は回転させられな
いので、スクリューヘッド２２ａの前方に樹脂は蓄えら
れない。次に、計量工程において、前記第２の駆動手段
を駆動することによって、前記スクリュー２２を前記計
量位置において停止させたまま回転させると、前記ホッ
パ内の樹脂は、落下して加熱シリンダ３２内に進入し、
前記溝２６内を前進（図における左方に移動）させられ
る。

【００２２】また、前記加熱シリンダ３２の周囲には図
示されないヒータが配設され、該ヒータによって加熱シ
リンダ３２を加熱し、該加熱シリンダ３２内の樹脂を溶
融させることができるようになっている。したがって、
スクリュー２２を回転させると、前記樹脂は、溝２６内
を所定の距離Ｌ２だけ前進させられ、スクリューヘッド
２２ａの前方に１ショット分蓄えられる。なお、前記距
離Ｌ２はシリンダ中間部３６の長さと溝２６の長さとを
加算した値である。

【００２３】次に、射出工程において、前記第１の駆動
手段を駆動することによって、スクリュー２２を回転さ
せることなく前進させると、前記スクリューヘッド２２
ａの前方に蓄えられた樹脂は、射出ノズル１３から射出
され、図示されない金型装置のキャビティ空間に充填さ
れる。ところで、射出工程において、前記スクリューヘ
ッド２２ａの前方に蓄えられた樹脂が逆流しないよう
に、逆流防止装置が配設される。

【００２４】すなわち、前記スクリューヘッド２２ａ
は、前部（図における左部）に円錐形のヘッド本体部１
４を、後部（図における右部）に小径部１５を有する。
そして、該小径部１５の外周に環状の逆止リング１６が
配設され、小径部１５と逆止リング１６との間に樹脂流
路が形成される。また、前記メータリング部２２ｂの前
端に、前記逆止リング１６の後端と接離自在にシールリ
ング１７が配設される。

【００２５】したがって、前記射出工程において、スク
リュー２２を前進させると、前記スクリューヘッド２２
ａの前方に蓄えられた樹脂は後方に移動して、逆流しよ
うとするが、逆止リング１６が樹脂の圧力によってスク
リュー２２に対して相対的に後方に移動し、前記逆止リ
ング１６の後端がシールリング１７の前端に当接し、シ
ールを行う。その結果、前記スクリューヘッド２２ａの
前方に蓄えられた樹脂が逆流するのを防止することがで
きる。

【００２６】一方、計量工程において、スクリュー２２
を回転させると、逆止リング１６が樹脂の圧力によって
スクリュー２２に対して相対的に前方に移動し、前記逆
止リング１６の前端がヘッド本体部１４の後端に当接す
るが、ヘッド本体部１４の周囲の複数箇所には、軸方向
に延びる図示されない切欠が形成されているので、樹脂
の移動は妨げられない。

【００２７】ところで、射出工程において、加熱シリン
ダ３２の内周とスクリュー２２の外周との間のクリアラ
ンスを介して樹脂が逆流すると、キャビティ空間への樹
脂の充填量が変動してしまう。したがって、小さい成形
品を成形する場合、充填量がわずかに変動するだけで成
形品の品質が低下してしまう。その結果、成形品を安定
して成形することができない。

【００２８】そこで、前記クリアランスが小さくなるよ
うに加熱シリンダ３２及びスクリュー２２を設計するこ
とが考えられるが、クリアランスを小さくすると、スク
リュー２２を進退させるのに伴って、スクリューヘッド
２２ａと加熱シリンダ１２との間、又は逆止リング１６
と加熱シリンダ１２との間でかじりが発生し、スクリュ
ーヘッド２２ａ、逆止リング１６又は加熱シリンダ１２
が破損してしまう。

【００２９】そこで、加熱シリンダ３２の内径を、前方
の所定の領域だけ小さくし、後方の他の領域において大
きくするようにしている。本実施の形態においては、ス
クリュー２２の前進限位置から計量位置までの距離、す
なわち、距離Ｌ１における加熱シリンダ３２の内周とス
クリュー２２の外周との間のクリアランスをδ１（約５
〜１０〔μｍ〕）とし、スクリュー２２の計量位置より
後方における加熱シリンダ３２の内周とスクリュー２２
の外周との間のクリアランスをδ２（約３０〜４０〔μ
ｍ〕）としたとき、クリアランスδ１、δ２は、 δ１＜δ２ にされる。

【００３０】なお、本実施の形態においては、シリンダ
ヘッド部３３内においてスクリュー２２を移動させるこ
とができる有効距離が距離Ｌ１と等しくされるので、ス
クリュー２２の外周とシリンダヘッド部３３の内周との
間のクリアランスがδ１にされ、スクリュー２２の外周
とシリンダ本体部３４及びシリンダ中間部３６の内周と
の間のクリアランスがδ２にされる。そして、サックバ
ックが終了した時点において、スクリューヘッド２２ａ
の最大径の部分がシリンダ本体部３４内にわずかに進入
するように前記有効距離が設定される。

【００３１】したがって、スクリュー２２を回転させる
と、十分な量の樹脂が、スクリューヘッド２２ａの最大
径の部分とシリンダ本体部３４の内周との間を通り抜け
て前進させられる。このように、スクリュー２２を回転
させることなく進退させる箇所のクリアランスδ１を小
さくするようにしているので、射出工程においてクリア
ランスδ１を介して樹脂が逆流するのを防止することが
できる。

【００３２】したがって、キャビティ空間の樹脂の充填
量が変動するのを抑制することができるので、成形品を
安定して成形することができる。また、スクリュー２２
は、計量位置において回転させられるが、後退させる必
要がない。したがって、スクリューヘッド２２ａと加熱
シリンダ１２との間、又は逆止リング１６と加熱シリン
ダ３２との間でかじりが発生するのを防止することがで
きる。その結果、スクリューヘッド２２ａ、逆止リング
１６又は加熱シリンダ３２が破損することがない。

【００３３】また、シリンダヘッド部３３とシリンダ中
間部３６及びシリンダ本体部３４とを分離させることが
できるので、クリアランスδ１を容易に変更することが
でき、シリンダヘッド部３３又はシリンダ本体部３４が
破損したときにそれらを容易に交換することができる。
さらに、成形品の種類が変更されて成形に必要な１ショ
ット分の樹脂の量が変化したときは、前記シリンダヘッ
ド部３３が容易に交換され、前記有効距離が成形品を成
形するために必要な樹脂の量に対応させて変更される。

【００３４】必要な１ショット分の樹脂の量を変化させ
る場合、シリンダ本体部３４をそのまま利用し、シリン
ダヘッド部３３及びシリンダ中間部３６を取り換えるこ
ともできる。例えば、１ショット分の樹脂の量を多くし
たい場合は、シリンダヘッド部３３が長くされ、シリン
ダ中間部３６がその分短くされる。したがって、距離Ｌ
１及び長さＬ３、Ｌ４は、 Ｌ１＋Ｌ３＋Ｌ４＝Ｃ（一定） Ｌ１＋Ｌ３＝Ｋ（一定） になる。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。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、前記のように、射出装
置においては、加熱シリンダと、該加熱シリンダ内にお
いて回転自在に、かつ、進退自在に配設され、前端にス
クリューヘッドを備えたスクリューと、該スクリューを
進退させる第１の駆動手段と、前記スクリューを回転さ
せる第２の駆動手段とを有する。そして、前記スクリュ
ーの外周と、加熱シリンダにおける前方の所定の領域の
内周との間のクリアランスは、前記スクリューの外周
と、加熱シリンダにおける他の領域の内周との間のクリ
アランスより小さくされる。

【００３６】また、前記所定の領域において、前記第１
の駆動手段によってスクリューが後退させられ、サック
バックが行われ、前記所定の領域の後端に設定された計
量位置において、前記第２の駆動手段によってスクリュ
ーが回転させられ、計量が行われる。この場合、前記ス
クリューの外周と、加熱シリンダにおける前方の所定の
領域の内周との間のクリアランスは、前記スクリューの
外周と、加熱シリンダにおける他の領域の内周との間の
クリアランスより小さくされるので、射出工程において
クリアランスを介して樹脂が逆流するのを防止すること
ができる。

【００３７】したがって、キャビティ空間の樹脂の充填
量が変動するのを抑制することができるので、成形品を
安定して成形することができる。また、スクリューは、
計量位置において回転させられるが、後退させる必要が
ない。したがって、スクリューヘッド又は逆止リングと
加熱シリンダとの間でかじりが発生するのを防止するこ
とができる。したがって、スクリューヘッド、逆止リン
グ又は加熱シリンダが破損するのを防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における射出装置の要部断
面図である。

【図２】従来の射出装置の要部断面図である。

【図３】本発明の実施の形態における射出装置の動作を
説明する図である。

【符号の説明】

２２ スクリュー ２２ａ スクリューヘッド ３２ 加熱シリンダ δ１、δ２ クリアランス

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）加熱シリンダと、（ｂ）該加熱シ
   リンダ内において回転自在に、かつ、進退自在に配設さ
   れ、前端にスクリューヘッドを備えたスクリューと、
   （ｃ）該スクリューを進退させる第１の駆動手段と、
   （ｄ）前記スクリューを回転させる第２の駆動手段とを
   有するとともに、（ｅ）前記スクリューの外周と、加熱
   シリンダにおける前方の所定の領域の内周との間のクリ
   アランスは、前記スクリューの外周と、加熱シリンダに
   おける他の領域の内周との間のクリアランスより小さく
   され、（ｆ）前記所定の領域において、前記第１の駆動
   手段によってスクリューが後退させられ、サックバック
   が行われ、（ｇ）前記所定の領域の後端に設定された計
   量位置において、前記第２の駆動手段によってスクリュ
   ーが回転させられ、計量が行われることを特徴とする射
   出装置。