JP3314054B2

JP3314054B2 - 射出装置及びその制御方法

Info

Publication number: JP3314054B2
Application number: JP21509299A
Authority: JP
Inventors: 芳幸今冨
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1999-07-29
Filing date: 1999-07-29
Publication date: 2002-08-12
Anticipated expiration: 2019-07-29
Also published as: JP2001038782A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出装置及びその
制御方法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、射出装置
が配設され、該射出装置の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、該スクリュ
ーを射出用モータ及び計量用モータによって回転及び進
退させることができるようになっている。また、前記ス
クリューの外周面には、螺（ら）旋状のフライトが形成
され、該フライトによって溝が形成される。そして、計
量工程時に、スクリューを正方向に回転させると、ホッ
パから落下した樹脂は、溶融させられながら、前記溝に
沿って前進させられ、スクリューヘッドの前方に蓄えら
れ、それに伴ってスクリューは後退させられる。また、
射出工程時に、スクリューを前進させることによって、
スクリューヘッドの前方に蓄えられた樹脂を射出ノズル
から射出するようにしている。

【０００３】そのために、前記スクリューにおいては、
後方から前方にかけて順に、ホッパから落下した樹脂が
供給される樹脂供給部、供給された樹脂を圧縮しながら
溶融させる圧縮部、及び溶融させられた樹脂を一定量ず
つ計量する計量部が形成される。なお、前記溝内の樹脂
は、前記樹脂供給部においてペレット状の形状を有し、
圧縮部において半溶融状態になり、計量部において完全
に溶融させられて液状になる。

【０００４】ところで、前記スクリューの外周面及び加
熱シリンダの内周面の粗さが互いに等しいと、計量工程
時にスクリューを回転させても、溝内の樹脂は、スクリ
ューと一体的に回転させられ、前進しない。そこで、通
常は、加熱シリンダの内周面がスクリューの外周面より
粗くされる。

【０００５】

【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、前記加熱シリンダの内周面が
スクリューの外周面より粗くされるので、スクリューを
前進させる際に、加熱シリンダの内周面の近傍の樹脂に
大きな摩擦抵抗が加わってしまう。しかも、溝内の樹脂
の溶融状態は、樹脂供給部、圧縮部及び計量部を移動す
る間に変化するので、前記樹脂に加わる摩擦抵抗が変化
してしまう。

【０００６】したがって、射出工程において、後方から
スクリューに加えられる射出力と、スクリューヘッドの
前端に加わる射出圧力とが対応せず、十分な射出圧力で
樹脂を射出することができないだけでなく、前記摩擦抵
抗の変化に伴って射出圧力にばらつきが生じてしまう。
その結果、金型装置のキャビティ空間内の樹脂圧力、す
なわち、型内圧にもばらつきが生じ、成形品の品質を低
下させてしまう。

【０００７】本発明は、前記従来の射出装置の問題点を
解決して、射出工程において樹脂に加わる摩擦抵抗を小
さくすることができるとともに、成形品の品質を向上さ
せることができる射出装置及びその制御方法を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【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、スクリュー本体の
外周面にフライトが形成されたフライト部、及び該フラ
イト部の前端に配設されたスクリューヘッドを備え、前
記加熱シリンダ内において回転自在に、かつ、進退自在
に配設されたスクリューと、該スクリューを回転させる
ための第１の駆動手段と、前記スクリューを進退させる
ための第２の駆動手段と、射出工程において前記第２の
駆動手段を駆動して、スクリューを所定のスクリュー速
度で前進させるスクリュー前進制御手段と、前記射出工
程において、前記第１の駆動手段を駆動して、前記フラ
イトをスクリュー速度より低いフライト速度で見掛け上
前進させるフライト速度制御手段と、前記フライト速度
を前記フライトのピッチに対応させて設定するフライト
速度設定手段とを有する。

【０００９】本発明の他の射出装置においては、さら
に、前記フライト速度は、前記スクリューの前進に伴っ
て所定の位置を通過するフライトのピッチが小さくなる
ほど高くされる。

【００１０】本発明の射出装置の制御方法においては、
計量工程において、第１の駆動手段を駆動してスクリュ
ーを正方向に回転させ、射出工程において、第２の駆動
手段を駆動してスクリューを所定のスクリュー速度で前
進させ、かつ、前記第１の駆動手段を駆動してフライト
を前記スクリュー速度より低いフライト速度で見掛け上
前進させる。

【００１１】そして、前記フライト速度は前記フライト
のピッチに対応させて設定される。

【００１２】

【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。

【００１３】図２は本発明の実施の形態における射出装
置の要部拡大図、図３は本発明の実施の形態における射
出装置の概念図、図４は本発明の実施の形態におけるス
クリューの概略図である。

【００１４】図において、１１はシリンダ部材としての
加熱シリンダ、１２は該加熱シリンダ１１内において回
転自在に、かつ、進退自在に配設された射出部材として
のスクリュー、１３は前記加熱シリンダ１１の前端（図
２における左端）に形成された射出ノズル、１４は該射
出ノズル１３に形成されたノズル口、１５は前記加熱シ
リンダ１１の後端（図２における右端）の近傍の所定位
置に形成された樹脂供給口、１６は該樹脂供給口１５に
取り付けられ、樹脂を収容するホッパである。

【００１５】前記スクリュー１２は、フライト部２１、
及び該フライト部２１の前端に配設されたスクリューヘ
ッド２７から成る。そして、前記フライト部２１は、ス
クリュー本体の外周面に螺旋状に形成されたフライト２
３を備え、該フライト２３によって螺旋状の溝２４が形
成される。また、フライト部２１には、後方（図２にお
ける右方）から前方（図２における左方）にかけて順
に、ホッパ１６から落下した樹脂が供給される樹脂供給
部Ｐ１、供給された樹脂を圧縮しながら溶融させる圧縮
部Ｐ２、及び溶融させられた樹脂を一定量ずつ計量する
計量部Ｐ３が形成される。前記溝２４の底、すなわち、
溝底の外径は、樹脂供給部Ｐ１において比較的小さくさ
れ、圧縮部Ｐ２において後方から前方にかけて徐々に大
きくされ、計量部Ｐ３において比較的大きくされる。し
たがって、加熱シリンダ１１の内周面とスクリュー１２
の軸部の外周面との間の間隙（げき）は、前記樹脂供給
部Ｐ１において比較的大きくされ、圧縮部Ｐ２において
後方から前方にかけて徐々に小さくされ、計量部Ｐ３に
おいて比較的小さくされる。

【００１６】計量工程時に、前記スクリュー１２を正方
向に回転させると、ホッパ１６から落下した樹脂が樹脂
供給部Ｐ１に供給され、溝２４内を前進（図２における
左方に移動）させられ、スクリューヘッド２７の前方に
蓄えられ、それに伴ってスクリュー１２が後退（図２に
おける右方に移動）させられる。なお、前記溝２４内の
樹脂は、前記樹脂供給部Ｐ１において図２に示されるよ
うにペレット状の形状を有し、圧縮部Ｐ２において半溶
融状態になり、計量部Ｐ３において完全に溶融させられ
て液状になる。

【００１７】ところで、樹脂供給部Ｐ１に供給された樹
脂は、圧縮部Ｐ２及び計量部Ｐ３において溶融させられ
て膨張する。この場合、樹脂供給部Ｐ１におけるフライ
ト２３のピッチが大きいと、多量の樹脂が溝２４内に進
入し、圧縮部Ｐ２及び計量部Ｐ３における膨張が困難に
なってしまう。

【００１８】そこで、少なくとも樹脂供給部Ｐ１におけ
るフライト２３のピッチが他の部分より小さくされ、樹
脂供給部Ｐ１に供給される樹脂の量を少なくするように
している。そして、本実施の形態においては、樹脂供給
部Ｐ１から計量部Ｐ３にかけてフライト２３のピッチが
徐々に大きくされている。

【００１９】また、射出工程時に、前記スクリュー１２
を前進させると、スクリューヘッド２７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（てん）される。こ
のとき、スクリューヘッド２７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。

【００２０】そのために、前記スクリューヘッド２７
は、前半部に円錐（すい）形のヘッド本体部２５を、後
半部に円柱部２６を有する。そして、該円柱部２６の外
周に環状の逆止リング２８が回動自在に配設され、前記
フライト部２１の前端に押金２９が固定される。

【００２１】また、前記逆止リング２８には、円周方向
における複数箇所に、軸方向に延びる穴２８ａが、前端
に所定の角度にわたって切欠２８ｂがそれぞれ形成され
る。そして、前記ヘッド本体部２５に係止突起２５ａが
形成され、該係止突起２５ａが前記切欠２８ｂ内に置か
れる。この場合、前記逆止リング２８はスクリュー１２
の回転に伴ってスクリューヘッド２７に対して所定の角
度θだけ回動させられ、それ以上の回動が規制される。

【００２２】一方、前記押金２９には、円周方向におけ
る複数箇所に、前記穴２８ａと対応させて軸方向に延び
る穴２９ａが形成され、逆止リング２８がスクリューヘ
ッド２７に対して回動させられることによって、前記穴
２８ａ、２９ａが選択的に連通させられる。したがっ
て、逆止リング２８は、前記スクリューヘッド２７の前
方とフライト部２１とを連通させる連通位置、及び前記
スクリューヘッド２７の前方とフライト部２１とを遮断
する遮断位置を採る。なお、前記逆止防止装置は、逆止
リング２８及び押金２９から成る。

【００２３】ところで、前記加熱シリンダ１１の後端
（図３における右端）は前方射出サポート３１に取り付
けられ、該前方射出サポート３１と所定の距離を置いて
後方射出サポート３２が配設される。そして、前記前方
射出サポート３１と後方射出サポート３２との間にガイ
ドバー３３が架設され、該ガイドバー３３に沿ってプレ
ッシャプレート３４が進退自在に配設される。なお、前
記前方射出サポート３１及び後方射出サポート３２は、
図示されないボルトによって図示されないスライドベー
スに固定される。

【００２４】また、前記スクリュー１２の後端にドライ
ブシャフト３５が連結され、該ドライブシャフト３５
は、ベアリング３６、３７によってプレッシャプレート
３４に対して回転自在に支持される。そして、第１の駆
動手段として電動の計量用モータ４１が配設され、該計
量用モータ４１とドライブシャフト３５との間に、プー
リ４２、４３及びタイミングベルト４４から成る第１の
回転伝動手段が配設されるので、前記計量用モータ４１
を駆動することによって、スクリュー１２を正方向又は
逆方向に回転させることができる。なお、本実施の形態
においては、前記第１の駆動手段として電動の計量用モ
ータ４１を使用しているが、電動の計量用モータ４１に
代えて油圧のモータを使用することもできる。

【００２５】また、前記プレッシャプレート３４より後
方（図３における右方）に、互いに螺合させられたボー
ルねじ軸４５及びボールナット４６から成るボールねじ
４７が配設され、該ボールねじ４７によって回転運動を
直線運動に変換する運動方向変換手段が構成される。そ
して、前記ボールねじ軸４５はベアリング４８によって
後方射出サポート３２に対して回転自在に支持され、前
記ボールナット４６はプレート５１及びロードセル５２
を介してプレッシャプレート３４に固定される。さら
に、第２の駆動手段としての射出用モータ５３が配設さ
れ、該射出用モータ５３とボールねじ軸４５との間に、
プーリ５４、５５及びタイミングベルト５６から成る第
２の回転伝動手段が配設されるので、前記射出用モータ
５３を駆動し、ボールねじ軸４５を回転させることによ
ってボールナット４６及びプレッシャプレート３４を移
動させ、スクリュー１２を前進（図３における左方に移
動）又は後退（図３における右方に移動）させることが
できる。なお、本実施の形態においては、前記プレッシ
ャプレート３４を移動させる手段として射出用モータ５
３を使用しているが、射出用モータ５３に代えて射出用
シリンダを使用することもできる。

【００２６】次に、射出装置の制御回路について説明す
る。

【００２７】図１は本発明の実施の形態における射出装
置の制御回路の要部ブロック図、図５は本発明の実施の
形態における射出装置の制御回路の概略図、図６は本発
明の実施の形態におけるスクリュー位置とゲインとの関
係図、図７は本発明の実施の形態における射出装置の動
作を示すタイムチャートである。なお、図６において、
横軸にスクリュー位置Ｓ_iを、縦軸にゲインγ_iを採っ
てある。

【００２８】図において、４１は計量用モータ、５３は
射出用モータ、６２は制御装置、６４は射出用サーボア
ンプ、６５は計量用サーボアンプ、６６はスクリュー速
度設定手段としてのスクリュー速度設定器、６７は記憶
手段としてのメモリ、６８はフライト速度設定手段とし
てのフライト速度設定器、７１は射出用モータ回転数ｎ
_Iを検出する射出用モータ回転数検出器、７２は計量用
モータ回転数ｎ_Mを検出する計量用モータ回転数検出
器、７５は計量用モータ回転数算出手段としてのゲイン
設定器（−Ｋ）、７６は、速度パターンＰｔ及びゲイン
パターンＰｇを発生させ、前記速度パターンＰｔをスク
リュー速度設定器６６に、前記ゲインパターンＰｇを前
記フライト速度設定器６８に送るパターン発生器、８１
はスクリュー１２（図３）の位置を検出するスクリュー
位置検出器である。そして、前記制御装置６２は、射出
用モータ回転数設定器７３、減算器７４、７８、前記ゲ
イン設定器７５及び計量用モータ回転数設定器７７から
成る。

【００２９】前記構成の射出装置の制御回路において、
計量工程時に、計量用モータ回転数設定器７７は、あら
かじめ設定された計量用モータ回転数指令Ｎ_Mを減算器
７８に送る。該減算器７８は、前記計量用モータ回転数
指令Ｎ_M及び計量用モータ回転数ｎ_Mを受け、計量用モ
ータ回転数指令Ｎ_Mと計量用モータ回転数ｎ_Mとの偏差
Δｎ_Mを算出し、該偏差Δｎ_Mを電流指令Ｉ_Mとして計
量用サーボアンプ６５に送る。このようにして、制御装
置６２は計量用モータ４１を駆動する。

【００３０】また、射出工程時に、スクリュー速度Ｖｓ
をスクリュー位置Ｓ_i（ｉ＝１、２、…）に対応させて
多段で変更するようになっている。そのために、前記ス
クリュー速度設定器６６は、パターン発生器７６から送
られた速度パターンＰｔに基づいて、スクリュー位置Ｓ
_iに対応させてスクリュー速度指令Ｖｓ_oi（ｉ＝１、
２、…）を発生させ、該スクリュー速度指令Ｖｓ_oiを射
出用モータ回転数設定器７３に送る。該射出用モータ回
転数設定器７３は、スクリュー速度指令Ｖｓ_oiを受ける
と、該スクリュー速度指令Ｖｓ_oiに基づいて、スクリュ
ー位置Ｓ_iに対応させて射出用モータ回転数指令Ｎ
_Ii（ｉ＝１、２、…）を発生させ、該射出用モータ回転
数指令Ｎ_Iiを減算器７４に送るとともに、ゲイン設定器
７５に送る。前記減算器７４は、前記射出用モータ回転
数指令Ｎ_Ii及び射出用モータ回転数ｎ_Iを受け、射出用
モータ回転数指令Ｎ_Iiと射出用モータ回転数ｎ_Iとの偏
差Δｎ_Iを算出し、該偏差Δｎ_Iを電流指令Ｉ_Iとして
射出用サーボアンプ６４に送る。このようにして、制御
装置６２は射出用モータ５３を駆動する。

【００３１】この場合、スクリュー１２を前進させるの
に伴って、スクリューヘッド２７の前方に蓄えられた樹
脂による反力が発生させられ、プレッシャプレート３４
及びドライブシャフト３５を介してロードセル５２が押
圧される。このとき、ロードセル５２の歪（ひず）みが
電気信号に変換され、該電気信号に基づいて、前記スク
リュー１２を後方から所定の圧力で押すための射出力が
算出される。ところで、前記スクリュー１２の外周面及
び加熱シリンダ１１の内周面の粗さが互いに等しいと、
計量工程時にスクリュー１２を回転させても、溝２４
（図２）内の樹脂は、スクリュー１２と一体的に回転さ
せられ、前進しない。そこで、通常は、加熱シリンダ１
１の内周面がスクリュー１２の外周面より粗くされる。

【００３２】ところが、前記加熱シリンダ１１の内周面
がスクリュー１２の外周面より粗くされると、スクリュ
ー１２を前進させる際に、加熱シリンダ１１の内周面の
近傍の樹脂に大きな摩擦抵抗が加わってしまう。しか
も、溝２４内の樹脂の溶融状態は、樹脂供給部Ｐ１、圧
縮部Ｐ２及び計量部Ｐ３を移動する間に変化するので、
前記樹脂に加わる摩擦抵抗が変化してしまう。

【００３３】そこで、射出工程において、射出用モータ
５３を駆動してスクリュー１２を前進させる際に、計量
用モータ４１を駆動してスクリュー１２を逆方向に回転
させることによって、加熱シリンダ１１に対してフライ
ト２３が見掛け上前進する速度、すなわち、フライト速
度Ｖｆをスクリュー速度Ｖｓより低くするようにしてい
る。

【００３４】また、前述されたように、樹脂供給部Ｐ１
から計量部Ｐ３にかけてフライト２３のピッチが徐々に
大きくされるので、射出工程においてスクリュー１２を
前進させるのに伴って、樹脂供給口１５におけるフライ
ト２３のピッチは徐々に小さくなる。そして、該ピッチ
が小さくなるのに伴って、樹脂に加わる摩擦抵抗が大き
くなる。

【００３５】そこで、フライト速度Ｖｆをフライト２３
のピッチに対応させて変化させ、加熱シリンダ１１上に
おける所定の位置、例えば、樹脂供給口１５を通過する
フライト２３のピッチが小さくなるほどフライト速度Ｖ
ｆを高くするようにしている。すなわち、前記スクリュ
ー速度Ｖｓに対するフライト速度Ｖｆの速度比γを、 γ＝Ｖｆ／Ｖｓとしたとき、速度比γは、γ＜１にされる。しかも、前
記速度比γはスクリュー位置Ｓ_iに対応させて変化させ
られる。

【００３６】そのために、前記フライト速度設定器６８
は、パターン発生器７６からのゲインパターンＰｇを受
けると、スクリュー位置Ｓ_iに対応させてゲインγ
_i（ｉ＝１、２、…）を発生させ、該ゲインγ_iをゲイ
ン設定器７５に送る。該ゲイン設定器７５は、前記射出
用モータ回転数指令Ｎ_Iiを受けると、該射出用モータ回
転数指令Ｎ_Iiにゲインγ_iを乗算することによって、フ
ライト速度指令としての計量用モータ回転数指令Ｎ
_Fi（ｉ＝１、２、…）を算出して発生させ、該計量用モ
ータ回転数指令Ｎ_Fiを減算器７８に送る。該減算器７８
は、計量用モータ回転数指令Ｎ_Fi及び計量用モータ回転
数ｎ_Mを受け、計量用モータ回転数指令Ｎ_Fiと計量用モ
ータ回転数ｎ_Mとの偏差Δｎ_Fを算出し、該偏差Δｎ_F
を電流指令Ｉ_Fとして計量用サーボアンプ６５に送る。
なお、図６に示されるように、ゲインγ_iはスクリュー
位置Ｓ_iに比例させて変更され、スクリュー１２が前進
するのに伴って大きくされる。

【００３７】このようにして、制御装置６２は、前記フ
ライト速度Ｖｆをフライト２３に対応させて、すなわ
ち、スクリュー位置Ｓ_iに対応させて設定し、計量用モ
ータ４１を駆動し、前記スクリュー１２をスクリュー回
転数Ｎｆで回転させる。なお、メモリ６７に、計量用モ
ータ回転数指令Ｎ_Fiを格納し、該計量用モータ回転数指
令Ｎ_Fiを読み出してフライト速度Ｖｆを変更することも
できる。

【００３８】このように、射出工程において、フライト
速度Ｖｆがスクリュー速度Ｖｓより低くされるので、樹
脂はスクリュー１２の外周面上を滑って加熱シリンダ１
１の内周面上で停滞することになる。しかも、フライト
速度Ｖｆはフライト２３のピッチに対応させて設定され
る。

【００３９】したがって、加熱シリンダ１１の内周面の
近傍の樹脂に加わる摩擦抵抗をスクリュー１２の軸方向
において一様に小さくすることができる。その結果、射
出工程において、射出力と、スクリューヘッド２７の前
端に加わる射出圧力とを対応させることができ、十分な
射出圧力で樹脂を射出することができる。

【００４０】また、溝２４内の樹脂の溶融状態が、樹脂
供給部Ｐ１、圧縮部Ｐ２及び計量部Ｐ３を移動する間に
変化しても、前記樹脂に加わる摩擦抵抗を一定にするこ
とができるので、射出圧力を安定させることができる。
そして、前記キャビティ空間内の型内圧を安定させるこ
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。

【００４１】また、射出工程中はスクリュー１２が常に
逆方向に回転させられるので、逆止リング２８は常に遮
断位置にバイアスが加えられた状態に置かれる。したが
って、射出工程中に逆止リング２８が外力を受けて連通
位置に置かれることがなくなり、樹脂が逆流するのを防
止することができる。その結果、樹脂の計量を安定して
行うことができ、成形品の品質を向上させることができ
る。

【００４２】そして、十分な射出圧力で樹脂を射出する
ことができるので、射出力をその分小さくすることがで
きる。したがって、射出装置を小型化することができる
だけでなく、射出装置のコストを低くすることができ
る。また、摩擦抵抗が小さくなるので、樹脂が受ける剪
（せん）断熱が少なくなり、樹脂焼けが発生するのを防
止することができる。

【００４３】次に、前記構成の射出装置の動作について
説明する。

【００４４】なお、図７に示される波形は、スクリュー
１２の回転方向を表し、正の値を採る場合、スクリュー
１２は正方向に回転させられ、０である場合、スクリュ
ー１２は停止させられ、負の値を採る場合、スクリュー
１２は逆方向に回転させられる。

【００４５】まず、制御装置６２の図示されない連通制
御手段は、タイミングｔ１で前記計量用モータ４１を正
方向に駆動して、スクリュー１２を時間τ１だけスクリ
ュー回転数Ｎ１で正方向に回転させる。したがって、逆
止リング２８がスクリュー１２に対して所定の角度θだ
け回動させられることになり、逆止リング２８は連通位
置に置かれ、前記穴２８ａ、２９ａが連通させられる。

【００４６】続いて、タイミングｔ２で計量工程が開始
され、制御装置６２の図示されない計量制御手段は、前
記計量用モータ４１を電流指令Ｉ_Mに従って正方向に駆
動することによって、スクリュー１２を時間τ２だけス
クリュー回転数Ｎ２で正方向に回転させるとともに、射
出用モータ５３を駆動してスクリュー１２を後退させ
て、計量を行う。この間、逆止リング２８は連通位置に
置かれ、前記穴２８ａ、２９ａが連通させられる。その
結果、前記樹脂は、前記溝２４に沿って前進するととも
に、加熱シリンダ１１によって加熱され、溶融させら
れ、穴２８ａ、２９ａを通って前方に流れ、スクリュー
ヘッド２７の前方に蓄えられる。

【００４７】そして、タイミングｔ３で計量工程が完了
すると、制御装置６２の図示されない遮断制御手段は、
タイミングｔ４で前記計量用モータ４１を逆方向に駆動
することによって、スクリュー１２を時間τ３だけスク
リュー回転数Ｎ３で逆方向に回転させる。したがって、
逆止リング２８がスクリュー１２に対して所定の角度θ
だけ回動させられることになり、逆止リング２８は遮断
位置に置かれ、前記穴２８ａ、２９ａが遮断される。

【００４８】続いて、タイミングｔ５で射出工程が開始
され、制御装置６２の図示されない射出制御手段及びス
クリュー前進制御手段は、射出用モータ５３を電流指令
Ｉ_Iに従って駆動することによって、スクリュー１２を
所定のスクリュー速度Ｖｓで前進させ、前記スクリュー
ヘッド２７の前方に蓄えられた樹脂を射出ノズル１３か
ら射出する。また、前記制御装置６２の図示されないフ
ライト速度制御手段は、計量用モータ４１を電流指令Ｉ
_Fに従って逆方向に駆動することによって、フライト２
３をフライト速度Ｖｆで前進させる。

【００４９】このとき、スクリューヘッド２７の前方に
蓄えられた樹脂の一部は、逆流して後方に移動しようと
するが、前記穴２８ａ、２９ａが遮断されているので、
スクリューヘッド２７の前方の樹脂がフライト部２１に
逆流するのを防止することができる。

【００５０】したがって、射出工程時に、前記キャビテ
ィ空間に充填される樹脂の量、すなわち、充填量を安定
させることができ、成形品の品質を向上させることがで
きる。また、射出工程時のフライト部２１における樹脂
を安定させることができるので、計量工程時に計量を安
定して行うことができ、樹脂の熱履歴を安定させること
ができ、さらに、樹脂の温度を安定させることができ
る。

【００５１】そして、前記制御装置６２は、スクリュー
位置検出器８１によって検出されたスクリュー位置Ｓ_i
が所定の値になると、速度制御から圧力制御に切り換
え、前記射出力に基づいて保圧制御を行い、タイミング
ｔ６で射出工程が完了する。

【００５２】なお、本実施の形態においては、前記スク
リュー１２を時間τ１だけ正方向に回転させた後、計量
工程を開始するまでにわずかな時間を置くようにしてい
るが、前記スクリュー１２を時間τ１だけ正方向に回転
させた後、直ちに計量工程を開始することもできる。ま
た、計量工程が完了した後、スクリュー１２を時間τ３
だけ逆方向に回転させるまでにわずかな時間を置くよう
にしているが、計量工程が完了した後、直ちにスクリュ
ー１２を時間τ３だけ逆方向に回転させることもでき
る。さらに、前記スクリュー１２を時間τ３だけ逆方向
に回転させた後、射出工程を開始するまでにわずかな時
間を置くようにしているが、前記スクリュー１２を時間
τ３だけ逆方向に回転させた後、直ちに射出工程を開始
することもできる。また、射出工程を開始する前にサッ
クバックを行うこともできる。

【００５３】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。

【００５４】

【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、加熱シリンダと、スクリュ
ー本体の外周面にフライトが形成されたフライト部、及
び該フライト部の前端に配設されたスクリューヘッドを
備え、前記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たスクリューと、該スクリューを回
転させるための第１の駆動手段と、前記スクリューを進
退させるための第２の駆動手段と、射出工程において前
記第２の駆動手段を駆動して、スクリューを所定のスク
リュー速度で前進させるスクリュー前進制御手段と、前
記射出工程において、前記第１の駆動手段を駆動して、
前記フライトをスクリュー速度より低いフライト速度で
見掛け上前進させるフライト速度制御手段と、前記フラ
イト速度を前記フライトのピッチに対応させて設定する
フライト速度設定手段とを有する。

【００５５】この場合、射出工程において、フライト速
度がスクリュー速度より低くされるので、樹脂はスクリ
ューの外周面上を滑って加熱シリンダの内周面上で停滞
することになる。しかも、フライト速度はフライトのピ
ッチに対応させて設定される。

【００５６】したがって、加熱シリンダの内周面の近傍
の樹脂に加わる摩擦抵抗をスクリューの軸方向において
一様に小さくすることができるので、射出工程におい
て、射出力と射出圧力とを対応させることができ、十分
な射出圧力を発生させることができる。

【００５７】また、フライトによって形成される溝内の
樹脂の溶融状態が、フライト部を移動する間に変化して
も、前記樹脂に加わる摩擦抵抗を一定にすることができ
るので、射出圧力を安定させることができる。そして、
型内圧を安定させ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。

【００５８】しかも、十分な射出圧力を発生させること
ができるので、射出力をその分小さくすることができ
る。したがって、射出装置を小型化することができるだ
けでなく、射出装置のコストを低くすることができる。
また、摩擦抵抗が小さくなるので、樹脂が受ける剪断熱
が少なくなり、樹脂焼け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】本発明の実施の形態における射出装置の制御回
路の要部ブロック図である。

【図２】本発明の実施の形態における射出装置の要部拡
大図である。

【図３】本発明の実施の形態における射出装置の概念図
である。

【図４】本発明の実施の形態におけるスクリューの概略
図である。

【図５】本発明の実施の形態における射出装置の制御回
路の概略図である。

【図６】本発明の実施の形態におけるスクリュー位置と
ゲインとの関係図である。

【図７】本発明の実施の形態における射出装置の動作を
示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１１加熱シリンダ１２スクリュー２１フライト部２３フライト２７スクリューヘッド４１計量用モータ５３射出用モータ６２制御装置６８フライト速度設定器

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）加熱シリンダと、（ｂ）スクリュ
ー本体の外周面にフライトが形成されたフライト部、及
び該フライト部の前端に配設されたスクリューヘッドを
備え、前記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たスクリューと、（ｃ）該スクリュ
ーを回転させるための第１の駆動手段と、（ｄ）前記ス
クリューを進退させるための第２の駆動手段と、（ｅ）
射出工程において前記第２の駆動手段を駆動して、スク
リューを所定のスクリュー速度で前進させるスクリュー
前進制御手段と、（ｆ）前記射出工程において、前記第
１の駆動手段を駆動して、前記フライトをスクリュー速
度より低いフライト速度で見掛け上前進させるフライト
速度制御手段と、（ｇ）前記フライト速度を前記フライ
トのピッチに対応させて設定するフライト速度設定手段
とを有することを特徴とする射出装置。
【請求項２】前記フライト速度は、前記スクリューの
前進に伴って所定の位置を通過するフライトのピッチが
小さくなるほど高くされる請求項１に記載の射出装置。
【請求項３】（ａ）計量工程において、第１の駆動手
段を駆動してスクリューを正方向に回転させ、（ｂ）射
出工程において、第２の駆動手段を駆動してスクリュー
を所定のスクリュー速度で前進させ、かつ、前記第１の
駆動手段を駆動してフライトを前記スクリュー速度より
低いフライト速度で見掛け上前進させるとともに、
（ｃ）前記フライト速度は前記フライトのピッチに対応
させて設定されることを特徴とする射出装置の制御方
法。