JP3336301B2

JP3336301B2 - 射出装置及びその制御方法

Info

Publication number: JP3336301B2
Application number: JP25737699A
Authority: JP
Inventors: 芳幸今冨
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1999-09-10
Filing date: 1999-09-10
Publication date: 2002-10-21
Anticipated expiration: 2019-09-10
Also published as: JP2001079908A

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
ーを計量用モータ及び射出用モータによって回転及び進
退させ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。

【０００３】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、ホッパから加熱シリンダ内に落下し
た樹脂が溶融させられ、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。

【０００４】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。そして、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。なお、前記樹脂供給
部、圧縮部及び計量部によってフライト部が構成され
る。また、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】また、射出工程時に、スクリューを前進さ
せると、スクリューヘッドの前方に蓄えられた樹脂は射
出ノズルから射出され、金型装置内のキャビティ空間に
充填（てん）される。このとき、スクリューヘッドの前
方の樹脂が逆流しないように、スクリューヘッドの周囲
に逆流防止装置が配設される。該逆流防止装置は、スク
リューヘッドの円柱部の外周に配設された環状の逆止リ
ング、及びスクリューのフライト部の前端に固定された
押金から成る。前記逆止リングは、スクリューの回転に
伴って、前記スクリューヘッドの前方とフライト部とを
連通させる連通位置、及び前記スクリューヘッドの前方
とフライト部とを遮断する遮断位置を採る。したがっ
て、計量工程が完了した後、スクリューを逆方向に回転
させて前記逆止リングを遮断位置に置くことによって、
スクリューヘッドの前方に蓄えられた樹脂が逆流しない
ようにすることができる。

【０００６】

【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、計量工程が完了した時点でフ
ライト部の樹脂の圧力が高くなっているだけでなく、ペ
レット状の樹脂又は半溶融状態の樹脂と加熱シリンダの
内周面との摩擦抵抗によって、スクリューの前進を開始
する際、フライト部における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。

【０００７】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、スクリューの前進に
伴って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。その結果、成形不良が発生し、成形品の品質が低下
してしまう。

【０００８】本発明は、前記従来の射出装置の問題点を
解決して、十分な射出圧力で樹脂を射出することがで
き、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。

【０００９】

【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、前記スクリューヘッドの周
囲に配設され、スクリューの回転に伴ってスクリューヘ
ッドに対して所定の角度だけ回動させられ、前記スクリ
ューヘッドの前方とフライト部とを連通させる連通位
置、及び前記スクリューヘッドの前方とフライト部とを
遮断する遮断位置を採る逆止リングと、前記スクリュー
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、計量工程が完了
してから射出工程が開始されるまでの間に、前記第１の
駆動手段を駆動することによって、スクリューを所定の
角度だけ逆方向に回転させて前記逆止リングを遮断位置
に置く遮断制御手段と、前記計量工程が完了してから射
出工程が開始されてスクリューが前進させられるまでの
間に、前記逆止リングが遮断位置に置かれた後、逆止リ
ングを遮断位置に置いたままで前記スクリューを更に逆
方向に回転させて前記フライト部を減圧する減圧制御手
段と、前記射出工程において、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を有する。

【００１０】本発明の他の射出装置においては、さら
に、前記射出工程において、前記第１の駆動手段をスク
リューが逆方向に回転するように駆動して、前記フライ
トを見掛け上後退させるフライト速度制御手段を有す
る。

【００１１】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、計量工程が完了してから射出工
程が開始されるまでの間に、前記第１の駆動手段を駆動
して、スクリューを所定の角度だけ逆方向に回転させて
逆止リングを遮断位置に置き、前記計量工程が完了して
から射出工程が開始されてスクリューが前進させられる
までの間に、前記逆止リングが遮断位置に置かれた後、
逆止リングを遮断位置に置いたままで前記スクリューを
更に逆方向に回転させて前記フライト部を減圧し、前記
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を備える。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、それに伴って、スクリュー１
２が後退（図２における右方に移動）させられ、樹脂が
スクリューヘッド２７の前方に蓄えられる。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】そして、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１１の内周面が
スクリュー１２の外周面より粗くされる。

【００１８】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、スクリューヘッド２７の周囲に逆流防止装置が配
設される。

【００１９】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。なお、
逆止リング２８及び押金２９によって逆流防止装置が構
成される。

【００２０】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、
例えば、６０〔°〕だけ回動させられ、それ以上の回動
が規制される。

【００２１】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が形成される。したがって、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。そして、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。

【００２２】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。

【００２３】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、スクリュ
ー１２を回転させるために、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。したがって、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、該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。

【００２４】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、スクリュー１２を進退させるために、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。したがって、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５３を使用
しているが、該射出用モータ５３に代えて射出用シリン
ダを使用することもできる。

【００２５】次に、射出装置の制御回路について説明す
る。

【００２６】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４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５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５において、正の値は計量用モ
ータ４１及び射出用モータ５３が正方向に駆動されるこ
とを、負の値は計量用モータ４１及び射出用モータ５３
が逆方向に駆動されることを表す。

【００２７】図において、４１は計量用モータ、５２は
ロードセル、５３は射出用モータ、６２は制御装置、６
４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、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。

【００２８】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、計量用モータ
回転数算出手段としてのゲイン設定器（−Ｋ）７５及び
計量用モータ回転数設定器７７から成る。

【００２９】次に、射出装置の制御回路の動作について
説明する。

【００３０】計量工程において、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。

【００３１】また、射出工程においては、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、各スクリュー位置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。

【００３２】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、前記ドライブシャフト３
５及びプレッシャプレート３４を介して前記ロードセル
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、
スクリュー１２の前進に伴ってスクリューヘッド２７の
前端に加わる射出圧力が検出され、該射出圧力に基づい
て、後方から前記スクリュー１２を所定の圧力で押すた
めの射出力が算出される。

【００３３】ところで、前述されたように、通常は、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。ところが、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１
２を前進させる際に、フライト部２１における加熱シリ
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も変化して
しまう。

【００３４】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を前進させる間、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。この場合、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、０≦γ＜１になるように設定する。

【００３５】そして、フライト速度設定器６８は、この
ようにあらかじめ設定された速度比γをゲイン設定器７
５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、前記速度比γをゲインとし
て、各スクリュー位置Ｓ_iに対応させてフライト速度指
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。このように、制御
装置６２によって計量用モータ４１が駆動され、前記ス
クリュー１２はスクリュー回転数Ｎｆで回転させられ
る。前記ゲイン設定器７５及び減算器７８によってフラ
イト速度制御手段が構成され、該フライト速度制御手段
によって、フライト速度制御が行われ、フライト速度Ｖ
ｆが制御される。

【００３６】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制御を行うこともできる。また、
メモリ６７に、計量用モータ回転数指令Ｎ_Fiの回転数パ
ターンを格納し、該回転数パターンを読み出してフライ
ト速度制御を行うこともできる。

【００３７】このように、射出工程において、フライト
速度Ｖｆが低くされるので、樹脂はスクリュー１２の外
周面上を滑って加熱シリンダ１１の内周面上で停滞する
ことになる。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
するとができる。

【００３８】また、たとえ、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樹脂の圧力、
すなわち、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。

【００３９】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
遮断位置側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に外力が加わっ
て連通位置に置かれることがなくなるので、樹脂が逆流
するのを防止することができる。その結果、計量を安定
して行うことができるので、成形品の品質を向上させる
ことができる。

【００４０】そして、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（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。

【００４１】次に、前記構成の射出装置の動作について
説明する。

【００４２】射出装置において、制御装置６２の図示さ
れない逆止リング２８の連通制御手段は、タイミングｔ
１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、スクリュー１２に対して逆止
リング２８が角度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、２９
ａが連通させられる。

【００４３】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を正方向に駆動してスクリュー１２
を時間τ２だけスクリュー回転数Ｎ２で正方向に回転さ
せることによって計量を行う。この間、逆止リング２８
は連通位置に置かれるので、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、溶融させられた後、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。これに伴って、スクリュー１２は後退させられる。

【００４４】このようにして、タイミングｔ３で計量工
程が完了すると、制御装置６２の図示されない逆止リン
グ２８の遮断制御手段は、タイミングｔ４で前記計量用
モータ４１を逆方向に駆動してスクリュー１２を時間τ
３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、スクリュー１２に対して逆止リング２８が角
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。

【００４５】次に、前記制御装置６２の図示されない減
圧制御手段は、タイミングｔ５であらかじめ設定された
電流指令Ｉ_Aを計量用サーボアンプ６５に送り、計量用
モータ４１を駆動してスクリュー１２を所定のスクリュ
ー回転数Ｎ４で逆方向に回転させる。そして、スクリュ
ー１２が所定のスクリュー回転数Ｎ４だけ回転させられ
ると、タイミングｔ６で計量用モータ４１は停止させら
れる。

【００４６】このように、計量工程が完了してから射出
工程が開始されるまでの間に、計量用モータ４１が駆動
されてスクリュー１２が逆方向に回転させられ、加熱シ
リンダ１１に対してフライト２３が見掛け上後退させら
れる。

【００４７】したがって、スクリュー１２は進退させら
れないのに対し、溝２４内の樹脂は後退させられる。そ
の結果、フライト部２１が減圧され、前記計量部Ｐ３の
前端の近傍において樹脂圧力が低下させられ、ゼロ圧領
域が形成される。

【００４８】続いて、タイミングｔ７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を射出用モ
ータ回転数指令Ｎ_Iiに従って正方向に駆動して、スクリ
ュー１２を所定のスクリュー速度Ｖｓで基準位置から設
定距離だけ前進させ、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。この
場合、逆止リング２８は遮断位置に置かれるので、スク
リューヘッド２７の前方に蓄えられた樹脂がフライト部
２１側に逆流することはない。なお、前記設定距離は、
キャビティ空間に充填される樹脂の量、及びサックバッ
クにおいてスクリュー１２が後退する距離に基づいて算
出される。

【００４９】この場合、スクリュー１２の前進が開始さ
れる際、既に前記フライト部２１が減圧され、計量部Ｐ
３の前端の近傍にゼロ圧領域が形成されているので、射
出工程において、計量部Ｐ３における加熱シリンダ１１
の内周面の近傍の樹脂に加わる摩擦抵抗を小さくするこ
とができる。したがって、射出力と射出圧力とを対応さ
せることができ、十分な射出圧力で樹脂を射出すること
ができる。その結果、成形不良が発生するのを防止する
ことができ、成形品の品質を向上させることができる。

【００５０】そして、射出工程において、スクリュー１
２が前進させられる間、ゲイン設定器７５及び減算器７
８は、計量用モータ４１を計量用モータ回転数指令Ｎ_Fi
に従って逆方向に駆動して、フライト２３をフライト速
度Ｖｆで見掛け上前進させる。

【００５１】続いて、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
ｔ８で射出工程を完了する。

【００５２】なお、本実施の形態においては、前記計量
用モータ４１を時間τ１だけ正方向に駆動した後、計量
工程が開始されるまでにわずかな時間を置くようにして
いるが、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、計量用モータ４１を逆方向
に駆動するまでにわずかな時間を置くようにしている
が、直ちに計量用モータ４１を逆方向に駆動することも
できる。そして、計量用モータ４１を逆方向に駆動した
後、さらに、計量用モータ４１をタイミングｔ５で逆方
向に駆動するまでにわずかな時間を置くようにしている
が、直ちに計量用モータ４１を逆方向に駆動することも
できる。さらに、計量用モータ４１をタイミングｔ６で
停止させてから射出工程が開始されるまでにわずかな時
間を置くようにしているが、直ちに射出工程を開始する
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、前記スクリューヘ
ッドの周囲に配設され、スクリューの回転に伴ってスク
リューヘッドに対して所定の角度だけ回動させられ、前
記スクリューヘッドの前方とフライト部とを連通させる
連通位置、及び前記スクリューヘッドの前方とフライト
部とを遮断する遮断位置を採る逆止リングと、前記スク
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、計量工程
が完了してから射出工程が開始されるまでの間に、前記
第１の駆動手段を駆動することによって、スクリューを
所定の角度だけ逆方向に回転させて前記逆止リングを遮
断位置に置く遮断制御手段と、前記計量工程が完了して
から射出工程が開始されてスクリューが前進させられる
までの間に、前記逆止リングが遮断位置に置かれた後、
逆止リングを遮断位置に置いたままで前記スクリューを
更に逆方向に回転させて前記フライト部を減圧する減圧
制御手段と、前記射出工程において、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を有する。

【００５５】この場合、計量工程が完了してから射出工
程が開始されるまでの間に、逆止リングが遮断位置に置
かれ、その後、逆止リングが遮断位置に置かれたままで
前記フライト部が減圧されるので、射出工程において、
フライト部における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小さくすることができる。

【００５６】したがって、射出力と射出圧力とを対応さ
せることができ、十分な射出圧力で樹脂を射出すること
ができる。その結果、型内圧を安定させることができ、
成形不良が発生するのを防止することができ、成形品の
品質を向上させることができる。

【００５７】本発明の他の射出装置においては、さら
に、前記射出工程において、前記第１の駆動手段をスク
リューが逆方向に回転するように駆動して、前記フライ
トを見掛け上後退させるフライト速度制御手段を有す
る。

【００５８】この場合、射出工程において、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小さくする
ことができるので、射出力と射出圧力とを対応させるこ
とができ、十分な射出圧力で樹脂を射出することができ
る。

【００５９】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。

【００６０】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射出装置の制御回
路の概略図である。

【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２８逆止リング４１計量用モータ５３射出用モータ６２制御装置７５ゲイン設定器７８減算器

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）前記スクリューヘッドの周囲に配設され、スクリ
ューの回転に伴ってスクリューヘッドに対して所定の角
度だけ回動させられ、前記スクリューヘッドの前方とフ
ライト部とを連通させる連通位置、及び前記スクリュー
ヘッドの前方とフライト部とを遮断する遮断位置を採る
逆止リングと、（ｄ）前記スクリューを回転させるための第１の駆動手
段と、（ｅ）前記スクリューを進退させるための第２の駆動手
段と、（ｆ）計量工程が完了してから射出工程が開始されるま
での間に、前記第１の駆動手段を駆動することによっ
て、スクリューを所定の角度だけ逆方向に回転させて前
記逆止リングを遮断位置に置く遮断制御手段と、（ｇ）前記計量工程が完了してから射出工程が開始され
てスクリューが前進させられるまでの間に、前記逆止リ
ングが遮断位置に置かれた後、逆止リングを遮断位置に
置いたままで前記スクリューを更に逆方向に回転させて
前記フライト部を減圧する減圧制御手段と、（ｈ）前記射出工程において、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を有することを特徴とする
射出装置。
【請求項２】前記射出工程において、前記第１の駆動
手段をスクリューが逆方向に回転するように駆動して、
前記フライトを見掛け上後退させるフライト速度制御手
段を有する請求項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）計量工程が完了してから射出工程が開始されるま
での間に、前記第１の駆動手段を駆動して、スクリュー
を所定の角度だけ逆方向に回転させて逆止リングを遮断
位置に置き、（ｃ）前記計量工程が完了してから射出工程が開始され
てスクリューが前進させられるまでの間に、前記逆止リ
ングが遮断位置に置かれた後、逆止リングを遮断位置に
置いたままで前記スクリューを更に逆方向に回転させて
前記フライト部を減圧し、（ｄ）前記射出工程において、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るこ
とを特徴とする射出装置の制御方法。