JP3337205B2

JP3337205B2 - 射出装置及びその制御方法

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Publication number: JP3337205B2
Application number: JP25737799A
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: JP2001079909A

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
退させることができるようになっている。また、前記ス
クリュー本体の外周面には、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、計量用モータを正
方向に駆動することによって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
に蓄えられる。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
的に回転させられてしまい、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、射出用モータを正方
向に駆動することによって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、計量用モータを逆方向に駆動することによっ
て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り、スクリューヘッドの前方の樹
脂が逆流しないようにすることができる。

【０００６】ところで、前記射出工程において、スクリ
ュー位置が所定の値になると、保圧制御が開始され、キ
ャビティ空間に充填された樹脂の圧力が一定時間保持さ
れる。このとき、樹脂の圧力が必要以上に高いと、成形
品にバリが発生し、成形品の品質が低下してしまう。そ
こで、保圧制御が開始されるとき、射出用モータを逆方
向に駆動することによってスクリューを後退させ、加熱
シリンダ内及びキャビティ空間内の樹脂の圧力を低く
し、圧抜きを行うようにしている。

【０００７】

【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、保圧制御が開始されるときに
スクリューを後退させると、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るので、圧抜きを円滑
に行うことができない。

【０００８】本発明は、前記従来の射出装置の問題点を
解決して、成形品の品質を向上させることができ、圧抜
きを円滑に行う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、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、保圧制御
を開始するのに伴い、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後退速度で後退させて圧
抜きを行う圧抜制御手段と、前記スクリューを後退させ
る間、前記第１の駆動手段を計量工程時と同じ正方向に
駆動して、前記フライトをスクリュー後退速度より低い
フライト後退速度で見掛け上後退させるか、又は見掛け
上停止させるフライト速度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、前記スクリューヘッドの周囲に逆止リングが配設さ
れ、該逆止リングは、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。

【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、射出工程において、保圧制御を
開始するのに伴い、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後退速度で後退させて圧抜きを
行い、前記スクリューを後退させる間、前記第１の駆動
手段を計量工程時と同じ正方向に駆動して、フライトを
スクリュー後退速度より低いフライト後退速度で見掛け
上後退させるか、又は見掛け上停止させる。

【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）の近傍の所定の
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本体
（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）させられる。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、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てし
まい、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
装置内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】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、前記第１の駆動手段として電動の計量用モータ４１
が使用されるが、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、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が使用さ
れるが、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のタイムチャートにおいて、
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、８１はスクリュー位置Ｓ _i（ｉ＝
１、２、…）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、加熱シリンダ
１１（図３）に対してスクリュー１２が前進する速度、
すなわち、スクリュー速度Ｖｓをスクリュー位置Ｓ_i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Δ
ｎ_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、射出用モータ５３を駆動してス
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。

【００３３】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
せられてしまい、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。

【００３４】ところが、前記加熱シリンダ１１の内周面
が粗くされると、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も変
化してしまう。

【００３５】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。

【００３６】そして、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。

【００３７】前記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、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。このようにして、制御装
置６２は計量用モータ４１を駆動し、フライト速度制御
を行う。

【００３８】したがって、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。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。

【００３９】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、十分な射出圧力を発生させる
ことができる。

【００４０】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、図示されないキャビティ空間に充填さ
れる樹脂の圧力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、射出工程においてスクリュー１２が
逆方向に回転させられている間は、逆止リング２８は、
常にバイアスが加えられた状態で遮断位置に置かれる。
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。

【００４２】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。

【００４３】次に、前記構成の射出装置の動作について
説明する。

【００４４】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を電流指令Ｉ_Mに従って正方
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だけ回動させられること
によって、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。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、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。

【００４５】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、逆止リング２８がスクリュー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
動させられることによって、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。

【００４６】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、前記射出力に基づいて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。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。

【００４７】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、制御装置６２の図示されない第
１の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してフライト２３を前記
フライト速度Ｖｆで見掛け上前進させる。

【００４８】続いて、前記制御装置６２の図示されない
保圧制御手段は、タイミングｔ６で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、制御を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開始する。それに伴っ
て、計量用モータ４１及び射出用モータ５３の駆動が停
止させられ、スクリュー１２も停止させられる。このと
き、キャビティ空間内の樹脂の圧力が必要以上に高い
と、成形品にバリが発生し、成形品の品質が低下してし
まう。

【００４９】そこで、制御装置６２の図示されない圧抜
制御手段は、タイミングｔ７で射出用モータ５３を電流
指令Ｉ_IAに従って逆方向に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後退速度Ｖｓ_Rで所定量、
すなわち、所定の距離だけ後退させ、加熱シリンダ１１
内及びキャビティ空間内の圧力を低くし、圧抜きを行
う。したがって、キャビティ空間内の樹脂の圧力が適正
な値になるので、成形品にバリ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。
なお、前記スクリュー１２を所定の時間だけ後退させる
こともできる。

【００５０】ところが、前述されたように、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
るので、圧抜きを行う際に、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り、圧抜きを円滑
に行うことができない。そこで、タイミングｔ７〜ｔ８
間に、すなわち、スクリュー１２を後退させる間に、前
記制御装置６２の図示されない第２のフライト速度制御
手段は、計量用モータ４１を正方向に駆動することによ
って、加熱シリンダ１１に対してフライト２３が見掛け
上後退する速度、すなわち、フライト後退速度Ｖｆ_Rを
スクリュー後退速度Ｖｓ_Rより低くするようにしてい
る。

【００５１】そのために、前記ゲイン設定器７５は、タ
イミングｔ５〜ｔ６間に、速度比γ、及び射出用モータ
回転数設定器７３から送られた射出用モータ回転数指令
Ｎ_IAを受けると、前記速度比γをゲインとしてフライト
速度指令としての計量用モータ回転数指令Ｎ_FAを算出
し、該計量用モータ回転数指令Ｎ_FA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_FA
及び計量用モータ回転数ｎ _Mを受けると、計量用モータ
回転数指令Ｎ_FAと計量用モータ回転数ｎ_Mとの偏差Δｎ
_FAを算出し、該偏差Δｎ_FAを電流指令Ｉ_FA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６
２は計量用モータ４１を駆動し、前記スクリュー１２は
電流指令Ｉ_FAに従ってスクリュー回転数Ｎｆで正方向に
回転させられる。なお、前記速度比γは、スクリュー１
２を前進させるときと同様に、０≦γ＜１になるように設定される。

【００５２】この場合、速度比γを０にすると、フライ
ト後退速度Ｖｆ_Rが０になり、フライト２３を見掛け上
停止させることになる。

【００５３】このように、圧抜きを行う際に、スクリュ
ー１２を後退させる間、フライト２３が、スクリュー後
退速度Ｖｓ_Rより低いフライト後退速度Ｖｆ_Rで見掛け
上後退させられるか、又は見掛け上停止させられるの
で、加熱シリンダ１１の内周面の近傍の樹脂に大きな摩
擦抵抗が加わることがなくなる。その結果、圧抜きを円
滑に行うことができる。

【００５４】また、スクリュー１２を正方向に回転させ
ることによって、逆止リング２８が前記スクリューヘッ
ド２７に対して回動させられ、前記穴２８ａ、２９ａが
連通させられる。したがって、圧抜きをその分早く終了
することができる。なお、スクリュー１２を正方向に回
転させるのに伴って、逆止リング２８を所定の角度θだ
け回転させ、逆止リング２８を連通位置に置くことがで
きる場合、タイミングｔ１においてスクリュー１２を正
方向に回転させる必要がなくなるので、成形サイクルを
その分短くすることができる。

【００５５】このようにして、圧抜きが行われ、保圧制
御が行われると、制御装置６２はタイミングｔ８で射出
工程を完了する。

【００５６】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を時間τ３だけ逆方
向に駆動した後、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。さらに、計量用モータ４１及び射出用
モータ５３をタイミングｔ６で停止させた後、スクリュ
ー１２を後退させるまでにわずかな時間を置くようにし
ているが、直ちにスクリュー１２を後退させることもで
きる。

【００５７】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。

【００５８】

【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、
保圧制御を開始するのに伴い、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後退速度で後退
させて圧抜きを行う圧抜制御手段と、前記スクリューを
後退させる間、前記第１の駆動手段を計量工程時と同じ
正方向に駆動して、前記フライトをスクリュー後退速度
より低いフライト後退速度で見掛け上後退させるか、又
は見掛け上停止させるフライト速度制御手段とを有す
る。

【００５９】この場合、保圧制御を開始するのに伴い、
スクリューが後退させられ、圧抜きが行われる。したが
って、キャビティ空間内の樹脂の圧力が適正な値になる
ので、成形品にバリ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。

【００６０】また、前記スクリューを後退させる間、フ
ライトが、スクリュー後退速度より低いフライト後退速
度で見掛け上後退させられるか、又は見掛け上停止させ
られるので、加熱シリンダの内周面の近傍の樹脂に大き
な摩擦抵抗が加わることがなくなる。その結果、圧抜き
を円滑に行うことができる。

【００６１】本発明の他の射出装置においては、さら
に、前記スクリューヘッドの周囲に逆止リングが配設さ
れ、該逆止リングは、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。

【００６２】この場合、第１の駆動手段を駆動するのに
伴って、前記スクリューに対して逆止リングが回動させ
られ、前記スクリューヘッドの前方とフライト部とが連
通させられるので、圧抜きをその分早く終了することが
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

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、保圧制御を開始するのに伴
い、前記第２の駆動手段を駆動して、スクリューを所定
のスクリュー後退速度で後退させて圧抜きを行う圧抜制
御手段と、（ｆ）前記スクリューを後退させる間、前記第１の駆動
手段を計量工程時と同じ正方向に駆動して、前記フライ
トをスクリュー後退速度より低いフライト後退速度で見
掛け上後退させるか、又は見掛け上停止させるフライト
速度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】（ａ）前記スクリューヘッドの周囲に逆
止リングが配設され、（ｂ）該逆止リングは、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、保圧制御を開始するのに伴
い、第２の駆動手段を駆動して、スクリューを所定のス
クリュー後退速度で後退させて圧抜きを行い、（ｃ）前記スクリューを後退させる間、前記第１の駆動
手段を計量工程時と同じ正方向に駆動して、フライトを
スクリュー後退速度より低いフライト後退速度で見掛け
上後退させるか、又は見掛け上停止させることを特徴と
する射出装置の制御方法。