JPH07186227A - 射出成形機のバレル温度制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 射出溶融樹脂の温度分布を均一にし、成形品
の品質を安定化することができる射出成形機のバレル温
度制御方法を提供する。 【構成】 バレル１０内に配設されるスクリュ１２から
なり、バレルの外周面にはそれぞれバレル温度検出手段
１４ａ、１４ｂ、１４ｃを有するバレル加熱ゾーン１６
ａ、１６ｂ、１６ｃを備え、そして前記各加熱ゾーンが
前記各温度検出手段等を介して加熱制御される射出成形
機において、更に成形サイクルに連動するシーケンス制
御手段２６を設け、前記各加熱ゾーンを、温度検出手段
を介する前記加熱制御とは別に、更に前記シーケンス制
御手段を介して射出側工程中の特定時間帯に追加補償的
に加熱制御するよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形機のバレル温
度すなわち射出されるべき溶融樹脂の温度を制御する方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、射出成形機は、成形品の品質を
安定化するため、そのバレル温度を所定の温度状態に制
御するよう構成されている。

【０００３】すなわち、図３において、射出成形機は、
バレル１０内に進退且つ回転自在に配設されるスクリュ
１２からなり、そしてバレル１０の外周面にはそれぞれ
バレルの温度検出手段（熱電対等）１４ａ、１４ｂ、１
４ｃを有するバンドヒータ１６ａ、１６ｂ、１６ｃから
なる複数（図示例では３つ）のバレル加熱ゾーンを備え
ている。従って、このように構成された射出成形機は、
各加熱ゾーン１６ａ、１６ｂ、１６ｃが、各温度検出手
段１４ａ、１４ｂ、１４ｃと、各加熱制御部１８ａ、１
８ｂ、１８ｃと、各開閉器２０ａ、２０ｂ、２０ｃと、
そして加熱電源２２を介して、それぞれ加熱制御される
よう設定されている。

【０００４】更に詳細には、ホッパ（図示せず）からバ
レル１０内へ落下する樹脂原料は、可塑化計量工程中に
おいては、一方では加熱ゾーン１６による前記加熱作用
により、他方ではスクリュ１２の回転および後退による
混練・発熱および計量作用により、その所定量が計量さ
れると共に、これを所定温度の溶融樹脂に形成し、そし
てこの溶融樹脂が、成形工程中において反転・前進する
スクリュ１２のプランジャ作用によりノズル２４から金
型（図示せず）内へ射出され、成形品に加工される。

【０００５】なお、図中の参照符号Ｐ１、Ｐ２は、それ
ぞれスクリュ１２の先端部の前進限（射出完了）および
後退限（計量完了）の位置を示している。すなわち、ス
クリュ１２は、両位置Ｐ１、Ｐ２の間を、可塑化計量工
程中には図示の右側（矢印実線方向）へ移動し、一方射
出工程中には図示の左側（矢印点線方向）へ移動する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たバレル温度制御方法は、以下に述べるような基本的な
難点を有していた。

【０００７】すなわち、図４において、先ず結論的に説
明すると、従来のバレル温度制御方法においては、その
可塑化計量工程中に計量・貯留される溶融樹脂が、一般
に、曲線ｔ（ｔ１−ｔ２）で表されるような温度分布を
有していた。なお、図４において、スクリュ位置ＰのＰ
１（Ｐ２）、Ｐ２（Ｐ１）表示は、スクリュが射出側工
程中において、可塑化計量工程Ｓ１時にはＰ１からＰ２
へ移動し、一方射出工程Ｓ２時にはＰ２からＰ１へ移動
することを便宜的に表したものである。

【０００８】そこで、前記温度分布ｔについて説明する
と、先ず、樹脂原料は、スクリュがバレル内を回転しな
がら後退する可塑化計量工程において、一方では加熱ゾ
ーンからのバレルル温度検出手段を介する加熱作用によ
り加熱制御され、他方ではスクリュの後退・混練による
発熱作用によりそれぞれ加熱制御されることは、前述し
た通りである。しかるに、この加熱制御において、スク
リュが後退すると、これに従い、前記加熱作用において
はスクリュの関係位置が変化することから、一方前記発
熱作用においてはスクリュの混練有効長さが短縮するこ
とから、両作用における加熱効果が共に減少する。この
ため、溶融樹脂の温度分布は、前記曲線ｔに表されてい
るように、前進限位置Ｐ１から後退限位置Ｐ２へと全般
的に低下する傾向を有する。この低下傾向は、射出量が
多い程、すなわちスクリュの後退長さが長い程、顕著に
なることは明らかである。

【０００９】このように、従来のバレル温度制御方法に
おいては、射出溶融樹脂の温度分布に、実際的にはかな
りの温度差が発生していた。そして、このため、成形品
の品質にかなりのバラツキが発生し、そしてこのバラツ
キは、成形品の大きさ、すなわち溶融樹脂の射出量の増
大に従い、益々増大する難点を有していた。

【００１０】そこで、本発明の目的は、射出溶融樹脂の
温度分布を均一にして、成形品の品質を安定化すること
ができる射出成形機のバレル温度制御方法を提供するこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】先の目的を達成するため
に、本発明に係る射出成形機のバレル温度制御方法は、
射出側工程がスクリュ後退時の可塑化計量工程とスクリ
ュ前進時の射出工程とからなる射出成形機からなり、前
記射出成形機はそのバレル外周面にそれぞれバレルの温
度検出手段を有する複数のバレル加熱ゾーンを備え、こ
れにより前記各加熱ゾーンが前記温度検出手段を介して
それぞれ加熱制御される射出成形機のバレル温度制御方
法において、射出成形機に成形サイクルに連動するシー
ケンス制御手段を設け、これにより前記各加熱ゾーンを
前記温度検出手段を介する加熱制御とは別に、更に前記
シーケンス制御手段を介して前記射出側工程中の特定の
時間帯に加熱制御することを特徴とする。

【００１２】この場合、射出側工程中の特定時間帯は、
射出工程の所定時間経過後から始まり、後続の可塑化計
量工程の所定時間経過時に終了するよう設定することが
できる。

【００１３】また、射出側工程中の特定時間帯は、各加
熱ゾーン毎にそれぞれ別個に設定することがでると共
に、シーケンス制御手段による加熱制御についても、各
加熱ゾーン毎にそれぞれ別個に行うよう設定することが
できる。

【００１４】

【作用】本発明によれば、バレル加熱ゾーンは、温度検
出手段を介する従来の加熱作用とは別に、シーケンス制
御手段を介する射出側工程中での特定時間帯の新たな加
熱作用により、追加補償的に加熱制御される。従って、
本発明によれば、従来の加熱作用（および混練発熱作
用）の難点、すなわち加熱効果の低減および応答時間の
遅れに起因する溶融樹脂温度の低下（温度差）が、追加
加熱作用により補償的に補充されるので、射出溶融樹脂
温度の温度分布が均一化され、成形品の品質が安定化す
る。

【００１５】

【実施例】次に、本発明に係る射出成形機のバレル温度
制御方法の実施例につき、添付図面を参照しながら以下
詳細に説明する。なお、説明の便宜上、図３および図４
に示す従来の構造と同一の構成部分には同一の参照符号
を付し、詳細な説明は省略する。

【００１６】図１において、先ず、本発明に係るバレル
温度制御方法の基本的構成は、前述した従来の構成（図
３）と同一である。従って、重複するが、再び簡単に説
明すると、射出成形機は、バレル１０内に進退且つ回転
自在に配設されるスクリュ１２からなり、そしてバレル
１０の外周面には、それぞれバレルの温度検出手段１４
ａ、１４ｂ、１４ｃを有するバンドヒータ１６ａ、１６
ｂ、１６ｃからなるバレル加熱ゾーンを備え、そしてこ
れにより各加熱ゾーン１６ａ、１６ｂ、１６ｃが、各温
度検出手段１４ａ、１４ｂ、１４ｃと、各加熱制御部１
８ａ、１８ｂ、１８ｃと、各開閉器２０ａ、２０ｂ、２
０ｃと、および加熱電源２２を介してそれぞれ加熱制御
されるよう構成されている。なお、図中、参照符号Ｐ
１、Ｐ２はスクリュ１２先端部の前進限および後進限の
位置を示し、参照符号２４は溶融樹脂の射出ノズルを示
す。

【００１７】しかるに、本発明においては、前記構成に
おいて、射出成形機は、更に成形サイクルに連動するシ
ーケンス制御手段２６を設け、そして前記各加熱ゾーン
１６ａ、１６ｂ、１６ｃが、温度検出手段１４ａ、１４
ｂ、１４ｃを介する前記加熱制御とは別に、更に前記シ
ーケンス制御手段２６を介して射出側工程中の特定の時
間帯に、同じく各開閉器２０ａ、２０ｂ、２０ｃと、お
よび加熱電源２２を介して、追加補償的に加熱制御され
るよう構成されている。

【００１８】すなわち、図２において、溶融樹脂の温度
分布は、バレル加熱ゾーンが温度検出手段を介して加熱
制御される従来の加熱作用（および混練発熱作用）にお
いては、前述したように、例えば曲線ｔに表されるよう
な、全般的に図示するように右下がりの傾向に設定され
る。しかし、この場合、加熱ゾーンは、更にシーケンス
制御手段２６を介して射出側工程中の特定時間帯、すな
わち射出工程Ｓ２の所定時間Ｔ１の経過後から始まり、
後続の可塑化計量工程Ｓ１の所定時間Ｔ２経過時に終了
する時間帯Ｔ３の間に、強制的に加熱制御されるよう構
成されている。

【００１９】従って、溶融樹脂の温度分布は、従来の曲
線ｔの有する不都合、すなわち加熱不足分Δｔを追加補
償的に解消して、平坦な曲線ｔ´となる。なお、特定時
間帯Ｔ３の後の加熱制御は、再び従来の温度検出手段を
介する加熱作用に継続することは勿論である。また、シ
ーケンス制御手段２６を介する加熱制御においては、好
適には、特定時間帯は各加熱ゾーン毎にそれぞれ別個に
設定し、そして加熱制御は各加熱ゾーン毎にそれぞれ別
個に行なうよう構成する。これは、成形樹脂の種類やス
クリュの性能に対応して、例えばスクリュの関係位置に
おける樹脂材料の可塑化熱量や混練・発熱量を適切に制
御するためである。

【００２０】このように、本発明においては、バレル加
熱ゾーンが、従来の温度検出手段を介する加熱作用とは
別に、更にシーケンス制御手段を介する射出側工程中で
の特定時間帯の加熱作用によって、追加補償的に加熱制
御される。従って、本発明によれば、従来の温度制御方
法における難点ーすなわち、加熱効果低減および応答時
間遅れに起因する溶融樹脂温度の低下（温度差）が補償
的に補充され、従って射出溶融樹脂温度の温度分布が均
一化され、成形品の品質が安定化する。

【００２１】以上、本発明の好適な実施例について説明
したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、そ
の精神を逸脱しない範囲内において多くの改良変更が可
能である。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る射出
成形機のバレル温度制御方法は、射出側工程がスクリュ
後退時の可塑化計量工程とスクリュ前進時の射出工程と
からなる射出成形機からなり、前記射出成形機はそのバ
レル外周面にそれぞれバレルの温度検出手段を有する複
数のバレル加熱ゾーンを備え、これにより前記各加熱ゾ
ーンが前記温度検出手段を介してそれぞれ加熱制御され
る射出成形機のバレル温度制御方法において、射出成形
機に成形サイクルに連動するシーケンス制御手段を設
け、これにより前記各加熱ゾーンを、前記温度検出手段
を介する加熱制御とは別に、更に前記シーケンス制御手
段を介して前記射出側工程中の特定の時間帯に加熱制御
するよう構成したことにより、従来の温度検出手段によ
る温度制御方法において発生していた溶融樹脂温度の低
下（温度差）を、新たに設けたシーケンス制御手段によ
る加熱作用で追加補償することができ、これにより射出
溶融樹脂温度の温度分布が極めて良好に均一化される。
従って、射出成形品の品質を確実に安定化することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る射出成形機のバレル温度制御方法
の一実施例を示すブロック制御系統図である。

【図２】図１におけるバレル温度制御方法による溶融樹
脂の温度分布を示す説明図である。

【図３】従来の射出成形機のバレル温度制御方法を実施
するブロック制御系統図である。

【図４】図３におけるバレル温度制御方法による溶融樹
脂の温度分布を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ バレル １２ スクリュ １４ａ、１４ｂ、１４ｃ 温度検出手段（熱電対） １６ａ、１６ｂ、１６ｃ バンドヒータ（加熱ゾーン） １８ａ、１８ｂ、１８ｃ 加熱制御部 ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ 開閉器 ２２ 加熱電源 ２４ ノズル ２６ シーケンス制御手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出側工程がスクリュ後退時の可塑化計
   量工程とスクリュ前進時の射出工程とからなる射出成形
   機からなり、前記射出成形機はそのバレル外周面にそれ
   ぞれバレルの温度検出手段を有する複数のバレル加熱ゾ
   ーンを備え、これにより前記各加熱ゾーンが前記温度検
   出手段を介してそれぞれ加熱制御される射出成形機のバ
   レル温度制御方法において、 射出成形機に成形サイクルに連動するシーケンス制御手
   段を設け、これにより前記各加熱ゾーンを前記温度検出
   手段を介する加熱制御とは別に、更に前記シーケンス制
   御手段を介して前記射出側工程中の特定の時間帯に加熱
   制御することを特徴とする射出成形機のバレル温度制御
   方法。
2. 【請求項２】 射出側工程中の特定時間帯は、射出工程
   の所定時間経過後から始まり、後続の可塑化計量工程の
   所定時間経過時に終了するよう設定してなる請求項１記
   載の射出成形機のバレル温度制御方法。
3. 【請求項３】 射出側工程中の特定時間帯は、各加熱ゾ
   ーン毎にそれぞれ別個に設定してなる請求項１または２
   記載の射出成形機のバレル温度制御方法。
4. 【請求項４】 シーケンス制御手段による加熱制御は、
   各加熱ゾーン毎にそれぞれ別個に行うよう設定してなる
   請求項１、２または３記載の射出成形機のバレル温度制
   御方法。