JPH09225977A - スクリュ式射出成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 射出・保圧工程開始時の溶融樹脂の逆流と可
塑化工程終了時から射出・保圧工程開始までのスクリュ
溝からリザーバへの溶融樹脂の流れを確実に防止できる
とともに、リザーバに流入する直前の樹脂の状態を緻密
に制御する。 【解決手段】 シリンダヘッド４内には、トーピード７
が軸方向へ摺動自在に配設されており、貫通孔７ｂ内に
はスクリュヘッド３が周方向および軸方向へ摺動自在に
嵌挿されている。トーピード７はトーピード用直線駆動
手段１６によって軸方向へ進退されるように構成されて
おり、可塑化工程時にはトーピード７を後退させること
により円錐状の内壁面４ａとシール部７ｃとが離間して
間隙Ｓが生じ、溶融樹脂がスクリュ側から外壁溝８ａを
通してリザーバ６へ流れる。可塑化工程終了時にはトー
ピード７を前進させてシール部７ｃを円錐状の内壁面４
ａに当接させ、射出・保圧工程開始時の溶融樹脂の逆流
を確実に防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂を混練・溶融
して金型内へ射出するためのスクリュ式射出成形装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】まず、従来の代表的な射出成形装置であ
るインラインスクリュ式射出成形装置について説明す
る。

【０００３】図１３の（ａ），（ｂ）に示すように、加
熱シリンダ１０１と、加熱シリンダ１０１の先端にボル
ト１１０によって着脱自在に固着されたシリンダヘッド
１０５と、加熱シリンダ１０１およびシリンダヘッド１
０５をそれぞれ加熱するためのバンドヒータ１０３と、
加熱シリンダ１０１内に回転自在および軸方向へ進退自
在に配設された先端面１０４ｂが円錐状のスクリュヘッ
ド１０４を有するスクリュ１０２を備え、スクリュヘッ
ド１０４の小径部１０４ａには逆流防止リング１０９が
遊嵌されており、前記小径部１０４ａとスクリュ１０２
の先端との境界部には押金１０７が配設されている。

【０００４】可塑化工程時において、加熱シリンダ１０
１の後端側に配設された図示しないホッパから投入され
た樹脂は、回転するスクリュ１０２によって前方へ移送
される間にヒータ１０３による加熱とせん断発熱とによ
って混練・溶融される。そして、前方へ移送される樹脂
の圧力により図１３の（ａ）に示すように逆流防止リン
グ１０９は前方へ移動してシリンダ内の樹脂流路が開
き、溶融樹脂は逆流防止リング１０９の後端面１０９ａ
と押金１０７間の隙間から逆流防止リング１０９の内壁
と前記小径部１０４ａ間の間隙から切欠部１０４ｃを経
てスクリュヘッド１０４の先端面１０４ｂとシリンダヘ
ッド１０５の間を通り、リザーバ１０８に貯溜される。
リザーバ１０８に貯溜された溶融樹脂の量が増大するに
つれてその圧力によってスクリュ１０２は回転しつつ後
退し所定量に達したときにその位置に停止する。

【０００５】射出・保圧工程時において、図１３の
（ｂ）に示すように、スクリュ１０２を前進させること
によりリザーバ１０８内の溶融樹脂を射出ノズル１０６
を介して金型内へ射出充填するが、このスクリュ１０２
の前進により、リザーバ１０８内の溶融樹脂は圧縮され
て圧力が増大するため逆流防止リング１０９が後退して
その後端面１０９ａが押金１０７に当接して溶融樹脂が
スクリュ側へ流れることすなわち逆流が防止される。

【０００６】つぎに、コニカルスクリュ式射出成形装置
について説明する。

【０００７】図１４に示すように、頂部に射出ノズル２
０６を有する円錐状の加熱シリンダ２０１と、加熱シリ
ンダ２０１内に回転自在に配設された円錐状のコニカル
スクリュ２０４と、コニカルスクリュ２０４の中心部に
設けられた軸方向へ延在する孔２０３と、前記孔２０３
内に軸方向へ摺動自在に配設された円筒部材２０９と、
円筒部材２０９内に軸方向へ摺動自在に配設された射出
ピストン２０２を備えている。

【０００８】可塑化工程時においては、円筒部材２０９
を後退させてコニカルスクリュ２０４側からリザーバ２
０８へ溶融樹脂が移動可能な状態にするとともに射出ピ
ストン２０２を所定の位置まで後退させておき、ホッパ
２１０より樹脂を投入する。投入された樹脂は、回転す
るコニカルスクリュ２０４のらせん状のスクリュ溝２０
５によって中心部へ向けて搬送される間に混練・溶融さ
れ、リザーバ２０８内へ溶融樹脂が貯溜される。

【０００９】射出工程においては、円筒部材２０９を前
進させてその先端部を射出ノズル２０６の内壁面に当接
させてコニカルスクリュ側からリザーバ２０８内への溶
融樹脂の移動を遮断したのち、射出ピストン２０２を前
進させてリザーバ２０８内に貯溜された溶融樹脂を図示
しない金型内へ射出充填する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記イ
ンラインスクリュ式射出成形装置は、射出・保圧工程時
において、逆流防止リング１０９が後退を開始してその
後端面１０９ａが押金１０７に当接するまでの間に、前
記後端面１０９ａと押金１０７との間隙を通して溶融樹
脂が逆流することを避けることができない。また、逆流
防止リング１０９の前端面１０９ｂと後端面１０９ａと
に加わる溶融樹脂の圧力差によっては、後端面１０９ａ
と押金１０７との間に隙間が生じて溶融樹脂が逆流する
おそれがある。その結果、射出ノズル１０６から射出充
填される樹脂量にばらつきが生じ、ひいては成形品の品
質にばらつきが発生するという問題点がある。

【００１１】また、可塑化工程を終了してスクリュ１０
２が停止した時点では、スクリュ溝１０２ａの溶融樹脂
圧力はリザーバ１０８の溶融樹脂圧力よりも大きくなっ
ている（樹脂は圧力の高い方から低い方へ流れるた
め）。このため、可塑化終了と同時に、スクリュ溝１０
２ａ内の溶融樹脂が前記小径部１０４ａと逆流防止リン
グ１０９の内壁との間隙を通してリザーバ１０８に流入
する。そうすると、リザーバ１０８に流れ込む樹脂量の
ばらつきに起因して、リザーバ１０８内の樹脂密度が変
化し、射出される樹脂量、ひいては成形品の品質にばら
つきが発生するという問題点がある。

【００１２】他方、コニカルスクリュ式射出成形装置
は、上述したインラインスクリュ式射出成形装置の如き
射出・保圧工程時における溶融樹脂の逆流は避けること
ができるものの、次のような問題点がある。

【００１３】 スクリュ外径が大きいためにスクリュ
断面方向に温度分布が生じ、リザーバ２０８に貯溜され
た溶融樹脂の温度が不安定になるおそれがあるが、スク
リュ断面方向の温度分布をコントロールすることは容易
ではない。

【００１４】 射出ピストン２０２が後退してリザー
バ２０８を構成する円筒部材２０９内に貯溜される溶融
樹脂の軸方向温度分布をコントロールすることが困難で
あるとともに、加熱シリンダ２０１も円錐状であるため
バンドヒータの密着状態が不安定となりスクリュ溝２０
５内の樹脂温度のコントロールも難しくなる。

【００１５】 コニカルスクリュ２０４が円錐状であ
るために加工費用が高く、加えて大径の射出ピストンを
必要とするため製造コストが高くなる。

【００１６】 加熱シリンダ２０１の外壁面にガスや
添加剤を注入するための注入手段や真空吸引するための
吸引手段を取付けてガスや添加剤の注入あるいは真空吸
引を行なう場合、これらの手段と回転するコニカルスク
リュ２０４のらせん状のスクリュ溝２０５の相対位置が
変化してしまうために安定したガスや添加剤の注入ある
いは真空吸引を行なうことができない。

【００１７】 コニカルスクリュ２０４は外径が大き
いため、これを回転させるための所要動力が大きくな
る。

【００１８】 リザーバ２０８へ流入する直前の溶融
樹脂の状態を緻密に制御することができないため、リザ
ーバ２０８に貯溜された溶融樹脂の状態が不安定にな
る。

【００１９】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであって、射出・保圧工程開始時におけるリザーバか
らスクリュ溝に向かう溶融樹脂の逆流を確実に防止で
き、さらに、可塑化工程を終了した時点から射出・保圧
工程が開始されるまでの間にスクリュ溝からリザーバに
向かって溶融樹脂が流入することを防止できるととも
に、リザーバに流入する直前の樹脂の状態を緻密に制御
することができるスクリュ式射出成形装置を実現するこ
とを目的とするものである。

【００２０】また、他の目的は、ガスや添加剤の注入あ
るいは真空吸引を確実かつ簡単に行なうことができるス
クリュ式射出成形装置や、リザーバに貯溜された溶融樹
脂温度の軸方向および断面方向における温度分布を容易
に制御することができるスクリュ式射出成形装置を実現
することを目的とするものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のスクリュ式射出成形装置は、先端部にシリ
ンダヘッドが着脱自在に固着された加熱シリンダと、前
記シリンダヘッドおよび前記加熱シリンダをそれぞれ加
熱するための加熱手段と、前記加熱シリンダ内に回転自
在および軸方向へ進退自在に配設された先端部にスクリ
ュヘッドを有するスクリュと、前記シリンダヘッド内に
摺動自在に配設されたトーピードと、前記トーピードを
軸方向へ進退させるためのトーピード用直線駆動手段を
備えたスクリュ式射出成形装置であって、前記トーピー
ドは、前記スクリュヘッドが周方向および軸方向へ摺動
自在に嵌挿された軸方向へ貫通する貫通孔と、その先端
面における前記貫通孔の開口部周縁をとり囲む部位に設
けられたシール部と、その外壁面に周方向に互いに間隔
をおいて形成された複数の軸方向へ延在する外壁溝を有
し、前記トーピードが後退されて前記シール部が前記シ
リンダヘッドの円錐状の内壁面から離間されたときに、
前記シリンダヘッドの円錐状の内壁面および前記貫通孔
並びに前記スクリュヘッドの先端面によって形成される
リザーバと前記スクリュの先端部におけるスクリュ溝と
が、前記外壁溝、前記トーピードの後端面と加熱シリン
ダとの間隙および前記シール部とシリンダヘッドの円錐
状の内壁面との間隙によって連通されることを特徴とす
るものである。

【００２２】また、トーピードの後端面に、複数の外壁
溝にそれぞれ連続する複数の後端溝を設けたり、トーピ
ードの内部にヒータを埋設することができる。

【００２３】トーピードの複数の外壁溝のうちの少なく
とも一つに対し、シリンダヘッドの外壁面から前記外壁
溝へ向けて貫通する挿入孔を設け、該挿入孔を通して前
記外壁溝内における溶融樹脂の温度を検出するための熱
電対をその先端が前記外壁溝内に達するように挿入した
り、トーピードの複数の外壁溝にそれぞれ対応して、シ
リンダヘッドに各外壁溝からシリンダヘッドの外壁面へ
貫通する連通孔をそれぞれ設け、各連通孔にそれぞれバ
ルブを介在させた管路を接続したり、あるいは、トーピ
ードの先端面および後端面に階段状に複数の段差部を設
けるとともに、トーピードの外壁面に形成された複数の
外壁溝の内面にそれぞれ凹凸部を設けると効果的であ
る。

【００２４】さらに、トーピードを軸方向へ進退させる
ためのトーピード用直線駆動手段が、枢軸を支点として
回動するレバーと、前記レバーの一端側にロッドを介し
て連結された流体圧シリンダからなり、前記レバーの他
端側がシリンダヘッドに設けられた挿入穴を通してトー
ピードの外壁に形成された係合穴内に挿入されたものと
するとよい。

【００２５】加えて、スクリュヘッドをスクリュに着脱
自在に固着したり、スクリュヘッドをスクリュに軸方向
には一体であるが自由回転自在に取付けたものとするこ
とができる。

【００２６】

【作用】可塑化工程時においては、トーピードを後退さ
せると、トーピードのシール部とシリンダヘッドの円錐
状の内壁面とが離間し、スクリュの先端部におけるスク
リュ溝とリザーバとが、トーピードに形成された外壁
溝、前記トーピードの後端面と加熱シリンダとの間隙お
よび前記シール部とシリンダヘッドの円錐状の内壁面と
の間隙を介して連通される。これにより溶融樹脂がリザ
ーバ側へ流れてリザーバに貯溜される。

【００２７】射出・保圧工程時においては、トーピード
を前進させると、トーピードのシール部がシリンダヘッ
ドの円錐状の内壁面に当接し、リザーバ側からスクリュ
側への溶融樹脂の逆流が確実に防止される。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００２９】図１および図２に示すように、本実施例の
スクリュ式射出成形装置は、先端にシリンダヘッド４が
複数のボルト１７等の固着手段によって着脱自在に固着
された加熱シリンダ１と、シリンダヘッド４および加熱
シリンダ１をそれぞれ加熱するための加熱手段である両
者の外壁面に設けられたバンドヒータ１８と、加熱シリ
ンダ１内に回転自在かつ軸方向へ移動自在に配設された
スクリュ２と、シリンダヘッド４の先端に配設された射
出ノズル５を備え、シリンダヘッド４内の筒状部４ｂに
は、軸方向へ貫通する貫通孔７ｂを有するトーピード７
が軸方向へ摺動自在に配設されており、前記貫通孔７ｂ
内にはスクリュ２の先端に設けられたスクリュヘッド３
が周方向および軸方向へ摺動自在に嵌挿されている。

【００３０】本実施例において、図３および図４に示す
ようにトーピード７は、円錐状の先端面における貫通孔
７ｂの開口部周縁をとり囲む部位に設けられたシール７
ｃを有し、該シール部７ｃをとり囲む外周側の部分に
は、シール部７ｃがシリンダヘッド４の円錐状の内壁面
４ａに当接されたときに隙間が生じる流路形成面７ａが
形成されている。また、トーピード７の外壁面には周方
向に互いに間隔をおいて複数の軸方向へ延在する外壁溝
８ａが形成されており、各外壁溝８ａの先端側は前記流
路形成面７ａに開放されているとともに後端側はトーピ
ード７の円錐状の後端面に設けられた後端溝８ｂによっ
てスクリュ２の先端部におけるスクリュ溝２ａに連通さ
れている。さらに、図６に示すように、トーピード７の
外壁面の中の前記外壁溝８ａを避けた適宜部位に後述す
るレバー１０の一端側が挿入される係合穴８ｃが形成さ
れている。

【００３１】ここで、本実施例で用いられるトーピード
用直線駆動手段１６の一例について説明する。

【００３２】図１および図２に示すように、レバー１０
は、シリンダヘッド４に突設された支持部材９に枢軸９
ａを介して回動自在に枢着されたものであって、その一
端側がトーピード７の係合穴８ｃ内に挿入されており、
他端側は加熱シリンダ１の外壁に固着されたブラケット
１４にピン１３を介して回動自在に枢着された流体圧シ
リンダ１１によって伸縮されるロッド１５にピン１２を
介して連結されている。このため、流体圧シリンダ１１
をロッド１５を突き出す方向へ作動させると図１に示す
矢印方向へレバー１０が回動してトーピード７が後退
し、逆にロッド１５を引き込む方向へ作動させるとレバ
ー１０が図２に示す矢印方向へ回動してトーピード７が
前進する。

【００３３】なお、トーピード７の前進または後退によ
る移動距離は０．３ｍｍ〜２ｍｍ程度であるため、流体
圧シリンダ１１のサイズは小さくてよい。

【００３４】次に、本実施例の動作について説明する。

【００３５】可塑化工程時においては、図１に示すよう
に、流体圧シリンダ１１をロッド１５を突き出す方向へ
作動させてレバー１０を矢印方向へ回動させてトーピー
ド７を後退させ、トーピード７の先端面におけるシール
部７ｃをシリンダヘッド４の円錐状の内壁面４ａから離
間させることで、スクリュ溝２ａとリザーバ６とを後端
溝８ｂ、外壁溝８ａおよび間隙Ｓを介して連通させてお
き、スクリュ２を回転させる。

【００３６】ついで、図示しないホッパから樹脂を投入
すると、投入された樹脂は、回転するスクリュ２によっ
て前方へ移送される間に混練・溶融され順次後端溝８
ｂ、外壁溝８ａ、間隙Ｓを通してリザーバ６に貯溜され
て行き、リザーバ６に貯留された溶融樹脂の増加にとも
ない樹脂圧力によってスクリュ２が回転しつつ後退し、
リザーバ６に貯留された溶融樹脂が所定量に達したらス
クリュ２が停止される。

【００３７】このとき、スクリュ２が停止すると同時
に、流体圧シリンダ１１をロッド１５を引き込む方向へ
作動させてレバー１０を矢印方向へ回動させることでト
ーピード７を前進させ、トーピード７の先端面における
シール部７ｃをシリンダヘッド４の円錐状の内壁面４ａ
に当接させる。つまり樹脂流路を閉鎖する。この結果、
可塑化工程終了と同時に、リザーバ６に貯留された溶融
樹脂が外壁溝８ａおよびスクリュ溝２ａに向かう流路が
閉鎖される。この場合、射出・保圧工程が開始されるま
での間に、スクリュ溝２ａからリザーバ６に向かって溶
融樹脂が流入することがないので、射出・保圧工程開始
直前のリザーバ６内の樹脂密度の安定性が維持される。
射出・保圧工程においては、図２に示すように、トーピ
ード７の先端面におけるシール部７ｃとシリンダヘッド
４の円錐状の内壁面４ａとが当接した状態で、スクリュ
２を前進させてリザーバ６に貯溜された溶融樹脂を射出
ノズル５を介して図示しない型締された金型のキャビテ
ィ内へ射出充填する。

【００３８】この場合、樹脂流路は上述の如く閉鎖され
ているため、リザーバ６側からスクリュ２側への溶融樹
脂の逆流は確実に防止される。

【００３９】次に、可塑化工程時において、トーピード
７の後端溝８ｂとスクリュ２の先端部におけるスクリュ
溝２ａとの相対的位置が一定になるように可塑化する場
合の動作について説明する。

【００４０】 図５の（ａ）は射出・保圧工程の完了
時における状態を示し、射出・保圧工程が完了すると、
まずレバー１０を図５の（ｂ）に示すように矢印方向へ
回動させてトーピード７を後退させることで、トーピー
ド７のシール部７ｃをシリンダヘッド４の円錐状の内壁
面４ａから離間させて樹脂流路を開き、他方、スクリュ
２を所定の位置へ後退させておく。

【００４１】 上記の工程ののち、可塑化工程に移
行するが、スクリュ２は図５の（ｃ）に示すように、軸
方向には前記所定の位置に停止した状態で回転し、回転
するスクリュ２によって混練・溶融された溶融樹脂は順
次トーピード７の後端溝８ｂ、外壁溝８ａおよび間隙Ｓ
を通りリザーバ６に貯溜される。リザーバ６に貯留され
た溶融樹脂の量が所定量に達したら、図５の（ｄ）に示
すように、レバー１０を矢印方向へ回動させることによ
ってトーピード７を前進させてそのシール部７ｃをシリ
ンダヘッド４の円錐状の内壁面４ａに当接させたのち、
スクリュ２の回転を止める。

【００４２】 次に、図５の（ｄ）の状態で、スクリ
ュ２を前進させることによって、射出ノズル５を介して
図示しない型締された金型のキャビティ内へリザーバ６
に貯溜された溶融樹脂を射出充填する。

【００４３】上記実施例においてトーピード７に後端溝
８ｂを形成したものを示したが、トーピード７を後退さ
せたときに後端面と加熱シリンダ１の先端面との間に間
隙が生じるようにトーピード７を構成した場合は後端溝
８ｂは必ずしも形成する必要はない。

【００４４】次に、変形例について説明するが、上記実
施例と同様でよい部分については同一符号を付して説明
は省略し、異なる部分についてのみ説明する。

【００４５】なお、各変形例は上述した実施例に対して
択一的なものではなく、使用目的に対応して他の変形例
を組合わせたものとすることができる。

【００４６】（第１変形例）本変形例は、図７に示すよ
うに、シリンダヘッド４の内壁面にトーピード７の外壁
溝８ａにかみ合う複数の突出部４０を設けて、トーピー
ド７のシリンダヘッド４内における回転をより強力に防
止したものである。

【００４７】（第２変形例）本変形例は、図８に示すよ
うに、シリンダヘッド４におけるトーピード７の各外壁
溝８ａに対応する部位に、シリンダヘッド４の外壁面か
ら各外壁溝８ａへ貫通する連通孔５０を設け、各連通孔
５０毎にバルブ５１を介在させた管路５２を接続したも
のである。

【００４８】本変形例によれば、各管路５２に図示しな
い発泡ガス供給源または添加剤供給源をそれぞれ接続す
ることで、各外壁溝８ａ内を流れる溶融樹脂に発泡ガス
または添加剤を注入することができる。また、管路５２
に図示しない真空発生源を接続すると順次外壁溝８ａお
よび連通孔５０を介して真空吸引による脱気を簡単に行
なうことができる。

【００４９】（第３変形例）本変形例は、図９に示すよ
うに、シリンダヘッド４におけるトーピード７の各外壁
溝８ａに対応する部位にそれぞれシリンダヘッド４の外
壁面から各外壁溝８ａへ向けて貫通する挿入孔６０を設
け、各挿入孔６０毎にホルダ６２に保持された熱電対６
１をその先端が各外壁溝８ａ内に達するように挿入する
とともにトーピード７内には周方向に互いに間隔をおい
て複数のヒータ６３を埋設したものである。

【００５０】本変形例においては、各熱電対６１によっ
て各外壁溝８ａ内の溶融樹脂温度を検知して各ヒータ６
３の加熱温度を所定の温度に制御することで、より緻密
に溶融樹脂温度をコントロールすることができる。

【００５１】なお、熱電対６１の数は必要に応じて変更
できるものであり、挿入孔６０の数も挿入する熱電対６
１の数に応じた数に変更することができる。

【００５２】（第４変形例）本変形例は、図１０に示す
ように、上記実施例におけるトーピード７の後端面に後
端溝８ｂを設ける替わりに後端側から順次外径が段階的
に拡大する複数の段差部７１を設けるとともに、外壁溝
８ａの内面にはノコギリ状の凹凸部７０を設け、さらに
先端面におけるシール部７ｃの後端部から外壁面にわた
って順次外径が段階的に拡大する複数の段差部７１を階
段状に設けたものである。

【００５３】本実施例においては前記段差部７１や凹凸
部７０によって、これらの部位を通過する溶融樹脂がよ
り強く混練されたうえ、リザーバ６に貯溜される。

【００５４】本発明において、スクリュの先端部に着脱
自在に取付けられたスクリュヘッドとしては以下に説明
する変形例がある。

【００５５】本変形例は、図１１に示すように、スクリ
ュ２２の先端面に設けられためねじ部２２ａにスクリュ
ヘッド２３の後端側の小径部に設けられたおねじ部２３
ｂを螺合することで、スクリュヘッド２３をスクリュ２
２の先端に着脱自在に取付けたものである。本変形例で
は、スクリュヘッド２３はスクリュ２２と一体に回転す
る。

【００５６】図１２に示す変形例は、スクリュ３２の先
端面に設けられためねじ部３２ａに後部側に小径のおね
じ部３５ｂを有する軸部材３５の前記おねじ部３５ｂを
螺合して取付けたうえ、軸部材３５のスクリュ側部位に
形成された環状凹部３５ａに嵌合された止め金３４のお
ねじ部にスクリュヘッド３３の結合穴３３ｃの開口部側
に形成されためねじ部を螺合することでスクリュヘッド
３３に対して自由回転自在に取付けられている。

【００５７】その結果、スクリュヘッド３３は、軸方向
へはスクリュ３２と一体に直線移動するが、スクリュ３
２の回転に対しては自由回転自在であって、トーピード
７の内壁面とスクリュヘッド外壁面との摩擦力によって
スクリュ３２が回転中も回転しないため、スクリュヘッ
ドの外壁面およびトーピード７の内壁面が摩耗するおそ
れがなく、耐久性が向上する。

【００５８】

【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載するような効果を奏する。

【００５９】上述した従来の逆流防止リングを設けたイ
ンラインスクリュ式射出成形装置の如く、可塑化工程か
ら射出・保圧工程の開始時におけるリザーバからスクリ
ュ溝へ向かう溶融樹脂の逆流が発生することがなく、し
かも、可塑化工程時において、トーピードの外壁面に形
成された外壁溝のみを通してリザーバへ溶融樹脂が薄い
層となって流れるため、外壁溝を通過する溶融樹脂の状
態を緻密に制御することができ、ひいてはリザーバに貯
溜された溶融樹脂の状態が均一なものとなる。さらに、
可塑化工程を終了した時点から、射出・保圧工程が開始
されるまでの間に、スクリュ溝からリザーバに向かって
溶融樹脂が流入することがないので、射出・保圧工程開
始直前のリザーバ内の樹脂密度が安定化される。これら
の結果、成形品の品質が安定する。

【００６０】また、シリンダヘッドおよびスクリュヘッ
ドを着脱自在とすると、シリンダヘッドおよびスクリュ
ヘッドの交換やトーピードの交換が可能となるため、使
用目的に応じた構造のシリンダヘッドおよびスクリュヘ
ッド、あるいはトーピードに交換することで、多様な製
品機能を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスクリュ式射出成形装置の一実施例を
示し、可塑化工程時における主要部の模式部分断面図で
ある。

【図２】図１に示すスクリュ式射出成形装置の射出・保
圧工程時における主要部の模式部分断面図である。

【図３】本発明のスクリュ式射出成形装置におけるトー
ピードの一例を示す平面図である。

【図４】図３に示したトーピードにおいて、（ａ）は図
３の矢印Ａ側から見た側面図、（ｂ）は図３の矢印Ｂ側
から見た側面図、（ｃ）は図３のＣ−Ｃ線に沿う断面図
である。

【図５】図１に示すスクリュ式射出成形装置において、
スクリュ溝とトーピードの後端溝との相対位置を変化さ
せないで可塑化工程を行なう場合の説明図である。

【図６】図１に示す実施例におけるトーピードおよびシ
リンダヘッドの部分の模式部分断面図である。

【図７】本発明におけるトーピードおよびシリンダヘッ
ドの部分の第１変形例の模式部分断面図である。

【図８】本発明におけるトーピードおよびシリンダヘッ
ドの部分の第２変形例の模式部分断面図である。

【図９】本発明におけるトーピードおよびシリンダヘッ
ドの部分の第３変形例の模式部分断面図である。

【図１０】本発明におけるトーピードの第４変形例を示
し、（ａ）は模式平面図、（ｂ）は（ａ）における矢印
Ａ方向から見た側面図である。

【図１１】本発明におけるスクリュヘッドとスクリュと
の結合部の一変形例を示す模式部分断面図である。

【図１２】本発明におけるスクリュヘッドとスクリュと
の結合部の他の変形例を示す模式部分断面図である。

【図１３】従来の逆流防止リングを設けたインラインス
クリュ式射出成形装置を示し、（ａ）は可塑化工程時に
おける主要部の模式部分断面図、（ｂ）は射出・保圧工
程時における主要部の模式部分断面図である。

【図１４】従来のコニカルスクリュ式射出成形装置を示
し、（ａ）は可塑化工程時における主要部の模式部分断
面図、（ｂ）は射出工程時における主要部の模式部分断
面図である。

【符号の説明】

１ 加熱シリンダ ２，２２，３２ スクリュ ２ａ スクリュ溝 ３，２３，３３ スクリュヘッド ４ シリンダヘッド ４ａ 円錐状の内壁面 ４ｂ 筒状部 ４ｃ ボルト用穴 ５ 射出ノズル ６ リザーバ ７ トーピード ７ａ 流路形成面 ７ｂ 貫通孔 ７ｃ シール部 ８ａ 外壁溝 ８ｂ 後端溝 ８ｃ 係合穴 ９ 支持部材 ９ａ 枢軸 １０ レバー １１ 流体圧シリンダ １２ ピン １５ ロッド １６ トーピード用直線駆動手段 １７ ボルト １８ バンドヒータ ３４ 止め金 ３５ 軸部材 ３５ａ 環状凹部 ４０ 突出部 ５０ 連通孔 ５１ バルブ ５２ 管路 ６０ 挿入孔 ６１ 熱電対 ６２ ホルダ ６３ ヒータ ７０ 凹凸部 ７１ 段差部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端部にシリンダヘッド（４）が着脱自
   在に固着された加熱シリンダ（１）と、前記シリンダヘ
   ッド（４）および前記加熱シリンダ（１）をそれぞれ加
   熱するための加熱手段と、前記加熱シリンダ（１）内に
   回転自在および軸方向へ進退自在に配設された先端部に
   スクリュヘッド（３）を有するスクリュ（２）と、前記
   シリンダヘッド（４）内に摺動自在に配設されたトーピ
   ード（７）と、前記トーピード（７）を軸方向へ進退さ
   せるためのトーピード用直線駆動手段（１６）を備えた
   スクリュ式射出成形装置であって、 前記トーピード（７）は、前記スクリュヘッド（３）が
   周方向および軸方向へ摺動自在に嵌挿された軸方向へ貫
   通する貫通孔（７ｂ）と、その先端面における前記貫通
   孔（７ｂ）の開口部周縁をとり囲む部位に設けられたシ
   ール部（７ｃ）と、その外壁面に周方向に互いに間隔を
   おいて形成された複数の軸方向へ延在する外壁溝（８
   ａ）を有し、前記トーピード（７）が後退されて前記シ
   ール部（７ｃ）が前記シリンダヘッド（４）の円錐状の
   内壁面（４ａ）から離間されたときに、前記シリンダヘ
   ッド（４）の円錐状の内壁面（４ａ）および前記貫通孔
   （７ｂ）並びに前記スクリュヘッド（３）の先端面によ
   って形成されるリザーバ（６）と前記スクリュ（２）の
   先端部におけるスクリュ溝（２ａ）とが、前記外壁溝
   （８ａ）、前記トーピード（７）の後端面と加熱シリン
   ダ（１）との間隙および前記シール部（７ｃ）とシリン
   ダヘッド（４）の円錐状の内壁面（４ａ）との間隙によ
   って連通されることを特徴とするスクリュ式射出成形装
   置。
2. 【請求項２】 トーピード（７）の後端面に、複数の外
   壁溝（８ａ）にそれぞれ連続する複数の後端溝（８ｂ）
   を設けたことを特徴とする請求項１記載のスクリュ式射
   出成形装置。
3. 【請求項３】 トーピード（７）の内部にヒータ（６
   ３）を埋設したことを特徴とする請求項１または２記載
   のスクリュ式射出成形装置。
4. 【請求項４】 トーピード（７）の複数の外壁溝（８
   ａ）のうちの少なくとも一つに対し、シリンダヘッド
   （４）の外壁面から前記外壁溝（８ａ）へ向けて貫通す
   る挿入孔（６０）を設け、該挿入孔（６０）を通して前
   記外壁溝（８ａ）内における溶融樹脂の温度を検出する
   ための熱電対（６１）をその先端が前記外壁溝（８ａ）
   内に達するように挿入したことを特徴とする請求項１な
   いし３いずれか１項記載のスクリュ式射出成形装置。
5. 【請求項５】 トーピード（７）の複数の外壁溝（８
   ａ）にそれぞれ対応して、シリンダヘッド（４）に各外
   壁溝（８ａ）からシリンダヘッド（４）の外壁面へ貫通
   する連通孔（５０）をそれぞれ設け、各連通孔（５０）
   にそれぞれバルブ（５１）を介在させた管路（５２）を
   接続したことを特徴とする請求項１ないし４いずれか１
   項記載のスクリュ式射出成形装置。
6. 【請求項６】 トーピード（７）の先端面および後端面
   に階段状に複数の段差部（７１）を設けるとともに、ト
   ーピード（７）の外壁面に形成された複数の外壁溝（８
   ａ）の内面にそれぞれ凹凸部（７０）を設けたことを特
   徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載のスクリュ
   式射出成形装置。
7. 【請求項７】 トーピード（７）を軸方向へ進退させる
   ためのトーピード用直線駆動手段（１６）が、枢軸（９
   ａ）を支点として回動するレバー（１０）と、前記レバ
   ー（１０）の一端側にロッド（１５）を介して連結され
   た流体圧シリンダ（１１）からなり、前記レバー（１
   ０）の他端側がシリンダヘッド（４）に設けられた挿入
   穴を通してトーピード（７）の外壁に形成された係合穴
   （８ｃ）内に挿入されたことを特徴とする請求項１ない
   し６いずれか１項記載のスクリュ式射出成形装置。
8. 【請求項８】 スクリュヘッド（２３）をスクリュ（２
   ２）に着脱自在に固着したことを特徴とする請求項１な
   いし７いずれか１項記載のスクリュ式射出成形装置。
9. 【請求項９】 スクリュヘッド（３３）をスクリュ（３
   ２）に軸方向には一体であるが自由回転自在に取付けた
   ことを特徴とする請求項１ないし８いずれか１項記載の
   スクリュ式射出成形装置。