JPH09290439A - 樹脂の供給装置および樹脂の供給方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 均一化された樹脂の溶融状態を保持して、安
定した優れた品質を有する成形品を得ることを目的とす
る。 【解決手段】 射出成形機またはブロー成形機のスクリ
ュインライン式射出装置における樹脂の供給装置であっ
て、該供給装置は後方側にスクリュ軸方向に延在して上
部が段付溝状に開口したバレルを備えるとともに、該バ
レルの段付開口部に嵌装され該段付開口部を被覆し、か
つ、計量中にスクリュの後退動作に同期してスクリュ軸
方向に後退自在なスライドカバーならびにスライドカバ
ー移動手段を備え、かつ、該スライドカバーの中央上部
に樹脂を供給するホッパを接続してなる構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形機やブロ
ー成形機に使用されるスクリュインライン式射出装置に
おける樹脂の供給装置および樹脂の供給方法に関するも
ので、特に、可塑化計量中の樹脂の溶融状態を均一に保
って成形品の品質を向上させることを企図している。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機やブロー成形機におけるスク
リュインライン式射出装置は、図６に示すように、先端
部にノズル３を有し、外周部に温度調節装置（ヒータ１
１）を有するバレル１を備えている。このバレル１は、
金型４の材料注入口へノズル３を装着しうるようにして
配設されている。ホッパ１０からバレル１内へ送り込ま
れた樹脂は、油圧モータ５により回転駆動されるスクリ
ュ２により材料供給部より圧縮部へ移送され、圧縮部に
おいてねじ溝の溝深さが漸減するために徐々に圧縮作用
を受ける。この過程でスクリュ２のフライト２０間の樹
脂はヒータ１１によるバレル１の内壁面からの熱伝達
と、前記スクリュ２の回転作用による樹脂自身、およ
び、樹脂とバレル１もしくは前記スクリュ２との間で生
じる摩擦熱（剪断エネルギにより発生する）により、バ
レル１の内壁面に溶融したメルトフィルムが形成され、
さらに前記フライト２０により掻集され、フライト２０
にメルトプールが形成される。このように、可塑化が促
進される過程におけるバレル１内の樹脂はメルトフィル
ム、メルトプールおよびまだ溶融点に達していないソリ
ッドベッドの３つの部分から構成され、これらがスクリ
ュ２の回転に伴い、さらに前方に移送される間に連続的
にヒータ１１からの加熱とスクリュ２による回転作用と
で未溶融部分（ソリッドベッド）を溶融部分（メルト）
に変換し、前記スクリュ２の計量部では未溶融部分をな
くして均質な溶融可塑化樹脂を得ようとするものであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の射
出装置においては、樹脂の供給口が１箇所しかなく樹脂
の可塑化計量工程においてスクリュが後退することによ
り、供給口より前方にあるスクリュ長さが次第に短かく
なるのでスクリュ有効長さが減少する。このため供給さ
れる樹脂の予熱時間やスクリュとバレル内周面との間で
実施される剪断発熱量が少なくなり、可塑化計量初期と
可塑化計量終期の間で樹脂温度や樹脂物性値が変化する
こととなり均一な溶融樹脂の供給が困難となり、その結
果、金型やダイス内へ射出される樹脂の溶融状態が不均
一となり、成形される製品の物性が製品全体で均一性を
保持できないので良好な品質の製品が得られないという
難点があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決し
て均一な溶融状態を有する樹脂を可塑化計量できるよう
にするため、本発明の装置（第１の発明）では、射出成
形機またはブロー成形機のスクリュインライン式射出装
置における樹脂の供給装置であって、該供給装置は後方
側にスクリュ軸方向に延在して上部が段付溝状に開口し
たバレルを備えるとともに、該バレルの段付開口部に嵌
装され該段付開口部を被覆し、かつ、計量中にスクリュ
の後退動作に同期してスクリュ軸方向に後退自在なスラ
イドカバーならびにスライドカバー移動手段を備え、か
つ、該スライドカバーの中央上部に樹脂を供給するホッ
パを接続してなる構成とした。また、本発明の装置（第
２の発明）では、第１の発明におけるスライドカバーの
後端部を、連接棒を介してスクリュ前後進用の油圧シリ
ンダのピストンロッドに接続してなる構成とした。さら
に、本発明の装置（第３の発明）では、スライドカバー
移動手段を流体圧シリンダとするか、または、電動機と
ボールねじ機構の組合せとした。そして、本発明の方法
（第４の発明）では、第１の発明における供給装置を備
えた射出成形機またはブロー成形機のスクリュインライ
ン式射出装置における樹脂の供給方法であって、可塑化
計量開始時にはスライドカバーを前方に移動した状態で
樹脂を供給するとともに、可塑化計量中に該スライドバ
ーをスクリュ後退動作に応じて少しずつ後退させつつ樹
脂を供給することとした。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の樹脂の供給装置や供給方
法では、可塑化計量初期にはバレルに対してスクリュ軸
方向前方にスライドカバーを移動して前方に近づけた樹
脂供給口から樹脂を供給し、可塑化計量を行なう。そし
て、可塑化計量中にスクリュ後退量と同じほどスライド
カバーをスクリュ軸方向に後退させつつ樹脂を供給す
る。以上のようにして、計量開始時の樹脂供給位置は前
方位置において行ない、計量工程が進行するにつれて後
退するクリュに応じて樹脂供給位置も少しずつ後退さ
せ、現実に樹脂を供給している樹脂供給口から前方にあ
るスクリュ長さをほぼ同一の長さに保持し、樹脂に加え
られる熱量が一定化されるから樹脂溶融状態はほぼ一定
に保たれ、樹脂温度は均一化される。

【０００６】

【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例について
詳細に説明する。図１〜図４は本発明に係り、図１は樹
脂の供給装置の縦断面図（可塑化計量初期の状態を示
す）、図２は樹脂の供給装置の縦断面図（可塑化計量終
期の状態を示す）、図３は図１のＡ−Ａ視の正面断面
図、図４はスクリュ位置と樹脂温度との相関を示すグラ
フである。

【０００７】図１〜図３に示すように、樹脂供給装置１
００は、後方部分に段付溝状の上部開口部１ａを有する
円筒形状のバレル１を備え、この上部開口部１ａに図３
に示す断面形状を有するスライドカバー１０Ａを被覆
し、かつ、スクリュ軸方向に移動自在に配設する。すな
わち、バレル１とスライドカバー１０Ａは、図３に示す
ように、互いに段付形状に係合しており、かつ、図１に
示すように、バレル１の上部開口部１ａの軸方向長さが
スライドカバー１０Ａの長さよりも長く形成され、嵌装
される。バレル１にスライドカバー１０Ａを嵌装して出
来る断面円形の内部空間には、スクリュ軸方向に延在す
るスクリュ２が油圧モータ５により回転自在で、かつ、
油圧シリンダ６により前後進自在に配設される。そし
て、スライドカバー１０Ａの後端部は連接棒１０Ｂを介
してスクリュ２回転駆動用の油圧モータ５のモータ座５
ａに締結され、スクリュ２の軸方向移動に合わせて一体
的に前後進される。また、スライドカバー１０Ａの移動
手段として、別に独立したものを設けることも出来る。
すなわち、油圧シリンダやエアシリンダを設けるか、あ
るいは、電動機の回転動作をボールねじ機構により往復
動に変換してスライドカバー１０Ａを前後進させてもよ
い。

【０００８】スライドカバー１０の中央部には、バレル
１内部円形空間に連通するスクリュ軸に直角に穿設され
た樹脂供給口３０となる透孔が設けられるとともに、そ
の直上に設けられたホッパ１０を介して樹脂ペレットが
バレル１内に供給される。ホッパ１０の下部排出口に
は、図示しないフィーダが設けられる。バレル１の内部
先端部は先細に構成され、スクリュ２の先端部であるス
クリュヘッド２ａが対向される。図１は、スライドカバ
ー１０Ａが前進した可塑化計量初期の状態を示し、スク
リュ２が前進限位置にある状態を示し、一方、図２は、
スライドカバー１０Ａが後退した可塑化計量終期の状態
を示し、スクリュ２が後退限位置にある状態を示してい
る。図２の状態のスライドカバー１０Ａが、左側に移動
して図１の状態になるとき図２のスライドカバー１０Ａ
の左側下方の空間に樹脂が充満し、スライドカバー１０
Ａの左方移動の妨げとなるので、これを防止するために
この空間の左方のバレル１側壁に斜め下方に抜けるトン
ネル（樹脂排出路）１ｔを穿設しておくことが望まし
い。あるいは、トンネル１ｔを設けるかわりに、この左
方のバレル１側壁を斜め下方に切り落として、直角三角
形形状の切欠を設けるようにしてもよい。一般に計量中
における全スクリュ後退量はスクリュピッチの約６倍程
度あるから、その移動量を考慮して、バレル１の長さを
決定することが望ましい。

【０００９】バレル１とスライドカバー１０Ａの接合部
は、図３のように、段付溝に嵌まり込むように構成し
て、内部空洞断面の円形を保持するが、スクリュ回転に
よる溶融樹脂射出動作の際の射出圧力によってスライド
カバー１０Ａが持ち上がり、バレル１より離脱するのを
防止するため、前記したように、段付嵌合としている。
なお、本発明では、バレル１を固定設備とし、ホッパ１
０と一体化したスライドカバー１０Ａを可動としたが、
逆にホッパ１０と一体化したスライドカバー１０Ａを固
定設備とし、バレル１を可動とすることも出来る。

【００１０】このように構成された本発明の樹脂供給装
置１００の作動について説明する。可塑化計量を開始す
る場合には、図１に示すように、スクリュ２は前進限位
置にあるから、油圧シリンダ６を操作してスライドカバ
ー１０Ａおよびスクリュ２を前進限位置に移動してか
ら、ホッパ１０内の樹脂ペレットの所要量をバレル内に
供給する。そして、計量中、計量の進行とともに樹脂供
給口３０より供給された樹脂はスクリュ２の回転による
摩擦熱とバレル１の周囲のヒータ１１（図示を省略；図
６や図７と同様のもの）の熱伝達により溶融しつつ前方
の樹脂溜りへ貯溜されるとともに、スクリュ２は後退す
る。したがって、計量工程の進行程度に応じて、スクリ
ュ２の後退動作にリンクさせてスライドカバー１０Ａを
後方に移動し後退させる。図２は計量終期における状態
を示す。

【００１１】このような可動のスライドカバー１０Ａを
固定のバレル１に対して移動可動に配設した本発明の樹
脂供給装置１００で、供給される樹脂温度を温度計８０
で測定する。スクリュ２前方の樹脂溜まりの樹脂温度の
分布を観測すると、本発明の方法では、計量工程中にお
けるホッパ位置とスクリュヘッド２ａの距離がほぼ等し
いので、樹脂の溶融過程における樹脂溜まり各位置にお
ける温度分布は図５の従来例の温度分布に比べて、図４
に示すように均一化されており、良好な成形品が得られ
る。なお、図４や図５のグラフの樹脂温度は、スクリュ
ヘッド２ａが各々Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の位置にある
ときの温度計８０で計測された樹脂温度を示している。
このようなデータから推察すると、樹脂溶融化の均一化
のためには、樹脂供給口３０とスクリュヘッド２ａとの
距離が計量工程中一定であることが望ましい。

【００１２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明においては、
樹脂の溶融状態が可塑化計量中に常にほぼ均一となり、
均質な安定した成形品品質が確保される。また、射出成
形の場合には、樹脂の溶融状態が均質化されているので
成形条件の条件出しが容易で運転操作性が向上し、ブロ
ー成形ではダイスの貯溜槽を上記の均一溶融樹脂が通過
するため均一なパリソンを吐出することができ、品質が
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す樹脂の供給装置（可塑化
計量初期）の縦断面図を示す。

【図２】本発明の実施例を示す樹脂の供給装置（可塑化
計量終期）の縦断面図を示す。

【図３】図１のＡ−Ａ視の正面断面図である。

【図４】本発明の実施例を示すスクリュ位置と樹脂温度
との相関を示すグラフである。

【図５】従来の実施例におけるスクリュ位置と樹脂温度
との相関を示すグラフである。

【図６】従来の射出成形機の全体縦断面図である。

【図７】従来の射出成形機の全体縦断面図である。

【符号の説明】

１ バレル １ａ 上部開口部 １ｔ トンネル（樹脂排出路） ２ スクリュ ２ａ スクリュヘッド ３ ノズル ４ 金型 ５ 油圧モータ ５ａ モータ座 ６ 油圧シリンダ １０ ホッパ １０Ａ スライドカバー １０Ｂ 連接棒 １１ ヒータ ２０ フライト ３０ 樹脂供給口 ８０ 温度計 １００ 樹脂供給装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出成形機またはブロー成形機のスクリ
   ュインライン式射出装置における樹脂の供給装置であっ
   て、該供給装置は後方側にスクリュ軸方向に延在して上
   部が段付溝状に開口したバレルを備えるとともに、該バ
   レルの段付開口部に嵌装され該段付開口部を被覆し、か
   つ、計量中にスクリュの後退動作に同期してスクリュ軸
   方向に後退自在なスライドカバーならびにスライドカバ
   ー移動手段を備え、かつ、該スライドカバーの中央上部
   に樹脂を供給するホッパを接続してなる樹脂の供給装
   置。
2. 【請求項２】 スライドカバーの後端部を、連接棒を介
   してスクリュ前後進用の油圧シリンダのピストンロッド
   に接続してなる請求項１記載の樹脂の供給装置。
3. 【請求項３】 スライドカバー移動手段を流体圧シリン
   ダとするか、または、電動機とボールねじ機構の組合せ
   とした請求項１記載の樹脂の供給装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の樹脂の供給装置を備えた
   射出成形機またはブロー成形機のスクリュインライン式
   射出装置における樹脂の供給方法であって、 可塑化計量開始時にはスライドカバーを前方に移動した
   状態で樹脂を供給するとともに、可塑化計量中に該スラ
   イドカバーをスクリュの後退動作に同期して後退させつ
   つ樹脂を供給することを特徴とする樹脂の供給方法。