JPH09314625A - 射出スクリュ - Google Patents
射出スクリュInfo
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- JPH09314625A JPH09314625A JP13918296A JP13918296A JPH09314625A JP H09314625 A JPH09314625 A JP H09314625A JP 13918296 A JP13918296 A JP 13918296A JP 13918296 A JP13918296 A JP 13918296A JP H09314625 A JPH09314625 A JP H09314625A
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- Japan
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- screw
- section
- pitch
- supply port
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 材料樹脂がスクリュ前進により供給口直下か
ら加熱溶融の開始点まで送り込まれて急速に加熱溶融を
始めても、その際に生ずる加熱膨張を吸収して、材料樹
脂の移送に必要な融通性を確保し、加熱溶融の開始位置
での材料樹脂の移送をスムーズとなす。 【解決手段】 スクリュ後端ａから供給口後縁ｂまでの
区間Ａを射出ストロークに相当する長さとする。区間Ａ
のスクリュのピッチをＰ1 ／Ｄ＝０．７〜０．８５の範
囲に設定する。供給口後縁ｂより前方の所要長さ位置ｃ
までの区間ＢのスクリュのピッチＰ2 を、上記ピッチＰ
1 よりも順次１０％前後拡大した可変ピッチとなす。そ
の可変ピッチにより区間Ａのスクリュと、スクリュのピ
ッチをＰ3 ／Ｄ＝１．０〜１．２の範囲に設定した上記
長さ位置ｃからスクリュ先端ｄまでの区間Ｃのスクリュ
とを連続形成する。スクリュ前進により供給口直下から
上記開始点Ｍに送り込まれた材料樹脂の加熱膨張を上記
区間Ｂにて吸収する。
ら加熱溶融の開始点まで送り込まれて急速に加熱溶融を
始めても、その際に生ずる加熱膨張を吸収して、材料樹
脂の移送に必要な融通性を確保し、加熱溶融の開始位置
での材料樹脂の移送をスムーズとなす。 【解決手段】 スクリュ後端ａから供給口後縁ｂまでの
区間Ａを射出ストロークに相当する長さとする。区間Ａ
のスクリュのピッチをＰ1 ／Ｄ＝０．７〜０．８５の範
囲に設定する。供給口後縁ｂより前方の所要長さ位置ｃ
までの区間ＢのスクリュのピッチＰ2 を、上記ピッチＰ
1 よりも順次１０％前後拡大した可変ピッチとなす。そ
の可変ピッチにより区間Ａのスクリュと、スクリュのピ
ッチをＰ3 ／Ｄ＝１．０〜１．２の範囲に設定した上記
長さ位置ｃからスクリュ先端ｄまでの区間Ｃのスクリュ
とを連続形成する。スクリュ前進により供給口直下から
上記開始点Ｍに送り込まれた材料樹脂の加熱膨張を上記
区間Ｂにて吸収する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、合成樹脂の成形
に使用される射出装置の加熱シリンダが内装した射出ス
クリュに関するものである。
に使用される射出装置の加熱シリンダが内装した射出ス
クリュに関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】射出スクリュでは、ス
クリュ有効長さの後端から先端を順に供給部、圧縮部、
計量部となし、その各部にわたり同一外径のスクリュ
（フライト）を連続形成している。またスクリュのピッ
チは標準的には、ピッチ（Ｐ）／外径（Ｄ）＝１として
いるが、可塑化の効率向上などを目的として、各部のス
クリュのピッチを変更しているものである。
クリュ有効長さの後端から先端を順に供給部、圧縮部、
計量部となし、その各部にわたり同一外径のスクリュ
（フライト）を連続形成している。またスクリュのピッ
チは標準的には、ピッチ（Ｐ）／外径（Ｄ）＝１として
いるが、可塑化の効率向上などを目的として、各部のス
クリュのピッチを変更しているものである。
【０００３】加熱シリンダ内における粒状の材料樹脂の
溶融は、シリンダ外周のバンドヒータによる加熱と、ス
クリュ回転による樹脂のせん断発熱との両方により生ず
る。供給口からスクリュ溝に落ち込んだ材料樹脂は、ス
クリュの回転によりバンドヒータによって加熱されたシ
リンダ内へと相互に擦れ合いながら送られて、供給口か
ら離れた後部のバンドヒータに接近する付近から加熱溶
融を始める。
溶融は、シリンダ外周のバンドヒータによる加熱と、ス
クリュ回転による樹脂のせん断発熱との両方により生ず
る。供給口からスクリュ溝に落ち込んだ材料樹脂は、ス
クリュの回転によりバンドヒータによって加熱されたシ
リンダ内へと相互に擦れ合いながら送られて、供給口か
ら離れた後部のバンドヒータに接近する付近から加熱溶
融を始める。
【０００４】加熱溶融はシリンダ内壁に接する外側の材
料樹脂から生じ、スクリュの回転により供給部を移送さ
れている間に、スクリュ軸部に接する内側の材料樹脂に
まで及ぶようになる。材料樹脂が加熱軟化してシリンダ
内壁に接する外側の材料樹脂が溶融し始めると、材料樹
脂に粘性と熱膨張による体積増大が生ずる。この熱膨張
は材料樹脂によって異なるが、容積が制限されたスクリ
ュ溝内で外側の材料樹脂が熱膨張すると、スクリュ軸部
に接する内側の未だ加熱されていない材料樹脂が圧迫さ
れて過密化し、スクリュの回転による移送に必要な相互
の融通性が失われて滞留するようになる。
料樹脂から生じ、スクリュの回転により供給部を移送さ
れている間に、スクリュ軸部に接する内側の材料樹脂に
まで及ぶようになる。材料樹脂が加熱軟化してシリンダ
内壁に接する外側の材料樹脂が溶融し始めると、材料樹
脂に粘性と熱膨張による体積増大が生ずる。この熱膨張
は材料樹脂によって異なるが、容積が制限されたスクリ
ュ溝内で外側の材料樹脂が熱膨張すると、スクリュ軸部
に接する内側の未だ加熱されていない材料樹脂が圧迫さ
れて過密化し、スクリュの回転による移送に必要な相互
の融通性が失われて滞留するようになる。
【０００５】非晶性の樹脂では、供給部区間内でそのよ
うな傾向が著しく、加熱溶融を開始する位置での滞留
が、連続して供給口から送られてくる材料樹脂の移送障
害となるばかりか、スクリュの回転力により無理に加熱
溶融の開始位置に押込められて、その位置のスクリュ溝
の材料密度が著しく増す。このためスクリュの回転抵抗
が増大するので、大きなスクリュ回転トルクが要求さ
れ、また材料滞留は成形品の焼けや変色等の不良の原因
となる。したがって、アクリル樹脂のような樹脂の射出
成形にあたっては、供給部区間内における加熱溶融の現
象を、何らかの手段をもって解決しなければ、供給部区
間での熱膨張が小さな樹脂や相互の擦れ合がスムーズな
樹脂と同様に成形を行うのは困難とされている。
うな傾向が著しく、加熱溶融を開始する位置での滞留
が、連続して供給口から送られてくる材料樹脂の移送障
害となるばかりか、スクリュの回転力により無理に加熱
溶融の開始位置に押込められて、その位置のスクリュ溝
の材料密度が著しく増す。このためスクリュの回転抵抗
が増大するので、大きなスクリュ回転トルクが要求さ
れ、また材料滞留は成形品の焼けや変色等の不良の原因
となる。したがって、アクリル樹脂のような樹脂の射出
成形にあたっては、供給部区間内における加熱溶融の現
象を、何らかの手段をもって解決しなければ、供給部区
間での熱膨張が小さな樹脂や相互の擦れ合がスムーズな
樹脂と同様に成形を行うのは困難とされている。
【０００６】可塑化時の回転トルクを低減する手段とし
ては、供給部のスクリュのピッチをＰ／Ｄ＝０．８〜
１．０の範囲に小さく設定するか、計量部のスクリュの
ピッチをＰ／Ｄ＝１．０〜１．３の範囲に大きく設定し
て、可塑化時における体積の減少がすくない材料樹脂、
あるいは溶融状態における粘性が高い材料樹脂などで
も、計量部にスムーズに移動できるようにしたものが知
られている。
ては、供給部のスクリュのピッチをＰ／Ｄ＝０．８〜
１．０の範囲に小さく設定するか、計量部のスクリュの
ピッチをＰ／Ｄ＝１．０〜１．３の範囲に大きく設定し
て、可塑化時における体積の減少がすくない材料樹脂、
あるいは溶融状態における粘性が高い材料樹脂などで
も、計量部にスムーズに移動できるようにしたものが知
られている。
【０００７】しかし、この従来技術では加熱溶融の開始
位置での材料滞留による問題は言及されておらず、また
供給部全体のスクリュのピッチを通常よりも小さく設定
しているので、加熱溶融の開始位置における上記現象の
解決には至らず、アクリル樹脂のような材料樹脂の射出
成形には採用し難い課題を有する。
位置での材料滞留による問題は言及されておらず、また
供給部全体のスクリュのピッチを通常よりも小さく設定
しているので、加熱溶融の開始位置における上記現象の
解決には至らず、アクリル樹脂のような材料樹脂の射出
成形には採用し難い課題を有する。
【０００８】そこで本発明者らは、加熱溶融の開始位置
における現象の解決について研究を重ねたところ、材料
計量の最終時にホッパーから給送された供給口直下の材
料樹脂が、射出工程への移行によるスクリュ前進によ
り、供給口直下から加熱溶融の開始点まで短時間で送り
込まれて急激に加熱され、その位置は次の計量に移行す
るまで保たれてシリンダ内壁に接する外側の材料樹脂だ
けが溶融して急速に熱膨張することを突き止めた。
における現象の解決について研究を重ねたところ、材料
計量の最終時にホッパーから給送された供給口直下の材
料樹脂が、射出工程への移行によるスクリュ前進によ
り、供給口直下から加熱溶融の開始点まで短時間で送り
込まれて急激に加熱され、その位置は次の計量に移行す
るまで保たれてシリンダ内壁に接する外側の材料樹脂だ
けが溶融して急速に熱膨張することを突き止めた。
【０００９】したがってこの発明の目的は、材料樹脂が
スクリュ前進により供給口直下から加熱溶融の開始点ま
で送り込まれて急速に加熱溶融を始めても、その際に生
ずる熱膨張を吸収して、材料樹脂の移送に必要な融通性
を確保することができ、これにより加熱溶融の開始位置
での材料樹脂の移送をスムーズに行って、熱膨張の大き
な材料樹脂に生じがちな食い込みの悪さを解消できる新
たな射出スクリュを提供することにある。
スクリュ前進により供給口直下から加熱溶融の開始点ま
で送り込まれて急速に加熱溶融を始めても、その際に生
ずる熱膨張を吸収して、材料樹脂の移送に必要な融通性
を確保することができ、これにより加熱溶融の開始位置
での材料樹脂の移送をスムーズに行って、熱膨張の大き
な材料樹脂に生じがちな食い込みの悪さを解消できる新
たな射出スクリュを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的によるこの発明
は、スクリュ後端から供給口後縁までの区間Ａを射出ス
トロークに相当する長さとし、その区間Ａのスクリュの
ピッチをＰ1 ／Ｄ＝０．７〜０．８５の範囲に設定する
一方、供給口後縁より前方の所要長さ位置までの区間Ｂ
のスクリュのピッチＰ2 を、上記ピッチＰ1 よりも順次
１０％前後拡大した可変ピッチとなし、その可変ピッチ
により区間Ａのスクリュと、スクリュのピッチをＰ3 ／
Ｄ＝１．０〜１．２の範囲に設定した上記長さ位置から
スクリュ先端までの区間Ｃのスクリュとを連続形成し
て、スクリュ前進により供給口直下から加熱溶融の開始
点Ｍに送り込まれた材料樹脂の熱膨張を、上記区間Ｂに
て吸収するように構成してなる、というものである。
は、スクリュ後端から供給口後縁までの区間Ａを射出ス
トロークに相当する長さとし、その区間Ａのスクリュの
ピッチをＰ1 ／Ｄ＝０．７〜０．８５の範囲に設定する
一方、供給口後縁より前方の所要長さ位置までの区間Ｂ
のスクリュのピッチＰ2 を、上記ピッチＰ1 よりも順次
１０％前後拡大した可変ピッチとなし、その可変ピッチ
により区間Ａのスクリュと、スクリュのピッチをＰ3 ／
Ｄ＝１．０〜１．２の範囲に設定した上記長さ位置から
スクリュ先端までの区間Ｃのスクリュとを連続形成し
て、スクリュ前進により供給口直下から加熱溶融の開始
点Ｍに送り込まれた材料樹脂の熱膨張を、上記区間Ｂに
て吸収するように構成してなる、というものである。
【００１１】このような構成では、 計量完了時点の最
終材料樹脂が溶融の開始点の位置まで一気に送り込ま
れ、射出工程が計量工程に切換わるまで開始点に待機し
て、加熱により熱膨張しても、待機部位より前方の区間
Ｂのスクリュのピッチが区間Ａのスクリュのピッチより
１０％より若干大きく形成されているので、その区間Ｂ
のピッチの拡大によって熱膨張分が吸収され、体積が増
してもスクリュ溝間は過密にならない。
終材料樹脂が溶融の開始点の位置まで一気に送り込ま
れ、射出工程が計量工程に切換わるまで開始点に待機し
て、加熱により熱膨張しても、待機部位より前方の区間
Ｂのスクリュのピッチが区間Ａのスクリュのピッチより
１０％より若干大きく形成されているので、その区間Ｂ
のピッチの拡大によって熱膨張分が吸収され、体積が増
してもスクリュ溝間は過密にならない。
【００１２】また区間Ｂのスクリュのピッチの拡大は、
複数ピッチにわたって順次ピッチを拡大しているので、
材料樹脂間の空気の巻き込みや材料樹脂中の揮発分の発
生原因となり易い不要な空間をシリンダ内に形成するこ
ともなく、工程が射出から計量に移行した後のスクリュ
の後退による区間Ｂの供給口への戻りにより、新たに供
給された材料樹脂の上記開始点に至る間の熱膨張も区間
Ｂにて吸収され、個々の材料樹脂の体積の増大による過
密化も防止されて、食い込みの悪さが改善される。な
お、射出工程に際するスクリュの前進は最大ストローク
に限定されず、クッション量を残したストロークでもあ
ってもよい。
複数ピッチにわたって順次ピッチを拡大しているので、
材料樹脂間の空気の巻き込みや材料樹脂中の揮発分の発
生原因となり易い不要な空間をシリンダ内に形成するこ
ともなく、工程が射出から計量に移行した後のスクリュ
の後退による区間Ｂの供給口への戻りにより、新たに供
給された材料樹脂の上記開始点に至る間の熱膨張も区間
Ｂにて吸収され、個々の材料樹脂の体積の増大による過
密化も防止されて、食い込みの悪さが改善される。な
お、射出工程に際するスクリュの前進は最大ストローク
に限定されず、クッション量を残したストロークでもあ
ってもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】図中１は射出スクリュで、スクリ
ュ有効長さの後端から先端まで同一外径のスクリュ（フ
ライト）２を一連に形成したものからなる。
ュ有効長さの後端から先端まで同一外径のスクリュ（フ
ライト）２を一連に形成したものからなる。
【００１４】３は加熱シリンダで、ノズルを先端に有す
るシリンダの外周囲に前部，中間部，後部の順で３個づ
つ３組のバンドヒータ５，６，７を備え、それらバンド
ヒータより後部のシリンダ壁に成形樹脂の供給口４が穿
設してある。
るシリンダの外周囲に前部，中間部，後部の順で３個づ
つ３組のバンドヒータ５，６，７を備え、それらバンド
ヒータより後部のシリンダ壁に成形樹脂の供給口４が穿
設してある。
【００１５】上記射出スクリュ１は、スクリュ最前進状
態において供給口４に近く設けられた後部バンドヒータ
７の供給口側の端部を、材料樹脂の加熱溶融の開始点Ｍ
として、上記加熱シリンダ３に回転かつ進退自在に内装
され、供給口４に給送された粒状の材料樹脂を回転によ
り先端へ圧送しつつ可塑化すると同時に、加熱シリンダ
３の先端内に圧送された可塑化材料の圧力により設定位
置まで後退しながら計量を行う。
態において供給口４に近く設けられた後部バンドヒータ
７の供給口側の端部を、材料樹脂の加熱溶融の開始点Ｍ
として、上記加熱シリンダ３に回転かつ進退自在に内装
され、供給口４に給送された粒状の材料樹脂を回転によ
り先端へ圧送しつつ可塑化すると同時に、加熱シリンダ
３の先端内に圧送された可塑化材料の圧力により設定位
置まで後退しながら計量を行う。
【００１６】上記スクリュ２のピッチは、供給口後縁よ
り後部ではスクリュ外径（Ｄ）よりも小さく形成され、
反対に前部ではスクリュ外径（Ｄ）と同じかそれよりも
大きく形成されているが、供給口部分では前方に順次拡
大形成された可変ピッチにより形成してある。
り後部ではスクリュ外径（Ｄ）よりも小さく形成され、
反対に前部ではスクリュ外径（Ｄ）と同じかそれよりも
大きく形成されているが、供給口部分では前方に順次拡
大形成された可変ピッチにより形成してある。
【００１７】上記スクリュ後部、即ちスクリュ有効長さ
の後端（以下スクリュ後端ａと称する）から供給口４の
後縁ｂまでの長さを，射出ストロークに相当する長さと
した区間ＡのスクリュのピッチはＰ1 ／Ｄ＝０．７〜
０．８５の範囲に設定され、また上記後縁ｂから前方の
所要長さ位置ｃまでの区間ＢのスクリュのピッチＰ2
は、上記ピッチＰ1 よりもピッチが順次拡大された可変
ピッチにより形成されている。
の後端（以下スクリュ後端ａと称する）から供給口４の
後縁ｂまでの長さを，射出ストロークに相当する長さと
した区間ＡのスクリュのピッチはＰ1 ／Ｄ＝０．７〜
０．８５の範囲に設定され、また上記後縁ｂから前方の
所要長さ位置ｃまでの区間ＢのスクリュのピッチＰ2
は、上記ピッチＰ1 よりもピッチが順次拡大された可変
ピッチにより形成されている。
【００１８】この区間Ｂの長さはピッチＰ2 の拡大寸法
によって異なり、また拡大寸法は材料樹脂の熱膨張率に
より異なるが、溶融開始時における材料樹脂の熱膨張の
吸収という目的からは、拡大寸法はピッチＰ1 の１０％
前後であればよく、その拡大範囲から設定される区間Ｂ
の長さは、区間Ａよりも短く済む場合が多い。
によって異なり、また拡大寸法は材料樹脂の熱膨張率に
より異なるが、溶融開始時における材料樹脂の熱膨張の
吸収という目的からは、拡大寸法はピッチＰ1 の１０％
前後であればよく、その拡大範囲から設定される区間Ｂ
の長さは、区間Ａよりも短く済む場合が多い。
【００１９】また区間Ｂの長さ位置ｃからスクリュ先端
ｄまでの区間ＣのスクリュのピッチはＰ3 ／Ｄ＝１．０
〜１．２の範囲に設定してある。この区間Ｃと上記区間
Ａとのスクリュのピッチ差は、０．３〜０．３５程ある
が、この差は上記区間ＢのピッチＰ2 の順次拡大により
均されて、射出スクリュ１のスクリュ２はピッチ急変部
を生ずることなくスクリュ後端ａからスクリュ先端ｄま
で連続して形成されている。
ｄまでの区間ＣのスクリュのピッチはＰ3 ／Ｄ＝１．０
〜１．２の範囲に設定してある。この区間Ｃと上記区間
Ａとのスクリュのピッチ差は、０．３〜０．３５程ある
が、この差は上記区間ＢのピッチＰ2 の順次拡大により
均されて、射出スクリュ１のスクリュ２はピッチ急変部
を生ずることなくスクリュ後端ａからスクリュ先端ｄま
で連続して形成されている。
【００２０】図２は、計量完了時とスクリュ最前進時と
における最終計量材料の位置と、加熱シリンダ３の温度
分布との相関図であって、加熱シリンダ３では上記供給
口４の周辺まで高温に加熱すると、ホッパー（図は省
略）からの材料樹脂が、供給口４に落下した時点で表面
溶融を起こし、供給口４に付着してシリンダ内に落ちに
にくくなる。このような現象を防止するために加熱シリ
ンダ３による溶融の開始点Ｍを供給口４より距離を隔て
た前方に設定して、供給口前後のシリンダ温度を材料樹
脂の溶融温度よりも著しく低く設定している。
における最終計量材料の位置と、加熱シリンダ３の温度
分布との相関図であって、加熱シリンダ３では上記供給
口４の周辺まで高温に加熱すると、ホッパー（図は省
略）からの材料樹脂が、供給口４に落下した時点で表面
溶融を起こし、供給口４に付着してシリンダ内に落ちに
にくくなる。このような現象を防止するために加熱シリ
ンダ３による溶融の開始点Ｍを供給口４より距離を隔て
た前方に設定して、供給口前後のシリンダ温度を材料樹
脂の溶融温度よりも著しく低く設定している。
【００２１】図の温度表はアクリル樹脂の場合であっ
て、供給口４の前縁部温度Ｆは９４℃，後縁部温度Ｒは
７０℃に設定されているが、上記溶融の開始点Ｍでは２
００℃に設定されている。この温度設定は後部のバンド
ヒータ７の設定位置と出力とにより決められ、中部及び
前部のバンドヒータ６，５によりシリンダ温度は表に示
すように溶融温度まで高く設定されている。
て、供給口４の前縁部温度Ｆは９４℃，後縁部温度Ｒは
７０℃に設定されているが、上記溶融の開始点Ｍでは２
００℃に設定されている。この温度設定は後部のバンド
ヒータ７の設定位置と出力とにより決められ、中部及び
前部のバンドヒータ６，５によりシリンダ温度は表に示
すように溶融温度まで高く設定されている。
【００２２】供給口４からシリンダ内に落下した材料樹
脂は粒状のままスクリュ前進によりシリンダ前方に短時
間で送られてシリンダ側から加熱される。この加熱によ
り材料樹脂はシリンダ内壁に接する外側の材料樹脂だけ
が溶融して熱膨張を始める。この熱膨張は図３に示す温
度と比容積の相関図から明らかなように温度に比例する
が、ある温度から比容積は急に大きく変化する。この比
容積変化に応じたスクリュの溝容積が確保されないと、
材料樹脂は過密状態となり、それが射出スクリュ１の回
転抵抗となるので大きなトルクが必要となる。また熱膨
張による体積の増大により後続の材料樹脂の送り込みに
も障害が生じて、材料食い込みの悪さとなる。
脂は粒状のままスクリュ前進によりシリンダ前方に短時
間で送られてシリンダ側から加熱される。この加熱によ
り材料樹脂はシリンダ内壁に接する外側の材料樹脂だけ
が溶融して熱膨張を始める。この熱膨張は図３に示す温
度と比容積の相関図から明らかなように温度に比例する
が、ある温度から比容積は急に大きく変化する。この比
容積変化に応じたスクリュの溝容積が確保されないと、
材料樹脂は過密状態となり、それが射出スクリュ１の回
転抵抗となるので大きなトルクが必要となる。また熱膨
張による体積の増大により後続の材料樹脂の送り込みに
も障害が生じて、材料食い込みの悪さとなる。
【００２３】このような熱膨張が原因とされる課題は、
材料受給部にあたるスクリュのピッチを小さく設定し
て、材料樹脂の受給量をある程度制限しながら計量を行
で解決することもできるが、材料計量後の射出工程によ
り射出スクリュ１が最前進位置まで移動したときに、上
記開始点Ｍまで一気に送り込まれた材料樹脂の熱膨張に
よる上記課題までは解決することができない。
材料受給部にあたるスクリュのピッチを小さく設定し
て、材料樹脂の受給量をある程度制限しながら計量を行
で解決することもできるが、材料計量後の射出工程によ
り射出スクリュ１が最前進位置まで移動したときに、上
記開始点Ｍまで一気に送り込まれた材料樹脂の熱膨張に
よる上記課題までは解決することができない。
【００２４】計量完了時点の最終材料樹脂１０は粒状で
供給口４の直下にある。これが射出ストロークＳだけ射
出スクリュ１と共に前進移動すると、加熱溶融の開始点
Ｍの位置まで一気に送り込まれる。開始点Ｍのシリンダ
温度は２００℃〜２２５℃であるから粒状の材料樹脂は
急激に高温加熱されることになる。また射出工程が計量
工程に切換わるまでスクリュ回転は行われず、材料樹脂
はそこ待機することから、その静止時間内にて急速に溶
融し熱膨張する。
供給口４の直下にある。これが射出ストロークＳだけ射
出スクリュ１と共に前進移動すると、加熱溶融の開始点
Ｍの位置まで一気に送り込まれる。開始点Ｍのシリンダ
温度は２００℃〜２２５℃であるから粒状の材料樹脂は
急激に高温加熱されることになる。また射出工程が計量
工程に切換わるまでスクリュ回転は行われず、材料樹脂
はそこ待機することから、その静止時間内にて急速に溶
融し熱膨張する。
【００２５】また最終材料樹脂１０では前縁部温度Ｆ’
と後縁部温度Ｒ’との加熱温度が、上記開始点Ｍにおけ
る位置の前後差から、前縁部温度Ｆ’２２４℃，後縁部
温度Ｒ’１９６℃と異なり、その温度での各部の比容積
は前縁部温度Ｆ’で０．９２３，後縁部温度Ｒ’で０．
９０８であるが、供給口４の直下での比容積は、前縁部
温度Ｆで０．８５５（９４℃），後縁部温度Ｒは０．８
５２（７０℃）であるから、上記開始点Ｍにおける熱膨
張は上記前縁部温度Ｆ’１．０８０，上記後縁部Ｒ’
１．０６６の増大であり、その何れも１０％を若干上回
る程度となる。
と後縁部温度Ｒ’との加熱温度が、上記開始点Ｍにおけ
る位置の前後差から、前縁部温度Ｆ’２２４℃，後縁部
温度Ｒ’１９６℃と異なり、その温度での各部の比容積
は前縁部温度Ｆ’で０．９２３，後縁部温度Ｒ’で０．
９０８であるが、供給口４の直下での比容積は、前縁部
温度Ｆで０．８５５（９４℃），後縁部温度Ｒは０．８
５２（７０℃）であるから、上記開始点Ｍにおける熱膨
張は上記前縁部温度Ｆ’１．０８０，上記後縁部Ｒ’
１．０６６の増大であり、その何れも１０％を若干上回
る程度となる。
【００２６】この材料樹脂の待機部位のスクリュのピッ
チが、材料樹脂の受給制限からスクリュ外径（Ｄ）より
も小さく設定されていると、熱膨張に伴う材料樹脂の体
積の増大からスクリュ溝間が過密状態となり、材料樹脂
が相互に押し合って回転抵抗となるが、最終材料樹脂１
０が位置する部位から前方のスクリュのピッチ、すなわ
ち供給口４の後縁ｂより前方のピッチＰ2 を、上記区間
ＡのスクリュのピッチＰ1 より１０％より若干大きく形
成した場合には、そのピッチＰ2 の拡大によって熱膨張
分が吸収され、体積が増してもスクリュ溝間が過密とな
らない。
チが、材料樹脂の受給制限からスクリュ外径（Ｄ）より
も小さく設定されていると、熱膨張に伴う材料樹脂の体
積の増大からスクリュ溝間が過密状態となり、材料樹脂
が相互に押し合って回転抵抗となるが、最終材料樹脂１
０が位置する部位から前方のスクリュのピッチ、すなわ
ち供給口４の後縁ｂより前方のピッチＰ2 を、上記区間
ＡのスクリュのピッチＰ1 より１０％より若干大きく形
成した場合には、そのピッチＰ2 の拡大によって熱膨張
分が吸収され、体積が増してもスクリュ溝間が過密とな
らない。
【００２７】また熱膨張の吸収は区間Ｂの１ピッチッを
１０％ほど急に拡大して行う必要はなく、複数ピッチに
わたって順次ピッチを拡大するのが最も好ましい。これ
は熱膨張そのものが加熱時間に伴って増してゆくので、
先々に熱膨張を吸収するスペースがスクリュ溝間にあれ
ば充分である。また１ピッチのみを急に拡大すると不要
な空間をシリンダ内に形成することになり、この空間の
発生により材料樹脂間の空気の巻き込みや材料樹脂中の
揮発分の発生原因となり易い。
１０％ほど急に拡大して行う必要はなく、複数ピッチに
わたって順次ピッチを拡大するのが最も好ましい。これ
は熱膨張そのものが加熱時間に伴って増してゆくので、
先々に熱膨張を吸収するスペースがスクリュ溝間にあれ
ば充分である。また１ピッチのみを急に拡大すると不要
な空間をシリンダ内に形成することになり、この空間の
発生により材料樹脂間の空気の巻き込みや材料樹脂中の
揮発分の発生原因となり易い。
【００２８】工程が射出から計量に移行して射出スクリ
ュ１が回転すると、上記開始点Ｍの半溶融状態の最終材
料樹脂１０が、それより前に位置する溶融樹脂と共にス
クリュ回転により移送され、スクリュ先端部の可塑化樹
脂から順に計量が行われる。また同時に供給口４から区
間Ａの後端部に落下した新たな材料も粒状のまま次々に
上記開始点Ｍへと送られ、溶融を始めながら最終材料樹
脂１０の後に続く。この新たな計量は、計量に伴う射出
スクリュ１の後退により、区間Ｂが供給口４へと戻りな
がら行われる。このため加熱による材料樹脂の上記開始
点Ｍに至る間の熱膨張は区間Ｂにて吸収されて、個々の
材料樹脂の体積の増大による過密化が防止され、食い込
みが悪くなるようなことはない。
ュ１が回転すると、上記開始点Ｍの半溶融状態の最終材
料樹脂１０が、それより前に位置する溶融樹脂と共にス
クリュ回転により移送され、スクリュ先端部の可塑化樹
脂から順に計量が行われる。また同時に供給口４から区
間Ａの後端部に落下した新たな材料も粒状のまま次々に
上記開始点Ｍへと送られ、溶融を始めながら最終材料樹
脂１０の後に続く。この新たな計量は、計量に伴う射出
スクリュ１の後退により、区間Ｂが供給口４へと戻りな
がら行われる。このため加熱による材料樹脂の上記開始
点Ｍに至る間の熱膨張は区間Ｂにて吸収されて、個々の
材料樹脂の体積の増大による過密化が防止され、食い込
みが悪くなるようなことはない。
【００２９】このように区間ＡのスクリュのピッチＰ1
をスクリュ外径（Ｄ）よりも小さく設定し、区間Ｂのス
クリュのピッチＰ2 を可変ピッチとして順次拡大形成し
て、スクリュのピッチＰ3 に接続した射出スクリュ１で
は、材料受給部に当たる区間Ａのスクリュのピッチ制限
によって、供給口４からの材料樹脂の食い込み量はある
程度減少する。しかし加熱により急速に粒状の材料樹脂
の体積が膨張しても、その膨張は区間Ｂのスクリュのピ
ッチの拡大によるスクリュ溝の容積の拡大により吸収さ
れるようになって、熱膨張による体積の増大に伴う過密
化が防止され、この結果、スクリュ回転抵抗も減少し
て、材料樹脂がアクリル樹脂のように供給部区間Ａ，Ｂ
において比容積が大きな材料樹脂の食い込みの悪さがな
くなり、材料食い込み時の騒音も低くなる。またアクリ
ル樹脂以外にも液晶ポリエステル（ＬＣＰ）や含油プラ
スチックなどの材料樹脂の食い込みも改善される。
をスクリュ外径（Ｄ）よりも小さく設定し、区間Ｂのス
クリュのピッチＰ2 を可変ピッチとして順次拡大形成し
て、スクリュのピッチＰ3 に接続した射出スクリュ１で
は、材料受給部に当たる区間Ａのスクリュのピッチ制限
によって、供給口４からの材料樹脂の食い込み量はある
程度減少する。しかし加熱により急速に粒状の材料樹脂
の体積が膨張しても、その膨張は区間Ｂのスクリュのピ
ッチの拡大によるスクリュ溝の容積の拡大により吸収さ
れるようになって、熱膨張による体積の増大に伴う過密
化が防止され、この結果、スクリュ回転抵抗も減少し
て、材料樹脂がアクリル樹脂のように供給部区間Ａ，Ｂ
において比容積が大きな材料樹脂の食い込みの悪さがな
くなり、材料食い込み時の騒音も低くなる。またアクリ
ル樹脂以外にも液晶ポリエステル（ＬＣＰ）や含油プラ
スチックなどの材料樹脂の食い込みも改善される。
【００３０】
【実施例】 スクリュ有効長さ ６８４mm, スクリュ外径（Ｄ） ３６mm， 区間Ｃ 区間Ｂ 区間Ａ 区間長さ １２．５Ｄ ３．０Ｄ ３．５Ｄ ピッチ １．０Ｄ １．０−０．７Ｄ ０．７Ｄ
【図１】 この発明に係わる射出スクリュを備えた射出
シリンダの略示縦断側面図である。
シリンダの略示縦断側面図である。
【図２】 計量完了時とスクリュ最前進時とにおける最
終計量材料の位置と加熱シリンダの温度分布との相関図
である。
終計量材料の位置と加熱シリンダの温度分布との相関図
である。
【図３】 アクリル樹脂のＰＶＴ曲線図である。
１ 射出スクリュ ２ スクリュ ３ 加熱シリンダ ４ 供給口 ７ 後部のバンドヒータ １０ 最終材料樹脂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 康彦 長野県埴科郡坂城町大字南条2110番地 日 精樹脂工業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 ノズルを先端に有するシリンダの外周囲
に複数のバンドヒータを備え、そのバンドヒータより後
部のシリンダ壁に供給口を穿設した加熱シリンダ内に、
スクリュ最前進状態において後部バンドヒータの供給口
側端部を材料樹脂の加熱溶融の開始点Ｍとして、回転か
つ進退自在に設けられる射出スクリュであって、 スクリュ後端ａから供給口後縁ｂまでの区間Ａを射出ス
トロークに相当する長さとし、その区間Ａのスクリュの
ピッチをＰ1 ／Ｄ＝０．７〜０．８５の範囲に設定する
一方、供給口後縁ｂより前方の所要長さ位置ｃまでの区
間ＢのスクリュのピッチＰ2 を、上記ピッチＰ1 よりも
順次１０％前後拡大した可変ピッチとなし、その可変ピ
ッチにより区間Ａのスクリュと、スクリュのピッチをＰ
3 ／Ｄ＝１．０〜１．２の範囲に設定した上記長さ位置
ｃからスクリュ先端ｄまでの区間Ｃのスクリュとを連続
形成して、スクリュ前進により供給口直下から上記開始
点Ｍに送り込まれた材料樹脂の加熱膨張を、上記区間Ｂ
にて吸収するように構成してなることを特徴とする射出
スクリュ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13918296A JP3553270B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 射出スクリュ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13918296A JP3553270B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 射出スクリュ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09314625A true JPH09314625A (ja) | 1997-12-09 |
| JP3553270B2 JP3553270B2 (ja) | 2004-08-11 |
Family
ID=15239479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13918296A Expired - Fee Related JP3553270B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 射出スクリュ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3553270B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10278082A (ja) * | 1997-04-03 | 1998-10-20 | Toshiba Mach Co Ltd | 射出成形機のスクリュ |
| WO2006003977A1 (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-12 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | 成形機の射出部材及び成形方法 |
| WO2009084264A1 (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-09 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | 射出装置 |
| JP2012148480A (ja) * | 2011-01-19 | 2012-08-09 | Nissei Plastics Ind Co | 射出成形機の温度設定支援方法及び装置 |
| JP2019025851A (ja) * | 2017-08-02 | 2019-02-21 | 東芝機械株式会社 | 射出成形用スクリュ、および射出成形機 |
-
1996
- 1996-05-31 JP JP13918296A patent/JP3553270B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10278082A (ja) * | 1997-04-03 | 1998-10-20 | Toshiba Mach Co Ltd | 射出成形機のスクリュ |
| WO2006003977A1 (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-12 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | 成形機の射出部材及び成形方法 |
| WO2009084264A1 (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-09 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | 射出装置 |
| US8043549B2 (en) | 2007-12-27 | 2011-10-25 | Sumitomom Heavy Industries, Ltd. | Injection apparatus |
| JP5243451B2 (ja) * | 2007-12-27 | 2013-07-24 | 住友重機械工業株式会社 | 射出装置及びその射出方法 |
| JP2012148480A (ja) * | 2011-01-19 | 2012-08-09 | Nissei Plastics Ind Co | 射出成形機の温度設定支援方法及び装置 |
| JP2019025851A (ja) * | 2017-08-02 | 2019-02-21 | 東芝機械株式会社 | 射出成形用スクリュ、および射出成形機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3553270B2 (ja) | 2004-08-11 |
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