JPH10272664A - 射出成形機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】成形品の品質にばらつきが生じるのを防止し、
実稼働時間を長くし、成形品の歩留まりを向上させる。 【解決手段】成形機バレルと、該成形機バレル内におい
て進退自在に配設された往復部材と、該往復部材を進退
させる駆動手段と、通常のパージングを行うための第１
のパージング条件、及び連続成形前のパージングを行う
ための第２のパージング条件を格納するメモリ３６と、
該メモリ３６から前記第１、第２のパージング条件を選
択して読み出すパージング条件選択手段３７と、読み出
された第１、第２のパージング条件に従ってパージング
を行うパージング手段３８とを有する。第２のパージン
グ条件でパージングを行うと、パージング中の成形機バ
レル内の樹脂の状態と連続成形中の樹脂の状態とを同じ
にすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形機に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形機においては、成形機バ
レル、例えば、加熱シリンダ内で加熱され溶融させられ
た樹脂を射出し、金型装置のキャビティ空間に充填（て
ん）し、該キャビティ空間内で冷却して固化させて成形
品を形成し、金型装置を開いて前記成形品を取り出すよ
うにしている。

【０００３】ところで、前記射出成形機において、金型
装置の交換、昇温等の準備作業を行うために成形を中断
することがあるが、その間に前記加熱シリンダ内に樹脂
が滞留させられるので、樹脂は高温にさらされ、劣化し
てしまう。そこで、準備作業が終了して射出成形機の連
続成形を開始する前にパージングを行い、劣化した樹脂
を加熱シリンダから排出するようにしている。また、射
出成形を終了する場合にも、劣化した樹脂が成形機バレ
ル内に滞留させられるのを防止するために、パージング
を行うようにしている。さらに、同じ金型装置を利用し
て、異なる樹脂によって成形を行う場合にも、パージン
グを行い、前の成形に使用された樹脂を成形機バレル内
から排出するようにしている。

【０００４】そして、オペレータは、パージングを行う
に当たり、前記射出成形機の操作盤に配設された設定器
を操作して、加熱シリンダ、水冷シリンダ等の温度、ス
クリュー回転数、スクリューを後退させるときの背圧、
スクリューを最大に後退させたときの計量位置、樹脂の
排出速度、樹脂の排出圧力、並びに樹脂の排出を終了す
る条件となる切換位置及び排出時間を設定する。さら
に、オペレータは、必要に応じてパージング回数及び計
量時間を設定する。

【０００５】図２は従来の射出成形機におけるパージン
グの動作を示すフローチャートである。なお、この場
合、図示しない加熱シリンダ内において、スクリューが
進退自在に、かつ、回転自在に配設されたスクリュー式
の射出成形機について説明する。 ステップＳ１ 加熱シリンダ内の樹脂の排出を開始す
る。 ステップＳ２ 樹脂の排出を終了する。 ステップＳ３ 計量を開始する。 ステップＳ４ 計量を終了する。 ステップＳ５ パージング回数が設定値に達したかどう
かを判断する。パージング回数が設定値に達した場合は
処理を終了し、達していない場合はステップＳ１に戻
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の射出成形機においては、パージングを行った後に連
続成形を開始すると、射出成形機の立上げに伴って加熱
シリンダ内の樹脂の状態が変化するので、成形を安定さ
せることができず、成形品の品質にばらつきが生じてし
まう。

【０００７】そこで、パージング回数を多くして加熱シ
リンダ内の樹脂の状態が変化しなくなるのを待機するこ
ともできるが、射出成形機の立上げがその分遅れ、実稼
働時間が短くなってしまうだけでなく、成形品の歩留ま
りが低下してしまう。本発明は、前記従来の射出成形機
の問題点を解決して、成形品の品質にばらつきが生じる
のを防止するとともに、実稼働時間を長くすることがで
き、成形品の歩留まりを向上させることができる射出成
形機を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の射
出成形機においては、成形機バレルと、該成形機バレル
内において進退自在に配設された往復部材と、該往復部
材を進退させる駆動手段と、通常のパージングを行うた
めの第１のパージング条件、及び連続成形前のパージン
グを行うための第２のパージング条件を格納するメモリ
と、該メモリから前記第１、第２のパージング条件を選
択して読み出すパージング条件選択手段と、読み出され
た第１、第２のパージング条件に従ってパージングを行
うパージング手段とを有する。

【０００９】本発明の他の射出成形機においては、さら
に、前記第２のパージング条件において、成形機バレル
の温度設定値は、第１のパージング条件の温度設定値と
異なる値に設定される。本発明の更に他の射出成形機に
おいては、さらに、前記パージング手段は、連続成形前
のパージング中において、計量が終了した後、樹脂の排
出の開始を遅延させる。

【００１０】本発明の更に他の射出成形機においては、
さらに、前記パージング手段は、連続成形前のパージン
グ中において、計量中に前記往復部材を後退させる。本
発明の更に他の射出成形機においては、さらに、前記パ
ージング手段は、連続成形前のパージング中において、
樹脂の排出が終了した後、計量の開始を遅延させる。

【００１１】

【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。図１は本発明の
実施の形態における射出成形機の概略図である。なお、
本実施の形態においては、成形機バレルとしての加熱シ
リンダ１１内において、往復部材としてのスクリュー１
２が進退自在に、かつ、回転自在に配設されたスクリュ
ー式の射出成形機について説明するが、プランジャ式の
射出成形機を使用することもできる。

【００１２】図において、１１は加熱シリンダ、１２は
該加熱シリンダ１１内において進退自在に、かつ、回転
自在に配設されたスクリュー、１３は該スクリュー１２
の後端 (図における右端) に配設され、スクリュー１２
を進退させるための第１の駆動手段としての射出シリン
ダ、１４は前記スクリュー１２の後端に配設され、スク
リュー１２を回転させるための第２の駆動手段としての
油圧モータである。そして、前記加熱シリンダ１１の前
端（図における左端）に射出ノズル２１が、後端にホッ
パ２２がそれぞれ配設される。

【００１３】前記加熱シリンダ１１の外周面には、図示
しないヒータ及びセンサが配設され、前記ヒータを作動
させることによって加熱シリンダ１１の温度を上昇さ
せ、樹脂を加熱して溶融させるようになっている。その
ために、前記センサによって検出された加熱シリンダ１
１の温度をフィードバックして前記ヒータを作動させる
ようにしている。

【００１４】前記射出シリンダ１３内にはピストン１５
が進退自在に配設され、該ピストン１５のヘッド側に第
１の油室１６が、ロッド側に第２の油室１７がそれぞれ
形成され、前記第１の油室１６にはサーボ弁２３を介し
て、第２の油室１７にはサーボ弁２４を介して、油圧モ
ータ１４にはサーボ弁２５を介してそれぞれ油が供給さ
れる。なお、前記各サーボ弁２３〜２５の開度は制御部
３３によって制御される。

【００１５】前記構成の射出成形機において、計量工程
時に、油圧モータ１４を駆動し、スクリュー１２を回転
させながら後退させると、前記ホッパ２２内の樹脂が加
熱シリンダ１１内に落下し、スクリュー１２の図示しな
い溝内を前進してスクリューヘッドの前方に溜（た）め
られる。この間、サーボ弁２４が駆動され、第２の油室
１７内に所定の圧力が発生させられ、前記スクリュー１
２に背圧が加えられる。

【００１６】このようにして、スクリュー１２が設定さ
れた計量位置に到達すると、計量工程が完了させられ、
前記スクリューヘッドの前方に１回の射出に必要なだけ
の樹脂が蓄えられる。続いて、射出工程時に、サーボ弁
２３及びサーボ弁２４を駆動し、第１の油室１６内の油
をドレーンするとともに、第２の油室１７に油を供給す
ることによって、スクリュー１２を前進させる。このと
き、前記スクリューヘッドの前方に蓄えられた樹脂が射
出ノズル２１から射出され、図示しない金型装置のキャ
ビティ空間に充填される。

【００１７】そして、前記射出成形機においては、劣化
した樹脂、前の成形に使用された樹脂等を加熱シリンダ
１１内から排出するためにパージングが行われるように
なっている。前記スクリュー１２の後端には、連続成形
中の射出速度及びパージング中の樹脂の排出速度を検出
する速度検出器２６が、連続成形中及びパージング中の
計量位置、並びにスクリュー１２の前進限位置を検出す
るディジタル変位検出器２７が、連続成形中及びパージ
ング中のスクリュー回転数を検出するためのスクリュー
回転計２８がそれぞれ配設される。また、前記第２の油
室１７に臨ませて、連続成形中の射出圧力及び背圧、並
びにパージング中の樹脂の排出圧力を検出する圧力検出
器３１が配設される。そして、前記速度検出器２６によ
って検出された射出速度及び排出速度、前記ディジタル
変位検出器２７によって検出された計量位置及び前進限
位置、スクリュー回転計２８によって検出されたスクリ
ュー回転数、並びに圧力検出器３１によって検出された
射出圧力、背圧及び排出圧力の各信号は、いずれも制御
部３３に送られる。

【００１８】ところで、前記パージングは、射出成形を
中断したり、終了させたり、異なる樹脂に変える際等に
行われるが、例えば、射出成形を中断した場合、パージ
ングが行われた後、連続成形を開始するときに、射出成
形機の立上げに伴って加熱シリンダ１１内の樹脂の状態
が変化すると、成形を安定させることができず、成形品
の品質にばらつきが生じてしまう。

【００１９】そこで、成形を終了した場合等の通常のパ
ージングと、成形を中断した場合等の連続成形前のパー
ジングとでそれぞれ異なる第１、第２のパージング条件
を設定し、第１、第２のパージング条件をメモリ３６に
あらかじめ格納するようにしている。そして、前記制御
部３３のパージング条件選択手段３７は、通常のパージ
ングを行う場合は第１のパージング条件を、連続成形前
のパージングを行う場合は第２のパージング条件をそれ
ぞれ選択してメモリ３６から読み出し、パーキング手段
３８は、読み出されたパージング条件に従ってパージン
グを行うようになっている。

【００２０】そのために、前記射出成形機の操作盤３４
に配設された設定器３５に図示しないモード選択スイッ
チが配設され、オペレータが該モード選択スイッチを押
下することによって、前記第１のパージング条件による
パージングと第２のパージング条件によるパージングと
を選択することができる。この場合、通常のパージング
と連続成形前のパージングとでパージング条件の各設定
項目の設定を変更する必要がなくなるので、オペレータ
の作業を簡素化することができるだけでなく、設定ミス
等が発生するのを防止することもできる。なお、前記モ
ード選択スイッチに代えて、所定のキー操作を行うこと
によって第１のパージング条件によるパージングと第２
のパージング条件によるパージングとを選択することも
できる。

【００２１】この場合、オペレータは、前記設定器３５
を操作して、第１、第２のパージング条件について、加
熱シリンダ１１、図示しない水冷シリンダ等の温度、ス
クリュー回転数、スクリュー１２を後退させるときの背
圧、スクリュー１２を最大に後退させたときの計量位
置、樹脂の排出速度、樹脂の排出圧力、並びに樹脂の排
出を終了する条件となる切換位置及び排出時間をあらか
じめ設定する。さらに、オペレータは、必要に応じてパ
ージング回数及び計量時間を設定する。

【００２２】次に、第２のパージング条件について説明
する。本実施の形態においては、第２のパージング条件
における加熱シリンダ１１、水冷シリンダ等の温度設定
値が、第１のパージング条件における加熱シリンダ１
１、水冷シリンダ等の温度設定値と異なる値に設定され
る。すなわち、前述したように、前記加熱シリンダ１１
の外周面にセンサが配設され、該センサによって加熱シ
リンダ１１の温度が検出されるようになっているが、前
記センサが配設された位置の温度と樹脂の温度とは必ず
しも等しくない。したがって、加熱シリンダ１１の温度
の設定を等しくしても、パージング中と連続成形中とで
加熱シリンダ１１内の樹脂の温度が異なってしまう。

【００２３】そこで、第２のパージング条件における加
熱シリンダ１１、水冷シリンダ等の温度設定値を、第１
のパージング条件における加熱シリンダ１１、水冷シリ
ンダ等の温度設定値と異ならせて設定するようにしてい
る。したがって、パージング中の樹脂の温度と連続成形
中の樹脂の温度とを等しくすることができる。なお、本
実施の形態においては、第１、第２のパージング条件に
おける各温度設定値がそれぞれ独立に設定されるように
なっているが、第１のパージング条件の温度設定値及び
オフセット値を設定し、前記温度設定値及びオフセット
値によって第２のパージング条件の温度設定値を求める
こともできる。その場合、前記制御部３３はメモリ３６
から第１のパージング条件の温度設定値及びオフセット
値を読み出し、第１のパージング条件の温度設定値にオ
フセット値を加算して第２のパージング条件の温度設定
値を求める。

【００２４】また、第２のパージング条件において、ス
クリュー１２は、計量位置で設定時間だけ待機させら
れ、設定時間が経過した後に前進させられる。すなわ
ち、連続成形中においては、スクリュー１２が計量位置
に到達して計量が終了したとき、図示しない型締装置側
における冷却工程、休止工程等と同期させるために、一
定時間が経過した後に樹脂の排出が開始されるようにな
っている。これに対して、通常のパージングにおいて、
スクリュー１２は、計量位置に到達すると、直ちに前進
させられるようになっている。したがって、連続成形前
のパージングにおいて、計量位置に到達したスクリュー
１２を直ちに前進させると、ペレット状の樹脂における
剪（せん）断による発熱量が多い部分と少ない部分とが
生じ、スクリュー１２と加熱シリンダ１１との間、又は
加熱シリンダ１１内において熱的な平衡を得ることが困
難になり、樹脂の温度分布が一定にならなくなってしま
う。

【００２５】そこで、第２のパージング条件において、
スクリュー１２を計量位置で設定時間だけ待機させ、設
定時間が経過した後に前進させるようにしている。した
がって、スクリュー１２と加熱シリンダ１１との間、又
は加熱シリンダ１１内において熱的な平衡を得ることが
できる。さらに、第２のパージング条件において、樹脂
はスクリュー１２を後退させる間に溶融させられる。

【００２６】すなわち、連続成形中においては、スクリ
ュー１２を後退させながら加熱シリンダ１１内の樹脂を
溶融させるようになっているが、通常のパージングにお
いては、樹脂の種類によってスクリュー１２を後退させ
ないことがある。したがって、連続成形前のパージング
において、スクリュー１２を後退させないでおくと、加
熱シリンダ１１内の樹脂の温度分布が一定にならなくな
ってしまう。

【００２７】そこで、第２のパージング条件において、
スクリュー１２を後退速度を設定し、スクリュー１２を
後退させながら加熱シリンダ１１内の樹脂を溶融させる
ようにしている。したがって、加熱シリンダ１１内の樹
脂の温度分布を一定にすることができる。そして、第２
のパージング条件において、連続成形中においては、ス
クリュー１２が前進限位置に到達して樹脂の排出が終了
したとき、図示しない型締装置側における保圧工程と同
期させるために、一定時間が経過した後に計量が開始さ
れるようになっている。これに対して、通常のパージン
グにおいて、スクリュー１２は、前進限位置に到達する
と、直ちに前進させられるようになっている。したがっ
て、連続成形前のパージングにおいて、計量位置に到達
したスクリュー１２を直ちに前進させると、ペレット状
の樹脂における剪断による発熱量が多い部分と少ない部
分とが生じ、スクリュー１２と加熱シリンダ１１との
間、又は加熱シリンダ１１内において熱的な平衡を得る
ことが困難になり、樹脂の温度分布が一定にならなくな
ってしまう。

【００２８】そこで、第２のパージング条件において、
スクリュー１２を前進限位置で設定時間だけ待機させ、
設定時間が経過した後に回転させながら後退させるよう
にしている。したがって、スクリュー１２と加熱シリン
ダ１１との間、又は加熱シリンダ１１内において熱的な
平衡を得ることができる。このように、第２のパージン
グ条件でパージングを行うと、パージング中の加熱シリ
ンダ１１内の樹脂の状態と連続成形中の樹脂の状態とを
同じにすることができる。したがって、成形を安定させ
ることができ、成形品の品質にばらつきが生じるのを防
止することができる。

【００２９】また、パージング回数を多くする必要がな
いので、射出成形機の立上げをその分早くすることがで
きる。そして、実稼働時間を長くすることができるだけ
でなく、成形品の歩留まりを良くすることができる。次
に、第２のパージング条件によって行われるパージング
の動作について説明する。

【００３０】図３は本発明の実施の形態におけるパージ
ングの動作を示すフローチャートである。 ステップＳ１１ 加熱シリンダ１１（図１）の温度設定
値を第１のパージング条件の温度設定値と異ならせて設
定する。 ステップＳ１２ 加熱シリンダ１１内の樹脂の排出を開
始する。 ステップＳ１３ 樹脂の排出を終了する。 ステップＳ１４ 計量の開始を遅延させる。 ステップＳ１５ 計量を開始する。 ステップＳ１６ 計量を終了する。 ステップＳ１７ パージング回数が設定値に達したかど
うかを判断する。パージング回数が設定値に達した場合
はステップＳ１９に、達していない場合はステップＳ１
８に進む。 ステップＳ１８ 樹脂の排出の開始を遅延させ、ステッ
プＳ１１に戻る。 ステップＳ１９ 加熱シリンダ１１の温度設定値を連続
成形用の値に変更する。

【００３１】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。

【００３２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、射出成形機においては、成形機バレルと、該成形
機バレル内において進退自在に配設された往復部材と、
該往復部材を進退させる駆動手段と、通常のパージング
を行うための第１のパージング条件、及び連続成形前の
パージングを行うための第２のパージング条件を格納す
るメモリと、該メモリから前記第１、第２のパージング
条件を選択して読み出すパージング条件選択手段と、読
み出された第１、第２のパージング条件に従ってパージ
ングを行うパージング手段とを有する。

【００３３】この場合、第２のパージング条件でパージ
ングを行うと、パージング中の成形機バレル内の樹脂の
状態と連続成形中の樹脂の状態とを同じにすることがで
きる。したがって、成形を安定させることができ、成形
品の品質にばらつきが生じるのを防止することができ
る。また、パージング回数を多くする必要がないので、
射出成形機の立上げをその分早くすることができる。そ
して、実稼働時間を長くすることができるだけでなく、
成形品の歩留まりを良くすることができる。

【００３４】また、通常のパージングと連続成形前のパ
ージングとでパージング条件の各設定項目の設定を変更
する必要がなくなるので、オペレータの作業を簡素化す
ることができるだけでなく、設定ミス等が発生するのを
防止することもできる。本発明の他の射出成形機におい
ては、さらに、前記第２のパージング条件において、成
形機バレルの温度設定値は、第１のパージング条件の温
度設定値と異なる値に設定される。

【００３５】この場合、パージング中の樹脂の温度と連
続成形中の樹脂の温度とを等しくすることができる。本
発明の更に他の射出成形機においては、さらに、前記パ
ージング手段は、連続成形前のパージング中において、
計量が終了した後、樹脂の排出の開始を遅延させる。

【００３６】この場合、往復部材を計量位置で設定時間
だけ待機させ、設定時間が経過した後に前進させるよう
にしている。したがって、往復部材と成形機バレルとの
間又は成形機バレル内において熱的な平衡を得ることが
できる。本発明の更に他の射出成形機においては、さら
に、前記パージング手段は、連続成形前のパージング中
において、計量中に前記往復部材を後退させる。

【００３７】この場合、樹脂の種類によってスクリュー
を後退させない場合でも成形機バレル内の樹脂の温度分
布を一定にすることができる。本発明の更に他の射出成
形機においては、さらに、前記パージング手段は、連続
成形前のパージング中において、樹脂の排出が終了した
後、計量の開始を遅延させる。

【００３８】この場合、往復部材を前進限位置で設定時
間だけ待機させ、設定時間が経過した後に後退させるよ
うにしている。したがって、往復部材と成形機バレルと
の間又は成形機バレル内において熱的な平衡を得ること
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成形機の概略
図である。

【図２】従来の射出成形機におけるパージングの動作を
示すフローチャートである。

【図３】本発明の実施の形態におけるパージングの動作
を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１１ 加熱シリンダ １２ スクリュー １３ 射出シリンダ １４ 油圧モータ ３６ メモリ ３７ パージング条件選択手段 ３８ パージング手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）成形機バレルと、（ｂ）該成形機
   バレル内において進退自在に配設された往復部材と、
   （ｃ）該往復部材を進退させる駆動手段と、（ｄ）通常
   のパージングを行うための第１のパージング条件、及び
   連続成形前のパージングを行うための第２のパージング
   条件を格納するメモリと、（ｅ）該メモリから前記第
   １、第２のパージング条件を選択して読み出すパージン
   グ条件選択手段と、（ｆ）読み出された第１、第２のパ
   ージング条件に従ってパージングを行うパージング手段
   とを有することを特徴とする射出成形機。
2. 【請求項２】 前記第２のパージング条件において、成
   形機バレルの温度設定値は、第１のパージング条件の温
   度設定値と異なる値に設定される請求項１に記載の射出
   成形機。
3. 【請求項３】 前記パージング手段は、連続成形前のパ
   ージング中において、計量が終了した後、樹脂の排出の
   開始を遅延させる請求項１又は２に記載の射出成形機。
4. 【請求項４】 前記パージング手段は、連続成形前のパ
   ージング中において、計量中に前記往復部材を後退させ
   る請求項１〜３のいずれか１項に記載の射出成形機。
5. 【請求項５】 前記パージング手段は、連続成形前のパ
   ージング中において、樹脂の排出が終了した後、計量の
   開始を遅延させる請求項１〜４のいずれか１項に記載の
   射出成形機。