JP2000334790A - 射出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】樹脂供給部におけるフライトの外周面、加熱シ
リンダの内周面等が摩耗するのを防止する。 【解決手段】所定の位置に樹脂供給口が形成された加熱
シリンダ１１と、後方から前方にかけて順に、前記樹脂
供給口を介して樹脂が供給される樹脂供給部Ｐ１、供給
された樹脂を圧縮しながら溶融させる圧縮部Ｐ２、及び
溶融させられた樹脂を一定量ずつ計量する計量部Ｐ３が
形成され、かつ、前記加熱シリンダ１１内において、回
転自在に、かつ、進退自在に配設されたスクリュー１２
とを有する。そして、前記樹脂供給部Ｐ１の少なくとも
一部において、後方から前方にかけて溝２４の底面Ｓ２
の径が小さくされる。溝２４の底面Ｓ２の径が小さくさ
れる分だけ溝２４の断面積がわずかずつ大きくされるの
で、加熱シリンダ１１内の圧力が高くなるのを防止する
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、射出装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形機は射出装置を有し、該
射出装置の加熱シリンダ内にスクリューが回転自在に、
かつ、進退自在に配設される。そして、計量工程時に、
スクリューを正方向に回転させながら後退させることに
よって、ホッパから落下した樹脂を溶融させてスクリュ
ーの溝に沿って前進させてスクリューヘッドの前方に蓄
え、射出工程時に、スクリューを前進させることによっ
て、前記スクリューヘッドの前方に蓄えられた樹脂を射
出ノズルから射出するようにしている。

【０００３】図２は従来の射出装置の要部断面図であ
る。

【０００４】図において、１１は加熱シリンダであり、
該加熱シリンダ１１の前端（図における右端）には、図
示されない射出ノズルが形成され、加熱シリンダ１１の
後端（図における左端）には、図示されないホッパが取
り付けられる。また、１２は前記加熱シリンダ１１内に
おいて、回転自在に、かつ、進退自在に配設されたスク
リューであり、該スクリュー１２の前端には、図示され
ないスクリューヘッドが取り付けられる。また、前記ス
クリュー１２の外周には、螺（ら）旋状のフライト２３
が形成され、該フライト２３によって溝２４が形成され
る。

【０００５】そして、計量工程時に、図示されない駆動
手段によって前記スクリュー１２を正方向に回転させな
がら後退（図における左方に移動）させることによっ
て、ホッパから落下した樹脂を溶融させて前記溝２４に
沿って前進（図における右方に移動）させてスクリュー
ヘッドの前方（図における右方）に蓄え、射出工程時
に、スクリュー１２を前進させることによって、前記ス
クリューヘッドの前方に蓄えられた樹脂を射出ノズルか
ら射出するようにしている。

【０００６】そのために、前記スクリュー１２において
は、後方（図における左方）から前方にかけて順に、ホ
ッパから落下した樹脂が供給される樹脂供給部Ｐ１、供
給された樹脂を圧縮しながら溶融させる圧縮部Ｐ２、及
び溶融させられた樹脂を一定量ずつ計量する計量部Ｐ３
が形成される。なお、前記ホッパ内の樹脂はペレット状
の形状を有し、樹脂供給部Ｐ１の後端に供給された樹脂
は、ペレット状の形状を有するまま前進させられ、樹脂
供給部Ｐ１の後端から所定距離（樹脂供給部Ｐ１の長さ
の５〜７割程度）だけ前進した箇所に到達すると、溶融
を開始する。そして、前記樹脂は、圧縮部Ｐ２において
半溶融状態になり、計量部Ｐ３において完全に溶融させ
られて液状になる。なお、樹脂として結晶性樹脂が使用
される場合、樹脂供給部Ｐ１の後端から所定距離だけ前
進した箇所に到達すると、溶融を開始する。

【０００７】ところで、前記樹脂供給部Ｐ１において、
溝２４の底面Ｓ１は、円筒状の形状を有し、スクリュー
１２の軸に対して平行にされ、樹脂供給部Ｐ１における
後端の径ｄ１と前端の径ｄ２とは等しい。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の射出装置においては、樹脂供給部Ｐ１の後端から所
定距離だけ前進した箇所において、樹脂が溶融させられ
るのに伴って樹脂の移動速度が低くなるので、後方から
移動させられてくるペレット状の樹脂によって溶融させ
られた樹脂が押され、加熱シリンダ１１内の圧力が高く
なってしまう。特に、粘性の高い樹脂を使用するほど、
加熱シリンダ１１内の圧力が高くなる。

【０００９】したがって、無機材料が混入された樹脂を
使用した場合、無機材料と加熱シリンダ１１の内周面と
が強く擦（こす）れ合うことになるので、樹脂供給部Ｐ
１におけるフライト２３の外周面、加熱シリンダ１１の
内周面等が摩耗してしまう。また、無機材料と加熱シリ
ンダ１１の内周面とが強く擦れ合うことによって、樹脂
が、剪（せん）断発熱により局部的に高温になり、酸化
によって劣化したり、炭化物を生成したりしてしまう。
その結果、射出成形機によって成形される成形品の品質
が低下してしまう。

【００１０】なお、前記樹脂供給部Ｐ１の後方から前方
にかけて、前記底面Ｓ１の径がわずかずつ大きくされた
射出装置においては、後方から移動させられてくるペレ
ット状の樹脂によって溶融させられた樹脂が一層強く押
され、加熱シリンダ１１内の圧力が一層高くなってしま
う。

【００１１】本発明は、前記従来の射出装置の問題点を
解決して、無機材料が混入された樹脂を使用した場合で
も、無機材料と加熱シリンダの内周面とが強く擦れ合う
ことがなく、樹脂供給部におけるフライトの外周面、加
熱シリンダの内周面等が摩耗するのを防止するととも
に、成形品の品質を向上させることができる射出装置を
提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の射
出装置においては、所定の位置に樹脂供給口が形成され
た加熱シリンダと、後方から前方にかけて順に、前記樹
脂供給口を介して樹脂が供給される樹脂供給部、供給さ
れた樹脂を圧縮しながら溶融させる圧縮部、及び溶融さ
せられた樹脂を一定量ずつ計量する計量部が形成され、
かつ、前記加熱シリンダ内において、回転自在に、か
つ、進退自在に配設されたスクリューとを有する。

【００１３】そして、前記樹脂供給部の少なくとも一部
において、後方から前方にかけて溝の底面の径が小さく
される。

【００１４】

【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。

【００１５】図１は本発明の第１の実施の形態における
射出装置の要部断面図、図３は本発明の第１の実施の形
態における射出装置の概略図である。

【００１６】図において、１１はシリンダ部材としての
加熱シリンダ、１２は該加熱シリンダ１１内において、
回転自在に、かつ、進退自在に配設された射出部材とし
てのスクリュー、１３は前記加熱シリンダ１１の前端
（図３における左端）に形成された射出ノズル、１４は
該射出ノズル１３に形成されたノズル口、１５は前記加
熱シリンダ１１の後端（図３における右端）の近傍の所
定位置に形成された樹脂供給口、１６は該樹脂供給口１
５に取り付けられ、ペレット状の樹脂を収容するホッパ
である。

【００１７】前記スクリュー１２は、フライト部２１、
及び該フライト部２１の前端に配設されたスクリューヘ
ッド２７から成る。そして、前記フライト部２１は、ス
クリュー本体の外周に螺旋状に形成されたフライト２３
を備え、該フライト２３によって螺旋状の溝２４が形成
される。前記フライト部２１には、後方（図１における
左方）から前方（図１における右方）にかけて順に、ホ
ッパ１６から落下した樹脂が前記樹脂供給口１５を介し
て供給される樹脂供給部Ｐ１、供給された樹脂を圧縮し
ながら溶融させる圧縮部Ｐ２、及び溶融させられた樹脂
を一定量ずつ計量する計量部Ｐ３が形成される。

【００１８】また、前記スクリュー１２の後端に射出用
の駆動手段としての射出シリンダ３５が配設され、該射
出シリンダ３５のピストンロッド３６と前記スクリュー
１２とが相対的に回転自在に連結される。そして、前記
スクリュー１２の後端に軽量用の駆動手段としての図示
されない計量用モータが配設され、該計量用モータの出
力軸と前記スクリュー１２とが図示されない伝動手段に
よって連結される。なお、前記射出シリンダ３５に代え
て射出用のモータを使用することもできる。前記構成の
射出装置において、計量工程時に、前記計量用モータを
駆動し、前記スクリュー１２を正方向に回転させながら
後退（図３における右方に移動）させることによって、
ホッパ１６から落下した樹脂が樹脂供給部Ｐ１に供給さ
れ、溝２４に沿って前進（図３における左方に移動）さ
せられ、スクリューヘッド２７の前方（図３における左
方）に蓄えられる。なお、前記溝２４内の樹脂は、前記
ホッパ１６内においてペレット状の形状を有し、樹脂供
給部Ｐ１の後端（図１における左端）に供給された樹脂
は、ペレット状の形状を有するまま前進させられ、樹脂
供給部Ｐ１の後端から所定距離（樹脂供給部Ｐ１の長さ
の５〜７割程度）だけ前進した箇所に到達すると、溶融
を開始する。そして、前記樹脂は、圧縮部Ｐ２において
半溶融状態になり、計量部Ｐ３において完全に溶融させ
られて液状になる。

【００１９】続いて、射出工程時に、射出シリンダ３５
を駆動し、前記スクリュー１２を前進させることによっ
て、スクリューヘッド２７の前方に蓄えられた樹脂を射
出ノズル１３から射出し、金型装置５１のキャビティ空
間Ｃに充填（てん）する。このとき、スクリューヘッド
２７に対して環状の逆止リング２８が回転自在に配設さ
れ、該逆止リング２８がスクリューヘッド２７に対して
相対的に後方（図３における右方）に移動させられてシ
ールを行うので、スクリューヘッド２７の前方に蓄えら
れた樹脂が後方に逆流することがない。なお、前記金型
装置５１は、固定金型３１及び可動金型３２から成り、
固定金型３１と可動金型３２との間に前記キャビティ空
間Ｃが形成される。

【００２０】ところで、前記樹脂供給部Ｐ１において、
溝２４の底面Ｓ２は、後方から前方にかけて径が小さく
なるようなテーパ状の形状を有し、樹脂供給部Ｐ１にお
ける後端の径ｄ１より前端（図１における右端）の径ｄ
３が小さく、かつ、後方から前方にかけて、前記底面Ｓ
２の径がわずかずつ小さくされる。また、前記圧縮部Ｐ
２において、溝２４の底面Ｓ３は、後方から前方にかけ
て径が大きくなるようなテーパ状の形状を有し、圧縮部
Ｐ２における後端の径ｄ３より前端の径ｄ４が大きく、
かつ、後方から前方にかけて、前記底面Ｓ３の径がわず
かずつ大きくされる。さらに、前記計量部Ｐ３におい
て、溝２４の底面Ｓ４は、円筒状の形状を有し、スクリ
ュー１２の軸に対して平行にされ、計量部Ｐ３における
後端の径ｄ４と前端の径ｄ５とは等しい。

【００２１】この場合、樹脂供給部Ｐ１の後端から所定
距離だけ前進した箇所において、樹脂が溶融させられる
のに伴って樹脂の移動速度が低くなっても、樹脂供給部
Ｐ１の後方から前方にかけて、前記底面Ｓ２の径がわず
かずつ小さくされる分だけ加熱シリンダ１１とスクリュ
ー１２との間の断面積、すなわち、溝２４の断面積がわ
ずかずつ大きくされるので、後方から移動させられてく
るペレット状の樹脂によって溶融させられた樹脂が押さ
れることがなく、加熱シリンダ１１内の圧力が高くなる
のを防止することができる。そして、たとえ、粘性の高
い樹脂を使用しても、加熱シリンダ１１内の圧力が高く
なることはない。

【００２２】図４はスクリュー上の位置と加熱シリンダ
内の圧力との関係図である。なお、図において、横軸に
スクリュー１２（図１）上の位置を、縦軸に加熱シリン
ダ１１内の圧力を採ってある。

【００２３】図において、Ｌ１は従来の射出装置におけ
る加熱シリンダ１１内の圧力を示し、Ｌ２は本発明の射
出装置における加熱シリンダ１１内の圧力を示す。

【００２４】この場合、樹脂供給口１５からある距離を
置いた位置をＳＡとしたとき、位置ＳＡから前方に離れ
るほど圧力は高くなり、極大値を取った後に低くなる
が、従来の射出装置における極大値をＰとし、本発明の
射出装置における極大値をＰ′としたとき、 Ｐ′＜Ｐ になる。なお、樹脂供給口１５から前記位置ＳＡまでの
間は、圧力は高くならない。

【００２５】したがって、無機材料が混入された樹脂を
使用した場合でも、無機材料と加熱シリンダ１１の内周
面とが強く擦れ合うことがないので、樹脂供給部Ｐ１に
おけるフライト２３の外周面、加熱シリンダ１１の内周
面等が摩耗するのを防止することができる。また、樹脂
が、剪断発熱によって局部的に高温になるのを防止する
ことができるので、酸化によって劣化したり、炭化物を
生成したりすることがない。その結果、射出成形機によ
って成形される成形品の品質を向上させることができ
る。

【００２６】本実施の形態においては、樹脂供給部Ｐ１
の後端における溝２４の断面積をＡ１とし、前端におけ
る溝２４の断面積をＡ２としたとき、 １・Ａ１＜Ａ２≦１．４・Ａ１ にされる。

【００２７】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有する
ものについては、同じ符号を付与することによってその
説明を省略する。

【００２８】図５は本発明の第２の実施の形態における
射出装置の要部断面図である。

【００２９】この場合、樹脂供給部Ｐ１の一部におい
て、溝２４の底面Ｓ２の径が後方（図における左方）か
ら前方（図における右方）にかけて小さくされ、テーパ
部が形成される。本実施の形態においては、樹脂供給部
Ｐ１のうちの位置ＳＡより前方にテーパ部を形成するよ
うにしているが、樹脂供給部Ｐ１のうちの位置ＳＡの近
傍より前方にテーパ部を形成することもできる。

【００３０】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。

【００３１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、射出装置においては、所定の位置に樹脂供給口が
形成された加熱シリンダと、後方から前方にかけて順
に、前記樹脂供給口を介して樹脂が供給される樹脂供給
部、供給された樹脂を圧縮しながら溶融させる圧縮部、
及び溶融させられた樹脂を一定量ずつ計量する計量部が
形成され、かつ、前記加熱シリンダ内において、回転自
在に、かつ、進退自在に配設されたスクリューとを有す
る。

【００３２】そして、前記樹脂供給部の少なくとも一部
において、後方から前方にかけて溝の底面の径が小さく
される。

【００３３】この場合、樹脂供給部の後端から所定距離
だけ前進した箇所において、樹脂が溶融させられるのに
伴って樹脂の移動速度が低くなっても、樹脂供給部の後
方から前方にかけて、前記底面の径が小さくされる分だ
け溝の断面積がわずかずつ大きくされるので、後方から
移動させられてくるペレット状の樹脂によって溶融させ
られた樹脂が押されることがなく、加熱シリンダ内の圧
力が高くなるのを防止することができる。そして、たと
え、粘性の高い樹脂を使用しても、加熱シリンダ内の圧
力が高くなることはない。

【００３４】したがって、無機材料が混入された樹脂を
使用した場合でも、無機材料と加熱シリンダの内周面と
が強く擦れ合うことがないので、樹脂供給部におけるフ
ライトの外周面、加熱シリンダの内周面等が摩耗するの
を防止することができる。また、樹脂が、剪断発熱によ
って局部的に高温になるのを防止することができるの
で、酸化によって劣化したり、炭化物を生成したりする
ことがない。その結果、射出成形機によって成形される
成形品の品質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における射出装置の
要部断面図である。

【図２】従来の射出装置の要部断面図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態における射出装置の
概略図である。

【図４】スクリュー上の位置と加熱シリンダ内の圧力と
の関係図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態における射出装置の
要部断面図である。

【符号の説明】

１１ 加熱シリンダ １２ スクリュー １５ 樹脂供給口 ２４ 溝 ｄ１、ｄ３ 径 Ｐ１ 樹脂供給部 Ｐ２ 圧縮部 Ｐ３ 計量部 Ｓ２ 底面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）所定の位置に樹脂供給口が形成さ
   れた加熱シリンダと、（ｂ）後方から前方にかけて順
   に、前記樹脂供給口を介して樹脂が供給される樹脂供給
   部、供給された樹脂を圧縮しながら溶融させる圧縮部、
   及び溶融させられた樹脂を一定量ずつ計量する計量部が
   形成され、かつ、前記加熱シリンダ内において、回転自
   在に、かつ、進退自在に配設されたスクリューとを有す
   るとともに、（ｃ）前記樹脂供給部の少なくとも一部に
   おいて、後方から前方にかけて溝の底面の径が小さくさ
   れることを特徴とする射出装置。