JP2002192560A - 射出装置及び射出成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置が大掛かりとならず、安価で、しかも、
成形サイクルの短縮化を行うことができる射出装置を提
供する。 【解決手段】 射出シリンダ１２の先端に取り付けら
れ、射出シリンダ１２内の射出スクリュー１４によりチ
ャージされた樹脂を射出する射出ノズル１８と、射出ノ
ズル１８に取り付けられたシャットオフ装置１６とを有
する。射出ノズル１８は、射出ノズル１８の先端から樹
脂を射出するためのメイン樹脂路２４と、メイン樹脂路
２４とシャットオフ位置Ａ及びシャットオフ位置Ａと射
出ノズル１８の先端との間で連通する保圧用のバイパス
樹脂路２６とを有する。シャットオフ装置１６は、メイ
ン樹脂路２４のシャットオフ位置Ａ及びシャットオフ位
置Ａから保圧用のバイパス樹脂路２６へと進行可能なシ
ャットオフプランジャ３６を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出装置及び射出
成形方法に関し、特に、インラインスクリュータイプの
射出装置及び射出成形方法に関する。

【０００２】

【背景技術及び発明が解決しようとする課題】射出装置
としてインラインスクリュータイプのものが知られてお
り、このような射出装置における射出成形工程は、チャ
ージ工程、射出工程、保圧工程の繰り返しで行われるよ
うになっている。

【０００３】射出工程及び保圧工程が完了し、次サイク
ルの射出工程に入るためには、成形品の冷却工程、型開
工程、取り出し工程及び型締め工程の時間内にチャージ
工程が完了していなければならない。

【０００４】成形サイクルを短縮するたに、成形品の冷
却工程における冷却時間を短くしていくと、次サイクル
分のチャージ工程に要する時間が足りず、チャージが間
に合わないことがある。

【０００５】そのために、予めチャージを行うスクリュ
ープリプラ式の射出装置があるが、装置が大掛かりで、
高価なものとなってしまう。

【０００６】また、成形サイクルの短縮のために、チャ
ージの際のスクリュー回転数を上げることがあるが、Ｐ
ＥＴボトル成形用のプリフォームなどを成形する場合等
は、特に、アセトアルデヒドの発生が問題になることが
あった。

【０００７】本発明の目的は、装置が大掛かりとなら
ず、安価で、しかも、成形サイクルの短縮化を行うこと
ができる射出装置及び射出成形方法を提供することにあ
る。

【０００８】本発明の他の目的は、スクリュー回転数を
下げることで、アセトアルデヒドの発生を低減させるこ
とができる射出装置及び射出成形方法を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の射出装置は、射出シリンダの先端に取り付
けられ、前記射出シリンダ内の射出スクリューによりチ
ャージされた樹脂を射出する射出ノズルと、前記射出ノ
ズルに取り付けられたシャットオフ装置とを有し、前記
射出ノズルは、射出ノズルの先端から樹脂を射出するた
めのメイン樹脂路と、前記メイン樹脂路とシャットオフ
位置及びシャットオフ位置と射出ノズルの先端との間で
連通する保圧用のバイパス樹脂路とを有し、前記シャッ
トオフ装置は、前記メイン樹脂路のシャットオフ位置及
び前記シャットオフ位置から前記保圧用のバイパス樹脂
路へと進行可能なシャットオフプランジャを有すること
を特徴とする。

【００１０】また、本発明の射出成形方法は、前記射出
装置を用いて射出成形を行う射出成形方法であって、射
出ノズルのメイン樹脂路より樹脂を射出した後、前記シ
ャットオフプランジャを進行させてシャットオフ位置で
前記メイン樹脂路を閉鎖する工程と、前記シャットオフ
プランジャを前記シャットオフの状態で前記保圧用のバ
イパス樹脂路へと進行させて前記バイパス樹脂路内の樹
脂を押圧してメイン樹脂路に保圧をかける工程と、前記
シャットオフプランジャによるメイン樹脂路の閉鎖後、
前記射出スクリューによる次サイクルの樹脂のチャージ
を行う工程と、前記シャットオフプランジャによる保圧
時間終了後、前記シャットオフプランジャをメイン樹脂
路の開放位置まで移動させて次サイクルの射出を行う工
程と、を含むことを特徴とする。

【００１１】本発明によれば、射出ノズルに、メイン樹
脂路に加え保圧用のバイパス樹脂路を形成し、シャット
オフ装置のシャットオフプランジャにてメイン樹脂路の
閉鎖及びバイパス樹脂路への進行による保圧を行う構成
としたため、スクリュープリプラ式の射出装置のように
装置が大掛かりとなることなく、小型で簡略な構成とす
ることができ、しかも、安価なものとすることができ
る。

【００１２】また、シャットオフプランジャによってメ
イン樹脂路を閉鎖すると共にバイパス樹脂路への進行に
よる保圧を行う構成としたため、成形品の冷却時間を短
くした場合でも、保圧時間をチャージ時間に利用するこ
とができるので、十分なチャージ時間を確保して次サイ
クル分のチャージを行うことができ、成形サイクルの短
縮化に寄与することができる。

【００１３】さらに、シャットオフプランジャによって
保圧時間を十分にとることができるので、ヒケのない良
品の成形品を得ることができると共に、十分なチャージ
時間をとることができるので、スクリュー回転数を下げ
ることができ、ポリエステルなどの樹脂では、成形品の
アセトアルデヒドを低減することができる。

【００１４】本発明においては、前記メイン樹脂路を閉
鎖する工程では、射出ノズルのメイン樹脂路より樹脂を
射出した後、射出スクリューにより前記メイン樹脂路に
保圧をかけると共に、前記シャットオフプランジャを進
行させ、前記シャットオフプランジャによって前記メイ
ン樹脂路が閉鎖された後、前記射出スクリューによる保
圧を解除するとよい。

【００１５】このような構成とすることにより、樹脂の
射出後、常時保圧状態を維持することができ、より一層
成形品のひけの発生を防止して良品の成形品を得ること
ができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、図面を参照して詳細に説明する。

【００１７】図１は、本発明の一実施の形態に係る射出
装置を示す断面図である。

【００１８】なお、図１では、射出装置の先端部分のみ
を示し、後方にある成形材料供給ホッパや射出用油圧シ
リンダ、スクリュー回転駆動手段等は省略してある。

【００１９】この射出装置１０は、射出シリンダ１２内
に射出スクリュー１４を内蔵するとともに、射出シリン
ダ１２の先端には、シャットオフ装置１６を有する射出
ノズル１８が取り付けられている。

【００２０】射出シリンダ１２には、図示せぬ成形材料
供給ホッパが接続され、この成形材料供給ホッパから射
出シリンダ１２内に成形材料である樹脂が供給されるよ
うになっている。

【００２１】また、射出シリンダ１２及び射出ノズル１
８の周囲には、図示せぬヒータが取り付けられ、成形材
料供給ホッパから供給された樹脂を加熱溶融するように
なっている。

【００２２】スクリュー回転駆動手段及び射出用油圧シ
リンダは、公知の駆動機構を任意に用いることができ
る。

【００２３】射出スクリュー１４は、先端にスクリュー
ヘッド２０を有し、図示せぬスクリュー回転駆動手段に
より回転可能にされ、この射出スクリュー１４の回転に
よって、射出シリンダ１２内で加熱溶融された樹脂を過
疎化し、スクリューヘッド２０の前方に射出１回分の樹
脂をチャージしつつ後退し、チャージ終了後に図示せぬ
射出用油圧シリンダにより射出スクリュー１４が前進さ
れて射出を行うようになっている。

【００２４】射出ノズル１８は、射出シリンダ１２内と
連通し、射出ノズル１８の先端に設けたノズルブッシュ
２２に至るメイン樹脂路２４と、このメイン樹脂路２４
のシャットオフ装置１６によるシャットオフ位置Ａ及び
シャットオフ位置Ａと射出ノズル１８の先端のノズルブ
ッシュ２２との間でメイン樹脂路２４と連通する保圧用
のバイパス樹脂路２６とを有している。

【００２５】なお、ノズルブッシュ２２は、例えば、図
示せぬホットランナ型を介して射出キャビティ型に接続
されるようになっている。

【００２６】シャットオフ装置１６は、メイン樹脂路２
４のシャットオフ及びシャットオフ後の保圧を行うもの
で、取付部材２８及び取付ロッド３０を介して射出ノズ
ル１８に取り付けられた油圧シリンダ３２と、この油圧
シリンダ３２より進退可能にされたピストンロッド３４
と、このピストンロッド３４の先端に取り付けられたシ
ャットオフプランジャ３６とを有している。

【００２７】また、取付部材２８の周囲には、図示せぬ
ヒータが取り付けられている。

【００２８】シャットオフプランジャ３６は、取付部材
２８を貫通してシャットオフプランジャ３６をメイン樹
脂路２４のシャットオフ位置Ａに導く射出ノズル１８の
導入口内に挿入された状態となっている。

【００２９】そして、このシャットオフプランジャ３６
が、油圧シリンダ３２及びピストンロッド３４を介し
て、メイン樹脂路２４のシャットオフ位置Ａへと進行す
ることで、メイン樹脂路２４を閉鎖し、さらにシャット
オフ位置Ａから保圧用のバイパス樹脂路２６内へと進行
することで、メイン樹脂路２４内のシャットオフ位置か
ら先端側の樹脂に保圧をかけることができるようになっ
ている。

【００３０】次に、このような射出装置１０を用いた射
出成形方法について説明する。

【００３１】まず、射出スクリュー１４が射出シリンダ
１２内で所定ストローク後退して射出１回分の樹脂をス
クリューヘッド２０の前方にチャージした状態で、図示
せぬ射出用油圧シリンダにより射出スクリュー１４を前
進させて１回分の射出を行う。

【００３２】このとき、シャットオフプランジャ３６の
先端は、導入口でメイン樹脂路２４に隣接して、シャッ
トオフ位置Ａから退避した状態となっており、チャージ
された樹脂は、メイン樹脂路２４及びバイパス樹脂路２
６内に充填され、かつ、メイン樹脂路２４を通ってノズ
ルブッシュ２２から図示せぬ金型内へ射出されることと
なる。

【００３３】次いで、射出ノズル１８のメイン樹脂路２
４より樹脂を射出した（射出工程終了）後、保圧工程に
切り換えると同時に油圧シリンダ３２を作動させて、シ
ャットオフプランジャ３６をメイン樹脂路２４のシャッ
トオフ位置Ａに進行させて、メイン樹脂路２４を閉鎖す
る。

【００３４】素早くメイン樹脂路２４を閉鎖するため
に、シャットオフプランジャ３６の先端は、導入口のメ
イン樹脂路２４に隣接した位置に配設しておくことが好
ましい。

【００３５】このとき、シャットオフプランジャ３６の
先端は、メイン樹脂路２４の閉鎖とともにバイパス樹脂
路２６のシャットオフ位置Ａとの連通部をも閉鎖するこ
ととなる。

【００３６】また、少なくともシャットオフプランジャ
３６がメイン樹脂路２４を閉鎖するまでの間、射出スク
リュー１４による保圧工程は継続させておく。

【００３７】この状態からさらにシャットオフプランジ
ャ３６を保圧用のバイパス樹脂路２６内へと進行させる
と、バイパス樹脂路２６内の樹脂がシャットオフプラン
ジャ３６によって押圧され、その圧力がバイパス樹脂路
２６からメイン樹脂路２４へと伝達されてメイン樹脂路
２４に保圧をかけることとなる。

【００３８】従って、シャットオフプランジャ３６が進
行するためのバイパス樹脂路２６の直線部分は、保圧に
必要な量以上であればよく、射出容量の数％程度であ
る。

【００３９】この状態で、所定時間保圧状態を維持し、
ゲートシールされるまで射出成形品が十分に冷却される
のを待つこととなる。

【００４０】このように、シャットオフプランジャ３６
によって保圧を維持することにより、射出成形品が冷却
される際にヒケが生じるのを防止して、成形品の品質を
維持すると共に、成形サイクルの短縮が可能となる。

【００４１】また、シャットオフプランジャ３６による
メイン樹脂路２４の閉鎖後、射出スクリュー１４の保圧
を終了させて、次サイクルの樹脂のチャージを開始す
る。

【００４２】この場合、シャットオフプランジャ３６に
よってメイン樹脂路２４が閉鎖されているため、射出ス
クリュー１４を後退させても、メイン樹脂路２４の樹脂
圧が低下することはなく、従来の保圧工程の時間をチャ
ージに利用することができるので、十分なチャージ時間
を確保し、射出成形品の冷却時間を短縮して、成形サイ
クルの短縮化を図ろうとした場合でも十分に対応するこ
とが可能となる。

【００４３】すなわち、従来のように射出スクリューに
よる保圧工程の完了を待つことなく、チャージした樹脂
を射出した直後から次サイクルのチャージ工程に入るこ
とができ、十分な時間的余裕をもってチャージ工程を行
うことができるため、成形品の冷却工程、型開工程、取
り出し工程及び型締め工程の時間内に確実にチャージ工
程を完了させることが可能となる。

【００４４】また、同じサイクル時間であれば、チャー
ジ時間を比較的長くとることができるので、スクリュー
回転数を下げてアセトアルデヒドの発生を低く抑えるこ
とができる。

【００４５】次に、シャットオフプランジャ３６による
保圧時間終了後、シャットオフプランジャ３６をメイン
樹脂路２４の開放位置まで移動させて退避した状態と
し、次サイクルの射出を行うこととなる。

【００４６】本発明は、前記実施の形態に限定されるも
のではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の形態
に変形可能である。

【００４７】例えば、メイン樹脂路２４のシャットオフ
位置Ａと金型の間に圧力センサを設けて、シャットオフ
プランジャ３６がメイン樹脂路２４を閉鎖する前に射出
スクリューの保圧工程を終了させないように、メイン樹
脂路の樹脂圧力を監視しながら制御してもよい。

【００４８】また、前記実施の形態においては、ピスト
ンロッドにシャットオフプランジャを取り付けた状態を
示したが、ピストンロッドを延長させてシャットオフプ
ランジャを一体に形成することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る射出装置を示す部
分拡大断面図である。

【符号の説明】

１０ 射出装置 １２ 射出シリンダ １４ 射出スクリュー １６ シャットオフ装置 １８ 射出ノズル ２０ スクリューヘッド ２４ メイン樹脂路 ２６ バイパス樹脂路 ３６ シャットオフプランジャ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 学史 長野県小諸市甲4586番地３ 日精エー・エ ス・ビー機械株式会社内 Ｆターム(参考） 4F206 JA07 JD03 JN06 JN15 JQ55 JQ62

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出シリンダの先端に取り付けられ、前
   記射出シリンダ内の射出スクリューによりチャージされ
   た樹脂を射出する射出ノズルと、 前記射出ノズルに取り付けられたシャットオフ装置とを
   有し、 前記射出ノズルは、射出ノズルの先端から樹脂を射出す
   るためのメイン樹脂路と、前記メイン樹脂路とシャット
   オフ位置及びシャットオフ位置と射出ノズルの先端との
   間で連通する保圧用のバイパス樹脂路とを有し、 前記シャットオフ装置は、前記メイン樹脂路のシャット
   オフ位置及び前記シャットオフ位置から前記保圧用のバ
   イパス樹脂路へと進行可能なシャットオフプランジャを
   有することを特徴とする射出装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の射出装置を用いて射出
   成形を行う射出成形方法であって、 射出ノズルのメイン樹脂路より樹脂を射出した後、前記
   シャットオフプランジャを進行させてシャットオフ位置
   で前記メイン樹脂路を閉鎖する工程と、 前記シャットオフプランジャを前記シャットオフの状態
   で前記保圧用のバイパス樹脂路へと進行させて前記バイ
   パス樹脂路内の樹脂を押圧してメイン樹脂路に保圧をか
   ける工程と、 前記シャットオフプランジャによるメイン樹脂路の閉鎖
   後、前記射出スクリューによる次サイクルの樹脂のチャ
   ージを行う工程と、 前記シャットオフプランジャによる保圧時間終了後、前
   記シャットオフプランジャをメイン樹脂路の開放位置ま
   で移動させて次サイクルの射出を行う工程と、 を含むことを特徴とする射出成形方法。
3. 【請求項３】 請求項２において、 前記メイン樹脂路を閉鎖する工程では、射出ノズルのメ
   イン樹脂路より樹脂を射出した後、射出スクリューによ
   り前記メイン樹脂路に保圧をかけると共に、前記シャッ
   トオフプランジャを進行させ、前記シャットオフプラン
   ジャによって前記メイン樹脂路が閉鎖された後、前記射
   出スクリューによる保圧を解除することを特徴とする射
   出成形方法。