JPH01317732A - 射出成形機における射出能力向上方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、射出成形機に関するもので、特に、その射出
能力を向上させるための方法及び装置に関するものであ
る。

（従来の技術） 射出成形機は、射出シリンダによって溶融樹脂を射出し
、金型のキャビティ内に圧入するようにしたものである
。その溶融樹脂は、金型の細いスプルーや狭いキャビテ
ィを流れることによって抵抗を受ける。したがって、キ
ャビティの隅々にまで溶融樹脂を行きわたらせるために
、射出成形機にはその射出能力を高めることが求められ
る。

そのように射出成形機の射出能力を向上させるために、
従来は、溶融樹脂の温度や金型の温度を上げて樹脂の流
動性を高めるという方法と、射出圧力を上げたりアキュ
ムレータを使用して射出速度を上げたりするという方法
とが採用されていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、溶融樹脂は、あまりに高温とすると分解
してしまうので、その温度を上げるにしても限りがある
。また、金型の温度を上げようとしても、温度調整器の
性能や金型の放熱量等によって制限されてしまう、しか
も、そのように溶融樹脂の温度や金型の温度を高めると
、射出後の冷却工程に時間がかかることになり、射出成
形サイクルが長くなって生産性が低下するという問題が
生じる。

一方、射出圧力や射出速度を上げるという方法では、射
出成形機自体の能力を高めることが必要となるので、装
置が大形化し、価格が著しく上昇してしまう。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、溶融樹脂の温度や金型の温度を上げる
ことなく、また、射出圧力や射出速度を上げることなく
、射出成形機の射出能力を高めることができるようにす
ることである。

（課題を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明では、射出される溶
融樹脂に磁界を印加するようにしている。その磁界は、
射出成形機の射出ノズルあるいは射出シリンダの計量部
の周辺に配設される磁石によって形成される。その場合
、磁束が通る部分の周壁は非磁性鋼によって形成するこ
とが望ましい。

磁石としては、永久磁石又は電磁石が用いられる。電磁
石を用いる場合には、射出ノズルが金型に接触したこと
、あるいは型締めが完了したことを検知して、その励磁
コイルへの通電を開始し、タイマにより、保圧工程が完
了したときその通電を停止させるようにすることが望ま
しい。

（作用） 磁界中での流体は、磁束の影響により分子が活性化され
、粘性が低下して流動性が向上すると言われている。こ
のことについての確立された理論はないが、エンジンの
気化器あるいはボイラの注油口などに磁石を装着するこ
とにより、ガソリンや軽油等の流動性を向上させるよう
にしたものが実用化されている。

したがって、溶融樹脂に磁界を印加すれば、樹脂の分子
が活性化され、流動性が向上すると考えられる。そして
、それによって射出成形機の射出能力が向上する。実験
の結果、実際に射出能力が向上することが確認された。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

図中、第１．２図は本発明を適用した射出成形機の第１
実施例を示すもので、第１図はその概略側面図であり、
第２図はその要部の拡大縦断面図である。

第１図から明らかなように、射出成形機１のベツド２上
には、固定金型３が取り付けられ名画定盤４と可動金型
５が取り付けられる可動盤６とが設けられている。固定
盤４はベツド２に固定されており、可動盤６は、その固
定盤４に連結された複数本のタイバー７．７．−・・に
よって摺動自在に支持されている。そして、可動盤６は
、図示されていない型締め装置によって移動され、それ
によって金型３．５の型閉じ、型締め、及び型開きが行
われるようになっている。

一方、固定盤４の背面側には、射出シリンダ８とその駆
動装置９とからなる射出ユニット１０が設けられている
。その射出ユニット１０は、ベツド２上に設けられた前
後進用シリンダ１１によって固定盤４に対して前後進さ
れるようになっている。第２図に示されているように、
固定盤４には固定金型３の背面を露出させる開口４ａが
設けられており、射出ユニット１０を前進させたとき、
射出シリンダ８の先端に取り付けられた射出ノズル１２
がその開口４ａ内に挿入され、その射出ノズル１２を金
型３の背面に密接させることができるようにされている
。そして、それによって射出ノズル１２内の樹脂流ｍ　
１２　ａと金型３のスプルー３ａとが接続されるように
なっている。第１図に示されているように、射出ユニッ
ト１０とベツド２との間には、このように射出ノズル１
２が金型３に接触するまで射出ユニット１０を前進させ
たとき作動して信号を発生する近接スイッチあるいはリ
ミットスイッチからなる位置検出器１３が設けられてい
る。

射出ノズル１２は、非磁性鋼によって形成されている。

そして、その外周面には、内部の樹脂流路１２ａを流れ
る溶融樹脂１４を加熱するためのヒータ１５が取り付け
られている。更に、その外側には、射出ノズル１２の軸
線を中心としてその外周を取り囲むように巻かれた巻線
からなる励磁コイル１６が設けられている。

この励磁コイル１６は、射出ノズル１２によって支持さ
れている。あるいは、固定盤４の開口４ａ内に励磁コイ
ル１６を取り付けておき、射出ユニット１０の前進時に
射出ノズル１２がその励磁コイル１６内に挿入されるよ
うにしてもよい。

励磁コイル１６には、電源装置１７から通電されるよう
になっている。その電源装置１７は、シーケンスコント
ローラ１８からの指令信号によって通電を開始し、また
、その通電を停止するものとされている。そして、シー
ケンスコントローラ１８には位置検出器１３からの信号
とタイマ１９からの信号とが入力され、位置検出器１３
からの信号を受けたとき通電開始信号を発生し、タイマ
１９からの信号を受けたとき通電停止信号を発生するよ
うにされている。

タイマ１９には、射出工程の開始時点から保圧工程の完
了までに要する時間が設定されるようになっている。

次に、このように構成された射出成形機１の作用につい
て説明する。

射出成形を行うときには、まず、開かれている金型３，
５を型閉じし、更に型締めする。次いで、後退位置にあ
る射出ユニット１０を前後進用シリンダＬ・１によって
前進させる。このときには、射出シリンダ８の先端側の
計量部８ａ（第２図）内に所定量の溶融樹脂が貯えられ
ている。

射出ユニット１０の先端の射出ノズル１２が固定金型３
の背面に接触するまで射出ユニット１０が前進すると、
位置検出器１３が作動して信号を発生し、その信号がシ
ーケンスコントローラ１８に送られる。同時に、その信
号は射出成形機１の中央制御装置にも送られ、射出ユニ
ット１０の前進が停止される。そして、射出工程が開始
される。

シーケンスコントローラ１８は、位置検出器１３からの
信号を受けて、電源装置１７に通電開始指令信号を送る
。それによって、電源装置１７による励磁コイル１６へ
の通電が開始される。また、そのとき、タイマ１９によ
る計時が開始される。

励磁コイル１６は、通電されると、第２図に矢印で示さ
れているように射出ノズル１２内の樹脂流路１２ａを通
る磁束を発生する。射出ノズル１２が強磁性材料によっ
て形成されていると、磁束は射出ノズル１２に集中する
ことになり、樹脂流路１２ａを通る磁束量は少なくなる
が、射出ノズル１２を非磁性鋼からなるものとすること
によって、樹脂流路１２ａを通る磁束量を十分に多くす
ることができる。

射出工程においては、第２図に示されているように、射
出シリンダ８内の射出スクリュ２０が急速に前進される
ことにより、射出シリンダ８の計量部８ａ内に貯えられ
ていた溶融樹脂１４が、射出ノズル１２内の樹脂流路１
２ａ及び金型３のスプルー３ａを通して、金型３，５に
よって形成されるキャビティ内に充填される。このとき
、溶融樹脂１４には、射出ノズル１２の樹脂流路１２ａ
内において磁界が印加される。それによって、その溶融
樹脂１４の分子が活性化され、溶融樹脂１４の粘性が低
下して流動性が増す、したがって、その溶融樹脂１４は
、金型キャビティの隅々にまで確実に導かれる。

射出工程の終了後、所定の時間は射出スクリュ２０が前
進位置で保持され、キャビティ内の溶融樹脂に保圧が加
えられる。したがって、その間は励磁コイル１６への通
電が継続され、射出ノズル１２内の溶融樹脂１４に磁界
が印加されて、その分子が活性化した状態で保持される
。それによって、保圧も効果的に行われ、製品に欠陥が
生じることが防止されるようになる。

このような保圧工程が完了すると、タイマ１９に設定さ
れた時間が経過するので、そのタイマ１９からの信号に
よりシーケンスコントローラ１８から通電停止指令信号
が出力され、電源装置１７が励磁コイル１６への通電を
停止する。そして、冷却工程に入る。冷却工程において
は、射出スクリュ２０が後退し、溶融樹脂が射出シリン
ダ８の計量部８ａに貯えられる。

次いで、前後進用シリンダ１１によって射出ユニットｌ
Ｏが後退位置まで移動され、その位置で保持される。

冷却工程が終了すると、金型３，５の型開きが行われ、
製品が取り出される。こうして、１回の射出成形サイク
ルが完了し、次の成形サイクルに入る。

このように、この射出成形機１においては、射出される
溶融樹脂１４に磁界を印加することによってその溶融樹
脂１４の流動性を向上させるようにしているので、溶融
樹脂１４の温度や金型３．５あ温度を上げることなく、
また、射出成形機１の射出圧力や射出速度を上げること
なく、その射出能力を高めることができる。逆に、溶融
樹脂１４の流動性を低下させることなく、溶融樹脂１４
や金型３，５の温度を下げることができ、冷却時間を短
縮させて射出成形サイクルの短縮化を図り、更には射出
圧力や射出速度を下げて省エネルギ化を図ることができ
るようになる。

なお、上記実施例においては、射出ノズル１２が金型３
に接触する射出工程開始直前の状態を検知して、励磁コ
イル１６への通電を開始するようにしているが、励磁コ
イル１６が射出ユニット１０側に取り付けられている場
合には、それより前の状態、例えば型締め完了時点を検
知して、励磁コイル１６への通電を開始するようにする
こともできる。そのようにすれば、射出工程に入るとき
には磁界が十分に安定するようになり、溶融樹脂１４の
分子の活性化がより確実に行われる。

第３図は、本発明の第２実施例を示すものである。

この実施例においては、射出ノズル１２の上下あるいは
左右等、射出ノズル１２の軸線に垂直な方向で軸対称の
位置に一対の励磁コイル２６．２６が設けられ、その励
磁コイル２６゜２６によって、射出ノズル１２の樹脂流
路１２ａを横切る磁束が発生するようにされている。そ
の他の構成は、第１．２図の実施例と同様である。

このように励磁コイル２６．２６が配置された射出成形
機においても、第１．２図の実施例と同様の作用効果を
得ることができる。

第４．５図は、本発明の第３及び第４実施例を示すもの
である。

第４図の実施例においては、励磁コイル３６は、射出シ
リンダ８の先端部の外周に、射出シリンダ８の軸線を中
心としてその射出シリンダ８を取り囲むように巻かれた
巻線によって構成されている。その励磁コイル３６は、
射出シリンダ８など、射出ユニット１０（第１図参照）
側に取り付けられている。この場合には、射出シリンダ
８の先端部が非磁性鋼によって形成されている。その他
の構成は、第１．２図の実施例と同様である。

このような射出成形機においては、射出工程の開始前、
例えば射出ノズル１２が金型３に接触したとき、あるい
は型締めが完了したときに励磁コイル３６に通電すると
、図に矢印で示されているように射出シリンダ８の計量
部８ａを通る磁束が発生し、その計量部８ａに滞留して
いる溶融樹脂１４に磁界が印加される。したがって、そ
の溶融樹脂１４の分子が活性化され、溶融樹脂の流動性
が増す、そこで、その磁界の印加を継続したまま射出ス
クリュ２０を前進させると、流動性の高い溶融樹脂１４
が計量部８ａ内で流動して射出ノズル１２から射出され
ることになり、射出能力が向上する。そして、その磁界
の印加を保圧工程の完了時まで継続させれば、保圧も効
果的に行われるようになる。

第５図の実施例においては、射出シリンダ８の先端部の
上下あるいは左右等、射出シリンダ８の軸線に垂直な方
向で軸対称の位置に一対の励磁コイル４６．４６が設け
られ、その励磁コイル４６．４６によって射出シリンダ
８の計量部８ａを横切る磁束が発生するようにされてい
る。

このような励磁コイル４６．４６を備えた射出成形機に
おいても、第４図の実施例と同様な作用効果を得ること
ができる。

なお、射出される溶融樹脂１４に磁界を印加する磁石と
しては、以上の実施例のような励磁コイル１６．３６等
と電源装置１７とからなる電磁石を用いる代わりに、永
久磁石を用いることもできる。永久磁石を用いた場合に
は、射出ノズル１２内の樹脂流路１２ａや射出シリンダ
８内の計量部８ａに常に磁束が発生することになるが、
それらの部分は射出される溶融樹脂１４が滞留し流動す
る流動部であるので、その溶融樹脂１４の分子が常に活
性化されていても特に問題となることはない、そして、
そのように永久磁石を用いることによって、構造をより
単純化することができる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、射出
される溶融樹脂に磁界を印加することによって樹脂の分
子を活性化し、その流動性を高めるようにしているので
、溶融樹脂の温度や金型の温度をそれほど上げなくても
、十分に射出成形機の射出能力を向上させることができ
る。したがって、溶融樹脂の高温分解を防止することが
でき、金型の温度調整器も通常のものを使用すればよい
ことになる。また、射出成形機の射出能力を維持しなが
ら、溶融樹脂や金型の温度を下げることができるように
なるので、射出工程後の冷却時間を短縮化することがで
き、生産性を向上させることも可能となる。更に、射出
成形機の射出圧力や射出速度を高める７必要がなくなる
ので、射出成形機を小形で安価なものとすることができ
る。しかも、既存の射出成形機に磁石を取り付けるのみ
でよいので、その改造も極めて容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を適用した射出成形機の一実施例を示
す概略側面図、 第２図は、その要部の拡大縦断面図、 第３図は、本発明の他の実施例を示す、第２図と同様な
縦断面図、 第４図は、本発明の更に異なる実施例を示す射出成形機
の要部の縦断面図、 第５図は、本発明の更に他の実施例を示す、第４図と同
様な縦断面図である。 １・・・射出成形機　　　　３・・・固定金型４・・・
固定盤　　　　　　５・・・可動金型６・・・可動盤　
　　　　　８・・・射出シリンダ８　ａ　＝計量部（樹
脂流動部） １０・・・射出ユニット　　１２・・・射出ノズル１２
ａ・・・樹脂流路（樹脂流動部） １３・・・位置検出器　　　１４・・・溶融樹脂１６・
・・励磁コイル、　　１７・・・電源装置１８−・・シ
ーケンスコントローラ １９・・・タイマ ２６．３６．４６・・・励磁コイル 特許出願人　株式会社日本製鋼所

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）射出成形機の射出工程中、射出される溶融樹脂に
   磁界を印加することを特徴とする、 射出成形機における射出能力向上方法。
2. （２）射出成形機の射出成形サイクルにおいて、射出ノ
   ズルが金型に接触したことを検知して前記溶融樹脂への
   磁界の印加を開始し、保圧工程が完了するまでその磁界
   の印加を続けるようにした、 請求項１記載の射出成形機における射出能力向上方法。
3. （３）射出成形機の射出成形サイクルにおいて、型締め
   が完了したことを検知して前記溶融樹脂への磁界の印加
   を開始し、保圧工程が完了するまでその磁界の印加を続
   けるようにした、 請求項１記載の射出成形機における射出能力向上方法。
4. （４）射出成形機の射出工程において溶融樹脂が流動す
   る樹脂流動部の周辺に、その樹脂流動部の少なくとも一
   部を通る磁束を発生させ得る磁石を設けてなる、 射出成形機における射出能力向上装置。
5. （５）前記磁束が通る樹脂流動部の周壁が、非磁性鋼に
   よって形成されている、 請求項４記載の射出成形機における射出能力向上装置。
6. （６）前記磁束が通る樹脂流動部が、射出成形機の射出
   ノズルである、 請求項４又は５記載の射出成形機における射出能力向上
   装置。
7. （７）前記磁束が通る樹脂流動部が、射出シリンダの計
   量部である、 請求項４又は５記載の射出成形機における射出能力向上
   装置。
8. （８）前記磁束が永久磁石である、 請求項４〜７のいずれか記載の射出成形機における射出
   能力向上装置。
9. （９）前記磁石が、励磁コイルとその励磁コイルに通電
   するための電源装置とによって構成され、射出工程開始
   前における射出成形機の所定の状態を検知して信号を発
   生する検出器と、 その信号を受けて前記電源装置による前記励磁コイルへ
   の通電を開始させ、タイマに設定された時間の経過後に
   その通電を停止させるシーケンスコントローラとを備え
   てなる、 請求項４〜７のいずれか記載の射出成形機における射出
   能力向上装置。