JPH06339961A - 射出成形方法及び射出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ホッパ１２内の成形材料の量の多少には関係
なく、安定して精密成形が行えるようにする。 【構成】 加熱シリンダ１０には、スクリュー３０が回
転可能かつ軸方向移動可能にはめ合わされている。スク
リューは、スクリュー駆動装置によって駆動されること
により、回転すること及び軸方向に移動することが可能
である。加熱シリンダには、これの軸方向の略中央部に
シリンダ穴内に達する圧力センサ１４が固定されてお
り、また後端部にフランジ３２が固定されている。圧力
センサは、加熱シリンダ内の圧力を測定して測定信号１
１を出力可能である。フランジにはホッパが取り付けら
れている。ホッパには、成形材料を収容可能である。フ
ランジには、これの内周面のホッパと対応する位置に、
加熱管１８及び冷却管２０が設けられている。加熱管及
び冷却管は温度調節器１６に接続されている。温度調節
器は、測定信号１１に基づいて加熱管に加熱媒体１８ａ
を供給すること及び冷却管に冷却媒体２０ａを供給する
ことがそれぞれ可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形方法及び射出
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の射出成形方法としては、あらかじ
めホッパの下部（出口部）の温度を設定しておき、設定
温度と測定温度とが一致するように温度制御するように
したものがある。これにより、ホッパから加熱シリンダ
に供給される成形材料の温度を所定値に維持するように
している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の射出成形方法には、加熱シリンダの圧力変
動のために成形品質がばらつくことがあるという問題点
がある。一般に、加熱シリンダの圧力は、スクリューの
形状や運転条件に対応して、ある一定の範囲内に納まる
が、これらの条件が一定であったとしても、ホッパ内の
成形材料のレベルや、雰囲気温度その他の外乱によって
変動することが知られている。ホッパ内の成形材料は、
上限レベルスイッチ及び下限レベルスイッチによって所
定範囲内に維持されるが、成形材料のレベルが上限レベ
ルに近いほど量が多く、また下限レベルに近いほど量が
少ないので、成形材料のレベルに応じてホッパ下部から
加熱シリンダに作用する圧力（成形材料の重量に基づく
圧力）が変動し、成形品重量などの成形品質がばらつく
ことになる。ホッパ内の成形材料の量を常に一定にする
ようにすれば、ホッパ内の成形材料の重量変動を無くす
こと（すなわち、成形材料の重量に基づく圧力変動を無
くし、最終的な成形品質のばらつきを無くすこと）はで
きるが、両レベルの寸法差をあまり小さいものに設定す
るのは、頻繁にスイッチの入り・切りが繰り返されるこ
とになり、機器の寿命に悪影響を与えるので、現実的で
はない。本発明はこのような課題を解決することを目的
としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、加熱シリンダ
内の圧力を測定し、測定圧力が所定値になるように加熱
シリンダのホッパ下部の温度を制御することにより上記
課題を解決する。すなわち本発明の射出成形方法は、射
出工程の１ショットごとに加熱シリンダ内の圧力を測定
し、２回目のショット以降において、今回のショット時
の圧力と前回のショット時の圧力との差圧力を演算し、
次の可塑化工程中において差圧力が０になるように加熱
シリンダのホッパ近傍を温度制御するようにしている。
なお、あらかじめ加熱シリンダ内の圧力を設定してお
き、射出工程の１ショットごとに加熱シリンダ内の圧力
を測定し、設定圧力と測定圧力との差圧力を演算し、次
の可塑化工程中において差圧力が０になるように加熱シ
リンダのホッパ近傍を温度制御するようにすることもで
きる。また、上記方法を実施する装置は、加熱シリンダ
（１０）と、これに回転可能かつ軸方向移動可能にはめ
合わされたスクリュー（３０）と、加熱シリンダ（１
０）の材料供給部に設けられたホッパ（１２）と、加熱
シリンダ（１０）を加熱可能な加熱装置（１８）と、加
熱シリンダ（１０）を冷却可能な冷却装置（２０）と、
加熱装置（１８）及び冷却装置（２０）を制御する温度
調節器（１６）と、を有するものを対象にしており、加
熱シリンダ（１０）に、これのシリンダ穴内に達するよ
うに固定された圧力センサ（１４）と、記憶器（２４）
と、比較器（２６）と、演算器（２８）と、が設けられ
ており、記憶器（２４）には、圧力センサ（１４）の測
定圧力が入力されるとともに前回の測定圧力が記憶され
ており、比較器（２６）は、両測定圧力を比較して差圧
力を算出するものとされており、演算器（２８）は、差
圧力に基づいて所定の演算を行い、演算に対応する駆動
信号を上記温度調節器（１６）に出力するものとされて
いる。なお、記憶器（２４）には、あらかじめ所定の圧
力が設定記憶されているとともに圧力センサ（１４）の
測定圧力が入力されており、比較器（２６）は、設定圧
力と測定圧力とを比較して差圧力を算出するものとされ
ており、演算器（２８）は、差圧力に基づいて所定の演
算を行い、演算に対応する駆動信号を上記温度調節器
（１６）に出力するように構成することもできる。な
お、かっこ内の符号は実施例の対応する部材を示す。

【０００５】

【作用】可塑化工程中、スクリューは、回転駆動される
ことにより、ホッパから吸引した成形材料を溶融・混練
する。可塑化工程終了とともに射出工程が開始され、シ
ョット時の圧力が圧力センサによって測定され、所定の
圧力と比較され、比較結果に応じて温度調節器による加
熱管及び冷却管のいずれか一方の管路を開いて加熱媒体
及び冷却媒体のいずれか一方が供給され、加熱シリンダ
のホッパ下部の温度が制御される。すなわち、加熱シリ
ンダ内の成形材料の圧力が所定値に維持されるように、
加熱シリンダの温度が制御される。これにより、成形品
質を安定させることができ、精密な成形を安定して行う
ことができる。

【０００６】

【実施例】図１に本発明の実施例を示す。加熱シリンダ
１０には、スクリュー３０が回転可能かつ軸方向移動可
能にはめ合わされており、また後端部にフランジ３２が
固定されている。フランジ３２にはホッパ１２が取り付
けられている。ホッパ１２には、成形材料を収容可能で
ある。スクリュー３０は、図示してないスクリュー駆動
装置によって駆動されることにより、回転可能及び軸方
向に移動可能である。これにより後述するように、ホッ
パ１２からフランジ３２を通って加熱シリンダ１０内に
成形材料を吸引可能であり、また加熱シリンダ１０内の
成形材料を混練溶融すること及び加熱シリンダ１０の先
端部のノズル（図示せず）から溶融樹脂を射出すること
がそれぞれ可能である。加熱シリンダ１０には、これの
軸方向の略中央部にシリンダ穴内に達する圧力センサ１
４が固定されている。圧力センサ１４は、加熱シリンダ
１０内の圧力を測定して測定信号１１を出力可能であ
る。フランジ３２には、これの内周面（加熱シリンダ１
０の外周面と接する側の面）のホッパ１２と対応する位
置に、加熱管（加熱装置）１８及び冷却管（冷却装置）
２０が設けられている。加熱管１８及び冷却管２０は温
度調節器１６に接続されている。温度調節器１６は、加
熱管１８に加熱媒体１８ａを供給すること及び冷却管２
０に冷却媒体２０ａを供給することがそれぞれ可能であ
る。これにより、ホッパ１２下方の加熱シリンダ１０内
の成形材料を加熱・冷却することが可能である。圧力セ
ンサ１４の測定信号１１が入力されるとともに、これを
増幅して圧力信号１３として出力する増幅器２２、これ
からの圧力信号１３が入力されるとともにこれより１回
前のショット時の圧力を前ショット時圧力１５として記
憶可能な記憶器２４、記憶器２４から前ショット時圧力
１５及び今回のショット時の圧力１７がそれぞれ入力さ
れ、両圧力１５及び１７の差を算出する比較器２６、こ
れからの比較結果信号１９が入力され、これに基づいて
所定の演算を行う演算器２８がそれぞれ設けられてい
る。演算器２８からの制御信号２１は、上述の温度調節
器１６に入力されるようになっている。

【０００７】次に、この実施例の作用を説明する。可塑
化工程中、スクリュー３０は、図示してない駆動装置に
よって回転駆動されることにより、ホッパ１２から吸引
した成形材料を溶融・混練する。可塑化工程終了ととも
に射出工程が開始され、ショット時の圧力センサ１４か
らの測定信号１１が増幅器２２に取り込まれ、圧力信号
１３として記憶器２４に出力される。記憶器２４は、最
初の１回目においては、圧力信号１３を今回ショット時
圧力１７として記憶するとともに前回ショット時圧力１
５としても記憶する。両圧力１５及び１７は、比較器２
６に出力され、比較器２６においては両圧力１５及び１
７を比較し（１回目においては０）、比較結果信号１９
（１回目においては０）を演算器２８に出力する。演算
器２８は、制御信号２１（１回目においては０）を出力
する。すなわち、何も制御を行わない。２回目のショッ
ト時には、新しく測定された測定信号１１が増幅器２２
に入力され、増幅器２２は、これを圧力信号１３として
記憶器２４に出力する。記憶器２４は、それまで今回シ
ョット時圧力１７として記憶していたデータを前回ショ
ット時圧力１５として記憶し直すとともに、入力された
圧力信号１３を今回ショット時圧力１７として記憶す
る。両圧力１５及び１７は、比較器２６に出力され、比
較器２６においては両圧力１５及び１７を比較し、比較
結果信号１９を演算器２８に出力する。演算器２８は、
比較結果信号１９に応じて制御信号２１を温度調節器１
６に出力する。すなわち、比較結果信号１９が正の値の
場合（今回の方が前回よりも圧力が高かった場合）に
は、加熱管１８の管路を開いて加熱媒体１８ａを流して
フランジ３２の温度を高め、また、比較結果信号１９が
負の値の場合（今回の方が前回よりも圧力が低くかった
場合）には、冷却管２０の管路を開いて冷却媒体２０ａ
を流してフランジ３２の温度を下げる。すなわち、加熱
シリンダ１０内の成形材料の圧力が所定値に維持される
ように、フランジ３２の温度が制御される。これによ
り、成形品質を安定させることができ、精密な成形を安
定して行うことができる。

【０００８】なお、上記実施例の説明においては、前シ
ョット時の圧力を基準圧力として今回ショット時の圧力
と比較するものとしたが、条件によっては加熱シリンダ
１０内の成形材料の圧力がドリフトを生じることが考え
られる。このような場合には、基準圧力として設定圧力
を用い、ショット時の圧力が設定圧力と一致するように
制御してもよい。また、上記実施例の説明においては、
加熱装置及び冷却装置として加熱管１８と加熱媒体１８
ａ、及び冷却管２０と冷却媒体２０ａを用いるものとし
たが、加熱装置及び冷却装置としてペルチェ効果を利用
した素子を用いるようにすることもできる。この場合に
は、素子に流す電流の向きに応じて発熱及び吸熱のいず
れか一方の作用が行われることになる。

【０００９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば加
熱シリンダ内の成形材料の圧力を一定にするようにした
ので、ホッパ内の成形材料の量が変動しても、これに影
響されることなく、成形品質を安定させることができ、
精密な成形を安定して行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す図である。

【符号の説明】

１０ 加熱シリンダ １２ ホッパ １４ 圧力センサ １６ 温度調節器 １８ 加熱管 １８ａ 加熱媒体 ２０ 冷却管 ２０ａ 冷却媒体 ２２ 増幅器 ２４ 記憶器 ２６ 比較器 ２８ 演算器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出工程の１ショットごとに加熱シリン
   ダ内の圧力を測定し、２回目のショット以降において、
   今回のショット時の圧力と前回のショット時の圧力との
   差圧力を演算し、次の可塑化工程中において差圧力が０
   になるように加熱シリンダのホッパ近傍を温度制御する
   ことを特徴とする射出成形方法。
2. 【請求項２】 あらかじめ加熱シリンダ内の圧力を設定
   しておき、射出工程の１ショットごとに加熱シリンダ内
   の圧力を測定し、設定圧力と測定圧力との差圧力を演算
   し、次の可塑化工程中において差圧力が０になるように
   加熱シリンダのホッパ近傍を温度制御することを特徴と
   する射出成形方法。
3. 【請求項３】 加熱シリンダ（１０）と、これに回転可
   能かつ軸方向移動可能にはめ合わされたスクリュー（３
   ０）と、加熱シリンダ（１０）の材料供給部に設けられ
   たホッパ（１２）と、加熱シリンダ（１０）を加熱可能
   な加熱装置（１８）と、加熱シリンダ（１０）を冷却可
   能な冷却装置（２０）と、加熱装置（１８）及び冷却装
   置（２０）を制御する温度調節器（１６）と、を有する
   射出装置において、 加熱シリンダ（１０）に、これのシリンダ穴内に達する
   ように固定された圧力センサ（１４）と、 記憶器（２４）と、 比較器（２６）と、 演算器（２８）と、が設けられており、 記憶器（２４）には、圧力センサ（１４）の測定圧力が
   入力されるとともに前回の測定圧力が記憶されており、 比較器（２６）は、両測定圧力を比較して差圧力を算出
   するものとされており、 演算器（２８）は、差圧力に基づいて所定の演算を行
   い、演算に対応する駆動信号を上記温度調節器（１６）
   に出力するものとされている射出装置。
4. 【請求項４】 加熱シリンダ（１０）と、これに回転可
   能かつ軸方向移動可能にはめ合わされたスクリュー（３
   ０）と、加熱シリンダ（１０）の材料供給部に設けられ
   たホッパ（１２）と、加熱シリンダ（１０）を加熱可能
   な加熱装置（１８）と、加熱シリンダ（１０）を冷却可
   能な冷却装置（２０）と、加熱装置（１８）及び冷却装
   置（２０）を制御する温度調節器（１６）と、を有する
   射出装置において、 加熱シリンダ（１０）に、これのシリンダ穴内に達する
   ように固定された圧力センサ（１４）と、 記憶器（２４）と、 比較器（２６）と、 演算器（２８）と、が設けられており、 記憶器（２４）には、あらかじめ所定の圧力が設定記憶
   されているとともに圧力センサ（１４）の測定圧力が入
   力されており、 比較器（２６）は、設定圧力と測定圧力とを比較して差
   圧力を算出するものとされており、 演算器（２８）は、差圧力に基づいて所定の演算を行
   い、演算に対応する駆動信号を上記温度調節器（１６）
   に出力するものとされている射出装置。