JPH07266386A - 射出成形機の可塑化・射出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スクリュプリプラ機、インラインスクリュ機
双方の利点を取り込んだ新しいタイプの射出成形機の可
塑化・射出装置。 【構成】 ねじ溝20付テ−パ形状のスクリュ14がテ−パ
形状の可塑化シリンダ12に回転可能に配設され、プラン
ジャ16がスクリュ14に摺動可能に組込まれている。射出
シリンダ24が可塑化シリンダ前部に設けられ、スクリュ
のねじ溝20、射出シリンダ24に連通する流路22が、スク
リュ先端に形成されている。プランジャ先端に隣接して
環状溝17が形成され、射出シリンダ24に摺接する大径部
をプランジャ先端方向に向けて皿形状のピストンリング
25が環状溝17に摺動可能に配設されている。射出工程で
は、ピストンリング25はプランジャ先端から離反したサ
イドで環状溝17の端面、射出シリンダ24の内面に押し付
けられ、可塑化シリンダ12（流路22）、射出シリンダ24
の連通が自動的に遮断されて、逆流が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、可塑材料の可塑化・
混練と射出とを別個のプロセスで行う射出成形機の可塑
化・射出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機は、一対の金型（ダイ）を備
えた金型ユニットと、ホッパ−から供給される樹脂のよ
うな可塑材料を加熱し、せん断応力を与え、溶融して可
塑化・混練し、金型のキャビティ内に加圧下で射出する
可塑化・射出装置と、金型に所定の型締力を与える型締
装置とを具備し、これら３部材を一体的に組合せて射出
成形機が構成されている。

【０００３】最近ではセラミックのような新素材も水、
樹脂等を介在物として可塑化され、成形加工されてい
る。成形加工においては、バラツキのない一定品質の
（均質な）成形品の成形が必要とされ、特に、技術的に
高度化、精密化された現在の産業界においては、均質な
成形品の量産が要求されている。そして、成形品の品
質、生産性は、主として、可塑化・射出装置および制御
方式の優劣に依存する。

【０００４】成形加工については、以下が望まれている
が、従来の可塑化・射出装置では、十分に解決されてい
ない。 可塑化・混練について： (1) 一回の射出ごとに計量される樹脂（可塑材料）の混
練度が可能最大限で高くかつ均質で、また、計量ごとの
混練度がばらつかないこと。

【０００５】なお、で述べる現象は射出時のみなら
ず、可塑化・混練にも関連し、スクリュ設計の際、考慮
しなければならない。ツインスクリュ押出機では十分な
混練度が得られる。しかし、従来の可塑化・射出装置
は、ツインスクリュ押出機ほどの混練度を確保できな
い。

【０００６】可塑化・射出装置について： (1) 可塑化装置、射出装置は、渾然一体化されて可塑化
・射出装置を構成し、可塑化・混練、射出が連続的に行
われるが、射出側から可塑化側への逆流がないこと。 (2) 長期間の使用においても、逆流防止弁の損傷や樹脂
漏れがないこと。 (3) 逆流防止弁の構成部材で、溶融樹脂の滞留、劣化の
ないこと。

【０００７】(4) 射出ピストン（プランジャ）の摺動運
動の妨げとなるタ−ルの付着、炭化物の生成、漏出した
溶融樹脂の固化・付着、溶融樹脂の粘性抵抗があっては
ならず、また、それらがばらつきの要因となってはなら
ないこと。

【０００８】射出圧力・速度制御について： (1) 溶融樹脂は固化を伴う非ニュ−トン流体でかつ粘弾
性体であり、せん断応力を受けると粘性が変化し、ま
た、相反する粘塑性、弾性の性質の表れ方は、与えられ
る条件（圧縮速度）によって変化するし、圧力緩和によ
る圧力伝達、流動挙動の遅れ時間や粘性変化の戻り現象
もある。

【０００９】そのため、プランジャ、スクリュに与えら
れた移動量、射出速度、射出圧力と、金型内での溶融樹
脂の流動挙動、圧力値とは比例せず、また、時間的に一
致することもない。従って、射出シリンダ内の貯蔵量
（計量値）の正確さを論じても意味がない。

【００１０】(2) 射出工程は注入、圧縮充填、保圧に分
けられ、特に、保圧工程はプランジャの移動を避けて保
圧を一定値に保持するとともに、溶融樹脂が固化を開始
した時期であるため、キャビティへの溶融樹脂の再充填
を避けることが、均質な成形品を得るために必要とされ
る。従って、0.01秒単位での制御の応答性を求めるより
も、可能最大限に混練し、最小値の粘性を保持して機械
的作動特性を良好にした上で、変化に追従できる安価な
駆動装置、制御装置が必要とされる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】射出成形機の可塑化・
射出装置として、スクリュプリプラタイプ、インライン
スクリュタイプの可塑化・射出装置が広く使用されてい
るが、それぞれ以下のような利点、欠点を持ち、欠点の
改善が望まれている。

【００１２】ここで、スクリュプリプラタイプの可塑化
・射出装置（スクリュプリプラ機）では、可塑化シリン
ダ内でねじ溝付のスクリュを回転させて可塑材料を溶
融、可塑化・混練している。そして、可塑材料を射出シ
リンダに送り、射出シリンダ内でプランジャ（射出ピス
トン）を前進させて、射出シリンダ先端のノズルから可
塑材料を射出している。

【００１３】この構成では、以下のような利点、欠点が
指摘できる。利点として、可塑化・混練、射出を別個
のプロセスで行い、加熱ゾ−ンに対してスクリュを後退
させず一定位置において可塑材料を溶融、可塑化・混練
するため、可塑材料の混練状態が安定化する。可塑化
・混練能力、射出能力が個別に設計でき、最適な設計が
可能となる。

【００１４】インラインスクリュタイプの可塑化・射
出装置（インラインスクリュ機）では、射出部に固化
部、半溶融部、溶融部が介在する。しかし、スクリュプ
リプラ機では、固化部、半溶融部、溶融部が介在しない
ため、シリンダとの摺動接触長さも短く、溶融樹脂の流
動状態変化の応答がよい。

【００１５】インラインスクリュ機の先端に取付けら
れた逆流防止弁には、設計製作の都合上、小径のねじ部
が形成され、曲げ、捩じりの外力をうけて、このねじ部
が早期に疲労、損傷しやすく、頻繁なメンテナンスが必
要となる。しかし、スクリュプリプラ機では、このよう
な部分がなく、頻繁なメンテナンスが不要になる。

【００１６】欠点として、２本のシリンダ（可塑化シ
リンダ、射出シリンダ）の連結部で、いわゆる、樹脂漏
れが生じ易く、連結部の設計が難しい。射出シリンダ
から可塑化シリンダへの可塑材料の逆流防止のために、
可塑化シリンダに逆流防止弁を設ける必要があり、連結
部の構成が複雑化するとともに、連結部のシ−ルが不完
全になりやすく。また、溶融樹脂が逆流防止弁に滞留し
て、溶融樹脂の劣化を招きやすい。

【００１７】また、射出シリンダの内部は、圧縮充填工
程、保圧工程で1000Kgf ／平方cmもの高圧となるため、
射出シリンダ、プランジャの隙間に、可塑材料が、微量
とはいえ侵入し滞留する。そして、滞留した可塑材料
は、長時間高温にさらされることによって、タ−ル化し
やがて炭化する。すると、射出シリンダ、プランジャ間
にかじりを生じ、プランジャの円滑な動きが確保できな
くなる。

【００１８】そのため、従来においては、プランジャの
後退限位置の僅かにプランジャ寄りで、射出シリンダに
側孔を設け、隙間に滞留する可塑材料をこの側孔から流
出、排除している。しかし、排出した樹脂が固化し、隣
接する他の部品を痛めるなどの不都合を生じやすい。

【００１９】これに対して、インラインスクリュ機で
は、可塑材料の可塑化、射出がスクリュによって同軸上
で行われている。つまり、シリンダ（可塑化シリンダ）
内でのねじ溝付のスクリュの回転によって可塑材料を溶
融、可塑化・混練して、可塑材料をシリンダの前部に貯
え、スクリュを前進させて、可塑材料をシリンダ先端の
ノズルから射出させている。

【００２０】この構成においては、以下のような利点、
欠点が指摘されている。利点として、１本のシリンダ
（可塑化シリンダ）で可塑化・混練、射出を行うため、
構成的に複雑化せず、滞留部分がない。１本のシリン
ダのみを使用し連結部に該当する部分がないため、連結
部での樹脂漏れが発生せず連結部の設計が易しい。

【００２１】他方、欠点として、射出側から可塑化側
への逆流を防止する逆流防止弁がシ−ル不良、破損しや
すく、メンテナンスが難しい。スクリュが回転だけで
なく前進するため、回転、往復動のための動力伝達機構
が、構成的に複雑化しやすい。

【００２２】可塑材料をシリンダの前部に送って貯蔵
させると、可塑材料の圧力でスクリュが後退し、シリン
ダの加熱ゾ−ンに対するスクリュの相対的位置が変動す
るため、混練状態が安定化し難い。スクリュ後退長さ
を考慮してシリンダが長くなり、機長が長くなるため、
可塑化・射出装置の小型化が難しい。

【００２３】可塑化・混練、射出を１つのスクリュで
行わせるため、市場でもっとも広く使用されている機種
である10トン以下の小型機でさえ、射出量を適正にしよ
うとすると、スクリュ径が細くなり（特に供給ゾ−ンが
細くなる）、供給力が不足し、スクリュのスリップを生
じて可塑化・混練が安定しない。

【００２４】供給ゾ−ンの外径が細くなると、仮にスリ
ップしないとしても、可塑化・混練性を高めるために、
スクリュ背圧を上げたり、圧縮比を大きくしたりする
と、スリップし、結果として十分な可塑化・混練が得ら
れない。また、可塑化時間も長くなる。従って、Ｌ（長
さ）／Ｄ（外径）を大きく取り、長尺スクリュの途中に
特殊形状加工を施しても、十分な可塑化・混練が得られ
ない。

【００２５】この発明は、スクリュプリプラタイプ、イ
ンラインスクリュタイプの双方の利点を取り込んだ新し
いタイプの可塑化・射出装置の提供を目的としている。

【００２６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、この発明の一実施例によれば、可塑化シリンダにね
じ溝付のスクリュを回転可能に配設し、スクリュにプラ
ンジャを摺動可能に組込んでいる。たとえば、可塑化シ
リンダ、スクリュはいずれもテ−パ形状とされる。

【００２７】さらに、スクリュ、可塑化シリンダに隙間
を残して、スクリュのねじ溝とプランジャの摺接される
射出シリンダとに連通する流路をスクリュ先端に形成し
ている。

【００２８】プランジャ先端に隣接して環状溝を形成
し、皿形状のピストンリングが、射出シリンダに摺接す
る大径部をプランジャ先端方向に向けて、環状溝に配置
され、プランジャ先端から離反するサイドで環状溝の端
面はテ−パ形状となっている。さらに、プランジャ先端
周面を切欠いて環状溝に連通する流通路をプランジャ先
端周面に形成している。

【００２９】

【作用】この構成によれば、スクリュが一定位置に留ま
って直線上に配列された１つのシリンダのもとで、可塑
材料を可塑化、混練でき、可塑化能力、射出容積が個別
に設計される等、スクリュプリプラタイプ、インライン
スクリュタイプの双方の利点を併せ持つことができる。

【００３０】また、射出工程時、ピストンリングは、樹
脂圧によって、環状溝のテ−パ面（テ−パ形状の端面）
および射出シリンダ内面に押し付けられ、流路、射出シ
リンダ間、つまりは、可塑化シリンダ、射出シリンダ間
の連通が確実に遮断され、逆流が防止される。

【００３１】

【実施例】以下、図面を参照しながらこの発明の実施例
について詳細に説明する。

【００３２】概略図である図１に示すように、この発明
の一実施例に係る射出成形機の可塑化・射出装置10は、
可塑化シリンダ12に回転可能に配設されたスクリュ（可
塑化スクリュ）14を具備し、スクリュにプランジャ（射
出プランジャ）16が摺動可能に組込まれている。

【００３３】スクリュ14は、たとえば、ホッパ18のほぼ
直下から、直ちにテ−パ形状とされ、可塑化シリンダ12
も対応するテ−パ形状をしている。また、スクリュ14
は、従来に比較して太く、たとえば、大径側で従来の直
径の10倍程度の直径とされ、逆に、その長さは従来の1/
7 程度に短く成形されている。

【００３４】そして、ホッパ18から供給される可塑材料
（溶融樹脂）の流路となるねじ溝20が、ホッパ−の直下
部分、テ−パ部分でスクリュ14に形成されている。

【００３５】プランジャ先端の摺動する射出シリンダ24
が可塑化シリンダ12の前部に設けられ、実施例では、射
出シリンダは、可塑化シリンダ12と別体に成形されて可
塑化シリンダに螺着されている。スクリュ14の先端で、
スクリュ、可塑化シリンダ12に隙間を設けて、スクリュ
のねじ溝20、射出シリンダ24に連通する流路22を形成し
ている。

【００３６】図１に加えて図２を見るとよくわかるよう
に、プランジャ16の先端に隣接して環状溝17が形成さ
れ、実施例では、プランジャ先端から離反するサイドで
環状溝の端面17a はテ−パ形状となっている。そして、
皿形状のピストンリング25が、射出シリンダに摺接する
外周面をプランジャ先端方向に向けて、環状溝17に摺動
可能に配設されている。

【００３７】後述するように、ピストンリング25は逆流
防止弁として機能し、環状溝のテ−パ面（テ−パ状の端
面）17a はシ−ル面となる。

【００３８】流路22から環状溝17を経て射出シリンダ24
への溶融樹脂の流入を許容する流通路27が、プランジャ
16の先端周面を切欠いてプランジャ先端周面に形成され
ている。

【００３９】図示しないが、加熱ヒ−タが可塑化シリン
ダ12の回りに巻装されていることはいうまでもない。

【００４０】この構成では、ホッパ18から落下して、可
塑化シリンダ12に供給された可塑材料は、可塑化シリン
ダ内でのスクリュ14の回転によって、ねじ溝20内で圧
縮、加熱され、溶融、可塑化・混練される。可塑化・混
練されながら、可塑材料（溶融樹脂）はねじ溝20内を図
の左方に送られ、ねじ溝から可塑化シリンダ12、スクリ
ュ14間の流路22を経て、射出シリンダ24に送られ計量さ
れる（貯蔵される）。

【００４１】このとき、ピストンリング25は、溶融され
た可塑材料の圧力、いわゆる樹脂圧によって、環状溝17
内を左方に摺動し、環状溝の左の端面17b でプランジャ
16の先端16a に押し付けられる。しかし、ピストンリン
グの内端25a の内方に隙間があるとともに、プランジャ
の先端周面に流通路23が形成されているため、溶融樹脂
は、図３に矢視するように、その隙間、流通路23を経て
射出シリンダ24に流れ込む。

【００４２】射出シリンダ24での貯蔵量はロ−タリ−エ
ンコ−ダ（後述する）によって予め設定されており、所
定量の貯蔵を確認すると、スクリュ14の回転が停止され
る。

【００４３】溶融樹脂が射出シリンダ24に所定量貯えら
れると、プランジャ16が前進し、オリフィス26を経て溶
融樹脂が金型28のキャビティに射出される。

【００４４】ここで、射出工程において、プランジャ16
が前進すると、ピストンリング25は、樹脂圧によって右
方に移動し、図２(A)、図３に一点鎖線で示すように、環
状溝17のテ−パ面17a に押し付けられて、流路22、射出
シリンダ24間、つまりは、可塑化シリンダ12、射出シリ
ンダ24間の連通を遮断して、逆流を防止する。このよう
に、ピストンリング25は逆流防止弁として機能し、環状
溝のテ−パ面17a はシ−ル面となる。

【００４５】ここで、半径の大小による表面積の大小か
ら、半径方向外方でピストンリングに作用する力は、半
径方向内方よりも大きい。そのため、ピストンリングの
内端25a が環状溝のテ−パ面17a を押し付けられると、
その内端を支点として曲げモ−メントがピストンリング
25に加わり、支点となるピストンリングの内端は勿論、
外端25b が射出シリンダ内面に強固に押し付けられ、高
いシ−ル性が確保される。

【００４６】なお、シ−ル面となる環状溝の端面17a は
テ−パ形状に限定されず、他の形状、たとえば、図３に
一点鎖線で示すようなほぼ垂直な面としてもよい。しか
し、環状溝の端面17a をテ−パ形状とすれば、ピストン
リング25が環状溝の端面17a、射出シリンダの内面の間に
強固に押し込まれるくさび効果によって、高いシ−ル性
が得られる。

【００４７】また、図２(A) に示すように、流通路27は
プランジャ先端16a の周面にたとえば等角的に６個形成
されるが、可塑化・混練時での流路22から射出シリンダ
24への溶融樹脂の円滑な流入を許容すれば足り、その
数、配置、断面等はこれに限定されない。なお、流通路
27をプランジャ先端16a の周面に設けているため、流通
路が容易に成形できる。

【００４８】このように、この発明の可塑化・射出装置
10では、プランジャ16をスクリュ14に組込むことによっ
て、スクリュを前進させることなく、ただ１本のシリン
ダのもとで可塑化、射出を可能としている。この構成で
は、スクリュプリプラタイプおよびインラインスクリュ
タイプの双方の利点を全て併せ持つことが可能となる。

【００４９】つまり、スクリュ14が一定位置に留まって
可塑材料を溶融、可塑化・混練するため、可塑材料の混
練状態が安定化する。また、可塑化、射出を別個のプロ
セスで行っているため、可塑化・混練能力、射出容積が
個別に設計でき、最適な設計が確保できる。さらに、ス
クリュの後退長さを考慮する必要がなく、機長が短くな
り、可塑化・射出装置10が小型化できる。

【００５０】１本のシリンダで可塑化・混練、射出を行
うため、構成的に小型化できる。２本のシリンダの連結
部に該当する部分がなく、連結部でのいわゆる樹脂漏れ
が生じない。

【００５１】さらに、プランジャ16の摺動する射出シリ
ンダ24を可塑化シリンダ12の前部に設け、ピストンリン
グ25によって、可塑化シリンダ12（流路22）、射出シリ
ンダの連通を自動的に遮断しているため、溶融樹脂の逆
流が確実に防止できる。特に、ピストンリング25を皿形
状とし、環状溝25a の右端面をテ−パ面17a としている
ため、ピストンリングによって強固なシ−ルが得られ、
逆流が確実に防止される。

【００５２】ピストンリング25、シ−ル面（テ−パ面17
a)にチタンコ−ティングまたはセラミックコ−ティング
のような耐蝕加工を施せば、良好なシ−ル性が長期間確
保できる。

【００５３】このように、射出工程（注入工程、圧縮充
填工程、保圧工程）では、可塑化シリンダ12、射出シリ
ンダ24間の連通が自動的に遮断され、逆流が生じない。
そのため、プランジャ16、スクリュ14間からの溶融樹脂
の漏出は射出工程においてありえない。

【００５４】また、可塑化（計量）工程の圧力は150Kgf
／平方cm以下であり、プランジャ16、スクリュ14間は摺
動を許すだけの最小限の隙間しか存在しないため、スク
リュ、プランジャ間からの溶融樹脂の漏出はない。この
ように、可塑化（計量）工程、射出工程のいずれにおい
ても、スクリュ、プランジャ間からの樹脂漏れが生じな
い。

【００５５】従って、この可塑化・射出装置10では、漏
出した溶融樹脂の固化・付着、溶融樹脂の粘性抵抗、タ
−ルの付着、炭化物の生成が問題とならず、プランジャ
16の摺動運動が妨げられない。無論、漏出した溶融樹脂
によって、隣接する他の部品を痛めることもない。

【００５６】逆流防止弁を構成するピストンリング25
は、プランジャ16に容易に装着でき、組立て上何ら問題
がない。また、従来の逆流防止弁のように疲労、破損し
やすい部分（ねじ部）は、ピストンリング25に存在しな
い。さらに、ピストンリング25は凹凸のない平坦な構造
をしており、構成上、溶融樹脂の滞留、劣化を招く部分
もない。無論、逆流防止弁の故障も少なく、メンテナン
ス上も問題がない。

【００５７】ピストンリング25をプランジャ16に取り付
けた構成では、射出スクリュ14の中央孔、可塑化シリン
ダ12、射出シリンダ24の芯だしがラフに行え、許容公差
が大きく取れる。

【００５８】また、プランジャ16の先端を射出シリンダ
24内に位置させたまま組立てられるため、プランジャが
射出シリンダ内に位置しない場合に比較して、可塑化・
射出装置10が容易に組立てられる。

【００５９】可塑化シリンダ12、スクリュ14をテ−パ形
状としたため、可塑化シリンダ、スクリュ間に可塑材料
のための大きな容積（空間）が得られ、スクリュのテ−
パ形状による推力増強も加わり、大きな供給力が発生す
る。そのため、圧縮、せん断され、溶融、可塑化・混練
されながら送られる可塑材料の抵抗によるスリップ現象
が阻止され、可塑化・混練が安定化し、一定品質の成形
が可能となる。そして、断続的な計量や繰り返しばらつ
きがなく、十分なせん断力が、全ゾ−ンで得られ、安定
した可塑化・混練が十分に行われて均質な成形が可能と
なる。

【００６０】また、スクリュ14をテ−パ形状としたた
め、太く短く成形でき、機長が短くなって、可塑化・射
出装置10が小型化できる。なお、小型化を重視しなけれ
ば、可塑化シリンダ12、スクリュ14をストレ−トにして
もよい。

【００６１】ねじ溝20の深さを図示のように一定深さと
すれば、ねじ溝の成形加工が容易に行える。しかし、ね
じ溝20を一定深さにしなくともよい。

【００６２】射出成形機の可塑化・射出装置10の動力伝
達機構は、この発明と直接関係しないため詳細に説明し
ないが、たとえば、電磁クラッチのスリップを利用して
スクリュ14の回転、プランジャ16の移動を生じさせるよ
うに、構成される。

【００６３】たとえば、射出成形機の可塑化・射出装置
10の動力伝達機構として以下の構成が採用できる。図１
に示すように、フレ−ム29上にインバ−タ付モ−タ30を
配置し、モ−タシャフトに固定された歯車32に歯車34が
噛合し、可変トルク式電磁クラッチ36を介して、シャフ
ト38にモ−タの動力が伝達される。そして、シャフト38
の左端に固定された歯車42と、スクリュ14に固定された
歯車44との噛合によって、スクリュに動力が伝達され、
スクリュ14の回転は電磁クラッチ36で制御される。

【００６４】他方、プランジャ16については、まず、モ
−タシャフトから可変トルク式電磁クラッチ46を介し
て、ボ−ルネジ48にモ−タの動力を伝達し、射出ラム49
をフレ−ムのシリンダ部30a 内で往復動可能とされる。
プランジャ16の一部にスプライン50を設けて、プランジ
ャ、スクリュ14を一体的に回転可能とするとともに、プ
ランジャは、スクリュ14内を往復動自在となっている。
そして、プランジャ16は、その右端で、射出ラム49に回
転自在に連結されている。

【００６５】プランジャ16、射出ラム49の動きはボ−ル
ネジ48の回転に同期し、ボ−ルネジの回転は、ボ−ルネ
ジ上の歯車52およびこの歯車に噛合する歯車54を経てロ
−タリ−エンコ−ダ56で検出されている。

【００６６】プランジャ16の速度、つまりは、ボ−ルネ
ジ48の回転数は、インバ−タ付モ−タ30のインバ−タの
周波数で設定される。また、インバ−タによって、モ−
タ30のトクルも制御される。

【００６７】実施例では、スクリュ14をホッパ18のほぼ
直下から直ちにテ−パ形状とし、ねじ溝20はストレ−ト
部分にさほど形成されていない。しかし、スクリュ14の
形状はこれに限定されず、たとえば、図４(A) に示すよ
うに、テ−パ部の始まりの前にストレ−ト部があっても
よい。

【００６８】また、ホッパ18の直下をテ−パ形状とし、
ねじ溝20をテ−パ部分にのみ形成した形状としてもよい
（図４(B) 参照) 。

【００６９】スクリュ14のねじ溝20の断面形状は、図１
に示すような略円弧形に限定されず、他の種々な形状、
たとえば、図４(A)、(B) に示すような矩形形状としても
よい。

【００７０】上述した実施例は、この発明を説明するも
のであり、この発明を何ら限定するものでなく、この発
明の技術範囲内で変形、改造等の施されたものも全てこ
の発明に含まれることはいうまでもない。

【００７１】

【発明の効果】上記のように、この発明の射出成形機の
可塑化・射出装置では、可塑化シリンダにねじ溝付のス
クリュを回転可能に配設し、プランジャをスクリュに組
込んでいるため、スクリュを前進させることなく、直線
上に配列された１つのシリンダのもとで可塑化、射出で
きる。

【００７２】そのため、スクリュプリプラ機、インライ
ンスクリュ機の双方の利点を併せ持つことが可能とな
る。つまり、スクリュを一定位置に止めたままで可塑
化、混練でき、可塑化能力、射出容積が個別に設計さ
れ、スクリュの後退長さを考慮する必要がなく、機長が
短くなり、可塑化・射出装置が小型化できる。

【００７３】大きな供給力が得られ、可塑材料の抵抗に
よるスリップ現象が阻止される。また、十分なせん断力
が、全ゾ−ンで得られ、安定した可塑化・混練が十分に
行われ、一定品質の成形が可能となる。

【００７４】可塑化シリンダ、スクリュをテ−パ形状と
すれば、上記の効果に加えて、スクリュを太く短くでき
るため、機長が短くなり、可塑化・射出装置が十分に小
型化できる。

【００７５】プランジャ先端に形成した環状溝に皿形状
のピストンリングを摺動可能に設けて逆流防止弁とした
ため、流路、射出シリンダ間、つまり可塑化シリンダ、
射出シリンダ間の連通が自動的に遮断され、溶融樹脂の
逆流が確実に防止される。

【００７６】ピストンリングから逆流防止弁を構成した
ため、逆流防止弁が凹凸のない簡単な構成となり、逆流
防止弁での溶融樹脂の滞留、固化等が生じない。また、
簡単な構成の逆流防止弁であるため、故障し難く、頻繁
なメンテナンスが不要となる。

【００７７】高圧になる射出時には、可塑化シリンダ、
射出シリンダ間の連通が確実に遮断されているため、ス
クリュ、プランジャ間からの溶融樹脂の漏出が防止さ
れ、プランジャの円滑な摺動運動が確保される。

【００７８】プランジャ先端から離反するサイドで環状
溝の端面をテ−パ形状とすれば、くさび効果によって、
ピストンリングが環状溝の端面、射出シリンダの内面の
間に強固に押し込まれて、高いシ−ル性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る射出成形機の可塑化・射出装置
の概略図である。

【図２】図１の可塑化・射出装置の一部破断の拡大概略
図、および、プランジャの斜視図である。

【図３】図２(A) のＸ部の拡大図である。

【図４】スクリュの変形例を示す一部破断の縦断面図で
ある。

【符号の説明】

10 射出成形機の可塑化・射出装置 12 可塑化シリンダ 14 スクリュ 16 プランジャ 17 プランジャの環状溝 17a 環状溝のテ−パ形状の端面（シ−ル面） 17b プランジャ先端サイドの環状溝の端面 18 ホッパ 20 スクリュのねじ溝 22 スクリュ先端の流路 23 プランジャの先端の連通路 24 射出シリンダ 25 ピストンリング 25a ピストンリングの内端 25b ピストンリングの外端 28 金型 30 インバ−タ付モ−タ 36、46 電磁クラッチ 48 ボ−ルネジ 50 スプライン 56 ロ−タリ−エンコ−ダ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可塑化シリンダにねじ溝付のスクリュを
   回転可能に配設し、スクリュにプランジャを摺動可能に
   組込むとともに、 プランジャ先端の挿入される射出シリンダを可塑化シリ
   ンダ前部に設け、 スクリュ、可塑化シリンダに隙間を残してスクリュのね
   じ溝、射出シリンダに連通する流路をスクリュ先端に形
   成し、 プランジャ先端に隣接して環状溝をプランジャに形成
   し、 射出シリンダに摺接する外周面をプランジャ先端方向に
   向けて皿形状のピストンリングを環状溝に摺動可能に配
   設し、 環状溝に連通する流通路をプランジャ先端に形成した射
   出成形機の可塑化・射出装置。
2. 【請求項２】 テ−パ形状の可塑化シリンダにねじ溝付
   テ−パ形状のスクリュを回転可能に配設し、スクリュに
   プランジャを摺動可能に組込むとともに、 プランジャ先端の挿入される射出シリンダを可塑化シリ
   ンダ前部に設け、 スクリュ、可塑化シリンダに隙間を残してスクリュのね
   じ溝、射出シリンダに連通する流路をスクリュ先端に形
   成し、 プランジャ先端に隣接して環状溝をプランジャに形成
   し、射出シリンダから流路方向への逆流を防止するピス
   トンリングを環状溝に摺動可能に設け、 ピストンリングは皿形状とされ、射出シリンダに摺接す
   る外周面をプランジャ先端方向に向けて環状溝に配置さ
   れ、 プランジャ先端から離反するサイドで環状溝の端面をテ
   −パ形状とし、 プランジャ先端周面を切欠いて環状溝に連通する流通路
   をプランジャ先端周面に形成した射出成形機の可塑化・
   射出装置。