JPH09314624A - 射出成形機の可塑化・射出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置の短小化を容易にし、また成形を良好に
する。 【解決手段】 図１は射出完了状態を示すもので、この
状態で回転用駆動装置９を作動させてスクリュ８を矢印
方向に回転させると、ホッパ５内の樹脂は加熱筒１に入
りカバー部材４に向って徐々に送られながら可塑化さ
れ、洞孔８ａと筒体４ａ間の樹脂通路ｔを通って逆流防
止機構１３の前側の貯蔵室Ｒに入る。貯蔵室Ｒに所定量
の樹脂が計量されてプランジャ１１が所定位置に後退す
ると、回転用駆動装置９が停止してスクリュ８の回転が
止まる。これとほとんど同時に移動用駆動装置１２がプ
ランジャ１１を前進させて貯蔵室Ｒ中の計量樹脂をノズ
ル６から射出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂等の可塑材料
を可塑化してキャビティに射出する射出成形機の可塑化
・射出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機の可塑化・射出装置として、
回転用駆動装置で周方向に回転させられて樹脂を可塑化
し貯蔵室に送り込むスクリュを、前端のカバー部材にノ
ズルを備えた加熱筒に挿入し、上記スクリュに形成され
た挿入孔に、移動用駆動装置で上記貯蔵室内に挿入され
て貯蔵室内の可塑化樹脂をノズルから射出するプランジ
ャを挿入したものが提案されている（特開平７−１６４
４９４号公報、特開平７−１９５４１１号公報）。

【０００３】この可塑化・射出装置は、いわば、インラ
インスクリュ方式とスクリュプリプラ方式の折中方式と
言えるものであり、大別すると、貯蔵室をノズルに形成
したものと、スクリュの前端部に形成したものとがあ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】貯蔵室をノズルに形成
した上記前者のものはノズルを大きくしなければなら
ず、その分装置が長大になるという問題点がある。

【０００５】また、貯蔵室をスクリュの前端部に形成し
た後者のものは、上記前者の問題点はないが、次のよう
な別の問題点がある。すなわち、 （１） プランジャを前進させて樹脂を射出する際に、
それまで加熱筒のスクリュ側に連通されていた貯蔵室
を、例えば、スクリュの前進でノズルに密接させること
によりスクリュ側から遮断しなければならず、構造が複
雑になる。

【０００６】（２） スクリュで可塑化されてスクリュ
前端面に開口した口部から内奥部のプランジャに向けて
貯蔵室に送り込まれた樹脂をプランジャで押し出す関係
上、後から貯蔵室に入れられた新しい樹脂が内奥部の古
い樹脂よりも先に射出されることとなり、樹脂の滞留時
間に差が生じて成形に悪影響が出やすい。

【０００７】（３） 挿入孔とこれに挿入されたプラン
ジャとの間に、樹脂の射出圧力が直接かかるので、樹脂
漏れが生じやすい。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に係る射出成形機の可塑化・射出装置
は、回転用駆動装置で周方向に回転させられて樹脂を可
塑化し貯蔵室に送り込むスクリュが、前端のカバー部材
にノズルを備えた加熱筒に挿入され、上記スクリュに形
成された挿入孔に、移動用駆動装置で上記貯蔵室内に挿
入されて貯蔵室内の可塑化樹脂をノズルから射出するプ
ランジャが挿入された射出成形機の可塑化・射出装置に
おいて、上記スクリュの前端部に洞孔を形成し、上記力
バー部材に、貯蔵室を形成した筒体を、その外周面と上
記洞孔の内周面との間に上記貯蔵室に通じる樹脂通路を
形成した状態で上記洞孔に嵌入した構成とした。

【０００９】筒体の外周面やプランジャの前端部或いは
洞孔の内周面に螺旋を設けることができる。

【００１０】プランジャの前端に、スクリュで可塑化さ
れた樹脂の貯蔵室への流れを自由にしてその逆の流れを
止める逆流防止機構を設けることができる。この場合、
逆流防止機構を着脱自在とすることが好ましく、また筒
体を加熱筒に対して着脱自在とすることが望ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例に基づ
き図面を参照して説明する。図１と図２は本発明の一実
施例を示すもので、図中符号１は加熱筒である。加熱筒
１は、スライド装置２によって機台３の上に前後（図で
は左右）に移動自在に設けられている。

【００１２】加熱筒１の前端（図で左端）には、筒体４
ａを有するカバー部材４がボルト等によって着脱自在に
取り付けられている。筒体４ａは横断面形状が円形で、
その中心を加熱筒１の中心に一致させて加熱筒１内に嵌
め入れられ、貯蔵室Ｒを形成している。加熱筒１の後端
部にはホッパ５が設けられ、またカバー部材４にはノズ
ル６が着脱自在に螺着されている。加熱筒１はその外周
にヒータ（図示せず）を備える。筒体４ａはカバー部材
４に着脱自在に取り付けることができる。

【００１３】加熱筒１にはスクリュ８がその中心を加熱
筒１の中心に一致させて挿入され、所定の位置で回転用
駆動装置９によって周方向に回転させられるようになっ
ている。スクリュ８は、ホッパ５から加熱筒１に入れら
れた樹脂等の可塑材料（以下、樹脂）を加熱筒と協働し
て可塑化するものであり、その前端側には洞孔８ａが、
また後端側には挿入孔８ｂがそれぞれ形成されている。

【００１４】洞孔８ａの内径は筒体４ａの外径よりも十
分に大きくされ、その内周面と筒体４ａの外周面との間
に貯蔵室Ｒに通じる樹脂通路ｔを形成して筒体４ａを内
部に嵌入させている。図の挿入孔８ｂと筒体４ａの内径
は互いに等しくされているが、挿入孔８ｂの内径を大き
くすることも、また逆に筒体４ａの内径を大きくするこ
ともできる。

【００１５】また、スクリュ８の挿入孔８ｂには、プラ
ンジャ１１が挿入され、移動用駆動装置１２によって前
後に移動させられるようになっている。プランジャ１１
は、スクリュ８の回転により可塑化されて樹脂通路ｔを
通って貯蔵室Ｒに貯蔵（計量）された可塑化樹脂を、移
動用駆動装置１２の作動で貯蔵室Ｒに前進させられてノ
ズル６から射出するものであり、その前端に逆流防止機
構１３を備える。プランジャ１１はスクリュ８に対して
相対的に回転自在である。

【００１６】逆流防止機構１３は、図３〜図５に示すよ
うに、プランジャ１１の前端に着脱自在に螺着されたヘ
ッド部材１３ａと、このヘッド部材１３ａの軸部に遊嵌
された逆流防止リング１３ｂと、プランジャ１１の前端
面に着脱自在に取り付けられた弁座部材１３ｃとから成
り、樹脂の可塑化計量時には、逆流防止シリング１３ｂ
が弁座部材１３ｃから離れて可塑化された樹脂の貯蔵室
Ｒへの流れを自由にし（図３参照）、またプランジャ１
１の前進（射出）移動時には、逆流防止リング１３ｂが
弁座部材１３ｃに当接して上記の逆の流れを止める（図
４参照）構造となっている。なお、図の逆流防止機構１
３は周知のものである。

【００１７】プランジャ１１の前端部１１ａは筒体４ａ
の内径よりも少し細くされて樹脂の流通を自由にし、ま
たプランジャ１１の後端部１１ｂはスクリュ８の挿入孔
８ｂに密に嵌め込まれて樹脂の後方への漏出を止めてい
る。プランジャ１１は、例えば、前端部１１ａを後端部
１１ｂに着脱自在に螺着するなど、２部材以上に分割自
在に構成することができる。

【００１８】図の回転用駆動装置９は、サーボモータ等
の電動機９ａと、この電動機９ａの出力軸に取り付けら
れた駆動プーリ９ｂと、スクリュ８に取り付けられた円
環状の従動プーリ９ｃと、両プーリ９ｂ，９ｃに巻き掛
けられたタイミングベルト９ｄとから成るが、電動機９
ａを油圧モータとすることやプーリ９ｂ，９ｃにタイミ
ングベルト９ｄを巻き掛けた伝動機構を、歯車やＶベル
ト等の伝動部材を使用した他の構造とすることもでき
る。

【００１９】また、移動用駆動装置１２は油圧シリンダ
とされ、そのピストンロッド１２ａにプランジャ１１が
直結されているが、サーボモータ等の電動機によりボー
ルねじ軸等を回転させてプランジャ１１を進退させるも
のであってもよい。このように回転用駆動装置９と移動
用駆動装置１２は、従来の射出成形機に用いられている
回転用駆動装置と移動用駆動装置をそのまま、或いは改
良して用いることができる。

【００２０】次に上記の構成とされた射出成形機の可塑
化・射出装置の作用を説明する。図１は射出完了状態を
示すもので、この状態で回転用駆動装置９を作動させて
スクリュ８を矢印方向に回転させると、ホッパ５内の樹
脂は加熱筒１に入りカバー部材４に向って徐々に送られ
ながら可塑化され、洞孔８ａと筒体４ａ間の樹脂通路ｔ
を通って逆流防止機構１３の前側の貯蔵室Ｒに入る。

【００２１】この際、逆流防止機構１３の逆流防止リン
グ１３ｂは樹脂に押されて図３のように弁座部材１３ｃ
から離れ、樹脂の貯蔵室Ｒへの流れを自由にする。また
プランジャ１１は、貯蔵室Ｒに圧入された樹脂によって
徐々に後退し、移動用駆動装置１２がプランジャ１１の
後退に背圧をかけるが、これは従来のインラインスクリ
ュ式射出成形機と同じである。

【００２２】このようにして貯蔵室Ｒに所定量の樹脂が
計量されてプランジャ１１が所定位置に後退すると（図
２参照）、周知のようにプランジャ１１の後退がセンサ
等によって検出され、回転用駆動装置９が停止してスク
リュ８の回転が止まる。その後移動用駆動装置１２がプ
ランジャ１１を前進させて貯蔵室Ｒ中の計量樹脂をノズ
ル６から射出する。この時、逆流防止機構１３のリング
１３ｂは、弁座部材１３ｃに図４のように当接して樹脂
の逆流を防止する。

【００２３】この実施例の射出成形機の可塑化・射出装
置においては、貯蔵室Ｒを形成した筒体４ａがカバー部
材４に設けられ、スクリュ８に形成された洞孔８ａに嵌
入された構成となっているので、装置を短小化すること
が容易である。また、樹脂の射出時には、逆流防止機構
１３が貯蔵室Ｒとスクリュ８側の連通を自動的に遮断す
るので、スクリュの前進やノズルの後退で両者を互いに
当接させて貯蔵室とスクリュ側の連通を遮断してスクリ
ュ側への逆流を防止する従来のものと違って、構造が簡
単になる。

【００２４】更に、樹脂は貯蔵室Ｒに送り込まれた順に
ノズル６から射出されるので、樹脂の滞留時間に差を生
じることがなく、したがって成形を良好に行うことがで
きる。その上、樹脂の射出行程中においては、射出圧力
が挿入孔８ｂとプランジャ１１の後端部１１ｂに直接か
かることがないので、後端部１１ｂ側への樹脂の漏出が
防止される。

【００２５】また、筒体４ａは加熱筒１に対して着脱自
在とされ、逆流防止機構１３はプランジャ１１に着脱自
在に取り付けられているので、筒体４ａや逆流防止機構
１３を径や長さの異なる他のものに交換することによ
り、貯蔵室Ｒの容積を簡単に変えることができる。

【００２６】上記実施例の射出成形機の可塑化・射出装
置において、筒体４ａの外周面に、図６に示すように螺
旋（スクリュフライト）４ｂを設けることもできる。こ
の螺旋４ｂは樹脂の混練を向上し可塑化を促進する。

【００２７】また、図１や図６の射出成形機の可塑化・
射出装置において、プランジャ１１の前端部１１ａの外
周面に、図７に示すように、螺旋（スクリュフライト）
１１ｃを設けることができる。この螺旋１１ｃは螺旋４
ｂと同様に樹脂の可塑化を促進するものである。

【００２８】ところで、可塑化（計量）工程中において
は、通常、プランジャ１１を回転させずに後退させる
が、プランジャ１１を回転させて螺旋１１ｃによる樹脂
の可塑化を一層良好にする構成とすることができる。こ
の場合は、プランジャ１１を移動用駆動装置１２に回転
継手を介て連結する。プランジャ１１を回転させる場
合、プランジャ１１をスクリュ８に滑りキーで結合して
回転用駆動装置９によりプランジャ１１をスクリュ８と
同方向に同速度で回転させる構成としてもよいし、また
プランジャ１１を専用の回転用駆動装置でスクリュ８と
同方向に同速度又は異速度で、或いはスクリュ８と逆方
向に回転させる構成としてもよい。螺旋１１ｃの形状や
ピッチ或いは方向はプランジャ１１の回転方向や速度等
に対応して様々に変更される。図１の射出成形機の可塑
化・射出装置においても、必要があれば上記のようにし
てプランジャ１１を回転させることができる。

【００２９】図８に示すように、逆流防止機構を省いて
その代りに密封部１５をプランジャ１１に設けることが
できる。この実施例の場合は、密封部１５を挿入孔８ｂ
に後退させて樹脂を可塑化する。密封部１５はプランジ
ャ１１に着脱自在に取り付けることが好ましい。図８の
実施例を図１や図６或いは図７の射出成形機の可塑化・
射出装置に適用することが可能である。密封部１５を使
用すると、複雑な構造の逆流防止機構１３を必要としな
いため、安価で故障の少ないものとなる。

【００３０】逆流防止機構１３の代りに密封部１５を設
けた場合は、図８の状態でプランジャ１１を止めて樹脂
の可塑化（計量）を開始しそのまま完了する。計量の完
了は、樹脂の流路に樹脂圧センサを設け、樹脂の圧力上
昇を検知して知ることができる。これとは別に、プラン
ジャ１１の後退ストロークに余裕を設け、計量完了時に
圧力上昇で上記の余裕分後退するプランジャ１１の動き
をセンサ等で検出して知ることも可能である。

【００３１】図１の射出成形機の可塑化・射出装置にお
いて、図９に示すように、洞孔８ａの内周面に螺旋（ス
クリュフライト）８ｃを設けることができる。螺旋８ｃ
は筒状部材８ｄに形成され、筒状部材８ｄはスクリュ８
に固定されている。この螺旋８ｃも樹脂の可塑化を促進
する。螺旋８ｃは、洞孔８ａのスクリュ８の内周面に直
接設けてもよい。図９の実施例も、図６と図７及び図８
の射出成形機の可塑化・射出装置に適用することができ
る。

【００３２】図６以降の各実施例の作用は、図１の射出
成形機の可塑化・射出装置と基本的に同じである。各実
施例において、加熱筒１の内周面とスクリュ８の外周面
の形状を、特開平７−１６４４９４号公報に記載されて
いるようにテーパ状とすることができ、また、貯蔵室Ｒ
の一部をノズル６側に延設することもできる。

【００３３】図の螺旋４ｂ，８ｃ，１１ｃはいずれも連
続しているが、連続していないものでもよい。また、螺
旋４ｂ，８ｃ，１１ｃの樹脂の送り方向は、スクリュ８
から樹脂通路ｔを通って貯蔵室Ｒに流れる樹脂の流れ方
向とするのが一般的であるが、場合によっては、螺旋４
ｂ，８ｃ，１１ｃの一以上を上記の逆方向とすることが
可能である。更に、螺旋４ｂ，８ｃ，１１ｃに送りを付
けないで、単に攪拌翼として機能させることもできる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る射
出成形機の可塑化・射出装置は、回転用駆動装置で周方
向に回転させられて樹脂を可塑化し貯蔵室に送り込むス
クリュが、前端のカバー部材にノズルを備えた加熱筒に
挿入され、上記スクリュに形成された挿入孔に、移動用
駆動装置で上記貯蔵室内に挿入されて貯蔵室内の可塑化
樹脂をノズルから射出するプランジャが挿入された射出
成形機の可塑化・射出装置において、上記スクリュの前
端部に洞孔が形成され、上記力バー部材には、貯蔵室を
形成した筒体が、その外周面と上記洞孔の内周面との間
に上記貯蔵室に通じる樹脂通路を形成した状態で上記洞
孔に嵌入して設けられた構成とされているので、装置を
短小化することが容易であり、また良好な成形が可能
で、しかも樹脂の漏出を抑止することができる。

【００３５】筒体の外周面とプランジャの前端部及び洞
孔の内周面の一以上に螺旋を設けた場合は、樹脂の可塑
化を促進することができる。また、プランジャに逆流防
止機構を設けると、貯蔵室とスクリュ側の連通が射出時
に自動的に遮断されるようになり、構造が簡単になる。

【００３６】逆流防止機構をプランジャに着脱自在にし
たり、筒体を加熱筒に対して着脱自在に構成した場合
は、逆流防止機構と筒体のいずれか一方若しくは両方を
交換して貯蔵室の容量を変えることが容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る射出成形機の可塑化・射出装置
の一実施例を示す射出完了状態の断面図である。

【図２】 図１の射出成形機の可塑化・射出装置の可塑
化完了状態を示す断面図である。

【図３】 逆流防止機構の開状態を示す断面図である。

【図４】 逆流防止機構の閉状態を示す断面図である。

【図５】 図４の（Ｖ−Ｖ）線に沿う逆流防止機構の正
面図である。

【図６】 本発明の他の実施例を示す断面図である。

【図７】 本発明の別の実施例を示す断面図である。

【図８】 本発明の更に他の実施例を示す断面図であ
る。

【図９】 本発明の更に別の実施例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】 １ 加熱筒 ４ カバー部材 ４ａ 筒体 ４ｂ 螺旋 ６ ノズル ８ スクリュ ８ａ 洞孔 ８ｂ 挿入孔 ８ｃ 螺旋 ９ 回転用駆動装置 １１ プランジャ １１ａ 前端部 １１ｃ 螺旋 １２ 移動用駆動装置 １３ 逆流防止機構 Ｒ 貯蔵室 ｔ 樹脂通路

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転用駆動装置で周方向に回転させられ
   て樹脂を可塑化し貯蔵室に送り込むスクリュが、前端の
   カバー部材にノズルを備えた加熱筒に挿入され、上記ス
   クリュに形成された挿入孔に、移動用駆動装置で上記貯
   蔵室内に挿入されて貯蔵室内の可塑化樹脂をノズルから
   射出するプランジャが挿入された射出成形機の可塑化・
   射出装置において、上記スクリュの前端部に洞孔が形成
   され、上記力バー部材には、貯蔵室を形成した筒体が、
   その外周面と上記洞孔の内周面との間に上記貯蔵室に通
   じる樹脂通路を形成した状態で上記洞孔に嵌入して設け
   られたことを特徴とする射出成形機の可塑化・射出装
   置。
2. 【請求項２】 筒体の外周面に螺旋が設けられたことを
   特徴とする請求項１記載の射出成形機の可塑化・射出装
   置。
3. 【請求項３】 プランジャの前端部に螺旋が設けられた
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の射出成形機の可
   塑化・射出装置。
4. 【請求項４】 洞孔の内周面に螺旋が設けられたことを
   特徴とする請求項１，２又は３記載の射出成形機の可塑
   化・射出装置。
5. 【請求項５】 プランジャの前端に、スクリュで可塑化
   された樹脂の貯蔵室への流れを自由にしてその逆の流れ
   を止める逆流防止機構が設けられたことを特徴とする請
   求項１ないし４のいずれかに記載の射出成形機の可塑化
   ・射出装置。
6. 【請求項６】 逆流防止機構はプランジャに着脱自在に
   設けられたことを特徴とする請求項５記載の射出成形機
   の可塑化・射出装置。
7. 【請求項７】 筒体は加熱筒に対して着脱自在とされた
   ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の
   射出成形機の可塑化・射出装置。