JPH0985791A - 射出成形機のスクリューヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形不良が生じずキャビティー満杯時に急激
なピーク射出圧が発生せずバリなどが生じにくい画期的
な構成のスクリューヘッドを提供すること。 【解決手段】 金属材で形成し、スクリュー取付部９を
設けたヘッド本体10には、スクリュー１の回転により後
方から送り込まれる溶融樹脂５を前方の射出ノズル部４
へ導入しスクリュー１が前方へ押し出される際には後方
へ溶融樹脂５が射出圧により逃げて戻ることを阻止する
逆止リングｂを設けず、このヘッド本体10表面は付設物
がなく溶融樹脂５が回り込んだり入り込んだりする凹凸
や溝や間隙などを全く有しない滑らかな表面とした射出
成形機のスクリューヘッド。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形機のスク
リューヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般に
射出成形機は次のような構成である。

【０００３】図５に示すようにシリンダー１内に導入さ
れる樹脂材２を自転するスクリュー３によって溶融しな
がらシリンダー１先端の射出ノズル部４へ送り、この射
出ノズル部４に送り込み停留された溶融樹脂５をこの樹
脂量によって後退したスクリュー１を前方へ押し出すこ
とにより金型６内のキャビティー７へ湯道部８を介して
射出注入するように構成している。

【０００４】このスクリュー３は、図５に示すように樹
脂送り込み用の螺旋羽根を周面に形成したスクリュー杆
の先端にスクリューヘッドａを螺着しているが、従来、
このスクリューヘッドａは、スクリュー杆に螺着するす
る取付部９を設けたヘッド本体10の前部に射出ノズル部
の先細り形状に合致した先鋭膨出部を形成し、この膨出
部に逆止リングｂを被嵌している。

【０００５】この逆止リングｂは、射出に際しては溶融
樹脂が後方へ逃げないように１／１００ｍｍ程度のスラ
イドクリアランスを残してシリンダー内周面に外径が合
致するように設定し、この逆止リングｂ内側には溶融樹
脂５をスクリュー３の自転によりスクリューヘッドａ前
方に送り込み停留するための樹脂通過孔路を形成し、ス
クリュー３を押し出して射出する場合にはこの逆止リン
グｂが後方へ僅かにスライド移動してこの樹脂通過孔路
を閉塞して、射出によりリング後方へ溶融樹脂５が戻ら
ないように形成している。

【０００６】本発明者は、射出成形機の開発・研究を重
ねる中でこの逆止リングがあるために、前記樹脂通過孔
路内やリング被嵌間隙などに入り込んだ樹脂が成形を繰
り返すうちに焼けたまま滞留し異物となり、この異物が
射出される溶融樹脂に混入し、成形不良を起こしたり成
形品の色彩に支障を来すなどの問題が生じる場合がある
ことを見い出した。

【０００７】また、更に研究を進めた結果、この逆止リ
ングが後方へスライド移動して樹脂通過孔路を閉塞して
シールするのは、スクリューが射出に際して前方へ移動
し始めるときではなく、射出が進みキャビティーに射出
された溶融樹脂が満杯になって大きな射出反力が加わっ
た時点で後方へスライド移動してシールすることを見い
出した。

【０００８】そのため、図７に示すスクリューの前方へ
の移動距離（ストローク移動量）を示す時間とその時点
でのキャビティー内に付与される射出圧との関係を示す
実験結果に示すように、射出に際してキャビティーへの
射出圧は徐々に高くなって行き、キャビティー満杯時に
は単に徐々に高くなってきた高い射出圧がかかるに留ま
らず、逆止リングがこのときになって初めて後方へ急激
に移動して瞬時に樹脂通過孔路を遮断しシールするため
に、徐々に高くなってくる射出ピーク値の２倍程度の極
めて高い射出圧がキャビティーに急激に付与される。

【０００９】従って、この急激なピーク射出圧の発生に
より、キャビティーのパーティング面から注入樹脂が漏
れ出るバリが発生し易く、また急激な排気圧の上昇によ
ってヤケが生じるなどの問題が生じることを見い出し
た。

【００１０】そこで本発明者は、このような研究の末見
い出した前記問題点に着眼し、逆止リングの研究を重ね
た末、更にスクリューにより前方へ溶融樹脂を外周から
送り込むようにして逆止リングをなくしても、射出に際
して溶融樹脂が支障を来すほど後方へ戻り移動すること
はないことを見い出し、逆止リングをなくすることで異
物を生じずキャビティーにも高いピーク射出圧がかから
ず良好な成形を行い得る画期的な本発明を完成した。

【００１１】

【課題を解決するための手段】添付図面を参照して本発
明の要旨を説明する。

【００１２】シリンダー１内に導入される樹脂材２を自
転するスクリュー３によって溶融しながらシリンダー１
先端の射出ノズル部４へ送り、この射出ノズル部４に送
り込み停留された溶融樹脂５をこの樹脂量によって後退
したスクリュー１を前方へ押し出すことにより金型６内
のキャビティー７へ湯道部８を介して射出注入する射出
成形機の前記スクリュー１の前端に設けるスクリューヘ
ッドａにおいて、金属材で形成し、スクリュー取付部９
を設けたヘッド本体10には、スクリュー１の回転により
後方から送り込まれる溶融樹脂５を前方の射出ノズル部
４へ導入しスクリュー１が前方へ押し出される際には後
方へ溶融樹脂５が射出圧により逃げて戻ることを阻止す
る逆止リングｂを設けず、このヘッド本体10表面は付設
物がなく溶融樹脂５が回り込んだり入り込んだりする凹
凸や溝や間隙などを全く有しない滑らかな表面としたこ
とを特徴とする射出成形機のスクリューヘッドに係るも
のである。

【００１３】また、前記ヘッド本体10の前端の膨出部10
Ａの外径をシリンダー内径よりやや小さく設定し、この
膨出部10Ａの外周面とシリンダー内周面との間に溶融樹
脂５を前方の射出ノズル部４へ送り込む送り込み間隙11
が形成されるように構成したことを特徴とする請求項１
記載の射出成形機のスクリューヘッドに係るものであ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】最良と考える本発明の実施の形態
（発明をどのように実施するか）を、図面に基づいてそ
の作用効果を示して簡単に説明する。

【００１５】スクリュー１の自転によりスクリューヘッ
ドａのヘッド本体10の外周面とシリンダー１内周面との
送り込み間隙11を通ってヘッド本体10前方の射出ノズル
部４へ溶融樹脂５が送り込み停留される。

【００１６】射出に際してこの停留した溶融樹脂５によ
り後方へ移動したスクリュー３を前方へ押し出すと、停
留した所定量の溶融樹脂５がスクリューヘッドａにより
押圧されて射出ノズル部４から射出され、湯道部８を介
して金型６内のキャビティー７へ射出注入される。

【００１７】このスクリュー３を前方へ押し出す射出注
入途中においては、まだキャビティー７内が満杯となっ
ていないため、射出圧（射出反力）は小さくまた後方に
は次の射出のため溶融樹脂５がシリンダー１内に続いて
充満しているため射出すべき停留している溶融樹脂５が
スクリューヘッドａのヘッド本体10後方へは大量に逃げ
射出樹脂量に支障を来すことはない。

【００１８】また、キャビティー７への充填が略完了し
キャビティー７が満杯となって急激に高い射出反力が加
わろうとしても、今度はこの射出反力により残留する溶
融樹脂５はヘッド本体10後方へ戻り逃動できるため、キ
ャビティー７に急激な極めて高いピーク射出圧なども生
じない。

【００１９】また、前述のように残留する溶融樹脂５の
後方には続いて次の射出のための溶融樹脂５が続いてお
り、残留する溶融樹脂５はいわばスクリューヘッドａ後
方の溶融樹脂５に支えられていて自由に後方に戻り動で
きる状態でもないため、キャビティー７満杯後十分な保
圧をキャビティー７に付与できる。

【００２０】従って、例えば図６に示すスクリューの前
方への移動距離（ストローク移動量）を示す時間とその
時点でのキャビティー内に付与される射出圧との関係を
示す実験結果に示すようにシリンダー１の前動により徐
々に射出圧は高くなり、キャビティー７満杯時でも射出
圧は急激に高くならず（十分な保圧も付与できる）ない
から、成形条件の設計によりバリなどが発生することも
抑えられることになり、ヘッド本体10表面は付設物のな
い滑らかな金属面とすることができ、加工製作が容易と
なるだけでなく、異物も発生しにくく良好な成形が行え
ることとなる。

【００２１】

【実施例】本発明の具体的な実施例について図面に基づ
いて説明する。

【００２２】具体的な形状・寸法は、諸条件により適宜
設計するが、本実施例では、スクリュー取付部９として
スクリュー杆前端の螺子孔に螺入する螺子杆を突設した
ヘッド本体10を金属で形成するが、従来品と異なりこの
ヘッド本体10には逆止リングを設けず、溶融樹脂が回り
込んだり入り込んだりして異物が生じるような凹凸や間
隙を一切有しない滑らかな表面に形成している。

【００２３】具体的には前端部を後端部に比して膨出し
た形状とし、その前端は従来どおり射出ノズル部４の先
細り形状に合致した先鋭状に形成し、この先鋭膨出部10
Ａの外径をシリンダー内径よりやや小さく設定し、この
先鋭膨出部10Ａの外周面とシリンダー内周面との間に１
／１０ｍｍ程度の樹脂が通過し得る送り込み間隙11が形
成されるようにしている。

【００２４】このヘッド本体10の基端部はスクリュー３
の羽根外径にほぼ一致するように径小とし、この径小部
から先鋭膨出部10Ａに向かっては徐々に径大となる形状
に形成し、この外周面には鋭利な段差縁も全く有せずヘ
ッド本体10全周を滑らか面となるように加工している。

【００２５】この外周面には段差を有しても良いが、溶
融樹脂５が滞留して異物を生じないように段差縁をＲ面
取りし、少なくとも内角縁が一切有しないように形成す
ることが望ましい。

【００２６】従って、本実施例ではスクリュー３が自転
することで溶融樹脂５が先鋭膨出部10Ａ前方へと送り込
まれるに際して、溶融樹脂５はヘッド本体10の径小基端
部から外周面に沿って外方へ回り込み、先鋭膨出部10Ａ
の外周面とシリンダー１内周面との間の送り込み間隙11
を通って送り込まれるため、非常にスムーズに先鋭膨出
部10Ａ前方の射出ノズル４に送り込み停留することにな
る。

【００２７】また、本実施例では試作実験の結果、前述
のようにスクリュー３を押動して停留した溶融樹脂５を
射出する場合、溶融樹脂５が戻り得る閉塞されていない
送り込み間隙11を有していても溶融樹脂５は射出量に支
障を来すほど戻ることはなく、またキャビティー７が満
杯となって射出圧が高くなっても、図６に示すように従
来のように急激に射出圧がこの満杯時に高くなることは
ないことが確認された。

【００２８】即ち、キャビティー７が満杯となった時点
で高い射出圧がかかろうとしても閉塞されていない送り
込み間隙11があることにより従来のような急激なピーク
射出圧は発生しない。

【００２９】しかも、この閉塞されていない送り込み間
隙11を有していても十分な保圧を付与できることも確認
された。

【００３０】従って、異物が発生しにくく、成形不良も
生じにくいと共に、バリなどもほとんど発生することが
ない。

【００３１】

【発明の効果】本発明は上述のように構成したから、従
来品に比して加工製作が容易となり量産性に秀れると共
に、可動する逆止リングを有さないために耐久性も向上
し、メンテナンスにおいても極めて有利となる上に、ヘ
ッド本体の表面には溶融樹脂が入り込んで異物を生じる
ような間隙を有しないため、成形不良も生じにくく、し
かも射出に際して従来例のような急激な高いピーク射出
圧が生じないため、バリなども生じにくく極めて有用な
画期的な射出成形機のスクリューヘッドとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の使用状態を示す説明図である。

【図２】本実施例の正面図である。

【図３】本実施例の平面図である。

【図４】本実施例の背面図である。

【図５】従来例の使用状態を示す説明図である。

【図６】本実施例におけるスクリューの前方への移動距
離（ストローク移動量）を示す時間とその時点でのキャ
ビティー内に付与される射出圧との関係を示す実験結果
を示したグラフである。

【図７】従来例におけるスクリューの前方への移動距離
（ストローク移動量）を示す時間とその時点でのキャビ
ティー内に付与される射出圧との関係を示す実験結果を
示したグラフである。

【符号の説明】

ａ スクリューヘッド ｂ 逆止リング １ シリンダー ２ 樹脂材 ３ スクリュー ４ 射出ノズル部 ５ 溶融樹脂 ６ 金型 ７ キャビティー ８ 湯道部 ９ スクリュー取付部 10 ヘッド本体 10Ａ 膨出部 11 送り込み間隙

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダー内に導入される樹脂材を自転
   するスクリューによって溶融しながらシリンダー先端の
   射出ノズル部へ送り、この射出ノズル部に送り込み停留
   された溶融樹脂をこの樹脂量によって後退したスクリュ
   ーを前方へ押し出すことにより金型内のキャビティーへ
   湯道部を介して射出注入する射出成形機の前記スクリュ
   ーの前端に設けるスクリューヘッドにおいて、金属材で
   形成し、スクリュー取付部を設けたヘッド本体には、ス
   クリューの回転により後方から送り込まれる溶融樹脂を
   前方の射出ノズル部へ導入しスクリューが前方へ押し出
   される際には後方へ溶融樹脂が射出圧により逃げて戻る
   ことを阻止する逆止リングを設けず、このヘッド本体表
   面は付設物がなく溶融樹脂が回り込んだり入り込んだり
   する凹凸や溝や間隙などを全く有しない滑らかな表面と
   したことを特徴とする射出成形機のスクリューヘッド。
2. 【請求項２】 前記ヘッド本体の前端の膨出部の外径を
   シリンダー内径よりやや小さく設定し、この膨出部の外
   周面とシリンダー内周面との間に溶融樹脂を前方の射出
   ノズル部へ送り込む送り込み間隙が形成されるように構
   成したことを特徴とする請求項１記載の射出成形機のス
   クリューヘッド。