JP3370950B2

JP3370950B2 - 射出装置

Info

Publication number: JP3370950B2
Application number: JP12565699A
Authority: JP
Inventors: 政昭今野
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1999-05-06
Filing date: 1999-05-06
Publication date: 2003-01-27
Anticipated expiration: 2019-05-06
Also published as: JP2000317983A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形機においては、加熱シリ
ンダ内において加熱され溶融させられた成形材料として
の樹脂を、高圧で射出して金型装置のキャビティ空間に
充填（てん）し、該キャビティ空間内において冷却して
固化させることによって成形品を得ることができるよう
になっている。

【０００３】そのために、前記射出成形機は型締装置及
び射出装置を有し、前記型締装置は、固定プラテン及び
可動プラテンを備え、型締用シリンダが可動プラテンを
進退させることによって金型装置の型閉じ、型締め及び
型開きが行われる。

【０００４】一方、前記射出装置は、ホッパから供給さ
れた樹脂を加熱して溶融させる加熱シリンダ、及び溶融
させられた樹脂を射出する射出ノズルを備え、前記加熱
シリンダ内にスクリューが回転自在に、かつ、進退自在
に配設される。そして、該スクリューを、後端に連結さ
れた駆動部によって前進させることにより射出ノズルか
ら樹脂が射出され、前記駆動部によって後退させること
により樹脂の計量が行われる。

【０００５】図２は従来の射出装置の断面図である。

【０００６】図において、１１はシリンダ部材としての
加熱シリンダであり、該加熱シリンダ１１の前端（図に
おける左端）に射出ノズル１２が取り付けられ、加熱シ
リンダ１１の周囲にヒータ１３が配設される。また、前
記加熱シリンダ１１内には、スクリュー１４が回転自在
に、かつ、進退自在に配設される。そして、該スクリュ
ー１４は、フライト部１５及びヘッド部１６から成り、
後端（図における右端）において軸部２１を介して駆動
部２２と連結される。該駆動部２２は、図示されない射
出用モータ及び計量用モータから成る。また、前記フラ
イト部１５の周囲には、螺（ら）旋状のフライト２３が
形成され、該フライト２３によって溝２４が形成され
る。

【０００７】前記ヘッド部１６は、円錐（すい）形の形
状を有するスクリューヘッド４１、該スクリューヘッド
４１とスクリュー１４の本体を構成する前記フライト部
１５とを連結するロッド４２、該ロッド４２の外周に配
設された環状の逆止リング４３、及び該逆止リング４３
と当接自在に配設され、フライト部１５に取り付けられ
たシールリング４４から成る。

【０００８】そして、前記加熱シリンダ１１の後端の近
傍には樹脂供給口２５が形成され、該樹脂供給口２５に
樹脂供給装置２６が配設される。該樹脂供給装置２６
は、前記樹脂供給口２５を介して加熱シリンダ１１内と
連通させられる筒状の吸気・フィルタ部２８、該吸気・
フィルタ部２８の上端に連結された筒状の貯蔵筒２９、
該貯蔵筒２９の上端に連結された樹脂供給器３０、及び
該樹脂供給器３０の上端に連結された漏斗状のホッパ３
１から成り、該ホッパ３１に収容されたペレット状の樹
脂を、樹脂供給口２５を介して加熱シリンダ１１内に供
給する。

【０００９】そのために、前記樹脂供給器３０は、ケー
ス５１、及び該ケース５１内において回転自在に配設さ
れた弁５２から成り、前記ケース５１の上端部に樹脂入
口５４が、下端部に樹脂出口５５が形成されるととも
に、前記弁５２にポケット５３が形成される。また、前
記貯蔵筒２９にはレベルセンサ５７が配設され、該レベ
ルセンサ５７は、前記貯蔵筒２９内の樹脂のレベルを検
出し、検出信号を図示されない制御装置に送る。該制御
装置は、検出信号を受けて、貯蔵筒２９内に所定量の樹
脂が貯蔵されているかどうかを判断し、貯蔵筒２９内の
樹脂が少なくなると、図示されないモータを駆動するこ
とによって前記弁５２を回転させ、ポケット５３と樹脂
入口５４及び樹脂出口５５とを選択的に連通させること
によって、ホッパ３１内の樹脂をポケット５３に供給
し、ポケット５３内の樹脂を貯蔵筒２９に供給する。そ
して、貯蔵筒２９において貯蔵された樹脂は、吸気・フ
ィルタ部２８内の樹脂流路及び樹脂供給口２５を介して
加熱シリンダ１１内に供給される。

【００１０】前記樹脂供給口２５は、スクリュー１４を
加熱シリンダ１１内における最も前方（図における左
方）の位置に置いた状態において、前記溝２４の後端部
（図における右端部）と対向する箇所に形成される。そ
して、前記フライト部１５には、後方（図における右
方）から前方にかけて、樹脂供給口２５を介して樹脂が
供給される樹脂供給部Ｐ１、供給された樹脂を圧縮させ
ながら溶融させる圧縮部Ｐ２、及び溶融させられた樹脂
を一定量ずつ計量する計量部Ｐ３が順に形成される。

【００１１】前記構成の射出装置において、計量工程時
に、前記計量用モータを駆動することによって、前記ス
クリュー１４を回転させながら後退（図における右方に
移動）させると、樹脂供給装置２６によって加熱シリン
ダ１１内に供給された樹脂は、前記溝２４に沿って前進
（図における左方に移動）させられるとともに、前記ヒ
ータ１３によって加熱され、溶融させられる。そして、
前記スクリュー１４が後退するのに伴って、前記逆止リ
ング４３はロッド４２に対して前方に移動させられるの
で、フライト部１５の前端に到達した樹脂はロッド４２
と逆止リング４３との間の樹脂流路を通り、スクリュー
ヘッド４１の前方に送られる。したがって、スクリュー
ヘッド４１の前方に１ショット分の溶融させられた樹脂
が蓄えられる。

【００１２】次に、射出工程時に、前記射出用モータを
駆動して、スクリュー１４を前進させると、前記スクリ
ューヘッド４１の前方に蓄えられた樹脂は、前記射出ノ
ズル１２から射出され、図示されない金型装置のキャビ
ティ空間に充填される。

【００１３】ところで、樹脂が、加熱され、溶融させら
れるのに伴ってガスが発生し、該ガスが混入された樹脂
がキャビティ空間に充填されると、ボイド、樹脂焼け等
が発生して成形品の品質を低下させてしまう。そこで、
前記貯蔵筒２９の下方に吸気・フィルタ部２８が配設さ
れる。該吸気・フィルタ部２８は、内筒３３、外筒３
４、並びに前記内筒３３及び外筒３４によって形成され
た環状の集気部３５から成り、前記内筒３３に複数の通
気孔３６が形成される。また、前記集気部３５は、排気
口３７を介して図示されない負圧発生源、例えば、真空
ポンプと連通させられ、該真空ポンプを駆動することに
よって加熱シリンダ１１内が減圧される。

【００１４】したがって、前記加熱シリンダ１１内のガ
スは、樹脂供給口２５を介して吸引され、集気部３５内
に進入した後、排気口３７から排出されるので、ボイ
ド、樹脂焼け等が発生することがなくなり、成形品の品
質を向上させることができる。なお、前記通気孔３６の
内径は樹脂の寸法（粒径）より小さくされ、内筒３３は
フィルタとして機能するので、内筒３３内の樹脂がガス
と共に集気部３５内に進入することはない。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の射出装置においては、樹脂の粉、粉砕された樹脂の
欠片等の微小粉体が通気孔３６に詰まって目詰りを発生
させることがあり、その場合、ガスの吸引力が弱くなっ
てしまう。そこで、通気孔３６に詰まった樹脂を除去し
て吸気・フィルタ部２８を掃除しようとすると、前記貯
蔵筒２９内及び内筒３３内の樹脂を取り出す必要があ
り、作業が煩わしく、射出装置の保守・管理性が低下し
てしまう。

【００１６】また、内筒３３の全体に通気孔３６が形成
されているので、内筒３３内に収容された樹脂に吸引力
が加わる。したがって、加熱シリンダ１１内への樹脂の
供給が不安定になってしまう。

【００１７】本発明は、前記従来の射出装置の問題点を
解決して、保守・管理性を向上させることができ、シリ
ンダ部材内への樹脂の供給を安定させることができる射
出装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の射
出装置においては、所定の位置に材料供給口が形成され
たシリンダ部材と、該シリンダ部材内に進退自在に配設
された射出部材と、前記材料供給口に臨ませて配設さ
れ、材料供給口との間に形成された環状のスリットを備
え、該スリットを介して前記シリンダ部材内のガスを吸
引するための吸気部と、該吸気部の上方に配設され、前
記シリンダ部材内に供給される樹脂を収容するホッパ
と、連通管を介して前記吸気部と接続され、吸気部を介
して吸引されたガスに混入している微小粉体を除去する
フィルタ装置とを有する。

【００１９】本発明の他の射出装置においては、さら
に、前記フィルタ装置は前記吸気部より上方に配設され
る。

【００２０】本発明の更に他の射出装置においては、さ
らに、前記スリットは吸気部の下端に形成される。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。

【００２２】図１は本発明の実施の形態における射出装
置の断面図である。

【００２３】図において、１１はシリンダ部材としての
加熱シリンダであり、該加熱シリンダ１１の前端（図に
おける左端）に射出ノズル１２が取り付けられ、加熱シ
リンダ１１の周囲にヒータ１３が配設される。また、前
記加熱シリンダ１１内には、射出部材としてのスクリュ
ー１４が回転自在に、かつ、進退自在に配設される。そ
して、該スクリュー１４は、フライト部１５及びヘッド
部１６から成り、後端（図における右端）において軸部
２１を介して駆動部２２と連結される。該駆動部２２
は、図示されない射出用モータ及び計量用モータから成
る。また、前記フライト部１５の周囲には、螺旋状のフ
ライト２３が形成され、該フライト２３によって溝２４
が形成される。

【００２４】前記ヘッド部１６は、円錐形の形状を有す
るスクリューヘッド４１、該スクリューヘッド４１とス
クリュー１４の本体を構成する前記フライト部１５とを
連結するロッド４２、該ロッド４２の外周に配設された
環状の逆止リング４３、及び該逆止リング４３と当接自
在に配設され、フライト部１５に取り付けられたシール
リング４４から成る。なお、ヘッド部１６は射出工程時
に逆流防止手段として機能する。

【００２５】そして、前記加熱シリンダ１１の後端の近
傍の所定の位置には材料供給口としての樹脂供給口２５
が形成され、該樹脂供給口２５に樹脂供給装置７１が配
設される。該樹脂供給装置７１は、前記樹脂供給口２５
に臨ませて、かつ、樹脂供給口２５を介して加熱シリン
ダ１１内と連通させて配設され、筒状で、二重管構造を
有する吸気部７２、該吸気部７２の上端に連結され、樹
脂を貯蔵する筒状の貯蔵筒２９、該貯蔵筒２９の上端に
連結され、一定量の樹脂を貯蔵筒２９に供給する樹脂供
給器３０、及び前記吸気部７２の上方に配設され、か
つ、前記樹脂供給器３０の上端に連結された漏斗状のホ
ッパ３１から成り、該ホッパ３１に収容されたペレット
状の樹脂は、樹脂供給口２５を介して加熱シリンダ１１
内に供給される。

【００２６】そのために、前記樹脂供給器３０は、ケー
ス５１、及び該ケース５１内において回転自在に配設さ
れた弁５２から成り、前記ケース５１の上端部に樹脂入
口５４が、下端部に樹脂出口５５が形成されるととも
に、前記弁５２にポケット５３が形成される。また、前
記貯蔵筒２９にはレベルセンサ５７が配設され、該レベ
ルセンサ５７は、前記貯蔵筒２９内の樹脂のレベルを検
出し、検出信号を図示されない制御装置に送る。該制御
装置は、検出信号を受けて、貯蔵筒２９内に所定量の樹
脂が貯蔵されているかどうかを判断し、貯蔵筒２９内の
樹脂が少なくなると、図示されない駆動手段としてのモ
ータを駆動することによって前記弁５２を回転させ、ポ
ケット５３と樹脂入口５４及び樹脂出口５５とを選択的
に連通させることによって、ホッパ３１内の樹脂をポケ
ット５３に供給し、ポケット５３内の樹脂を貯蔵筒２９
に供給する。そして、貯蔵筒２９において貯蔵された樹
脂は、吸気部７２内の樹脂流路及び樹脂供給口２５を介
して加熱シリンダ１１内に供給される。なお、弁５２を
手動で回転させることもできる。

【００２７】前記樹脂供給口２５は、スクリュー１４を
加熱シリンダ１１内における最も前方（図における左
方）の位置に置いた状態において、前記溝２４の後端部
（図における右端部）と対向する箇所に形成される。そ
して、前記フライト部１５には、後方（図における右
方）から前方にかけて、樹脂供給口２５を介して樹脂が
供給される樹脂供給部Ｐ１、供給された樹脂を圧縮させ
ながら溶融させる圧縮部Ｐ２、及び溶融させられた樹脂
を一定量ずつ計量する計量部Ｐ３が順に形成される。

【００２８】前記構成の射出装置において、計量工程時
に、前記計量用モータを駆動することによって、前記ス
クリュー１４を回転させながら後退（図における右方に
移動）させると、樹脂供給装置７１によって加熱シリン
ダ１１内に供給された樹脂は、前記溝２４に沿って前進
（図における左方に移動）させられるとともに、前記ヒ
ータ１３によって加熱され、溶融させられる。そして、
前記スクリュー１４が後退するのに伴って、前記逆止リ
ング４３はロッド４２に対して前方に移動させられるの
で、フライト部１５の前端に到達した樹脂はロッド４２
と逆止リング４３との間の樹脂流路を通り、スクリュー
ヘッド４１の前方に送られる。したがって、スクリュー
ヘッド４１の前方に１ショット分の溶融させられた樹脂
が蓄えられる。

【００２９】次に、射出工程時に、前記射出用モータを
駆動して、スクリュー１４を前進させると、前記スクリ
ューヘッド４１の前方に蓄えられた樹脂は、前記射出ノ
ズル１２から射出され、図示されない金型装置のキャビ
ティ空間に充填される。

【００３０】ところで、樹脂が、加熱され、溶融させら
れるのに伴ってガスが発生し、該ガスが混入された樹脂
がキャビティ空間に充填されると、ボイド、樹脂焼け等
が発生して成形品の品質を低下させてしまう。そこで、
前記貯蔵筒２９の下方に吸気部７２が配設される。該吸
気部７２は、内筒７３、外筒７４、並びに前記内筒７３
及び外筒７４によって形成された環状の集気部７５から
成る。そして、前記内筒７３の下端と樹脂供給口２５と
の間に環状のスリット７６が形成され、該スリット７６
を介して加熱シリンダ１１内のガスが吸引される。ま
た、吸気部７２とフィルタ装置８１とが連通管７７を介
して接続される。

【００３１】前記フィルタ装置８１は、二重管構造を有
し、内筒８２、外筒８３、並びに前記内筒８２及び外筒
８３によって形成された環状の集気部８７から成り、前
記内筒８２に複数の通気孔８６が形成される。そして、
前記集気部７５と内筒８２内とが連通管７７を介して連
通させられる。また、フィルタ装置８１は、貯蔵筒２９
とほぼ同じ高さの位置、すなわち、吸気部７２より上方
に配設され、連通管７７は所定の角度で傾斜させて配設
される。そして、前記集気部８７は、排気口８５を介し
て図示されない負圧発生源、例えば、真空ポンプと連通
させられ、該真空ポンプを駆動することによって加熱シ
リンダ１１内が減圧される。

【００３２】したがって、前記加熱シリンダ１１内のガ
スは、樹脂供給口２５を介して吸引され、集気部７５内
に進入した後、連通管７７を介して更に吸引され、集気
部８７に進入した後、排気口８５から排出されるので、
ボイド、樹脂焼け等が発生することがなくなり、成形品
の品質を向上させることができる。

【００３３】ところで、前記吸気部７２を介して吸引さ
れたガスには、樹脂の粉、粉砕された樹脂の欠片等の微
小粉体が混入されていて、該微小粉体はスリット７６を
抜けて集気部７５内に進入することがある。ところが、
集気部７５の容量が大きいので、集気部７５内に進入し
たガスの流速が低くなる。したがって、集気部７５内の
ほとんどの微小粉体は、重力で集気部７５内を落下し、
スリット７６を通って加熱シリンダ１１内に戻る。

【００３４】この場合、スリット７６は、吸気部７２を
加熱シリンダ１１に取り付けることによって、内筒７３
の下端と樹脂供給口２５との間に形成されるので、加熱
シリンダ１１、吸気部７２等に外力が加わると、スリッ
ト７６の幅が変動する。したがって、微小粉体がスリッ
ト７６に詰まっても該スリット７６の幅の変動に伴って
自然に落下する。しかも、スリット７６が吸気部７２の
下端に形成されるので、集気部７５内を落下した微小粉
体を加熱シリンダ１１内に円滑に戻すことができる。

【００３５】そして、吸引されたガスに混入している残
りの微小粉体は、ガスの流れに乗って連通管７７内に進
入し、更にフィルタ装置８１に到達するが、該フィルタ
装置８１によって除去される。

【００３６】この場合、吸気部７２とフィルタ装置８１
とが離れているだけでなく、前記連通管７７が傾斜させ
て配設されるので、フィルタ装置８１に到達する微小粉
体は極めてわずかである。したがって、微小粉体が通気
孔８６に詰まって目詰りを発生させるのを防止すること
ができる。また、連通管７７が傾斜させて配設されると
ともに、フィルタ装置８１が連通管７７の上端に接続さ
れているので、連通管７７及びフィルタ装置８１内に進
入した微小粉体は、重力で内壁に沿って落下し、集気部
７５内に戻り、更に加熱シリンダ１１内に戻る。

【００３７】このように、フィルタ装置８１に到達する
微小粉体が極めてわずかであるので、目詰りを発生させ
るのを防止することができる。したがって、ガスの吸引
力が弱くなるのを防止することができる。

【００３８】また、仮に、目詰りが発生しても、フィル
タ装置８１内に樹脂は無いので、フィルタ装置８１を容
易に掃除することができる。したがって、射出装置の保
守・管理性を向上させることができる。なお、フィルタ
装置８１は着脱自在のアクリル製の蓋（ふた）体９１を
備えているので、ボルトｂ１を取り外し、蓋体９１を取
り外すことによって内筒８２に容易にアクセスし、通気
孔８６の状態を調べたり、通気孔８６に詰まった微小粉
体を除去したりすることができる。

【００３９】そして、内筒７３には通気孔が形成されて
いないので、内筒７３内に収容された樹脂に吸引力が加
わるのを防止することができる。したがって、加熱シリ
ンダ１１内への樹脂の供給を安定させることができる。
また、実験結果から、集気部７５内の圧力を４０〔Ｔｏ
ｒｒ〕とした場合でも、集気部７５内を減圧しない場合
と同じ流速で樹脂を供給することができることが分かっ
た。

【００４０】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させ
ることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。

【００４１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、射出装置においては、所定の位置に材料供給口が
形成されたシリンダ部材と、該シリンダ部材内に進退自
在に配設された射出部材と、前記材料供給口に臨ませて
配設され、材料供給口との間に形成された環状のスリッ
トを備え、該スリットを介して前記シリンダ部材内のガ
スを吸引するための吸気部と、該吸気部の上方に配設さ
れ、前記シリンダ部材内に供給される樹脂を収容するホ
ッパと、連通管を介して前記吸気部と接続され、吸気部
を介して吸引されたガスに混入している微小粉体を除去
するフィルタ装置とを有する。

【００４２】この場合、ホッパに収容された樹脂は、吸
気部及び材料供給口を介してシリンダ部材内に供給され
る。また、シリンダ部材内において発生したガスは、吸
気部を介して吸引され、連通管を介してフィルタ装置に
送られ、該フィルタ装置はガスに混入している微小粉体
を除去する。

【００４３】そして、吸気部とフィルタ装置とが離れて
いて、フィルタ装置に到達する微小粉体は極めてわずか
であるので、フィルタ装置において目詰りが発生するの
を防止することができる。その結果、ガスの吸引力が弱
くなるのを防止することができる。

【００４４】また、仮に、目詰りが発生しても、フィル
タ装置内に樹脂は無いので、フィルタ装置を容易に掃除
することができる。したがって、射出装置の保守・管理
性を向上させることができる。

【００４５】そして、吸気部には通気孔が形成されてい
ないので、吸気部内に収容された樹脂に吸引力が加わる
のを防止することができる。したがって、シリンダ部材
内への樹脂の供給を安定させることができる。

【００４６】本発明の他の射出装置においては、さら
に、前記フィルタ装置は前記吸気部より上方に配設され
る。

【００４７】この場合、連通管及びフィルタ装置内に進
入した樹脂は、重力で内壁に沿って落下し、吸気部内に
戻り、更にシリンダ部材内に戻る。

【００４８】本発明の更に他の射出装置においては、さ
らに、前記スリットは吸気部の下端に形成される。

【００４９】この場合、スリットが吸気部の下端に形成
されるので、吸気部内を落下した微小粉体をシリンダ部
材内に円滑に戻すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における射出装置の断面図
である。

【図２】従来の射出装置の断面図である。

【符号の説明】

１１加熱シリンダ１４スクリュー２５樹脂供給口３１ホッパ７２吸気部７６スリット７７連通管８１フィルタ装置

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）所定の位置に材料供給口が形成さ
れたシリンダ部材と、（ｂ）該シリンダ部材内に進退自
在に配設された射出部材と、（ｃ）前記材料供給口に臨
ませて配設され、材料供給口との間に形成された環状の
スリットを備え、該スリットを介して前記シリンダ部材
内のガスを吸引するための吸気部と、（ｄ）該吸気部の
上方に配設され、前記シリンダ部材内に供給される樹脂
を収容するホッパと、（ｅ）連通管を介して前記吸気部
と接続され、吸気部を介して吸引されたガスに混入して
いる微小粉体を除去するフィルタ装置とを有することを
特徴とする射出装置。
【請求項２】前記フィルタ装置は前記吸気部より上方
に配設される請求項１に記載の射出装置。
【請求項３】前記スリットは吸気部の下端に形成され
る請求項１に記載の射出装置。