JPH10235700A - 射出機及び射出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 材料の変更に速やかに対応できる射出機を提
供する。 【解決手段】 略水平に設定された中心軸を有する柱状
の計量室(15)と、前記計量室(15)の軸線方向の下流端か
ら引き出された吐出路(17)と、前記計量室(15)内の材料
を前記吐出路(17)に吐出させる為のプランジャ(11)と、
前記計量室(15)の底壁の下流端に繋がる材料供給路(13)
とを具備させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は射出機及び射出方
法、特に、可塑化樹脂をプランジャで押し出す形式の射
出機及び射出方法に関するもので、溶融状態にあるアル
ミニウム等の非鉄金属を成形するダイキャスト成形等に
も利用できる。

【０００２】

【従来の技術】図２は従来の射出機の要部の断面図を示
している。押出用シリンダ(22)とこれに装填されたスク
リュ(21)を具備する押出機(2) の樹脂吐出口(24)は、射
出機(1) の材料供給路(13)の上流端に接続されており、
該材料供給路(13)の下流端(130) は、射出用シリンダ(1
2)内に形成された計量室(15)の内周壁の上部コーナ部(1
52) に接続されている。又、計量室(15)内にはプランジ
ャ(11)が摺動自在に収容されていると共に、該計量室(1
5)の下流端からは図示しない金型内に樹脂材料を注入す
る吐出路(17)が延びている。

【０００３】このものでは、可塑化された樹脂材料が押
出機(2) の樹脂吐出口(24)から吐出されると、これが材
料供給路(13)の下流端(130) から射出用シリンダ(12)の
計量室(15)内に貯留され、その後、プランジャ(11)が進
出せしめられて計量室(15)内の樹脂材料が吐出路(17)か
ら図示しない金型内に射出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の射出機では、成形品の色彩を変更すべく吐出路(17)
から射出する樹脂材料を異なった色彩のものに切り替え
る場合に、該色彩の切り替え作業が速やかに行えないと
言う問題があった。上記問題点について更に詳述する。

【０００５】上記従来のものに於いて成形品の色彩を変
更する場合、新たな色彩の樹脂材料を押出機(2) から吐
出させると共に、材料供給路(13)や計量室(15)内に残存
する元の色彩の樹脂材料が無くなるまでプランジャ(11)
を進退動作させて射出動作を繰り返す。そして、吐出路
(17)の下流端から新たな色彩の樹脂材料が吐出されたこ
とが確認されると、その後に該色彩の樹脂材料による射
出成形を開始する。ところが、同図の想像線で示すよう
に、最も進出した状態にあるプランジャ(11)の先端面と
これに対向する計量室(15)の内面との間には若干のクリ
アランス(G) が確保されている。射出時にプランジャ(1
1)の先端がこれに対向する計量室(15)の内面に衝突する
のを回避して、これらの損傷を防止するためである。従
って、プランジャ(11)を進出させても前記クリアランス
(G) 部の樹脂は射出されずに計量室(15)内に残存してし
まう。そして、前記クリアランス(G) 部に残存する元の
色彩の樹脂材料は、計量室(15)の壁面を伝ってその下流
端の下部コーナ部(151) に垂れ落ちて該部分に残存し、
これが、吐出路(17)側に円滑に吐出されない。このこと
から、新たな色彩の樹脂材料が吐出路(17)から吐出され
始めても、計量室(15)の下部コーナ部(151) に残存した
元の色彩の樹脂材料が新たな樹脂材料に混入して徐々に
吐出され、新たな色彩の樹脂材料への切り替えが速やか
に行えないのである。

【０００６】尚、上記に於いては、色彩の変更を行う場
合の問題点について記載したが、使用する樹脂材料を融
点や硬度等の特性が異なるものに切り替える場合も上記
と同様の問題がある。又、押出機(2) から吐出させたア
ルミニウム等の溶融金属をプランジャ(11)で射出するダ
イキャクト成形をする場合も上記と同様の問題がある。

【０００７】本願は上記の点に鑑みて成されたもので、
請求項１の発明は材料の変更に速やかに対応できる射出
機を提供することを課題とする。又、請求項３の発明は
材料の変更に速やかに対応できる射出方法を提供するこ
とを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為に
採用した請求項１の発明の技術的手段は、『略水平に設
定された中心軸を有する柱状の計量室(15)と、前記計量
室(15)の軸線方向の下流端から引き出された吐出路(17)
と、前記計量室(15)内の材料を前記吐出路(17)に吐出さ
せる為のプランジャ(11)と、前記計量室(15)の底壁の下
流端に繋がる材料供給路(13)とを具備する』ことであ
る。

【０００９】上記発明では、材料供給路(13)が計量室(1
5)の底壁の下流端に繋がっている。従って、前回の射出
時に吐出路(17)側に射出されなかった材料が残存し易い
計量室(15)の底壁の下流端に新たな材料が材料供給路(1
3)から注入される。従って、前記計量室(15)の底壁の下
流端に残っている材料が、材料供給路(13)から注入され
る新たな材料と共に流動して計量室(15)内全体に拡散
し、その後、プランジャ(11)で吐出路(17)側に射出され
る。即ち、上記技術的手段によれば、計量室(15)の底壁
の下流端には材料供給路(13)からの新たな材料が常に注
入された状態になり、該部分に古い材料が残存すること
がなくなる。

【００１０】上記課題を解決する為に採用した請求項３
の発明の技術的手段は、『計量室(15)に材料を注入する
注入工程と、前記計量室(15)から延びる吐出路(17)を介
して前記計量室(15)内の材料を押し出す押出工程と、前
記押出工程後に前記計量室(15)に残存した材料に向けて
新たな材料を注入する工程と、前記新たに注入された材
料と前記残存した材料を一緒に前記吐出路(17)に押し出
す工程とを具備する』ことである。

【００１１】上記技術的手段によれば、計量室(15)に残
存した材料に向けて新たな材料が注入され、これらが一
緒に計量室(15)全体に拡散した後に吐出路(17)に押し出
されるから、計量室(15)内に残存した古い材料が速やか
に吐出される。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、前回の射出時に吐出路(17)側に射出されなかっ
た材料が残存し易い計量室(15)の底壁の下流端には材料
供給路(13)からの新たな材料が常に注入された状態にな
って、該部分には古い材料が残存しない。従って、材料
の種類や色彩を切り替える場合にも、切り替える前の古
い色彩等の材料が速やかに計量室(15)から排出され、該
色彩等の切り替えに速やかに対応できる射出機が提供で
きる。

【００１３】請求項３の発明によれば、計量室(15)内に
残存した古い材料が速やかに吐出されるから、色彩等の
切り替えに速やかに対応できる射出方法が提供できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、上記した発明の実施の形態
を説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る射出機
が組み込まれているプリプラ式の射出成形装置の部分断
面図であり、本発明の対象たる射出機(1) とこれに樹脂
材料を供給する押出機(2) とから構成されている。

【００１５】押出機(2) のスクリュ(21)は押出用シリン
ダ(22)に挿入されていると共に、該押出用シリンダ(22)
の後端部には、上記スクリュ(21)を回転させる回転駆動
装置(26)が設けられている。又、上記押出用シリンダ(2
2)の後端部近傍の上面には、熱可塑性の樹脂材料を供給
するホッパ(27)が連設されていると共に、該押出用シリ
ンダ(22)の外周には樹脂材料を可塑化する為のヒータ(2
0)が添設されている。

【００１６】押出機(2) の先端部、即ち、下流側端部に
形成された樹脂吐出口(24)は、射出機(1) の材料供給路
(13)の上流端部に接続されている。射出機(1) に形成さ
れた上記材料供給路(13)は、上記押出機(2) 側に繋がる
傾斜路(131) とその先端に続く鉛直路(132) と更に該鉛
直路(132) の先端から分岐する第１，第２分岐路(133)
(134) を具備している。

【００１７】前者の第１分岐路(133) は、略水平に設定
された中心軸を具備する円柱状の計量室(15)の下流端近
傍の上部コーナ部(152) に接続されている。又、該計量
室(15)は射出用シリンダ(12)の先端部に位置しており更
に該計量室(15)の外壁面にはヒータ(16)が添設されてい
る。一方、材料供給路(13)に於ける前記第２分岐路(13
4) の下流端(130) は、計量室(15)の底壁の下流端に位
置する下部コーナ部(151) に繋がっていると共に、該第
２分岐路(134) の途中は、計量室(15)の軸線方向の下流
端から引き出された直線状の吐出路(17)を迂回するよう
に曲成されている。又、上記吐出路(17)と計量室(15)の
中心軸は一直線状に並んでいると共に、計量室(15)の下
流側の先端面(153) は円錐状に形成されており、その頂
点に吐出路(17)の上流端が接続されている。

【００１８】上記計量室(15)内にはプランジャ(11)が挿
入されており、該プランジャ(11)の外周と計量室(15)の
内周は樹脂材料が侵入しない程度に密に接触している。
又、プランジャ(11)の先端面(113) は計量室(15)の上記
先端面(153) と一致する円錐状に形成されていると共
に、該プランジャ(11)は油圧シリンダ(116) のピストン
(115) と連結されたロッド(114) の先端部に連設されて
いる。又、計量室(15)と同軸状に位置する吐出路(17)の
下流端にはノズル(3) が接続されており、該ノズル(3)
から図示しない金型に樹脂材料が射出されるようになっ
ている。

【００１９】次に、材料供給路(13)の傾斜路(131) と鉛
直路(132) の接続部たる弁口(136)には、円柱状の摺動
弁(41)が対応しており、該摺動弁(41)によって弁口(13
6) の開度が調整されると共に該弁口(136) が開閉され
るようになっている。具体的には、摺動弁(41)に連設さ
れたロッド(411) は、駆動装置(412) に接続されてお
り、該駆動装置(412) によって摺動弁(41)が進退移動さ
れて弁口(136) の開度調整及び開閉制御がされるように
なっている。そして、押出機(2) の作動中に弁口(136)
の開度が調整されると、押出機(2) 内の圧力が調整され
る。又、上記弁口(136) の開度調整によって、ホッパ(2
7)から供給された樹脂材料が押出機(2) を通過する所要
時間が変化し、これにより該樹脂材料の加熱時間が調整
され、該加熱時間の調整と上記押出機(2) 内の圧力調整
により、樹脂材料の可塑化の程度、即ち、粘度が所定に
設定される。又、摺動弁(41)で弁口(136) が全閉状態に
維持されると、射出時（プランジャ(11)の進出時）に樹
脂材料が押出機(2) 側に逆流するのが防止されるように
なっている。

【００２０】次に、上記装置の動作の実際を説明する。
顔料と無着色のペレット状の熱可塑性樹脂材料を、ホッ
パ(27)に投入して図示しない運転スイッチを投入する
と、ヒータ(20)が発熱すると共にスクリュ(21)が回転
し、ホッパ(27)内の樹脂材料が前記ヒータ(20)の熱等に
よって押出用シリンダ(22)内で次第に可塑化されて行
く。又、この樹脂材料と上記含量は、スクリュ(21)によ
って均一に混練され、これにより、押出機(2) の樹脂吐
出口(24)からは着色された樹脂材料が吐出される。又、
摺動弁(41)で弁口(136) の開度を所定に設定することに
よって、上記のように樹脂材料の粘度調整がされ、射出
に適した粘度に調整された樹脂材料が樹脂吐出口(24)か
ら吐出される。

【００２１】次に、弁口(136) から材料供給路(13)の鉛
直路(132) に吐出された樹脂材料は、第１分岐路(133)
と第２分岐路(134) に分岐して計量室(15)内に注入され
る。即ち、請求項３の発明の注入工程が実行される。す
ると、図１の想像線で示す初期位置にあるプランジャ(1
1)が、第１，第２分岐路(133) (134) から計量室(15)内
に注入される樹脂材料の注入圧力で徐々に後退せしめら
れる。そして、射出成形に必要な所定量の樹脂材料が計
量室(15)内に注入されると、スクリュ(21)が停止すると
共に駆動装置(412) で摺動弁(41)が降下移動されて弁口
(136) が閉鎖状態に維持される。次に、油圧シリンダ(1
16) が作動してプランジャ(11)が進出せしめられ、これ
により、計量室(15)に貯留された可塑化状態にある樹脂
材料が吐出路(17)及びノズル(3) を介して図示しない金
型内に射出される。即ち、請求項３の発明の押出工程が
実行される。

【００２２】次に、射出成形する樹脂材料の色彩を切り
替える作業について説明する。射出成形する樹脂材料の
色彩を切り替えるときは、ホッパ(27)に投入する顔料
を、新たな色彩のものに変更し、その後、ノズル(3) か
ら吐出される樹脂材料が新たな色彩のもにに変化するま
で射出動作を繰り返す。この場合、前回の射出時に吐出
路(17)側に射出されなかった樹脂材料が残存している上
記計量室(15)の下部コーナ部(151) 部分に第２分岐路(1
34) が接続されているから、樹脂材料の色彩を切り替え
るべく上記射出動作を繰り返した時に、計量室(15)に新
たな色彩の樹脂材料が吐出され始めると、第２分岐路(1
34) の下流端(130) から吐出される新たな色彩の樹脂材
料が、計量室(15)の先端の下部コーナ部(151) 、即ち、
古い色彩の樹脂材料が残存し易い下部コーナ部(151) か
ら吐出する（請求項３の発明の、「残存した材料に向け
て新たな材料を注入する工程」に対応する）。即ち、上
記下部コーナ部(151) 部分に残存してる古い色彩の樹脂
材料（前回の射出動作時に吐出路(17)側に射出されなか
った樹脂材料）が、第２分岐路(134) から吐出される新
たな色の樹脂材料で計量室(15)全体に拡散せしめられ、
これが吐出路(17)及びノズル(3) から金型内に射出され
る（請求項３の発明の、「吐出路(17)に押し出す工程」
に対応する。）。従って、上記下部コーナ部(151) 部分
に古い色彩の樹脂材料が速やかに射出され、樹脂材料の
色の切り替えが円滑・迅速に行える。

【００２３】尚、上記実施の形態では、無着色の樹脂材
料と顔料をホッパ(27)から供給したが、着色されたペレ
ット状の熱可塑性樹脂材料をホッパ(27)から供給しても
よく、又、これら樹脂材料と共に導電性材料，カーボン
ファイバー，ステンレスファイバー，更にガラス繊維等
を混入させてもよい。更に、上記実施の形態のもので
は、計量室(15)で材料を計量する計量式の容量成形であ
る。従って、発泡剤等が添加されている場合には該発泡
剤等が弁口(136) の開度調整によって押出機(2) 内で樹
脂材料と均一に混練されながら加熱時間の調整と該押出
機(2) 内の圧力調整（摺動弁(41)による）で粘度調整さ
れた材料が発泡溶融されると共にこれが計量室(15)に導
かれて射出される発泡成形（ガス発泡・化学発泡・大豆
粕残発泡）をする場合でも本願の発明は適用できる。

【００２４】更に、上記実施の形態では、樹脂材料を射
出成形する場合について説明したが、押出機(2) でアル
ミニウム等の非鉄金属を溶融させ、これを計量室(15)に
導いて射出するダイキャスト成形をする場合でも、本願
の発明は適用できる。又、上記実施の形態では、材料供
給路(13)の途中から分岐させた第１，第２分帰路(133)
(134) の両者を計量室(15)に接続したが、下方の第２分
帰路(134) のみを計量室(15)に接続してもよい。

【００２５】更に、計量室(15)の中心軸は吐出路(17)に
向けて低くなる様に多少傾斜していても良く、又、請求
項３の射出方法の発明の場合、計量室(15)の内周壁に材
料が残存し易い凹部等が形成されているときには、該部
分にも材料供給路(13)からの新たな材料を注入してもよ
い。凹部に残存している古い材料が材料供給路(13)から
の新たな材料と一緒に計量室(15)全体に拡散するからで
ある。更に、請求項３の方法発明の場合には、計量室(1
5)の中心軸の傾斜角度が水平に限定されるものではな
い。更に、計量室(15)の中心軸は吐出路(17)に向けて高
くなるように若干傾斜していてもよい。この場合も、プ
ランジャ(11)を押し出したときには、計量室(15)の底壁
の下流端に材料が垂落ちて該部分に残存するからであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る射出機を具備するプ
リプラ式射出装置の一部切欠の断面図

【図２】従来例の説明図

【符号の説明】

(1) ・・・射出機 (2) ・・・押出機 (11)・・・プランジャ (13)・・・材料供給路 (15)・・・計量室 (17)・・・吐出路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略水平に設定された中心軸を有する柱状
   の計量室(15)と、 前記計量室(15)の軸線方向の下流端から引き出された吐
   出路(17)と、 前記計量室(15)内の材料を前記吐出路(17)に吐出させる
   為のプランジャ(11)と、 前記計量室(15)の底壁の下流端に繋がる材料供給路(13)
   とを具備する射出機。
2. 【請求項２】 前記材料は、熱可塑性の樹脂材料である
   請求項１の射出機。
3. 【請求項３】 計量室(15)に材料を注入する注入工程
   と、 前記計量室(15)から延びる吐出路(17)を介して前記計量
   室(15)内の材料を押し出す押出工程と、 前記押出工程後に前記計量室(15)に残存した材料に向け
   て新たな材料を注入する工程と、 前記新たに注入された材料と前記残存した材料を一緒に
   前記吐出路(17)に押し出す工程とを具備する射出方法。