(57)【要約】【課題】  材料供給口を冷却しても、それに伴ってシリンダおよびフランジの材料供給口付近の部分が冷却されてしまうことを抑えることができる射出成形機のスクリュシリンダを提供する。【解決手段】  射出成形機のスクリュシリンダは、外周面にシリンダヒータ１２が設けられているシリンダ１１と、シリンダ１１に形成されている内孔１１ａ内に設けられたスクリュ１４と、シリンダ１１の後部に取り付けられているフランジ１３とを有し、さらに、フランジ１３の外周面に設けられたフランジヒータ７と、シリンダ１１およびフランジ１３に形成された開口部に設けられた冷却フランジ１とを有している。冷却フランジ１は、内孔１１ａに材料を供給するための材料供給口１ａと、材料供給口１ａを冷却する冷却手段としての冷却水溝８および冷却水ホース５，６とを有している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面にシリンダヒータ（１２）が設けられているシリンダ（１１）と、該シリンダ（１１）に形成されている内孔（１１ａ）内に設けられたスクリュ（１４）と、前記シリンダ（１１）の後部に取り付けられているフランジ（１３）とを有する射出成形機のスクリュシリンダにおいて、
前記フランジ（１３）の外周面に設けられたフランジヒータ（７）と、
前記シリンダ（１１）および前記フランジ（１３）に形成された、前記内孔（１１ａ）に連通する開口部に設けられた冷却フランジ（１）と、
をさらに有し、
該冷却フランジ（１）は、前記内孔（１１ａ）に材料を供給するための材料供給口（１ａ）と、該材料供給口（１ａ）を冷却する冷却手段（５，６，８）とを有していることを特徴とする射出成形機のスクリュシリンダ。
【請求項２】
前記開口部と前記冷却フランジ（１）との間には断熱部材（３）が設けられている、請求項１に記載の射出成形機のスクリュシリンダ。
【請求項３】
前記冷却手段は、前記材料供給口（１ａ）を形成する前記冷却フランジ（１）の内壁部（１ｂ）に形成された冷却水溝（８）と、該冷却水溝（８）に接続され、前記冷却水溝（８）に流す冷却水を前記冷却水溝（８）に供給する冷却水ホース（５，６）とで構成されている、請求項１または２に記載の射出成形機のスクリュシリンダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形機のスクリュシリンダに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、図２に示すように、フランジ１０６に形成したフランジ溝１１０Ａ〜１１０Ｃにより、シリンダ１０１とフランジ１０６間の接触面積（伝熱面積）を少なくしてフランジ１０６への伝熱を少なくし、材料投入口１０５に樹脂材料が溶融付着することを防止するように構成された射出成形機のスクリュシリンダが開示されている。また、シリンダ１０１に形成したスプライン形状の溝（不図示）やシリンダ１０１に形成したシリンダ溝（不図示）によって、シリンダ１０１とフランジ１０６間の接触面積（伝熱面積）を少なくする例も開示されている。
【０００３】
さらに、特許文献１のスクリュシリンダは、ヒータ１０４によって加熱されたシリンダ１０１からの伝熱によって材料投入口１０５の温度が上昇し、材料投入口１０５に投入された樹脂材料が溶融付着して「ブリッジ」が形成されることを防ぐため、フランジ１０６に冷却水用穴１０８が形成されており、これに冷却水を流すことで材料投入口１０５を冷却できるようになっている。材料投入口１０５にそのような「ブリッジ」が形成されると樹脂材料の供給が妨げられてしまうため、「ブリッジ」が形成されることは好ましくない。
【特許文献１】特開２００３−３９５１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の従来技術のように、温度が上昇した材料投入口に投入された樹脂材料が材料投入口に溶融付着して「ブリッジ」が形成されることを防ぐために材料投入口を冷却することは好ましいことであるが、その一方で、材料投入口を冷却すると、シリンダの材料投入口付近およびその中のスクリュも冷却されてしまい、シリンダ内に投入された樹脂の加熱が遅れ、可塑化能力が低下したり、可塑化が不安定になったりすることも起こり得る。
【０００５】
もちろん、シリンダにはヒータなどの加熱装置が備えられていることから、ヒータ等によってシリンダの材料投入口付近の温度を上昇させつつ、フランジに流す冷却水の水量を少なくして冷却水によるシリンダの材料投入口付近の温度低下の影響を小さくすることで、シリンダの材料投入口付近の温度が冷却されすぎないようにすることは可能である。
【０００６】
しかしながら、このような構成では、シリンダヒータの電源投入後、シリンダ本体部分の温度が上昇してから、さらに時間をおいてシリンダの材料投入口付近の温度が上昇していくことから、シリンダ本体の温度の上昇よりも、シリンダの材料投入口付近の温度の上昇に時間がかかってしまう。したがって、シリンダ本体部分の温度が上昇後安定したことを確認して成形を開始した場合であっても、シリンダの材料投入口付近の温度がまだ上昇していないおそれがある。
【０００７】
また、上記の構成では、フランジにはヒータなどの加熱装置が備えられておらず、シリンダのヒータからの熱伝導だけでフランジの温度を上昇させるため、フランジの設定温度を高く設定しても、フランジが設定温度に達しないことがある。例えば、スクリュ径８４ｍｍのシリンダでフランジに流す冷却水を完全に止めた場合、シリンダ設定温度を２８０℃としても、ホッパフランジの温度は約６５℃までしか上昇せず、シリンダ設定温度を３００℃としても、フランジの温度は７５℃までしか上昇しなかった。さらに、シリンダ温度が設定に達した後、フランジの温度が安定するまで約３０分以上を必要とした。これは、フランジからの空気中への放熱、およびフランジから射出装置への熱伝導の影響により、シリンダからフランジに伝わってきた熱がフランジに蓄積されにくいためである。
【０００８】
そこで本発明は、材料供給口を冷却しても、それに伴ってシリンダおよびフランジの材料供給口付近の部分が冷却されてしまうことを抑えることができる射出成形機のスクリュシリンダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の射出成形機のスクリュシリンダは、外周面にシリンダヒータが設けられているシリンダと、該シリンダに形成されている内孔内に設けられたスクリュと、前記シリンダの後部に取り付けられているフランジとを有する射出成形機のスクリュシリンダにおいて、前記フランジの外周面に設けられたフランジヒータと、前記シリンダおよび前記フランジに形成された、前記内孔に連通する開口部に設けられた冷却フランジと、をさらに有し、該冷却フランジは、前記内孔に材料を供給するための材料供給口と、該材料供給口を冷却する冷却手段とを有していることを特徴とする。
【００１０】
上記本発明によれば、冷却フランジを材料を溶融させない程度の温度まで冷却手段によって冷却することで、材料供給口を通ってシリンダの内孔に供給される材料が加熱されて材料供給口内で溶融して「ブリッジ」が形成されることを防ぐことが可能である。その一方で、シリンダおよびフランジの開口部付近をヒータで加熱して昇温させておくことができるので、材料供給口を通ってシリンダの内孔に供給された樹脂材料は直ちに加熱が開始され、樹脂材料の可塑化能力が向上する。
【００１１】
さらに、前記開口部と前記冷却フランジとの間には断熱部材が設けられている構成としてもよい。この断熱部材により、ヒータで加熱されたシリンダやフランジから冷却フランジに熱が伝わって昇温することを抑え、また、シリンダやフランジの開口部付近が冷却フランジによって冷却されることを抑えることが可能になる。
【００１２】
また、前記冷却手段は、前記材料供給口を形成する前記冷却フランジの内壁部に形成された冷却水溝と、該冷却水溝に接続され、前記冷却水溝に流す冷却水を前記冷却水溝に供給する冷却水ホースとで構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明の射出成形機のスクリュシリンダによれば、材料供給口を冷却しても、それに伴ってシリンダおよびフランジの材料供給口付近の部分が冷却されてしまうことを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る射出成形機のスクリュシリンダの一部を破断した状態で示す概略断面図である。
【００１６】
本実施形態に係る射出成形機のスクリュシリンダは、全体形状が円筒状をなしスクリュ１４が回転可能に内設される内孔１１ａが形成されたシリンダ１１を有している。内孔１１ａ内に挿入されたスクリュ１４は、不図示の駆動装置によって回転駆動させられるようになっている。また、シリンダ１１の外周面には、シリンダ１１を加熱するためのシリンダヒータ１２が取り付けられている。
【００１７】
シリンダ１１の後部の外周面上には開口が形成されたフランジ１３が固定されている。フランジ１３の開口に対応する開口がシリンダ１１にも形成されており、これらの開口はシリンダ１１内の内孔１１ａに連通している。また、フランジ１３の外周には、フランジ１３を加熱するフランジヒータ７が設けられている。
【００１８】
シリンダ１１およびフランジ１３に形成されている開口部には、冷却フランジ１が挿入されている。冷却フランジ１は、その外周部に備えられた外枠２と、その内壁部１ｂに形成されている冷却水溝８と、内壁部１ｂによって形成された材料供給口１ａとを有している。材料供給口１ａの上部にはホッパ１５が取り付けられており、ホッパ１５内に投入された材料は材料供給口１ａを通ってシリンダ１１の内孔１１ａ内に供給される。
【００１９】
冷却水溝８に冷却水を供給する冷却ホース５，６が冷却水溝８に接続されており、これらの冷却ホース５，６の一方から供給された冷却水は、冷却水溝８を通って他方の冷却ホースから排出される。排出された冷却水は循環して再び冷却水溝８に供給される。冷却フランジ１は、このようにして冷却水によって冷却される。なお、冷却水溝８が形成されている内壁部１ｂとそれに接する外枠２との間から冷却水が漏出しないように、両者の間には封止部材の一例としてＯリング４が設けられている。
【００２０】
この冷却フランジ１は、シリンダ１１およびフランジ１３の開口部に断熱部材３を介して取り付けられている。この断熱部材３により、ヒータ７，１２で加熱されたシリンダ１１やフランジ１３から冷却フランジ１に熱が伝わって昇温することが抑えられ、また、シリンダ１１やフランジ１３の開口部付近が冷却フランジ１によって冷却されることが抑えられている。
【００２１】
また、フランジ１３の後端面にも断熱部材９が設けられている。フランジ１３の後端面は射出動作を行う際に射出装置（不図示）が当接する面であり、その面に断熱部材９を設けることにより、射出装置が当接したときにフランジ１３の熱が射出装置に奪われてフランジ１３の温度が低下することを抑えることが可能である。
【００２２】
次に、本実施形態に係る射出成形機のスクリュシリンダの動作について説明する。ホッパ１５に投入されたペレット状の樹脂材料は、冷却フランジ１の材料供給口１ａを通ってシリンダ１１の内孔１１ａに供給される。内孔１１ａに供給された樹脂材料は、シリンダ１１内で回転駆動させられているスクリュ１４によってシリンダ１１の先端側（図示左方向）へ移送されていく。この移送中、樹脂材料は、シリンダヒータ１２によって加熱されているシリンダ１１からの熱と、スクリュ１４の回転より樹脂材料が混連される際に生じる剪断熱とによって、ペレットの状態から溶融される。
【００２３】
このとき、冷却フランジ１は樹脂材料を溶融させない程度の温度まで冷却水によって冷却されており、ホッパ１５から材料供給口１ａを通ってシリンダ１１の内孔１１ａに供給される樹脂材料が加熱されてホッパ１５や材料供給口１ｂ内で溶融して「ブリッジ」を形成しないようになっている。その一方で、シリンダ１１およびフランジ１３の開口部付近はヒータ７，１２による加熱によって昇温されており、材料供給口１ｂを通ってシリンダ１１の内孔１１ａに供給された樹脂材料は直ちに加熱が開始されるので、樹脂材料の可塑化能力が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る射出成形機のスクリュシリンダの一部を破断した状態で示す概略断面図である。
【図２】従来の射出成形機のスクリュシリンダを示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    冷却フランジ
１ａ  材料供給口
１ｂ  内壁部
２    外枠
３，９    断熱部材
４    Ｏリング
５，６    冷却水ホース
７    フランジヒータ
８    冷却水溝
１１    シリンダ
１１ａ  内孔
１２    シリンダヒータ
１３    フランジ
１４    スクリュ
１５    ホッパ
【図１】
2006315337.tif 000003
【図２】
2006315337.tif 000004