(57)【要約】【課題】成形材料である溶融樹脂からのガスの発生を抑制できると共に、相手部材に対し相対的に移動することで生じうる異常摩耗を抑制できる、射出成形用部材の提供。【解決手段】クロムを主成分とする材料で形成される皮膜を、成形材料と接触する表面に有する射出成形用部材であって、前記皮膜は、前記皮膜と接触する相手部材の表面を被覆するクロムを主成分とする材料で形成される相手皮膜と、異なる化学組成を有する、射出成形用部材。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロムを主成分とする材料で形成される皮膜を、成形材料と接触する表面に有する射出成形用部材であって、
前記皮膜は、前記皮膜と接触する相手部材の表面を被覆するクロムを主成分とする材料で形成される相手皮膜と、異なる化学組成を有する、射出成形用部材。
【請求項２】
前記相手皮膜は、金属クロム、窒化クロムおよび酸化クロムのうちいずれか１つで形成され、
前記皮膜は、金属クロム、窒化クロムおよび酸化クロムのうち、前記相手皮膜を形成するものとは異なる、残りの２つのいずれか１つで形成される、請求項１に記載の射出成形用部材。
【請求項３】
クロムを主成分とする材料で形成される第１皮膜を成形材料と接触する表面に有する第１射出成形用部材と、クロムを主成分とする材料で形成される第２皮膜を前記成形材料と接触する表面に有する第２射出成形用部材であって前記第２皮膜が前記第１皮膜とは異なる化学組成を有する第２射出成形用部材とを、前記第１皮膜と前記第２皮膜とが向かい合うように配置して、相対的に移動させる、射出成形方法。
【請求項４】
前記第１皮膜は、金属クロム、窒化クロムおよび酸化クロムのうちのいずれか１つで形成され、
前記第２皮膜は、金属クロム、窒化クロムおよび酸化クロムのうち、前記第１皮膜を形成するものとは異なる残りの２つのいずれか１つで形成される、請求項３に記載の射出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形用部材、および射出成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、射出成形または押出成形用のスクリュであって、スクリュ本体の作業面に少なくとも、硬質の皮膜層が形成されたスクリュが開示されている。皮膜層は、クラック密度が４００〜１２００（クラック数／ｃｍ）の範囲内にあり、カーボンを含有するクロムを主体とするものである。この皮膜層によれば、耐摩耗性、耐食性に優れたスクリュが得られると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−９５９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来から、耐摩耗性や耐食性の観点から、射出成形用部材に皮膜を設けることが検討されている。
【０００５】
しかしながら、成形材料である溶融樹脂からのガスの発生を抑制することを目的として、射出成形用部材に皮膜を設けることは、検討されていなかった。
【０００６】
本発明者は、射出成形用部材の代表的な材料である金属鉄や金属ニッケルなどが溶融樹脂と接触すると、溶融樹脂が分解されやすく、ガスが発生しやすいことを実験により突きとめた。ガスの発生は、成形不良の原因となりうる。例えば、ガスが溶融樹脂のキャビティ空間への充填を阻害することで、ショートショットが生じうる。また、ガスの発生によって樹脂に占める水素と炭素との比率が変わり、樹脂が変色しうる。
【０００７】
また、射出成形用部材は、溶融樹脂と接触するだけではなく、相手部材とも接触し、相手部材に対し相対的に移動する。そのため、異常摩耗が生じることがある。異常摩耗は、焼き付き（カジリとも呼ばれる）などによって生じる。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、成形材料である溶融樹脂からのガスの発生を抑制できると共に、相手部材に対し相対的に移動することで生じうる異常摩耗を抑制できる、射出成形用部材の提供を主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
クロムを主成分とする材料で形成される皮膜を、成形材料と接触する表面に有する射出成形用部材であって、
前記皮膜は、前記皮膜と接触する相手部材の表面を被覆するクロムを主成分とする材料で形成される相手皮膜と、異なる化学組成を有する、射出成形用部材が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、成形材料である溶融樹脂からのガスの発生を抑制できると共に、相手部材に対し相対的に移動することで生じうる異常摩耗を抑制できる、射出成形用部材が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態による射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。
【図２】一実施形態による射出成形機の型締時の状態を示す図である。
【図３】一実施形態によるシリンダおよびスクリュの断面図である。
【図４】図３の一部を拡大して示す断面図である。
【図５】一実施形態による各種金属材料と溶融樹脂との接触によって生じる溶融樹脂からのガスの発生量と温度との関係を示す図である。
【図６】図３の別の一部を拡大して示す断面図である。
【図７】一実施形態による閉鎖循環反応系装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、各図面において、同一の又は対応する構成については同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。
【００１３】
（射出成形機）
図１は、一実施形態による射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。図２は、一実施形態による射出成形機の型締時の状態を示す図である。図１〜図２に示すように、射出成形機は、型締装置１００と、エジェクタ装置２００と、射出装置３００と、移動装置４００と、制御装置７００とを有する。以下、射出成形機の各構成要素について説明する。
【００１４】
（型締装置）
型締装置１００の説明では、型閉時の可動プラテン１２０の移動方向（図１および図２中右方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１２０の移動方向（図１および図２中左方向）を後方として説明する。
【００１５】
型締装置１００は、金型装置１０の型閉、型締、型開を行う。型締装置１００は例えば横型であって、型開閉方向が水平方向である。型締装置１００は、固定プラテン１１０、可動プラテン１２０、トグルサポート１３０、タイバー１４０、トグル機構１５０、型締モータ１６０、運動変換機構１７０、および型厚調整機構１８０を有する。
【００１６】
固定プラテン１１０は、フレームＦｒに対し固定される。固定プラテン１１０における可動プラテン１２０との対向面に固定金型１１が取付けられる。
【００１７】
可動プラテン１２０は、フレームＦｒに対し型開閉方向に移動自在とされる。フレームＦｒ上には、可動プラテン１２０を案内するガイド１０１が敷設される。可動プラテン１２０における固定プラテン１１０との対向面に可動金型１２が取付けられる。
【００１８】
固定プラテン１１０に対し可動プラテン１２０を進退させることにより、型閉、型締、型開が行われる。固定金型１１と可動金型１２とで金型装置１０が構成される。
【００１９】
トグルサポート１３０は、固定プラテン１１０と間隔をおいて連結され、フレームＦｒ上に型開閉方向に移動自在に載置される。尚、トグルサポート１３０は、フレームＦｒ上に敷設されるガイドに沿って移動自在とされてもよい。トグルサポート１３０のガイドは、可動プラテン１２０のガイド１０１と共通のものでもよい。
【００２０】
尚、本実施形態では、固定プラテン１１０がフレームＦｒに対し固定され、トグルサポート１３０がフレームＦｒに対し型開閉方向に移動自在とされるが、トグルサポート１３０がフレームＦｒに対し固定され、固定プラテン１１０がフレームＦｒに対し型開閉方向に移動自在とされてもよい。
【００２１】
タイバー１４０は、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０とを型開閉方向に間隔Ｌをおいて連結する。タイバー１４０は、複数本（例えば４本）用いられてよい。各タイバー１４０は、型開閉方向に平行とされ、型締力に応じて伸びる。少なくとも１本のタイバー１４０には、タイバー１４０の歪を検出するタイバー歪検出器１４１が設けられる。タイバー歪検出器１４１は、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。タイバー歪検出器１４１の検出結果は、型締力の検出などに用いられる。
【００２２】
尚、本実施形態では、型締力を検出する型締力検出器として、タイバー歪検出器１４１が用いられるが、本発明はこれに限定されない。型締力検出器は、歪みゲージ式に限定されず、圧電式、容量式、油圧式、電磁式などでもよく、その取付け位置もタイバー１４０に限定されない。
【００２３】
トグル機構１５０は、可動プラテン１２０とトグルサポート１３０との間に配設され、トグルサポート１３０に対し可動プラテン１２０を型開閉方向に移動させる。トグル機構１５０は、クロスヘッド１５１、一対のリンク群などで構成される。各リンク群は、ピンなどで屈伸自在に連結される第１リンク１５２および第２リンク１５３を有する。第１リンク１５２は可動プラテン１２０に対しピンなどで揺動自在に取付けられ、第２リンク１５３はトグルサポート１３０に対しピンなどで揺動自在に取付けられる。第２リンク１５３は、第３リンク１５４を介してクロスヘッド１５１に取付けられる。トグルサポート１３０に対しクロスヘッド１５１を進退させると、第１リンク１５２および第２リンク１５３が屈伸し、トグルサポート１３０に対し可動プラテン１２０が進退する。
【００２４】
尚、トグル機構１５０の構成は、図１および図２に示す構成に限定されない。例えば図１および図２では、各リンク群の節点の数が５つであるが、４つでもよく、第３リンク１５４の一端部が、第１リンク１５２と第２リンク１５３との節点に結合されてもよい。
【００２５】
型締モータ１６０は、トグルサポート１３０に取付けられており、トグル機構１５０を作動させる。型締モータ１６０は、トグルサポート１３０に対しクロスヘッド１５１を進退させることにより、第１リンク１５２および第２リンク１５３を屈伸させ、トグルサポート１３０に対し可動プラテン１２０を進退させる。型締モータ１６０は、運動変換機構１７０に直結されるが、ベルトやプーリなどを介して運動変換機構１７０に連結されてもよい。
【００２６】
運動変換機構１７０は、型締モータ１６０の回転運動をクロスヘッド１５１の直線運動に変換する。運動変換機構１７０は、ねじ軸１７１と、ねじ軸１７１に螺合するねじナット１７２とを含む。ねじ軸１７１と、ねじナット１７２との間には、ボールまたはローラが介在してよい。
【００２７】
型締装置１００は、制御装置７００による制御下で、型閉工程、型締工程、型開工程などを行う。
【００２８】
型閉工程では、型締モータ１６０を駆動してクロスヘッド１５１を設定速度で型閉完了位置まで前進させることにより、可動プラテン１２０を前進させ、可動金型１２を固定金型１１にタッチさせる。クロスヘッド１５１の位置や速度は、例えば型締モータエンコーダ１６１などを用いて検出する。型締モータエンコーダ１６１は、型締モータ１６０の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。
【００２９】
型締工程では、型締モータ１６０をさらに駆動してクロスヘッド１５１を型閉完了位置から型締位置までさらに前進させることで型締力を生じさせる。型締時に可動金型１２と固定金型１１との間にキャビティ空間１４が形成され、射出装置３００がキャビティ空間１４に液状の成形材料を充填する。充填された成形材料が固化されることで、成形品が得られる。キャビティ空間１４の数は複数でもよく、その場合、複数の成形品が同時に得られる。
【００３０】
型開工程では、型締モータ１６０を駆動してクロスヘッド１５１を設定速度で型開完了位置まで後退させることにより、可動プラテン１２０を後退させ、可動金型１２を固定金型１１から離間させる。その後、エジェクタ装置２００が可動金型１２から成形品を突き出す。
【００３１】
型閉工程および型締工程における設定条件は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、型閉工程および型締工程におけるクロスヘッド１５１の速度や位置（速度の切替位置、型閉完了位置、型締位置を含む）は、一連の設定条件として、まとめて設定される。尚、クロスヘッド１５１の速度や位置などの代わりに、可動プラテン１２０の速度や位置などが設定されてもよい。また、クロスヘッドの位置（例えば型締位置）や可動プラテンの位置の代わりに、型締力が設定されてもよい。
【００３２】
ところで、トグル機構１５０は、型締モータ１６０の駆動力を増幅して可動プラテン１２０に伝える。その増幅倍率は、トグル倍率とも呼ばれる。トグル倍率は、第１リンク１５２と第２リンク１５３とのなす角θ（以下、「リンク角度θ」とも呼ぶ）に応じて変化する。リンク角度θは、クロスヘッド１５１の位置から求められる。リンク角度θが１８０°のとき、トグル倍率が最大になる。
【００３３】
金型装置１０の交換や金型装置１０の温度変化などにより金型装置１０の厚さが変化した場合、型締時に所定の型締力が得られるように、型厚調整が行われる。型厚調整では、例えば可動金型１２が固定金型１１にタッチする型タッチの時点でトグル機構１５０のリンク角度θが所定の角度になるように、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０との間隔Ｌを調整する。
【００３４】
型締装置１００は、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０との間隔Ｌを調整することで、型厚調整を行う型厚調整機構１８０を有する。型厚調整機構１８０は、タイバー１４０の後端部に形成されるねじ軸１８１と、トグルサポート１３０に回転自在に保持されるねじナット１８２と、ねじ軸１８１に螺合するねじナット１８２を回転させる型厚調整モータ１８３とを有する。
【００３５】
ねじ軸１８１およびねじナット１８２は、タイバー１４０ごとに設けられる。型厚調整モータ１８３の回転は、回転伝達部１８５を介して複数のねじナット１８２に伝達されてよい。複数のねじナット１８２を同期して回転できる。尚、回転伝達部１８５の伝達経路を変更することで、複数のねじナット１８２を個別に回転することも可能である。
【００３６】
回転伝達部１８５は、例えば歯車などで構成される。この場合、各ねじナット１８２の外周に受動歯車が形成され、型厚調整モータ１８３の出力軸には駆動歯車が取付けられ、複数の受動歯車および駆動歯車と噛み合う中間歯車がトグルサポート１３０の中央部に回転自在に保持される。尚、回転伝達部１８５は、歯車の代わりに、ベルトやプーリなどで構成されてもよい。
【００３７】
型厚調整機構１８０の動作は、制御装置７００によって制御される。制御装置７００は、型厚調整モータ１８３を駆動して、ねじナット１８２を回転させることで、ねじナット１８２を回転自在に保持するトグルサポート１３０の固定プラテン１１０に対する位置を調整し、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０との間隔Ｌを調整する。
【００３８】
尚、本実施形態では、ねじナット１８２がトグルサポート１３０に対し回転自在に保持され、ねじ軸１８１が形成されるタイバー１４０が固定プラテン１１０に対し固定されるが、本発明はこれに限定されない。
【００３９】
例えば、ねじナット１８２が固定プラテン１１０に対し回転自在に保持され、タイバー１４０がトグルサポート１３０に対し固定されてもよい。この場合、ねじナット１８２を回転させることで、間隔Ｌを調整できる。
【００４０】
また、ねじナット１８２がトグルサポート１３０に対し固定され、タイバー１４０が固定プラテン１１０に対し回転自在に保持されてもよい。この場合、タイバー１４０を回転させることで、間隔Ｌを調整できる。
【００４１】
さらにまた、ねじナット１８２が固定プラテン１１０に対し固定され、タイバー１４０がトグルサポート１３０に対し回転自在に保持されてもよい。この場合、タイバー１４０を回転させることで間隔Ｌを調整できる。
【００４２】
間隔Ｌは、型厚調整モータエンコーダ１８４を用いて検出する。型厚調整モータエンコーダ１８４は、型厚調整モータ１８３の回転量や回転方向を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。型厚調整モータエンコーダ１８４の検出結果は、トグルサポート１３０の位置や間隔Ｌの監視や制御に用いられる。
【００４３】
型厚調整機構１８０は、互いに螺合するねじ軸１８１とねじナット１８２の一方を回転させることで、間隔Ｌを調整する。複数の型厚調整機構１８０が用いられてもよく、複数の型厚調整モータ１８３が用いられてもよい。
【００４４】
尚、本実施形態の型厚調整機構１８０は、間隔Ｌを調整するため、タイバー１４０に形成されるねじ軸１８１とねじ軸１８１に螺合されるねじナット１８２とを有するが、本発明はこれに限定されない。
【００４５】
例えば、型厚調整機構１８０は、タイバー１４０の温度を調節するタイバー温調器を有してもよい。タイバー温調器は、各タイバー１４０に取付けられ、複数本のタイバー１４０の温度を連携して調整する。タイバー１４０の温度が高いほど、タイバー１４０は熱膨張によって長くなり、間隔Ｌが大きくなる。複数本のタイバー１４０の温度は独立に調整することも可能である。
【００４６】
タイバー温調器は、例えばヒータなどの加熱器を含み、加熱によってタイバー１４０の温度を調節する。タイバー温調器は、水冷ジャケットなどの冷却器を含み、冷却によってタイバー１４０の温度を調節してもよい。タイバー温調器は、加熱器と冷却器の両方を含んでもよい。
【００４７】
尚、本実施形態の型締装置１００は、型開閉方向が水平方向である横型であるが、型開閉方向が上下方向である竪型でもよい。竪型の型締装置は、下プラテン、上プラテン、トグルサポート、タイバー、トグル機構、および型締モータなどを有する。下プラテンと上プラテンのうち、いずれか一方が固定プラテン、残りの一方が可動プラテンとして用いられる。下プラテンには下金型が取付けられ、上プラテンには上金型が取付けられる。下金型と上金型とで金型装置が構成される。下金型は、ロータリーテーブルを介して下プラテンに取付けられてもよい。トグルサポートは、下プラテンの下方に配設され、タイバーを介して上プラテンと連結される。タイバーは、上プラテンとトグルサポートとを型開閉方向に間隔をおいて連結する。トグル機構は、トグルサポートと下プラテンとの間に配設され、可動プラテンを昇降させる。型締モータは、トグル機構を作動させる。型締装置が竪型である場合、タイバーの本数は通常３本である。尚、タイバーの本数は特に限定されない。
【００４８】
尚、本実施形態の型締装置１００は、駆動源として、型締モータ１６０を有するが、型締モータ１６０の代わりに、油圧シリンダを有してもよい。また、型締装置１００は、型開閉用にリニアモータを有し、型締用に電磁石を有してもよい。
【００４９】
（エジェクタ装置）
エジェクタ装置２００の説明では、型締装置１００の説明と同様に、型閉時の可動プラテン１２０の移動方向（図１および図２中右方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１２０の移動方向（図１および図２中左方向）を後方として説明する。
【００５０】
エジェクタ装置２００は、金型装置１０から成形品を突き出す。エジェクタ装置２００は、エジェクタモータ２１０、運動変換機構２２０、およびエジェクタロッド２３０などを有する。
【００５１】
エジェクタモータ２１０は、可動プラテン１２０に取付けられる。エジェクタモータ２１０は、運動変換機構２２０に直結されるが、ベルトやプーリなどを介して運動変換機構２２０に連結されてもよい。
【００５２】
運動変換機構２２０は、エジェクタモータ２１０の回転運動をエジェクタロッド２３０の直線運動に変換する。運動変換機構２２０は、ねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。ねじ軸と、ねじナットとの間には、ボールまたはローラが介在してよい。
【００５３】
エジェクタロッド２３０は、可動プラテン１２０の貫通穴において進退自在とされる。エジェクタロッド２３０の前端部は、可動金型１２の内部に進退自在に配設される可動部材１５と接触する。エジェクタロッド２３０の前端部は、可動部材１５と連結されていても、連結されていなくてもよい。
【００５４】
エジェクタ装置２００は、制御装置７００による制御下で、突き出し工程を行う。
【００５５】
突き出し工程では、エジェクタモータ２１０を駆動してエジェクタロッド２３０を設定速度で待機位置から突き出し位置まで前進させることにより、可動部材１５を前進させ、成形品を突き出す。その後、エジェクタモータ２１０を駆動してエジェクタロッド２３０を設定速度で後退させ、可動部材１５を元の待機位置まで後退させる。エジェクタロッド２３０の位置や速度は、例えばエジェクタモータエンコーダ２１１を用いて検出する。エジェクタモータエンコーダ２１１は、エジェクタモータ２１０の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。
【００５６】
（射出装置）
射出装置３００の説明では、型締装置１００の説明やエジェクタ装置２００の説明とは異なり、充填時のスクリュ３３０の移動方向（図１および図２中左方向）を前方とし、計量時のスクリュ３３０の移動方向（図１および図２中右方向）を後方として説明する。
【００５７】
射出装置３００は、フレームＦｒに対し進退自在なスライドベース３０１に設置され、金型装置１０に対し進退自在とされる。射出装置３００は、金型装置１０にタッチし、金型装置１０内のキャビティ空間１４に成形材料を充填する。射出装置３００は、例えば、シリンダ３１０、ノズル３２０、スクリュ３３０、計量モータ３４０、射出モータ３５０、圧力検出器３６０などを有する。
【００５８】
シリンダ３１０は、供給口３１１から内部に供給された成形材料を加熱する。供給口３１１はシリンダ３１０の後部に形成される。シリンダ３１０の後部の外周には、水冷シリンダなどの冷却器３１２が設けられる。冷却器３１２よりも前方において、シリンダ３１０の外周には、バンドヒータなどの加熱器３１３と温度検出器３１４とが設けられる。
【００５９】
シリンダ３１０は、シリンダ３１０の軸方向（図１および図２中左右方向）に複数のゾーンに区分される。各ゾーンに加熱器３１３と温度検出器３１４とが設けられる。ゾーン毎に、温度検出器３１４の検出温度が設定温度になるように、制御装置７００が加熱器３１３を制御する。
【００６０】
ノズル３２０は、シリンダ３１０の前端部に設けられ、金型装置１０に対し押し付けられる。ノズル３２０の外周には、加熱器３１３と温度検出器３１４とが設けられる。ノズル３２０の検出温度が設定温度になるように、制御装置７００が加熱器３１３を制御する。
【００６１】
スクリュ３３０は、シリンダ３１０内において回転自在に且つ進退自在に配設される。スクリュ３３０を回転させると、スクリュ３３０の螺旋状の溝に沿って成形材料が前方に送られる。成形材料は、前方に送られながら、シリンダ３１０からの熱によって徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ３３０の前方に送られシリンダ３１０の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ３３０が後退させられる。その後、スクリュ３３０を前進させると、スクリュ３３０前方に蓄積された液状の成形材料がノズル３２０から射出され、金型装置１０内に充填される。
【００６２】
計量モータ３４０は、スクリュ３３０を回転させる。スクリュ３３０を回転させる駆動源は、計量モータ３４０には限定されず、例えば油圧ポンプなどでもよい。
【００６３】
射出モータ３５０は、スクリュ３３０を進退させる。射出モータ３５０とスクリュ３３０との間には、射出モータ３５０の回転運動をスクリュ３３０の直線運動に変換する運動変換機構などが設けられる。運動変換機構は、例えばねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを有する。ねじ軸とねじナットの間には、ボールやローラなどが設けられてよい。スクリュ３３０を進退させる駆動源は、射出モータ３５０には限定されず、例えば油圧シリンダなどでもよい。
【００６４】
圧力検出器３６０は、射出モータ３５０とスクリュ３３０との間で伝達される圧力を検出する。圧力検出器３６０は、射出モータ３５０とスクリュ３３０との間の力の伝達経路に設けられ、圧力検出器３６０に作用する圧力を検出する。
【００６５】
圧力検出器３６０は、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。圧力検出器３６０の検出結果は、スクリュ３３０が成形材料から受ける圧力、スクリュ３３０に対する背圧、スクリュ３３０から成形材料に作用する圧力などの制御や監視に用いられる。
【００６６】
射出装置３００は、制御装置７００による制御下で、充填工程、保圧工程、計量工程などを行う。
【００６７】
充填工程では、射出モータ３５０を駆動してスクリュ３３０を設定速度で前進させ、スクリュ３３０の前方に蓄積された液状の成形材料を金型装置１０内のキャビティ空間１４に充填させる。スクリュ３３０の位置や速度は、例えば射出モータエンコーダ３５１を用いて検出する。射出モータエンコーダ３５１は、射出モータ３５０の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。スクリュ３３０の位置が設定位置に達すると、充填工程から保圧工程への切替（所謂、Ｖ／Ｐ切替）が行われる。Ｖ／Ｐ切替が行われる位置をＶ／Ｐ切替位置とも呼ぶ。スクリュ３３０の設定速度は、スクリュ３３０の位置や時間などに応じて変更されてもよい。
【００６８】
尚、充填工程においてスクリュ３３０の位置が設定位置に達した後、その設定位置にスクリュ３３０を一時停止させ、その後にＶ／Ｐ切替が行われてもよい。Ｖ／Ｐ切替の直前において、スクリュ３３０の停止の代わりに、スクリュ３３０の微速前進または微速後退が行われてもよい。
【００６９】
保圧工程では、射出モータ３５０を駆動してスクリュ３３０を前方に押し、スクリュ３３０の前端部における成形材料の圧力（以下、「保持圧力」とも呼ぶ。）を設定圧に保ち、シリンダ３１０内に残る成形材料を金型装置１０に向けて押す。金型装置１０内での冷却収縮による不足分の成形材料を補充できる。保持圧力は、例えば圧力検出器３６０を用いて検出する。圧力検出器３６０は、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。保持圧力の設定値は、保圧工程の開始からの経過時間などに応じて変更されてもよい。
【００７０】
保圧工程では金型装置１０内のキャビティ空間１４の成形材料が徐々に冷却され、保圧工程完了時にはキャビティ空間１４の入口が固化した成形材料で塞がれる。この状態はゲートシールと呼ばれ、キャビティ空間１４からの成形材料の逆流が防止される。保圧工程後、冷却工程が開始される。冷却工程では、キャビティ空間１４内の成形材料の固化が行われる。成形サイクル時間の短縮のため、冷却工程中に計量工程が行われてよい。
【００７１】
計量工程では、計量モータ３４０を駆動してスクリュ３３０を設定回転数で回転させ、スクリュ３３０の螺旋状の溝に沿って成形材料を前方に送る。これに伴い、成形材料が徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ３３０の前方に送られシリンダ３１０の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ３３０が後退させられる。スクリュ３３０の回転数は、例えば計量モータエンコーダ３４１を用いて検出する。計量モータエンコーダ３４１は、計量モータ３４０の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。
【００７２】
計量工程では、スクリュ３３０の急激な後退を制限すべく、射出モータ３５０を駆動してスクリュ３３０に対して設定背圧を加えてよい。スクリュ３３０に対する背圧は、例えば圧力検出器３６０を用いて検出する。圧力検出器３６０は、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。スクリュ３３０が計量完了位置まで後退し、スクリュ３３０の前方に所定量の成形材料が蓄積されると、計量工程が完了する。
【００７３】
尚、本実施形態の射出装置３００は、インライン・スクリュ方式であるが、プリプラ方式などでもよい。プリプラ方式の射出装置は、可塑化シリンダ内で溶融された成形材料を射出シリンダに供給し、射出シリンダから金型装置内に成形材料を射出する。可塑化シリンダ内にはスクリュが回転自在にまたは回転自在に且つ進退自在に配設され、射出シリンダ内にはプランジャが進退自在に配設される。
【００７４】
また、本実施形態の射出装置３００は、シリンダ３１０の軸方向が水平方向である横型であるが、シリンダ３１０の軸方向が上下方向である竪型であってもよい。竪型の射出装置３００と組み合わされる型締装置は、竪型でも横型でもよい。同様に、横型の射出装置３００と組み合わされる型締装置は、横型でも竪型でもよい。
【００７５】
（移動装置）
移動装置４００の説明では、射出装置３００の説明と同様に、充填時のスクリュ３３０の移動方向（図１および図２中左方向）を前方とし、計量時のスクリュ３３０の移動方向（図１および図２中右方向）を後方として説明する。
【００７６】
移動装置４００は、金型装置１０に対し射出装置３００を進退させる。また、移動装置４００は、金型装置１０に対しノズル３２０を押し付け、ノズルタッチ圧力を生じさせる。移動装置４００は、液圧ポンプ４１０、駆動源としてのモータ４２０、液圧アクチュエータとしての液圧シリンダ４３０などを含む。
【００７７】
液圧ポンプ４１０は、第１ポート４１１と、第２ポート４１２とを有する。液圧ポンプ４１０は、両方向回転可能なポンプであり、モータ４２０の回転方向を切り替えることにより、第１ポート４１１および第２ポート４１２のいずれか一方から作動液（例えば油）を吸入し他方から吐出して液圧を発生させる。尚、液圧ポンプ４１０はタンクから作動液を吸引して第１ポート４１１および第２ポート４１２のいずれか一方から作動液を吐出することもできる。
【００７８】
モータ４２０は、液圧ポンプ４１０を作動させる。モータ４２０は、制御装置７００からの制御信号に応じた回転方向および回転トルクで液圧ポンプ４１０を駆動する。モータ４２０は、電動モータであってよく、電動サーボモータであってよい。
【００７９】
液圧シリンダ４３０は、シリンダ本体４３１、ピストン４３２、およびピストンロッド４３３を有する。シリンダ本体４３１は、射出装置３００に対して固定される。ピストン４３２は、シリンダ本体４３１の内部を、第１室としての前室４３５と、第２室としての後室４３６とに区画する。ピストンロッド４３３は、固定プラテン１１０に対して固定される。
【００８０】
液圧シリンダ４３０の前室４３５は、第１流路４０１を介して、液圧ポンプ４１０の第１ポート４１１と接続される。第１ポート４１１から吐出された作動液が第１流路４０１を介して前室４３５に供給されることで、射出装置３００が前方に押される。射出装置３００が前進され、ノズル３２０が固定金型１１に押し付けられる。前室４３５は、液圧ポンプ４１０から供給される作動液の圧力によってノズル３２０のノズルタッチ圧力を生じさせる圧力室として機能する。
【００８１】
一方、液圧シリンダ４３０の後室４３６は、第２流路４０２を介して液圧ポンプ４１０の第２ポート４１２と接続される。第２ポート４１２から吐出された作動液が第２流路４０２を介して液圧シリンダ４３０の後室４３６に供給されることで、射出装置３００が後方に押される。射出装置３００が後退され、ノズル３２０が固定金型１１から離間される。
【００８２】
尚、本実施形態では移動装置４００は液圧シリンダ４３０を含むが、本発明はこれに限定されない。例えば、液圧シリンダ４３０の代わりに、電動モータと、その電動モータの回転運動を射出装置３００の直線運動に変換する運動変換機構とが用いられてもよい。
【００８３】
（制御装置）
制御装置７００は、図１〜図２に示すようにＣＰＵ（Central Processing Unit）７０１と、メモリなどの記憶媒体７０２と、入力インターフェース７０３と、出力インターフェース７０４とを有する。制御装置７００は、記憶媒体７０２に記憶されたプログラムをＣＰＵ７０１に実行させることにより、各種の制御を行う。また、制御装置７００は、入力インターフェース７０３で外部からの信号を受信し、出力インターフェース７０４で外部に信号を送信する。
【００８４】
制御装置７００は、型閉工程や型締工程、型開工程などを繰り返し行うことにより、成形品を繰り返し製造する。また、制御装置７００は、型締工程の間に、計量工程や充填工程、保圧工程などを行う。成形品を得るための一連の動作、例えば計量工程の開始から次の計量工程の開始までの動作を「ショット」または「成形サイクル」とも呼ぶ。また、１回のショットに要する時間を「成形サイクル時間」とも呼ぶ。
【００８５】
制御装置７００は、操作装置７５０や表示装置７６０と接続されている。操作装置７５０は、ユーザによる入力操作を受け付け、入力操作に応じた信号を制御装置７００に出力する。表示装置７６０は、制御装置７００による制御下で、操作装置７５０における入力操作に応じた操作画面を表示する。
【００８６】
操作画面は、射出成形機の設定などに用いられる。操作画面は、複数用意され、切り替えて表示されたり、重ねて表示されたりする。ユーザは、表示装置７６０で表示される操作画面を見ながら、操作装置７５０を操作することにより射出成形機の設定（設定値の入力を含む）などを行う。
【００８７】
操作装置７５０および表示装置７６０は、例えばタッチパネルで構成され、一体化されてよい。尚、本実施形態の操作装置７５０および表示装置７６０は、一体化されているが、独立に設けられてもよい。また、操作装置７５０は、複数設けられてもよい。
【００８８】
（シリンダおよびノズルの構造）
図３は、一実施形態による成形サイクルにおいて、スクリュが最も後退したときの状態を示す断面図である。
【００８９】
スクリュ３３０は、シリンダ３１０の内部において進退自在に且つ回転自在に配設される。スクリュ３３０は、前端から後方に向けて、スクリュヘッド３３１、シールリング３３４、およびフライトスクリュ３３５をこの順で有する。スクリュヘッド３３１およびシールリング３３４は、フライトスクリュ３３５と共に回転し、フライトスクリュ３３５と共に進退する。
【００９０】
スクリュヘッド３３１は、先細り形状の先端部３３２と、先端部３３２の後端面とシールリング３３４の前端面とを連結するロッド部３３３とを有する。ロッド部３３３の前端は先端部３３２の後端面よりも小さく、ロッド部３３３の後端はシールリング３３４の前端面よりも小さい。先端部３３２の後端面は、図３ではシリンダ３１０の軸方向に対し垂直とされるが、斜めとされてもよい。
【００９１】
フライトスクリュ３３５は、回転軸３３６と、回転軸３３６の外周に螺旋状に設けられるフライト３３７とを有する。フライト３３７に沿って螺旋状の溝３３８が形成される。計量モータ３４０を駆動してフライトスクリュ３３５を回転させると、フライトスクリュ３３５の溝３３８に沿って成形材料が前方に送られる。
【００９２】
フライトスクリュ３３５は、後端から前方に向けて、第１区間Ｚ１、第２区間Ｚ２、および第３区間Ｚ３をこの順で有する。第１区間Ｚ１は、成形材料の固相が存在する区間である。第２区間Ｚ２は、成形材料の固相と液相の両方が存在する区間である。第３区間Ｚ３は、成形材料の液相が存在する区間である。
【００９３】
溝３３８の深さは、第１区間Ｚ１で深く、第３区間Ｚ３で浅く、第２区間Ｚ２において上流側から下流側に向かうほど浅い。この場合、第１区間Ｚ１は供給部、第２区間Ｚ２は圧縮部、第３区間Ｚ３は計量部とも呼ばれる。尚、溝３３８の深さは一定でもよい。
【００９４】
スクリュ３３０は、スクリュヘッド３３１のロッド部３３３の周囲に逆止リング３３９を有する。逆止リング３３９は、リング状に形成され、ロッド部３３３が挿し通される貫通穴を有する。逆止リング３３９は、ロッド部３３３に沿って、シールリング３３４の前端面に接触する閉塞位置（図２参照）と、スクリュヘッド３３１の先端部３３２の後端面に接触する開放位置（図１および図３参照）との間を移動する。
【００９５】
射出モータ３５０を駆動してフライトスクリュ３３５を前進させると、スクリュヘッド３３１の前方に蓄積される成形材料の圧力によって逆止リング３３９は後方に押される。これにより、逆止リング３３９は、ロッド部３３３に沿って閉塞位置まで移動し、スクリュヘッド３３１の前方に蓄積された成形材料が後方に逆流するのを防止する。
【００９６】
一方、計量モータ３４０を駆動してフライトスクリュ３３５を回転させると、フライトスクリュ３３５に形成される螺旋状の溝３３８に沿って成形材料が送られ、その成形材料の圧力によって逆止リング３３９は前方に押される。これにより、逆止リング３３９は、ロッド部３３３に沿って開放位置まで移動し、スクリュヘッド３３１の前方に成形材料が送られる。
【００９７】
逆止リング３３９は、フライトスクリュ３３５と共に回転する共回りタイプと、フライトスクリュ３３５と共に回転しない非共回りタイプのいずれでもよい。
【００９８】
尚、射出装置３００は、スクリュヘッド３３１のロッド部３３３に沿って逆止リング３３９を開放位置と閉塞位置との間で進退させる駆動源を有していてもよい。
【００９９】
図４は、図３の一部を拡大して示す断面図である。
【０１００】
シリンダ３１０は、円筒状のシリンダ本体３８１と、シリンダ本体３８１の内周面を被覆するシリンダ内周面皮膜３８２とを有する。
【０１０１】
シリンダ本体３８１は、鋳鉄、鉄鋼、ニッケル合金、またはコバルト合金などにより形成される。鉄鋼は、炭素鋼や合金鋼などを含む。シリンダ本体３８１の外周には、バンドヒータなどの加熱器３１３が設けられる。加熱器３１３によってシリンダ本体３８１が加熱され、シリンダ本体３８１の内部において成形材料である樹脂が溶融される。
【０１０２】
シリンダ内周面皮膜３８２は、シリンダ本体３８１と溶融樹脂との接触を抑制し、溶融樹脂からのガスの発生を抑制するため、クロムを主成分とする材料で形成される。クロムを主成分とする材料とは、材料に占めるクロム元素のモル％が６．５％以上の材料を意味する。クロム元素のモル％が６．５％以上であると、溶融樹脂からのガスの発生を抑制できる。クロム元素のモル％は、１２．５％以上であることが好ましい。
【０１０３】
クロムを主成分とする材料の具体例としては、例えば、ＣｒＮやＣｒ２Ｎなどの窒化クロム、ＣｒＯやＣｒ２Ｏ３、ＣｒＯ２、ＣｒＯ３などの酸化クロム、ＣｒＢ２などのホウ化クロム、Ｃｒ２Ｓｉなどのケイ化クロム、Ｃｒ３Ｃ２などの炭化クロム、金属クロムなどが挙げられる。窒化クロムや酸化クロムは、例えばＰＶＤ法やＣＶＤ法、溶射法などで形成される。金属クロムは、例えばメッキ法などで形成される。金属クロムは、ＨＶ硬度が４５０以上の硬質クロムメッキであってよい。
【０１０４】
シリンダ内周面皮膜３８２のＨＶ硬度は、フライトスクリュ外表面皮膜３８４のＨＶ硬度よりも高いことが望ましい。これにより、フライトスクリュ３３５の外周面との摩擦によってシリンダ３１０の内周面の表面粗さが経時的に小さくなることを抑制できる。シリンダ３１０の内周面の表面粗さを維持できるので、シリンダ３１０の内周面と成形材料である樹脂ペレットとの摩擦熱が発生しやすい状態を維持でき、樹脂ペレットが溶融しやすい状態を維持できる。尚、樹脂ペレットはシリンダ３１０の内周面よりも著しく柔らかいので、樹脂ペレットによってシリンダ３１０の内周面が摩耗することはほとんどない。
【０１０５】
図５は、一実施形態による各種金属材料と溶融樹脂との接触によって生じる溶融樹脂からのガスの発生量と温度との関係を示す図である。図５に示すように、金属クロム（Ｃｒ）は、金属鉄（Ｆｅ）や金属ニッケル（Ｎｉ）に比べて、溶融樹脂の分解を抑制でき、溶融樹脂からのガスの発生量を抑制できる。その効果は、温度が高いほど顕著である。また、金属クロムの窒化物や酸化物、ホウ化物、ケイ化物、炭化物は、金属クロムに比べて活性が低いため、溶融樹脂の分解をさらに抑制でき、溶融樹脂からのガスの発生量をさらに抑制できる。
【０１０６】
シリンダ内周面皮膜３８２は、クロムを主成分とする材料で形成されるため、溶融樹脂と接触するときに溶融樹脂の分解を抑制でき、溶融樹脂からのガスの発生を抑制できる。これにより、成形品の品質を向上できる。
【０１０７】
シリンダ内周面皮膜３８２は、シリンダ本体３８１の内周面に形成されるため、メッキ法で形成されることが好ましく、金属クロム（Ｃｒ）で形成されることが好ましい。
【０１０８】
シリンダ内周面皮膜３８２は、シリンダ本体３８１の内周面のうち、少なくとも、成形サイクルにおいてスクリュ３３０が最も後退したときの第１区間Ｚ１と第２区間Ｚ２の境界よりも前方の部分に形成される。第１区間Ｚ１と第２区間Ｚ２の境界よりも前方において、樹脂が溶融するためである。シリンダ内周面皮膜３８２は、シリンダ本体３８１の内周面の全体に形成されてもよい。
【０１０９】
シリンダ内周面皮膜３８２は、成形サイクルにおいてスクリュ３３０が最も後退したときの第１区間Ｚ１と第２区間Ｚ２の境界よりも後方の部分には形成されなくてもよいが、冷却器３１２よりも前方の部分には形成されることが好ましい。これは、樹脂であるポリマーに混入するモノマーなどの低分子は、ポリマーなどの高分子に比べて低い温度で溶融するためである。
【０１１０】
尚、ノズル３２０は、シリンダ３１０と同様に、内周面において溶融樹脂と接触する。そのため、ノズル３２０は、クロムを主成分とする材料で形成される皮膜を内周面に有してもよい。ノズル３２０の内周面と溶融樹脂と接触するときに溶融樹脂の分解を抑制でき、溶融樹脂からのガスの発生を抑制できる。これにより、成形品の品質を向上できる。クロムを主成分とする材料の具体例としては、例えば、ＣｒＮやＣｒ２Ｎなどの窒化クロム、ＣｒＯやＣｒ２Ｏ３、ＣｒＯ２、ＣｒＯ３などの酸化クロム、ＣｒＢ２などのホウ化クロム、Ｃｒ２Ｓｉなどのケイ化クロム、Ｃｒ３Ｃ２などの炭化クロム、金属クロムなどが挙げられる。窒化クロムや酸化クロムは、例えばＰＶＤ法やＣＶＤ法、溶射法などで形成される。金属クロムは、例えばメッキ法などで形成される。金属クロムは、ＨＶ硬度が４５０以上の硬質クロムメッキであってよい。
【０１１１】
一方、フライトスクリュ３３５は、回転軸３３６やフライト３３７を含むフライトスクリュ本体３８３と、フライトスクリュ本体３８３の外表面を被覆するフライトスクリュ外表面皮膜３８４とを有する。
【０１１２】
フライトスクリュ本体３８３は、シリンダ本体３８１と同様に、鋳鉄、鉄鋼、ニッケル合金、またはコバルト合金などにより形成される。フライトスクリュ本体３８３を回転させると、フライトスクリュ本体３８３に形成される螺旋状の溝に沿って成形材料である樹脂が前方に送られ、徐々に溶融される。
【０１１３】
フライトスクリュ外表面皮膜３８４は、フライトスクリュ本体３８３と溶融樹脂との接触を抑制し、溶融樹脂からのガスの発生を抑制するため、クロムを主成分とする材料で形成される。クロムを主成分とする材料の具体例としては、例えば、ＣｒＮやＣｒ２Ｎなどの窒化クロム、ＣｒＯやＣｒ２Ｏ３、ＣｒＯ２、ＣｒＯ３などの酸化クロム、ＣｒＢ２などのホウ化クロム、Ｃｒ２Ｓｉなどのケイ化クロム、Ｃｒ３Ｃ２などの炭化クロム、金属クロムなどが挙げられる。窒化クロムや酸化クロムは、例えばＰＶＤ法やＣＶＤ法、溶射法などで形成される。金属クロムは、例えばメッキ法などで形成される。金属クロムは、ＨＶ硬度が４５０以上の硬質クロムメッキであってよい。
【０１１４】
フライトスクリュ外表面皮膜３８４は、クロムを主成分とする材料で形成されるため、溶融樹脂と接触するときに溶融樹脂の分解を抑制でき、溶融樹脂からのガスの発生を抑制できる。これにより、成形品の品質を向上できる。
【０１１５】
フライトスクリュ外表面皮膜３８４は、シリンダ内周面皮膜３８２と接触する。シリンダ３１０とフライトスクリュ３３５とは図４に矢印Ａおよび矢印Ｂで示すように相対的に移動するので、フライトスクリュ外表面皮膜３８４とシリンダ内周面皮膜３８２との接触による異常摩耗を抑制するため、フライトスクリュ外表面皮膜３８４はシリンダ内周面皮膜３８２とは異なる化学組成を有する。フライトスクリュ外表面皮膜３８４とシリンダ内周面皮膜３８２とが同じ化学組成を有する場合に比べて、焼き付きを抑制でき、異常摩耗を抑制できる。
【０１１６】
フライトスクリュ外表面皮膜３８４は、フライトスクリュ本体３８３の外表面に形成されるため、また、シリンダ内周面皮膜３８２とは異なる化学組成を有するため、ＰＶＤ法やＣＶＤ法、溶射法などで形成されることが好ましく、窒化クロムまたは酸化クロムで形成されることが好ましい。フライトスクリュ外表面皮膜３８４は、耐摩耗性の観点から、窒化クロムで形成されることがより好ましい。
【０１１７】
フライトスクリュ外表面皮膜３８４は、フライトスクリュ本体３８３の外表面のうち、少なくとも、第１区間Ｚ１と第２区間Ｚ２の境界よりも前方の部分に形成される。第１区間Ｚ１と第２区間Ｚ２の境界よりも前方において、樹脂が溶融するためである。フライトスクリュ外表面皮膜３８４は、フライトスクリュ本体３８３の外表面の全体に形成されてもよい。
【０１１８】
フライトスクリュ外表面皮膜３８４は、第１区間Ｚ１と第２区間Ｚ２の境界よりも後方の部分には形成されなくてもよいが、成形サイクルにおいてスクリュ３３０が最も前進したときの冷却器３１２よりも前方の部分には形成されることが好ましい。これは、樹脂であるポリマーに混入するモノマーなどの低分子は、ポリマーなどの高分子に比べて低い温度で溶融するためである。
【０１１９】
図４では、シリンダ３１０およびフライトスクリュ３３５のいずれか一方が特許請求の範囲に記載の第１射出成形用部材に対応し、シリンダ３１０およびフライトスクリュ３３５の残りの一方が特許請求の範囲に記載の第２射出成形用部材に対応する。第１射出成形用部材と第２射出成形用部材とで、射出成形用アセンブリが構成されてよい。
【０１２０】
第１射出成形用部材は、クロムを主成分とする材料で形成される第１皮膜を、成形材料と接触する表面に有する。一方、第２射出成形用部材は、クロムを主成分とする材料で形成される第２皮膜を、成形材料と接触する表面に有する。第２皮膜は、第１皮膜とは異なる化学組成を有する。射出成形方法は、第１射出成形用部材と第２射出成形用部材とを、第１皮膜と第２皮膜とが向かい合うように配置して、相対的に移動させることを含む。
【０１２１】
例えば第１皮膜は、金属クロム、窒化クロムおよび酸化クロムのうちのいずれか１つで形成される。一方、第２皮膜は、金属クロム、窒化クロムおよび酸化クロムのうち、第１皮膜を形成するものとは異なる残りの２つのいずれか１つで形成される。
【０１２２】
第１皮膜および第２皮膜の両方がクロムを主成分とする材料で形成されるので、第１皮膜および第２皮膜の両方に溶融樹脂を接触させるとき、溶融樹脂からのガスの発生を抑制でき、成形不良を抑制できる。また、第１皮膜と第２皮膜とは異なる化学組成を有するので、第１射出成形用部材と第２射出成形用部材とを相対的に移動させるとき、第１皮膜と第２皮膜との焼き付きを抑制でき、異常摩耗を抑制できる。
【０１２３】
尚、第１射出成形用部材および第２射出成形用部材の組合せは、シリンダ３１０とフライトスクリュ３３５の組合せに限定されない。第１射出成形用部材および第２射出成形用部材は、互いに接触し相対的に移動するものである限り、例えば、シリンダ３１０、スクリュヘッド３３１、シールリング３３４、フライトスクリュ３３５、および逆止リング３３９から選ばれる任意の組合せでもよい。
【０１２４】
図６は、図３の別の一部を拡大して示す断面図である。
【０１２５】
シリンダ３１０は、円筒状のシリンダ本体３８１と、シリンダ本体３８１の内周面を被覆するシリンダ内周面皮膜３８２とを有する。シリンダ本体３８１は、鋳鉄、鉄鋼、またはニッケル合金などにより形成される。シリンダ内周面皮膜３８２は、シリンダ本体３８１と溶融樹脂との接触を抑制し、溶融樹脂からのガスの発生を抑制するため、クロムを主成分とする材料で形成される。
【０１２６】
一方、逆止リング３３９は、リング状の逆止リング本体３８５と、逆止リング本体３８５の外周面を被覆する逆止リング外周面皮膜３８６とを有する。逆止リング本体３８５は、シリンダ本体３８１と同様に、鋳鉄、鉄鋼、またはニッケル合金などにより形成される。
【０１２７】
逆止リング外周面皮膜３８６は、逆止リング本体３８５と溶融樹脂との接触を抑制し、溶融樹脂からのガスの発生を抑制するため、クロムを主成分とする材料で形成される。クロムを主成分とする材料の具体例としては、例えば、ＣｒＮやＣｒ２Ｎなどの窒化クロム、ＣｒＯやＣｒ２Ｏ３、ＣｒＯ２、ＣｒＯ３などの酸化クロム、ＣｒＢ２などのホウ化クロム、Ｃｒ２Ｓｉなどのケイ化クロム、Ｃｒ３Ｃ２などの炭化クロム、金属クロムなどが挙げられる。窒化クロムや酸化クロムは、例えばＰＶＤ法やＣＶＤ法、溶射法などで形成される。金属クロムは、例えばメッキ法などで形成される。金属クロムは、ＨＶ硬度が４５０以上の硬質クロムメッキであってよい。
【０１２８】
逆止リング外周面皮膜３８６は、クロムを主成分とする材料で形成されるため、溶融樹脂と接触するときに溶融樹脂の分解を抑制でき、溶融樹脂からのガスの発生を抑制できる。これにより、成形品の品質を向上できる。
【０１２９】
逆止リング外周面皮膜３８６は、シリンダ内周面皮膜３８２と接触する。シリンダ３１０と逆止リング３３９とは図６に矢印Ａおよび矢印Ｂで示すように相対的に移動するので、逆止リング外周面皮膜３８６とシリンダ内周面皮膜３８２との接触による異常摩耗を抑制するため、逆止リング外周面皮膜３８６はシリンダ内周面皮膜３８２とは異なる化学組成を有する。逆止リング外周面皮膜３８６とシリンダ内周面皮膜３８２とが同じ化学組成を有する場合に比べて、焼き付きを抑制でき、異常摩耗を抑制できる。
【０１３０】
逆止リング外周面皮膜３８６は、逆止リング本体３８５の外周面に形成されるため、また、シリンダ内周面皮膜３８２とは異なる化学組成を有するため、ＰＶＤ法やＣＶＤ法、溶射法などで形成されることが好ましく、窒化クロムまたは酸化クロムで形成されることが好ましい。逆止リング外周面皮膜３８６は、耐摩耗性の観点から、窒化クロムで形成されることがより好ましい。
【０１３１】
逆止リング外周面皮膜３８６と、逆止リング本体３８５の間には、皮膜３８７がさらに形成されてもよい。この皮膜３８７は、図６では逆止リング本体３８５の外表面の全体に形成され、逆止リング本体３８５の前端面、後端面および内周面において露出し、溶融樹脂と接触する。尚、皮膜３８７は、逆止リング本体３８５の外表面のうち、前端面、後端面、および内周面のみに形成されてもよい。
【０１３２】
皮膜３８７は、逆止リング本体３８５と溶融樹脂との接触を抑制し、溶融樹脂からのガスの発生を抑制するため、クロムを主成分とする材料で形成される。クロムを主成分とする材料の具体例としては、例えば、ＣｒＮやＣｒ２Ｎなどの窒化クロム、ＣｒＯやＣｒ２Ｏ３、ＣｒＯ２、ＣｒＯ３などの酸化クロム、ＣｒＢ２などのホウ化クロム、Ｃｒ２Ｓｉなどのケイ化クロム、Ｃｒ３Ｃ２などの炭化クロム、金属クロムなどが挙げられる。窒化クロムや酸化クロムは、例えばＰＶＤ法やＣＶＤ法、溶射法などで形成される。金属クロムは、例えばメッキ法などで形成される。金属クロムは、ＨＶ硬度が４５０以上の硬質クロムメッキであってよい。
【０１３３】
皮膜３８７は、クロムを主成分とする材料で形成されるため、溶融樹脂と接触するときに溶融樹脂の分解を抑制でき、溶融樹脂からのガスの発生を抑制できる。これにより、成形品の品質を向上できる。
【０１３４】
皮膜３８７は、逆止リング本体３８５の内周面に形成されるため、メッキ法で形成されることが好ましく、金属クロム（Ｃｒ）で形成されることが好ましい。
【０１３５】
一方、逆止リング３３９が接触するスクリュヘッド３３１は、先端部３３２やロッド部３３３を含むスクリュヘッド本体３９１と、スクリュヘッド本体３９１の外表面を被覆するスクリュヘッド外表面皮膜３９２とを有する。
【０１３６】
スクリュヘッド外表面皮膜３９２は、スクリュヘッド本体３９１と溶融樹脂との接触を抑制し、溶融樹脂からのガスの発生を抑制するため、クロムを主成分とする材料で形成される。クロムを主成分とする材料の具体例としては、例えば、ＣｒＮやＣｒ２Ｎなどの窒化クロム、ＣｒＯやＣｒ２Ｏ３、ＣｒＯ２、ＣｒＯ３などの酸化クロム、ＣｒＢ２などのホウ化クロム、Ｃｒ２Ｓｉなどのケイ化クロム、Ｃｒ３Ｃ２などの炭化クロム、金属クロムなどが挙げられる。窒化クロムや酸化クロムは、例えばＰＶＤ法やＣＶＤ法、溶射法などで形成される。金属クロムは、例えばメッキ法などで形成される。金属クロムは、ＨＶ硬度が４５０以上の硬質クロムメッキであってよい。
【０１３７】
スクリュヘッド外表面皮膜３９２は、クロムを主成分とする材料で形成されるため、溶融樹脂と接触するときに溶融樹脂の分解を抑制でき、溶融樹脂からのガスの発生を抑制できる。これにより、成形品の品質を向上できる。
【０１３８】
スクリュヘッド外表面皮膜３９２は、逆止リング３３９の皮膜３８７と接触する。スクリュヘッド３３１と逆止リング３３９とは図６に矢印Ｃで示すように相対的に移動するので、スクリュヘッド外表面皮膜３９２と皮膜３８７との接触による異常摩耗を抑制するため、スクリュヘッド外表面皮膜３９２は皮膜３８７とは異なる化学組成を有する。スクリュヘッド外表面皮膜３９２と皮膜３８７とが同じ化学組成を有する場合に比べて、焼き付きを抑制でき、異常摩耗を抑制できる。
【０１３９】
スクリュヘッド外表面皮膜３９２は、スクリュヘッド本体３９１の外表面に形成されるため、また、皮膜３８７とは異なる化学組成を有するため、ＰＶＤ法やＣＶＤ法、溶射法などで形成されることが好ましく、窒化クロムまたは酸化クロムで形成されることが好ましい。スクリュヘッド外表面皮膜３９２は、耐摩耗性の観点から、窒化クロムで形成されることがより好ましい。
【０１４０】
スクリュヘッド外表面皮膜３９２は、スクリュヘッド本体３９１の外表面のうち、少なくとも後端面に形成される。スクリュヘッド３３１の後端面と、逆止リング３３９とが接触するためである。スクリュヘッド外表面皮膜３９２は、スクリュヘッド本体３９１の外表面の全体に形成されてもよい。
【０１４１】
同様に、逆止リング３３９が接触するシールリング３３４は、円柱状のシールリング本体３９３と、シールリング本体３９３の外表面を被覆するシールリング外表面皮膜３９４とを有する。
【０１４２】
シールリング外表面皮膜３９４は、シールリング本体３９３と溶融樹脂との接触を抑制し、溶融樹脂からのガスの発生を抑制するため、クロムを主成分とする材料で形成される。クロムを主成分とする材料の具体例としては、例えば、ＣｒＮやＣｒ２Ｎなどの窒化クロム、ＣｒＯやＣｒ２Ｏ３、ＣｒＯ２、ＣｒＯ３などの酸化クロム、ＣｒＢ２などのホウ化クロム、Ｃｒ２Ｓｉなどのケイ化クロム、Ｃｒ３Ｃ２などの炭化クロム、金属クロムなどが挙げられる。窒化クロムや酸化クロムは、例えばＰＶＤ法やＣＶＤ法、溶射法などで形成される。金属クロムは、例えばメッキ法などで形成される。金属クロムは、ＨＶ硬度が４５０以上の硬質クロムメッキであってよい。
【０１４３】
シールリング外表面皮膜３９４は、クロムを主成分とする材料で形成されるため、溶融樹脂と接触するときに溶融樹脂の分解を抑制でき、溶融樹脂からのガスの発生を抑制できる。これにより、成形品の品質を向上できる。
【０１４４】
シールリング外表面皮膜３９４は、逆止リング３３９の皮膜３８７と接触する。シールリング３３４と逆止リング３３９とは図６に矢印Ｃで示すように相対的に移動するので、シールリング外表面皮膜３９４と皮膜３８７との接触による異常摩耗を抑制するため、シールリング外表面皮膜３９４は皮膜３８７とは異なる化学組成を有する。シールリング外表面皮膜３９４と皮膜３８７とが同じ化学組成を有する場合に比べて、焼き付きを抑制でき、異常摩耗を抑制できる。
【０１４５】
シールリング外表面皮膜３９４は、シールリング本体３９３の外表面に形成されるため、また、皮膜３８７とは異なる化学組成を有するため、ＰＶＤ法やＣＶＤ法、溶射法などで形成されることが好ましく、窒化クロムまたは酸化クロムで形成されることが好ましい。シールリング外表面皮膜３９４は、耐摩耗性の観点から、窒化クロムで形成されることがより好ましい。
【０１４６】
シールリング外表面皮膜３９４は、シールリング本体３９３の外表面のうち、少なくとも前端面に形成される。シールリング３３４の前端面と、逆止リング３３９とが接触するためである。シールリング外表面皮膜３９４は、シールリング本体３９３の外表面の全体に形成されてもよい。
【０１４７】
尚、本実施形態の逆止リング３３９は、互いに異なる化学組成である逆止リング外周面皮膜３８６と皮膜３８７とを有するが、逆止リング外周面皮膜３８６と皮膜３８７とは同じ化学組成を有してもよく、一体に形成されてもよい。
【０１４８】
また、本実施形態では、スクリュヘッド３３１、シールリング３３４、フライトスクリュ３３５、および逆止リング３３９の全てが、クロムを主成分とする皮膜を有するが、本発明はこれに限定されない。スクリュヘッド３３１、シールリング３３４、フライトスクリュ３３５、および逆止リング３３９のうちの少なくとも１つが、クロムを主成分とする皮膜を有してもよい。
【実施例】
【０１４９】
（試験例１）
試験例１では、シリカ粉末と鉄含有成分からなる前駆体を含浸法により作製した。その後、図７に示す閉鎖循環反応系装置を用い、前駆体を水素還元することによりシリカ粉末と金属鉄（Ｆｅ）からなる金属試料を作製し、作製した金属試料と溶融樹脂とを接触させたときに発生するガスの量を測定した。シリカ粉末に金属鉄を担持させるのは、金属鉄と溶融樹脂との接触面積を増やすためである。前駆体を水素還元することにより得られる金属試料の比表面積は約３６０ｍ２／ｇであった。その比表面積は、自動表面積測定装置（Bel-Cat、日本ベル製）によりＢＥＴ１点法で測定した。以下、詳細について説明する。
【０１５０】
シリカ粉末は、シリカゲル粉末（約６０メッシュ、Silica Gel 60、Merck）をマッフル炉（FO-300、ヤマト科学製）の内部で４００℃、３時間焼成することにより得た。得られたシリカ粉末の比表面積は４１０ｍ２／ｇであった。
【０１５１】
前駆体の製造では、先ず、硝酸鉄九水和物（Fe(NO3)3・9H2O、試薬特級、和光純薬）をイオン交換水に溶解させた硝酸鉄水溶液を用意した。硝酸鉄水溶液は、前駆体の水素還元によって得られる金属試料に占める金属鉄の含有量が１０質量％になるように調製した。調製した硝酸鉄水溶液をシリカ粉末に含浸させ１時間静置し、得られたスラリーをロータリエバポレータに入れて５０℃に加温しながら、アスピレータで減圧乾燥させた。減圧乾燥させた粉末を石英製炉心管に入れて横型管状電気炉（KTF-030N、光洋製）の内部で４００℃で３時間、大気雰囲気で焼成した。大気雰囲気での焼成中に、電気炉の内部に供給する空気の流量は、２００ｍｌ／分とした。このようにして前駆体を得た。
【０１５２】
得られた前駆体を０．５ｇ、ホウケイ酸ガラス製のベッセル９１０のＵ字管部９１１に入れた。また、予めアニーリング処理したＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）ペレット（ジュラネックス２０００、ポリプラスチック製）を０．５ｇ、ベッセル９１０の枝管部９１２に入れた。アニーリング処理は、ＰＢＴペレットを蒸発皿に入れ１２０℃に保った恒温槽（ＤＸ３０２、ヤマト科学製）で４時間加熱することにより行った。
【０１５３】
その後、閉鎖循環反応系装置９２０の閉鎖循環経路９２１の途中にベッセル９１０のＵ字管部９１１を取付け、閉鎖循環経路９２１の内部およびベッセル９１０の内部を真空排気しながら、Ｕ字管部９１１を電気炉９２３で５００℃まで昇温し５００℃で１時間加熱処理した。真空排気には、ロータリーポンプと拡散ポンプで構成される排気源９２２を用いた。
【０１５４】
続いて、排気源９２２と閉鎖循環経路９２１をつなぐ経路の第１バルブ９９１および第２バルブ９９２を閉じ、閉鎖循環経路９２１の内部およびベッセル９１０の内部の気圧が２．６７ｋＰａになるまで給気源９２４から水素ガスを導入した。その後、給気源９２４と閉鎖循環経路９２１をつなぐ経路の第３バルブ９９３を閉じた。尚、閉鎖循環経路９２１内部の気圧は、閉鎖循環経路９２１に接続されるマノメータ９２８で測定した。
【０１５５】
次いで、閉鎖循環経路９２１の途中に設けられる循環ポンプ９２６で、導入した水素ガスを循環させながら、５００℃に加熱された前駆体を１時間、水素還元した。前駆体の水素還元により生じる水蒸気は閉鎖循環経路９２１の途中に設けられるトラップ９２７で捕集し、前駆体には常にドライな水素ガスを接触させた。トラップ９２７には、液化窒素を満たしたデュワーフラスコを予め取り付けた。
【０１５６】
続いて、ベッセル９１０の上部のバルブ９１３、９１４を閉じ、続いて第１バルブ９９１、第２バルブ９９２および第３バルブ９９３を開け、閉鎖循環経路９２１の内部の水素ガスやトラップ９２７で捕集された水蒸気を排気源９２２で排気し、閉鎖循環経路９２１の内部の気圧を０．０１３Ｐａまで減圧した。その後、バルブ９１３、９１４を開け、ベッセル９１０の内部を排気源９２２で１時間、真空排気した。尚、閉鎖循環経路９２１の内部の気圧は、閉鎖循環経路９２１の途中に設けられるピラニー真空計９２５で測定した。
【０１５７】
次いで、電気炉９２３を５００℃から室温まで下げ、バルブ９１３、９１４を閉じたうえで、ベッセル９１０を閉鎖循環反応系装置９２０から取外し、枝管部９１２に入れたＰＢＴペレットをＵ字管部９１１に移し、前駆体を水素還元することにより得た金属試料と混ぜた。
【０１５８】
その後、閉鎖循環反応系装置９２０の閉鎖循環経路９２１の途中にベッセル９１０のＵ字管部９１１を再び取付け、閉鎖循環経路９２１の内部およびベッセル９１０の内部を０．０１３Ｐａになるまで排気源９２２で真空排気した。尚、閉鎖循環経路９２１の内部の気圧は、閉鎖循環経路９２１の途中に設けられるピラニー真空計９２５で測定した。
【０１５９】
続いて、排気源９２２と電気炉９２３をつなぐ経路の第１バルブ９９１、第２バルブ９９２および第３バルブ９９３を閉じ、ベッセル９１０のＵ字管部９１１を１０℃／分の昇温速度で４００℃まで昇温し、溶融させたＰＢＴと金属試料とを反応させた。昇温中に生じるガスの発生量は、マノメータ９２８によって閉鎖循環経路９２１の内部の気圧上昇を測定し、測定した気圧上昇をモル数に換算することにより求めた。
【０１６０】
（試験例２）
試験例２では、硝酸鉄水溶液の代わりに硝酸ニッケル水溶液を調製した以外、試験例１と同様にして前駆体を含浸法により製造した。その後、試験例１と同様に、図７に示す閉鎖循環系装置を用い、得られた前駆体を水素還元することによりシリカ粉末と金属ニッケル（Ｎｉ）からなる金属試料を作製し、作製した金属試料と溶融樹脂とを接触させたときに発生するガスの量を測定した。
【０１６１】
（試験例３）
試験例３では、硝酸鉄水溶液の代わりに硝酸クロム水溶液を調製した以外、試験例１と同様にして前駆体を含浸法により製造した。その後、試験例１と同様に、図７に示す閉鎖循環系装置を用い、得られた前駆体を水素還元することによりシリカ粉末と金属クロム（Ｃｒ）からなる金属試料を作製し、作製した金属試料と溶融樹脂とを接触させたときに発生するガスの量を測定した。
【０１６２】
（試験例４）
試験例４では、金属試料の前駆体の代わりに一窒化クロム（ＣｒＮ）粉末（平均粒径１０μｍ、高純度化学研究所製）を用意し、０．５ｇの一窒化クロム粉末をベッセル９１０のＵ字管部９１１に入れたこと、および水素還元を省略したこと以外、試験例１と同様に、一窒化クロム粉末と溶融樹脂とを接触させたときに発生するガスの量を測定した。
【０１６３】
（試験例５）
試験例５では、金属試料の前駆体の代わりに窒化二クロム（Ｃｒ２Ｎ）粉末（粒径４〜７μｍ、和光一級、和光純薬工業製）を用意し、０．５ｇの窒化二クロム粉末をベッセル９１０のＵ字管部９１１に入れたこと、および水素還元を省略したこと以外、試験例１と同様に、窒化二クロム粉末と溶融樹脂とを接触させたときに発生するガスの量を測定した。
【０１６４】
（試験例６）
試験例６では、金属試料の前駆体の代わりに前駆体の製造に用いたシリカ粉末をベッセル９１０のＵ字管部９１１に入れた以外、試験例１と同様に、シリカ粉末と溶融樹脂とを接触させたときに発生するガスの量を測定した。
【０１６５】
（評価結果）
試験例１〜試験例６において、２６０℃で測定した１分間当たりのガスの発生量を表１に示す。
【０１６６】
【表１】
2018171736.tif 000003
表１から明らかなように、試験例１の金属鉄（Ｆｅ）や試験例２の金属ニッケル（Ｎｉ）に比べて、試験例３の金属クロム（Ｃｒ）は、溶融樹脂の分解ガスの発生量を著しく抑制できることがわかる。また、試験例６の評価結果から、金属成分を担持するシリカ粉末は、溶融樹脂の分解ガスの発生量にほとんど寄与しないことが確認できた。
【０１６７】
また、表１から明らかなように、試験例３の金属クロム（Ｃｒ）に比べて、試験例４の一窒化クロム（ＣｒＮ）や試験例５の窒化二クロム（Ｃｒ２Ｎ）は、溶融樹脂の分解ガスの発生量を著しく抑制できることがわかる。金属クロムを窒化することで、活性を抑制できたと推定される。
【０１６８】
表１は樹脂としてＰＢＴを用いた場合の評価結果であるが、その他の樹脂でも同様の傾向が見られた。
【０１６９】
（変形および改良）
以上、射出成形機の実施形態等について説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。
【０１７０】
上記実施形態では本発明を射出装置に適用した例について説明したが、本発明を金型装置に適用してもよい。射出成形用部材は、射出成形機に設けられ、成形材料と接触するものであればよい。
【符号の説明】
【０１７１】
３００  射出装置
３１０  シリンダ
３２０  ノズル
３３０  スクリュ
３３１  スクリュヘッド
３３２  先端部
３３３  ロッド部
３３４  シールリング
３３５  フライトスクリュ
３３６  回転軸
３３７  フライト
３３８  溝
３３９  逆止リング
３８１  シリンダ本体
３８２  シリンダ内周面皮膜
３８３  フライトスクリュ本体
３８４  フライトスクリュ外表面皮膜
３８５  逆止リング本体
３８６  逆止リング外周面皮膜
３８７  皮膜
３９１  スクリュヘッド本体
３９２  スクリュヘッド外表面皮膜
３９３  シールリング本体
３９４  シールリング外表面皮膜
【図１】
2018171736.tif 000004
【図２】
2018171736.tif 000005
【図３】
2018171736.tif 000006
【図４】
2018171736.tif 000007
【図５】
2018171736.tif 000008
【図６】
2018171736.tif 000009
【図７】
2018171736.tif 000010