(57)【要約】【課題】射出充填工程時、スクリュのフライトが加熱バレル内周面に接触することを防止することができる、チェックリングを備えない射出成形機用スクリュ、及び該スクリュを使用する射出成形方法を提供する。【解決手段】スクリュ４２の外周面と、スクリュ４２の外周面に突出するように形成された螺旋状のメインフライト３２ａ、サブフライト４２ａと、加熱バレルの内周面との間に形成される樹脂流路２０中の溶融樹脂に、スクリュ４２の前進動作に伴い上昇する、貯留部３０ｂ内の溶融樹脂の樹脂圧力が伝播して発生する、スクリュ４２の外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力Ｆを、対向する方向に略均一に分布させるように、サブフライト４２ａが構成されていることを特徴とする、チェックリングを備えない射出成形機用スクリュ４２によって達成される。【選択図】図４
2019038232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計量工程において、スクリュを収納する加熱バレルの前方の貯留部に貯留された溶融樹脂を、前記スクリュを前進させて、前記加熱バレル前方の射出ノズルから金型内に射出充填させる射出充填工程に使用される、チェックリングを備えない射出成形機用スクリュにおいて、
前記スクリュの外周面と、前記スクリュの外周面に突出するように形成された螺旋状のフライトと、前記加熱バレルの内周面との間に形成される樹脂流路中の溶融樹脂に、前記スクリュの前進動作に伴い上昇する、前記貯留部内の溶融樹脂の樹脂圧力が伝播して発生する、前記スクリュの前記外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力を、対向する方向に略均一に分布させるように、前記フライトが構成されていることを特徴とする射出成形機用スクリュ。
【請求項２】
前記スクリュが、
前記フライトが、前記スクリュの外周面に突出するように形成された螺旋状のメインフライトと、
前記メインフライトと同一の仕様を有するサブフライトと、を備え、
前記サブフライトが、前記メインフライトの前端部と位相を１８０°ずらした位置を前端部として、前記スクリュのメタリングゾーンに後端部が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の射出成形機用スクリュ。
【請求項３】
計量工程において、前記スクリュを収納する前記加熱バレルの前方の前記貯留部に貯留された溶融樹脂を、前記スクリュを前進させて、前記加熱バレル前方の前記射出ノズルから金型内に射出充填させる射出充填工程において、
前記外周面と、前記メインスクリュ及び前記サブフライトと、前記加熱バレルの内周面との間に形成される前記樹脂流路中の溶融樹脂に、前記スクリュの前進により前記貯留部内の溶融樹脂に発生する樹脂圧力が伝播して発生する、前記スクリュの前記外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力を、対向する方向に略均一に分布させることを特徴とずる、
請求項１又は請求項２に記載の、チェックリングを備えない射出成形機用スクリュを使用する射出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形に用いられる、チェックリングを備えない射出成形機用スクリュ及び該スクリュを使用する射出成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
初めに、射出成形機の射出装置において、１成形サイクル分の溶融樹脂を可塑化（溶融状態に）させる計量工程について説明する。図１に示すように、インラインスクリュ式射出装置１においては、加熱バレル１５内に回転可能に配置されたスクリュ１６を、図示しないサーボモータ等の計量用駆動機構により回転させて、スクリュ１６後方（図１右側）のホッパー等の材料供給部１４から加熱バレル１５内に供給させたペレット状（粒状）の樹脂材料１４ａを、スクリュ１６の外周面と、スクリュ１６の外周面に突出するように形成された螺旋状のフライト１６ａと、加熱バレル１５の内周面との間に連続して形成される樹脂流路１０を介してスクリュ１６前方（図１左側）に流動させる。その間に、加熱バレル１５の外周面に配置される加熱手段１５ａからの熱エネルギ及び回転するフライト１６と樹脂材料１４ａとの接触時や樹脂材料１４ａ同士の接触時に生じるせん断エネルギにより加熱・可塑化（溶融状態）させる。尚、図１は、インラインスクリュ式射出装置１の計量工程開始時を示しており、スクリュ１６が計量開始位置（射出完了位置）にある。
【０００３】
樹脂材料１４ａはスクリュ１６前方に流動され、樹脂流路１０における受熱距離及び受熱時間の増加に伴って可塑化（溶融）が進行する。そして、スクリュ１６前方のチェックリング１８を通過する時点においてほぼ完全に可塑化され、スクリュ１６先端のスクリュヘッド１７前方の空間（貯留部１５ｂ）に到達する。計量工程において、加熱バレル１５前方の射出ノズル１３は、図示しない金型のスプルブッシュに押圧されており、また、射出ノズル１３、あるいは、金型のいずれか一方に配置された図示しない樹脂遮断開放切換弁の遮断、あるいは、コールドランナ内で既に冷却固化（ゲートシール）した前回射出充填時の樹脂により、貯留部１５ｂが閉空間を形成しているため、可塑化させた樹脂材料１４ａ（溶融樹脂）を貯留部１５ｂに貯留させることができる。
【０００４】
ここで、チェックリング１８は逆流防止弁であって、スクリュ１６の長手方向に所定量移動可能にスクリュ１６と同軸に配置された中空円筒状（リング状）の弁体である。チェックリング１８自体に、これをスクリュ１６に対して長手方向に移動させる駆動源は備えておらず、計量工程時に、樹脂流路１０を流動させる樹脂材料１４ａのスクリュ１６前方への流動圧力により、チェックリング１８をスクリュ１６前方へ押圧させてその前進限まで移動させることにより、樹脂流路１０を開放状態に維持させる。
【０００５】
一方、インラインスクリュ式射出装置１においては、スクリュ１６を回転させるだけでなく、射出充填のために、図示しない射出用駆動機構により長手方向に所定の速度及び圧力で前後進させることが可能である。スクリュ１６を、射出用駆動機構により前進方向（図１左側）の圧力（背圧）を付与させながら、同時に、計量用駆動機構により所定速度で回転させることにより、樹脂流路１０において可塑化させた樹脂材料１４ａを、同背圧と略同じ圧力を維持させた状態で貯留部１５ｂに連続して貯留させることができる。その結果、図２に示すようにスクリュ１６が回転されながら後退する。このスクリュ１６の後退動作中も、チェックリング１８前方の貯留部１５ｂ内の樹脂材料１４ａの圧力と、後方の樹脂流路１０内の樹脂材料１４ａの圧力とが略同じ圧力（≒背圧）であるため、チェックリング１８はスクリュ１６の前進限位置に留まり、樹脂流路１０の開放状態が継続する。尚、図２は、インラインスクリュ式射出装置１の計量工程完了時を示しており、スクリュ１６が計量完了位置（射出開始位置）にある。
【０００６】
このような、インラインスクリュ式射出装置１の加熱バレル１５内で行われる可塑化・計量工程のために、加熱バレル１５の各部断面内形状や内径等と合わせて、スクリュ１６の全長に亘って、スクリュ１６の仕様（各部断面形状や外径等）やフライト１６ａの仕様（フライト外径、ピッチ、断面形状等）が、使用する樹脂材料の可塑化・計量工程を好適に行うことができるように設計されている。一般的には、スクリュ１６後方（図１右側）の材料供給部１４から、スクリュヘッド１７のチェックリング１８側（図１左側）までのスクリュ１６の全長が、求められる機能に準じて、それぞれ、フィードゾーン（供給部）、コンプレッションゾーン（圧縮部）及びメタリングゾーン（計量部）と呼称される部位別に設計される（いずれのゾーンも図示せず）。また、加熱バレル１５外周の長手方向に配置される加熱手段１５ａにより、射出ノズル１３と、フィードゾーン、コンプレッションゾーン及びメタリングゾーンに相当する加熱バレル１５の各部位の温度、あるいは、それぞれの部位を更に長手方向に分割した各分割部位の温度が適宜制御される。
【０００７】
ここで、射出用駆動機構には、加熱バレル１５内のスクリュ１６の長手方向の位置を計測する計測手段が配置されており、スクリュ１６の、予め設定させた位置（計量完了位置／射出開始位置）までの後退により計量工程完了と判定させてスクリュ１６の回転及び材料供給部１４への樹脂材料１４ａの供給を停止させる。そして、射出用駆動機構によりスクリュ１６を所定の速度（射出速度）で前進させることにより、貯留部１５ｂの樹脂材料１４ａを金型内の金型キャビティに射出充填させることができる。
【０００８】
射出充填開始時においては、チェックリング１８前方の貯留部１５ｂ内の樹脂材料１４ａの圧力と、同後方の樹脂流路１０内の樹脂材料１４ａの圧力とが略同じ圧力（≒背圧）であるため、スクリュ１６の前進動作に対してチェックリング１８が追従できない。一方、スクリュ１６の前進動作により、スクリュ１６におけるチェックリング１８の後退限位置に形成させた樹脂流路１０の閉塞用シール面（図示せず）が前進して、チェックリング１８後方端面に形成させたシール面（図示せず）に当接するため、樹脂流路１０が閉塞される。また、樹脂流路１０の閉塞後、スクリュ１６の前進動作に伴い、貯留部１５ｂ内の樹脂材料１４ａの圧力が急激に上昇し、スクリュ１６の前進動作の間、チェックリング１８をスクリュ１６後方へ押圧させる。そのため、スクリュ１６の前進動作の間、貯留部１５ｂ内の樹脂材料１４ａの樹脂流路１０への逆流が防止され、樹脂材料１４ｂを金型キャビティ内へ射出充填させることができる。
【０００９】
しかしながら、特許文献１のように、チェックリングを備えるスクリュでは、射出成形が困難な場合がある。特許文献１では、特殊な成形材料やそれらとチェックリングの組み合わせに起因する、樹脂材料の溶融状態のばらつきや計量樹脂量のばらつきが、チェックリングを採用できない理由である。一方、このような特殊な樹脂材料を使用する場合だけでなく、ビニル系のポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）や、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ、ＰＦＡ）等、腐食性ガスを発生する樹脂材料を使用する射出成形の場合も、チェックリング部の腐食や、これに起因する、加熱バレル先端部を開放してのチェックリング部の清掃、あるいは、チェックリング部の交換頻度の高さ等を鑑み、チェックリングを備えないスクリュが採用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−２３９９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
一方、チェックリングを備えないスクリュが採用される場合においても、計量工程が完了し、射出充填工程が開始されると、スクリュの前進に伴い、貯留部の溶融樹脂の樹脂圧力が急激に上昇する。図１及び図２に示すような、チェックリング１８を備えるスクリュ１６であれば、先に説明したように、この樹脂圧力は、チェックリング１８をスクリュ１６の後方（図２の右側）へ押圧させるように、チェックリング１８の前面（図２の左側）に作用するため、チェックリング１８の逆流防止機能をより確実にする。この時、チェックリング１８は閉塞状態であるため、これ以降、急激に上昇した貯留部の溶融樹脂の樹脂圧力が、チェックリング１８より後方の樹脂流路１０中の溶融樹脂に伝播することはない。
【００１２】
しかしながら、図３（ａ）に示すような、チェックリングを備えないスクリュ３２であれば、この樹脂圧力は、スクリュ３２前方の貯留部３０ｂと連通する、樹脂流路２０中のメタリングゾーンのほぼ可塑化（溶融状態化）が完了している溶融樹脂に伝播する。図３（ａ）は、チェックリングを備えないスクリュ３２の概要を示す図であり、中央の正面図に対して、左右それぞれの側面図を配置したものである。側面図の２点鎖線は図示しない加熱バレルの内周面を示す。尚、図を見易くするために、スクリュ３２のフライト３２ａの外周面と、２点鎖線で示す加熱バレル内周面との間隔を大きく描画している。
【００１３】
射出充填工程開始直後は、貯留部３０ｂの溶融樹脂の樹脂圧力は、貯留部３０ｂと連通する樹脂流路２０中の、メタリングゾーン先端部位の溶融樹脂にしか伝播していない。例えば、最初に樹脂圧力が伝播する樹脂流路２０中の、スクリュ３２のフライト３２ａの前端部３２ｂから１ピッチ（１Ｐ）の位置までの溶融樹脂の滞留分布を図３（ａ）中にハッチングで示す。スクリュ３２のフライト３２ａの１ピッチ（１Ｐ）とは、スクリュ外周面１周に連続して形成された隣り合うフライトのスクリュ長手方向の距離である。スクリュ全長に占めるメタリングゾーンの長さは、フライトのピッチ数で表すと、使用する樹脂材料（スクリュ仕様）により、１Ｐ〜５．５Ｐと様々であり、この範囲以外となる場合もある。図３（ａ）に示す、チェックリングを備えないスクリュ３２においては、メタリングゾーンの長さはフライト３２ａの前端部３２ｂから２Ｐであるものとする。
【００１４】
尚、樹脂圧力が伝播する方向は、瞬間的にはスクリュ３２の長手方向であるため、１Ｐ分（外周面１周分）であっても、フライト３２ａの前端部３２ｂとスクリュ３２の長手方向にオーバーラップする部分には、樹脂圧力が遅れて伝播するためハッチングはしていない。この溶融樹脂の滞留分布は、ハッチングで示すように不均一である。また、繰り返すが、本ハッチングは、貯留部３０ｂの、急激に上昇した溶融樹脂の樹脂圧力が伝播した、樹脂流路２０中の溶融樹脂の滞留分布であって、本ハッチングで示した以外の樹脂流路２０中のメタリングゾーンに溶融樹脂が無いことを意味するものではない。
【００１５】
そして、貯留部３０ｂの樹脂圧力が、樹脂流路２０中のメタリングゾーンの溶融樹脂に伝播して発生する、スクリュ３２の外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力Ｆは、この樹脂流路２０中の、樹脂圧力が伝播した溶融樹脂の滞留量（滞留面積）に比例するため不均一になる。具体的には、樹脂流路２０中の、樹脂圧力が伝播した溶融樹脂の滞留量（滞留面積）が最も多いスクリュ３２の上方外周面から、スクリュ３２の回転軸に向かって作用する押し付け力Ｆ（Ｆ１）が最も大きい。また、フライト３２ａの前端部３２ｂ近傍は、溶融樹脂がほとんど滞留していないため、押し付け力Ｆ（Ｆ４）がもっとも小さい。ここで、押し付け力Ｆ１に対向する方向（スクリュ３２の下方外周面から、スクリュ３２の回転軸に向かって作用する）の押し付け力をＦ３、押し付け力Ｆ４に対向する方向（スクリュ３２の左側外周面から、スクリュ３２の回転軸に向かって作用する）の押し付け力をＦ２として、この押し付け力の差違を、大きさの異なる矢印で図３（ｂ）に示すと、樹脂流路２０中の、スクリュ３２の外周面１周分の溶融樹脂の滞留量（滞留面積）に比例して、Ｆ１＞Ｆ２＞Ｆ３＞Ｆ４となる。
【００１６】
この押し付け力Ｆの、射出充填工程開始直後の不均一により、スクリュ３２は、対向する押し付け力Ｆ１及びＦ３の関係から図３（ｂ）下方へ押し付けられ、同様に、対向する押し付け力Ｆ２及びＦ４の関係から図３（ｂ）右側へ押し付けられる。スクリュ３２は、スクリュ後方のみが支持されている片持ち支持であるため、その前方において、加熱バレル（図示せず）の内周面側に押し付けられ、フライト３２ａと加熱バレルの内周面とのクリアランスによっては、フライト３２ａが加熱バレルの内周面に接触するという問題がある。
【００１７】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたもので、射出充填工程時に、スクリュの前進動作に伴い上昇する、貯留部内の溶融樹脂の樹脂圧力が、樹脂流路中の溶融樹脂に伝播して発生する、スクリュの外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力により、スクリュのフライトが加熱バレル内周面に接触することを防止することができる、チェックリングを備えない射出成形機用スクリュ、及び該スクリュを使用する射出成形方法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】
【００１８】
本発明の上記目的は、計量工程において、スクリュを収納する加熱バレルの前方の貯留部に貯留された溶融樹脂を、前記スクリュを前進させて、前記加熱バレル前方の射出ノズルから金型内に射出充填させる射出充填工程に使用される、チェックリングを備えない射出成形機用スクリュにおいて、
前記スクリュの外周面と、前記スクリュの外周面に突出するように形成された螺旋状のフライトと、前記加熱バレルの内周面との間に形成される樹脂流路中の溶融樹脂に、前記スクリュの前進動作に伴い上昇する、前記貯留部内の溶融樹脂の樹脂圧力が伝播して発生する、前記スクリュの前記外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力を、対向する方向に略均一に分布させるように、前記フライトが構成されていることを特徴とする射出成形機用スクリュによって達成される。
【００１９】
そのような射出成形機用スクリュとして、前記スクリュが、
前記フライトが、前記スクリュの外周面に突出するように形成された螺旋状のメインフライトと、
前記メインフライトと同一の仕様を有するサブフライトと、を備え、
前記サブフライトが、前記メインフライトの前端部と位相を１８０°ずらした位置を前端部として、前記スクリュのメタリングゾーンに後端部が形成されることが好ましい。
【００２０】
また、本発明の上記目的は、本発明に係る、チェックリングを備えない射出成形機用スクリュを使用する射出成形方法であって、計量工程において、前記スクリュを収納する前記加熱バレルの前方の前記貯留部に貯留された溶融樹脂を、前記スクリュを前進させて、前記加熱バレル前方の前記射出ノズルから金型内に射出充填させる射出充填工程において、
前記外周面と、前記メインスクリュ及び前記サブフライトと、前記加熱バレルの内周面との間に形成される前記樹脂流路中の溶融樹脂に、前記スクリュの前進により前記貯留部内の溶融樹脂に発生する樹脂圧力が伝播して発生する、前記スクリュの前記外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力を、対向する方向に略均一に分布させることを特徴とずる射出成形方法によっても達成される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る、チェックリングを備えない射出成形機用スクリュは、射出充填工程において、前記スクリュの外周面と、前記スクリュの外周面に突出するように形成された螺旋状のフライトと、前記加熱バレルの内周面との間に形成される樹脂流路中の溶融樹脂に、前記スクリュの前進動作に伴い上昇する、前記貯留部内の溶融樹脂の樹脂圧力が伝播して発生する、前記スクリュの前記外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力を、対向する方向に略均一に分布させるように、前記フライトが構成されているので、射出充填工程において、スクリュのフライトが加熱バレル内周面に接触することを防止することができる。
【００２２】
一方、本発明に係る、チェックリングを備えない射出成形機用スクリュを使用する射出成形方法は、射出充填工程において、
前記外周面と、前記メインスクリュ及び前記サブフライトと、前記加熱バレルの内周面との間に形成される前記樹脂流路中の溶融樹脂に、前記スクリュの前進動作に伴い上昇する、前記貯留部内の溶融樹脂の樹脂圧力が伝播して発生する、前記スクリュの前記外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力を、対向する方向に略均一に分布させるので、射出充填工程において、スクリュのフライトが加熱バレル内周面に接触することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】チェックリングを備えるスクリュを有する一般的な射出装置における、計量工程開始時を示す概略断面図である。
【図２】チェックリングを備えるスクリュを有する一般的な射出装置における、計量工程完了時を示す概略断面図である。
【図３】チェックリングを備えないスクリュを有する射出装置における、射出充填工程開始直後の、貯留部と連通する樹脂流路中の、貯留部の溶融樹脂の樹脂圧力が伝播した溶融樹脂の滞留分布を示す概略図（正面図及び両側面図）、及び、射出成形機用スクリュの外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力Ｆを示す概略正面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る、チェックリングを備えないスクリュを有する射出装置における、射出充填工程開始直後の、貯留部と連通する樹脂流路中の、貯留部の溶融樹脂の樹脂圧力が伝播した溶融樹脂の滞留分布を示す概略図（正面図及び両側面図）、及び、射出成形機用スクリュの外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力Ｆを示す概略正面図である。
【図５】図４の状態から、樹脂流路中の、貯留部の溶融樹脂の樹脂圧力の伝播が更に進行した場合の、貯留部の溶融樹脂の樹脂圧力が伝播した溶融樹脂の滞留分布を示す概略図（正面図及び両側面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
［第１実施形態］
図４及び図５を参照しながら本発明の第１実施形態に係る、チェックリングを備えない射出成形機用スクリュ、及び、該スクリュを使用する射出成形方法を説明する。
【００２６】
まず、本発明の第１実施形態に係る、チェックリングを備えない射出成形機用スクリュについて説明する。先に、図３を参照しながら説明した、インラインスクリュ式射出装置１のスクリュ３２との差違は、フライト３２ａとは別に、サブフライト４２ａを備えている点である。以後の説明において、フライト３２ａをメインフライト３２ａと呼称すると共に、本スクリュをスクリュ４２と呼称する。それ以外の構成については、図３を参照しながら説明した、インラインスクリュ式射出装置１と同じ符号を用いるものとする。
【００２７】
スクリュ４２を図４に示す。図４（ａ）は、スクリュ４２の概要を示す図であり、中央の正面図に対して、左右それぞれの側面図を配置したものである。側面図の２点鎖線は図示しない加熱バレルの内周面を示す。スクリュ４２のメインフライト３２ａのピッチは、図４（ａ）右側側面図に示すように、スクリュ３２と同じく１Ｐであって、メタリングゾーンの長さは前端部３２ｂから２Ｐであるものとする。尚、図を見易くするために、スクリュ４２のメインフライト３２ａ及びサブフライト４２ａの外周面と、２点鎖線で示す加熱バレル内周面との間隔を大きく描画している。
【００２８】
サブフライト４２ａは、メインフライト３２ａと同一の仕様を有している。同一の仕様とは、フライト高さ、フライトピッチ、フライト断面形状等が、メインフライト３２ａと同一であることを意味する。また、サブフライト４２ａは、図４（ａ）に示すように、メインフライト３２ａの前端部３２ｂと位相を１８０°ずらした位置を前端部４２ｂとして、スクリュ４２のメタリングゾーンに後端部４２ｃが形成されている。具体的には、サブフライト４２ａの前端部４２ｂから１Ｐの位置、すなわち、スクリュ４２のメインフライト３２ａの前端部３２ｂから２Ｐのメタリングゾーンの長さの略中間位置に後端部４２ｃが形成されている。
【００２９】
先に説明したように、計量工程が完了し、射出充填工程が開始されると、スクリュ４２の前進に伴い、貯留部３０ｂの溶融樹脂の樹脂圧力が急激に上昇する。この樹脂圧力は、スクリュ４２前方の、貯留部３０ｂと連通する樹脂流路２０中の、メタリングゾーンのほぼ可塑化（溶融状態化）が完了している溶融樹脂に伝播する。射出充填工程開始直後は、貯留部３０ｂの溶融樹脂の樹脂圧力は、貯留部３０ｂと連通する樹脂流路２０中の、メタリングゾーン先端部位の溶融樹脂にしか伝播していない。最初に樹脂圧力が伝播する樹脂流路２０中の、スクリュ４２のメインフライト３２ａの前端部３２ｂから１ピッチ（１Ｐ）の位置までの溶融樹脂の滞留分布を図４（ａ）中にハッチングで示す。先に説明したように、本ハッチングは、貯留部３０ｂの、急激に上昇した溶融樹脂の樹脂圧力が伝播した、樹脂流路２０中の溶融樹脂の滞留分布であって、本ハッチングで示した以外の樹脂流路に溶融樹脂が無いことを意味するものではない。
【００３０】
図３（ａ）と比較すると明白なように、メインフライト３２ａの前端部３２ｂに対して、その前端部４２ｂを、位相を１８０°ずらして形成されたサブフライト４２ａにより、樹脂流路２０の、樹脂の流動方向に直交する方向の流路幅が略半分になっている。言い換えれば、図３（ａ）におけるスクリュ３２のフライト３２ａの１Ｐ分で外周面１周分であった樹脂流路２０が、図４（ａ）においては、スクリュ４２のメインフライト３２ａの略０．５Ｐ分と略半分のピッチで外周面１周分となる。貯留部３０ｂの樹脂圧力が、樹脂流路２０中のメタリングゾーンの溶融樹脂に伝播して発生する、スクリュ４２の外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力Ｆは、この樹脂流路２０中の、樹脂圧力が伝播した溶融樹脂の滞留量（滞留面積）に比例することは先に説明したとおりであり、この溶融樹脂の滞留分布が、ハッチングで示すように不均一であったとしても、サブフライト４２ａがない場合（図３（ａ））に対して押し付け力Ｆ自体が小さくなる。
【００３１】
一方、メインフライト３２ａの前端部３２ｂ近傍に発生する押し付け力（Ｆ４’）と、これに対向する方向の、サブフライト４２ａの前端部４２ｂ近郷に発生する押し付け力（Ｆ２’）は、溶融樹脂がほとんど滞留していないため、押し付け力Ｆが小さく、且つ、両フライトの仕様が同一であるため、大きな差違が生じることなく略同じ値となる。また、スクリュ４２の上方外周面から、スクリュ４２の回転軸に向かって作用する押し付け力（Ｆ１’）と、スクリュ４２の下方外周面から、スクリュ４２の回転軸に向かって作用する押し付け力（Ｆ３’）も、前端部の位相が１８０°異なる両フライトの仕様が同一であり、樹脂流路２０中の、樹脂圧力が伝播した溶融樹脂の滞留量（滞留面積）が略同じであるため、大きな差違が生じることなく略同じ値となる。この押し付け力の差違を、大きさの異なる矢印で図４（ｂ）に示すと、樹脂流路２０中の、スクリュ３２の外周面１周分の溶融樹脂の滞留量に比例して、Ｆ１’≒Ｆ３’＞Ｆ２’≒Ｆ４’となる。Ｆ１’からＦ４’以外の対向する方向の押し付け力Ｆも略同じ値となることは言うまでもない。
【００３２】
その結果、樹脂流路２０中のメタリングゾーンの溶融樹脂に、スクリュ４２の前進動作に伴い上昇する、貯留部３０ｂ内の溶融樹脂の樹脂圧力が伝播して発生する、スクリュ４２の外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力Ｆを、対向する方向に略均一に分布させることができる。
【００３３】
射出充填工程が進行すると、貯留部３０ｂの溶融樹脂の樹脂圧力の伝播する樹脂流路２０中のメタリングゾーンの溶融樹脂の滞留分布も拡張される。樹脂圧力が伝播する樹脂流路２０中の、スクリュ４２の外周面２周分の溶融樹脂の滞留分布を図５中にハッチングで示す。先に説明したように、本ハッチングは、貯留部３０ｂの、急激に上昇した溶融樹脂の樹脂圧力が伝播した、樹脂流路２０中の溶融樹脂の滞留分布であって、本ハッチングで示した以外の樹脂流路２０中のメタリングゾーンに溶融樹脂が無いことを意味するものではない。
【００３４】
図５に示すように、射出充填工程が進行すると、貯留部３０ｂの溶融樹脂の樹脂圧力の伝播する樹脂流路２０中のメタリングゾーンの溶融樹脂の滞留分布が拡張されるため、図４（ａ）に対して、溶融樹脂の樹脂圧力の伝播する樹脂流路２０中のメタリングゾーンの溶融樹脂の滞留分布の不均一の程度も低下することが分かる。したがって、スクリュ４２の外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力Ｆの不均一の程度（差違）も順次低下し、対向する方向に対しても略均一に分布することになる。
【００３５】
このように、チェックリングを備えない射出成形機用スクリュにおいて、貯留部内の溶融樹脂の樹脂圧力が伝播して発生する、スクリュの外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力を、対向する方向に略均一に分布させるように、フライトが構成されていることにより、また、このようなスクリュを使用する射出成形方法により、射出充填工程において、スクリュのフライトが加熱バレル内周面に接触することを防止することができる。
【００３６】
尚、本実施形態１においては、サブフライト４２ａは、図４（ａ）に示すように、メインフライト３２ａの前端部３２ｂと位相を１８０°ずらした位置を前端部４２ｂとして、サブフライト４２ａの前端部４２ｂから１Ｐの位置、すなわち、スクリュ４２の前端部４２ｂから１Ｐの位置（スクリュ４２のメタリングゾーンの長さ２Ｐの略中間位置）に後端部４２ｃが形成されているとした。しかしながら、先に説明したように、貯留部３０ｂ内の溶融樹脂の樹脂圧力が伝播して発生する、スクリュ４２の外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力Ｆの不均一は、射出充填工程開始直後の、貯留部３０ｂの溶融樹脂の樹脂圧力が、貯留部３０ｂと連通する樹脂流路２０中の、メタリングゾーンの先端部位の溶融樹脂にしか伝播していない状態の方が、射出充填工程が進行した状態よりも大きい。そのため、図４（ａ）を参照しながら説明したように、サブフライト４２ａの後端部４２ｃが、少なくとも、サブフライト４２ａの前端部４２ｂから０．５Ｐの位置、すなわち、スクリュ４２のメインフライト３２ａの前端部３２ｂから２Ｐのメタリングゾーンの長さの略中間位置よりも前方に形成されても、スクリュ４２の前進動作に伴い上昇する、貯留部３０ｂ内の溶融樹脂の樹脂圧力が伝播して発生する、スクリュ４２の外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力Ｆを、対向する方向に略均一に分布させる効果が期待できる。
【００３７】
一方、樹脂材料や成形条件により、射出充填工程開始時に、貯留部３０ｂ内の溶融樹脂に発生する高い樹脂圧力や、その樹脂圧力がスクリュ４２の樹脂流路中の溶融樹脂に伝播する圧力伝播速度等が様々であるため、上記効果を確実に奏するために、サブフライト４２ａの後端部４２ｃが、サブフライト４２ａの前端部４２ｂから０．５Ｐの位置、すなわち、スクリュ４２の前端部４２ｂから０．５Ｐの位置からもう少し長く形成させて、第１実施形態のように、スクリュ４２の前端部４２ｂから１Ｐの位置（スクリュ４２のメタリングゾーンの長さ２Ｐの略中間位置）に形成されることがより好ましい。
【００３８】
しかしながら、サブフライト４２ａの後端部４２ｃの位置をスクリュ４２の、より後方に形成させれば良い訳ではない。サブフライト４２ａの後端部４２ｃの位置をスクリュ４２の、より後方に形成させる、すなわち、サブフライト４２ａの形成範囲を長くすることにより、サブフライト４２ａが形成される範囲の樹脂流路２０においては、樹脂流動断面積が半減し樹脂流動長が倍増する。したがって、スクリュ４２の回転速度が同じであれば、計量時間が増加すると共に溶融樹脂の加熱時間が長くなるという問題が発生する。計量時間を同じにするためには、スクリュ４２の回転速度を増加させる必要があるが、その場合、サブフライト４２ａが形成されていない、メインフライト３２ａのみで形成される樹脂流路２０中の溶融樹脂の流動速度が増加する問題や、射出装置の消費エネルギが増加する問題、更には、サブフライト４２ａが形成されている樹脂流路２０中の樹脂流動速度の増加に伴うせん断エネルギの増加により、溶融樹脂の受熱量が増加する問題等が発生する。
【００３９】
一方、スクリュ４２の前進動作に伴い上昇する、貯留部３０ｂ内の溶融樹脂の樹脂圧力が伝播して発生する、スクリュ４２の外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力Ｆを、対向する方向に略均一に分布させる効果は、サブフライト４２ａの後端部４２ｃが、スクリュ４２の外周面を半周から１周するメタリングゾーンに形成されることで得られることが明白である。また、押し付け力Ｆが発生するための、溶融樹脂の樹脂圧力の圧力伝播が可能な、樹脂流路が溶融樹脂で満たされている状態がメタリングゾーンにしかない点を鑑みて、サブフライト４２ａの最大形成範囲、すなわち、スクリュ４２の後端部４２ｃの最後端位置を、スクリュ４２のメタリングゾーン後端位置より後方にしても、押し付け力Ｆを、対向する方向に略均一に分布させる効果を向上させることはない。
【００４０】
以上、発明を実施するための形態について、第１実施形態を説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された内容を逸脱しない範囲で、色々な形で実施できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４１】
１  インラインスクリュ式射出装置、１０  樹脂流路、１３  射出ノズル、１４  材料供給部、１４ａ  樹脂材料、１５  加熱バレル、１５ａ  加熱手段、１５ｂ  貯留部、１６  スクリュ、１６ａ  フライト、１７  スクリュヘッド、１８  チェックリング、２０  樹脂流路、３０ｂ  貯留部、３２  スクリュ、３２ａ  フライト（メインフライト）、３２ｂ  前端部、４２  スクリュ、４２ａ  サブフライト、４２ｂ  前端部、４２ｃ  後端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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