(57)【要約】【課題】成形材料の漏れが発生するのを防止することができ、射出装置の耐久性を向上させることができるようにする。【解決手段】シリンダ部材と、該シリンダ部材内において、外周に凹凸が形成され、回転に伴って成形材料の可塑化を行う可塑化部材と、該可塑化部材内において、進退自在に配設された射出部材とを有する。そして、該射出部材の外周及び可塑化部材の内周の少なくとも一方に凹凸が形成される。凹凸が形成されるので、可塑化部材を回転させると、成形材料に前方に移動させようとする力が加わる。【選択図】          図１
2004223745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）シリンダ部材と、
（ｂ）該シリンダ部材内において、シリンダ部材に対して回転自在に配設され、外周に凹凸が形成され、回転に伴って成形材料の可塑化を行う可塑化部材と、
（ｃ）該可塑化部材内において、進退自在に配設された射出部材とを有するとともに、
（ｄ）前記可塑化部材の回転に伴って、前記射出部材の外周面と可塑化部材の内周面との隙間の成形材料を前方に移動させるために、射出部材の外周及び可塑化部材の内周の少なくとも一方に凹凸が形成されることを特徴とする射出装置。
【請求項２】
前記射出部材の外周に形成された凹凸は、前記可塑化部材の回転方向に対して相対的に逆の巻方向に形成される請求項１に記載の射出装置。
【請求項３】
前記射出部材の外周に形成された凹凸は、前記可塑化部材の外周に形成された凹凸と逆の巻方向に形成される請求項１に記載の射出装置。
【請求項４】
前記可塑化部材の内周に形成された凹凸は、前記可塑化部材の外周に形成された凹凸と同じ巻方向に形成される請求項１に記載の射出装置。
【請求項５】
前記射出部材の外周及び可塑化部材の内周のいずれにも凹凸が形成される請求項１に記載の射出装置。
【請求項６】
前記凹凸は螺旋状の形状を有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の射出装置。
【請求項７】
前記可塑化部材の内周面は前記射出部材の外周面より粗くされる請求項１〜６のいずれか１項に記載の射出装置。
【請求項８】
（ａ）外周に凹凸が形成された可塑化部材を回転させ、シリンダ部材内の成形材料を溶融させながら前方に移動させ、これに伴って、可塑化部材内の射出部材を後退させて射出部材の外周面と可塑化部材の内周面との隙間の成形材料を射出部材の前方に移動させる工程と、
（ｃ）前記可塑化部材の回転が停止させられた状態で、前記射出部材を前進させることによって前記成形材料を前方に移動させる工程とを有することを特徴とする射出方法。
【請求項９】
前記射出部材は、駆動力伝達部材の回転に伴って回転させられる請求項８に記載の射出方法。
【請求項１０】
前記射出部材は、駆動力伝達部材とは独立して回転させられる請求項８に記載の射出方法。
【請求項１１】
前記射出部材の外周に形成された凹凸は、前記可塑化部材の回転方向に対して相対的に逆の方向に形成される請求項８〜１０のいずれか１項に記載の射出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出装置及び射出方法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、射出装置の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、射出して金型装置内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】
前記射出成形機は金型装置、型締装置及び射出装置を有する。そして、前記金型装置は固定金型及び可動金型を備え、前記型締装置によって前記可動金型を進退させることにより、型閉じ、型締め及び型開きが行われる。ところで、前記射出装置としてプリプラ方式の射出装置が使用されることがある。
【０００４】
該プリプラ方式の射出装置は、第１、第２の加熱シリンダ、第１の加熱シリンダ内において進退自在に配設されたプランジャ、及び第２の加熱シリンダ内において回転自在に配設されたスクリューを備え、第２の加熱シリンダ内において可塑化が行われ、第１の加熱シリンダ内において計量及び射出が行われる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−６１９９３号公報
【０００６】
【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、第１、第２の加熱シリンダが並列に配設されるので、射出装置の幅方向又は高さ方向の寸法が大きくなってしまう。
【０００７】
また、樹脂が第２の加熱シリンダ内を通過した後、第１の加熱シリンダ内を通過するので、樹脂の滞留時間が長くなり、樹脂焼けが発生したり、樹脂替えが困難になったりして、射出装置の保守・管理性が低下してしまう。
【０００８】
そこで、一つの加熱シリンダ内において、筒状のスクリューを回転自在に配設し、該スクリュー内においてプランジャを進退自在に配設するようにしたインライン型プランジャ式の射出装置が考えられる。
【０００９】
該インライン型プランジャ式の射出装置においては、計量工程時に、加熱シリンダ内の所定の位置においてスクリューを回転させると、樹脂は前方に移動しながら溶融させられ、可塑化が行われるとともに、スクリューの前端からスクリュー内に進入する。これに伴って、計量が行われ、プランジャが後退させられ、プランジャの前方に樹脂が溜（た）められる。また、射出工程時に、前記プランジャを前進させると、プランジャの前方に溜められた樹脂が射出ノズルから射出される。
【００１０】
この場合、一つの加熱シリンダだけが使用されるので、射出装置の幅方向又は高さ方向の寸法を小さくすることができる。また、樹脂の滞留時間を短くすることができるので、樹脂焼けが発生したり、樹脂替えが困難になったりすることがなく、射出装置の保守・管理性を向上させることができる。
【００１１】
ところが、インライン型プランジャ式の射出装置においては、プランジャの外周面とスクリューの内周面との隙（すき）間に樹脂が進入して膜を形成し、スクリューの内周面とプランジャの外周面との間の摩擦係数を小さくするようになっているが、成形が繰り返されるのに伴って、多くの樹脂が前記隙間に進入することになり、スクリュー及びプランジャの後端において、樹脂の漏れ、すなわち、樹脂漏れが発生してしまう。
【００１２】
そこで、前記隙間を小さくすることが考えられるが、隙間を小さくすると、隙間内において樹脂の膜が形成されなくなり、プランジャの外周面とスクリューの内周面との間の摩擦係数が大きくなり、プランジャの外周面及びスクリューの内周面に多くの摩耗が発生し、射出装置の耐久性を低下させてしまう。
【００１３】
本発明は、前記従来の射出装置の問題点を解決して、成形材料の漏れが発生するのを防止することができ、耐久性を向上させることができる射出装置及び射出方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【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、シリンダ部材と、該シリンダ部材内において、シリンダ部材に対して回転自在に配設され、外周に凹凸が形成され、回転に伴って成形材料の可塑化を行う可塑化部材と、該可塑化部材内において、進退自在に配設された射出部材とを有する。
【００１５】
そして、前記可塑化部材の回転に伴って、前記射出部材の外周面と可塑化部材の内周面との隙間の成形材料を前方に移動させるために、射出部材の外周及び可塑化部材の内周の少なくとも一方に凹凸が形成される。
【００１６】
本発明の他の射出装置においては、さらに、前記射出部材の外周に形成された凹凸は、前記可塑化部材の回転方向に対して相対的に逆の巻方向に形成される。
【００１７】
本発明の更に他の射出装置においては、さらに、射出部材の外周に形成された凹凸は、前記可塑化部材の外周に形成された凹凸と逆の巻方向に形成される。
本発明の更に他の射出装置においては、さらに、前記可塑化部材の内周に形成された凹凸は、前記可塑化部材の外周に形成された凹凸と同じ巻方向に形成される。
【００１８】
本発明の更に他の射出装置においては、さらに、前記射出部材の外周及び可塑化部材の内周のいずれにも凹凸が形成される。
【００１９】
本発明の更に他の射出装置においては、さらに、前記凹凸は螺（ら）旋状の形状を有する。
【００２０】
本発明の更に他の射出装置においては、さらに、前記可塑化部材の内周面は前記射出部材の外周面より粗くされる。
【００２１】
本発明の射出方法においては、外周に凹凸が形成された可塑化部材を回転させ、シリンダ部材内の成形材料を溶融させながら前方に移動させ、これに伴って、可塑化部材内の射出部材を後退させて射出部材の外周面と可塑化部材の内周面との隙間の成形材料を射出部材の前方に移動させる工程と、前記可塑化部材の回転が停止させられた状態で、前記射出部材を前進させることによって前記成形材料を前方に移動させる工程とを有する。
【００２２】
本発明の他の射出方法においては、さらに、前記射出部材は、駆動力伝達部材の回転に伴って回転させられる。
【００２３】
本発明の更に他の射出方法においては、さらに、前記射出部材は、駆動力伝達部材とは独立して回転させられる。
【００２４】
本発明の更に他の射出方法においては、さらに、前記射出部材の外周に形成された凹凸は、前記可塑化部材の回転方向に対して相対的に逆の方向に形成される。
【００２５】
【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。
【００２６】
図１は本発明の実施の形態における射出装置の要部を示す概念図、図２は本発明の実施の形態における射出成形機の概念図、図３は本発明の実施の形態における射出工程を説明する図である。
【００２７】
図において、１１はフレーム、１２は該フレーム１１に固定された固定プラテン、１３は該固定プラテン１２に取り付けられた固定金型である。前記固定プラテン１２と対向させて図示されない可動プラテンが移動自在に配設され、該可動プラテンに可動金型が取り付けられる。前記固定金型１３及び可動金型によって金型装置が構成され、前記固定プラテン１２、可動プラテン及び図示されないトグル機構等の型締機構によって型締装置が構成される。該型締装置によって前記可動プラテンを進退させ、可動金型を進退させることにより、型閉じ、型締め及び型開きが行われる。
【００２８】
また、前記フレーム１１上に可塑化装置としての射出装置１４が矢印Ａ方向に進退自在に配設される。該射出装置１４は、本体部１５、該本体部１５の前端（図２において左端）に、付勢部材としてのスプリング１６を介して、本体部１５に対して進退（図２において左右方向に移動）自在に配設されたシリンダ部材としての加熱シリンダ１８、該加熱シリンダ１８内において、加熱シリンダ１８に対して回転自在に、かつ、進退自在に配設され、回転に伴って成形材料としての樹脂の可塑化を行う筒状部材及び可塑化部材としてのスクリュー１９、並びに該スクリュー１９内において、回転自在に、かつ、矢印Ｂ方向に進退自在に配設された計量部材及び射出部材としてのインライン型のプランジャ２１を備える。なお、前記加熱シリンダ１８は本体部１５に対して進退自在に配設され、スクリュー１９は本体部１５に対して進退不能に配設されるので、スクリュー１９は加熱シリンダ１８に対して回転自在に、かつ、進退自在に配設されることになる。
【００２９】
前記本体部１５から前方（図２において左方）に向けてガイドｇが突設させられ、該ガイドｇが前記加熱シリンダ１８の後端（図２において右端）のフランジ部１８ａを摺（しゅう）動自在に貫通させられる。そして、前記スプリング１６は、前記ガイドｇを貫通させて配設され、所定の付勢力によって加熱シリンダ１８を前方に向けて付勢する。なお、前記スプリング１６に代えて空気シリンダを使用し、該空気シリンダを駆動することによって、加熱シリンダ１８を本体部１５に対して進退させることもできる。
【００３０】
前記加熱シリンダ１８の前端には射出ノズル２６が取り付けられ、該射出ノズル２６の前端にノズル口２７が形成され、前記加熱シリンダ１８の後端部（図２において右端部）にはホッパ２３が配設され、該ホッパ２３内に樹脂が収容される。なお、前記加熱シリンダ１８及び射出ノズル２６の外周には、加熱部材としての図示されないヒータが配設される。また、前記スクリュー１９は、本体部１０を備え、該本体部１０の外周に第１の凹凸としての螺旋状のフライト３１が形成され、該フライト３１に沿って螺旋状の溝３２が形成される。なお、前記螺旋状に形成されたフライト３１及び溝３２の巻方向は、スクリュー１９の回転に伴って加熱シリンダ１８とスクリュー１９との間に供給された樹脂を射出ノズル２６の方向に前進させる方向に形成される。
【００３１】
そして、前記スクリュー１９の前端部（図２において左端部）の外周には、嵌（かん）入部Ｐ１が形成され、加熱シリンダ１８の前端部の内周に、前記嵌入部Ｐ１を嵌入するための被嵌入部Ｐ２が形成される。前記嵌入部Ｐ１及び被嵌入部Ｐ２によって樹脂の流れを選択的に遮断する遮断部が構成される。なお、前記被嵌入部Ｐ２の内径は、前記嵌入部Ｐ１の外径よりわずかに大きくされ、前記被嵌入部Ｐ２より後方（図２における右方）の部分の内径は、前記フライト３１の外径よりわずかに大きくされる。
【００３２】
また、前記加熱シリンダ１８の下方には、本体部１５を進退させることによって射出装置１４を進退させるための可塑化移動装置２０が配設される。該可塑化移動装置２０は、フレーム１１に固定され、可塑化移動用の駆動部としてのモータ５１、該モータ５１の出力軸に固定された駆動ギヤ５２、該駆動ギヤ５２と噛（し）合させられる従動ギヤ５３、該従動ギヤ５３に固定されたボールねじ軸５４、及び該ボールねじ軸５４と螺合させられ、前記本体部１５に固定されたボールナット５５を備える。なお、前記ボールねじ軸５４及びボールナット５５によって、回転運動を直進運動に変換する第１の運動方向変換部としてのボールねじが構成され、前記ボールねじ軸５４によって第１の変換要素が、ボールナット５５によって第２の変換要素が構成される。
【００３３】
そして、モータ５１は、出力軸を後方に向けて突出させて配設される。したがって、スプリング１６が完全に伸長させられた状態で、モータ５１を正方向に駆動すると、まず、射出装置１４の全体が前進（図２において左方向に移動）させられ、射出ノズル２６の前端が固定金型１３に当接すると、加熱シリンダ１８は停止させられる。その後、本体部１５がスプリング１６の付勢力に抗して前進させられ、それに伴って、スプリング１６は収縮させられる。また、スプリング１６が収縮させられた状態で、モータ５１を逆方向に駆動すると、まず、本体部１５がスプリング１６の付勢力によって後退（図２において右方向に移動）させられ、それに伴って、スプリング１６は伸長させられる。続いて、スプリング１６が完全に伸長させられた状態になると、射出装置１４の全体が後退させられ、射出ノズル２６の前端が固定金型１３から離れる。
【００３４】
前記本体部１５は、前記スクリュー１９を回転させるための可塑化用の駆動部としての可塑化用モータ２２、及び前記プランジャ２１を進退させるための射出用の駆動部としての射出用モータ２４を備える。
【００３５】
そして、前記可塑化用モータ２２の出力軸に駆動ギヤ３３が固定され、該駆動ギヤ３３と中間ギヤ３４とが噛合させられ、さらに、該中間ギヤ３４と前記スクリュー１９の後端に形成された従動ギヤ３６とが噛合させられる。したがって、前記可塑化用モータ２２を駆動することによって発生させられた回転は、駆動ギヤ３３、中間ギヤ３４及び従動ギヤ３６を介して前記スクリュー１９に伝達される。
【００３６】
なお、前記可塑化用モータ２２は、出力軸を前方に向けて突出させて配設され、可塑化用モータ２２を正方向に駆動すると、スクリュー１９は正方向（スクリュー１９の後端側から前端側を見て反時計回り）に回転させられ、逆方向に駆動すると、スクリュー１９は逆方向（スクリュー１９の後端側から前端側を見て時計回り）に回転させられる。なお、前記駆動ギヤ３３、中間ギヤ３４及び従動ギヤ３６によって第１の回転伝達系が構成される。
【００３７】
また、前記射出用モータ２４の出力軸に駆動ギヤ３７が固定され、該駆動ギヤ３７と中間ギヤ３８とが噛合させられ、さらに、該中間ギヤ３８と前記プランジャ２１の後端に形成されたスプライン３９とが噛合させられる。なお、前記駆動ギヤ３７、中間ギヤ３８及びスプライン３９によって第２の回転伝達系が構成される。本実施の形態においては、前記第１、第２の回転伝達系が各ギヤによって構成されるようになっているが、プーリ、タイミングベルト等によって回転伝達系を構成したり、スプロケット、チェーン等によって回転伝達系を構成したりすることができる。
【００３８】
そして、前記スプライン３９と駆動力伝達部材としてのボールねじ軸４１とが一体に連結され、該ボールねじ軸４１と前記本体部１５に固定されたボールナット４２とが螺合させられる。前記ボールねじ軸４１及びボールナット４２によって、回転運動を、回転を伴う直進運動、すなわち、回転直進運動に変換する第２の運動方向変換部としてのボールねじが構成され、前記ボールねじ軸４１によって第１の変換要素が、ボールナット４２によって第２の変換要素が構成される２なお、前記ボールねじに代えてローラねじを使用することもでき、該ローラねじは、第１の変換要素としてのローラねじ軸、及び該ローラねじ軸と螺合させられた第２の変換要素としてのローラナットを備える。また、前記プランジャ２１は後端においてボールねじ軸４１と連結される。
【００３９】
したがって、前記射出用モータ２４を駆動することによって発生させられた回転は、駆動ギヤ３７及び中間ギヤ３８を介して前記スプライン３９に伝達され、該スプライン３９の回転がボールねじ軸４１に伝達される。その結果、ボールねじ軸４１が回転しながら進退させられ、それに伴って、プランジャ２１が回転しながら進退させられる。
【００４０】
この場合、前記射出用モータ２４は、出力軸を後方に向けて突出させて配設され、射出用モータ２４を正方向に駆動すると、ボールねじ軸４１が正方向（プランジャ２１の後端側から前端側を見て反時計回り）に回転させられ、ボールねじ軸４１及びプランジャ２１は正方向に回転しながら後退させられる。一方、射出用モータ２４を逆方向に駆動すると、ボールねじ軸４１が逆方向（プランジャ２１の後端側から前端側を見て時計回り）に回転させられ、ボールねじ軸４１及びプランジャ２１は逆方向に回転しながら前進させられる。
【００４１】
このように、前記可塑化用モータ２２は、出力軸を前方に向けて突出させて配設されるのに対して、射出用モータ２４は、出力軸を後方に向けて突出させて配設されるので、可塑化用モータ２２と射出用モータ２４とを軸方向において重ねて置くことができる。したがって、本体部１５の軸方向の寸法を小さくすることができる。
【００４２】
なお、前記ボールねじ軸４１とプランジャ２１との間に図示されないスラストベアリングを配設することによって、前記ボールねじ軸４１の回転直進運動を、プランジャ２１の回転を伴わない直進運動に変換することもできる。
【００４３】
その場合、前記プランジャ２１を回転させるために進入抑制用の駆動部としての図示されないモータが配設され、該モータと前記プランジャ２１とが所定の回転伝達系を介して連結され、前記ボールねじ軸４１とは独立にプランジャ２１を回転させることができる。したがって、スクリュー１９を回転させたときに樹脂を受動的に移動させることができるだけでなく、プランジャ２１を回転させることによって、樹脂を能動的に移動させることができる。
【００４４】
また、前記スプライン３９の後端には、圧力検出部としての圧力センサ４５（便宜上ブロックで示される。）が配設される。該圧力センサ４５は、ロードセルから成り、プランジャ２１の前方に溜められた樹脂の圧力を検出し、検出信号を図示されない制御部に送る。なお、前記圧力センサ４５に代えて、前記射出ノズル２６に配設され、ノズル口２７内の樹脂の圧力を検出する圧力センサ、金型装置内に配設され、キャビティ空間内の樹脂の圧力を検出する型内センサ等を使用することもできる。
【００４５】
次に、前記構成の射出装置１４の動作について説明するが、この場合、常に射出ノズル２６の前端が固定金型１３に当接させられる成形方法について説明する。
【００４６】
まず、第１の工程としての計量工程が開始されると、前記制御部の計量処理手段は、可塑化計量処理を行う前に、前記モータ５１を逆方向に駆動し、本体部１５を後退させる。このとき、加熱シリンダ１８は、スプリング１６の付勢力によって本体部１５に対して前進させられ、射出ノズル２６の前端は固定金型１３に接触させられた状態を保つ。また、本体部１５の後退に伴って、スクリュー１９が加熱シリンダ１８に対して後退させられ、嵌入部Ｐ１が被嵌入部Ｐ２から抜き出される。そして、射出ノズル２６の前端が固定金型１３に接触させられた状態で、加熱シリンダ１８内において、前記嵌入部Ｐ１の前端と被嵌入部Ｐ２の後端とが所定の距離だけ離され、図２に示されるように、嵌入部Ｐ１及びプランジャ２１より前方と、嵌入部Ｐ１より後方とが連通させられると、前記計量処理手段は、モータ５１の駆動を停止させ、本体部１５を停止させる。
【００４７】
続いて、前記計量処理手段は、可塑化用モータ２２を正方向に駆動して、スクリュー１９を正方向に回転させる。それに伴って、可塑化が行われ、ホッパ２３内の樹脂が、加熱シリンダ１８内に進入し、溝３２内を前進させられ、その間に、ヒータによって加熱され、溶融させられる。なお、スクリュー１９が回転するのに伴って溝３２内の樹脂に、前方に移動させようとする力を加えることができるように、前記加熱シリンダ１８の内周面はスクリュー１９の外周面より粗くされ、加熱シリンダ１８の内周面と樹脂との摩擦係数は、スクリュー１９の外周面と樹脂との摩擦係数より大きくされる。
【００４８】
そして、樹脂は、前記嵌入部Ｐ１の前端と被嵌入部Ｐ２の後端との間を通過して、スクリュー１９内に進入し、スクリュー１９内におけるプランジャ２１より前方に溜められる。
【００４９】
このとき、プランジャ２１より前方に溜められた樹脂の圧力がプランジャ２１に加わり、プランジャ２１は後退させられ、これに伴って、正方向に回転させられる。また、前記樹脂の圧力は、ボールねじ軸４１及びスプライン３９を介して圧力センサ４５に加わるので、前記計量処理手段は、圧力センサ４５によって前記圧力を検出し、該圧力が所定の値になるように前記射出用モータ２４を逆方向に駆動する。それに伴って、所定の背圧をプランジャ２１に加えながらプランジャ２１を後退させる。そして、該プランジャ２１があらかじめ設定された計量終了位置に到達すると、前記計量処理手段は、可塑化用モータ２２の駆動を停止させ、スクリュー１９の回転を停止させるとともに、射出用モータ２４の駆動を停止させ、プランジャ２１を停止させる。
【００５０】
次に、第２の工程としての射出工程が開始されると、前記制御部の射出処理手段は、射出処理を行い、前記スクリュー１９の回転が停止させられた状態で、前記モータ５１を正方向に駆動し、スプリング１６の付勢力に抗して本体部１５を前進させる。このとき、加熱シリンダ１８は射出ノズル２６の前端が固定金型１３に当接させられた状態を保つ。また、本体部１５の前進に伴って、スクリュー１９が前進させられ、図３に示されるように、嵌入部Ｐ１が被嵌入部Ｐ２に嵌入される。そして、射出ノズル２６の前端が固定金型１３に接触させられた状態で、前記嵌入部Ｐ１が被嵌入部Ｐ２に嵌入され、溶融させられた樹脂の流れ方向における遮断部より上流側と下流側とが遮断されると、前記射出処理手段は、モータ５１の駆動を停止させ、本体部１５を停止させる。
【００５１】
このとき、前記嵌入部Ｐ１が被嵌入部Ｐ２に嵌入される分だけ遮断部より下流側の樹脂が押し退けられるが、それに伴って、樹脂の圧力が高くならないように、前記射出処理手段は、樹脂の圧力を圧力センサ４５によって検出し、調整する。
【００５２】
続いて、前記射出処理手段は、前記射出用モータ２４を逆方向に駆動すると、ボールねじ軸４１が逆方向に回転させられ、プランジャ２１を逆方向に回転させながら前進させる。そして、該プランジャ２１があらかじめ設定された射出終了位置に到達すると、前記射出処理手段は、射出用モータ２４の駆動を停止させ、プランジャ２１を停止させる。その間、前記嵌入部Ｐ１より前方に溜められた樹脂、及びプランジャ２１より前方に溜められた樹脂は、前方に移動させられ、射出ノズル２６から射出され、金型装置内の図示されないキャビティ空間に充填される。
【００５３】
このようにして、射出が行われると、第３の工程としての保圧工程が開始され、前記制御部の保圧処理手段は、保圧処理を行い、圧力センサ４５によって検出される圧力が所定の値になるように射出用モータ２４を継続して逆方向に駆動する。続いて、金型装置が冷却され、キャビティ空間内の樹脂が冷却され、固化されて、成形品になる。
【００５４】
この場合、スクリュー１９内において、プランジャ２１が軸方向に重ねて、かつ、進退自在に配設されるので、射出装置１４の軸方向、幅方向又は高さ方向の寸法を小さくすることができる。また、スクリュー１９の回転とプランジャ２１の後退とが独立に行われるので、計量工程においてスクリュー１９を回転させ、樹脂を前方に移動させたときに、加熱シリンダ１８の内周面とスクリュー１９の外周面との間に樹脂が噛（か）み込んでも、前記圧力センサ４５によって検出される樹脂の圧力にばらつきが生じることがない。したがって、検出された圧力に対応させて背圧を調整することができるので、計量を正確に行うことができる。
【００５５】
そして、射出工程において、嵌入部Ｐ１が被嵌入部Ｐ２に嵌入され、溶融させられた樹脂の流れ方向における遮断部より上流側と下流側とが遮断されるので、遮断部より上流側に樹脂が逆流することがない。したがって、逆流防止装置を配設する必要がないので、スクリュー１９の前端部の形状を簡素化することができ、射出装置１４の構造を簡素化することができる。
【００５６】
また、加熱シリンダ１８内において可塑化、計量及び射出を行うことができるので、樹脂の滞留時間を短くすることができる。したがって、樹脂焼けが発生したり、樹脂替えが困難になったりするのを防止することができ、射出装置１４の保守・管理性を向上させることができる。
【００５７】
ところで、前記構成の射出装置１４においては、プランジャ２１の外周面とスクリュー１９の内周面との隙間に樹脂が進入して膜を形成し、プランジャ２１の外周面とスクリュー１９の内周面との間の摩擦係数を小さくするようになっているが、成形が繰り返されるのに伴って、多くの樹脂が前記隙間に進入すると、スクリュー１９及びプランジャ２１の後端において、樹脂漏れが発生してしまう。
【００５８】
そこで、前記プランジャ２１の外周の少なくとも一部に、第２の凹凸として、フライト３１の巻方向と逆の巻方向に、すなわち、前記スクリュー１９の回転方向に対して相対的に逆の巻方向に螺旋状の溝６１が所定の深さで、かつ、所定のピッチで形成される。
【００５９】
したがって、計量工程において、スクリュー１９をプランジャ２１に対して相対的に正方向に回転させると、溝６１内の樹脂に、前方に移動させようとする力が加わるので、前記隙間に進入した樹脂を溝６１に沿って前進させ、隙間の前端から前方に排出することができる。
【００６０】
したがって、多くの樹脂が前記隙間に進入することがなくなり、スクリュー１９及びプランジャ２１の後端において、樹脂漏れが発生するのを防止することができる。
【００６１】
また、前記隙間を小さくする必要がなくなるので、隙間内において樹脂の膜を形成することができ、プランジャ２１の外周面とスクリュー１９の内周面との間の摩擦係数が大きくなるのを防止することができる。したがって、スクリュー１９の内周面及びプランジャ２１の外周面に摩耗が発生するのを防止することができ、射出装置１４の耐久性を高くすることができる。
【００６２】
なお、プランジャ２１は、後端においてボールねじ軸４１と連結され、該ボールねじ軸４１とボールナット４２とが噛合させられているので、計量工程において、後退させられるのに伴ってスクリュー１９の回転方向と同じ正方向に回転させられることになる。そこで、プランジャ２１はスクリュー１９より低い回転速度で正方向に回転させられるように（スクリュー１９がプランジャ２１に対して相対的に正方向に回転させられるように）、フライト３１及び溝６１の各リードが設定される。
【００６３】
ところで、本実施の形態においては、射出工程において、スクリュー１９を回転させない状態で、プランジャ２１を逆方向に回転させながら前進させるようになっている。この場合、前記スクリュー１９の正方向は、スクリュー１９の後端側から前端側を見たときの反時計回りであり、プランジャ２１の逆方向は、プランジャ２１の後端側から前端側を見たときの時計回りであって、互いに逆の方向になる。したがって、射出工程において、プランジャ２１が逆方向に回転させられると、計量工程と同様に、スクリュー１９はプランジャ２１に対して相対的に逆の方向に回転させられることになる。
【００６４】
その結果、射出工程においても、溝６１内の樹脂に、前方に移動させようとする力が加わるので、前記隙間に樹脂が進入しようとするのを抑制することができる。
【００６５】
なお、スクリュー１９をプランジャ２１に対して相対的に正方向に回転させるのに伴って、溝６１内の樹脂に、前方に移動させようとする力を加えることができるように、前記スクリュー１９の内周面はプランジャ２１の外周面より粗くされ、スクリュー１９の内周面と樹脂との摩擦係数は、プランジャ２１の外周面と樹脂との摩擦係数より大きくされる。
【００６６】
本実施の形態においては、前記プランジャ２１の前端から所定の距離の領域ＡＲ１には、溝６１は形成されず、平坦（たん）な円筒面が形成される。したがって、溝６１の前端がプランジャ２１の前端面（図１において左端面）で開口しないので、射出工程においてプランジャ２１を前進させたときに、溝６１を介して樹脂が逆流するのを防止することができる。
【００６７】
また、本実施の形態において、前記溝６１は螺旋状の形状を有するが、螺旋状以外の形状、例えば、スパイラルの形状を有することができる。そして、本実施の形態において、前記溝６１の深さ、ピッチ等はプランジャ２１の軸方向において一定にされるが、プランジャ２１の軸方向において可変にすることによって、前記隙間に樹脂が進入するのを抑制することもできる。
【００６８】
そして、本実施の形態においては、プランジャ２１の外周の少なくとも一部に、第２の凹凸としての溝６１が形成されるようになっているが、該溝６１に代えて、前記スクリュー１９の内周の少なくとも一部に、第２の凹凸としての溝を形成することもできる。その場合、溝は、前記フライト３１及び溝３２と同じ巻方向に形成され、スクリュー１９の内周面は、プランジャ２１の外周面より粗くされ、スクリュー１９の内周面と樹脂との摩擦係数は、プランジャ２１の外周面と樹脂との摩擦係数より大きくされる。したがって、計量工程におけるスクリュー１９の回転によって、スクリュー１９とプランジャ２１との隙間に樹脂が進入しようとするのを抑制することができる。
【００６９】
なお、前記溝６１に加えて、前記スクリュー１９の内周の少なくとも一部に、第２の凹凸としての溝を形成することもできる。
【００７０】
また、本実施の形態においては、プランジャ２１とボールねじ軸４１とが一体的に連結されているので、プランジャ２１は、進退に伴って回転させられてしまうが、前述されたように、プランジャ２１とボールねじ軸４１とをスラストベアリングを介して連結することもできる。その場合、計量工程において、スクリュー１９を回転させたときに、プランジャ２１を停止させた状態に保つことによって、該プランジャ２１をスクリュー１９に対して相対的に逆方向に回転させることができる。また、前述されたように、プランジャ２１を能動的に回転させると、計量工程及び射出工程中において、前記隙間に樹脂が進入するのを能動的に抑制することができるので、樹脂に適合したプランジャ２１の回転を設定することができる。
【００７１】
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。
【００７２】
【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、シリンダ部材と、該シリンダ部材内において、シリンダ部材に対して回転自在に配設され、外周に凹凸が形成され、回転に伴って成形材料の可塑化を行う可塑化部材と、該可塑化部材内において、進退自在に配設された射出部材とを有する。
【００７３】
そして、前記可塑化部材の回転に伴って、前記射出部材の外周面と可塑化部材の内周面との隙間の成形材料を前方に移動させるために、射出部材の外周及び可塑化部材の内周の少なくとも一方に凹凸が形成される。
【００７４】
この場合、射出部材の外周及び可塑化部材の内周の少なくとも一方に凹凸が形成されるので、射出部材の外周面と可塑化部材の内周面との隙間に進入した成形材料を前進させ、隙間の前端から前方に排出することができる。
【００７５】
したがって、多くの成形材料が前記隙間に進入することがなくなり、可塑化部材及び射出部材の後端において成形材料の漏れが発生するのを防止することができる。
【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要部を示す概念図である。
【図２】本発明の実施の形態における射出成形機の概念図である。
【図３】本発明の実施の形態における射出工程を説明する図である。
【符号の説明】
１４    射出装置
１８    加熱シリンダ
１９    スクリュー
２１    プランジャ
３１    フライト
４１    ボールねじ軸
６１    溝
【図１】
2004223745.tif 000003
【図２】
2004223745.tif 000004
【図３】
2004223745.tif 000005