(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）射出成形のサイクルに対応し、加熱シリンダ内の樹脂をスクリュによって間欠的に前方へ移送する射出装置であって、
（ｂ）前記加熱シリンダの後方部分に取り付けられた冷却装置と、
（ｃ）前記加熱シリンダにおける前記冷却装置よりも前方であって該冷却装置に隣接して取り付けられた誘導加熱装置とを有し、
（ｄ）該誘導加熱装置は、前記冷却装置と前記加熱シリンダに取り付けられた抵抗加熱装置との間に取り付けられていることを特徴とする射出装置。
【請求項２】
（ａ）前記スクリュは加熱シリンダ内を前後進し、
（ｂ）前記誘導加熱装置は、前記スクリュが後退した状態において、少なくとも前記冷却装置よりも前方にある前記スクリュのフィードゾーンに対応する部分に取り付けられている請求項１に記載の射出装置。
【請求項３】
前記誘導加熱装置は、前記スクリュが前進した状態において、前記冷却装置よりも前方にある前記スクリュのフィードゾーンに対応する部分に取り付けられている請求項２に記載の射出装置。
【請求項４】
前記誘導加熱装置は、少なくとも前記スクリュの前後進するストロークに相当する長さの部分をカバーするように取り付けられている請求項１に記載の射出装置。
【請求項５】
（ａ）前記加熱シリンダが連結され、該加熱シリンダから樹脂が供給される射出シリンダと、該射出シリンダ内を前後進するプランジャとを有し、
（ｂ）前記スクリュはプランジャが後退した位置にあるときに回転し、
（ｃ）前記誘導加熱装置は、前記加熱シリンダにおける前記冷却装置よりも前方であって、前記スクリュのフィードゾーンに対応する部分に取り付けられている請求項１に記載の射出装置。
【請求項６】
（ａ）射出成形のサイクルに対応し、加熱シリンダ内の樹脂をスクリュによって間欠的に前方へ移送する射出装置の加熱方法であって、
（ｂ）後方部分に冷却装置が取り付けられた前記加熱シリンダにおける前記冷却装置より前方であって該冷却装置に隣接して取り付けられ、かつ、該冷却装置と前記加熱シリンダに取り付けられた抵抗加熱装置との間に取り付けられている誘導加熱装置によって、前記スクリュのフィードゾーンを加熱することを特徴とする射出装置の加熱方法。
【請求項７】
前記スクリュは加熱シリンダ内を前後進する請求項６に記載の射出装置の加熱方法。
【請求項８】
（ａ）前記射出装置は、前記加熱シリンダが連結され、該加熱シリンダから樹脂が供給される射出シリンダと、該射出シリンダ内を前後進するプランジャとを有し、
（ｂ）前記スクリュはプランジャが後退するときに回転する請求項６に記載の射出装置の加熱方法。
【請求項９】
（ａ）加熱シリンダ内をスクリュが前後進する射出装置の加熱方法であって、
（ｂ）後方部分に冷却装置が取り付けられた前記加熱シリンダにおける前記冷却装置よりも前方であって該冷却装置に隣接して取り付けられ、かつ、該冷却装置と前記加熱シリンダに取り付けられた抵抗加熱装置との間に取り付けられている誘導加熱装置によって、少なくともスクリュの前後進するストロークに相当する長さを加熱することを特徴とする射出装置の加熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出装置及び射出装置の加熱方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、射出成形機等の成形機においては、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、高圧で射出して金型装置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が成形されるようになっている。この場合、前記射出成形機は金型装置、型締装置及び射出装置を有し、前記型締装置は、固定プラテン及び可動プラテンを備え、型締用シリンダが可動プラテンを進退させることによって金型装置の型閉、型締及び型開を行う。【０００３】
一方、前記射出装置は、樹脂を加熱して溶融させる加熱シリンダ、及び、該加熱シリンダの前端に取り付けられ、溶融させられた樹脂を射出する射出ノズルを備え、前記加熱シリンダ内にスクリュが回転自在に、かつ、進退自在に配設される。そして、該スクリュを後端に配設された駆動部によって回転させ、樹脂をスクリュの前方に溜（た）めることにより、該スクリュが所定の位置まで後退することにより樹脂の計量が行われる。このとき、樹脂は、加熱シリンダ内において加熱され、溶融させられて前記スクリュの前方に溜められた樹脂の圧力によって、スクリュは後退させられる。そして、前記駆動部によって前進させることにより射出ノズルから樹脂が射出される。また、前記加熱シリンダの周囲には加熱装置が取り付けられ、加熱シリンダを所定の温度にまで加熱するようになっている。そして、高い熱量を加熱シリンダに付与して、急速に所定の温度にまで加熱シリンダを加熱するために、加熱シリンダ自体に誘導電流を発生させる誘導加熱装置を採用する射出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。【０００４】
図２は従来の射出装置を示す図である。なお、図２（ａ）は射出装置の側面図であり、図２（ｂ）は加熱シリンダの温度分布を示す図である。【０００５】
図２（ａ）において、１０１は射出装置の加熱シリンダ、１０２は該加熱シリンダ１０１の前端に取り付けられた射出ノズル、１０３は前記加熱シリンダ１０１の図示されない樹脂供給口近傍に取り付けられた冷却装置、１０４は前記樹脂供給口に接続された樹脂供給ホッパで、１０５は前記加熱シリンダ１０１の周囲に取り付けられた誘導加熱式の加熱装置である。【０００６】
ここで、前記冷却装置１０３は、内部を冷却水が流通するウォータジャケットであり、加熱シリンダ１０１の樹脂供給口近傍及び樹脂供給ホッパ１０４の下端部を冷却する。一般的に、樹脂供給ホッパ１０４から加熱シリンダ１０１内に供給される原料樹脂は、粒状の樹脂ペレットとして供給される。そして、該樹脂ペレットは、前記加熱シリンダ１０１内において回転する図示されないスクリュによって加熱シリンダ１０１内を前方（図２（ａ）における左方）に送り込まれ、加熱されて溶融させられる。ところが、前記樹脂供給口近傍や樹脂供給ホッパ１０４の下端部の温度が上昇すると、前記樹脂供給口や樹脂供給ホッパ１０４内において、樹脂ペレットの表面等が溶融してしまう。そして、樹脂ペレット同士が結合して塊を形成したり、樹脂供給ホッパ１０４の内面、加熱シリンダ１０１の内周面、スクリュのフライト面等に樹脂ペレットが付着したりしてしまう。この場合、樹
脂ペレットが適切に流動しなくなり、加熱シリンダ１０１の前方に送り込まれないようになってしまう。そこで、前記冷却装置１０３が加熱シリンダ１０１の樹脂供給口近傍及び樹脂供給ホッパ１０４の下端部を冷却することによって、樹脂ペレットが加熱シリンダ１０１の前方に十分に送り込まれるようになっている。【０００７】
また、前記加熱装置１０５は、加熱シリンダ１０１の軸方向に関して複数、例えば、３個に分割されて取り付けられ、それぞれが電磁誘導コイルを内蔵している。なお、該電磁誘導コイル自体を加熱シリンダ１０１の熱から保護するために、前記加熱装置１０５と加熱シリンダ１０１との間に図示されない断熱材が配設されている。そして、前記加熱シリンダ１０１は、軸方向のほぼ全域に亘（わた）って前記加熱装置１０５によって加熱されるようになっている。
【特許文献１】特開２００３−７１８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記従来の射出装置においては、加熱シリンダ１０１の温度を適切に調節することが困難であり、樹脂替えの段取りに長時間かかったり、樹脂の焼けが発生したりしてしまう。射出装置において、成形材料としての樹脂を他の種類のものに交換する、いわゆる、樹脂替えを行う場合、溶融温度が低い樹脂に替えるときは、加熱シリンダ１０１の温度をあらかじめ低下させておく必要がある。しかし、加熱装置１０５と加熱シリンダ１０１との間に断熱材が配設されているので、加熱シリンダ１０１が断熱材で覆われた状態となって放熱が阻害され、加熱シリンダ１０１の温度が低下するのに時間がかかってしまう。そのため、溶融温度が低い樹脂に替えるまでに長時間待機する必要があり、樹脂替えの段取りに長時間かかってしまう。【０００９】
また、成形工程中であっても、成形を一時的に中断するような場合には、溶融樹脂が一時的に加熱シリンダ１０１内に滞留することになる。この場合、溶融樹脂が熱によって変質し、いわゆる、樹脂の焼けが発生してしまうことがある。そのため、成形を一時的に中断するような場合には、加熱シリンダ１０１の温度を急速に低下させる必要があるが、加熱装置１０５と加熱シリンダ１０１との間に断熱材が配設されているので、加熱シリンダ１０１の温度を急速に低下させることができず、樹脂の焼けの発生を防止することができなくなってしまう。【００１０】
もっとも、誘導加熱式の加熱装置１０５は、高い熱量を加熱シリンダ１０１に付与することができるので、加熱シリンダ１０１を急速に所定の温度にまで加熱することができる。しかし、加熱シリンダ１０１が所定の温度にまで加熱された後の、定常的な成形工程においては、高い熱量を加熱シリンダ１０１に付与することは必要とされていない。図２（ｂ）には、図２（ａ）に示される射出装置において、各加熱装置１０５の出力を等しくした場合の加熱シリンダの温度分布が示されている。図２（ｂ）から分かるように、冷却装置１０３から離れた部分においては、加熱シリンダ１０１の温度が低下し難くなっている。そのため、冷却装置１０３から離れた部分においては、誘導加熱式の加熱装置１０５によって高い熱量を加熱シリンダ１０１に付与することは必要でない。【００１１】
また、複数の誘導加熱式の加熱装置１０５を互いに近接した状態で取り付けると、磁気干渉が発生し、電磁誘導コイルに電流を供給する電源装置が破損してしまう。そのため、加熱装置１０５同士をある程度離間させて加熱シリンダ１０１に取り付ける必要があるが、この場合、図２（ｂ）に示されるように、加熱装置１０５同士の間に相当する加熱シリンダ１０１の温度が低下してしまう。【００１２】
本発明は、前記従来の射出装置の問題点を解決して、加熱シリンダの外周における冷却
装置に隣接した領域に誘導加熱式の加熱装置を取り付けることによって、加熱シリンダの温度を一様に、かつ、適切な値とすることができ、また、加熱シリンダの温度を迅速に変化させることができる射出装置及び射出装置の加熱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】
【００１３】
そのために、本発明の射出装置においては、射出成形のサイクルに対応し、加熱シリンダ内の樹脂をスクリュによって間欠的に前方へ移送する射出装置であって、前記加熱シリンダの後方部分に取り付けられた冷却装置と、前記加熱シリンダにおける前記冷却装置よりも前方であって該冷却装置に隣接して取り付けられた誘導加熱装置とを有し、該誘導加熱装置は、前記冷却装置と前記加熱シリンダに取り付けられた抵抗加熱装置との間に取り付けられている。
【００１４】
本発明の他の射出装置においては、さらに、前記スクリュは加熱シリンダ内を前後進し、前記誘導加熱装置は、前記スクリュが後退した状態において、少なくとも前記冷却装置よりも前方にある前記スクリュのフィードゾーンに対応する部分に取り付けられている。【００１５】
本発明の更に他の射出装置においては、さらに、前記誘導加熱装置は、前記スクリュが前進した状態において、前記冷却装置よりも前方にある前記スクリュのフィードゾーンに対応する部分に取り付けられている。【００１６】
本発明の更に他の射出装置においては、さらに、前記誘導加熱装置は、少なくとも前記スクリュの前後進するストロークに相当する長さの部分をカバーするように取り付けられている。【００１８】
本発明の更に他の射出装置においては、さらに、前記加熱シリンダが連結され、該加熱シリンダから樹脂が供給される射出シリンダと、該射出シリンダ内を前後進するプランジャとを有し、前記スクリュはプランジャが後退した位置にあるときに回転し、前記誘導加熱装置は、前記加熱シリンダにおける前記冷却装置よりも前方であって、前記スクリュのフィードゾーンに対応する部分に取り付けられている。
【００１９】
本発明の射出装置の加熱方法においては、射出成形のサイクルに対応し、加熱シリンダ内の樹脂をスクリュによって間欠的に前方へ移送する射出装置の加熱方法であって、後方部分に冷却装置が取り付けられた前記加熱シリンダにおける前記冷却装置より前方であって該冷却装置に隣接して取り付けられ、かつ、該冷却装置と前記加熱シリンダに取り付けられた抵抗加熱装置との間に取り付けられている誘導加熱装置によって、前記スクリュのフィードゾーンを加熱する。
【００２０】
本発明の他の射出装置の加熱方法においては、さらに、前記スクリュは加熱シリンダ内を前後進する。【００２２】
本発明の更に他の射出装置の加熱方法においては、さらに、前記射出装置は、前記加熱シリンダが連結され、該加熱シリンダから樹脂が供給される射出シリンダと、該射出シリンダ内を前後進するプランジャとを有し、前記スクリュはプランジャが後退するときに回転する。
【００２３】
本発明の更に他の射出装置の加熱方法においては、加熱シリンダ内をスクリュが前後進する射出装置の加熱方法であって、後方部分に冷却装置が取り付けられた前記加熱シリンダにおける前記冷却装置よりも前方であって該冷却装置に隣接して取り付けられ、かつ、該冷却装置と前記加熱シリンダに取り付けられた抵抗加熱装置との間に取り付けられている誘導加熱装置によって、少なくともスクリュの前後進するストロークに相当する長さを加熱する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、射出装置は、射出成形のサイクルに対応し、加熱シリンダ内の樹脂をスクリュによって間欠的に前方へ移送する射出装置であって、前記加熱シリンダの後方部分に取り付けられた冷却装置と、前記加熱シリンダにおける前記冷却装置よりも前方であって該冷却装置に隣接して取り付けられた誘導加熱装置とを有する。【００２６】
この場合、加熱シリンダの温度を一様に、かつ、適切な値とすることができ、また、加熱シリンダの温度を迅速に変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施の形態における射出装置の要部の構成を示す断面図でありスクリュが前進した状態を示す図である。
【図２】従来の射出装置を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における射出装置の構成を示す概略断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における射出装置の制御装置の構成を示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における射出装置の要部の構成を示す断面図でありスクリュが後退した状態を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態における射出装置の構成を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０    射出装置
１１    加熱シリンダ
１２    スクリュ
２１    誘導加熱装置
２３    冷却装置
９１    射出シリンダ
９２    プランジャ
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
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。なお、本発明の射出装置はいかなる種類の成形機にも適用することができるものであるが、ここでは、射出成形機に適用した場合について説明する。【００３０】
図３は本発明の第１の実施の形態における射出装置の構成を示す概略断面図である。【００３１】
図において、１０は本実施の形態における射出装置であり、成形機としての射出成形機に使用されている。この場合、該射出成形機は、図示されない型締装置を有し、可動金型を固定金型に対して移動させて、型閉、型締及び型開を行うようになっている。前記型締装置は、いかなる形式のものであってもよいが、例えば、図示されないフレームに固定された固定プラテン、及び、該固定プラテンと対向して配設され、図示されないタイバーに
沿って進退可能に配設された可動プラテンを有し、該可動プラテンを進退させることによって、前記固定プラテンに取り付けられた固定金型に対して可動プラテンに取り付けられた可動金型を移動させて、型閉、型締及び型開を行う。【００３２】
そして、前記可動プラテンの後方、すなわち、固定プラテンと反対側の方においてはトグルサポートが前記フレームに設置され、前記トグルサポートに取り付けられたトグル駆動装置によってトグル機構を駆動させることにより、前記可動プラテンを進退させるようになっている。なお、前記タイバーは、前記固定プラテンとトグルサポートとの間に架設されている。そして、通常、前記トグル駆動装置は、駆動源として後述される型開閉モータ６７を備え、該型開閉モータ６７の回転運動を往復運動に変換するボールねじ機構等から成る図示されない運動方向変換装置によって駆動軸を進退させることにより、トグル機構を作動させる。【００３３】
また、前記可動プラテンには、通常、エジェクタ装置が取り付けられ、型開が行われた後に可動金型のキャビティからエジェクタピンを突出させて、キャビティに付着している成形品をエジェクトするようになっている。前記エジェクタ装置は、駆動源として後述されるエジェクタモータ６６を備え、該エジェクタモータ６６の回転運動を往復運動に変換するボールねじ機構等から成る図示されない運動方向変換装置によってエジェクタピンを進退させる。【００３４】
そして、前記固定プラテンの後方、すなわち、可動プラテンと反対側の方には、射出装置１０が前記フレームに移動可能に取り付けられている。なお、前記射出装置１０は、図示されない射出装置移動機構によって前記固定プラテンに対して進退させられ、前進（図において左方に移動）して、ノズルタッチを行うことができるようになっている。また、前記射出装置１０は、先端 (図における左端) に射出ノズル１３を備える加熱シリンダ１１を有する。なお、前記射出装置１０は、射出成形のサイクルに対応し、加熱シリンダ１１内の樹脂をスクリュ１２によって間欠的に前方へ移送するようになっている。さらに、前記加熱シリンダ１１には、粒状、ペレット状、粉状等の固形の原料樹脂１７を加熱シリンダ１１内に供給するための樹脂供給ホッパ１６が取り付けられている。また、前記加熱シリンダ１１内には、スクリュ１２が回転可能に、かつ、進退可能に、すなわち、前後進するように配設されている。【００３５】
ここで、前記加熱シリンダ１１の後端 (図における右端) には、前記スクリュ１２を加熱シリンダ１１内で回転させるとともに前進又は後退（図における左方向又は右方向に移動）させるための射出装置の前方射出サポート３１が取り付けられている。また、前記射出装置は、前方射出サポート３１と所定の距離をおいて配設された後方射出サポート３２を有する。そして、前記前方射出サポート３１と後方射出サポート３２との間にガイドバー３３が架設され、該ガイドバー３３に沿ってプレッシャプレート３４が進退可能に配設される。なお、前記前方射出サポート３１及び後方射出サポート３２は、図示されないスライド装置によって前記フレームに対してスライド可能に取り付けられる。【００３６】
また、前記スクリュ１２の後端にドライブシャフト３５が連結され、該ドライブシャフト３５は、ベアリング３６及びベアリング３７によってプレッシャプレート３４に対して回転可能に支持される。そして、スクリュ１２を回転させるために、第１の駆動手段として電動の計量モータ４１が配設され、該計量モータ４１とドライブシャフト３５との間に、プーリ４２及びプーリ４３、並びに、タイミングベルト４４から成る第１の回転伝動手段が配設される。したがって、前記計量モータ４１を駆動することによって、スクリュ１２を正方向又は逆方向に回転させることができる。なお、本実施の形態において、前記第１の駆動手段として電動の計量モータ４１を使用しているが、該電動の計量モータ４１に代えて油圧のモータを使用することもできる。【００３７】
また、前記プレッシャプレート３４より後方（図における右方）に、互いに螺（ら）合させられたボールねじ軸４５及びボールナット４６から成るボールねじ４７が配設され、該ボールねじ４７によって回転運動を往復運動に変換する運動方向変換装置が構成される。そして、前記ボールねじ軸４５はベアリング４８によって後方射出サポート３２に対して回転可能に支持され、前記ボールナット４６はプレート５１及びロードセル５２を介してプレッシャプレート３４に固定される。さらに、スクリュ１２を進退させるために、第２の駆動手段としての射出モータ５３が配設され、該射出モータ５３とボールねじ軸４５との間に、プーリ５４及びプーリ５５並びにタイミングベルト５６から成る第２の回転伝動手段が配設される。したがって、前記射出モータ５３を駆動し、ボールねじ軸４５を回転させることによってボールナット４６及びプレッシャプレート３４を移動させ、スクリュ１２を前進又は後退させることができる。なお、本実施の形態において、前記第２の駆動手段として射出モータ５３を使用しているが、該射出モータ５３に代えて射出シリンダを使用することもできる。【００３８】
次に、前記射出装置１０の要部の構成について詳細に説明する。【００３９】
図１は本発明の第１の実施の形態における射出装置の要部の構成を示す断面図でありスクリュが前進した状態を示す図である。【００４０】
図１に示されるように、スクリュ１２は、本体部１２ａ及び該本体部１２ａの後端に接続された大径部１２ｂを有し、該大径部１２ｂの後端に前記ドライブシャフト３５が連結されている。なお、前記本体部１２ａは、螺旋状に形成されたフライト１４を外周に備え、該フライト１４によって螺旋状の溝１５が形成される。また、前記本体部１２ａの前方（図における左方）には、スクリュヘッド１２ｃが形成されている。なお、該スクリュヘッド１２ｃは、小径の連結部１２ｄを介して本体部１２ａに接続されている。また、加熱シリンダ１１は、後方部分に形成された開口である成形材料供給口としての樹脂供給口１１ａを有し、該樹脂供給口１１ａに樹脂供給ホッパ１６の下端が接続され、原料樹脂１７が樹脂供給ホッパ１６から樹脂供給口１１ａを通って加熱シリンダ１１内に供給されるようになっている。【００４１】
そして、該加熱シリンダ１１の後方部分、すなわち、樹脂供給口１１ａ近傍の部分においては、外周に冷却装置２３が取り付けられている。該冷却装置２３は、例えば、内部に冷却水等の冷媒が流通する流路２３ａを備えたウォータジャケットであり、加熱シリンダ１１の樹脂供給口１１ａ近傍及び樹脂供給ホッパ１６の下端部を冷却する。これにより、樹脂供給ホッパ１６から樹脂供給口１１ａを通って加熱シリンダ１１内に供給される原料樹脂１７の温度が必要以上に上昇することがない。そのため、前記樹脂供給口１１ａや樹脂供給ホッパ１６内において、固形の原料樹脂１７の表面等が溶融して塊を形成したり、樹脂供給ホッパ１６の内面、加熱シリンダ１１の内周面、スクリュ１２の面等に付着したりしてしまうことを防止することができる。【００４２】
また、前記加熱シリンダ１１の外周には、第１の加熱装置としての誘導加熱装置２１、並びに、第２の加熱装置としての抵抗加熱装置２２が取り付けられている。なお、該抵抗加熱装置２２は、加熱シリンダ１１の軸方向に関して複数に分割され、第１バンドヒータ２２ａ、第２バンドヒータ２２ｂ、第３バンドヒータ２２ｃ及び第４バンドヒータ２２ｄから成る。具体的には、前記第１バンドヒータ２２ａ及び第２バンドヒータ２２ｂは加熱シリンダ１１に取り付けられているが、前記第３バンドヒータ２２ｃ及び第４バンドヒータ２２ｄは、加熱シリンダ１１先端の射出ノズル１３の大径部１３ａ及び小径部１３ｂに取り付けられている。ここで、前記抵抗加熱装置２２は、いくつに分割されていてもよく、どの部分に取り付けられていてもよく、また、分割されていなくてもよい。例えば、前
記第３バンドヒータ２２ｃ及び第４バンドヒータ２２ｄを一体的に構成してもよいし、前記第３バンドヒータ２２ｃ又は第４バンドヒータ２２ｄを省略することもできる。なお、前記第１バンドヒータ２２ａ、第２バンドヒータ２２ｂ、第３バンドヒータ２２ｃ及び第４バンドヒータ２２ｄを統合的に説明する場合は、抵抗加熱装置２２として説明する。【００４３】
ここで、前記誘導加熱装置２１は、前記加熱シリンダ１１における前記冷却装置２３よりも前方であって該冷却装置２３に隣接している部分に取り付けられている。なお、前記冷却装置２３は誘導加熱装置２１と近接して取り付けられている。また、該誘導加熱装置２１は、電磁誘導コイルを内蔵し、該電磁誘導コイルに高周波電流を通電することによって加熱シリンダ１１自体に誘導電流を発生させ、該誘導電流によって加熱シリンダ１１を加熱する。そして、前記電磁誘導コイル自体を加熱シリンダ１１の熱から保護するために、前記誘導加熱装置２１と加熱シリンダ１１との間に図示されない断熱材が配設されている。なお、前記誘導加熱装置２１自体が加熱シリンダ１１の外周と接触する部分に断熱材を備えていてもよい。一方、前記抵抗加熱装置２２は、線状又は面状の抵抗加熱線、すなわち、リードを備え、該リードに電流を通電することによってリードを発熱させて加熱シリンダ１１を加熱する。このように、前記誘導加熱装置２１及び抵抗加熱装置２２に通電することによって、前記加熱シリンダ１１を所定の温度にまで加熱することができる。【００４４】
また、前記誘導加熱装置２１は、加熱シリンダ１１の軸方向に関して複数に分割されていてもよい。複数に分割された誘導加熱装置２１を用いる場合には、それぞれの誘導加熱装置２１間に保護部材としての導体を設けることで、互いに近接して取り付けることができる。この場合、前記導体は断熱材の外周に取り付けられており、また、誘導加熱装置２１が加熱シリンダ１１に取り付けられた状態のままでもメンテナンスをすることができるように、割りフランジ形状となっている。したがって、互いの電磁誘導コイルを内蔵する誘導加熱装置２１間に保護部材を設けることで、磁気シールドとしての機能を果たすことができるので、誘導加熱装置２１を互いに近接して取り付けても、磁気干渉が生じることがない。【００４５】
ところで、図１は、前記スクリュ１２が最も前進した位置にある状態を示している。そして、前記スクリュ１２の本体部１２ａは、大径部１２ｂに隣接した位置から前方に向かって、順に樹脂供給口１１ａから原料樹脂１７が供給されるフィードゾーン（供給部）Ｚ１、供給された原料樹脂１７を圧縮しながら溶融させる圧縮ゾーン（圧縮部）Ｚ２、及び、溶融させられた樹脂、すなわち、溶融樹脂１７ａを一定量ずつ計量する計量ゾーン（計量部）Ｚ３が形成されている。そして、前記溝１５の底、すなわち、本体部１２ａの外径は、フィードゾーンＺ１において比較的小さくされ、圧縮ゾーンＺ２において後方から前方にかけて徐々に大きくされ、計量ゾーンＺ３において比較的大きくされる。したがって、加熱シリンダ１１の内周面と本体部１２ａの外周面との間隙（げき）は、前記フィードゾーンＺ１において比較的大きくされ、圧縮ゾーンＺ２において後方から前方にかけて徐々に小さくされ、計量ゾーンＺ３において比較的小さくされる。【００４６】
そして、計量工程時に、前記スクリュ１２を正方向に回転させると、前記樹脂供給ホッパ１６内の原料樹脂１７が、樹脂供給口１１ａからフィードゾーンＺ１に供給され、溝１５内を前進（図１における左方向に移動）させられる。それに伴って、スクリュ１２が後退（図１における右方向に移動）させられ、溶融樹脂１７ａがスクリュヘッド１２ｃの前方に蓄えられる。なお、前記溝１５内の樹脂は、前記フィードゾーンＺ１において粒状、ペレット状、粉状等の固形であり、圧縮ゾーンＺ２において半溶融状態になり、計量ゾーンＺ３において完全に溶融させられて溶融樹脂１７ａになる。【００４７】
ここで、前記本体部１２ａの外周面及び加熱シリンダ１１の内周面の粗さが互いに等しいと、計量工程時に、スクリュ１２を回転させても、溝１５内の原料樹脂１７は、スクリ
ュ１２と一体的に回転させられてしまい、前進しない。そのため、通常は、加熱シリンダ１１の内周面が本体部１２ａの外周面より粗くなるように加工される。また、射出工程時に、前記スクリュ１２を前進させると、スクリュヘッド１２ｃの前方に蓄えられた溶融樹脂１７ａは、射出ノズル１３のノズル孔（こう）１３ｃから射出される。このとき、スクリュヘッド１２ｃの前方に蓄えられた溶融樹脂１７ａが逆流しないように、連結部１２ｄの周囲に逆止リング１２ｅ及びシールリング１２ｆから成る逆流防止装置が配設されている。【００４８】
次に、前記射出装置１０の制御装置の構成について詳細に説明する。【００４９】
図４は本発明の第１の実施の形態における射出装置の制御装置の構成を示す断面図である。【００５０】
図４において、６１は、抵抗加熱装置２２に電流を供給するための単相の交流電源であり、電源ライン６１ａを介して、第１バンドヒータ２２ａ、第２バンドヒータ２２ｂ、第３バンドヒータ２２ｃ及び第４バンドヒータ２２ｄに電流を供給する。なお、前記電源ライン６１ａには主スイッチ６１ｂが配設され、また、分岐後の電源ライン６１ａには、第１バンドヒータ２２ａに供給される電流を制御するための第１オンオフスイッチ６３ａ、第２バンドヒータ２２ｂに供給される電流を制御するための第２オンオフスイッチ６３ｂ、並びに、第３バンドヒータ２２ｃ及び第４バンドヒータ２２ｄに供給される電流を制御するための第３オンオフスイッチ６３ｃが配設される。なお、図４に示される例においては前記第３バンドヒータ２２ｃ及び第４バンドヒータ２２ｄが一体的に構成されているが、前記第３バンドヒータ２２ｃ及び第４バンドヒータ２２ｄを別個に構成し、独立したオンオフスイッチを配設することによって、それぞれに供給される電流を個別に制御することもできる。なお、前記第１オンオフスイッチ６３ａ、第２オンオフスイッチ６３ｂ及び第３オンオフスイッチ６３ｃは、サイリスタ等から成る半導体スイッチであり、後述される加熱制御部７４によって、それぞれ独立に動作を制御される。【００５１】
また、６２は、各種のモータ等に電流を供給するための三相の交流電源であり、三相電源ライン６２ａを介して電流を供給する。そして、該電流は、変換器６４によって直流電流に変換され、電源ライン６４ａを介して、モータインバータとしての第１モータインバータ６５ａ、第２モータインバータ６５ｂ、第３モータインバータ６５ｃ及び第４モータインバータ６５ｄに供給される。なお、前記三相電源ライン６２ａ及び電源ライン６４ａにはスイッチ６２ｂ及びスイッチ６４ｂがそれぞれ配設されている。そして、第１モータインバータ６５ａはエジェクタモータ６６に供給される電流を制御し、第２モータインバータ６５ｂは型開閉モータ６７に供給される電流を制御し、第３モータインバータ６５ｃは計量モータ４１に供給される電流を制御し、第４モータインバータ６５ｄは射出モータ５３に供給される電流を制御する。ここで、前記エジェクタモータ６６、型開閉モータ６７、計量モータ４１及び射出モータ５３は、いずれもサーボモータであるものとする。なお、前記第１モータインバータ６５ａ、第２モータインバータ６５ｂ、第３モータインバータ６５ｃ及び第４モータインバータ６５ｄは、直流電流を任意の周波数の交流電流に変換するインバータであり、後述されるモータコントロール部７３によって、それぞれ独立に動作を制御される。【００５２】
さらに、前記変換器６４からの直流電流は、インバータとしてのＩＨインバータ６８によって制御されて、誘導加熱装置２１の電磁誘導コイルに供給される。前記ＩＨインバータ６８の動作は、加熱制御部７４によって制御される。【００５３】
そして、７１はシーケンスコントロール部であり、射出装置１０のすべての動作を制御する。また、７２は前記シーケンスコントロール部７１に接続された表示設定器であり、
各種メータ、ランプ、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）ディスプレイ等の表示装置や、各種ボタン、キーボード、ジョイスティック、マウス、タッチパネル等の入力装置を備え、射出装置１０のオペレータが表示装置の表示を見ながら入力装置を操作して、各種の設定を行うようになっている。さらに、前記シーケンスコントロール部７１には、モータコントロール部７３及び加熱制御部７４が接続されている。前記モータコントロール部７３は、シーケンスコントロール部７１の指令に従って、前記第１モータインバータ６５ａ、第２モータインバータ６５ｂ、第３モータインバータ６５ｃ及び第４モータインバータ６５ｄの動作を制御することによって、前記エジェクタモータ６６、型開閉モータ６７、計量モータ４１及び射出モータ５３の動作を制御する。【００５４】
また、加熱制御部７４は、温度入力部７４ａ、制御演算部７４ｂ及び出力制御部７４ｃを備え、シーケンスコントロール部７１の指令に従って、前記第１オンオフスイッチ６３ａ、第２オンオフスイッチ６３ｂ及び第３オンオフスイッチ６３ｃ並びにＩＨインバータ６８の動作を制御することによって、第１バンドヒータ２２ａ、第２バンドヒータ２２ｂ、第３バンドヒータ２２ｃ及び第４バンドヒータ２２ｄ並びに誘導加熱装置２１の動作を制御する。【００５５】
ここで、前記加熱シリンダ１１の冷却装置２３が取り付けられた部分には第１温度検出器７５ａが配設され、誘導加熱装置２１が取り付けられた部分には第２温度検出器７５ｂが配設され、第１バンドヒータ２２ａが取り付けられた部分には第３温度検出器７５ｃが配設され、第２バンドヒータ２２ｂが取り付けられた部分には第４温度検出器７５ｄが配設され、第３バンドヒータ２２ｃ及び第４バンドヒータ２２ｄが取り付けられた部分には第５温度検出器７５ｅが配設されている。前記第１〜第５温度検出器７５ａ〜７５ｅは、サーミスタ、熱電対等から成る温度センサであり、加熱シリンダ１１の温度を検出して、検出温度を前記温度入力部７４ａに入力する。そして、前記制御演算部７４ｂは、温度入力部７４ａに入力された加熱シリンダ１１の各部の検出温度と、シーケンスコントロール部７１から受信した加熱シリンダ１１の各部の目標温度との差に基づいて、加熱シリンダ１１の各部の温度を目標温度と一致させるための制御値を算出する。そして、前記出力制御部７４ｃは、制御演算部７４ｂが算出した制御値に基づいて、前記第１オンオフスイッチ６３ａ、第２オンオフスイッチ６３ｂ及び第３オンオフスイッチ６３ｃ並びにＩＨインバータ６８の動作を制御することによって、加熱シリンダ１１の各部の温度を目標温度と一致させるように、第１バンドヒータ２２ａ、第２バンドヒータ２２ｂ、第３バンドヒータ２２ｃ及び第４バンドヒータ２２ｄ並びに誘導加熱装置２１の発熱量を制御する。【００５６】
なお、前記シーケンスコントロール部７１、モータコントロール部７３及び加熱制御部７４は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、磁気ディスク、半導体メモリ等の記憶手段、入出力インターフェイス等を備える一種のコンピュータである。また、前記シーケンスコントロール部７１、モータコントロール部７３及び加熱制御部７４は、それぞれ独立して構成されたものであってもよいし、一体的に構成された単一の制御装置であってもよいし、さらに、他の制御装置と一体的に構成されたものであってもよい。例えば、大型のコンピュータ内に構築された複数の制御システムの中の１つであってもよい。【００５７】
次に、前記構成の射出装置１０の動作について説明する。【００５８】
図５は本発明の第１の実施の形態における射出装置の要部の構成を示す断面図でありスクリュが後退した状態を示す図である。【００５９】
まず、計量工程においては、計量モータ４１が回転してプーリ４２が回転する。そして、該プーリ４２の回転が、タイミングベルト４４及びプーリ４３を介して、ドライブシャ
フト３５に伝達される。これにより、該ドライブシャフト３５に連結されたスクリュ１２が正方向に回転する。そして、該スクリュ１２が正方向に回転することによって、樹脂供給ホッパ１６内の原料樹脂１７が、樹脂供給口１１ａからフィードゾーンＺ１に供給され、溝１５内を前進させられる。前記原料樹脂１７は、溝１５内を前進させられながら、所定の温度にまで加熱された加熱シリンダ１１からの熱を受け、かつ、剪（せん）断エネルギを受けるので、加熱され、溶融させられる。そして、前記原料樹脂１７は、圧縮ゾーンＺ２において半溶融状態になり、計量ゾーンＺ３において完全に溶融させられて溶融樹脂１７ａになる。そして、該溶融樹脂１７ａがスクリュヘッド１２ｃの前方に蓄えられるので、蓄えられた前記溶融樹脂１７ａの圧力によって、スクリュ１２が図５に示されるような位置にまで後退させられる。【００６０】
続いて、射出工程においては、加熱シリンダ１１の先端の射出ノズル１３が図示されない固定プラテンのノズル挿入孔内に挿入されて固定金型に押し付けられ、ノズルタッチが行われる。そして、射出モータ５３が回転してプーリ５４が回転する。そして、該プーリ５４の回転が、タイミングベルト５６及びプーリ５５を介して、ボールねじ軸４５に伝達される。このように、該ボールねじ軸４５を回転させることによって、ボールナット４６及びプレッシャプレート３４が前進し、スクリュ１２が前進させられる。なお、射出工程の前に型開閉モータ６７が回転してトグル機構が作動し、可動プラテン及び可動金型が前進させられて型閉が行われ、固定金型の金型面に可動金型の金型面が当接した状態になっている。そのため、固定金型のキャビティと可動金型のキャビティとによって成形品の形状に対応する形状のキャビティ空間が形成される。この状態において、前記スクリュ１２が前進することによって、スクリュヘッド１２ｃの前方に蓄えられた溶融樹脂１７ａは、射出ノズル１３のノズル孔１３ｃから射出され、固定金型内に形成されたスプルーを通って前記キャビティ空間内に充填される。【００６１】
そして、型締が行われた後、前記キャビティ内の樹脂がある程度冷却して固化され、成形品が成形されると、型開閉モータ６７が逆方向に回転してトグル機構が作動し、可動プラテン及び可動金型が後退させられ、型開が行われる。続いて、エジェクタモータ６６が回転して可動金型のキャビティからエジェクタピンを突出させて、キャビティに付着している成形品をエジェクトして離型させるようになっている。なお、前記キャビティ及びキャビティは、それぞれ、単数であってもよいし、複数であってもよい。複数の場合には、１ショットの成形工程で複数の成形品を成形することができる。【００６２】
このようにして、１ショットの成形工程が終了すると、続いて、前述した動作が繰り返えされ、所定ショット数の成形工程が連続して行われる。これにより、所定個数の成形品を成形することができる。【００６３】
ところで、樹脂供給口１１ａからノズル孔１３ｃまでの加熱シリンダ１１及び射出ノズル１３の温度条件は、樹脂の成形性等に重大な影響を与える。例えば、加熱シリンダ１１の温度が低すぎると溶融樹脂１７ａが十分に溶融されていない樹脂を含むことになり、また、加熱シリンダ１１の温度が高すぎると溶融樹脂１７ａが熱分解を起こしたり、ガスを発生したりしてしまう。また、加熱シリンダ１１及び射出ノズル１３の適切な温度は、樹脂の種類、成形品の形状、成形サイクル（成形速度）等によっても変化する。そのため、本実施の形態においては、第１〜第５温度検出器７５ａ〜７５ｅが加熱シリンダ１１の温度を検出し、加熱制御部７４が検出された前記加熱シリンダ１１の温度と、シーケンスコントロール部７１から受信した加熱シリンダ１１の目標温度との差に基づいて、第１〜第４バンドヒータ２２ａ〜２２ｄ及び誘導加熱装置２１の発熱量を制御するようになっている。これにより、前記加熱シリンダ１１の温度を適切な値になるように制御することができる。【００６４】
さらに、加熱シリンダ１１の各部において要求される温度条件は変化する。すなわち、加熱シリンダ１１の全般部分は、原料樹脂１７を十分に加熱することができるように、ある程度高温に維持する必要がある。これに対し、樹脂供給口１１ａや樹脂供給ホッパ１６内における固形の原料樹脂１７の表面等が溶融して塊を形成したり、樹脂供給ホッパ１６の内面、加熱シリンダ１１の内周面、スクリュ１２の面等に付着したりしてしまうことを防止するために、加熱シリンダ１１の樹脂供給口１１ａ近傍部分は比較的低温に維持する必要がある。しかし、加熱シリンダ１１の他の部分が高温なので、樹脂供給口１１ａ近傍部分に他の部分から熱が伝達され、樹脂供給口１１ａ近傍部分も高温となってしまう。そこで、前記加熱シリンダ１１の樹脂供給口１１ａ近傍部分においては、外周に冷却装置２３が取り付けられ、加熱シリンダ１１の樹脂供給口１１ａ近傍及び樹脂供給ホッパ１６の下端部を冷却するようになっている。【００６５】
ところが、加熱シリンダ１１において冷却装置２３よりも前方の部分も、前記冷却装置２３によって冷却されてしまうので、温度が低下してしまう。特に、冷却装置２３よりも前方であって該冷却装置２３に隣接している部分は、前記冷却装置２３によって多量の熱が奪われ、温度が大きく低下してしまう。しかし、前記部分は、図１に示されるように、スクリュ１２のフィードゾーンＺ１に対応する部分であって圧縮ゾーンＺ２に近い部分であるので、原料樹脂１７が十分に加熱されなければならない部分である。【００６６】
そこで、本実施の形態においては、冷却装置２３よりも前方であって該冷却装置２３に隣接している部分の加熱シリンダ１１の外周に誘導加熱装置２１が取り付けられている。該誘導加熱装置２１は、内蔵する電磁誘導コイルに高周波電流を通電することによって加熱シリンダ１１自体に誘導電流を発生させて加熱シリンダ１１を加熱するので、原理上、高い熱量を加熱シリンダ１１に付与することができる。また、前記誘導加熱装置２１は、前記冷却装置２３に極めて近接して取り付けられている。そのため、冷却装置２３よりも前方であって該冷却装置２３に隣接している部分を所定の温度に維持することができる。【００６７】
また、冷却装置２３よりも前方であって該冷却装置２３に隣接している部分以外の部分、すなわち、冷却装置２３から離れた部分には、第１〜第４バンドヒータ２２ａ〜２２ｄ、すなわち、抵抗加熱装置２２が取り付けられている。冷却装置２３から離れた部分は、該冷却装置２３によって多量の熱が奪われることがないので、温度が大きく低下してしまうことがない。そのため、誘導加熱装置２１と比較して、高い熱量を短時間で加熱シリンダ１１に付与することができない抵抗加熱装置２２であっても、冷却装置２３から離れた部分を所定の温度に維持することができる。【００６８】
さらに、複数個の抵抗加熱装置２２を互いに近接して取り付けても、誘導加熱装置２１のように磁気干渉が発生することがない。また、抵抗加熱装置２２を誘導加熱装置２１に近接して取り付けても磁気干渉が発生することがない。そのため、複数個の抵抗加熱装置２２及び誘導加熱装置２１を加熱シリンダ１１の軸方向に関して互いに近接して、隙（すき）間が生じないように取り付けることができるので、加熱シリンダ１１を軸方向に関して制御通りに加熱することができる。これにより、加熱シリンダ１１の温度を軸方向に関して制御通りにすることができ、抵抗加熱装置２２同士の間及び誘導加熱装置２１との間で加熱シリンダ１１の温度の窪（くぼ）み部ができてしまうことがない。【００６９】
さらに、加熱シリンダ１１の温度が所定の温度よりも上昇してしまった場合、樹脂替えにおいて溶融温度が低い樹脂に替える場合、成形の一時的な中断等によって溶融樹脂１７ａが一時的に加熱シリンダ１１内に滞留する場合等には、加熱シリンダ１１の温度を低下させる必要がある。この場合、抵抗加熱装置２２の放熱性が高いので、抵抗加熱装置２２の通電を遮断するだけで、冷却装置２３から離れた部分の温度は速やかに低下する。すなわち、誘導加熱装置２１は、内蔵する電磁誘導コイルを加熱シリンダ１１の熱から保護す
るために断熱材を備えたり、加熱シリンダ１１との間に断熱材を配設したりする必要があるので放熱性が低いのに対して、抵抗加熱装置２２は、断熱材を備えたり、加熱シリンダ１１との間に断熱材を配設したりする必要がないので、放熱性が高くなっている。なお、冷却装置２３よりも前方であって該冷却装置２３に隣接している部分は、前記冷却装置２３によって熱が奪われるので、放熱性の低い誘導加熱装置２１が取り付けられていても、温度が速やかに低下する。【００７０】
このように、冷却装置２３より遠い位置である圧縮ゾーンＺ２及び計量ゾーンＺ３においては、冷却速度が高い抵抗加熱装置２２を用いることで、温度を速やかに低下させることができる。特に、スクリュが回転して樹脂が溶融する際に、剪断発熱を行う圧縮ゾーンＺ２に対応する部分では、特に抵抗加熱装置２２を用いる方が望ましい。その結果、圧縮ゾーンＺ２及び計量ゾーンＺ３の温度を速やかに低下させることができる。【００７１】
したがって、加熱シリンダ１１の温度を適切に制御することができる。また、樹脂替えのための作業時間を短縮することができる。さらに、溶融樹脂１７ａが一時的に加熱シリンダ１１内に滞留する場合であっても、溶融樹脂１７ａの変質や焼けを防止することができる。なお、前記誘導加熱装置２１は、図５に示されるようなスクリュ１２が後退した状態において少なくとも冷却装置２３よりも前方にあるスクリュ１２のフィードゾーンＺ１に対応する部分に配設されている。これにより、該部分において、高い熱量を加熱シリンダ１１に付与することができるので、樹脂供給口１１ａからフィードゾーンＺ１に供給された原料樹脂１７を十分に加熱することができる。【００７２】
また、前記誘導加熱装置２１は、図１に示されるようなスクリュ１２が前進した状態において、冷却装置２３よりも前方にあるスクリュ１２のフィードゾーンＺ１に対応する部分をカバーする程度の大きさを有することが望ましい。これにより、前記フィードゾーンＺ１に対応する部分全域において、高い熱量を加熱シリンダ１１に付与することができるので、冷却装置２３よりも前方にあるスクリュ１２のフィードゾーンＺ１全域において原料樹脂１７を十分に加熱することができる。要するに、図５に示されるようなスクリュ１２が後退した状態（計量完了状態）から図１に示されるようなスクリュ１２が前進した状態（射出完了状態）に移行した際、原料樹脂１７が瞬時にフィードゾーンＺ１に供給されることになり、供給された原料樹脂１７によってその領域の加熱シリンダ１１の温度が奪われる。しかしながら、前記誘導加熱装置２１により高い熱量を加熱シリンダ１１に付与することができるので、フィードゾーンＺ１の原料樹脂１７を十分に加熱することができる。また、スクリュ１２が後退した状態において、樹脂供給口１１ａから圧縮ゾーンＺ２までの距離、すなわち、フィードゾーンＺ１の実質的な長さが短くなる分、圧縮ゾーンＺ２の後部領域も加熱することができ、原料樹脂１７を十分に加熱することができる。特に、ハイサイクル成形のように１ショットの成形時間が短く（例えば、１０〔秒〕未満）、短時間に多量の原料樹脂１７が供給される場合であっても、原料樹脂１７を十分に加熱することができ、原料樹脂１７の温度が低下してしまうことがない。そのため、ハイサイクル成形が可能となり、射出成形機の成形効率が向上する。【００７３】
さらに、前記誘導加熱装置２１は、少なくともスクリュ１２の前後進するストロークに相当する長さの部分をカバーする程度の大きさを有することが望ましい。通常、射出工程においてスクリュ１２が前進する間にも、原料樹脂１７が樹脂供給口１１ａからフィードゾーンＺ１に供給されるので、前記ストロークに相当する長さの部分で原料樹脂１７の温度が低下してしまう可能性があるが、前記誘導加熱装置２１が前記ストロークに相当する長さの部分をカバーするので、原料樹脂１７を十分に加熱することができる。そのため、前記ストロークに相当する長さの部分においても、原料樹脂１７の温度が低下してしまうことがない。したがって、ハイサイクル成形が可能となり、射出成形機の成形効率が向上する。【００７４】
さらに、加熱シリンダ１１の先端に取り付けられた射出ノズル１３には、誘導加熱装置２１よりコンパクトな抵抗加熱装置２２を備える。この場合、射出ノズル１３では既に樹脂は溶融されており、また、射出ノズル１３の熱容量も加熱シリンダ１１より小さいため、抵抗加熱装置２２を用いる方が望ましい。これにより、射出ノズル１３を加熱する装置を備えるために射出ノズル１３の外周に大きなスペースを設ける必要がなくなる。その結果、図示されない固定プラテンのノズル挿入孔を小さくすることができる。【００７５】
このように、本実施の形態においては、加熱シリンダ１１の内部をスクリュ１２が前後進する射出装置１０において、加熱シリンダ１１の冷却装置２３よりも前方であって該冷却装置２３に隣接している部分の加熱シリンダ１１の外周に誘導加熱装置２１が取り付けられている。そのため、加熱シリンダ１１における冷却装置２３よりも前方であって該冷却装置２３に隣接している部分を、高い熱量を加熱シリンダ１１に付与することができる誘導加熱装置２１によって加熱して、所定の温度に維持することができる。したがって、加熱シリンダ１１の温度を一様に、かつ、適切な値とすることができる。【００７６】
また、前記部分に放熱性の低い誘導加熱装置２１が取り付けられていても、冷却装置２３によって熱が奪われるので、温度が速やかに低下する。そのため、加熱シリンダ１１の温度を迅速に変化させることができる。【００７７】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付与することにより、その説明を省略する。また、前記第１の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。【００７８】
図６は本発明の第２の実施の形態における射出装置の構成を示す概略断面図である。【００７９】
本実施の形態において、射出装置１０は、いわゆる、プリプラ式の射出装置であって、射出シリンダ９１、該射出シリンダ９１内において進退（図６において左右方向に移動）自在に配設された射出部材としてのプランジャ９２、及び、該プランジャ９２を進退させる計量及び射出用の駆動部としてのプランジャ駆動装置９３を有する。そして、前記射出装置１０は、成形のサイクルに対応し、加熱シリンダ１１内の樹脂をスクリュ１２によって間欠的に前方へ移送するようになっている。【００８０】
この場合、加熱シリンダ１１は、内部に連通路８４が形成された連通管８３を介して、前記射出シリンダ９１の所定の箇所に連結され、連結位置から斜め上方に向けて延在する。そして、前記加熱シリンダ１１は、溶融樹脂１７ａを前記連通路８４を介して、射出シリンダ９１内に供給するようになっている。なお、前記加熱シリンダ１１の外周には、冷却装置２３よりも前方であって、スクリュ１２のフィードゾーンＺ１に対応する部分に誘導加熱装置２１が取り付けられている。【００８１】
また、前記連通路８４の途中には、開閉弁としての弁部材８５が配設され、加熱シリンダ１１への溶融樹脂１７ａの供給を制御する。前記弁部材８５は、前記制御装置によって図示されないアクチュエータを駆動することにより開閉し、加熱シリンダ１１と射出シリンダ９１との間の連通路８４を選択的に連通させたり、遮断したり、開口度を調整したりして、連通路８４を通過する溶融樹脂１７ａの流量を制御したりすることができる。図６に示される例においては、弁部材８５としてボールバルブが使用されるようになっているが、該ボールバルブに代えて、ニードル弁、スライド機構等を使用することもできる。【００８２】
なお、本実施の形態において、スクリュ１２は、加熱シリンダ１１内を前後進しないようになっている。すなわち、スクリュ１２は、回転可能に、かつ、進退不能に加熱シリン
ダ１１内に配設されている。そして、該加熱シリンダ１１の後端 (図６における右端) には、前記スクリュ１２を加熱シリンダ１１内で回転させるスクリュ駆動装置としてのスクリュ駆動モータ８１が取り付けられている。該スクリュ駆動モータ８１の動作は、前記制御装置によって制御される。なお、前記スクリュ１２は、カプラ８２を介して、前記スクリュ駆動モータ８１の出力軸と連結されている。【００８３】
そして、射出シリンダ９１の前端（図６において左端）には射出ノズル１３が取り付けられている。図６に示される例においては、第４バンドヒータ２２ｄが省略されているが、前記第１の実施の形態と同様に、第４バンドヒータ２２ｄを射出ノズル１３に取り付けることもできる。また、本実施の形態において、抵抗加熱装置２２は更に第５バンドヒータ２２ｅ及び第６バンドヒータ２２ｆを含んでおり、前記射出シリンダ９１の外周に第５バンドヒータ２２ｅ及び第６バンドヒータ２２ｆが取り付けられている。そして、第５バンドヒータ２２ｅ及び第６バンドヒータ２２ｆへの通電は、前記制御装置によって制御され、前記第５バンドヒータ２２ｅ及び第６バンドヒータ２２ｆに通電することによって、射出シリンダ９１を所定の温度にまで加熱することができる。なお、第５バンドヒータ２２ｅ及び第６バンドヒータ２２ｆは、一体的に構成されていてもよいし、第５バンドヒータ２２ｅ又は第６バンドヒータ２２ｆを省略することもできる。【００８４】
また、前記プランジャ９２の後端 (図６における右端) は、射出シリンダ９１の後方（図６において右方）に配設されたプランジャ駆動装置９３の出力軸に、カプラ９４を介して、連結されている。なお、プランジャ駆動装置９３の動作は、前記制御装置によって制御される。【００８５】
本実施の形態の射出装置１０においては、計量工程が開始される前に、前記プランジャ９２は、射出シリンダ９１の後方に後退した位置としての計量開始位置に置かれる。また、前記制御装置は、前記アクチュエータを駆動し、連通路８４内を所定の流量の溶融樹脂１７ａが流れるように、弁部材８５に所定の開口度を設定する。そして、計量工程が開始されると、前記プランジャ９２が計量開始位置に置かれた状態でスクリュ駆動モータ８１が作動してスクリュ１２を回転させる。それに伴って、樹脂供給ホッパ１６内の原料樹脂１７は、加熱シリンダ１１内に供給される。供給された原料樹脂１７は、スクリュ１２の回転に伴って溝１５内を前進し、フィードゾーンＺ１から圧縮ゾーンＺ２を通って計量ゾーンＺ３に到達する。そして、前記原料樹脂１７は圧縮ゾーンＺ２において半溶融状態になり、計量ゾーンＺ３において完全に溶融させられて溶融樹脂１７ａになり、連通路８４を通って射出シリンダ９１内に供給され、プランジャ９２より前方に蓄えられる。【００８６】
なお、この間、加熱シリンダ１１内においては、スクリュ１２が回転させられるのに伴って、原料樹脂１７は前方に移動しようとするが、連通路８４における溶融樹脂１７ａの流量が弁部材８５によって制限され、絞られる。そのため、加熱シリンダ１１内の溶融樹脂１７ａに、前記開口度に応じた背圧を加えることができるので、可塑化した樹脂、すなわち、溶融樹脂１７ａの密度を均一にすることができる。その結果、成形品の品質を向上させることができる。【００８７】
そして、前記加熱シリンダ１１内のプランジャ９２より前方に十分な溶融樹脂１７ａが蓄えられると、前記制御装置は、前記アクチュエータを駆動し、弁部材８５を閉じて連通路８４を遮断するとともに、スクリュ駆動モータ８１の作動を停止させてスクリュ１２の回転を停止させる。【００８８】
続いて、射出工程においては、加熱シリンダ１１の先端の射出ノズル１３が図示されない固定プラテンのノズル挿入孔内に挿入されて固定金型に押し付けられ、ノズルタッチが行われる。そして、前記制御装置がプランジャ駆動装置９３を作動させ、プランジャ９２
を前進限位置に向けて前進させる。それに伴って、加熱シリンダ１１内のプランジャ９２より前方に蓄えられた樹脂は、射出ノズル１３のノズル孔１３ｃから射出され、固定金型内に形成されたスプルーを通ってキャビティ空間内に充填される。【００８９】
そして、前記プランジャ９２が前進限位置に到達すると、前記制御装置がプランジャ駆動装置９３の作動を停止させ、プランジャ９２を停止させて射出工程を完了する。そして、前記制御装置がプランジャ駆動装置９３を作動させ、次のショットのために前記プランジャ９２を後退させて計量開始位置に置く。【００９０】
このように、本実施の形態においては、射出シリンダ９１と、該射出シリンダ９１内を前後進するプランジャ９２とを有するプリプラ式の射出装置１０の加熱シリンダ１１の冷却装置２３よりも前方であって、スクリュ１２のフィードゾーンＺ１に対応する部分に誘導加熱装置２１が取り付けられている。これにより、加熱シリンダ１１におけるスクリュ１２のフィードゾーンＺ１に対応する部分を、高い熱量を加熱シリンダ１１に付与することができる誘導加熱装置２１によって加熱して、所定の温度に維持することができる。したがって、加熱シリンダ１１の温度を一様に、かつ、適切な値とすることができる。【００９１】
なお、本実施の形態においては、可動プラテンが横方向（水平方向）に移動する横置型の射出成形機について説明したが、本発明における射出装置及び射出装置の加熱方法は、可動プラテンが縦方向（垂直方向）に移動する縦置型の射出成形機にも適用することができる。さらに、本発明における射出装置及び射出装置の加熱方法は、射出成形機の他に、ダイキャストマシーン、ＩＪ封止プレス等の成形機にも適用することができる。【００９２】
また、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。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
この発明は、射出装置及び射出装置の加熱方法に適用することができる。
【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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【図６】
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