(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出シリンダの先端に取り付けられ、前記射出シリンダ内の射出スクリューによりチャージされた樹脂を射出する射出ノズルと、
前記射出ノズルに取り付けられたシャットオフ装置とを有し、
前記射出ノズルは、射出ノズルの先端から樹脂を射出するためのメイン樹脂路と、前記メイン樹脂路とシャットオフ位置及びシャットオフ位置と射出ノズルの先端との間で連通する保圧用のバイパス樹脂路とを有し、
前記シャットオフ装置は、前記メイン樹脂路のシャットオフ位置及び前記シャットオフ位置から前記保圧用のバイパス樹脂路へと進行可能なシャットオフプランジャを有することを特徴とする射出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の射出装置を用いて射出成形を行う射出成形方法であって、
射出ノズルのメイン樹脂路より樹脂を射出した後、前記シャットオフプランジャを進行させてシャットオフ位置で前記メイン樹脂路を閉鎖する工程と、
前記シャットオフプランジャを前記シャットオフの状態で前記保圧用のバイパス樹脂路へと進行させて前記バイパス樹脂路内の樹脂を押圧してメイン樹脂路に保圧をかける工程と、
前記シャットオフプランジャによるメイン樹脂路の閉鎖後、前記射出スクリューによる次サイクルの樹脂のチャージを行う工程と、
前記シャットオフプランジャによる保圧時間終了後、前記シャットオフプランジャをメイン樹脂路の開放位置まで移動させて次サイクルの射出を行う工程と、
を含むことを特徴とする射出成形方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記メイン樹脂路を閉鎖する工程では、射出ノズルのメイン樹脂路より樹脂を射出した後、射出スクリューにより前記メイン樹脂路に保圧をかけると共に、前記シャットオフプランジャを進行させ、前記シャットオフプランジャによって前記メイン樹脂路が閉鎖された後、前記射出スクリューによる保圧を解除することを特徴とする射出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出装置及び射出成形方法に関し、特に、インラインスクリュータイプの射出装置及び射出成形方法に関する。
【０００２】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】
射出装置としてインラインスクリュータイプのものが知られており、このような射出装置における射出成形工程は、チャージ工程、射出工程、保圧工程の繰り返しで行われるようになっている。
【０００３】
射出工程及び保圧工程が完了し、次サイクルの射出工程に入るためには、成形品の冷却工程、型開工程、取り出し工程及び型締め工程の時間内にチャージ工程が完了していなければならない。
【０００４】
成形サイクルを短縮するたに、成形品の冷却工程における冷却時間を短くしていくと、次サイクル分のチャージ工程に要する時間が足りず、チャージが間に合わないことがある。
【０００５】
そのために、予めチャージを行うスクリュープリプラ式の射出装置があるが、装置が大掛かりで、高価なものとなってしまう。
【０００６】
また、成形サイクルの短縮のために、チャージの際のスクリュー回転数を上げることがあるが、ＰＥＴボトル成形用のプリフォームなどを成形する場合等は、特に、アセトアルデヒドの発生が問題になることがあった。
【０００７】
本発明の目的は、装置が大掛かりとならず、安価で、しかも、成形サイクルの短縮化を行うことができる射出装置及び射出成形方法を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、スクリュー回転数を下げることで、アセトアルデヒドの発生を低減させることができる射出装置及び射出成形方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の射出装置は、射出シリンダの先端に取り付けられ、前記射出シリンダ内の射出スクリューによりチャージされた樹脂を射出する射出ノズルと、
前記射出ノズルに取り付けられたシャットオフ装置とを有し、
前記射出ノズルは、射出ノズルの先端から樹脂を射出するためのメイン樹脂路と、前記メイン樹脂路とシャットオフ位置及びシャットオフ位置と射出ノズルの先端との間で連通する保圧用のバイパス樹脂路とを有し、
前記シャットオフ装置は、前記メイン樹脂路のシャットオフ位置及び前記シャットオフ位置から前記保圧用のバイパス樹脂路へと進行可能なシャットオフプランジャを有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の射出成形方法は、前記射出装置を用いて射出成形を行う射出成形方法であって、
射出ノズルのメイン樹脂路より樹脂を射出した後、前記シャットオフプランジャを進行させてシャットオフ位置で前記メイン樹脂路を閉鎖する工程と、
前記シャットオフプランジャを前記シャットオフの状態で前記保圧用のバイパス樹脂路へと進行させて前記バイパス樹脂路内の樹脂を押圧してメイン樹脂路に保圧をかける工程と、
前記シャットオフプランジャによるメイン樹脂路の閉鎖後、前記射出スクリューによる次サイクルの樹脂のチャージを行う工程と、
前記シャットオフプランジャによる保圧時間終了後、前記シャットオフプランジャをメイン樹脂路の開放位置まで移動させて次サイクルの射出を行う工程と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、射出ノズルに、メイン樹脂路に加え保圧用のバイパス樹脂路を形成し、シャットオフ装置のシャットオフプランジャにてメイン樹脂路の閉鎖及びバイパス樹脂路への進行による保圧を行う構成としたため、スクリュープリプラ式の射出装置のように装置が大掛かりとなることなく、小型で簡略な構成とすることができ、しかも、安価なものとすることができる。
【００１２】
また、シャットオフプランジャによってメイン樹脂路を閉鎖すると共にバイパス樹脂路への進行による保圧を行う構成としたため、成形品の冷却時間を短くした場合でも、保圧時間をチャージ時間に利用することができるので、十分なチャージ時間を確保して次サイクル分のチャージを行うことができ、成形サイクルの短縮化に寄与することができる。
【００１３】
さらに、シャットオフプランジャによって保圧時間を十分にとることができるので、ヒケのない良品の成形品を得ることができると共に、十分なチャージ時間をとることができるので、スクリュー回転数を下げることができ、ポリエステルなどの樹脂では、成形品のアセトアルデヒドを低減することができる。
【００１４】
本発明においては、前記メイン樹脂路を閉鎖する工程では、射出ノズルのメイン樹脂路より樹脂を射出した後、射出スクリューにより前記メイン樹脂路に保圧をかけると共に、前記シャットオフプランジャを進行させ、前記シャットオフプランジャによって前記メイン樹脂路が閉鎖された後、前記射出スクリューによる保圧を解除するとよい。
【００１５】
このような構成とすることにより、樹脂の射出後、常時保圧状態を維持することができ、より一層成形品のひけの発生を防止して良品の成形品を得ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施の形態に係る射出装置を示す断面図である。
【００１８】
なお、図１では、射出装置の先端部分のみを示し、後方にある成形材料供給ホッパや射出用油圧シリンダ、スクリュー回転駆動手段等は省略してある。
【００１９】
この射出装置１０は、射出シリンダ１２内に射出スクリュー１４を内蔵するとともに、射出シリンダ１２の先端には、シャットオフ装置１６を有する射出ノズル１８が取り付けられている。
【００２０】
射出シリンダ１２には、図示せぬ成形材料供給ホッパが接続され、この成形材料供給ホッパから射出シリンダ１２内に成形材料である樹脂が供給されるようになっている。
【００２１】
また、射出シリンダ１２及び射出ノズル１８の周囲には、図示せぬヒータが取り付けられ、成形材料供給ホッパから供給された樹脂を加熱溶融するようになっている。
【００２２】
スクリュー回転駆動手段及び射出用油圧シリンダは、公知の駆動機構を任意に用いることができる。
【００２３】
射出スクリュー１４は、先端にスクリューヘッド２０を有し、図示せぬスクリュー回転駆動手段により回転可能にされ、この射出スクリュー１４の回転によって、射出シリンダ１２内で加熱溶融された樹脂を過疎化し、スクリューヘッド２０の前方に射出１回分の樹脂をチャージしつつ後退し、チャージ終了後に図示せぬ射出用油圧シリンダにより射出スクリュー１４が前進されて射出を行うようになっている。
【００２４】
射出ノズル１８は、射出シリンダ１２内と連通し、射出ノズル１８の先端に設けたノズルブッシュ２２に至るメイン樹脂路２４と、このメイン樹脂路２４のシャットオフ装置１６によるシャットオフ位置Ａ及びシャットオフ位置Ａと射出ノズル１８の先端のノズルブッシュ２２との間でメイン樹脂路２４と連通する保圧用のバイパス樹脂路２６とを有している。
【００２５】
なお、ノズルブッシュ２２は、例えば、図示せぬホットランナ型を介して射出キャビティ型に接続されるようになっている。
【００２６】
シャットオフ装置１６は、メイン樹脂路２４のシャットオフ及びシャットオフ後の保圧を行うもので、取付部材２８及び取付ロッド３０を介して射出ノズル１８に取り付けられた油圧シリンダ３２と、この油圧シリンダ３２より進退可能にされたピストンロッド３４と、このピストンロッド３４の先端に取り付けられたシャットオフプランジャ３６とを有している。
【００２７】
また、取付部材２８の周囲には、図示せぬヒータが取り付けられている。
【００２８】
シャットオフプランジャ３６は、取付部材２８を貫通してシャットオフプランジャ３６をメイン樹脂路２４のシャットオフ位置Ａに導く射出ノズル１８の導入口内に挿入された状態となっている。
【００２９】
そして、このシャットオフプランジャ３６が、油圧シリンダ３２及びピストンロッド３４を介して、メイン樹脂路２４のシャットオフ位置Ａへと進行することで、メイン樹脂路２４を閉鎖し、さらにシャットオフ位置Ａから保圧用のバイパス樹脂路２６内へと進行することで、メイン樹脂路２４内のシャットオフ位置から先端側の樹脂に保圧をかけることができるようになっている。
【００３０】
次に、このような射出装置１０を用いた射出成形方法について説明する。
【００３１】
まず、射出スクリュー１４が射出シリンダ１２内で所定ストローク後退して射出１回分の樹脂をスクリューヘッド２０の前方にチャージした状態で、図示せぬ射出用油圧シリンダにより射出スクリュー１４を前進させて１回分の射出を行う。
【００３２】
このとき、シャットオフプランジャ３６の先端は、導入口でメイン樹脂路２４に隣接して、シャットオフ位置Ａから退避した状態となっており、チャージされた樹脂は、メイン樹脂路２４及びバイパス樹脂路２６内に充填され、かつ、メイン樹脂路２４を通ってノズルブッシュ２２から図示せぬ金型内へ射出されることとなる。
【００３３】
次いで、射出ノズル１８のメイン樹脂路２４より樹脂を射出した（射出工程終了）後、保圧工程に切り換えると同時に油圧シリンダ３２を作動させて、シャットオフプランジャ３６をメイン樹脂路２４のシャットオフ位置Ａに進行させて、メイン樹脂路２４を閉鎖する。
【００３４】
素早くメイン樹脂路２４を閉鎖するために、シャットオフプランジャ３６の先端は、導入口のメイン樹脂路２４に隣接した位置に配設しておくことが好ましい。
【００３５】
このとき、シャットオフプランジャ３６の先端は、メイン樹脂路２４の閉鎖とともにバイパス樹脂路２６のシャットオフ位置Ａとの連通部をも閉鎖することとなる。
【００３６】
また、少なくともシャットオフプランジャ３６がメイン樹脂路２４を閉鎖するまでの間、射出スクリュー１４による保圧工程は継続させておく。
【００３７】
この状態からさらにシャットオフプランジャ３６を保圧用のバイパス樹脂路２６内へと進行させると、バイパス樹脂路２６内の樹脂がシャットオフプランジャ３６によって押圧され、その圧力がバイパス樹脂路２６からメイン樹脂路２４へと伝達されてメイン樹脂路２４に保圧をかけることとなる。
【００３８】
従って、シャットオフプランジャ３６が進行するためのバイパス樹脂路２６の直線部分は、保圧に必要な量以上であればよく、射出容量の数％程度である。
【００３９】
この状態で、所定時間保圧状態を維持し、ゲートシールされるまで射出成形品が十分に冷却されるのを待つこととなる。
【００４０】
このように、シャットオフプランジャ３６によって保圧を維持することにより、射出成形品が冷却される際にヒケが生じるのを防止して、成形品の品質を維持すると共に、成形サイクルの短縮が可能となる。
【００４１】
また、シャットオフプランジャ３６によるメイン樹脂路２４の閉鎖後、射出スクリュー１４の保圧を終了させて、次サイクルの樹脂のチャージを開始する。
【００４２】
この場合、シャットオフプランジャ３６によってメイン樹脂路２４が閉鎖されているため、射出スクリュー１４を後退させても、メイン樹脂路２４の樹脂圧が低下することはなく、従来の保圧工程の時間をチャージに利用することができるので、十分なチャージ時間を確保し、射出成形品の冷却時間を短縮して、成形サイクルの短縮化を図ろうとした場合でも十分に対応することが可能となる。
【００４３】
すなわち、従来のように射出スクリューによる保圧工程の完了を待つことなく、チャージした樹脂を射出した直後から次サイクルのチャージ工程に入ることができ、十分な時間的余裕をもってチャージ工程を行うことができるため、成形品の冷却工程、型開工程、取り出し工程及び型締め工程の時間内に確実にチャージ工程を完了させることが可能となる。
【００４４】
また、同じサイクル時間であれば、チャージ時間を比較的長くとることができるので、スクリュー回転数を下げてアセトアルデヒドの発生を低く抑えることができる。
【００４５】
次に、シャットオフプランジャ３６による保圧時間終了後、シャットオフプランジャ３６をメイン樹脂路２４の開放位置まで移動させて退避した状態とし、次サイクルの射出を行うこととなる。
【００４６】
本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の形態に変形可能である。
【００４７】
例えば、メイン樹脂路２４のシャットオフ位置Ａと金型の間に圧力センサを設けて、シャットオフプランジャ３６がメイン樹脂路２４を閉鎖する前に射出スクリューの保圧工程を終了させないように、メイン樹脂路の樹脂圧力を監視しながら制御してもよい。
【００４８】
また、前記実施の形態においては、ピストンロッドにシャットオフプランジャを取り付けた状態を示したが、ピストンロッドを延長させてシャットオフプランジャを一体に形成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る射出装置を示す部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１０  射出装置
１２  射出シリンダ
１４  射出スクリュー
１６  シャットオフ装置
１８  射出ノズル
２０  スクリューヘッド
２４  メイン樹脂路
２６  バイパス樹脂路
３６  シャットオフプランジャ
【図１】
0004516208.tif 000002