(57)【要約】【課題】  摩擦リングや逆流防止リングが磨耗することを防止することができる射出成形機の逆流防止装置を提供する。【解決手段】  射出成形機の逆流防止装置は、スクリュ５とスクリュ５の先端に設けられたスクリュヘッド１との間に移動可能に設けられた逆流防止リング４と、逆流防止リング４が当接する摩擦リング２とを有している。摩擦リング２の逆流防止リング４が当接する面には、表面粗さＲａが０．０５μｍ以下のダイヤモンド焼結体層７が形成されている。【選択図】  図１
2007055026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリュ（５）と該スクリュ（５）の先端に設けられたスクリュヘッド（１）との間に移動可能に設けられた逆流防止リング（４）と、該逆流防止リング（４）が当接する摩擦リング（２）とを有する射出成形機の逆流防止装置において、
前記摩擦リング（２）の前記逆流防止リング（４）が当接する面に表面粗さＲａが０．０５μｍ以下のダイヤモンド焼結体層（７）が形成されていることを特徴とする射出成形機の逆流防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形機の逆流防止装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置としては、特許文献１〜３に開示されているものが知られている。図２に、特許文献２に開示されている従来の射出成形機の逆流防止装置の構成を示す。
【０００３】
従来の射出成形機の逆流防止装置は、スクリュ１０５の先端に螺結合されたスクリュヘッド１０１のスクリュ１０５側の部分に固定された摩擦リング１０２と、スクリュヘッド１０１の軸部１０１ａの外周位置に摺動自在に取り付けられた逆流防止リング１０４とを有している。摩擦リング１０２は、焼きばめや、同じくスクリュヘッド１０１の軸部１０１ａの外周位置に取り付けられたカラー１０６及び押金１０３を介して、スクリュヘッド１０１に密着するように固定されている。また、逆流防止リング１０４の表面にはプラズマＣＶＤ法等によってダイヤモンド膜体１０７が形成されている。
【０００４】
次に動作について説明する。スクリュ１０５に結合されているスクリュヘッド１０１及び摩擦リング１０２は、スクリュ１０５が射出成形機の可塑化工程で回転する際に押金１０３およびカラー１０６と同期して回転する。一方、逆流防止リング１０４は、軸部１０１ａの外周位置に摺動自在に取り付けられているため、スクリュ１０５が回転してもそれに同期して回転することは無いが、スクリュ１０５がノズル側へ進むと押金１０３と接触し、逆にスクリュ１０５がノズルと反対側に進むと摩擦リング１０２と接触するように、軸部１０１ａに対して相対的に軸方向に移動する。なお、図２において、中心軸の上側の図では逆流防止リング１０４が押金１０３に接触した状態を示し、中心軸の下側の図では逆流防止リング１０４が摩擦リング１０２に接触した状態を示している。
【特許文献１】実開昭６３−６０６１７号公報
【特許文献２】特開平５−４２５６８号公報
【特許文献３】特開平９−１５５９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の逆流防止装置は前述のように構成されているため、射出成形機の可塑化工程中にスクリュが回転しながらノズルの反対方向に移動する際に、摩擦リングは逆流防止リングに押し付けられながら摺動回転することとなる。従来の摩擦リングは工具鋼などの材質で構成されていたが、たとえこれを耐摩耗性が高いセラミックで構成したとしても、逆流防止リングとの摺動回転による摩擦リングの磨耗を防止することはできない。
【０００６】
また、摩擦リングが磨耗すると、射出成形機の可塑化工程及び射出工程において各種のばらつきを発生させる要因となる。さらに、逆流防止リングにダイヤモンド膜体を形成した場合、その表面硬度が極端に硬くなるため、例えば射出工程開始時に逆流防止リングが押金に着座した時に生じる衝撃力によって、逆流防止リングの押金が接触する面に表面割れなどを発生させるおそれがあった。これを防止するには、そのような衝撃力に耐えることができる材質で逆流防止リングの母材を構成する必要がある。さらに、逆流防止リングは複雑な形状を有しており、その表面にダイヤモンド膜体を形成するには多くの労力とコストを要する。
【０００７】
そこで本発明は、摩擦リングや逆流防止リングが磨耗することを防止することができる射出成形機の逆流防止装置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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の射出成形機の逆流防止装置は、スクリュと該スクリュの先端に設けられたスクリュヘッドとの間に移動可能に設けられた逆流防止リングと、該逆流防止リングが当接する摩擦リングとを有する射出成形機の逆流防止装置において、前記摩擦リングの前記逆流防止リングが当接する面に表面粗さＲａが０．０５μｍ以下のダイヤモンド焼結体層が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の射出成形機の逆流防止装置によれば、摩擦リングの逆流防止リングが当接する面に表面粗さＲａが０．０５μｍ以下のダイヤモンド焼結体層が形成されているので、摩擦リング自体の耐磨耗性が向上するとともに、ダイヤモンド焼結体の特性（他の物質より硬く、平滑性に優れている）によって摩擦リングと逆流防止リングとの摩擦抵抗が小さくなるため、逆流防止リングに特別な表面硬化処理を施さなくても逆流防止リングの磨耗防止を図ることができる。したがって、射出成形機の可塑化工程や射出工程を安定して行うことが可能となり、また、射出成形機から射出される成形材料に摩擦リングや逆流防止リングの磨耗粉が混入することを防ぎ、成形品の品質向上に寄与することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明の射出成形機の逆流防止装置によれば、摩擦リングの逆流防止リングが当接する面に表面粗さＲａが０．０５μｍ以下のダイヤモンド焼結体層が形成されていることから、次の効果を得ることができる。
（１）摩擦リング自体の磨耗を防止できる。
（２）ダイヤモンド焼結体の特性により摩擦リングと逆流防止リングとの摩擦抵抗が小さくなるため、逆流防止リングの磨耗を防止できる。
（３）そのため、特別な表面硬化処理が施されていない、ステンレス鋼や工具鋼等の一般的な材料で構成された逆流防止リングを用いることができ、装置の低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る射出成形機の逆流防止装置の構成を示す図である。
【００１２】
本実施形態の射出成形機の逆流防止装置も、図２に示した従来技術と同様に、スクリュ５の先端に螺結合されたスクリュヘッド１のスクリュ５側の部分に固定された摩擦リング２と、スクリュヘッド１の軸部１ａの外周位置に摺動自在に取り付けられた逆流防止リング４とを有している。摩擦リング２は、焼きばめや、同じくスクリュヘッド１の軸部１ａの外周位置に取り付けられたカラー６及び押金３を介して、スクリュヘッド１に密着するように固定されている。
【００１３】
摩擦リング２の逆流防止リング４との接触面にはダイヤモンド焼結層７が約０．２ｍｍの厚さに形成されている。ダイヤモンド焼結体層７は、その表面粗さＲａが０．０５μｍ以下となるように表面仕上げ処理が施されている。従来のダイヤモンド膜体の摩擦係数が約０．６であるのに対し、このダイヤモンド焼結体層７の表面の摩擦係数は、ダイヤモンド焼結体の特性と相まって約０．１３である。また、本実施形態における逆流防止リング４や押金３は、特に表面硬化処理の施されていないステンレス鋼や工具鋼等の一般的な材料で構成されている。
【００１４】
本実施形態の構成も図１の従来技術と同様に、スクリュ５に結合されているスクリュヘッド１及び摩擦リング２は、スクリュ５が射出成形機の可塑化工程で回転する際に押金３およびカラー６と同期して回転する。一方、逆流防止リング４は、軸部１ａの外周位置に摺動自在に取り付けられているため、スクリュ５が回転してもそれに同期して回転することは無いが、スクリュ５がノズル側へ進むと押金３と接触し、逆にスクリュ５がノズルと反対側に進むと摩擦リング２と接触するように、軸部１ａに対して相対的に軸方向に移動する。なお、図１において、中心軸の上側の図では逆流防止リング４が押金３に接触した状態を示し、中心軸の下側の図では逆流防止リング４が摩擦リング２に接触した状態を示している。
【００１５】
射出成形機の可塑化工程中にスクリュ５が回転すると、これに伴って摩擦リング２が逆流防止リング４に接触しながら回転するが、表面粗さＲａが０．０５μｍ以下である本実施形態のダイヤモンド焼結体層７は、従来のダイヤモンド膜体よりも摩擦係数が低く、これに接触する逆流防止リング４に対して滑らかに摺動するため、逆流防止リング４の磨耗を防止することができる。
【００１６】
実際に摩耗テストを行った結果、工具鋼材料で構成され特に表面硬化処理が施されていない摩擦リングを用いた場合には、６〜２０万サイクルで摩擦リングが磨耗した。また、セラミックスで構成された摩擦リングを用いた場合には、４００万サイクルで摩擦リングが僅かに磨耗し、逆流防止リングは約１．７ｍｍ摩滅した。これに対し、本実施形態のダイヤモンド焼結体層７が形成された摩擦リング２を用いた場合には、４００万サイクルでも摩擦リング２の磨耗はほぼ０ｍｍ（磨耗なし）であり、さらに逆流防止リング４の磨耗もほとんど生じなかった。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る射出成形機の逆流防止装置の構成を示す図である。
【図２】従来の射出成形機の逆流防止装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００１８】
１    スクリュヘッド
１ａ  軸部
２    摩擦リング
３    押金
４    逆流防止リング
５    スクリュ
６    カラー
７    ダイヤモンド焼結体層
【図１】
2007055026.tif 000003
【図２】
2007055026.tif 000004