可塑化送出装置およびこれを含む射出成形機
【課題】射出成形機に用いられるスクロール形式の可塑化送出装置においては、可塑化された樹脂の脱気が不充分となる可能性がある。
【解決手段】樹脂流入通路２９が開口し、樹脂を可塑化させるための加熱手段２６が組み込まれたバレル２３と、バレル２３に摺接しながら回転するロータ２４と、ロータ２４に形成されてバレル２３との間に樹脂の可塑化混練通路を画成し、外側端部２８Oから樹脂が供給されると共に内側端部２８Iが樹脂流入通路２９の開口に近接する螺旋溝２８とを具え、樹脂流入通路２９および可塑化混練通路内に介在する樹脂を加熱して軟化溶融させる本発明による可塑化送出装置１５は、バレル２３に形成されて内側端部２７Iが樹脂流入通路２９に連通すると共に外側端部２７Oが螺旋溝２８の内側端部２８Iと重なり合い、ロータ２４の回転に伴って螺旋溝２８の内側端部２８Iに導かれた樹脂を樹脂流入通路２９へと導く連通溝２７をさらに具える。
【解決手段】樹脂流入通路２９が開口し、樹脂を可塑化させるための加熱手段２６が組み込まれたバレル２３と、バレル２３に摺接しながら回転するロータ２４と、ロータ２４に形成されてバレル２３との間に樹脂の可塑化混練通路を画成し、外側端部２８Oから樹脂が供給されると共に内側端部２８Iが樹脂流入通路２９の開口に近接する螺旋溝２８とを具え、樹脂流入通路２９および可塑化混練通路内に介在する樹脂を加熱して軟化溶融させる本発明による可塑化送出装置１５は、バレル２３に形成されて内側端部２７Iが樹脂流入通路２９に連通すると共に外側端部２７Oが螺旋溝２８の内側端部２８Iと重なり合い、ロータ２４の回転に伴って螺旋溝２８の内側端部２８Iに導かれた樹脂を樹脂流入通路２９へと導く連通溝２７をさらに具える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形材料を可塑化して金型のキャビティ側へと送出するための可塑化送出装置およびこの可塑化送出装置を含む射出成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、射出成形機の小型化を企図して在来のスクリューをロータに置き換えた特許文献１に示すような射出成形機が提案されている。この射出成形機は、所定量の溶融樹脂を金型のキャビティに圧送する計量射出部と、材料樹脂を可塑化してこれを計量射出部に送出する可塑化送出部とを含む点で在来のものと同じである。しかしながら、可塑化送出部は、射出ノズルに連通する樹脂流入通路が一端面に開口するバレルと、このバレルの一端面に摺接する端面を持ったロータとを有する。このロータの端面には、外側端部から樹脂が供給されると共に内側端部がバレルの樹脂流入通路に連通するように、バレルの一端面との間に樹脂の可塑化混練通路を画成する螺旋溝が形成されている。ロータは、その端面をバレルの一端面に対して摺接させた状態で駆動回転し、ペレット状の樹脂材料をロータの外周側から螺旋溝の外側端部に供給する。供給された樹脂は、加熱されたバレルにより軟化溶融しつつロータの回転に伴って混練されながら螺旋溝の内側端部へと次第に流動してバレルの樹脂流入通路へと送出される。送出された樹脂は、計量射出部から所定量ずつ金型のキャビティへと圧送され、所定形状の成形品が射出される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３０６０２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された射出成形機において、ロータの径が小さく、螺旋溝の長さを充分に取れないような場合、ロータの回転速度が相対的に高すぎると原料となるペレット状の樹脂の可塑化が不充分となる可能性がある。また、ヒータを埋設したバレル側からの熱がロータの螺旋溝の底部を流動する樹脂に対して充分に伝わらない場合があり、螺旋溝の内側端部に達した樹脂の一部が完全に可塑化しないことも考えられる。このような場合、気泡を巻き込んで脱気が不十分な状態の樹脂が計量射出部へと送出されてしまう可能性がある。空気を巻き込んだ軟化溶融樹脂がプランジャを通り、金型キャビティ内まで送出されてしまうと、これが成形品内部の気泡、つまりボイドとなってしまう可能性がある。このような場合、成形品の内部欠陥やひけなどの構造欠陥を生じたり、成形品表面近傍での焼けや外観不良などをもたらす。
【０００５】
本発明の目的は、バレルとロータとを用いた射出成形機の可塑化送出部において、脱気の不充分な樹脂が螺旋溝の内側端部から樹脂流入通路へと送出されるのを抑制し得る可塑化送出装置を提供することにある。
【０００６】
また、このような可塑化送出装置が組み込まれた射出成形機を提供することも本発明の目的に含まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の形態は、樹脂流入通路が一端面に開口するバレルと、このバレルの一端面に摺接する端面を有し、当該バレルの樹脂流入通路の開口を中心として駆動回転し得るロータと、このロータの端面に形成されて前記バレルの一端面との間に樹脂の可塑化混練通路を画成し、外側端部から樹脂が供給されると共に内側端部が前記バレルの樹脂流入通路の開口端に近接する螺旋溝と、前記バレルの樹脂流入通路の開口を中心として前記ロータを駆動回転するロータ駆動手段と、前記バレルに組み込まれ、前記樹脂流入通路および前記可塑化混練通路内に介在する樹脂を加熱して軟化溶融させるための加熱手段と、前記バレルの一端面に形成されて内側端部が前記樹脂流入通路の開口端に連通すると共に外側端部が前記螺旋溝の内側端部と重なり合い、前記ロータの回転に伴って前記螺旋溝の内側端部に導かれた樹脂を前記樹脂流入通路に導く連通溝とを具えたことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の第１の形態において、ロータの螺旋溝の外側端部から供給される樹脂は、ロータ駆動手段によるロータの回転に伴って、螺旋溝の内側端部に向けて可塑化混練通路内を移動する。樹脂は、この可塑化混練通路内を移動中に加熱手段により加熱され、これにより次第に軟化溶融して混練され、その内側端部からバレルの連通溝へと流入し、ここから樹脂流入通路へと送給される。螺旋溝の内側端部から連通溝へと可塑化した樹脂が移動する際、バレル側からの熱を受けやすい螺旋溝の開口端、つまりロータの端面側に位置する可塑化した樹脂が連通溝へと流入する。これに対し、バレル側からの熱を受けにくく、脱気が充分ではない可能性がある螺旋溝の底部に位置する樹脂は、流動性が良くないこともあって樹脂流入通路側へは流入しにくくなる。
【０００９】
本発明の第１の形態による可塑化送出装置において、連通溝が螺旋溝とは逆向きの螺旋状をなしているものであってよい。この場合、樹脂流入通路の開口を中心として複数の連通溝を放射状に配列することができる。
【００１０】
ロータの回転中心からの距離が円周方向に沿って等しい領域を螺旋溝の内側端部の内周壁や連通溝の外側端部の外周壁に形成することができる。この場合、連通溝の外側端部の外周壁の領域は、螺旋溝の内側端部の内周壁の領域よりも径方向外側に位置することが好ましい。
【００１１】
本発明の第２の形態は、所定量の成形材料を金型のキャビティ内に射出する計量射出部と、成形材料を可塑化して前記計量射出部に送出する可塑化送出部とを具えた射出成形機であって、前記可塑化送出部が本発明の第１の形態による可塑化送出装置を含んでいることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の可塑化送出装置によると、ロータの回転に伴って螺旋溝の内側端部に導かれた樹脂の流動方向を急激に変えて樹脂流入通路へと導く連通溝をバレルに具えているので、可塑化が不充分な状態の樹脂が連通溝側へ流入するのを抑制することができる。このため、可塑化が不充分な状態の樹脂中に介在している可能性の高い気泡などが樹脂流入通路へと混入する不具合を抑制し、充分に脱気された樹脂を樹脂流入通路へと送出することができる。
【００１３】
連通溝が螺旋溝とは逆向きの螺旋状をなしている場合、連通溝内に流入する可塑化した樹脂を円滑に樹脂流入通路へと流動させることができる。特に、複数の連通溝が樹脂流入通路の開口を中心として放射状に配列している場合、可塑化された樹脂を樹脂流入通路の開口端の全周からほぼ均一に流入させることができる。
【００１４】
ロータの回転中心からの距離が等しい領域を螺旋溝の内側端部の内周壁や連通溝の外側端部の外周壁に形成し、この連通溝の領域を螺旋溝の領域よりも径方向外側に位置させた場合、ロータの回転方向に沿った螺旋溝と連通溝との連通領域を拡げることができる。特に、連通溝が螺旋状をなしている場合、螺旋溝と連通溝との連通面積を常にほぼ一定に保持することができ、安定した樹脂の送出が可能である。
【００１５】
本発明の射出成形機によると、その可塑化送出部が本発明による可塑化送出装置を含んでいるので、気泡を含まない可塑化された樹脂を用いた成形品を射出することができ、成形品の構造欠陥や外観不良などの不具合を抑制することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明による可塑化送出装置が組み込まれた射出成形機の一実施形態について、図１〜図１０を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
まず、本実施形態における射出成形機の外観を図１に示し、その平面形状を一部破断して図２に示し、その正面形状を一部破断して図３に示す。すなわち、本実施形態における射出成形機１０は、本発明における金型としての金型ユニット１１と、この金型ユニット１１の型締めを行うための型締め装置１２とを含む。また、この射出成形機１０は、所定量の溶融樹脂を金型ユニット１１に形成されたキャビティ１３に圧送する計量射出装置１４と、樹脂材料を可塑化して計量射出装置１４に送出する可塑化送出装置１５とをさらに含む。
【００１８】
本実施形態における金型ユニット１１は、固定側金型１１Sと、可動側金型１１Mとを有し、これらの間に成形品の形状に対応したキャビティ１３が画成される。
【００１９】
本実施形態における型締め装置１２は、ベース１６と、このベース１６に取り付けられた型締め用モータ１７と、可動側ダイプレート１８と、この可動側ダイプレート１８と型締め用モータ１７とを機械的に接続するボールねじ機構１９とを含む。金型ユニット１１の可動側金型１１Mを保持する可動側ダイプレート１８は、ベース１６に突設された支柱２０に対して摺動自在に嵌合されている。ボールねじ機構１９は、型締め用モータ１７に連結されるボールねじ軸１９Aと、可動側ダイプレート１８に取り付けられるボールナット１９Nとを含む。
【００２０】
従って、型締め用モータ１７を駆動することにより、可動側ダイプレート１８を可動側金型１１Mと共に支柱２０に沿って移動させることができる。より具体的には、型締め操作の場合、可動側金型１１Mを固定側金型１１Sに所定圧力で押し当て、型開き操作の場合、可動側金型１１Mを固定側金型１１Sから引き離す。
【００２１】
なお、可動側ダイプレート１８には、成形品を可動側金型１１Mから取り出すためのエジェクタ装置２１が組み込まれている。これら金型ユニット１１や型締め装置１２およびエジェクタ装置２１に関しては、既知の射出成形機と同じ構成のものや、特許文献１に開示されたものと同じ構成を採用することが可能である。
【００２２】
本実施形態における可塑化送出装置１５は、ケーシング２２に収容されるバレル２３と、ロータ２４と、ロータ駆動手段２５と、加熱手段２６とを含む。
【００２３】
図２に示した可塑化送出手段１５を計量射出装置１４と共に抽出拡大して図４に示し、バレル２３に形成された後述する連通溝２７とロータ２４に形成された後述する螺旋溝２８との重なり具合を図５に示す。
【００２４】
本実施形態におけるバレル２３は、樹脂流入通路２９が一端面２３Fに開口し、本実施形態ではこの一端面２３Fが傾斜の非常に緩やかな凸円錐面にて形成されている。バレル２３の一端面２３F側の樹脂流入通路２９の開口端部は、その内径がロータ２４側に向けて次第に拡がる漏斗状となっている。
【００２５】
このバレル２３の外観を図６に示し、図４に示したバレル２３の部分を抽出して図７に示す。すなわち、バレル２３の一端面２３Fには、この樹脂流入通路２９の開口端部を囲むように、３本の螺旋状をなす連通溝２７が樹脂流入通路２９の中心に対して点対称状態で放射状に形成されている。これら連通溝２７は、バレル２３の一端面２３Fと向き合った場合、これらの外側端部２７Oから左回りで内側端部２７Iへと旋回するような螺旋状となっている。より具体的には、連通溝２７の外側端部２７Oから内側端部２７Iへと向かう方向をロータ２４の回転方向（図９中、左回り回転）と合致させている。これら連通溝２７の内側端部２７Iは樹脂流入通路２９の開口端部に位置し、連通溝２７の外側端部２７Oの外周壁には、樹脂流入通路２９の中心からの距離が円周方向に沿って等しい領域ＺOが形成されている。また、この領域ＺOよりも径方向内側の連通溝２７の幅は、樹脂流入通路２９に向けて漸次間隔が狭まるように設定されている。
【００２６】
前記樹脂流入通路２９の途中には、逆止め弁３０が組み込まれている。この逆止め弁３０は、後述する可塑化混練通路３１側から樹脂が供給されるチャンバ３２と樹脂流入通路２９との接続部分よりも樹脂流入通路２９の上流側に配され、チャンバ３２側から可塑化混練通路３１側への溶融樹脂の逆流を防止する。本実施形態における逆止め弁３０は、バレル２３の一端面２３F側の樹脂流入通路２９の開口端部を塞ぎ得る弁体３０Bと、この弁体３０Bを樹脂流入通路２９の長手方向（図４中、上下方向）に沿って摺動自在に保持するスリーブ３０Sとを具えている。内周側が樹脂流入通路２９を画成するスリーブ３０Sは、バレル２３に対して一体的に嵌着されている。このスリーブ３０Sの一端部には、弁体３０Bの摺動方向に沿って延在して樹脂流入通路２９の一部を画成する複数本の切欠き部３０Cがこの弁体３０Bを囲むように形成されている。
【００２７】
ケーシング２２内に回転自在に収容された本実施形態におけるロータ２４は、バレル２３の一端面２３Fに摺接する端面２４Fを有し、従って、この端面２４Fはバレル２３の凸円錐面と対応した傾斜の非常に緩やかな凹円錐面にて形成されている。このように、バレル２４の一端面２４Ｆを凸円錐面に形成すると共にロータ２５の端面２５Ｆをこれと対応する凹円錐面に形成したことにより、可塑化混練通路２６Ｐ内に介在する樹脂をより円滑にロータ２５の回転中心側へと付勢することができる。
【００２８】
このロータ２４の外観を１８０度反転して図８に示し、その正面形状を図９に示し、図４に示したロータ２４の部分を抽出して図１０に示す。このロータ２４の端面２４Fには螺旋溝２８が形成され、バレル２３の一端面２３Fとの間に樹脂の可塑化混練通路３１を画成する。この螺旋溝２８は、外側端部２８Oから樹脂が供給されると共に内側端部２８Iの一部がバレル２３の樹脂流入通路２９の開口端に近接し、バレル２３の一端面２３Fに形成された連通溝２７の外側端部２７Oの一部と重なり合うように配されている。本実施形態における螺旋溝２８は、ロータ２４の回転軸線を中心とし、かつ樹脂流入通路２９の内径に等しい円を基準とするインボリュート曲線に沿って形成され、かつその幅が内側端部２８Iを除き、ほぼ一定に設定されている。つまり、本実施形態の螺旋溝２８においては、ロータ２４の回転中心を通る任意の径方向直線に対してこれを横切る螺旋溝２８の間隔、つまりピッチがすべて等しくなる。この螺旋溝２８は、ロータ２４の端面２４Fと向き合った場合、その外側端部２８Oから右回り（時計回り）で内側端部２８Iへと旋回するような螺旋状となっている。より具体的には、螺旋溝２８の外側端部２８Oから内側端部２８Iへと向かう方向をロータ２４の回転方向に対して逆方向に設定している。従って、先のバレル２３とロータ２４とを重ね合わせた場合、図５に示すようにバレル２３の連通溝２７とロータ２４の螺旋溝２８とは逆向きの旋回状態となることに注意されたい。
【００２９】
先のバレル２３の一端面２３Fに形成された連通溝２７は、ロータ２４の回転に伴って螺旋溝２８の内側端部２８Iに導かれた樹脂を樹脂流入通路２９へと導く機能を有する。すなわち、上述したような構成を具えたバレル２３の一端面２３Fとロータ２４の端面２４Fとを重ね合わせた状態でロータ２４を駆動回転した場合、螺旋溝２８の内側端部２８Iに達した可塑化した樹脂が連通溝２７の外側端部２７Oへと流入する。連通溝２７に流入した樹脂は、螺旋溝２８側からの樹脂の送出圧に加え、ロータ２４の回転に伴う可塑化した樹脂の連れ回り作用により、その流動方向前方側の連通溝２７の内側端部２７Iへ向けて流動し、樹脂流入通路２９へと円滑に送出されることとなる。この場合、バレル２３側に組み込まれた後述する加熱手段２６からの熱を受けやすい螺旋溝２８の開口端、つまりロータ２４の端面２４F側に位置する可塑化した樹脂が連通溝２７へと流入しやすくなる。これに対し、バレル２３側からの熱を受けにくく、脱気が充分ではない可能性がある螺旋溝２８の底部に位置する樹脂は、流動性が良くないこともあって樹脂流入通路２９側へは流入しにくくなる。この結果、気泡を含む樹脂を樹脂流入通路２９内へ送出されにくくなり、従来のものよりも脱気状態の良好な可塑化された樹脂を計量射出装置１４へと送出することができる。
【００３０】
なお、ロータ２４の回転方向に関係なく、連通溝２７の螺旋方向を本実施形態とは逆向きに設定することも可能である。この場合には、可塑化混練通路３１側からの可塑化した樹脂の送出圧に伴い、連通溝２７内をその外側端部２７Oから内側端部２７Iへと流動し、樹脂流入通路２９内へと送出されることとなる。従って、連通溝２７の形状や構成は上述した実施形態に限定されるわけではなく、螺旋溝２８の内側端部２８Iと樹脂流入通路２９とが連通溝２７を介して連通し得るような構成でありさえすれば良い。
【００３１】
螺旋溝２８をインボリュート曲線にて形成し、かつその幅をほぼ一定に設定したことにより、次のような利点が生ずる。すなわち、ロータ２４の回転に伴い、ロータ２４の回転中心を通る任意の径方向直線を横切る螺旋溝２８内の樹脂が、見掛け上、ロータ２４の回転中心、つまりバレル２３の連通溝２７に向かって等速で移動することとなる。この結果、樹脂を可塑化混練通路３１内で円滑に流動させることが可能となる。
【００３２】
また、本実施形態では可塑化混練通路３１の断面積を螺旋溝２８の内側端部２８Iほど小さく設定し、より具体的には螺旋溝２８の深さをその内側端部２８Iほど浅く設定している。このように、可塑化混練通路３１の断面積が螺旋溝２８の内側端部２８Iほど小さくなるように設定した場合、螺旋溝２８の内側端部２８Iに向けて可塑化混練通路３１内を移動中の軟化溶融した樹脂が次第に圧縮力を受けることとなる。この結果、軟化溶融した樹脂の混練効果をさらに高めることができる。さらに、本実施形態における螺旋溝２８の内側端部２８Iの内周壁には、ロータ２４の回転中心からの距離、つまり樹脂流入通路２９の中心からの距離が円周方向に沿って等しい領域ＺIが形成されている。この領域ＺIは、先の樹脂流入通路２９の中心からの距離、つまりロータ２４の回転中心からの距離が円周方向に沿って等しい連通溝２７の外側端部２７Oの外周壁の領域ＺOよりも径方向内側に位置している。しかしながら、ロータ２４の任意の回転位置において、螺旋溝２８の内側端部２８Iと連通溝２７の外側端部２７Oとは、これらの幅方向に関して完全に重なり合わないようになっている。また、螺旋溝２８の内側端部２８Iの一部と連通溝２７の外側端部２７Oの一部との連通領域がロータ２４の回転に伴って順次ずれるようになっている。
【００３３】
前記ロータ駆動手段２５は、ロータ２４の端面２４Fとバレル２３の一端面２３Fとが当接した状態のまま、バレル２３の樹脂流入通路２９を中心としてロータ２４を駆動回転させる。ケーシング２２に設置されてロータ駆動手段２５の一部を構成するロータ駆動モータ３３がロータ２４に機械的に連結されている。なお、このロータ２４の駆動回転による樹脂の流動原理などに関しては、特許文献１などに詳述されているように周知である。
【００３４】
前記加熱手段２６は、樹脂流入通路２９および可塑化混練通路３１内に介在する樹脂を加熱して軟化溶融させるためのものである。本実施形態においては、バレル２３内に組み込まれたヒータがこの加熱手段２６の一部を構成する。ヒータ２６に対する通電を制御することによって、バレル２３の温度が樹脂の融点温度以上かつロータ２４の温度がバレル２３の温度以下または樹脂の融点以下となるように調整する。
【００３５】
本実施形態におけるロータ２４の端面２４Fの回転中心部には、バレル２３の樹脂流入通路２９側に突出する樹脂滞留阻止部３４が形成されている。この樹脂滞留阻止部３４は、ロータ２４の回転軸線を中心とする陣笠状曲面を有し、その先端が樹脂流入通路２９の開口端よりもこの樹脂流入通路２９の内側、つまり下流側に突出している。このように、ロータ２４の回転中心部に樹脂滞留阻止部３４を突設したことにより、バレル２３の樹脂流入通路２９の開口端部と対向するロータ２４の中央部に可塑化した樹脂が滞留せず、樹脂流入通路２９側へと円滑に導かれる。つまり、螺旋溝２８から連通溝２７へと導かれた溶融樹脂は、樹脂滞留阻止部３４によって樹脂流入通路２９の開口端からその奥側へと円滑に誘導されることとなる。
【００３６】
ペレット状をなす樹脂材料は、ケーシング２２に取り付けられたホッパ３５内に貯溜されており、ここからケーシング２２を介してロータ２４の螺旋溝２８の外側端部２８Oへと供給される。そして、ロータ駆動モータ３３の作動によるロータ２４の回転に伴い、バレル２３とロータ２４との間に形成された可塑化混練通路３１内を流動する。この間に、加熱手段２６により樹脂の軟化溶融が進行し、バレル２３の一端面２３Fに対する樹脂の粘性抵抗が増加する結果、樹脂は圧力上昇を伴って螺旋溝２８の内側端部２８Iへと流動することとなる。
【００３７】
本実施形態における計量射出装置１４は、固定側金型１１Sを保持する固定側ダイプレート３６と、固定側金型１１Sに挿通されるノズル３７と、射出プランジャ３８と、射出・計量用モータ３９とを含む。
【００３８】
先端がキャビティ１３に臨むノズル３７は、バレル２３に形成された樹脂流入通路２９に連通する樹脂通路４０が形成されている。また、バレル２３には樹脂流入通路２９に対して連通するチャンバ３２がその側方に画成され、射出プランジャ３８は、このチャンバ３２に対して摺動自在に嵌合し、チャンバ３２内に介在する樹脂をノズル３７の樹脂通路４０側に所定量ずつ圧送する。射出プランジャ３８は、減速機４１および図示しない動力伝達機構を介して射出・計量用モータ３９に機械的に連結されている。
【００３９】
従って、ロータ駆動モータ３３によるロータ２４の回転と、射出・計量用モータ３９の逆転駆動による射出プランジャ３８の後退動作（図４中、右方向移動）とを組み合わせ、可塑化混練通路３１から樹脂流入通路２９へと導かれた樹脂をチャンバ３２内に収容する。しかる後、射出・計量用モータ３９の正転駆動による射出プランジャ３８の前進動作（図４中、左方向移動）によって、チャンバ内３０に収容された所定量の樹脂をノズル３７から金型ユニット１１のキャビティ１３内に射出する。
【００４０】
以上のように構成された本実施形態における射出成形機１０は、従来のプリプラ方式の出成形機と比較すると、可塑化送出装置１５を大幅に小型化することができるため、全体的な小型化を企図することができる。
【００４１】
なお、本発明はその特許請求の範囲に記載された事項のみから解釈されるべきものであ、上述した実施形態においても、本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が記載した事項以外に可能である。つまり、上述した実施形態におけるすべての事項は、本発明を限定するためのものではなく、本発明とは直接的に関係のないあらゆる構成を含め、その用途や目的などに応じて任意に変更し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明による射出成形機の一実施形態の外観を表す立体投影図である。
【図２】図１に示した実施形態における主要部の内部構造を模式的に表す破断平面図ある。
【図３】図１に示した実施形態における主要部の内部構造を模式的に表す破断正面図ある。
【図４】図２に示した主要部をさらに抽出拡大した断面図である。
【図５】バレルに形成された連通溝とロータに形成された螺旋溝との重なり具合を示す模式図である。
【図６】図２〜図４に示したバレルの外観を表す立体投影図である。
【図７】図４に示したバレルの部分を抽出した断面図である。
【図８】図２〜図４に示したロータの外観を１８０度反転した状態で表す立体投影図である。
【図９】図８に示したロータの正面図である。
【図１０】図４に示したロータの部分を抽出した断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０ 射出成形機
１１ 金型ユニット
１１S 固定側金型
１１M 可動側金型
１２ 型締め装置
１３ キャビティ
１４ 計量射出装置
１５ 可塑化送出装置
１６ ベース
１７ 型締め用モータ
１８ 可動側ダイプレート
１９ ボールねじ機構
１９A ボールねじ軸
１９N ボールナット
２０ 支柱
２１ エジェクタ装置
２２ ケーシング
２３ バレル
２３F バレルの一端面
２４ ロータ
２４F ロータの端面
２５ ロータ駆動手段
２６ 加熱手段（ヒータ）
２７ 連通溝
２７O 連通溝の外側端部
２７I 連通溝の内側端部
２８ 螺旋溝
２８O 螺旋溝の外側端部
２８I 螺旋溝の内側端部
２９ 樹脂流入通路
３０ 逆止め弁
３１ 可塑化混練通路
３２ チャンバ
３３ ロータ駆動モータ
３４ 樹脂滞留阻止部
３５ ホッパ
３６ 固定側ダイプレート
３７ ノズル
３８ 射出プランジャ
３９ 射出・計量用モータ
４０ 樹脂通路
４１ 減速機
ＺO 樹脂流入通路からの距離が等しい連通溝の外周壁の領域
ＺI 樹脂流入通路からの距離が等しい螺旋溝の内周壁の領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形材料を可塑化して金型のキャビティ側へと送出するための可塑化送出装置およびこの可塑化送出装置を含む射出成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、射出成形機の小型化を企図して在来のスクリューをロータに置き換えた特許文献１に示すような射出成形機が提案されている。この射出成形機は、所定量の溶融樹脂を金型のキャビティに圧送する計量射出部と、材料樹脂を可塑化してこれを計量射出部に送出する可塑化送出部とを含む点で在来のものと同じである。しかしながら、可塑化送出部は、射出ノズルに連通する樹脂流入通路が一端面に開口するバレルと、このバレルの一端面に摺接する端面を持ったロータとを有する。このロータの端面には、外側端部から樹脂が供給されると共に内側端部がバレルの樹脂流入通路に連通するように、バレルの一端面との間に樹脂の可塑化混練通路を画成する螺旋溝が形成されている。ロータは、その端面をバレルの一端面に対して摺接させた状態で駆動回転し、ペレット状の樹脂材料をロータの外周側から螺旋溝の外側端部に供給する。供給された樹脂は、加熱されたバレルにより軟化溶融しつつロータの回転に伴って混練されながら螺旋溝の内側端部へと次第に流動してバレルの樹脂流入通路へと送出される。送出された樹脂は、計量射出部から所定量ずつ金型のキャビティへと圧送され、所定形状の成形品が射出される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３０６０２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された射出成形機において、ロータの径が小さく、螺旋溝の長さを充分に取れないような場合、ロータの回転速度が相対的に高すぎると原料となるペレット状の樹脂の可塑化が不充分となる可能性がある。また、ヒータを埋設したバレル側からの熱がロータの螺旋溝の底部を流動する樹脂に対して充分に伝わらない場合があり、螺旋溝の内側端部に達した樹脂の一部が完全に可塑化しないことも考えられる。このような場合、気泡を巻き込んで脱気が不十分な状態の樹脂が計量射出部へと送出されてしまう可能性がある。空気を巻き込んだ軟化溶融樹脂がプランジャを通り、金型キャビティ内まで送出されてしまうと、これが成形品内部の気泡、つまりボイドとなってしまう可能性がある。このような場合、成形品の内部欠陥やひけなどの構造欠陥を生じたり、成形品表面近傍での焼けや外観不良などをもたらす。
【０００５】
本発明の目的は、バレルとロータとを用いた射出成形機の可塑化送出部において、脱気の不充分な樹脂が螺旋溝の内側端部から樹脂流入通路へと送出されるのを抑制し得る可塑化送出装置を提供することにある。
【０００６】
また、このような可塑化送出装置が組み込まれた射出成形機を提供することも本発明の目的に含まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の形態は、樹脂流入通路が一端面に開口するバレルと、このバレルの一端面に摺接する端面を有し、当該バレルの樹脂流入通路の開口を中心として駆動回転し得るロータと、このロータの端面に形成されて前記バレルの一端面との間に樹脂の可塑化混練通路を画成し、外側端部から樹脂が供給されると共に内側端部が前記バレルの樹脂流入通路の開口端に近接する螺旋溝と、前記バレルの樹脂流入通路の開口を中心として前記ロータを駆動回転するロータ駆動手段と、前記バレルに組み込まれ、前記樹脂流入通路および前記可塑化混練通路内に介在する樹脂を加熱して軟化溶融させるための加熱手段と、前記バレルの一端面に形成されて内側端部が前記樹脂流入通路の開口端に連通すると共に外側端部が前記螺旋溝の内側端部と重なり合い、前記ロータの回転に伴って前記螺旋溝の内側端部に導かれた樹脂を前記樹脂流入通路に導く連通溝とを具えたことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の第１の形態において、ロータの螺旋溝の外側端部から供給される樹脂は、ロータ駆動手段によるロータの回転に伴って、螺旋溝の内側端部に向けて可塑化混練通路内を移動する。樹脂は、この可塑化混練通路内を移動中に加熱手段により加熱され、これにより次第に軟化溶融して混練され、その内側端部からバレルの連通溝へと流入し、ここから樹脂流入通路へと送給される。螺旋溝の内側端部から連通溝へと可塑化した樹脂が移動する際、バレル側からの熱を受けやすい螺旋溝の開口端、つまりロータの端面側に位置する可塑化した樹脂が連通溝へと流入する。これに対し、バレル側からの熱を受けにくく、脱気が充分ではない可能性がある螺旋溝の底部に位置する樹脂は、流動性が良くないこともあって樹脂流入通路側へは流入しにくくなる。
【０００９】
本発明の第１の形態による可塑化送出装置において、連通溝が螺旋溝とは逆向きの螺旋状をなしているものであってよい。この場合、樹脂流入通路の開口を中心として複数の連通溝を放射状に配列することができる。
【００１０】
ロータの回転中心からの距離が円周方向に沿って等しい領域を螺旋溝の内側端部の内周壁や連通溝の外側端部の外周壁に形成することができる。この場合、連通溝の外側端部の外周壁の領域は、螺旋溝の内側端部の内周壁の領域よりも径方向外側に位置することが好ましい。
【００１１】
本発明の第２の形態は、所定量の成形材料を金型のキャビティ内に射出する計量射出部と、成形材料を可塑化して前記計量射出部に送出する可塑化送出部とを具えた射出成形機であって、前記可塑化送出部が本発明の第１の形態による可塑化送出装置を含んでいることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の可塑化送出装置によると、ロータの回転に伴って螺旋溝の内側端部に導かれた樹脂の流動方向を急激に変えて樹脂流入通路へと導く連通溝をバレルに具えているので、可塑化が不充分な状態の樹脂が連通溝側へ流入するのを抑制することができる。このため、可塑化が不充分な状態の樹脂中に介在している可能性の高い気泡などが樹脂流入通路へと混入する不具合を抑制し、充分に脱気された樹脂を樹脂流入通路へと送出することができる。
【００１３】
連通溝が螺旋溝とは逆向きの螺旋状をなしている場合、連通溝内に流入する可塑化した樹脂を円滑に樹脂流入通路へと流動させることができる。特に、複数の連通溝が樹脂流入通路の開口を中心として放射状に配列している場合、可塑化された樹脂を樹脂流入通路の開口端の全周からほぼ均一に流入させることができる。
【００１４】
ロータの回転中心からの距離が等しい領域を螺旋溝の内側端部の内周壁や連通溝の外側端部の外周壁に形成し、この連通溝の領域を螺旋溝の領域よりも径方向外側に位置させた場合、ロータの回転方向に沿った螺旋溝と連通溝との連通領域を拡げることができる。特に、連通溝が螺旋状をなしている場合、螺旋溝と連通溝との連通面積を常にほぼ一定に保持することができ、安定した樹脂の送出が可能である。
【００１５】
本発明の射出成形機によると、その可塑化送出部が本発明による可塑化送出装置を含んでいるので、気泡を含まない可塑化された樹脂を用いた成形品を射出することができ、成形品の構造欠陥や外観不良などの不具合を抑制することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明による可塑化送出装置が組み込まれた射出成形機の一実施形態について、図１〜図１０を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
まず、本実施形態における射出成形機の外観を図１に示し、その平面形状を一部破断して図２に示し、その正面形状を一部破断して図３に示す。すなわち、本実施形態における射出成形機１０は、本発明における金型としての金型ユニット１１と、この金型ユニット１１の型締めを行うための型締め装置１２とを含む。また、この射出成形機１０は、所定量の溶融樹脂を金型ユニット１１に形成されたキャビティ１３に圧送する計量射出装置１４と、樹脂材料を可塑化して計量射出装置１４に送出する可塑化送出装置１５とをさらに含む。
【００１８】
本実施形態における金型ユニット１１は、固定側金型１１Sと、可動側金型１１Mとを有し、これらの間に成形品の形状に対応したキャビティ１３が画成される。
【００１９】
本実施形態における型締め装置１２は、ベース１６と、このベース１６に取り付けられた型締め用モータ１７と、可動側ダイプレート１８と、この可動側ダイプレート１８と型締め用モータ１７とを機械的に接続するボールねじ機構１９とを含む。金型ユニット１１の可動側金型１１Mを保持する可動側ダイプレート１８は、ベース１６に突設された支柱２０に対して摺動自在に嵌合されている。ボールねじ機構１９は、型締め用モータ１７に連結されるボールねじ軸１９Aと、可動側ダイプレート１８に取り付けられるボールナット１９Nとを含む。
【００２０】
従って、型締め用モータ１７を駆動することにより、可動側ダイプレート１８を可動側金型１１Mと共に支柱２０に沿って移動させることができる。より具体的には、型締め操作の場合、可動側金型１１Mを固定側金型１１Sに所定圧力で押し当て、型開き操作の場合、可動側金型１１Mを固定側金型１１Sから引き離す。
【００２１】
なお、可動側ダイプレート１８には、成形品を可動側金型１１Mから取り出すためのエジェクタ装置２１が組み込まれている。これら金型ユニット１１や型締め装置１２およびエジェクタ装置２１に関しては、既知の射出成形機と同じ構成のものや、特許文献１に開示されたものと同じ構成を採用することが可能である。
【００２２】
本実施形態における可塑化送出装置１５は、ケーシング２２に収容されるバレル２３と、ロータ２４と、ロータ駆動手段２５と、加熱手段２６とを含む。
【００２３】
図２に示した可塑化送出手段１５を計量射出装置１４と共に抽出拡大して図４に示し、バレル２３に形成された後述する連通溝２７とロータ２４に形成された後述する螺旋溝２８との重なり具合を図５に示す。
【００２４】
本実施形態におけるバレル２３は、樹脂流入通路２９が一端面２３Fに開口し、本実施形態ではこの一端面２３Fが傾斜の非常に緩やかな凸円錐面にて形成されている。バレル２３の一端面２３F側の樹脂流入通路２９の開口端部は、その内径がロータ２４側に向けて次第に拡がる漏斗状となっている。
【００２５】
このバレル２３の外観を図６に示し、図４に示したバレル２３の部分を抽出して図７に示す。すなわち、バレル２３の一端面２３Fには、この樹脂流入通路２９の開口端部を囲むように、３本の螺旋状をなす連通溝２７が樹脂流入通路２９の中心に対して点対称状態で放射状に形成されている。これら連通溝２７は、バレル２３の一端面２３Fと向き合った場合、これらの外側端部２７Oから左回りで内側端部２７Iへと旋回するような螺旋状となっている。より具体的には、連通溝２７の外側端部２７Oから内側端部２７Iへと向かう方向をロータ２４の回転方向（図９中、左回り回転）と合致させている。これら連通溝２７の内側端部２７Iは樹脂流入通路２９の開口端部に位置し、連通溝２７の外側端部２７Oの外周壁には、樹脂流入通路２９の中心からの距離が円周方向に沿って等しい領域ＺOが形成されている。また、この領域ＺOよりも径方向内側の連通溝２７の幅は、樹脂流入通路２９に向けて漸次間隔が狭まるように設定されている。
【００２６】
前記樹脂流入通路２９の途中には、逆止め弁３０が組み込まれている。この逆止め弁３０は、後述する可塑化混練通路３１側から樹脂が供給されるチャンバ３２と樹脂流入通路２９との接続部分よりも樹脂流入通路２９の上流側に配され、チャンバ３２側から可塑化混練通路３１側への溶融樹脂の逆流を防止する。本実施形態における逆止め弁３０は、バレル２３の一端面２３F側の樹脂流入通路２９の開口端部を塞ぎ得る弁体３０Bと、この弁体３０Bを樹脂流入通路２９の長手方向（図４中、上下方向）に沿って摺動自在に保持するスリーブ３０Sとを具えている。内周側が樹脂流入通路２９を画成するスリーブ３０Sは、バレル２３に対して一体的に嵌着されている。このスリーブ３０Sの一端部には、弁体３０Bの摺動方向に沿って延在して樹脂流入通路２９の一部を画成する複数本の切欠き部３０Cがこの弁体３０Bを囲むように形成されている。
【００２７】
ケーシング２２内に回転自在に収容された本実施形態におけるロータ２４は、バレル２３の一端面２３Fに摺接する端面２４Fを有し、従って、この端面２４Fはバレル２３の凸円錐面と対応した傾斜の非常に緩やかな凹円錐面にて形成されている。このように、バレル２４の一端面２４Ｆを凸円錐面に形成すると共にロータ２５の端面２５Ｆをこれと対応する凹円錐面に形成したことにより、可塑化混練通路２６Ｐ内に介在する樹脂をより円滑にロータ２５の回転中心側へと付勢することができる。
【００２８】
このロータ２４の外観を１８０度反転して図８に示し、その正面形状を図９に示し、図４に示したロータ２４の部分を抽出して図１０に示す。このロータ２４の端面２４Fには螺旋溝２８が形成され、バレル２３の一端面２３Fとの間に樹脂の可塑化混練通路３１を画成する。この螺旋溝２８は、外側端部２８Oから樹脂が供給されると共に内側端部２８Iの一部がバレル２３の樹脂流入通路２９の開口端に近接し、バレル２３の一端面２３Fに形成された連通溝２７の外側端部２７Oの一部と重なり合うように配されている。本実施形態における螺旋溝２８は、ロータ２４の回転軸線を中心とし、かつ樹脂流入通路２９の内径に等しい円を基準とするインボリュート曲線に沿って形成され、かつその幅が内側端部２８Iを除き、ほぼ一定に設定されている。つまり、本実施形態の螺旋溝２８においては、ロータ２４の回転中心を通る任意の径方向直線に対してこれを横切る螺旋溝２８の間隔、つまりピッチがすべて等しくなる。この螺旋溝２８は、ロータ２４の端面２４Fと向き合った場合、その外側端部２８Oから右回り（時計回り）で内側端部２８Iへと旋回するような螺旋状となっている。より具体的には、螺旋溝２８の外側端部２８Oから内側端部２８Iへと向かう方向をロータ２４の回転方向に対して逆方向に設定している。従って、先のバレル２３とロータ２４とを重ね合わせた場合、図５に示すようにバレル２３の連通溝２７とロータ２４の螺旋溝２８とは逆向きの旋回状態となることに注意されたい。
【００２９】
先のバレル２３の一端面２３Fに形成された連通溝２７は、ロータ２４の回転に伴って螺旋溝２８の内側端部２８Iに導かれた樹脂を樹脂流入通路２９へと導く機能を有する。すなわち、上述したような構成を具えたバレル２３の一端面２３Fとロータ２４の端面２４Fとを重ね合わせた状態でロータ２４を駆動回転した場合、螺旋溝２８の内側端部２８Iに達した可塑化した樹脂が連通溝２７の外側端部２７Oへと流入する。連通溝２７に流入した樹脂は、螺旋溝２８側からの樹脂の送出圧に加え、ロータ２４の回転に伴う可塑化した樹脂の連れ回り作用により、その流動方向前方側の連通溝２７の内側端部２７Iへ向けて流動し、樹脂流入通路２９へと円滑に送出されることとなる。この場合、バレル２３側に組み込まれた後述する加熱手段２６からの熱を受けやすい螺旋溝２８の開口端、つまりロータ２４の端面２４F側に位置する可塑化した樹脂が連通溝２７へと流入しやすくなる。これに対し、バレル２３側からの熱を受けにくく、脱気が充分ではない可能性がある螺旋溝２８の底部に位置する樹脂は、流動性が良くないこともあって樹脂流入通路２９側へは流入しにくくなる。この結果、気泡を含む樹脂を樹脂流入通路２９内へ送出されにくくなり、従来のものよりも脱気状態の良好な可塑化された樹脂を計量射出装置１４へと送出することができる。
【００３０】
なお、ロータ２４の回転方向に関係なく、連通溝２７の螺旋方向を本実施形態とは逆向きに設定することも可能である。この場合には、可塑化混練通路３１側からの可塑化した樹脂の送出圧に伴い、連通溝２７内をその外側端部２７Oから内側端部２７Iへと流動し、樹脂流入通路２９内へと送出されることとなる。従って、連通溝２７の形状や構成は上述した実施形態に限定されるわけではなく、螺旋溝２８の内側端部２８Iと樹脂流入通路２９とが連通溝２７を介して連通し得るような構成でありさえすれば良い。
【００３１】
螺旋溝２８をインボリュート曲線にて形成し、かつその幅をほぼ一定に設定したことにより、次のような利点が生ずる。すなわち、ロータ２４の回転に伴い、ロータ２４の回転中心を通る任意の径方向直線を横切る螺旋溝２８内の樹脂が、見掛け上、ロータ２４の回転中心、つまりバレル２３の連通溝２７に向かって等速で移動することとなる。この結果、樹脂を可塑化混練通路３１内で円滑に流動させることが可能となる。
【００３２】
また、本実施形態では可塑化混練通路３１の断面積を螺旋溝２８の内側端部２８Iほど小さく設定し、より具体的には螺旋溝２８の深さをその内側端部２８Iほど浅く設定している。このように、可塑化混練通路３１の断面積が螺旋溝２８の内側端部２８Iほど小さくなるように設定した場合、螺旋溝２８の内側端部２８Iに向けて可塑化混練通路３１内を移動中の軟化溶融した樹脂が次第に圧縮力を受けることとなる。この結果、軟化溶融した樹脂の混練効果をさらに高めることができる。さらに、本実施形態における螺旋溝２８の内側端部２８Iの内周壁には、ロータ２４の回転中心からの距離、つまり樹脂流入通路２９の中心からの距離が円周方向に沿って等しい領域ＺIが形成されている。この領域ＺIは、先の樹脂流入通路２９の中心からの距離、つまりロータ２４の回転中心からの距離が円周方向に沿って等しい連通溝２７の外側端部２７Oの外周壁の領域ＺOよりも径方向内側に位置している。しかしながら、ロータ２４の任意の回転位置において、螺旋溝２８の内側端部２８Iと連通溝２７の外側端部２７Oとは、これらの幅方向に関して完全に重なり合わないようになっている。また、螺旋溝２８の内側端部２８Iの一部と連通溝２７の外側端部２７Oの一部との連通領域がロータ２４の回転に伴って順次ずれるようになっている。
【００３３】
前記ロータ駆動手段２５は、ロータ２４の端面２４Fとバレル２３の一端面２３Fとが当接した状態のまま、バレル２３の樹脂流入通路２９を中心としてロータ２４を駆動回転させる。ケーシング２２に設置されてロータ駆動手段２５の一部を構成するロータ駆動モータ３３がロータ２４に機械的に連結されている。なお、このロータ２４の駆動回転による樹脂の流動原理などに関しては、特許文献１などに詳述されているように周知である。
【００３４】
前記加熱手段２６は、樹脂流入通路２９および可塑化混練通路３１内に介在する樹脂を加熱して軟化溶融させるためのものである。本実施形態においては、バレル２３内に組み込まれたヒータがこの加熱手段２６の一部を構成する。ヒータ２６に対する通電を制御することによって、バレル２３の温度が樹脂の融点温度以上かつロータ２４の温度がバレル２３の温度以下または樹脂の融点以下となるように調整する。
【００３５】
本実施形態におけるロータ２４の端面２４Fの回転中心部には、バレル２３の樹脂流入通路２９側に突出する樹脂滞留阻止部３４が形成されている。この樹脂滞留阻止部３４は、ロータ２４の回転軸線を中心とする陣笠状曲面を有し、その先端が樹脂流入通路２９の開口端よりもこの樹脂流入通路２９の内側、つまり下流側に突出している。このように、ロータ２４の回転中心部に樹脂滞留阻止部３４を突設したことにより、バレル２３の樹脂流入通路２９の開口端部と対向するロータ２４の中央部に可塑化した樹脂が滞留せず、樹脂流入通路２９側へと円滑に導かれる。つまり、螺旋溝２８から連通溝２７へと導かれた溶融樹脂は、樹脂滞留阻止部３４によって樹脂流入通路２９の開口端からその奥側へと円滑に誘導されることとなる。
【００３６】
ペレット状をなす樹脂材料は、ケーシング２２に取り付けられたホッパ３５内に貯溜されており、ここからケーシング２２を介してロータ２４の螺旋溝２８の外側端部２８Oへと供給される。そして、ロータ駆動モータ３３の作動によるロータ２４の回転に伴い、バレル２３とロータ２４との間に形成された可塑化混練通路３１内を流動する。この間に、加熱手段２６により樹脂の軟化溶融が進行し、バレル２３の一端面２３Fに対する樹脂の粘性抵抗が増加する結果、樹脂は圧力上昇を伴って螺旋溝２８の内側端部２８Iへと流動することとなる。
【００３７】
本実施形態における計量射出装置１４は、固定側金型１１Sを保持する固定側ダイプレート３６と、固定側金型１１Sに挿通されるノズル３７と、射出プランジャ３８と、射出・計量用モータ３９とを含む。
【００３８】
先端がキャビティ１３に臨むノズル３７は、バレル２３に形成された樹脂流入通路２９に連通する樹脂通路４０が形成されている。また、バレル２３には樹脂流入通路２９に対して連通するチャンバ３２がその側方に画成され、射出プランジャ３８は、このチャンバ３２に対して摺動自在に嵌合し、チャンバ３２内に介在する樹脂をノズル３７の樹脂通路４０側に所定量ずつ圧送する。射出プランジャ３８は、減速機４１および図示しない動力伝達機構を介して射出・計量用モータ３９に機械的に連結されている。
【００３９】
従って、ロータ駆動モータ３３によるロータ２４の回転と、射出・計量用モータ３９の逆転駆動による射出プランジャ３８の後退動作（図４中、右方向移動）とを組み合わせ、可塑化混練通路３１から樹脂流入通路２９へと導かれた樹脂をチャンバ３２内に収容する。しかる後、射出・計量用モータ３９の正転駆動による射出プランジャ３８の前進動作（図４中、左方向移動）によって、チャンバ内３０に収容された所定量の樹脂をノズル３７から金型ユニット１１のキャビティ１３内に射出する。
【００４０】
以上のように構成された本実施形態における射出成形機１０は、従来のプリプラ方式の出成形機と比較すると、可塑化送出装置１５を大幅に小型化することができるため、全体的な小型化を企図することができる。
【００４１】
なお、本発明はその特許請求の範囲に記載された事項のみから解釈されるべきものであ、上述した実施形態においても、本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が記載した事項以外に可能である。つまり、上述した実施形態におけるすべての事項は、本発明を限定するためのものではなく、本発明とは直接的に関係のないあらゆる構成を含め、その用途や目的などに応じて任意に変更し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明による射出成形機の一実施形態の外観を表す立体投影図である。
【図２】図１に示した実施形態における主要部の内部構造を模式的に表す破断平面図ある。
【図３】図１に示した実施形態における主要部の内部構造を模式的に表す破断正面図ある。
【図４】図２に示した主要部をさらに抽出拡大した断面図である。
【図５】バレルに形成された連通溝とロータに形成された螺旋溝との重なり具合を示す模式図である。
【図６】図２〜図４に示したバレルの外観を表す立体投影図である。
【図７】図４に示したバレルの部分を抽出した断面図である。
【図８】図２〜図４に示したロータの外観を１８０度反転した状態で表す立体投影図である。
【図９】図８に示したロータの正面図である。
【図１０】図４に示したロータの部分を抽出した断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０ 射出成形機
１１ 金型ユニット
１１S 固定側金型
１１M 可動側金型
１２ 型締め装置
１３ キャビティ
１４ 計量射出装置
１５ 可塑化送出装置
１６ ベース
１７ 型締め用モータ
１８ 可動側ダイプレート
１９ ボールねじ機構
１９A ボールねじ軸
１９N ボールナット
２０ 支柱
２１ エジェクタ装置
２２ ケーシング
２３ バレル
２３F バレルの一端面
２４ ロータ
２４F ロータの端面
２５ ロータ駆動手段
２６ 加熱手段（ヒータ）
２７ 連通溝
２７O 連通溝の外側端部
２７I 連通溝の内側端部
２８ 螺旋溝
２８O 螺旋溝の外側端部
２８I 螺旋溝の内側端部
２９ 樹脂流入通路
３０ 逆止め弁
３１ 可塑化混練通路
３２ チャンバ
３３ ロータ駆動モータ
３４ 樹脂滞留阻止部
３５ ホッパ
３６ 固定側ダイプレート
３７ ノズル
３８ 射出プランジャ
３９ 射出・計量用モータ
４０ 樹脂通路
４１ 減速機
ＺO 樹脂流入通路からの距離が等しい連通溝の外周壁の領域
ＺI 樹脂流入通路からの距離が等しい螺旋溝の内周壁の領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂流入通路が一端面に開口するバレルと、
このバレルの一端面に摺接する端面を有し、当該バレルの樹脂流入通路の開口を中心として駆動回転し得るロータと、
このロータの端面に形成されて前記バレルの一端面との間に樹脂の可塑化混練通路を画成し、外側端部から樹脂が供給されると共に内側端部が前記バレルの樹脂流入通路の開口端に近接する螺旋溝と、
前記バレルの樹脂流入通路の開口を中心として前記ロータを駆動回転するロータ駆動手段と、
前記バレルに組み込まれ、前記樹脂流入通路および前記可塑化混練通路内に介在する樹脂を加熱して軟化溶融させるための加熱手段と、
前記バレルの一端面に形成されて内側端部が前記樹脂流入通路の開口端に連通すると共に外側端部が前記螺旋溝の内側端部と重なり合い、前記ロータの回転に伴って前記螺旋溝の内側端部に導かれた樹脂を前記樹脂流入通路に導く連通溝と
を具えたことを特徴とする射出成形機の可塑化送出装置。
【請求項２】
前記連通溝は前記螺旋溝とは逆向きの螺旋状をなしていることを特徴とする請求項１に記載の可塑化送出装置。
【請求項３】
複数の前記連通溝が前記樹脂流入通路の開口を中心として放射状に配列していることを特徴とする請求項２に記載の可塑化送出装置。
【請求項４】
前記螺旋溝の内側端部の内周壁には、前記ロータの回転中心からの距離が円周方向に沿って等しい領域があり、前記連通溝の外側端部の外周壁には、前記ロータの回転中心からの距離が円周方向に沿って等しく、かつ前記螺旋溝の内側端部の内周壁よりも径方向外側に位置する領域があることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の可塑化送出装置。
【請求項５】
所定量の成形材料を金型のキャビティ内に射出する計量射出部と、成形材料を可塑化して前記計量射出部に送出する可塑化送出部とを具えた射出成形機であって、前記可塑化送出部が請求項１から請求項４の何れかに記載の可塑化送出装置を含んでいることを特徴とする射出成形機。
【請求項１】
樹脂流入通路が一端面に開口するバレルと、
このバレルの一端面に摺接する端面を有し、当該バレルの樹脂流入通路の開口を中心として駆動回転し得るロータと、
このロータの端面に形成されて前記バレルの一端面との間に樹脂の可塑化混練通路を画成し、外側端部から樹脂が供給されると共に内側端部が前記バレルの樹脂流入通路の開口端に近接する螺旋溝と、
前記バレルの樹脂流入通路の開口を中心として前記ロータを駆動回転するロータ駆動手段と、
前記バレルに組み込まれ、前記樹脂流入通路および前記可塑化混練通路内に介在する樹脂を加熱して軟化溶融させるための加熱手段と、
前記バレルの一端面に形成されて内側端部が前記樹脂流入通路の開口端に連通すると共に外側端部が前記螺旋溝の内側端部と重なり合い、前記ロータの回転に伴って前記螺旋溝の内側端部に導かれた樹脂を前記樹脂流入通路に導く連通溝と
を具えたことを特徴とする射出成形機の可塑化送出装置。
【請求項２】
前記連通溝は前記螺旋溝とは逆向きの螺旋状をなしていることを特徴とする請求項１に記載の可塑化送出装置。
【請求項３】
複数の前記連通溝が前記樹脂流入通路の開口を中心として放射状に配列していることを特徴とする請求項２に記載の可塑化送出装置。
【請求項４】
前記螺旋溝の内側端部の内周壁には、前記ロータの回転中心からの距離が円周方向に沿って等しい領域があり、前記連通溝の外側端部の外周壁には、前記ロータの回転中心からの距離が円周方向に沿って等しく、かつ前記螺旋溝の内側端部の内周壁よりも径方向外側に位置する領域があることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の可塑化送出装置。
【請求項５】
所定量の成形材料を金型のキャビティ内に射出する計量射出部と、成形材料を可塑化して前記計量射出部に送出する可塑化送出部とを具えた射出成形機であって、前記可塑化送出部が請求項１から請求項４の何れかに記載の可塑化送出装置を含んでいることを特徴とする射出成形機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−２６９１８３（Ｐ２００９−２６９１８３Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１１８７６６（Ｐ２００８−１１８７６６）
【出願日】平成２０年４月３０日（２００８．４．３０）
【出願人】（０００１０４６５２）キヤノン電子株式会社 (876)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月３０日（２００８．４．３０）
【出願人】（０００１０４６５２）キヤノン電子株式会社 (876)
【Ｆターム（参考）】
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