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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023173531
(43)【公開日】2023-12-07
(54)【発明の名称】可塑化装置、射出成型装置、三次元造形装置
(51)【国際特許分類】
B29C 45/46 20060101AFI20231130BHJP
B29C 45/76 20060101ALI20231130BHJP
B33Y 30/00 20150101ALI20231130BHJP
B29C 64/209 20170101ALI20231130BHJP
【ＦＩ】
B29C45/46
B29C45/76
B33Y30/00
B29C64/209
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022085848
(22)【出願日】2022-05-26
(71)【出願人】
【識別番号】000002369
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100179475
【弁理士】
【氏名又は名称】仲井 智至
(74)【代理人】
【識別番号】100216253
【弁理士】
【氏名又は名称】松岡 宏紀
(74)【代理人】
【識別番号】100225901
【弁理士】
【氏名又は名称】今村 真之
(72)【発明者】
【氏名】丹生山 政人
【テーマコード（参考）】
4F206
4F213
【Ｆターム（参考）】
4F206AP05
4F206AR06
4F206JA07
4F206JD04
4F206JM01
4F206JP14
4F206JQ16
4F213WA25
4F213WB01
4F213WL02
4F213WL74
(57)【要約】
【課題】小型で可塑化能力が高い可塑化装置を提供すること。
【解決手段】可塑化装置は、溝が形成された第１溝形成面を有し、回転する第１フラットスクリューと、溝が形成された第２溝形成面を有し、回転する第２フラットスクリューと、前記第１溝形成面に対向する第１対向面、及び、前記第２溝形成面に対向する第２対向面を有し、可塑化した材料が外部へ送出される連通孔が形成されたバレルと、前記第１フラットスクリュー及び前記第２フラットスクリューの前記溝に供給された前記材料を加熱する加熱部とを備える。
【選択図】図２
【解決手段】可塑化装置は、溝が形成された第１溝形成面を有し、回転する第１フラットスクリューと、溝が形成された第２溝形成面を有し、回転する第２フラットスクリューと、前記第１溝形成面に対向する第１対向面、及び、前記第２溝形成面に対向する第２対向面を有し、可塑化した材料が外部へ送出される連通孔が形成されたバレルと、前記第１フラットスクリュー及び前記第２フラットスクリューの前記溝に供給された前記材料を加熱する加熱部とを備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
溝が形成された第１溝形成面を有し、回転する第１フラットスクリューと、
溝が形成された第２溝形成面を有し、回転する第２フラットスクリューと、
前記第１溝形成面に対向する第１対向面、及び、前記第２溝形成面に対向する第２対向面を有し、可塑化した材料が外部へ送出される連通孔が形成されたバレルと、
前記第１フラットスクリュー及び前記第２フラットスクリューの前記溝に供給された前記材料を加熱する加熱部と、を備える、
可塑化装置。
溝が形成された第２溝形成面を有し、回転する第２フラットスクリューと、
前記第１溝形成面に対向する第１対向面、及び、前記第２溝形成面に対向する第２対向面を有し、可塑化した材料が外部へ送出される連通孔が形成されたバレルと、
前記第１フラットスクリュー及び前記第２フラットスクリューの前記溝に供給された前記材料を加熱する加熱部と、を備える、
可塑化装置。
【請求項2】
前記第１溝形成面と前記第２溝形成面とは、互いに対向して位置している、
請求項１に記載の可塑化装置。
請求項１に記載の可塑化装置。
【請求項3】
制御部と、
前記第１フラットスクリューを回転させる第１駆動部と、
前記第２フラットスクリューを回転させる第２駆動部と、を有し、
前記制御部は、前記第１駆動部、及び、前記第２駆動部を各々個別に制御する、
請求項１に記載の可塑化装置。
前記第１フラットスクリューを回転させる第１駆動部と、
前記第２フラットスクリューを回転させる第２駆動部と、を有し、
前記制御部は、前記第１駆動部、及び、前記第２駆動部を各々個別に制御する、
請求項１に記載の可塑化装置。
【請求項4】
制御部を備え、
前記加熱部は、
前記第１フラットスクリュー用の第１加熱部と、
前記第２フラットスクリュー用の第２加熱部と、を含み、
前記制御部は、前記第１加熱部、及び、前記第２加熱部を各々個別に制御する、
請求項１に記載の可塑化装置。
前記加熱部は、
前記第１フラットスクリュー用の第１加熱部と、
前記第２フラットスクリュー用の第２加熱部と、を含み、
前記制御部は、前記第１加熱部、及び、前記第２加熱部を各々個別に制御する、
請求項１に記載の可塑化装置。
【請求項5】
前記連通孔に連通する分岐路を有し、
前記分岐路へ可塑化した材料を吸引、又は、吸引した材料を前記連通孔側に送出する吸引送出部を有する、
請求項１に記載の可塑化装置。
前記分岐路へ可塑化した材料を吸引、又は、吸引した材料を前記連通孔側に送出する吸引送出部を有する、
請求項１に記載の可塑化装置。
【請求項6】
前記分岐路は、前記第１溝形成面、前記第２溝形成面のうち、少なくともいずれかの溝形成面に沿って延在する、
請求項５に記載の可塑化装置。
請求項５に記載の可塑化装置。
【請求項7】
前記連通孔は、前記第１溝形成面、前記第２溝形成面のうち、少なくともいずれかの溝形成面に沿って延在する、
請求項１に記載の可塑化装置。
請求項１に記載の可塑化装置。
【請求項8】
請求項１～７のいずれか一項に記載の可塑化装置と、
前記可塑化装置で可塑化した材料を射出するノズル部と、
前記材料を受ける成形型を固定する固定部と、を備える、
射出成型装置。
前記可塑化装置で可塑化した材料を射出するノズル部と、
前記材料を受ける成形型を固定する固定部と、を備える、
射出成型装置。
【請求項9】
請求項１～７のいずれか一項に記載の可塑化装置と、
前記可塑化装置で可塑化した材料を吐出するノズル部と、
前記材料が積層される造形面を有するステージと、を備える、
三次元造形装置。
前記可塑化装置で可塑化した材料を吐出するノズル部と、
前記材料が積層される造形面を有するステージと、を備える、
三次元造形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、可塑化装置、および当該可塑化装置を備えた射出成型装置、三次元造形装置に関する。
【背景技術】
【0002】
射出成型機を小型化するために、在来のスクリューをローターに置き換えた射出成型機が提案されている。例えば、特許文献１には、複数のスクロール状の溝を有するフラットスクリューと、スクリュー対面部とを含んで構成される可塑化部を備えた三次元造形装置が提案されている。スクリュー対向面は、例えば、フラットスクリューと対向するバレルの一面に形成される。当該文献によれば、当該フラットスクリューの回転により材料を可塑化するとしている。また、スクリュー回転数が２４ｒｐｍ以下の範囲では、スクリュー回転数の増加に応じて射出量がほぼ直線的に増加する。一方、スクリュー回転数が２４ｒｐｍを超えると、スクリュー回転数を増加させても射出量はほとんど増加しない、という記載もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１８－１８７７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１の可塑化部には、改善の余地があった。詳しくは、特許文献１のようなフラットスクリューを備えた可塑化装置において単位時間あたりの可塑化量を増やそうとした場合、フラットスクリューの回転数を増加する方法が考えられるが、上記文献に記載の通り、ある一定の回転数を超えると可塑化量が殆ど増加せず一定となってしまう。換言すれば、可塑化能力が飽和してしまうという課題があった。また、フラットスクリューの径を大きくする方法も考えられるが、モーターも大型化する必要があるなど、装置全体が大型化してしまうという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例又は形態として実現することが可能である。
【0006】
（適用例）
本願に係る一態様の可塑化装置は、溝が形成された第１溝形成面を有し、回転する第１フラットスクリューと、溝が形成された第２溝形成面を有し、回転する第２フラットスクリューと、前記第１溝形成面に対向する第１対向面、及び、前記第２溝形成面に対向する第２対向面を有し、可塑化した材料が外部へ送出される連通孔が形成されたバレルと、前記第１フラットスクリュー及び前記第２フラットスクリューの前記溝に供給された前記材料を加熱する加熱部と、を備える。
本願に係る一態様の可塑化装置は、溝が形成された第１溝形成面を有し、回転する第１フラットスクリューと、溝が形成された第２溝形成面を有し、回転する第２フラットスクリューと、前記第１溝形成面に対向する第１対向面、及び、前記第２溝形成面に対向する第２対向面を有し、可塑化した材料が外部へ送出される連通孔が形成されたバレルと、前記第１フラットスクリュー及び前記第２フラットスクリューの前記溝に供給された前記材料を加熱する加熱部と、を備える。
【0007】
本願に係る一態様の射出成型装置は、上記の可塑化装置と、前記可塑化装置で可塑化した材料を射出するノズル部と、前記材料を受ける成形型を固定する固定部とを備える。
【0008】
本願に係る一態様の三次元造形装置は、上記の可塑化装置と、前記可塑化装置で可塑化した材料を吐出するノズル部と、前記材料が積層される造形面を有するステージとを備える。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】実施形態１に係る射出成型装置の概略構成を示す断面図。
【図2】可塑化部周辺の拡大断面図。
【図3】ローターの一態様における斜視図。
【図4】バレルの平面図。
【図5】ノズル部周辺の拡大断面図。
【図6】実施形態２に係る可塑化部の平断面図。
【図7】実施形態３に係る可塑化部の平断面図。
【図8】実施形態４に係る三次元造形装置の概略構成図。
【図9】比較例の射出成型装置の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
実施形態１
＊＊＊射出成型装置の概要＊＊＊
図１は、射出成型装置の概略構成を示す断面図である。図９は、比較例の射出成型装置の概略構成図である。図２は、可塑化部周辺の拡大断面図である。
まず、図９を用いて、特許文献１の可塑化部を備えた比較例の射出成型装置９９の構成について説明する。
＊＊＊射出成型装置の概要＊＊＊
図１は、射出成型装置の概略構成を示す断面図である。図９は、比較例の射出成型装置の概略構成図である。図２は、可塑化部周辺の拡大断面図である。
まず、図９を用いて、特許文献１の可塑化部を備えた比較例の射出成型装置９９の構成について説明する。
【0011】
図９に示すように、従来の射出成型装置９９は、可塑化装置８９と、型締装置５０などから構成さていた。可塑化装置８９は、複数のスクロール状の溝２２を有するフラットスクリュー２１と、フラットスクリュー２１と対向するバレル３９とからなる可塑化部２９を備えている。フラットスクリュー２１の側面に設けられた供給口２３に、不図示のホッパーを含む材料供給部８から材料が供給されると、フラットスクリュー２１の回転とバレル３９内のヒーター３８による加熱により、材料が可塑化されて、バレル３９中央の貫通孔２５を通ってノズル部７０から型締装置５０に固定された成形型４０内に射出される。
【0012】
貫通孔２５には、分岐路３２が設けられている。分岐路３２の内部には、分岐路３２の内部を往復運動する棒状のプランジャー３４が設けられており、ノズル部７０に圧送される材料の量を調整する。
このように、従来の可塑化装置８９では、フラットスクリュー２１とバレル３９とからなる１つの可塑化部２９を有する構成であった。
このように、従来の可塑化装置８９では、フラットスクリュー２１とバレル３９とからなる１つの可塑化部２９を有する構成であった。
【0013】
これに対して、図１に示す、本実施形態における射出成型装置１００の可塑化装置８０では、２つの可塑化部２０ａ，２０ｂを備えている。これにより、従来の可塑化装置８９よりも材料の可塑化能力を高めるとともに、コンパクトな構成を実現している。
以下、本実施形態の射出成型装置１００の構成を詳しく説明する。なお、各図には、互いに直交する３軸であるＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示している。ノズル部７０の延在方向をＺ軸の延在方向としている。Ｚ軸に沿ってノズル部７０の中心を通る線分を中心線６１としている。中心線６１と交差し、Ｘ軸に沿った線分を回転軸６２としている。
以下、本実施形態の射出成型装置１００の構成を詳しく説明する。なお、各図には、互いに直交する３軸であるＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示している。ノズル部７０の延在方向をＺ軸の延在方向としている。Ｚ軸に沿ってノズル部７０の中心を通る線分を中心線６１としている。中心線６１と交差し、Ｘ軸に沿った線分を回転軸６２としている。
【0014】
＊＊＊可塑化装置の概要＊＊＊
射出成型装置１００は、可塑化装置８０、型締装置５０、制御装置１９０などから構成される。
可塑化装置８０は、２つの可塑化部２０ａ，２０ｂ、射出制御部３０などから構成される。可塑化部２０ａは、フラットスクリュー２１ａ、駆動モーター１８ａ、バレル３１などから構成される。
フラットスクリュー２１ａは、減速機を備えた駆動モーター１８ａにより、回転軸６２を中心に回転駆動される。同様に、フラットスクリュー２１ｂは、減速機を備えた駆動モーター１８ｂにより、回転軸６２を中心に回転駆動される。換言すれば、第１駆動部としての駆動モーター１８ａは、第１フラットスクリューとしてのフラットスクリュー２１ａを回転させ、第２駆動部としての駆動モーター１８ｂは、第２フラットスクリューとしてのフラットスクリュー２１ｂを回転させる。
射出成型装置１００は、可塑化装置８０、型締装置５０、制御装置１９０などから構成される。
可塑化装置８０は、２つの可塑化部２０ａ，２０ｂ、射出制御部３０などから構成される。可塑化部２０ａは、フラットスクリュー２１ａ、駆動モーター１８ａ、バレル３１などから構成される。
フラットスクリュー２１ａは、減速機を備えた駆動モーター１８ａにより、回転軸６２を中心に回転駆動される。同様に、フラットスクリュー２１ｂは、減速機を備えた駆動モーター１８ｂにより、回転軸６２を中心に回転駆動される。換言すれば、第１駆動部としての駆動モーター１８ａは、第１フラットスクリューとしてのフラットスクリュー２１ａを回転させ、第２駆動部としての駆動モーター１８ｂは、第２フラットスクリューとしてのフラットスクリュー２１ｂを回転させる。
【0015】
図２に示すように、フラットスクリュー２１ａは、複数のスクロール状の溝２２が形成された溝形成面１０ａを備えている。溝形成面１０ａは、バレル３１の対向面１１ａと対向する。バレル３１は、２つのフラットスクリュー２１ａ，２１ｂに対応する１つの共通部材であり、２つの対向面１１ａ，１１ｂを備えている。対向面１１ｂは、中心線６１を対称軸として、対向面１１ａと対称に設けられている。フラットスクリュー２１ｂは、複数のスクロール状の溝２２が形成された溝形成面１０ｂを備えており、溝形成面１０ｂはバレル３１の対向面１１ｂと対向する。換言すれば、第１溝形成面としての溝形成面１０ａと、第２溝形成面としての溝形成面１０ｂとは、互いに対向して位置している。また、バレル３１において第１対向面としての対向面１１ａと、第２対向面としての対向面１１ｂとは、反対側を向いて設けられている。
【0016】
図３は、ローターの概略構成を示す斜視図である。
図３に示すように、フラットスクリュー２１ａは、回転軸６２に沿った方向における高さが、回転軸６２と交差する方向における長さ（直径）よりも小さい略円柱状をなしている。フラットスクリュー２１ａは、表面に螺旋状の溝を備えた円板状の部材であり、ローター、または、スクロールともいう。溝形成面１０ａには、回転軸６２が通る平坦な中央部１５を中心に渦状の溝２２が３条設けられている。好適例では、溝２２は、いわゆるスクロール溝であり、中央部１５から外周面に向かって渦状に旋回し、フラットスクリュー２１ａの側面に形成された供給口２３に連通している。３本の溝２２は、３本の凸条部１３を側壁として区画されている。
平面的には、３本の溝２２における３つの供給口２３は、フラットスクリュー２１ａの側面において、回転軸６２を中心として約１２０度刻みの位置に設けられている。なお、溝２２の数は３つに限らず、１つまたは２つ以上の任意の数の溝２２と凸条部１３がそれぞれ設けられていても良い。なお、フラットスクリュー２１ｂも同様である。
図３に示すように、フラットスクリュー２１ａは、回転軸６２に沿った方向における高さが、回転軸６２と交差する方向における長さ（直径）よりも小さい略円柱状をなしている。フラットスクリュー２１ａは、表面に螺旋状の溝を備えた円板状の部材であり、ローター、または、スクロールともいう。溝形成面１０ａには、回転軸６２が通る平坦な中央部１５を中心に渦状の溝２２が３条設けられている。好適例では、溝２２は、いわゆるスクロール溝であり、中央部１５から外周面に向かって渦状に旋回し、フラットスクリュー２１ａの側面に形成された供給口２３に連通している。３本の溝２２は、３本の凸条部１３を側壁として区画されている。
平面的には、３本の溝２２における３つの供給口２３は、フラットスクリュー２１ａの側面において、回転軸６２を中心として約１２０度刻みの位置に設けられている。なお、溝２２の数は３つに限らず、１つまたは２つ以上の任意の数の溝２２と凸条部１３がそれぞれ設けられていても良い。なお、フラットスクリュー２１ｂも同様である。
【0017】
図４は、バレルの概略構成を示す平面図であり、Ｘプラス方向から対向面１１ａを正対した平面図である。
図４に示すように、バレル３１は略円形をなしており、その中央に、フラットスクリュー２１ａの溝形成面１０ａと向い合う対向面１１ａを有している。
対向面１１ａの中心には、貫通孔３５ａが設けられている。貫通孔３５ａの中心は、回転軸６２と略一致している。対向面１１ａには、貫通孔３５ａから外周に向かって渦状に延びる複数の案内溝４６が設けられている。図４では、６本の案内溝４６が設けられているが、これに限定するものではなく、複数本の案内溝４６が設けられていれば良い。なお、案内溝４６の一端は貫通孔３５ａに直接的に接続されていなくてもよい。また、バレル３１には案内溝４６が形成されていなくてもよい。なお、対向面１１ｂ（図２）も同様である。
図４に示すように、バレル３１は略円形をなしており、その中央に、フラットスクリュー２１ａの溝形成面１０ａと向い合う対向面１１ａを有している。
対向面１１ａの中心には、貫通孔３５ａが設けられている。貫通孔３５ａの中心は、回転軸６２と略一致している。対向面１１ａには、貫通孔３５ａから外周に向かって渦状に延びる複数の案内溝４６が設けられている。図４では、６本の案内溝４６が設けられているが、これに限定するものではなく、複数本の案内溝４６が設けられていれば良い。なお、案内溝４６の一端は貫通孔３５ａに直接的に接続されていなくてもよい。また、バレル３１には案内溝４６が形成されていなくてもよい。なお、対向面１１ｂ（図２）も同様である。
【0018】
換言すれば、バレル３１は、第１溝形成面としての溝形成面１０ａに対向する第１対向面としての対向面１１ａ、及び、第２溝形成面としての溝形成面１０ｂに対向する第２対向面としての対向面１１ｂを有する。また、バレル３１には、可塑化した材料が外部へ送出される連通孔３６（図２）が形成されている。
また、バレル３１のＺプラス側には、分岐路３２（図２）と連結するための連結部４４が設けられている。バレル３１のＺマイナス側には、ノズル部７０（図２）と連結するための連結部４５が設けられている。
また、バレル３１のＺプラス側には、分岐路３２（図２）と連結するための連結部４４が設けられている。バレル３１のＺマイナス側には、ノズル部７０（図２）と連結するための連結部４５が設けられている。
【0019】
図２に戻る。
バレル３１の貫通孔３５ａ，３５ｂは、回転軸６２に沿って設けられており、その出口は、共に連通孔３６に連通している。連通孔３６は、中心線６１に沿ってノズル部７０に連通する流路である。図２に示すように、連通孔３６は、溝形成面１０ａと溝形成面１０ｂとの間に位置している。連通孔３６のＺプラス方向には、分岐路３２が設けられている。分岐路３２は、中心線６１に沿って延在する円筒状のシリンダーであり、連通孔３６と連通している。分岐路３２の内部には、プランジャー３４が配置されている。つまり、貫通孔３５ａ，３５ｂから、連通孔３６と分岐路３２とに分岐している。
このように、連通孔３６と分岐路３２とを直線状に配置し、両者を挟み込むようにフラットスクリュー２１ａ，２１ｂを設けたことにより、２つの可塑部２０ａ，２０ｂを備えながらも、コンパクトな構成を実現している。
なお、図２に示すように、分岐路３２および連通孔３６は、好適例において溝形成面１０ａ、溝形成面１０ｂに沿って延在しているが、この構成に限定するものではなく、少なくともいずれかの溝形成面に沿って延在していれば良い。
バレル３１の貫通孔３５ａ，３５ｂは、回転軸６２に沿って設けられており、その出口は、共に連通孔３６に連通している。連通孔３６は、中心線６１に沿ってノズル部７０に連通する流路である。図２に示すように、連通孔３６は、溝形成面１０ａと溝形成面１０ｂとの間に位置している。連通孔３６のＺプラス方向には、分岐路３２が設けられている。分岐路３２は、中心線６１に沿って延在する円筒状のシリンダーであり、連通孔３６と連通している。分岐路３２の内部には、プランジャー３４が配置されている。つまり、貫通孔３５ａ，３５ｂから、連通孔３６と分岐路３２とに分岐している。
このように、連通孔３６と分岐路３２とを直線状に配置し、両者を挟み込むようにフラットスクリュー２１ａ，２１ｂを設けたことにより、２つの可塑部２０ａ，２０ｂを備えながらも、コンパクトな構成を実現している。
なお、図２に示すように、分岐路３２および連通孔３６は、好適例において溝形成面１０ａ、溝形成面１０ｂに沿って延在しているが、この構成に限定するものではなく、少なくともいずれかの溝形成面に沿って延在していれば良い。
【0020】
射出制御部３０は、減速機を備えた駆動モーター１７（図１）や、ボールねじ（図示せず）などを含んで構成されており、分岐路３２内でプランジャー３４を往復駆動させることにより、連通孔３６への材料供給量を制御する。詳しくは、プランジャー３４をＺプラス方向に移動することにより、材料を分岐路３２内に引き込んで計量し、Ｚマイナス方向に移動することにより、材料を連通孔３６へ圧送する。換言すれば、吸引送出部としての射出制御部３０は、連通孔３６に連通する分岐路３２を有し、分岐路３２へ可塑化した材料を吸引、又は、吸引した材料を連通孔３６側に送出する。
【0021】
バレル３１の貫通孔３５ａの分岐路３２側には、逆止弁３７ａが設けられている。同様に、貫通孔３５ｂの分岐路３２側には、逆止弁３７ｂが設けられている。逆止弁３７ａ，３７ｂは、連通孔３６においてノズル部７０側への材料の流動を許容するとともに、貫通孔３５ａ，３５ｂ側への材料の逆流を抑制する。
バレル３１の内部には、第１加熱部としてのヒーター３８ａと、第２加熱部としてのヒーター３８ｂとが設けられている。ヒーター３８ａは、可塑化部２０ａ用のヒーターであり、連通孔３６とフラットスクリュー２１ａとの間に設けられている。同様に、ヒーター３８ｂは、可塑化部２０ｂ用のヒーターであり、連通孔３６とフラットスクリュー２１ｂとの間に設けられている。換言すれば、加熱部は、フラットスクリュー２１ａ用のヒーター３８ａと、フラットスクリュー２１ｂ用のヒーター３８ｂとを含み、フラットスクリュー２１ａ及びフラットスクリュー２１ｂの溝２２に供給された材料を加熱する。なお、ヒーター３８ａ，３８ｂは、バレル３１の内部に設けられていなくてもよく、例えば、フラットスクリュー２１ａ，２１ｂの内部に設けられていてもよい。また、フラットスクリュー２１ａ，２１ｂの各々に対応してヒーター３８ａ，３８ｂが設けられていなくてもよく、フラットスクリュー２１ａ，２１ｂに共通したヒーター３８を備えていてもよい。
バレル３１の内部には、第１加熱部としてのヒーター３８ａと、第２加熱部としてのヒーター３８ｂとが設けられている。ヒーター３８ａは、可塑化部２０ａ用のヒーターであり、連通孔３６とフラットスクリュー２１ａとの間に設けられている。同様に、ヒーター３８ｂは、可塑化部２０ｂ用のヒーターであり、連通孔３６とフラットスクリュー２１ｂとの間に設けられている。換言すれば、加熱部は、フラットスクリュー２１ａ用のヒーター３８ａと、フラットスクリュー２１ｂ用のヒーター３８ｂとを含み、フラットスクリュー２１ａ及びフラットスクリュー２１ｂの溝２２に供給された材料を加熱する。なお、ヒーター３８ａ，３８ｂは、バレル３１の内部に設けられていなくてもよく、例えば、フラットスクリュー２１ａ，２１ｂの内部に設けられていてもよい。また、フラットスクリュー２１ａ，２１ｂの各々に対応してヒーター３８ａ，３８ｂが設けられていなくてもよく、フラットスクリュー２１ａ，２１ｂに共通したヒーター３８を備えていてもよい。
【0022】
図５は、ノズル部の拡大断面図である。
図５に示すように、ノズル部７０は、バレル３１の直下に配置されており、その中央の流路７７は、バレル３１の連通孔３６と連通している。
ノズル部７０は、成形型４０における上型４１の取り付け孔１２に挿入されている。成形型４０は、固定型である上型４１と、可動型である下型４２とで構成される。
図５に示すように、ノズル部７０は、バレル３１の直下に配置されており、その中央の流路７７は、バレル３１の連通孔３６と連通している。
ノズル部７０は、成形型４０における上型４１の取り付け孔１２に挿入されている。成形型４０は、固定型である上型４１と、可動型である下型４２とで構成される。
【0023】
上型４１の取り付け孔１２は、開口部からＺマイナス方向に深くなるに連れて、内径が段階的に縮小して形成されている。取り付け孔１２における最深部の端部１２ａは、内径が次第に縮小する略円錐状に形成される。端部１２ａの先端は、成形材料が射出されるゲート開口６７として機能する。ゲート開口６７は、略円形の穴として構成される。
ノズル部７０において取り付け孔１２に挿入される部分をホットランナー７５という。
図５に示すように、ホットランナー７５は、本体部７６、射出部６０、ヒーター７８ａ，７８ｂなどから構成される。なお、取り付け孔１２におけるホットランナー７５の周囲には可塑化された材料が充填される。
ノズル部７０において取り付け孔１２に挿入される部分をホットランナー７５という。
図５に示すように、ホットランナー７５は、本体部７６、射出部６０、ヒーター７８ａ，７８ｂなどから構成される。なお、取り付け孔１２におけるホットランナー７５の周囲には可塑化された材料が充填される。
【0024】
本体部７６は、略円筒状をなしており、ゲート開口６７側の端部の内周面には、図示しない雌ねじが形成されている。
射出部６０は、接続部７３、フランジ部７４、先端部６５などから構成される。
接続部７３は、略円筒状をなしており、その外周面には、図示しない雄ねじが形成されている。当該雄ねじと、本体部７６の雌ねじとが螺合され、接続部７３が本体部７６の内部に固定される。
フランジ部７４は、接続部７３の外径よりも大きな外径を有する鍔状の部位である。
先端部６５は、フランジ部７４からゲート開口６７側に向かって突出する略円錐状の部位である。接続部７３、フランジ部７４、先端部６５は、一体として構成されている。
射出部６０は、接続部７３、フランジ部７４、先端部６５などから構成される。
接続部７３は、略円筒状をなしており、その外周面には、図示しない雄ねじが形成されている。当該雄ねじと、本体部７６の雌ねじとが螺合され、接続部７３が本体部７６の内部に固定される。
フランジ部７４は、接続部７３の外径よりも大きな外径を有する鍔状の部位である。
先端部６５は、フランジ部７４からゲート開口６７側に向かって突出する略円錐状の部位である。接続部７３、フランジ部７４、先端部６５は、一体として構成されている。
【0025】
本体部７６および射出部６０の中心には、流路７７が形成されている。流路７７は、中心線６１に沿って設けられており、成形材料をゲート開口６７へと導く機能を有する。
流路７７は、射出部６０の先端部６５において、２つに分岐したノズル開口６５ａと連通する。なお、ノズル開口６５ａは２つに限らず、３つでも良いし、それ以上の数設けても良い。このような構成により、ゲート開口６７は、いわゆるリングゲートとも呼ばれるオープンゲート構造となる。
ヒーター７８ａは、本体部７６に埋設されたコイルヒーターであり、ホットランナー７５を加熱する。ヒーター７８ｂは、射出部６０の接続部７３の外周を囲うコイルヒーターであり、射出部６０を加熱する。ヒーター７８ａ，７８ｂの加熱により、流路７７を流通する成形材料の溶融状態が維持される。
流路７７は、射出部６０の先端部６５において、２つに分岐したノズル開口６５ａと連通する。なお、ノズル開口６５ａは２つに限らず、３つでも良いし、それ以上の数設けても良い。このような構成により、ゲート開口６７は、いわゆるリングゲートとも呼ばれるオープンゲート構造となる。
ヒーター７８ａは、本体部７６に埋設されたコイルヒーターであり、ホットランナー７５を加熱する。ヒーター７８ｂは、射出部６０の接続部７３の外周を囲うコイルヒーターであり、射出部６０を加熱する。ヒーター７８ａ，７８ｂの加熱により、流路７７を流通する成形材料の溶融状態が維持される。
【0026】
図２に戻る。
このような構成の可塑化装置８０において、フラットスクリュー２１ａの側面に設けられた供給口２３ａに、不図示のホッパーを含む材料供給部８から材料が供給されると、フラットスクリュー２１ａの回転とバレル３１内のヒーター３８ａによる加熱により材料が可塑化されて、対向面１１ａの中央の貫通孔３５ａから連通孔３６に材料が流入する。同様に、フラットスクリュー２１ｂの側面に設けられた供給口２３ｂに、材料供給部８から材料が供給されると、フラットスクリュー２１ｂの回転とバレル３１内のヒーター３８ｂによる加熱により材料が可塑化されて、対向面１１ｂ中央の貫通孔３５ｂから連通孔３６に材料が流入する。なお、「可塑化」とは、溶融を含む概念であり、固体から流動性を有する状態に変化させることである。具体的には、ガラス転移が起こる材料の場合、可塑化とは、材料の温度をガラス転移点以上にすることである。ガラス転移が起こらない材料の場合、可塑化とは、材料の温度を融点以上にすることである。
このような構成の可塑化装置８０において、フラットスクリュー２１ａの側面に設けられた供給口２３ａに、不図示のホッパーを含む材料供給部８から材料が供給されると、フラットスクリュー２１ａの回転とバレル３１内のヒーター３８ａによる加熱により材料が可塑化されて、対向面１１ａの中央の貫通孔３５ａから連通孔３６に材料が流入する。同様に、フラットスクリュー２１ｂの側面に設けられた供給口２３ｂに、材料供給部８から材料が供給されると、フラットスクリュー２１ｂの回転とバレル３１内のヒーター３８ｂによる加熱により材料が可塑化されて、対向面１１ｂ中央の貫通孔３５ｂから連通孔３６に材料が流入する。なお、「可塑化」とは、溶融を含む概念であり、固体から流動性を有する状態に変化させることである。具体的には、ガラス転移が起こる材料の場合、可塑化とは、材料の温度をガラス転移点以上にすることである。ガラス転移が起こらない材料の場合、可塑化とは、材料の温度を融点以上にすることである。
【0027】
２つの可塑化部２０ａ，２０ｂから連通孔３６に流入した材料の一部は、分岐路３２内に引き込まれ、プランジャー３４の往復駆動により供給量が制御されて、連通孔３６に圧送される。そして、圧送された材料は、ノズル部７０から、型締装置５０（図１）により固定された成形型４０内に射出される。
【0028】
図１に戻る。
型締装置５０は、上型４１と下型４２との開閉を行なう。
型締装置５０は、型締モーター５１、減速機５２、ボールねじ５３などを備えている。型締めの際には、型締モーター５１を駆動させて、下型４２が搭載された台座部５４を中心線６１に沿ってＺプラス方向に移動させる。型開きの際には、台座部５４を中心線６１に沿ってＺマイナス方向に移動させる。下型４２は、クランプ部６４により台座部５４に固定されている。同様に、上型４１は、クランプ部６３により可塑化装置８０本体に固定されている。なお、台座部５４、可塑化装置８０本体は、下型４２および上型４１の固定部に相当する。換言すれば、固定部は、材料を受ける成形型４０を固定する。そして、射出成型装置１００は、可塑化装置８０と、可塑化装置８０で可塑化した材料を射出するノズル部７０と、材料を受ける成形型４０を固定する固定部とを備える。
また、台座部５４には、押出しピン５９が組み込まれている。押出しピン５９は、型開きの際に成形品を押出すことにより、成形品を離型させる。
型締装置５０は、上型４１と下型４２との開閉を行なう。
型締装置５０は、型締モーター５１、減速機５２、ボールねじ５３などを備えている。型締めの際には、型締モーター５１を駆動させて、下型４２が搭載された台座部５４を中心線６１に沿ってＺプラス方向に移動させる。型開きの際には、台座部５４を中心線６１に沿ってＺマイナス方向に移動させる。下型４２は、クランプ部６４により台座部５４に固定されている。同様に、上型４１は、クランプ部６３により可塑化装置８０本体に固定されている。なお、台座部５４、可塑化装置８０本体は、下型４２および上型４１の固定部に相当する。換言すれば、固定部は、材料を受ける成形型４０を固定する。そして、射出成型装置１００は、可塑化装置８０と、可塑化装置８０で可塑化した材料を射出するノズル部７０と、材料を受ける成形型４０を固定する固定部とを備える。
また、台座部５４には、押出しピン５９が組み込まれている。押出しピン５９は、型開きの際に成形品を押出すことにより、成形品を離型させる。
【0029】
制御装置１９０は、制御部であり、１以上のプロセッサーと、記憶部と、外部との信号の入出力を行う入出力インターフェイスとを備えたコンピューターによって構成される。記憶部には、型開き、型締め、射出成型および成形品の取り出しに係る順序と内容を規定した成型プログラムや、フラットスクリュー２１ａ，２１ｂの回転数を制御するプログラム、ヒーター３８ａ，３８ｂの温度を制御するプログラム、および、付随するデータなどが記憶されている。制御装置１９０は、これらのプログラムを実行することにより、可塑化装置８０を含む射出成型装置１００全体を統括制御する。
【0030】
以上、述べた通り、本実施形態の可塑化装置８０、射出成型装置１００によれば、以下の効果を得ることができる。
可塑化装置８０は、溝２２が形成された第１溝形成面としての溝形成面１０ａを有し、回転する第１フラットスクリューとしてのフラットスクリュー２１ａと、溝２２が形成された第２溝形成面としての溝形成面１０ｂを有し、回転する第２フラットスクリューとしてのフラットスクリュー２１ｂと、溝形成面１０ａに対向する第１対向面としての対向面１１ａ、及び、溝形成面１０ｂに対向する第２対向面としての対向面１１ｂを有し、可塑化した材料が外部へ送出される連通孔３６が形成されたバレル３１と、フラットスクリュー２１ａ及びフラットスクリュー２１ｂの溝２２に供給された材料を加熱する加熱部としてのヒーター３８ａ，３８ｂを備える。
可塑化装置８０は、溝２２が形成された第１溝形成面としての溝形成面１０ａを有し、回転する第１フラットスクリューとしてのフラットスクリュー２１ａと、溝２２が形成された第２溝形成面としての溝形成面１０ｂを有し、回転する第２フラットスクリューとしてのフラットスクリュー２１ｂと、溝形成面１０ａに対向する第１対向面としての対向面１１ａ、及び、溝形成面１０ｂに対向する第２対向面としての対向面１１ｂを有し、可塑化した材料が外部へ送出される連通孔３６が形成されたバレル３１と、フラットスクリュー２１ａ及びフラットスクリュー２１ｂの溝２２に供給された材料を加熱する加熱部としてのヒーター３８ａ，３８ｂを備える。
【0031】
これによれば、可塑化装置８０は、２つの可塑化部２０ａ，２０ｂを備えている。よって、１つの可塑化部２９しか有していなかった従来の可塑化装置８９（図９）に比べて、可塑化能力が高い。
さらに、バレル３１の表裏面に対向面１１ａ，１１ｂを設けたことにより、１つのバレル３１で２つの可塑化部２０ａ，２０ｂを構成することができる。また、可塑化部２０ａと可塑化部２０ｂとを、中心線６１を対称軸とした対称な構成としたことにより、対称構成でない場合や、１つの可塑化部を大径化した場合に比べて余分なはみ出し部分が生じず、コンパクトに構成することができる。よって、可塑化装置８０をコンパクトに構成することができる。
従って、小型で可塑化能力が高い可塑化装置８０を提供することができる。
さらに、バレル３１の表裏面に対向面１１ａ，１１ｂを設けたことにより、１つのバレル３１で２つの可塑化部２０ａ，２０ｂを構成することができる。また、可塑化部２０ａと可塑化部２０ｂとを、中心線６１を対称軸とした対称な構成としたことにより、対称構成でない場合や、１つの可塑化部を大径化した場合に比べて余分なはみ出し部分が生じず、コンパクトに構成することができる。よって、可塑化装置８０をコンパクトに構成することができる。
従って、小型で可塑化能力が高い可塑化装置８０を提供することができる。
【0032】
また、第１溝形成面としての溝形成面１０ａと、第２溝形成面としての溝形成面１０ｂとは、互いに対向して位置している。
これによれば、可塑化部２０ａと可塑化部２０ｂとを、中心線６１を対称軸とした対称構成とすることが可能となり、可塑化装置８０をコンパクトに構成することができる。
これによれば、可塑化部２０ａと可塑化部２０ｂとを、中心線６１を対称軸とした対称構成とすることが可能となり、可塑化装置８０をコンパクトに構成することができる。
【0033】
また、可塑化装置８０は、フラットスクリュー２１ａを回転させる第１駆動部としての駆動モーター１８ａと、フラットスクリュー２１ｂを回転させる第２駆動部としての駆動モーター１８ｂとを有する。制御部としての制御装置１９０は、駆動モーター１８ａ、及び、駆動モーター１８ｂを各々個別に制御する。
これによれば、２つの可塑化部２０ａ，２０ｂによる可塑化能力を、個別に、かつ、最適に制御することができる。
これによれば、２つの可塑化部２０ａ，２０ｂによる可塑化能力を、個別に、かつ、最適に制御することができる。
【0034】
また、加熱部は、フラットスクリュー２１ａ用のヒーター３８ａと、フラットスクリュー２１ｂ用のヒーター３８ｂとを含む。制御部としての制御装置１９０は、ヒーター３８ａ、及び、ヒーター３８ｂを各々個別に制御する。
これによれば、フラットスクリュー２１ａ及びフラットスクリュー２１ｂの溝２２に供給された材料を、個別に、かつ、最適に加熱することが可能となるため、最適な状態の可塑化材料を生成することができる。
これによれば、フラットスクリュー２１ａ及びフラットスクリュー２１ｂの溝２２に供給された材料を、個別に、かつ、最適に加熱することが可能となるため、最適な状態の可塑化材料を生成することができる。
【0035】
また、可塑化装置８０は、連通孔３６に連通する分岐路３２を有し、分岐路３２へ可塑化した材料を吸引、又は、吸引した材料を連通孔３６側に送出する吸引送出部としての射出制御部３０を有する。
これによれば、連通孔３６に供給される材料量を最適に調整することが可能となり、射出成型の効率を高めることができる。
これによれば、連通孔３６に供給される材料量を最適に調整することが可能となり、射出成型の効率を高めることができる。
【0036】
また、分岐路３２は、溝形成面１０ａ、溝形成面１０ｂのうち、少なくともいずれかの溝形成面に沿って延在する。
これによれば、分岐路３２を、いずれかの溝形成面に沿って設けることにより小型化することができる。
これによれば、分岐路３２を、いずれかの溝形成面に沿って設けることにより小型化することができる。
【0037】
また、連通孔３６は、溝形成面１０ａ、溝形成面１０ｂのうち、少なくともいずれかの溝形成面に沿って延在する。
これによれば、連通孔３６を、いずれかの溝形成面に沿って設けることにより小型化することができる。
これによれば、連通孔３６を、いずれかの溝形成面に沿って設けることにより小型化することができる。
【0038】
また、射出成型装置１００は、可塑化装置８０と、可塑化装置８０で可塑化した材料を射出するノズル部７０と、材料を受ける成形型４０を固定する固定部とを備える。
これによれば、射出成型装置１００は、小型で可塑化能力が高い可塑化装置８０を備えるため、効率良く射出成型を行うことができる。
従って、小型で成形効率が良い射出成型装置１００を提供することができる。
これによれば、射出成型装置１００は、小型で可塑化能力が高い可塑化装置８０を備えるため、効率良く射出成型を行うことができる。
従って、小型で成形効率が良い射出成型装置１００を提供することができる。
【0039】
実施形態２
＊＊＊可塑化部の異なる態様－１＊＊＊
図６は、実施形態２に係る可塑化部の平断面図であり、バレル９０をＺプラス方向から観察した際の回転軸６２における平断面図である。
上記実施形態では、可塑化装置８０は２つの可塑化部を備えるものとして説明したが、この構成に限定するものではなく、複数の可塑化部を備えることであれば良い。例えば、本実施形態の可塑化装置８１は、４つの可塑化部を備えている。
以下、上記実施形態と同じ部位には、同じ付番を付し、重複する説明は省略する。
＊＊＊可塑化部の異なる態様－１＊＊＊
図６は、実施形態２に係る可塑化部の平断面図であり、バレル９０をＺプラス方向から観察した際の回転軸６２における平断面図である。
上記実施形態では、可塑化装置８０は２つの可塑化部を備えるものとして説明したが、この構成に限定するものではなく、複数の可塑化部を備えることであれば良い。例えば、本実施形態の可塑化装置８１は、４つの可塑化部を備えている。
以下、上記実施形態と同じ部位には、同じ付番を付し、重複する説明は省略する。
【0040】
図６に示す、本実施形態の可塑化装置８１は、バレル９０の周囲に４つの可塑化部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを備えている。
バレル９０は、連通孔３６を中心とした正方形状をなしており、その４辺に沿って対向面１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを備えている。対向面１１ａと対向面１１ｂとは、対向する辺に設けられている。同様に、対向面１１ｃと対向面１１ｄとは、対向する辺に設けられている。
対向面１１ａの中央には貫通孔３５ａが設けられており、貫通孔３５ａは連通孔３６に連通している。同様に、対向面１１ｂの貫通孔３５ｂ、対向面１１ｃの貫通孔３５ｃ、対向面１１ｄの貫通孔３５ｄも、それぞれが連通孔３６に連通している。
バレル９０は、連通孔３６を中心とした正方形状をなしており、その４辺に沿って対向面１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを備えている。対向面１１ａと対向面１１ｂとは、対向する辺に設けられている。同様に、対向面１１ｃと対向面１１ｄとは、対向する辺に設けられている。
対向面１１ａの中央には貫通孔３５ａが設けられており、貫通孔３５ａは連通孔３６に連通している。同様に、対向面１１ｂの貫通孔３５ｂ、対向面１１ｃの貫通孔３５ｃ、対向面１１ｄの貫通孔３５ｄも、それぞれが連通孔３６に連通している。
【0041】
可塑化部２０ａは、バレル９０の対向面１１ａと、対向面１１ａと向い合って配置されるフラットスクリュー２１ａなどから構成される。同様に、可塑化部２０ｂは、対向面１１ｂと、対向面１１ｂと向い合って配置されるフラットスクリュー２１ｂなどから構成される。可塑化部２０ｃは、対向面１１ｃと、対向面１１ｃと向い合って配置されるフラットスクリュー２１ｃなどから構成される。可塑化部２０ｄは、対向面１１ｄと、対向面１１ｄと向い合って配置されるフラットスクリュー２１ｄなどから構成される。
なお、各フラットスクリューには、それぞれ駆動モーターが接続されており、バレル９０の各対向面の内側には、それぞれヒーターが設けられるが、図示を省略している。
なお、各フラットスクリューには、それぞれ駆動モーターが接続されており、バレル９０の各対向面の内側には、それぞれヒーターが設けられるが、図示を省略している。
【0042】
４つの可塑化部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄから連通孔３６に吐出された材料の一部は、分岐路３２内に引き込まれ、プランジャー３４（図１）の往復駆動により供給量が制御されて、連通孔３６に圧送される。そして、圧送された材料は、ノズル部７０から、型締装置５０により固定された成形型４０内に射出される。
【0043】
以上、述べた通り、本実施形態の可塑化装置８１、および、可塑化装置８１を備えた射出成型装置１００によれば、上記実施形態での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
可塑化装置８１は、４つの可塑化部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを備えている。
可塑化装置８１は、４つの可塑化部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを備えている。
【0044】
これによれば、可塑化装置８１は、４つの可塑化部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを備えている。よって、１つの可塑化部２９しか有していなかった従来の可塑化装置８９（図９）に比べて、可塑化能力が高い。
さらに、バレル９０を正方形状として、その４辺に沿って対向面１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを設けることにより、１つのバレル９０で４つの可塑化部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを構成することができる。よって、可塑化装置８１をコンパクトに構成することができる。
従って、小型で可塑化能力が高い可塑化装置８１を提供することができる。そして、可塑化装置８１を備えた射出成型装置１００によれば、効率良く射出成型を行うことができる。
さらに、バレル９０を正方形状として、その４辺に沿って対向面１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを設けることにより、１つのバレル９０で４つの可塑化部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを構成することができる。よって、可塑化装置８１をコンパクトに構成することができる。
従って、小型で可塑化能力が高い可塑化装置８１を提供することができる。そして、可塑化装置８１を備えた射出成型装置１００によれば、効率良く射出成型を行うことができる。
【0045】
実施形態３
＊＊＊可塑化部の異なる態様－２＊＊＊
図７は、実施形態３に係る可塑化部の平断面図であり、図６に対応している。
上記実施形態では、可塑化装置８０は２つの可塑化部を備え、可塑化装置８１は４つの可塑化部を備えるものとして説明したが、この構成に限定するものではなく、バレルの周囲に複数の可塑化部を備えることであれば良い。例えば、本実施形態の可塑化装置８２は、３つの可塑化部を備えている。
以下、上記実施形態と同じ部位には、同じ付番を付し、重複する説明は省略する。
＊＊＊可塑化部の異なる態様－２＊＊＊
図７は、実施形態３に係る可塑化部の平断面図であり、図６に対応している。
上記実施形態では、可塑化装置８０は２つの可塑化部を備え、可塑化装置８１は４つの可塑化部を備えるものとして説明したが、この構成に限定するものではなく、バレルの周囲に複数の可塑化部を備えることであれば良い。例えば、本実施形態の可塑化装置８２は、３つの可塑化部を備えている。
以下、上記実施形態と同じ部位には、同じ付番を付し、重複する説明は省略する。
【0046】
図７に示す、本実施形態の可塑化装置８２は、バレル９１の周囲に３つの可塑化部２０ａ，２０ｅ，２０ｆを備えている。
バレル９１は、連通孔３６を中心とした三角形状をなしており、その３辺に沿って対向面１１ａ，１１ｅ，１１ｆを備えている。
対向面１１ａの中央には貫通孔３５ａが設けられており、貫通孔３５ａは連通孔３６に連通している。同様に、対向面１１ｅの貫通孔３５ｅ、対向面１１ｆの貫通孔３５ｆも、それぞれが連通孔３６に連通している。
バレル９１は、連通孔３６を中心とした三角形状をなしており、その３辺に沿って対向面１１ａ，１１ｅ，１１ｆを備えている。
対向面１１ａの中央には貫通孔３５ａが設けられており、貫通孔３５ａは連通孔３６に連通している。同様に、対向面１１ｅの貫通孔３５ｅ、対向面１１ｆの貫通孔３５ｆも、それぞれが連通孔３６に連通している。
【0047】
可塑化部２０ａは、バレル９１の対向面１１ａと、対向面１１ａと向い合って配置されるフラットスクリュー２１ａなどから構成される。同様に、可塑化部２０ｅは、対向面１１ｅと、対向面１１ｅと向い合って配置されるフラットスクリュー２１ｅなどから構成される。可塑化部２０ｆは、対向面１１ｆと、対向面１１ｆと向い合って配置されるフラットスクリュー２１ｆなどから構成される。
なお、各フラットスクリューには、それぞれ駆動モーターが接続されており、バレル９１の各対向面の内側には、それぞれヒーターが設けられるが、図示を省略している。
なお、各フラットスクリューには、それぞれ駆動モーターが接続されており、バレル９１の各対向面の内側には、それぞれヒーターが設けられるが、図示を省略している。
【0048】
３つの可塑化部２０ａ，２０ｅ，２０ｆから連通孔３６に吐出された材料の一部は、分岐路３２内に引き込まれ、プランジャー３４（図１）の往復駆動により供給量が制御されて、連通孔３６に圧送される。そして、圧送された材料は、ノズル部７０から、型締装置５０により固定された成形型４０内に射出される。
なお、バレルの形状は、三角形や、四角形に限定するものではなく、例えば、六角形や、八角形などの多角形であっても良い。例えば、６角形とした場合は、各辺に沿って、６つの可塑化部を設けることができる。また、全ての辺に可塑化部を設けなくても良く、例えば、６角形のいずれかの３辺に選択的に可塑化部を設けることであっても良い。
なお、バレルの形状は、三角形や、四角形に限定するものではなく、例えば、六角形や、八角形などの多角形であっても良い。例えば、６角形とした場合は、各辺に沿って、６つの可塑化部を設けることができる。また、全ての辺に可塑化部を設けなくても良く、例えば、６角形のいずれかの３辺に選択的に可塑化部を設けることであっても良い。
【0049】
以上、述べた通り、本実施形態の可塑化装置８２、および、可塑化装置８２を備えた射出成型装置１００によれば、上記実施形態での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
可塑化装置８２は、３つの可塑化部２０ａ，２０ｅ，２０ｆを備えている。
可塑化装置８２は、３つの可塑化部２０ａ，２０ｅ，２０ｆを備えている。
【0050】
これによれば、可塑化装置８２は、３つの可塑化部２０ａ，２０ｅ，２０ｆを備えている。よって、１つの可塑化部２９しか有していなかった従来の可塑化装置８９（図９）に比べて、可塑化能力が高い。
さらに、バレル９１を三角形状として、その３辺に沿って対向面１１ａ，１１ｅ，１１ｆを設けることにより、１つのバレル９１で３つの可塑化部２０ａ，２０ｅ，２０ｆを構成することができる。よって、可塑化装置８２をコンパクトに構成することができる。
従って、小型で可塑化能力が高い可塑化装置８２を提供することができる。そして、可塑化装置８２を備えた射出成型装置１００によれば、効率良く射出成型を行うことができる。
さらに、バレル９１を三角形状として、その３辺に沿って対向面１１ａ，１１ｅ，１１ｆを設けることにより、１つのバレル９１で３つの可塑化部２０ａ，２０ｅ，２０ｆを構成することができる。よって、可塑化装置８２をコンパクトに構成することができる。
従って、小型で可塑化能力が高い可塑化装置８２を提供することができる。そして、可塑化装置８２を備えた射出成型装置１００によれば、効率良く射出成型を行うことができる。
【0051】
実施形態４
＊＊＊三次元造形装置＊＊＊
図８は、三次元造形装置の概略構成図である。
上記各実施形態の可塑化装置８０，８１，８２は、三次元造形装置にも適用することができる。以下、上記実施形態と同じ部位には、同じ付番を付し、重複する説明は省略する。
＊＊＊三次元造形装置＊＊＊
図８は、三次元造形装置の概略構成図である。
上記各実施形態の可塑化装置８０，８１，８２は、三次元造形装置にも適用することができる。以下、上記実施形態と同じ部位には、同じ付番を付し、重複する説明は省略する。
【0052】
図８に示す、本実施形態の三次元造形装置３００は、可塑化材料からなる造形材料を生成して吐出する可塑化装置８０と、造形材料が積層される造形面２１１を有するステージ２１０と、ノズル部７０とステージ２１０との相対位置を変更する位置変更部２３０と、位置変更部２３０を制御する制御部１９１などから構成される。
【0053】
ステージ２１０は、ノズル部７０に対向する位置に配置されている。本実施形態では、ノズル部７０に対向するステージ２１０の造形面２１１は、Ｘ，Ｙ方向、すなわち水平方向に平行となるように配置される。三次元造形装置３００は、三次元造形時において、ノズル部７０の先端からステージ２１０の造形面２１１に向けて造形材料を吐出させて層を積層することによって三次元造形物を造形する。換言すれば、三次元造形装置３００は、可塑化装置８０と、可塑化装置８０で可塑化した材料を吐出するノズル部７０と、材料が積層される造形面２１１を有するステージ２１０と、を備える。
ステージ２１０には、加熱部としてステージヒーター２１２が備えられている。ステージヒーター２１２は、ステージ２１０上に吐出された造形材料の温度が急激に低下することを抑制する。
ステージ２１０には、加熱部としてステージヒーター２１２が備えられている。ステージヒーター２１２は、ステージ２１０上に吐出された造形材料の温度が急激に低下することを抑制する。
【0054】
位置変更部２３０は、ノズル部７０とステージ２１０との相対位置を変化させる。本実施形態では、ノズル部７０の位置が固定されており、位置変更部２３０は、ステージ２１０を移動させる。位置変更部２３０は、３つのモーターの駆動力によって、ステージ２１０をＸ，Ｙ，Ｚ方向の３軸方向に移動させる３軸ポジショナーによって構成される。位置変更部２３０は、制御部１９１の制御下において、ノズル部７０とステージ２１０との相対的な位置関係を変更する。なお、ノズル部７０の移動とは、ノズル部７０をステージ２１０に対して相対的に移動させることを意味する。
【0055】
なお、位置変更部２３０によってステージ２１０を移動させる構成の代わりに、ステージ２１０の位置が固定された状態で、位置変更部２３０がステージ２１０に対してノズル部７０を移動させる構成であっても良い。
または、位置変更部２３０によってステージ２１０をＺ方向に移動させ、ノズル部７０をＸ，Ｙ方向に移動させる構成や、位置変更部２３０によってステージ２１０をＸ，Ｙ方向に移動させ、ノズル部７０をＺ方向に移動させる構成が採用されても良い。これらの構成であっても、ノズル部７０とステージ２１０との相対的な位置関係が変更可能である。
または、位置変更部２３０によってステージ２１０をＺ方向に移動させ、ノズル部７０をＸ，Ｙ方向に移動させる構成や、位置変更部２３０によってステージ２１０をＸ，Ｙ方向に移動させ、ノズル部７０をＺ方向に移動させる構成が採用されても良い。これらの構成であっても、ノズル部７０とステージ２１０との相対的な位置関係が変更可能である。
【0056】
以上、述べた通り、本実施形態の三次元造形装置３００によれば、以下の効果を得ることができる。
三次元造形装置３００は、可塑化装置８０と、可塑化装置８０で可塑化した材料を吐出するノズル部７０と、材料が積層される造形面２１１を有するステージ２１０と、を備える。
これによれば、三次元造形装置３００は、小型で可塑化能力が高い可塑化装置８０を備えているため、安定して効率良く３Ｄ造形を行うことができる。
従って、造形効率が高く安定性に優れた三次元造形装置３００を提供することができる。
三次元造形装置３００は、可塑化装置８０と、可塑化装置８０で可塑化した材料を吐出するノズル部７０と、材料が積層される造形面２１１を有するステージ２１０と、を備える。
これによれば、三次元造形装置３００は、小型で可塑化能力が高い可塑化装置８０を備えているため、安定して効率良く３Ｄ造形を行うことができる。
従って、造形効率が高く安定性に優れた三次元造形装置３００を提供することができる。
【符号の説明】
【0057】
８…材料供給部、１０ａ…溝形成面、１０ｂ…溝形成面、１１ａ～１１ｆ…対向面、１２…取り付け孔、１２ａ…端部、１３…凸条部、１５…中央部、１７…駆動モーター、１８ａ…駆動モーター、１８ｂ…駆動モーター、２０ａ～２０ｆ…可塑化部、２１…フラットスクリュー、２１ａ～２１ｆ…フラットスクリュー、２２…溝、２３…供給口、２３ａ…供給口、２３ｂ…供給口、２５…貫通孔、３０…射出制御部、３１…バレル、３２…分岐路、３４…プランジャー、３５ａ～３５ｆ…貫通孔、３６…連通孔、３７ａ…逆止弁、３７ｂ…逆止弁、３８…ヒーター、３８ａ…ヒーター、３８ｂ…ヒーター、３９…バレル、４０…成形型、４１…上型、４２…下型、４４…連結部、４５…連結部、４６…案内溝、５０…型締装置、５１…型締モーター、５２…減速機、５４…台座部、５９…押出しピン、６０…射出部、６１…中心線、６２…回転軸、６３…クランプ部、６４…クランプ部、６５…先端部、６５ａ…ノズル開口、６７…ゲート開口、７０…ノズル部、７３…接続部、７４…フランジ部、７５…ホットランナー、７６…本体部、７７…流路、７８ａ…ヒーター、７８ｂ…ヒーター、８０～８２…可塑化装置、８９…従来の可塑化装置、９０…バレル、９１…バレル、１００…射出成型装置、１９０…制御装置、１９１…制御部、２１０…ステージ、２１１…造形面、２１２…ステージヒーター、２３０…位置変更部、３００…三次元造形装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】