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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】P2023061494
(43)【公開日】2023-05-02
(54)【発明の名称】可塑化装置及び可塑化方法
(51)【国際特許分類】
B29C 45/58 20060101AFI20230425BHJP
B29C 45/78 20060101ALI20230425BHJP
B29C 45/60 20060101ALI20230425BHJP
B29C 45/76 20060101ALI20230425BHJP
B29C 45/54 20060101ALN20230425BHJP
【ＦＩ】
B29C45/58
B29C45/78
B29C45/60
B29C45/76
B29C45/54
【審査請求】有
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021171408
(22)【出願日】2021-10-20
(71)【出願人】
【識別番号】000227054
【氏名又は名称】日精樹脂工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100067356
【弁理士】
【氏名又は名称】下田 容一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100160004
【弁理士】
【氏名又は名称】下田 憲雅
(74)【代理人】
【識別番号】100120558
【弁理士】
【氏名又は名称】住吉 勝彦
(74)【代理人】
【識別番号】100148909
【弁理士】
【氏名又は名称】瀧澤 匡則
(72)【発明者】
【氏名】村田 博文
(72)【発明者】
【氏名】加藤 利美
(72)【発明者】
【氏名】依田 穂積
【テーマコード（参考）】
4F206
【Ｆターム（参考）】
4F206AJ12
4F206AJ13
4F206AK05
4F206AK07
4F206AK09
4F206AK11
4F206AK13
4F206AK14
4F206AP05
4F206AQ03
4F206JA07
4F206JD04
4F206JL02
4F206JM01
4F206JM04
4F206JN03
4F206JN11
4F206JQ29
4F206JQ46
4F206JQ63
4F206JT01
4F206JT40
(57)【要約】
【課題】樹脂材料が食い込み不良になることを防止することができる可塑化技術を提供する。
【解決手段】スクリュー（72）は、温度制御棒（90）を内蔵している。温度制御棒（90）は、断熱板（92）で構成される断熱部と、ヒータ（98）を内蔵する加熱部と、冷却手段（94）で冷却される冷却部とを備えている。ドライブロッド（102）により、温度制御棒（90）は、スクリュー（72）に対して軸方向へ移動される。
【選択図】図５
【解決手段】スクリュー（72）は、温度制御棒（90）を内蔵している。温度制御棒（90）は、断熱板（92）で構成される断熱部と、ヒータ（98）を内蔵する加熱部と、冷却手段（94）で冷却される冷却部とを備えている。ドライブロッド（102）により、温度制御棒（90）は、スクリュー（72）に対して軸方向へ移動される。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
加熱筒と、この加熱筒に回転自在に収納されたスクリューと、前記加熱筒に設けられた落下口へ樹脂材料を投入するホッパとを備え、
前記加熱筒内へ投入された前記樹脂材料を前記スクリューの回転で可塑化すると共に前記加熱筒に設けられた出口から可塑化済みの樹脂材料を吐出する可塑化装置であって、
前記スクリューは、温度制御棒を内蔵し、
この温度制御棒は、断熱部と、この断熱部よりも前記出口側に設けられヒータを備える加熱部と、前記断熱部よりも前記出口から離れる部位に設けられ冷却手段で冷却される冷却部とを備え、
前記断熱部は、前記落下口の近傍に設けられ、
前記可塑化装置は、前記スクリューに対して前記温度制御棒を軸方向へ移動する温度制御棒移動手段を備えていることを特徴とする可塑化装置。
前記加熱筒内へ投入された前記樹脂材料を前記スクリューの回転で可塑化すると共に前記加熱筒に設けられた出口から可塑化済みの樹脂材料を吐出する可塑化装置であって、
前記スクリューは、温度制御棒を内蔵し、
この温度制御棒は、断熱部と、この断熱部よりも前記出口側に設けられヒータを備える加熱部と、前記断熱部よりも前記出口から離れる部位に設けられ冷却手段で冷却される冷却部とを備え、
前記断熱部は、前記落下口の近傍に設けられ、
前記可塑化装置は、前記スクリューに対して前記温度制御棒を軸方向へ移動する温度制御棒移動手段を備えていることを特徴とする可塑化装置。
【請求項2】
加熱筒と、この加熱筒に回転自在に収納されたスクリューと、前記加熱筒に設けられた落下口へ樹脂材料を投入するホッパとを備え、
前記加熱筒内へ投入された前記樹脂材料を前記スクリューの回転で可塑化すると共に前記加熱筒に設けられた出口から可塑化済みの樹脂材料を吐出する可塑化装置であって、
前記スクリューは、温度制御棒を内蔵し、
この温度制御棒は、断熱部と、この断熱部よりも前記出口側に設けられ第１ヒータを備える第１加熱部と、この第１加熱部よりも前記出口側に設けられ第２ヒータを備える第２加熱部と、前記断熱部よりも前記出口から離れる部位に設けられ冷却手段で冷却される冷却部とを備え、
前記断熱部は、前記落下口の近傍に設けると共に、
前記可塑化装置は、前記スクリューに対して前記断熱部、前記第１加熱部及び前記冷却部を一括して軸方向へ移動する第１温度制御棒移動手段と、この第１温度制御棒移動手段とは独立して前記スクリューに対して前記第２加熱部を軸方向へ移動する第２温度制御棒移動手段と、を備えていることを特徴とする可塑化装置。
前記加熱筒内へ投入された前記樹脂材料を前記スクリューの回転で可塑化すると共に前記加熱筒に設けられた出口から可塑化済みの樹脂材料を吐出する可塑化装置であって、
前記スクリューは、温度制御棒を内蔵し、
この温度制御棒は、断熱部と、この断熱部よりも前記出口側に設けられ第１ヒータを備える第１加熱部と、この第１加熱部よりも前記出口側に設けられ第２ヒータを備える第２加熱部と、前記断熱部よりも前記出口から離れる部位に設けられ冷却手段で冷却される冷却部とを備え、
前記断熱部は、前記落下口の近傍に設けると共に、
前記可塑化装置は、前記スクリューに対して前記断熱部、前記第１加熱部及び前記冷却部を一括して軸方向へ移動する第１温度制御棒移動手段と、この第１温度制御棒移動手段とは独立して前記スクリューに対して前記第２加熱部を軸方向へ移動する第２温度制御棒移動手段と、を備えていることを特徴とする可塑化装置。
【請求項3】
請求項２記載の可塑化装置であって、
前記第１加熱部は、第１ディスクと、この第１ディスクから前記第２加熱部へ延びる第１爪と、前記第１ディスク及び前記第１爪に挿入される前記第１ヒータとからなり、
前記第２加熱部は、第２ディスクと、この第２ディスクから前記第１加熱部へ延びる第２爪と、前記第２爪及び前記第２ディスクに挿入される前記第２ヒータとからなり、
隣り合う２本の前記第２爪の間に、前記第１の爪が軸方向移動可能に嵌められていることを特徴とする可塑化装置。
前記第１加熱部は、第１ディスクと、この第１ディスクから前記第２加熱部へ延びる第１爪と、前記第１ディスク及び前記第１爪に挿入される前記第１ヒータとからなり、
前記第２加熱部は、第２ディスクと、この第２ディスクから前記第１加熱部へ延びる第２爪と、前記第２爪及び前記第２ディスクに挿入される前記第２ヒータとからなり、
隣り合う２本の前記第２爪の間に、前記第１の爪が軸方向移動可能に嵌められていることを特徴とする可塑化装置。
【請求項4】
請求項１～３のいずれか１項記載の可塑化装置であって、
前記スクリューの有効長さをＬ、前記スクリューの外径をＤとしたときに、Ｌ／Ｄは、０．５～３．０の範囲にあり、前記Ｄは、少なくとも８０ｍｍであることを特徴とする可塑化装置。
前記スクリューの有効長さをＬ、前記スクリューの外径をＤとしたときに、Ｌ／Ｄは、０．５～３．０の範囲にあり、前記Ｄは、少なくとも８０ｍｍであることを特徴とする可塑化装置。
【請求項5】
請求項１～４のいずれか１項記載の可塑化装置を準備する準備工程と、
予定される可塑化作業において、そのときの計量値としきい値を比較する比較工程と、
この比較工程で前記計量値が前記しきい値以下であるときには、前記温度制御棒を前記出口に近づくように移動し、前記計量値が前記しきい値を超えているときには、前記温度制御棒を前記出口から離れるように移動する移動工程と、
前記加熱筒内へ投入された前記樹脂材料を前記スクリューの回転で可塑化しつつ、前記加熱筒に設けられた出口から可塑化済みの樹脂材料を吐出して計量する可塑化・計量工程と、からなる可塑化方法。
予定される可塑化作業において、そのときの計量値としきい値を比較する比較工程と、
この比較工程で前記計量値が前記しきい値以下であるときには、前記温度制御棒を前記出口に近づくように移動し、前記計量値が前記しきい値を超えているときには、前記温度制御棒を前記出口から離れるように移動する移動工程と、
前記加熱筒内へ投入された前記樹脂材料を前記スクリューの回転で可塑化しつつ、前記加熱筒に設けられた出口から可塑化済みの樹脂材料を吐出して計量する可塑化・計量工程と、からなる可塑化方法。
【請求項6】
請求項１～４のいずれか１項記載の可塑化装置を準備する準備工程と、
前記温度制御棒移動手段で前記温度制御棒を軸方向に移動する移動工程と、
前記加熱筒内へ投入された前記樹脂材料を前記スクリューの回転で可塑化しつつ、前記加熱筒に設けられた出口から可塑化済みの樹脂材料を吐出して計量する可塑化・計量工程と、からなる可塑化方法。
前記温度制御棒移動手段で前記温度制御棒を軸方向に移動する移動工程と、
前記加熱筒内へ投入された前記樹脂材料を前記スクリューの回転で可塑化しつつ、前記加熱筒に設けられた出口から可塑化済みの樹脂材料を吐出して計量する可塑化・計量工程と、からなる可塑化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、樹脂材料を可塑化する可塑化技術に関する。
【背景技術】
【0002】
プラスチックの成形分野では、可塑化装置が実用に供されている。
多くの可塑化装置は、加熱筒にスクリューを内蔵したものを主要素とする。加熱筒は外面にバンドヒータが巻かれている。このバンドヒータの熱と樹脂材料自体の混錬熱とにより可塑化が進行する。
多くの可塑化装置は、加熱筒にスクリューを内蔵したものを主要素とする。加熱筒は外面にバンドヒータが巻かれている。このバンドヒータの熱と樹脂材料自体の混錬熱とにより可塑化が進行する。
【0003】
ただし、加熱筒の熱容量が大きいため、加熱筒の温度と樹脂材料の温度とに乖離が生じ、温度制御のレスポンス（応答性）が悪くなる。
その対策を講じた可塑化装置が、提案されている（例えば、特許文献１（図１）参照。）。
その対策を講じた可塑化装置が、提案されている（例えば、特許文献１（図１）参照。）。
【0004】
特許文献１に開示される可塑化装置は、バンドヒータを備える加熱筒と、この加熱筒に回転自在に収納されるスクリューとを備え、このスクリューに棒状ヒータを内蔵している。
【0005】
本発明者らが試行したところ、ある条件のときに、ホッパ下の落下口付近で樹脂材料が食い込み不良になることが分かった。食い込み不良になるとは、例えば半溶融状態の樹脂材料がおこし状に固まりスクリューに巻き付くことを指す。食い込み不良の発生は、可塑化作業に支障をきたす。
ある条件とは、計量値が小さいときや可塑化時間が長いときであった。
計量値が小さいと、樹脂材料の投入量が少なくなり、樹脂材料の温度が短時間で変化する。この温度変化により、食い込み不良になる。
可塑化時間が長いと、樹脂材料の温度が予定以上に変化する。この温度変化により、食い込み不良になる。
ある条件とは、計量値が小さいときや可塑化時間が長いときであった。
計量値が小さいと、樹脂材料の投入量が少なくなり、樹脂材料の温度が短時間で変化する。この温度変化により、食い込み不良になる。
可塑化時間が長いと、樹脂材料の温度が予定以上に変化する。この温度変化により、食い込み不良になる。
【0006】
従来の構造では、構造上スクリューの温度コントロールが難しく、樹脂材料が食い込み不良になることを、十分に防止することができなかった。
しかし、近年、樹脂成形品の品質向上の一環として、食い込み不良の防止対策が強く望まれるようになってきた。
そこで、樹脂材料が食い込み不良になることを防止することができる可塑化技術が求められる。
しかし、近年、樹脂成形品の品質向上の一環として、食い込み不良の防止対策が強く望まれるようになってきた。
そこで、樹脂材料が食い込み不良になることを防止することができる可塑化技術が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開２００５－２６２８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、樹脂材料が食い込み不良になることを防止することができる可塑化技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0009】
請求項１に係る発明は、加熱筒と、この加熱筒に回転自在に収納されたスクリューと、前記加熱筒に設けられた落下口へ樹脂材料を投入するホッパとを備え、
前記加熱筒内へ投入された前記樹脂材料を前記スクリューの回転で可塑化すると共に前記加熱筒に設けられた出口から可塑化済みの樹脂材料を吐出する可塑化装置であって、
前記スクリューは、温度制御棒を内蔵し、
この温度制御棒は、断熱部と、この断熱部よりも前記出口側に設けられヒータを備える加熱部と、前記断熱部よりも前記出口から離れる部位に設けられ冷却手段で冷却される冷却部とを備え、
前記断熱部は、前記落下口の近傍に設けられ、
前記可塑化装置は、前記スクリューに対して前記温度制御棒を軸方向へ移動する温度制御棒移動手段を備えていることを特徴とする。
前記加熱筒内へ投入された前記樹脂材料を前記スクリューの回転で可塑化すると共に前記加熱筒に設けられた出口から可塑化済みの樹脂材料を吐出する可塑化装置であって、
前記スクリューは、温度制御棒を内蔵し、
この温度制御棒は、断熱部と、この断熱部よりも前記出口側に設けられヒータを備える加熱部と、前記断熱部よりも前記出口から離れる部位に設けられ冷却手段で冷却される冷却部とを備え、
前記断熱部は、前記落下口の近傍に設けられ、
前記可塑化装置は、前記スクリューに対して前記温度制御棒を軸方向へ移動する温度制御棒移動手段を備えていることを特徴とする。
【0010】
請求項２に係る発明は、加熱筒と、この加熱筒に回転自在に収納されたスクリューと、前記加熱筒に設けられた落下口へ樹脂材料を投入するホッパとを備え、
前記加熱筒内へ投入された前記樹脂材料を前記スクリューの回転で可塑化すると共に前記加熱筒に設けられた出口から可塑化済みの樹脂材料を吐出する可塑化装置であって、
前記スクリューは、温度制御棒を内蔵し、
この温度制御棒は、断熱部と、この断熱部よりも前記出口側に設けられ第１ヒータを備える第１加熱部と、この第１加熱部よりも前記出口側に設けられ第２ヒータを備える第２加熱部と、前記断熱部よりも前記出口から離れる部位に設けられ冷却手段で冷却される冷却部とを備え、
前記断熱部は、前記落下口の近傍に設けると共に、
前記可塑化装置は、前記スクリューに対して前記断熱部、前記第１加熱部及び前記冷却部を一括して軸方向へ移動する第１温度制御棒移動手段と、この第１温度制御棒移動手段とは独立して前記スクリューに対して前記第２加熱部を軸方向へ移動する第２温度制御棒移動手段と、を備えていることを特徴とする。
前記加熱筒内へ投入された前記樹脂材料を前記スクリューの回転で可塑化すると共に前記加熱筒に設けられた出口から可塑化済みの樹脂材料を吐出する可塑化装置であって、
前記スクリューは、温度制御棒を内蔵し、
この温度制御棒は、断熱部と、この断熱部よりも前記出口側に設けられ第１ヒータを備える第１加熱部と、この第１加熱部よりも前記出口側に設けられ第２ヒータを備える第２加熱部と、前記断熱部よりも前記出口から離れる部位に設けられ冷却手段で冷却される冷却部とを備え、
前記断熱部は、前記落下口の近傍に設けると共に、
前記可塑化装置は、前記スクリューに対して前記断熱部、前記第１加熱部及び前記冷却部を一括して軸方向へ移動する第１温度制御棒移動手段と、この第１温度制御棒移動手段とは独立して前記スクリューに対して前記第２加熱部を軸方向へ移動する第２温度制御棒移動手段と、を備えていることを特徴とする。
【0011】
請求項３に係る発明は、請求項２記載の可塑化装置であって、
前記第１加熱部は、第１ディスクと、この第１ディスクから前記第２加熱部へ延びる第１爪と、前記第１ディスク及び前記第１爪に挿入される前記第１ヒータとからなり、
前記第２加熱部は、第２ディスクと、この第２ディスクから前記第１加熱部へ延びる第２爪と、前記第２爪及び前記第２ディスクに挿入される前記第２ヒータとからなり、
隣り合う２本の前記第２爪の間に、前記第１の爪が軸方向移動可能に嵌められていることを特徴とする。
前記第１加熱部は、第１ディスクと、この第１ディスクから前記第２加熱部へ延びる第１爪と、前記第１ディスク及び前記第１爪に挿入される前記第１ヒータとからなり、
前記第２加熱部は、第２ディスクと、この第２ディスクから前記第１加熱部へ延びる第２爪と、前記第２爪及び前記第２ディスクに挿入される前記第２ヒータとからなり、
隣り合う２本の前記第２爪の間に、前記第１の爪が軸方向移動可能に嵌められていることを特徴とする。
【0012】
請求項４に係る発明は、請求項１～３のいずれか１項記載の可塑化装置であって、
前記スクリューの有効長さをＬ、前記スクリューの外径をＤとしたときに、Ｌ／Ｄは、０．５～３．０の範囲にあり、前記Ｄは、少なくとも８０ｍｍであることを特徴とする。
前記スクリューの有効長さをＬ、前記スクリューの外径をＤとしたときに、Ｌ／Ｄは、０．５～３．０の範囲にあり、前記Ｄは、少なくとも８０ｍｍであることを特徴とする。
【0013】
請求項５に係る発明は、請求項１～４のいずれか１項記載の可塑化装置を準備する準備工程と、
予定される可塑化作業において、そのときの計量値としきい値を比較する比較工程と、
この比較工程で前記計量値が前記しきい値以下であるときには、前記温度制御棒を前記出口に近づくように移動し、前記計量値が前記しきい値を超えているときには、前記温度制御棒を前記出口から離れるように移動する移動工程と、
前記加熱筒内へ投入された前記樹脂材料を前記スクリューの回転で可塑化しつつ、前記加熱筒に設けられた出口から可塑化済みの樹脂材料を吐出して計量する可塑化・計量工程と、からなる可塑化方法である。
予定される可塑化作業において、そのときの計量値としきい値を比較する比較工程と、
この比較工程で前記計量値が前記しきい値以下であるときには、前記温度制御棒を前記出口に近づくように移動し、前記計量値が前記しきい値を超えているときには、前記温度制御棒を前記出口から離れるように移動する移動工程と、
前記加熱筒内へ投入された前記樹脂材料を前記スクリューの回転で可塑化しつつ、前記加熱筒に設けられた出口から可塑化済みの樹脂材料を吐出して計量する可塑化・計量工程と、からなる可塑化方法である。
【0014】
請求項６に係る発明は、請求項１～４のいずれか１項記載の可塑化装置を準備する準備工程と、
前記温度制御棒移動手段で前記温度制御棒を軸方向に移動する移動工程と、
前記加熱筒内へ投入された前記樹脂材料を前記スクリューの回転で可塑化しつつ、前記加熱筒に設けられた出口から可塑化済みの樹脂材料を吐出して計量する可塑化・計量工程と、からなる可塑化方法である。
前記温度制御棒移動手段で前記温度制御棒を軸方向に移動する移動工程と、
前記加熱筒内へ投入された前記樹脂材料を前記スクリューの回転で可塑化しつつ、前記加熱筒に設けられた出口から可塑化済みの樹脂材料を吐出して計量する可塑化・計量工程と、からなる可塑化方法である。
【発明の効果】
【0015】
請求項１に係る発明では、温度制御棒は、加熱部と断熱部と冷却部とを有し、温度制御棒移動手段により軸方向へ移動される。
計量値が小さいときなどには、落下口に冷却部を臨ませる。落下口近傍が低温になるため、樹脂材料が食い込み不良になる心配はない。スクリューにより移動した樹脂材料は加熱部で可塑化される。
計量値が大きいときなどには、落下口に加熱部を臨ませて、樹脂材料の可塑化を促す。
よって、本発明によれば、樹脂材料が食い込み不良になることを防止することができる可塑化装置が提供される。
計量値が小さいときなどには、落下口に冷却部を臨ませる。落下口近傍が低温になるため、樹脂材料が食い込み不良になる心配はない。スクリューにより移動した樹脂材料は加熱部で可塑化される。
計量値が大きいときなどには、落下口に加熱部を臨ませて、樹脂材料の可塑化を促す。
よって、本発明によれば、樹脂材料が食い込み不良になることを防止することができる可塑化装置が提供される。
【0016】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明と同じ効果が発揮されると共に次に述べる効果が発揮される。
加熱部を第１加熱部と第２加熱部とに区分し、両者を接近させたり離したりすることができる。離すことにより、加熱部の軸方向長さを見かけ上延ばすことができる。
よって、本発明によれば、より細かな加熱制御を実施することができる。
加熱部を第１加熱部と第２加熱部とに区分し、両者を接近させたり離したりすることができる。離すことにより、加熱部の軸方向長さを見かけ上延ばすことができる。
よって、本発明によれば、より細かな加熱制御を実施することができる。
【0017】
請求項３に係る発明によれば、第１ヒータと第２ヒータとを一部ラップ（一部重複）させることができる。このラップ代を用いることにより、第１加熱部から第２加熱部を離したときにであっても、第１ヒータと第２ヒータで良好にスクリューを加熱することができる。
【0018】
請求項４に係る発明では、スクリューの有効長さをＬ、スクリューの外径をＤとしたときに、Ｌ／Ｄは、０．５～３．０の範囲とした。Ｌ／Ｄが０．５以上であれば、スクリューに必要な条数の螺旋溝を形成することができる。Ｌ／Ｄが３．０以下であれば、スクリューの全長を抑えることができ、可塑化装置の小型化を促すことができる。
加えて、本発明では、スクリューの外径Ｄを、少なくとも８０ｍｍとしたので、スクリューに十分に大径の温度制御棒を収納することができる。
加えて、本発明では、スクリューの外径Ｄを、少なくとも８０ｍｍとしたので、スクリューに十分に大径の温度制御棒を収納することができる。
【0019】
請求項５に係る発明は、可塑化方法であって、しきい値と計量値とを比較することにより、温度制御棒の位置を決める。
計量値が小さいときなどには、落下口に冷却部を臨ませる。落下口近傍が低温になるため、樹脂材料が食い込み不良になる心配はない。スクリューにより移動した樹脂材料は加熱部で可塑化される。
計量値が大きいときなどには、落下口に加熱部を臨ませ、樹脂材料の可塑化を促す。
よって、本発明によれば、樹脂材料が食い込み不良になることを防止することができる可塑化方法が提供される。
計量値が小さいときなどには、落下口に冷却部を臨ませる。落下口近傍が低温になるため、樹脂材料が食い込み不良になる心配はない。スクリューにより移動した樹脂材料は加熱部で可塑化される。
計量値が大きいときなどには、落下口に加熱部を臨ませ、樹脂材料の可塑化を促す。
よって、本発明によれば、樹脂材料が食い込み不良になることを防止することができる可塑化方法が提供される。
【0020】
請求項６に係る発明は、しきい値を用いないで実施する可塑化方法である。
しきい値を用いないため、しきい値を設定する煩わしさやしきい値の設定ミスを回避することができる。その上で、本発明によれば、樹脂材料が食い込み不良になることを防止することができる可塑化方法が提供される。
しきい値を用いないため、しきい値を設定する煩わしさやしきい値の設定ミスを回避することができる。その上で、本発明によれば、樹脂材料が食い込み不良になることを防止することができる可塑化方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明に係る可塑化装置を含む竪型射出成形装置の基本構成図である。
【図4】可塑化装置の要部を示す図である。
【図5】可塑化装置の要部断面図である。
【図6】温度制御棒の温度分布を説明する図である。
【図7】温度制御棒の作用を説明する図である。
【図8】本発明に係る可塑化方法を説明するフロー図である。
【図9】比較工程と移動工程を説明するフロー図である。
【図10】可塑化・計量工程と射出工程を説明するフロー図である。
【図11】変更した比較工程と移動工程を説明するフロー図である。
【図12】さらに変更した可塑化方法を説明するフロー図である。
【図13】さらに変更した可塑化方法を説明するタイムチャートである。
【図14】温度制御棒の変更例を説明する分解斜視図である。
【図15】変更した温度制御棒（加熱部が接した形態）の作用を説明する図である。
【図16】変更した温度制御棒（加熱部が離れた形態）の作用を説明する図である。
【図17】変更した可塑化装置の要部断面図である。
【図18】更に変更した可塑化装置の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
【実施例0023】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、シリンダにおいて、「伸動」は、ピストンロッドを前進させてシリンダ全長が伸びることを意味し、「縮動」はピストンロッドを後退させてシリンダ全長が縮むことを意味する。
【0024】
図１に示すように、竪型射出成形装置１０は、型締め軸２０ａが鉛直であって、下型１３と上型１４とからなる金型１２を型締めする型締装置２０と、この型締装置２０の上に配置される射出装置５０とを、主要素とする装置である。
【0025】
型締装置２０は、床（又は機台）１６に固定されるベッド２１と、このベッド２１に固定される圧受盤２２と、この圧受盤２２に載せられるターンテーブル２３と、圧受盤２２より下に配置され圧受盤２２に設けたハーフナット位置調整手段２４で昇降される牽引盤２５と、牽引盤２５の下に配置されるハーフナット２６と、圧受盤２２より上に配置され圧受盤２２に設けた型開閉手段２７で昇降される可動盤２８と、この可動盤２８から下げられ圧受盤２２及び牽引盤２５を貫通するタイバー３１と、ハーフナット位置調整手段２４や型開閉手段２７等へ圧油を制御しつつ供給するポンプモータユニット３２を備えている。
【0026】
ハーフナット位置調整手段２４は、ハーフナット位置調整油圧シリンダ２４Ａが好適である。同様に、型開閉手段２７は、型開閉油圧シリンダ２７Ａが好ましい。
【0027】
なお、圧受盤２２は、ボルト等を緩めることでベッド２１から外すことができる。よって、本発明における「固定」は、完全固定の他、分離可能に結合されている形態を含む。
また、ハーフナット位置調整手段２４や型開閉手段２７を、ベッド２１に設けることは差し支えない。
また、ハーフナット位置調整手段２４や型開閉手段２７を、ベッド２１に設けることは差し支えない。
【0028】
牽引盤２５は、例えば、上に開口する型締シリンダ３３を有する。この型締シリンダ３３に圧受盤２２から下へ延びるピストン部３４を収納する。型締シリンダ３３とピストン部３４との間に圧油室３５が形成される。圧油室３５に圧油が供給されると、牽引盤２５が下がる。
【0029】
タイバー３１は、下端部に係合部３６が設けられている。この係合部３６は、例えば、鋸歯部である。以下、係合部３６を鋸歯部３６と読み替える。
ハーフナット２６は係合部としての鋸歯部３６に係合する（噛み合う）半割ナットである。ハーフナット２６は、牽引盤２５に設けたハーフナット開閉手段３７で開閉される。ハーフナット開閉手段３７はハーフナット開閉油圧シリンダ３７Ａが好ましい。
ハーフナット２６は係合部としての鋸歯部３６に係合する（噛み合う）半割ナットである。ハーフナット２６は、牽引盤２５に設けたハーフナット開閉手段３７で開閉される。ハーフナット開閉手段３７はハーフナット開閉油圧シリンダ３７Ａが好ましい。
【0030】
鋸歯部３６は、歯が竹の節（ふし）のように、等ピッチで並んでいるものが好ましい。歯は、矩形断面、台形断面、三角断面の何れでもよい。ハーフナット２６には対応する歯が設けられている。
【0031】
タイバー３１及びハーフナット２６は、丈夫で硬い鋼で造られる。鋼同士の接触を円滑にするため、鋸歯部３６とハーフナット２６との間にグリース潤滑を施す。鋸歯部３６より高い位置にて、タイバー３１の外周面に給脂する。グリースは流れ落ちて、鋸歯部３６に達する。給脂は、自動、手動の何れでもよい。
【0032】
好ましくは、ハーフナット２６の作動を監視するハーフナット作動監視機構３８を、ハーフナット２６の近傍に設ける。しかし、型開閉手段２７及びハーフナット位置調整手段２４の位置制御が精密に行えることを条件に、ハーフナット作動監視機構３８を省くことは差し支えない。
【0033】
ハーフナット作動監視機構３８は、近接スイッチ、リミットスイッチなど任意のセンサが使用できる。そのうちで、近接スイッチは、相手金属が一定距離内に接近したときに「物体あり」、相手金属が一定距離を超えて離れているときに「物体なし」と判別する非接触型センサである。ハーフナット２６は廃グリースで濡れているが、非接触型センサであれば、誤検出の心配がない。その上、安価である。よって、近接スイッチが推奨される。
【0034】
好ましくは、ハーフナット２６の下に且つ床１６上に、廃グリースを受けるトレイ４１を配置する。トレイ４１は皿状の容器である。定期的又は随時、トレイ４１を引き出し、溜まった廃グリースを処理することにより、床１６上の汚れを防止する。
【0035】
好ましくは、ベッド２１をカバー４２で囲う。このカバー４２は安全カバーの役割を果たす。ベッド２１をカバー４２で囲うことにより、型締装置２０の外観性が高まる。ただし、安全柵等で代替できるため、カバー４２は必須ではない。
【0036】
図２は、図１の２－２矢視図である。
図２に示すように、タイバー３１は、三角形の頂点に各々配置されている。うち、１本のタイバー３１が、ターンテーブル２３の回転中心を構成する。
製品取り出し位置１７にて、下型１３から樹脂成形品を取り出す。空になった下型１３はターンテーブル２３を１８０°回転させることにより、型締め位置１８に移される。
製品取り出し作業と型締め作業とが並行して行えるため、ターンテーブル２３を採用することにより、生産性を高めることができる。
図２に示すように、タイバー３１は、三角形の頂点に各々配置されている。うち、１本のタイバー３１が、ターンテーブル２３の回転中心を構成する。
製品取り出し位置１７にて、下型１３から樹脂成形品を取り出す。空になった下型１３はターンテーブル２３を１８０°回転させることにより、型締め位置１８に移される。
製品取り出し作業と型締め作業とが並行して行えるため、ターンテーブル２３を採用することにより、生産性を高めることができる。
【0037】
ただし、ターンテーブル２３は、型締め位置１８と製品取り出し位置１７とを往復する往復台に代えることができる。この場合は、タイバー３１は、４本にすることが望ましい。
または、ターンテーブル２３や往復台を省いてもよい。この場合も、タイバー３１は、４本にすることが望ましい。
または、ターンテーブル２３や往復台を省いてもよい。この場合も、タイバー３１は、４本にすることが望ましい。
【0038】
よって、型締装置２０において、タイバー３１の本数は自由に決めることができると共にターンテーブル２３を設けるか否か、や往復台を設けるか否かは任意である。
【0039】
図１の型締装置２０において、ハーフナット２６を開いて、鋸歯部３６から分離する。次に、型開閉手段２７を伸動して、可動盤２８を上昇させる。可動盤２８が上昇することに伴って、下型１３から上型１４が分離すると共にタイバー３１が上昇する。
【0040】
次に、射出装置５０を説明する。
図３に示すように、射出装置５０は、可動盤２８から上へ延びる射出位置決め手段５１と、この射出位置決め手段５１で支えられる射出盤５２と、この射出盤５２に吊り下げられる射出シリンダ５３と、射出盤５２に適宜立てられる第１ブラケット５４及び第２ブラケット５５と、射出盤５２等で支えられる可塑化装置７０と、可塑化装置７０の要部である加熱筒７１から下へ延び樹脂材料を貯留する材料貯留部材５７と、この材料貯留部材５７の高さ途中から分岐し射出シリンダ５３まで延びる分岐部材５８とを、主要素とする。
図３に示すように、射出装置５０は、可動盤２８から上へ延びる射出位置決め手段５１と、この射出位置決め手段５１で支えられる射出盤５２と、この射出盤５２に吊り下げられる射出シリンダ５３と、射出盤５２に適宜立てられる第１ブラケット５４及び第２ブラケット５５と、射出盤５２等で支えられる可塑化装置７０と、可塑化装置７０の要部である加熱筒７１から下へ延び樹脂材料を貯留する材料貯留部材５７と、この材料貯留部材５７の高さ途中から分岐し射出シリンダ５３まで延びる分岐部材５８とを、主要素とする。
【0041】
材料貯留部材５７は、下端にノズル５９を備え、このノズル５９の近傍にシャット弁６１を備えている。このシャット弁６１は、シャット弁開閉手段６２により、開閉される。
また、分岐部材５８にはプランジャ６３が移動自在に収納され、このプランジャ６３は射出シリンダ５３で駆動される。
分岐部材５８を含む材料貯留部材５７と加熱筒７１はバンドヒータ６４で加熱される。
また、加熱筒７１の底に、樹脂材料を吐出する出口６５及びこの出口６５を開閉する出口弁６６が設けられている。出口弁６６は加熱筒７１の近傍に設けた出口弁駆動手段６７で駆動される。
また、分岐部材５８にはプランジャ６３が移動自在に収納され、このプランジャ６３は射出シリンダ５３で駆動される。
分岐部材５８を含む材料貯留部材５７と加熱筒７１はバンドヒータ６４で加熱される。
また、加熱筒７１の底に、樹脂材料を吐出する出口６５及びこの出口６５を開閉する出口弁６６が設けられている。出口弁６６は加熱筒７１の近傍に設けた出口弁駆動手段６７で駆動される。
【0042】
可塑化装置７０の詳細構造は、後述する図４及び図５で説明するが、加熱筒７１は射出盤５２で支持され、スクリュー７２は軸受７３を介して第１ブラケット５４で回転自在に支持され、温度制御棒移動手段７４及びホッパ７５は第２ブラケット５５に固定的に支持され、スクリュー７２を回すスクリュー回転手段７６は射出盤５２に固定されている。
温度制御棒移動手段７４は、温度制御棒（図５、符号９０）を、軸方向に（スクリュー７２の回転軸に沿って）移動する機構である。
温度制御棒移動手段７４は、温度制御棒（図５、符号９０）を、軸方向に（スクリュー７２の回転軸に沿って）移動する機構である。
【0043】
スクリュー７２の上部に大径プーリ７７が一体形成され、スクリュー回転手段７６の回転軸に小径プーリ７８が設けられ、大径プーリ７７と小径プーリ７８とにベルト７９が掛け渡されているため、スクリュー回転手段７６でスクリュー７２を所定方向に所定速度で回転させることができる。
なお、大径プーリ７７を大径ギヤに交換し、小径プーリ７８を小径ギヤに交換してもよい。
なお、大径プーリ７７を大径ギヤに交換し、小径プーリ７８を小径ギヤに交換してもよい。
【0044】
図４に示すように、加熱筒７１は、底に出口６５及び出口弁６６を備えている。底の一部８１を取り外せるようにして、出口弁６６の組み込みを容易にしてもよい。
加熱筒７１は、上部に落下口８２を備えている。この落下口８２はホッパ（図３、符号７５）に繋がっている。落下口８２から投入された樹脂材料は、加熱筒７１の内周面とスクリュー７２の外周面との隙間に広がる。そのため、落下口８２の近傍が供給部８３となる。
加熱筒７１は、上部に落下口８２を備えている。この落下口８２はホッパ（図３、符号７５）に繋がっている。落下口８２から投入された樹脂材料は、加熱筒７１の内周面とスクリュー７２の外周面との隙間に広がる。そのため、落下口８２の近傍が供給部８３となる。
【0045】
図５に示すように、スクリュー７２に、温度制御棒９０が軸方向移動可能に収納されている。
温度制御棒９０は、下端ブロック９１と、この下端ブロック９１に載っている断熱板９２と、この断熱板９２に載っている筒状のスリーブ９３と、このスリーブ９３に設けられている冷却手段９４とからなる。
冷却手段９４は、例えば、スリーブ９３に巻きつけた冷却チューブ９５である。冷却チューブ９５に給液菅９６とドレーン菅９７とが接続される。
温度制御棒９０は、下端ブロック９１と、この下端ブロック９１に載っている断熱板９２と、この断熱板９２に載っている筒状のスリーブ９３と、このスリーブ９３に設けられている冷却手段９４とからなる。
冷却手段９４は、例えば、スリーブ９３に巻きつけた冷却チューブ９５である。冷却チューブ９５に給液菅９６とドレーン菅９７とが接続される。
【0046】
なお、冷却手段９４は、スリーブ９３に、ロングドリルにより直接開けた冷媒通路であってもよい。この場合、冷却チューブ９５が省かれるため、スリーブ９３の外径は断熱板９２や下端ブロック９１の外径と同じとする。スリーブ９３が十分に大径となるため、冷媒通路は容易に形成される。冷媒通路に給液菅９６とドレーン菅９７とを接続される。
【0047】
下端ブロック９１には、ヒータ９８が複数本嵌め込まれている。ヒータ９８へ給電する被覆電線９９はスリーブ９３内を通って上へ延びる。
ヒータ９８は、電熱線が絶縁材で覆われている棒状ヒータが好適であるが、板状ヒータ、面ヒータ、セラミックヒータ、ＩＨ（電磁誘導加熱）ヒータ、ハロゲンランプヒータの何れでもよく、加熱具や加熱手段として知られている物であれば、何れも採用可能である。
ヒータ９８は、電熱線が絶縁材で覆われている棒状ヒータが好適であるが、板状ヒータ、面ヒータ、セラミックヒータ、ＩＨ（電磁誘導加熱）ヒータ、ハロゲンランプヒータの何れでもよく、加熱具や加熱手段として知られている物であれば、何れも採用可能である。
【0048】
スリーブ９３から六角穴付きボルト１０１を下げ、下端ブロック９１にねじ込むことで、下端ブロック９１と断熱板９２とスリーブ９３とを一体化する。
また、スリーブ９３の中心を通ってドライブロッド１０２が下げられ、このドライブロッド１０２の下端が下端ブロック９１にねじ込まれる。ドライブロッド１０２は、温度制御棒移動手段（図３、符号７４）により所定距離昇降される。
また、スリーブ９３の中心を通ってドライブロッド１０２が下げられ、このドライブロッド１０２の下端が下端ブロック９１にねじ込まれる。ドライブロッド１０２は、温度制御棒移動手段（図３、符号７４）により所定距離昇降される。
【0049】
好ましくは、下端ブロック９１にリング１０３を嵌め、スリーブ９３に対して下端ブロック９１が軸直角方向へ振れることを防止する。リング１０３は、ピストンリングであってもよく、要は下端ブロック９１が左右に振れることを防止する作用を発揮する環状部材であれば種類は問わない。
【0050】
ただし、リング１０３を介在させると、回転するスクリュー７２に下端ブロック９１が連れ回り易くなる。対策として、スリーブ９３の上部に平面部１０４を設ける。平面部１０４は円筒の外周の一部を切削して平面にしたものである。この平面部１０４に回転止め板１０５を当てる。これにより、スリーブ９３の連れ回りが防止される。
【0051】
このような構成の温度制御棒９０を収納する（組み込む）には、スクリュー７２はある程度大径である必要がある。
そこで、図４において、スクリュー７２の下端と落下口８２との距離を、有効長さＬとし、スクリュー７２の外径をＤとしたときに、Ｌ／Ｄは、０．５～３．０の範囲にあり、Ｄは、少なくとも８０ｍｍであることが望まれる。
そこで、図４において、スクリュー７２の下端と落下口８２との距離を、有効長さＬとし、スクリュー７２の外径をＤとしたときに、Ｌ／Ｄは、０．５～３．０の範囲にあり、Ｄは、少なくとも８０ｍｍであることが望まれる。
【0052】
Ｄが８０ｍｍであれば、十分な大きさの温度制御棒９０を楽にセットすることができる。
なお、Ｌ／Ｄが０．５未満では、有効長さＬが小さくなり、外周に十分な条数の螺旋溝が形成できなくなる。また、Ｌ／Ｄが３．０を超えると、図３に示す可塑化装置７０が上下に延びて、射出装置５０が大型になる。
Ｌ／Ｄは、０．５～３．０の範囲であれば、スクリュー７２に十分な条数の螺旋溝が形成でき、可塑化装置７０の軸方向寸法を小さくすることができる。
なお、Ｌ／Ｄが０．５未満では、有効長さＬが小さくなり、外周に十分な条数の螺旋溝が形成できなくなる。また、Ｌ／Ｄが３．０を超えると、図３に示す可塑化装置７０が上下に延びて、射出装置５０が大型になる。
Ｌ／Ｄは、０．５～３．０の範囲であれば、スクリュー７２に十分な条数の螺旋溝が形成でき、可塑化装置７０の軸方向寸法を小さくすることができる。
【0053】
図６（ａ）に示すように、下端ブロック９１はヒータ（図５、符号９８）を内蔵しているため、加熱部１０６となる。スリーブ９３は冷却チューブ９５が巻かれているため、冷却部１０７となる。断熱板９２は、断熱部１０８となり、加熱部１０６から冷却部１０７への熱の移動を遮断する役割と、冷却部１０７で加熱部１０６が冷却されることを防止する役割とを果たす。
図６（ｂ）に示すように、加熱部１０６は高温になり、冷却部１０７は低温になり、断熱部１０８は高温と低温の中間の温度になる。
図６（ｂ）に示すように、加熱部１０６は高温になり、冷却部１０７は低温になり、断熱部１０８は高温と低温の中間の温度になる。
【0054】
図７（ａ）では、温度制御棒９０が前進（下降）位置にある。
図７（ｂ）に示すように、スクリュー温度は図６（ｂ）と近似した曲線となる。そして、横軸に付した供給部８３（図４、図５の符号８３に相当）の中心は低温域にあり、供給部８３は全体としてほぼ低温域にある。
図７（ａ）、（ｂ）の形態は、少量の樹脂材料を供給部８３へ投入するときや、樹脂材料をゆっくりと可塑化するときに適している。
図７（ｂ）に示すように、スクリュー温度は図６（ｂ）と近似した曲線となる。そして、横軸に付した供給部８３（図４、図５の符号８３に相当）の中心は低温域にあり、供給部８３は全体としてほぼ低温域にある。
図７（ａ）、（ｂ）の形態は、少量の樹脂材料を供給部８３へ投入するときや、樹脂材料をゆっくりと可塑化するときに適している。
【0055】
樹脂材料が少ないとは、計量値が小さい又は小容量であることと同意である。
計量値が小さい又は小容量であると樹脂材料は直ぐに高温となり、食い込み不良になりやすいが、本発明のように供給部８３を低温にすることで、樹脂材料の温度上昇を抑え、食い込み不良になることを防止することができる。
計量値が小さい又は小容量であると樹脂材料は直ぐに高温となり、食い込み不良になりやすいが、本発明のように供給部８３を低温にすることで、樹脂材料の温度上昇を抑え、食い込み不良になることを防止することができる。
【0056】
対して、図７（ｃ）では、温度制御棒９０が後退（上昇）位置にある。
図７（ｄ）に示すように、温度曲線は右にずれる。結果、供給部８３の中心は高温域にあり、供給部８３は全体としてほぼ高温域にある。
図７（ｃ）、（ｄ）の形態は、大量の樹脂材料を供給部８３へ投入するときや、樹脂材料を迅速に可塑化するときに適している。
図７（ｄ）に示すように、温度曲線は右にずれる。結果、供給部８３の中心は高温域にあり、供給部８３は全体としてほぼ高温域にある。
図７（ｃ）、（ｄ）の形態は、大量の樹脂材料を供給部８３へ投入するときや、樹脂材料を迅速に可塑化するときに適している。
【0057】
樹脂材料が大量であるとは、計量値が大きい又は大容量であることと同意である。
すなわち、計量値が大きい又は大容量であると樹脂材料は直ぐには高温にならず、食い込み不良になることもない。供給部における樹脂材料を加熱することで、樹脂材料を迅速に可塑化することができる。
すなわち、計量値が大きい又は大容量であると樹脂材料は直ぐには高温にならず、食い込み不良になることもない。供給部における樹脂材料を加熱することで、樹脂材料を迅速に可塑化することができる。
【0058】
以上の構成からなる可塑化装置７０を用いて実施する可塑化方法を、図８～図１０に基づいて説明する。
図８のＳＴ（ＳＴはステップ番号を示す。以下同じ）１０で、図３～図５で説明した可塑化装置７０を準備する。
ＳＴ２０の比較工程で、予定されている計量値を、しきい値と比較する。
ＳＴ３０の移動工程で、比較結果に基づいて温度制御棒を移動する。
ＳＴ４０の可塑化・計量工程で、加熱筒内へ投入された樹脂材料をスクリューの回転で可塑化しつつ、加熱筒に設けられている出口から可塑化済みの樹脂材料を吐出して計量する。
以上のＳＴ２０、ＳＴ３０及びＳＴ４０を以下に詳しく説明する。
図８のＳＴ（ＳＴはステップ番号を示す。以下同じ）１０で、図３～図５で説明した可塑化装置７０を準備する。
ＳＴ２０の比較工程で、予定されている計量値を、しきい値と比較する。
ＳＴ３０の移動工程で、比較結果に基づいて温度制御棒を移動する。
ＳＴ４０の可塑化・計量工程で、加熱筒内へ投入された樹脂材料をスクリューの回転で可塑化しつつ、加熱筒に設けられている出口から可塑化済みの樹脂材料を吐出して計量する。
以上のＳＴ２０、ＳＴ３０及びＳＴ４０を以下に詳しく説明する。
【0059】
ＳＴ２０（比較工程）とＳＴ３０（移動工程）の詳細を、図９で説明する。
図９のＳＴ２１で、しきい値を設定する。このしきい値は、温度制御棒を前進させるか後退させるかを決める値であり、射出成形のトライアルや経験則などに基づいて決められる。
図９のＳＴ２１で、しきい値を設定する。このしきい値は、温度制御棒を前進させるか後退させるかを決める値であり、射出成形のトライアルや経験則などに基づいて決められる。
【0060】
ＳＴ２２で、予定の計量値を読み込む。
ＳＴ２３で、予定の計量値がしきい値以下であるか、超えているかを判別する。
以上のＳＴ２１～ＳＴ２３で、比較工程が構成される。
ＳＴ２３で、予定の計量値がしきい値以下であるか、超えているかを判別する。
以上のＳＴ２１～ＳＴ２３で、比較工程が構成される。
【0061】
ＳＴ２３で、予定の計量値がしきい値以下であると判別されたときには、ＳＴ３１で、温度制御棒を前進させ、図７（ａ）の形態にする。
また、ＳＴ２３で、予定の計量値がしきい値を超えている判別されたときには、ＳＴ３２で、温度制御棒を後退させ、図７（ｃ）の形態にする。
また、ＳＴ２３で、予定の計量値がしきい値を超えている判別されたときには、ＳＴ３２で、温度制御棒を後退させ、図７（ｃ）の形態にする。
【0062】
図８のＳＴ４０（可塑化・計量工程）及び射出工程の詳細を、図１０で説明する。
図１０のＳＴ４１で、出口弁を開く。すなわち、図３で、出口弁６６を移動して出口６５を開く。
ＳＴ４２で、シャット弁を閉じる。すなわち、図３で、シャット弁６１を回してノズル５９を閉じる。
ＳＴ４３で、射出シリンダの背圧制御を実施する。すなわち、図１で、ポンプモータユニット３２により、プランジャに所定の反力（抵抗力）が加わるように、射出シリンダ５３の背圧制御を開始する。
図１０のＳＴ４１で、出口弁を開く。すなわち、図３で、出口弁６６を移動して出口６５を開く。
ＳＴ４２で、シャット弁を閉じる。すなわち、図３で、シャット弁６１を回してノズル５９を閉じる。
ＳＴ４３で、射出シリンダの背圧制御を実施する。すなわち、図１で、ポンプモータユニット３２により、プランジャに所定の反力（抵抗力）が加わるように、射出シリンダ５３の背圧制御を開始する。
【0063】
ＳＴ４４で、スクリューを回転しつつ樹脂材料を可塑化する。図３において、樹脂材料は材料貯留部材５７及び分岐部材５８に充満する。この充満により、プランジャ６３が徐々に後退（図右へ移動）する。プランジャ６３の移動距離は、エンコーダなどで周知の手段で計測される。
【0064】
プランジャ６３の断面積×プランジャ６３の移動距離＝計量値の算式により、樹脂材料が計量される。
ＳＴ４５で、計量完了を調べ、計量が完了したら、背圧制御を終了し、出口弁を閉じる（ＳＴ４６）。
以上のＳＴ４１～ＳＴ４６で、可塑化・計量工程が構成される。
ＳＴ４５で、計量完了を調べ、計量が完了したら、背圧制御を終了し、出口弁を閉じる（ＳＴ４６）。
以上のＳＴ４１～ＳＴ４６で、可塑化・計量工程が構成される。
【0065】
ＳＴ４７で、型締めが完了していることを確認し、確認ができたら、シャット弁６１を開く（ＳＴ４８）。
シャット弁６１が開けられたら、プランジャ６３を前進して、樹脂材料をノズル５９から射出する（ＳＴ４９）。
ＳＴ５０で、射出が終了したことが確認できたら、シャット弁６１を閉じる（ＳＴ５１）。
以上のＳＴ４７～ＳＴ５１で、射出工程が構成される。
シャット弁６１が開けられたら、プランジャ６３を前進して、樹脂材料をノズル５９から射出する（ＳＴ４９）。
ＳＴ５０で、射出が終了したことが確認できたら、シャット弁６１を閉じる（ＳＴ５１）。
以上のＳＴ４７～ＳＴ５１で、射出工程が構成される。
【0066】
以上の説明中、図９のＳＴ２１で、しきい値を設定したが、このしきい値は複数個を設定してもよい。その具体例を図１１に基づいて説明する。
図１１（ａ）は、図７（ｃ）に第１～第４ポジションＰ１～Ｐ４を加入した図面である。
第４ポジションＰ４は、下端ブロック９１（すなわち、温度制御棒９０）の後退限位置を示す。
第１ポジションＰ１は、下端ブロック９１（温度制御棒９０）の前進限位置を示す。
図１１（ａ）は、図７（ｃ）に第１～第４ポジションＰ１～Ｐ４を加入した図面である。
第４ポジションＰ４は、下端ブロック９１（すなわち、温度制御棒９０）の後退限位置を示す。
第１ポジションＰ１は、下端ブロック９１（温度制御棒９０）の前進限位置を示す。
【0067】
第２ポジションＰ２と第３ポジションＰ３は、Ｐ１とＰ４の中間位置を示し、第２ポジションＰ２は第３ポジションＰ３よりも第１ポジションＰ１に近い位置にあり、第３ポジションＰ３は第２ポジションＰ２よりも第４ポジションＰ４に近い位置にある。
【0068】
図１１（ａ）に対応するフローを、図１１（ｂ）で説明する。
図１１（ｂ）のＳＴ６１で、第１～第３しきい値を設定する。
ＳＴ６２で、予定の計量値を読み込む。
ＳＴ６３で、予定の計量値を第１～第３しきい値と比較する。
以上のＳＴ６１～ＳＴ６３で、比較工程が構成される。
図１１（ｂ）のＳＴ６１で、第１～第３しきい値を設定する。
ＳＴ６２で、予定の計量値を読み込む。
ＳＴ６３で、予定の計量値を第１～第３しきい値と比較する。
以上のＳＴ６１～ＳＴ６３で、比較工程が構成される。
【0069】
ＳＴ６３で、予定の計量値が第１しきい値以下であると判別されたときには、ＳＴ６４で、温度制御棒を第１ポジションＰ１へ移動する。
ＳＴ６３で、予定の計量値が第１しきい値を超え第２しきい値以下であると判別されたときには、ＳＴ６５で、温度制御棒を第２ポジションＰ２へ移動する。
ＳＴ６３で、予定の計量値が第２しきい値を超え第３しきい値以下であると判別されたときには、ＳＴ６６で、温度制御棒を第３ポジションＰ３へ移動する。
ＳＴ６３で、予定の計量値が第３しきい値を超えていると判別されたときには、ＳＴ６７で、温度制御棒を第４ポジションＰ４へ移動する。
以上のＳＴ６４～ＳＴ６７で、移動工程が構成される。
ＳＴ６３で、予定の計量値が第１しきい値を超え第２しきい値以下であると判別されたときには、ＳＴ６５で、温度制御棒を第２ポジションＰ２へ移動する。
ＳＴ６３で、予定の計量値が第２しきい値を超え第３しきい値以下であると判別されたときには、ＳＴ６６で、温度制御棒を第３ポジションＰ３へ移動する。
ＳＴ６３で、予定の計量値が第３しきい値を超えていると判別されたときには、ＳＴ６７で、温度制御棒を第４ポジションＰ４へ移動する。
以上のＳＴ６４～ＳＴ６７で、移動工程が構成される。
【0070】
以上に述べたように、しきい値を複数個設定することにより、より細かな温度制御が可能となる。
なお、この具体例ではしきい値の個数を３としたが、しきい値の個数は２又は４以上設定することは差し支えない。温度制御棒のポジションの数は、しきい値の個数に１を加えた値となる。
なお、この具体例ではしきい値の個数を３としたが、しきい値の個数は２又は４以上設定することは差し支えない。温度制御棒のポジションの数は、しきい値の個数に１を加えた値となる。
【0071】
なお、本発明方法は、しきい値を用いる他、しきい値を用いないで実施することも可能である。その具体例を図１２に基づいて説明する。
図１２のＳＴ１０で、図３～図５で説明した可塑化装置７０を準備する。
ＳＴ３０の移動工程では、外部情報に基づいて温度制御棒を移動する。このＳＴ３０（移動工程）の詳細は、図９又は図１１（ｂ）で説明済みであるため、説明を省略する。
図１２のＳＴ１０で、図３～図５で説明した可塑化装置７０を準備する。
ＳＴ３０の移動工程では、外部情報に基づいて温度制御棒を移動する。このＳＴ３０（移動工程）の詳細は、図９又は図１１（ｂ）で説明済みであるため、説明を省略する。
【0072】
外部情報は、予定される計量値や、予定される可塑化時間や、樹脂材料の種類などである。
計量値が少ないときや、可塑化時間が長いときや、溶融温度が低い樹脂材料のときに、温度制御棒移動手段により、温度制御棒を前進させる。
計量値が多いときや、可塑化時間が短いときや、溶融温度が高い樹脂材料のときに、温度制御棒移動手段により、温度制御棒を後退させる。
計量値が少ないときや、可塑化時間が長いときや、溶融温度が低い樹脂材料のときに、温度制御棒移動手段により、温度制御棒を前進させる。
計量値が多いときや、可塑化時間が短いときや、溶融温度が高い樹脂材料のときに、温度制御棒移動手段により、温度制御棒を後退させる。
【0073】
ＳＴ４０の可塑化・計量工程で、加熱筒内へ投入された樹脂材料をスクリューの回転で可塑化しつつ、加熱筒に設けられている出口から可塑化済みの樹脂材料を吐出して計量する。
ＳＴ４０（可塑化・計量工程）の詳細は、図１０で説明済みであるため、説明を省略する。
ＳＴ４０（可塑化・計量工程）の詳細は、図１０で説明済みであるため、説明を省略する。
【0074】
以上に説明した実施例では、移動工程で温度制御棒を軸方向へ移動し、可塑化・計量工程中は、温度制御棒を軸方向の移動は行わずに静止させていた。
しかし、材料の種類等（結晶性／非晶性の違い、樹脂の溶融し易さ／溶融し難さの違い、食い込み不良の発生し易さ／発生し難さの違い等）により、可塑化・計量工程中に温度制御棒を移動させた方が、より良い効果が得られる場合がある。
しかし、材料の種類等（結晶性／非晶性の違い、樹脂の溶融し易さ／溶融し難さの違い、食い込み不良の発生し易さ／発生し難さの違い等）により、可塑化・計量工程中に温度制御棒を移動させた方が、より良い効果が得られる場合がある。
【0075】
そこで移動させる場合の温度制御棒の位置制御について、図１３で説明する。
図１３（ａ）に示すように、小容量（計量値が小さいとき）では、可塑化・計量工程の初期で温度制御棒を前進（下降）位置から後退（上昇）位置へ移動する。後退位置で可塑化の大部分を実施する。可塑化・計量工程の末期で温度制御棒を後退位置から前進位置へ移動する。
図１３（ａ）に示すように、小容量（計量値が小さいとき）では、可塑化・計量工程の初期で温度制御棒を前進（下降）位置から後退（上昇）位置へ移動する。後退位置で可塑化の大部分を実施する。可塑化・計量工程の末期で温度制御棒を後退位置から前進位置へ移動する。
【0076】
図１３（ｂ）に示すように、中容量（小容量と大容量の間の容量）では、可塑化・計量工程の時間が小容量より長くする。その上で、小容量と同様に、可塑化・計量工程の初期で温度制御棒を前進位置から後退位置へ移動する。後退位置で可塑化の大部分を実施する。可塑化・計量工程の末期で温度制御棒を後退位置から前進位置へ移動する。
【0077】
図１３（ｃ）に示すように、大容量（計量値が大きいとき）では、可塑化・計量工程の初期で温度制御棒を中間（前進と後退の中間）位置から後退（上昇）位置へ移動する。後退位置で可塑化の大部分を実施する。可塑化・計量工程の末期で温度制御棒を後退位置から中間位置へ移動する。
【0078】
なお、図１３（ａ）～（ｃ）において、可塑化・計量工程の中間位置で、温度制御棒の位置を変更することは差し支えない。すなわち、本発明では温度制御棒を温度制御棒移動手段により移動可能としたので、随時もしくは任意に温度制御棒の位置の制御が可能となる。
【0079】
ところで、図７（ｃ）において、温度制御棒（下端ブロック９１）を後退させたことにより、下端ブロック９１の前に、ヒータ無し領域１０９が出現する。樹脂材料を溶融させることを考慮すると、ヒータ無し領域１０９は無い方が良い。その対策例を次に説明する。
【0080】
図１４に示すように、下端ブロック９１を、第１加熱部１１１と、第２加熱部１１２とに分割する。
第１加熱部１１１は、第１ディスク１１３と、この第１ディスク１１３から第２加熱部１１２へ延ばした４本の柱状の第１爪１１４と、この第１爪１１４に挿入する第１ヒータ１１５とからなる。
第１加熱部１１１は、第１ディスク１１３と、この第１ディスク１１３から第２加熱部１１２へ延ばした４本の柱状の第１爪１１４と、この第１爪１１４に挿入する第１ヒータ１１５とからなる。
【0081】
第２加熱部１１２は、第２ディスク１１６と、この第２ディスク１１６から第１加熱部１１１へ延ばした４本の柱状の第２爪１１７と、この第２爪１１７に挿入する第２ヒータ１１８とからなる。
第１ディスク１１３の高さ寸法と第２２ディスク１１６の高さ寸法の和が、下端ブロック９１の最小高さ寸法となる。
第１ディスク１１３の高さ寸法と第２２ディスク１１６の高さ寸法の和が、下端ブロック９１の最小高さ寸法となる。
【0082】
第１加熱部１１１と、第２加熱部１１２とに分割した変更例の作用を、図１５及び図１６に基づいて説明する。
図１５（ａ）に示すように、隣り合う２本の第２爪１１７の間に１本の第１爪１１４が密に嵌る。嵌っているため、第２加熱部１１２に対して第１加熱部１１１が回転することはない。すなわち、第２加熱部１１２に対して第１加熱部１１１は軸方向の移動のみが可能となる。
第１ヒータ１１５は、第２ヒータ１１８にＬ２だけラップ（重複）している。
図１５（ａ）に示すように、隣り合う２本の第２爪１１７の間に１本の第１爪１１４が密に嵌る。嵌っているため、第２加熱部１１２に対して第１加熱部１１１が回転することはない。すなわち、第２加熱部１１２に対して第１加熱部１１１は軸方向の移動のみが可能となる。
第１ヒータ１１５は、第２ヒータ１１８にＬ２だけラップ（重複）している。
【0083】
【0084】
図１６（ａ）に示すように、第２加熱部１１２に対して第１加熱部１１１が離れるように、第１加熱部１１１を相対的に移動する。この移動によりラップ代（図１５（ａ）、符号Ｌ２）はほぼゼロになる。見かけ上、第１加熱部１１１と第２加熱部１１２は、第１ヒータ１１５と第２ヒータ１１８とで過不足なく加熱される。
【0085】
図１６（ｂ）に示すように、第１加熱部１１１から第２加熱部１１２が、離れた形態でスクリュー７２に収納されている。
図１６（ｃ）に示すように、加熱部１０６は、高温になる。すなわち、図７（ｃ）に示すヒータ無し領域１０９が解消される。
図１６（ｃ）に示すように、加熱部１０６は、高温になる。すなわち、図７（ｃ）に示すヒータ無し領域１０９が解消される。
【0086】
【0087】
また、第１加熱部１１１は、断熱板９２、スリーブ９３及び冷却手段９４と共に、第２温度制御棒移動手段１２２で上下に駆動される。
その他の構成要素は、図５と同じであるため、図５の符号を流用し、詳細な説明は省略する。
その他の構成要素は、図５と同じであるため、図５の符号を流用し、詳細な説明は省略する。
【0088】
以上により、図１５（ｂ）の形態に加えて、次の形態が得られる。
第１温度制御棒移動手段１２１と第２温度制御棒移動手段１２２を、一緒に前進（下降）させることにより、図７（ａ）、（ｂ）と同じ形態が得られる。
第１温度制御棒移動手段１２１と第２温度制御棒移動手段１２２を、一緒に後退（上昇）させることにより、図７（ｃ）、（ｄ）と同じ形態が得られる。
第１温度制御棒移動手段１２１と第２温度制御棒移動手段１２２を、一緒に前進（下降）させることにより、図７（ａ）、（ｂ）と同じ形態が得られる。
第１温度制御棒移動手段１２１と第２温度制御棒移動手段１２２を、一緒に後退（上昇）させることにより、図７（ｃ）、（ｄ）と同じ形態が得られる。
【0089】
次に、温度制御棒９０の更なる変更例を、図１８に基づいて説明する。
図１８に示すように、下部ブロック９１は、全体が断熱材で構成され、鍔９１ａと、この鍔９１ａより小径の円柱部９１ｂとからなる。その上で、円柱部９１ｂにヒータ９８が巻かれる。
以上により、断熱材製の鍔９１ａが断熱部１０８を構成し、ヒータ９８が加熱部１０６を構成する。
図１８に示すように、下部ブロック９１は、全体が断熱材で構成され、鍔９１ａと、この鍔９１ａより小径の円柱部９１ｂとからなる。その上で、円柱部９１ｂにヒータ９８が巻かれる。
以上により、断熱材製の鍔９１ａが断熱部１０８を構成し、ヒータ９８が加熱部１０６を構成する。
【0090】
以上の説明から明らかなように、断熱部１０８は、断熱板（図５、符号９２）で構成することや断熱材製の鍔９１ａで構成することができる。よって、断熱部１０８の構造は、断熱性能を発揮する構造であればよく、実施例（変更例を含む。）に限定されるものではない。
【0091】
また、ヒータ９８は、下端ブロック９１に内蔵する形態や、下端ブロック９１に巻きつける形態とすることができる。よって、加熱部１０６の形態は、加熱性能を発揮する形態であればよく、実施例（変更例を含む。）に限定されるものではない。
【0092】
尚、図１では、本発明の可塑化装置７０を、型締め軸２０ａが鉛直である竪型射出成形装置１０に適用したが、本発明の可塑化装置７０を、型締め軸２０ａが水平である横型射出成形装置に適用することは差し支えない。
横型射出成形装置に適用するときは、図３に示す射出シリンダ５３、加熱筒７１及びスクリュー７２の姿勢は、図３のままとし、ノズル５９が水平となるように、材料貯留部材５７が変形される。
横型射出成形装置に適用するときは、図３に示す射出シリンダ５３、加熱筒７１及びスクリュー７２の姿勢は、図３のままとし、ノズル５９が水平となるように、材料貯留部材５７が変形される。
【0093】
また、図１において、ハーフナット位置調整手段２４、型開閉手段２７及びハーフナット開閉手段３７は、油圧シリンダが好ましいが、電動シリンダもしくはエアシリンダ又は同等の手段であってもよい。
同様に、射出位置決め手段５１、シャット弁開閉手段６２、出口弁駆動手段６７及び温度制御棒移動手段７４は、油圧シリンダが好ましいが、電動シリンダもしくはエアシリンダ又は同等の手段であってもよい。
同様に、射出位置決め手段５１、シャット弁開閉手段６２、出口弁駆動手段６７及び温度制御棒移動手段７４は、油圧シリンダが好ましいが、電動シリンダもしくはエアシリンダ又は同等の手段であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【0094】
本発明は、樹脂材料を可塑化する可塑化装置に好適である。
【符号の説明】
【0095】
５０…射出装置、６５…出口（加熱筒に設けられた出口）、７０…可塑化装置、７１…加熱筒、７２…スクリュー、７４…温度制御棒移動手段、７５…ホッパ、８２…落下口、９０…温度制御棒、９２…断熱板、９４…冷却手段、９８…ヒータ、１０６…加熱部、１０７…冷却部、１０８…断熱部、１１１…第１加熱部、１１２…第２加熱部、１１５…第１ヒータ、１１８…第２ヒータ、１２１…第１温度制御棒移動手段、１２２…第２温度制御棒移動手段、Ｄ…スクリューの外径、Ｌ…スクリューの有効長さ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【手続補正書】
【提出日】2022-03-18
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項3】
請求項２記載の可塑化装置であって、
前記第１加熱部は、第１ディスクと、この第１ディスクから前記第２加熱部へ延びる第１爪と、前記第１ディスク及び前記第１爪に挿入される前記第１ヒータとからなり、
前記第２加熱部は、第２ディスクと、この第２ディスクから前記第１加熱部へ延びる第２爪と、前記第２爪及び前記第２ディスクに挿入される前記第２ヒータとからなり、
隣り合う２本の前記第２爪の間に、前記第１爪が軸方向移動可能に嵌められていることを特徴とする可塑化装置。
前記第１加熱部は、第１ディスクと、この第１ディスクから前記第２加熱部へ延びる第１爪と、前記第１ディスク及び前記第１爪に挿入される前記第１ヒータとからなり、
前記第２加熱部は、第２ディスクと、この第２ディスクから前記第１加熱部へ延びる第２爪と、前記第２爪及び前記第２ディスクに挿入される前記第２ヒータとからなり、
隣り合う２本の前記第２爪の間に、前記第１爪が軸方向移動可能に嵌められていることを特徴とする可塑化装置。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0011】
請求項３に係る発明は、請求項２記載の可塑化装置であって、
前記第１加熱部は、第１ディスクと、この第１ディスクから前記第２加熱部へ延びる第１爪と、前記第１ディスク及び前記第１爪に挿入される前記第１ヒータとからなり、
前記第２加熱部は、第２ディスクと、この第２ディスクから前記第１加熱部へ延びる第２爪と、前記第２爪及び前記第２ディスクに挿入される前記第２ヒータとからなり、
隣り合う２本の前記第２爪の間に、前記第１爪が軸方向移動可能に嵌められていることを特徴とする。
前記第１加熱部は、第１ディスクと、この第１ディスクから前記第２加熱部へ延びる第１爪と、前記第１ディスク及び前記第１爪に挿入される前記第１ヒータとからなり、
前記第２加熱部は、第２ディスクと、この第２ディスクから前記第１加熱部へ延びる第２爪と、前記第２爪及び前記第２ディスクに挿入される前記第２ヒータとからなり、
隣り合う２本の前記第２爪の間に、前記第１爪が軸方向移動可能に嵌められていることを特徴とする。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0095】
５０…射出装置、６５…出口（加熱筒に設けられた出口）、７０…可塑化装置、７１…加熱筒、７２…スクリュー、７４…温度制御棒移動機構、７５…ホッパ、８２…落下口、９０…温度制御棒、９２…断熱板、９４…冷却機構、９８…ヒータ、１０６…加熱部、１０７…冷却部、１０８…断熱部、１１１…第１加熱部、１１２…第２加熱部、１１３…第１ディスク、１１４…第１爪、１１５…第１ヒータ、１１６…第２ディスク、１１７…第２爪、１１８…第２ヒータ、１２１…第１温度制御棒移動機構、１２２…第２温度制御棒移動機構、Ｄ…スクリューの外径、Ｌ…スクリューの有効長さ。
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図5】