特許 7511801 樹脂ブロック製造装置、樹脂製品製造方法および樹脂ブロック製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-28

(45)【発行日】2024-07-08

(54)【発明の名称】樹脂ブロック製造装置、樹脂製品製造方法および樹脂ブロック製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/53 20060101AFI20240701BHJP

   B29C 45/22 20060101ALI20240701BHJP

   B29C 45/37 20060101ALI20240701BHJP

   B29C 45/57 20060101ALI20240701BHJP

   B29C 45/80 20060101ALI20240701BHJP

【ＦＩ】

B29C45/53

B29C45/22

B29C45/37

B29C45/57

B29C45/80

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2020097970

(22)【出願日】2020-06-04

(65)【公開番号】P2021187142

(43)【公開日】2021-12-13

【審査請求日】2023-02-03

(73)【特許権者】

【識別番号】597042478

【氏名又は名称】株式会社エイ・ティ・エル

(74)【代理人】

【識別番号】110001494

【氏名又は名称】前田・鈴木国際特許弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】吉永 直央

(72)【発明者】

【氏名】木村 頼大

(72)【発明者】

【氏名】藤森 大成

(72)【発明者】

【氏名】前島 直生

【審査官】小山 祐樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０５８６５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２１６７２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０１０８５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公昭３３－００３７２３（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２０１８－１８３９３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４５／００－４５／８４

Ｂ２９Ｃ ３３／００－３３／７６

Ｂ２９Ｃ ４８／００－４８／９６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

供給される樹脂材料を収容する材料室と、
複数の孔が形成され、前記材料室の端面に配置されたゲート部と、
前記ゲート部を加熱する加熱手段と、
前記材料室に供給された前記樹脂材料を、前記加熱された前記ゲート部に押圧し、溶融した前記樹脂材料を前記孔から押し出す押出部と、
前記押し出される前記樹脂材料を収容する樹脂ブロック成形空間を有し、前記押し出される前記樹脂材料に前記ゲート部方向の圧力を加えながら徐々に前記樹脂ブロック成形空間の容積を拡大し、前記押し出される前記樹脂材料を前記樹脂ブロック成形空間内で一体化する型部と
を有する樹脂ブロック製造装置。

【請求項2】

前記樹脂材料を前記孔から押し出す圧力と、前記押し出される前記樹脂材料に前記ゲート部方向へ加える圧力と、を調整する圧力調整手段をさらに有する請求項１に記載の樹脂ブロック製造装置。

【請求項3】

前記ゲート部および前記型部を冷却する冷却手段をさらに有する請求項１または２に記載の樹脂ブロック製造装置。

【請求項4】

前記型部は、
前記樹脂ブロック成形空間の側面を規定し、一方の端部側に前記ゲート部が配置される側面型板と、
前記ゲート部に平行な押さえ面を有し、前記側面型板に囲まれる空間内を前記ゲート部に垂直な方向に移動可能な押さえ板とを有し、
前記押さえ板を移動させることにより、前記押し出される前記樹脂材料に前記圧力を加えながら、前記樹脂ブロック成形空間の容積を徐々に拡大する請求項１～３のいずれかに記載の樹脂ブロック製造装置。

【請求項5】

前記側面型板を、前記ゲート部に垂直な方向に移動させる型部移動手段と、
前記側面型板が前記ゲート部から離れた位置に移動された状態で、前記側面型板の内部に形成された樹脂ブロックと前記ゲート部との間に配置される押出ブロックとをさらに有し、
前記押出ブロックが前記樹脂ブロックと前記ゲート部との間に配置された状態で、前記型部移動手段により前記側面型板を前記ゲート部に近づく方向に移動させることにより、前記樹脂ブロックを前記側面型板から離型させる請求項４に記載のブロック製造装置。

【請求項6】

前記複数の孔の各々は、前記樹脂ブロック成形空間側の開口径が、前記材料室側の開口径より大径な円錐台形状である請求項１～５のいずれかに記載のブロック製造装置。

【請求項7】

所望の樹脂成型品の形状に対応するキャビティと、前記キャビティと前記樹脂ブロック成形空間とを連通する樹脂流れ込み通路とを有する試作型部をさらに有する請求項１～６のいずれかに記載のブロック製造装置。

【請求項8】

前記型部の前記樹脂ブロック成形空間の内周面には、前記樹脂流れ込み通路に連通する試作型用孔が形成されており、
前記試作型用孔を開閉することにより、前記キャビティと前記樹脂ブロック成形空間との連通状態を制御する試作用ゲート開閉ピンをさらに有する
請求項７に記載のブロック製造装置。

【請求項9】

前記樹脂材料は、樹脂ペレットまたは粉砕した樹脂である請求項１～８のいずれかに記載の樹脂ブロック製造装置。

【請求項10】

請求項７または８に記載の樹脂ブロック製造装置において前記樹脂ブロック成形空間に収容された溶融された前記樹脂材料に圧力を加えることにより、当該樹脂材料を所望の形状のキャビティを有する試作型部の当該キャビティに充填し、当該キャビティの形状に対応する樹脂製品を製造する樹脂製品製造方法。

【請求項11】

複数の孔が形成され加熱されたゲート部に樹脂材料を押圧することにより、溶融した前記樹脂材料を前記孔から押し出す工程と、
前記押し出される前記樹脂材料に前記ゲート部方向の圧力を加えながら、前記押し出される前記樹脂材料を収容する樹脂ブロック成形空間の容積を徐々に拡大することにより、前記押し出される前記樹脂材料を前記樹脂ブロック成形空間内で一体化する工程と
を有する樹脂ブロック製造方法。

【請求項12】

前記押し出される前記樹脂材料に前記ゲート部方向へ加える圧力は、溶融した前記樹脂材料を前記孔から押し出す圧力より小さい請求項１１に記載の樹脂ブロック製造方法。

【請求項13】

前記樹脂ブロック成形空間内で一体化された前記樹脂材料を冷却する工程をさらに有し、前記冷却は、前記樹脂材料に前記ゲート部方向へ圧力を加えて行う請求項１０または１２に記載の樹脂ブロック製造方法。

【請求項14】

前記樹脂材料は、樹脂ペレットまたは粉砕した樹脂である請求項１１～１３のいずれかに記載の樹脂ブロック製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、樹脂ブロックの製造に関し、特に、効率よく所望のサイズ（厚み）の樹脂ブロックを製造することのできる樹脂ブロック製造装置、樹脂製品製造方法および樹脂ブロック製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

樹脂製品の試作は、樹脂ブロックを削り出すか、３－Ｄプリンタを用いて行うのが通常であるが、どちらの場合も使用できる材料が限定されており、量産で使用したい材料の評価が適切にできない場合がある。また、３－Ｄプリンタを使用する方法には、寸法精度や反りの問題、あるいは、材料が高価でコストがかかるという問題もある。そのため、量産化・商品化したときの樹脂成形物の特性を正しく評価したい場合は、量産時と同じ装置および工程により試作品を製作する必要がある。すなわち、例えば量産時と同様の金型を製作し、使用予定の樹脂材料を用い、実際に射出成形機を稼働させて射出成形することにより試作品を成形する必要がある。その結果、試作に期間、コスト、手間等がかかることが避けられない。

【0003】

そこで、本願発明者らは、所望の材質や色等の樹脂材料を用いて樹脂ブロックを製造することができる装置および方法を既に開示しているところ（特許文献１参照）、より一層効率よく所望のサイズ（厚み）の樹脂ブロックを製造したいとの要望がある。また、試作自体を、より一層効率よく、すなわち短期間に低コストで簡単に行いたいという要望がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１９－１５１００９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本願発明は、そのような状況に鑑みてなされたものであって、本願発明の目的は、所望の材質や色等の樹脂を用いた樹脂ブロックを一層効率よく製造することができる、すなわち、任意の樹脂材料の樹脂ブロックを一層効率よく製造することができる樹脂ブロック製造装置および樹脂ブロック製造方法を提供することにある。また、本願発明の目的は、試作自体をも一層効率よく行うことのできる、すなわち、短期間に低コストで簡単に樹脂製品の試作品を製造することのできる樹脂ブロック製造装置および樹脂製品製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本願発明の樹脂ブロック製造装置は、
供給される樹脂材料を収容する材料室と、
複数の孔が形成され、前記材料室の端面に配置されたゲート部と、
前記ゲート部を加熱する加熱手段と、
前記材料室に供給された前記樹脂材料を、前記加熱された前記ゲート部に押圧し、溶融した前記樹脂材料を前記孔から押し出す押出部と、
前記押し出される前記樹脂材料を収容する樹脂ブロック成形空間を有し、前記押し出される前記樹脂材料に前記ゲート部方向の圧力を加えながら徐々に前記樹脂ブロック成形空間の容積を拡大し、前記押し出される前記樹脂材料を前記樹脂ブロック成形空間内で一体化する型部とを有することを特徴とする。

【0007】

好ましくは、本願発明の樹脂ブロック製造装置は、前記樹脂材料を前記孔から押し出す圧力と、前記押し出される前記樹脂材料に前記ゲート部方向へ加える圧力とを調整する圧力調整手段をさらに有することを特徴とする。

【0008】

また、好ましくは、本願発明の樹脂ブロック製造装置は、前記ゲート部および前記型部を冷却する冷却手段をさらに有することを特徴とする。

【0009】

好ましくは、前記型部は、前記樹脂ブロック成形空間の側面を規定し、一方の端部側に前記ゲート部が配置される側面型板と、前記ゲート部に平行な押さえ面を有し、前記側面型板に囲まれる空間内を前記ゲート部に垂直な方向に移動可能な押さえ板とを有し、前記ゲート部に平行な押さえ面を有し、前記側面型板に囲まれる空間内を前記ゲート部に垂直な方向に移動可能な押さえ板とを有し、前記押さえ板を移動させることにより、前記押し出される前記樹脂材料に前記圧力を加えながら、前記樹脂ブロック成形空間の容積を徐々に拡大することを特徴とする。

【0010】

好ましくは、本願発明の樹脂ブロック製造装置は、前記側面型板を、前記ゲート部に垂直な方向に移動させる型部移動手段と、前記側面型板が前記ゲート部から離れた位置に移動された状態で、前記側面型板の内部に形成された樹脂ブロックと前記ゲート部との間に配置される押出ブロックとをさらに有し、前記押出ブロックが前記樹脂ブロックと前記ゲート部との間に配置された状態で、前記型部移動手段により前記側面型板を前記ゲート部に近づく方向に移動させることにより、前記樹脂ブロックを前記側面型板から離型させることを特徴とする。

【0011】

また、好ましくは、前記複数の孔の各々は、前記樹脂ブロック成形空間側の開口径が、前記材料室側の開口径より大径な円錐台形状であることを特徴とする。

【0012】

また、本願発明の樹脂ブロック製造装置は、所望の樹脂成型品の形状に対応するキャビティと、前記キャビティと前記樹脂ブロック成形空間とを連通する樹脂流れ込み通路とを有する試作型部をさらに有してもよい。

【0013】

好ましくは、前記型部の前記樹脂ブロック成形空間の内周面には、前記樹脂流れ込み通路に連通する試作型用孔が形成されており、本願発明の樹脂ブロック製造装置は、前記試作型用孔を開閉することにより、前記キャビティと前記樹脂ブロック成形空間との連通状態を制御する試作用ゲート開閉ピンをさらに有することを特徴とする。

【0014】

また、本願発明の樹脂製品製造方法は、前記試作型部を有する樹脂ブロック製造装置において前記樹脂ブロック成形空間に収容された溶融された前記樹脂材料に圧力を加えることにより、当該樹脂材料を所望の形状のキャビティを有する試作型部の当該キャビティに充填し、当該キャビティの形状に対応する樹脂製品を製造することを特徴とする。

【0015】

好ましくは、前記樹脂材料は、樹脂ペレットまたは粉砕した樹脂であることを特徴とする。

【0016】

また、本願発明の樹脂ブロック製造方法は、
複数の孔が形成され加熱されたゲート部に樹脂材料を押圧することにより、溶融した前記樹脂材料を前記孔から押し出す工程と、
前記押し出される前記樹脂材料に前記ゲート部方向の圧力を加えながら、前記押し出される前記樹脂材料を収容する樹脂ブロック成形空間の容積を徐々に拡大することにより、前記押し出される前記樹脂材料を前記樹脂ブロック成形空間内で一体化する工程と
を有することを特徴とする。

【0017】

好ましくは、本願発明の樹脂ブロック製造方法において、前記押し出される前記樹脂材料に前記ゲート部方向へ加える圧力は、溶融した前記樹脂材料を前記孔から押し出す圧力より小さい。

【0018】

好ましくは、本願発明の樹脂ブロック製造方法は、前記樹脂ブロック成形空間内で一体化された前記樹脂材料を冷却する工程をさらに有し、前記冷却は、前記樹脂材料に前記ゲート部方向へ圧力を加えて行うことを特徴とする。

【0019】

好ましくは、前記樹脂材料は、樹脂ペレットまたは粉砕した樹脂であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0020】

本願発明によれば、所望の材質や色等の樹脂を用いた樹脂ブロックを一層効率よく製造することができる、すなわち、任意の樹脂材料の樹脂ブロックを一層効率よく製造することができる樹脂ブロック製造装置および樹脂ブロック製造方法を提供することができる。また、本願発明によれば、試作自体をも一層効率よく行うことのできる、すなわち、短期間に低コストで簡単に樹脂製品の試作品を製造することのできる樹脂ブロック製造装置および樹脂製品製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、本発明の第１実施形態の樹脂ブロック製造装置の全体構成を示す斜視図である。

【図2】図２は、図１に示す樹脂ブロック製造装置のII－IIにおける断面図である。

【図3】図３は、図１に示す樹脂ブロック製造装置の材料室およびゲート部の構成および動作を示す第１の断面斜視図である。

【図4】図４は、図１に示す樹脂ブロック製造装置の材料室およびゲート部の構成および動作を示す第２の断面斜視図である。

【図5】図５は、図１に示す樹脂ブロック製造装置のゲート部の構成を示す図であり、図５（Ａ）は斜視図、図５（Ｂ）は図５ＡのＶの箇所における断面図である。

【図6】図６は、図１に示す樹脂ブロック製造装置における樹脂ブロックの成形過程を説明するための模式的な図である。

【図7】図７は、図１に示す樹脂ブロック製造装置における冷却工程を説明するための模式的な図である。

【図8】図８は、図１に示す樹脂ブロック製造装置における離型工程を説明するための第１の模式的な図である。

【図9】図９は、図１に示す樹脂ブロック製造装置における離型工程を説明するための第２の模式的な図である。

【図10】図１０は、本発明の第２実施形態の樹脂ブロック製造装置の構成を示す斜視図である。

【図11】図１１は、図１０に示す樹脂ブロック製造装置の試作型部の構成および動作を示す第１の断面斜視図である。

【図12】図１２は、図１０に示す樹脂ブロック製造装置の試作型部の構成および動作を示す第２の断面斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

第１実施形態
本発明の第１実施形態について、図１～図９を参照して説明する。
本実施形態においては、樹脂ペレット（単にペレットと称する場合もある）から樹脂ブロックを製造する樹脂ブロック製造装置１を例示し本発明を説明する。本実施形態の樹脂ブロック製造装置１は、ペレットを加熱溶融した後冷却硬化させることにより、所望の厚みの樹脂ブロックを製造することのできる装置である。

【0023】

図１および図２に示すように、樹脂ブロック製造装置１は、材料室１００、ゲート部２００、ヒーター（加熱手段）２５０、冷却部（冷却手段）２７０、押出部３００、型部５００、および制御部６３０を有する。樹脂ブロック製造装置１は、例えばアングル材を連結して構成したフレームを有し、そこに後述する種々の機構やユニットを搭載したものである。

【0024】

まず、樹脂ブロック製造装置１の各部の構成および機能について説明する。

【0025】

材料室１００は、供給される樹脂材料を収容する。材料室１００は、図１および図２に示すように、矩形筒状部材が水平方向（Ｘ軸報告）を筒軸方向として配置されたような構成（矩形筒状部と称する）１１０を有し、矩形筒状部１１０の一方の端部に、後述するゲート部２００が設置されている。また、矩形筒状部１１０の内部には、後述する押出部３００の材料押出板３２０が、筒軸方向に移動可能に配設されている。これら、矩形筒状部１１０の内周面１１２、ゲート部２００、および押出部３００の材料押出板３２０で囲まれた空間が、原材料たるペレットを収容する材料収容空間１０２である。材料収容空間１０２の上面には、ペレットを材料収容空間１０２に供給するための材料投入口１２０が形成されている。

【0026】

なお、材料室１００は、任意の金属材料で構成されてよいが、本実施形態においては、アルミニウム製の板材で構成されている。

【0027】

ゲート部２００は、材料室１００の材料収容空間１０２に供給されたペレットを溶融するとともに、溶融された樹脂材料を、型部５００の樹脂ブロック成形空間５０２に流出させるための部材である。
ゲート部２００は、材料室１００と型部５００との間に設置されており、材料室側表面２０１は材料収容空間１０２の一方の端面を形成し、型部側表面２０３は、樹脂ブロック成形空間５０２の一方の端面を形成する。

【0028】

図５Ａに示すように、ゲート部２００には、材料室側表面２０１と型部側表面２０３との間を貫通する多数の孔２１０が形成されている。孔２１０は、溶融した樹脂材料を材料収容空間１０２から樹脂ブロック成形空間５０２に流出させるための孔である。各孔２１０は、図５Ｂに示すように、内周面が、材料室側開口（樹脂流入口）２２１から樹脂ブロック成形空間側開口（樹脂流出口）２２２に向かって所定の角度αで傾斜して拡径する円錐台形状の孔である。すなわち、各孔２１０は、樹脂ブロック成形空間側開口２２２の開口径が、材料室側開口２２１の開口径より大径な円錐台形状である。孔２１０をこのようなテーパ状の周面を有する円錐台形状としておくことにより、樹脂ブロック成形空間５０２で成形された樹脂ブロックの離型が容易になる。

【0029】

本実施形態において、孔２１０は、材料室側開口（樹脂流入口）２２１から樹脂ブロック成形空間側開口（樹脂流出口）２２２に向かって、内周面がテーパ面をなして傾斜し拡径する円錐台形状の孔である。材料室側開口（樹脂流入口）２２１のサイズは、原材料として使用するペレットが孔２１０に入らないサイズ、すなわち、使用するペレットの直径より小さいサイズであって（最大値）、溶融した樹脂材料が流入可能なサイズ（最小値）であれば任意のサイズでよい。ただし、孔２１０の径が大きい（太い）と、成形された樹脂ブロックの離型が難しくなるため、孔２１０は細径の方が好ましく、具体的には、例えば、樹脂流入口２２１の直径φは１．０ｍｍ～５．０ｍｍであり、好ましくは０．５ｍｍ～３．０ｍｍである。また、孔２１０の内周テーパ面の傾斜角度αは、例えば０°より大きく１５°以下の角度であり、好ましくは１°～５°である。

【0030】

また、孔２１０の数、孔２１０の配置は、孔２１０同士が干渉せず独立に形成可能であれば任意の数、任意の配置でよい。孔２１０の数が多いほど、材料収容空間１０２から樹脂ブロック成形空間５０２に流れる樹脂材料の量が多くなり樹脂ブロックを速く成形できるが、一方で、孔２１０の数が多いほど、成形された樹脂ブロックの離型が難しくなる。また、孔２１０の配置は、ゲート部２００の全体にわたって均一な配置が好ましい。具体的には、例えば縦横（Ｙ方向およびＺ方向）それぞれ、５ｍｍ～１５ｍｍのピッチで格子状あるいはジグザグ状に孔２１０が形成されているのが好ましい。

【0031】

なお、ゲート部２００は、任意の金属材料で構成されてよいが、本実施形態においては、アルミニウム製である。

【0032】

図６に示すように、ゲート部２００の孔２１０の近傍には、ゲート部２００の温度を検出する温度センサー２３０が設置されている。本実施形態において、温度センサー２３０は熱電対である。温度センサー２３０は、直接あるいは間接に制御部６３０に接続されており、制御部６３０は、ゲート部２００の孔２１０近傍の温度が検出可能となっている。

【0033】

ヒーター（加熱手段）２５０は、材料室１００の材料収容空間１０２に収容されたペレットを溶融するために、ゲート部２００を加熱する。ヒーター２５０は、ゲート部２００に埋設されている。ヒーター２５０は、ゲート部２００の多数の孔２１０が形成されている範囲を含み、ゲート部２００材料収容空間１０２の一方の端面を形成している範囲の全体を、略均一に加熱する。ヒーター２５０は、制御部６３０に制御されて、ゲート部２００を、原材料として使用するペレットの種類に応じた所定の温度に加熱する。具体的には、ヒーター２５０は、原材料として使用する樹脂材料（ペレット）の溶融温度程度まで、あるいは、経験的に樹脂材料が柔らかくなり溶け始める温度の３０°～４０°高い温度まで、ゲート部２００を加熱し昇温させる。

【0034】

ゲート部２００の材料室側表面２０１には、材料室１００の材料収容空間１０２に収容されたペレットが、後述する押出部３００の作動により押し付けられる。前述したようにゲート部２００がヒーター２５０により加熱昇温されることにより、押し付けられたペレットは溶融し、孔２１０の各々を通り、樹脂ブロック成形空間５０２に流れ込む。

【0035】

冷却部２７０は、樹脂ブロックの成形が終了したとき、ゲート部２００、および後述する型部５００を冷却する。冷却部２７０は、図７に示すように、図示せぬ冷却装置により冷却される冷却板２７１、および図示せぬ冷却気流送風装置により発生する冷却気流２７３により、ゲート部２００、および樹脂ブロック成形空間５０２に存在する成形された樹脂ブロックＲＢを冷却する。

【0036】

冷却板２７１は、ゲート部２００に隣接して、あるいは、ゲート部２００に一体に形成されており、図示せぬ冷却装置により冷却され、ゲート部２００を冷却する。冷却板２７１を冷却する冷却装置としては、冷却媒体としてオイルを用いて冷却板２７１を冷却する油冷式、空気（風）等の気体を冷却媒体として用いる空冷式、あるいは水を冷却媒体として用いる水冷式等、任意の冷却方式の装置であってよい。

【0037】

冷却気流２７３は、図示せぬ冷却気流送風装置により、型部５００の型板５１０に対して下方から吹き付けられる冷却用の圧縮空気である。冷却気流２７３により型板５１０が冷却されることにより、型板５１０の内部の樹脂ブロック成形空間５０２に存在する成形された樹脂ブロックを冷却し、硬化させる。なお、冷却気流２７３は、型板５１０の下方のみならず、さらに上方からも型板５１０に吹き付けてよい。また、さらに型板５１０の横から型板５１０に吹き付けてもよい。

【0038】

押出部３００は、材料室１００の材料収容空間１０２に供給され収容されたペレットを、加熱されたゲート部２００に押圧して溶融させ、溶融した樹脂材料を、ゲート部２００の孔２１０を介して、型部５００の樹脂ブロック成形空間５０２に送出する。押出部３００は、材料押出板３２０、押出板移動ユニット３２４、押出板駆動部３２６、および図示せぬ押出板制御部を有する。

【0039】

材料押出板３２０は、材料室１００の矩形筒状部１１０の内部に、矩形筒状構成の内周面１１０に内接するとともに筒軸方向に移動可能に配設されている。材料押出板３２０は、材料室１００の矩形筒状部１１０の内部において、ゲート部２００に対向する材料収容空間１０２の他方の端面を形成する。材料押出板３２０は、押出板移動ユニット３２４により押出板駆動部３２６に接続されている。押出板駆動部３２６は、本実施形態においては、サーボを使ったボールねじによるアクチュエータ機構であるが、その他の駆動装置であってもよい。押出板駆動部３２６は、制御部６３０内に備わる図示せぬ押出板制御部により駆動される。すなわち、材料押出板３２０は、制御部６３０内に備わる図示せぬ押出板制御部により移動される。

【0040】

型部５００は、ゲート部２００の各孔２１０から押し出される樹脂材料を収容する樹脂ブロック成形空間５０２を有し、押し出される樹脂材料にゲート部２００方向の圧力を加えながら徐々に樹脂ブロック成形空間５０２の容積を拡大し、押し出される樹脂材料を樹脂ブロック成形空間５０２内で一体化する。

【0041】

型部５００は、矩形筒状部材が水平方向（Ｘ軸報告）を筒軸方向として配置されたような構成を有し、樹脂ブロック成形空間５０２の側面を規定する側面型板５１０を有する。側面型板５１０の一方の端部には、前述したゲート部２００が設置されている。側面型板５１０は、他方の端部に接続された側面型板支持ロッド５１４を介して、型引張板５４０に固定設置されている。側面型板５１０は、任意の金属材料で構成されてよいが、本実施形態においてはアルミニウム製である。

【0042】

型部５００は、側面型板５１０に囲まれる空間内をゲート部２００に垂直な方向に移動可能な押さえ板５２０を有する。また、押さえ板５２０は、ゲート部２００に平行に対向する押さえ面５２１を有する。これら、側面型板５１０の内周面、ゲート部２００、および押さえ板５２０で囲まれた空間が、樹脂ブロック成形空間５０２である。押さえ板５２０は、押さえ板駆動ロッド５２４により押さえ板駆動部５２６に接続されている。押さえ板５２０は、任意の金属材料で構成されてよいが、本実施形態においてはアルミニウム製である。

【0043】

押さえ板駆動部５２６は、本実施形態においては、サーボを使ったボールねじによるアクチュエータ機構であるが、その他の駆動装置であってもよい。押さえ板駆動部５２６は、制御部６３０内に備わる図示せぬ押さえ板制御部により駆動される。すなわち、押さえ板５２０は、制御部６３０内に備わる図示せぬ押さえ板制御部により移動される。

【0044】

押さえ板５２０は、ゲート部２００の型部側表面２０３に当接させた状態から、ゲート部２００において押し出される樹脂材料に応じて、徐々にゲート部２００から離れる方向に移動される。これにより、押さえ板５２０は、ゲート部２００から樹脂ブロック成形空間５０２に押し出される樹脂材料に圧力を加えながら、樹脂ブロック成形空間の容積を徐々に拡大するように機能する。

【0045】

また、側面型板５１０が側面型板支持ロッド５１４を介して設置されている型引張板５４０は、型引張板駆動ロッド５４４により型引張板駆動部５４６に接続されており、水平方向（Ｘ軸方向、ゲート部２００に垂直な方向）に移動可能になっている。型引張板５４０がゲート部２００から離れる方向に移動することにより、側面型板５１０は、樹脂ブロック成形空間５０２に形成された樹脂ブロックとともに一体的にゲート部２００から離れる方向に移動する。その結果、側面型板５１０とゲート部２００との間に、離型用押出ブロック５８０を配置可能なスペースが生じる。

【0046】

離型用押出ブロック５８０は、図９に示すように、対向配置される２枚の板材５８１，５８２を、ロッド５８３により接続した部材である。離型用押出ブロック５８０は、押出ブロック移動部５８４により、垂直方向に移動可能に構成されており、例えば図７に示すように側面型板５１０がゲート部２００に当接されているときは、側面型板５１０の上部に退避されている。また、図８に示すように、成形された樹脂ブロックを離型するために、型引張板５４０がゲート部２００から離れる方向に移動して側面型板５１０とゲート部２００との間にスペースが確保されたときは、離型用押出ブロック５８０は下方に移動され、側面型板５１０とゲート部２００との間に配置される。

【0047】

離型用押出ブロック５８０は、側面型板５１０の内部の樹脂ブロック成形空間５０２に入り込むことが可能な形状およびサイズとなっている。離型用押出ブロック５８０が側面型板５１０の内周面に内接する必要はない。型引張板５４０が移動して側面型板５１０がゲート部２００方向に移動した場合、少なくともゲート部２００から遠い側の板材５８１が、ある程度の面積を有してある程度の深さまで側面型板５１０の内部に入り込める形態であればよい。

【0048】

このような構成においては、樹脂ブロック成形空間５０２に樹脂ブロックＲＢが形成された後、離型用押出ブロック５８０を側面型板５１０とゲート部２００との間に配置し、型引張板５４０をゲート部２００の方向に移動させると、側面型板５１０は離型用押出ブロック５８０の周囲をゲート部２００方向に移動可能であるが、側面型板５１０の内部に形成された樹脂ブロックＲＢは、離型用押出ブロック５８０に当接してゲート部２００の方向への移動が停止される。その結果、樹脂ブロックＲＢが側面型板５１０の内周面に貼りついていたとしても、樹脂ブロックは側面型板５１０から離型される。

【0049】

なおこのとき、押さえ板５２０を樹脂ブロックＲＢのゲート部２００とは反対側の端面に当接させて、押さえ板５２０と離型用押出ブロック５８０との間で樹脂ブロックを挟持するようにしておけば、樹脂ブロックが離型され側面型板５１０から完全に分離した場合も、樹脂ブロックを適切に保持することができる。

【0050】

制御部６３０は、樹脂ブロック製造装置１の各部の動作を制御する。具体的には、制御部６３０は、温度センサー２３０を介してゲート部２００の温度を検出しながら、ヒーター２５０を駆動してゲート部２００を昇温させるとともに、冷却部２７０を駆動してゲート部２００を冷却し、ゲート部２００を所望の温度状態に制御する。また、制御部６３０は、形成された樹脂ブロックが適切に離型され取り出されるように、押さえ板駆動部５２６、型引張板駆動部５４６および押出ブロック移動部５８４を制御する。

【0051】

また、制御部６３０は、材料押出板３２０による材料収容空間１０２内のペレットをゲート部２００に押圧する力が、押さえ板５２０による樹脂ブロック成形空間５０２に流入する樹脂材料を押圧する力よりも若干大きくなるように、押出板駆動部３２６および押さえ板駆動部５２６を制御し、これらの圧力を調整する。このような相対的な圧力関係とすることで、後述する作用により、気泡の無い高品質な樹脂ブロックを製造することができる。

【0052】

次に、このような構成の樹脂ブロック製造装置１を用いた樹脂ブロックの製造方法について説明する。
まず、初期状態として、図３に示すように、材料投入口１２０よりもゲート部２００から離れた方向に材料押出板３２０を退避させて材料を投入可能かつ十分な容積の材料収容空間１０２を確保するとともに、押さえ板５２０をゲート部２００に密着した状態、すなわち、樹脂ブロック成形空間５０２の容積がゼロの状態としておく。
この状態で、材料投入口１２０から、原材料となるペレットを材料室１００の材料収容空間１０２に投入する。（材料投入工程）

【0053】

次に、ヒーター２５０を制御して、ゲート部２００を、ペレットの種類に応じた所定の温度、すなわち、ペレットが溶融状態となる温度に上昇させる。（加熱工程）

【0054】

次に、押出板駆動部３２６を駆動し、材料押出板３２０を所定の圧力で、換言すれば所定の速度でゲート部２００の方向に移動させ、材料室１００内のペレットをゲート部２００の方向に移動、集積し、ゲート部２００に密着させる。また、押さえ板駆動部５２６を駆動し、押さえ板５２０を所定の圧力でゲート部２００の方向に押圧する。
その結果、ペレットはゲート部２００の材料室側表面２０１の全体に配置され、ゲート部２００に近接するペレットは溶融し、孔２１０から型部５００の樹脂ブロック成形空間５０２に押し出される。（押し出し工程）

【0055】

押し出し工程においては、サーボ制御による圧力管理により、材料押出板３２０と押さえ板５２０とが樹脂ブロックを成形するのに適正な圧力を発揮するように調整する。押さえ板５２０の押圧力を、材料押出板３２０の押圧力よりも若干小さくしておくことにより、押さえ板５２０とゲート部２００との間に溶融した樹脂材料が入り込み、樹脂ブロック成形空間５０２の形状に樹脂ブロックが成形される。また、樹脂ブロックの成形に伴って押さえ板５２０は押し負けた状態となり、押さえ板５２０はゲート部２００から離れる方向に徐々に移動し、樹脂ブロック成形空間の容積が徐々に拡大される、樹脂ブロックは徐々に大きくなる。

【0056】

ここで、押し出し工程において気泡が除去される過程について、図６を参照して説明する。
材料押出板３２０により材料室１００内のペレットをゲート部２００の方向に移動、集積し、ゲート部２００に密着させると、ペレットは、材料押出板３２０からゲート部２００に近づくにつれて、ペレットの形態を維持している状態（ペレット状態）、半溶融状態、溶融状態となっていく。このとき、ペレットの状態ではペレット間に気泡が含まれているが、半溶融状態では気泡が抜けつつ溶融状態となっていく。そして、溶融状態では、圧力が印加されていることにより、気泡は、密度が低く、気泡の流路が残存している、あるいは気泡の流動性が高い、半溶融状態およびペレット状態側に逃がされていく。このような作用により、型部５００の樹脂ブロック成形空間５０２には、気泡が存在しない樹脂材料のみが流れ込む。その結果、樹脂ブロック成形空間５０２において、気泡が無い樹脂ブロックが成形される。

【0057】

樹脂ブロックが所望の厚みに成長したら、樹脂ブロック成形空間５０２内で樹脂ブロックとして一体化された樹脂材料を冷却する。（冷却工程）
冷却は、図７に示すように、冷却板２７１を介してゲート部２００を冷却するとともに、樹脂ブロック成形空間５０２の周囲の側面型板５１０に冷却気流２７３を吹き付けることにより行う。またこのとき、押さえ板５２０により樹脂ブロックＲＢに対してゲート部２００方向に強く圧力（背圧ＦＢ）をかけておく。

【0058】

このような背圧ＦＢをかけておくことにより、冷却時の収縮により樹脂ブロックＲＢにいわゆるヒケが生じたり、ゲート部２００付近の樹脂の引き込みが生じることを防ぐことができる。
また、このような冷却方法とすることにより、まずゲート部２００が冷却され、冷却が開始されると直ちにゲート部２００付近の樹脂が硬化するため、ゲート部２００からの樹脂の引き込みが無くなり、ゲート部２００の孔２１０に蓋をした状態となる。その結果、樹脂ブロックに対して背圧ＦＢが十分にかかった状態とすることができ、ヒケや樹脂の引き込みを適切に防止できる。

【0059】

冷却が終了したら、成形された樹脂ブロックＲＢを側面型板５１０から離型し取り出す。成形された樹脂ブロックＲＢは、側面型板５１０に貼りついているので、これを引き剥がす。（離型工程）
離型工程においては、まず、図８に示すように、型引張板５４０（図２参照）をゲート部２００から離れる方向に後退させることにより、側面型板５１０および成形された樹脂ブロックＲＢを、ゲート部２００から離れる方向に移動させる。このとき、押さえ板５２０も、樹脂ブロックＲＢの端面に当接した状態を維持しつつ、樹脂ブロックＲＢとともに移動する。
次に、これにより生じた側面型板５１０とゲート部２００との間に、離型用押出ブロック５８０を下降し配置する。離型用押出ブロック５８０のゲート部２００側の面は、ゲート部２００に密着するように配置する。

【0060】

次に、型引張板５４０をゲート部２００方向に移動させ、側面型板５１０および樹脂ブロックＲＢをゲート部２００方向に移動させる。樹脂ブロックＲＢが離型用押出ブロック５８０に当接するまでは、側面型板５１０および樹脂ブロックＲＢは一体に移動するが、樹脂ブロックＲＢが離型用押出ブロック５８０に当接すると、樹脂ブロックＲＢの移動が阻止されるため、側面型板５１０のみがゲート部２００方向に移動する。その結果、樹脂ブロックＲＢは側面型板５１０から引き剥がされる。さらに側面型板５１０をゲート部２００方向に移動させることにより、樹脂ブロックＲＢは側面型板５１０から完全に離れた状態となり、樹脂ブロックＲＢの離型が完了する。

【0061】

樹脂ブロックＲＢが離型用押出ブロック５８０に当接するまでは、押さえ板５２０も、樹脂ブロックＲＢの端面に当接した状態を維持しつつ、樹脂ブロックＲＢとともに移動させる。樹脂ブロックＲＢが離型用押出ブロック５８０に当接したら、押さえ板５２０はこの位置で停止し、離型用押出ブロック５８０との間で樹脂ブロックＲＢを挟持した状態を維持する。その結果、樹脂ブロックの離型が完了した状態において、樹脂ブロックは、押さえ板５２０と離型用押出ブロック５８０との間に保持された状態となり、図示せぬ取り出し手段を介して樹脂ブロック製造装置１から取り出される。
本実施形態の樹脂ブロック製造装置１においては、このようにして所望のサイズの樹脂ブロックを製造する。

【0062】

このように、本実施形態の樹脂ブロック製造装置においては、成形機を使うことなく、種々の種類や色が販売されている樹脂ペレットを溶融し樹脂層を順次積層して樹脂ブロックを形成しているので、所望の材質や色等の樹脂を用いた樹脂ブロック、換言すれば任意の樹脂材料の樹脂ブロックを製造することができる。また、側面型板５１０（樹脂ブロック成形空間５０２）の長さの範囲内で、所望のサイズの樹脂ブロックを製造することができる。その結果、試作品を削り出しにより製造するために必要な所望の樹脂材料の所望のサイズの樹脂ブロックを製造することができ、試作等において量産化・商品化のための特性の評価が適切に行うことができる。

【0063】

また、本実施形態の樹脂ブロック製造装置１においては、多数の孔２１０が形成されてゲート部２００を加熱し、これにペレットを押圧させることにより溶融させ、孔２１０を介して樹脂ブロック成形空間５０２に流出させている。そのため、完成した樹脂ブロックに気泡が入りにくく、極めて質のよい樹脂ブロックを製造することができる。

【0064】

また、本実施形態の樹脂ブロック製造装置１においては、樹脂ブロックＲＢを加圧しながら冷却するとともに、ゲート部２００が最初に冷却されるように冷却をしているので、いわゆるヒケや樹脂の引き込みを防ぐことができ、高い寸法精度の高品質な樹脂ブロックを製造することができる。

【0065】

第２実施形態
本発明の第２実施形態について、図１～図９に加え、さらに図１０～図１２を参照して説明する。
第２実施形態の樹脂ブロック製造装置２は、樹脂ペレットから樹脂ブロックを製造するという第１実施形態の樹脂ブロック製造装置１の機能に加えて、樹脂製品の試作を行うことができる、すなわち、樹脂製品の試作品を成形するという機能を有する装置である。以下の説明において、第１実施形態の樹脂ブロック製造装置１と同一の構成、機能、動作、工程および方法においては、図面において第１実施形態と同一の符号を付するとともに、その説明を省略する。

【0066】

第２実施形態の樹脂ブロック製造装置２は、図１、図２および図１０に示すように、材料室１００、ゲート部２００、ヒーター（加熱手段）２５０、冷却部（冷却手段）２７０、押出部３００、試作型部４００、型部５０１、および制御部６４０を有する。このうち、材料室１００、ゲート部２００、ヒーター２５０、冷却部２７０、押出部３００の構成、機能および動作は、第１実施形態の樹脂ブロック製造装置１の対応する各部の機能等と同一である。また、樹脂ブロック製造装置２において樹脂ブロックを製造する工程および方法も、第１実施形態の樹脂ブロック製造装置１における工程および方法と同じである。

【0067】

第２実施形態の樹脂ブロック製造装置２は、新たな構成として試作型部４００を有する。また、第２実施形態の樹脂ブロック製造装置２の型部５０１および制御部６４０は、第１実施形態の樹脂ブロック製造装置１の型部５００および制御部６３０と同一の構成および機能を有するとともに、さらに、樹脂ブロック製造装置２が試作型部４００を有することに対応した新たな構成および機能を有する。以下、試作型部４００、および、試作型部４００に対応して新たに具備された型部５０１および制御部６４０の構成、機能等について説明する。

【0068】

図１０に示すように、樹脂ブロック製造装置２においては、試作型部４００が、型部５０１の型板５１１の一方の側面に設置されている。試作型部４００は、型板５１１の鉛直方向（Ｚ軸方向）に平行な側板の１つの外側に設置されている。試作型部４００は、第１実施形態において説明した樹脂ブロックとは異なり、所望の形状の樹脂成型品を作成するための構成である。図１１に示すように、試作型部４００は、内部に所望の形状のキャビティ４２０を有しており、樹脂ブロック成形空間５０２から溶融した樹脂材料が流れ込むことにより、キャビティ４２０の形状に応じた形状の成形品が製造される。

【0069】

試作型部４００は、試作型基部４１１、試作型第１部４１３および試作型第２部４１５を有する。試作型基部４１１は、試作型部４００を型板５１１の側面に設置するとともに、試作型（試作型第１部４１３および試作型第２部４１５を含む）が設置される部材である。試作型基部４１１は、図示せぬねじにより型板５１１に設置される。なお、試作型基部４１１の型板５１１への設置方法は、ねじ以外の方法、例えばボルト／ナット、リベット、溶接等の方法でもよい。

【0070】

試作型第１部４１３および試作型第２部４１５は、製造する樹脂成型品の形状に対応したキャビティが内部に形成された部材である。試作型第１部４１３は、例えば図示せぬねじにより試作型基部４１１に対して設置される。また、試作型第２部４１５も、例えば図示せぬねじにより、試作型第１部４１３に対して、あるいは試作型基部４１１に対して設置される。

【0071】

試作型部４００は、溶融した樹脂材料をキャビティ４２０に流し込むための樹脂流れ込み通路４２５を有する。樹脂流れ込み通路４２５の一方の端部は、型板５１１のゲート部２００側の端部に形成された試作用横穴５１６に連通しており、樹脂流れ込み通路４２５の他方の端部は、試作型部４００のキャビティ４２０に連通している。ゲート部２００から型部５０１側に溶融した樹脂材料が流れこみ、型部５０１の押さえ板５２０とゲート部２００との間に樹脂ブロック成形空間５０２が形成されたとき、試作用横穴５１６は樹脂ブロック成形空間５０２に対して開口することになる。これにより、樹脂ブロック成形空間５０２内の溶融した樹脂材料は、試作用横穴５１６および樹脂流れ込み通路４２５を介してキャビティ４２０に送り込まれ、キャビティ４２０に樹脂材料が充填される。

【0072】

図１１および図１２に示すように、樹脂流れ込み通路４２５の一方の端部であって、試作用横穴５１６につながる側の端部は、型板５１１の側面に略垂直（Ｚ軸方向）に形成されている試作用ゲート開閉ピン４３０の摺動孔４３５の一部として形成されている。試作用ゲート開閉ピン４３０は、この摺動孔４３５に沿ってＺ軸方向に移動し、先端部が試作用横穴５１６に嵌合して試作用横穴５１６を閉塞する閉塞位置、または、試作用横穴５１６を開放する開放位置に配置される。

【0073】

試作用ゲート開閉ピン４３０が閉塞位置にあるとき、試作用横穴５１６は閉塞され、樹脂ブロック成形空間５０２の樹脂材料は樹脂流れ込み通路４２５に流れ込まない。この状態において試作用ゲート開閉ピン４３０の先端面は、樹脂ブロック成形空間５０２を形成する空間において、型板５１１の内周面と同一平面をなすように、すなわち、いわゆるツライチの状態をなすように構成されている。この状態の樹脂ブロック製造装置２は、第１実施形態の樹脂ブロック製造装置１と同様に作動されることにより、樹脂ブロック製造装置１と同様に樹脂ブロックを製造することができる。

【0074】

試作用ゲート開閉ピン４３０が開放位置にあるとき、試作用横穴５１６は開放され、樹脂ブロック成形空間５０２からキャビティ４２０までの樹脂流れ込み通路４２５が連通される。この状態において、ゲート部２００から樹脂ブロック成形空間５０２に溶融した樹脂材料が送り込まれ、押さえ板５２０により樹脂ブロック成形空間５０２内の溶融樹脂材料に圧力が作用することにより、樹脂ブロック成形空間５０２内の樹脂材料は、試作用横穴５１６および樹脂流れ込み通路４２５を介してキャビティ４２０に送り込まれる。その結果、キャビティ４２０に樹脂材料が充填され、キャビティ４２０の形状に応じた樹脂成型品が成形される。

【0075】

樹脂流れ込み通路４２５および試作用横穴５１６の断面形状は、本実施形態においては、樹脂流れ込み通路４２５の全域および試作用横穴５１６において同一の矩形断面形状であるとし、その幅は、例えば数ｍｍ～数ｃｍ（１．０ｍｍ～１０．０ｍｍ）であり、その高さも、例えば数ｍｍ～数ｃｍ（１．０ｍｍ～１０．０ｍｍ）である。

【0076】

なお、樹脂流れ込み通路４２５および試作用横穴５１６の断面形状は、キャビティ４２０の大きさ（製造する樹脂成型品の大きさ）、使用する樹脂材料の特性（粘度等）、樹脂ブロック製造装置２の制御条件（押出部３００の材料押出板３２０の押圧力、ヒーター２５０によるゲート部２００の加熱条件、型部５０１の押さえ板５２０の押圧力等）等に応じて、任意の形状としてよく、例えば、断面円形の孔であってもよい。

【0077】

また、樹脂流れ込み通路４２５および試作用横穴５１６の断面形状は、高さ方向に十分な高さの通路であってもよい。例えば、樹脂流れ込み通路４２５および試作用横穴５１６の断面の幅が１．０ｍｍ～１０．０ｍｍのとき、その高さは、１０．０ｍｍ～２００．０ｍｍ程度あってもよい。あるいは、その高さは、樹脂ブロック成形空間５０２の高さに対して、その１０％、３０％、５０％あるいは１００％というように規定、設計してよい。

【0078】

また、孔（通路、穴）の形状やサイズは、場所（位置）によって異なっていてもよい。

【0079】

また、試作用ゲート開閉ピン４３０の形状は、先端部が試作用横穴５１６を閉塞可能であり、全体が摺動孔４３５内を閉塞位置と開放位置との間を移動可能であれば、任意の形状でよい。

【0080】

このような構成の樹脂ブロック製造装置２においては、樹脂ブロックと、樹脂製品の試作品の両方を製造することができる。

【0081】

樹脂ブロックを製造する場合は、上述したように、試作用ゲート開閉ピン４３０を閉塞位置に配置し、樹脂ブロック製造装置２を第１実施形態の樹脂ブロック製造装置１と同様に作動させればよい。このとき、試作型部４００は、型部５０１の型板５１１に対して設置されているので、型板５１１とともに移動等するが、樹脂ブロックの製造には何ら影響はなく、第１実施形態の樹脂ブロック製造装置１と同様に、所望のサイズの樹脂ブロックを製造することができる。

【0082】

樹脂ブロック製造装置２を用いて、樹脂製品の試作品を製造する場合も、初期状態としては、試作用ゲート開閉ピン４３０は閉塞位置に配置しておく。そして、樹脂ブロックを製造する場合と同様の工程を実施する。すなわち、型部５０１の押さえ板５２０をゲート部２００に密着した状態とし、原材料となるペレットを材料室１００の材料収容空間１０２に投入し、ヒーター２５０によりゲート部２００をペレットが溶融状態となる温度に上昇させ、材料押出板３２０を所定の圧力でゲート部２００の方向に移動、押圧することにより、ゲート部２００の孔２１０から型部５０１の樹脂ブロック成形空間５０２に溶融した樹脂材料を押し出す。

【0083】

この状態で、型部５０１の押さえ板５２０の押圧力を、材料押出板３２０の押圧力よりも若干小さくしておくことにより、押さえ板５２０とゲート部２００との間に溶融した樹脂材料が入り込み、樹脂ブロック成形空間５０２の形状に樹脂ブロックが成形される。そして、樹脂ブロックの成形に伴って押さえ板５２０が押し負けた状態となり、押さえ板５２０がゲート部２００から離れる方向に徐々に移動し、樹脂ブロック成形空間５０２の容積が徐々に拡大される。

【0084】

樹脂製品の試作品を製造する場合は、この後の工程が樹脂ブロックを製造する場合と異なる。
樹脂ブロック成形空間５０２に所定の厚みの樹脂材料が送り込まれたら、試作用ゲート開閉ピン４３０を開放状態とするとともに、型部５０１の押さえ板５２０の押圧力を強くし、ゲート部２００を介した樹脂材料の供給、あるいは、押出部３００の材料押出板３２０による加圧に対して、押さえ板５２０が押し負けない状態とする。これにより、樹脂ブロック成形空間５０２内の樹脂材料は、試作用横穴５１６および樹脂流れ込み通路４２５を介して試作型部４００のキャビティ４２０に送り込まれ、キャビティ４２０に樹脂材料が充填され、キャビティ４２０の形状に応じた樹脂成型品が成形される。

【0085】

試作型部４００のキャビティ４２０に樹脂材料が充填されたら、ゲート部２００、型部５０１とともに試作型部４００を冷却し、冷却が終了したら、試作型４１０の試作型第２部４１５と試作型第１部４１３とを分離する（型を開く）ことにより、成形された試作品を離型し取り出す。これにより、所望の樹脂成型品を得ることができる。

【0086】

このように、第２実施形態の樹脂ブロック製造装置２を用いることにより、樹脂製品の試作品を効率よく製造することができる。樹脂ブロック製造装置２は、樹脂ブロックを製造するための圧力制御手段を備えているため、これを用いて試作型部４００により樹脂製品の試作品を製造することにより、低コストで簡単かつ高精度に所望の形状の樹脂製品の試作品を製造することができる。

【0087】

また、樹脂ブロック製造装置２で使用する金型は、キャビティ４２０と樹脂流れ込み通路４２５が形成されていればよく、通常の射出成型機で使用する金型と比較して簡単かつ安価に製作できる。したがって、射出成型機を用いて量産時と同様の方法により試作品を製作する場合と比較して、簡単に、低コストで、短期間に、すなわち極めて効率よく試作品を製造することができる。

【0088】

なお、本実施形態においては、型部５００の型板５１１の１つの側面に１つの試作型部４００を設置し、１つの樹脂製品の試作品を製造する構成および方法について説明した。しかしながら、新たな試作型部４００は、反対側の側面に設置すれば、２つの試作品を同時に製造することができ、そのような形態で樹脂ブロック製造装置２を実施してもよい。

【0089】

さらに、試作型部４００を設置する箇所は型板５１１の側面（Ｙ軸方向に対向する面）に限られず、上下に対向する側面に設置してもよい。また、１つの側面に設置する試作型部４００の数も、１つに限られず、２つ以上を設置してもよい。製造する試作品のサイズ（試作型部４００のサイズ）等に応じて、任意の数の試作型部４００を型板５１１に対して設置してよい。

【0090】

また、試作用ゲート開閉ピン４３０の駆動方法、制御部６４０における樹脂ブロック製造装置２の各部の制御方法なども、任意の方法でよい。

【0091】

変形例
なお、本発明は、上記した第１実施形態および第２実施形態に限られるものではなく、任意好適な種々の改変が可能である。
たとえば、本発明の樹脂ブロック製造装置は、主たる作動方向が水平方向である水平型の装置であったが、本発明は、垂直型の装置としても何ら問題なく適用可能である。

【0092】

また、本発明の樹脂ブロック製造装置あるいは製造方法において使用する原材料としての樹脂材料は、樹脂ペレットに限られるものではない。例えば、任意の形状の樹脂部材を粉砕して大きさを小さくしたような樹脂材料でもよく、樹脂ブロック製造装置が溶融・溶解可能な範囲の大きさ、形状等であれば、任煮の樹脂材料を原材料として用いることができる。

【0093】

また、前述した実施形態では、一種類の樹脂ペレット（樹脂材料）から樹脂ブロックあるいは樹脂製品試作品を製造する例を説明した。しかし、樹脂ブロックあるいは樹脂製品試作品の原材料は、このような形態に限られるものではない。例えば、種類の異なる樹脂材料や、色の異なる樹脂材料等、複数の種類の樹脂材料を原材料として１の樹脂ブロックあるいは樹脂製品試作品を製造してもよい。その場合は、材料室に原材料を投入する工程において、その複数種類の樹脂材料を適宜所望の量ずつ投入すればよい。その状態で前述したように樹脂ブロック製造装置を作動させることにより、所定の材料が所定の割合で含有された、あるいは所望の組成の樹脂ブロックあるいは樹脂製品試作品が製造できる。

【0094】

また、同様に、樹脂材料に所望の添加剤あるいは強化材や金属等を混合して樹脂ブロックあるいは樹脂製品試作品を製造するようにしてもよい。所望の添加剤や強化剤等を樹脂材料（樹脂ペレット）とともに材料室にに所定量投入し、樹脂ブロック製造装置を作動させることにより、所定の添加剤あるいは強化剤等を含有する樹脂ブロックあるいは樹脂製品試作品を製造することができる。本発明の樹脂ブロック製造装置及び製造方法では、例えば、酸化防止剤等の安定剤、難燃剤、可塑剤、帯電防止剤等の任意の添加剤を樹脂に添加した樹脂ブロックあるいは樹脂製品試作品を製造できる。また、本発明の樹脂ブロック製造装置及び製造方法では、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、金属繊維等の任意の繊維状強化材、マイカ、タルク、ガラスフレーク、金属板等の任意の板状強化材、シリカ、珪酸カルシウム、ガラスビーズ、カーボンブラック、金属片、金属小球等の任意の粒状強化材等、任意の強化材や金属製の物を樹脂に複合した樹脂ブロックあるいは樹脂製品試作品を製造できる。なお、本発明の製造方法により製造されたこのような添加剤や強化材等を含む樹脂ブロックおよび樹脂製品試作品も、本発明の範囲内である。

【符号の説明】

【0095】

１，２…樹脂ブロック製造装置
１００…材料室
１０２…材料収容空間
１１０…矩形筒状部１１０
１１２…内周面
１２０…材料投入口
２００…ゲート部
２０１…材料室側表面（材料室端面）
２０３…型部側表面（型部ゲート板側端面）
２１０…孔
２２１…樹脂流入口（材料室側開口）
２２２…樹脂流出口（樹脂ブロック成形空間側開口）
２３０…温度センサー
２５０…ヒーター（加熱手段）
２７０…冷却部（冷却手段）
２７１…冷却板
２７３…冷却気流
３００…押出部
３２０…材料押出板
３２４…押出板移動ユニット
３２６…押出板駆動部
４００…試作型部
４１０…試作型
４１１…試作型基部
４１３…試作型第１部
４１５…試作型第２部
４２０…キャビティ（試作成形品成長空間）
４２５…樹脂流れ込み通路
４３０…試作用ゲート開閉ピン
４３５…試作用ゲート開閉ピン摺動孔
５００，５０１…型部
５０２…樹脂ブロック成形空間
５１０，５１１…型板（側面型板）
５１４…側面型板支持ロッド
５１６…試作用横穴
５２０…押さえ板
５２１…押さえ面
５２４…押さえ板駆動ロッド
５２６…押さえ板駆動部
５４０…型引張板（型部移動手段）
５４４…型引張板駆動ロッド（型部移動手段）
５４６…型引張板駆動部（型部移動手段）
５８０…離型用押出ブロック
５８１，５８２…板材
５８３…ロッド
５８４…押出ブロック移動部
６３０，６４０…制御部（圧力調整手段）
ＲＭ…樹脂材料
ＲＢ…樹脂ブロック

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】