(57)【要約】【課題】部品点数の増加やコストアップを招くことなく簡単な構成で、溶融樹脂の固化によって射出プランジャが動かなくなる不具合の発生を防ぐことができる材料供給装置、射出成形装置及び三次元造形装置を提供する。【解決手段】熱可塑性樹脂を加熱しながら搬送する可塑化部１０と、該可塑化部１０から供給される溶融樹脂を射出シリンダ２１内での射出プランジャ２２の摺動によって射出する射出部２０を含んで構成される材料供給装置１００において、前記射出プランジャ２２の先端面２２ａに凹曲面を形成する。ここで、前記凹曲面は、前記射出プランジャ２２の先端面全体に形成された円弧凹曲面でも良い。或いは、前記凹曲面は、前記射出プランジャ２２の先端面２２ａの中心点Ｏを中心とするリング状の円弧凹曲面であっても良い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂を加熱しながら搬送する可塑化部と、該可塑化部から供給される溶融樹脂を射出シリンダ内での射出プランジャの摺動によって射出する射出部を含んで構成される材料供給装置であって、
前記射出プランジャの先端面を凹曲面としたことを特徴とする材料供給装置。
【請求項２】
前記凹曲面は、前記射出プランジャの先端面全体に形成された円弧凹曲面であることを特徴とする請求項１に記載の材料供給装置。
【請求項３】
前記凹曲面は、前記射出プランジャの先端面の中心点を中心とするリング状の円弧凹曲面であることを特徴とする請求項１に記載の材料供給装置。
【請求項４】
熱可塑性樹脂を加熱しながら搬送する可塑化部と、該可塑化部から供給される溶融樹脂を射出シリンダ内での射出プランジャの摺動によって射出する射出部を含んで構成される材料供給装置であって、
前記射出プランジャの外周の軸方向中間部に凹溝を全周に亘って形成したことを特徴とする材料供給装置。
【請求項５】
前記凹溝は、円弧凹曲面で構成されていることを特徴とする請求項４に記載の材料供給装置。
【請求項６】
熱可塑性樹脂を加熱しながら搬送する可塑化部と、該可塑化部から供給される溶融樹脂を射出シリンダ内での射出プランジャの摺動によって射出する射出部を含んで構成される材料供給装置であって、
前記射出プランジャの前端部以外の部位を前端部よりも小径としたことを特徴とする材料供給装置。
【請求項７】
前記射出プランジャの前端部と該前端部以外の部位とをテーパ面によって滑らかに接続したことを特徴とする請求項６に記載の材料供給装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の材料供給装置と、所望の形状の製品を成形するキャビティを有する金型部とを備えたことを特徴とする射出成形装置。
【請求項９】
請求項１から７のいずれか１項に記載の材料供給装置を備えたことを特徴とする三次元造形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可塑化部において熱可塑性樹脂を加熱して可塑化し、溶融した樹脂を射出部によって射出し所望の製品を成形するための材料供給装置、射出成形装置及び三次元造形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形装置は、熱可塑性樹脂を加熱しながら搬送する可塑化部と、該可塑化部から供給される溶融樹脂を射出シリンダ内での射出プランジャの摺動によって金型部へと向けて射出する射出部とを含んで構成されている。
【０００３】
斯かる射出成形装置においては、射出部の射出シリンダと射出プランジャとの間には、射出プランジャが摺動し得る程度の径方向の微小隙間が形成されているが、この微小隙間に溶融樹脂が入り込んで滞留すると、この溶融樹脂が固化するために射出プランジャが動かなくなる可能性がある。
【０００４】
ところで、特許文献１には、射出シリンダとケースとの間にスクレーパーリングをフランジ付継手で保持し、該フランジ付継手の後端にガイドリングを固設し、前記スクレーパーリングの凸部によって形成されるエッジ部によって、射出プランジャの軸部外周に付着する溶融樹脂を掻き取るようにした射出成形装置が提案されている。
【０００５】
また、特許文献２には、射出プランジャの先端部外周に結着された弁座部材と、射出プランジャの外周に摺動可能に保持された弁体部材とによって構成される逆止弁を備えた射出成形装置が提案されている。ここで、弁座部材と弁体部材の外周は、射出シリンダの内周に摺動可能に嵌合しており、弁体部材と射出プランジャとの間には環状空隙が形成されており、弁座部材には複数の円孔状の多孔が軸方向に貫設されている。このような構成において、弁体部材が弁座部材に当接して該弁座部材の多孔を塞ぐことによって溶融樹脂の逆流を防ぐことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１５６０４９号公報
【特許文献２】特表平６−５０６４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献１において提案された射出成形機においては、射出プランジャの他にスクレーパーリング、フランジ付継手、ガイドリング等の部品が必要であるため、部品点数が増えて構造が複雑化し、コストアップを招くという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２において提案された射出成形装置においては、溶融樹脂が弁体部材の外周と射出シリンダの内周及び弁体部材の内周と射出プランジャの外周との間の環状空隙に滞留して固化し、弁体部材が動かなくなるために逆止弁が正常に機能しなくなる可能性がある。
【０００９】
従って、本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、部品点数の増加やコストアップを招くことなく簡単な構成で、溶融樹脂の固化によって射出プランジャが動かなくなる不具合の発生を防ぐことができる材料供給装置、射出成形装置及び三次元造形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、第１発明は、熱可塑性樹脂を加熱しながら搬送する可塑化部と、該可塑化部から供給される溶融樹脂を射出シリンダ内での射出プランジャの摺動によって射出する射出部を含んで構成される材料供給装置であって、前記射出プランジャの先端面に凹曲面を形成したことを特徴とする。
【００１１】
ここで、前記凹曲面は、前記射出プランジャの先端面全体に形成された円弧凹曲面であっても良い。或いは、前記凹曲面は、前記射出プランジャの先端面の中心点を中心とするリング状の円弧凹曲面であっても良い。
【００１２】
第２発明は、熱可塑性樹脂を加熱しながら搬送する可塑化部と、該可塑化部から供給される溶融樹脂を射出シリンダ内での射出プランジャの摺動によって金型部に向けて射出する射出部を含んで構成される材料供給装置であって、前記射出プランジャの外周の軸方向中間部に凹溝を全周に亘って形成したことを特徴とする。
【００１３】
ここで、前記凹溝は、円弧凹曲面で構成されていても良い。
【００１４】
第３発明は、熱可塑性樹脂を加熱しながら搬送する可塑化部と、該可塑化部から供給される溶融樹脂を射出シリンダ内での射出プランジャの摺動によって射出する射出部を含んで構成される材料供給装置であって、前記射出プランジャの前端部以外の部位を前端部よりも小径としたことを特徴とする。
【００１５】
ここで、前記プランジャの前端部と該前端部以外の部位とをテーマ面によって滑らかに接続しても良い。
【００１６】
また、本発明によれば、射出成形装置は、上述した本発明の材料供給装置と、所望の形状の製品を成形するキャビティを有する金型部とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
さらに、本発明によれば、三次元造形装置は、上述した本発明の材料供給装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
第１発明によれば、射出部から金型部へと溶融樹脂を射出するために射出プランジャが前進する場合、該射出プランジャと射出シリンダとの間の微小隙間に入り込もうとする溶融樹脂は、射出プランジャの先端面の全体に形成された凹曲面に沿って流れてＵターンし、その方向が前方へと変えられるため、射出プランジャと射出シリンダとの間の微小隙間への溶融樹脂の侵入が防げる。この結果、溶融樹脂が射出プランジャと射出シリンダとの間の微小隙間に入り込んで固化するために射出プランジャが動かなくなるという不具合の発生を防げ、該射出プランジャは、射出シリンダ内でスムーズに摺動して溶融樹脂を金型部へと安定的に射出することができる。そして、このような効果は、射出プランジャの先端面を単に凹曲面とするだけの簡単な構成によって得られるため、当該射出成形機の部品点数の増加や構造の複雑化、コストアップ等を招くことがない。
【００１９】
第２発明によれば、溶融樹脂の金型部への射出時に射出プランジャと射出シリンダとの間の微小隙間に溶融樹脂が入り込んだとしても、入り込んだ樹脂は、射出プランジャの外周の軸方向中間部に全周に亘って形成された凹溝に入り込んで回収されてそこに滞留する。このため、射出プランジャと射出シリンダとの間の微小隙間に溶融樹脂が入り込んで固化するために射出プランジャが動かなくなるという不具合の発生を防げ、射出プランジャは、射出シリンダ内でスムーズに摺動して溶融樹脂を金型部へと安定的に射出することができる。そして、このような効果は、射出プランジャの外周の軸方向中間部に凹溝を全周に亘って形成するだけの簡単な構成によって得られるため、当該射出成形機の部品点数の増加や構造の複雑化、コストアップ等を招くことがない。
【００２０】
第３発明によれば、溶融樹脂の金型部への射出時に射出プランジャと射出シリンダとの間の微小隙間に溶融樹脂が入り込んだとしても、入り込んだ樹脂は、射出プランジャの前端部以外の小径部と射出シリンダとの間に形成された比較的大きな隙間へと流れ込むため、射出プランジャの前端部と射出シリンダとの間の微小隙間において溶融樹脂が滞留して固化することがない。このため、射出プランジャが動かなくなるという不具合の発生を防げ、射出プランジャは、射出シリンダ内をスムーズに摺動して溶融樹脂を金型部へと安定的に射出することができる。そして、このような効果は、射出プランジャの前端部以外の部位を前端部よりも小径とするだけの簡単な構成によって得られるため、当該射出成形機の部品点数の増加や構造の複雑化、コストアップ等を招くことがない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る材料供給装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】図１のＡ部拡大詳細図である。
【図３】本発明に係る射出成形装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図４】第１発明に係る材料供給装置のプランジャ先端部の断面図である。
【図５】第１発明に係る材料供給装置のプランジャ先端部の斜視図である。
【図６】第１発明に係る材料供給装置における射出プランジャ先端部の別形態を示す部分断面図である。
【図７】第１発明の材料供給装置における射出プランジャ先端部の別形態を示す部分斜視図である。
【図８】第２発明に係る材料供給装置における射出プランジャ先端部の断面図である。
【図９】第２発明に係る材料供給装置における射出プランジャ先端部の斜視図である。
【図１０】第３発明に係る材料供給装置における射出プランジャ先端部の断面図である。
【図１１】第３発明に係る材料供給装置における射出プランジャ先端部の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に本発明の実施の形態を、図１〜図１１図を参照して説明する。
【００２３】
図１は本発明に係る材料供給装置１００の構成を概略的に示しており、図２は図１のＡ部拡大詳細図である。図３は図１に示す材料供給装置１００を用いた射出成形装置１００Ａの構成を概略的に示している。図４は第１発明に係る材料供給装置１００のプランジャ先端部の断面図であり、図５は第１発明に係る材料供給装置１００の先端部の斜視図である。図６は材料供給装置１００における射出プランジャ先端部の別形態を示す部分断面図である。図７は射出プランジャ先端部の別形態を示す部分斜視図である。図８は第２発明に係る材料供給装置１００における射出プランジャ先端部の断面図であり、図９は第２発明に係る材料供給装置１００における射出プランジャ先端部の斜視図である。図１０は第３発明に係る材料供給装置１００における射出プランジャ先端部の断面図であり、図１１は３発明に係る材料供給装置１００における射出プランジャ先端部の斜視図である。なお、図３において、金型部５０を簡略化して示している。
【００２４】
［第１発明］
図１から図３に示すように、本発明に係る材料供給装置１００は、成形材料であるペレット状の熱可塑性樹脂を加熱してこれを混練しながら圧送する可塑化部１０と、該可塑化部１０から圧送されてきた溶融樹脂を送出する射出部２０と、材料を投入するためのホッパ３０と、可塑化部１０のスクロール１１を回転駆動するための駆動機構４０とを備えている。また、本発明に係る射出成形装置１００Ａは、上述した材料供給装置１００と、射出部２０から射出される溶融樹脂を冷却固化させて所望の形状の製品を成形するキャビティを有する金型部５０とを備えている。
【００２５】
＜可塑化部＞
可塑化部１０は、ホッパ３０から投入されたペレット状の熱可塑性樹脂を内部へ搬送するスクロール１１と、このスクロール１１により搬送された可塑性樹脂を加熱するバレル１２とを備えている。スクロール１１は、バレル１２に当接した状態で回転することによって熱可塑性樹脂を加熱されながら搬送するように構成されている。また、スクロール１１は、駆動機構４０により回転駆動される。
【００２６】
スクロール１１は、略短円柱状の回転体であって、その側面と、バレル１２への当接面とに材料を受け入れる螺旋溝が形成されている。この螺旋溝は、短円柱状の回転体の先端部の周縁上から該先端部の中心に向けて、中央の回転軸の近傍までスクロール１１の回転方向に沿って縮径するよう螺旋状に形成されている。
【００２７】
スクロール１１の当接面とバレル１２の当接面とは、スクロール１１が回転すると密接しながら摺動し、ホッパ３０から投入された熱可塑性樹脂は、螺旋溝に沿って搬送される過程でバレル１２からの熱によって可塑化される。そして、可塑化された溶融樹脂は、スクロール１１の中心部に向かって圧送される。
【００２８】
バレル１２は、板状の部材から形成されている。バレル１２の内部には、不図示の電気ヒータが収容されて内部加熱が可能となっている。また、このバレル１２には、熱電対等の温度センサが取付可能となっており、不図示の制御手段によって電気ヒータへの通電を制御することによって、バレル１２の温度が樹脂の融点以上で、且つ、スクロール１１の温度がバレル１２の温度以下或いは樹脂の融点以下となるよう調整される。
【００２９】
バレル１２の中央に吐出口と、吐出口に連通する複数の湾曲凹溝とが設けられている。この複数の湾曲凹溝は、バレル１２の軸線の周囲領域から該軸線に向けて渦巻くように伸びる一条の溝からなり、また、バレル１２の当接面上に開放している。湾曲凹溝はバレル１２の軸線の周囲領域上に始端部を有し、またバレル１２の軸線上に終端部を有し、終端部においてバレル１２の吐出口と連通している。これらの湾曲凹溝とスクロール１１の螺旋溝とによって溶融樹脂がスクロール１１の中心部に向かって圧送されるよう構成されている。
【００３０】
＜射出部＞
射出部２０は、可塑化部１０のバレル１１の内部に設けられている。即ち、この射出部２０は、図１及び図２に示すように、バレル１２内に水平に設けられた円筒状の射出シリンダ２１と、該射出シリンダ２１内に図２の左右方向に摺動可能に嵌挿された射出プランジャ２２とを備えており、バレル１２の内部には、射出シリンダ２１と射出プランジャ２２によってチャンバ２３が画成されている。
【００３１】
ここで、射出シリンダ２１の内周と射出プランジャ２２の外周には微小隙間δが形成されており、射出プランジャ２２の先端面２２ａは、図４及び図５に示すように、その全体が円弧凹曲面とされている。
【００３２】
また、可塑化部１０において、逆流防止機構（図示せず）を有する。この逆流防止機構は、例えば、スクロール１１の回転中心部においてその回転軸と同軸となるように当該スクロール１１と一体化された丸軸状の弁体と、バレル１２の中心部に挿通固着された円筒状の弁座を備えている。ここで、弁座は、バレル１２と共に非回転で静止しているが、その上面には、弁体の下面が摺動可能状態で係合している。
【００３３】
ホッパ３０は、材料供給装置１００の側方位置において支持されている。このホッパ３０は、材料供給装置１００による可塑化、混練、混合又は押出しを受ける材料を材料出口から可塑化部１０に供給する。
【００３４】
駆動機構４０は、駆動源であるサーボモータ４１と、このサーボモータ４１の回転速度を減じてサーボモータ４１の回転駆動力をスクロール１１に伝達するための減速機４２とからなる。この減速機４２によって、サーボモータ４１の回転が減速されてスクロール１１へと伝達され、スクロール１１がバレル１２に対して摺接しながら所定の速度で回転駆動される。ここで、サーボモータ４１の回転と停止及び停止位置は、不図示のロータリエンコーダによって検出されるスクロール１１の回転角に基づいて制御される。この結果、スクロール１１の回転停止位置が高精度に制御される。
【００３５】
＜金型部＞
金型部５０は、可動ダイプレート５１に取り付けられた可動金型５２と、固定ダイプレート５３に取り付けられた固定金型５４とで構成されるカセット金型であって、可動金型５２と固定金型５４との間には、製品と同じ形状のキャビティが形成されている。そして、固定金型５４には、ホットランナノズル２４が嵌挿されている。このホットランナノズル２４は、内部に溶融樹脂が流動するための樹脂流路が形成された円筒状の部材であって、その先端部は、可動金型５２とのパーティングラインに臨んで固定金型５４の内部に挿入されている。なお、このホットランナノズル２４には、不図示のヒータが内蔵されており、該ホットランナノズル２４の後端部は、射出部２０から射出された溶融樹脂が供給される樹脂供給路に接続されている。
【００３６】
次に、以上のように構成された材料供給装置１００及び射出成形装置１００Ａの作用について説明する。
【００３７】
ホッパ３０から可塑化部１０に投入されたペレット状の熱可塑性樹脂は、可塑化部１０においてバレル１２によって加熱されて溶融すると共に、回転しているスクロール１１によって該スクロール１１の送溝内を流れる過程で更に溶融が進行し、圧力上昇を伴ってスクロール１１の中心部へと圧送される。
【００３８】
そして、スクロール１１の中心部へと圧送された溶融樹脂は、逆流防止機構の弁体と弁座によって間欠的に連通する流路を通って射出部２０のチャンバ２３内へと送り込まれる。即ち、スクロール１１が回転している状態においては、可塑化部１０と射出部２０とを連通させる流路が開成される時に可塑化部１０から圧送される溶融樹脂がチャンバ２３へと供給される。また、可塑化部１０と射出部２０とを連通させる流路が閉成されるために可塑化部１０から圧送される溶融樹脂のチャンバ２３への供給が遮断される。そして、可塑化部１０と射出部２０とを連通させる流路の一部が開成されるため、一部が開成された流路を通って溶融樹脂が射出部２０のチャンバ２３へと供給される。流路を通って溶融樹脂が射出部２０のホットランナノズル２４へと供給される。このホットランナノズル２４を通って図３に示す射出成形装置１００Ａの金型部５０の可動金型５２と固定金型５４との間に形成されたキャビティへと射出される。そして、キャビティへと射出された溶融樹脂が冷却されて固化することによって、キャビティと同形状の製品が成形される。
【００３９】
以上のように、射出部２０のチャンバ２３へと溶融樹脂が間欠的に送り込まれて貯留されると、図１に示すように、射出プランジャ２２が溶融樹脂によって外方向へと押し出されるが、チャンバ２３への溶融樹脂の圧送が終了した時点でスクロール１１の回転が停止される。
【００４０】
上述のように、逆流防止機構によって可塑化部１０と射出部２０とを連通させる流路が閉成された状態において、射出部２０の射出プランジャ２２が前方（図１の左方）へと押されると、チャンバ２３内に貯留されている溶融樹脂がホットランナノズル２４を通って金型部５０の可動金型５２と固定金型５４との間に形成されたキャビティへと射出される。そして、キャビティへと射出された溶融樹脂が冷却されて固化することによって、キャビティと同形状及び同寸法の製品が成形される。
【００４１】
前述のように、射出部１０から金型部５０へと溶融樹脂を射出するために射出プランジャ２２が射出シリンダ２１内で前進する場合、該射出プランジャ２２と射出シリンダ２１との間に形成された径方向の微小隙間δに入り込もうとする溶融樹脂は、図４に矢印にて示すように、射出プランジャ２２の先端面２２ａの全体に形成された円弧凹曲面に沿って流れてＵターンし、その方向が前方へと変えられるため、射出プランジャ２２と射出シリンダ２１との間の微小隙間δへの溶融樹脂の侵入が防げる。この結果、溶融樹脂が射出プランジャ２２と射出シリンダ２１との間の微小隙間δに入り込んで固化するために射出プランジャ２２が動かなくなるという不具合の発生が防げ、該射出プランジャ２２は、スムーズに摺動して溶融樹脂を金型部５０へと安定的に射出することができる。そして、このような効果は、射出プランジャ２２の先端面２２ａを単に凹曲面とするだけの簡単な構成によって得られるため、当該射出成形機１の部品点数の増加や構造の複雑化、コストアップ等を招くことがない。
【００４２】
ところで、以上の実施の形態では、射出プランジャ２２の前端面２２ａの全体を円弧曲面としたが、図６の部分断面図及び図７の部分斜視図に示すように、プランジャ２２の先端面２２ａを、その中心点Ｏを中心とするリング状の円弧凹曲面としても前述と同様の効果が得られる。
【００４３】
即ち、射出プランジャ２２と射出シリンダ２１との間に形成された径方向の微小隙間δに入り込もうとする溶融樹脂は、図６に矢印にて示すように、射出プランジャ２２の先端面２２ａに形成されたリング状の円弧凹曲面に沿って流れてＵターンし、その方向が前方へと変えられるため、射出プランジャ２２と射出シリンダ２１との間の微小隙間δへの溶融樹脂の侵入が防げる。この結果、溶融樹脂が射出プランジャ２２と射出シリンダ２１との間の微小隙間δに入り込んで固化するために射出プランジャ２２が動かなくなるという不具合の発生が防げ、該射出プランジャ２２は、スムーズに摺動して溶融樹脂を金型部５０へと安定的に射出することができる。
【００４４】
そして、上述のような効果は、射出プランジャ２２の先端面２２ａを単にリング状の円弧凹曲面とするだけの簡単な構成によって得られるため、当該射出成形機１の部品点数の増加や構造の複雑化、コストアップ等を招くことがない。
【００４５】
［第２発明］
次に、第２発明の実施の形態について図８及び図９に基づいて説明する。
【００４６】
図８は第２発明に係る材料供給装置１００における射出プランジャ２２の前端部の断面図、図９は射出プランジャ２２の前端部の斜視図である。なお、第２発明に係る材料供給装置１００及びこの材料供給装置１００を用いた射出成形装置１００Ａ（図１及び図３参照）の構成と作用は、前記第１発明に係る材料供給装置１００及び射出成形装置１００Ａのそれらと基本的に同じであるため、これについての図示及び説明は省略し、以下の説明においては、図１〜図７において示した符号を用いて説明する。
【００４７】
本発明に係る材料供給装置１００及び射出成形装置１００Ａにおいては、射出部２０の射出プランジャ２２の一部の構成が第１発明のそれと異なるのみである。具体的には、本発明の実施の形態では、図８及び図９に示すように、射出プランジャ２２の外周の軸方向中間部に円弧凹曲面状の凹溝２２ｂが全周に亘って形成されている。
【００４８】
従って、本実施の形態においては、溶融樹脂の金型部５０への射出時に射出プランジャ２２と射出シリンダ２１との微小隙間δに溶融樹脂が入り込んだとしても、入り込んだ樹脂は、射出プランジャ２２の外周の軸方向中間部に全周に亘って形成された凹溝２２ｂに入り込んでそこに滞留する。このため、射出プランジャ２２と射出シリンダ２１との間の微小隙間δに溶融樹脂が入り込んで固化するために射出プランジャ２２が動かなくなるという不具合の発生が防げ、射出プランジャ２２は、スムーズに摺動して溶融樹脂を金型部５０へと安定的に射出することができる。
【００４９】
そして、以上のような効果は、射出プランジャ２２の外周の軸方向中間部に凹溝２２ｂを全周に亘って形成するだけの簡単な構成によって得られるため、当該射出成形機１の部品点数の増加や構造の複雑化、コストアップ等を招くことがない。
【００５０】
なお、射出プランジャ２２の外周に形成された凹溝２２ｂに滞留する溶融樹脂が一定量に達すると、射出プランジャ２２を取り外し、凹溝２２ｂに滞留して固化した樹脂を取り除く必要がある。
【００５１】
［第３発明］
次に、第３発明の実施の形態を図１０及び図１１に基づいて以下に説明する。
【００５２】
図１０は第３発明に係る射出成形機における射出プランジャ２２の前端部の断面図、図１１は同射出プランジャ２２の前端部の斜視図である。なお、第３発明に係る材料供給装置１００及びこの材料供給装置１００を用いた射出成形装置１００Ａ（図１及び図３参照）の構成と作用は、前記第１発明に係る材料供給装置１００及び射出成形装置１００Ａのそれらと基本的に同じであるため、これについての図示及び説明は省略し、以下の説明においては、図１〜図７において示した符号を用いて説明する。
【００５３】
本発明に係る材料供給装置１００及び射出成形装置１００Ａにおいては、射出部２０の射出プランジャ２２の一部の構成が第１発明及び第２発明のそれと異なるのみである。具体的には、本発明の実施の形態では、図１０及び図１１に示すように、射出プランジャ２２の前端部２２Ａ以外の部位（前端部２２Ａの後方（図１０の右方）の部位であって、以下「後端部」と称する）２２Ｂを前端部２２Ａよりも小径とし、前端部２２Ａと後端部２２Ｂとを、後方に向かって縮径するテーパ面２２ｃによって滑らかに接続している。
【００５４】
従って、本実施の形態によれば、溶融樹脂の金型部５０への射出時に射出プランジャ２２と射出シリンダ２１との間の微小隙間δに溶融樹脂が入り込んだとしても、入り込んだ樹脂は、図１０に矢印にて示すように、射出プランジャ２２の小径の後端部２２Ｂと射出シリンダ２１との間に形成された比較的大きな径方向隙間δ１へと流れ込むため、射出プランジャ２２の先端部２２Ａと射出シリンダ２１との間の微小隙間δ（＜δ１）において溶融樹脂が滞留して固化することがない。このため、射出プランジャ２２が動かなくなるという不具合の発生が防げ、該射出プランジャ２２は、スムーズに摺動して溶融樹脂を金型部５０へと安定的に射出することができる。ここで、射出プランジャ２２の前端部２２Ａと後端部２２Ｂとは、後方に向かって縮径するテーパ面２２ｃによって滑らかに接続されているため、溶融樹脂は、射出プランジャ２２の前端部２２Ａと射出シリンダ２１との間の微小隙間δに入り込んだ溶融樹脂は、射出プランジャ２２の小径の後端部２２Ｂと射出シリンダ２１との間の比較的大きな隙間δ１へとテーパ面２２ｃに沿ってスムーズに流れ込むことができる。
【００５５】
そして、上述の効果は、射出プランジャ２２の後端部２２Ｂを前端部２２Ａよりも小径とするだけの簡単な構成によって得られるため、当該材料供給装置１００の部品点数の増加や構造の複雑化、コストアップ等を招くことがない。
【００５６】
また、本発明の他の実施形態として、材料供給装置１００を用いて三次元造形装置を構成するようにしても良い。この場合、例えば、材料供給装置１００のホットランナノズル２４から射出された溶融樹脂を成形するための受台に所定の形状に形成するように構成される。
【００５７】
なお、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。例えば、以上の実施の形態では、ホットランナノズルを備えたホットランナ金型式の射出成形装置に対して本発明を適用した場合について説明したが、本発明は、コールドランナ金型式の射出成形装置に対しても同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１０  可塑化部
１１  スクロール
１２  バレル
２０  射出部
２１  射出シリンダ
２２  射出プランジャ
２２Ａ  射出プランジャの前端部
２２Ｂ  射出プランジャの前端部以外の部位（後端部）
２２ａ  射出プランジャの先端面
２２ｂ  射出プランジャの凹溝
２２ｃ  射出プランジャのテーパ面
２３  チャンバ
２４  ホットランナノズル
３０  ホッパ
４０  駆動機構
４１  サーボモータ
４２  減速機
５０  金型部
５１  可動ダイプレート
５２  可動金型
５３  固定ダイプレート
５４  固定金型
１００  材料供給装置
１００Ａ  射出成形装置
Ｏ  射出プランジャの先端面の中心点
δ  射出プランジャと射出シリンダとの間の隙間
δ１  射出プランジャの後端部と射出シリンダとの間の隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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