(57)【要約】【課題】ホッパー内での成形材料同士相互の密着を防いで該成形材料の供給装置への供給をスムーズに行なうことができる材料供給装置、射出成形装置および三次元造形装置を提供すること。【解決手段】成形材料２が投入されるホッパー１１１，２２１を備えた材料供給装置であって、前記ホッパー１１１，２２１は前記成形材料２を投入する投入口１２，１１２，２２２と前記成形材料２を排出する排出口１３，１１３，２２３とを備え、前記成形材料２を冷却する冷却媒体の導入口１１５が前記投入口１３，１１２，２２２と前記排出口１１３，２２３の間に設けられていることを特徴とする材料供給装置、この材料供給装置を備える射出成形装置、及び前記材料供給装置を備える三次元造形装置である。冷却媒体は空気や気体であっても良い。【選択図】図１
2020157598.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形材料が投入されるホッパーを備えた材料供給装置であって、前記ホッパーは前記成形材料を投入する投入口と前記成形材料を排出する排出口とを備え、前記成形材料を冷却する冷却媒体の導入口が前記投入口よりも前記排出口側に設けられ、前記冷却媒体の排出は前記導入口よりも前記投入口側に設けられていることを特徴とする材料供給装置。
【請求項２】
前記排出口側には排出口を囲む首部が設けられ、前記首部の外周には冷却通路面部が凹設されることで前記ホッパー内には前記排出口、前記首部及び前記冷却通路面部がリング状に横設され、前記冷却通路面部には前記冷却媒体の前記導入口が設けられてい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】
前記冷却通路部は前記ホッパーの前記排出口側の外周一側に前記冷却媒体の側面流入口が設けられるとともに外周他側には側面放出口が設けられ、前記側面放出口が前記投入口側に向けて設けられていることを特徴とする請求項２に記載の材料供給装置。
【請求項４】
前記導入口から前記冷却媒体が噴出する方向に傾斜部が設けられ、前記冷却媒体が前記傾斜部に衝突する面の法線と、前記冷却媒体が噴出する方向とのなす角が鈍角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５】
前記導入口と前記傾斜部とが前記排出口側に設けられ、前記導入口からの冷却媒体が前記傾斜部を介して前記投入口側に噴出す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】
前記導入口が前記ホッパーの内部に開口されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の材料供給装置。
【請求項７】
前記冷却媒体が空気、窒素ガス、不活性ガスのいずれかを含むことを特徴とする請求項１から６にいずれか１項に記載の材料供給装置。
【請求項８】
成形材料が投入されるホッパーを備え、前記ホッパーは前記成形材料を投入する投入口と前記成形材料を排出する排出口とを備え、前記成形材料を冷却する冷却媒体の導入口が前記投入口よりも前記排出口側に設けられ、前記冷却媒体の排出は前記導入口よりも前記投入口側に設けられていることを特徴とする、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る射出成形装置。
【請求項９】
成形材料が投入されるホッパーを備え、前記ホッパーは前記成形材料を投入する投入口と前記成形材料を排出する排出口とを備え、前記成形材料を冷却する冷却媒体の導入口が前記投入口よりも前記排出口側に設けられ、前記冷却媒体の排出は前記導入口よりも前記投入口側に設けられていることを特徴とする、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、ホッパーに成形材料、造形材料を供給する材料供給装置、当該材料供給装置を備えた射出成形装置、及び三次元造形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂製品等を製造するための成形装置や造形装置は、投入口からペレット樹脂等の成形材料が投入されるホッパーを含む材料供給装置と、該材料供給装置の前記ホッパーの排出口から供給される成形材料を溶融させつつ射出口から溶融した成形材料を射出させる射出成形装置と、前記成形材料を溶融させつつ成形材料を造形する造形装置とを備えている。ここで、斯かる成形装置である射出成形装置の従来例を図８及び図９に、三次元造形装置を図１０及び図１１に示す。
【０００３】
一般に射出成形装置１は、図８に示すように、成形材料の供給装置１００が射出装置１０１の射出シリンダ１０２に組付けされ、供給装置１００としてはホッパー１１１を備えている。図９に示すように、ホッパー１１１は略円筒形に形成されており、ペレット状合成樹脂の成形材料２がホッパー１１１の投入口１１２から投入される。成形材料２は投入口１１２から重力にしたがって排出口１１３の側へと移動し、ホッパー１１１の下部の排出口１１３の付近に集積されてゆく。排出口１１３は射出シリンダ１０２に開口される導入受口１１４に連通して導入口１１５として構成されている。成形材料２は射出スクリュー１０７の回転に伴って射出ノズル側に向かって移送され、足りなくなった分がペレットの重みに従って排出口１１３から導入受口１１４へと移動して補給され続けることとなる。換言すると、成形材料２は導入口１１５の側への自重に基づいて補給されている。三次元造形装置の場合には、前記金型装置１０４、金型キャビティ１０５、型締装置１０６は存在しないが、他は共通する。すなわち、図１０及び図１１に示すように三次元造形装置２００は、制御装置２５０を備え、材料の供給装置２１０により作業テーブル２４０に成形材料の塊２４１を成形し、塊２４１を工作装置２２０によって切削等の加工を施して合成樹脂を製品化するものである。詳述すると、図１１に示すように材料の供給装置２１０は円筒形のホッパー２２１の投入口２２２から投入された成形材料２が自重により排出口２２３の付近に集積され、排出口２２３及び導入受口２２４に導入され、次いでフラットバレル２２６の掻き込み溝２２７に供給される。成形材料２は、フラットバレル２２６とフラットスクリュー２２８との間で溶融され、ノズル２２９から作業テーブル２４０へと供給される。足りなくなった分が成形材料２の重みと掻き込み溝２２７の掻き込みとにより補充される。図中２３０はフラットバレル２２６を駆動する回転モーター、２３１はモーター軸、２３２はフラットスクリュー２２８のヒーターである。
【０００４】
しかしながら、前記射出成形装置１の材料供給装置１００及び三次元造形装置２００の材料供給装置２１０においては、材料供給に際して成形材料２がペレット樹脂の落下、集積具合や絡み合い等に伴って、成形材料が詰まる現象であるブリッジを起こし易いものである。ブリッジとなる原因は、成形材料であるペレット樹脂が物理的、又は化学的に密着することで複数の成形材料が集合体を形成し、他の成形材料がスクリューに供給されることの妨げとなることと推測される。
【０００５】
成形材料２はホッパー１１１又は２２１の投入口１１２，２２２から投入され、重量に従って排出口１１３，２２３の上部側を中心に集積される。足りなくなった分が集積部分の下方から落下口１１３，２２５へと重力に従って移動してゆくが、上部の集積部分は絡み合いが架橋して残ったままになることにあると推測される。
【０００６】
次に、再生材を使用した場合には、形状、寸法、材質等の相違に伴って排出口１１３，２２３の上位部分で絡み合いや架橋が起こり易いことが知られており、これらがブリッジ乃至ブリッジに成長するとも認識されている。上述のとおり前記ブリッジに対応する解決が促されていた。
【０００７】
非特許文献１は、成形材料の落下口の近傍における材料ブリッジに関する研究であるが、有効な対策としては、材料の落下口の内壁粗さに着目し、滑らかな内壁面に仕上げることが有効である旨の研究が報告されている。
【０００８】
特許文献１には、落下口内に棒体を心棒により揺動自在に吊り下げ支持し、棒体の下端をスクリューの羽根に近接する位置まで下げ、スクリューの回転に伴って棒体の下端を羽根で揺動させることで材料ブリッジの発生を防止しようとすることが提案されている。
【０００９】
特許文献２には、棒体の下端を材料移動位置まで吊り下げ、スクリューの回転に伴う溶融樹脂の移動位置で棒体下端を揺動させ、材料ブリッジの発生を防止しようとすることが提案されている。
【００１０】
特許文献３には、ホッパーの下位外周を冷却ジャケットで覆い、冷却ジャケットとホッパーの間に設けたセンサーによりホッパー内のペレットの堆積レベルを検出しようとする提案がなされている。
【００１１】
特許文献４には、射出装置の内部の溶融樹脂の残留と金型内部の結露を防ぐために、所定のタイミングでホッパーの供給口をシャッター板で塞ごうとする提案がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開昭５７−１１３０２９号公報
【特許文献２】特開２００８−２５４２８１号公報
【特許文献３】特開平４−２２３１１７号公報
【特許文献４】特開２００７−３０４８７号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】品質工学ＶＯＬ．１５Ｎｏ.５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
非特許文献１の研究結果として、落下口の内壁を滑らかにすることで、流入した成形材料を落下口内で滑らかに落ち込むことが開示されている。よって、落下口の上位部分に形成されるブリッジに対する直接的な解消を示すものではない。
【００１５】
特許文献１によれば、スクリューの羽根に心棒の下端が当接することによって、却って芯棒の交換や溶融樹脂への金属混入等という新たな課題が生じるおそれがある。特許文献２は、特許文献１の心棒の下端の位置を調整するものであるが、射出シリンダの落下口が狭められていることに変わりはなく、落下口内での介在によって溶融樹脂のスムーズな流動を阻害しかねない課題が解決されていない。
【００１６】
特許文献３は、ホッパーの下位外周に冷却ジャケットやセンサー等を配置するために複雑で肥大化した構造となるもので、ホッパー周りの複雑化を招いているに過ぎない。また、特許文献４は、ホッパーの供給口をシャッター板で塞ごうとするもので、シャッターによる構造の複雑化や肥大化を招いていることを示している。
【００１７】
非特許文献１や特許文献１〜４を総合しても、ブリッジ解消への根本的且つ直接的な提案が見当たらない。
【００１８】
出願人としては、成形材料が導入口を通して加熱シリンダから受ける溶融輻射熱の影響についても研究を重ねた。加熱シリンダの溶融輻射熱は、導入口を通過してから成形材料の集積部分での絡み合いや架橋に熱影響を与え、ブリッジ化へと成長する一因でもあろうと推測される。特に溶融輻射熱がブリッジの波及化乃至拡大化となることを避けなければならない。
【００１９】
本発明は上記実情に鑑みて研究されたもので、その目的は、ホッパー内での成形材料の密集や凝集がブリッジへの成長となることを防ぎ、可能な限りブリッジの発達や増進を阻止しようとすることにある。特に、熱によるブリッジ誘発を阻止し、成形材料の供給をスムーズに行なう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】
【００２０】
本発明は成形材料が投入されるホッパーを備えた材料供給装置であって、前記ホッパーは前記成形材料を投入する投入口と前記成形材料を排出する排出口とを備え、前記成形材料を冷却する冷却媒体の導入口が前記投入口よりも前記排出口側に設けられ、前記冷却媒体の排出は前記導入口よりも前記投入口側に設けられていることを特徴とする。
【００２１】
冷却媒体はホッパーの投入口と排出口との間から導入されるので、投入口と排出口との間において成形材料が冷却され、成形材料の密着や凝集の成長が抑えられる。ここで、冷却とは成形材料から熱を奪うことを含むがむしろ供給路内温度を上昇させないことを意味し、成形材料の密着や凝集を誘発しない温度とすることを意味する。また、冷却媒体は排出口よりも投入口側から排出され、成形条件への影響を排除している。その結果、材料供給装置、射出成形装置及び三次元造形装置の材料供給に適用可能となる。
【００２２】
次に本発明は、前記排出口側には排出口を囲む首部が設けられ、前記首部の外周には冷却通路面部が凹設されることで、前記ホッパー内には前記排出口、前記首部及び前記冷却通路面部がリング状に横設され、前記冷却通路面部には前記冷却媒体の前記導入口が設けられていることを特徴とする。
【００２３】
前記冷却通路面部に前記導入口から冷却媒体が導入され、前記ホッパーが全体的に冷却される。また、前記首部を介して前記排出口が外周より冷却効果が付与され、前記排出口から導入される成形材料は密集や凝集を誘発しないままで導入にいたる。
【００２４】
また本発明は、前記冷却通路部が前記ホッパーの前記排出口側の外周一側に前記冷却媒体の側面流入口が設けられるとともに外周他側には側面放出口が設けられ、前記側面放出口が前記投入口側に向けて設けられていることを特徴とする。
【００２５】
前記冷却通路部には前記ホッパーの前記排出口側の外周一側から前記冷却媒体が直に流入され、成形材料はホッパー内における投入口側において冷却され、投入口側からの投入時における成形材料の密着や凝集が抑えられる。前記冷却媒体は冷却後に外周他側の側面放出口より投入口側に放出される。
【００２６】
さらに本発明は、前記導入口から前記冷却媒体が噴出する方向に傾斜部が設けられ、前記冷却媒体が前記傾斜部に衝突する面の法線と、前記冷却媒体が噴出する方向とのなす各が鈍角であることを特徴とする。
【００２７】
冷却媒体は傾斜部に向けて噴射され、前記傾斜部に衝突して噴射方向を鈍角に変更してゆく。すなわち、傾斜部に向けた噴射方向と傾斜部を介して変更される噴射方向とに応じ、ホッパーの内部では各方向からの噴射により成形材料の密着や凝集が解放される。
【００２８】
また本発明は、前記傾斜部が排出口側に設けられ、前記導入口からの冷却媒体が前記傾斜部を介して前記投入口側に噴出することを特徴とする。
【００２９】
前記傾斜部が排出口側に設けられているので、冷却媒体が排出口側における各方面から噴出され、ホッパー内部の排出口側では各方面からの噴射により成形材料も密着や凝集が解放され、前記投入口側から放出される。
【００３０】
また本発明は、前記導入口が前記ホッパーの内部に開口されていることを特徴とする。
【００３１】
ホッパーの内部において導入口が開口され、冷却媒体がホッパー内部に亘って成形材料の密着や凝集が抑えてゆき、その後は投入口側から排出可能となる。
【００３２】
さらに本発明は、成形材料が投入されるホッパーを備え、前記ホッパーは前記成形材料を投入する投入口と前記成形材料を排出する排出口とを備え、前記成形材料を冷却する冷却媒体の導入口が前記投入口よりも前記排出口側に設けられている材料供給装置を備える射出成形装置を特徴とする。
【００３３】
射出成形装置の材料供給装置は、冷却媒体の導入口が前記投入口と前記排出口の間において設けられるので、ホッパーの投入口と排出口の間に亘って冷却され、成形材料の密集や凝集の成長が抑えられる。
【００３４】
さらに本発明は、成形材料が投入されるホッパーを備え、前記ホッパーは前記成形材料を投入する投入口と前記成形材料を排出する排出口とを備え、前記成形材料を冷却する冷却媒体の導入口が前記投入口よりも前記排出口側に設けられている材料供給装置を備える三次元造形装置を特徴とする。
【００３５】
三次元造形装置の材料供給装置は、冷却媒体の導入口が前記投入口と前記排出口の間においても設けられるので、ホッパーの投入口と排出口の間に亘って成形材料が冷却され、成形材料の凝集や成長が抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る材料供給装置を用いた射出成形装置のホッパーを示す縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の実施形態２に係る材料供給装置を用いた射出成形装置のホッパーを示す縦断面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る材料供給装置を用いた射出成形装置のホッパーの縦断面図である。
【図６】本発明の実施の形態４に係る材料供給装置のホッパーの縦断面図である。
【図７】本発明の実施の形態５に係る材料供給装置を用いた三次元造形装置の要部縦断面図である。
【図８】従来の材料供給装置を用いた射出成形装置の概要図である。
【図９】従来の材料供給装置を用いた射出成形装置のホッパーを示す縦断面図である。
【図１０】従来の材料供給装置を用いた三次元造形装置の概要図である。
【図１１】従来の材料供給装置を用いた三次元造形装置のホッパー周りの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
＜実施の形態１＞
以下に本発明の実施の形態１を図１及び図２に基づいて説明する。
【００３８】
本実施の形態１に係る材料供給装置１０を用いた射出成形装置２０の基本構成は、ホッパー１１と加熱シリンダ２１との間に冷却通路面部３１を形成し、この冷却通路面部３１に空気の冷却媒体を流すようにしていることを特徴としている。なお、投入口１２には図示しない蓋体を被せることができる。
【００３９】
図２に示すように、ホッパー１１の排出口１３が首部３７で囲まれ、首部３７とホッパー１１の外周部３４との間にはリング状に広がる冷却通路面部３１が形成されている。冷却通路面部３１は、ホッパー１１の底面にリング状の凹部３２を形成し、この凹部３２の底面開口部を、断熱性の高いリングプレート状のシール板３３で覆うことによってホッパー１１の底部に形成することができる。その際に前記シール板３３は首部３７の下端に通孔３８を位置させて排出口１３を流通可能とする。その結果、冷却通路面部３１は排出口側において排出口以外の大部分を占めてリング状に横設される。冷却通路面部３１はホッパー１１の外周部の一側には複数（図示例では、３つ）の側面流入口３５を開口させ、他側に複数（図示例では、３つ）の側面放出口３６を開口させている。そして、不図示のエアコンプレッサから吐出される空気を各側面流入口３５から冷却通路面部３１へと流入させれば、この空気は冷却通路面部３１を図２に矢印にて示すように流れてホッパー１１の底部のほぼ全域を冷却する。
【００４０】
また、上述の空気は側面流入口３５から首部３７の外周域で流速を早められるので、首部３７への冷却度が高められている。そして、ホッパー１１の冷却に供された空気は、各側面放出口３６から大気中へと排出される。このような作用が連続的に繰り返されることによって、ホッパー１１の底部が空気によって冷却されるため、ホッパー１１内の成形材料２が加熱されて互いに成形材料のペレットが融着することがなく、排出口１３から加熱シリンダ２１への供給もスムーズになされる。ここで、空気は外気温や樹脂の種類等を考慮し、供給温度を調整しても良い。ホッパー１１内の成形材料２が湿気を嫌う場合には、冷却通路面部３１へは乾燥空気を流すことが望ましい。
【００４１】
側面放出口３６は、側面流入口３５と同一高さに開口させているが、必要に応じて投入口１２側に近づけて開口させることもできる。後者の場合には、側面放出口３６は好ましくは投入口１２側に向かう縦長穴形状とし、前記投入口１２の上部外周に向けて排出されることとなる。
【００４２】
尚、本実施の形態１では、冷却通路面部３１に各３つの側面流入口３５と側面放出口３６を開口させたが、これらの側面流入口３５と側面放出口３６の数は任意である。
【００４３】
なお、図１において、１４はホッパー１１の底部の傾斜面、１５は射出成形装置２０における加熱シリンダ２１の供給受口、２２は射出成形装置２０の射出スクリューである。
【００４４】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２を図３及び図４に基づいて以下に説明する。図３は本発明の実施の形態２に係る射出成形装置２０の材料供給装置１０であるホッパー部の縦断面図、図４は図３のＢ−Ｂ線断面図である。なお、実施の形態１と同様の構成要素は同じ参照番号が用いられている。
【００４５】
本実施の形態２においては、ホッパー１１の排出口１３側の内部にある傾斜部（傾斜面を含む）１４の有効活用を図ろうとするものであって、傾斜部１４に衝突する方向に冷却媒体の導入口を配置することにある。即ち、冷却媒体は傾斜部１４に衝突する面の法線と、冷却媒体が噴出する方向とのなす角が鈍角に構成されることが好ましくなる範囲に設定される。
【００４６】
図３及び図４に示すように、ホッパー１１の底部外周には、リングチャンネル状の流路部材４０が嵌め備えられており、ホッパー１１の底部には、流路部材４０の内部とホッパー１１の内部とを連通させる直線状の複数（図示例では、８つ）の空気通路４２が水平且つ放射状に形成されている（図４参照）。従って、ホッパー１１の排出口１３側の壁斜面１４には、各空気通路４２の端部が噴射口４３として周方向に等間隔で複数（図示例では、８つ）開口している。尚、流路部材４０の外周の一部には、流入口４４が開口している。
【００４７】
而して、不図示のエアコンプレッサから吐出される空気（圧縮空気）が流入口４４から流路部材４０内へと流入すると、この空気は、ホッパー１１の底部に形成された複数の空気通路４２を該ホッパー１１の中心に向かって流れ、ホッパー１１の底部にある傾斜面１４に開口する各噴射口４３からそれぞれ水平に噴射する。そして、各噴射口４３から噴射する空気は、図３に矢印にて示すように、ホッパー１１の底部の傾斜面１４に当たって流れ方向が上方へと変えられ、上方に向かって流れる過程でホッパー１１内の成形材料２を冷却する。
【００４８】
このため、ホッパー１１内の成形材料２が加熱されて互いに融着し易くなることがなく、ペレット樹脂２の加熱シリンダ２１への供給がスムーズになされる。ここで、空気をホッパー１１内で上方へと流すためには、ホッパー１１の壁斜面１４の傾斜角は４５°であることが望ましい。又、ホッパー１１内のペレット樹脂２が湿気を嫌う場合には、ホッパー１１内へと噴射する空気としては乾燥空気を用いることが望ましい。
【００４９】
尚、ホッパー１１に形成される空気通路４２と流路部材４０に形成される流入口４４の数は任意であって、本実施の形態において図示した数に限定される訳ではない。
【００５０】
本実施の形態２によれば、空気がホッパー１１から上方へ噴射されることで、ペレットの絡み合いが反対方向から解かれることとなり、ブリッジの解消につながる著しい効果を得られる。
【００５１】
また、周方向の噴射口から空気を噴射させているので、横方向からの矯絡によるブリッジはホッパー内壁である根本部分への噴射によって崩壊させられる。
【００５２】
＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３を図５に基づいて以下に説明する。なお、実施の形態１と同様の構成要素は同じ参照番号が用いられている。
【００５３】
射出成形装置２０は、ホッパー１１と加熱シリンダ２１との間に、断熱手段として空気層５１（５２）又は真空層５２（５１）を介設しているものである。具体的には、ホッパー１１の底面に凹部５３を形成し、この凹部５３の底側開口部を、断熱性の高い環状のシール板５４で覆うことによって、ホッパー１１の底部に密閉空間を形成している。この密閉空間は熱伝導率に乏しい空気が存在する空気層５１とし、或いは真空ポンプＰを接続することで真空引きすることによってこの密閉空間を真空層５２とすることが可能である。
【００５４】
シール板５４は、ホッパー１１と加熱シリンダ２１との間に、排出口１３と供給受口とに同径の通孔５５を備えている円環状に形成し、加熱シリンダ２１とホッパー１１の下端部とを断熱している。
【００５５】
従って、本実施の形態３によれば、ホッパー１１と加熱シリンダ２１との間に空気層５１又は真空層５２を介設したために、加熱シリンダ２１からホッパー１１への熱伝導が空気層５１又は真空層５２によって著しく遮断されることになる。
【００５６】
特に、ホッパーと射出装置との間の環状の空隙部によってホッパーへの熱影響がホッパー下部の全域にわたって阻止され、ホッパー内での温度上昇が抑えられる。その結果、ホッパー内が空冷されるので、ホッパー内では成形材料相互の熱による融着やブリッジ成長が防がれることになって成形材料の射出装置への供給がスムーズになされる。
【００５７】
＜実施の形態４＞
本実施の形態４においては、図６に示すように、ホッパー１１と加熱シリンダ２１との間に、断熱手段としてのリングプレート状の断熱材５０が介設されている。断熱材５０は排出口１３と供給受口２３と同径の通孔５１を備えている板状体であるが、加熱シリンダ２１とホッパー１１の下端部とを断熱構造にしている。断熱材５０としては、断熱効率の高い素材が選択され、溶融熱の影響を与えない程度の厚みが必要である。断熱材５０はホッパー１１の下面に密着する構造とすることが望ましい。断熱材５０はホッパー１１の円筒直径よりも広くし、加熱シリンダ２１の周囲からの放熱を可能な限り阻止する構成とすることも望ましい。なお、実施の形態１と同様の構成要素は同じ参照番号が用いられている。
【００５８】
次に、以上のように構成された本実施の形態４の射出成形装置２０の作用について説明する。
【００５９】
本実施の形態４に示す射出成形装置２０を用いて成形する際には、投入された成形材料２がホッパー１１内を自重によって落下する。ホッパー１１と加熱シリンダ２１との間に断熱材５０を介設しているために、高温の加熱シリンダ２１からホッパー１１の下部への熱伝導が断熱材５０によって遮断される。このため、ホッパー１１内の成形材料の２が熱によって溶融することが抑えられ、ホッパー内での成形材料２が相互融着してブリッジを拡張することも少なくなる。
【００６０】
ところで、ホッパー１１の排出口１３と加熱シリンダ２１の供給受口２３との間には、同径同軸上に断熱材５０の通孔５１が挟まって、全体として落下受口を構成している。よって、ホッパー１１から加熱シリンダ２１への成形材料２の供給は、落下受口での通孔５１の介在に伴って、輻射熱が緩和されている状態となる。
【００６１】
而して、成形材料２は、輻射熱の影響を少なく抑えた状態で、排出口１３と通孔５１と落下受口２３を通過して射出装置２０の加熱シリンダ２１内へとスムーズに供給されてゆく。
【００６２】
以上の説明で明らかなように、本実施の形態４によれば、ホッパー１１と加熱シリンダ２１との間に断熱材５０を介設したために、加熱シリンダ２１からホッパー１１への直接的な熱伝導が断熱材５０によって遮断されるうえに、落下受口５２を通過する際の輻射熱を少なく抑える効果も得られる。
【００６３】
そして、このような作用が連続的に繰り返されることによって、ホッパー１１の底部が空気によって冷却されるため、ホッパー１１内の成形材料２が加熱されて互いに融着することがなく、該成形材料２の加熱シリンダ２１への供給がスムーズになされる。ここで、空気は外気温や樹脂の種類等を考慮し、供給温度を調整しても良い。ホッパー１１内の成形材料２が湿気を嫌う場合には、冷却通路面６１へは乾燥空気を流すことが望ましい。
【００６４】
＜実施の形態５＞
次に、本発明の実施の形態５に基づいて以下に説明する。図７は本発明の実施の形態５に係る三次元造形装置の要部の縦断面図である。
【００６５】
材料供給装置２１０は、掻き込み溝２２７による掻き込みと成形材料２の押出しにより供給されているが、一方ではバレル２２６とフラットスクリュー２２８との溶融輻射熱の影響も避けられないものである。
【００６６】
成形材料２は自重により排出口２２３及び導入受口２２４に導入され、次いでフラットバレル２４２の掻き込み溝２２７に供給されるが、供給過程において導管２２５と略字形に分岐する導入管２２６を通過する必要がある。成形材料２は、フラットバレル２２６とフラットスクリュー２２８との間で溶融され、ノズル２２９から作業テーブル２４０へと供給される。足りなくなった分が成形材料２の重みと掻き込み溝２２７の掻き込みとにより補充される。
【００６７】
分岐部分では、導入導管２２６の曲げ外側にメッシュ構造部２３３が設けられ、メッシュ構造部２３３の外側に冷却ファン２３４を設ける構造が採用される。分岐部分における成形材料２は冷却されて熱融着等が回避され、フラットバレル２２６とフラットスクリュー２３０に供給される。
【００６８】
なお、図７において、１００は材料供給装置、２２１はホッパー、２２２はホッパー２２１の投入口、２２９はノズル、２３０はフラットバレル２２６を駆動する回転モーター、２３１はモーター軸、２３２はフラットスクリュー２２８のヒーター、２４１は成形材料の塊である。
【００６９】
ところで、本発明の実施形態１から実施形態５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。
【符号の説明】
【００７０】
１，２０                    射出成形装置
２                          成形材料（ペレット樹脂）
１０                        材料供給装置
１１１，２２１              ホッパー
１２，１１２，２２２        ホッパーの投入口
１３，１１３，２２３        ホッパーの排出口
１４                        傾斜面
２１，１０２，１２１        加熱シリンダ
１０１                      射出装置
２００                      三次元造形装置
【図１】
2020157598.tif 000003
【図２】
2020157598.tif 000004
【図３】
2020157598.tif 000005
【図４】
2020157598.tif 000006
【図５】
2020157598.tif 000007
【図６】
2020157598.tif 000008
【図７】
2020157598.tif 000009
【図８】
2020157598.tif 000010
【図９】
2020157598.tif 000011
【図１０】
2020157598.tif 000012
【図１１】
2020157598.tif 000013