(57)【要約】【課題】可塑化装置に供給される材料を良好に繊維材料が分散された状態で可塑化可能な状態であってなおかつ可塑化装置における強化繊維材料の折損の抑制可能な状態とした可塑化装置の材料供給方法および可塑化装置の材料供給装置を提供する。【解決手段】別々に供給される強化繊維材料Ｆと樹脂材料Ｒを合わせて可塑化装置１１に供給する可塑化装置１１の材料供給方法において、強化繊維材料Ｆと樹脂材料Ｒをそれぞれ別々の供給装置３６，４４から同じ貯留部４９に供給し、前記貯留部４９に貯留された強化繊維材料Ｆと樹脂材料Ｒを加熱し、前記貯留部４９で加熱された強化繊維材料Ｆと樹脂材料Ｒを次工程１４に供給する。【選択図】図１
2020168802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
別々に供給される強化繊維材料と樹脂材料を合わせて可塑化装置に供給する可塑化装置の材料供給方法において、
強化繊維材料と樹脂材料をそれぞれ別々の供給装置から同じ貯留部に供給し、
前記貯留部に貯留された強化繊維材料と樹脂材料を加熱し、
前記貯留部で加熱された強化繊維材料と樹脂材料を次工程に供給することを特徴とする可塑化装置の材料供給方法。
【請求項２】
強化繊維材料は炭素繊維またはガラス繊維を主材料とするものであり、
樹脂材料は熱可塑性樹脂を主材料とするものであり、
前記貯留部の加熱温度は前記樹脂材料の融点以下であることを特徴とする請求項１に記載の可塑化装置の材料供給方法。
【請求項３】
別々に供給される強化繊維材料と樹脂材料を合わせて可塑化装置に供給する可塑化装置の材料供給装置において、
それぞれ別々の供給装置から供給された強化繊維材料と樹脂材料が共に貯留される貯留部と、
前記貯留部に貯留された強化繊維材料と樹脂材料を加熱する加熱機構と、
前記貯留部で加熱された強化繊維材料と樹脂材料を次工程に供給する供給機構とが備えられたことを特徴とする可塑化装置の材料供給装置。
【請求項４】
前記次工程は可塑化装置であり、
前記可塑化装置はトーピードを使用して樹脂材料の溶融を促進させる装置であることを特徴とする請求項３に記載の可塑化装置の材料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、別々に供給される強化繊維材料と樹脂材料を合わせて可塑化装置に供給する可塑化装置の材料供給方法および可塑化装置の材料供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
強化繊維材料と樹脂材料を可塑化装置に供給し可塑化を行う場合、予めコンパウンドされた強化繊維材料と樹脂材料を含むペレットの形で可塑化装置に供給する方法と、別々に準備された強化繊維材料と樹脂材料を可塑化装置に供給する方法(直接成形方法)がある。前者の方式は、強化繊維材料と樹脂材料の比率を一定にできる長所や材料供給装置の構造を簡単にできる長所がある。しかしながら予めコンパウンドされた強化繊維材料と樹脂材料を含むペレットは、材料コストが高価であるので成形品の生産コストも高価になってしまうという短所がある。
【０００３】
一方、別々に準備された強化繊維材料と樹脂材料を可塑化装置に供給する方法は、それぞれの材料コストが廉価であるので、成形品の生産コストが抑えられるという大きな長所がある。そのため材料供給装置の構造はやや複雑化するにもかかわらず実施が試みられ、とりわけ特許文献１ないし特許文献３に記載されたものなどが知られている。
【０００４】
前記のうち特許文献１は別々に準備された強化繊維材料と樹脂材料がそれぞれの供給装置から混ぜられることなく可塑化装置の加熱筒内に供給されるものである。しかしながら特許文献１では強化繊維材料と樹脂材料が混ぜられることなく可塑化装置に供給されるので繊維の分散が良好でない場合があった。また可塑化装置において繊維の分散を良好にするためにスクリュの回転数や回転時間を長くすると強化繊維の折損に繋がり、繊維長が短くなってしまうなどの問題があった。
【０００５】
前記の問題に対応するものとして特許文献２のように、それぞれの材料供給装置から１本の材料供給筒に強化繊維材料と樹脂材料を供給するものが知られている。そして特許文献２では、重量測定部を備えたフィード装置を連続駆動することにより強化繊維材料と樹脂材料の比率を設定通りに供給することができる等の記載がされている。このようにして強化繊維材料と樹脂材料を可塑化装置に供給すれば、材料供給筒内である程度材料が混ざりながら供給されることが期待できる。その結果、特許文献２では可塑化装置においての繊維材料の分散が良好になることも期待できる。また特許文献３は、強化繊維材料と樹脂材料をそれぞれ材料供給装置から貯留装置に向けて順次複数回材料を供給することにより電動モータによる混合を行わなくても貯留装置内での材料が混合された状態になることが記載されている。その結果、特許文献３では貯留装置から材料が供給された可塑化装置においての繊維材料の分散が良好になることも期待できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−２２６６７２号公報（請求項１、（００１９）ないし（００２１、図１、図２）
【特許文献２】特開２０１８−９９７７８号公報（請求項１、請求項４、図１、図３）
【特許文献３】特開２０１８−１７６５８２号公報（請求項１ないし請求項４、図１、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら特許文献１ないし特許文献３では、供給される樹脂材料の温度に配慮がされていないために可塑化装置において供給された樹脂材料が可塑化されるまでに時間がかかり溶融が遅れるという問題があった。その結果、溶融が遅れた樹脂材料が強化繊維材料とともに可塑化装置の前方に向けて供給されることになり、繊維材料の折損に繋がっていた。また可塑化装置の種類によっては樹脂材料と強化繊維材料の可塑化装置前方への送り自体に支障を来す場合もあった。
【０００８】
従って本発明においては、可塑化装置に供給される材料を良好に繊維材料が分散された状態で可塑化可能な状態であってなおかつ可塑化装置における強化繊維材料の折損の抑制可能な状態とした可塑化装置の材料供給方法および可塑化装置の材料供給装置を提供することを第１の目的とする。または可塑化装置に供給される材料を繊維材料が良好に分散された状態で可塑化可能な状態であってなおかつ可塑化装置前方に良好に送出可能な状態とした可塑化装置の材料供給方法および可塑化装置の材料供給装置を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に記載の可塑化装置の材料供給方法は、別々に供給される強化繊維材料と樹脂材料を合わせて可塑化装置に供給する可塑化装置の材料供給方法において、強化繊維材料と樹脂材料をそれぞれ別々の供給装置から同じ貯留部に供給し、前記貯留部に貯留された強化繊維材料と樹脂材料を加熱し、前記貯留部で加熱された強化繊維材料と樹脂材料を次工程に供給することを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の可塑化装置の材料供給方法は、請求項１において、強化繊維材料は炭素繊維またはガラス繊維を主材料とするものであり、樹脂材料は熱可塑性樹脂を主材料とするものであり、前記貯留部の加熱温度は前記樹脂材料の融点以下であることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項３に記載の可塑化装置の材料供給装置は、別々に供給される強化繊維材料と樹脂材料を合わせて可塑化装置に供給する可塑化装置の材料供給装置において、それぞれ別々の供給装置から供給された強化繊維材料と樹脂材料が共に貯留される貯留部と、前記貯留部に貯留された強化繊維材料と樹脂材料を加熱する加熱機構と、前記貯留部で加熱された強化繊維材料と樹脂材料を次工程に供給する供給機構とが備えられたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項４に記載の可塑化装置の材料供給装置は、請求項３において、前記次工程は可塑化装置であり、前記可塑化装置はトーピードを使用して樹脂材料の溶融を促進させる装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の可塑化装置の材料供給方法は、別々に供給される強化繊維材料と樹脂材料を合わせて可塑化装置に供給する可塑化装置の材料供給方法において、強化繊維材料と樹脂材料をそれぞれ別々の供給装置から同じ貯留部に供給し、前記貯留部に貯留された強化繊維材料と樹脂材料を加熱し、前記貯留部で加熱された強化繊維材料と樹脂材料を次工程に供給するので、強化繊維材料と樹脂材料の混合を良好にしつつ可塑化時の強化繊維材料の折損を抑制することができる。また本発明の可塑化装置の材料供給装置も同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態の可塑化装置と材料供給装置の断面図であって材料供給装置後退時の状態を示す図である。
【図２】本実施形態の可塑化装置と材料供給装置の断面図であって材料供給装置が前進時の状態を示す図である。
【図３】本実施形態の可塑化装置と材材料供給装置の要部の断面図であって材料供給装置が前進時してシャッタが開かれた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本実施形態の可塑化装置１１および材料供給装置１２について図１を参照して説明する。本実施形態の可塑化装置１１は、炭素繊維等の強化繊維を含む複合樹脂材料の成形品を成形するための射出成形機（射出圧縮成形機を含む）の一部を構成するものである。可塑化装置１１は、射出成形機（型締装置は図示せず）の射出装置１３である第１の可塑化装置と、前記射出装置１３へ溶融状態または半溶融状態の材料を供給する第２の可塑化装置１４から構成されている。
【００１６】
最初に可塑化装置１１について説明する。射出装置１３の加熱筒１５は、所定肉厚の円筒部材であり、ヒータ１６と図示しない熱電対がそれぞれ複数配設され、それぞれのゾーンごとに温度制御が可能となっている。そして加熱筒１５の軸方向の中心に設けられた内孔１７には可塑化および射出用のスクリュ１８が回転可能かつ前後進可能に配設されている。スクリュ１８は所定のピッチのフライト部１９が設けられ、計量時にはスクリュ回転により炭素繊維等の強化繊維材料Ｆを含む樹脂材料Ｒを混練して可塑化しながら加熱筒１５の内孔１７のスクリュ前方に送って貯留し、射出時はスクリュ前進により前記貯留した溶融材料を加熱筒１５前方のノズル２０から図示しない型締装置に取付けられた金型内のキャビティへ射出する役割を有する。加熱筒１５の後部寄りの上部には強化繊維材料Ｆと溶融状態の樹脂材料Ｒの供給孔２１が設けられている。加熱筒１５の供給孔２１の部分の周囲には、ハウジング部２２（前プレート）が固着されている。
【００１７】
射出装置１３の駆動部等については公知であるので詳しい説明は省略するが、スクリュ１８を回転させるための計量用サーボモータ２３、スクリュ１８を前後進させるための射出用サーボモータ２４、射出時や計量時にスクリュ１８の軸方向にかかる力を検出するロードセル（図示せず）、射出装置全体を前後進させるとともにノズルを金型のノズルタッチ面に押圧するノズルタッチ機構（図示せず）などが設けられている。ヒータ１６、熱電対、計量用サーボモータ２３、射出用サーボモータ２４、およびロードセル等は、図示しない制御装置に接続されている。
【００１８】
加熱筒１５の供給孔２１にはハウジング部２２の供給孔２５が接続され、ハウジング部２２の上面には、前記供給孔２５に接続される形で第２の可塑化装置１４の加熱筒２６が上方に向けて固定されている。第２の可塑化装置１４を設ける目的は、溶融状態の樹脂材料Ｒと強化繊維材料Ｆを射出装置１３に供給することにより、スクリュ１８の回転による強化繊維材料の折損を抑制するためである。そのため第２の可塑化装置１４は、スクリュを使用せずトーピード２９を使用して樹脂材料Ｒの溶融を促進させる装置となっている。なお本発明において第２の可塑化装置１４は必須のものではなく、材料供給装置１２から直接第１の可塑化装置である射出装置１３に強化繊維材料Ｆと樹脂材料Ｒからなる複合材料を供給してもよい。
【００１９】
第２の可塑化装置１４の加熱筒２６は、射出装置１３と同様に所定肉厚の円筒部材であり、バンドヒータ等のヒータ２７と図示しない熱電対がそれぞれ複数配設されている。また第２の可塑化装置１４は、加熱筒２６の内孔２８の中心にトーピード２９が取付けられている。そして前記トーピード２９と加熱筒２６の内孔２８の間の空間部分は、溶融材料の流路３０となっている。
【００２０】
トーピード２９は中央が円柱形状の紡錘体形状をしており、軸方向の両端側は円錐形状となっている。トーピード２９には必要に応じてカートリッジヒータ等のヒータ６０が組み込まれている。また加熱筒２６の内孔２８におけるトーピード２９の上方部分は、材料貯留空間部３１となっている。更に前記材料貯留空間部３１の上部の加熱筒２６の一側面には、後述する材料供給装置１２の複合材料供給装置４８から複合材料を供給するための開口部３２が形成されている。図３に示されるように開口部３２は、貯留部４９の後端側の側面板５０とともに加熱筒２６内を略密閉状態可能な形状となっている。
【００２１】
加熱筒２６の更に上部には、第２の可塑化装置１４の材料押込装置である油圧シリンダ３３が取付けられている。油圧シリンダ３３のロッド３４の先端には円盤状の材料押込体３５が固定されている。材料押込体３５の直径は、加熱筒２６の内孔２８の直径よりもごく僅か小さく形成されている。なお材料押込装置の駆動源は、電動モータを使用したもの等でもよい。
【００２２】
次に材料供給装置１２について説明する。本発明では別々に準備された樹脂材料Ｒと強化繊維材料Ｆとがそれぞれ別々の供給装置から供給される。材料供給装置１２のうち樹脂材料供給装置３６は、スクリュ式のフィード装置３７である。フィード装置３７はスクリュ筒３８の内孔にフィードスクリュ３９が設けられ、フィードスクリュ３９の軸はサーボモータ等のスクリュ回転用のモータ４０に接続されている。スクリュ筒３８の一端側の下部の孔には下部供給筒４１が取付けられている。スクリュ筒３８の他端側の上部の孔には樹脂材料Ｒを貯留するホッパ４２が取付けられている。なおホッパ４２は図示しない材料タンク等に接続されている場合もある。これらフィード装置３７は、ロードセル４３を介して基台上に載置されており、重量式フィーダの機能を備えている。なお樹脂材料供給装置３６はスクリュ式ではなくベルト式など別の供給装置でもよい。
【００２３】
材料供給装置１２のうち強化繊維材料供給装置４４は、炭素繊維やガラス繊維等の強化繊維材料Ｆが巻き取られているボビン４５とボビンホルダ４６、ボビン４５から巻き出された強化繊維材料Ｆを所定長さに切断するカッタ４７等から構成されている。本実施形態ではフィード装置３７の下部供給筒４１と強化繊維材料供給装置４４のカッタ４７は隣接して配置され、下部供給筒４１を介して供給される樹脂材料Ｒとカッタ４７を介して供給される強化繊維材料Ｆが略同じ位置か隣接する位置に自由落下されるようになっている。なお前記落下についてはシュート等を併用して略同じ位置に落下されるようにしてもよい。また強化繊維材料Ｆが予め所定長さに切断されたチョップド繊維である場合は、強化繊維材料供給装置４４は、樹脂材料供給装置３６のようなフィード装置であってもよい。
【００２４】
樹脂材料供給装置３６の下部供給筒４１および強化繊維材料供給装置４４のカッタ４７の下方には、複合材料を一時的に加熱しながら貯留した後に第２の可塑化装置１４へ供給する複合材料供給装置４８が配置されている。複合材料供給装置４８は、樹脂材料Ｒと強化繊維材料Ｆが共に貯留される貯留空間を備えた貯留部４９を有している。具体的には貯留部４９は、図３に示されるように円筒状の側面板５０と底面板５１を備えた円形の枡状のものである。貯留部４９の底面板５１はシャッタの機能を備えている。底面板５１には供給機構の駆動手段であるエアシリンダ５２のロッド５３または取付部材５４が固定され、エアシリンダ５２の作動により水平方向にスライド移動可能となっている。また側面板５０の外周には加熱機構であるバンドヒータ等のヒータ５５が取付けられており、貯留部４９内の樹脂材料Ｒと強化繊維材料Ｆからなる複合材料が前記ヒータ５５に通電することにより加熱可能となっている。これらヒータ５５を含めた側面板５０の直径は、上記した材料押込体３５の直径と略一致している。また貯留部４９は、ヒータ５５に付設して図示しない熱電対等の温度センサが取り付けられている。
【００２５】
貯留部４９の側面板５０には貯留部４９全体を水平移動させる供給機構の駆動手段であるエアシリンダ５６のロッド５７または貯留部取付部材５８が固定されている。そして前記ロッド５７には前記エアシリンダ５２がシリンダ取付部材５９を介して固定されている。そして貯留部４９は図示しないガイド機構に沿って水平方向に移動可能となっている。図１に示されるようにエアシリンダ５６のロッド５７を伸長した際の貯留部４９の位置が、複合材料供給装置４８から第２の可塑化装置１４への材料供給位置となっている。また図２に示されるようにエアシリンダ５６のロッド５７を退縮した際の貯留部４９の位置が、樹脂材料供給装置３６および強化繊維材料供給装置４４から複合材料供給装置４８への材料供給位置となっている。前記移動機構のエアシリンダ５６、シャッタを作動させるエアシリンダ５２、貯留部４９とシャッタである底面板５１などが材料供給装置の「貯留部で加熱された強化繊維材料と樹脂材料を次工程に供給する供給機構」に該当する。
【００２６】
なお複合材料供給装置４８の機構は、図示のものに限定されない。貯留部４９は、円筒形状ではなく、下方に向けて縮径されたテーパー形状の側面板を備えたものでもよい。または水平断面は円形に限定されず、矩形や矩形で角が面取りされたものなど形状は種々のものでもよい。または貯留部４９の上面に放熱防止用の蓋を取付けたものなどでもよい。更には樹脂材料Ｒと強化繊維材料Ｆの種類によっては貯留部４９に機械的な混合装置を並設してもよい。また貯留部４９の加熱機構は、前記ヒータ５５に加えてか或いは前記ヒータ５５を設けずに別に前記貯留部４９の内部にカートリッジヒータやシーズヒータなどの棒状ヒータを複数本配置したものや、各種の赤外線ヒータや誘電加熱などの高周波加熱装置などで樹脂材料Ｒを加熱するものでもよく、それらを組み合わせたものでもよい。
【００２７】
更には貯留部４９内の樹脂材料Ｒと強化繊維材料Ｆに向けて側面板５０や底面板５１から加熱エア等を噴出させるものでもよい。また樹脂供給装置３６において予め樹脂材料Ｒを加熱または強化繊維供給装置４４において予め強化繊維材料Ｆを加熱し、それらを貯留部４９の加熱機構により更に加熱するものでもよい。これらの加熱機構により貯留部４９の中央部の樹脂材料Ｒと強化繊維材料Ｆを所望の温度に昇温させることができる。
【００２８】
また貯留部４９内に供給された樹脂材料Ｒと強化繊維材料Ｆは、加熱機構のヒータ５５等により加熱されるとともに図示しない攪拌装置により攪拌されるものでもよい。そのことにより樹脂材料Ｒと強化繊維材料Ｆが均等に混ぜられるとともに、全体が均等な温度に昇温される。この際の攪拌装置の攪拌により強化繊維材料Ｆの開繊が進行してしまうことも考えられる。しかしながら本実施形態では保留部４９からプランジャ式の第２の供給装置１４に強化繊維材料Ｆ等が供給されるので、強化繊維材料Ｆが開繊されていても確実に材料押込体３５により押し込むことができる。その結果、プランジャ式の供給装置１４自体に材料攪拌力が無くても強化繊維材料Ｆが樹脂材料Ｒに良好に分散された状態での可塑化が可能となる。一方、保留部４９から図１に示されるスクリュ式の第1の可塑化装置１３に強化繊維材料Ｆ等を供給する場合は、強化繊維材料Ｆが開繊されているとスクリュ１８に噛み込まれにくくブリッジ現象が発生する場合もある。
【００２９】
また前後進機構の駆動源については、電動モータを使用したものなどでもよい。また貯留部４９の移動機構は、往復移動されるものに限定されず、ロータリテーブルを使用して回転移動されるものでもよい。また貯留部４９と移動機構の接続部も別の形態のものでもよい。更には第２の可塑化装置１４への複合材料を供給する機構は、底面板５１を兼ねたシャッタが水平移動されるものではなく、蝶番を介してシャッタが観音開きされるものでもよい。またはシャッタを使用せずに貯留部４９自体が傾斜や反転するもの、側面板の一部が開放され開放された部分から別の押出装置を用いて複合材料を落下させる装置などでもよい。
【００３０】
次に別々に供給される強化繊維材料Ｆと樹脂材料Ｒを合わせて可塑化装置１１に供給する可塑化装置の材料供給方法について説明する。本実施形態においては、強化繊維材料Ｆは炭素繊維またはガラス繊維を主材料とするもの（両者の混合材料を含む）であり、樹脂材料Ｒは熱可塑性樹脂を主材料とするものである。また強化繊維材料、または強化繊維材料と樹脂材料はリサイクル材料を使用してもよい。
【００３１】
貯留部４９内に樹脂材料Ｒと強化繊維材料Ｆを供給開始に先立って、図２に示されるように樹脂材料供給装置３６と強化繊維材料供給装置４４の下方に複合材料供給装置４８の貯留部４９が停止される。貯留部４９の加熱機構であるヒータ５５は設定温度となるようにクローズドループ制御されている。具体的には貯留部４９のヒータ５５による加熱温度（設定温度）は、樹脂材料Ｒの熱変形温度以上であって融点以下の温度に制御されている。
【００３２】
次に樹脂材料供給装置３６と強化繊維材料供給装置４４を作動させて、前記貯留部４９内に樹脂材料Ｒと強化繊維材料Ｆを供給する（両方の材料を合わせて複合材料と称す）。この際樹脂材料Ｒと強化繊維材料Ｆをそれぞれの供給装置３６，４４から同時に供給してもよいが、交互に複数回づつ供給することが望ましい。即ち、交互に複数回づつ供給して貯留部４９内で樹脂材料Ｒと強化繊維材料Ｆを何層かに積層することにより、他の機械的な混合装置を用いて貯留部４９内の複合材料を混合しないでも樹脂材料Ｒと強化繊維材料Ｆがある程度分散された状態で貯留部４９に貯留することができる。その結果、強化繊維材料Ｆを機械的に混合した際に繊維の結束が破壊されて容積が増すなどの状態を防ぐことができる。
【００３３】
そして所定時間をかけて樹脂材料供給装置３６と強化繊維材料供給装置４４からそれぞれ強化繊維材料Ｆと樹脂材料Ｒが共に貯留されるが、先に供給された樹脂材料Ｒから予熱が進行していく。そして最後に樹脂材料供給装置３６から樹脂材料Ｒが供給され所定時間が経過されると貯留部４９内の樹脂材料Ｒの予熱は終了する。なおこの際に貯留部４９の温度は樹脂材料Ｒの融点温度以下となっているので、貯留部４９の側面板５０や底面板５１に溶融状態となった溶融樹脂が付着してしまうことはない。
【００３４】
そして貯留部４９内の樹脂材料Ｒの予熱が終了すると、移動機構のエアシリンダ５６のロッド５７が伸長され、図１に示されるように貯留部４９は、第２の可塑化装置１４の加熱筒２６側面の開口部３２を通過して加熱筒２６内の供給位置に移動される。そして貯留部４９が供給位置に当て止め等により位置決めされると次にエアシリンダ５２のロッド５３が退縮して底面板５１のシャッタが後退する。貯留部４９のシャッタが開かれることにより貯留部４９内で予熱された樹脂材料Ｒと強化繊維材料Ｆからなる複合材料は、次工程である第２の可塑化装置１４の加熱筒２６内の材料貯留空間部３１内に落下、供給される。
【００３５】
予熱された樹脂材料Ｒと強化繊維材料Ｆからなる複合材料の第２の可塑化装置１４の加熱筒２６内への供給が終了すると、複合材料供給装置４８のエアシリンダ５６のロッド５７が退縮され貯留部４９は再び図２に示される貯留部４９への材料貯留位置に後退移動する。また前記後退移動と同時か前後してエアシリンダ５２のロッド５３が前進して貯留部４９の底面板５１のシャッタが閉鎖される。
【００３６】
複合材料供給装置４８の貯留部４９の後退移動と同時か僅かに遅れて第２の可塑化装置１４の側では、油圧シリンダ３３が作動され、材料押込体３５の前進により材料貯留空間部３１内に貯蔵されている予熱された樹脂材料Ｒと強化繊維材料Ｆからなる複合材料がトーピード２９と内孔２８の間の流路３０に押し込まれる。この際に加熱筒２６の外壁に配置されたヒータ２７と、トーピード２９の内部に配置されたヒータ６０により前記複合材料が更に加熱される。また狭くて断面積の小さな流路３０を前記材料が通過する際のせん断発熱によっても前記複合材料が加熱される。しかし本発明では、複合材料供給装置４８の貯留部４９内で予熱された樹脂材料Ｒが供給されているので、樹脂材料Ｒの温度を融点温度を超えて昇温させることが容易であり熱量が不足することはない。
【００３７】
そして樹脂材料Ｒが設定された所望の温度に昇温され流動状態が確保された結果、狭い流路３０を前記溶融状態の樹脂材料と強化繊維材料が通過する際に、強化繊維材料の折損が抑制される。または前記材料が設定量だけ良好に可塑化装置前方に送出可能となり、第１の可塑化装置である射出装置１３への供給不足が発生することが無くなる。
【００３８】
なお上記の複合材料供給装置４８から第２の可塑化装置１４への複合材料供給のサイクル、および第２の可塑化装置１４から第１の可塑化装置である射出装置１３への溶融複合材料供給のサイクルは、射出成形機の成形サイクルに連動していてもよく、連動しないでもよい。前記供給サイクルを射出成形機の成形サイクルに連動させる場合、第２の可塑化装置１４の材料押込体３５の前進による射出装置１３への溶融複合材料の供給は、射出装置１３の計量工程の間に行われる。しかし前記射出装置１３への溶融複合材料の供給は、射出工程に行ってもよく、更には両者が連動していない状態で供給してもよい。貯留部４９への強化繊維材料Ｆおよび樹脂材料Ｒの供給量の制御は、射出装置１３の加熱筒１５内の複合材料の量（溶融されたものおよび未溶融のものを含む）を各種のセンサ（計量モータのトルク検出を含む）により検出し、加熱筒１５内の複合材料の量の増減に併せて、貯留部４９への樹脂材料Ｒと強化繊維材料Ｆの供給量の制御を行うことが望ましい。
【００３９】
次に材料供給装置から複合材料が供給される可塑化装置の別の実施形態について説明する。
可塑化装置は、上記したように第１の可塑化装置のみのものでもよい。即ちスクリュを内蔵した可塑化装置を兼ねた一般的な射出装置の材料供給口に本発明の材料供給装置から直接材料を供給するものでもよい。その場合、貯留部４９は、特許文献３に示されるような全体が移動しない貯留装置の一部として設けられるものであってもよい。その場合、貯留装置の供給機構はシャッタのみとなる。また可塑化装置が第１の可塑化装置のみの場合、第１の可塑化装置はトーピードを内蔵したプランジャだけのものでもよい。可塑化装置はトーピードを内蔵したプランジャだけの場合（１段、２段を含む）、特に本発明の加熱した複合材料を供給する材料供給装置が有効となる。更にはスクリュを備えた可塑化装置とプランジャ装置を組合せた「プリプラ」（登録商標）式の射出装置であってもよい。または本実施形態の可塑化装置において、第２の可塑化装置にスクリュを内蔵した可塑化装置を設けてもよい。
【００４０】
更に可塑化装置は、射出装置の例のみに限定されず、押出機であってもよい。更にまた可塑化装置は、スタンピング成形や中空成形等を行う際の溶融材料供給であってもよい。上記の全ての可塑化装置のタイプにおいて、可塑化装置の加熱筒は縦方向に配置されたものでも横方向に設けられたものでもよい。
【００４１】
本発明については、一々列挙はしないが、上記した本実施形態のものに限定されず、上記の各記載を組み合わせたものや当業者が本発明の趣旨を踏まえて変更を加えたものについても、適用されることは言うまでもないことである。
【符号の説明】
【００４２】
１１  可塑化装置
１２  材料供給装置
１３  第１の可塑化装置
１４  第２の可塑化装置
１５，２６  加熱筒
３６  樹脂材料供給装置
４４  強化繊維材料供給装置
４８  複合材料供給装置
４９  貯留部
５１  底面板（シャッタ）
５２，５６  エアシリンダ
５５  ヒータ（加熱機構）
Ｆ  強化繊維材料
Ｒ  樹脂材料
【図１】
2020168802.tif 000003
【図２】
2020168802.tif 000004
【図３】
2020168802.tif 000005