(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
索状形状の材料を内部に引き込む引き込み手段を備える可塑化装置に前記材料を供給する材料供給装置であって、
前記材料を溜める溜め部と、
前記溜め部に前記材料を送る送り手段と
を具備することを特徴とする材料供給装置。
【請求項２】
前記送り手段は、前記材料がたわんだ状態で前記溜め部に溜められるように前記材料を送る
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】
前記送り手段は、少なくとも前記可塑化装置が引き込む１回分の前記材料の量を前記溜め部に溜めるように前記材料を送る
ことを特徴とする請求項１または２に記載の材料供給装置。
【請求項４】
前記送り手段は、前記材料をクランプして送り出す送り機構と、前記送り機構を制御する制御部と
を具備することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の材料供給装置。
【請求項５】
索条形状の第１の材料を内部に引き込む引き込み手段を備える可塑化装置で混練された混合材料を用いて成形品を製造する製造方法であって、
前記第１の材料を、前記可塑化装置内に引き込まれる前に前記可塑化装置の外側に設けられる溜め部に溜められるようにし、
前記引き込み手段によって前記第１の材料を前記可塑化装置内に引き込み、
第２の材料を可塑化装置に供給して可塑化し、
前記可塑化装置で前記第１，２の材料を混練し、
混練された前記第１，２の材料を型に収容する
ことを特徴とする製造方法。
【請求項６】
前記第１の材料を、前記溜め部にたわんだ状態で溜められるようにする
ことを特徴とする請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】
少なくとも前記引き込み手段が引き込む１回分の前記材料の量を前記溜め部に溜めるように前記第１の材料を送る
ことを特徴とする請求項５または６に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば射出装置に連続繊維を供給する供給装置に関する。他の本発明は、成形品を製造する製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、可塑化部によって溶融された材料内に連続繊維を混練し射出する射出装置がある。この種の射出装置では、可塑化部を構成するバレル内に、一対の繊維送供ローラによって連続繊維を挟みこみ押し出すことによって連続繊維を供給している（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２０３６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、可塑化部に供給される連続繊維は、バレル内に収容されるスクリュの回転によってバレル内に引き込まれる。このため、連続繊維には、引っ張り力が作用する。特許文献１に開示される技術では、連続繊維は、繊維送供ローラによってバレル内に送り込まれる。このように、特許文献１に開示される技術では、連続繊維は、スクリュの回転に起因する引っ張り力と、繊維送供ローラによる押し出し力との２つの力が作用する。このため、連続繊維は、バレルに供給される前に切断されることが考えられる。連続繊維が可塑化部に供給される前に切断されることは好ましくない。
【０００５】
本発明は、索条形状の材料が可塑化部に供給される前に切断されることを抑制できる材料供給装置を提供することを目的とする。他の本発明は、索条形状の材料が可塑化部に供給される前に切断されることを抑制できる成形品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明の一つの実施形態に係る材料供給装置は、索状形状の材料を内部に引き込む引き込み手段を備える可塑化装置に前記材料を供給する材料供給装置であって、前記材料を溜める溜め部と、前記溜め部に前記材料を送る送り手段とを備える。
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明の一つの実施形態に係る製造方法は、索条形状の第１の材料を内部に引き込む引き込み手段を備える可塑化装置で混練された混合材料を用いて成形品を製造する製造方法であって、前記第１の材料を、前記可塑化装置内に引き込まれる前に前記可塑化装置の外側に設けられる溜め部に溜められるようにし、前記引き込み手段によって前記第１の材料を前記可塑化装置内に引き込み、第２の材料を可塑化装置に供給して可塑化し、前記可塑化装置で前記第１，２の材料を混練し、混練された前記第１，２の材料を型に収容する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、索条形状の材料が可塑化部に供給される前に切断されることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る材料供給装置を備える成形機を示す側面図。
【図２】同成形機において同材料供給装置の近傍を示す斜視図。
【図３】図１に示すＦ３−Ｆ３線に沿って示す同成形機の断面図。
【図４】同成形機の可塑化装置のバレルにおいて供給口近傍を示す平面図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る材料供給装置を備える成形機の同材料供給装置を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の第１の実施形態に係る材料供給装置と材料供給方法について、図１〜４を用いて説明する。図１は、本実施形態の材料供給装置５０を備える成形機１０を示す側面図である。図１に示すように、成形機１０は、型締装置２０と、射出装置３０と、材料供給装置５０と、制御装置９０とを備えている。
【００１１】
型締装置２０は、内側に金型２１が設置されている。金型２１内には、成形する製品に対応する空間が形成されている。この空間内に、後述される射出装置３０によって可塑化された材料が射出されることによって、製品が成形される。
【００１２】
射出装置３０は、一例として、予備可塑化式射出装置である。射出装置３０は、フレーム３１と、射出用バレル３２と、射出用バレル３２内に収容されるプランジャ３３と、射出用バレル３２内でプランジャ３３を進退させるプランジャ駆動装置３５と、可塑化装置（可塑化部）４０と、フレーム３１に対して可塑化装置４０を支持する複数の支持台とを備える。
【００１３】
フレーム３１は、基台５上に配置される。フレーム３１と基台５との間には、射出装置３０を型締装置２０に近づく方向に沿う移動と型締装置２０から離れる方向に沿う移動をガイドする移動機構６が設けられている。フレーム３１は、内側に、後述される射出用バレル３２と、プランジャ駆動装置３５とを収容している。
【００１４】
射出用バレル３２は、一例として円筒形状である。射出用バレル３２の内側は、後述されるプランジャ３３が収容される収容スペースが設けられている。射出用バレル３２の先端には、ノズル３８が設けられている。
【００１５】
射出装置３０が移動機構６によって型締装置２０に近づいたとき、ノズル３８は、金型２１内の空間内に連通する。図１は、射出装置３０のノズル３８が金型２１から離れている状態を示している。
【００１６】
プランジャ３３は、射出用バレル３２内に収容されている。プランジャ３３は、後述されるプランジャ駆動装置３５によって、射出用バレル３２内を進退する。プランジャ３３が射出用バレル３２内を前進することによって、射出用バレル３２内に収容される可塑化された材料がノズル３８を通して金型２１内、つまり射出装置３０の外部に射出される。
【００１７】
なお、射出用バレル３２内を前進するとは、プランジャ３３が射出用バレル３２内をノズル３８に向かって移動することである。また、プランジャ３３が後退するとは、プランジャ３３がノズル３８から離れる方向に移動することである。前進する方向と後退する方向とは互いに逆方向であり、直線方向である。
【００１８】
プランジャ駆動装置３５は、駆動力を発生する動力発生装置と、動力発生装置が発生する動力を、プランジャ３３の進退方向の移動に変換してプランジャ３３に伝達する伝達機構とを備えている。動力発生装置は、本実施形態では一例として、電動モータである。伝達機構は、電動モータの出力軸の回転を、プランジャ３３の進退方向の移動に変換して、プランジャ３３に伝達する。
【００１９】
可塑化装置４０は、フレーム３１の上に配置される。ここで、射出装置３０の前後方向Ｌと、上下方向Ｖと、幅方向Ｗとについて説明する。上下方向Ｖは、平面上に射出装置３０が配置されたとき、この平面に垂直な方向に平行である。そして、この平面に垂直な方向のうち、平面において射出装置３０が配置される側から平面に向かう方向を下方向とし、逆方向を上方向とする。重力が作用する方向に垂直な平面上に射出装置３０が配置されたとき、重力が作用する方向は下方向になる。前後方向Ｌは、射出装置３０の型締装置２０に向かう方向および離れる方向に平行であり、射出装置３０が型締装置２０に向かって進む方向を前方向とする。前方向に対し反対方向を、後方向とする。前後方向Ｌは、上下方向Ｖに垂直である。幅方向Ｗは、上下方向Ｖと前後方向Ｌとに垂直な方向である。本実施形態では、プランジャ３３の進退方向は、前後方向Ｌに平行である。
【００２０】
可塑化装置４０の構成の説明に戻る。可塑化装置４０は、可塑化用バレル４１と、可塑化用バレル４１内に収容される可塑化用スクリュ４２と、材料Ｍ１の供給口となるホッパ取付台４３と、可塑化用スクリュ４２を回転する回転装置４４と、ヒータ４９とを備えている。
【００２１】
可塑化用バレル４１は、内側に可塑化用スクリュ４２を収容するとともに、材料Ｍ１を収容可能とする。材料Ｍ１は、例えば、樹脂、ガラス、金属、炭素、アラミド、これらの化合物、あるいはこれらの混合物である。また、可塑化用バレル４１内には、後述される材料供給装置５０によって索条形状の材料Ｍ２が供給される。材料Ｍ２は、本実施形態では、一例として、連続繊維である。なお、索条形状とは、一筋に長い形状である。連続繊維とは、一筋に連続して長い形状の繊維である。材料Ｍ２は、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、金属繊維などである。材料Ｍ２は連続繊維となり得る材料であればよい。
【００２２】
可塑化用バレル４１には、材料Ｍ２が供給される供給口４７が形成される。供給口４７は、可塑化用バレル４１の表面の上面部に開口している。上面部とは、可塑化用バレル４１において上方に向いている部分である。材料Ｍ２は、供給口４７を通して可塑化用バレル４１内に供給される。
【００２３】
可塑化用バレル４１は、例えば外周にヒータ４９を備えている。可塑化用スクリュ４２は、一方向に長い棒形状である。可塑化用スクリュ４２が回転することによって材料Ｍ１が前方向に、つまり型締装置２０の方に向かって送られながら、ヒータ４９によって溶融されて、可塑化される。また、可塑化された材料Ｍ１は、可塑化用スクリュ４２の回転にともなって可塑化用バレル４１の先端に導かれる。材料Ｍ２は、可塑化用スクリュ４２が回転することに伴って供給口４７から可塑化用バレル４１内にすなわち可塑化装置４０の内部に引き込まれるとともに、材料Ｍ１と混練される。
【００２４】
可塑化用バレル４１は、射出用バレル３２に連結されている。可塑化用バレル４１と射出用バレル３２との連結構造について、具体的に説明する。射出用バレル３２において、ノズル３８が形成される側の端部には、バレルホルダ３６が形成されている。バレルホルダ３６は、射出用バレル３２に対して上側に位置している。バレルホルダ３６内には、射出用バレル３２内に形成される収容空間、つまりプランジャ３３が収容される空間と連通する連通通路３７が形成されている。
【００２５】
可塑化用バレル４１は、連結キャップ４５を介してバレルホルダ３６に連結される。図１は、可塑化用バレル４１が、連結キャップ４５を介してバレルホルダ３６に連結されている状態を示している。連結キャップ４５内は、連結キャップ４５を貫通する通路４６が形成されている。連結キャップ４５が可塑化用バレル４１に連結されると、連結キャップ４５の通路４６は、可塑化用バレル４１内の空間、つまり可塑化用スクリュ４２が収容される空間に連通する。連結キャップ４５がバレルホルダ３６に連結されると、連結キャップ４５の通路４６は、バレルホルダ３６内の連通通路３７に連通する。
【００２６】
ホッパ取付台４３は、可塑化用バレル４１に固定されている。ホッパ取付台４３の内側は、可塑化用バレル４１の内側の空間に連通している。材料Ｍ１は、図示しないホッパからホッパ取付台４３内に供給される。ホッパ取付台４３内に供給された材料Ｍ１は、可塑化用バレル４１内に供給される。
【００２７】
回転装置４４は、本実施形態では、動力発生装置と、動力発生装置によって発生された動力を可塑化用スクリュ４２の回転に変換して可塑化用スクリュ４２に伝達する伝達機構とを備えている。動力発生装置は、一例として電動モータである。
【００２８】
図２は、材料供給装置５０を示す斜視図である。図２は、図１に示された射出装置３０を、矢印Ｆ２の方向から見た状態を示している。図２に示すように、材料供給装置５０は、本体５１と、送り装置５２と、第１のセンサ７１と、第２のセンサ７２と、連続繊維ボビン７３とを備えている。
【００２９】
本体５１は、本実施形態では、一例として枠形状であり、複数の棒状の部材が組み合わさって形成されている。具体的には、本体５１は、枠部５５と、第１〜４の足部５６，５７，５８，５９とを備えている。枠部５５は、平面形状が四角形である。枠部５５は、第１〜４の縁部６１，６２，６３，６４と、梁部６５とを備えている。第１〜４の縁部６１〜６４は、棒状の部材で形成されている。第１，２の縁部６１，６２は、互いに対向するとともに平行である。第３，４の縁部６３，６４は、それぞれ両端部が第１，２の縁部６１，６２の端部に固定されている。第３，４の縁部６３，６４は、互いに対向するとともに平行である。
【００３０】
図３は、材料供給装置５０を示す側面図である。図３に示すように、枠部５５は、第１の縁部６１が、可塑化装置４０の可塑化用バレル４１の上方に位置するように配置されている。なお、図中可塑化用バレル４１は、外縁のみ２点鎖線で示されている。可塑化用バレル４１と第１の縁部６１との位置関係については、後で具体的に説明する。
【００３１】
図２に示すように、梁部６５は、棒状の部材で形成されている。梁部６５は、第１，２の縁部６１，６２間に配置されており、両端が第３，４の縁部６３，６４に固定されている。梁部６５は、第１，２の縁部６１，６２に平行である。
【００３２】
第１〜４の足部５６〜５９は、枠部５５に連結されており、枠部５５を床面上に支持している。第１，２の足部５６，５７は、第２の縁部６２の両端部に固定されている。第３，４の足部５８，５９は、第３，４の縁部６３，６４において、梁部６５が固定される部位の近傍に固定されている。
【００３３】
第１，２の足部５６，５７は、互いに同じ長さを有している。第３，４の足部５８，５９は、互いに同じ長さを有するとともに、第１の縁部６１が、可塑化用バレル４１よりも重力が作用する第１の方向Ｇ１に対して逆向きの第２の方向Ｇ２に沿って進んだ位置に位置する長さを有している。そして、第１，４の足部５６，５９の長さは、第２の縁部６２が第１の縁部６１よりも第１の方向Ｇ１に沿って進んだ位置に位置する相対関係を有している。本実施形態では、第１の方向Ｇ１は、下方向と平行であり、第２の方向Ｇ２は、上方向と平行である。
【００３４】
送り装置５２は、基部６６と、送り部６７とを備えている。基部６６は、第２の縁部６２と梁部６５との上に配置されており、第２の縁部６２と梁部６５とに固定されている。基部６６の上面６８は、平面である。送り部６７は、基部６６の上面６８上に配置されている。送り部６７と基部６６の上面６８との間には、後述される材料Ｍ２を収容可能な隙間が設けられている。送り部６７は、上面６８上を第２の縁部６２側から梁部６５側に向かって、及び、梁部６５側から第２の縁部６２側に向かって移動可能に支持されている。
【００３５】
送り部６７は、クランプ機構６９を備えている。クランプ機構６９は、送り部６７において基部６６の上面６８側に設けられている。図２中では、クランプ機構６９は、点線で示している。クランプ機構６９は、基部６６の上面６８と送り部６７との間に収容された材料Ｍ２を掴む機能を有している。クランプ機構６９が材料Ｍ２を掴んだ状態で送り部６７が第２の縁部６２側から梁部６５側に向かって移動することによって、材料Ｍ２は、送り部６７の移動量に対応する長さが、梁部６５側に送り出される。
【００３６】
第１，２のセンサ７１，７２は、非接触式のセンサである。図３に示すように、第１のセンサ７１は、第１の位置Ｐ１に材料Ｍ２があるか否かを検出する。具体的には、第１のセンサ７１は、第１の位置Ｐ１に材料Ｍ２がある場合は、信号を出力し、何もない場合は、信号の出力を停止する。第２のセンサ７２は、第２の位置Ｐ２に材料Ｍ２がある否かを検出する。具体的には、第２のセンサ７２は、第２の位置Ｐ２に材料Ｍ２がある場合は、信号を出力し、何もない場合は、信号の出力を停止する。
【００３７】
図２に示すように、本実施形態では、３つの連続繊維ボビン７３が用いられる。連続繊維ボビン７３は、材料Ｍ２が巻かれて整理されたものである。連続繊維ボビン７３は、第１，２の足部５６，５７の近傍に配置されている。本実施形態では、連続繊維ボビン７３は、第２の縁部６２の下方に配置されている。材料Ｍ２は、各連続繊維ボビン７３から供給されて、基部６６と送り部６７との間を通り、第１の縁部６１に回し掛けられる。そして、第１の縁部６１から重力方向つまり第１の方向Ｇ１に沿って垂らされる材料Ｍ２が供給口４７から可塑化用バレル４１内に供給される。材料Ｍ２には、可塑化用バレル４１内の可塑化用スクリュ４２の回転に伴って、可塑化用バレル４１内に引っ張り込む力が作用する。
【００３８】
図３中、範囲Ｆ３内において第１の縁部６１の断面図と第１の縁部６１に回しかけられた材料Ｍ２とを拡大して示している。範囲Ｆ３内に示すように、第１の縁部６１は、断面形状が、円である。このため、第１の縁部６１の表面はなだらかである。
【００３９】
ここで、第１の縁部６１と、可塑化用バレル４１の供給口４７との位置関係について具体的に説明する。図４は、可塑化用バレル４１の供給口４７を、第１の縁部６１側から第１の方向Ｇ１に沿って見た状態を示す平面図である。図４に示すように、第１の縁部６１に回し掛けられた材料Ｍ２は、重力にしたがって第１の方向Ｇ１に沿って供給口４７に向かって垂らされる。第１の縁部６１は、材料Ｍ２が、供給口４７の縁４８に接触しない位置に配置される。なお、図４中では、第１の縁部６１は一部のみ示すとともに、可塑化用バレル４１において供給口４７の近傍のみ示している。図４では、ヒータ４９は、省略されている。
【００４０】
また、第１の縁部６１には、ガイド部７４が設けられている。ガイド部７４は、第１の突部７５と第２の突部７６とを備えている。第１，２の突部７５，７６は、第１の縁部６１が延びる方向に互いに離間して配置されている。材料Ｍ２は、第１，２の突部７５，７６間に収容されている。第１，２の突部７５，７６間に材料Ｍ２が収容されることによって、材料Ｍ２は、供給口４７の縁４８に触れない。言い換えると、第１，２の突部７５，７６は、材料Ｍ２が供給口４７の縁４８に触れないように考慮して設置されている。
【００４１】
制御装置９０は、成形機１０を制御する。機能の一例として、制御装置９０は、プランジャ駆動装置３５と、可塑化装置４０の回転装置４４と、送り装置５２の送り部６７とを制御する。制御装置９０において上記した動作について具体的に説明する。
【００４２】
可塑化用スクリュ４２の回転によって、溶融された材料Ｍ１が射出用バレル３２内に送り出される。制御装置９０は、１回の射出成形に必要な材料Ｍ１の量、言い換えると１回の射出成形で金型２１内に射出される材料Ｍ１の量を、可塑化用バレル４１から射出用バレル３２内に送り込むように、回転装置４４を制御する。このように、１回の射出成形で必要な溶融された材料Ｍ１の量を可塑化用バレル４１から射出用バレル３２内に送り出すための可塑化用スクリュ４２の回転動作は、予め設定されている。また、一回の射出成形動作の際の可塑化用スクリュ４２の回転に起因して可塑化用バレル４１内に引き込まれる材料Ｍ２の量も予め求められている。一回の射出成形動作の際の可塑化用スクリュ４２の回転に起因して可塑化用バレル４１内に引き込まれる材料Ｍ２の量は、例えば、実験などによって求められる。
【００４３】
図３に示すように、送り装置５２は、材料Ｍ２が梁部６５と第１の縁部６１との間にたわんだ状態で保持されるように、材料Ｍ２を送り出す。このため、可塑化用バレル４１内に引き込まれる材料Ｍ２は、梁部６５と第１の縁部６１との間にたわんだ状態から引き込まれるので、可塑化用スクリュ４２の回転に伴う引っ張り力のみが作用する。第１の縁部６１と梁部６５との間は、材料Ｍ２を溜める溜め部９１として機能する。
【００４４】
次に、送り部６７の動作について説明する。まず、第１，２の位置Ｐ１，Ｐ２について具体的に説明する。図３中、たわんだ状態の材料Ｍ２の最下端が第１の位置Ｐ１にある状態を２点鎖線で示す。図中２点鎖線で示すように、第１のセンサ７１は、たわんだ状態の材料Ｍ２の最下端が第１の位置Ｐ１にあるときのみ、材料Ｍ２を検出する。たわんだ状態の材料Ｍ２の最下端が第１の位置Ｐ１にある状態では、材料Ｍ２が第１の所定量Ｑ１分、溜め部９１に溜められている状態を示す。言い換えると、材料Ｍ２がたわんだ状態で溜め部９１に溜められている状態を示す。第１の所定量Ｑ１は、１回の射出動作で引き込まれる材料Ｍ２の量、言い換えると長さである。第１の所定量Ｑ１は、少なくとも１回の射出動作で可塑化用バレル４１内に引き込まれる量以上であればよく、例えば、２回または３回分の量であってもよい。第１の所定量Ｑ１は、任意に設定される。
【００４５】
なお、溜め部９１に第１の所定量Ｑ１が溜められている状態とは、例えば、たわんでいない状態での基部６６の先端から第１の縁部６１までの材料Ｍ２の長さをＬ１とし、図中２点鎖線で示すように第１の所定量Ｑ１が溜まった状態での、基部６６から第１の縁部６１までの材料Ｍ２の長さをＬ２としたときに、（Ｌ２−Ｌ１）が、一回の射出動作で可塑化用バレル４１内に引き込まれる材料Ｍ２の量となることを示す。図中、たわんでいない状態の材料Ｍ２を３点鎖線で示す。
【００４６】
第２の位置Ｐ２は、材料Ｍ２が第２の所定量Ｑ２分、溜め部９１に溜まったときの材料Ｍ２のたわみの最下端の位置である。第２の所定量Ｑ２は、第１の所定量Ｑ１よりも多い。第２の所定量Ｑ２は、たわんだ材料Ｍ２が可塑化用バレル４１に接触することがないように、またはヒータ４９などの熱によって材料Ｍ２が溶融されないように設定された位置である。
【００４７】
制御装置９０は、第１のセンサ７１が信号を出力すると、溜め部９１に溜まっている材料Ｍ２の量が少ない状態であると判断し、送り部６７を動作する。送り部６７の動作とは、送り部６７を第３の位置Ｐ３に位置決めた後、クランプ機構６９を制御してクランプ機構６９で材料Ｍ２を掴み、その状態で送り部６７を第４の位置Ｐ４まで移動する。そして、第４の位置Ｐ４でクランプ機構６９による材料Ｍ２のクランプ状態を解除し、送り部６７を第３の位置Ｐ３に戻すという動作である。第３の位置Ｐ３は、基部６６の上面６８において第２の縁部６２側の位置であり、図２中に実線で示す位置である。第４の位置Ｐ４は、第３の位置Ｐ３に対して梁部６５側の位置である、図２中に２点鎖線で示す位置である。上記動作によって、材料Ｍ２は、送り部６７によって溜め部９１に送り出される。
【００４８】
上記の送り部６７の動作により溜め部９１に送り出される材料Ｍ２の単位時間当たりの量は、可塑化用スクリュ４２の回転に起因して可塑化用バレル４１内に引き込まれる材料Ｍ２の単位時間当たりの量よりも多い。単位時間は、一例として１秒間である。このため、可塑化用スクリュ４２が回転している状態であっても、溜め部９１に溜まる材料Ｍ２の量は、増えていく。
【００４９】
制御装置９０は、送り部６７を動作させている状態において、第２のセンサ７２から信号を受信すると、言い換えると、たわみの最下端が第２の位置Ｐ２になるまで材料Ｍ２がたわんだことを検出すると、送り部６７の動作を停止する。このことによって、材料Ｍ２のたわみが大きくなることがなくなり、材料Ｍ２が可塑化用バレル４１など周囲に接触することがない。また、材料Ｍ２が可塑化用バレル４１内にすなわち可塑化装置４０の内部に引き込まれる前にヒータ４９などの熱によって溶融されてしまう虞もない。
【００５０】
制御装置９０は、第１のセンサ７１から信号を受信した後、第２のセンサ７２から信号を受信するまで、上記した、材料Ｍ２を溜め部９１に送る動作を繰り返す。このことによって、材料Ｍ２は、溜め部９１内にたわんだ状態で溜められる。このように、制御装置９０は、材料供給装置５０の制御部として機能する。言い換えると、制御装置９０は、材料供給装置５０の一部である。
【００５１】
次に、成形品の製造方法を説明する。まず、材料Ｍ２の一端を、可塑化用バレル４１の供給口４７を通して可塑化用バレル４１内に挿入する。制御装置９０は、送り部６７を制御して、溜め部９１に材料Ｍ２をたわんだ状態に溜める。一例としては、たわんだ材料Ｍ２の最下端が第２の位置Ｐ２になるまで、材料Ｍ２を溜め部９１に送る。
【００５２】
次に、材料Ｍ１が可塑化用バレル４１内に供給される。材料Ｍ１の可塑化用バレル４１内への供給は、制御装置９０によって制御されてもよい。制御装置９０は、ヒータ４９を制御して、可塑化用バレル４１を加熱して内部の材料Ｍ１を可塑化する。
【００５３】
制御装置９０は、回転装置４４を制御して、射出動作一回分の材料Ｍ１が射出用バレル３２内に供給されるように、可塑化用スクリュ４２を回転しながら材料Ｍ１を可塑化する。このとき、材料Ｍ２は、可塑化用スクリュ４２の回転に伴って、供給口４７を通って可塑化用バレル４１内に引き込まれる。可塑化用スクリュ４２は、材料Ｍ２を可塑化用バレル４１内にすなわち可塑化装置４０の内部に引き込む引き込み手段の一例である。可塑化用バレル４１内に引き込まれた材料Ｍ２は、可塑化用スクリュ４２の回転によって切断されるとともに可塑化した材料Ｍ１と混練される。混練された材料が、射出用バレル３２内に送られる。
【００５４】
射出用バレル３２内に、射出動作１回分の上記混練された材料が送られると、可塑化用スクリュ４２の動作が終了する。言い換えると、射出動作１回分の上記混練された材料が射出用バレル３２内に送られると、制御装置９０は、プランジャ駆動装置３５を制御して、混練され、可塑化された材料Ｍ１と材料Ｍ２の混合物をノズル３８から金型２１内に射出する。そして、射出された材料が金型２１内で冷却・固化される。このことによって、成形品が製造される。
【００５５】
この後は、次の射出動作１回分の混練材料を射出用バレル３２に供給するべく、可塑化用スクリュ４２が所定間隔で回転され、可塑化用バレル４１内に材料Ｍ１が供給されるとともに、材料Ｍ２が可塑化用バレル４１内に引き込まれ、ヒータ４９によって材料Ｍ１及び材料Ｍ２が混練されつつ可塑化される。これにより、次の射出動作１回分の混練材料が可塑化用バレル４１内を経て射出用バレル３２に供給される。
【００５６】
なお、成形品の製造途中において、溜め部９１に溜められた材料Ｍ２が少なくなると、制御装置９０は、上記のように、送り部６７を制御して、溜め部９１に材料Ｍ２を送る。
【００５７】
このように構成される成形機１０では、材料供給装置５０に、可塑化用バレル４１に供給される直前の材料Ｍ２がたわんだ状態で溜められる溜め部９１が設けられることによって、可塑化用バレル４１内に引き込まれる材料Ｍ２に、可塑化用バレル４１内に引き込む引張り力以外の力が作用することを抑制できる。言い換えると、材料Ｍ２を可塑化用バレル４１内に供給する際に材料Ｍ２に作用する力を、可塑化用バレル４１内の可塑化用スクリュ４２の回転に起因する引っ張り力のみとすることができる。
【００５８】
このため、可塑化用バレル４１内に材料Ｍ２を供給する際に、材料Ｍ２が切断されることを抑制できるので、材料Ｍ２を連続した状態で可塑化用バレル４１内に供給することができる。
【００５９】
また、材料Ｍ２は、可塑化用バレル４１の供給口４７の縁４８に接触しないので、縁４８と材料Ｍ２とが擦れることに起因して材料Ｍ２が切断されるということが発生しない。また、第１の縁部６１の表面がなだらかであるので、第１の縁部６１と材料Ｍ２との間で生じる摩擦を小さくすることができ、材料Ｍ２が切断されることを抑制することができる。
【００６０】
次に、本発明の第２の実施形態に係る材料供給装置を、図５を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同様の機能を有する構成は、第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、溜め部９１に係わる部分が第１の実施形態と異なる。他の構造は、第１の実施形態と同じである。
【００６１】
図５は、本実施形態の材料供給装置５０を、図２と同様に示す斜視図である。なお、本実施形態では、成形機１０において材料供給装置５０以外は、第１の実施形態と同じであるため、図中省略している。
【００６２】
図５に示すように、本実施形態では、枠部５５に代えて、板部材で形成される上壁部９５が用いられる。第１〜４の足部５６〜５９は、上壁部９５に固定されている。ガイド部７４は、上壁部９５において可塑化装置４０側の縁部９６に設けられている。縁部９６の位置は、第１の実施形態と同様に、材料Ｍ２が、重力によって縁部９６から第１の方向Ｇ１に沿って下がって供給口４７を通って可塑化用バレル４１内に供給されたときに、供給口４７の縁４８に接触しない位置である。送り部６７は、上壁部９５の表面９７上に間に材料Ｍ２を収容できる隙間を有して、第３，４の位置Ｐ３，Ｐ４間で移動可能に支持されている。なお、本実施形態の第４の位置Ｐ４は、第３の位置に対して縁部９６側の位置である。第３の位置Ｐ３に対する第４の位置Ｐ４の相対位置関係は、第１の実施形態と同じであってよい。本実施形態の成形機１０の動作は、第１の実施形態と同じである。
【００６３】
本実施形態では、材料Ｍ２は、上壁部９５の表面９７上でたわむ。本実施形態では、上壁部９５がたわみ部として機能する。第１のセンサ７８は、少なくとも材料Ｍ２が第１の所定量Ｑ１分、溜め部９１に溜められている状態を検知できる位置に設置されている。望ましくは、材料Ｍ２が第１の所定量Ｑ１分、溜め部９１に溜められている状態である位置よりも手前の状態、つまり、材料Ｍ２が多少なりとも第１の所定量Ｑ１よりも多い状態を検知できる位置に第１のセンサ７８が設置されるとよい。
【００６４】
第２のセンサ７９は、第１の実施形態と同様に、材料Ｍ２が第２の所定量Ｑ２分、溜め部９１に溜まったときの材料Ｍ２のたわみの最下端の位置を検知できる位置に設置されている。第１，２のセンサ７８，７９は、第１の実施形態と同様、非接触式センサである。
【００６５】
また、制御装置９０は、第１のセンサ７８からの信号が無くなると、溜め部９１に溜まっている材料Ｍ２の量が少ない状態であると判断し、送り部６７を動作する。そして、制御装置９０は、第２のセンサ７９からの信号を受信するまで、材料Ｍ２を溜め部９１に送る動作を繰り返す。
【００６６】
すなわち、制御装置９０は、第１のセンサ７８からの信号が一度なくなると、送り部６７を動作させ材料Ｍ２を溜め部９１に送りはじめ、再度第１のセンサ７８から信号を受信し、さらに第２のセンサ７９からの信号が受信されるまで、材料Ｍ２を溜め部９１に送り続ける。
【００６７】
本実施形態であっても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００６８】
第１，２の実施形態では、材料供給装置は、スクリュ４２を備える可塑化装置４０を備える射出装置３０に用いられたが、本発明はこれに限定されない。例えば、材料を溶融し可塑化する可塑化部と、材料を金型のキャビティに向けて射出する射出部とが一体となったインライン式の射出装置や、スクリュを備えた可塑化装置となり得る押出機に用いてもよい。また、本実施形態の射出装置３０は、射出用バレル３２内にプランジャ３３が収容されるが、本発明はこれに限らない。例えば、射出用バレル３２内にスクリュを収容するようにしてもよい。
【００６９】
第１，２の実施形態では、材料Ｍ１は、本発明で言う第２の材料の一例である。材料Ｍ２は、本発明で言う第１の材料の一例である。可塑化用スクリュ４２は、本発明で言う引き込み手段の一例である。送り装置５２は、本発明で言う送り手段の一例である。送り部６７は、本発明で言う送り機構の一例である。制御装置９０は、本発明で言う制御部の一例である。第２の実施形態では、上壁部９５は、本発明で言う溜め部の一例である。
【００７０】
この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。
【符号の説明】
【００７１】
４０…可塑化装置、４２…可塑化用スクリュ（引き込み手段）、５０…材料供給装置、５２…送り装置（送り手段）、６７…送り部（送り機構）、９０…制御装置（制御部）、９１…溜め部、９５…上壁部（溜め部）、Ｍ１…材料（第２の材料）、Ｍ２…材料（第１の材料）。
【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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