(57)【要約】【目的】加熱状態の溶融器を往復動させることで、投入した多数のペレットの樹脂の溶融工程と、溶融樹脂の射出工程とに分離させて、樹脂溶融できる十分な時間を確保すると共にその溶融樹脂の射出工程を極めて迅速で且つ短時間に効率良くできること。【構成】長手方向の先端射出側には出口部材５が、後部側には塞ぎ部６が、ペレットｐを供給するペレット供給口１１ａが設けられたシリンダ１と、器本体部２１に錐状の通路で且つ流入側大開口２２ａから流出側小開口２２ｂに連通する多数の溶融孔２２が形成され且つ前記シリンダ１内径と同径とした溶融器２と、これを加熱する加熱手段４と、溶融器２を往復動させる駆動手段３とからなること。溶融器２の前記流出側小開口２２ｂが出口部材５と対面させ、溶融器２がシリンダ１内においてプランジャ的な動作をなして駆動手段３の復路がペレットｐを溶融する溶融工程と、その往路が溶融樹脂ｑの射出工程としてなること。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向の先端射出側には出口部材が、その後部側には塞ぎ部が、該塞ぎ部と前記出口部材との中間位置にプラスチックペレットを供給するペレット供給口がそれぞれ設けられたシリンダと、
器本体部に錐状の通路で且つ流入側大開口から流出側小開口に連通する多数の溶融孔が形成され且つ前記シリンダ内径と同径とした溶融器と、
前記溶融器を加熱する加熱手段と、
前記溶融器を往復動させる駆動手段と、からなり、
前記溶融器の前記流出側小開口が前記出口部材と対面してなると共に、前記溶融器が前記シリンダ内においてプランジャ的な動作をなして、前記駆動手段の復路が前記ラスチックペレットを溶融する溶融工程と、その往路が溶融樹脂の射出工程としてそれぞれ構成されてなることを特徴とする成形機における射出装置。
【請求項２】
請求項１において、前記シリンダの内径は円形として形成されてなると共に、前記溶融器の外径も円形で、しかも同一径としてなることを特徴とする成形機における射出装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記溶融器のペレット貯留領域の端部と前記塞ぎ部との位置間に前記ペレット供給口が設けられてなることを特徴とする成形機における射出装置。
【請求項４】
請求項１，２又は３のいずれか１項の記載において、前記溶融器の溶融孔は円錐形状としてなることを特徴とする成形機における射出装置。
【請求項５】
請求項１，２，３又は４のいずれか１項の記載において、隣接する前記溶融孔の流入側大開口は三角形以上の多角形状の開口に形成されると共に、隣接する流入側大開口同士は境目となる部位が刃状として形成されるように近接してなることを特徴とする成形機における射出装置。
【請求項６】
請求項１，２，３，４又は５のいずれか１項の記載において、前記溶融器と該溶融器に連結固定された前記駆動手段の往復動杆との熱伝導が遮断されるように構成されてなることを特徴とする成形機における射出装置。
【請求項７】
請求項１，２，３，４，５又は６のいずれか１項の記載において、前記溶融器及び往復動杆は、それぞれ組をなして複数具備されると共に、複数の組は並列に配置されてなることを特徴とする成形機における射出装置。
【請求項８】
請求項７において、前記溶融器及び往復動杆からなる組は、２組として並列配置されてなることを特徴とする成形機における射出装置。
【請求項９】
請求項７において、前記溶融器及び往復動杆からなる組は、３組以上として並列配置されてなることを特徴とする成形機における射出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱状態の溶融器を往復動させることで、投入した多数のプラスチックペレットの樹脂の溶融工程と、溶融樹脂の射出工程とに分離させて、樹脂溶融できる十分な時間を確保すると共に、その溶融樹脂の射出工程を極めて迅速で且つ短時間に効率良くできる成形機における射出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、射出装置は、スクリュータイプ，プランジャタイプのものが存在する。その代表的なものとして、スクリュータイプでは、特許文献１が、プランジャタイプでは、特許文献２にそれぞれ開示されているように、主にシリンダとスクリューとから構成される。シリンダに設けられたホッパから投入されたペレットは、シリンダの内部でスクリューが回転することによって射出ノズル側に移送させられると共に、その移送過程で加熱されて溶融してゆく。そして、溶融した樹脂をノズルの先端に集め、それを射出し、金型に溶融樹脂を送る。
【０００３】
一般のプラスチックペレット（以下、単に『ペレット』という。）は、プラスチック（合成樹脂）製であり、その熱伝導率は約０．０７〜０．２０kcal/m・hr・℃である。これは、金属の熱伝導率の数百分の１から数千分の１であり、このようなことからペレットは、略断熱材と言える。したがって、ペレットを溶融するために、十分な溶融熱を与えても、熱がペレット内部（中心部）まで伝達しにくく、十分に加熱されるのに、かなりの時間がかかってしまう。
【０００４】
したがって、個々のペレットが十分に溶融されて、樹脂成形ができる状態となるまでは短時間ではきないものであった。そのためにシリンダ内で比較的長い時間をかけて、ペレットを溶融させなければならず、作業効率も良好とはいえないものであった。また、前記射出装置において、シリンダ投入した多数のペレットのそれぞれの固体が、加熱されてスクリューが回転することによって、噴射側に移動させるものであり、このとき多数のペレットの一部がシリンダ内壁に押し付けられる状態となる。
【０００５】
つまり、シリンダ内壁に押圧されることになる。そして、押圧される個々のペレットについても、その固体の表面の一部のみがシリンダ内壁に接触するものであり、個々のペレットの溶融は、ペレット固体が部分的に溶融するのみである。シリンダ内でスクリューによってこねられるペレットは、短時間でシリンダ内壁から離れてしまい、十分な加熱が行われず、ペレット固体は全体が溶融されず、大半のペレットは溶融部分と非溶融部分とが混ざり合った状態となる。
【０００６】
ペレットがスクリューによってシリンダ内壁に繰り返して押圧されることで、ペレットの完全な溶融が行われ、溶融したペレットがノズル付近に移送された場合でも、シリンダに貯留している樹脂の量は、１回の射出に必要な量の数十倍以上であり、無駄な量のペレットがシリンダ内に残留することになる。
【０００７】
また、溶融された樹脂がスクリューとシリンダの隙間を通過するときに、樹脂に機械的損傷を与える。特に、ガラス繊維入りのペレットを溶融する場合には問題が多く、スクリューが磨耗してしまう。また、それぞれのペレットがランダムに一部のみの溶融となるため、シリンダ内にいつまでも同じペレットが残留してしまうことは避けられない。そのために、シリンダ内のペレットにおける材料替えを行う際は、特に、作業が大変である。
【０００８】
このようなスクリュータイプに対してプランジャタイプのものが存在する。この種のものでは、構造が簡単で、且つ小型化にし易いものである。また、スクリューが磨耗するという欠点もプランジャタイプには存在しない。特許文献２は、最も基本的な構造を有するプランジャタイプのものであり、主に多数の貫通孔を有する裁頭円錐状の加熱筒と、射出プランジャと、供給筒等から構成されたものである。そして、射出プランジャにより、合成樹脂原料が加熱筒に送り出され、射出が行われる。しかし、特許文献２においても、種々の問題点を有している。
【０００９】
特許文献２では、射出プランジャと、裁頭円錐状の加熱筒は、その対面する両者の直径が異なるもので、射出プランジャの直径が加熱筒の対面箇所の直径よりも一回り小さく形成されている。また、射出プランジャの先端と加熱筒と射出プランジャの先端部分と供給筒との間には、射出プランジャの先端の面積よりも広い容積の空隙室が存在する。
【００１０】
したがって、溶融した合成樹脂原料は、射出プランジャによって、一旦、前記空隙室に押出されるが、射出プランジャがさらに加熱筒側に移動しても、合成樹脂原料が加熱筒の貫通孔に効率良く流入することができないものであり、加熱筒に流入しないで空隙室に残留してしまうおそれが十分にある。そして、前記空隙部に残留した合成樹脂原料は、加熱筒の貫通孔に新たに送り出そうとする合成樹脂原料の障害となるおそれがある。また、新たに送り出そうとする合成樹脂原料と、長期間残留して劣化した樹脂とが混合されてしまうおそれも十分にある。
【００１１】
そのような裁頭円錐状の加熱筒及び射出プランジャの不都合な点を改良し、極めて良好にペレットの樹脂溶融工程と、溶融樹脂の射出工程が効率良くできる成形機における射出装置を、本願出願人は、特許文献３にて開発した。この特許文献３では、ペレットの集合体を、プランジャにて押圧するのみで、前記ペレットが、溶融器の多数の錐状孔を通過することで、ペレットが樹脂溶融できると同時に、溶融樹脂の射出ができるという画期的な発明を提供できたものである。
【００１２】
この発明では、ペレットを溶融させる溶融工程としては、加熱された溶融器の多数の錐状孔を所定の圧力にて通過することで、ペレットなる個体から出口から出たときに溶融樹脂となる。つまり、ペレットの材質、溶融樹脂の粘性、溶融温度、圧力、溶融速度、押出速度、流量等が関連して、溶融速度と射出速度とが同一となっている。すると、溶融速度で考慮するとかなり早く溶融できるものであるが、今度は、射出速度だけを考察すると、溶融速度と同じ時間となり、射出時間が遅いように感じられるものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平６−２４６８０２号公報
【特許文献２】特公昭３６−９８８４号公報
【特許文献３】特許第４８８００８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
そこで、発明が解決しようとする課題（発明の目的）は、加熱された溶融器の多数の錐状孔を所定の圧力にて通過させて樹脂を溶融する溶融工程と、その後の溶融樹脂の射出工程とを分離した上で、射出工程の迅速化を図ることを実現することである。つまり、溶融工程と射出工程を繰り返し行うこうとで、該射出工程を溶融工程の時間に関係なく設定させることで、射出工程の飛躍的な迅速化を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
そこで、発明者は、上記課題を解決すべく、鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明を、長手方向の先端射出側には出口部材が、その後部側には塞ぎ部が、該塞ぎ部と前記出口部材との中間位置にプラスチックペレットを供給するペレット供給口がそれぞれ設けられたシリンダと、器本体部に錐状の通路で且つ流入側大開口から流出側小開口に連通する多数の溶融孔が形成され且つ前記シリンダ内径と同径とした溶融器と、前記溶融器を加熱する加熱手段と、前記溶融器を往復動させる駆動手段とからなり、前記溶融器の前記流出側小開口が前記出口部材と対面してなると共に、前記溶融器が前記シリンダ内においてプランジャ的な動作をなして、前記駆動手段の復路が前記ラスチックペレットを溶融する溶融工程と、その往路が溶融樹脂の射出工程としてそれぞれ構成されてなることを特徴とする成形機における射出装置としたことにより、前記課題を解決した。
【００１６】
請求項２の発明では、請求項１において、前記シリンダの内形は円形として形成されてなると共に、前記溶融器の外形も円形で、しかも同一径としてなることを特徴とする成形機における射出装置としたことにより、前記課題を解決した。請求項３の発明では、請求項１又は２において、前記溶融器のペレット貯留領域の端部と前記塞ぎ部との位置間に前記ペレット供給口が設けられてなることを特徴とする成形機における射出装置としたことにより、前記課題を解決した。
【００１７】
請求項４の発明では、請求項１，２又は３のいずれか１項の記載において、前記溶融器の溶融孔は円錐形状としてなることを特徴とする成形機における射出装置としたことにより、前記課題を解決した。請求項５の発明では、請求項１，２，３又は４のいずれか１項の記載において、隣接する前記溶融孔の流入側大開口は請求項１，２，３又は４のいずれか１項の記載において、隣接する前記溶融孔の流入側大開口は三角形以上の多角形状の開口に形成されると共に、隣接する流入側大開口同士は境目となる部位が刃状として形成されるように近接してなることを特徴とする成形機としたことにより前記課題を解決した。
【００１８】
請求項６の発明では、請求項１，２，３，４又は５のいずれか１項の記載において、前記溶融器と該溶融器に連結固定された前記駆動手段の往復動杆との熱伝導が遮断されるように構成されてなることを特徴とする成形機における射出装置としたことにより、前記課題を解決した。請求項７の発明では、請求項１，２，３，４，５又は６のいずれか１項の記載において、前記溶融器及び往復動杆は、それぞれ組をなして複数具備されると共に、複数の組は並列に配置されてなることを特徴とする成形機における射出装置としたことにより、前記課題を解決した。
【００１９】
請求項８の発明では、請求項７において、前記溶融器及び往復動杆からなる組は、２組として並列配置されてなることを特徴とする成形機における射出装置としたことにより、前記課題を解決した。請求項９の発明では、請求項７において、前記溶融器及び往復動杆からなる組は、３組以上として並列配置されてなることを特徴とする成形機における射出装置としたことにより、前記課題を解決したものである。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の発明では、加熱状態の溶融器を往復動させることで、投入した多数のペレットを溶融する溶融工程と、溶融樹脂の射出工程とに分離させて、ペレットを溶融できる十分な時間を確保すると共に、その溶融樹脂の射出工程を極めて迅速で且つ短時間に効率良くできる最大の効果を奏する。特に、本発明では、溶融器本体がプランジャ的な動作をなすことで、出願人が従来必要としていた別部材のプランジャが無くとも、その往復動で溶融工程と射出工程とを実現できることで大きな効果が得られる。
【００２１】
特に、実験例では、多数のペレットがシリンダ内に詰まっている状態で、溶融器を復路工程で可動させたときに、シリンダ内に充満された多数のペレット群が逆流しないで、ペレット相互が押圧され、この動作にて、流入側大開口から流出側小開口に連通する多数の溶融孔を通過することでペレットが溶融して、樹脂溶融ができるものである。これにより、溶融樹脂が良好にできるものである。
【００２２】
具体的には、前記溶融器の前記流出側小開口側面が、プランジャの押圧面としての役割をなし、前記溶融器の前記流出側小開口側面の前記シリンダ内に、溜まった溶融樹脂が、一度の押圧で、迅速且つ早期に前記ノズル部を介して外側に射出することができる利点がある。つまり、多数のプラスチックペレットの樹脂溶融工程と、溶融樹脂の射出工程とに分離させることで、良好な樹脂溶融ができる十分な時間を確保できるし、且つ、溶融樹脂は、溶液状のため、最大速度であっても対応でき、短時間に効率良く射出できるものである。
【００２３】
押圧された多数のペレットは、無駄が一切なく、直接、溶融器の溶融孔の多数の流入側大開口に送り込むことができる。したがって、塞ぎ部と前記溶融器の流入側面部との間の
多数のペレットが順次送り込むことができる。
【００２４】
塞ぎ部と前記溶融器の流入側面部との間に押圧されて、前記溶融孔の流入側大開口から入り込んだペレットは、溶融孔の内周壁面に囲まれる状態となり、溶融孔が錐体状の通路であるから内周壁面は次第に狭くなり、ペレットの周囲との間隔もペレットの流出側小開口側への移動に伴い次第に小さくなる。
【００２５】
溶融器自体は、加熱手段によりペレットの溶融温度に加熱されており、ペレットが溶融してゆく。このとき、ペレットの全周囲は溶融孔の内周壁面により囲まれた状態であり、ペレットは外周から中心部に略均等にバランス良く溶融してゆくことができる。しかも、ペレットが、溶融孔を流入側大開口から流出側小開口に向かって移動する過程で、器本体部は、熱容量が大きいので、加熱手段にて一旦、高温に加熱されると、溶融器は、溶融したペレットの温度に影響されることなく、ペレットを加熱しつつ、十分な溶融温度に維持してゆくことができる。
【００２６】
そして、ペレットが外周から中心に向かって略均等に溶融しつつ、次々に流入側大開口から入り込む多数のペレットに押圧されて、溶融孔の流出側小開口に移動することができ、その間にもペレットは溶融が進行し、溶融孔の軸方向（長手方向）の略中間を通過した当たりでは溶融された部分が殆どであり、溶融器の溶融熱と共に周囲のペレットも溶融が加速度的に進行する。流出側小開口付近では、ペレットは最高温度で完全に溶融しており、溶融樹脂として、前記シリンダ内に溜めることができる。
【００２７】
このように、本発明において、溶融器は、器本体部に多数の錐体状の溶融孔を有するものであり、加熱手段により溶融温度に加熱された多数の錐状の溶融孔に、シリンダのペレット貯留領域Ｗ内において押出されたペレット群が大開口側である流入側大開口より入り込むことで、ペレットがバランス良く溶融し、且つ溶融器の熱容量が大きいので高温状態を維持することができ、溶融が促進されて溶融速度も速くなり、出口部材側に溶融樹脂が溜められる。
【００２８】
特に溶融器は、加熱手段によって、流出側小開口部分で樹脂の温度が最高に達することである。射出直前に必要な最適温度で且つ最高温度にすることができ、高温状態を最短時間にすることで樹脂を劣化させないので、高品質の成形が可能となる。つまり、溶融器は、樹脂が溶融する一番最後の過程で、射出直前に樹脂を最適温度に上げることができる構造である。
【００２９】
さらに、溶融器は、器本体部に、多数の錐状の通路が形成された溶融孔を有しており、これら多数の溶融孔は、流入側面部から流出側面部に向って集束することなく、略平行状態に配置されることができる。これによって、多数の流出側小開口は、密集することなく、それぞれ均等に配置されることができる。したがって、溶融器自体の熱容量は、十分に大きいものにできると共に、流出側面部寄りにおける溶融孔間の肉厚部（中実部）の体積を十分に大きく確保することができ、溶融孔間の熱容量も大きくすることができる。
【００３０】
そのため、ペレットが、溶融孔を流入側大開口から流出側小開口に向かって移動する過程で、溶融器が加熱手段にて一旦、高温に加熱されると、大きな熱容量によって高温が維持され、溶融したペレットは温度が低下することなく、十分な溶融温度に維持して、良質なペレット群による溶融樹脂ができる。
【００３１】
請求項２の発明では、前記シリンダの内径は円形として形成されてなると共に、前記溶融器の外径も円形で、しかも同一径として形成したことにより、溶融器は、正確な円筒形状となり、該溶融器の製造を簡単にできるようにすると共に、シリンダへの組付けも容易にできる。請求項３の発明は、前記溶融器のペレット貯留領域の端部と前記塞ぎ部との位置間に前記ペレット供給口が設けられてなることにより、供給するペレットは常時、ペレット貯留領域内において溶融することができる構成にでき、能率的にできる。
【００３２】
請求項４の発明では、溶融器の溶融孔は円錐形状としたことにより、どのような形状のペレットであっても、ペレットの外周が溶融孔の内周壁面に囲まれ易く、ペレットが略均等にバランス良く溶融することができる。請求項５の発明では、隣接する前記溶融孔の流入側大開口は略多角形状の開口に形成されると共に、隣接する流入側大開口同士は境目となる部位が刃状として形成されるように近接してなることにより、前述した流入側大開口同士の境目の刃状箇所で破砕され、細かく分離されるので、ペレットは流入側大開口により一層入り易くなり、ペレットの溶融を促進させることができる。
【００３３】
請求項６の発明では、前記溶融器と該溶融器に連結固定された前記駆動手段の往復動杆との熱伝導が僅かとなるように構成されているため、溶融工程において、ペレット貯留領域内におけるペレットは加熱等されずに、通常の状態で備蓄状態にできる。請求項７の発明では、前記シリンダ及び前記溶融機は、それぞれ組をなして複数具備されているため、大量のペレットを必要とする大形の金型に対して好適であり、また、本発明における射出装置から出口部材にダイスを使用して、直接、長尺となるワーク（製品）を形成するとき等においても極めて好適である。
【００３４】
請求項８の発明では、請求項７において、前記シリンダ及び前記溶融機からなる組は、２組として並列配置されていることにより、比較的小型ながら、大型の金型に対応しうるものにできる。請求項９の発明では、前記溶融機と前記スクリューからなる組は、３組以上として並列配置されたことにより、より一層、大型の金型に対応しうるものにできる。
【００３５】
なお、溶融孔の流入側大開口は、少なくとも前記ペレットの一部が流入可能な大きさにすれば、溶融孔の流入側大開口には、略１個ずつのペレットが入り込むことができ、ペレットは入り込んだと同時に溶融孔の内周壁面に囲まれることとなり、溶融が開始され、射出成形の作業速度が向上することもある。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（Ａ）は本発明の復路工程を示す縦断側面図、（Ｂ）は本発明の往路工程を示す縦断側面図である。
【図２】（Ａ）は本発明の溶融工程の初期位置の縦断側面図、（Ｂ）は本発明の溶融工程の中間位置の縦断側面図、（Ｃ）は本発明の溶融工程の終了位置の縦断側面図である。
【図３】（Ａ）は本発明の溶融工程の初期位置の要部縦断拡大側面図、（Ｂ）及び（Ｃ）は本発明の溶融工程の中間位置の要部縦断拡大側面図、（Ｄ）は本発明の溶融工程の終了位置の要部縦断拡大側面図である。
【図４】(Ａ)はペレットが流入側大開口から流出側小開口に向かって溶融しながら移動する状態を示す溶融孔の拡大縦断側面図、 (Ｂ)はペレットが流入側大開口から流出側小開口に向かって溶融しながら移動する状態を示す溶融孔の拡大模式的略図である。
【図５】（Ａ）は本発明の射出工程の初期位置直後の縦断側面図、（Ｂ）は本発明の射出工程の中間位置の縦断側面図、（Ｃ）は本発明の射出工程の終了位置の縦断側面図である。
【図６】（Ａ）(Ｂ)及び（Ｃ）は本発明の溶融器において、流出側小開口が小径である場合には、開閉弁無しでも、ペレットの逆流が最小限にて、射出工程ができる状態図である。
【図７】(Ａ)は溶融器箇所の拡大縦断側面図、(Ｂ)は(Ａ)の一部切除した分解斜視図、（Ｃ）は(Ｂ)の（ア）部拡大図、（Ｄ）は(Ａ)のＸ１−Ｘ１矢視断面図である
【図８】（Ａ）は第２タイプの溶融器の一部切除した斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の（イ）部拡大図、（Ｃ）は（Ｂ）のＸ2−Ｘ2矢視拡大断面図、（Ｄ）は（Ｂ）のＸ3−Ｘ3矢視拡大断面図、（Ｅ）は（Ｂ）のＸ4−Ｘ4矢視拡大断面図、（Ｆ）はペレットが破断される状態を示す溶融孔の流入側大開口側の要部拡大図である。
【図９】（Ａ）は第２タイプの溶融器箇所の拡大縦断側面図、(Ｂ)は(Ａ)の（ウ）部拡大図である。
【図１０】（Ａ）は本発明の射出装置の出口部材におけるＨ字形状の長尺製品を製造するダイスの斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ5−Ｘ5矢視拡大断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＸ6−Ｘ6矢視拡大断面図、（Ｄ）は（Ａ）のＸ7−Ｘ7矢視拡大断面図、（Ｅ）は（Ａ）のＸ8−Ｘ8矢視拡大断面図である。
【図１１】（Ａ）は本発明の射出装置において２組の溶融器と往復動杆を並列配置した状態の略示斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ9−Ｘ9矢視拡大断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＸ10−Ｘ10矢視拡大断面図、（Ｄ）は（Ａ）のＸ11−Ｘ11矢視拡大断面図。
【図１２】（Ａ）は本発明の射出装置において３組の溶融器と往復動杆を並列配置した状態の略示斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ12−Ｘ12矢視拡大断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＸ13−Ｘ13矢視拡大断面図、（Ｄ）は（Ａ）のＸ14−Ｘ14矢視拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。本発明は、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、主にシリンダ１と、ペレットｐ，ｐ，…を溶融する溶融器２と、該溶融器２を往復動させる駆動手段３と、加熱手段４とから構成されている。前記シリンダ１の端には出口部材５が、この内部には、往復動する前記溶融器２と塞ぎ部６がそれぞれ設けられている。該塞ぎ部６は、実施形態では、板状に形成されているが、前記シリンダ１の内面を塞ぐことができれば、球面状をなしても、実施形態に制限されない。前記駆動手段３には往復動杆３４が設けられている。
【００３８】
また、前記シリンダ１の軸方向（又は長手方向ともいい、図１(Ａ) 及び（Ｂ）において、上下方向）の一端側（図１において下端）に前記出口部材５が装着され、軸方向（長手方向の上端）他端側[図１(Ａ)において上端]には前記塞ぎ部６が内臓されている。さらに、軸方向（長手方向の上端）他端側[図１(Ａ)及び（Ｂ）において上端]には前記駆動手段３が装着され、該駆動手段３によって前記溶融器２が往復動するように構成されている(図１及び図２参照)。
【００３９】
前記シリンダ１の材質は、加熱が迅速に行われることが必要であり、鉄又は鉄の含有量の多いステンレスなどが好適である。該シリンダ１は、細長く形成されたシリンダ本体部１１と、前記塞ぎ部６寄りに形成されたペレット供給口１１ａから接続された管状の供給管１２とで構成されている。該供給管１２には、ペレットｐ，ｐ，…を溜めておくホッパ８に連通するように構成されている。前記供給管１２は、前記シリンダ１に一体化された部分と適宜弧状に形成されたパイプとで結合されている。前記シリンダ本体部１１は円筒状の部材であり、その内方側は内周側面部１１ｂによって包囲された略円柱状の空隙を有する。
【００４０】
前記シリンダ本体部１１の肉厚寸法は、約２mm程度のものが好ましい。前記ホッパ８には、多数のペレットｐ，ｐ，…が投入可能であり、投入されたペレットｐ，ｐ，…は、供給管１２を通して前記ペレット供給口１１ａからシリンダ本体部１１内に送り込まれる〔図２（Ａ）参照〕。また、特に図示しないが、供給管１２にスクリュー搬送又は空気圧装置を具備して、ペレットｐ，ｐ，…を強制的に投入することもある。前記シリンダ１の断面は、円形をなしているが、僅かに円が変形して楕円状となる場合もある。この場合には、これと同一形状の溶融器２が回転等することなく、正確な往復動が可能となる。
【００４１】
前記シリンダ本体部１１の軸方向（長手方向）の一端側（下端）には、ノズル部５１又はダイス５２等の出口部材５が装着されている。該出口部材５は、前述したようにノズル５１部及びダイス５２（図１０参照）が存在する。前記ノズル部５１は、本発明の射出装置と共に使用する金型に合わせて射出部分の口径を変更させるように交換可能に構成されている。前記ノズル部５１は、射出口５１ａと接続部５１ｂとから構成される〔図１（Ａ）参照〕。
【００４２】
前記射出口５１ａは、シリンダ本体部１１の内径よりも狭く形成されたもので、図示されない金型のゲートに挿入する部位である。前記ノズル５１の接続部５１ｂと、シリンダ本体部１１とは、図示しないが、螺子構造（外螺子，内螺子）による構成で着脱自在となっている。前記ノズル５１の材質は、熱伝導の良いものが好適で、具体的には、ベリリウム銅又は銅が望ましい。
【００４３】
前記ダイス５２は、樹脂製長尺物（材）を製造するものである。該ダイス５２は、前記ノズル５１を外してシリンダ１の溶融器２付近に近接するようにシリンダ１に直接、装着するものであり、図１０に示すように、適宜の形状の成形孔５２ａが形成されたものである。該成形孔５２ａの具体的な形状としては、「Ｈ」字形状等であるが、その他の形状として、「Ｌ」字形状，四角，三角，円又はその他の多角形状等である。
【００４４】
前記成形孔５２ａは、ダイス５２のシリンダ１への装着側では、円形状の開口として形成され、溶融樹脂ｑが流入し易い状態となっている。そして、成形孔５２ａは、ダイス５２の吐出開口側に向かうに従い所望の形状に近くなるように形成されている。具体的に、「Ｈ」字形状の樹脂製長尺材が形成される成形孔５２ａでは、該成形孔５２ａはシリンダ１への装着側から外方側に向かうに従い、円形から次第に「Ｈ」字形状となるように形成される〔図１０（Ｂ）乃至（Ｅ）参照〕このように、ダイス５２は、長尺な樹脂製の形材を製造する役目をなすものである。つまり、断面形状が同一な長尺物を製造することができる。
【００４５】
前記溶融器２は、略円筒形状形成された器本体部２１に多数の溶融孔２２，２２，…が形成されたものである（図１，図５及び図７等参照）。前記器本体部２１の材質は、熱容量が大きく、且つ熱伝導の良いものが好適である。具体的には、銅又はベリリウム銅が使用される。器本体部２１は、前記シリンダ１のシリンダ本体部１１内部で、往復動可能に構成され、常時には、前記出口部材５寄りに位置するように配置されている〔図１（Ａ）参照〕。
【００４６】
前記溶融器２の器本体部２１は、前述したように円筒形状に形成されたものであり、該器本体部２１において前記塞ぎ部６と対面する側で且つ多数のペレットｐ，ｐ，…が流入してくる側の面を流入側面部２１ａと称する。該流入側面部２１ａと反対側の面で前記出口部材５と対面し、溶融樹脂ｑが流出する側の面を流出側面部２１ｂと称する。
【００４７】
また、器本体部２１の外周側面を円周側面２１ｃと称する。前記器本体部２１は、前述したように円筒形状であり、流入側面部２１ａの直径Ｄ2ａと、流出側面部２１ｂの直径Ｄ2ｂとは、円周側面２１ｃは、軸方向に沿っていずれの位置も同一直径となる正確な円筒形状である〔図７（Ａ）参照〕。また、図１〜図６における溶融器２についても、上記の正確な円筒形状としたものである。
【００４８】
すなわち、
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である〔図７（Ａ）参照〕。
【００４９】
次に、溶融孔２２は、器本体部２１の軸方向（長手方向）に沿って形成されたものである（図１〜図６参照）。さらに詳しくは、溶融孔２２は、トンネル状或いは管路状とした錐状の貫通孔である〔図７（Ｂ），（Ｃ）参照〕。溶融孔２２において、前述した錐状の貫通孔とは、孔形成方向に直交する複数の任意の位置の断面形状が広い形状から狭い形状となるように形成されたものであり、具体的には円錐或いは角錐等の空隙を有する孔である〔図７（Ｂ），（Ｃ）及び図８（Ａ），（Ｂ）参照〕。
【００５０】
本発明では、特に、溶融孔２２の錐状として円錐形状が好ましく、直径が大から小に向かって次第に小さくなるように形成されている〔図７（Ｂ），（Ｃ）参照〕。前述したように、溶融孔２２は、錐体状の空隙を有する孔であるために、該溶融孔２２の両端の開口の大きさは異なる。そこで、前記溶融孔２２の大開口側は、ペレットｐ，ｐ，…が流入する流入側大開口２２ａと称する〔図４（Ａ），（Ｂ），図７（Ｂ）及び（Ｃ）参照〕。
【００５１】
また、前記溶融孔２２の小開口側を流出側小開口２２ｂと称する〔図４（Ａ），（Ｂ），図７（Ｂ）及び（Ｃ）参照〕。つまり、溶融孔２２は、流入側大開口２２ａから流出側小開口２２ｂに連通する通路であり、流入側大開口２２ａから流出側小開口２２ｂに向かって次第に断面が狭くなる。そして、流入側大開口２２ａは、器本体部２１の流入側面部２１ａ側に位置し、前記塞ぎ部６に対面（又は対向）する〔図１（Ａ）及び（Ｂ）参照〕。また、流出側小開口２２ｂは流出側面部２１ｂに位置し、出口部材５に対面（又は対向）する〔図１（Ａ）及び（Ｂ）参照〕。
【００５２】
以上述べたように、溶融器２の流入側面部２１ａには、多数の溶融孔２２，２２，…の流入側大開口２２ａ，２２ａ，…が配置されたものであり、前記流入側面部２１ａは、前記塞ぎ部６に対面して流入側大開口２２ａにペレットｐ，ｐ，…が流れ込むので、溶融器２の流入側と称する。
【００５３】
また、前記溶融器２の流出側面部２１ｂには、多数の溶融孔２２，２２，…の流出側小開口２２ｂ，２２ｂ，…が配置されたものであり、前記流出側面部２１ｂは、出口部材５側に対面して流出側小開口２２ｂからペレットｐ，ｐ，…が溶融した溶融樹脂ｑを流出させるので、溶融器２の流出側と称する。そして溶融器２の流入側及び流出側については、図面に示されている（図４参照）。      
【００５４】
溶融孔２２を円錐形状の孔とした場合では、軸方向（長手方向）に沿って、それぞれの直交する箇所の断面形状は円形状である〔図７（Ｂ）及び（Ｃ）参照〕。そして、溶融孔２２の流入側大開口２２ａは、１個のペレットｐ全体が入り込む大きさであり、少なくとも該ペレットｐの一部（一部分）が入り込むような大きさとしている。流入側大開口２２aの具体的な大きさは、ペレットｐ，ｐ，…が容易に入り易いような直径で、約３〜４ミリ程度である。
【００５５】
流出側小開口２２ｂは、ペレットｐ，ｐ，…が溶融して液化した溶融樹脂ｑとなるような直径は約１〜１．５ミリ程度である。溶融孔２２は、その軸方向（長手方向）に沿った断面形状が略テーパー形状である。また、前記溶融器２の流入側面部２１ａ側の多数の溶融孔２２，２２，…の流入側大開口２２ａ，２２ａ，…相互を、円形面取りとして拡大すると、隣接する溶融孔２２，２２，…相互の先端が、相合の境目となる部位の先端が、波状に形成される。この刃状は側面から見ると、波形状に形成される。
【００５６】
溶融孔２２の形状は、前述したように、軸方向（長手方向）に沿って錐状であり、角錐状とした場合には、四角錐形状としたり、或いは三角錐形状とすることもある。また、四角錐形状と円錐形状を組合わせたタイプも存在する（図８参照）。このタイプの溶融孔２２では、円錐形状の溶融孔２２の流入側大開口２２ａを三角形以上の多角形状とし、流出側小開口２２ｂを円形状としたものである。
【００５７】
さらに具体的には、錐状の溶融孔２２の流入側大開口２２ａが略正方形に形成され、隣接する流入側大開口２２ａ，２２ａ同士の間隔が最小限となるように形成された実施形態も存在する〔図８（Ａ）乃至（Ｅ）参照〕。この実施形態では、隣接する流入側大開口２２ａ，２２ａの境目となる部位が刃状として形成されることになり〔図８（Ｂ）参照〕、集合する流入側大開口２２ａ，２２ａ，…が格子形状を構成する〔図８（Ａ）乃至（Ｃ）参照〕。また、略多角形状とした流入大開口２２aは、前述したように正方形等の四角形の他に、三角形，六角形等の形状も存在し、隣接する流入大開口２２a，２２ａ同士の縁が平行且つ直線状となるものが好ましい。
【００５８】
このように、流入側大開口２２ａを略正方形状とし、多数の流入側大開口２２ａ，２２ａ，…によって略格子状を構成されている〔図８（Ａ）乃至（Ｃ）参照〕。さらに、隣接する流入側大開口２２ａ，２２ａの境目が、図８（Ｆ）に示すように、刃状となるように構成されることで、各流入側大開口２２ａの周縁は鋭利な形状となり、流入側大開口２２ａに入り込もうとするペレットｐ，ｐ，…が刃状部位に引っ掛かると、前記塞ぎ部６に押圧れるペレットｐ，ｐ，…群による押圧力によって、細かく破断され、流入側大開口２２ａにより一層入り易い状態となる。
【００５９】
前記駆動手段３は、減速機付きのモータ駆動部３１，ピニオンギア３２及びラック軸３３とから構成されている。或いは、図示しないが、減速機付きのモータ駆動部３１と、ボールねじとボールねじナット駆動との駆動によりロッドが往復動する駆動手段３も存在する。前記ラック軸３３の先端又は前記ロッド端には、往復動杆３４が連結されている。
【００６０】
該往復動杆３４が、前記塞ぎ部６の略中央に貫通され、その先端が前記溶融器２に接続されている。前記ラック軸３３は、前記シリンダ１の後部に、ねじ環１４によって接続された筒状ケース１３にて覆われており、前記モータ駆動部３１のモータケース３８に固定されている。前記往復動杆３４は、鉄又はステンレス製等で構成されている。
【００６１】
前記モータ駆動部３１は、ブラシレスモータ又はステッピングモータ等で構成され、高精度の駆動制御が可能であり、且つペレットの材質等を考慮して、溶融工程の時間と、溶融樹脂ｑの射出工程の時間とを分離させて制御できる。その結果、樹脂を溶融できる十分な時間を確保すると共に、その溶融樹脂ｑの射出工程を極めて迅速で且つ短時間に効率良くできる。
【００６２】
例えば、溶融工程時間を約３０秒とし、溶融樹脂の射出工程時間を約１秒程度とすることによって、射出工程時間を極めて迅速で且つ短時間に効率良くできる最大の利点がある。特に、前記ブラシレスモータは、溶融工程時間を長くし、射出工程間を短くするとき等のように異なる時間帯を、任意に且つ正確に制御するのに好適である。
【００６３】
加熱手段４は、前記シリンダ本体部１１の外周面から前記溶融器２を加熱する構成部材であり、該溶融器２への熱伝導性が良好となるように筒状に構成されている。具体的には、ＩＨヒータ等が巻き線状に構成されたもので十分な熱量が得られる。
【００６４】
前記加熱手段４は、シリンダ１のシリンダ本体部１１内において往復動する溶融器２を加熱する役目をなす。加熱手段６は、具体的には、電磁誘導装置つまりＩＨ（インダクションヒーティング）コイルが好適であり、樹脂又はセラミック製の断熱材コイルボビンにＩＨコイルを巻いたものである。
【００６５】
ＩＨコイルとシリンダ本体部１１の外周側面との間隔が最適になるようにボビンの形状が設定されている。入力電力は、制御装置により０乃至１Ｋｗまで可変可能としたものが好適である。前記シリンダ１には、熱電対が取り付けられており、シリンダ１の温度を設定値にすることができるようになっている。また加熱手段６の別のタイプとして、バンドヒーターが使用されることもある。さらに、加熱手段６は、前述したものに限定されるものではなく、その他の本発明に使用可能な加熱装置であれば何れのものが使用されても構わない。
【００６６】
前記加熱手段４は、前記シリンダ本体部１１に固定状態にセットされているが、前記溶融器２の熱容量的には、駆動手段３にて往復動しても、十分に熱源を保つようにできる。これは、常時は、図１(Ａ)位置、即ち、出口部材５箇所に近づいた定位置としてセットされていることによる。ペレット貯留領域Ｗ内において、前記溶融器２が復路に動いて（溶融工程）も、その状態から直ぐに、往路に動く（射出工程）ことになり、溶融器２は、加熱状態が簡単には冷えず、十分な加熱量を得ることができ、所定の温度を保持することができる。
【００６７】
また、前記溶融器２については、断熱処理が必要に応じて設けられている。この点について具体的に説明する。前記溶融器２の流入側面部２１ａ及び流出側面部２１ｂの中心を通る中心貫通孔２１ｄ内に、前記駆動手段３の往復動杆３４が遊挿されている。つまり、前記中心貫通孔２１ｄの内径が、前記往復動杆３４の直径よりも僅かに大きく形成され、接触しないように構成されている。さらに、前記溶融器２の流入側面部２１ａ及び流出側面部２１ｂの中心位置に、それぞれ凹部２１ａ１及び２１ｂ１が形成されている。
【００６８】
該凹部２１ａ１及び２１ｂ１には、セラミック製又はポリイミド製等の断熱材で円板状の支持片２５，２５が配置されつつ、前記往復動杆３４に固定されている。具体的には、一方の支持片２５が前記往復動杆３４に挿入された後に、該往復動杆３４の先端側が前記溶融器２の中心貫通孔２１ｄに貫通される。そして、前記一方の支持片２５が前記溶融器２の流入側面部２１ａの凹部２１ａ１配置される。
【００６９】
この状態にて、他方の支持片２５及び円板７１が挿入されたカラー部材７２が前記往復動杆３４に形成された先端側細径部３４ａに挿入される。前記カラー部材７２は、鉄又はステンレス製等で構成されている。さらに、前記往復動杆３４の先端側細径部３４ａのねじ部３４ｂにナット３４ｃが螺合されて該往復動杆３４に前記溶融器２が固定される。つまり、前記溶融器２は、直接には前記往復動杆３４に接触しないで、前記支持片２５，２５を介して前記往復動杆３４に固定されるものである。このため、該往復動杆３４には、前記溶融器２の熱伝導は、殆ど無い状態にできる。つまり、熱遮断状態にできる。
【００７０】
また、溶融器２箇所の別の実施形態としては、図９（Ａ）及び(Ｂ)に示すように、前記往復動杆３４の先端側細径部３４ａのみに、セラミック製又はポリイミド製等の断熱材で筒状カラー３５が挿入固定されると共に、該筒状カラー３５が前記溶融器２の中心貫通孔２１ｄに嵌入されている。さらには、他の第１実施形態とほぼ同じに構成されている。
【００７１】
これらの構造によって、溶融器２に発生する熱源は、前記シリンダ１の内部の金属製（主に、ステンレス製等）の往復動杆３４に熱伝導しないように構成されている。以上のように、前記溶融器２の断熱の目的としては、溶融の最に溶融器２の熱量がペレットｐ，ｐ，…の溶融にみに使われるようにすることである。そのために、前記溶融器２と前記往復動杆３４との間に断熱材（支持片２５又は筒状カラー３５）が介在されている。
【００７２】
前記溶融器２の内部構造としては、開閉弁７が必要に応じて設けられている（図１，図２及び図４等参照）。つまり、前記溶融器２の流入側大開口２２ａ又は流出側小開口２２ｂを復路工程では開き、前記溶融器２の流入側大開口２２ａ又は流出側小開口２２ｂを往路工程では閉じるようにした開閉弁７が設けられている。
【００７３】
具体的には、該開閉弁７は、往路工程の時に、前記溶融器２の先端側を閉鎖したり、或いは、復路工程の時に、解放するように構成されている。具体的には、前記開閉弁７は、円板７１と、鍔７３付きカラー部材７２とから構成されている。該鍔７３付きカラー部材７２が、前記溶融器２の流出側面部２１ｂの前面に位置し、前記溶融器２の中心を貫通された前記往復動杆３４の先端部に、前記カラー部材７２を介して、前記鍔７３と前記流出側面部２１ｂとの間で、僅かに前後動可能に設けられている。
【００７４】
前記円板７１の直径Ｄ7は、前記流出側面部２１ｂの直径Ｄ2ｂよりも小径に形成されている〔図７（Ａ）参照〕。
つまり、
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である。これは、復路工程の時に、溶融樹脂ｑが流れやすくするためである。
【００７５】
前述の構成を簡単に説明すると、前記開閉弁７は、前記出口部材５と前記溶融器２との間に設けられると共に、前記溶融器２の流出側小開口２２ｂに対して接離する円板７１としてなり、該円板７１は前記溶融器２の直径よりも小径に形成されて構成されている。
【００７６】
前記開閉弁７における円板７１には、図７（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、多数の貫孔７１ａが形成され、該貫孔７１ａは前記溶融器２の流出側小開口２２ｂの位置とは不一致するように形成されてなると共に、前記円板７１に突設された案内ピン７１ｂが前記溶融器２に形成された穴部２１ｐ間に遊挿可能に構成されている。
【００７７】
かかる構成によって前記円板７１が鍔と溶融器の面との間で僅かではあるが接離可能に構成されている。具体的には、円板７２の板厚ｔとすると、鍔と溶融器の面との間は、ｔ＋αとなっており、該αの範囲内において、接離する動きを呈する〔図７（Ａ）参照〕。
【００７８】
特に、前記溶融器２の流出側小開口２２ｂの孔径が流入側大開口２２ａに対して格段と小さい場合[図６(Ａ)〜（Ｃ）参照]、例えば、約１ミリ内外の場合には、駆動手段３による往路工程によって、溶融樹脂ｑを出口部材５を介して押圧しても、前記溶融器２の流出側面部２１ｂの表面積が全流出側小開口２２ｂの面積よりも格段と大きく、該全流出側小開口２２ｂの孔部から逆流する溶融樹脂ｑの割合は極端に少なくなって、押圧されて出口部材５から溶融樹脂ｑを良好に射出できる。実験的にも十分に確認できる。このように、前記溶融器２に開閉弁７を設けなくとも、溶融樹脂ｑの射出工程を行うことができる[図６(Ａ)〜（Ｃ）参照]。    
【００７９】
以下、ペレットの溶融工程及び理論について説明する。まず、溶融工程前段階では、図２（Ａ）及び図３（Ａ）に示すように、シリンダ１内のペレット貯留領域Ｗに、ペレット供給口１１ａからペレットｐ，ｐ，…が溶融器２の流入側面部２１ａ手前側に貯留されている。
【００８０】
そして、溶融工程がＯＮされると、駆動手段３による復路工程によって、ペレット貯留領域Ｗ内に入っている多数のペレットｐ，ｐ，…は、図２（Ｂ）及び図３(Ｂ)に示すように、前記溶融器２の流入側面部２１ａと前記塞ぎ部６との間で圧縮されて、前記ホッパ８側に戻ろうとする作用もなすが、実際には、多数のペレットｐ，ｐ相互間には押圧力ｆ，ｆ，…が発生して押出状態となり、多数の流入側大開口２２ａ，２２ａ，…から溶融孔２２，２２，…内に入り込むようにして流入する〔図２（Ｂ），図３（Ｂ），図４（Ａ），（Ｂ）参照〕。流入側大開口２２ａは、前述したように、各ペレットｐの少なくとも一部（一部分）が入り込む大きさである。
【００８１】
通常は、流入側大開口２２aは、平均的なサイズのペレットｐ全体が流入側大開口２２aから入り込む程度の大きさとしている〔図４（Ａ），（Ｂ）参照〕。溶融孔２２，２２，…内に入り込んだそれぞれのペレットｐ，ｐ，…は、あとから流入するペレットｐ，ｐ，…によって、流出側小開口２２ｂ側に押圧され、溶融器２は、加熱手段４を介してペレットｐを溶融する温度に維持されている。
【００８２】
したがって、流入側大開口２２aから入り込んだペレットｐは、流入側大開口２２aから流出側小開口２２ｂに向かって移動するに従いペレットｐ中心部に向かって溶融する〔図４（Ａ）及び（Ｂ）参照〕。ペレットｐは、流入側大開口２２aに入り始めた初期の状態で、ペレットｐの周囲が溶融孔２２の内周壁面に略均等に囲まれた状態となるように設定されている。
【００８３】
そして、ペレットｐは、溶融孔２２を流出側小開口２２ｂ側に向かって移動するに従い、溶融されつつ、サイズが次第に縮小されてゆく〔図４（Ａ）及び（Ｂ）参照〕。ペレットｐが流出側小開口２２ｂ側に向かって溶融しながら移動しても、溶融孔２２も次第に狭くなっているので、溶融して縮小されたペレットｐの周囲は均等に囲まれた状態を維持している。それゆえに、ペレットｐの溶融は、迅速に行われてゆく。
【００８４】
つまり、個々のペレットｐの周囲は、溶融孔２２の内壁面に略均等に囲まれ、常に内壁面に近接又は当接された状態を維持する〔図４（Ａ）及び（Ｂ）参照〕。そして、ペレットｐの溶融が進むに従い、さらに溶融孔２２の狭い部分に進行し、ペレットｐの溶融を促進させる。しかも、溶融孔２２の内部でペレットｐは溶融して液化しているので、後から送り込まれたペレットｐは、既に液化したペレットｐａの熱によって溶融がさらに促進される〔図４（Ａ）及び（Ｂ）参照〕。
【００８５】
このようにして、ペレットｐは、溶融孔２２の流入側大開口２２aから流出側小開口２
２ｂに向かうにしたがい、溶融が進み、流出側小開口２２ｂ付近又これより手前位置では溶融を完了して、完全に液状化する〔図３（Ｃ），図４（Ａ）及び（Ｂ）参照〕。ペレットｐは、この完全に液状化された溶融樹脂ｑとなって、流出側小開口２２ｂから図２（Ｃ）に示すように、前記シリンダ１内に貯留される。
【００８６】
以上述べたように、駆動手段３による復路工程によって、ペレット貯留領域Ｗ内に入っている多数のペレットｐ，ｐ，…相互間に押圧力ｆ，ｆ，…発生して圧縮されて、溶融孔２２の流入側大開口２２ａより入り込んだペレットｐは、流出側小開口２２ｂに向かう過程において、常に溶融孔２２の内周壁面に包囲された状態である。それゆえに、加熱手段４を介して、ペレットｐの溶融が行われ、図２（Ｃ）に示すように、ストローク量Ｌで押圧が終了するとともに、前記溶融器２の下側のシリンダ１内に溶融樹脂ｑが貯留される。
【００８７】
多数のペレットｐ，ｐ，…は、殆ど必要な量のみを溶融できるので材料がシリンダ本体部１１内で長時間熱的、機械的ストレスに晒されることがない。よって、品質の良い樹脂成形品ができる。また、本発明おける射出装置は、溶融効率が高く、必要以上の材料を投入する必要がないので装置全体が小型になり、省電力、省資源である。また、射出直前の溶融最終過程で射出適正温度かつ最高温度となることで樹脂の高温状態を最低時間に短縮できるということも品質の良い樹脂成形ができるものである。
【００８８】
本発明の溶融器２及び駆動手段３の往復動杆３４は、複数組が具備されることもある。すなわち、本発明において、通常では、１個の溶融器２と、１個の駆動手段３の往復動杆３４とが対をなして、１組とし、シリンダ１には１組の溶融器２と往復動杆３４とが装着されている〔図１（Ａ）参照〕。これに対して、一つのシリンダ１に溶融器２と往復動杆３４の組が複数組の装着される実施形態が存在する（図１１，図１２参照）。これら複数組はシリンダ１内に並列配置される〔図１１（Ａ），図１２（Ａ）参照〕。
【００８９】
まず、シリンダ１内に、溶融器２と往復動杆３４の組を２組とした実施形態について説明する（図１１参照）。この実施形態では、シリンダ１に２つの空隙部１１ｃ，１１ｃが並列状態に形成される。そして、両空隙部１１ｃ，１１ｃに溶融器２と往復動杆３４とからなる組が並列してそれぞれ装着される〔図１１（Ａ）乃至（Ｃ）参照〕。
【００９０】
前記ホッパ８は両空隙部１１ｃ，１１ｃに連結している〔図１１（Ｂ）参照〕。そして、シリンダ１の出口部材５装着側付近では、両溶融器２，２の流出側面部２１ｂ，２１ｂがシリンダ１内で露出し、両溶融器２，２からの溶融したペレットｐ，ｐ，…が混じり合い、出口部材５から溶融樹脂ｑを外部に送り出すことができるようになっている〔図１１（Ｄ）参照〕。
【００９１】
次に、シリンダ１内に、溶融器２と往復動杆３４の組を３組とした実施形態について説明する（図１２参照）。この実施形態では、シリンダ１に３つの空隙部１１ｃ，１１ｃ，…が三角形状（又はおむすび形状）となるように並列状態に形成される。そして、全両空隙部１１ｃ，１１ｃ，…に溶融器２と往復動杆３４とからなる組が３個並列してそれぞれ装着される〔図１２（Ａ）乃至（Ｃ）参照〕。
【００９２】
前記ホッパ８は全空隙部１１ｃ，１１ｃ，…に連結している〔図１２（Ｂ）参照〕。そして、シリンダ１の出口部材５装着側付近では、全溶融器２，２，…の流出側面部２１ｂ，２１ｂ，…がシリンダ１内で露出し、全溶融器２，２，…からの溶融したペレットｐ，ｐ，…が混じり合い、出口部材５から外部に溶融樹脂ｑを送り出すことができるようになっている〔図１２（Ｄ）参照〕。
【００９３】
本発明における射出装置は、シリンダ１の軸方向（長手方向）が垂直状に設置されるが、水平状或いは傾斜状に設置されることもある。特に大形の金型に対して、射出成形する場合には、水平状に配置することもある。
【符号の説明】
【００９４】
１…シリンダ、１１ａ…ペレット供給口、２…溶融器、２１a…流入側面部、
２１ｂ…流出側面部、２２…溶融孔、２２ａ…流入側大開口、２２ｂ…流出側小開口、
３…駆動手段、４…加熱手段、５…出口部材、６…塞ぎ部、ｐ…ペレット、
ｑ…溶融樹脂。
【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】
2014079898.tif 000011
【図８】
2014079898.tif 000012
【図９】
2014079898.tif 000013
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年12月22日(2012.12.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱状態の溶融器を往復動させることで、投入した多数のプラスチックペレットの樹脂の溶融工程と、溶融樹脂の射出工程とに分離させて、樹脂溶融できる十分な時間を確保すると共に、その溶融樹脂の射出工程を極めて迅速で且つ短時間に効率良くできる成形機における射出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、射出装置は、スクリュータイプ，プランジャタイプのものが存在する。その代表的なものとして、スクリュータイプでは、特許文献１が、プランジャタイプでは、特許文献２にそれぞれ開示されているように、主にシリンダとスクリューとから構成される。シリンダに設けられたホッパから投入されたペレットは、シリンダの内部でスクリューが回転することによって射出ノズル側に移送させられると共に、その移送過程で加熱されて溶融してゆく。そして、溶融した樹脂をノズルの先端に集め、それを射出し、金型に溶融樹脂を送る。
【０００３】
一般のプラスチックペレット（以下、単に『ペレット』という。）は、プラスチック（合成樹脂）製であり、その熱伝導率は約０．０７〜０．２０kcal/m・hr・℃である。これは、金属の熱伝導率の数百分の１から数千分の１であり、このようなことからペレットは、略断熱材と言える。したがって、ペレットを溶融するために、十分な溶融熱を与えても、熱がペレット内部（中心部）まで伝達しにくく、十分に加熱されるのに、かなりの時間がかかってしまう。
【０００４】
したがって、個々のペレットが十分に溶融されて、樹脂成形ができる状態となるまでは短時間ではできないものであった。そのためにシリンダ内で比較的長い時間をかけて、ペレットを溶融させなければならず、作業効率も良好とはいえないものであった。また、前記射出装置において、シリンダ投入した多数のペレットのそれぞれの固体が、加熱されてスクリューが回転することによって、噴射側に移動させるものであり、このとき多数のペレットの一部がシリンダ内壁に押し付けられる状態となる。
【０００５】
つまり、シリンダ内壁に押圧されることになる。そして、押圧される個々のペレットについても、その固体の表面の一部のみがシリンダ内壁に接触するものであり、個々のペレットの溶融は、ペレット固体が部分的に溶融するのみである。シリンダ内でスクリューによってこねられるペレットは、短時間でシリンダ内壁から離れてしまい、十分な加熱が行われず、ペレット固体は全体が溶融されず、大半のペレットは溶融部分と非溶融部分とが混ざり合った状態となる。
【０００６】
ペレットがスクリューによってシリンダ内壁に繰り返して押圧されることで、ペレットの完全な溶融が行われ、溶融したペレットがノズル付近に移送された場合でも、シリンダに貯留している樹脂の量は、１回の射出に必要な量の数十倍以上であり、無駄な量のペレットがシリンダ内に残留することになる。
【０００７】
また、溶融された樹脂がスクリューとシリンダの隙間を通過するときに、樹脂に機械的損傷を与える。特に、ガラス繊維入りのペレットを溶融する場合には問題が多く、スクリューが磨耗してしまう。また、それぞれのペレットがランダムに一部のみの溶融となるため、シリンダ内にいつまでも同じペレットが残留してしまうことは避けられない。そのために、シリンダ内のペレットにおける材料替えを行う際は、特に、作業が大変である。
【０００８】
このようなスクリュータイプに対してプランジャタイプのものが存在する。この種のものでは、構造が簡単で、且つ小型化にし易いものである。また、スクリューが磨耗するという欠点もプランジャタイプには存在しない。特許文献２は、最も基本的な構造を有するプランジャタイプのものであり、主に多数の貫通孔を有する裁頭円錐状の加熱筒と、射出プランジャと、供給筒等から構成されたものである。そして、射出プランジャにより、合成樹脂原料が加熱筒に送り出され、射出が行われる。しかし、特許文献２においても、種々の問題点を有している。
【０００９】
特許文献２では、射出プランジャと、裁頭円錐状の加熱筒は、その対面する両者の直径が異なるもので、射出プランジャの直径が加熱筒の対面箇所の直径よりも一回り小さく形成されている。また、射出プランジャの先端と加熱筒と射出プランジャの先端部分と供給筒との間には、射出プランジャの先端の面積よりも広い容積の空隙室が存在する。
【００１０】
したがって、溶融した合成樹脂原料は、射出プランジャによって、一旦、前記空隙室に押出されるが、射出プランジャがさらに加熱筒側に移動しても、合成樹脂原料が加熱筒の貫通孔に効率良く流入することができないものであり、加熱筒に流入しないで空隙室に残留してしまうおそれが十分にある。そして、前記空隙部に残留した合成樹脂原料は、加熱筒の貫通孔に新たに送り出そうとする合成樹脂原料の障害となるおそれがある。また、新たに送り出そうとする合成樹脂原料と、長期間残留して劣化した樹脂とが混合されてしまうおそれも十分にある。
【００１１】
そのような裁頭円錐状の加熱筒及び射出プランジャの不都合な点を改良し、極めて良好にペレットの樹脂溶融工程と、溶融樹脂の射出工程が効率良くできる成形機における射出装置を、本願出願人は、特許文献３にて開発した。この特許文献３では、ペレットの集合体を、プランジャにて押圧するのみで、前記ペレットが、溶融器の多数の錐状孔を通過することで、ペレットが樹脂溶融できると同時に、溶融樹脂の射出ができるという画期的な発明を提供できたものである。
【００１２】
この発明では、ペレットを溶融させる溶融工程としては、加熱された溶融器の多数の錐状孔を所定の圧力にて通過することで、ペレットなる固体から出口から出たときに溶融樹脂となる。つまり、ペレットの材質、溶融樹脂の粘性、溶融温度、圧力、溶融速度、押出速度、流量等が関連して、溶融速度と射出速度とが同一となっている。すると、溶融速度で考慮するとかなり早く溶融できるものであるが、今度は、射出速度だけを考察すると、溶融速度と同じ時間となり、射出時間が遅いように感じられるものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平６−２４６８０２号公報
【特許文献２】特公昭３６−９８８４号公報
【特許文献３】特許第４８８００８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
そこで、発明が解決しようとする課題（発明の目的）は、加熱された溶融器の多数の錐状孔を所定の圧力にて通過させて樹脂を溶融する溶融工程と、その後の溶融樹脂の射出工程とを分離した上で、射出工程の迅速化を図ることを実現することである。つまり、溶融工程と射出工程を繰り返し行うこうとで、該射出工程を溶融工程の時間に関係なく設定させることで、射出工程の飛躍的な迅速化を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
そこで、発明者は、上記課題を解決すべく、鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明を、長手方向の先端射出側には出口部材が、その後部側には塞ぎ部が、該塞ぎ部と前記出口部材との中間位置にプラスチックペレットを供給するペレット供給口がそれぞれ設けられたシリンダと、器本体部に錐状の通路で且つ流入側大開口から流出側小開口に連通する多数の溶融孔が形成され且つ前記シリンダ内径と同径とした溶融器と、前記溶融器を加熱する加熱手段と、前記溶融器を往復動させる駆動手段とからなり、前記溶融器の前記流出側小開口が前記出口部材と対面してなると共に、前記溶融器が前記シリンダ内においてプランジャ的な動作をなして、前記駆動手段の復路が前記プラスチックペレットを溶融する溶融工程と、その往路が溶融樹脂の射出工程としてそれぞれ構成されてなることを特徴とする成形機における射出装置としたことにより、前記課題を解決した。
【００１６】
請求項２の発明では、請求項１において、前記シリンダの長手方向から見た断面形状の内周は円形として形成されてなると共に、前記溶融器の長手方向から見た断面形状の外周も円形で、しかも同一径としてなることを特徴とする成形機における射出装置としたことにより、前記課題を解決した。請求項３の発明では、請求項１又は２において、前記シリンダ内における射出工程が終了したときの前記溶融器の後部と前記塞ぎ部との間のペレット貯留領域の後部位置に前記ペレット供給口が設けられてなることを特徴とする成形機における射出装置としたことにより、前記課題を解決した。
【００１７】
請求項４の発明では、請求項１，２又は３のいずれか１項の記載において、前記溶融器の溶融孔は円錐形状としてなることを特徴とする成形機における射出装置としたことにより、前記課題を解決した。請求項５の発明では、請求項１，２，３又は４のいずれか１項の記載において、隣接する前記溶融孔の流入側大開口は請求項１，２，３又は４のいずれか１項の記載において、隣接する前記溶融孔の流入側大開口は三角形以上の多角形状の開口に形成されると共に、隣接する流入側大開口同士は境目となる部位が刃状として形成されるように近接してなることを特徴とする成形機としたことにより前記課題を解決した。
【００１８】
請求項６の発明では、請求項１，２，３，４又は５のいずれか１項の記載において、前記溶融器と該溶融器に連結固定された前記駆動手段の往復動杆との熱伝導が遮断されるように構成されてなることを特徴とする成形機における射出装置としたことにより、前記課題を解決した。請求項７の発明では、請求項１，２，３，４，５又は６のいずれか１項の記載において、前記溶融器及び往復動杆は、それぞれ組をなして複数具備されると共に、複数の組は並列に配置されてなることを特徴とする成形機における射出装置としたことにより、前記課題を解決した。
【００１９】
請求項８の発明では、請求項７において、前記溶融器及び往復動杆からなる組は、２組として並列配置されてなることを特徴とする成形機における射出装置としたことにより、前記課題を解決した。請求項９の発明では、請求項７において、前記溶融器及び往復動杆からなる組は、３組以上として並列配置されてなることを特徴とする成形機における射出装置としたことにより、前記課題を解決したものである。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の発明では、加熱状態の溶融器を往復動させることで、投入した多数のペレットを溶融する溶融工程と、溶融樹脂の射出工程とに分離させて、ペレットを溶融できる十分な時間を確保すると共に、その溶融樹脂の射出工程を極めて迅速で且つ短時間に効率良くできる最大の効果を奏する。特に、本発明では、溶融器本体がプランジャ的な動作をなすことで、出願人が従来必要としていた別部材のプランジャが無くとも、その往復動で溶融工程と射出工程とを実現できることで大きな効果が得られる。
【００２１】
特に、実験例では、多数のペレットがシリンダ内に詰まっている状態で、溶融器を復路工程で可動させたときに、シリンダ内に充満された多数のペレット群が逆流しないで、ペレット相互が押圧され、この動作にて、流入側大開口から流出側小開口に連通する多数の溶融孔を通過することでペレットが溶融して、樹脂溶融ができるものである。これにより、溶融樹脂が良好にできるものである。
【００２２】
具体的には、前記溶融器の前記流出側小開口側面が、プランジャの押圧面としての役割をなし、前記溶融器の前記流出側小開口側面の前記シリンダ内に、溜まった溶融樹脂が、一度の押圧で、迅速且つ早期に前記ノズル部を介して外側に射出することができる利点がある。つまり、多数のプラスチックペレットの樹脂溶融工程と、溶融樹脂の射出工程とに分離させることで、良好な樹脂溶融ができる十分な時間を確保できるし、且つ、溶融樹脂は、溶液状のため、最大速度であっても対応でき、短時間に効率良く射出できるものである。
【００２３】
押圧された多数のペレットは、無駄が一切なく、直接、溶融器の溶融孔の多数の流入側大開口に送り込むことができる。したがって、塞ぎ部と前記溶融器の流入側面部との間の多数のペレットが順次送り込むことができる。
【００２４】
塞ぎ部と前記溶融器の流入側面部との間に押圧されて、前記溶融孔の流入側大開口から入り込んだペレットは、溶融孔の内周壁面に囲まれる状態となり、溶融孔が錐体状の通路であるから内周壁面は次第に狭くなり、ペレットの周囲との間隔もペレットの流出側小開口側への移動に伴い次第に小さくなる。
【００２５】
溶融器自体は、加熱手段によりペレットの溶融温度に加熱されており、ペレットが溶融してゆく。このとき、ペレットの全周囲は溶融孔の内周壁面により囲まれた状態であり、ペレットは外周から中心部に略均等にバランス良く溶融してゆくことができる。しかも、ペレットが、溶融孔を流入側大開口から流出側小開口に向かって移動する過程で、器本体部は、熱容量が大きいので、加熱手段にて一旦、高温に加熱されると、溶融器は、溶融したペレットの温度に影響されることなく、ペレットを加熱しつつ、十分な溶融温度に維持してゆくことができる。
【００２６】
そして、ペレットが外周から中心に向かって略均等に溶融しつつ、次々に流入側大開口から入り込む多数のペレットに押圧されて、溶融孔の流出側小開口に移動することができ、その間にもペレットは溶融が進行し、溶融孔の軸方向（長手方向）の略中間を通過した当たりでは溶融された部分が殆どであり、溶融器の溶融熱と共に周囲のペレットも溶融が加速度的に進行する。流出側小開口付近では、ペレットは最高温度で完全に溶融しており、溶融樹脂として、前記シリンダ内に溜めることができる。
【００２７】
このように、本発明において、溶融器は、器本体部に多数の錐体状の溶融孔を有するものであり、加熱手段により溶融温度に加熱された多数の錐状の溶融孔に、シリンダのペレット貯留領域内において押出されたペレット群が大開口側である流入側大開口より入り込むことで、ペレットがバランス良く溶融し、且つ溶融器の熱容量が大きいので高温状態を維持することができ、溶融が促進されて溶融速度も速くなり、出口部材側に溶融樹脂が溜められる。
【００２８】
特に溶融器は、加熱手段によって、流出側小開口部分で樹脂の温度が最高に達することである。射出直前に必要な最適温度で且つ最高温度にすることができ、高温状態を最短時間にすることで樹脂を劣化させないので、高品質の成形が可能となる。つまり、溶融器は、樹脂が溶融する一番最後の過程で、射出直前に樹脂を最適温度に上げることができる構造である。
【００２９】
さらに、溶融器は、器本体部に、多数の錐状の通路が形成された溶融孔を有しており、これら多数の溶融孔は、流入側面部から流出側面部に向って集束することなく、略平行状態に配置されることができる。これによって、多数の流出側小開口は、密集することなく、それぞれ均等に配置されることができる。したがって、溶融器自体の熱容量は、十分に大きいものにできると共に、流出側面部寄りにおける溶融孔間の肉厚部（中実部）の体積を十分に大きく確保することができ、溶融孔間の熱容量も大きくすることができる。
【００３０】
そのため、ペレットが、溶融孔を流入側大開口から流出側小開口に向かって移動する過程で、溶融器が加熱手段にて一旦、高温に加熱されると、大きな熱容量によって高温が維持され、溶融したペレットは温度が低下することなく、十分な溶融温度に維持して、良質なペレット群による溶融樹脂ができる。
【００３１】
請求項２の発明では、前記シリンダの長手方向から見た断面形状の内周は円形として形成されてなると共に、前記溶融器の長手方向から見た断面形状の外周も円形で、しかも同一径として形成したことにより、溶融器は、正確な円筒形状となり、該溶融器の製造を簡単にできるようにすると共に、シリンダへの組付けも容易にできる。請求項３の発明は、前記シリンダ内における射出工程が終了したときの前記溶融器の後部と前記塞ぎ部との間のペレット貯留領域の後部位置に前記ペレット供給口が設けられてなることにより、供給するペレットは常時、ペレット貯留領域内において溶融することができる構成にでき、能率的にできる。
【００３２】
請求項４の発明では、溶融器の溶融孔は円錐形状としたことにより、どのような形状のペレットであっても、ペレットの外周が溶融孔の内周壁面に囲まれ易く、ペレットが略均等にバランス良く溶融することができる。請求項５の発明では、隣接する前記溶融孔の流入側大開口は略多角形状の開口に形成されると共に、隣接する流入側大開口同士は境目となる部位が刃状として形成されるように近接してなることにより、前述した流入側大開口同士の境目の刃状箇所で破砕され、細かく分離されるので、ペレットは流入側大開口により一層入り易くなり、ペレットの溶融を促進させることができる。
【００３３】
請求項６の発明では、前記溶融器と該溶融器に連結固定された前記駆動手段の往復動杆との熱伝導が僅かとなるように構成されているため、溶融工程において、ペレット貯留領域内におけるペレットは加熱等されずに、通常の状態で備蓄状態にできる。請求項７の発明では、前記シリンダ及び前記溶融機は、それぞれ組をなして複数具備されているため、大量のペレットを必要とする大形の金型に対して好適であり、また、本発明における射出装置から出口部材にダイスを使用して、直接、長尺となるワーク（製品）を形成するとき等においても極めて好適である。
【００３４】
請求項８の発明では、請求項７において、前記シリンダ及び前記溶融機からなる組は、２組として並列配置されていることにより、比較的小型ながら、大型の金型に対応しうるものにできる。請求項９の発明では、前記溶融機と前記スクリューからなる組は、３組以上として並列配置されたことにより、より一層、大型の金型に対応しうるものにできる。
【００３５】
なお、溶融孔の流入側大開口は、少なくとも前記ペレットの一部が流入可能な大きさにすれば、溶融孔の流入側大開口には、略１個ずつのペレットが入り込むことができ、ペレットは入り込んだと同時に溶融孔の内周壁面に囲まれることとなり、溶融が開始され、射出成形の作業速度が向上することもある。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（Ａ）は本発明の復路工程を示す縦断側面図、（Ｂ）は本発明の往路工程を示す縦断側面図である。
【図２】（Ａ）は本発明の溶融工程の初期位置の縦断側面図、（Ｂ）は本発明の溶融工程の中間位置の縦断側面図、（Ｃ）は本発明の溶融工程の終了位置の縦断側面図である。
【図３】（Ａ）は本発明の溶融工程の初期位置の要部縦断拡大側面図、（Ｂ）及び（Ｃ）は本発明の溶融工程の中間位置の要部縦断拡大側面図、（Ｄ）は本発明の溶融工程の終了位置の要部縦断拡大側面図である。
【図４】(Ａ)はペレットが流入側大開口から流出側小開口に向かって溶融しながら移動する状態を示す溶融孔の拡大縦断側面図、 (Ｂ)はペレットが流入側大開口から流出側小開口に向かって溶融しながら移動する状態を示す溶融孔の拡大模式的略図である。
【図５】（Ａ）は本発明の射出工程の初期位置直後の縦断側面図、（Ｂ）は本発明の射出工程の中間位置の縦断側面図、（Ｃ）は本発明の射出工程の終了位置の縦断側面図である。
【図６】（Ａ）(Ｂ)及び（Ｃ）は本発明の溶融器において、流出側小開口が小径である場合には、開閉弁無しでも、ペレットの逆流が最小限にて、射出工程ができる状態図である。
【図７】(Ａ)は溶融器箇所の拡大縦断側面図、(Ｂ)は(Ａ)の一部切除した分解斜視図、（Ｃ）は(Ｂ)の（ア）部拡大図、（Ｄ）は(Ａ)のＸ１−Ｘ１矢視断面図である
【図８】（Ａ）は第２タイプの溶融器の一部切除した斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の（イ）部拡大図、（Ｃ）は（Ｂ）のＸ2−Ｘ2矢視拡大断面図、（Ｄ）は（Ｂ）のＸ3−Ｘ3矢視拡大断面図、（Ｅ）は（Ｂ）のＸ4−Ｘ4矢視拡大断面図、（Ｆ）はペレットが破断される状態を示す溶融孔の流入側大開口側の要部拡大図である。
【図９】（Ａ）は第２タイプの溶融器箇所の拡大縦断側面図、(Ｂ)は(Ａ)の（ウ）部拡大図である。
【図１０】（Ａ）は本発明の射出装置の出口部材におけるＨ字形状の長尺製品を製造するダイスの斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ5−Ｘ5矢視拡大断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＸ6−Ｘ6矢視拡大断面図、（Ｄ）は（Ａ）のＸ7−Ｘ7矢視拡大断面図、（Ｅ）は（Ａ）のＸ8−Ｘ8矢視拡大断面図である。
【図１１】（Ａ）は本発明の射出装置において２組の溶融器と往復動杆を並列配置した状態の略示斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ9−Ｘ9矢視拡大断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＸ10−Ｘ10矢視拡大断面図、（Ｄ）は（Ａ）のＸ11−Ｘ11矢視拡大断面図。
【図１２】（Ａ）は本発明の射出装置において３組の溶融器と往復動杆を並列配置した状態の略示斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ12−Ｘ12矢視拡大断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＸ13−Ｘ13矢視拡大断面図、（Ｄ）は（Ａ）のＸ14−Ｘ14矢視拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。本発明は、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、主にシリンダ１と、ペレットｐ，ｐ，…を溶融する溶融器２と、該溶融器２を往復動させる駆動手段３と、加熱手段４とから構成されている。前記シリンダ１の端には出口部材５が、この内部には、往復動する前記溶融器２と塞ぎ部６がそれぞれ設けられている。該塞ぎ部６は、実施形態では、板状に形成されているが、前記シリンダ１の内面を塞ぐことができれば、球面状をなしても、実施形態に制限されない。前記駆動手段３には往復動杆３４が設けられている。
【００３８】
また、前記シリンダ１の軸方向（又は長手方向ともいい、図１(Ａ) 及び（Ｂ）において、上下方向）の一端側（図１において下端）に前記出口部材５が装着され、軸方向（長手方向の上端）他端側[図１(Ａ)において上端]には前記塞ぎ部６が内臓されている。さらに、軸方向（長手方向の上端）他端側[図１(Ａ)及び（Ｂ）において上端]には前記駆動手段３が装着され、該駆動手段３によって前記溶融器２が往復動するように構成されている(図１及び図２参照)。
【００３９】
前記シリンダ１の材質は、加熱が迅速に行われることが必要であり、鉄又は鉄の含有量の多いステンレスなどが好適である。該シリンダ１は、細長く形成されたシリンダ本体部１１と、前記塞ぎ部６寄りに形成されたペレット供給口１１ａから接続された管状の供給管１２とで構成されている。該供給管１２には、ペレットｐ，ｐ，…を溜めておくホッパ８に連通するように構成されている。前記供給管１２は、前記シリンダ１に一体化された部分と適宜弧状に形成されたパイプとで結合されている。前記シリンダ本体部１１は円筒状の部材であり、その内方側は内周側面部１１ｂによって包囲された略円柱状の空隙を有する。
【００４０】
前記シリンダ本体部１１の肉厚寸法は、約２ミリ程度のものが好ましい。前記ホッパ８には、多数のペレットｐ，ｐ，…が投入可能であり、投入されたペレットｐ，ｐ，…は、供給管１２を通して前記ペレット供給口１１ａからシリンダ本体部１１内に送り込まれる〔図２（Ａ）参照〕。また、特に図示しないが、供給管１２にスクリュー搬送又は空気圧装置を具備して、ペレットｐ，ｐ，…を強制的に投入することもある。前記シリンダ１の断面は、円形をなしているが、僅かに円が変形して楕円状となる場合もある。この場合には、これと同一形状の溶融器２が回転等することなく、正確な往復動が可能となる。
【００４１】
前記シリンダ本体部１１の軸方向（長手方向）の一端側（下端）には、ノズル部５１又はダイス５２等の出口部材５が装着されている。該出口部材５は、前述したようにノズル５１部及びダイス５２（図１０参照）が存在する。前記ノズル部５１は、本発明の射出装置と共に使用する金型に合わせて射出部分の口径を変更させるように交換可能に構成されている。前記ノズル部５１は、射出口５１ａと接続部５１ｂとから構成される〔図１（Ａ）参照〕。
【００４２】
前記射出口５１ａは、シリンダ本体部１１の内径よりも狭く形成されたもので、図示されない金型のゲートに挿入する部位である。前記ノズル５１の接続部５１ｂと、シリンダ本体部１１とは、図示しないが、螺子構造（外螺子，内螺子）による構成で着脱自在となっている。前記ノズル５１の材質は、熱伝導の良いものが好適で、具体的には、ベリリウム銅又は銅が望ましい。
【００４３】
前記ダイス５２は、樹脂製長尺物（材）を製造するものである。該ダイス５２は、前記ノズル５１を外してシリンダ１の溶融器２付近に近接するようにシリンダ１に直接、装着するものであり、図１０に示すように、適宜の形状の成形孔５２ａが形成されたものである。該成形孔５２ａの具体的な形状としては、「Ｈ」字形状等であるが、その他の形状として、「Ｌ」字形状，四角，三角，円又はその他の多角形状等である。
【００４４】
前記成形孔５２ａは、ダイス５２のシリンダ１への装着側では、円形状の開口として形成され、溶融樹脂ｑが流入し易い状態となっている。そして、成形孔５２ａは、ダイス５２の吐出開口側に向かうに従い所望の形状に近くなるように形成されている。具体的に、「Ｈ」字形状の樹脂製長尺材が形成される成形孔５２ａでは、該成形孔５２ａはシリンダ１への装着側から外方側に向かうに従い、円形から次第に「Ｈ」字形状となるように形成される〔図１０（Ｂ）乃至（Ｅ）参照〕このように、ダイス５２は、長尺な樹脂製の形材を製造する役目をなすものである。つまり、断面形状が同一な長尺物を製造することができる。
【００４５】
前記溶融器２は、略円筒形状形成された器本体部２１に多数の溶融孔２２，２２，…が形成されたものである（図１，図５及び図７等参照）。前記器本体部２１の材質は、熱容量が大きく、且つ熱伝導の良いものが好適である。具体的には、銅又はベリリウム銅が使用される。器本体部２１は、前記シリンダ１のシリンダ本体部１１内部で、往復動可能に構成され、常時には、前記出口部材５寄りに位置するように配置されている〔図１（Ａ）参照〕。
【００４６】
前記溶融器２の器本体部２１は、前述したように円筒形状に形成されたものであり、該器本体部２１において前記塞ぎ部６と対面する側で且つ多数のペレットｐ，ｐ，…が流入してくる側の面を流入側面部２１ａと称する。該流入側面部２１ａと反対側の面で前記出口部材５と対面し、溶融樹脂ｑが流出する側の面を流出側面部２１ｂと称する。
【００４７】
また、器本体部２１の外周側面を円周側面２１ｃと称する。前記器本体部２１は、前述したように円筒形状であり、流入側面部２１ａの直径Ｄ2ａと、流出側面部２１ｂの直径
Ｄ2ｂとは、円周側面２１ｃは、軸方向に沿っていずれの位置も同一直径となる正確な円
筒形状である〔図７（Ａ）参照〕。また、図１〜図６における溶融器２についても、上記の正確な円筒形状としたものである。
【００４８】
すなわち、
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である〔図７（Ａ）参照〕。
【００４９】
次に、溶融孔２２は、器本体部２１の軸方向（長手方向）に沿って形成されたものである（図１〜図６参照）。さらに詳しくは、溶融孔２２は、トンネル状或いは管路状とした錐状の貫通孔である〔図７（Ｂ），（Ｃ）参照〕。溶融孔２２において、前述した錐状の貫通孔とは、孔形成方向に直交する複数の任意の位置の断面形状が広い形状から狭い形状となるように形成されたものであり、具体的には円錐或いは角錐等の空隙を有する孔である〔図７（Ｂ），（Ｃ）及び図８（Ａ），（Ｂ）参照〕。
【００５０】
本発明では、特に、溶融孔２２の錐状として円錐形状が好ましく、直径が大から小に向かって次第に小さくなるように形成されている〔図７（Ｂ），（Ｃ）参照〕。前述したように、溶融孔２２は、錐体状の空隙を有する孔であるために、該溶融孔２２の両端の開口の大きさは異なる。そこで、前記溶融孔２２の大開口側は、ペレットｐ，ｐ，…が流入する流入側大開口２２ａと称する〔図４（Ａ），（Ｂ），図７（Ｂ）及び（Ｃ）参照〕。
【００５１】
また、前記溶融孔２２の小開口側を流出側小開口２２ｂと称する〔図４（Ａ），（Ｂ），図７（Ｂ）及び（Ｃ）参照〕。つまり、溶融孔２２は、流入側大開口２２ａから流出側小開口２２ｂに連通する通路であり、流入側大開口２２ａから流出側小開口２２ｂに向かって次第に断面が狭くなる。そして、流入側大開口２２ａは、器本体部２１の流入側面部２１ａ側に位置し、前記塞ぎ部６に対面（又は対向）する〔図１（Ａ）及び（Ｂ）参照〕。また、流出側小開口２２ｂは流出側面部２１ｂに位置し、出口部材５に対面（又は対向）する〔図１（Ａ）及び（Ｂ）参照〕。
【００５２】
以上述べたように、溶融器２の流入側面部２１ａには、多数の溶融孔２２，２２，…の流入側大開口２２ａ，２２ａ，…が配置されたものであり、前記流入側面部２１ａは、前記塞ぎ部６に対面して流入側大開口２２ａにペレットｐ，ｐ，…が流れ込むので、溶融器２の流入側と称する。
【００５３】
また、前記溶融器２の流出側面部２１ｂには、多数の溶融孔２２，２２，…の流出側小開口２２ｂ，２２ｂ，…が配置されたものであり、前記流出側面部２１ｂは、出口部材５側に対面して流出側小開口２２ｂからペレットｐ，ｐ，…が溶融した溶融樹脂ｑを流出させるので、溶融器２の流出側と称する。そして溶融器２の流入側及び流出側については、図面に示されている（図４参照）。
【００５４】
溶融孔２２を円錐形状の孔とした場合では、軸方向（長手方向）に沿って、それぞれの直交する箇所の断面形状は円形状である〔図７（Ｂ）及び（Ｃ）参照〕。そして、溶融孔２２の流入側大開口２２ａは、１個のペレットｐ全体が入り込む大きさであり、少なくとも該ペレットｐの一部（一部分）が入り込むような大きさとしている。流入側大開口２２aの具体的な大きさは、ペレットｐ，ｐ，…が容易に入り易いような直径で、約３〜４ミ
リ程度である。
【００５５】
流出側小開口２２ｂは、ペレットｐ，ｐ，…が溶融して液化した溶融樹脂ｑとなるような直径は約１〜１．５ミリ程度である。溶融孔２２は、その軸方向（長手方向）に沿った断面形状が略テーパー形状である。また、前記溶融器２の流入側面部２１ａ側の多数の溶融孔２２，２２，…の流入側大開口２２ａ，２２ａ，…相互を、円形面取りとして拡大すると、隣接する溶融孔２２，２２，…相互の先端が、相合の境目となる部位の先端が、刃状に形成される。この刃状は側面から見ると、波形状に形成される。
【００５６】
溶融孔２２の形状は、前述したように、軸方向（長手方向）に沿って錐状であり、角錐状とした場合には、四角錐形状としたり、或いは三角錐形状とすることもある。また、四角錐形状と円錐形状を組合わせたタイプも存在する（図８参照）。このタイプの溶融孔２２では、円錐形状の溶融孔２２の流入側大開口２２ａを三角形以上の多角形状とし、流出側小開口２２ｂを円形状としたものである。
【００５７】
さらに具体的には、錐状の溶融孔２２の流入側大開口２２ａが略正方形に形成され、隣接する流入側大開口２２ａ，２２ａ同士の間隔が最小限となるように形成された実施形態も存在する〔図８（Ａ）乃至（Ｅ）参照〕。この実施形態では、隣接する流入側大開口２２ａ，２２ａの境目となる部位が刃状として形成されることになり〔図８（Ｂ）参照〕、集合する流入側大開口２２ａ，２２ａ，…が格子形状を構成する〔図８（Ａ）乃至（Ｃ）参照〕。また、略多角形状とした流入大開口２２aは、前述したように正方形等の四角形
の他に、三角形，六角形等の形状も存在し、隣接する流入大開口２２a，２２ａ同士の縁
が平行且つ直線状となるものが好ましい。
【００５８】
このように、流入側大開口２２ａを略正方形状とし、多数の流入側大開口２２ａ，２２ａ，…によって略格子状を構成されている〔図８（Ａ）乃至（Ｃ）参照〕。さらに、隣接する流入側大開口２２ａ，２２ａの境目が、図８（Ｆ）に示すように、刃状となるように構成されることで、各流入側大開口２２ａの周縁は鋭利な形状となり、流入側大開口２２ａに入り込もうとするペレットｐ，ｐ，…が刃状部位に引っ掛かると、前記塞ぎ部６に押圧れるペレットｐ，ｐ，…群による押圧力によって、細かく破断され、流入側大開口２２ａにより一層入り易い状態となる。
【００５９】
前記駆動手段３は、減速機付きのモータ駆動部３１，ピニオンギア３２及びラック軸３３とから構成されている。或いは、図示しないが、減速機付きのモータ駆動部３１と、ボールねじとボールねじナット駆動との駆動によりロッドが往復動する駆動手段３も存在する。前記ラック軸３３の先端又は前記ロッド端には、往復動杆３４が連結されている。
【００６０】
該往復動杆３４が、前記塞ぎ部６の略中央に貫通され、その先端が前記溶融器２に接続されている。前記ラック軸３３は、前記シリンダ１の後部に、ねじ環１４によって接続された筒状ケース１３にて覆われており、前記モータ駆動部３１のモータケース３８に固定されている。前記往復動杆３４は、鉄又はステンレス製等で構成されている。
【００６１】
前記モータ駆動部３１は、ブラシレスモータ又はステッピングモータ等で構成され、高精度の駆動制御が可能であり、且つペレットの材質等を考慮して、溶融工程の時間と、溶融樹脂ｑの射出工程の時間とを分離させて制御できる。その結果、樹脂を溶融できる十分な時間を確保すると共に、その溶融樹脂ｑの射出工程を極めて迅速で且つ短時間に効率良くできる。
【００６２】
例えば、溶融工程時間を約３０秒とし、溶融樹脂の射出工程時間を約１秒程度とすることによって、射出工程時間を極めて迅速で且つ短時間に効率良くできる最大の利点がある。特に、前記ブラシレスモータは、溶融工程時間を長くし、射出工程間を短くするとき等のように異なる時間帯を、任意に且つ正確に制御するのに好適である。
【００６３】
加熱手段４は、前記シリンダ本体部１１の外周面から前記溶融器２を加熱する構成部材であり、該溶融器２への熱伝導性が良好となるように筒状に構成されている。具体的には、ＩＨヒータ等が巻き線状に構成されたもので十分な熱量が得られる。
【００６４】
前記加熱手段４は、シリンダ１のシリンダ本体部１１内において往復動する溶融器２を加熱する役目をなす。加熱手段４は、具体的には、電磁誘導装置つまりＩＨ（インダクションヒーティング）コイルが好適であり、樹脂又はセラミック製の断熱材コイルボビンにＩＨコイルを巻いたものである。
【００６５】
ＩＨコイルとシリンダ本体部１１の外周側面との間隔が最適になるようにボビンの形状が設定されている。入力電力は、制御装置により０乃至１Ｋｗまで可変可能としたものが好適である。前記シリンダ１には、熱電対が取り付けられており、シリンダ１の温度を設定値にすることができるようになっている。また加熱手段４の別のタイプとして、バンドヒーターが使用されることもある。さらに、加熱手段４は、前述したものに限定されるものではなく、その他の本発明に使用可能な加熱装置であれば何れのものが使用されても構わない。
【００６６】
前記加熱手段４は、前記シリンダ本体部１１に固定状態にセットされているが、前記溶融器２の熱容量的には、駆動手段３にて往復動しても、十分に熱源を保つようにできる。これは、常時は、図１(Ａ)位置、即ち、出口部材５箇所に近づいた定位置としてセットされていることによる。ペレット貯留領域Ｗ内において、前記溶融器２が復路に動いて（溶融工程）も、その状態から直ぐに、往路に動く（射出工程）ことになり、溶融器２は、加熱状態が簡単には冷えず、十分な加熱量を得ることができ、所定の温度を保持することができる。
【００６７】
また、前記溶融器２については、断熱処理が必要に応じて設けられている。この点について具体的に説明する。前記溶融器２の流入側面部２１ａ及び流出側面部２１ｂの中心を通る中心貫通孔２１ｄ内に、前記駆動手段３の往復動杆３４が遊挿されている。つまり、前記中心貫通孔２１ｄの内径が、前記往復動杆３４の直径よりも僅かに大きく形成され、接触しないように構成されている。さらに、前記溶融器２の流入側面部２１ａ及び流出側面部２１ｂの中心位置に、それぞれ凹部２１ａ１及び２１ｂ１が形成されている。
【００６８】
該凹部２１ａ１及び２１ｂ１には、セラミック製又はポリイミド製等の断熱材で円板状の支持片２５，２５が配置されつつ、前記往復動杆３４に固定されている。具体的には、一方の支持片２５が前記往復動杆３４に挿入された後に、該往復動杆３４の先端側が前記溶融器２の中心貫通孔２１ｄに貫通される。そして、前記一方の支持片２５が前記溶融器２の流入側面部２１ａの凹部２１ａ１配置される。
【００６９】
この状態にて、他方の支持片２５及び円板７１が挿入されたカラー部材７２が前記往復動杆３４に形成された先端側細径部３４ａに挿入される。前記カラー部材７２は、鉄又はステンレス製等で構成されている。さらに、前記往復動杆３４の先端側細径部３４ａのねじ部３４ｂにナット３４ｃが螺合されて該往復動杆３４に前記溶融器２が固定される。つまり、前記溶融器２は、直接には前記往復動杆３４に接触しないで、前記支持片２５，２５を介して前記往復動杆３４に固定されるものである。このため、該往復動杆３４には、前記溶融器２の熱伝導は、殆ど無い状態にできる。つまり、熱遮断状態にできる。
【００７０】
また、溶融器２箇所の別の実施形態としては、図９（Ａ）及び(Ｂ)に示すように、前記往復動杆３４の先端側細径部３４ａのみに、セラミック製又はポリイミド製等の断熱材で筒状カラー３５が挿入固定されると共に、該筒状カラー３５が前記溶融器２の中心貫通孔２１ｄに嵌入されている。さらには、他の第１実施形態とほぼ同じに構成されている。
【００７１】
これらの構造によって、溶融器２に発生する熱源は、前記シリンダ１の内部の金属製（主に、ステンレス製等）の往復動杆３４に熱伝導しないように構成されている。以上のように、前記溶融器２の断熱の目的としては、溶融の際に溶融器２の熱量がペレットｐ，ｐ，…の溶融にのみに使われるようにすることである。そのために、前記溶融器２と前記往復動杆３４との間に断熱材（支持片２５又は筒状カラー３５）が介在されている。
【００７２】
前記溶融器２の内部構造としては、開閉弁７が必要に応じて設けられている（図１，図２及び図５等参照）。つまり、前記溶融器２の流入側大開口２２ａ又は流出側小開口２２ｂを復路工程では開き、前記溶融器２の流入側大開口２２ａ又は流出側小開口２２ｂを往路工程では閉じるようにした開閉弁７が設けられている。
【００７３】
具体的には、該開閉弁７は、往路工程の時に、前記溶融器２の先端側を閉鎖したり、或いは、復路工程の時に、解放するように構成されている。具体的には、前記開閉弁７は、円板７１と、鍔７３付きカラー部材７２とから構成されている。該鍔７３付きカラー部材７２が、前記溶融器２の流出側面部２１ｂの前面に位置し、前記溶融器２の中心を貫通された前記往復動杆３４の先端部に、前記カラー部材７２を介して、前記鍔７３と前記流出側面部２１ｂとの間で、僅かに前後動可能に設けられている。
【００７４】
前記円板７１の直径Ｄ7は、前記流出側面部２１ｂの直径Ｄ2ｂよりも小径に形成されている〔図７（Ａ）参照〕。
つまり、
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である。これは、復路工程の時に、溶融樹脂ｑが流れやすくするためである。
【００７５】
前述の構成を簡単に説明すると、前記開閉弁７は、前記出口部材５と前記溶融器２との間に設けられると共に、前記溶融器２の流出側小開口２２ｂに対して接離する円板７１としてなり、該円板７１は前記溶融器２の直径よりも小径に形成されて構成されている。
【００７６】
前記開閉弁７における円板７１には、図７（Ｂ）及び（Ｄ）に示すように、多数の貫孔７１ａが形成され、該貫孔７１ａは前記溶融器２の流出側小開口２２ｂの位置とは不一致するように形成されてなると共に、前記円板７１に突設された案内ピン７１ｂが前記溶融器２に形成された穴部２１ｐ間に遊挿可能に構成されている。
【００７７】
かかる構成によって前記円板７１が鍔と溶融器の面との間で僅かではあるが接離可能に構成されている。具体的には、円板７２の板厚ｔとすると、鍔と溶融器の面との間は、ｔ＋αとなっており、該αの範囲内において、接離する動きを呈する〔図７（Ａ）参照〕。
【００７８】
特に、前記溶融器２の流出側小開口２２ｂの孔径が流入側大開口２２ａに対して格段と小さい場合[図６(Ａ)〜（Ｃ）参照]、例えば、約１ミリ内外の場合には、駆動手段３による往路工程によって、溶融樹脂ｑを出口部材５を介して押圧しても、前記溶融器２の流出側面部２１ｂの表面積が全流出側小開口２２ｂの面積よりも格段と大きく、該全流出側小開口２２ｂの孔部から逆流する溶融樹脂ｑの割合は極端に少なくなって、押圧されて出口部材５から溶融樹脂ｑを良好に射出できる。実験的にも十分に確認できる。このように、前記溶融器２に開閉弁７を設けなくとも、溶融樹脂ｑの射出工程を行うことができる[図
６(Ａ)〜（Ｃ）参照]。    
【００７９】
以下、ペレットの溶融工程及び理論について説明する。まず、溶融工程前段階では、図２（Ａ）及び図３（Ａ）に示すように、シリンダ１内のペレット貯留領域Ｗに、ペレット供給口１１ａからペレットｐ，ｐ，…が溶融器２の流入側面部２１ａ手前側に貯留されている。前記シリンダ１内における射出工程が終了したときの前記溶融器２の後部と前記塞ぎ部６との間に前記ペレット貯留領域Ｗが設けられ、該ペレット貯留領域Ｗの後部位置に前記ペレット供給口１１ａが設けられている。
【００８０】
そして、溶融工程がＯＮされると、駆動手段３による復路工程によって、ペレット貯留領域Ｗ内に入っている多数のペレットｐ，ｐ，…は、図２（Ｂ）及び図３(Ｂ)に示すように、前記溶融器２の流入側面部２１ａと前記塞ぎ部６との間で圧縮されて、前記ホッパ８側に戻ろうとする作用もなすが、実際には、多数のペレットｐ，ｐ相互間には押圧力ｆ，ｆ，…が発生して押出状態となり、多数の流入側大開口２２ａ，２２ａ，…から溶融孔２２，２２，…内に入り込むようにして流入する〔図２（Ｂ），図３（Ｂ），図４（Ａ），（Ｂ）参照〕。流入側大開口２２ａは、前述したように、各ペレットｐの少なくとも一部（一部分）が入り込む大きさである。
【００８１】
通常は、流入側大開口２２aは、平均的なサイズのペレットｐ全体が流入側大開口２２aから入り込む程度の大きさとしている〔図４（Ａ），（Ｂ）参照〕。溶融孔２２，２２，…内に入り込んだそれぞれのペレットｐ，ｐ，…は、あとから流入するペレットｐ，ｐ，…によって、流出側小開口２２ｂ側に押圧され、溶融器２は、加熱手段４を介してペレットｐを溶融する温度に維持されている。
【００８２】
したがって、流入側大開口２２aから入り込んだペレットｐは、流入側大開口２２aから流出側小開口２２ｂに向かって移動するに従いペレットｐ中心部に向かって溶融する〔図４（Ａ）及び（Ｂ）参照〕。ペレットｐは、流入側大開口２２aに入り始めた初期の状態
で、ペレットｐの周囲が溶融孔２２の内周壁面に略均等に囲まれた状態となるように設定されている。
【００８３】
そして、ペレットｐは、溶融孔２２を流出側小開口２２ｂ側に向かって移動するに従い、溶融されつつ、サイズが次第に縮小されてゆく〔図４（Ａ）及び（Ｂ）参照〕。ペレットｐが流出側小開口２２ｂ側に向かって溶融しながら移動しても、溶融孔２２も次第に狭くなっているので、溶融して縮小されたペレットｐの周囲は均等に囲まれた状態を維持している。それゆえに、ペレットｐの溶融は、迅速に行われてゆく。
【００８４】
つまり、個々のペレットｐの周囲は、溶融孔２２の内壁面に略均等に囲まれ、常に内壁面に近接又は当接された状態を維持する〔図４（Ａ）及び（Ｂ）参照〕。そして、ペレットｐの溶融が進むに従い、さらに溶融孔２２の狭い部分に進行し、ペレットｐの溶融を促進させる。しかも、溶融孔２２の内部でペレットｐは溶融して液化しているので、後から送り込まれたペレットｐは、既に液化したペレットｐａの熱によって溶融がさらに促進される〔図４（Ａ）及び（Ｂ）参照〕。
【００８５】
このようにして、ペレットｐは、溶融孔２２の流入側大開口２２aから流出側小開口２２ｂに向かうにしたがい、溶融が進み、流出側小開口２２ｂ付近又これより手前位置では溶融を完了して、完全に液状化する〔図３（Ｃ），図４（Ａ）及び（Ｂ）参照〕。ペレットｐは、この完全に液状化された溶融樹脂ｑとなって、流出側小開口２２ｂから図２（Ｃ）に示すように、前記シリンダ１内に貯留される。
【００８６】
以上述べたように、駆動手段３による復路工程によって、ペレット貯留領域Ｗ内に入っている多数のペレットｐ，ｐ，…相互間に押圧力ｆ，ｆ，…が発生して圧縮されて、溶融孔２２の流入側大開口２２ａより入り込んだペレットｐは、流出側小開口２２ｂに向かう過程において、常に溶融孔２２の内周壁面に包囲された状態である。それゆえに、加熱手段４を介して、ペレットｐの溶融が行われ、図２（Ｃ）に示すように、ストローク量Ｌで押圧が終了すると共に、前記溶融器２の下側のシリンダ１内に溶融樹脂ｑが貯留される。
【００８７】
多数のペレットｐ，ｐ，…は、殆ど必要な量のみを溶融できるので材料がシリンダ本体部１１内で長時間熱的、機械的ストレスに晒されることがない。よって、品質の良い樹脂成形品ができる。また、本発明おける射出装置は、溶融効率が高く、必要以上の材料を投入する必要がないので装置全体が小型になり、省電力、省資源である。また、射出直前の溶融最終過程で射出適正温度かつ最高温度となることで樹脂の高温状態を最低時間に短縮できるということも品質の良い樹脂成形ができるものである。
【００８８】
本発明の溶融器２及び駆動手段３の往復動杆３４は、複数組が具備されることもある。すなわち、本発明において、通常では、１個の溶融器２と、１個の駆動手段３の往復動杆３４とが対をなして、１組とし、シリンダ１には１組の溶融器２と往復動杆３４とが装着されている〔図１（Ａ）参照〕。これに対して、一つのシリンダ１に溶融器２と往復動杆３４の組が複数組の装着される実施形態が存在する（図１１，図１２参照）。これら複数組はシリンダ１内に並列配置される〔図１１（Ａ），図１２（Ａ）参照〕。
【００８９】
まず、シリンダ１内に、溶融器２と往復動杆３４の組を２組とした実施形態について説明する（図１１参照）。この実施形態では、シリンダ１に２つの空隙部１１ｃ，１１ｃが並列状態に形成される。そして、両空隙部１１ｃ，１１ｃに溶融器２と往復動杆３４とからなる組が並列してそれぞれ装着される〔図１１（Ａ）乃至（Ｃ）参照〕。
【００９０】
前記ホッパ８は両空隙部１１ｃ，１１ｃに連結している〔図１１（Ｂ）参照〕。そして、シリンダ１の出口部材５装着側付近では、両溶融器２，２の流出側面部２１ｂ，２１ｂがシリンダ１内で露出し、両溶融器２，２からの溶融したペレットｐ，ｐ，…が混じり合い、出口部材５から溶融樹脂ｑを外部に送り出すことができるようになっている〔図１１（Ｄ）参照〕。
【００９１】
次に、シリンダ１内に、溶融器２と往復動杆３４の組を３組とした実施形態について説明する（図１２参照）。この実施形態では、シリンダ１に３つの空隙部１１ｃ，１１ｃ，…が三角形状（又はおむすび形状）となるように並列状態に形成される。そして、全空隙部１１ｃ，１１ｃ，…に溶融器２と往復動杆３４とからなる組が３個並列してそれぞれ装着される〔図１２（Ａ）乃至（Ｃ）参照〕。
【００９２】
前記ホッパ８は全空隙部１１ｃ，１１ｃ，…に連結している〔図１２（Ｂ）参照〕。そして、シリンダ１の出口部材５装着側付近では、全溶融器２，２，…の流出側面部２１ｂ，２１ｂ，…がシリンダ１内で露出し、全溶融器２，２，…からの溶融したペレットｐ，ｐ，…が混じり合い、出口部材５から外部に溶融樹脂ｑを送り出すことができるようになっている〔図１２（Ｄ）参照〕。
【００９３】
本発明における射出装置は、シリンダ１の軸方向（長手方向）が垂直状に設置されるが、水平状或いは傾斜状に設置されることもある。特に大形の金型に対して、射出成形する場合には、水平状に配置することもある。
【符号の説明】
【００９４】
１…シリンダ、１１ａ…ペレット供給口、２…溶融器、２１a…流入側面部、
２１ｂ…流出側面部、２２…溶融孔、２２ａ…流入側大開口、
２２ｂ…流出側小開口、３…駆動手段、４…加熱手段、５…出口部材、
６…塞ぎ部、ｐ…ペレット、ｑ…溶融樹脂。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向の先端射出側には出口部材が、その後部側には塞ぎ部が、該塞ぎ部と前記出口部材との中間位置にプラスチックペレットを供給するペレット供給口がそれぞれ設けられたシリンダと、
器本体部に錐状の通路で且つ流入側大開口から流出側小開口に連通する多数の溶融孔が形成され且つ前記シリンダ内径と同径とした溶融器と、
前記溶融器を加熱する加熱手段と、
前記溶融器を往復動させる駆動手段と、からなり、
前記溶融器の前記流出側小開口が前記出口部材と対面してなると共に、前記溶融器が前記シリンダ内においてプランジャ的な動作をなして、前記駆動手段の復路が前記プラスチックペレットを溶融する溶融工程と、その往路が溶融樹脂の射出工程としてそれぞれ構成されてなることを特徴とする成形機における射出装置。
【請求項２】
請求項１において、前記シリンダの長手方向から見た断面形状の内周は円形として形成されてなると共に、前記溶融器の長手方向から見た断面形状の外周も円形で、しかも同一径としてなることを特徴とする成形機における射出装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記シリンダ内における射出工程が終了したときの前記溶融器の後部と前記塞ぎ部との間のペレット貯留領域の後部位置に前記ペレット供給口が設けられてなることを特徴とする成形機における射出装置。
【請求項４】
請求項１，２又は３のいずれか１項の記載において、前記溶融器の溶融孔は円錐形状としてなることを特徴とする成形機における射出装置。
【請求項５】
請求項１，２，３又は４のいずれか１項の記載において、隣接する前記溶融孔の流入側大開口は三角形以上の多角形状の開口に形成されると共に、隣接する流入側大開口同士は境目となる部位が刃状として形成されるように近接してなることを特徴とする成形機における射出装置。
【請求項６】
請求項１，２，３，４又は５のいずれか１項の記載において、前記溶融器と該溶融器に連結固定された前記駆動手段の往復動杆との熱伝導が遮断されるように構成されてなることを特徴とする成形機における射出装置。
【請求項７】
請求項１，２，３，４，５又は６のいずれか１項の記載において、前記溶融器及び往復動杆は、それぞれ組をなして複数具備されると共に、複数の組は並列に配置されてなることを特徴とする成形機における射出装置。
【請求項８】
請求項７において、前記溶融器及び往復動杆からなる組は、２組として並列配置されてなることを特徴とする成形機における射出装置。
【請求項９】
請求項７において、前記溶融器及び往復動杆からなる組は、３組以上として並列配置されてなることを特徴とする成形機における射出装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
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【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
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