(57)【要約】【課題】計量の精度が向上し、かつ、樹脂材料７０への空気の巻き込みを抑制し得る射出ユニットを提供すること。【解決手段】プランジャ式射出ユニットを、外筒部１および内筒部２の二重のシリンダで構成し、内筒部２はシリンダかつプランジャとして機能するようにする。そして、内筒部２の内部２５と外筒部１の内部１５を計量通路部４５によって連通させるとともに、計量通路部４５にチェックバルブ５を配置する。チェックバルブ５には、樹脂材料７０の粒径よりも小径の流体通路部５５を設け、内筒部２の内部２５と計量通路部４５とを連通させるとともに外筒部１の内部１５と計量通路部４５とを遮断する射出位置と、内筒部２の内部２５と計量通路部４５とを流体通路部５５を通じてのみ連通させるとともに外筒部１の内部１５と計量通路部４５とを遮断する計量位置と、の間をスライドさせる。【選択図】図１
2014162046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状をなす外筒部と、
筒状をなし、前記外筒部の内部を往復動可能な内筒部と、
前記内筒部の内部を往復動可能な材料ロッドと、
樹脂材料を収容可能であり前記内筒部の内部に連通する供給路を持つ材料供給部と、
前記外筒部の内部と前記内筒部の内部とを連絡する計量通路部と、
前記内筒部の内部を加熱可能なヒータと、
貫通孔状をなす流体通路部を持ち、前記内筒部に取り付けられているチェックバルブと、
前記材料ロッドを往復動させるロッド駆動部と、
前記内筒部を往復動させる内筒駆動部と、を持ち、
前記外筒部、前記内筒部、前記材料ロッドおよび前記チェックバルブは同軸的に配置され、
前記流体通路部は前記樹脂材料の粒径よりも小径であり、
前記チェックバルブは前記内筒部に取り付けられ、前記内筒部の内部と前記計量通路部とを連通させるとともに前記外筒部の内部と前記計量通路部とを遮断する射出位置と、前記内筒部の内部と前記計量通路部とを前記流体通路部を通じてのみ連通させるとともに前記外筒部の内部と前記計量通路部とを遮断する計量位置と、の間をスライド可能であるプランジャ式射出ユニット。
【請求項２】
前記チェックバルブは、前記流体通路部を持ち前記内筒部の内部に配置されている第１の弁体と、前記外筒部の内部に配置されている第２の弁体と、前記計量通路部に配置され前記第１の弁体と前記第２の弁体とを接続している接続部と、を持ち、
前記内筒部は、前記第１の弁体が着座する第１の弁座と、前記第２の弁体が着座する第２の弁座と、を持ち、
前記第２の弁体が前記第２の弁座に着座しているときには、前記第１の弁体は前記第１の弁座から離座するとともに前記外筒部の内部と前記計量通路部とが前記第２の弁体によって遮断され、
前記第１の弁体が前記第１の弁座に着座しているときには、前記第２の弁体は前記第２の弁座から離座して前記外筒部の内部と前記計量通路部とは連通し、かつ、前記内筒部の内部と前記計量通路部とは前記第１の弁体の前記流体通路部を通じてのみ連通する請求項１に記載のプランジャ式射出ユニット。
【請求項３】
前記計量通路部は前記内筒部および前記外筒部よりも小径であり、前記接続部は前記第１の弁体および前記第２の弁体よりも小径である請求項１または請求項２に記載のプランジャ式射出ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形機の一部を構成するプランジャ式の射出ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
比較的小型の樹脂成形品を成形するための射出ユニットにおいては、一度の成形に使用する樹脂材料の量が少ないため、樹脂材料を精度高く計量することが要求される。僅かな計量誤差が樹脂成形品の品質に大きく影響するためである。この要求に鑑み、従来から、計量精度を向上するために種々の取り組みがなされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に紹介されている射出ユニットは、一つのスクリューおよびシリンダからなる圧縮送出機構によって、樹脂材料の計量と溶融樹脂の射出とを行っている。この射出ユニットにおいては、シリンダの先端部分（細径孔部分）をその他の部分（太径孔部分）よりも小径にし、スクリューの先端にシリンダの先端部分に対応した小径の部分（プランジャロッド）を設けている。そして、シリンダの太径孔部分とスクリューとで樹脂材料を計量してシリンダの細径孔部分に送り出し、シリンダの細径孔部分とスクリューの先端に配置されたプランジャロッドとによって、樹脂材料を成形型に向けて射出している。細径のプランジャロッドとシリンダの細径孔部分とを組み合わせて射出をおこなうことで、少量の溶融樹脂を射出する場合にも樹脂材料の計量を比較的精密におこなうことができる。
【０００４】
ところで、特許文献１においては、一つの射出スクリューおよび一つのシリンダが計量と射出との両方の機能を担っている。このため、計量後にシリンダ内部に空隙部を形成し、その状態で射出スクリューによって溶融樹脂材料を成形型に射出している。空隙部内には空気が侵入すると考えられる。そして空隙部に侵入した空気は、射出時に溶融樹脂に巻き込まれ、成形品の品質が悪化する可能性がある。
【０００５】
上述した空気の巻き込みが生じるのは、射出前にシリンダ内部に空隙部を形成するためである。したがって、例えばプリプラグ式の射出ユニットを用いれば、上述したような空気巻き込みを回避できると考えられる。しかし、一般的なプリプラグ式の射出ユニットは、樹脂材料の射出を担う部分とは別に、樹脂材料の計量を担う部分が必要である。つまり、この種の射出ユニットは、２つの圧縮送出機構を必要とする。このため、装置が大型化するとともに装置に要するコストが非常に高くなる問題がある。
【０００６】
また、射出用の圧縮送出機構として上述したスクリュー式の圧縮送出機構にかえてプランジャ式の圧縮搬送機構を用いる場合には、計量の精度を高め難い問題がある。つまり、例えば一般的なプランジャ式の射出ユニットにおいては、未溶融の樹脂材料を計量し、計量した樹脂材料を加熱しつつ射出する。このため、計量後の樹脂材料には、溶融樹脂と未溶融の樹脂とが混在する。一般的な射出ユニットにおいては、プランジャの先端部に小径の開口を複数持つノズル（所謂トーピード）が取り付けられている。このため、未溶融の樹脂材料はトーピードで取り除かれる。すなわち、溶融した樹脂材料はトーピードを通過して射出される。また、未溶融の樹脂材料の一部は、トーピードを通過する際に生じる剪断熱によって溶融する。溶融した樹脂材料はトーピードを通過して射出される。また、未溶融の樹脂材料の他の一部は、トーピードを通過せず、射出ユニットにおけるシリンダの内部に残存する。ここで、計量の時点では溶融樹脂と未溶融樹脂とが混在した状態であったにも拘らず、溶融樹脂のみが射出されるため、樹脂材料の溶融状態に応じて樹脂材料の射出量がばらつく問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１１７９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、計量の精度が向上し、かつ、樹脂材料への空気の巻き込みを抑制し得る射出ユニット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】
【０００９】
本発明の射出ユニットは、特許文献１に紹介されているようなスクリュー式のものではなく、プランジャ式の射出ユニットに関する。つまり、上記課題を解決する本発明の射出成形ユニットは、
筒状をなす外筒部と、
筒状をなし、前記外筒部の内部を往復動可能な内筒部と、
前記内筒部の内部を往復動可能な材料ロッドと、
樹脂材料を収容可能であり前記内筒部の内部に連通する供給路を持つ材料供給部と、
前記外筒部の内部と前記内筒部の内部とを連絡する計量通路部と、
前記内筒部の内部を加熱可能なヒータと、
貫通孔状をなす流体通路部を持ち、前記内筒部に取り付けられているチェックバルブと、
前記材料ロッドを往復動させるロッド駆動部と、
前記内筒部を往復動させる内筒駆動部と、を持ち、
前記外筒部、前記内筒部、前記材料ロッドおよび前記チェックバルブは同軸的に配置され、
前記流体通路部は前記樹脂材料の粒径よりも小径であり、
前記チェックバルブは前記内筒部に取り付けられ、前記内筒部の内部と前記計量通路部とを連通させるとともに前記外筒部の内部と前記計量通路部とを遮断する射出位置と、前記内筒部の内部と前記計量通路部とを前記流体通路部を通じてのみ連通させるとともに前記外筒部の内部と前記計量通路部とを遮断する計量位置と、の間をスライド可能としたものである。
【００１０】
本発明のプランジャ式射出ユニットは、以下の（１）または（２）を備えるのが好ましく、（１）および（２）を備えるのがより好ましい。
（１）前記チェックバルブは、前記流体通路部を持ち前記内筒部の内部に配置されている第１の弁体と、前記外筒部の内部に配置されている第２の弁体と、前記計量通路部に配置され前記第１の弁体と前記第２の弁体とを接続している接続部と、を持ち、
前記内筒部は、前記第１の弁体が着座する第１の弁座と、前記第２の弁体が着座する第２の弁座と、を持ち、
前記第２の弁体が前記第２の弁座に着座しているときには、前記第１の弁体は前記第１の弁座から離座するとともに前記外筒部の内部と前記計量通路部とが前記第２の弁体によって遮断され、
前記第１の弁体が前記第１の弁座に着座しているときには、前記第２の弁体は前記第２の弁座から離座して前記外筒部の内部と前記計量通路部とは連通し、かつ、前記内筒部の内部と前記計量通路部とは前記第１の弁体の前記流体通路部を通じてのみ連通する。
（２）前記計量通路部は前記内筒部および前記外筒部よりも小径であり、前記接続部は前記第１の弁体および前記第２の弁体よりも小径である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のプランジャ式射出ユニットによると、上記したスクリュー式の射出ユニットとは異なり、射出時のシリンダ内に空隙部を形成する必要がないため、成形材料に空気の巻き込みが発生する可能性は低い。また、加熱後の樹脂材料はチェックバルブの流体通路部を経た後に計量される。流体通路部は樹脂材料の粒径よりも小径であるため、流体通路部を通過して計量される樹脂材料は溶融樹脂だけである。つまり、本発明の射出ユニットにおいては、溶融樹脂だけを計量することで、射出される樹脂材料の量を精度高くコントロールできる。そして、外筒部、内筒部および材料ロッドにより、二つの圧縮送出機構を同軸的かつ入れ子状に形成しつつ、二つの圧縮送出機構を構成する要素を一部共有させている。このため、装置の大型化および装置に要するコストの高額化を抑制可能である。なお、本発明でいう樹脂材料の粒径とは、溶融前の樹脂材料の粒径を指す。
【００１２】
さらに、二つの圧縮送出機構においてそれぞれシリンダとして機能する部分、つまり、内筒部の内部と外筒部の内部とをチェックバルブを介して連通させたことで、溶融樹脂の逆流を防ぎ、溶融樹脂の計量精度をより一層向上させ得る。
【００１３】
これらの協働によって、本発明のプランジャ式射出ユニットは、計量の精度を向上させ、かつ、樹脂材料への空気の巻き込みを抑制し得る。
【００１４】
本発明のプランジャ式射出ユニットにおけるチェックバルブの形状は特に問わないが、上記（１）の形状にするのが好ましい。この場合、信頼性高く動作するチェックバルブを単純な形状にできるとともに、チェックバルブのコストダウンを図ることもできる。
【００１５】
上記（２）を備える本発明のプランジャ式射出ユニットにおいては、チェックバルブの動作が安定するため、樹脂材料の計量精度がさらに向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例のプランジャ式射出ユニットを軸方向に切断した様子を模式的に表す説明図であり、詳しくは材料供給工程初期におけるプランジャ式射出ユニットを示す。
【図２】実施例のプランジャ式射出ユニットを軸方向に切断した様子を模式的に表す説明図であり、詳しくは材料供給工程中期におけるプランジャ式射出ユニットを示す。
【図３】実施例のプランジャ式射出ユニットを軸方向に切断した様子を模式的に表す説明図であり、詳しくは材料供給工程後期におけるプランジャ式射出ユニットを示す。
【図４】実施例のプランジャ式射出ユニットを軸方向に切断した様子を模式的に表す説明図であり、詳しくは計量工程初期におけるプランジャ式射出ユニットを示す。
【図５】実施例のプランジャ式射出ユニットを軸方向に切断した様子を模式的に表す説明図であり、詳しくは計量供給工程終期におけるプランジャ式射出ユニットを示す。
【図６】実施例のプランジャ式射出ユニットを軸方向に切断した様子を模式的に表す説明図であり、詳しくは射出工程終期におけるプランジャ式射出ユニットを示す。
【図７】図１の要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、具体例を挙げて本発明のプランジャ式射出ユニットを説明する。
【００１８】
（実施例）
実施例のプランジャ式射出ユニットを軸方向に切断した様子を模式的に表す説明図を図１〜６に示す。図１の要部拡大図を図７に示す。詳しくは、図１〜図３および図７は材料供給工程における実施例のプランジャ式射出ユニットを表し、図４、５は計量工程における実施例のプランジャ式射出ユニットを表し、図６は射出工程における実施例のプランジャ式射出ユニットを表す。以下、実施例において、前、後とは各図に示す前、後を指す。軸方向とは各図に示す前後方向と同じ方向である。
【００１９】
実施例のプランジャ式射出ユニットは、外筒部１、内筒部２、材料ロッド３、材料供給部４０、計量通路部４５、ヒータ４８、チェックバルブ５、ロッド駆動部６０および内筒駆動部６５を持つ。
【００２０】
外筒部１は略円筒状をなし、軸方向を前後に向けている。外筒部１の前端部は先細りになっている。この前端部は実施例のプランジャ式射出ユニットにおけるノズル１０を構成している。ノズル１０は、図略のゲートを通じて図略の成形型に接続されている。外筒部１の周壁には、貫通孔状をなす外側材料供給口１１が設けられている。
【００２１】
図１、７に示すように、内筒部２は、有底の略円筒状をなし、軸方向を前後に向け、かつ、底部２０を前方に向けている。内筒部２の前側部分は外筒部１の内部１５に挿入されている。内筒部２の後側部分は外筒部１の後方に露出している。外筒部１の内径と内筒部２の外径とは略同径である。内筒部２は外筒部１の内部１５を前後方向に往復動可能である。内筒部２の周壁には、貫通孔状をなす内側材料供給口２１が設けられている。内側材料供給口２１は、後述する材料供給工程において、外側材料供給口１１と対面する。内筒部２の後端部には、中実状をなす内筒押出し端部８０が一体化されている。内筒押出し端部８０は、内筒駆動部６５を介して外筒部１に固定されている。内筒駆動部６５は、油圧シリンダ６６を含む。油圧シリンダ６６の動力は内筒押出し端部８０を介して内筒部２に伝達される。したがって、内筒駆動部６５の油圧シリンダ６６が前後方向に進退動作すると、内筒部２もまた前後方向に進退動作する。外筒部１は位置変化しないため、このとき内筒部２は外筒部１に対して相対的に進退動作する。なお、内筒部２は、図１に示す前進位置と、図５に示す後退位置と、の間を進退する。
【００２２】
材料ロッド３は、略円柱状をなし、軸方向を前後に向けている。材料ロッド３の前端部は内筒部２の内部２５に挿入され、材料ロッド３の外径と内筒部２の内径とは略同径である。材料ロッド３の後端部には、板状のロッド押出し端部８５が一体に形成されている。ロッド押出し端部８５は、内筒部２の内径および外径よりも大径である。内筒部２の後端部（つまり、内筒部２における内筒押出し端部８０側の部分）には前後方向に延びるスリット２８が形成され、ロッド押出し端部８５はスリット２８を介して内筒部２の外部に露出している。
【００２３】
ロッド押出し端部８５は、ロッド駆動部６０を介して内筒部２に固定されている。ロッド駆動部６０は二つの油圧シリンダ６１を含む。油圧シリンダ６１の動力は、ロッド押出し端部８５を介して材料ロッド３に伝達される。したがって、ロッド駆動部６０の油圧シリンダ６１が前後方向に進退動作すると、材料ロッド３は内筒部２に対して相対的に進退動作する。なお、材料ロッド３は、図５に示す前進位置と図１に示す後退位置との間を進退する。
【００２４】
材料供給部４０は、容器状をなす材料収容部（図略）と、略管状をなす供給通路部４１と、材料収容部中の樹脂材料７０を供給通路部４１に向けて送り出す供給部（図略）と、を持つ。供給通路部４１の一端部は図略の材料収容部に接続されている。供給通路部４１の他端部は外筒部１の外側材料供給口１１に接続されている。したがって、供給通路部４１の内部は材料収容部（図略）の内部に連通するとともに、後述する材料供給工程において内筒部２の内部２５に連通する。
【００２５】
計量通路部４５は、内筒部２の底部２０に貫通形成され、前後方向に延びる。したがって、計量通路部４５は外筒部１の内部１５と内筒部２の内部２５とを連絡する。外筒部１の前側部分には、ヒータ４８が取り付けられている。詳しくは、外筒部１の外周部には、ヒータ４８の電熱線４９が巻回されている。この電熱線４９は、図略の電源に電気的に接続されて発熱する。そして、外筒部１の内部１５に配置されている内筒部２は、外筒部１を通じてヒータ４８に加熱される。したがって、後述する材料供給工程において内筒部２の内部２５に供給された未溶融の樹脂材料７０は、ヒータ４８によって間接的に加熱され、その少なくとも一部が溶融する。
【００２６】
チェックバルブ５は、第１の弁体５１と、第２の弁体５２と、接続部５３とで構成されている。第１の弁体５１および第２の弁体５２は接続部５３よりも大径である。第１の弁体５１と第２の弁体５２とは接続部５３によって同軸的に接続されている。第１の弁体５１における軸方向の二端部は、軸方向の略中央部に比べて縮径している。つまり第１の弁体５１は略算盤玉状をなす。第２の弁体５２もまた同様に略算盤玉状をなす。第１の弁体５１は内筒部２の内部２５に配置され、第２の弁体５２は外筒部１の内部１５に配置され、接続部５３は計量通路部４５に配置されている。換言すると、チェックバルブ５は内筒部２に保持され、チェックバルブ５の第２の弁体５２は計量通路部４５を経て内筒部２の前側外部（すなわち外筒部１の内部１５）に露出している。外筒部１、内筒部２、材料ロッド３およびチェックバルブ５は同軸的に配置されている。
【００２７】
第１の弁体５１には、軸方向に沿って延びる複数の貫通孔が形成されている。この貫通孔は流体通路部５５である。流体通路部５５の孔径は溶融前の樹脂材料７０の粒径よりも小さい。また、第１の弁体５１の外径（最大外径）は内筒部２の内径よりも僅かに小さい。第２の弁体５２の外径は外筒部１の内径よりも小さい。なお、チェックバルブ５の接続部５３と計量通路部４５との間には隙間Ｇが形成されている。実施例においては、この隙間Ｇもまた、溶融前の樹脂材料７０の粒径よりも小さい。参考までに、図１〜図７に示すように内筒部２の底部２０（内筒部２における前端部側の部分）はその他の部分（一般部２２と呼ぶ）と別体で形成されている。底部２０および一般部２２には各々ネジ溝が形成されており、螺合一体化されている。チェックバルブ５は、底部２０に一体化され、底部２０とともに一般部２２に螺合一体化されることによって、内筒部２の内部に挿入されている。さらに、チェックバルブ５は、第１の弁体５１、接続部５３および第２の弁体に３分割されてなる。そして第１の弁体５１と接続部５３、および、第２の弁体５２と接続部５３は、それぞれ螺合可能である。したがって、チェックバルブ５を底部２０に一体化する際には、底部２０に接続部５３を挿入し、その後、接続部５３に第１の弁体５１および第２の弁体５２を螺合一体化すれば良い。
【００２８】
内筒部２の底部２０には、第１の弁体５１が着座する第１の弁座２３と、第２の弁体５２が着座する第２の弁座２４と、が形成されている。第１の弁座２３は、底部２０の後面（すなわち底部２０の内面）における計量通路部４５の周縁部に形成され、第１の弁体５１の前面に対応する略テーパ状をなす。第２の弁座２４は、底部２０の前面（すなわち底部２０の外面）における計量通路部４５の周縁部に形成され、第１の弁体５１の前面に対応する略テーパ状をなす。
【００２９】
接続部５３の軸方向長さは計量通路部４５の軸方向長さよりも長い。また、接続部５３の外径は計量通路部４５の内径よりも小さい。したがってチェックバルブ５は、内筒部２に対してスライド可能であり第１の弁体５１が第１の弁座２３に着座すると第２の弁体５２は第２の弁座２４から離座し、第２の弁体５２が第２の弁座２４に着座すると第１の弁体５１は第１の弁座２３から離座する。つまりチェックバルブ５は、第１の弁体５１が第１の弁座２３に着座するとともに第２の弁体５２が第２の弁座２４から離座する位置（計量位置と呼ぶ）と、第２の弁体５２が第２の弁座２４に着座するとともに第１の弁体５１が第１の弁座２３から離座する位置（射出位置と呼ぶ）と、の間をスライド可能である。
【００３０】
図１および図７に示す射出位置において、第２の弁体５２は第２の弁座２４に着座する。このとき、計量通路部４５の前端側において、第２の弁体５２と第２の弁座２４とによって外筒部１の内部１５と計量通路部４５とが液密にシールされる。つまりこのとき、外筒部１の内部１５と計量通路部４５とは第２の弁体によって遮断される。さらに換言すると、このとき、外筒部１の内部１５と内筒部２の内部２５とは第２の弁体によって遮断される。
【００３１】
一方、図４に示す計量位置においては、第１の弁体５１が第１の弁座２３に着座する。しかし、上述したように第１の弁体５１には貫通孔状の流体通路部５５が形成されている。この流体通路部５５は、このとき計量通路部４５に連通する。したがって、このとき内筒部２の内部２５と計量通路部４５とは、第１の弁体５１の流体通路部５５を通じてのみ連通する。なお、上述したように、このとき第２の弁体５２は第２の弁座２４から離座する。したがって、このとき外筒部１の内部１５と計量通路部４５ともまた連通する。したがって、内筒部２の内部２５と外筒部１の内部１５とは、計量通路部４５および流体通路部５５を通じて連通する。
【００３２】
以下、実施例のプランジャ式射出ユニットの動作を説明する。実施例のプランジャ式射出ユニットを用いた射出成形は、以下の材料供給工程、計量工程および射出工程の３工程で行われる。
【００３３】
〔材料供給工程〕
図１に示すように、材料供給工程においては材料ロッド３は後退位置に配置され、内筒部２は前進位置に配置され、チェックバルブ５は射出位置に配置されている。内側材料供給口２１と外側材料供給口１１とは対面し、供給通路部４１は材料収容部（図略）の内部と内筒部２の内部２５とを連通している。供給部（図略）は、材料収容部（図略）の内部に収容されている固体状（粒状、ペレット状等）の樹脂材料７０を供給通路部４１に向けて送り出している。したがって、内筒部２の内部２５には、固体状の樹脂材料７０が供給される。このとき、ヒータ４８は発熱し内筒部２の内部２５に供給された樹脂材料７０は加熱される。
【００３４】
図２に示すように、樹脂材料７０の供給を続けると、内筒部２の内部２５には樹脂材料７０が充填される。内筒部２の内部２５において、樹脂材料７０は加熱され徐々に溶融する。したがって、このとき内筒部２の内部２５においては、下方に溶融した樹脂材料７０が、上方に未溶融の樹脂材料７０が存在し、両者が混在した状態となる。なお、ここで言う下方とは図１〜図７における前方を指し、上方とは同図における後方を指す。ヒータ４８による加熱を継続すると、樹脂材料７０の大半が溶融する。
【００３５】
〔計量工程〕
計量工程においては、材料供給工程の終了後に、内筒部２の内部２５に樹脂材料７０が充填された状態で、材料ロッド３を先ず後退位置から前進位置に移動させる（図４）。すると、内筒部２の内圧が高まり、チェックバルブ５が射出位置から計量位置にスライドする。つまり、このとき、内筒部２の内部２５と外筒部１の内部１５とは流体通路部５５および計量通路部４５を通じてのみ連通する。上述したように、流体通路部５５の孔径は樹脂材料７０の粒径よりも小さいため、溶融した樹脂材料７０は流体通路部５５を通過し得るが、未溶融の樹脂材料７０は内筒部２の内部２５に残される。なお、部分的に溶融して流体通路部５５の孔径よりも粒径の小さな樹脂材料７０は、流体通路部５５を通過可能である。しかしこのとき、ヒータ４８と流体通路部５５とが近接して配置されているため、粒径の小さな樹脂材料７０は、ヒータ４８により加熱されつつ流体通路部５５を通過し、溶融する。また、流体通路部５５の孔径は比較的小さいため、粒径の小さな樹脂材料７０は、流体通路部５５を通過する際に生じる剪断熱によっても加熱される。したがって、外筒部１に到達した樹脂材料７０の殆どは溶融状態にある。
【００３６】
また、このとき溶融樹脂が流入することで外筒部１の内圧が高まる。この外筒部１の内圧によって、内筒部２は前進位置から後退位置に向けて押圧される。図５に示すように、材料ロッド３をさらに前進させて前進位置に配置すると、内筒部２は外筒部１の内圧によりさらに後方に押圧される。したがって内筒部２は最終的に後退位置にまで後退する。なお、このとき内筒部２は、外筒部１に流入した樹脂材料７０（溶融樹脂）の体積分だけ後退する。実施例の計量工程においては、この内筒部２の後退量を軸方向、つまり、図１〜図７における前後方向の距離として検知した。そして、この内筒部２の後退量を基に、計量した樹脂材料７０の量を算出した。つまり、実施例の計量工程においては、内筒部２の後退量、つまり計量済みの樹脂材料７０の量が目標の値に達した時点で材料ロッド３の前進を停止させ、外筒部１の内部１５に溶融状態の樹脂材料７０を計量した。なお、樹脂材料７０の計量終了後、材料ロッド３を前進位置から後退位置に戻した。このため、内筒部２の内圧は外筒部１の内圧よりも低くなり、チェックバルブ５は外筒部１の内圧により計量位置から射出位置に押圧される。つまり、このとき内筒部２の内部２５と外筒部１の内部１５とはチェックバルブ５によって遮断される。
【００３７】
〔射出工程〕
上記した計量工程において計量した樹脂材料７０は、内筒部２から外筒部１に至った溶融樹脂のみである。このため、計量した材料の全てまたはほぼ全てが、射出工程で射出される。したがって、実施例のプランジャ式射出ユニットによると射出すべき樹脂材料７０を精密に計量できる。
【００３８】
具体的には、図６に示すように、材料ロッド３を後退位置に配置したままで内筒部２を後退位置から前進位置にスライドさせる。上述したように、このときチェックバルブ５は射出位置に配置されているため、このとき内筒部２の内部２５と外筒部１の内部１５とはチェックバルブ５により遮断されている。したがって、射出工程においては、チェックバルブ５によって内筒部２の内部２５と外筒部１の内部１５とを遮断した状態で、内筒部２を外筒部１に向けて前進させた。
【００３９】
内筒部２は外筒部１の内部１５に挿入されており、プランジャとして機能するため、外筒部１の内部１５に存在する溶融樹脂材料７０は、内筒部２によって押し出され図略の成形型に向けて射出される。なお、このとき内筒部２の内部２５と外筒部１の内部１５とはチェックバルブ５により遮断されているため、計量されて外筒部１の内部１５に存在する溶融樹脂材料７０は、内筒部２に逆流しない。つまり、計量された溶融樹脂材料７０の全てまたは殆ど全てが図略の成形型に向けて射出される。
【００４０】
実施例のプランジャ式射出ユニットにおいては、材料ロッド３と内筒部２とからなる圧縮送出機構（第１の圧縮送出機構と呼ぶ）と、内筒部２と外筒部１とからなる圧縮送出機構（第２の圧縮送出機構と呼ぶ）と、の２種の圧縮送出機構を設けている。そしてこのうち内筒部２を、第１の圧縮送出機構におけるシリンダ、および、第２の圧縮送出機構におけるプランジャとして兼用している。したがって、実施例のプランジャ式射出ユニットによると、樹脂材料７０を計量するための第１の圧縮送出機構、および、計量後の樹脂材料７０を射出するための第２の圧縮送出機構を少ない部品点数で構成できる。また、材料ロッド３、内筒部２および外筒部１が、同軸的に配置された入れ子構造をとっているため、二つの圧縮送出機構を省スペースで配置できる利点もある。さらに、チェックバルブ５に設けた流体通路部５５により、未溶融の樹脂材料７０を取り除きつつ計量をおこなうことで、計量した樹脂材料７０と射出工程に実際に供する樹脂材料７０とを等量にできる。つまり実施例のプランジャ式射出ユニットによると、樹脂材料７０を精度高く計量できる。また、射出ユニットをスクリュー式でなくプランジャ式にしたことによっても、樹脂材料７０の計量精度をより一層向上させ得る。
【００４１】
また、計量通路部４５を内筒部２および外筒部１よりも小径にし、かつ、接続部５３を第１の弁体５１および第２の弁体５２よりも小径としたことで、内筒部２、計量通路部４５および外筒部１によってチェックバルブ５の位置（特に姿勢）を規制することができる。このため、実施例のプランジャ式射出ユニットによると、チェックバルブ５が安定して動作するため、樹脂材料７０の計量精度がさらに向上する。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明のプランジャ式射出ユニットは、種々の樹脂成形品を射出成形するための射出ユニットとして用いることができる。特に、車両のエンブレムに代表される比較的小型の樹脂成形品用の射出ユニットとして好ましく用いることができる。
【符号の説明】
【００４３】
１：外筒部                        １５：外筒部の内部
２：内筒部                        ２３：第１の弁座
２４：第２の弁座                  ２５：内筒部の内部
３：材料ロッド                    ４０：材料供給部
４５：計量通路部                  ４８：ヒータ
５：チェックバルブ                ５１：第１の弁体
５２：第２の弁体                  ５３：接続部
５５：流体通路部                  ６０：ロッド駆動部
６５：内筒駆動部                  ７０：樹脂材料
【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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【図６】
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【図７】
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