(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端にノズル部を設け、内部を軸方向に移動自在にされるとともに、回動自在にされた第１スクリュの先端部を収容する第１シリンダ部、および前記第１シリンダ部より大径にされ、前記第１シリンダ部の後端と連結され、軸心部を貫通させた前記第１スクリュの外周を回動する第２スクリュを収容し、前記第２スクリュの回動により、外周面に設けたホッパから内部に供給された材料樹脂を、前記第１スクリュの先端部に供給する円錐環状の隙間を、前記第２スクリュの先端位置内周面に設けた第２シリンダ部からなる２重射出シリンダ構造の射出成形機において、前記第２シリンダ部の後端部に設けられ、前記第２スクリュを、軸方向の移動は拘束して、回動自在に支持するスラスト軸受と、前記スラスト軸受前方の前記第２シリンダ部内に画成された駆動室の近傍に設置され、前記第２スクリュを回動させる第２回転駆動手段と、前記第２スクリュの軸心部を貫通し、前記第２シリンダ部の後端から後方へ突出した前記第１スクリュの後端部に設置され、前記第１スクリュを軸方向に移動させる移動駆動手段および回動させる第１回転駆動手段を設けた駆動ユニットとを具え、且つ、前記第１スクリュが、前記第１シリンダの収容部外周面に形成された螺旋状のスクリュから連続して前記第２スクリュの後端まで外周面に形成された全通内部スクリュを具えるとともに、前記スラスト軸受と前記駆動ユニットとの間に配設され、前記スラスト軸受から後方に突出した前記第２スクリュの後端を支持する軸受、および前記全通内部スクリュの後端部の外周面に、第２材料樹脂を前記第１スクリュに供給する第２ホッパを具える軸受台を設けていることを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
前記第２回転駆動手段が、前記駆動室を貫通する前記第２スクリュの外周に固着された歯車と、前記歯車に噛合するピニオンと、出力軸に前記ピニオンを固着した減速モータを具えていることを特徴とする請求項１の射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機の可塑化射出装置に関し、特に大型の成形品に適応する大容量の樹脂射出装置の構成を具える射出成形機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、大型の樹脂成形品を成形するときは、１台の大型射出ユニットを使う方法、１つの樹脂成形を行う金型に対し、複数の射出ユニットを用いて複数のノズルから射出成形する方法、若しくは複数の射出ユニットの出口樹脂通路を１つに纏めた射出ノズルから射出して成形する方式等が採られていた。
【０００３】
しかし、大型射出ユニットを使う方法は、射出スクリュ、射出シリンダ等が大型大重量となり、射出成形作業後のスクリュ分解掃除や、再組立作業が大掛かりとなって多くの手間がかかるという不具合がある。
また、複数の射出ノズルから１つの金形に射出して射出成形する方法は、成形品を形成する材料樹脂が、複数の射出ユニットの各ノズルから射出され、成形品が形成されるため、成形品に樹脂の境界が生ずることにより、強度上の弱点が出たり、外見上の不具合が生じやすく、不良品が生じやすい。
また、複数の射出ユニットの出口樹脂通路を１つに纏めた射出ノズルを使う方法は、射出ユニットの熱歪み疲労を考慮しなければならないこともあって、構造が複雑となり、装置コストが大きくなるばかりでなく、清掃等維持コストも大きくなる不具合がある。
【０００４】
一方、異なった各種材料樹脂に対し、可塑化量を可変とし、混練能力を変化させることを目的とした、２重シリンダ構造の発明「射出成形装置」が、特開平５−２４０８２号において提案されている。
この装置は、図５、図６に示すように、構造が大容量の成形品の成形可能性を有しているものの１つと考えられるので、これについて概要を説明する。
【０００５】
図５において、０１は第１シリンダ部０２と第２シリンダ部０３からなる互いに一体構成のシリンダであり、第１シリンダ部０２の先端部にノズル０２ａ部を具えている。
この第１シリンダ部０２は、第２シリンダ部０３よりも小径に構成され、外周面にベント部０２ｂが設けられている。
また、第１シリンダ部０２の内部には、回転、及び軸方向移動自在にされた、外周面にスクリュを設けた第１スクリュ４の先端部が収容されている。
【０００６】
この第１スクリュ０４の先端部の後端に、一体に形成された第１スクリュ延長軸０４ａは、第２シリンダ０３内に設けられた、後述する第２スクリュ０１０、第２回転手段を構成する遊星歯車装置０５、及びシリンダ室０６のピストン０７を貫通して、後方へ延長されており、第１スクリュ延長軸０４ａの後端に、一体に形成された後端部０４ｂは、後端０３ｂから外部へ突出している。
この第１スクリュ延長軸０４ａの後端部０４ｂには、第１回転手段をなすモータ０８が設けられるとともに、第１スクリュ０４を軸方向に移動させるため、第１の作動油で駆動されるピストン０７が、第２シリンダ０３の後端部に設けたシリンダ室０６内で、延長軸０４ａの後方に固着されている。
【０００７】
第１シリンダ部０２より大径に構成された第２シリンダ部０３外周面には、第２シリンダ部０３の内部と連通するホッパ０９が設けられている。
また、第２シリンダ部０３内には、第１スクリュ０４よりも大径にされ、前述の第１スクリュ０４とともに、従来の１本のスクリュを構成する、第２スクリュ０１０が設けられている。
この第２スクリュ０１０の軸心部を軸方向に設けた貫通孔１０ａには、前述したように第１スクリュ延長軸０４ａが貫通している。
【０００８】
また、第２スクリュ０１０の先端には、図６に示すように、円錐状に形成された先端テーパ壁０１０ｂが形成されており、この先端テーパ壁０１０ｂと第２シリンダ部０３の先端部内周面に形成された内壁０３ａとの間にはスロットル隙間０１１が形成されている。
また、第２スクリュ０１０の後端部は、第２シリンダ部３の内周面と摺接する外周面をもつ円環部０１０ｆにされ、その内周側に形成された凹部０１０ｃ内には、遊星歯車装置０５が設けられており、この遊星歯車装置０５の太陽歯車は、凹部０１０ｃを貫通する第１スクリュ延長軸０４ａに、キーを介して固定されており、一体回転可能になっている。
【０００９】
さらに、凹部０１０ｃを形成する円環部１０ｆ、およびその後方には、第２スクリュ０１０を軸方向に移動させるため圧力手段０１２が備えられている。
この圧力手段０１２により、第２の作動油が第２のスクリュ０１０の円環部１０ｆに形成された第１室０１０ｄ、および円環部１０ｆの後方を仕切りシリンダ室０６を区画する第２シリンダ０３に設けた隔壁０３ｃと、第２スクリュ０１０の後端面とで形成された第２室０１０ｅ送られ、第２スクリュ０１０は、隙間調整ストローク０５０の範囲において移動することにより、スロットル隙間０１１を可変にできる。
【００１０】
この構成の射出成形装置を作動させる場合について説明する。
まず、材料樹脂の可塑化工程において、ホッパ０９から第２シリンダ部０３の内部、すなわち第２スクリュ０１０の外周面に供給された材料樹脂は、第２スクリュ０１０の回動で溶融、混練され、前方へ送られ、スロットル隙間０１１を通って第１シリンダ部０２内に収容された第１スクリュ０４の外周に送られる。
この可塑化中に、圧力手段０１２により圧油が、第２スクリュ０１０後方の第２室０１０ｅに供給されることにより、第２スクリュ０１０は、その軸心部を貫通する第１スクリュ延長軸０４ａを案内にして前進し、これによりスロットル隙間０１１は小さくなる。
【００１１】
このスロットル隙間０１１を小さくすることにより、材料樹脂の流路面積は狭められ、材料樹脂が第２シリンダ部０３内に滞留する時間が長くなり、これにより第２スクリュ０１０によって、より多くの時間混練されることになる。
このことは、同時に、第２スクリュ０１０から第１スクリュ０４側へ排出される材料樹脂量が減少することにもなり、スロットル０１１隙間を調整することにより、可塑化能力を変えることとなる。
従って、１本のスクリュ、すなわち、第２スクリュ０１０をその軸方向に移動させて、自在にスロットル隙間０１１を変えることにより、材料樹脂の種類に適した混練状態、及び可塑化状態が得られるとともに、可塑化能力を変えることができる。
【００１２】
このように、特開平５−２４０８２号において提案された２重シリンダ構造の射出成形装置は、大型の成形品を成形するための射出スクリュ（第１スクリュ０４）、射出シリンダ（第１シリンダ）等が、大型大重量となる大型射出ユニットにする必要がなく、作業後のスクリュ分解掃除や再組立作業に多くの手間がかからず、また、複数の射出ユニットを使用し、複数のノズルから同一の金型に溶融樹脂を射出するようにしたものでもないため、成形品に樹脂の境界が生ずることによる強度上の弱点が出たり、外見上の不良品が生じたりすることもない。
【００１３】
さらには、複数の射出ユニットの出口樹脂通路を纏めて、射出出口を１つにした射出ノズルを持つようにしたものでもないため、構造が複雑となり装置コストおよび清掃等に要する維持コストが大きくなるものでない。
しかも、この射出成形装置は、前述したように、スクリュを交換することなく、混練能力、及び可塑化能力をかえ、成形条件の安定化を図ることができるものである。
【００１４】
しかしながら、この射出成形装置では、前述の通り、第２シリンダ０３は、その内部にピストン０７を入れて、第１スクリュ０４を軸方向に移動させるための油圧シリンダを兼用しており、それらの作動により、第１シリンダ０２の中は溶融樹脂によって高圧と低圧が繰り返し負荷される。
これに応じて、ピストン０７の作動区画の前方の隔壁０３で仕切られた油圧シリンダ側（第２室１０ｅ）も、高圧と低圧が繰り返し負荷されるので、第２シリンダ０３と第２スクリュ０１０の隙間から、第２室０１０ｅ内の作動油が材料樹脂側に漏れ、また、往復移動する射出第１スクリュ０４と第２スクリュ０１０の隙間から、溶融材料樹脂、又は作動油が漏れて混じり合うという問題が生じる不具合がある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した従来装置の不具合を解消して、構造が大容量の成形品の成形に好適と考えられる２重シリンダ構造の射出成形装置に残存する、第２（大径）スクリュ０１０の軸方向駆動のための第２の作動油が、第２スクリュ０１０の外周面を通って第２シリンダ０３内部の材料樹脂側に漏れ、また、第２スクリュ０１０を貫通する第１スクリュ０４と、第２スクリュ０１０の間に形成される隙間を通って、第２の作動油、若しくは第１スクリュ０４を軸方向に駆動するための第１作動油と、第１シリンダ０２内の材料樹脂が混じり合うという不具合を解消できるようにした射出成形装置を提供することを課題とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
このため本発明の請求項１に示す射出成形機は、次の手段とした。
（１）先端に、高圧の溶融材料樹脂で成形品を形成する金型に、材料樹脂を注入するノズル部を具え、第２スクリュの軸心部を貫通して、前後動、および回動する第１スクリュの前方の突出部を収容する小径の第１シリンダ部と、第１シリンダ部より大径にされ、第１シリンダ部の後端と連通する先端部内側の段部が円錐形にされて、その内部に収容する第２スクリュの先端に形成された円錐形との間に、円錐環状の樹脂通路用の隙間が形成され、外周面に設けたホッパから第２スクリュの外周面に供給された材料樹脂を、第２スクリュの回動により、隙間から第１スクリュの第１シリンダ部への突出部外周面へ供給する、第２シリンダ部とからなる２重シリンダ構造の射出シリンダを具える射出成形機を次のものとした。
【００１７】
ａ．第２シリンダ部の後端部に設置され、第２シリンダ部の内部に収容されて、軸心部に第１スクリュを貫通させた第２スクリュの後端部を、回動は自在にするとともに、軸方向の移動は拘束して支持するスラスト軸受を設けた。
【００１８】
ｂ．スラスト軸受と、第２シリンダ部外周面上のホッパから第２スクリュの外周面に材料樹脂を供給する位置より後方の間に、第２シリンダ部内周面と第２スクリュ外周面で密閉された駆動室に、供給された材料樹脂を混練しながら前方へ送り出す第２スクリュを回動させるための第２回転駆動手段を設けた。
【００１９】
ｃ．第２スクリュの軸心部を貫通し、スラスト軸受で支持された第２スクリュの後端部から後方に突出する、第１スクリュの後端部に設けられ、第１スクリュを軸方向に移動させる移動手段と、第１スクリュを回動させる第１回転駆動手段を具え、第２スクリュによって隙間から第１シリンダ部内に供給された材料樹脂により、第１スクリュが回動して後退し、所定量の材料樹脂が第１スクリュの先端とノズル部の間に形成する貯留区画に貯留された後、第１回転駆動手段および移動手段を作動させることにより、ノズル部から金型内に押し出す駆動ユニットを設けた。
【００２０】
なお、第１スクリュは、第２スクリュの後端から第１スクリュの外周面に供給された第２材料樹脂を、第２スクリュの貫通孔を通過させて前方へ送り出し、第２スクリュの貫通孔から突出する部分で、隙間を介して第２スクリュから供給される材料樹脂と混合、混練し、ノズル部へ供給するようにすることもできる。
【００２１】
本発明の射出成形機は、上述の手段により、
射出成形機の型締めされた金型の樹脂入口に、第１シリンダのノズル部が押し付けられ、第１シリンダ内部の材料樹脂は、加熱され、充分に混練され可塑化されて、射出の条件を満たした状態において、
（ｉ）第２スクリュは第２回転駆動手段に駆動されてゆっくり回転し、第２スクリュの回動により隙間から押し出される材料樹脂の押出し量に見合う速度で、第１スクリュは早く回転しながら後退し、溶融材料樹脂は第１スクリュの先端より前方の第１シリンダ内に定量が溜められる。
【００２２】
（ｉｉ）次いで第１スクリュは、射出のため駆動ユニットの移動駆動手段によって、前進し、第１スクリュの先端部に溜められた材料樹脂はノズル部より金型内に射出される。
このとき、第２スクリュは第２回転駆動手段、第１スクリュは駆動ユニットの第１回転駆動手段によって、それぞれゆっくり回転させて材料樹脂圧を保持する。
【００２３】
（ｉｉｉ  ）一定時間経過し、金型内の樹脂を固化させ後、第２スクリュと第１スクリュの回転を止め、第１スクリュはサックバックのため僅か後退させる。
【００２４】
（ｉｖ）金型をひらいて成形品を取り出し、再び金型を型締めして、初めの（１）の工程に戻り、各工程を繰り返す。
なお、第２スクリュと第１スクリュの回転速度は、材料樹脂の種類や可塑化条件に応じ、夫々独立に定めることができる。
また、第２スクリュのスクリュ径は、第１スクリュに比較して大径にできるので、多量の樹脂押出しが可能で、大型の成形品に適用できる。
【００２５】
また、第１シリンダ部の圧力が高くなっても、第１スクリュは溶融材料樹脂を先端方向に戻すように回転しているので、溶融材料樹脂が第１スクリュと第２スクリュとの貫通部隙間から漏れて出る虞れはない。
さらに、第２スクリュは、軸方向に移動することがなく、また第２スクリュを軸方向に移動させるための作動油が使用されていないため、作動油が第２スクリュと第２シリンダの隙間から漏出して、材料樹脂と混合するような、従来装置で起きていた不具合は発生せず、また第１スクリュを作動させる駆動ユニットは、第２スクリュを貫通して第２スクリュ後端から後方へ突出させた、第１スクリュの後端部に設けているので第２スクリュの貫通孔を通って第１スクリュの作動油と、材料樹脂が混合するようなことも防止できる。
【００３３】
また、本発明の請求項１に示す射出成形機は、上述のａ．〜ｃ．に加え、次のｄ．およびｅ．の特徴を備える。
ｄ．第１シリンダに収容された部分の、第１スクリュの外周面に形成された螺旋状のスクリュから連続させて、第２スクリュを貫通する部分の第１スクリュの全長外周面に、全通内部スクリュを設けた。
【００３４】
ｅ．また、第２シリンダの後端部に設けたスラスト軸受と、第２シリンダの後端から後方に突出させた第１スクリュの後端部に設けた駆動ユニットとの間に、外周面に全通内部スクリュを設けた第１スクリュを貫通させるとともに、軸方向の移動を拘束し回動自在に支持するスラスト軸受を貫通して第２シリンダの後端から後方に突出した第２スクリュの後端部を支持する軸受、および外周面上に設けられ、第１スクリュの全通内部スクリュに、前記ホッパから第２スクリュに供給される材料樹脂とは別の材料樹脂を供給する第２ホッパを設けた軸受台を設けた。
なお、別の材料樹脂とは、必ずしも異種の材料樹脂を指称するものではない。
【００３５】
これにより、上述（ｉ）〜（ｉｖ）の作用、効果に加え、
（ｖ）射出時、第１スクリュの先端に貯蔵する材料樹脂量は、第１スクリュの材料樹脂送出量と第２スクリュ側の材料樹脂送出量を加えた材料樹脂量となるので、より大量の材料樹脂が短時間でノズル部から金型へ注入でき、より大きな成形品を製作できる。
また、複数の射出ユニットを使用することなく、２種類の材料樹脂を、別々の条件で混練、可塑化して混合した材料樹脂による成形品を作るようなこともできる。
また、本発明の請求項２に示す射出成形機は、上述（１）の手段に加え、次の手段とした。
（２）第２スクリュを回動させる第２回転駆動手段を、駆動室を貫通する第２スクリュ外周面に固定された歯車、この歯車と噛合するピニオン、および出力軸にピニオンを固着した減速モータで構成した。
これにより、上述（１）の作用、効果に加え、本発明の射出成形機では、第２回転駆動手段を、シンプルに、またコンパクトに纏めることできる。
さらに、この第２回転駆動手段は、第２スクリュの回転を、第１スクリュの回動、又は軸方向の移動とは干渉することなく、全く独立に行うことができ、材料樹脂の種類や可塑化条件に応じた、第１スクリュ、および第２スクリュの駆動が任意に行える。
これにより、スロットル隙間から第１スクリュへの材料樹脂の供給、若しくは駆動ユニットによる、ノズル部から金型内への材料樹脂の注入時の樹脂圧の保持を良好にできる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係り本発明の発明者が検討した射出成形機の一検討例を図面にもとづき説明する。
図１は本発明に係り検討された射出成形機の検討例を示す側面断面図、図２は図１に示す検討例の第２シリンダ部、及び第１スクリュ、第２スクリュの駆動機構周辺の俯瞰図である。
また、この射出成形機は、図から理解されるように、射出成形ユニットとスクリュ押出装置を複合した構造となっている。
【００３７】
図に示すように、成形装置本体１５にユニット台１６が取付けられる。
このユニット台１６は、成形装置本体１５に敷設されたレールガイドにより、射出成形ユニットのスクリュ軸方向に移動可能となっており、油圧シリンダ１７によって往復移動する。
このユニット台１６には、射出シリンダ１がその台座部１８において固設されている。
油圧シリンダ１７の駆動により、射出シリンダ１を載せたユニット台１６が、図の左側に設けられている図示しない型盤の向かって前進したとき、射出シリンダ１の先端に設けられ、材料樹脂を射出するノズル部２ａが、材料樹脂の成形を行う金型の樹脂注入口にノズルタッチする。
【００３８】
射出シリンダ１は、外周面に加熱用ヒータ１９が巻き付けられるとともに、第１スクリュ４を収容する第１シリンダ部２と、第２スクリュ１０を収容する、第１シリンダ部２より大径の第２シリンダ部３からなる２重シリンダ構造にされている。
また、第１シリンダ部２と第２シリンダ部３が連通する部分の、射出シリンダ１内側の段部は、円錐形状にされており、第２スクリュ１０の先端に形成された円錐形との間に、材料樹脂の通路を形成する円錐環状の隙間１１が形成されている。
射出シリンダ１の大径部である第２シリンダ３には、樹脂投入孔４１ｇが径方向に設けられるとともに、この樹脂投入孔４１ｇが開口する第２シリンダ３の外周面上には、原料樹脂用のホッパ９が取付けられている。
【００３９】
また、ホッパ９取付部後方の第２シリンダ３の後端部には、大径の駆動室２２が一体に設けられ、これに駆動室２２の後方を開放するための蓋２３が取付けられている。
外周面に押出スクリュ２４が加工され、第２シリンダ部３内に回転自在に収容された第２スクリュ１０には、軸同心の貫通孔２５があけられ、この貫通孔２５に第１スクリュ４が回転自在、軸方向の移動も自在にして貫通している。
また、第２スクリュ１０の後部は、第２シリンダ部３の後端部の駆動室２２の中に突出し、この部分に大径歯車２６が固設され、さらに、駆動室２２を貫通した最後端部には、蓋２６の中心部において、スラスト軸受としてのクロスローラベアリング２９を介して、回転方向は自在に、軸方向には移動を拘束して、支えられている。
【００４０】
大径歯車２６に噛み合うピニオン２７は、ユニット台１６に固設された減速モータとしての第２スクリュ駆動モータ２８の出力軸に取付けられている。
この大径歯車２６、ピニオン２７、および第２スクリュ駆動モータ２８により、第２スクリュ１０を回動させる第２回転駆動手段が構成される。
【００４１】
第１スクリュ４は、その先端部が射出シリンダの小径部である第１シリンダ部２に収容され、中央部は前述のように第２スクリュ１０の軸心部に設けた貫通孔２５に遊合し、先端部の外周面に設けた押出スクリュ３０に連続して設けた部分内部スクリュが２〜３巻き、第２スクリュ１０の貫通孔２５の先端部分の内方に設けられている。
【００４２】
また、部分内部スクリュの後端より後側は、第２スクリュ１０の貫通孔２５に遊合する円筒軸２０に形成されていて、第２スクリュ１０の貫通孔２５より後方に突出た、第１スクリュ４の後端部は、第１スクリュ４の回動を行わせる、第１回動駆動手段としての第１スクリュ駆動モータ３２の出力軸と結合されている。
また、第１スクリュ４の後端部には、中央部を枢着したブラケット３３が取付けられており、このブラケット３３の両端に、第１スクリュ４の軸方向の移動を行わせる、移動駆動手段としての油圧シリンダ３４が設けられている。
この第１スクリュ駆動モータ３２、ブラケット３３を含む油圧シリンダ３４によって、駆動ユニット３５が構成されている。
【００４３】
次に、この検討例の射出成形機の作用を説明する。
射出成形機の型締めされた金型の樹脂入口に、第１シリンダ部２のノズル部２ａが押し付けられ、ホッパ９に投入された材料樹脂は、射出シリンダ内を送られながら、加熱され、第２スクリュ１０で充分に混練され、可塑化されて射出の条件を満たした状態において、次の作用が行われる。
【００４４】
（１）第２スクリュ１０はゆっくり回転し、隙間１１から材料樹脂を第１シリンダ部２へ押出し、隙間１１から流入する押出し量に見合う速度で、第１スクリュ４は早く回転しながら後退し、溶融した材料樹脂は、第１スクリュ４の先端に定量が溜められる。
【００４５】
（２）次いで、第１スクリュ４は、射出のため駆動ユニット３５の油圧シリンダ３４の駆動により前進し、材料樹脂はノズル部２ａより金型内に射出される。このとき第２スクリュ１０と第１スクリュ４をゆっくり回転して樹脂圧を保持する。
【００４６】
（３）一定時間経過し、金型内の樹脂を固化させた後、第２スクリュ１０と第１スクリュ４の回転を止め、第１スクリュ４は、サックバックのため僅か後退する。
【００４７】
（４）金型を開いて成形品を取り出し、再び金型を型締めして初めの（１）の工程に戻り各工程を繰り返す。
なお、第２スクリュ１０と第１スクリュ４の回転速度は、樹脂原料の種類や可塑化条件に応じ、夫々独立に定めることができる。
【００４８】
このように、本検討例の射出成形機は、第２スクリュ１０のスクリュ径を大径にできるので、多量の樹脂押出しが可能で、大型の成形品に適用できる。
また、ノズル部２ａからの材料樹脂の金型内への射出のため、第１シリンダ部２内の圧力が高くなっても、第１スクリュ４を溶融材料樹脂を先端方向に戻すように回転させて、樹脂圧を保持するようにしているので、溶融材料樹脂が第１スクリュ４の後方の円筒軸２０と第２スクリュ１０との嵌合隙間から漏れて出る虞れはない。
【００４９】
次に、図３は本発明の射出成形機の実施の一形態を示す側面断面図、図４は、図３に示す本実施の形態の第１シリンダ部、及び第２シリンダ部の駆動機構周辺の俯瞰図である。
この実施の形態の射出成形機も、射出成形ユニットとスクリュ押出装置を複合した構造となっている。
【００５０】
本実施の形態で、前述した検討例と構造の異なる点は、第１シリンダ部２の内方に収容された部分の、第１スクリュ４′の外周面に設けられる押出しスクリュ３０′から連続して、第２スクリュ１０′の貫通孔２５を通過する部分の、第１スクリュ４′の外周面に設けられる内部スクリュが、貫通孔２５を通過する部分全体に設けられた全通内部スクリュ３６′にされて、第２スクリュ１０′が第１スクリュ４′の射出シリンダを兼用していることと、第２シリンダ部３の蓋２３に設けられた、スラスト軸受としてのクロスローラベアリング２９と、第１スクリュ４′の移動駆動手段である油圧シリンダ３４、及び回転駆動手段である第１スクリュ駆動モータ３２とからなる駆動ユニット３５との間に、軸受台３７が設置されていることである。
【００５１】
軸受台３７には、クロスローラベアリング２９で軸支された部分から、蓋２３を貫通して後方へ伸ばされた第２スクリュ１０′の後端部を支持する軸受４２が設けられるとともに、樹脂投入口３８が径方向に設けられ、この樹脂投入口３８が開口する外周面上に、第２ホッパ４０が設けられている。
また、軸受台３７には、軸受４２に軸支された第２スクリュ１０′の後端から突出する、全通内部スクリュ３６が形成された第１スクリュ４′の外周部を収容するとともに、樹脂投入口３８から供給される第２の材料樹脂を、第１スクリュ４′に送り込む送出し部３９が設けられている。
【００５２】
軸受台３７を貫通する第１スクリュ４′の全通内部スクリュ３６′形成部の後方には、短円筒軸４１が設けられ、第１スクリュ４′を支持するとともに、その前方の送出し部３９に供給された第２の材料樹脂の軸受台３７後方への漏洩を防止している。
なお、第２スクリュ１０′から突出して、軸受台３７の送出し部に挿入される部分の第１スクリュ４′の外周面には、全通内部スクリュ３６′を必ずしも設けなくても良い。
軸受台３７は、ユニット台１６に固設され、この軸受台３７の水平貫通孔の内径は、第２スクリュ１０′に設けた貫通孔、すなわち第１スクリュの射出シリンダの内径と同寸法にしてある。
【００５３】
次に本実施形態の射出成形機の作用について説明する。
射出成形機の型締めされた金型の樹脂入口に、第１シリンダ２のノズル部２ａが押し付けられ、ホッパ９と第２ホッパ４０に投入された原料樹脂は、第２シリンダ部３内部、及び第２スクリュ１０′の内部に入り、両方の中を先端に向かって送られながら加熱され、充分に混練され、可塑化されて射出の条件を満たした状態において、次の作用が行われる。
【００５４】
（１）第２スクリュ１０′はゆっくり回転し、その樹脂押出し量に第１スクリュ４′の樹脂送出量を加えた樹脂量が、押出されて第１スクリュ４′の先端に溜められる。
【００５５】
（２）次いで、第１スクリュ４′は射出のため、前進し、材料樹脂は、ノズル部２ａより金型内に射出される。
このとき、第２スクリュ１０′と第１スクリュ４′をゆっくり回転して樹脂圧を保持する。
【００５６】
（３）一定時間経過し金型内の材料樹脂を固化させ後、第２スクリュ１０′と第１スクリュ４′の回転を止め，第１スクリュ４′は、サックバックのため僅か後退する。
【００５７】
（４）金型を開いて成形品を取り出し、再び金型を型締めして初めの（１）の工程に戻り各工程を繰り返す。
第２スクリュ１０′と第１スクリュ４′の回転速度は、樹脂原料の種類や可塑化条件に応じ、夫々独立に定めることができる。
【００５８】
この射出成形機の場合は、射出時、第１スクリュ４′の先端に貯蔵する樹脂量は、第１スクリュ４′の樹脂送出量と第２スクリュ１０′側の樹脂送出量を加えた樹脂量となるので、第１スクリュ４′の先端に材料樹脂を貯蔵する区画、すなわち、第１スクリュ４′の後方への移動量を大きくすることにより、より大きな成形品に適用できる。
また、ホッパ９と第２ホッパ４０のそれぞれに種類の異なる材料樹脂を投入し、それぞれの材料樹脂に好適な混練状態、可塑化状態で溶融混練して、混合したもので成形品を作ることもできる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の射出成形機によれば、特許請求の範囲に示す構成により、次の効果が得られる。
【００６０】
（１）大口径の第２スクリュと、小口径の第１スクリュを同心２重にした２重シリンダ構造の射出シリンダにすることにより、高混練、高可塑化型射出成形機が得られるとともに、大型の成形品に適用できる。
このような射出成形機は、従来の同能力の設備に比べ、設置面積が少なく、また２重シリンダは、同一の加熱ヒータにより加熱され、無駄な放熱が避けられるので、熱量が有効に利用されエネルギの消費が少なくて済む。
【００６１】
（２）また、第１スクリュの押出しスクリュは、第２スクリュの貫通孔内部まで設けられているので、溶融樹脂が手前の方に逆流することは無い。
【００６２】
（３）また、第１スクリュと第２スクリュの回転速度は、夫々独立に定めることができるので、樹脂原料の種類や可塑化条件に容易に対応できる。
【００６３】
（４）さらに、第２スクリュを軸方向に駆動する作動油が使用されてなく、また、第１スクリュを軸方向に駆動する作動油は、混練、可塑化区画とは離隔させて、作動させるようにしたので、作動油が材料樹脂側に洩れるようなこともなく、さらに、材料樹脂と混合するようなことは皆無となる。
（５）また、射出時、第１スクリュの先端に貯蔵する樹脂量は、第１スクリュの樹脂送出量と第２スクリュ側の樹脂送出量を加えた樹脂量となるので、第１スクリュの先端に材料樹脂を貯蔵する区画、すなわち、第１スクリュの後方への移動量を大きくすることにより、より大きな成形品に適用でき、ホッパと第２ホッパのそれぞれに種類の異なる材料樹脂を投入し、それぞれの材料樹脂に好適な混練状態、可塑化状態で溶融混練して、混合したもので成形品を作ることもできる。
（６）そして、第２スクリュを回動させる第２回転駆動手段を、駆動室を貫通する第２スクリュ外周面に固定された歯車、この歯車と噛合するピニオン、および出力軸にピニオンを固着した減速モータで構成したものでは、第２回転駆動手段を、さらにシンプルに、またコンパクトに纏めることできる。
また、第２回転駆動手段は、第２スクリュの回転を、第１スクリュの回動、又は軸方向の移動とは干渉することなく、全く独立に行うことができ、材料樹脂の種類や可塑化条件に応じた、第１スクリュ、および第２スクリュの駆動が任意に行えるので、スロットル隙間から第１スクリュへの材料樹脂の供給、若しくは駆動ユニットによる、ノズル部から金型内への材料樹脂の注入時の樹脂圧の保持を良好にできるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係り検討された射出成形機の一検討例を示す側面断面図、
【図２】図１に示す検討例の第２シリンダ、および第１スクリュ、第２スクリュの駆動機構部周辺の平面図、
【図３】本発明の射出成形機の実施の一形態を示す側面断面図、
【図４】図３に示す本実施の形態の第２シリンダ、および第１スクリュ、第２スクリュの駆動機構部周辺の平面図（部分）、
【図５】従来の高混練射出成形機の可塑化装置を示す側面断面図、
【図６】図５に示す可塑化装置のスロットル隙間の作動を示す構成図である。
【符号の説明】
１，０１              射出シリンダ
２，０２              第１シリンダ部（小径）
３，０３              第２シリンダ部（大径）
４，４′，０４        第１スクリュ（小径）
９，０９              ホッパ
１０，１０′，０１０  第２スクリュ（大径）
１１，０１１          （スロットル）隙間
１５                  成形装置本体
１６                  ユニット台
１７                  （射出成形ユニット用）油圧シリンダ
１８                  台座部
１９                  加熱用ヒータ
２０                  円筒軸  
２２                  駆動室
２３                  蓋
２４                  （第２スクリュの）押出スクリュ
２５                  貫通孔
２６                  （第２回転駆動手段の）大径歯車
２７                  （第２回転駆動手段の）ピニオン
２８                  （第２回転駆動手段の）第２スクリュ駆動モータ
２９                  スラスト軸受としてのクロスローラベアリング
３０，３０′          （第１スクリュの）押出スクリュ
３１                  部分内部スクリュ
３２                  第１回転駆動手段としての第１スクリュ駆動モータ
３３                  ブラケット
３４                  移動駆動手段としての油圧シリンダ
３５                  駆動ユニット
３６′                全通内部スクリュ
３７                  軸受台
３８                  樹脂投入口
３９                  送出し部
４０                  第２ホッパ
４１                  短円筒軸
４１ｇ 樹脂投入孔
４２ 軸受
【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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