(57)【要約】【課題】得られる成形品の性質を安定化することができる成形方法、および、その成形方法に用いる成形装置を提供すること。【解決手段】  第１スクリュー６が内装され、材料投入口７が形成されたバレル５と、材料投入口７に接続され、バレル５に材料を投入する材料投入部３とを備える成形装置１を用いて、少なくとも材料投入口７まで常に満杯になるように、バレル５に材料を投入した状態で成形する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリューが内装され、材料投入口が形成されたバレルと、前記材料投入口に接続され、前記バレルに材料を投入する材料投入部とを備える成形装置を用いる成形方法であって、
少なくとも前記材料投入口まで常に満杯になるように、前記バレルに前記材料を投入した状態で成形することを特徴とする、成形方法。
【請求項２】
前記材料は、その水位が一定に保たれるように、投入されることを特徴とする、請求項１に記載の成形方法。
【請求項３】
前記バレルに投入された前記材料の水位よりも上方において、前記材料投入部内を減圧することを特徴とする、請求項２に記載の成形方法。
【請求項４】
スクリューが内装されたバレルと、
前記バレルに形成され、材料の通過を許容する材料投入口と、
前記材料投入口に接続され、前記バレルに前記材料を投入する材料投入部とを備え、
前記材料投入部は、
鉛直方向に延び、前記材料投入口に鉛直方向上方から連結され、前記バレルへ前記材料を投入する材料滞留部と、
前記材料投入口の鉛直方向上方において、前記材料滞留部に設けられ、前記バレルに投入された前記材料が少なくとも前記材料投入口まで満杯に投入されていることを検知する検知手段と、
前記材料投入口の鉛直方向上方において、前記材料滞留部に設けられ、前記検知手段の検知または非検知に基づいて、少なくとも前記材料投入口まで常に満杯になるように、前記材料滞留部に前記材料を投入する材料投入手段とを備えることを特徴とする、成形装置。
【請求項５】
前記材料滞留部に設けられ、前記材料投入部内を減圧するための減圧手段を備えることを特徴とする、請求項４に記載の成形装置。
【請求項６】
前記材料投入手段は、前記材料滞留部に前記材料を投入する供給口が設けられるスクリューフィーダを備え、
前記スクリューフィーダは、前記検知手段よりも鉛直方向上方において、前記供給口が前記材料滞留部内に臨むように、前記材料滞留部に接続されており、
前記材料投入部は、前記供給口と対向するように前記材料滞留部に設けられるシャッタ部材を備え、
前記シャッタ部材は、前記供給口を開放または遮断することを特徴とする、請求項４または５に記載の成形装置。
【請求項７】
前記材料投入手段は、前記スクリューフィーダと前記材料投入口との間において、前記材料の水位が一定に保たれるように、前記材料を投入することを特徴とする、請求項６に記載の成形方法。
【請求項８】
前記減圧手段は、前記バレルに投入された前記材料の水位よりも上方に設けられていることを特徴とする、請求項７に記載の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形方法、および、その成形方法に用いる成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機や押出成形機などの溶融成形機においては、供給ホッパから投入された樹脂原料をシリンダ内で溶融する際に、樹脂原料に含まれる水分やその他の揮発成分が、得られる成形品の性質に影響するという不具合がある。
このような不具合を解決するために、射出成形機のシリンダ内で発生する水蒸気や揮発ガスなどのガス成分を除去するシステムとして、たとえば、供給ホッパ内およびシリンダ内を減圧したり、シリンダ内を減圧し、かつ、樹脂原料で満たされることがないように、原料を供給（飢餓供給）したりすることにより、シリンダ内のガス成分を除去する方法が知られている。
【０００３】
また、たとえば、溶融時に、シリンダ内を減圧する一方で、間欠的にシリンダ内の減圧状態を開放することにより、減圧状態を開放するときにシリンダ内に流入する気流によって、シリンダ内の原料やガス成分を強制的に撹拌し、その撹拌によってガス成分の抜け道を形成してシリンダ内のガス成分を除去する方法が提案されている（たとえば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１０３５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかるに、上記した特許文献１に記載の溶融成形機では、シリンダからガス成分が除去されるときに、ガス成分が、シリンダの受入口近辺の原料に再付着する場合がある。
そして、付着したガス成分（付着成分）が、原料の投入とともに、再度シリンダ内の原料に混入する。このとき、付着成分の原料に対する濃度や分布は、まちまちである。
そのため、新しい原料の投入とともに、付着成分が不均一に原料に混入する場合があり、そのような付着成分が混入した原料を成形した場合には、得られる成形品の性質に影響する場合がある。
【０００６】
また、飢餓供給を安定的に実現し、ガス成分を完全に除去することは困難である。
その結果、同一の原料を用いた一連の成形において、成形品の性質や形状が不安定になるという不具合がある。
そこで、本発明の目的は、得られる成形品の性質を安定化することができる成形方法、および、その成形方法に用いる成形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、スクリューが内装され、材料投入口が形成されたバレルと、前記材料投入口に接続され、前記バレルに材料を投入する材料投入部とを備える成形装置を用いる成形方法であって、少なくとも前記材料投入口まで常に満杯になるように、前記バレルに前記材料を投入した状態で成形することを特徴としている。
【０００８】
このような構成によれば、少なくとも材料投入口まで常に満杯になるように、材料が供給されている。そのため、材料が溶融されたときに発生する揮発成分が、材料投入口付近の材料に付着したとしても、付着した揮発成分（以下、付着成分とする。）は、常に、新しい材料とともに、バレル内に、再供給される。これにより、同一の材料を用いた一連の成形において、付着成分の材料に対する濃度や分布を均一化することができる。
【０００９】
その結果、得られる成形品の性質を安定化することができる。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記材料は、その水位が一定に保たれるように、投入されることを特徴としている。
このような構成によれば、材料の水位が一定に保たれているため、揮発成分は、材料投入口付近の材料に付着したとしても、ほぼ一定の条件で材料に付着する。
【００１０】
そのため、付着成分の材料に対する濃度や分布を、より均一化することができ、得られる成形品の性質をより安定化することができる。
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記バレルに投入された前記材料の水位よりも上方において、前記材料投入部内を減圧することを特徴としている。
【００１１】
このような構成によれば、一定に保たれた材料の水位よりも上方において、材料投入部内から揮発成分を除去することができる。これにより、揮発成分は、水位が一定に保たれた材料を通過して、除去される。
そのため、揮発成分は、材料投入口付近の材料に付着したとしても、より一定の条件で材料に付着する。
【００１２】
その結果、付着成分の材料に対する濃度や分布を、より一層、均一化することができ、得られる成形品の性質を、より一層安定化することができる。
また、請求項４に記載の発明は、成形装置であって、スクリューが内装されたバレルと、前記バレルに形成され、材料の通過を許容する材料投入口と、前記材料投入口に接続され、前記バレルに前記材料を投入する材料投入部とを備え、前記材料投入部は、鉛直方向に延び、前記材料投入口に鉛直方向上方から連結され、前記バレルへ前記材料を投入する材料滞留部と、前記材料投入口の鉛直方向上方において、前記材料滞留部に設けられ、前記バレルに投入された前記材料が少なくとも前記材料投入口まで満杯に投入されていることを検知する検知手段と、前記材料投入口の鉛直方向上方において、前記材料滞留部に設けられ、前記検知手段の検知または非検知に基づいて、少なくとも前記材料投入口まで常に満杯になるように、前記材料滞留部に前記材料を投入する材料投入手段とを備えることを特徴としている。
【００１３】
このような構成によれば、材料投入部は、検知手段の検知または非検知に基づいて、少なくとも材料投入口まで常に満杯になるように、材料滞留部に材料を供給する。
そのため、成形において、バレル内の材料が減少したときには、少なくとも材料投入口まで常に満杯になるように、材料を追加供給することができ、バレル内の材料を、少なくとも材料投入口まで常に満杯になるように、維持することができる。
【００１４】
そのため、材料が溶融されたときに発生する揮発成分が、材料投入口付近の材料に付着したとしても、付着した揮発成分（以下、付着成分とする。）は、常に、新しい材料とともに、バレル内に、再供給される。
これにより、同一の材料を用いた一連の成形において、付着成分の材料に対する濃度や分布を均一化することができる。
【００１５】
その結果、得られる成形品の性質を安定化することができる。
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記材料滞留部に設けられ、前記材料投入部内を減圧するための減圧手段を備えることを特徴としている。
このような構成によれば、減圧手段によって、材料投入部から、バレル内の揮発成分を除去することができる。
【００１６】
そのため、材料に含まれる揮発成分を除去しながら、得られる成形品の性質を安定化することができる。
また、請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の発明において、前記材料投入手段は、前記材料滞留部に前記材料を投入する供給口が設けられるスクリューフィーダを備え、前記スクリューフィーダは、前記検知手段よりも鉛直方向上方において、前記供給口が前記材料滞留部内に臨むように、前記材料滞留部に接続されており、前記材料投入部は、前記供給口と対向するように前記材料滞留部に設けられるシャッタ部材を備え、前記シャッタ部材は、前記供給口を開放または遮断することを特徴としている。
【００１７】
このような構成によれば、材料投入手段は、スクリューフィーダを備えている。
そして、材料の供給を停止するときには、スクリューフィーダを停止する。しかし、スクリューフィーダを停止したとしても、材料の供給は、すぐには停止せず、スクリューフィーダの停止後も、供給口付近まで搬送されている材料が材料滞留部内にこぼれ落ちることがある。また、材料の搬送に気力輸送を併用する場合には、気力輸送による圧力変動によっても材料が材料滞留部内にこぼれ落ちることがある。このように、スクリューフィーダの停止後に、材料が材料滞留部内にこぼれ落ちると、材料滞留部内に供給される材料の供給量が不安定となる。
【００１８】
しかし、この構成によれば、シャッタ部材は、スクリューフィーダの供給口を開放または遮断することができる。
そのため、スクリューフィーダによる材料の供給の停止と同時に、シャッタ部材により供給口を遮断すれば、スクリューフィーダの停止後に、材料が材料滞留部内にこぼれ落ちることを防ぐことができる。
【００１９】
そのため、材料滞留部内に供給される材料の供給量を安定化することができる。
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記材料投入手段は、前記スクリューフィーダと前記材料投入口との間において、前記材料の水位が一定に保たれるように、前記材料を投入することを特徴としている。
このような構成によれば、スクリューフィーダと材料投入口との間において、材料の水位を一定に保つことができる。
【００２０】
そのため、揮発成分は、材料投入口付近の材料に付着したとしても、ほぼ一定の条件で材料に付着する。
そのため、付着成分の材料に対する濃度や分布を、より均一化することができ、得られる成形品の性質をより安定化することができる。
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記減圧手段は、前記バレルに投入された前記材料の水位よりも上方に設けられていることを特徴としている。
【００２１】
このような構成によれば、一定に保たれた材料の水位よりも上方において、材料投入部内から揮発成分を除去することができる。これにより、揮発成分は、水位が一定に保たれた材料を通過して除去される。
そのため、揮発成分は、材料投入口付近の材料に付着したとしても、より一定の条件で材料に付着する。
【００２２】
その結果、付着成分の材料に対する濃度や分布を、より一層、均一化することができ、得られる成形品の性質を、より一層安定化することができる。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１に記載の発明によれば、得られる成形品の性質を安定化することができる。
請求項２に記載の発明によれば、得られる成形品の性質を、より安定化することができる。
請求項３に記載の発明によれば、得られる成形品の性質を、より一層安定化することができる。
【００２４】
請求項４に記載の発明によれば、得られる成形品の性質を安定化することができる。
請求項５に記載の発明によれば、材料に含まれるガス成分を除去しながら、得られる成形品の性質を安定化することができる。
請求項６に記載の発明によれば、材料滞留部内に供給される材料の供給量を安定化することができる。
【００２５】
請求項７に記載の発明によれば、得られる成形品の性質を、より安定化することができる。
請求項８に記載の発明によれば、得られる成形品の性質を、より一層安定化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の成形装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、本発明の成形装置の一実施形態を示す概略構成図である。
成形装置１は、図１に示すように、溶融成形機２と、溶融成形機２に材料（樹脂ペレット）を供給するための材料投入部３とを備えている。
溶融成形機２は、たとえば、射出成形機や押出成形機などの成形機であって、樹脂を溶融して所定の形状に成形する。溶融成形機２は、バレル５、バレル５に内装されるスクリューの一例としての第１スクリュー６、および、モータ９を備えている。
【００２８】
バレル５は、略筒形状をなし、その一端部が、一方側に向かって開口断面積が小さくなる略円錐形状に形成されている。また、バレル５の他端部には、材料の通過を許容する材料投入口７が形成され、バレル５の一端部には、溶融された材料を押し出すための吐出口８が形成されている。また、バレル５には、材料を溶融するための図示しないヒータが、バレル５の軸方向に沿って設けられている。
【００２９】
材料投入口７は、バレル５の周壁を径方向に貫通するように形成され、具体的には、バレル５の周壁の上側部分が上下方向に沿って貫通されるように形成され、第１スクリュー６の他端部の外周面と上下方向に対向している。
吐出口８は、バレル５の一端部の頂部において、バレル５の軸方向に沿って貫通形成され、第１スクリュー６の一端部と軸方向に対向している。
【００３０】
第１スクリュー６は、ねじ形状に形成され、バレル５の軸方向に沿って回転自在に設けられている。第１スクリュー６は、モータ９からの駆動力によって回転され、材料投入口７からバレル５内に供給された材料を、吐出口８に向かって他方から一方へ移動させる。
材料投入部３は、材料投入手段の一例としてのフィーダ部１０および材料滞留部１３を備えている。
【００３１】
フィーダ部１０は、ホッパ１６、スクリューフィーダ１２、材料供給ライン５１、第１レベルセンサ１９、スライドゲート１７および第１エアシリンダ１８を備えている。
ホッパ１６は、略円筒形状の上側部分と、下方に向かって開口断面積が小さくなる略円錐形状の下側部分とが連続する金属製の容器として形成されている。ホッパ１６は、図示しない材料タンクからの材料を、一時的に貯留する。
【００３２】
スクリューフィーダ１２は、シリンダ２１と、第２スクリュー２２と、モータ２３とを備えている。
シリンダ２１は、略筒状に形成されている。また、シリンダの２１の一端部には、モータ２３が固定されており、シリンダ２１の他端部には、供給口２４が設けられている。
供給口２４は、一方に向かって開放されており、シリンダ２１の軸方向と直交する開口端面が平坦形状をなし、材料滞留部材１１に材料を投入する。
【００３３】
第２スクリュー２２は、ねじ形状に形成され、シリンダ２１内において、シリンダ２１の軸方向に沿って配置されている。また、シリンダ２１の軸方向において、第２スクリュー２２の一端部は、シリンダ２１の一端部よりも他方側に配置されている。
モータ２３には、第２スクリュー２２の他端部が連結されている。モータ２３は、第２スクリュー２２に駆動力を入力する。また、モータ２３は、回転数を変更することができる可変速モータであり、ＣＰＵ（図示せず）に接続されており、第２レベルセンサ１５（後述）による材料の検知または非検知に基づいて、ＣＰＵ（図示せず）により制御される。
【００３４】
材料供給ライン５１は、ホッパ１６とスクリューフィーダ１２とを接続する配管である。材料供給ライン５１の一端部（材料供給方向上流側端部）は、ホッパ１６の下端部に接続され、材料供給ライン５１の他端部（材料供給方向下流側端部）は、シリンダ２１の他端部に、シリンダ２１の径方向外側から接続されている。
第１レベルセンサ１９は、材料供給ライン５１の途中に設けられる静電容量式レベルセンサである。第１レベルセンサ１９は、材料供給ライン５１内に堆積される材料の上端部（水位Ｌ１）を検知する。第１レベルセンサ１９は、ＣＰＵ（図示せず）に接続され、材料の検知または非検知に基づく信号をＣＰＵ（図示せず）に伝達する。
【００３５】
スライドゲート１７は、材料供給ライン５１の一端部において、ホッパ１６の材料供給方向下流側に介在されている。スライドゲート１７は、材料供給ライン５１の一端部を開放する開位置と、材料供給ライン５１の一端部を閉鎖する閉位置との間をスライドする。
第１エアシリンダ１８は、スライドゲート１７に連結されており、エアコンプレッサ３２（後述）からのエアの導入により、スライドゲート１７をスライドさせる。
【００３６】
材料滞留部１３は、スクリューフィーダ１２の軸方向一方側に配置されている。材料滞留部１３は、材料滞留部材１１、シャッタ部材の一例としてのシャッタ１４、減圧手段の一例としてのガス除去部４、１対の検知窓２５、検知手段の一例としての第２レベルセンサ１５、および、第１圧力計２６を備えている。
材料滞留部材１１は、上下方向に沿って延びる筒状に形成されており、その上端部では、スクリューフィーダ１２の一端部が、材料滞留部材１１の周壁を貫通して、スクリューフィーダ１２の供給口２４が、材料滞留部材１１内に臨むように、材料滞留部材１１に接続されている。材料滞留部材１１内には、スクリューフィーダ１２から材料が供給され、供給された材料が滞留される。
【００３７】
シャッタ１４は、スクリューフィーダ１２の供給口２４と水平方向に間隔を隔てて対向するように、材料滞留部材１１の上端部において、スクリューフィーダ１２が接続されている周壁と径方向反対側の周壁に設けられている。また、シャッタ１４は、遮蔽板４１と第２エアシリンダ４２とを備えている。
遮蔽板４１は、供給口２４に対応する形状（略平板形状）に形成され、スクリューフィーダ１２の供給口２４に対して水平方向に間隔を隔てて対向するように材料滞留部材１１内に配置されている。遮蔽板４１は、スクリューフィーダ１２の一端部に当接して供給口２４を閉鎖する閉位置と、スクリューフィーダ１２の一端部から離間されて供給口２４を開放する開位置とに、スライド自在に設けられている。
【００３８】
第２エアシリンダ４２は、遮蔽板４１に連結されており、エアコンプレッサ３２（後述）によって空気を導入されることにより、遮蔽板４１をスライドさせて、遮蔽板４１を、スクリューフィーダ１２の一端部に対して当接または離間させる。
ガス除去部４は、エジェクタ２７、エアコンプレッサ３２、第１エア供給ライン５２、フィルタ２９、圧力調整弁３０、第２圧力計３１、電磁弁ユニット２８および第２エア供給ライン５３を備えている。
【００３９】
エジェクタ２７は、材料滞留部材１１の上端部に接続されており、材料滞留部材１１内およびバレル５内を減圧する。
エアコンプレッサ３２は、空気を圧縮して、圧縮された空気をエジェクタ２７および電磁弁ユニット２８に供給する。
第１エア供給ライン５２は、エジェクタ２７とエアコンプレッサ３２とを接続する配管であり、その一端部（エア供給方向上流側端部）がエアコンプレッサ３２に接続され、その他端部（エア供給方向下流側端部）がエジェクタ２７に接続されている。
【００４０】
フィルタ２９は、第１エア供給ライン５２の途中において、エジェクタ２７とエアコンプレッサ３２との間に設けられている。フィルタ２９は、エアコンプレッサ３２からの空気に混入している粉塵を除去する。
圧力調整弁３０は、第１エア供給ライン５２の途中において、エジェクタ２７とフィルタ２９との間に設けられている。圧力調整弁３０は、第１エア供給ライン５２内の圧力が所定の圧力以上になったときに自動的に開放され、第１エア供給ライン５２内の圧力を、所定の圧力よりも高圧にならないように調整する。
【００４１】
第２圧力計３１は、第１エア供給ライン５２の途中において、エジェクタ２７と圧力調整弁３０との間に設けられている。第２圧力計３１は、第１エア供給ライン５２内の圧力を計測する。
電磁弁ユニット２８は、第１電磁弁３３および第２電磁弁３４を一体的に備えている。また、電磁弁ユニット２８は、エアコンプレッサ３２からの空気を第１電磁弁３３および第２電磁弁３４に均等に振り分けるように形成されている。また、電磁弁ユニット２８は、ＣＰＵ（図示せず）に接続されており、第１レベルセンサ１９および第２レベルセンサ１５による材料の検知または非検知に基づいて、ＣＰＵ（図示せず）により制御される。
【００４２】
第１電磁弁３３は、例えば、チューブなどを介して第１エアシリンダ１８に接続されており（図１鎖線参照。）、エアコンプレッサ３２から第１エアシリンダ１８へ向かう空気の通過を許容または規制する。
第２電磁弁３４は、例えば、チューブなどを介して第２エアシリンダ４２に接続されており（図１鎖線参照。）エアコンプレッサ３２から第２エアシリンダ４２へ向かう空気の通過を許容または規制する。
【００４３】
第２エア供給ライン５２は、電磁弁ユニット２８にエアコンプレッサ３２からの空気を導入するための配管であり、その一端部（エア供給方向上流側端部）が、フィルタ２９と圧力調整弁３０との間において、第２エア供給ライン５２に接続され、その他端部（エア供給方向下流側端部）が電磁弁ユニット２８に接続されている。
両検知窓２５は、スクリューフィーダ１２およびシャッタ１４の下方において、互いに間隔を隔てて対向配置されるように、材料滞留部材１１の周壁にそれぞれ埋設されている。両検知窓２５は、第２レベルセンサ１５からの検知光を透過させることができるとともに、材料滞留部材１１の内部を外部から視認できるように、例えば、透明なガラスや透明なプラスチックなどから形成されている。
【００４４】
第２レベルセンサ１５は、材料投入口７とスクリューフィーダ１２との間に設けられ、検出光を出射する発光素子４３と、発光素子４３から出射された検出光を受光する受光素子４４とを備えるフォトセンサである。発光素子４３は、一方の検知窓２５の外側に間隔を隔てて対向配置され、受光素子４４は、他方の検知窓２５の外側に間隔を隔てて対向配置されている。また、発光素子４３と受光素子４４とは、水平方向に沿って、互いに対向配置されている。
【００４５】
そして、発光素子４３から出射された検出光は、一方の検知窓２５を透過して材料滞留部材１１の内部に入射される。材料滞留部材１１内に入射された検出光は、後述するように、材料滞留部材１１内に堆積された材料の水位Ｌ２（後述）が下がったときには、他方の検知窓２５を透過して受光素子４４に受光される。
また、第２レベルセンサ１５は、ＣＰＵ（図示せず）に接続され、受光素子４４の検出光を受光しているか否かに基づく信号をＣＰＵ（図示せず）に伝達する。なお、ＣＰＵ（図示せず）では、受光素子４４が検出光を受光しているという信号に基づいて非検知と判定し、受光素子４４が検出光を受光していないという信号に基づいて検知と判定する。
【００４６】
第１圧力計２６は、材料滞留部材１１の上端部に設けられ、材料滞留部材１１内の圧力を計測する。
次いで、この成形装置１を用いた成形方法について説明する。なお、この成形装置１では、初期状態において、スライドゲート１７、および、シャッタ１４の遮蔽板４１は、ともに閉位置に配置されている。また、エアコンプレッサ３２は、常には、エジェクタ２７および電磁弁ユニット２８に空気を送っている。これにより、材料滞留部材１１内および溶融成形機２内は、エジェクタ２７によって、常には、減圧されている。
【００４７】
成形装置１を用いて成形するには、まず、溶融成形機２および材料滞留部材１１に材料を供給する。
溶融成形機２および材料滞留部材１１に材料を供給するには、まず、ホッパ１６に図示しない材料タンクから材料を供給する。
次いで、エアコンプレッサ３２から電磁弁３３を介して第１エアシリンダ１８に空気を導入し、スライドゲート１７を開位置にスライドさせる。また、エアコンプレッサ３２から電磁弁３４を介して第２エアシリンダ４２に空気を導入し、遮蔽板４１を開位置にスライドさせる。また、モータ２３を駆動させ、モータ２３からの駆動力によって、スクリューフィーダ１２の第２スクリュー２２を回転させる。なお、モータ２３を駆動させるときには、材料の種類や溶融成形機２の仕様に応じて、材料の水位Ｌ２の変動が少なくなるように、予め回転数を選択し、設定する。
【００４８】
すると、ホッパ１６内の材料は、材料供給ライン５１内を通過して、スクリューフィーダ１２の他端部に供給される。
そして、スクリューフィーダ１２の他端部に供給された材料は、第２スクリュー２２の回転によって他方から一方に向かって搬送され、供給口２４から材料滞留部材１１内に供給される。
【００４９】
材料滞留部材１１内に供給された材料は、材料滞留部材１１内を上方から下方に向かって落下し、材料投入口７を通過してバレル５内に供給される。
そして、材料は、バレル５内において材料投入口７まで満杯になった後、引き続いて材料滞留部材１１内に供給される。すると、材料は、材料滞留部材１１内において、下方から堆積されていき、堆積された材料の上端部（水位）が、材料投入口７とスクリューフィーダ１２との間（図１中において点線Ｌ２で示す位置）、かつ、エジェクタ２７の下方において、第２レベルセンサ１５の検知光を遮る。
【００５０】
これにより、受光素子４４の検知光の受光が遮られ、第２レベルセンサ１５は、材料が少なくとも材料投入口７まで満杯に投入されていることを検知する。
そして、その第２レベルセンサ１５の検知に基づいて、ＣＰＵ（図示せず）により、モータ２３の駆動が停止されると同時に、電磁弁３４が操作されて、遮蔽板４１が閉位置にスライドされる。
【００５１】
すると、スクリューフィーダ１２から溶融成形機２および材料滞留部材１１への材料の供給が遮断される。
なお、スクリューフィーダ１２の駆動が停止されると、ホッパ１６からスクリューフィーダ１２の他端部へ供給される材料は、スクリューフィーダ１２の他端部から材料供給ライン５１内にわたって堆積され、その水位Ｌ１は、第１レベルセンサ１９によって検知される。そして、材料供給ライン５１内の水位Ｌ１が予め設定された水位に達したことを、第１レベルセンサ１９が検知すると、ＣＰＵ（図示せず）により電磁弁３３が操作され、スライドゲート１７が閉位置にスライドされ、ホッパ１６からスクリューフィーダ１２への材料の供給が遮断される。
【００５２】
これにより、溶融成形機２および材料滞留部材１１への材料の供給が完了する。
そして、溶融成形機２では、バレル５がヒータ（図示せず）によって加熱されるとともに、第１スクリュー６がモータ９により回転される。
すると、バレル５内に供給された材料は、ヒータ（図示せず）からの熱により溶融されながら、第１スクリュー６の回転によりバレル５内を他方から一方へ移動される。そして、バレル５内で溶融された材料は、バレル５の一端部において、吐出口８から吐出される。
【００５３】
このとき、材料滞留部材１１内およびバレル５内は、エジェクタ２７によって減圧されているので、溶融された材料に含まれる揮発成分は、材料投入口７から材料滞留部材１１に抜け、材料の水位Ｌ２を通過して、その後、エジェクタ２７によって成形装置１外へ排出される。
また、バレル５内の材料が他方から一方へ移動されると、バレル５内の材料の移動（吐出口８からの吐出量）に応じて、材料滞留部材１１内の材料がバレル５内に供給される。
【００５４】
すると、材料滞留部材１１内に堆積された材料の水位Ｌ２が下方に移動し、第２レベルセンサ１５の検知光を遮らなくなると、第２レベルセンサ１５の受光素子４４が検知光を受光する（第２レベルセンサ１５による材料の非検知）。
そして、第２レベルセンサ１５の非検知に基づいて、ＣＰＵ（図示せず）により、モータ２３が駆動されると同時に、電磁弁３４が操作されて、遮蔽板４１が開位置にスライドされる。
【００５５】
そして、再び、材料滞留部材１１内に堆積された材料の水位Ｌ２が第２レベルセンサ１５に検知されるまで、材料滞留部材１１内に材料が堆積される。すなわち、材料の供給量は、常に材料投入口７まで満杯になった状態で、材料滞留部材１１内に堆積された材料の水位Ｌ２が、常に、第２レベルセンサ１５付近において一定に保たれるように、制御される。
【００５６】
このようにして、材料は、常に材料投入口７まで満杯になるように供給される。
なお、このとき、スクリューフィーダ１２によって材料滞留部材１１内に材料が再供給されると、材料供給ライン５１内の材料の水位Ｌ１が低下する。
そして、材料供給ライン５１内の材料の水位Ｌ１が予め設定された水位以下になると、第１レベルセンサ１９の検知または非検知に基づき、ＣＰＵ（図示せず）により、まず電磁弁３４が操作され、遮蔽板４１が閉位置にスライドされてから、遮蔽板４１が閉位置に位置された状態で電磁弁３３が操作され、スライドゲート１７が開位置にスライドされる。
【００５７】
スライドゲート１７が開動作されたときには、スライドゲート１７から材料投入部３に外気が流れ込む場合があり、その流入した外気によってスクリューフィーダ１２内の材料が材料滞留部材１１内にこぼれ落ちる場合がある。しかし、遮蔽板４１が閉位置に位置された状態で、スライドゲート１７が開位置にスライドされるので、スライドゲート１７の開動作によって材料が材料滞留部１３内にこぼれ落ちることを防止することができる。
【００５８】
そして、押出成形においては、吐出口８にダイを設け、吐出口８から吐出される材料を、所定の形状に成形する。また、射出成形においては、吐出口８から吐出される材料を、所定形状の金型に入れて成形する。
これにより、材料の成形が完了する。
この成形装置１および成形方法によれば、材料投入部３は、第２レベルセンサ１５の検知または非検知に基づいて、少なくとも材料投入口７まで常に満杯になるように、材料滞留部材１１に材料を供給する。
【００５９】
そのため、成形において、材料滞留部材１１内の材料が減少したときには、少なくとも材料投入口７まで常に満杯になるように、材料を追加供給することができ、材料滞留部材１１内の材料を、少なくとも材料投入口７まで常に満杯になるように、維持することができる。
そのため、材料が溶融されたときに発生する揮発成分が、バレル５の材料投入口７から材料滞留部材１１に抜け、材料の水位Ｌ２を通過するときに、材料投入口７付近の材料に付着したとしても、付着した揮発成分（以下、付着成分とする。）は、常に、新しい材料とともに、バレル５内に、再供給される。
【００６０】
これにより、同一の材料を用いた一連の成形において、付着成分の材料に対する濃度や分布を均一化することができる。
その結果、得られる成形品の性質を安定化することができる。
また、この成形装置１によれば、ガス除去部４のエジェクタ２７によって、材料滞留部材１１の上端部から、バレル５内の揮発成分を除去することができる。
【００６１】
そのため、材料に含まれる揮発成分を除去しながら、得られる成形品の性質を安定化することができる。
また、この成形装置１では、材料の供給を停止するときには、スクリューフィーダ１２を停止する。しかし、スクリューフィーダ１２を停止したとしても、材料の供給は、すぐには停止せず、スクリューフィーダ１２の停止後も、供給口２４付近まで搬送されている材料が材料滞留部材１１内にこぼれ落ちることがある。また、図示しない材料タンクからホッパ１６への材料の輸送に気力輸送を用いる場合には、気力輸送による圧力変動によっても、材料が材料滞留部材１１内にこぼれ落ちることがある。このように、スクリューフィーダ１２の停止後に、材料が材料滞留部材１１内にこぼれ落ちると、材料滞留部材１１内に供給される材料の供給量が不安定となる。
【００６２】
なお、材料滞留部材１１内に供給される材料の供給量が不安定となると、材料滞留部材１１内における材料の堆積量が変動し、バレル５から材料滞留部材１１へ抜ける揮発成分の量が変動する場合がある。すると、溶融された材料に含有される揮発成分の量が変動して、成形品の性質に影響する場合がある。
しかし、この成形装置１によれば、シャッタ１４は、スクリューフィーダ１２の供給口２４を開放または遮断することができる。
【００６３】
そのため、スクリューフィーダ１２による材料の供給の停止と同時に、シャッタ１４により供給口２４を遮断して、スクリューフィーダ１２の停止後に、材料が材料滞留部材１１内にこぼれ落ちることを防ぐことができる。
そのため、材料滞留部材１１内に供給される材料の供給量を安定化することができる。
また、この成形装置１によれば、スクリューフィーダ１２と材料投入口７との間、特に第２レベルセンサ１５付近において、材料の水位Ｌ２を一定に保つことができる。
【００６４】
そのため、揮発成分は、材料投入口７付近の材料に付着したとしても、ほぼ一定の条件で材料に付着する。
そのため、付着成分の材料に対する濃度や分布を、より均一化することができ、得られる成形品の性質をより安定化することができる。
また、この成形装置１によれば、エジェクタ２７によって、一定に保たれた材料の水位Ｌ２よりも上方（材料滞留部材１１の上端部）において、材料滞留部材１１内から揮発成分を除去することができる。これにより、揮発成分は、水位Ｌ２が一定に保たれた材料を下方から上方に向かって通過して除去される。
【００６５】
そのため、揮発成分は、材料投入口７付近の材料に付着したとしても、より一定の条件で材料に付着する。
その結果、付着成分の材料に対する濃度や分布を、より一層、均一化することができ、得られる成形品の性質を、より一層安定化することができる。
なお、上記した実施形態では、一旦、材料滞留部材１１内に堆積された材料の水位Ｌ２が第２レベルセンサ１５に検知されるまで、材料滞留部材１１内に材料が供給された後、材料滞留部材１１内に堆積された材料が減少したときには、第２レベルセンサ１５による材料の非検知に基づいて、再び、材料滞留部材１１内に堆積された材料の水位Ｌ２が第２レベルセンサ１５に検知されるまで、材料滞留部材１１内に材料が供給される。
【００６６】
しかし、材料滞留部材１１内へは、吐出口８からの吐出量とほぼ同量の材料が、材料滞留部材１１内に堆積された材料の上端部が第２レベルセンサ１５に検知されるように、常に供給されていてもよい。
この場合においても、上記した実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、上記した実施形態では、第１レベルセンサ１９は、静電容量式レベルセンサであるが、第１レベルセンサ１９として使用可能なセンサの種類は特に限定されず、たとえば、フォトセンサ、振動式レベルセンサ、回転式（パドル式）レベルセンサなどのセンサを使用することができる。
【００６７】
また、第２レベルセンサ１５は、フォトセンサであるが、第２レベルセンサ１５として使用可能なセンサの種類は特に限定されず、たとえば、静電容量式レベルセンサ、振動式レベルセンサ、回転式（パドル式）レベルセンサなどのセンサを使用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１      成形装置
３      材料投入部
４      ガス除去部
５      バレル
６      第１スクリュー
７      材料投入口
１０    フィーダ部
１２    スクリューフィーダ
１３    材料滞留部
１４    シャッタ
１５    第２レベルセンサ
２４    供給口
Ｌ２    水位
【図１】
2011011435.tif 000003