(57)【要約】      （修正有）【課題】小型で安定した設置ができるように横置き型とすると共に、成形材料を成形加工する必要がない小型横置射出成形装置を提供すること。【解決手段】小型横置射出成形装置は、略水平方向に延在するシリンダー１０と、シリンダー１０を固定するためのフレーム２０と、シリンダー１０を加熱するためのヒーター１６と、シリンダー１０の一方の端部側に設けられたノズル１１と、シリンダー１０の他方の端部側からシリンダー内に投入された樹脂材料を直接又は間接的に押圧するためのシャフト１５と、シャフトを駆動するための駆動手段であるハンドル２６と、を備える。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
略水平方向に延在するシリンダーと、
前記シリンダーを固定するためのフレームと、
前記シリンダーを加熱するためのヒーターと、
前記シリンダーの一方の端部側に設けられたノズルと、
前記シリンダーの他方の端部側から前記シリンダー内に投入された樹脂材料を直接又は間接的に押圧するためのシャフトと、
前記シャフトを駆動するための駆動手段と、
を備えることを特徴とする小型横置射出成形装置。
【請求項２】
前記駆動手段は手動操作されるハンドルであることを特徴とする請求項１に記載の小型横置射出成形装置。
【請求項３】
前記ノズルに対向して型を着脱自在に固定することができることを特徴とする請求項１又は２に記載の小型横置射出成形装置。
【請求項４】
前記シリンダーの他方の端部側には前記シリンダーに接続されている前記シャフトを遊嵌するスリーブが設けられており、前記スリーブの前記シリンダーとは反対側から前記樹脂材料を投入することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の小型横置射出成形装置。
【請求項５】
前記ヒーターは前記シリンダーの前記一方の端部側から所定寸法の位置と、前記シリンダーの前記他方の端部側から所定寸法の位置との間に設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の小型横置射出成形装置。
【請求項６】
前記スリーブは、前記シリンダーに対して、前記ヒーターが設けられていない位置までの範囲で挿入されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の小型横置射出成形装置。
【請求項７】
前記樹脂材料は前記スリーブの前記シリンダー側では溶融状態であると共に、前記スリーブの前記シリンダーとは反対側では非溶融状態であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の小型横置射出成形装置。
【請求項８】
前記シャフトの前記スリーブ内におけるストロークは、前記樹脂材料が非溶融状態である範囲であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の小型横置射出成形装置。
【請求項９】
前記シリンダーには前記ノズルに向かって径が狭くなるテーパー部が設けられており、前記ノズルの先端の径は前記テーパー部の最小径よりも大きいことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の小型横置射出成形装置。
【請求項１０】
前記ノズルの周囲には平面部が設けられており、前記平面部は型に面接触することができることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の小型横置射出成形装置。
【請求項１１】
前記ノズルの周囲には型の位置合わせ用の複数の目印が設けられていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の小型横置射出成形装置。
【請求項１２】
前記ノズルと前記型との間には、熱絶縁部材を挿入することができる構造を有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の小型横置射出成形装置。
【請求項１３】
前記シリンダーは前記ノズル側が低くなるように水平に対して４５度以下の傾きを有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の小型横置射出成形装置。
【請求項１４】
前記型の前記シリンダーとは反対側は、型固定用ネジによりシリンダー側へ押圧されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の小型横置射出成形装置。
【請求項１５】
前記シリンダーは複数に分割可能であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の小型横置射出成形装置。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の小型横置射出成形装置を構成している各構成部品からなることを特徴とする組立セット。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、小型で、横置きで、様々な種類の型を用いることができ、しかも、手動操作により射出成形を行うことができる小型横置射出成形装置及び組立セットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の射出成形装置は大型で複雑な構造のものであったが、近年では家庭等でも利用可能な卓上射出成型装置が開発されてきている。卓上射出成型装置の中には手動のものも紹介されている。手動の射出成型装置は動力が不要であるため、小型で簡素な構造を実現できることが期待されている。
【０００３】
下記特許文献１には、小型で、手動操作により射出成形を行うことができる射出成型装置が開示されている。この射出成型装置は筒本体が垂直方向に延びた縦型の構成をしている。筒本体の下部の周囲にはヒーターが設けられ、筒本体の上部から投入されたスティック状成形材料を溶解し、筒本体の下端部に設けられたノズルから型へ成形材料が射出される。筒本体へ投入されるスティック状成形材料を上から押込シャフトにより押し込むと、完全溶融した状態のスティック状成形材料を、その上から投入したスティック状成形材料によりノズルから型へ射出することができる。押込シャフトは押込レバーを操作することにより作動される。また、ノズルの先端には平坦面が形成されており、この平坦面は型に当接することにより、型に熱を伝達することができる。
【０００４】
このような構成とすることで、下記特許文献１に開示された射出成形装置によれば、押込レバーを手動により操作し、押込シャフトを下降させることにより、筒本体の中で完全溶融した状態の成形材料を、上から投入されたスティック状成形材料を介して押込シャフトで押込むことでノズルから型へ射出することにより、射出成形を行うことができる。また、ノズルの先端を介して、型に熱を伝達することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−０３０４２９号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の射出成型装置は縦置き型であるため、上下方向の寸法が大きくなり、この装置を安定し設置するためには固定するための脚部の占める面積も大きくなっていた。また、上側型と下側型とを押し付ける機構、及び、型を水平方向へ取り出すための機構は、複雑なものとなっていた。特許文献１に記載のものでは、ノズルの先端の平坦面が小さいため、型の一部に力が集中し、型を変形させたり、破損させたりする恐れがあると共に、ノズルから型への熱の伝導性は低かった。さらに、特許文献１に記載のものでは、所望の寸法で、かつ、周囲に多数の凹溝を有するスティック状成形材料を用いる必要があった。また、スティック状成形材料を所望の寸法とすることで完全に溶解する時間を調整することができるが、このスティック状成形材料の成形に手間がかかってしまう。また、凹溝は溶融した樹脂から発生するエアを上方へ抜く作用はあるが、溶融した成形材料が酸化する原因となる酸素を隔離するような構造とはなっていない。成形材料が酸化すると、成形品が焦げたような色に変色してしまう。
【０００７】
本考案の目的は、小型で安定した設置ができるように横置き型とすると共に、成形材料を成形加工する必要がない小型横置射出成形装置を提供することである。
【０００８】
また、本考案の別の目的は、材料の溶融状態と、型への温度伝達を適切な状態とすることができる射出成形装置を提供することである。
【０００９】
また、本考案の別の目的は、成形材料の酸化を低減し、樹脂材料の変色を防ぐことができる射出成形装置を提供することである。
【００１０】
また、本考案の別の目的は、シャフトに溶融した樹脂材料が付着することを無くし、メンテナンスを容易にすることができる射出成形装置を提供することである。
【００１１】
また、本考案の別の目的は、ノズルからの少量の樹脂材料が漏れることを許容可能にし、型の取り付けをスムーズに行える射出成形装置を提供することである。
【００１２】
また、本考案の別の目的は、ノズルと型との接触面積が大きく、型の一部に力が集中して型を変形させたり、破損させたりすることを防ぐと共に、ノズルから型への熱の伝導性を高めることができる射出成形装置を提供することである。
【００１３】
また、本考案の別の目的は、型のノズルに対する位置合わせを容易にすることができる射出成形装置を提供することである。
【００１４】
また、本考案の別の目的は、熱に弱い型を用いることができる射出成形装置を提供することである。
【００１５】
また、本考案の別の目的は、樹脂材料の投入時に樹脂材料をスリーブの内部へ導入しやすくすることができる射出成形装置を提供することである。
【００１６】
また、本考案の別の目的は、型を固定する力を弱くすることにより、シリンダーから型に与える力を低減し、型を変形させたり、破損させたりすることを防ぐことができる射出成形装置を提供することである。
【００１７】
また、本考案の別の目的は、シリンダー内に残った樹脂材料を取り出すことができる射出成形装置を提供することである。
【００１８】
また、本考案の別の目的は、輸送時にコンパクトに梱包することができる射出成形装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するために、本考案の第１の態様の小型横置射出成形装置は、
略水平方向に延在するシリンダーと、
前記シリンダーを固定するためのフレームと、
前記シリンダーを加熱するためのヒーターと、
前記シリンダーの一方の端部側に設けられたノズルと、
前記シリンダーの他方の端部側から前記シリンダー内に投入された樹脂材料を直接又は間接的に押圧するためのシャフトと、
前記シャフトを駆動するための駆動手段と、
を備えることを特徴とする。
【００２０】
また、第２の態様の小型横置射出成形装置は、第１の態様の小型横置射出成形装置において、前記駆動手段は手動操作されるハンドルであることを特徴とする。
【００２１】
また、第３の態様の小型横置射出成形装置は、第１又は第２の態様の小型横置射出成形装置において、前記ノズルに対向して型を着脱自在に固定することができることを特徴とする。
【００２２】
また、第４の態様の小型横置射出成形装置は、第１〜第３のいずれかの態様の小型横置射出成形装置において、前記シリンダーの他方の端部側には前記シリンダーに接続されている前記シャフトを遊嵌するスリーブが設けられており、前記スリーブの前記シリンダーとは反対側から前記樹脂材料を投入することを特徴とする。
【００２３】
また、第５の態様の小型横置射出成形装置は、第１〜第４のいずれかの態様の小型横置射出成形装置において、前記ヒーターは前記シリンダーの前記一方の端部側から所定寸法の位置と、前記シリンダーの前記他方の端部側から所定寸法の位置との間に設けられていることを特徴とする。
【００２４】
第６の態様の小型横置射出成形装置は、第１〜第５のいずれかの態様の小型横置射出成形装置において、前記スリーブは、前記シリンダーに対して、前記ヒーターが設けられていない位置までの範囲で挿入されていることを特徴とする。
【００２５】
また、第７の態様の小型横置射出成形装置は、第１〜第６の態様の小型横置射出成形装置において、前記樹脂材料は前記スリーブの前記シリンダー側では溶融状態であると共に、前記スリーブの前記シリンダーとは反対側では非溶融状態であることを特徴とする。
【００２６】
また、第８の態様の小型横置射出成形装置は、第１〜第７の態様の小型横置射出成形装置において、前記シャフトの前記スリーブ内におけるストロークは、前記樹脂材料が非溶融状態である範囲であることを特徴とする。
【００２７】
また、第９の態様の小型横置射出成形装置は、第１〜第８のいずれかの態様の小型横置射出成形装置において、前記シリンダーには前記ノズルに向かって径が狭くなるテーパー部が設けられており、前記ノズルの先端の径は前記テーパー部の最小径よりも大きいことを特徴とする。
【００２８】
また、第１０の態様の小型横置射出成形装置は、第１〜第９のいずれかの小型横置射出成形装置において、前記ノズルの周囲には平面部が設けられており、前記平面部は型に面接触することができることを特徴とする。
【００２９】
また、第１１の態様の小型横置射出成形装置は、第１〜第１０のいずれかの小型横置射出成形装置において、前記平面部の周囲には型の位置合わせ用の複数の目印が設けられていることを特徴とする。
【００３０】
また、第１２の態様の小型横置射出成形装置は、第１〜第１１のいずれかの態様の小型横置射出成形装置において、前記ノズルと前記型との間には、熱絶縁部材を挿入することができる構造を有することを特徴とする。
【００３１】
また、第１３の態様の小型横置射出成形装置は、第１〜１２のいずれかの態様の小型横置射出成形装置において、前記シリンダーは前記ノズル側が低くなるように水平に対して４５度以下の傾きを有することを特徴とする。
【００３２】
また、第１４の態様の小型横置射出成形装置は、前記第１〜第１３のいずれかの態様の小型横置射出成形装置において、前記型の前記シリンダーとは反対側は、型固定用ネジによりシリンダー側へ押圧されていることを特徴とする。
【００３３】
また、第１５の態様の小型横置射出成形装置は、前記第１〜第１４のいずれかの態様の小型横置射出成形装置において、前記シリンダーは複数に分割可能であることを特徴とする。
【００３４】
さらに、第１６の態様の組立セットは、第１〜第１５のいずれかの態様の小型横置射出成形装置を構成している各構成部品からなることを特徴とする。
【考案の効果】
【００３５】
第１の態様の小型横置射出成形装置によれば、小型で安定した設置ができるように横置き型の小型横置射出成形装置を提供することができる。
【００３６】
第２の態様の小型横置射出成形装置によれば、ハンドルを操作することにより手動で射出成形を行うことができる。
【００３７】
第３の態様の小型横置射出成形装置によれば、型を容易に交換することができる。
【００３８】
第４の態様の小型横置射出成形装置によれば、スティック状成形材料を成形する手間がなく、例えばペレット状の樹脂材料を利用することができる。
【００３９】
第５の態様の小型横置射出成形装置によれば、材料の溶融状態と、型への温度伝達を適切な状態とすることができる。
【００４０】
第６の態様の小型横置射出成形装置によれば、スリーブ内における材料の溶融状態をより適切な状態とすることができる。
【００４１】
第７の態様の小型横置射出成形装置によれば、樹脂材料の溶融面が空気に触れにくいようにすることにより、成形材料の酸化を低減し、樹脂材料の変色を防ぐことができる。
【００４２】
第８の態様の小型横置射出成形装置によれば、シャフトに溶融した樹脂材料が付着することが無いので、メンテナンスが容易になる。
【００４３】
第９の態様の小型横置射出成形装置によれば、ノズルからの少量の樹脂材料が漏れることを許容可能にし、型の取り付けをスムーズに行えるようになる。
【００４４】
第１０の態様の小型横置射出成形装置によれば、ノズルと型との接触面積が大きく、型の一部に力が集中して型を変形させたり、破損させたりすることを防ぐと共に、ノズルから型への熱の伝導性を高めることができる。
【００４５】
第１１の態様の小型横置射出成形装置によれば、型のノズルに対する位置合わせを容易にすることができる。
【００４６】
第１２の態様の小型横置射出成形装置によれば、熱に弱い型、例えば樹脂製の型を用いることができる。
【００４７】
第１３の態様の小型横置射出成形装置によれば、樹脂材料の投入時に樹脂材料をスリーブの内部へ導入しやすくすることができる。
【００４８】
第１４の態様の小型横置射出成形装置によれば、型を固定する力を弱くすることができるため、シリンダーから型に伝わる力を低減し、型が変形したり、破損したりすることを防ぐことができる。
【００４９】
第１５の態様の小型横置射出成形装置によれば、シリンダー内に残った樹脂材料を取り出すことができるため、１個のシリンダーにより異種材料の混合が無い状態で、複数種類の樹脂材料による射出成形を行うことができる。
【００５０】
第１６の態様の組立セットによれば、小型横置射出成形装置が各構成部品単位になっているため、輸送時にコンパクトに梱包することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施形態１にかかる小型横置射出成形装置の斜視図である。
【図２】図１のシリンダーの軸線に沿った縦断面図である。
【図３】型をセットした状態の部分斜視図である。
【図４】型の高さ方向の位置決めの説明図である。
【図５】型の水平方向の位置決めの説明図である。
【図６】樹脂材料の投入についての説明図である。
【図７】図７Ａは熱絶縁部材を挿入しない場合の説明図であり、図７Ｂは熱絶縁部材を挿入する実施形態２の場合の説明図である。
【図８】実施形態３の小型横置射出成形装置の組立セットの説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００５２】
以下、図面を参照して本考案の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本考案の技術思想を具体化するための小型横置射出成形装置及びこの小型横置射出成形装置の組立セットを例示するものであって、本考案をこれに特定することを意図するものではなく、本考案は実用新案登録請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも等しく適用し得るものである。
【００５３】
［実施形態１］
図１〜図７を参照して、実施形態１の小型横置射出成形装置を説明する。
【００５４】
図１は実施形態１にかかる小型横置射出成形装置の斜視図であり、図２は図１のシリンダーの軸線に沿った縦断面図であり、図３は型をセットした状態の部分斜視図である。シリンダー１０は略四角柱状の外形形状をしており、一方の端部側でノズル１１と連通し、他方の端部側でスリーブ１４に連通するシリンダー孔３８を内部に有している。（以下、シリンダー１０の軸線に沿って、一方の端部側に向かう方向を「シリンダーの一方の方向」、他方の端部側へ向かう方向を「シリンダーの他方の方向」と称する。）シリンダー１０の形状は柱状であれば、略四角柱状に限定されるものではないが、シリンダー１０が略四角柱状であると、フレーム２０に対して固定しやすい。シリンダー１０の材質としては、例えば鉄に対してニッケルメッキを施したものを用いる。また、シリンダー１０の加工には旋盤による切削加工を用いる。なお、本考案ではシリンダー１０の材質は鉄に限定されず、例えばステンレス、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属であってもよい。
【００５５】
シリンダー１０の一方の端部側の中央部にはノズル１１が設けられている。ノズル１１の周囲は略四角形状の平面部１２が形成されている。平面部１２は型３０の上型３１のゲート３３が設けられている平面に面接触している。平面部１２の外周形状は、シリンダー１０の軸線と垂直方向の断面における外周形状とほぼ等しい。ノズル１１の周囲が広い面積の平面部１２となっているため、ノズル１１及びノズル周囲の平面部１２と型３０との接触面積が大きくなり、ノズル１１先端から型の一部に力が集中することがなく、型が変形したり、破損したりすることを防ぐことができると共に、ノズル１１及びノズル周囲の平面部１２から型への熱の伝導性を高めることができる。
【００５６】
平面部１２の周囲には型３０のゲート３３をノズル１１に対して位置決めするための一対の高さ位置決めマーク１８及び水平位置決めマーク１９が設けられている。平面部１２とシリンダー１０の両側面との間には、ノズル１１の高さ方向と一致する位置に、一対の高さ位置決めマーク１８が設けられている。高さ位置決めマーク１８は、左右両側に設けられているため、型３０のゲート３３をノズル１１に対して位置決めする操作を、左右どちら側からでもできるようになっている。平面部１２とシリンダー１０の上面側との間には、ノズル１１の水平方向と一致する位置に、水平位置決めマーク１９が設けられている。
【００５７】
平面部１２の略四角形状の各頂点に相当する位置には面取り部３７が設けられている。この面取り部３７は、平面状であってもよいし、曲面状であってもよい。面取り部３７が設けられていることにより操作者がシリンダーの角部で怪我をすることを防ぐことができると共に、意匠的にも優れた形状とすることができる。
【００５８】
シリンダー１０の内部のシリンダー孔３８は略円筒形状である。また、シリンダー１０の内部のシリンダー孔３８のノズル１１側には、ノズル１１に向かうにしたがってすり鉢状に小径となるようなテーパー部１３が設けられている。ノズル１１の平面部１２側の孔の径は、テーパー部１３の最小径よりも大きく、かつ、テーパー部１３の最大径よりも小さい。各部の寸法は、例えば、テーパー部１３の最小径を２ｍｍ、テーパー部１３の最大径を１５ｍｍ、テーパー部１３よりもシリンダーの他方の方向の部位の内径を１５ｍｍ、ノズル１１の平面部１２側の孔の径を４ｍｍ、シリンダー１０の水平方向幅を２３ｍｍ、シリンダー１０の高さを２０ｍｍとすることができる。
【００５９】
シリンダーの他方の方向の端部側には略中空円筒状のスリーブ１４の一方の端部側が嵌合されている。スリーブ１４の他方の端部側は樹脂材料投入口２５に連通している。スリーブ１４の他方の端部側からは、略円柱形状のシャフト１５の一方の端部側が遊篏されている。スリーブ１４の一方の端部側の内径と、シリンダーの他方の方向側におけるスリーブ篏合部以外の部分の内径とは等しく、例えば１５ｍｍに設定されているため、スリーブ１４の一方の端部側の内周側と、シリンダーの他方の方向側におけるスリーブ篏合部以外の部分の内径側とは、段差がなく連続しており、その内部で樹脂材料が滑らかに摺動できるように構成されている。
【００６０】
各部の寸法は、例えば、スリーブ１４の内径はどこでも略一定で１５ｍｍ、シャフト１５の外径はどこでも一定で１４ｍｍである。したがって、シャフト１５は、スリーブ１４に対して、径寸法で例えば１ｍｍの余裕をもって、遊篏されている。また、スリーブ１４の一方の端部側がシリンダー１０の他方の端部側の内部に篏合されている長さは例えば５ｍｍである。さらに、シリンダー孔３８の内径と、スリーブ１４の内径は、略同一であり、いずれも例えば１５ｍｍであると共に、シリンダー孔３８の他方の端部側の内壁と、スリーブ１４の一方の端部の内壁は、連続している。すなわち、シリンダー孔３８の他方の端部側の内径の中、スリーブ１４の一方の端部側が挿入される部分（シリンダー孔３８の他方の端部側から例えば約５ｍｍまでの部分）においては、その内径がスリーブ１４の外径に一致しており、内側においては、シリンダー孔３８の他方の端部側の内壁と、スリーブ１４の一方の端部の内壁は、連続している。
【００６１】
シリンダー１０の下方側はヒーター１６を介して、適宜の取付手段によりフレーム２０に取り付けられている。ヒーター１６は、その内部の略中央部に発熱部１７を有しており、発熱部１７はヒーター１６に設けられた挿入孔に挿入されている。また、例えば熱電対からなる温度検出手段（図示省略）を有している。ヒーター１６は例えばアルミニウム製で、略直方体形状をしており、ヒーター１６の幅方向の寸法は、シリンダー１０の幅方向の寸法と一致している。例えば、シリンダー１０の下方側とヒーター１６の上部とはネジ等で固定されている。また、ヒーターの下方の両側面と、フレーム２０の上方の両側面とには、それぞれの面において、取付板３９を用いてネジ等により固定されている。
【００６２】
ヒーター１６の上面は、シリンダー１０の下面の所定の範囲に直接接続されている。ヒーター１６は幅方向ではシリンダー１０の幅方向の全体に対して接続されている。また、ヒーター１６はシリンダー１０の長手方向においては、シリンダー１０の下方面の所定の範囲において接続されている。この所定の範囲は、例えばシリンダー１０の一方の方向の端部側から１５ｍｍの位置から、シリンダー１０の他方の方向の端部側から１２ｍｍの位置までの間の範囲である。また、シリンダー１０の他方の端部側から例えば５ｍｍの範囲まではスリーブ１４の一方の端部側が篏合されており、シリンダー１０の他方の方向の端部側から例えば１２ｍｍの位置よりも一方の方向の端部側においてヒーターが当接されているので、スリーブ１４がシリンダー１０に篏合されている範囲は、ヒーターが当接されている範囲からシリンダー１０の長手方向に例えば７ｍｍだけ離れており、直接ヒーター１６は当接しないようになっている。
【００６３】
なお、この所定の範囲は、型への熱伝導、スリーブ１４への熱伝導、シリンダー１０における温度分布等、樹脂材料の溶解状態及び溶解範囲等を考慮して適宜決定される。後述のように、スリーブ１４の一方の端部側では、シリンダーの他方の方向の端部から例えば５ｍｍ程度の位置までは樹脂材料が溶融した状態となっている。また、加熱しすぎると樹脂が柔らかくなりすぎて、ハンドル２６を操作してシャフト１５により樹脂材料を押し出していないにもかかわらず、ノズル１１から樹脂が垂れだしてしますことがあるが、加熱領域を適切に設定することにより、このようなノズル１１からの樹脂の垂れだしを防ぐことができる。
【００６４】
取付板３９におけるシリンダー１０の一方の端部側には、熱絶縁部材４０が回動可能に取り付けられている。熱絶縁部材４０は、熱に弱い型、例えば樹脂型を用いるときに使用される。熱絶縁部材４０は、シリンダー１０のノズル１１が設けられている平面部１２の全部又は少なくとも一部を覆う、略四角形状の板状部材４１を有しており、一対の取付板３９に対して取り付けられる側の板状部材４１の一辺の両側に回動固定部４２が設けられている。
【００６５】
回動固定部４２は板状部材４１からシリンダー１０のノズル１１に当接される面の側に略垂直に折り曲げられて形成されている。また、回動固定部４２の外側に設けられた凸部は、取付板３９におけるシリンダー１０の一方の端部側に設けられた孔に回転可能に篏合されていることにより、熱絶縁部材４０は、取付板３９に対して、略１８０度回動するように取り付けられ、熱絶縁部材４０がシリンダーの平面部１２に当接する位置と、熱絶縁部材４０を収納する位置との間で、回動するように設けられている。
【００６６】
板状部材４１における回動固定部４２が設けられている一辺側では、その幅が板状部材４１の他の部分の幅よりも狭くなっており、当該他の部分の幅は平面部の幅よりも大きく、操作者は当該他の部分を摘まんで熱絶縁部材４０をシリンダーの平面部１２に当接する位置と、熱絶縁部材４０を収納する位置との間で、回動操作することができる。板状部材４１の中央部には熱絶縁部材４０を平面部１２に当接して用いるときにノズル１１に対応する位置に、ノズル対応孔４３が設けられている。
【００６７】
熱に弱い型を用いる時には、シリンダー１０の平面部に熱絶縁部材４０を介して型３０を当接させることにより、シリンダー１０から型３０へ熱が伝わりにくいようにする。熱絶縁部材４０の材質としては、熱抵抗が比較的高い材質が好ましく、例えばステンレス板を用いることができる。このとき、ノズル１１から射出された樹脂材料は、板状部材４１の中央に設けられたノズル対応孔４３を通って、型のゲートに導入される。
【００６８】
型３０は、上下方向に薄い略直方体からなる、上型３１及び下型３２とからなる。上型３１には樹脂を注入するためのゲート３３が設けられている。上型３１及び下型３２の合わせ面となる内側には、成形品の形状に対応する所定の形状が刻まれており、この所定の形状はゲート３３に接続されている。型３０をノズル１１に対して位置決め固定するときには、上型３１のゲート３３がシリンダー１０のノズル１１と対向する向きで、型３０の周壁のうちで下方側となる面が型下面支持板５７と面接触し、型３０の周壁のうちで側面側となる一方の面が型幅方向支持板６１と面接触し、ノズル１１の位置と型のゲートの位置とが一致するように固定される。
【００６９】
型の材質としては、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、チタン及び樹脂等があげられる。アルミニウム又はアルミニウム合金の型は加工しやすいという利点がある。アルミニウム又はアルミニウム合金の型は、ＣＡＤのプログラムソフトによって作成されたデータによって、ＮＣ加工機により簡単に作ることができる。チタンの型は強度が大きく、また、熱が伝わりにくい。また、チタンの型は３Ｄプリンターにより製造することが可能であり、材料となる粉末に対してレーザーを照射することにより溶融固化させることにより製造可能である。樹脂型は安価であり、製造も容易である。樹脂型の材質としては、例えば、ナイロン、ＡＢＳ、ＰＯＭ、ＰＰ等の樹脂が用いられるが、特にナイロンが好ましい。
【００７０】
例えばアルミニウム製の型を使用する際には、型を予熱する必要がある。本考案では、ノズル１１が形成されたシリンダー１０の平面部１２から、ヒーター１６の熱を伝熱することにより、型の予熱を行うことができる。この際、平面部１２の面積が広く、型との接触面積が広いので、熱伝導率が高く、型に対して十分に熱を伝導することができる。
【００７１】
型３０は、型固定用ネジ２４によりシリンダー１０の平面部１２に対して押圧されることにより、着脱自在に、かつ、シリンダー１０のノズル１１に対して位置決め固定される。型３０の高さ方向の位置決めは高さ位置調整部材５５により行い、型３０の幅方向（平面部１２と平行、かつ、略水平方向）の位置決めは幅方向位置調整部材６０により行う。ただし、幅方向位置調整部材６０は省略することも可能である。型固定用ネジ２４はシリンダーと略同軸となるように、かつ、ノズル１１と対向するように設けられている。型固定用ネジ２４は、シリンダーと略同軸となるように設けられた雄ネジ部５１、雄ネジ部５１のシリンダーの他方の方向の端部に設けられた型固定部５３、雄ネジ部５１のシリンダーの一方の方向の端部に設けられた操作つまみ部５４、雄ネジ部５１の中央部を螺合可能に支持すると共に、フレーム２０に固定された雌ネジ部５２とから構成されている。
【００７２】
雄ネジ部５１は、雌ネジ部５２に対して螺合されているので、操作つまみ５４を回転操作することにより、型固定部５３とシリンダー１０の平面部１２との間の距離を調整することができる。型３０を交換する時には、操作つまみ部５４を一方の方向（例えば左回転方向）へ回転操作して雄ネジ部５１をシリンダーの一方の方向に移動させた状態で行う。型３０を装着する時には、操作つまみ部５４を他方の方向（例えば右回転方向）へ回転操作して雄ネジ部５１をシリンダー他方の方向へ移動させ、型固定部５３により型３０をシリンダー10の平面部１２の方向へ押圧することにより、型３０をシリンダー１０の軸方に固定する。
【００７３】
高さ位置調整部材５５は、シリンダー１０の軸線に平行で、かつ、シリンダーの幅方向に平行な略矩形平面であり、しかも、型３０の下面を支持する型下面支持板５７と、型下面支持板５７の幅方向両側の辺から下方へ略垂直に屈曲され、型下面支持板５７と一体に形成された一対の側面可動板５９と、各側面可動板５９の長手方向でシリンダー１０とは反対側の辺から幅方向の内側へ向かって略垂直に、かつ、高さ方向長孔部材５６のシリンダー１０側に当接するように、それぞれ側面可動板５９から一体に形成された高さ方向可動板５８と、から構成されている。高さ方向長孔部材５６は、略矩形板状の部材であり、フレーム２０のシリンダーの一方の方向の端面にシリンダーの軸線方向と垂直となるように設けられている。高さ方向長孔部材５６には、高さ方向可動板５８に幅方向に所定の間隔を空けて設けられた一対の雌ネジにそれぞれ螺合された一対の雄ネジに対応する位置に一対の高さ方向に長い長孔が設けられている。
【００７４】
一対の高さ方向可動板５８にはそれぞれ雌ネジが設けられており、この雌ネジには高さ方向長孔部材５６の長孔を介してそれぞれ雄ネジが螺合されている。この雄ネジを緩めた状態では、長さ方向可動板５８は、高さ方向長孔部材５６の長孔に沿って高さ方向を調整可能であり、高さ位置調整部材５５の高さを調整することが可能である。高さ位置調整部材５５の高さを調整した位置において、この雄ネジを締めることにより高さ方向可動板５８を高さ方向長孔部材５６に固定することにより、高さ位置調整部材５５を所望の高さ方向位置に固定することができる。
【００７５】
幅方向位置調整部材６０は、型下面支持板５７に対して垂直で、シリンダー１０の軸線に平行な略矩形平面を有し、型３０の一方の側面に当接し、型の幅方向の位置を調整できる型幅方向支持板６１と、型幅方向支持板６１から垂直方向、かつ、型下面支持板５７と略平行であり、幅方向の外側へ突出するように型幅方向支持板６１と一体に形成された幅方向長孔部材６２と、から構成されている。幅方向長孔部材６２には、シリンダー１０の軸線方向に所定の間隔を有し、シリンダー１０の幅方向に長い一対の長孔が設けられている。
【００７６】
側面可動板５９には、側面可動板５９に当接するように側面可動板５９と一体に、例えばネジ留め等により固定された略矩形板状の固定部と、当該固定部の上方の辺から垂直に幅方向の外側へ向かって突出し、その上面は型下面支持板５７の上面と面一となるように、当該固定部と一体に形成された突出部と、当該突出部に幅方向長孔部材６２の一対の長孔と対応するように、シリンダーの軸線方向に所定の間隔を空けて設けられた一対の雌ネジと、からなる型幅方向調整雌ネジ部材６３が設けられている。
【００７７】
型幅方向調整雌ネジ部材６３の一対の雌ネジには、それぞれ幅方向長孔部材６２の一対の長孔を介して、雄ネジが螺合されている。この雄ネジを緩めた状態では、この雄ネジに対して、幅方向長孔部材６２が幅方向長孔部材６２に設けられた長孔の範囲で幅方向に調整可能である。幅方向長孔部材６２の幅方向の位置を調整した位置において、この雄ネジを締めることにより、幅方向長孔部材６２を型幅方向調整雌ネジ部材６３に固定することにより、幅方向位置調整部材６０を所望の幅方向の位置で固定することができる。ただし、幅方向位置調整部材６０は省略することも可能である。
【００７８】
シリンダー１０の周囲には断熱カバー６４が設けられている。断熱カバー６４は、内側カバー６５及び一対の外側カバー６６とから構成されている。シリンダー１０の上面及び両側面を囲むシリンダー軸心方向から見た断面がコ字状であり、かつ、略矩形状の上面及び略矩形状の両側面の３面を有する板状部材であり、その３面はそれぞれシリンダーの上面及び両側面に対して所定の間隔を空けて設けられている。また、内側カバー６５の上面及び両側面には、複数の貫通孔が設けられている。内側カバー６５の両側面の下方は、それぞれフレーム２０の両側面にネジ留め等により固定されている。
【００７９】
一対の外側カバー６６はそれぞれ内側カバー６５の側面を覆う板状部材であり、内側カバー６５の側面と所定の間隔を空けて設けられている。一対の外側カバー６６の側面の上方の辺からは垂直方向かつ幅方向の内側に向かう方向へ屈曲した上面部を有し、両外側部材の上面部は内側カバー６５の上方において、互いに所定の間隔を空けて対向し、それぞれ内側カバーから所定の距離を空けた上方において、側面から所定の距離までの間を覆っている。一対の外側カバー６６は、内側カバー６５の一部上面及び側面を囲むと共に、それぞれ内側カバー６５の上面及両側面に対して所定の間隔を空けて設けられている。外側カバー６６のシリンダー１０の軸線方向から見た断面の形状は略Ｌ字状であり、かつ、略矩形状の側面及び略矩形状の上面の2面を有する板状部材である。一対の外側カバー６６の両側面の下方は、それぞれフレーム２０の両側面に、内側カバーと共に、ネジ留め等により固定されている。内側カバー６５の側面と外側カバー６６の側面との間の間隔は、内側カバー６５の上面と外側カバー６６の上面との間隔よりも狭い。なお、図３では、内側カバー６５の側面と外側カバー６６の側面との間に間隔を設ける例を示したが、内側カバー６５の側面と外側カバー６６の側面との間の一部又は内側カバーの外側の全体において、両者は当接していてもかまわない。
【００８０】
内側カバー６５は熱伝導性が低い材料、例えばステンレスで形成されている。一方、外側カバー６６は熱伝導性の高い材料、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、鉄等で形成されている。シリンダー１０に近い内側カバー６５は熱伝導性が低い材料で形成されているため、シリンダーの熱を遮断する作用がある。また、内側カバー６５では遮断できなかった熱は、熱伝導性の高い材料で形成された外側カバー６６に伝わり、外側カバー６６において熱を拡散し、放熱させている。これにより、操作者が外側カバーに手を触れた場合にも高温による火傷等を防ぐと共に、シリンダーを保温するとことができる。
【００８１】
樹脂材料投入口２５からはペレット状の樹脂材料を、スリーブ１４の他方の端部側からスリーブ１４の内部へと投入することができる。シリンダーの他方の方向の端部側には略中空円筒状のスリーブ１４の一方の端部側が嵌合されており、スリーブ１４の他方の端部側は樹脂材料投入口２５に連通している。樹脂材料投入口２５のシリンダーの一方の方向側には、スリーブ１４の他方の端部側を所定の位置まで篏合するとともに、シャフト１５を出し入れ自在に遊篏するシャフト貫通孔７０が設けられている。スリーブ１４の他方の端部側の内径と、シャフト貫通孔７０のシリンダーの一方の方向側の内径とは等しく、例えば１５ｍｍに設定されているため、スリーブ１４の他方の端部側の内周側と、シャフト貫通孔７０におけるシリンダーの一方の方向側の内周側とは、段差がなく連続しており、その内部でシャフト１５が滑らかに摺動できるように構成されている。
【００８２】
シャフト貫通孔７０におけるシリンダーの他方の方向には、シャフト貫通孔７０から連続して設けられ、上方が開口しており、シャフト１５が出し入れ自在に摺動する投入溝７１が設けられている。投入溝７１におけるシリンダー１０の他方の方向側にはシャフト案内孔７２が設けられており、シャフト案内孔７２はシャフト１５を摺動可能に遊篏している。樹脂材料投入口２５の上方から下方に向けて、ペレット状の樹脂材料を投入溝に向かって案内するためのテーパーが設けられている。
【００８３】
シャフト１５の一方側の先端であり、樹脂材料を押す押圧面７５は、ハンドル２６の操作によりシャフト案内孔７２の内部の位置、投入溝７１の範囲内の位置、シャフト貫通孔７０の範囲内の位置、スリーブ１４の内部の位置の間を移動可能である。ペレット状の樹脂材料を樹脂材料投入口からスリーブ１４内に投入する際には、シャフト１５の押圧面７５をシャフト案内孔７２から、投入溝７１経て、シャフト貫通孔７０内部に至る範囲内において、シリンダーの一方の方向、及び、シリンダーの他方の方向へ向けて動かすことにより、シャフト１５の押圧面７５により、ペレット状の樹脂材料を投入溝７１からシャフト貫通孔７０及びスリーブ１４へ向けて押し込むことができる。
【００８４】
シャフト案内孔７２の内径は、シャフト１５の外径に対応するように、例えば１４ｍｍとすることができる。投入溝７１は例えば内径１５ｍｍの円筒に沿った形状である。スリーブ１４の内径、シャフト貫通孔７０におけるシリンダー１０の他方の方向側の内径、及び、投入溝７１における内径は、いずれも略同一でいずれも例えば１５ｍｍとすることができ、一方、シャフト案内孔７２における内径は例えば１４ｍｍとしている。このように各部の内径を設定することにより、シャフト１５を滑らかに摺動させることができると共に、樹脂材料をスムーズに押し出すことができる。
【００８５】
シリンダー１０、スリーブ１４、シャフト貫通孔７０、投入溝７１、シャフト案内孔７２及びシャフト１５は、いずれも略同軸となるように設けられており、この軸線は水平に対して、シリンダーの一方の方向が下方、シリンダーの他方の方向が上方に向くように、若干、傾斜している。この軸線の水平に対する角度は４５度以下であり、好ましくは１５度以下であり、より好ましくは２〜１０度であり、図１には５度程度とする例を示している。このような傾斜を設けることにより、樹脂材料を樹脂材料投入口２５からスリーブ１４内に投入する際に、ペレット状の樹脂材料をスムーズにスリーブ内に案内することができる。なお、この傾斜を無くして、この軸線を水平とすることも可能である。
【００８６】
シャフト１５の他端はヒンジ部材２７を介してハンドル２６に接続されており、ハンドル２６を一方の方向及び他方の方向へ回動操作することにより、シャフト１５をシリンダーの一方の方向、及び、シリンダーの他方の方向へ向けて動かすことができる。ハンドル２６は、シリンダー１０の軸線と略平行な角度となる押し切り位置と、シリンダー１０の軸線となす角度が最大、例えば１１０度程度となる位置との間で操作可能である。ハンドル２６がシリンダー１０の軸線と略平行な角度となる押し切り位置では、スリーブ１４内でシャフト１５が最もシリンダー１０の一方の方向へと押し出されている状態である。一方、ハンドル２６がシリンダー１０の軸線となす角度が最大となる位置では、シャフト１５が最もシリンダー１０の他方の方向へと引き抜かれている状態であり、シャフト１５の押圧面７５は、シャフト案内孔７２内に位置する。
【００８７】
ヒンジ部材２７は、図１に示されているようにフレーム２０におけるシリンダーの他方の方向側を挟むように一対設けられた略く字状の部材であり、一辺にはピボット軸２８及びシャフト固定軸２９が設けられ、他辺にはハンドル２６が固定されている。ピボット軸２８はヒンジ部材２７の一辺の先端側に設けられている。また、シャフト固定軸２９は、ヒンジ部材２７の一辺において、ピボット軸２８よりも他辺寄りで、かつ、内側であって、内方へ突出した部分に設けられている。
【００８８】
フレーム２０におけるシリンダーの他方の方向の端部の上部には、フレーム２０の略上下方向に沿う方向に長い、より正確にはシリンダー１０の軸線に略垂直な方向に長い長孔３６が設けられている。長孔３６には、一対のヒンジ部材２７の一辺の先端に挟持されているピボット軸２８が挿入されており、ピボット軸２８は長孔３６の長さ方向に沿って略上下方向へ移動できるように構成されている。
【００８９】
シャフト１５の他方の端部には水平方向に貫通した固定軸挿入孔７６が設けられている。固定軸挿入孔７６には、一対のヒンジ部材２７の一辺の内側に挟持されたシャフト固定軸２９が挿入されている。シャフト固定軸２９は、ハンドル２６の動作に応じて、シャフトの摺動方向に沿って往復動作すると共に、固定軸挿入孔７６の中で回転可能となるように構成されている。シャフト１５は、スリーブ１４、シャフト貫通孔７０、投入溝７１及びシャフト案内孔７２に遊篏されているため、ハンドル２６の回転操作に応じて、シャフト固定軸２９はシャフトの摺動方向に沿って駆動されることにより、シャフト１５はシリンダー１０の軸線に沿ってシリンダーの一方の方向又はシリンダーの他方の方向へ駆動される。
【００９０】
ヒンジ部材２７の他辺には、直線状に延在する長板状のハンドル２６の一端側がネジ留め等により固定されている。ハンドル２６の他端側には操作者が手で握るグリップ部７７が設けられている。グリップ部７７よりも一端側寄りの下方には、下方に突出したハンドル凸部７８が設けられている。ハンドル凸部７８は付け根側の寸法の方が大きく、先端に向かうに従い寸法が小さくなっている。ハンドル凸部７８の下方の表面には、ハンドル凸部７８の下方の表面に沿うような断面略Ｖ字形状の板状の緩衝部材７９が設けられている。ハンドル凸部７８は、フレーム２０におけるシリンダーの一方の方向側の端部の上方に突設された雌ネジ部５２の上端に当接可能な位置関係となっており、ハンドル２６がシリンダー１０の軸線と略平行な角度となる押し切り位置となるときに、ハンドル凸部７８は、緩衝部材７９を介して、雌ネジ部５２に当接する。
【００９１】
ヒンジ部材２７は、ピボット軸２８及びシャフト固定軸によって、ハンドル２６の回動操作に応じて、シャフト１５を駆動可能に固定されている。ハンドル２６を他方の回転方向へ最大に開いた位置、すなわち、ハンドル２６とシリンダー１０の軸線との角度が最大、例えば１１０度程度となる位置では、ピボット軸２８は長孔３６の下端に位置し、シャフト１５は最もシリンダーの他方の方向側に移動した位置となり、この時、シャフト１５の押圧面７５は、シャフト案内孔７２の内に位置するか、又は、シャフト案内孔７２におけるシリンダーの一方の方向側における端面と一致する。
【００９２】
この状態から、ハンドル２６をハンドル２６とシリンダー１０の軸線との角度が小さくなる方向である、一方の回転方向に回転させると、ハンドル２６とシリンダー１０の軸線との角度が９０度程度の時に、シャフト１５の押圧面７５は、シャフト貫通孔７０におけるシリンダーの他方の方向の端部に位置する。さらに、ハンドル２６を一方の回転方向に回転させると、ピボット軸２８は長孔３６に沿ってさらに上方に移動すると共に、シャフト固定軸２９はさらにシリンダーの一方の方向に駆動されるので、シャフト１５はさらにシリンダーの一方の方向へ向けて駆動される。
【００９３】
そして、ハンドル２６が、シリンダー１０の軸線と略平行な角度となる押し切り位置、すなわち、ハンドル凸部７８が緩衝部材７９を介して雌ネジ部５２に当接する位置まで回転操作すると、ピボット軸２８は長孔３６の上端に位置すると共に、シャフト固定軸２９は最もシリンダーの一方の方向側に位置し、シャフト１５は最もシリンダーの一方の方向側に位置し、シャフト１５の押圧面７５は、スリーブ１４におけるシリンダーの一方の方向寄りの所定の位置に駆動される。この時のシャフト１５の押圧面７５の位置は、シリンダーの他方の方向の端部からスリーブ１４に向かった所定の距離の位置、例えば約１０ｍｍの位置とすることができる。
【００９４】
ヒンジ部材２７を介してハンドル２６から入力した力をシャフト１５に加える場合、てこの原理により、入力した力を１０〜１７倍程度増幅することができる。作業者が例えば５０ｋｇの力を加え、１０倍に増幅された場合、ノズル１１の最小径が例えば２ｍｍとすると、約１６０ｋｇ／ｍｍ２程度の射出圧力を得ることができる。
【００９５】
スリーブ１４の内径、シャフト貫通孔７０におけるシリンダー１０の他方の方向側の内径、及び、投入溝７１における内径は、いずれも略同一でいずれも例えば１５ｍｍとすることができ、一方、シャフト案内孔７２における内径は例えば１４ｍｍとしている。このように各部の内径を設定することにより、シャフト１５を滑らかに摺動させることができると共に、樹脂材料をスムーズに押し出すことができる。また、シャフト１５の外径は例えば１４ｍｍであるから、スリーブ１４の内径との間には１ｍｍの余裕があり、シャフト１５はスリーブ１４に対して遊篏された状態である。この例えば１ｍｍ程度の余裕があることにより、シャフト１５を滑らかに摺動できると共に、こじることもなく、しかも、各部の公差を許容することができる。また、シャフト１５の押圧面７５は、ペレット状の樹脂材料を押すので、各部の内径との間に例えば１ｍｍの余裕があったとしても、ペレット状の樹脂材料を漏らすことなく押すことができる。
【００９６】
フレーム２０におけるシリンダーの他方の方向寄りの下方には温度制御装置２１が設けられている。フレーム２０におけるシリンダーよりも、シリンダーの他方の方向寄りの下方には略矩形の貫通孔が設けられており、この貫通孔には略直方体形状の温度制御装置２１が篏合してネジ留等により固定されている。温度制御装置は、ヒーターに設けられた例えば熱電対からなる温度検出器（図示省略）からの温度検出信号に基づき、ヒーター１６の発熱部１７の温度制御を行う。温度制御装置２１には、表示パネル２２及び操作ボタン２３が設けられており、操作ボタン２３により目標温度を設定すると共に、表示パネル２２では目標温度、現在温度等を表示することができる。ヒーター１６に設けられた温度検出器から検出された検出温度が、操作ボタン２３で設定された目標温度となるように、温度制御装置２１はフィードバック制御を行う。
【００９７】
ヒーター１６の発熱部１７としては例えば１５０Ｗのものを使用している。この発熱部１７としては、１００Ｗ以上のものを使用することが望ましい。設定温度の推奨値は例えば２２０℃であるが、上限温度は例えば２７０℃とする。設定温度は、型のサイズが大きい時には高温とし、型のサイズが小さい時には推奨値近傍の温度とする。また、型の材質が金属、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金である時には設定温度を高温とし、型の材質が熱に弱いとき、例えば樹脂であるときには、設定温度を低温とする。
【００９８】
温度制御装置２１の電源を入れると、ヒーター１６の発熱部１７が加熱され、所定の時間でヒーターは設定温度まで加熱される。ヒーター１６の熱でシリンダー１０が加熱されることにより、樹脂材料投入口２５から投入されたペレット状の樹脂材料は、シリンダー１０の内部で溶解する。樹脂材料投入口２５から投入された樹脂材料は、シャフト１５の押圧面７５により押されることにより、投入溝７１、シャフト貫通孔７０、スリーブ１４を経て、シリンダー孔３８へ移動し、シリンダー孔３８内で溶融した樹脂材料は、テーパー部１３を通って、ノズル１１から型へ射出される。シリンダー１０のシリンダー孔３８内では樹脂材料はヒーター１６の熱により完全に溶融状態となっている。
【００９９】
スリーブ１４のシリンダー１０に近い側では、ヒーター１６からの熱が伝わるので、樹脂材料は溶融状態となっている。一方、スリーブ１４におけるシリンダーの他の方向側、シャフト貫通孔７０及び投入溝７１においては、樹脂材料は溶融しておらず、ペレットのままの状態である。スリーブ１４のシリンダー１０の他方の方向の端部から例えば５ｍｍの位置までにおいては、樹脂材料は溶融状態となっている。スリーブ１４内において、シャフト１５の押圧面７５がシリンダー１０に最も近づいた位置は、シリンダーの他方の方向の端部からスリーブ１４に向かって、例えば約１０ｍｍの位置とすることができる。したがって、シャフト１５の押圧面７５は、必ずペレット状の樹脂材料を押圧する構造となっている。そして、スリーブ１４のシリンダー１０の他方の方向の端部から所定の位置、例えば５ｍｍの位置においては、樹脂材料がペレット状態である領域と溶融状態である領域との界面が存在し、この界面の近傍において、ペレットの溶解が始まる領域が存在する。
【０１００】
樹脂に熱を加えると酸化し、焦げたような色へ変色してしまうことがある。これは加熱する温度が高いほど、また加熱する時間が長いほど強く変色する。加熱時間は管理できるが、樹脂の種類によっては高温でないと型への射出ができない場合があるので、加熱する温度を下げられないことがある。この場合には、空気中の酸素と溶融した樹脂とが触れにくい構造とし、溶融した樹脂の酸化を防ぐことが有効である。本考案では、スリーブ１４のシリンダー１０の他方の方向の端部から例えば５ｍｍ〜１０ｍｍの位置まで間においては、樹脂材料がペレット状態である領域と溶融状態である領域との界面が存在し、この界面の近傍において、ペレットの溶解が始まる領域が存在する。この界面付近においては、溶融した樹脂材料とペレット状の樹脂材料とが混じり合った状態となっており、空気の流れもなく、完全に溶融した樹脂材料と空気を隔離する作用がある。これにより、樹脂が酸化して変色してしまうことを防ぐ効果がある。
【０１０１】
樹脂材料としては、例えばＰＰ、ＰＯＭ、ＰＳ、ＡＢＳ樹脂、ＰＥ、ＰＡ、ＰＥＴ等が使用できる。また、ＰＰに炭素繊維を加えたものや、２種類以上の樹脂を混合したものでも使用できる。ただし、融点が高い樹脂、例えばＰＣやアクリル樹脂等は適切ではない。
【０１０２】
＜射出成形の手順＞
実施形態１の小型横置射出成形装置を使用した射出成形の手順を説明する。
（１）まず、フレーム２０の脚部の少なくとも一部を万力で作業机に固定する。
【０１０３】
（２）型の高さ方向位置及び水平方向位置の位置合わせを行う。図４は高さ位置決めマーク１８を用いた高さ位置調整部材５５の高さ方向の位置決めの方法を示している。高さ方向長孔部材５６を介して螺合している一対の雄ネジをゆるめて、型下面支持板５７を上下方向に移動できるようにする。型下面支持板５７にはシリンダー１０の平面部１２に近づけて、かつ、ゲート３３が見えるように少し斜めに型を置く。操作者はゲート３３を水平方向から見て、ゲート３３の高さ位置と高さ位置決めマーク１８とが一致する高さとなるように型下面支持板５７の高さを調整し、この位置で、高さ方向長孔部材５６を介して螺合している一対の雄ネジをしめる。
【０１０４】
図５は水平位置決めマーク１９を用いた幅方向位置調整部材６０の幅方向の位置決めの方法を示している。幅方向長孔部材６２を介して螺合している一対の雄ネジをゆるめて、幅方向位置調整部材６０が幅方向に移動できるようにする。型幅方向支持板６１に型の一方の側面を当接させて、かつ、上方から型のゲート３３が見えるように型を傾けた状態とする。操作者はゲート３３を上方から見て、ゲート３３の幅方向位置と水平位置決めマーク１９とが一致するように幅方向位置調整部材６０の幅方向位置を調整し、この位置で、幅方向長孔部材６２を介して螺合している一対の雄ネジをしめる。
【０１０５】
以上の操作により、型の高さ方向位置及び水平方向位置の位置合わせが完了する。なお、ここでは、高さ方向位置の型の位置合わせを先に行う例を示したが、水平方向位置の型の位置合わせを先に行うこともできる。また、高さ位置決めマークは幅方向の両側に設けられているので、左右どちら側からでも高さ方向の型の位置決めを行うことができる。型の位置決めが完了した後には、一旦型を固定位置から取り外す。これは、後の工程で、ノズル１１から少量の樹脂を取り出して、樹脂の溶融状態を確認する必要があるためである。ただし、幅方向位置調整部材６０は省略することも可能である。幅方向位置調整部材６０を省略した場合には、ここでは高さ位置調整部材５５の調整のみを行う。
【０１０６】
（３）ペレット状の樹脂材料を樹脂材料投入口２５から投入する。図６はペレット状の樹脂材料を樹脂材料投入口２５へ投入する様子を示している。ハンドル２６をシリンダー１０の軸線となす角度が最大（例えば１１０度程度）となる位置までハンドルを他方の回転方向へ回動する。樹脂材料投入口２５から少しずつペレット状の樹脂材料を投入する。投入溝７１に樹脂材料が投入されたら、ハンドル２６を少し一方の回動方向へ回動してシャフト１５の押圧面７５をシャフトの一方の方向へ動かすことにより、投入溝７１に投入された樹脂材料を押圧面７５によりシャフト貫通孔７０及びスリーブ１４の方向へ押し入れる。その後、ハンドル２６を他方の方向、すなわち、ハンドル２６がシリンダー１０の軸線となす角度が大きくなる方向へ回動して、シャフト１５の押圧面７５をシャフト案内孔７２の方向へ移動させた状態で、ペレット状の樹脂材料を投入溝７１へ投入する。再び、ハンドル２６を少し一方の回動方向へ回動してシャフト１５の押圧面７５をシャフトの一方の方向へ動かすことにより、投入溝７１に投入された樹脂材料を押圧面７５によりシャフト貫通孔７０及びスリーブ１４の方向へ押し入れる。この操作を繰り返すことにより、ペレット状の樹脂材料をシリンダー孔３８、スリーブ１４及びシャフト貫通孔７０へ投入していく。
【０１０７】
このときの樹脂材料の投入量は、ハンドル２６を動かしたときにシャフト１５の押圧面７５が樹脂材料に当たるときのシャフト１５のストロークにより判断することができる。樹脂材料はシャフト貫通孔７０におけるシリンダーの他方の方向端部から３ｍｍ程度の位置まで投入することが望ましい。ただし、樹脂材料はシャフト貫通孔７０や投入溝７１を満たすまで投入することも可能である。また、型が小さい場合には、樹脂材料の投入量は少なくとも構わない。樹脂材料の投入量とシャフト１５のストロークとは対応しているので、樹脂材料の量を調整することにより、ハンドル２６を操作しやすい位置に調整することも可能である。例えば、ハンドル２６をシリンダー１０の軸線となす角度が最大（例えば１１０度程度）に近い位置においては、ハンドル２６がシリンダー１０の軸線となす角度は直角に近い状態であるが、これに対して、ハンドル２６がシリンダー１０の軸線となす角度が小さいときには、操作者は体重をかけてハンドル２６を一方の回転方向へ回動させやすいため、よりハンドル２６の操作を行いやすくなる。なお、射出できる樹脂の最大の量は、６ｃｃ以上とすることが望ましく、例えば１０ｃｃ程度とすることができる。
【０１０８】
温度制御装置２１の電源を入れ、ヒーターの温度を例えば推奨の２２０℃程度に設定する。温度制御装置２１の電源を入れるタイミングは、樹脂材料を投入する前であっても、樹脂材料を投入した後であっても、いずれでもかまわない。
【０１０９】
（４）樹脂材料の溶解状態を確認した後、型をセットする。温度制御装置２１の電源を入れ、所定時間、例えば１５分程度が経過したら、ハンドル２６を少しだけ一方の回転方向へ動かすことにより、ノズル１１から少しだけ樹脂材料を取り出し、樹脂材料の溶融状態を確認する。取り出した樹脂は、へら等ですくい取ることにより、ノズル１１に付いた樹脂材料を取り除く。樹脂材料が十分に溶融している場合には、上記（２）で予め位置決めしておいた型を、高さ位置調整部材５５と幅方向位置調整部材６０とにより側面方向の位置決めをした上で、上型３１のゲート３３が設けられた面がシリンダー１０の平面部に当接させ、ノズル１１とゲート３３とが一致した状態とする。下型３２の背面から、型固定用ネジ２４の型固定部５３が当接するように、操作つまみ５４を操作して雄ネジ部５１を締め付けていく。型固定部５３により下型３２の背面を押圧する状態で、型がセットされる。このとき、フレーム２０は剛体で構成されているため、型固定用ネジ２４をきつく締め付ける必要はない。ただし、幅方向位置調整部材６０は省略することも可能である。幅方向位置調整部材６０を省略した場合には、先に高さ位置調整部材５５により高さ方向位置の型の位置合わせを行う。次に、操作者はゲート３３を上方から見て、ゲート３３の幅方向位置と水平位置決めマーク１９とが一致するように型の位置を調整し、操作つまみ部５４を操作して、型固定部５３により型を固定する。
【０１１０】
（５）ハンドル２６を操作して、樹脂材料をノズル１１から型３０のゲート３３内へ射出する。操作者はハンドル２６のグリップ部７７を持って、ハンドル２６を一方の回転方向へ回動するように操作する。操作者がハンドル２６を一方の回転方向へ回動すると、その力は、ヒンジ部材２７を介して、てこの原理により増幅されてシャフト１５を押す力へ変換される。シャフト１５の押圧面７５はペレット状の樹脂材料をシリンダー１０の一方の方向へ向けて押す。これに伴い、シリンダー孔３８内の溶融された樹脂材料がテーパー部１３を通ってノズル１１から型のゲート３３へと射出される。操作者はハンドル２６に対して少し体重をかけるようにして一方の回転方向への押し下げていき、ハンドル２６が止まったところで所定の時間、例えば５〜６秒程度、押す力を維持した後、ハンドル２６をシリンダー１０の軸線となす角度が最大（例えば１１０度程度）となる位置までハンドルを他方の回転方向へ回動する。このとき、操作者がハンドル２６を一方の回転方向への押し下げていき、ハンドル２６が止まったところでは、型への所定量の樹脂材料の射出が終了している。所定の時間、例えば５〜６秒程度、押す力を維持することにより、樹脂材料が固まるのを待つと共に、樹脂材料の凝固時の収縮や引け等、望ましくない樹脂材料の変形を防ぐことができる。
【０１１１】
（６）型から成形物を取り出す。型固定用ネジ２４の操作つまみ５４を操作して、型３０を取り外す。操作者は断熱手袋を用いて、上型３１と下型３２とを開き、成形物を取り出せば、成形物が完成する。
【０１１２】
（７）引き続き、成形を行う場合には、上記（３）〜上記（６）の工程を繰り返す、型を交換する場合には、上記（２）の工程を加える。そして、作業が終了したら、温度制御装置２１のスイッチを切る。
【０１１３】
［実施形態２］
実施形態２の小型横置射出成形装置は、実施形態１と同一の小型横置射出成形装置と同一のものであるが、樹脂製の型を用いて射出成形する点で、実施形態１で説明した射出成形の手順と異なる。図７を用いて、実施形態２の射出成形の手順を説明する。図７Ａは熱絶縁部材を挿入しない場合の説明図であり、図７Ｂは熱絶縁部材を挿入する実施形態２の場合の説明図である。なお、図１〜６に示された構成は実施形態２においても共通であり、共通する構成には同一の符号を用い、その説明は省略する。
【０１１４】
実施形態２の樹脂製の型を用いる場合には、上記（２）の工程と上記（４）の工程において、樹脂製の型をシリンダー１０の平面部１２に対して、熱絶縁部材４０を介して、樹脂製の型を当接させる点で、実施形態１の場合と相違している。
【０１１５】
上記（２）の工程では、樹脂製の型の高さ方向位置及び水平方向位置の位置合わせを、ノズル対応孔４３に対して行う。まず、板状部材４１を収納する位置から、回動固定部４２を中心にして略１８０度回動させ、シリンダー１０の平面部１２に当接させる。この状態で、板状部材の中央部で、ノズル１１に対応する位置に設けられたノズル対応孔４３に対して、樹脂製の型のゲート３３の位置を調整する。板状部材４１をシリンダー１０の平面部１２に当接させた状態であっても、高さ位置決めマーク１８及び水平位置決めマーク１９を用いて、上記（２）と同様に高さ位置調整部材５５及び幅方向位置調整部材６０の位置決めを行う。この後の工程では、板状部材４１をシリンダー１０の平面部１２に当接させた状態のままとしておく。その余の操作は、上記（２）と同様である。
【０１１６】
上記（４）の工程では、温度制御装置２１の電源を入れ、所定時間、例えば１５分程度が経過したら、ハンドル２６を少しだけ一方の回転方向へ動かすことにより、ノズル対応孔４３から少しだけ樹脂材料を取り出してみて、樹脂材料の溶融状態を確認する。取り出した樹脂は、へら等ですくい取ることにより、ノズル対応孔及びノズル１１に付いた樹脂材料を取り除く。樹脂材料が十分に溶融している場合には、予め位置決めしておいた樹脂製の型を、高さ位置調整部材５５と幅方向位置調整部材６０とにより側面方向の位置決めをした上で、上型３１のゲート３３が設けられた面が板状部材４１に当接させ、ノズル１１、ノズル対応孔４３及びゲート３３が一致した状態とする。下型３２の背面から、型固定用ネジ２４の型固定部５３が当接するように、操作つまみ５４を操作して雄ネジ部５１を締め付けていく。型固定部５３により下型３２の背面を押圧する状態で、樹脂製の型がセットされる。このとき、フレーム２０は剛体で構成されているため、型固定用ネジ２４をきつく締め付ける必要はない。
【０１１７】
実施形態２の射出成形の手順におけるこの余の手順は実施形態１と同様である。熱絶縁部材４０を介して樹脂製の型をシリンダー１０の平面部１２に対して当接させることにより、樹脂製の型に平面部１２をとおしてヒーター１６からの熱が伝わりにくくなる。熱絶縁部材４０の板状部材としては、熱抵抗が比較的高い材質、例えばステンレスを用いることができる。このために、樹脂製の型にヒーター１６の熱が伝わりにくくなるので、樹脂製の型が劣化することを防ぐことができる。
【０１１８】
［実施形態３］
実施形態３の小型横置射出成形装置の各部の構成は、実施形態１又は実施形態２の小型横置射出成形装置と同一であるが、部品単位で分解された状態で組み立て前の状態である組立セットである点で、実施形態１又は実施形態２で説明した小型横置射出成形装置の状態とは異なる。図８を用いて、実施形態３の小型横置射出成形装置の状態について説明する。図８は実施形態３の小型横置射出成形装置の組立セットの説明図である。
【０１１９】
本考案の小型横置射出成形装置は、図８に示されているように、部品単位で分解することが可能であり、組み立て前の組立セットの状態で操作者に提供することが可能である。組立セットの状態で梱包し、輸送することにより、コンパクトな形態で輸送及び保管が可能であるため、輸送にかかるコストや在庫管理にかかるコストを低減することが可能である。操作者は、組立セットに同封されている組立説明書にしたがい、小型横置射出成形装置を組み立てることにより、実施形態１又は実施形態２で説明した小型横置射出成形装置を完成させることができる。操作者にとっては射出成形装置を自作できる楽しみを味わうことが可能となる。
【０１２０】
本考案の小型横置射出成形装置は、小型であり、手動操作による射出成形が可能であり、かつ、操作が簡単であるため、家庭においても使用できるものである。型としては、例えばアルミニウム材料をＮＣ加工機で加工したものを用いることができる。ＣＡＤプログラム用のソフトウエアを用いることにより、ＮＣ加工機用のデータを作成することもできる。型の製作には、家庭においても使用できる小型のＮＣ加工機が実現されているので、型の設計、型の製造、射出成形までの工程を全て家庭でも実現できることになる。
【０１２１】
［実施形態４］
実施形態４の小型横置射出成形装置は、シリンダー１０を複数に分割できるようにした点で実施形態１〜３の小型横置射出成形装置とは相違する。シリンダー１０を一方の方向側と他方の方向側との２つに分割できるようにした例について説明する。シリンダー１０を他方の方向寄りの位置で、シリンダー１０の軸線方向と垂直な断面で分割できるようにした。２つに分割されたシリンダー１０は、例えば他方の方向からネジ留等の手段により分割可能に結合される。シリンダー１０を分割する位置は、他方の方向寄りとして説明したが、本考案ではこれに限定されるものではなく、中央部であっても、一方の方向寄りであってもかまわない。
【０１２２】
シリンダー１０をその軸線方向と垂直な断面で分割できるようにしたことにより、射出成形の後に、シリンダー１０及びスリーブ１４におけるシリンダーの一方の方向側に溶融された状態となった後で固化した樹脂材料を取り出すことが可能になる。樹脂材料の種類を変えて射出成形を行う場合、シリンダー１０に樹脂材料が残ることによって、異種材料の混合を防ぐためには、樹脂材料の種類ごとに複数のシリンダー１０を用意する必要があった。本実施形態の小型横置射出成形装置によれば、シリンダー１０を分割することにより、シリンダー１０及びスリーブ１４におけるシリンダーの一方の方向側の内部で溶融された状態となった後で固化した樹脂材料を取り出すことが可能であるから、１個のシリンダー１０により異種材料の混合が無い状態で、複数種類の樹脂材料による射出成形を行うことができる。
【０１２３】
ここではシリンダーの分割数を２個としたが、本考案はこれに限定されるものでなく、例えば３個以上に分割できるようにしてもよい。分割数を多くすると、シリンダー内に残った樹脂材料をより取り出しやすくなる。また、シリンダー１０を分割する方向をその軸線方向と垂直な断面で分割するようにしたが、本考案はこれに限定されるものではなく、例えば分割された断面形状は互いに径方向又は周方向に凹凸篏合するようなものでもよく、また分割する方向についても、軸方向だけではなく例えば径方向や周方向に分割するようにしてもよい。
【０１２４】
［実施形態５］
実施形態５の小型横置射出成形装置は、シャフト１５の駆動手段として手動操作されるハンドル２６に代えて、電動モータやプランジャー等の動力手段を設けた点で実施形態１〜４の小型横置射出成形装置とは相違する。シャフト１５におけるシリンダーの他方の方向側に例えば電動モータやプランジャー等からなる動力手段を設けると共に、この動力手段を制御する動力手段制御装置を設けることにより、動力手段制御装置により動力手段を制御して、シャフト１５を動力手段により駆動することがする可能となる。この場合、ハンドル２６を手動で操作する必要が無く、動力手動制御装置に設けられた操作スイッチを操作するだけで、射出成形を行うことができるので、操作者はより楽に射出成形作業を行うことが可能となる。
【０１２５】
動力手段制御装置の操作スイッチは、温度制御装置２１に設けられた表示パネル２２及び操作ボタンとまとめて設けるか、あるいは、兼用してもよい。その余の構成は実施形態１〜４と同様である。手動操作されるハンドル２６に代えて、電動モータやプランジャー等の動力手段を設けた場合にも、小型で安定した設置ができるように横置き型の小型横置射出成形装置を提供することができると共に、実施形態１〜４と同様の効果を奏することができる。
【符号の説明】
【０１２６】
１０…シリンダー          １１…ノズル                  １２…平面部
１３…テーパー部          １４…スリーブ              １５…シャフト
１６…ヒーター            １７…発熱部                  １８…高さ位置決めマーク
１９…水平位置決めマーク  ２０…フレーム                ２１…温度制御装置
２２…表示パネル          ２３…操作ボタン              ２４…型固定用ネジ
２５…樹脂材料投入口      ２６…ハンドル                ２７…ヒンジ部材
２８…ピボット軸          ２９…シャフト固定軸          ３０…型
３１…上型                ３２…下型                    ３３…ゲート
３６…長孔                ３７…面取り部                ３８…シリンダー孔
３９…取付板              ４０…熱絶縁部材              ４１…板状部材
４２…回動固定部          ４３…ノズル対応孔            ５１…雄ネジ部
５２…雌ネジ部            ５３…型固定部                ５４…操作つまみ部
５５…高さ位置調整部材    ５６…高さ方向長孔部材        ５７…型下面支持板
５８…高さ方向可動板      ５９…側面可動板              ６０…幅方向位置調整部材
６１…型幅方向支持板      ６２…幅方向長孔部材      ６３…型幅方向調整雌ネジ部材
６４…断熱カバー          ６５…内側カバー              ６６…外側カバー
７０…シャフト貫通孔      ７１…投入溝                  ７２…シャフト案内孔
７５…押圧面              ７６…固定軸挿入孔            ７７…グリップ部
７８…ハンドル凸部        ７９…緩衝部材          
【図１】
0003213195.tif 000003
【図２】
0003213195.tif 000004
【図３】
0003213195.tif 000005
【図４】
0003213195.tif 000006
【図５】
0003213195.tif 000007
【図６】
0003213195.tif 000008
【図７】
0003213195.tif 000009
【図８】
0003213195.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月22日(2017.8.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
略水平方向に延在するシリンダーと、
前記シリンダーを固定するためのフレームと、
前記シリンダーを加熱するためのヒーターと、
前記シリンダーの一方の端部側に設けられたノズルと、
前記シリンダーの他方の端部側から前記シリンダー内に投入された樹脂材料を直接又は間接的に押圧するためのシャフトと、
前記シャフトを駆動するための駆動手段と、
を備えることを特徴とする小型横置射出成形装置。
【請求項２】
前記駆動手段は手動操作されるハンドルであることを特徴とする請求項１に記載の小型横置射出成形装置。
【請求項３】
前記ヒーターは前記シリンダーの前記一方の端部側から所定寸法の位置と、前記シリンダーの前記他方の端部側から所定寸法の位置との間に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の小型横置射出成形装置。
【請求項４】
前記シリンダーの他方の端部側には前記シリンダーに接続されている前記シャフトを遊嵌するスリーブが設けられており、前記スリーブの前記シリンダーとは反対側から前記樹脂材料を投入することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の小型横置射出成形装置。
【請求項５】
前記スリーブは、前記シリンダーに対して、前記ヒーターが設けられていない位置までの範囲で挿入されていることを特徴とする請求項４に記載の小型横置射出成形装置。
【請求項６】
前記樹脂材料は前記スリーブの前記シリンダー側では溶融状態であると共に、前記スリーブの前記シリンダーとは反対側では非溶融状態であることを特徴とする請求項４又は５に記載の小型横置射出成形装置。
【請求項７】
前記シャフトの前記スリーブ内におけるストロークは、前記樹脂材料が非溶融状態である範囲であることを特徴とする請求項６に記載の小型横置射出成形装置。
【請求項８】
前記シリンダーには前記ノズルに向かって径が狭くなるテーパー部が設けられており、前記ノズルの先端の径は前記テーパー部の最小径よりも大きいことを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載の小型横置射出成形装置。
【請求項９】
前記ノズルに対向して型を着脱自在に固定することができることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の小型横置射出成形装置。
【請求項１０】
前記ノズルの周囲には平面部が設けられており、前記平面部は前記型に面接触することができることを特徴とする請求項９に記載の小型横置射出成形装置。
【請求項１１】
前記ノズルの周囲には前記型の位置合わせ用の複数の目印が設けられていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の小型横置射出成形装置。
【請求項１２】
前記ノズルと前記型との間には、熱絶縁部材を挿入することができる構造を有することを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の小型横置射出成形装置。
【請求項１３】
前記型の前記シリンダーとは反対側は、型固定用ネジによりシリンダー側へ押圧されていることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載の小型横置射出成形装置。
【請求項１４】
前記シリンダーは前記ノズル側が低くなるように水平に対して４５度以下の傾きを有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の小型横置射出成形装置。
【請求項１５】
前記シリンダーは複数に分割可能であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の小型横置射出成形装置。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の小型横置射出成形装置を構成している各構成部品からなることを特徴とする組立セット。
【手続補正２】
【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】
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、小型で、横置きで、様々な種類の型を用いることができ、しかも、手動操作により射出成形を行うことができる小型横置射出成形装置及び組立セットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の射出成形装置は大型で複雑な構造のものであったが、近年では家庭等でも利用可能な卓上射出成型装置が開発されてきている。卓上射出成型装置の中には手動のものも紹介されている。手動の射出成型装置は動力が不要であるため、小型で簡素な構造を実現できることが期待されている。
【０００３】
下記特許文献１には、小型で、手動操作により射出成形を行うことができる射出成型装置が開示されている。この射出成型装置は筒本体が垂直方向に延びた縦型の構成をしている。筒本体の下部の周囲にはヒーターが設けられ、筒本体の上部から投入されたスティック状成形材料を溶解し、筒本体の下端部に設けられたノズルから型へ成形材料が射出される。筒本体へ投入されるスティック状成形材料を上から押込シャフトにより押し込むと、完全溶融した状態のスティック状成形材料を、その上から投入したスティック状成形材料によりノズルから型へ射出することができる。押込シャフトは押込レバーを操作することにより作動される。また、ノズルの先端には平坦面が形成されており、この平坦面は型に当接することにより、型に熱を伝達することができる。
【０００４】
このような構成とすることで、下記特許文献１に開示された射出成形装置によれば、押込レバーを手動により操作し、押込シャフトを下降させることにより、筒本体の中で完全溶融した状態の成形材料を、上から投入されたスティック状成形材料を介して押込シャフトで押込むことでノズルから型へ射出することにより、射出成形を行うことができる。また、ノズルの先端を介して、型に熱を伝達することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−０３０４２９号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の射出成型装置は縦置き型であるため、上下方向の寸法が大きくなり、この装置を安定し設置するためには固定するための脚部の占める面積も大きくなっていた。また、上側型と下側型とを押し付ける機構、及び、型を水平方向へ取り出すための機構は、複雑なものとなっていた。特許文献１に記載のものでは、ノズルの先端の平坦面が小さいため、型の一部に力が集中し、型を変形させたり、破損させたりする恐れがあると共に、ノズルから型への熱の伝導性は低かった。さらに、特許文献１に記載のものでは、所望の寸法で、かつ、周囲に多数の凹溝を有するスティック状成形材料を用いる必要があった。また、スティック状成形材料を所望の寸法とすることで完全に溶解する時間を調整することができるが、このスティック状成形材料の成形に手間がかかってしまう。また、凹溝は溶融した樹脂から発生するエアを上方へ抜く作用はあるが、溶融した成形材料が酸化する原因となる酸素を隔離するような構造とはなっていない。成形材料が酸化すると、成形品が焦げたような色に変色してしまう。
【０００７】
本考案の目的は、小型で安定した設置ができるように横置き型とすると共に、成形材料を成形加工する必要がない小型横置射出成形装置を提供することである。
【０００８】
また、本考案の別の目的は、材料の溶融状態を適切な状態とすることができる射出成形装置を提供することである。
【０００９】
また、本考案の別の目的は、成形材料の酸化を低減し、樹脂材料の変色を防ぐことができる射出成形装置を提供することである。
【００１０】
また、本考案の別の目的は、シャフトに溶融した樹脂材料が付着することを無くし、メンテナンスを容易にすることができる射出成形装置を提供することである。
【００１１】
また、本考案の別の目的は、ノズルからの少量の樹脂材料が漏れることを許容可能にし、型の取り付けをスムーズに行える射出成形装置を提供することである。
【００１２】
また、本考案の別の目的は、ノズルと型との接触面積が大きく、型の一部に力が集中して型を変形させたり、破損させたりすることを防ぐと共に、ノズルから型への熱の伝導性を高めることができる射出成形装置を提供することである。
【００１３】
また、本考案の別の目的は、型のノズルに対する位置合わせを容易にすることができる射出成形装置を提供することである。
【００１４】
また、本考案の別の目的は、熱に弱い型を用いることができる射出成形装置を提供することである。
【００１５】
また、本考案の別の目的は、型を固定する力を弱くすることにより、シリンダーから型に与える力を低減し、型を変形させたり、破損させたりすることを防ぐことができる射出成形装置を提供することである。
【００１６】
また、本考案の別の目的は、樹脂材料の投入時に樹脂材料をスリーブの内部へ導入しやすくすることができる射出成形装置を提供することである。
【００１７】
また、本考案の別の目的は、シリンダー内に残った樹脂材料を取り出すことができる射出成形装置を提供することである。
【００１８】
また、本考案の別の目的は、輸送時にコンパクトに梱包することができる射出成形装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するために、本考案の第１の態様の小型横置射出成形装置は、
略水平方向に延在するシリンダーと、
前記シリンダーを固定するためのフレームと、
前記シリンダーを加熱するためのヒーターと、
前記シリンダーの一方の端部側に設けられたノズルと、
前記シリンダーの他方の端部側から前記シリンダー内に投入された樹脂材料を直接又は間接的に押圧するためのシャフトと、
前記シャフトを駆動するための駆動手段と、
を備えることを特徴とする。
【００２０】
また、第２の態様の小型横置射出成形装置は、第１の態様の小型横置射出成形装置において、前記駆動手段は手動操作されるハンドルであることを特徴とする。
【００２１】
また、第３の態様の小型横置射出成形装置は、第１又は第２の態様の小型横置射出成形装置において、前記ヒーターは前記シリンダーの前記一方の端部側から所定寸法の位置と、前記シリンダーの前記他方の端部側から所定寸法の位置との間に設けられていることを特徴とする。
【００２２】
また、第４の態様の小型横置射出成形装置は、第１〜第３のいずれかの態様の小型横置射出成形装置において、前記シリンダーの他方の端部側には前記シリンダーに接続されている前記シャフトを遊嵌するスリーブが設けられており、前記スリーブの前記シリンダーとは反対側から前記樹脂材料を投入することを特徴とする。
【００２３】
第５の態様の小型横置射出成形装置は、第４の態様の小型横置射出成形装置において、前記スリーブは、前記シリンダーに対して、前記ヒーターが設けられていない位置までの範囲で挿入されていることを特徴とする。
【００２４】
また、第６の態様の小型横置射出成形装置は、第４又は第５の態様の小型横置射出成形装置において、前記樹脂材料は前記スリーブの前記シリンダー側では溶融状態であると共に、前記スリーブの前記シリンダーとは反対側では非溶融状態であることを特徴とする。
【００２５】
また、第７の態様の小型横置射出成形装置は、第６の態様の小型横置射出成形装置において、前記シャフトの前記スリーブ内におけるストロークは、前記樹脂材料が非溶融状態である範囲であることを特徴とする。
【００２６】
また、第８の態様の小型横置射出成形装置は、第１〜第７のいずれかの態様の小型横置射出成形装置において、前記シリンダーには前記ノズルに向かって径が狭くなるテーパー部が設けられており、前記ノズルの先端の径は前記テーパー部の最小径よりも大きいことを特徴とする。
【００２７】
また、第９の態様の小型横置射出成形装置は、第１〜第８のいずれかの態様の小型横置射出成形装置において、前記ノズルに対向して型を着脱自在に固定することができることを特徴とする。
【００２８】
また、第１０の態様の小型横置射出成形装置は、第９の態様の小型横置射出成形装置において、前記ノズルの周囲には平面部が設けられており、前記平面部は前記型に面接触することができることを特徴とする。
【００２９】
また、第１１の態様の小型横置射出成形装置は、第９又は第１０の態様の小型横置射出成形装置において、前記ノズルの周囲には前記型の位置合わせ用の複数の目印が設けられていることを特徴とする。
【００３０】
また、第１２の態様の小型横置射出成形装置は、第９〜第１１のいずれかの態様の小型横置射出成形装置において、前記ノズルと前記型との間には、熱絶縁部材を挿入することができる構造を有することを特徴とする。
【００３１】
また、第１３の態様の小型横置射出成形装置は、第９〜第１２のいずれかの態様の小型横置射出成形装置において、前記型の前記シリンダーとは反対側は、型固定用ネジによりシリンダー側へ押圧されていることを特徴とする。
【００３２】
また、第１４の態様の小型横置射出成形装置は、前記第１〜第１３のいずれかの態様の小型横置射出成形装置において、前記シリンダーは前記ノズル側が低くなるように水平に対して４５度以下の傾きを有することを特徴とする。
【００３３】
また、第１５の態様の小型横置射出成形装置は、前記第１〜第１４のいずれかの態様の小型横置射出成形装置において、前記シリンダーは複数に分割可能であることを特徴とする。
【００３４】
さらに、第１６の態様の組立セットは、第１〜第１５のいずれかの態様の小型横置射出成形装置を構成している各構成部品からなることを特徴とする。
【考案の効果】
【００３５】
第１の態様の小型横置射出成形装置によれば、小型で安定した設置ができるように横置き型の小型横置射出成形装置を提供することができる。
【００３６】
第２の態様の小型横置射出成形装置によれば、ハンドルを操作することにより手動で射出成形を行うことができる。
【００３７】
第３の態様の小型横置射出成形装置によれば、材料の溶融状態と、型への温度伝達を適切な状態とすることができる。
【００３８】
第４の態様の小型横置射出成形装置によれば、スティック状成形材料を成形する手間がなく、例えばペレット状の樹脂材料を利用することができる。
【００３９】
第５の態様の小型横置射出成形装置によれば、スリーブ内における材料の溶融状態をより適切な状態とすることができる。
【００４０】
第６の態様の小型横置射出成形装置によれば、樹脂材料の溶融面が空気に触れにくいようにすることにより、成形材料の酸化を低減し、樹脂材料の変色を防ぐことができる。
【００４１】
第７の態様の小型横置射出成形装置によれば、シャフトに溶融した樹脂材料が付着することが無いので、メンテナンスが容易になる。
【００４２】
第８の態様の小型横置射出成形装置によれば、ノズルからの少量の樹脂材料が漏れることを許容可能にし、型の取り付けをスムーズに行えるようになる。
【００４３】
第９の態様の小型横置射出成形装置によれば、型を容易に交換することができる。
【００４４】
第１０の態様の小型横置射出成形装置によれば、ノズルと型との接触面積が大きく、型の一部に力が集中して型を変形させたり、破損させたりすることを防ぐと共に、ノズルから型への熱の伝導性を高めることができる。
【００４５】
第１１の態様の小型横置射出成形装置によれば、型のノズルに対する位置合わせを容易にすることができる。
【００４６】
第１２の態様の小型横置射出成形装置によれば、熱に弱い型、例えば樹脂製の型を用いることができる。
【００４７】
第１３の態様の小型横置射出成形装置によれば、型を固定する力を弱くすることができるため、シリンダーから型に伝わる力を低減し、型が変形したり、破損したりすることを防ぐことができる。
【００４８】
第１４の態様の小型横置射出成形装置によれば、樹脂材料の投入時に樹脂材料をスリーブの内部へ導入しやすくすることができる。
【００４９】
第１５の態様の小型横置射出成形装置によれば、シリンダー内に残った樹脂材料を取り出すことができるため、１個のシリンダーにより異種材料の混合が無い状態で、複数種類の樹脂材料による射出成形を行うことができる。
【００５０】
第１６の態様の組立セットによれば、小型横置射出成形装置が各構成部品単位になっているため、輸送時にコンパクトに梱包することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施形態１にかかる小型横置射出成形装置の斜視図である。
【図２】図１のシリンダーの軸線に沿った縦断面図である。
【図３】型をセットした状態の部分斜視図である。
【図４】型の高さ方向の位置決めの説明図である。
【図５】型の水平方向の位置決めの説明図である。
【図６】樹脂材料の投入についての説明図である。
【図７】図７Ａは熱絶縁部材を挿入しない場合の説明図であり、図７Ｂは熱絶縁部材を挿入する実施形態２の場合の説明図である。
【図８】実施形態３の小型横置射出成形装置の組立セットの説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００５２】
以下、図面を参照して本考案の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本考案の技術思想を具体化するための小型横置射出成形装置及びこの小型横置射出成形装置の組立セットを例示するものであって、本考案をこれに特定することを意図するものではなく、本考案は実用新案登録請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも等しく適用し得るものである。
【００５３】
［実施形態１］
図１〜図７を参照して、実施形態１の小型横置射出成形装置を説明する。
【００５４】
図１は実施形態１にかかる小型横置射出成形装置の斜視図であり、図２は図１のシリンダーの軸線に沿った縦断面図であり、図３は型をセットした状態の部分斜視図である。シリンダー１０は略四角柱状の外形形状をしており、一方の端部側でノズル１１と連通し、他方の端部側でスリーブ１４に連通するシリンダー孔３８を内部に有している。（以下、シリンダー１０の軸線に沿って、一方の端部側に向かう方向を「シリンダーの一方の方向」、他方の端部側へ向かう方向を「シリンダーの他方の方向」と称する。）シリンダー１０の形状は柱状であれば、略四角柱状に限定されるものではないが、シリンダー１０が略四角柱状であると、フレーム２０に対して固定しやすい。シリンダー１０の材質としては、例えば鉄に対してニッケルメッキを施したものを用いる。また、シリンダー１０の加工には旋盤による切削加工を用いる。なお、本考案ではシリンダー１０の材質は鉄に限定されず、例えばステンレス、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属であってもよい。
【００５５】
シリンダー１０の一方の端部側の中央部にはノズル１１が設けられている。ノズル１１の周囲は略四角形状の平面部１２が形成されている。平面部１２は型３０の上型３１のゲート３３が設けられている平面に面接触している。平面部１２の外周形状は、シリンダー１０の軸線と垂直方向の断面における外周形状とほぼ等しい。ノズル１１の周囲が広い面積の平面部１２となっているため、ノズル１１及びノズル周囲の平面部１２と型３０との接触面積が大きくなり、ノズル１１先端から型の一部に力が集中することがなく、型が変形したり、破損したりすることを防ぐことができると共に、ノズル１１及びノズル周囲の平面部１２から型への熱の伝導性を高めることができる。
【００５６】
平面部１２の周囲には型３０のゲート３３をノズル１１に対して位置決めするための一対の高さ位置決めマーク１８及び水平位置決めマーク１９が設けられている。平面部１２とシリンダー１０の両側面との間には、ノズル１１の高さ方向と一致する位置に、一対の高さ位置決めマーク１８が設けられている。高さ位置決めマーク１８は、左右両側に設けられているため、型３０のゲート３３をノズル１１に対して位置決めする操作を、左右どちら側からでもできるようになっている。平面部１２とシリンダー１０の上面側との間には、ノズル１１の水平方向と一致する位置に、水平位置決めマーク１９が設けられている。
【００５７】
平面部１２の略四角形状の各頂点に相当する位置には面取り部３７が設けられている。この面取り部３７は、平面状であってもよいし、曲面状であってもよい。面取り部３７が設けられていることにより操作者がシリンダーの角部で怪我をすることを防ぐことができると共に、意匠的にも優れた形状とすることができる。
【００５８】
シリンダー１０の内部のシリンダー孔３８は略円筒形状である。また、シリンダー１０の内部のシリンダー孔３８のノズル１１側には、ノズル１１に向かうにしたがってすり鉢状に小径となるようなテーパー部１３が設けられている。ノズル１１の平面部１２側の孔の径は、テーパー部１３の最小径よりも大きく、かつ、テーパー部１３の最大径よりも小さい。各部の寸法は、例えば、テーパー部１３の最小径を２ｍｍ、テーパー部１３の最大径を１５ｍｍ、テーパー部１３よりもシリンダーの他方の方向の部位の内径を１５ｍｍ、ノズル１１の平面部１２側の孔の径を４ｍｍ、シリンダー１０の水平方向幅を２３ｍｍ、シリンダー１０の高さを２０ｍｍとすることができる。
【００５９】
シリンダーの他方の方向の端部側には略中空円筒状のスリーブ１４の一方の端部側が嵌合されている。スリーブ１４の他方の端部側は樹脂材料投入口２５に連通している。スリーブ１４の他方の端部側からは、略円柱形状のシャフト１５の一方の端部側が遊篏されている。スリーブ１４の一方の端部側の内径と、シリンダーの他方の方向側におけるスリーブ篏合部以外の部分の内径とは等しく、例えば１５ｍｍに設定されているため、スリーブ１４の一方の端部側の内周側と、シリンダーの他方の方向側におけるスリーブ篏合部以外の部分の内径側とは、段差がなく連続しており、その内部で樹脂材料が滑らかに摺動できるように構成されている。
【００６０】
各部の寸法は、例えば、スリーブ１４の内径はどこでも略一定で１５ｍｍ、シャフト１５の外径はどこでも一定で１４ｍｍである。したがって、シャフト１５は、スリーブ１４に対して、径寸法で例えば１ｍｍの余裕をもって、遊篏されている。また、スリーブ１４の一方の端部側がシリンダー１０の他方の端部側の内部に篏合されている長さは例えば５ｍｍである。さらに、シリンダー孔３８の内径と、スリーブ１４の内径は、略同一であり、いずれも例えば１５ｍｍであると共に、シリンダー孔３８の他方の端部側の内壁と、スリーブ１４の一方の端部の内壁は、連続している。すなわち、シリンダー孔３８の他方の端部側の内径の中、スリーブ１４の一方の端部側が挿入される部分（シリンダー孔３８の他方の端部側から例えば約５ｍｍまでの部分）においては、その内径がスリーブ１４の外径に一致しており、内側においては、シリンダー孔３８の他方の端部側の内壁と、スリーブ１４の一方の端部の内壁は、連続している。
【００６１】
シリンダー１０の下方側はヒーター１６を介して、適宜の取付手段によりフレーム２０に取り付けられている。ヒーター１６は、その内部の略中央部に発熱部１７を有しており、発熱部１７はヒーター１６に設けられた挿入孔に挿入されている。また、例えば熱電対からなる温度検出手段（図示省略）を有している。ヒーター１６は例えばアルミニウム製で、略直方体形状をしており、ヒーター１６の幅方向の寸法は、シリンダー１０の幅方向の寸法と一致している。例えば、シリンダー１０の下方側とヒーター１６の上部とはネジ等で固定されている。また、ヒーターの下方の両側面と、フレーム２０の上方の両側面とには、それぞれの面において、取付板３９を用いてネジ等により固定されている。
【００６２】
ヒーター１６の上面は、シリンダー１０の下面の所定の範囲に直接接続されている。ヒーター１６は幅方向ではシリンダー１０の幅方向の全体に対して接続されている。また、ヒーター１６はシリンダー１０の長手方向においては、シリンダー１０の下方面の所定の範囲において接続されている。この所定の範囲は、例えばシリンダー１０の一方の方向の端部側から１５ｍｍの位置から、シリンダー１０の他方の方向の端部側から１２ｍｍの位置までの間の範囲である。また、シリンダー１０の他方の端部側から例えば５ｍｍの範囲まではスリーブ１４の一方の端部側が篏合されており、シリンダー１０の他方の方向の端部側から例えば１２ｍｍの位置よりも一方の方向の端部側においてヒーターが当接されているので、スリーブ１４がシリンダー１０に篏合されている範囲は、ヒーターが当接されている範囲からシリンダー１０の長手方向に例えば７ｍｍだけ離れており、直接ヒーター１６は当接しないようになっている。
【００６３】
なお、この所定の範囲は、型への熱伝導、スリーブ１４への熱伝導、シリンダー１０における温度分布等、樹脂材料の溶解状態及び溶解範囲等を考慮して適宜決定される。後述のように、スリーブ１４の一方の端部側では、シリンダーの他方の方向の端部から例えば５ｍｍ程度の位置までは樹脂材料が溶融した状態となっている。また、加熱しすぎると樹脂が柔らかくなりすぎて、ハンドル２６を操作してシャフト１５により樹脂材料を押し出していないにもかかわらず、ノズル１１から樹脂が垂れだしてしますことがあるが、加熱領域を適切に設定することにより、このようなノズル１１からの樹脂の垂れだしを防ぐことができる。
【００６４】
取付板３９におけるシリンダー１０の一方の端部側には、熱絶縁部材４０が回動可能に取り付けられている。熱絶縁部材４０は、熱に弱い型、例えば樹脂型を用いるときに使用される。熱絶縁部材４０は、シリンダー１０のノズル１１が設けられている平面部１２の全部又は少なくとも一部を覆う、略四角形状の板状部材４１を有しており、一対の取付板３９に対して取り付けられる側の板状部材４１の一辺の両側に回動固定部４２が設けられている。
【００６５】
回動固定部４２は板状部材４１からシリンダー１０のノズル１１に当接される面の側に略垂直に折り曲げられて形成されている。また、回動固定部４２の外側に設けられた凸部は、取付板３９におけるシリンダー１０の一方の端部側に設けられた孔に回転可能に篏合されていることにより、熱絶縁部材４０は、取付板３９に対して、略１８０度回動するように取り付けられ、熱絶縁部材４０がシリンダーの平面部１２に当接する位置と、熱絶縁部材４０を収納する位置との間で、回動するように設けられている。
【００６６】
板状部材４１における回動固定部４２が設けられている一辺側では、その幅が板状部材４１の他の部分の幅よりも狭くなっており、当該他の部分の幅は平面部の幅よりも大きく、操作者は当該他の部分を摘まんで熱絶縁部材４０をシリンダーの平面部１２に当接する位置と、熱絶縁部材４０を収納する位置との間で、回動操作することができる。板状部材４１の中央部には熱絶縁部材４０を平面部１２に当接して用いるときにノズル１１に対応する位置に、ノズル対応孔４３が設けられている。
【００６７】
熱に弱い型を用いる時には、シリンダー１０の平面部に熱絶縁部材４０を介して型３０を当接させることにより、シリンダー１０から型３０へ熱が伝わりにくいようにする。熱絶縁部材４０の材質としては、熱抵抗が比較的高い材質が好ましく、例えばステンレス板を用いることができる。このとき、ノズル１１から射出された樹脂材料は、板状部材４１の中央に設けられたノズル対応孔４３を通って、型のゲートに導入される。
【００６８】
型３０は、上下方向に薄い略直方体からなる、上型３１及び下型３２とからなる。上型３１には樹脂を注入するためのゲート３３が設けられている。上型３１及び下型３２の合わせ面となる内側には、成形品の形状に対応する所定の形状が刻まれており、この所定の形状はゲート３３に接続されている。型３０をノズル１１に対して位置決め固定するときには、上型３１のゲート３３がシリンダー１０のノズル１１と対向する向きで、型３０の周壁のうちで下方側となる面が型下面支持板５７と面接触し、型３０の周壁のうちで側面側となる一方の面が型幅方向支持板６１と面接触し、ノズル１１の位置と型のゲートの位置とが一致するように固定される。
【００６９】
型の材質としては、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、チタン及び樹脂等があげられる。アルミニウム又はアルミニウム合金の型は加工しやすいという利点がある。アルミニウム又はアルミニウム合金の型は、ＣＡＤのプログラムソフトによって作成されたデータによって、ＮＣ加工機により簡単に作ることができる。チタンの型は強度が大きく、また、熱が伝わりにくい。また、チタンの型は３Ｄプリンターにより製造することが可能であり、材料となる粉末に対してレーザーを照射することにより溶融固化させることにより製造可能である。樹脂型は安価であり、製造も容易である。樹脂型の材質としては、例えば、ナイロン、ＡＢＳ、ＰＯＭ、ＰＰ等の樹脂が用いられるが、特にナイロンが好ましい。
【００７０】
例えばアルミニウム製の型を使用する際には、型を予熱する必要がある。本考案では、ノズル１１が形成されたシリンダー１０の平面部１２から、ヒーター１６の熱を伝熱することにより、型の予熱を行うことができる。この際、平面部１２の面積が広く、型との接触面積が広いので、熱伝導率が高く、型に対して十分に熱を伝導することができる。
【００７１】
型３０は、型固定用ネジ２４によりシリンダー１０の平面部１２に対して押圧されることにより、着脱自在に、かつ、シリンダー１０のノズル１１に対して位置決め固定される。型３０の高さ方向の位置決めは高さ位置調整部材５５により行い、型３０の幅方向（平面部１２と平行、かつ、略水平方向）の位置決めは幅方向位置調整部材６０により行う。ただし、幅方向位置調整部材６０は省略することも可能である。型固定用ネジ２４はシリンダーと略同軸となるように、かつ、ノズル１１と対向するように設けられている。型固定用ネジ２４は、シリンダーと略同軸となるように設けられた雄ネジ部５１、雄ネジ部５１のシリンダーの他方の方向の端部に設けられた型固定部５３、雄ネジ部５１のシリンダーの一方の方向の端部に設けられた操作つまみ部５４、雄ネジ部５１の中央部を螺合可能に支持すると共に、フレーム２０に固定された雌ネジ部５２とから構成されている。
【００７２】
雄ネジ部５１は、雌ネジ部５２に対して螺合されているので、操作つまみ５４を回転操作することにより、型固定部５３とシリンダー１０の平面部１２との間の距離を調整することができる。型３０を交換する時には、操作つまみ部５４を一方の方向（例えば左回転方向）へ回転操作して雄ネジ部５１をシリンダーの一方の方向に移動させた状態で行う。型３０を装着する時には、操作つまみ部５４を他方の方向（例えば右回転方向）へ回転操作して雄ネジ部５１をシリンダー他方の方向へ移動させ、型固定部５３により型３０をシリンダー10の平面部１２の方向へ押圧することにより、型３０をシリンダー１０の軸方に固定する。
【００７３】
高さ位置調整部材５５は、シリンダー１０の軸線に平行で、かつ、シリンダーの幅方向に平行な略矩形平面であり、しかも、型３０の下面を支持する型下面支持板５７と、型下面支持板５７の幅方向両側の辺から下方へ略垂直に屈曲され、型下面支持板５７と一体に形成された一対の側面可動板５９と、各側面可動板５９の長手方向でシリンダー１０とは反対側の辺から幅方向の内側へ向かって略垂直に、かつ、高さ方向長孔部材５６のシリンダー１０側に当接するように、それぞれ側面可動板５９から一体に形成された高さ方向可動板５８と、から構成されている。高さ方向長孔部材５６は、略矩形板状の部材であり、フレーム２０のシリンダーの一方の方向の端面にシリンダーの軸線方向と垂直となるように設けられている。高さ方向長孔部材５６には、高さ方向可動板５８に幅方向に所定の間隔を空けて設けられた一対の雌ネジにそれぞれ螺合された一対の雄ネジに対応する位置に一対の高さ方向に長い長孔が設けられている。
【００７４】
一対の高さ方向可動板５８にはそれぞれ雌ネジが設けられており、この雌ネジには高さ方向長孔部材５６の長孔を介してそれぞれ雄ネジが螺合されている。この雄ネジを緩めた状態では、長さ方向可動板５８は、高さ方向長孔部材５６の長孔に沿って高さ方向を調整可能であり、高さ位置調整部材５５の高さを調整することが可能である。高さ位置調整部材５５の高さを調整した位置において、この雄ネジを締めることにより高さ方向可動板５８を高さ方向長孔部材５６に固定することにより、高さ位置調整部材５５を所望の高さ方向位置に固定することができる。
【００７５】
幅方向位置調整部材６０は、型下面支持板５７に対して垂直で、シリンダー１０の軸線に平行な略矩形平面を有し、型３０の一方の側面に当接し、型の幅方向の位置を調整できる型幅方向支持板６１と、型幅方向支持板６１から垂直方向、かつ、型下面支持板５７と略平行であり、幅方向の外側へ突出するように型幅方向支持板６１と一体に形成された幅方向長孔部材６２と、から構成されている。幅方向長孔部材６２には、シリンダー１０の軸線方向に所定の間隔を有し、シリンダー１０の幅方向に長い一対の長孔が設けられている。
【００７６】
側面可動板５９には、側面可動板５９に当接するように側面可動板５９と一体に、例えばネジ留め等により固定された略矩形板状の固定部と、当該固定部の上方の辺から垂直に幅方向の外側へ向かって突出し、その上面は型下面支持板５７の上面と面一となるように、当該固定部と一体に形成された突出部と、当該突出部に幅方向長孔部材６２の一対の長孔と対応するように、シリンダーの軸線方向に所定の間隔を空けて設けられた一対の雌ネジと、からなる型幅方向調整雌ネジ部材６３が設けられている。
【００７７】
型幅方向調整雌ネジ部材６３の一対の雌ネジには、それぞれ幅方向長孔部材６２の一対の長孔を介して、雄ネジが螺合されている。この雄ネジを緩めた状態では、この雄ネジに対して、幅方向長孔部材６２が幅方向長孔部材６２に設けられた長孔の範囲で幅方向に調整可能である。幅方向長孔部材６２の幅方向の位置を調整した位置において、この雄ネジを締めることにより、幅方向長孔部材６２を型幅方向調整雌ネジ部材６３に固定することにより、幅方向位置調整部材６０を所望の幅方向の位置で固定することができる。ただし、幅方向位置調整部材６０は省略することも可能である。
【００７８】
シリンダー１０の周囲には断熱カバー６４が設けられている。断熱カバー６４は、内側カバー６５及び一対の外側カバー６６とから構成されている。シリンダー１０の上面及び両側面を囲むシリンダー軸心方向から見た断面がコ字状であり、かつ、略矩形状の上面及び略矩形状の両側面の３面を有する板状部材であり、その３面はそれぞれシリンダーの上面及び両側面に対して所定の間隔を空けて設けられている。また、内側カバー６５の上面及び両側面には、複数の貫通孔が設けられている。内側カバー６５の両側面の下方は、それぞれフレーム２０の両側面にネジ留め等により固定されている。
【００７９】
一対の外側カバー６６はそれぞれ内側カバー６５の側面を覆う板状部材であり、内側カバー６５の側面と所定の間隔を空けて設けられている。一対の外側カバー６６の側面の上方の辺からは垂直方向かつ幅方向の内側に向かう方向へ屈曲した上面部を有し、両外側部材の上面部は内側カバー６５の上方において、互いに所定の間隔を空けて対向し、それぞれ内側カバーから所定の距離を空けた上方において、側面から所定の距離までの間を覆っている。一対の外側カバー６６は、内側カバー６５の一部上面及び側面を囲むと共に、それぞれ内側カバー６５の上面及両側面に対して所定の間隔を空けて設けられている。外側カバー６６のシリンダー１０の軸線方向から見た断面の形状は略Ｌ字状であり、かつ、略矩形状の側面及び略矩形状の上面の2面を有する板状部材である。一対の外側カバー６６の両側面の下方は、それぞれフレーム２０の両側面に、内側カバーと共に、ネジ留め等により固定されている。内側カバー６５の側面と外側カバー６６の側面との間の間隔は、内側カバー６５の上面と外側カバー６６の上面との間隔よりも狭い。なお、図３では、内側カバー６５の側面と外側カバー６６の側面との間に間隔を設ける例を示したが、内側カバー６５の側面と外側カバー６６の側面との間の一部又は内側カバーの外側の全体において、両者は当接していてもかまわない。
【００８０】
内側カバー６５は熱伝導性が低い材料、例えばステンレスで形成されている。一方、外側カバー６６は熱伝導性の高い材料、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、鉄等で形成されている。シリンダー１０に近い内側カバー６５は熱伝導性が低い材料で形成されているため、シリンダーの熱を遮断する作用がある。また、内側カバー６５では遮断できなかった熱は、熱伝導性の高い材料で形成された外側カバー６６に伝わり、外側カバー６６において熱を拡散し、放熱させている。これにより、操作者が外側カバーに手を触れた場合にも高温による火傷等を防ぐと共に、シリンダーを保温するとことができる。
【００８１】
樹脂材料投入口２５からはペレット状の樹脂材料を、スリーブ１４の他方の端部側からスリーブ１４の内部へと投入することができる。シリンダーの他方の方向の端部側には略中空円筒状のスリーブ１４の一方の端部側が嵌合されており、スリーブ１４の他方の端部側は樹脂材料投入口２５に連通している。樹脂材料投入口２５のシリンダーの一方の方向側には、スリーブ１４の他方の端部側を所定の位置まで篏合するとともに、シャフト１５を出し入れ自在に遊篏するシャフト貫通孔７０が設けられている。スリーブ１４の他方の端部側の内径と、シャフト貫通孔７０のシリンダーの一方の方向側の内径とは等しく、例えば１５ｍｍに設定されているため、スリーブ１４の他方の端部側の内周側と、シャフト貫通孔７０におけるシリンダーの一方の方向側の内周側とは、段差がなく連続しており、その内部でシャフト１５が滑らかに摺動できるように構成されている。
【００８２】
シャフト貫通孔７０におけるシリンダーの他方の方向には、シャフト貫通孔７０から連続して設けられ、上方が開口しており、シャフト１５が出し入れ自在に摺動する投入溝７１が設けられている。投入溝７１におけるシリンダー１０の他方の方向側にはシャフト案内孔７２が設けられており、シャフト案内孔７２はシャフト１５を摺動可能に遊篏している。樹脂材料投入口２５の上方から下方に向けて、ペレット状の樹脂材料を投入溝に向かって案内するためのテーパーが設けられている。
【００８３】
シャフト１５の一方側の先端であり、樹脂材料を押す押圧面７５は、ハンドル２６の操作によりシャフト案内孔７２の内部の位置、投入溝７１の範囲内の位置、シャフト貫通孔７０の範囲内の位置、スリーブ１４の内部の位置の間を移動可能である。ペレット状の樹脂材料を樹脂材料投入口からスリーブ１４内に投入する際には、シャフト１５の押圧面７５をシャフト案内孔７２から、投入溝７１経て、シャフト貫通孔７０内部に至る範囲内において、シリンダーの一方の方向、及び、シリンダーの他方の方向へ向けて動かすことにより、シャフト１５の押圧面７５により、ペレット状の樹脂材料を投入溝７１からシャフト貫通孔７０及びスリーブ１４へ向けて押し込むことができる。
【００８４】
シャフト案内孔７２の内径は、シャフト１５の外径に対応するように、例えば１４ｍｍとすることができる。投入溝７１は例えば内径１５ｍｍの円筒に沿った形状である。スリーブ１４の内径、シャフト貫通孔７０におけるシリンダー１０の他方の方向側の内径、及び、投入溝７１における内径は、いずれも略同一でいずれも例えば１５ｍｍとすることができ、一方、シャフト案内孔７２における内径は例えば１４ｍｍとしている。このように各部の内径を設定することにより、シャフト１５を滑らかに摺動させることができると共に、樹脂材料をスムーズに押し出すことができる。
【００８５】
シリンダー１０、スリーブ１４、シャフト貫通孔７０、投入溝７１、シャフト案内孔７２及びシャフト１５は、いずれも略同軸となるように設けられており、この軸線は水平に対して、シリンダーの一方の方向が下方、シリンダーの他方の方向が上方に向くように、若干、傾斜している。この軸線の水平に対する角度は４５度以下であり、好ましくは１５度以下であり、より好ましくは２〜１０度であり、図１には５度程度とする例を示している。このような傾斜を設けることにより、樹脂材料を樹脂材料投入口２５からスリーブ１４内に投入する際に、ペレット状の樹脂材料をスムーズにスリーブ内に案内することができる。なお、この傾斜を無くして、この軸線を水平とすることも可能である。
【００８６】
シャフト１５の他端はヒンジ部材２７を介してハンドル２６に接続されており、ハンドル２６を一方の方向及び他方の方向へ回動操作することにより、シャフト１５をシリンダーの一方の方向、及び、シリンダーの他方の方向へ向けて動かすことができる。ハンドル２６は、シリンダー１０の軸線と略平行な角度となる押し切り位置と、シリンダー１０の軸線となす角度が最大、例えば１１０度程度となる位置との間で操作可能である。ハンドル２６がシリンダー１０の軸線と略平行な角度となる押し切り位置では、スリーブ１４内でシャフト１５が最もシリンダー１０の一方の方向へと押し出されている状態である。一方、ハンドル２６がシリンダー１０の軸線となす角度が最大となる位置では、シャフト１５が最もシリンダー１０の他方の方向へと引き抜かれている状態であり、シャフト１５の押圧面７５は、シャフト案内孔７２内に位置する。
【００８７】
ヒンジ部材２７は、図１に示されているようにフレーム２０におけるシリンダーの他方の方向側を挟むように一対設けられた略く字状の部材であり、一辺にはピボット軸２８及びシャフト固定軸２９が設けられ、他辺にはハンドル２６が固定されている。ピボット軸２８はヒンジ部材２７の一辺の先端側に設けられている。また、シャフト固定軸２９は、ヒンジ部材２７の一辺において、ピボット軸２８よりも他辺寄りで、かつ、内側であって、内方へ突出した部分に設けられている。
【００８８】
フレーム２０におけるシリンダーの他方の方向の端部の上部には、フレーム２０の略上下方向に沿う方向に長い、より正確にはシリンダー１０の軸線に略垂直な方向に長い長孔３６が設けられている。長孔３６には、一対のヒンジ部材２７の一辺の先端に挟持されているピボット軸２８が挿入されており、ピボット軸２８は長孔３６の長さ方向に沿って略上下方向へ移動できるように構成されている。
【００８９】
シャフト１５の他方の端部には水平方向に貫通した固定軸挿入孔７６が設けられている。固定軸挿入孔７６には、一対のヒンジ部材２７の一辺の内側に挟持されたシャフト固定軸２９が挿入されている。シャフト固定軸２９は、ハンドル２６の動作に応じて、シャフトの摺動方向に沿って往復動作すると共に、固定軸挿入孔７６の中で回転可能となるように構成されている。シャフト１５は、スリーブ１４、シャフト貫通孔７０、投入溝７１及びシャフト案内孔７２に遊篏されているため、ハンドル２６の回転操作に応じて、シャフト固定軸２９はシャフトの摺動方向に沿って駆動されることにより、シャフト１５はシリンダー１０の軸線に沿ってシリンダーの一方の方向又はシリンダーの他方の方向へ駆動される。
【００９０】
ヒンジ部材２７の他辺には、直線状に延在する長板状のハンドル２６の一端側がネジ留め等により固定されている。ハンドル２６の他端側には操作者が手で握るグリップ部７７が設けられている。グリップ部７７よりも一端側寄りの下方には、下方に突出したハンドル凸部７８が設けられている。ハンドル凸部７８は付け根側の寸法の方が大きく、先端に向かうに従い寸法が小さくなっている。ハンドル凸部７８の下方の表面には、ハンドル凸部７８の下方の表面に沿うような断面略Ｖ字形状の板状の緩衝部材７９が設けられている。ハンドル凸部７８は、フレーム２０におけるシリンダーの一方の方向側の端部の上方に突設された雌ネジ部５２の上端に当接可能な位置関係となっており、ハンドル２６がシリンダー１０の軸線と略平行な角度となる押し切り位置となるときに、ハンドル凸部７８は、緩衝部材７９を介して、雌ネジ部５２に当接する。
【００９１】
ヒンジ部材２７は、ピボット軸２８及びシャフト固定軸によって、ハンドル２６の回動操作に応じて、シャフト１５を駆動可能に固定されている。ハンドル２６を他方の回転方向へ最大に開いた位置、すなわち、ハンドル２６とシリンダー１０の軸線との角度が最大、例えば１１０度程度となる位置では、ピボット軸２８は長孔３６の下端に位置し、シャフト１５は最もシリンダーの他方の方向側に移動した位置となり、この時、シャフト１５の押圧面７５は、シャフト案内孔７２の内に位置するか、又は、シャフト案内孔７２におけるシリンダーの一方の方向側における端面と一致する。
【００９２】
この状態から、ハンドル２６をハンドル２６とシリンダー１０の軸線との角度が小さくなる方向である、一方の回転方向に回転させると、ハンドル２６とシリンダー１０の軸線との角度が９０度程度の時に、シャフト１５の押圧面７５は、シャフト貫通孔７０におけるシリンダーの他方の方向の端部に位置する。さらに、ハンドル２６を一方の回転方向に回転させると、ピボット軸２８は長孔３６に沿ってさらに上方に移動すると共に、シャフト固定軸２９はさらにシリンダーの一方の方向に駆動されるので、シャフト１５はさらにシリンダーの一方の方向へ向けて駆動される。
【００９３】
そして、ハンドル２６が、シリンダー１０の軸線と略平行な角度となる押し切り位置、すなわち、ハンドル凸部７８が緩衝部材７９を介して雌ネジ部５２に当接する位置まで回転操作すると、ピボット軸２８は長孔３６の上端に位置すると共に、シャフト固定軸２９は最もシリンダーの一方の方向側に位置し、シャフト１５は最もシリンダーの一方の方向側に位置し、シャフト１５の押圧面７５は、スリーブ１４におけるシリンダーの一方の方向寄りの所定の位置に駆動される。この時のシャフト１５の押圧面７５の位置は、シリンダーの他方の方向の端部からスリーブ１４に向かった所定の距離の位置、例えば約１０ｍｍの位置とすることができる。
【００９４】
ヒンジ部材２７を介してハンドル２６から入力した力をシャフト１５に加える場合、てこの原理により、入力した力を１０〜１７倍程度増幅することができる。作業者が例えば５０ｋｇの力を加え、１０倍に増幅された場合、ノズル１１の最小径が例えば２ｍｍとすると、約１６０ｋｇ／ｍｍ２程度の射出圧力を得ることができる。
【００９５】
スリーブ１４の内径、シャフト貫通孔７０におけるシリンダー１０の他方の方向側の内径、及び、投入溝７１における内径は、いずれも略同一でいずれも例えば１５ｍｍとすることができ、一方、シャフト案内孔７２における内径は例えば１４ｍｍとしている。このように各部の内径を設定することにより、シャフト１５を滑らかに摺動させることができると共に、樹脂材料をスムーズに押し出すことができる。また、シャフト１５の外径は例えば１４ｍｍであるから、スリーブ１４の内径との間には１ｍｍの余裕があり、シャフト１５はスリーブ１４に対して遊篏された状態である。この例えば１ｍｍ程度の余裕があることにより、シャフト１５を滑らかに摺動できると共に、こじることもなく、しかも、各部の公差を許容することができる。また、シャフト１５の押圧面７５は、ペレット状の樹脂材料を押すので、各部の内径との間に例えば１ｍｍの余裕があったとしても、ペレット状の樹脂材料を漏らすことなく押すことができる。
【００９６】
フレーム２０におけるシリンダーの他方の方向寄りの下方には温度制御装置２１が設けられている。フレーム２０におけるシリンダーよりも、シリンダーの他方の方向寄りの下方には略矩形の貫通孔が設けられており、この貫通孔には略直方体形状の温度制御装置２１が篏合してネジ留等により固定されている。温度制御装置は、ヒーターに設けられた例えば熱電対からなる温度検出器（図示省略）からの温度検出信号に基づき、ヒーター１６の発熱部１７の温度制御を行う。温度制御装置２１には、表示パネル２２及び操作ボタン２３が設けられており、操作ボタン２３により目標温度を設定すると共に、表示パネル２２では目標温度、現在温度等を表示することができる。ヒーター１６に設けられた温度検出器から検出された検出温度が、操作ボタン２３で設定された目標温度となるように、温度制御装置２１はフィードバック制御を行う。
【００９７】
ヒーター１６の発熱部１７としては例えば１５０Ｗのものを使用している。この発熱部１７としては、１００Ｗ以上のものを使用することが望ましい。設定温度の推奨値は例えば２２０℃であるが、上限温度は例えば２７０℃とする。設定温度は、型のサイズが大きい時には高温とし、型のサイズが小さい時には推奨値近傍の温度とする。また、型の材質が金属、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金である時には設定温度を高温とし、型の材質が熱に弱いとき、例えば樹脂であるときには、設定温度を低温とする。
【００９８】
温度制御装置２１の電源を入れると、ヒーター１６の発熱部１７が加熱され、所定の時間でヒーターは設定温度まで加熱される。ヒーター１６の熱でシリンダー１０が加熱されることにより、樹脂材料投入口２５から投入されたペレット状の樹脂材料は、シリンダー１０の内部で溶解する。樹脂材料投入口２５から投入された樹脂材料は、シャフト１５の押圧面７５により押されることにより、投入溝７１、シャフト貫通孔７０、スリーブ１４を経て、シリンダー孔３８へ移動し、シリンダー孔３８内で溶融した樹脂材料は、テーパー部１３を通って、ノズル１１から型へ射出される。シリンダー１０のシリンダー孔３８内では樹脂材料はヒーター１６の熱により完全に溶融状態となっている。
【００９９】
スリーブ１４のシリンダー１０に近い側では、ヒーター１６からの熱が伝わるので、樹脂材料は溶融状態となっている。一方、スリーブ１４におけるシリンダーの他の方向側、シャフト貫通孔７０及び投入溝７１においては、樹脂材料は溶融しておらず、ペレットのままの状態である。スリーブ１４のシリンダー１０の他方の方向の端部から例えば５ｍｍの位置までにおいては、樹脂材料は溶融状態となっている。スリーブ１４内において、シャフト１５の押圧面７５がシリンダー１０に最も近づいた位置は、シリンダーの他方の方向の端部からスリーブ１４に向かって、例えば約１０ｍｍの位置とすることができる。したがって、シャフト１５の押圧面７５は、必ずペレット状の樹脂材料を押圧する構造となっている。そして、スリーブ１４のシリンダー１０の他方の方向の端部から所定の位置、例えば５ｍｍの位置においては、樹脂材料がペレット状態である領域と溶融状態である領域との界面が存在し、この界面の近傍において、ペレットの溶解が始まる領域が存在する。
【０１００】
樹脂に熱を加えると酸化し、焦げたような色へ変色してしまうことがある。これは加熱する温度が高いほど、また加熱する時間が長いほど強く変色する。加熱時間は管理できるが、樹脂の種類によっては高温でないと型への射出ができない場合があるので、加熱する温度を下げられないことがある。この場合には、空気中の酸素と溶融した樹脂とが触れにくい構造とし、溶融した樹脂の酸化を防ぐことが有効である。本考案では、スリーブ１４のシリンダー１０の他方の方向の端部から例えば５ｍｍ〜１０ｍｍの位置まで間においては、樹脂材料がペレット状態である領域と溶融状態である領域との界面が存在し、この界面の近傍において、ペレットの溶解が始まる領域が存在する。この界面付近においては、溶融した樹脂材料とペレット状の樹脂材料とが混じり合った状態となっており、空気の流れもなく、完全に溶融した樹脂材料と空気を隔離する作用がある。これにより、樹脂が酸化して変色してしまうことを防ぐ効果がある。
【０１０１】
樹脂材料としては、例えばＰＰ、ＰＯＭ、ＰＳ、ＡＢＳ樹脂、ＰＥ、ＰＡ、ＰＥＴ等が使用できる。また、ＰＰに炭素繊維を加えたものや、２種類以上の樹脂を混合したものでも使用できる。ただし、融点が高い樹脂、例えばＰＣやアクリル樹脂等は適切ではない。
【０１０２】
＜射出成形の手順＞
実施形態１の小型横置射出成形装置を使用した射出成形の手順を説明する。
（１）まず、フレーム２０の脚部の少なくとも一部を万力で作業机に固定する。
【０１０３】
（２）型の高さ方向位置及び水平方向位置の位置合わせを行う。図４は高さ位置決めマーク１８を用いた高さ位置調整部材５５の高さ方向の位置決めの方法を示している。高さ方向長孔部材５６を介して螺合している一対の雄ネジをゆるめて、型下面支持板５７を上下方向に移動できるようにする。型下面支持板５７にはシリンダー１０の平面部１２に近づけて、かつ、ゲート３３が見えるように少し斜めに型を置く。操作者はゲート３３を水平方向から見て、ゲート３３の高さ位置と高さ位置決めマーク１８とが一致する高さとなるように型下面支持板５７の高さを調整し、この位置で、高さ方向長孔部材５６を介して螺合している一対の雄ネジをしめる。
【０１０４】
図５は水平位置決めマーク１９を用いた幅方向位置調整部材６０の幅方向の位置決めの方法を示している。幅方向長孔部材６２を介して螺合している一対の雄ネジをゆるめて、幅方向位置調整部材６０が幅方向に移動できるようにする。型幅方向支持板６１に型の一方の側面を当接させて、かつ、上方から型のゲート３３が見えるように型を傾けた状態とする。操作者はゲート３３を上方から見て、ゲート３３の幅方向位置と水平位置決めマーク１９とが一致するように幅方向位置調整部材６０の幅方向位置を調整し、この位置で、幅方向長孔部材６２を介して螺合している一対の雄ネジをしめる。
【０１０５】
以上の操作により、型の高さ方向位置及び水平方向位置の位置合わせが完了する。なお、ここでは、高さ方向位置の型の位置合わせを先に行う例を示したが、水平方向位置の型の位置合わせを先に行うこともできる。また、高さ位置決めマークは幅方向の両側に設けられているので、左右どちら側からでも高さ方向の型の位置決めを行うことができる。型の位置決めが完了した後には、一旦型を固定位置から取り外す。これは、後の工程で、ノズル１１から少量の樹脂を取り出して、樹脂の溶融状態を確認する必要があるためである。ただし、幅方向位置調整部材６０は省略することも可能である。幅方向位置調整部材６０を省略した場合には、ここでは高さ位置調整部材５５の調整のみを行う。
【０１０６】
（３）ペレット状の樹脂材料を樹脂材料投入口２５から投入する。図６はペレット状の樹脂材料を樹脂材料投入口２５へ投入する様子を示している。ハンドル２６をシリンダー１０の軸線となす角度が最大（例えば１１０度程度）となる位置までハンドルを他方の回転方向へ回動する。樹脂材料投入口２５から少しずつペレット状の樹脂材料を投入する。投入溝７１に樹脂材料が投入されたら、ハンドル２６を少し一方の回動方向へ回動してシャフト１５の押圧面７５をシャフトの一方の方向へ動かすことにより、投入溝７１に投入された樹脂材料を押圧面７５によりシャフト貫通孔７０及びスリーブ１４の方向へ押し入れる。その後、ハンドル２６を他方の方向、すなわち、ハンドル２６がシリンダー１０の軸線となす角度が大きくなる方向へ回動して、シャフト１５の押圧面７５をシャフト案内孔７２の方向へ移動させた状態で、ペレット状の樹脂材料を投入溝７１へ投入する。再び、ハンドル２６を少し一方の回動方向へ回動してシャフト１５の押圧面７５をシャフトの一方の方向へ動かすことにより、投入溝７１に投入された樹脂材料を押圧面７５によりシャフト貫通孔７０及びスリーブ１４の方向へ押し入れる。この操作を繰り返すことにより、ペレット状の樹脂材料をシリンダー孔３８、スリーブ１４及びシャフト貫通孔７０へ投入していく。
【０１０７】
このときの樹脂材料の投入量は、ハンドル２６を動かしたときにシャフト１５の押圧面７５が樹脂材料に当たるときのシャフト１５のストロークにより判断することができる。樹脂材料はシャフト貫通孔７０におけるシリンダーの他方の方向端部から３ｍｍ程度の位置まで投入することが望ましい。ただし、樹脂材料はシャフト貫通孔７０や投入溝７１を満たすまで投入することも可能である。また、型が小さい場合には、樹脂材料の投入量は少なくとも構わない。樹脂材料の投入量とシャフト１５のストロークとは対応しているので、樹脂材料の量を調整することにより、ハンドル２６を操作しやすい位置に調整することも可能である。例えば、ハンドル２６をシリンダー１０の軸線となす角度が最大（例えば１１０度程度）に近い位置においては、ハンドル２６がシリンダー１０の軸線となす角度は直角に近い状態であるが、これに対して、ハンドル２６がシリンダー１０の軸線となす角度が小さいときには、操作者は体重をかけてハンドル２６を一方の回転方向へ回動させやすいため、よりハンドル２６の操作を行いやすくなる。なお、射出できる樹脂の最大の量は、６ｃｃ以上とすることが望ましく、例えば１０ｃｃ程度とすることができる。
【０１０８】
温度制御装置２１の電源を入れ、ヒーターの温度を例えば推奨の２２０℃程度に設定する。温度制御装置２１の電源を入れるタイミングは、樹脂材料を投入する前であっても、樹脂材料を投入した後であっても、いずれでもかまわない。
【０１０９】
（４）樹脂材料の溶解状態を確認した後、型をセットする。温度制御装置２１の電源を入れ、所定時間、例えば１５分程度が経過したら、ハンドル２６を少しだけ一方の回転方向へ動かすことにより、ノズル１１から少しだけ樹脂材料を取り出し、樹脂材料の溶融状態を確認する。取り出した樹脂は、へら等ですくい取ることにより、ノズル１１に付いた樹脂材料を取り除く。樹脂材料が十分に溶融している場合には、上記（２）で予め位置決めしておいた型を、高さ位置調整部材５５と幅方向位置調整部材６０とにより側面方向の位置決めをした上で、上型３１のゲート３３が設けられた面がシリンダー１０の平面部に当接させ、ノズル１１とゲート３３とが一致した状態とする。下型３２の背面から、型固定用ネジ２４の型固定部５３が当接するように、操作つまみ５４を操作して雄ネジ部５１を締め付けていく。型固定部５３により下型３２の背面を押圧する状態で、型がセットされる。このとき、フレーム２０は剛体で構成されているため、型固定用ネジ２４をきつく締め付ける必要はない。ただし、幅方向位置調整部材６０は省略することも可能である。幅方向位置調整部材６０を省略した場合には、先に高さ位置調整部材５５により高さ方向位置の型の位置合わせを行う。次に、操作者はゲート３３を上方から見て、ゲート３３の幅方向位置と水平位置決めマーク１９とが一致するように型の位置を調整し、操作つまみ部５４を操作して、型固定部５３により型を固定する。
【０１１０】
（５）ハンドル２６を操作して、樹脂材料をノズル１１から型３０のゲート３３内へ射出する。操作者はハンドル２６のグリップ部７７を持って、ハンドル２６を一方の回転方向へ回動するように操作する。操作者がハンドル２６を一方の回転方向へ回動すると、その力は、ヒンジ部材２７を介して、てこの原理により増幅されてシャフト１５を押す力へ変換される。シャフト１５の押圧面７５はペレット状の樹脂材料をシリンダー１０の一方の方向へ向けて押す。これに伴い、シリンダー孔３８内の溶融された樹脂材料がテーパー部１３を通ってノズル１１から型のゲート３３へと射出される。操作者はハンドル２６に対して少し体重をかけるようにして一方の回転方向への押し下げていき、ハンドル２６が止まったところで所定の時間、例えば５〜６秒程度、押す力を維持した後、ハンドル２６をシリンダー１０の軸線となす角度が最大（例えば１１０度程度）となる位置までハンドルを他方の回転方向へ回動する。このとき、操作者がハンドル２６を一方の回転方向への押し下げていき、ハンドル２６が止まったところでは、型への所定量の樹脂材料の射出が終了している。所定の時間、例えば５〜６秒程度、押す力を維持することにより、樹脂材料が固まるのを待つと共に、樹脂材料の凝固時の収縮や引け等、望ましくない樹脂材料の変形を防ぐことができる。
【０１１１】
（６）型から成形物を取り出す。型固定用ネジ２４の操作つまみ５４を操作して、型３０を取り外す。操作者は断熱手袋を用いて、上型３１と下型３２とを開き、成形物を取り出せば、成形物が完成する。
【０１１２】
（７）引き続き、成形を行う場合には、上記（３）〜上記（６）の工程を繰り返す、型を交換する場合には、上記（２）の工程を加える。そして、作業が終了したら、温度制御装置２１のスイッチを切る。
【０１１３】
［実施形態２］
実施形態２の小型横置射出成形装置は、実施形態１と同一の小型横置射出成形装置と同一のものであるが、樹脂製の型を用いて射出成形する点で、実施形態１で説明した射出成形の手順と異なる。図７を用いて、実施形態２の射出成形の手順を説明する。図７Ａは熱絶縁部材を挿入しない場合の説明図であり、図７Ｂは熱絶縁部材を挿入する実施形態２の場合の説明図である。なお、図１〜６に示された構成は実施形態２においても共通であり、共通する構成には同一の符号を用い、その説明は省略する。
【０１１４】
実施形態２の樹脂製の型を用いる場合には、上記（２）の工程と上記（４）の工程において、樹脂製の型をシリンダー１０の平面部１２に対して、熱絶縁部材４０を介して、樹脂製の型を当接させる点で、実施形態１の場合と相違している。
【０１１５】
上記（２）の工程では、樹脂製の型の高さ方向位置及び水平方向位置の位置合わせを、ノズル対応孔４３に対して行う。まず、板状部材４１を収納する位置から、回動固定部４２を中心にして略１８０度回動させ、シリンダー１０の平面部１２に当接させる。この状態で、板状部材の中央部で、ノズル１１に対応する位置に設けられたノズル対応孔４３に対して、樹脂製の型のゲート３３の位置を調整する。板状部材４１をシリンダー１０の平面部１２に当接させた状態であっても、高さ位置決めマーク１８及び水平位置決めマーク１９を用いて、上記（２）と同様に高さ位置調整部材５５及び幅方向位置調整部材６０の位置決めを行う。この後の工程では、板状部材４１をシリンダー１０の平面部１２に当接させた状態のままとしておく。その余の操作は、上記（２）と同様である。
【０１１６】
上記（４）の工程では、温度制御装置２１の電源を入れ、所定時間、例えば１５分程度が経過したら、ハンドル２６を少しだけ一方の回転方向へ動かすことにより、ノズル対応孔４３から少しだけ樹脂材料を取り出してみて、樹脂材料の溶融状態を確認する。取り出した樹脂は、へら等ですくい取ることにより、ノズル対応孔及びノズル１１に付いた樹脂材料を取り除く。樹脂材料が十分に溶融している場合には、予め位置決めしておいた樹脂製の型を、高さ位置調整部材５５と幅方向位置調整部材６０とにより側面方向の位置決めをした上で、上型３１のゲート３３が設けられた面が板状部材４１に当接させ、ノズル１１、ノズル対応孔４３及びゲート３３が一致した状態とする。下型３２の背面から、型固定用ネジ２４の型固定部５３が当接するように、操作つまみ５４を操作して雄ネジ部５１を締め付けていく。型固定部５３により下型３２の背面を押圧する状態で、樹脂製の型がセットされる。このとき、フレーム２０は剛体で構成されているため、型固定用ネジ２４をきつく締め付ける必要はない。
【０１１７】
実施形態２の射出成形の手順におけるこの余の手順は実施形態１と同様である。熱絶縁部材４０を介して樹脂製の型をシリンダー１０の平面部１２に対して当接させることにより、樹脂製の型に平面部１２をとおしてヒーター１６からの熱が伝わりにくくなる。熱絶縁部材４０の板状部材としては、熱抵抗が比較的高い材質、例えばステンレスを用いることができる。このために、樹脂製の型にヒーター１６の熱が伝わりにくくなるので、樹脂製の型が劣化することを防ぐことができる。
【０１１８】
［実施形態３］
実施形態３の小型横置射出成形装置の各部の構成は、実施形態１又は実施形態２の小型横置射出成形装置と同一であるが、部品単位で分解された状態で組み立て前の状態である組立セットである点で、実施形態１又は実施形態２で説明した小型横置射出成形装置の状態とは異なる。図８を用いて、実施形態３の小型横置射出成形装置の状態について説明する。図８は実施形態３の小型横置射出成形装置の組立セットの説明図である。
【０１１９】
本考案の小型横置射出成形装置は、図８に示されているように、部品単位で分解することが可能であり、組み立て前の組立セットの状態で操作者に提供することが可能である。組立セットの状態で梱包し、輸送することにより、コンパクトな形態で輸送及び保管が可能であるため、輸送にかかるコストや在庫管理にかかるコストを低減することが可能である。操作者は、組立セットに同封されている組立説明書にしたがい、小型横置射出成形装置を組み立てることにより、実施形態１又は実施形態２で説明した小型横置射出成形装置を完成させることができる。操作者にとっては射出成形装置を自作できる楽しみを味わうことが可能となる。
【０１２０】
本考案の小型横置射出成形装置は、小型であり、手動操作による射出成形が可能であり、かつ、操作が簡単であるため、家庭においても使用できるものである。型としては、例えばアルミニウム材料をＮＣ加工機で加工したものを用いることができる。ＣＡＤプログラム用のソフトウエアを用いることにより、ＮＣ加工機用のデータを作成することもできる。型の製作には、家庭においても使用できる小型のＮＣ加工機が実現されているので、型の設計、型の製造、射出成形までの工程を全て家庭でも実現できることになる。
【０１２１】
［実施形態４］
実施形態４の小型横置射出成形装置は、シリンダー１０を複数に分割できるようにした点で実施形態１〜３の小型横置射出成形装置とは相違する。シリンダー１０を一方の方向側と他方の方向側との２つに分割できるようにした例について説明する。シリンダー１０を他方の方向寄りの位置で、シリンダー１０の軸線方向と垂直な断面で分割できるようにした。２つに分割されたシリンダー１０は、例えば他方の方向からネジ留等の手段により分割可能に結合される。シリンダー１０を分割する位置は、他方の方向寄りとして説明したが、本考案ではこれに限定されるものではなく、中央部であっても、一方の方向寄りであってもかまわない。
【０１２２】
シリンダー１０をその軸線方向と垂直な断面で分割できるようにしたことにより、射出成形の後に、シリンダー１０及びスリーブ１４におけるシリンダーの一方の方向側に溶融された状態となった後で固化した樹脂材料を取り出すことが可能になる。樹脂材料の種類を変えて射出成形を行う場合、シリンダー１０に樹脂材料が残ることによって、異種材料の混合を防ぐためには、樹脂材料の種類ごとに複数のシリンダー１０を用意する必要があった。本実施形態の小型横置射出成形装置によれば、シリンダー１０を分割することにより、シリンダー１０及びスリーブ１４におけるシリンダーの一方の方向側の内部で溶融された状態となった後で固化した樹脂材料を取り出すことが可能であるから、１個のシリンダー１０により異種材料の混合が無い状態で、複数種類の樹脂材料による射出成形を行うことができる。
【０１２３】
ここではシリンダーの分割数を２個としたが、本考案はこれに限定されるものでなく、例えば３個以上に分割できるようにしてもよい。分割数を多くすると、シリンダー内に残った樹脂材料をより取り出しやすくなる。また、シリンダー１０を分割する方向をその軸線方向と垂直な断面で分割するようにしたが、本考案はこれに限定されるものではなく、例えば分割された断面形状は互いに径方向又は周方向に凹凸篏合するようなものでもよく、また分割する方向についても、軸方向だけではなく例えば径方向や周方向に分割するようにしてもよい。
【０１２４】
［実施形態５］
実施形態５の小型横置射出成形装置は、シャフト１５の駆動手段として手動操作されるハンドル２６に代えて、電動モータやプランジャー等の動力手段を設けた点で実施形態１〜４の小型横置射出成形装置とは相違する。シャフト１５におけるシリンダーの他方の方向側に例えば電動モータやプランジャー等からなる動力手段を設けると共に、この動力手段を制御する動力手段制御装置を設けることにより、動力手段制御装置により動力手段を制御して、シャフト１５を動力手段により駆動することがする可能となる。この場合、ハンドル２６を手動で操作する必要が無く、動力手動制御装置に設けられた操作スイッチを操作するだけで、射出成形を行うことができるので、操作者はより楽に射出成形作業を行うことが可能となる。
【０１２５】
動力手段制御装置の操作スイッチは、温度制御装置２１に設けられた表示パネル２２及び操作ボタンとまとめて設けるか、あるいは、兼用してもよい。その余の構成は実施形態１〜４と同様である。手動操作されるハンドル２６に代えて、電動モータやプランジャー等の動力手段を設けた場合にも、小型で安定した設置ができるように横置き型の小型横置射出成形装置を提供することができると共に、実施形態１〜４と同様の効果を奏することができる。
【符号の説明】
【０１２６】
１０…シリンダー          １１…ノズル                  １２…平面部
１３…テーパー部          １４…スリーブ              １５…シャフト
１６…ヒーター            １７…発熱部                  １８…高さ位置決めマーク
１９…水平位置決めマーク  ２０…フレーム                ２１…温度制御装置
２２…表示パネル          ２３…操作ボタン              ２４…型固定用ネジ
２５…樹脂材料投入口      ２６…ハンドル                ２７…ヒンジ部材
２８…ピボット軸          ２９…シャフト固定軸          ３０…型
３１…上型                ３２…下型                    ３３…ゲート
３６…長孔                ３７…面取り部                ３８…シリンダー孔
３９…取付板              ４０…熱絶縁部材              ４１…板状部材
４２…回動固定部          ４３…ノズル対応孔            ５１…雄ネジ部
５２…雌ネジ部            ５３…型固定部                ５４…操作つまみ部
５５…高さ位置調整部材    ５６…高さ方向長孔部材        ５７…型下面支持板
５８…高さ方向可動板      ５９…側面可動板              ６０…幅方向位置調整部材
６１…型幅方向支持板      ６２…幅方向長孔部材      ６３…型幅方向調整雌ネジ部材
６４…断熱カバー          ６５…内側カバー              ６６…外側カバー
７０…シャフト貫通孔      ７１…投入溝                  ７２…シャフト案内孔
７５…押圧面              ７６…固定軸挿入孔            ７７…グリップ部
７８…ハンドル凸部        ７９…緩衝部材