(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定型と前記固定型と共にキャビティを形成する可動型とから成る金型と、先端側開口が前記金型のキャビティに連通しており、平板状成形材料が送り込まれる射出筒と、前記射出筒の内部にキャビティに近づくに従って温度が上がる温度勾配を発生させる加熱手段と、前記射出筒内で平板状成形材料をキャビティに向かって押し込む成形材押し込み手段とを備え、前記成形材押し込み手段により平板状成形材料が押し込まれると、前記キャビティの直前で溶解して流動化した材料が前記キャビティに射出される射出成形装置において、前記成形材押し込み手段は前記平板状成形材料を前記射出筒に向かって走行させ、前記射出筒内で完全溶解してキャビティに押し込むものであり、前記平板状成形材料に接した状態で回転して前記材料を送る回転円盤、前記回転円盤を回転させる回転力付与手段によって構成されていることを特徴とする射出成形装置。
【請求項２】
請求項１に記載した射出成形装置において、回転円盤は歯車であることを特徴とする射出成形装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載した射出成形装置において、回転円盤は複数設けられており、前記複数の回転円盤は同期して回転することを特徴とする射出成形装置。
【請求項４】
固定型と前記固定型と共にキャビティを形成する可動型とから成る金型と、先端側開口が前記金型のキャビティに連通しており、平板状成形材料が送り込まれる射出筒と、前記射出筒の内部にキャビティに近づくに従って温度が上がる温度勾配を発生させる加熱手段と、前記射出筒内で平板状成形材料をキャビティに向かって押し込む成形材押し込み手段とを備え、前記成形材押し込み手段により平板状成形材料が押し込まれると、前記キャビティの直前で溶解して流動化した材料が前記キャビティに射出される射出成形装置において、前記成形材押し込み手段は前記平板状成形材料を前記射出筒に向かって走行させ、前記射出筒内で完全溶解してキャビティに押し込むことを特徴とする射出成形装置
の前記射出筒に供給する前記平板状成形材料であって、長尺な平板状をしており、長手方向へ延びる凹凸部が形成されていることを特徴とする平板状成形材料。
【請求項５】
固定型と前記固定型と共にキャビティを形成する可動型とから成る金型と、先端側開口が前記金型のキャビティに連通しており、平板状成形材料が送り込まれる射出筒と、前記射出筒の内部にキャビティに近づくに従って温度が上がる温度勾配を発生させる加熱手段と、前記射出筒内で平板状成形材料をキャビティに向かって押し込む成形材押し込み手段とを備え、前記成形材押し込み手段により平板状成形材料が押し込まれると、前記キャビティの直前で溶解して流動化した材料が前記キャビティに射出される射出成形装置において、前記成形材押し込み手段は前記平板状成形材料を前記射出筒に向かって走行させ、前記射出筒内で完全溶解してキャビティに押し込むことを特徴とする射出成形装置
の前記射出筒に供給する前記平板状成形材料であって、長尺な平板状をしており、幅方向へ延びる多数の凹凸部が形成されていることを特徴とする平板状成形材料。
【請求項６】
請求項５に記載した平板状成形材料において、凹凸部は連続して形成され、平板状成形材料はラック状となっていることを特徴とする平板状成形材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型化且つ簡略化された射出成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の射出成形装置では、特許文献１に記載されているように、合成樹脂の成形材料がペレット等の状態でホッパーから投入され、加熱筒で可塑化され溶融した後に、スクリューによって搬送され、金型のキャビティへ射出されて成形される。そして、成形品が固化した後、型開きされてエジェクタピンによってその成形品が外に押し出されるようになっている。
【０００３】
このような射出成形装置においては、加熱筒と金型は別体であり、それぞれに対して最適の性能を奏するように独立して構造や成形条件の制御面からの工夫が凝らされており、装置全体が大型化すると共に成形条件の制御も複雑になっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３０２６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
最近では成形品の搬送に掛かる手間やコストが問題となっており、各エンドユーザーの元で必要な数の成形品を必要な時に応じて製造できるようにすることで搬送そのものを無くすことも提案されている。しかしながら、従来の射出成形装置は上記のように大型であった等から、この提案に対応することは難しい。
本発明は上記従来の問題点に着目して為されたものであり、小型化されると共に簡単な制御で所望の精度の成形品を製造でき、将来的にはエンドユーザーの元への設置も可能とする射出成形装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、上記した射出成形装置に適した平板状成形材料を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、請求項１の発明は、固定型と前記固定型と共にキャビティを形成する可動型とから成る金型と、先端側開口が前記金型のキャビティに連通しており、平板状成形材料が送り込まれる射出筒と、前記射出筒の内部にキャビティに近づくに従って温度が上がる温度勾配を発生させる加熱手段と、前記射出筒内で平板状成形材料をキャビティに向かって押し込む成形材押し込み手段とを備え、前記成形材押し込み手段により平板状成形材料が押し込まれると、前記キャビティの直前で溶解して流動化した材料が前記キャビティに射出される射出成形装置において、前記成形材押し込み手段は前記平板状成形材料を前記射出筒に向かって走行させ、前記射出筒内で完全溶解してキャビティに押し込むものであり、前記平板状成形材料に接した状態で回転して前記材料を送る回転円盤、前記回転円盤を回転させる回転力付与手段によって構成されていることを特徴とする射出成形装置である。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載した射出成形装置において、回転円盤は歯車であることを特徴とする射出成形装置である。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載した射出成形装置において、回転円盤は複数設けられており、前記複数の回転円盤は同期して回転することを特徴とする射出成形装置である。
【００１０】
請求項４の発明は、固定型と前記固定型と共にキャビティを形成する可動型とから成る金型と、先端側開口が前記金型のキャビティに連通しており、平板状成形材料が送り込まれる射出筒と、前記射出筒の内部にキャビティに近づくに従って温度が上がる温度勾配を発生させる加熱手段と、前記射出筒内で平板状成形材料をキャビティに向かって押し込む成形材押し込み手段とを備え、前記成形材押し込み手段により平板状成形材料が押し込まれると、前記キャビティの直前で溶解して流動化した材料が前記キャビティに射出される射出成形装置において、前記成形材押し込み手段は前記平板状成形材料を前記射出筒に向かって走行させ、前記射出筒内で完全溶解してキャビティに押し込むことを特徴とする射出成形装置の前記射出筒に供給する前記平板状成形材料であって、長尺な平板状をしており、長手方向へ延びる凹凸部が形成されていることを特徴とする平板状成形材料である。
【００１１】
請求項５の発明は、固定型と前記固定型と共にキャビティを形成する可動型とから成る金型と、先端側開口が前記金型のキャビティに連通しており、平板状成形材料が送り込まれる射出筒と、前記射出筒の内部にキャビティに近づくに従って温度が上がる温度勾配を発生させる加熱手段と、前記射出筒内で平板状成形材料をキャビティに向かって押し込む成形材押し込み手段とを備え、前記成形材押し込み手段により平板状成形材料が押し込まれると、前記キャビティの直前で溶解して流動化した材料が前記キャビティに射出される射出成形装置において、前記成形材押し込み手段は前記平板状成形材料を前記射出筒に向かって走行させ、前記射出筒内で完全溶解してキャビティに押し込むことを特徴とする射出成形装置の前記射出筒に供給する前記平板状成形材料であって、長尺な平板状をしており、幅方向へ延びる多数の凹凸部が形成されていることを特徴とする平板状成形材料である。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項５に記載した平板状成形材料において、凹凸部は連続して形成され、平板状成形材料はラック状となっていることを特徴とする平板状成形材料である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の射出成形装置によれば、小型化され且つ簡単な制御で所望の精度の成形品を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る射出成形装置の斜視図である。
【図２】図１の射出成形装置の側面図である。
【図３】図１の射出成形装置の縦断面図である。
【図４】図１の射出成形装置に搭載された送り歯車部の歯が平板状成形材料に食い込んでいる状態を示す図である。
【図５】図１の射出成形装置の動作を説明するための図である。
【図６】図１の射出成形装置の動作を説明するための図である。
【図７】図１の射出成形装置の動作を説明するための図である。
【図８】図１の射出成形装置の動作を説明するための図である。
【図９】図１の射出成形装置の金型、射出筒の斜視図である。
【図１０】図１の射出成形装置の射出筒の挿入口へ平板状成形材料が挿入された状態を示す正面図である。
【図１１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ異なる種類の平板状成形材料の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施の形態に係る射出成形装置１を図面にしたがって説明する。
図１、図２において、符号３はベースを示し、このベース３の上面には、成形材料押し込み手段としての成形材料送り装置２が備えられている。成形材料送り装置２の構成を説明する。
ベース３には支持ブロック５が固定されており、この支持ブロック５の上面には平板状に凹むガイド溝６が形成されている。ガイド溝６は左右幅方向の中間にあり、長手方向に延びている。また、図３に示すように、支持ブロック５には押えプレート８が固定されており、この押えプレート８がガイド溝６の中央部分の上面を閉鎖している。
【００１６】
支持ブロック５の左右両側には支持プレート７、９が固定されて設けられている。支持プレート７、９にはシャフト１１、１３が渡設されて回転自在に支持されている。シャフト１１、１３は互いに間隔をあけて並列されており、同じ高さに備えられている。シャフト１１には回転体１５が固定され、シャフト１３には回転体１７が固定されている。
【００１７】
回転体１５はコア部１５ａ、このコア部１５ａに固定された回転円盤としての送り歯車部１５ｂと動力伝達ギア１５ｃとから構成されている。また、回転体１７は回転体１５と同一形状で、コア部１７ａ、このコア部１７ａに固定された回転円盤としての送り歯車部１７ｂと動力伝達ギア１７ｃとから構成されている。
図３に示すように、送り歯車部１５ｂ、１７ｂは上記した押えプレート８を挟んで長手方向両側に位置しており、送り歯車部１５ｂ、１７ｂの歯１５ｈ、１７ｈがガイド溝６へ僅かに入り込んでいる。
【００１８】
支持プレート７、９には軸１９が渡設されて回転自在に支持されている。この軸１９には介装ギア２１が固定されている。介装ギア２１は回転体１５の動力伝達ギア１５ｃと回転体１７の動力伝達ギア１７ｃにそれぞれ噛み合っている。
回転体１５側のシャフト１１には延長軸２３が連結されており、この延長軸２３は支持プレート７の穴２４から外側へ突出している。延長軸２３の支持プレート７の外側へ突出した部分には、ハンドル２５の長尺のシャフト２６の中心部が固定されている。このシャフト２６の両端部にはグリップ２８が取り付けられている。
回転力付与手段はシャフト１１、１３、回転体１５、１７、軸１９、介装ギア２１、延長軸２３及びハンドル２５によって構成されている。
【００１９】
ベース３の上面の他端部分には金型２７が備えられている。金型２７の構成について説明する。
金型２７は固定型２９と可動型３１とから成る。固定型２９はベース３に固定され、この固定型２９には凹部３２が形成されている。この凹部３２にはゲート３４が連通している。
また、ベース３には支持ベース３３が立設しており、この支持ベース３３には４本のガイドシャフト３５が固定されている。このガイドシャフト３５に可動型３１が動作自在に支持されており、可動型３１は固定型２９に対し近接離間できる。可動型３１には固定型２９の凹部３２に対向する凸部３７が形成されている。
金型２７は型締めされると、可動型３１の凸部３７と固定型２９の凹部３２との間の隙間にキャビティ４１が形成される。このキャビティ４１は成形品の形状に応じて型取られている。
支持ベース３３にはエジェクタピン３８も固定されており、このエジェクタピン３８が可動型３１に貫入している。
【００２０】
符号３９は射出筒を示し、この射出筒３９は支持部材４２によって持上げ支持されている。射出筒３９には後述する平板状成形材料Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が僅かな隙間を開けて挿通できる挿通穴４０が形成されており、この挿通穴４０は長手方向である軸方向へ貫通している。
射出筒３９の一端は固定型２９に連結されており、挿通穴４０の先端側開口４０ａは固定型２９のゲート３４を介してキャビティ４１に連通している。
【００２１】
射出筒３９は軸方向から見てゲート３４側の約三分の一の部分３９ａが保熱性が良い、即ち熱伝導性が相対的に悪い鉄（Ｆｅ）で形成され、その他の部分３９ｂは放熱性が良い、即ち熱伝導性が相対的に良いアルミ（Ａｌ）で形成されている。
射出筒３９にはヒータ４４が設けられており、このヒータ４４は射出筒３９の外周面に巻き付けられて固定されている。
【００２２】
可動型３１には、ゲート遮断装置４３が設けられている。ゲート遮断装置４３の構成について、図３にしたがって説明する。
符号４５は揺動プレートを示し、この揺動プレート４５は支持軸４７を支点として揺動自在に支持されている。揺動プレート４５は図示しないバネによって時計回りの方向へ付勢されている。
また、可動型３１にはゲート３４に連通する連通穴４９が形成され、この連通穴４９にはスライドプレート５１がスライド自在に収容されている。スライドプレート５１の一端部は揺動プレート４５の上端部に連結されている。更に可動型３１にはキャビティ４１に連通する連通穴５３が形成され、この連通穴５３にはスライドプレート５５がスライド自在に収容されている。スライドプレート５５の一端部は揺動プレート４５の下端部に連結されている。
【００２３】
次に、平板状成形材料Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３について説明する。平板状成形材料Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３はいずれも熱溶融性の合成樹脂によって構成されている。
図１１（Ａ）に示す平板状成形材料Ｓ１の上面には長手方向へ延びる複数の凹凸部Ｓ１ａが形成されている。
同図（Ｂ）に示す平板状成形材料Ｓ２の上面には幅方向へ延びる多数の凹凸部Ｓ２ａが設けられ、ラック状に形成されている。
同図（Ｃ）に示す平板状成形材料Ｓ３の上面は平坦であり、凹凸等は形成されていない。
【００２４】
次に、射出成形装置１の手動作業と成形品Ｍの形成過程を説明する。
まず、平板状成形材料Ｓ１を支持ブロック５のガイド溝６に差し込む。そして、グリップ２８を掴んでハンドル２５を回して、シャフト１１と共に送り歯車部１５ｂ、動力伝達ギア１５ａを反時計回りの方向へ回転させる。この回転力は介装ギア２１に伝達され、介装ギア２１から動力伝達ギア１７ｃへ回転力が伝達される。そして、送り歯車部１５ｂに同期してシャフト１３と共に送り歯車部１７ｂが図３において反時計回りの方向へ回転する。
送り歯車部１５ｂ、１７ｂが反時計回りの方向へ回転すると、図４に示すように歯１５ｈ、１７ｈが平板状成形材料Ｓ１に食い込んで、この状態で送り歯車部１５ｂ、１７ｂが回転することにより平板状成形材料Ｓ１を射出筒３９の挿通穴４０に向かって送る。
【００２５】
図５に示すように挿通穴４０へ進入した平板状成形材料Ｓ１は、ヒータ４４によって射出筒３９の先端部分３９ａで溶解されて流動性を有する流動性材料Ｐとなる。
前述のように、射出筒３９はゲート３４側の約三分の一の先端部分３９ａがゲート３４に近い部分は保熱性が良い鉄（Ｆｅ）で形成され、その他の部分３９ｂは放熱性が良いアルミ（Ａｌ）で形成されているので、平板状成形材料Ｓ１は、射出筒３９の先端部分３９ａでのみ完全に溶解する。なお、図では、成形材料は完全溶解した部分とその他の部分とで二分割されて、ある地点で突然完全溶解したように描画されているが、これは視認の便宜のためであり、実際には射出筒３９内では金型２７側に向かって徐々に溶解が進行している。
【００２６】
そして、図６に示すように平板状成形材料Ｓ１が進行することによって、流動性材料Ｐがキャビティ４１へ押し込まれる。すなわち、平板状成形材料Ｓ１がピストンとなって溶解した湯状の流動性材料Ｐを押してキャビティ４１へ射出させる。
キャビティ４１において発生したガスはゲート３４を通り、更に平板状成形材料Ｓ１の凹凸部Ｓ１ａの凹部（溝）と射出筒３９の内面との間の隙間を通って射出口４０の入口まで運ばれ、そこから外部へ排出される（図９、図１０参照）。従って、キャビティ４１において発生したガスを確実に排出させることが可能であり、成形品に不良発生を防止することができる。
【００２７】
図３の拡大図に示すようにキャビティ４１内の流動性材料Ｐの圧力が一定以上になると、スライドプレート５５が揺動プレート４５の方向へスライドし、揺動プレート４５を反時計回りの方向へ回動させる。これにより、スライドプレート５１がゲート３４へ突出し、ゲート３４を遮断して、流動性材料Ｐがそれ以上キャビティ４１へ流入するのを規制する。従って、キャビティ４１へ射出される流動性材料Ｐの量は成形品Ｍを形成するために適正なものに微調整される。なお、キャビティ４１内の流動性材料Ｐの圧力が一定以下になると、図示しないバネの付勢力によって揺動プレート４５は時計回りの方向へ回動させられて、スライドプレート５１はゲート３４から退避して、ゲート３４とキャビティ４１は連通する状態となる。
【００２８】
キャビティ４１への流動性材料Ｐの射出が終わった時点でブザー（図示省略）が鳴り、タイマー（図示省略）が時間を計測し始める。
所定の時間が経過すると再びブザーが鳴るので、図７に示すように作業者はそれを待って型開すると、可動型３１が後退して固定型２９から離間する際には、流動性材料Ｐの固化によりできた成形品Ｍは固定型２９から離間されて露出する。さらに可動型３１が後退すると、図８に示すように、エジェクタピン３８が相対的に突出して、成形品Ｍが可動型３１からも離間するので、このエジェクタピン３８だけで支持された成形品Ｍを指で摘まんで取り出す。そして、金型２７を閉じた後、上記の作業を繰り返す。このようにして、順次成形品を製造していく。
【００２９】
射出成形装置１によれば、所定サイズの平板状成形材料Ｓ１を使用するので、可塑化や混練や更には計量も不要であるばかりか、ヒータ４４の温度制御のみで装置全体の温度制御を行うことができるようになっている。従って、装置の大幅な小型化と制御の簡略化に成功している。
【００３０】
平板状成形材料Ｓ１の代わりに図１１（Ｂ）に示す平板状成形材料Ｓ２を用いて、成形品Ｍを形成してもよい。平板状成形材料Ｓ２を用いた場合は幅方向へ延びる多数の凹凸部Ｓ２ａが送り歯車部１５ｂ、１７ｂの歯１５ｈ、１７ｈに噛み合い、ラックとピニオンのようにして、平板状成形材料Ｓ２を確実に送りことができる。
同図（Ｃ）に示す平板状成形材料Ｓ３も平板状成形材料Ｓ１と同様に用いることができる。
【００３１】
以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、成形材料を使用して射出成形により成形品を製造する製造業に利用可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１…射出成形装置      ２…成形材料送り装置      ３…ベース
５…支持ブロック      ６…ガイド溝      ７、９…支持プレート
８…押えプレート      １１、１３…シャフト      １５、１７…回転体
１５ａ、１７ａ…コア部      １５ｂ、１７ｂ…送り歯車部
１５ｈ、１７ｈ…（送り歯車部の）歯
１５ｃ、１７ｃ…動力伝達ギア      １９…軸    ２１…介装ギア
２３…延長軸      ２４…支持プレートの穴
２５…ハンドル      ２６…シャフト
２８…グリップ      ２７…金型      ２９…固定型
３１…可動型      ３２…（固定型の）凹部      ３３…支持ベース
３４…ゲート      ３５…ガイドシャフト      ３７（可動型の）凸部
３８…エジェクタピン      ３９…射出筒
３９ａ…射出筒の先端部分      ３９ｂ…射出筒のその他の部分
４０…挿通穴      ４０ａ…挿通穴の先端側開口
４１…キャビティ      ４２…支持部材
４３…ゲート遮断装置      ４５…揺動プレート      ４７…支持軸
４９…連通穴      ５１…スライドプレート      ５３…連通穴
５５…スライドプレート
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３…平板状成形材料      Ｐ…流動性材料
Ｓ１ａ…平板状成形材料Ｓ１の長手方向へ延びる凹凸部
Ｓ２ａ…平板状成形材料Ｓ２の幅方向へ延びる多数の凹凸部
【図１】
0005812818.tif 000002
【図２】
0005812818.tif 000003
【図３】
0005812818.tif 000004
【図４】
0005812818.tif 000005
【図５】
0005812818.tif 000006
【図６】
0005812818.tif 000007
【図７】
0005812818.tif 000008
【図８】
0005812818.tif 000009
【図９】
0005812818.tif 000010
【図１０】
0005812818.tif 000011
【図１１】
0005812818.tif 000012