(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形機へ供給される成形材料の事前処理方法であって、
ａ）成形材料を加熱により乾燥させる工程と、
ｂ）前記工程ａ）の後、不活性ガスが充填された容器内において、成形材料の温度を低下させる工程と、
ｃ）前記工程ｂ）の後、前記成形機へ成形材料を供給する工程と、
を有し、
前記工程ｂ）では、前記容器内の圧力を略一定に維持しつつ、成形材料の温度を低下させる、成形材料の事前処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の成形材料の事前処理方法であって、
前記工程ｂ）では、成形材料の温度を、自然冷却よりも緩やかに低下させる、成形材料の事前処理方法。
【請求項３】
成形機へ供給される成形材料の事前処理方法であって、
ａ）成形材料を加熱により乾燥させる工程と、
ｂ）前記工程ａ）の後、不活性ガスが充填された容器内において、成形材料の温度を低下させる工程と、
ｃ）前記工程ｂ）の後、前記成形機へ成形材料を供給する工程と、
を有し、
前記工程ｂ）では、成形材料の温度を、自然冷却よりも緩やかに低下させる、成形材料の事前処理方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の成形材料の事前処理方法であって、
前記工程ｂ）では、時間の経過とともに、成形材料の単位時間あたりの温度低下幅が大きくなる、成形材料の事前処理方法。
【請求項５】
請求項２または請求項３に記載の成形材料の事前処理方法であって、
前記工程ｂ）では、成形材料の温度を段階的に低下させる、成形材料の事前処理方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の成形材料の事前処理方法であって、
前記工程ｂ）では、成形材料の温度を、６０℃以下まで低下させる、成形材料の事前処理方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の成形材料の事前処理方法であって、
前記工程ｂ）における前記容器内の圧力は、前記容器外の環境圧力よりも高い、成形材料の事前処理方法。
【請求項８】
請求項７に記載の成形材料の事前処理方法であって、
前記工程ｂ）における前記容器内の圧力は、前記成形機における成形材料の射出圧よりも低い、成形材料の事前処理方法。
【請求項９】
請求項８に記載の成形材料の事前処理方法であって、
前記工程ｂ）における前記容器内の圧力は、１ＭＰａ未満である、成形材料の事前処理方法。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の成形材料の事前処理方法であって、
前記工程ｂ）の後、前記工程ｃ）の前に、成形材料の温度を一定に維持する工程をさらに有する、成形材料の事前処理方法。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の成形材料の事前処理方法であって、
ｄ）前記成形機への供給口付近の温度を計測し、計測された温度に基づいて、前記成形機内の射出ノズルより手前における成形材料の温度を制御する工程
をさらに有する、成形材料の事前処理方法。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の成形材料の事前処理方法であって、
光学部品用の成形材料を処理対象とする、成形材料の事前処理方法。
【請求項１３】
成形機へ供給される成形材料の事前処理装置であって、
加熱により乾燥された成形材料を内部に収容する冷却容器と、
前記冷却容器の内部に不活性ガスを充填するガス供給部と、
前記冷却容器内に収容された成形材料の温度を低下させる冷却機構と、
を備え、
前記ガス供給部からの不活性ガスの供給により、前記冷却容器内の圧力を略一定に維持しつつ、前記冷却機構が、成形材料の温度を低下させる、成形材料の事前処理装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の成形材料の事前処理装置であって、
前記冷却機構は、成形材料の温度を、自然冷却よりも緩やかに低下させる、成形材料の事前処理装置。
【請求項１５】
成形機へ供給される成形材料の事前処理装置であって、
加熱により乾燥された成形材料を内部に貯留する冷却容器と、
前記冷却容器の内部に不活性ガスを充填するガス供給部と、
前記冷却容器内に貯留された成形材料の温度を低下させる冷却機構と、
を備え、
前記冷却機構は、成形材料の温度を、自然冷却よりも緩やかに低下させる、成形材料の事前処理装置。
【請求項１６】
請求項１３乃至請求項１５のいずれか１項に記載の成形材料の事前処理装置であって、
前記冷却機構は、時間の経過とともに、成形材料の単位時間あたりの温度低下幅を大きくする、成形材料の事前処理装置。
【請求項１７】
請求項１３乃至請求項１６のいずれか１項に記載の成形材料の事前処理装置であって、
前記冷却容器よりも搬送経路の上流側において、成形材料を内部に貯留する加熱容器と、
前記加熱容器内に貯留された成形材料を加熱により乾燥させる加熱乾燥機構と、
前記加熱容器から前記冷却容器へ、成形材料を搬送する搬送管と、
をさらに備える、成形材料の事前処理装置。
【請求項１８】
請求項１３乃至請求項１７のいずれか１項に記載の成形材料の事前処理装置であって、
前記冷却容器または前記冷却容器の下流側に位置する他の容器と、前記成形機との間に位置し、外部と連通するベント口
をさらに有し、
前記冷却容器または前記冷却容器の下流側に位置する前記他の容器内の圧力は、外部の環境圧力よりも高い、成形材料の事前処理装置。
【請求項１９】
請求項１３乃至請求項１８のいずれか１項に記載の成形材料の事前処理装置であって、
前記冷却機構により冷却された後の成形材料の温度を一定に維持する温調機構をさらに有する、成形材料の事前処理装置。
【請求項２０】
請求項１３乃至請求項１９のいずれか１項に記載の成形材料の事前処理装置であって、
光学部品用の成形材料を処理対象とする、成形材料の事前処理装置。
【請求項２１】
成形材料を溶融させて金型内に射出する射出成形方法であって、
ｘ）事前処理された成形材料を、供給口を介してシリンダへ供給する工程と、
ｙ）前記シリンダ内において、成形材料を溶融させる工程と、
ｚ）前記シリンダの射出ノズルから、溶融された成形材料を射出する工程と、
を有し、
前記工程ｘ）では、加熱により乾燥させた成形材料を収容した容器内で、不活性ガスの供給により前記容器内の圧力を略一定に維持しつつ、温度を低下させた成形材料を、前記供給口を介して前記シリンダへ供給する、射出成形方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の射出成形方法であって、
前記工程ｘ）では、前記容器内において、温度を自然冷却よりも緩やかに低下させた成形材料を、前記供給口を介して前記シリンダへ供給する、射出成形方法。
【請求項２３】
成形材料を溶融させて金型内に射出する射出成形方法であって、
ｘ）事前処理された成形材料を、供給口を介してシリンダへ供給する工程と、
ｙ）前記シリンダ内において、成形材料を溶融させる工程と、
ｚ）前記シリンダの射出ノズルから、溶融された成形材料を射出する工程と、
を有し、
前記工程ｘ）では、加熱により乾燥させた成形材料を収容した不活性ガスが充填された容器内で、温度を自然冷却よりも緩やかに低下させた成形材料を、前記供給口を介して前記シリンダへ供給する、射出成形方法。
【請求項２４】
請求項２１乃至請求項２３のいずれか１項に記載の射出成形方法であって、
前記工程ｘ）で前記容器内で成形材料の温度を低下させるとき、時間の経過とともに、成形材料の単位時間あたりの温度低下幅を大きくする、射出成形方法。
【請求項２５】
請求項２１乃至請求項２４のいずれか１項に記載の射出成形方法であって、
前記工程ｘ）では、前記容器内での温度低下後に、一定の温度に維持された成形材料を、前記供給口を介して前記シリンダへ供給する、射出成形方法。
【請求項２６】
請求項２１乃至請求項２５のいずれか１項に記載の射出成形方法であって、
前記工程ｙ）では、前記供給口付近の温度に基づいて、前記シリンダ内の前記射出ノズルより手前における成形材料の温度を制御する、射出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形機へ供給される成形材料の事前処理方法および事前処理装置と、事前処理された成形材料を溶融させて金型内に射出する射出成形方法と、に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂製品の製造工程では、射出成形機へ供給される樹脂ペレット等の成形材料に対して、乾燥等の事前処理が行われる。成形材料の事前処理については、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１の装置では、チップまたはペレット状の樹脂材料が、除湿乾燥機、不活性ガス浸透装置、および材料ホッパを経て、射出成形機の可塑化装置へ供給される（図１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３５３７５０号公報
【特許文献２】特開平１０−８７７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、射出成形機へ供給される成形材料が酸化すると、成形後の樹脂製品に、黄変等の変色が生じる。このため、従来の事前処理装置では、成形材料を貯留するホッパの内部に、不活性ガスである窒素ガスを供給するなどして、成形材料の酸化を抑制していた。
【０００５】
また、特許文献２には、樹脂ペレットを不活性ガス雰囲気下で保管して、樹脂ペレット中に含有される酸素の量を低下させることが、記載されている。このように、成形材料中の酸素の含有量を低下させ、それに代えて、成形材料中に不活性ガスを含有させておけば、当該成形材料を射出成形機へ供給した後、射出成形機内で溶融および射出される過程においても、成形材料の酸化を抑制できる。
【０００６】
しかしながら、近年では、光学部品に用いられる樹脂製品などにおいて、要求品質がさらに高まり、酸化による変色をより抑制できる技術が、求められている。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、成形材料中の不活性ガスの含有量を増加させて、成形時における成形材料の酸化をより抑制できる、成形材料の事前処理方法、事前処理装置、および射出成形方法を提供することを、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願の第１発明は、成形機へ供給される成形材料の事前処理方法であって、ａ）成形材料を加熱により乾燥させる工程と、ｂ）前記工程ａ）の後、不活性ガスが充填された容器内において、成形材料の温度を低下させる工程と、ｃ）前記工程ｂ）の後、前記成形機へ成形材料を供給する工程と、を有し、前記工程ｂ）では、前記容器内の圧力を略一定に維持しつつ、成形材料の温度を低下させる。
【０００９】
本願の第２発明は、第１発明の成形材料の事前処理方法であって、前記工程ｂ）では、成形材料の温度を、自然冷却よりも緩やかに低下させる。
【００１０】
本願の第３発明は、成形機へ供給される成形材料の事前処理方法であって、ａ）成形材料を加熱により乾燥させる工程と、ｂ）前記工程ａ）の後、不活性ガスが充填された容器内において、成形材料の温度を低下させる工程と、ｃ）前記工程ｂ）の後、前記成形機へ成形材料を供給する工程と、を有し、前記工程ｂ）では、成形材料の温度を、自然冷却よりも緩やかに低下させる。
【００１１】
本願の第４発明は、第１発明乃至第３発明のいずれか１発明の成形材料の事前処理方法であって、前記工程ｂ）では、時間の経過とともに、成形材料の単位時間あたりの温度低下幅が大きくなる。
【００１２】
本願の第５発明は、第２発明または第３発明の成形材料の事前処理方法であって、前記工程ｂ）では、成形材料の温度を段階的に低下させる。
【００１３】
本願の第６発明は、第１発明乃至第５発明のいずれか１発明の成形材料の事前処理方法であって、前記工程ｂ）では、成形材料の温度を、６０℃以下まで低下させる。
【００１４】
本願の第７発明は、第１発明乃至第６発明のいずれか１発明の成形材料の事前処理方法であって、前記工程ｂ）における前記容器内の圧力は、前記容器外の環境圧力よりも高い。
【００１５】
本願の第８発明は、第７発明の成形材料の事前処理方法であって、前記工程ｂ）における前記容器内の圧力は、前記成形機における成形材料の射出圧よりも低い。
【００１６】
本願の第９発明は、第８発明の成形材料の事前処理方法であって、前記工程ｂ）における前記容器内の圧力は、１ＭＰａ未満である。
【００１７】
本願の第１０発明は、第１発明乃至第９発明のいずれか１発明の成形材料の事前処理方法であって、前記工程ｂ）の後、前記工程ｃ）の前に、成形材料の温度を一定に維持する工程をさらに有する。
【００１８】
本願の第１１発明は、第１発明乃至第１０発明のいずれか１発明の成形材料の事前処理方法であって、ｄ）前記成形機への供給口付近の温度を計測し、計測された温度に基づいて、前記成形機内の射出ノズルより手前における成形材料の温度を制御する工程をさらに有する。
【００１９】
本願の第１２発明は、第１発明乃至第１１発明のいずれか１発明の成形材料の事前処理方法であって、光学部品用の成形材料を処理対象とする。
【００２０】
本願の第１３発明は、成形機へ供給される成形材料の事前処理装置であって、加熱により乾燥された成形材料を内部に収容する冷却容器と、前記冷却容器の内部に不活性ガスを充填するガス供給部と、前記冷却容器内に収容された成形材料の温度を低下させる冷却機構と、を備え、前記ガス供給部からの不活性ガスの供給により、前記冷却容器内の圧力を略一定に維持しつつ、前記冷却機構が、成形材料の温度を低下させる。
【００２１】
本願の第１４発明は、第１３発明の成形材料の事前処理方法であって、前記冷却機構は、成形材料の温度を、自然冷却よりも緩やかに低下させる。
【００２２】
本願の第１５発明は、成形機へ供給される成形材料の事前処理装置であって、加熱により乾燥された成形材料を内部に貯留する冷却容器と、前記冷却容器の内部に不活性ガスを充填するガス供給部と、前記冷却容器内に貯留された成形材料の温度を低下させる冷却機構と、を備え、前記冷却機構は、成形材料の温度を、自然冷却よりも緩やかに低下させる。
本願の第１６発明は、第１３発明乃至第１５発明のいずれか１発明の成形材料の事前処理装置であって、前記冷却機構は、時間の経過とともに、成形材料の単位時間あたりの温度低下幅を大きくする。
【００２３】
本願の第１７発明は、第１３発明乃至第１６発明のいずれか１発明の成形材料の事前処理装置であって、前記冷却容器よりも搬送経路の上流側において、成形材料を内部に貯留する加熱容器と、前記加熱容器内に貯留された成形材料を加熱により乾燥させる加熱乾燥機構と、前記加熱容器から前記冷却容器へ、成形材料を搬送する搬送管と、をさらに備える。
【００２４】
本願の第１８発明は、第１３発明乃至第１７発明のいずれか１発明の成形材料の事前処理装置であって、前記冷却容器または前記冷却容器の下流側に位置する他の容器と、前記成形機との間に位置し、外部と連通するベント口をさらに有し、前記冷却容器または前記冷却容器の下流側に位置する前記他の容器内の圧力は、外部の環境圧力よりも高い。
【００２５】
本願の第１９発明は、第１３発明乃至第１８発明のいずれか１発明の成形材料の事前処理装置であって、前記冷却機構により冷却された後の成形材料の温度を一定に維持する温調機構をさらに有する。
【００２６】
本願の第２０発明は、第１３発明乃至第１９発明のいずれか１発明の成形材料の事前処理装置であって、光学部品用の成形材料を処理対象とする。
【００３２】
本願の第２１発明は、成形材料を溶融させて金型内に射出する射出成形方法であって、ｘ）事前処理された成形材料を、供給口を介してシリンダへ供給する工程と、ｙ）前記シリンダ内において、成形材料を溶融させる工程と、ｚ）前記シリンダの射出ノズルから、溶融された成形材料を射出する工程と、を有し、前記工程ｘ）では、加熱により乾燥させた成形材料を収容した容器内で、不活性ガスの供給により前記容器内の圧力を略一定に維持しつつ、温度を低下させた成形材料を、前記供給口を介して前記シリンダへ供給する。
【００３３】
本願の第２２発明は、第２１発明の射出成形方法であって、前記工程ｘ）では、前記容器内において、温度を自然冷却よりも緩やかに低下させた成形材料を、前記供給口を介して前記シリンダへ供給する。
【００３４】
本願の第２３発明は、成形材料を溶融させて金型内に射出する射出成形方法であって、ｘ）事前処理された成形材料を、供給口を介してシリンダへ供給する工程と、ｙ）前記シリンダ内において、成形材料を溶融させる工程と、ｚ）前記シリンダの射出ノズルから、溶融された成形材料を射出する工程と、を有し、前記工程ｘ）では、加熱により乾燥させた成形材料を収容した不活性ガスが充填された容器内で、温度を自然冷却よりも緩やかに低下させた成形材料を、前記供給口を介して前記シリンダへ供給する。
本願の第２４発明は、第２１発明乃至第２３発明のいずれか１発明の射出成形方法であって、前記工程ｘ）で前記容器内で成形材料の温度を低下させるとき、時間の経過とともに、成形材料の単位時間あたりの温度低下幅を大きくする。
【００３５】
本願の第２５発明は、第２１発明乃至第２４発明のいずれか１発明の射出成形方法であって、前記工程ｘ）では、前記容器内での温度低下後に、一定の温度に維持された成形材料を、前記供給口を介して前記シリンダへ供給する。
【００３６】
本願の第２６発明は、第２１発明乃至第２５発明のいずれか１発明の射出成形方法であって、前記工程ｙ）では、前記供給口付近の温度に基づいて、前記シリンダ内の前記射出ノズルより手前における成形材料の温度を制御する。
【発明の効果】
【００３７】
本願の第１発明〜第２６発明によれば、成形材料中の不活性ガスの含有量を増加させることができる。その結果、成形時における成形材料の酸化を抑制できる。
【００３８】
特に、本願の第４発明および第５発明によれば、工程ｂ）において、高温の期間を長くとることができる。これにより、成形材料中に不活性ガスを十分に含有させながら、成形材料の温度を低下させることができる。
【００３９】
特に、本願の第６発明および第７発明によれば、成形材料中の不活性ガスの含有量を、より増加させることができる。
【００４０】
特に、本願の第１０発明、第１９発明、および第２５発明によれば、成形機へ供給される成形材料の温度をより安定させることができる。その結果、樹脂製品を安定して成形することができる。
【００４１】
特に、本願の第１１発明および第２６発明によれば、射出ノズルの手前において成形材料が溶融する位置を調整できる。これにより、例えば、射出ノズルの直前で成形材料を溶融させて、高温の期間を短くすることができる。その結果、成形材料の酸化をより抑制できる。
【００４２】
特に、本願の第１８発明によれば、冷却容器または冷却容器の下流側に位置する他の容器内に、成形機から気体が逆流することを抑制できる。これにより、成形機への供給前に成形材料の温度が上昇することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】事前処理装置および射出成形機の構成を示した図である。
【図２】射出成形機の構成を示した図である。
【図３】事前処理装置および射出成形機の制御系の構成を示すブロック図である。
【図４】事前処理の一例を示したフローチャートである。
【図５】冷却ホッパ内における樹脂ペレットの温度変化の例を示したグラフである。
【図６】冷却ホッパ内における樹脂ペレットの温度変化の例を示したグラフである。
【図７】冷却ホッパ内における樹脂ペレットの温度変化の例を示したグラフである。
【図８】冷却ホッパ内における樹脂ペレットの温度変化の例を示したグラフである。
【図９】変形例に係る機上ホッパ付近の構成を示した図である。
【図１０】変形例に係る事前処理装置および射出成形機の構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００４５】
＜１．装置構成について＞
図１は、本発明の一実施形態に係る事前処理装置１および射出成形機２の構成を示した図である。事前処理装置１は、粉体または粒体からなる成形材料である樹脂ペレットに対して、乾燥等の事前処理を行い、処理後の樹脂ペレットを射出成形機２へ供給する。射出成形機２は、事前処理装置１から供給された樹脂ペレットを溶融させて金型２０９に射出し、金型２０９内で樹脂を固化させることによって、樹脂製品を成形する。なお、図１では、射出成形機２の構成を概略化して描いている。事前処理装置１および射出成形機２は、図１のように接続されることによって、単一の樹脂製品製造システム１００を構成する。
【００４６】
本実施形態の事前処理装置１は、光学部品用の樹脂ペレットを処理対象とする。事前処理装置１から供給される樹脂ペレットは、射出成形機２において成形されることにより、導光板等の透明な光学部品となる。透明な光学部品の成形においては、酸化による変色を防止することが、特に重要な品質管理項目となる。ただし、本発明において処理対象となる樹脂ペレットは、光学部品用の樹脂ペレットには必ずしも限定されない。
【００４７】
図１に示すように、本実施形態の事前処理装置１は、先頭ホッパ１０、加熱ホッパ２０、加熱乾燥機構３０、冷却ホッパ４０、冷却機構５０、機上ホッパ６０、および制御部７０を備えている。
【００４８】
先頭ホッパ１０は、乾燥前の樹脂ペレットを内部に貯留する容器である。先頭ホッパ１０は、上部に開口１３を有する有底円筒状のホッパ本体１１と、ホッパ本体１１の上部に載置された蓋部１２とを有する。ホッパ本体１１の内部には、樹脂ペレットを貯留するための空間が、設けられている。蓋部１２は、ホッパ本体１１の上部の開口１３を閉鎖する。また、蓋部１２を取り外すと、ホッパ本体１１の上部が開放され、開口１３を介してホッパ本体１１の内部に、樹脂ペレットを投入することができる。
【００４９】
加熱ホッパ２０は、先頭ホッパ１０よりも搬送経路の下流側、かつ、冷却ホッパ４０よりも搬送経路の上流側において、樹脂ペレットを内部に貯留する容器（加熱容器）である。図１に示すように、加熱ホッパ２０は、略円筒状の側壁２１と、側壁２１の下端部から下方へ向かうにつれて徐々に収束する漏斗状の底部２２と、加熱ホッパ２０の上部を覆う天板部２３とを有する。加熱ホッパ２０の内部には、樹脂ペレットを貯留して加熱乾燥させるための空間が、設けられている。
【００５０】
加熱ホッパ２０の上部には、加熱ホッパ２０よりも小さい第１搬送ホッパ２４が設置されている。第１搬送ホッパ２４は、加熱ホッパ２０への樹脂ペレットの供給時に、樹脂ペレットを一時的に収容する容器である。先頭ホッパ１０と第１搬送ホッパ２４とは、第１搬送管８１を介して、互いに接続されている。また、第１搬送ホッパ２４の下端部には、開閉可能な投入口２４１が設けられている。投入口２４１を開放すると、第１搬送ホッパ２４に貯留された樹脂ペレットが、加熱ホッパ２０の内部へ投入される。
【００５１】
加熱乾燥機構３０は、加熱ホッパ２０内に貯留された樹脂ペレットを加熱により乾燥させるための機構である。加熱乾燥機構３０は、気体を加熱しつつ循環させる気体加熱管３１を有する。気体加熱管３１の一方の端部は、加熱ホッパ２０の側壁２１に設けられた吸引口２５に、接続されている。気体加熱管３１の他方の端部は、加熱ホッパ２０の内部に配置された吹出口２６に接続されている。また、気体加熱管３１の経路途中には、送風機３２と熱交換器３３とが、設けられている。
【００５２】
送風機３２を動作させると、図１中に矢印Ａ１で示したように、気体加熱管３１に、吸引口２５から吹出口２６へ向かう気流が発生する。加熱ホッパ２０から気体加熱管３１へ吸い込まれた気体は、熱交換器３３において加熱されることにより熱風となる。そして、当該熱風が、吹出口２６から加熱ホッパ２０の内部へ吹き出される。なお、気体加熱管３１の経路途中に、気体中に含まれる水分を吸着する吸着器が、さらに設けられていてもよい。
【００５３】
吹出口２６から吹き出された熱風は、加熱ホッパ２０の内部に貯留された樹脂ペレットの隙間を通って、加熱ホッパ２０内に拡散される。これにより、樹脂ペレットが加熱され、樹脂ペレットから水分が蒸発して、樹脂ペレットが乾燥する。すなわち、加熱ホッパ２０内に拡散した気体が、樹脂ペレットから水分を吸収する。また、吸湿した気体は、加熱ホッパ２０から吸引口２５を通って、再び気体加熱管３１へ吸引される。
【００５４】
冷却ホッパ４０は、加熱ホッパ２０よりも搬送経路の下流側、かつ、機上ホッパ６０よりも搬送経路の上流側において、樹脂ペレットを内部に貯留する容器（冷却容器）である。図１に示すように、冷却ホッパ４０は、略円筒状の側壁４１と、側壁４１の下端部から下方へ向かうにつれて徐々に収束する漏斗状の底部４２と、冷却ホッパ４０の上部を覆う天板部４３とを有する。冷却ホッパ４０の内部には、樹脂ペレットを貯留してその温度を低下させるための空間が、設けられている。
【００５５】
冷却ホッパ４０の上部には、冷却ホッパ４０よりも小さい第２搬送ホッパ４４が設置されている。第２搬送ホッパ４４は、冷却ホッパ４０への樹脂ペレットの供給時に、樹脂ペレットを一時的に収容する容器である。加熱ホッパ２０と第２搬送ホッパ４４とは、第２搬送管８２を介して、互いに接続されている。また、第２搬送ホッパ４４の下端部には、開閉可能な投入口４４１が設けられている。投入口４４１を開放すると、第２搬送ホッパ４４に貯留された樹脂ペレットが、冷却ホッパ４０の内部へ投入される。
【００５６】
冷却機構５０は、冷却ホッパ４０内に貯留された樹脂ペレットの温度を低下させるための機構である。冷却機構５０は、気体を冷却しつつ循環させる気体冷却管５１を有する。気体冷却管５１の一方の端部は、冷却ホッパ４０の側壁４１に設けられた吸引口４５に、接続されている。気体冷却管５１の他方の端部は、冷却ホッパ４０の内部に設置された吹出口４６に接続されている。また、気体冷却管５１の経路途中には、送風機５２と熱交換器５３とが、設けられている。
【００５７】
送風機５２を動作させると、図１中に矢印Ａ２で示したように、気体冷却管５１に、吸引口４５から吹出口４６へ向かう気流が発生する。冷却ホッパ４０から気体冷却管５１へ吸い込まれた気体は、熱交換器５３を通過することにより、熱交換器５３の冷媒に熱を奪われる。これにより、気体の温度が低下する。そして、低温化した気体が、吹出口４６から冷却ホッパ４０の内部へ吹き出される。
【００５８】
吹出口４６から吹き出された気体は、冷却ホッパ４０の内部に貯留された樹脂ペレットの隙間を通って、冷却ホッパ４０内に拡散される。これにより、樹脂ペレットの温度が低下する。また、樹脂ペレットとの接触により温度が上昇した気体は、冷却ホッパ４０から吸引口４５を通って、再び気体冷却管５１へ吸引される。
【００５９】
なお、熱交換器５３の冷媒の温度は、制御部７０からの指令に基づいて、任意の温度に設定可能となっている。冷媒の温度を調節すれば、冷却機構５０による樹脂ペレットの冷却速度を、調節することができる。
【００６０】
機上ホッパ６０は、冷却ホッパ４０よりも搬送経路の下流側に位置し、射出成形機２の上部に設置される。機上ホッパ６０の内部には、冷却後の樹脂ペレットを貯留するための空間が、設けられている。冷却ホッパ４０と機上ホッパ６０とは、第３搬送管８３を介して、互いに接続されている。また、機上ホッパ６０と射出成形機２とは、供給管６１を介して、互いに接続されている。供給管６１には、開閉弁６２が設けられている。開閉弁６２を開放すると、機上ホッパ６０の内部に貯留された樹脂ペレットが、供給管６１を通って、射出成形機２のシリンダ２１１へ供給される。
【００６１】
また、供給管６１には、ベント口６３と、温度センサ６４とが、設けられている。ベント口６３は、逆止弁６３１を介して、供給管６１の外部と連通する。逆止弁６３１は、供給管６１の内部から外部へ向かう気体の通過のみを許容する。したがって、供給管６１の内部の圧力が外部の圧力よりも高くなると、供給管６１の内部から外部へ、気体が排出される。また、温度センサ６４は、射出成形機２の供給口付近において、供給管６１内の気体の温度を計測する。温度センサ６４の計測結果は、制御部７０へ送信される。
【００６２】
第１搬送ホッパ２４、第２搬送ホッパ４４、および機上ホッパ６０の上部には、第１吸引管８４、第２吸引管８５、および第３吸引管８６が、それぞれ接続されている。また、第１吸引管８４、第２吸引管８５、および第３吸引管８６の他端は、１本の合流管８７に接続されている。さらに、合流管８７の他端は、第１搬送管８１に接続されている。また、合流管８７の経路途中には、送風機８８が設けられている。
【００６３】
送風機８８を動作させると、図１中に矢印Ａ３で示したように、第１吸引管８４、第２吸引管８５、第３吸引管８６、および合流管８７の内部に、第１搬送ホッパ２４、第２搬送ホッパ４４、および機上ホッパ６０から、送風機８８を通って第１搬送管８１へ向かう気流が生じる。そうすると、図１中に矢印Ａ４，Ａ５，Ａ６で示したように、先頭ホッパ１０から第１搬送管８１を通って第１搬送ホッパ２４へ向かう気流、加熱ホッパ２０から第２搬送管８２を通って第２搬送ホッパ４４へ向かう気流、および、冷却ホッパ４０から第３搬送管８３を通って機上ホッパ６０へ向かう気流が生じる。これらの気流によって、樹脂ペレットが気力搬送される。
【００６４】
なお、第１搬送ホッパ２４と第１吸引管８４との接続部、第２搬送ホッパ４４と第２吸引管８５との接続部、および、機上ホッパ６０と第３吸引管８６との接続部には、それぞれ、パンチングメタルプレート（図示省略）が設けられている。パンチングメタルプレートには、個々の樹脂ペレットよりも小さい複数の貫通孔が設けられている。これにより、気体の通過を許容しつつ、樹脂ペレットが各吸引管８４，８５，８６へ流れ込むことが、防止されている。
【００６５】
また、この事前処理装置１は、装置内の配管およびホッパの内部へ不活性ガスである窒素ガスを供給する、複数の窒素ガス供給部８９を有する。図１に示すように、本実施形態では、先頭ホッパ１０、加熱ホッパ２０、気体加熱管３１、冷却ホッパ４０、気体冷却管５１、供給管６１、第１搬送管８１、第２搬送管８２、第３搬送管８３、および合流管８７に、それぞれ窒素ガス供給部８９が接続されている。
【００６６】
窒素ガス供給部８９は、上記の各部に、外気圧よりも陽圧の乾燥した窒素ガスを供給する。このため、複数の窒素ガス供給部８９を動作させると、事前処理装置１内の樹脂ペレットの搬送経路（先頭ホッパ１０から、第１搬送管８１、第１搬送ホッパ２４、加熱ホッパ２０、第２搬送管８２、第２搬送ホッパ４４、冷却ホッパ４０、第３搬送管８３、および機上ホッパ６０を経て供給管６１へ至る経路）の全体に、窒素ガスが充填される。また、事前処理装置１内の樹脂ペレットの搬送経路は、外部の環境圧力よりも陽圧となる。これにより、搬送経路内への外気の侵入が抑制される。その結果、事前処理装置１内における樹脂ペレットの酸化が抑制される。
【００６７】
ただし、窒素ガス供給部８９の位置や数は、図１の例に限定されるものではない。
【００６８】
図２は、射出成形機２の構成を図１よりも詳細に示した図である。この射出成形機２は、金型装置２９０内のキャビティ空間２９３に、液状の樹脂を充填し、充填した樹脂を固化させることにより樹脂製品を成形する。図２に示すように、射出成形機２は、金型装置２９０内に液状の樹脂を充填する射出装置２１０と、金型装置２９０の型閉じ、型締め、型開きを行う型締装置２２０と、を備える。金型装置２９０は、固定金型２９１および可動金型２９２を有する。固定金型２９１と可動金型２９２との間には、樹脂製品の形状に対応したキャビティ空間２９３が形成される。
【００６９】
射出装置２１０は、水平に延びる筒状の容器であるシリンダ２１１と、シリンダ２１１内に水平に配置されたスクリュ２１２とを有する。シリンダ２１１の後部上面には、供給口２１３が設けられている。事前処理装置１において事前処理された樹脂ペレットは、供給口２１３を通ってシリンダ２１１の内部へ供給される。一方、シリンダ２１１の前方端部には、射出ノズル２１４が設けられている。また、シリンダ２１１の外周には、加熱源であるヒータ２１５が設けられている。
【００７０】
スクリュ２１２は、シリンダ２１１内において回転自在かつ進退自在に配設される。射出装置２１０は、スクリュ２１２を回転させるための計量モータ２１６と、スクリュ２１２を前後進させるための射出モータ２１７と、を有する。計量モータ２１６を駆動してスクリュ２１２を回転させると、スクリュ２１２の螺旋状の溝に沿って、樹脂ペレットが前方（射出ノズル２１４側）へ搬送される。樹脂ペレットは、前方へ搬送されながら、ヒータ２１５からの熱によって徐々に溶融される。その結果、樹脂ペレットが液状の樹脂となる。また、液状の樹脂がスクリュ２１２の前方に送られてシリンダ２１１の前端部付近に蓄積されるにつれ、スクリュ２１２は後退して射出ノズル２１４から遠ざかる。
【００７１】
この状態で、射出モータ２１７を駆動させて、スクリュ２１２を前進させると、スクリュ２１２の前方に蓄積された液状の樹脂が、射出ノズル２１４を介して、金型装置２９０内のキャビティ空間２９３に充填される。その後、射出モータ２１７をさらに駆動させて、スクリュ２１２をさらに前進させる。これにより、キャビティ空間２９３内の樹脂に圧力がかかり、収縮による不足分の樹脂が補充される。
【００７２】
型締装置２２０は、固定金型２９１が取り付けられる固定プラテン２２１と、可動金型２９２が取り付けられる可動プラテン２２２と、可動プラテン２２２を移動させるトグル機構２２３とを備える。固定プラテン２２１に対して可動プラテン２２２をタイバー２２４に沿って進退させることにより、型閉じ、型締め、型開きが行われる。また、型締装置２２０は、可動プラテン２２２を移動させる型締モータ２２５と、可動プラテン２２２に組み込まれているエジェクタピンを前後進させるエジェクタモータ２２６と、金型装置２９０の厚みに応じて可動プラテン２２２およびトグル機構２２３を移動させる型厚モータ２２７とを有する。
【００７３】
型締モータ２２５を駆動して可動プラテン２２２を前進させることにより、金型装置２９０の型閉じが行われる。型閉じ完了後、型締モータ２２５による推進力にトグル倍率を乗じた型締力が生じ、型締力によって型締めが行われる。当該型締めにより、可動金型２９２と固定金型２９１との間にキャビティ空間２９３が形成される。射出装置２１０からキャビティ空間２９３に充填された液状の樹脂は、キャビティ空間２９３内において固化され、樹脂製品となる。その後、型締モータ２２５を駆動して可動プラテン２２２を後退させることにより、金型装置２９０の型開きが行われる。また、エジェクタモータ２２６を駆動することによって、可動金型２９２から樹脂製品が取り出される。
【００７４】
図３は、事前処理装置１および射出成形機２の制御系の構成を示すブロック図である。事前処理装置１および射出成形機２は、それぞれ、各部を動作制御するための制御部７０，２３０を備えている。図３に示すように、事前処理装置１の制御部７０は、上述した送風機３２、熱交換器３３、送風機５２、熱交換器５３、開閉弁６２、温度センサ６４、送風機８８、および複数の窒素ガス供給部８９と、それぞれ電気的に接続されている。射出成形機２の制御部２３０は、射出成形機２内の複数のモータ２１６，２１７，２２５，２２６，２２７およびヒータ２１５と、それぞれ電気的に接続されている。
【００７５】
これらの制御部７０，２３０は、例えば、ＣＰＵ等の演算処理部やメモリを有するコンピュータまたはマイコンにより構成される。制御部７０，２３０は、予め設定されたプログラムや外部からの入力信号に基づき、上記の各部を動作制御する。これにより、樹脂ペレットの事前処理および射出成形処理が進行する。
【００７６】
なお、上述した複数の制御対象のうちの一部が、制御部７０，２３０から切り離されて、手動で操作されるようになっていてもよい。
【００７７】
また、図１および図３に示したように、事前処理装置１の制御部７０と、射出成形機２の制御部２３０とは、互いに通信可能に接続されている。したがって、これらの制御部７０，２３０の間で、互いに要求信号や必要なデータのやりとりを行うことができる。これにより、例えば、樹脂ペレットの停滞や不足が生じないように、事前処理装置１の動作のタイミングと、射出成形機２の動作のタイミングとを、相互に調整することができる。また、後述の通り、本実施形態では、事前処理装置１の制御部７０が、温度センサ６４から取得した計測結果を、射出成形機２の制御部２３０へ送信する。そして、射出成形機２の制御部２３０は、受信した計測結果に基づいて、ヒータ２１５の出力を調節する。
【００７８】
＜２．処理の流れについて＞
続いて、上述した樹脂製品製造システム１００における樹脂ペレットの事前処理および射出成形処理の流れについて、説明する。図４は、樹脂製品製造システム１００における処理の一例を示したフローチャートである。
【００７９】
この樹脂製品製造システム１００において、樹脂製品を製造するときには、まず、事前処理装置１の複数の窒素ガス供給部８９から、窒素ガスの供給を開始する。これにより、事前処理装置１内における樹脂ペレットの搬送経路全体に、窒素ガスを充填する（ステップＳ１）。次に、先頭ホッパ１０の蓋部１２を取り外し、ホッパ本体１１の開口１３を介してホッパ本体１１内へ、樹脂ペレットを投入する（ステップＳ２）。樹脂ペレットの投入が完了すると、再び蓋部１２を載置して、ホッパ本体１１の開口１３を閉鎖する。
【００８０】
続いて、送風機８８を動作させて、第１搬送管８１、第２搬送管８２、および第３搬送管８３の内部に、窒素ガスの気流を発生させる。先頭ホッパ１０の下部から排出された樹脂ペレットは、第１搬送管８１を通って、第１搬送ホッパ２４へ気力搬送される。また、第１搬送ホッパ２４に貯留された樹脂ペレットは、投入口２４１が開放されることによって、加熱ホッパ２０内へ投入される（ステップＳ３）。
【００８１】
加熱ホッパ２０内に投入された樹脂ペレットは、加熱乾燥機構３０により加熱乾燥される（ステップＳ４）。具体的には、送風機３２および熱交換器３３を動作させることにより、吹出口２６から加熱ホッパ２０の内部に、窒素ガスの熱風が供給される。これにより、樹脂ペレットが加熱されて、樹脂ペレットから水分が蒸発し、樹脂ペレットの水分率が低下する。
【００８２】
加熱乾燥された樹脂ペレットは、加熱ホッパ２０の下部から排出され、第２搬送管８２を通って、第２搬送ホッパ４４へ気力搬送される。また、第２搬送ホッパ４４に貯留された樹脂ペレットは、投入口４４１が開放されることによって、冷却ホッパ４０内へ投入される（ステップＳ５）。
【００８３】
冷却ホッパ４０内に投入された樹脂ペレットは、冷却機構５０により冷却される（ステップＳ６）。具体的には、送風機５２および熱交換器５３を動作させることにより、吹出口４６から冷却ホッパ４０の内部に、低温の窒素ガスが供給される。これにより、樹脂ペレットの温度が低下する。
【００８４】
上述の通り、事前処理装置１内の樹脂ペレットの搬送経路には、窒素ガスが充填されている。このため、事前処理装置１内において、樹脂ペレット中の酸素含有量は徐々に低下し、それに代えて、樹脂ペレット中の窒素ガスの含有量が徐々に増加する。特に、樹脂ペレット中の窒素ガスの飽和含有量は、樹脂ペレットの温度が低下するほど増加する。このため、冷却ホッパ４０内において樹脂ペレットの温度を低下させると、樹脂ペレット中の窒素ガスの含有量を、より増加させることができる。その結果、後述する射出成形時に、酸化による変色が生じることを抑制できる。
【００８５】
ただし、樹脂ペレット中の窒素ガスの飽和含有量は、周囲の圧力が低下するほど減少する。したがって、仮に、温度とともに冷却ホッパ４０内の圧力も低下させてしまうと、樹脂ペレット中の窒素ガスの飽和含有量を十分に増加させることができない。このため、この事前処理装置１では、窒素ガス供給部８９からの窒素ガスの供給を継続させることによって、冷却ホッパ４０内の圧力を略一定に維持しつつ、樹脂ペレットの温度を低下させる。これにより、樹脂ペレット中により多量の窒素ガスを含有させることができる。
【００８６】
また、ステップＳ６では、冷却ホッパ４０内の圧力が、外部の環境圧力よりも、陽圧となっている。これにより、樹脂ペレット中の窒素ガスの含有量が、より高められる。ただし、射出成形時に減圧により気泡が発生することを防止するために、冷却ホッパ４０内の圧力は、射出成形機２における樹脂の射出圧よりも、低い圧力とすることが好ましい。また、冷却ホッパ４０内の圧力は、装置設計の自由度を制限しないために、高圧ガス保安法の対象となる１ＭＰａ未満とすることが好ましい。具体的には、ステップＳ６における冷却ホッパ４０内の圧力は、環境圧力よりも若干高い程度の圧力とすればよい。
【００８７】
図５は、冷却ホッパ４０内における樹脂ペレットの温度変化の例を示したグラフである。図５の横軸は、冷却開始後の時間を示している。図５の縦軸は、樹脂ペレットの温度を示している。また、図５では、本実施形態における樹脂ペレットの温度変化を実線で示し、比較例として、樹脂ペレットが環境温度によって自然冷却される場合の樹脂ペレットの温度変化を二点鎖線で示している。
【００８８】
図５において、冷却前の温度Ｔｂは、処理対象となる樹脂ペレットの加熱乾燥後の温度であり、例えば、１００℃〜１５０℃とされる。一方、冷却後の温度Ｔａは、樹脂ペレット中の窒素ガスの含有量を所望の値とするための温度であり、例えば、装置外部の環境温度Ｔｅよりもやや高い温度とされる。具体的には、冷却後の温度Ｔａは、例えば６０℃以下とすればよく、窒素ガスの含有量をより高めるために、４０℃以下としてもよい。
【００８９】
図５に示すように、ステップＳ６では、少なくとも冷却の初期段階において、冷却ホッパ４０内の樹脂ペレットの温度を、自然冷却よりも緩やかに低下させる。これは、例えば、熱交換器５３の冷媒の温度を、冷却前の樹脂ペレットの温度よりも低く、かつ、外部の環境温度よりも高い温度に設定することで、実現できる。
【００９０】
このように、樹脂ペレットの温度を、自然冷却よりも緩やかに低下させると、樹脂ペレットが高温の期間を長くとることができる。高温時には、樹脂ペレット中の窒素ガスの平衡状態における飽和含有量は低いものの、樹脂ペレットに対する窒素分子の溶解および拡散は、低温時よりも盛んに生じる。したがって、高温の期間を長くとることで、樹脂ペレット中に窒素ガスを十分に含有させながら、樹脂ペレットの飽和含有量を高めていくことができる。これにより、冷却後の樹脂ペレットにおける不活性ガスの含有量を、より増加させることができる。その結果、後述する射出成形時に、酸化による変色が生じることを、より抑制できる。
【００９１】
また、図５に示すように、本実施形態では、時間の経過とともに、樹脂ペレットの単位時間あたりの温度低下幅を大きくする。このようにすれば、樹脂ペレットの冷却にかかるトータルの時間を抑えながら、樹脂ペレットが高温の期間を長くとることができる。したがって、樹脂ペレット中に不活性ガスを十分に含有させながら、樹脂ペレットの温度を低下させ、かつ、処理時間も短縮することができる。
【００９２】
樹脂ペレットが温度Ｔａまで冷却されると、冷却後の樹脂ペレットは、冷却ホッパ４０の下部から排出され、第３搬送管８３を通って、機上ホッパ６０へ気力搬送される（ステップＳ７）。そして、射出成形機２の制御部２３０からの要求に応じて、事前処理装置１の制御部７０が、開閉弁６２を開放する。これにより、機上ホッパ６０から供給管６１を通って射出成形機２のシリンダ２１１内へ、樹脂ペレットが供給される（ステップＳ８）。
【００９３】
このとき、窒素ガス供給部８９からの窒素ガスの供給により、機上ホッパ６０内の圧力は、外部の環境圧力よりも陽圧となっている。そして、供給管６１のベント口６３から、逆止弁６３１を介して外部へ、窒素ガスが継続的に排出されている。このため、仮に、射出成形機２のシリンダ２１１から供給管６１へ、気体が逆流したとしても、当該気体は、ベント口６３から外部へ放出される。これにより、シリンダ２１１内の気体成分が、機上ホッパ６０内の樹脂ペレットに接触することが、抑制される。また、シリンダ２１１への樹脂ペレットの供給前に、樹脂ペレットの温度が上昇することを抑制できる。
【００９４】
シリンダ２１１内に樹脂ペレットが供給されると、射出成形機２の制御部２３０は、シリンダ２１１内のスクリュ２１２を回転させる。これにより、樹脂ペレットが射出ノズル２１４側へ移動する。また、シリンダ２１１内の樹脂ペレットは、ヒータ２１５により加熱されて溶融し、流動可能な液相となる（ステップＳ９）。
【００９５】
このとき、事前処理装置１の制御部７０は、温度センサ６４の計測結果を、射出成形機２の制御部２３０へ送信する。そして、射出成形機２の制御部２３０は、受信した計測結果に基づいて、ヒータ２１５の出力を制御する。これにより、射出ノズル２１４より手前における樹脂ペレットの温度が略一定に制御される。
【００９６】
具体的には、例えば、温度センサ６４の計測結果と、予め設定された目標温度とを比較し、計測結果が目標温度よりも低ければ、ヒータ２１５の出力を上げ、計測結果が目標温度よりも高ければ、ヒータ２１５の出力を下げる。このようにすれば、シリンダ２１１内における樹脂ペレットの溶融位置を、安定させることができる。したがって、例えば、射出ノズル２１４の直前で樹脂ペレットを溶融させて、溶融温度よりも高温の期間を短くすることができる。その結果、樹脂の酸化による変色をより抑制できる。
【００９７】
なお、出力可変のヒータ２１５に代えて、出力が一定でＯＮ／ＯＦＦの切り替えのみが可能なヒータを用いてもよい。その場合、シリンダ２１１内の温度が設定温度よりも低ければ、ヒータがＯＮされ、シリンダ２１１内の温度が設定温度よりも高ければ、ヒータがＯＦＦされる。この場合において、供給口２１３付近の温度センサ６４の計測結果に基づいて、ヒータのＯＮ／ＯＦＦの閾値となる設定温度を変更してもよい。例えば、温度センサ６４の計測結果が目標温度よりも低ければ、シリンダ２１１内の設定温度を上げ、温度センサ６４の計測結果が目標温度よりも高ければ、シリンダ２１１内の設定温度を下げる。このようにすれば、上記と同様に、シリンダ２１１内における樹脂ペレットの溶融位置を、安定させることができる。
【００９８】
その後、溶融された樹脂は、スクリュ２１２の前進により生じる圧力によって、射出ノズル２１４から射出され、金型装置２９０内のキャビティ空間２９３に充填される。そして、当該キャビティ空間２９３において、樹脂が冷却固化されることにより、樹脂製品（本実施形態では透明な光学部品）が成形される（ステップＳ１０）。射出ノズル２１４から射出される際にも、樹脂中の窒素ガスの含有量が多いため、樹脂の酸化が生じにくい。したがって、変色が抑制された樹脂製品を得ることができる。
【００９９】
なお、上記の説明では、樹脂ペレットの流れに沿って工程を順次に説明したが、これらの工程は、同時に進行していてもよい。すなわち、一部の樹脂ペレットと他の樹脂ペレットとに対して、異なる工程が同時に行われ、全体として連続的に処理が進行するようになっていてもよい。
【０１００】
＜３．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
【０１０１】
図６は、一変形例に係る冷却ホッパ４０内における樹脂ペレットの温度変化を示したグラフである。図６の例では、少なくとも冷却の初期段階において、樹脂ペレットの温度が、段階的に低下している。これは、例えば、熱交換器５３を断続的にオンオフすることによって、実現できる。このようにすれば、樹脂ペレットが高温かつ略一定の温度に保たれる期間を、長くとることができる。したがって、樹脂ペレット中に窒素ガスを十分に含有させながら、樹脂ペレットの温度を低下させることができる。
【０１０２】
なお、冷却ホッパ４０内における樹脂ペレットの冷却後、冷却ホッパ４０から樹脂ペレットを直ちに排出できない場合もある。そのような場合には、冷却後の樹脂ペレットを、冷却ホッパ４０内において、温調しつつ待機させてもよい。例えば、図７および図８のグラフのように、樹脂ペレットを温度Ｔａまで冷却した後、冷却ホッパ４０内で、樹脂ペレットを温度Ｔａに維持しつつ待機させてもよい。温度の維持は、冷却機構５０を温調機構として動作させることによって、実現すればよい。このようにすれば、樹脂ペレットの温度が、目標とする温度Ｔａよりも低温になることを防止できる。したがって、冷却ホッパ４０から、樹脂ペレットを、常に一定の温度Ｔａで排出することができる。
【０１０３】
また、冷却ホッパ４０から射出成形機２のシリンダ２１１までの間においても、樹脂ペレットの温度を積極的にコントロールしてもよい。例えば、図９のように、機上ホッパ６０および供給管６１の周りに温調機構としてのバンドヒータ６５を取り付け、バンドヒータ６５の熱によって、樹脂ペレットの温度を略一定に維持するようにしてもよい。このようにすれば、冷却ホッパ４０から排出された樹脂ペレットの温度が、機上ホッパ６０内または供給管６１内において低下することを抑制できる。したがって、シリンダ２１１に供給される樹脂ペレットの温度を、より安定させることができる。その結果、樹脂製品をより一層安定して成形することができる。なお、バンドヒータ６５に代えて、熱風供給機構等の他の温調機構を用いてもよい。また、供給管６１の周りにおける温調機構として、バンドヒータ６５に代えて、グラスウール、発泡ウレタン、又は発泡シリコン等で作られた保温材を設け、当該保温材によって、樹脂ペレットの温度を略一定に維持するようにしてもよい。
【０１０４】
図１０は、他の変形例に係る事前処理装置１および射出成形機２の構成を示した図である。図１０の例では、冷却ホッパ４０が、射出成形機２のシリンダ２１１の上方に配置されている。そして、冷却ホッパ４０とシリンダ２１１とが、他のホッパを介することなく接続されている。冷却ホッパ４０とシリンダ２１１とは、供給管６１を介して接続され、当該供給管６１にベント口６３が設けられている。このようにすれば、冷却ホッパ４０において冷却された樹脂ペレットを、冷却ホッパ４０からシリンダ２１１へ迅速に供給できる。また、上記の実施形態よりもホッパの数を減らして、事前処理装置１をよりコンパクトに構成することができる。
【０１０５】
また、上記の実施形態では、樹脂ペレットの加熱乾燥と冷却とを、別々のホッパ内で行っていたが、これらの処理を、単一のホッパ内で行うようにしてもよい。すなわち、加熱乾燥機構３０と冷却機構５０とを、１つのホッパに接続し、当該１つのホッパの内部において、加熱乾燥から冷却までの処理を行うようにしてもよい。
【０１０６】
また、上記の実施形態では、加熱ホッパ２０内の樹脂ペレットを、熱風により加熱していたが、バンドヒータ等の他の加熱手段を用いて、樹脂ペレットを加熱してもよい。
【０１０７】
また、上記の実施形態では、不活性ガスとして窒素ガスを用いていたが、本発明の不活性ガスは、樹脂ペレットに含有されることで、樹脂ペレットの酸化を抑制できるガスであればよい。例えば、窒素ガスに代えて、二酸化炭素やアルゴンガスを、不活性ガスとして用いてもよい。
【０１０８】
また、上記の実施形態で用いた樹脂ペレットは、成形材料の一例である。成形材料として、樹脂ペレット以外の材料を用いてもよい。
【０１０９】
また、事前処理装置および射出成形機の細部の構成については、本願の各図に示された構成と、相違していてもよい。
【０１１０】
また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１１１】
１  事前処理装置
２  射出成形機
１０  先頭ホッパ
２０  加熱ホッパ
２４  第１搬送ホッパ
３０  加熱乾燥機構
３１  気体加熱管
３２  送風機
３３  熱交換器
４０  冷却ホッパ
４４  第２搬送ホッパ
５０  冷却機構
５１  気体冷却管
５２  送風機
５３  熱交換器
６０  機上ホッパ
６１  供給管
６２  開閉弁
６３  ベント口
６４  温度センサ
６５  バンドヒータ
７０  制御部
８１  第１搬送管
８２  第２搬送管
８３  第３搬送管
８４  第１吸引管
８５  第２吸引管
８６  第３吸引管
８７  合流管
８８  送風機
８９  窒素ガス供給部
１００  樹脂製品製造システム
２１０  射出装置
２１１  シリンダ
２１２  スクリュ
２１３  供給口
２１４  射出ノズル
２１５  ヒータ
２１６，２１７，２２５，２２６，２２７  モータ
２２０  型締装置
２３０  制御部
２９０  金型装置
２９１  固定金型
２９２  可動金型
２９３  キャビティ空間
【図１】
0006567879.tif 000002
【図２】
0006567879.tif 000003
【図３】
0006567879.tif 000004
【図４】
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【図５】
0006567879.tif 000006
【図６】
0006567879.tif 000007
【図７】
0006567879.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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