(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、前記シリンダに連接して設けられた管状のダイと、前記シリンダ内部に設けられたスクリュと、前記シリンダ又は前記ダイの内部の溶融樹脂が視認できるように前記シリンダ又は前記ダイの外表面に設けられた窓と、を有する樹脂成形機において、
前記窓が、ＣｅＦ3の単結晶、又は、Ｇｄ2ＳｉＯ5の単結晶、で構成されていることを特徴とする樹脂成形機。
【請求項２】
シリンダと、前記シリンダに連接して設けられた管状のダイと、前記シリンダ内部に設けられたスクリュと、前記シリンダ又は前記ダイの内部の溶融樹脂が視認できるように前記シリンダ又は前記ダイの外表面に設けられた窓と、を有する樹脂成形機において、
前記窓が、ＣｅＦ3の単結晶で構成され、
前記ＣｅＦ3の単結晶の結晶構造が、三方晶系ＬａＦ3型であることを特徴とする樹脂成形機。
【請求項３】
シリンダと、前記シリンダに連接して設けられた管状のダイと、前記シリンダ内部に設けられたスクリュと、前記シリンダ又は前記ダイの内部の溶融樹脂が視認できるように前記シリンダ又は前記ダイの外表面に設けられた窓と、を有する樹脂成形機において、
前記窓が、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12の単結晶で構成され、
前記Ｙ3Ａｌ5Ｏ12の単結晶の結晶方位が、＜１１１＞、＜１１０＞、又は、＜１００＞であることを特徴とする樹脂成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダ内で溶融・混練された樹脂材料を押出成形又は射出成形する樹脂成形機に関し、特に、その内部における樹脂状態を観察できる樹脂成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックなどの樹脂材料は、その種類や添加剤の種類毎に、上述の樹脂成形機内で溶融する速度が異なるので、樹脂材料の種類等に合わせて、樹脂成形機内に備えたスクリュの形状や回転数を変更したり、ヒータによる樹脂の加熱温度を調整したり、口金（ダイ）の吐出口や流路の形状を変更したりして、即ち、スクリュ形状、スクリュ回転数、ヒータ加熱温度、ダイ形状等にかかる生産条件を選定して、樹脂成形機内の樹脂材料が生産に最適な溶融状態となるように調整する必要がある。
【０００３】
従来、これら生産条件の選定には、樹脂成形機によって成形された樹脂成形物の状態から、樹脂成形機内における樹脂材料の溶融状態を推測する方法や、コンピュータを用いて樹脂成形機内の溶融状態をシミュレーションする方法など、が用いられていた。しかしながら、前者の方法では、生産条件を変更して樹脂成形物を成形する作業を多数回繰り返し実施する必要があるので、生産条件の選定が非効率であり、また、後者の方法では、入力データ誤差やモデリング誤差に起因するシミュレーション誤差が生じるので、最適な生産条件を高精度で求めることが困難であった。
【０００４】
そして、これら課題を解決するものとして、特許文献１に示されるプラスチック成形機が提案されている。このプラスチック成形機は、樹脂が溶融されるバレル（シリンダ）内に樹脂温度測定用の放射温度計を備えており、この放射温度計によってバレル内部の樹脂温度を測定して、その測定した温度に基づいて樹脂の溶融状態を推測することができた。
【特許文献１】特開平６−３１７９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このプラスチック成形機においては、バレル内の樹脂温度から溶融状態は推測できるものの、樹脂材料の混練状態（混ざり具合）については推測することができなかった。そのため、樹脂成形機におけるスクリュ形状やその回転数等を含む（即ち、混練状態に係る）最適な生産条件を選定することが困難であるという問題があった。また、この問題の解決するものとして、バレルの所定部分に通常のガラス材を用いた透明窓を設けて、運転中に直接バレルの内部状態を観察する構成が考えられるが、この透明窓には溶融樹脂による高圧力及び高熱が加わるので、この透明窓の破損を避けるため小型の窓しか設けることができず、また、高熱によりガラス材が変色してしまうおそれがあり、樹脂の溶融状態・混練状態を正確に確認することが困難であるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題に係る問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、樹脂の溶融状態及び混練状態を正確に確認することができる樹脂成形機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、シリンダと、前記シリンダに連接して設けられた管状のダイと、前記シリンダ内部に設けられたスクリュと、前記シリンダ又は前記ダイの内部の溶融樹脂が視認できるように前記シリンダ又は前記ダイの外表面に設けられた窓と、を有する樹脂成形機において、前記窓が、ＣｅＦ3の単結晶、又は、Ｇｄ2ＳｉＯ5の単結晶、で構成されていることを特徴とする樹脂成形機である。
【０００９】
請求項２に記載された発明は、シリンダと、前記シリンダに連接して設けられた管状のダイと、前記シリンダ内部に設けられたスクリュと、前記シリンダ又は前記ダイの内部の溶融樹脂が視認できるように前記シリンダ又は前記ダイの外表面に設けられた窓と、を有する樹脂成形機において、前記窓が、ＣｅＦ3の単結晶で構成され、前記ＣｅＦ3の単結晶の結晶構造が、三方晶系ＬａＦ3型であることを特徴とする樹脂成形機である。
【００１０】
請求項３に記載された発明は、シリンダと、前記シリンダに連接して設けられた管状のダイと、前記シリンダ内部に設けられたスクリュと、前記シリンダ又は前記ダイの内部の溶融樹脂が視認できるように前記シリンダ又は前記ダイの外表面に設けられた窓と、を有する樹脂成形機において、前記窓が、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12の単結晶で構成され、前記Ｙ3Ａｌ5Ｏ12の単結晶の結晶方位が、＜１１１＞、＜１１０＞、又は、＜１００＞であることを特徴とする樹脂成形機である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載された発明によれば、シリンダ又はダイに設けられた窓が、ＣｅＦ3の単結晶、又は、Ｇｄ2ＳｉＯ5の単結晶、で構成されているので、これらはそれぞれが高融点、高強度、及び、高透明度を有しており、溶融樹脂によって高圧及び高温が加えられても破損、変色せず、そのため、シリンダ又はダイ内部の視認が容易な透明且つ大型の窓を設けることができ、樹脂材料の溶融状態及び混練状態を正確に把握及び確認することができる。また、溶融した樹脂材料を直接視認できるので、樹脂材料に含まれる異物等の確認ができる。したがって、樹脂材料で成形される樹脂成形物の品質を向上させることができる。
【００１３】
請求項２に記載された発明によれば、シリンダ又はダイに設けられた窓を構成するＣｅＦ3の単結晶の結晶構造が、三方晶系ＬａＦ3型であるので、この窓の透明度及び強度をさらに向上させることができ、そのため、より視認が容易で且つより大型の窓を設けることができ、樹脂材料の溶融状態及び混練状態をさらに正確に把握及び確認することができる。
【００１４】
請求項３に記載された発明によれば、シリンダ又はダイに設けられた窓を構成するＹ3Ａｌ5Ｏ12の単結晶の結晶方位が、＜１１１＞、＜１１０＞、又は、＜１００＞であるので、この窓の透明度及び強度をさらに向上させることができ、そのため、より視認が容易で且つより大型の窓を設けることができ、樹脂材料の溶融状態及び混練状態をさらに正確に把握及び確認することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態を示す樹脂成形機を図１〜図３を参照して説明する。
【００１６】
樹脂成形機１は、図１に示すように、スクリュ２と、シリンダ３と、観察窓８と、ヒータ７と、ホッパー４１、ダイ５４と、図示しないスクリュ駆動部と、を備えている。樹脂成形機１は、ヒータ７によって溶融されたシリンダ３内の樹脂材料を、スクリュ２を回転させることによりダイ５４から押し出して、例えば、樹脂チューブなどの断面が同形状の長尺の樹脂成形物を成形する押出成形機である。
【００１７】
スクリュ２は、耐摩耗性の高い金属材料で構成され、全体として長尺な略円柱状に形成されている。スクリュ２の外径（即ち、スクリュ２の軸方向投影面積の直径）は、略一定に形成されている。スクリュ２のＬ／Ｄ（ＪＩＳＢ８６５０より、スクリュ２の有効長さ（Ｌ）とスクリュ２の直径（Ｄ）との比）は、通常２４〜２８程度に設定されている。また、スクリュ２は、軸部２１と、フライト２２と、溝２３とを有している。
【００１８】
軸部２１は、長尺な円柱状に形成されている。フライト２２は、軸部２１の外周面から立設されている。フライト２２は、軸部２１の長手方向の略全長に亘って設けられ、螺旋状に形成されている。溝２３は、軸部２１の外周面と、軸部２１の外周面と略直交しかつ互いに間隔をあけて相対するフライト２２の外表面とから構成され、断面形状が略コ字状に形成されている。溝２３は、螺旋状に形成されたフライト２２の間に形成され、フライト２２と同様にスクリュ２の外周面に螺旋状に形成されている。樹脂材料は、溝２３内を通ってホッパー口４から吐出口５に向かって搬送される。
【００１９】
また、スクリュ２は、ホッパー口４側に配される供給部２４と、供給部２４に連なる圧縮部２５と、圧縮部２５に連なり吐出口５側に配される計量部２６とを備えている。供給部２４と圧縮部２５と計量部２６とは、それぞれ、スクリュ２の長手方向に沿った一部分の呼称である。供給部２４と圧縮部２５と計量部２６とは、スクリュ２の長手方向に沿って並んで設けられている。一般的に、供給部２４と圧縮部２５と計量部２６との長さは、それぞれがほぼ等しくなるように形成されている。
【００２０】
供給部２４は、ホッパー口４からシリンダ３内に供給された樹脂材料を圧縮部２５に向かって搬送し、搬送する間に、ヒータ７によって樹脂材料を予熱して圧縮部２５に供給する。供給部２４の軸部２１の外径はその長手方向に一定に形成されている。
【００２１】
圧縮部２５は、供給部２４から搬送された樹脂材料を計量部２６に向かって搬送する間に、後述するヒータ７から供給される熱及びシリンダ３の内面との間に生じる剪断力によって樹脂材料を溶融する。圧縮部２５の軸部２１の外径は、供給部２４から離れて計量部２６に向かうにしたがって徐々に大きく形成されている。
【００２２】
計量部２６は、圧縮部２５で溶融された樹脂材料を一定時間に一定量、吐出口５に向かって搬送する。計量部２６の軸部２１の外径はその長手方向に一定に形成されるとともに、供給部２４の軸部２１の外径より大きく形成されている。スクリュ２の圧縮比（ＪＩＳＢ８６５０より、スクリュ２における供給部２４の１リード溝２３の構成する空間体積と計量部２６の１リード溝２３の構成する空間体積との比）は、通常２．５〜４．４程度に設定されている。
【００２３】
スクリュ２は、上述したスクリュ２のＬ／Ｄ、スクリュ２の圧縮比、供給部２４と圧縮部２５と計量部２６との長さの比、フライト２２及び溝２３の形状、スクリュ２の回転数など、を樹脂材料の種類等毎に最適な溶融状態が得られるように適宜変更（調整）する必要がある（即ち、生産条件の選定）。
【００２４】
シリンダ３は、図１に示すように、円筒状に設けられ、スクリュ２を内部に収容する。シリンダ３は、樹脂材料等による摩耗を低減させるため、耐摩耗性の高い金属部材から形成されている。シリンダ３の内径は、略一定に形成されるとともに、スクリュ２の外径より僅かに大きく設けられている。シリンダ３は、ホッパー口４と、吐出口５と、を備えている。
【００２５】
ホッパー口４は、シリンダ３内に連なった開口である。ホッパー口４は、シリンダ３の基端部３ａに設けられている。ホッパー口４を介して、シリンダ３内に樹脂材料が供給される。ホッパー口４には、鉛直方向に配置されたホッパー４１が取り付けられている。ホッパー４１は、全体形状が略漏斗状に形成されている。ホッパー４１内には、例えば、粉末状やペレット状の固形樹脂材料が収納され、ホッパー口４にこの固形樹脂材料を供給する。
【００２６】
吐出口５は、シリンダ３内に連なった開口である。吐出口５は、シリンダ３の先端部３ｂに設けられている。シリンダ３内で溶融混練された樹脂材料は、吐出口５を通ってシリンダ３外に吐出される。吐出口５には、ブレーカプレート５１と、ダイ５４とが取り付けられている。
【００２７】
ブレーカプレート５１は、金属部材等から形成され、平板円状に形成されている。ブレーカプレート５１には、該プレートの厚さ方向に沿って該プレートを貫通した孔が複数設けられている。ブレーカプレート５１には、金網状のスクリーンパック５３が取り付けられている。シリンダ３の吐出口５から吐出された樹脂材料は、ブレーカプレート５１の孔を通りスクリーンパック５３を通ってろ過されて、ダイ５４へと向かって押し出される。これらブレーカプレート５１とスクリーンパック５３とは、樹脂材料に含まれる異物等を除去するフィルターとしての機能を有するとともに、シリンダ３内の背圧を上げて樹脂材料の流れを制御することによって樹脂材料を確実に溶融する機能も有する。
【００２８】
ダイ５４は、金属部材等から形成され、例えば筒状に形成されている。ブレーカプレート５１及びスクリーンパック５３を通った溶融した樹脂材料は、ダイ５４内を貫通する流路５５を通って吐出口５６から吐出され、所望の形状に成形される。
【００２９】
スクリュ駆動部は、モータ等から構成されている。スクリュ駆動部は、シリンダ３内に収容されたスクリュ２を、その軸心を中心に回転自在に軸支するとともに、該軸心を中心としてスクリュ２を回転駆動する。
【００３０】
ヒータ７は、図１に示すように、シリンダ３の外周面３ｃに埋設されている。ヒータ７は、帯板状のプレートヒータである。ヒータ７は、勿論、バンド状のバンドヒータであってもよい。ヒータ７はシリンダ３内に熱を供給し、この熱によってシリンダ３内の樹脂材料を溶融（加熱流動化）させる。ヒータ７はシリンダ３の長手方向に沿って複数設けられている。
【００３１】
ヒータ７は、シリンダ３内のスクリュ２の供給部２４が配される部分に熱を供給するヒータ７１と、圧縮部２５が配される部分に熱を供給するヒータ７２と、計量部２６が配される部分に熱を供給するヒータ７３と、ブレーカプレート５１及びダイ５４に熱を供給するヒータ７４とからなり、各部分に異なる温度の熱を供給可能である。
【００３２】
ヒータ７は、樹脂材料の種類等毎に最適な溶融状態が得られるように、上記各部分の温度を適宜変更（調整）する必要がある（即ち、生産条件の選定）。
【００３３】
観察窓８は、特許請求の範囲に記載した窓に相当し、図１に示すように、シリンダ３の外周面３ｃにシリンダ３の内部が観察（即ち、視認など）できるように配設されており、具体的には、シリンダ３内のスクリュ２の供給部２４が配される部分を視認するための観察窓８１と、圧縮部２５が配される部分を視認するための観察窓８２と、計量部２６が配される部分を視認するための観察窓８３と、からなる。
【００３４】
観察窓８の幅（即ち、シリンダ３長手方向に直交する方向の長さ）はシリンダ３の内径と略同一に形成されており、観察窓８の長さ（即ち、シリンダ３長手方向の長さ）は観察窓８の幅の１〜２倍程度に形成されており、観察窓８の厚みは、それが配設された箇所のシリンダ３の厚みと同等に形成されている。観察窓８におけるシリンダ３の外周面３ｃ側に位置する面は、シリンダ３の外周面３ｃと段差なく配され、観察窓８におけるシリンダ３の内周面３ｄ側に位置する面は、同様に、シリンダ３の内周面３ｄと段差なく配されている。なお、ヒータ７によるシリンダ３の加熱効率の観点からは、観察窓８の幅はシリンダ３の径の半分程度としてもよい。
【００３５】
観察窓８は、図２に示すように、シリンダ３の一方向からその内部が観察できるように配設されている。また、図３に示すように、シリンダ３の相対する方向からその内部が観察できるように、２つの観察窓８をシリンダ３の直径方向に相対して配設しても良い。このようにすることで、例えば、透明の樹脂材料を用いた場合などに、シリンダ内部をより明瞭に視認することができ、樹脂材料の状態をより正確に確認することができる。さらには、互いに直交する方向からシリンダ３内部が観察できるように、２つの観察窓８を互いにシリンダ３の周方向に略９０度の角度をなすように配設しても良い。このようにすることで、例えば、不透明の樹脂材料を用いた場合や、スクリュ構成が２軸の場合などに、シリンダ内部、特に軸と軸との間をより明瞭に視認することができ、樹脂材料の状態をより正確に確認することができる。
【００３６】
観察窓８は、シリンダ３の内周面３ｄ側の面（即ち、下面）がシリンダ３の外周面３ｃの面（即ち、上面）より大きい略四角錐台形状に形成されている。なお、この略四角錐台形状には、下面又は上面がシリンダ３の周方向に沿って湾曲しているものなども含み、つまり、下面の投影面積が上面のそれより大きければこの略四角錐台形状に含まれる。これにより、樹脂材料による圧力によって観察窓８がシリンダ３に押しつけられてより強固に接合された状態となり、観察窓８がシリンダ３から脱落することを防止できる。なお、本発明の目的に反しない限り、観察窓８の個数、配置、形状及びシリンダ３への取付構造はどのようなものであってもよい。
【００３７】
観察窓８は、フッ化カルシウム（ＣａＦ2）の単結晶を用いて形成されている。従来、観察窓８として用いることができる程度の大型のフッ化カルシウム単結晶の製造は困難なものとされていたが、近年の結晶育成技術の進歩によって量産化が現実的なものとなりつつある。ＣａＦ2の単結晶は、その溶融温度（融点）が１３００℃以上なので、樹脂材料の溶融温度（５００℃以下）に対して非常に高く、そのため、樹脂材料の熱によって変質することがない。また、その強度も高く、樹脂材料の圧力によって破壊されることがない。また、特にその結晶方位が＜１１１＞又は＜１００＞のＣａＦ2の単結晶は、透明度が高く、透過光（可視光及び赤外線）の減衰が小さく、屈折が起こりにくく、その強度が高いので、本発明における観察窓８の材料として非常に適している。
【００３８】
また、観察窓８は、フッ化セリウム（ＣｅＦ3）の単結晶を用いて形成されていてもよい。ＣｅＦ3の単結晶は、その溶融温度（融点）が１３００℃以上なので、樹脂材料の溶融温度（５００℃以下）に対して非常に高く、そのため、樹脂材料の熱によって変質することがない。また、特にその結晶構造が三方晶系ＬａＦ3型のＣｅＦ3の単結晶は、透明度が高く、その強度が高いので、本発明における観察窓８の材料として適している。
【００３９】
また、観察窓８は、ガドリニウムシリケート（Ｇｄ2ＳｉＯ5）の単結晶を用いて形成されていても良い。Ｇｄ2ＳｉＯ5の単結晶は、その溶融温度（融点）が１９５０℃以上なので、樹脂材料の溶融温度（５００℃以下）に対して非常に高く、そのため、樹脂材料の熱によって変質することがない。また、Ｇｄ2ＳｉＯ5の単結晶は、潮解性がなく安定なので、本発明における観察窓８の材料として適している。
【００４０】
また、観察窓８は、アルミン酸イットリウム（Ｙ3Ａｌ5Ｏ12）の単結晶を用いて形成されていても良い。Ｙ3Ａｌ5Ｏ12の単結晶は、その溶融温度（融点）が１９００℃以上なので、樹脂剤要の溶融温度（５００℃以下）に対して非常に高く、そのため、樹脂材料の熱によって変質することがない。また、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12の単結晶は、潮解性がなく安定で、特にその結晶方位が＜１００＞、＜１１０＞、又は、＜１１１＞のものは、透明度が高く、その強度が高いので、本発明における観察窓８の材料として適している。
【００４１】
樹脂材料は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル樹脂、又は、フッ素樹脂、など、押出成形に適したものである。
【００４２】
上述した構成の樹脂成形機１において、生産条件を選定するには、まず、固形樹脂材料をホッパー４１に投入して、この固形樹脂材料をホッパー口４からシリンダ３内に供給する。シリンダ３内はヒータ７によって加熱されており、そして、シリンダ３内に供給された固形の樹脂材料は、スクリュ２の供給部２４の溝２３内に供給され、スクリュ２が回転することによって供給部２４の溝２３内から圧縮部２５の溝２３内、計量部２６の溝２３内へと、溶融及び混練されながら順次搬送される。
【００４３】
このとき、観察窓８１、８２、８３から観察（視認、及び、赤外線放射温度計等による測温など）して、供給部２４、圧縮部２５、及び、計量部２６における樹脂材料の溶融状態及び混練状態を確認し、スクリュ２の形状や回転数、ヒータ７の温度などの生産条件を選定する。また、生産条件を変えてこの観察を数回行うことで、より最適な生産条件を得ることができる。また、この観察によって、樹脂材料に含まれる異物等の確認を行っても良い。
【００４４】
以上より、本発明によれば、シリンダ３に設けられた観察窓８が、ＣａＦ2の単結晶で構成されているので、このＣａＦ2の単結晶は高融点、高強度、及び、高透明度を有しており、溶融樹脂によって高圧及び高温が加えられても破損、変色せず、そのため、シリンダ３内部の視認が容易な透明且つ大型の観察窓８を設けることができ、樹脂材料の溶融状態及び混練状態を正確に把握することができる。また、溶融した樹脂材料を直接視認できるので、樹脂材料に含まれる不純物の有無の確認できる。したがって、樹脂材料で成形される樹脂成形物の品質を向上させることができる。また、観察窓８がＣｅＦ3の単結晶、Ｇｄ2ＳｉＯ3の単結晶、又は、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12の単結晶、で構成された場合においても、上述の観察窓８がＣａＦ2の単結晶で構成された場合と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
また、観察窓８を、結晶方位が＜１１１＞又は＜１００＞のＣａＦ2の単結晶で構成することにより、観察窓８の透明度及び強度をさらに向上させることができ、そのため、より視認が容易で且つより大型の窓を設けることができ、樹脂材料の溶融状態及び混練状態をさらに正確に把握及び確認することができる。
【００４６】
また、観察窓８を、結晶構造が三方晶系ＬａＦ3型のＣｅＦ3の単結晶で構成することにより、観察窓８の透明度及び強度をさらに向上させることができ、そのため、より視認が容易で且つより大型の窓を設けることができ、樹脂材料の溶融状態及び混練状態をさらに正確に把握及び確認することができる。
【００４７】
また、観察窓８を、結晶方位が＜１１１＞、＜１１０＞、又は、＜１００＞のＹ3Ａｌ5Ｏ12の単結晶で構成することにより、観察窓８の透明度及び強度をさらに向上させることができ、そのため、より視認が容易で且つより大型の窓を設けることができ、樹脂材料の溶融状態及び混練状態をさらに正確に把握及び確認することができる。
【００４８】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態を示す樹脂成形機を図１、図４を参照して説明する。
【００４９】
樹脂成形機１Ａは、図１に示すように、スクリュ２と、シリンダ３と、観察窓８と、ヒータ７と、ホッパー４１、図示しないスクリュ駆動部と、を備えている。また、樹脂成形機１Ａは、図１に示すダイ５４に替えて、図４に示すダイ５４Ａを備えている。樹脂成形機１Ａは、ヒータ７によって溶融されたシリンダ３内の樹脂材料を、スクリュ２を回転させることにより、電線９２と同期してダイ５４Ａから押し出して、電線９２の被覆９１の成形をおこなう電線被覆成形機である。なお、前述した第１の実施形態と同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００５０】
ダイ５４Ａは、樹脂材料が流動される流路５５がその内部で９０度屈曲して形成されているクロスヘッドダイであり、図４に示すように、ハウジング５４１と、整流部材５４２と、を備えている。
【００５１】
ハウジング５４１は、耐摩耗性の高い金属材料を用いて略円筒形状に形成されており、流路５５と、観察窓８Ａと、を備えている。
【００５２】
流路５５は、ハウジング５４１内部をその軸方向に貫通して設けられた横断面が円形の整流路５５ａと、整流路５５ａの一方の端部寄りに直交して連接された導入路５５ｂと、からなる。導入路５５ｂは、ブレーカプレート５１を通過した樹脂材料が導入される小径の管路である。整流路５５ａの他方の端部には、導入路５５ｂに導入された樹脂材料が吐出される円形の吐出口５６が設けられており、整流路５５ａの他方の端部寄りの部分は、吐出口５６に近づくにしたがって徐々に径が小さくなるように形成されている。
【００５３】
観察窓８Ａは、特許請求の範囲に記載した窓に相当し、図４に示すように、ダイ５４Ａの外周面にダイ５４Ａの内部が観察（即ち、視認など）できるように配設されており、具体的には、整流路５５ａを一方から視認するための観察窓８４と、観察窓８４と整流路５５ａの直径方向に相対して配され、整流路５５ａを他方から視認するための観察窓８５と、からなる。
【００５４】
観察窓８Ａの幅（即ち、整流路５５ａ長手方向に直交する方向の長さ）は整流路５５ａの内径と略同一に形成されており、観察窓８Ａの長さ（即ち、整流路５５ａ長手方向の長さ）は観察窓８Ａの幅と同程度に形成されており、観察窓８Ａの厚みは、それが配設された箇所のハウジング５４１の厚みと同等に形成されている。観察窓８Ａにおけるハウジング５４１の外周面側に位置する面は、ハウジング５４１の外周面と段差なく配され、観察窓８Ａにおける整流路５５ａの壁面側に位置する面は、同様に、整流路５５ａの壁面と段差なく配されている。
【００５５】
観察窓８Ａは、整流路５５ａの壁面側に位置する面（即ち、下面）がハウジング５４１の外周面側に位置する面（即ち、上面）より大きい略四角錐台形状に形成されている。なお、この略四角錐台形状には、下面又は上面がハウジング５４１の周方向に沿って湾曲しているものなども含み、つまり、下面の投影面積が上面のそれより大きければこの略四角錐台形状に含まれる。これにより、樹脂材料による圧力によって観察窓８Ａがハウジング５４１に押しつけられてより強固に接合された状態となり、観察窓８Ａがハウジング５４１から脱落することを防止できる。なお、本発明の目的に反しない限り、観察窓８Ａの個数、配置、形状及びハウジング５４１への取付構造はどのようなものであってもよい。
【００５６】
また、観察窓８Ａは、第１の実施形態と同様に、フッ化カルシウム（ＣａＦ2）の単結晶で構成されている。観察窓８Ａは、他にフッ化セリウム（ＣｅＦ3）の単結晶、ガドリニウムシリケート（Ｇｄ2ＳｉＯ5）の単結晶、又は、アルミン酸イットリウム（Ｙ3Ａｌ5Ｏ12）の単結晶、で構成されていてもよい。
【００５７】
整流部材５４２は、耐摩耗性の高い金属材料を用いて略弾丸形状に形成されており、整流路５５ａ内を流動する樹脂材料の流れを整えるとともに、電線９２を吐出口５６から引き出されるように導くための部材である。整流部材５４２は、整流路５５ａと同軸に配置されている。整流部材５４２は、整流路５５ａの一方の端部を塞ぎ、且つ、整流路５５ａにおける導入路５５ｂが接続された箇所から吐出口５６の近傍まで、整流路５５ａの壁部との間に周方向に均等な若干の隙間をあけて配置されている。そのため、導入路５５ｂから整流路５５ａに流れ込んだ樹脂材料は、整流部材５４２と整流路５５ａの壁部との間の隙間に均等に広がるとともに吐出口５６に向かって流動される。また、整流部材５４２は、その軸芯に沿って電線９２を挿通する挿通孔５４２ａが設けられている。
【００５８】
ダイ５４Ａは、樹脂材料の種類等毎に最適な溶融状態が得られるように、整流路５５ａの形状、整流部材５４２の形状などを適宜変更（調整）する必要がある（即ち、生産条件の選定）。
【００５９】
上述した構成の樹脂成形機１において、生産条件を選定するには、まず、固形樹脂材料をホッパー４１に投入して、この固形樹脂材料をシリンダ３のホッパー口４からシリンダ３内に供給する。シリンダ３内はヒータ７によって加熱されており、そして、シリンダ３内に供給された固形樹脂材料は、スクリュ２の供給部２４の溝２３内に供給され、スクリュ２が回転することによって供給部２４の溝２３内から圧縮部２５の溝２３内、計量部２６の溝２３内へと、溶融及び混練されながら順次搬送される。
【００６０】
そして、溶融された樹脂材料は、計量部２６を通ったあと、ブレーカプレート５１、スクリーンパック５３及びダイ５４Ａへと搬送される。ダイ５４Ａまで搬送された樹脂材料は、不図示の巻き取り機によって吐出口５６から引き出される電線９２と同期して吐出され、電線９２の周囲を覆う被覆９１となって、被覆電線９０が成形される。
【００６１】
このとき、観察窓８４、８５から観察（視認、及び、赤外線放射温度計等による測温など）して、ダイ５４Ａの整流路５５ａにおける樹脂材料の溶融状態、混練状態、及び、吐出口５６近傍の流速等、を確認することによって、スクリュ２の形状や回転数、ヒータ７の温度、整流路５５ａの形状、整流部材５４２の形状などの生産条件を選定する。また、この観察を数回行うことでより最適な生産条件を得ることができる。また、この観察によって、樹脂材料に含まれる異物等の確認を行っても良い。
【００６２】
以上より、本発明によれば、ダイ５４Ａに設けられた観察窓８が、ＣａＦ2の単結晶で構成されているので、このＣａＦ2の単結晶は高融点、高強度、及び、高透明度を有しており、溶融樹脂によって高圧及び高温が加えられても破損、変色せず、そのため、ダイ５４Ａの整流路５５ａ内部の視認が容易な透明且つ大型の観察窓８を設けることができ、樹脂材料の溶融状態、混練状態、及び、吐出口５６近傍の流速等を正確に把握することができる。また、溶融した樹脂材料を直接視認できるので、樹脂材料に含まれる不純物の有無の確認できる。したがって、被覆電線９０における偏心や異物混入による耐電圧性能の低下を防止でき、樹脂材料で成形される樹脂成形物の品質を向上させることができる。また、観察窓８がＣｅＦ3の単結晶、Ｇｄ2ＳｉＯ3の単結晶、又は、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12の単結晶、で構成された場合においても、上述の観察窓８がＣａＦ2の単結晶で構成された場合と同様の効果を得ることができる。
【００６３】
また、観察窓８を、結晶方位が＜１１１＞又は＜１００＞のＣａＦ2の単結晶で構成することにより、観察窓８の透明度及び強度をさらに向上させることができ、そのため、より視認が容易で且つより大型の窓を設けることができ、樹脂材料の溶融状態及び混練状態をさらに正確に把握及び確認することができる。
【００６４】
また、観察窓８を、結晶構造が三方晶系ＬａＦ3型のＣｅＦ3の単結晶で構成することにより、観察窓８の透明度及び強度をさらに向上させることができ、そのため、より視認が容易で且つより大型の窓を設けることができ、樹脂材料の溶融状態及び混練状態をさらに正確に把握及び確認することができる。
【００６５】
また、観察窓８を、結晶方位が＜１１１＞、＜１１０＞、又は、＜１００＞のＹ3Ａｌ5Ｏ12の単結晶で構成することにより、観察窓８の透明度及び強度をさらに向上させることができ、そのため、より視認が容易で且つより大型の窓を設けることができ、樹脂材料の溶融状態及び混練状態をさらに正確に把握及び確認することができる。
【００６６】
また、本実施形態においては、２つの観察窓８４、８５を相対するように配置するものであったが、これに限定するものではなく、例えば、４つの観察窓をハウジング５４１の周方向に互いに略９０度なすように配置して、４方向から観察できるようにしても良い。このようにすることで、被覆電線９０の偏心をより確実に観察することができる。
【００６７】
なお、上述した各実施形態は押出成形機に関する記載であったが、これに限定するものではなく、本発明を射出成形機に適用しても良い。
【００６８】
なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す樹脂成形機の概略を示す構成図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図３】図１に示された樹脂成形機の他の構成例を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態を示す樹脂成形機のダイの概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【００７０】
１、１Ａ    樹脂成形機
２          スクリュ
３          シリンダ
７          ヒータ
８、８Ａ    観察窓（窓）
５４、５４Ａ  ダイ
５５ａ      整流路
【図１】
0005210673.tif 000002
【図２】
0005210673.tif 000003
【図３】
0005210673.tif 000004
【図４】
0005210673.tif 000005