(57)【要約】【課題】在来技術に基づく射出成型装置に在っては、成型加工サイクルの成型完了時点に置ける、加圧エレメントの作動が、単純なる「プレーン・カット方式」であった為、加圧エレメントの後退時、成型製品内部へ、エアーが吸引され、為に、成型製品の品質上、極めて重大なる悪影響を及ぼしていた上、更には、成型金型孔近傍周辺部からの、糸引き、洟垂れ…等々のドローリング現象を呈し、問題点が多々存在し今日に至っていた。【解決手段】本件発明装置（１）は、プレーン・カット方式を根本的に全廃し、新規に、ホット・スクリュー・プレス（２）のスクリュー部（７）に関し、之を正転・逆転自在なる様、構成せしめ、以って、成型完了時点に置いて、該、スクリュー部（７）を逆転せしめる事に依り、半溶融状態にある成型樹脂を、後退無しに捩じり切断し得る所の「ツイスト・カット機能付スクリュー回転型合成樹脂射出成型装置（１）」を提案したものである。【選択図】図１
2007223295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製フレーム・ワーク体（１０）の上方一端部適所には、円周部を合成樹脂原料加熱用ヒーター（５）、…にて被覆せるシリンダー（６）を設ける一方、該、シリンダー（６）の基端部上方に臨ませて、合成樹脂原料供給ホッパー（４）を固設せしめると共に、前記せるシリンダー（６）内には、電気回路制御装置（９）の作動に基づいて、予め所望せるタイミングに対応し、正転または逆転自在なる駆動用電動機（８）に、スクリュー部（７）基部を軸付、且つ、該、スクリュー部（７）他端部を挿通せしめて構成せる、ホット・スクリュー・プレス（２）に、相対向して装設せる射出成型用金型装置（３）を固着成さしめて構成した、スクリュー回転型の合成樹脂射出成型装置に於いて、合成樹脂射出成型加工サイクルの成型完了毎に、前記せるホット・スクリュー・プレス（２）の、スクリュー部（７）が合成樹脂射出成型作業条件に対応し、予め所望設定せるタイミング間、逆転作動成し得る様、構成せしめた事を特徴とせる、ツイスト・カット機能付スクリュー回転型射出成型装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、合成樹脂射出成型加工を操業する、所謂、一般合成樹脂成型工場等に在っては絶対に有用、且つ、必要不可欠なる合成樹脂射出成型機械装置に斯かるものである事からして、発明の属する技術分野としては、恐らく、日本国全土に亘る合成樹脂射出成型産業界全般に及ぶものと断言し得る。
【背景技術】
【０００２】  一般に、在来構造に基づいて構成された、この種、合成樹脂射出成型装置に在っては、その何れを採ってしても、合成樹脂射出成型サイクル中…、原料投入→計量→溶融→射出→加圧（保圧）→成型完了と言った全プロセスに置ける、最終工程の「成型完了」に至った時点に置いて、当該、合成樹脂射出成型装置に設けられたデバイス、例えば流体駆動装置（レシ・プロタイプの油圧シリンダー等を指す）等の作動に依って、単に、加圧エレメント部を瞬時にバック・オープンさせる…と言った、所謂、「プレーン・カット方式」とでも称される可き、単純方式が業界一般に普及された装置にして、之が、合成樹脂成型製品の品質上、重大なる影響を及ぼすと云った、誠に由々しき現実が存在しているので在った。
即ち、合成樹脂射出成型サイクル中の最終プロセスである、「成型完了」時点に置いて、加圧エレメント部を、バック・オープンせしめる作動の瞬間、金型周辺雰囲気の急激な減圧に伴って、斯かる雰囲気の基で成型された合成樹脂成型製品中には、必然的に周辺エアーが捲き込まれ吸着されると言った、現象が発生しているのであった。
為に、之が、合成樹脂成型製品の品質上、極めて好ましからぬ諸々の不良品発生の根源とも相成って居た次第である。
然も、斯かる在来構成から成る合成樹脂射出成型装置に置いては、合成樹脂射出成型加工サイクルの都度、成型金型孔近傍周辺部からの溶融樹脂ドローリング現象は、如何せん、避け得ずして之が亦、不良品発生の重大なる要因とも成って居たのであって、斯かる、重大なる品質上の諸々の問題発生の現実に鑑み、之が速やかなる解決の為、本件発明の提案が成された次第なのである。
【特許文献１】    特公平６−６３０９号公報（第５頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  前項に於いて概説した如く、在来構造に基づいた、この種、合成樹脂射出成型装置に依って、成型された合成樹脂成型製品は、合成樹脂射出成型加工サイクル中…、原料投入→計量→溶融→射出→加圧（保圧）→成型完了と言った一連のプロセス中、「成型完了」に至った時点に置いて、当該、合成樹脂射出成型装置に併設された、例えば駆動装置のレシプロ式油圧シリンダー等のスピンドル作動に基づき、瞬時に加圧エレメント部をバック・オープンせしめるが、斯かる動作は、即ち、加圧方向に対し、全く逆の方向へ後退させると言った、所謂、単純そのものの動作と断言し得るものである。
と言う事は換言するなれば、単なる「バック・アクション」に過ぎず、謂わば、「プレーン・カット方式」（単に、バックするのみの動作の意）とでも称される可き、極めて単純なるアクションを呈するのみであるが故に、バック・オープンのアクションの際の、加圧エレメント部近傍の急激な圧力降下に起因する、合成樹脂射出成型製品へのエアーの吸い込みや捲き込み現象、更には、エアー中のガス、水分、不純物…等々が、それこそ否応なしに合成樹脂成型製品である、所謂、高分子化合物中に混入したり、或いは付着・吸着されて了う…等々の事態を齎すものであった。
上述せる如く、在来公知の構成メカを基本とせる構造のものに在っては、総て斯かる事態は、最早、如何とも成し難く、延いては之が重大なる不良品発生の、そもそもの根源とも相成って居たと言う、厳しい現実が横たわっていたのである。
然うして、斯かる構造に基づいた在来公知の合成樹脂射出成型装置が呈する、「プレーン・カット方式」の基に在っては、溶融樹脂の糸引き現象や、更には、洟垂れ現象・等々の、所謂、ドローリング現象、之に加え、エアーの吸入、捲き込み…に基づくガス、水蒸気…等々の混入に起因する、合成樹脂成型製品への変色、フラッシュ・シルバー、…等々の不良品をも併発すると言った、将に、重大にして且つ、由々しき状態を惹起する直接の原因とも成って居た次第である。
さりとて、一般合成樹脂射出成型加工を操業し、日々、生産活動を続行しなければ成らない、所謂、合成樹脂成型作業現場に在っては、斯かる状況は、最早、宿命的なものと甘受せざるを得ず、どうにも成らないものと受け留められて居るのが、情けない限りではあるが、現実の姿でもあったのである。
本件発明は、上述せるが如き合成樹脂成型製品に関し、極めて厳しい現実下に在る、一般合成樹脂成型加工業界の生々しい姿を日夜見聞するにつけ、最早、之は見るに偲びず、兎にも角にも何とか解決しなければ…と言った、已むに已まれぬ現状に鑑みて、此処に本件発明の提案に至った所以でもある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  本件発明は、前項に於いて、縷々、詳述した通り一般合成樹脂成型加工業界に置ける、誠に由々しき現状を、何とか打開せんものとの観点に立って、斯かる難問にチャレンジしたものであり、これ等、諸々の問題を惹起している、そもそもの根源は、一体全体、何処に存在して居るのか…と言った、極く、当たり前とも言う可き現場状況を、足元から具に、検討、調査を推し進めて行った次第である。
斯くの如くして、種々、実験・研究を進めた結果、漸くにして、「之こそが諸々の根源だ！」とも云う可き、決定的な一つの手懸かりを把握するに至ったのである。
即ち、既に、詳述してきた品質上に重大なる影響を及ぼす所の、諸々の不良発生の、そもそもの根源は、「成型完了時に於ける合成樹脂成型製品への、エアーが齎す現象」に他ならないとの、結論に到達したのであった。
然らば、之が根本的な解決策としては、次なる考え方しかあり得ないと。即ち、「エアーが総ての根源」であるとするなれば、その解決策としては、「成型完了時に於ける成型製品へのエアーを遮断すれば、総て解決成し得る」と言った、極めて当然至極なる結論が導出された次第である。
斯くて、「成型完了時、成型製品へのエアーを断つ」を大前提として、在来公知の合成樹脂射出成型装置に関し、その改善や或いは、新規メカ構造…等々、就中、合成樹脂射出成型加工プロセスに置ける、加圧（保圧）用主軸（即ち、油圧シリンダーのスピンドル）に関しての具体的研究に入った。
其処で、「成型完了時、成型製品へのエアーを断つ」為には、メカ的に「プレーン・カット方式」を根本的に廃止すれば、自ずと「エアーを断つ」目的が達成し得、そして更に、之が具現化の為には、在来公知この種、合成樹脂射出成型装置の成型完了時プロセスに見られる、レシプロ式油圧シリンダー等の作動に関わる、加圧エレメント部そのものの、「プレーン・カット方式」と言った、単純なる「バック・アクション」を、他の全く異なった「新規メカ」に置換せしめる、この事をもつと具体的に表現するならば、「ノー・バック・アクション」とでも表現す可き、「新規メカ導入の考え方」に的を絞込んだ次第にして、斯くして今日現在に至るまで、最も肝要な設計段階に置いて、余りにも合成樹脂成型現場での実情把握に欠如して居たか。換言すれば、「合成樹脂成型加工現場での現実の悩みや諸問題が、如何に理解されて居なかったか」と言った反省点をも併せ鑑み、之が解決へ向けて大きく前進したのであった。
斯くの如くして此処に至り、加圧エレメント部の、「ノー・バック・アクション」を達成させる為には、この種の合成樹脂射出成型装置に見られた、メイン・スピンドル（一般的には、流体駆動エレメントとして、レシプロ式油圧シリンダーの主軸を指す）が、前進・後退アクションを呈して居る作動状況からして、斯かる前進・後退動作を、全廃すると成れば、装置全体に関し、その形態、構造メカ、費用、メンテ…等々、総合的観点より判断して、理工学的には、最早、「スクリュー・メカ」しか存在し得ず、此処に至り、「スクリュー・メカ」を採用する事に決定、斯くして在来公知方式に見られた、「前進・後退」動作が、本件発明方式の、メイン・スピンドルの「正転・逆転」動作に、完全に置換成し得る事が、総ゆる調査・検討の結果、明白と相成った次第である。
斯くの如くして、合成樹脂射出成型装置に於ける、基本的な加圧デバイスとして、「スクリュー回転方式」を採用する事に依って、合成樹脂射出成型サイクルの総ての加工サイクルが、トラブル皆無且つ、スムーズに、然も、サイクリックに原料投入→計量→溶融→射出→加圧（保圧）→成型完了と言った、サイクル全工程が、完全にクリアーされるに至った次第である。
勿論、成型サイクルの全工程、就中、成型完了の時点に置いて、「エアーを完全に断つ」と言った、初期の大目標が達成出来得るのか、どうか、日夜、試作、実験、試作、実験…を数限りなく繰り返した結果、遂に、之が成功を見るに至った次第である。
そもそも、斯かる「スクリュー・メカ」に置ける基本原理を説明すれば、以下の通りである。即ち、該、スクリューの正転時には、勿論、スパイラル状スクリューの回転作動に依り、溶融樹脂に対し加圧力が作用する事となるが、一方、之を、逆転すれば、スパイラル・スクリュー本体の位置そのものは不変なるものの、該、スパイラル状スクリューの回転作動が、前者とは全く逆に作用する事から、溶融樹脂に対しては減圧作用が働くと共に、半凝固状熊の合成樹脂を、恰も、ドロー・アウトするが如き作用を及ぼし、然も、斯かる状態に置いて、物理的には「捩じり現象」即ち「ツイスト」される結果、此処に置いて、本件発明の最大特徴・効果たる、「ツイスト・カット」（捩じり切断）される事と成るものである。即ち、前記、加圧エレメント部が、一定の位置に在って、エアーが完全にシャット・アウトされた状態で、且つ、捩じり切断が成されると言う事なのである。
然うして、本件発明に斯かる合成樹脂射出成型装置全体に関して付言するなれば、該、装置全体の構成メカ（形態の意）が、超軽薄短小、然も、その構成メカたるや之亦、シンプルなるが故、省スペース、然も加工製作は容易にして且つ、低廉安価、加えて、小型コンパクトなる為、何処の合成樹脂成型現場への据付や移設も、全く、ノー・プロブレム、依って、企業スケールや規模の大小を問わず、即、導入、即、稼動が可能である…等々、その実用的効果の程は、甚大なるものがある事を敢えて付言する次第である。
【発明の効果】
【０００５】  さて、本項までの各項に於いて、縷々、詳述して来た如く、本件発明「ツイスト・カット機能付スクリュー回転型射出成型装置」に依れば、凡そ、次に掲げる如き実用的効果を具備するものである。
即ち、何はともあれ、先ず第一に本件発明装置に於ける最大の特徴・効果を挙げると成れば、嘗って、この種、在来公知の合成樹脂射出成型装置に在って、未だに、合成樹脂射出成型加工サイクルに関しては、「プレーン・カット方式」しか存在し得ず、他の新規構成メカ…等は、具現化出来ないものだと決め付け、現状に甘んじ今日に至って居たのが正直な所であって、これが何と無くマンネリ化し、発想の転換を阻んで居たのである。
斯かる現実に鑑みて提案された、本件発明の「ツイスト・カット方式」は、将に、画期的な発想の転換とも言い得る、極めて価値の高い発明足り得るものと云えよう。
然も、その「ツイスト・カット方式」を、現実問題として具現化する為の、「工学的メカ」としては、別段、特に、新規に装設する必要性とて全く無く、合成樹脂射出成型加工用の動力源（可逆運転可能な一般電動機）を、ソックリ其の侭、利用出来得る事から、製作費は低廉安価そのものと成し得、更には、超小型コンパクト化が可能な為、依って、形態サイズにしても超軽薄短小、依って据付、移設、搬入・搬出…等々の総ゆる面に於いても、一切、ノープロブレム、加えて企業スケールの大小にも全く無関係に、何処の合成樹脂射出成型工場へも搬入、設置が可能となり、即、運転稼動成し得るものである。
一方、本件発明装置に依って射出成型加工された、合成樹脂射出成型製品は、合成樹脂射出成型サイクル中…、原料投入→計量→溶融→射出→加圧（保圧）→成型完了と言った、一連のプロセス中、射出→加圧（保圧）→成型完了プロセス、就中、「成型完了」時点に置いて、「エアーが完全に断たれている」事から、品質上、誠に申し分の無い物性の、合成樹脂成型仕上り製品が得られ、然も、成型金型射出孔近傍周辺部からの、糸引き現象や、洟垂れ現象…等々の、所謂、ドローリング現象は絶無、之に加え、成型金型孔近傍周辺部エアーの吸入、捲き込み…等々に基づいた、所謂、ガス、水蒸気…等の混入に起因する、合成樹脂成型製品特有の、変色、フラッシュ・シルバー…等の不良品併発も皆無と成るものである。
本発明は、叙上せる如く、その実用的効果の程は頗る甚大な事から、之の種、合成樹脂射出成型加工を操業する、所謂、一般合成樹脂射出成型工場等に在っては、それこそ、絶対に有用、且つ、必要不可欠なる合成樹脂射出成型装置に斯かるものである事からして、日本国の此の種の成型加工業界に対し、絶大なる貢献を果たし得るは、最早、疑う余地は存在し得ない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】  本件発明に斯かる「ツイスト・カット機能付スクリュー回転型射出成型装置」は、以上、詳述せる如き手段、並びに構成に基づいて具現化達成し得るものであるが、本件発明装置を、例えば一般合成樹脂射出成型装置…等に、設置、装設すると成れば、基本的には次なる二つのエレメントに主眼を置いて、推進せしめれば其の具現化は、容易に達成可能と判断される所である。
即ち、先ず第１番に考慮しなければ成らないエレメントとしては、一般合成樹脂射出成型装置に置いて、在来公知のレシプロ・タイプの駆動源（一般的には、流体駆動装置として、レシ・プロ型油圧シリンダーがある）を、回転型駆動源に置換する方法が挙げられる。該、回転型駆動源としては、一般的には、ホット・スクリュー・プレスの採用が、最も好適であろうと思料される。
この事を更に具体的に説明すれば、凡そ、次の如くである。即ち、合成樹脂射出成型装置に関し、シリンダー内の溶融状合成樹脂に対して、成型加圧力を作用させる為の、主軸相当部（メイン・スピンドルの意）の駆動源として、従来の「レシ・プロ・アクション」から、「ロータリー・アクション」に変換す可く、正転・逆転自在なる「電動機」の採用が必須要件と言う事である。
然うして第２番に考慮しなければ成らないエレメントは、前述せる正転・逆転自在なる「電動機」に関し、合成樹脂射出成型装置を稼動運転せしめる際、合成樹脂原料、溶融温度条件、射出成型金型温度条件、射出タイム、冷却タイム、加圧（保圧）タイム…等々、合成樹脂射出成型加工全サイクル総べてに亘り、諸々の加工条件に適応した、夫々のサイクルに対応する、所謂、「シーケンス作動」が、的確に運転成し得る様、合成樹脂射出成型装置の電気回路に、「制御装置」を組み込む事が、之亦、本件発明装置を最も効果的に、然も、最も能率的に具現化成し得る、絶対的必必須要件とも言い得よう。
叙上せる様に、一般合成樹脂射出成型装置に対し、上述せる第１の要件並びに第２の要件に詳述した、夫々の作動運転実施条件に従って、具体的な実施を進めれば、例え、それが在来公知の一般合成樹脂射出成型装置であったとしても、本発明の課題解決手段に掲げた内容に基づいて具体的に実施すれば、該、合成樹脂射出成型装置に依って、合成樹脂射出成型加工された成型製品の品質は、「エアー」吸い込みや捲き込み…等に起因する、諸々の不良品発生問題は、総べて見事にクリアーされ、合成樹脂成架製品としての最高の品質を発揮するに至るものと確信するところである。
【実施例】
【０００７】  本件発明の一実施例に関し、図面、図１について説明する。尚、図１は、本件発明装置「ツイスト・カット機能付スクリュー回転型射出成型装置」の、一部省略、一部切欠（スクリュー部）の全体側面図を表して居る。
尚、射出成型用金型装置（３）の、セーフティ・カバー（１１）を、矢印のオープン方向（１３）に開放し内部を表している。
金属製フレームワーク体（１０）の上方一端部の適所には、円周部を原料樹脂加熱用ヒーター（５）、…にて被覆せる、シリンダー（６）を設ける一方、該、シリンダー（６）の基端部上方に臨ませて、合成樹脂原料供給ホッパ−（４）を固設せしめると共に、前記せるシリンダー（６）内には、電気回路制御装置（９）の作動に基づいて、予め、所望せるタイミングに対応し、正転または逆転自在なる駆動用電動機（８）に、スクリュー部（７）基部を軸付、且つ、該、スクリュー部（７）他端部を挿通せしめて構成せる、ホット・スクリュー・プレス（２）に、相対向して装設せる射出成型用金型装置（３）を固着成さしめて構成した、スクリュー回転型の合成樹脂射出成型装置に於いて、合成樹脂射出成型加工サイクルの成型完了毎に、前記せるホット・スクリュー・プレス（２）の、スクリュー部（７）が合成樹脂射出成型作業条件に対応し、予め所望設定せるタイミング間、逆転作動成し得る様、構成せしめた事を特徴とせる、ツイスト・カット機能付スクリュー回転型射出成型装置（１）にして、更に、其の実施例に関し具体的に説明すれば、凡そ、次の如くである。
今、一般合成樹脂射出成型工場等に置いて、射出成型加工を行うに当り、先ずは、本件発明、「ツイスト・カット機能付スクリュー回転型射出成型装置（１）」の電源をオンする。
ここで、図面中には特に詳細表示はしていないが、本件発明に置ける合成樹脂射出成型全サイクルに関し、回路に設置の電気回路制御装置（９）によって、総べてコントロールする為の、タッチ・パネルが適所に設けてあり、射出成型作業の各サイクルに従って、制御せんとする諸々のファクターを、予め、このタッチ・パネル（図は省略す）回路にインプットせしめて居る。
さて此処に至って、予め所望設定せる所定の射出成型条件が整った時点に置いて、合成樹脂原料供給ホッパー（４）内へ、指定の合成樹脂原料を供給せしめ、合成樹脂射出成型作業がスタートする事になる。
依って以降は、合成樹脂射出成型加工全サイクル総べてに亘り、諸々の加工条件に対応した、夫々のサイクルに適応する、所謂、シーケンス作動が進行する事となる。
即ち、樹脂原料投入→計量→溶融→射出→加圧（保圧）→成型完了…に至るのであるが、就中、最終工程の「成型完了」に至った時点に置いて、本件発明装置（１）に設けられたホット・スクリュー・プレス（２）に置けるスクリュー部（７）が、回路に設置の電気回路制御装置（９）の信号によって、加圧力が働く正転作動状態より、瞬時に、逆転作動状態煮に変換せしめられる事となる。
従って、スクリュー部（７）のスパイラル・スクリューの逆回転作用が、シリンダー（６）内の溶融樹脂に対しては、減圧作用を及ぼすに至る。
勿論、斯かる圧力変換の状態に在っても、スクリュー部（７）位置は、スタート時の位置とは、何等、変化するものではなく、斯かる変換時、該、ホット・スクリュー・プレス（２）のシリンダー（６）内溶融樹脂に対しては、正転時の加圧力から逆転し、一気に減圧作用が働くと共に、半凝固状態の合成樹脂を、恰も、ドロー・アウトするが如き作用を及ぼし、然も、斯かる状態に置かれた半溶融状樹脂に対し、物理学的には「捩じり現象」即ち、「ツイスト」作用（スピンドルが超高速にて逆回転する現象より）が働くので、結果的には、此処に、本件発明の最大特徴・効果たる「ツイスト・カット」（捩じり切断）される事と相成るものである。
尚、本件発明に斯かる装置全体に関しても付言するなれば、該、装置全体の構成形態は、超軽薄短小、然も、その構成メカたるや、之亦、シンプルなるが故、省スペース、然も製作は容易にして且つ、低廉安価、加えて小型コンパクトなる故、何処の合成樹脂成型現場への据付、移設…等々に関しても全くノープロブレム、依って、企業規模の大小を問わず、即、納入、即、稼動も可能である…等、其の実用的効果の程は計り知れないものがある事を付け加えて置き度い。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本件発明装置の一部省略、一部切欠（スクリュー部）の全体側面図にして、射出成型用金型装置のセーフティ・カバーを矢印方向にオープンした図である。
【符号の説明】
【０００９】    １    ツイスト・カット機能付スクリュー回転型射出成型装置
２    ホット・スクリュー・プレス
３    射出成型用金型装置
４    合成樹脂原料供給ホッパー
５…  合成樹脂原料加熱用ヒーター
６    シリンダー
７    スクリュー部
８    駆動用電動機
９    電気回路制御装置
１０    金属製フレーム体
１１    セーフティ・カバー
１２…  サーモ・カップル
１３    オープン方向
【図１】
2007223295.tif 000003