(57)【要約】【課題】追加工の必要なしに、規格品の樹脂ペレットを用いて射出成型することが可能な射出成型機の射出ユニットを提供する。【解決手段】一端に供給口１２が設けられたシリンダ１６と、シリンダ１６の中空部１８に設けられ、供給口１２から供給されたペレットをシリンダ１６の他端に向かって、シリンダ１６の内周面２２に沿って送るスクリュー２０と、供給口１２から供給されたペレットをシリンダ１６内で溶融させる溶融ヒーター３４と、スクリュー２０をその長手方向を中心に回転駆動させる回転駆動手段と、を有する射出成型機の射出ユニット１０において、供給口１２の近傍にペレットを軟化させる軟化ヒーター３０を設けたことを特徴とする射出成型機の射出ユニット１０である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に供給口が設けられたシリンダと、
シリンダの中空部に設けられ、供給口から供給されたペレットをシリンダの他端に向かって、シリンダの内周面に沿って送るスクリューと、
供給口から供給されたペレットを前記シリンダ内で溶融させる溶融ヒーターと、
前記スクリューをその長手方向を中心に回転駆動させる回転駆動手段と、を有する射出成型機の射出ユニットにおいて、
前記供給口の近傍にペレットを軟化させる軟化ヒーターを設けたことを特徴とする射出成型機の射出ユニット。
【請求項２】
前記軟化ヒーターに対応する前記シリンダの部分の内径が、前記供給口からペレットの送り出される方向に徐々に縮径している、請求項１に記載の射出成型機の射出ユニット。
【請求項３】
前記スクリューの径が、前記縮径部の内径に対応して形成されている、請求項２に記載の射出成型機の射出ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成型機の射出ユニットに関し、より詳細には、追加工なしに標準的なぺレットを用いて射出成型が可能な射出成型機の射出ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ペレットと呼ばれる粒形状をした樹脂材料を用いて射出成型を行う射出成型機の射出ユニットが用いられている。たとえば、その一例が、特許文献１に開示されている。
【０００３】
このような射出ユニットは、一端にペレットの供給口を備えたシリンダと、シリンダの中空部内に挿入されたスクリューと、このスクリューをその長手方向を中心として回転駆動させる駆動手段とを有し、供給口を通じてボア内に投入されたペレットがスクリューの回転によりシリンダの他端に向かって送られ、他端に設けられた排出口からたとえば、金型内に射出されるようにしている。
【０００４】
この場合、通常は前の成型品の射出部分が先端に残っているので、射出成型機の先端部分が閉塞されたようになり、スクリューが回転すると、射出成型機の先端に溶融した樹脂材料が溜まってスクリューが先端から逆向きに押し出される。このような押し出し量をセンサーにより検出し、スクリューを排出口に向かって押し出すことにより、射出成型を行っている。
【特許文献１】特開２００３−５３８１１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、このような従来の射出成型機は、ぺレットの大きさが規格によって決まっていることに起因して、以下のような技術的問題点を有する。
【０００６】
すなわち、比較的大きな成型品を成型する場合には、従来の射出成型機により射出成型を行うことにより、所望の成型品を成型することが可能であるが、たとえば光電センサのハウジングなどの非常に小型の成型品を成型する場合には、それに応じて射出成型機のシリンダ・スクリューの径が非常に小さくなり、そのために規格品であるペレットの大きさを小型化する追加工が必要となり、納期が遅れたり、あるいは追加工のコストがかかるなどの問題があった。
【０００７】
以上の技術的問題に鑑み、本発明の目的は、追加工の必要なしに、規格品の樹脂ペレットを用いて射出成型することが可能な射出成型機の射出ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成するために、本発明の射出成型機の射出ユニットは、
一端に供給口が設けられたシリンダと、
シリンダの中空部に設けられ、供給口から供給されたペレットをシリンダの他端に向かって、シリンダの内周面に沿って送るスクリューと、
供給口から供給されたペレットを前記シリンダ内で溶融させる溶融ヒーターと、
前記スクリューをその長手方向を中心に回転駆動させる回転駆動手段と、を有する射出成型機の射出ユニットにおいて、
前記供給口の近傍にペレットを軟化させる軟化ヒーターを設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の射出ユニットがこのような構成を有することで、供給口からシリンダの中空部に供給されたペレットがスクリューの回転により送り出される際、供給口の近傍に設けた軟化ヒーターにより、ペレットを軟化させ、シリンダの内周面とスクリューの外周面との間の隙間に応じて変形させることにより、標準的なぺレットに対して追加工の必要なしに、そのまま射出成型に用いることが可能となる。
【００１０】
また、本発明の請求項２に記載の射出成型機の射出ユニットは、請求項１に記載の射出ユニットにおいて、前記軟化ヒーターに対応する前記シリンダの部分の内径が、前記供給口からペレットの送り出される方向に徐々に縮径している。
【００１１】
請求項２に記載の射出ユニットがこのような構成を有することで、ペレットが軟化ヒーターにより軟化されつつ、このような縮径部を通ることにより、標準的なぺレットを送り出されながら無理なく徐々に小型化するように変形することが可能となる。
【００１２】
また、本発明の請求項３に記載の射出成型機の射出ユニットは、請求項２に記載の射出ユニットにおいて、前記スクリューの径が、前記縮径部の内径に対応して形成されている。
【００１３】
請求項３に記載の射出ユニットがこのような構成を有することで、シリンダの内周面とスクリューの外周面との間に形成される隙間がより狭くなるので、標準的なぺレットがこのような隙間を通って送り出されながら、よりさらに小型化するように変形することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、追加工の必要なしに、規格品の樹脂ペレットを用いて射出成型することが可能な射出成型機の射出ユニットを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態に係る射出成型機の射出ユニットを図面を参照しながら詳細に説明する。本発明の一実施形態に係る射出成型機の射出ユニットにおいては、規格で定められた標準的なぺレットを用いて射出を行う。
【００１６】
図１は、本発明の第１実施形態に係る射出成型機の射出ユニットの図である。
図１に示すように、射出ユニット１０は、一端にペレット供給口１２が設けられ、他端に溶融樹脂排出口１４が設けられたシリンダ１６と、シリンダ１６の中空部１８に設けられたスクリュー２０と、スクリュー２０をその長手方向を中心として回転駆動させる回転駆動手段（図示せず）とを有し、ペレット供給口１２からシリンダ１６の中空部１８に供給されたペレットが、スクリュー２０の回転により、シリンダ１６の内周面２２とスクリュー２０の外周面２４との間の隙間２６を通って、溶融樹脂排出口１４に向かって送り出されるようにしている。
【００１７】
スクリュー２０は、その外周面２４に連続した螺旋状のフライト２１を有し、シリンダ１６の中空部１８のほぼ長手方向全体に亘って延び、シリンダ１６の一端においてシリンダ１６の外部に突出し、そこで回転駆動手段（図示せず）に連結されるとともに、シリンダ１６の他端において、溶融樹脂排出口１４の直前で終端している。
【００１８】
ペレット供給口１２の直下方には、中空部１８内に供給されたペレットを冷却する冷却手段２８が設けられている。
【００１９】
シリンダ１６の側壁には、ペレット供給口１２の近傍にぺレットを軟化させるための軟化ヒーター３０が温度センサ３２とともに設けられている。これにより、温度センサ３２によりペレットの温度を検出し、この検出したペレットの温度に基づいて、軟化ヒーター３０の出力を調整し、ペレットを適度に軟化させるようにしている。
【００２０】
軟化ヒーター３０の位置に対応するシリンダ１６の内径は、ペレット供給口１２からぺレットの送り出される方向に徐々に縮径する一方、軟化ヒーター３０の位置に対応するスクリュー２０の径は、このような縮径部３８の内径に対応して形成されている。このような構成により、シリンダ１６の内周面２２とスクリュー２０の外周面２４との間の隙間２６が、ペレット供給口１２に近いほど大きくなっている。
【００２１】
シリンダ１６の側壁には、さらにその下方に、すなわち溶融樹脂排出口１４に近い位置に、ぺレットを溶融させるための溶融ヒーター３４ａ，ｂ，ｃ が、温度センサ３６ａ，ｂ，ｃとともに設けられている。これにより、軟化ヒーター３０の場合と同様に、温度センサ３２によりペレットの温度を検出し、この検出したペレットの温度に基づいて、溶融ヒーター３４の出力を調整し、ペレットを適度に溶融させるようにしている。
【００２２】
以上の構成を有する射出ユニット１０について、その作用を以下に説明する。
まず、標準的なペレットをペレット供給口１２よりシリンダ１６の中空部１８に供給するとともに、回転駆動手段により、スクリュー２０を回転させる。
【００２３】
図２に示すように、中空部１８内に供給されたぺレットは、スクリュー２０の回転により、シリンダ１６の内周面２２とスクリュー２０の外周面２４との間の隙間２６を通って、溶融樹脂排出口１４に向かって送り出される。
【００２４】
溶融樹脂排出口１４に向かって送り出されるペレットは、冷却手段２８により冷却された後、温度センサ３２により温度が検出されつつ、軟化ヒーター３０により軟化されながら、縮径部３８を通過する。それにより、軟化したペレットは、徐々に狭くなる隙間２６に応じてペレットの大きさが小さくするように変形する。また、軟化ヒーター３０によって、角張ったぺレットの角部が丸くなってスクリュー２０に対して局部的な応力集中を与えることがなくなるので、スクリュー２０の寿命が長くなる技術的利点がもたらされる。
【００２５】
次いで、変形したペレットは、縮径部３８における隙間より狭い隙間２６を通りつつ、温度センサ３６ａ，ｂ，ｃにより温度が検出されながら、溶融ヒーター３４ａ，ｂ，ｃによって順次溶融され、溶融樹脂排出口１４より押し出される。
【００２６】
なお、溶融樹脂排出口１４が閉塞していて、溶融したペレットが溶融樹脂として中空部１８内に溜まり、それによりスクリュー２０が上方に押し上げられる場合には、この押上量をセンサにより検出し、スクリュー２０をその分押し下げることにより、溶融樹脂排出口１４より、たとえば金型内に射出すればよい。
【００２７】
以上で、標準的なぺレットを用いた射出ユニット１０による射出が終了する。
【００２８】
変形例として、図３に示すように、第１実施形態のように、軟化ヒーター３０を設置する位置に設けたシリンダ１６の縮径部３８に応じてスクリュー２０の径を変化させるのではなく、スクリュー２０の径をスクリュー２０の長手方向に亘って一定にしてもよい。これによれば、ペレット供給口１２に近いほど、シリンダ１６の内周面２２とスクリュー２０の外周面２４との間にスペースを確保することが可能となる。
【００２９】
以上説明したように、本発明に係る射出ユニット１０が上述した構成を有することで、供給口１２からシリンダ１６の中空部１８に供給されたペレットがスクリュー２０の回転により送り出される際、供給口１２の近傍に設けた軟化ヒーター３０により、ペレットを軟化させ、シリンダ１６の内周面２２とスクリュー２０の外周面２４との間の隙間２６に応じて変形させることにより、標準的なぺレットに対して追加工の必要なしに、そのまま射出成型に用いることが可能となる。
【００３０】
以下に、本発明の第２実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図４は、本発明の第２実施形態に係る射出ユニットの図である。
【００３１】
以下の実施形態では、第１実施形態と同様な構成要素には同様な参照番号を付することによりその説明は省略し、特徴部分について詳細に説明する。本実施形態の特徴は、第１実施形態がいわゆるスクリュインプランジャ方式であるのに対して、スクリュプリプランジャ方式を採用した点にある。
すなわち、ぺレットの圧縮部を別途設けることにより、第１実施形態において採用したスクリュー２０をペレットの送り出し専用にした点である。より詳細には、シリンダ１６の中空部１８の最下端と流路５０を通じて連通する中空部５２を別途設け、この中空部５２内に中空部５２の長手方向に延びるプランジャー５４を挿入している。中空部５２は、金型内に導かれる溶融樹脂排出口１４を有し、プランジャー５４は、溶融樹脂排出口１４の直前まで延びている。
【００３２】
これにより、スクリュー２０により流路５０を通じて中空部５２内に送り込まれたペレットは、第１実施形態と同様に、溶融樹脂排出口１４が閉塞されている場合には、中空部内５２で溜まるが、さらにプランジャー５４を溶融樹脂排出口１４に向かって押し出すことにより、溶融樹脂排出口１４を通って金型内に射出されるようにしている。
【００３３】
本実施形態によれば、スクリュー２０は単に回転するだけであるので、スクリュー２０の直進運動時（押し出し）に樹脂の種類や温度によって縮径部３８にあるぺレットがスクリュー２０のフライト２１とテーパ穴に挟まってかじるようなことが起こり得ないという更なる効果を有している。
【００３４】
また、第２実施形態の変形例として、上述のように、スクリュー２０が直進運動を行わないようにしているので、第１実施形態と同様に、スクリュー２０の外径を、縮径部３８の内径に対応してテーパ状に形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る射出ユニットの図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る射出ユニットにおいて、標準的なぺレットが送り出される状態を示す図である。
【図３】本発明の変形例に係る射出ユニットの図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る射出ユニットの図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０    射出ユニット
１２    ペレット供給口
１４    溶融樹脂排出口
１６    シリンダ
１８    中空部
２０    スクリュー
２１    フライト
２２    内周面
２４    外周面
２６    隙間
２８    冷却手段
３０    軟化ヒーター
３２    温度センサ
３４（３４ａ，ｂ，ｃ）    溶融ヒーター
３６（３６ａ，ｂ，ｃ）    温度センサ
３８    縮径部
５０    流路
５２    中空部
５４    プランジャー
【図１】
2009241493.tif 000003
【図２】
2009241493.tif 000004
【図３】
2009241493.tif 000005
【図４】
2009241493.tif 000006