JPH081731A - 熱可塑性樹脂の可塑化装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単且つ小型の構造により、可塑化及び混練
が十分に行われるようにした、熱可塑性樹脂の可塑化装
置及び方法を提供すること。 【構成】 熱可塑性樹脂の射出成形機１０において、上
面に形成された螺旋状に外側に延びる樹脂ペレット取込
み用溝２１ａを有し且つ回転駆動される円板状の可塑化
ディスク２１と、この可塑化ディスクの上面及び下面に
接触するように配設され且つ所定温度に加熱・温度調整
された加熱板２２，２３と、この可塑化ディスクの表面
の樹脂ペレット取込み用溝の最内端に対向するように固
定配置された樹脂ペレット供給部２９ａと、この可塑化
ディスクの外周を液密的に包囲するように配設され且つ
内面に少なくとも一本の下方に延びるフィードランナー
２４ａを備えたフィードブッシュ２４とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂の射出成
形の際に熱可塑性樹脂の溶融・可塑化を行なうための樹
脂可塑化装置及び方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、熱可塑性樹脂の射出成形を行な
う場合、熱可塑性樹脂を可塑化装置によって溶融・流動
化した後、加圧した状態で金型内に射出することによ
り、成形が行なわれる。このような成形機としては、プ
ランジャー型成形機があるが、このプランジャー型成形
機においては、せん断力により熱可塑性樹脂の粘性が低
下する所謂せん断力減粘性という性質を考慮していない
ため、装置の構成は簡単であるが、熱可塑性樹脂の混練
が十分に行なわれない。

【０００３】従って、金型内に射出された熱可塑性樹脂
の流動性に限界があり、金型キャビティの形状の転写が
十分には行なわれ得ないので、成形品の精度の点で問題
があった。このため、スクリューによるせん断により熱
可塑性樹脂の混練を行なうようにしたスクリュー式成形
機が開発された。

【０００４】スクリュー式成形機には、インラインスク
リュー式成形機と、コニカルスクリュー式成形機があ
る。このうち、インラインスクリュー式成形機は、熱可
塑性樹脂の可塑化及び混練の点では優秀であるが、可塑
化装置が細長いために、射出成形機の全長が長くなって
しまうので、特に立型射出成形機の場合、全高が大き
く、据付けが制限されてしまう。

【０００５】また、高粘度樹脂による成形の場合には、
高圧射出が求められるので、スクリューは細めのものが
使用されるが、操作によっては簡単に折損してしまう。
さらに、熱可塑性樹脂の射出時にはスクリュー自体がプ
ランジャーの役割をするため、スクリュー先端に取り付
けられたリングが、射出の際に逆流防止弁として作用す
ることから、構造が複雑で、傷み易く、メンテナンスが
面倒である。また、可塑化と射出の繰返しにより、上記
リングがショット毎に往復運動を行なうことから、射出
時のリングの運動遅れが生じてしまう。

【０００６】これに対して、コニカルスクリュー式成形
機は、図６に示すようなコニカルスクリューから成る可
塑化装置を備えている。即ち、図６において、可塑化装
置１は、円錐台状のコニカルスクリュー２と、このコニ
カルスクリューの先端が間隙３を有するように嵌合し得
る内部空間を有するバレル４と、このバレル４の先端に
取り付けられた樹脂射出用のノズル５とから構成されて
いる。

【０００７】このコニカルスクリュー２は、その円錐状
の外周面に、螺旋状のフライト２ａを備えていると共
に、インナーシリンダ２ｂを軸として回転する。

【０００８】ここで、図示しないホッパーから送出され
る熱可塑性樹脂の樹脂材料は、バレル４の側方に開口し
たホッパー口４ａから、上記フライトの間の溝を通って
溶融されながら、ノズル５の方向に送られる。その際、
間隙３を通ってインナーシリンダ２ｂに送られた溶融し
た樹脂材料は、インナーシリンダ２ｂ内に設けられたプ
ランジャ６を計量位置まで後退させる（図６図示位置参
照）。

【０００９】次に、射出に先立ってインナーシリンダ２
ｂは僅かに前進して、上記間隙３を閉じることにより、
射出による樹脂材料のスクリュー方向への逆流を防止す
る。そして、プランジャ６が前進することにより、イン
ナーシリンダ２ｂ内の樹脂材料がノズル５を介して射出
される（図７参照）。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このようなコニカルス
クリュー式成形機においては、小型に構成されると共
に、コニカルスクリューの外周面に形成されたフライト
２ａの間の溝に沿って進む樹脂材料の通路は、先端方向
にいくほど細くなって、樹脂材料が圧縮されることによ
り、流動化が促進されるという利点がある。しかし、コ
ニカルスクリュ−の先端方向にいくほど樹脂材料の流速
が低下してしまう。また、射出時の逆流防止は、インナ
ーシリンダが前進することにより行なわれるので、イン
ナーシリンダの駆動源が必要であるため、構造が複雑に
なってしまうという問題があった。

【００１１】本発明は、以上の点に鑑み、簡単且つ小型
の構造により、可塑化及び混練が十分に行われるように
した、熱可塑性樹脂の可塑化装置及び方法を提供するこ
とを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、熱可塑性樹脂の射出成形機において、上面に形成
された螺旋状に外側に延びる樹脂ペレット取込み用溝を
有し且つ回転駆動される円板状の可塑化ディスクと、こ
の可塑化ディスクの上面及び下面に接触するように配設
され且つ所定温度に加熱・温度調整された加熱板と、こ
の可塑化ディスクの表面の樹脂ペレット取込み用溝の最
内端に対向するように固定配置された樹脂ペレット供給
部と、この可塑化ディスクの外周を液密的に包囲するよ
うに配設され且つ内面に少なくとも一本の下方に延びる
フィードランナーを備えたフィードブッシュとを備えて
いる熱可塑性樹脂の可塑化装置により、達成される。

【００１３】好ましくは、前記樹脂ペレット取込み用溝
は、内周側から外周側へ向かって螺旋状に連設されてお
り、内周側から外周側へかけて、第１のグルーブと、こ
の第１のグルーブに連設されたバイパス路と、このバイ
パス路に連設された第２のグルーブとで構成される。

【００１４】本発明による熱可塑性樹脂の可塑化装置
は、好ましくは、前記可塑化ディスクの上面に、複数本
の樹脂ペレット取込み用溝が、形成されている。

【００１５】さらに好ましくは、前記第１のグルーブ
は、可塑化ディスクの内周側にて未溶融の樹脂ペレット
を収容し、この未溶融の樹脂ペレットが次第に溶融され
るに従って前記バイパス路に案内され、さらに溶融され
た溶融樹脂は前記第２のグルーブに導かれるように構成
されている。

【００１６】本発明による熱可塑性樹脂の可塑化装置
は、好ましくは、前記フィードブッシュの内面に設けら
れたフィードランナーが、等角度間隔に設けられてい
る。

【００１７】本発明による熱可塑性樹脂の可塑化装置
は、好ましくは、射出時には、前記可塑化ディスクの樹
脂ペレット取込み用溝の開口が前記フィードブッシュの
フィードランナーからずれる位置で、停止される構成と
してもよい。

【００１８】さらに、上記目的は、本発明によれば、熱
可塑性樹脂の射出成形機において、上面に形成された螺
旋状に外側に延びる樹脂ペレット取込み用溝を有し且つ
回転駆動される円板状の可塑化ディスクを、この可塑化
ディスクの上面及び下面に接触するように配設された加
熱板により、加熱して所定温度に温度調整し、この可塑
化ディスクの表面の樹脂ペレット取込み用溝の最内端に
対して樹脂ペレットを供給することにより、この可塑化
ディスクの回転により溶融した樹脂ペレットを遠心力に
基づいて外側の溝部に溢れ出させて混練し、この溝部と
加熱板によるせん断によって、この樹脂ペレットの粘性
を低下させ、この可塑化ディスクの外周に液密的に配設
されたフィードブッシュの内面に形成されたフィードラ
ンナーを介して、樹脂を射出するようにしたことを特徴
とする熱可塑性樹脂の可塑化方法により、達成される。

【００１９】

【作用】上記構成によれば、所定温度に加熱された可塑
化ディスクを回転駆動することにより、この可塑化ディ
スクの上面に形成された樹脂ペレット取込み用溝の最内
端に対して、一回転毎に樹脂ペレットが供給される。こ
れにより、この樹脂ペレットは、この可塑化ディスクの
温度により溶融されると共に、この可塑化ディスクの回
転による遠心力に基づいて、半径方向外側に向かって押
し出される。

【００２０】従って、溶融樹脂は、この溝に沿って流れ
出して、混練されながら、この溝の最外端に達する。そ
の際、溶融樹脂が、この溝を乗り越えて外側の溝部に流
れ込むことにより、せん断され、粘性が低下される。か
くして、溶融樹脂は、射出成形可能な状態に可塑化され
ることになる。このようにして、可塑化された溶融樹脂
は、この溝の最外端からフィードブッシュのフィードラ
ンナー内に流れ込み、射出されることになる。

【００２１】上記可塑化ディスクの上面に、複数本の樹
脂ペレット取込み用溝が、多重鎖線状に形成されている
場合には、各溝に樹脂ペレットが供給されることによ
り、次第に可塑化されることになる。

【００２２】上記フィードブッシュの内面に設けられた
フィードランナーが、等角度間隔に設けられている場合
には、各フィードランナーに対して、均等に溶融樹脂が
流れ込むことになり、より均一な溶融樹脂の可塑化が行
われる。

【００２３】射出時には、上記可塑化ディスクが、その
樹脂ペレット取込み用溝の開口がこのフィードブッシュ
のフィードランナーからずれる位置で、停止される場合
には、射出時の溶融樹脂の逆流防止のために、可塑化デ
ィスクの回転を停止されるだけでよい。

【００２４】

【実施例】以下、この発明の好適な実施例を図１乃至図
５を参照しながら、詳細に説明する。尚、以下に述べる
実施例は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に
好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲
は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載
がない限り、これらの態様に限られるものではない。

【００２５】図１は、本発明の好適な実施例による熱可
塑性樹脂の可塑化装置を組み込んだ成形機の一例を示し
ている。図１において、成形機１０は、ロボット式射出
成形モジュールとして、横型インラインスクリュー式成
形機に比較して小型に構成されている。成形機１０は、
フレーム１１に対して揺動アーム１２を介して取り付け
られた低圧型締め装置１３と、この低圧型締め装置１３
上に載置される金型１４と、このフレーム１１に対して
横方向に移動可能に取り付けられた高圧型締め装置１５
と、この金型１４の上方にてフレーム１１に取り付けら
れた射出ユニット１６とを有している。

【００２６】上記低圧型締め装置１３は、揺動アーム１
２の揺動により、手前に引き出された退避位置Ａから、
射出ユニット１６の下方に位置する装着位置Ｂまで移動
可能になっている。そして、この低圧型締め装置１３
は、退避位置Ｂにあるときに、その上面に、前以て組み
立てられた金型１４が載置され、揺動アーム１２の揺動
によって、装着位置Ａまで移動される。

【００２７】これにより、この金型１４が射出ユニット
１６に対して所定位置にセットされることになる。ここ
で、この金型１４は、射出成形用の金型であり、組み立
てられた状態で、内部に成形品の形状のキャビティが画
成されると共に、外部からこのキャビティに通じるゲー
トを有している。

【００２８】上記高圧型締め装置１５は、装着位置にあ
る低圧型締め装置１３及び金型１４を、射出ユニット１
６による射出圧力に対抗し得る圧力で、側方から固定保
持し得るようになっている。

【００２９】ここで、上記射出ユニット１６は、図２に
示すように、構成されている。即ち、図２において、射
出ユニット１６は、ほぼ円板状の可塑化ディスク２１
と、この可塑化ディスク２１に対して上下から当接する
加熱板２２，２３と、下方の加熱板２３の下面に対し
て、円周方向に等角度間隔で配設された少なくとも一
つ、図示の場合には４つの樹脂材料の通路となるべきフ
ィードランナー２４ａを画成するように配設されたフィ
ードブッシュ２４とを含んでいる。

【００３０】上記可塑化ディスク２１は、加熱板２３に
対して回転可能に軸受されていると共に、図３に示すよ
うに、その上面に内側から外側に螺旋状に形成された樹
脂ペレット取込み用溝４１が形成されている。さらに、
図２に示されているように、この可塑化ディスク２１
は、その上面から上方に突出した駆動歯車部２１ｂを備
えており、この駆動歯車部２１ｂには、可塑化ディスク
用モータ２５の駆動軸に取り付けられた駆動歯車２５ａ
が、歯車列２６を介して接続されている。これにより、
この可塑化ディスク用モータ２５の回転駆動により、可
塑化ディスク２１が、中心軸の周りに回転される。

【００３１】上記加熱板２２，２３及びフィードブッシ
ュ２４は、それぞれ内蔵されたヒータ２２ａ，２３ａ，
２４ｂによって加熱され、所定の温度に調整されてい
る。これにより、上記可塑化ディスク２１は、所定温度
に保持されることになる。

【００３２】上記フィードブッシュ２４の下端には、内
部空間と連通したノズル２７が設けられている。

【００３３】また、射出ユニット１６は、図２に示すよ
うに、可塑化ディスク２１の上方に、前以て乾燥された
樹脂ペレット２８が収容されるホッパ２９を備えてい
る。このホッパ２９は、その下端から斜め下方に延びる
供給部２９ａを備えており、この供給部２９ａの先端
が、上記可塑化ディスク２１の樹脂ペレット取込み用溝
４１の最内端に対向して開口している。

【００３４】さらに、上記射出ユニット１６は、可塑化
ディスク２１及び加熱板２３の中心に沿って上下動可能
に支持されたプランジャ３０を備えている。このプラン
ジャ３０は、可塑化ディスク２１及び加熱板２３の中心
に設けられたボア２１ｃ，２３ｂ内に液密的に嵌挿され
ている。ここで、このプランジャ３０は、加熱板２２の
上方に備えられたボールネジ３１ａを使用した往復駆動
機構３１によって、上下方向に移動制御されるようにな
っている。

【００３５】この往復駆動機構３１は、上記プランジャ
３０に一体的に取り付けられた第一のフランジ３１ｂと
ロッド３１ｃを介して連結された第二のフランジ３１ｄ
を有している。そして、この第二のフランジ３１ｄに設
けたネジ部材３１ｅに、第一の固定フランジ３１ｆに対
して上端が上下動しないように軸受されたボールネジ３
１ａが螺合されている。さらに、このボールネジ３１ａ
は、プランジャ用モータ３２により、歯車列３３を介し
て回転駆動される。

【００３６】また、上記固定フランジ３１ｆの下方に
は、ロッド３１ｇを介して、第二の固定フランジ３１ｈ
が連結されている。これにより、上記第二のフランジ３
１ｄがロッド３１ｇに沿って摺動し、且つ第二の固定フ
ランジ３１ｈがロッド３１ｃに沿って摺動することによ
り、第一のフランジ３１ｂそしてプランジャ３０が、中
心軸に沿って案内される。

【００３７】図３は、可塑化ディスク２１の好ましい構
成例を示しており、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は
Ａ−Ａ断面の拡大図、図３（ｃ）はＢ−Ｂ断面の拡大図
である。図において、可塑化ディスク２１の上面には上
述した樹脂取込み用の溝４１が形成されている。この溝
４１は内側から外側に向かって螺旋状に形成されてい
る。具体的には、図において右上がりの斜線部で示した
一番内側の溝が第１グルーブ４３である。その外側で図
において点で示した領域がバイパス路４４である。さら
にその外側で左上がりの斜線で示した領域が第２グルー
ブ４５である。

【００３８】これら第１グルーブ４３とバイパス路４４
とは互いに螺旋状の延長端側で図３（ｂ）及び図３
（ｃ）に示されているように連設している。即ち、これ
ら第１グルーブ４３とバイパス路４４、バイパス路４４
と第２グルーブ４５とは一部で隣り合う箇所が繋がって
いる。また、これら第１グルーブ４３、バイパス路４
４、第２グルーブ４５は、基端部側（内周側）が深く、
外側にいくにしたがって浅い溝として形成されている。

【００３９】即ち、可塑化ディスク２１に適用される樹
脂の溶融度と流動性を考慮した結果、各溝は次のように
構成されている。即ち、第１グルーブ４３はディスク２
１の内方程深く、螺旋状に外側に向かうほど浅く形成さ
れており、この浅くなった箇所を中心としてバイパス路
４４と連通している。同じくバイパス路４４も外周にい
くほど浅くなっており、この次第に浅くなっている箇所
は第２グルーブ４５の主として深い部分と連通してい
る。そしてこの第２グルーブ４５も外側へいくほど浅く
なっている。

【００４０】尚、図３に示すように、上記可塑化ディス
ク２１の上面には、ベント穴３４ａを有するガスベント
３４が備えられていてもよい。

【００４１】本実施例による成形機１０は、以上のよう
に構成されており、低圧型締め装置１３を退避位置Ａに
引き出した状態で、その上面に金型１４を載置して、再
び低圧型締め装置１３を装着位置Ｂに移動する。そし
て、高圧型締め装置１５により、低圧型締め装置１３及
び金型１４を側方から固定保持した状態で、射出ユニッ
ト１６により、熱可塑性樹脂の樹脂材料を金型１４内に
射出する。

【００４２】その後、所定の冷却時間の経過後に、高圧
型締め装置１５を退避させ、揺動アーム１２を揺動させ
ることにより、低圧型締め装置１３を退避位置Ａに移動
して、金型１４を型開きして、金型１４のキャビティ内
に成形された成形品を取り出す。かくして、射出成形が
行われる。

【００４３】この場合、上記射出ユニット１６による射
出成形は、以下のようにして行なわれる。即ち、可塑化
ディスク２１は、加熱板２２，２３及びフィードブッシ
ュ２４により加熱され、所定温度に温度調整されてい
る。この状態において、この可塑化ディスク２１がモー
タ２５により回転駆動されると、可塑化ディスク２１
は、一回転に一回だけ、の樹脂ペレット取込み用溝４１
の最内端４２が、ホッパ２９の供給部２９ａの開口に対
向することになる。これにより、この樹脂ペレット取込
み用溝４１の第１グルーブ４３内に、図３（Ｂ）に示す
ようにホッパ２９から熱可塑性樹脂の未溶融樹脂ペレッ
ト２８がＰ１として取り込まれる。この未溶融樹脂ペレ
ットＰ１は、可塑化ディスク２１の第１グルーブ４３内
で可塑化ディスク２１の熱によって溶融する。

【００４４】この過程で、可塑化ディスク２１をモータ
２５により高速回転させると、この樹脂ペレットＰ１
は、樹脂ペレット取込み用溝４１を外側に向かってその
溶融度合いを高めながら螺旋状に流れ出し、加熱板２
２，２３からせん断力をうけつつバイパス路４４を通
り、樹脂ペレット取込み用溝４１の最外部である第２グ
ルーブに至る。図３（Ａ）及び（Ｂ）に示されているよ
うに、未溶融樹脂ペレットＰ１は溶融度合いをたかめな
がら樹脂Ｐ２としてバイパス路４４に流れ込む。この場
合、溶融度が高い樹脂は上に向かうので、流動性の高い
ものからバイパス路４４と第２ルーブ４５との連通部を
通ってより外側のグルーブに移っていくことになる。

【００４５】このため、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示され
ているように、樹脂は溶融度を高めながら流速を増しつ
つディスク２１の外側の溝に移っていき、ほぼ完全に溶
融した樹脂Ｐ３は第２グルーブの上層から可塑化ディス
ク２１の最外端に達し、この溶融樹脂Ｐ３は、フィート
ブッシュ２４の内面に設けられたフィードランナー２４
ａ内を流れて、加熱板２３とプランジャ３０の先端によ
り画成される空間内に流れ込む。ここで、モータ３２に
よりボールネジ３１ａを回動させて、プランジャ３０を
所定位置まで引き上げることにより、プランジャ３０の
引き上げ量に対応した量の溶融樹脂が、この空間内に吸
い上げられ、一定量の溶融樹脂の計量が行なわれること
になる。

【００４６】続いて、モータ２５を適宜に駆動制御する
ことにより、可塑化ディスク２１の樹脂ペレット取込み
用溝４１の最外端２１ｂが、フィードブッシュ２４のフ
ィードランナー２４ａからずれた位置に対向するよう
に、可塑化ディスク２１を停止させる。

【００４７】その後、モータ３２を駆動することによ
り、プランジャ３０を下降させる。これにより、加熱板
２３及びプランジャ３０の下端により画成された空間内
に吸い上げられた溶融樹脂が、ノズル２７から、金型１
４のゲートに射出され、成形が行なわれる。この際、フ
ィードブッシュ２４のフィードランナー２４ａは、可塑
化ディスク２１の樹脂ペレット取込み用溝４１に対向し
ていないことから、射出時の溶融樹脂の逆流が防止され
ることになる。かくして、１サイクルの射出成形が完了
する。以上の動作を繰り返すことによって、連続して射
出成形が行われることになる。

【００４８】この場合、可塑化ディスク２１の樹脂ペレ
ット取込み用溝４１内に入った樹脂ペレット２８は、こ
の可塑化ディスク２１の熱によって溶融されて溶融樹脂
になる。この溶融樹脂は、この可塑化ディスク２１の回
転による遠心力に基づいて、外周側に押し出されること
になる。その際、図３に示すように、例えば樹脂ペレッ
ト取込み用溝４１の一次流路４１−１内の溶融樹脂は、
加熱板２２によりせん断力を受けて、粘性が低下する。

【００４９】これによって、溶融樹脂は、この一次流路
４１−１から二次流路４１−２内に溢れ出ることにな
る。ここで、上記樹脂ペレット取込み用溝４１の各流路
は、外周側ほど可塑化ディスク２１の回転による周速が
速いことから、比較的短い流路であっても、確実にせん
断発熱による粘性低下が得られることになる。

【００５０】さらに、上述したように溶融樹脂が一次流
路４１−１から二次流路４１−２内に溢れ出ることによ
り、所謂スパイラルバリアスクリュー効果があるので、
混練が十分に行われることになる。

【００５１】ここで、上述した成形機１０における可塑
化ディスク２１による樹脂ペレット２８の溶融・混練
は、例えば図５に示すような石臼の原理を利用したもの
である。即ち、図５に示すように、石臼４０の固定部４
１と回転部４２との間に入れられた大豆等４３は、この
回転部４２の回転によって、細かく潰されると共に、外
周に押し出される。その際、この固定部４１と回転部４
２の間に大豆等４３の粒状物が存在することにより、こ
の回転部４２の回転抵抗が低減される。同様にして、本
実施例による成形機１０においても、樹脂ペレット取込
み用溝４１が、加熱板２２と密着していたり、樹脂ペレ
ット２８が比較的低温で流動性が低い場合には、可塑化
ディスク２１の回転抵抗は大きくなってしまう。このた
め、前以て、樹脂ペレット２８の物性に影響を与えない
ような物質を、樹脂ペレット取込み用溝４１または可塑
化ディスク２１と加熱板２２との間に挟み込んでおくよ
うにしてもよい。

【００５２】このように、上述の実施例では、所定温度
に加熱された可塑化ディスクを回転駆動することによ
り、この可塑化ディスクの樹脂ペレット取込み用溝に供
給された樹脂ペレットは、この樹脂ペレットは、この可
塑化ディスクの温度により溶融されると共に、この可塑
化ディスクの回転による遠心力に基づいて、半径方向外
側に向かって押し出される。

【００５３】これにより、溶融樹脂は、この溝に沿って
流れ出して、混練されながら、この溝の最外端に達する
と共に、遠心力によってこの溝を乗り越えて外側の溝部
に流れ込むことにより、せん断され、粘性が低下され
る。かくして、溶融樹脂は、射出成形可能な状態に可塑
化されることになる。従って、円板状の可塑化ディスク
によって樹脂の可塑化がおこなわれ得るので、従来のよ
うに比較的長いスクリューが不要であり、全体が小型に
構成されることになる。また、この溝を流れる溶融樹脂
は、徐々に周速が速くなることから、流動抵抗が低減さ
れることになり、より十分な可塑化及び混練が行われ
る。これにより、例えばフィラー入りのエンジニアリン
グプラスチックの可塑化も可能である。

【００５４】さらに、各駆動機構を電動モータにより駆
動することにより、完全電動成形機が構成されることに
なり、取扱いが容易になると共に、本発明による可塑化
装置を組み込んだ成形機は、ロボットインライン中に設
置することも可能であり、また、クリールーム中に設置
することも可能である。上記可塑化ディスクの上面に、
複数本の樹脂ペレット取込み用溝が、多重鎖線状に形成
されている場合には、各溝に樹脂ペレットが供給される
ことにより、樹脂ペレットが可塑化される。従って、比
較的大量の樹脂ペレットが同時に可塑化されることにな
る。

【００５５】上記フィードブッシュの内面に設けられた
フィードランナーが、等角度間隔に設けられている場合
には、各フィードランナーに対して、均等に溶融樹脂が
流れ込むことになり、より均一な溶融樹脂の可塑化が行
われる。射出時には、上記可塑化ディスクが、その樹脂
ペレット取込み用溝の開口がこのフィードブッシュのフ
ィードランナーからずれる位置で、停止される場合に
は、射出時の溶融樹脂の逆流防止のために、可塑化ディ
スクの回転を停止されるだけでよい。従って、射出時の
溶融樹脂の逆流防止のために、他の駆動機構が不要であ
るので、構成が簡単になり、コストが低減されることに
なる。

【００５６】尚、上述した実施例においては、可塑化デ
ィスク２１は、従来のスクリュー式成形機におけるスク
リューの代わりに使用されているが、これに限らず、同
様の構成のディスクを、樹脂流路であるホットランナー
の一部に挿入することによって、溶融樹脂の流動抵抗を
低減することも可能である。また、上記実施例において
は、可塑化ディスク２１の樹脂ペレット取込み用溝４１
は、複数本の溝が全体として一本になるように形成され
ているが、並列的に複数本の溝が多重螺旋状に形成され
ていてもよい。さらに、フィードブッシュ２４のフィー
ドランナー２４ａは、図示の場合、その内面に４本設け
られているが、これに限らず、一本乃至三本または五本
以上でもよいことは明らかである。

【００５７】また、上述した実施例においては、加熱板
２２，２３及びフィードブッシュ２４の熱源として、内
蔵されたヒータ２２ａ，２３ａ，２４ｂを使用している
が、これに限らず、他の熱源、例えば磁力，超音波また
は高周波を利用した熱源であってもよい。

【００５８】さらに、可塑化ディスク２１の回転駆動の
ための駆動装置、そしてプランジャ３０の上下動のため
の駆動装置として、それぞれモータ２５，３２が使用さ
れているが、他の駆動装置、例えば油圧式，空圧式駆動
装置等の駆動装置を使用することも可能である。

【００５９】また、可塑化ディスク２１は、上下面が平
坦に形成されているが、外周にいくほど厚さが増大しま
たは減少するように形成されていてもよい。

【００６０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、簡
単且つ小型の構造により、可塑化及び混練が十分に行わ
れるようにした、極めて優れた熱可塑性樹脂の可塑化装
置及び方法が提供されることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による可塑化装置を組み込んだ熱可塑性
樹脂の成形機の実施例を示す概略斜視図である。

【図２】図１の成形機における射出ユニットの縦断面図
である。

【図３】図２の射出ユニットにおける可塑化ディスクの
平面図である。

【図４】図３の可塑化ディスクの断面図である。

【図５】本発明による可塑化装置の基になる石臼の原理
を示す図である。

【図６】従来のコニカルスクリュー式成形機の可塑化装
置における可塑化終了時の状態を示す部分断面図であ
る。

【図７】図６のコニカルスクリュー式成形機の可塑化装
置における射出終了時の状態を示す部分断面図である。

【符号の説明】

１０ 成形機 １１ フレーム １２ 揺動アーム １３ 低圧型締め装置 １４ 金型 １５ 高圧型締め装置 １６ 射出ユニット ２１ 可塑化ディスク ２２ 加熱板 ２３ 加熱板 ２４ フィードブッシュ ２５ 可塑化ディスク用モータ ２６ 歯車列 ２７ ノズル ２８ 樹脂ペレット ２９ ホッパ ３０ プランジャ ３１ 往復駆動機構 ３２ プランジャ用モータ ３３ 歯車列 ３４ ガスベント ４０ 石臼 ４１ 固定部 ４２ 回転部 ４３ 大豆等

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂の射出成形機において、 上面に形成された螺旋状に外側に延びる樹脂ペレット取
   込み用溝を有し且つ回転駆動される円板状の可塑化ディ
   スクと、 この可塑化ディスクの上面及び下面に接触するように配
   設され且つ所定温度に加熱・温度調整された加熱板と、 この可塑化ディスクの表面の樹脂ペレット取込み用溝の
   最内端に対向するように固定配置された樹脂ペレット供
   給部と、 この可塑化ディスクの外周を液密的に包囲するように配
   設され且つ内面に少なくとも一本の下方に延びるフィー
   ドランナーを備えたフィードブッシュとを備えることを
   特徴とする熱可塑性樹脂の可塑化装置。
2. 【請求項２】 前記樹脂ペレット取込み用溝は、内周側
   から外周側へ向かって螺旋状に連設されており、内周側
   から外周側へかけて、第１のグルーブと、この第１のグ
   ルーブに連設されたバイパス路と、このバイパス路に連
   設された第２のグルーブとでなることを特徴とする請求
   項１に記載の熱可塑性樹脂の可塑化装置。
3. 【請求項３】 前記可塑化ディスクの上面に、複数本の
   樹脂ペレット取込み用溝が形成されていることを特徴と
   する請求項１に記載の熱可塑性樹脂の可塑化装置。
4. 【請求項４】 前記第１のグルーブは、可塑化ディスク
   の内周側にて未溶融の樹脂ペレットを収容し、この未溶
   融の樹脂ペレットが次第に溶融されるに従って前記バイ
   パス路に案内され、さらに溶融された溶融樹脂は前記第
   ２のグルーブに導かれるように構成したことを特徴とす
   る請求項３に記載の熱可塑性樹脂の可塑化装置。
5. 【請求項５】 前記フィードブッシュの内面に設けられ
   たフィードランナーが、等角度間隔に設けられているこ
   とを特徴とする請求項１または２の何れかに記載の熱可
   塑性樹脂の可塑化装置。
6. 【請求項６】 射出時には、前記可塑化ディスクの樹脂
   ペレット取込み用溝の開口が前記フィードブッシュのフ
   ィードランナーからずれる位置で、停止される構成とし
   たことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の熱
   可塑性樹脂の可塑化装置。
7. 【請求項７】 熱可塑性樹脂の射出成形機において、上
   面に形成された螺旋状に外側に延びる樹脂ペレット取込
   み用溝を有し且つ回転駆動される円板状の可塑化ディス
   クを、この可塑化ディスクの上面及び下面に接触するよ
   うに配設された加熱板により、加熱して所定温度に温度
   調整し、 この可塑化ディスクの表面の樹脂ペレット取込み用溝の
   最内端に対して樹脂ペレットを供給することにより、こ
   の可塑化ディスクの回転により溶融した樹脂ペレットを
   遠心力に基づいて外側の溝部に溢れ出させて混練し、 この溝部と加熱板によるせん断によって、この樹脂ペレ
   ットの粘性を低下させ、 この可塑化ディスクの外周に液密的に配設されたフィー
   ドブッシュの内面に形成されたフィードランナーを介し
   て、樹脂を射出するようにしたことを特徴とする熱可塑
   性樹脂の可塑化方法。