JP2010000752A - 可塑化送出装置およびこれを含む射出成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】射出成形機に用いられるスクロール形式の可塑化送出装置において、バレルの昇温によるロータの熱環境を改善してロータ外周部での樹脂詰まりやロータ駆動部への伝熱を抑制する。
【解決手段】材料流入通路が一端面に開口するバレルと、このバレルの一端面に摺接する端面を有し、当該バレルの材料流入通路の開口を中心として駆動回転し得るロータと、このロータの端面に形成されてバレルの一端面との間に成形材料の可塑化通路を画成し、外側端部から成形材料が供給されると共に内側端部がバレルの材料流入通路の開口端に連通する螺旋溝とを具えた本発明による可塑化送出装置は、バレルおよびロータの少なくとも一方が熱伝導率の異なる２種類以上の材料を組み合わせて一体的に形成したものである。
【選択図】図４

Description

本発明は、成形材料を可塑化して金型のキャビティ側へと送出するための可塑化送出装置およびこの可塑化送出装置を含む射出成形機に関する。

近年、射出成形機の小型化を企図して在来のスクリューをロータに置き換えた特許文献１に示すような射出成形機が提案されている。この射出成形機は、所定量の溶融材料を金型のキャビティに圧送する計量射出部と、成形材料を可塑化してこれを計量射出部に送出する可塑化送出部とを含む点で在来のものと同じである。しかしながら、可塑化送出部は、射出ノズルに連通する材料流入通路が一端面に開口するバレルと、このバレルの一端面に摺接する端面を持ったロータとを有する。このロータの端面には、外側端部から成形材料が供給されると共に内側端部がバレルの材料流入通路に連通するように、バレルの一端面との間に成形材料の可塑化通路を画成する螺旋溝が形成されている。ロータは、その端面をバレルの一端面に対して摺接させた状態で駆動回転し、ペレット状の成形材料をロータの外周側から螺旋溝の外側端部に供給する。供給された成形材料は、加熱されたバレルにより軟化溶融しつつロータの回転に伴って螺旋溝の内側端部へと次第に流動し、バレルの材料流入通路へと送出される。送出された成形材料は、計量射出部から所定量ずつ金型のキャビティへと圧送され、所定形状の成形品が射出される。

特開２００５−３０６０２８号公報

特許文献１に開示された、いわゆるスクロール形式の射出成形機においては、バレルの内部に組み込まれたヒータを用いてバレルを昇温させ、これと対向するロータとの間に画成された可塑化通路内に介在する成形材料を加熱軟化させるようにしている。このため、バレル側の熱がロータおよび可塑化通路内の成形材料に適切に伝わらないと、種々の不具合を生ずることとなる。例えば、ロータが必要以上に熱せられると、余計な熱がこのロータを駆動するためのロータ駆動モータ側へと伝わってしまい、その熱効率の低下を招来する。特に、ロータの外周側が必要以上に温度上昇すると、螺旋溝の外側端部に供給されるペレット状の成形材料が軟化して可塑化通路の目詰まりを引き起こす原因となってしまう。

本発明の目的は、バレルとロータとを用いた射出成形機の可塑化送出部において、ロータの温度分布をより好ましく調整し得る簡便な可塑化送出装置を提供することにある。

また、このような可塑化送出装置が組み込まれた射出成形機を提供することも本発明の目的に含まれる。

本発明の第１の形態は、材料流入通路が一端面に開口するバレルと、このバレルの一端面に摺接する端面を有し、当該バレルの材料流入通路の開口を中心として駆動回転し得るロータと、このロータの端面に形成されて前記バレルの一端面との間に成形材料の可塑化通路を画成し、外側端部から成形材料が供給されると共に内側端部が前記バレルの材料流入通路の開口端に連通する螺旋溝とを具えた可塑化送出装置であって、前記バレルおよびロータの少なくとも一方は、熱伝導率の異なる２種類以上の材料を組み合わせて一体的に形成されていることを特徴とするものである。

本発明において、ロータの螺旋溝の外側端部から供給される成形材料は、ロータ駆動手段によるロータの回転に伴って、螺旋溝の内側端部に向けて可塑化通路内を移動する。この時、バレルおよびロータの少なくとも一方は、熱伝導率の異なる２種類以上の材料を組み合わせて一体的に形成されており、加熱手段によって加熱されるバレルおよびロータの温度分布が適切に調整されることとなる。これにより、可塑化通路内を移動中の成形材料は、次第に軟化溶融してその可塑化がなされ、螺旋溝の内側端部から材料流入通路へと送給される。

本発明の第１の形態による可塑化送出装置において、ロータが螺旋溝を形成した溝形成部と、ロータを駆動するための駆動手段に連結される駆動力伝達部とを有するものであってよい。この場合、ロータは、溝形成部の外周部を熱伝導率の低い材料にて形成し、それ以外の溝形成部の内周側および駆動力伝達部を熱伝導率の高い材料にて形成することができる。あるいは、溝形成部と駆動力伝達部との境界領域のみ熱伝導率の低い材料にて形成し、それ以外の溝形成部および駆動力伝達部を熱伝導率の高い材料にて形成するようにしてもよい。あるいは、溝形成部の内周側を熱伝導率の高い材料にて形成し、その外側および駆動力伝達部の内周側を熱伝導率の低い材料にて形成し、さらに溝形成部の最外周部および駆動力伝達部の外周側を熱伝導率の高い材料にて形成することも可能である。あるいは、溝形成部の内周側のみ熱伝導率の高い材料にて形成し、それ以外の溝形成部の外周側および駆動力伝達部を熱伝導率の低い材料にて形成するようにしてもよい。また、このようなロータを収容するケーシングをさらに具え、このケーシングがロータの溝形成部の外周部および駆動力伝達部を冷却するための冷却手段を有するものであってよい。

同様に、バレルが熱伝導率の高い材料にて形成された中央部と、この中央部を取り囲む熱伝導率の低い材料にて形成された環状部とを有することができ、この環状部を取り囲む熱伝導率の高い材料にて形成された外周部をさらに有するものであってよい。

本発明の第２の形態は、所定量の成形材料を金型のキャビティ内に射出する計量射出部と、成形材料を可塑化して前記計量射出部に送出する可塑化送出部とを具えた射出成形機であって、前記可塑化送出部が本発明の第１の形態による可塑化送出装置を含んでいることを特徴とするものである。

本発明の可塑化送出装置によると、バレルおよびロータの少なくとも一方が熱伝導率の異なる２種類以上の材料を組み合わせて一体的に形成されているので、加熱手段により昇温するバレルの熱を適切にロータ側に伝えることができる。この結果、ロータの温度分布を好ましい状態に設定することが可能である。

ロータの溝形成部の外周部を熱伝導率の低い材料にて形成し、それ以外の溝形成部の内周側および駆動力伝達部を熱伝導率の高い材料にて形成した場合、ロータの外周側から供給される成形材料に対する不要な加熱を抑制することができる。この結果、可塑化通路の目詰まりを未然に防止することが可能であり、しかも駆動力伝達部からの放熱を促進させることができる。

ロータの溝形成部と駆動力伝達部との境界領域のみ熱伝導率の低い材料にて形成し、それ以外の溝形成部および駆動力伝達部を熱伝導率の高い材料にて形成した場合、バレルの熱がロータの駆動力伝達部および外周側への加熱を抑制することができる。しかも、駆動力伝達部の放熱性が改善されるため、ここの部分の温度をさらに低く抑えることが可能となり、ロータ駆動手段の熱効率の低下を回避することができる。

ロータの溝形成部の内周側および最外周部と、駆動力伝達部の外周側とを熱伝導率の高い材料にて形成し、それ以外の部分を熱伝導率の低い材料にて形成した場合、バレルの熱がロータの駆動力伝達部へと伝わるのを抑制することができる。しかも、駆動力伝達部からの放熱を促進させることが可能である。

ロータの溝形成部の内周側のみ熱伝導率の高い材料にて形成し、それ以外の溝形成部の外周側および駆動力伝達部を熱伝導率の低い材料にて形成した場合、ロータの外周側から供給される成形材料に対する不要な加熱を阻止することができる。これにより、可塑化通路の目詰まりを未然に防止することができる。また、バレルの熱がロータの駆動力伝達部へと伝わるのを抑制することができ、ロータ駆動手段の熱効率の低下を回避することが可能となる。

ロータを収容するケーシングをさらに具え、このケーシングがロータの溝形成部の外周部および駆動力伝達部を冷却するための冷却手段を有する場合、ロータの駆動力伝達部や、成形材料が供給されるロータの外周部における不要な昇温を回避することができる。さらに、これらの部材が熱伝導率の高い材料にて形成されている場合、放熱をより促進させることができる。

本発明の射出形成機によると、可塑化送出部が本発明の可塑化送出装置を含んでいるので、ロータ駆動手段の熱効率の低下を回避することができる。しかも、成形材料を目詰まりなく計量射出部から金型のキャビティへと射出することができ、均質な成形品を得ることが可能である。

本発明による可塑化送出装置が組み込まれた射出成形機の一実施形態について、図１〜図９を参照しながら詳細に説明する。

まず、本実施形態における射出成形機の外観を図１に示し、その平面形状を一部破断して図２に示し、その正面形状を一部破断して図３に示す。本実施形態における射出成形機１０は、本発明における金型としての金型ユニット１１と、この金型ユニット１１の型締めを行うための型締め装置１２とを含む。また、この射出成形機１０は、本発明における成形材料としての樹脂を金型ユニット１１に形成されたキャビティ１３内に所定量ずつ射出する計量射出装置１４と、先の樹脂を可塑化して計量射出装置１４に送出する可塑化送出装置１５とをさらに含む。

本実施形態における金型ユニット１１は、固定側金型１１_Sと、可動側金型１１_Mとを有し、これらの間に成形品の形状に対応したキャビティ１３などが画成される。

本実施形態における型締め装置１２は、ベース１６と、このベース１６に取り付けられた型締め用モータ１７と、可動側ダイプレート１８と、この可動側ダイプレート１８と型締め用モータ１７とを機械的に接続するボールねじ機構１９とを含む。金型ユニット１１の可動側金型１１_Mを保持する可動側ダイプレート１８は、ベース１６に突設された支柱２０に対して摺動自在に嵌合されている。ボールねじ機構１９は、型締め用モータ１７に連結されるボールねじ軸１９_Aと、可動側ダイプレート１８に取り付けられるボールナット１９_Nとを含む。

従って、型締め用モータ１７を駆動することにより、可動側ダイプレート１８を可動側金型１１_Mと共に支柱２０に沿って移動させることができる。より具体的には、型締め操作の場合には可動側金型１１_Mを固定側金型１１_Sに所定圧力で押し当て、逆に型開き操作の場合には可動側金型１１_Mを固定側金型１１_Sから引き離す。

なお、可動側ダイプレート１８には、成形品を可動側金型１１_Mから取り出すためのエジェクタ装置２１が組み込まれている。これら金型ユニット１１や型締め装置１２およびエジェクタ装置２１に関しては、既知の射出成形機と同じ構成のものや、特許文献１に開示されたものと同じ構成を採用することが可能である。

本発明における可塑化送出部としての可塑化送出装置１５は、バレル２２と、このバレルに重ね合わされるロータ２３と、バレル２２およびロータ２３を加熱する本発明の加熱手段としてのヒータ２４と、ロータ２３を駆動回転させるロータ駆動手段２５とを含む。

図２に示した可塑化送出装置１５を計量射出装置１４と共に抽出拡大して図４に示す。本実施形態におけるバレル２２は、後述する固定側ダイプレート２６内に収容され、熱伝導率の高い材料にて形成された中央部２２Ｃと、この中央部２２Ｃを取り囲む熱伝導率の低い材料にて形成された環状部２２Ｒとを一体的に接合してなるものである。より具体的には、中央部２２Ｃがベリリウム銅や銅合金などの熱伝導率の高い材料にて形成され、環状部２２Ｒがチタン合金やステンレス鋼などの熱伝導率の低い材料にて形成されている。このバレル２２の中央部２２Ｃの一端面２２_F側には、材料流入通路２７が開口し、本実施形態ではバレル２２の一端面２２_Fを傾斜の非常に緩やかな凸円錐面にて形成している。バレル２２の一端面２２_F側の材料流入通路２７の開口端部は、その内径がロータ２３側に向けて次第に拡がる漏斗状となっている。また、この材料流入通路２７の途中には、逆止め弁２８が組み込まれている。この逆止め弁２８は、材料流入通路２７と後述するチャンバ２９との接続部分よりも材料流入通路２７の上流側に配され、チャンバ２９側から後述する可塑化通路３０側への溶融状態にある樹脂の逆流を防止する。本実施形態における逆止め弁２８は、バレル２２の一端面２２_F側の材料流入通路２７の開口端部を塞ぎ得る弁体３１と、この弁体３１を材料流入通路２７の長手方向（図４中、上下方向）に沿って摺動自在に保持する弁体保持筒３２とを具えている。内周側が材料流入通路２７を画成する弁体保持筒３２は、バレル２２に対して一体的に嵌着されている。弁体保持筒３２の一端部には、弁体３１の摺動方向に沿って延在し、材料流入通路２７の一部を画成する複数本の切欠き部３２_Cがこの弁体３１を囲むように形成されている。

前記ヒータ２４は、材料流入通路２７および可塑化通路３０内に介在する樹脂を加熱して軟化溶融させるためのものである。本実施形態においては、材料流入通路２７を囲むように熱伝導率の高い材料にて形成されたバレル２２の中央部２２Ｃにこのヒータ２４が埋設されている。従って、ヒータ２４によって発生した熱は、主としてバレル２２の中央部２２Ｃからロータ２３側へと伝わりやすく、熱伝導率の低い材料にて形成されたバレル２２の環状部２２Ｒの昇温が抑制される。また、ヒータ２４に対する通電を制御することによって、バレル２２の中央部２２Ｃの温度が樹脂の融点温度以上かつロータ２３の後述する溝形成部２３の中央部３３の温度がバレル２２の中央部２２Ｃの温度以下または樹脂の融点以下となるように調整される。

ケーシング３４内に回転自在に収容された本実施形態におけるロータ２３はほぼカップ形の断面を有し、後述する螺旋溝３５が形成される溝形成部２３Ｓと、ロータ駆動手段２５に連結される駆動力伝達部２３Ｐとを有する。円板状をなす溝形成部２３Ｓは、熱伝導率の高い材料にて形成された中央部３３と、この中央部３３を取り囲む熱伝導率の低い材料にて形成された環状部３６とを一体的に接合したものである。また、この環状部３６に対して熱伝導率の高い材料にて形成された駆動力伝達部２３Ｐが一体的に接合されている。先のバレル２２の中央部２２Ｃの領域は、このロータ２３の溝形成部２３Ｓの中央部３３の形成領域とほぼ対応するように、これらの径がほぼ同じ寸法となるように設定されている。熱伝導率の高い材料の具体例としては、先のベリリウム銅や銅合金などが一般的であり、また熱伝導率の低い材料の具体例としては、先のチタン合金やステンレス鋼などを挙げることができる。

このロータ２３の外観を反転して図５に示し、その平面形状を図６に示す。すなわち、ロータ２３の端面２３_Fには、その回転軸線の半径方向に延在する螺旋溝３５が形成され、バレル２２の一端面２２_Fとの間に樹脂の可塑化通路３０を画成する。この螺旋溝３５は、外側端部３５_Oから樹脂が供給されると共に内側端部３５_Iがバレル２２の材料流入通路２７の開口端に連通するようになっている。本実施形態における螺旋溝３５は、ロータ２３の回転軸線を中心とし、かつ材料流入通路２７の内径に等しい円を基準とするインボリュート曲線に沿って形成され、かつその幅がほぼ一定に設定されている。つまり、本実施形態の螺旋溝３５においては、ロータ２３の回転中心を通る任意の径方向直線に対してこれを横切る螺旋溝３５の間隔、つまりピッチがすべて等しくなる。この螺旋溝３５は、ロータ２３の端面２３_Fと向き合った場合、その外側端部３５_Oから右回り（時計回り）で内側端部３５_Iへと旋回するような螺旋状となっている。より具体的には、螺旋溝３５の外側端部３５_Oから内側端部３５_Iへと向かう方向をロータ２３の回転方向に対して逆方向に設定している。このように、螺旋溝３５をインボリュート曲線にて形成し、かつその幅をほぼ一定に設定したことにより、次のような利点が生ずる。すなわち、ロータ２３の回転に伴い、ロータ２３の回転中心を通る任意の径方向直線を横切る螺旋溝３５内の樹脂が、見掛け上、ロータ２３の回転中心、つまりバレル２２の材料流入通路２７に向かって等速で移動することとなる。この結果、樹脂を可塑化通路３０内で円滑に流動させることが可能となる。

また、本実施形態では可塑化通路３０の断面積を螺旋溝３５の内側端部３５_Iほど小さく設定し、より具体的には螺旋溝３５の深さをその内側端部３５_Iほど浅く設定している。このように、可塑化通路３０の断面積が螺旋溝３５の内側端部３５_Iほど小さくなるように設定した場合、螺旋溝３５の内側端部３５_Iに向けて可塑化通路３０内を移動中の軟化溶融した樹脂が次第に圧縮力を受けることとなる。この結果、軟化溶融した樹脂の混練効果をさらに高めることができる。しかも、本実施形態ではバレル２２の一端面２２_Fを凸円錐面に形成すると共にロータ２３の端面２３_Fをこれと対応する凹円錐面に形成しているため、可塑化通路３０内に介在する樹脂をより円滑にロータ２３の回転中心側へと付勢することができる。なお、このロータ２３の駆動回転による樹脂の流動原理などに関しては、特許文献１などに詳述されているように周知である。

本実施形態におけるロータ２３の端面２３_Fの回転中心部には、バレル２２の材料流入通路２７側に突出する滞留阻止部３７が形成され、その先端が材料流入通路２７の開口端よりもその奥側（逆止め弁２８側）に突出している。この滞留阻止部３７は、ロータ２３の回転軸線を中心とする陣笠状曲面を有し、螺旋溝３５の内側端部３５_Iに対して滑らかにつながっている。このように、本実施形態では滞留阻止部３７がロータ２３の回転軸線を中心とする円錐状曲面を有すると共に螺旋溝３５の内側端部３５_Iに対して滑らかにつながっているため、次のような利点を有する。すなわち、軟化溶融した樹脂が滞留阻止部３７と螺旋溝３５の内側端部３５_Iとによって形成される流路に沿って流動するため、可塑化通路３０内にて軟化溶融した樹脂の滞留をより確実に抑制することができる。この結果、可塑化した樹脂を可塑化通路３０から材料流入通路２７へと円滑に送出させることができる。

前述したように、本実施形態ではロータ２３の溝形成部２３Ｓの中央部３３を熱伝導率の高い材料にて形成すると共に環状部３６を熱伝導率の低い材料にて形成しているので、次のような利点を得ることができる。すなわち、ロータ２３の中央部３３では昇温したバレル２２の中央部２２Ｃからの熱を拡散させることができるのに対し、環状部３６ではその温度上昇を抑制することができる。この結果、ロータ２３の外周側に形成される螺旋溝３５の外側端部３５_O近傍での樹脂の軟化溶融を阻止し、この領域での樹脂の詰まりを防止することが可能となる。

また、このような観点から、本実施形態においては図示しない冷却水供給装置に連結されて冷却水を通す冷却水通路３８がロータ２３の駆動力伝達部２３Ｐを囲むようにケーシング３４内に形成されている。これにより、環状部３６の冷却および熱伝導率の高い材料にて形成した駆動力伝達部２３Ｐの放熱性を高めることが可能となる。従って、先の効果に加え、駆動力伝達部２３Ｐを介したバレル２２側からロータ駆動手段２５側への熱の伝達を抑制することができ、ロータ駆動手段２５の熱効率の低下を回避することが可能である。

ロータ駆動手段２５は、ロータ２３の端面２３_Fとバレル２２の一端面２２_Fとが当接した状態のまま、バレル２２の材料流入通路２７を中心としてロータ２３を駆動回転させるようになっている。このため、本実施形態におけるロータ２３の端面２３_Fの反対側に位置する駆動力伝達部２３Ｐの後端には、ロータ駆動手段２５の一部を構成する冠歯車の如きギヤカップリング３９が形成されている。ケーシング３４に組み付けられてロータ駆動手段２５の一部を構成するロータ駆動モータ４０は、このロータ２３の駆動力伝達部２３Ｐのギヤカップリング３９と相互に噛み合う図示しないギヤカップリングを介して機械的に連結されている。

ペレット状をなす樹脂は、ケーシング３４に取り付けられたホッパ４１内に貯溜されており、ここからケーシング３４を介してロータ２３の螺旋溝３５の外側端部３５_Oへと供給される。そして、ロータ駆動モータ４０の作動によるロータ２３の回転に伴い、バレル２２とロータ２３との間に形成された可塑化通路３０内を流動する。同時に、ヒータ２４からの熱を受けて樹脂の軟化溶融が進行し、バレル２２の一端面２２_Fに対する樹脂の粘性抵抗が増大する結果、樹脂は圧力上昇を伴って螺旋溝３５の内側端部３５_Iへと流動することとなる。

所定量の樹脂をキャビティ内に射出する本発明における計量射出部としての計量射出装置１４は、固定側金型１１_Sを保持する固定側ダイプレート２６と、固定側金型１１_Sに挿通されるノズル４２と、射出プランジャ４３と、射出・計量用モータ４４とを含む。

先端がキャビティ１３に臨むノズル４２は、バレル２２に形成された材料流入通路２７に連通する樹脂通路４５が形成されている。また、バレル２２には材料流入通路２７に連通するチャンバ２９が中央部２２Ｃおよび環状部２２Ｒを横切ってその側方に画成されている。射出プランジャ４３は、このチャンバ２９に対して摺動自在に嵌合し、チャンバ２９内に介在する樹脂をノズル４２の樹脂通路４５側に所定量ずつ圧送する。射出プランジャ４３は、減速機４６を含む動力伝達機構４７を介して射出・計量用モータ４４に機械的に連結されている。

従って、ロータ駆動モータ４０によるロータ２３の回転と、射出・計量用モータ４４の逆転駆動による射出プランジャ４３の後退動作（図４中、右方向移動）とを組み合わせ、可塑化通路３０から材料流入通路２７へと導かれた樹脂をチャンバ２９内に収容する。しかる後、射出・計量用モータ４４の正転駆動による射出プランジャ４３の前進動作（図４中、左方向移動）によって、チャンバ内２９に収容された所定量の樹脂をノズル４２から金型ユニット１１のキャビティ１３内に射出する。

上述した実施形態では、ロータ２３の溝形成部２３Ｓを熱伝導率の高い材料にて形成された中央部３３と、熱伝導率の低い材料にて形成された環状部３６とで構成したが、これら全体を熱伝導率の高い材料にて形成することも可能である。この場合、溝形成部２３Ｓに対する駆動力伝達部２３Ｐの接続部分のみ熱伝導率の低い材料にて形成することが好ましい。

このような本発明の他の実施形態の断面構造を図７に示すが、先の実施形態と同一機能の要素にはこれと同じ符号を記すに止め、重複する説明を省略するものとする。ロータ２３の溝形成部２３Ｓは、その全体が熱伝導率の高い材料にて形成されている。この溝形成部２３Ｓの外周部と熱伝導率の高い材料にて形成された駆動力伝達部２３Ｐとの境界部分２３Ｂが熱伝導率の低い材料にて形成されている。このような構造であっても、先の実施形態と同じ効果を得ることが可能である。本実施形態では、先の実施形態におけるバレル２２の環状部２２Ｒを熱伝導率の低い材料にて形成した円筒状をなす環状部２２Ｒ'と、この環状部２２Ｒ'を囲む熱伝導率の高い材料にて形成した外周部２２Ｏとで形成している。このように、バレル２２の外周部２２Ｏを熱伝導率の高い材料にて形成することにより、この外周部２２Ｏからの放熱性を先の実施形態よりも向上させることができる。この結果、ロータ２３の溝形成部２３Ｓの外周部（先の実施形態における環状部３６）の昇温を抑えることが可能となる。

図７に示すバレル２２に対応した本発明の別な実施形態におけるロータ２３の断面構造を図８に示すが、本実施形態においても、先の実施形態と同一機能の要素にはこれと同じ符号を記すに止め、重複する説明を省略するものとする。本実施形態におけるロータ２３の溝形成部２３の外周部および駆動力伝達部２３Ｐは、熱伝導率の低い材料にて形成された円筒状をなす内周部４８と、この内周部４８を取り囲む熱伝導率の高い材料にて形成された外周部４９とで構成されている。つまり、先の実施形態における環状部３６の最外周部を熱伝導率の高い材料にて形成し、この環状部３６の内周側の熱伝導率の低い材料をそのまま駆動力伝達部２３Ｐの内周側へと延在させた構造となっている。この場合、内周部４８が図７に示した実施形態におけるバレル２２の環状部２２Ｒ'に対して整列するような寸法形状であることが特に好ましいと言える。つまり、バレル２２の環状部２２Ｒ'の内径および外径寸法と、ロータ２２の内周部４８の内径および外径寸法とがほぼ同じに設定される。

なお、ケーシング３４内に先の冷却水通路３８を持たない構成の場合、本発明によるロータ２３のさらに別な実施形態の断面構造を表す図９に示すように、ロータ２３の外周側をすべて熱伝導率の低い材料にて形成することも有効である。この実施形態においては、ロータ２３の溝形成部２３Ｓの中央部３３のみ熱伝導率の高い材料にて形成し、それ以外のロータ２３の溝形成部２３Ｓの外周部（先の実施形態における環状部３６）および駆動力伝達部２３Ｐを熱伝導率の低い材料にて形成している。これにより、ロータ２３の溝形成部２３Ｓの外周部および駆動力伝達部２３Ｐの昇温を抑制することができる。

このように、ロータ２３やバレル２２の一部を熱伝導率の低い材料を用いて断熱することにより、バレル２２からの熱を主としてロータ２３の中央部分に伝えることができ、可塑化通路３０の下流側に位置する樹脂の軟化溶融を促進させることが可能である。また、昇温が望ましくないロータ２３の外周部からの放熱性を改善することができ、可塑化通路３０の最上流側に介在する樹脂の詰まりを防止すると共にロータ駆動手段２５側への伝熱を抑制することが可能である。この結果、ヒータ２４およびロータ駆動手段２５の熱効率を改善することができ、射出成形機１０全体としての省エネルギー化を図ることが可能である。また、旧来のプリプラ方式の射出成形機と比較すると、可塑化送出装置１５を大幅に小型化することができるため、射出成形機１０としての全体的な小型化を企図することも可能となる。

なお、本発明はその特許請求の範囲に記載された事項のみから解釈されるべきものであり、上述した実施形態においても、本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が記載した事項以外に可能である。つまり、上述した実施形態におけるすべての事項は、本発明を限定するためのものではなく、本発明とは直接的に関係のないあらゆる構成を含め、その用途や目的などに応じて任意に変更し得るものである。

本発明による射出成形機の一実施形態の外観を表す立体投影図である。 図１に示した実施形態における主要部の内部構造を模式的に表す破断平面図ある。 図１に示した実施形態における金型の部分の内部構造を模式的に表す破断正面図である。 図２に示した主要部をさらに抽出拡大した断面図である。 図４に示した実施形態におけるロータを１８０度反転してその外観を表す立体投影図である。 図５に示したロータの平面図である。 本発明による可塑化送出装置の他の実施形態における主要部の構造を表す断面図である。 本発明による可塑化送出装置の別な実施形態におけるロータの構造を表す断面図である。 本発明による可塑化送出装置のさらに別な実施形態におけるロータの構造を表す断面図である。

符号の説明

１０ 射出成形機
１１ 金型ユニット
１１_S 固定側金型
１１_M 可動側金型
１２ 型締め装置
１３ キャビティ
１４ 計量射出装置
１５ 可塑化送出装置
１６ ベース
１７ 型締め用モータ
１８ 可動側ダイプレート
１９ ボールねじ機構
１９_A ボールねじ軸
１９_N ボールナット
２０ 支柱
２１ エジェクタ装置
２２ バレル
２２Ｃ 中央部
２２Ｒ，２２Ｒ' 環状部
２２Ｏ 外周部
２２_F バレルの一端面
２３ ロータ
２３Ｓ 溝形成部
２３Ｐ 駆動力伝達部
２３Ｂ 境界部分
２３_F ロータの端面
２４ ヒータ
２５ ロータ駆動手段
２６ 固定側ダイプレート
２７ 材料流入通路
２８ 逆止め弁
２９ チャンバ
３０ 可塑化通路
３１ 弁体
３２ 弁体保持筒
３２_C 切欠き部
３３ 中央部
３４ ケーシング
３５ 螺旋溝
３５_O 螺旋溝の外側端部
３５_I 螺旋溝の内側端部
３６ 環状部
３７ 滞留阻止部
３８ 冷却水通路
３９ ギヤカップリング
４０ ロータ駆動モータ
４１ ホッパ
４２ ノズル
４３ プランジャ
４４ 射出・計量用モータ
４５ 樹脂通路
４６ 減速機
４７ 動力伝達機構
４８ 内周部
４９ 外周部

Claims (10)

1. 材料流入通路が一端面に開口するバレルと、このバレルの一端面に摺接する端面を有し、当該バレルの材料流入通路の開口を中心として駆動回転し得るロータと、このロータの端面に形成されて前記バレルの一端面との間に成形材料の可塑化通路を画成し、外側端部から成形材料が供給されると共に内側端部が前記バレルの材料流入通路の開口端に連通する螺旋溝と
   を具えた可塑化送出装置であって、前記バレルおよびロータの少なくとも一方は、熱伝導率の異なる２種類以上の材料を組み合わせて一体的に形成されていることを特徴とする可塑化送出装置。
2. 前記ロータは、前記螺旋溝を形成した溝形成部と、当該ロータを駆動するための駆動手段に連結される駆動力伝達部とを有することを特徴とする請求項１に記載の可塑化送出装置。
3. 前記ロータは、前記溝形成部の外周部が熱伝導率の低い材料にて形成され、それ以外の前記溝形成部の内周側および前記駆動力伝達部が熱伝導率の高い材料にて形成されていることを特徴とする請求項２に記載の可塑化送出装置。
4. 前記ロータは、前記溝形成部と前記駆動力伝達部との境界領域のみ熱伝導率の低い材料にて形成され、それ以外の前記溝形成部および前記駆動力伝達部が熱伝導率の高い材料にて形成されていることを特徴とする請求項２に記載の可塑化送出装置。
5. 前記ロータは、前記溝形成部の内周側が熱伝導率の高い材料にて形成され、その外側および前記駆動力伝達部の内周側が熱伝導率の低い材料にて形成され、さらに前記溝形成部の最外周部および前記駆動力伝達部の外周側が熱伝導率の高い材料にて形成されていることを特徴とする請求項２に記載の可塑化送出装置。
6. 前記ロータは、前記溝形成部の内周側のみ熱伝導率の高い材料にて形成され、それ以外の前記溝形成部の外周側および前記駆動力伝達部が熱伝導率の低い材料にて形成されていることを特徴とする請求項２に記載の可塑化送出装置。
7. 前記ロータを収容するケーシングをさらに具え、このケーシングが前記ロータの前記溝形成部の外周部および前記駆動力伝達部を冷却するための冷却手段を有することを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の可塑化送出装置。
8. 前記バレルは、熱伝導率の高い材料にて形成された中央部と、この中央部を取り囲む熱伝導率の低い材料にて形成された環状部とを有することを特徴とする請求項１から請求項７の何れかに記載の可塑化送出装置。
9. 前記バレルは、前記環状部をさらに取り囲む熱伝導率の高い材料にて形成された外周部をさらに有することを特徴とする請求項８に記載の可塑化送出装置。
10. 所定量の成形材料を金型のキャビティ内に射出する計量射出部と、成形材料を可塑化して前記計量射出部に送出する可塑化送出部とを具えた射出成形機であって、前記可塑化送出部が請求項１から請求項９の何れかに記載の可塑化送出装置を含んでいることを特徴とする射出成形機。

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