JP2014124858A - 射出成形機の射出装置及び射出成形方法、並びに、樹脂替え方法 - Google Patents

Abstract

【課題】全高及び全幅の増加を抑え、可塑化工程、計量工程及び射出充填工程の際、これら各工程に関係のない樹脂流路への溶融樹脂の逆流や流動を防止すると共に、樹脂替えが容易な射出成形機の射出装置及び射出成形方法、並びに、樹脂替え方法を提供する。
【解決手段】スクリュを同軸の二重スクリュ構造とし、内側の第２スクリュ１７を外側の第１スクリュ１６の後方に突出させて、それぞれのスクリュに、第１樹脂流路１０及び第２樹脂流路１１を形成させると共に、第１樹脂流路１０と第２スクリュ１７の逆止リング１８より射出ノズル１３側の空間とを連通する連絡樹脂流路２１及び該連絡樹脂流路に配置される樹脂流路開放・遮断機構２２により、いずれの樹脂流路で可塑化させた樹脂材料も、逆止リング１８が配置される第２スクリュ１７により、計量し、射出充填させることができる射出成形機の射出装置によって達成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂の射出成形機に用いる射出装置及び射出成形方法、並びに樹脂替え方法に関する。

一般的な射出成形機の射出装置は、その外周面に電気ヒータ等の加熱手段を配置させ、一方の端部に射出ノズルを、他方の端部に材料供給ホッパ等の材料供給部を備える加熱シリンダと、その加熱シリンダ内に、その長手軸中心に回転可能に、且つ、該軸方向に移動可能に配置されるスクリュとで構成される。また、スクリュの外周面には、加熱シリンダの内周面とスクリュの外周面との間に形成される樹脂流路において、スクリュを回転させることにより、材料供給部から供給された樹脂ペレット等の樹脂材料を射出ノズル側に流動させるフライトが連続して形成される。フライトの形状やサイズは、材料供給部側から射出ノズル側へ、樹脂材料の供給（流動）、圧縮、計量を行えるようそれぞれの仕様に設計されている。説明を簡単にするために、加熱シリンダの射出ノズル側を射出装置の”前方”、材料供給部側を”後方”とし、スクリュや樹脂材料等のそれぞれの方向への移動を”前進”及び”後退”とする。

更に、スクリュの前方端部にはスクリュヘッドが配置され、スクリュヘッドとスクリュとの間には、逆止リング（チェックリングとも呼称される）が、スクリュの長手軸方向に所定量移動可能に配置される。材料供給部から供給された樹脂ペレット等の樹脂材料は、スクリュが回転され、フライトにより前方に流動される間に、加熱シリンダの外周面に配置された加熱手段の熱エネルギに加えて、フライトの回転力によるせん断熱の熱エネルギにより溶融状態となる（可塑化工程）。そして、溶融状態となった樹脂材料（溶融樹脂）は、その流動による樹脂圧力により、逆止リングを前方に移動させ、樹脂流路を開放状態にすると共に、スクリュヘッドの溝部を経由して射出ノズル及びスクリュヘッド間に到達する。この時、射出ノズルは、射出ノズルもしくは、射出ノズルがドッキングしている固定金型の樹脂流入口に配置されている樹脂遮断開放切換弁等により閉じられた状態であるため、射出ノズル及びスクリュヘッド間に到達した溶融樹脂の樹脂圧力はスクリュヘッドにも作用し、スクリュ全体を後退させる。この後退に連動して形成される、加熱シリンダ内の射出ノズル及びスクリュヘッド間の空間に同溶融樹脂が連続して貯留される。この空間が拡張され、所定量の溶融樹脂が貯留されるまで、スクリュの回転とスクリュ全体の後退とが継続され、逆止リングの開放状態が維持される（計量工程）。この溶融樹脂が貯留される空間を貯留部と呼称する。

射出ノズル及びスクリュヘッド間の貯留部に所定量の溶融樹脂が貯留された後、スクリュの回転を停止させ、スクリュを所定速度及び所定力で前進させると、この溶融樹脂は、後方の樹脂流路へ逆流する溶融樹脂の樹脂圧力により逆止リングを後方へ移動させ、加熱シリンダの内周面とスクリュの外周面との間に形成される樹脂流路及びスクリュヘッド間をシールして、後方の樹脂流路への溶融樹脂の逆流を防止すると共に、射出ノズルを介して、射出ノズルをドッキングさせた固定金型及び可動金型内に形成される金型キャビティに射出充填される（射出充填工程）。

このような射出装置はインラインスクリュ式射出装置と呼称される。インラインスクリュ式射出装置は、先に説明したように、加熱シリンダ後方の材料供給部から供給された樹脂材料を、スクリュの回転により樹脂流路において前方に流動させる間に可塑化させる。そのため、樹脂材料の色替えや、その種類を変更する樹脂替えを行う場合、射出ノズル側の、ほとんど可塑化されて溶融状態の樹脂材料から、材料供給部近傍の、まだ可塑化されていない未溶融状態の樹脂材料まで、加熱シリンダ内の残留樹脂材料をすべて排出させる必要がある。このような残留樹脂材料の排出は、材料供給部に供給された前の樹脂材料が、すべて加熱シリンダから排出されるまで射出成形サイクルを継続させ、その排出が確認された後、必要あれば加熱シリンダ内の清掃を行い、新たな色や種類の樹脂材料を材料供給部に供給させる、あるいは、前の樹脂材料に引き続き、材料供給部に新たな色や種類の樹脂材料を供給して射出成形サイクルを継続させ、樹脂成形品の色や樹脂種類が完全に切り替わるまでの樹脂成形品を不良品として廃棄する、等の方法で行われる。そのため、樹脂材料の色替えや樹脂替えに時間が掛かったり、移行中に不良品が多く成形されたりするという問題が指摘されている。

また、内層用樹脂が表層用樹脂に内包される樹脂成形品を成形するサンドイッチ成形や、色や種類の異なる複数の樹脂材料を使用する多層・多色成形においては、１つの射出ノズルに複数の可塑化装置を備える射出装置や、複数の射出装置に共通の射出ノズルを備える射出装置が使用される。このように複数の可塑化装置や射出装置が配置される射出成形機においては、先の色替えや樹脂替えが、更に大きな問題となるだけでなく、射出装置の大型化という新たな問題が生じる。

このようなインラインスクリュ式射出装置の問題を解決するために、特許文献１や特許文献２のような射出成形機の射出装置が提案されている。

特許文献１には、１個の溶融樹脂射出用ノズル（射出ノズル）を有し、樹脂材料供給口に夫々ホッパ（材料供給部）を備えた複数個の第１加熱バレル（加熱シリンダ）を一体的に設けたブロックシリンダと、前記第１加熱バレル内に夫々回転及び軸方向の進退が自在に挿着され、前記ホッパから供給された樹脂材料を溶融し、射出、計量するスクリュと、前記スクリュを回転駆動するための回転駆動装置と、前記回転駆動装置の動力を各スクリュへ伝達する動力伝達装置と、前記スクリュの軸方向の移動を行うための駆動装置を有してなる射出成形機の射出装置が開示されている。この射出装置は、溶融樹脂を計量しておくスクリュ前方の第１加熱バレル前室（貯留部）と射出ノズルを連通する樹脂通路（連絡樹脂流路）に選択的に開閉する開閉弁（樹脂流路開放・遮断機構）を設けたことを特徴の一つとしている。

すなわち、特許文献１の射出成形機の射出装置は、１つの射出ノズルに複数の可塑化装置や射出装置を備えるものではなく、１つの射出ノズルを有する１つのブロックシリンダ（加熱シリンダ）に複数のスクリュを備え、これらスクリュの夫々の回転及び軸方向への進退をそれぞれ１台の回転駆動装置と駆動装置とで行うものである。この構成により、射出装置の長手方向の寸法を短くすることができるとしている。更に、複数のスクリュ夫々の前方の第１加熱バレル前室（貯留部）と射出ノズルとを連通する樹脂通路（連絡樹脂流路）に選択的に開閉する開閉弁（樹脂流路開放・遮断機構）を設け、この開閉弁の選択により、射出ノズルから射出充填する樹脂材料を、いずれのスクリュで可塑化・計量された樹脂材料とするか選択可能とする構成により、樹脂材料の色替えや樹脂替えが容易としている。

特許文献２には、１個の溶融樹脂射出用ノズル（射出ノズル）を有する射出バレル内を進退し、溶融樹脂を射出、計量するプランジャと、前記プランジャを進退させる駆動装置と、前記射出バレルの回りに複数個設け、樹脂材料供給口にホッパ（材料供給部）を夫々備えた第１加熱バレル（加熱シリンダ）と、前記第１加熱バレル内に回転自在に夫々挿着されたスクリュと、前記スクリュを回転駆動するための回転駆動装置と、前記回転駆動装置の動力を各スクリュへ伝達する動力伝達装置とを有してなる射出成形機の射出装置が開示されている。この射出装置は、溶融樹脂を計量しておくプランジャ前方の射出バレル前室（貯留部）と前記複数の加熱バレルのスクリュ前方の前室の間（連絡樹脂流路）に夫々開閉弁（樹脂流路開放・遮断機構）を設けたことを特徴の一つとしている。

特許文献２の射出成形機の射出装置は、複数の第１加熱バレル（加熱シリンダ）及びその内部に挿着されたスクリュが、可塑化のみに使用されるため、スクリュが軸方向に進退せず、回転動作のみ行われる点と、複数の第１加熱バレルで可塑化された樹脂材料の計量及び射出充填を、１台の射出バレル及びその内部を進退するプランジャで行い、そのために、射出バレルの周りに複数の第１加熱バレルが配置される点が、特許文献１の射出装置との相違点である。また、この構成の相違点により、複数の第１加熱バレルのスクリュ前方の前室が、それぞれの第１加熱バレル内で可塑化された樹脂材料の貯留部とならず、連絡樹脂流路を介して連通される、プランジャ前方の射出バレル前室が、すべての第１加熱バレルの共通の貯留部となる点も相違点である。しかしながら、これら連絡樹脂流路の夫々に開閉弁（樹脂流路開放・遮断機構）を設け、この開閉弁の選択により、射出ノズルから射出充填する樹脂材料を、いずれのスクリュで可塑化された樹脂材料とするか選択可能とする構成は特許文献１の射出装置と同じである。

この構成により、特許文献２の射出装置は、特許文献１の効果、すなわち、射出装置の長手方向の寸法を短くすることができる点、また、樹脂材料の色替えや樹脂替えが容易である点に加えて、更に、スクリュの駆動装置を簡素化できる、としている。尚、説明を簡単にするために、樹脂材料の”色替え”も、色の異なる樹脂材料に替えるものと解し、”樹脂替え”には、樹脂材料の”色替え”も含むものとする。

特開平０８−２８１７３１号公報 特開平０８−２８１７３６号公報

特許文献１の射出装置においては、この複数のスクリュの軸方向の進退を１台の駆動装置で行わせている（特許文献１の段落００１７、図１乃至図５他）。そのため、この１台の駆動装置は、スクリュ配置とのバランスや距離を鑑み、複数個配置される第１加熱バレルの中央に配置される必要がある。具体的には、第１加熱バレルが２個の場合は、上下に配置された第１加熱バレルの中央、あるいは、左右に配置された第１加熱バレルの中央に配置される。第１加熱バレルが３個以上の場合は、駆動装置を中央に、その周囲に中心角度が均等割り振りされるように配置される。そのため、射出装置の全高や全幅が大きくなるという問題がある。射出装置の全高や全幅が大きくなれば、固定盤の背面の凹部から、射出装置の射出ノズルを固定金型にドッキングさせる際、固定盤や固定盤の背面に配置される各種装置等に射出装置が干渉して、射出ノズルのドッキングが困難となる。また、これを回避するために、射出ノズル部分を前方に突出させれば、射出装置の長手方向の寸法が長くなる、あるいは、スクリュ前方の貯留部と射出ノズルを連通する樹脂通路（連絡樹脂流路）が不要に長くなる、という問題が新たに生じる。

一方、特許文献２の射出装置においても、複数の第１加熱バレルで可塑化された樹脂材料の計量及び射出充填を、１台の射出バレル及びその内部を進退するプランジャで行わせている。そのため、この射出バレルは、各スクリュ及び射出バレル間距離を鑑み、複数の第１加熱バレルの中央に配置される必要がある。その結果、射出装置の全高や全幅が大きくなるという特許文献１の射出装置と同様の問題がある。また、これを回避するために、射出ノズル部分を前方に突出させれば、射出装置の長手方向の寸法が長くなるという問題も同様に生じる。

また、特許文献１及び特許文献２の射出装置は、それぞれ、射出ノズル及び貯留部間、及び、スクリュ前方の前室及び貯留部間に開閉弁（樹脂流路開放・遮断機構）が設けられている。これら開閉弁は、射出ノズルから射出充填する樹脂材料を、いずれのスクリュで可塑化された樹脂材料とするか選択可能とするものであるが、可塑化工程や計量工程や射出充填工程の際、貯留部の溶融樹脂が、他の樹脂材料を可塑化する第１加熱バレル側へ流動することを防止する遮断弁（特許文献１及び特許文献２）として、あるいは、その樹脂材料の可塑化を行った第１加熱バレル側へ逆流することを防止する逆止弁（特許文献２）としても機能することは、それぞれの特許文献の記載から明らかである。

ここで、特許文献２の射出装置のように、樹脂材料の可塑化工程と、可塑化された樹脂材料の計量工程及び射出充填工程とを、それぞれ、スクリュとプランジャという別構成で行わせる射出装置として、所謂、プリプラ式射出装置が知られている（例えば、特開平１０−２４９８９７等）。このようなプリプラ式射出装置においては、スクリュ及びプランジャ間の射出充填時における溶融樹脂のスクリュ側への逆流を防止する逆止弁機構が、複雑化、大型化、コスト高になるという問題が指摘されている。同様の目的のために設けられる特許文献１及び２の射出装置の開閉弁においても同様の問題があると考えられる。しかしながら、特許文献１及び特許文献２の射出装置においては、これら開閉弁が主要な構成要件であるにもかかわらず、具体的な構成等、その詳細については全く記載されていない。

本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたもので、全高及び全幅の増加を抑え、可塑化工程、計量工程及び射出充填工程の際、これら各工程に関係のない樹脂流路への溶融樹脂の逆流や流動を防止すると共に、樹脂替えが容易な、複数種類の樹脂材料の使用に対応可能な射出成形機の射出装置及び射出成形方法、並びに、樹脂替え方法を提供することを目的としている。

発明の上記目的は、いずれか一方の端部に射出ノズルを、他方の端部に第１材料供給部を有する第１加熱シリンダと、
前記第１加熱シリンダ内に、その長手軸中心に回転可能に配置される中空円筒状の第１スクリュと、
前記第１スクリュの中空部に、前記第１スクリュと同軸に回転可能、且つ、該軸方向に移動可能に配置される第２スクリュと、
前記第２スクリュの、前記射出ノズル側に配置される逆止リングと、
前記第１加熱シリンダの内周面と前記第１スクリュの外周面との間に形成される第１樹脂流路と、
前記第１樹脂流路と、前記第２スクリュの前記逆止リングより前記射出ノズル側の空間とを連通する連絡樹脂流路と、
前記連絡樹脂流路を任意で開放・遮断可能な樹脂流路開放・遮断機構と、
前記第１スクリュの内周面と前記第２スクリュの外周面との間に形成される第２樹脂流路と、
を備え、
前記第２スクリュを、前記第１スクリュの、前記第１加熱シリンダの前記第１材料供給部側に突出させると共に、該突出部分が内包されるように、第２材料供給部を有する第２加熱シリンダが配置され、
前記第２樹脂流路が、前記第２加熱シリンダの内周面と前記第２スクリュの前記突出部分との間まで延長されている射出成形機の射出装置によって達成される。

すなわち、スクリュを同軸の二重スクリュ構造とし、内側の第２スクリュを外側の第１スクリュの後方に突出させることにより、それぞれのスクリュの第１樹脂流路及び第２樹脂流路において、２種類の樹脂材料に対応して、独立して可塑化工程を行わせることができる。

そして、外側の第１スクリュの第１樹脂流路と内側の第２スクリュの逆止リングより射出ノズル側の空間（貯留部）とを連通する連絡樹脂流路により、外側の第１スクリュの第１樹脂流路で可塑化された樹脂材料を内側の第２スクリュの逆止リングより射出ノズル側の空間（貯留部）に流動させ、第２スクリュの第２樹脂流路で可塑化された樹脂材料と同様に、第２スクリュにより、第１スクリュの第１樹脂流路で可塑化された樹脂材料を計量し、射出充填させることができる。そのため、射出充填工程用のスクリュやプランジャを別途配置させる必要がなくなり、射出装置の全高及び全幅の増加を抑えることができる。

また、連絡樹脂流路を任意で開放・遮断可能な樹脂流路開放・遮断機構を設け、外側の第１スクリュの第１樹脂流路で樹脂材料の可塑化工程を行い、内側の第２スクリュで計量工程及び射出充填工程を行う場合は、可塑化工程及び計量工程において、樹脂流路開放・遮断機構により連絡樹種流路を開放し、射出充填工程においては該連絡樹種流路を遮断することにより、射出充填工程には関係ない第１樹脂流路への、貯留部の溶融樹脂の逆流を防止することができる。一方、内側の第２スクリュの第２樹脂流路で可塑化工程、計量工程及び射出充填工程行う場合は、樹脂流路開放・遮断機構により連絡樹種流路を常時遮断し、これら各工程に関係のない第１樹脂流路への溶融樹脂の流動を防止することができる。

更に、樹脂材料の可塑化工程を、外側の第１スクリュで行なわせる場合、あるいは、内側の第２スクリュで行わせる場合のいずれであっても、第２スクリュに行わせる射出充填工程における、貯留部の溶融樹脂の第２樹脂流路への逆流を、逆止リングにより防止することができる。

このような構成により、外側の第１スクリュの第１樹脂流路での樹脂材料の可塑化工程と、内側の第２スクリュの第２樹脂流路での樹脂材料の可塑化工程と、の２種類の樹脂材料に対応して、それぞれの樹脂材料の可塑化工程を１つの射出装置内で独立して行わせることができると共に、樹脂流路開放・遮断機構により、射出ノズルから射出充填する樹脂材料を、いずれのスクリュで可塑化された樹脂材料とするか選択可能なため、２種類の樹脂材料の樹脂替えが容易となる。

一方、連絡樹脂流路及び樹脂流路開放・遮断機構については、前記第１スクリュの前記第１材料供給部側の端部が、前記第１加熱シリンダに支持されると共に、前記連絡樹脂流路が、前記第１加熱シリンダの前記射出ノズル側の内面と前記第１スクリュの端面との間の空間に形成され、
前記樹脂流路開放・遮断機構が、前記第１スクリュをその長手軸方向に移動可能に配置させ、前記第１加熱シリンダの前記射出ノズル側の内面と前記第１スクリュの端面との少なくとも一部を接触又は離間させて、前記連絡樹脂流路を遮断又は開放するように構成されても良い。

連絡樹脂流路が、第１加熱シリンダの前方内面と第１スクリュ端面との間の空間として形成されれば、第１加熱シリンダや第１スクリュ内部に別途、同様の連絡樹脂流路等を加工する必要がない。また、樹脂流路開放・遮断機構が、第１スクリュを前進させて、その前方の端面と第１加熱シリンダの前方の内面と接触させて、形成させた連絡樹脂流路を遮断する構成であるため、第１樹脂流路への溶融樹脂の逆流や流動を確実に防止することができる。また、第１加熱シリンダの前方内面と第１スクリュ端面との略全面を接触させることにより、連絡樹脂流路の略全流路を遮断することができるため、該連絡樹脂流路内において、２種類の樹脂材料が混流する虞もない。

また、連絡樹脂流路及び樹脂流路開放・遮断機構については、前記第１スクリュの前記第１材料供給部側及び前記射出ノズル側の両端が、前記第１加熱シリンダに支持され、前記連絡樹脂流路が、前記第１スクリュの前記射出ノズル側外周面から前記第１スクリュの中空部まで、前記第１スクリュを半径方向に貫通する少なくとも１箇所の連通穴で構成されると共に、
前記樹脂流路開放・遮断機構が、前記第１スクリュの中空部と略同じ内径を有する、前記第１スクリュの前記連絡樹脂流路の前記連通穴部分に配置されるリング状部材であって、その円周面に、前記連通穴と連通する少なくとも１つの開口部と、該開口部以外の遮断部とが形成され、前記リング状部材の前記第１スクリュに対する少なくとも１つの回転位置において、前記遮断部が、前記連通穴の全てを同時に遮断し、前記回転位置以外において、前記開口部が前記連通穴の少なくとも一部と連通するように構成されても良い。

連絡樹脂流路がこのように構成されれば、第１スクリュの前方外周面から中空部まで、第１スクリュを半径方向に貫通する連通穴の加工が必要になる。しかしながら、この構成により、第１スクリュの前方も、第１加熱シリンダに支持させることができ、第１スクリュの両端が第１加熱シリンダに支持され、第１スクリュの片持ち支持構造に対して、第１スクリュの支持構造を簡素化できると共に、第１スクリュの回転動作を正確に、且つ、安定させることができる。また、樹脂流路開放・遮断機構が、その円周面に、連通穴と連通する少なくとも１つの開口部と、該開口部以外の遮断部とが形成される、構造が簡素なリング状部材であり、このリング状部材を第１スクリュの中空部内面側に配置させる構成であるため、第１樹脂流路だけでなく、連絡樹脂流路への溶融樹脂の逆流や流動をも確実に防止できる。そのため、連絡樹脂流路内での２種類の樹脂材料の混流を防止し、樹脂替え性を向上させることができる。

また、更に、連絡樹脂流路及び樹脂流路開放・遮断機構については、前記第１スクリュの前記第１材料供給部側及び前記射出ノズル側の両端が、前記第１加熱シリンダに支持され、前記連絡樹脂流路が、前記第１スクリュの前記射出ノズル側外周面から前記第１スクリュの中空部まで、前記第１スクリュを半径方向に貫通する少なくとも１箇所の連通穴で構成されると共に、
前記樹脂流路開放・遮断機構が、前記第１スクリュの前記射出ノズル側を支持する、中空円筒状の第１スクリュ支持軸の円周面に、前記連通穴と連通する少なくとも１つの開口部と、該開口部以外の遮断部とが形成され、前記第１スクリュの少なくとも１つの回転位置において、前記遮断部が、前記連通穴の全てを同時に遮断し、前記回転位置以外において、前記開口部が前記連通穴の少なくとも一部と連通するように構成されても良い。

第１スクリュの両端が第１加熱シリンダに支持される形態において、樹脂流路開放・遮断機構として、第１スクリュ支持軸がこのように構成されれば、樹脂流路開放・遮断機構自体を、第１スクリュに対して相対的に回転させるための駆動機構や制御機構が不要になり、第１スクリュの回転動作により連絡樹脂流路の開閉・遮断状態を制御できる。そのため、樹脂流路開放・遮断機構をより簡素化することができる。

また、本発明に係る射出成形機の射出装置を使用すれば、前記樹脂流路開放・遮断機構により前記連絡樹脂流路を開放させて、前記第１材料供給部から供給された第１樹脂材料を、前記第１スクリュの前記第１樹脂流路において可塑化させ、第１溶融樹脂と成す第１可塑化工程と、
前記第１溶融樹脂を、前記連絡樹脂流路を介して前記第２スクリュの前記逆止リングより前記射出ノズル側の空間に流動させ、前記第１溶融樹脂の圧力により、前記逆止リングを逆流防止状態に移行させると共に、前記第２スクリュを後退させる第１計量工程と、
前記樹脂流路開放・遮断機構により前記連絡樹脂流路を遮断させて、前記第１計量工程により、前記第２スクリュの前記逆止リングより前記射出ノズル側に所定量貯留させた前記第１溶融樹脂を、前記第２スクリュの前記射出ノズル側への移動により、前記射出ノズルから射出させる第１射出充填工程と、
を有する射出成形方法が可能である。

一方で、本発明に係る射出成形機の射出装置を使用すれば、前記樹脂流路開放・遮断機構により前記連絡樹脂流路を遮断させて、前記第２材料供給部から供給された第２樹脂材料を、前記第２スクリュの前記第２樹脂流路において可塑化させ、第２溶融樹脂と成す第２可塑化工程と、
前記第２溶融樹脂を、前記第２スクリュの前記逆止リングより前記射出ノズル側の空間に流動させ、前記第２溶融樹脂の圧力により、前記逆止リングを逆流防止状態に移行させると共に、前記第２スクリュを後退させる第２計量工程と、
前記第２計量工程により、前記第２スクリュの前記逆止リングより前記射出ノズル側に所定量貯留させた前記第２溶融樹脂を、前記第２スクリュの前記射出ノズル側への移動により、前記射出ノズルから射出させる第２射出充填工程と、
を有する射出成形方法も可能である。

すなわち、本発明に係る射出成形機の射出装置を使用すれば、前記樹脂流路開放・遮断機構の、前記連絡樹脂流路の開放・遮断の切り替えにより、前記第１樹脂材料を使用する射出成形方法と、前記第２樹脂材料を使用する射出成形方法と、を任意で切り替える樹脂替え方法が可能となる。

本発明に係る射出成形機の射出装置は、いずれか一方の端部に射出ノズルを、他方の端部に第１材料供給部を有する第１加熱シリンダと、
前記第１加熱シリンダ内に、その長手軸中心に回転可能に配置される中空円筒状の第１スクリュと、
前記第１スクリュの中空部に、前記第１スクリュと同軸に回転可能、且つ、該軸方向に移動可能に配置される第２スクリュと、
前記第２スクリュの、前記射出ノズル側に配置される逆止リングと、
前記第１加熱シリンダの内周面と前記第１スクリュの外周面との間に形成される第１樹脂流路と、
前記第１樹脂流路と、前記第２スクリュの前記逆止リングより前記射出ノズル側の空間とを連通する連絡樹脂流路と、
前記連絡樹脂流路を任意で開放・遮断可能な樹脂流路開放・遮断機構と、
前記第１スクリュの内周面と前記第２スクリュの外周面との間に形成される第２樹脂流路と、
を備え、
前記第２スクリュを、前記第１スクリュの、前記第１加熱シリンダの前記第１材料供給部側に突出させると共に、該突出部分が内包されるように、第２材料供給部を有する第２加熱シリンダが配置され、
前記第２樹脂流路が、前記第２加熱シリンダの内周面と前記第２スクリュの前記突出部分との間まで延長されているため、全高及び全幅の増加を抑え、可塑化工程、計量工程及び射出充填工程の際、これら各工程に関係のない樹脂流路への溶融樹脂の逆流や流動を防止すると共に、樹脂替えが容易な、複数種類の樹脂材料の使用に対応可能な射出成形機の射出装置とすることができる。

また、本発明に係る射出成形方法は、本発明に係る射出成形機の射出装置を使用して、前記樹脂流路開放・遮断機構により前記連絡樹脂流路を開放させて、前記第１材料供給部から供給された第１樹脂材料を、前記第１スクリュの前記第１樹脂流路において可塑化させ、第１溶融樹脂と成す第１可塑化工程と、
前記第１溶融樹脂を、前記連絡樹脂流路を介して前記第２スクリュの前記逆止リングより前記射出ノズル側の空間に流動させ、前記第１溶融樹脂の圧力により、前記逆止リングを逆流防止状態に移行させると共に、前記第２スクリュを後退させる第１計量工程と、
前記樹脂流路開放・遮断機構により前記連絡樹脂流路を遮断させて、前記第１計量工程により、前記第２スクリュの前記逆止リングより前記射出ノズル側に所定量貯留させた前記第１溶融樹脂を、前記第２スクリュの前記射出ノズル側への移動により、前記射出ノズルから射出させる第１射出充填工程と、
を有する射出成形方法であるため、第１材料供給部から第１樹脂材料を供給させて射出成形を行うことができる。

一方で、本発明に係る射出成形方法は、本発明に係る射出成形機の射出装置を使用して、前記樹脂流路開放・遮断機構により前記連絡樹脂流路を遮断させて、前記第２材料供給部から供給された第２樹脂材料を、前記第２スクリュの前記第２樹脂流路において可塑化させ、第２溶融樹脂と成す第２可塑化工程と、
前記第２溶融樹脂を、前記第２スクリュの前記逆止リングより前記射出ノズル側の空間に流動させ、前記第２溶融樹脂の圧力により、前記逆止リングを逆流防止状態に移行させると共に、前記第２スクリュを後退させる第２計量工程と、
前記第２計量工程により、前記第２スクリュの前記逆止リングより前記射出ノズル側に所定量貯留させた前記第２溶融樹脂を、前記第２スクリュの前記射出ノズル側への移動により、前記射出ノズルから射出させる第２射出充填工程と、
を有する射出成形方法であるため、第２材料供給部から第２樹脂材料を供給させて射出成形を行うことができる。

すなわち、本発明に係る樹脂替え方法は、本発明に係る射出成形機の射出装置を使用して、本発明に係る射出成形方法を行うため、前記樹脂流路開放・遮断機構の、前記連絡樹脂流路の開放・遮断の切り替えにより、前記第１樹脂材料を使用する射出成形方法と、前記第２樹脂材料を使用する射出成形方法と、を任意で切り替える樹脂換え方法が可能となる。

本発明の実施例１に係り、射出成形機の射出装置における射出充填工程を示す概略断面図である。 本発明の実施例１に係り、射出成形機の射出装置における第１樹脂材料の可塑化工程及び計量工程を示す概略断面図である。 本発明の実施例１に係り、射出成形機の射出装置における第２樹脂材料の可塑化工程及び計量工程を示す概略断面図である。 本発明の実施例２に係る射出成形機の射出装置の連絡樹脂流路近傍を示す概略断面図である。 本発明の実施例３に係る射出成形機の射出装置の連絡樹脂流路近傍を示す概略断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。図１乃至図５は、説明を容易にするために、射出装置以外の射出成形機や、その固定盤や固定金型及び可動金型等の構成は図示していない。また、同様の理由で、断面であっても、後述する加熱手段やスクリュ等には断面であることを表すハッチングを一部割愛した。尚、以下説明する実施例１乃至実施例３は、本発明を、記載されたそれぞれの実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲内の色々な形で実施できることは言うまでもない。

図１乃至図３を参照しながら本発明の実施例１を説明する。図１は本発明の実施例１に係り、射出成形機の射出装置における射出充填工程を示す概略断面図である。図２は本発明の実施例１に係り、射出成形機の射出装置における第１樹脂材料の可塑化工程及び計量工程を示す概略断面図である。図２（ａ）が可塑化工程及び計量工程の開始状態、図２（ｂ）が計量工程の完了状態を示す。図３は本発明の実施例１に係り、射出成形機の射出装置における第２樹脂材料の可塑化工程及び計量工程を示す概略断面図である。

最初に、本発明の実施例１に係る射出成形機の射出装置１の基本構成について説明する。図示しない射出成形機の型締装置の固定盤の背面側に、固定盤を介して、固定盤の正面側（可動盤と対向する面）に取り付けられた固定金型にドッキング可能に配置された射出装置１は、射出充填工程が完了した状態である。射出装置１は、図示しない固定盤側（図面左側）の端部に射出ノズル１３を、その他方（図面右側）の端部に第１材料供給部１４を有する第１加熱シリンダ１５と、第１加熱シリンダ１５内に、その長手軸中心に回転可能に配置される中空円筒状の第１スクリュ１６と、第１スクリュ１６の中空部に、第１スクリュ１６と同軸に回転可能、且つ、該軸方向に移動可能に配置される第２スクリュ１７と、第２スクリュ１７の、射出ノズル１３側に配置される逆止リング１８と、第１加熱シリンダ１５の内周面と第１スクリュ１６の外周面との間に形成される第１樹脂流路１０と、第１樹脂流路１０と第２スクリュ１７の前記逆止リング１８より射出ノズル１３側の空間とを連通する連絡樹脂流路２１と、連絡樹脂流路２１を任意で開放・遮断可能な樹脂流路開放・遮断機構２２と、第１スクリュ１６の内周面と第２スクリュ１７の外周面との間に形成される第２樹脂流路１１と、を備える。

そして、第２スクリュ１７を、第１スクリュ１６の、第１加熱シリンダ１５の第１材料供給部１４側に突出させると共に、該突出部分が内包されるように、第２材料供給部２４を有する第２加熱シリンダ２５が配置され、第２樹脂流路１１が、第２加熱シリンダ２５の内周面と第２スクリュ１７の突出部分との間まで延長されている。ここで、説明を簡単にするために、第１加熱シリンダ１５の射出ノズル１３側（図面左側）を射出装置１の”前方”、第１材料供給部１４側（図面右側）を”後方”とし、第２スクリュ１７や樹脂材料等のそれぞれの方向への移動を”前進”及び”後退”とすることは先に説明したとおりである。

次に、個々の基本構成の詳細について説明する。第１加熱シリンダ１５及び第２加熱シリンダ２５の外周面には、電気ヒータ等の第１加熱手段１５ａ及び第２加熱手段２５ａが、それぞれの加熱シリンダに巻き付けられるように配置されている。また、第１加熱シリンダ１５の後方外周面上方の第１材料供給部１４や、第２加熱シリンダ２５の後方外周面上方の第２材料供給部２４は、上方が大きく開放可能な材料供給ホッパであることが一般的であり、同ホッパに配置されたレベルセンサ等によって同ホッパ内の樹脂材料量をモニタしながら、外部からバッチで樹脂材料が供給されることが多い。しかしながら、使用する樹脂材料の種類等、必要に応じて、材料供給装置がその上流に取り付けられたり、材料供給パイプ等の材料供給手段が直接、連結されたりする場合もある。

そして、第１スクリュ１６の外周面には、第１樹脂流路１０において、第１スクリュ１６を回転させることにより、第１材料供給部１４から供給された樹脂ペレット等の第１樹脂材料１４ａを前方に流動させる第１フライト１６ａが連続して形成される。第１フライト１６ａの形状やサイズは、第１材料供給部１４から供給させた第１樹脂材料１４ａが、第１樹脂流路１０において、計量に適した可塑化状態（第１溶融樹脂１４ｂ）となるような仕様に設計されている。また、第１スクリュ１６は、第１材料供給部１４側の端部が、第１加熱シリンダ１５に支持され、電動モータ等の第１スクリュ回転駆動手段１６ｂにより、第１スクリュ１６の、第１加熱シリンダ１５の後方から突出させた後方外周面に配置されたリングギアや、プーリ及びベルト・チェーン等の第１回転駆動伝達機構１６ｃを介して、任意の速度、任意の回転力で回転させることができる。更に、第１スクリュ１６は、第２加熱シリンダ２５と一体で、その長手軸方向に移動可能に配置されているが、その詳細については後述する。

一方、第１スクリュ１６の中空部に配置された第２スクリュ１７の外周面にも、第２樹脂流路１１において、第２スクリュ１７を回転させることにより、第２材料供給部２４から供給された樹脂ペレット等の第２樹脂材料２４ａを前方に流動させる第２フライト１７ａが連続して形成される。第２フライト１７ａの形状やサイズについても、第２材料供給部２４から供給させた第２樹脂材料２４ａが、第２樹脂流路１１において、計量に適した可塑化状態（第２溶融樹脂２４ｂ）となるような仕様に設計されている。また、第１スクリュ１６と同様に、電動モータ等の第２スクリュ回転駆動手段１７ｂにより、第２スクリュ１７の、第２加熱シリンダ２５の後方から突出させた後方外周面に配置されたギアや、プーリ及びベルト・チェーン等の第２回転駆動伝達機構１７ｃを介して、第２スクリュ１７を任意の速度、任意の回転力で回転させることができる。更に、第２スクリュ１７は、油圧シリンダや、電動モータ及びボールねじ等を組み合わせた第２スクリュ駆動手段１７ｄにより、第１スクリュ１６の長手軸方向に、任意の速度、任意の移動力で移動させることができる。本実施例においては、第２スクリュ駆動手段１７ｄは、電動モータ１７ｅ及びボールねじ１７ｆを組み合わせた構成を前提にしている。ここで、計量工程において、可塑化された溶融樹脂の樹脂圧力により、第２スクリュ１７が後退し、同溶融樹脂が貯留される逆止リング１８の前方の空間を貯留部２０とする。

第２スクリュ１７の射出ノズル１３側に配置された逆止リング１８は、先に説明したような、一般的な射出成形機の射出装置のスクリュ前方に配置され、計量工程においては、溶融樹脂の樹脂圧力により樹脂流路（第２樹脂流路１１）及び逆止リング（逆止リング１８）の前方の貯留部（貯留部２０）間を開放し、射出充填工程においては、計量工程時とは逆向きに作用する溶融樹脂の樹脂圧力により樹脂流路（第２樹脂流路１１）及び逆止リング（逆止リング１８）の前方の貯留部（貯留部２０）間をシールする一般的な構成であっても良い。更に、それぞれの工程における逆止リングの開放及びシール動作を、スクリュの回転動作を利用して、機械的に且つ強制的に行うことができる構成が開示されており（例えば、本出願人が出願人である、特開平７−２１４６１９や特開２００８−２５４３５９等）、このような逆止リングであっても良く、公知の逆止リングが採用されれば良い。

そして、第２スクリュ１７の突出部分が内包されるように配置される第２加熱シリンダ２５の内周面と第２スクリュ１７の外周面との間は、第１スクリュ１６の内周面と第２スクリュ１７の外周面との間に形成される第２樹脂流路１１がそのまま延長されるため、それぞれの第２樹脂流路１１の接続部分において樹脂漏れ等生じないようなシール機能を有する連結手段２５ｂを介して第１スクリュ１６の後方に連続して配置されている。この連結手段２５ｂは、第２加熱シリンダ２５に対して、第１スクリュ回転駆動手段により第１スクリュ１６を回転可能に連結する一方、その長手軸方向については、第１スクリュ１６及び第２加熱シリンダ２５を一体で移動可能に連結するよう構成されている。そのため、可塑化工程において、第１スクリュ１６は、第１スクリュ回転駆動手段１６ｂにより回転され、第２材料供給部２４を有する第２加熱シリンダ２５は回転しない。また、射出充填工程においては、第２加熱シリンダ２５に配置され、油圧シリンダや、電動モータ及びボールねじ等を組み合わせた第１スクリュ駆動手段１６ｄにより、第１スクリュ１６及び第２加熱シリンダ２５を一体で長手軸方向に前進させ、連絡樹脂流路２１を遮断すると共に、射出充填工程以外においては、第１スクリュ１６及び第２加熱シリンダ２５を一体で長手軸方向に後退させ、連絡樹脂流路２１を開放する。本実施例においては、第１スクリュ駆動手段１６ｄは、電動モータ１６ｅ及びボールねじ１６ｆを組み合わせた構成を前提にしており、これらの構成を含め、第１スクリュ１６をその長手方向に移動させて、連絡樹脂流路２１を開放・遮断する機構を樹脂流路開放・遮断機構２２とするものである。

引き続き、図１、図２及び図３を参照しながら、本発明の実施例１に係る射出成形機の射出装置を使用する射出成形方法、並びに樹脂替え方法を説明する。

まず、図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）を参照しながら、第１樹脂材料１４ａを使用して、外側の第１スクリュ１６の第１樹脂流路１０で可塑化工程を行う射出成形方法を説明する。図１は、射出充填工程が完了した状態である。ここで、図１は、別途説明する、第２樹脂材料２４ａを使用して内側の第２スクリュ１７の第２樹脂流路１１で可塑化工程を行う射出成形方法における射出充填工程の完了状態と全く同じため、該別途説明を鑑み、同図中に樹脂材料等の符号は記載していない。図１において、射出ノズル１３は開放状態であり、逆止リング１８は、第２スクリュ１６の前方の空間（貯留部２０）と第２樹脂流路１１との間をシールした状態（×印）である。また、連絡樹脂流路２１は、第１スクリュ駆動手段１６ｄにより、第１スクリュ１６及び第２加熱シリンダ２５を一体で前進させ、遮断状態である。図示はしていないが、第１樹脂流路１０には、前の成形サイクルの計量工程完了時点での第１樹脂材料１４ａ（前方は溶融状態の第１溶融樹脂１４ｂ、後方は未溶融状態）が滞留している。尚、図中の矢印は、樹脂材料、各構成の移動や、それらに作用する力や圧力の方向を示す。

射出充填工程が完了した後、図２（ａ）に示すように、第１スクリュ駆動手段１６ｄにより、第１スクリュ１６及び第２加熱シリンダ２５を一体で後退させ、連絡樹脂流路２１を開放する。第１スクリュ回転駆動手段１６ｂにより、第１スクリュ１６を回転させると、第１樹脂供給部１４から供給された第１樹脂材料１４ａは、第１フライト１６ａにより第１樹脂流路１０において前方に流動され、第１加熱手段１５ａ及び第１フライト１６ａの回転力によるせん断熱の熱エネルギにより溶融状態（第１溶融樹脂１４ｂ）となる。また、前の成形サイクルにおいて第１樹脂流路１０に滞留していた第１樹脂材料１４ａの未溶融状態部分も同様に溶融状態（第１溶融樹脂１４ｂ）となり、開放状態の連絡樹脂流路２１を経由して、第２スクリュ１７の前方の空間（貯留部２０）に流動される（可塑化工程）。

ここで、射出ノズル１３は、この可塑化工程の開始時、射出ノズル１３もしくは、射出ノズル１３がドッキングしている図示しない固定金型の樹脂流入口に配置されている樹脂遮断開放切換弁等により、適切なタイミングで閉じられている（×印）。そのため、貯留部２０に連続して貯留される第１溶融樹脂１４ｂの樹脂圧力は、逆止リング１８及び第２スクリュ１７にも作用する。射出充填工程後、貯留部２０と第２樹脂流路１１との間をシールした状態（×印）のままの逆止リング１８は、この樹脂圧力によりシール状態が維持されると共に、この樹脂圧力により、第２スクリュ１７全体が後退方向の力を受け後退を始める。そして、図２（ｂ）に示すように、この後退に連動して形成される貯留部２０に第１溶融樹脂１４ｂが連続して貯留される。この貯留部２０が拡張され、所定量の第１溶融樹脂１４ｂが貯留されるまで、第１スクリュ１６の回転と第２スクリュ１７の後退とが継続され、逆止リング１８のシール状態が維持される（計量工程）。

この第２スクリュ１７の後退動作時、この後退動作に所定の抵抗力（背圧）を作用させるために、第２スクリュ駆動手段１７ｄにより第２スクリュ１７への前進方向の力を作用させても良い。このように後退動作への抵抗力を制御することで、貯留部２０の第１溶融樹脂１４ｂの樹脂圧力を制御することも可能である。貯留部２０に所定量の溶融樹脂が貯留されたことが、第２スクリュ１７の図示しない位置検出機能等により確認されれば、第１スクリュ回転駆動手段１６ｂ及び第１回転駆動伝達機構１６ｃによる第１スクリュ１６の回転動作を停止させ、計量工程の完了となる。

計量工程の完了後、図示はしていないが、第１スクリュ駆動手段１６ｄにより、第１スクリュ１６及び第２加熱シリンダ２５を一体で前進させ、連絡樹脂流路２１を遮断する。その後、第２スクリュ駆動手段１７ｄにより、第２スクリュ１７を任意の速度、任意の移動力で前進させる。この時、射出ノズル１３は、適切なタイミングで開放されている。また、逆止リング１８は、第２スクリュ１７の前進により貯留部２０の第１溶融樹脂１４ｂに生じた樹脂圧力を受け、そのシール状態（×印）が維持されるため、貯留部２０の第１溶融樹脂１４ｂは、第２樹脂流路１１へ逆流することなく、射出ノズル１３を介して、射出ノズル１３をドッキングさせた図示しない固定金型及び可動金型内に形成される金型キャビティに射出充填される（射出充填工程）。

射出充填工程の完了後、図示しない射出成形機においては、型締装置の型締動作により、固定金型及び可動金型間に形成された金型キャビティに射出充填された第１溶融樹脂１４ｂが冷却固化するまで型締状態が維持される。そして、その冷却固化時間経過後、型締装置により固定金型から可動金型が型開きされ、冷却固化させた、第１樹脂材料１４ａを使用した樹脂成形品が製品取出手段等により、金型キャビティから金型外へ搬送される。引き続き、型締装置により可動金型が固定金型へ型閉じされ、再び、固定金型及び可動金型間に金型キャビティが形成されて、次の射出充填工程の準備が完了する。この間、射出装置１においては、射出充填工程完了後、次の射出充填工程のタイミングに合わせて、第１樹脂流路１０における計量工程を完了させれば良い。

次に、図３を参照しながら、第２樹脂材料２４ａを使用して、内側の第２スクリュ１７の第２樹脂流路１１で可塑化工程を行う射出成形方法を説明する。図３は、先に説明したように、可塑化工程及び計量工程を示す概略断面図である。図３において、射出ノズル１３はシール状態（×印）である。また、連絡樹脂流路２１は、第１スクリュ駆動手段１６ｄにより、第１スクリュ１６及び第２加熱シリンダ２５を一体で前進させ、遮断状態である。尚、図１と同様に、図中の矢印は、樹脂材料、各構成の移動や、それらに作用する力や圧力の方向を示す。

図３に示すように、第１スクリュ駆動手段１６ｄにより、第１スクリュ１６及び第２加熱シリンダ２５を一体で前進させ、連絡樹脂流路２１を遮断する。この遮断状態は以後も継続される。第２スクリュ回転駆動手段１７ｂにより、第２スクリュ１７を回転させると、第２樹脂供給部２４から供給された第２樹脂材料２４ａは、第２フライト１７ａにより第２樹脂流路１１において前方に流動され、第１加熱手段１５ａ、第２加熱手段２５ａ及び第２フライト１７ａの回転力によるせん断熱の熱エネルギにより溶融状態（第２溶融樹脂２４ｂ）となる（可塑化工程）。また、前の成形サイクルにおいて第２樹脂流路１１に滞留していた第２樹脂材料２４ａの未溶融状態部分も同様に溶融状態（第２溶融樹脂２４ｂ）となり逆止リング１８に到達する。この第２溶融樹脂２４ｂの樹脂圧力が逆止リング１８を前進させ、第２樹脂流路１１及び貯留部２０間を開放すると共に、その第２溶融樹脂１４ｂが逆止リング１８を経由してその前方の貯留部２０に連続して貯留される（計量工程）。

第２スクリュ１７の第２樹脂流路１１での可塑化工程において、第１スクリュ１６の中空部の第２樹脂流路１１での第２樹脂材料２４ａの加熱は、第１加熱シリンダ１５の第１加熱手段１５ａにより行われる。そのため、その間の加熱効率は、第１スクリュ１６の第１樹脂流路１０での第１樹脂材料１４ａの加熱効率に対して低下せざるを得ない。しかしながら、第２スクリュ１７の第２フライト１７ａを、フライトの回転力によるせん断熱の熱エネルギをより多く発生させる仕様にすることや、第２加熱シリンダ２５内の第２樹脂流路１１では、第１樹脂流路１０と同様に、第２加熱手段２５ａで直接、第２樹脂材料２４ａを加熱できることを活用して、この、第１スクリュ１６の中空部の第２樹脂流路１１での第２樹脂材料２４ａの加熱効率の低下を補うことが可能である。必要あれば、第２加熱シリンダ２５の第２加熱手段２５ａとは別に、第１スクリュ１６の中空部の内周面近傍や、第２スクリュ１７の外周面近傍や内部に、第２樹脂流路１１用の加熱手段を設けても良い。

第２樹脂流路１１での可塑化工程の後、第２スクリュ１７により行われる計量工程は、連絡樹脂流路２１が遮断状態にあることと、第２溶融樹脂２４ｂが、連絡樹脂流路２１からではなく、第２樹脂流路１１から逆止リング１８を経由して、貯留部２０に貯留されることと、を除いて、第１樹脂材料１４ａを使用する射出成形方法の計量工程（図２（ａ）及び図２（ｂ））と同じであり、その計量工程後に行われる射出充填工程は全く同じである。先に説明したように、第２樹脂材料２４ａを使用する射出成形方法の射出充填工程においても、その完了時は、図１に示す状態となる。

このように、本発明に係る射出成形機の射出装置１は、可塑化工程を行わせるスクリュを同軸の二重スクリュ構造とし、内側の第２スクリュ１７を外側の第１スクリュ１６の後方に突出させることにより、それぞれのスクリュの第１樹脂流路１０及び第２樹脂流路１１において、２種類の樹脂材料に対応して、独立して可塑化工程を行わせることができる。そして、外側の第１スクリュ１６の第１樹脂流路１０と内側の第２スクリュ１７の射出ノズル１３側の空間（貯留部２０）とを連通する連絡樹脂流路２１により、第１樹脂流路１０及び第２樹脂流路１１のいずれの樹脂流路で可塑化工程を行わせても、内側の第２スクリュ１７で計量工程及び射出充填工程を行わせることができる。そのため、計量工程及び射出充填工程用のスクリュやプランジャを別途配置させる必要がなくなり、射出装置１の全高及び全幅の増加を抑えることができる。

ここで、先に説明した、本発明に係る射出成形機の射出装置と、この射出装置を使用する射出成形方法と、を踏まえ、第１樹脂材料１４ａを使用する射出成形方法から、第２樹脂材料２４ａを使用する射出成形方法に、成形を中断させることなく樹脂替えを行う場合の樹脂替え方法について説明する。

第１樹脂材料１４ａを使用する射出成形方法の完了時、第２スクリュ１７は図１に示す射出充填完了位置の状態にある。第１スクリュ駆動手段１６ｄにより、第１スクリュ１６及び第２加熱シリンダ２５を一体で前進させ、連絡樹脂流路２１を遮断した状態のまま、第２材料供給部２４から第２樹脂材料２４ａの供給に切り替えて、先に説明した、第２樹脂材料２４ａを使用する射出成形方法を開始させることで、成形を中断させることなく、第１樹脂材料１４ａを使用する射出成形方法から、第２樹脂材料２４ａを使用する射出成形方法に切り替えることができる。また、連絡樹脂流路２１を略完全に遮断させる構成により、連絡樹脂流路内において、２種類の樹脂材料が混流する虞もなく、第２スクリュ１７の射出充填完了位置において、第２スクリュ１７の前方の空間の容積を、可能な限り小さくなるように構成すれば、射出充填工程完了後に、この空間に滞留する第１溶融樹脂１４ｂは非常に少量となる。これにより、最も、樹脂残りが生じ易いとされる加熱シリンダ前方の内壁面とスクリュとの距離が最小となり、この空間に滞留する第１溶融樹脂１４ｂの薄い溶融樹脂層に、新たな計量工程においてこの空間に流動（貯留）される、第２溶融樹脂２４ｂの回転せん断力による高い掻き取り力を作用させることができるため、第２樹脂材料２４ａを使用する射出成形方法の開始後、１、２回の少ない成形サイクルで、樹脂材料を完全に第２樹脂材料２４ａに切り換えることができる。このように、樹脂替えを短時間で行うことができ、樹脂替え時の不良品の成形数も少ないため、樹脂替えが非常に容易である。

次に、これまで説明した樹脂替え方法とは逆に、第２樹脂材料２４ａを使用する射出成形方法から、第１樹脂材料１４ａを使用する射出成形方法に、成形を中断させることなく樹脂替えを行う場合の樹脂替え方法について説明する。

第２樹脂材料２４ａを使用する射出成形方法の完了時も、第２スクリュ１７は図１に示す射出充填完了位置の状態にある。また、第２スクリュ１７の前方に配置された逆止リング１８はシール状態（×印）である。この状態から、第１スクリュ駆動手段１６ｄにより、第１スクリュ１６及び第２加熱シリンダ２５を一体で後退させ、連絡樹脂流路２１を開放する。そして、第１樹脂供給部１４から第１樹脂材料１４ａの供給に切り替えて、先に説明した、第１樹脂材料１４ａを使用する射出成形方法を開始させることで、成形を中断させることなく、第２樹脂材料２４ａを使用する射出成形方法から、第１樹脂材料１４ａを使用する射出成形方法に切り替えることができる。

すなわち、第２樹脂材料２４ａを使用する射出成形方法における射出充填完了位置において、第２スクリュ１７の前方の貯留部に滞留する第２溶融樹脂２４ｂは非常に少量である。また、第１スクリュ１６の第１樹脂流路１０からは、第１樹脂材料１４ａ（第１溶融樹脂１４ｂ）が、第１スクリュ１６の回転により、連絡樹脂流路２１を経由して、第２スクリュ１７の前方の貯留部２０に連続して流動される（可塑化工程及び計量工程）。そのため、加熱シリンダ前方の内壁面とスクリュとの間の、第２樹脂材料２４ｂの薄い溶融樹脂層に、第１溶融樹脂１４ｂの回転せん断力による高い掻き取り力を作用させることができると共に、その樹脂圧力により、可塑化工程及び計量工程中、逆止リング１８のシール状態が維持される。更に、射出充填工程においても、逆止リング１８のシール状態（×印）が、射出充填させる第１溶融樹脂１４ｂの樹脂圧力により維持されるため、第２樹脂流路１１内の第２樹脂材料２４ａ（第２溶融樹脂２４ｂ）が、第１樹脂材料１４ａを使用する射出成形方法が行われている間、逆止リング１８を経由して貯留部２０に流動され、混流する虞はない。更に、連絡樹脂流路２１を略完全に遮断させる構成により、連絡樹脂流路内に第２溶融樹脂２４ｂはほとんど滞留しておらず、第２スクリュ１７の前方の空間に滞留する少量の第２溶融樹脂２４ｂは、滞留している第１樹脂材料１４ａ（第１溶融樹脂１４ｂ）と一緒に、樹脂替え直後の計量工程において貯留部２０に貯留される。そのため、第１樹脂材料１４ａを使用する射出成形方法の開始後、１、２回の少ない成形サイクルで、樹脂材料を完全に第１樹脂材料１４ａに切り換えることができる。

ここで、第１スクリュ１６の第１加熱手段１５ａを、第１スクリュ１６内の第１樹脂材料１４ａの加熱と、第２スクリュ１７内の第２樹脂材料２４ａの加熱とに兼用する場合、第２樹脂材料２４ａを使用する射出成形方法の間は、第１樹脂材料１４ａも加熱保持され、第１樹脂材料１４ａを使用する射出成形方法の間は、第２樹脂材料２４ａも加熱保持されるため、夫々の樹脂材料の加熱保持による滞留劣化の可能性がある。従って、滞留劣化を最小限に留める工夫が必要である。例えば、夫々の樹脂材料の滞留劣化が生じない成形サイクルの範囲内で、夫々の樹脂材料を相互に樹脂替えを行うような生産調整を行う工夫や、夫々の樹脂流路内を窒素ガスなどの不活性ガスで置換充満させる、あるいは、真空吸引装置等で夫々の樹脂流路内の空気を減圧吸引させる等、滞留劣化の原因の１つとなる酸素濃度を減少させる工夫を加えることが好ましい。

また、先に説明したように、第２加熱シリンダ２５の第２加熱手段２５ａとは別に、第１スクリュ１６の中空部の内周面近傍や、第２スクリュ１７の外周面近傍や内部に、第２樹脂流路１１用の加熱手段等が設けられるのであれば、夫々の樹脂材料を使用した射出成形方法の状況に応じて、夫々の加熱手段を適宜組み合わせて温調制御を行うことにより、夫々の樹脂材料の加熱劣化を最小限に留めることが可能となる。

これまで説明したように、本発明に係る樹脂替え方法は、本発明に係る射出成形機の射出装置を使用して、本発明に係る射出成形方法を行うため、第１樹脂材料１４ａを使用する射出成形方法と、第２樹脂材料２４ａを使用する射出成形方法と、を任意で切り替えることができる。特に、２種類の樹脂材料を頻繁に樹脂替えする場合において、成形を中断させることなく樹脂替えを短時間で行うことができ、樹脂替え時の不良品の成形数も少ないため、樹脂替えが非常に容易である。一方、成形を中断させて樹脂替えを行う場合、例えば、使用する金型を変更する場合等においても、先に説明したように、射出装置内の２つの樹脂流路において、それぞれの樹脂が混流されることがないため、樹脂替えが非常に容易である。また、３種類以上の樹脂材料の樹脂替えを行う場合は、本発明に係る射出成形機の射出装置を２台以上配置させれば対応可能である。

このように、射出装置を複数台配置させる場合においても、本発明に係る射出成形機の射出装置は好適である。すなわち、スクリュを同軸の二重スクリュ構造とする基本構成により、特許文献１及び特許文献２の射出装置に対して、１台の射出装置の全高及び全幅の増加を抑え、射出装置全体を細身に構成させることができる。これにより、一般的なインラインスクリュ式射出装置でも採用される、２台の射出装置を、前方の射出ノズル同士を後方の材料供給部より接近させるハの字配置が可能となり、４種類の樹脂材料の樹脂替えに対応可能で、且つ、特許文献１及び特許文献２の射出装置のように、固定盤の背面の凹部から、射出装置の射出ノズルを固定金型にドッキングさせる際、固定盤や固定盤の背面に配置される各種装置等に射出装置が干渉して、射出ノズルのドッキングが困難となる虞はない。同様に、３台以上の射出装置を、前方の射出ノズル同士を後方の材料供給部より接近させる円錐状配置も可能となり、６種類以上の樹脂替えにも対応可能となる。

次に、図４を参照しながら本発明の実施例２を説明する。図４は本発明の実施例２に係る射出成形機の射出装置の連絡樹脂流路近傍を示す概略断面図である。図４（ａ）が射出装置の連絡樹脂流路近傍を示す概略断面図、図４（ｂ）が図４（ａ）の樹脂流路開放・遮断機構の具体例１、図４（ｃ）が同じく、樹脂流路開放・遮断機構の具体例２を示す。

実施例２の射出装置２と、実施例１の射出装置１との基本構成上の相違点は、まず、第１スクリュの第１材料供給部側及び射出ノズル側の両端が第１加熱シリンダに支持される点である。次に、この相違点により、連絡樹脂流路が、スクリュの前方外周面から中空部まで、第１スクリュを貫通する連通穴で構成される点である。そして、最後の相違点は、この連通穴部分に配置される樹脂流路開放・遮断機構の構成である。これら以外の基本構成は実施例１で説明した個々の基本構成と同じため、それらの説明は割愛し、図４において、実施例１（図１乃至図３）と同じ基本構成については同じ符号を付し、実施例１との相違点についてのみ説明する。また、第１樹脂材料１４ａを使用する射出成形方法及び第２樹脂材料２４ａを使用する射出成形方法、並びに、これら２種類の樹脂材料の樹脂替え方法についても、実施例１と基本的に同じため、それぞれの説明は割愛する。

第１スクリュ１６’は、その第１材料供給部１４側及び射出ノズル１３側の両端が第１加熱シリンダ１５に支持されている。具体的には、図４（ａ）に示すように、第１スクリュ１６’の前方の端部を、中空状の回転軸として突出させて、第１加熱シリンダ１５の前方（前方支持部１５ｂ）に、図示しないベアリング等の回転支持手段を介して回転可能に支持されている。前方支持部１５ｂは、第１加熱シリンダ１５内のメンテナンス等のために、第１加熱シリンダ１５の躯体に、位置決めが容易なインロー構造等で取り付けられ、射出ノズル１３と一体で脱着可能に構成されることが好ましい。また、図示はしていないが、前方支持部１５ｂの内側を第１スクリュ１６’の中空部の内径に合わせて突出させて、第１スクリュ１６’の回転軸とする構成でも良い。

この構成により、第１スクリュ１６’の前方も、第１加熱シリンダ１５に支持させることができ、第１スクリュ１６’の両端が第１加熱シリンダ１５に支持され、第１スクリュ１６の片持ち支持構造に対して、第１スクリュ１６’の支持構造を簡素化できると共に、第１スクリュ１６’の回転動作を、より正確に、且つ、より安定させることができる。

また、第１スクリュ１６’の前方の外周面から中空部まで、第１スクリュ１６’を半径方向に貫通する連通穴２１’が形成されている。この連通穴２１’が実施例１における連絡樹脂流路２１の代替となるものである。連通穴２１’の形状、数量及び配置等は、射出装置の仕様に応じて適宜設計されれば良い。例えば、連通穴２１’を、第１スクリュ１６’の外周面から中空部中心まで、半径方向に垂直に形成させても、第１スクリュ１６’の第１樹脂流路１０における第１樹脂材料１４ａ（第１溶融樹脂１４ｂ）の流動方向が、第１スクリュ１６’の外周面の円周方向であることを考慮して、所定角度斜め、あるいは、曲線を描くように形成させても良い。

そして、連通穴２１’の貯留部２０側に、第１スクリュ１６’の中空部と略同じ内径を有するリング状部材であって、その円周面に、連通穴２１’と連通する開口部２３ａと、開口部２３ａ以外の遮断部２３ｂとが形成される樹脂流路開放・遮断機構２３が配置される。樹脂流路開放・遮断機構２３は、図示しない回転駆動手段により、第１スクリュ１６’に対して、任意の角度で回転可能である。

樹脂流路開放・遮断機構２３の具体例１を図４（ｂ）に示す。開口部２３ａは、リング状の樹脂流路開放・遮断機構２３の端部を切り欠くように形成され、開口部２３ａ以外の遮断部２３ｂは、切り欠かれていない樹脂流路開放・遮断機構２３の円周面となる。樹脂流路開放・遮断機構２３の遮断部２３ｂが、第１スクリュ１６に対する、少なくとも１つの回転位置において、連通穴２１’（連絡樹脂流路）の全てを同時に遮断し、その回転位置以外において、開口部２３ａが連通穴２１’と連通するように構成されているため、リング状の樹脂流路開放・遮断機構２３を、第１スクリュ１６’に対して、その回転位置まで回転させることにより、連通穴２１’（連絡樹脂流路）の全てが遮断状態となり、その回転位置から所定角度回転させることにより、連通穴２１’を開放状態にすることができる。

また、樹脂流路開放・遮断機構２３は、図４（ｃ）に示す具体例２のように、開口部２３ａを切り欠きではなく、その円周面上の開口穴として形成させても良い。いずれの樹脂流路開放・遮断機構２３であっても、実施例１の樹脂流路開放・遮断機構２２のように、第１スクリュ１６’及び第２加熱シリンダ２５を一体で、その長手軸方向に移動させる必要がないため、第１スクリュ駆動手段１６ｄが不要となる。そして、リング状の樹脂流路開放・遮断機構２３を所定角度回転させるだけで、連通穴２１’（連絡樹脂流路）の開放・遮断が可能なので、樹脂流路開放・遮断機構２３を回転させる回転駆動手段は、電動モータ等だけでなく、油圧シリンダ等の往復動作が可能な直動アクチュエータが採用でき、樹脂流路開放・遮断機構を簡素化できる。更に、簡素化された樹脂流路開放・遮断機構であっても、第１スクリュ１６’の中空部の内周面において、連通穴２１’の開放・遮断を行わせるため、実施例１の樹脂流路開放・遮断機構と同様に、連通穴２１’中で、第１樹脂材料１４ａ及び第２樹脂材料２４ａを混流させることがなく、第１樹脂材料１４ａ及び第２樹脂材料２４ａの樹脂替えを確実に行うことができる。

次に、図５を参照しながら本発明の実施例３を説明する。図５は本発明の実施例３に係る射出成形機の射出装置の連絡樹脂流路近傍を示す概略断面図である。図５（ａ）が射出装置の連絡樹脂流路近傍を示す概略断面図、図５（ｂ）が図５（ａ）の樹脂流路開放・遮断機構の具体例１、図５（ｃ）が同じく、樹脂流路開放・遮断機構の具体例２、図５（ｄ）が図５（ａ）のＡ−Ａ矢視を示す。

実施例３に係る射出成形機の射出装置については、実施例１の射出装置１との相違点を説明するよりも、実施例２の射出装置２との相違点を説明する方がその理解が容易である。実施例３の射出装置３と、実施例２の射出装置２との基本構成上の相違点は、第１スクリュの前方が中空円筒状の第１スクリュ支持軸に支持される点である。次に、この第１スクリュ支持軸が、第１スクリュの回転動作により機能する樹脂流路開放・遮断機構として構成される点である。これら以外の基本構成は実施例１及び実施例２で説明した個々の基本構成と同じため、それらの説明は割愛し、図５において、実施例２（図４）と同じ基本構成については同じ符号を付し、実施例２との相違点についてのみ説明する。また、第１樹脂材料１４ａを使用する射出成形方法及び第２樹脂材料２４ａを使用する射出成形方法、並びに、これら２種類の樹脂材料の樹脂替え方法については、実施例１と基本的に同じため、それぞれの説明は割愛する。

実施例２と同様に、第１スクリュ１６’の第１材料供給部１４側及び射出ノズル１３側の両端が第１加熱シリンダ１５に支持されている。具体的には、図５（ａ）に示すように、第１スクリュ１６’側に突出させるように、第１加熱シリンダ１５の前方支持部１５ｂに取り付けられる中空円筒状の第１スクリュ支持軸１５ｃに、図示しないベアリング等の回転支持手段を介して回転可能に支持されている。そして、第１スクリュ支持軸１５ｃの、第１スクリュ１６’側の端部は、第１スクリュ１６’の中空部と略同じ内径を有し、第１スクリュ１６’に形成されている連通穴２１’（連絡樹脂流路）の後方まで突出している。前方支持部１５ｂと同様に、第１スクリュ支持軸１５ｃは、第１スクリュ１６’の中空部内のメンテナンス等のために、第１加熱シリンダ１５の前方支持部１５ｂに、位置決めが容易なインロー構造等で取り付けられ、射出ノズル１３と一体で脱着可能に構成されることが好ましい。

更に、第１スクリュ支持軸１５ｃの、第１スクリュ１６’側の突出部の円周面に、連通穴２１’（連絡樹脂流路）と連通する開口部２３ａと、開口部２３ａ以外の遮断部２３ｂとが形成されている。実施例３においては、この第１スクリュ支持軸１５ｃと、その円周面に形成される開口部２３ａ及び遮断部２３ｂにより、樹脂流路開放・遮断機構２３’が構成される。

第１スクリュ支持軸１５ｃ（樹脂流路開放・遮断機構２３’）の具体例１を図５（ｂ）に示す。開口部２３ａは、第１スクリュ支持軸１５ｃの、第１スクリュ１６’側の突出部の端部を切り欠くように形成され、開口部２３ａ以外の遮断部２３ｂは、切り欠かれていない該突出部の円周面となる。第１スクリュ支持軸１５ｃの遮断部２３ｂが、第１スクリュ１６に対する、少なくとも１つの回転位置において、連通穴２１’（連絡樹脂流路）の全てを同時に遮断し、その回転位置以外において、開口部２３ａが連通穴２１’（連絡樹脂流路）と連通するように構成されているため、第１スクリュ１６’を、第１スクリュ支持軸１５ｃに対して、その回転位置まで回転させることにより、連通穴２１’（連絡樹脂流路）の全てが遮断状態となり、その回転位置から所定角度回転させることにより、連通穴２１’（連絡樹脂流路）を開放状態にすることができる。すなわち、第１スクリュ１６’に対して、この第１スクリュ支持軸１５ｃ（樹脂流路開放・遮断機構２３’）を回転させる回転駆動手段は不要であり、連通穴２１’の開放・遮断状態は、第１スクリュ１６’の回転動作により制御される。

このように構成される第１スクリュ支持軸１５ｃ（樹脂流路開放・遮断機構２３’）により、第２樹脂材料２４ａを使用して、内側の第２スクリュ１７の第２樹脂流路１１で可塑化工程を行う射出成形方法を行う場合、第１樹脂材料１４ａを使用する射出成形方法（射出充填工程）が完了した後、第１スクリュ１６’を、すべての連通穴２１’（連絡樹脂流路）を遮断できる回転位置まで回転させることにより、そのまま、第２樹脂材料２４ａを使用する射出成形方法を開始することができる。

具体的には、第１スクリュ１６’を、すべての連通穴２１’（連絡樹脂流路）を遮断できる回転位置まで回転させる際、第１樹脂流路１０の第１樹脂材料１４ａ（第１溶融樹脂１４ｂ）を後方へ流動させる方向に回転（逆回転）させれば、すべての連通穴２１’を遮断できる回転位置に第１スクリュ１６’が到達するまでの間、連通穴２１’から第１溶融樹脂１４ｂが貯留部２０へ流動されることはない。また、図５（ｄ）に示すように、すべての連通穴２１’を遮断できる回転位置を１箇所ではなく複数個所（図５（ｄ）においては４箇所）設ければ、第１樹脂流路１０の第１樹脂材料１４ａ（第１溶融樹脂１４ｂ）を前方へ流動させる方向に回転（正回転）させた場合でも、回転角度を少なくすることができる（図５（ｄ）においては９０°）ため、すべての連通穴２１’を遮断できる回転位置に第１スクリュ１６’が到達するまでの間、連通穴２１’から貯留部２０へ流動される第１溶融樹脂１４ｂを少なくすることができる。

一方、第１樹脂材料１４ａを使用して、外側の第１スクリュ１６’の第１樹脂流路１０で可塑化工程を行う射出成形方法を行う場合、第２樹脂材料２４ａを使用する射出成形方法（射出充填工程）が完了した後、この状態から、第１スクリュ回転駆動手段１６ｂにより、第１スクリュ１６’を回転させて、第１樹脂供給部１４から第１樹脂材料１４ａを供給させ、第１樹脂材料１４ａを使用する射出成形方法を開始させれば良い。

具体的には、第２樹脂材料２４ａを使用する射出成形方法（射出充填工程）が完了した後、先に説明したように、第１スクリュ１６’は、第１スクリュ支持軸１５ｃ（樹脂流路開放・遮断機構２３’）に対して、すべての連通穴２１’（連絡樹脂流路）を遮断できる回転位置にある。第１樹脂材料１４ａを使用する射出成形方法の開始により、当然ながら、第１スクリュ１６’は、正回転される。そのため、すべての連通穴２１’（連絡樹脂流路）の遮断状態は、図５（ｄ）に示すように、すぐに開放状態へ移行する。また、可塑化工程及び計量工程の間、第１スクリュ１６’の正回転を継続させれば、図５（ｄ）に示すように、連通穴２１’において、開放・遮断状態が繰り返される。しかしながら、すべての連通穴２１’（連絡樹脂流路）を遮断できる回転位置が複数個所設けられる場合でも、１箇所の該回転位置を最低限の余裕を含む最小限の角度範囲に設定し、第１スクリュ１６’の１回転中、遮断状態が維持される時間の合計に対して、開放状態が維持される時間の合計が十分に大きくなるように、第１スクリュ支持軸１５ｃ（樹脂流路開放・遮断機構２３’）の開口部２３ａ及び遮断部２３ｂが形成されれば、第１スクリュ１６’の正回転中における、連通穴２１’（連絡樹脂流路）の遮断状態は、同じピッチで一瞬生じるのみである。

第１スクリュ支持軸１５ｃ（樹脂流路開放・遮断機構２３’）の開口部２３ａ及び遮断部２３ｂが、このように形成されることにより、第１スクリュ１６’の第１樹脂流路１０において可塑化された第１樹脂材料１４ａ（第１樹脂材料１４ｂ）は、連通穴２１’（連絡樹脂流露）を経由して、ほぼ安定して貯留部２０に貯留される。計量工程完了後は、貯留部２０に新たな第１溶融樹脂１４ｂが流動されないように、第１スクリュ１６’を、すべての連通穴２１’（連絡樹脂流路）を遮断できる回転位置まで逆回転させることにより、そのまま、射出充填工程を開始することができる。この逆回転の際の回転角度は、先に説明したように、すべての連通穴２１’（連絡樹脂流路）を遮断できる回転位置を複数個所設けることによって少なくすることができるため、この逆回転により、第１樹脂流路１０を後方に流動される第１樹脂材料１４ａ（第１樹脂材料１４ｂ）が問題になる虞はない。

また、第１スクリュ支持軸１５ｃ（樹脂流路開放・遮断機構２３’）は、図５（ｃ）に示す具体例２のように、開口部２３ａを切り欠きではなく、その円周面上の開口穴として形成させても良い。いずれの第１スクリュ支持軸１５ｃであっても、実施例１の樹脂流路開放・遮断機構２２のように、第１スクリュ１６’及び第２加熱シリンダ２５を、一体でその長手軸方向に移動させる必要がないため、第１スクリュ駆動手段１６ｄが不要となる。そして、実施例２の、リング状の樹脂流路開放・遮断機構２３のように、連通穴２１’（連絡樹脂流路）の開放・遮断を行わせるために、樹脂流路開放・遮断機構２３を第１スクリュ１６’に対して回転させる必要がないため、樹脂流路開放・遮断機構２３を回転させる回転駆動手段が不要になり、樹脂流路開放・遮断機構２３’を、より簡素化できる。更に、より簡素化された樹脂流路開放・遮断機構であっても、第１スクリュ１６’の中空部の内周面において、連通穴２１’の開放・遮断を行わせるため、実施例１の樹脂流路開放・遮断機構２２と同様に、連通穴２１’中で、第１樹脂材料１４ａ及び第２樹脂材料２４ａを混流させることがなく、第１樹脂材料１４ａ及び第２樹脂材料２４ａの樹脂替えを確実に行うことができる。

更に、本実施例３では、樹脂流路開放・遮断機構２３’（第１スクリュ支持軸１５ｃ）を回転させないとしたが、このように、第１スクリュ支持軸１５ｃが、第１加熱シリンダ１５の前方支持部１５ｂの前方から脱着可能な構成であれば、第１スクリュ支持軸１５ｃを、実施例２のリング状の樹脂流路開放・遮断機構２３のように回転させる構成において、第１スクリュ支持軸１５ｃ用の回転駆動手段を、それ自体が回転する第１スクリュ１６’に設ける必要がなく、第１加熱シリンダ１５や前方支持部１５ｂに設けることができるため、それらの構成の配置がより容易になる。

１ 射出装置
２ 射出装置（実施例２）
３ 射出装置（実施例３）
１０ 第１樹脂流路
１１ 第２樹脂流路
１３ 射出ノズル
１４ 第１材料供給部
１４ａ 第１樹脂材料
１４ｂ 第１溶融樹脂
１５ 第１加熱シリンダ
１６ 第１スクリュ
１６’ 第１スクリュ（実施例２／実施例３）
１６’ 第１スクリュ（実施例２／実施例３）
１７ 第２スクリュ
１８ 逆止リング
２１ 連絡樹脂流路
２１’ 連通穴（実施例２／実施例３）
２２ 樹脂流路開放・遮断機構
２３ 樹脂流路開放・遮断機構（実施例２）
２３ａ 開口部（実施例２／実施例３）
２３ｂ 遮断部（実施例２／実施例３）
２３’ 樹脂流路開放・遮断機構（実施例３）
２４ 第２材料供給部
２４ａ 第２樹脂材料
２４ｂ 第２溶融樹脂
２５ 第２加熱シリンダ

Claims (7)

1. いずれか一方の端部に射出ノズルを、他方の端部に第１材料供給部を有する第１加熱シリンダと、
   前記第１加熱シリンダ内に、その長手軸中心に回転可能に配置される中空円筒状の第１スクリュと、
   前記第１スクリュの中空部に、前記第１スクリュと同軸に回転可能、且つ、該軸方向に移動可能に配置される第２スクリュと、
   前記第２スクリュの、前記射出ノズル側に配置される逆止リングと、
   前記第１加熱シリンダの内周面と前記第１スクリュの外周面との間に形成される第１樹脂流路と、
   前記第１樹脂流路と、前記第２スクリュの前記逆止リングより前記射出ノズル側の空間とを連通する連絡樹脂流路と、
   前記連絡樹脂流路を任意で開放・遮断可能な樹脂流路開放・遮断機構と、
   前記第１スクリュの内周面と前記第２スクリュの外周面との間に形成される第２樹脂流路と、
   を備え、
   前記第２スクリュを、前記第１スクリュの、前記第１加熱シリンダの前記第１材料供給部側に突出させると共に、該突出部分が内包されるように、第２材料供給部を有する第２加熱シリンダが配置され、
   前記第２樹脂流路が、前記第２加熱シリンダの内周面と前記第２スクリュの前記突出部分との間まで延長されている射出成形機の射出装置。
2. 前記第１スクリュの前記第１材料供給部側の端部が、前記第１加熱シリンダに支持されると共に、前記連絡樹脂流路が、前記第１加熱シリンダの前記射出ノズル側の内面と前記第１スクリュの端面との間の空間に形成され、
   前記樹脂流路開放・遮断機構が、前記第１スクリュをその長手軸方向に移動可能に配置させ、前記第１加熱シリンダの前記射出ノズル側の内面と前記第１スクリュの端面との少なくとも一部を接触又は離間させて、前記連絡樹脂流路を遮断又は開放するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の射出装置。
3. 前記第１スクリュの前記第１材料供給部側及び前記射出ノズル側の両端が、前記第１加熱シリンダに支持され、前記連絡樹脂流路が、前記第１スクリュの前記射出ノズル側外周面から前記第１スクリュの中空部まで、前記第１スクリュを半径方向に貫通する少なくとも１箇所の連通穴で構成されると共に、
   前記樹脂流路開放・遮断機構が、前記第１スクリュの中空部と略同じ内径を有する、前記第１スクリュの前記連絡樹脂流路の前記連通穴部分に配置されるリング状部材であって、その円周面に、前記連通穴と連通する少なくとも１つの開口部と、該開口部以外の遮断部とが形成され、前記リング状部材の前記第１スクリュに対する少なくとも１つの回転位置において、前記遮断部が、前記連通穴の全てを同時に遮断し、前記回転位置以外において、前記開口部が前記連通穴の少なくとも一部と連通するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の射出装置。
4. 前記第１スクリュの前記第１材料供給部側及び前記射出ノズル側の両端が、前記第１加熱シリンダに支持され、前記連絡樹脂流路が、前記第１スクリュの前記射出ノズル側外周面から前記第１スクリュの中空部まで、前記第１スクリュを半径方向に貫通する少なくとも１箇所の連通穴で構成されると共に、
   前記樹脂流路開放・遮断機構が、前記第１スクリュの前記射出ノズル側を支持する、中空円筒状の第１スクリュ支持軸の円周面に、前記連通穴と連通する少なくとも１つの開口部と、該開口部以外の遮断部とが形成され、前記第１スクリュの少なくとも１つの回転位置において、前記遮断部が、前記連通穴の全てを同時に遮断し、前記回転位置以外において、前記開口部が前記連通穴の少なくとも一部と連通するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の射出装置。
5. 前記樹脂流路開放・遮断機構により前記連絡樹脂流路を開放させて、前記第１材料供給部から供給された第１樹脂材料を、前記第１スクリュの前記第１樹脂流路において可塑化させ、第１溶融樹脂と成す第１可塑化工程と、
   前記第１溶融樹脂を、前記連絡樹脂流路を介して前記第２スクリュの前記逆止リングより前記射出ノズル側の空間に流動させ、前記第１溶融樹脂の圧力により、前記逆止リングを逆流防止状態に移行させると共に、前記第２スクリュを後退させる第１計量工程と、
   前記樹脂流路開放・遮断機構により前記連絡樹脂流路を遮断させて、前記第１計量工程により、前記第２スクリュの前記逆止リングより前記射出ノズル側に所定量貯留させた前記第１溶融樹脂を、前記第２スクリュの前記射出ノズル側への移動により、前記射出ノズルから射出させる第１射出充填工程と、
   を有する請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の射出成形機の射出装置を使用する射出成形方法。
6. 前記樹脂流路開放・遮断機構により前記連絡樹脂流路を遮断させて、前記第２材料供給部から供給された第２樹脂材料を、前記第２スクリュの前記第２樹脂流路において可塑化させ、第２溶融樹脂と成す第２可塑化工程と、
   前記第２溶融樹脂を、前記第２スクリュの前記逆止リングより前記射出ノズル側の空間に流動させ、前記第２溶融樹脂の圧力により、前記逆止リングを逆流防止状態に移行させると共に、前記第２スクリュを後退させる第２計量工程と、
   前記第２計量工程により、前記第２スクリュの前記逆止リングより前記射出ノズル側に所定量貯留させた前記第２溶融樹脂を、前記第２スクリュの前記射出ノズル側への移動により、前記射出ノズルから射出させる第２射出充填工程と、
   を有する請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の射出成形機の射出装置を使用する射出成形方法。
7. 前記樹脂流路開放・遮断機構の、前記連絡樹脂流路の開放・遮断の切り替えにより、請求項５に記載の、前記第１樹脂材料を使用する射出成形方法と、請求項６に記載の、前記第２樹脂材料を使用する射出成形方法と、を任意で切り替えることを特徴とする樹脂換え方法。

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