JP3250183B2 - 射出装置 - Google Patents
射出装置Info
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- JP3250183B2 JP3250183B2 JP00931399A JP931399A JP3250183B2 JP 3250183 B2 JP3250183 B2 JP 3250183B2 JP 00931399 A JP00931399 A JP 00931399A JP 931399 A JP931399 A JP 931399A JP 3250183 B2 JP3250183 B2 JP 3250183B2
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- heating cylinder
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C45/47—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
- B29C45/50—Axially movable screw
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B29C45/50—Axially movable screw
- B29C2045/5004—Axially movable screw the forward screw end provided with an injection ram
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、樹脂又は金属材
料等の成形に採用することができる加熱筒内に可塑化ス
クリュを備えたバルブレスの射出装置に関するものであ
る。
料等の成形に採用することができる加熱筒内に可塑化ス
クリュを備えたバルブレスの射出装置に関するものであ
る。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】通常の樹脂の成形に採
用されているインラインスクリュ式射出装置の殆どは、
スクリュ先端部に計量材料の逆流防止用のリングバルブ
を備えている。
用されているインラインスクリュ式射出装置の殆どは、
スクリュ先端部に計量材料の逆流防止用のリングバルブ
を備えている。
【０００３】このリングバルブは、スクリュにより可塑
化（溶融混練）して加熱筒の先端部内に計量した樹脂
を、スクリュの射出前進により加圧した際に生ずる樹脂
圧により後退させて、スクリュ先端部の閉鎖を行うとい
うものであることから、その作動が不安定で樹脂の漏れ
量も射出ごとに相違し、その都度、計量にも誤差が生じ
て成形品の成形精度にも影響を与えるという課題を有す
る。
化（溶融混練）して加熱筒の先端部内に計量した樹脂
を、スクリュの射出前進により加圧した際に生ずる樹脂
圧により後退させて、スクリュ先端部の閉鎖を行うとい
うものであることから、その作動が不安定で樹脂の漏れ
量も射出ごとに相違し、その都度、計量にも誤差が生じ
て成形品の成形精度にも影響を与えるという課題を有す
る。
【０００４】また可塑化された樹脂は、リングバルブ内
側のスクリュ先端部の溝を潜り抜けて加熱筒の前部内に
蓄積（計量）されることから、リングバルブによって加
熱筒側からの加熱が妨げられ、またリングバルブを通過
した後も樹脂はスクリュ先端面に沿って、外部からの加
熱を最も受け難い加熱筒の前部中央へと流動し、これが
樹脂自体の伝熱性の悪さと相俟って、計量された樹脂に
温度むらが生ずるなどの課題をも有するものであった。
そこで、リングバルブを不要とする射出装置の開発が数
多くなされたが、その何れにおいても、上記計量と温度
の両方の課題を解決するまでには至らぬものであった。
側のスクリュ先端部の溝を潜り抜けて加熱筒の前部内に
蓄積（計量）されることから、リングバルブによって加
熱筒側からの加熱が妨げられ、またリングバルブを通過
した後も樹脂はスクリュ先端面に沿って、外部からの加
熱を最も受け難い加熱筒の前部中央へと流動し、これが
樹脂自体の伝熱性の悪さと相俟って、計量された樹脂に
温度むらが生ずるなどの課題をも有するものであった。
そこで、リングバルブを不要とする射出装置の開発が数
多くなされたが、その何れにおいても、上記計量と温度
の両方の課題を解決するまでには至らぬものであった。
【０００５】この発明は上記事情から考えられたもので
あつて、その目的は、これまでの加熱筒及びスクリュの
先端構造を変更するだけで、樹脂又は金属材料等の可塑
化された成形材料の計量むらと温度むらとを解消して常
に安定した状態で行い得るバルブレスの射出装置を提供
することにある。
あつて、その目的は、これまでの加熱筒及びスクリュの
先端構造を変更するだけで、樹脂又は金属材料等の可塑
化された成形材料の計量むらと温度むらとを解消して常
に安定した状態で行い得るバルブレスの射出装置を提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的によるこの発明
は、外周囲にバンドヒータを備えた加熱筒と、ノズルを
有する加熱筒の先端部材と、加熱筒の内部に回転かつ進
退自在に設けられた可塑化用のスクリュと、そのスクリ
ュに連設した先端部が円錐形の射出用のプランジャとか
らなり、上記先端部材の内部中央を所要長さにわたり加
熱筒内径に対して８〜１５％ほど縮径して計量室に形成
し、その計量室とほぼ同径に上記プランジャの直径を形
成して、該プランジャを計量室に進退自在に挿入可能と
なすとともに、プランジャ周囲に加熱筒内径とプランジ
ャ直径との差により生じた間隙による可塑化促進部を射
出ストロークよりも長く形成してなるというものであ
り、また上記プランジャは円錐形の先端部と軸部前部と
にわたる複数の流通溝を有する、というものでもある。
は、外周囲にバンドヒータを備えた加熱筒と、ノズルを
有する加熱筒の先端部材と、加熱筒の内部に回転かつ進
退自在に設けられた可塑化用のスクリュと、そのスクリ
ュに連設した先端部が円錐形の射出用のプランジャとか
らなり、上記先端部材の内部中央を所要長さにわたり加
熱筒内径に対して８〜１５％ほど縮径して計量室に形成
し、その計量室とほぼ同径に上記プランジャの直径を形
成して、該プランジャを計量室に進退自在に挿入可能と
なすとともに、プランジャ周囲に加熱筒内径とプランジ
ャ直径との差により生じた間隙による可塑化促進部を射
出ストロークよりも長く形成してなるというものであ
り、また上記プランジャは円錐形の先端部と軸部前部と
にわたる複数の流通溝を有する、というものでもある。
【０００７】このような構成の射出装置では、加熱筒先
端の計量室とスクリュとの間に形成されたプランジャ周
囲の間隙による上記可塑化促進部によって、成形材料が
可塑化された後に、さらに射出ストロークよりも長い距
離を加熱筒側から加熱されることから、これまでの課題
であった温度むらが解決される。
端の計量室とスクリュとの間に形成されたプランジャ周
囲の間隙による上記可塑化促進部によって、成形材料が
可塑化された後に、さらに射出ストロークよりも長い距
離を加熱筒側から加熱されることから、これまでの課題
であった温度むらが解決される。
【０００８】また加熱筒先端の計量室に充満した可塑化
材料をプランジャが一次的に加圧して設定量に整えるた
め、逆流などによる計量むらも起こらず、密度も常に一
定となることから、射出精度も一段と向上し、特に射出
量が数ｃｃと少ない成形品や、溶融により粘度が極端に
低減する金属材料などの成形を、常に安定した計量の下
に行い得るようになる。
材料をプランジャが一次的に加圧して設定量に整えるた
め、逆流などによる計量むらも起こらず、密度も常に一
定となることから、射出精度も一段と向上し、特に射出
量が数ｃｃと少ない成形品や、溶融により粘度が極端に
低減する金属材料などの成形を、常に安定した計量の下
に行い得るようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図中１は外周囲にバンドヒータ２
を備える通常構造の加熱筒で、その先端はノズル３を有
する先端部材４により閉塞されている。この先端部材４
の内部中央には、可塑化された成形材料の計量室５が、
所要長さにわたり加熱筒内径（Ｄ）に対して８〜１５％
ほど縮径して形成され、その計量室５の先端部は漏斗状
に形成されて、上記ノズル３のノズル口６と連通させて
ある。
を備える通常構造の加熱筒で、その先端はノズル３を有
する先端部材４により閉塞されている。この先端部材４
の内部中央には、可塑化された成形材料の計量室５が、
所要長さにわたり加熱筒内径（Ｄ）に対して８〜１５％
ほど縮径して形成され、その計量室５の先端部は漏斗状
に形成されて、上記ノズル３のノズル口６と連通させて
ある。
【００１０】７は可塑化用のスクリュで、上記加熱筒１
の内部に回転かつ進退自在に設けられており、その先端
に射出用のプランジャ８が連設してある。このプランジ
ャ８の直径（ｄ）は、上記計量室５とほぼ同径に形成さ
れており、これによりプランジャ８は成形材料の逆流が
殆ど生じない程度の摺動クリアランスを確保して、計量
室５に進退自在に挿入され、また図４に示すように、プ
ランジャ８の周囲に加熱筒内径（Ｄ）と直径（ｄ）との
差により生じた間隙９（Δｔ）による可塑化促進部Ａ
を、射出ストロークＢよりも長く形成している。
の内部に回転かつ進退自在に設けられており、その先端
に射出用のプランジャ８が連設してある。このプランジ
ャ８の直径（ｄ）は、上記計量室５とほぼ同径に形成さ
れており、これによりプランジャ８は成形材料の逆流が
殆ど生じない程度の摺動クリアランスを確保して、計量
室５に進退自在に挿入され、また図４に示すように、プ
ランジャ８の周囲に加熱筒内径（Ｄ）と直径（ｄ）との
差により生じた間隙９（Δｔ）による可塑化促進部Ａ
を、射出ストロークＢよりも長く形成している。
【００１１】またプランジャ８の先端部１０は、上記計
量室５の漏斗状の先端部と適合するテーパ面の円錐形に
形成され、そのテーパ面と軸部前部とにわたって複数の
流通溝１１が一定間隔ごとに凹設してある。
量室５の漏斗状の先端部と適合するテーパ面の円錐形に
形成され、そのテーパ面と軸部前部とにわたって複数の
流通溝１１が一定間隔ごとに凹設してある。
【００１２】なお、１２，１３は上記加熱筒１と先端部
材４とを一体に連結しているジョイント部材、１４は連
結ボルトである。また図示の例では、プランジャ８の軸
部全体を同一直径に形成しているが、計量室５における
プランジャ８の摺動抵抗を少なくするために、軸部前部
より後方は僅かに小径に形成してもよい。
材４とを一体に連結しているジョイント部材、１４は連
結ボルトである。また図示の例では、プランジャ８の軸
部全体を同一直径に形成しているが、計量室５における
プランジャ８の摺動抵抗を少なくするために、軸部前部
より後方は僅かに小径に形成してもよい。
【００１３】また図は省略したが、上記スクリュ７及び
プランジャ８の進退移動及び回転駆動は、通常構成の射
出装置に採用されている油圧又は電気による駆動装置を
採用して行われる。
プランジャ８の進退移動及び回転駆動は、通常構成の射
出装置に採用されている油圧又は電気による駆動装置を
採用して行われる。
【００１４】上記構成の射出装置では、図４に示す上記
射出ストロークＢを、上記スクリュ７と共にプランジャ
８が前進移動して射出完了となる（図１参照）。この射
出完了となる間にプランジャ８が上記計量室５を前進移
動して、そこに計量された可塑化材料を、クッションと
しての僅かな量を残して全て金型（図は省略）に射出充
填する。
射出ストロークＢを、上記スクリュ７と共にプランジャ
８が前進移動して射出完了となる（図１参照）。この射
出完了となる間にプランジャ８が上記計量室５を前進移
動して、そこに計量された可塑化材料を、クッションと
しての僅かな量を残して全て金型（図は省略）に射出充
填する。
【００１５】射出が完了すると、プランジャ８はスクリ
ュ７と共に回転することなく射出ストロークＢを後退移
動して、図２に示すように、先端部１０の流通溝１１が
加熱筒前室と計量室５との境界に位置するところで停止
する。
ュ７と共に回転することなく射出ストロークＢを後退移
動して、図２に示すように、先端部１０の流通溝１１が
加熱筒前室と計量室５との境界に位置するところで停止
する。
【００１６】この停止位置を可塑化位置として、上記ス
クリュ７と共にプランジャ８を回転すると、図では省略
した加熱筒後部のホッパから加熱筒内に供給された熱可
塑性又は熱硬化性樹脂或いは金属材料等の成形材料が、
上記バンドヒータ２による加熱の下にスクリュ７の回転
により溶融混練され、可塑化状態にて先端方向へと流動
するようになる。
クリュ７と共にプランジャ８を回転すると、図では省略
した加熱筒後部のホッパから加熱筒内に供給された熱可
塑性又は熱硬化性樹脂或いは金属材料等の成形材料が、
上記バンドヒータ２による加熱の下にスクリュ７の回転
により溶融混練され、可塑化状態にて先端方向へと流動
するようになる。
【００１７】スクリュ７からプランジャ８の周囲へと流
動してきた可塑化材料は、上記可塑化促進部Ａによっ
て、その距離を通過する間に加熱筒１からの加熱を均一
に受けて一層可塑化され、また射出ストロークＢよりも
長い距離を通過するまで加熱を受けることによって、温
度むらが解消されるようになる。
動してきた可塑化材料は、上記可塑化促進部Ａによっ
て、その距離を通過する間に加熱筒１からの加熱を均一
に受けて一層可塑化され、また射出ストロークＢよりも
長い距離を通過するまで加熱を受けることによって、温
度むらが解消されるようになる。
【００１８】この可塑化促進部Ａの可塑化材料は、上記
プランジャ８の先端部１０の上記流通溝１１から計量室
５へと順次圧入されて蓄えられるが、背圧力を加えなが
ら可塑化を行う場合と異なって密度にむらが生じ易い。
プランジャ８の先端部１０の上記流通溝１１から計量室
５へと順次圧入されて蓄えられるが、背圧力を加えなが
ら可塑化を行う場合と異なって密度にむらが生じ易い。
【００１９】そこでスクリュ７の回転による所定量の成
形材料の可塑化が終了した時点で、金型にノズルタッチ
したまま上記スクリュ７を定速で前進移動して、上記プ
ランジャ８の先端部１０を計量室５の開口部に押込む
と、その押込みにより圧迫された計量室内の可塑化材料
の一部が流通溝１１からプランジャ周囲の上記間隙９へ
と逆流し、また間隙９の可塑化材料はスクリュ側に逆流
するようになる。
形材料の可塑化が終了した時点で、金型にノズルタッチ
したまま上記スクリュ７を定速で前進移動して、上記プ
ランジャ８の先端部１０を計量室５の開口部に押込む
と、その押込みにより圧迫された計量室内の可塑化材料
の一部が流通溝１１からプランジャ周囲の上記間隙９へ
と逆流し、また間隙９の可塑化材料はスクリュ側に逆流
するようになる。
【００２０】このような計量室内の可塑化材料の圧迫
は、プランジャ８の軸部前部により計量室５を完全に塞
ぐ設定位置まで行われ、その間に余剰の可塑化材料の除
去と圧縮とが行われて、可塑化材料の密度が全般的に増
すようになり、図３に示すように、プランジャ８の軸部
前部により計量室３が閉鎖された時点では、均一密度の
一定量の可塑化材料がプランジャ周囲の間隙９の可塑化
材料と遮断されて蓄えらる。即ち、可塑化材料の計量が
行われることになる。
は、プランジャ８の軸部前部により計量室５を完全に塞
ぐ設定位置まで行われ、その間に余剰の可塑化材料の除
去と圧縮とが行われて、可塑化材料の密度が全般的に増
すようになり、図３に示すように、プランジャ８の軸部
前部により計量室３が閉鎖された時点では、均一密度の
一定量の可塑化材料がプランジャ周囲の間隙９の可塑化
材料と遮断されて蓄えらる。即ち、可塑化材料の計量が
行われることになる。
【００２１】このような可塑化材料の計量の後に、射出
プランジャ８を可塑化スクリュ７により上記先端部１０
が計量室５の先端近傍に位置するところまでころまで継
続前進すると、計量室５の可塑化材料は、図１に示すよ
うに、クッションとしての若干量を計量室先端に残して
上記ノズル口６から金型に射出されることになる。この
可塑化材料の射出速度は成形材料によって異なり、低速
前進から高速前進に切り換えて行う場合と、上記低速前
進のまま射出工程に移行する場合の何れをも採用し得
る。
プランジャ８を可塑化スクリュ７により上記先端部１０
が計量室５の先端近傍に位置するところまでころまで継
続前進すると、計量室５の可塑化材料は、図１に示すよ
うに、クッションとしての若干量を計量室先端に残して
上記ノズル口６から金型に射出されることになる。この
可塑化材料の射出速度は成形材料によって異なり、低速
前進から高速前進に切り換えて行う場合と、上記低速前
進のまま射出工程に移行する場合の何れをも採用し得
る。
【００２２】上記射出時において、可塑化促進部Ａの可
塑化材料は間隙９から上記スクリュ７のスクリュ間に逆
流するが、その逆流は計量室５が閉鎖された後のことで
あることから、この逆流により計量が不安定となるよう
なことはなく、また可塑化促進部Ａから逆流した可塑化
材料は、次の成形材料の可塑化時に計量室５に最先に供
給されることになるので、滞留による過熱により劣化す
るような虞もない。
塑化材料は間隙９から上記スクリュ７のスクリュ間に逆
流するが、その逆流は計量室５が閉鎖された後のことで
あることから、この逆流により計量が不安定となるよう
なことはなく、また可塑化促進部Ａから逆流した可塑化
材料は、次の成形材料の可塑化時に計量室５に最先に供
給されることになるので、滞留による過熱により劣化す
るような虞もない。
【００２３】上記可塑化材料の射出が完了すると、ノズ
ル先端が金型から離され、プランジャ８は上述のように
スクリュ７と共に可塑化位置まで後退移動し、その位置
においてスクリュ７の回転による成形材料の可塑化と、
上記可塑化促進部Ａによる可塑化材料の加熱及び計量部
５への蓄えとが行われる。場合によってはスクリュ７と
ともに回転させながら後退移動してもよく、この時には
後退移動の開始から成形材料の可塑化が行われる。
ル先端が金型から離され、プランジャ８は上述のように
スクリュ７と共に可塑化位置まで後退移動し、その位置
においてスクリュ７の回転による成形材料の可塑化と、
上記可塑化促進部Ａによる可塑化材料の加熱及び計量部
５への蓄えとが行われる。場合によってはスクリュ７と
ともに回転させながら後退移動してもよく、この時には
後退移動の開始から成形材料の可塑化が行われる。
【００２４】なお、上記実施形態では流通溝１１を介し
て計量室５に対する可塑化材料の流出入を行うようにし
ているが、円錐形に形成した先端部１０の周囲間隙から
も可塑化材料の流出入が行われるので、流通溝１１を省
略してもよく、この場合にはプランジャ８の後退位置を
図２に示す位置よりも後方として、可塑化材料が計量室
５に流入し易いように周囲間隙を大きく形成すればよ
い。
て計量室５に対する可塑化材料の流出入を行うようにし
ているが、円錐形に形成した先端部１０の周囲間隙から
も可塑化材料の流出入が行われるので、流通溝１１を省
略してもよく、この場合にはプランジャ８の後退位置を
図２に示す位置よりも後方として、可塑化材料が計量室
５に流入し易いように周囲間隙を大きく形成すればよ
い。
【図１】 この発明に係わる射出装置の１実施形態の射
出完了時における要部の部分断面図である。
出完了時における要部の部分断面図である。
【図２】 同じく可塑化時における要部の部分断面図で
ある。
ある。
【図３】 同じく計量及び射出開始時における要部の部
分断面図である。
分断面図である。
【図４】 可塑化促進部と射出ストロークとを示す説明
図である。
図である。
１ 加熱筒 ２ バンドヒータ ３ ノズル ４ 先端部材 ５ 計量室 ６ ノズル口 ７ 可塑化用のスクリュ ８ 射出用のプランジャ ９ 可塑化促進部の間隙 １０ 先端部 １１ 流通溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 康彦 長野県埴科郡坂城町大字南条2110番地 日精樹脂工業株式会社内 (72)発明者 林 祐司 長野県埴科郡坂城町大字南条2110番地 日精樹脂工業株式会社内 (72)発明者 宮川 守 長野県埴科郡坂城町大字南条2110番地 日精樹脂工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平９−76308（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−83122（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−147315（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−44317（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−77126（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−180821（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−89336（ＪＰ，Ａ) 特公 昭38−4183（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84
Claims (2)
- 【請求項１】 外周囲にバンドヒータを備えた加熱筒
と、ノズルを有する加熱筒の先端部材と、加熱筒の内部
に回転かつ進退自在に設けられた可塑化用のスクリュ
と、そのスクリュに連設した先端部が円錐形の射出用の
プランジャとからなり、 上記先端部材の内部中央を所要長さにわたり加熱筒内径
に対して８〜１５％ほど縮径して計量室に形成し、その
計量室とほぼ同径に上記プランジャの直径を形成して、
該プランジャを計量室に進退自在に挿入可能となすとと
もに、プランジャ周囲に加熱筒内径とプランジャ直径と
の差により生じた間隙による可塑化促進部を射出ストロ
ークよりも長く形成してなることを特徴とする射出装
置。 - 【請求項２】 上記プランジャは円錐形の先端部と軸部
前部とにわたる複数の流通溝を有することを特徴とする
請求項１記載の射出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00931399A JP3250183B2 (ja) | 1999-01-18 | 1999-01-18 | 射出装置 |
| US09/482,210 US6345976B1 (en) | 1999-01-18 | 2000-01-12 | Injection apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00931399A JP3250183B2 (ja) | 1999-01-18 | 1999-01-18 | 射出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000202876A JP2000202876A (ja) | 2000-07-25 |
| JP3250183B2 true JP3250183B2 (ja) | 2002-01-28 |
Family
ID=11716993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00931399A Expired - Fee Related JP3250183B2 (ja) | 1999-01-18 | 1999-01-18 | 射出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6345976B1 (ja) |
| JP (1) | JP3250183B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2969701C (en) | 2014-12-04 | 2022-03-29 | Extrude To Fill, LLC | Injection molding system and method of fabricating a component |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3888393A (en) * | 1974-01-22 | 1975-06-10 | Mordeki Drori | Injection molder with ram movable indepently of screw feeder |
| JPH0617048B2 (ja) | 1985-10-09 | 1994-03-09 | 大日本印刷株式会社 | 射出成形機 |
| ES2011346A6 (es) * | 1988-05-12 | 1990-01-01 | Pena Roca Juan | Cierre perfeccionado para husillos de piston en las maquinas de inyeccion de plastico. |
| JPH0298421A (ja) * | 1988-10-04 | 1990-04-10 | Toyo Mach & Metal Co Ltd | 射出成形機の射出制御方法 |
| JPH09314603A (ja) | 1996-05-31 | 1997-12-09 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 熱硬化性樹脂用射出成形機 |
-
1999
- 1999-01-18 JP JP00931399A patent/JP3250183B2/ja not_active Expired - Fee Related
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