JP7050107B2 - ガス抜き機構付き射出装置 - Google Patents

Description

本発明は、スクリューの前方に溜まるガスを排出するガス抜き機構付き射出装置に関する。

射出装置は、先端にノズルを備える加熱筒と、この加熱筒に回転可能に且つ軸方向に移動可能に収納されるスクリューとを要部とする。
スクリューを回すと樹脂材料が、加熱筒の前部、すなわちスクリューの前方へ送られる。

スクリューの前方の樹脂材料が増加すると、樹脂材料の反力でスクリューは徐々に後退する。この間に樹脂材料自体は、混練され温度が上がり、可塑化される。
スクリューが所定距離後退すると、可塑化・計量工程が終了する。次に、スクリューを高速前進することでノズルから金型へ樹脂材料を射出する（射出工程）。

樹脂材料は、Ｃ（炭素）とＨ（水素）とＯ（酸素）を主成分とするが、Ｎ（窒素）やＳ（硫黄）を不可避的に含む。これらが、可塑化・計量工程中に、加熱されてガス化する。このガスは、樹脂製品の品質低下を招くと共に加熱筒、スクリュー、ノズル及び金型を汚染する。加熱筒、スクリュー、ノズル及び金型は、定期的又は随時清掃される。
この清掃にかかるコストを低減することが求められる。加えて、樹脂製品の品質向上が求められる。

これらの要求に対して、ガス抜き機構付き射出装置が提案され、各種の形態のものが実用に供されてきた（例えば、特許文献１（図１）参照。）。

特許文献１の技術を次図に基づいて説明する。
図１４は従来のガス抜き機構付き射出装置の断面図であり、ガス抜き機構付き射出装置１００は、射出機１０１と、この射出機１０１に付設されるガス抜き機構１１０とからなる。
射出機１０１は、先端にノズル１０２を備える加熱筒１０３と、この加熱筒１０３に挿入されたスクリュー１０４とを要部とする。

ガス抜き機構１１０は、ノズル１０２の後面に設けられた放射状溝１１１と、この放射溝１１１に繋がるようにして加熱筒１０３に設けられた環状段部１１２と、この環状段部１１２が外に繋がるようにして加熱筒１０３に設けられた通気孔１１３とからなる。

スクリュー１０４の前方に溜まったガスは、放射状溝１１１→環状段部１１２→通気孔１１３と流れて外へ排出される。

図１５は従来の技術の不具合点を説明する図であり、可塑化・計量工程の末期には、スクリュー１０４は所定距離後退し、スクリュー１０４の前方に十分の量の樹脂材料１２０が溜まる。この樹脂材料１２０に含まれるガスの位置は、決まっていないが、全体的に分散して存在すると考えられる。例えば、樹脂材料１２０の前部（ノズル１０２側）にガス１２１が含まれ、中間部にガス１２２が含まれ、後部にガス１２３が含まれる。

図１５から明らかなように、可塑化・計量工程の末期では、放射状溝１１１に近いガス１２１は抜かれるものの、放射状溝１１１から遠いガス１２２やガス１２３は抜かれない。
射出工程では、スクリュー１０４が高速で前進するため、樹脂材料１２０は短時間で放射状溝１１１を通り過ぎる。そのため、ガス１２２やガス１２３は、殆どが樹脂材料１２０に残ったままとなり、樹脂製品の品質低下を招く。又は、ガス１２２やガス１２３は、ノズル１０２や加熱筒１０３やスクリュー１０４や金型を汚し、清掃コストの増加を招く。

樹脂製品の一層の品質向上、及びノズルや加熱筒やスクリューや金型の清掃コストの圧縮が求められる中、より良好なガス抜き性能を有するガス抜き機構付き射出装置が求められる。

実用新案登録第３０１４７９３号公報

本発明は、より良好なガス抜き性能を有するガス抜き機構付き射出装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、先端にノズルを備える加熱筒と、この加熱筒に回転可能に且つ軸方向に移動可能に収納されるスクリューとを要部とする射出機と、
この射出機に備えられ、前記加熱筒内の樹脂材料からガスを抜くガス抜き機構と、
からなるガス抜き機構付き射出装置であって、
前記スクリューは、先端部に、前記樹脂材料の逆流を防止するリングバルブを備え、
前記ガス抜き機構は、前記加熱筒に内蔵されるガス抜き部材と、前記加熱筒に設けられる排気口とを備え、
前記ガス抜き部材は、前記スクリューが後退限位置にあるときの前記リングバルブの後端から前記ノズルの先端までの範囲に配置され、前記加熱筒の長手軸に沿って少なくとも６箇所から前記樹脂材料中のガスを抜く部材であり、
前記ガス抜き部材は、前記加熱筒の長手軸に沿って並べられた少なくとも５個の排気リングで構成され、隣接する前記排気リングの間、先頭の前記排気リングの片方の側面及び末尾の前記排気リングの片方の側面とがガス通路になっており、
前記排気リングは、前記スクリューの貫通を許容する中心穴が開いた円板であり、この円板の外周面とこの外周面に直交する側面とが交わる部位が面取りされて環状ガス流路とされ、
前記外周面に少なくとも１個の長手ガス流路が切欠き形成され、この長手ガス流路で、前記ガスが前記加熱筒の長手軸に沿って流れるようにしたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、先端にノズルを備える加熱筒と、この加熱筒に回転可能に且つ軸方向に移動可能に収納されるスクリューとを要部とする射出機と、
この射出機に備えられ、前記加熱筒内の樹脂材料からガスを抜くガス抜き機構と、
からなるガス抜き機構付き射出装置であって、
前記スクリューは、先端部に、前記樹脂材料の逆流を防止するリングバルブを備え、
前記ガス抜き機構は、前記加熱筒に内蔵されるガス抜き部材と、前記加熱筒に設けられる排気口とを備え、
前記ガス抜き部材は、前記スクリューが後退限位置にあるときの前記リングバルブの後端から前記ノズルの先端までの範囲に配置され、前記加熱筒の長手軸に沿って少なくとも６箇所から前記樹脂材料中のガスを抜く部材であり、
前記ガス抜き部材は、前記加熱筒の長手軸に沿って並べられた少なくとも５個の排気リングで構成され、隣接する前記排気リングの間、先頭の前記排気リングの片方の側面及び末尾の前記排気リングの片方の側面とがガス通路になっており、
前記排気リングは、前記スクリューの貫通を許容する中心穴が開いた円板であり、この円板の外周面とこの外周面に直交する側面とが交わる部位が面取りされて環状ガス流路とされ、
前記加熱筒に、前記環状ガス流路を流れるガスを、前記排気口へ導出するガス導出路が設けられていることを特徴とする。

請求項１に係る発明及び請求項２に係る発明では、加熱筒の長手軸に沿って少なくとも６箇所から樹脂材料中のガスを抜くようにしたので、加熱筒の長手軸に沿って延びる樹脂材料から、満遍なくガスを抜くことができる。
したがって、本発明により、より良好なガス抜き性能を有するガス抜き機構付き射出装置が提供される。

加えて、請求項１に係る発明及び請求項２に係る発明では、ガス抜き部材は、少なくとも５個の排気リングを重ねたものとした。排気リングは中心穴を有する円板であるため、安価であり、ガス抜き部材の低コスト化を図ることができる。

さらに加えて、請求項１に係る発明では、排気リングに面取りを施して環状ガス流路を確保し、外周面を切欠くことで長手ガス流路を確保した。
排気リングに機械加工を施すだけで、容易に、ガス流路を設けることができる。

さらに加えて、請求項２に係る発明では、排気リングに面取りを施して環状ガス流路を確保し、加熱筒側の収納穴にガス導出路を設ける。
ガス導出路を設けることにより排気リングを切欠く必要がなくなり、排気リングの加工コストを下げることができる。

本発明に係るガス抜き機構付き射出装置の基本構成を示す図である。 （ａ）は排気リングの正面図、（ｂ）は（ａ）のｂーｂ線断面図、（ｃ）は（ｂ）のｃ部拡大図である。 図２（ｂ）の３部拡大図である。 （ａ）は２個の排気リングの断面図、（ｂ）は（ａ）のｂ部拡大図、（ｃ）は作用図である。 （ａ）、（ｂ）はガスの流れを説明する図である。 排気リングの数を説明する図である。 排気リングの変更例を説明する図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のｂ矢視図である。 加熱筒の要部断面図である。 排気リングのさらなる変更例を説明する図であり、（ａ）は加熱筒の要部断面図、（ｂ）は排気リングの正面図、（ｃ）は作用図である。 本発明に係るガス抜き機構付き射出装置の変更例を説明する図である。 本発明に係るガス抜き機構付き射出装置のさらなる変更例を説明する図である。 （ａ）はさらなる変更例で採用するガス抜き部材の断面図、（ｂ）は（ａ）のｂーｂ線断面図である。 本発明に係るガス抜き機構付き射出装置のさらなる変更例を説明する図である。 従来のガス抜き機構付き射出装置の断面図である。 従来の技術の不具合点を説明する図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。

図１に示すように、ガス抜き機構付き射出装置１０は、射出機２０と、ガス抜き機構３０とからなる。
射出機２０は、先端にノズル２１を備える加熱筒２２と、この加熱筒２２に回転可能に且つ軸方向に移動可能に収納されるスクリュー２３とを要部とする。
ノズル２１は、ノズル本体２４と、このノズル本体２４を加熱筒２２に接続するノズルアタッチメント２５とからなる。ノズル本体２４とノズルアタッチメント２５とは、この例では別体（２部品）としたが、一体品（１部品）であってもよい。

スクリュー２３は、先端部に、リングバルブ２６を備えている。スクリュー２３の前方（ノズル２１側）に樹脂材料が溜まる。この樹脂材料の圧力でリングバルブ２６が後退すると、リングバルブ２６はシール機能を発揮する。このシール機能により、スクリュー２３の前方の樹脂材料が図面右側へ戻ることが防止される。

ガス抜き機構３０は、加熱筒（ノズル２１を含む。以下同じ）２２に内蔵されるガス抜き部材５０と、加熱筒２２に設けられる排気口３１とを備えている。排気口３１とは別に、排気口３１Ｂを加熱筒２２に設けることは差し支えない。すなわち、排気口３１を、１個にするか複数個にするかは任意である。

ガス抜き部材５０は、スクリュー２３が後退限位置にあるときのリングバルブ２６の後端からノズル２１の先端までの範囲ＤＬに配置される。
ガス抜き部材５０は、加熱筒２２に内蔵されるため、スクリュー２３の通過を許容する円筒状部材であることが望まれる。円筒状部材であれば、加熱筒２２の長手軸２２ａに沿って延ばすことができるからである。

ガス抜き部材５０は、例えば複数個（図１では９個）の排気リング５１を、長手軸２２ａに沿って重ねることで構成される。９個の場合、１個の排気リング５１の厚さ（長手軸２２ａに沿った長さ）は、５～１０ｍｍ程度である。

重要部品である排気リング５１の詳細を、図２～図５に基づいて説明する。
図２（ａ）に示すように、排気リング５１は、スクリュー（図１、符号２３）の貫通を許容する中心穴５２が開いた円板５３であり、外周面５４に少なくとも１個（この例では４個）の長手ガス流路５５が切欠き形成されている。
すなわち、排気リング５１の外接円兼加熱筒側の収納穴２２ｂに対して、略三日月形状の長手ガス流路５５が形成される。長手ガス流路５５を、ガスは図面表裏方向（加熱筒の長手軸に沿って）へ流れる。

図２（ｂ）は、図２（ａ）のｂーｂ線断面図であり、排気リング５１は、外周面５４と、この外周面５４に直交する２つの側面５６とを有する。
図２（ｃ）は、図２（ｂ）のｃ部拡大図であり、外周面５４と側面５６とが交わる部位が面取りされて環状ガス流路５７とされる。この環状ガス流路５７は、三角形の断面を呈しており、ガスを環状（加熱筒の長手軸を回るよう）に流す。

図３は、図２（ｂ）の３部拡大図であり、排気リング５１の側面断面を顕微鏡で拡大して観察すると、山と谷とが交互に並んだ波形断面となる。その理由は、次の通りである。 排気リング５１の素材は、一般的に鋼板である。鋼板は熱間圧延や冷間圧延されて所定の厚さとされる。この圧延の際に、圧延ローラの表面粗さの影響を受けて、鋼板の表面が粗面になる。粗面は波形断面で表される。

排気リング５１について、さらに説明を続けるが、以下の説明において、場所を特定する必要があるときには、排気リング５１にＡ、Ｂ、Ｃ・・・を添える。ただし、排気リング５１Ａ、５１Ｂ、・・・と排気リング５１は同一物である。また、ガスについてもＡ、Ｂ、Ｃ・・・を添える。

図４（ａ）に示すよう、排気リング５１Ａと排気リング５１Ｂとを並べる。
図４（ｂ）に示すよう、排気リング５１Ａの側面が粗面であり、排気リング５１Ｂの側面が粗面である。排気リング５１Ａを白抜き矢印のように排気リング５１Ｂに重ねる。
図４（ｃ）に示すように、山がある程度潰れるものの、微細な隙間５８が残留する。この微細な隙間５８がガス通路５９となる。ガス通路５９は微細であるため、ガス（気体）は通過するが、樹脂材料は液体・固体の混合物であるため通過しない。

排気リング５１Ａ、５１Ｂの作用を、図５で説明する。
図５（ａ）に示すように、樹脂材料６１に含まれるガス６２Ａは、矢印（１）のように略三日月状の長手ガス流路５５に到達し、図面奥へ長手軸２２ａに沿って流れる。
また、樹脂材料６１に含まれるガス６２Ｂは、矢印（２）のように環状ガス流路５７に至り、環状ガス流路５７で分流し、近くの長手ガス流路５５に到達する。

排気リング５１Ａは、加熱筒２２の収納穴２２ｂに嵌っており、長手軸２２ａの直角方向へは移動しない。しかし、排気リング５１Ａは、長手軸２２ａ周りには、回転する可能性がある。ただし、この回転は許容される。その理由を、次に説明する。

図５（ｂ）に、排気リング５１Ａの図奥にあるべき排気リング５１Ｂを、便宜的に、排気リング５１Ａの図右側に示す。排気リング５１Ｂは、排気リング５１Ａに対して、４５°時計回りに回転している。
すると、排気リング５１Ａの長手ガス流路５５を通ったガス６２Ｃは、排気リング５１Ｂの環状ガス流路５７に至り、この環状ガス流路５７で分流して排気リング５１Ｂの長手ガス流路５５に流入する。
よって、複数個の排気リング５１の回転位相は、揃わなくて差し支えない。結果、排気リング５１に格別の回転止めを講じる必要がなく、加熱筒２２の収納穴２２ｂは単純な円筒面で差し支えなく、穴加工コストの低減が図れる。

次に、排気リング５１の製造及び加工について、検討する。
排気リング５１は、厚肉鋼管を切断し、追加工して得る。又は、丸鋼を切断し、中心穴を開けるなどの追加工を施して得る。又は、圧延帯板から切り出し、追加工して得る、など各種の製造方法で製造することができる。
厚肉鋼管はサイズの自由度が少なく、排気リング５１の外径／内径によっては採用できない。丸鋼は中心穴を開けるため歩留まりが悪い。
多数個を得るには圧延帯板が好適である。そこで、圧延帯板と、この圧延帯板に施す追加工を、表１に示す。

この表１に記載した算術平均粗さＲａについて、先に説明する。
図３に示す波形図において、山と谷の中心線ｘに対して複数の山の高さの算術平均を求めて算術平均粗さＲａとすることが、ＪＩＳ Ｂ ０６０１で規定されている。算術平均粗さＲａの単位はμｍであるが、μｍは省略される。
そこで、本書では、Ｒａにμｍを付けないことを原則とするが、必要なときにはＲａにμｍを付けるものとする。

熱間圧延材は、Ｒａが１０μｍ程度であり、市販されている帯板の厚さが１．６～１２ｍｍ程度である。
冷間圧延材は、Ｒａが０．６μｍ程度であり、市販されている帯板の厚さが０．４～２．３ｍｍ程度である。

図１で説明した例では、排気リング５１は、厚さが５～１０ｍｍ程度であるため、素材は熱間圧延材が採用できる。
表１に示すように、フライス加工はＲａが１．０μｍ程度であるから、フライス加工で熱間圧延材に中仕上げを施すことができる。

さらに、表１に示すように、研削（中）では、目の細かい砥石で研削する。この研削で０．８μｍ程度に仕上げることができる。
さらに、表１に示すように、研削（上）では、更に目の細かい砥石で研削する。この研削で０．２μｍ程度に仕上げることができる。

さらに、表１に示すように、微細径の砥粒を用いたバフで行う精密仕上げでは、０．１μｍ程度に仕上げることができる。
また、微細径の砥粒をベーパーに接着したものを準備する。このペーパーで行う精密ペーパー仕上げでも、０．１μｍ程度に仕上げることができる。

排気リング５１の算術平均粗さＲａは、精密バフ又は精密ペーパーによる０．１μｍ程度であってもガス排出性能は得られるため、採用可能である。しかし、精密仕上げまで実施すると、加工コストが嵩む。

この点、研削（上）による上仕上げに留めると、加工コストの低減が図れる。研削（上）で０．２μｍ程度が得られるため、この０．２μｍをＲａの下限値とする。

また、Ｒａが１．０μｍを超えると、液晶ポリマー（ＬＣＰ）のような流動性の高い樹脂材料はガス通路へ侵入する。そこで、安全を見て、Ｒａの上限値を０．８μｍとする。

また、研削盤で、中砥石を上砥石に替えることにより、研削（中）と研削（上）を選択的に実施することができ、加工コストを抑えることができる。
研削（中）であれば、０．８μｍ程度が得られるため、Ｒａの上限値を０．８μｍとすることに意味がある。

よって、排気リング５１の側面の表面粗さは、算術平均粗さＲａで、０．２～０．８の範囲が好適である。この範囲であれば、加工コストを抑えることができる。
ただし、排気リング５１の側面の表面粗さを、算術平均粗さＲａで、０．１や１．０にすることは差し支えない。

次に、排気リング５１の数（個数、枚数、段数）を検討する。
スクリュー２３の前方に存在する樹脂材料６１は、加熱筒２２の長手軸２２ａに沿って延びた円柱形状を呈する。本発明は、この円柱形状の樹脂材料６１の多数箇所から満遍なくガスを抜くことができる技術を提供することを目的とする。

この目的を達成し得る構成を、図６に示す。
図６に示すように、ガス抜き部材５０として、適当な厚さの排気リング５１Ａ～５１Ｅを重ねる。
隣接する排気リング５１Ａ～５１Ｅ間に、合計４箇所のガス通路５９が形成される。加えて、先頭の排気リング５１Ａの片方の側面５６にガス通路５９が形成され、末尾の排気リング５１Ｅの片方の側面５６にガス通路５９が形成される。ガス通路５９は、都合６箇所となる。この６箇所からガスを満遍なく抜くことができる。

ガス抜き部材５０の全長Ｌｆは、図１に示すＤＬの範囲に収まればよく、任意である。
１個の排気リング５１Ａ～５１Ｅの厚さが、１０ｍｍであれば、Ｌｆは５０ｍｍとなる。

Ｌｆを５０ｍｍに維持し、排気リング５１Ａの厚さを２．３ｍｍにすると、５０÷２．３＝２１．７の計算により、排気リング５１の枚数は、２１枚程度になる。２１枚であれば、排気リング５１の相互間の数が２０で、これに両端の２が加わり、２２箇所のガス通路５９を得ることができる。

結果、より満遍なく樹脂材料からガスを抜くことができる。
上記した表１により、厚さが２．３ｍｍであれば、冷間圧延による市販帯板が採用できる。冷間圧延帯板の表面粗さは、算術平均粗さＲａで、０．６μｍ程度である。０．６μｍは、好ましい算術平均粗さＲａである（０．２～０．８）の範囲内にあり、研削（上）などの追加工を省くことが、可能となる。

又は、排気リング５１の枚数を５枚に維持し、排気リング５１の厚さを２０ｍｍとすれば、Ｌｆを２倍の長さにすることができる。
ガスの発生量が多いタイプの樹脂材料の場合は、排気リング５１の枚数を増やして、ガス通路５９の数を増す。ガスの発生量が少ないタイプの樹脂材料の場合は、排気リング５１の枚数を少なくして、ガス通路５９の数を少なくすればよい。

ただし、加熱筒２２の長手軸２２ａに沿って樹脂材料が延びることを考慮すると、排気リング５１の数は少なくとも５個としたい。また、排気リング５１の数が増えると、加工コストが嵩むため上限を２０個とする。
よって、排気リング５１の個数は、５～２０個の範囲から選択することが、望ましい。

以上の構成からなるガス抜き機構付き射出装置１０の作用を、図１に基づいて説明する。
図１にて、可塑化・計量工程の末期には、スクリュー２３の前方に樹脂材料が溜まっている。可塑化された樹脂材料には、ガスが含まれる。ガスの位置は定まっていない。
次の射出工程でスクリュー２３は前進し、樹脂材料がノズル２１から射出される。この射出の際に、樹脂材料は圧縮される。この圧縮により、ガスが押し出される。押し出されたガスは、ガス抜き部材５０の排気リング５１間に形成されるガス通路を通って、排気口３１,３１Ｂに至り、排気口３１、３１Ｂから外へ排出される。

排気リング５１間に形成されるガス通路は、長手軸２２ａに沿って少なくとも６箇所（図１では１０箇所）形成されるため、ガスが樹脂材料中に分散していても、ガスは何処かのガス通路から排出される。結果、排出漏れが無くなり、排出漏れがあったとしても僅かである。

次に、排気リング５１の変更例を、図７～図８に基づいて説明する。
図７（ａ）は変更例に係る排気リング５１の正面図であり、排気リング５１の側面５６に、中心穴５２から長手ガス流路５５に至る放射状溝６３を、少なくとも１個設ける。この例では十文字状に４個設けた。

図７（ｂ）は図７（ａ）のｂ矢視図であり、放射状溝６３の深さｄは、１０μｍ～１５μｍの範囲が好適である。深さｄが２０μｍを超えると、樹脂材料が放射状溝６３へ侵入する。安全を見て、深さｄは、１５μｍ以下とする。また、深さｄが１０μｍ未満ではガスの通過量が期待値以下になる。

また、図８に示すように、長手ガス流路５５のガスの通過量を補うために、加熱筒２２側の収納穴２２ｂに、少なくとも１条のガス導出路６４を設けてもよい。この例では、４条のガス導出路６４を設けたが、条数は任意である。ガス導出路６４は、図面表裏方向、すなわち、加熱筒２２の長手軸２２ａに沿って延びて、ガスを排気口（図１、符号３１、３１Ｂ）へ導出する役割を果たす。

排気リング５１のさらなる変更例を、図９に基づいて説明する。
図９（ａ）に示すように、加熱筒２２側の収納穴２２ｂに、少なくとも１条のガス導出路６４を設けた場合は、図９（ｂ）に示すように、排気リング５１は、切欠きなしの円板５３とすることができる。ただし、円板５３は、中心穴５２と環状ガス流路５７とを有している。

図９（ｃ）に示すように、樹脂材料６１中のガス６２Ｄは、排気リング５１の側面を通って、環状ガス流路５７に至り、環状ガス流路５７で分流し、近くのガス導出路６４に至る。そのため、排気リング５１として切欠きなしの円板５３が採用できる。

次に、ガス抜き機構付き射出装置１０の変更例を、図１０に基づいて説明する。
図１に示すガス抜き機構付き射出装置１０から変更した点は次に通りであり、その他の要素は変更が無いため、図１の符号を流用して詳細な説明は省略する。
図１０では、図１の排気口３１Ｂは、省く。又は、吸気口４１に変更する。

図１０では、ガス抜き機構３０は、排気口３１から延びる排気管３２と、この排気管３２に接続される真空ポンプ３３とを更に備える。真空ポンプ３３の真空排気作用により、射出工程に加えて可塑化・計量工程中にも強制的に且つ効率よくガスを抜くことができる。よって、樹脂材料からより多量のガスを抜くことができる。

好ましくは、排気口３１と真空ポンプ３３の間に、第１三方弁３４と、第１ワックストラップ３５と、第２ワックストラップ３６と、第２三方弁３７とを配置する。第１ワックストラップ３５と、第２ワックストラップ３６とは、並列に配置される。

第１三方弁３４及び第２三方弁３７を操作して、第１ワックストラップ３５にガスを流し、第２ワックストラップ３６にガスを流さないようにする。第１ワックストラップ３５でガス中のワックスを捕獲する。第２ワックストラップ３６では、ドレーン弁３８を開いて、捕獲したワックスを排出（回収）する。ガス中に含まれるワックスを除去して、真空ポンプ３３を保護する。

または、定期的又は随時、第１三方弁３４及び第２三方弁３７を操作して、第２ワックストラップ３６にガスを流し、第１ワックストラップ３５にガスを流さないようにする。第２ワックストラップ３６でガス中のワックスを捕獲する。第１ワックストラップ３５では、ドレーン弁３８を開いて、捕獲したワックスを排出（回収）する。
以上により、常時、第１ワックストラップ３５と第２ワックストラップ３６の一方をワックス捕獲状態にし、他方をワックス回収状態にすることができる。

なお、ガス抜き機構付き射出装置１０を昼間のみ運転し、夜間は休止するなど、休止期間が十分に確保できるときには、第１三方弁３４と、第２ワックストラップ３６と、第２三方弁３７とを省いて、第１ワックストラップ３５のみとしてもよい。

さらに、好ましくは、排気口３１とは別に吸気口４１を、加熱筒２２に設け、吸気口４１から外気を加熱筒２２内へ導くようにしてもよい。外気を導入することで、ガスの流速を高めることができ、ガスの排出性能が高まることが、期待される。
ただし、吸気口４１を設けるか否かは任意である。

次に、ガス抜き機構付き射出装置１０のさらなる変更例を、図１１～図１２に基づいて説明する。
図１０に示すガス抜き機構付き射出装置１０から変更した点は次に通りであり、その他は変更が無いため、図１０の符号を流用して詳細な説明は省略する。
図１１に示すように、ガス抜き部材５０の形態を変更する。
変更したガス抜き部材５０の長手断面図を図１２（ａ）に示し、図１２（ａ）のｂーｂ線断面図を図１２（ｂ）に示す。

図１２（ｂ）に示すように、ガス抜き部材５０は、金属製円筒６６と、ポーラス部品６８とからなる。
金属製円筒６６には、中心穴５２から外周面５４に至る貫通穴６７が設けられている。
この貫通穴６７の入口（中心穴５２側）にポーラス部品６８が嵌められる。
ポーラス部品６８は、実施例では同一断面当たり４個としたが１個以上であればよい。貫通穴６７も同様である。

好ましくは、ガス抜き部材５０の外周面５４に且つ貫通穴６７の出口にガス導出路６４を設ける。これにより、図９（ａ）に示すガス導出路６４を省くことができ、加熱筒側の収納穴２２ａを単純な円筒穴にすることができる。

ポーラス部品６８は、金属粒をバインダーで固め、焼結した焼結品である。焼結温度に加熱すると、金属粒同士が原子間結合により拡散接合する。加熱によりバインダーが無くなり、跡に微細で且つ無数のガス通路が形成される。
すなわち、ポーラス部品６８には、６箇所を遥かに超える無数のガス通路が形成される。

図１２（ａ）に示すように、ポーラス部品６８は、例えば加熱筒の長手軸に沿って延びる細長部材である。樹脂材料からガスをより満遍なく抜くことができる。
なお、ポーラス部品６８は、貫通穴６７より大径の円柱部材であってもよい。この大径の円柱部材は貫通穴６７と同軸に配置される。１本の貫通穴６７の入口に１個の円柱部材が嵌められる。

よって、ガス抜き部材５０は、複数個の排気リング５１に限定されるものではない。
ただし、ポーラス部品６８等に比べて、排気リング５１は極めて安価であるという利点を有する。

次に、ガス抜き機構付き射出装置１０のさらなる変更例を、図１３に基づいて説明する。
図１０に示すガス抜き機構付き射出装置１０から変更した点は次に通りであり、その他の要素は変更が無いため、図１０の符号を流用して詳細な説明は省略する。
図１３に示すように、ノズルアタッチメント２５を大型にした。ガス抜き部材５０Ａと共にノズルアタッチメント２５にガス抜き部材５０Ｂを設ける。そして、排気口３１Ａ及び吸気口４１Ａの他に、ノズルアタッチメント２５に排気口３１Ｂ及び吸気口４１Ｂを設ける。

この構成により、リングバルブ２６の後端からノズル２１の先端の範囲に存在する樹脂材料から、より満遍なくガスを抜くことができる。
ガス抜き部材５０は、ノズル本体２４に設けてもよいことは、言うまでもない。

また、図１０に示す吸気口４１からは外気を吸引するようにしたが、図１３に示すガス容器６５から窒素ガス又はアルゴンガスを吸気口４１Ａ、４１Ｂへ供給するようにしてもよい。すなわち、樹脂材料が可塑化状態で、酸素を嫌う場合には、非酸化性ガス（窒素ガス又はアルゴンガス）を使用する。

本発明は、スクリュー前方の樹脂材料からガスを抜く射出装置に好適である。

１０…ガス抜き機構付き射出装置、２０…射出機、２１…ノズル、２２…加熱筒、２２ａ…長手軸、２３…スクリュー、２６…リングバルブ、３０…ガス抜き機構、３１、３１Ｂ…排気口、３２…排気管、３３…真空ポンプ、５０…ガス抜き部材、５１…排気リング、５２…中心穴、５３…円板、５４…外周面、５５…長手ガス流路、５６…側面、５７…環状ガス流路、５９…ガス通路、６１…樹脂材料、６２Ａ～６２Ｄ…ガス、６４…ガス導出路、ＤＬ…スクリューが後退限位置にあるときのリングバルブの後端からノズルの先端までの範囲。

Claims (2)

1. 先端にノズルを備える加熱筒と、この加熱筒に回転可能に且つ軸方向に移動可能に収納されるスクリューとを要部とする射出機と、
   この射出機に備えられ、前記加熱筒内の樹脂材料からガスを抜くガス抜き機構と、
   からなるガス抜き機構付き射出装置であって、
   前記スクリューは、先端部に、前記樹脂材料の逆流を防止するリングバルブを備え、
   前記ガス抜き機構は、前記加熱筒に内蔵されるガス抜き部材と、前記加熱筒に設けられる排気口とを備え、
   前記ガス抜き部材は、前記スクリューが後退限位置にあるときの前記リングバルブの後端から前記ノズルの先端までの範囲に配置され、前記加熱筒の長手軸に沿って少なくとも６箇所から前記樹脂材料中のガスを抜く部材であり、
   前記ガス抜き部材は、前記加熱筒の長手軸に沿って並べられた少なくとも５個の排気リングで構成され、隣接する前記排気リングの間、先頭の前記排気リングの片方の側面及び末尾の前記排気リングの片方の側面とがガス通路になっており、
   前記排気リングは、前記スクリューの貫通を許容する中心穴が開いた円板であり、この円板の外周面とこの外周面に直交する側面とが交わる部位が面取りされて環状ガス流路とされ、
   前記外周面に少なくとも１個の長手ガス流路が切欠き形成され、この長手ガス流路で、前記ガスが前記加熱筒の長手軸に沿って流れるようにしたことを特徴とするガス抜き機構付き射出装置。
2. 先端にノズルを備える加熱筒と、この加熱筒に回転可能に且つ軸方向に移動可能に収納されるスクリューとを要部とする射出機と、
   この射出機に備えられ、前記加熱筒内の樹脂材料からガスを抜くガス抜き機構と、
   からなるガス抜き機構付き射出装置であって、
   前記スクリューは、先端部に、前記樹脂材料の逆流を防止するリングバルブを備え、
   前記ガス抜き機構は、前記加熱筒に内蔵されるガス抜き部材と、前記加熱筒に設けられる排気口とを備え、
   前記ガス抜き部材は、前記スクリューが後退限位置にあるときの前記リングバルブの後端から前記ノズルの先端までの範囲に配置され、前記加熱筒の長手軸に沿って少なくとも６箇所から前記樹脂材料中のガスを抜く部材であり、
   前記ガス抜き部材は、前記加熱筒の長手軸に沿って並べられた少なくとも５個の排気リングで構成され、隣接する前記排気リングの間、先頭の前記排気リングの片方の側面及び末尾の前記排気リングの片方の側面とがガス通路になっており、
   前記排気リングは、前記スクリューの貫通を許容する中心穴が開いた円板であり、この円板の外周面とこの外周面に直交する側面とが交わる部位が面取りされて環状ガス流路とされ、
   前記加熱筒に、前記環状ガス流路を流れるガスを、前記排気口へ導出するガス導出路が設けられていることを特徴とするガス抜き機構付き射出装置。

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