WO2023176029A1 - 直接成形用スクリュ、射出成形装置、及び混練ピース - Google Patents

直接成形用スクリュ、射出成形装置、及び混練ピース Download PDF

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stage
screw
flight
flights
kneading piece
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PCT/JP2022/038448
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大介 國弘
光秀 梅田
英貴 千葉
Original Assignee
株式会社日本製鋼所
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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
    • 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
    • B29C45/58—Details
    • B29C45/60—Screws

Definitions

  • the present invention relates to a direct molding screw, an injection molding device, and a kneading piece.
  • thermoplastic resin (a plurality of resin pellets) supplied from the upstream side (hopper) is melted by heat transfer from the heating cylinder and shear heat generated by the rotation of the screw, and is transferred to the downstream side, and the molten resin is mixed with the transferred molten resin.
  • a molded product is formed by kneading reinforcing fibers, which are additives, that are introduced midway through the process (through the fiber inlet formed in the heating cylinder), and injecting the molten resin mixed with the reinforcing fibers into a mold. (direct molding) is known (for example, see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 there is no mention of uniformly dispersing the additives in the process of kneading the molten resin transferred from the upstream side and the additives added midway, and there is no mention of uniformly dispersing the additives in this point. There's room.
  • the direct molding screw melts the thermoplastic resin supplied from the upstream side and transfers it to the downstream side, and kneads the transferred molten resin with additives introduced from the middle.
  • a screw for direct molding comprising a screw body and a kneading piece body detachably attached to the downstream end of the screw body, the screw body comprising a first stage disposed on the upstream side and a kneading piece body detachably attached to the downstream end of the screw body.
  • a spiral main flight is provided on the outer peripheral surface of the first stage, and a plurality of spiral flights are provided on the outer peripheral surface of the second stage.
  • a plurality of spiral flights are provided on the outer peripheral surface of the kneading piece body, and at least one notch is formed in the middle of the flight provided in the kneading piece.
  • FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of an injection molding apparatus 1 according to an embodiment.
  • 3 is a perspective view of a heating cylinder 17.
  • FIG. FIG. 3 is a side view of the screw 18. It is an enlarged view of the first stage S1.
  • FIG. 5 is a diagram (viewed from the direction of arrow AR1 in FIG. 4) showing how the solid resin in the flight groove 62 is gradually reduced as the solid resin is melted.
  • This is a diagram (viewed from the direction of arrow AR1 in FIG. 4) showing how the solid resin between the secondary flight 63 and the main flight 61 is pushed toward the main flight 61 side and raised by the action of the secondary flight 63. be.
  • FIG. 3 is a perspective view of the screw 18.
  • FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of an injection molding apparatus 1 according to an embodiment.
  • the injection molding apparatus 1 melts thermoplastic resin (a plurality of resin pellets) supplied from the upstream side (hopper 20) by heat transfer from the heating cylinder 17 and shear heat generated by the rotation of the direct molding screw 18, while melting the thermoplastic resin (a plurality of resin pellets) from the downstream side.
  • the transferred molten resin is kneaded with an additive introduced from the middle (from the additive input port 17b formed in the heating cylinder 17), and the molten resin mixed with the additive is mixed with gold.
  • This is a device that molds (directly molds) a molded product (a molded product in which additives are uniformly dispersed) by injecting into a mold (clamped fixed mold 21 and movable mold 25).
  • the reinforcing fibers fed into the injection molding apparatus 1 midway may be continuous reinforcing fibers like rovings, or reinforcing fibers obtained by cutting continuous reinforcing fibers like rovings into predetermined lengths ( (plural).
  • the additive material is not limited to reinforcing fibers such as glass fibers and carbon fibers, and additives other than reinforcing fibers such as glass fibers and carbon fibers may be used.
  • the injection molding device 1 includes a plasticizing unit 12 (injection device) and a mold clamping unit 13.
  • the plasticizing unit 12 mainly includes a heating cylinder 17, a direct molding screw 18 (hereinafter simply referred to as the screw 18) provided inside the heating cylinder 17, and a hopper that supplies thermoplastic resin (a plurality of resin pellets). It is equipped with 20.
  • FIG. 2 is a perspective view of the heating cylinder 17.
  • the heating cylinder 17 is a cylindrical cylinder.
  • a resin inlet 17a into which thermoplastic resin (a plurality of resin pellets) is injected is formed on the upstream side of the heating cylinder 17, and an additive material is injected into an intermediate portion between the upstream side and the downstream side of the heating cylinder 17.
  • An additive material input port 17b is formed.
  • an injection nozzle 19 is provided at the downstream end of the heating cylinder 17 to inject the molten resin mixed with additives.
  • the plasticizing unit 12 controls the mechanism section 16, which includes an injection servo motor that controls the rotation and axial movement of the screw 18, and controls the mechanism section 16 (injection control in the injection process and pressure holding). control, back pressure control in the metering process, etc.).
  • the control device 30 also controls a mold clamping cylinder 23 (hydraulic device) and a mold opening/closing servo motor 28, which will be described later.
  • reference numeral 14 indicates a bed in which the plasticizing unit 12 and the mold clamping unit are installed.
  • Reference numeral 15 indicates a base installed on the bed 14.
  • the mechanism section 16 is installed on the base 15. ⁇ Configuration of mold clamping unit 13> As shown in FIG.
  • the mold clamping unit 13 includes a fixed platen 22 to which a fixed die 21 is attached, and a movable platen 26 to which a movable die 25 is attached.
  • Mold clamping cylinders 23 are arranged near the four corners of the fixed platen 22, and the rods of the mold clamping cylinders 23 constitute tie bars 24.
  • a groove-shaped half-nut locking portion 24a is formed on the outer periphery of the tie bar 24 from the middle portion to the tip portion.
  • the mold clamping cylinder 23 is connected to a hydraulic system (not shown), and the hydraulic pressure of hydraulic oil sent to the mold clamping cylinder 23 is detected by a pressure sensor provided in a conduit to control the mold clamping force.
  • the tie bars 24 are inserted into through holes formed near the four corners of the movable platen 26.
  • Half nuts 27 are provided around the through holes on the back side of the movable platen 26 through which the tie bars 24 are inserted.
  • a mold opening/closing mechanism 29 including a mold opening/closing servo motor 28 and a ball screw mechanism is provided on the bed 14, and the mold opening/closing mechanism 29 allows the movable platen 26 to move on the bed 14 in the mold opening/closing direction. It has become.
  • numeral 31 indicates an operating device
  • numeral 32 indicates a display device of the operating device 31
  • numeral 40 indicates various operation keys
  • numeral 41 indicates various switches
  • numeral 44 indicates a display device of the operating device 31.
  • FIG. 3 is a side view of the screw 18.
  • the screw 18 melts the thermoplastic resin (resin pellets) supplied from the upstream side (hopper 20) and transfers it to the downstream side, and mixes the transferred molten resin with the additive formed in the heating cylinder 17.
  • This is a direct molding screw that kneads the additive material input (from the material input port 17b).
  • the screw 18 is provided inside the heating cylinder 17 so as to be rotatable and movable back and forth in the axial direction. As shown in FIG. 3, the screw 18 includes a screw body 60 and a kneading piece 70 that is detachably attached to the downstream end of the screw body 60.
  • the screw body 60 includes a first stage S1 located on the upstream side and a second stage S2 located on the downstream side.
  • FIG. 4 is an enlarged view of the first stage S1.
  • the first stage S1 is a stage for resin melting.
  • a spiral main flight 61 is provided on the outer peripheral surface of the first stage S1.
  • the main flight 61 is provided in a range from the upstream end to the downstream end of the first stage S1.
  • a spiral groove 62 (hereinafter referred to as flight groove 62) defined by the main flight 61 is formed on the outer peripheral surface of the first stage S1.
  • the first stage S1 includes a supply section A1, a compression section A2, and a measuring section A3 arranged from the upstream side to the downstream side.
  • a spiral sub-flight 63 is provided on the outer peripheral surface of the first stage S1.
  • the sub-flight 63 branches from the main flight 61 at the boundary between the compression section A2 and the metering section A3 and joins the main flight 61 again at the downstream end of the first stage S1.
  • the sub-flights 63 are provided so that the distance between them and the main flights 61 becomes narrower toward the downstream side.
  • thermoplastic resin (a plurality of resin pellets) is supplied from the hopper 20 to the supply section A1 through a resin input port 17a formed in the heating cylinder 17, and is transferred from the supply section A1 to the downstream side by a rotationally driven screw 18. be done.
  • the thermoplastic resin progresses in melting mainly due to heat transfer from the heating cylinder 17, and becomes a semi-molten resin in which molten resin and solid resin are mixed.
  • the groove depth of the flight groove 62 gradually becomes shallower toward the downstream end of the first stage S1, so that the semi-molten resin transferred from the supply section A1 is gradually compressed.
  • the semi-molten resin is further melted by heat transfer from the heating cylinder 17 and shear heat generated between the heating cylinder 17 and the like.
  • FIG. 5 is a diagram (viewed from the direction of arrow AR1 in FIG. 4) showing how the solid resin in the flight groove 62 is gradually reduced as it is melted.
  • FIG. 6 is a diagram showing how the solid resin between the secondary flight 63 and the main flight 61 is pushed toward the main flight 61 and raised by the action of the secondary flight 63 (as seen from the direction of arrow AR1 in FIG. 4). Figure).
  • thermoplastic resin As the melting of the thermoplastic resin progresses as described above, in the range from this side of the compression section A2 to the downstream end of the first stage S1, the thermoplastic resin is in a semi-molten state with solid resin remaining. Because of this, the pressure applied to the semi-molten resin varies (dispersion) depending on the axial position of the heating cylinder 17, which causes the screw 18 to whirl around (eccentric rotation of the screw 18). As a result, there is a possibility that the top of the main flight 61 comes into contact with the inner wall 17c of the heating cylinder 17, causing the top of the main flight 61 to wear out.
  • a stepped portion 64 is formed into which the material enters.
  • the stepped portion 64 is formed in a range where the pressure applied to the molten resin (semi-molten resin) fluctuates, in this case a range from this side of the compression section A2 to the downstream end of the first stage S1.
  • FIG. 7 is an enlarged view of the second stage S2.
  • the second stage S2 is a multi-threaded stage for kneading additives and molten resin.
  • the second stage S2 includes a supply section A5, a compression section A6, and a measuring section A7 arranged from the upstream side to the downstream side.
  • FIG. 11 is a perspective view of the screw 18.
  • the present inventor has found that in direct molding, it is better to provide a plurality of flights (for example, two) on the outer peripheral surface of the second stage S2 than to provide one flight on the outer peripheral surface of the second stage S2. It was discovered that the transfer ability (transfer amount, transfer speed, etc.) of the molten resin kneaded with additives is stable without variation. Based on this knowledge, as shown in FIG. 7, two spiral flights 65 and 66 are provided on the outer peripheral surface of the second stage S2.
  • Each of the flights 65 and 66 is provided in a range from the upstream end to the downstream end of the second stage S2.
  • One flight 65 is provided in a state shifted by 180° in the circumferential direction with respect to the other flight 66.
  • the number of flights provided in the second stage S2 is not limited to two, and may be three or more, but in consideration of the strength of the flights, about three is desirable.
  • the molten resin transferred from the first stage S1 is kneaded with the additive introduced from the additive input port 17b formed in the heating cylinder 17 by the rotationally driven screw 18. transferred to the downstream side.
  • the screw 1 of this embodiment includes (1) a stepped portion 64 formed at the top of the main flight 61 of the first stage S1, (2) a sub-flight 63 provided on the first stage S1, and (3) a second stage. It includes two flights 65 and 66 provided in S2, and (4) a kneading piece 70 attached to the downstream end of the screw body 60.
  • the screw of the comparative example has the same configuration as the screw 1 of the present embodiment except that the number of flights provided in the second stage S2 is one.
  • FIG. 8 is a graph showing the measurement time when direct molding is performed using the screw 1 of this embodiment and the measurement time when direct molding is performed using the screw of the comparative example.
  • the metering time refers to the time from the start of screw rotation until the required amount of molten resin accumulates at the tip of the screw (screw main body 60).
  • the weighing time when using the screw 1 of this embodiment having two flights 65 and 66 is 25.7 seconds
  • the weighing time when using the screw of the comparative example having one flight. is 73.0 seconds. That is, it can be seen that the measuring time is shorter when using the screw 1 of this embodiment having two flights 65 and 66 than when using the screw of the comparative example having one flight.
  • the molten resin and the additive material can be kneaded more efficiently and in a shorter time than when only one flight is provided. Additionally, additives can be dispersed. Moreover, since kneading and dispersion can be performed in a short time, it is possible to suppress the additive material (reinforcing fiber) from breaking more than necessary in the second stage S2.
  • the additive in the second stage S2, if the heating cylinder 17 is filled with molten resin, the additive cannot be input from the additive input port 17b. Therefore, by making the molten resin transfer capacity (transfer amount, transfer speed, etc.) in the second stage S2 larger than the molten resin transfer capacity in the first stage S1, the pressure applied to the molten resin directly below the additive material inlet 17b is As a result, a space (starvation zone A4, see FIG. 3) in which no molten resin exists, which is suitable for introducing additives, is formed directly below the additive material inlet 17b.
  • the transfer capacity (transfer amount, transfer speed, etc.) of the molten resin in the second stage S2 is the flight groove (a spiral groove defined by two flights 65 and 66; hereinafter, the flight groove 67) in the second stage S2. 8) is made deeper than the depth of the flight groove 62 in the first stage S1 (or the pitch of the flights 65, 66 in the second stage S2 is made equal to the pitch of the main flight 61 in the first stage S1). (by making it larger), it can be made larger than the molten resin transfer capacity in the first stage S1.
  • the outer diameter of the tops of the flights 65 and 66 of the second stage S2 may be recut to a diameter of 0.05 to 0.2 mm.
  • the range in which the outer diameter of the tops of the flights 65 and 66 of the second stage S2 is recut is the range indicated by the symbol A8 between the positions P1 and P2 in FIG. 11 (shorter than the supply section A5 of the second stage S2). range).
  • the position P1 is a position directly below the additive material inlet 17b when the screw 18 is at the most advanced position.
  • the position P2 is a position directly below the additive material inlet 17b when the screw 18 is retreated by the maximum stroke during the metering operation.
  • FIG. 9 is an enlarged view of the kneading piece 70.
  • FIG. 10 is an enlarged view of the kneading piece 70 (modified example).
  • the kneading piece 70 is a multi-threaded part that further kneads the molten resin (molten resin kneaded with additives) transferred from the second stage S2.
  • the kneading piece 70 includes a kneading piece body 71 and a threaded portion 72.
  • the axial length of the kneading piece body 71 is shorter than the axial length of the second stage S2.
  • the kneading piece body 71 can be detachably attached to the downstream end of the screw body 60 by screwing the threaded portion 72 into a screw hole (not shown) formed at the downstream end of the screw body 60. (See Figure 3).
  • the threaded portion 72 is provided at the downstream end of the screw body 60, and a screw hole (not shown) into which the threaded portion 72 is screwed is formed in the kneading piece body 71. It's okay.
  • a plurality of spiral flights 73 are provided on the outer peripheral surface of the kneading piece main body 71.
  • the flight 73 is provided in a range from the upstream end to the downstream end of the kneading piece body 71.
  • a spiral groove (hereinafter referred to as flight groove 74) defined by flights 73 is formed on the outer peripheral surface of the kneading piece body 71.
  • the number of flights 73 provided on the kneading piece body 71 is greater than the number of flights (here, two flights 65 and 66) provided on the second stage S2.
  • the number of flights 73 provided on the kneading piece body 71 is preferably 2 to 10 times the number of flights provided on the second stage S2.
  • the lead angle ⁇ 1 of the flight 73 provided on the kneading piece body 71 is larger than the lead angle ⁇ 2 of the flights 65 and 66 provided on the second stage S2. It is desirable that the lead angle ⁇ 1 is, for example, 30° to 60°, and the lead angle ⁇ 2 is, for example, 10° to 25°.
  • the pressure of the kneading piece 70 can be changed by changing the upstream processing capacity [kg/hr] (depending on ⁇ 2) and the processing capacity [kg/hr] (depending on ⁇ 1) of the downstream kneading piece 70. , the kneading action (force applied to the molten resin x time) is adjusted.
  • the groove depth of the flight groove 74 defined by the flight 73 provided on the kneading piece body 71 is slightly shallower than the groove depth of the flight groove 67 defined by the flights 65 and 66 provided on the second stage.
  • a first notch 75 and a second notch 76 are formed in the middle of each flight 73 in order to merge the molten resin (molten resin kneaded with additives) passing through the separate flight grooves 74. .
  • the first notches 75 are arranged annularly in the circumferential direction.
  • the second notch portion 76 is also arranged annularly in the circumferential direction. Note that the number of cutouts is not limited to two, and may be one or three or more.
  • the molten resin (molten resin kneaded with additives) transferred from the second stage S2 is transferred to the downstream side while being kneaded by the kneading piece 70 that is rotationally driven together with the screw body 60.
  • the number of flights 73 in the kneading piece body 71 is greater than the number of flights in the second stage S2 (here, two flights 65 and 66), more flights per revolution of the screw 18 than in the second stage S2. Kneading can be performed.
  • the axial length of the kneading piece body 71 is shorter than the axial length of the second stage S2, the molten resin (molten resin kneaded with additives) can be efficiently processed in a short time compared to the second stage S2. It can be kneaded and additives can be dispersed.
  • the pressure applied to the molten resin is greater than the pressure applied to the molten resin of the second stage S2. .
  • the molten resin transferred from the second stage S2 passes through the upstream flight groove (the flight groove 74 in the range indicated by the symbol A5 in FIG. 9) and passes through the first They merge at the notch 75, are distributed to the intermediate flight groove (flight groove 74 in the range indicated by the symbol A6 in FIG. 9), pass through the intermediate flight groove, merge at the second notch 76, and the downstream flight It is distributed to the groove (the flight groove 74 in the range indicated by the symbol A7 in FIG. 9), and is further transferred to the downstream side through the flight groove on the downstream side.
  • the molten resin transferred from the second stage S2 merges each time it passes through the first notch 75 and the second notch 76.
  • the molten resin (the molten resin kneaded with additives) can be kneaded more efficiently and the additives can be dispersed in a shorter time.
  • the molten resin and the additive can be efficiently kneaded and the additive can be dispersed in a short time. Moreover, since kneading and dispersion can be performed in a short time, it is possible to prevent the additive (reinforced resin) from breaking more than necessary in the kneading piece 70.
  • the present inventor has confirmed that by using the screw 18 with the kneading piece 70 attached, the additive material is more uniformly dispersed than when using the screw 18 without the kneading piece 70 attached.
  • the molten resin transferred from the upstream side and the additive introduced midway are kneaded and added. It is possible to provide a direct molding screw that can disperse material (reinforcing fiber) more uniformly.
  • the kneading piece 70 since the kneading piece 70 is removably attached to the downstream end of the screw body 60, the kneading piece 70 can be replaced with another kneading piece as necessary. For example, if the additive material aggregates due to the pressure generated in the kneading piece 70, resulting in poor dispersion, the kneading piece 70 can be removed and a separate kneading method in the form of a round bar (column) without the flights 73 can be used to reduce the pressure loss. piece (not shown).

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

上流側から移送されてくる溶融樹脂と途中から投入される添加材とを混練し添加材をより均一に分散させることができる直接成形用スクリュを提供する。上流側から供給される熱可塑性樹脂を溶融させつつ下流側に移送し、当該移送されてくる溶融樹脂と途中から投入される添加材とを混練する直接成形用スクリュ（１８）であって、スクリュ本体（６０）と、混練ピース本体（７０）と、を備え、前記スクリュ本体は、第１ステージ（Ｓ１）及び第２ステージ（Ｓ２）を含み、前記第１ステージの外周面には、螺旋状の主フライトが設けられており、前記第２ステージの外周面には、螺旋状の複数のフライトが設けられており、前記混練ピース本体の外周面には、螺旋状の複数のフライトが設けられており、前記混練ピースに設けられた前記フライトの途中には、少なくとも１つの切欠部が形成されている。

Description

直接成形用スクリュ、射出成形装置、及び混練ピース
　本発明は、直接成形用スクリュ、射出成形装置、及び混練ピースに関する。
　上流側（ホッパ）から供給される熱可塑性樹脂（複数の樹脂ペレット）を加熱シリンダからの伝熱及びスクリュの回転によるせん断発熱により溶融させつつ下流側に移送し、当該移送されてくる溶融樹脂と途中から（加熱シリンダに形成された繊維投入口から）投入される添加材である強化繊維とを混練し、この強化繊維が混練された溶融樹脂を金型内に射出することにより成形品を成形（直接成形）する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１６－６４６０７号公報
　特許文献１においては、上流側から移送されてくる溶融樹脂と途中から投入される添加材とを混練する過程において添加材を均一に分散させることについて一切言及されておらず、この点で改善の余地がある。
　その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
　一実施の形態に係る直接成形用スクリュは、上流側から供給される熱可塑性樹脂を溶融させつつ下流側に移送し、当該移送されてくる溶融樹脂と途中から投入される添加材とを混練する直接成形用スクリュであって、スクリュ本体と、前記スクリュ本体の下流側の端部に着脱可能に取り付けられる混練ピース本体と、を備え、前記スクリュ本体は、上流側に配置される第１ステージ及び下流側に配置される第２ステージを含み、前記第１ステージの外周面には、螺旋状の主フライトが設けられており、前記第２ステージの外周面には、螺旋状の複数のフライトが設けられており、前記混練ピース本体の外周面には、螺旋状の複数のフライトが設けられており、前記混練ピースに設けられた前記フライトの途中には、少なくとも１つの切欠部が形成されている。
　前記一実施の形態によれば、上流側から移送されてくる溶融樹脂と途中から投入される添加材とを混練し添加材をより均一に分散させることができる直接成形用スクリュを提供することができる。
実施の形態に係る射出成形装置１の全体構成を示す図である。 加熱シリンダ１７の斜視図である。 スクリュ１８の側面図である。 第１ステージＳ１の拡大図である。 フライト溝６２内の固体樹脂が溶融されることにより固体樹脂が徐々に減少する様子を表す図（図４中の矢印ＡＲ１方向から見た図）である。 副フライト６３の作用により、副フライト６３と主フライト６１との間の固体樹脂が主フライト６１側に押され嵩上げされている様子を表す図（図４中の矢印ＡＲ１方向から見た図）である。 第２ステージＳ２の拡大図である。 ２つのフライト６５、６６を設けた場合（実施形態）の計量時間とフライトを１つだけ設けた場合（比較例）の計量時間を表すグラフである。 混練ピース７０の拡大図である。 混練ピース７０（変形例）の拡大図である。 スクリュ１８の斜視図である。
　以下、具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜簡略化されている。
＜射出成形装置の全体構成＞
　まず、図１を参照して、実施の形態に係る射出成形装置１（射出成形機）の全体構成について説明する。図１は、実施の形態に係る射出成形装置１の全体構成を示す図である。
　射出成形装置１は、上流側（ホッパ２０）から供給される熱可塑性樹脂（複数の樹脂ペレット）を加熱シリンダ１７からの伝熱及び直接成形用スクリュ１８の回転によるせん断発熱により溶融させつつ下流側に移送し、当該移送されてくる溶融樹脂と途中から（加熱シリンダ１７に形成された添加材投入口１７ｂから）投入される添加材とを混練し、この添加材が混練された溶融樹脂を金型（型締めされた固定金型２１及び可動金型２５）内に射出することにより成形品（添加材が均一に分散された状態の成形品）を成形（直接成形）する装置である。
　以下、添加材としてガラス繊維、炭素繊維等の強化繊維を用いる例について説明する。なお、射出成形装置１に途中から投入される強化繊維は、ロービングのように連続する強化繊維であってもよいし、ロービングのように連続する強化繊維を予め所定長さに切断した強化繊維（複数）であってもよい。なお、添加材としては、ガラス繊維、炭素繊維等の強化繊維に限らず、ガラス繊維、炭素繊維等の強化繊維以外の添加材を用いてもよい。
　図１に示すように、射出成形装置１は、可塑化ユニット１２（射出装置）、型締ユニット１３を備えている。
＜可塑化ユニットの構成＞
　可塑化ユニット１２は、主に、加熱シリンダ１７、加熱シリンダ１７の内部に設けられた直接成形用スクリュ１８（以下、単にスクリュ１８と呼ぶ）、熱可塑性樹脂（複数の樹脂ペレット）を供給するホッパ２０を備えている。
　図２は、加熱シリンダ１７の斜視図である。
　図２に示すように、加熱シリンダ１７は、筒型のシリンダである。加熱シリンダ１７の上流側には熱可塑性樹脂（複数の樹脂ペレット）が投入される樹脂投入口１７ａが形成され、加熱シリンダ１７の上流側と下流側との間の中間部には添加材が投入される添加材投入口１７ｂが形成されている。また、加熱シリンダ１７の下流側の端部には、添加材が混練された溶融樹脂が射出される射出ノズル１９が設けられている。
　図１に示すように、可塑化ユニット１２は、スクリュ１８の回転及び軸方向の進退を制御する射出用サーボモータ等を含む機構部１６、機構部１６を制御（射出工程における射出制御や保圧制御、計量工程における背圧制御等）する制御装置３０を備えている。なお、制御装置３０は、後述する型締シリンダ２３（油圧装置）や型開閉用サーボモータ２８も制御する。なお、図１中、符号１４が示すのは、可塑化ユニット１２及び型締ユニットが設置されたベッドである。符号１５が示すのは、ベッド１４上に設置された基台である。機構部１６は、基台１５上に設置されている。
＜型締ユニット１３の構成＞
　図１に示すように、型締ユニット１３は、固定金型２１が取付けられた固定盤２２、可動金型２５が取付けられた可動盤２６を備えている。固定盤２２の四隅近傍には型締シリンダ２３が配置されており、型締シリンダ２３のロッドによってタイバ２４が構成されている。タイバ２４の外周の中間部から先端部にかけては溝状のハーフナット係止部２４ａが形成されている。型締シリンダ２３は図示しない油圧装置に接続され、型締シリンダ２３に送られる作動油の油圧は管路に設けられた圧力センサにより検出されて型締力の制御が行われる。
　可動盤２６の四隅近傍に形成された貫通孔には前記タイバ２４が挿通されている。可動盤２６の背面側のタイバ２４が挿通される貫通孔の周囲にはハーフナット２７がそれぞれ設けられている。またベッド１４上には、型開閉用サーボモータ２８とボールねじ機構を備えた型開閉機構２９が設けられ、前記型開閉機構２９により可動盤２６が前記ベッド１４上を型開閉方向に移動可能となっている。なお、図１中、符号３１が示すのは操作装置、符号３２が示すのは操作装置３１の表示装置、符号４０が示すのは各種操作キー、符号４１が示すのは各種スイッチ、符号４４が示すのは表示装置３２の各画面、符号５３が示すのは操作部である。
＜型締ユニットの動作＞
　まず、型開閉用サーボモータ２８を制御することにより可動盤２６を移動させて固定金型２１を可動金型２５に当接させる。次に、タイバ２４のハーフナット係止部２４ａとハーフナット２７とを係合させることにより、可動盤２６をタイバ２４に固定する。次に、型締シリンダ２３を制御することにより、固定金型２１と可動金型２５とを締め付ける。このようにして型締めを行った後に、可塑化ユニット１２から金型（型締めされた固定金型２１及び可動金型２５）のキャビティ内に溶融樹脂（添加材が混練された溶融樹脂）を射出して成形品（添加材が均一に分散された状態の成形品）を成形する。
＜スクリュの構成＞
　次に、図３を参照して、スクリュ１８の構成について説明する。
　図３は、スクリュ１８の側面図である。
　スクリュ１８は、上流側（ホッパ２０）から供給される熱可塑性樹脂（樹脂ペレット）を溶融させつつ下流側に移送し、当該移送されてくる溶融樹脂と途中から（加熱シリンダ１７に形成された添加材投入口１７ｂから）投入される添加材とを混練する直接成形用スクリュである。スクリュ１８は、加熱シリンダ１７内部に回転自在かつ軸方向に進退自在に設けられている。図３に示すように、スクリュ１８は、スクリュ本体６０、スクリュ本体６０の下流側の端部に着脱可能に取り付けられる混練ピース７０を備えている。
　スクリュ本体６０は、上流側に配置される第１ステージＳ１及び下流側に配置される第２ステージＳ２を含む。
＜第１ステージの構成＞
　図４は、第１ステージＳ１の拡大図である。
　第１ステージＳ１は、樹脂溶融用のステージである。図４に示すように、第１ステージＳ１の外周面には、螺旋状の主フライト６１が設けられている。主フライト６１は、第１ステージＳ１の上流側の端部から下流側の端部にかけての範囲に設けられている。また、第１ステージＳ１の外周面には、主フライト６１により規定される螺旋状の溝６２（以下、フライト溝６２と呼ぶ）が形成されている。
　第１ステージＳ１は、上流側から下流側に向かって配置された供給部Ａ１、圧縮部Ａ２、計量部Ａ３を含む。第１ステージＳ１の外周面には、螺旋状の副フライト６３が設けられている。副フライト６３は、圧縮部Ａ２と計量部Ａ３との境界部の主フライト６１から分岐して第１ステージＳ１の下流側端部において再度、主フライト６１に合流している。副フライト６３は、主フライト６１との間の間隔が下流側に向かうに従って狭くなるように設けられている。
　熱可塑性樹脂（複数の樹脂ペレット）は、ホッパ２０から加熱シリンダ１７に形成された樹脂投入口１７ａを介して供給部Ａ１に供給され、回転駆動されるスクリュ１８により供給部Ａ１から下流側に移送される。この過程において、熱可塑性樹脂は、主に加熱シリンダ１７からの伝熱により溶融が進行し、溶融樹脂と固体樹脂とが混在した半溶融樹脂の状態となる。
　圧縮部Ａ２においては、フライト溝６２の溝深さが第１ステージＳ１の下流側端部に向かって徐々に浅くなるため、供給部Ａ１から移送されてくる半溶融樹脂は徐々に圧縮される。この過程において、半溶融樹脂は、加熱シリンダ１７からの伝熱及び加熱シリンダ１７等との間で生じるせん断発熱によりさらに溶融される。
　図５は、フライト溝６２内の固体樹脂が溶融されることにより固体樹脂が徐々に減少する様子を表す図（図４中の矢印ＡＲ１方向から見た図）である。図６は、副フライト６３の作用により、副フライト６３と主フライト６１との間の固体樹脂が主フライト６１側に押され嵩上げされている様子を表す図（図４中の矢印ＡＲ１方向から見た図）である。
　図５に示すように、固体樹脂が溶融されることにより固体樹脂が徐々に減少し固体樹脂と加熱シリンダ１７の内壁１７ｃとの間の距離Ｌ１が大きくなる。
　しかしながら、図６に示すように、計量部Ａ３においては、主フライト６１との間の間隔Ｌ２が下流側に向かうに従って狭くなるように設けられた副フライト６３の作用により、副フライト６３と主フライト６１間の固体樹脂が主フライト６１側に押され嵩上げされる結果、副フライト６３と主フライト６１間の固体樹脂と加熱シリンダ１７の内壁１７ｃとの間の距離Ｌ１が短くなる。これにより、副フライト６３を設けない場合と比べ、加熱シリンダ１７からの伝熱及び加熱シリンダ１７の内壁１７ｃ等との間で生じるせん断発熱による熱可塑性樹脂の溶融が促進される。
　以上のように熱可塑性樹脂の溶融が進行する際、圧縮部Ａ２の手前から第１ステージＳ１の下流側端部にかけての範囲においては、熱可塑性樹脂は固体樹脂が残存する半溶融樹脂の状態で存在するため、当該半溶融樹脂に加わる圧力が加熱シリンダ１７の軸方向の位置ごとに変動し（ばらつき）、これに起因してスクリュ１８の振れ回り（スクリュ１８の偏心回転）が発生する（その結果、主フライト６１の頂部が加熱シリンダ１７の内壁１７ｃに接触し主フライト６１の頂部等が摩耗する）可能性がある。
　この振れ回りを抑制するため、図６中の「Ａ－Ａ断面図」に示すように、主フライト６１の頂部には、当該主フライト６１の頂部の下流側部分を切り欠くことにより、溶融樹脂が入り込む段差部６４が形成されている。段差部６４は、溶融樹脂（半溶融樹脂）に加わる圧力が変動する範囲、ここでは、圧縮部Ａ２の手前から第１ステージＳ１の下流側端部にかけての範囲に形成されている。
　主フライト６１の頂部（段差部６４）と加熱シリンダ１７の内壁１７ｃとの間には加圧された溶融樹脂が入り込み、この入り込んだ溶融樹脂により、主フライト６１の頂部と加熱シリンダ１７の内壁１７ｃとの間に、主フライト６１の頂部に段差部６４が形成されていない場合と比べ、大きな潤滑圧力が発生する。これにより、スクリュ１８の振れ回りが抑制される。その結果、スクリュ１８の振れ回りに起因して主フライト６１の頂部が加熱シリンダ１７の内壁１７ｃに接触し主フライト６１の頂部等が摩耗するのが抑制される。
＜第２ステージの構成＞
　図７は、第２ステージＳ２の拡大図である。
　第２ステージＳ２は、添加材及び溶融樹脂混練用の多条ねじ形状のステージである。第２ステージＳ２は、図１１に示すように、上流側から下流側に向かって配置された供給部Ａ５、圧縮部Ａ６、計量部Ａ７を含む。図１１はスクリュ１８の斜視図である。本発明者は、直接成形においては、第２ステージＳ２の外周面に１つのフライトを設ける場合と比べ、第２ステージＳ２の外周面に複数（例えば、２つ）のフライトを設ける場合の方が、添加材が混練された溶融樹脂を移送する移送能力（移送量、移送速度等）がばらつくことなく安定することを見出した。この知見に基づき、図７に示すように、第２ステージＳ２の外周面には、螺旋状の２つのフライト６５、６６が設けられている。
　各々のフライト６５、６６は、第２ステージＳ２の上流側の端部から下流側の端部にかけての範囲に設けられている。一方のフライト６５は、他方のフライト６６に対して周方向に１８０°ずれた状態で設けられている。なお、第２ステージＳ２に設けられるフライトは、２つに限らず３つ以上であってもよいが、フライトの強度を考慮すると、３つ程度が望ましい。
　第２ステージＳ２においては、第１ステージＳ１から移送されてくる溶融樹脂は、回転駆動されるスクリュ１８により、加熱シリンダ１７に形成された添加材投入口１７ｂから投入される添加材と混練されつつ下流側に移送される。
　その際、第２ステージＳ２においては、２つのフライト６５、６６を設けることにより、フライトを１つだけ設ける場合と比べ、添加材が混練された溶融樹脂の移送量を多くすることができる（移送速度を速くすることができる）。この効果について、比較例のスクリュと対比しながら説明する。本実施形態のスクリュ１は、（１）第１ステージＳ１の主フライト６１の頂部に形成された段差部６４、（２）第１ステージＳ１に設けられた副フライト６３、（３）第２ステージＳ２に設けられた２つのフライト６５、６６、（４）スクリュ本体６０の下流側の端部に取り付けられた混練ピース７０を備えている。一方、比較例のスクリュは、第２ステージＳ２に設けられたフライトが１つである点以外、本実施形態のスクリュ１と同様の構成である。
　図８は、本実施形態のスクリュ１を用いて直接成形を行った場合の計量時間と比較例のスクリュを用いて直接成形を行った場合の計量時間を表すグラフである。計量時間とは、スクリュ回転開始から、スクリュ（スクリュ本体６０）の先端部に必要量の溶融樹脂が溜まるまでの時間をいう。図８を参照すると、２つのフライト６５、６６を備える本実施形態のスクリュ１を用いた場合の計量時間は２５．７秒で、１つのフライトを備える比較例のスクリュを用いた場合の計量時間は７３．０秒である。すなわち、２つのフライト６５、６６を備える本実施形態のスクリュ１を用いた場合の方が、１つのフライトを備える比較例のスクリュを用いた場合と比べ、計量時間が短くなることが分かる。これは、２つのフライト６５、６６を設けることにより、フライトを１つだけ設ける場合と比べ、第２ステージＳ２における溶融樹脂（添加材が混練された溶融樹脂）の移送量を多くすることができる（移送速度を速くすることができる）ことによるものである。
　また、第２ステージＳ２においては、２つのフライト６５、６６を設けることにより、スクリュ１８の１回転あたり、フライトが１つだけ設けられているスクリュの２回転分の混練を行うことができる。
　以上のように、第２ステージＳ２においては、２つのフライト６５、６６を設けることにより、フライトが１つだけ設けられている場合と比べ、溶融樹脂と添加材とを効率よく短時間で混練しかつ添加材を分散させることができる。また、混練及び分散を短時間で行えるため、第２ステージＳ２において添加材（強化繊維）が必要以上に折れるのを抑制することができる。
　なお、第２ステージＳ２においては、加熱シリンダ１７内に溶融樹脂が充満していると添加材投入口１７ｂから添加材を投入することができない。そのため、第２ステージＳ２における溶融樹脂の移送能力（移送量、移送速度等）を第１ステージＳ１における溶融樹脂の移送能力より大きくすることにより、添加材投入口１７ｂの直下の溶融樹脂に加わる圧力を低下させ、これにより、添加材投入口１７ｂの直下に添加材の投入に適した、溶融樹脂が存在しない空間（飢餓ゾーンＡ４。図３参照）を形成している。なお、第２ステージＳ２における溶融樹脂の移送能力（移送量、移送速度等）は、第２ステージＳ２におけるフライト溝（２つのフライト６５、６６により規定されるらせん状の溝。以下、フライト溝６７と呼ぶ。図８参照）の深さを第１ステージＳ１におけるフライト溝６２の深さより深くすることにより（又は第２ステージＳ２におけるフライト６５、６６のピッチを第１ステージＳ１における主フライト６１のピッチより大きくすることにより）、第１ステージＳ１における溶融樹脂の移送能力より大きくすることができる。
　なお、第２ステージＳ２のフライト６５、６６の頂部の外径を直径で０．０５～０．２ｍｍリカットしてもよい。この第２ステージＳ２のフライト６５、６６の頂部の外径をリカットする範囲は、図１１中の位置Ｐ１と位置Ｐ２との間の符号Ａ８で示す範囲（第２ステージＳ２の供給部Ａ５より短い範囲）である。位置Ｐ１は、スクリュ１８が最前進位置のとき添加材投入口１７ｂ直下となる位置である。位置Ｐ２は、計量動作でスクリュ１８が最大ストローク分後退したとき添加材投入口１７ｂ直下となる位置である。
　このように第２ステージＳ２のフライト６５、６６の頂部の外径を直径で０．０５～０．２ｍｍリカットすることにより、加熱シリンダ１７の内壁１７ｃと第２ステージＳ２のフライト６５、６６の頂部との間の隙間を確保することができる。これにより、添加材に対するせん断作用が小さくなるため、添加材が切断しづらくなり、添加材（繊維のロービング）を安定してスクリュ回転で巻き取ることができる。
＜混練ピースの構成＞
　図９は、混練ピース７０の拡大図である。図１０は、混練ピース７０（変形例）の拡大図である。
　混練ピース７０は、第２ステージＳ２から移送されてくる溶融樹脂（添加材が混練された溶融樹脂）をさらに混練する多条ねじ形状の部分である。
　図９に示すように、混練ピース７０は、混練ピース本体７１、ねじ部７２を備えている。混練ピース本体７１の軸方向長さは、第２ステージＳ２の軸方向長さより短い。混練ピース本体７１は、ねじ部７２をスクリュ本体６０の下流側の端部に形成されたねじ穴（図示せず）に螺合させることにより、スクリュ本体６０の下流側の端部に着脱可能に取り付けられる（図３参照）。なお、逆に、図１０に示すように、ねじ部７２をスクリュ本体６０の下流側の端部に設け、ねじ部７２が螺合するねじ穴（図示せず）を混練ピース本体７１に形成してもよい。
　混練ピース本体７１の外周面には、螺旋状のフライト７３（複数）が設けられている。フライト７３は、混練ピース本体７１の上流側の端部から下流側の端部にかけての範囲に設けられている。また、混練ピース本体７１の外周面には、フライト７３により規定される螺旋状の溝（以下、フライト溝７４と呼ぶ）が形成されている。混練ピース本体７１に設けられたフライト７３の数は、第２ステージＳ２に設けられたフライト（ここでは、２つのフライト６５、６６）の数より多い。具体的には、混練ピース本体７１に設けられたフライト７３の数は、第２ステージＳ２に設けられたフライトの数の２～１０倍が望ましい。
　混練ピース本体７１に設けられたフライト７３のリード角θ１は、第２ステージＳ２に設けられたフライト６５、６６のリード角θ２より大きい。リード角θ１は例えば３０°～６０°、リード角θ２は例えば１０°～２５°が望ましい。これにより、上流側の処理能力[kg/hr]（θ2に依存）と下流側混練ピース７０の処理能力[kg/hr]（θ1に依存）を変えることで、混練ピース７０の圧力を変化させ、混練作用（溶融樹脂が受ける力×時間）を調整している。混練ピース本体７１に設けられたフライト７３により規定されるフライト溝７４の溝深さは、第２ステージに設けられたフライト６５、６６により規定されるフライト溝６７の溝深さより若干浅い。
　各々のフライト７３の途中には、別々のフライト溝７４を通過する溶融樹脂（添加材が混練された溶融樹脂）を合流させるため、第１切欠部７５及び第２切欠部７６が形成されている。第１切欠部７５は、周方向に環状に配置されている。同様に、第２切欠部７６も、周方向に環状に配置されている。なお、切欠部は、２つに限らず１つであってもよいし３つ以上であってもよい。
　第２ステージＳ２から移送されてくる溶融樹脂（添加材が混練された溶融樹脂）は、スクリュ本体６０と共に回転駆動される混練ピース７０により、混練されつつ下流側に移送される。
　その際、混練ピース本体７１のフライト７３の数は第２ステージＳ２のフライト（ここでは、２つのフライト６５、６６）の数より多いため、スクリュ１８の１回転あたり、第２ステージＳ２より多くの混練を行うことができる。また、混練ピース本体７１の軸方向長さが、第２ステージＳ２の軸方向長さより短いため、第２ステージＳ２と比べ、溶融樹脂（添加材が混練された溶融樹脂）を効率よく短時間で混練しかつ添加材を分散させることができる。また、混練ピース本体７１のフライト溝７４の溝深さが第２ステージＳ２のフライト溝６７の溝深さより若干浅いため、溶融樹脂に加わる圧力が第２ステージＳ２の溶融樹脂に加わる圧力より増加する。これにより、第２ステージＳ２と比べ、溶融樹脂（添加材が混練された溶融樹脂）をさらに効率よく短時間で混練しかつ添加材を分散させることができる。
　また、第２ステージＳ２から移送されてくる溶融樹脂（添加材が混練された溶融樹脂）は、上流側のフライト溝（図９中符号Ａ５が示す範囲のフライト溝７４）を通過して第１切欠部７５において合流し、中間のフライト溝（図９中符号Ａ６が示す範囲のフライト溝７４）に分配され、中間のフライト溝を通過して第２切欠部７６において合流し、下流側のフライト溝（図９中符号Ａ７が示す範囲のフライト溝７４）に分配され、さらに、下流側のフライト溝を通過して下流側に移送される。
　このように、混練ピース７０においては、第２ステージＳ２から移送されてくる溶融樹脂（添加材が混練された溶融樹脂）が第１切欠部７５、第２切欠部７６を通過するごとに合流し分配されることにより、溶融樹脂（添加材が混練された溶融樹脂）をさらに効率よく短時間で混練しかつ添加材を分散させることができる。
　以上のように、混練ピース７０においては、第２ステージＳ２と比べ、溶融樹脂と添加材とを効率よく短時間で混練しかつ添加材を分散させることができる。また、混練及び分散を短時間で行えるため、混練ピース７０において添加材（強化樹脂）が必要以上に折れるのを抑制することができる。
　本発明者は、混練ピース７０を取り付けたスクリュ１８を用いることにより、混練ピース７０を取り付けていないスクリュ１８を用いた場合と比べ、添加材がより均一に分散されることを確認した。
　以上説明したように、実施の形態によれば、上流側から移送されてくる溶融樹脂と途中から（加熱シリンダ１７に形成された添加材投入口１７ｂから）投入される添加材とを混練し添加材（強化繊維）をより均一に分散させることができる直接成形用スクリュを提供することができる。
　また、実施の形態によれば、混練ピース７０はスクリュ本体６０の下流側の端部に着脱可能に取り付けられているため、必要に応じて混練ピース７０を別の混練ピースに取り替えることができる。例えば、混練ピース７０で発生する圧力によって添加材が凝集し、分散不良となる場合、混練ピース７０を取り外し、圧損が小さくなるように、フライト７３を省略した丸棒（円柱）形状の別の混練ピース（図示せず）に取り替えることができる。
　以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。
　この出願は、２０２２年３月１７日に出願された日本出願特願２０２２－０４２６６７を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１…射出成形装置
１２…可塑化ユニット
１３…型締ユニット
１４…ベッド
１５…基台
１６…機構部
１７…加熱シリンダ
１７ａ…樹脂投入口
１７ｂ…添加材投入口
１７ｃ…内壁
１８…成形用スクリュ
１９…射出ノズル
２０…ホッパ
２１…固定金型
２２…固定盤
２３…型締シリンダ
２４…タイバ
２４ａ…ハーフナット係止部
２５…可動金型
２６…可動盤
２７…ハーフナット
２８…型開閉用サーボモータ
２９…型開閉機構
３０…制御装置
３１…操作装置
３２…表示装置
６０…スクリュ本体
６１…主フライト
６２…フライト溝
６３…副フライト
６４…段差部
６５、６６…フライト
６７…フライト溝
７０…混練ピース
７１…混練ピース本体
７２…ねじ部
７３…フライト
７４…フライト溝
７５…第１切欠部
７６…第２切欠部
Ａ１…供給部
Ａ２…圧縮部
Ａ３…計量部
Ａ４…飢餓ゾーン
Ｓ１…第１ステージ
Ｓ２…第２ステージ
θ１…リード角
θ２…リード角

Claims (12)

  1. 　上流側から供給される熱可塑性樹脂を溶融させつつ下流側に移送し、当該移送されてくる溶融樹脂と途中から投入される添加材とを混練する直接成形用スクリュであって、
    　スクリュ本体と、
    　前記スクリュ本体の下流側の端部に着脱可能に取り付けられる混練ピース本体と、を備え、
    　前記スクリュ本体は、上流側に配置される第１ステージ及び下流側に配置される第２ステージを含み、
    　前記第１ステージの外周面には、螺旋状の主フライトが設けられており、
    　前記第２ステージの外周面には、螺旋状の複数のフライトが設けられており、
    　前記混練ピース本体の外周面には、螺旋状の複数のフライトが設けられており、
    　前記混練ピースに設けられた前記フライトの途中には、少なくとも１つの切欠部が形成されている直接成形用スクリュ。
  2. 　前記切欠部は、周方向に環状に配置されている請求項１に記載の直接成形用スクリュ。
  3. 　前記主フライトの頂部には、当該主フライトの頂部の下流側部分を切り欠くことにより溶融樹脂が入り込む段差部が形成されている請求項１又は２に記載の直接成形用スクリュ。
  4. 　前記第１ステージの外周面には、さらに、螺旋状の副フライトが設けられており、
    　前記副フライトは、前記圧縮部と前記計量部との境界部の主フライトから分岐して前記第１ステージの下流側端部において再度、前記主フライトに合流している請求項１から３のいずれか１項に記載の直接成形用スクリュ。
  5. 　前記混練ピース本体の軸方向長さは、前記スクリュ本体の軸方向長さより短い請求項１から４のいずれか１項に記載の直接成形用スクリュ。
  6. 　前記混練ピース本体に設けられたフライトの数は、前記第２ステージに設けられたフライトの数より多い請求項１から５のいずれか１項に記載の直接成形用スクリュ。
  7. 　前記混練ピース本体に設けられたフライトのリード角は、前記第２ステージに設けられたフライトのリード角より大きい請求項１から６のいずれか１項に記載の直接成形用スクリュ。
  8. 　前記混練ピース本体に設けられたフライトにより規定されるフライト溝の溝深さは、前記第２ステージに設けられたフライトにより規定されるフライト溝の溝深さより浅い請求項１から７のいずれか１項に記載の直接成形用スクリュ。
  9. 　請求項１から８のいずれか１項に記載の直接成形用スクリュを備えた射出成形装置。
  10. 　上流側から供給される熱可塑性樹脂を溶融させつつ下流側に移送し、当該移送されてくる溶融樹脂と途中から投入される添加材とを混練する直接成形用スクリュの下流側の端部に着脱可能に取り付けられる混練ピース本体を備え、
    　前記混練ピース本体の外周面には、螺旋状の複数のフライトが設けられており、
    　前記混練ピースに設けられた前記フライトの途中には、少なくとも１つの切欠部が形成されている混練ピース。
  11. 　前記スクリュ本体の下流側の端部に形成されたねじ穴に螺合されるねじ部をさらに備える請求項１０に記載の混練ピース。
  12. 　請求項１０又は１１に記載の混練ピースが下流側の端部に着脱可能に取り付けられた直接成形用スクリュを備えた射出成形装置。
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