JP2005262812A - 可塑化装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ノズル部から吐出される樹脂材料の温度を、吐出開始時から所望の温度に略一定に保持することが可能な可塑化装置を提供する。
【解決手段】一端にノズル部1aが形成されたシリンダ1と、該シリンダ内に回転可能に収容されるスクリュ2とを具備する可塑化装置100において、該スクリュに抵抗ヒータからなる加熱体5を設け、電源部7により該加熱体に直流電流を通電して発熱させ、シリンダ1の内側から該シリンダ内に供給された樹脂材料を加熱可能とした。
【選択図】図1
【解決手段】一端にノズル部1aが形成されたシリンダ1と、該シリンダ内に回転可能に収容されるスクリュ2とを具備する可塑化装置100において、該スクリュに抵抗ヒータからなる加熱体5を設け、電源部7により該加熱体に直流電流を通電して発熱させ、シリンダ1の内側から該シリンダ内に供給された樹脂材料を加熱可能とした。
【選択図】図1
Description
本発明は、一端にノズル部が形成されたシリンダと、該シリンダ内に回転可能に収容されるスクリュと、を具備し、該スクリュの回転によりシリンダ内に供給された樹脂材料を可塑化する可塑化装置の技術に関する。
より詳細には、可塑化装置における樹脂材料の温度制御に関する。
より詳細には、可塑化装置における樹脂材料の温度制御に関する。
従来、一端にノズル部が形成されたシリンダと、該シリンダ内に回転可能に収容されるスクリュと、を具備する可塑化装置の技術は公知となっている。例えば、特許文献1から特許文献4に記載の如くである。
このような可塑化装置は、(1)スクリュの回転により樹脂材料に摩擦や剪断等の機械的なエネルギーを加え、(2)シリンダの外周面に巻回する形で外部ヒータを設けてシリンダを昇温する、という二つの加熱方法を併用することにより、シリンダ内に供給されたペレット状の樹脂材料を可塑化(樹脂材料を溶融した状態で保持すること)している。
このような可塑化装置は、(1)スクリュの回転により樹脂材料に摩擦や剪断等の機械的なエネルギーを加え、(2)シリンダの外周面に巻回する形で外部ヒータを設けてシリンダを昇温する、という二つの加熱方法を併用することにより、シリンダ内に供給されたペレット状の樹脂材料を可塑化(樹脂材料を溶融した状態で保持すること)している。
ここで、可塑化装置は主に樹脂材料の射出成型や押出成型等に用いられるが、成型金型に流し込まれる可塑化した(溶融状態の)樹脂材料の温度は、未溶融物および樹脂材料が溶融する際に発生するガス成分の混入を防止し、樹脂成型品の品質を維持する観点から見て重要な因子である。そのため、可塑化装置のシリンダのノズル部から吐出される樹脂材料の温度を所望の温度で一定に保持することが要求される。また、樹脂材料の流動性を高めて高い成形性を得るためには、樹脂の組成が変化しない範囲で極力高温に保持することが望ましい。
このような要求に対して、特許文献1から特許文献4に記載の可塑化装置は、いずれも可塑化装置内の樹脂材料の温度を制御するために、シリンダの外周面に巻回する形で設けた加熱体(ヒータ)をシリンダの長手方向(軸線方向)で幾つかのブロックに分割し、各ブロックの加熱量を独立して調整することにより樹脂温度の制御を行っている。
このような要求に対して、特許文献1から特許文献4に記載の可塑化装置は、いずれも可塑化装置内の樹脂材料の温度を制御するために、シリンダの外周面に巻回する形で設けた加熱体(ヒータ)をシリンダの長手方向(軸線方向)で幾つかのブロックに分割し、各ブロックの加熱量を独立して調整することにより樹脂温度の制御を行っている。
自動車用バンパーの射出成型等に用いる大容量の可塑化装置においてスクリュの回転により機械的なエネルギーを樹脂材料に与える場合、該樹脂材料にかかる圧力が大きくなるためにシリンダの肉厚を大きくしなければならない。また、シリンダ内の樹脂材料に急激な温度変化が起こらないようにするという観点から見ても、シリンダの肉厚を大きくしてシリンダ自体の熱容量を大きくすることが望ましい。
しかし、シリンダの肉厚を大きくすると、シリンダの外周面を加熱したときのシリンダ内周面(すなわち樹脂材料と接する加熱面)の温度の応答性が良くない(言い換えれば、シリンダの外周面に設けた外部加熱体の制御温度と、シリンダ内周面の実際の温度との間に大きな乖離が生じ易い)という問題がある。
従って、シリンダの外周面に設けた加熱体(ヒータ)を幾つかのブロックに分割し、各ブロックの加熱量を独立して調整した場合でも、シリンダから吐出される樹脂材料を所望の温度に精度良く保持することは困難である。
従って、シリンダの外周面に設けた加熱体(ヒータ)を幾つかのブロックに分割し、各ブロックの加熱量を独立して調整した場合でも、シリンダから吐出される樹脂材料を所望の温度に精度良く保持することは困難である。
実際、スクリュの回転とシリンダ外周面の加熱により樹脂材料を可塑化する従来の可塑化装置においてシリンダのノズル部から吐出される樹脂材料の温度を計測すると、図6に示す如き挙動を示し、吐出開始から所定量の樹脂材料を吐出するまではノズル部から吐出される樹脂材料の温度変化が大きく、吐出量の増加とともに吐出される樹脂材料の温度が低下する。このような吐出初期における樹脂温度の低下は、以下の如き要因により起こると考えられる。
すなわち、スクリュは当初温度が低いため、シリンダ内の樹脂材料から熱を奪って時間とともに温度上昇していく。また、スクリュを回転駆動するために、スクリュの一部(後端部)はシリンダの後方から一部突出しており、該突出部から可塑化装置の外部への放熱が行われる。従って、スクリュの温度がある程度まで上昇し、スクリュが樹脂材料から奪う熱量と、突出部から放熱される熱量とが略同じ大きさとなり、スクリュの温度が略一定となる(より厳密には、スクリュの長手方向における温度分布が定常状態となる)までは、樹脂材料からスクリュに奪われる熱量が経時的に変化し、吐出される樹脂材料の温度が不安定な状態となる。
すなわち、スクリュは当初温度が低いため、シリンダ内の樹脂材料から熱を奪って時間とともに温度上昇していく。また、スクリュを回転駆動するために、スクリュの一部(後端部)はシリンダの後方から一部突出しており、該突出部から可塑化装置の外部への放熱が行われる。従って、スクリュの温度がある程度まで上昇し、スクリュが樹脂材料から奪う熱量と、突出部から放熱される熱量とが略同じ大きさとなり、スクリュの温度が略一定となる(より厳密には、スクリュの長手方向における温度分布が定常状態となる)までは、樹脂材料からスクリュに奪われる熱量が経時的に変化し、吐出される樹脂材料の温度が不安定な状態となる。
よって、従来は、樹脂材料の温度の低下が緩やかになり、安定するまで(図6に示す吐出量Vcまで)に吐出された樹脂材料については成型に使用せずに再利用に供したり、あるいは廃棄していた。これは、樹脂材料のロスとなるばかりでなく、当該作業に係る労力、エネルギーおよび時間の無駄である。
本発明は以上の如き状況に鑑み、ノズル部から吐出される樹脂材料の温度を、吐出開始時から所望の温度に略一定に保持することが可能な可塑化装置を提供するものである。
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項1においては、一端にノズル部が形成されたシリンダと、該シリンダ内に回転可能に収容されるスクリュとを具備する可塑化装置において、
該スクリュに温度調整手段を設けたものである。
該スクリュに温度調整手段を設けたものである。
請求項2においては、前記温度調整手段は加熱体であって、該加熱体を前記スクリュに収容するものである。
請求項3においては、前記温度調整手段は、液体または気体からなる熱媒体であって、該熱媒体を前記スクリュに流通させるものである。
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
請求項1においては、シリンダ内に供給された樹脂材料をシリンダの内側からも加熱することが可能であり、ノズル部から吐出される樹脂材料の温度を、吐出開始時から所望の温度に略一定に保持することが可能である。
請求項2においては、シリンダ内に供給された樹脂材料をシリンダの内側からも加熱することが可能であり、ノズル部から吐出される樹脂材料の温度を、吐出開始時から所望の温度に略一定に保持することが可能である。
請求項3においては、シリンダ内に供給された樹脂材料をシリンダの内側からも加熱することが可能であり、ノズル部から吐出される樹脂材料の温度を、吐出開始時から所望の温度に略一定に保持することが可能である。
以下では、図1を用いて、本発明の可塑化装置の第一実施例である可塑化装置100について説明する。
なお、本明細書中における「可塑化装置」は、一端にノズル部が形成されたシリンダと、該シリンダの他端から内部に挿入されるスクリュと、を具備し、樹脂材料を溶融状態で吐出する装置全般を指すものとする。すなわち、スクリュをシリンダの軸線方向に進退可能として、該スクリュの進退により所望量の溶融状態の樹脂材料をノズル部から定量的に吐出(射出)する射出成型装置や、スクリュを回転させて溶融状態の樹脂材料をノズル部から連続的に吐出する押出成型装置も本明細書中における可塑化装置に含まれる。
また、以下の説明では図1から図5における矢印Aの方向(すなわち、樹脂材料の搬送方向)を「前方」と定義する。
なお、本明細書中における「可塑化装置」は、一端にノズル部が形成されたシリンダと、該シリンダの他端から内部に挿入されるスクリュと、を具備し、樹脂材料を溶融状態で吐出する装置全般を指すものとする。すなわち、スクリュをシリンダの軸線方向に進退可能として、該スクリュの進退により所望量の溶融状態の樹脂材料をノズル部から定量的に吐出(射出)する射出成型装置や、スクリュを回転させて溶融状態の樹脂材料をノズル部から連続的に吐出する押出成型装置も本明細書中における可塑化装置に含まれる。
また、以下の説明では図1から図5における矢印Aの方向(すなわち、樹脂材料の搬送方向)を「前方」と定義する。
可塑化装置100は、主にシリンダ1、スクリュ2、ホッパ3、外部ヒータ4、加熱体5等で構成される。また、可塑化装置100に供給される樹脂材料は、一般的には外形寸法が数ミリメートル程度のペレット状に成形された粒体の集合物であるが、これに限定されない。すなわち、樹脂材料の外形寸法は樹脂の種類や温度条件等により適宜選択することが望ましい。
シリンダ1は、可塑化装置100の構造体を成す略円筒形状の部材である。シリンダ1の一端にはノズル部1aが形成され、該ノズル部1aから可塑化した(溶融状態の)樹脂材料を吐出する。
スクリュ2は、(1)可塑化装置100(より厳密にはシリンダ1の内部空間)に供給されたペレット状の樹脂材料をノズル部1aに向けて搬送する搬送手段としての機能と、(2)ペレット状の樹脂材料に摩擦や剪断等による機械的なエネルギーを加えて加熱する加熱手段としての機能と、(3)溶融した樹脂材料を均一に混練する混練手段としての機能と、を兼ねる部材である。
スクリュ2はシリンダ1内に収容される部材であり、主に胴体部2aと、螺旋体2bとで構成される。
胴体部2aは略円柱形状の部材であり、その一端はシリンダ1においてノズル部1aの反対側端に設けられた突出孔1bよりシリンダ1の外部に突出している。また、胴体部2aにおいてシリンダ1の外部に突出している部分には歯車2cが形成されるとともに、モータ8の出力軸8aに外嵌固定された歯車9と歯車2cとが互いに噛合する。該モータ8によりスクリュ2はシリンダ1内で回転駆動される。
螺旋体2bは胴体部2aの外周面に形成された螺旋状の部材であり、スクリュ2の回転によりペレット状の樹脂材料を前方(ノズル部1a側)に押して搬送しつつ、樹脂材料に摩擦や剪断等により機械的にエネルギーを加えて加熱し、さらに可塑化した(溶融状態の)樹脂材料に圧力を加えつつ均一に混練する。
なお、本実施例においては胴体部2aと螺旋体2bとを別体としたが、一体としても良い。
スクリュ2はシリンダ1内に収容される部材であり、主に胴体部2aと、螺旋体2bとで構成される。
胴体部2aは略円柱形状の部材であり、その一端はシリンダ1においてノズル部1aの反対側端に設けられた突出孔1bよりシリンダ1の外部に突出している。また、胴体部2aにおいてシリンダ1の外部に突出している部分には歯車2cが形成されるとともに、モータ8の出力軸8aに外嵌固定された歯車9と歯車2cとが互いに噛合する。該モータ8によりスクリュ2はシリンダ1内で回転駆動される。
螺旋体2bは胴体部2aの外周面に形成された螺旋状の部材であり、スクリュ2の回転によりペレット状の樹脂材料を前方(ノズル部1a側)に押して搬送しつつ、樹脂材料に摩擦や剪断等により機械的にエネルギーを加えて加熱し、さらに可塑化した(溶融状態の)樹脂材料に圧力を加えつつ均一に混練する。
なお、本実施例においては胴体部2aと螺旋体2bとを別体としたが、一体としても良い。
ホッパ3はペレット状の樹脂材料を収容する容器である。ホッパ3の下半部は漏斗状に形成されるとともに、ホッパ3の内部空間はその最下部においてシリンダ1の内部空間の後部と連通している。ホッパ3に収容されたペレット状の樹脂材料は自重で落下して、あるいは圧縮空気の作用により圧送されて、シリンダ1の内部空間に供給される。
また、ホッパ3の周囲には加熱ヒータ11が設けられ、ホッパ3内に収容されているペレット状の樹脂材料を予備的に加熱(70℃程度)している。これは、ペレット状の樹脂材料の表面に付着している水分を除去し、当該水分が可塑化した樹脂材料に巻き込まれて気泡を形成することを防止するためである。
なお、ペレット状の樹脂材料の表面に付着している水分の蒸気や、ペレット状の樹脂材料が可塑化する際に生じるガス成分等は、シリンダ1の突出孔1bとスクリュ2とのシール部分から外部に放出され、可塑化された樹脂材料に混入して気泡を形成しないように構成している。
また、ホッパ3の周囲には加熱ヒータ11が設けられ、ホッパ3内に収容されているペレット状の樹脂材料を予備的に加熱(70℃程度)している。これは、ペレット状の樹脂材料の表面に付着している水分を除去し、当該水分が可塑化した樹脂材料に巻き込まれて気泡を形成することを防止するためである。
なお、ペレット状の樹脂材料の表面に付着している水分の蒸気や、ペレット状の樹脂材料が可塑化する際に生じるガス成分等は、シリンダ1の突出孔1bとスクリュ2とのシール部分から外部に放出され、可塑化された樹脂材料に混入して気泡を形成しないように構成している。
外部ヒータ4a・4b・4cはシリンダ1の外周面に巻回される形で設けられる加熱体である。外部ヒータ4a・4b・4cは発熱してシリンダ1の外周面を所望の温度に保持し、シリンダ1内の樹脂材料を加熱する。
なお、本実施例においては分割された三つの外部ヒータ4a・4b・4cとしたが、外部ヒータの個数や配置についてはこれに限定されず、可塑化装置100で取り扱う樹脂材料の種類や量、吐出時の温度等に応じて適宜選択すればよい。
また、条件によってはシリンダを冷却することが要求される場合もあるので、外部ヒータの他にウォータジャケット等の冷却手段等を併用することも可能である。
なお、本実施例においては分割された三つの外部ヒータ4a・4b・4cとしたが、外部ヒータの個数や配置についてはこれに限定されず、可塑化装置100で取り扱う樹脂材料の種類や量、吐出時の温度等に応じて適宜選択すればよい。
また、条件によってはシリンダを冷却することが要求される場合もあるので、外部ヒータの他にウォータジャケット等の冷却手段等を併用することも可能である。
以下では、スクリュ2に設けた「温度調整手段」について説明する。
ここで「温度調整手段」は、スクリュに設けられ、可塑化装置のシリンダ内に供給された樹脂材料の温度を調整するためのものである。
ここで「温度調整手段」は、スクリュに設けられ、可塑化装置のシリンダ内に供給された樹脂材料の温度を調整するためのものである。
可塑化装置100は、温度調整手段として加熱体5を具備している。加熱体5は棒状のシースヒータであり、スクリュ2の胴体部2aに形成された収容孔2dに収容される。収容孔2dの長手方向と胴体部2aの長手方向とは略一致するとともに、収容孔2dの軸線と胴体部2aの軸線とは略一致する。また、収容孔2dの前端(ノズル部1a側の端部)は閉塞され、後端(歯車2c側の端部)は開口している。
なお、本実施例における加熱体5はシースヒータ(絶縁体により被覆された抵抗ヒータ)としたがこれに限定されず、発熱可能なものであれば良い。
なお、本実施例における加熱体5はシースヒータ(絶縁体により被覆された抵抗ヒータ)としたがこれに限定されず、発熱可能なものであれば良い。
加熱体5は軸受6・6・・・を介して胴体部2aに軸支されるとともに、加熱体5の後端部は胴体部2aの後端部より突出し、加熱体5に直流電流を流すための電源部7に固設される。従って、スクリュ2がモータ8により回転駆動されても、加熱体5はスクリュ2と一体的に回転することはない。
加熱体5は電源部7からの電力の供給により発熱してスクリュ2の胴体部2aおよび螺旋体2bを昇温し、シリンダ1内の樹脂材料を加熱する。
加熱体5は電源部7からの電力の供給により発熱してスクリュ2の胴体部2aおよび螺旋体2bを昇温し、シリンダ1内の樹脂材料を加熱する。
以上の如く、本発明の可塑化装置の第一実施例である可塑化装置100は、一端にノズル部1aが形成されたシリンダ1と、シリンダ1内に回転可能に収容されるスクリュ2とを具備し、スクリュ2に温度調整手段たる加熱体5を収容するものである。
そして、加熱体5は抵抗ヒータであり、電源部7により直流電流が通電され、発熱する。
そして、加熱体5は抵抗ヒータであり、電源部7により直流電流が通電され、発熱する。
このように構成することにより、シリンダ1内に供給された樹脂材料を温度調整手段(加熱体5)によりシリンダ1の内側からも加熱することが可能である。これは、樹脂材料の吐出開始時からスクリュ2を高温に保持し、スクリュ2の温度分布を定常状態とすることが可能であることを意味する。
従って、ノズル部1aから吐出される樹脂材料の温度を、吐出開始時から所望の温度に略一定に保持することが可能である。また、保持する温度を従来の可塑化装置と比較して高温とすることが可能である。
従って、ノズル部1aから吐出される樹脂材料の温度を、吐出開始時から所望の温度に略一定に保持することが可能である。また、保持する温度を従来の可塑化装置と比較して高温とすることが可能である。
また、樹脂材料の吐出速度(単位時間当たりの吐出量)が大きくなると樹脂材料の温度が所望の温度に達する前に吐出される(すなわち、所望の温度よりも低い温度の樹脂材料が吐出される)という事態が起こり得るが、本発明の可塑化装置の第一実施例である可塑化装置100は、シリンダ1内に供給された樹脂材料を温度調整手段(加熱体5)によりシリンダ1の内側からも加熱するため、樹脂材料に与えることができる熱量の総和が従来の可塑化装置と比較して大きい。
従って、樹脂材料の吐出速度を大きくしても、ノズル部1aから吐出される樹脂材料の温度を所望の温度に保持することが可能である。
従って、樹脂材料の吐出速度を大きくしても、ノズル部1aから吐出される樹脂材料の温度を所望の温度に保持することが可能である。
以下では、図2を用いて、本発明の可塑化装置の第二実施例である可塑化装置200について説明する。
なお、可塑化装置200は、その基本的な構成は前記可塑化装置100と略同じであるため、可塑化装置100と略同じ構成要素については同じ部材番号を付して説明を省略し、可塑化装置100におけるスクリュ102と異なる構成のスクリュ202およびスクリュ202の温度調整手段について説明するものとする。
なお、可塑化装置200は、その基本的な構成は前記可塑化装置100と略同じであるため、可塑化装置100と略同じ構成要素については同じ部材番号を付して説明を省略し、可塑化装置100におけるスクリュ102と異なる構成のスクリュ202およびスクリュ202の温度調整手段について説明するものとする。
スクリュ202は、(1)可塑化装置200(より厳密にはシリンダ1の内部空間)に供給されたペレット状の樹脂材料をノズル部1aに向けて搬送する搬送手段としての機能と、(2)ペレット状の樹脂材料に摩擦や剪断等による機械的なエネルギーを加えて加熱する加熱手段としての機能と、(3)溶融した樹脂材料を均一に混練する混練手段としての機能と、を兼ねる部材である。
スクリュ202はシリンダ1内に収容される部材であり、主に胴体部202aと、螺旋体202bとで構成される。
胴体部202aは略円柱形状の部材であり、その一端はシリンダ1においてノズル部1aの反対側端に設けられた突出孔1bよりシリンダ1の外部に突出している。また、胴体部202aにおいてシリンダ1の外部に突出している部分には歯車202cが形成されるとともに、モータ8の出力軸8aに外嵌固定された歯車9と歯車202cとが互いに噛合する。該モータ8によりスクリュ202はシリンダ1内で回転駆動される。
螺旋体202bは胴体部202aの外周面に形成された螺旋状の部材であり、スクリュ202の回転によりペレット状の樹脂材料を前方(ノズル部1a側)に押して搬送しつつ、樹脂材料に摩擦や剪断等により機械的にエネルギーを加えて加熱し、さらに可塑化した(溶融状態の)樹脂材料に圧力を加えつつ均一に混練する。
スクリュ202はシリンダ1内に収容される部材であり、主に胴体部202aと、螺旋体202bとで構成される。
胴体部202aは略円柱形状の部材であり、その一端はシリンダ1においてノズル部1aの反対側端に設けられた突出孔1bよりシリンダ1の外部に突出している。また、胴体部202aにおいてシリンダ1の外部に突出している部分には歯車202cが形成されるとともに、モータ8の出力軸8aに外嵌固定された歯車9と歯車202cとが互いに噛合する。該モータ8によりスクリュ202はシリンダ1内で回転駆動される。
螺旋体202bは胴体部202aの外周面に形成された螺旋状の部材であり、スクリュ202の回転によりペレット状の樹脂材料を前方(ノズル部1a側)に押して搬送しつつ、樹脂材料に摩擦や剪断等により機械的にエネルギーを加えて加熱し、さらに可塑化した(溶融状態の)樹脂材料に圧力を加えつつ均一に混練する。
以下では、スクリュ202に設けた「温度調整手段」について説明する。
可塑化装置200は、温度調整手段として加熱体205を具備している。加熱体205は棒状のシースヒータであり、スクリュ202の胴体部202aに形成された収容孔202dに収容される。収容孔202dは、前端(ノズル部1a側の端部)が閉塞されるとともに後端(歯車202c側の端部)が開口している二本の孔の前端同士を連通し、略U字型の孔としたものである。
なお、本実施例における加熱体205はシースヒータ(絶縁体により被覆された抵抗ヒータ)としたがこれに限定されず、発熱可能なものであれば良い。
可塑化装置200は、温度調整手段として加熱体205を具備している。加熱体205は棒状のシースヒータであり、スクリュ202の胴体部202aに形成された収容孔202dに収容される。収容孔202dは、前端(ノズル部1a側の端部)が閉塞されるとともに後端(歯車202c側の端部)が開口している二本の孔の前端同士を連通し、略U字型の孔としたものである。
なお、本実施例における加熱体205はシースヒータ(絶縁体により被覆された抵抗ヒータ)としたがこれに限定されず、発熱可能なものであれば良い。
加熱体205は略U字型に屈曲されており、その両端は胴体部202aの後端面から突出している。また、加熱体205の一端は胴体部202aの後端面の軸中心に設けられた接点211に接続されるとともに、加熱体205の他端は胴体部202aの後端面において、接点211の周囲に設けられた略リング状の接点212に接続される。接点211および接点212にはそれぞれ電源部207のブラシ207a・207bが当接し、電源部207によりブラシ207b→接点211→加熱体205→接点212→ブラシ207aという経路で直流電流が流され、加熱体205を発熱させる。すなわち、本発明の可塑化装置の第二実施例における加熱体205は、前記可塑化装置の第一実施例(可塑化装置100)における加熱体5と異なり、スクリュ202と一体的に回転する構成となっている。
加熱体205は電源部207からの電力の供給により発熱してスクリュ202の胴体部202aおよび螺旋体202bを昇温し、シリンダ1内の樹脂材料を加熱する。
加熱体205は電源部207からの電力の供給により発熱してスクリュ202の胴体部202aおよび螺旋体202bを昇温し、シリンダ1内の樹脂材料を加熱する。
以上の如く、本発明の可塑化装置の第二実施例である可塑化装置200は、一端にノズル部1aが形成されたシリンダ1と、シリンダ1内に回転可能に収容されるスクリュ202とを具備し、スクリュ202に温度調整手段たる加熱体205を収容するものである。
そして、加熱体205は抵抗ヒータであり、電源部7により直流電流が通電され、発熱する。
そして、加熱体205は抵抗ヒータであり、電源部7により直流電流が通電され、発熱する。
このように構成することにより、シリンダ1内に供給された樹脂材料を温度調整手段(加熱体205)によりシリンダ1の内側からも加熱することが可能である。これは、樹脂材料の吐出開始時からスクリュ202を高温に保持し、スクリュ202の温度分布を定常状態とすることが可能であることを意味する。
従って、ノズル部1aから吐出される樹脂材料の温度を、吐出開始時から所望の温度に略一定に保持することが可能である。また、保持する温度を従来の可塑化装置と比較して高温とすることが可能である。
従って、ノズル部1aから吐出される樹脂材料の温度を、吐出開始時から所望の温度に略一定に保持することが可能である。また、保持する温度を従来の可塑化装置と比較して高温とすることが可能である。
また、樹脂材料の吐出速度(単位時間当たりの吐出量)が大きくなると樹脂材料の温度が所望の温度に達する前に吐出される(すなわち、所望の温度よりも低い温度の樹脂材料が吐出される)という事態が起こり得るが、本発明の可塑化装置の第二実施例である可塑化装置200は、シリンダ1内に供給された樹脂材料を温度調整手段(加熱体205)によりシリンダ1の内側からも加熱するため、樹脂材料に与えることができる熱量の総和が従来の可塑化装置と比較して大きい。
従って、樹脂材料の吐出速度を大きくしても、ノズル部1aから吐出される樹脂材料の温度を所望の温度に保持することが可能である。
従って、樹脂材料の吐出速度を大きくしても、ノズル部1aから吐出される樹脂材料の温度を所望の温度に保持することが可能である。
以下では、図3を用いて、本発明の可塑化装置の第三実施例である可塑化装置300について説明する。
なお、可塑化装置300は、その基本的な構成は前記可塑化装置100と略同じであるため、可塑化装置100と略同じ構成要素については同じ部材番号を付して説明を省略し、可塑化装置100におけるスクリュ102と異なる構成のスクリュ302およびスクリュ302の温度調整手段について説明するものとする。
なお、可塑化装置300は、その基本的な構成は前記可塑化装置100と略同じであるため、可塑化装置100と略同じ構成要素については同じ部材番号を付して説明を省略し、可塑化装置100におけるスクリュ102と異なる構成のスクリュ302およびスクリュ302の温度調整手段について説明するものとする。
スクリュ302は、(1)可塑化装置300(より厳密にはシリンダ1の内部空間)に供給されたペレット状の樹脂材料をノズル部1aに向けて搬送する搬送手段としての機能と、(2)ペレット状の樹脂材料に摩擦や剪断等による機械的なエネルギーを加えて加熱する加熱手段としての機能と、(3)溶融した樹脂材料を均一に混練する混練手段としての機能と、を兼ねる部材である。
スクリュ302はシリンダ1内に収容される部材であり、主に胴体部302aと、螺旋体302bとで構成される。
胴体部302aは略円柱形状の部材であり、その一端はシリンダ1においてノズル部1aの反対側端に設けられた突出孔1bよりシリンダ1の外部に突出している。また、胴体部302aにおいてシリンダ1の外部に突出している部分には歯車302cが形成されるとともに、モータ8の出力軸8aに外嵌固定された歯車9と歯車302cとが互いに噛合する。該モータ8によりスクリュ302はシリンダ1内で回転駆動される。
螺旋体302bは胴体部302aの外周面に形成された螺旋状の部材であり、スクリュ302の回転によりペレット状の樹脂材料を前方(ノズル部1a側)に押して搬送しつつ、樹脂材料に摩擦や剪断等により機械的にエネルギーを加えて加熱し、さらに可塑化した(溶融状態の)樹脂材料に圧力を加えつつ均一に混練する。
スクリュ302はシリンダ1内に収容される部材であり、主に胴体部302aと、螺旋体302bとで構成される。
胴体部302aは略円柱形状の部材であり、その一端はシリンダ1においてノズル部1aの反対側端に設けられた突出孔1bよりシリンダ1の外部に突出している。また、胴体部302aにおいてシリンダ1の外部に突出している部分には歯車302cが形成されるとともに、モータ8の出力軸8aに外嵌固定された歯車9と歯車302cとが互いに噛合する。該モータ8によりスクリュ302はシリンダ1内で回転駆動される。
螺旋体302bは胴体部302aの外周面に形成された螺旋状の部材であり、スクリュ302の回転によりペレット状の樹脂材料を前方(ノズル部1a側)に押して搬送しつつ、樹脂材料に摩擦や剪断等により機械的にエネルギーを加えて加熱し、さらに可塑化した(溶融状態の)樹脂材料に圧力を加えつつ均一に混練する。
以下では、スクリュ302に設けた「温度調整手段」について説明する。
可塑化装置300は、温度調整手段として加熱体305を具備している。加熱体305は棒状の導電材料からなり、スクリュ302の胴体部302aに形成された収容孔302dに収容される。加熱体305はスクリュ302と一体的に回転する。
加熱体305の後端部は胴体部302aの後端部より突出している。そして、誘導加熱装置307の誘導コイル307aが加熱体305の後端部の周囲を囲むように配置される。
誘導加熱装置307は、誘導コイル307aに交流電流を流すことにより加熱体305を誘導加熱する(加熱体305内に誘導電流を発生させ、加熱体305の持つ電気抵抗により発熱させる)。
加熱体305は誘導加熱装置307により内部に誘導電流が発生してスクリュ302の胴体部302aおよび螺旋体302bを昇温し、シリンダ1内の樹脂材料を加熱する。
可塑化装置300は、温度調整手段として加熱体305を具備している。加熱体305は棒状の導電材料からなり、スクリュ302の胴体部302aに形成された収容孔302dに収容される。加熱体305はスクリュ302と一体的に回転する。
加熱体305の後端部は胴体部302aの後端部より突出している。そして、誘導加熱装置307の誘導コイル307aが加熱体305の後端部の周囲を囲むように配置される。
誘導加熱装置307は、誘導コイル307aに交流電流を流すことにより加熱体305を誘導加熱する(加熱体305内に誘導電流を発生させ、加熱体305の持つ電気抵抗により発熱させる)。
加熱体305は誘導加熱装置307により内部に誘導電流が発生してスクリュ302の胴体部302aおよび螺旋体302bを昇温し、シリンダ1内の樹脂材料を加熱する。
以上の如く、本発明の可塑化装置の第三実施例である可塑化装置300は、一端にノズル部1aが形成されたシリンダ1と、シリンダ1内に回転可能に収容されるスクリュ302とを具備し、スクリュ302に温度調整手段たる加熱体305を収容するものである。
そして、加熱体305は導電材料からなり、であり、誘導加熱装置307により発熱する。
そして、加熱体305は導電材料からなり、であり、誘導加熱装置307により発熱する。
このように構成することにより、シリンダ1内に供給された樹脂材料を温度調整手段(加熱体305)によりシリンダ1の内側からも加熱することが可能である。これは、樹脂材料の吐出開始時からスクリュ302を高温に保持し、スクリュ302の温度分布を定常状態とすることが可能であることを意味する。
従って、ノズル部1aから吐出される樹脂材料の温度を、吐出開始時から所望の温度に略一定に保持することが可能である。また、保持する温度を従来の可塑化装置と比較して高温とすることが可能である。
従って、ノズル部1aから吐出される樹脂材料の温度を、吐出開始時から所望の温度に略一定に保持することが可能である。また、保持する温度を従来の可塑化装置と比較して高温とすることが可能である。
また、樹脂材料の吐出速度(単位時間当たりの吐出量)が大きくなると樹脂材料の温度が所望の温度に達する前に吐出される(すなわち、所望の温度よりも低い温度の樹脂材料が吐出される)という事態が起こり得るが、本発明の可塑化装置の第三実施例である可塑化装置300は、シリンダ1内に供給された樹脂材料を温度調整手段(加熱体305)によりシリンダ1の内側からも加熱するため、樹脂材料に与えることができる熱量の総和が従来の可塑化装置と比較して大きい。
従って、樹脂材料の吐出速度を大きくしても、ノズル部1aから吐出される樹脂材料の温度を所望の温度に保持することが可能である。
なお、本実施例ではスクリュ302と加熱体305とを別部材としたが、スクリュ302を導電材料で構成し、加熱体と一体とする(すなわち、スクリュ302自体が加熱体を兼ねる)構成としても同様の効果を奏する。
従って、樹脂材料の吐出速度を大きくしても、ノズル部1aから吐出される樹脂材料の温度を所望の温度に保持することが可能である。
なお、本実施例ではスクリュ302と加熱体305とを別部材としたが、スクリュ302を導電材料で構成し、加熱体と一体とする(すなわち、スクリュ302自体が加熱体を兼ねる)構成としても同様の効果を奏する。
以下では、図4を用いて、本発明の可塑化装置の第四実施例である可塑化装置400について説明する。
なお、可塑化装置400は、その基本的な構成は前記可塑化装置100と略同じであるため、可塑化装置100と略同じ構成要素については同じ部材番号を付して説明を省略し、可塑化装置100におけるスクリュ102と異なる構成のスクリュ402およびスクリュ402の温度調整手段について説明するものとする。
なお、可塑化装置400は、その基本的な構成は前記可塑化装置100と略同じであるため、可塑化装置100と略同じ構成要素については同じ部材番号を付して説明を省略し、可塑化装置100におけるスクリュ102と異なる構成のスクリュ402およびスクリュ402の温度調整手段について説明するものとする。
スクリュ402は、(1)可塑化装置400(より厳密にはシリンダ1の内部空間)に供給されたペレット状の樹脂材料をノズル部1aに向けて搬送する搬送手段としての機能と、(2)ペレット状の樹脂材料に摩擦や剪断等による機械的なエネルギーを加えて加熱する加熱手段としての機能と、(3)溶融した樹脂材料を均一に混練する混練手段としての機能と、を兼ねる部材である。
スクリュ402はシリンダ1内に収容される部材であり、主に胴体部402aと、螺旋体402bとで構成される。
胴体部402aは略円柱形状の部材であり、その一端はシリンダ1においてノズル部1aの反対側端に設けられた突出孔1bよりシリンダ1の外部に突出している。また、胴体部402aにおいてシリンダ1の外部に突出している部分には歯車402cが形成されるとともに、モータ8の出力軸8aに外嵌固定された歯車9と歯車402cとが互いに噛合する。該モータ8によりスクリュ402はシリンダ1内で回転駆動される。
螺旋体402bは胴体部402aの外周面に形成された螺旋状の部材であり、スクリュ402の回転によりペレット状の樹脂材料を前方(ノズル部1a側)に押して搬送しつつ、樹脂材料に摩擦や剪断等により機械的にエネルギーを加えて加熱し、さらに可塑化した(溶融状態の)樹脂材料に圧力を加えつつ均一に混練する。
スクリュ402はシリンダ1内に収容される部材であり、主に胴体部402aと、螺旋体402bとで構成される。
胴体部402aは略円柱形状の部材であり、その一端はシリンダ1においてノズル部1aの反対側端に設けられた突出孔1bよりシリンダ1の外部に突出している。また、胴体部402aにおいてシリンダ1の外部に突出している部分には歯車402cが形成されるとともに、モータ8の出力軸8aに外嵌固定された歯車9と歯車402cとが互いに噛合する。該モータ8によりスクリュ402はシリンダ1内で回転駆動される。
螺旋体402bは胴体部402aの外周面に形成された螺旋状の部材であり、スクリュ402の回転によりペレット状の樹脂材料を前方(ノズル部1a側)に押して搬送しつつ、樹脂材料に摩擦や剪断等により機械的にエネルギーを加えて加熱し、さらに可塑化した(溶融状態の)樹脂材料に圧力を加えつつ均一に混練する。
以下では、スクリュ402に設けた「温度調整手段」について説明する。
可塑化装置400は、温度調整手段として液体または気体からなる熱媒体を具備している。ここで、熱媒体の具体例としては、水や油等の液体、ダウサム(ザ ダウ ケミカル コンパニーの商標)の蒸気(気体)等が挙げられる。
スクリュ402の胴体部402aには収容孔402dが形成される。収容孔402dの長手方向と胴体部402aの長手方向とは略一致するとともに、収容孔402dの軸線と胴体部402aの軸線とは略一致する。また、収容孔402dの前端(ノズル部1a側の端部)は閉塞され、後端(歯車402c側の端部)は開口している。
収容孔402dには温度調整ユニット411が収容される。温度調整ユニット411は、主に外管412と、内管413とを具備している。外管412の前端(ノズル部1a側の端部)は閉塞されており、内管413が外管412に挿入される。このとき、外管412の内径は内管413の外径よりも大きく、外管412の内周面と内管413の外周面との間には隙間が形成される。また内管413の前端と外管412の前端の閉塞面との間にも隙間が設けられている。
温度調整ユニット411は軸受406・406・・・を介して胴体部402aに軸支されるとともに、温度調整ユニット411の後端は熱媒体温度調整装置407に固設される。従って、スクリュ402がモータ8により回転駆動されても、温度調整ユニット411はスクリュ402と一体的に回転することはない。
熱媒体温度調整装置407には熱媒体を加熱して熱媒体の温度を所望の温度に調整するヒータや、熱媒体を圧送して温度調整ユニット411と熱媒体温度調整装置407との間で循環させる(すなわち、熱媒体をスクリュ402内に流通させる)ためのポンプ(図示せず)等が設けられている。
熱媒体は、熱媒体温度調整装置407から内管413の内部を通って温度調整ユニット411の前端に向かって圧送され、外管412と内管413との隙間を通って熱媒体温度調整装置407に戻る。そして、熱媒体は外管412と内管413との隙間を通る際に熱伝達によりスクリュ402の胴体部402aおよび螺旋体402bを昇温し、シリンダ1内の樹脂材料を加熱する。
可塑化装置400は、温度調整手段として液体または気体からなる熱媒体を具備している。ここで、熱媒体の具体例としては、水や油等の液体、ダウサム(ザ ダウ ケミカル コンパニーの商標)の蒸気(気体)等が挙げられる。
スクリュ402の胴体部402aには収容孔402dが形成される。収容孔402dの長手方向と胴体部402aの長手方向とは略一致するとともに、収容孔402dの軸線と胴体部402aの軸線とは略一致する。また、収容孔402dの前端(ノズル部1a側の端部)は閉塞され、後端(歯車402c側の端部)は開口している。
収容孔402dには温度調整ユニット411が収容される。温度調整ユニット411は、主に外管412と、内管413とを具備している。外管412の前端(ノズル部1a側の端部)は閉塞されており、内管413が外管412に挿入される。このとき、外管412の内径は内管413の外径よりも大きく、外管412の内周面と内管413の外周面との間には隙間が形成される。また内管413の前端と外管412の前端の閉塞面との間にも隙間が設けられている。
温度調整ユニット411は軸受406・406・・・を介して胴体部402aに軸支されるとともに、温度調整ユニット411の後端は熱媒体温度調整装置407に固設される。従って、スクリュ402がモータ8により回転駆動されても、温度調整ユニット411はスクリュ402と一体的に回転することはない。
熱媒体温度調整装置407には熱媒体を加熱して熱媒体の温度を所望の温度に調整するヒータや、熱媒体を圧送して温度調整ユニット411と熱媒体温度調整装置407との間で循環させる(すなわち、熱媒体をスクリュ402内に流通させる)ためのポンプ(図示せず)等が設けられている。
熱媒体は、熱媒体温度調整装置407から内管413の内部を通って温度調整ユニット411の前端に向かって圧送され、外管412と内管413との隙間を通って熱媒体温度調整装置407に戻る。そして、熱媒体は外管412と内管413との隙間を通る際に熱伝達によりスクリュ402の胴体部402aおよび螺旋体402bを昇温し、シリンダ1内の樹脂材料を加熱する。
以上の如く、本発明の可塑化装置の第四実施例である可塑化装置400は、一端にノズル部1aが形成されたシリンダ1と、シリンダ1内に回転可能に収容されるスクリュ402とを具備し、スクリュ402に温度調整手段たる熱媒体を流通させるものである。
このように構成することにより、シリンダ1内に供給された樹脂材料を温度調整手段(熱媒体)によりシリンダ1の内側からも加熱することが可能である。これは、樹脂材料の吐出開始時からスクリュ402を高温に保持し、スクリュ402の温度分布を定常状態とすることが可能であることを意味する。
従って、ノズル部1aから吐出される樹脂材料の温度を、吐出開始時から所望の温度に略一定に保持することが可能である。また、保持する温度を従来の可塑化装置と比較して高温とすることが可能である。
従って、ノズル部1aから吐出される樹脂材料の温度を、吐出開始時から所望の温度に略一定に保持することが可能である。また、保持する温度を従来の可塑化装置と比較して高温とすることが可能である。
また、樹脂材料の吐出速度(単位時間当たりの吐出量)が大きくなると樹脂材料の温度が所望の温度に達する前に吐出される(すなわち、所望の温度よりも低い温度の樹脂材料が吐出される)という事態が起こり得るが、本発明の可塑化装置の第四実施例である可塑化装置400は、シリンダ1内に供給された樹脂材料を温度調整手段(熱媒体)によりシリンダ1の内側からも加熱するため、樹脂材料に与えることができる熱量の総和が従来の可塑化装置と比較して大きい。
従って、樹脂材料の吐出速度を大きくしても、ノズル部1aから吐出される樹脂材料の温度を所望の温度に保持することが可能である。
従って、樹脂材料の吐出速度を大きくしても、ノズル部1aから吐出される樹脂材料の温度を所望の温度に保持することが可能である。
以下では、図5を用いて、本発明の可塑化装置の第五実施例である可塑化装置500について説明する。
なお、可塑化装置500は、その基本的な構成は前記可塑化装置100と略同じであるため、可塑化装置100と略同じ構成要素については同じ部材番号を付して説明を省略し、可塑化装置100におけるスクリュ102と異なる構成のスクリュ502およびスクリュ502の温度調整手段について説明するものとする。
なお、可塑化装置500は、その基本的な構成は前記可塑化装置100と略同じであるため、可塑化装置100と略同じ構成要素については同じ部材番号を付して説明を省略し、可塑化装置100におけるスクリュ102と異なる構成のスクリュ502およびスクリュ502の温度調整手段について説明するものとする。
スクリュ502は、(1)可塑化装置500(より厳密にはシリンダ1の内部空間)に供給されたペレット状の樹脂材料をノズル部1aに向けて搬送する搬送手段としての機能と、(2)ペレット状の樹脂材料に摩擦や剪断等による機械的なエネルギーを加えて加熱する加熱手段としての機能と、(3)溶融した樹脂材料を均一に混練する混練手段としての機能と、を兼ねる部材である。
スクリュ502はシリンダ1内に収容される部材であり、主に胴体部502aと、螺旋体502bとで構成される。
胴体部502aは略円柱形状の部材であり、その一端はシリンダ1においてノズル部1aの反対側端に設けられた突出孔1bよりシリンダ1の外部に突出している。また、胴体部502aにおいてシリンダ1の外部に突出している部分には歯車502cが形成されるとともに、モータ8の出力軸8aに外嵌固定された歯車9と歯車502cとが互いに噛合する。該モータ8によりスクリュ502はシリンダ1内で回転駆動される。
螺旋体502bは胴体部502aの外周面に形成された螺旋状の部材であり、スクリュ502の回転によりペレット状の樹脂材料を前方(ノズル部1a側)に押して搬送しつつ、樹脂材料に摩擦や剪断等により機械的にエネルギーを加えて加熱し、さらに可塑化した(溶融状態の)樹脂材料に圧力を加えつつ均一に混練する。
スクリュ502はシリンダ1内に収容される部材であり、主に胴体部502aと、螺旋体502bとで構成される。
胴体部502aは略円柱形状の部材であり、その一端はシリンダ1においてノズル部1aの反対側端に設けられた突出孔1bよりシリンダ1の外部に突出している。また、胴体部502aにおいてシリンダ1の外部に突出している部分には歯車502cが形成されるとともに、モータ8の出力軸8aに外嵌固定された歯車9と歯車502cとが互いに噛合する。該モータ8によりスクリュ502はシリンダ1内で回転駆動される。
螺旋体502bは胴体部502aの外周面に形成された螺旋状の部材であり、スクリュ502の回転によりペレット状の樹脂材料を前方(ノズル部1a側)に押して搬送しつつ、樹脂材料に摩擦や剪断等により機械的にエネルギーを加えて加熱し、さらに可塑化した(溶融状態の)樹脂材料に圧力を加えつつ均一に混練する。
以下では、スクリュ502に設けた「温度調整手段」について説明する。
可塑化装置500は、温度調整手段として液体または気体からなる熱媒体を具備している。スクリュ502の胴体部502aには収容孔502dが形成される。収容孔502dの長手方向と胴体部502aの長手方向とは略一致するとともに、収容孔502dの軸線と胴体部502aの軸線とは略一致する。また、収容孔502dの前端(ノズル部1a側の端部)は閉塞され、後端(歯車502c側の端部)は開口している。
収容孔502dには管511が挿入される。このとき、収容孔502dの孔径は管511の外径よりも大きく、収容孔502dの内周面と管511の外周面との間には隙間が形成される。また収容孔502dの前端面と管511の前端との間にも隙間が設けられている。管511はスイベルジョイント512の回転部材に固設される。
可塑化装置500は、温度調整手段として液体または気体からなる熱媒体を具備している。スクリュ502の胴体部502aには収容孔502dが形成される。収容孔502dの長手方向と胴体部502aの長手方向とは略一致するとともに、収容孔502dの軸線と胴体部502aの軸線とは略一致する。また、収容孔502dの前端(ノズル部1a側の端部)は閉塞され、後端(歯車502c側の端部)は開口している。
収容孔502dには管511が挿入される。このとき、収容孔502dの孔径は管511の外径よりも大きく、収容孔502dの内周面と管511の外周面との間には隙間が形成される。また収容孔502dの前端面と管511の前端との間にも隙間が設けられている。管511はスイベルジョイント512の回転部材に固設される。
スイベルジョイント512は主に回転部材513、固設部材514等で構成される。
回転部材513は主に略円柱形状の部材である胴体部513aと、胴体部513aの前端部外周面に形成されたフランジ部513bとで構成される。フランジ部513bはボルト等によりスクリュ502の後端面に固設され、スクリュ502の後端面と胴体部513aの前端面とが密着する。
回転部材513は主に略円柱形状の部材である胴体部513aと、胴体部513aの前端部外周面に形成されたフランジ部513bとで構成される。フランジ部513bはボルト等によりスクリュ502の後端面に固設され、スクリュ502の後端面と胴体部513aの前端面とが密着する。
管511の後端部は回転部材513に固設され、胴体部513aの内部に形成された流通経路521の一端と管511とが連通する。また、胴体部513aの内部に形成された流通経路522と、収容孔502dの前端面と管511の前端との隙間と、が連通する。
流通経路521の他端および流通経路522の他端は胴体部513aの外周面に開口する。このとき、流通経路521の開口部と流通経路521の開口部とは、回転部材513の長手方向(スクリュ502の軸線方向)にずれた位置にある。また、流通経路521と流通経路522とは互いに連通していない。
流通経路521の他端および流通経路522の他端は胴体部513aの外周面に開口する。このとき、流通経路521の開口部と流通経路521の開口部とは、回転部材513の長手方向(スクリュ502の軸線方向)にずれた位置にある。また、流通経路521と流通経路522とは互いに連通していない。
固設部材514は略円柱形状の部材であり、その後端面において熱媒体温度調整装置507に固設される。固設部材514の前端面には回転部材513の胴体部513aを気密的に当接しつつ回転可能に嵌装する孔が設けられている。
固設部材514には、胴体部513aとの当接部位において流通経路521の開口部と対応する位置にリング状の溝531aが形成されるとともに、流通経路522の開口部と対応する位置にリング状の溝532aが形成される。
固設部材514の内部には流通経路531が形成され、溝531aと熱媒体温度調節装置507とを連通する。固設部材514の内部には流通経路532が形成され、溝532aと熱媒体温度調節装置507とを連通する。また、流通経路531と流通経路532とは互いに連通していない。
固設部材514には、胴体部513aとの当接部位において流通経路521の開口部と対応する位置にリング状の溝531aが形成されるとともに、流通経路522の開口部と対応する位置にリング状の溝532aが形成される。
固設部材514の内部には流通経路531が形成され、溝531aと熱媒体温度調節装置507とを連通する。固設部材514の内部には流通経路532が形成され、溝532aと熱媒体温度調節装置507とを連通する。また、流通経路531と流通経路532とは互いに連通していない。
熱媒体温度調整装置507には熱媒体を加熱して熱媒体の温度を所望の温度に調整するヒータや、熱媒体を圧送してスクリュ502と熱媒体温度調整装置507との間で循環させる(すなわち、熱媒体をスクリュ502内に流通させる)ためのポンプ(図示せず)等が設けられている。
熱媒体は、熱媒体温度調整装置507→流通経路531→溝531a→流通経路521→管511→収容孔502dの前端面と管511の前端との隙間→流通経路522→溝532a→流通経路532→熱媒体温度調整装置507の順でスクリュ502と熱媒体温度調整装置507との間を循環する。そして、熱媒体は収容孔502dの前端面と管511の前端との隙間を通る際に熱伝達によりスクリュ502の胴体部502aおよび螺旋体502bを昇温し、シリンダ1内の樹脂材料を加熱する。
スクリュ502がモータ8により回転駆動されると回転部材513はスクリュ502と一体的に回転するが、流通経路521と溝531a、および流通経路522と溝532aは常に連通している。従って、スクリュ502が回転しているか否かに関わらず、スクリュ502内に熱媒体を流通させることが可能である。
スクリュ502がモータ8により回転駆動されると回転部材513はスクリュ502と一体的に回転するが、流通経路521と溝531a、および流通経路522と溝532aは常に連通している。従って、スクリュ502が回転しているか否かに関わらず、スクリュ502内に熱媒体を流通させることが可能である。
以上の如く、本発明の可塑化装置の第五実施例である可塑化装置500は、一端にノズル部1aが形成されたシリンダ1と、シリンダ1内に回転可能に収容されるスクリュ502とを具備し、スクリュ502に温度調整手段たる熱媒体を流通させるものである。
このように構成することにより、シリンダ1内に供給された樹脂材料を温度調整手段(熱媒体)によりシリンダ1の内側からも加熱することが可能である。これは、樹脂材料の吐出開始時からスクリュ502を高温に保持し、スクリュ502の温度分布を定常状態とすることが可能であることを意味する。
従って、ノズル部1aから吐出される樹脂材料の温度を、吐出開始時から所望の温度に略一定に保持することが可能である。また、保持する温度を従来の可塑化装置と比較して高温とすることが可能である。
従って、ノズル部1aから吐出される樹脂材料の温度を、吐出開始時から所望の温度に略一定に保持することが可能である。また、保持する温度を従来の可塑化装置と比較して高温とすることが可能である。
また、樹脂材料の吐出速度(単位時間当たりの吐出量)が大きくなると樹脂材料の温度が所望の温度に達する前に吐出される(すなわち、所望の温度よりも低い温度の樹脂材料が吐出される)という事態が起こり得るが、本発明の可塑化装置の第五実施例である可塑化装置500は、シリンダ1内に供給された樹脂材料を温度調整手段(熱媒体)によりシリンダ1の内側からも加熱するため、樹脂材料に与えることができる熱量の総和が従来の可塑化装置と比較して大きい。
従って、樹脂材料の吐出速度を大きくしても、ノズル部1aから吐出される樹脂材料の温度を所望の温度に保持することが可能である。
従って、樹脂材料の吐出速度を大きくしても、ノズル部1aから吐出される樹脂材料の温度を所望の温度に保持することが可能である。
なお、上記本発明の可塑化装置の第一実施例である可塑化装置100から本発明の可塑化装置の第五実施例である可塑化装置500は、いずれも従来の可塑化装置と比較して樹脂材料に与えることができる熱量の総和が大きいことから、装置の外形寸法(シリンダの長手方向の長さ)を相対的に小さくし、装置の小型化を図ることが可能である。
また、上記本発明の可塑化装置の第一実施例である可塑化装置100から本発明の可塑化装置の第五実施例である可塑化装置500については、いずれもシリンダ1内の樹脂温度を一定に保持するために加熱(昇温)することが要求される場合について説明したが、樹脂の種類や容量等によってはシリンダ1内を抜熱(降温)することが要求される場合もあり得る。このような場合には、温度調整手段として樹脂よりも温度が低い熱媒体をスクリュ内に循環させることも可能である。
また、上記本発明の可塑化装置の第一実施例である可塑化装置100から本発明の可塑化装置の第五実施例である可塑化装置500については、いずれもシリンダ1内の樹脂温度を一定に保持するために加熱(昇温)することが要求される場合について説明したが、樹脂の種類や容量等によってはシリンダ1内を抜熱(降温)することが要求される場合もあり得る。このような場合には、温度調整手段として樹脂よりも温度が低い熱媒体をスクリュ内に循環させることも可能である。
1 シリンダ
1a ノズル部
2 スクリュ
5 加熱体
100 可塑化装置(第一実施例)
1a ノズル部
2 スクリュ
5 加熱体
100 可塑化装置(第一実施例)
Claims (3)
- 一端にノズル部が形成されたシリンダと、該シリンダ内に回転可能に収容されるスクリュとを具備する可塑化装置において、
該スクリュに温度調整手段を設けたことを特徴とする可塑化装置。 - 前記温度調整手段は加熱体であって、該加熱体を前記スクリュに収容することを特徴とする請求項1に記載の可塑化装置。
- 前記温度調整手段は、液体または気体からなる熱媒体であって、該熱媒体を前記スクリュに流通させることを特徴とする請求項1に記載の可塑化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004082542A JP2005262812A (ja) | 2004-03-22 | 2004-03-22 | 可塑化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2004082542A JP2005262812A (ja) | 2004-03-22 | 2004-03-22 | 可塑化装置 |
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JP2005262812A true JP2005262812A (ja) | 2005-09-29 |
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ID=35087841
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007108495A1 (en) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Fujifilm Corporation | Thermoplastic resin film and method for producing the same |
CN102471933A (zh) * | 2009-08-11 | 2012-05-23 | 利斯特股份公司 | 用于处理单体、预聚物、聚合物或相应的混合物的方法 |
ITUB20155969A1 (it) * | 2015-11-27 | 2017-05-27 | Fernando Bressan | Estrusore riscaldato per materie plastiche |
CN107053624A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-08-18 | 台州职业技术学院 | 一种注塑机料筒 |
JP2020157596A (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | セイコーエプソン株式会社 | 可塑化装置および三次元造形装置 |
-
2004
- 2004-03-22 JP JP2004082542A patent/JP2005262812A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007108495A1 (en) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Fujifilm Corporation | Thermoplastic resin film and method for producing the same |
JP2007253364A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Fujifilm Corp | 熱可塑性樹脂フィルム及びその製造方法 |
JP4678521B2 (ja) * | 2006-03-20 | 2011-04-27 | 富士フイルム株式会社 | 熱可塑性樹脂フィルムの製造方法 |
CN102471933A (zh) * | 2009-08-11 | 2012-05-23 | 利斯特股份公司 | 用于处理单体、预聚物、聚合物或相应的混合物的方法 |
JP2013501829A (ja) * | 2009-08-11 | 2013-01-17 | リスト ホールディング アーゲー | モノマー、プレポリマー、ポリマー又はそれらの混合物を処理する方法 |
ITUB20155969A1 (it) * | 2015-11-27 | 2017-05-27 | Fernando Bressan | Estrusore riscaldato per materie plastiche |
CN107053624A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-08-18 | 台州职业技术学院 | 一种注塑机料筒 |
CN107053624B (zh) * | 2017-03-30 | 2020-04-24 | 台州职业技术学院 | 一种注塑机料筒 |
JP2020157596A (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | セイコーエプソン株式会社 | 可塑化装置および三次元造形装置 |
JP7272047B2 (ja) | 2019-03-27 | 2023-05-12 | セイコーエプソン株式会社 | 可塑化装置および三次元造形装置 |
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