JPH04339628A - 射出成形用スクリュー式樹脂射出装置 - Google Patents

射出成形用スクリュー式樹脂射出装置

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JPH04339628A
JPH04339628A JP2631191A JP2631191A JPH04339628A JP H04339628 A JPH04339628 A JP H04339628A JP 2631191 A JP2631191 A JP 2631191A JP 2631191 A JP2631191 A JP 2631191A JP H04339628 A JPH04339628 A JP H04339628A
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injection
screw
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injection cylinder
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Nobuhiro Katsuno
勝野 宣広
Toru Shimizu
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、射出成形用スクリュー
式樹脂射出装置に関し、特に複液性の反応効果型樹脂の
射出成形装置に用いられるスクリュー式樹脂射出装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】射出成形装置は樹脂(樹脂材料)を成形
用金型のキャビティに射出充填するスクリュー式樹脂射
出装置を有しており、スクリュー式樹脂射出装置は、一
般にインラインスクリュー式のものであって、内部に射
出用シリンダ室を構成して一端部に樹脂射出ノズルを有
する射出用シリンダ部材と、射出用シリンダ室に回転可
能に且つ軸線方向に移動可能に配置された射出用スクリ
ューと、射出用スクリューを回転駆動する油圧モータ、
電動機等の回転駆動手段と、射出用スクリューを軸線方
向に駆動する油圧式の射出シリンダ装置と、射出用シリ
ンダ室に樹脂を供給する樹脂供給通路とを有し、回転駆
動手段により射出用スクリューが自身の中心軸線の周り
に回転駆動されることによりスクリューポンプ作用によ
って樹脂を樹脂供給通路より射出用シリンダ室に取り込
み、射出シリンダ装置により射出用スクリューが軸線方
向に前進駆動されることにより射出用シリンダ室に取り
込んだ樹脂を樹脂射出ノズルより成形用金型のキャビテ
ィへ向けて射出するように構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】スクリュー式樹脂射出
装置に於いては、樹脂供給通路、射出用シリンダ室に樹
脂が残存している状態にて射出作業が一時停止されると
、樹脂供給通路、射出用シリンダ室にて樹脂が硬化する
虞れがある。
【0004】樹脂供給通路、射出用シリンダ室にて樹脂
が硬化すると、以降の射出作業が正常に行われなくなり
、このためこの場合には分解洗浄を行わなくてはならな
くなる。分解洗浄は、非常に手間がかかり、生産効率を
著しく低下させる原因になる。
【0005】特にシリコンゴムの如き複液性の反応効果
型樹脂の如く、ポットライフが短い樹脂の射出成形に於
いては、比較的頻繁に分解洗浄を行う必要が生じている
のが現状である。
【0006】本発明は、従来の射出成形用スクリュー式
樹脂射出装置に於ける上述の如き問題点に着目してなさ
れたものであり、樹脂供給通路、射出用シリンダ室等に
於けるの残存樹脂の排除のためのこれらの洗浄が分解を
必要とすることなく簡単に且つ確実に行われ得るよう、
改良された射出成形用スクリュー式樹脂射出装置を提供
することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述の如き目的は、本発
明によれば、内部に射出用シリンダ室を構成し、一端部
に樹脂射出ノズルを有する射出用シリンダ部材と、前記
射出用シリンダ室に回転可能に且つ軸線方向に移動可能
に配置された射出用スクリューと、前記射出用スクリュ
ーを回転駆動する電動機と、前記射出用スクリューを軸
線方向に駆動する流体圧シリンダ装置と、前記射出用シ
リンダ室に樹脂を供給する樹脂供給通路と、前記樹脂供
給通路に洗浄用溶剤を選択的に供給する洗浄用溶剤供給
手段とを有していることを特徴とする射出成形用スクリ
ュー式樹脂射出装置によって達成される。
【0008】
【作用】上述の如き構成によれば、洗浄用溶剤供給手段
より洗浄用溶剤が樹脂供給通路、更にこれを流れて射出
用シリンダ室等に流入し、これにより洗い流し式に樹脂
供給通路、射出用シリンダ室等に於ける残存樹脂の排除
が行われる。
【0009】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。
【0010】図1および図2は本発明による射出成形用
スクリュー式樹脂射出装置をシリコンゴムの如き複液性
の反応硬化型樹脂の射出装置として適用した場合の一実
施例を示している。
【0011】射出成形用スクリュー式樹脂射出装置は、
前後進基板1上に固定されたシリンダ固定基台3を有し
、シリンダ固定基台3は射出用シリンダ部材5を水平姿
勢にて固定保持している。
【0012】射出用シリンダ部材5は、内部に射出用シ
リンダ室7を構成し、一端部に射出ノズル保持用の先細
のシリンダヘッド部材9を同一軸線上に連接されている
【0013】射出用シリンダ部材5の射出用シリンダ室
7には射出用スクリュー11が自身の中心軸線の周り回
転可能に且つ軸線方向に移動可能に配置されている。射
出用スクリュー11は、図3〜図5によく示されている
如く、比較的大ピッチで、リード角の大きい三角ねじ状
のスクリューポンプ作用部13と、スクリューポンプ作
用部13より前方に設けられスクリューポンプ作用部1
3に比して小ピッチで、リード角が小さい角ねじ状のミ
キシングスクリュー部15とを有している。ミキシング
スクリュー部15には、その軸線方向全域にねじ高さに
等しい深さの矩形断面の軸線溝17が、偶数個、この実
施例に於いては、4個、周方向に互いに等間隔をおいて
設けられている。
【0014】射出用スクリュー11の先端部には、図6
〜図8に示されている如く、スクリューヘツド部材19
がねじ止め固定されており、またスクリューヘツド部材
19の軸部21にシールリング部材23が軸線方向に移
動可能に外接嵌合している。シールリング部材23は射
出用スクリュー11の先端面がなすシール座面25とこ
れに対向するスクリューヘツド部材19の端面27との
間を軸線方向に移動可能であり、図6に示されている如
く、シール座面25に着座することにより射出用シリン
ダ室7のノズル側とスクリュー側との連通を遮断し、こ
れに対し図7に示されている如く、端面27に着座する
ことによりシール座面25との間の間隙29、軸部21
との間の間隙31およびスクリューヘツド部材19の頭
部33に形成された奇数個、この実施例に於いては3個
の切り溝35をもって射出用シリンダ室7のノズル側と
スクリュー側との連通せしめるようになっている。この
ように本例では、切り溝35と軸線溝17の数を奇数個
と偶数個とし、互いに位相をずらせ、混練を行い易くし
ているが、これは相対的な関係であり、要は位相がずら
されていれば良い。
【0015】シールリング部材23の外周には、これの
外周面と射出用シリンダ部材5の射出用シリンダ室内周
面との間のシールのために、Oリング37が二つ互いに
軸線方向に隔置して設けられている。
【0016】シリンダヘッド部材9の先端部には弁付き
ノズル装置39が取り付けられている。弁付きノズル装
置39は、図9によく示されている如く、シリンダヘッ
ド部材9の先端孔41に軸線方向に移動可能に挿入され
たノズル本体43と、射出用シリンダ室7内にてノズル
本体43の細軸部45に軸線方向に相対変位可能に外接
嵌合したスプール弁リング47と、細軸部45の後端部
に固定された弁座部材49と、ノズル本体43をシリン
ダヘッド部材9に対し閉弁側、即ち図にて左側へ付勢す
る圧縮コイルばね51とを有し、ノズル本体43が成形
用金型Mとのタッチ圧により圧縮コイルばね51のばね
力に抗してシリンダヘッド部材9に対し図にて右側へ相
対移動することにより、弁座部材49をスプール弁リン
グ47との当接より離間させて細軸部45に径方向に設
けられた弁孔53をシリンダ室7に対し露呈せしめるよ
うになっている。弁孔53は、ノズル本体43の中心部
を軸線方向に延在する誘導孔55およびこれに連続した
ノズル孔57と連通しており、シリンダ室7の射出用樹
脂を誘導孔55を介してノズル孔57へ導くようになっ
ている。
【0017】またノズル本体43の外周にはシール用の
Oリング59が設けられている。
【0018】図1及び図2に示されている如く、射出用
スクリュー11の後端近傍部には樹脂の後方への洩れを
防止するためのOリング61が設けられている。
【0019】射出用スクリュー11の後端部にはプラン
ジャ軸63が同軸に固定連結されている。プランジャ軸
63が射出用シリンダ部材5と嵌合している部分の外周
には樹脂が後方へ洩れることを防止するための逆ねじ6
5が形成されており、またプランジャ軸63とシリンダ
固定基台3との間にはメカニカルシール67が設置され
ている。
【0020】プランジャ軸63は射出用シリンダ部材5
の後端部より後方へ突出しており、この突出部をシリン
ダ固定基台3に固定のベアリング支持部材69より保持
されたリニアモーションベアリング71により自身の中
心軸線の周り回転可能に且つ軸線方向に移動可能に支持
されている。
【0021】プランジャ軸63の後端近傍部にはフラン
ジ73が設けられており、この部分のプランジャ軸63
の外周には、図2によく示されてる如く、駆動アーム7
5の一端部がプランジャ軸63に固定装着されたエンド
リング77とフランジ73との間にニードルスラストベ
アリング79を挟んで相対回転可能に軸線方向に連結さ
れている。
【0022】駆動アーム75は、図2によく示されてい
る如く、射出用シリンダ部材5の径方向に延在し、先端
部にて空気圧シリンダ装置81のシリンダロッド83の
先端部と連結されている。空気圧シリンダ装置81は、
射出用シリンダ部材5の側方にこれと並行して配置され
、シリンダ固定基台3の側壁に固定されている。
【0023】プランジャ軸63の後端部にはこれの中心
部を軸線方向に延在してプランジャ軸63の後端面に開
口している軸受け入れ孔85が形成されている。軸受け
入れ孔85にはトルク伝達型のリニアモーションベアリ
ング87により回転駆動軸89が軸受け入れ孔85に抜
き差し可能に、換言すればプランジャ軸63に対しテレ
スコーピングにトルク伝達関係に嵌合している。
【0024】回転駆動軸89は前後進基板1上に固定さ
れた電動機91の出力軸93とカップリング95により
トルク伝達関係に連結されている。
【0025】シリンダ固定基台3には樹脂供給ブロック
97が固定されている。樹脂供給ブロック97には複液
性の反応硬化型樹脂の射出成形のため、この実施例に於
いては、図10によく示されている如く、計量シリンダ
を兼ねた樹脂材料供給チューブ99が二つ互いに並列に
取り付けられている。樹脂材料供給チューブ99は各々
先端の樹脂吐出口101をもって樹脂供給ブロック97
に設けられた樹脂通路103に連通している。樹脂通路
103は樹脂供給ブロック97に設けられたロータリ弁
105を介して樹脂供給ブロック97の樹脂通路107
、シリンダ固定基台3の樹脂通路109、更に射出用シ
リンダ部材5の中間部に設けられた樹脂供給口111に
選択的に連通するようになっている。
【0026】ロータリ弁105は、手動レバー113に
より回転操作される手動式のものであり、図1および図
11に示されている如き回動位置に於いては、樹脂通路
103と樹脂通路107との連通を確立し、図1および
図11に示されている如き回動位置より図にて反時計廻
りに90度回動された時には樹脂供給ブロック97に形
成された洗浄用溶剤通路115を樹脂通路103と樹脂
通路107とに連通接続し、図1および図11に示され
ている如き回動位置より図にて反時計廻りに180度回
動された時には樹脂通路103と樹脂通路107との連
通を遮断して洗浄用溶剤通路115を樹脂通路107に
連通接続し、更に図1および図11に示されている如き
回動位置より図にて反時計廻りに270度回動された時
には樹脂通路103と樹脂通路107との連通を遮断し
て洗浄用溶剤通路115を樹脂通路103に連通接続す
るようになっている。
【0027】図11に示されている如く、樹脂材料供給
チューブ99は各々、先端側に樹脂取入れ口117を有
しており、樹脂取入れ口117の各々には個別の樹脂材
料タンク119より液状の樹脂材料が樹脂供給パイプ1
21、開閉弁123、樹脂供給パイプ125を介して補
給されるようになっている。
【0028】洗浄用溶剤通路115は樹脂供給ブロック
97に設けられた洗浄用溶剤供給口127に連通しおり
、洗浄用溶剤タンク129より洗浄用溶剤を洗浄用溶剤
供給パイプ131を介して供給されるようになっている
【0029】樹脂材料供給チューブ99には、各々、ピ
ストン133が嵌合しており、ピストン133の図にて
左方への移動により樹脂材料供給チューブ99内の樹脂
材料が樹脂吐出口101より樹脂通路103へ吐出され
るようになっている。
【0030】樹脂供給ブロック97には樹脂材料圧送用
空気圧シリンダ装置135が樹脂材料供給チューブ99
と平行に取り付けられている。樹脂材料圧送用空気圧シ
リンダ装置135はピストンロツド137の先端に連接
プレート139を取り付けられ、連接プレート139に
は二本のプッシュロッド141の一端が各々固定連結さ
れている。プッシュロッド141の各々の先端にはプッ
シュパッド143が取り付けられており、プッシュパッ
ド143は各々樹脂材料供給チューブ99のピストン1
33と当接してこれを図にて左方へ押圧するようになっ
ている。
【0031】プッシュパッド143にはコの字形の位置
検出用ロッド145が取り付けられており、また樹脂供
給ブロック97には樹脂材料供給チューブ99と平行に
スイッチ支持ロッド147が取り付けられている。スイ
ッチ支持ロッド147には位置検出用ロッド145の先
端に取り付けられたスイッチ感応部材153の近接によ
りスイッチングを行う近接スイッチ149、151が取
付位置調整可能に取り付けられている。これによりプッ
シュパッド143、ついては樹脂材料供給チューブ99
のピストン133の軸線方向位置が監視される。
【0032】前後進基板1はロッドレス空気圧シリンダ
装置155の移動テーブル157と連結され、ロッドレ
ス空気圧シリンダ装置155により前後進移動されるよ
うになっている。
【0033】射出用シリンダ部材5が前方側にて外部に
露呈している部分には、射出シリンダ室7内の樹脂の硬
化防止のため、この実施例に於いては、冷却ジャケット
159が取り付けられている。
【0034】上述の如き構成によれば、成形用金型Mに
対する樹脂の射出時には、先ずロータリ弁105が図1
或は図11に示されている如き回動位置にある状態にて
樹脂材料圧送用空気圧シリンダ装置135が駆動され、
プッシュロッド141、プッシュパッド143の各々に
より各樹脂材料供給チューブ99のピストン133が図
にて左方へ押圧され、これにより各樹脂材料供給チュー
ブ99の樹脂材料が樹脂通路103、ロータリ弁105
、樹脂通路107、109を通って樹脂供給口111よ
り射出用シリンダ部材5の射出用シリンダ室7内に送ら
れる。またこれに伴い電動機91により回転駆動軸89
が回転駆動され、これの回転がトルク伝達型のリニアモ
ーションベアリング87によりプランジャ軸63、射出
用スクリュー11に伝達される。これによりこれらが自
身の中心軸線廻りに回転し、射出用シリンダ室7内に送
られた樹脂材料が射出用スクリュー11のスクリューポ
ンプ作用部13によるスクリューポンプ作用により射出
用シリンダ室7内を前方へ、即ちミキシングスクリュー
部15の部分へ圧送される。
【0035】ミキシングスクリュー部15には、その軸
線方向全域に軸線溝17が設けられていることから、ミ
キシングスクリュー部15へ圧送された各樹脂材料供給
チューブ99よりの樹脂材料は各々、圧縮作用を受けつ
つ一部がミキシングスクリュー部15のスクリュー溝に
沿って流れ、残りの樹脂材料が各軸線溝17を進む等し
て、複数個の流れを生じ、そしてこれらが合流し、分流
することが繰り返し生じる。これにより各樹脂材料供給
チューブ99よりの樹脂材料の混練が高効率に満遍なく
行われる。
【0036】混練された樹脂材料は、射出用スクリュー
11の先端部に至り、シールリング部材23を図にて左
方へ押圧し、これを押し開いて間隙29、間隙31およ
びスクリューヘツド部材19の切り溝35を通ってシリ
ンダ室7のノズル側へ流れる。
【0037】尚、この時、シールリング部材23はOリ
ング37による抵抗により回転せず、射出用スクリュー
11とスクリューヘツド部材19とが回転するだけで、
シールリング部材23と射出用スクリュー11とが相対
回転する。これによりシールリング部材23が確実に開
き、樹脂通路としての間隙29が確実に確保される。 又、シーリング部材23にはOリング37が隔離して2
本設けられており、射出用シリンダ部材5に対して傾き
、あるいは射出用スクリュー11とヘッド部材19とが
かじり付いて回転を阻害するのを防いでいる。
【0038】射出用シリンダ室7のノズル側に樹脂材料
が充填されることに応じてその反力が射出用スクリュー
11に図にて右方の力として作用し、これにより射出用
スクリュー11とプランジャ軸63が図にて右方へ後退
する。この後退はリニアモーションベアリング71によ
る案内の下に低抵抗にて行われ、この後退により回転駆
動軸89の軸受け入れ孔89に対する進入量が増大し、
このプランジャ軸63と回転駆動軸89との軸線方向の
相対移動下に於いても、電動機91による回転駆動軸8
9の回転がトルク伝達型のリニアモーションベアリング
87により駆動プランジャ軸63、射出用スクリュー1
1へ滞りなく伝達される。
【0039】またこの時には、射出用スクリュー11の
後退移動を助けるべく、空気圧シリンダ装置81により
射出用スクリュー11がプランジャ軸63と共に軽く駆
動駆動され、射出用スクリュー11に後退力が与えられ
てよい。この場合、プランジャ軸63は回転しているが
、駆動アーム75とプランジャ軸63とはスラストニー
ドルベアリング77により相対回転可能になっているか
ら、プランジャ軸63の回転駆動と軸線方向駆動とが互
い支障なく両立する。
【0040】射出用シリンダ室7内に所定量の樹脂材料
が充填されると、電動機91による射出用スクリュー1
1の回転、空気圧シリンダ装置135による樹脂材料供
給チューブ99よりの樹脂材料の吐出が停止され、次に
ロッドレス空気圧シリンダ装置155により前後進基板
1が前進移動される。これによりシリンダ固定基台3、
射出用シリンダ部材5、射出用スクリュー11の全体が
前進移動し、図9に示されている如く、ノズル本体43
が成形用金型Mに当接し、ノズル孔57が成形用金型M
のスプルーSに連通するようになる。これより更に前後
進基板1が前進移動されることにより、シリンダヘッド
部材9がノズル本体43に対し前進移動し、これによっ
て弁座部材49がスプール弁リング47との当接より離
間して弁孔53が射出用シリンダ室7に対し露呈し、射
出用シリンダ室7が誘導孔55を介してノズル孔57と
連通するようになる。
【0041】次に空気圧シリンダ装置81により射出用
スクリュー11が前進駆動される。すると、先ず射出用
シリンダ室7内の樹脂材料の圧力によりシールリング部
材23がスクリューヘッド部材19に対し後退移動して
シール座面25に着座し、射出用シリンダ室7のノズル
側とスクリュー側との連通が遮断される。更に射出用ス
クリュー11が前進駆動されることにより、これがピス
トンとして作用し、空気圧シリンダ装置81による射出
用スクリュー11の前進推力が射出用シリンダ室7内の
樹脂材料に射出圧力に変換され、射出用シリンダ室7内
の樹脂材料がノズル孔57より成形用金型Mのスプルー
Sへ射出される。
【0042】この時、射出用シリンダ室7内の樹脂材料
はシールリング部材23の外周と射出用シリンダ部材5
の射出用シリンダ室内周面との間の間隙より後方へ漏洩
逆流するバックフローを生じようとするが、この間隙は
Oリング37により封止されていることから、バックフ
ローの発生が回避される。これにより圧力損失が無くな
り、高い射出圧力が得られるようになる。このことは、
低粘度で、流動性が高く、バックフローを生じ易い液状
樹脂の射出成形に於いて特に有用である。
【0043】シリコンゴムの如き複液性の反応硬化型樹
脂の射出成形に於いては、樹脂通路107、109、樹
脂供給口111、射出用シリンダ室7等に混合された樹
脂材料が一定時間以上に亘って停滞すると、これが硬化
反応を生じるから、一定時間、射出を休止する様な場合
は、樹脂通路107、109、樹脂供給口111、射出
用シリンダ室7等に於ける残存樹脂の排除のため洗浄用
溶剤の供給が行われる。
【0044】この場合は、ロータリ弁105を図11に
示されている回動位置より図にて反時計廻りに90度回
転させ、樹脂通路107を樹脂通路103との連通より
切り離して洗浄用溶剤通路115と連通接続する。
【0045】この状態にて図示されていないポンプ等に
より洗浄用溶剤タンク129の洗浄用溶剤を洗浄用溶剤
供給口127へ送り込む。これにより洗浄用溶剤タンク
129の洗浄用溶剤が洗浄用溶剤供給口127より樹脂
通路107、109、樹脂供給口111、射出用シリン
ダ室7へ流し、これらに残存している樹脂材料が洗浄用
溶剤により洗い流される。
【0046】以上に於ては、本発明を特定の実施例につ
いて詳細に説明したが、本発明は、これに限定されるも
のではなく、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能で
あることは当業者にとって明らかであろう。
【0047】
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、本発明
による射出成形用スクリュー式樹脂射出装置によれば、
洗浄用溶剤供給手段より洗浄用溶剤が樹脂供給通路、更
にこれを流れて射出用シリンダ室等に流入し、これによ
り洗い流し式に樹脂供給通路、射出用シリンダ室等に於
ける残存樹脂の排除が行われるから、樹脂供給通路、射
出用シリンダ室等に於けるの残存樹脂の排除のためのこ
れらの洗浄が、手間がかかる分解を必要とすることなく
、簡単に且つ確実に行われ得るようになり、洗浄による
生産効率の低下が回避されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による射出成形用スクリュー式樹脂射出
装置をシリコンゴムの如き複液性の反応硬化型樹脂の射
出装置として適用した場合の一実施例を一部断面にて示
す側面図。
【図2】図1に示された射出成形用スクリュー式樹脂射
出装置のスクリュー部分の平断面図。
【図3】本発明による射出成形用スクリュー式樹脂射出
装置に用いられる射出用スクリューの一実施例を示す斜
視図。
【図4】本発明による射出成形用スクリュー式樹脂射出
装置に用いられる射出用スクリューの一実施例を示す半
断面図。
【図5】図4の線V−V に沿った断面図。
【図6】本発明による射出成形用スクリュー式樹脂射出
装置に用いられるシールリング部の一実施例を閉状態に
ついて示す拡大断面図。
【図7】図6に示されたシールリング部を開状態につい
て示す拡大断面図。
【図8】図7の線VII−VII に沿った断面図。
【図9】本発明による射出成形用スクリュー式樹脂射出
装置に用いられる弁付きノズル装置の一実施例を示す断
面図。
【図10】図1の線X−X に沿った拡大断面図。
【図11】本発明による射出成形用スクリュー式樹脂射
出装置の樹脂材料供給部分の一実施例を示す部分的断面
図。
【符号の説明】
5  射出用シリンダ部材 7  射出用シリンダ室 11  射出用スクリュー 105  ロータリ弁 127  洗浄用溶剤供給口 129  洗浄用溶剤タンク

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  内部に射出用シリンダ室を構成し、一
    端部に樹脂射出ノズルを有する射出用シリンダ部材と、
    前記射出用シリンダ室に回転可能に且つ軸線方向に移動
    可能に配置された射出用スクリューと、前記射出用スク
    リューを回転駆動する電動機と、前記射出用スクリュー
    を軸線方向に駆動する流体圧シリンダ装置と、前記射出
    用シリンダ室に樹脂を供給する樹脂供給通路と、前記樹
    脂供給通路に洗浄用溶剤を選択的に供給する洗浄用溶剤
    供給手段と、を有していることを特徴とする射出成形用
    スクリュー式樹脂射出装置。
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