(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の材料をミキシングチャンバーに導入し、吐出ノズルから金型に混合材料を注入する装置において、品質の安定化、生産性低下の防止、高速断続吐出に対応した材料混合吐出装置を提供する。【解決手段】ミキシングローター３、ミキシングチャンバー２、吐出口６を具備する材料混合吐出装置であって、混合材料は、該吐出口６を経由して吐出ノズル８ａ、８ｂから吐出され、該吐出口６は、該ミキシングチャンバー２内の混合材料を鉛直下方に吐出可能であり、かつ、その中心軸が、該ミキシングローター３の回転軸と一致しないように、該ミキシングチャンバーに配置されている材料混合吐出装置。【選択図】図２
2020100033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミキシングローターを備えたミキシングチャンバーを具備する材料混合吐出装置であって、
該ミキシングチャンバーは、該ミキシングチャンバー内で混合された材料を吐出する吐出口をさらに備え、
該ミキシングチャンバーに導入された複数の材料は、該ミキシングローターによって該ミキシングチャンバー内で撹拌、混合され、
該ミキシングチャンバー内で混合された混合材料は、該吐出口を経由して吐出ノズルから吐出され、
該吐出口は、該ミキシングチャンバー内の混合材料を鉛直下方に吐出可能であり、かつ、その中心軸が、該ミキシングローターの回転軸と一致しないように、該ミキシングチャンバーに配置されている、ことを特徴とする材料混合吐出装置。
【請求項２】
前記ミキシングローターの回転軸と、前記吐出口の中心軸とは、角度αで交差し、該角度αは、０度より大きく、９０度未満である請求項１に記載の材料混合吐出装置。
【請求項３】
前記ミキシングローターと前記吐出口とは、該ミキシングローターの回転軸と該吐出口の中心軸とが平行となるように配置されている請求項１に記載の材料混合吐出装置。
【請求項４】
前記吐出口と前記吐出ノズルとの間に、前記吐出口を開閉することができるシャッタが設置されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の材料混合吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真装置に配置されるローラ部品やブレード部品に使用される熱硬化性の組成物を製造する装置において、複数の材料をミキシングチャンバー内に導入し、混合撹拌し吐出させ金型に注入するための材料混合吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機やプリンターなどの電子写真装置に設置されているローラ部品やブレード部品の製造方法は、金型キャビティ内に芯金やブレード板金部品を配設し、２種類以上の材料を混合撹拌した混合材料を金型内に注入、加熱硬化させることによって製造される。
材料を混合撹拌する装置において、混合する材料は各々個別の導入口からミキシングチャンバー内に所定量導入される。
【０００３】
導入された材料は、ミキシングチャンバー内に備えられたミキシングローターでせん断混合され、反応を促進し均一に撹拌したのちに、ミキシングチャンバーに備えた吐出ノズルから混合材料として吐出し金型キャビティ内に注入される。
実際の生産ラインでは、金型キャビティ内に混合材料を注入した後、一時的に注入を停止させその間に次の金型に入れ替え、再び吐出、注入の処理を断続的に行うことによって生産している。
【０００４】
金型キャビティ内に注入された混合材料は、次工程で金型を所定時間加熱することによって硬化し、その後に金型から取り出すことによって成形されたローラ部品やブレード部品となる。
例えばトナー供給ローラ部品などには、イソシアネート成分及びポリオール成分（ポリオール、整泡剤、触媒、水など）を含有するウレタン原材料を用いている。
これら原材料は、ミキシングローターで撹拌中にも混合材料の反応が進む。
連続的に混合・吐出を続けていると、ミキシングチャンバーの内壁に固化付着する現象が発生し、時間と共に蓄積し汚染される。
【０００５】
混合材料の固化付着現象は、ミキシングチャンバーの内壁、吐出口、ミキシングローターなどにおいて発生し、混合不良や吐出不良を誘発する。
吐出口付近へ固化付着物が経時的に蓄積すると吐出口が塞がり、ミキシングチャンバー内の圧力が上昇し、材料導入口からミキシングチャンバー内への材料流入量が減少する。
【０００６】
トナー供給ローラのような低重量の物は小さな重量バラツキでトナー供給ローラの特性である密度、硬度、及び通気量が大きく変化することから、成形を繰り返し行った場合に金型内への原材料導入量の変化は抑制されることが望ましい。
このようにミキシングチャンバー内の固化付着物による汚染で、成形される部品の品質が不安定になることは好ましくない。そこで、品質のバラツキを抑制するための技術として特許文献１、特許文献２に開示されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２９８６７５号公報
【特許文献２】特開２００８−２０５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示されたトナー供給ローラの製造方法では、ミキシングチャンバー内の空隙率と滞留時間を設定することにより、ミキシングチャンバー内の固化付着物による汚染を抑制することを実現している。
図９に示すように、ミキシングチャンバー１０２の内部に導入された２種類のウレタン原材料は、ミキシングチャンバー１０２の内部に備えられたミキシングローター１０３を用いてせん断混合される。
ウレタン原材料に効率よくせん断を与えるために、ミキシングローター１０３には羽根１０４が装着されている。
【０００９】
図１０に示すように、羽根１０４は、ミキシングローター１０３の回転軸１１１に垂直に交わる平面１０９に対して傾斜角度がβとなるように取り付けられている。矢印１１２の示す方向にミキシングローター１０３を回転させているとき、混合材料の流れる方向１１０は図１０に示すように羽根１０４の壁面に沿ったものとなり、混合材料は押し上げられる。
【００１０】
ミキシングローター１０３を回転させ、羽根１０４の作用によって、混合材料をミキシングチャンバー１０２の上部に押し上げることができる。それによって混合材料が十分に充填され、エアが存在しない状態で効率よくせん断混合し、吐出ノズル１０８から混合材料を吐出することができる。
【００１１】
特許文献２に開示されたトナー供給ローラ製造方法では、ミキシングローター下部に撹拌促進手段が設けられている。このようにすることによって、ミキシングチャンバーの内壁下部の汚染を抑制し、繰り返し成形しても成形品質の変化を抑制したトナー供給ローラの製造方法を提供している。
２種類の材料をミキシングチャンバー内に導入し、ミキシングチャンバー内の空隙に混合材料が充填され、特許文献１同様に、ミキシングローターでせん断混合を行う。
【００１２】
ミキシングローター下部に撹拌促進手段が設けてあり、混合材料がミキシングチャンバーの内壁下部とミキシングローターの下部との間の隙間を通過する時に、攪拌促進手段によって混合材料を攪拌する。
これにより、ミキシングチャンバーの内壁下部とミキシングローターの下部との間における混合材料の滞留を防ぎ、吐出口付近の固化付着現象を抑制することを実現している。
【００１３】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の材料混合吐出装置には、以下のような課題があることが分かった。
特許文献１に記載のトナー供給ローラの製造方法では、ミキシングチャンバー内全体の混合材料の固化付着現象による汚染は抑制されるが、混合材料が吐出する吐出口付近の汚染を十分に抑制できない。
特許文献２に記載のトナー供給ローラの製造方法では、ミキシングローターの下部に撹拌促進手段を有し、混合材料が吐出する吐出口付近の汚染を改善できるが、汚染を十分に抑制できない。
【００１４】
その理由を本発明者らは以下の様に推測している。すなわち、特許文献１及び特許文献２に記載の材料混合装置においては、ミキシングローターの回転軸と、ミキシングチャンバー内の吐出口の中心軸とが一致している。そのため滞留領域ができ、この滞留領域に混合材料が固化付着し蓄積されていくことから、混合材料の吐出口付近が汚染されていく。
【００１５】
ミキシングチャンバーやミキシングローターを分解して定期的に清掃メンテナンスを行う場合、その都度生産装置を停止させるため生産性が低下する。
【００１６】
そこで、本発明の一態様は、ミキシングチャンバーの混合材料吐出口付近の汚染を十分に抑制し得る材料混合吐出装置の提供に向けたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の一態様によれば、ミキシングローターを備えたミキシングチャンバーを具備する材料混合吐出装置であって、
該ミキシングチャンバーは、該ミキシングチャンバー内で混合された材料を吐出する吐出口をさらに備え、
該ミキシングチャンバーに導入された複数の材料は、該ミキシングローターによって該ミキシングチャンバー内で撹拌、混合され、
該ミキシングチャンバー内で混合された混合材料は、該吐出口を経由して吐出ノズルから吐出され、
該吐出口は、該ミキシングチャンバー内の混合材料を鉛直下方に吐出可能であり、かつ、その中心軸が、該ミキシングローターの回転軸と一致しないように、該ミキシングチャンバーに配置されている材料混合吐出装置が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の一態様によれば、混合材料吐出口付近の汚染を抑制し、繰り返し吐出しても成形品質が安定し、定期的な清掃メンテナンスによる装置停止によって生じる生産性低下を抑制しうる材料混合吐出装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態による材料混合吐出装置の全体の概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による材料混合吐出装置のヘッド部の概略図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による材料混合吐出装置のミキシングローター回転駆動部の概略図である。
【図４】（ａ）図１においてＡ矢視方向から見たシャッタ、（ｂ）図１においてＢ矢視方向から見たシャッタを説明するための概略図である。
【図５】図４に示すシャッタの動作を説明するための概略図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態を説明するための概略図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態を説明するための概略図である。
【図８】第１〜３の実施の形態に係るミキシングチャンバー内をミキシングローターの回転軸方向から見た概略図である。
【図９】従来の材料混合吐出装置を説明するための概略図である。
【図１０】材料混合吐出装置においてミキシングローターに設けられている羽根を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
［第１の実施の形態］
図１、図２、及び図３に基づいて、本発明を適用した基本的な実施形態による、２種類の原材料を混合吐出させるための材料混合吐出装置について説明する。
図１に示すように、本発明に係る材料混合吐出装置は、ヘッド部１、ミキシングローター駆動部２１、材料定量導入部３１、及び清掃ユニット３８を有する。
ヘッド部１は、ミキシングチャンバー２及びミキシングローター３を有し、２種類の材料を混合させ吐出させる。ミキシングローター駆動部２１は、ミキシングローター３を回転させる。材料定量導入部３１は、混合させる材料をミキシングチャンバー２の中に導入する。清掃ユニット３８は、吐出ノズルを清掃する。
【００２１】
材料定量導入部３１において、部材３５ａの側面に、材料導入口３４ａが設けられており、ここから原材料（例えば、原材料Ａ）を導入する。
部材３５ａには切替バルブ３２ａが備えられており、エアシリンダ及びカム機構で構成されるバルブ駆動機構３３により開閉されるようになっている。
材料導入口３４ａから部材３５ａに導入された原材料は、内部の材料導入経路を通って、送出ポンプ３６ａに導入される。
送出ポンプ３６ａは、駆動モータ３７ａに接続されており、駆動モータ３７ａを回転させることによって材料の送出を行う。
送出ポンプ３６ａを通って送出された材料は、部材３５ａに戻り、切替バルブ３２ａを通り、材料導入口５ａを通りミキシングチャンバー２内へ導入される。
【００２２】
部材３５ａと同じサイズ、構造の部材３５ｂが存在する。
部材３５と同様に、部材３５ｂの側面にも、材料導入口３４ｂが設けられており、ここから原材料を（例えば、原材料Ｂ）導入する。
部材３５ｂには切替バルブ３２ｂが備えられており、エアシリンダ及びカム機構で構成されるバルブ駆動機構３３により開閉されるようになっている。
材料導入口３４ｂから部材３５ｂに導入された原材料は、内部の材料導入経路を通って、送出ポンプ３６ｂに導入される。
送出ポンプ３６ｂは、駆動モータ３７ｂに接続されており、駆動モータ３７ｂを回転させることによって材料の送出を行う。
送出ポンプ３６ｂを通って送出された材料は、部材３５ｂに戻り、切替バルブ３２ｂを通り、材料導入口５ｂを通りミキシングチャンバー２内へ導入される。
【００２３】
図２に示すように、ヘッド部１は、ミキシングチャンバー２の内側にミキシングローター３を備え、混合させる材料をミキシングチャンバー２内に導入する材料導入口５ａ、５ｂと、せん断混合した混合材料を吐出可能な吐出口６とを備える。混合された材料は、吐出口６を経由し吐出ノズル８ａ又は吐出ノズル８ｂから鉛直下方に吐出される。ミキシングローター３は、材料を撹拌しせん断混合させる。以下、「撹拌しせん断混合」を「撹拌混合」とも記載する。
【００２４】
材料導入口５ａ、５ｂはミキシングチャンバー２の内壁の上部に配置されている。吐出口６は、ミキシングチャンバー２の内壁の底部（最下端部）に配置されている。より具体的には、吐出口６は、吐出口６の中心軸１４が、ミキシングローター３の回転軸７と一致しないように、ミキシングチャンバー２の底部に配置されている。
【００２５】
円筒形状を有するミキシングチャンバー２の内壁（側壁）の回転対称軸と、せん断混合用の羽根４を備えたミキシングローター３の回転軸７とは、ほぼ一致する。
図１０に示すように、ミキシングローター３に備えられた羽根４は、導入された材料を効率良くせん断混合させるために、ミキシングローター１０３の回転軸１１１に垂直に交わる平面１０９に対して傾斜角度がβとなるように取り付けられている。
【００２６】
図８に示すように、羽根４の外周部４１とミキシングチャンバー２の内壁（側壁）の壁面４２とは、材料を効率良くせん断混合できるよう所定の寸法の隙間４３が生じるように管理されている。
ミキシングチャンバー２の内壁と外壁との間には、ミキシングチャンバー２の温度上昇を抑えるために、図示されない冷却液を循環させる経路を設けることが好ましい。
【００２７】
図２に示すように、本実施の形態においては、吐出口６がより効果的に最下端になるように、ミキシングチャンバー２及びミキシングローター３を鉛直方向に対して傾斜角度αだけ傾斜させている。ここで、傾斜角αとしては、例えば、０度より大きく、９０度未満とすることが好ましい。ミキシングローターの回転軸７と、吐出口の中心軸１４とを、このような角度で交差するように吐出口６をミキシングチャンバーに配置することで、吐出口６の汚染を有効に抑制することができる。
【００２８】
また、図２に示すように、本実施の形態においては、吐出口６のミキシングチャンバー２のすぐ外側（下側）には、シャッタ９がシャッタ駆動系１３を用いて回転させることによって開閉ができるように設けられている。
さらに、シャッタ９の外側（下側）には、吐出ノズル８ａと吐出ノズル８ｂとがノズル駆動系（不図示）を用いて回転させることによって切り替え可能に設けられている。
【００２９】
吐出ノズル８ａ、８ｂの吐出方向は、装置本体へ本材料混合吐出装置を設置する位置と、吐出ノズル８ａ、８ｂの位置と、注入する金型の注入口の位置との関係に基づいて決める。
本実施の形態においては、混合材料を吐出させ、注入する金型の注入口が吐出ノズルの吐出口の真下に位置することを想定していることから、吐出ノズルは鉛直方向下向きに設けている。
また、吐出ノズル８ａ、８ｂの数は本実施の形態では２個となっているが、３個以上であってもよい。
【００３０】
図３において、ローター軸２２にミキシングローター３が固定されている。また、ローター軸２２にはプーリ２５が取り付けられ、プーリ２５はタイミングベルト２６及びプーリ２４を介して駆動モータ２７に接続されている。
本実施の形態においては、ローター軸２２の内部には、冷却液を循環させる経路が設けられ、冷却液導入口２８から導入し、冷却液排出口２９から排出することによって、冷却液を循環できるようにしてある。
【００３１】
以下２種類の材料を導入、混合、吐出するまでの詳細を説明する。
２種類の原材料の一方を材料導入口３４ａから、他方を材料導入口３４ｂからそれぞれ導入する。
材料導入口３４ａから導入された原材料は、部材３５ａを通り、送出ポンプ３６ａへ導入される。材料導入口３４ｂから導入された原材料は、部材３５ｂを通り、送出ポンプ３６ｂへ導入される。
【００３２】
原材料の混合比が所定の値となるように駆動モータ３７ａ、３７ｂの回転数を決める。そして、材料導入口３４ａから導入された原材料は、送出ポンプ３６ａを通り、部材３５ａに戻され、切替バルブ３２ａを通り、材料導入口５ａを通ってミキシングチャンバー２の内部に導入される。同様に、材料導入口３４ｂから導入された原材料は送出ポンプ３６ｂを通り、部材３５ｂに戻され、切替バルブ３２ｂを通り、材料導入口５ｂを通ってミキシングチャンバー２の内部に導入される。
【００３３】
ミキシングローター３をミキシングローター回転部（不図示）によって回転させ、ミキシングチャンバー２の内部に導入された材料を、図１０に示すように羽根１０４によって押し上げながらせん断混合を行う。
材料導入口５ａ、５ｂのそれぞれから連続的に材料が導入され、導入された材料はミキシングチャンバー２の中に充填され、羽根４によりせん断混合されつつ吐出口６から連続的に混合材料が吐出される。
【００３４】
ミキシングチャンバー２及び／又はミキシングローター３の温度が上昇すると、混合材料は熱硬化性であるため、更に反応が促進され固化付着現象が発生しミキシングチャンバー２の中の汚染を促進してしまう。
このため、ミキシングチャンバー２の内壁と外壁との間に設けられた冷却経路に冷却液を循環させることによって、せん断混合による材料の反応熱で、ミキシングチャンバー２の温度が上昇するのを抑えつつ撹拌を行うことが好ましい。
同時に、ローター軸２２のできるだけミキシングローター３に近い位置まで設けた冷却液用の経路に、冷却液導入口２８から導入した冷却液を循環させ冷却液排出口２９から排出させることによって、ミキシングローター３を冷却しつつ撹拌を行うことが好ましい。
【００３５】
吐出口６は、吐出口６の中心軸１４が、ミキシングローター３の回転軸７と一致しないように、ミキシングローター３の回転軸７から離れた位置（ミキシングチャンバー２の側壁に近い位置）に設けられている。この位置は、ミキシングローター３に備えられている羽根４の外周部４１に近い位置であり、該位置の近傍では羽根４の周速が大きく、混合材料の流速も大きくなる。
混合材料の流速が大きい位置に吐出口６が位置することから、吐出口６の付近に混合材料が滞留する領域が無いため、混合によって発生しうる固化付着現象が吐出口６の付近に発生することが抑制される。
【００３６】
また、ミキシングチャンバー２及びミキシングローター３が傾斜角度αだけ傾斜しているため、回転周速が０（ゼロ）となる位置１０であっても、最下端に設置された吐出口６に向けて混合液の流れが発生する。
このため吐出口６の付近における固化付着現象の発生を抑制すると同時に、ミキシングローター３の回転周速が０（ゼロ）となる位置１０付近におけるミキシングチャンバー２の内壁（底壁）への固化付着現象の発生を抑制することが可能となる。
【００３７】
本実施の形態においては、２つの吐出ノズル（吐出ノズル８ａ及び吐出ノズル８ｂ）を使用する。吐出ノズル８ａが吐出口６に位置合わせされて、吐出ノズル８ａから混合材料を吐出している間、吐出ノズル８ｂは吐出に使用していない。
吐出ノズル８の内壁の近傍における混合材料の流速はミキシングチャンバー２の内壁の近傍における混合材料の流速に比べて低速である。このため、連続運転され、吐出ノズル８ａを使用する前に吐出ノズル８ｂが使用されていた場合、吐出ノズル８ｂの内壁に混合材料の固化付着物が蓄積していることが少なくない。
【００３８】
そこで、本実施の形態においては、吐出ノズル８ａを吐出に使用している間、吐出に使用していない吐出ノズル８ｂの内壁を清掃する清掃ユニット３８が設けられている。
例えば、清掃ユニット３８は、回転機構及び直進機構を有する清掃ブラシ３９を備える。そして、清掃ブラシ３９を回転させると、清掃ブラシ３９はほぼ円筒形状となり、その円筒の外径は吐出ノズルの内径より少し大きい。そのような清掃ブラシ３９を回転させ、清掃ブラシ３９が吐出ノズル８ｂの内壁をこするという状態を維持しながら、吐出ノズル８ｂの中に直進機構を用いて清掃ブラシ３９を出し入れすることによって清掃を行う。
清掃ブラシ３９を用いた清掃後など任意のタイミングで、ミキシングチャンバー２側の吐出ノズル８ｂに対向する位置に設けられたエア吹き出し穴１１からエアを吹き出して、吐出ノズル８ｂの中の残存固化付着物を吹き飛ばすことが好ましい。
【００３９】
図４（ａ）は図１に示すＡ矢視方向から見たシャッタ９の平面図であり、図４（ｂ）は図１に示すＢ矢視方向から見たシャッタ９の側面図である。
図４に示すように、本実施の形態においては、シャッタ９には、吐出口６の開閉を行うための楕円状のシャッタ穴１２ａ、１２ｂが設けられている。
【００４０】
図５を用いて、シャッタ９の動作を説明する。
図５（ａ）に示す状態のとき、シャッタ穴１２ａは、混合材料を吐出する吐出口６及び吐出ノズル８ａ側に位置する。そして、シャッタ９を所定角度、回転させることによって図５（ｂ）に示す状態となる。
図５（ｂ）に示す状態のとき、シャッタ９は吐出口６を閉じている。
吐出口６を閉じるときと逆方向に同じ角度、シャッタ９を回転させて、図５（ａ）に示す状態に戻すことによって、吐出口６からの吐出が可能な状態とすることができる。
【００４１】
シャッタ穴１２ｂは、清掃ブラシ３９を用いて清掃する吐出ノズル８ｂ側のシャッタ穴である。シャッタ穴１２ｂのサイズ、形状及び位置は、吐出口６を閉じるためにシャッタ９を回転させて図５（ｂ）に示す状態にさせても、エア吹き出し穴１１を塞がないサイズ、形状及び位置となっている。
【００４２】
このため、シャッタ９を回転させて、図５（ａ）に示す状態から図５（ｂ）に示す状態とし、その後に図５（ａ）に示す状態に戻すことによって吐出口６の開閉を行っている間、任意のタイミングでエア吹き出し穴１１からエアを吹き出すことができる。これにより、吐出口６の開閉を行っている間も、吐出ノズル８ｂの清掃を行うことができる。
【００４３】
吐出ノズル８ａを用いて混合材料の吐出を行っている間に、固化付着現象により汚染された吐出ノズル８ｂの清掃を済ませておくことができる。そして、吐出ノズル８ａの固化付着現象による汚染が吐出に影響を及ぼす前に、汚染されつつある吐出ノズル８ａと清掃が終わった吐出ノズル８ｂとを切り替える。
そして、吐出ノズル８ｂを用いて混合材料の吐出を行っている間に、吐出ノズル８ａの清掃を済ませておき、汚染が吐出に影響を及ぼす前に、汚染されつつある吐出ノズル８ｂと清掃が終わった吐出ノズル８ａとを切り替える、という処理を繰り返すことができる。
このような処理を繰り返すことによって継続的かつ安定的に混合材料を吐出することができる。
【００４４】
また、前記のように従来技術においては、ミキシングチャンバーからの混合材料の吐出／停止を、ミキシングチャンバー内へ原材料を導入する切替バルブの開閉によって行っていて、シャッタは使用していない。この方法では、切替バルブを閉めた直後にミキシングチャンバーから吐出される混合材料はミキシングチャンバー内に混合材料がほぼ満たされた状態でせん断混合された材料である。一方、切替バルブを閉めてから所定時間が経過し、ミキシングチャンバーからの吐出が間もなく終わるタイミングで吐出される混合材料はミキシングチャンバー内に混合材料がほとんど無い状態でせん断混合された材料である。このため、切替バルブを閉めた直後にミキシングチャンバーから吐出される混合材料と、ミキシングチャンバーからの吐出が間もなく終わるタイミングで吐出される混合材料とでは、せん断混合状態が相違してしまう。金型へ注入された材料のせん断混合状態が、注入初期段階と注入終了間近段階とで相違することは、成形品質の不安定化の要因となりうるため好ましくない。
【００４５】
しかし、切替バルブ３２ａ、３２ｂを常に開いた状態とし、シャッタ９の開閉によって混合材料の吐出／停止を行うことによってミキシングチャンバー２の内部のせん断混合状態を変えずに混合材料の高速断続吐出を実現することができる。
【００４６】
第１の実施の形態によれば、ミキシングチャンバーの内壁下部に位置する混合材料吐出口付近の汚染を抑制し、成形品質を安定させることができる。また、ミキシングチャンバーからの混合材料の吐出／停止の応答の速度を高め、生産性の低下を招かず、高速断続吐出に対応した材料混合吐出装置を実現することができる。
【００４７】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、上記第１の実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略しまたは簡潔にする。
【００４８】
図６において、第１の実施の形態との違いは、ミキシングローター３と吐出口６とは、ミキシングローター３の回転軸６８と吐出口６の中心軸６９とが平行となるように配置されていることである。ミキシングチャンバー２及びミキシングローター３の鉛直方向に対する傾斜角度αは０度であり、吐出口６が形成されたミキシングチャンバー２の底壁６１の壁面が吐出口６に向かって傾斜している。
吐出口６には吐出ノズル８が接続されている。
【００４９】
「底壁６１の壁面が吐出口６に向かって傾斜している」とは、底壁６１の壁面は吐出口６に近いほど低く、吐出口６から遠いほど高いことを意味する。つまり、底壁６１の肉厚は吐出口６に近いほど薄く、吐出口６から遠いほど厚いことを意味する。
例えば図６（ｂ）に示す等高線６２〜６７の高さをそれぞれＨ６２〜Ｈ６７としたとき、Ｈ６２〜Ｈ６７は以下の関係を満たす。
Ｈ６２＜Ｈ６３＜Ｈ６４＜Ｈ６５＜Ｈ６６＜Ｈ６７
【００５０】
第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、吐出口６の中心軸６９が、ミキシングローター３の回転軸６８と一致しないように、ミキシングチャンバー２に配置されている。ミキシングローター３の回転軸６８と吐出口６の中心軸６９とは、平行であり、かつ所定の間隔を有して配置されている。吐出口６はミキシングチャンバー２の側壁の内周面に近い位置に設けられているため、吐出口６付近の混合材料の流速が大きくなる。このため、混合材料が滞留しにくく、固化付着現象による吐出口６付近の汚染が抑制される。
またミキシングローター３の回転軸７付近のミキシングチャンバー２の底壁が傾斜を有することから、最下端に位置する吐出口６に向かう混合材料の流れが発生する。
これにより、ミキシングローター３の回転周速が０（ゼロ）となる回転軸７位置のミキシングチャンバー２の内壁への固化付着現象を抑制することが可能となる。
【００５１】
［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、上記第１の実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略しまたは簡潔にする。
【００５２】
図７において、第１の実施の形態との違いは、第２の実施の形態と同様に、ミキシングローター３と吐出口６ａ，６ｂとは、ミキシングローター３の回転軸７８と吐出口６ａ，６ｂの中心軸７９とが平行となるように配置されていることである。第２の実施の形態との違いは、２つの吐出口６ａ、６ｂがミキシングチャンバー２の底壁７１に形成されていることである。そして、ミキシングチャンバー２の底壁７１の壁面は、中心が高く、側壁に近いほど低くなっている。
２つの吐出口６ａ、６ｂの各々に吐出ノズル８ａ、８ｂが接続されている。
【００５３】
つまり、底壁７１の肉厚は側壁に近いほど薄く、側壁から遠いほど（底壁の中心に近いほど）厚い。
例えば図７（ｂ）に示す等高線７２〜７６の高さをそれぞれＨ７２〜Ｈ７６としたとき、Ｈ７２〜Ｈ７６は以下の関係を満たす。
Ｈ７２＜Ｈ７３＜Ｈ７４＜Ｈ７５＜Ｈ７６
【００５４】
ミキシングチャンバー２の底壁７１の形状に合わせて、ミキシングローター３の底面も円錐状に凹んだ形状をしている。
【００５５】
第３の実施の形態においても、第１及び第２の実施の形態と同様に、吐出口６ａ，６ｂの中心軸７９ａ，７９ｂが、ミキシングローター３の回転軸７８と一致しないように、ミキシングチャンバー２に配置されている。ミキシングローター３の回転軸７８と吐出口６の中心軸７９ａ，７９ｂとは平行であり、かつ所定の間隔を有して配置されている。吐出口はミキシングチャンバー２の側壁の内周面に近い位置に設けられている。このため、ミキシングローター３の回転周速が速い位置、すなわち混合材料の流速が大きい位置に吐出口６が位置する。また、内壁の底壁７１の壁面は、中心が高く、中心から離れるに従って低くなっている。このため、ミキシングローター３の回転周速が０（ゼロ）となる回転軸７付近に吐出口６ａ、６ｂに向けた流れを発生させることが可能となる。
【００５６】
よって、混合材料が滞留する場所が無くなり、複数ある吐出口６付近の固化付着現象を抑制すると同時に、回転軸７付近のミキシングチャンバー２の底壁への固化付着現象による汚染を抑制することが可能となる。
【符号の説明】
【００５７】
１  ヘッド部
２  ミキシングチャンバー
３  ミキシングローター
４  羽根
５ａ、５ｂ  材料導入口
６  吐出口
７  ミキシングローターの回転軸
８ａ、８ｂ  吐出ノズル
９  シャッタ
１０  周速０位置
１１  エアブロー吹き出し穴
１２  シャッタ穴
１３  シャッタ駆動系
１４  吐出口の中心軸
２１  ミキシングローター駆動部
２２  ローター軸
２３  ベアリング
２４、２５  プーリ
２６  タイミングベルト
２７  駆動モータ
２８  冷却液導入口
２９  冷却液排出口
３１  材料定量導入部
３２ａ、３２ｂ  切替バルブ
３３  バルブ駆動機構
３４ａ、３４ｂ  材料導入口
３５ａ、３５ｂ  部材
３６ａ、３６ｂ  送出ポンプ
３７ａ、３７ｂ  駆動モータ
３８  清掃ユニット
３９  清掃ブラシ
１０２  ミキシングチャンバー
１０３  ミキシングローター
１０４  羽根
１０５ａ、１０５ｂ  材料導入口
１０６  吐出口
１０８  吐出ノズル
１０９  ミキシングローターの回転軸に垂直に交わる平面
１１０  混合材料の流れる方向
１１１  ミキシングローターの回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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