(57)【要約】【課題】加熱筒及び成形機スクリュと接触防止手段との間での樹脂材料による摩擦を低減させ、装置への物理的負荷を小さくするとともに安定した計量を行い、かつ供給される樹脂材料と除去されるガスの流れの干渉を防止することが可能な射出成形機用の材料供給装置を提供する。【解決手段】通気孔１７が形成されている誘導管１６と、誘導管１６内を通気孔１７と連通していない空間１６ａ及び通気孔１７と連通している空間１６ｂとに分ける、誘導管１６の内壁に取り付けられた遮蔽板１９と、を備え、遮蔽板１９が供給路２０内に成形機スクリュ１５の軸方向と交差する方向に配置されている接触防止手段１０を有する。接触防止手段１０の遮蔽板１９により、供給路２０内が、空間１６ａ側が樹脂供給経路２０ａとなり、空間１６ｂ側が真空経路２０ｂとなるように分けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホッパ（１、３）から供給される樹脂材料を、成形機スクリュ（１５）が回転可能に収納された加熱筒（１４）内へと、前記加熱筒（１４）に対して鉛直方向に形成された供給路（２０）内を落下させて供給する射出成形機用の材料供給装置において、
通気孔（１７）が形成されている誘導管（１６）と、前記誘導管（１６）内を前記通気孔（１７）と連通していない空間（１６ａ）及び前記通気孔（１７）と連通している空間（１６ｂ）とに分ける、前記誘導管（１６）の内壁に取り付けられた遮蔽板（１９）と、を備え、前記遮蔽板（１９）が前記供給路（２０）内に前記成形機スクリュ（１５）の軸方向と交差する方向に配置された接触防止手段（１０）を有し、
前記遮蔽板（１９）により、前記供給路（２０）内が、前記通気孔（１７）と連通していない空間（１６ａ）側が樹脂材料を落下させるための樹脂供給経路（２０ａ）となり、前記通気孔（１７）と連通している空間（１６ｂ）側が前記成形機スクリュ（１５）で混練された樹脂材料から生じたガスを通過させるための真空経路（２０ｂ）となるように分けられていることを特徴とする射出成形機用の材料供給装置。
【請求項２】
前記遮蔽板（１９）は、前記成形機スクリュ（１５）の軸方向と直交する方向に延びている、請求項１に記載の射出成形機用の材料供給装置。
【請求項３】
前記樹脂供給経路（２０ａ）は、前記真空経路（２０ｂ）に対して、前記射出成形機の前記成形機スクリュ（１５）の射出方向前方に配置されている、請求項１または２に記載の射出成形機用の材料供給装置。
【請求項４】
前記供給路（２０）は、前記ホッパ（１、３）から供給される樹脂材料を所定の量だけ搬送するフィードスクリュ（５）を備えたフィードスクリュ筐体（６）に形成された第１の孔（６ａ）と、前記フィードスクリュ筐体（６）と前記加熱筒（１４）を接続する接続部（Ｃ）に形成された第２の孔（６ｂ）とからなり、
前記遮蔽板（１９）は、前記フィードスクリュ（５）の下方から前記成形機スクリュ（１５）の上方まで鉛直方向に延びている、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の射出成形機用の材料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は射出成形機に樹脂材料を安定的に供給し、かつ樹脂から発生するガス状の水分や樹脂付着物、樹脂分解物を効率的に除去することができる射出成形機用の材料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形においては樹脂材料に含まれる水分や化学物質がガス化することで成形品に樹脂やけ、気泡等の様々な不良を生ずる。そのため使用する樹脂材料はあらかじめ所定の温度で数時間乾燥し、水分や樹脂付着物を除去する必要があった。しかしながら、これらの工程は成形準備に費やす時間や労力の負荷増大を招き、製品を成形する上で生産効率を下げる要因となっていた。
【０００３】
この問題を改善するため、樹脂材料乾燥工程を省略する射出成形機の付帯装置として、樹脂材料供給量を制限することによってシリンダ内に空間を設けるとともに、吸引によって樹脂から発生する水分やガスを除去する機構を備えた、脱気性能を有する材料供給装置がある。
【０００４】
この種の装置としては、特許文献１で提案されているものがある。図４に特許文献１に開示されたペレット供給体の概略図を示す。このペレット供給体は、射出成形機に樹脂材料を供給するための樹脂材料貯蔵体と、その貯蔵体から加熱筒に樹脂材料を、一定時間、かつ一定量切り出すためのフィードスクリュと、加熱筒への樹脂材料供給部分に供給される樹脂材料と除去される水分やガスとが接触しないようにするための接触防止装置を備えている。
【０００５】
次に、上記特許文献１に開示された装置の動作について説明する。樹脂材料はいったん樹脂材料貯蔵体に蓄えられてから計量時のみ、あるいは加熱筒入口から一定の高さまでフィードスクリュによって切り出され、加熱筒内に供給される。供給された樹脂材料は加熱筒内のスクリュによって溶融され、それまでに発生するガスは加熱筒内にあるスクリュや樹脂材料の空隙を通って、真空ポンプにより真空口から吸引、除去される。その際、樹脂材料供給位置と真空口位置が同一空間に存在すると、除去されるべきガスが樹脂材料に再付着して脱気効果が低下するという問題がある。そこで管状の接触防止装置を設置し、接触防止筒体の内側を樹脂材料供給経路、外側を真空経路として樹脂材料とガスの接触を防止する。
【０００６】
また、特許文献２には、加熱筒に固定されたブラケットに形成された落下口内に設けられた、長辺と短辺でなる矩形状の滑落面を有する滑落板と、落下口の壁面に設けられ加熱筒の内孔内を真空にするための吸引口とを有する成形樹脂材料の供給機構が開示されている。ブラケットの側面には、落下口に連通する加熱筒内の空気やガス等が吸引可能なように吸引口が穿孔されている。滑落板は、その下端短辺と落下口壁面との間に、スクリュ回転時の落下口における成形樹脂材料がスクリュのリード表面を略覆う状態に成形樹脂材料の落下量を制限するための間隙を生ずるように、滑落面の短辺をスクリュ軸方向に一致させて設けられている。滑落板によって、スクリュの回転時の落下口における成形樹脂材料がスクリュのリード表面を略覆うようにすることで安定的な可塑化を可能としている。滑落板は、その形状及び配置から、加熱筒への樹脂材料供給部分に供給される樹脂材料と除去される水分やガスとが接触しないようにするための接触防止手段としての機能を有する。
【特許文献１】特許第３７８６９７２号号公報
【特許文献２】特開２００７−７６０５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の構成の材料供給装置は、加熱筒内に供給された樹脂材料が、接触防止筒体、あるいはスクリュ軸と平行な滑落板とスクリュの間に挟まり、スクリュの回転による摩擦のため筒体およびスクリュが磨耗することが懸念される。またこれによって加熱筒の先端への樹脂材料供給量が脈動し、安定した計量ができない可能性がある。さらに接触防止手段が筒体の場合には、材料供給装置の設置が射出成形機の加熱筒入口の大きさに制約され、適用規模が限定されてしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、加熱筒及び成形機スクリュと接触防止手段との間での樹脂材料による摩擦を低減させ、装置への物理的負荷を小さくするとともに安定した計量を行い、かつ供給される樹脂材料と除去されるガスの流れの干渉を防止することが可能な射出成形機用の材料供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため本発明の射出成形機用の材料供給装置は、ホッパから供給される樹脂材料を、スクリュが回転可能に収納された加熱筒内へと、加熱筒に対して鉛直方向に形成された供給路内を落下させて供給する射出成形機用の材料供給装置において、通気孔が形成されている誘導管と、誘導管内を通気孔と連通していない空間及び通気孔と連通している空間とに分ける、誘導管の内壁に取り付けられた遮蔽板と、を備え、遮蔽板が供給路内に成形機スクリュの軸方向と交差する方向に配置された接触防止手段を有し、遮蔽板１９により、供給路内が、通気孔と連通していない空間側が樹脂材料を落下させるための樹脂供給経路となり、通気孔と連通している空間側が成形機スクリュで混練された樹脂材料から生じたガスを通過させるための真空経路となるように分けられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の材料供給装置の接触防止手段は、遮蔽板をスクリュの軸方向と交差する方向に配置している。これにより、加熱筒及び成形機スクリュと接触防止手段との間での樹脂材料による摩擦を防ぎ、接触防止手段への物理的負荷を小さくするとともに安定した計量を行い、かつ供給される樹脂材料と除去されるガスの流れの干渉を防止することが可能となる。
【００１１】
また、遮蔽板は、成形機スクリュの軸方向と直交する方向に延びているものであってもよい。
【００１２】
また、樹脂供給経路は、真空経路に対して、射出成形機の成形機スクリュの射出方向前方に配置されているものであってもよい。
【００１３】
また、供給路は、ホッパから供給される樹脂材料を所定の量だけ搬送するフィードスクリュを備えたフィードスクリュ筐体に形成された第１の孔と、フィードスクリュ筐体と加熱筒を接続する接続部に形成された第２の孔とからなり、遮蔽板は、フィードスクリュの下方から成形機スクリュの上方まで鉛直方向に延びているものであってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、加熱筒及び成形機スクリュと接触防止手段との間での樹脂材料による摩擦を防ぎ、装置への物理的負荷を小さくするとともに安定した計量を行い、かつ供給される樹脂材料と除去されるガスの流れの干渉を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態の材料供給装置を備えた射出成形機の概略を示す側断面図である。図２は、本実施形態の材料供給装置の透過斜視図である。なお、図２中に示されたフィードスクリュ筐体６及び可視ブロック１１は、その一部のみを示している。図３は、本実施形態の材料供給装置の三面図である。
【００１７】
射出成形機は、樹脂材料を加熱筒１４に供給する材料供給装置と、成形機スクリュ１５を回転可能に収納した加熱筒１４とを有する。材料供給装置は、樹脂材料を収納するホッパ部Ａと、所定の量の樹脂材料を後述する供給路２０に供給するフィード部Ｂと、フィード部Ｂと加熱筒１４とを接続する接続部Ｃと、フィード部Ｂ内及び接続部Ｃ内に配置された接触防止手段１０とを有する。
【００１８】
ホッパ部Ａは、第１ホッパ１、その下方に配置された第２ホッパ３、及び第１ホッパ１と第２ホッパ３との間にはバルブ２とを有する。
【００１９】
フィード部Ｂは、フィードスクリュ筐体６と、フィードスクリュ５と、フィードモータ４と真空ポンプ８とを有する。
【００２０】
フィードスクリュ筐体６は、水平方向に形成された第１の孔６ａ内にフィードスクリュ５を回転可能に保持する。また、フィードスクリュ筐体６には、フィードスクリュ５から供給された樹脂材料を鉛直方向に落下させるための、第１の孔６ａと連通した第２の孔６ｂが形成されている。また、第２の孔６ｂには真空口７が形成されており、真空口７は真空ポンプ８に接続されている。真空ポンプ８は第１ホッパ１及び第２ホッパ３から加熱筒１４にかけての空間を真空状態にすることができる。フィードスクリュ５は、フィードモータ４により、計量時のみ設定された条件で回転駆動され、ホッパ部Ａから供給された樹脂材料を一定量だけ第２の孔６ｂへと送る。
【００２１】
接続部Ｃは、フィード部Ｂからの樹脂材料を加熱筒１４へと供給するための、フィード部Ｂと加熱筒１４とを接続する部分であり、可視ブロック１１と、中間フランジ１２と、加熱筒入口１３とを有する。可視ブロック１１は、フィードスクリュ筐体６の下方に配置され、加熱筒入口１３は加熱筒１４の上方に配置されている。この可視ブロック１１は、樹脂材料が送られる様子を目視確認することが可能であり、フィードスクリュ５による樹脂材料の過剰供給を防止するための樹脂供給センサ９を備えている。中間フランジ１２は、可視ブロック１１と加熱筒１４との間に配置されている。これら可視ブロック１１、中間フランジ１２及び加熱筒入口１３はいずれも中空構造を有しており、接続孔１１ｂを形成している。接続孔１１ｂは、第２の孔６ｂ及び加熱筒１４内と連通しており、第２の孔６ｂと同様に垂直方向に形成された孔である。これら第２の孔６ｂ及び接続孔１１ｂにより、ホッパ部Ａからの樹脂材料を加熱筒１４内に供給するための供給路２０が構成されている。
【００２２】
接触防止手段１０は、通気孔１７を備えた誘導管１６と、接触防止手段１０を鉛直方向に固定する平板１８と、樹脂を誘導し、かつ真空経路を分離する遮蔽板１９とを有する。
【００２３】
誘導管１６には、内壁部分に遮蔽板１９が取り付けられているとともに、貫通した通気孔１７が形成されている。遮蔽板１９は、誘導管１６内を通気孔１７と連通していない空間１６ａ及び通気孔１７と連通している空間１６ｂとに分けている。通気孔１７は、後述する真空経路２０ｂ内を真空引きするための孔であり、成形機スクリュ１５のグランド方向に向けて貫通している。
【００２４】
平板１８は、その中心部分には、誘導管１６の外形と同径の孔が形成されており、この孔に誘導管１６を固定されている。この平板１８は、供給路２０と交差する方向、すなわち、水平方向に配置されている。平板１８の外周形状は、円形であってもよいが、接触防止手段１０が水平方向にずれてしまうのを防止するため、多角形とするのがより好ましい。平板１８は、可視ブロック１１の上面に載せられた状態でフィードスクリュ筐体６により挟持されることで接触防止手段１０の上下方向の位置を決める（図面から判断しましたが、これでよいかどうかご判断願います）。
【００２５】
遮蔽板１９は、湾曲した湾曲部１９ａと、湾曲部１９ａと連続的に設けられた垂直部１９ｂとを有する１枚の板部材である。湾曲部１９ａは、誘導管１６内に固定されており、誘導管１６の上端部から誘導管１６の下方に向けて曲げられている。垂直部１９ｂの一部も誘導管１６内に固定されている。垂直部１９ｂは、成形機スクリュ１５の軸方向と直交する方向に供給路２０内を加熱筒１４に向けて鉛直方向に延びている。接触防止手段１０が平板１８により位置決めされた状態で、遮蔽板１９は、フィードスクリュ５の下方から成形機スクリュ１５の上方まで鉛直方向に延びている。この遮蔽板１９により、供給路２０内が、通気孔１７と連通していない空間１６ａ側が樹脂材料を落下させるための樹脂供給経路２０ａとなり、通気孔１７と連通している空間１６ｂ側が成形機スクリュ１５で混練された樹脂材料から生じたガスを通過させるための真空経路２０ｂとなるように分けられている。
【００２６】
遮蔽板１９の幅方向端部１９ｃは供給路２０の内壁に接触しており、これにより、供給路２０を射出方向に向かって前方と後方に縦に二分、すなわち、樹脂供給経路２０ａと真空経路２０ｂとに分けている。なお、図３（ａ）では、遮蔽板１９の幅方向端部１９ｃが誘導管１６の内壁面上の２点Ａ、Ｂにて接触している状況が示されている。図３（ａ）、図３（ｂ）に示されているように、遮蔽板１９の垂直部１９ｂは、誘導管１６内において、射出方向後方側に配置されており、この結果、樹脂供給経路２０ａのほうが真空経路２０ｂよりも広くなっている。もっとも、垂直部１９ｂの位置は樹脂材料が供給路２０を閉塞させることがないのであれば、より射出方向前方に位置するものであってもよい。ただし、垂直部１９ｂがいずれの位置に配置される場合であっても、垂直部１９ｂは成形機スクリュ１５の軸方向と交差する方向、好ましくは、直交するようにしておく。
【００２７】
垂直部１９ｂの下端部１９ｄの形状は、図３（ｂ）では、直線形状のものが示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。遮蔽板１９はフィードスクリュ５の直下に設置されるが、遮蔽板１９が成形機スクリュ１５に接触せずに最も長くなるよう、遮蔽板１９の下端部１９ｄの形状を成形機スクリュ１５の断面に沿った形状に形成しておいてもよい。
【００２８】
次に、本実施形態の材料供給装置の動作について説明する。
【００２９】
樹脂材料はまず真空ポンプにより大気圧状態にある第１ホッパ１に送られて、貯蔵される。第１ホッパ１は内圧が大気圧と真空圧に間欠的に切り替わる緩衝ホッパである。次に、第１ホッパ１の内圧を真空圧状態とする。なお、第２ホッパ３は常時真空圧状態にある。バルブ２を開くことで、第１ホッパ１内の樹脂材料を第２ホッパ３内へと落下させる。バルブ２を閉じた後、第１ホッパ１は大気圧状態に戻るが、第２ホッパ３は真空圧を維持したままである。
【００３０】
第２ホッパ３からフィードスクリュ５に供給された樹脂材料は第２の孔６ｂまで送られる。樹脂材料の供給量はフィードスクリュ５の設定条件で調整する。つまり、フィードモータ４のＯＮ／ＯＦＦを射出成形時の可塑化信号または樹脂供給センサ９で制御する。これにより、加熱筒１４内への過剰な樹脂材料の供給を防ぐとともに、供給量の安定性も維持することができる。
【００３１】
第２の孔６ｂ内、すなわち、供給路２０内に送られた樹脂材料は、供給路２０内を加熱筒１４に向けて落下する。すなわち、樹脂材料は、可視ブロック１１、中間フランジ１２、加熱筒入口１３経て加熱筒１４内に供給される。
【００３２】
樹脂材料は、供給路２０内のうち、樹脂供給経路２０ａ側を通って加熱筒１４に向けて落下する。樹脂材料が供給される位置は射出方向に向かって前方となるため、樹脂から発生した水分やガスの流れに干渉されることなく成形機スクリュ１５に効率的に樹脂材料を供給することができる。そのため遮蔽板１９に対する物理的負荷を低減させ、効果を長期間維持することができる。
【００３３】
つまり、本実施形態の接触防止手段１０は、遮蔽板１９の垂直部１９ｂが成形機スクリュ１５の軸方向と平行に配置されているのではなく、直交した方向に配置されているため、成形機スクリュ１５の軸周りに混練される樹脂材料による摩擦を低減させることができる。その結果、遮蔽板１９の垂直部１９ｂ、すなわち、接触防止手段１０への物理的負荷を小さくすることができる。また、このような摩擦が生じるのを低減させることで、加熱筒１４の先端への樹脂材料供給量の脈動の発生を防止することができ、よって、樹脂材料を安定的にした計量が可能となる。
【００３４】
樹脂から発生した水分やガスは遮蔽板１９で分離された、真空経路２０ｂ内を通過し、通気孔１７を通過して誘導管１６の外部に排出される。その後、水分やガスは誘導管１６の周囲を移動して真空口７から真空ポンプ８で吸引される。真空ポンプ８は第１ホッパ１及び第２ホッパ３から加熱筒１４にかけての空間を真空状態にし、加熱筒１４内の空間に存在する水分やガスなどを吸引する。また、同時に成形機スクリュ１５のグランド部などからリークしたエアも吸引するため、急激なガスの流れが作り出され、効率的にガスを除去することができる。
【００３５】
以上、本実施形態の接触防止手段１０によれば、遮蔽板１９によって加熱筒１４内で発生する水分やガスを効率的に除去し、樹脂やけや気泡、シルバーなどの成形不良を改善することができる。また、接触防止手段１０によれば、加熱筒１４及び成形機スクリュ１５と接触防止手段１０との間での樹脂材料による摩擦を防ぎ、接触防止手段１０への物理的負荷を小さくするとともに安定した計量を行い、かつ供給される樹脂材料と除去されるガスの流れの干渉を防止することが可能となる。さらには、本実施形態の接触防止手段１０は、板状の遮蔽板１９を有しているが、このような簡単な形状であるため、射出成形機の規模を問わず材料供給装置に接触防止手段を備えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態の材料供給装置を備えた射出成形機の概略を示す側断面図である。
【図２】本発明の一実施形態の材料供給装置の透過斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態の材料供給装置の三面図である。
【図４】従来の脱気性能を有する材料供給装置の一例を示す断面側面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    第１ホッパ
２    バルブ
３    第２ホッパ
４    フィードモータ
５    フィードスクリュ
６    フィードスクリュ筐体
６ａ    第１の孔
６ｂ    第２の孔
７    真空口
８    真空ポンプ
９    樹脂供給センサ
１０    接触防止手段
１１    可視ブロック
１１ｂ    接続孔
１２    中間フランジ
１３    加熱筒入口
１４    加熱筒
１５    成形機スクリュ
１６    誘導管
１６ａ    空間
１６ｂ    空間
１７    通気孔
１８    平板
１９    遮蔽板
１９ａ    湾曲部
１９ｂ    垂直部
１９ｃ    幅方向端部
１９ｄ    下端部
２０    供給路
２０ａ    樹脂供給経路
２０ｂ    真空経路
Ａ    ホッパ部
Ｂ    フィード部
Ｃ    接続部
【図１】
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【図２】
2010012748.tif 000004
【図３】
2010012748.tif 000005
【図４】
2010012748.tif 000006