(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリューシリンダの外周壁に形成された樹脂材料供給口の押出方向の前端部と、スクリューシリンダに外装されたヒータよりも押出方向の後方で且つ合成樹脂材料が溶融を開始する直前位置に対応するスクリューシリンダの部位間において、スクリューシリンダ内に開口する着色剤供給口を設け、
前記着色剤供給口に対して液状着色剤を供給する着色剤供給手段を設けたことを特徴とする押出機。
【請求項２】
前記樹脂材料供給口の少なくとも前端部を別部材で構成し、この別部材のスクリューシリンダ側の端面に着色剤供給口を形成したことを特徴とする請求項１に記載の押出機。
【請求項３】
着色剤供給手段から供給される液状着色剤を、スクリューシリンダの外周壁に形成された樹脂材料供給口の押出方向の前端部と、スクリューシリンダに外装されたヒータよりも押出方向の後方で且つ合成樹脂材料が溶融を開始する直前位置に対応するスクリューシリンダの部位間に形成した着色剤供給口からスクリューシリンダ内に供給し、スクリューシリンダ内の合成樹脂材料に液状着色剤を混ぜ合わせることを特徴とする押出機に対する着色剤の供給方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、成形品を着色するための液状着色剤をスクリューシリンダ内に供給する着色剤供給手段を備えた押出機及び押出機に対する着色剤の供給方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、射出成形装置や押出成形装置などの成形装置は、合成樹脂材料を混練させながら加熱溶融して金型の成形キャビティ内やダイス側へ押し出す押出機を備えている。
ところで、成形装置により着色した成形品を製作する場合には、押出機のスクリューシリンダの後部に形成した樹脂材料供給口からペレット状の合成樹脂材料と濃縮顔料からなる固形のマスターバッチとを所定の割合で供給し、スクリューシリンダ内において両者を混練させながら加熱溶融させることで、着色した成形品を得るように構成してある。
【０００３】
ところが、前記方法により着色した成形品を製作する場合には、固形のマスターバッチを供給するための大型な着色剤供給手段が必要であるとともに、固形のマスターバッチの分散性があまり良くないことから合成樹脂材料とマスターバッチとの混練不良により色むらが発生し易いという問題があった。
そこで、顔料及び又は染料と界面活性剤とからなる液状着色剤を、合成樹脂材料とともに樹脂材料供給口へ供給することで、着色剤供給手段を小型に構成し且つ成形品の色むらを防止する押出機が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記押出機では、液状着色剤を合成樹脂材料とともに樹脂材料供給口へ供給するので、樹脂材料供給口付近においてペレット状の合成樹脂材料に液状着色剤が付着し、合成樹脂材料とスクリュー間にすべりが発生して、合成樹脂材料がスクリューシリンダとスクリュー間に円滑に噛み込まれず、ショットを繰り返すうちに樹脂材料供給口付近に合成樹脂材料が序々に滞留し、１０〜２０時間の連続生産後には滞留した合成樹脂材料で樹脂材料供給口が閉鎖されて合成樹脂材料の供給不良が発生し、計量タイムオーバーにより押出機が停止するという問題があり、連続生産に耐え得る構成ではなかった。
【０００５】
本発明の目的は、樹脂材料供給口付近における合成樹脂材料の滞留を確実に防止し得る押出機及びそれに対する着色剤の供給方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る押出機は、スクリューシリンダの外周壁に形成された樹脂材料供給口の押出方向の前端部と、スクリューシリンダに外装されたヒータよりも押出方向の後方で且つ合成樹脂材料が溶融を開始する直前位置に対応するスクリューシリンダの部位間において、スクリューシリンダ内に開口する着色剤供給口を設け、前記着色剤供給口に対して液状着色剤を供給する着色剤供給手段を設けたものである。
【０００７】
ここで、請求項２のように、前記樹脂材料供給口の少なくとも前端部を別部材で構成し、この別部材のスクリューシリンダ側の端面に着色剤供給口を形成してもよい。
請求項３に係る押出機に対する着色剤の供給方法は、着色剤供給手段から供給される液状着色剤を、スクリューシリンダの外周壁に形成された樹脂材料供給口の押出方向の前端部と、スクリューシリンダに外装されたヒータよりも押出方向の後方で且つ合成樹脂材料が溶融を開始する直前位置に対応するスクリューシリンダの部位間に形成した着色剤供給口からスクリューシリンダ内に供給し、スクリューシリンダ内の合成樹脂材料に液状着色剤を混ぜ合わせるものである。
【０００８】
【作用】
本発明に係る押出機においては、スクリューシリンダの外周壁に形成された樹脂材料供給口の押出方向の前端部と、スクリューシリンダに外装されたヒータよりも押出方向の後方で且つ合成樹脂材料が溶融を開始する直前位置に対応するスクリューシリンダの部位間に形成された着色剤供給口からスクリューシリンダ内へ液状着色剤を供給するので、液状着色剤はスクリューシリンダとスクリュー間に送り込まれる直前或いは送り込まれた後の合成樹脂材料に混ぜ合わされることになり、合成樹脂材料が樹脂材料供給口付近で滞留することが防止される。
【０００９】
また、開口部の少なくとも前端部に別部材を設け、この別部材のスクリューシリンダ側の端面に着色剤供給口を形成した場合には、液状着色剤が別部材とスクリュー間に送り込まれた合成樹脂材料に対して混ぜ合わされることになり、合成樹脂材料が樹脂材料供給口付近で滞留することが確実に防止される。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
本実施例は、射出成形装置や押出成形装置などの成形装置の押出機に本発明を適用した場合のものである。
図１に示すように、押出機１のスクリューシリンダ２にはスクリュー３が回転自在に且つ前後移動自在に装着され、スクリューシリンダ２の後端近傍上部にはホッパ４が設けられ、ホッパ４の下端部はスクリューシリンダ２の上壁部に形成された樹脂材料供給口５に接続され、ホッパ４に充填されたペレット状の合成樹脂材料６は、樹脂材料供給口５を介してスクリューシリンダ２とスクリュー３間の隙間に供給される。尚、前記合成樹脂材料６としては、球状、フットボールや円筒状などに成形されたペレット状の合成樹脂材料６以外に、直方体状、立方体状や平板状に形成されたものを用いることが可能である。
【００１１】
前記押出機１において、ホッパ４から供給された合成樹脂材料６は、図示外の回転手段で回転されるスクリュー３により、スクリューシリンダ２とスクリュー３間の隙間を通って前方へ送給され、スクリューシリンダ２の前半部に外装されたヒータ７により加熱溶融されてスクリューシリンダ２の前端部内に序々に充填される。そして、充填された合成樹脂材料によりスクリュー３が後退移動して、１回の成形に必要な量の合成樹脂材料６が充填されると、スクリュー３が図示外の油圧シリンダにより前方へ駆動されて充填された合成樹脂材料６がダイスや金型の成形キャビティ内に圧送され、成形品が成形されることになる。
【００１２】
一方、前記押出機１には、図１〜図３に示すように、成形品を着色するための着色剤供給手段１０が設けられ、この着色剤供給手段１０は、顔料及び又は染料と界面活性剤とからなる液状着色剤１１が充填された着色剤タンク１２と、着色剤タンク１２内の液状着色剤１１を吸引チューブ１３を介して吸引して合成樹脂材料６に対する混合比率が所定比率になるように液状着色剤１１を供給チューブ１４へ供給する供給装置１５と、樹脂材料供給口５の押出方向の前端部付近に設けられた平面視略三日月状のブロック部材１６とを備えている。
【００１３】
前記ブロック部材１６の下端面はスクリューシリンダ２の内周面に連なるように円弧状に形成され、供給チューブ１４の下流部はブロック部材１６を上下に貫通して設けられ、供給チューブ１４の下流端にはブロック部材１６の下端面とスクリュー３間の隙間に開口する着色剤供給口１７が形成されている。但し、ブロック部材１６とスクリュー３間の合成樹脂材料６はまだ加熱溶融していないので、合成樹脂材料６が着色剤供給口１７へ侵入することはなく、液状着色剤１１は、ペレット状の合成樹脂材料６間の隙間に供給される。
【００１４】
ここで、前記ブロック部材１６を省略して、供給チューブ１４を、例えば図１に仮想線で示すように、樹脂材料供給口５の前端部と合成樹脂材料６が溶融する直前位置に対応するスクリューシリンダ２の部位間のスクリューシリンダ２の壁部を貫通するように設け、供給チューブ１４の下流端の着色剤供給口１７をスクリューシリンダ２とスクリュー３間の隙間に開口させてもよいし、樹脂材料供給口５の前端部の後側付近に設けてもよい。
【００１５】
次に、前記押出機１の作用について説明する。
供給チューブ１４の下流端の着色剤供給口１７をブロック部材１６の下端面に形成してあるので、液状着色剤１１はブロック部材１６とスクリュー３間の隙間に噛込まれた合成樹脂材料６に対して供給されることになり、ホッパ４から樹脂材料供給口５に対して供給された合成樹脂材料６に液状着色剤１１が付着して合成樹脂材料６の摩擦係数が小さくなることによる樹脂材料供給口５における合成樹脂材料６の滞留が確実に防止される。
しかも、樹脂材料供給口５にブロック部材１６を取付けて、供給チューブ１４の下流端をブロック部材１６とスクリュー３間に開口させるだけなので、既存の押出機に対しても本発明を容易に適用することが可能となる。
【００１６】
ここで、前記押出機１を備えた横型射出成形機により成形品として歯ブラシのハンドルを成形した場合における押出機１の性能試験について説明する。
比較例としては、前記押出機１からブロック部材１６を取り外した横型射出成形装置の押出機に対して、ペレット状の合成樹脂材料６と濃縮顔料からなる固形のマスターバッチを供給した。
そして、下記のテスト条件化で両者を連続９０時間稼働させて「表１」に示す結果を得た。
テスト条件：合成樹脂材料６に対する液状着色剤１１及びマスターバッチの混合比率１．１重量％、スクリュー３回転数６０％、背圧を１％、計量値６０ｍｍ、サックバック９ｍｍ
【００１７】
【表１】
0003550699.tif 000002
【００１８】
性能試験の終了後、本案例の樹脂材料供給口５付近を検査したが、液状着色剤１１が付着した合成樹脂材料６の滞留は確認されず、また「表１」からも液状着色剤１１を使用することによる可塑化計量時間への影響がないことが判る。
また、比較例よりも本案例の方が、ハンドルの色むらによる不良品の発生率が大幅に少なくなっていることが判る。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１に係る押出機によれば、着色剤供給口を樹脂材料供給口の押出方向の前端部とスクリューシリンダに外装されたヒータよりも押出方向の後方で且つ合成樹脂材料が溶融を開始する直前位置に対応するスクリューシリンダの部位間に形成するという簡単な構成で、樹脂材料供給口付近における合成樹脂材料の滞留を防止して、押出機を長時間連続的に稼働させることが可能となる。
【００２０】
請求項２に係る押出機によれば、開口部の少なくとも前縁部を構成する別部材を設け、この別部材にスクリューシリンダ内に開口する着色剤供給口を形成するという簡単な構成で、樹脂材料供給口付近における合成樹脂材料の滞留を確実に防止することが出来る。
【００２１】
請求項３に係る押出機に対する着色剤の供給方法によれば、樹脂材料供給口の押出方向の前端部とスクリューシリンダに外装されたヒータよりも押出方向の後方で且つ合成樹脂材料が溶融を開始する直前位置に対応するスクリューシリンダの部位間に形成した着色剤供給口から液状着色剤を供給して、合成樹脂材料に液状着色剤を混ぜ合わせるという簡単な方法で、樹脂材料供給口付近における合成樹脂材料の滞留を防止して、押出機を長時間連続的に稼働させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】押出機のホッパ付近の縦断面図
【図２】図１の２−２線断面図
【図３】樹脂材料供給口付近の縦断面図
【符号の説明】
１    押出機
２    スクリューシリンダ
３    スクリュー
４    ホッパ
５    樹脂材料供給口
６    合成樹脂材料
７    ヒータ
１０  着色剤供給手段
１１  液状着色剤
１２  着色剤タンク
１３  吸引チューブ
１４  供給チューブ
１５  供給装置
１６  ブロック部材
１７  着色剤供給口
【図１】
0003550699.tif 000003
【図２】
0003550699.tif 000004
【図３】
0003550699.tif 000005