(57)【要約】【課題】樹脂材料が加熱シリンダ内へ供給される射出成形機において、射出成形機が成形体を製造する際、不良ガスが加熱シリンダに供給されることを抑制する。【解決手段】樹脂材料を溶融する加熱シリンダ３と、加熱シリンダ３に樹脂材料を供給する樹脂材料供給装置６とを備える。樹脂材料供給装置６は、駆動により吸引力を発生させるポンプ１２と、該ポンプ１２の駆動により発生する吸引力により樹脂材料の投入される投入ホッパー９と、投入ホッパー９の下部に設けられた開閉可能な密閉バルブ１０と、密閉バルブ１０を介し投入ホッパー９に投入された樹脂材料が供給される供給ホッパー１１とを備える。真空ポンプ２０の駆動により、供給ホッパー１１内及び該供給ホッパー１１内と連通する加熱シリンダ３内を真空状態とした状態で、加熱シリンダ３内に樹脂材料を供給することにより、加熱シリンダ３内に樹脂材料と共に不良ガスが供給されることを抑制する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材料を溶融する加熱シリンダと、該加熱シリンダに前記樹脂材料を供給する樹脂材料供給装置と、前記加熱シリンダの先端に装着され、前記加熱シリンダにより溶融された前記樹脂材料を金型のキャビティに射出する射出ノズルと、該加熱シリンダの内部に設けられ、前記射出ノズル側へ前記溶融された樹脂材料を送るスクリューと、を備えた射出成形機において、
前記樹脂材料供給装置は、駆動により吸引力を発生させるポンプと、該ポンプの駆動により発生する吸引力により樹脂材料の投入される投入ホッパーと、該投入ホッパーの下部に設けられた開閉可能な密閉バルブと、該密閉バルブを介し前記投入ホッパーに投入された前記樹脂材料が供給される供給ホッパーと、該供給ホッパーに供給された前記樹脂材料が所定量あるか否かを検出する近接スイッチと、前記供給ホッパーの内部を真空にする真空ポンプと、を備え、
上から下の順に、前記投入ホッパー、前記開閉バルブ、前記供給ホッパー、前記加熱シリンダを配設し、
前記真空ポンプの駆動により、前記供給ホッパー内及び該供給ホッパー内と連通する前記加熱シリンダ内を真空状態とした状態で、前記加熱シリンダ内に前記樹脂材料を供給することにより、前記加熱シリンダ内に不良ガスが供給されることを抑制することを特徴とする射出成形機における不良ガス除去方法。
【請求項２】
前記供給ホッパーの下部にガラス管を設け、該ガラス管に前記近接スイッチを設けたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機における不良ガス除去方法。
【請求項３】
前記ガラス管の下部に材料落下口を設け、該材料落下口の後部に傾斜状の切欠部を形成することにより、前記供給ホッパー、前記ガラス管を介して前記材料落下口から前記加熱シリンダ内に供給される前記樹脂材料を、スムーズに供給できるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の射出成形機における不良ガス除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形体の原料となり得る樹脂材料が加熱シリンダ内へ供給される射出成形機に関し、特に射出成形機で成形体を製造するに際し、不良ガスが、加熱シリンダに供給される樹脂材料に含まれてしまうことを抑制可能な射出成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から用いられている一般的な射出成形機においては、加熱シリンダ内へ原料である粒状の熱可塑性樹脂（ペレット）を送り、加熱シリンダ内に設けられた進退可能なスクリューにより樹脂を溶融しながらスクリュー先端のノズル側に送り出し、スクリューの先端側に設けられた射出ノズルから金型装置のキャビティに溶融樹脂を射出させ、キャビティ内で溶融樹脂を冷却させ固化させた後、金型装置を開き、突出しピンなどにより金型に張り付いている成形物を金型から外すことにより、成形体が成形されている。
【０００３】
このようなプラスチックなどの成形体を成形する射出成形機においては、ホッパへ投入された熱可塑性樹脂が加熱シリンダ内で加熱溶融される際、熱可塑性樹脂に含まされる水蒸気や揮発ガス等の不良ガスが発生する。そして、それが原因で、製造された成形品に樹脂焼け等が生じてしまい、不良品が発生してしまうことが知られている。
【０００４】
上記技術に関連するものが特許文献１、２に開示されている。特許文献１には、射出成形機や押出成形機などの溶融成形機１について以下の記載がある。シリンダ４内に樹脂を投入するための供給ホッパ１０の下部先端部には筒状の供給筒口部１５を設ける。該供給筒口部１５の下端部は、シリンダ４の受入口７の内周面に密着状に接続される。供給筒口部１５の上端部には、供給ホッパ１０の下部に密着状に接続される接続管１１を設ける。該接続管１１が供給筒口部１５の外周を所定の間隔を隔てて覆うような、二重筒構造として設けられている。これにより、樹脂を供給筒口部１５から安定して供給しながら、かつ、不良ガスを接続管１１と供給筒口部１５との間から確実に除去することができる。
【０００５】
また、特許文献２には、計量工程時に加熱シリンダのケーシング内で発生するガスを、大気等によるすすぎ効果を利用して除去することを目的とした、合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置が開示されている。当該合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置には、前記目的を達成するために、スクリューとケーシングとよりなる加熱シリンダの原料投入口と、原料投入口に連設され、加熱シリンダへ原料を投入する原料投入用内筒部と、該原料投入用内筒部の上方に設けられたダンパーと、該原料投入用内筒部と該ダンパーとの間に開設され、該原料投入用内筒部と連通される大気導入口と、該大気導入口に接続された大気開放弁と、原料投入用内筒部を取り囲むように配置され、ガス吸引口が設けられるとともに下端開口部が上記原料投入口と連通される排気用外筒部と、所定の制御信号を受けて大気開放弁を開放制御する制御手段と、を備えることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１０３５２２号公報
【特許文献２】特許第４１２９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、成形体の原料となり得る樹脂材料が加熱シリンダ内へ供給される射出成形機において、当該射出成形機が成形体を製造する際、不良ガスが加熱シリンダに供給される樹脂材料に含まれてしまうことを抑制できる射出成形機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】
【０００８】
本射出成形機における不良ガス除去方法の発明は、
樹脂材料を溶融する加熱シリンダと、該加熱シリンダに前記樹脂材料を供給する樹脂材料供給装置と、前記加熱シリンダの先端に装着され、前記加熱シリンダにより溶融された前記樹脂材料を金型のキャビティに射出する射出ノズルと、該加熱シリンダの内部に設けられ、前記射出ノズル側へ前記溶融された樹脂材料を送るスクリューと、を備えた射出成形機において、
前記樹脂材料供給装置は、駆動により吸引力を発生させるポンプと、該ポンプの駆動により発生する吸引力により樹脂材料の投入される投入ホッパーと、該投入ホッパーの下部に設けられた開閉可能な密閉バルブと、該密閉バルブを介し前記投入ホッパーに投入された前記樹脂材料が供給される供給ホッパーと、該供給ホッパーに供給された前記樹脂材料が所定量あるか否かを検出する近接スイッチと、前記供給ホッパーの内部を真空にする真空ポンプと、を備え、
上から下の順に、前記投入ホッパー、前記開閉バルブ、前記供給ホッパー、前記加熱シリンダを配設し、
前記真空ポンプの駆動により、前記供給ホッパー内及び該供給ホッパー内と連通する前記加熱シリンダ内を真空状態とした状態で、前記加熱シリンダ内に前記樹脂材料を供給することにより、前記加熱シリンダ内に不良ガスが供給されることを抑制することを特徴とする。
【０００９】
さらに、本射出成形機における不良ガス除去方法の発明は、前記供給ホッパーの下部にガラス管を設け、該ガラス管に前記近接スイッチを設けたことを特徴とする。
【００１０】
さらに、本射出成形機における不良ガス除去方法の発明は、前記ガラス管の下部に材料落下口を設け、該材料落下口の後部に傾斜状の切欠部を形成することにより、前記供給ホッパー、前記ガラス管を介して前記材料落下口から前記加熱シリンダ内に供給される前記樹脂材料を、スムーズに供給できるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、供給ホッパー内及び該供給ホッパー内と連通する加熱シリンダ内が真空状態とされた状態で、供給ホッパーから加熱シリンダに樹脂材料を供給することから、樹脂材料供給装置から樹脂材料が加熱シリンダに供給されるとき、樹脂材料と共に不良ガスが加熱シリンダ内に供給されてしまうことを抑制することができる。よって、製造された成形品に樹脂焼け等の不良が発生してしまうことを防止でき、高品質な成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１の射出成形機に構成される射出ユニットを示す構成図である。
【図２】実施例１の射出成形機に構成される射出ユニットの要部を示す断面図である。
【図３】実施例２の射出成形機に構成される射出ユニットの要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例を図１〜図３により以下に説明する。もちろん、本発明は、その発明の趣旨に反しない範囲で、実施例において説明した以外の構成のものに対しても容易に適用可能なことは説明を要するまでもない。
【実施例１】
【００１４】
図１に示す実施例１の射出成形機に構成される射出ユニット１は、ホッパーブロック２に固定された筒型の加熱シリンダ３、加熱シリンダ３の先端に装着した射出ノズル４、加熱シリンダ３の内部に回転可能に設けられたスクリュー５、製造される成形体の原料となる熱可塑性樹脂等の樹脂材料を加熱シリンダ３へ供給する樹脂材料供給装置６を備える。
【００１５】
樹脂材料供給装置６は、上から下の順に、樹脂材料を搬送する配管７、側部にエアー吸引口８の設けられた投入ホッパー９、開閉可能な密閉バルブ１０、供給ホッパー１１、ガラス管１３、材料落下口２３、が配設され、投入ホッパー９のエアー吸引口８にはポンプ１２が接続されている。
【００１６】
また、供給ホッパー１１の下方に設けられている円筒状のガラス管１３は、ホッパーブロック２に形成された孔１４の周縁部に篏合された円筒状のスリーブ１５に対向するようにして配置されている。ガラス管１３の下部に設けた材料落下口２３は、加熱シリンダ３の上部に形成された孔部１６に挿通されている。そして、配管７から投入ホッパー９に投入された樹脂材料は、該投入ホッパー９から、開閉可能な密閉バルブ１０、供給ホッパー１１、ガラス管１３、材料落下口２３を通じて、加熱シリンダ３内へ供給される。なお、前記供給ホッパー１１の下部のガラス管１３は、静電気による悪影響を防止するため、ガラス製となっている。
【００１７】
ガラス管１３のその側部には、センサーとしての近接スイッチ１７が設けられている。当該近接スイッチ１７は、ガラス管１３内に所定量の樹脂材料が存在するか否かの検出を行う。そして、この検出により、所定量の樹脂材料が、供給ホッパー１１にあるか否か検出することができる。
【００１８】
ホッパーブロック２の上部には、供給ホッパー１１が一体に設けられたガラス管１３を保持するフランジ部１８が設けられている。フランジ部１８にはガラス管１３内と連通した吸引口１９が形成されている。そして、密閉バルブ１０が閉じられた状態で吸引口１９に接続された真空ポンプ２０が駆動されることにより、ガラス管１３内、及び該ガラス管１３内と連通した供給ホッパー１１内、材料落下口２３内が真空状態になる。その一方で、当該真空状態を解除するときには、密閉バルブ１０の側部に設けた大気開放弁２１が開かれることで、当該大気開放弁２１から供給ホッパー１１内、ガラス管１３内、材料落下口２３内に空気が流入される。
【００１９】
また、加熱シリンダ３の孔部１６に挿通するようにして配置された材料落下口２３の後部には、図２に示すように、傾斜状の切欠部２２が形成されている。当該材料落下口２３の切欠部２２は、スクリュー５の先端側方向を前側、その反対側方向を後側として説明すると、材料落下口２３の下端の前後の中間部に位置する両側部から後側の斜め上方に向かって斜めに形成されている。この切欠部２２の傾斜角度は、本実施例１では４０度となっているが、１２．５度〜４５度の範囲で適宜選定してもよい。また、材料落下口２３は、スクリュー５の上方近くにある。そして、当該材料落下口２３には切欠部２２が設けられていることにより、材料落下口２３の後方に広がりをもたすことができるために、加熱シリンダ３への樹脂の供給がスムーズに行うことが可能となる。
【００２０】
次に、樹脂材料が加熱シリンダ３内に供給されるときの動作について説明する。密閉バルブ１０が閉じられた状態で真空ポンプ２０が駆動され、それにより供給ホッパー１１内、及び、これに連通するガラス管１３内、材料落下口２３内等が真空状態であるときに、近接スイッチ１７が、ガラス管１３内に樹脂材料が存在しないことを検出すると、それに基づいて、大気開放弁２１が開かれると共に密閉バルブ１０が開かれ、空気が大気開放弁２１から密閉バルブ１０を介して、投入ホッパー９内のほか、供給ホッパー１１内、及びこれに連通するガラス管１３内、材料落下口２３内等に流入される。
【００２１】
次に、ポンプ１２が駆動されると、投入ホッパー９内の空気が、エアー吸引口８から外部へ排気されるのに伴い、樹脂材料が外部から、配管７、投入ホッパー９、密閉バルブ１０、供給ホッパー１１、ガラス管１３、材料落下口２３を通じて、加熱シリンダ３内へ搬送される。
【００２２】
そして、近接スイッチ１７が、ガラス管１３に所定量の樹脂材料があることを検出すると、大気開放弁２１及び密閉バルブ１０は共に閉じられ、その後、真空ポンプ２０が駆動され、供給ホッパー１１内、ガラス管１３内、材料落下口２３内、及びこれらと連通する加熱シリンダ３内は真空となる。
【００２３】
そして、供給ホッパー１１内、ガラス管１３内、材料落下口２３内、及びこれらと連通する加熱シリンダ３内が真空となった状態で、材料落下口２３に有する樹脂材料が、加熱中の加熱シリンダ３内へ投入されると、当該樹脂材料は、スクリュー５の回転に従い、当該スクリュー５先端側の射出ノズル４側へと搬送され、樹脂材料の所定量の計量がなされた後、射出ノズル４が、型締された金型のキャビティへ溶融された樹脂材料を射出充填し、成形体が成形される。
【００２４】
以上のような本実施形態の射出成形機によれば、供給ホッパー１１内及び該供給ホッパー１１内と連通する加熱シリンダ３内が真空状態とされた状態で、供給ホッパー１１から加熱シリンダ３に樹脂材料を供給することから、樹脂材料供給装置６から樹脂材料が加熱シリンダ３に供給されるとき、樹脂材料と共に不良ガスが加熱シリンダ３内に供給されてしまうことを抑制することができる。よって、製造された成形品に樹脂焼け等の不良が発生してしまうことを防止でき、高品質な成形品を得ることができる。
【実施例２】
【００２５】
図３は実施例２の射出成形機に構成される射出ユニットの要部を示したものである。実施例２におけるフランジ部１８には、ガラス管１３内と連通した窒素流入口２４が形成されており、それ以外は実施例１の射出成形機と同様の構成を有しているので、前記実施例１と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２６】
実施例１では、真空ポンプ２０が駆動されることにより、供給ホッパー１１内、ガラス管１３内、材料落下口２３内、及びこれらと連通する加熱シリンダ３内が真空とされたが、実施例２では、それに代えて、真空ポンプ２０が駆動されることにより、外部から窒素流入口２３を通じて、供給ホッパー１１内、ガラス管１３内、材料落下口２３内、及びこれらと連通する加熱シリンダ３内へ窒素が供給される。そして、このような方法においても、樹脂材料に不良ガスが含まれてしまうことを抑制することが可能であり、高品質な成形体を得ることができる。
【符号の説明】
【００２７】
１  射出ユニット
２  ホッパーブロック
３  加熱シリンダ
４  射出ノズル
５  スクリュー
６  樹脂材料供給装置
７  配管
８  エアー吸引口
９  投入ホッパー
１０  密閉バルブ
１１  供給ホッパー
１２  ポンプ
１３  ガラス管
１４  孔
１５  スリーブ
１６  孔部
１７  近接スイッチ
１８  フランジ部
１９  吸引口
２０  真空ポンプ
２１  大気開放弁
２２  切欠部
２３  材料落下口
２４  窒素流入口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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