(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体の体積計量を行うための少なくとも１列の複数の貫通孔であって、一方の開口端を前記粉体の入口とする一方、他方の開口端を前記粉体の出口とする前記貫通孔を等間隔で同心円状に設けた計量プレートと、
前記計量プレートを回転移動させる移動機構と、
前記計量プレートの回転移動によって前記少なくとも１列の複数の貫通孔のうち前記粉体の排出位置に到達した貫通孔のみから前記粉体を供給先に向けて排出するための貫通する排出口を有し、前記計量プレートの回転移動によって前記計量プレートの前記貫通孔が少なくとも前記粉体の充填位置となった場合に前記計量プレートの前記出口を閉塞する閉塞プレートと、
前記計量プレートの回転移動によって前記計量プレートの前記貫通孔が前記粉体の充填位置となった場合に前記出口が前記閉塞プレートで閉塞された前記貫通孔内に前記入口から前記粉体を充填する粉体供給ユニットと、
前記計量プレートの回転移動によって前記計量プレートの前記貫通孔が前記排出口と連通した場合に圧縮空気を噴出することによって前記貫通孔内に充填された前記粉体を前記排出口から排出させる粉体排出手段と、
を有する粉体定量供給装置であって、
前記粉体供給ユニットは、
前記粉体を貯槽する容器と、
前記容器に貯槽された前記粉体を前記計量プレートの前記貫通孔に向けて送り出すスクリュと、
前記容器内での前記粉体の凝集を防止するために前記容器を振動させるバイブレータと、
前記スクリュの回転軸に取付けられ、前記容器内での前記粉体の凝集を防止するために前記容器に貯槽された前記粉体を撹拌する撹拌バーと、
を有し、
共通のモータで前記計量プレートと、前記スクリュ及び前記攪拌バーを回転させることによって、前記計量プレートの回転速度と、前記スクリュ及び前記攪拌バーの回転速度とを連動させるようにした粉体定量供給装置。
【請求項２】
前記計量プレートに、前記体積計量を行うための単一又は複数列の複数の貫通孔を前記計量プレートの移動方向に沿って等間隔に配置し、かつ前記計量プレートの移動によって前記粉体の排出位置に先に到達した前記貫通孔から前記排出口への前記粉体の排出が完全に完了する前に、前記計量プレートの移動によって前記粉体の排出位置に次に到達した前記貫通孔から前記排出口への前記粉体の排出が開始されるように前記複数の貫通孔の形状及び位置を決定した請求項１記載の粉体定量供給装置。
【請求項３】
前記計量プレートに、他の部品との摺動部分からの前記粉体の漏れを防止するためのシール構造を設けた請求項１又は２記載の粉体定量供給装置。
【請求項４】
前記モータとして出力軸の回転数を可変設定することが可能なモータを用いることによって、前記計量プレートの回転速度と連動して前記スクリュ及び前記攪拌バーの回転速度を可変設定できるようにした請求項１乃至３のいずれか１項に記載の粉体定量供給装置。
【請求項５】
粉体の体積計量を行うための少なくとも１列の複数の貫通孔であって、一方の開口端を前記粉体の入口とする一方、他方の開口端を前記粉体の出口とする前記貫通孔を等間隔で同心円状に設けた計量プレートを回転移動させるステップと、
前記計量プレートの回転移動によって前記計量プレートの前記貫通孔が少なくとも前記粉体の充填位置となった場合に前記計量プレートの前記出口を閉塞プレートで閉塞し、前記出口が閉塞された前記貫通孔内に前記入口から前記粉体を充填するステップと、
前記計量プレートの回転移動によって前記貫通孔が、前記閉塞プレートに設けられた、前記少なくとも１列の複数の貫通孔のうち前記粉体の排出位置に到達した貫通孔のみから前記粉体を供給先に向けて排出するための貫通する排出口と連通した場合に圧縮空気を噴出することによって前記貫通孔内に充填された前記粉体を前記排出口から排出させるステップと、
を有する粉体定量供給方法であって、
前記粉体を前記入口から前記貫通孔内に充填する粉体供給ユニットを、
前記粉体を貯槽する容器と、
前記容器に貯槽された前記粉体を前記計量プレートの前記貫通孔に向けて送り出すスクリュと、
前記容器内での前記粉体の凝集を防止するために前記容器を振動させるバイブレータと、
前記スクリュの回転軸に取付けられ、前記容器内での前記粉体の凝集を防止するために前記容器に貯槽された前記粉体を撹拌する撹拌バーと、
を用いて構成し、かつ
共通のモータで前記計量プレートと、前記スクリュ及び前記攪拌バーを回転させることによって、前記計量プレートの回転速度と、前記スクリュ及び前記攪拌バーの回転速度とを連動させる粉体定量供給方法。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の粉体定量供給装置を用いて、可塑化前、可塑化中又は可塑化後におけるプラスチックにピグメントを定量供給するステップと、
前記ピグメントが混合された前記可塑化後における前記プラスチックを成形及び固化することによって、着色された前記プラスチックの被成形品を製造するステップと、
を有するプラスチック成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、粉体定量供給装置、粉体定量供給方法及びプラスチック成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一定量の粉体を供給するための粉体定量供給装置として、様々な構造を有するものが提案されている。例えば、円盤に円環溝又は多数の凹部を同心円状に形成し、円環溝又は凹部に粉体を入れることによって粉体の体積計量を行う粉体の定量供給装置が提案されている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。この構造を有する定量供給装置において体積計量された粉体は、円環溝又は凹部から搬出ノズルで吸引され、搬送管によって粉体の供給先に連続的に搬送される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２５６７１１号公報
【特許文献２】特開２００２−１８１６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、より簡易な構造で粉体の体積計量を行って供給できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態に係る粉体定量供給装置は、粉体の体積計量を行うための少なくとも１列の複数の貫通孔であって、一方の開口端を前記粉体の入口とする一方、他方の開口端を前記粉体の出口とする前記貫通孔を等間隔で同心円状に設けた計量プレート、移動機構、閉塞プレート、粉体供給ユニット及び粉体排出手段を有する。移動機構は、前記計量プレートを回転移動させる。閉塞プレートは、前記計量プレートの回転移動によって前記少なくとも１列の複数の貫通孔のうち前記粉体の排出位置に到達した貫通孔のみから前記粉体を供給先に向けて排出するための貫通する排出口を有し、前記計量プレートの回転移動によって前記計量プレートの前記貫通孔が少なくとも前記粉体の充填位置となった場合に前記計量プレートの前記出口を閉塞する。粉体供給ユニットは、前記計量プレートの回転移動によって前記計量プレートの前記貫通孔が前記粉体の充填位置となった場合に前記出口が前記閉塞プレートで閉塞された前記貫通孔内に前記入口から前記粉体を充填する。粉体排出手段は、前記計量プレートの回転移動によって前記計量プレートの前記貫通孔が前記排出口と連通した場合に圧縮空気を噴出することによって前記貫通孔内に充填された前記粉体を前記排出口から排出させる。前記粉体供給ユニットは、前記粉体を貯槽する容器と、前記容器に貯槽された前記粉体を前記計量プレートの前記貫通孔に向けて送り出すスクリュと、前記容器内での前記粉体の凝集を防止するために前記容器を振動させるバイブレータと、前記スクリュの回転軸に取付けられ、前記容器内での前記粉体の凝集を防止するために前記容器に貯槽された前記粉体を撹拌する撹拌バーとを有し、共通のモータで前記計量プレートと、前記スクリュ及び前記攪拌バーを回転させることによって、前記計量プレートの回転速度と、前記スクリュ及び前記攪拌バーの回転速度とを連動させるようにした。
【０００６】
また、本発明の実施形態に係る粉体定量供給方法は、粉体の体積計量を行うための少なくとも１列の複数の貫通孔であって、一方の開口端を前記粉体の入口とする一方、他方の開口端を前記粉体の出口とする前記貫通孔を等間隔で同心円状に設けた計量プレートを回転移動させるステップと、前記計量プレートの回転移動によって前記計量プレートの前記貫通孔が少なくとも前記粉体の充填位置となった場合に前記計量プレートの前記出口を閉塞プレートで閉塞し、前記出口が閉塞された前記貫通孔内に前記入口から前記粉体を充填するステップと、前記計量プレートの回転移動によって前記貫通孔が、前記閉塞プレートに設けられた、前記少なくとも１列の複数の貫通孔のうち前記粉体の排出位置に到達した貫通孔のみから前記粉体を供給先に向けて排出するための貫通する排出口と連通した場合に圧縮空気を噴出することによって前記貫通孔内に充填された前記粉体を前記排出口から排出させるステップとを有するものである。更に、前記粉体を前記入口から前記貫通孔内に充填する粉体供給ユニットを、前記粉体を貯槽する容器と、前記容器に貯槽された前記粉体を前記計量プレートの前記貫通孔に向けて送り出すスクリュと、前記容器内での前記粉体の凝集を防止するために前記容器を振動させるバイブレータと、前記スクリュの回転軸に取付けられ、前記容器内での前記粉体の凝集を防止するために前記容器に貯槽された前記粉体を撹拌する撹拌バーとを用いて構成し、かつ共通のモータで前記計量プレートと、前記スクリュ及び前記攪拌バーを回転させることによって、前記計量プレートの回転速度と、前記スクリュ及び前記攪拌バーの回転速度とを連動させるようにした。
【０００７】
また、本発明の実施形態に係るプラスチック成形方法は、前記粉体定量供給装置を用いて、可塑化前、可塑化中又は可塑化後におけるプラスチックにピグメントを定量供給するステップと、前記ピグメントが混合された前記可塑化後における前記プラスチックを成形及び固化することによって、着色された前記プラスチックの被成形品を製造するステップとを有するものである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る粉体定量供給装置の構成を示す部分断面図。
【図２】図１に示す粉体定量供給装置の主要な構成部分における上面図。
【図３】図１に示す計量吐出ユニットの詳細構造例を示す断面図。
【図４】図３に示す計量吐出ユニットの分解斜視図。
【図５】図３に示す計量プレートの上面図。
【図６】図３に示す計量プレートの第１の変形例を示す上面図。
【図７】図３に示す計量プレートの第２の変形例を示す上面図。
【図８】図１に示す粉体定量供給装置をプラスチック成形機に取付けた例を示す図。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る粉体定量供給装置に備えられる計量吐出ユニットの構成を示す正面図。
【図１０】図９に示す計量吐出ユニットの上面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態に係る粉体定量供給装置、粉体定量供給方法及びプラスチック成形方法について添付図面を参照して説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
（構成及び機能）
図１は本発明の第１の実施形態に係る粉体定量供給装置の構成を示す部分断面図であり、図２は図１に示す粉体定量供給装置の主要な構成部分における上面図である。
【００１１】
粉体定量供給装置１は、所望の粉体を計量して供給先に定量供給する装置である。粉体定量供給装置１は、粉体供給ユニット２、計量吐出ユニット３、圧縮空気供給系４、駆動ユニット５及び動作状態検知ユニット６を有する。粉体供給ユニット２、計量吐出ユニット３及び駆動ユニット５は、フレーム７で支持される。
【００１２】
粉体供給ユニット２は、計量吐出ユニット３に粉体を供給する装置である。粉体供給ユニット２は、例えば、供給バケット８、ホッパ９、スクリュ１０、バイブレータ１１及び攪拌バー１２を用いて構成することができる。
【００１３】
供給バケット８は、粉体を投入し、投入された粉体をホッパ９に供給するための容器である。従って、供給バケット８の出口は、ホッパ９の入口に向けられる。ホッパ９は、供給バケット８から供給された粉体を一時的に貯槽するじょうご型の容器である。ホッパ９の内部には、スクリュ１０が配置される。スクリュ１０は、ホッパ９に貯槽された粉体をホッパ９の出口に向かって送り出す装置である。
【００１４】
また、ホッパ９の内部には、攪拌バー１２を設けることができる。攪拌バー１２は、ホッパ９に貯槽された粉体を撹拌するための棒状の部品である。攪拌バー１２は、スクリュ１０の回転軸に取付けることができる。この場合、スクリュ１０の回転と、攪拌バー１２の円状の軌跡を描く回転移動とを互いに連動させることができる。
【００１５】
更に、供給バケット８及びホッパ９には、バイブレータ１１が取付けられる。バイブレータ１１は、供給バケット８及びホッパ９に振動を付与する装置である。
【００１６】
このため、バイブレータ１１によって供給バケット８に振動を付与することによって、供給バケット８に供給された粉体をホッパ９に投入することができる。そして、ホッパ９に投入された粉体を、攪拌バー１２で攪拌しながらスクリュ１０でホッパ９の出口に搬送することができる。
【００１７】
このとき、ホッパ９は供給バケット８とともにバイブレータ１１によって振動し、かつ攪拌バー１２がスクリュ１０と連動してホッパ９内を回転移動する。このため、ホッパ９内はもちろん、供給バケット８内における粉体の凝集を防止することができる。そして、ホッパ９の出口から安定的に粉体を排出することが可能となる。
【００１８】
このように、少なくともホッパ９内での粉体の凝集を防止する凝集防止手段として、少なくともホッパ９を振動させるバイブレータ１１及びホッパ９に貯槽された粉体を撹拌する攪拌バー１２の少なくとも一方を設けることが有効である。特に、バイブレータ１１及び攪拌バー１２の双方を設けることが、ホッパ９内での粉体の凝集をより確実に防止する観点から好ましい。
【００１９】
尚、ホッパ９内での粉体の凝集を防止する方法としてはエアの吹き付けによる方法も考えられる。しかしながら、試作試験の結果、エアの吹き付けは粉体の飛散の原因となり、粉体の凝集を防止する手段としては適さないことが確認された。
【００２０】
また、ホッパ９内での粉体の凝集防止手段として、ホッパ９の内面及びスクリュ１０の表面に、摺動性を付与するための表面処理を施すことも有効な方法の１つである。すなわち、ホッパ９の内面及びスクリュ１０の表面に表面処理を施すことによって、粉体が付着して固まる事態を回避することができる。このため、ホッパ９及びスクリュ１０を、例えば、表面処理を施した金属で構成することができる。
【００２１】
計量吐出ユニット３は、粉体供給ユニット２から供給される粉体の計量を行って吐出する装置である。計量吐出ユニット３は、例えば、供給ブロック１３、計量プレート１４及び排出ブロック１５で構成することができる。
【００２２】
図３は図１に示す計量吐出ユニット３の詳細構造例を示す断面図、図４は図３に示す計量吐出ユニット３の分解斜視図、図５は図３に示す計量プレート１４の上面図である。
【００２３】
計量プレート１４は、供給ブロック１３と排出ブロック１５との間に配置される。計量プレート１４は、移動しながら粉体の計量を行うための部品である。図示された例では、計量プレート１４は、回転移動する円板型のプレートとなっている。供給ブロック１３は、移動する計量プレート１４に粉体を順次供給するための部品である。また、排出ブロック１５は、計量プレート１４で計量された粉体を、粉体の供給先に向けて順次排出するための部品である。
【００２４】
供給ブロック１３には、計量プレート１４への粉体の供給口１３ａが設けられる。そして、ホッパ９の出口は、供給ブロック１３に設けられた供給口１３ａと連結される。すなわち、ホッパ９は、供給ブロック１３に固定される。これにより、ホッパ９の出口から排出される粉体を、供給ブロック１３の供給口１３ａを介して計量プレート１４に向けて供給することができる。
【００２５】
更に、供給ブロック１３には、圧縮空気を計量プレート１４に向けて噴射するための噴射口１３ｂが設けられる。圧縮空気の噴射は、計量プレート１４における計量後の粉体を、計量プレート１４から排出ブロック１５側に向けて排出するために行われる。従って、計量プレート１４側への圧縮空気の噴射位置は、計量プレート１４側への粉体の供給位置とは異なる位置となる。このため、供給ブロック１３の噴射口１３ｂは、供給口１３ａからシフトした位置に配置される。
【００２６】
この他、供給ブロック１３には、計量プレート１４の回転軸を通すための貫通孔及び排出ブロック１５とネジ留めするための貫通孔等が設けられる。
【００２７】
計量プレート１４は、円板に複数の計量孔１４ａを設けて構成することができる。各計量孔１４ａは、粉体の体積計量を行うための貫通孔である。従って、全ての計量孔１４ａの容積は同じである。各計量孔１４ａの一方の開口端は供給ブロック１３側からの粉体の入口とされる。一方、各計量孔１４ａの他方の開口端は排出ブロック１５側への粉体の出口とされる。
【００２８】
また、全ての計量孔１４ａは、円板状の計量プレート１４を回転させた場合に、同じ位置を通るように配置される。従って、各計量孔１４ａは、同心円上に配置される。また、全ての計量孔１４ａが、供給ブロック１３の供給口１３ａ及び噴射口１３ｂと連通する位置を通るように計量孔１４ａの位置が決定される。逆に言えば、円板状の計量プレート１４を回転させた場合に、各計量孔１４ａと順次連通する位置に、供給ブロック１３の供給口１３ａ及び噴射口１３ｂが配置される。
【００２９】
従って、円板状の計量プレート１４を回転させると、供給ブロック１３の供給口１３ａから計量プレート１４の各計量孔１４ａに順次粉体を供給することができる。また、各計量孔１４ａに供給された粉体に、供給ブロック１３の噴射口１３ｂから順次圧縮空気を噴射することによって、各計量孔１４ａから排出ブロック１５側に粉体を排出することができる。
【００３０】
尚、原理的には、計量プレート１４に１つの計量孔１４ａを設けるのみでも、計量孔１４ａへの粉体の供給と圧縮空気の噴射による粉体の排出が可能である。但し、複数の計量孔１４ａを設けることによって、計量孔１４ａにおける計量間隔を短くすることができる。特に、隣接する計量孔１４ａ間におけるピッチを狭くする程、粉体の計量間隔を短くすることができる。また、計量孔１４ａの数を多くする程、計量プレート１４の回転速度を小さくしても、粉体の計量間隔を十分に短くすることが可能となる。このため、図示された例では、多数の計量孔１４ａが同心円上に一定間隔で設けられている。
【００３１】
３つ以上の複数の計量孔１４ａを計量プレート１４に同心円状に設ける場合には、粉体の計量間隔を一定とするために、複数の計量孔１４ａを等間隔で設けることが必要である。従って、図示された例でも、多数の計量孔１４ａが同心円上に等間隔で配置されている。
【００３２】
排出ブロック１５には、計量プレート１４の計量孔１４ａから粉体を排出するための貫通する排出口１５ａが設けられる。排出ブロック１５の排出口１５ａには、粉体の定量供給先に向けて一定量の粉体を供給するための吐出管１６が連結される。
【００３３】
粉体は、供給ブロック１３の噴射口１３ｂから噴射される圧縮空気によって計量孔１４ａから排出される。従って、排出ブロック１５の排出口１５ａは、供給ブロック１３の噴射口１３ｂと対向する位置に設けられる。すなわち、円板状の計量プレート１４を回転させた場合に、各計量孔１４ａが順次、供給ブロック１３の噴射口１３ｂ及び排出ブロック１５の排出口１５ａの双方と連通するように、供給ブロック１３の噴射口１３ｂ及び排出ブロック１５の排出口１５ａの位置が決定される。
【００３４】
一方、排出ブロック１５は、供給ブロック１３の供給口１３ａと連通した状態における計量プレート１４の計量孔１４ａを反対側から閉塞する構造を有する。すなわち、排出ブロック１５は、計量プレート１４の回転移動によって計量孔１４ａが粉体の排出位置となった場合において計量孔１４ａから粉体を排出させる役割を担う一方、計量プレート１４の回転移動によって計量孔１４ａが少なくとも粉体の充填位置となった場合において計量孔１４ａの出口を閉塞する閉塞プレートとしての役割を兼ねている。
【００３５】
計量プレート１４に貫通孔として設けられる計量孔１４ａの一端が、排出ブロック１５で閉塞されると、排出ブロック１５を底面とし、計量孔１４ａの内面を側面とする容器状の空間が形成される。このため、計量プレート１４の回転移動によって計量孔１４ａが粉体の充填位置となった場合に、出口が排出ブロック１５で閉塞された計量孔１４ａ内に入口から粉体を充填することができる。具体的には、粉体供給ユニット２のスクリュ１０を駆動させることによって、ホッパ９に貯槽された粉体を計量プレート１４の計量孔１４ａに向けて順次送り出すことができる。
【００３６】
排出ブロック１５で一端が閉塞された計量孔１４ａ内の空間に粉体が充填されると、粉体の体積は、空間の容積に等しくなる。これにより、粉体の計量を行うことができる。
【００３７】
計量孔１４ａ内の空間に充填された一定量の粉体は、計量プレート１４の回転移動によって、供給ブロック１３の噴射口１３ｂと、排出ブロック１５の排出口１５ａとの間の位置に導かれる。そして、計量孔１４ａが供給ブロック１３の噴射口１３ｂ及び排出ブロック１５の排出口１５ａの双方と連通する位置に到達すると、供給ブロック１３の噴射口１３ｂから噴射される圧縮空気によって計量孔１４ａ内に充填された一定量の粉体を、排出ブロック１５の排出口１５ａから排出することができる。排出口１５ａから排出された一定量の粉体は、吐出管１６から粉体の供給先に向けて噴出される。
【００３８】
排出ブロック１５には、計量プレート１４の移動方向に沿って等間隔に配置された１列の複数の計量孔１４ａのうち、粉体の排出位置に到達した計量孔１４ａのみから粉体が供給先に向けて排出されるように排出口１５ａを設けることが計量精度を確保する観点から適切である。すなわち、粉体の排出位置に到達していない計量孔１４ａから排出口１５ａに粉体が排出されないように排出口１５ａの形状、位置及びサイズを決定することが適切である。
【００３９】
従って、排出口１５ａの形状、位置及びサイズは、粉体の排出位置に到達していない計量孔１４ａに跨らない形状、位置及びサイズとすることが望ましい。すなわち、圧縮空気の噴射対象となっていない計量孔１４ａから、充填された粉体が重力によって落下しないように排出口１５ａの形状、位置及びサイズを決定することが望ましい。
【００４０】
加えて、排出口１５ａのサイズを計量孔１４ａのサイズと同等にすれば、排出口１５ａに噴出される圧縮空気の圧力を維持することができる。このため、圧縮空気によって排出口１５ａに噴出される粉体を、引き続き圧縮空気で搬送することが可能となる。但し、排出口１５ａのサイズが計量孔１４ａのサイズ以下であると、粉体の経路に排出口１５ａの縁が生じる。このため、粉体の衝突や圧縮空気の圧力損失等の要因となり得る。そこで、排出口１５ａの形状を計量孔１４ａの形状と概ね同じ形状とし、排出口１５ａのサイズを計量孔１４ａのサイズよりも若干大きくすることが適切である。
【００４１】
具体例として、図示されるように、計量孔１４ａ及び排出口１５ａをいずれも横断面の形状が円形の貫通孔とする場合であれば、排出口１５ａの直径を計量孔１４ａの直径よりも０．４ｍｍ程度長くすることができる。
【００４２】
但し、計量孔１４ａ及び排出口１５ａのいずれについても、横断面の形状が円形以外の形状である貫通孔とすることができる。従って、粉体の定量供給条件に応じて、計量プレート１４に、体積計量を行うための貫通孔として、横断面が円形でない複数の計量孔１４ａを設けることもできる。
【００４３】
図６は図３に示す計量プレート１４の第１の変形例を示す上面図である。
【００４４】
図６に例示されるように、同心円上の２列の複数の計量孔１４ａを計量プレート１４に設けることもできる。更に、各計量孔１４ａの横断面の形状を概ね長円とし、列間において２つの計量孔１４ａが互いにオーバーラップするように、各列における計量孔１４ａの長さ及び数並びに移動方向に隣接する２つの計量孔１４ａ間におけるピッチを決定することができる。
【００４５】
一方、圧縮空気の噴射口１３ｂを、移動方向に隣接する２つの計量孔１４ａに跨らない範囲で、２列の２つの計量孔１４ａにオーバーラップするように設けることができる。他方、排出口１５ａについても、移動方向に隣接する２つの計量孔１４ａに跨らない範囲で、２列の２つの計量孔１４ａにオーバーラップするように設けることができる。
【００４６】
つまり、図４に例示されるような圧縮空気の噴射口１３ｂ及び粉体の排出口１５ａを、それぞれ供給ブロック１３及び排出ブロック１５に設けることができる。換言すれば、図３及び図４に例示される計量吐出ユニット３の計量プレート１４を、図６に例示される計量プレート１４に置換することができる。
【００４７】
そうすると、一方の列の計量孔１４ａから排出口１５ａへの粉体の排出が完全に完了する前に、他方の列の計量孔１４ａから排出口１５ａへの粉体の排出を開始させることが可能となる。従って、排出口１５ａに粉体を連続的に排出することが可能となる。
【００４８】
尚、列ごとに別々に圧縮空気の噴射口１３ｂを設け、列ごとに圧縮空気を噴射するようにしてもよい。その場合においても、噴射口１３ｂの形状、位置及びサイズ並びに計量プレート１４の回転速度等の条件を適切に決定することによって、粉体の連続的な定量吐出が可能となる。
【００４９】
図７は図３に示す計量プレート１４の第２の変形例を示す上面図である。
【００５０】
図７に示すように、１例に配置された複数の計量孔１４ａであっても、計量孔１４ａの横断面の形状を工夫することによって、圧縮空気の噴射口１３ｂ及び排出口１５ａ上において、移動方向に隣接する２つの計量孔１４ａを互いにオーバーラップさせることができる。
【００５１】
このため、圧縮空気の噴射口１３ｂ及び排出口１１２と重なる粉体の排出位置に先に到達した計量孔１４ａから排出口１５ａへの粉体の排出が完全に完了する前に、次に粉体の排出位置に到達する計量孔１４ａから排出口１５ａへの粉体の排出を開始させることが可能となる。これにより、粉体の連続的な定量吐出が可能となる。
【００５２】
図７に例示される計量プレート１４を用いる場合においても、図４に例示されるような圧縮空気の噴射口１３ｂ及び粉体の排出口１５ａを、それぞれ供給ブロック１３及び排出ブロック１５に設けることができる。換言すれば、図３及び図４に例示される計量吐出ユニット３の計量プレート１４を、図７に例示される計量プレート１４に置換することができる。
【００５３】
図６及び図７に例示されるように、計量プレート１４には、体積計量を行うための単一又は複数列の複数の計量孔１４ａを計量プレート１４の移動方向に沿って等間隔に配置することができる。そして、計量プレート１４の移動によって粉体の排出位置に先に到達した計量孔１４ａから排出口１５ａへの粉体の排出が完全に完了する前に、計量プレート１４の移動によって粉体の排出位置に次に到達した計量孔１４ａから排出口１５ａへの粉体の排出が開始されるように複数の計量孔１４ａの形状及び位置を決定することができる。これにより、粉体の連続的な定量吐出が可能となる。
【００５４】
尚、図６及び図７に示す例とは逆に、図４及び図５に例示されるように排出ブロック１５の排出口１５ａが１列につき１つの計量孔１４ａと順次オーバーラップするように排出口１５ａの形状及びサイズを決定すると、複数の計量孔１４ａから一定量の粉体が排出口１５ａを介して間欠的に吐出管１６に向けて順次噴出されることになる。同様に、複数の計量孔１４ａには、間欠的に粉体が充填されることになる。
【００５５】
計量孔１４ａから粉体が連続的に噴出されるか間欠的に噴出されるかに関わらず、ホッパ９からは供給ブロック１３の供給口１３ａに常時粉体が供給される。このため、ホッパ９から供給される粉体が、供給ブロック１３と計量プレート１４との間の隙間から漏れだすことを防止することが好ましい。同様に、粉体が計量プレート１４と排出ブロック１５との間の隙間から漏れだすことを防止することが好ましい。そこで、計量プレート１４に、供給ブロック１３や排出ブロック１５等の他の部品との摺動部分からの粉体の漏れを防止するためのシール構造を設けることができる。
【００５６】
具体例として、計量プレート１４に環状溝１４ｂを設け、環状溝１４ｂの底に計量孔１４ａを設けることができる。他方、計量プレート１４が摺動する供給ブロック１３の下面には、計量プレート１４の環状溝１４ｂに滑合する環状の凸部１３ｃを形成することができる。同様に、計量プレート１４が摺動する排出ブロック１５にも環状溝１５ｂを設け、環状溝１４ｂの底に排出口１５ａを設けることができる。他方、計量プレート１４の下面には、排出ブロック１５の環状溝１５ｂに滑合する環状の凸部１４ｄを形成することができる。
【００５７】
これにより、計量プレート１４と供給ブロック１３との間における隙間及び計量プレート１４と排出ブロック１５との間における隙間から粉体が漏れることを防止することができる。
【００５８】
更に、粉体の漏れを防止するためのシール構造として、ゴムリング１７を設けることもできる。すなわち、環状に配置された計量孔１４ａの内側と外側に環状のゴムリング１７を設けることができる。環状のゴムリング１７は、計量プレート１４の供給ブロック１３側及び排出ブロック１５側の双方に設けることができる。その場合には、図示されるように、計量プレート１４の環状溝１４ｂの外側と内側に、ゴムリング１７を挿入するための環状のシール溝１４ｃを設けることができる。同様に、排出ブロック１５の環状溝１５ｂの外側と内側にも、ゴムリング１７を挿入するための環状のシール溝１５ｃを設けることができる。そして、計量プレート１４の各シール溝１４ｃと、排出ブロック１５の各シール溝１５ｃに、それぞれ環状のゴムリング１７を挿入することができる。
【００５９】
これにより、計量プレート１４と供給ブロック１３との間における隙間及び計量プレート１４と排出ブロック１５との間における隙間から粉体が漏れることを一層防止することができる。
【００６０】
この他、排出ブロック１５には、排出口１５ａから排出されずに残留する粉体があった場合において、残留する粉体を退避させるための退避口１５ｄを設けることができる。退避口１５ｄは、計量プレート１４の計量孔１４ａが横切る位置であって、かつ排出口１５ａと異なる位置に設けることが適切である。このため、排出ブロック１５に環状溝１５ｂを設ける場合であれば、図示されるように、排出口１５ａと同様に退避口１５ｄも環状溝１５ｂの底に設けられる。
【００６１】
排出ブロック１５に退避口１５ｄを設けると、粉体が排出口１５ａから排出されていないにも関わらず、ユーザの誤操作によって供給ブロック１３の供給口１３ａから計量プレート１４に粉体が供給され続けた場合において、供給ブロック１３と排出ブロック１５との間に粉体が詰まって固まる不具合を回避することができる。
【００６２】
尚、計量プレート１４の環状溝１４ｂと、供給ブロック１３の環状の凸部１３ｃとの間における隙間並びに排出ブロック１５の環状溝１５ｂと、計量プレート１４の環状の凸部１４ｄとの間における隙間を十分に小さくすれば、ユーザによる誤操作が無い限り、排出ブロック１５の退避口１５ｄには殆ど粉体が回収されないことが試作試験によって確認された。従って、退避口１５ｄを省略してもよい。
【００６３】
以上のような構造を有する供給ブロック１３、計量プレート１４及び排出ブロック１５にそれぞれ形成される供給口１３ａ、噴射口１３ｂ、計量孔１４ａ、排出口１５ａ及び退避口１５ｄは、粉体がホッパ９で供給ブロック１３の供給口１３ａに供給されることに鑑みれば、それぞれ深さ方向を鉛直方向とすることが実用的である。但し、粉体定量供給装置１の設置条件に制約がある場合には、必ずしも供給口１３ａ、噴射口１３ｂ、計量孔１４ａ、排出口１５ａ及び退避口１５ｄの深さ方向を鉛直方向としなくてもよい。従って、ホッパ９についても、傾斜した状態で配置するようにしてもよい。
【００６４】
圧縮空気供給系４は、供給ブロック１３の噴射口１３ｂに圧縮空気を供給することによって、圧縮空気を噴出するためのシステムである。このため、圧縮空気供給系４は、圧縮空気供給チューブ１８で構成することができる。圧縮空気供給チューブ１８の入口は、圧縮空気供給タンク１９と連結される。一方、圧縮空気供給チューブ１８の出口は、供給ブロック１３の噴射口１３ｂと連結される。
【００６５】
そして、圧縮空気供給系４は、計量プレート１４の計量孔１４ａが粉体の充填位置と異なる排出位置となって計量孔１４ａの出口が排出ブロック１５で閉塞されない状態となった場合において、計量孔１４ａ内に充填された粉体を計量孔１４ａの出口から排出させる粉体排出手段として用いられる。
【００６６】
尚、圧縮空気供給タンク１９としては、市販のものを使用することができる。従って、圧縮空気供給タンク１９自体を粉体定量供給装置１の構成要素としなくてもよい。
【００６７】
駆動ユニット５は、粉体供給ユニット２及び計量吐出ユニット３の駆動部分を駆動させるための装置である。具体的には、駆動ユニット５は、粉体供給ユニット２のスクリュ１０及び攪拌バー１２並びに計量吐出ユニット３の計量プレート１４を駆動させる装置である。
【００６８】
駆動ユニット５は、例えば、駆動モータ２０、タイミングベルト２１、ドライブギア２２、アイドラギア２３及びスクリュギア２４で構成することができる。尚、アイドラギア２３は、２つのギアの間に配置して一方のギアの回転運動を他方のギアに伝達するためのギアであり、遊び歯車とも呼ばれる。ドライブギア２２は、ドライブシャフト２２ａの一端に固定され、ドライブシャフト２２ａの他端には、プーリ２２ｂが固定される。
【００６９】
駆動モータ２０の出力軸は、タイミングベルト２１によってドライブシャフト２２ａに固定されたプーリ２２ｂと連結される。また、ドライブギア２２とスクリュギア２４との間には、アイドラギア２３が配置される。従って、駆動モータ２０の動力は、タイミングベルト２１、プーリ２２ｂ及びドライブシャフト２２ａによってドライブギア２２に伝達される。更に、ドライブギア２２の回転動力は、アイドラギア２３を介してスクリュギア２４に伝達される。このため、共通の駆動モータ２０を用いてドライブギア２２及びスクリュギア２４の双方を回転させることができる。
【００７０】
ドライブギア２２は、計量プレート１４の回転軸であるドライブシャフト２２ａを回転させるためのギアである。一方、スクリュギア２４は、攪拌バー１２が取付けられたスクリュ１０の回転軸を回転させるためのギアである。従って、駆動モータ２０を駆動させると、計量プレート１４の回転移動と、スクリュ１０及び攪拌バー１２の回転の双方を行うことができる。
【００７１】
つまり、駆動モータ２０、タイミングベルト２１、ドライブギア２２及びドライブシャフト２２ａによって、計量プレート１４を回転移動させるための移動機構が形成される。換言すれば、駆動モータ２０、タイミングベルト２１、ドライブギア２２及びドライブシャフト２２ａで構成される移動機構の駆動によって計量プレート１４を回転移動させることができる。
【００７２】
加えて、駆動モータ２０、タイミングベルト２１、ドライブギア２２、アイドラギア２３、スクリュギア２４及びスクリュ１０によって、粉体をホッパ９から計量プレート１４の計量孔１４ａに送り出す粉体供給機構が形成される。
【００７３】
そして、計量プレート１４を回転移動させるための移動機構を構成する動力源と、攪拌バー１２で撹拌しながらスクリュ１０で粉体を計量プレート１４に供給するための粉体供給機構を構成する動力源が、共通の駆動モータ２０となっている。このため、計量プレート１４の回転と、スクリュ１０及び攪拌バー１２の回転とを、共通の駆動モータ２０を動力源として互いに連動させることができる。
【００７４】
特に、計量プレート１４の回転速度と、スクリュ１０及び攪拌バー１２の回転速度とを、連動させることができる。すなわち、計量プレート１４の回転速度と、スクリュ１０及び攪拌バー１２の回転速度との比が常にギア比となる。このため、計量プレート１４における計量速度に適した速度で常にホッパ９からスクリュ１０で計量プレート１４に粉体を供給することが可能となる。その結果、粉体定量供給装置１からの安定的な粉体の定量供給が可能である。
【００７５】
また、駆動モータ２０として出力軸の回転数を可変設定することが可能なモータを用いることができる。この場合、計量プレート１４の移動速度を可変設定することができる。すなわち、計量プレート１４の回転速度を変化させることによって、単位時間当たりにおける粉体の定量供給量を可変設定することができる。
【００７６】
その場合においても、計量プレート１４の回転軸であるドライブシャフト２２ａを回転させるドライブギア２２と、スクリュ１０及び攪拌バー１２を回転させるスクリュギア２４がアイドラギア２３で互いに連結されているため、計量プレート１４の回転速度と連動してスクリュ１０及び攪拌バー１２の回転速度も変化させることができる。
【００７７】
例えば、計量プレート１４の回転速度を速くして、粉体の単位時間当たりにおける定量供給量を増加させる場合には、スクリュ１０の回転速度も増加させて計量プレート１４への粉体の単位時間当たりにおける供給量を増加させることができる。逆に、計量プレート１４の回転速度を遅くして、粉体の単位時間当たりにおける定量供給量を減少させる場合には、スクリュ１０の回転速度も減少させて計量プレート１４への粉体の単位時間当たりにおける供給量を減少させることができる。
【００７８】
尚、計量プレート１４を回転移動させるための移動機構の構成及び粉体を計量プレート１４に供給するための粉体供給機構の構成は、図示された例に限らず任意の構成とすることができる。例えば、計量プレート１４の移動速度やスクリュ１０の回転速度を可変設定できるように、歯数の異なるギアを組合わせた多段変速ギアを用いてもよい。
【００７９】
また、アイドラギア２３を省略し、ドライブギア２２と、スクリュギア２４を、別々のモータで回転させるようにしてもよい。その場合には、計量プレート１４の回転速度と、スクリュ１０及び攪拌バー１２の回転速度を、それぞれ独立して設定することが可能となる。逆に、図示されたように共通の駆動モータ２０で計量プレート１４、スクリュ１０及び攪拌バー１２を回転させるようにすれば、省エネ化及び部品点数の低減による構造の簡易化を図ることができる。
【００８０】
動作状態検知ユニット６は、粉体定量供給装置１における動作状態を検知するための装置である。具体例として、回転センサ２５、粉体検知センサ２６及び出力装置２７で動作状態検知ユニット６を構成することができる。回転センサ２５は、計量プレート１４が回転しているか否かを検知するためのセンサである。一方、粉体検知センサ２６は、粉体が吐出管１６内を通過しているか否かを検知するためのセンサである。回転センサ２５及び粉体検知センサ２６による検出結果は、点灯ランプ、ディスプレイ或いはスピーカ等の出力装置２７を通じて光、メッセージ或いは音声としてユーザに通知することができる。
【００８１】
次に、粉体定量供給装置１でピグメントを定量供給できるようにしたプラスチック成形機の例について説明する。
【００８２】
図８は図１に示す粉体定量供給装置１をプラスチック成形機３０に取付けた例を示す図である。
【００８３】
押出成形機や射出成形機等の典型的なプラスチック成形機３０は、バレル３１とモータ３２とを有する。バレル３１は、モータ３２で回転するスクリュ３３を、ヒータ３４を外周部分に設けたシリンダ３５内に設けて構成される。シリンダ３５の側面には開口部が設けられ、プラスチックペレットＰＬを貯槽しつつシリンダ３５内に供給するためのホッパ３６が取付けられる。
【００８４】
バレル３１は、ホッパ３６から供給される固体のプラスチックペレットＰＬを可塑化、すなわち溶融して軟化させることによって流動性を有する液状化されたプラスチックを生成する装置である。具体的には、ホッパ３６からシリンダ３５内に供給されるプラスチックペレットＰＬが、ヒータ３４からの熱と、スクリュ３３によるせん断作用によって生じる熱によって可塑化される。
【００８５】
プラスチック成形機３０が押出成形機であれば、スクリュ３３の先端側におけるシリンダ３５の端部には、押出成形後におけるプラスチックの形状に対応する形状の貫通孔を有するダイが取付けられる。一方、プラスチック成形機３０が射出成形機であれば、スクリュ３３の先端側におけるシリンダ３５の端部には、可塑化されたプラスチックを金型に向けて射出するための貫通孔が設けられる。
【００８６】
このような構成を有するプラスチック成形機３０のホッパ３６に、乾燥した着色用の粉体であるピグメント（顔料）ＰＧを定量供給するための装置として粉体定量供給装置１を設けることができる。例えば、ホッパ３６の上に粉体定量供給装置１を固定し、吐出管１６の出口がホッパ３６の出口となるペレット供給口３７付近、すなわちスクリュ３３の手前となるように、吐出管１６をホッパ３６に挿入することができる。
【００８７】
そうすると、スクリュ３３の回転数に合せて粉体定量供給装置１から体積計量されたピグメントＰＧをホッパ３６のペレット供給口３７に向けて噴出することが可能となる。これにより、ホッパ３６に貯槽されたプラスチックペレットＰＬとピグメントＰＧとが混ざった状態で、ホッパ３６のペレット供給口３７からバレル３１のシリンダ３５内に供給される。そして、スクリュ３３の回転駆動によってピグメントＰＧとプラスチックペレットＰＬとを混練しつつ、ヒータ３４による加熱と、スクリュ３３の回転駆動によってプラスチックペレットＰＬを可塑化することができる。すなわち、着色された溶融プラスチックを生成することができる。
【００８８】
このため、プラスチック成形機３０が押出成形機であれば、着色された溶融プラスチックをダイから押し出すことによってシート状、パイプ状、フィルム状或いは棒状のような一定の横断面形状を有する単純な構造を有するプラスチックを連続的に成形することができる。このため、着色されたプラスチックペレットをプラスチックの被成形品として製造することもできる。
【００８９】
一方、プラスチック成形機３０が射出成形機であれば、着色された溶融プラスチックを所望の構造を有する金型内に射出注入し、冷却及び固化させることによって金型の構造に対応する構造を有する着色されたプラスチックの被成形品を製造することができる。
【００９０】
また、駆動モータ２０の回転速度を調節することによって計量プレート１４の回転速度を変えれば、ホッパ３６へのピグメントＰＧの供給量を変えることができる。このため、プラスチックの被成形品の色調を調整することが可能である。
【００９１】
尚、ピグメントＰＧをホッパ３６に供給せずに、ピグメントＰＧを直接バレル３１のシリンダ３５内に供給するようにしてもよい。すなわち、シリンダ３５にピグメントＰＧの供給用の供給口を設けてピグメントＰＧの吐出管１６の出口と連結してもよい。従って、ピグメントＰＧは、可塑化前、可塑化中又は可塑化後におけるプラスチックに定量供給することができる。そして、ピグメントＰＧが混合された可塑化後におけるプラスチックを成形及び固化することによって、着色されたプラスチックの被成形品を製造することができる。
【００９２】
粉体定量供給装置１は、上述したようなプラスチックの着色に限らず、様々な用途に用いることができる。また、粉体定量供給装置１をプラスチックの着色に用いる場合には、上述した押出成形法や射出成形法以外の成形法による成形加工に用いることもできる。例えば、熱硬化性プラスチックの代表的な成形方法として、金型に溶融プラスチックを流し込んで加熱及び硬化する圧縮成形法が知られている。また、カレンダ成形、インフレーション成形及び中空成形が代表的な成形方法として知られている。
【００９３】
（動作及び作用）
次に粉体定量供給装置１の動作及び作用について説明する。ここでは、図８に例示されるように粉体定量供給装置１をプラスチック成形機３０に設けた場合を例に説明する。すなわち、粉体定量供給装置１を備えたプラスチック成形機３０によるプラスチック成形の流れについて説明する。
【００９４】
まず、着色プラスチックの素材となるプラスチックペレットＰＬ及びピグメントＰＧが、粉体定量供給装置１を備えたプラスチック成形機３０に投入される。具体的には、粉体定量供給装置１の供給バケット８にピグメントＰＧが投入される。そして、バイブレータ１１の駆動によって供給バケット８及びホッパ９が振動し、供給バケット８に供給された粉体がホッパ９に投入される。一方、プラスチック成形機３０のホッパ３６には、プラスチックペレットＰＬが投入される。
【００９５】
続いて、粉体定量供給装置１を備えたプラスチック成形機３０の各駆動部の動作が開始される。具体的には、駆動モータ２０の出力軸が回転する。このため、駆動モータ２０の動力が、タイミングベルト２１によってドライブギア２２に伝達され、ドライブギア２２が回転する。これにより、ドライブギア２２に固定されるドライブシャフト２２ａとともに計量プレート１４が回転移動する。
【００９６】
また、ドライブギア２２に伝達された駆動モータ２０の動力は、アイドラギア２３を介してスクリュギア２４に伝達される。これにより、計量プレート１４の回転と連動してスクリュギア２４に固定されたスクリュ１０及び攪拌バー１２が回転する。このため、ホッパ３６に供給されたピグメントＰＧは、攪拌バー１２で撹拌されながら、回転するスクリュ１０によって、バイブレータ１１の駆動によって振動するホッパ９の出口に送り出される。
【００９７】
ホッパ９の出口に送り出されたピグメントＰＧは、供給ブロック１３の供給口１３ａから排出ブロック１５で出口が閉塞された計量プレート１４の計量孔１４ａに充填される。これにより、ピグメントＰＧが計量される。計量プレート１４は回転するため、計量プレート１４に一列に配置された複数の計量孔１４ａには、順次ピグメントＰＧピグメントＰＧが充填されることになる。
【００９８】
ピグメントＰＧの充填位置においてピグメントＰＧが充填された計量孔１４ａが計量プレート１４の回転によってピグメントＰＧの排出位置に到達すると、圧縮空気供給チューブ１８から供給ブロック１３の噴射口１３ｂを介して噴射される圧縮空気によって計量孔１４ａの出口から充填されたピグメントＰＧが排出ブロック１５の排出口１５ａに噴出される。
【００９９】
排出ブロック１５の排出口１５ａに噴出された体積計量後のピグメントＰＧは、吐出管１６を通ってプラスチックペレットＰＬを貯槽するホッパ３６の、バレル３１内へのペレット供給口３７付近に供給される。すなわち、粉体定量供給装置１によって、可塑化対象となるプラスチックペレットＰＬにピグメントＰＧが定量供給される。このため、ホッパ３６のペレット供給口３７からは、プラスチックペレットＰＬとともにピグメントＰＧがシリンダ３５内に供給される。
【０１００】
一方、プラスチック成形機３０のモータ３２が駆動し、スクリュ３３が回転する。このため、シリンダ３５内に供給されたピグメントＰＧ及びプラスチックペレットＰＬが互いに混合される。ピグメントＰＧが混合されたプラスチックペレットＰＬは、スクリュ３３の回転及びヒータ３４による加熱によって可塑化されつつピグメントＰＧと混練される。ピグメントＰＧと混練されることによって着色された可塑化後の溶融プラスチックは、更に回転するスクリュ３３によってシリンダ３５の出口に向かって送り出される。
【０１０１】
そして、シリンダ３５の出口に取付けられたダイ又はシリンダ３５からの溶融プラスチックの射出先に配置された金型によってピグメントＰＧによって着色された溶融プラスチックが成形される。更に、成形後の着色された溶融プラスチックが冷却及び固化されることによって、着色されたプラスチックの被成形品が製造される。
【０１０２】
つまり以上のような粉体定量供給装置１及び粉体定量供給方法は、回転移動する計量プレート１４に貫通孔として設けられた計量孔１４ａでピグメントＰＧ等の粉体を体積計量し、計量孔１４ａで体積計量された粉体を圧縮空気で計量孔１４ａから排出するようにしたものである。
【０１０３】
（効果）
このため、粉体定量供給装置１及び粉体定量供給方法によれば、より簡易な構成で容易に粉体の定量供給を行うことができる。例えば、計量プレート１４に粉体を供給するためのスクリュ１０を内部に設けたホッパ９や計量プレート１４における体積計量後における粉体を吐出するための吐出管１６を、計量プレート１４の両側に配置することができる。特に、計量プレート１４に粉体を供給して反対側から体積計量された粉体を排出することができる。このため、粉体定量供給装置１の小型化を図ることができる。
【０１０４】
また、体積計量後における粉体を計量プレート１４から排出するために圧縮空気を使用するため、溝や凹みから粉体を吸引する場合に比べて、空気の流れを容易に形成することができる。
【０１０５】
このため、粉体定量供給装置１及び粉体定量供給方法によって、プラスチックの着色を行う場合であれば、簡易な構成を有するプラスチック成形機３０で着色されたプラスチックの被成形品を製造することができる。その結果、着色されたプラスチックの被成形品を安価に製造することができる。
【０１０６】
（第２の実施形態）
図９は本発明の第２の実施形態に係る粉体定量供給装置に備えられる計量吐出ユニットの構成を示す正面図であり、図１０は図９に示す計量吐出ユニットの上面図である。
【０１０７】
図９及び図１０に示された第２の実施形態における粉体定量供給装置１Ａでは、計量吐出ユニット３Ａの構成が第１の実施形態における粉体定量供給装置１と相違する。第２の実施形態における粉体定量供給装置１Ａの他の構成及び作用については第１の実施形態における粉体定量供給装置１と実質的に異ならないため計量吐出ユニット３Ａの構成のみ図示し、同一の構成又は対応する構成については同符号を付して説明を省略する。
【０１０８】
第２の実施形態における粉体定量供給装置１Ａでは、計量プレート１４が往復移動するように構成されている。計量プレート１４を往復移動させるための移動機構としては、例えば、図示されるように伸縮するシリンダ機構４０を用いることができる。もちろん、カムやラックアンドピニオン構造等の所望の機構を用いて計量プレート１４を往復移動させるための移動機構を構成してもよい。
【０１０９】
また、計量プレート１４には、移動方向と垂直な方向に貫通孔として複数の計量孔１４ａが設けられている。一方、計量プレート１４の移動方向には、単一の計量孔１４ａが設けられている。つまり、計量プレート１４には、複数列の計量孔１４ａが設けられている。このため、計量プレート１４の形状は、概ね矩形となっている。
【０１１０】
一方、排出ブロック１５は、計量プレート１４の各計量孔１４ａが粉体の充填位置となった場合に、各計量孔１４ａの出口を閉塞するように構成されている。また、計量プレート１４の各計量孔１４ａが粉体の排出位置となった場合に、各計量孔１４ａの出口から粉体を排出できるように、排出ブロック１５の粉体の排出位置には、粉体の排出口１５ａが設けられる。そして、排出ブロック１５の各排出口１５ａには、粉体の吐出管１６が連結される。
【０１１１】
また、各計量孔１４ａの出口から粉体を排出するための粉体排出手段として、圧縮空気の代わりに、押出し棒４１を用いることができる。押出し棒４１もシリンダ機構によって伸縮可能な構造とすることができる。すなわち、計量プレート１４が粉体の充填位置にある時には、計量プレート１４が粉体の排出位置に移動する際に押出し棒４１と干渉しないように押出し棒４１が収縮して退避位置となり、計量プレート１４が粉体の排出位置となった場合には、押出し棒４１が伸長して各計量孔１４ａ内に充填された粉体を押し出すように、押出し棒４１の位置及び伸縮量が決定される。
【０１１２】
以上のような第２の実施形態における粉体定量供給装置１Ａ及び粉体定量供給方法は、計量プレート１４を回転移動させる代わりに往復移動させ、かつ計量孔１４ａの出口から粉体を排出するための粉体排出手段として、伸縮する押出し棒４１を用いるようにしたものである。
【０１１３】
このため、第２の実施形態においても、粉体定量供給装置１Ａの構造を簡易にすることができる。また、圧縮空気を供給せずに粉体の定量供給が可能である。このため、圧縮空気の供給が困難な場所であっても、粉体の定量供給が可能となる。
【０１１４】
（他の実施形態）
以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。
【０１１５】
例えば、第１の実施形態と第２の実施形態を組合わせた実施形態も可能である。例えば、第２の実施形態において第１の実施形態と同様に、圧縮空気で粉体を各計量孔１４ａの出口から排出するようにしてもよい。また、第２の実施形態において、圧縮空気で粉体を排出する場合には、計量プレート１４の移動方向に複数の計量孔１４ａを等間隔で直線的に設けるようにしてもよい。更に別の例として、計量プレート１４の移動方向に複数の計量孔１４ａを等間隔で直線的に設け、計量プレート１４を直線的に一方向に移動させながら圧縮空気で粉体を計量孔１４ａから順次噴出するようにしてもよい。
【０１１６】
このように、計量プレート１４には、体積計量を行うための少なくとも１列の単一又は複数の計量孔１４ａを配置することができる。複数の計量孔１４ａを移動方向に沿って配置する場合には、移動方向に沿って等間隔に複数の計量孔１４ａを配置し、排出ブロック１５には、１列の複数の計量孔１４ａのうちの１つの計量孔１４ａのみから粉体を供給先に向けて排出するための貫通する排出口１５ａを設けることができる。或いは、図６及び図７に例示されるように、複数の計量孔１４ａが粉体の排出位置に到達する時間に差が生じるように構成し、かつ複数の計量孔１４ａから充填された粉体の一部が同時に排出口１５ａに排出されるようすれば、粉体の連続的な定量供給が可能となる。
【符号の説明】
【０１１７】
１、１Ａ  粉体定量供給装置
２  粉体供給ユニット
３、３Ａ  計量吐出ユニット
４  圧縮空気供給系
５  駆動ユニット
６  動作状態検知ユニット
７  フレーム
８  供給バケット
９  ホッパ
１０  スクリュ
１１  バイブレータ
１２  攪拌バー
１３  供給ブロック
１３ａ  供給口
１３ｂ  噴射口
１３ｃ  環状の凸部
１４  計量プレート
１４ａ  計量孔
１４ｂ  環状溝
１４ｃ  シール溝
１４ｄ  環状の凸部
１５  排出ブロック
１５ａ  排出口
１５ｂ  環状溝
１５ｃ  シール溝
１５ｄ  退避口
１６  吐出管
１７  ゴムリング
１８  圧縮空気供給チューブ
１９  圧縮空気供給タンク
２０  駆動モータ
２１  タイミングベルト
２２  ドライブギア
２２ａ  ドライブシャフト
２２ｂ  プーリ
２３  アイドラギア
２４  スクリュギア
２５  回転センサ
２６  粉体検知センサ
２７  出力装置
３０  プラスチック成形機
３１  バレル
３２  モータ
３３  スクリュ
３４  ヒータ
３５  シリンダ
３６  ホッパ
３７  ペレット供給口
４０  シリンダ機構
４１  押出し棒
ＰＬ  プラスチックペレット
ＰＧ  ピグメント
【図１】
0006748475.tif 000002
【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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