(57)【要約】【課題】  樹脂部品の表面から塗装を除去するのに、短時間で処理を行うことができる樹脂部品の被膜除去装置を提供すること。【解決手段】  樹脂部品に塗布された塗装の被膜除去装置には、ドラム８と該ドラム８内に配設されるスクリュー１２とが設けられている。スクリュー１２の内部には、超音波振動器１５が配設されている。超音波振動器１５は、発振器１６がスクリュー１２の中心部に設けられ、発振器１６の両外側にセラミック振動子１７ａ，１７ｂ、ホーン１８ａ，１８ｂを重ね合うようにしている。そして、スクリュー１２の周壁を貫通するように、ホーン１８ａ，１８ｂ上に突出刃１９を取付けている。樹脂部品は、振動が加えられた突出刃１９により塗膜が除去される。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂部材の表面に付着した被膜を除去する被膜剥離部を備え、該被膜剥離部から樹脂部材を回収する樹脂部品の被膜除去装置において、
前記被膜剥離部は軸を中心に回転するスクリューを備え、該スクリューの表面から突出する刃を設け、該刃に超音波振動を与える発振器を設けたことを特徴とする樹脂部品の被膜除去装置。
【請求項２】
前記発振器を前記スクリューの内部に配置したことを特徴とする請求項１に記載の樹脂部品の被膜除去装置。
【請求項３】
前記刃の先端形状を前記スクリューの周方向に向けて鋸刃形状としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂部品の被膜除去装置。
【請求項４】
前記刃を前記スクリューの軸方向に間隔を開けて複数配置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂部品の被膜除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に塗装やメッキが施されている樹脂等の高分子部材から塗膜を除去する樹脂部品の被膜除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックなどの樹脂部材の表面に、意匠性を向上させるため、表面に塗装やメッキを施して製品化するものがある。このような樹脂部材の廃材は、再処理してリサイクルする傾向にあるが、塗装やメッキなどの塗膜を除去しないまま、樹脂部材を再利用した場合、再生品の物性低下や外観性に問題が生じる。よって、再生材は物性がさほど要求されない部品や、人目に触れない部品に使用が制限される。これらの制限を無くして再生材の用途を広くするため、次のような樹脂部材から塗膜を剥離する被膜除去装置が開発されている。
【０００３】
特開２０００−２７１９３２号公報に開示されている被膜除去装置によると、スリットを有する筒状のドラム内における軸方向に、表面に刃を形成したスクリューを配設している。そして、投入口から塗装付き樹脂片を投入し、ドラムとスクリューの間に樹脂片を供給し、スクリューの回転によりスクリューの刃が樹脂片に摩擦力を与え、樹脂片表面から塗膜を剥離するようにしている。
特開２００１−３１５１２７号公報に開示されている被膜除去装置によると、筒状のドラム内に回転シャフトを設け、回転シャフトの径方向に多数の攪拌棒を取付け、攪拌棒により粉砕物を攪拌し、樹脂部品の表面に付着した塗膜を除去するようにしている。また、塗膜の除去を短時間で行うため、樹脂部材を化学処理して軟化させたり、研掃材を用いたりしている。
【０００４】
特開平６−１０６５３６号公報に開示されている被膜除去装置によると、装置の内部に配設される円錐形傘状部材の傘面に打撃面を有し、その傘上面に対向して打撃面を形成した振動体としての可振動本体を設けている。そして、傘状部材と可振動本体の打撃面に形成した隙間に、樹脂片を通過させる際に、傘状部材の回転と可振動本体の微振動により、樹脂部材の塗膜を剥離している。
このように、樹脂部品から塗膜を除去する被膜除去装置については、それらの他にも多数の技術（特許文献４，５参照）が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２７１９３２号公報  （段落００１９〜００２０、図１〜図３参照）
【特許文献２】特開２００１−３１５１２７号公報  （段落図１〜図２参照）
【特許文献３】特開平６−１０６５３６号公報  （段落００６７〜００７１、図６参照）
【特許文献４】特開平１０−３１４７１１号公報  （要約、図１参照）
【特許文献５】特開平８−６７７６４号公報  （要約、図２参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特開２０００−２７１９３２号公報による被膜除去装置では、処理能力が遅く、特開２００１−３１５１２７号公報の被膜除去装置では、処理スピードを速くするため、化学薬品で塗膜を軟化したり、除去力を大きくするのに研掃材を用いたりするので、除去費用が高くなる。また、特開平６−１０６５３６号公報の被膜除去装置は、樹脂破砕片に圧縮衝撃力を加えるので、軟化した樹脂片に塗膜が入り込むことがあり、塗膜除去が困難になることがある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、樹脂部品の表面から塗装を除去するのに、短時間で作業を行える樹脂部品の被膜除去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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の樹脂部品の被膜除去装置は、樹脂部材の表面に付着した被膜を除去する被膜剥離部を備え、該被膜剥離部から樹脂部材を回収する樹脂部品の被膜除去装置において、前記被膜剥離部は軸を中心に回転するスクリューを備え、該スクリューの表面から突出する刃を設け、該刃に超音波振動を与える発振器を設けた。
前記樹脂部品の被膜除去装置は、前記発振器を前記スクリューの内部に配置できる。
また、前記樹脂部品の被膜除去装置は、前記刃の先端形状を前記スクリューの周方向に向けて鋸刃形状とすることができる。
さらに、前記樹脂部品の被膜除去装置は、前記刃を前記スクリューの軸方向に間隔を開けて複数配置することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の樹脂部品の被膜除去装置は、樹脂部材の表面に付着した被膜を除去する被膜剥離部を備え、該被膜剥離部から樹脂部材を回収する樹脂部品の被膜除去装置において、
前記被膜剥離部は軸を中心に回転するスクリューを備え、該スクリューの表面から突出する刃を設け、該刃に超音波振動を与える発振器を設けた。このような超音波振動を与えた刃を設けることにより、樹脂の分子結晶に振動を与え、熱を発生させつつ、せん断力を与えることが可能となり、樹脂に付着した被膜剥離が容易となる。
前記樹脂部品の被膜除去装置は、前記発振器を前記スクリューの内部に配置したことにより、スクリュー内部に発振器を設けることにより、樹脂片の流動を妨げることなく刃に超音波振動を加えることが可能になる。また、スクリュー外周の複数の刃に共通の発振器を接続することが可能となり、部品点数削減が可能になる。
前記樹脂部品の被膜除去装置は、前記刃の先端形状を前記スクリューの周方向に向けて鋸刃形状としたので、この鋸刃形状により被膜に多くの傷をつけることが可能となり、剥離が促進される。
前記樹脂部品の被膜除去装置は、前記刃を前記スクリューの軸方向に間隔を開けて複数配置したので、間隔を開けることにより、樹脂片の流動が良くなり、樹脂片が刃に接触する回数が増え、処理速度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態における樹脂部品の被膜除去装置について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明にかかる被膜除去装置の側面図であり、図２は被膜除去装置の正面図である。被膜除去装置１は、基部となるケーシング２と、ケーシング２の上に設けている被膜剥離部３と、被膜剥離部３の上部に設けているホッパ４を備えている。この被膜除去装置１は、樹脂部材の表面に塗装した塗膜を樹脂材の表面から除去するものであり、以下、樹脂部材の処理の流れに沿って、被膜除去装置の構成について説明する。
【０００９】
ホッパ４は、上部に樹脂部材を粉砕（切断）した樹脂片７の投入開口である投入口６を備えている。被膜剥離部３の内部には、円形シリンダ状のドラム８を収容し、ドラム８はドラム軸が水平（横）方向に向くように配置している。図３に示すように、ドラム８の外周面の上部には、ドラム８の基端側にホッパ４からドラム８内へ樹脂片７を送り出す供給口９を備え、ドラム８の先端側には、ドラム８内からホッパ４へ樹脂片７を送り返す吐出口１０を設けている。ドラム８の下半分に位置する外周壁面には、周方向にやや長いスリット孔１１を形成したが、スリット孔１１の方向は軸方向に長くてもよく、方向に傾きを与えてもよい。ドラム８の外周面の両側部には支持板２７を取付け、この支持板２７によりドラム８は、被膜剥離部３に固定される。
ドラム８の内部には、図４及び図５に示すスクリュー１２をドラム８の軸心と同心となるように配置している。スクリュー１２の両端側の断面形状は楕円形状であり、スクリュー１２の外周面には軸心方向における両端部に、螺旋状の溝１３ａ，１３ｂを形成している。スクリュー１２の中間部は、スクリュー１２の外周面を螺旋状に形成した捩れ部１４を設けている。溝１３ａ，１３ｂ及び捻れ部１４の捻れ方向は、同方向に捻れている。
【００１０】
捻れ部１４の内部には、楕円の短軸側に沿って超音波振動器１５を取付けている。超音波振動器１５は、発振器１６をスクリュー１２の楕円断面の中心部に設け、発振器１６から短軸の両外側に沿って、かつスクリュー１２の軸方向に延びるようにして、セラミック振動子１７ａ，１７ｂを設け、さらに振動子１７ａ，１７ｂの外側にはホーン１８ａ，１８ｂを重ね合うようにして設けている。そして、スクリュー１２の周壁を貫通するように、ホーン１８ａ，１８ｂ上に突出刃１９を取付けている。図６に示すように、本実施形態では、突出刃１９をスクリュー１２の外周面から突出させて、等間隔を開けて１０個配設した。
スクリュー１２は、回転軸２４が両端部で軸受け２２，２３に軸支され、回転軸２４は、駆動モータ５に連結している。なお、図５に示すネジ２０とナット２１は、超音波振動器１５をスクリュー１２に固定する止め具である。
【００１１】
このような被膜除去装置１は、例えばバンパー表皮のような樹脂材を粉砕して樹脂片７とし、ホッパ４の投入口６から樹脂片７を供給し、駆動モータ５の回転によりスクリュー１２が回転する。樹脂片７は、ホッパ４の供給口９からドラム８内に入り、スクリュー１２の回転により、ドラム８とスクリュー１２間を周方向に移動する。スクリュー１２の両端部では、溝１３ａ，１３ｂとドラム８のスリット孔１１との摩擦やせん断力で、樹脂片７に付着した塗膜を除去する。スクリュー１２の中央にある捻れ部１４では、突出刃１９が樹脂片７と接触して塗膜を除去する。
この際、スクリュー１２に取付けた発振器１６は、超音波領域の電気周波数を発生し、セラミック振動子１７ａ，１７ｂは、発振器１６の電気信号を受けて振動し超音波を発生する。また、ホーン１８ａ，１８ｂは、振動の振り幅を拡大して突出刃１９に伝達する。
【００１２】
超音波振動により振動する突出刃１９をスクリュー１２により回転させると、樹脂片７の分子結晶が揺さぶられて熱を発生する。また、ドラム８とスクリュー１２の間では、樹脂片７の塗膜が擦れて摩擦熱が発生する。これらの超音波振動の熱と摩擦熱と突出刃１９のせん断力により、塗膜の除去が容易となる。塗膜除去の際の処理温度は、１２０℃付近が塗装塗膜の除去に対して適切な温度である。温度が１２０℃を超えるような場合は、水を注入して、ドラム８の内部温度を低下させればよい。
【００１３】
図１に示すように、樹脂片７は塗膜を除去されながら、スクリュー１２の基端側では溝１３ａの回転推進力により、スクリュー１２の周囲を矢印に示すように回転しながら、ドラム８の下流側へ移送される。スクリュー１２の中央では、捻れ部１４の捻れ形状が樹脂片７の移送を円滑にし、溝１３ｂでは該溝１３ｂの推進力で樹脂片７を下流側へ移送し吐出口１０から、樹脂片７をホッパ４に循環させる。ホッパ４内では、循環してきた樹脂片７に押されるようにして、樹脂片７が供給口９からドラム８内へ押し込まれ、順次この動作を繰り返して、樹脂片７を循環させながら塗膜を剥離する。剥離した塗膜２６は、スリット孔１１から落ちて、図１及び図２に示すように、受け皿２５に溜められる。
【００１４】
図７は、スクリューの変形例である。
上記実施形態と異なる箇所は、スクリュー３１の捻り部３２に形成した突出刃３３の形状である。突出刃３３は、スクリュー３１の軸方向に沿って、等間隔に３個配置している。突出刃３３の形状は軸方向に長く、図８及び図９に示すように、突出刃３３の上部に三角形状の鋸刃３３ａを、スクリュー３１の周方向にギザギザとなるように形成している。突出刃３３には、図４に示す超音波振動器１５を取付け、その他説明しない部位についても上記のスクリュー１２と同じ構造である。
このようなスクリュー３１を用いた被膜除去装置も、上述したスクリュー１２と同様に樹脂片７に塗布した塗装塗膜の除去が可能である。
【実施例】
【００１５】
上記樹脂部品の被膜除去装置を用いて塗膜剥離試験を行った。
［試料］
廃材パンパーの樹脂部分を８ｍｍ角程度の大きさに破砕し、この樹脂片５Ｋｇを試料として被膜除去装置で塗膜を剥離させた。
［試験装置］
試験装置は、上述した被膜除去装置を用い、モータなどの駆動力を一定回転にして、スクリューのみの形状を変えて行った。超音波振動器の発振周波数は２８（ＫＨｚ）である。
試験内容は、スクリューを以下に示す（ａ）〜（ｄ）の４条件の内容で行い、各被膜除去装置の処理時間と塗膜の回収率を調べた。
（ａ）被膜除去装置のスクリューに刃を形成しない状態
図５に示すスクリュー１２から突出刃１９を取り除き、かつスクリュー１２に超音波振動を与えないで樹脂片７の塗膜を除去する試験を行った。
（ｂ）スクリューに刃を形成した状態
図５に示すようにスクリュー１２に突出刃１９を取付け、超音波振動を突出刃１９に与えないで樹脂片の塗膜を除去する試験を行った。
（ｃ）スクリューに鋸刃を形成し、超音波振動を与えた状態
図７に示すスクリュー３１を用いて、突出刃３３に超音波振動を付加した。１つの突出刃１９の大きさは、図８及び図９に示すように、スクリュー３１の軸方向における長さＬ１が５０ｍｍであり、周方向における幅Ｗが５ｍｍであり、スクリュー３１の外周面から突出刃３３が突出する高さＨ１は５ｍｍであり、鋸刃の部分の底から山までの高さＨ２は２．５ｍｍである。
（ｄ）刃の間隔を１０ｍｍにして超音波振動を与えた状態
図５に示すスクリュー１２を用いて、突出刃１９に超音波振動を付加した。１つの突出刃１９の大きさは、図６に示すように、一辺Ｌ２が１０ｍｍの立方体形状の突出刃１９の間隔Ｓを１０ｍｍにして配置した。スクリュー１２の外周面から突出刃１９が突出する高さＨ３は５ｍｍである。
試験結果を表１に示す。
【表１】
2005096330.tif 000003
【００１６】
上記（ａ）及び（ｂ）の試験結果から、スクリューに振動を与えない状態では、刃がある状態の方が、処理時間が短く回収率も高収率を得た。
上記（ｂ）及び（ｃ）の試験結果から、スクリューに振動を与えた状態と与えなかった状態では、スクリューに振動を与えた状態の方が、処理時間が短く回収率も大きかった。
上記（ｃ）及び（ｄ）の試験結果から、スクリューに振動を与えて、スクリューに刃を形成した状態では、（ｄ）のように、刃に間隔を開けて処理すると時間が短縮されるのが分かる。
このように、スクリューに超音波振動を与えると約５０％の時間短縮が可能であり、短い作業時間にもかかわらず、塗膜の回収率も向上する結果を得た。
【００１７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は勿論、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形、変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、パンパーなどの樹脂部品の表面に付着した塗装を除去するようにしたが、その他、樹脂部品の表面に付着したメッキなどの被膜層の除去にも適用が可能である。
また、上記実施形態では、スクリュー１２，３１に形成した溝１３ａ，１３ｂの代わりに、スクリュー１２，３１の外周面上にリブ状に突出させた形状であってもよい。スクリュー１２，３１に形成した複数の突出刃１９，３３は、等間隔を開けて配置したが、樹脂片７の流れに応じてピッチを変化させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態における樹脂部品の被膜除去装置の側面図である。
【図２】図１の被膜除去装置の正面図である。
【図３】図１の被膜除去装置の被膜剥離部に配設したドラムの斜視図である。
【図４】図１の被膜除去装置の被膜剥離部に配設したドラムとシリンダの突出刃が配置されている部分の断面図である。
【図５】図１の被膜除去装置のスクリューの外観斜視図である。
【図６】図５の矢視Ａの円内に配置されている突出刃の拡大図である。
【図７】図１の被膜除去装置のスクリューの変形例である。
【図８】図７の矢視Ｂの円内に配置されている突出刃の拡大斜視図である。
【図９】図８の突出刃の正面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  被膜除去装置
２  ケーシング
３  被膜剥離部
５  駆動モータ
７  樹脂片
８  ドラム
１１  スリット孔
１２，３１  スクリュー
１３  溝
１４，３２  捻れ部
１５  超音波振動器
１６  発振器
１７  セラミック振動子
１８  ホーン
１９，３３  突出刃
【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】
2005096330.tif 000008
【図６】
2005096330.tif 000009
【図７】
2005096330.tif 000010
【図８】
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【図９】
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