(57)【要約】【課題】計量工程時の加熱シリンダ内を最適な空隙状態に保持することを前提として、ケーシング内で発生するガスを容易に排気させ、成形機による製品に品質不良を生じさせずしかも効率的な合成樹脂成形品の生産を行うことができる合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置を提供する。【解決手段】供給装置は、射出成形機の計量工程時にケーシングに補給すべき１ショット分の供給量が計量された樹脂原料を貯留するチャージタンクと、この貯留された樹脂原料を原料投入口の原料投入用内筒部を通じてケーシング内に供給するためオン／オフ制御される原料供給機と、排気用外筒部内に設けられ、原料投入口付近のスクリュー表面の原料有無を検出する距離センサと、原料供給機をオン／オフ制御するための供給機制御手段とを備え、供給機制御手段は計量工程時において、距離センサの検知信号に応じて原料供給機をオン／オフ制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリューとケーシングとよりなる合成樹脂成形機の加熱シリンダの原料投入口に設置される樹脂原料の供給装置であって、
上記原料投入口には、原料投入用内筒部と、この内筒部を取り囲み、ガス吸引装置に接続された排気用外筒部とが連設され、
上記供給装置は、
射出成形機の計量工程時に上記ケーシングに補給すべき１ショット分の供給量が予め計量された樹脂原料を貯留するチャージタンクと、
このチャージタンクに貯留された樹脂原料を、上記原料投入口の上記原料投入用内筒部を通じて、上記ケーシング内に供給するためオン／オフ制御される原料供給機と、
上記排気用外筒部内に設けられて、上記原料投入口付近の上記スクリュー表面の原料有無を検出するための距離センサと、
上記原料供給機をオン／オフ制御するための供給機制御手段とを備えており、
上記供給機制御手段は、上記計量工程時において、上記距離センサの検知信号に応じて、上記原料供給機をオン／オフ制御する構成としている合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記距離センサは、
発光手段と、受光手段と、上記スクリュー表面で排気用外筒部に対応した部分に、光導出口、光導入口をそれぞれ臨ませた光伝送ファイバーとを備えており、
上記供給機制御手段は、上記受光手段によって受光された反射光の受光強度が予め設定された閾値と比較し、判別された結果に基づいて、上記原料供給機をオン／オフ制御する構成にしている合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
上記チャージタンクには、残材料検出センサが設けられ、
上記成形機の計量工程が終了したときに、上記残材料検出センサが樹脂原料の残量を検出したときには、警報を出力するアラーム手段を更に備えている合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
操作パネルを更に備え、
この操作パネルでは、上記受光強度判別用の閾値を変更可能としている合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置。
【請求項５】
スクリューとケーシングとよりなる合成樹脂成形機の加熱シリンダの原料投入口に設置され、この原料投入口には、原料投入用内筒部と、この内筒部を取り囲み、ガス吸引装置に接続された排気用外筒部とが連設され、
樹脂原料を貯留するチャージタンクと、
このチャージタンクに貯留された樹脂原料を、上記原料投入口の上記原料投入用内筒部を通じて、上記ケーシング内に供給するためオン／オフ制御される原料供給機と、
上記排気用外筒部内に設けられて、上記原料投入口付近の上記スクリュー表面の原料有無を検出するための距離センサと、
上記原料供給機をオン／オフ制御するための供給機制御手段とを備えた樹脂原料の供給装置の動作方法であって、
上記チャージタンクには、射出成形機の計量工程時に上記ケーシングに補給すべき１ショット分の計量された樹脂原料を貯留しておき、
上記供給機制御手段は、上記計量工程時において、上記距離センサの検知信号に応じて、上記原料供給機をオン／オフ制御を繰り返しながら原料投入することを特徴とする、合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置の動作方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂成形機に樹脂原料を供給する装置、さらに詳細には、スクリューとケーシングから成る加熱シリンダで樹脂原料を加熱・搬送中に発生する水蒸気やガスを速やかに吸引除去させながら、成形機による合成樹脂成形品に銀条や空洞等を発生させない供給装置及びその動作方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スクリューとケーシングから成る加熱シリンダにより樹脂原料を搬送・加熱溶融させながら、合成樹脂成形機（押出成形機、射出成形機）に溶融樹脂を注入させて、合成樹脂成形品を生産するに際し、樹脂の溶融領域である加熱シリンダのケーシング内では、樹脂原料に付着する水分による水蒸気、或いは樹脂成分（モノマー、オリゴマー或いは溶剤）による分解ガスや揮発ガスが発生する。
【０００３】
このような水蒸気やガスは、成形機に至るまでに十分に除去されていないと、成形機で生産される合成樹脂成形品に銀条や空洞等が発生し、製品不良の原因となる。
【０００４】
特許文献１は、このような製品不良を生じさせないための合成樹脂成形機用のガスや水分等の除去装置を開示するものである。本特許文献１においては、成形機を構成する加熱シリンダの樹脂原料投入口（材料供給口）に、内筒部（材料導入管）と、これを取り囲む外筒部（筒状下部体）とを設け、内筒部から加熱シリンダに樹脂原料を投入しながら、外筒部に接続された吸引空気源により上記原料投入口を経て加熱シリンダ内を吸引排気するものである。
【０００５】
特許文献２は、更に改善されたものであり、未乾燥樹脂ペレットを射出成形機のシリンダ内に供給して最初の射出を行い、最初の射出から所定時間経過後に射出された樹脂パージの品質を検査して得られた単位ショット当たりの最適な堆積量でもって射出を行って射出成形を行う方法を開示するものである。
【０００６】
【特許文献１】
実公平７−２１８２号公報
【特許文献２】
ＷＯ９９／３３６３０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に開示されたガスや水蒸気等（以下、ガスと言う）の除去装置は、スクリューフィーダで樹脂原料を成形機に向け搬送させながら加熱溶融させる際に、そのケーシング内で発生するガスを、吸引空気源により逐次排出させんとするものであるが、なお以下のような解決すべき課題があった。
【０００８】
すなわち、連続的に供給される樹脂原料が、加熱シリンダによりその先側の成形機への注入口（ノズル）に向け搬送されるに従い、加熱シリンダのケーシング内が溶融した樹脂によって閉塞されるようになり、先側部分で発生するガスの排気が十分に行われなくなる。
【０００９】
このように、ケーシング内の排気が十分になされないと、溶融樹脂がガスを内包したまま成形機に注入されることになるため、銀条や空洞の発生の原因となり、製品不良がなお発生することがあった。また、特許文献２の方法の場合、常に最適な堆積量でもって射出を行うから、このような問題が生じないが、成形工程毎に樹脂パージを何度も実施する必要があり、生産効率が悪くなるという問題点があった。
【００１０】
また、従来のこの種の樹脂成形機では、計量工程を安定化させるため、成形機には最大供給量の樹脂原料を充填して、すなわち充填率をほぼ１００％にして稼動することが常識的に行われていた。
【００１１】
一方、成形機内における樹脂原料の噛み込みを防止するためには、成形機内を満杯にしないことが提唱されており、また、ガスの吸引排出の観点からも、成形機内に空隙を生じるように樹脂原料を供給することが望ましいとする考え方が知られつつある。
【００１２】
そこで発明者は、充填率および空隙率（または飢餓率ともいう）という考え方に着目し、ガス吸引に最適となるような最適の空隙率値を実験により見つけ出し、そして、空隙率をその最適化数値に安定化させ、かつ空隙を偏ることなく均一状態にさせることを新たな技術課題としていた。
【００１３】
本発明はこのような事情を考慮して提案されたものであり、計量工程時の加熱シリンダ内を最適な空隙状態に保持することを前提として、加熱シリンダのケーシング内で発生するガスを速やかかつ滞ることなく排気させ、成形機による製品に上記銀条や空洞等の品質不良を生じさせずしかも効率的な合成樹脂成形品の生産を行うことができる合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置を提供することを目的とするものである。
【００１４】
ここで、充填率および飢餓率は次の計算式により算出されるものである。
【００１５】
充填率  ＝  成形機への実原料供給量  ／  成形機への最大原料供給量
飢餓率  ＝  １  −  充填率
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置は、スクリューとケーシングとよりなる合成樹脂成形機の加熱シリンダの原料投入口に設置される樹脂原料の供給装置であって、次の構成となっている。
【００１７】
すなわち、原料投入口には、原料投入用内筒部と、この内筒部を取り囲み、ガス吸引装置に接続された排気用外筒部とが連設され、供給装置は、射出成形機の計量工程時に上記ケーシングに補給すべき１ショット分の供給量が予め計量された樹脂原料を貯留するチャージタンクと、このチャージタンクに貯留された樹脂原料を、原料投入口の原料投入用内筒部を通じて、ケーシング内に供給するため、オン／オフ制御される原料供給機と、排気用外筒部内に設けられて、原料投入口付近のスクリュー表面の原料有無を検出するための距離センサと、原料供給機をオン／オフ制御するための供給機制御手段とを備えており、この供給機制御手段は、計量工程時において、距離センサの検知信号に応じて、原料供給機をオン／オフ制御する構成としている。
【００１８】
このような構成によれば、１ショット分ずつ原料投入できるので、加熱シリンダ内を一定の飢餓率に保持することができる。そして、一定の飢餓率の空隙を含むことで、ガス吸引装置により加熱シリンダのケーシング内で発生するガスを逐次排出させやすくなり、銀条や空洞等の原因となる溶融樹脂内でのガスの滞留を防止することができる。特に、距離センサによりスクリュー表面の原料有無を検出しているので、供給機制御の停止／許可を繰り返して、原料樹脂を間欠的に供給することができ、そのため、加熱シリンダ内を偏りのない均一の空隙を含んだ状態にすることができる。
【００１９】
請求項２では、距離センサが、発光手段と、受光手段と、スクリュー表面で排気用外筒部に対応した部分に、光導出口、光導入口をそれぞれ臨ませた光伝送ファイバーとを備えており、供給機制御手段は、受光手段によって受光された受光レベルが予め設定された閾値と比較し、判別された結果に基づいて、原料供給機をオン／オフ制御する構成にしている。
【００２０】
請求項３に記載の合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置は、チャージタンクには残材料検出センサが設けられ、成形機の計量工程が終了したときに、残材料検出センサが樹脂原料の残量を検出したときには、警報を出力するアラーム手段を更に備えている。
【００２１】
請求項４に記載の合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置は、操作パネルを更に備えており、この操作パネルでは、受光強度判別用の閾値を変更可能としている。
【００２２】
請求項５に記載の合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置の動作方法は、次の構成を有した樹脂原料供給装置の動作方法である。
【００２３】
すなわち、供給装置は、スクリューとケーシングとよりなる合成樹脂成形機の加熱シリンダの原料投入口に設置され、この原料投入口には、原料投入用内筒部と、この内筒部を取り囲み、ガス吸引装置に接続された排気用外筒部とが連設され、樹脂原料を貯留するチャージタンクと、このチャージタンクに貯留された樹脂原料を、原料投入口の上記原料投入用内筒部を通じて、ケーシング内に供給するためオン／オフ制御される原料供給機と、排気用外筒部内に設けられて、原料投入口付近の上記スクリュー表面の原料有無を検出するための距離センサと、原料供給機をオン／オフ制御するための供給機制御手段とを備えている。
【００２４】
そして、その動作方法は、チャージタンクに射出成形機の計量工程時にケーシングに補給すべき１ショット分の計量された樹脂原料を貯留しておき、供給機制御手段が計量工程時において、距離センサの検知信号に応じて原料供給機をオン／オフ制御を繰り返しながらケーシング内に原料投入することを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面とともに説明する。
【００２６】
図１は本発明が採用される合成樹脂成形装置への樹脂原料の供給システムを示す全体構成図である。図２は同システムにおける実施形態の要部の概略的拡大縦断面図である。
【００２７】
図１において、１は本システムの主原料である合成樹脂ペレットを貯留するメインホッパー、１１は樹脂成形品から発生するバリ等を粉砕回収して再利用するためのリサイクルホッパーであり、これらの下端にはタイマー制御により所定量の原料排出調整が可能とされたロータリーバルブ１ａ、１１ａが取り付けられている。１２…は着色剤用ホッパーであり、各着色剤用ホッパー１２…の下端に取り付けられたフィーダ１２ａ…により、着色剤用サービスホッパー１３に各着色剤が供給される。このサービスホッパー１３には、計量のためのロードセル１３ａが設けられており、所望量の着色剤がここで計量され、次の工程に給送される。
【００２８】
１４は空気輸送ラインであって、上記各ホッパー１、１１、１２…から排出される樹脂原料は、この空気輸送ライン１４に沿って空気輸送され、吸引ホッパー２に捕集される。１５はこの空気輸送用吸引ブロアであり、１５ａはフィルターである。
【００２９】
図では、吸引ブロア１５による吸引エアを大気に放出するようにしているが、吸引ブロア１５の下流側に３方弁及び熱交換器を介して空気輸送ライン１４に接続し、気流混合・予備昇温のための気流循環系を構成することも可能である。このようにすれば吸引ホッパー２に捕集された樹脂原料は、吸引ホッパー２内で加熱エアとの接触により予備昇温される。２１は、吸引ホッパー２内の樹脂原料が所定量になったか否かを検出するレベルセンサである。
【００３０】
上記吸引ホッパー２の下端には、エアシリンダ３１ａで作動する第２のダンパー３１（上部ダンパー）を介してチャージタンク３が連設され、吸引ホッパー２に捕集された樹脂原料は、このダンパー３１を開とすることにより、その上端原料投入口３２より１ショット分のチャージタンク３内に投入される。３３は、チャージタンク３内の樹脂原料の残量を検出するレベルセンサである。ダンパー３１は、チャージタンク３とその上流側供給ラインとを気密的に遮断するよう構成される。
【００３１】
上記チャージタンク３の下端には、可変速モータ４１により回転駆動されるスクリューフィーダ（原料供給機）４が設置され、更にこのスクリューフィーダ４の後述する内筒部５に通じる排出口４３には、エアシリンダ４２ａで作動するダンパー４２（下部ダンパー）を介し、後述する二重筒５、６が接続され、更に合成樹脂成形機７の原料投入口７０に連接されている。
【００３２】
この可変速モータ４１は、図４で後述する供給機制御手段（ＣＰＵ）９の制御指令にもとづいて、スクリューフィーダ４を回転駆動、停止させるためのオン／オフ駆動が繰り返される。すなわち、原料供給機４は、後述する距離センサＳの検知信号に応じて、１回転ごとの回転開始（オン）、停止（オフ）が繰り返し制御され、その結果、１ショット分の樹脂原料Ｐが間欠的に投下される。
【００３３】
合成樹脂成形機７は、図２に示すように、スクリュー７１ａ及びそのケーシング７１ｂからなる加熱シリンダ７１と、該スクリュー７１ａを前方に移動させる油圧シリンダ７２と、スクリュー７１ａを軸回転させるモータ７３と、上記ケーシング７１ｂの廻りに添装されるヒータ７４と、加熱シリンダ７１の先端ノズル部７１ｃに密着的に配置される射出若しくは押出金型７５とよりなる。
【００３４】
上記原料投入口７０より投入された樹脂原料Ｐは、スクリュー７１ａの回転により、ケーシング７１ｂ内をノズル部７１ｃ方向に給送されながら、ヒータ７４により加熱溶融される。溶融樹脂は、先端のノズル部７１ｃ付近で高密度に圧縮される。その後、油圧シリンダ７２のラム７２ａの作動によりスクリュー７１ａが図１及び図２の左方に移動し、これにより溶融樹脂がノズル部７１ｃより射出され、金型７５のコア内に注入される。冷却硬化後、金型７５が脱型され合成樹脂成形品が取出される。
【００３５】
上記二重筒は、原料投入用内筒部５と、この内筒部５を取り囲む排気用外筒部６とよりなる。内筒部５は、上記スクリューフィーダ４の排出側にダンパー４２を介して連接され、スクリューフィーダ４から排出される樹脂原料は、この内筒部５内を経て上記原料投入口７０より成形機の加熱シリンダ７１に投入される。
【００３６】
上記排気用外筒部６は、内筒部５を取り囲むよう配置され、その下端開口部は原料投入口７０と連通する。この外筒部６の途中に吸引口６１が設けられ、該吸引口６１には、脈動発生装置８１を介して排気用吸引ブロア８が配管８０接続されている。脈動発生装置８１は、連続回転するモータ（不図示）により作動する弁体からなり、この弁体の回転に伴う配管８０の交互の開閉動作により、配管８０中の吸引気流に強弱を付与して吸引気流を脈動させんとするものである。この脈動吸引装置８、８１により、成形機の加熱シリンダ７１内は６００ｔｏｒｒ程度に減圧される。８２はフィルターである。
【００３７】
かくして、前記上部ダンパー３１を閉じ、かつ下部ダンパー４２を開としてスクリューフィーダ４を作動させると、チャージタンク３内の樹脂原料Ｐが、内筒部５より原料投入口７０を経て、成形機７の加熱シリンダ７１内に投入される。投入された樹脂原料Ｐはスクリュー７１ａの回転により、ケーシング７１ｂの先側に順次給送され、この給送の間ヒータ７４により加熱溶融される。
【００３８】
排気用外筒部６には、吸引口６１を介して吸引ブロア８が配管接続されているから、上記樹脂原料の投入及びケーシング７１ｂ内の給送の際、該外筒部６内から原料投入口７０を経てケーシング７１ｂ内が減圧吸引され、ケーシング７１ｂ内で発生するガスが逐次排出される。この時、上記ダンパー３１は、チャージタンク３とその上流の供給ラインとを気密的に遮断するから、この部分でのリークがなく、減圧吸引が効率的になされる。
【００３９】
そして本発明では、チャージタンク３には樹脂原料を１ショット分ずつ投入しているため、加熱シリンダ７１内を、実験等によって得られた一定の飢餓率の空隙を含ませた状態に保持することが可能であり、ケーシング７１ｂ内を最適なガス流通状態にすることが可能としている。
【００４０】
更に、後述する距離センサＳの材料検出動作により間欠的に原料投入が行えるようにしているため、ケーシング７１ｂ内の空隙を偏らせることなく均一に設けることができ、その結果、加熱シリンダ７１内はガス排出にとって最適の空隙状態を確保することができる。
【００４１】
次に、本発明の実施形態について、図３の動作タイムチャート図を参照して説明する。図３において、前段階として、吸引ホッパー２のレベルセンサ２１の検出信号により、空気輸送用吸引ブロア１５が作動し、また各原料ホッパー１、１１、１２のロータリーバルブ１ａ、１１ａ、フィーダ１２ａが適宜作動して、吸引ホッパー２に樹脂原料が空気輸送され捕集される。レベルセンサ２１が満信号を発すれば、吸引ブロア１５及び各フィーダ等が停止する。これらの動作は、以下の工程とは独立的に、レベルセンサ２１の検出信号に基づきなされる。またこの間、上部ダンパー３１は閉とされ、チャージタンク３以下とは気密的に遮断状態とされる。
【００４２】
成形工程の開始時においては、成形機７は、前工程における保圧が解除され、脱型後型締めがなされた待機状態であり、この状態では油圧シリンダ７２は無負荷ではあるがラム７２ａは伸張した状態で、したがってスクリュー７１ａはケーシング７１ｂ内で前進位置に待機している。排気用吸引ブロア８は常時オンとされ、また、チャージタンク３には後述するように既に樹脂原料が投入されており、そのレベルセンサ３３は満信号を出力している。更に、下部ダンパー４２は開とされている。
【００４３】
この状態で、成形機７から計量開始信号ｓｗ１が発せられる（ｔ０）と、成形機７のモータ７３がオンとされ、スクリュー７１ａは図２のＡ方向に回転を開始する。
【００４４】
そして、距離センサＳが検出したスクリュー７１ａ表面の原料の有無に従い、可変速モータ４１が回転開始、停止を繰り返し、供給機４をオン／オフ制御する。すなわち、距離センサＳが原料ありと判断すれば、供給機４をオフして、原料樹脂の提供を停止する一方、距離センサＳが原料なしと判断すれば、供給機４をオンして、原料樹脂の供給を許可する。なお、図２の例では、距離センサＳを上流側（図２の原料投入口の右側）に設けているが、下流側（原料投入口の左側）に設けてもよい。
【００４５】
上記のように投入された樹脂原料Ｐは、スクリュー７１ａの回転に伴う給送作用により、加熱シリンダ７１のケーシング７１ｂ内先側に逐次給送されながら、ヒータ７４により加熱溶融される。ケーシング７１ｂ内先側に溶融樹脂が圧送されるに伴い、加熱シリンダ７１にはその反力が加わる。この時油圧シリンダ７２は無負荷状態であるから、ラム７２ａはこの反力により縮退する。ラム７２ａが縮退し、所定位置に設置された位置センサ（不図示）を動作させると、計量完了信号ｓｗ２が発信され（ｔ２）、これに基づき成形機７のモータ７３がオフとされ、程なく供給機４も停止する。
【００４６】
その後、成形機７の油圧シリンダ７２が作動し、ラム７２ａが伸張して加熱シリンダ７１の先端部に滞留する１ショット分の溶融樹脂がノズル７１ｃから射出され、金型７５に注入される。所定時間保圧状態（油圧シリンダ７２が作動状態）に維持され、その後油圧シリンダ７２の作動を解除し、無負荷状態とした上で冷却・脱型がなされる。
【００４７】
上記供給機４の作動により、チャージタンク３内の樹脂原料が順次排出されて所定レベル以下となると、レベルセンサ３３が空信号（原料要求信号）を発する。その後、上部ダンパー３１が開とされ、吸引ホッパー２からチャージタンク３に自然落下により樹脂原料の投入がなされる。下部ダンパー４２は通常は開とされるが、上部ダンパー３１が開とされる時には閉とされ、上記成形機７の加熱シリンダ７１内が減圧状態を維持するようになされる。
【００４８】
また、計量完了信号ｓｗ２が発信されたにもかかわらず、レベルセンサ３３が空信号を発せず残量を検出した場合には、成形機７は、１ショット分の樹脂原料が投入されていないものと判断し、ブザー等のアラーム手段（不図示）により警報を出力する。
【００４９】
また、上部ダンパー３１が開状態で樹脂原料がチャージタンク３に投入されている時に、吸引ホッパー２内の原料レベルが下がり、そのレベルセンサ２１が空信号（原料要求信号）を発する場合がある。この時、上部ダンパー３１が閉とされるとともに、下部ダンパー４２が開とされた上で、空気輸送用ブロア１５が作動して、前述と同様に、吸引ホッパー２に各樹脂原料が空気輸送されて捕集される。そして、チャージタンク３のレベルセンサ３３が満信号を発するまでこれが繰り返され、次の成形工程のための準備がなされる。
【００５０】
図４は上記動作を実行するための制御ブロック図を示すものであり、ＣＰＵ９等で構成される供給機制御手段が上述のような動作シーケンスを実行制御する。ＣＰＵ９は、レベルセンサ２１からの原料要求信号により空気輸送用ブロア１５を作動させ、またレベルセンサ３３からの原料要求信号により上部ダンパー３１を開とし、これに伴い下部ダンパー４２の開閉指示を行う。更に、成形機７の計量開始信号ｓｗ１を受け、距離センサＳの検知信号に応じて供給機４のオン／オフ制御を繰り返し、同計量完了信号ｓｗ２を受けて供給機４の間欠運転を停止させる。
【００５１】
その他、排気用吸引ブロア８の作動制御、原料ホッパー１、１１、１２における各フィーダ１ａ、１１ａ、１２ａの作動制御、ロードセル１３ａの作動制御などもこのＣＰＵ９により実行されることは言うまでもない。なお、成形機７の油圧シリンダ７２やモータ７３の作動制御は、不図示の成形機独自の制御シーケンスによりなされ、本発明の樹脂原料供給システムでは、成形機７からの上記計量開始信号ｓｗ１及び計量完了信号ｓｗ２が入力されて上記の作動制御がなされる。
【００５２】
図５は、距離センサＳの基本構成を示す図である。
【００５３】
距離センサＳは、図５に示すように、原料投入口７０に導出した光伝送ファイバーＳ３ａ、Ｓ３ｂの先端に、発光素子Ｓ１と受光素子を含んだ受光器Ｓ２とを組み合わせた反射光型センサであり、発光素子Ｓ１を駆動して、原料投入口７０に設けた内筒部５の外方に設けた、吸引口６１に通じる外筒部６からスクリュー７１ａに光を照射したときに、そこから反射する光を受光器Ｓ２で検出しており、そのときの光強度を測定して、原料投入口７０付近のスクリュー７１ａの表面の原料有無を判別して、供給機制御手段９が可変速モータ４１を駆動させて供給機４をオン、オフ制御する。
【００５４】
受光器で検知した反射光の強度は、予め設定された閾値と比較判別され、閾値より小さい場合には、材料投入口７０のスクリュー７１ａ表面上の原料が存在していないものと判断し、閾値を越えている場合には、原料が存在しているものと判断する。図６には、受光強度と閾値との関係を表したグラフを示している。
【００５５】
なお、発光素子Ｓ１からの光は連続照射である必要はなく、間欠照射であってもよい。
【００５６】
この方法では、閾値を自由に可変することができるので、閾値を調整することにより供給機４による原料投入量を制御することができ、そのため、最適の空隙状態に調整することが可能になる。また、レベルセンサに比べて、色、光反射率の異なる原料樹脂に対しても容易に対応できる。
【００５７】
このように、反射光型のセンサＳを設けて、スクリュー７１ａの表面の原料有無を判別しながら、材料投入口７０からの樹脂原料投入量を均一にして供給することで、成形機の計量工程時の最適な空隙状態を確保するようにしている。
【００５８】
そして、ケーシング７１ｂ内に最適飢餓率の空隙を含ませて計量工程を実施することにより、ケーシング７１ｂ内で発生するガスを吸引排出でき、その結果、成形品の品質を向上させることができる。更に、成形ごとの飢餓率を一定に保つことにより、計量工程を安定化させ、成形品の品質を一定に保持することが可能となる。
【００５９】
なお、距離センサは光伝送ファイバーによるものに限られず、レーザーセンサ、超音波センサなどであってもよい。
【００６０】
また、以上の実施態様図には示していないが、合成樹脂成形装置の近傍には操作パネルが備えられており、このパネルから上記受光強度レベル判別用の閾値を変更することを可能としている。現場でのオペレータによる閾値変更が可能となり、これにより、空隙状態の微調整が可能となる。
【００６１】
【発明の効果】
以上の説明からも理解できるように、請求項１または５に記載の合成樹脂成形機用樹脂原料の供給装置及びその動作方法では、１ショット分ずつの樹脂原料をケーシングに投入しているので、常にケーシング内に一定の飢餓率の空隙を含ませることができる。また、排気用外筒部内のスクリュー表面の原料有無を判別しながら供給機のオン／オフ制御をしているので、ケーシング内には樹脂原料を間欠的に投入でき、ケーシング内の空隙を均一にすることができる。そして、以上の作用により、ガス吸引をスムースに行うことができ、それによって、銀条や空洞等の原因となる溶融樹脂内でのガスの滞留を防止して、品質の良い樹脂成形品が効率よく製することができる。
【００６２】
請求項２では、距離センサを反射光型センサで構成しているので、閾値が設定でき、これにより間欠投入の間隔を調整でき、空隙状態の均一化を図ることができる。また、色、光反射率の異なる原料樹脂に対しても容易に対応できる。
【００６３】
請求項３では、チャージタンクの残量を検出してアラーム出力するようにしているので、計量工程終了時に、１ショット分の樹脂原料の投入が完了していないことを確認することができる。
【００６４】
請求項４では、操作パネルで受光強度判別用の閾値を変更可能としているので、原料の間欠供給の間隔をオペレータの現場操作により調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が採用される合成樹脂成形装置への樹脂原料の供給システムを示す全体構成図である。
【図２】同システムにおける要部の概略的拡大縦断面図である。
【図３】本発明の実施形態についての動作タイムチャート図である。
【図４】本発明の実施形態についての制御ブロック図である。
【図５】距離センサの基本構成を示す図である。
【図６】受光強度と閾値との関係を表したグラフ図である。
【符号の説明】
３      チャージタンク
３１    第２のダンパー（上部ダンパー）
３３    レベルセンサ（残材料検出センサ）
４      原料供給機
４１    可変速モータ
４２    ダンパー（下部ダンパー）
４３    排出口
５      原料投入用内筒部
６      排気用外筒部
７      合成樹脂成形機
７０    原料投入口
７１    加熱シリンダ
７１ａ  スクリュー
７１ｂ  ケーシング
７４    加熱ヒータ
８、８１    脈動吸引装置
９      供給機制御手段
Ｓ      反射光型センサ
Ｓ１    発光素子
Ｓ２    受光器
Ｓ３ａ、Ｓ３ｂ    光伝送ファイバー
【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】
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【図６】
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