(57)【要約】【課題】  単位時間当たりに一定量の材料を射出成形機に供給することができる材料供給装置を提供する。【解決手段】  材料供給口６２と射出成形機に前記材料を供給するための開口部６４とを有する内部が空洞の筒状のシリンダ５０と、前記シリンダ５０内部に配置された回動可能な材料供給用スクリュー５２と、前記シリンダ５０の一方の端部に設けられたモータ４８とを備え、前記開口部６４は前記シリンダ５０の他方の端部に設けられ、前記シリンダ５０は、前記一方の端部が前記他方の端部よりも下方位置にあるように傾斜している。【選択図】      図３
2005138542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形機に材料を供給する材料供給装置であって、
材料供給口と前記射出成形機に前記材料を供給するための材料排出口とを有する内部が空洞の筒状のシリンダと、
前記シリンダ内部に配置された回動可能なスクリューと、
前記シリンダの一方の端部に設けられた材料支持部とを備え、
前記材料排出口は前記シリンダの他方の端部に設けられ、
前記シリンダは、前記一方の端部が前記他方の端部よりも下方位置にあるように傾斜している
ことを特徴とする材料供給装置。
【請求項２】
前記材料供給口は、前記材料が安息角を形成する斜面に対し下方位置に設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の材料供給装置。
【請求項３】
前記シリンダの内径と前記スクリューの外径とは、前記シリンダの内壁と前記スクリューとの間に所定サイズ以上の間隙が設けられるように定められる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の材料供給装置。
【請求項４】
前記スクリューの回転軸は、前記シリンダの軸心に対し前記シリンダの内壁下部側へ偏心している
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の材料供給装置。
【請求項５】
さらに、前記材料支持部と前記シリンダの内壁下部とで形成されるコーナー部に設けられ、前記材料を支持するための流動補助片を備える
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の材料供給装置。
【請求項６】
前記シリンダの前記材料排出口側に設けられた前記スクリューの先端部分の形状はテーパー状である
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の材料供給装置。
【請求項７】
前記シリンダの前記材料排出口側に設けられた前記スクリューの先端部分の形状は砲弾型形状である
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の材料供給装置。
【請求項８】
前記スクリューのうち前記先端部分以外の部分は、前記材料を供給した際に、前記材料が安息角を形成する斜面を越えない位置に設けられている
ことを特徴とする請求項６または７に記載の材料供給装置。
【請求項９】
前記材料支持部は、着脱可能に形成されている
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の材料供給装置。
【請求項１０】
前記スクリューはアースされている
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の材料供給装置。
【請求項１１】
さらに、前記材料に静電除去エアーを供給する静電除去エアー供給手段を備える
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の材料供給装置。
【請求項１２】
前記静電除去エアーは、イオン化された窒素ガスである
ことを特徴とする請求項１１に記載の材料供給装置。
【請求項１３】
前記静電除去エアーは、イオン化された窒素リッチガスである
ことを特徴とする請求項１１に記載の材料供給装置。
【請求項１４】
さらに、前記材料排出口から前記射出成形機までの経路における前記材料の詰まり具合を検出するセンサを備える
ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の材料供給装置。
【請求項１５】
さらに、前記センサが前記材料が詰まっていることを検出した場合には、前記スクリューの回転を一定期間停止させる手段を備える
ことを特徴とする請求項１４に記載の材料供給装置。
【請求項１６】
飢餓的材料供給法を用いた射出成形機に材料を供給する材料供給装置であって、
前記射出成形機は、
材料供給口を有する内部が空洞のシリンダと、
前記シリンダ内部に配置された回動可能なスクリューとを備え、
前記シリンダ内部に窒素ガスを供給するための窒素ガス供給管を備える
ことを特徴とする材料供給装置。
【請求項１７】
前記窒素ガス供給管のガス出口は、前記シリンダ内部の前記材料供給口付近に存在する
ことを特徴とする請求項１６に記載の材料供給装置。
【請求項１８】
さらに、前記シリンダ内で前記材料を溶融することにより発生するガスを排気する排気管を備える
ことを特徴とする請求項１６または１７に記載の材料供給装置。
【請求項１９】
さらに、前記シリンダ内部の前記材料供給口付近を監視可能な位置に設けられたファイバースコープを備える
ことを特徴とする請求項１６〜１８のいずれか１項に記載の材料供給装置。
【請求項２０】
飢餓的材料供給法を用いた射出成形機に材料を供給する材料供給装置であって、
前記射出成形機は、
材料供給口を有する内部が空洞のシリンダと、
前記シリンダ内部に配置された回動可能なスクリューとを備え、
前記シリンダ内部の前記材料供給口付近を監視可能な位置に設けられたファイバースコープを備える
ことを特徴とする材料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、材料供給装置に関し、特に、飢餓的材料供給法に従った射出成形に用いられる材料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂等の射出成形機の分野においては、材料を少量ずつ射出成形機のシリンダ内に供給していく飢餓的材料供給法と呼ばれる方法が知られている。この方法によると、シリンダの先端部分で材料が加熱・溶融される際に生じるガスや水蒸気をシリンダの材料供給口側へ逃がしやすくなる。このため、製品に曇りなどが発生しにくく不良品を減少させることができる。
【０００３】
この飢餓的材料供給法においては、単位時間当たり一定量の材料を少量ずつ射出成形機のシリンダ内に供給する必要がある。このため、一定量の材料を少量ずつ供給可能な材料供給装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開２００１−７１３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されている材料供給装置では、シリンダの向きが水平である。このため、材料供給装置と繋がったホッパーから充填された材料により、シリンダ内部の材料に圧力が生じた場合に、この圧力により、材料がシリンダの開口部側へ押し出され、がけ崩れ状態を引き起こす場合がある。がけ崩れ状態を引き起こすと安息角を越えた多量の材料が射出成形機へ一気に供給される。このため、単位時間当たりの材料の供給量を一定にコントロールするのが困難であるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、単位時間当たりに一定量の材料を射出成形機に供給することができる材料供給装置を提供することを目的とする。
また、これに伴い、飢餓的材料供給法の特徴である材料が加熱・溶融される際に生じるガスや水蒸気をシリンダの材料供給口側へ逃がしやすくすることが可能な材料供給装置を提供することも目的とする。
【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、本発明の材料供給装置は、射出成形機に材料を供給する材料供給装置であって、材料供給口と前記射出成形機に前記材料を供給するための材料排出口とを有する内部が空洞の筒状のシリンダと、前記シリンダ内部に配置された回動可能なスクリューと、前記シリンダの一方の端部に設けられた材料支持部とを備え、前記材料排出口は前記シリンダの他方の端部に設けられ、前記シリンダは、前記一方の端部が前記他方の端部よりも下方位置にあるように傾斜している。また、前記材料供給口は、前記材料が安息角を形成する斜面に対し下方位置に設けられるのがよい。
【０００７】
材料供給装置のシリンダを斜め上向きに傾斜させている。このため、シリンダの向きが水平である従来の材料供給装置と異なり、ホッパーまたは材料供給口に充填された材料の圧力により、材料が材料排出口より押し出されることがなくなる。このため、射出成形機へ単位時間当たり一定量の材料を供給することができるようになる。
好ましくは、前記シリンダの内径と前記スクリューの外径とは、前記シリンダの内壁と前記スクリューとの間に所定サイズ以上の間隙が設けられるように定められる。
【０００８】
シリンダの内径をスクリューの外径よりも大きくしている。このため、サイズが大きい材料であっても、スクリューとシリンダとの間に間隔があるため、スクリューが材料を噛み込むというトラブルを防止することができる。また、上述の間隔があるため、スクリューとシリンダとの間での摩擦が生じにくい。このため、材料も帯電しにくくなり、安定して材料を射出成形機に供給することが可能になる。
【０００９】
さらに好ましくは、前記スクリューの回転軸は、前記シリンダの軸心に対し前記シリンダの内壁下部側へ偏心している。
上述のように、スクリューとシリンダとの間に間隙を設けたものの、材料の粒子が細かい場合や、粒子の大きさにバラつきがあるような場合には、細かい粒子の材料がシリンダの底部に滞留することがある。材料が長時間シリンダ内に滞留すると、吸湿等をして特性が変化してしまう場合がある。そのような材料が、あるとき突然、射出成形機に送り込まれると不良品の原因にもなる。そこで、上述のような偏心を行なうことにより、シリンダの底部に滞留した材料を確実に上方へ押し上げ、継続的に射出成形機へ供給することが可能となる。
【００１０】
さらに好ましくは、上述の材料供給装置は、さらに、前記材料支持部と前記シリンダの内壁下部とで形成されるコーナー部に設けられ、前記材料を支持するための流動補助片を備える。
特に、材料支持部とシリンダの内壁下部とで形成されるコーナー部は、シリンダの最下部であるため、材料の流れが悪く、滞留しやすい。このため、コーナー部に流動補助片を設けることにより、材料が滞留するのを防止することができる。
【００１１】
さらに好ましくは、前記シリンダの前記材料排出口側に設けられた前記スクリューの先端部分の形状はテーパー状である。なお、前記シリンダの前記材料排出口側に設けられた前記スクリューの先端部分の形状は砲弾型形状であってもよい。また、前記スクリューのうち前記先端部分以外の部分は、前記材料を供給した際に、前記材料が安息角を形成する斜面を越えない位置に設けられているのがよい。
【００１２】
スクリューの先端部分はテーパー状または砲弾型形状にカッティングされている。なお、スクリューのうちカッティングされていない部分、すなわち先端部分以外の部分は材料を供給した際に、材料が安息角を形成する斜面を越えない位置、すなわち材料が安息角を越えて落下しない位置に設けられている。これにより、スクリューを単純に長手方向と垂直な方向にカットした場合に比べ、安息角を越える先端部分において材料がまとわり付きにくくなる。このため、材料がまとまって落下し、射出成形機に供給されることがなくなり、少量ずつ材料を落下させることができるようになる。
【００１３】
さらに好ましくは、前記材料支持部は、着脱可能に形成されている。
上述したようにシリンダは斜め上向きに設置されている。このため、材料換えが必要な場合や、材料を取り出したい場合には、材料供給装置から材料支持部を取り外すことにより、シリンダおよびホッパー内に充填された材料を材料支持部が取り付けられていたシリンダの開口部から外部へ一気に排出させることができる。
【００１４】
さらに好ましくは、前記スクリューはアースされている。
材料の種類によっては、スクリューが回転し、材料が攪拌されることにより静電気が発生し、材料が帯電する場合がある。材料が帯電すると、材料がスクリューに絡みつき、安定してシリンダから材料を落下させることが困難になる場合がある。また、材料の通過経路に材料が付着し、目詰まりを起こす場合もある。このため、スクリューをアースさせることにより、静電気の発生を防止することができ、材料付着や目詰まりを防止することができる。
【００１５】
さらに好ましくは、上述の材料供給装置は、さらに、前記材料に静電除去エアーを供給する静電除去エアー供給手段を備える。また、前記静電除去エアーは、イオン化された窒素ガスであってもよいし、前記静電除去エアーは、イオン化された窒素リッチガスであってもよい。
静電除去エアーは、スクリューが回転することにより材料に帯電する電荷とは逆の電位を有するガスにするのがよい。例えば、材料が正電位に帯電する場合には、マイナスイオン化された静電除去エアーを供給する。これにより、材料が予め負電位に帯電し、シリンダ内で攪拌されることにより電位が０になる。
【００１６】
さらに好ましくは、上述の材料供給装置は、さらに、前記材料排出口から前記射出成形機までの経路における前記材料の詰まり具合を検出するセンサを備える。また、上述の材料供給装置は、さらに、前記センサが前記材料が詰まっていることを検出した場合には、前記スクリューの回転を一定期間停止させる手段を備えているのがよい。
センサが材料を詰まっていることを検出した場合に、スクリューの回転を一定期間停止させるようにする。このため、材料が詰まっている場合には、射出成形機を停止させることなく射出成形機の材料を飢餓状態に戻すことができる。
【００１７】
本発明の他の局面に係る材料供給装置は、飢餓的材料供給法を用いた射出成形機に材料を供給する材料供給装置であって、前記射出成形機は、材料供給口を有する内部が空洞のシリンダと、前記シリンダ内部に配置された回動可能なスクリューとを備え、前記材料供給装置は、前記シリンダ内部に窒素ガスを供給するための窒素ガス供給管を備えている。好ましくは、前記窒素ガス供給管のガス出口は、前記シリンダ内部の前記材料供給口付近に存在するのがよい。さらに好ましくは、上述の材料供給装置は、さらに、前記シリンダ内で前記材料を溶融することにより発生するガスを排気する排気管を備えているのがよい。
【００１８】
なお、材料供給口付近には、窒素ガスをシリンダ内部に供給するための窒素ガス供給管が設けられている。材料の溶融時には窒素ガス供給管より一定量の窒素ガスがシリンダ内部に送り込まれる。これにより、シリンダ内部の材料の溶融部分で発生したガスや水蒸気を材料供給口側へ移動しやすくすることができる。材料供給口側へ移動したガスや水蒸気は、排気管により外部に排出される。また、射出成形機では飢餓的材料供給法を採用しているため、窒素ガスがシリンダ内部の材料の溶融部分へ移動しやすい。このため、溶融時の材料の酸化防止の効果も合わせて持つ。
【００１９】
好ましくは、上述の材料供給装置は、さらに、前記シリンダ内部の前記材料供給口付近を監視可能な位置に設けられたファイバースコープを備える。
ユーザは、ファイバースコープにより監視された画像を目視することにより、シリンダの材料供給口付近の材料が飢餓状態にあるか否かを知ることができ、材料の供給量を調節することが可能となる。また、シリンダの内部は溶融時に発生したガスや粉塵等が存在するため、これらがファイバースコープの先端に付着し、内部映像を鮮明に撮像することが困難であるが、窒素ガス供給管より窒素ガスを供給することにより、ガスや粉塵等がファイバースコープの先端に付着しにくくなるという効果もある。
【００２０】
本発明のさらに他の局面に係る射出成形機は、飢餓的材料供給法を用いた射出成形機であって、材料供給口を有する内部が空洞のシリンダと、前記シリンダ内部に配置された回動可能なスクリューと、前記シリンダ内部の前記材料供給口付近を監視可能な位置に設けられたファイバースコープとを備える。
ユーザは、ファイバースコープにより監視された画像を目視することにより、シリンダの材料供給口付近の材料が飢餓状態にあるか否かを知ることができ、材料の供給量を調節することが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、単位時間当たりに一定量の材料を射出成形機に供給することができる材料供給装置を提供することができる。
また、材料が帯電しにくく、安定して材料を射出成形機に供給することが可能な材料供給装置を提供することができる。
さらに、シリンダの底部に滞留した材料を確実に上方へ押し上げ、継続的に射出成形機へ供給することが可能な材料供給装置を提供することができる。
【００２２】
さらにまた、材料がシリンダのコーナー部に滞留するのを防止することができる。
また、材料がまとまって落下し、射出成形機に供給されることがなくなり、少量ずつ材料を落下させることができる材料供給装置を提供することができる。
さらに、シリンダおよびホッパー内に充填された材料を材料支持部が取り付けられていたシリンダの開口部から外部へ一気に排出させることができる。
【００２３】
さらにまた、材料の静電気の発生を防止することができ、材料付着や目詰まりを防止させることができる。
また、材料が内部で詰まった場合であっても、射出成形機を停止させることなく射出成形機の材料を飢餓状態に戻すことができる。
さらに、射出成形機のシリンダ内部の材料の溶融部分で発生したガスや水蒸気を材料供給口側へ移動しやすくすることができるとともに、溶融時の材料の酸化防止を合わせて行なうことができる材料供給装置を提供することができる。
【００２４】
さらにまた、ファイバースコープにより監視された画像を目視することにより、射出成形機のシリンダの材料供給口付近の材料が飢餓状態にあるか否かを知ることができ、材料の供給量を調節することが可能となる。
また、ガスや粉塵等がファイバースコープの先端に付着しにくくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本実施の形態に係る射出成形システムについて説明する。図１は、射出成形システムの外観図である。図２は、図１に示した射出成形システムの内部断面を示す図である。
射出成形システム１０は、金型に樹脂を射出注入し成形するためのシステムであり、射出成形機１２と、材料供給装置１４と、ホッパー１６とを備えている。
【００２６】
射出成形機１２は、飢餓的材料供給法により金型に樹脂を注入する装置であり、射出用スクリュー１８を備えている。射出用スクリュー１８は、螺旋状の凸部を有し、図中Ａ方向に対して右ネジを巻く方向に回転する。射出成形機１２は、射出用スクリュー１８を回転させることにより、材料供給口２０より供給された樹脂の材料２２を進行方向である図２中のＡ方向に移動させる。材料２２は、射出用スクリュー１８の圧縮部分２４で圧縮された後、圧縮部分２４よりも図中左側に位置する溶融部分（図示せず）へと運ばれ、溶融される。溶融された材料２２は、射出用スクリュー１８の回転に伴い、予め設定させた量の材料２２を計量するための計量室（図示せず）へと運ばれる。射出用スクリュー１８は、計量室の内圧によりＡ方向とは逆の方向へ一旦移動させられる。予め設定された量の材料２２が計量室へ運ばれると、射出用スクリュー１８の回転を停止させ、かつ射出用スクリュー１８をＡ方向に移動させることにより、計量室から金型（図示せず）に材料２２を注入する。このようにして、射出成形が行なわれる。
【００２７】
なお、飢餓的材料供給法においては、材料供給口２０付近の材料２２の量を少なくし、圧縮部分２４に近づくにつれ材料２２の量が多くなるように、射出成形機１２への材料２２の供給が行なわれる。これにより、射出成形機１２のシリンダ２６の内部後方に空間が生じる。よって、溶融部分で溶融された材料２２から発生するガスや水蒸気などをシリンダ２６の内部後方に逃がす事ができる。よって、溶融された材料２２内に水蒸気やガスなどが混入しにくくなり、製品の質を安定させることができる。
【００２８】
ホッパー１６は、漏斗型の形状をしており、その上部から材料２２を供給するためのものである。
材料供給装置１４は、ホッパー１６と射出成形機１２との間に設けられており、射出成形機１２における材料２２の飢餓的材料供給法を実現するために、材料２２の供給量を調節しながら材料供給口２０から射出成形機１２へ材料２２を供給していく。
【００２９】
材料供給装置１４は、材料供給口２０付近にファイバースコープ３０を備えている。ファイバースコープ３０は、シリンダ２６の材料供給口２０付近の内部の状態を監視するための装置であり、ファイバースコープ３０により撮像された画像は、ディスプレイ装置（図示せず）に表示される。ユーザは、ディスプレイ装置に表示された画像を目視することにより、シリンダ２６の材料供給口２０付近の材料２２がどの程度の量であるか、すなわち、飢餓状態にあるか否かを知ることができる。材料２２が満杯であれば、材料供給装置１４からの材料供給量が多すぎる可能性があるため、ユーザは、射出成形機１２を停止させることなく材料供給量を調整することにより、飢餓的材料供給法が適切に行なわれるようにすることができる。材料供給量を調節したにもかかわらず、材料２２が飢餓状態に戻らないような場合には、射出成形機１２の故障や材料詰まり等の問題が考えられるため、射出成形機１２を停止させ、原因究明を行なうことができる。
【００３０】
なお、材料供給装置１４は、材料供給口２０に窒素ガスをシリンダ２６内部に供給するための窒素ガス供給管２８を備えている。窒素ガス供給管２８は、シリンダ２６内部に向けて窒素ガスを供給するように、ガス排出口の位置が決められている。材料２２の溶融時には窒素ガス供給管２８より一定量の窒素ガスがシリンダ２６内部に送り込まれる。これにより、溶融部分で発生したガスや水蒸気を材料供給口２０側へ移動しやすくすることができる。材料供給口２０側へ移動したガスや水蒸気は、材料供給装置１４の上部に設けられた排気口３４より外部に排出される。また、射出成形機１２では飢餓的材料供給法を採用しているため、窒素ガスがシリンダ２６の圧縮部分２４へ移動しやすい。このため、溶融時の材料２２の酸化防止の効果も合わせて持つ。
【００３１】
さらに、シリンダ２６の内部は溶融時に発生したガスや粉塵等が存在するため、これらがファイバースコープ３０の先端に付着し、内部映像を鮮明に撮像することが困難であるが、窒素ガス供給管２８より窒素ガスを供給することにより、ガスや粉塵等がファイバースコープ３０の先端に付着しにくくなるという効果もある。
射出成形システム１０には、材料供給装置１４の内部の材料２２の詰まり具合を検出するためのセンサ３２が設けられている。センサ３２は、例えば、透過型光電スイッチなどから構成され、材料２２が満杯の状態では光が透過しないためＯＮし、材料２２が満杯でない状態では光が透過するためＯＦＦする。なお、センサ３２より出力される光を透過させるため、材料供給装置１４の光の通過する部分３６は、ガラスなどの透明な材質で作られている。または、その位置に穴を開けるようにしてもよい。
【００３２】
センサ３２がＯＮした場合には、射出成形機１２のシリンダ２６内部が材料２２で充満していることを示している。このため、飢餓的材料供給法の効果を得ることができない。よって、センサ３２がＯＮすると一定期間、材料供給用スクリュー５２の回転を停止させ、材料供給装置１４からの材料２２の供給を自動的に停止させるようにする。こうすることにより、シリンダ２６内の材料供給口２０付近の材料２２の量を飢餓状態にすることができる。この間、射出成形機１２は停止させる必要はない。
【００３３】
なお、一定期間、材料供給装置１４から材料２２の供給を停止させるようにしても、センサ３２がＯＦＦせず、材料２２が満杯の状態が続くようであれば、射出成形機１２側で材料詰まりを起こしている可能性があると判断することができる。このため、ユーザは、このような場合には射出成形機１２を停止させ、原因の追究を行なう。
図３は、材料供給装置１４の内部断面を示す図である。材料供給装置１４は、本体部６０と、シリンダ５０と、排気口３４と、材料供給用スクリュー５２と、モータ４８とを備えている。
【００３４】
シリンダ５０は、本体部６０の内部に斜め上向きに設けられている。傾斜角は水平方向を基準として、約３０度である。本体部６０には、ホッパー１６から供給される材料２２を下方に落下させるための材料投入口４２が設けられている。また、シリンダ５０の上方側壁には材料投入口４２から投入された材料２２をシリンダ５０の内部に導くために、材料供給口６２が設けられている。
【００３５】
シリンダ５０の先端部分には開口部６４が設けられており、開口部よりあふれ出た材料２２を射出成形機１２の材料供給口２０に導くための材料落下管５８が本体部６０内部に設けられている。
材料供給用スクリュー５２は、シリンダ５０内部に設けられており、螺旋状の凸部を有する。材料供給用スクリュー５２の回転軸５６は、シリンダ５０の軸心４６と平行である。すなわち、材料供給用スクリュー５２の回転軸５６はシリンダ５０と同様に斜め上向きである。なお、シリンダ５０の内径は約３０ｍｍであり、材料供給用スクリュー５２の外径は約１４ｍｍである。また、材料供給用スクリュー５２の回転軸５６は、シリンダ５０の軸心４６に対して、シリンダ５０の内壁下部側へ約４ｍｍ偏心している。
【００３６】
モータ４８は、材料供給用スクリュー５２を回転させるために設けられている。また、モータ４８とシリンダ５０の内壁下部とで形成されるコーナー部分には、コーナー部分を埋めるための流動補助片５４が設けられている。
図４は、シリンダ５０内に材料２２を充填させた状態の材料供給装置１４の内部断面を示す図である。材料供給用スクリュー５２は、回転軸５６を中心とし、図中Ｃ方向に対して右ネジを巻く方向に回転する。これにより、シリンダ５０の内部に充満している材料２２が徐々にシリンダ５０の上部に移動し、図に示した安息角θを超えた時点で材料落下管５８を通って下方へ落下する。従って、図３に示した材料供給口６２は、材料２２を供給した際に、材料が安息角θを超えて落下しないような位置に設けられる。
【００３７】
このとき、材料２２の種類によっては、材料供給用スクリュー５２が回転し、材料２２が攪拌されることにより静電気が発生し、材料２２が帯電する場合がある。材料２２が帯電すると、材料２２が材料供給用スクリュー５２に絡みつき、安定してシリンダ５０から材料２２を落下させることが困難になる場合がある。また、材料落下管５８や射出成形機１２のシリンダ２６などの材料２２の通過経路に材料２２が付着し、目詰まりを起こす場合もある。このため、材料供給用スクリュー５２はアースされているものとする。これにより材料供給用スクリュー５２における静電気の発生を防止することができる。
【００３８】
また、材料投入口４２から材料供給口６２までの間の経路に静電除去エアーを吹き付けるための静電除去エアー供給口４４が設けられている。静電除去エアーは、材料供給用スクリュー５２が回転することにより材料２２に帯電する電荷とは逆の電位を有するガスである。例えば、材料２２が正電位に帯電する場合には、静電除去エアー発生装置（図示せず）により、マイナスイオン化された静電除去エアーが材料２２に吹き付けられる。これにより、材料２２が予め負電位に帯電し、シリンダ５０内で攪拌されることにより電位が０になる。なお、静電除去エアーとしては、イオン化された窒素ガスまたは窒素リッチガスが用いられる。窒素リッチガスとは、脱酸素化された空気のことであり、通常の空気に比べ、窒素の比率が高いガスのことである。
【００３９】
また、材料供給用スクリュー５２の先端部７２はテーパー状にカッティングされている。なお、材料供給用スクリュー５２のうちテーパー状にカッティングされていない部分、すなわち先端部７２以外の部分は安息角θを超えないように形成される。これにより、材料供給用スクリュー５２を図中Ｃ方向に対して単純に垂直にカットした場合に比べ、安息角θを越える先端部７２において材料２２がまとわり付きにくくなる。このため、材料２２が材料落下管５８へまとまって落下することがなくなり、少量ずつ落下させることができるようになる。
【００４０】
図５は、モータ部分を取り外した状態の材料供給装置１４の内部断面を示す図である。
モータ４８、材料供給用スクリュー５２および流動補助片５４が一体となったモータ部８６とシリンダ５０を含む材料供給装置１４の本体部８４とは、材料供給装置１４使用時には止め金具８２により固定されている。この止め金具８２をはずすことにより、材料供給装置１４からモータ部８６を取り外すことができる。モータ部８６を取り外した状態では、シリンダ５０の下部に開口部８８が生じる。上述したようにシリンダ５０は斜め上向きに設置されている。このため、材料供給装置１４からモータ部８６を取り外すことにより、シリンダ５０およびホッパー１６内に充填された材料２２を開口部８８から外部へ一気に排出させることができる。
【００４１】
以上説明したように本実施の形態によると、材料供給装置１４のシリンダ５０を斜め上向きに傾斜させている。このため、シリンダ５０の向きが水平である従来の材料供給装置１４と異なり、ホッパー１６または材料投入口４２に充填された材料２２の圧力により、材料２２が開口部６４より押し出されることがなくなる。このため、射出成形機１２のシリンダ２６へ単位時間当たり一定の量の材料２２を供給することができるようになる。
【００４２】
また、シリンダ５０の内径を材料供給用スクリュー５２の外径よりも大きくしている。このため、サイズが大きい材料２２であっても、材料供給用スクリュー５２とシリンダ５０との間に間隔があるため、材料供給用スクリュー５２が材料２２を噛み込むというトラブルを防止することができる。また、上述の間隔があるため、材料供給用スクリュー５２とシリンダ５０との間での摩擦が生じにくい。このため、材料２２も帯電しにくくなり、安定して材料２２を射出成形機１２に供給することが可能になる。
【００４３】
さらに、材料供給用スクリュー５２の回転軸５６は、シリンダ５０の軸心４６に対して、シリンダ５０の内壁下部側へ約４ｍｍ偏心している。上述のように、材料供給用スクリュー５２とシリンダ５０との間に間隙を設けたものの、材料２２の粒子が細かい場合や、粒子の大きさにバラつきがあるような場合には、細かい粒子の材料２２がシリンダ５０の底部に滞留することがある。材料２２が長時間シリンダ５０内に滞留すると、吸湿等をして特性が変化してしまう場合がある。そのような材料２２が、あるとき突然、射出成形機１２に送り込まれると不良品の原因にもなる。そこで、上述のような偏心を行なうことにより、シリンダ５０の底部に滞留した材料２２を確実に上方へ押し上げ、継続的に射出成形機１２へ供給することが可能となる。
【００４４】
特に、モータ４８とシリンダ５０の内壁下部とで形成されるコーナー部は、シリンダ５０の最下部であるため、材料２２の流れが悪く、滞留しやすい。このため、コーナー部に流動補助片５４を設けている。流動補助片５４を設けることにより、材料２２が滞留するのを防止することができる。
【００４５】
以上、本発明の実施の形態に係る射出成形システムについて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上述の実施の形態では、シリンダ５０の傾斜角は水平方向を基準として約３０度としているが、この角度に限定されるものではない。
また、シリンダ５０の内径を約３０ｍｍとし、材料供給用スクリュー５２の外径を約１４ｍｍであるとしているが、これらの値に限定されるものではない。
さらに、材料供給用スクリュー５２の回転軸５６を、シリンダ５０の軸心４６に対して、シリンダ５０の内壁下部側へ約４ｍｍ偏心させているが、この値に限定されるものではない。
【００４６】
さらにまた、静電除去エアー供給口４４を材料投入口４２から材料供給口６２までの経路途中に設けているが、静電除去エアー供給口４４をシリンダ５０の側壁に設けるようにしてもよい。
また、材料供給用スクリュー５２の先端部７２はテーパー状にカッティングされているが、砲弾型形状にカッティングするようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、射出成形機に適用でき、特に飢餓的材料供給法を用いた射出成形機等に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】射出成形システムの外観図である。
【図２】図１に示した射出成形システムの内部断面を示す図である。
【図３】材料供給装置の内部断面を示す図である。
【図４】シリンダ内に材料を充填させた状態の材料供給装置の内部断面を示す図である。
【図５】モータ部分を取り外した状態の材料供給装置の内部断面を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０  射出成形システム
１２  射出成形機
１４  材料供給装置
１６  ホッパー
１８  射出用スクリュー
２０  材料供給口
２２  材料
２４  圧縮部分
２６  シリンダ
２８  窒素ガス供給管
３０  ファイバースコープ
３２  センサ
３４  排気口
４２  材料投入口
４４  静電除去エアー供給口
４６  軸心
４８  モータ
５０  シリンダ
５２  材料供給用スクリュー
５４  流動補助片
５６  回転軸
５８  材料落下管
６０、８４  本体部
６２  材料供給口
６４、８８  開口部
７２  先端部
８２  止め金具
８６  モータ部
【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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