(57)【要約】      （修正有）【課題】リボンゴムを材料として供給する射出成形装置において、加熱筒内から溶融したゴム材料が溢れ出てきたとしても、そのまま加熱筒内に引き込んで外に落とさないようにすることで、作業時間のロスを低減させ、歩留まりを良くして材料費削減、製品コストの高騰を抑制する方法の提供。【解決手段】平面視で長尺平板状かつ正面視で矩形状を有する連続した板状材料１００を、板状材料１００の正面視形状と略同形状の正面視で略矩形状に形成された射出成形装置１の加熱筒４の材料供給口６へと案内する装置であって、材料供給口６の近傍に備えられ、材料供給口６に対して略９０度姿勢を変更して材料供給口６に向かって直交するように板状材料１００を案内する材料姿勢変更装置６１を備える射出成形装置１。【選択図】図１
2016010918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面視で長尺平板状かつ正面視で矩形状を有する連続した板状材料を、前記板状材料の正面視形状と略同形状の正面視で略矩形状に形成された射出成形装置の加熱筒の材料供給口へと案内する装置であって、
前記材料供給口の近傍に備えられ、前記材料供給口に対して略９０度姿勢を変更して前記材料供給口に向かって直交するように板状材料を案内することを特徴とする材料姿勢変更装置。
【請求項２】
加熱筒と、
前記加熱筒内を回転可能かつ筒軸方向に進退可能に配設されたスクリューと、
平面視で長尺平板状かつ正面視で矩形状を有する連続した板状材料を、前記板状材料の正面視形状と略同形状の正面視で略矩形状に形成された材料供給口とを含み、
前記材料供給口から供給された材料を、材料供給口から加熱筒内に供給するとともに、加熱筒から加えられる熱とスクリューによって溶融かつ混練する射出成形装置において、
前記材料供給口の近傍に備えられ、前記材料供給口に対して略９０度姿勢を変更して前記材料供給口に向かって直交するように板状材料を案内する材料姿勢変更装置を備えたことを特徴とする射出成形装置。
【請求項３】
前記材料姿勢変更装置は、着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の射出成形装置。
【請求項４】
正面視で矩形状を有する加熱筒の材料供給口の近傍に備えた材料姿勢変更装置によって、平面視で長尺平板状かつ正面視で矩形状を有する連続した板状材料を、前記材料供給口に対して略９０度姿勢を変更し、前記材料供給口に向かって直交するように案内する第一工程と、
前記第一工程によって前記材料供給口に対して案内されてきた板状材料を、屈曲させるとともに、その屈曲させて形成される開口側を加熱筒の先端方向に向けて開放させた状態で前記材料供給口に順次供給させる第二工程と、
前記材料供給口に向けて加熱筒内を逆流してきた材料を、前記材料供給口に対して屈曲させて供給されている前記材料の開口側にて巻き込むことにより再度加熱筒内に戻す第三工程を含むことを特徴とする射出成形装置の材料供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面視で長尺平板状かつ正面視で矩形状を有する連続した細長平板状の板状材料を、射出成形装置の材料供給口に供給する際に使用される材料姿勢変更装置、該材料姿勢変更装置を用いた射出成形装置及び射出成形装置の材料供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、図５に示すように、射出成形装置１の加熱筒４に設けた材料供給口６に、ゴムまたは合成樹脂からなり、平面視で長尺平板状かつ正面視で矩形状を有する連続した細長平板状の板状材料（リボンゴムともいう。）１００を供給するものが知られている。
【０００３】
このようなリボンゴム１００を供給材料として用いる仕様の場合、加熱筒４の材料供給口６は、そのリボンゴム１００の正面視形状と同様の正面視形状（開口形状）である略矩形状（正面視長方形状）に設けられているのが一般的な仕様である。
そして、材料供給口６の近傍に備えた回転可能なローラー６２と、該ローラー６２と材料供給口６との間に配設される正面視で長方形状のガイド孔を有するガイド６３とで構成される案内装置６００を備え、リボンゴム１００は、ローラー６２の表面を摺接して案内かつ支持されるとともに、ガイド６３内を通って、材料供給口６に水平状に供給されていた。
そして、材料供給口６に供給されたリボンゴム１００は、加熱筒４内にて回転作動可能に配設されているスクリュー３によって巻き取られながら加熱筒４内に引き込まれていき、加熱筒４からの熱によって溶融・混練されつつ加熱筒４の前方へと送られ、そして射出装置８のポット部９へと押し出される。
しかし、リボンゴム１００の種類・配合によっては、材料供給口６にゴム材料（溶融混練された材料）１１０が戻ってきて溢れ出てしまう虞があった。そして、溢れ出たゴム材料（溶融混練された材料）１１０は、図３に示すように材料供給口６から押し出されるようにして垂れ下がって床面などに落ちてしまっていた。
そのような状況に至ったゴム材料１１０は、塵や埃などが付着してしまうため、再利用しようとしても不純物が混ざってしまう虞が非常に高かったため、再度加熱筒４内に戻すということは到底不可能であった。そのため、このような溢れ出たゴム材料１１０は、廃棄処分されることとなる。また、ゴム材料１１０は、リボンゴム１００の巻き込みを阻害することもあり、その場合、リボンゴム１００は巻き込まれず、いわゆる材料切れとなってしまい、その際には一旦、ゴム材料１１０を取り除いてから、再びリボンゴム１００を材料供給口６に挿入する必要があった。
このような不都合が生じている結果、歩留まりが悪く、材料費が嵩み、かつ作業時間も余計に掛かっていたため、結果として製品コストの高騰を招く虞があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３０６３１７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、リボンゴムを材料として供給する射出成形装置において、加熱筒内から溶融したゴム材料が溢れ出てきたとしても、そのまま加熱筒内に引き込んで外に落とさないようにすることで、歩留まりを良くして材料費削減、製品コストの高騰を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため第１の発明がなした技術的手段は、平面視で長尺平板状かつ正面視で矩形状を有する連続した板状材料を、前記板状材料の正面視形状と略同形状の正面視で略矩形状に形成された射出成形装置の加熱筒の材料供給口へと案内する装置であって、前記材料供給口の近傍に備えられ、前記材料供給口に対して略９０度姿勢を変更して前記材料供給口に向かって直交するように板状材料を案内することを特徴とする材料姿勢変更装置としたことである。
また、加熱筒と、前記加熱筒内を回転可能かつ筒軸方向に進退可能に配設されたスクリューと、平面視で長尺平板状かつ正面視で矩形状を有する連続した板状材料を、前記板状材料の正面視形状と略同形状の正面視で略矩形状に形成された材料供給口とを含み、前記材料供給口から供給された材料を、材料供給口から加熱筒内に供給するとともに、加熱筒から加えられる熱とスクリューによって溶融かつ混練する射出成形装置において、前記材料供給口の近傍に備えられ、前記材料供給口に対して略９０度姿勢を変更して前記材料供給口に向かって直交するように板状材料を案内する材料姿勢変更装置を備えたことを特徴とする射出成形装置としたことである。前記材料姿勢変更装置は、着脱可能に構成されていることを特徴とする射出成形装置としたことである。
さらに、正面視で矩形状を有する材料供給口の近傍に備えた材料姿勢変更装置によって、平面視で長尺平板状かつ正面視で矩形状を有する連続した板状材料を、前記材料供給口に対して略９０度姿勢を変更し、前記材料供給口に向かって直交するように案内する第一工程と、前記第一工程によって前記材料供給口に対して案内されてきた板状材料を、屈曲させるとともに、その屈曲させて形成される開口側を加熱筒の先端方向に向けて開放させた状態で前記材料供給口に順次供給させる第二工程と、前記材料供給口に向けて加熱筒内を逆流してきた材料を、前記材料供給口に対して屈曲させて供給されている前記材料の開口側にて巻き込むことにより再度加熱筒内に戻す第三工程を含むことを特徴とする射出成形装置の材料供給方法としたことである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、リボンゴムを材料として供給する射出成形装置において、加熱筒内から溶融したゴム材料が溢れ出てきたとしても、そのまま加熱筒内に引き込んで外に落とさないようにすることで、作業時間のロスを低減させ、歩留まりを良くして材料費削減、製品コストの高騰を抑制することである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の材料姿勢変更装置を材料供給口の近傍に備えた射出成形装置の一実施形態を一部省略するとともに断面して示す縦断正面図である。
【図２】（ａ）は、射出成形装置の材料供給口へ、リボンゴムを供給している状態を示す本発明の一実施形態の部分拡大概略図で、材料供給口に対して水平状態で送られてきたリボンゴムが、材料姿勢変更装置によって、材料供給口に対して垂直状態に姿勢変更されて材料供給口に供給され、かつ溢れ出た溶融材料が供給されつつあるリボンゴムに巻き込まれて一緒に加熱筒内へと供給されていく状態を示し、（ｂ）は（ａ）の状態において、溢れ出た溶融材料が供給されつつあるリボンゴムに巻き込まれて一緒に加熱筒内へと供給されていく状態を部分的に拡大して示す部分拡大概略図である。（ｃ）は、材料姿勢変更装置の形状を示す図である。（ｄ）は材料供給口の正面図である。
【図３】リボンゴムの部分拡大図である。
【図４】（ａ）は、材料供給口に対して水平状態で供給されるリボンゴムと、そのリボンゴムに対して材料姿勢変更装置を用いる前の状態を示し、（ｂ）は、材料供給口に対して水平状態で供給されるリボンゴムを材料姿勢変更装置によって、材料供給口に対して垂直状態に姿勢変更している状態を示し、（ｃ）は、リボンゴムを材料姿勢変更装置によって材料供給口に対して垂直状態に姿勢変更を終えて、リボンゴムが二つ折りになった状態で潰れ（屈曲され）、略Ｖ字形状に変形して材料供給口内へと順次供給される状態を示し、（ｄ）は、（ｃ）の状態において、溢れ出た溶融材料がＶ字状に屈曲したリボンゴムの開口によって巻き込まれて一緒加熱筒内へと供給されていく状態を示す斜視図である。
【図５】従来の射出成形装置における材料供給状態を示す部分拡大概略図であって、逆流して材料供給口から溢れ出たゴム材料が、材料供給口から垂れさがって落ちている状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態に係る射出成形装置について、図１乃至図２を参照して説明する。なお、本実施形態は、本発明の一実施形態にすぎず、何ら限定されるものでなく、本発明の範囲内で設計変更可能である。
【００１０】
図１は、本発明に係る射出成形装置１の一実施形態を示したもので、本実施形態では、ゴムまたは合成樹脂からなり、平面視で長尺平板状かつ正面視で矩形状を有する連続した細長平板状の板状材料（リボンゴムともいう。図３参照）１００を用いるプリプラ式の射出成形装置を想定している。以下、図に基づいて本発明の一実施例を説明する。
【００１１】
射出成形装置１は、可塑化装置２と射出装置８とで構成されているプリプラ式の射出成形装置であって、可塑化装置２の近傍に材料姿勢変更装置６１をさらに備えている。本実施形態では、鉛直方向に備えた射出装置８の横方向から水平方向に一体に可塑化装置２を備えた竪型の射出成形装置の一実施形態である。
【００１２】
可塑化装置２は、外周にジャケット７を備えた加熱筒４と、その内部に配設され、加熱筒４内に供給されたリボンゴム１００を溶融かつ混練するスクリュー３と、同スクリュー３を回転駆動させるとともに前進及び後退させるスクリュー駆動部５とを備えて構成されている周知の可塑化装置２が採用される。なお、加熱筒４とジャケット７の間には隙間があり、その間を設定された温度の油が流動しており、加熱筒４の温度を調整している。
そして、可塑化装置２によって溶融かつ混練されたゴム材料が、前記スクリュー３によって射出装置８のポット部９内へと押し出されていく。
なお、可塑化装置２および射出装置８は適宜本発明に適した構成を採用可能で特に図示例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で設計変更可能である。また、本実施形態において可塑化装置２及び射出装置８の詳細な説明は省略する。
【００１３】
加熱筒４の後端部寄りの外周面には、加熱筒４内のスクリュー配設空間と連通する材料供給口６が形成されている。
材料供給口６は、リボンゴム１００の正面視形状と同様の正面視形状（開口形状）である略矩形状（正面視長方形状）に設けられている。なお、図中６２は、材料供給口６の近傍に備えた回転可能なローラーであって、材料姿勢変更装置６１とともに、案内装置６００を構成している。また、本実施形態では、ローラー６２と材料供給口６との間に配設される正面視で長方形状のガイド孔を有するガイド６３（図５の従来技術の図を参照。）を図示省略しているが、ガイド６３を備えることも可能で、本実施形態においてガイド６３を備える場合、ローラー６２と材料姿勢変更装置６１との間に配設することとなる。
【００１４】
なお、スクリュー３及びスクリュー駆動部５は、特に限定解釈されるものではなく周知の形態が適宜採用可能である。
【００１５】
材料姿勢変更装置６１は、前記加熱筒４の正面視で矩形状（横長矩形状）の開口とした材料供給口６に、正面視で矩形状（横長矩形状）の端面１００ｃが入り込むように水平状に送られてきたリボンゴム１００の姿勢を、前記材料供給口６の開口形状（正面視で横長矩形状）に対して略直角（９０度）に変更したうえで材料供給口６へと導くものであり、材料供給口６の近傍にて、所定位置に固定して備えられている。
【００１６】
材料姿勢変更装置６１は、例えば、図１及び図２（ｃ）に示すように棒状体によって一対の棒状案内片６１ａ，６１ｂ有する正面視で略Ｕ字型に形成されている。
前記一対の棒状案内片６１ａ，６１ｂ間で形成されるＵ字状の凹部６１ｃは、リボンゴム１００の厚み方向幅（図３中Ｗ１で示す幅）よりもわずかに広く形成されており、材料供給口６に対して直交するように水平状態から姿勢を変更したリボンゴム１００を案内保持し得る幅であればよい。
また、そのＵ字型の材料姿勢変更装置６１には、図示しないが、その下端に棒状の差込部が一体に備えられている。そして、その図示しない差込部を、射出成形装置１の図示しない架台（図１にて仮想線Ｌにて示す）に備えた図示しない支持孔部に差し込んで着脱可能に配設するものとしている。
【００１７】
材料姿勢変更装置６１は、材料供給口６に対して水平状に送られてきたリボンゴム１００が、正面視でＵ字型の凹部６１ｃ内を摺接して通過した際に、材料供給口６の開口形状（正面視で横長矩形状）に対して略直角（９０度）に導かれるものであればよく、その形状は、Ｕ字型に限らず、Ｙ字型またはＶ字型、またはロ字型を有するものであっても良く、さらに棒状案内片６１ａ，６１ｂを回転式のローラーとしたものであっても本実施例の範囲内である。また、材料姿勢変更装置６１の材質は、リボンゴム１００を姿勢変更する程度の強度に持ちこたえられる程度であれば良く、金属性材料、樹脂材料等であっても構わない。
【００１８】
なお、材料姿勢変更装置６１の配設方法は特に限定されるものではないが、材料供給口６に対して水平状に送られてきたリボンゴム１００が、正面視でＵ字型の凹部内を摺接して通過した際に、材料供給口６の開口形状（正面視で横長矩形状）に対して略直角（９０度）に導かれるように固定して配設されるものであれば上述したように着脱式でなく溶接・接着などで図示しない架台（図１にて仮想線Ｌにて示す）などに固定してもよい。
【００１９】
本実施形態のように竪型で水平方向に可塑化装置２が配設される場合であって、その加熱筒４の材料供給口６が、鉛直方向で下方（図１及び図２にて矢印Ｌ１で示す方向）に向いている場合（リボンゴム１００が鉛直方向で下方から上方向に向けて供給される場合）にあっては、材料供給口６の短辺６ｂと、材料姿勢変更装置６１の一対の棒状案内片６１ａ，６１ｂとが、射出成形装置１の固定設置面（図１にて仮想線Ｌで示す面）と水平状に相対向するように材料姿勢変更装置６１を配設するようにする。
なお、図２では、その説明上、材料姿勢変更装置６１の向きを、反時計回り方向に９０度起こした状態で記載している。
【００２０】
また、竪型で水平方向に可塑化装置２が配設される場合であって、その加熱筒４の材料供給口が、水平方向（図１及び図２にて矢印Ｌ１で示す方向に直交する方向）に向いている場合（リボンゴム１００が射出成形装置１の固定接地面Ｌと水平方向で供給される場合）にあっては、材料供給口６の短辺６ｂと、材料姿勢変更装置６１の一対の棒状案内片６１ａ，６１ｂとが鉛直方向で平行に相対向するように材料姿勢変更装置６１を配設するようにする。
【００２１】
なお、材料姿勢変更装置６１は、材料供給口６の開口面６０が鉛直方向、または水平方向（左右のいずれか一方）に向いているか否かに限定されることなく、開口面６０の角度に応じて、材料姿勢変更装置６１の一対の棒状案内片６１ａ，６１ｂが、材料供給口６の短辺６ｂと平行に位置するように配設すればよく、適宜本発明の範囲内で対応が可能である。
【００２２】
図４に基づいて、本発明の材料姿勢変更装置６１を用いた板状材料（リボンゴム１００）の供給方法について詳述する。
「第一工程」
まず、可塑化装置２の加熱筒４に備えた材料供給口６の開口形状（正面視で横長矩形状）と同一形状の正面視で横長矩形状の端面１００ｃを有するリボンゴム１００を、該リボンゴム１００の短辺１００ｂ（長辺１００ａ）と、材料供給口６の短辺６ｂ（長辺６ａ）とが平行するように合わせた状態（これを水平状態と称する）で、回転式ローラー６２のローラー表面に摺接させるとともに、材料供給口６へと導き、材料供給口６内へと水平状態で供給する（図３、図４（ａ）参照）。
また、図示しないが、リボンゴム１００を材料供給口６内へと水平状態で供給するのではなく、リボンゴム１００の長さ方向の略中心線領域を境にして二つ折りにした状態に潰し（屈曲し）、略Ｖ字形状に変形させて材料供給口６内へと供給しても良い。
【００２３】
次に、材料供給口６から供給されたリボンゴム１００が、スクリュー３によって巻き取られ、かつ加熱筒４の前方へと送り始められたら、材料供給口６と回転式ローラー６２との間に、材料姿勢変更装置６１を介在させる（図４（ａ）参照）。
すなわち、回転式ローラー６２上を摺接して材料供給口６へと向かう水平姿勢状態のリボンゴム１００を、材料姿勢変更装置６１の凹部６１ｃに通すことによって水平姿勢状態から材料供給口６に対して略９０度姿勢を変更させた直交姿勢状態に強制的に変える（図４（ｂ）参照）。
【００２４】
「第二工程」
これにより、直交姿勢状態に変更されて材料供給口６へと案内されたリボンゴム１００は、材料供給口６に対して直交する状態であるため、そのままの形状では供給されず、直交状態の板状のリボンゴム１００の長さ方向の略中心線領域を境にして二つ折りになった状態で潰れ（屈曲され）、略Ｖ字形状に変形して材料供給口６内へと順次供給されていくこととなる（図４（ｃ）参照）。
【００２５】
このとき、リボンゴム１００の長さ方向の略中心線領域Ａ１（図３参照）を境にして二つ折りになった状態で潰れ（屈曲され、）、略Ｖ字形状に変形して材料供給口６内へと順次供給されていくが、この屈曲させて形成される開口１３０側を加熱筒４の先端方向（図４（ｃ）中、矢印Ｌ２で示す方向）に向けて開放させた状態で前記材料供給口６に順次供給させる。
【００２６】
なお、略Ｖ字形状に変形して順次供給されていくリボンゴム１００が、材料供給口６の開口側に向かって、図では右端側（スクリュー３先端が左側にある場合）に沿って、かつ開口側を加熱筒４の先端方向（図４（ｃ）中、矢印Ｌ２で示す方向）に向けて開放させた状態で供給されるように、材料姿勢変更装置６１の配設位置を決定する必要がある。
【００２７】
「第三工程」
そして、リボンゴム１００を、材料供給口６にＶ字形状に屈曲しつつ順次供給していく過程において、材料供給口６に向けて加熱筒４内を溶融材料１２０が逆流してきた場合、材料供給口６に対してＶ字形状に屈曲されて供給されている前記リボンゴム１００の開口１３０側にて、材料供給口６から溢れ出てきた（逆流してきた）溶融材料１２０を挟み込むようにして巻き込むため、巻き込まれた溶融材料１２０は材料供給口６から溢れ落ちることなく、材料供給口６に供給されるリボンゴム１００とともに一緒になって、再度加熱筒４内に戻されることとなる（図４（ｄ）参照）。
すなわち、リボンゴム１００が材料供給口６における加熱筒４の後端寄り位置にて供給されるとともに、そのＶ字形状に屈曲した開口１３０側が、加熱筒４の先端方向に向けて開放しているため、材料供給口６に向けて逆流してきた溶融材料１２０は、材料供給口６における加熱筒４の先端寄り位置から後端方向に向けて溢れ出てくるため、その後端方向にて順次加熱筒４内に向けて供給されているリボンゴム１００の開口１３０内に自然と流れ込むため、開口１３０によって順次巻き込まれて加熱筒４内へと戻されていく。
【００２８】
したがって、材料供給口６に逆流してきた溶融材料１２０は、常に、Ｖ字状に屈曲したリボンゴム１００の開口１３０によって巻き込まれて一緒に加熱筒４内へと戻されていくため、溶融材料１２０が材料供給口６から溢れ出て垂れ落ちる問題が発生しない。これによって、従来のように逆流してきて垂れ落ちた溶融材料１１０を手作業で切断して廃棄するという煩わしい作業もなくなり、作業時間のロスも低減される。
また、歩留まりもよくなるため、材料費の削減となり、結果的に製品価格の高騰も抑えることができる。
本願の出願人の試験結果では、従前の射出成形装置では、水平方向にリボンゴム１００を供給した場合、数分間で材料供給口６の隙間から溶融材料１２０が垂れてしまうが、本実施形態によれば、数時間連続で運転しても溶融材料１２０が逆流して溢れ出ることはなかった。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は竪型のプリプラ式射出成形装置に限らず、横型の射出成形装置であってもよく、また、プリプラ式の射出成形装置に限らず、ベント式の射出成形装置など射出成形装置一般に適用可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１    射出成形装置
２    可塑化装置
３    スクリュー
４    加熱筒
５    スクリュー駆動部
６    材料供給口
７    ジャケット
８    射出装置
９    ポット部
６１  材料姿勢変更装置
６２  回転ローラー
１００  リボンゴム
１１０、１２０  溶融材料
【図１】
2016010918.tif 000003
【図２】
2016010918.tif 000004
【図３】
2016010918.tif 000005
【図４】
2016010918.tif 000006
【図５】
2016010918.tif 000007