(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、該シリンダ内に回転可能に配置されるスクリューと、前記シリンダに設けられるホッパと、前記シリンダの端部に設けられるダイ部と、前記スクリューを回転駆動する駆動装置とを備え、前記ダイ部を介して前記シリンダ内で混練されたフィラーを含む溶融樹脂を押し出す混練押出機において、
前記ダイ部は、コンパウンド用として前記フィラーを含む溶融樹脂を所定形状に押し出す第一ダイと、検査用として前記フィラーを含む溶融樹脂をフィルム状に押し出す第二ダイと、前記フィラーを含む溶融樹脂の送り方向を前記第一ダイ及び／又は前記第二ダイに切り替える樹脂送り切替部とを有し、
前記第二ダイの下流には、該第二ダイから押し出されたフィルム状樹脂に所定の光を当てて該フィルム状樹脂をカメラにて撮影する撮影装置と、該撮影装置から送られた画像データに基づき解析をして前記フィルム状樹脂中のフィラーの凝集有無や分散状況を評価する画像解析評価装置とを設ける
ことを特徴とする混練押出機。
【請求項２】
シリンダ内で混練されたフィラーを含む溶融樹脂をコンパウンド用として所定形状に押し出す第一ダイと、前記フィラーを含む溶融樹脂を検査用としてフィルム状に押し出す第二ダイと、前記フィラーを含む溶融樹脂の送り方向を前記第一ダイ及び／又は前記第二ダイに切り替える樹脂送り切替部と、を有するダイ部をシリンダの端部に備える混練押出機を用い、フィラーの凝集有無や分散状況を評価する必要がある場合には、前記樹脂送り切替部を操作して前記第二ダイからフィルム状樹脂を押し出し、この後に該押し出されたフィルム状樹脂に所定の光を当てて該フィルム状樹脂をカメラにて撮影するとともに画像データを生成し、さらに該画像データを生成した後にはこの生成データに基づき明暗の割合又は色調の違いを判別して評価結果を出力する
ことを特徴とするコンパウンドの検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダ内で混練されたフィラーを含む溶融樹脂を押し出す混練押出機と、コンパウンド（混練加工品）の検査方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックのベース樹脂（ニート樹脂）にフィラー（充填剤）や添加剤を配合することにより、物性を改善したり用途に応じた特性が得られるようにしたコンパウンド（混練加工品）は、従来より知られている。コンパウンドは、スクリュー式の混練押出機により溶融及び混練を行った後、造粒装置を経てペレット状製品に加工されるのが一般的である（例えば下記特許文献１参照）。コンパウンドは、この内部にフィラーが十分に分散されていることが重要である。
【０００３】
フィラーの分散状況や凝集有無を確認（品質検査）するためには、別工程でコンパウンドをプレスして大きく引き伸ばし、この引き伸ばしたものを用いて確認することが例えば行われている。
【特許文献１】特開２００５−３３５２４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フィラーの分散状況や凝集有無を確認（品質検査）するため、別工程でコンパウンドをプレスして大きく引き伸ばすようでは、コンパウンド製造時においてのフィラーに関係する例えば異常を見つけることはできない。従って、異常を発見した時には多くのロットアウト品が製造されていると考えられ、これが問題点となっている。
【０００５】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、コンパウンド製造中にフィラーに関係する異常を検知してロットアウト品を低減することが可能な混練押出機、及びコンパウンドの検査方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の本発明の混練押出機は、シリンダと、該シリンダ内に回転可能に配置されるスクリューと、前記シリンダに設けられるホッパと、前記シリンダの端部に設けられるダイ部と、前記スクリューを回転駆動する駆動装置とを備え、前記ダイ部を介して前記シリンダ内で混練されたフィラーを含む溶融樹脂を押し出す混練押出機において、前記ダイ部は、コンパウンド用として前記フィラーを含む溶融樹脂を所定形状に押し出す第一ダイと、検査用として前記フィラーを含む溶融樹脂をフィルム状に押し出す第二ダイと、前記フィラーを含む溶融樹脂の送り方向を前記第一ダイ及び／又は前記第二ダイに切り替える樹脂送り切替部とを有し、前記第二ダイの下流には、該第二ダイから押し出されたフィルム状樹脂に所定の光を当てて該フィルム状樹脂をカメラにて撮影する撮影装置と、該撮影装置から送られた画像データに基づき解析をして前記フィルム状樹脂中のフィラーの凝集有無や分散状況を評価する画像解析評価装置とを設けることを特徴としている。
【０００７】
また、上記課題を解決するためになされた請求項２記載の本発明のコンパウンドの検査方法は、シリンダ内で混練されたフィラーを含む溶融樹脂をコンパウンド用として所定形状に押し出す第一ダイと、前記フィラーを含む溶融樹脂を検査用としてフィルム状に押し出す第二ダイと、前記フィラーを含む溶融樹脂の送り方向を前記第一ダイ及び／又は前記第二ダイに切り替える樹脂送り切替部と、を有するダイ部をシリンダの端部に備える混練押出機を用い、フィラーの凝集有無や分散状況を評価する必要がある場合には、前記樹脂送り切替部を操作して前記第二ダイからフィルム状樹脂を押し出し、この後に該押し出されたフィルム状樹脂に所定の光を当てて該フィルム状樹脂をカメラにて撮影するとともに画像データを生成し、さらに該画像データを生成した後にはこの生成データに基づき明暗の割合又は色調の違いを判別して評価結果を出力することを特徴としている。
【０００８】
このような特徴を有する本発明によれば、フィラーの凝集有無や分散状況を評価する必要がある場合に、混練押出機のダイ部に設けられた樹脂送り切替部を操作して検査用のフィルム状樹脂を押し出すことにより、上記の評価をすることができるようになる。つまり、コンパウンド製造中にフィラーに関係する異常を検知することが可能になる。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１、２に記載された本発明によれば、コンパウンド製造中にフィラーに関係する異常を検知することができるという効果を奏する。また、製造中に異常検知をすることができれば、ロットアウト品を低減することができるという効果も奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の混練押出機の一実施の形態を示す模式的な構成説明図である。また、図２はダイ部を示す図であり、（ａ）は第一ダイスを用いてのコンパウンド製造時状態を示す図、（ｂ）は第一ダイスの形状を示す図、（ｃ）は第二ダイを用いての検査時状態を示す図、（ｄ）は第二ダイの形状を示す図である。また、図３は本発明のコンパウンドの検査方法の一実施の形態を示す模式的な図であり、（ａ）は反射光利用の場合の撮影装置における図、（ｂ）は透過光利用の場合の撮影装置における図、（ｃ）は画像解析評価装置における判別の説明図である。
【００１１】
図１において、引用符号１は本発明の混練押出機を示している。混練押出機１は、シリンダ２と、このシリンダ２内に回転可能に配置されるスクリュー３と、シリンダ２に設けられるホッパ４と、シリンダ２の端部に設けられるダイ部５と、スクリュー３を回転駆動する駆動装置６とを備えて構成されている。ダイ部５は、第一ダイス７と、第二ダイ８と、樹脂送り切替部９とを有している。また、混練押出機１は、第二ダイ８の下流に撮影装置１０及び画像解析評価装置１１を設けている。第一ダイス７の下流には、従来同様に図示しない冷却装置と造粒装置１２とが設けられている。
【００１２】
混練押出機１は、上記構成の如くスクリュー式の混練押出機であって、ホッパ４を介してプラスチックのベース樹脂やフィラーや添加剤がシリンダ２に投入されると、このシリンダ２内で溶融及び混練が行われるようになっている。溶融及び混練が行われた後、フィラーを含む溶融樹脂１３（図２参照）は、第一ダイス７から押し出されてコンパウンド用樹脂１４となり、図示しない冷却装置で冷却された後に造粒装置１２においてペレット状製品のコンパウンド１５に加工されるようになっている。
【００１３】
上記フィラーに関しては、特に限定するものでないが、タルク、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等が一例として挙げられるものとする（一般的に知られているフィラー類である）。
【００１４】
本発明の混練押出機１は、ダイ部５の構成及び構造と、第二ダイ８の下流に設けられる撮影装置１０及び画像解析評価装置１１とによって、フィラーの凝集有無や分散状況をコンパウンド１５の製造開始前、製造終了直前、或いは製造中における任意のタイミング等で評価することができるように構成されている（上記検査頻度は一例であるものとする。ロット毎に行うのも有効である）。尚、本形態において、シリンダ２、スクリュー３、ホッパ４、及び駆動装置６は公知のものを用いているものとする。
【００１５】
図２において、ダイ部５は、上記の如く第一ダイス７、第二ダイ８、及び樹脂送り切替部９を有している。第一ダイス７は、フィラーを含む溶融樹脂１３をコンパウンド用に押し出す部分として設けられている。第一ダイス７は、円形に貫通する穴を例えば千鳥状に配置するようにして形成されている。
【００１６】
第二ダイ８は、フィラーを含む溶融樹脂１３を検査用に押し出す部分として設けられている。第二ダイ８は、フィラーを含む溶融樹脂１３をフィルム状に押し出すことができるように開口形成されている。第二ダイ８から押し出されたフィラーを含む溶融樹脂１３は、フィルム状樹脂１６となって撮影装置１０へ送られるようになっている（図１参照）。
【００１７】
樹脂送り切替部９は、フィラーを含む溶融樹脂１３の送り方向を第一ダイス７及び／又は第二ダイ８に切り替える部分として設けられている。樹脂送り切替部９は、切替コックのような形状及び機能を有しており、ダイ部５の内部に位置する胴部１７には、複数の切替樹脂通路１８が形成されている。樹脂送り切替部９は、本形態において、このひねりを手動で行っているが、自動化してもよいものとする。
【００１８】
図１及び図３において、第二ダイ８から押し出されてフィルム状となったフィルム状樹脂１６は、撮影装置１０に送られると、この撮影装置１０を構成する図示しない光源からの所定の光１９が当てられ、この状態でカメラ２０により撮影されるようになっている。ここで、所定の光１９は、例えば白色光、青色光、赤色光等であるものとする。撮影装置１０は、図３（ａ）の場合、反射光を利用して撮影をするようになっている。一方、図３（ｂ）の場合は、透過光を利用して撮影をするようになっている。
【００１９】
尚、フィルム状樹脂１６に所定の光１９を当てると、フィラー（例えば水酸化マグネシウム）を含んだ状態が撮影され、これが撮影装置１０において画像データ化されるようになっている。画像データ化された後は、この画像データが画像解析評価装置１１へと送られるようになっている。
【００２０】
画像解析評価装置１１においては、撮影装置１０から送られた画像データに基づき解析を行って、フィルム状樹脂１６中のフィラー２１の凝集有無や分散状況が評価されるようになっている。そして、この評価結果は、例えば画像解析評価装置１１に設けられる図示しない表示部等に出力されるようになっている（画像解析評価装置１１は、特に図示しないが、演算部や制御部や記憶部や入出力部や表示部等を有している）。
【００２１】
上記評価に関してもう少し具体的な例を挙げると、先ず、撮影装置１０から送られた画像データを図３（ｃ）に示す如く画像処理し、黒色部と白色部（又は色調）の割合を演算する（樹脂部分とフィラー部分とが明暗又は色調で表すことができるようにする）。次に、演算した値が規定範囲に収まっているか否かを判別し、規定範囲に収まっていればフィラーは分散していると判断してこの評価結果を出力する（分散してないと判断した時も評価結果を出力する）。
【００２２】
以上、図１ないし図３を参照しながら説明してきたように、本発明によれば、フィラーの凝集有無や分散状況を評価する必要がある場合、例えばコンパウンド１５の製造中であっても評価をすることができる。例えばコンパウンド１５の製造中にフィラーに関係する異常を検知することができれば、従来と比べて格段にロットアウト品を低減することができる。この他、従来と比べて評価が別工程にならないという効果も奏する。
【００２３】
本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の混練押出機の一実施の形態を示す模式的な構成説明図である。
【図２】ダイ部を示す図であり、（ａ）は第一ダイスを用いてのコンパウンド製造時状態を示す図、（ｂ）は第一ダイスの形状を示す図、（ｃ）は第二ダイを用いての検査時状態を示す図、（ｄ）は第二ダイの形状を示す図である。
【図３】本発明のコンパウンドの検査方法の一実施の形態を示す模式的な図であり、（ａ）は反射光利用の場合の撮影装置における図、（ｂ）は透過光利用の場合の撮影装置における図、（ｃ）は画像解析評価装置における判別の説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  混練押出機
２  シリンダ
３  スクリュー
４  ホッパ
５  ダイ部
６  駆動装置
７  第一ダイス（第一ダイ）
８  第二ダイ
９  樹脂送り切替部
１０  撮影装置
１１  画像解析評価装置
１２  造粒装置
１３  フィラーを含む溶融樹脂
１４  コンパウンド用樹脂
１５  コンパウンド
１６  フィルム状樹脂
１７  胴部
１８  切替樹脂通路
１９  所定の光
２０  カメラ
【図１】
0005087463.tif 000002
【図２】
0005087463.tif 000003
【図３】
0005087463.tif 000004