JP2001341124A - 成形原料脱気方法及び成形原料脱気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形原料を加熱シリンダで可
塑化する工程の前段で、大型の減圧手段を用いなくとも
簡単かつほぼ完全に脱気する脱気方法及びその脱気装置
を提供するにある。 【解決手段】 原料供給部(p0)から加熱シリ
ンダ(p2)への原料供給路(p1)を通じて所定量の成形原料
(y)を加熱シリンダ(p2)に供給した後、上記原料供給路
(p1)の途中で閉塞して該供給路(p1)内及び加熱シリンダ
(p2)内からなる連通空間(イ)を密閉した後、この連通空
間(イ)内雰囲気を減圧雰囲気とする吸引動作とこの減圧
雰囲気内に不活性ガスを供給して常圧又はその近傍の圧
力に戻す圧復帰動作とを交互に所定回数繰返すことによ
り、上記連通空間(イ)内雰囲気及び成形原料(y)に保持
されている気体を不活性ガスに置換する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成形原料の脱気方
法及び脱気装置に関する。さらに詳しくは、射出成形や
押出成形の過程における原料への水分、湿気、空気等の
巻き込みを防止した成形原料の脱気方法及び脱気装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形や押出成形等では、スクリュを
内蔵した加熱筒からなる加熱シリンダ内で成形原料を高
温・高圧下にて可塑化する工程を含んでいる。このよう
な可塑化工程において原料に空気が巻き込まれている
と、可塑化中に樹脂焼けを起こしたり、製品中に気泡が
できて不良品ができることとなる。

【０００３】そこで、これを防止するために、原料を可
塑化工程に付す前段、例えばホッパ内やホッパから加熱
シリンダへの原料供給路内を真空にして脱気することは
良く知られている。

【０００４】しかしながら、このような真空方法では、
対象の領域が大きくて真空ポンプは大型のものが必要と
なる。

【０００５】その上、原料にはペレット状や粒状のもの
が多く、さらに、ペレット状でも中空のものがあった
り、粒状でも再生原料のように異形なものが多い。この
ような中空や異形な原料では、特に粒子内に吸蔵されて
いる空気は単に真空にしただけではなかなか取り除くこ
とができなく、ときには銀条などの成形不良が発生す
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、原料の可塑
化工程の前段又は前半で、大型の減圧手段を用いなくと
も簡単かつほぼ完全に脱気する脱気方法及びその脱気装
置を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願第１発明は、本願
『請求項１』〜『請求項３』に示す成形原料脱気方法を
提供するものである。

【０００８】すなわち、本願『請求項１』に係る成形原
料脱気方法は、『原料供給部(p0)から加熱シリンダ(p2)
への原料供給路(p1)を通じて所定量の成形原料(y)を加
熱シリンダ(p2)に供給した後、上記原料供給路(p1)の途
中で閉塞して該供給路(p1)内及び加熱シリンダ(p2)内か
らなる連通空間(イ)を密閉した後、この連通空間(イ)内
雰囲気を減圧雰囲気とする吸引動作とこの減圧雰囲気内
に不活性ガスを供給して常圧又はその近傍の圧力に戻す
圧復帰動作とを交互に所定回数繰返すことにより、上記
連通空間(イ)内雰囲気及び成形原料(y)に保持されてい
る気体を不活性ガスに置換する』ことを特徴とする。

【０００９】また本願『請求項２』に係る成形原料脱気
方法は、上記『請求項１』において『吸引と窒素ガス供
給とが前記連通空間(イ)の同じ部分で行われる』ことを
特徴とする。

【００１０】そして本願『請求項３』に係る成形原料脱
気方法は、上記『請求項１』又は『請求項２』において
『不活性ガスが窒素ガスである』ことを特徴とする。

【００１１】一方、本願第２発明は、本願『請求項４』
〜『請求項８』に示す成形原料脱気装置を提供する。

【００１２】すなわち、本願『請求項４』に係る成形原
料脱気装置(A1)は、『原料供給部(p0)と加熱シリンダ(p
2)とを接続する原料供給路(p1)に介設可能でかつ上記原
料供給路(p1)を密閉可能に閉塞しうる流路開閉部(1)
と、上記加熱シリンダ(p2)の後端(p2a)側を密閉状態に
保持しうる閉塞部材(6)と、上記流路開閉部(1)内から加
熱シリンダ(p2)内に至る連通領域(イ)に個別に接続され
る吸引手段(2)及び不活性ガス供給手段(4)とを備え、原
料供給路(p1)を通じて所定量の成形原料(y)を加熱シリ
ンダ(p2)へ供給した後、上記流路開閉部(1)を閉作動し
て上記連通領域(イ)を密閉し、該連通領域(イ)内を減圧
雰囲気とする吸引工程とこの減圧雰囲気内に不活性ガス
を供給して常圧又はその近傍の圧力に戻す圧復帰工程と
を交互に所定回数繰返すよう、流路開閉部(1)、吸引手
段(2)及び不活性ガス供給手段(4)に作動を指令する脱気
処理制御部(5)を具備した』ことを特徴とする。

【００１３】また本願『請求項５』に係る成形原料脱気
装置(A2)(A3)は、『原料供給部(p0)(pp0)と加熱シリン
ダ(p2)(pp2)とを接続する原料供給路(p1)に介設可能で
かつ上記原料供給路(p1)を密閉可能に閉塞しうる流路開
閉部(1)(100)と、上記加熱シリンダ(p2)(pp2)の後端(p2
a)(pp2a)側を密閉状態に保持しうる閉塞部材(6)(60)
と、上記流路開閉部(1)(100)内から加熱シリンダ(p2)(p
p2)内に至る連通領域(イ)に接続される連通路(71)(31)
と、上記連通路(71)(31)に接続される吸引手段(20)(20
0)及び不活性ガス供給手段(40)(400)とを備え、原料供
給路(p1)を通じて所定量の成形原料(y)を加熱シリンダ
(p2)(pp2)へ供給した後、上記流路開閉部(1)(100)を閉
作動して上記連通領域(イ)を密閉し、該連通領域(イ)内
を減圧雰囲気とする吸引工程とこの減圧雰囲気内に不活
性ガスを供給して常圧又はその近傍の圧力に戻す圧復帰
工程とを交互に所定回数繰返すよう、流路開閉部(1)(10
0)、吸引手段(20)(200)及び不活性ガス供給手段(40)(40
0)に作動を指令する脱気処理制御部(500)を具備した』
ことを特徴とする。

【００１４】そして本願『請求項６』に係る成形原料脱
気装置(A1)は、上記『請求項４』又は『請求項５』にお
いて『閉塞部材が、加熱シリンダ後端部(p2a)と該加熱
シリンダ内に回転・往復移動可能に収納されるスクリュ
軸(p21)との間に介設されるシール部材(64)である』こ
とを特徴とする。

【００１５】一方本願『請求項７』に係る成形原料脱気
装置(A1)(A2)(A3)は、上記『請求項４』又は『請求項
５』において『閉塞部材(6)(60)が、加熱シリンダ(p2)
(pp2)内に回転・往復移動可能に収納されるスクリュ軸
(p21)(pp21)を挿通して加熱シリンダ後端部(p2a)(pp2a)
に取着される蓋部材(61)(601)と、この蓋部材(61)(601)
の加熱シリンダ後端部(p2a)(pp2a)との間及びスクリュ
軸(p21)(pp21)との間に夫々介設されるシール部材(62)
(602)(63)(603)とで構成される』ことを特徴とする。

【００１６】そして本願『請求項８』に係る成形原料脱
気装置(A1)(A2)(A3)は、上記『請求項４』〜『請求項
５』において『不活性ガスが窒素ガスである』ことを特
徴とする。

【００１７】本願『請求項１』又は『請求項３』に係る
成形原料脱気方法によれば、密閉された原料供給路(p1)
内及び加熱シリンダ(p2)内からなる連通空間(イ)内に保
持されている成形原料(y)は、該連通空間(イ)が吸引動
作により減圧雰囲気とされることによって該成形原料
(y)の表面又は表層部分に吸蔵されている水分、湿気、
気体等が該成形原料(y)から離脱する。

【００１８】次いでこの密閉された連通空間(イ)に不活
性ガス（又は窒素ガス）が供給されると、圧力が常圧又
はその近傍の圧力に復帰し、該連通空間(イ)内の成形原
料(y)を取り巻く雰囲気は殆ど不活性ガス（又は窒素ガ
ス）に交換される。

【００１９】その後、この密閉された連通空間(イ)内で
は吸引動作と圧復帰動作とが交互に行われて、この圧力
変動に伴う不活性ガス（又は窒素ガス）の気流の流動に
より該空間(イ)内雰囲気が攪拌されると共に該雰囲気内
に保持されている成形原料(y)も攪拌される。これによ
り、成形原料(y)内部に保持されている水分、湿気、気
体等も効率良く原料内部から離脱され、次いで該連通空
間(イ)外へ吸引除去されることとなり、上記連通空間
(イ)内雰囲気及び成形原料(y)に保持されていた水分、
湿気、気体等は不活性ガス（又は窒素ガス）に交換され
ることとなる。

【００２０】本願『請求項２』又は『請求項３』に係る
成形原料脱気方法によれば、上記請求項１の作用に加え
て、吸引動作に伴う気流の流れにより成形原料のあるも
のは吸引動作側に吸い寄せられて原料溜まりを生ずる
が、この吸引動作に次いで行われる圧復帰動作により、
上記原料溜まりは不活性ガス（又は窒素ガス）の噴出に
より再び連通空間(イ)に吹き戻されることとなる。

【００２１】本願『請求項４』、『請求項６』、『請求
項７』又は『請求項８』に係る成形原料脱気装置(A1)に
よれば、成形原料(y)は原料供給路(p1)を通じて加熱シ
リンダ(p2)内へ所定量が供給された後、流路開閉部(1)
の閉作動と蓋部材(6)とにより、該流路開閉部(1)内から
加熱シリンダ内(p2)に至る密閉された連通領域(イ)が形
成される。

【００２２】次いで、該連通領域(イ)に接続されている
吸引手段(2)が作動されて該連通領域(イ)内は減圧雰囲
気となり、これによって該雰囲気内に存する成形原料
(y)の表面及び表層に存在する水分、湿気、気体等は成
形原料(y)から離脱して吸引除去される。

【００２３】次いで、該連通領域(イ)に接続されている
不活性ガス（又は窒素ガス）供給手段(4)が作動されて
該連通領域(イ)内に不活性ガス（又は窒素ガス）が導入
され、常圧又はその近傍の圧力の不活性ガス（又は窒素
ガス）雰囲気となる。このような吸引工程と圧復帰工程
とが交互になされることによって、この圧力変動に伴う
不活性ガス（又は窒素ガス）気流が発生して該連通領域
(イ)内雰囲気が攪拌されると共に該雰囲気内にある成形
原料(y)も攪拌される。これにより、成形原料(y)内部に
保持されている水分、湿気、気体等も効率よく離脱さ
れ、上記連通領域(イ)内雰囲気及び成形原料(y)内雰囲
気は不活性ガス（又は窒素ガス）に交換されることとな
る。

【００２４】本願『請求項５』、『請求項６』、『請求
項７』又は『請求項８』に係る成形原料脱気装置(A2)(A
3)によれば、密閉された連通領域(イ)内雰囲気及び成形
原料(y)内雰囲気が不活性ガス（又は窒素ガス）に置換
される作用は、上記『請求項４』に係る脱気装置(A1)と
同様であるが、以下の作用が更に奏されることとなる。

【００２５】すなわち、吸引手段(20)(200)による吸引
工程の際に攪拌された成形原料(y)が吸引される気流と
共に連通路(71)(31)に吸い寄せられることとなるが、こ
の吸引工程に次ぐ不活性ガス（又は窒素ガス）供給によ
ってこの同じ連通路(71)(31)を気流が逆向きに通過する
ので、上記吸い寄せられた成形原料(y)は直ぐさま連通
領域(イ)内に吹き戻されることとなる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明を詳細
に説明するが、本発明はこれらにより限定されるもので
はない。

【００２７】［実施例１］図１に本発明の成形原料脱気
装置の一例を具備した立型の射出成形機の要部概略図を
示す。同図において、成形原料脱気装置(A1)は、立型射
出成形機(P)の原料ホッパ(p0)と加熱シリンダ(p2)とを
連通する原料供給路(p1)に介設される通路開閉部(1)
と、該原料供給路(p1)の上記通路開閉部(1)と加熱シリ
ンダ(p2)との間に順に接続される吸引手段(2)、圧力計
(3)及び窒素ガス供給手段(4)と、脱気処理制御部(5)
と、加熱シリンダ(p2)の後端部(p2a)に取付けられる密
閉蓋(6)とから主として構成されている。

【００２８】通路開閉部(1)は、上部開口部(11)及び下
部開口部(12)を有する透光性の筒状本体(10)と、上記上
部開口部(11)より下流で該筒状本体(10)を密閉可能に閉
塞し得る開閉シャッタ(13)と、該開閉シャッタ(13)の後
段に設けられるセンサ部(14)とから主として構成されて
いる。

【００２９】上記上部開口部(11)及び上記下部開口部(1
2)はいずれも、同図に示されるようにフランジ(11a)(12
a)が形成されていて、原料供給路(p1)の上下の各フラン
ジ(p11)(p12)とそれぞれボルト(v)により固定でき、こ
れにより原料供給路(p1)に脱着可能に介設できる構成と
なっている。なお、各フランジ同士の接合部には図示し
ないオーリング等のシール部材が内蔵されていて、気密
な接合ができるようになっている。

【００３０】上記開閉シャッタ(13)は、エアシリンダ(1
31)により開閉駆動される構成で、エアシリンダ駆動部
(132)は後述する脱気処理制御部(5)に電気的接続されて
いる。

【００３１】センサ部(14)は、本例では反射式センサ(1
41)を有しており、透光性の筒状本体(10)のセンサ設定
位置における成形原料の有無を検知するもので、後述す
る脱気処理制御部(5)に信号出力できるように電気的接
続されている。

【００３２】吸引手段(2)は、吸引ポンプ(21)と、一端
が該吸引ポンプ(21)に接続され他端が上記原料供給路(p
1)に接続される吸引路(22)とから主として構成されてお
り、上記吸引路(22)には電気信号により開閉作動される
開閉バルブ(211)が設けられている。なお、上記吸引路
(22)と原料供給路(p1)との接続部には図示しない網状フ
ィルタが介設されている。

【００３３】圧力計(3)は、上記開閉シャッタ(13)が閉
作動したときに筒状本体(10)内、原料供給路(p1)内及び
加熱シリンダ(p2)内から構成される連通空間(イ)内の圧
力を検知できると共に、圧力の上限値及び下限値を設定
できかつこれらの設定値を検知したとき信号出力できる
ように構成されている。

【００３４】窒素ガス供給手段(4)は、窒素ガスボンベ
(41)と、一端が該窒素ガスボンベ(41)に接続されかつ他
端が上記原料供給路(p1)に接続される窒素ガス供給路(4
2)とから主として構成されており、上記窒素ガスボンベ
(41)には圧力調整弁(411)と電気信号により開閉作動さ
れる開閉バルブ(412)とがこの順に設けられている。な
お、上記窒素ガスボンベに替えて窒素ガス発生装置であ
ってもよい。

【００３５】脱気処理制御部(5)は、前記したエアシリ
ンダ駆動部(132)、反射式センサ(141)、吸引路開閉バル
ブ(211)、圧力計(3)及び窒素ガスボンベ開閉バルブ(41
2)に夫々電気的接続されており、予めプログラムを設定
できる入力設定部(51)及び該入力設定部(51)に設定され
たプログラムに従ってこれらに作動を指令しうる信号処
理部(52)から主として構成されている。

【００３６】密閉蓋(6)は、加熱シリンダ(p2)のスクリ
ュ軸(p21)を挿通して加熱シリンダ後端部(p2a)に螺合し
て脱着可能に取付けられる蓋本体(61)と、該蓋本体(61)
内側の加熱シリンダ後端部(p2a)及びスクリュ軸(p21)と
の間にそれぞれ介設されるオーリング等のシール部材(6
2)(63)とから構成されており、該加熱シリンダ(p2)の後
端部(p2a)を気密にできるようになっている。

【００３７】なお、密閉蓋(6)に替えて、例えば図２に
示すように、加熱シリンダ後端部(p2a)のスクリュ軸挿
通部に、オーリング等のシール部材(64)を備えた構成で
あっても良い。

【００３８】以上のように構成された成形原料脱気装置
(A1)の作用について説明する。なお、本脱気装置とは独
立して射出成形機(P)は稼働中であるものとする。

【００３９】まず、脱気処理制御部(5)の入力設定部(5
1)にプログラムを設定する。このプログラム例として
は、以下に示すステップからなるものが挙げられるが、
別段これに限定されない。

【００４０】（ステップ１）原料ホッパ(p0)から成形原
料(y)が原料供給路(p1)を通じて加熱シリンダ(p2)に供
給されると、成形原料(y)は該供給路(p1)内に貯留され
ていくが、この貯留がセンサ部(14)にまで達すると反射
式センサ(141)から信号処理部(52)に信号出力される。

【００４１】（ステップ２）信号処理部(52)は上記セン
サ部(14)からの出力信号に基づいてエアシリンダ駆動部
(131)に閉作動を指令する。これによりエアシリンダ(13
1)が駆動されて開閉シャッタ(13)は原料供給路(p1)を閉
塞する。

【００４２】（ステップ３）次いで信号処理部(52)は吸
引ポンプ(21)を作動させる。すると開閉シャッタ(13)よ
り加熱シリンダ側の原料供給路(p1)内及び加熱シリンダ
(p2)内からなる連通空間(イ)が減圧雰囲気となる。ま
た、このとき吸引作動に伴って成形原料は吸引路(22)側
に吸引されるが、網フィルタが介在しているので該吸引
路(22)内には引き込まれず、該吸引路(22)が詰まること
はない。

【００４３】（ステップ４）これによって所定の下限圧
力値となったことを圧力計(3)が検知すると信号処理部
(52)に出力する。

【００４４】（ステップ５）これに基づいて信号処理部
(52)は吸引路開閉バルブ(211)を閉作動しかつ吸引作動
を停止する。

【００４５】（ステップ６）次いで信号処理部(52)は窒
素ガスボンベ開閉バルブ(412)を開作動する。すると、
窒素ガスが窒素ガス供給路(42)を通じて連通空間(イ)内
に供給され、該連通空間(イ)内の圧力は増加する。

【００４６】（ステップ７）そして圧力計(3)が上限圧
力値を検知すると信号処理部(52)に出力する。信号処理
部(52)はこれに基づいて窒素ガスボンベ開閉バルブ(41
2)を閉作動する。

【００４７】（ステップ８）このあと、上記のステップ
３〜ステップ７の作動が予め設定されている回数で繰返
される。場合によっては、このステップ８は設定されな
くて吸引動作・圧復帰動作は１回であっても良い。

【００４８】なお、上記ステップ３の吸引作動において
は、加熱シリンダ(p2)内の空間は、加熱シリンダ先端側
は前回ショットまでの溶融樹脂により密閉されており、
同後端部は密閉蓋(6)により気密になっている。従っ
て、開閉シャッタ(13)の閉作動により形成される連通空
間(イ)は密閉状態となり、吸引ポンプ(21)の作動によっ
て容易に所定の減圧雰囲気を構成することができる。

【００４９】以上のようにして脱気処理された成形原料
は、通常通り運転されている加熱シリンダ(p2)内に送ら
れて加熱・溶融・混練等の可塑化工程に付されて射出さ
れる。

【００５０】得られた射出成形品は、加熱シリンダ内に
空気、湿気、水分等が持ち込まれないので、これらに起
因する特に酸素ガス等による原料の焼けや焦げ等がな
く、非常に綺麗な射出成形品を得ることができるもので
あった。

【００５１】［実施例２］本例の成形原料脱気装置(A2)
は、図３に示すように、吸引手段の吸引路及び窒素ガス
供給手段の供給路を若干変更し、かつこれに伴って脱気
処理制御部の作動指令を若干変更する以外は実施例１と
同様であり、従って実施例１と同一の部材には実施例１
と同一の番号を付し、これらについての説明は省略す
る。

【００５２】すなわち成形原料脱気装置(A2)では、吸引
手段(20)の吸引路(220)と窒素ガス供給手段(40)の窒素
ガス供給路(420)とが、三方電磁弁(7)を介して吸排路(7
1)に接続され、該吸排路(71)は図示の如く原料供給路(p
1)に接続されている。そして、該吸排路(71)と原料供給
路(p1)との接続部には図示しない網状フィルタが介設さ
れている。

【００５３】そして、脱気処理制御部(50)は、開閉シャ
ッタ(13)、反射式センサ(141)、吸引路開閉バルブ(21
1)、圧力計(3)、窒素ガスボンベ開閉バルブ(412)及び三
方電磁弁(7)に夫々電気的接続されており、予めプログ
ラムを設定できる入力設定部(510)に設定されたプログ
ラムに従ってこれらに作動を指令しうる信号処理部(52
0)から構成されている。

【００５４】以上のように構成された脱気処理制御部(5
0)においては、入力設定部(510)及び信号処理部(520)か
らの作動指令は例えば以下のようになる。なお、本例に
おいても脱気装置とは独立して射出成形機(P)は稼働中
されているものとする。

【００５５】（ステップ１）原料ホッパ(p0)から成形原
料(y)が原料供給路(p1)を通じて加熱シリンダ(p2)に供
給されると、成形原料(y)は該供給路(p1)内に貯留され
ていくが、この貯留がセンサ部(14)にまで達すると反射
式センサ(141)から信号処理部(520)に信号出力される。

【００５６】（ステップ２）信号処理部(520)は上記セ
ンサ部(14)からの出力信号に基づいてエアシリンダ駆動
部(131)に閉作動を指令する。これによりエアシリンダ
(131)が駆動されて開閉シャッタ(13)は原料供給路(p1)
を閉塞する。

【００５７】（ステップ３）次いで信号処理部(520)は
三方電磁弁(7)を吸引手段側に切換えた後吸引ポンプ(2
1)を作動させる。すると開閉シャッタ(13)より加熱シリ
ンダ側の原料供給路(p1)内及び加熱シリンダ(p2)内から
なる連通空間(イ)が減圧雰囲気となる。また、このとき
吸引作動に伴って成形原料は吸排路(71)側に吸引される
が、網フィルタが介在しているので該吸排路(71)内には
引き込まれず、該吸排路(71)が詰まることはない。

【００５８】（ステップ４）これによって所定の下限圧
力値となったことを圧力計(3)が検知すると信号処理部
(520)に出力する。

【００５９】（ステップ５）これに基づいて信号処理部
(520)は吸引ポンプ開閉バルブ(211)を閉作動して吸引作
動を停止する。

【００６０】（ステップ６）次いで信号処理部(520)は
三方電磁弁(7)を窒素ガス供給手段側に切換えた後窒素
ガスボンベ開閉バルブ(412)を開作動する。すると、窒
素ガスが窒素ガス供給路(420)を通じて連通空間(イ)内
に供給され、該連通空間(イ)内の圧力は増加する。ま
た、このとき噴出される窒素ガスにより、吸引作動時に
吸排路(71)の網フィルタに吸い寄せられて集まっている
成形原料は再び連通空間(イ)内に吹き戻される。

【００６１】（ステップ７）そして圧力計(3)が上限圧
力値を検知すると信号処理部(520)に出力する。信号処
理部(520)はこれに基づいて窒素ガスボンベ開閉バルブ
(412)を閉作動する。

【００６２】（ステップ８）このあと、上記のステップ
３〜ステップ７の作動が予め設定されている回数繰返さ
れる。場合によってはこのステップ８は、実施例１と同
様、設定されていなくとも良く、吸引動作と圧復帰動作
とは１回ずつでもよい。

【００６３】以上のようにして脱気処理された成形原料
は、通常通り運転されている加熱シリンダ(p2)内に送ら
れて加熱・溶融・混練されて射出されることとなる。

【００６４】上述したように、同成形原料脱気装置(A2)
では、ステップ３における吸引作動によっても吸排路(7
1)内に成形原料は引き込まれず、また、ステップ６にお
ける窒素ガス供給作動時に該吸排路(71)と原料供給路(p
1)との接続部に介設されている網フィルタに吸い寄せら
れた成形原料は、逆向きの気流により効率よくパージさ
れることとなり、目詰まりが無くスムースな脱気処理・
射出成形作動が続けられることとなる。

【００６５】結局、本例の成形原料脱気装置(A2)は、実
施例１のものと同等の効果を奏する上に、窒素ガス供給
作動時には上記したようにパージ効果が発揮されるの
で、原料詰まりによるトラブルの発生が非常に少なく、
良好な状態を長期間維持することができる。

【００６６】［実施例３］図４に本発明の成形原料脱気
装置のさらに他の例を具備した横型の射出成形機の要部
概略図を示す。

【００６７】同成形原料脱気装置(A3)は、横型射出成形
機(PP)の原料ホッパ(pp0)と加熱シリンダ(pp2)との間に
介設される通路開閉部(100)と、該通路開閉部(100)の下
流側に接続される吸引手段(200)と、圧力計(30)と、窒
素ガス供給手段(400)と、脱気処理制御部(500)と、加熱
シリンダ(pp2)の後端部(pp2a)に取付けられる密閉蓋(6
0)とから主として構成されている。なお、(8)は原料ロ
ーダ、(9)は加熱シリンダ作動部である。

【００６８】通路開閉部(100)は、上部開口部(101)及び
下部開口部(102)を有するホッパ状本体(110)と、上記上
部開口部(101)より下流で該ホッパ状本体(110)を密閉可
能に閉塞し得る開閉シャッタ(103)と、該開閉シャッタ
(103)の下流に設けられるセンサ部(104)とから主として
構成されている。

【００６９】上記ホッパ状本体(110)は、加熱シリンダ
(pp2)に対して直接気密に接合できるようになってい
る。従って、本例ではホッパ状本体(110)内が原料供給
路(p1)を構成している。

【００７０】上記開閉シャッタ(103)は、エアシリンダ
(131)により開閉駆動される構成で、エアの吸排を制御
するエアシリンダ駆動部(132)は後述する脱気処理制御
部(500)に電気的接続されている。

【００７１】センサ部(104)は、レベルセンサが用いら
れており、ホッパ状本体(110)のセンサ設定位置におけ
る成形原料の有無を検知するもので、後述する脱気処理
制御部(500)に信号出力できるように電気的接続されて
いる。

【００７２】吸引手段(200)は、吸引ポンプ(201)と、一
端が該吸引ポンプ(201)に接続され他端が後述する気体
吸排路(31)に連結される吸引路(202)とから主として構
成されており、上記吸引路(202)には電気信号により開
閉作動される電磁弁(203)が設けられている。

【００７３】圧力計(30)は、上記通路開閉部(100)のホ
ッパ状本体(110)に連通されている気体吸排路(31)に設
けられており、上記開閉シャッタ(103)が閉作動したと
きにホッパ状本体(110)内及び加熱シリンダ(pp2)内から
構成される連通空間(イ)内の圧力を検知できると共に、
圧力の上限値及び下限値を設定できかつこれらの設定値
を検知したとき信号出力できるように構成されている。

【００７４】窒素ガス供給手段(400)は、窒素ガスボン
ベ(401)と、一端が該窒素ガスボンベ(401)に接続されか
つ他端が上記気体吸排路(31)に電磁弁(403)を介して接
続される窒素ガス供給路(402)とから主として構成され
ており、上記窒素ガスボンベ(401)には圧力調整弁(411)
が設けられている。なお、上記電磁弁(403)は電気信号
により開閉作動されるものである。

【００７５】脱気処理制御部(500)は、前記したエアシ
リンダ駆動部(132)、センサ部(104)、吸引路開閉電磁弁
(203)、圧力計(30)及び窒素ガス供給路開閉電磁弁(403)
に夫々電気的接続されており、予めプログラムを設定で
きる入力設定部(501)及び該入力設定部(501)に設定され
たプログラムに従ってこれらに作動を指令しうる信号処
理部(502)から主として構成されている。

【００７６】密閉蓋(60)は、加熱シリンダ(pp2)のスク
リュ軸(pp21)を挿通して加熱シリンダ後端部(pp2a)に螺
合して脱着可能に取付けられる蓋本体(601)と、該蓋本
体(601)内側の加熱シリンダ後端部(pp2a)及びスクリュ
軸(pp21)との間にそれぞれ介設されるオーリング等のシ
ール部材(602)(603)とから構成されており、該加熱シリ
ンダ(pp2)の後端部(pp2a)を気密にできるようになって
いる。

【００７７】なお本例においても、図２に示したよう
に、密閉蓋(60)に替えて加熱シリンダ後端部(pp2a)のス
クリュ軸(pp21)挿通部に、オーリング等のシール部材を
備えただけの構成であっても良い。

【００７８】また、気体吸排路(31)は、網状フィルタ(3
2)を介してホッパ状本体(110)に接続されており、これ
によって吸引作動時に成形原料は該吸排路(31)内に引き
込まれず、また圧復帰作動時には、該吸引路(31)内がパ
ージされ、網状フィルタ(32)に吸い寄せられて集まって
いる成形原料はホッパ状本体(110)内に吹き戻されて目
詰まりが防止される事となる。

【００７９】以上のように構成された脱気処理制御部(5
00)においては、入力設定部(501)及び信号処理部(502)
からの作動指令は例えば以下のようになる。

【００８０】（ステップ１）原料ホッパ(pp0)から成形
原料(y)が通路開閉部(100)を通じて加熱シリンダ(pp2)
に供給されると、成形原料(y)は該通路開閉部(100)のホ
ッパ状本体(110)内に貯留されていくが、この貯留がセ
ンサ部(104)にまで達すると内部のレベルセンサから信
号処理部(502)に信号出力される。

【００８１】（ステップ２）信号処理部(502)は上記セ
ンサ部(104)からの出力信号に基づいてエアシリンダ駆
動部(132)に閉作動を指令する。これによりエアシリン
ダ(131)が駆動されて開閉シャッタ(103)はホッパ状本体
(110)を閉塞する。

【００８２】（ステップ３）次いで信号処理部(502)は
吸引路開閉電磁弁(203)を開作動すると共に窒素ガス供
給路開閉電磁弁(403)を閉作動した後吸引ポンプ(201)を
作動させる。すると開閉シャッタ(103)より加熱シリン
ダ側のホッパ状本体(110)内及び加熱シリンダ(pp2)内か
らなる連通空間(イ)が減圧雰囲気となる。

【００８３】（ステップ４）これによって所定の下限圧
力値となったことを圧力計(30)が検知すると信号処理部
(502)に出力する。

【００８４】（ステップ５）これに基づいて信号処理部
(502)は、吸引路開閉電磁弁(203)を閉作動して吸引作動
を停止する。

【００８５】（ステップ６）次いで信号処理部(502)は
窒素ガス供給路開閉電磁弁(403)を開作動する。する
と、窒素ガスが窒素ガス供給路(402)及び気体吸排路(3
1)を通じて連通空間(イ)内に供給され、該連通空間(イ)
内の圧力は増加する。また、このとき噴出される窒素ガ
スにより、吸引作動時に網状フィルタ(32)に吸い寄せら
れて集まった成形原料は再び連通空間(イ)内に吹き戻さ
れる。

【００８６】（ステップ７）そして圧力計(30)が上限圧
力値を検知すると信号処理部(502)に出力する。信号処
理部(502)はこれに基づいて窒素ガス供給路開閉電磁弁
(403)を閉作動する。

【００８７】（ステップ８）このあと、上記のステップ
３〜ステップ７の作動が予め設定されている回数繰返さ
れる。また場合によっては、このステップ８は設定され
ず、吸引動作と圧復帰動作とが１回ずつで終了されても
良い。

【００８８】以上のようにして脱気処理された成形原料
は、通常通り運転されている加熱シリンダ(pp2)内に送
られて加熱・溶融・混練されて射出されることとなる。

【００８９】このようにして脱気処理された成形原料か
ら得られた射出成形品は、加熱シリンダ内に空気、湿
気、水分等が持ち込まれないので、これらに起因する特
に酸素ガス等による原料の焼けや焦げ等がなく、非常に
綺麗な射出成形品を得ることができるものであった。

【００９０】

【発明の効果】本発明によれば、成形原料を加熱シリン
ダで可塑化する工程の前段で、大型の真空装置を用いな
くとも簡単かつほぼ完全に脱気することができる。

【００９１】しかも加熱シリンダ内空間に存在する水分
や空気（特に酸素ガス）をも除去できるので、成形原料
の焼けがなく、綺麗な成形品を提供することができる。

【００９２】さらに、脱気対象の空間からの吸引路と該
空間への不活性ガス供給路とを同一の部分で行えば、吸
引作動時に吸い寄せた成形原料を不活性ガス供給作動時
にパージできるので、トラブルの発生が少なく、長期間
にわたって良好な脱気処理工程及び成形工程を維持でき
る。

【００９３】本発明は、吸湿した材料（ポリカーボネー
ト、ＡＢＳ樹脂、ナイロン等）も別途の乾燥工程を必要
とせずに射出成形することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の成形原料脱気装置の一例を備えた立型
射出成形機の要部概略説明図

【図２】本発明の成形原料脱気装置の他の例を備えた図
１相当図

【図３】本発明の成形原料脱気装置のさらに他の例を備
えた図１相当図

【図４】本発明の成形原料脱気装置の一例を備えた横型
射出成形機の要部概略説明図

【符号の説明】

(A1)(A2)(A3)…成形原料脱気装置 (1)(100)…通路開閉部 (2)(20)(200)…吸引手段 (3)(30)…圧力計 (4)(40)(400)…窒素ガス供給手段 (5)(50)(500)…脱気処理制御部 (6)(60)…密閉蓋 (7)…三方電磁弁 (10)…筒状本体 (13)(103)…開閉シャッタ (14)(104)…センサ部 (21)(201)…吸引ポンプ (22)(202)(220)…吸引路 (41)(401)…窒素ガスボンベ (42)(402)(420)…窒素ガス供給路 (51)(501)(510)…入力設定部 (52)(502)(520)…信号処理部 (62)(63)(64)(602)(603)…シール部材 (110)…ホッパ状本体 (131)…エアシリンダ (132)…エアシリンダ駆動部 (141)…反射式センサ (211)…吸引路開閉バルブ (412)…窒素ガスボンベ開閉バルブ (P)…立型射出成形機 (PP)…横型射出成形機 (p0)(pp0)…原料ホッパ (p1)…原料供給路 (p2)(pp2)…加熱シリンダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F201 AL07 AL21 AM28 AM30 BA01 BC01 BC02 BD04 BD05 BN37 BN39 BQ08 BQ16 BQ17 BQ18 BQ20 BQ34 BQ57 4F207 AL07 AL21 AM28 AM30 KA01 KA17 KL43 KL93 KM03

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原料供給部から加熱シリンダへの
   原料供給路を通じて所定量の成形原料を加熱シリンダに
   供給した後、上記原料供給路の途中で閉塞し、該供給路
   内及び加熱シリンダ内からなる連通空間を密閉し、次い
   でこの連通空間内雰囲気を減圧雰囲気とする吸引動作と
   この減圧雰囲気内に不活性ガスを供給して常圧又はその
   近傍の圧力に戻す圧復帰動作とを交互に所定回数繰返す
   ことにより、上記連通空間内雰囲気及び成形原料に保持
   されている気体を不活性ガスに置換することを特徴とす
   る成形原料脱気方法。
2. 【請求項２】 吸引と不活性ガス供給とが前記連
   通空間の同じ部分で行われる請求項１記載の成形原料脱
   気方法。
3. 【請求項３】 不活性ガスが窒素ガスである請求
   項１又は２に記載の成形原料脱気方法。
4. 【請求項４】 原料供給部と加熱シリンダとを接
   続する原料供給路に介設可能でかつ上記原料供給路を密
   閉可能に閉塞しうる流路開閉部と、上記加熱シリンダの
   後端側を密閉状態に保持しうる閉塞部材と、上記流路開
   閉部内から加熱シリンダ内に至る連通領域に接続される
   吸引手段及び不活性ガス供給手段とを備え、 原料供給路を通じて所定量の成形原料を加熱シリンダへ
   供給した後、上記流路開閉部を閉作動して上記連通領域
   を密閉し、該連通領域内を減圧雰囲気とする吸引工程と
   この減圧雰囲気内に不活性ガスを供給して常圧又はその
   近傍の圧力に戻す圧復帰工程とを交互に所定回数繰返す
   よう、流路開閉部、吸引手段及び不活性ガス供給手段に
   作動を指令する脱気処理制御部を具備した成形原料脱気
   装置。
5. 【請求項５】 原料供給部と加熱シリンダとを接
   続する原料供給路に介設可能でかつ上記原料供給路を密
   閉可能に閉塞しうる流路開閉部と、上記加熱シリンダの
   後端側を密閉状態に保持しうる閉塞部材と、上記流路開
   閉部内から加熱シリンダ内に至る連通領域に接続される
   連通路と、上記連通路に接続される吸引手段及び不活性
   ガス供給手段とを備え、 原料供給路を通じて所定量の成形原料を加熱シリンダへ
   供給した後、上記流路開閉部を閉作動して上記連通領域
   を密閉し、該連通領域内を減圧雰囲気とする吸引工程と
   この減圧雰囲気内に不活性ガスを供給して常圧又はその
   近傍の圧力に戻す圧復帰工程とを交互に所定回数繰返す
   よう、流路開閉部、吸引手段及び不活性ガス供給手段に
   作動を指令する脱気処理制御部を具備した成形原料脱気
   装置。
6. 【請求項６】 閉塞部材が、加熱シリンダ後端部
   と該加熱シリンダ内に回転・往復移動可能に収納される
   スクリュ軸との間に介設されるシール部材である請求項
   ４又は５に記載の成形原料脱気装置。
7. 【請求項７】 閉塞部材が、加熱シリンダ内に回
   転・往復移動可能に収納されるスクリュ軸を挿通して加
   熱シリンダ後端部に取着される蓋部材と、この蓋部材の
   加熱シリンダ後端部との間及びスクリュ軸との間に夫々
   介設されるシール部材とで構成される請求項４又は５に
   記載の成形原料脱気装置。
8. 【請求項８】 不活性ガスが窒素ガスである請求
   項４〜７のいずれかに記載の成形原料脱気装置。