JPH0257007B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 開示技術は、樹脂製品を射出成形する際に添加
するリキツドカラーによる色替えの技術分野に属
する。

而して、この発明は、射出成形機のホツパに無
色の樹脂ペレツトを送給すると共に該樹脂ペレツ
トに所定のリキツドカラーを注入して射出成形す
るに際し、前段の原料にリキツドカラーを注入し
て所定の射出成形を行つた後、次段の原料に異な
るリキツドカラーを注入して射出成形を行うプロ
セスにて前段と後段の射出成形において、異なる
リキツドカラーを速やかに自動的に色替する方法
に関する発明であり、特に、色替プロセスにおい
て、射出成形機のスクリユーに最大の背圧を印加
して原料に対する押出圧を大にし、連続射出成形
させると共にリキツドカラーを通常の射出成形時
よりも増量して注入して両者の混合状態でミキシ
ングノズルより押し出しして射出成形機の先端間
隙部を、クリーニングし、次いで、背圧を落し、
ミキシングノズルを閉塞した状態でリキツドカラ
ーを注入し、スクリユーを後退させて計量状態に
し、再び、ミキシングノズルを開放状態にしミキ
シングノズルから押し出しするようにし、ケーシ
ングとスクリユーの間のクリーニングを一気に行
うようにしたプロセスを所定回数反復して速やか
に色替するようにした射出成形機の自動色替方法
に係る発明である。

＜従来技術＞ 周知の如く、射出成形による樹脂成形品は成形
がし易く、而も、コスト的に安く、量産性に優れ
ている等の点で各種産業、例えば、自動車内装部
品等に広く用いられており、その意匠性の豊さを
向上させるために様々な着色された樹脂成形品が
用いられている。

そして、カラフルな樹脂成形品を多量に製造す
るに際しては当然のことながら、樹脂原料の着色
が必要であるが、これに対処するに、所謂所定サ
イズの粒状の着色ペレツトを用いており、したが
つて、その色替に際しても着色ペレツトの原料を
代えるだけで速やかに射出成形の色替が行われる
ようにして製品の隠ぺい率低下がないようにして
いた。

さりながら、着色ペレツトの原料を用いる場合
には、既にその色合いが決められているために色
替の柔軟性がないという不具合があるうえに、原
料に対する着色工程で一定の着色状態にせねばな
らぬために原料のコストが高いという不利点があ
つた。

これに対して色替の柔軟性を持たせ、低コスト
化を図り、樹脂製品の意匠の設計の自由度を保て
るようにするべく、樹脂原料を無色に近い無色ペ
レツトとして使用し、射出成形機のホツパに該原
料を供給すると共に所望の色合のリキツドカラー
を注入して、両者を混合して押し出しする射出成
形技術が開発されて利用されるようになつてき
た。

即ち、第６図に示す様に、射出成形機１のホツ
パ２に対し、無色ペレツトの原料３を供給すると
共にタンク４からの所定の色のリキツドカラーを
ポンプ５を介してホツパ２に注入し、スクリユー
６により混合し、ケーシング７に対して該スクリ
ユー６を後退させて計量し、次いで回転させてノ
ズル８より押し出しして射出成形するようにして
いる。

そして、前述の如く前段の所定の色の射出成形
を行つた後に色替して次段の異なる色の射出成形
を行うようにされている。

＜発明が解決しようとする課題＞ 而して、リキツドカラーによる色替を行う場合
には、前述着色ペレツトの場合とは異なり、前段
の色残りをクリーニングして色替しないと、所謂
色混り現象が起こるためにその色替原料に対する
リキツドカラーの供給を停止し、無色ペレツトの
原料の、所謂フリーシヨツトを行つてクリーニン
グを行つた後、次段のリキツドカラーを注入して
原料と混合して所定の色合いになつてから射出成
形を行う所謂過渡プロセスをとる必要がある。

したがつて、該色替に際してのクリーニングに
用いる原料が多いとコスト高になるという不利点
があり、又、運転効率が悪く、段取り替え時間が
長くなるという不都合さがある。

そこで、次段射出成形の打始めの色混りを防止
して隠ぺい効果を上げるために、ノズル部８とケ
ーシング７、及び、スクリユー６間の溝部などに
おける色残りをクリーニングするべく当該第６図
に示す様に、スクリユー６を回転させてフリーシ
ヨツトを行う場合、ノズル８が常時開放状態であ
るために、色替の後期で通常の射出成形時と同量
のリキツドカラーを供給すると、ノズル８から原
料とリキツドカラーの混合された材料が押し出し
されていくことから、射出成形機１内に於ける着
色状態は稀薄となり、色混りは防止されても色合
いが薄い不良品が製造されるという欠点があつ
た。

蓋し、フリーシユツトの際には、抵抗が小さく
なるため、通常の可塑化、混練時よりも多量の樹
脂が導入され、したがつて、リキツドカラー量が
一定であれば、相対的に着色状態は希薄になるか
らである。

又、第７図に示す様に、射出成形の打始めに際
し、スクリユー６を後退させて射出成形に移る際
に計量部９での内圧がノズル８の開放のために増
圧されず、低圧の状態のまま押し出しがなされる
ために、ケーシング７とスクリユー６との間の溝
部や、或いは、逆止弁等の色残り部分をこすりと
るクリーニングが充分に出来ないという難点があ
つた。

そして、何れにしてもノズル８が開放状態であ
るために、その分だけ材料が押し出されて減量さ
れ、したがつて、平常状態で供給されるリキツド
カラーが相対的に少くなつて、所謂色うすの製品
や色むら不良品を多発するという不具合があつ
た。

したがつて、このような在来技術に従う色替を
行うことにより、原料の損失は一回の色替につい
で10Kg、多い場合には30Kgを越えてコスト的にひ
びくというデメリツトがあり、色替に要する時間
も８分〜20分以上にもなり、作業効率を低下さ
せ、色替後の打始めに際しての色混り不良製品は
２〜10シヨツト分も発生し、この点からも効率低
下、コストアツプにつながるというマイナス点が
あつた。

この発明の目的は上述従来技術に基づくリキツ
ドカラーによる着色射出成形における色替の問題
点を解決すべき技術的課題とし、リキツドカラー
による着色の自由度が高い利点を充分に生かしな
がら、無駄な材料のロスをなくし、色替の効率を
上げ、隠ぺい率の精度の高い製品を得ることがで
きる射出成形を現出させて各種産業における樹脂
成形技術利用分野に益する優れた射出成形機の自
動色替方法を提供せんとするものである。

＜問題点を解決するための手段＞ 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とす
るこの発明の構成は、前述問題点を解決するため
に、所定のリキツドカラーを原料に注入して射出
成形機による前段の射出成形を行つた後次段の異
なるリキツドカラーを介しての射出成形を行う射
出成形機の自動色替方法であつて、射出成形機に
最大の背圧を印加すると共に次段のリキツドカラ
ーを該次段の射出成形時より増量して注入し連続
稼動によりミキシングノズルから押し出し、その
後該ミキシングノズルを閉塞した状態で定常量の
リキツドカラー注入で計量し、次いでミキシング
ノズルから押し出しするようにしたプロセスを所
定回反復する射出成形機の自動色替方法である。

＜作用＞ 而して、射出成形機に所定の無色ペレツトの原
料と所定色合いのリキツドカラーを注入して混合
し、計量と押し出しを反復して射出成形を行つた
後、次段の異なる色合いの射出成形を行うに際
し、該リキツドカラーの色替をする場合、射出成
形機のスクリユーに対して最大の背圧を印加して
無色ペレツトに対し次段の所定のリキツドカラー
を当該次段の射出成形におけるリキツドカラー供
給量よりも増量した状態で注入し、連続して該ス
クリユーを回転させることにより、均一に着色さ
れる材料は背圧により排出間隙を細く高速で押し
出しされる材料によりケーシングとスクリユーの
間の細かい溝部のクリーニングが行われ、又、そ
の間リキツドカラーが増量されて注入されること
により、ケーシング内での材料の着色状態は均一
に維持され、而して、所定時間後に背圧を低下さ
せてスクリユーを後退して計量状態に移り、ミキ
シングノズルをシヤツトオフバルブにより閉鎖状
態にしてケーシング内の樹脂圧を高くして逆止弁
やスクリユー溝等の色残りを洗浄し、又、この
間、リキツドカラーの注入量は通常の射出成形の
量に減量されてケーシング内の着色状態は均一に
され、次に、制御装置により、シヤツトオフバル
ブが開かれて押し出しに移り、ミキシングノズル
より均一に着色され、隠ぺい率を高くされてノズ
ル部分の色残りを除去し、このプロセスを所定に
反復して色替を完了するようにし、連続成形に戻
るようにした技術的手段を講じたものである。

＜実施例＞ 次に、この発明の１実施例を第１〜５図に従つ
て説明すれば以下の通りである。尚、第６，７図
と同一態様部分は同一符号を用いて説明するもの
とする。

第１図に示す態様において１′は、原料に無色
ペレツトを用い、これにリキツドカラーを注入し
て射出成形を行う射出成形機であり、その供給ホ
ツパ２に対してはその基部にリキツドカラーのタ
ンク４にポンプ５を介して接続された注入パイプ
が臨まされており、その構成は第６図に示した在
来態様の射出成形機１′と実質的には同一であり、
ケーシング７に内装されたスクリユー６の基端に
は油圧シリンダ等の背圧付与装置１２が連結され
ており、射出成形機１′においては、更に、ミキ
シングノズル８′がその先端に設けられ、バレル
内部との間に適宜周知のシヤツトオフバルブ１０
が設けられてエアシリンダ等のアクチユエータ１
１に連結されている。

そして、該アクチユエータ１１、及び、背圧付
与装置１２、ポンプ５は図示しない制御装置に電
気的に接続されて予め決められたプログラムに従
つて動作されるようにされている。

そして、所定の着色樹脂成形品に対する射出成
形を行うに際してはホツパ２に在来態様同様に無
色ペレツトの原料３を供給し、タンク４から所定
の色合いのリキツドカラーをポンプ５によりホツ
パ２の基部に供給して原料３と混合させ、スクリ
ユー６を回転して所定サイクルで後退し、後述の
如く、計量し、更に前進させてミキシングノズル
８′により高い隠ぺい率で均一な色彩にして図示
しない金型に供給して所定の射出成形を行うよう
にされている。

この場合、スクリユー６の前進後退、及び、シ
ヤツトオフバルブ１０の開放を行うエアシリンダ
１１、及び、ポンプ５の動作は上記制御装置を介
して所定に行うようにされている。

尚、ミキシングノズル８′は、第５図に示す様
に、ケーシング７の先端バレル９から先の部分で
互いに径方向に於いて、僅かに連通口をオーバー
ラツプする複数の軸方向複段に形成された押し出
し孔１３，１３，１３′がジグザグ状に形成され、
各押し出し孔１３，１３′内には互いに交差する
複数の公知の無撹拌混合治具としての管路混合羽
根１４，１４，１４…が内装され、矢印の如く、
押し出される所定色混りの材料の押し出しプロセ
スにて幾何級数的に色混りが促進されて高い隠ぺ
い率の混合が行われるようにされている。

而して、前段の所定色合いの射出成形が終了し
てスケジユールに従い、次段の色合いの射出成形
の段取り替えを行うに際しては色替をする必要が
あるが、原料の無色ペレツトのフリーシヨツトを
行わずに、即ち、第２図に示す様に、スクリユー
６の計量押し出しの反復する前進後退を行わずに
背圧付与装置１２により、該スクリユー６に最も
高い背圧を印加してスクリユー６はその先端のバ
レル計量部９を最も狭くされて連続回転され、
又、タンク４からの次段の所定色合いのリキツド
カラーについては該次段の射出成形プロセスの量
よりも設定量増加した量でホツパ２内の無色ペレ
ツト原料３に供給して撹拌する。

したがつて、スクリユー６の背圧１２が大であ
るために連続回転するスクリユーの押出圧によ
り、着色された材料は計量部９の狭い間隙からミ
キシングノズル８′を経て押し出される。

そのため、該計量部９の間隙が狭くされている
ことにより押し出される材料の速度は速く、よつ
て、スクリユー６とケーシング７の溝部の間隙等
に残つている前段の色残りはクリーニングされて
いく。

又、ミキシングノズル８′から押し出される材
料に対してリキツドカラーが増量されて供給され
ていることにより、色が稀薄にならず、所望射出
成形プロセスでの色合いと同様な均一色合いの材
料にされ、前段のリキツドカラーの残りに対する
強力な洗浄分散が行われていく。

そして、所定時間経過後図示しない制御装置の
プログラムに従つて背圧付与装置１２の背圧を通
常射出成形プロセスでの背圧に低下させる。

又、タンク４からのリキツドカラーの供給量
も、通常の射出成形時の供給量にするようにポン
プ５を自動調整する。

そして、エアシリンダ１０を動作させてシヤツ
トオフバルブ１０をしてミキシングノズル８′を
閉ざす。

このようにすることにより、ケーシング７の計
量部９でのバレル内樹脂圧は上がり、第３図に示
す様に、スクリユー６は計量プロセスに移行して
後退し、該計量部９での高い樹脂圧は図示しない
逆止弁やスクリユー６とケーシング７間の細かい
溝部等に対するクリーニング作用を行い、前段の
射出成形での色残りとなつているリキツドカラー
をクリーニング除去する。

そして、所定タイミング後に制御装置により、
エアシリンダ１１が動作してシヤツトオフバルブ
１０を開くと共に第４図に示す様に、スクリユー
６を回転前出させることにより、通常の射出成形
と同じようにクリーニング後の色混り樹脂はミキ
シングノズル８′より無撹拌混合を促進されて色
残りを完全に払拭して押し出されていく。

そして、該制御装置により上述の第２，３，４
図に示したプロセスを所定回数反復することによ
り、前段の色残りを完全に分散除去し、均一な色
合いでの次段の射出成形が行われる色替を完了す
る。

このようにして、色替プロセスでの前段の色残
りが分散クリーニングされ、隠ぺい率は高くな
り、均一な着色状態にされて次段の射出成形を反
復するようにする。

尚、この間のスクリユー６の前進後退、シヤツ
トオフバルブ１０のアクチユエータ１１による開
閉、ポンプ５によるリキツドカラーの供給量調整
は前述の如く図示しない制御装置により所定に行
われるが、そのプログラムは予め所定に設計され
ているものである。

尚、この発明の実施態様は上述実施例に限るも
のでないことは勿論であり、例えば、射出成形機
の先端に付設するミキシングノズルについてはク
リーニング時のみ付設し、射出成形時においては
用いないように適宜切換バルプを設けたりする等
種々の態様が採用可能である。

又、上述実施例に則す実験によれば、30Kgの材
料ロスを30％低減して約20Kgとすることが出来、
コストダウンに多いにプラスになり、又、色替時
間は20分の場合であつたものが50％低減されて約
10分とされて作業効率は著しく向上された。

又、従来リキツドカラーの射出成形の打始めに
おいて、色混り不良を避けるために２〜10シヨツ
ト行つていたものを０にすることが出来、コスト
ダウンを図り、作業効率を促進させることが出来
た。

又、色替は自動システムとされているために、
当該色替作業中作業者が別作業をすることが出来
て関連作業効率が向上し、又、それだけ工数が削
減された。

＜発明の効果＞ 以上この発明によれば、基本的に無色ペレツト
を原料として所望色合いのリキツドカラーを連続
的に用いることが出来るリキツドカラー注入によ
る射出成形において、そのメリツトを充分に生か
し、前段の射出成形における色残りを無くし、充
分に除去分散することが出来るために、速やかに
次段射出成形の色替が行え、原料ロスを少くし、
サイクルタイムを短縮し、工数を低減出来、コス
トダウンにプラスし、作業能率を高めることが出
来るという優れた効果が奏される。

而して、色替時において、射出成形機を連続運
転し、リキツドカラーを射出成形時よりも設定量
増量して供給するために色が稀薄にならず、ミキ
シングノズルやケーシング、スクリユー間の溝部
等の前段の色残りを完全に分散除去することが出
来る優れた効果が奏される。

したがつて、該色替時の色の稀薄も避けられ、
均一な色合いを色替プロセスにおいて保持出来、
スクリユーに対する背圧を通常の射出成形時より
も最大に上げて行うことにより、スクリユーは後
退せず、射出成形機内の樹脂圧は上がり、当該高
い樹脂圧によりクリーニング効果がより促進され
るという優れた利点がある。

又、その後、所定制御によりスクリユーに対す
る背圧を通常の射出成形時の背圧に下げることに
よりスクリユーを退行させると共にミキシングノ
ズルに対するシヤツトオフバルブを閉ざして押し
出しを停止し、内圧を上げることにより、スクリ
ユーやケーシング間の細かい間隙や溝に対するク
リーニング作用が強く行われ、次にスクリユーを
前進させて押し出すタイミングで確実に前段の色
残りとの色混り材料を排出することが出来、この
プロセスを設定回数反復することにより、色替は
自動的に行え、隠ぺい率の高い次段の射出成形を
速やかに行うことが出来るという優れた効果が奏
される。

このようにすることにより、射出成形を行うに
際しては打始めにおいて、色混り不良品等が出来
ず、直ちに次段の所定色彩の隠ぺい率の高い射出
成形が行われるという優れた効果が奏される。

そして、この発明によれば、色替が設定プログ
ラムにより全く自動的に行われることにより、そ
の間作業員は別段の作業を行うことが出来るため
工数低減にも役立ち、作業能率が向上するという
優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に使用する射出成形機の概略
構造部分断面側面図、第２〜４図はこの発明の実
施例のプロセス部分断面側面図、第５図はミキシ
ングノズルの概略断面図、第６，７図は従来技術
に基づく射出成形の色替の部分断面側面図であ
る。 １′……射出成形機、３……原料、４……リキ
ツドカラータンク、８′……ミキシングノズル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 所定のリキツドカラーを原料に注入して射出
   成形機による前段の射出成形を行つた後次段の異
   なるリキツドカラーを介しての射出成形を行う射
   出成形機の自動色替方法において、射出成形機に
   最大の背圧を印加すると共に次段のリキツドカラ
   ーを該次段の射出成形時より増量して注入し連続
   稼動によりミキシングノズルから押し出し、その
   後該ミキシングノズルを閉塞した状態で定常量の
   リキツドカラー注入で計量し、次いでミキシング
   ノズルから押し出しするようにしたプロセスを所
   定回反復するようにしたことを特徴とする射出成
   形機の自動色替方法。