JPH06210150A

JPH06210150A - ミキサーにおける液状物の吐出方法とミキサー

Info

Publication number: JPH06210150A
Application number: JP5024731A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Fujiwara; 良則藤原; Nobuyoshi Aono; 信良青野
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1993-01-19
Filing date: 1993-01-19
Publication date: 1994-08-02
Anticipated expiration: 2013-03-11
Also published as: JP2726892B2

Abstract

(57)【要約】【目的】液状物の吐出圧力が上昇しても運転を停止さ
せる必要がなく、長時間にわたる連続運転が可能で、生
産効率を向上でき、しかも混合比率が一定で、優れた品
質の製品を製造できるミキサーを提供する。【構成】ミキサー１と貯留タンク１２・２２ととを接
続する往路側配管１３・２３に、ギヤポンプ１５・２５
と圧力センサ１６・２６とが順に介装され、復路側配管
１４・２４に、絞り弁１７・２７が介装されている。圧
力センサ１６、２６は、２種の液状物Ａ・Ｂの圧力を検
知し、その循環圧（循環路１０・２０で循環中の圧力）
と吐出圧（切換弁１１・２１を切り換えて混合室１ａへ
吐出するときの圧力）を演算部３へ出力し、演算部３は
最も新しく出力された循環圧と直前の吐出圧との差を比
較演算し、この差が０になるように、絞り弁１７・２７
の開度を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、２種以上の液状物を
それぞれ循環させる循環路を備え、それらの液状物（と
くに、ポリウレタン原料）を間欠吐出させて所定の比率
で混合するミキサーにおいて、各液状物を吐出する方法
と、その吐出方法を用いたミキサーに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば電子写真複写機用クリーニングブ
レードは、周知のように、複写機やプリンターなどにお
いて転写後の感光体ドラムに付着した余分なトナーを除
去するために用いられるが、このクリーニングブレード
は、ポリウレタンなどを原料として注型により製造され
ている。とくにポリウレタンの場合は、主剤としての液
状物と、硬化剤としての液状物とをミキサーで５０〜１
００℃の温度下で混合撹拌したのち、その混合液を所定
の金型内に吐出させて、上記クリーニングブレードなど
を成形している。

【０００３】ところで、各液状物の循環路を備えた従来
の一般的な循環式ミキサーでは、図３のように吐出圧力
が上昇しても循環時の圧力が一定に保持されるので、吐
出圧の上昇に伴って循環時の圧力とに圧力差が生じてく
る。このように吐出時の圧力と循環時の圧力とに圧力差
が生じると、図５のように吐出量が変化するので、混合
比率が一定にならず、一定の品質および性能の成形品が
得られない。これは、ミキサーに間欠吐出して混合して
注型する作業を繰り返すと、液状物（主としてその中に
含まれる夾雑物）がミキサーの混合室や吐出口などに徐
々に付着していき、吐出を妨げるからである。こうした
現象は、とくに、速硬化性のポリウレタンを原料として
用いる場合に顕著に現れる。

【０００４】そこで、例えば実開平２−１２９２４８号
公報に記載のように、吐出時と循環時との圧力差を検出
して、その圧力差が許容範囲（比率不良が生じない範
囲）を越えると、警報を発してミキサー（および注入
機）の運転を停止させるようにした構造のミキサーが提
案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載の従来のミキサーでは、比率不良の成形品が製
造されることはないが、注入機の運転をいったん中止し
て、吐出時の圧力が変動した原因（混合室や吐出口など
に付着した液状物）を取り除く必要がある。このため、
その間は生産ラインが中断することになり、生産効率の
低下を招くという不都合がある。

【０００６】この発明は上述の点に鑑みなされたもの
で、液状物の吐出圧力が上昇しても運転を停止させる必
要がなく、長時間にわたる連続運転が可能で、生産効率
を向上でき、しかも混合比率が一定で、優れた品質の製
品を製造できる、ミキサーにおける液状物の吐出方法と
その吐出方法を用いたミキサーを提供することを目的と
している。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ためにこの発明の液状物吐出方法（請求項１）は、a)ポ
リウレタン原料などの２種以上の各液状物をそれぞれ定
量ポンプを介して循環させ、間欠的に混合室に吐出させ
て混合するミキサーにおいて、b)前記各定量ポンプの回
転速度をそれぞれ一定にしておき、c)各液状物ごとに吐
出時と循環時の圧力を検出し、循環時の圧力を直前の吐
出圧力に合わせるようにして各液状物の吐出量をそれぞ
れ一定にするものである。

【０００８】また、上記の方法を実施するためのこの発
明のミキサーは、A)ポリウレタン原料などの２種以上の
各液状物を循環路で循環させ、間欠的に混合室に吐出さ
せて混合するミキサーにおいて、B)各循環路における貯
留タンクから混合室に向かう各液状物の往路側に、それ
ぞれ定量ポンプおよび圧力センサを介装し、C)前記混合
室から貯留タンクへ向かう各液状物の復路側に、それぞ
れ絞り弁を介装し、D)前記各圧力センサで検出した各液
状物の吐出中の圧力に基づいて、次の循環時の圧力が等
しくなるように前記絞り弁の開度を制御する制御手段を
設けている。

【０００９】

【作用】上記の構成を有するこの発明の液状物吐出方法
（請求項１）は、２種以上の各液状物を循環させ、間欠
的に混合室内に吐出させて混合して外部へ吐出する場合
に、例えば、ギヤポンプなどの定量ポンプの回転速度を
一定にすることにより、循環時の各液状物の送給量をそ
れぞれ一定に保った状態で、間欠吐出を繰り返すことに
より液状物が混合室および吐出口などに付着するなどし
て吐出圧力が変動（普通は上昇）しても、循環時の圧力
を直前の吐出時の圧力に合わせておけば、図４のように
吐出量が一定になるという知見に基づいたものである。
つまり、本発明の液状物吐出方法では、各液状物の循環
中の圧力と次の吐出時の圧力とに差がないか、差があっ
たとしてもその差は極めて小さいから、循環圧から吐出
圧へ圧力変化させるための圧力の立ち上がりに要する時
間がいらないため、設定時間内における吐出量が常に一
定になるものと推測される。したがって、本発明によれ
ば、混合される各液状物の比率が変化せず一定している
ので、品質の安定した成形品が得られる。

【００１０】また請求項２記載の本発明のミキサーによ
れば、各液状物を混合室へ吐出する際に、吐出中の圧力
が圧力センサで検出され、吐出終了後に各液状物を循環
する際に、循環時の圧力が圧力センサで検出される。そ
して、各液状物の循環中に制御手段は吐出時の圧力と循
環時の圧力とを比較し、循環圧が吐出圧よりも小さい
（あるいは大きい）ときには、復路側に介装されている
絞り弁を絞って（あるいは開いて）その開度を小さく
（あるいは大きく）し、循環圧が直前の吐出圧に等しく
なるように制御する。なお、圧力センサで検出する際に
液状物が吐出中であるか循環中であるかの判断は、例え
ば、混合室に対し液状物を吐出させるか循環させるかを
切り換えるための切換弁の方向や位置などに基づいて行
われる。次の各液状物の吐出時に、切り換え前の循環圧
が直前の吐出圧に合わせられているから、仮にその吐出
圧が直前の吐出圧よりも上昇していたとしても、両者の
差は極めて小さいので、定量ポンプの回転速度を一定に
保っておけば、設定時間内に吐出される各液状物の量は
吐出圧の変動に拘わらず等しくなるはずであるから、上
記した吐出方法と同様に吐出量が常に一定になる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明のミキサーの実施例を図面に
基づいて説明し、同ミキサーにおける液状物の吐出方法
と併せて説明する。

【００１２】図１はクリーニングブレードの注型に使用
されるウレタンエラストマー（ポリウレタン）のミキサ
ーの系統図である。同図に示すように、ミキサー１は、
注型機（図示せず）を用いてウレタンエラストマーで成
形するにあたり、主剤（プレポリマー）と硬化剤（架橋
剤）とを混合するためのものである。

【００１３】ミキサー１は、混合室１ａ内で上記２種の
液状成分を混合撹拌して注型用金型（図示せず）に吐出
するためのミキシングヘッド２を下端に一体に備えてい
る。ミキシングヘッド２の下方に、クリーニングブレー
ドの注型用の金型（図示せず）が所定の間隔をあけて一
列に並べられて搬送一定の速度で搬送されるようになっ
ている。そして、ミキシングヘッド２の下端（吐出ノズ
ル）から一定の速度で順次搬送される金型に対し、ウレ
タンエラストマーが間欠的に吐出され、クリーニングブ
レードが成形される。

【００１４】ミキサー１の混合室１ａ内には、撹拌羽根
（図示せず）が回転可能に配設されている。この混合室
１ａに対し、主剤（以下、液状物Ａという）の循環路１
０が三方切換弁１１を介して、また硬化剤（以下、液状
物Ｂという）の循環路２０が三方切換弁２１を介して、
それぞれ接続されている。循環路１０は液状物Ａの貯留
タンク１２を備え、この貯留タンク１２と切換弁１１と
を接続する往路側配管１３に、定量ポンプとしてのギヤ
ポンプ１５と圧力センサ１６とが順に介装されている。
また切換弁１１と貯留タンク１２とを接続する復路側配
管１４に、絞り弁１７が介装されている。

【００１５】循環路２０は液状物Ｂの貯留タンク２２を
備え、この貯留タンク２２と切換弁２１とを接続する往
路側配管２３に、定量ポンプとしてのギヤポンプ２５と
圧力センサ２６とが順に介装されている。また切換弁２
１と貯留タンク２２とを接続する復路側配管２４に、絞
り弁２７が介装されている。この絞り弁２７および前記
絞り弁１７は、開度を操作するためのサーボモータ２
８、１８を備えている。

【００１６】それらの絞り弁１７、２７の開度を制御す
る制御手段としての演算部３が配備され、この演算部３
に、切換弁１１、２１からの信号（循環位置か吐出位置
かの信号）および圧力センサ１６、２６からの信号（検
出した圧力値信号）がそれぞれ入力され、逆に演算部３
から、絞り弁１７、２７のサーボモータ１８、２８へこ
れらを動作させるための信号が出力される。演算部３は
マイクロプロセッサなどで構成され、また圧力センサ１
６・２６は単なる表示式のものでなく、検知した圧力を
電圧（電流や静電容量でもよい）などの信号で出力する
型式からなる。圧力センサ１６、２６は、常時（あるい
は定時的に）液状物Ａ・Ｂの圧力を検知し、その循環圧
（循環路１０・２０で循環中の圧力）と吐出圧（切換弁
１１・２１を切り換えて混合室１ａへ吐出するときの圧
力）を演算部３へ出力し、演算部３は、最も新しく出力
された循環圧と直前の吐出圧との差を比較演算し、この
差が０になるように、絞り弁１７・２７の開度を制御す
る。切換弁１１、２１が循環位置か吐出位置かを演算部
３に判断させるための信号には、例えば電磁式切換弁の
場合は電磁力発生用スイッチの信号を用いればよい。

【００１７】前記２種類の液状物Ａ・Ｂは、通常（図示
の状態）はそれぞれ循環路１０、２０を循環している
が、切換弁１１・２１が切り換えられると、貯留タンク
１２・２２へ戻らずに吐出管路１１ａ・２１ａを通って
ミキサーの混合室１ａ内へ吐出される。吐出管路１１ａ
・２１ａから混合室１ａへの吐出部分には小口径のノズ
ル（図示せず）があり、切換弁１１、２１の切り換え時
間（期間）を設定する（普通は２〜５秒）ことによって
所定の吐出量が得られるようになっている。このとき、
前記ギヤポンプ１５、２５の回転速度も併せて設定し、
以後は一定に保持する。また成形品に要求される物性
（硬度、弾性率など）を満たすには、液状物Ａに対する
液状物Ｂの混合比率（重量比）を一定（例えば７％±
０．２％）にしなければならない。そして、その比率の
範囲内で２液を混合室１ａへ吐出するためには、単位時
間あたりの吐出量が上記の比率になるように前記各ノズ
ルの口径を設定しておき、切換弁１１および２１を互い
に同じ時間だけ切り換えて運転する。

【００１８】次に、上記の構成からなるミキサー１によ
る液状物の吐出態様について説明する。

【００１９】図１において各ギヤポンプ１５、２５
の回転速度をそれぞれ一定に保ち、貯留タンク１２内の
液状物Ａを循環路１０によりミキサー１の混合室１ａの
切換弁１１を経由して循環させるとともに、貯留タンク
２２内の液状物Ｂを循環路２０によりミキサー１の混合
室１ａの切換弁２１を経由して循環させる。なお、この
ときの循環圧は、切換弁１１、２１が切り換えられて混
合室１ａ内に液状物Ａ・Ｂが吐出するときの吐出圧に等
しくなるように、演算部３が絞り弁１７、２７の開度を
制御している。

【００２０】上記の状態で、切換弁１１、２１が
切り換えられて混合室１ａ内に液状物ＡおよびＢが同時
に吐出され、混合室１ａ内で所定の比率で混合されたの
ち、ミキシングヘッド２からクリーニングブレードの注
型用の金型（図示せず）に注入される。

【００２１】上記およびの作業が、間欠的に繰
り返し行われる。この間に、液状物Ａ・Ｂを混合室１ａ
へ吐出する際に、吐出中の圧力が圧力センサ１６・２６
で検出され、吐出終了後に切換弁１１、２１が切り換え
られて液状物Ａ・Ｂが循環すると、循環中の圧力が圧力
センサ１６、２６で検出される。しかし、作業開始から
しばらくの間は、吐出用のノズルや混合室１ａに夾雑物
がほとんど付着していないため、吐出圧に変化がみられ
ず、したがって、循環圧を変える必要がないから、絞り
弁１７、２７の開度は一定に保たれている。

【００２２】作業が長時間継続され、吐出用のノズ
ルや混合室１ａに夾雑物が付着してくると、吐出時の圧
力が徐々に上昇してくる。液状物Ａ・Ｂの循環中に演算
部３は吐出時の圧力と循環中の圧力とを比較し、循環圧
が吐出圧よりも小さいときには、サーボモータ１８・２
８に動作信号を出力して絞り弁１７、２７を絞って開度
を小さくし、循環圧が直前の吐出圧と等しくなるように
制御する。このようにして、次の各液状物Ａ・Ｂの吐出
時には、循環圧が直前の吐出圧に合わせられているか
ら、吐出圧が直前の吐出圧よりも上昇している場合に
も、両者の差は極めて小さいため、ギヤポンプ１５、２
５の回転速度を一定に保っておけば、各液状物Ａ・Ｂの
混合室１ａへの吐出量は変動せず、したがって混合比率
が常に一定に保たれる。

【００２３】図２は上記実施例のミキサー１の圧力セン
サ２６が検知した液状物Ｂの圧力（圧力信号）の経時変
化と吐出量とを示す。なお、圧力センサ１６（液状物
Ｂ）側の圧力の経時変化については図示を省略するが、
基本的には共通している。また図２中において、循環時
の圧力値と吐出時の圧力値とにわずかに差をもたせたの
は、後述する図３の圧力信号の経時変化と比較するうえ
で、差をつけて表現する方が差異が明確になるからで、
実際には循環時の圧力と直前の吐出時の圧力とに差はな
い（この点は、後述の図３の線図についても同じ）。

【００２４】一方、図３は従来の一般的なミキサーにお
ける液状物Ｂの圧力（圧力信号）の経時変化と吐出量と
を示す。注型（混合・吐出）作業の開始からしばらくの
間（数時間）は、吐出圧と循環圧とに圧力差がないた
め、吐出量が変化していないが（この点は本発明のミキ
サー１と同様）、時間の経過とともに主として混合室１
ａ内へ吐出するノズルに夾雑物が付着し、吐出圧が徐々
に上昇する。しかし、循環時の圧力は一定に保たれてい
るので、両者の差が徐々に広がり、これに伴って吐出量
が減少してくることが、図３から確認される。

【００２５】本発明のミキサー１においても、時間の経
過とともに主として混合室１ａ内へ吐出するノズルに夾
雑物が付着し、吐出圧が徐々に上昇するが、演算部３が
この吐出圧の上昇に応じて循環時の圧力を絞り弁１７、
２７の開度を絞って自動的に上昇させるので、吐出圧が
上昇しても循環圧とに圧力差が生じないから、図２から
も確認されるように、吐出量が常に一定に保持される。
したがって、ノズルの掃除・交換や混合室１ａ内の掃除
を行なわずに、長時間継続して品質の安定した成形品が
注型できる。

【００２６】以上、本発明のミキサーについて一実施例
を紹介したが、この発明は下記のように実施することも
できる。

【００２７】a)２種の液状物の混合に限らず、３種類以
上の液状物を混合する場合にも同様に実施できる。

【００２８】b)ゴムやプラスチックの成形に関する液状
物を混合するものに限らず、塗装、接着または薬品添加
などに関連する液状物の混合装置として広く実施でき
る。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
この発明の液状物吐出方法とミキサーには、次のような
効果がある。

【００３０】(1) 液状物の吐出圧力が上昇しても吐出量
が一定に保たれるので、長時間にわたる連続運転が可能
で、生産効率を向上できる。また、混合比率が一定で、
優れた品質の製品を製造でき、歩留まりも上がる。

【００３１】(2) 請求項２記載のミキサーは、本発明の
液状物吐出方法（請求項１）を確実に実施できるほか、
全ての動作を自動的に行うので、無人化が可能で、生産
効率の一層の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】クリーニングブレードの注型に使用されるウレ
タンエラストマーのミキサーの系統図である。

【図２】図１のミキサーの圧力センサが検知した液状物
の循環圧および吐出圧（圧力信号）の経時変化と吐出量
とを示す線図である。

【図３】従来の一般的なミキサーの圧力センサが検知し
た液状物の循環圧および吐出圧（圧力信号）の経時変化
と吐出量とを示す線図である。

【図４】ミキサーにおいて吐出圧と循環圧とに差がない
場合の吐出量と吐出圧力とを示す線図である。

【図５】ミキサーにおいて吐出圧と循環圧の圧力差と、
吐出量とを示す線図である。

【符号の説明】

１ミキサー１ａ混合室３演算部（制御手段）１０・２０循環路１１・２１切換弁１２・２２貯留タンク１５・２５ギヤポンプ（定量ポンプ）１６・２６圧力センサ１７・２７絞り弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリウレタン原料などの２種以上の各液
状物をそれぞれ定量ポンプを介して循環させ、間欠的に
混合室に吐出させて混合するミキサーにおいて、前記各定量ポンプの回転速度をそれぞれ一定にしてお
き、各液状物ごとに吐出時と循環時の圧力を検出し、循環時
の圧力を直前の吐出圧力に合わせるようにしたことを特
徴とするミキサーにおける液状物の吐出方法。
【請求項２】ポリウレタン原料などの２種以上の各液
状物を循環路で循環させ、間欠的に混合室に吐出させて
混合するミキサーにおいて、各循環路における貯留タンクから混合室に向かう各液状
物の往路側に、それぞれ定量ポンプおよび圧力センサを
介装し、前記混合室から貯留タンクへ向かう各液状物の復路側
に、それぞれ絞り弁を介装し、前記各圧力センサで検出した各液状物の吐出中の圧力に
基づいて、次の循環時の圧力が等しくなるように前記絞
り弁の開度を制御する制御手段を設けたことを特徴とす
るミキサー。