JPH10323871A - 樹脂成形装置および樹脂成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 強度を著しく低下させることなくはっきりと
した色柄模様を出すことができる成形装置を提供するこ
とである。 【解決手段】 メインシリンダー(11)と、そのメインシ
リンダー(11)内において樹脂材料の混練および金型への
送り出しをするために回転するメインスクリュー(12)と
を備えたメイン混練機(10)、および成形品の色柄に寄与
する色柄材料をメイン混練機(10)へ投入するための投入
機(20)を備えた樹脂成形装置であって、投入機(20)は、
色柄材料を投入されて保持するサブホッパー(21)と、そ
の色柄材料のメインシリンダー(11)への送り出しをする
ための送り込み口(22)とを備え、その送り込み口(22)
は、メインシリンダー(11)における金型寄りに位置させ
たことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は樹脂成形装置およ
び樹脂成形方法、更に詳しくは、顔料を含有したプラス
チックにおいて、はっきりした表面模様を呈するととも
に強度を著しく低下させないように成形する技術に関す
るものである。

【０００２】

【先行技術】樹脂に天然木材の粉末（木粉）を混合して
いわゆる木プラといわれる成形品を作製する技術につい
ては、さまざまなものが提供されてきた。その中からＰ
ＣＴＪＰ９４／００３５１号（国際公開番号；ＷＯ９４
／２０２８０号）に記載された「セルロース系微粉粒、
木質様成形品および木質様製品」の技術について簡単に
説明する。

【０００３】原料としてのセルロース材を粉砕して得た
粉砕粉を磨砕処理して嵩比重を高めた粉粒とし、この粉
粒の外周面に、該粉粒よりも小径でかつ硬い表面粒を固
定させて固定粒とし、この固定粒に樹脂及び顔料を混合
し、かつ溶融させ、その後または溶融と同時に押出成形
または射出成形により所望形状に成形する。この技術に
よれば、天然の木の木目に極めて近い模様を表面に有
し、しかも手触り感等の風合いも天然の木に近い木質様
製品の製造方法及び木質様製品を提供することができ
る。

【０００４】ところで、上記の技術によって成型された
成形品は、その表面に天然の木の木目に極めて近い模様
を呈するが、例えば、成形の金型の大きさと柄模様との
関係を、図４を参照させながら説明する。ここで用いる
図４は、樹脂成形機の概要を表す断面図である。樹脂成
形機４０は、シリンダー４１と、シリンダー４１内に樹
脂材料を送り込むための材料ホッパー４３と、シリンダ
ー４１内において樹脂材料の混練および金型への送り出
しをするために回転するスクリュー４２とを備えてい
る。ここに示す例では、樹脂材料として、ＰＣＴ ＪＰ
９４／００３５１号に示した「固定粒に樹脂及び顔料を
混合」したものを採用する。

【０００５】金型が大きければスクリュー４２の回転数
が少なくても押し出すことができるので、固定粒と樹脂
と顔料との混合が不十分な状態で押し出され、はっきり
とした柄模様が現れることとなる。一方、金型が小さく
なるとスクリューの回転数が多くしなければ押し出すこ
とができないので、固定粒と樹脂と顔料との混合が十分
に行われるので、結果として、成形品の表面はおとなし
い柄模様となる。

【０００６】上記したような成形の金型の大きさと柄模
様との関係は、ＰＣＴ ＪＰ９４／００３５１号に限ら
れるものではなく、また、押出成形に限られるものでも
ない。表面に模様を有する樹脂成形品の成形技術、木プ
ラの成形技術に一般的に現れる傾向であった。例えば、
上記したＰＣＴ ＪＰ９４／００３５１号の技術におけ
る固定粒の代わりに木粉を用い、その木粉と樹脂と顔料
との混合が不十分な状態で成形されればはっきりとした
柄模様が現れるが、混合が十分に行われると成形品の表
面はおとなしい柄模様となる傾向があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した成形
技術に限らず、成形材料中の顔料の含有率を上げて成形
された成形品は、その表面にはっきりとした色柄模様を
呈するが、成形直前の成形材料の混練が不十分となりや
すく、その結果として成形品の強度が劣化するという問
題点があった。

【０００８】また、上記した成形技術にあっては、金型
が大きい場合におとなしい柄模様としたい場合、および
金型が小さくてもはっきりとした柄模様としたい場合に
対応することができなかった。そこで、請求項１および
請求項２記載の発明が解決すべき課題は、強度を著しく
低下させることなくはっきりとした色柄模様を出すこと
ができる成形装置を提供することである。

【０００９】また、請求項３記載の発明が解決すべき課
題は、加えて、既存設備を最大限活用できる成形装置を
提供することである。また、請求項４記載の発明が解決
すべき課題は、加えて、成形品の色柄をコントロールし
やすい成形装置を提供することである。また、請求項５
および請求項６記載の発明が解決すべき課題は、金型の
大小に関係なく所望する柄模様を出しやすい成形装置を
提供することにある。

【００１０】また、請求項７記載の発明が解決すべき課
題は、加えて、樹脂材料の混合が円滑に行える成形装置
を提供することである。また、請求項８記載の発明が解
決すべき課題は、加えて、より天然木に近い模様、風合
いを有する成形品を製造できる成形装置を提供すること
である。また、請求項９ないし請求項１１記載の発明が
解決すべ課題は、強度を著しく低下させることなくはっ
きりとした色柄模様を出すことができる成形方法を提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

（請求項１）請求項１記載の発明は、樹脂成形装置であ
る。すなわち、メインシリンダー(11)と、そのメインシ
リンダー(11)内において樹脂材料の混練および金型への
送り出しをするために回転するメインスクリュー(12)と
を備えたメイン混練機(10)、および成形品の色柄に寄与
する色柄材料をメイン混練機(10)へ投入するための投入
機(20)を備えた樹脂成形装置であって、投入機(20)は、
色柄材料を投入されて保持するサブホッパー(21)と、そ
の色柄材料のメインシリンダー(11)への送り出しをする
ための送り込み口(22)とを備え、その送り込み口(22)
は、メインシリンダー(11)における金型寄りに位置させ
たことを特徴とする。

【００１２】（用語説明）ここで、「樹脂材料」とは、
樹脂成形品をつくる際に使用する材料のことである。基
材となる樹脂のみのものであっても樹脂材料であるが、
樹脂に木粉（セルロース材）を含ませれば、いわゆる木
プラ成形に用いられる樹脂材料となる。請求項８、およ
び請求項１１で限定するものも含む趣旨である。

【００１３】木プラ成形に用いられる樹脂材料において
は、粉末の樹脂に木粉を混合した粉末状態のものの他、
木粉を樹脂に混合してペレット状としたものが用いられ
ることが多い。更に、木目調の柄を出すため、「樹脂材
料」を木粉および樹脂に加えて顔料の混合物とすること
も多い。その場合、顔料は一種類でもよい場合もある
が、複数種類を用いることもある。顔料を複数種類用い
る場合、顔料を異ならせた複数種類のペレットを用意し
ておき、それらを混合する「樹脂材料」とすることがで
きる。

【００１４】「色柄材料」とは、「樹脂材料」の一種で
あって、顔料を樹脂に混合したものをいう。ペレット状
としたものが用いられることが多い。顔料は一種類でも
よい場合もあるが、複数種類を用いることもある。木プ
ラ成形に用いられる色柄材料の場合には、顔料とセルロ
ース材との混合物を用いることもできる。なお、「メイ
ンシリンダー(11)」には、脱気のためのベント孔(13)を
投入機(20)とは別途に備えることが多い。その場合に
は、後記する請求項３記載のメイン混練機とは異なるも
のとなる。

【００１５】（作用）請求項１記載の発明に係る樹脂成
形装置によれば、以下のような作用をなす。メイン混練
機(10)のメインシリンダー(11)内において、メインスク
リュー(12)が回転し、樹脂材料の混練を行う。一方、投
入機(20)のサブホッパー(21)内に入れられた色柄材料
を、メインシリンダー(11)の金型寄りに設けた送り込み
口(22)からメインシリンダー(11)へ送り込み、混練され
た樹脂材料と混合させる。そして、金型へ送り出し、成
形を行う。

【００１６】すると、メイン混練機(10)において十分な
混練が行われた樹脂材料が金型のそばで色柄材料を混合
されて成形がなされるので、樹脂材料と色柄材料との混
合が不十分な状態で金型へ押し出される。すると、樹脂
材料は十分混練されているので強度を保つことができ、
しかも成形品の表面にはっきりとした柄を現すことがで
きる。また、同じような柄を現すためには、樹脂材料と
色柄材料との混合比を変えることによりかなり正確にコ
ントロールが行える。 （請求項２）請求項２記載の樹脂成形装置は、請求項１
記載の樹脂成形装置を限定したものであり、サブホッパ
ー(21)には、サブホッパー(21)内部の色柄材料が所定量
未満になったことを知らせるための残量検知装置(23)を
備えることを特徴とする。

【００１７】（用語説明）ここで「残量検知装置」と
は、送り込み口(22)からメインシリンダー(11)に投入す
るための色柄材料がなくなる前に知らせるための装置で
あって、例えば、サブホッパー(21)内部の色柄材料の重
量を感知して残量を検出する重力センサーや、色柄材料
の残容量を感知するレベルセンサー等がある。また残量
検知装置には、色柄材料が所定量未満になると色柄材料
をサブホッパー(21)内部に自動的に投入するための材料
投入装置を電気的に接続してもよい。

【００１８】請求項２記載の樹脂成形装置によれば、サ
ブホッパー(21)内に色柄材料が残り少なくなったことを
知ることができる。 （請求項３）請求項３記載の樹脂成形装置は、メインシ
リンダー(11)と、そのメインシリンダー(11)内において
樹脂材料の混練および金型への送り出しをするために回
転するメインスクリュー(12)とを備えたメイン混練機(1
0)、および成形品の色柄に寄与する色柄材料をメイン混
練機(10)へ投入するための投入機(20)を備えた樹脂成形
装置であって、メインシリンダー(11)には、少なくとも
ひとつのベント孔(13)を設け、投入機(20)は、色柄材料
を投入されて保持するサブホッパー(21)と、その色柄材
料のメインシリンダー(11)への送り出しをするための送
り込み口(22)とを備え、サブホッパー(21)は、サブホッ
パー(21)内部の色柄材料が所定量未満になったことを知
らせるための残量検知装置(23)を備え、前記送り込み口
(22)は、メインシリンダー(11)における金型寄りに位置
させるとともに、メインシリンダー(11)のベント孔(13)
と連結したことを特徴とする。

【００１９】（用語説明）ここで「ベント孔(13)」と
は、樹脂材料中に含まれるあるいは樹脂材料中から発生
する気体を除去するためにメインシリンダー(11)に設け
られたエア抜き孔である。樹脂材料の種類や、成形品の
性質などに応じ、ベント孔(13)からエア抜きを行う場合
もあるので、複数のベント孔(13)を備えている場合に
は、ひとつを投入機(20)の送り込み口(22)とし、他をエ
ア抜き孔として使用することができる。

【００２０】樹脂成形装置にはベント孔(13)が設けられ
ていることが多いので、ベント孔(13)が設けられている
既存の樹脂成形装置を用いて本願の樹脂成形装置のメイ
ン混練機(10)とすれば、既存設備を活用できる。 （請求項４）請求項４記載の樹脂成形装置は、請求項
１、請求項２、または請求項３記載の樹脂成形装置を技
術的に限定したものであり、サブホッパー(21)には、メ
インシリンダー(11)に対して送り出す色柄材料の量を調
節可能な定量送り出し装置(24)を備えたことを特徴とす
る。

【００２１】（用語説明）ここで「色柄材料の量」と
は、色柄材料の重量を意味する場合と、容量を意味する
場合とを含む趣旨である。また「定量送り出し装置」と
は、単位時間当たりに一定量の色柄材料を投入可能な装
置をいう。例えば、後記する実施の形態に記載するよう
に、サブホッパー(21)の送り込み口(22)付近に円盤状の
底板(25)を備える。その底板(25)には、色柄材料をメイ
ンシリンダー(11)に落とすための落下孔(27)を一つ備え
る。底板(25)の上方には、円盤状の回転板(26)を備え
る。その回転板(26)は、複数の落下孔(28,28,・・・)を
備えるとともに、その上面がほぼ水平になるように保ち
つつ回転可能に形成する。また、その回転板(26)と前記
底板(25)とは、回転板(26)の回転運動を妨げることがな
い程度に接触させる。そして、回転板(26)を回転させ
て、回転板(26)の落下孔(28,28・・・)と底板(25)の落
下孔(27)とが重なったときに、色柄材料がメインシリン
ダー(11)に投入されるように形成する。回転板(26)の単
位時間当たりの回転数が一定である場合には、回転板(2
6)に備える落下孔(28,28,・・・)の数を変えることによ
って、投入する色柄材料の量を調節できる。また、回転
板(26)の落下孔(28,28,・・・)の数が同じ場合には、回
転数を変えることによって、投入する色柄材料の量を調
節することができる。

【００２２】請求項４記載の樹脂成形装置によれば、色
柄材料の投入量を調節する。そのため、所望する柄を呈
する樹脂成形品を提供することができる。 （請求項５）請求項５記載の樹脂成形装置は、請求項
１、請求項２、請求項３、または請求項４記載の樹脂成
形装置を技術的に限定したものであり、投入機(20)の送
り込み口(22)とメインシリンダー(11)との間に、メイン
混練機(10)に対し色柄材料の混練を分担するサブ混練機
(30)を備え、そのサブ混練機(30)には、サブシリンダー
(31)と、そのサブシリンダー(31)内において色柄材料の
十分な混練およびメインシリンダー(11)への送り出しを
するために回転するサブスクリュー(32)とを備えるとと
もに、メイン混練機(10)のメインスクリュー(12)は、メ
インシリンダー(11)内において樹脂材料の不十分な混練
をするために回転するように形成し、メイン混練機(10)
における不十分な混練後の樹脂材料と、サブ混練機(30)
における十分な混練後の色柄材料とを混合して金型への
送り出しを行うことを特徴とする。

【００２３】（用語説明）メイン混練機(10)とサブ混練
機(30)との違いは、混練後の色柄材料を送り込まれるの
がメイン混練機(10)、送り込むのがサブ混練機(30)とい
う趣旨であり、単に装置の大きさ、規模で決まるもので
はない。「樹脂材料の不十分な混練」とは、はっきりと
した柄模様が現れる程度の混練のことであり、成形に支
障がない程度の混練は行われていることとする。スクリ
ューの回転速度を遅めたり、回転時間を短くする等の手
段による。

【００２４】また、「樹脂材料の十分な混練」とは、お
となしい柄模様となる程度の混練のことであり、当然の
ことながら成形に支障がない程度の混練は行われている
こととする。スクリューの回転速度を早めたり、回転時
間を十分にとるなどの手段による。 （作用）請求項５記載の発明に係る樹脂成形装置によれ
ば、以下のような作用をなす。

【００２５】メイン混練機(10)のメインシリンダー(11)
内において、メインスクリュー(12)が回転し、樹脂材料
の不十分な混練を行う。一方、サブ混練機(30)のサブシ
リンダー(31)内においても、サブスクリュー(32)が回転
し、色柄材料の混練を十分行う。そして、その十分混練
した色柄材料を、メインシリンダー(11)の金型寄りに設
けた送り込み口(22)からメインシリンダー(11)へ送り込
み、不十分な混練の樹脂材料と混合させる。そして、金
型へ送り出し、成形を行う。

【００２６】すると、メイン混練機(10)において不十分
な混練がされた樹脂材料と十分な混練がされた色柄材料
とが金型のそばで混合されて成形がなされるので、おと
なしい柄の中にはっきりとした柄を現すことができる。
また、金型の大小に関わらず同じような柄を現すために
は、不十分に混練された樹脂材料と十分に混練された色
柄材料との混合比を変えることによりかなりコントロー
ルできる。

【００２７】請求項５記載の発明に係る樹脂成形装置に
よれば、樹脂材料に木粉を含んだ木プラの成形のみなら
ず、樹脂材料に木粉を含まない通常の樹脂の成形におい
ても、金型の大小に関係なく所望する柄模様を出しやす
い成形装置を提供できることとなる。 （請求項６）請求項６記載の樹脂成形装置は、請求項
１、請求項２、請求項３、請求項４、または請求項５記
載の樹脂成形装置を技術的に限定したものであり、投入
機(20)の送り込み口(22)とメインシリンダー(11)との間
に、メイン混練機(10)に対して色柄材料の混練を分担す
るサブ混練機(30)を備え、そのサブ混練機(30)は、サブ
シリンダー(31)と、そのサブシリンダー(31)内において
色柄材料の不十分な混練およびメインシリンダー(11)へ
の送り出しをするために回転するサブスクリュー(32)と
を備えるとともに、メイン混練機(10)のメインスクリュ
ー(12)は、メインシリンダー(11)内において樹脂材料の
十分な混練をするために回転するように形成し、メイン
混練機(10)における十分な混練後の樹脂材料と、サブ混
練機(30)における不十分な混練後の色柄材料とを混合し
て金型への送り出しを行うことを特徴とする。

【００２８】（作用）請求項６記載の発明に係る樹脂成
形装置によれば、以下のような作用をなす。メイン混練
機(10)のメインシリンダー(11)内において、メインスク
リュー(12)が回転し、樹脂材料の十分な混練を行う。一
方、サブ混練機(30)のサブシリンダー(31)内において
も、サブスクリュー(32)が回転し、色柄材料の不十分な
混練を行う。そして、その不十分な混練をした色柄材料
を、メインシリンダー(11)の金型寄りに設けた送り込み
口(22)からメインシリンダー(11)へ送り込み、十分混練
した樹脂材料と混合させる。そして、金型へ送り出し、
成形を行う。

【００２９】すると、メイン混練機(10)において不十分
な混練がされた色柄材料と十分な混練がされた樹脂材料
とが金型のそばで混合されて成形がなされるので、おと
なしい柄の中にはっきりとした柄を現すことができる。
また、金型の大小に関わらず同じような柄を現すために
は、不十分に混練された色柄材料と十分に混練された樹
脂材料との混合比を変えることによりかなりコントロー
ルできる。

【００３０】請求項６記載の発明に係る樹脂成形装置に
よっても、金型の大小に関係なく所望する柄模様を出し
やすい成形装置を提供できることとなる。 （請求項７）請求項７記載の樹脂成形装置は、請求項
１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、または
請求項６記載の樹脂成形装置を技術的に限定したもので
あり、メインスクリュー(12)における色柄材料を送り込
まれる箇所は、メインスクリュー(12)の直径を他の箇所
よりも細く形成したことを特徴とする。

【００３１】ここで「メインスクリューにおける色柄材
料が送り込まれる箇所」とは、請求項１および請求項２
記載の樹脂成形装置においては、メインスクリュー(21)
における投入機(20)の送り込み口(22)に対応する位置
を、請求項３記載の樹脂成形装置においてはベント孔(1
3)を、請求項５および請求項６記載の樹脂成形装置にお
いては、サブ混練機(30)からメインシリンダー(11)へ色
柄材料が投入される箇所をいう。

【００３２】請求項７記載の樹脂成形装置によれば、メ
インシリンダー(11)における色柄材料が送り込まれる箇
所に対応する部分付近では、不十分な混練を行った樹脂
材料と十分な混練とを行った樹脂材料とが合流すること
となるが、メインスクリュー(12)の直径が他の箇所より
も細く形成されているので、そのように形成されていな
いスクリューに比べて、樹脂材料の合流およびその合流
後の混合が円滑に行える。 （請求項８）請求項８記載の樹脂成形装置は、請求項
１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項
６、または請求項７記載の樹脂成形装置を技術的に限定
したものであり、樹脂材料または色柄材料のいずれか一
方または双方に含ませる木粉は、セルロース材を粉砕し
て得た粉砕粉の外周面に、該粉砕粉よりも小径でかつ硬
い表面粒を固定させて加工した固定粒としたことを特徴
とする。

【００３３】（用語説明）固定粒を作製するのに使用す
るセルロース材とは、通常、天然木材であり、おがくず
などであるが、稲藁、バカスなどでもよい。「粉粒の表
面に、該粉粒よりも小径でかつ硬い表面粒を固定させて
加工した固定粒」を形成する方法とは、例えばボールミ
ルによるすり潰し、高速回転羽根式混合機による高速攪
拌の長時間実行などの方法がある。セルロース材の繊維
の毛羽立ちを取る処理を、表面粒の固定とは別に行って
もよい。

【００３４】「表面粒」とは、金属、金属の化合物、例
えば酸化チタン、フェライト、アルミニウム、ニッケ
ル、銀、炭酸カルシウムや、非金属、例えばセラミック
などである。樹脂に混合する固定粒の全体に対する割合
は、通常３０重量％を越えないようにしている。溶融し
て成形する際の流動性が悪くなり、成形に支障がある場
合があるからである。

【００３５】樹脂材料たる「固定粒を樹脂に混合したも
の」は、請求項１の説明で記したように、粉末状として
もよいし、ペレット状に予め成形したものであってもよ
い。木目調の柄を出すため、顔料は一種類でもよい場合
もあるが、複数種類を用いることが多い。顔料を複数種
類用いるため、「固定粒に樹脂及び顔料を混合したも
の」における顔料を異ならせた複数種類のペレットを用
意しておき、それらを混合する「樹脂材料」とすること
ができる。

【００３６】樹脂材料における木粉を固定粒としたの
で、天然の木の木目に極めて近い模様を表面に有し、し
かも手触り感等の風合いも天然の木に近い木質様製品を
製造できる。 （請求項９）請求項９記載の発明は方法発明であって、
樹脂材料の混練および金型への送り出しをするための混
練工程と、その混練工程にて混練された樹脂材料に対
し、成形品の色柄に寄与する色柄材料を投入するための
投入工程と、樹脂材料と色柄材料とを不十分に混合する
混合工程と、その混合工程の後に成形を行う成形工程と
を含んだことを特徴とする。

【００３７】「樹脂材料の混練」は、成形品の強度低下
を招くことがない程度の十分な混練が行われているもの
とする。同じような柄を現すためには、樹脂材料と色柄
材料との混合比を変えることによりかなりコントロール
できる。すなわち、請求項９記載の発明は、樹脂材料に
木粉を含んだ木プラの成形のみならず、樹脂材料に木粉
を含まない通常の樹脂の成形においても、強度低下を招
くことなく、はっきりした柄模様を出しやすい成形方法
である。 （請求項１０）請求項１０記載の発明は、請求項９記載
の樹脂成形方法を木プラの成形方法の場合に限定したも
のであり、混練工程で混練する樹脂材料、投入工程で投
入する色柄材料のいずれか一方または双方には、木粉を
含ませたことを特徴とする。

【００３８】請求項１０記載の発明によれば、樹脂材
料、色柄材料の双方に木粉を含ませれば木プラの成形と
なるのは明らかであるが、いずれか一方にのみ木粉を含
ませたとしても、両材料の混合工程を経るので木プラの
成形となるのである。 （請求項１１）請求項１１記載の発明は、請求項１０記
載の樹脂成形方法を限定したものであり、樹脂材料また
は色柄材料のいずれか一方または双方に含ませる木粉
は、セルロース材を粉砕して得た粉砕粉の外周面に、該
粉砕粉よりも小径でかつ硬い表面粒を固定させて加工し
た固定粒としたことを特徴とする。

【００３９】請求項１１記載の発明によれば、より天然
木に近い模様、風合いを有する成形品を製造できる成形
方法を提供することができることとなる。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態及び図
面に基づいて、更に詳しく説明する。ここで使用する図
面は図１、図２、および図３である。ここで図１は、本
発明の第一の実施の形態を示すための断面図である。ま
た図２は、本発明の第一の実施の形態を示すための部分
拡大図である。また図３は、本発明の第二の実施の形態
を示すための断面図である。 （第一の実施の形態）図１および図２に基づいて、本発
明の第一の実施の形態を説明する。

【００４１】図１に示す樹脂成形装置は、成形品を構成
する樹脂材料の混練をするためのメイン混練機１０と、
成形品の色柄に寄与する色柄材料をメイン混練機１０へ
投入するための投入機２０とを備える。 （メイン混練機）メイン混練機１０は、メインシリンダ
ー１１と、そのメインシリンダー１１内において木粉を
含んだ樹脂材料の十分な混練および図示を省略した金型
への送り出しをするために回転するメインスクリュー１
２とを備える。

【００４２】ここで、「木粉を含んだ樹脂材料」とは、
いわゆる木プラ成形に用いられる材料、すなわち天然木
材の粉末と樹脂と顔料との混合物であり、この実施の形
態では、「セルロース材を粉砕して得た粉砕粉の外周面
に、該粉粒よりも小径でかつ硬い表面粒を固定させて加
工した固定粒とし、この固定粒に樹脂及び顔料を混合し
たもの」を採用した。粉末状としてもよいが、この実施
の形態ではペレット状に予め成形したものとした。ペレ
ット状のものは、粉末状のものに比べて成形前の溶融の
際に熱エネルギーを多く必要とするが、吸湿しにくいと
いうメリットがあるので、長期の保管や、輸送に適して
いる。

【００４３】また、「樹脂材料の十分な混練」とは、お
となしい柄模様となる程度の混練のことであり、当然の
ことながら成形に支障がない程度の混練は行なわれてい
ることとする。メインスクリュー１２の回転速度を速め
たり、回転時間を長くするなどの手段による。この実施
の形態では、よりきれいな木目調の柄を出すため、顔料
を異ならせた複数種類のペレットを用意しておき、それ
らを混合する「樹脂材料」とする。この樹脂材料は、メ
イン混練機１０における金型とは反対側に設けた材料ホ
ッパー１４からメインシリンダー１１内に送り込む。

【００４４】メインスクリュー１２における投入機２０
の送り込み口２２に対応する箇所は、メインスクリュー
１２の直径を他の箇所よりも細く形成している。送り込
み口２２付近では、十分な混練を行った樹脂材料と混練
が行われていない色柄材料とが合流することとなるが、
メインスクリュー１２の直径が他の箇所よりも細く形成
されているので、そのように形成されていないスクリュ
ーに比べて、樹脂材料の合流およびその合流後の混合が
円滑に行える。ただし、投入機２０からの樹脂材料の合
流をゆっくり行うなどすれば、メインスクリュー１２の
直径を他の箇所よりも細く形成しなくてもよい。

【００４５】（投入機）投入機２０には、サブホッパー
２１と、色柄材料と、前記サブホッパー２１内部の色柄
材料が所定量未満になったことを知らせるための残量検
知装置２３とを備える。投入機２０のサブホッパー２１
を介して投入口から投入される色柄材料は、メインシリ
ンダー１１内に送り込んでメイン混練機１０において十
分な混練をなされた樹脂材料と混合するため、メインシ
リンダー１１の金型寄りに送り込み口２２を備えてい
る。また投入機２０には、送り込み口２２から送り出す
色柄材料の量を調節可能な定量送り出し装置２４を備え
る。

【００４６】ここで「残量検知装置」とは、送り込み口
２２からメインシリンダー１１に投入するための色柄材
料がなくなる前に知らせるための装置である。図１の実
施の形態においては、サブホッパー２１内部の色柄材料
の重量をスプリングを介して重力センサーによって感知
し，その感知した重量によって色柄材料の残量を検出す
る。しかし、重力センサーの他に、色柄材料の残容量を
感知する装置としてレベルセンサー等を用いてもよい。

【００４７】また「定量送り出し装置」とは、単位時間
当たりに一定量の色柄材料を投入可能な装置をいう。本
実施の形態においては、図２に示すように、サブホッパ
ー２１の送り込み口２２付近に円盤状の底板２５を備え
る。その底板２５には、色柄材料をメインシリンダー１
１に落とすための落下孔２７を一つ備える。底板２５の
上方には、円盤状の回転板２６を備える。その回転板２
６は、複数の落下孔２８，２８・・・を備えるととも
に、その上面がほぼ水平になるように保ちつつ回転可能
に形成する。また、その回転板２６と前記底板２５と
は、回転板２６の回転運動を妨げることがない程度に接
触させる。そして、回転板２６を回転させて、回転板２
６の落下孔２８,２８・・・と底板２５の落下孔２７と
が重なったときに、色柄材料２９がメインシリンダー１
１に投入されるように形成する。回転板２６の単位時間
当たりの回転数が一定である場合には、回転板２６に備
える落下孔２８，２８・・・の数を変えることによっ
て、投入する色柄材料の量を調節できる。また、回転板
２６の落下孔２８，２８・・・の数が同じ場合には、回
転数を変えることによって、投入する色柄材料の量を調
節することができる。

【００４８】投入機２０の送り込み口は、メインシリン
ダー１１のベント孔１３と連結する。この実施の形態で
用いたメイン混練機１０は、複数のベント孔１３が設け
られている既存の樹脂成形装置であり、そのベント孔１
３のひとつを送り込み口２２に連結したのである。樹脂
材料の種類や、成形品の性質などに応じ、ベント孔１３
からエア抜きを行う場合もあるが、他をエア抜き孔とし
て使用することができる。

【００４９】この実施の形態では、ベント孔１３が設け
られている既存の樹脂成形装置を用いて本願の樹脂成形
装置のメイン混練機１０としたので、既存設備を有効利
用できるというメリットがある。なお、ベント孔１３が
設けられていない樹脂成形装置を流用することもできる
が、その場合には、メインシリンダー１１の金型寄りに
送り込み口を設けなければならない。

【００５０】（作用）次に、上記した実施の形態の作用
および効果について説明する。メイン混練機１０のメイ
ンシリンダー１１内において、メインスクリュー１２が
回転し、木粉を含んだ樹脂材料の十分な混練を行う。一
方、投入機２０のサブホッパー２１内には色柄材料が、
メインシリンダー１１の金型寄りに設けた送り込み口か
らメインシリンダー１１へ送り込まれ、十分混練された
樹脂材料と混合させる。そして、金型へ送り出され、成
形される。

【００５１】すると、メイン混練機１０において十分に
混練された樹脂材料と色柄材料が金型のそばで混合され
るが、樹脂材料と色柄材料とは十分に混ざり合わないう
ちに成形されるので、はっきりとした柄を現すことがで
きる。一方、樹脂材料は十分に混練されているので、成
形品の強度低下を招くことはない。また、樹脂材料にお
ける木粉を固定粒としたので、一般の木プラと比べて、
天然の木の木目により近い模様を表面に有し、しかも手
触り感等の風合いも天然の木に近い木質様製品を製造で
きる。

【００５２】さらに、サブホッパー２１内に色柄材料が
残り少なくなったことを知ることができる。また、メイ
ンシリンダー１１に投入する色柄材料の量を調節するこ
とができる。そのため、所望する柄を呈する樹脂成形品
を提供することができる。 （第二の実施の形態）次に図３に基づいて本発明の第二
の実施の形態について説明する。

【００５３】図３に示す樹脂成形装置は、木粉を含んだ
樹脂材料の不十分な混練を行うメイン混練機１０と、そ
の成形品の色柄に寄与する色柄材料をメイン混練機１０
へ投入するための投入機２０とを備える。また、その投
入機２０の送り込み口２２とメインシリンダー１１との
間には、メイン混練機１０に対し、色柄材料の十分な混
練を分担するサブ混練機３０を備える。

【００５４】（メイン混練機）メイン混練機１０は、メ
インシリンダー１１と、そのメインシリンダー１１内に
おいて木粉を含んだ樹脂材料の不十分な混練および金型
への送り出しをするために回転するメインスクリュー１
２とを備える。ここで「樹脂材料の不十分な混練」と
は、はっきりとした柄模様が現れる程度の混練のことで
あり、成形に支障がない程度の混練は行われていること
とする。メインスクリュー１２の回転速度を遅めたり、
回転時間を短くするなどの手段による。

【００５５】この実施の形態では、より複雑な木目調の
柄を出すため、顔料を異ならせた複数種類のペレットを
用意しておき、それらを混合する「樹脂材料」とする。
この樹脂材料は、メイン混練機１０における金型とは反
対側に設けた材料ホッパー１４からメインシリンダー１
１内に送り込む。メインスクリュー１２の送り込み口付
近は、第一の実施の形態と同様、その直径が他の箇所よ
りも細く形成されている。そのため、送り込み口付近で
は、不十分な混練を行った樹脂材料と十分な混練とを行
った色柄材料とが合流することとなるが、そのように形
成されていないスクリューに比べて、樹脂材料の合流お
よびその合流後の混合が円滑に行える。ただし、サブ混
練機３０からの色柄材料の合流をゆっくり行うなどすれ
ば、メインスクリュー１２の直径を他の箇所よりも細く
形成しなくてもよい。

【００５６】（サブ混練機）サブ混練機３０は、サブシ
リンダー３１と、そのサブシリンダー３１内において色
柄材料の十分な混練およびメインシリンダー１１への送
り出しをするために回転するサブスクリュー３２とを備
える。すなわち、サブ混練機３０においては、十分な混
練を行うのである。

【００５７】サブ混練機３０において十分に混練した色
柄材料は、メインシリンダー１１内に送り込んでメイン
混練機１０において不十分な混練をなされた樹脂材料と
混合するため、メインシリンダー１１の金型寄りに送り
込み口を備えている。 （投入機）投入機２０は、サブ混練機３０に色柄材料を
投入する。具体的には、投入機２０の送り込み口２２を
サブ混練機３０を連結する。投入機２０のその他の構成
は第一の実施の形態を同一であるため、同一の構成には
同一の符号を付して説明を省略する。

【００５８】（作用）次に、上記した実施の形態の作用
および効果について説明する。メイン混練機１０のメイ
ンシリンダー１１内において、メインスクリュー１２が
回転し、木粉を含んだ樹脂材料の不十分な混練を行う。
一方、サブ混練機３０のサブシリンダー３１内において
も、メインスクリュー１２が回転し、色柄材料の混練を
十分行う。そして、その十分混練した色柄材料を、メイ
ンシリンダー１１の金型寄りに設けた送り込み口からメ
インシリンダー１１へ送り込み、不十分な混練の樹脂材
料と混合させる。そして、金型へ送り出し、成形を行
う。すると、メイン混練機１０において不十分な混練が
された樹脂材料と、サブ混練機３０において十分な混練
とが行われた色柄材料が金型のそばで混合されて成形が
なされるので、おとなしい柄の中にはっきりとした柄を
現すことができる。また、金型の大小に関わらず同じよ
うな柄を現すためには、不十分に混練された樹脂材料と
十分に混練された色柄材料との混合比を変えることによ
りかなりコントロールをすることができる。さらに、顔
料を異ならせた複数種類のペレットを用意することによ
って、複雑な木目調の柄を出すことができる。

【００５９】樹脂材料における木粉を固定粒としたの
で、一般の木プラと比べて、天然の木の木目により近い
模様を表面に有し、しかも手触り感等の風合いも天然の
木に近い木質様製品を製造できる。 （バリエーション）次に、前記してきた実施の形態のバ
リエーションについて説明する。

【００６０】まず、前記実施の形態では、メインシリン
ダー１１内で不十分な混練を、サブホッパー内で十分な
混練を行うこととしていたが、メインシリンダー１１内
で十分な混練を、サブシリンダー３１内で不十分な混練
を行うこととしてもよい。また、「木粉を含んだ樹脂材
料」として、「セルロース材を粉砕して得た粉砕粉の外
周面に、該粉砕粉よりも小径でかつ硬い表面粒を固定さ
せて加工した固定粒とし、この固定粒に樹脂及び顔料を
混合したもの」を採用した。本実施の形態においては、
「表面粒」として炭酸カルシウムを採用した。また、樹
脂に混合する固定粒の全体に対する割合は、１０重量％
とした。しかし、通常の木粉と樹脂との混合物を用いた
場合にも、金型の大小に関わらず同じような柄を現すの
が容易になる。また、強度を著しく低下させることなく
はっきりとした色柄模様を出すことができる成形品を提
供できる。

【００６１】

【発明の効果】請求項１および請求項２記載の発明によ
り、強度を著しく低下させることなくはっきりとした色
柄模様を出すことができる成形装置を提供することがで
きた。また、請求項３記載の発明により、既存設備を最
大限活用できる成形装置を提供することができた。

【００６２】また、請求項４記載の発明により、成形品
の色柄をコントロールしやすい成形装置を提供すること
ができた。また、請求項５および請求項６記載の発明に
より、金型の大小に関係なく所望する柄模様を出しやす
い成形装置を提供することができた。また、請求項７記
載の発明により、樹脂材料の混合が円滑に行える成形装
置を提供することができた。

【００６３】また、請求項８記載の発明により、より天
然木に近い模様、風合いを有する成形品を製造できる成
形装置を提供することができた。また、請求項９ないし
請求項１１記載の発明により、強度を著しく低下させる
ことなくはっきりとした色柄模様を出すことができる成
形方法を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態の概要を示す断面図
である。

【図２】本発明の第一の実施の形態を示す部分拡大図で
ある。

【図３】本発明の第二の実施の形態の概要を示す断面図
である。

【図４】先行技術の概要を表す断面図である。

【符号の説明】

１０ メイン混練機 １１ メイン
シリンダー １２ メインスクリュー １３ ベント
孔 １４ 材料ホッパー ２０ 投入機 ２１ サブホッパー ２２ 送り込
み口 ２３ 残量検知装置 ２４ 定量送
り出し装置 ２５ 底板 ２６ 回転板 ２７ 落下孔 ２８ 落下孔 ２９ 色柄材料 ３０ サブ混
練機 ３１ サブシリンダー ３２ サブス
クリュー ４０ 樹脂成形機 ４１ シリン
ダー ４２ スクリュー ４３ 材料ホ
ッパー Ｍ モーター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 義昭 東京都杉並区高井戸東２丁目４番５号 ミ サワホーム株式会社内 (72)発明者 谷口 純 東京都杉並区高井戸東２丁目４番５号 ミ サワホーム株式会社内 (72)発明者 小川 健治 東京都杉並区高井戸東２丁目４番５号 ミ サワホーム株式会社内 (72)発明者 中野 義則 東京都杉並区高井戸東２丁目４番５号 ミ サワホーム株式会社内 (72)発明者 加藤 まさみ 東京都杉並区高井戸東２丁目４番５号 ミ サワホーム株式会社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】メインシリンダーと、そのメインシリンダ
   ー内において樹脂材料の混練および金型への送り出しを
   するために回転するメインスクリューとを備えたメイン
   混練機、および成形品の色柄に寄与する色柄材料をメイ
   ン混練機へ投入するための投入機を備えた樹脂成形装置
   であって、 投入機は、色柄材料を投入されて保持するサブホッパー
   と、その色柄材料のメインシリンダーへの送り出しをす
   るための送り込み口とを備え、その送り込み口は、メイ
   ンシリンダーにおける金型寄りに位置させたことを特徴
   とする樹脂成形装置。
2. 【請求項２】サブホッパーには、サブホッパー内部の色
   柄材料が所定量未満になったことを知らせるための残量
   検知装置を備えることを特徴とする請求項１記載の樹脂
   成形装置。
3. 【請求項３】メインシリンダーと、そのメインシリンダ
   ー内において樹脂材料の混練および金型への送り出しを
   するために回転するメインスクリューとを備えたメイン
   混練機、および成形品の色柄に寄与する色柄材料をメイ
   ン混練機へ投入するための投入機を備えた樹脂成形装置
   であって、 メインシリンダーには、少なくともひとつのベント孔を
   設け、 投入機は、色柄材料を投入されて保持するサブホッパー
   と、その色柄材料のメインシリンダーへの送り出しをす
   るための送り込み口とを備え、 サブホッパーは、サブホッパー内部の色柄材料が所定量
   未満になったことを知らせるための残量検知装置を備
   え、 前記送り込み口は、メインシリンダーにおける金型寄り
   に位置させるとともに、メインシリンダーのベント孔と
   連結したことを特徴とする樹脂成形装置。
4. 【請求項４】サブホッパーには、メインシリンダーに対
   して送り出す色柄材料の量を調節可能な定量送り出し装
   置を備えたことを特徴とする請求項１、請求項２、また
   は請求項３記載の樹脂成形装置。
5. 【請求項５】投入機の送り込み口とメインシリンダーと
   の間に、メイン混練機に対し色柄材料の混練を分担する
   サブ混練機を備え、 そのサブ混練機には、サブシリンダーと、そのサブシリ
   ンダー内において色柄材料の十分な混練およびメインシ
   リンダーへの送り出しをするために回転するサブスクリ
   ューとを備えるとともに、 メイン混練機のメインスクリューは、メインシリンダー
   内において樹脂材料の不十分な混練をするために回転す
   るように形成し、 メイン混練機における不十分な混練後の樹脂材料と、サ
   ブ混練機における十分な混練後の色柄材料とを混合して
   金型への送り出しを行うことを特徴とする請求項１、請
   求項２、請求項３、または請求項４記載の樹脂成形装
   置。
6. 【請求項６】投入機の送り込み口とメインシリンダーと
   の間に、メイン混練機に対して色柄材料の混練を分担す
   るサブ混練機を備え、 そのサブ混練機は、サブシリンダーと、そのサブシリン
   ダー内において色柄材料の不十分な混練およびメインシ
   リンダーへの送り出しをするために回転するサブスクリ
   ューとを備えるとともに、 メイン混練機のメインスクリューは、メインシリンダー
   内において樹脂材料の十分な混練をするために回転する
   ように形成し、 メイン混練機における十分な混練後の樹脂材料と、サブ
   混練機における不十分な混練後の色柄材料とを混合して
   金型への送り出しを行うことを特徴とする請求項１、請
   求項２、請求項３、または請求項４記載の樹脂成形装
   置。
7. 【請求項７】メインスクリューにおける色柄材料が送り
   込まれる箇所に対応する箇所は、メインスクリューの直
   径を他の箇所よりも細く形成したことを特徴とする請求
   項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、また
   は請求項６記載の樹脂成形装置。
8. 【請求項８】樹脂材料または色柄材料のいずれか一方ま
   たは双方に含ませる木粉は、セルロース材を粉砕して得
   た粉砕粉の外周面に、該粉砕粉よりも小径でかつ硬い表
   面粒を固定させて加工した固定粒としたことを特徴とす
   る請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項
   ５、請求項６、または請求項７記載の樹脂成形装置。
9. 【請求項９】樹脂材料の混練および金型への送り出しを
   するための混練工程と、その混練工程にて混練された樹
   脂材料に対し、成形品の色柄に寄与する色柄材料を投入
   するための投入工程と、樹脂材料と色柄材料とを不十分
   に混合する混合工程と、その混合工程の後に成形を行う
   成形工程とを含んだことを特徴とする樹脂成形方法。
10. 【請求項１０】混練工程で混練する樹脂材料、投入工程
    で投入する色柄材料のいずれか一方または双方には、木
    粉を含ませたことを特徴とする請求項９記載の樹脂成形
    方法。
11. 【請求項１１】樹脂材料または色柄材料のいずれか一方
    または双方に含ませる木粉は、セルロース材を粉砕して
    得た粉砕粉の外周面に、該粉砕粉よりも小径でかつ硬い
    表面粒を固定させて加工した固定粒としたことを特徴と
    する請求項１０記載の樹脂成形方法。