JPS61135720A - 射出成形機の自動色替方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は、樹１製品を射出成形する際に添加するミキ
シングノズルのリキッドカラー技術的手段を講じたもの
である。

而して、この発明は、射出成形機により無色の樹脂ベレ
ットを送給すると共に該樹脂ペレットに所定のリキッド
カラーを注入して射出成形するに際し、前段の原料にリ
キッドカラーを注入して所定の射出成形を行った後、次
段の原料に異なるリキッ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侵段の異なるリキッドカラーを
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、該色替プロセスにおいて、射出成形機のスクリュー
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ッドカラーを通常の射出
成形の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ｔｉＩ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ッドカラーを注入し、ス
クリューをバック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す
るようにし、ケーシングとスクリューの問のクリーニン
グを一気に行う・１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Ｊ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、コスト的に易く邑産性に優れている等の点で各
種産業に広く用いられている。

而して、該射出成形による樹脂成形品は、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
ットを用いており、したがって、その色替に際しても着
色ペレッ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
にしている。

さりながら、該積着色ベレッ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一原料に対する着色工
程で、而も、一定の着色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った。

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、ペレット状の樹脂原料を無色に近い無色ペレットと
して使用し、射出成形機のホッパーに該原料を供給する
と共に所望の色合のリキッ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利用されるよ
うになってきた。

即ち、第６図に示す様に、射出成形！ｌ１１のホッパー
２に対し、無色ベレットの原料３を供給すると共にタン
ク４から所定の色のリキッドカラーをポンプ５を介して
ホッパー２に注入し、スクリュー６により混合し、ケー
シング７に対して該スクリュー６をバックさせて計量し
、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。

而して、前述の如く前段の所定の色の射出成形を行った
後に色替して次段の興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問題点〉 而して、リキッドカラーによる色替を行う場合には、前
述着色ペレット□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、所謂色部り現象が起こ
るためにその色替原料にリキッドカラーを停止し、無色
ベレットの原料の、所謂フリーショットを行ってクリー
ニングを行った後、次段のリキッドカラーを注入して原
料と混合して所定の色合いになっ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。

したがって、該色替１のクリーニングに要する原料が多
いとコスト高になるという不具合があり、又、運転効率
が悪く、段取り替え時間が長くなるという不利点がある
。

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、スクリュー６間の溝部などにおける色残りをクリー
ニングするために、該第６図に示す様に、スクリュー６
を回転させてフリーショットを行うと、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特同
量のリキッドカラーを供給すると、ノズル８から原料と
リキッドカラーの混′合された材料が押し出しされてい
くために、射出成形機１内にお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った。

又、第７図に示す様に、射出成形の打始めに際し、スク
リュー６をバック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
クリュー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
難点があった。

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、したがって
、平常状態で供給されるリキッドカラーが相対的に少く
なって、所謂色うすの製品や色むら不良品を多発すると
いう不具合があった。

したがって、このような在来技術に従う色替を用いるこ
とにより、原料の損失は一回の色替についで１０ｔｌ、
多い場合には３０ＫＩＪを越えてコスト的にひびくとい
うデメリットがあり、色替に要する時間は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ショット分も発生し
、この点からも効率低下コストアップにつながるという
マイナス点があった。

この発明の目的は上述従来技術に基づくリキッドカラー
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、リキッドカラー注入による色替自由度
のメリットを有する射出成形の色替の問題点を解決すべ
き技術的課題とし、リキッドカラーによる自由度が高い
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、各種産業分野におけ
る着色樹脂成形品利用分野に益する優れた射出成形機の
自動色替方法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・作用〉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、射出成形機に所定の無色ペ
レットの原料と所定色合いのリキッ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った復
、次段の異なる色合いの射出成形を行うに際し、該リキ
ッドカラーの色替をする場合、射出成形機のスクリュー
に対して最大の背圧を印加して無色ペレットに対し次段
の所定のリキッドカラーを当該次段の射出成形における
リキッドカラー供給量よりも増量した状態で注入し、連
続して該スクリューを回転させることにより、均一に着
色される材料は該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ューの間の細
かい溝部のクリーニングが行われ、又、その間リキッド
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、所定時間侵に
該背圧を低下させてスクリューをバックして計量状態に
移り、ミキシングノズルをシャットオフパルプにより閉
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
スクリュー溝等の色残りを洗浄し、又、この間、リキッ
ドカラーの注入量は通常の射出成形の曇に減量されてケ
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、シャットオフパルプ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て隠ぺい率を高く
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、連続成形に戻っ
た際の打始めの色混り不良は射出成形機の先端に設けた
ミキシングノズルにより、高い隠ぺい率で押し出しが行
われ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図に基づいて説明
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、無色ペレット原料とし、こ
れにリキッドカラーを注入して射出成形を行う射出成形
機１′であり、その供給ホッパ２に対してはその基部に
リキッドカラーのタンク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、ケーシング１に内装さ
れたスクリュー６の基端には油圧シリンダ等の背圧付与
装ＷＲ１２が連係されており、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、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てバレル内部との間に適宜周知の
シャットオフパルプ１０が設けられてエアシリンダ等の
アクチュエータ１１に連結されている。

そして、該アクチュエータ１１、及び、背圧付与装置１
１１２、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って動作されるよ
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
に際してはホッパ２に在来態様同様に無色ペレットの原
料３を供給し、リキッドカラーのタンク４から所定の色
合いのリキッドカラーをポンプ５により、ホッパー２の
基部に供給して原料３と混合させ、スクリュー６を回転
して所定サイクルでバックし、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、スクリュー６の前進後退、及び、シャットオ
フパルプ１Ｇの開放を行うエアシリンダ１１、及び、ポ
ンプ５の動作は上述制御装置を介して所定に行うように
されている。

尚、上記ミキシングノズル１０は、第５図に示す様に、
ケーシング１の先端バレル９から先の部分に互いに径方
向において、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攪拌混合治具として
の管路混合羽根１４．１４．１４・・・が内装され、矢
印の如く、押し出しされる所定色部りの材料の押し出し
プロセスにおいて幾何級数的に色部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
ュールに従い、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
レットのフリーショットを行わずに、即ち、第２図に示
す様に、スクリュー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１１２により、最も高い背圧
を印加してスクリュー６をその先端のバレル計量部９を
最も狭くして連続回転させ、更に、リキッドカラーのタ
ンク４からの次段の所定色合いのリキッドカラーについ
ては通常の射出成形プロセスの段よりも設定量増量した
量でホッパ２内の無色ペレット原料３に供給して魔拝す
る。

したがって、スクリュー６の背圧１２が大であるために
連続回転するスクリューの押出圧により、着色された材
料は計ＩＨ１９の狭い間隙からミキシングノズル８′を
経て挿し出される。

そのため、該計量部９の間隙は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、よって、スクリュー
６とケーシング７の溝部の間隙等に残っている前段の色
残りはクリーニングされていく。　又、ミキシングノズ
ル８′から押し出されている材料に対してリキッドカラ
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、前段のリキッドカラー残りの強力
な洗浄分散が行われていく。

そして、所定時間を図示しない制御装置のプログラムに
従って背圧付与ｌ置１２の背圧を通常射出成形プロセス
での背圧に低下する。

又、リキッドカラータンク４からのリキッドカラーの供
給量も、又、通常の射出成形時の供給量にするようにポ
ンプ５の作動後、自動調整する。

そして、エアシリンダ１０を動作させてシャットオフパ
ルプ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バ
レル内樹脂圧は上がり、スクリュー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
い逆止弁やスクリュー６とケーシング１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
の色残りとなるリキッ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が動作してシャットオフパルプ１０を開くと共
にスクリュー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された色部り樹脂はミ
キシングノズル８′より無攪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、均一な着色に
されて次段の射出成形を反復するよ；１ うにする。

尚、この間のスクリュー６の前進Ｗｉ選シャットオフバ
ルブ１０のアクチュエータ１１による開閉ポンプ後によ
るリキッドカラー後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、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ミキシングノズル時のみ
付設し、射出成形においては用いないように適宜切換バ
ルブを設けたりする客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、３０Ｋａの材料ロ
スを３０％低減して約２０Ｋ（ｌ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
分の場合であったものが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、従来リキッドカラー後の射出成形の打始めにおいて
、色部り不良を避けるために２〜１０ショット行ってい
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、基本的に無色ペレットを原料と
して所望色合いのリキッドカラーを無断的に用いること
が出来るリキッドカラー注入による射出成形においてそ
のメリットを充分に生かし、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
優れた効果が秦される。

而して、色替時において、射出成形機を連続運転し、リ
キッ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、ノズルやケーシングスクリ
ュー間の溝部等の前段の色残りを完全に分数除去するこ
とが出来る優れた効果か奏される。

したがって、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、スクリューに対する背圧
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
、スクリューは後退せず、射出成形機内の実施圧は上が
り、当該高い実施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、その侵、所定制御により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ューを降下させると共に
ミキシングノズルに対するシャットオフパルプを閉ざし
て押し出しを停止し、内圧を上げることにより、スクリ
ュ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、次にスクリューを前進させて押
し出すタイミングで確実に前段の色残りとの色部り材料
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
効果が賽される。

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、色部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、色替が設定ブーログラムに
より全く自動的に行われることにより、その間作業員は
別設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小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
キッドカラー（タンク）、 ８′・・・ミキシングノズル 第１図　′

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 射出成形機により前段の所定のリキッドカラーを原料に
   注入して射出成形を行った後次段の異なるリキッドカラ
   ーを介しての射出成形の自動色替方法において、射出成
   形機に最大の背圧を支えると共に次段のリキッドカラー
   を射出成形時より増量注入して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から
   の押し出しを閉塞した状態で定常量のリキッドカラー注
   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面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。