JP2000301537A

JP2000301537A - 短時間色替え可能なマスターバッチの自動供給装置

Info

Publication number: JP2000301537A
Application number: JP11111474A
Authority: JP
Inventors: Kiyohide Kimura; 皖英木村; Tamotsu Tamada; 保玉田
Original assignee: Matsui Mfg Co Ltd
Current assignee: Matsui Mfg Co Ltd
Priority date: 1999-04-19
Filing date: 1999-04-19
Publication date: 2000-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】色替え時の清掃が簡単で完全にでき、混色が発
生せず、短時間色替え可能なマスターバッチの自動供給
装置を提供する。【解決手段】異なる色のマスターバッチをそれぞれ貯留
するＭＢタンク１と、ＭＢタンク１からそれぞれ専用の
ＭＢ輸送管２で供給される異なる色のマスターバッチか
ら、選択的に所望の色のマスターバッチだけを次工程に
供給するＭＢ色選択手段３と、ＭＢ色選択手段３と色替
え清掃手段４とを備え、材料供給ホッパーＤの上部に設
置されたＭＢ計量供給装置５とから構成され、ＭＢ色選
択手段３から供給を受けるマスターバッチの色替えの際
には、ＭＢ計量供給装置５に残留した前の色のマスター
バッチを色替え清掃手段４で自動清掃してから、新しい
色のマスターバッチの供給を受けるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂成形機の成形
材料に添加されるマスターバッチの色替えを短時間にで
きるマスターバッチの自動供給装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】プラスチック成形品の樹脂成形機では、
供給される樹脂成形材料は、ナチュラル材（「Ｎ材」と
略記することがある。）とマスターバッチ（「ＭＢ」と
略記することがある。）から構成されている。このナチ
ュラル材とは、樹脂成形材料の主剤となるもので、添加
剤などを配合しないものをいい、これに対し、マスター
バッチとは、このナチュラル材とほぼ同等の原料に、更
に、着色剤、安定剤、帯電防止剤、難燃剤などの添加剤
を高濃度に含有させたもので、このマスターバッチをナ
チュラル材に加えることで、上記種々の添加剤の添加や
着色を行っており、双方とも、通常、ペレット形態で供
給されている。

【０００３】これらのナチュラル材とマスターバッチ
は、樹脂成形機に混合して供給され、樹脂成形機内で、
混合された樹脂成形材料が混練可塑化されると同時に、
マスターバッチ中の添加剤が全体に分散されて樹脂成形
品となるようになっている。また、樹脂成形品の着色も
着色剤を含有させたマスターバッチで行っており、樹脂
成形品の色替えとは、ナチュラル材に供給、混合してい
るマスターバッチの色替えすることを意味する。

【０００４】このマスターバッチの色替えには、複数の
異なる色のマスターバッチを用意したり、前の色との混
色を防止したりする必要があり、そのことを考慮したマ
スターバッチの供給装置が種々提案されている。

【０００５】図５は、そのような従来のマスターバッチ
の自動供給装置を概念的に示す全体構成図である。

【０００６】この自動供給装置１１０は、樹脂成形機Ａ
の材料供給ホッパーＤに、異なる色のマスターバッチを
供給することができるもので、材料供給ホッパーＤに
は、図示しない供給手段によってナチュラル材が適宜供
給され、この材料供給ホッパーＤでマスターバッチと混
合されて樹脂成形機Ａに供給され、樹脂成形品を着色す
るようになっている。

【０００７】自動供給装置１１０は、それぞれ異なる色
のマスターバッチ、つまり異なる着色剤を含んだマスタ
ーバッチを貯留する複数のＭＢタンク１０１と、それら
のＭＢタンク１０１に専用に設けられたＭＢ輸送管１０
２と、これらのＭＢ輸送管１０２から異なる色のマスタ
ーバッチの供給を受けるＭＢ貯留ホッパー１０３と、こ
のＭＢ貯留ホッパー１０３に貯留されたマスターバッチ
を計量する計量器１０４、この計量器１０４から計量さ
れたマスターバッチを受け口部１０５ａで受けて、樹脂
成形機Ａの材料供給ホッパーＤ上に設けられた捕集器１
０６に輸送する輸送配管１０５、輸送されたマスターバ
ッチから、輸送気体を分離し、マスターバッチだけを捕
集する捕集器１０６から構成されている。

【０００８】このマスターバッチの自動供給装置１１０
は、マスターバッチの色替えの際には、前の色のマスタ
ーバッチがなくなってから、異なる色のマスターバッチ
のＭＢタンク１０１から専用のＭＢ輸送管１０２を介し
て、そのマスターバッチの供給を受けて、樹脂成形機Ａ
の材料供給ホッパーＤに供給するだけでよいので、従来
に比べて、色替え作業が容易になっており、また、樹脂
成形機Ａ上に、余分の装置などを設ける必要がなく、既
存の設備に付加設置することが容易であった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の自動供給装置１１０では、色替えの際には、混色を
避けるために、前の色が残存している可能性のあるＭＢ
貯留ホッパー１０３、計量器１０４、輸送配管１０５、
捕集器１０６の全部を清掃する必要があり、色替えに多
くの時間を要していた。特に、輸送配管１０５内には、
輸送の摩擦などで多量のマスターバッチが付着すること
があり、それを完全に除去することは困難で、混色の問
題を生じることがあった。

【００１０】本発明は、上記問題を解決しようとするも
ので、色替え時の清掃が簡単で完全にでき、混色が発生
せず、短時間色替え可能なマスターバッチの自動供給装
置を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の短時間
色替え可能なマスターバッチの自動供給装置は、樹脂成
形機の材料供給ホッパーに、異なる色のマスターバッチ
を供給する自動供給装置であって、異なる色のマスター
バッチをそれぞれ貯留するＭＢタンクと、これらのＭＢ
タンクからそれぞれ専用のＭＢ輸送管で供給される異な
る色のマスターバッチから、選択的に所望の色のマスタ
ーバッチだけを次工程に供給するＭＢ色選択手段と、こ
のＭＢ色選択手段と色替え清掃手段とを備え、上記材料
供給ホッパーの上部に設置されたＭＢ計量供給装置とか
ら構成され、上記ＭＢ色選択手段から供給を受けるマス
ターバッチの色替えの際には、上記ＭＢ計量供給装置に
残留した前の色のマスターバッチを上記色替え清掃手段
で自動清掃してから、新しい色のマスターバッチの供給
を受けるようにしている。

【００１２】ここで、マスターバッチ、あるいは、ナチ
ュラル材というときに、その集合物を指す場合もあり、
また、その一粒を指す場合もあるものとする。

【００１３】この自動供給装置は、色替えの際に、前の
色のマスターバッチが残留する可能性のある部分を極力
少なくするようにしたこと、つまり、従来例では、樹脂
成形機と別置きされていたＭＢ計量供給装置を、樹脂成
形機上に設け、そのことで、従来例で用いられていた輸
送配管をなくしていることを特徴とする。したがって、
色替えのために清掃すべき部分がＭＢ計量供給装置だけ
と、非常に少なくなり、掃除が簡単になり、また、清掃
すべき部分の減少に加えて、この部分は、その構造上摩
擦によるマスターバッチの付着が発生しにくく、さら
に、清掃が容易で、完全にできるようになっている。

【００１４】この自動供給装置は、また、このようにＭ
Ｂ計量供給装置などを樹脂成形機上に設けたことによる
位置的な清掃のしにくさをカバーするために、このＭＢ
計量供給装置を自動清掃する色替え清掃手段を設けたこ
とも特徴とする。上述したように、このＭＢ計量供給装
置は、従来に比べ、残留したマスターバッチの清掃がし
易い構造となっており、この色替え清掃手段も、後述す
るように、例えば、清掃用の加圧空気を噴出させるよう
な簡単な構造のもので済み、容易に、樹脂成形機上のＭ
Ｂ計量供給装置に取り付けることができ、この色替え清
掃手段によって、残留したマスターバッチの清掃も自動
ですることができ、更に、色替えの時間が短縮され、人
手による手間を省くことができる。

【００１５】また、この自動供給装置に設けられたＭＢ
色選択手段は、異なる色のマスターバッチの供給を受け
るＭＢ輸送管から、所望の色のマスターバッチを選択す
るために当然に必要なものであるが、これも、後述する
ように、色替え時に清掃に支障とならない構造となって
いる。

【００１６】請求項２に記載の短時間色替え可能なマス
ターバッチの自動供給装置は、請求項１において、上記
異なる色のマスターバッチをそれぞれ貯留するＭＢタン
クは、上記樹脂成形機とは別置きされていることを特徴
とする。

【００１７】この自動供給装置は、ＭＢタンクを別置き
しているので、樹脂成形機上に必要以上のＭＢタンクな
どを設けることがなく、既設の樹脂成形機への追加設置
が簡単で、また、別置きされたＭＢタンクから複数の樹
脂成形機に同様にして異なる色のマスターバッチを供給
することもでき、全体として、設置スペースの節約を図
ることが出来る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１９】図１は、本発明の短時間色替え可能なマス
ターバッチの自動供給装置の一例の概念的な全体構成図
である。この図において、従来例の図５と同じ部分につ
いては、同じ符号を付して、重複説明を省略する。

【００２０】このマスターバッチの自動供給装置１０
は、それぞれ異なる色のマスターバッチを貯留したＭＢ
タンク１、このそれぞれのＭＢタンク１に専用に設けら
れたＭＢ輸送管２、このそれぞれのＭＢ輸送管２から異
なる色のマスターバッチの供給をうけ、その内から所望
の色のマスターバッチの輸送管２を選択して、次工程に
供給するＭＢ色選択手段３、このＭＢ色選択手段３の排
出側とＭＢ計量供給装置５に残留するマスターバッチを
清掃するための色替え清掃手段４、ＭＢ色選択手段３の
下部に設けられ、このＭＢ色選択手段３から選択された
マスターバッチの供給を受けて、これを計量して所定の
量を樹脂成形機Ａの材料供給ホッパーＤに供給するＭＢ
計量供給装置５、樹脂成形機Ａの射出成形の工程と、マ
スターバッチ供給のタイミングなどの制御をする制御盤
６などから構成されている。

【００２１】ここで制御盤６は、制御信号のやり取りの
点では、自動供給装置１０と密接な関係を有するもので
あるが、機器構成の点では、自動供給装置１０の機能に
直接関係するものではない。また、７は、樹脂成形機Ａ
の材料供給ホッパーＤに図示しない供給手段で供給され
たナチュラル材と、自動供給装置１０で供給されるマス
ターバッチの混合をさらに均一化するために、必要に応
じて設けられる混合ユニットであり、本発明に不可欠の
ものではない。

【００２２】ＭＢタンク１には、貯留されたマスターバ
ッチの残量を検出する下限レベル計１ａ、残留したマス
ターバッチを排出するための排出口１ｂ、手動でマスタ
ーバッチの排出を開閉する手動弁１ｃを設けた排出管１
ｄがそれぞれ設けられている。

【００２３】ＭＢ輸送管２は、ＭＢタンク１の排出管１
ｄに設けられたＭＢ輸送手段２ａ、このＭＢ輸送手段２
ａによって輸送されるマスターバッチの輸送管２ｂ、加
圧空気の供給を受けて、ＭＢ輸送手段２ａにあるマスタ
バッチを空気と共に輸送管２ｂに送り込む輸送空気の制
御をする輸送空気弁２ｃ、この輸送空気によるマスター
バッチの輸送後に、ＭＢ輸送手段２ａの先端部のマスタ
ーバッチのない部分から空気を送り込んで、輸送後の輸
送管２ｂ内の清掃をする清掃空気の制御をする清掃空気
弁２ｄから構成されている。

【００２４】このＭＢ輸送管２ｂは、それぞれ単色のマ
スターバッチ専用であるので、ここにマスターバッチが
付着残留しても、混色の問題を起こさない。また、マス
ターバッチ毎に設けているので、マスターバッチの外径
寸法に対してあまり太いものとする必要はなく、具体的
には、内径で１３ｍｍ程度、外径で１６ｍｍ程度のポリ
エチレンチューブがコスト面、設置のし易さの点から好
ましいが、これに限るものではない。

【００２５】ＭＢ色選択手段３、色替え清掃手段４、Ｍ
Ｂ計量供給装置５については、ここでは概略を説明し、
次図によって詳しく説明する。

【００２６】色替え清掃手段４は、この図に示したよう
に、加圧空気の供給を受けて、後述するＭＢ色選択手段
３の排出側、ＭＢ計量供給装置５本体の入口側、出口側
に設けられた清掃ノズルへの清掃空気の開閉制御を行う
清掃制御弁４ｄ，４ｅ，４ｆと、樹脂成形機Ａの材料供
給ホッパーＤに設けられ、残留したマスターバッチを回
収するために、清掃空気を分離するフィルター４ｇと分
離されたマスターバッチを回収する回収袋４ｈとを備え
ている。

【００２７】ＭＢ計量供給装置５には、その本体部の前
工程に、ＭＢ色選択手段３から排出供給されるマスター
バッチを捕集する捕集器５ｅ、この捕集器５ｅに備えら
れ、マスターバッチの輸送空気を分離排出するフィルタ
ー５ｇ、この捕集器５ｅに備えられ、この捕集器５ｅに
貯留されたマスターバッチの残量を検知する残量計５ｆ
を設けている。また、その本体部には、計量ロータを回
転させるモータ５ｄ、本体部の後工程には、計量された
マスターバッチを樹脂成形機Ａの材料供給ホッパーＤに
導く排出管５ｈを備えている。

【００２８】なお、上記ＭＢタンク１の下限レベル計１
ａ、排出口１ｂ、手動弁１ｃなどは、実施態様の一例と
して示したもので、本発明の不可欠の構成要素ではな
い。また、ＭＢ輸送管２のＭＢ輸送手段２ａは、ここで
は、加圧空気を用いて、マスターバッチを圧送するもの
を説明しているが、輸送方法は、これに限られず、吸引
を用いるものや、他の方法であってもよく、その方法
は、本発明の自動供給装置を限定するものではない。

【００２９】図２は、図１の自動供給装置のＭＢ色選択
手段と色替え清掃手段などをより詳細に示す概念的な要
部構成図で、（ａ）はそのＭＢ色選択手段の上面図、
（ｂ）は、ＭＢ色選択手段からＭＢ計量供給装置までの
縦断面図である。これより、既に説明した部分には同じ
符号を付して、重複説明を省略する。

【００３０】ＭＢ色選択手段３は、その中心部と外径の
一所を貫通する選択管路３ｂを備えた選択ロータ３ａ
と、この選択ロータ３ａを回転角度設定可能に回転させ
る選択回動モータ３ｃと、この選択ロータ３ａを回動可
能に収容し、選択管路３ｂの中心貫通側開口方向にだけ
開口した選択ロータケース３ｄから構成され、この選択
ロータケース３ｄには、上記選択ロータ３ａの選択管路
３ｂの外径側開口に連通するような位置であって、選択
ロータ３ａの外周上の異なる位置、この例では、外周を
４等分する位置に、ＭＢタンク１から、それぞれ異なる
色のマスターバッチを供給するＭＢ輸送管２ｂが接続さ
れている。

【００３１】したがって、選択ロータ３ａを回転させ
て、このＭＢ輸送管２ｂのいずれかと選択管路３ｂの外
周側開口が連通する回転角度を保持させれば、その連通
したＭＢ輸送管２ｂからのマスターバッチｍが、選択管
路３ｂを介して、選択ロータ３ａの中心部から、下方へ
落下するようになっている。こうして、ＭＢ色選択手段
３は、選択ロータ３ａを回転させ、所望のＭＢ輸送管２
ｂの位置で選択管路３ｂの外周側開口の回転位置を保持
させて、選択することによって、所望の色のマスターバ
ッチｍを次工程に供給することができるようになってい
る。

【００３２】また、この選択ロータ３ａの選択管路３ｂ
の外径側開口を設けた外周部分は、図示するように、勾
配を設け、選択ロータケース３ｄとＭＢ輸送管２ｂもそ
れに対応したものとなっており、選択された場合には、
スムーズにＭＢ輸送管２ｂから選択管路３ｂにマスター
バッチｍが流れ、引っ掛かることが少なくい。

【００３３】ＭＢ計量供給装置５は、既に説明したモー
タ５ｄ（この図では、見えていない。）、捕集器５ｅ、
残量計５ｆ、フィルター５ｇ、排出管５ｈに加えて、そ
の本体部を構成する計量ロータ５ａ、その回転軸５ｂ、
計量ロータケース５ｃを備えている。

【００３４】計量ロータ５ａは、外周にマスターバッチ
ｍを引っ掛からせるようなローレット加工を施した円柱
体で、回転軸５ｂを中心に図示の方向に回転し、その外
周にマスターバッチｍを載せて排出管５ｇに排出するこ
とで、マスターバッチｍを樹脂成形機Ａの材料供給ホッ
パーＤに計量供給する。回転軸５ｂは、モータ５ｄに直
結され、計量ロータ５ａを回転させる軸である。

【００３５】計量ロータケース５ｃは計量ロータ５ａを
収容するものであるが、計量ロータ５ａ側面に対して、
ロータ５ａが回動可能に、また回動したときにその側面
との隙間にマスターバッチｍが挟み込まれないように構
成されている。また、ロータ５ａの外周との間には、マ
スターバッチｍを計量運搬するための計量隙間５ａａを
形成する一方、計量ロータ５ａの回転の戻り側には、計
量ロータ５ａに引っかけられてマスターバッチｍが戻る
ことがないように、計量ロータ５ａと計量ロータケース
５ｃの計量隙間５ａａを埋める埋めリング５ｃｃが設け
られている。この埋めリング５ｃｃの内周と計量ロータ
５ａ間の外周の隙間は、マスターバッチｍが挟み込まれ
ないように構成されている。

【００３６】計量ロータ５ａの外周に対応する部分の一
部には、捕集器５ｅから落下してくるマスターバッチｍ
を計量ロータ５ａに導く入口開口５ｃａと、計量ロータ
５ａで計量運搬されたマスターバッチｍを、排出管５ｈ
に排出するための出口開口５ｃｂが設けられている。

【００３７】この計量ロータ５ａは、その回転速度を制
御することによって、材料供給ホッパーＤに供給するマ
スターバッチｍの量を十分正確に制御することができ、
また、その回転を停止させることで、マスターバッチｍ
の供給を停止させることができるものである。

【００３８】４ａ、４ｂ、４ｃは色替え清掃手段４を構
成する清掃ノズルであって、それぞれ清掃制御弁４ｄ，
４ｅ，４ｆに接続され制御されている。清掃ノズル４ａ
は捕集器５ｅの中間部に設けられ、ＭＢ計量供給装置５
の捕集器５ｅに残留したマスターバッチｍを、計量ロー
タ５ａ側へ吹き寄せる。清掃ノズル４ｂは、計量ロータ
ケース５ｃの入口開口５ｃａ付近に設置され、この付近
に残留したマスターバッチｍを計量ロータ５ａと計量ロ
ータケース５ｃの間の計量隙間５ａａに吹き寄せる。清
掃ノズル４ｃは、計量ロータケース５ｃの出口開口５ｃ
ｂ付近に設置され、この付近に残留したマスターバッチ
ｍを計量ロータ５ａから、完全に、排出管５ｈ側へ吹き
飛ばす。

【００３９】この排出管５ｈ側に吹き飛ばされたマスタ
ーバッチｍは、樹脂成形機Ａの材料供給ホッパーＤへ供
給されるが、材料供給ホッパーＤに設けられた回収袋４
ｈに収容され、再利用される。この際、フィルター４ｇ
は、清掃ノズル４ａ，４ｂ，４ｃによる清掃空気を分離
して大気へ排出する。

【００４０】このような構成のマスターバッチの自動供
給装置１０において、マスターバッチの色替えは、以下
のような手順で行われる。ここでは、Ｎｏ．１のＭＢタ
ンク１に貯留されたマスターバッチから、Ｎｏ．４のＭ
Ｂタンク１に貯留されたマスターバッチに色替えする場
合を例にとって説明する。

【００４１】色替えの際には、まず、制御盤６から、成
形させるべき製品数を見越して、先のマスターバッチｍ
を供給していたＮｏ．１のタンク１の排出管１ｄに設け
られた輸送手段２ａに輸送中止信号が送られ、タンク１
に接続されたＭＢ輸送管２ｂによる輸送が中止される。
ついで、ＭＢ色選択手段３の選択ロータ３ａを回動させ
て、どのＭＢ輸送管２ｂにも、連通しない中立位置を保
持させる。

【００４２】この状態では、ＭＢ色選択手段３から、Ｍ
Ｂ計量供給装置５の捕集器５ｅへは、マスターバッチｍ
は供給されず、先の残留した、Ｎｏ．１のＭＢタンク１
に貯留された色のマスターバッチｍが、ＭＢ計量供給装
置５で計量されて、所定量になるまで、樹脂成形機Ａの
材料供給ホッパーＤへ供給される。その後に、計量ロー
タ３ａを空回転させながら、色替え清掃手段４の清掃ノ
ズル４ａ，４ｂ，４ｃから清掃空気が噴出され、残留し
たマスターバッチｍが回収袋４ｈに回収される。この色
替え清掃は、所定のプログラムに沿って、制御盤６から
の指令により、自動的に行われる。

【００４３】その後に、制御盤６からＮｏ．４のＭＢタ
ンク１に輸送開始信号が送られ、そのタンク１に設けら
れた輸送手段２ａによって、ＭＢ色選択手段３にＮｏ．
４のＭＢタンク１に貯留されたマスターバッチｍが輸送
され、ＭＢ色選択手段３では、選択ロータ３ａを中立位
置から回動させて、Ｎｏ．４のＭＢタンク１に対応した
ＭＢ輸送管２ｂに、その選択管路３ｂの外周側開口が連
通するようにする。こうして、Ｎｏ．４のＭＢタンク１
に貯留されたマスターバッチｍが、ＭＢ計量供給装置５
の捕集器５ｅに供給され、ＭＢ計量供給装置５によっ
て、樹脂成形機Ａの材料供給ホッパーＤへ計量供給され
る。

【００４４】このようにして、色替えが自動的に、か
つ、簡単に行われるので、マスターバッチの色替えを短
時間で行うことができ、また、先の色のマスターバッチ
の残留を確実になくすことができるので、混色も避ける
ことができる。

【００４５】また、ＭＢタンク１を、樹脂成形機Ａの機
上に設けずに、別置きとしているので、樹脂成形機上に
必要以上のＭＢタンクなどの装置を設ける必要がなく、
既存の樹脂成形機への追加設置が簡単にできる。また、
別置きされたＭＢタンクから複数の樹脂成形機に同様に
して異なる色のマスターバッチを供給することもでき、
全体として、設置スペースの節約を図ることが出来る。

【００４６】なお、上記の色替えの手順は、実施例のひ
とつとして示したもので、ＭＢタンク１からの輸送のタ
イミング、ＭＢ色選択手段３の色選択のタイミング、色
替え清掃手段４の清掃のタイミング、ＭＢ計量供給手段
の計量供給中止と開始のタイミングは、上記以外の様々
な組み合わせが可能で、上記に限られるものではない。
図３（ａ）は、図１の自動供給装置に用いるＭＢ計量供
給装置の他例の全体構成を示す概念構成図、（ｂ）は、
そのＭＢ計量供給装置の計量ローラの要部詳細断面図、
図４は、図３（ａ）の計量ローラを図３（ａ）と直角の
断面で縦断した要部詳細断面図である。

【００４７】上記図２で説明したＭＢ計量供給装置５
は、マスターバッチｍを計量ロータ５ａの引っ掛かりと
計量隙間５ａａによって計量するものであるが、計量ロ
ータ５ａの回転に合わせて正確に同量のマスターバッチ
ｍが運搬されるとは限らず、ナチュラル材に対するマス
ターバッチｍの添加量が、より厳しい精度の要求される
もの、例えば一粒単位の精度が要求されるものの場合に
は対応することができなかった。この図３、４に示した
ＭＢ計量供給装置５Ａは、そのような、より厳しいマス
ターバッチの添加量の精度が要求される場合に好適なも
のである。

【００４８】このＭＢ計量供給装置５Ａは、ＭＢ色選択
手段３から供給されるマスターバッチｍを捕集する捕集
器５１、吸着穴５４を備え、捕集器５１に貯留されたマ
スターバッチｍを一粒単位で吸着、分離、計数、排出す
る計量ロータ５２、この計量ロータ５２を回転可能に支
持する回転軸５３、この回転軸５３を固定支持すると共
に、計量ロータ５２を収容するローターケース５５、こ
の計量ロータ５２で排出されたマスターバッチｍを、樹
脂成形機Ａの材料供給口Ｂに導く材料排出管５８を備え
ている。

【００４９】捕集器５１には、マスターバッチｍの残量
を検出して、材料補充信号を出す残量検出センサ５１ａ
が設けられ、また、色替え時に、残留したマスターバッ
チｍを清掃、回収するための、清掃ノズル４１、フィル
タ４２、回収袋４３が設置されている。これらの清掃ノ
ズル４１、フィルタ４２、回収袋４３は、図２で説明し
た清掃ノズル４ａ、フィルター４ｇ、回収袋４ｈと同様
のものであり、このＭＢ計量供給装置５Ａのための色替
え清掃手段４Ａを構成している。

【００５０】計量ロータ５２は、肉厚の円筒形状をして
おり、その外周には所定間隔に設けられた吸着穴５４を
備え、この吸着穴５４には、その谷底部と、計量ロータ
５２の内周を接続する空気穴５４ａがそれぞれ設けられ
ている。

【００５１】この計量ロータ５２は、ステンレス鋼など
の金属を用いて構成してもよいし、また、樹脂成形機Ａ
へ供給されるナチュラル材ｎと、同様の材料を用いて構
成してもよい。ステンレス鋼を用いる場合、ナチュラル
材ｎやマスターバッチｍへのコンタミネーションを回避
することが出来、ナチュラル材ｎと同様の材料を用いた
場合、万一、計量ロータ５２の微小片がマスターバッチ
ｍに混入しても、樹脂成形品に悪影響を与えるようなこ
とがない。

【００５２】計量ロータ５２を回転可能に支持する回転
軸５３には、その回転に支承のないように、捕集器５１
にロータケース５５が開口する部分に対応させて吸引圧
凹部５３ａと、材料排出管５８にロータケース５５が開
口する部分に対応させて排出圧凹部５３ｂとが設けられ
ており、図４の空気圧分配制御手段５６により、通常
は、吸引圧凹部５３ａには、吸引圧つまり負圧空気が、
排出圧凹部５３ｂには排出圧つまり正圧空気が供給され
ている。

【００５３】吸着穴５４は、このＭＢ計量供給装置５Ａ
で計数するマスターバッチｍに合わせた形状の穴に形成
されており、たかだか、マスターバッチｍを一粒だけ収
容することができるようになっている。たとえば、マス
ターバッチｍのペレット形状が、円柱形状であれば、円
柱形状であり、開口縁には、なだらかな面取りを施すこ
とが望ましい。

【００５４】こうして、吸着穴５４をマスターバッチの
一粒の形状に合わせて形成しているので、この標準の寸
法以外の長いミスカットのマスターバッチなどは、この
吸着穴５４に吸着されないままで最後まで、残ることと
なり、マスターバッチの良品だけを選別して供給するこ
とができるので、その点でも優れている。

【００５５】また、その谷底部には、上述の空気孔５４
ａの一端が開口しており、計量ロータ５２の回転位置に
対応して、吸着穴５４が吸引圧凹部５３ａの位置にある
ときは吸引圧が供給され、排出圧凹部５３ｂの位置にあ
るときには排出圧が供給される。この空気孔５４ａは、
吸着穴５４にマスターバッチｍを吸着したときには、こ
の吸着したマスターバッチｍにより封止され、その吸引
圧が他の周りのマスターバッチｍに及ぶようなことがな
いようになっている。

【００５６】ローターケース５５は、計量ロータ５２の
外周と側面を覆うとともに、その外周を覆う部分には、
捕集器５１への開口部と、材料排出管５８への開口部が
設けられている。

【００５７】計量ロータ５２の外周とローターケース５
５の内周との隙間は、マスターバッチｍが入り込まない
程度の隙間、つまり、マスターバッチｍの最小外径寸法
の１／２から１／４程度の寸法、具体的には、ここで説
明するマスターバッチｍの例では、０．１ｍｍ〜１ｍｍ
程度となっている。

【００５８】したがって、このローターケース５５のホ
ッパー側開口部の計量ロータ５２が回転する方向の端部
５５ａが、吸着穴５４に収容されマスターバッチｍ以外
の余分なマスターバッチｍを排除する堰の役割をしてい
る。この際、本発明の吸着穴５４は、この位置にある時
には、吸引圧凹部５３ａから空気孔５４ａを介して吸引
圧を供給されているので、吸着されたマスターバッチｍ
が、この堰の役割をしている端部５５ａで排除される他
のマスターバッチｍに静電気の吸着力で引き出されるこ
とがなく、確実に一粒単位で、吸着穴５４に収容された
状態で、この端部５５ａを通過し、材料排出管５８の方
へ向かう。

【００５９】また、吸着穴５４が、ローターケース５５
の内周に覆われた部分にある間は、この吸着穴に吸引圧
が供給されないときがあるが、その場合でも、その隙間
が小さいので、マスターバッチｍが脱落するようなこと
がない。

【００６０】材料排出管５８は、確認用計数検出器５８
ａを備えており、材料排出管５８に吸着穴５４から排出
される一粒単位のマスターバッチｍを、一粒ずつ検出
し、計数することができる。

【００６１】この確認用計数検出器５８ａは、万一、吸
着穴５４で吸着洩れなどが生じた場合に警告を発し、ま
た、不足分を補わさせるためのものであるが、不可欠の
ものではない。

【００６２】また、材料排出管５８の先端は、先細りと
なっており、この先細りの導入管５８ｂは、樹脂成形機
Ａの材料供給口Ｂの内部にまで達しており、スクリュー
Ｃの近くにマスターバッチｍを供給することができ、マ
スターバッチｍの偏りを最も、効果的に回避することが
できる。なお、後述の場合も含め、この導入管は、それ
を装着した場合には、上記のような効果を有するもので
あるが、必ずしも、設けなくともよい。また、このよう
な導入管を設けた場合には、図１で説明した混合ユニッ
ト７は必要がない。

【００６３】このような特徴を備えたＭＢ計量供給装置
５Ａによれば、捕集器５１に貯留されたマスターバッチ
ｍを、確実に一粒単位で吸着、分離して、計数し、材料
排出管５８に排出することができ、ナチュラル材ｎに添
加するマスターバッチｍの添加比率を、その最小の制御
単位で正確に制御することができる。

【００６４】ついで、更に、図４を用いて、このＭＢ計
量供給装置に設けられた空気圧分配制御手段と、その他
の詳細について説明する。

【００６５】計量ローラ５２には、この計量ローラを回
転駆動するモータ５２ｃの回転駆動力を受けるための回
転力伝達穴５２ａが設けられ、この回転力伝達穴５２ａ
にモータ５２ｃの回転軸５２ｂが嵌入し、相互に回転し
ないようになっており、モータ５２ｃの回転駆動力が回
転ずれなく、計量ローラ５２に伝達される。このモータ
５２ｃは、回転数可変のモータを用いて、その回転数を
コントロールすることによって、単位時間当たりのマス
ターバッチの排出数、つまり、排出量をコントロールす
るようになっている。

【００６６】そのようなモータ５２ｃとしては、回転角
度検知可能なステッピングモータを用いてもよいし、ま
た、別に回転角度検知手段を設ける場合には、回転角度
検知可能でないモータを用いてもよい。

【００６７】ここでは、計量ローラ５２に、更に、計量
ローラ５２の外周に設けられた吸着穴５４の位置に対応
してスリットが設けられた計数板５７ａが設けられ、こ
のスリットを検知する計数用近接センサ５７ｂが設置さ
れ、この計数信号がコントローラ５７ｃに送られてい
る。これらの、計数板５７ａ、計数用近接センサ５７
ｂ、計数信号の処理機能を有するコントローラ５７ｃに
よって、マスターバッチの計数手段５７を構成し，この
コントローラ５７ｃは、制御盤６に接続され、制御され
ている。この計数手段５７によって、一粒単位の制御を
更に確実に行う事ができる。

【００６８】回転軸５３には、さらに、吸引圧凹部５３
ａ、排出圧凹部５３ｂと外部との空気の流通を阻止する
ために、その外周をこれらの凹部５３ａ、５３ｂの両側
で全周に渡ってシールするシール５３ｅ，５３ｆと、吸
引圧凹部５３ａと排出圧凹部５３ｂの相互間の空気の流
通を阻止するために、この両シール５３ｅ，５３ｆ間を
軸方向に接続したシール５３ｇとが設けられている。ま
た、回転軸５３の吸引圧凹部５３ａ、排出圧凹部５３ｂ
には、この回転軸５３の外側端面に向けて導出された空
気孔５３ｃ，５３ｄがそれぞれ開口している。

【００６９】空気孔５３ｃには、吸引圧管路５６ａが接
続され、この吸引圧管路５６ａには正圧管路５６ｇから
正圧空気の供給を受けて、負圧空気を発生させる負圧発
生器５６ｆ、例えば、エジェクターなどが設置されてい
る。吸引圧管路５６ａには、その中間部に負圧空気の流
量を調節するためのバルブ５６ｂが設けられている。

【００７０】正圧管路５６ｇには、コンプレッサーなど
で構成された空気源５６ｈからの正圧空気が吸引制御弁
５６ｃを介して供給されている。

【００７１】空気孔５３ｄには、排出圧管路５６ｄが接
続され、この排出圧管路５６ｄには空気源５６ｈからの
正圧空気が排出制御弁５６ｅを介して、直接供給されて
いる。また、排出圧管路５６ｄには、その中間部に正圧
空気の流量を調節するためのバルブ５６ｅが設けられて
いる。

【００７２】吸引制御弁５６ｃと排出制御弁５６ｅに
は、それぞれコントローラ５７ｃからの信号線が接続さ
れ、必要に応じて、吸引圧の断切、あるいは、排出圧の
断切がなされるようになっている。

【００７３】また、吸引圧管路５６ａと排出圧管路５６
ｄの間には、開閉弁５６ｊを備えたバイパス管路５６ｉ
が設けられ、色替え清掃の際には、吸引圧管路５６ａへ
の吸引制御弁５６ｃが閉じられ、一方、開閉弁５６ｊが
開かれて、吸引圧管路５６ａへも排出圧管路５６ｄから
正圧空気が送られて、上記、色替え清掃手段４Ａによる
残留マスターバッチｍの清掃、回収を補助するようにし
ている。

【００７４】上述の吸引圧凹部５３ａ、排出圧凹部５３
ｂ、それぞれの空気孔５３ｃ，５３ｄ、・・・、吸引制
御弁５６ｃ、排出制御弁５６ｅ、・・・、負圧発生器５
６ｆ、各種のシール５３ｅ、５３ｆ、５３ｇ、空気源５
６ｈ、バイパス管路５６ｉ、開閉弁５６ｊで空気圧分配
制御手段５６を構成している。

【００７５】こうして、空気圧分配制御手段５６によっ
て、通常は、マスターバッチｍを吸引、排出すると同時
に、色替え清掃時には、その吸引側も排出側に切り替え
るようにしているので、清掃がよりスムーズに行われ
る。

【００７６】また、このようなマスターバッチを一粒ず
つ計量、より正確には、計数し、供給するＭＢ計量供給
装置５Ａによれば、計量ロータ５２に吸着された分ま
で、先の色の分として供給した後に、色替えすることに
よって、排出側ではマスターバッチの残留は少なく、ま
た、排出用の正圧空気によって、清掃も兼ねることがで
き、別途、排出側に清掃ノズルなどを設ける必要性が少
ないが、排出側にも、清掃ノズルなどを設けてもよい。

【００７７】さらに、このようなマスターバッチを一粒
ずつ計数供給するＭＢ計量供給装置５Ａは、色替えタイ
ミングも、マスターバッチの最小制御単位である一粒ず
つで決めることができ、上記の特徴と合わせて、色替え
の時間をさらに短縮することができ、本発明のマスター
バッチの自動供給装置のＭＢ計量供給装置として優れて
いる。

【００７８】

【発明の効果】請求項１に記載の短時間色替え可能なマ
スターバッチの自動供給装置によれば、色替えの際に、
前の色のマスターバッチが残留する可能性のある部分を
極力少なくするように、ＭＢ計量供給装置を樹脂成形機
上に設け、従来例で用いられていた輸送配管をなくして
いるので、色替えのために清掃すべき部分がＭＢ計量供
給装置だけと非常に少なくなり、掃除が簡単になってい
る。また、このＭＢ計量供給装置を自動清掃する色替え
清掃手段を設けたので、残留したマスターバッチの清掃
も自動ですることができ、色替えの時間が短縮され、人
手による手間を省くことができる。

【００７９】請求項２に記載の短時間色替え可能なマス
ターバッチの自動供給装置によれば、請求項１に記載の
マスターバッチの自動供給装置の効果に加え、ＭＢタン
クを別置きしているので、樹脂成形機上に必要以上のＭ
Ｂタンクなどを設けることがなく、既設の樹脂成形機へ
の追加設置が簡単で、また、別置きされたＭＢタンクか
ら複数の樹脂成形機に同様にして異なる色のマスターバ
ッチを供給することもでき、全体として、設置スペース
の節約を図ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の短時間色替え可能なマスターバッチの
自動供給装置の一例の概念的な全体構成図

【図２】図１の自動供給装置のＭＢ色選択手段と色替え
清掃手段などをより詳細に示す概念的な要部構成図で、
（ａ）はそのＭＢ色選択手段の上面図、（ｂ）は、ＭＢ
色選択手段からＭＢ計量供給装置までの縦断面図

【図３】（ａ）は、図１の自動供給装置に用いるＭＢ計
量供給装置の他例の全体構成を示す概念構成図、（ｂ）
は、そのＭＢ計量供給装置の計量ローラの要部詳細断面
図

【図４】図３（ａ）の計量ローラを図３（ａ）と直角の
断面で縦断した要部詳細断面図

【図５】従来のマスターバッチの自動供給装置を概念的
に示す全体構成図

【符号の説明】

１ＭＢタンク２ＭＢ輸送管３ＭＢ色選択手段４色替え清掃手段４Ａ色替え清掃手段５ＭＢ計量供給装置５ＡＭＢ計量供給装置１０自動供給装置Ａ樹脂成形機Ｂ材料供給口ＣスクリューＤ材料供給ホッパーｍマスターバッチ（ＭＢ）ｎナチュラル材（Ｎ材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4F201 AC08 AL03 AM10 AP14 BA06 BC02 BC12 BC15 BC19 BC37 BQ01 BQ07 BQ32 BQ49 BQ52 BQ54 BQ57

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂成形機の材料供給ホッパーに、異なる
色のマスターバッチを供給する自動供給装置であって、異なる色のマスターバッチをそれぞれ貯留するＭＢタン
クと、これらのＭＢタンクからそれぞれ専用のＭＢ輸送
管で供給される異なる色のマスターバッチから、選択的
に所望の色のマスターバッチだけを次工程に供給するＭ
Ｂ色選択手段と、このＭＢ色選択手段と色替え清掃手段とを備え、上記材
料供給ホッパーの上部に設置されたＭＢ計量供給装置と
から構成され、上記ＭＢ色選択手段から供給を受けるマスターバッチの
色替えの際には、上記ＭＢ計量供給装置に残留した前の
色のマスターバッチを上記色替え清掃手段で自動清掃し
てから、新しい色のマスターバッチの供給を受けるよう
にした短時間色替え可能なマスターバッチの自動供給装
置。
【請求項２】請求項１において、上記異なる色のマスターバッチをそれぞれ貯留するＭＢ
タンクは、上記樹脂成形機とは別置きされていることを
特徴とする短時間色替え可能なマスターバッチの自動供
給装置。