ベント孔状態検出装置及び押出機
【課題】ベントアップを早期かつ正確に検出することを可能とするベント孔状態検出装置及び押出機を提供。
【解決手段】押出機１に用いられ、シリンダー２の途中に設けられたベント孔５から混練中に発生する副生成物をシリンダー２の外部に排出するときのベント孔５内の副生成物の状態を検出するベント孔状態検出装置１０であって、ベント孔５の排出口５ｂ内に向けて赤外線を出射してベント孔５の内部又はスクリュー３までの距離を測定する第１赤外線センサ１２と、ベント孔５の排出口５ｂに沿って赤外線を出射して排出口５ｂを覆う位置までの距離を測定する第２赤外線センサ１３と、第１赤外線センサ１２及び第２赤外線センサ１３が測定した測定結果に基づいて、ベント孔５の排出口５ｂにおける副生成物の盛り上がり状態及びベント孔の閉塞状態を検出する状態検出手段１４と、検出したベント孔５の状態を出力する状態出力手段１５と、を有することを特徴とする。
【解決手段】押出機１に用いられ、シリンダー２の途中に設けられたベント孔５から混練中に発生する副生成物をシリンダー２の外部に排出するときのベント孔５内の副生成物の状態を検出するベント孔状態検出装置１０であって、ベント孔５の排出口５ｂ内に向けて赤外線を出射してベント孔５の内部又はスクリュー３までの距離を測定する第１赤外線センサ１２と、ベント孔５の排出口５ｂに沿って赤外線を出射して排出口５ｂを覆う位置までの距離を測定する第２赤外線センサ１３と、第１赤外線センサ１２及び第２赤外線センサ１３が測定した測定結果に基づいて、ベント孔５の排出口５ｂにおける副生成物の盛り上がり状態及びベント孔の閉塞状態を検出する状態検出手段１４と、検出したベント孔５の状態を出力する状態出力手段１５と、を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダー内のスクリューを回転させることにより、可塑性樹脂を混練させた生成物を前記シリンダーの外部に押し出す押出機に用いられ、前記シリンダーの途中に設けられたベント孔から前記混練中に発生する副生成物を前記シリンダーの外部に排出するときの前記ベント孔内の前記副生成物の状態を検出するベント孔状態検出装置及び押出機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
押出機には、材料の溶融混練中に熱やせん断にて発生する余分な物質（以下、副生成物）を、押出機の外部へ放出又は強制排出するベント孔がバレルの途中に設けられている。そして、ベント孔は、その周辺のスクリュー溝や排気室を減圧し、さらに、ベント孔の直下及びその先端側数ピッチのスクリューの輸送能力を、ベント孔の根元側のスクリューの輸送能力よりも大きくする構造として、ベント孔直下のスクリュー溝を樹脂で充満しない状態で押出を行いつつ、合成樹脂中の水分や揮発分を除去している。
【０００３】
また、ベント孔は押出機の製造条件や混練中の材料の溶融状態により、ベント孔を閉塞又はベント孔から外部に盛り上がる（以下、ベントアップ）現象が発生することが知られている。そして、このような問題が発生すると、副生成物を押出機内に留まらせ、生成物に含まれる虞があるため、生成物の品質を低下させる原因となっていた。そのため、ベントアップの発生を防止するには、人がベント内を定期的に目視で監視し、ベントアップ発生の有無を確認する作業を行わなければならなかった。そのため、ベントアップを早期に発見するための監視作業の効率化又は無人化が望まれていた。
【０００４】
ベントアップの問題を解消するための出願としては、特許文献１，２等のものが知られている。まず、図３において、特許文献１に示すベント押出機１００は、スクリュー１０１と、バレル１０２と、ベント孔１０３と、排気室１０４と、を有している。そして、ベント孔１０３に連通する排気室１０４内の上部の天板に、赤外線検知式の温度センサー１０７を設け、該温度センサー１０７によってベント孔１０３直下のスクリュー溝底面またはその部分に存在する樹脂の温度を測定して温度変化を検知し、ベントアップの初期を素早く知ることを可能としていた。
【０００５】
また、特許文献２は、シリンダー途中に配置したベント孔の上にベントバッフル部を設けてなる連続式混練機において、透過型光センサの透光部と受光部とをベントバッフル部の上蓋部に隣接して設置している。このような構成とすることで、透光部からベント孔内にせりあげってくる樹脂の上面に指向して光線を発信し、受光部に戻ってくる光量により樹脂の上面までの距離を測定し、該距離が予め定められた距離を超えた場合に警報している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平５−２９７３０号公報
【特許文献２】特開平１０−１３８２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、押出機の種類によっては、該押出機内を通過する溶融樹脂の挙動が不均一であるため、その挙動によってはベント孔を溶融樹脂の薄い膜が覆うことがあった。しかしながら、これはベントアップではなく、ベント孔に溶融樹脂の薄い膜が張っているだけであり、スクリューの推進力により押出方向へ潜り進むことが多々あった。特許文献１の押出機のように温度センサを用いる場合、ベント孔直下のスクリュー溝底面またはその部分に存在する樹脂の温度を測定していたため、ベントアップを早期に検知しようとすると、そのような状態をベントアップとして検知してしまい、誤認と見なされるという問題があった。
【０００８】
また、ベント孔の形状が複雑な場合、温度を検知する温度センサーがベント孔下のスクリュー溝底面またはベント孔内に存在する樹脂まで届かないため、樹脂の温度を正確に検知することができないという問題があった。
【０００９】
よって本発明は、上述した問題点に鑑み、ベントアップを早期かつ正確に検出することができるベント孔状態検出装置及び押出機を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項１記載のベント孔状態検出装置は、シリンダー内のスクリューを回転させることにより、可塑性樹脂を混練させた生成物を前記シリンダーの外部に押し出す押出機に用いられ、前記シリンダーの途中に設けられたベント孔から前記混練中に発生する副生成物を前記シリンダーの外部に排出するときの前記ベント孔内の前記副生成物の状態を検出するベント孔状態検出装置であって、前記ベント孔の排出口内に向けて赤外線を出射して、前記ベント孔の内部又は前記スクリューまでの距離を測定する第１赤外線センサと、前記ベント孔の排出口に沿って赤外線を出射して、前記排出口を覆う位置までの距離を測定する第２赤外線センサと、前記第１赤外線センサ及び前記第２赤外線センサが測定した測定結果に基づいて、前記ベント孔の排出口における前記副生成物の盛り上がり状態及び前記ベント孔の閉塞状態を検出する状態検出手段と、前記検出したベント孔の状態を出力する状態出力手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載のベント孔状態検出装置において、前記第１赤外線センサは、前記ベント孔の排出口における相異なる部分に複数の赤外線の各々を出射する構成とし、前記状態検出手段は、前記第１赤外線センサ及び前記第２赤外線センサが測定した測定結果に基づいて、前記ベント孔内の閉塞状態を検出する手段であることを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項３記載の押出機は、シリンダー内のスクリューを回転させることにより、可塑性樹脂を混練させた生成物を前記シリンダーの外部に押し出す押出機において、前記シリンダーの途中に設けられて、前記混練中に発生する副生成物を前記シリンダーの外部に排出するベント孔と、請求項１又は２に記載のベント孔状態検出装置と、前記ベント孔に連通して前記副生成物が排出されるベント室と、を有し、前記第１赤外線センサ及び前記第２赤外線センサが前記ベント室内に設けられていることを特徴する。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように請求項１に記載した本発明によれば、第１赤外線センサがベント孔の内部又はスクリューまでの距離を測定し、第２赤外線センサがベント孔の排出口に沿って該排出口を覆う位置までの距離を測定し、これらの赤外線センサの測定結果に基づいてベント孔の排出口における盛り上がり状態及びベント孔内の閉塞状態の双方を検出可能としたことから、ベントアップとベント孔に膜が張った状態とを区別することができるため、ベントアップを早期かつ正確に検出することができる。従って、ベントアップが発生した際は、その現象の発見遅れを防止することができ、ベント孔内が副生成物の充満による除去に要する作業時間を短縮できる。また、ベントアップを正確に発見することから、ベント孔を溶融樹脂の薄い膜が張った状態をベントアップと誤検出することを防止できるため、監視作業の効率化又は無人化に貢献することができる。さらに、第１赤外線センサからの赤外線をベント孔内の排出口付近まで入射できれば良いため、ベント孔の形状の複雑化にも対応することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、ベント孔の排出口における相異なる部分に第１赤外線センサから複数の赤外線の各々を出射するようにしたことから、ベント孔内の全体的な閉塞状態を検出することができるため、ベント孔内の閉塞状態をより一層正確に検出することができる。また、第１赤外線センサと第２赤外線センサとから同時に赤外線を出射することで、ベント孔内及び排出口付近を立体的に捉えることができるため、より一層正確にベントアップとベント孔内の閉塞状態を検出することができる。
【００１５】
以上説明したように請求項３に記載した本発明によれば、シリンダーからベント孔に副生成物が侵入すると、ベント室内の第１赤外線センサ及び第２赤外線センサの測定結果に基づいてベント孔状態検出装置がベントアップ及びベント孔内の閉塞状態を検出して出力することから、ベントアップとベント孔に膜が張った状態とを区別することができるため、ベントアップを早期かつ正確に検出することができる。従って、ベントアップが発生した際は、その現象の発見遅れを防止することができ、ベント孔内が副生成物の充満による除去に要する作業時間を短縮できる。また、ベントアップを正確に発見することから、ベント孔を溶融樹脂の薄い膜が張った状態をベントアップと誤検出することを防止できるため、監視作業の効率化又は無人化に貢献することができる。さらに、第１赤外線センサからの赤外線をベント孔内の排出口付近まで入射できれば良いため、ベント孔の形状の複雑化にも対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るベント孔状態検出装置の基本構成を示す構成図である。
【図２】図１中の状態検出手段が実行する状態検出処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】従来の押出機の概略構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係るベント孔状態検出装置を有する押出機の実施形態の一例を、図１，２の図面を参照して以下に説明する。
【００１８】
図１において、押出機１は、シリンダー２と、スクリュー３と、ベント孔状態検出装置１０と、を有して構成している。そして、押出機１は、シリンダー２内のスクリュー３を、図示しない駆動手段で回転させることにより、可塑性樹脂を混練させた生成物をシリンダー２の外部に押し出す。なお、可塑性樹脂としては、例えばポリエチレン樹脂、ポリオキシメチレン樹脂、ポリエステル樹脂、等が挙げられる。
【００１９】
シリンダー２は、ベント孔状態検出装置１０を組み込むようにシリンダー２の途中に設けられた穴部４を有している。穴部４は、ベント孔状態検出装置１０が有するシリンダー２の一部である底部１１ａが組み付けられることで、塞がれた状態となる。そして、本実施形態では、ベント孔状態検出装置１０の底部１１ａにベント孔５を形成し、該底部１１ａがシリンダー２に組み込まれることで、シリンダー２の途中にベント孔５を配置する場合について説明する。なお、このような実施形態に代えて、シリンダー２にベント孔５を直接形成する実施形態とすることもできる。
【００２０】
スクリュー３は、回動されることで、可燃性樹脂を混練して生成物を生成する共に、該生成物を押出方向Ｍに移動させてシリンダー２の外部に押し出す。
【００２１】
ベント孔状態検出装置１０は、ベント室１１と、第１赤外線センサ１２と、第２赤外線センサ１３と、状態検出手段１４と、状態出力手段１５と、を有して構成している。なお、ベント孔状態検出装置１０は、ベント室１１がシリンダー２に一体に形成されている場合、ベント室１１はその構成から削除される。
【００２２】
ベント室１１は、ベント孔５に連通して設けられて、シリンダー２内で混練中に発生した副生成物がベント孔５から排出される。ベント室１１は、上記ベント孔５を有する底部１１ａと、側壁部１１ｂと、天井部１１ｃと、を有し、例えば、中空箱状、中空円柱状、等の形状で一体に形成されている。
【００２３】
底部１１ａは、略方形状に形成されており、その中央部を貫通するベント孔５が形成されている。ベント孔５は、シリンダー２内に連通し、ベント室１１内に開放された流路となっている。本実施形態のベント孔５は、図１に示すように、屈折部５ａを有する形状とした場合について説明するが、本発明はこれに限定するものではなく、従来のように直線的にベント孔５を形成しても良い。また、ベント孔５は、シリンダー２の外部に副生成物を排出する。
【００２４】
側壁部１１ｂは、底部１１ａの縁部から立設している。天井部１１ｃは、底部１１ａと対向するように側壁部１１ｂの端部に形成されている。そして、側壁部１１ｂの底部１１ａ寄りには、第２赤外線センサ１３を収容する第２取付部１１ｄが形成されている。該第２取付部１１ｄは、第２赤外線センサ１３がベント室１１内を底部１１ａに沿って赤外線を出射するように第２赤外線センサ１３を配置する。
【００２５】
副生成物を排出するベント孔５の排出口５ｂと対向する天井部１１ｃの部分には、第１赤外線センサ１２を収容する第１取付部１１ｅが形成されている。該第１取付部１１ｅは、第１赤外線センサ１２が出射した赤外線がベント孔５内に入射するように第１赤外線センサ１２を配置する。
【００２６】
このように構成したベント室１１は、底部１１ａと側壁部１１ｂと天井部１１ｃとによって囲まれた空間に、ベント孔５からの副生成物が排出される。なお、副生成物とは、シリンダー２内の材料の溶融混練中に熱やせん断によって発生する余分な物質を意味している。
【００２７】
第１赤外線センサ１２は、ベント孔５の排出口５ｂ内に向けて赤外線を出射して、ベント孔５の内部又はスクリュー２までの距離を測定する。本実施形態では、ベント孔５が複雑な形状であるため、その屈折部５ａ付近までの距離を測定する場合について説明する。また、第１赤外線センサ１２は、所定の距離まで赤外線を出射し、該赤外線が副生成物（検出物）で反射した反射光を受光する。該受光した反射光のエネルギーは、第１赤外線センサ１２から副生成物までの距離によって変化することから、該エネルギーを副生成物までの距離と換算することができる。そして、第１赤外線センサ１２は、該受光した赤外線のエネルギーを電気信号に変換して状態検出手段１４に出力する。また、第１赤外線センサ１２は、投光部と受光部とをセットで設け、該投光部から赤外線を出射し、該赤外線の反射光を受光部で受信する構成となっている。
【００２８】
第１赤外線センサ１２は、ベント孔５の排出口５ｂにおける相異なる測定ポイント部分に複数の赤外線の各々を出射するように構成している。例えば、ベント孔５内の閉塞状態の検出が可能なように、排出口５ｂに対して広範囲に測定ポイントを分散させて複数の赤外線の各々をベント孔５内に入射させる。このように複数の赤外線を出射する場合は、上述した投光部と受光部のセットを複数の赤外線の数だけ配置する。
【００２９】
第２赤外線センサ１３は、ベント孔５の排出口５ｂに沿って赤外線を出射して、排出口５ｂを覆う位置までの距離を測定する。本実施形態では、第２赤外線センサ１３の測定対象範囲を排出口５ｂを完全に横断する範囲とした場合について説明するが、これに代えて、排出口５ｂの通信付近までというように、副生成物の盛り上がりを検出できれば種々異なる実施形態とすることができる。
【００３０】
第２赤外線センサ１３の基本構成は、第１赤外線センサ１２と同一であり、ベント室１１の底部１１ａに沿って平行に複数の赤外線を出射している。そして、第２赤外線センサ１３は、底部１１ａに最も近い赤外線が、ベント孔５からのベントアップとベント孔５に膜が張った状態とを区別可能な底部１１ａからの高さであることが望ましい。また、本実施形態では、第２赤外線センサ１３が複数の赤外線を平行に出射する場合について説明するが、これに代えて、１本の赤外線のみを出射する構成とすることもできる。
【００３１】
状態検出手段１４は、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）、及びＲＡＭ（随時書き込み読み出しメモリ）を有するマイクロプロセッサユニット等で構成されている。そして、状態検出手段１４は、上述した第１赤外線センサ１２及び第２赤外線センサ１３と状態出力手段１５と電気的に接続されている。状態検出手段１４は、第１赤外線センサ１２及び第２赤外線センサ１３が測定した測定結果に基づいて、ベント孔５の排出口５ｂにおける副生成物の盛り上がり状態及びベント孔５内の閉塞状態を検出するための状態検出プログラム等を記憶している。
【００３２】
状態出力手段１５は、状態検出手段１４の制御によって動作し、例えば表示装置、警報装置等が製品の仕様等に応じて用いられる。本実施形態の状態出力手段１５は、状態検出手段１４から出力が要求されたベント孔５の状態を示す情報を利用者に対して表示する場合について説明する。
【００３３】
次に、状態検出手段１４が前記状態検出プログラムを実行したときに行う状態検出処理の一例を、図２に示すフローチャートを参照して以下に説明する。なお、状態検出処理は、終了要求の発生等に応じて強制的に終了されることを前提としている。
【００３４】
状態検出手段１４は、図２に示すステップＳ１１において、第１赤外線センサ１２から測定結果を取得して第１測定結果としてＲＡＭ等に記憶し、ステップＳ１２において、第２赤外線センサ１３から測定結果を取得して第２測定結果としてＲＡＭ等に記憶し、その後ステップＳ１３の処理に進む。
【００３５】
状態検出手段１４は、ステップＳ１３において、第１測定結果及び第２測定結果と、ベント孔５が空洞状態のときに測定した判定基準距離と、を比較して、測定結果が変化しているか否かを判定する。なお、判定基準距離は、各センサに対して予め設定した測定距離となっている。
【００３６】
第１測定結果は、ベント孔５が副生成物によって閉塞されると、その測定結果が変化する（測定している距離が短くなる）ことから、複数の赤外線の各々に対応した距離の変化を解析することで、ベント孔５内の閉塞状態を検出することができる。また、第２測定結果は、ベント孔５の排出口５ｂからのベントアップ（盛り上がり）の状態に応じて変化することから、複数の赤外線の各々に対応した距離の変化を解析することで、ベントアップの状態を検出することができる。よって、第１測定結果と第２測定結果との双方を参照することで、ベント孔５の状態を立体的に検出することができる。
【００３７】
状態検出手段１４は、測定結果は変化していないと判定した場合（Ｓ１３でＮ）、ステップＳ１１に戻り、一連の処理を繰り返す。一方、状態検出手段１４は、測定結果は変化したと判定した場合（Ｓ１３でＹ）、ステップＳ１４の処理に進む。
【００３８】
状態検出手段１４は、ステップＳ１４において、第１測定結果を参照して、ベント孔５内が閉塞状態であるか否かを判定する。なお、閉塞状態の判定方法の一例としては、複数の赤外線が出射された複数の測定ポイントの各々に対して、測定距離が短く変化した測定ポイントを特定し、その測定距離と測定ポイントに基づいてベント孔５の閉塞状態を判定する。そして、全ての測定ポイントに対する距離の減少が等しい場合は、ベント孔５の排出口５ｂに膜が張っている状態と判別することができる。
【００３９】
状態検出手段１４は、測定距離が短くなった測定ポイントがない場合は、閉塞状態ではないと判定し（Ｓ１４でＮ）、ステップＳ１１に戻り、一連の処理を繰り返す。一方、状態検出手段１４は、測定距離が短くなった測定ポイントが存在する場合は、閉塞状態であると判定し（Ｓ１４でＹ）、ステップＳ１５の処理に進む。
【００４０】
状態検出手段１４は、ステップＳ１５において、第２測定結果を参照して、ベント孔５の排出口５ｂにベントアップが発生しているか否かを判定する。なお、ベントアップの判定方法の一例としては、ベントアップが発生した場合、測定距離が突如短くなることから、測定距離が短く変化したか否かを判定する。
【００４１】
状態検出手段１４は、ベントアップが発生したと判定した場合（Ｓ１５でＹ）、ステップＳ１６において、ベントアップが発生したことを示す状態情報を生成し、該状態情報の出力を状態出力手段１５に要求し、その後ステップＳ１１に戻り、一連の処理を繰り返す。これにより、状態出力手段１５は状態情報を作業者等に対して出力することで、ベントアップの発生を知らせる。
【００４２】
状態検出手段１４は、ベントアップが発生していないと判定した場合（Ｓ１５でＮ）、ステップＳ１７において、ベント孔５の排出口５ｂに膜が張った状態であることを示す状態情報を生成し、該状態情報の出力を状態出力手段１５に要求し、その後ステップＳ１１に戻り、一連の処理を繰り返す。これにより、状態出力手段１５は状態情報を作業者等に対して出力することで、ベント孔５の排出口５ｂに膜が張った状態であることを知らせる。
【００４３】
なお、状態情報としては、監視作業の効率化又は無人化に貢献することができれば、ベント孔５にベントアップや膜が張った状態が発生しているか否かを示す情報としてもよいし、測定結果を示す情報としてもよい。
【００４４】
次に、上述した押出機１が有するベント孔状態検出装置１０の動作（作用）の一例を以下に説明する。
【００４５】
ベント孔状態検出装置１０は、起動されると、第１赤外線センサ１２及び第２赤外線センサ１３の駆動させることで、赤外線を出射させる。このとき、押出機１は、通常に可動している場合は、スクリュー３が回転すると共に、シリンダー２内の可塑性樹脂は混練されて押出方向Ｍに向かって移動されている。
【００４６】
シリンダー２内に副生成物が発生していない場合、ベント孔５内は常に空洞状態となっている。そして、シリンダー２内に副生成物が発生すると、該副生成物はベント孔５内に侵入して充満を開始し、その後副生成物がベント孔５の排出口５ｂからベント室１１内に盛り上がってベントアップが発生する。
【００４７】
ベント孔状態検出装置１０は、第１赤外線センサ１２によってベント孔５内までの距離を測定し、第２赤外線センサ１３によってベント孔５の排出口５ｂを覆うように横断する距離を測定している。
【００４８】
シリンダー２内に副生成物が発生すると、この副生成物はベント孔５内に徐々に充満し、やがてはベントアップが始まる。この場合、ベント孔状態検出装置１０が測定する第１測定結果は、閉塞状態が始まった後はその状態に応じて前記判定基準距離よりも距離が徐々に短くなっていく。また、第２測定結果は、ベントアップが発生していない場合は一定の距離であり、ベントアップが発生した直後は一定の距離から急激に減少する。
【００４９】
ベント孔状態検出装置１０は、第１測定結果及び第２測定結果を参照して、第１測定結果のみに距離の減少が発生している場合、ベント孔５内に閉塞状態または排出口５ｂ付近に膜が張っていると判定し、この状態を示す状態情報を生成して作業者等に対して出力する。よって、作業者等は出力された状態情報を参照することで、ベント孔５に膜が張っていることを認識することができる。
【００５０】
また、ベント孔状態検出装置１０は、第１測定結果及び第２測定結果の双方に距離の減少が発生している場合、ベント孔５にベントアップが発生していると判定し、ベントアップの発生を示す状態情報を生成して作業者等に対して出力する。よって、作業者等は出力された状態情報を参照することで、ベントアップの発生を早期に認識できるため、監視作業を行う必要がなくなる。
【００５１】
以上説明した押出機１によれば、シリンダー２からベント孔５ｂに副生成物が侵入すると、ベント室１１内の第１赤外線センサ１２及び第２赤外線センサ１３の各測定結果に基づいて、ベント孔状態検出装置１０がベントアップ及びベント孔内の閉塞状態を検出して状態情報を作業者等に出力することから、ベントアップとベント孔に膜が張った状態とを区別することができるため、ベントアップを早期かつ正確に検出することができる。従って、ベントアップが発生した際は、その現象の発見遅れを防止することができ、ベント孔５内が副生成物の充満による除去に要する作業時間を短縮できる。また、ベント孔状態検出装置１０がベントアップを正確に発見することから、ベント孔５を溶融樹脂の薄い膜が張った状態をベントアップと誤検出することを防止できるため、監視作業の効率化又は無人化に貢献することができる。さらに、第１赤外線センサ１２からの赤外線をベント孔５内の排出口付近まで入射できれば良いため、ベント孔５の形状の複雑化にも対応することができる。
【００５２】
また、押出機１は、ベント孔５の排出口５ｂにおける相異なる部分に第１赤外線センサから複数の赤外線の各々を出射するようにしたことから、ベント孔５内の全体的な閉塞状態を検出することができるため、ベント孔５内の閉塞状態をより一層正確に検出することができる。また、第１赤外線センサ１２と第２赤外線センサ１３とから同時に赤外線を出射することで、ベント孔５内及び排出口５ｂ付近を立体的に捉えることができるため、より一層正確にベントアップとベント孔５内の閉塞状態を検出することができる。
【００５３】
なお、上述した実施形態の第１赤外線センサ１２と第２赤外線センサ１３は、測定種類を光透過に変更し、発信された光線透過量の減少に基づいて判定する実施形態としても、上述した効果を得ることができる。
【００５４】
このように上述した実施例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１ 押出機
２ シリンダー
３ スクリュー
５ ベント孔
１０ ベント孔状態検出装置
１１ ベント室
１２ 第１赤外線センサ
１３ 第２赤外線センサ
１４ 状態検出手段
１５ 状態出力手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダー内のスクリューを回転させることにより、可塑性樹脂を混練させた生成物を前記シリンダーの外部に押し出す押出機に用いられ、前記シリンダーの途中に設けられたベント孔から前記混練中に発生する副生成物を前記シリンダーの外部に排出するときの前記ベント孔内の前記副生成物の状態を検出するベント孔状態検出装置及び押出機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
押出機には、材料の溶融混練中に熱やせん断にて発生する余分な物質（以下、副生成物）を、押出機の外部へ放出又は強制排出するベント孔がバレルの途中に設けられている。そして、ベント孔は、その周辺のスクリュー溝や排気室を減圧し、さらに、ベント孔の直下及びその先端側数ピッチのスクリューの輸送能力を、ベント孔の根元側のスクリューの輸送能力よりも大きくする構造として、ベント孔直下のスクリュー溝を樹脂で充満しない状態で押出を行いつつ、合成樹脂中の水分や揮発分を除去している。
【０００３】
また、ベント孔は押出機の製造条件や混練中の材料の溶融状態により、ベント孔を閉塞又はベント孔から外部に盛り上がる（以下、ベントアップ）現象が発生することが知られている。そして、このような問題が発生すると、副生成物を押出機内に留まらせ、生成物に含まれる虞があるため、生成物の品質を低下させる原因となっていた。そのため、ベントアップの発生を防止するには、人がベント内を定期的に目視で監視し、ベントアップ発生の有無を確認する作業を行わなければならなかった。そのため、ベントアップを早期に発見するための監視作業の効率化又は無人化が望まれていた。
【０００４】
ベントアップの問題を解消するための出願としては、特許文献１，２等のものが知られている。まず、図３において、特許文献１に示すベント押出機１００は、スクリュー１０１と、バレル１０２と、ベント孔１０３と、排気室１０４と、を有している。そして、ベント孔１０３に連通する排気室１０４内の上部の天板に、赤外線検知式の温度センサー１０７を設け、該温度センサー１０７によってベント孔１０３直下のスクリュー溝底面またはその部分に存在する樹脂の温度を測定して温度変化を検知し、ベントアップの初期を素早く知ることを可能としていた。
【０００５】
また、特許文献２は、シリンダー途中に配置したベント孔の上にベントバッフル部を設けてなる連続式混練機において、透過型光センサの透光部と受光部とをベントバッフル部の上蓋部に隣接して設置している。このような構成とすることで、透光部からベント孔内にせりあげってくる樹脂の上面に指向して光線を発信し、受光部に戻ってくる光量により樹脂の上面までの距離を測定し、該距離が予め定められた距離を超えた場合に警報している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平５−２９７３０号公報
【特許文献２】特開平１０−１３８２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、押出機の種類によっては、該押出機内を通過する溶融樹脂の挙動が不均一であるため、その挙動によってはベント孔を溶融樹脂の薄い膜が覆うことがあった。しかしながら、これはベントアップではなく、ベント孔に溶融樹脂の薄い膜が張っているだけであり、スクリューの推進力により押出方向へ潜り進むことが多々あった。特許文献１の押出機のように温度センサを用いる場合、ベント孔直下のスクリュー溝底面またはその部分に存在する樹脂の温度を測定していたため、ベントアップを早期に検知しようとすると、そのような状態をベントアップとして検知してしまい、誤認と見なされるという問題があった。
【０００８】
また、ベント孔の形状が複雑な場合、温度を検知する温度センサーがベント孔下のスクリュー溝底面またはベント孔内に存在する樹脂まで届かないため、樹脂の温度を正確に検知することができないという問題があった。
【０００９】
よって本発明は、上述した問題点に鑑み、ベントアップを早期かつ正確に検出することができるベント孔状態検出装置及び押出機を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項１記載のベント孔状態検出装置は、シリンダー内のスクリューを回転させることにより、可塑性樹脂を混練させた生成物を前記シリンダーの外部に押し出す押出機に用いられ、前記シリンダーの途中に設けられたベント孔から前記混練中に発生する副生成物を前記シリンダーの外部に排出するときの前記ベント孔内の前記副生成物の状態を検出するベント孔状態検出装置であって、前記ベント孔の排出口内に向けて赤外線を出射して、前記ベント孔の内部又は前記スクリューまでの距離を測定する第１赤外線センサと、前記ベント孔の排出口に沿って赤外線を出射して、前記排出口を覆う位置までの距離を測定する第２赤外線センサと、前記第１赤外線センサ及び前記第２赤外線センサが測定した測定結果に基づいて、前記ベント孔の排出口における前記副生成物の盛り上がり状態及び前記ベント孔の閉塞状態を検出する状態検出手段と、前記検出したベント孔の状態を出力する状態出力手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載のベント孔状態検出装置において、前記第１赤外線センサは、前記ベント孔の排出口における相異なる部分に複数の赤外線の各々を出射する構成とし、前記状態検出手段は、前記第１赤外線センサ及び前記第２赤外線センサが測定した測定結果に基づいて、前記ベント孔内の閉塞状態を検出する手段であることを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項３記載の押出機は、シリンダー内のスクリューを回転させることにより、可塑性樹脂を混練させた生成物を前記シリンダーの外部に押し出す押出機において、前記シリンダーの途中に設けられて、前記混練中に発生する副生成物を前記シリンダーの外部に排出するベント孔と、請求項１又は２に記載のベント孔状態検出装置と、前記ベント孔に連通して前記副生成物が排出されるベント室と、を有し、前記第１赤外線センサ及び前記第２赤外線センサが前記ベント室内に設けられていることを特徴する。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように請求項１に記載した本発明によれば、第１赤外線センサがベント孔の内部又はスクリューまでの距離を測定し、第２赤外線センサがベント孔の排出口に沿って該排出口を覆う位置までの距離を測定し、これらの赤外線センサの測定結果に基づいてベント孔の排出口における盛り上がり状態及びベント孔内の閉塞状態の双方を検出可能としたことから、ベントアップとベント孔に膜が張った状態とを区別することができるため、ベントアップを早期かつ正確に検出することができる。従って、ベントアップが発生した際は、その現象の発見遅れを防止することができ、ベント孔内が副生成物の充満による除去に要する作業時間を短縮できる。また、ベントアップを正確に発見することから、ベント孔を溶融樹脂の薄い膜が張った状態をベントアップと誤検出することを防止できるため、監視作業の効率化又は無人化に貢献することができる。さらに、第１赤外線センサからの赤外線をベント孔内の排出口付近まで入射できれば良いため、ベント孔の形状の複雑化にも対応することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、ベント孔の排出口における相異なる部分に第１赤外線センサから複数の赤外線の各々を出射するようにしたことから、ベント孔内の全体的な閉塞状態を検出することができるため、ベント孔内の閉塞状態をより一層正確に検出することができる。また、第１赤外線センサと第２赤外線センサとから同時に赤外線を出射することで、ベント孔内及び排出口付近を立体的に捉えることができるため、より一層正確にベントアップとベント孔内の閉塞状態を検出することができる。
【００１５】
以上説明したように請求項３に記載した本発明によれば、シリンダーからベント孔に副生成物が侵入すると、ベント室内の第１赤外線センサ及び第２赤外線センサの測定結果に基づいてベント孔状態検出装置がベントアップ及びベント孔内の閉塞状態を検出して出力することから、ベントアップとベント孔に膜が張った状態とを区別することができるため、ベントアップを早期かつ正確に検出することができる。従って、ベントアップが発生した際は、その現象の発見遅れを防止することができ、ベント孔内が副生成物の充満による除去に要する作業時間を短縮できる。また、ベントアップを正確に発見することから、ベント孔を溶融樹脂の薄い膜が張った状態をベントアップと誤検出することを防止できるため、監視作業の効率化又は無人化に貢献することができる。さらに、第１赤外線センサからの赤外線をベント孔内の排出口付近まで入射できれば良いため、ベント孔の形状の複雑化にも対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るベント孔状態検出装置の基本構成を示す構成図である。
【図２】図１中の状態検出手段が実行する状態検出処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】従来の押出機の概略構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係るベント孔状態検出装置を有する押出機の実施形態の一例を、図１，２の図面を参照して以下に説明する。
【００１８】
図１において、押出機１は、シリンダー２と、スクリュー３と、ベント孔状態検出装置１０と、を有して構成している。そして、押出機１は、シリンダー２内のスクリュー３を、図示しない駆動手段で回転させることにより、可塑性樹脂を混練させた生成物をシリンダー２の外部に押し出す。なお、可塑性樹脂としては、例えばポリエチレン樹脂、ポリオキシメチレン樹脂、ポリエステル樹脂、等が挙げられる。
【００１９】
シリンダー２は、ベント孔状態検出装置１０を組み込むようにシリンダー２の途中に設けられた穴部４を有している。穴部４は、ベント孔状態検出装置１０が有するシリンダー２の一部である底部１１ａが組み付けられることで、塞がれた状態となる。そして、本実施形態では、ベント孔状態検出装置１０の底部１１ａにベント孔５を形成し、該底部１１ａがシリンダー２に組み込まれることで、シリンダー２の途中にベント孔５を配置する場合について説明する。なお、このような実施形態に代えて、シリンダー２にベント孔５を直接形成する実施形態とすることもできる。
【００２０】
スクリュー３は、回動されることで、可燃性樹脂を混練して生成物を生成する共に、該生成物を押出方向Ｍに移動させてシリンダー２の外部に押し出す。
【００２１】
ベント孔状態検出装置１０は、ベント室１１と、第１赤外線センサ１２と、第２赤外線センサ１３と、状態検出手段１４と、状態出力手段１５と、を有して構成している。なお、ベント孔状態検出装置１０は、ベント室１１がシリンダー２に一体に形成されている場合、ベント室１１はその構成から削除される。
【００２２】
ベント室１１は、ベント孔５に連通して設けられて、シリンダー２内で混練中に発生した副生成物がベント孔５から排出される。ベント室１１は、上記ベント孔５を有する底部１１ａと、側壁部１１ｂと、天井部１１ｃと、を有し、例えば、中空箱状、中空円柱状、等の形状で一体に形成されている。
【００２３】
底部１１ａは、略方形状に形成されており、その中央部を貫通するベント孔５が形成されている。ベント孔５は、シリンダー２内に連通し、ベント室１１内に開放された流路となっている。本実施形態のベント孔５は、図１に示すように、屈折部５ａを有する形状とした場合について説明するが、本発明はこれに限定するものではなく、従来のように直線的にベント孔５を形成しても良い。また、ベント孔５は、シリンダー２の外部に副生成物を排出する。
【００２４】
側壁部１１ｂは、底部１１ａの縁部から立設している。天井部１１ｃは、底部１１ａと対向するように側壁部１１ｂの端部に形成されている。そして、側壁部１１ｂの底部１１ａ寄りには、第２赤外線センサ１３を収容する第２取付部１１ｄが形成されている。該第２取付部１１ｄは、第２赤外線センサ１３がベント室１１内を底部１１ａに沿って赤外線を出射するように第２赤外線センサ１３を配置する。
【００２５】
副生成物を排出するベント孔５の排出口５ｂと対向する天井部１１ｃの部分には、第１赤外線センサ１２を収容する第１取付部１１ｅが形成されている。該第１取付部１１ｅは、第１赤外線センサ１２が出射した赤外線がベント孔５内に入射するように第１赤外線センサ１２を配置する。
【００２６】
このように構成したベント室１１は、底部１１ａと側壁部１１ｂと天井部１１ｃとによって囲まれた空間に、ベント孔５からの副生成物が排出される。なお、副生成物とは、シリンダー２内の材料の溶融混練中に熱やせん断によって発生する余分な物質を意味している。
【００２７】
第１赤外線センサ１２は、ベント孔５の排出口５ｂ内に向けて赤外線を出射して、ベント孔５の内部又はスクリュー２までの距離を測定する。本実施形態では、ベント孔５が複雑な形状であるため、その屈折部５ａ付近までの距離を測定する場合について説明する。また、第１赤外線センサ１２は、所定の距離まで赤外線を出射し、該赤外線が副生成物（検出物）で反射した反射光を受光する。該受光した反射光のエネルギーは、第１赤外線センサ１２から副生成物までの距離によって変化することから、該エネルギーを副生成物までの距離と換算することができる。そして、第１赤外線センサ１２は、該受光した赤外線のエネルギーを電気信号に変換して状態検出手段１４に出力する。また、第１赤外線センサ１２は、投光部と受光部とをセットで設け、該投光部から赤外線を出射し、該赤外線の反射光を受光部で受信する構成となっている。
【００２８】
第１赤外線センサ１２は、ベント孔５の排出口５ｂにおける相異なる測定ポイント部分に複数の赤外線の各々を出射するように構成している。例えば、ベント孔５内の閉塞状態の検出が可能なように、排出口５ｂに対して広範囲に測定ポイントを分散させて複数の赤外線の各々をベント孔５内に入射させる。このように複数の赤外線を出射する場合は、上述した投光部と受光部のセットを複数の赤外線の数だけ配置する。
【００２９】
第２赤外線センサ１３は、ベント孔５の排出口５ｂに沿って赤外線を出射して、排出口５ｂを覆う位置までの距離を測定する。本実施形態では、第２赤外線センサ１３の測定対象範囲を排出口５ｂを完全に横断する範囲とした場合について説明するが、これに代えて、排出口５ｂの通信付近までというように、副生成物の盛り上がりを検出できれば種々異なる実施形態とすることができる。
【００３０】
第２赤外線センサ１３の基本構成は、第１赤外線センサ１２と同一であり、ベント室１１の底部１１ａに沿って平行に複数の赤外線を出射している。そして、第２赤外線センサ１３は、底部１１ａに最も近い赤外線が、ベント孔５からのベントアップとベント孔５に膜が張った状態とを区別可能な底部１１ａからの高さであることが望ましい。また、本実施形態では、第２赤外線センサ１３が複数の赤外線を平行に出射する場合について説明するが、これに代えて、１本の赤外線のみを出射する構成とすることもできる。
【００３１】
状態検出手段１４は、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）、及びＲＡＭ（随時書き込み読み出しメモリ）を有するマイクロプロセッサユニット等で構成されている。そして、状態検出手段１４は、上述した第１赤外線センサ１２及び第２赤外線センサ１３と状態出力手段１５と電気的に接続されている。状態検出手段１４は、第１赤外線センサ１２及び第２赤外線センサ１３が測定した測定結果に基づいて、ベント孔５の排出口５ｂにおける副生成物の盛り上がり状態及びベント孔５内の閉塞状態を検出するための状態検出プログラム等を記憶している。
【００３２】
状態出力手段１５は、状態検出手段１４の制御によって動作し、例えば表示装置、警報装置等が製品の仕様等に応じて用いられる。本実施形態の状態出力手段１５は、状態検出手段１４から出力が要求されたベント孔５の状態を示す情報を利用者に対して表示する場合について説明する。
【００３３】
次に、状態検出手段１４が前記状態検出プログラムを実行したときに行う状態検出処理の一例を、図２に示すフローチャートを参照して以下に説明する。なお、状態検出処理は、終了要求の発生等に応じて強制的に終了されることを前提としている。
【００３４】
状態検出手段１４は、図２に示すステップＳ１１において、第１赤外線センサ１２から測定結果を取得して第１測定結果としてＲＡＭ等に記憶し、ステップＳ１２において、第２赤外線センサ１３から測定結果を取得して第２測定結果としてＲＡＭ等に記憶し、その後ステップＳ１３の処理に進む。
【００３５】
状態検出手段１４は、ステップＳ１３において、第１測定結果及び第２測定結果と、ベント孔５が空洞状態のときに測定した判定基準距離と、を比較して、測定結果が変化しているか否かを判定する。なお、判定基準距離は、各センサに対して予め設定した測定距離となっている。
【００３６】
第１測定結果は、ベント孔５が副生成物によって閉塞されると、その測定結果が変化する（測定している距離が短くなる）ことから、複数の赤外線の各々に対応した距離の変化を解析することで、ベント孔５内の閉塞状態を検出することができる。また、第２測定結果は、ベント孔５の排出口５ｂからのベントアップ（盛り上がり）の状態に応じて変化することから、複数の赤外線の各々に対応した距離の変化を解析することで、ベントアップの状態を検出することができる。よって、第１測定結果と第２測定結果との双方を参照することで、ベント孔５の状態を立体的に検出することができる。
【００３７】
状態検出手段１４は、測定結果は変化していないと判定した場合（Ｓ１３でＮ）、ステップＳ１１に戻り、一連の処理を繰り返す。一方、状態検出手段１４は、測定結果は変化したと判定した場合（Ｓ１３でＹ）、ステップＳ１４の処理に進む。
【００３８】
状態検出手段１４は、ステップＳ１４において、第１測定結果を参照して、ベント孔５内が閉塞状態であるか否かを判定する。なお、閉塞状態の判定方法の一例としては、複数の赤外線が出射された複数の測定ポイントの各々に対して、測定距離が短く変化した測定ポイントを特定し、その測定距離と測定ポイントに基づいてベント孔５の閉塞状態を判定する。そして、全ての測定ポイントに対する距離の減少が等しい場合は、ベント孔５の排出口５ｂに膜が張っている状態と判別することができる。
【００３９】
状態検出手段１４は、測定距離が短くなった測定ポイントがない場合は、閉塞状態ではないと判定し（Ｓ１４でＮ）、ステップＳ１１に戻り、一連の処理を繰り返す。一方、状態検出手段１４は、測定距離が短くなった測定ポイントが存在する場合は、閉塞状態であると判定し（Ｓ１４でＹ）、ステップＳ１５の処理に進む。
【００４０】
状態検出手段１４は、ステップＳ１５において、第２測定結果を参照して、ベント孔５の排出口５ｂにベントアップが発生しているか否かを判定する。なお、ベントアップの判定方法の一例としては、ベントアップが発生した場合、測定距離が突如短くなることから、測定距離が短く変化したか否かを判定する。
【００４１】
状態検出手段１４は、ベントアップが発生したと判定した場合（Ｓ１５でＹ）、ステップＳ１６において、ベントアップが発生したことを示す状態情報を生成し、該状態情報の出力を状態出力手段１５に要求し、その後ステップＳ１１に戻り、一連の処理を繰り返す。これにより、状態出力手段１５は状態情報を作業者等に対して出力することで、ベントアップの発生を知らせる。
【００４２】
状態検出手段１４は、ベントアップが発生していないと判定した場合（Ｓ１５でＮ）、ステップＳ１７において、ベント孔５の排出口５ｂに膜が張った状態であることを示す状態情報を生成し、該状態情報の出力を状態出力手段１５に要求し、その後ステップＳ１１に戻り、一連の処理を繰り返す。これにより、状態出力手段１５は状態情報を作業者等に対して出力することで、ベント孔５の排出口５ｂに膜が張った状態であることを知らせる。
【００４３】
なお、状態情報としては、監視作業の効率化又は無人化に貢献することができれば、ベント孔５にベントアップや膜が張った状態が発生しているか否かを示す情報としてもよいし、測定結果を示す情報としてもよい。
【００４４】
次に、上述した押出機１が有するベント孔状態検出装置１０の動作（作用）の一例を以下に説明する。
【００４５】
ベント孔状態検出装置１０は、起動されると、第１赤外線センサ１２及び第２赤外線センサ１３の駆動させることで、赤外線を出射させる。このとき、押出機１は、通常に可動している場合は、スクリュー３が回転すると共に、シリンダー２内の可塑性樹脂は混練されて押出方向Ｍに向かって移動されている。
【００４６】
シリンダー２内に副生成物が発生していない場合、ベント孔５内は常に空洞状態となっている。そして、シリンダー２内に副生成物が発生すると、該副生成物はベント孔５内に侵入して充満を開始し、その後副生成物がベント孔５の排出口５ｂからベント室１１内に盛り上がってベントアップが発生する。
【００４７】
ベント孔状態検出装置１０は、第１赤外線センサ１２によってベント孔５内までの距離を測定し、第２赤外線センサ１３によってベント孔５の排出口５ｂを覆うように横断する距離を測定している。
【００４８】
シリンダー２内に副生成物が発生すると、この副生成物はベント孔５内に徐々に充満し、やがてはベントアップが始まる。この場合、ベント孔状態検出装置１０が測定する第１測定結果は、閉塞状態が始まった後はその状態に応じて前記判定基準距離よりも距離が徐々に短くなっていく。また、第２測定結果は、ベントアップが発生していない場合は一定の距離であり、ベントアップが発生した直後は一定の距離から急激に減少する。
【００４９】
ベント孔状態検出装置１０は、第１測定結果及び第２測定結果を参照して、第１測定結果のみに距離の減少が発生している場合、ベント孔５内に閉塞状態または排出口５ｂ付近に膜が張っていると判定し、この状態を示す状態情報を生成して作業者等に対して出力する。よって、作業者等は出力された状態情報を参照することで、ベント孔５に膜が張っていることを認識することができる。
【００５０】
また、ベント孔状態検出装置１０は、第１測定結果及び第２測定結果の双方に距離の減少が発生している場合、ベント孔５にベントアップが発生していると判定し、ベントアップの発生を示す状態情報を生成して作業者等に対して出力する。よって、作業者等は出力された状態情報を参照することで、ベントアップの発生を早期に認識できるため、監視作業を行う必要がなくなる。
【００５１】
以上説明した押出機１によれば、シリンダー２からベント孔５ｂに副生成物が侵入すると、ベント室１１内の第１赤外線センサ１２及び第２赤外線センサ１３の各測定結果に基づいて、ベント孔状態検出装置１０がベントアップ及びベント孔内の閉塞状態を検出して状態情報を作業者等に出力することから、ベントアップとベント孔に膜が張った状態とを区別することができるため、ベントアップを早期かつ正確に検出することができる。従って、ベントアップが発生した際は、その現象の発見遅れを防止することができ、ベント孔５内が副生成物の充満による除去に要する作業時間を短縮できる。また、ベント孔状態検出装置１０がベントアップを正確に発見することから、ベント孔５を溶融樹脂の薄い膜が張った状態をベントアップと誤検出することを防止できるため、監視作業の効率化又は無人化に貢献することができる。さらに、第１赤外線センサ１２からの赤外線をベント孔５内の排出口付近まで入射できれば良いため、ベント孔５の形状の複雑化にも対応することができる。
【００５２】
また、押出機１は、ベント孔５の排出口５ｂにおける相異なる部分に第１赤外線センサから複数の赤外線の各々を出射するようにしたことから、ベント孔５内の全体的な閉塞状態を検出することができるため、ベント孔５内の閉塞状態をより一層正確に検出することができる。また、第１赤外線センサ１２と第２赤外線センサ１３とから同時に赤外線を出射することで、ベント孔５内及び排出口５ｂ付近を立体的に捉えることができるため、より一層正確にベントアップとベント孔５内の閉塞状態を検出することができる。
【００５３】
なお、上述した実施形態の第１赤外線センサ１２と第２赤外線センサ１３は、測定種類を光透過に変更し、発信された光線透過量の減少に基づいて判定する実施形態としても、上述した効果を得ることができる。
【００５４】
このように上述した実施例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１ 押出機
２ シリンダー
３ スクリュー
５ ベント孔
１０ ベント孔状態検出装置
１１ ベント室
１２ 第１赤外線センサ
１３ 第２赤外線センサ
１４ 状態検出手段
１５ 状態出力手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダー内のスクリューを回転させることにより、可塑性樹脂を混練させた生成物を前記シリンダーの外部に押し出す押出機に用いられ、前記シリンダーの途中に設けられたベント孔から前記混練中に発生する副生成物を前記シリンダーの外部に排出するときの前記ベント孔内の前記副生成物の状態を検出するベント孔状態検出装置であって、
前記ベント孔の排出口内に向けて赤外線を出射して、前記ベント孔の内部又は前記スクリューまでの距離を測定する第１赤外線センサと、
前記ベント孔の排出口に沿って赤外線を出射して、前記排出口を覆う位置までの距離を測定する第２赤外線センサと、
前記第１赤外線センサ及び前記第２赤外線センサが測定した測定結果に基づいて、前記ベント孔の排出口における前記副生成物の盛り上がり状態及び前記ベント孔の閉塞状態を検出する状態検出手段と、
前記検出したベント孔の状態を出力する状態出力手段と、
を有することを特徴とするベント孔状態検出装置。
【請求項２】
前記第１赤外線センサは、前記ベント孔の排出口における相異なる部分に複数の赤外線の各々を出射する構成とし、
前記状態検出手段は、前記第１赤外線センサ及び前記第２赤外線センサが測定した測定結果に基づいて、前記ベント孔内の閉塞状態を検出する手段であることを特徴とする請求項１に記載のベント孔状態検出装置。
【請求項３】
シリンダー内のスクリューを回転させることにより、可塑性樹脂を混練させた生成物を前記シリンダーの外部に押し出す押出機において、
前記シリンダーの途中に設けられて、前記混練中に発生する副生成物を前記シリンダーの外部に排出するベント孔と、
請求項１又は２に記載のベント孔状態検出装置と、
前記ベント孔に連通して前記副生成物が排出されるベント室と、
を有し、
前記第１赤外線センサ及び前記第２赤外線センサが前記ベント室内に設けられていることを特徴する押出機。
【請求項１】
シリンダー内のスクリューを回転させることにより、可塑性樹脂を混練させた生成物を前記シリンダーの外部に押し出す押出機に用いられ、前記シリンダーの途中に設けられたベント孔から前記混練中に発生する副生成物を前記シリンダーの外部に排出するときの前記ベント孔内の前記副生成物の状態を検出するベント孔状態検出装置であって、
前記ベント孔の排出口内に向けて赤外線を出射して、前記ベント孔の内部又は前記スクリューまでの距離を測定する第１赤外線センサと、
前記ベント孔の排出口に沿って赤外線を出射して、前記排出口を覆う位置までの距離を測定する第２赤外線センサと、
前記第１赤外線センサ及び前記第２赤外線センサが測定した測定結果に基づいて、前記ベント孔の排出口における前記副生成物の盛り上がり状態及び前記ベント孔の閉塞状態を検出する状態検出手段と、
前記検出したベント孔の状態を出力する状態出力手段と、
を有することを特徴とするベント孔状態検出装置。
【請求項２】
前記第１赤外線センサは、前記ベント孔の排出口における相異なる部分に複数の赤外線の各々を出射する構成とし、
前記状態検出手段は、前記第１赤外線センサ及び前記第２赤外線センサが測定した測定結果に基づいて、前記ベント孔内の閉塞状態を検出する手段であることを特徴とする請求項１に記載のベント孔状態検出装置。
【請求項３】
シリンダー内のスクリューを回転させることにより、可塑性樹脂を混練させた生成物を前記シリンダーの外部に押し出す押出機において、
前記シリンダーの途中に設けられて、前記混練中に発生する副生成物を前記シリンダーの外部に排出するベント孔と、
請求項１又は２に記載のベント孔状態検出装置と、
前記ベント孔に連通して前記副生成物が排出されるベント室と、
を有し、
前記第１赤外線センサ及び前記第２赤外線センサが前記ベント室内に設けられていることを特徴する押出機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−２２４８６２（Ｐ２０１１−２２４８６２Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９６５９６（Ｐ２０１０−９６５９６）
【出願日】平成２２年４月２０日（２０１０．４．２０）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２０日（２０１０．４．２０）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【Ｆターム（参考）】
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