材料供給装置ならびにこの装置を用いた材料供給方法および材料回収方法
【課題】 材料の無駄がなく、材料の回収が容易な材料供給装置ならびにこの装置を用いた材料供給方法および材料回収方法を提供する。
【解決手段】 材料通路１１を介して貫通穴１０に連通する材料供給口１４を有するとともに材料供給部１２の外面に沿って移動可能なホッパー取付部材１５を設け、材料供給口１４にホッパー１３を取付けた状態でホッパー取付部材１５を移動させる。また材料供給部１２の下端位置にホッパー取付部材１５の材料供給口１４を位置させ、材料供給口１４にホッパー１３を取付け、ホッパー取付部材１５を移動させ材料供給口１４を材料供給部１２の下端位置に位置させて材料供給口１４付近の材料２３をホッパー１３内に落下させて回収している。
【解決手段】 材料通路１１を介して貫通穴１０に連通する材料供給口１４を有するとともに材料供給部１２の外面に沿って移動可能なホッパー取付部材１５を設け、材料供給口１４にホッパー１３を取付けた状態でホッパー取付部材１５を移動させる。また材料供給部１２の下端位置にホッパー取付部材１５の材料供給口１４を位置させ、材料供給口１４にホッパー１３を取付け、ホッパー取付部材１５を移動させ材料供給口１４を材料供給部１２の下端位置に位置させて材料供給口１４付近の材料２３をホッパー１３内に落下させて回収している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は粉体状や顆粒状の材料を装置本体に供給するための材料供給装置ならびにこの材料供給装置を用いた材料供給方法および材料回収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下の説明は射出成形機に材料を供給するための材料供給装置を例にして説明する。
従来の射出成形機において、顆粒状の樹脂材料を射出チャンバに供給する材料供給装置として、たとえば特許文献１に記載の材料供給装置が提案されている。
【０００３】
この特許文献１に記載の材料供給装置を図９の断面図を用いて説明する。
この図９に示す材料供給装置は、ホッパー４７内に貯留する顆粒状の材料Ｐｓを材料供給通路４１を介して射出チャンバ３３から射出シリンダ３１に送り込んでいる。
すなわち、両端部に開口を有するホッパー４７をジャケット４２上部に固定するように取付ける。
【０００４】
ジャケット４２には、水平方向に形成した貫通穴である材料供給通路４１を設ける。またジャケット４２には、この材料供給通路４１と連通するとともに直交する連通路４８を設ける。材料供給通路４１の一端は射出チャンバ３３に連通路４３を介して連通している。また材料供給通路４１の他端のブラケット４４上には材料供給アクチュエータ４６を配置する。材料供給アクチュエータ４６は材料供給通路４１に嵌合する材料供給プランジャ４５を有する。
【０００５】
鉛直方向に延在する射出チャンバ３３の下側には射出シリンダ３１を連続するように設ける。射出シリンダ３１の外周部には材料Ｐｓを加熱して溶融させる射出シリンダヒータ３８を配設する。射出シリンダ３１内部にはトーピード４０を配置する。また射出シリンダ３１の下端部には、金型内に溶融した材料Ｐｍを射出するためのノズル３２を取付ける。ノズル３２の外周部にはノズル３２内の材料を溶融状態に維持するためのノズルヒータ３９を配設する。
射出チャンバ３３の上端部には射出用アクチュエータ３５を配置する。射出用アクチュエータ３５には材料Ｐｍを射出シリンダ３１に送り込むための射出プランジャ３４を設ける。また射出用プランジャ３４の上下動位置を検出するための２つの位置検出センサ３６、３７を射出用アクチュエータ３５の外周部に取付ける。
【０００６】
ホッパー４７の上側の開口部からホッパー４７内に供給する材料Ｐｓは、自重で連通路４８から材料供給通路４１に落下する。この材料供給通路４１に落下した材料Ｐｓを材料供給アクチュエータ４６の材料供給プランジャ４５にて、連通路４３を介して射出チャンバ３３に送り込む。射出チャンバ３３内に送り込まれた材料Ｐｓは、自重で射出シリンダ３１に落下し、材料Ｐｓは射出シリンダヒータ３８によって溶融する。射出用アクチュエータ３５を駆動すると、射出プランジャ３４によって、溶融した材料Ｐｍはトーピード４０と射出シリンダ３１との間を通過し、ノズル３２から金型に射出される。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２３１１２３号公報（段落００１９〜００２６、および図１〜図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
引用文献１記載の材料供給装置は、材料の自重により適量の材料を射出チャンバに供給できるという利点を備えている。しかし、射出成形機が金型に射出する材料を変更するとき不都合が発生する。
材料Ｐｓを変えるには、ホッパー４７内に貯留する材料Ｐｓと、連通路４８および材料供給通路４１内の材料を取り除く必要がある。ホッパー４７の材料はホッパー４７を取り外して行なうが、取り外しのとき材料Ｐｓがホッパー４７下端の開口からこぼれ落ち、材料の無駄が発生する。また連通路４８および材料供給通路４１の内部に落下した材料Ｐｓを取り除くには、小さな開口である連通路４８の上端部から材料Ｐｓを回収する必要があり、面倒な作業となる。また連通路４３に残った材料Ｐｓをすべてノズル３２から排出するのに多くの時間を要する。
【０００９】
本発明の目的は、上記不都合を解決して、材料の無駄がなく、材料の回収が容易な材料供給装置ならびにこの装置を用いた材料供給方法および材料回収方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明における材料供給装置は、ノズルを有する射出チャンバと、射出チャンバに一端が連通する貫通穴と貫通穴とほぼ直交する方向に設ける材料通路を有する材料供給部と、貫通穴の他端に設けるとともに材料を射出チャンバに送り出す供給用アクチュエータと、材料を貯蔵するホッパーとを備える材料供給装置において、材料通路を介して貫通穴に連通する材料供給口を有するとともに材料供給部の外面に沿って移動可能なホッパー取付部材を設け、材料供給口にホッパーを取付けた状態でホッパー取付部材を移動させることにより、ホッパー取付部材は材料通路と材料供給口との位置が合致する材料供給位置と、材料供給口が材料供給部外面にて閉塞された材料非供給位置とに設定可能であることを特徴とする。
また本発明の材料供給装置を用いた材料供給方法は、材料供給部の下端位置に材料供給口を位置させ、材料供給口に前記ホッパーを取付けるステップと、材料供給部を移動させ材料供給口を材料供給部の上端位置に位置させて材料供給口から材料通路を介して貫通穴に材料を落下させるステップと、供給用アクチュエータを駆動しプランジャにより貫通穴内の材料を射出チャンバに押し出すステップを有することを特徴とする。
またさらに本発明の材料供給装置を用いた材料回収方法は、材料供給部の下端位置にホッパー取付部材の材料供給口を位置させ、材料供給口に前記ホッパーを取付けるステップと、ホッパー取付部材を移動させ材料供給口を材料供給部の上端位置に位置させて材料供給口から材料通路を介して貫通穴に材料を落下させるステップと、ホッパー取付部材を移動させ材料供給口を材料供給部の下端位置に位置させて材料供給口付近の材料をホッパー内に落下させて回収するステップを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明においては、材料通路を介して貫通穴に連通する材料供給口を有するとともに材料供給部の外面に沿って移動可能なホッパー取付部材を設け、材料供給口にホッパーを取付けた状態でホッパー取付部材を移動させる。また本発明では材料供給部の下端位置にホッパー取付部材の材料供給口を位置させ、材料供給口にホッパーを取付け、ホッパー取付部材を移動させ材料供給口を材料供給部の下端位置に位置させて材料供給口付近の材料をホッパー内に落下させて回収している。
このため本発明の材料供給装置ならびにこの装置を用いた材料供給方法および材料回収方法では、材料の無駄は発生せず、材料の回収作業が容易となり、さらに射出チャンバに残留している材料を短時間で排出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下図面を用いて本発明の実施形態における材料供給装置、ならびにこの材料供給装置を
用いた材料供給方法および材料回収方法について詳しく説明する。
【００１３】
〔材料供給装置の説明：図３および図７〕
はじめに本発明の実施形態における材料供給装置を図３の断面図を用いて説明する。なお、図３は材料供給位置を図示している。
球状の材料２３を貯留するホッパー１３は、材料供給口１４を形成したホッパー取付部材１５に取付ける。そしてこのホッパー取付部材１５は、材料供給部１２の外面を移動可能に構成している。
材料供給部１２には水平方向に貫通する貫通穴１０を設け、貫通穴１０の一端が筐体４の連通路８を介して射出チャンバ２に連通している。連通路８には射出チャンバ２側に傾斜した斜面８ａを形成し、材料２３を射出チャンバ２に落下しやすくしている。
【００１４】
材料供給部１２の貫通穴１０の他端には材料２３を射出チャンバ２に送り出すための供給用アクチュエータ１６を設ける。供給用アクチュエータ１６は空気シリンダからなる。また供給用アクチュエータ１６は、プランジャ１７を有し、プランジャ１７の前進移動によって貫通穴１０内の材料２３を射出チャンバ２に送り込む。
供給用アクチュエータ１６には、プランジャ１７を前進および後退運動させるための第１の空気穴１６ａと第２の空気穴１６ｂを設け、この空気穴１６ａ、１６ｂから圧縮空気を供給および排気する。
【００１５】
ホッパー取付部材１５の内面に取付けた材料供給部１２には、ホッパー１３内の材料２３を通過させるための材料通路１１を形成する。材料通路１１の詳細を図７の平面図で説明する。図７は材料供給部１２を上面から見た平面図である。図７に示すように、材料供給部１２の外形形状は好ましくは円形状とする。円形状とすると材料供給部１２の外面をホッパー取付部材１５が移動しやすくなる。
そして材料供給部１２の貫通穴１０に連通するように、材料供給部１２の上面側に材料通路１１を形成する。図示するように、材料通路１１は丸穴とすることが好ましい。
【００１６】
このように構成すると、材料供給口１４を形成したホッパー取付部材１５にホッパー１３を取付けた状態で、ホッパー取付部材１５を材料供給部１２の外面に沿って移動させることにより、ホッパー取付部材１５は材料通路１１と材料供給口１４との位置が合致する材料供給位置と、材料供給口１４が材料供給部１２の外面にて閉塞された材料非供給位置とに設定可能となる。
【００１７】
ふたたび図３に戻って説明する。材料供給部１２の貫通穴１０の一端部に連通するとともに鉛直方向に延在する射出チャンバ２は、加熱筒３に形成した逆円錐状の円錐部３ａを有する。円錐部３ａの下方には材料２３をノズル１まで導くための開口を形成し、この開口内に螺旋状溝を形成したスクリュウ５を配設する。ホッパー１３内の材料２３が、材料供給口１４と材料通路１１と貫通穴１０を介して円錐部３ａに供給される。逆円錐形状の円錐部３ａとすることにより、材料２３がスクリュウ５の螺旋状溝に導入されやすくなる。また円錐部３ａの近傍には材料２３の有無を検出するセンサ９を配設する。このセンサ９は、発光素子より光を出射し材料２３からの反射光を受光素子で検出する反射型光センサ、あるいは検出部と電子鏡部を有し検出部は電子鏡部から送られてきた変調光を受光し、受光が継続している場合には材料２３無しを検出し、受光が遮断された場合には材料２３有りを検出する透過型光センサのいずれかを使用する。
このセンサ９の出力信号によって供給用アクチュエータ１６を動作させる。すなわち射出チャンバ２の円錐部３ａに材料２３が無くなると、センサ９が材料無し検出信号を出力して供給用アクチュエータ１６を動作させ、プランジャ１７を前進させ材料２３を射出チャンバ２に送り込む。
【００１８】
筐体４下方の加熱筒３の下端にはノズル１を有する。ノズル１は加熱筒３と一体、または別体でも良い。加熱筒３とノズル１の中心部には開口を形成し、その開口内に回転可能なスクリュウ５を配設する。スクリュウ５は材料２３をノズル１まで導くとともにノズル１から射出する働きを有し、スクリュウ５を回転させることにより、材料２３はスクリュウ５の螺旋状溝に沿って下降する。加熱筒３外周に配設する加熱筒ヒータ６によって材料２３は溶融し、スクリュウ５の溝内に形成した小穴５ａを介してスクリュウ５下端の流出口５ｂからノズル１に到達する。
ノズル１の外周にもノズルヒータ７を配設し、材料２３の溶融状態を維持させる。
スクリュウ５の上端には図示しない回転機構を設けるとともにスクリュウ５を下方向に押圧する手段を設ける。押圧手段によってノズル１から金型に溶融した材料２３を射出する。
【００１９】
〔材料供給方法の説明：図１から図４〕
つぎに以上説明した材料供給装置を用いた材料供給方法を図１から図４の断面図を使用して説明する。
はじめに図１に示すように、供給用アクチュエータ１６を駆動してプランジャ１７を前進させ、プランジャ１７にて材料２３の貫通穴１０への落下を塞き止めている。
さらにホッパー取付部材１５を移動させて材料供給口１４を材料供給部１２の直径方向の下端位置に位置させる。
【００２０】
つぎに材料２３を充填したホッパー１３を、下側からホッパー取付部材１５に取り付ける。ホッパー１３に雄ねじを形成し、ホッパー取付部材１５に雌ねじを形成し、両者を螺合することにより、ホッパー取付部材１５にホッパー１３を取付ける。ホッパー取付部材１５へホッパー１３を取付た状態を図２に示す。
このホッパー取付作業では、ホッパー１３の開口部は上向きであり、螺合すれば取り付けることができ、ホッパー取付部材１５へのホッパー１３の取付作業が容易であり、さらに材料２３がホッパー１３からこぼれ落ちることもない。
【００２１】
つぎに図３に示すように、ホッパー取付部材１５を移動させ材料供給口１４を材料供給部１２の上端位置に位置させる。ホッパー取付部材１５の移動は、ホッパー１３を材料供給部１２の下端位置から上端位置まで角度１８０度回転させることにより行なう。
すると、ホッパー取付部材１５の材料供給口１４の位置と、材料供給部１２の材料通路１１の位置とが合致し、ホッパー１３内の材料２３は材料供給口１４から材料通路１１に材料２３が落下する。材料通路１１に自重で落下した材料２３は、貫通穴１０内の前進位置に停止しているプランジャ１７によって塞き止められる。
【００２２】
つぎに図４に示すように、供給用アクチュエータ１６である空気シリンダの第２の空気穴１６ｂに圧縮空気を送り込み、プランジャ１７を前進位置から後退位置に移動させる。この結果、プランジャ１７で塞き止められていた材料２３は、自重で貫通穴１０内に落下する。
その後は図示しないが、供給用アクチュエータ１６の第１の空気穴１６ａに圧縮空気を送り込み、プランジャ１７を前進位置まで移動させると、貫通穴１０内に落下した材料２３は筐体４の連通路８を介して射出チャンバ２の円錐部３ａまで送り込むことができる。
円錐部３ａに送り込まれた材料２３は、スクリュウ５の回転によってスクリュウ５の螺旋状溝を順次下方向に送られ、加熱筒３の加熱筒ヒータ６によって溶融し、さらにスクリュウ５の小穴５ａからスクリュウ５内部に導かれ、流出口５ｂからノズル１領域に到達する。ノズルヒータ７によって溶融状態が維持され、スクリュウ５を下方向に押圧することによってノズル１から金型内に材料２３を射出する。
【００２３】
加熱筒３の円錐部３ａに材料２３がなくなると、センサ９が材料無し信号を出力し、セン
サ９の出力信号によって供給用アクチュエータ１６を作動させ、プランジャ１７にて材料２３を射出チャンバ２に送り込む。
【００２４】
〔材料回収方法の説明：図３および図２〕
つぎに以上説明した材料供給装置を用いた材料回収方法を図３と図２を使用して説明する。
ホッパー１３内に貯留する材料２３を変えるには、はじめに図３に示す状態にする。
図３の状態は、ホッパー取付部材１５が材料供給部１２の上端位置に位置するとともにプランジャ１７が貫通穴１０内の前進位置に位置している。すなわちプランジャ１７にて材料２３の貫通穴１０への落下を塞き止めている。
その後、ホッパー取付部材１５を材料供給部１２の下端位置に移動させるように角度１８０度回転させる。その結果、図２に示す状態となる。
すると材料供給口１４付近に停留していた材料２３は、ホッパー１３内に落下し材料２３を回収することができる。なお、材料供給部１２の材料通路１１にわずかな量の材料２３が残留するが、この材料通路１１の材料２３はホッパー１３をホッパー取付部材１５から取り外した後、簡単に回収できる。
【００２５】
このように本発明では、ホッパー１３を材料供給部１２の下端位置でホッパー取付部材１５に取り付け、ホッパー取付部材１５を材料供給部１２の上端位置に移動させて材料２３を貫通穴１０に供給し、またホッパー取付部材１５を材料供給部１２の下端位置に移動させて材料２３を回収している。
この結果、本発明では、ホッパー１３から材料２３がこぼれ落ちることは発生せず材料の無駄がなく、さらにホッパー１３を回転させるだけで材料２３をホッパー１３内に回収できることから材料の回収が容易な材料供給装置ならびにこの装置を用いた材料供給方法および材料回収方法を提供することができる。
【００２６】
〔材料通路の他の実施形態の説明：図８〕
以上の説明では、材料供給部１２に形成する材料通路１１は円形の開口で説明したが、材料通路は長穴形状でもよい。この実施形態を図８の平面図を用いて説明する。
図８に示すように、材料供給部１２に形成する材料通路１１ａを材料供給部１２の上端位置から下端方向に伸びる開口とする。
材料通路１１ａを材料供給部１２の上端位置から下端方向に伸びる開口とすると、材料通路１１ａに残留する材料２３は、長穴形状の材料通路１１ａを介してホッパー１３内へ落下させることができる。このため、材料通路１１ａに残留する材料２３はほとんど無く、材料２３のほとんどが回収できるという効果を有する。
また、材料通路１１ａの長穴は、材料供給部１２の上端位置の開口幅が下端方向の開口幅より大きい開口としても良い。このようにすると、材料通路１１ａ内の材料２３がホッパー１３内に落下しやすくなる。
【００２７】
〔アッタチメントの説明：図５および図６〕
以上の説明では、ホッパー１３は螺合にてホッパー取付部材１５に取付けた実施形態で説明したが、取り付けおよび取り外しが簡単なアッタチメントを介してホッパー１３をホッパー取付部材１５に取付けても良い。この実施形態を図５と図６を用いて説明する。なお、この図５と図６は図３におけるＡ―Ａ線における断面図である。また、図５と図６では材料供給部１２に形成する材料通路の形状は長穴の実施形態で説明するが、材料通路は長穴でなく図７に示すような円形でも良い。
【００２８】
アッタチメント２０は、ホッパー１３の開口部付近の全周に亘って形成する凹部２０ａと、ホッパー取付部材１５に設けるコイルばねからなる弾性部材２０ｂと、弾性部材２０ｂによって付勢された鋼球からなるボール２０ｃから構成する。凹部２０ａは断面形状Ｖ字
状の形状に形成する。
このアッタチメント２０においては、ホッパー１３をホッパー取付部材１５に取付けるときはホッパー１３をホッパー取付部材１５に押し込む。すると、弾性部材２０ｂによって付勢されたボール２０ｃが凹部２０ａに係合し、ホッパー１３をホッパー取付部材１５に取付けることができる。ボール２０ｃが弾性部材２０ｂによって凹部２０ａに押圧されていることから、ホッパー１３がホッパー取付部材１５から外れることはない。
またホッパー取付部材１５からホッパー１３を取り外すときは、ホッパー１３をホッパー取付部材１５から引き抜くような力を加えると、ボール２０ｃが凹部２０ａのＶ字状溝をすべって凹部２０ａから離脱し、ホッパー１３をホッパー取付部材１５から取り外すことができる。
このように、本発明ではアッタチメント２０を介してホッパー１３をホッパー取付部材１５に取り付け取り外しすることにより、ホッパー取付部材１５へのホッパー１３の取り付けおよび取り外し作業を容易に行なうことができる。
【００２９】
〔停止機構の説明：図５および図６〕
以上の説明では、ホッパー１３を取付けたホッパー取付部材１５を材料供給部１２の下端位置と上端位置に停止させる位置はおおよその位置であったが、以下に説明する実施形態では、ホッパー１３を取付けたホッパー取付部材１５を材料供給部１２の下端位置と上端位置の所定位置に停止させる停止機構の構成について図５と図６を用いて説明する。
【００３０】
材料供給部１２外周部の同一円周上の角度１８０度毎に２列合計４箇所の逆円錐形状の凹部１９ａを設ける。さらにホッパー取付部材１５に角度１８０度で対向した２組合計４箇所に、弾性部材１９ｂに付勢されたボール１９ｃを配設する。停止機構１９は、凹部１９ａと弾性部材１９ｂとボール１９ｃから構成する。弾性部材１９ｂはコイルばねからなり、ボール１９ｃは鋼球からなる。
このように停止機構１９を設けることにより、材料供給部１２の外面をホッパー取付部材１５を回転させ凹部１９ａとボール１９ｃの位置が合致すると、弾性部材１９ｂによって付勢されたボール１９ｃが凹部１９ａに係合し、所定位置にホッパー取付部材１５に取り付けたホッパー１３を停止させることができる。
また、図５と図６では材料供給部１２に形成する材料通路１１ａは長穴を形成しているが、材料通路は長穴でなくても図７に示すような円形でも良い。
【００３１】
〔他の実施形態の説明：図５および図６〕
本発明の他の実施形態の材料回収方法を図５と図６を用いて説明する。図５および図６では材料通路は長穴であり、さらにアッタチメント２０と停止機構１９を設けている。図５はホッパー１３が材料供給部１２の上端位置を、図６はホッパー１３が材料供給部１２の上端と下端との中間位置をそれぞれ示す。なお、図５と図６においては、材料供給部１２の貫通穴１０の材料通路１１ａ形成位置にはプランジャが位置し、材料２３の貫通穴１０への落下はプランジャ１７にて塞き止められた状態を図示している。
図５に示す材料２３の供給状態から、材料２３をホッパー１３内に回収しようとしてホッパー１３を矢印２５の方向に移動させると、材料通路１１ａが長穴となっていることから、図６に示すように材料通路１１ａ内の材料は貫通穴１０内のプランジャ１７の外周部を転がり落ち自重でホッパー１３内に落下し、材料通路１１ａに残留する材料２３は無くなる。
この図５と図６を用いて説明した実施形態でも、材料２３がホッパー１３からこぼれ落ちることは発生せず材料の無駄が発生せず、ホッパー１３を回転させるだけで材料２３をホッパー１３内に回収できることから材料の回収が容易な材料供給装置ならびにこの装置を用いた材料供給方法および材料回収方法を提供することができる。また材料２３の回収時は、プランジャ１７が材料通路１１、１１ａと連通路８とを遮断していることから、射出チャンバ２内の材料２３は少なくなる。このため射出チャンバ２に残留している材料を排
出する時間は短くできる。
【００３２】
以上の実施形態では射出チャンバが鉛直方向に延在する射出成形機を用いて説明したが、射出チャンバが水平方向に延在する射出成形機にも本発明は適用できる。そのときはＬ字状の材料供給部を設け、水平な射出チャンバと平行な部分にホッパー取付部材を取り付けるように構成する。
また以上の実施形態において、材料としては球状の形状で説明したが、材料は球状以外に円筒状や角形状の顆粒状、または粉体状であっても本発明は適用できる。
また以上の説明では射出成形機に材料を供給する材料供給装置、材料供給方法および材料回収方法を例にして説明したが、射出成形機以外にも菓子製造装置の材料混練本体に菓子材料を供給する場合にも適用でき、さらに砂と砂利とセメントを混練してコンクリートを製造する場合にも適用できる。
またさらに、本体に対して１つの材料供給装置を配設した例で説明したが、複数の材料供給装置を本体に配設してもよい。この場合は異なる材料を本体に供給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態における材料供給装置ならびにこの装置を用いた材料供給方法および材料回収方法を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態における材料供給装置ならびにこの装置を用いた材料供給方法および材料回収方法を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態における材料供給装置ならびにこの装置を用いた材料供給方法および材料回収方法を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態における材料供給装置ならびにこの装置を用いた材料供給方法および材料回収方法を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態における材料供給装置ならびにこの装置を用いた材料供給方法および材料回収方法を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態における材料供給装置ならびにこの装置を用いた材料供給方法および材料回収方法を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態における材料供給装置ならびにこの装置を用いた材料供給方法および材料回収方法における材料通路を示す平面図である。
【図８】本発明の実施形態における材料供給装置ならびにこの装置を用いた材料供給方法および材料回収方法における材料通路を示す平面図である。
【図９】従来技術における材料供給装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１ ノズル
２ 射出チャンバ
１０ 貫通穴
１１ 材料通路
１２ 材料供給部
１３ ホッパー
１４ 材料供給口
１５ ホッパー取付部材
１６ 供給用アクチュエータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は粉体状や顆粒状の材料を装置本体に供給するための材料供給装置ならびにこの材料供給装置を用いた材料供給方法および材料回収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下の説明は射出成形機に材料を供給するための材料供給装置を例にして説明する。
従来の射出成形機において、顆粒状の樹脂材料を射出チャンバに供給する材料供給装置として、たとえば特許文献１に記載の材料供給装置が提案されている。
【０００３】
この特許文献１に記載の材料供給装置を図９の断面図を用いて説明する。
この図９に示す材料供給装置は、ホッパー４７内に貯留する顆粒状の材料Ｐｓを材料供給通路４１を介して射出チャンバ３３から射出シリンダ３１に送り込んでいる。
すなわち、両端部に開口を有するホッパー４７をジャケット４２上部に固定するように取付ける。
【０００４】
ジャケット４２には、水平方向に形成した貫通穴である材料供給通路４１を設ける。またジャケット４２には、この材料供給通路４１と連通するとともに直交する連通路４８を設ける。材料供給通路４１の一端は射出チャンバ３３に連通路４３を介して連通している。また材料供給通路４１の他端のブラケット４４上には材料供給アクチュエータ４６を配置する。材料供給アクチュエータ４６は材料供給通路４１に嵌合する材料供給プランジャ４５を有する。
【０００５】
鉛直方向に延在する射出チャンバ３３の下側には射出シリンダ３１を連続するように設ける。射出シリンダ３１の外周部には材料Ｐｓを加熱して溶融させる射出シリンダヒータ３８を配設する。射出シリンダ３１内部にはトーピード４０を配置する。また射出シリンダ３１の下端部には、金型内に溶融した材料Ｐｍを射出するためのノズル３２を取付ける。ノズル３２の外周部にはノズル３２内の材料を溶融状態に維持するためのノズルヒータ３９を配設する。
射出チャンバ３３の上端部には射出用アクチュエータ３５を配置する。射出用アクチュエータ３５には材料Ｐｍを射出シリンダ３１に送り込むための射出プランジャ３４を設ける。また射出用プランジャ３４の上下動位置を検出するための２つの位置検出センサ３６、３７を射出用アクチュエータ３５の外周部に取付ける。
【０００６】
ホッパー４７の上側の開口部からホッパー４７内に供給する材料Ｐｓは、自重で連通路４８から材料供給通路４１に落下する。この材料供給通路４１に落下した材料Ｐｓを材料供給アクチュエータ４６の材料供給プランジャ４５にて、連通路４３を介して射出チャンバ３３に送り込む。射出チャンバ３３内に送り込まれた材料Ｐｓは、自重で射出シリンダ３１に落下し、材料Ｐｓは射出シリンダヒータ３８によって溶融する。射出用アクチュエータ３５を駆動すると、射出プランジャ３４によって、溶融した材料Ｐｍはトーピード４０と射出シリンダ３１との間を通過し、ノズル３２から金型に射出される。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２３１１２３号公報（段落００１９〜００２６、および図１〜図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
引用文献１記載の材料供給装置は、材料の自重により適量の材料を射出チャンバに供給できるという利点を備えている。しかし、射出成形機が金型に射出する材料を変更するとき不都合が発生する。
材料Ｐｓを変えるには、ホッパー４７内に貯留する材料Ｐｓと、連通路４８および材料供給通路４１内の材料を取り除く必要がある。ホッパー４７の材料はホッパー４７を取り外して行なうが、取り外しのとき材料Ｐｓがホッパー４７下端の開口からこぼれ落ち、材料の無駄が発生する。また連通路４８および材料供給通路４１の内部に落下した材料Ｐｓを取り除くには、小さな開口である連通路４８の上端部から材料Ｐｓを回収する必要があり、面倒な作業となる。また連通路４３に残った材料Ｐｓをすべてノズル３２から排出するのに多くの時間を要する。
【０００９】
本発明の目的は、上記不都合を解決して、材料の無駄がなく、材料の回収が容易な材料供給装置ならびにこの装置を用いた材料供給方法および材料回収方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明における材料供給装置は、ノズルを有する射出チャンバと、射出チャンバに一端が連通する貫通穴と貫通穴とほぼ直交する方向に設ける材料通路を有する材料供給部と、貫通穴の他端に設けるとともに材料を射出チャンバに送り出す供給用アクチュエータと、材料を貯蔵するホッパーとを備える材料供給装置において、材料通路を介して貫通穴に連通する材料供給口を有するとともに材料供給部の外面に沿って移動可能なホッパー取付部材を設け、材料供給口にホッパーを取付けた状態でホッパー取付部材を移動させることにより、ホッパー取付部材は材料通路と材料供給口との位置が合致する材料供給位置と、材料供給口が材料供給部外面にて閉塞された材料非供給位置とに設定可能であることを特徴とする。
また本発明の材料供給装置を用いた材料供給方法は、材料供給部の下端位置に材料供給口を位置させ、材料供給口に前記ホッパーを取付けるステップと、材料供給部を移動させ材料供給口を材料供給部の上端位置に位置させて材料供給口から材料通路を介して貫通穴に材料を落下させるステップと、供給用アクチュエータを駆動しプランジャにより貫通穴内の材料を射出チャンバに押し出すステップを有することを特徴とする。
またさらに本発明の材料供給装置を用いた材料回収方法は、材料供給部の下端位置にホッパー取付部材の材料供給口を位置させ、材料供給口に前記ホッパーを取付けるステップと、ホッパー取付部材を移動させ材料供給口を材料供給部の上端位置に位置させて材料供給口から材料通路を介して貫通穴に材料を落下させるステップと、ホッパー取付部材を移動させ材料供給口を材料供給部の下端位置に位置させて材料供給口付近の材料をホッパー内に落下させて回収するステップを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明においては、材料通路を介して貫通穴に連通する材料供給口を有するとともに材料供給部の外面に沿って移動可能なホッパー取付部材を設け、材料供給口にホッパーを取付けた状態でホッパー取付部材を移動させる。また本発明では材料供給部の下端位置にホッパー取付部材の材料供給口を位置させ、材料供給口にホッパーを取付け、ホッパー取付部材を移動させ材料供給口を材料供給部の下端位置に位置させて材料供給口付近の材料をホッパー内に落下させて回収している。
このため本発明の材料供給装置ならびにこの装置を用いた材料供給方法および材料回収方法では、材料の無駄は発生せず、材料の回収作業が容易となり、さらに射出チャンバに残留している材料を短時間で排出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下図面を用いて本発明の実施形態における材料供給装置、ならびにこの材料供給装置を
用いた材料供給方法および材料回収方法について詳しく説明する。
【００１３】
〔材料供給装置の説明：図３および図７〕
はじめに本発明の実施形態における材料供給装置を図３の断面図を用いて説明する。なお、図３は材料供給位置を図示している。
球状の材料２３を貯留するホッパー１３は、材料供給口１４を形成したホッパー取付部材１５に取付ける。そしてこのホッパー取付部材１５は、材料供給部１２の外面を移動可能に構成している。
材料供給部１２には水平方向に貫通する貫通穴１０を設け、貫通穴１０の一端が筐体４の連通路８を介して射出チャンバ２に連通している。連通路８には射出チャンバ２側に傾斜した斜面８ａを形成し、材料２３を射出チャンバ２に落下しやすくしている。
【００１４】
材料供給部１２の貫通穴１０の他端には材料２３を射出チャンバ２に送り出すための供給用アクチュエータ１６を設ける。供給用アクチュエータ１６は空気シリンダからなる。また供給用アクチュエータ１６は、プランジャ１７を有し、プランジャ１７の前進移動によって貫通穴１０内の材料２３を射出チャンバ２に送り込む。
供給用アクチュエータ１６には、プランジャ１７を前進および後退運動させるための第１の空気穴１６ａと第２の空気穴１６ｂを設け、この空気穴１６ａ、１６ｂから圧縮空気を供給および排気する。
【００１５】
ホッパー取付部材１５の内面に取付けた材料供給部１２には、ホッパー１３内の材料２３を通過させるための材料通路１１を形成する。材料通路１１の詳細を図７の平面図で説明する。図７は材料供給部１２を上面から見た平面図である。図７に示すように、材料供給部１２の外形形状は好ましくは円形状とする。円形状とすると材料供給部１２の外面をホッパー取付部材１５が移動しやすくなる。
そして材料供給部１２の貫通穴１０に連通するように、材料供給部１２の上面側に材料通路１１を形成する。図示するように、材料通路１１は丸穴とすることが好ましい。
【００１６】
このように構成すると、材料供給口１４を形成したホッパー取付部材１５にホッパー１３を取付けた状態で、ホッパー取付部材１５を材料供給部１２の外面に沿って移動させることにより、ホッパー取付部材１５は材料通路１１と材料供給口１４との位置が合致する材料供給位置と、材料供給口１４が材料供給部１２の外面にて閉塞された材料非供給位置とに設定可能となる。
【００１７】
ふたたび図３に戻って説明する。材料供給部１２の貫通穴１０の一端部に連通するとともに鉛直方向に延在する射出チャンバ２は、加熱筒３に形成した逆円錐状の円錐部３ａを有する。円錐部３ａの下方には材料２３をノズル１まで導くための開口を形成し、この開口内に螺旋状溝を形成したスクリュウ５を配設する。ホッパー１３内の材料２３が、材料供給口１４と材料通路１１と貫通穴１０を介して円錐部３ａに供給される。逆円錐形状の円錐部３ａとすることにより、材料２３がスクリュウ５の螺旋状溝に導入されやすくなる。また円錐部３ａの近傍には材料２３の有無を検出するセンサ９を配設する。このセンサ９は、発光素子より光を出射し材料２３からの反射光を受光素子で検出する反射型光センサ、あるいは検出部と電子鏡部を有し検出部は電子鏡部から送られてきた変調光を受光し、受光が継続している場合には材料２３無しを検出し、受光が遮断された場合には材料２３有りを検出する透過型光センサのいずれかを使用する。
このセンサ９の出力信号によって供給用アクチュエータ１６を動作させる。すなわち射出チャンバ２の円錐部３ａに材料２３が無くなると、センサ９が材料無し検出信号を出力して供給用アクチュエータ１６を動作させ、プランジャ１７を前進させ材料２３を射出チャンバ２に送り込む。
【００１８】
筐体４下方の加熱筒３の下端にはノズル１を有する。ノズル１は加熱筒３と一体、または別体でも良い。加熱筒３とノズル１の中心部には開口を形成し、その開口内に回転可能なスクリュウ５を配設する。スクリュウ５は材料２３をノズル１まで導くとともにノズル１から射出する働きを有し、スクリュウ５を回転させることにより、材料２３はスクリュウ５の螺旋状溝に沿って下降する。加熱筒３外周に配設する加熱筒ヒータ６によって材料２３は溶融し、スクリュウ５の溝内に形成した小穴５ａを介してスクリュウ５下端の流出口５ｂからノズル１に到達する。
ノズル１の外周にもノズルヒータ７を配設し、材料２３の溶融状態を維持させる。
スクリュウ５の上端には図示しない回転機構を設けるとともにスクリュウ５を下方向に押圧する手段を設ける。押圧手段によってノズル１から金型に溶融した材料２３を射出する。
【００１９】
〔材料供給方法の説明：図１から図４〕
つぎに以上説明した材料供給装置を用いた材料供給方法を図１から図４の断面図を使用して説明する。
はじめに図１に示すように、供給用アクチュエータ１６を駆動してプランジャ１７を前進させ、プランジャ１７にて材料２３の貫通穴１０への落下を塞き止めている。
さらにホッパー取付部材１５を移動させて材料供給口１４を材料供給部１２の直径方向の下端位置に位置させる。
【００２０】
つぎに材料２３を充填したホッパー１３を、下側からホッパー取付部材１５に取り付ける。ホッパー１３に雄ねじを形成し、ホッパー取付部材１５に雌ねじを形成し、両者を螺合することにより、ホッパー取付部材１５にホッパー１３を取付ける。ホッパー取付部材１５へホッパー１３を取付た状態を図２に示す。
このホッパー取付作業では、ホッパー１３の開口部は上向きであり、螺合すれば取り付けることができ、ホッパー取付部材１５へのホッパー１３の取付作業が容易であり、さらに材料２３がホッパー１３からこぼれ落ちることもない。
【００２１】
つぎに図３に示すように、ホッパー取付部材１５を移動させ材料供給口１４を材料供給部１２の上端位置に位置させる。ホッパー取付部材１５の移動は、ホッパー１３を材料供給部１２の下端位置から上端位置まで角度１８０度回転させることにより行なう。
すると、ホッパー取付部材１５の材料供給口１４の位置と、材料供給部１２の材料通路１１の位置とが合致し、ホッパー１３内の材料２３は材料供給口１４から材料通路１１に材料２３が落下する。材料通路１１に自重で落下した材料２３は、貫通穴１０内の前進位置に停止しているプランジャ１７によって塞き止められる。
【００２２】
つぎに図４に示すように、供給用アクチュエータ１６である空気シリンダの第２の空気穴１６ｂに圧縮空気を送り込み、プランジャ１７を前進位置から後退位置に移動させる。この結果、プランジャ１７で塞き止められていた材料２３は、自重で貫通穴１０内に落下する。
その後は図示しないが、供給用アクチュエータ１６の第１の空気穴１６ａに圧縮空気を送り込み、プランジャ１７を前進位置まで移動させると、貫通穴１０内に落下した材料２３は筐体４の連通路８を介して射出チャンバ２の円錐部３ａまで送り込むことができる。
円錐部３ａに送り込まれた材料２３は、スクリュウ５の回転によってスクリュウ５の螺旋状溝を順次下方向に送られ、加熱筒３の加熱筒ヒータ６によって溶融し、さらにスクリュウ５の小穴５ａからスクリュウ５内部に導かれ、流出口５ｂからノズル１領域に到達する。ノズルヒータ７によって溶融状態が維持され、スクリュウ５を下方向に押圧することによってノズル１から金型内に材料２３を射出する。
【００２３】
加熱筒３の円錐部３ａに材料２３がなくなると、センサ９が材料無し信号を出力し、セン
サ９の出力信号によって供給用アクチュエータ１６を作動させ、プランジャ１７にて材料２３を射出チャンバ２に送り込む。
【００２４】
〔材料回収方法の説明：図３および図２〕
つぎに以上説明した材料供給装置を用いた材料回収方法を図３と図２を使用して説明する。
ホッパー１３内に貯留する材料２３を変えるには、はじめに図３に示す状態にする。
図３の状態は、ホッパー取付部材１５が材料供給部１２の上端位置に位置するとともにプランジャ１７が貫通穴１０内の前進位置に位置している。すなわちプランジャ１７にて材料２３の貫通穴１０への落下を塞き止めている。
その後、ホッパー取付部材１５を材料供給部１２の下端位置に移動させるように角度１８０度回転させる。その結果、図２に示す状態となる。
すると材料供給口１４付近に停留していた材料２３は、ホッパー１３内に落下し材料２３を回収することができる。なお、材料供給部１２の材料通路１１にわずかな量の材料２３が残留するが、この材料通路１１の材料２３はホッパー１３をホッパー取付部材１５から取り外した後、簡単に回収できる。
【００２５】
このように本発明では、ホッパー１３を材料供給部１２の下端位置でホッパー取付部材１５に取り付け、ホッパー取付部材１５を材料供給部１２の上端位置に移動させて材料２３を貫通穴１０に供給し、またホッパー取付部材１５を材料供給部１２の下端位置に移動させて材料２３を回収している。
この結果、本発明では、ホッパー１３から材料２３がこぼれ落ちることは発生せず材料の無駄がなく、さらにホッパー１３を回転させるだけで材料２３をホッパー１３内に回収できることから材料の回収が容易な材料供給装置ならびにこの装置を用いた材料供給方法および材料回収方法を提供することができる。
【００２６】
〔材料通路の他の実施形態の説明：図８〕
以上の説明では、材料供給部１２に形成する材料通路１１は円形の開口で説明したが、材料通路は長穴形状でもよい。この実施形態を図８の平面図を用いて説明する。
図８に示すように、材料供給部１２に形成する材料通路１１ａを材料供給部１２の上端位置から下端方向に伸びる開口とする。
材料通路１１ａを材料供給部１２の上端位置から下端方向に伸びる開口とすると、材料通路１１ａに残留する材料２３は、長穴形状の材料通路１１ａを介してホッパー１３内へ落下させることができる。このため、材料通路１１ａに残留する材料２３はほとんど無く、材料２３のほとんどが回収できるという効果を有する。
また、材料通路１１ａの長穴は、材料供給部１２の上端位置の開口幅が下端方向の開口幅より大きい開口としても良い。このようにすると、材料通路１１ａ内の材料２３がホッパー１３内に落下しやすくなる。
【００２７】
〔アッタチメントの説明：図５および図６〕
以上の説明では、ホッパー１３は螺合にてホッパー取付部材１５に取付けた実施形態で説明したが、取り付けおよび取り外しが簡単なアッタチメントを介してホッパー１３をホッパー取付部材１５に取付けても良い。この実施形態を図５と図６を用いて説明する。なお、この図５と図６は図３におけるＡ―Ａ線における断面図である。また、図５と図６では材料供給部１２に形成する材料通路の形状は長穴の実施形態で説明するが、材料通路は長穴でなく図７に示すような円形でも良い。
【００２８】
アッタチメント２０は、ホッパー１３の開口部付近の全周に亘って形成する凹部２０ａと、ホッパー取付部材１５に設けるコイルばねからなる弾性部材２０ｂと、弾性部材２０ｂによって付勢された鋼球からなるボール２０ｃから構成する。凹部２０ａは断面形状Ｖ字
状の形状に形成する。
このアッタチメント２０においては、ホッパー１３をホッパー取付部材１５に取付けるときはホッパー１３をホッパー取付部材１５に押し込む。すると、弾性部材２０ｂによって付勢されたボール２０ｃが凹部２０ａに係合し、ホッパー１３をホッパー取付部材１５に取付けることができる。ボール２０ｃが弾性部材２０ｂによって凹部２０ａに押圧されていることから、ホッパー１３がホッパー取付部材１５から外れることはない。
またホッパー取付部材１５からホッパー１３を取り外すときは、ホッパー１３をホッパー取付部材１５から引き抜くような力を加えると、ボール２０ｃが凹部２０ａのＶ字状溝をすべって凹部２０ａから離脱し、ホッパー１３をホッパー取付部材１５から取り外すことができる。
このように、本発明ではアッタチメント２０を介してホッパー１３をホッパー取付部材１５に取り付け取り外しすることにより、ホッパー取付部材１５へのホッパー１３の取り付けおよび取り外し作業を容易に行なうことができる。
【００２９】
〔停止機構の説明：図５および図６〕
以上の説明では、ホッパー１３を取付けたホッパー取付部材１５を材料供給部１２の下端位置と上端位置に停止させる位置はおおよその位置であったが、以下に説明する実施形態では、ホッパー１３を取付けたホッパー取付部材１５を材料供給部１２の下端位置と上端位置の所定位置に停止させる停止機構の構成について図５と図６を用いて説明する。
【００３０】
材料供給部１２外周部の同一円周上の角度１８０度毎に２列合計４箇所の逆円錐形状の凹部１９ａを設ける。さらにホッパー取付部材１５に角度１８０度で対向した２組合計４箇所に、弾性部材１９ｂに付勢されたボール１９ｃを配設する。停止機構１９は、凹部１９ａと弾性部材１９ｂとボール１９ｃから構成する。弾性部材１９ｂはコイルばねからなり、ボール１９ｃは鋼球からなる。
このように停止機構１９を設けることにより、材料供給部１２の外面をホッパー取付部材１５を回転させ凹部１９ａとボール１９ｃの位置が合致すると、弾性部材１９ｂによって付勢されたボール１９ｃが凹部１９ａに係合し、所定位置にホッパー取付部材１５に取り付けたホッパー１３を停止させることができる。
また、図５と図６では材料供給部１２に形成する材料通路１１ａは長穴を形成しているが、材料通路は長穴でなくても図７に示すような円形でも良い。
【００３１】
〔他の実施形態の説明：図５および図６〕
本発明の他の実施形態の材料回収方法を図５と図６を用いて説明する。図５および図６では材料通路は長穴であり、さらにアッタチメント２０と停止機構１９を設けている。図５はホッパー１３が材料供給部１２の上端位置を、図６はホッパー１３が材料供給部１２の上端と下端との中間位置をそれぞれ示す。なお、図５と図６においては、材料供給部１２の貫通穴１０の材料通路１１ａ形成位置にはプランジャが位置し、材料２３の貫通穴１０への落下はプランジャ１７にて塞き止められた状態を図示している。
図５に示す材料２３の供給状態から、材料２３をホッパー１３内に回収しようとしてホッパー１３を矢印２５の方向に移動させると、材料通路１１ａが長穴となっていることから、図６に示すように材料通路１１ａ内の材料は貫通穴１０内のプランジャ１７の外周部を転がり落ち自重でホッパー１３内に落下し、材料通路１１ａに残留する材料２３は無くなる。
この図５と図６を用いて説明した実施形態でも、材料２３がホッパー１３からこぼれ落ちることは発生せず材料の無駄が発生せず、ホッパー１３を回転させるだけで材料２３をホッパー１３内に回収できることから材料の回収が容易な材料供給装置ならびにこの装置を用いた材料供給方法および材料回収方法を提供することができる。また材料２３の回収時は、プランジャ１７が材料通路１１、１１ａと連通路８とを遮断していることから、射出チャンバ２内の材料２３は少なくなる。このため射出チャンバ２に残留している材料を排
出する時間は短くできる。
【００３２】
以上の実施形態では射出チャンバが鉛直方向に延在する射出成形機を用いて説明したが、射出チャンバが水平方向に延在する射出成形機にも本発明は適用できる。そのときはＬ字状の材料供給部を設け、水平な射出チャンバと平行な部分にホッパー取付部材を取り付けるように構成する。
また以上の実施形態において、材料としては球状の形状で説明したが、材料は球状以外に円筒状や角形状の顆粒状、または粉体状であっても本発明は適用できる。
また以上の説明では射出成形機に材料を供給する材料供給装置、材料供給方法および材料回収方法を例にして説明したが、射出成形機以外にも菓子製造装置の材料混練本体に菓子材料を供給する場合にも適用でき、さらに砂と砂利とセメントを混練してコンクリートを製造する場合にも適用できる。
またさらに、本体に対して１つの材料供給装置を配設した例で説明したが、複数の材料供給装置を本体に配設してもよい。この場合は異なる材料を本体に供給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態における材料供給装置ならびにこの装置を用いた材料供給方法および材料回収方法を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態における材料供給装置ならびにこの装置を用いた材料供給方法および材料回収方法を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態における材料供給装置ならびにこの装置を用いた材料供給方法および材料回収方法を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態における材料供給装置ならびにこの装置を用いた材料供給方法および材料回収方法を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態における材料供給装置ならびにこの装置を用いた材料供給方法および材料回収方法を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態における材料供給装置ならびにこの装置を用いた材料供給方法および材料回収方法を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態における材料供給装置ならびにこの装置を用いた材料供給方法および材料回収方法における材料通路を示す平面図である。
【図８】本発明の実施形態における材料供給装置ならびにこの装置を用いた材料供給方法および材料回収方法における材料通路を示す平面図である。
【図９】従来技術における材料供給装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１ ノズル
２ 射出チャンバ
１０ 貫通穴
１１ 材料通路
１２ 材料供給部
１３ ホッパー
１４ 材料供給口
１５ ホッパー取付部材
１６ 供給用アクチュエータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルを有する射出チャンバと、
前記射出チャンバに一端が連通する貫通穴と該貫通穴とほぼ直交する方向に設ける材料通路を有する材料供給部と、
前記貫通穴の他端に設けるとともに材料を前記射出チャンバに送り出す供給用アクチュエータと、
前記材料を貯蔵するホッパーとを備える材料供給装置において、
前記材料通路を介して前記貫通穴に連通する材料供給口を有するとともに前記材料供給部の外面に沿って移動可能なホッパー取付部材を設け、
前記材料供給口に前記ホッパーを取付けた状態で前記ホッパー取付部材を移動させることにより、前記ホッパー取付部材は前記材料通路と前記材料供給口との位置が合致する材料供給位置と、前記材料供給口が前記材料供給部外面にて閉塞された材料非供給位置とに設定可能である
ことを特徴とする材料供給装置。
【請求項２】
射出チャンバは、下端に前記ノズルを結合するとともにほぼ鉛直方向に延在するように配設し、
前記材料供給部の断面形状は円形であり、
前記材料供給部の直径方向の上端位置に前記材料通路を配設する
ことを特徴とする請求項１記載の材料供給装置。
【請求項３】
前記材料通路は長穴である
ことを特徴とする請求項１記載の材料供給装置。
【請求項４】
前記材料通路の長穴は、前記材料供給部の直径方向の上端位置から下端方向に伸びる開口である
ことを特徴とする請求項３記載の材料供給装置。
【請求項５】
前記材料通路の長穴は、前記材料供給部の直径方向の上端位置の開口幅が下端位置の開口幅より大きい
ことを特徴とする請求項４記載の材料供給装置。
【請求項６】
前記材料供給部には、直径方向の下端位置と上端位置に前記ホッパー取付部材を停止させる停止機構を設ける
ことを特徴とする請求項２記載の材料供給装置。
【請求項７】
前記停止機構は、前記材料供給部の外周に設ける凹部と、前記ホッパー取付部材に設ける付勢されたボールである
ことを特徴とする請求項６記載の材料供給装置。
【請求項８】
前記ホッパーはアッタチメントを介して前記ホッパー取付部材に取付けることを特徴とする請求項１記載の材料供給装置。
【請求項９】
前記射出チャンバには、前記材料の有無を検出するセンサを配置する
ことを特徴とする請求項１記載の材料供給装置。
【請求項１０】
前記センサは反射型光センサ、または透過型光センサである
ことを特徴とする請求項９記載の材料供給装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれかに記載の材料供給装置を用いた材料供給方法は、
前記材料供給部の下端位置に前記材料供給口を位置させ、前記材料供給口に前記ホッパーを取付けるステップと、
前記材料供給部を移動させ前記材料供給口を前記材料供給部の上端位置に位置させて前記材料供給口から前記材料通路を介して前記貫通穴に前記材料を落下させるステップと、
前記供給用アクチュエータを駆動し前記プランジャにより前記貫通穴内の前記材料を前記射出チャンバに押し出すステップを有する
ことを特徴とする材料供給方法。
【請求項１２】
前記供給用アクチュエータを駆動し前記プランジャにより前記貫通穴内の前記材料を前記射出チャンバに押し出すステップは、前記センサによる材料無信号によ
り行う
ことを特徴とする請求項１１に記載の材料供給方法。
【請求項１３】
請求項１から請求項９のいずれかに記載の材料供給装置を用いた材料回収方法は、
前記材料供給部の下端位置に前記ホッパー取付部材の前記材料供給口を位置させ、前記材料供給口に前記ホッパーを取付けるステップと、
前記ホッパー取付部材を移動させ前記材料供給口を前記材料供給部の上端位置に位置させて前記材料供給口から前記材料通路を介して前記貫通穴に前記材料を落下させるステップと、
前記ホッパー取付部材を移動させ前記材料供給口を前記材料供給部の下端位置に位置させて前記材料供給口付近の前記材料を前記ホッパー内に落下させて回収するステップを有する
ことを特徴とする材料回収方法。
【請求項１４】
前記材料を前記ホッパー内に回収するステップでは、前記材料通路を前記プランジャにて閉塞する
ことを特徴とする請求項１３に記載の材料回収方法。
【請求項１】
ノズルを有する射出チャンバと、
前記射出チャンバに一端が連通する貫通穴と該貫通穴とほぼ直交する方向に設ける材料通路を有する材料供給部と、
前記貫通穴の他端に設けるとともに材料を前記射出チャンバに送り出す供給用アクチュエータと、
前記材料を貯蔵するホッパーとを備える材料供給装置において、
前記材料通路を介して前記貫通穴に連通する材料供給口を有するとともに前記材料供給部の外面に沿って移動可能なホッパー取付部材を設け、
前記材料供給口に前記ホッパーを取付けた状態で前記ホッパー取付部材を移動させることにより、前記ホッパー取付部材は前記材料通路と前記材料供給口との位置が合致する材料供給位置と、前記材料供給口が前記材料供給部外面にて閉塞された材料非供給位置とに設定可能である
ことを特徴とする材料供給装置。
【請求項２】
射出チャンバは、下端に前記ノズルを結合するとともにほぼ鉛直方向に延在するように配設し、
前記材料供給部の断面形状は円形であり、
前記材料供給部の直径方向の上端位置に前記材料通路を配設する
ことを特徴とする請求項１記載の材料供給装置。
【請求項３】
前記材料通路は長穴である
ことを特徴とする請求項１記載の材料供給装置。
【請求項４】
前記材料通路の長穴は、前記材料供給部の直径方向の上端位置から下端方向に伸びる開口である
ことを特徴とする請求項３記載の材料供給装置。
【請求項５】
前記材料通路の長穴は、前記材料供給部の直径方向の上端位置の開口幅が下端位置の開口幅より大きい
ことを特徴とする請求項４記載の材料供給装置。
【請求項６】
前記材料供給部には、直径方向の下端位置と上端位置に前記ホッパー取付部材を停止させる停止機構を設ける
ことを特徴とする請求項２記載の材料供給装置。
【請求項７】
前記停止機構は、前記材料供給部の外周に設ける凹部と、前記ホッパー取付部材に設ける付勢されたボールである
ことを特徴とする請求項６記載の材料供給装置。
【請求項８】
前記ホッパーはアッタチメントを介して前記ホッパー取付部材に取付けることを特徴とする請求項１記載の材料供給装置。
【請求項９】
前記射出チャンバには、前記材料の有無を検出するセンサを配置する
ことを特徴とする請求項１記載の材料供給装置。
【請求項１０】
前記センサは反射型光センサ、または透過型光センサである
ことを特徴とする請求項９記載の材料供給装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれかに記載の材料供給装置を用いた材料供給方法は、
前記材料供給部の下端位置に前記材料供給口を位置させ、前記材料供給口に前記ホッパーを取付けるステップと、
前記材料供給部を移動させ前記材料供給口を前記材料供給部の上端位置に位置させて前記材料供給口から前記材料通路を介して前記貫通穴に前記材料を落下させるステップと、
前記供給用アクチュエータを駆動し前記プランジャにより前記貫通穴内の前記材料を前記射出チャンバに押し出すステップを有する
ことを特徴とする材料供給方法。
【請求項１２】
前記供給用アクチュエータを駆動し前記プランジャにより前記貫通穴内の前記材料を前記射出チャンバに押し出すステップは、前記センサによる材料無信号によ
り行う
ことを特徴とする請求項１１に記載の材料供給方法。
【請求項１３】
請求項１から請求項９のいずれかに記載の材料供給装置を用いた材料回収方法は、
前記材料供給部の下端位置に前記ホッパー取付部材の前記材料供給口を位置させ、前記材料供給口に前記ホッパーを取付けるステップと、
前記ホッパー取付部材を移動させ前記材料供給口を前記材料供給部の上端位置に位置させて前記材料供給口から前記材料通路を介して前記貫通穴に前記材料を落下させるステップと、
前記ホッパー取付部材を移動させ前記材料供給口を前記材料供給部の下端位置に位置させて前記材料供給口付近の前記材料を前記ホッパー内に落下させて回収するステップを有する
ことを特徴とする材料回収方法。
【請求項１４】
前記材料を前記ホッパー内に回収するステップでは、前記材料通路を前記プランジャにて閉塞する
ことを特徴とする請求項１３に記載の材料回収方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−２４５６２９（Ｐ２００７−２４５６２９Ａ）
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７４５６６（Ｐ２００６−７４５６６）
【出願日】平成１８年３月１７日（２００６．３．１７）
【出願人】（０００００１９６０）シチズンホールディングス株式会社 (1,939)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１７日（２００６．３．１７）
【出願人】（０００００１９６０）シチズンホールディングス株式会社 (1,939)
【Ｆターム（参考）】
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