樹脂材料生成装置
【課題】現在使用している材料をこれとは成分の異なる材料に変更するに際して、供給通路に残存する変更前の材料が混合室に流出して変更後の材料に混入することを効果的に抑制することのできる樹脂材料生成装置を提供する。
【解決手段】樹脂材料生成装置は、混合室２と、混合室側開口部１０８ａと顔料タンクとを接続して顔料を混合室２に供給する内部通路１２２及び連通路１０８と、顔料を混合室２に供給する際に混合室側開口部１０８ａを開成する一方、非供給時には混合室側開口部１０８ａを閉成する制御弁９とを備える。連通路１０８の周壁には導入通路１５１の縮径通路１５３が開口する。連通路１０８に残存する顔料を吸引装置１７０により内部通路１２２に移動させて排出する排出処理に際して逆止弁１６０により導入通路１５１を開放させて内部通路１２２の基端側部分における圧力Ｐ１に比べて導入通路１５１の圧力Ｐ２を高くする。
【解決手段】樹脂材料生成装置は、混合室２と、混合室側開口部１０８ａと顔料タンクとを接続して顔料を混合室２に供給する内部通路１２２及び連通路１０８と、顔料を混合室２に供給する際に混合室側開口部１０８ａを開成する一方、非供給時には混合室側開口部１０８ａを閉成する制御弁９とを備える。連通路１０８の周壁には導入通路１５１の縮径通路１５３が開口する。連通路１０８に残存する顔料を吸引装置１７０により内部通路１２２に移動させて排出する排出処理に際して逆止弁１６０により導入通路１５１を開放させて内部通路１２２の基端側部分における圧力Ｐ１に比べて導入通路１５１の圧力Ｐ２を高くする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の異なる材料を混合して樹脂材料を生成する樹脂材料生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の樹脂材料生成装置としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。図６に、特許文献１に記載のミキシングヘッドも含め、こうした樹脂材料生成装置として従来一般に採用されている装置の断面構造を示す。
【０００３】
同図６に示されるように、ミキシングヘッドを構成するヘッドボディ１の内部には円柱状の混合室２が形成されている。また、ヘッドボディ１には、２つの主ノズル挿入穴３ａ，３ｂ及び１つの副ノズル挿入穴４が混合室２の中心軸Ｃに対してそれぞれ直交するように形成されている。これら挿入穴３ａ，３ｂ，４の底壁５ａ，５ｂ，６は、それぞれ混合室２の近傍に位置しており、これら底壁５ａ，５ｂ，６には各挿入穴３ａ，３ｂ，４と混合室２とを連通する主連通路７ａ，７ｂ及び副連通路８がそれぞれ形成されている。
【０００４】
また、各主ノズル挿入穴３ａ，３ｂには、ポリオール成分材料及びイソシアネート成分材料を混合室２に対して供給するための主供給ノズル１１ａ，１１ｂがそれぞれ挿入されている。これら主供給ノズル１１ａ，１１ｂの内部には、各主連通路７ａ，７ｂと上記各材料を貯蔵するための各材料タンク３１ａ，３１ｂとを接続する主内部通路１２ａ，１２ｂがそれぞれ形成されている。また、副ノズル挿入穴４には、混合室２に対して顔料を供給するための副供給ノズル２１が挿入されている。この副供給ノズル２１の内部には、副連通路８と顔料を貯蔵するための顔料タンク４１とを接続する副内部通路２２が形成されている。また、混合室２には、各主連通路７ａ，７ｂ及び副連通路８と混合室２との連通・遮断を切り替えるための制御弁９が混合室２の中心軸Ｃ方向に往復動自在に設けられている。
【０００５】
こうした構成によれば、樹脂材料を生成するときには、主連通路７ａ，７ｂ及び副連通路８の混合室２側に位置する各開口が制御弁９によって開成されることにより、上記各材料（ポリオール成分材料、イソシアネート成分材料、及び顔料）が混合室２に供給される。そして、混合室２にて各材料が混合されることにより着色されたポリウレタン樹脂材料が生成される。なお、ポリウレタン樹脂材料の供給が完了すると、主連通路７ａ，７ｂ及び副連通路８の混合室２側に位置する各開口が制御弁９によって閉成される。したがって、各主連通路７ａ，７ｂ及び副連通路８から各材料が混合室２に流出することはない。
【特許文献１】特開平６−１８２７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、こうした従来の樹脂材料生成装置にあって、現在使用している顔料から同顔料とは異なる色の顔料に変更するときには、副供給ノズル２１に対して着脱可能に設けられる顔料タンク４１を上記異なる色の顔料が貯蔵される顔料タンクに交換するようにしている。しかし、顔料タンク４１を交換しても、副内部通路２２及び副連通路８（以下、これら２つの通路２２，８を供給通路と総称する）には交換前の顔料が残存することとなるため、顔料タンク４１の交換後に最初に生成されるポリウレタン樹脂材料には交換前の顔料が多量に混入することとなる。その結果、顔料タンク４１の交換後に最初に生成される樹脂材料が不良品となり、同樹脂材料を生成するために用いられた材料やその生成工程が無駄となるといった問題が生じる。
【０００７】
なお、こうした問題はポリオール成分材料、イソシアネート成分材料、及び顔料を用いてポリウレタン樹脂材料を生成する樹脂材料生成装置に限られるものではなく、これら以外の他の材料を用いて樹脂材料を生成する他の樹脂材料生成装置にあっても概ね共通した問題となっている。
【０００８】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、現在使用している材料をこれとは成分の異なる材料に変更するに際して、供給通路に残存する変更前の材料が混合室に流出して変更後の材料に混入することを効果的に抑制することのできる樹脂材料生成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、第１の材料とこれとは成分の異なる第２の材料とが混合されることにより樹脂材料が生成される混合室と、同混合室に開口する混合室側開口部にその先端部が接続されるとともに前記第１の材料を貯蔵するタンクにその基端部が接続されて同第１の材料を前記混合室に供給する供給通路と、前記第１の材料を前記混合室に供給する際に前記混合室側開口部を開成する一方、非供給時には前記混合室側開口部を閉成する制御機構とを備える樹脂材料生成装置において、前記供給通路の周壁のうち前記混合室の近傍部分に開口する導入通路を有し、前記供給通路に残存する前記第１の材料を同供給通路の基端側に移動させて排出する排出処理に際して前記導入通路を開放させるとともに前記供給通路の基端側部分における圧力に比べて前記導入通路の圧力を高くする圧力調節機構とを備えることをその要旨とする。
【００１０】
同構成によれば、現在使用している第１の材料をこれとは成分の異なる材料に変更するに際して供給通路に残存する第１の材料を同供給通路の基端側に移動させて排出する排出処理を行う必要があるときには、圧力調節機構を通じて、導入通路が開放されるとともに供給通路の基端側における圧力よりも導入通路の圧力が高くされる。これにより、供給通路の基端側部分と導入通路との間に圧力差を発生させ、この圧力差により供給通路に残存する第１の材料を導入通路から導入される流体とともに供給通路の基端側に移動させ、これを排出することができるようになる。このため、第１の材料を異なる材料に変更するに際して、供給通路に残存する変更前の第１の材料が混合室に流出して変更後の材料に混入することを効果的に抑制することができるようになる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の樹脂材料生成装置において、前記圧力調節機構は、前記供給通路に残存する前記第１の材料を同供給通路の基端側から吸引する吸引装置と、前記導入通路に設けられて前記導入通路側から前記供給通路側への流体の流入を許容するとともに前記供給通路側から前記導入通路側への流体の流出を規制する逆止弁とを備えることをその要旨とする。
【００１２】
同構成によれば、吸引装置を作動させることにより供給通路を通じて第１の材料を同供給通路の基端側から吸引しようとする際には、逆止弁が開弁するとともに導入通路を通じて流体が供給通路に流入する。このため、供給通路に残存する第１の材料を供給通路の基端側に移動させてこれを排出することができるようになる。また、供給通路から導入通路への流体の移動は逆止弁により規制されるため、供給通路に一旦流入した流体や供給通路に残存する第１の材料が導入通路に逆流することを回避することができる。
【００１３】
請求項１又は２に記載の樹脂材料生成装置は、請求項３に記載の発明によるように、圧力調節機構として、導入通路を通じ供給通路に流体を圧送するためのポンプを備えるといった構成を採用することができる。同構成によれば、ポンプから圧送された流体の圧力によって供給通路に残存する第１の材料を供給通路の基端側に移動させてこれを排出することができるようになる。
【００１４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の樹脂材料生成装置は、具体的には、請求項４に記載の発明によるように、供給通路は、樹脂材料生成装置本体に対して着脱可能に取り付けられる供給ノズルの内部に形成された内部通路と、混合室と共に樹脂材料生成装置本体に形成されて混合室側開口部と内部通路とを連通する連通路とを含み、導入通路は連通路に接続されてなるといった構成を採用することができる。この場合、圧力調節機構を通じて、連通路に残存する第１の材料を供給ノズルの内部通路へ移動させ、その後に、樹脂材料生成装置本体から供給ノズルを取り外せばよい。これにより、内部通路及び連通路、すなわち供給通路に残存する第１の材料全体を排出する場合に比べて、排出の対象となる第１の材料の量を少なくすることができる。このため、排出処理を早期に完了することができるようになる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の樹脂材料生成装置において、前記内部通路は、同内部通路の先端部には他の部分と比較して通路断面積を小さくした絞りが形成されてなることをその要旨とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明、すなわち、連通路に残存する第１の材料を供給ノズルの内部通路に移動させ、その後に、樹脂材料生成装置本体から供給ノズルを取り外すといった構成にあっては、供給ノズルの取り外しに際して内部通路に存在する第１の材料がわずかとはいえ連通路に流出することが懸念される。
【００１７】
この点、上記構成によれば、内部通路の先端部にはその通路断面積を他の部分と比較して小さく設定した絞りを形成するようにしているため、供給ノズルを取り外すに際して内部通路に存在する第１の材料が連通路へ流出しようとする際には、この絞りが流路抵抗として作用することとなる。このため、供給ノズルを取り外すに際して内部通路に存在する第１の材料が連通路に流出することを抑制することができるようになる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、この発明にかかる樹脂材料生成装置によれば、現在使用している材料をこれとは成分の異なる材料に変更するに際して、供給通路に存在する変更前の材料が混合室に流出して変更後の材料に混入することを効果的に抑制することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明にかかる樹脂材料生成装置の一実施の形態について図１及び図３に基づき説明する。
図１は、この実施の形態の樹脂材料生成装置についてその部分断面構造を示す部分断面図である。なお、この実施の形態にかかる樹脂材料生成装置は、ポリオール成分材料、イソシアネート成分材料、及び顔料を混合室に吸入して混合させることにより、ポリウレタン樹脂材料を生成するものである。ここで、ポリオール成分材料及びイソシアネート成分材料を混合室に供給するための構成は、図６に示したものと同様であるため、その説明は割愛する。そして以下では、顔料を混合室に供給するための構成、並びに顔料の変更に際して同顔料の供給通路に残存する変更前の顔料を排出するための構成について説明する。
【００２０】
同図１に示されるように、樹脂材料生成装置本体としてのヘッドボディ１０１の内部には円柱状の混合室２及び円柱状のノズル挿入穴１０４がそれぞれ形成されている。ノズル挿入穴１０４は、ヘッドボディ１０１の外壁に開口する大径部１０４ａと、混合室２側に位置するとともに同大径部１０４ａに比べてその内径が小さい小径部１０４ｂとを有している。また、ノズル挿入穴１０４は、その中心軸Ｅが混合室２の中心軸Ｃに対して所定角度α傾斜するように形成されている。更に、このノズル挿入穴１０４の底壁１０６は、混合室２の近傍に位置しており、同底壁１０６には、混合室２に開口する混合室側開口部１０８ａに接続されて同混合室２とノズル挿入穴１０４とを連通する円柱状の連通路１０８が形成されている。
【００２１】
ノズル挿入穴１０４には、混合室２に対して顔料を供給するための供給ノズル１２１が着脱可能に挿入されている。この供給ノズル１２１の内部には、内部通路１２２が形成されており、同内部通路１２２はその先端部１２３が連通路１０８に接続されている。また、内部通路１２２においてその先端部１２３の内径Ｄ１は、同内部通路１２２において同先端部１２３よりも基端側の部分の内径Ｄ２と比較して小さく設定されている（Ｄ１＜Ｄ２）。また、先端部１２３の内径Ｄ１は、連通路１０８の内径Ｄ３と同一に設定されている（Ｄ１＝Ｄ３）。なお、このように内部通路１２２の先端部１２３における内径Ｄ１を他の部分の内径Ｄ２と比較して小さくすることにより、同先端部１２３は絞りとして機能することとなる。また、供給ノズル１２１の先端部外周面には、シールリング７１を外嵌するためのリング溝１２６が全周にわたって形成されている。なお、ポリウレタン樹脂材料を生成する際には、内部通路１２２の基端部１２４が接続部材１２５を介して図示しない顔料タンクに接続される。また、混合室２には、連通路１０８と混合室２との連通・遮断を切り替えるための制御機構としての制御弁９が混合室２の中心軸Ｃ方向に往復動自在に設けられている。
【００２２】
こうした構成によれば、ポリウレタン樹脂材料を生成するときには、図１において矢印Ｔ方向に制御弁９を移動させて混合室側開口部１０８ａを開成し、顔料が混合室２に供給される。そして、混合室２にて顔料、ポリオール成分材料、及びイソシアネート成分材料が混合されることにより着色されたポリウレタン樹脂材料が生成される。なお、ポリウレタン樹脂材料の供給が完了すると、図１において矢印Ｓ方向に制御弁９を移動させて混合室側開口部１０８ａを閉成する。したがって、連通路１０８から混合室２に顔料が流出することはない。
【００２３】
ところで、樹脂材料生成装置において、現在使用している顔料から同顔料とは異なる色の顔料に変更するときには、供給ノズル１２１に対して着脱可能に設けられる顔料タンクを上記異なる色の顔料が貯蔵される顔料タンクに交換するようにしている。しかし、顔料タンクを交換しても、内部通路１２２及び連通路１０８には交換前の顔料が残存することとなるため、顔料タンクの交換後に最初に生成されるポリウレタン樹脂材料には交換前の顔料が多量に混入することとなる。その結果、顔料タンクの交換後に最初に生成されるポリウレタン樹脂材料が不良品となり、同樹脂材料を生成するために用いられた材料やその生成工程が無駄となるといった問題が生じる。
【００２４】
そこで、この実施の形態では、以下に説明する圧力調節機構１５０を備えることによりこうした問題の発生を抑制するようにしている。
すなわち、図１に示されるように、ヘッドボディ１０１の内部には、連通路１０８に開口する縮径通路１５３が形成されるとともに、後述する逆止弁１６０及び規制部材１６９が挿入される挿入穴１５２、及びこの挿入穴１５２と上記縮径通路１５３とを接続するテーパ状のテーパ通路１５４が形成されている。なお、テーパ通路１５４は、上記縮径通路１５３に向けて次第に縮径されている。これらのうち挿入穴１５２には、逆止弁１６０を構成する筒状のケース１６１が挿入されている。また、この挿入穴１５２にはケース１６１の外側への移動を規制するための規制部材１６９が螺入されている。
【００２５】
供給ノズル１２１の内部通路１２２においてその基端部１２４には、連通路１０８に残存する顔料を内部通路１２２の基端側から吸引するための吸引装置１７０が接続部材１２５を介して接続されている。
【００２６】
ここで、逆止弁１６０の構成について図２の断面図を参照して詳細に説明する。なお、図２（ａ）は閉弁状態のときの逆止弁１６０の断面構造を示し、図２（ｂ）は開弁状態のときの逆止弁１６０の断面構造をそれぞれ示す。
【００２７】
同図２（ａ）に示されるように、ケース１６１の内側端部１６２には、筒状の弁座１６３が内嵌されている。また、この弁座１６３の外側端面には、後述するピストン１６７の内側への移動を規制するための筒状のストッパ１６４が設けられている。なおここでは、これら弁座１６３及びストッパ１６４を別部材によって形成しているが、これら弁座１６３及びストッパ１６４を一体形成してもよい。
【００２８】
テーパ通路１５４には、円盤状の弁体１６５が設けられている。この弁体１６４は、弁座１６３及びストッパ１６４の内部に挿通されるシャフト１６６を介してケース１６１の内部に設けられる円盤状のピストン１６７に連結されている。このピストン１６７には、同ピストン１６７の外側と内側とを連通する複数の連通孔１６７ａが形成されている。また、弁座１６３の外側端面とピストン１６７の内側端面との間には、ヘッドボディ１０１の外側にピストン１６７を付勢するためのスプリング１６８が介設されている。
【００２９】
これら縮径通路１５３、テーパ通路１５４、弁座１６３の内部、ストッパ１６４の内部、ピストン１６７の連通孔１６７ａ、ケース１６１の内部、及び規制部材１６９の内部によって、ヘッドボディ１０１の外側と連通路１０８とを連通して空気を連通路１０８に導入するための導入通路１５１が構成されている。また、これらケース１６１、弁座１６３、ストッパ１６４、弁体１６５、シャフト１６６、ピストン１６７、及びスプリング１６８により逆止弁１６０が構成されている。
【００３０】
こうした構成を備える逆止弁１６０にあっては、図２（ａ）に示されるように、弁体１６５、シャフト１６６、及びピストン１６７をヘッドボディ１０１の内側へ移動させようとする力よりもスプリング１６８の付勢力が大きいときには、弁体１６５が弁座１６３の外側端面に当接してケース１６１の内部とテーパ通路１５４とが遮断され、連通路１０８から導入通路１５１への顔料の流出が遮断される。
【００３１】
一方、図２（ｂ）に示されるように、弁体１６５、シャフト１６６、及びピストン１６７をヘッドボディ１０１の内側へ移動させようとする力がスプリング１６８の付勢力よりも大きいときには、弁座１６３の外側端面から弁体１６５が離間してケース１６１の内部とテーパ通路１５４とが連通され、導入通路１５１から連通路１０８への空気の流入が許容される。
【００３２】
次に、圧力調節機構１５０の作用について図３を参照して説明する。なお、図３は、圧力調節機構の作用を説明するための模式図である。
同図３に示されるように、吸引装置１７０を作動させることにより内部通路１２２を通じて同内部通路１２２及び連通路１０８に残存する顔料を吸引しようとすると、内部通路１２２の圧力Ｐ１と共に連通路１０８及び縮径通路１５３の圧力Ｐ２が低下しようとする。しかし、このように圧力Ｐ２が低下しようとすると、逆止弁１６０が開弁するとともに同圧力Ｐ２の低下分を補うように縮径通路１５３を通じて空気が連通路１０８に流入するようになる。これにより、内部通路１２２の圧力Ｐ１が低くされる一方で連通路１０８及び縮径通路１５３の圧力Ｐ２が同圧力Ｐ１よりも高くなり、内部通路１２２の基端側部分と縮径通路１５３との間に圧力差が発生するようになる（Ｐ１＜Ｐ２）。そして、この圧力差により連通路１０８に残存する顔料が縮径通路１５３から導入される空気とともに内部通路１２２へ移動するようになる。また、連通路１０８から縮径通路１５３への顔料や空気の移動は逆止弁１６０により規制されるため、連通路１０８に一旦流入した空気や連通路１０８に残存する顔料が導入通路１５１に逆流することはない。
【００３３】
以上説明したこの実施の形態にかかる樹脂材料生成装置によれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。
（１）連通路１０８に残存する顔料を内部通路１２２に移動させて排出する排出処理に際して、連通路１０８の周壁に開口する縮径通路１５３を開放させるとともに内部通路１２２の基端側部分における圧力Ｐ１に比べて縮径通路の圧力Ｐ２を高くすることとした。これにより、内部通路１２２の基端側部分と縮径通路１５３との間に圧力差を発生させ、この圧力差により連通路１０８に残存する顔料を導入通路１５１から導入される空気とともに内部通路１２２に移動させ、これを連通路１０８から排出することができるようになる。このため、現在使用している顔料を異なる色の顔料に変更するに際して、連通路１０８に残存する変更前の顔料が混合室２に流出して変更後の材料に混入することを効果的に抑制することができるようになる。
【００３４】
（２）連通路１０８に残存する顔料を内部通路１２２の基端側から吸引する吸引装置１７０と、導入通路１５１に設けられて導入通路１５１側から連通路１０８側への空気の流入を許容するとともに連通路１０８側から導入通路１５１側への顔料及び顔料の流出を規制する逆止弁１６０とを備えることとした。これにより、吸引装置１７０を作動させることにより内部通路１２２を通じて顔料を内部通路１２２の基端側から吸引しようとする際には、逆止弁１６０が開弁するとともに導入通路１５１を通じて空気が連通路１０８に流入する。このため、連通路１０８に残存する顔料を内部通路１２２に移動させてこれを連通路１０８から排出することができるようになる。また、連通路１０８から導入通路１５１への顔料及び空気の移動は逆止弁１６０により規制されるため、連通路１０８に一旦流入した空気や連通路１０８に残存する顔料が導入通路１５１に逆流することを回避することができる。
【００３５】
（３）供給ノズル１２１をヘッドボディ１０１に対して着脱可能に取り付けられるものとした。また、混合室側開口部１０８ａと内部通路１２２とを連通する連通路１０８に導入通路１５１の縮径通路１５３を接続することとした。また、連通路１０８に残存する顔料を供給ノズル１２１の内部通路１２２へ移動させ、その後に、ヘッドボディ１０１から供給ノズル１２１を取り外すこととした。これにより、内部通路１２２及び連通路１０８に残存する顔料全体を排出する場合に比べて、排出の対象となる顔料の量を少なくすることができる。このため、排出処理を早期に完了することができるようになる。
【００３６】
（４）連通路１０８に残存する顔料を供給ノズル１２１の内部通路１２２に移動させ、その後に、ヘッドボディ１０１から供給ノズル１２１を取り外すといった構成にあっては、供給ノズル１２１の取り外しに際して内部通路１２２に存在する顔料がわずかとはいえ連通路１０８に流出することが懸念される。
【００３７】
この点、上記実施の形態では、内部通路１２２の先端部１２３にはその通路断面積を他の部分と比較して小さく設定した絞りが形成されているため、供給ノズル１２１の取り外しに際し内部通路１２２に存在する顔料が連通路１０８へ流出しようとする際には、この絞りが顔料の流路抵抗として作用することとなる。このため、供給ノズル１２１を取り外すに際して内部通路１２２に存在する顔料が連通路１０８に流出することを抑制することができるようになる。
【００３８】
なお、この発明にかかる車両の樹脂材料生成装置は、上記実施の形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
【００３９】
・上記実施の形態では、内部通路１２２の先端部１２３の内径Ｄ１を連通路１０８の内径Ｄ３と同一（Ｄ１＝Ｄ３）に設定するようにしているが、先端部１２３の内径Ｄ１と連通路１０８の内径Ｄ３との比はこれに限られるものではなく、連通路１０８の内径Ｄ３を先端部１２３の内径Ｄ１以上（Ｄ３≧Ｄ１）に設定するようにしてもよい。
【００４０】
・上記実施の形態では、内部通路１２２の先端部１２３にその通路断面積を他の部分と比較して小さく設定した絞りが形成されている構成について例示したが、供給ノズル１２１の取り外しに際して内部通路１２２に存在する顔料が連通路１０８に流出することを抑制するための構成はこれに限られるものではなく、他に例えば、供給ノズル１２１の取り外しに際して内部通路１２２の先端部１２３を開閉する弁機構を採用するようにしてもよい。
【００４１】
・上記実施の形態では、吸引装置１７０の作動により、内部通路１２２の圧力Ｐ１と共に連通路１０８及び縮径通路１５３の圧力Ｐ２が低下しようとするときに、そうした圧力変化に伴って逆止弁１６０が開弁するとともに同圧力Ｐ２の低下分を補うように縮径通路１５３を通じて空気が連通路１０８に流入する構成について例示したが、圧力調節機構の構成はこれに限られるものではない。他に例えば、図４に示されるように、導入通路１５１を通じて連通路１０８に空気を圧送するためのポンプ１８０を備えるようにしてもよい。この場合、ポンプ１８０から圧送された空気の圧力によって連通路１０８及び導入通路１５１の圧力Ｐ３を内部通路１２２の圧力Ｐ１よりも一層高くすることができ（Ｐ３≫Ｐ１）、連通路１０８に残存する顔料を内部通路１２２に移動させてこれを排出することができるようになる。
【００４２】
・上記実施の形態では、連通路１０８に残存する顔料を同内部通路１２２の基端側から吸引する吸引装置１７０を備える構成について例示しているが、図５に示されるように、吸引装置１７０に代えて、導入通路１５１を通じて連通路１０８に空気を圧送するためのポンプ１８０を備えるようにしてもよい。この場合、ポンプ１８０から圧送された空気の圧力Ｐ５、すなわち内部通路１２２の圧力Ｐ４よりも高い圧力Ｐ５によって連通路１０８に残存する顔料を内部通路１２２に移動させてこれを排出することができるようになる。
【００４３】
・ポンプにより圧送される流体は空気に限られるものではなく、例えば、顔料の酸化が懸念される場合には、空気に代えて窒素ガスなどの不活性ガスを圧送するようにしてもよい。
【００４４】
・上記実施の形態では、導入通路１５１に逆止弁１６０を設けることにより、排出処理に際して縮径通路１５３を開放させるようにしているが、逆止弁１６０に代えて、導入通路１５１を開閉駆動可能な弁を採用するようにしてもよい。
【００４５】
・上記実施の形態では、供給ノズル１２１をヘッドボディ１０１に対して着脱可能に取り付けられるものとするとともに、混合室側開口部１０８ａと内部通路１２２とを連通する連通路１０８に導入通路１５１の縮径通路１５３を接続することとしたが、ヘッドボディ１０１に対して取り外すことのできない供給ノズルを採用することも可能である。
【００４６】
・上記実施の形態では、第２の材料としてポリウレタン樹脂材料の主成分材料であるポリオール成分材料及びイソシアネート成分材料について例示したが、この発明にかかる樹脂材料生成装置はポリウレタン樹脂材料を生成する装置に限られるものではなく、他の樹脂材料を生成する装置についても適用可能であり、その場合には第２の材料として他の材料を採用すればよい。また、第１の材料としてポリウレタン樹脂材料を着色するための顔料について例示したが、第１の材料はこうした顔料に限られるものではなく、第１の材料として樹脂材料を生成するための各種材料を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】この発明の一実施の形態にかかる樹脂材料生成装置についてその部分断面構造を示す部分断面図。
【図２】同実施の形態の逆止弁の断面図であって、（ａ）閉弁状態のときの断面構造を示す断面図、（ｂ）開弁状態のときの断面構造を示す断面図。
【図３】同実施の形態の圧力調節機構の作用を説明するための模式図である。
【図４】圧力調節機構の変形例の作用を説明するための模式図である。
【図５】圧力調節機構の他の変形例の作用を説明するための模式図である。
【図６】従来の樹脂材料生成装置についてその部分断面構造を示す部分断面図。
【符号の説明】
【００４８】
１，１０１…ヘッドボディ、２…混合室、３ａ，３ｂ…主ノズル挿入穴、４…副ノズル挿入穴、５ａ，５ｂ，６，１０６…底部、７ａ，７ｂ…主連通路、８…副連通路、９…制御弁、１１ａ，１１ｂ…主供給ノズル、１２ａ，１２ｂ…主内部通路、２１…副供給ノズル、２２…副内部通路、３１ａ，３１ｂ…材料タンク、４１…顔料タンク、１０４…ノズル挿入穴、１０４ａ…大径部、１０４ｂ…小径部、１０８…連通路、１０８ａ…混合室側開口部、１２１…供給ノズル、１２２…内部通路、１２３…先端部、１２４…基端部、１２５…接続部材、１５０…圧力調節機構、１５１…導入通路、１５２…挿入穴、１５３…縮径通路、１５４…テーパ通路、１６０…逆止弁、１６１…ケース、１６２…内側端部、１６３…弁座、１６４…ストッパ、１６５…弁体、１６６…シャフト、１６７…ピストン、１６７ａ…連通孔、１６８…スプリング、１６９…規制部材、１７０…吸引装置、１８０…ポンプ。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の異なる材料を混合して樹脂材料を生成する樹脂材料生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の樹脂材料生成装置としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。図６に、特許文献１に記載のミキシングヘッドも含め、こうした樹脂材料生成装置として従来一般に採用されている装置の断面構造を示す。
【０００３】
同図６に示されるように、ミキシングヘッドを構成するヘッドボディ１の内部には円柱状の混合室２が形成されている。また、ヘッドボディ１には、２つの主ノズル挿入穴３ａ，３ｂ及び１つの副ノズル挿入穴４が混合室２の中心軸Ｃに対してそれぞれ直交するように形成されている。これら挿入穴３ａ，３ｂ，４の底壁５ａ，５ｂ，６は、それぞれ混合室２の近傍に位置しており、これら底壁５ａ，５ｂ，６には各挿入穴３ａ，３ｂ，４と混合室２とを連通する主連通路７ａ，７ｂ及び副連通路８がそれぞれ形成されている。
【０００４】
また、各主ノズル挿入穴３ａ，３ｂには、ポリオール成分材料及びイソシアネート成分材料を混合室２に対して供給するための主供給ノズル１１ａ，１１ｂがそれぞれ挿入されている。これら主供給ノズル１１ａ，１１ｂの内部には、各主連通路７ａ，７ｂと上記各材料を貯蔵するための各材料タンク３１ａ，３１ｂとを接続する主内部通路１２ａ，１２ｂがそれぞれ形成されている。また、副ノズル挿入穴４には、混合室２に対して顔料を供給するための副供給ノズル２１が挿入されている。この副供給ノズル２１の内部には、副連通路８と顔料を貯蔵するための顔料タンク４１とを接続する副内部通路２２が形成されている。また、混合室２には、各主連通路７ａ，７ｂ及び副連通路８と混合室２との連通・遮断を切り替えるための制御弁９が混合室２の中心軸Ｃ方向に往復動自在に設けられている。
【０００５】
こうした構成によれば、樹脂材料を生成するときには、主連通路７ａ，７ｂ及び副連通路８の混合室２側に位置する各開口が制御弁９によって開成されることにより、上記各材料（ポリオール成分材料、イソシアネート成分材料、及び顔料）が混合室２に供給される。そして、混合室２にて各材料が混合されることにより着色されたポリウレタン樹脂材料が生成される。なお、ポリウレタン樹脂材料の供給が完了すると、主連通路７ａ，７ｂ及び副連通路８の混合室２側に位置する各開口が制御弁９によって閉成される。したがって、各主連通路７ａ，７ｂ及び副連通路８から各材料が混合室２に流出することはない。
【特許文献１】特開平６−１８２７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、こうした従来の樹脂材料生成装置にあって、現在使用している顔料から同顔料とは異なる色の顔料に変更するときには、副供給ノズル２１に対して着脱可能に設けられる顔料タンク４１を上記異なる色の顔料が貯蔵される顔料タンクに交換するようにしている。しかし、顔料タンク４１を交換しても、副内部通路２２及び副連通路８（以下、これら２つの通路２２，８を供給通路と総称する）には交換前の顔料が残存することとなるため、顔料タンク４１の交換後に最初に生成されるポリウレタン樹脂材料には交換前の顔料が多量に混入することとなる。その結果、顔料タンク４１の交換後に最初に生成される樹脂材料が不良品となり、同樹脂材料を生成するために用いられた材料やその生成工程が無駄となるといった問題が生じる。
【０００７】
なお、こうした問題はポリオール成分材料、イソシアネート成分材料、及び顔料を用いてポリウレタン樹脂材料を生成する樹脂材料生成装置に限られるものではなく、これら以外の他の材料を用いて樹脂材料を生成する他の樹脂材料生成装置にあっても概ね共通した問題となっている。
【０００８】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、現在使用している材料をこれとは成分の異なる材料に変更するに際して、供給通路に残存する変更前の材料が混合室に流出して変更後の材料に混入することを効果的に抑制することのできる樹脂材料生成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、第１の材料とこれとは成分の異なる第２の材料とが混合されることにより樹脂材料が生成される混合室と、同混合室に開口する混合室側開口部にその先端部が接続されるとともに前記第１の材料を貯蔵するタンクにその基端部が接続されて同第１の材料を前記混合室に供給する供給通路と、前記第１の材料を前記混合室に供給する際に前記混合室側開口部を開成する一方、非供給時には前記混合室側開口部を閉成する制御機構とを備える樹脂材料生成装置において、前記供給通路の周壁のうち前記混合室の近傍部分に開口する導入通路を有し、前記供給通路に残存する前記第１の材料を同供給通路の基端側に移動させて排出する排出処理に際して前記導入通路を開放させるとともに前記供給通路の基端側部分における圧力に比べて前記導入通路の圧力を高くする圧力調節機構とを備えることをその要旨とする。
【００１０】
同構成によれば、現在使用している第１の材料をこれとは成分の異なる材料に変更するに際して供給通路に残存する第１の材料を同供給通路の基端側に移動させて排出する排出処理を行う必要があるときには、圧力調節機構を通じて、導入通路が開放されるとともに供給通路の基端側における圧力よりも導入通路の圧力が高くされる。これにより、供給通路の基端側部分と導入通路との間に圧力差を発生させ、この圧力差により供給通路に残存する第１の材料を導入通路から導入される流体とともに供給通路の基端側に移動させ、これを排出することができるようになる。このため、第１の材料を異なる材料に変更するに際して、供給通路に残存する変更前の第１の材料が混合室に流出して変更後の材料に混入することを効果的に抑制することができるようになる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の樹脂材料生成装置において、前記圧力調節機構は、前記供給通路に残存する前記第１の材料を同供給通路の基端側から吸引する吸引装置と、前記導入通路に設けられて前記導入通路側から前記供給通路側への流体の流入を許容するとともに前記供給通路側から前記導入通路側への流体の流出を規制する逆止弁とを備えることをその要旨とする。
【００１２】
同構成によれば、吸引装置を作動させることにより供給通路を通じて第１の材料を同供給通路の基端側から吸引しようとする際には、逆止弁が開弁するとともに導入通路を通じて流体が供給通路に流入する。このため、供給通路に残存する第１の材料を供給通路の基端側に移動させてこれを排出することができるようになる。また、供給通路から導入通路への流体の移動は逆止弁により規制されるため、供給通路に一旦流入した流体や供給通路に残存する第１の材料が導入通路に逆流することを回避することができる。
【００１３】
請求項１又は２に記載の樹脂材料生成装置は、請求項３に記載の発明によるように、圧力調節機構として、導入通路を通じ供給通路に流体を圧送するためのポンプを備えるといった構成を採用することができる。同構成によれば、ポンプから圧送された流体の圧力によって供給通路に残存する第１の材料を供給通路の基端側に移動させてこれを排出することができるようになる。
【００１４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の樹脂材料生成装置は、具体的には、請求項４に記載の発明によるように、供給通路は、樹脂材料生成装置本体に対して着脱可能に取り付けられる供給ノズルの内部に形成された内部通路と、混合室と共に樹脂材料生成装置本体に形成されて混合室側開口部と内部通路とを連通する連通路とを含み、導入通路は連通路に接続されてなるといった構成を採用することができる。この場合、圧力調節機構を通じて、連通路に残存する第１の材料を供給ノズルの内部通路へ移動させ、その後に、樹脂材料生成装置本体から供給ノズルを取り外せばよい。これにより、内部通路及び連通路、すなわち供給通路に残存する第１の材料全体を排出する場合に比べて、排出の対象となる第１の材料の量を少なくすることができる。このため、排出処理を早期に完了することができるようになる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の樹脂材料生成装置において、前記内部通路は、同内部通路の先端部には他の部分と比較して通路断面積を小さくした絞りが形成されてなることをその要旨とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明、すなわち、連通路に残存する第１の材料を供給ノズルの内部通路に移動させ、その後に、樹脂材料生成装置本体から供給ノズルを取り外すといった構成にあっては、供給ノズルの取り外しに際して内部通路に存在する第１の材料がわずかとはいえ連通路に流出することが懸念される。
【００１７】
この点、上記構成によれば、内部通路の先端部にはその通路断面積を他の部分と比較して小さく設定した絞りを形成するようにしているため、供給ノズルを取り外すに際して内部通路に存在する第１の材料が連通路へ流出しようとする際には、この絞りが流路抵抗として作用することとなる。このため、供給ノズルを取り外すに際して内部通路に存在する第１の材料が連通路に流出することを抑制することができるようになる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、この発明にかかる樹脂材料生成装置によれば、現在使用している材料をこれとは成分の異なる材料に変更するに際して、供給通路に存在する変更前の材料が混合室に流出して変更後の材料に混入することを効果的に抑制することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明にかかる樹脂材料生成装置の一実施の形態について図１及び図３に基づき説明する。
図１は、この実施の形態の樹脂材料生成装置についてその部分断面構造を示す部分断面図である。なお、この実施の形態にかかる樹脂材料生成装置は、ポリオール成分材料、イソシアネート成分材料、及び顔料を混合室に吸入して混合させることにより、ポリウレタン樹脂材料を生成するものである。ここで、ポリオール成分材料及びイソシアネート成分材料を混合室に供給するための構成は、図６に示したものと同様であるため、その説明は割愛する。そして以下では、顔料を混合室に供給するための構成、並びに顔料の変更に際して同顔料の供給通路に残存する変更前の顔料を排出するための構成について説明する。
【００２０】
同図１に示されるように、樹脂材料生成装置本体としてのヘッドボディ１０１の内部には円柱状の混合室２及び円柱状のノズル挿入穴１０４がそれぞれ形成されている。ノズル挿入穴１０４は、ヘッドボディ１０１の外壁に開口する大径部１０４ａと、混合室２側に位置するとともに同大径部１０４ａに比べてその内径が小さい小径部１０４ｂとを有している。また、ノズル挿入穴１０４は、その中心軸Ｅが混合室２の中心軸Ｃに対して所定角度α傾斜するように形成されている。更に、このノズル挿入穴１０４の底壁１０６は、混合室２の近傍に位置しており、同底壁１０６には、混合室２に開口する混合室側開口部１０８ａに接続されて同混合室２とノズル挿入穴１０４とを連通する円柱状の連通路１０８が形成されている。
【００２１】
ノズル挿入穴１０４には、混合室２に対して顔料を供給するための供給ノズル１２１が着脱可能に挿入されている。この供給ノズル１２１の内部には、内部通路１２２が形成されており、同内部通路１２２はその先端部１２３が連通路１０８に接続されている。また、内部通路１２２においてその先端部１２３の内径Ｄ１は、同内部通路１２２において同先端部１２３よりも基端側の部分の内径Ｄ２と比較して小さく設定されている（Ｄ１＜Ｄ２）。また、先端部１２３の内径Ｄ１は、連通路１０８の内径Ｄ３と同一に設定されている（Ｄ１＝Ｄ３）。なお、このように内部通路１２２の先端部１２３における内径Ｄ１を他の部分の内径Ｄ２と比較して小さくすることにより、同先端部１２３は絞りとして機能することとなる。また、供給ノズル１２１の先端部外周面には、シールリング７１を外嵌するためのリング溝１２６が全周にわたって形成されている。なお、ポリウレタン樹脂材料を生成する際には、内部通路１２２の基端部１２４が接続部材１２５を介して図示しない顔料タンクに接続される。また、混合室２には、連通路１０８と混合室２との連通・遮断を切り替えるための制御機構としての制御弁９が混合室２の中心軸Ｃ方向に往復動自在に設けられている。
【００２２】
こうした構成によれば、ポリウレタン樹脂材料を生成するときには、図１において矢印Ｔ方向に制御弁９を移動させて混合室側開口部１０８ａを開成し、顔料が混合室２に供給される。そして、混合室２にて顔料、ポリオール成分材料、及びイソシアネート成分材料が混合されることにより着色されたポリウレタン樹脂材料が生成される。なお、ポリウレタン樹脂材料の供給が完了すると、図１において矢印Ｓ方向に制御弁９を移動させて混合室側開口部１０８ａを閉成する。したがって、連通路１０８から混合室２に顔料が流出することはない。
【００２３】
ところで、樹脂材料生成装置において、現在使用している顔料から同顔料とは異なる色の顔料に変更するときには、供給ノズル１２１に対して着脱可能に設けられる顔料タンクを上記異なる色の顔料が貯蔵される顔料タンクに交換するようにしている。しかし、顔料タンクを交換しても、内部通路１２２及び連通路１０８には交換前の顔料が残存することとなるため、顔料タンクの交換後に最初に生成されるポリウレタン樹脂材料には交換前の顔料が多量に混入することとなる。その結果、顔料タンクの交換後に最初に生成されるポリウレタン樹脂材料が不良品となり、同樹脂材料を生成するために用いられた材料やその生成工程が無駄となるといった問題が生じる。
【００２４】
そこで、この実施の形態では、以下に説明する圧力調節機構１５０を備えることによりこうした問題の発生を抑制するようにしている。
すなわち、図１に示されるように、ヘッドボディ１０１の内部には、連通路１０８に開口する縮径通路１５３が形成されるとともに、後述する逆止弁１６０及び規制部材１６９が挿入される挿入穴１５２、及びこの挿入穴１５２と上記縮径通路１５３とを接続するテーパ状のテーパ通路１５４が形成されている。なお、テーパ通路１５４は、上記縮径通路１５３に向けて次第に縮径されている。これらのうち挿入穴１５２には、逆止弁１６０を構成する筒状のケース１６１が挿入されている。また、この挿入穴１５２にはケース１６１の外側への移動を規制するための規制部材１６９が螺入されている。
【００２５】
供給ノズル１２１の内部通路１２２においてその基端部１２４には、連通路１０８に残存する顔料を内部通路１２２の基端側から吸引するための吸引装置１７０が接続部材１２５を介して接続されている。
【００２６】
ここで、逆止弁１６０の構成について図２の断面図を参照して詳細に説明する。なお、図２（ａ）は閉弁状態のときの逆止弁１６０の断面構造を示し、図２（ｂ）は開弁状態のときの逆止弁１６０の断面構造をそれぞれ示す。
【００２７】
同図２（ａ）に示されるように、ケース１６１の内側端部１６２には、筒状の弁座１６３が内嵌されている。また、この弁座１６３の外側端面には、後述するピストン１６７の内側への移動を規制するための筒状のストッパ１６４が設けられている。なおここでは、これら弁座１６３及びストッパ１６４を別部材によって形成しているが、これら弁座１６３及びストッパ１６４を一体形成してもよい。
【００２８】
テーパ通路１５４には、円盤状の弁体１６５が設けられている。この弁体１６４は、弁座１６３及びストッパ１６４の内部に挿通されるシャフト１６６を介してケース１６１の内部に設けられる円盤状のピストン１６７に連結されている。このピストン１６７には、同ピストン１６７の外側と内側とを連通する複数の連通孔１６７ａが形成されている。また、弁座１６３の外側端面とピストン１６７の内側端面との間には、ヘッドボディ１０１の外側にピストン１６７を付勢するためのスプリング１６８が介設されている。
【００２９】
これら縮径通路１５３、テーパ通路１５４、弁座１６３の内部、ストッパ１６４の内部、ピストン１６７の連通孔１６７ａ、ケース１６１の内部、及び規制部材１６９の内部によって、ヘッドボディ１０１の外側と連通路１０８とを連通して空気を連通路１０８に導入するための導入通路１５１が構成されている。また、これらケース１６１、弁座１６３、ストッパ１６４、弁体１６５、シャフト１６６、ピストン１６７、及びスプリング１６８により逆止弁１６０が構成されている。
【００３０】
こうした構成を備える逆止弁１６０にあっては、図２（ａ）に示されるように、弁体１６５、シャフト１６６、及びピストン１６７をヘッドボディ１０１の内側へ移動させようとする力よりもスプリング１６８の付勢力が大きいときには、弁体１６５が弁座１６３の外側端面に当接してケース１６１の内部とテーパ通路１５４とが遮断され、連通路１０８から導入通路１５１への顔料の流出が遮断される。
【００３１】
一方、図２（ｂ）に示されるように、弁体１６５、シャフト１６６、及びピストン１６７をヘッドボディ１０１の内側へ移動させようとする力がスプリング１６８の付勢力よりも大きいときには、弁座１６３の外側端面から弁体１６５が離間してケース１６１の内部とテーパ通路１５４とが連通され、導入通路１５１から連通路１０８への空気の流入が許容される。
【００３２】
次に、圧力調節機構１５０の作用について図３を参照して説明する。なお、図３は、圧力調節機構の作用を説明するための模式図である。
同図３に示されるように、吸引装置１７０を作動させることにより内部通路１２２を通じて同内部通路１２２及び連通路１０８に残存する顔料を吸引しようとすると、内部通路１２２の圧力Ｐ１と共に連通路１０８及び縮径通路１５３の圧力Ｐ２が低下しようとする。しかし、このように圧力Ｐ２が低下しようとすると、逆止弁１６０が開弁するとともに同圧力Ｐ２の低下分を補うように縮径通路１５３を通じて空気が連通路１０８に流入するようになる。これにより、内部通路１２２の圧力Ｐ１が低くされる一方で連通路１０８及び縮径通路１５３の圧力Ｐ２が同圧力Ｐ１よりも高くなり、内部通路１２２の基端側部分と縮径通路１５３との間に圧力差が発生するようになる（Ｐ１＜Ｐ２）。そして、この圧力差により連通路１０８に残存する顔料が縮径通路１５３から導入される空気とともに内部通路１２２へ移動するようになる。また、連通路１０８から縮径通路１５３への顔料や空気の移動は逆止弁１６０により規制されるため、連通路１０８に一旦流入した空気や連通路１０８に残存する顔料が導入通路１５１に逆流することはない。
【００３３】
以上説明したこの実施の形態にかかる樹脂材料生成装置によれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。
（１）連通路１０８に残存する顔料を内部通路１２２に移動させて排出する排出処理に際して、連通路１０８の周壁に開口する縮径通路１５３を開放させるとともに内部通路１２２の基端側部分における圧力Ｐ１に比べて縮径通路の圧力Ｐ２を高くすることとした。これにより、内部通路１２２の基端側部分と縮径通路１５３との間に圧力差を発生させ、この圧力差により連通路１０８に残存する顔料を導入通路１５１から導入される空気とともに内部通路１２２に移動させ、これを連通路１０８から排出することができるようになる。このため、現在使用している顔料を異なる色の顔料に変更するに際して、連通路１０８に残存する変更前の顔料が混合室２に流出して変更後の材料に混入することを効果的に抑制することができるようになる。
【００３４】
（２）連通路１０８に残存する顔料を内部通路１２２の基端側から吸引する吸引装置１７０と、導入通路１５１に設けられて導入通路１５１側から連通路１０８側への空気の流入を許容するとともに連通路１０８側から導入通路１５１側への顔料及び顔料の流出を規制する逆止弁１６０とを備えることとした。これにより、吸引装置１７０を作動させることにより内部通路１２２を通じて顔料を内部通路１２２の基端側から吸引しようとする際には、逆止弁１６０が開弁するとともに導入通路１５１を通じて空気が連通路１０８に流入する。このため、連通路１０８に残存する顔料を内部通路１２２に移動させてこれを連通路１０８から排出することができるようになる。また、連通路１０８から導入通路１５１への顔料及び空気の移動は逆止弁１６０により規制されるため、連通路１０８に一旦流入した空気や連通路１０８に残存する顔料が導入通路１５１に逆流することを回避することができる。
【００３５】
（３）供給ノズル１２１をヘッドボディ１０１に対して着脱可能に取り付けられるものとした。また、混合室側開口部１０８ａと内部通路１２２とを連通する連通路１０８に導入通路１５１の縮径通路１５３を接続することとした。また、連通路１０８に残存する顔料を供給ノズル１２１の内部通路１２２へ移動させ、その後に、ヘッドボディ１０１から供給ノズル１２１を取り外すこととした。これにより、内部通路１２２及び連通路１０８に残存する顔料全体を排出する場合に比べて、排出の対象となる顔料の量を少なくすることができる。このため、排出処理を早期に完了することができるようになる。
【００３６】
（４）連通路１０８に残存する顔料を供給ノズル１２１の内部通路１２２に移動させ、その後に、ヘッドボディ１０１から供給ノズル１２１を取り外すといった構成にあっては、供給ノズル１２１の取り外しに際して内部通路１２２に存在する顔料がわずかとはいえ連通路１０８に流出することが懸念される。
【００３７】
この点、上記実施の形態では、内部通路１２２の先端部１２３にはその通路断面積を他の部分と比較して小さく設定した絞りが形成されているため、供給ノズル１２１の取り外しに際し内部通路１２２に存在する顔料が連通路１０８へ流出しようとする際には、この絞りが顔料の流路抵抗として作用することとなる。このため、供給ノズル１２１を取り外すに際して内部通路１２２に存在する顔料が連通路１０８に流出することを抑制することができるようになる。
【００３８】
なお、この発明にかかる車両の樹脂材料生成装置は、上記実施の形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
【００３９】
・上記実施の形態では、内部通路１２２の先端部１２３の内径Ｄ１を連通路１０８の内径Ｄ３と同一（Ｄ１＝Ｄ３）に設定するようにしているが、先端部１２３の内径Ｄ１と連通路１０８の内径Ｄ３との比はこれに限られるものではなく、連通路１０８の内径Ｄ３を先端部１２３の内径Ｄ１以上（Ｄ３≧Ｄ１）に設定するようにしてもよい。
【００４０】
・上記実施の形態では、内部通路１２２の先端部１２３にその通路断面積を他の部分と比較して小さく設定した絞りが形成されている構成について例示したが、供給ノズル１２１の取り外しに際して内部通路１２２に存在する顔料が連通路１０８に流出することを抑制するための構成はこれに限られるものではなく、他に例えば、供給ノズル１２１の取り外しに際して内部通路１２２の先端部１２３を開閉する弁機構を採用するようにしてもよい。
【００４１】
・上記実施の形態では、吸引装置１７０の作動により、内部通路１２２の圧力Ｐ１と共に連通路１０８及び縮径通路１５３の圧力Ｐ２が低下しようとするときに、そうした圧力変化に伴って逆止弁１６０が開弁するとともに同圧力Ｐ２の低下分を補うように縮径通路１５３を通じて空気が連通路１０８に流入する構成について例示したが、圧力調節機構の構成はこれに限られるものではない。他に例えば、図４に示されるように、導入通路１５１を通じて連通路１０８に空気を圧送するためのポンプ１８０を備えるようにしてもよい。この場合、ポンプ１８０から圧送された空気の圧力によって連通路１０８及び導入通路１５１の圧力Ｐ３を内部通路１２２の圧力Ｐ１よりも一層高くすることができ（Ｐ３≫Ｐ１）、連通路１０８に残存する顔料を内部通路１２２に移動させてこれを排出することができるようになる。
【００４２】
・上記実施の形態では、連通路１０８に残存する顔料を同内部通路１２２の基端側から吸引する吸引装置１７０を備える構成について例示しているが、図５に示されるように、吸引装置１７０に代えて、導入通路１５１を通じて連通路１０８に空気を圧送するためのポンプ１８０を備えるようにしてもよい。この場合、ポンプ１８０から圧送された空気の圧力Ｐ５、すなわち内部通路１２２の圧力Ｐ４よりも高い圧力Ｐ５によって連通路１０８に残存する顔料を内部通路１２２に移動させてこれを排出することができるようになる。
【００４３】
・ポンプにより圧送される流体は空気に限られるものではなく、例えば、顔料の酸化が懸念される場合には、空気に代えて窒素ガスなどの不活性ガスを圧送するようにしてもよい。
【００４４】
・上記実施の形態では、導入通路１５１に逆止弁１６０を設けることにより、排出処理に際して縮径通路１５３を開放させるようにしているが、逆止弁１６０に代えて、導入通路１５１を開閉駆動可能な弁を採用するようにしてもよい。
【００４５】
・上記実施の形態では、供給ノズル１２１をヘッドボディ１０１に対して着脱可能に取り付けられるものとするとともに、混合室側開口部１０８ａと内部通路１２２とを連通する連通路１０８に導入通路１５１の縮径通路１５３を接続することとしたが、ヘッドボディ１０１に対して取り外すことのできない供給ノズルを採用することも可能である。
【００４６】
・上記実施の形態では、第２の材料としてポリウレタン樹脂材料の主成分材料であるポリオール成分材料及びイソシアネート成分材料について例示したが、この発明にかかる樹脂材料生成装置はポリウレタン樹脂材料を生成する装置に限られるものではなく、他の樹脂材料を生成する装置についても適用可能であり、その場合には第２の材料として他の材料を採用すればよい。また、第１の材料としてポリウレタン樹脂材料を着色するための顔料について例示したが、第１の材料はこうした顔料に限られるものではなく、第１の材料として樹脂材料を生成するための各種材料を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】この発明の一実施の形態にかかる樹脂材料生成装置についてその部分断面構造を示す部分断面図。
【図２】同実施の形態の逆止弁の断面図であって、（ａ）閉弁状態のときの断面構造を示す断面図、（ｂ）開弁状態のときの断面構造を示す断面図。
【図３】同実施の形態の圧力調節機構の作用を説明するための模式図である。
【図４】圧力調節機構の変形例の作用を説明するための模式図である。
【図５】圧力調節機構の他の変形例の作用を説明するための模式図である。
【図６】従来の樹脂材料生成装置についてその部分断面構造を示す部分断面図。
【符号の説明】
【００４８】
１，１０１…ヘッドボディ、２…混合室、３ａ，３ｂ…主ノズル挿入穴、４…副ノズル挿入穴、５ａ，５ｂ，６，１０６…底部、７ａ，７ｂ…主連通路、８…副連通路、９…制御弁、１１ａ，１１ｂ…主供給ノズル、１２ａ，１２ｂ…主内部通路、２１…副供給ノズル、２２…副内部通路、３１ａ，３１ｂ…材料タンク、４１…顔料タンク、１０４…ノズル挿入穴、１０４ａ…大径部、１０４ｂ…小径部、１０８…連通路、１０８ａ…混合室側開口部、１２１…供給ノズル、１２２…内部通路、１２３…先端部、１２４…基端部、１２５…接続部材、１５０…圧力調節機構、１５１…導入通路、１５２…挿入穴、１５３…縮径通路、１５４…テーパ通路、１６０…逆止弁、１６１…ケース、１６２…内側端部、１６３…弁座、１６４…ストッパ、１６５…弁体、１６６…シャフト、１６７…ピストン、１６７ａ…連通孔、１６８…スプリング、１６９…規制部材、１７０…吸引装置、１８０…ポンプ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の材料とこれとは成分の異なる第２の材料とが混合されることにより樹脂材料が生成される混合室と、同混合室に開口する混合室側開口部にその先端部が接続されるとともに前記第１の材料を貯蔵するタンクにその基端部が接続されて同第１の材料を前記混合室に供給する供給通路と、前記第１の材料を前記混合室に供給する際に前記混合室側開口部を開成する一方、非供給時には前記混合室側開口部を閉成する制御機構とを備える樹脂材料生成装置において、
前記供給通路の周壁のうち前記混合室の近傍部分に開口する導入通路を有し、前記供給通路に残存する前記第１の材料を同供給通路の基端側に移動させて排出する排出処理に際して前記導入通路を開放させるとともに前記供給通路の基端側部分における圧力に比べて前記導入通路の圧力を高くする圧力調節機構とを備える
ことを特徴とする樹脂材料生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の樹脂材料生成装置において、
前記圧力調節機構は、前記供給通路に残存する前記第１の材料を同供給通路の基端側から吸引する吸引装置と、前記導入通路に設けられて前記導入通路側から前記供給通路側への流体の流入を許容するとともに前記供給通路側から前記導入通路側への流体の流出を規制する逆止弁とを備える
ことを特徴とする樹脂材料生成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の樹脂材料生成装置において、
前記圧力調節機構は、前記導入通路を通じて前記供給通路に流体を圧送するためのポンプを備える
ことを特徴とする樹脂材料生成装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の樹脂材料生成装置において、
前記供給通路は、前記樹脂材料生成装置本体に対して着脱可能に取り付けられる供給ノズルの内部に形成された内部通路と、前記混合室と共に樹脂材料生成装置本体に形成されて前記混合室側開口部と前記内部通路とを連通する連通路とを含み、前記導入通路は前記連通路に接続されてなる
ことを特徴とする樹脂材料生成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の樹脂材料生成装置において、
前記内部通路は、同内部通路の先端部には他の部分と比較して通路断面積を小さくした絞りが形成されてなる
ことを特徴とする樹脂材料生成装置。
【請求項１】
第１の材料とこれとは成分の異なる第２の材料とが混合されることにより樹脂材料が生成される混合室と、同混合室に開口する混合室側開口部にその先端部が接続されるとともに前記第１の材料を貯蔵するタンクにその基端部が接続されて同第１の材料を前記混合室に供給する供給通路と、前記第１の材料を前記混合室に供給する際に前記混合室側開口部を開成する一方、非供給時には前記混合室側開口部を閉成する制御機構とを備える樹脂材料生成装置において、
前記供給通路の周壁のうち前記混合室の近傍部分に開口する導入通路を有し、前記供給通路に残存する前記第１の材料を同供給通路の基端側に移動させて排出する排出処理に際して前記導入通路を開放させるとともに前記供給通路の基端側部分における圧力に比べて前記導入通路の圧力を高くする圧力調節機構とを備える
ことを特徴とする樹脂材料生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の樹脂材料生成装置において、
前記圧力調節機構は、前記供給通路に残存する前記第１の材料を同供給通路の基端側から吸引する吸引装置と、前記導入通路に設けられて前記導入通路側から前記供給通路側への流体の流入を許容するとともに前記供給通路側から前記導入通路側への流体の流出を規制する逆止弁とを備える
ことを特徴とする樹脂材料生成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の樹脂材料生成装置において、
前記圧力調節機構は、前記導入通路を通じて前記供給通路に流体を圧送するためのポンプを備える
ことを特徴とする樹脂材料生成装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の樹脂材料生成装置において、
前記供給通路は、前記樹脂材料生成装置本体に対して着脱可能に取り付けられる供給ノズルの内部に形成された内部通路と、前記混合室と共に樹脂材料生成装置本体に形成されて前記混合室側開口部と前記内部通路とを連通する連通路とを含み、前記導入通路は前記連通路に接続されてなる
ことを特徴とする樹脂材料生成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の樹脂材料生成装置において、
前記内部通路は、同内部通路の先端部には他の部分と比較して通路断面積を小さくした絞りが形成されてなる
ことを特徴とする樹脂材料生成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−７３１０４（Ｐ２００９−７３１０４Ａ）
【公開日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２４５６１６（Ｐ２００７−２４５６１６）
【出願日】平成１９年９月２１日（２００７．９．２１）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２１日（２００７．９．２１）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]