JP2000176958A - 発泡成形用射出成形機及び溶解促進工程における樹脂圧の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スクリュ回転数によらずに可塑化スクリュ先
端側の樹脂圧の制御を可能にする。 【解決手段】 スクリュ軸３７を後退位置で回転させて
攪拌を促進する場合は、圧力センサ９２により樹脂圧を
検知して、一定の設定圧力になるように射出システムコ
ントローラ１１１からの信号で基体樹脂供給量調整装置
１００の調整モータの回転数を制御し、基体樹脂の供給
量を調整する。すなわち、樹脂圧が設定圧力を超えよう
としたら、調整モータの回転数を下げて基体樹脂の供給
量を少なくし、逆の場合は回転数を上げる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、不活性ガ
ス等の発泡剤を溶融した合成樹脂と混合して成形する、
いわゆる発泡成形に用いて好適な射出成形機に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、合成樹脂成形品において、軽量
化、断熱・吸音効果、同一重量での剛性向上のために、
発泡成形が行われている。この発泡成形は、炭酸ガスや
窒素ガス等の不活性ガスを溶融した合成樹脂中に十分溶
解させた後に、金型内に射出して樹脂内に微細な気泡を
無数に形成する成形方法である。

【０００３】この種の発泡成形を行う射出成形機として
は、例えば、図１７に示すもの（米国特許５１５８９８
６号）が提供されている。この図において、符号１は発
泡成形用射出成形機であり、符号２は金型である。射出
成形機１は、押出バレル３と、該押出バレル３内に配設
される混合スクリュ４と、混合スクリュ４により溶融さ
れる樹脂ペレット（図示せず）を供給するホッパ５と、
溶融された樹脂に炭酸ガスを供給するガス供給源６とを
備えた構成とされるものである。

【０００４】押出バレル３の外周には、該押出バレル３
を加熱する加熱装置７が環装されると共に、その内部に
は、混合スクリュ４が配設される溶融空間８が形成され
ている。溶融空間８は、導入路９，１０を介して、それ
ぞれホッパ５およびガス供給源６に連結されており、導
入路１０にはフロー制御バルブ１１が設けられている。
このフロー制御バルブ１１は、ガス供給源６から供給さ
れた炭酸ガスが超臨界状態に転換する臨界温度および圧
力より大きな温度および圧力になるように導入路１０内
を制御するものである。

【０００５】混合スクリュ４には、ホッパ５から供給さ
れた樹脂ペレットを溶融状態にする螺旋状の溶融部１２
と、溶融樹脂に対して導入路１０から供給される超臨界
状態の炭酸ガスを混合して拡散および溶解させる混合部
１３とが形成されている。この混合部１３は、流線に対
して炭酸ガス／ポリマ−界面の配向を変化させることに
より、これらの混合を促進させるものである。

【０００６】一方、金型２には、カウンタープレッシャ
ー装置２５が備えられており、このカウンタープレッシ
ャー装置２５は、気泡を含む溶融樹脂を金型２のキャビ
ティ２６内に射出した際に、気泡が成長しないようにキ
ャビティ２６にカウンタープレッシャーを与えて、該キ
ャビティ２６内の圧力を制御するものである。

【０００７】上記の構成の発泡成形用射出成形機１によ
れば、溶融空間８において、ホッパ５から供給された樹
脂ペレットは、混合スクリュ４の溶融部１２により溶融
状態にされて、混合部１３へ送られる。ここで、導入路
１０から供給される超臨界状態の炭酸ガスと混合され
る。そして、炭酸ガスが拡散・溶解した溶融樹脂は、押
出バレル３のノズル１４から金型２内へ射出される。

【０００８】一方、上記の射出成型機と異なる構成のも
のとしては、例えば、図１８に示すもの（特開平８−２
５８０９６）が提供されている。この図において、符号
１５は発泡成形用射出成形機である。この射出成形機１
５においては、高周波コイル１６により急速加熱可能な
加熱筒１７に樹脂ペレット１８をメインスクリュ１９に
よって移送し、該メインスクリュ１９より小径のミキシ
ングスクリュ２０の外周近傍から炭酸ガス等の不活性ガ
スを浸透させる。

【０００９】ガスが浸透した溶融樹脂は、メインスクリ
ュ１９により押し出され、高周波誘導加熱されたノズル
先端部２１を通過した後に、金型（図示せず）内に射出
されるようになっている。

【００１０】しかしながら、上述したような従来の発泡
成形用射出成形機には、以下のような問題が存在する。
図１７に示す発泡成形用射出成形機においては、混合ス
クリュ４の溶融部１２と混合部１３との間に逆流防止機
構が設けられていないため、導入路１０から高圧の炭酸
ガスが供給された際に、溶融空間８内の圧力上昇により
本来溶融部１２から混合部１３へ流れるべき溶融樹脂お
よび炭酸ガスが溶融部１２側へ逆流してしまう虞があ
る。

【００１１】また、溶融空間８内の圧力上昇において
は、炭酸ガスの供給を停止している間に、溶融樹脂が導
入路１０内に浸入して冷却されて硬化してしまい、次工
程での炭酸ガス供給に支障を来す可能性がある。そし
て、混合スクリュ４の先端部においても、一般的な逆流
防止機構が設けられていないため、スクリュ回転を停止
した際には、カウンタープレッシャー装置２５により高
圧になっているキャビティ２６に対して溶融空間８内の
圧力が低下してしまい、キャビティ２６内の溶融樹脂が
溶融空間８内に逆流してしまう虞がある。さらに、標準
的な射出成形機の制御によるスクリュ回転のみでは、炭
酸ガスの溶融樹脂への拡散および溶解が不十分であると
考えられる。

【００１２】一方、図１８に示す発泡成形用射出成形機
においては、ミキシングスクリュ２０がメインスクリュ
１９よりも小径であるため、ミキシングスクリュ２０周
辺は不活性ガスの浸透が十分行われるが、ミキシングス
クリュ２０より離間した位置、例えば、加熱筒１７近傍
では滞留部分が発生してガスの浸透が不十分になってし
まう。

【００１３】また、樹脂ペレット１８を急速加熱して小
径のミキシングスクリュ２０で攪拌溶融しただけでは、
樹脂の混練が不十分であり、均一な溶融状態を得ること
は困難である。さらに、シリンダ２２は、加熱筒１７の
昇温や高温の溶融樹脂からメインスクリュ１９を介して
の熱伝導により昇温する。この昇温により、シリンダ２
２内における、樹脂ペレット１８の移送部２３も昇温さ
れる。

【００１４】移送部２３の温度が上昇すると、樹脂ペレ
ット１８は軟化して樹脂ペレット１８同士が付着する、
いわゆる、おこし状態になり、特にチェックリング部２
７で詰まり、メインスクリュ１９からミキシングスクリ
ュ２０への樹脂供給に支障を来すことになる。また、金
型への溶融樹脂の射出は、メインスクリュ１９により行
っているが、射出の際にミキシングフライト２４間の樹
脂は射出されにくく、この近傍において、溶融樹脂は急
激な剪断を受けることで焼けが発生してしまうことも考
えられる。

【００１５】そこで、本発明の出願人らは、図１９に示
す発泡成形用射出成形機を開発した（特願平９−１９６
２２３号）。この発泡成形用射出成形機は、加熱筒３５
の空間３６内に射出方向に移動自在に、かつ軸線回りに
回転自在に配設されてホッパ５から供給通路９７を通じ
て空間３６内に供給された基体樹脂を可塑化する可塑化
スクリュ５６と、可塑化スクリュ５６により基体樹脂が
可塑化されて溶融した溶融樹脂に不活性ガス等の発泡剤
を供給する発泡剤供給装置４０と、軸線回りに回転して
発泡剤供給装置４０により供給された発泡剤を可塑化さ
れた溶融樹脂に溶解させる攪拌スクリュ５７と、加熱筒
３５の先端に設けられ、攪拌スクリュ５７により溶融樹
脂に発泡剤が溶解した発泡剤溶解樹脂を射出する射出ノ
ズル３８とを備え、攪拌スクリュ５７は、加熱筒３５の
空間３６内において可塑化スクリュ５６の前方にその軸
線を可塑化スクリュ５６の軸線に合致させた状態で該可
塑化スクリュ５６の回転および移動に追従するように連
結されて可塑化スクリュ５６とともにスクリュ軸３７を
構成し、可塑化スクリュ５６と攪拌スクリュ５７との間
に、攪拌スクリュ５７から可塑化スクリュ５６へ溶融樹
脂および発泡剤が逆流することを防止する第一の逆流防
止機構６３が設けられ、射出ノズル３８と攪拌スクリュ
５７との間に、射出ノズル３８から攪拌スクリュ５７へ
発泡剤溶解樹脂が逆流することを防止する第二の逆流防
止機構６９が設けた構成となっている。

【００１６】この発泡成形用射出成形機においては、発
泡剤が供給された際に、攪拌スクリュ５７における圧力
が上昇するが、第一の逆流防止機構６３により溶融樹脂
および発泡剤の攪拌スクリュ５７から可塑化スクリュ５
６への逆流を防止できる。また、第二の逆流防止機構６
９が発泡剤溶解樹脂の射出ノズル３８から攪拌スクリュ
５７への逆流を防止するため、射出ノズル３８における
圧力低下を防止できる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この新しい発
泡成形用射出成形機には次のような課題があることが判
明した。すなわち、スクリュ軸３７は、計量終了による
後退完了後も定位置を保持した状態で回転を継続できる
制御としており、撹拌動作を続けることで発泡剤（不活
性ガス）の溶融樹脂への溶解を促進させているが、この
溶解促進工程では、スクリュ軸３７を定位置に保持して
いるため、可塑化スクリュ５６の回転によりホッパ５か
ら供給された基体樹脂（ペレット）が可塑化・混練され
て撹拌スクリュ５７側へ移送されることによって可塑化
スクリュ先端側の樹脂圧が上昇する。この射出成形機に
おいては、可塑化スクリュ５６の回転に伴う推進流量と
溶融樹脂の圧力差による背圧流量（バックフロー量）と
の釣り合いを考慮して溶解促進工程を制御している。し
かし、この制御では、溶解促進工程中の撹拌スクリュ５
７の樹脂圧力はスクリュ回転数に関連し、樹脂圧と回転
数を個別に制御することができない。即ち、撹拌中の溶
融樹脂圧を設定すると回転数も決まってしまう。また、
推進流量が背圧流量と釣り合うスクリュ回転数は、スク
リュデザインにより異なるが一般的には低速回転数領域
であり、この制御法で発泡剤の撹拌を高速回転数で行う
ことは難しい。発泡剤を溶融樹脂中へ拡散して溶解し、
微細で均一なセルを有する発泡体を得るためには、適切
な圧力・スクリュ回転数で撹拌することが好ましい。そ
のためにも、溶解促進工程中に樹脂圧とスクリュ回転数
を任意に設定できる制御が望まれる。

【００１８】本発明は、前述した課題を解決するために
なされたもので、可塑化スクリュの回転により移送され
る樹脂量を調整し、スクリュ回転数によらずに可塑化ス
クリュより先端側の樹脂圧を制御できることを可能と
し、溶融樹脂と発泡剤との溶融・撹拌を適切な条件下で
行うことで、均一に分布した微細なセルを有する発泡成
形体が得られる射出成形機及び溶解促進工程における樹
脂圧の制御方法を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに請求項１記載の発明は、加熱筒の空間内に射出方向
に移動自在に、かつ軸線回りに回転自在に配設されてホ
ッパから供給通路を通じて前記空間内に供給された基体
樹脂を可塑化する可塑化スクリュと、該可塑化スクリュ
により前記基体樹脂が可塑化されて溶融した溶融樹脂に
発泡剤を供給する発泡剤供給装置と、前記軸線回りに回
転して前記発泡剤供給装置により供給された前記発泡剤
を前記可塑化された溶融樹脂に溶解させる攪拌スクリュ
と、前記加熱筒の先端に設けられ、前記攪拌スクリュに
より前記溶融樹脂に発泡剤が溶解した発泡剤溶解樹脂を
射出する射出ノズルとを備え、前記攪拌スクリュは、前
記加熱筒の空間内において前記可塑化スクリュの前方に
その軸線を可塑化スクリュの軸線に合致させた状態で該
可塑化スクリュの回転および移動に追従するように連結
されて可塑化スクリュとともにスクリュ軸を構成したイ
ンラインスクリュ式の発泡成形用射出成形機において、
前記ホッパと加熱筒との間に、ホッパから供給通路を通
じて加熱筒に供給される基体樹脂の供給量を調整する基
体樹脂供給量調整装置を設けた構成とした。

【００２０】上記の手段では、計量中に可塑化スクリュ
で溶融された樹脂が撹拌スクリュで発泡剤と混練されて
射出ノズル内へ移送される工程において、ホッパからの
基体樹脂供給量を調整することによりスクリュ軸の回転
数・背圧設定とは別個に後退速度が調整できることにな
る。このため、溶解を充分に行うために高速回転でスク
リュ軸を駆動しても、基体樹脂供給量を少なくすること
によりスクリュ軸の後退速度を遅く（計量時間を長く）
することが可能となり、溶解・撹拌を促進することがで
きる。また、計量によるスクリュ軸後退完了後の定位置
での溶解促進工程において、ホッパからの基体樹脂供給
量を制御することで、可塑化スクリュの回転に伴う撹拌
スクリュ側への溶融樹脂の移送量が調整され、スクリュ
軸を任意の回転数で駆動しても撹拌スクリュの樹脂圧を
個別に制御することが可能となる。即ち、高速回転でス
クリュ軸を駆動しても基体樹脂供給量を少なくすること
により樹脂圧の上昇を抑制することができる。

【００２１】上記の発泡成形用射出成形機において、可
塑化スクリュと攪拌スクリュとの間に、該攪拌スクリュ
から該可塑化スクリュへ溶融樹脂および発泡剤が逆流す
ることを防止する第一の逆流防止機構を設け、射出ノズ
ルと攪拌スクリュとの間に、該射出ノズルから該攪拌ス
クリュへ発泡剤溶解樹脂が逆流することを防止する第二
の逆流防止機構を設けた構成とすることが好ましい（請
求項２）。この構成では、撹拌スクリュから可塑化スク
リュへ溶融樹脂および発泡剤が逆流するのを第一の逆流
防止機構が防止し、また、発泡剤溶解樹脂が射出ノズル
から撹拌スクリュへ逆流するのを第二の逆流防止機構が
防止する。

【００２２】また、基体樹脂供給量調整装置を、基体樹
脂の供給通路に設けられた羽根車と、該羽根車を回転さ
せる調整モータとによって構成したり（請求項３）、基
体樹脂の供給通路に設けられたスクリュフィーダと、該
スクリュフィーダを回転させる調整モータとによって構
成したりすることができる（請求項４）。これらの構成
では、羽根車とスクリュフィーダの回転速度を上げる
と、基体樹脂の供給量が多くなり、逆に回転速度を低下
させると、基体樹脂の供給量が少なくなる。

【００２３】請求項５記載の発明は、請求項１ないし４
のいずれか１つに記載の発泡成形用射出成形機におい
て、計量終了によるスクリュ軸後退完了後も定位置を保
持した状態でスクリュ軸を回転させて撹拌スクリュによ
る発泡剤の溶融樹脂への溶解を促進する場合に、基体樹
脂供給量調整装置で基体樹脂の供給量を調整することに
より樹脂圧を制御する構成とした。

【００２４】この手段では、スクリュ軸を定位置で回転
させると、可塑化スクリュの回転によりホッパから供給
された基体樹脂が可塑化・混練されて撹拌スクリュ側へ
移送される。この推進流量が圧力差によるバックフロー
量より多くなると、可塑化スクリュより先端側での樹脂
圧が上昇する。したがって、ホッパからの基体樹脂供給
量を基体樹脂供給量調整装置によって調整することによ
り、推進流量を制御できることになり、スクリュ軸の回
転数にかかわらず推進流量と背圧流量が釣り合う樹脂圧
を任意に設定できることになる。

【００２５】上記の溶解促進工程における樹脂圧の制御
方法において、射出ノズルと撹拌スクリュとの間の樹脂
圧を検知する圧力センサの出力信号によって基体樹脂供
給量調整装置の作動を制御する構成とすることができる
（請求項６）。この構成では、樹脂圧をより精度よくか
つ迅速に制御することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
１ないし図１０を参照して説明する。ここでは、例え
ば、発泡剤として炭酸ガスを使用する場合の例について
説明する。これらの図において、従来例として示した図
１７と図１８、および図１９と同一の構成要素には同一
符号を付し、その説明を省略する。

【００２７】図１において、符号３１は、射出成形機
（発泡成形用射出成形機）である。射出成形機３１は、
基体樹脂（合成樹脂）の樹脂ペレットを溶融して射出す
る射出部３２と、該射出部３２を駆動させる駆動部３３
とを備えている。射出部３２は、外周に複数のバンドヒ
ータ３４が装着された加熱筒３５と、該加熱筒３５の内
部に加熱筒３５の軸線方向に沿って形成された溶融空間
（空間）３６に配置されたスクリュ軸３７と、該溶融空
間３６内に樹脂ペレットを供給するホッパ５とを備えて
いる。

【００２８】加熱筒３５の射出方向先端には、前記溶融
空間３６に内部が連通するシャットオフノズル（射出ノ
ズル）３８が着脱可能に連結して設けられると共に、そ
の外周には、ノズルヒータ３９が装着されている。シャ
ットオフノズル３８は、内部に前記溶融空間３６に連通
するノズル空間３８ａと、該ノズル空間３８ａを外部に
開口する射出口３８ｂとが形成されると共に、上記ノズ
ル空間３８ａに射出口３８ｂを開閉するニードル弁３８
ｃが収納された構成とされている。ノズルヒータ３９お
よびバンドヒータ３４は、それぞれシャットオフノズル
３８の内部、溶融空間３６を加熱するものであり、図示
しない加熱制御部により制御されている。

【００２９】また、加熱筒３５の中間部には、溶融空間
３６に発泡剤としての炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給
装置（発泡剤供給装置）４０が設けられている。炭酸ガ
ス供給装置４０は、炭酸ガス供給源（発泡剤供給源）４
１と、該炭酸ガス供給源４１から供給される炭酸ガスを
昇圧する昇圧ポンプ４２と、該昇圧ポンプ４２により昇
圧された炭酸ガスを加熱筒３５の溶融空間３６へ導くガ
ス管（導入路）４３とを備えている。

【００３０】ガス管４３の昇圧ポンプ４２の下流には、
昇圧ポンプ４２により昇圧された炭酸ガスの圧力を検知
して表示する表示部４４が配設されており、表示部４４
の下流側にはガス管４３の開閉操作を行う開閉弁４５が
設けられている。開閉弁４５および昇圧ポンプ４２に
は、これらの作動を制御するガス供給制御部４６が接続
されている。

【００３１】また、図２に示すように、ガス管４３と溶
融空間３６との間には、流入防止機構４７が設けられて
いる。流入防止機構４７は、溶融空間３６からガス管４
３へ溶融した基体樹脂（溶融樹脂）が流入したり、溶融
空間３６に流入した炭酸ガスが逆流することを防止する
ものであって、逆止弁機構４８と温度制御部４９とを備
えた構成とされるものである。

【００３２】逆止弁機構４８は、加熱筒３５に螺着する
雄ネジ部５０および該雄ネジ部５０より大径に形成され
た大径部５１を有し、内部に、連通孔５２を介してガス
管４３に連通し、かつ開口孔５３を介して溶融空間３６
に連通する弁室４８ａを設けた弁箱４８ｂと、上記弁室
４８ａに収納され一端を弁室４８ａの開口孔５３側段部
に当接するコイルスプリング５４と、上記弁室４８ａに
収納されると共にコイルスプリング５４の他端に当接し
て付勢され、連通孔５２側の弁座４８ｃに常時押し付け
られる弁ボール５５とから構成されている。

【００３３】弁ボール５５は、常時コイルスプリング５
４に付勢されて連通孔５２を閉塞しているが、炭酸ガス
供給装置４０からの炭酸ガスがコイルスプリング５４の
付勢力に抗して供給された際に、連通孔５２への閉塞を
解除するものである。温度制御部４９は、逆止弁機構４
８の大径部５１の外周に装着されたものであって、該逆
止弁機構４８を基体樹脂の融点以上の温度に維持するよ
うに制御するものである。

【００３４】スクリュ軸３７は、可塑化および射出の両
用に使用される、いわゆるインラインスクリュ式とさ
れ、溶融空間３６に射出方向に移動自在に、かつ軸線回
りに回転自在に挿入されており、可塑化スクリュ５６と
攪拌スクリュ５７とスクリュヘッド５８とを備えた構成
とされている。

【００３５】可塑化スクリュ５６は、ホッパ５から供給
された基体樹脂の樹脂ペレットを溶融させて、溶融樹脂
を前方へ移送するものであって、その外周には螺旋状に
形成されたフライト６１が設けられており、隣接するフ
ライト６１および上記外周により螺旋溝６６が形成され
ている。この可塑化スクリュ５６の前端部には、その軸
線を合致させると共に可塑化スクリュ５６の回転および
移動に追従するように攪拌スクリュ５７がネジ締結部を
介して分離可能なように一体的に連結されている。

【００３６】攪拌スクリュ５７は、炭酸ガス供給装置４
０から供給された炭酸ガスと可塑化スクリュ５６により
移送されてきた溶融樹脂とを攪拌して、該炭酸ガスを溶
融樹脂に溶解させるものであって、図３に示すように、
攪拌スクリュ５７の外周面には、断面視矩形とされた攪
拌ピン５９が軸線回りに複数環状に、かつ軸線方向に一
定の間隔をおいて突設されている。

【００３７】可塑化スクリュ５６と攪拌スクリュ５７と
の間には、該攪拌スクリュ５７により攪拌される上記溶
融樹脂および上記炭酸ガスが可塑化スクリュ５６へ逆流
することを防止する攪拌−可塑逆流防止機構（第一の逆
流防止機構）６３が設けられている。

【００３８】攪拌−可塑逆流防止機構６３は、攪拌スク
リュ５７の後端側に設けた弁ヘッド部５７ａと、弁ヘッ
ド部５７ａに形成された流入溝６４と、可塑化スクリュ
５６、攪拌スクリュ５７の外径よりも小径に形成され弁
ヘッド部５７ａより更に後端部側に位置するように攪拌
スクリュ５７に設けられた小径軸部６２と、可塑化スク
リュ５６の側に位置して攪拌スクリュ５７の後端軸部に
嵌合して支持されている弁座リング５６ａと、逆流防止
リング６５とから構成されるものである。

【００３９】逆流防止リング６５は、可塑化スクリュ５
６の側に配置された弁座リング５６ａと攪拌スクリュ５
７の弁ヘッド部５７ａとの間に、隙間６７を隔てて配置
されたものであって、その外周部は加熱筒３５の溶融空
間３６に嵌合して、内周部は小径軸部６２との間に流入
路６８を形成するように、かつ近接する可塑化スクリュ
５６の外径よりも小径になるように設定されている。

【００４０】また、この逆流防止リング６５は、スクリ
ュ軸３７に対して隙間６７のストロークにて前記軸線方
向に移動自在とされている。前記流入溝６４は、溶融空
間３６と流入路６８とを連通するように形成されてお
り、攪拌スクリュ５７の弁ヘッド部５７ａの外周に、軸
線回りに複数環状に配置されている。

【００４１】スクリュヘッド５８は、平面視略円錐形状
をなしており、このスクリュヘッド５８と攪拌スクリュ
５７との間には、ヘッド−攪拌逆流防止機構（第二の逆
流防止機構）６９が設けられている。ヘッド−攪拌逆流
防止機構６９は、シャットオフノズル３８のノズル空間
３８ａにおけるスクリュヘッド５８の前方に形成された
貯留部７０に貯留された発泡剤溶解樹脂が攪拌スクリュ
５７へ逆流することを防止するものであって、図４に示
すように、スクリュヘッド５８と、該スクリュヘッド５
８に形成した流入溝６０と、スクリュヘッド５８および
攪拌スクリュ５７の外径よりも小径に形成され、前記ス
クリュヘッド５８を攪拌スクリュ５７に着脱可能に連結
している小径軸部７１と、逆流防止リング７２とから構
成されている。

【００４２】逆流防止リング７２は、スクリュヘッド５
８と攪拌スクリュ５７との間に、隙間７３を隔てて配置
されたものであって、その外周部は加熱筒３５の溶融空
間３６に嵌合して、内周部は小径軸部７１との間に流入
路７４を形成するように、かつ近接する攪拌スクリュ５
７の外径よりも小径になるように設定されている。

【００４３】また、この逆流防止リング７２は、スクリ
ュ軸３７に対して隙間７３のストロークにて前記軸線方
向に移動自在とされている。流入溝６０は、貯留部７０
と流入路７４とを連通するように形成されており、図５
に示すように、スクリュヘッド５８の外周に、軸線回り
に複数環状に配置されている。

【００４４】駆動部３３は、射出部３２を駆動させるも
のであって、スクリュ回転駆動機構７５とスクリュ移動
駆動機構７６とを備えた構成とされている。

【００４５】スクリュ回転駆動機構７５は、ホッパ５か
ら供給通路９７を通じて供給された基体樹脂の樹脂ペレ
ットを溶融させるためにスクリュ軸３７（可塑化スクリ
ュ５６）を回転させるものであって、サーボモータ７８
と、該サーボモータ７８の出力軸に固定して取り付けら
れた駆動プーリ７９と、該駆動プーリ７９からタイミン
グベルト８０を介して駆動力が伝達される従動プーリ８
１とを備えており、この従動プーリ８１は可塑化スクリ
ュ５６に一体的に連結されている。

【００４６】スクリュ移動駆動機構７６は、射出および
射出完了後の計量等でスクリュ軸３７を軸線方向に移動
させるものであって、サーボモータ８２と、該サーボモ
ータ８２の出力軸に固定して取り付けられた駆動プーリ
８３と、該駆動プーリ８３からタイミングベルト８４を
介して駆動力が伝達される従動プーリ８５と、ボールネ
ジ軸８６と、移動盤８７と、固定盤８８、８９とを備え
た構成とされている。

【００４７】固定盤８８は、加熱筒３５の後方端部に固
定されており、その中心には、スクリュ軸３７が貫通す
る貫通孔９０が形成されている。また、固定盤８８に
は、一定間隔を隔てて固定盤８９が対向配置されてお
り、これら固定盤８８，８９の間には、加熱筒３５の軸
線方向に平行に懸架されたガイド軸９１が複数本配設さ
れており、ガイド軸９１には、移動盤８７が前記加熱筒
３５の軸線方向に移動自在に支持されている。

【００４８】ボールネジ軸８６は、一端側が従動プーリ
８５に一体的に連結されると共に、固定盤８９に対して
回転自在に、かつ射出方向に移動不能に取り付けられて
おり、その外周にはボールネジが形成されている。移動
盤８７には、ボールネジ軸８６のボールネジの他端側に
螺合するボールナット９６が固定して設けられると共
に、スクリュ回転駆動機構７５が該移動盤８７の移動に
追従するように設置されている。

【００４９】符号１００は基体樹脂供給量調整装置であ
る。基体樹脂供給量調整装置１００は、ホッパ５から供
給通路９７を通じて加熱筒３５に供給される基体樹脂の
供給量を調整するものであり、その一例は図６と図７に
示されている。この基体樹脂供給量調整装置１００は、
回転軸１０１ａに多数の羽根１０１ｂを放射状に取り付
けて供給通路９７に設けられた羽根車１０１と、該羽根
車１０１を減速機１０２を介して回転させるサーボモー
タ等の調整モータ１０３とよって構成され、調整モータ
１０３による羽根車１０１の回転速度を変えることによ
り基体樹脂の供給量を調整することができるようになっ
ている。

【００５０】図８は他の基体樹脂供給量調整装置１００
の例を示す。この基体樹脂供給量調整装置１００は、供
給通路９７に設けられたスクリュフィーダ１０５と、該
スクリュフィーダ１０５を減速機１０２を介して回転さ
せる調整モータ１０３とによって構成され、この場合
も、調整モータ１０３によるスクリュフィーダ１０５の
回転速度を変えることにより基体樹脂の供給量を調整す
ることができるようになっている。なお、羽根車１０１
とスクリュフィーダ１０５のいずれの場合も、それらの
回転速度を上げると、基体樹脂の供給量が増加する。

【００５１】また、符号１１０は制御装置である。制御
装置１１０は、スクリュ回転駆動機構７５とスクリュ移
動駆動機構７６および基体樹脂供給量調整装置１００を
制御するものであって、圧力センサ（圧力検知具）９２
と射出システムコントローラ１１１とを備えている。

【００５２】圧力センサ９２は、射出ノズル３８に取り
付けられ、貯留部７０内の発泡剤溶解樹脂の圧力を検知
するものであって、検知した結果を常時射出システムコ
ントローラ１１１へ送信するように該コントローラ１１
１に接続されている。射出システムコントローラ１１１
は、圧力センサ９２の検知した結果に基づいて、貯留部
７０内の溶融樹脂圧を一定に維持するようにモータ７
８，８２，１０３を制御するものである。

【００５３】上記構成の発泡成形用射出成形機により、
発泡成形を行う手順を以下に説明する。まず、樹脂供給
工程における計量が開始される。即ち、制御装置１１０
の射出システムコントローラ１１１の指令により、サー
ボモータ７８が作動して、その回転が駆動プーリ７９か
らタイミングベルト８０を介して従動プーリ８１に伝達
される。

【００５４】この従動プーリ８１の回転によって、従動
プーリ８１に対して一体的に連結された可塑化スクリュ
５６も回転する。この可塑化スクリュ５６には、攪拌ス
クリュ５７が追従して回転するように連結されているた
め、可塑化スクリュ５６の回転により攪拌スクリュ５７
が回転する。

【００５５】また、サーボモータ７８の作動の際には、
上記射出システムコントローラ１１１の指令によりサー
ボモータ８２も作動して、その回転が駆動プーリ８３か
らタイミングベルト８４を介して従動プーリ８５に伝達
される。この従動プーリ８５の回転によって、一端側が
従動プーリ８５に対して一体的に連結されたボールネジ
軸８６も回転するので、このボールネジ軸８６に螺合す
るボールナット９６を介して、移動盤８７がガイド軸９
１に案内されて射出方向後方側へ後退する。そして、移
動盤８７の射出方向後方側への後退により可塑化スクリ
ュ５６も同方向に移動する。

【００５６】一方、基体樹脂供給量調整装置１００の調
整モータ１０３もモータ７８，８２と一緒に作動する。
調整モータ１０３の作動により、ホッパ５内の樹脂ペレ
ットは、可塑化スクリュ５６に形成された螺旋溝６６に
供給された後、螺旋に沿って射出方向に移送される。こ
のとき、可塑化スクリュ５６には、移送される溶融樹脂
の反力により後退する側へ押圧されるが、制御装置１１
０によってスクリュ移動駆動機構７６による後退駆動が
制御されて、上記溶融樹脂に対して一定の圧力を与えた
状態で、即ち背圧をかけた状態で後退する。

【００５７】この移送の過程においては、バンドヒータ
３４に与えられる熱および可塑化スクリュ５６で混練さ
れる際のせん断による内部発熱により、基体樹脂は溶融
状態になり該可塑化スクリュ５６の先端に到達する。こ
の溶融樹脂の供給により、溶融空間３６内においては、
攪拌スクリュ５７に対して可塑化スクリュ５６部の内圧
が高くなり、この圧力により、図２に示すように、逆流
防止リング６５が射出方向前方に移動して攪拌スクリュ
５７の弁ヘッド部５７ａに当接する。

【００５８】このとき、逆流防止リング６５には、可塑
化スクリュ５６との間に隙間６７が形成され、小径軸部
６２との間に流入路６８が形成されているので、可塑化
スクリュ５６の先端に到達した溶融樹脂は、隙間６７、
流入路６８、流入溝６４を通って攪拌スクリュ５７へ到
達することができる。

【００５９】攪拌スクリュ５７へ到達した溶融樹脂に対
しては、炭酸ガス供給装置４０が作動して発泡剤として
加圧された炭酸ガスを所定量供給する。即ち、先ず、ガ
ス供給制御部４６が昇圧ポンプ４２を制御して炭酸ガス
供給源４１から供給された炭酸ガスを昇圧させた後に、
開閉弁４５を制御して昇圧された炭酸ガスをガス管４３
を通して流入防止機構４７へ送出する。

【００６０】昇圧された炭酸ガスは、ガス管４３に連通
する連通孔５２を経由して弁ボール５５へ到達する。弁
ボール５５は、コイルスプリング５４によって、連通孔
５２を閉塞するように付勢されているが、この付勢力に
抗するように昇圧されている炭酸ガスにより連通孔５２
への閉塞を解除する。

【００６１】これにより、連通孔５２と開口孔５３とが
連通し、昇圧された炭酸ガスは、これら連通孔５２、弁
室４８ａ、開口孔５３を経由して溶融空間３６へと導入
される。この溶融空間３６において炭酸ガスは、攪拌ス
クリュ５７の回転により溶融樹脂と攪拌されて該溶融樹
脂内に溶解する。以下、この炭酸ガス（発泡剤）の溶解
した溶融樹脂を発泡剤溶解樹脂と呼ぶことにする。この
際、炭酸ガスの供給圧力は、上記スクリュ軸３７の後退
時にかけられる背圧よりも高く設定されているため、炭
酸ガスは支障なく溶融空間３６内へ導入される。

【００６２】この炭酸ガスは、昇圧された状態で溶融空
間３６へ導入されるため、攪拌スクリュ５７部の内圧が
高くなる。この圧力は、流入溝６４を介して逆流防止リ
ング６５へ伝えられると共に、この圧力により逆流防止
リング６５が射出方向後方（図２中右方向）へ移動して
可塑化スクリュ５６の弁座リング５６ａに当接する。

【００６３】このとき、逆流防止リング６５の外径は、
加熱筒３５に嵌合しており、内径は近接する可塑化スク
リュ５６の外径よりも小径に設定されているため、攪拌
スクリュ５７から流入溝６４を経由して流入路６８内へ
流入した溶融樹脂が可塑化スクリュ５６へ流出すること
が阻止される。即ち、攪拌−可塑逆流防止機構６３によ
り、溶融樹脂および上記炭酸ガスが攪拌スクリュ５７か
ら可塑化スクリュ５６へ逆流することが防止される。

【００６４】一方、可塑化スクリュ５６の回転による攪
拌スクリュ５７への溶融樹脂の供給により、攪拌スクリ
ュ５７部内の発泡剤溶解樹脂の圧力は上昇し、図４に示
すように、逆流防止リング７２が射出方向前方に移動し
てスクリュヘッド５８に当接する。

【００６５】このとき、逆流防止リング７２には、攪拌
スクリュ５７との間に隙間７３が形成され、小径軸部７
１との間に流入路７４が形成され、この流入路７４がス
クリュヘッド５８の流入溝６０を介して貯留部７０に連
通するようになる。そのため、攪拌スクリュ５７の先端
に到達した発泡剤溶解樹脂は、上記隙間７３、流入路７
４、流入溝６０を通って貯留部７０へ到達することがで
きる。

【００６６】貯留部７０へ到達した発泡剤溶解樹脂は、
シャットオフノズル３８のニードル弁３８ｃが射出口３
８ｂを閉じているため、貯留部７０に貯留された状態で
ノズルヒータ３９に加熱される。

【００６７】一方、図９中（Ａ）のタイミングチャート
に示すように、炭酸ガスを所定量、溶融空間３６へ供給
した後に、ガス供給制御部４６が炭酸ガスの供給を停止
させるために、開閉弁４５を操作してガス管４３を閉塞
する。これにより、連通孔５２への炭酸ガス供給が停止
され、弁ボール５５がコイルスプリング５４の付勢力に
より弁座４８ｃに押し付けられて連通孔５２を閉塞す
る。

【００６８】このとき、開口孔５３内の圧力は、溶融空
間３６内の圧力に対して相対的に低くなるため、溶融空
間３６内の溶融樹脂が開口孔５３内に浸入するが、弁ボ
ール５５に対するコイルスプリング５４の付勢力は上記
開口孔５３内に溶融樹脂が浸入してくる方向と同一なの
で、弁ボール５５による連通孔５２の閉塞は維持され
る。従って、開口孔５３内に浸入した溶融樹脂が連通孔
５２を経てガス管４３へ流入することが防止される。

【００６９】また、開口孔５３が形成された逆止弁機構
４８の弁箱４８ｂの外周には、温度制御部４９が装着さ
れており、この温度制御部４９は、該逆止弁機構４８を
基体樹脂の融点以上の温度に維持するように制御してい
るので、浸入した溶融樹脂が開口孔５３内で冷却固化し
てしまうことを未然に防ぐことができる。この炭酸ガス
を供給する工程は、図９中（Ｂ）に示すように、計量工
程中に一定時間で所定量を供給する制御にしてもよい。
スクリュ軸３７が所定位置（射出量によって調整する）
まで後退した時点で計量工程が終了する。

【００７０】上記の計量工程におけるスクリュ軸３７の
後退速度は、基体樹脂の供給量を調整することで任意に
調整することができる。この制御法を図１と図９を参照
して説明する。

【００７１】基体樹脂の供給開始と同時に射出システム
コントローラ１１１からの信号でサーボモータ７８が設
定された回転数で駆動して、基体樹脂を可塑化スクリュ
５６に供給する。供給された基体樹脂が可塑化され、発
泡剤が溶解して貯留部７０に送られた樹脂圧を圧力セン
サ９２で検出し、設定された背圧値に保持するように射
出システムコントローラ１１１からの信号でサーボモー
タ８２が回転（射出時とは逆回転）してスクリュ軸３７
を後退させる。このサーボモータ８２の回転数がスクリ
ュ軸３７の後退速度に相当する。サーボモータ８２の回
転を低下させてスクリュ軸３７の後退速度を遅くするに
は、溶融樹脂の供給による樹脂圧の上昇を抑えることが
必要となる。すなわち、サーボモータ８２の回転数を検
出し、射出システムコントローラ１１１からの信号で基
体樹脂供給量調整装置１００の調整モータ１０３の回転
速度を低くして貯留部７０への樹脂供給量を少なくする
ことにより制御できる。

【００７２】したがって、発泡剤と溶融樹脂の撹拌を促
進するために、スクリュ軸３７を高速度で回転駆動して
も、基体樹脂の供給量を少なくすることにより、スクリ
ュ軸３７の後退速度を低下させることが可能となり、充
分な撹拌をしながら計量が行えることになる。

【００７３】一方、計量による可塑化スクリュ５６の後
退が完了すると、制御装置１１０の継続した指令により
スクリュ軸３７が回転を継続している状態で、射出シス
テムコントローラ１１１が、サーボモータ８２を制御し
てその作動を停止させる。これにより、ボールネジ軸８
６の回転も停止され、該ボールネジ軸８６の回転で移動
する移動盤８７も停止するので、移動盤８７に連結され
ているスクリュ軸３７の後退が停止される。

【００７４】このとき、制御装置１１０の射出システム
コントローラ１１１は、サーボモータ７８を制御してそ
の作動を継続させる。このサーボモータ７８の作動継続
により、スクリュ軸３７が後退完了位置にて回転を続け
ているので、攪拌スクリュ５７の攪拌も継続され、炭酸
ガスの溶融樹脂への溶解が促進される。

【００７５】溶解促進工程により撹拌を促進させる場合
は、計量中の基体樹脂供給量を調整し、スクリュ軸３７
の後退速度を制御して撹拌を促進させる必要は特にない
が、図１０のように組み合わせる制御にしてもよい。

【００７６】この溶解促進工程について更に詳しく説明
する。計量が終了してスクリュ軸３７が回転を停止する
と、可塑化スクリュ５６より先端に貯められた溶融樹脂
の圧力により、逆流防止機構６３，６９から可塑化スク
リュ５６側へ逆流する微少量の漏れが生じ、そのままで
は貯留部７０の樹脂圧は降下してしまう。溶融樹脂の漏
れ量と釣り合う量を可塑化スクリュ５６の回転により補
充することにより、圧力降下を防止して一定圧に保つこ
とができる。圧力降下は、スクリュ軸３７を回転させて
いても、送り能力が先端側の圧力に負けると生じてしま
う。特に、高圧下では溶融樹脂の背圧流（圧力差による
流れ）によるバックフロー量が多くなるため、可塑化ス
クリュ５６からの樹脂送りは、この流量と釣り合うよう
に推進流量を生じるようにする必要がある。そのため、
圧力を一定に維持するように基体樹脂の供給量を調整し
て推進流量を制御する。

【００７７】ここで、溶解促進工程中の制御について図
１と図９及び図１０を参照して説明する。計量工程で
は、樹脂の可塑化・混練に最適な背圧（第１圧力）を負
荷した状態でスクリュ軸３７を回転させるが、この第１
圧力は、発泡剤を供給するために発泡剤供給圧力よりも
低く設定しなければならない。計量によるスクリュ軸３
７の後退が完了した時点で、サーボモータ８２を停止さ
せてスクリュ軸３７の位置を固定し、サーボモータ７８
を設定回転数で回転させる。

【００７８】この際圧力センサ９２により樹脂圧を検知
して、一定の設定圧力（第２圧力）になるように射出シ
ステムコントローラ１１１からの信号で基体樹脂供給量
調整装置１００の調整モータ１０３の回転数を制御し、
基体樹脂の供給量を調整する。すなわち、樹脂圧が設定
圧力を超えようとしたら、調整モータ１０３の回転数を
下げて基体樹脂の供給量を少なくし、逆の場合は回転数
を上げる。基体樹脂供給量は、第２圧力の設定値及びス
クリュ軸３７の回転数により異なる。また、第２圧力
は、発泡剤の樹脂中への溶解を促進するために第１圧力
よりも高く設定することが好ましい。溶解促進工程は設
定時間行われ、その後射出工程に移行する。

【００７９】射出工程においては、先ず、シャットオフ
ノズル３８の射出口３８ｂが開くことによって、貯留部
７０に貯留されている発泡剤溶解樹脂が図示しない金型
へ向けて射出可能状態になる。

【００８０】射出工程が開始されると、シャットオフノ
ズル３８のニードル弁３８ｃが射出口３８ｂを開くと同
時に、サーボモータ８２が上記計量による後退時と逆方
向に作動して、その回転が駆動プーリ８３からタイミン
グベルト８４を介して従動プーリ８５に伝達される。こ
れにより、後退時と同様の作用によりスクリュ軸３７が
射出方向前方に移動して、スクリュ軸３７の先端部に設
けられたスクリュヘッド５８が貯留部７０の発泡剤溶解
樹脂を押圧する。

【００８１】この押圧とシャットオフノズル３８のニー
ドル弁３８ｃが射出口３８ｂを開けていることにより、
発泡剤溶解樹脂はシャットオフノズル３８の射出口３８
ｂから金型内のキャビティへ所定の射出圧力で所定量充
填される。射出工程開始と同時に、充填した発泡剤溶解
樹脂の反力により、逆流防止リング７２が、射出方向後
方へ移動して攪拌スクリュ５７に当接する。

【００８２】このとき、逆流防止リング７２の外径は、
加熱筒３５に嵌合しており、内径は近接する攪拌スクリ
ュ５７の外径よりも小径に設定されているため、貯留部
７０から流入溝６０を経由して流入した流入路７４内の
溶融樹脂が攪拌スクリュ５７へ流出することが阻止され
る。即ち、ヘッド−攪拌逆流防止機構６９により、発泡
剤溶解樹脂が貯留部７０から攪拌スクリュ５７へ逆流す
ることが防止される。この後、キャビティ内に充填され
た発泡剤溶解樹脂は、所定時間、保圧されて射出工程が
完了する。

【００８３】射出工程が完了すると、シャットオフノズ
ル３８のニードル弁３８ｃが射出口３８ｂを閉じ、金型
においては冷却工程に移行し、射出成形機においては再
び樹脂供給工程へ移行して計量が開始される。かくし
て、発泡成形の一工程が完了する。

【００８４】本実施の形態の発泡成形用射出成形機によ
れば、攪拌−可塑逆流防止機構６３およびヘッド−攪拌
逆流防止機構６９が設けられているので、炭酸ガス導入
時には攪拌スクリュ５７部から可塑化スクリュ５６部へ
溶融樹脂および炭酸ガスが逆流することを防止でき、射
出時には、貯留部７０から攪拌スクリュ５７部へ発泡剤
溶解樹脂が逆流して圧力が低下することを防止できる。
また、スクリュ軸３７が、制御装置１１０により、スク
リュ後退完了後においても回転を継続するため、この間
に炭酸ガスの溶解が促進される。

【００８５】さらに、基体樹脂供給量調整装置１００に
よって基体樹脂の供給量を自由に調整することができる
ので、基体樹脂の供給量調整で、スクリュ軸３７の回転
数・背圧設定とは別個にスクリュ軸３７の後退速度を調
整して計量を良好に行うことができる。また、溶解促進
工程において、貯留部７０内の樹脂圧を、スクリュ軸３
７の回転数によらずに、基体樹脂の供給量を調整して制
御することができるので、発泡剤の溶解をより良好に促
進することができる。

【００８６】さらにまた、逆止弁機構４８の外周には、
温度制御部４９が装着されているので、開口孔５３内に
浸入した溶融樹脂が開口孔５３内で冷却固化してしまう
ことを未然に防ぐこともできる。一方、射出システムコ
ントローラ１１１が、圧力センサ９２の検知結果に基づ
いてスクリュ軸３７の回転を制御するため、貯留部７０
内の圧力を所定の一定値に維持することができる。

【００８７】なお、図の発泡成形用射出成形機は、攪拌
スクリュ５７の外周面に断面視矩形の攪拌ピン５９が軸
線回りに複数環状に、かつ軸線方向に一定の間隔をおい
て突設される構成としたが、これに限られることなく、
例えば、以下に示すような構成であってもよい。

【００８８】（１） 図１１に示すように、攪拌スクリ
ュ５７の外周面に断面視円形の攪拌ピン５９ａが軸線回
りに複数環状に、かつ軸線方向に一定の間隔をおいて突
設される構成。 （２） 図１２に示すように、攪拌スクリュ５７の外周
面に断面視円形の攪拌ピン５９ｂが一定のリードを持っ
て螺旋状に突設される構成。 （３） 攪拌スクリュ５７の外周面に断面視矩形の攪拌
ピンが一定のリードを持って螺旋状に突設される構成。 （４） 攪拌スクリュ５７の外周面に断面視矩形または
円形の攪拌ピンが不規則に突設される構成。 （５） 図１３に示すように、攪拌スクリュ５７の外周
面に断面視円形の攪拌ピン５９が軸線回りに複数環状
に、かつ軸線方向に一定の間隔をおいて突設され、これ
ら攪拌ピン５９とスクリュヘッド５８との間にダルメー
ジ部９５が設けられる構成。 この場合、より均一な攪拌が実現できる。

【００８９】また、溶融空間３６に炭酸ガスを供給する
に際して、上記実施の形態においては、一カ所から供給
する構成としたが、図１４および図１５に示すように、
加熱筒３５の周囲に設けた複数の開口孔５３から供給す
る構成であってもよい。この場合、炭酸ガスの分散が一
層促進される。さらに、流入防止機構４７においても、
図１６に示すように、シャットオフノズル３８と同様に
ニードル弁５５ａによるチェック機構を設けるような構
成でもよく、溶融樹脂のガス管４３への浸入が防止可能
な機構であればこれに限るものではない。

【００９０】一方、スクリュ回転駆動機構７５とスクリ
ュ移動駆動機構７６及び基体樹脂供給量調整装置１００
においては、駆動源としてサーボモータ７８，８２，１
０３による電動駆動源を用いる構成としたが、これに限
られることなく、例えば、油圧駆動源を用いるような構
成であってもよい。また基体樹脂供給量調整装置１００
の構造は、図６ないし図８のものに限らず任意である。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、基体樹脂供給量調整装置で基体樹脂の供給
量を調整することによって、スクリュ軸の回転数によら
ずに可塑化スクリュ先端側の溶融樹脂圧を制御すること
ができる。したがって、溶融樹脂と発泡剤との溶融・撹
拌を最適な条件下で行って、均一に分布した微細なセル
を有する良好な発泡製品を得ることができる。

【００９２】請求項１記載の発泡成形用射出成形機にお
いて、可塑化スクリュと攪拌スクリュとの間に、該攪拌
スクリュから該可塑化スクリュへ溶融樹脂および発泡剤
が逆流することを防止する第一の逆流防止機構が設けら
れ、射出ノズルと攪拌スクリュとの間に、該射出ノズル
から該攪拌スクリュへ発泡剤溶解樹脂が逆流することを
防止する第二の逆流防止機構が設けられている構成とす
ると、撹拌スクリュから可塑化スクリュへの溶融樹脂及
び発泡剤の逆流と、射出ノズルから撹拌スクリュへの発
泡剤溶解樹脂の逆流が、二つの逆流防止機構によって防
止されるので、一層良好な射出成形が可能となる。

【００９３】また、基体樹脂供給量調整装置を、基体樹
脂の供給通路に設けられた羽根車と、該羽根車を回転さ
せる調整モータとによって構成したり、基体樹脂の供給
通路に設けられたスクリュフィーダと、該スクリュフィ
ーダを回転させる調整モータとによって構成すると、構
造が簡単で実施が容易である上、基体樹脂の供給量を精
度よく制御することができる。

【００９４】請求項５記載の発明によれば、スクリュ軸
の回転数とは無関係に、推進流量と背圧流量が釣り合う
樹脂圧に制御して、均一に分布した微細セルの良好な発
泡製品を得ることができる。

【００９５】請求項５記載の溶解促進工程における樹脂
圧の制御方法において、射出ノズルと撹拌スクリュとの
間の樹脂圧を検知する圧力センサの出力信号によって基
体樹脂供給量調整装置の作動を制御する とした場合
は、樹脂圧をより精度よくかつ迅速に制御することがで
きるようになり、一層良好な製品の成形が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態を示す図であって、逆流
防止機構、炭酸ガス供給装置、基体樹脂供給量調整装
置、制御装置が設けられた発泡成形用射出成形機の概略
構成図である。

【図２】 本発明の実施の形態を示す図であって、溶融
空間とガス管との間に流入防止機構が設けられた断面図
である。

【図３】 本発明の発泡成形用射出成形機を構成するス
クリュ軸の正面図である。

【図４】 本発明の実施の形態を示す図であって、スク
リュヘッドと攪拌スクリュとの間に、ヘッド−攪拌逆流
防止機構が設けられた断面図である。

【図５】 ヘッド−攪拌逆流防止機構の左側面図であ
る。

【図６】 基体樹脂供給量調整装置の一例を示す断面図
である。

【図７】 図６の（VII−VII）部分の断面図である。

【図８】 基体樹脂供給量調整装置の他の例を示す断面
図である。

【図９】 本発明の実施の形態におけるタイミングチャ
ートを示す図表である。

【図１０】 本発明の実施の形態の各工程における各モ
ータの回転数等と溶融樹脂圧力を示す図である。

【図１１】 本発明の発泡成形用射出成形機を構成する
スクリュ軸の他の形態を示す断面図である。

【図１２】 本発明の発泡成形用射出成形機を構成する
スクリュ軸の別の形態を示す断面図である。

【図１３】 本発明の発泡成形用射出成形機を構成する
スクリュ軸の更に他の形態を示す断面図である。

【図１４】 本発明の発泡成形用射出成形機を構成する
ガス導入部の他の形態を示す断面図である。

【図１５】 図１４におけるXV−XV線視断面図である。

【図１６】 本発明の発泡成形用射出成形機を構成する
流入防止機構の他の形態を示す断面図である。

【図１７】 従来の発泡成形用射出成形機の一例を示す
断面図である。

【図１８】 従来の発泡成形用射出成形機の他の例を示
す断面図である。

【図１９】 本発明の出願人らが開発した新しい発泡成
形用射出成形機の概略構成図である。

【符号の説明】

５ ホッパ ３１ 発泡成形用射出成形機 ３５ 加熱筒 ３６ 溶融空間（空間） ３７ スクリュ軸 ３８ シャットオフノズル（射出ノズル） ４０ 炭酸ガス供給装置（発泡剤供給装置） ５６ 可塑化スクリュ ５７ 攪拌スクリュ ６３ 攪拌−可塑逆流防止機構（第一の逆流防止機構） ６９ ヘッド−攪拌逆流防止機構（第二の逆流防止機
構） ９２ 圧力センサ（圧力検知具） ９７ 供給通路 １００ 基体樹脂供給量調整装置 １０１ 羽根車 １０３ 調整モータ １０５ スクリュフィーダ

フロントページの続き (72)発明者 寺山 正志 新潟県新潟市岡山1300番地 株式会社新潟 鉄工所新潟精機工場内 (72)発明者 福島 敏晴 静岡県浜松市中沢町10番１号 ヤマハ株式 会社内 (72)発明者 平工 達也 静岡県浜松市中沢町10番１号 ヤマハ株式 会社内 Ｆターム(参考） 4F206 AL16 AP032 AR032 AR14 JA04 JD03 JF04 JF12 JF22 JF47 JL02 JM01 JN01 JN03 JQ15 JQ26

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱筒の空間内に射出方向に移動自在
   に、かつ軸線回りに回転自在に配設されてホッパから供
   給通路を通じて前記空間内に供給された基体樹脂を可塑
   化する可塑化スクリュと、 該可塑化スクリュにより前記基体樹脂が可塑化されて溶
   融した溶融樹脂に発泡剤を供給する発泡剤供給装置と、 前記軸線回りに回転して前記発泡剤供給装置により供給
   された前記発泡剤を前記可塑化された溶融樹脂に溶解さ
   せる攪拌スクリュと、 前記加熱筒の先端に設けられ、前記攪拌スクリュにより
   前記溶融樹脂に発泡剤が溶解した発泡剤溶解樹脂を射出
   する射出ノズルとを備え、 前記攪拌スクリュは、前記加熱筒の空間内において前記
   可塑化スクリュの前方にその軸線を可塑化スクリュの軸
   線に合致させた状態で該可塑化スクリュの回転および移
   動に追従するように連結されて可塑化スクリュとともに
   スクリュ軸を構成したインラインスクリュ式の発泡成形
   用射出成形機であって、 前記ホッパと加熱筒との間に、ホッパから供給通路を通
   じて加熱筒に供給される基体樹脂の供給量を調整する基
   体樹脂供給量調整装置が設けられたことを特徴とする発
   泡成形用射出成形機。
2. 【請求項２】 可塑化スクリュと攪拌スクリュとの間
   に、該攪拌スクリュから該可塑化スクリュへ溶融樹脂お
   よび発泡剤が逆流することを防止する第一の逆流防止機
   構が設けられ、 射出ノズルと攪拌スクリュとの間に、該射出ノズルから
   該攪拌スクリュへ発泡剤溶解樹脂が逆流することを防止
   する第二の逆流防止機構が設けられていることを特徴と
   する請求項１記載の発泡成形用射出成形機。
3. 【請求項３】 基体樹脂供給量調整装置は、基体樹脂の
   供給通路に設けられた羽根車と、該羽根車を回転させる
   調整モータとを具備したことを特徴とする請求項１又は
   ２記載の発泡成形用射出成形機。
4. 【請求項４】 基体樹脂供給量調整装置は、基体樹脂の
   供給通路に設けられたスクリュフィーダと、該スクリュ
   フィーダを回転させる調整モータとを具備したことを特
   徴とする請求項１又は２記載の発泡成形用射出成形機。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか１つに記載
   の発泡成形用射出成形機において、 計量終了によるスクリュ軸後退完了後も定位置を保持し
   た状態でスクリュ軸を回転させて撹拌スクリュによる発
   泡剤の溶融樹脂への溶解を促進する場合に、基体樹脂供
   給量調整装置で基体樹脂の供給量を調整することにより
   樹脂圧を制御することを特徴とする溶解促進工程におけ
   る樹脂圧の制御方法。
6. 【請求項６】 射出ノズルと撹拌スクリュとの間の樹脂
   圧を検知する圧力センサの出力信号によって基体樹脂供
   給量調整装置の作動を制御することを特徴とする請求項
   ５記載の溶解促進工程における樹脂圧の制御方法。