JP2003154526A - 超臨界流体の注入方法、注入装置及びそれを備えた射出成形機 - Google Patents
超臨界流体の注入方法、注入装置及びそれを備えた射出成形機Info
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- JP2003154526A JP2003154526A JP2001356940A JP2001356940A JP2003154526A JP 2003154526 A JP2003154526 A JP 2003154526A JP 2001356940 A JP2001356940 A JP 2001356940A JP 2001356940 A JP2001356940 A JP 2001356940A JP 2003154526 A JP2003154526 A JP 2003154526A
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 スクリュ回転速度の設定値に拘わらず、溶融
材料に注入されて溶解される超臨界流体の量（溶解度）
を一定とする。 【解決手段】 本発明は、従来の装置に対し、射出成形
機の成形条件設定部２４の中からスクリュ回転速度の設
定値を抽出するスクリュ回転速度抽出部２３により得ら
れたスクリュ回転速度設定値と、材料の種類や超臨界流
体の種類などに応じた係数を設定する係数設定部２２に
より設定された係数とを乗じて超臨界流体の流量設定を
決定し、かつ、流量設定手段に再設定する流量再設定部
２１とを備えることにより、スクリュ回転速度の設定に
拘わらず、可塑化された溶融材料の超臨界流体の溶解度
を常に一定にすることが可能となる。
材料に注入されて溶解される超臨界流体の量（溶解度）
を一定とする。 【解決手段】 本発明は、従来の装置に対し、射出成形
機の成形条件設定部２４の中からスクリュ回転速度の設
定値を抽出するスクリュ回転速度抽出部２３により得ら
れたスクリュ回転速度設定値と、材料の種類や超臨界流
体の種類などに応じた係数を設定する係数設定部２２に
より設定された係数とを乗じて超臨界流体の流量設定を
決定し、かつ、流量設定手段に再設定する流量再設定部
２１とを備えることにより、スクリュ回転速度の設定に
拘わらず、可塑化された溶融材料の超臨界流体の溶解度
を常に一定にすることが可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スクリュによって
材料の可塑化を行う射出成形機であって、その前段部分
にて材料を溶融し、途中より超臨界流体を注入し、それ
より後方の下流（スクリュ後段）部分で溶融材料に超臨
界状態とした窒素ガスや炭酸ガスなどの超臨界流体を溶
解させ、更に混練・分散・混合するよう構成された射出
成形機において、一定流量の超臨界流体を注入するため
の超臨界流体の注入方法、注入装置、及びそれを備えた
射出成形機に関するものである。
材料の可塑化を行う射出成形機であって、その前段部分
にて材料を溶融し、途中より超臨界流体を注入し、それ
より後方の下流（スクリュ後段）部分で溶融材料に超臨
界状態とした窒素ガスや炭酸ガスなどの超臨界流体を溶
解させ、更に混練・分散・混合するよう構成された射出
成形機において、一定流量の超臨界流体を注入するため
の超臨界流体の注入方法、注入装置、及びそれを備えた
射出成形機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来の超臨界流体の注入装置及び
それを備えてなる射出成形機を示す図である。図２に示
すように、射出成形機は、ヒータ５を有するシリンダ２
内に設けられたスクリュ１によって材料の可塑化を行う
射出成形機であって、スクリュ前段部分１１にてホッパ
８より供給された材料を溶融し、その途中より、注入制
御部３により、超臨界流体発生部４により発生された窒
素や二酸化炭素の超臨界流体を注入し、スクリュ後段部
分１２で材料に超臨界流体を溶融させた後、混練・分散
・混合するよう構成されている。超臨界流体発生部４と
注入制御部３との間には、流量調節部７と、この流量調
節部７により調節される超臨界流体の流量を設定する流
量設定部６とが設けられている。以上の構成において、
注入装置は、流量設定部６と流量調節部７と注入制御部
３と超臨界流体発生部４とにより構成されている。
それを備えてなる射出成形機を示す図である。図２に示
すように、射出成形機は、ヒータ５を有するシリンダ２
内に設けられたスクリュ１によって材料の可塑化を行う
射出成形機であって、スクリュ前段部分１１にてホッパ
８より供給された材料を溶融し、その途中より、注入制
御部３により、超臨界流体発生部４により発生された窒
素や二酸化炭素の超臨界流体を注入し、スクリュ後段部
分１２で材料に超臨界流体を溶融させた後、混練・分散
・混合するよう構成されている。超臨界流体発生部４と
注入制御部３との間には、流量調節部７と、この流量調
節部７により調節される超臨界流体の流量を設定する流
量設定部６とが設けられている。以上の構成において、
注入装置は、流量設定部６と流量調節部７と注入制御部
３と超臨界流体発生部４とにより構成されている。
【０００３】以下、動作について説明する。流量調節部
７は超臨界流体の流量が流量設定部６に設定された値と
なるよう、超臨界流体発生部４から注入制御部３への流
路の開度を調整して、超臨界流体の流量を調節する。注
入制御部３は、このようにして調節された流量の超臨界
流体を可塑化中の所定の期間のみ溶融材料へ注入するよ
う動作する。流量設定部６の設定は、オペレータによる
人的操作により行われている。
７は超臨界流体の流量が流量設定部６に設定された値と
なるよう、超臨界流体発生部４から注入制御部３への流
路の開度を調整して、超臨界流体の流量を調節する。注
入制御部３は、このようにして調節された流量の超臨界
流体を可塑化中の所定の期間のみ溶融材料へ注入するよ
う動作する。流量設定部６の設定は、オペレータによる
人的操作により行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、超臨界流体
の流量設定は、可塑化時間と、溶解度、および成形品重
量より決定される。更に詳述すれば、溶解度は成形品品
質、材料と超臨界流体との溶解特性などから、可塑化時
間に関係なく決定される。従って、スクリュ回転速度の
設定変更によって、可塑化時間が変化した場合、溶解度
が変わらないように、注入時間と超臨界流体の設定流量
を設定し直す必要がある。また、スクリュ回転数は、成
形サイクルや、可塑化材料の状態によって成形途中でも
変更される場合がある。従って、スクリュ回転速度の設
定変更に応じて、その都度、設定流量を適切に設定変更
しなければ、溶解度が異なってしまい、成形品における
発泡状態などの品質を均一に維持できないという問題点
もあった。
の流量設定は、可塑化時間と、溶解度、および成形品重
量より決定される。更に詳述すれば、溶解度は成形品品
質、材料と超臨界流体との溶解特性などから、可塑化時
間に関係なく決定される。従って、スクリュ回転速度の
設定変更によって、可塑化時間が変化した場合、溶解度
が変わらないように、注入時間と超臨界流体の設定流量
を設定し直す必要がある。また、スクリュ回転数は、成
形サイクルや、可塑化材料の状態によって成形途中でも
変更される場合がある。従って、スクリュ回転速度の設
定変更に応じて、その都度、設定流量を適切に設定変更
しなければ、溶解度が異なってしまい、成形品における
発泡状態などの品質を均一に維持できないという問題点
もあった。
【０００５】本発明は、上述した課題に鑑みて成された
ものであり、スクリュ回転速度の設定変更に拘わらず、
可塑化された溶融材料中の超臨界流体の溶解度が常に一
定となるようにすることができる超臨界流体の注入方
法、注入装置及びそれを用いた射出成形機を得ることを
目的としている。
ものであり、スクリュ回転速度の設定変更に拘わらず、
可塑化された溶融材料中の超臨界流体の溶解度が常に一
定となるようにすることができる超臨界流体の注入方
法、注入装置及びそれを用いた射出成形機を得ることを
目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明は、超臨界流体発生手段（４）により発生
される超臨界流体を流量調節手段（７）を介してシリン
ダ（２）に注入し、シリンダ（２）内のスクリュ（１）
で可塑化が行われた溶融材料に溶解させる超臨界流体の
注入装置であって、前記スクリュ（１）の回転速度を取
得するスクリュ回転速度取得手段（２４，２３）と、前
記スクリュ回転速度取得手段（２４，２３）により取得
された回転速度に基づいて前記流量調節手段（７）にお
ける調節流量を設定する流量設定手段（２１）とを備え
てなることを特徴とするものである。
ため、本発明は、超臨界流体発生手段（４）により発生
される超臨界流体を流量調節手段（７）を介してシリン
ダ（２）に注入し、シリンダ（２）内のスクリュ（１）
で可塑化が行われた溶融材料に溶解させる超臨界流体の
注入装置であって、前記スクリュ（１）の回転速度を取
得するスクリュ回転速度取得手段（２４，２３）と、前
記スクリュ回転速度取得手段（２４，２３）により取得
された回転速度に基づいて前記流量調節手段（７）にお
ける調節流量を設定する流量設定手段（２１）とを備え
てなることを特徴とするものである。
【０００７】また、本発明の超臨界流体の注入装置にお
いて、前記流量設定手段（２１）により前記流量調節手
段（７）に設定される調節流量は、前記スクリュ回転速
度取得手段（２４，２３）により取得されたスクリュ回
転速度に所定の係数を乗算することにより得られること
を特徴とする。
いて、前記流量設定手段（２１）により前記流量調節手
段（７）に設定される調節流量は、前記スクリュ回転速
度取得手段（２４，２３）により取得されたスクリュ回
転速度に所定の係数を乗算することにより得られること
を特徴とする。
【０００８】また、本発明の超臨界流体の注入装置にお
いて、前記スクリュ回転速度取得手段（２４，２３）
は、射出成形機の成形条件設定手段（２４）により前記
設定されたスクリュ回転速度をスクリュ回転速度抽出手
段（２３）で抽出して取得することを特徴とする。
いて、前記スクリュ回転速度取得手段（２４，２３）
は、射出成形機の成形条件設定手段（２４）により前記
設定されたスクリュ回転速度をスクリュ回転速度抽出手
段（２３）で抽出して取得することを特徴とする。
【０００９】また、本発明は、シリンダ（２）と、シリ
ンダ（２）内に設けられたスクリュ（１）とを備え、前
記シリンダ（２）に供給された可塑化樹脂材料を溶融さ
せて射出する射出成形機において、請求項１乃至請求項
３のいずれかに記載の超臨界流体の注入装置を備えたこ
とを特徴とするものである。
ンダ（２）内に設けられたスクリュ（１）とを備え、前
記シリンダ（２）に供給された可塑化樹脂材料を溶融さ
せて射出する射出成形機において、請求項１乃至請求項
３のいずれかに記載の超臨界流体の注入装置を備えたこ
とを特徴とするものである。
【００１０】更に、本発明は、超臨界流体を流量調節を
行いシリンダ（２）に注入し、シリンダ（２）内で溶融
された溶融材料に溶解させる超臨界流体の注入方法であ
って、前記スクリュ（１）の回転速度の設定値を読み取
るスクリュ回転速度取得ステップと、前記スクリュ回転
速度取得ステップにより取得された回転速度に基づい
て、前記調節流量を設定する流量設定ステップとを備え
てなることを特徴とするものである。
行いシリンダ（２）に注入し、シリンダ（２）内で溶融
された溶融材料に溶解させる超臨界流体の注入方法であ
って、前記スクリュ（１）の回転速度の設定値を読み取
るスクリュ回転速度取得ステップと、前記スクリュ回転
速度取得ステップにより取得された回転速度に基づい
て、前記調節流量を設定する流量設定ステップとを備え
てなることを特徴とするものである。
【００１１】本発明の実施の形態においては、射出成形
機に設定されたスクリュ回転速度を抽出するスクリュ回
転速度設定抽出部２３と、抽出されたスクリュ回転速度
設定をもとに超臨界流体流量を算出するための係数設定
部２２を具備し、かつ、算出された超臨界流体の流量を
再設定する流量再設定部２１とによって、上述した課題
を解決している。すなわち、本発明は、従来の装置に対
し、射出成形機の成形条件設定部２４の中からスクリュ
回転速度の設定値を抽出するスクリュ回転速度抽出部２
３により得られたスクリュ回転速度設定値と、材料の種
類や超臨界流体の種類などに応じた係数を設定する係数
設定部２２により設定された係数とを乗じて超臨界流体
の流量設定を決定し、かつ、流量設定手段に再設定する
流量設定部（流量再設定部：２１）とを備えることによ
り、スクリュ回転速度の設定に拘わらず、可塑化された
溶融材料の超臨界流体の溶解度を常に一定にすることが
可能となる。
機に設定されたスクリュ回転速度を抽出するスクリュ回
転速度設定抽出部２３と、抽出されたスクリュ回転速度
設定をもとに超臨界流体流量を算出するための係数設定
部２２を具備し、かつ、算出された超臨界流体の流量を
再設定する流量再設定部２１とによって、上述した課題
を解決している。すなわち、本発明は、従来の装置に対
し、射出成形機の成形条件設定部２４の中からスクリュ
回転速度の設定値を抽出するスクリュ回転速度抽出部２
３により得られたスクリュ回転速度設定値と、材料の種
類や超臨界流体の種類などに応じた係数を設定する係数
設定部２２により設定された係数とを乗じて超臨界流体
の流量設定を決定し、かつ、流量設定手段に再設定する
流量設定部（流量再設定部：２１）とを備えることによ
り、スクリュ回転速度の設定に拘わらず、可塑化された
溶融材料の超臨界流体の溶解度を常に一定にすることが
可能となる。
【００１２】そして、このような構成によれば、射出成
形機に設定されたスクリュ回転速度を変更した場合、従
来の装置では、その変更量に応じてオペレータが、超臨
界流体の流量をスクリュ回転速度変更量に応じて設定し
直す必要があったが、本発明によれば、スクリュ回転速
度の設定値により自動的に超臨界流体の流量の再設定が
適切に行われるため、成形条件すなわちスクリュ回転速
度によらず一定の溶解度の溶融材料を計量することが可
能となる。
形機に設定されたスクリュ回転速度を変更した場合、従
来の装置では、その変更量に応じてオペレータが、超臨
界流体の流量をスクリュ回転速度変更量に応じて設定し
直す必要があったが、本発明によれば、スクリュ回転速
度の設定値により自動的に超臨界流体の流量の再設定が
適切に行われるため、成形条件すなわちスクリュ回転速
度によらず一定の溶解度の溶融材料を計量することが可
能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態を示す図
であり、図２と同一符号は図２に示したものと同一又は
相当物を示し、ここでの説明を省略する。図１に示され
る射出成形機は、スクリュ１によって材料の可塑化を行
う射出成形機であって、スクリュ前段部分１１にて材料
を溶融し、途中より超臨界流体発生部４より発生させた
超臨界流体を弁の開閉機構を有する注入制御部３により
注入し、下流部分１２で材料と、超臨界流体とを混練・
分散・混合するよう構成されている。
を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態を示す図
であり、図２と同一符号は図２に示したものと同一又は
相当物を示し、ここでの説明を省略する。図１に示され
る射出成形機は、スクリュ１によって材料の可塑化を行
う射出成形機であって、スクリュ前段部分１１にて材料
を溶融し、途中より超臨界流体発生部４より発生させた
超臨界流体を弁の開閉機構を有する注入制御部３により
注入し、下流部分１２で材料と、超臨界流体とを混練・
分散・混合するよう構成されている。
【００１４】本発明の超臨界流体の注入装置は、射出成
形機のスクリュ・シリンダ装置へ超臨界流体を供給する
よう構成された装置であって、射出成形機の成形条件設
定部２４の中からスクリュ駆動部２５に与えるスクリュ
回転速度の設定値を抽出するスクリュ回転速度抽出部２
３と、材料の種類や超臨界流体の種類などに応じた係数
を設定する係数設定部２２とを有し、スクリュ回転速度
抽出部２３より得られたスクリュ回転速度設定値と、設
定された係数とを乗じて超臨界流体の流量設定を決定
し、かつ、流量調節部７に再設定する流量再設定部２１
とによって構成され、スクリュ回転速度の設定に拘わら
ず、可塑化された溶融材料の超臨界流体の溶解度を常に
一定にするよう機能する。
形機のスクリュ・シリンダ装置へ超臨界流体を供給する
よう構成された装置であって、射出成形機の成形条件設
定部２４の中からスクリュ駆動部２５に与えるスクリュ
回転速度の設定値を抽出するスクリュ回転速度抽出部２
３と、材料の種類や超臨界流体の種類などに応じた係数
を設定する係数設定部２２とを有し、スクリュ回転速度
抽出部２３より得られたスクリュ回転速度設定値と、設
定された係数とを乗じて超臨界流体の流量設定を決定
し、かつ、流量調節部７に再設定する流量再設定部２１
とによって構成され、スクリュ回転速度の設定に拘わら
ず、可塑化された溶融材料の超臨界流体の溶解度を常に
一定にするよう機能する。
【００１５】以上の構成において、超臨界流体発生部
４、流量調節部７、注入制御部３、流量再設定部２１、
係数設定部２２、スクリュ回転速度抽出部２３、及び成
形条件設定部２４は本発明の実施の形態における超臨界
流体の注入装置３０を構成している。
４、流量調節部７、注入制御部３、流量再設定部２１、
係数設定部２２、スクリュ回転速度抽出部２３、及び成
形条件設定部２４は本発明の実施の形態における超臨界
流体の注入装置３０を構成している。
【００１６】
【発明の効果】以上に詳述したように、本発明によれ
ば、スクリュ回転速度の設定値に拘わらず、溶融材料に
注入されて溶解される超臨界流体の量（溶解度）を一定
とすることができるという効果を奏する。
ば、スクリュ回転速度の設定値に拘わらず、溶融材料に
注入されて溶解される超臨界流体の量（溶解度）を一定
とすることができるという効果を奏する。
【図１】本発明の実施の形態を示す図である。
【図２】従来の技術を示す図である。
１ スクリュ、２ シリンダ、３ 注入制御部、４ 超
臨界流体発生部、５ヒータ、７ 流量調節部、８ ホッ
パ、１１ スクリュ前段部分、１２ スクリュ後段部
分、２１ 流量再設定部（流量設定部）、２２ 係数設
定部、２３ スクリュ回転速度抽出部、２４ 成形条件
設定部、３０ 超臨界流体の注入装置。
臨界流体発生部、５ヒータ、７ 流量調節部、８ ホッ
パ、１１ スクリュ前段部分、１２ スクリュ後段部
分、２１ 流量再設定部（流量設定部）、２２ 係数設
定部、２３ スクリュ回転速度抽出部、２４ 成形条件
設定部、３０ 超臨界流体の注入装置。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4F201 AB16 AC05 AP08 AR07 AR14
BC01 BC02 BC12 BC31 BD04
BQ07 BQ34 BQ50 BQ57
4F206 AB02 AM01 AP08 AR14 JA04
JD01 JF04 JF12 JF48 JL02
JM01 JN03 JP13 JP18 JQ90
Claims (5)
- 【請求項１】 超臨界流体発生手段（４）により発生さ
れる超臨界流体を流量調節手段（７）を介してシリンダ
（２）に注入し、シリンダ（２）内のスクリュ（１）で
可塑化が行われた溶融材料に溶解させる超臨界流体の注
入装置であって、 前記スクリュ（１）の回転速度を取得するスクリュ回転
速度取得手段（２４，２３）と、 前記スクリュ回転速度取得手段（２４，２３）により取
得された回転速度に基づいて前記流量調節手段（７）に
おける調節流量を設定する流量設定手段（２１）とを備
えてなる超臨界流体の注入装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の超臨界流体の注入装置
において、 前記流量設定手段（２１）により前記流量調節手段
（７）に設定される調節流量は、前記スクリュ回転速度
取得手段（２４，２３）により取得されたスクリュ回転
速度に所定の係数を乗算することにより得られることを
特徴とする超臨界流体の注入装置。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の超臨界
流体の注入装置において、 前記スクリュ回転速度取得手段（２４，２３）は、射出
成形機の成形条件設定手段（２４）により前記設定され
たスクリュ回転速度をスクリュ回転速度抽出手段（２
３）で抽出して取得することを特徴とする超臨界流体の
注入装置。 - 【請求項４】 シリンダ（２）と、シリンダ（２）内に
設けられたスクリュ（１）とを備え、前記シリンダ
（２）に供給された可塑化樹脂材料を溶融させて射出す
る射出成形機において、請求項１乃至請求項３のいずれ
かに記載の超臨界流体の注入装置を備えたことを特徴と
する射出成形機。 - 【請求項５】 超臨界流体を流量調節を行いシリンダ
（２）に注入し、シリンダ（２）内で溶融された溶融材
料に溶解させる超臨界流体の注入方法であって、 前記スクリュ（１）の回転速度の設定値を読み取るスク
リュ回転速度取得ステップと、 前記スクリュ回転速度取得ステップにより取得された回
転速度に基づいて、前記調節流量を設定する流量設定ス
テップとを備えてなる超臨界流体の注入方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001356940A JP2003154526A (ja) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | 超臨界流体の注入方法、注入装置及びそれを備えた射出成形機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001356940A JP2003154526A (ja) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | 超臨界流体の注入方法、注入装置及びそれを備えた射出成形機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003154526A true JP2003154526A (ja) | 2003-05-27 |
Family
ID=19168359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001356940A Pending JP2003154526A (ja) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | 超臨界流体の注入方法、注入装置及びそれを備えた射出成形機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003154526A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008080809A (ja) * | 2007-10-25 | 2008-04-10 | Hitachi Maxell Ltd | 成形品の製造方法及び成形装置 |
| JP2010214963A (ja) * | 2010-05-11 | 2010-09-30 | Hitachi Maxell Ltd | 成形品の製造方法 |
| WO2014126082A1 (ja) * | 2013-02-18 | 2014-08-21 | 日立マクセル株式会社 | 発泡成形体の製造方法 |
| JP2015168079A (ja) * | 2014-03-05 | 2015-09-28 | 株式会社日本製鋼所 | 射出成形機のスクリュおよび射出成形機 |
-
2001
- 2001-11-22 JP JP2001356940A patent/JP2003154526A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008080809A (ja) * | 2007-10-25 | 2008-04-10 | Hitachi Maxell Ltd | 成形品の製造方法及び成形装置 |
| JP4570651B2 (ja) * | 2007-10-25 | 2010-10-27 | 日立マクセル株式会社 | 成形品の製造方法及び成形装置 |
| JP2010214963A (ja) * | 2010-05-11 | 2010-09-30 | Hitachi Maxell Ltd | 成形品の製造方法 |
| WO2014126082A1 (ja) * | 2013-02-18 | 2014-08-21 | 日立マクセル株式会社 | 発泡成形体の製造方法 |
| JP2014156073A (ja) * | 2013-02-18 | 2014-08-28 | Hitachi Maxell Ltd | 発泡成形体の製造方法 |
| US9884439B2 (en) | 2013-02-18 | 2018-02-06 | Hitachi Maxell, Ltd. | Method for producing foamed molded product |
| JP2015168079A (ja) * | 2014-03-05 | 2015-09-28 | 株式会社日本製鋼所 | 射出成形機のスクリュおよび射出成形機 |
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