JP3339756B2 - Gas injection resin injection molding machine - Google Patents
Gas injection resin injection molding machineInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、不活性ガスが混入して
いる溶融樹脂を金型内に射出して、該金型内の樹脂に複
数の微細セルを形成させることができるガス溶融樹脂の
射出成形機に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas-melted resin in which a molten resin mixed with an inert gas is injected into a mold so that a plurality of fine cells can be formed in the resin in the mold. Related to an injection molding machine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】熱可塑性樹脂の微細発泡体の製造方法と
して、米国のマサチューセッツ工科大（以下、ＭＩＴと
呼ぶ）が開発したものが知られている。この微細発泡体
（以下、ＭＣＰ（マイクロセルラプラスチック）と呼
ぶ）は、表皮が無発泡で内部に微細な発泡セルを持ち軽
量で機械的特性に優れる。ＭＩＴから出願されているＭ
ＣＰの関連特許としては、米国特許USP5,160,674があ
る。これでは、以下のように、記載されている。2. Description of the Related Art As a method for producing a fine foam of a thermoplastic resin, a method developed by Massachusetts Institute of Technology (hereinafter referred to as MIT) in the United States is known. This fine foam (hereinafter referred to as MCP (microcellular plastic)) has no foam, has fine foam cells inside, and is lightweight and has excellent mechanical properties. M filed by MIT
A related patent of CP is US Pat. No. 5,160,674. In this, it is described as follows.
【０００３】非結晶性材料に関しては、昇圧下でこの材
料を融点まで加熱してから、一定濃度のガスを浸透さ
せ、材料中で泡が発生し成長できるように圧力が低下さ
れる。その後、材料は、それ以上の発泡をしないように
冷却される。これにより直径が５μｍオーダで密度が１
０10個／ｃｍ3の泡が作られる。[0003] With respect to non-crystalline materials, the material is heated to its melting point under elevated pressure, then a certain concentration of gas is infiltrated and the pressure is reduced so that bubbles can be generated and grown in the material. Thereafter, the material is cooled to prevent further foaming. Thus, the diameter is on the order of 5 μm and the density is 1
0 10 bubbles / cm 3 are produced.
【０００４】さらに、半結晶性材料に関しては、 ａ）最初に、半結晶性高分子材料が溶ける融点もしくは
それ以上の温度になるまで半結晶性高分子材料を加熱す
る。 ｂ）二番目には、材料の融点もしくはそれ以上の温度に
ある溶融した高分子材料に、圧力を上昇させた状態で一
定濃度のガスを浸透させる。Further, regarding the semi-crystalline material, a) First, the semi-crystalline polymer material is heated to a melting point at which the semi-crystalline polymer material is melted or higher. b) Second, a constant concentration of gas is infiltrated into the molten polymer material at or above the melting point of the material at an elevated pressure.
【０００５】ｃ）三番目には、本質的に材料中で発泡が
起こらないように金型キャビティの中でガスを浸透させ
た高分子材料を形成する。 ｄ）四番目には、形作られた高分子材料を減圧して、ガ
スの過飽和状態にさせることにより、高分子材料中に均
一な気泡を形成させる。結果として、高分子材料におい
て直径が約１００μｍ以下の独立セルからなるマイクロ
セルラの空隙を持つ高分子材料が形作られる。C) Third, a gas-permeated polymeric material is formed in the mold cavity so that essentially no foaming occurs in the material. d) Fourth, uniform pressure bubbles are formed in the polymer material by reducing the pressure of the formed polymer material to supersaturate the gas. As a result, a polymer material having microcellular voids formed of independent cells having a diameter of about 100 μm or less is formed.
【０００６】ｅ）五番目には、それ以上のセルの成長を
抑えるために高分子材料を融点以下の温度に下げる。 となっている。E) Fifth, the polymer material is cooled to a temperature below the melting point to suppress further cell growth. It has become.
【０００７】また、文献“C.B Park,N.P.Suh(MIT):Extr
usion of Microcellular PolymersUsing A Rapid Press
ure Drop Device::SPE Technical Papers(1993)”（以
下、文献１とする。）では、ＭＣＰを製造する押出し
（又は射出）成形機について記載されている。それは、
通常の押出し（射出）成形の加熱シリンダの中程に穴が
開けられ、そこから不活性ガスを導入できるようになっ
ている。また、スクリュの先端に樹脂を撹拌して発泡構
造を微細化するためのスタティックミキシングヘッドが
設けられている。[0007] Also, the document "CB Park, NPSuh (MIT): Extr
usion of Microcellular PolymersUsing A Rapid Press
ure Drop Device :: SPE Technical Papers (1993) "(hereinafter referred to as Document 1) describes an extrusion (or injection) molding machine for producing MCP.
A hole is drilled in the middle of the usual extrusion (injection) molding heating cylinder, through which an inert gas can be introduced. A static mixing head is provided at the tip of the screw to agitate the resin to make the foam structure fine.
【０００８】さらに、別の文献“C.B Park,N.P.Suh(MI
T):Rapid Heating for Microcellulーar Nucleation:SP
E Technical Papers(1992)”（以下、文献２とする。）
にも、ＭＣＰを製造する押出し（射出）成形機について
記載されている。それは、文献１と同様に、通常の押出
し（射出）成形の加熱シリンダの中程に穴が開けられ、
そこから不活性ガスを導入できるようになっている。こ
の文献で述べられている実験では、３ＭＰａで不活性ガ
スを導入している。また、加熱シリンダの先端部内に
は、多数の細い流路が形成された微細流路ブロックが設
けられており、そこに溶融樹脂を通すことによって、剪
断発熱を生じさせて、樹脂温度を上昇させ、導入浸透し
ている不活性ガスの溶解度を低下させて、金型内で微細
な発泡を生じやすくしている。Further, another document “CB Park, NPSuh (MI
T): Rapid Heating for Microcellul-ar Nucleation: SP
E Technical Papers (1992) ”(hereinafter referred to as Reference 2)
Describes an extrusion (injection) molding machine for producing MCP. It has a hole in the middle of the usual extrusion (injection) molding heating cylinder, similar to Reference 1.
From there, an inert gas can be introduced. In the experiment described in this document, an inert gas was introduced at 3 MPa. In addition, a fine flow path block in which a large number of narrow flow paths are formed is provided in the distal end portion of the heating cylinder, and by passing molten resin therethrough, shear heat is generated to raise the resin temperature. In addition, the solubility of the inert gas introduced and permeated is reduced, so that fine foaming is easily generated in the mold.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】熱可塑性樹脂のＭＣＰ
では、軽量で且つ機械的特性を向上させるために、樹脂
成形品内において、セルが微細で且つ均一に分布してい
ることが望まれる。従来技術において、セルの微細化を
考慮しているものとして、文献１に記載されているもの
があるが、これは、スタティックミキシングヘッドを溶
融樹脂が１パスするだけであるため、十分に溶融樹脂と
不活性ガスとを混ぜ合わせることができず、セルの微細
化及びセルの均一分布化を十分に図ることができないと
いう問題点がある。SUMMARY OF THE INVENTION MCP of thermoplastic resin
Then, it is desired that the cells are finely and uniformly distributed in the resin molded product in order to reduce the weight and improve the mechanical properties. In the prior art, there is one that considers the miniaturization of cells, which is described in Document 1. However, this is because only one pass of the molten resin passes through the static mixing head. And an inert gas cannot be mixed with each other, which makes it impossible to sufficiently miniaturize the cells and uniformly distribute the cells.
【００１０】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、不活性ガスを溶融樹脂とを十分に
混ぜ合わせ、より樹脂成形品内のセルの微細化及びセル
の均一分布化を図ることができるガス溶融樹脂の射出成
形機を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of such a conventional problem, and sufficiently mixes an inert gas with a molten resin to further reduce the size of cells in a resin molded product and make the cells uniform. It is an object of the present invention to provide a gas molten resin injection molding machine capable of achieving distribution.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
のガス溶融樹脂の射出成形機は、円筒状の空間（以下、
メインシリンダ空間とする）が内部に形成されていると
共に、該メインシリンダ空間内に樹脂を供給するための
樹脂供給口が形成されているメインシリンダと、前記メ
インシリンダ空間とつながる空間（以下、ノズル空間と
する）が形成され、該ノズル空間内に至った樹脂を射出
する射出口が形成されているノズルと、前記メインシリ
ンダ空間内で往復移動することで、前記ノズルの前記射
出口から樹脂を押し出す射出部材と、前記射出部材を前
記メインシリンダ空間内で、往復移動させる射出部材駆
動手段と、前記ノズル空間内に配され、前記射出口を塞
げる位置と塞げない位置との間で往復移動可能な射出口
閉塞体と、前記射出口閉塞体を往復移動させる閉塞体駆
動手段と、前記メインシリンダ空間とつながる空間（以
下、サブシリンダ空間とする）が形成されているサブシ
リンダと、前記サブシリンダ空間内で往復移動可能に配
されているピストンと、前記ピストンを往復移動させる
ピストン駆動手段と、前記メインシリンダ空間内に供給
された前記樹脂を前記ノズル空間に至るまでに加熱溶融
させる加熱手段と、前記メインシリンダ空間内と前記サ
ブシリンダ空間内との間で、溶融樹脂が往復流動するよ
う、前記射出部材駆動手段及び前記ピストン駆動手段を
制御すると共に、該溶融樹脂が往復流動している際に前
記ノズルの前記射出口が前記射出口閉塞体で塞がれるよ
う、前記閉塞体駆動手段を制御する制御手段と、前記メ
インシリンダ空間と前記サブシリンダ空間との間を前記
溶融樹脂が往復流動する過程で、該溶融樹脂を撹拌する
撹拌手段と、を備えていることを特徴とするものであ
る。In order to achieve the above-mentioned object, an injection molding machine for gas-melted resin has a cylindrical space (hereinafter, referred to as a cylindrical space).
A main cylinder in which a resin supply port for supplying a resin is formed in the main cylinder space, and a space connected to the main cylinder space (hereinafter referred to as a nozzle). Is formed, and an injection port for injecting the resin that has reached the nozzle space is formed. By reciprocating in the main cylinder space, the resin is discharged from the injection port of the nozzle. An injection member to be extruded; an injection member driving means for reciprocating the injection member in the main cylinder space; and a reciprocating movement between a position where the injection port is closed and a position where the injection port is not closed and which is disposed in the nozzle space. A possible closing port, closing means driving means for reciprocating the closing port, and a space (hereinafter referred to as a sub-cylinder) connected to the main cylinder space. A sub-cylinder), a piston disposed reciprocally in the sub-cylinder space, a piston driving means for reciprocating the piston, and a piston supplied in the main cylinder space. Heating means for heating and melting the resin to reach the nozzle space; and the injection member driving means and the piston drive so that the molten resin reciprocates between the main cylinder space and the sub cylinder space. Control means for controlling the closing means driving means, so as to control the means, so that the injection port of the nozzle is closed by the injection port closing body when the molten resin is reciprocatingly flowing; and the main cylinder Stirring means for stirring the molten resin in the process of reciprocating flow of the molten resin between the space and the sub-cylinder space. It is an.
【００１２】ここで、前記射出成形機は、前記メインシ
リンダ空間内で溶融しつつある又は溶融した樹脂に、前
記不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段を備えてい
てもよい。この場合、不活性ガス供給手段は、不活性ガ
スを貯めておくガス貯蔵手段と、該ガス貯蔵手段から前
記メインシリンダ空間又は前記サブシリンダ空間内に不
活性ガスを導くガス配管と、該ガス配管を加熱する加熱
手段とを有しているものであることが好ましい。また、
前記メインシリンダ又は前記サブシリンダに、その空間
内に前記不活性ガス供給手段からの前記不活性ガスを導
くガス導入路を形成する場合には、該ガス導入路の前記
メインシリンダ空間又は前記サブシリンダ空間側の端部
に、前記不活性ガスが通過可能な微細孔が多数形成され
ている多孔質焼結体が配されていることが好ましい。Here, the injection molding machine may include an inert gas supply means for supplying the inert gas to the resin being melted or melted in the main cylinder space. In this case, the inert gas supply means includes: a gas storage means for storing the inert gas; a gas pipe for guiding the inert gas from the gas storage means into the main cylinder space or the sub cylinder space; And a heating means for heating. Also,
When the main cylinder or the sub-cylinder is provided with a gas introduction passage for guiding the inert gas from the inert gas supply means in the space, the main cylinder space or the sub-cylinder of the gas introduction passage is formed. It is preferable that a porous sintered body having a large number of fine holes through which the inert gas can pass is provided at an end on the space side.
【００１３】また、前記射出成形機において、前記射出
部材は、円筒状の前記メインシリンダ空間の中心軸を中
心軸とするスクリューである場合には、前記スクリュー
は、前記ノズルの前記射出口と対向する先端部と、該ス
クリュー自体の回転で前記メインシリンダ空間内の樹脂
を前記ノズル空間の方向に送れるよう、前記中心軸を中
心としてスパイラル状の溝が形成されているスクリュー
本体部と、該先端部とスクリュー本体部との間に位置し
て両者を連結し且つ両者の外径よりも小さい外径のくび
れ部とを有し、前記くびれ部には、リング状を成し、そ
の外周面が前記メインシリンダの内周面に接しつつ、前
記先端部と前記スクリュー本体部との間で前記中心軸と
平行な方向に移動可能な逆流防止部材が取り付けられ、
前記先端部には、該先端部のスクリュー本体側端面に前
記逆流防止部材の先端部側端面が接触している状態で
も、前記ノズル空間側へ樹脂を通すことができる樹脂通
過溝が形成されていることが好ましい。Further, in the injection molding machine, when the injection member is a screw having a central axis of the cylindrical main cylinder space as a central axis, the screw is opposed to the injection port of the nozzle. A screw body portion having a spiral groove formed around the central axis so that the resin in the main cylinder space can be sent in the direction of the nozzle space by rotation of the screw itself; And a constricted portion located between the screw body and connecting the two and having an outer diameter smaller than the outer diameter of both, the constricted portion has a ring shape, and the outer peripheral surface thereof has While being in contact with the inner peripheral surface of the main cylinder, a backflow preventing member movable in a direction parallel to the central axis is mounted between the distal end portion and the screw body portion,
In the tip portion, a resin passage groove through which resin can pass to the nozzle space side is formed even when the tip end side end surface of the backflow prevention member is in contact with the screw body side end surface of the tip portion. Is preferred.
【００１４】また、前記射出成形機において、前記撹拌
手段は、前記メインシリンダ空間と前記サブシリンダ空
間との境界に配され、両空間のうち一方の空間から他方
の空間へ前記溶融樹脂が流入できる複数の貫通孔が互い
に平行にならぬよう形成されている固定式撹拌器である
ことが好ましい。また、前記射出成形機は、高周波電流
が流れることで、前記ノズルを高周波誘導加熱する高周
波誘導加熱手段と、該高周波誘導加熱手段に供給する電
流の量を変える加熱制御手段とを備えていることが好ま
しい。In the injection molding machine, the stirring means is disposed at a boundary between the main cylinder space and the sub cylinder space, and the molten resin can flow from one of the two spaces to the other space. It is preferable that the fixed stirrer has a plurality of through holes formed so as not to be parallel to each other. Further, the injection molding machine includes a high-frequency induction heating unit that performs high-frequency induction heating of the nozzle when a high-frequency current flows, and a heating control unit that changes an amount of current supplied to the high-frequency induction heating unit. Is preferred.
【００１５】[0015]
【作用】溶融樹脂に不活性ガスを混入させる方法として
は、射出成形機に樹脂ペレットが投入されて、これが溶
融しつつある又は溶融したものに対して不活性ガスを混
入する方法と、射出成形機に投入する前の樹脂ペレット
に予め不活性ガスを混入させておく方法とがある。そこ
で、以下では、樹脂が溶融した時点で、これに溶融樹脂
を混入する場合について説明する。The method of mixing an inert gas into a molten resin includes a method in which resin pellets are put into an injection molding machine, and a method in which an inert gas is mixed into a molten or molten resin. There is a method in which an inert gas is mixed in advance into resin pellets before being put into a machine. Therefore, the case where the molten resin is mixed with the resin when the resin is melted will be described below.
【００１６】まず、メインシリンダの樹脂供給口から樹
脂ペレットをメインシリンダ空間内に投入する。メイン
シリンダ空間内に投入された樹脂ペレットは、ノズル側
へ移動して行く過程で、加熱手段により加熱され、次第
に溶融して行く。メインシリンダ空間内の溶融樹脂に
は、不活性ガス供給手段から不活性ガスが供給される。
なお、不活性ガスが予め混入されている樹脂ペレットを
用いる場合には、溶融しつつある又は溶融した樹脂に不
活性ガスを供給する工程は不要である。First, resin pellets are introduced into the main cylinder space from the resin supply port of the main cylinder. The resin pellets charged into the main cylinder space are heated by the heating means in the process of moving to the nozzle side and gradually melt. An inert gas is supplied to the molten resin in the main cylinder space from an inert gas supply unit.
In the case of using resin pellets in which an inert gas has been mixed in advance, a step of supplying the inert gas to the resin that is being melted or melted is unnecessary.
【００１７】溶融樹脂中に不活性ガスが供給された後、
又は供給中、制御手段は、射出部材駆動手段及びサブシ
リンダのピストン駆動手段に対して、射出部材及びサブ
シリンダ内のピストンを動作させるよう指示する。この
結果、射出部材及びサブシリンダ内のピストンが動作
し、メインシリンダ空間内とサブシリンダ空間内との間
で、溶融樹脂が往復流動する。このとき、制御手段から
の指示を受けた閉塞体駆動機構により、射出口閉塞体が
動作して、ノズルの射出口が閉じられ、溶融樹脂は、ノ
ズルの射出口から漏れ出ることはない。After the inert gas is supplied into the molten resin,
Alternatively, during supply, the control unit instructs the injection member driving unit and the piston driving unit of the sub cylinder to operate the injection member and the piston in the sub cylinder. As a result, the injection member and the piston in the sub cylinder operate, and the molten resin reciprocates between the main cylinder space and the sub cylinder space. At this time, the injection port closing body is operated by the closing body driving mechanism that receives the instruction from the control means, and the injection port of the nozzle is closed, so that the molten resin does not leak from the injection port of the nozzle.
【００１８】溶融樹脂は、メインシリンダ空間内とサブ
シリンダ空間内との間で往復流動する過程で、撹拌手段
により撹拌され、溶融樹脂中に不活性ガスが次第に溶解
して行く。この際、溶融樹脂の往復流動が複数回行われ
るよう、制御手段は、射出部材駆動手段及びサブシリン
ダのピストン駆動手段に対して、射出部材及びサブシリ
ンダ内のピストンを動作させるよう指示する。この結
果、溶融樹脂は、何度も撹拌手段により撹拌されるた
め、溶融樹脂中に不活性ガスが十分に溶解することにな
る。The molten resin is stirred by the stirring means during the reciprocating flow between the main cylinder space and the sub-cylinder space, and the inert gas gradually dissolves in the molten resin. At this time, the control unit instructs the injection member driving unit and the piston driving unit of the sub cylinder to operate the injection member and the piston in the sub cylinder so that the reciprocating flow of the molten resin is performed a plurality of times. As a result, the molten resin is agitated many times by the agitation means, so that the inert gas is sufficiently dissolved in the molten resin.
【００１９】溶融樹脂中に不活性ガスが十分に溶解する
と、射出部材が動作して、不活性ガスが溶解している溶
融樹脂をノズルの射出口から射出する。射出された樹脂
は、金型に至ると、圧力が急激に低下するため、溶融樹
脂が発泡する。その後、金型を急激に冷却することによ
り、表面に無発泡のスキン層を持ち、内部に微細な発泡
構造を持った成形品が形成される。このように、本発明
では、溶融樹脂中に不活性ガスを十分に溶解することが
できるので、成形品内のセルの微細化及びセルの均一分
布化を図ることができる。When the inert gas is sufficiently dissolved in the molten resin, the injection member operates to eject the molten resin in which the inert gas is dissolved from the injection port of the nozzle. When the injected resin reaches the mold, the pressure drops sharply, so that the molten resin foams. Thereafter, by rapidly cooling the mold, a molded article having a non-foamed skin layer on the surface and a fine foamed structure inside is formed. As described above, in the present invention, the inert gas can be sufficiently dissolved in the molten resin, so that the cells in the molded article can be miniaturized and the cells can be uniformly distributed.
【００２０】[0020]
【実施例】以下、本発明に係る射出成形機の各種実施例
について説明する。まず、本発明に係る射出成形機の第
１の実施例について、図１〜図９を用いて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Various embodiments of the injection molding machine according to the present invention will be described below. First, a first embodiment of the injection molding machine according to the present invention will be described with reference to FIGS.
【００２１】本実施例の射出成形機は、図１に示すよう
に、射出系と、射出系内の樹脂を目的の温度まで加熱す
る加熱系と、射出系内で溶融した樹脂に不活性ガスを供
給する不活性ガス供給系と、これらの系を制御する制御
系とを備えている。As shown in FIG. 1, the injection molding machine of this embodiment includes an injection system, a heating system for heating the resin in the injection system to a target temperature, and an inert gas added to the resin melted in the injection system. And a control system for controlling these systems.
【００２２】射出系は、円筒状の空間（以下、メインシ
リンダ空間１２とする）が内部に形成されているメイン
シリンダ１０と、メインシリンダ空間１２内に供給する
樹脂が入れられるホッパ（図示されていない）と、メイ
ンシリンダ空間１２内で往復移動及び回転可能なスクリ
ュー（射出部材）２０と、スクリュー２０をメインシリ
ンダ空間１２内で往復移動及び回転させるスクリュー駆
動機構３０と、メインシリンダ空間１２とつながる空間
（以下、ノズル空間とする）４１が形成され、このノズ
ル空間４１内に至った樹脂を射出する射出口４２が形成
されているノズル４０と、ノズル４０の射出口４２を塞
ぐニードル（射出口閉塞体）４５と、ノズル４０の射出
口４２を塞げる位置と塞げない位置との間でニードル４
５を往復移動させるニードル駆動機構４６，４７と、ノ
ズル空間４１内に配され多数の貫通孔が形成されている
多貫通孔ブロック４３と、メインシリンダ空間１２とつ
ながる空間（以下、サブシリンダ空間とする）５１が形
成されているサブシリンダ５０と、サブシリンダ空間５
１内で往復移動可能に配されているピストン５２と、こ
のピストン５２を往復移動させるピストン駆動シリンダ
５３と、を備えている。The injection system includes a main cylinder 10 in which a cylindrical space (hereinafter, referred to as a main cylinder space 12) is formed, and a hopper (shown in the drawing) in which a resin to be supplied into the main cylinder space 12 is put. No), a screw (injection member) 20 that can reciprocate and rotate in the main cylinder space 12, a screw drive mechanism 30 that reciprocates and rotates the screw 20 in the main cylinder space 12, and a connection to the main cylinder space 12. A nozzle 40 in which a space (hereinafter, referred to as a nozzle space) 41 is formed, and an injection port 42 for injecting the resin reaching the nozzle space 41 is formed, and a needle (injection port) for closing the injection port 42 of the nozzle 40 The needle 4 is moved between a position where the injection port 42 of the nozzle 40 is closed and a position where the injection port 42 is not closed.
The needle driving mechanisms 46 and 47 for reciprocating the nozzle 5, the multi-through hole block 43 disposed in the nozzle space 41 and having a large number of through holes, and a space connected to the main cylinder space 12 (hereinafter, a sub cylinder space and a Sub-cylinder 50 in which the sub-cylinder space 51 is formed.
The piston 52 is provided with a piston 52 that is reciprocally movable within 1, and a piston drive cylinder 53 that reciprocates the piston 52.
【００２３】メインシリンダ１０は、ノズル４０に接続
される混合筒１４と、この混合筒１４に接続されると共
にホッパが接続される加熱筒１１とで構成されている。
加熱筒１１には、スクリュー２０が配される円筒状の加
熱筒空間１３が形成されている。また、混合筒１４に
は、ノズル空間４１及び加熱筒空間１３とつながり、ス
クリュー２０の先端部２１が位置することになる混合筒
空間１５と、サブシリンダ空間５１と混合筒空間１５と
を連通させる連通空間１６とが形成されている。混合筒
１４には、混合筒１４内の溶融樹脂の圧力を検出する圧
力計１７と、混合筒空間１５内の圧力が特定圧力以上に
なると開いて溶融樹脂を排出する安全弁１８とが取り付
けられている。混合筒１４の連通空間１６の回りには、
微細な孔が多数形成されている焼結金属１９が設けられ
ている。この焼結金属１９の微細孔は、数ミクロンオー
ダーの孔径である。なお、前述したメインシリンダ空間
１２は、加熱筒１１の加熱筒空間１３と、混合筒１４の
混合筒空間１５及び連通空間１６とで構成される。The main cylinder 10 comprises a mixing cylinder 14 connected to the nozzle 40 and a heating cylinder 11 connected to the mixing cylinder 14 and connected to a hopper.
The heating cylinder 11 has a cylindrical heating cylinder space 13 in which the screw 20 is disposed. Further, the mixing cylinder 14 is connected to the nozzle space 41 and the heating cylinder space 13 and communicates the mixing cylinder space 15 in which the distal end portion 21 of the screw 20 is located, the sub cylinder space 51 and the mixing cylinder space 15. A communication space 16 is formed. A pressure gauge 17 that detects the pressure of the molten resin in the mixing cylinder 14 and a safety valve 18 that opens and discharges the molten resin when the pressure in the mixing cylinder space 15 exceeds a specific pressure are attached to the mixing cylinder 14. I have. Around the communication space 16 of the mixing cylinder 14,
A sintered metal 19 having a large number of fine holes is provided. The fine pores of the sintered metal 19 have a pore diameter on the order of several microns. The above-described main cylinder space 12 includes a heating cylinder space 13 of the heating cylinder 11, a mixing cylinder space 15 of the mixing cylinder 14, and a communication space 16.
【００２４】スクリュー２０は、三角錐状の先端部２１
と、スパイラル状の溝が形成されているスクリュー本体
部２３と、先端部２１及びスクリュー本体部２３との間
に形成され両者の外径よりも小さい外径のくびれ部（図
６及び図７）２４と、スクリュー駆動機構３０に連結さ
れる連結部２５とを有している。三角錐状の先端部２１
には、図６及び図７に示すように、その底辺に該当する
部分に複数の切欠き（以下、樹脂通過溝とする）２２が
形成されている。くびれ部２４には、リング状の逆流防
止リング２７が取り付けられている。この逆流防止リン
グ２７は、その外径がメインシリンダ１０の内径とほぼ
同じで、その内径がくびれ部２４の外径よりも僅かに大
きく形成されている。すなわち、逆流防止リング２７
は、スクリュー２０の中心軸と平行な方向に、メインシ
リンダ１０の内周面と接しつつ、先端部２１とスクリュ
ー本体部２３との間で移動可能に、くびれ部２４に取り
付けられている。The screw 20 has a triangular pyramid tip 21
, A screw main body 23 having a spiral groove formed therein, and a constricted portion formed between the tip end portion 21 and the screw main body 23 and having an outer diameter smaller than the outer diameter of both (FIGS. 6 and 7). 24 and a connecting portion 25 connected to the screw driving mechanism 30. Triangular pyramid tip 21
As shown in FIGS. 6 and 7, a plurality of notches (hereinafter, referred to as resin passage grooves) 22 are formed in a portion corresponding to the bottom side. A ring-shaped backflow prevention ring 27 is attached to the constricted portion 24. The backflow prevention ring 27 has an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the main cylinder 10, and is formed slightly larger in inner diameter than the outer diameter of the constricted portion 24. That is, the backflow prevention ring 27
Is attached to the constricted portion 24 so as to be movable between the distal end portion 21 and the screw body portion 23 while being in contact with the inner peripheral surface of the main cylinder 10 in a direction parallel to the central axis of the screw 20.
【００２５】スクリュー駆動機構３０は、スクリュー２
０の連結部２５と連結される連結軸３１と、この連結軸
３１に連結されているスプライン軸３２と、連結軸３１
及びスプライン軸３２を往復移動させる油圧ピストン３
３と、油圧ピストン３３に連結されていると共にスプラ
イン軸３２に対して相対的に往復移動不能に且つ相対回
転可能にスプライン軸３２に連結されているピストンロ
ッド３４と、スプライン軸３２に対して相対回転不能に
且つ相対的に往復移動可能に取り付けられているギヤ３
５と、このギヤ３５に係合している複数のギヤ３６ａ，
３６ｂと、これらを覆うケーシング３７と、油圧ピスト
ン３３を往復移動させる油圧回路３８と、駆動ギヤ３６
ｂを回転させるスクリュー回転モータ３９とを備えてい
る。The screw driving mechanism 30 includes a screw 2
0, a connecting shaft 31 connected to the connecting portion 25, a spline shaft 32 connected to the connecting shaft 31, and a connecting shaft 31.
And hydraulic piston 3 for reciprocating spline shaft 32
3 and a piston rod 34 connected to the hydraulic piston 33 and connected to the spline shaft 32 so as to be unable to reciprocate and rotate relative to the spline shaft 32. Gear 3 mounted non-rotatably and relatively reciprocally movable
5, a plurality of gears 36a engaged with the gear 35,
36b, a casing 37 for covering them, a hydraulic circuit 38 for reciprocating the hydraulic piston 33, and a drive gear 36
and a screw rotation motor 39 for rotating b.
【００２６】ニードル駆動機構４６，４７は、ニードル
４５の基端部（射出口４２側に向いている先端部と反対
側の端部）に連結されているアーム４６と、このアーム
４６を揺動させることで、ノズル４０の射出口４２を塞
げる位置と塞げない位置との間でニードル４５を往復移
動させるニードル駆動源４７とを備えている。多貫通孔
ブロック４３は、図１及び図４に示すように、ノズル空
間４１内に配されている。この多貫通孔ブロック４３に
は、スクリュー２０の中心軸と平行な方向に貫通してい
るφ０.５ｍｍ程度の貫通孔が多数形成されている。The needle driving mechanisms 46 and 47 are provided with an arm 46 connected to a base end of the needle 45 (an end opposite to the distal end facing the injection port 42) and swing the arm 46. A needle driving source 47 that reciprocates the needle 45 between a position where the injection port 42 of the nozzle 40 is closed and a position where the injection port 42 is not closed is provided. The multi-through-hole block 43 is arranged in the nozzle space 41 as shown in FIGS. The multi-through-hole block 43 has a large number of through-holes of about 0.5 mm that penetrate in a direction parallel to the central axis of the screw 20.
【００２７】サブシリンダ５０と混合筒１４の境界、正
確には、サブシリンダ空間５１と混合筒１４の連通空間
１６との境界には、スタティックミキシングヘッド５４
が設けられている。このスタティックミキシングヘッド
５４には、サブシリンダ空間５１から混合筒１４の連通
空間１６へ貫通するφ０.５〜５.０ｍｍの複数の貫通孔
が形成されている。各貫通孔は、それぞれ、貫通方向が
若干異なっており、溶融樹脂がここを通ることで、その
流れを乱し、溶融樹脂を撹拌できるようになっている。
なお、同図に示すミキシングヘッド５４は、貫通孔が互
いに交わっているものではないが、例えば、図３に示す
ように、二つの貫通孔が互いに交わっているミキシング
ヘッド５４ａでもよい。このように、貫通孔相互が交わ
っていると、溶融樹脂に対する撹拌性能を向上させるこ
とができる。At the boundary between the sub cylinder 50 and the mixing cylinder 14, more precisely, at the boundary between the sub cylinder space 51 and the communication space 16 between the mixing cylinder 14, a static mixing head 54 is provided.
Is provided. The static mixing head 54 has a plurality of through holes of φ0.5 to 5.0 mm penetrating from the sub cylinder space 51 to the communication space 16 of the mixing cylinder 14. Each of the through holes has a slightly different penetrating direction, and when the molten resin passes therethrough, the flow is disturbed and the molten resin can be stirred.
The through-holes of the mixing head 54 shown in FIG. 3 do not intersect each other. For example, as shown in FIG. 3, a mixing head 54a in which two through-holes intersect with each other may be used. As described above, when the through holes intersect with each other, the stirring performance for the molten resin can be improved.
【００２８】加熱系は、混合筒１４内の溶融樹脂の温度
を検知する温度計６１と、メインシリンダ１０に巻き付
けられているバンドヒータ６２，６２と、温度計６１で
検知された温度に基づいてバンドヒータ６２，６２に電
流を供給するヒータ駆動回路６３と、ノズル４０の先端
部に巻き付けられている高周波誘導加熱用コイル６５
と、このコイル６５に高周波電流を供給するコイル駆動
回路６６とを備えている。高周波誘導加熱用コイル６５
は、内部に冷媒を流すことができるように中空になって
いる。このコイル６５には、図示されていないが冷媒供
給機が接続されている。The heating system is based on a thermometer 61 for detecting the temperature of the molten resin in the mixing cylinder 14, band heaters 62, 62 wound around the main cylinder 10, and a temperature detected by the thermometer 61. A heater driving circuit 63 for supplying a current to the band heaters 62, and a high-frequency induction heating coil 65 wound around the tip of the nozzle 40.
And a coil drive circuit 66 for supplying a high-frequency current to the coil 65. High frequency induction heating coil 65
Is hollow so that a refrigerant can flow inside. The coil 65 is connected to a refrigerant supply device (not shown).
【００２９】不活性ガス供給系は、不活性ガスであるＣ
Ｏ2を液体状態で貯めておくガスボンベ７０と、ガスボ
ンベ７０内のＣＯ2を混合筒１４の連通空間１６内に導
くための配管７１と、ＣＯ2の圧力を高める昇圧ポンプ
７２と、ガスボンベ７０からの液体ＣＯ2を液体のまま
昇圧ポンプ７２に送るため、この間のＣＯ2を冷却する
チラーユニット７３と、配管７１内のＣＯ2の温度を検
知する温度計７４と、配管７１内の圧力が特定圧力以上
になると開いてＣＯ2を排出し、特定圧力より低下する
と再び閉まる背圧弁７６と、背圧弁７６が開く特定圧力
よりも高い圧力で開く安全弁７５と、配管７１から混合
筒１４の連通空間１６内にＣＯ2が至らないようにする
遮断弁７７と、昇圧ポンプ７２から混合筒１４までの間
の配管７１に巻き付けられているバンドヒータ７８と、
このバンドヒータ７８に電流を供給するヒータ駆動回路
７９とを備えている。The inert gas supply system includes an inert gas C
A gas cylinder 70 for storing O 2 in a liquid state, a pipe 71 for guiding CO 2 in the gas cylinder 70 into the communication space 16 of the mixing cylinder 14, a booster pump 72 for increasing the pressure of CO 2 , and a gas cylinder 70. for sending the liquid CO 2 to the booster pump 72 remains liquid, the chiller unit 73 for cooling the meantime of CO 2, a thermometer 74 for detecting the temperature of the CO 2 in the pipe 71, the pressure in the pipe 71 is specified A back pressure valve 76 that opens to discharge CO 2 when the pressure exceeds the pressure, and closes again when the pressure falls below a specific pressure, a safety valve 75 that opens at a pressure higher than the specific pressure at which the back pressure valve 76 opens, and a communication space between the pipe 71 and the mixing cylinder 14. A shut-off valve 77 for preventing CO 2 from reaching the inside 16, a band heater 78 wound around a pipe 71 between the booster pump 72 and the mixing cylinder 14,
A heater driving circuit 79 for supplying a current to the band heater 78 is provided.
【００３０】制御系である制御装置８０は、図１に示す
ように、射出系のスクリュー回転モータ３９及び油圧回
路３８、加熱系のコイル駆動回路６６及びヒータ駆動回
路６３、不活性ガス供給系のヒータ駆動回路６６、昇圧
ポンプ７２、チラーユニット７３及び遮断弁７７と信号
線で接続され、これらを制御できるようになっている。
また、各圧力計１８や各温度計６１，７４の検出値を認
識できるように、これら圧力計や温度計とも信号線（図
示されていない）で接続されている。As shown in FIG. 1, a control device 80 as a control system includes a screw rotation motor 39 and a hydraulic circuit 38 of an injection system, a coil drive circuit 66 and a heater drive circuit 63 of a heating system, and an inert gas supply system. The heater drive circuit 66, the boost pump 72, the chiller unit 73, and the shut-off valve 77 are connected by signal lines so that these can be controlled.
Further, these pressure gauges and the thermometers 61 and 74 are also connected to the pressure gauges and the thermometers by signal lines (not shown) so that the detection values can be recognized.
【００３１】次に、本実施例の射出成形機の動作につい
て、図８に示すタイムチャートに基づいて説明する。な
お、以下の説明の都合上、スクリュー２０がノズル４０
に近づく方向に移動することを前進、スクリュー２０が
ノズル４０から遠ざかる方向に移動することを後退、ス
クリュー２０が最も前進した位置を前進位置、スクリュ
ー２０が最も後退した位置を後退位置とする。また、サ
ブシリンダ５０内のピストン５２が混合筒１４に近づく
方向に移動することを前進、ピストン５２が混合筒１４
から遠ざかる方向に移動することを後退、ピストン５２
が最も前進した位置を前進位置、ピストン５２が最も後
退した位置を後退位置とする。また、以上において説明
していないが、本実施例の射出成形機は、ノズル４０の
射出口４２が金型に接触する前進位置と射出口４２が金
型から離れている後退位置との間で、ノズル４０やメイ
ンシリンダ１０等を一体的に移動させる移動機構も備え
ている。Next, the operation of the injection molding machine of this embodiment will be described with reference to a time chart shown in FIG. In addition, for convenience of the following description, the screw 20
The screw 20 moves forward in the direction approaching the nozzle 40, the screw 20 moves in the direction away from the nozzle 40, the screw 20 advances to the most advanced position, and the screw 20 most retracted to the retracted position. Further, the piston 52 in the sub cylinder 50 moves forward in the direction approaching the mixing cylinder 14, and the piston 52 moves
Retreating to move in the direction away from the piston 52
Is the forward position, and the position where the piston 52 is most retracted is the retracted position. Although not described above, the injection molding machine according to the present embodiment is configured such that the injection port 42 of the nozzle 40 is moved between the forward position where the injection port 42 contacts the mold and the retracted position where the injection port 42 is away from the mold. Also, a moving mechanism for integrally moving the nozzle 40, the main cylinder 10, and the like is provided.
【００３２】ホッパ（図示せず）から樹脂ペレットがメ
インシリンダ１０内に投入される直前において、サブシ
リンダ５０内のピストン５２及びスクリュー２０は前進
位置に位置している。また、不活性ガス供給系の遮断弁
７７は閉じており、ＣＯ2ガスはメインシリンダ１０内
に供給されていない。また、ノズル４０は前進位置に位
置して、金型と接触している。また、ノズル４０の射出
口４２は、ニードル４５で塞がっている。Immediately before resin pellets are put into the main cylinder 10 from a hopper (not shown), the piston 52 and the screw 20 in the sub cylinder 50 are located at the forward position. Further, the shut-off valve 77 of the inert gas supply system is closed, and the CO 2 gas is not supplied into the main cylinder 10. Further, the nozzle 40 is located at the forward position and is in contact with the mold. Further, the injection port 42 of the nozzle 40 is closed by a needle 45.
【００３３】制御装置８０からの指示で、スクリュー回
転モータ３９が駆動すると、スクリュー２０が回転し、
ホッパから樹脂ペレットがメインシリンダ１０内に入
り、スクリュー２０のスクリュー溝と加熱筒１１の内周
面との間を通って、ノズル４０側へ次第に移動して行
く。このとき、図６に示すように、逆流防止リング２７
は、ノズル４０側へ移動しようとしている樹脂に押され
て、スクリュー２０に対して相対的に前進し、その前端
面とスクリュー２０の先端部２１の後端面とが接触する
ことになるものの、樹脂は、スクリュー２０のくびれ部
２４の外周面と逆流防止リング２７の内周面との間、ス
クリュー先端部２１の樹脂通過溝２２を通って、ノズル
４０側へ流れて行くことができる。樹脂ペレットは、加
熱筒１１に巻き付けられているバンドヒータにより加熱
され、ノズル４０側へ移動して行く過程で、次第に溶融
して行く。When the screw rotation motor 39 is driven by an instruction from the control device 80, the screw 20 rotates,
The resin pellets enter the main cylinder 10 from the hopper, and gradually move toward the nozzle 40 through the space between the screw groove of the screw 20 and the inner peripheral surface of the heating cylinder 11. At this time, as shown in FIG.
Is pushed by the resin that is about to move to the nozzle 40 side, advances relatively to the screw 20, and the front end face of the screw 20 comes into contact with the rear end face of the tip portion 21 of the screw 20. Can flow toward the nozzle 40 through the resin passage groove 22 of the screw tip portion 21 between the outer peripheral surface of the constricted portion 24 of the screw 20 and the inner peripheral surface of the backflow prevention ring 27. The resin pellets are heated by a band heater wound around the heating cylinder 11, and gradually melt while moving toward the nozzle 40.
【００３４】樹脂がノズル４０側へ移動し、ノズル空間
４１及び混合筒空間１５内に溜ってきて、これらの空間
内圧力が高まると、スクリュー２０は、こららの空間内
の樹脂に押されて後退し始める。このスクリュー２０の
後退量を調節することで、樹脂の射出量を目的の量にす
ることができる、つまり計量することができる。スクリ
ュー２０の後退量の調節は、スクリュー駆動機構３０の
油圧ピストン３３に掛ける油圧を油圧回路３８で制御す
ることで実現できる。When the resin moves toward the nozzle 40 and accumulates in the nozzle space 41 and the mixing cylinder space 15 and the pressure in these spaces increases, the screw 20 is pushed by the resin in these spaces. Begin to retreat. By adjusting the retreat amount of the screw 20, the injection amount of the resin can be set to a target amount, that is, the resin can be measured. The retraction amount of the screw 20 can be adjusted by controlling the hydraulic pressure applied to the hydraulic piston 33 of the screw drive mechanism 30 by a hydraulic circuit 38.
【００３５】スクリュー２０が目的の位置まで後退した
段階で、スクリュー２０の回転を止める。このとき、逆
流防止リング２７は、図７に示すように、ノズル空間４
１および混合筒空間１５内の樹脂に押されて、スクリュ
ー２０に対して相対的に後退した位置に至っており、そ
の後端面とスクリュー２０本体の前端面とが接触するこ
とになり、ノズル空間４１および混合筒空間１５内の樹
脂は、この逆流防止リング２７により、ホッパ側へ戻る
ことができない。When the screw 20 has retreated to the target position, the rotation of the screw 20 is stopped. At this time, the backflow prevention ring 27 is, as shown in FIG.
1 and the resin in the mixing cylinder space 15, and has reached a position relatively retracted with respect to the screw 20, so that the rear end surface thereof comes into contact with the front end surface of the screw 20 main body, and the nozzle space 41 and The resin in the mixing cylinder space 15 cannot return to the hopper side by the backflow prevention ring 27.
【００３６】計量が終了すると、ノズル４０を後退さ
せ、これを金型から離す。ノズル４０が後退すると、サ
ブシリンダ５０内のピストン５２を後退させる一方で、
スクリュー２０を前進させる。このとき、スクリュー２
０の前進に伴う樹脂の移動量と、サブシリンダ５０内の
ピストン５２の後退に伴う樹脂の移動量とが同じになる
よう、スクリュー２０およびピストン５２の移動量が制
御装置８０により制御される。When the measurement is completed, the nozzle 40 is retracted, and is separated from the mold. When the nozzle 40 is retracted, the piston 52 in the sub cylinder 50 is retracted,
The screw 20 is advanced. At this time, screw 2
The moving amount of the screw 20 and the piston 52 is controlled by the control device 80 so that the moving amount of the resin accompanying the forward movement of 0 and the moving amount of the resin accompanying the retreat of the piston 52 in the sub-cylinder 50 become the same.
【００３７】サブシリンダ５０内のピストン５２が後退
し、スクリュー２０が前進した時点で、不活性ガス供給
系の遮断弁７７が開き、昇圧ポンプ７２が駆動し始め、
ガスボンベ７０内のＣＯ2が配管７１を経由し、混合筒
１４内の焼結金属１９の微細孔を通って、混合筒１４内
の空間１５，１６に供給される。ガスボンベ７０内のＣ
Ｏ2は、昇圧ポンプ７２まではチラーユニット７３に冷
却されているので、液体のまま昇圧ポンプ７２に至る。
この昇圧ポンプ７２では、ＣＯ2が最大５０ＭＰａまで
昇圧される。昇圧ポンプ７２で昇圧されたＣＯ2は、配
管７１内を通過する過程で、バンドヒータ７８で加熱さ
れ、ＣＯ2ガスとなる。このガス温度は温度計７４によ
り検知され、この検知された温度に基づき、ヒータ駆動
回路７９がバンドヒータ７８に電流を供給して、ガスを
目的の温度まで加熱している。ＣＯ2ガスは、３０〜５
０ＭＰａ、混合筒１４内の溶融樹脂温度とほぼ同じ温度
で、混合筒１４内の空間１５，１６に供給される。この
ように不活性ガスを加熱するのは、混合筒１４内の溶融
樹脂の温度低下を防止すると共に、不活性ガスが溶融樹
脂に接触した途端に、その温度が上昇し、その体積が急
激に膨張しすることで、混合筒１４内及びノズル４０内
の圧力が急激に高くなるのを防ぐためである。ＣＯ2ガ
スは、混合筒１４内の空間１６の一箇所にまとまって供
給されず、焼結金属１９の微細孔により各所から分散し
て混合筒１４内の空間１６に供給される。このため、Ｃ
Ｏ2ガスと溶融樹脂との混合性を高めることができる。
混合筒１４内に、ＣＯ2ガスを目的量供給すると、昇圧
ポンプ７２が停止し、遮断弁７７が閉じ、ＣＯ2ガスの
供給が停止する。When the piston 52 in the sub-cylinder 50 retreats and the screw 20 advances, the shut-off valve 77 of the inert gas supply system opens, and the booster pump 72 starts to operate.
The CO 2 in the gas cylinder 70 is supplied to the spaces 15 and 16 in the mixing cylinder 14 via the pipe 71, through the fine holes of the sintered metal 19 in the mixing cylinder 14. C in gas cylinder 70
Since O 2 is cooled by the chiller unit 73 up to the pressure increasing pump 72, the O 2 reaches the pressure increasing pump 72 as a liquid.
In the boosting pump 72, CO 2 is boosted to a maximum of 50 MPa. The CO 2 pressurized by the pressurizing pump 72 is heated by the band heater 78 in the process of passing through the inside of the pipe 71 and becomes CO 2 gas. The gas temperature is detected by the thermometer 74, and based on the detected temperature, the heater driving circuit 79 supplies a current to the band heater 78 to heat the gas to a target temperature. CO 2 gas is 30 to 5
At 0 MPa, the temperature is substantially the same as the molten resin temperature in the mixing cylinder 14, and is supplied to the spaces 15 and 16 in the mixing cylinder 14. Heating the inert gas in this way prevents the temperature of the molten resin in the mixing cylinder 14 from dropping, and increases the temperature as soon as the inert gas comes into contact with the molten resin, causing the volume to increase rapidly. This is to prevent the pressure in the mixing cylinder 14 and the nozzle 40 from rapidly increasing due to the expansion. The CO 2 gas is not supplied collectively to one place of the space 16 in the mixing cylinder 14, but is dispersed from various places by the fine holes of the sintered metal 19 and supplied to the space 16 in the mixing cylinder 14. Therefore, C
The mixing property between the O 2 gas and the molten resin can be improved.
When the target amount of CO 2 gas is supplied into the mixing cylinder 14, the booster pump 72 stops, the shutoff valve 77 closes, and the supply of CO 2 gas stops.
【００３８】不活性ガス供給系からＣＯ2ガスが供給さ
れている間、サブシリンダ５０内のピストン５２及びス
クリュー２０は、図１及び図５に示すように、一方が前
進しているときに他方が後退するよう、交互に前進後退
を複数回繰り返される。このピストン５２及びスクリュ
ー２０の動作制御は、制御装置８０により実行される。
サブシリンダ５０内のピストン５２及びスクリュー２０
が交互に前進後退すると、溶融樹脂及びＣＯ2ガスは、
混合筒１４の空間１５，１６とサブシリンダ５０内の空
間５１との間で往復流動する。この往復流動の過程で、
溶融樹脂及びＣＯ2ガスは、ミキシングヘッド５４を数
回通るので、両者は撹拌され、ＣＯ2ガスが溶融樹脂内
に次第に溶解して行く。溶融樹脂に対するＣＯ2ガスの
混合の度合いは、サブシリンダ５０内のピストン５２及
びスクリュー２０の往復移動の回数、及びその速度を制
御することで管理できる。サブシリンダ５０内のピスト
ン５２及びスクリュー２０が交互に前進後退を繰り返し
ている間、ノズル４０の射出口４２はニードル４５で塞
がれ、スクリュー２０とメインシリンダ１０との間の隙
間は逆流防止リング２７により塞がれているため、これ
らから溶融樹脂及びＣＯ2ガスが漏れ出ることはほとん
どない。While the CO 2 gas is being supplied from the inert gas supply system, the piston 52 and the screw 20 in the sub-cylinder 50 move as shown in FIGS. Are repeated alternately plural times so that The operation of the piston 52 and the screw 20 is controlled by the control device 80.
Piston 52 and screw 20 in sub cylinder 50
Alternately move forward and backward, the molten resin and CO 2 gas become
It reciprocates between the spaces 15, 16 of the mixing cylinder 14 and the space 51 in the sub cylinder 50. In the process of this reciprocating flow,
Since the molten resin and the CO 2 gas pass through the mixing head 54 several times, they are agitated, and the CO 2 gas gradually dissolves in the molten resin. The degree of mixing of the CO 2 gas with the molten resin can be managed by controlling the number of reciprocating movements of the piston 52 and the screw 20 in the sub cylinder 50 and the speed thereof. While the piston 52 and the screw 20 in the sub-cylinder 50 alternately advance and retreat, the injection port 42 of the nozzle 40 is closed by the needle 45, and the gap between the screw 20 and the main cylinder 10 is formed by a backflow prevention ring. Since they are closed by the gas, the molten resin and the CO 2 gas hardly leak from them.
【００３９】このように、ＣＯ2ガスが溶融樹脂内に十
分に溶解すると、サブシリンダ５０内のピストン５２
は、前進位置で停止する。このとき、スクリュー２０
は、当然、後退位置に位置している。ピストン５２を前
進位置で停止させるのは、サブシリンダ５０内の溶融樹
脂をなくして、射出後に滞留してしまう溶融樹脂の量を
少なくし、樹脂劣化をできる限り少なくするためであ
る。ノズル４０は、サブシリンダ５０内のピストン５２
が前進位置で停止する直前に、前進して金型に接触す
る。ノズル４０が金型に接触すると、ニードル４５が後
退して射出口４２が開くと共に、スクリュー２０が前進
して、混合筒１４の空間１５，１６及びノズル空間４１
内の溶融樹脂が射出口４２から金型内に射出される。混
合筒１４の空間１５，１６内の溶融樹脂は、射出口４２
から射出される過程で、多貫通孔ブロック４３の多数の
貫通孔を通るため、剪断熱が発生して、溶融樹脂の温度
が上がる。このように、溶融樹脂の温度を上昇させるこ
とで、溶融樹脂中の不活性ガスの溶解度を下げ、金型内
で不活性ガスを発泡しやすくしている。多貫通孔ブロッ
ク４３は、このように溶融樹脂の温度を上昇させる役目
の他に、ガスの気泡をある程度細かくする役目も担って
いる。射出直前の溶融樹脂の最終的な温度は、ノズル４
０の先端部に巻き付けられている高周波誘導加熱用コイ
ル６５等で管理される。溶融樹脂の温度が低い場合に
は、コイル駆動回路６６からコイル６５に流れる高周波
誘導電流の電流値が大きくされ、発熱量が増加して、溶
融樹脂の温度が高まる。逆に、溶融樹脂の温度が高い場
合には、コイル駆動回路６６からコイル６５に流れる高
周波誘導電流の電流値が小さくされ、溶融樹脂の温度が
低下する。このように、高周波誘導加熱用コイル６５等
の加熱手段で、射出直前の溶融樹脂の最終的な温度を管
理することで、樹脂射出速度に関係なく、目的の温度で
樹脂を射出することができる。When the CO 2 gas is sufficiently dissolved in the molten resin, the piston 52 in the sub cylinder 50
Stops at the forward position. At this time, screw 20
Is, of course, located in the retracted position. The reason why the piston 52 is stopped at the forward position is to eliminate the molten resin in the sub-cylinder 50, to reduce the amount of the molten resin that remains after the injection, and to minimize the deterioration of the resin. The nozzle 40 is provided with a piston 52 in the sub cylinder 50.
Just before stopping at the forward position, it advances and contacts the mold. When the nozzle 40 comes into contact with the mold, the needle 45 retreats, the injection port 42 opens, and the screw 20 advances, so that the spaces 15, 16 of the mixing cylinder 14 and the nozzle space 41 are moved.
The molten resin is injected from the injection port 42 into the mold. The molten resin in the spaces 15 and 16 of the mixing cylinder 14
In the process of being ejected from the through hole, it passes through a large number of through-holes of the multi-through hole block 43, so that shear heat insulation occurs and the temperature of the molten resin rises. As described above, by raising the temperature of the molten resin, the solubility of the inert gas in the molten resin is reduced, and the inert gas is easily foamed in the mold. In addition to the function of increasing the temperature of the molten resin, the multi-through hole block 43 also has a function of reducing gas bubbles to some extent. The final temperature of the molten resin immediately before injection is
0 is controlled by a high-frequency induction heating coil 65 wound around the leading end of the wire. When the temperature of the molten resin is low, the value of the high-frequency induction current flowing from the coil drive circuit 66 to the coil 65 is increased, the amount of generated heat is increased, and the temperature of the molten resin is increased. Conversely, when the temperature of the molten resin is high, the value of the high-frequency induction current flowing from the coil drive circuit 66 to the coil 65 is reduced, and the temperature of the molten resin is reduced. As described above, by controlling the final temperature of the molten resin immediately before the injection by the heating means such as the high-frequency induction heating coil 65, the resin can be injected at a target temperature regardless of the resin injection speed. .
【００４０】溶融樹脂は、先細りのノズル４０を通過す
ため、射出口４２から射出される直前に、その圧力が上
昇する。これが金型に至ると、圧力が急激に低下し、溶
融樹脂が発泡する。その後、金型を急激に冷却すること
により、表面に無発泡のスキン層を持ち、内部に微細な
発泡構造を持った成形品を得ることができる。射出後に
は、高周波誘導加熱用コイル６５内に冷媒供給機（図示
されていない）から冷却媒体を流すことにより、ノズル
４０等内に滞留している次射出分の樹脂の過昇温による
劣化を防止する。Since the molten resin passes through the tapered nozzle 40, the pressure of the molten resin increases immediately before being injected from the injection port 42. When this reaches the mold, the pressure drops sharply and the molten resin foams. Thereafter, by rapidly cooling the mold, it is possible to obtain a molded article having a non-foamed skin layer on the surface and a fine foamed structure inside. After the injection, by flowing a cooling medium from a refrigerant supply device (not shown) into the high-frequency induction heating coil 65, deterioration due to excessive temperature rise of the resin of the next injection retained in the nozzle 40 or the like is reduced. To prevent.
【００４１】樹脂を射出した後、スクリュー２０は、再
び回転し始め、計量が行われ、以後、以上の動作が繰り
返される。After injecting the resin, the screw 20 starts to rotate again, the metering is performed, and the above operation is repeated thereafter.
【００４２】ところで、以上では、サブシリンダ５０内
のピストン５２及びスクリュー２０が交互に前進後退を
繰り返している間に、不活性ガスを混合筒１４内に供給
しているが、図９に示すように、サブシリンダ５０内の
ピストン５２及びスクリュー２０を交互に前進後退を行
う前に、不活性ガスを混合筒１４内に供給するようにし
てもよい。この場合、スクリュー２０を後退させたま
ま、サブシリンダ５０も後退させ、不活性ガスの注入空
間を確保しておくことで、先に述べたものよりも低圧力
で、具体的には、１〜６ＭＰａで不活性ガスを導入する
ことができる。不活性ガスを一定量導入した後、遮断弁
７７を閉じ、サブシリンダ５０内のピストン５２を前進
させて、ガスを圧縮し高圧状態、例えば３０〜５０ＭＰ
ａにする。その後は、図８に示している場合と同様に、
サブシリンダ５０内のピストン５２とスクリュー２０と
を交互に前進後退させて、溶融樹脂に不活性ガスを撹拌
溶解させる。In the above description, the inert gas is supplied into the mixing cylinder 14 while the piston 52 and the screw 20 in the sub-cylinder 50 alternately advance and retreat, but as shown in FIG. Alternatively, the inert gas may be supplied into the mixing cylinder 14 before the piston 52 and the screw 20 in the sub cylinder 50 are alternately advanced and retracted. In this case, while the screw 20 is retracted, the sub-cylinder 50 is also retracted, and the space for injecting the inert gas is secured, so that the pressure is lower than that described above. An inert gas can be introduced at 6 MPa. After introducing a certain amount of the inert gas, the shut-off valve 77 is closed, and the piston 52 in the sub cylinder 50 is advanced to compress the gas to a high pressure state, for example, 30 to 50MPa.
a. After that, as in the case shown in FIG.
The piston 52 and the screw 20 in the sub-cylinder 50 are alternately advanced and retracted, and the inert gas is stirred and dissolved in the molten resin.
【００４３】以上のように、本実施例によれば、不活性
ガスが混入している溶融樹脂が数回スタティックミキシ
ングヘッド５４を通過するので、溶融樹脂中に不活性ガ
スを十分且つ均一に溶解させることができ、金型に射出
した樹脂中のセルの微細化及びセルの均一分布化を図る
ことができる。また、本実施例では、一旦射出した後、
再び射出するまでの間において、シリンダ内等に滞留し
てる溶融樹脂が少なく、しかも、一旦射出した後、ノズ
ル内等に滞留してる溶融樹脂を一時的に冷却して過昇温
を防止しているので、熱劣化の少ない樹脂を射出するこ
とができる。また、本実施例では、不活性ガスを溶融樹
脂内に混入及び撹拌する過程において、スクリュー２０
とシリンダ１１との間の間隙や射出口４２を塞いで、不
活性ガスが充填される空間の機密性を確保してるので、
溶融樹脂内に不活性ガスを目的量混入することができ
る。As described above, according to this embodiment, since the molten resin mixed with the inert gas passes through the static mixing head 54 several times, the inert gas is sufficiently and uniformly dissolved in the molten resin. This makes it possible to miniaturize the cells in the resin injected into the mold and to achieve uniform distribution of the cells. Also, in the present embodiment, after injection once,
Until injection again, the amount of molten resin staying in the cylinder etc. is small, and after injection, the molten resin staying in the nozzle etc. is temporarily cooled to prevent overheating. Therefore, it is possible to inject a resin with little thermal deterioration. Further, in the present embodiment, in the process of mixing and stirring the inert gas into the molten resin,
The gap between the cylinder and the cylinder 11 and the injection port 42 are closed to secure the confidentiality of the space filled with the inert gas.
An inert gas can be mixed in a desired amount into the molten resin.
【００４４】次に、本発明に係る第２の実施例の射出成
形機について、図１０〜図１２を用いて説明する。本実
施例の射出成形機は、図１０に示すように、２つのサブ
シリンダ５０ａ，５０ｂを具備し、溶融樹脂と不活性ガ
スと撹拌する過程において、２つのサブシリンダ５０
ａ，５０ｂのピストン５２ａ，５２ｂを交互に前進後退
させるもので、その他に関しては、第１の実施例と同様
である。但し、２つのサブシリンダ５０ａ，５０ｂを設
けている関係上、混合筒１４ａには、混合筒空間１５か
ら各サブシリンダ空間５１ａ，５１ｂにつながる連通空
間１６ａ，１６ｂが形成されている点、及び、各サブシ
リンダ５０ａ，５０ｂ毎にミキシングヘッド５４ａ，５
４ｂが設けられている点に関して、第１の実施例と異な
っている。Next, an injection molding machine according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 10, the injection molding machine of this embodiment includes two sub-cylinders 50a and 50b. In the process of stirring the molten resin and the inert gas, the two sub-cylinders 50a and 50b are used.
The pistons 52a and 52b a and 50b are alternately moved forward and backward, and the rest is the same as in the first embodiment. However, because of the provision of the two sub-cylinders 50a and 50b, the mixing cylinder 14a has communication spaces 16a and 16b formed from the mixing cylinder space 15 to the respective sub-cylinder spaces 51a and 51b. Mixing heads 54a, 54b for each sub cylinder 50a, 50b
4B is different from the first embodiment.
【００４５】ここで、本実施例の射出成形機の動作につ
いて、図１１及び図１２に示すタイムチャートを用いて
説明する。まず、図１１に示すタイムチャートに基づい
て、本実施例の射出成形機の動作について説明する。Here, the operation of the injection molding machine of the present embodiment will be described with reference to time charts shown in FIGS. First, an operation of the injection molding machine of the present embodiment will be described based on a time chart shown in FIG.
【００４６】本実施例は、樹脂の計量が終了し、スクリ
ュー２０が後退するまでは、第１の実施例と同じであ
る。この時点において、２つのサブシリンダ５０ａ，５
０ｂのピストン５２ａ，５２ｂは、いずれも前進位置に
位置している。その後、スクリュー２０を前進させると
同時に、２つのサブシリンダ５０ａ，５０ｂのうち、一
方のサブシリンダ５０ａ内のピストン５２ａを後退させ
る。一方のサブシリンダ５０ａ内のピストン５２ａが後
退した時点から、他方のサブシリンダ５０ｂ内のピスト
ン５２ｂを前進させると共に、不活性ガス供給系の遮断
弁７７を開き、３０〜５０ＭＰａの不活性ガスの供給を
開始する。これ以降、一定時間、スクリュー２０が前進
した状態を維持しつつ、不活性ガスを供給し続け、２つ
のサブシリンダ５０ａ，５０ｂのピストン５２ａ，５２
ｂを交互に前進後退させる。２つのサブシリンダ５０
ａ，５０ｂのピストン５２ａ，５２ｂが交互に前進後退
することで、不活性ガスを溶融樹脂内に十分に且つ均一
に溶解させることができる。不活性ガスを溶融樹脂内に
溶解させると、２つのサブシリンダ５０ａ，５０ｂのピ
ストン５２ａ，５２ｂをいずれも前進位置で停止させる
一方で、スクリュー２０を後退させた後、再び、スクリ
ュー２０を前進させて、溶融樹脂をノズル４０の射出口
４２から金型内に射出する。This embodiment is the same as the first embodiment until the measurement of the resin is completed and the screw 20 is retracted. At this point, the two sub cylinders 50a, 5
The 0b pistons 52a and 52b are both located at the forward position. Thereafter, the screw 20 is advanced, and at the same time, the piston 52a in one of the two sub-cylinders 50a, 50b is retracted. When the piston 52a in the one sub-cylinder 50a retreats, the piston 52b in the other sub-cylinder 50b is advanced, and the shut-off valve 77 of the inert gas supply system is opened to supply the inert gas of 30 to 50 MPa. To start. Thereafter, the inert gas is continuously supplied while maintaining the screw 20 in the advanced state for a certain time, and the pistons 52a, 52 of the two sub-cylinders 50a, 50b are continuously supplied.
b is alternately moved forward and backward. Two sub cylinders 50
The inert gas can be sufficiently and uniformly dissolved in the molten resin by alternately advancing and retreating the pistons 52a and 52b a and 50b. When the inert gas is dissolved in the molten resin, while the pistons 52a and 52b of the two sub-cylinders 50a and 50b are both stopped at the forward position, the screw 20 is retracted and then the screw 20 is advanced again. Then, the molten resin is injected from the injection port 42 of the nozzle 40 into the mold.
【００４７】次に、本実施例の射出成形機の他の動作に
ついて、図１２に示すタイムチャートに基づいて説明す
る。図１２に示す動作でも、樹脂の計量が終了し、スク
リュー２０が後退するまでは、第１の実施例と同じで、
この時点において、２つのサブシリンダ５０ａ，５０ｂ
内のピストン５２ａ，５２ｂは、いずれも前進位置に位
置している。Next, another operation of the injection molding machine of this embodiment will be described with reference to a time chart shown in FIG. Also in the operation shown in FIG. 12, the same as in the first embodiment, until the measurement of the resin ends and the screw 20 retreats,
At this point, the two sub cylinders 50a, 50b
The inner pistons 52a and 52b are both located at the forward position.
【００４８】その後、スクリュー２０を後退させた状態
のまま、２つのサブシリンダ５０ａ，５０ｂのうち、一
方のサブシリンダ５０ａ内のピストン５２ａを後退さ
せ、不活性ガスの注入空間を確保し、一気に、１〜６Ｍ
Ｐａの不活性ガスを注入する。不活性ガスの注入が終了
すると、２つのサブシリンダ５０ａ，５０ｂのピストン
５２ａ，５２ｂを交互に前進後退させると共に、スクリ
ュー２０を前進させる。不活性ガスを溶融樹脂内に溶解
させると、２つのサブシリンダ５０ａ，５０ｂのピスト
ン５２ａ，５２ｂをいずれも前進位置で停止させる一方
で、スクリュー２０を後退させた後、再び、スクリュー
２０を前進させて、溶融樹脂をノズル４０の射出口４２
から金型内に射出する。Thereafter, while the screw 20 is retracted, the piston 52a in one of the two sub-cylinders 50a and 50b is retracted to secure an inert gas injection space. 1-6M
An inert gas of Pa is injected. When the injection of the inert gas is completed, the pistons 52a and 52b of the two sub-cylinders 50a and 50b are alternately advanced and retracted, and the screw 20 is advanced. When the inert gas is dissolved in the molten resin, while the pistons 52a and 52b of the two sub-cylinders 50a and 50b are both stopped at the forward position, the screw 20 is retracted and then the screw 20 is advanced again. Then, the molten resin is injected into the injection port 42 of the nozzle 40.
Injection into the mold.
【００４９】本実施例は、前述したように、２つのサブ
シリンダ５０を具備している以外、第１の実施例と同じ
であるので、基本的には、第１の実施例と同様の効果を
得ることができる。This embodiment is the same as the first embodiment except that two sub-cylinders 50 are provided, as described above, so that basically the same effects as in the first embodiment are obtained. Can be obtained.
【００５０】ところで、本実施例では、２つのサブシリ
ンダ５０ａ，５０ｂを具備し、それぞれのサブシリンダ
５０ａ，５０ｂ内の空間５１ａ，５１ｂと混合筒１４内
の空間１６ａ，１６ｂとの境界にスタティックミキシン
グヘッド５４ａ，５４ｂが配されているため、図１１に
示す動作の場合でも、図１２に示す動作の場合でも、溶
融樹脂が２つのサブシリンダ５０ａ，５０ｂ間を混合筒
１４を介して往復流動する過程で、スタティックミキシ
ングヘッドを通過する回数が第１の実施例よりも倍増す
る。具体的には、例えば、一方のサブシリンダ５０ａ内
のピストン５２ａが後退しており、他方のサブシリンダ
５０ｂ内のピストン５２ｂが前進している時点から、一
方のサブシリンダ５０ａ内のピストン５２ａが前進し、
他方のサブシリンダ５０ｂ内のピストン５２ｂが後退す
ると、一方のサブシリンダ５０ａ内の溶融樹脂は、一方
のサブシリンダ５０ａの縁に取り付けられてるミキシン
グヘッド５４ａを通過し、混合筒１４内の空間１５，１
６ａ，１６ｂに流れ込んだ後、他方のサブシリンダ５０
ｂの縁に取り付けられているミキシングヘッド５４ｂを
通過してから、他方のサブシリンダ５０ｂ内に流れ込む
ことになる。つまり、一方のサブシリンダ５０ａ内のピ
ストン５２ａが前進し、他方のサブシリンダ５０ｂ内の
ピストン５２ｂが後退すると、溶融樹脂は、２つのミキ
シングヘッド５４ａ，５４ｂを通過することになる。こ
のように、本実施例では、２つのピストン５２ａ，５２
ｂの１回の連動動作において、溶融樹脂がミキシングヘ
ッド５４を通過する回数が増加するので、第１の実施例
よりも撹拌時間を短くすることができる。In this embodiment, two sub-cylinders 50a and 50b are provided, and static mixing is performed at the boundary between the spaces 51a and 51b in the respective sub-cylinders 50a and 50b and the spaces 16a and 16b in the mixing cylinder 14. Since the heads 54a and 54b are provided, the molten resin reciprocates between the two sub-cylinders 50a and 50b via the mixing cylinder 14 regardless of the operation shown in FIG. 11 or the operation shown in FIG. In the process, the number of times of passing through the static mixing head is doubled as compared with the first embodiment. Specifically, for example, the piston 52a in the one sub-cylinder 50a moves forward from the time when the piston 52a in the one sub-cylinder 50a moves backward and the piston 52b in the other sub-cylinder 50b moves forward. And
When the piston 52b in the other sub-cylinder 50b retreats, the molten resin in one sub-cylinder 50a passes through the mixing head 54a attached to the edge of the one sub-cylinder 50a, and the space 15, 1
6a and 16b, the other sub cylinder 50
After passing through the mixing head 54b attached to the edge of b, it flows into the other sub cylinder 50b. That is, when the piston 52a in one sub cylinder 50a moves forward and the piston 52b in the other sub cylinder 50b moves backward, the molten resin passes through the two mixing heads 54a and 54b. Thus, in the present embodiment, the two pistons 52a, 52
Since the number of times the molten resin passes through the mixing head 54 increases in one interlocking operation b, the stirring time can be shorter than in the first embodiment.
【００５１】なお、以上の各実施例では、メインシリン
ダ１０内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給系を設
けているが、樹脂内に不活性ガスが予め混入されている
ペレットを用いる場合には、この不活性ガス供給系は不
要であることは言うまでもない。また、以上の各実施例
は、射出部材としてスクリュー２０を用いたスクリュー
式射出機であるが、本発明は、これに限定されるもので
はなく、射出部材として、メインシリンダ１０内で往復
移動のみ行うラムを用いたプランジャー式射出機に適用
してもよい。この場合、メインシリンダ１０内の樹脂は
ラムにより逆流することはないので、逆流防止リング２
７を設ける必要はない。In each of the embodiments described above, the inert gas supply system for supplying the inert gas is provided in the main cylinder 10. However, in the case where pellets in which the inert gas is mixed in the resin in advance are used. Needless to say, this inert gas supply system is unnecessary. Further, in each of the above embodiments, the screw type injection machine using the screw 20 as the injection member, but the present invention is not limited to this, and only the reciprocating movement in the main cylinder 10 is possible as the injection member. The present invention may be applied to a plunger type injection machine using a ram. In this case, since the resin in the main cylinder 10 does not flow backward by the ram, the backflow prevention ring 2
7 need not be provided.
【００５２】[0052]
【発明の効果】本発明によれば、メインシリンダ空間内
とサブシリンダ空間内との間で溶融樹脂が往復流動する
過程で、撹拌手段により何度も撹拌されるため、溶融樹
脂中に不活性ガスを十分に溶解することができ、成形品
内のセルの微細化及びセルの均一分布化を図ることがで
きる。According to the present invention, the molten resin is stirred many times by the stirring means in the process of reciprocatingly flowing between the main cylinder space and the sub-cylinder space. The gas can be sufficiently dissolved, and the cells in the molded article can be miniaturized and the cells can be uniformly distributed.
【図１】本発明に係る第１の実施例の射出成形機の断面
図である。FIG. 1 is a sectional view of an injection molding machine according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明に係る一実施例のスタティックミキシン
グヘッドの正面図及び断面図である。FIG. 2 is a front view and a sectional view of a static mixing head according to an embodiment of the present invention.
【図３】本発明に係る他の実施例のスタティックミキシ
ングヘッドの正面図及び断面図である。FIG. 3 is a front view and a sectional view of a static mixing head according to another embodiment of the present invention.
【図４】図１におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG.
【図５】本発明に係る第１の実施例の射出成形機の動作
を示すための射出成形機の要部断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a main part of the injection molding machine for illustrating an operation of the injection molding machine according to the first embodiment of the present invention.
【図６】本発明に係る第１の実施例の射出成形機の逆流
防止リングの動作説明図である。FIG. 6 is an operation explanatory view of a backflow prevention ring of the injection molding machine according to the first embodiment of the present invention.
【図７】本発明に係る第１の実施例の射出成形機の逆流
防止リングの動作説明図である。FIG. 7 is an operation explanatory view of a backflow prevention ring of the injection molding machine according to the first embodiment of the present invention.
【図８】本発明に係る第１の実施例の射出成形機の動作
を示すタイムチャートである。FIG. 8 is a time chart showing the operation of the injection molding machine of the first embodiment according to the present invention.
【図９】本発明に係る第１の実施例の射出成形機の他の
動作を示すタイムチャートである。FIG. 9 is a time chart illustrating another operation of the injection molding machine according to the first embodiment of the present invention.
【図１０】本発明に係る第２の実施例の射出成形機の要
部断面図である。FIG. 10 is a sectional view of a main part of an injection molding machine according to a second embodiment of the present invention.
【図１１】本発明に係る第２の実施例の射出成形機の動
作を示すタイムチャートである。FIG. 11 is a time chart showing the operation of the injection molding machine of the second embodiment according to the present invention.
【図１２】本発明に係る第２の実施例の射出成形機の他
の動作を示すタイムチャートである。FIG. 12 is a time chart showing another operation of the injection molding machine according to the second embodiment of the present invention.
１０…メインシリンダ、１１…加熱筒、１２…メインシ
リンダ空間、１３…加熱筒空間、１４…混合筒、１５…
混合筒空間、１６，１６ａ，１６ｂ…連通空間、１９…
焼結金属、２０…スクリュー、２１…先端部、２２…樹
脂通過溝、２３…スクリュー本体部、２４…くびれ部、
２７…逆流防止リング、３０…スクリュー駆動機構、３
３…油圧ピストン、３８…油圧回路、３９…スクリュー
回転モータ、４０…ノズル、４１…ノズル空間、４２…
射出口、４３…多貫通孔ブロック、４５…ニードル、４
６…アーム、４７…ニードル駆動源、５０，５０ａ，５
０ｂ…サブシリンダ、５１，５１ａ，５１ｂ…サブシリ
ンダ空間、５２，５２ａ，５２ｂ…ピストン、５３，５
３ａ，５３ｂ…ピストン駆動シリンダ、５４，５４ａ，
５４ｂ…スタティックミキシングヘッド、６２，７８…
バンドヒータ、６３，７９…ヒータ駆動回路、６５…高
周波誘導加熱用コイル、６６…コイル駆動回路、７０…
ガスボンベ、７１…配管、７２…昇圧ポンプ、７３…チ
ラーユニット、７７…遮断弁、８０…制御装置。10: Main cylinder, 11: Heating cylinder, 12: Main cylinder space, 13: Heating cylinder space, 14: Mixing cylinder, 15 ...
Mixing cylinder space, 16, 16a, 16b ... communication space, 19 ...
Sintered metal, 20: screw, 21: tip, 22: resin passage groove, 23: screw body, 24: constriction,
27: backflow prevention ring, 30: screw drive mechanism, 3
3 ... hydraulic piston, 38 ... hydraulic circuit, 39 ... screw rotation motor, 40 ... nozzle, 41 ... nozzle space, 42 ...
Injection port, 43: Multi-through hole block, 45: Needle, 4
6 arm, 47 needle drive source, 50, 50a, 5
0b: sub cylinder, 51, 51a, 51b: sub cylinder space, 52, 52a, 52b: piston, 53, 5
3a, 53b ... piston drive cylinder, 54, 54a,
54b: Static mixing head, 62, 78 ...
Band heaters, 63, 79: heater driving circuit, 65: high frequency induction heating coil, 66: coil driving circuit, 70:
Gas cylinder, 71: piping, 72: boost pump, 73: chiller unit, 77: shut-off valve, 80: control device.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ // Ｂ２９Ｋ 105:04 Ｂ２９Ｋ 105:04 (72)発明者 藁谷 研一 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社 日立製作所 生産技術研究所 内 (72)発明者 吉井 正樹 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社 日立製作所 生産技術研究所 内 (72)発明者 飯田 誠 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社 日立製作所 生産技術研究所 内 (72)発明者 湯浅 浩二 兵庫県明石市二見町福里字西之山523番 の１ 東洋機械金属株式会社内 (72)発明者 高橋 博 兵庫県明石市二見町福里字西之山523番 の１ 東洋機械金属株式会社内 (72)発明者 谷口 吉哉 兵庫県明石市二見町福里字西之山523番 の１ 東洋機械金属株式会社内 (72)発明者 森田 律夫 兵庫県明石市二見町福里字西之山523番 の１ 東洋機械金属株式会社内 (56)参考文献 実開 平８−85128（ＪＰ，Ｕ) 実開 平８−85129（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−155604（ＪＰ，Ｕ) 特表 平８−506523（ＪＰ，Ａ) 米国特許5158986（ＵＳ，Ａ) 米国特許5160674（ＵＳ，Ａ) 米国特許4473665（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 45/00 B29C 45/18 B29C 45/50 B29C 45/52 B29C 45/60 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI // B29K 105: 04 B29K 105: 04 (72) Inventor Kenichi Waratani 292 Yoshidacho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Production of Hitachi, Ltd. Technology Research Institute (72) Inventor Masaki Yoshii 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Hitachi, Ltd.Production Technology Research Laboratory (72) Inventor Makoto Iida 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Hitachi, Ltd. (72) Inventor Koji Yuasa Inventor Koji Yuasa 523-1, Nishinoyama, Futami-cho, Futami-cho, Hyogo Prefecture Inside Toyo Machine Metal Co., Ltd. No. 523-1 Noyama Inside Toyo Kikai Metal Co., Ltd. (72) Inventor Yoshiya Taniguchi No. 523 No. 1 Nishinoyama Fukusato, Futami-cho, Akashi-shi, Hyogo (72) Inventor Ritsuo Morita Inventor No. 523-1, Nishinoyama, Futami-cho, Futami-cho, Akashi City, Hyogo Prefecture Toyo Kikai Metals Co., Ltd. (56) References Real Opening 8-85128 (JP, U) Hei 8-85129 (JP, U) Japanese Utility Model Hei 6-155604 (JP, U) Special Table Hei 8-506523 (JP, A) US Patent 5,158,986 (US, A) US Patent 5,160,674 (US, A) US Patent 4,473,665 (US, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B29C 45/00 B29C 45/18 B29C 45/50 B29C 45/52 B29C 45/60
Claims (9)
内に射出して、該金型内の樹脂に複数の微細セルを形成
させることができるガス溶融樹脂の射出成形機におい
て、 円筒状の空間（以下、メインシリンダ空間とする）が内
部に形成されていると共に、該メインシリンダ空間内に
樹脂を供給するための樹脂供給口が形成されているメイ
ンシリンダと、 前記メインシリンダ空間とつながる空間（以下、ノズル
空間とする）が形成され、該ノズル空間内に至った樹脂
を射出する射出口が形成されているノズルと、 前記メインシリンダ空間内で往復移動することで、前記
ノズルの前記射出口から樹脂を押し出す射出部材と、 前記射出部材を前記メインシリンダ空間内で、往復移動
させる射出部材駆動手段と、 前記ノズル空間内に配され、前記射出口を塞げる位置と
塞げない位置との間で往復移動可能な射出口閉塞体と、 前記射出口閉塞体を往復移動させる閉塞体駆動手段と、 前記メインシリンダ空間とつながる空間（以下、サブシ
リンダ空間とする）が形成されているサブシリンダと、 前記サブシリンダ空間内で往復移動可能に配されている
ピストンと、 前記ピストンを往復移動させるピストン駆動手段と、 前記メインシリンダ空間内に供給された前記樹脂を前記
ノズル空間に至るまでに加熱溶融させる加熱手段と、 前記メインシリンダ空間内と前記サブシリンダ空間内と
の間で、溶融樹脂が往復流動するよう、前記射出部材駆
動手段及び前記ピストン駆動手段を制御すると共に、該
溶融樹脂が往復流動している際に前記ノズルの前記射出
口が前記射出口閉塞体で塞がれるよう、前記閉塞体駆動
手段を制御する制御手段と、 前記メインシリンダ空間と前記サブシリンダ空間との間
を前記溶融樹脂が往復流動する過程で、該溶融樹脂を撹
拌する撹拌手段と、 を備えていることを特徴とする射出成形機。1. A gas molten resin injection molding machine capable of injecting a molten resin mixed with an inert gas into a mold to form a plurality of fine cells in the resin in the mold. A main cylinder in which a cylindrical space (hereinafter, referred to as a main cylinder space) is formed, and a resin supply port for supplying a resin into the main cylinder space is formed; (Hereinafter referred to as a nozzle space) formed with an injection port for injecting the resin that has reached the nozzle space, and the nozzle reciprocating in the main cylinder space, An injection member for extruding a resin from the injection port, an injection member driving unit for reciprocating the injection member in the main cylinder space, and an injection member disposed in the nozzle space, An injection port closing member that can reciprocate between a position that closes the outlet and a position that does not block the opening, a closing member driving unit that reciprocates the injection port closing member, and a space (hereinafter, a sub-cylinder) connected to the main cylinder space A sub-cylinder in which a sub-cylinder is formed, a piston disposed reciprocally in the sub-cylinder space, a piston driving means for reciprocating the piston, and a piston supplied in the main cylinder space. Heating means for heating and melting the resin to reach the nozzle space; and the injection member driving means and the piston drive so that the molten resin reciprocates between the main cylinder space and the sub cylinder space. While controlling the means, so that the injection port of the nozzle is closed by the injection port closing body when the molten resin is reciprocating, Control means for controlling the closing body driving means; and stirring means for stirring the molten resin in a process in which the molten resin reciprocates between the main cylinder space and the sub cylinder space. An injection molding machine characterized by the following.
る又は溶融した樹脂に、前記不活性ガスを供給する不活
性ガス供給手段を備えていることを特徴とする請求項１
記載の射出成形機。2. An inert gas supply means for supplying said inert gas to said resin being melted or melted in said main cylinder space.
The injection molding machine as described.
サブシリンダ空間内に不活性ガスを導くガス配管と、 前記ガス配管を加熱する加熱手段と、 を有していることを特徴とする請求項２記載の射出成形
機。3. The inert gas supply means includes: a gas storage means for storing the inert gas; a gas pipe for guiding the inert gas from the gas storage means into the main cylinder space or the sub cylinder space. The injection molding machine according to claim 2, further comprising: heating means for heating the gas pipe.
には、その空間内に前記不活性ガス供給手段からの前記
不活性ガスを導くガス導入路が形成され、 前記ガス導入路の前記メインシリンダ空間又は前記サブ
シリンダ空間側の端部に、前記不活性ガスが通過可能な
微細孔が多数形成されている多孔質焼結体が配されてい
ることを特徴とする請求項２又は３記載の射出成形機。4. The main cylinder or the sub-cylinder has a gas introduction passage formed therein for guiding the inert gas from the inert gas supply means, and the main cylinder space or the main cylinder space of the gas introduction passage. 4. The injection molding according to claim 2, wherein a porous sintered body having a large number of fine holes through which the inert gas can pass is disposed at an end on the side of the sub cylinder space. Machine.
ンダ空間の中心軸を中心軸とするスクリューであり、 前記射出部材駆動手段は、前記メインシリンダ空間内
で、前記スクリューをその中心軸まわりに回転させるこ
とができ、 前記スクリューは、前記ノズルの前記射出口と対向する
先端部と、該スクリュー自体の回転で前記メインシリン
ダ空間内の樹脂を前記ノズル空間の方向に送れるよう、
前記中心軸を中心としてスパイラル状の溝が形成されて
いるスクリュー本体部と、該先端部とスクリュー本体部
との間に位置して両者を連結し且つ両者の外径よりも小
さい外径のくびれ部とを有し、 前記くびれ部には、リング状を成し、その外周面が前記
メインシリンダの内周面に接しつつ、前記先端部と前記
スクリュー本体部との間で前記中心軸と平行な方向に移
動可能な逆流防止部材が取り付けられ、 前記先端部には、該先端部のスクリュー本体側端面に前
記逆流防止部材の先端部側端面が接触している状態で
も、前記ノズル空間側へ樹脂を通すことができる樹脂通
過溝が形成されていることを特徴とする請求項１、２、
３又は４記載の射出成形機。5. The injection member is a screw having a central axis of a cylindrical main cylinder space as a central axis, and the injection member driving means rotates the screw around the central axis in the main cylinder space. The screw is such that the tip of the nozzle facing the injection port and the resin in the main cylinder space can be sent in the direction of the nozzle space by rotation of the screw itself,
A screw body in which a spiral groove is formed about the center axis, and a constriction having an outer diameter smaller than the outer diameter of the screw body, which is located between the tip and the screw body to connect the two. The constricted portion has a ring shape, an outer peripheral surface of which is in contact with an inner peripheral surface of the main cylinder, and is parallel to the central axis between the distal end portion and the screw body portion. A backflow prevention member movable in any direction is attached to the nozzle space side even in a state in which the tip end portion of the backflow prevention member is in contact with the screw body side end surface of the tip portion. 3. A resin passage groove through which a resin can pass is formed.
5. The injection molding machine according to 3 or 4.
と前記サブシリンダ空間との境界に配され、両空間のう
ち一方の空間から他方の空間へ前記溶融樹脂が流入でき
る複数の貫通孔が互いに平行にならぬよう形成されてい
る固定式撹拌器であることを特徴とする請求項１、２、
３、４又は５記載の射出成形機。6. The stirring means is disposed at a boundary between the main cylinder space and the sub cylinder space, and a plurality of through holes through which the molten resin can flow from one of the two spaces to the other space are formed. A fixed stirrer formed so as not to be parallel to each other, wherein
The injection molding machine according to 3, 4, or 5.
に、前記メインシリンダ空間内から前記サブシリンダ空
間内に前記溶融樹脂が流入するよう、前記ピストンが後
退し、 前記射出部材が前記ノズルから遠ざかる方向へ移動する
ときに、前記サブシリンダ空間内から前記メインシリン
ダ空間内に前記溶融樹脂が流出するよう、前記ピストン
が前進するべく、 前記射出部材駆動手段及び前記ピストン駆動手段を制御
することを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６
記載の射出成形機。7. The sub-cylinder is provided, and the control means is configured such that when the injection member moves in a direction approaching the nozzle, the molten resin flows from the main cylinder space into the sub-cylinder space. The piston moves forward so that the molten resin flows from the sub-cylinder space into the main cylinder space when the injection member moves in a direction away from the nozzle. And controlling the injection member driving means and the piston driving means.
The injection molding machine as described.
空間から前記メインシリンダ空間内に前記溶融樹脂が流
出するよう、該一方のサブシリンダの前記ピストンが前
進するとき、該メインシリンダ空間から他方のサブシリ
ンダの空間内に該溶融樹脂が流入するよう、該他方のサ
ブシリンダの前記ピストンが後退し、 前記他方のサブシリンダの空間内から前記メインシリン
ダ空間に前記溶融樹脂が流出するよう、該他方のサブシ
リンダの前記ピストンが前進するとき、該メインシリン
ダ空間から前記一方のサブシリンダの空間内に該溶融樹
脂が流入するよう、該一方のサブシリンダの前記ピスト
ンが後退するべく、 前記ピストン駆動手段を制御することを特徴とする請求
項１、２、３、４、５又は６記載の射出成形機。8. The apparatus according to claim 8, further comprising: two sub-cylinders, wherein the control unit controls the one of the two sub-cylinders so that the molten resin flows out of the space of one of the sub-cylinders into the main cylinder space. When the piston of the sub cylinder advances, the piston of the other sub cylinder retreats so that the molten resin flows from the main cylinder space into the space of the other sub cylinder, and the space of the other sub cylinder As the molten resin flows out from the inside into the main cylinder space, when the piston of the other sub-cylinder moves forward, the molten resin flows from the main cylinder space into the space of the one sub-cylinder, The piston driving means is controlled so that the piston of the one sub-cylinder is retracted. 7. The injection molding machine according to 2, 3, 4, 5, or 6.
高周波誘導加熱する高周波誘導加熱手段と、 前記高周波誘導加熱手段に供給する電流の量を変える加
熱制御手段と、 を備えていることを特徴とする請求項１、２、３、４、
５、６、７又は８記載の射出成形機。9. A high-frequency induction heating means for performing high-frequency induction heating of the nozzle by flowing a high-frequency current, and a heating control means for changing an amount of current supplied to the high-frequency induction heating means. Claims 1, 2, 3, 4,
The injection molding machine according to 5, 6, 7, or 8.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01596695A JP3339756B2 (en) | 1995-02-02 | 1995-02-02 | Gas injection resin injection molding machine |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP01596695A JP3339756B2 (en) | 1995-02-02 | 1995-02-02 | Gas injection resin injection molding machine |
Publications (2)
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| JPH08207094A JPH08207094A (en) | 1996-08-13 |
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ID=11903465
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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