JP4101378B2 - 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
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 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4101378B2 JP4101378B2 JP35675598A JP35675598A JP4101378B2 JP 4101378 B2 JP4101378 B2 JP 4101378B2 JP 35675598 A JP35675598 A JP 35675598A JP 35675598 A JP35675598 A JP 35675598A JP 4101378 B2 JP4101378 B2 JP 4101378B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- screw
- resin
- injection
- stirring
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Molding Of Porous Articles (AREA)
Description
【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５１５８９８６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８−２５８０９６）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１５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２２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２７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９−１９６２２３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５６への逆流を防止できる。また、第二の逆流防止機構６９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５７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と、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調整モータを具備する基体樹脂供給量調整装置と、前記圧力センサの出力信号に基づいて前記調整モータの回転を制御して基体樹脂の供給量を調整する射出システムコントローラとが設けられたことを特徴とする。
【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記載の溶解促進工程における樹脂圧の制御方法は、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、前記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基づいて、前記基体樹脂供給量調整装置の調整モータの回転を射出システムコントローラによって制御し、樹脂圧を制御する構成とした。
【００２４】
この制御方法によれば、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。本発明による樹脂圧の制御方法によれば、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調整モータの回転を制御してホッパからの基体樹脂供給量を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、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３８ｃ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）４１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４３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５４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４８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４０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５６の側に配置された弁座リング５６ａと攪拌スクリュ５７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５８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５８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５７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８１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１１１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７８，８２，１０３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９１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１１０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７１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７４、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３８ｂ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８６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３７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３８ｂ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３７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７８，８２，１０３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、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基づいて基体樹脂供給量調整装置の調整モータにより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て、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。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２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。しかも、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調整モータの回転を制御するようにしたため、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
【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５１５８９８６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８−２５８０９６）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１５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２２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２７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９−１９６２２３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５６への逆流を防止できる。また、第二の逆流防止機構６９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５７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と、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調整モータを具備する基体樹脂供給量調整装置と、前記圧力センサの出力信号に基づいて前記調整モータの回転を制御して基体樹脂の供給量を調整する射出システムコントローラとが設けられたことを特徴とする。
【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記載の溶解促進工程における樹脂圧の制御方法は、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、前記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基づいて、前記基体樹脂供給量調整装置の調整モータの回転を射出システムコントローラによって制御し、樹脂圧を制御する構成とした。
【００２４】
この制御方法によれば、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。本発明による樹脂圧の制御方法によれば、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調整モータの回転を制御してホッパからの基体樹脂供給量を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、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３８ｃ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）４１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４３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５４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４８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４０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５６の側に配置された弁座リング５６ａと攪拌スクリュ５７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５８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５８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５７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８１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１１１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７８，８２，１０３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９１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１１０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７１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７４、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３８ｂ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８６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３７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３８ｂ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３７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７８，８２，１０３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、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基づいて基体樹脂供給量調整装置の調整モータにより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て、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。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２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。しかも、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調整モータの回転を制御するようにしたため、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
Claims (5)
- 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と、
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調整モータを具備する基体樹脂供給量調整装置と、
前記圧力センサの出力信号に基づいて前記調整モータの回転を制御して基体樹脂の供給量を調整する射出システムコントローラと、
が設けられたことを特徴とする発泡成形用射出成形機。 - 前記可塑化スクリュと前記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、
前記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。 - 前記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前記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。
- 前記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前記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。
- 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、前記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基づいて、前記基体樹脂供給量調整装置の調整モータの回転を射出システムコントローラによって制御し、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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35675598A JP4101378B2 (ja) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35675598A JP4101378B2 (ja) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | 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 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000176958A JP2000176958A (ja) | 2000-06-27 |
| JP4101378B2 true JP4101378B2 (ja) | 2008-06-18 |
Family
ID=18450615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35675598A Expired - Fee Related JP4101378B2 (ja) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | 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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4101378B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102017850B1 (ko) * | 2019-04-30 | 2019-09-03 | 주식회사 디에이치폴리 | 세탁물 포장용 비닐시트 제조장치 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6322347B1 (en) * | 1999-04-02 | 2001-11-27 | Trexel, Inc. | Methods for manufacturing foam material including systems with pressure restriction element |
| JP2003039474A (ja) * | 2001-07-30 | 2003-02-13 | Japan Steel Works Ltd:The | 発泡剤用ガス供給装置、それを用いた熱可塑性樹脂発泡体の成形装置及び熱可塑性樹脂発泡体の成形方法 |
| JP5781471B2 (ja) * | 2011-06-16 | 2015-09-24 | 富士フイルム株式会社 | 射出成形方法 |
| CN108349138B (zh) * | 2015-11-02 | 2020-11-06 | 利乐拉瓦尔集团及财务有限公司 | 模制组件 |
| CN109304849A (zh) * | 2017-07-27 | 2019-02-05 | 天津市卓创盛模具有限公司 | 一种带分段两转速螺杆的注塑枪 |
| JP6950543B2 (ja) * | 2018-01-15 | 2021-10-13 | 宇部興産機械株式会社 | 射出装置 |
| JP7102222B2 (ja) * | 2018-05-16 | 2022-07-19 | 芝浦機械株式会社 | 射出装置、射出成形機および射出装置の制御方法 |
| CN111016101B (zh) * | 2019-12-17 | 2022-06-14 | 广东伊之密精密注压科技有限公司 | 用于注塑机熔胶的控制方法、控制装置和注塑机 |
| TWI756809B (zh) * | 2020-09-02 | 2022-03-01 | 歐特捷實業股份有限公司 | 混合方法及其系統 |
| JP7463262B2 (ja) | 2020-12-10 | 2024-04-08 | 株式会社日本製鋼所 | 発泡成形用の射出成形機および射出成形機の制御方法 |
| JP7463261B2 (ja) * | 2020-12-10 | 2024-04-08 | 株式会社日本製鋼所 | 発泡成形を実施する射出成形機および射出成形機の制御方法 |
| CN117841284B (zh) * | 2024-03-08 | 2024-05-24 | 贵阳甬鑫塑管制造有限公司 | 一种塑料颗粒供料装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04156320A (ja) * | 1990-10-19 | 1992-05-28 | Nissei Plastics Ind Co | 射出成形方法 |
| JPH09277298A (ja) * | 1996-04-10 | 1997-10-28 | Hitachi Ltd | 微細発泡体の製造方法及びその装置 |
| JPH09323338A (ja) * | 1996-06-05 | 1997-12-16 | Hitachi Ltd | 発泡成形品の射出成形方法及びその装置 |
| JPH10329173A (ja) * | 1997-06-04 | 1998-12-15 | Bando Chem Ind Ltd | スクリュー式可塑化装置 |
| JP3211945B2 (ja) * | 1997-07-22 | 2001-09-25 | 株式会社新潟鉄工所 | 発泡成形用射出成形機 |
| JP3211946B2 (ja) * | 1997-07-22 | 2001-09-25 | 株式会社新潟鉄工所 | 発泡成形用射出成形機 |
-
1998
- 1998-12-15 JP JP35675598A patent/JP4101378B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102017850B1 (ko) * | 2019-04-30 | 2019-09-03 | 주식회사 디에이치폴리 | 세탁물 포장용 비닐시트 제조장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000176958A (ja) | 2000-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4101378B2 (ja) | 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 | |
| JP3211946B2 (ja) | 発泡成形用射出成形機 | |
| JP2007230087A (ja) | 射出発泡成形装置および射出発泡成形方法 | |
| WO2005090050A1 (ja) | 射出成形装置及び射出成形装置用スクロール | |
| JP3211945B2 (ja) | 発泡成形用射出成形機 | |
| US6435853B1 (en) | Apparatus for plasticizing material for molding thermoplastic resin foam | |
| JP2009269183A (ja) | 可塑化送出装置およびこれを含む射出成形機 | |
| JP5805992B2 (ja) | 発泡成形用射出成形機の射出装置 | |
| EP1815963B1 (en) | Molding method of a fiber filler reinforced resin molded article and related apparatus | |
| CN112743798A (zh) | 射出装置 | |
| US7008202B2 (en) | Method and apparatus for forming thermoplastic resin foam | |
| US6726862B2 (en) | Method for forming thermoplastic resin foam | |
| JPH06339962A (ja) | 射出成形装置 | |
| JP2001009882A (ja) | 熱可塑性樹脂発泡体の成形方法 | |
| JP2009234063A (ja) | 射出成形機及びそれを用いた射出成形方法 | |
| JP2001198961A (ja) | ガス溶解樹脂の射出装置および射出成形方法 | |
| CN211993880U (zh) | 材料供应装置、注射成型装置以及三维造型装置 | |
| JP2012040839A (ja) | 発泡成形用射出成形機 | |
| JP2004098335A (ja) | 発泡体射出成形用スクリュ | |
| JP4276752B2 (ja) | 熱可塑性樹脂発泡体の成形方法 | |
| JP4104034B2 (ja) | 熱可塑性樹脂発泡体成形用可塑化装置 | |
| JP4355409B2 (ja) | 熱可塑性樹脂発泡体成形用可塑化装置 | |
| JP3577260B2 (ja) | 発泡体の押出し成形方法および押出し成形装置 | |
| JP2001162649A (ja) | サンドイッチ発泡体の製造方法および製造装置 | |
| JPH09323338A (ja) | 発泡成形品の射出成形方法及びその装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051206 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071025 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071106 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080107 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080226 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080319 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110328 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120328 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130328 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130328 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140328 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |