JPH1134129A - 発泡成形用射出成形機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発泡成形用射出成形機における、溶融樹脂の
逆流防止および溶融樹脂と不活性ガスとの混合性向上。 【解決手段】 可塑化部３２と発泡剤供給装置４０と攪
拌部３３と射出ノズル３８とを備えた発泡成形用射出成
形機において、可塑化部３２には可塑化スクリュ３７が
設けられ、攪拌部３３には攪拌スクリュ５７が設けられ
る。可塑化スクリュ３７と攪拌スクリュ５７との間に、
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、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が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

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

【０００２】

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

【０００３】この種の発泡成形を行う射出成形機として
は、例えば、図２１に示すもの（米国特許５１５８９８
６号）が提供されている。この図において、符号１は発
泡成形用射出成形機であり、符号２は金型である。射出
成形機１は、押出バレル３と、該押出バレル３内に配設
される混合スクリュ４と、混合スクリュ４により溶融さ
れる樹脂ペレット（図示せず）を供給するホッパー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
ぞれホッパー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、ホッパー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１
２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、ホッパー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２２に示すもの（特開平８−２
５８０９６）が提供されている。この図において、符号
１５は発泡成形用射出成形機である。この射出成形機１
５においては、高周波コイル１６により急速加熱可能な
加熱筒１７に樹脂ペレット１８をメインスクリュ１９に
よって移送し、該メインスクリュ１９より小径のミキシ
ングスクリュ２０の外周近傍から炭酸ガス等の不活性ガ
スを浸透させる。

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

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】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２１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２２に示す発泡成形用射出成形機
においては、ミキシングスクリュ２０がメインスクリュ
１９よりも小径であるため、ミキシングスクリュ２０周
辺は不活性ガスの浸透が十分行われるが、ミキシングス
クリュ２０より離間した位置、例えば、加熱筒１７近傍
では滞留部分が発生してガスの浸透が不十分になってし
まう。

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

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

【００１５】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、溶融樹脂が逆流することなく、かつ、溶融
樹脂と不活性ガスとを十分に混合することができる発泡
成形用射出成形機を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、以下の構成を採用している。請求項１記
載の発泡成形用射出成形機は、供給された基体樹脂を可
塑化する可塑化部と、該可塑化部で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、該発泡剤供給装置により供給された前記発泡
剤および前記可塑化された溶融樹脂を攪拌して該発泡剤
を該溶融樹脂に溶解させる攪拌部と、該攪拌部で前記溶
融樹脂に前記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た発泡成形用射出成形機におい
て、前記可塑化部には、軸線回りに回転して前記基体樹
脂を可塑化する可塑化スクリュと、該可塑化スクリュの
駆動および駆動制御を行う可塑化スクリュ駆動機構とが
設けられ、前記攪拌部には、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および前記可
塑化された溶融樹脂を攪拌して該発泡剤を該溶融樹脂に
溶解させる攪拌スクリュと、該攪拌スクリュの駆動およ
び駆動制御を行う攪拌スクリュ駆動機構が設けられ、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前記溶融樹脂および前
記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、前記射出ノズルと前記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前記発泡剤溶解
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ものである。

【００１７】従って、本発明の発泡成形用射出成形機に
よれば、発泡剤が供給された際に、攪拌スクリュにおけ
る圧力が上昇するが、第一の逆流防止機構により溶融樹
脂および発泡剤の攪拌スクリュから可塑化スクリュへの
逆流を防止できる。また、第二の逆流防止機構が基体樹
脂の射出ノズルから攪拌スクリュへの逆流を防止するた
め、射出ノズルにおける圧力低下を防止できる。

【００１８】請求項２記載の発泡成形用射出成形機は、
請求項１記載の発泡成形用射出成形機において、前記可
塑化スクリュには、前記軸線方向に貫通する貫通孔が設
けられ、該貫通孔には、前記攪拌スクリュが回転自在
に、かつ前記軸線方向に移動自在に嵌合していることを
特徴とするものである。

【００１９】従って、本発明の発泡成形用射出成形機に
よれば、攪拌スクリュは、可塑化スクリュ内に装着され
た状態で回転および軸線方向の移動が可能であり、可塑
化スクリュに対して離間した位置に配置する必要がな
い。

【００２０】請求項３記載の発泡成形用射出成形機は、
請求項１または２記載の発泡成形用射出成形機におい
て、前記発泡剤供給装置は、発泡剤供給源と、該発泡剤
供給源から供給される前記発泡剤を前記攪拌部へ導く導
入路と、該導入路と前記攪拌部との間に設けられ、該攪
拌部から前記導入路へ前記溶融樹脂が流入することを防
止する流入防止機構とを備えた構成とされ、該流入防止
機構には、該流入防止機構の温度を制御する温度制御部
が設けられていることを特徴とするものである。

【００２１】従って、本発明の発泡成形用射出成形機に
よれば、流入防止機構が加熱筒内の空間から導入路へ溶
融樹脂が流入することを防止できる。また、この流入防
止機構に設けられた温度制御部が、流入防止機構にまで
浸入した溶融樹脂の温度低下による固化を防止する。

【００２２】請求項４記載の発泡成形用射出成形機は、
請求項１から３のいずれかに記載の発泡成形用射出成形
機において、前記可塑化スクリュ駆動機構および前記攪
拌スクリュ駆動機構には、計量完了後に前記可塑化スク
リュおよび前記攪拌スクリュの回転を継続するように、
該可塑化スクリュ駆動機構および攪拌スクリュ駆動機構
を制御するスクリュ制御装置が設けられていることを特
徴とするものである。

【００２３】従って、本発明の発泡成形用射出成形機に
よれば、計量による攪拌スクリュの後退完了後において
も、スクリュ制御装置がこれらの回転を継続するように
制御するため、溶解した基体樹脂と発泡剤との攪拌を継
続することができる

【００２４】請求項５記載の発泡成形用射出成形機は、
請求項４記載の発泡成形用射出成形機において、前記ス
クリュ制御装置は、前記射出ノズルと前記攪拌スクリュ
との間の前記発泡剤溶解樹脂の圧力を検知する圧力検知
具と、該圧力検知具の検知結果に基づいて前記圧力を一
定に維持するように前記可塑化スクリュの回転を制御す
るスクリュ制御部とを備えた構成とされることを特徴と
するものである。

【００２５】従って、本発明の発泡成形用射出成形機に
よれば、攪拌スクリュ後退完了後も回転を継続する可塑
化スクリュにより、基体樹脂が射出ノズルと攪拌スクリ
ュとの間に供給され続けるが、圧力検知具が射出ノズル
と攪拌スクリュとの間の発泡剤溶解樹脂の圧力を検知し
て、スクリュ制御部が圧力検知具の検知結果に基づいて
発泡剤溶解樹脂の圧力を一定に維持するようにスクリュ
の回転を制御できる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の発泡成形用射出成
形機の第１の実施の形態を、図１ないし図９を参照して
説明する。ここでは、発泡成形用射出成形機として可塑
化と射出とを別プロセスで行う、いわゆるプリプラ式射
出成形機に適用して、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２１および図２２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、プリプラ式射
出成形機（発泡成形用射出成形機）である。プリプラ式
射出成形機３１は、可塑化部３２と、該可塑化部３２の
先端部に連絡されている攪拌部３３と、該攪拌部３３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を備えるものである。

【００２８】可塑化部３２は、基体樹脂（合成樹脂）の
樹脂ペレット（図示せず）を可塑化のため溶融させるも
のであって、外周に複数のバンドヒータ３４が装着され
た可塑化部加熱筒３５ａと、該可塑化部加熱筒３５ａ内
の軸線方向に形成された軸穴（可塑化空間）３６に回転
自在に配置された可塑化スクリュ３７と、該可塑化スク
リュ３７の駆動および駆動制御を行う可塑化スクリュ駆
動機構２８と、可塑化空間３６内に基体樹脂の樹脂ペレ
ットを供給するホッパ−５とを備えた構成とされてい
る。

【００２９】可塑化スクリュ３７は、ホッパー５から供
給された基体樹脂の樹脂ペレットを可塑化のために溶融
させ、溶融樹脂を前方に移送するものであって、その外
周面には螺旋状に形成されたフライト６１が突設されて
おり、隣接するフライト６１および上記外周面により螺
旋溝６６が形成されている。

【００３０】また、図２に示すように、可塑化スクリュ
３７の先端側には、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。攪拌−可塑逆流防
止機構６３は、攪拌部３３から可塑化部３２へと溶融樹
脂および炭酸ガスが逆流することを防止するものであっ
て、可塑化スクリュ３７の外径よりも小径に形成された
小径軸部６２と、該小径軸部６２よりも先端側に位置
し、該小径軸部６２を介して可塑化スクリュ３７に着脱
可能に連結されたスクリュヘッド部９６と、該スクリュ
ヘッド部９６にその軸線方向に沿って形成された流入溝
６４と、円筒状の逆流防止リング６５とから構成されて
いる。

【００３１】逆流防止リング６５は、可塑化スクリュ３
７とスクリュヘッド部９６との間に隙間６７を隔てて小
径軸部６２に装着されており、その外周部は可塑化部加
熱筒３５ａの可塑化空間３６に嵌合して、内周部は小径
軸部６２との間に流入路６８を形成するように該小径軸
部６２より大径に、かつ近接する可塑化スクリュ３７の
外径よりも小径になるように設定されている。

【００３２】また、この逆流防止リング６５は、スクリ
ュ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、後述する
連通路５６と流入路６８とを連通するように形成されて
おり、図３に示すように、スクリュヘッド部９６の外周
に、軸線回りに複数環状に配置されている。

【００３３】可塑化スクリュ駆動機構２８は、ホッパー
５から供給される基体樹脂の樹脂ペレットを溶融させる
ために可塑化スクリュ３７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８
１は可塑化スクリュ３７に一体的に連結されている。ま
た、サーボモータ７８には、該サーボモータ７８の回転
駆動を制御するモータ制御部９８が接続されている。

【００３４】攪拌部３３は、炭酸ガス供給装置４０によ
り供給される炭酸ガスと可塑化スクリュ３７により移送
された溶融樹脂とを攪拌するものであって、攪拌部加熱
筒３５ｂと攪拌スクリュ５７と攪拌スクリュ駆動機構２
９とを備えた構成とされている。

【００３５】攪拌部加熱筒３５ｂの内部には、軸線方向
に向けた軸穴（攪拌空間）３０が設けられ、該攪拌空間
３０に軸線回りに回転自在に、かつ軸線方向に移動自在
に攪拌スクリュ５７が挿入されている。また、攪拌部加
熱筒３５ｂの先端には、シャットオフノズル（射出ノズ
ル）３８が着脱可能に連結されている。

【００３６】上記、シャットオフノズル３８は、内部に
前記攪拌空間３０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とを有す
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が収納される構成となっている。

【００３７】また、攪拌空間３０に連通するシャットオ
フノズル３８のノズル空間３８ａは、貯留部７０となっ
ており、攪拌空間３０と可塑化部加熱筒３５ａの可塑化
空間３６とは、可塑化部加熱筒３５ａの先端と攪拌部加
熱筒３５ｂの中間部との間に設けた接続金具５６ａの内
部の連通路５６により連通されている。

【００３８】攪拌部加熱筒３５ｂの外周には複数のバン
ドヒータ３４が、シャットオフノズル３８の外周にはノ
ズルヒータ３９がそれぞれ装着されており、これらは、
上記攪拌空間３０、貯留部７０を加熱するものであっ
て、図示しない加熱制御部により制御されている。な
お、上記接続金具５６ａの外周に、連通路５６を加熱す
るバンドヒータを装着することもできる。

【００３９】一方、攪拌部加熱筒３５ｂの中間部には、
炭酸ガス供給装置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
た炭酸ガスを攪拌部加熱筒３５ｂの攪拌空間３０へ導く
ガス管（導入路）４３とを備えている。

【００４０】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。

【００４１】また、図４に示すように、ガス管４３と攪
拌空間３０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、攪拌空間３０からガス管４
３へ溶融した基体樹脂（溶融樹脂）が流入したり、攪拌
空間３０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。

【００４２】逆止弁機構４８は、攪拌部加熱筒３５ｂ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を介して攪拌空
間３０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
側の段部に当接させたコイルスプリング５４と、上記弁
室４８ａに収納され、コイルスプリング５４の他端に当
接して付勢されると共に連通孔５２側の弁座４８ｃに常
時押し付けられている弁ボール５５とから構成されてい
る。

【００４３】弁ボール５５は、常時は、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５
４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。

【００４４】攪拌スクリュ５７は、炭酸ガス供給装置４
０から供給された炭酸ガスと可塑化スクリュ３７により
移送された溶融樹脂とを攪拌して、該炭酸ガス（発泡
剤）を溶融樹脂に溶解させると共に、この炭酸ガスが溶
解された溶融樹脂（以下、発泡剤溶解樹脂と呼ぶ）を貯
留部７０内に移送して貯留させ、また貯留された発泡剤
溶解樹脂をシャットオフノズル３８より射出させるもの
である。

【００４５】また、この攪拌スクリュ５７は、図５に示
すように、攪拌軸９７と、スクリュヘッド５８と、これ
ら攪拌軸９７とスクリュヘッド５８とを結合しており、
該攪拌軸９７、スクリュヘッド５８の外径よりも小径に
形成された小径軸部７１とを備えている。

【００４６】攪拌軸９７の外周面には、断面視矩形とさ
れる攪拌ピン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。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と攪拌軸９７との間には、図６に示すよう
に、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。

【００４７】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空間３０へ逆流することを防止
するものであって、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、前記小径軸部７１
と、逆流防止リング７２とから構成されている。

【００４８】逆流防止リング７２は、小径軸部７１に隙
間７３を隔てて装着されたものであって、その外周部は
攪拌部加熱筒３５ｂの攪拌空間３０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、
かつ近接する攪拌軸９７の外径よりも小径になるように
設定されている。

【００４９】また、この逆流防止リング７２は、攪拌ス
クリュ５７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７
０と流入路７４とを連通するように形成されており、図
７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。

【００５０】攪拌スクリュ駆動機構２９は、攪拌スクリ
ュ５７の駆動および駆動制御を行うものであって、スク
リュ回転駆動機構７５とスクリュ移動駆動機構７６とモ
ータ制御部９９とを備えた構成とされている。

【００５１】スクリュ回転駆動機構７５は、攪拌スクリ
ュ５７を回転させるものであって、サーボモータ１００
と、該サーボモータ１００の出力軸に固定して取り付け
られた駆動プーリ１０１と、該駆動プーリ１０１からタ
イミングベルト１０２を介して駆動力が伝達される従動
プーリ１０３とを備えており、この従動プーリ１０３は
攪拌スクリュ５７に一体的に連結されている。

【００５２】スクリュ移動駆動機構７６は、射出および
射出完了後の計量時等で攪拌スクリュ５７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８
４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。

【００５３】固定盤８８は、攪拌部加熱筒３５ｂの射出
方向、後方端部に固定されており、その中心には、攪拌
スクリュ５７が貫通する孔９０が形成されている。ま
た、固定盤８８には、一定間隔を隔てて他の固定盤８９
が対向配置されており、これら固定盤８８，８９の間に
は、攪拌部加熱筒３５ｂの軸線方向（射出方向）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が前記軸線方向に移動自在
に支持されている。

【００５４】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、かつ射出方向の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（図示せず）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配置されている。

【００５５】また、上記サーボモータ１００およびサー
ボモータ８２には、該サーボモータ１００の回転駆動を
制御するモータ制御部９９が接続されており、このモー
タ制御部９９および上記モータ制御部９８はスクリュ制
御装置７７に接続されてこれに制御されるようになって
いる。

【００５６】スクリュ制御装置７７は、モータ制御部９
８およびモータ制御部９９を制御して、即ち、可塑化ス
クリュ駆動機構２８および攪拌スクリュ駆動機構２９を
制御して、計量による攪拌スクリュ５７の後退完了後に
おいても該攪拌スクリュ５７および可塑化スクリュ３７
の回転を継続させるものであって、圧力センサ９２（圧
力検知具）とスクリュ制御部９３とを備えるものであ
る。

【００５７】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スクリュ制御部
９３へ送信するように該スクリュ制御部９３に接続され
ている。スクリュ制御部９３は、圧力センサ９２の検知
した結果に基づいて、貯留部７０内の発泡剤溶解樹脂の
圧力を一定に維持するようにモータ制御部９８，９９、
即ちサーボモータ７８，８２，１００を制御するもので
ある。

【００５８】上記の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、モータ制御
部９８に制御されてサーボモータ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。この従動プーリ８１の
回転によって、従動プーリ８１に連結された可塑化スク
リュ３７も回転する。

【００５９】可塑化スクリュ３７の回転により、ホッパ
ー５内の樹脂ペレットは、可塑化スクリュ３７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。この移送の過程においては、基体樹脂
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３７で混練される際のせん断による内部発熱により
溶融状態になり該可塑化スクリュ３７の先端に到達す
る。

【００６０】この溶融樹脂の供給により、可塑化空間３
６においては、連通路５６に対して可塑化スクリュ３７
側の内圧が高くなり、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スク
リュヘッド部９６に当接する。

【００６１】このとき、逆流防止リング６５には、可塑
化スクリュ３７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３７の先端に到達した溶融樹脂は、隙間６７、
流入路６８、流入溝６４を通って連通路５６へ到達する
ことができる。連通路５６は、可塑化空間３６と攪拌空
間３０とを連通するものなので、可塑化空間３６から連
通路５６へ到達した溶融樹脂は、攪拌空間へ到達するこ
とができる。

【００６２】一方、サーボモータ７８の作動の際には、
モータ制御部９９の制御によりサーボモータ８２、１０
０も作動する。そして、サーボモータ８２の回転は、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が螺合す
るボールナットを介して移動盤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。

【００６３】そして、移動盤８７の射出方向後方側への
後退により、図８に示すように、攪拌スクリュ５７も同
方向に移動する。このとき、攪拌スクリュ５７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、スクリュ移動駆動機構７６により後退駆動が制御さ
れて、上記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。

【００６４】一方、連通路５６を経て攪拌空間３０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が所定量供給
される。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。

【００６５】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。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、攪拌空間３
０へ導入される。

【００６６】一方、サーボモータ１００の作動により、
その回転が駆動プーリ１０１からタイミングベルト１０
２を介して従動プーリ１０３に伝達される。この従動プ
ーリ１０３の回転によって、従動プーリ１０３に連結さ
れた攪拌スクリュ５７も軸線回りに回転する。

【００６７】そのため、攪拌空間３０内へ導入された炭
酸ガスは、この攪拌空間３０内において、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
溶解して、炭酸ガスが溶解された溶融樹脂は発泡剤溶解
樹脂としてシャットオフノズル３８へと移送される。こ
の際、炭酸ガスの供給圧力は、上記攪拌スクリュ５７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攪拌空間３０内へ導入される。

【００６８】この炭酸ガスは、昇圧された状態で攪拌空
間３０内へ導入されるため、攪拌空間３０の内圧が高く
なる。この圧力は、連通路５６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３７に当接する。

【００６９】このとき、逆流防止リング６５の外径は、
可塑化部加熱筒３５ａに嵌合しており、内径は近接する
可塑化スクリュ３７の外径よりも小径に設定されている
ため、攪拌空間３０から連通路５６を経由して流入した
流入路６８内の溶融樹脂が可塑化空間３６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、溶融樹脂および炭酸ガスが攪拌スクリュ５７から
可塑化スクリュ３７へ逆流することが防止される。

【００７０】一方、可塑化スクリュ３７の回転による攪
拌空間３０への溶融樹脂の供給により、攪拌空間３０内
の溶融樹脂の圧力は上昇し、図６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。

【００７１】このとき、逆流防止リング７２には、攪拌
軸９７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、攪拌軸９７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。

【００７２】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が射出高８
ｂ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。

【００７３】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、攪拌空間３０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。

【００７４】このとき、開口孔５３内の圧力は、攪拌空
間３０内の圧力に対して相対的に低くなるため、攪拌空
間３０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。

【００７５】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。

【００７６】一方、計量による攪拌スクリュ５７の後退
が完了すると、スクリュ制御装置７７の継続した指令に
より、スクリュ３７が回転を継続している状態で、スク
リュ制御部９３がモータ制御部９９を介して、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を介して連結されている攪拌スクリュ５７の後
退が停止される。

【００７７】このとき、スクリュ制御部９３は、モータ
制御部９８，９９を制御してサーボモータ７８，１００
を制御して、その作動を継続させる。このサーボモータ
７８，１００の作動継続により、可塑化スクリュ３７お
よび攪拌スクリュ５７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。

【００７８】また、可塑化スクリュ３７の回転継続によ
り、ホッパー５からの樹脂ペレット供給も継続され、こ
れにより、発泡剤溶解樹脂の貯留部７０への供給も継続
される。そのため、貯留部７０の内圧が上昇するが、可
塑化スクリュ３７の回転を低速にして貯留部７０への樹
脂供給量を少なくすると、逆流防止リング７２と攪拌部
加熱筒３５ｂとの微小隙間および逆流防止リング７２と
攪拌スクリュ５７の攪拌軸９７との微小隙間から発泡剤
溶解樹脂が漏出して、貯留部７０の内圧が低下する。

【００７９】このとき、圧力センサ９２が貯留部７０内
の発泡剤溶解樹脂の圧力を検知しており、検知した結果
を常時、スクリュ制御部９３へ送信している。そして、
スクリュ制御部９３は、圧力センサ９２の検知結果に基
づいて貯留部７０内が所定の一定圧力になるように、サ
ーボモータ７８を制御する。

【００８０】即ち、上記漏出による貯留部７０内の圧力
低下を補って所定の圧力が維持されるように、可塑化ス
クリュ３７の回転を制御する。これにより、所定圧を一
定に維持するために必要な発泡剤溶解樹脂が、貯留部７
０内に供給され、貯留部７０内は一定圧力に維持され
る。なお、このときの圧力は、上記背圧よりも高く設定
されているため、炭酸ガスの溶融樹脂への溶解が促進さ
れる。かくして、計量が行われた後、溶解促進が設定時
間だけ行われると樹脂供給工程が完了する。

【００８１】樹脂供給工程が完了すると、サーボモータ
７８，１００が作動を停止するのに伴い、可塑化スクリ
ュ３７および攪拌スクリュ５７の回転も停止して射出工
程に移行する。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。

【００８２】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攪拌スクリュ５７
が射出方向前方に移動して、攪拌スクリュ５７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。

【００８３】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、充填した溶融樹
脂の反力により逆流防止リング７２が、射出方向後方へ
移動して攪拌軸９７に当接する。

【００８４】このとき、逆流防止リング７２の外径は、
攪拌部加熱筒３５ｂ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空間３０へ流出することが阻
止される。

【００８５】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。

【００８６】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が閉じて、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。

【００８７】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３７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、攪拌スクリュ５７が、スクリュ制御装置７７
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。

【００８８】さらに、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、スクリュ制御部９３
が、圧力センサ９２の検知結果に基づいてスクリュ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。

【００８９】図１０ないし図１２は、本発明の発泡成形
用射出成形機の第２の実施の形態を示す図である。この
図において、図１ないし図９に示す第１の実施の形態の
構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その
説明を省略する。第２の実施の形態と上記の第１の実施
の形態とが異なる点は、可塑化スクリュ３７と攪拌スク
リュ５７とを加熱筒３５内に配置したことである。

【００９０】即ち、図１０に示すように、加熱筒３５内
には可塑化スクリュ３７と攪拌スクリュ５７とが、それ
ぞれの軸線を合致させた状態で配置されている。図１１
に示すように、加熱筒３５内には、攪拌空間３０と、該
攪拌空間３０より大径に形成された可塑化空間３６と
が、攪拌空間３０を可塑化空間３６の前方に位置させて
同一軸線上に相互に連通して設けられている。

【００９１】可塑化空間３６には、可塑化スクリュ３７
が軸線回りに回転自在に嵌合しており、この可塑化スク
リュ３７の先端側には、攪拌空間３０から可塑化空間３
６へ溶融樹脂および炭酸ガスが逆流することを防止する
攪拌−可塑逆流防止機構６３が設けられている。この攪
拌−可塑逆流防止機構６３は、可塑化スクリュ３７の先
端に形成された小径軸部６２に逆流防止リング６５を挿
通して、該小径軸部６２の前端に後述の攪拌スクリュ５
７の案内軸部５７ａに嵌合させた環状のスクリュヘッド
９６をボルト等により固定して構成されている。

【００９２】また、この可塑化スクリュ３７内には、上
記軸線方向に貫通する貫通孔１０４が、その直径を攪拌
空間３０の直径と同じくして形成されている。貫通孔１
０４には、攪拌スクリュ５７が、その中間の案内軸部５
７ａを可塑化スクリュ３７の前端部に回転自在に、かつ
軸線方向に移動自在に嵌合させて挿通されており、該攪
拌スクリュ５７の後端は可塑化スクリュ３７の後方へ突
出して従動プーリ１０３に連結されている。

【００９３】炭酸ガス供給装置４０に連絡する開口孔５
３は、可塑化空間３６に近接した攪拌空間３０の後端部
に位置して加熱筒３５に設けられている。他の構成は、
上記第１の実施の形態と同様である。

【００９４】上記の構成の発泡成形用射出成形機におい
ては、上記第１の実施の形態と同様の作用・効果が得ら
れることに加えて、加熱筒３５内に可塑化スクリュ３７
と攪拌スクリュ５７とを、それぞれの軸線を合致させて
配置したので射出成形機の省スペース化が図れると共
に、バンドヒータ３４の必要装着数が減少する等のコス
トダウンも図れる。なお、攪拌スクリュ５７が、後退完
了した状態を図１２に示してある。

【００９５】図１３および図１４は、本発明の発泡成形
用射出成形機の第３の実施の形態を示す図である。この
図において、図１０ないし図１２に示す第２の実施の形
態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、
その説明を省略する。第３の実施の形態と上記の第２の
実施の形態とが異なる点は、加熱筒３５および攪拌−可
塑逆流防止機構６３の構成である。

【００９６】即ち、図１３に示すように、加熱筒３５
は、可塑化空間３６を加熱する可塑化部加熱筒３５ａ
と、該可塑化部加熱筒３５ａに固着した、攪拌空間３０
を加熱する攪拌部加熱筒３５ｂとから構成されている。
攪拌部加熱筒３５ｂの可塑化部加熱筒３５ａ側の端面１
０６には、該端面１０６から可塑化空間３６へ突出する
突部１０５が形成されている。

【００９７】攪拌−可塑逆流防止機構６３は、攪拌空間
３０から可塑化空間３６へと溶融樹脂が逆流することを
防止するものであって、突部１０５と可塑化部加熱筒３
５ａとの間の可塑化空間３６に配設され端面１０６に当
接するコイルスプリング１０７と、該コイルスプリング
１０７に当接するリング状体１０８から構成されてい
る。

【００９８】リング状体１０８は、コイルスプリング１
０７により、可塑化スクリュ３７側方向（図１３中右
側）へ付勢されており、円筒壁部１０９と該円筒壁部１
０９の可塑化スクリュ３７側の端部に形成された端壁部
１１０とから構成されており、この端壁部１１０はコイ
ルスプリング１０７の付勢力により、図１４に示すよう
に、可塑化スクリュ３７に密着状態で圧接している。

【００９９】円筒壁部１０９は、その外周面が可塑化部
加熱筒３５ａの可塑化空間３６に、内周面が攪拌部加熱
筒３５ｂの突部１０５に、それぞれ、軸線方向に摺動可
能に嵌合されている。端壁部１１０には、上記軸線方向
に貫通する流入孔１１１が形成されており、この流入孔
１１１の孔径Ｄ１は、円筒壁部１０９の内径Ｄ２よりも
小径に設定されている。他の構成は、上記第２の実施の
形態と同様である。

【０１００】上記の構成の発泡成形用射出成形機におい
ては、可塑化スクリュ３７が回転して可塑化空間３６か
ら溶融樹脂が供給されると、その樹脂圧がリング状体１
０８の端壁部１１０に作用するため、可塑化スクリュ３
７に密着していたリング状体１０８は、コイルスプリン
グ１０７の付勢力に抗して攪拌部加熱筒３５ｂ側へ移動
する。

【０１０１】このリング状体１０８の攪拌部加熱筒３５
ｂ側への移動により、コイルスプリング１０７が圧縮さ
れてその付勢力が増加する。そして、この付勢力と上記
溶融樹脂の樹脂圧とが釣り合った位置で、リング状体１
０８は停止する。

【０１０２】このとき、リング状体１０８と可塑化スク
リュ３７とは離間しており、これらの間には、隙間１１
２が生じる。そのため、可塑化空間３６から供給された
溶融樹脂は、隙間１１２から流入孔１１１を経て攪拌空
間３０へ到達することができる。

【０１０３】一方、可塑化スクリュ３７による溶融樹脂
の供給が進み、炭酸ガス供給装置４０から攪拌空間３０
に炭酸ガスが供給されると攪拌空間３０内の樹脂圧が可
塑化空間３６内の樹脂圧よりも高くなる。これにより、
リング状体１０８は、上記樹脂圧の差およびコイルスプ
リング１０７の付勢力により、可塑化スクリュ３７に密
着して圧接する。

【０１０４】この場合、リング状体１０８が、可塑化ス
クリュ３７に圧接する押付力Ｆは次式により与えられ
る。 Ｆ＝Ｆｓ＋Ｐ×π／４×（Ｄ２²−Ｄ１²）＝Ｆｓ＋Ｐ×
Ｓ 但し、Ｆｓはコイルスプリング１０７の付勢力、Ｐは樹
脂圧、Ｓはリング状体１０８の軸線方向受圧面積であ
る。

【０１０５】従って、リング状体１０８の可塑化スクリ
ュ３７への圧接により、これらの間に形成されていた隙
間１１２が閉塞される。この隙間１１２の閉塞により、
攪拌空間３０内の溶融樹脂および炭酸ガスが流入孔１１
１を通って可塑化空間３６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
脂および炭酸ガスが攪拌スクリュ５７から可塑化スクリ
ュ３７へ逆流することが防止される。本実施の形態の発
泡成形用射出成形機によれば、上記第２の実施の形態と
同様の効果が得られる。

【０１０６】なお、上記第１ないし第３の実施の形態に
おいて、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。

【０１０７】（１）図１５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１６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１７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。

【０１０８】また、攪拌空間３０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１８および図１９に示すように、
攪拌部加熱筒３５ｂ、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。

【０１０９】さらに、流入防止機構４７においても、図
２０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。

【０１１０】また、他の構成要素を以下の構成としても
よい。コイルスプリング１０７に代えて皿バネを配する
構成。この場合、より強い付勢力を得ることができる。
一方、可塑化スクリュ駆動機構２８および攪拌スクリュ
駆動機構２９においては、駆動源としてサーボモータ７
８，８２，１００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
いる構成であってもよい。

【０１１１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
泡成形用射出成形機によれば、可塑化部と発泡剤供給装
置と攪拌部と射出ノズルとを備えた発泡成形用射出成形
機において、可塑化部には可塑化スクリュが設けられ、
攪拌部には攪拌スクリュが設けられる。可塑化スクリュ
と攪拌スクリュとの間に、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、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る
構成となっている。これにより、発泡剤供給時には、溶
融樹脂および発泡剤が攪拌スクリュから可塑化スクリュ
へ逆流することを防止でき、射出時には、射出ノズルか
ら攪拌スクリュへ発泡剤溶解樹脂が逆流して、圧力が低
下してしまうことを防止できるという優れた効果を奏す
るものである。

【０１１２】請求項２に係る発泡成形用射出成形機によ
れば、可塑化スクリュに、軸線方向に貫通する貫通孔が
設けられ、該貫通孔には、攪拌スクリュが回転自在に、
かつ軸線方向に移動自在に嵌合する構成となっている。
これにより、射出成形機の省スペース化が実現すると共
に、バンドヒータの必要装着数が減少する等のコストダ
ウンも実現するという優れた効果を奏するものである。

【０１１３】請求項３に係る発泡成形用射出成形機によ
れば、加熱筒内の空間と、発泡剤を該空間へ導く導入路
との間に流入防止機構が備えられ、流入防止機構には該
流入防止機構の温度を制御する温度制御部が設けられる
構成となっている。これにより、流入防止機構まで浸入
した溶融樹脂が冷却・固化して次工程での発泡剤供給に
支障を来すことを事前に防止できるという優れた効果を
奏するものである。

【０１１４】請求項４に係る発泡成形用射出成形機によ
れば、可塑化スクリュ駆動機構および攪拌スクリュ駆動
機構に、計量完了後に可塑化スクリュおよび攪拌スクリ
ュの回転を継続するように、可塑化スクリュ駆動機構お
よび攪拌スクリュ駆動機構を制御するスクリュ制御装置
が設けられる構成となっている。これにより、計量完了
後においても、発泡剤の溶融樹脂への溶解が促進される
という優れた効果が得られるものである。

【０１１５】請求項５に係る発泡成形用射出成形機によ
れば、スクリュ制御装置が射出ノズルと攪拌スクリュと
の間の発泡剤溶解樹脂の圧力を検知する圧力検知具と、
圧力検知具の検知結果に基づいて該圧力を一定に維持す
るように、可塑化スクリュの回転を制御するスクリュ制
御部とを備える構成となっている。これにより、計量完
了後に発泡剤の溶融樹脂への溶解を促進するために、攪
拌スクリュの回転を継続した際にも、射出ノズルと攪拌
スクリュとの間の発泡剤溶解樹脂の圧力を一定に維持す
ることができるという優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１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、スクリュ制御装
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】 本発明の第１の実施の形態を示す図であっ
て、可塑化スクリュに攪拌−可塑逆流防止機構が設けら
れている断面図である。

【図３】 攪拌−可塑逆流防止機構の左側面図である。

【図４】 本発明の第１の実施の形態を示す図であっ
て、攪拌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５】 本発明の発泡成形用射出成形機を構成する攪
拌スクリュの正面図である。

【図６】 本発明の第１の実施の形態を示す図であっ
て、スクリュヘッドと攪拌軸との間に、ヘッド−攪拌逆
流防止機構が設けられた断面図である。

【図７】 ヘッド−攪拌逆流防止機構の左側面図であ
る。

【図８】 本発明の第１の実施の形態を示す図であっ
て、攪拌スクリュが計量完了位置にある断面図である。

【図９】 本発明の第１ないし第３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】 本発明の第２の実施の形態を示す図であっ
て、可塑化スクリュと攪拌スクリュとが同一の加熱筒内
に配置された断面図である。

【図１１】 本発明の第２の実施の形態を示す図であっ
て、可塑化スクリュの貫通孔に攪拌スクリュが嵌合して
いる断面図である。

【図１２】 本発明の第２の実施の形態を示す図であっ
て、攪拌スクリュが計量完了位置にある断面図である。

【図１３】 本発明の第３の実施の形態を示す図であっ
て、可塑化空間に攪拌−可塑逆流防止機構が設けられた
断面図である。

【図１４】 本発明の第３の実施の形態を示す図であっ
て、リング状体が可塑化スクリュに密着している断面図
である。

【図１５】 本発明の発泡成形用射出成形機を構成する
スクリュの別の形態を示す断面図である。

【図１６】 本発明の発泡成形用射出成形機を構成する
スクリュの別の形態を示す断面図である。

【図１７】 本発明の発泡成形用射出成形機を構成する
スクリュの別の形態を示す断面図である。

【図１８】 本発明の発泡成形用射出成形機を構成する
温度制御部の別の形態を示す断面図である。

【図１９】 図１８におけるＡ−Ａ線視断面図である。

【図２０】 本発明の発泡成形用射出成形機を構成する
流入防止機構の別の形態を示す断面図である。

【図２１】 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２２】 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。

【符号の説明】

２８ 可塑化スクリュ駆動機構 ２９ 攪拌スクリュ駆動機構 ３１ プリプラ式射出成形機（発泡成形用射出成形機） ３２ 可塑化部 ３３ 攪拌部 ３７ 可塑化スクリュ 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） ４１ 炭酸ガス供給源（発泡剤供給源） ４３ ガス管（導入路） ４７ 流入防止機構 ４９ 温度制御部 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） ７７ スクリュ制御装置 ９２ 圧力センサ（圧力検知具） ９３ スクリュ制御部 １０４ 貫通孔

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年９月１２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正内容】

【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
ぞれホッパー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１
０内を制御するものである。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】従って、本発明の発泡成形用射出成形機に
よれば、計量による攪拌スクリュの後退完了後において
も、スクリュ制御装置がこれらの回転を継続するように
制御するため、溶融樹脂と発泡剤との攪拌を継続するこ
とができる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】従って、本発明の発泡成形用射出成形機に
よれば、攪拌スクリュ後退完了後も回転を継続する可塑
化スクリュにより、発泡剤溶解樹脂が射出ノズルと攪拌
スクリュとの間に供給され続けるが、圧力検知具が射出
ノズルと攪拌スクリュとの間の発泡剤溶解樹脂の圧力を
検知して、スクリュ制御部が圧力検知具の検知結果に基
づいて発泡剤溶解樹脂の圧力を一定に維持するようにス
クリュの回転を制御できる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３６】上記、シャットオフノズル３８は、内部に
前記攪拌空間３０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とを有す
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なっている。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７２】貯留部７０へ到達した発泡剤溶解樹脂は、
シャットオフノズル３８のニードル弁３８ｃが射出口３
８ｂを閉じているため、貯留部７０に貯留された状態で
ノズルヒータ３９に加熱される。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７６】一方、計量による攪拌スクリュ５７の後退
が完了すると、スクリュ制御装置７７の継続した指令に
より、可塑化スクリュ３７が回転を継続している状態
で、スクリュ制御部９３がモータ制御部９９を介して、
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を介して連結されている攪拌スクリュ
５７の後退が停止される。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００８３】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軸９７に当接する。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００８４】このとき、逆流防止リング７２の外径は、
攪拌部加熱筒３５ｂ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内の発泡剤溶解樹脂が攪拌空間３０へ流出するこ
とが阻止される。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００８６】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を閉じて、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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福島 敏晴 静岡県浜松市中沢町10番１号 ヤマハ株式 会社研究開発本部材料研究所第二研究室内 (72)発明者 平工 達也 静岡県浜松市中沢町10番１号 ヤマハ株式 会社研究開発本部材料研究所第二研究室内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給された基体樹脂を可塑化する可塑化
   部と、 該可塑化部で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、 該発泡剤供給装置により供給された前記発泡剤および前
   記可塑化された溶融樹脂を攪拌して該発泡剤を該溶融樹
   脂に溶解させる攪拌部と、 該攪拌部で前記溶融樹脂に前記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た発泡成形用射
   出成形機において、 前記可塑化部には、軸線回りに回転して前記基体樹脂を
   可塑化する可塑化スクリュと、 該可塑化スクリュの駆動および駆動制御を行う可塑化ス
   クリュ駆動機構とが設けられ、 前記攪拌部には、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および前記可塑化された
   溶融樹脂を攪拌して該発泡剤を該溶融樹脂に溶解させる
   攪拌スクリュと、 該攪拌スクリュの駆動および駆動制御を行う攪拌スクリ
   ュ駆動機構が設けられ、 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前記溶融樹脂および
   前記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、 前記射出ノズルと前記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前記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
   ことを特徴とする発泡成形用射出成形機。
2. 【請求項２】 請求項１記載の発泡成形用射出成形機に
   おいて、 前記可塑化スクリュには、前記軸線方向に貫通する貫通
   孔が設けられ、 該貫通孔には、前記攪拌スクリュが回転自在に、かつ前
   記軸線方向に移動自在に嵌合していることを特徴とする
   発泡成形用射出成形機。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の発泡成形用射出
   成形機において、 前記発泡剤供給装置は、発泡剤供給源と、 該発泡剤供給源から供給される前記発泡剤を前記攪拌部
   へ導く導入路と、 該導入路と前記攪拌部との間に設けられ、該攪拌部から
   前記導入路へ前記溶融樹脂が流入することを防止する流
   入防止機構とを備えた構成とされ、 該流入防止機構には、該流入防止機構の温度を制御する
   温度制御部が設けられていることを特徴とする発泡成形
   用射出成形機。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載の発泡
   成形用射出成形機において、 前記可塑化スクリュ駆動機構および前記攪拌スクリュ駆
   動機構には、計量完了後に前記可塑化スクリュおよび前
   記攪拌スクリュの回転を継続するように、該可塑化スク
   リュ駆動機構および攪拌スクリュ駆動機構を制御するス
   クリュ制御装置が設けられていることを特徴とする発泡
   成形用射出成形機。
5. 【請求項５】 請求項４記載の発泡成形用射出成形機に
   おいて、 前記スクリュ制御装置は、前記射出ノズルと前記攪拌ス
   クリュとの間の前記発泡剤溶解樹脂の圧力を検知する圧
   力検知具と、 該圧力検知具の検知結果に基づいて前記圧力を一定に維
   持するように前記可塑化スクリュの回転を制御するスク
   リュ制御部とを備えた構成とされることを特徴とする発
   泡成形用射出成形機。