JPH1134130A - 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】 可塑化スクリュ５６と発泡剤供給装置４
０と攪拌スクリュ５７と射出ノズル３８とを備え、攪拌
スクリュ５７は可塑化スクリュ５６の回転および移動に
追従するように連結された発泡成形用射出成形機におい
て、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と、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とが設けられている。

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１８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１
０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１９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１８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１９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、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
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、前記可塑化スクリュにその軸
線を合致させ、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配設された発泡成形用射出成
形機において、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発泡剤
溶解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加熱筒内の空間へ導く導入
路と、該導入路と前記空間との間に設けられ、該空間か
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。

【００１９】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。

【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、前記可塑化スクリュおよび前記攪拌スクリュには、
計量によるこれらのスクリュ後退完了後に、該スクリュ
の回転を継続するように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。

【００２１】従って、本発明の発泡成形用射出成形機に
よれば、計量による可塑化スクリュおよび攪拌スクリュ
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、溶融した基体樹脂
と発泡剤との攪拌が継続される。

【００２２】請求項４記載の発泡成形用射出成形機は、
請求項３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。

【００２３】従って、本発明の発泡成形用射出成形機に
よれば、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。

【００２４】請求項５記載の発泡成形用射出成形機は、
請求項３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が設定値に到ったときに
前記スクリュの回転を停止させるように制御するスクリ
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、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が設定値に
到ったときにスクリュを制御してスクリュの回転を停止
させることができる。

【００２６】請求項６記載の発泡成形用射出成形機は、
請求項３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、前記スクリュの継続回転時間を測定
する回転時間測定部と、前記スクリュを設定回転数で回
転すると共に、前記回転時間測定部の測定結果が、設定
時間に到ったときに該スクリュの回転を停止させるよう
に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。

【００２７】従って、本発明の発泡成形用射出成形機に
よれば、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、回転時間測定部がスク
リュの継続回転時間を測定して、スクリュ制御部がスク
リュを設定回転数で回転すると共に、回転時間測定部の
測定結果が設定時間に到ったときにスクリュを制御して
スクリュの回転を停止させることができる。

【００２８】請求項７記載の発泡成形用射出成形機は、
請求項３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、前記スクリュの継続回転時間を測定
する回転時間測定部と、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スク
リュを前記射出方向に移動させると共に、前記回転時間
測定部の測定結果が設定値に到ったときに該スクリュの
回転を停止させるように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。

【００２９】従って、本発明の発泡成形用射出成形機に
よれば、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圧力を検知し
て、回転時間測定部がスクリュの継続回転時間を測定し
て、スクリュ制御部が圧力検知具の検知結果に基づいて
スクリュを射出方向に移動させると共に回転時間測定部
の測定結果が設定値に到ったときに、スクリュを制御し
て該スクリュの回転を停止させることができる。

【００３０】

【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７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。

【００３１】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（図示せず）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。

【００３２】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には、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３
８ｃが収納される構成とされている。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。

【００３３】また、加熱筒３５の中間部には、溶融空間
３６に発泡剤としての炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給
装置（発泡剤供給装置）４０が設けられている。炭酸ガ
ス供給装置４０は、炭酸ガス供給源（発泡剤供給源）４
１と、該炭酸ガス供給源４１から供給される炭酸ガスを
昇圧する昇圧ポンプ４２と、該昇圧ポンプ４２により昇
圧された炭酸ガスを加熱筒３５の溶融空間３６へ導くガ
ス管（導入路）４３とを備えている。

【００３４】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。

【００３５】また、図２に示すように、ガス管４３と溶
融空間３６との間には、流入防止機構４７が設けられて
いる。流入防止機構４７は、溶融空間３６からガス管４
３へ溶融した基体樹脂（溶融樹脂）が流入したり、溶融
空間３６に流入した炭酸ガスが逆流することを防止する
ものであって、逆止弁機構４８と温度制御部４９とを備
えた構成とされるものである。

【００３６】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側の弁室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。

【００３７】弁ボール５５は、常時コイルスプリング５
４に付勢されて連通孔５２を閉塞しているが、炭酸ガス
供給装置４０からの炭酸ガスがコイルスプリング５４の
付勢力に抗して供給された際に、連通孔５２への閉塞を
解除するものである。温度制御部４９は、逆止弁機構４
８の大径部５１の外周に装着されたものであって、該逆
止弁機構４８を基体樹脂の融点以上の温度に維持するよ
うに制御するものである。

【００３８】スクリュ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。

【００３９】可塑化スクリュ５６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。

【００４０】攪拌スクリュ５７は、炭酸ガス供給装置４
０から供給された炭酸ガスと可塑化スクリュ５６により
移送され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。

【００４１】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。

【００４２】攪拌−可塑逆流防止機構６３は、攪拌スク
リュ５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５
６、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。

【００４３】逆流防止リング６５は、可塑化スクリュ５
６の側に配置された弁座リング５６ａと攪拌スクリュ５
７の弁ヘッド部５７ａとの間に、隙間６７を隔てて配置
されたものであって、その外周部は加熱筒３５の溶融空
間３６に嵌合して、内周部は小径軸部６２との間に流入
路６８を形成するように、かつ近接する可塑化スクリュ
５６の外径よりも小径になるように設定されている。

【００４４】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、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。

【００４５】スクリュヘッド５８は、平面視略円錐形状
をなしており、このスクリュヘッド５８と攪拌スクリュ
５７との間には、ヘッド−攪拌逆流防止機構（第二の逆
流防止機構）６９が設けられている。ヘッド−攪拌逆流
防止機構６９は、シャットオフノズル３８のノズル空間
３８ａにおけるスクリュヘッド５８の前方に形成された
貯留部７０に貯留された発泡剤溶解樹脂が攪拌スクリュ
５７へ逆流することを防止するものであって、図４に示
すように、スクリュヘッド５８と、該スクリュヘッド５
８に形成した流入溝６０と、スクリュヘッド５８および
攪拌スクリュ５７の外径よりも小径に形成され、前記ス
クリュヘッド５８を攪拌スクリュ５７に着脱可能に連結
している小径軸部７１と、逆流防止リング７２とから構
成されている。

【００４６】逆流防止リング７２は、スクリュヘッド５
８と攪拌スクリュ５７との間に、隙間７３を隔てて配置
されたものであって、その外周部は加熱筒３５の溶融空
間３６に嵌合して、内周部は小径軸部７１との間に流入
路７４を形成するように、かつ近接する攪拌スクリュ５
７の外径よりも小径になるように設定されている。

【００４７】また、この逆流防止リング７２は、スクリ
ュ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。

【００４８】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とスクリュ制御装置７７とを備えた構成と
されている。

【００４９】スクリュ回転駆動機構７５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るた
めに可塑化スクリュ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７
９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。

【００５０】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８
３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。

【００５１】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。

【００５２】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（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設置されている。

【００５３】スクリュ制御装置７７は、スクリュ回転駆
動機構７５およびスクリュ移動駆動機構７６を制御し
て、計量によるスクリュ３７の後退完了後においても該
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（圧力検知具）９２とスクリュ制御部９３とを備え
ている。

【００５４】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内の溶融樹脂圧を一定
に維持するようにサーボモータ７８，８２を制御するも
のである。

【００５５】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、スクリュ制
御装置７７のスクリュ制御部９３お指令により、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。

【００５６】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の回転によりスクリュ３７が回
転する。

【００５７】また、サーボモータ７８の作動の際には、
上記スクリュ制御部９３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８
５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。

【００５８】一方、可塑化スクリュ５６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、スクリュ制御装置７７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。

【００５９】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。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】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。

【００６３】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４８ｂ、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。

【００６４】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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】このとき、逆流防止リング７２には、攪拌
スクリュ５７との間に隙間７３が形成され、小径軸部７
１との間に流入路７４が形成され、この流入路７４がス
クリュヘッド５８の流入溝６０を介して貯留部７０に連
通するようになる。そのため、攪拌スクリュ５７の先端
に到達した発泡剤溶解樹脂は、上記隙間７３、流入路７
４、流入溝６０を通って貯留部７０へ到達することがで
きる。

【００６８】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射出口３８
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。

【００６９】一方、図６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。

【００７０】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。

【００７１】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６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。

【００７２】一方、計量による可塑化スクリュ５６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、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３７の後退が停止される。

【００７３】このとき、スクリュ制御装置７７のスクリ
ュ制御部９３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。

【００７４】また、スクリュ３７の回転継続により、可
塑化スクリュ５６の回転も継続されるため、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スクリュ回転を低速
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と加熱筒３５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との微小隙間から発
泡剤溶解樹脂が漏出して内圧が低下する。

【００７５】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。

【００７６】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、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７０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。

【００７７】樹脂供給工程が完了すると、サーボモータ
７８が作動を停止するのに伴い、スクリュ３７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。

【００７８】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３７が射
出方向前方に移動して、スクリュ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。

【００７９】この押圧とシャットオフノズル３８のニー
ドル弁３８ｃが射出口３８ｂを開けていることにより、
発泡剤溶解樹脂はシャットオフノズル３８の射出口３８
ｂから金型内のキャビティへ所定の射出圧力で所定量充
填される。射出工程開始と同時に、充填した発泡剤溶解
樹脂の反力により、逆流防止リング７２が、射出方向後
方へ移動して攪拌スクリュ５７に当接する。

【００８０】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。

【００８１】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。

【００８２】なお、上記の工程における貯留部７０内の
発泡剤溶解樹脂の圧力を図７（ａ）に示す。この図に示
すように、貯留部７０内の圧力は、計量時、第１圧力で
ある背圧値に維持され、スクリュ３７の後退完了後に行
われる炭酸ガスの溶解促進においては、第１圧力よりも
高圧の第２圧力で維持された後、第２圧力より高圧の射
出圧力で射出される。

【００８３】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３７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。

【００８４】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５２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。

【００８５】図８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７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、スクリュ制御装置７７の構成である。

【００８６】即ち、スクリュ制御装置７７は、圧力セン
サ９２とスクリュ制御部９３ａとを備える構成とされて
いる。圧力センサ９２は、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９３ａへ送出するものである。

【００８７】スクリュ制御部９３ａは、圧力センサ９２
の検知した結果が予め設定された圧力値に到ったとき
に、スクリュ３７の回転を停止させるようにサーボモー
タ７８，８２を制御するものである。他の構成は、上記
第１の実施の形態と同様である。

【００８８】上記の構成の発泡成形用射出成形機におい
ては、スクリュ３７の後退完了後、スクリュ制御部９３
ａがサーボモータ７８を制御して、炭酸ガスの溶融樹脂
に対する溶解促進のためスクリュ３７の回転を継続させ
る。これにより、上記と同様の作用により、図７（ｂ）
に示すように、貯留部７０への発泡剤溶解樹脂の供給が
継続され貯留部７０内の発泡剤溶解樹脂の圧力が上昇す
る。

【００８９】この圧力上昇は、圧力センサ９２が検知し
て、その検知結果をスクリュ制御部９３ａへ送出してい
る。そして、スクリュ制御部９３ａは、検知結果と予め
設定されている圧力値とを比較して、検知結果が設定圧
力値に到ったときにサーボモータ７８を制御してその駆
動を停止させる。

【００９０】これにより、スクリュ３７は、その回転を
停止して、貯留部７０への発泡剤溶解樹脂の供給が停止
される。かくして、樹脂供給工程が完了する。樹脂供給
工程以後の作用は、上記第１の実施の形態と同様であ
る。本実施の形態の発泡成形用射出成形機においても、
上記第１の実施の形態と同様の効果が得られる。

【００９１】図９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
１ないし図７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３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、スクリュ制御装置７７の構成である。

【００９２】即ち、スクリュ制御装置７７は、スクリュ
タイマー（回転時間測定部）９４とスクリュ制御部９３
ｂとを備える構成とされている。スクリュタイマー９４
は、サーボモータ７８の作動時間を測定することによ
り、該サーボモータ７８と連動するスクリュ３７の回転
時間を測定するものである。

【００９３】スクリュ制御部９３ｂは、サーボモータ７
８，８２を制御して、スクリュ３７が後退完了した後
に、貯留部７０内の発泡剤溶解樹脂の圧力が所定圧で一
定になるようスクリュ３７を予め設定された回転数で回
転すると共に、スクリュタイマー９４の測定結果が予め
設定された設定時間に到った時にスクリュ３７の回転を
停止させるものである。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、スクリュ３７の後退完了後、スクリュ制御部９３
ｂがサーボモータ７８を制御して、炭酸ガスの溶融樹脂
に対する溶解促進のためスクリュ３７の回転を継続させ
る。これにより、上記と同様の作用により、貯留部７０
への発泡剤溶解樹脂の供給が継続され、貯留部７０内の
発泡剤溶解樹脂の圧力が上昇する。

【００９５】このとき、スクリュ３７は、貯留部７０内
の発泡剤溶解樹脂の圧力が所定圧で一定になるような回
転数に設定されているため、図７（ｃ）に示すように、
貯留部７０内は背圧である第１圧力よりも高い第２圧力
の設定圧で一定に保たれる。また、スクリュタイマー９
４がサーボモータ７８の作動時間、即ち、スクリュ３７
の回転時間を測定しており、スクリュ制御部９３ｂは、
このスクリュタイマー９４の測定結果が予め設定された
設定時間に到達した際に、サーボモータ７８を制御し
て、その駆動を停止させる。

【００９６】これにより、スクリュ３７は、その回転を
停止して、貯留部７０への発泡剤溶解樹脂供給が停止さ
れる。かくして、樹脂供給工程が完了する。樹脂供給工
程以後の作用は、上記第１の実施の形態と同様である。
本実施の形態の発泡成形用射出成形機においても、上記
第１の実施の形態と同様の効果が得られる。

【００９７】図１０は、本発明の発泡成形用射出成形機
の第４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７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４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、スクリュ制御装置７７の構成である。

【００９８】即ち、スクリュ制御装置７７は、圧力セン
サ９２とスクリュ制御部９３ｃおよびスクリュタイマー
９４を備える構成とされている。圧力センサ９２は、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９３ｃへ送出
するものである。スクリュタイマー９４は、サーボモー
タ７８の作動時間を測定することにより、該サーボモー
タ７８と連動するスクリュ３７の回転時間を測定するも
のである。

【００９９】スクリュ制御部９３ｃは、サーボモータ７
８，８２を制御して、スクリュ３７が後退完了した後
に、圧力センサ９２の検知結果に基づいて、スクリュ３
７を射出方向に前進させると共に、貯留部７０内の発泡
剤溶解樹脂の圧力が所定圧で一定になるようスクリュ３
７を回転させ、スクリュタイマー９４の測定結果が予め
設定された設定時間に到った時に該スクリュ３７の回転
を停止させるものである。他の構成は、上記第１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、図１１に示すように、スクリュ３７の後退完了
後、スクリュ制御部９３ｃがサーボモータ７８を制御し
て、一旦スクリュ３７の回転を停止させる。そして、サ
ーボモータ８２を制御してスクリュ３７を射出方向に前
進させる。

【０１０１】これにより、貯留部７０内の発泡剤溶解樹
指の圧力が上昇するが、このときの圧力は、圧力センサ
９２が検知しており、検知結果をスクリュ制御部９３ｃ
に送出している。

【０１０２】スクリュ制御部９３ｃは、圧力センサ９２
からの圧力検知結果が設定値になったと判断すると、サ
ーボモータ８２を制御してスクリュ３７の前進移動を停
止させる。同時に、サーボモータ７８を制御して、炭酸
ガスの溶融樹脂に対する溶解促進のためスクリュ３７の
回転を開始させる。この際の回転数は、上記一定になっ
た圧力を維持するように設定される。

【０１０３】このとき、スクリュタイマー９４がサーボ
モータ７８の作動時間、即ち、スクリュ３７の回転時間
を測定しており、スクリュ制御部９３ｃは、このスクリ
ュタイマー９４の測定結果が予め設定された設定時間に
到達した際に、サーボモータ７８を制御して、その駆動
を停止させる。

【０１０４】これにより、スクリュ３７は、その回転を
停止して、貯留部７０への発泡剤溶解樹脂の供給が停止
される。かくして、樹脂供給工程が完了する。樹脂供給
工程以後の作用は、上記第１の実施の形態と同様であ
る。本実施の形態の発泡成形用射出成形機においても、
上記第１の実施の形態と同様の効果が得られる。

【０１０５】なお、上記第１ないし第４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。

【０１０６】（１）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１４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。

【０１０７】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１５および図１６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１７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。

【０１０８】一方、スクリュ回転駆動機構７５およびス
クリュ移動駆動機構７６においては、駆動源としてサー
ボモータ７８，８２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。

【０１０９】

【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、可塑化スクリュと発泡剤
供給装置と攪拌スクリュ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、攪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ことを防止する
第一の逆流防止機構と、射出ノズルから攪拌スクリュへ
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
止機構と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逆流して、射出時
の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。

【０１１０】請求項２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。

【０１１１】請求項３に係る発泡成形用射出成形機によ
れば、計量によるスクリュ後退完了後に該スクリュの回
転を継続するように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、スクリュ後退完了
後においても、発泡剤の溶融樹脂への溶解が促進される
という効果が得られる。

【０１１２】請求項４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、スクリュ後退完了後に発泡剤の溶融樹脂への溶解
を促進するために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。

【０１１３】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が設定値に到ったときにスクリュ
の回転を停止させ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、スクリュ後退完了後に発泡剤の
溶融樹脂への溶解を促進するために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。

【０１１４】請求項６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スクリュの継続回転時間を測
定する回転時間測定部と、回転時間測定部の測定結果が
設定値に到ったときにスクリュの回転を停止させるスク
リュ制御部を備える構成となっている。これにより、ス
クリュ後退完了後に発泡剤の溶融樹脂への溶解を促進す
るために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。

【０１１５】請求項７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スクリュの継続回転時間を測
定する回転時間測定部と、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スクリュを前進させる
と共に回転時間測定部の測定結果が設定値に到ったとき
にスクリュの回転を停止させ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、スクリュ後退完了後
に発泡剤の溶融樹脂への溶解を促進するためにスクリュ
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。

【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、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
クリュの正面図である。

【図４】 本発明の第１の実施の形態を示す図であっ
て、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】 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７】 本発明の第１ないし第４の実施の形態の各工
程における溶融樹脂圧力を示す図表である。

【図８】 本発明の第２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９】 本発明の第３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１０】 本発明の第４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１１】 本発明の第４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１２】 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１３】 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１４】 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１５】 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１６】 図１５におけるＡ−Ａ線視断面図である。

【図１７】 本発明の発泡成形用射出成形機を構成する
流入防止機構の別の形態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一例を示す
断面図である。

【図１９】 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】

３１ 射出成形機（発泡成形用射出成形機） ３５ 加熱筒 ３６ 溶融空間（空間） 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 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） ７７ スクリュ制御装置 ９２ 圧力センサ（圧力検知具） ９３，９３ａ，９３ｂ，９３ｃ スクリュ制御部 ９４ スクリュタイマー（回転時間測定部）

【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】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】従って、本発明の発泡成形用射出成形機に
よれば、計量による可塑化スクリュおよび攪拌スクリュ
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
との攪拌が継続される。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３２】加熱筒３５の射出方向先端には、前記溶融
空間３６に内部が連通するシャットオフノズル（射出ノ
ズル）３８が着脱可能に連結して設けられると共に、そ
の外周には、ノズルヒータ３９が装着されている。シャ
ットオフノズル３８は、内部に前記溶融空間３６に連通
するノズル空間３８ａと、該ノズル空間３８ａを外部に
開口する射出口３８ｂとが形成されると共に、上記ノズ
ル空間３８ａに射出口３８ｂを開閉するニードル弁３８
ｃが収納された構成とされている。ノズルヒータ３９お
よびバンドヒータ３４は、それぞれシャットオフノズル
３８の内部、溶融空間３６を加熱するものであり、図示
しない加熱制御部により制御されている。

【手続補正３】

【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】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。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５５】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、スクリュ制
御装置７７のスクリュ制御部９３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。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６３】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。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６８】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７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１１３】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が設定値に到ったときにスクリュ
の回転を停止させ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、スクリュ後退完了後に発泡剤の
溶融樹脂への溶解を促進するために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設定値まで徐々に上昇させることが
できるという優れた効果を奏する。

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 (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱筒の空間内に射出方向に移動自在
   に、かつ軸線回りに回転自在に配設されて前記空間内に
   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、前記可塑化スクリュにその軸線を
   合致させ、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配設された発泡成形用射出成形機
   において、 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加熱筒
   内の空間へ導く導入路と、 該導入路と前記空間との間に設けられ、該空間から前記
   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。
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、 前記可塑化スクリュおよび前記攪拌スクリュには、計量
   によるこれらのスクリュ後退完了後に、該スクリュの回
   転を継続するように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。
4. 【請求項４】 請求項３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。
5. 【請求項５】 請求項３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が設定値に到ったときに前記ス
   クリュの回転を停止させるように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。
6. 【請求項６】 請求項３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、前記スクリュの継続回転時間
   を測定する回転時間測定部と、 前記スクリュを設定回転数で回転すると共に、前記回転
   時間測定部の測定結果が設定時間に到ったときに該スク
   リュの回転を停止させるように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。
7. 【請求項７】 請求項３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、前記スクリュの継続回転時間
   を測定する回転時間測定部と、 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スクリュを前記
   射出方向に移動させると共に、前記回転時間測定部の測
   定結果が設定値に到ったときに該スクリュの回転を停止
   させるように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。