(57)【要約】【課題】加熱筒ヘッド内に貯えられた可塑化樹脂への物理発泡剤の拡散速度を迅速化及び均一化して、発泡成形品の生産性を高める。【解決手段】射出装置４は、スクリュ３４が収納された加熱筒３１と、加熱筒の先端部に備えられた加熱筒ヘッド３２と、加熱筒ヘッドの先端部に連結された射出ノズル３３とを備える。加熱筒ヘッド内には、少なくとも一部が多孔質焼結金属材料で形成されたスリーブ６１を収容すると共に、スリーブに開設されたセンタ孔６１ｄ内には、少なくとも一部が多孔質焼結金属材料で形成されたニードル６２を配置する。これにより、センタ孔の外周側及び内周側の双方より、計量樹脂溜め部５４に貯えられた可塑化樹脂内に、物理発泡剤供給装置５から供給される物理発泡剤を導入する。【選択図】図２
2018192715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端側に逆流防止用のチェックリング機構を備えたスクリュと、
前記スクリュが回転可能かつ前後進可能に収納された加熱筒と、
前記加熱筒の先端部に備えられた加熱筒ヘッドと、
前記加熱筒ヘッドの先端部に連結された射出ノズルと、
前記加熱筒ヘッドに取り付けられた物理発泡剤を供給する発泡剤供給ノズルと、
少なくとも一部が多孔質材料をもって形成され、中心部に樹脂通路を有するセンタ孔が開設されたスリーブと、を備え、
前記スクリュの先端部から前記射出ノズルの先端部までの計量樹脂溜め部内に貯えられた可塑化樹脂と、前記発泡剤供給ノズルから供給される物理発泡剤と、の混合体を金型のキャビティ内に射出充填して、所要の発泡成形体を成形する発泡成形用射出成形機の射出装置において、
前記加熱筒ヘッドに前記スリーブを収容すると共に、前記スリーブに開設された前記センタ孔内に、少なくとも一部が多孔質材料をもって形成され、中心部に前記発泡剤供給ノズルから供給される物理発泡剤の導入空間が設けられたニードルを収容した
ことを特徴とする発泡成形用射出成形機の射出装置。
【請求項２】
前記ニードルは、前記加熱筒ヘッド内に収容されたトーピードに保持されて前記センタ孔の中心部に配置され、前記トーピードは、前記センタ孔と連通する樹脂流通孔と、前記導入空間と連通する物理発泡剤の導入孔と、を有していることを特徴とする請求項１に記載された発泡成形用射出成形機の射出装置。
【請求項３】
前記ニードルは、前記トーピードと独立の別体に形成され、前記トーピードに螺着されていることを特徴とする請求項２に記載された発泡成形用射出成形機の射出装置。
【請求項４】
前記加熱筒ヘッドと前記スリーブとの間に、前記発泡剤供給ノズルから供給される物理発泡剤の導入空間を形成することを特徴とする請求項１に記載された発泡成形用射出成形機の射出装置。
【請求項５】
前記発泡剤供給ノズルは、前記加熱筒ヘッドと前記スリーブとの間に形成された前記導入空間内に物理発泡剤を供給する第１の発泡剤供給ノズルと、前記ニードルの中心部に設けられた前記導入空間内に物理発泡剤を供給する第２の発泡剤供給ノズルと、の組み合わせからなることを特徴とする請求項４に記載された発泡成形用射出成形機の射出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡成形用射出成形機の射出装置に係り、特に、加熱筒ヘッドへの物理発泡剤の供給機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願の出願人は先に、超臨界状態のＣＯ２ガスやＮ２ガス等を発泡剤として用いる発泡成形用射出成形機の射出装置として、加熱筒ヘッド内に、少なくとも一部が多孔質材料をもって形成され、該多孔質材料をもって形成された部分に樹脂通路の一部を構成するセンタ孔が開設されたスリーブを内蔵し、該スリーブの外周面と加熱筒ヘッドの内周面との間に発泡剤の導入空間を形成したものを提案した（例えば、特許文献１参照。）。なお、本明細書においては、発泡剤として用いる超臨界流体を「物理発泡剤」という。
【０００３】
特許文献１に記載の射出装置は、加熱筒ヘッドに物理発泡剤の供給ノズルを取り付け、該ノズルから供給される物理発泡剤を、スリーブの外周面と加熱筒ヘッドの内周面との間に形成される物理発泡剤導入空間（以下、「導入空間」と略称する。）内に噴射すると、導入空間内に噴射された物理発泡剤が、スリーブの多孔質材料をもって形成された部分が有する微細な空孔を通して、センタ孔内及び樹脂通路内に供給される。従って、特許文献１に記載の射出装置によれば、加熱筒ヘッドに開設された物理発泡剤の導入孔から加熱筒ヘッドの樹脂通路内に直接物理発泡剤を供給する場合に比べて、物理発泡剤と可塑化樹脂との接触面積を拡大できるので、可塑化樹脂内への物理発泡剤の拡散速度を高めることができて、ショットサイクルの短縮化及び成形品の均質化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２３２５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、発泡成形用射出成形機については、更なるショットサイクルを短縮化が求められている。ショットサイクルを短縮化するためには、可塑化樹脂内への物理発泡剤の拡散速度を更に高める必要がある。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、加熱筒ヘッド内に貯えられた可塑化樹脂への物理発泡剤の拡散が迅速に行われ、発泡成形品の生産性の高い発泡成形用射出成形機の射出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するため、先端側に逆流防止用のチェックリング機構を備えたスクリュと、前記スクリュが回転可能かつ前後進可能に収納された加熱筒と、前記加熱筒の先端部に備えられた加熱筒ヘッドと、前記加熱筒ヘッドの先端部に連結された射出ノズルと、前記加熱筒ヘッドに取り付けられた物理発泡剤を供給する発泡剤供給ノズルと、少なくとも一部が多孔質材料をもって形成され、中心部に樹脂通路を有するセンタ孔が開設されたスリーブと、を備え、前記スクリュの先端部から前記射出ノズルの先端部までの計量樹脂溜め部内に貯えられた可塑化樹脂と、前記発泡剤供給ノズルから供給される物理発泡剤と、の混合体を金型のキャビティ内に射出充填して、所要の発泡成形体を成形する発泡成形用射出成形機の射出装置において、前記加熱筒ヘッドに前記スリーブを収容すると共に、前記スリーブに開設された前記センタ孔内に、少なくとも一部が多孔質材料をもって形成され、中心部に前記発泡剤供給ノズルから供給される物理発泡剤の導入空間が設けられたニードルを収容したことを特徴とする。
【０００８】
前記構成によると、加熱筒ヘッドに、少なくとも一部が多孔質材料をもって形成され、中心部に樹脂通路を有するセンタ孔が開設されたスリーブを収容したので、発泡剤供給ノズルから噴射された物理発泡剤は、スリーブが有する微細な空孔を通ってスリーブの面方向に広がり、センタ孔の全周方向から計量樹脂溜め部内に蓄えられた可塑化樹脂に均一に噴出される。また、前記構成によると、少なくとも一部が多孔質材料をもって形成され、中心部に物理発泡剤の導入空間が設けられたニードルをセンタ孔内に収容したので、発泡剤供給ノズルから噴射された物理発泡剤は、まず導入空間内に入ってニードルの長さ方向に広げられる、更に、導入空間内に供給された物理発泡剤は、ニードルが有する微細な空孔を通ってニードルの面方向に広がり、センタ孔の全周方向から計量樹脂溜め部内に蓄えられた可塑化樹脂に均一に噴出される。このように、前記構成によると、センタ孔の外周方向及び内周方向の双方から、計量樹脂溜め部内に蓄えられた可塑化樹脂に均一に噴出されるので、センタ孔の外周方向のみから、計量樹脂溜め部内に蓄えられた可塑化樹脂に物理発泡剤を供給する場合に比べて、可塑化樹脂と物理発泡剤との接触面積を増加することができる。よって、可塑化樹脂内への物理発泡剤の拡散を迅速かつ均一なものとできて、所要の品質を有する発泡成形品の生産性を高めることができる。
【０００９】
また本発明は、前記構成の発泡成形用射出成形機において、前記ニードルは、前記加熱筒ヘッド内に収容されたトーピードに保持されて前記センタ孔の中心部に配置され、前記トーピードは、前記センタ孔と連通する樹脂流通孔と、前記導入空間と連通する物理発泡剤の導入孔と、を有していることを特徴とする。
【００１０】
前記構成によると、樹脂通路内に収容されたトーピードを用いてニードルを保持するので、ニードルをセンタ孔内に安定に保持できる。また、前記構成によると、ニードルをスリーブに開設されたセンタ孔の中心部に配置するので、可塑化樹脂内への物理発泡剤の拡散をより一層均一なものとすることができる。
【００１１】
また本発明は、前記構成の発泡成形用射出成形機において、前記ニードルは、前記トーピードと独立の別体に形成され、前記トーピードに螺着されていることを特徴とする。
【００１２】
前記構成によると、多孔質材料からなるニードルとバルク材からなるトーピードとを独立の別体に形成したので、例えばレーザ加工等によりニードルに相当する部分とトーピードに相当する部分とを一体に形成する場合に比べて、各部の製造を容易化でき、トータルの製造コストを低減できる。また、ニードル又はトーピードが損傷したときには、必要な部材のみを交換すれば良いので、経済性に優れる。さらに、前記構成によると、ニードルをトーピードに螺着するので、ニードルとトーピードとの組立作業を簡単に行うことができる。
【００１３】
また本発明は、前記構成の発泡成形用射出成形機において、前記加熱筒ヘッドと前記スリーブとの間に、前記発泡剤供給ノズルから供給される物理発泡剤の導入空間を形成することを特徴とする。
【００１４】
前記構成によると、加熱筒ヘッドとスリーブとの間に物理発泡剤の導入空間を形成するので、発泡剤供給ノズルから供給された物理発泡剤は、加熱筒ヘッドの長さ方向に広げられ、次いでスリーブが有する微細な空孔を通ってセンタ孔の全周方向から計量樹脂溜め部内に蓄えられた可塑化樹脂に均一に噴出される。よって、加熱筒ヘッドとスリーブとの間に物理発泡剤の導入空間を形成しない場合に比べて、可塑化樹脂内への物理発泡剤の拡散をより一層迅速かつ均一なものにできる。
【００１５】
また本発明は、前記構成の発泡成形用射出成形機において、前記発泡剤供給ノズルは、前記加熱筒ヘッドと前記スリーブとの間に形成された前記導入空間内に物理発泡剤を供給する第１の発泡剤供給ノズルと、前記ニードルの中心部に設けられた前記導入空間内に物理発泡剤を供給する第２の発泡剤供給ノズルと、の組み合わせからなることを特徴とする。
【００１６】
前記構成によると、発泡成形用射出成形機に２つの発泡剤供給ノズルを備えたので、発泡剤供給ノズルを１つしか備えない場合に比べて、所定量の物理発泡剤を短時間で可塑化樹脂内に導入することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、樹脂通路の一部を構成するセンタ孔の外側及び内側の双方から、センタ孔内に貯えられた可塑化樹脂内に物理発泡剤を供給できるので、可塑化樹脂への物理発泡剤の拡散速度を迅速化できると共に、可塑化樹脂への物理発泡剤の拡散を均一化できる。よって、本発明によれば、所要の品質を有する発泡成形品を高能率に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態に係る射出装置を含む発泡成形用射出成形機の構成図である。
【図２】実施形態に係る射出装置の要部拡大断面図である。
【図３】実施形態に係るスリーブの第１例を示す断面図である。
【図４】実施形態に係るスリーブの第２例を示す断面図である。
【図５】実施形態に係るニードル及びトーピードの螺合状態の断面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る射出装置の実施形態を、図に基づいて説明する。なお、以下に記載する実施形態は、本発明を具体化する際の一例を示すものであって、本発明の範囲を実施形態の記載の範囲内に限定するものではない。従って、本発明は、実施形態に種々の変更を加えて実施することができる。
【００２０】
まず、図１を用いて、実施形態に係る射出装置を備えた発泡成形用射出成形機１の全体について説明する。図１に示すように、本例の発泡成形用射出成形機１は、フレーム２上に対向に配置された型開閉・型締ユニット３及び射出装置４と、射出装置４に物理発泡剤を供給する物理発泡剤供給装置５とを備えている。
【００２１】
型開閉・型締ユニット３は、フレーム２上において所定の間隔を隔てて対向に配置されたテールストック１１及び固定ダイプレート１２と、これらテールストック１１及び固定ダイプレート１２の間に配置され、フレーム２上に移動可能に取り付けられた可動ダイプレート１３と、両端がテールストック１１と可動ダイプレート１３とに連結されたトグルリンク機構１４を備えている。可動ダイプレート１３は、両端がテールストック１１と固定ダイプレート１２とに連結されたタイバー１５に案内されてフレーム２上を移動する。固定ダイプレート１２には固定側金型１６が搭載され、可動ダイプレート１３には可動側金型１７が搭載されている。
【００２２】
テールストック１１には、型開閉・型締用電動サーボモータ１８が搭載されると共に、ボールねじ機構１９のナット体１９ａが回転自在に取り付けられる。このナット体１９ａには、ボールねじ機構１９のねじ軸１９ｂが螺合されており、このねじ軸１９ｂの先端はトグルリンク機構１４のクロスヘッド１４ａに連結されている。型開閉・型締用電動サーボモータ１８の主軸は、タイミングベルト等の適宜の回転伝達機構を介して、ボールねじ機構１９のナット体１９ａに連結されている。従って、型開閉・型締用電動サーボモータ１８を正転又は逆転すると、ボールねじ機構１９及びクロスヘッド１４ａを介してトグルリンク機構１４が伸長又は収縮され、固定側金型１６及び可動側金型１７の開閉及び型締が行われる。
【００２３】
また、テールストック１１には、型厚調整用モータ２０が搭載されると共に、タイバー１５の端部に形成されたねじ部（図示省略）に螺合された型厚調整用ナット２１が回転可能に備えられる。型厚調整用モータ２０の主軸は、適宜の回転伝達機構を介して、型厚調整用ナット２１のギア部２１ａに連結されている。従って、フレーム２に対するテールストック１１の固定を解除した状態で型厚調整用モータ２０を正転又は逆転すると、型厚調整用ナット２１がタイバー１５の長さ方向に移動し、フレーム２に対するテールストック１１の設定位置が調整される。これにより、固定側金型１６及び／又は可動側金型１７を交換した後の型厚調整を行うことができる。
【００２４】
射出装置４は、加熱筒３１と、加熱筒３１の先端部に取り付けられた加熱筒ヘッド３２と、加熱筒ヘッド３２の先端部に取り付けられた射出ノズル３３とを備えている。加熱筒３１の内部には、スクリュ３４が回転可能かつ前後進可能に収納されている。また、加熱筒３１の外周には、バンドヒータ３５が巻装されている。加熱筒３１は、ホッパブロック３６に取り付けられており、ホッパブロック３６には、スクリュ３４の駆動源であるスクリュ駆動部３７と、原料樹脂を貯えるホッパ３８とが備えられる。加熱筒３１は、ホッパブロック３６の内部において、ホッパ３８に貯えられた原料樹脂の供給を受ける。ホッパブロック３６は、フレーム２上に備えられたノズルタッチ／バック用モータ３９により、ノズルタッチ位置又はノズルバック位置に前後進駆動される。
【００２５】
加熱筒３１は、スクリュ３４と協働してホッパ３８に貯えられた原料樹脂の引き込み、可塑化、計量及び射出を行う。即ち、スクリュ駆動部３７によってスクリュ３４を回転駆動すると、スクリュ３４のねじ送り作用によって、ホッパ３８に貯えられた原料樹脂が順次加熱筒３１内に引き込まれる。加熱筒３１内に引き込まれた原料樹脂は、スクリュ３４の回転に伴って発生する摩擦熱及び剪断熱と、バンドヒータ３５によって与えられる電熱とによって可塑化される。可塑化樹脂は、スクリュ３４のねじ送り作用によって順次加熱筒３１の先端側に移送され、１回の射出に必要な樹脂量が計量される。そして、加熱筒３１の先端部に所定量の可塑化樹脂が貯えられた後、スクリュ３４が前進駆動され、加熱筒３１の先端部に貯えられた所定量の可塑化樹脂が、固定側金型１６と可動側金型１７との間に形成されたキャビティ内に射出される。
【００２６】
スクリュ３４は、図２に拡大して示すように、外周面にスクリュ溝４１ａが形成されたスクリュ本体４１と、スクリュ本体４１の先端部に取り付けられたやじり形のスクリュヘッド４２とから構成されており、スクリュ本体４１とスクリュヘッド４２の間には、逆流防止用のチェックリング機構４３が配置されている。チェックリング機構４３は、スクリュ本体４１に固定されたチェックシート４４と、スクリュ本体４１に前後進可能かつ回転可能に遊嵌されたチェックリング４５とをもって構成される。
【００２７】
原料樹脂の可塑化工程においては、スクリュ本体４１側からスクリュヘッド４２側に移送される可塑化樹脂の圧力によって、チェックリング４５がチェックシート４４から離隔する方向に移動し、チェックリング機構４３は自動的に導通状態に切り換えられる。従って、スクリュ本体４１側から移送される可塑化樹脂は、スクリュ本体４１とチェックリング４５との間に設けられた図示しない空隙を通って、スクリュヘッド４２の先端側に移送される。スクリュヘッド４２の先端側に所定量の可塑化樹脂が貯えられると、その圧力によってチェックリング４５がチェックシート４４に密着され、チェックリング機構４３は自動的に非導通状態に切り換えられる。従って、可塑化樹脂の計量時及び射出時における可塑化樹脂の逆流が防止される。
【００２８】
また、実施形態に係るスクリュ３４は、チェックリング機構４３を備えているので、加熱筒ヘッド３２に供給される物理発泡剤の逆流も防止できる。以下、加熱筒ヘッド３２への物理発泡剤の供給機構について説明する。
【００２９】
加熱筒ヘッド３２は、図２に示すように、円筒形に形成されていて、外周面には第１及び第２のノズル取付孔５２、５３が形成されている。第１及び第２のノズル取付孔５２、５３は、物理発泡剤の導入孔としても機能する。加熱筒ヘッド３２内には、第１のノズル取付孔５２を通して物理発泡剤供給装置５から供給された物理発泡剤を、チェックリング４５から射出ノズル３３の先端部までの計量樹脂溜め部５４内に貯えられた可塑化樹脂に分散して供給するスリーブ６１と、ノズル取付孔５３を通して物理発泡剤供給装置５から供給された物理発泡剤を、計量樹脂溜め部５４内に貯えられた可塑化樹脂に分散して供給するニードル６２と、ニードル６２を保持するトーピード６３とが収容されている。
【００３０】
スリーブ６１は、図３及び図４に示すように、円筒部６１ａとその両端部に形成されたフランジ部６１ｂ，６１ｃとからなり、フランジ部６１ｂの端面からフランジ部６１ｃの端面まで貫通するセンタ孔６１ｄが開設されている。なお、図３及び図４の例においては、フランジ部６１ｂの外径がフランジ部６１ｃの外径よりも大きく形成されているが、本発明の要旨はこれに限定されるものではない。即ち、フランジ部６１ｂ，６１ｃの外径は、加熱筒ヘッド３２内に、スリーブ６１を安定に保持可能な寸法に形成すれば足りる。スリーブ６１は、円筒部６１ａの長さ方向の中心を、加熱筒ヘッド３２に開設された第１のノズル取付孔５２の中心軸にほぼ合致させて、加熱筒ヘッド３２内に収容される。
【００３１】
上記のように、本例のスリーブ６１は、小径の円筒部６１ａと、その両端部に形成された大径のフランジ部６１ｂ，６１ｃとから構成されているので、スリーブ６１を加熱筒ヘッド３２内の所定の位置に設置したとき、第１のノズル取付孔５２と連通する輪状の物理発泡剤導入空間６１ｆが形成される。物理発泡剤導入空間６１ｆは、第１のノズル取付孔５２から供給された物理発泡剤を円筒部６１ａの面方向に広げる機能を有する。
【００３２】
図３に示すスリーブ６１は、円筒部６１ａの全体が空孔率５％〜６０％の多孔質焼結金属材料をもって形成されており、フランジ部６１ｂ、６１ｃがバルク材をもって形成されている。このように、円筒部６１ａの全体を多孔質焼結金属材料で形成すると、円筒部６１ａの全体を通じて計量樹脂溜め部５４内に物理発泡剤を供給できるので、計量樹脂溜め部５４内に蓄えられた可塑化樹脂への物理発泡剤の拡散速度を最も効率的に行うことができ、発泡成形品の生産性を最良とすることができる。また、円筒部の空孔率を５％〜６０％としたので、可塑化樹脂内への物理発泡剤の噴出を迅速かつ十分に行うことができると共に、スリーブ６１の機械的強度を適正に保つことができる。
【００３３】
これに対して、図４に示すスリーブ６１は、円筒部６１ａの長さ方向及び周方向にバルク材をもって形成された補強部６１ｅを有しており、この補強部６１ｅで囲まれた部分のみが、空孔率５％〜６０％の多孔質焼結金属材料で形成されている。本例のスリーブ６１は、円筒部６１ａにバルク材からなる補強部６１ｅを形成したので、スリーブ６１の機械的強度が高く、耐久性に優れる。なお、図３及び図４においては、多孔質焼結金属材料で形成された部分がドット模様で表記されている。
【００３４】
図３及び図４に示すスリーブ６１は、レーザ加工によって作製できる。即ち、金属粉末（合金粉末を含む。）に高レベルのレーザを照射すると、その熱によって金属粉末が完全に溶解して固化後にバルク材となり、低レベルのレーザを照射すると、その熱によって金属粉末の一部のみが溶解して固化後に多孔質焼結金属となるので、作業台上に平面形状がリング状で所定の厚みを有する金属粉末層を形成した後、当該金属粉末層の周方向に沿って適宜のレベルのレーザを照射することにより、当該金属粉末層の周方向全体を多孔質焼結金属にすることもできるし、バルク材にすることもできる。また、レーザパワーを金属粉末層の周方向に関して適宜切り換えることにより、多孔質焼結金属になった部分とバルク材になった部分とを周方向に交互に形成することもできる。したがって、金属粉末層の厚み方向への積層と、各金属粉末層へのレーザ照射とを繰り返し、最後に所要の仕上げ加工を施すことにより、所要形状のスリーブ６１を作製することができる。多孔質焼結金属の空孔率は、レーザパワーを変更することにより調整できる。
【００３５】
ニードル６２は、図５に拡大して示すように、一端に雄ねじ６２ａを有する有底の筒状に形成されており、少なくとも雄ねじ６２ａを除く部分が、空孔率５％〜６０％が多孔質焼結金属材料をもって形成されている。ニードル６２の中心部には、雄ねじ６２ａの端部に貫通する物理発泡剤の導入空間６２ｂが形成されている。この導入空間６２ｂは、第２のノズル取付孔５３を通して物理発泡剤供給装置５から供給された物理発泡剤をニードル６２の長さ方向に広げる機能を有する。ニードル６２も、スリーブ６１と同様の方法で作製できる。
【００３６】
トーピード６３は、図５及び図６に示すように、加熱筒ヘッド３２内に挿入可能な直径を有する円柱形に形成されており、一端の中央部には、ニードル６２の雄ねじ６２ａを螺合するための雌ねじ６３ａが形成されている。また、トーピード６３には、加熱筒ヘッド３２内の所定の位置にトーピード６３を収容したときに、加熱筒ヘッド３２に開設された第２のノズル取付孔５３と対向する位置から雌ねじ６３ａの中心部まで延びる物理発泡剤の導入孔６３ｂが開設されると共に、スリーブ６１に開設されたセンタ孔６１ｄと連通する樹脂流通孔６３ｃが開設されている。ニードル６２は、雄ねじ６２ａを雌ねじ６３ａに螺合することによって、トーピード６３と一体化される。ニードル６２を螺合したトーピード６３は、図２に示すように、ニードル６２をスリーブ６１のセンタ孔６１ｄ内に配置して、加熱筒ヘッド３２内に収容される。
【００３７】
樹脂流通孔６３ｃの形状及びサイズは、樹脂流通孔６３ｃ内を流れる可塑化樹脂の圧損を可及的に小さくできるように形成される。このため、本例のトーピード６３は、図６に示すように、扇形に形成された４つの樹脂流通孔６３ｃを、トーピード６３の軸心Ｏを中心とする円周上に等分に配置している。なお、樹脂流通孔６３ｃの形状は、扇形に限定されず丸形状でも問題なく個数も適宜変更される。
【００３８】
物理発泡剤供給装置５は、図１に示すように、ＣＯ２ガスやＮ２ガスなどの原料ガスを貯えるガスボンベ７１と、ガスボンベ７１から供給される原料ガスを高温高圧にして超臨界状態の物理発泡剤とする超臨界流体生成装置７２と、超臨界流体生成装置７２から供給される物理発泡剤を導入空間６１ｆ内に噴射する第１の発泡剤供給ノズル７３と、超臨界流体生成装置７２から供給される物理発泡剤を導入空間６２ｂ内に噴射する第２の発泡剤供給ノズル７４と、超臨界流体生成装置７２と第１及び第２の発泡剤供給ノズル７３、７４とを接続する管路７５に備えられた開閉弁７６とから構成される。
【００３９】
第１の発泡剤供給ノズル７３は、加熱筒ヘッド３２に開設された第１のノズル取付孔５２に取り付けられ、第２の発泡剤供給ノズル７４は、加熱筒ヘッド３２に開設された第２のノズル取付孔５３に取り付けられる。第１のノズル取付孔５２に対する第１の発泡剤供給ノズル７３の取り付けは、例えば第１のノズル取付孔５２に雌ねじを刻設すると共に、第１の発泡剤供給ノズル７３の先端部外周に雄ねじを刻設し、雌ねじに雄ねじを螺合するという方法で行うことができる。第２のノズル取付孔５３に対する第２の発泡剤供給ノズル７４の取り付けも、これと同様に行うことができる。加熱筒ヘッド３２内への物理発泡剤の供給は、発泡成形用射出成形機１が実行する各ショットの計量工程中又は計量工程完了後に、開閉弁７６を開くことにより行われる。
【００４０】
第１の発泡剤供給ノズル７３から導入空間６１ｆ内に噴射された物理発泡剤は、スリーブ６１に形成された円筒部６１ａの多孔質焼結金属材料で形成された部分から、当該部分が有する微細な空孔を通って、スリーブ６１のセンタ孔６１ｄに達する。また、第２の発泡剤供給ノズル７４から噴射された物理発泡剤は、トーピード６３に開設された導入孔６３ｂを通ってニードル６２の導入空間６２ｂ内に供給され、ニードル６２が有する微細な空孔を通って、スリーブ６１のセンタ孔６１ｄに達する。これにより、計量樹脂溜め部５４内に貯えられた可塑化樹脂に物理発泡剤が接触し、可塑化樹脂中に物理発泡剤が拡散される。
【００４１】
計量工程後、スクリュ３４を前進駆動すると、物理発泡剤を含む可塑化樹脂が固定側金型１６と可動側金型１７との間に形成されたキャビティ内に射出され、所定形状の発泡成形品が作製される。
【００４２】
以下、上記のように構成された射出装置４の効果について説明する。
【００４３】
実施形態に係る射出装置４は、スリーブ６１に開設されたセンタ孔６１ｄの外周側及び内周側の双方から、計量樹脂溜め部５４内に貯えられた可塑化樹脂に物理発泡剤を供給する構成を有している。
従って、実施形態に係る射出装置４は、スリーブ６１に開設されたセンタ孔６１ｄの外周側のみから可塑化樹脂中に物理発泡剤を供給する従来の発泡成形用射出成形機に比べて、可塑化樹脂内への物理発泡剤の拡散速度を迅速化でき、発泡成形品の生産性を高めることができる。
【００４４】
また、実施形態に係る射出装置４は、ニードル６２を加熱筒ヘッド３２内に収容されたトーピード６３に保持して、スリーブ６１に開設されたセンタ孔６１ｄの中心部に配置する構成が開示されている。
従って、実施形態に係る射出装置４は、ニードル６２をセンタ孔６１ｄの中心部に安定に保持できるので、計量樹脂溜め部５４内に貯えられた可塑化樹脂内への物理発泡剤の拡散をより均一なものとすることができる。
【００４５】
また、実施形態に係る射出装置４は、ニードル６２とトーピード６３とを独立の別体に形成し、螺着によりこれらの部材を一体に組み立てる構成を有している。
従って、実施形態に係る射出装置４は、ニードル６２及びトーピード６３の製造を容易化できると共に、ニードル６２又はトーピード６３のいずれかが損傷したときには、必要な部材のみを交換すれば良いので、経済性に優れる。また、実施形態に係る射出装置４は、ニードル６２とトーピード６３とを螺合により一体化するので、ニードル６２とトーピード６３との組立作業を簡単に行うことができる。
【００４６】
また、実施形態に係る射出装置４は、加熱筒ヘッド３２とスリーブ６１との間に、物理発泡剤の導入空間６１ｆを形成する構成を有している。
従って、実施形態に係る射出装置４は、第１の発泡剤供給ノズル７３から供給された物理発泡剤を、加熱筒ヘッド３２の長さ方向に広げた後に、計量樹脂溜め部５４内に貯えられた可塑化樹脂内に供給できるので、可塑化樹脂内への物理発泡剤の拡散をより迅速かつ均一なものとすることができる。
【００４７】
また、実施形態に係る射出装置４は、加熱筒ヘッド３２とスリーブ６１との間に形成された導入空間６１ｆ内に物理発泡剤を供給する第１の発泡剤供給ノズル７３と、ニードル６２の中心部に設けられた導入空間６２ｂ内に物理発泡剤を供給する第２の発泡剤供給ノズル７４とを備える構成を有している。
従って、実施形態に係る射出装置４は、発泡剤供給ノズルを１つしか備えない場合に比べて、所定量の物理発泡剤を短時間で可塑化樹脂内に導入することができる。
【００４８】
なお、本発明の範囲は、上述した実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、上述の実施形態においては、ニードル６２とトーピード６３とを螺合により一体化したが、かかる構成に代えて、ニードル６２とトーピード６３とを圧入等の他の手段で一体化することもできる。また、上述の実施形態においては、ニードル６２とトーピード６３とを独立の別体に構成したが、かかる構成に代えて、ニードル６２とトーピード６３とを一体に形成することもできる。このような構成であっても、可塑化樹脂内への物理発泡剤の拡散速度を迅速化できる。
【００４９】
射出ノズル３３は、加熱筒ヘッド３２の先端部に、例えばねじ込みなどの方法で取り付けられ、一端がトーピード６３の端部に突き当てられる。これにより、加熱筒ヘッド３２内において、スリーブ６１及びトーピード６３が安定に保持される。加熱筒ヘッド３２に対する射出ノズル３３の取付方法は、ねじ込みに限定されるものではなく、他の方法であっても構わない。
【符号の説明】
【００５０】
１…発泡成形用射出成形機、２…フレーム、３…型開閉・型締ユニット、４…射出装置、５…物理発泡剤供給装置、１１…テールストック、１２…固定ダイプレート、１３…可動ダイプレート、１４…トグルリンク機構、１５…タイバー、１６…固定側金型、１７…可動側金型、１８…型開閉・型締用電動、２０…型厚調整用モータ、３１…加熱筒、３２…加熱筒ヘッド、３３…射出ノズル、３４…スクリュ、３５…バンドヒータ、３６…ホッパブロック、３７…スクリュ駆動部、３８…ホッパ、３９…ノズルタッチ／バック用モータ、４１…スクリュ本体、４２…スクリュヘッド、４３…チェックリング機構、４４…チェックシート、４５…チェックリング、５２…第１のノズル取付孔、５３…第２のノズル取付孔、６１…スリーブ、６１ａ…円筒部、６１ｂ，６１ｃ…フランジ部、６１ｄ…センタ孔、６１ｅ…補強部、６１ｆ…物理発泡剤導入空間、６２…ニードル、６２ａ…雄ねじ、６２ｂ…物理発泡剤導入空間、６３…トーピード、６３ａ…雌ねじ、６３ｂ…物理発泡剤導入孔、６３ｃ…樹脂流通孔、７１…ガスボンベ、７２…超臨界流体生成装置、７３…第１の発泡剤供給ノズル、７４…第２の発泡剤供給ノズル、７５…管路、７６…開閉弁。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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