(57)【要約】【課題】スクリュを機械的に強制停止させ、スクリュのハンチング現象を防ぐとともに、計量精度を安定させて成形品の品質を向上させる。【解決手段】発泡剤が添加された発泡樹脂が内部に供給されるバレル２と、前記バレル２の内部で回転及び進退自在に設けられ、正回転により発泡樹脂を先端部に供給して計量するスクリュ３と、前記スクリュ３を回転及び進退させる駆動装置４と、前記スクリュ３で発泡樹脂を計量した後に、前記スクリュ３の進退を機械的に強制停止するスクリュ停止手段８と、を含んでなる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡剤が添加された発泡樹脂が内部に供給されるバレルと、
前記バレルの内部で回転及び進退自在に設けられ、回転により発泡樹脂を先端部に供給して計量するスクリュと、
前記スクリュを回転及び進退させる駆動装置と、
前記スクリュで発泡樹脂を計量した後に、前記スクリュの進退を機械的に強制停止するスクリュ停止手段と
を含んでなることを特徴とする発泡射出成形機。
【請求項２】
前記駆動装置は、前記スクリュを回転させる回転装置と、前記スクリュの根元部に進退自在のロッドが連結され、前記スクリュに背圧を付加する背圧付加装置と、を有しており、
前記スクリュ停止手段は、前記背圧付加装置のロッドを前記スクリュの進退移動方向に停止させるロック機構を備えていることを特徴とする請求項１に記載の発泡射出成形機。
【請求項３】
前記ロック機構は、
前記ロッドの側面に沿って設けられ、外テーパ面を外周側に有した締め付け部材と、
前記外テーパ面に摺接する内テーパ面を内周側に有した楔と、
前記締め付け部材および楔の少なくとも一方を前記ロッドの軸芯方向に進退移動させることによって、該締め付け部材を前記ロッドの側面に圧接および圧接解除させる締め付け手段と
を含んでなることを特徴とする請求項２に記載の発泡射出成形機。
【請求項４】
発泡剤が添加された発泡樹脂が内部に供給されるバレルと、
前記バレルの内部で回転及び進退自在に設けられ、正回転により発泡樹脂を先端部に供給して計量するスクリュと、
前記スクリュを回転させる回転装置と、
前記スクリュ根元部にスクリュの進退方向にロッドが連結され、そのロッドの外周にはネジ部が設けられ、該ロッドのネジ部を介して回転駆動および回転停止させることで前記スクリュの進退および停止させる進退装置と
を含んでなることを特徴とする発泡射出成形機。
【請求項５】
発泡剤が添加された発泡樹脂の射出成形を行うときに、スクリュによる前記発泡樹脂の可塑化完了時点で、前記スクリュが可塑化を完了した停止位置にて、前記スクリュを機械的に強制停止させ、前記スクリュの先端部に供給し計量された前記発泡樹脂の発泡を抑制することを特徴とする発泡射出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発泡剤が添加された発泡樹脂を成形する発泡射出成形機および発泡射出成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、合成樹脂成形品の軽量化・断熱および吸音効果・剛性を高めるために、溶融した樹脂材料中に炭酸ガスや窒素ガス等の不活性ガスを注入して混合し、又は発泡剤を添加し発泡剤を溶融樹脂中に混合し、この発泡樹脂を金型内に射出して成形し、成形された樹脂内に微細な気泡を無数に形成する発泡成形が行われている。
【０００３】
このような発泡成形品を製造する発泡射出成形機は、ホッパーより所定量の発泡剤を添加した発泡樹脂を射出成形機のバレル内に供給し、又はバレルの途中より不活性ガスを供給し、バレルの後方に設けられているモータなどの回転装置と油圧シリンダなどの進退装置とからなる駆動装置で回転および進退させながらスクリュで発泡樹脂を混練・可塑化し、バレルの先端に発泡樹脂を供給して計量するとともに、スクリュは、設定器によって設定された設定位置まで後退し、スクリュ位置検出器によって検出された位置と設定器によって設定された位置が合致した時点で停止する。
【０００４】
スクリュの回転中は、バレルの先端の発泡樹脂の発泡を抑制するため、その発泡による圧力と略同等の油圧力（背圧）を油圧シリンダに作用させているが、発泡樹脂の計量完了後は、その背圧は減圧される。
【０００５】
しかし、計量完了後に背圧を減圧させると、発泡樹脂の発泡剤の分解によってガスを発生させ、スクリュがガス圧力に負けて停止位置より後退する。このような状態が発生すると、バレルの先端内でガスが発生するために、正確な計量を行うことができないとともに、ガスが発生した発泡樹脂を金型内に射出すると成形品の表面にガスの跡（「スワールマーク」または「フラッシュ」と呼ばれている）が発生し、成形品の品質不良となる問題が発生する。
【０００６】
このような状況を防止するため、下記の特許文献１に開示されているものがある。このものは、バレルの先端内部に設けられたスペーサーと、スクリュに設けられたチェックリングと、の間から材料（発泡剤が添加された樹脂、即ち発泡樹脂）をバレルの先端に送るとともに計量し、計量完了後に再度スクリュを背圧付加装置（油圧シリンダ）の背圧で前進移動させてスペーサーとチェックリングを当接させ、材料の逆流を防止し、スクリュによって計量した材料が射出に不十分な量にまで減少させることをなくし、良質の射出成形品を安定して製造することができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平０７―１９５４６１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に記載のものでは、油圧シリンダで所定位置までスクリュを後退させながらスクリュを回転させ、バレルの先端内部に材料を送り計量し、そしてスクリュを停止させた後、再度油圧シリンダの背圧でスクリュを前進移動させ所定位置で停止させて材料の逆流を防止させているが、油圧シリンダの背圧による油圧式の停止だけでは、材料の発泡剤の発泡によるガス圧より背圧が小さいとスクリュは後退し、ガス圧力より背圧が大きいと前進し、設定した計量位置を超える現象が発生し、スクリュ位置が設定位置より前に行くと再びスクリュが回転し、所定の計量位置まで発泡樹脂が計量される状態（いわゆる、ハンチング現象）を繰り返すことになるという問題がある。
【０００９】
また、背圧とガス圧とのバランスをとってスクリュを停止させるものであれば、ガス圧は変動するため確実にバランスを取ることが難しくて制御構造自体が機能しにくくなり、材料の計量精度が安定せず、射出された成形品の品質が低下する問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、前述のような問題点を考慮し、スクリュを機械的に強制停止させ、スクリュのハンチング現象を防ぐとともに、計量精度を安定させて成形品の品質を向上させることができる発泡射出成形機および発泡射出成形方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の発泡射出成形機は、発泡剤が添加された発泡樹脂が内部に供給されるバレルと、前記バレルの内部で回転及び進退自在に設けられ、回転により発泡樹脂を先端部に供給して計量するスクリュと、前記スクリュを回転及び進退させる駆動装置と、前記スクリュで発泡樹脂を計量した後に、前記スクリュの進退を機械的に強制停止するスクリュ停止手段と、を含んでなることを特徴とするものである。
【００１２】
このような構成によると、スクリュの進退を機械的に強制停止するスクリュ停止手段によって、スクリュを所定位置で確実に停止することができるので、スクリュでバレルの先端部に供給し計量された発泡樹脂の発泡剤の発泡によるガス圧力でスクリュを後退させることを防ぐことができ、且つ発泡樹脂がバレル内を逆流することも防ぐことができる。
また、従来のように背圧付加装置（油圧シリンダ）の背圧などによるスクリュの停止だけでは、発泡樹脂の発泡剤の発泡によるガス圧力と背圧とをバランスさせることが難しく制御構造自体が機能しにくくなり、発泡樹脂の計量精度が安定しなかったが、スクリュ停止手段によって、簡易にしかも確実にスクリュの進退を機械的に強制停止させることができるので、安定した発泡樹脂の計量を行うことができる。
【００１３】
請求項２に記載の発泡射出成形機は、請求項１において、前記駆動装置は、前記スクリュを回転させる回転装置と、前記スクリュの根元部に進退自在のロッドが連結され、前記スクリュに背圧を付加する背圧付加装置と、を有しており、前記スクリュ停止手段は、前記背圧付加装置のロッドを前記スクリュの進退移動方向に停止させるロック機構を備えていることを特徴とするものである。
【００１４】
このような構成によると、スクリュを進退移動方向に進退させる背圧付加装置のロッドを進退移動方向に停止させるロック機構を備えるスクリュ停止手段によって、スクリュの進退を所定位置で機械的に確実に停止させることができる。従って、発泡樹脂の発泡剤の発泡によるガス圧力に対して、従来の油圧シリンダの背圧のように、特に微調整をする制御構造が必要なく、簡易なロック機構で確実にスクリュを停止させ、発泡樹脂がバレル内を逆流することを防ぐことができる。
【００１５】
請求項３に記載の発泡射出成形機は、請求項２において、前記ロック機構は、前記ロッドの側面に沿って設けられ、外テーパ面を外周側に有した締め付け部材と、前記外テーパ面に摺接する内テーパ面を内周側に有した楔と、前記締め付け部材および楔の少なくとも一方を前記ロッドの軸芯方向に進退移動させることによって、該締め付け部材を前記ロッドの側面に圧接および圧接解除させる締め付け手段と、を含んでなることを特徴とするものである。
【００１６】
このような構成によると、従来のような油圧シリンダの背圧と発泡樹脂の発泡剤の発泡によるガス圧力とをバランスさせる制御構造なしに、簡易なロック機構だけで機械的にスクリュを停止することができる。従って、安定した発泡樹脂の計量を行うことができる。
【００１７】
請求項４に記載の発泡射出成形機は、発泡剤が添加された発泡樹脂が内部に供給されるバレルと、前記バレルの内部で回転及び進退自在に設けられ、正回転により発泡樹脂を先端部に供給して計量するスクリュと、前記スクリュを回転させる回転装置と、前記スクリュ根元部にスクリュの進退方向にロッドが連結され、そのロッドの外周にはネジ部が設けられ、前記ロッドのネジ部を介して回転駆動および回転停止させることで前記スクリュの進退および停止させる進退装置と、を含んでなることを特徴とするものである。
【００１８】
このような構成によれば、ロッドの外周に設けられたネジ部を介して回転駆動および回転停止させることでスクリュの進退および停止させる進退装置によって、確実に所定位置で機械的にスクリュを停止することができるので、発泡樹脂の発泡剤の発泡によるガス圧力でスクリュを後退させることを防ぐことができ、且つ発泡樹脂がバレル内を逆流することも防ぐことができる。
また、従来のように油圧シリンダの油圧力（背圧）によるスクリュの停止だけでは、発泡樹脂の発泡剤の発泡によるガス圧力と背圧とをバランスさせる必要があったが、ロッドのネジ部を介して回転駆動および回転停止による機械的なスクリュの進退および停止によってガス圧力と背圧とをバランスさせる必要がなくなり、且つガス圧力に対して油圧シリンダの背圧の過不足などのハンチング現象の発生を防ぐことができる。
【００１９】
請求項５に記載の発泡射出成形方法は、発泡剤が添加された発泡樹脂の射出成形を行うときに、スクリュによる前記発泡樹脂の可塑化完了時点で、前記スクリュが可塑化を完了した停止位置にて、前記スクリュを機械的に強制停止させ、前記スクリュの先端部に供給し計量された前記発泡樹脂の発泡を抑制することを特徴とするものである。
【００２０】
このような構成によると、スクリュを機械的に強制停止させることによって、計量された発泡樹脂の発泡剤の発泡によるガス圧力でスクリュが後退しないため、発泡樹脂の発泡剤の発泡を抑制して発泡樹脂の逆流を防ぐことができ、計量した発泡樹脂にバラツキが生じず、発泡樹脂が射出され成形された成形品の品質を向上させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態例を図面に基づいて以下に説明する。図１は、本発明に係る発泡射出成形機の概略構成を示す説明図である。図２は、本発明に係る発泡射出成形機のスクリュ停止手段の概略構成を示す説明図である。
【００２２】
図１に示すように発泡射出成形機１は、発泡剤が添加された発泡樹脂が内部に供給され、成形金型１２に通じるノズル１２ａが接続されたバレル２と、バレル２の内部で回転および進退自在に設けられ、バレル２の中心軸方向に沿って配置されているスクリュ３と、スクリュ３の一端部側に接続され、スクリュ３を回転および進退移動方向に移動させる駆動装置４と、スクリュ３の進退移動方向に停止させるロック機構２０を備えたスクリュ停止手段８と、駆動装置４およびスクリュ停止手段８を制御する制御手段９と、スクリュ３の位置を検出する位置検出器１０と、スクリュ３の回転数をカウントする回転検出器１１と、で構成されている。なお、バレル２は、円筒形状の筒体から構成されており、成形金型１２と接続される側の断面は、ノズル１２ａの直径とバレル２の内径とが略同径となるような形状を有している。
【００２３】
バレル２の内部に供給される発泡樹脂は、樹脂の主成分がポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリアミド樹脂などのものを適用することができる。それらの樹脂に添加する発泡剤は、前述した樹脂の種類により適宜選択されるが化学発泡剤と物理発泡剤があり、具体例として、物理発泡剤は、炭酸ガスや窒素ガスや水などが適用され、化学発泡剤には、重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、アゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ジニトロソテレフタルアミド、アゾビスイソブチロニトリル、アゾジカルボン酸バリウム、トルエンスルホニルヒドラジド等のスルホニルヒドラジド類等を挙げることができ、適用することが可能である。また、前述した発泡剤は、尿素・尿素誘導体などの公知の発泡助剤と併用しても良い。
【００２４】
発泡樹脂の樹脂と発泡剤の配合量は、樹脂の種類や成形品の用途によって適宜変更されるが、例えば、樹脂１００重量部に対して、０．５〜３０重量部が好ましく、１〜１５重量部がより好ましい。発泡剤の配合量が０．５重量部より少ないと発泡倍率の低い発泡体しか得られず、３０重量部より多いと発泡剤の分解によって発生するガスが多くなり、ガス圧力が異常に高くなりすぎて、得られる発泡体に亀裂が生ずることがある。
【００２５】
スクリュ３は、先端部に位置する円錐状のヘッド部３ａと、バレル２の内部にネジ溝を有するようにスパイラル部材３ｅが取付けられ、発泡樹脂を計量する計量部３ｂと、ヘッド部３ａと計量部３ｂとを連結する連結部３ｃと、を有している。また、連結部３ｃの周囲のバレル内周面には、連結部３ｃとの間に隙間を持つようにチェックリング２ａが設けられ、計量部３ｂと連結部３ｃの接続面からは、バレル内周面との間に隙間を持つように鍔状に広がるスペーサー３ｄが設けられている。また、スクリュ３の一端部側であるスクリュ根元部は、スクリュ３の回転とスラスト力を受ける軸受け部１３と、軸受け部１３の径方向に突出し、対称となるように支持部材１４，１５と、が設けられている。これらの支持部材１４，１５のうち、一方の支持部材１５の端面には、後述する位置検出器１０のレール１０ｂが接続される連結部材１５ａが、支持部材１５の延出方向に突出して設けられている。
【００２６】
駆動装置４は、油圧装置７からの油圧によりスクリュ３を回転させる油圧モータなどの回転装置５と、油圧装置７からの油圧により背圧を付加してスクリュ３を進退移動方向に移動させる油圧シリンダなどの背圧付加装置６と、回転装置５や背圧付加装置６およびスクリュ停止手段８に油圧を作用させる油圧装置７と、で構成されている。
【００２７】
回転装置５は、スクリュ３の根元側である一端面に、駆動軸５ａを直列に接続しており、その駆動軸５ａを介してスクリュ３を回転させている。また、本実施の形態例において背圧付加装置６には、２機の油圧シリンダが適用されており、それぞれの油圧シリンダ６のロッド６ａが支持部材１４，１５の端部に連結されるとともに、油圧シリンダ６がスクリュ３の進退移動方向に平行するように配置されている。この油圧シリンダ６の油室６ｂに油圧をかけることでスクリュ３は前進し、油室６ｃに油圧をかけることでスクリュ３は後退する。このように油圧シリンダ６に油圧（背圧）がかけられることでスクリュ３が進退移動方向に移動する。なお、本実施の形態例では、背圧付加装置６に油圧シリンダを適用しているが、特に限定するものではなく、発泡樹脂の発泡剤の発泡によるガス圧力が、比較的小さいものとわかっている場合などでは、エアシリンダーなどを背圧付加装置６として適用することが可能である。
【００２８】
位置検出器１０は、一定位置に回転可能に設けられた歯車１０ａと、この歯車１０ａの歯に係合する凹凸面を有してスクリュ３と平行するようにスクリュ３の根元部からの支持部材１５の連結部材１５ａに連結されているレール１０ｂと、からなる。そして、スクリュ３が移動すると歯車１０ａが回転して、この歯車１０ａに接続された検出器によりスクリュ３の位置を検出する。また、回転検出器１１は、スクリュ３を回転させる回転装置５の駆動軸５ａの回転数をカウントする。
【００２９】
スクリュ停止手段８は、図１および図２に示すように油圧シリンダ６のロッド６ａの一部を覆うようにして配置されたロック機構２０と、ロック機構２０に対して油の流通を切換える切換え弁２８と、で構成されている。
【００３０】
ロック機構２０は、ロッド６ａの側面に沿って設けられ、外テーパ面２１ａを外周側に有した締め付け部材２１と、外テーパ面２１ａに摺接した内テーパ面２２ａを内周側に有した楔２２と、を有している。締め付け部材２１を中心としたロッド６ａの軸芯方向の両側には、締め付け手段２３，２４がそれぞれ設けられている。これらの締め付け手段２３，２４は、締め付け部材２１の一端面および他端面をそれぞれ押圧し、締め付け部材２１の外テーパ面２１ａを楔２２の内テーパ面２２ａに沿って移動させることによって、締め付け部材２１をロッド６ａの半径方向に進退移動させるとともに、ロッド６ａの側面に圧接および圧接解除させるようになっている。また、締め付け部材２１と楔２２と締め付け手段２３，２４とは、複数の部材２５ａ〜２５ｄの組合せで形成されるケース部材２５に収容されている。ケース部材２５は、背圧付加装置である油圧シリンダ６に連結され、ロッド６ａの軸芯方向に固定した状態にされている。
【００３１】
前述した締め付け手段２３，２４はリング状のリングピストン２３，２４からなり、ケース部材２５にはリングピストン２３，２４に油圧力を直接作用させる油室２６，２７がそれぞれ設けられている。リングピストン２３，２４とケース部材２５とが摺動するリングピストン２３，２４側の内外周面には、Ｏリングがそれぞれ１つずつ設けられている。また、ケース部材２５には油室２６，２７と外方とを連通する連通孔２９，３０が設けられており、この連通孔２９，３０を介して油圧装置７からの油を切換え弁２８で切換えられて油室２６，２７内に供給および排出される。なお、油室２６，２７に供給された油を締め付け部材２１の位置する側に侵入させないために、Ｏリングがリングピストン２３，２４に設けられている。
【００３２】
締め付け部材２１は、スリットを介して複数片に分割されており、ロッド６ａの側面を取り囲むようにリング形状にされている。締め付け部材２１は、ロッド６ａに摺接する内周面がロッド６ａの側面に一致した形状に形成されている。一方、締め付け部材２１の外周側には、外テーパ面２１ａが形成されている。外テーパ面２１ａは、ロッド６ａの軸芯に対して交差するように傾斜されている。また、締め付け部材２１は、楔２２よりもロッド６ａの軸芯方向において長尺に形成されている。
【００３３】
また、締め付け部材２１の内周面側には、凹溝２１ｂが設けられており、この凹溝２１ｂを設けることによって、締め付け部材２１が凹溝２１ｂ側に変形する（撓む）ことができ、凹溝２１ｂで分割された２つの内周面がロッド６ａのロッド表面６ｄに圧接することができる。つまり、凹溝２１ｂが形成されていない場合では、締め付け部材の内周面が、ロッド表面６ｄに精度良く合わせる必要があり、少しでもその精度にくるいが生じると締め付け部材２１とロッド表面６ｄと接する箇所は、締め付け部材２１の１点となり、ロッド表面６ｄと締め付け部材２１との間に生じるロッド６ａの進退停止力が減少するためである。なお、楔２２に設けられている凹溝２２ｂは、締め付け部材２１の凹溝２１ｂで分割された内周面をロッド表面６ｄに対して、楔作用による力を確実に伝えるために設けられている。
【００３４】
この締め付け部材２１は、金属で形成されているが、特に限定するものではない。例えば、ロッド表面６ｄはメッキなどで仕上げられているため、その表面を傷つけないような樹脂等からなる締め付け部材であっても良い。また、締め付け部材本体は金属製でロッド表面と接する内周面側に樹脂製等の板材を貼り付けたものであっても良い。なお、本実施の形態例で適用している締め付け部材２１は、金属製で内周面の表面粗さを極めて小さくしているため、ロッド６ａを締め付けた際にロッド表面６ｄを傷つける可能性は極めて低いものである。
【００３５】
楔２２は、前述した締め付け部材２１の外周を周接するリング形状からなり、楔２２の内周側には、締め付け部材２１の外テーパ面２１ａの傾斜角と略同等の傾斜角を有する内テーパ面２２ａが形成されている。また、楔２２の断面において先細り側の外周には、ケース部材２５の部材２５ａ，２５ｂ間に形成された凹溝部２５ｅと係合して楔２２を固定する突起部２２ｂが設けられている。突起部２２ｂが設けられることで、締め付け部材２１が締め付け手段であるリングピストン２３，２４によって押圧されてロッド６ａの軸芯方向に移動した際に、楔２２はその位置に固定され締め付け部材２１とともに相対移動させないようにしている。従って、楔２２の内テーパ面２２ａと締め付け部材２１の外テーパ面２１ａとが係合し、締め付け部材２１の内径を縮小させることができる。その結果、ロッド表面６ｄを締め付け部材２１で締め付ける（圧接する）ことができ、油圧シリンダ６のロッド６ａの移動を機械的に強制停止させることができる。なお、ロッド６ａを締め付けた状態の締め付け部材２１が、ロッド６ａの締め付け（圧接）を解除する際は、締め付け部材２１の内径がその状態から拡大されることになる。
【００３６】
また、切換え弁２８は、油圧装置７からの油をそれぞれの油室２６，２７に供給および排出するものであり、油室２６に油を供給して油室２７から油を排出することで、リングピストン２３が、ロッド６ａの軸芯方向でリングピストン２４側に平行移動して締め付け部材２１を押圧し、締め付け部材２１の外テーパ面２１ａと楔２２の内テーパ面２２ａとの係合（楔作用）で締め付け部材２１の内径が縮小し、油圧シリンダ６のロッド表面（外周面）６ｄを締め付けて固定する。
【００３７】
また切換え弁２８で、油室２７に油を供給して油室２６から油を排出することで、リングピストン２４が、ロッド６ａの軸芯方向でリングピストン２３側に平行移動して締め付け部材２１を押圧し、締め付け部材２１の外テーパ面２１ａと楔２２の内テーパ面２２ａとの楔作用が解除されるとともに、締め付け部材２１の縮小していた内径が拡大し、もとの内径に戻って、油圧シリンダ６のロッド表面６ｄの締め付け固定状態を解除する。
【００３８】
また、ロック機構２０は、前述したような可動する締め付け部材２１と固定された楔２２を、特に限定するものではない。例えば、前述した締め付け部材２１より楔２２をロッド６ａの軸芯方向において長尺に形成し、締め付け部材がロッド６ａの軸芯方向に平行移動しないようにケース部材に固定する。そして楔を、締め付け部材のように締め付け手段であるリングピストンで押圧し、楔がロッド６ａの軸芯方向に平行移動し、締め付け部材の外テーパ面と楔の内テーパ面との楔作用で締め付け部材の内径を縮小させ、油圧シリンダ６のロッド表面６ｄを締め付けて固定するようなロック機構も適用することができる。
【００３９】
以上のような発泡射出成形機１によって、バレル２の先端内部で計量された発泡樹脂の発泡剤の発泡によるガス圧力でスクリュ３が進退移動方向に後退することを、ロック機構２０で油圧シリンダ６のロッド６ａを締め付けて固定し、スクリュ３の進退を機械的に強制停止させて防ぐことができるため、チェックリング２ａとスペーサー３ｄとを当接させた状態で発泡樹脂を成形金型１２に射出することができる。従って、発泡樹脂がバレル２内を逆流することも防ぐことができる。
また、従来のように背圧付加装置（油圧シリンダ）６の背圧などによるスクリュ３の停止だけでは、発泡樹脂の発泡剤の発泡によるガス圧力と背圧とをバランスさせることが難しく制御構造自体が機能しにくくなり、発泡樹脂の計量精度が安定しなかったが、スクリュ停止手段８によって、簡易にしかも確実にスクリュ３の進退を機械的に強制停止させることができるので、安定した発泡樹脂の計量を行うことができる。
【００４０】
続いて、前述した発泡射出成形機１を用いた発泡射出形成方法について、以下に説明する。
【００４１】
図１に示す発泡射出成形機１の発泡射出成形方法は、図示しないホッパーから発泡剤が添加された発泡樹脂をバレル２の内部に供給する。このとき、発泡樹脂はホッパーで予め樹脂と発泡剤とが所定割合で混合されたものをバレル２の内部に供給しているが、特に限定するものではなく、例えば、バレル２の内部に樹脂と発泡剤とを所定割合で別々に供給し、バレル２内のスクリュ３の回転で混練することも可能である。なお、不活性ガスをバレル２に設けられた孔（不図示）より直接バレル２内に供給し、スクリュ３で混練することも可能である。
【００４２】
次いで、バレル２内でスクリュ３を駆動装置４の回転装置５により回転させるとともに、駆動装置４の油圧シリンダ６の油室６ｂに背圧をかけながら進退させ、所定量供給された発泡樹脂を可塑化するまで混練する。そして、発泡樹脂の可塑化が完了した時点で、位置検出器１０と制御手段９によって、スクリュ３が発泡樹脂を計量する位置に配置される。そして、スクリュ３の進退を油圧シリンダ６で停止させるとともにロック機構２０で油圧シリンダ６のロッド６ａを機械的に強制停止させ、スクリュ先端部に所定量の発泡樹脂を計量する。なお、発泡樹脂の計量時は、チェックリング２ａとスペーサー３ｄとの間には、隙間が設けられており、その隙間から発泡樹脂がバレル２の先端部へ供給される。
【００４３】
次いで、発泡樹脂の計量後、ロック機構２０を解除して油圧シリンダ６の油室６ｂに背圧をかけてスクリュ３を前進させて、バレル２内に設けられたチェックリング２ａとスペーサー３ｂを当接させた後、スクリュ３の進退移動方向に進退させる油圧シリンダ６の油室６ｂの背圧を解除するとともに、スクリュ停止手段８の切換え弁２８を作動させてロック機構２０の油室２６に油を供給および油室２７から油を排出して、油圧シリンダ６のロッド６ａを締め付け部材２１で締め付けて機械的に強制停止させる。なお、油圧シリンダ６に背圧をかけてスクリュ６を停止させた状態で前述のようにロック機構２０を作動させ油圧シリンダ６のロッド６ａを強制的に停止させても良い。また、発泡樹脂の計量後、スクリュ３を前進させているため、発泡樹脂は、スクリュ３の前進した移動量に該当するバレル２の容積分減少することになるので、その減少容積分を予め多めに含めて計量所望量としている。
【００４４】
こうして、スクリュ３の進退移動方向の移動を停止させた状態で精度良く計量された発泡樹脂を射出する際に、スクリュ停止手段８の切換え弁２８を作動させる。そして、ロック機構２０の油室２７に油を供給および油室２６から油を排出して、油圧シリンダ６のロッド６ａを締め付けているロック機構２０の締め付け部材２１を移動させ、楔２２との係合による楔作用を解除するとともに、油圧シリンダ６のロッド６ａの締め付けを解除し、油圧シリンダ６の油室６ｂに油圧を供給し、スクリュ３を前進させ金型内に発泡樹脂を射出する。
【００４５】
以上のようにして、発泡樹脂を成形金型１２に射出して金型内で発泡樹脂の発泡剤が発泡し成形品が製造される。このように、スクリュ３を進退移動方向に進退させる背圧付加装置（油圧シリンダ）６のロッド６ａを進退移動方向に停止させるロック機構２０を備えるスクリュ停止手段８によって、スクリュ３の進退を所定位置で機械的に確実に停止させることができる。
【００４６】
従って、従来のように発泡樹脂の発泡剤の発泡によるガス圧力に対して、背圧付加装置（油圧シリンダ）６の背圧などによるスクリュ３の停止だけでは、発泡樹脂の発泡剤の発泡によるガス圧力と背圧とをバランスさせることが難しく制御構造自体が機能しにくくなり、発泡樹脂の計量精度が安定しなかったが、本実施の形態例の発泡射出成形機１では、特に油圧シリンダ６の背圧とガス圧とをバランス微調整させる制御構造が必要なく、簡易なロック機構２０で確実にスクリュ３を停止させ、発泡樹脂の発泡剤の発泡を抑制して発泡樹脂の逆流を防ぐことができる。その結果、安定した発泡樹脂の計量を行うことができる。また、計量した発泡樹脂にバラツキが生じず、発泡樹脂が射出され成形させた成形品の品質を向上させることができる。
【００４７】
また、本発明を好適な実施の形態例に基づいて、説明したが、本発明は、その趣旨を超えない範囲において変更が可能である。即ち、スクリュ停止手段８のロック機構２０は、図２に示したようにコレットチャック式のものだけでなく、油圧シリンダ６のロッド６ａの径方向に直線的に突出してロッド６ａの外周面（ロッド表面）６ｄを押圧する押圧体を有する油圧ピストンによって構成することもできる。つまり、押圧体がロッド６ａの外周面６ｄと圧接してロッド６ａの進退を機械的に強制停止させることができる。
また、スクリュ３の根元部にスクリュ軸線方向に沿ってスクリュ軸本体（即ち、外周に形成されているスパイラル３ｅがない円柱または円筒部材）のみを延設して、その延設されたスクリュ軸本体に前述したロック機構２０と同様な機構のロック機構を配置したものでも良い。
【００４８】
こうすることで、前述したスクリュ停止手段８と同様の効果を得ることができ、スクリュ３の進退移動方向の移動を機械的に強制停止することができる。
【００４９】
また、前述した発泡射出成形機１のスクリュ３を進退移動方向に移動させる油圧シリンダ６を進退装置に変更した他の実施の形態例について以下に説明する。なお、油圧シリンダ６を後述する進退装置とを変更した以外は、ほとんど前述したものと同様なため説明を省略し、同様のものには同符号を用いて説明する。
【００５０】
この発泡射出成形機は、前述した発泡射出成形機１の油圧シリンダ６を進退装置に取り換え、さらにスクリュ停止手段８を無くしたものである。この進退装置は、スクリュ３の根元部からの支持部材１４，１５の端部にスクリュ３の進退移動方向に平行に連結され、外周にはネジ部が設けられた円柱形状を有するロッドと、そのロッドのネジ部を介してロッドをスクリュ３の進退移動方向に移動させる回転装置と、で構成されている。なお、回転装置を回転および回転停止させることで、ロッドをスクリュの進退移動方向に移動させている。つまり、ロッドは回転せず、ロッドのネジ部と接している回転装置が１回転すると、ネジ部のネジ山間隔だけスクリュの進退移動方向にロッドが移動する構造である。従って、回転装置が回転停止することで、ロッドのネジ部と回転装置とが係合しているため機械的にスクリュの進退移動方向の進退を停止させることができる。
【００５１】
このような進退装置を備えた発泡射出成形機によって、従来のように油圧シリンダの油圧力（背圧）によるスクリュの停止だけでは、発泡樹脂の発泡剤の発泡によるガス圧力と背圧とをバランスさせる必要があったが、ロッドのネジ部を介して回転駆動および回転停止による機械的なスクリュ３の進退および停止によってガス圧力と背圧とをバランスさせる必要がなくなり、且つガス圧力に対して油圧シリンダの背圧の過不足などのハンチング現象の発生を防ぐことができる。なお、前述した発泡射出成形機１のスクリュ停止手段でも同様に油圧シリンダの背圧の過不足などのハンチング現象の発生を防ぐことができる。
【００５２】
また、進退装置の回転装置を回転停止するだけで、所定位置で確実にスクリュ３を機械的に強制停止することができるので、発泡樹脂の発泡剤の発泡によるガス圧力でスクリュ３を後退させることを防ぐことができ、且つ発泡樹脂がバレル２内を逆流することも防ぐことができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように本発明は、発泡射出成形機のスクリュを、スクリュ停止手段または進退装置で進退移動方向の移動を機械的に強制停止させ、発泡樹脂の発泡剤の発泡によるガス圧力により、スクリュを後退させることを防ぐことができるため、発泡樹脂の逆流を防ぐことができる。また、簡易なスクリュ停止手段および進退装置でスクリュのハンチング現象を防ぐとともに、計量精度が安定し、計量した発泡樹脂にバラツキが生じず、成形品の品質を向上させるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る発泡射出成形機の概略構成を示す説明図である。
【図２】本発明に係る発泡射出成形機のスクリュ停止手段の概略構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１  発泡射出成形機
２  バレル
３  スクリュ
４  駆動装置
５  回転装置
６  背圧付加装置（油圧シリンダ）
６ａ  ロッド
２０  ロック機構
２１  締め付け部材
２１ａ  外テーパ面
２２  楔
２２ａ  内テーパ面
２３，２４  締め付け手段（リングピストン）
【図１】
2004188711.tif 000003
【図２】
2004188711.tif 000004