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JP7806535B2 - Injection device and injection foam molding method - Google Patents
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JP7806535B2 - Injection device and injection foam molding method - Google Patents

Injection device and injection foam molding method

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JP7806535B2 JP2022021218A JP2022021218A JP7806535B2 JP 7806535 B2 JP7806535 B2 JP 7806535B2 JP 2022021218 A JP2022021218 A JP 2022021218A JP 2022021218 A JP2022021218 A JP 2022021218A JP 7806535 B2 JP7806535 B2 JP 7806535B2
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Description

本発明は、溶融樹脂に発泡剤としての不活性ガスを注入して射出成形して発泡成形品を得る射出装置に関するものである。 The present invention relates to an injection device that injects an inert gas as a foaming agent into molten resin to perform injection molding to obtain a foam-molded product.

多数の微細な気泡を含む発泡成形品は、軽量であるにも関わらず強度にも優れているため、需要が多い。射出成形により発泡成形品を得るために用いられる発泡剤は、化学発泡剤と物理発泡剤がある。化学発泡剤としては、例えばアゾジカルボン酸アミドのように熱により分解して気体を発生する物質が用いられる。物理発泡剤は、例えば窒素、二酸化炭素等の不活性ガスが用いられる。不活性ガスからなる物理発泡剤は高圧かつ高温で樹脂に注入されるので浸透力が強く、得られる発泡成形品において発泡ムラが発生しにくい。 Molded foam products containing many fine bubbles are in high demand because they are lightweight yet strong. The blowing agents used to obtain molded foam products through injection molding are divided into chemical and physical blowing agents. Chemical blowing agents are substances such as azodicarboxylic acid amide that decompose when heated to generate gas. Physical blowing agents are inert gases such as nitrogen and carbon dioxide. Physical blowing agents made from inert gases are injected into the resin at high pressure and temperature, resulting in strong penetration and less chance of uneven foaming in the resulting molded foam.

物理発泡剤としての不活性ガスを用いる発泡成形において、特許文献1は、樹脂が圧縮されるようになっている第1の圧縮区間と、樹脂の圧力が低下するようになっている飢餓区間と、樹脂が圧縮されるようになっている第2の圧縮区間とが形成され飢餓区間にガスが注入されるようになっている射出成形機のスクリュを開示する。特許文献1が開示するスクリュは、第1の圧縮区間に対応する部分には、メインフライトとメインフライトよりリード角が大きいサブフライトの組み合わせからなるバリアフライトが形成されるともに、バリアフライトの前方に所定幅のリング状を呈するダムフライトが形成されている。特許文献1のスクリュによれば、成形サイクル中またはメンテナンス等によるスクリュの回転停止中においても加熱シリンダ内をガスがスクリュの上流側に向かって流れるまたは漏洩するおそれがない、とされている。 In foam molding using an inert gas as a physical foaming agent, Patent Document 1 discloses a screw for an injection molding machine that is formed with a first compression zone in which the resin is compressed, a starvation zone in which the resin pressure is reduced, and a second compression zone in which the resin is compressed, and in which gas is injected into the starvation zone. The screw disclosed in Patent Document 1 has a barrier flight formed in the section corresponding to the first compression zone, consisting of a main flight and a sub-flight with a larger lead angle than the main flight, as well as a ring-shaped dam flight of a predetermined width formed in front of the barrier flight. The screw in Patent Document 1 is said to eliminate the risk of gas flowing or leaking upstream of the screw within the heating cylinder, even during the molding cycle or when the screw is stopped for maintenance, etc.

特開2020-032547号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-032547

特許文献1のスクリュは、バリアフライトとダムフライトを溶融樹脂の流動方向(搬送方向)に冗長的(直列)に配置している。バリアフライトとダムフライトのシール機能はクリアランスシールであることから、溶融樹脂は搬送過程においてバリアフライト部とダムフライト部の狭い隙間を通ることになる。つまり上記の従来技術のスクリュでは、バリアフライト部とダムフライト部で大きな流動抵抗を受けることになるので、可塑化能力が小さくなってしまう。 The screw in Patent Document 1 has barrier flights and dam flights redundantly arranged (in series) in the flow direction (conveying direction) of the molten resin. Because the sealing function of the barrier flights and dam flights is a clearance seal, the molten resin passes through narrow gaps between the barrier flight and dam flight sections during the conveying process. In other words, with the screw of the above-mentioned prior art, the barrier flight and dam flight sections encounter significant flow resistance, resulting in reduced plasticizing capacity.

以上より、本発明は、可塑化能力が小さくなるのを抑えることができる発泡成形用の射出装置を提供することを目的とする。 Based on the above, the present invention aims to provide an injection device for foam molding that can prevent a decrease in plasticizing capacity.

本発明の発泡成形用の射出装置は、射出ノズルが設けられる加熱シリンダと、加熱シリンダの内部に、中心軸の周りに回転が可能で、かつ、中心軸に沿って下流側への前進および上流側への後退が可能に設けられるスクリュと、加熱シリンダの内部において溶融樹脂に注入される発泡ガスを加熱シリンダの内部に供給する第1ガス供給路と、上流側への溶融樹脂の逆流に対向するカウンタガスを加熱シリンダの内部に供給する第2ガス供給路と、を備える。 The foam molding injection device of the present invention comprises a heating cylinder equipped with an injection nozzle, a screw mounted inside the heating cylinder that is rotatable about its central axis and capable of moving forward downstream and backward upstream along the central axis, a first gas supply passage that supplies foaming gas to be injected into the molten resin inside the heating cylinder, and a second gas supply passage that supplies counter gas to the heating cylinder that opposes the backflow of the molten resin upstream.

本発明の発泡成形用の射出装置において、好ましくは、樹脂原料を保持するとともに、樹脂原料が原料通路を通って加熱シリンダの内部に供給される原料ホッパと、原料通路を解放しまたは閉鎖する遮断機構と、を備える。 The foam molding injection device of the present invention preferably includes a raw material hopper that holds the resin raw material and supplies the resin raw material to the inside of the heating cylinder through a raw material passage, and a shutoff mechanism that opens or closes the raw material passage.

本発明の発泡成形用の射出装置において、好ましくは、加熱シリンダにおける上流側の端部を気密に封止するシール機構を備える。 The foam molding injection device of the present invention preferably includes a sealing mechanism that airtightly seals the upstream end of the heating cylinder.

本発明の発泡成形用の射出装置において、好ましくは、第2ガス供給路によるカウンタガスの供給口は、遮断機構と加熱シリンダの間の原料通路に設けられる。 In the foam molding injection device of the present invention, the counter gas supply port through the second gas supply path is preferably provided in the raw material passage between the cutoff mechanism and the heating cylinder.

本発明の発泡成形用の射出装置において、好ましくは、第2ガス供給路によるカウンタガスの供給口は、シール機構に設けられる。 In the foam molding injection device of the present invention, the counter gas supply port through the second gas supply path is preferably provided in the sealing mechanism.

本発明の発泡成形用の射出装置において、好ましくは、第2ガス供給路によるカウンタガスの供給口は、シール機構の下流側に設けられる。 In the foam molding injection device of the present invention, the counter gas supply port through the second gas supply path is preferably located downstream of the sealing mechanism.

本発明の発泡成形用の射出装置において、好ましくは、シール機構による封止部位からのカウンタガスの漏洩を抑える遮蔽ガスを供給する第3ガス供給路を備える。 The foam molding injection device of the present invention preferably includes a third gas supply passage for supplying a shielding gas that prevents leakage of counter gas from the sealed portion of the sealing mechanism.

本発明の発泡成形用の射出装置において、好ましくは、遮断機構は、遮断機構を通って加熱シリンダに供給される樹脂原料の供給量を計測する機能を備える。 In the foam molding injection device of the present invention, the shutoff mechanism preferably has a function for measuring the amount of resin raw material supplied to the heating cylinder through the shutoff mechanism.

本発明の発泡成形用の射出装置において、好ましくは、第1ガス供給路からの発泡ガスと第2ガス供給路からのカウンタガスは、互いに独立して制御される。 In the foam molding injection device of the present invention, the foaming gas from the first gas supply line and the counter gas from the second gas supply line are preferably controlled independently of each other.

本発明の発泡成形用の射出装置において、好ましくは、第2ガス供給路からのカウンタガスは、スクリュの回転数に基づいて供給される。 In the foam molding injection device of the present invention, the counter gas from the second gas supply passage is preferably supplied based on the screw rotation speed.

本発明は、加熱シリンダの内部に供給される樹脂原料樹脂を加熱して溶融樹脂に溶融しながらスクリュの回転推進力により上流側から下流側に向けて搬送し、この搬送の過程において、溶融樹脂に発泡ガスを注入、溶解させる射出発泡成形方法を提案する。この提案は、溶融樹脂の上流側への逆流に対向するカウンタガスを加熱シリンダの内部に供給する。 This invention proposes an injection foam molding method in which raw resin material supplied to the inside of a heating cylinder is heated and melted into a molten resin while being transported from upstream to downstream by the rotational driving force of a screw, and foaming gas is injected into and dissolved in the molten resin during this transport process. This proposal involves supplying a counter gas into the heating cylinder to counter the reverse flow of the molten resin upstream.

本発明によれば、上流側への溶融樹脂の逆流に対向するカウンタガスを加熱シリンダの内部に供給することにより、可塑化能力が小さくなるのを抑えることができる二つのステージを備える射出装置が提供される。 This invention provides a two-stage injection device that can prevent a decrease in plasticizing capacity by supplying a counter gas into the heating cylinder to counter the backflow of molten resin upstream.

第1実施形態に係る射出装置の正面断面図である。FIG. 2 is a front cross-sectional view of the injection device according to the first embodiment. 第1実施形態に係る射出装置のスクリュの仕様を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the specifications of a screw of the injection device according to the first embodiment. 第1実施形態に係る射出装置を用いる可塑化工程から射出工程までを示す図である。3A to 3C are diagrams illustrating a plasticization process to an injection process using the injection device according to the first embodiment. 第1実施形態に係る射出装置の作用を説明する図である。5A to 5C are diagrams illustrating the operation of the injection device according to the first embodiment. 第1実施形態に係る射出装置の発泡ガスG1とカウンタガスG2の供給パターンを示す図である。5 is a diagram showing a supply pattern of a foaming gas G1 and a counter gas G2 of the injection device according to the first embodiment. FIG. (a)および(b)は、第1実施形態に係る射出装置の変形例を示す図である。10A and 10B are diagrams illustrating a modified example of the injection device according to the first embodiment. 第2実施形態に係る射出装置の正面断面図である。FIG. 10 is a front cross-sectional view of an injection device according to a second embodiment. 第2実施形態に係る射出装置の発泡ガスG1、カウンタガスG2および遮蔽ガスG3の供給パターンを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing supply patterns of a foaming gas G1, a counter gas G2, and a shielding gas G3 of an injection device according to a second embodiment. 第2実施形態に係る射出装置の変形例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a modified example of the injection device according to the second embodiment. 実施形態に係る射出装置に用いられる他のスクリュを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing another screw used in the injection device according to the embodiment.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態および第2実施形態を含んでおり、いずれも発泡成形品を得るためのものであり、かつ、可塑化能力が小さくなるのを抑えることができる二つのステージを備える射出装置を提供する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. This embodiment includes a first and second embodiment, both of which are intended to produce foam-molded products, and provides an injection device with two stages that can prevent a decrease in plasticizing capacity.

〔第1実施形態:図1~図6〕
図1、図2および図3を参照して、第1実施形態に係る射出装置1の概略構成を説明する。
図1に示されるように、発泡成形用の射出装置1は、内部が中空な加熱シリンダ10と、加熱シリンダ10の内周面とスクリュ20の外表面の間の空間である処理領域11において中心軸Cの周り回転運動および中心軸Cに沿って往復移動が可能に設けられているスクリュ20と、を備えている。加えて、射出装置1は、加熱シリンダ10の内部に発泡成形のための例えば不活性ガスを供給するガス供給機構50を備えている。
なお、射出装置1において、図1に示されるように樹脂の流れる向きに対応して、下流側L、上流側Uが特定される。下流側Lおよび上流側Uは相対的な意味を含んでいる。
[First embodiment: FIGS. 1 to 6]
The schematic configuration of an injection device 1 according to a first embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 2 and 3. FIG.
1, an injection device 1 for foam molding includes a hollow heating cylinder 10 and a screw 20 that is capable of rotational movement around a central axis C and reciprocal movement along the central axis C in a processing region 11, which is the space between the inner peripheral surface of the heating cylinder 10 and the outer surface of the screw 20. In addition, the injection device 1 includes a gas supply mechanism 50 that supplies, for example, an inert gas for foam molding into the interior of the heating cylinder 10.
In the injection device 1, a downstream side L and an upstream side U are specified according to the direction of resin flow as shown in Fig. 1. The downstream side L and the upstream side U have relative meanings.

加熱シリンダ10には、その上流側Uに原料ホッパ13が設けられる。原料ホッパ13には射出成形の樹脂原料である樹脂ペレットPが蓄えられており、樹脂ペレットPは原料ホッパ13から加熱シリンダ10の内外を貫通する原料通路14を通って処理領域11に供給される。
加熱シリンダ10には、原料ホッパ13が設けられる位置よりも下流側Lの側に、第1ガス供給路53の第1ノズル53Bが設けられる。第1ノズル53Bは加熱シリンダ10の内外を貫通しており、ガス供給源51から供給される例えば不活性ガスIGからなる発泡ガスG1は、第1ガス供給路53を通って処理領域11に至る。
加熱シリンダ10の最も下流側Lには、射出ノズル18が設けられる。加熱シリンダ10の内部で可塑化された溶融樹脂は、この射出ノズル18を通って、図示が省略される金型のキャビティに充填される。
加熱シリンダ10の外周には、樹脂ペレットPの溶融のための複数のヒータ19が設けられている。加熱シリンダ10の外側には、ヒータ19の他の構成を適用し、あるいは置換することを妨げない。
A raw material hopper 13 is provided on the upstream side U of the heating cylinder 10. Resin pellets P, which are the resin raw material for injection molding, are stored in the raw material hopper 13, and the resin pellets P are supplied from the raw material hopper 13 to the processing area 11 through a raw material passage 14 that passes through the inside and outside of the heating cylinder 10.
A first nozzle 53B of a first gas supply path 53 is provided in the heating cylinder 10 on the downstream side L of the position where the raw material hopper 13 is provided. The first nozzle 53B penetrates the inside and outside of the heating cylinder 10, and the foaming gas G1 made of, for example, an inert gas IG supplied from the gas supply source 51 passes through the first gas supply path 53 and reaches the processing region 11.
An injection nozzle 18 is provided on the most downstream side L of the heating cylinder 10. The molten resin plasticized inside the heating cylinder 10 passes through this injection nozzle 18 and fills the cavity of a mold (not shown).
A plurality of heaters 19 for melting the resin pellets P are provided on the outer periphery of the heating cylinder 10. The heaters 19 may be configured in a different way or may be replaced with other heaters on the outside of the heating cylinder 10.

[スクリュ20:図1,図2]
次に、スクリュ20について図1および図2を参照して説明する。
スクリュ20はその回転推進力により樹脂ペレットPを上流側Uから下流側Lに向けて搬送する。
スクリュ20は、上流側Uに設けられる第1ステージ30と第1ステージ30に連なり下流側Lに設けられる第2ステージ40とを有している。第1ステージ30は、樹脂ペレットPを溶融して溶融樹脂Mを生成するのに加えて、生成された溶融樹脂Mを第2ステージ40に向けて搬送する。第2ステージ40は、第1ステージ30から供給される溶融樹脂Mに発泡ガスG1を注入するとともに分散させる。
[Screw 20: Figures 1 and 2]
Next, the screw 20 will be described with reference to FIGS.
The screw 20 conveys the resin pellets P from the upstream side U to the downstream side L by its rotational driving force.
The screw 20 has a first stage 30 provided on the upstream side U and a second stage 40 connected to the first stage 30 and provided on the downstream side L. The first stage 30 melts the resin pellets P to generate the molten resin M, and also transports the generated molten resin M toward the second stage 40. The second stage 40 injects and disperses a foaming gas G1 into the molten resin M supplied from the first stage 30.

[第1ステージ30:図1]
第1ステージ30は、図1に示すように、一例として上流側Uから順に第1領域30A、第2領域30Bおよび第3領域30Cの3つの領域に区分される。樹脂ペレットPは、加熱シリンダ10の内部において第1領域30A、第2領域30Bおよび第3領域30Cを順に通過することで、溶融樹脂Mとされる。
[First stage 30: Figure 1]
1, the first stage 30 is divided into three regions, namely, a first region 30A, a second region 30B, and a third region 30C, in this order from the upstream side U. The resin pellets P are turned into molten resin M by passing through the first region 30A, the second region 30B, and the third region 30C in this order inside the heating cylinder 10.

第1領域30Aは、溝深さD30Aが一定のスクリュ溝が形成されるように一条のフライト31が形成され、原料ホッパ13から供給される樹脂ペレットPを第2領域30Bに向けて搬送する。第1領域30Aの溝深さは、第2領域30Bおよび第3領域30Cにおける溝深さよりも大きい。第1領域30Aは、供給部と称される部分である。第1領域30Aにおいて樹脂ペレットPは固体のまま第2領域30Bに向けて搬送される。第1領域30Aは、可塑化開始時には原料ホッパ13に対応する位置に配置される(図3(a))。 In the first region 30A, a single flight 31 is formed so as to form a screw groove with a constant groove depth D 30A , and the resin pellets P supplied from the raw material hopper 13 are transported toward the second region 30B. The groove depth in the first region 30A is greater than the groove depths in the second region 30B and the third region 30C. The first region 30A is a portion referred to as the supply section. In the first region 30A, the resin pellets P are transported in a solid state toward the second region 30B. The first region 30A is positioned corresponding to the raw material hopper 13 at the start of plasticization ( FIG. 3( a) ).

次に、第2領域30Bは、一例として、第1領域30Aのフライト31に連なる主フライト33と、主フライト33よりも外径が小さく設定されている副フライト35とを備えている。副フライト35は、主フライト33よりリード角が大きく設定されている。第2領域30Bは、上流側Uから下流側Lに向けて溝深さD30Bが浅くなるように構成されている。なお、第2領域30Bと第1領域30Aの境界部分における溝深さはD30AとD30Bが等しい。第2領域30Bの上流側Uにおいて固体である樹脂ペレットPは下流側Lにおいて溶融樹脂Mとされる。第2領域30Bは圧縮部と称される部分である。 Next, the second region 30B, as an example, includes a main flight 33 continuing from the flight 31 of the first region 30A and a sub-flight 35 having a smaller outer diameter than the main flight 33. The sub-flight 35 has a larger lead angle than the main flight 33. The second region 30B is configured so that the groove depth D 30B becomes shallower from the upstream side U to the downstream side L. Note that the groove depths D 30A and D 30B at the boundary between the second region 30B and the first region 30A are equal. The resin pellets P, which are solid on the upstream side U of the second region 30B, become molten resin M on the downstream side L. The second region 30B is a portion referred to as a compression section.

副フライト35は、その両端が主フライト33に対して閉塞されていることが好ましい。副フライト35の両端あるいは片方が、主フライト33から離れていると、その隙間から固体の樹脂が漏れ出て溶融樹脂Mに混入するのに対して、閉塞していれば固体の樹脂が副フライト35を乗り越えることができず溶融樹脂Mのみが副フライト35を乗り越えることができる。これにより、溶融樹脂Mが副フライト35の頂部をもれなく乗り越えるので溶融樹脂Mにせん断力が付与されて下流に搬送できる。
第1ステージ30の第2領域30Bに副フライト35を設けることにより、固体樹脂と溶融樹脂を分離するとともに、比較的に弱い力で緩やかに圧縮することを想定している。これによって、第1ステージ30のスクリュ溝内で固体の樹脂ペレットPが目詰まりをおこし、それが加熱シリンダ10に対して楔となり、スクリュ20に偏加重、偏芯、振れ周りが発生するのを抑制することができる。
It is preferable that both ends of the secondary flight 35 are closed off from the main flight 33. If either or both ends of the secondary flight 35 are separated from the main flight 33, solid resin will leak from the gap and mix with the molten resin M, whereas if the secondary flight 35 is closed off, the solid resin will not be able to get over the secondary flight 35 and only the molten resin M will be able to get over the secondary flight 35. This allows the molten resin M to get over the tops of the secondary flights 35 without exception, so that a shear force is applied to the molten resin M, allowing it to be transported downstream.
By providing a secondary flight 35 in the second region 30B of the first stage 30, it is assumed that the solid resin and the molten resin are separated and compressed gently with a relatively weak force. This prevents the solid resin pellets P from clogging the screw groove of the first stage 30, forming wedges against the heating cylinder 10 and causing uneven load, eccentricity, and runout of the screw 20.

副フライト35は、主フライト33の頂部における外径(直径)をDとすると、中心軸Cの方向の長さ(L35)が7D~12Dの範囲に収まるように設けることが好ましい。より好ましい長さ(L35)は8D~11Dであり、さらに好ましい長さ(L35)は9D~10Dである。 If the outer diameter (diameter) of the top of the main flight 33 is D, the secondary flight 35 is preferably provided so that its length (L35) in the direction of the central axis C falls within the range of 7D to 12D. A more preferred length (L35) is 8D to 11D, and an even more preferred length (L35) is 9D to 10D.

次に、第3領域30Cは、一例として、第2領域30Bの主フライト33に連なる一条のフライト37が形成される。第3領域30Cは、溝深さD30Cが一定に形成されている。そうすることにより、第2領域30Bから搬送される溶融樹脂Mの密度を一定にすることを想定している。第3領域30Cは、計量部と称される部分である。 Next, in the third region 30C, as an example, a single flight 37 is formed that continues to the main flight 33 of the second region 30B. The third region 30C is formed with a constant groove depth D 30C . This is intended to make the density of the molten resin M conveyed from the second region 30B constant. The third region 30C is a portion called a metering section.

[第2ステージ40:図1,図2]
第2ステージ40は、一例として、図1および図2に示すように、上流側Uから順に第1領域40A、第2領域40Bおよび第3領域40Cの3つの領域に区分される。加熱シリンダ10の内部において第1領域40A、第2領域40Bおよび第3領域40Cを順に通過することで、溶融樹脂Mに発泡ガスG1が注入されるともに分散される。
[Second stage 40: Figures 1 and 2]
1 and 2, the second stage 40 is divided into three regions, namely, a first region 40A, a second region 40B, and a third region 40C, in order from the upstream side U. Inside the heating cylinder 10, the foaming gas G1 is injected into the molten resin M and dispersed therein by passing through the first region 40A, the second region 40B, and the third region 40C in that order.

第1領域40Aは、加熱シリンダ10の内部の処理領域11に発泡ガスG1が供給される第1ノズル53Bに対応して設けられる。ここでいう対応とは、スクリュ20が前進または後退したとしても、第1ノズル53Bが第1領域40Aの範囲を外れないように設けられていることをいう。第1領域40Aは、一例として、複数条のフライト41からなる多条フライトが形成されている。第1領域40Aは、好ましい形態として、その溝深さD40Aが上流側Uから下流側Lに向けて深くなるように形成される。第1領域40Aは、溝深さD40Aを上流側Uから下流側Lに向けて深くなるように形成することにより、溶融樹脂Mの内部における発泡ガスG1の溶解量のバラツキを小さくすることができる。その溝深さD40Aが上流側Uから下流側Lに向けて深くなるのは好ましい形態であるが、本発明としては、上流側Uから下流側Lに向けて第1領域40Aの溝深さD40Aが浅くなるようにしてもよいし、上流側Uから下流側Lにかけて溝深さD40Aが等しくしてもよい。 The first region 40A is provided corresponding to the first nozzle 53B through which the foaming gas G1 is supplied to the processing region 11 inside the heating cylinder 10. "Corresponding" here means that the first nozzle 53B is provided so as not to leave the range of the first region 40A even when the screw 20 moves forward or backward. As an example, the first region 40A is formed with multiple flights 41. In a preferred embodiment, the first region 40A is formed so that its groove depth D 40A increases from the upstream side U to the downstream side L. By forming the first region 40A so that the groove depth D 40A increases from the upstream side U to the downstream side L, variation in the amount of foaming gas G1 dissolved within the molten resin M can be reduced. It is a preferred embodiment that the groove depth D 40A becomes deeper from the upstream side U toward the downstream side L, but in the present invention, the groove depth D 40A of the first region 40A may become shallower from the upstream side U toward the downstream side L, or the groove depth D 40A may be constant from the upstream side U toward the downstream side L.

多条フライトからなる第1領域40Aは、その中心軸Cの方向の長さ(L41)が2D~5Dの範囲であることが好ましい。より好ましい長さ(L41)は2.5D~4.5Dであり、さらに好ましい長さ(L41)は2D~4Dである。 The first region 40A, which is made up of multiple flights, preferably has a length (L41) in the direction of the central axis C in the range of 2D to 5D. A more preferred length (L41) is 2.5D to 4.5D, and an even more preferred length (L41) is 2D to 4D.

また、溶融樹脂Mの分割数を多くするためには、第1領域40Aにおけるフライト41の条数は多い方が好ましいが、フライト41の条数が多すぎると、多条フライト部の溝内の断面積が小さくなり過ぎてしまう。そうすると、ガス注入部領域の溝内充満度が大きくなるので、発泡ガスG1の入り込む空隙が小さくなり発泡ガスG1の注入量が小さくなってしまうことがある。このため本発明者の鋭意研究による経験から、発泡ガスG1の注入量を十分に得ることができるとともに、溶融樹脂Mへの分散も良好に行うためには、フライト41の条数は6~10とすることが好ましく、それぞれのフライト41の巻数は1~2とすることが好ましく、かつ、それぞれのフライト41は、同じ外径、同じリード角を有していることが好ましい。 Furthermore, in order to increase the number of divisions of the molten resin M, it is preferable to have a large number of flights 41 in the first region 40A. However, if the number of flights 41 is too large, the cross-sectional area of the grooves in the multi-flight section becomes too small. This increases the degree of filling of the grooves in the gas injection section region, reducing the voids into which the foaming gas G1 can enter and potentially reducing the amount of foaming gas G1 injected. For this reason, based on the inventor's experience and extensive research, in order to obtain a sufficient amount of foaming gas G1 injected and to ensure good dispersion into the molten resin M, it is preferable to have 6 to 10 flights 41, and it is preferable that each flight 41 have 1 to 2 turns. It is also preferable that each flight 41 have the same outer diameter and the same lead angle.

上流側Uから下流側Lに向けた全体の溝深さD40Aが第1ステージ30の第3領域30Cの溝深さD30Cよりも深ければ、溶融樹脂Mの充満度が低くなるため、第1領域40Aを飢餓部ということができる。 If the overall groove depth D40A from the upstream side U to the downstream side L is deeper than the groove depth D30C of the third region 30C of the first stage 30 , the degree of filling with molten resin M will be low, and the first region 40A can be called a starvation region.

次に、第2領域40Bは、一例として、一条のフライト43が形成される。第2領域40Bの溝深さD40Bは、上流側Uから下流側Lに向けて浅くなる。そうすることにより、第1領域40Aから搬送される溶融樹脂Mを圧縮する。第2領域40Bは、第2領域30Bと同様に、圧縮部と称される部分である。 Next, in the second region 40B, as an example, a single flight 43 is formed. The groove depth D 40B of the second region 40B becomes shallower from the upstream side U to the downstream side L. This compresses the molten resin M conveyed from the first region 40A. The second region 40B is a portion called a compression section, similar to the second region 30B.

次に、第3領域40Cは、一例として、第2領域40Bのフライト43に連なるフライト43が形成される。第3領域40Cの溝深さD40cは、第1領域40Aの最も下流側Lと同様、一定に形成されている。そうすることにより、溶融樹脂Mの密度を一定にすることを想定している。第3領域40Cは、第3領域30Cと同様に、計量部と称される部分である。 Next, in the third region 40C, as an example, a flight 43 is formed that continues to the flight 43 of the second region 40B. The groove depth D 40c of the third region 40C is formed to be constant, similar to the most downstream side L of the first region 40A. This is intended to keep the density of the molten resin M constant. The third region 40C, like the third region 30C, is a portion called a metering section.

[ガス供給機構50:図1]
次に、図1を参照して、ガス供給機構50を説明する。
ガス供給機構50は、例えば不活性ガスIGが蓄えられているガス供給源51と、発泡生成用のガスである発泡ガスG1を供給する第1ガス供給路53と、溶融樹脂Mの上流側Uへの逆流に対向して逆流を抑えるカウンタガスG2を供給する第2ガス供給路55と、第1ガス供給路53と第2ガス供給路55は、ガス供給源51に直接連なる基礎ガス供給路52から分岐している。
[Gas supply mechanism 50: FIG. 1]
Next, the gas supply mechanism 50 will be described with reference to FIG.
The gas supply mechanism 50 includes a gas supply source 51 in which, for example, an inert gas IG is stored, a first gas supply path 53 that supplies a foaming gas G1, which is a gas for foam generation, and a second gas supply path 55 that supplies a counter gas G2 that suppresses backflow in opposition to the backflow of the molten resin M toward the upstream side U, and the first gas supply path 53 and the second gas supply path 55 are branched off from a basic gas supply path 52 that is directly connected to the gas supply source 51.

第1ガス供給路53は、ガス供給源51と第2ステージ40の第1領域40Aとを繋ぎ、ガス供給源51からの発泡ガスG1を加熱シリンダ10の内部に供給する第1供給配管53Aと、第1供給配管53Aの先端に設けられる第1ノズル53Bと、を備える。また、第1ガス供給路53は、第1供給配管53Aの途中に設けられ発泡ガスG1の第1ノズル53Bに向けた供給を制御する第1バルブ53Cを備える。第1バルブ53Cは、制御部60の指示により開閉(ON/OFF)され、第1バルブ53CがONされると、発泡ガスG1が加熱シリンダ10に供給され、発泡成形がなされる。 The first gas supply path 53 connects the gas supply source 51 to the first region 40A of the second stage 40, and includes a first supply pipe 53A that supplies the foaming gas G1 from the gas supply source 51 to the interior of the heating cylinder 10, and a first nozzle 53B located at the tip of the first supply pipe 53A. The first gas supply path 53 also includes a first valve 53C located midway along the first supply pipe 53A that controls the supply of the foaming gas G1 toward the first nozzle 53B. The first valve 53C is opened and closed (ON/OFF) in response to instructions from the control unit 60. When the first valve 53C is turned ON, the foaming gas G1 is supplied to the heating cylinder 10, and foam molding is performed.

第2ガス供給路55は、ガス供給源51と原料通路14とを繋ぎ、ガス供給源51からのカウンタガスG2を原料通路14の内部に供給する第2供給配管55Aと、第2供給配管55Aの先端に設けられる第2ノズル55Bと、を備える。また、第2ガス供給路55は、第2供給配管55Aの途中に設けられカウンタガスG2の第2ノズル55Bに向けた供給を制御する第2バルブ55Cを備える。第2ノズル55Bは、次に説明する遮断機構70よりも樹脂ペレットPの流動の向きの下流側における原料通路14に設けられる。つまり、第2ノズル55BのカウンタガスG2の供給口は、遮断機構70と加熱シリンダ10の間の原料通路14に設けられる。第2バルブ55Cは、制御部60の指示により開閉(ON/OFF)され、第2バルブ55CがONされると、カウンタガスG2が原料通路14の内部に供給される。第2バルブ55Cと第1バルブ53Cは、制御部60の指示により、開閉が独立して制御されるとともに、全開と全閉の間の任意の中間の開度を維持して第1ノズル53Bおよび第2ノズル55Bに供給する発泡ガスG1およびカウンタガスG2の流量または圧力を制御することができる。 The second gas supply path 55 connects the gas supply source 51 and the raw material passage 14 and includes a second supply pipe 55A that supplies counter gas G2 from the gas supply source 51 into the raw material passage 14, and a second nozzle 55B located at the end of the second supply pipe 55A. The second gas supply path 55 also includes a second valve 55C located midway along the second supply pipe 55A that controls the supply of counter gas G2 toward the second nozzle 55B. The second nozzle 55B is located in the raw material passage 14 downstream of the shutoff mechanism 70, which will be described below, in the direction of flow of the resin pellets P. In other words, the counter gas G2 supply port of the second nozzle 55B is located in the raw material passage 14 between the shutoff mechanism 70 and the heating cylinder 10. The second valve 55C is opened and closed (ON/OFF) by instructions from the control unit 60. When the second valve 55C is turned ON, counter gas G2 is supplied into the raw material passage 14. The second valve 55C and the first valve 53C are independently controlled to open and close under the control of the control unit 60, and can maintain any intermediate opening between fully open and fully closed to control the flow rate or pressure of the foaming gas G1 and counter gas G2 supplied to the first nozzle 53B and second nozzle 55B.

[遮断機構70:図1]
遮断機構70は、可塑化工程と関連して、加熱シリンダ10の内部と原料ホッパ13の間における原料通路14の解放または閉鎖を行う。具体的には、可塑化工程中は原料通路14を解放するが、可塑化工程が終了したら原料通路14を閉鎖する。遮断機構70は第2ガス供給路55からカウンタガスG2を供給する際に、遮断機構70は原料通路14を閉鎖する。これにより、遮断機構70は、第2ガス供給路55におけるカウンタガスG2の供給効果を向上させることができる。ここでいう解放とは原料通路14を全て開く(全開)ことを意味し、閉鎖とは原料通路14を全て閉じる(全閉)ことをいう。また、遮断機構70は可塑化工程の終了に近づいてスクリュ回転数が所定の回転数まで減速したときに原料通路14を閉鎖し、可塑化工程の開始後でスクリュ回転数が所定の回転数に到達後に解放してもよい。これにより後述するスクリュ回転数が低くポンプ能力が小さいためにガスの逆流が発生し易くなった際に、カウンタガスG2供給することができる。
[Shut-off mechanism 70: Figure 1]
The shutoff mechanism 70 opens or closes the raw material passage 14 between the interior of the heating cylinder 10 and the raw material hopper 13 in connection with the plasticization process. Specifically, the shutoff mechanism 70 opens the raw material passage 14 during the plasticization process but closes it when the process is completed. The shutoff mechanism 70 closes the raw material passage 14 when counter gas G2 is supplied from the second gas supply path 55. This allows the shutoff mechanism 70 to improve the counter gas G2 supply effectiveness in the second gas supply path 55. Here, "open" means fully opening the raw material passage 14, and "close" means fully closing the raw material passage 14. Alternatively, the shutoff mechanism 70 may close the raw material passage 14 when the screw rotation speed slows to a predetermined speed near the end of the plasticization process, and then open it after the screw rotation speed reaches the predetermined speed after the start of the plasticization process. This allows counter gas G2 to be supplied when gas backflow is likely to occur due to a low screw rotation speed and low pump capacity, as described below.

遮断機構70は、一例として原料通路14に対して進退動作することにより、原料通路14の解放および閉鎖する弁体71と、弁体71を支持する弁座73と、を備える。遮断機構70は、弁体71の進退動作を実現する駆動源75、例えばピストン・シリンダ装置を備える。駆動源75は、制御部60からの指示により、弁体71を直線往復運動させる。遮断機構70において、弁体71が原料通路14を閉鎖しているときには、原料通路14は気密に封止され。したがって、第2ガス供給路55から原料通路14の内部に供給されるカウンタガスG2は遮断機構70を越えて原料ホッパ13の内部に漏洩することができない。
なお、ここでは一組の遮断機構70を設ける例を示しているが、樹脂ペレットPが流動する向きに複数組、例えば二組の遮断機構70を設けることもできる。
The shutoff mechanism 70, for example, includes a valve element 71 that moves back and forth relative to the raw material passage 14 to open and close the raw material passage 14, and a valve seat 73 that supports the valve element 71. The shutoff mechanism 70 also includes a drive source 75, such as a piston-cylinder device, that drives the valve element 71 to move back and forth. The drive source 75 causes the valve element 71 to move back and forth linearly in response to instructions from the control unit 60. In the shutoff mechanism 70, when the valve element 71 closes the raw material passage 14, the raw material passage 14 is hermetically sealed. Therefore, the counter gas G2 supplied from the second gas supply path 55 to the inside of the raw material passage 14 cannot leak beyond the shutoff mechanism 70 into the raw material hopper 13.
Although an example in which one set of blocking mechanisms 70 is provided is shown here, a plurality of sets of blocking mechanisms 70, for example, two sets of blocking mechanisms 70, can also be provided in the direction in which the resin pellets P flow.

[シール機構80:図1]
次に、射出装置1は好ましい形態として、上流側Uの端部に、加熱シリンダ10とスクリュ20の間を気密に封止するシール機構80を備える。シール機構80は、第2ガス供給路55から供給されるカウンタガスG2が加熱シリンダ10の上流側Uから外部に漏洩するのを抑える。
シール機構80は、一例として、加熱シリンダ10とスクリュ20の間に設けられるパッキン81と、パッキン81を支持するパッキン支持体83と、を備える。パッキン81は、加熱シリンダ10の内周とスクリュ20の外周との間に配置される例えば樹脂材料、金属材料からなるリング状の部材である。パッキン支持体83は、下流側Lの端部にパッキン81が固定される例えば金属材料からなる部材である。パッキン支持体83は、加熱シリンダ10とスクリュ20の間に挿入される円筒状の固定筒83Aと、固定筒83Aの上流側Uの端部に連なる固定フランジ83Bと、を備える。固定フランジ83Bは、図示を省略する締結手段により加熱シリンダ10の上流側Uの端部に固定される。
[Sealing mechanism 80: Figure 1]
Next, in a preferred embodiment, the injection device 1 is provided with a sealing mechanism 80 at the end of the upstream side U, which airtightly seals the space between the heating cylinder 10 and the screw 20. The sealing mechanism 80 prevents the counter gas G2 supplied from the second gas supply path 55 from leaking from the upstream side U of the heating cylinder 10 to the outside.
As an example, the sealing mechanism 80 includes a packing 81 provided between the heating cylinder 10 and the screw 20, and a packing support 83 that supports the packing 81. The packing 81 is a ring-shaped member made of, for example, a resin material or a metal material and arranged between the inner periphery of the heating cylinder 10 and the outer periphery of the screw 20. The packing support 83 is a member made of, for example, a metal material, to whose end on the downstream side L the packing 81 is fixed. The packing support 83 includes a cylindrical fixed tube 83A inserted between the heating cylinder 10 and the screw 20, and a fixed flange 83B connected to the end on the upstream side U of the fixed tube 83A. The fixed flange 83B is fixed to the end on the upstream side U of the heating cylinder 10 by a fastening means (not shown).

[射出装置1の動作:図1]
射出装置1の概略の動作は以下の通りである。なお、図1を参照願いたい。
加熱シリンダ10の内部に設けられるスクリュ20が回転すると、原料ホッパ13から供給される熱可塑性樹脂からなる樹脂ペレットPは、加熱シリンダ10の下流端の射出ノズル18に向けて送り出され、この過程で、樹脂ペレットPは溶融樹脂Mとなる。溶融樹脂Mはガス供給源51から供給される発泡ガスG1と混合された後に、図示が省略される型締装置の固定金型と可動金型の間に形成されるキャビティへ所定量だけ射出される。なお、樹脂ペレットPの溶融に伴いスクリュ20が背圧を受けながら後退した後に、前進することで射出を行なうというスクリュ20の基本動作を伴う。また、加熱シリンダ10の外側には、樹脂ペレットPの溶融のためにヒータ19の他の構成を適用し、あるいは置換することを妨げない。
[Operation of injection device 1: Figure 1]
The operation of the injection device 1 is outlined below (see FIG. 1).
When the screw 20 installed inside the heating cylinder 10 rotates, resin pellets P made of thermoplastic resin supplied from the raw material hopper 13 are sent toward the injection nozzle 18 at the downstream end of the heating cylinder 10, and during this process, the resin pellets P become molten resin M. The molten resin M is mixed with foaming gas G1 supplied from a gas supply source 51 and then injected in a predetermined amount into a cavity formed between the fixed mold and movable mold of a mold clamping device (not shown). The basic operation of the screw 20 involves the screw 20 retreating while receiving back pressure as the resin pellets P melt, and then moving forward to perform injection. Furthermore, it is not prohibited to apply or replace other configurations of the heater 19 outside the heating cylinder 10 for melting the resin pellets P.

[射出成形の手順:図3]
以上の要素を備える射出装置1は、以下の手順で射出成形を行なう。
射出成形は、よく知られているように、図示が省略される可動金型と固定金型を閉じて高圧で型締めする型締工程と、樹脂ペレットPを加熱シリンダ10の内部で加熱、溶融して可塑化させる可塑化工程と、可塑化された溶融樹脂Mを、可動金型と固定金型により形成されるキャビティに射出、充填する射出工程と、キャビティに充填された溶融樹脂Mが固化するまで冷却する保持および冷却工程と、金型を開放する型開き工程と、キャビティ内で冷却固化された成形品を取り出す取り出し工程と、を備え、上述した各工程をシーケンシャルに、あるいは一部を並行させて実施して1サイクルの射出成形が完了する。
[Injection molding procedure: Figure 3]
The injection device 1 having the above elements performs injection molding in the following procedure.
As is well known, injection molding comprises the following steps: a mold clamping process in which a movable mold and a fixed mold (not shown) are closed and clamped under high pressure; a plasticization process in which resin pellets P are heated, melted, and plasticized inside a heating cylinder 10; an injection process in which the plasticized molten resin M is injected and filled into a cavity formed by the movable mold and the fixed mold; a holding and cooling process in which the molten resin M filled in the cavity is cooled until it solidifies; a mold opening process in which the molds are opened; and an ejection process in which the molded product that has been cooled and solidified in the cavity is ejected. One cycle of injection molding is completed by performing each of the above steps sequentially or partially in parallel.

以上の射出成形の一連の手順の中で、本実施形態が関連する可塑化工程と射出工程の概略について、図3を参照して説明する。
[可塑化工程]
可塑化工程では、樹脂ペレットPを加熱シリンダ10の上流側Uの原料ホッパ13から供給する。可塑化開始当初のスクリュ20は、加熱シリンダ10の下流側に位置しており、その初期位置からスクリュ20を回転させながら後退させる(図3(a)「可塑化開始」)。スクリュ20を回転させることで、スクリュ20と加熱シリンダ10の間に供給された樹脂ペレットPは、せん断力を受けて加熱されながら徐々に溶融して、下流に向けて搬送される。なお、本実施形態においては可塑化工程におけるスクリュ20の回転(向き)を正転とする。樹脂ペレットPの供給を継続するとともに、スクリュ20を回転し続けると、溶融樹脂Mが加熱シリンダ10の下流側に搬送され、かつ、スクリュ20から吐出されるとともにスクリュ20よりも下流側に溜まる。スクリュ20の下流に溜まった溶融樹脂Mの樹脂圧力とスクリュ20の後退を抑制する背圧とのバランスによってスクリュ20を後退させる。この後、1ショットに必要な量の溶融樹脂Mが計量され溜まったところで、スクリュ20の回転及び後退を停止する(図3(b)「可塑化完了」)。
Among the above-described series of steps in injection molding, the plasticizing step and the injection step to which this embodiment relates will be outlined with reference to FIG.
[Plasticization process]
In the plasticization process, resin pellets P are supplied from a raw material hopper 13 on the upstream side U of the heating cylinder 10. At the start of plasticization, the screw 20 is positioned downstream of the heating cylinder 10 and is then rotated and retracted from its initial position ( FIG. 3( a) “Plasticization Start”). By rotating the screw 20, the resin pellets P supplied between the screw 20 and the heating cylinder 10 are heated by shear force, gradually melted, and transported downstream. In this embodiment, the rotation (direction) of the screw 20 during the plasticization process is defined as forward rotation. As the supply of resin pellets P continues and the screw 20 continues to rotate, molten resin M is transported downstream of the heating cylinder 10, discharged from the screw 20, and accumulated downstream of the screw 20. The screw 20 is retracted by balancing the resin pressure of the molten resin M accumulated downstream of the screw 20 with the back pressure that prevents the screw 20 from retracting. Thereafter, when the amount of molten resin M required for one shot has been measured and accumulated, the rotation and retraction of the screw 20 is stopped (FIG. 3(b) "Plasticization completed").

樹脂(樹脂ペレットP,溶融樹脂M)と発泡ガスG1の状態を、樹脂が溶融に至らない状態を「α」、樹脂が溶融した状態を「β」、発泡ガスG1が溶融樹脂Mの中に分散した状態を「γ」および発泡ガスG1の分散が完了したことを「γ’」の4段階に概ね区分して表記している。
「未溶融樹脂α」はせん断力を受けるが、溶融不足の樹脂が残存する状態であり全てが溶融するには到っていないことを示し、「樹脂溶融β」は、樹脂ペレットPがせん断力を受けることで徐々に溶融していることを示す。また、「ガス分散γ」は、スクリュ20の回転に伴い、供給された発泡ガスG1が溶融樹脂Mに分散され、さらに「ガス分散完了γ’」は、溶融樹脂Mの中に発泡ガスG1が十分に分散され、射出に供される状態を示している。ただし、「ガス分散完了」の領域には、発泡ガスG1が偏在することもある。
The state of the resin (resin pellets P, molten resin M) and the foaming gas G1 is roughly classified into four stages: "α" when the resin is not yet melted, "β" when the resin is melted, "γ" when the foaming gas G1 is dispersed in the molten resin M, and "γ'" when the dispersion of the foaming gas G1 is complete.
"Unmelted resin α" indicates that the resin is subjected to shearing force, but some resin remains insufficiently melted, and not all of the resin is melted. "Melted resin β" indicates that the resin pellets P are gradually melted by being subjected to shearing force. "Gas dispersion γ" indicates that the supplied foaming gas G1 is dispersed into the molten resin M as the screw 20 rotates, and "gas dispersion completed γ'" indicates that the foaming gas G1 is sufficiently dispersed in the molten resin M and is ready for injection. However, the foaming gas G1 may be unevenly distributed in the "gas dispersion completed" region.

[射出工程]
射出工程に入ると、図3(c)に示すように、スクリュ20を前進させる。そうすると、スクリュ20の先端部に備えられている図示しない逆流防止弁が閉鎖することで、スクリュ20の下流に溜まった溶融樹脂Mの圧力(樹脂圧力)が上昇し、溶融樹脂Mは射出ノズル18から前述したキャビティに向けて吐出される。
以後は、保持工程と、型開き工程と、取り出し工程を経て、1サイクルの射出成形が完了し、次のサイクルの型締め工程、可塑化工程が行われる。
[Injection process]
3(c), the screw 20 is advanced, which closes a check valve (not shown) provided at the tip of the screw 20, increasing the pressure (resin pressure) of the molten resin M accumulated downstream of the screw 20, and the molten resin M is ejected from the injection nozzle 18 toward the cavity described above.
Thereafter, one cycle of injection molding is completed through the holding step, mold opening step, and removal step, and then the next cycle of mold clamping step and plasticizing step is carried out.

[カウンタガスG2の供給による作用:図4]
次に、発泡ガスG1に加えてカウンタガスG2を供給することによる作用を、図4を参照して説明する。
発泡ガスG1を供給すると、図4に示すように、下流側Lから上流側Uに向けて発泡ガスG1によるガス圧力P1が溶融樹脂Mに作用する。ここで、射出される溶融樹脂Mは上流側Uら下流側Lに向けて移動するのが原則であるが、ガス圧力P1により、溶融樹脂Mには下流側Lから上流側Uに向けて移動しようとする逆流が生じる。しかし、本実施形態においては、原料通路14に供給されるカウンタガスG2によるガス圧力P2が上流側Uから下流側Lに向けて溶融樹脂Mに作用する。したがって、発泡ガスG1による溶融樹脂Mの逆流が抑制される。
第1ガス供給路53による発泡ガスG1の供給と、第2ガス供給路55によるカウンタガスG2の供給は、好ましい形態として、供給量および供給圧力が互いに独立して制御される。
[Effect of supplying counter gas G2: Figure 4]
Next, the effect of supplying the counter gas G2 in addition to the foaming gas G1 will be described with reference to FIG.
When the foaming gas G1 is supplied, a gas pressure P1 due to the foaming gas G1 acts on the molten resin M from the downstream side L to the upstream side U, as shown in Figure 4. In principle, the injected molten resin M moves from the upstream side U to the downstream side L, but the gas pressure P1 causes the molten resin M to backflow, moving from the downstream side L to the upstream side U. However, in this embodiment, a gas pressure P2 due to the counter gas G2 supplied to the raw material passage 14 acts on the molten resin M from the upstream side U to the downstream side L. Therefore, the backflow of the molten resin M due to the foaming gas G1 is suppressed.
In a preferred embodiment, the supply of the foaming gas G1 through the first gas supply path 53 and the supply of the counter gas G2 through the second gas supply path 55 are controlled independently of each other in terms of supply amount and supply pressure.

[発泡ガスG1とカウンタガスG2の供給パターン:図5]
次に、図5を参照して、発泡ガスG1とカウンタガスG2の供給パターンを説明する。
第1実施形態においては、発泡ガスG1とカウンタガスG2の供給パターンは第1-1と第1-2の二つある。
第1-1パターンは、可塑化工程の開始から途中まではカウンタガスG2の供給は行わない(G2 OFF)が、途中から可塑化工程の終了までカウンタガスG2の供給を行う(G2 ON)。このカウンタガスG2の供給の要否を決める要素は、スクリュ20の回転数である。つまり、回転数が高い間はカウンタガスG2を供給しないが、回転数が低くなるとカウンタガスG2を供給する。これは以下の理由による。
[Foaming gas G1 and counter gas G2 supply pattern: Figure 5]
Next, the supply pattern of the foaming gas G1 and the counter gas G2 will be described with reference to FIG.
In the first embodiment, there are two supply patterns of the foaming gas G1 and the counter gas G2, 1-1 and 1-2.
In pattern 1-1, counter gas G2 is not supplied from the start to the middle of the plasticization process (G2 OFF), but is supplied from the middle to the end of the plasticization process (G2 ON). The factor that determines whether or not counter gas G2 needs to be supplied is the rotation speed of the screw 20. In other words, counter gas G2 is not supplied while the rotation speed is high, but is supplied when the rotation speed decreases. This is for the following reason.

スクリュ20が回転している間は、スクリュ20のポンプ作用によりスクリュ溝の内部の圧力(溶融樹脂圧力)を上昇できる。特に、スクリュ回転数が高い間は、カウンタガスG2による圧力がなくても第1ガス供給路53からの発泡ガスG1のガス圧力による溶融樹脂Mの逆流をスクリュ20のポンプ作用によって防止できる。しかし、スクリュ20の回転数が低くなるとスクリュ20のポンプ作用が低下するため、第1ガス供給路53からの発泡ガスG1のガス圧による溶融樹脂Mの逆流を防止しきれなくなる。そこで、スクリュ20の回転数が低くなってスクリュ20のポンプ作用が小さい期間に、第2ガス供給路55からカウンタガスG2を供給する。これによるとスクリュ20の回転数が高い間はカウンタガスG2を供給しないためカウンタガスG2の供給量を少なく抑えられるので、射出成形の費用低減に有効である。 While the screw 20 is rotating, the pumping action of the screw 20 can increase the pressure inside the screw groove (molten resin pressure). In particular, while the screw rotation speed is high, the pumping action of the screw 20 can prevent backflow of the molten resin M due to the gas pressure of the foaming gas G1 from the first gas supply path 53, even without the pressure of the counter gas G2. However, as the rotation speed of the screw 20 decreases, the pumping action of the screw 20 decreases, making it impossible to completely prevent backflow of the molten resin M due to the gas pressure of the foaming gas G1 from the first gas supply path 53. Therefore, when the rotation speed of the screw 20 decreases and the pumping action of the screw 20 is small, counter gas G2 is supplied from the second gas supply path 55. This effectively reduces the supply of counter gas G2 because counter gas G2 is not supplied while the rotation speed of the screw 20 is high, thereby keeping the supply amount of counter gas G2 low, which is effective in reducing injection molding costs.

ただし、スクリュ回転数が高から低へ移行する場合であっても、可塑化工程の開始から終了までカウンタガスG2の供給を継続して行うこともできる。これが図4に示される第1-2パターンである。 However, even when the screw rotation speed changes from high to low, it is possible to continue supplying counter gas G2 from the start to the end of the plasticization process. This is pattern 1-2 shown in Figure 4.

[効 果]
以下、本実施形態による効果を説明する。
以上説明したように、射出装置1によれば、発泡ガスG1による溶融樹脂Mの逆流がカウンタガスG2により抑制される。これによって、スクリュ溝内において溶融樹脂Mの流動抵抗、搬送抵抗となるダムフライトなどの障害物を設ける必要がないか、あるいは設けるとしてもダムフライトの高さを高くしなくても溶融樹脂Mの逆流を防止できるため流動抵抗、搬送抵抗の度合いを低減できるので、可塑化能力の低下を抑えることができる。
[effect]
The effects of this embodiment will be described below.
As described above, according to the injection device 1, the counter gas G2 suppresses the backflow of the molten resin M caused by the foaming gas G1. This eliminates the need to provide an obstacle such as a dam flight that would cause flow resistance and conveyance resistance to the molten resin M in the screw groove, or even if an obstacle is provided, the height of the dam flight need not be increased to prevent the backflow of the molten resin M, thereby reducing the degree of flow resistance and conveyance resistance and suppressing a decrease in plasticizing capacity.

射出装置1は、カウンタガスG2が供給される原料通路14に遮断機構70を備えている。この遮断機構70は、第1ガス供給路53から供給されるカウンタガスG2が原料ホッパ13へ抜け出るのを原料通路14において留める。したがって、遮断機構70は、カウンタガスG2が不必要に消費されるのを抑えることができる。これによって、可塑化能力の低下を効果的に抑えることができる。 The injection device 1 is equipped with a shutoff mechanism 70 in the raw material passage 14, through which the counter gas G2 is supplied. This shutoff mechanism 70 prevents the counter gas G2 supplied from the first gas supply path 53 from escaping into the raw material hopper 13 in the raw material passage 14. Therefore, the shutoff mechanism 70 can prevent the counter gas G2 from being consumed unnecessarily. This effectively prevents a decrease in plasticizing capacity.

例えば、特許文献1のように第1ステージにダムフライトやバリアフライトを備える2ステージのスクリュに第1実施形態を適用すると、可塑化能力増大のために、ダムフライトやバリアフライトの高さを低くしても、カウンタガスG2によるガス圧力P2によって溶融樹脂Mの上記した逆流を抑制できる。 For example, if the first embodiment is applied to a two-stage screw with a dam flight or barrier flight in the first stage, as in Patent Document 1, the gas pressure P2 from the counter gas G2 can suppress the above-mentioned backflow of the molten resin M, even if the height of the dam flight or barrier flight is lowered to increase plasticization capacity.

また、射出装置1は、加熱シリンダ10の上流側Uの最端部にシール機構80を備えており、このシール機構80は、加熱シリンダ10とスクリュ20の間の隙間を封止する。したがって、シール機構80によっても、カウンタガスG2が不必要に消費されるのを抑えることができる。これによって、可塑化能力の低下を効果的に抑えることができる。 The injection device 1 also has a sealing mechanism 80 at the very end of the upstream side U of the heating cylinder 10, which seals the gap between the heating cylinder 10 and the screw 20. Therefore, the sealing mechanism 80 also prevents unnecessary consumption of counter gas G2. This effectively prevents a decrease in plasticizing capacity.

射出装置1は、第2ガス供給路55によるカウンタガスG2の供給先を原料通路14とスクリュ20の間に設ける。そうすることにより、カウンタガスG2を溶融樹脂Mに原料投入時から触れさせることができるので、第2ガス供給路55から供給されるカウンタガスG2が、スクリュ20の先端側からの溶融樹脂Mの逆流防止に加えて、カウンタガスG2を溶融樹脂Mに含侵させることができる。 In the injection device 1, the destination of the counter gas G2 supplied by the second gas supply path 55 is located between the raw material passage 14 and the screw 20. This allows the counter gas G2 to come into contact with the molten resin M from the time the raw material is introduced, so the counter gas G2 supplied from the second gas supply path 55 not only prevents the molten resin M from flowing back from the tip of the screw 20, but also allows the counter gas G2 to be impregnated into the molten resin M.

さらに、スクリュ20の上流側Uの基部において、第2ガス供給路55から供給されたカウンタガスG2と原料樹脂である樹脂ペレットPが接している。したがって、当該領域において樹脂ペレットPにカウンタガスG2を浸透させることができ、樹脂ペレットPへの不活性ガスIGの溶解量を増大させることができる。また、不活性ガスIGは樹脂ペレットPが低温であるほど浸透しやすいことから、樹脂ペレットPが溶融前の低温状態であるスクリュ20の基部において不活性ガスIGと接触することは、樹脂ペレットPへのガス溶解量の増大に有効である。これにより、溶融樹脂Mに含侵する発泡ガスG1の量を増大させて高発泡倍率の発泡成形品を得ることができる。 Furthermore, at the base of the upstream side U of the screw 20, the counter gas G2 supplied from the second gas supply passage 55 comes into contact with the resin pellets P, which are raw resin. Therefore, the counter gas G2 can penetrate the resin pellets P in this region, increasing the amount of inert gas IG dissolved in the resin pellets P. Furthermore, since the inert gas IG penetrates more easily the lower the temperature of the resin pellets P, contacting the resin pellets P with the inert gas IG at the base of the screw 20, where the resin pellets P are in a low-temperature state before melting, is effective in increasing the amount of gas dissolved in the resin pellets P. This increases the amount of foaming gas G1 impregnated into the molten resin M, allowing for the production of a foam-molded product with a high expansion ratio.

[第1実施形態の変形例:図6(a),(b)]
図6(a)および図6(b)を参照して、第1実施形態の変形例を説明する。
この変形例は、第2ガス供給路55からのカウンタガスG2の供給先に関するものである。
図6(a)に示すように、カウンタガスG2はシール機構80を通じて加熱シリンダ10の内部に供給することができる。また、図6(b)に示すように、カウンタガスG2は遮断機構70とシール機構80の間を通じて加熱シリンダ10の内部に供給することもできる。ここで、発泡ガスG1を用いる発泡成形において、気泡発生の核とする核材を原料である樹脂ペレットP原料とともに投入することが多いが、この核材は微細粒状または粉末状であることが多い。このため、核材がスクリュ20の上流側Uにおいてスクリュ20の外周と加熱シリンダ10の内周との間の隙間から外部に漏れ出るおそれがある。これに対応するべく、図6(a),(b)ようにカウンタガスG2を注入することによって、スクリュ20の先端側からの溶融樹脂の逆流防止に加えて、外部に漏れ出ようとする核材をカウンタガスG2によるガス圧力によって押し返すことができる。なお、図6において、スクリュ20の記載を省略している。
[Modification of the first embodiment: FIGS. 6(a) and 6(b)]
A modification of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 6(a) and 6(b).
This modification relates to the destination of the counter gas G2 supplied from the second gas supply path 55.
As shown in FIG. 6( a), counter gas G2 can be supplied into the heating cylinder 10 through the sealing mechanism 80. Also, as shown in FIG. 6( b), counter gas G2 can be supplied into the heating cylinder 10 through the gap between the blocking mechanism 70 and the sealing mechanism 80. In foam molding using foaming gas G1, a core material serving as a nucleus for bubble generation is often added along with the raw resin pellets P. This core material is often in the form of fine particles or powder. Therefore, there is a risk that the core material may leak out through a gap between the outer periphery of the screw 20 and the inner periphery of the heating cylinder 10 on the upstream side U of the screw 20. To address this issue, injecting counter gas G2 as shown in FIGS. 6( a) and 6(b) not only prevents backflow of molten resin from the tip of the screw 20, but also pushes back any core material attempting to leak out by the gas pressure of the counter gas G2. Note that the screw 20 is not shown in FIG. 6.

[第2実施形態:図7,図8]
次に、図7および図8を参照して第2実施形態に係る射出装置3を説明する。
射出装置3は、第1ガス供給路53および第2ガス供給路55に加えて、第3ガス供給路57を備える。第3ガス供給路57は、パッキン81の下流側Lの端部(図中左側端部)に隣接して、加熱シリンダ10の処理領域11に不活性ガスからなる遮蔽ガスG3を供給する。また、射出装置3は、第3ガス供給路57を除けば、射出装置3の構成は射出装置1を踏襲している。
[Second embodiment: Figs. 7 and 8]
Next, an injection device 3 according to a second embodiment will be described with reference to FIGS.
The injection device 3 includes a third gas supply path 57 in addition to the first gas supply path 53 and the second gas supply path 55. The third gas supply path 57 is adjacent to the end (left end in the drawing) of the downstream side L of the packing 81, and supplies a shielding gas G3 made of an inert gas to the processing region 11 of the heating cylinder 10. Furthermore, except for the third gas supply path 57, the configuration of the injection device 3 follows that of the injection device 1.

第3ガス供給路57は、ガス供給源51と第1ステージ30の第1領域30Aとを繋ぎ、ガス供給源51の遮蔽ガスG3を加熱シリンダ10の内部に供給する第3供給配管57Aと、第3供給配管57Aの先端に設けられる第3ノズル57Bと、を備える。また、第3ガス供給路57は、第3供給配管57Aの途中に設けられ遮蔽ガスG3の第3ノズル57Bに向けた供給を制御する第3バルブ57Cを備える。第3バルブ57Cは、制御部60の指示により開閉(ON/OFF)され、第3バルブ57CがONされると、遮蔽ガスG3が加熱シリンダ10の処理領域11であって、パッキン81の下流側Lの近傍に供給される。第3バルブ57Cは、第2バルブ55Cと第1バルブ53Cと同様に、制御部60の指示により、開閉が独立して制御されるとともに、全開と全閉の間の任意の中間の開度を維持して第3バルブ57Cに供給する遮蔽ガスG3の流量または圧力を制御することができる。 The third gas supply line 57 connects the gas supply source 51 to the first region 30A of the first stage 30 and includes a third supply pipe 57A that supplies the shielding gas G3 from the gas supply source 51 to the interior of the heating cylinder 10, and a third nozzle 57B located at the tip of the third supply pipe 57A. The third gas supply line 57 also includes a third valve 57C located midway along the third supply pipe 57A and controlling the supply of the shielding gas G3 toward the third nozzle 57B. The third valve 57C is opened and closed (ON/OFF) in response to instructions from the control unit 60. When the third valve 57C is turned ON, the shielding gas G3 is supplied to the processing region 11 of the heating cylinder 10, near the downstream side L of the gasket 81. Similar to the second valve 55C and the first valve 53C, the third valve 57C is independently controlled to open and close under instructions from the control unit 60, and can maintain any intermediate opening between fully open and fully closed to control the flow rate or pressure of the shielding gas G3 supplied to the third valve 57C.

第3ガス供給路57からの遮蔽ガスG3の供給による作用は以下の通りである。
第3ノズル57Bから遮蔽ガスG3を供給することにより、パッキン81の下流側Lの端部における気圧を増大できるか、または、当該下流側Lに遮蔽ガスG3からなる障壁、つまりエアカーテンを生成できる。そうすれば、第2ガス供給路55から供給されるカウンタガスG2が射出装置3の上流側Uの端部から外部へ漏洩するのを防止して、第2ガス供給路55から供給されるカウンタガスG2の圧力によって昇圧させたスクリュ基部側の溝内圧が低下するのを抑制できる。
また、第3ガス供給路57は、パッキン81の下流側Lの端部ではなく、パッキン81の上流側Uの端部の近傍に供給されてもよい。具体的には図9に示す通り、パッキン81の上流側Uにパッキン81と中心軸Cの方向に間隔を空けてパッキン82を設けるとともに、パッキン81とパッキン82の間に遮蔽ガスG3を供給してもよい。これにより、エアカーテン効果に加えて、パッキン81とパッキン82の間に供給される遮蔽ガスG3によりパッキン81とパッキン82の間の圧力が増大して、パッキン81を更に押しつぶしてパッキン81による加熱シリンダ10とスクリュ20の間の隙間を更に機密に封止できる。また、パッキン81とパッキン82の間に供給される遮蔽ガスG3は、第2ガス供給路55から供給されるカウンタガスG2がパッキン81をすり抜けて射出装置3の上流側Uの端部からの外部への漏洩に対する背圧としても機能し得る。
The effect of supplying the shielding gas G3 from the third gas supply line 57 is as follows.
By supplying the shielding gas G3 from the third nozzle 57B, the air pressure at the end of the downstream side L of the packing 81 can be increased, or a barrier made of the shielding gas G3, i.e., an air curtain, can be generated on the downstream side L. This prevents the counter gas G2 supplied from the second gas supply passage 55 from leaking to the outside from the end of the upstream side U of the injection device 3, and suppresses a decrease in the groove pressure on the screw base side, which has been increased by the pressure of the counter gas G2 supplied from the second gas supply passage 55.
Furthermore, the third gas supply path 57 may be supplied near the end of the upstream side U of the packing 81, rather than the end of the downstream side L of the packing 81. Specifically, as shown in FIG. 9 , a packing 82 may be provided on the upstream side U of the packing 81 at a distance from the packing 81 in the direction of the central axis C, and a shielding gas G3 may be supplied between the packings 81 and 82. In this way, in addition to the air curtain effect, the shielding gas G3 supplied between the packings 81 and 82 increases the pressure between the packings 81 and 82, further crushing the packing 81 and more tightly sealing the gap between the heating cylinder 10 and the screw 20 by the packing 81. Furthermore, the shielding gas G3 supplied between the packings 81 and 82 may also function as a back pressure against the counter gas G2 supplied from the second gas supply path 55 passing through the packing 81 and leaking to the outside from the end of the upstream side U of the injection device 3.

第3ガス供給路57による遮蔽ガスG3をも含む、発泡ガスG1、カウンタガスG2の供給パターンを図8に示している。図8における発泡ガスG1、カウンタガスG2については、第1実施形態の射出装置1について示した図5の発泡ガスG1、カウンタガスG2と同じである。図8には遮蔽ガスG3がカウンタガスG2と同じタイミングで供給される例が記載されているが、遮蔽ガスG3はカウンタガスG2よりも先行して供給されてもよいし、遅れて供給されてもよい。 Figure 8 shows the supply pattern of the foaming gas G1 and counter gas G2, including the shielding gas G3 supplied by the third gas supply path 57. The foaming gas G1 and counter gas G2 in Figure 8 are the same as the foaming gas G1 and counter gas G2 in Figure 5 shown for the injection device 1 of the first embodiment. While Figure 8 shows an example in which the shielding gas G3 is supplied at the same time as the counter gas G2, the shielding gas G3 may be supplied before or after the counter gas G2.

上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
例えば、射出装置3の第2ガス供給路55の第2ノズル55Bは、加熱シリンダ10の胴部であって、第1ガス供給路53の第1ノズル53Bと原料通路14との間に設けられてもよい。こうすることにより、第1ノズル53Bに近い位置において上流側Uに逆流しようとする溶融樹脂MにカウンタガスG2を加えることができる。そして、逆流しようとする溶融樹脂Mまでの、第2ノズル55Bからの距離が短い。このため、第2ノズル55Bから逆流しようとする溶融樹脂Mまでの間で第2ノズル55BからのカウンタガスG2の圧力損失が少なく、より確実に溶融樹脂Mにガス圧力を加えることができるので、逆流を防止する顕著な効果が期待できる。
In addition to the above, the configurations given in the above embodiments can be selected or changed as appropriate to other configurations without departing from the spirit of the present invention.
For example, the second nozzle 55B of the second gas supply path 55 of the injection device 3 may be provided in the body of the heating cylinder 10, between the first nozzle 53B of the first gas supply path 53 and the raw material passage 14. In this way, the counter gas G2 can be added to the molten resin M that is about to flow back toward the upstream side U at a position close to the first nozzle 53B. In addition, the distance from the second nozzle 55B to the molten resin M that is about to flow back is short. Therefore, there is little pressure loss of the counter gas G2 from the second nozzle 55B between the second nozzle 55B and the molten resin M that is about to flow back, and gas pressure can be more reliably applied to the molten resin M, which is expected to have a significant effect of preventing backflow.

また、以上で説明したスクリュ20においては、第2ステージ40の第2領域40Bおよび第3領域40Cを一条のフライト37としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図9に示すように、多条フライトからなる第1領域40Aの下流側Lに第2領域としてのフィン混練部40Dを設けることができる。 Furthermore, in the screw 20 described above, the second region 40B and the third region 40C of the second stage 40 are single-flighted flights 37, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in Figure 9, a fin kneading section 40D as the second region can be provided downstream L of the first region 40A, which is made up of multiple flights.

フィン混練部40Dは、図10に示すように、多条フィン型からなり、円周方向に間隔をあけて設けられる複数の板状のフィン44からなる複数のフィン群45を、中心軸Cの方向に間隔をあけて備えている。
このように、多条フライトからなる第1領域40Aの下流側Lに、長さが比較的に短いフィン44と、フィン44を設けない流路断面積が大きく流動抵抗の小さい領域とを設ける。この流動抵抗の小さい領域は、隣接するフィン44の中心軸Cの方向の間隔および周方向の間隔の双方を含む。このフィン混練部40Dを設けることにより、フィン44による攪拌効果と流動抵抗の緩和効果を溶融樹脂Mと発泡ガスG1の混合物に交互に与えることによって、注入される発泡ガスG1の圧力が低く注入ガス量が少なくても、溶融樹脂Mへのガスの溶解バラツキを抑制することができる。
As shown in Figure 10, the fin kneading section 40D is of a multi-fin type and has a plurality of fin groups 45 consisting of a plurality of plate-shaped fins 44 spaced apart in the circumferential direction, spaced apart in the direction of the central axis C.
In this way, on the downstream side L of the first region 40A consisting of multiple flights, there are provided fins 44 with relatively short length, and a region where the flow path cross-sectional area is large and flow resistance is low, where no fins 44 are provided. This region of low flow resistance includes both the spacing in the direction of the central axis C and the spacing in the circumferential direction of adjacent fins 44. By providing this fin kneading section 40D, the agitation effect and flow resistance reduction effect of the fins 44 are alternately applied to the mixture of molten resin M and foaming gas G1, thereby suppressing uneven dissolution of the gas into the molten resin M, even if the pressure of the injected foaming gas G1 is low and the amount of injected gas is small.

フィン混練部40Dにおいて、それぞれのフィン44の中心軸Cの方向の長さL44は0.05D~0.2D、中心軸Cの方向に隣接するフィン44とフィン44の間隔L46は0.1D~0.2Dとすることが好ましい。また、フィン群45の段数は、5~10段とすることが好ましい。 In the fin kneading section 40D, it is preferable that the length L44 of each fin 44 in the direction of the central axis C is 0.05D to 0.2D, and the distance L46 between adjacent fins 44 in the direction of the central axis C is 0.1D to 0.2D. Furthermore, it is preferable that the number of stages in the fin group 45 is 5 to 10.

以上の実施形態で示した遮断機構70は弁体71が直線往復運動する例を示している。しかし、本発明においては、原料通路14の解放および閉鎖を行って樹脂ペレットPの流動および流動の停止を行うことができる、例えば、回転式の弁体を備える遮断機構などを広く適用できる。 The shutoff mechanism 70 shown in the above embodiment is an example in which the valve element 71 moves back and forth in a linear fashion. However, in the present invention, a wide range of shutoff mechanisms can be applied, such as those equipped with a rotary valve element, which can open and close the raw material passage 14 to allow and stop the flow of resin pellets P.

また、一般にスクリュ20の溝内を充満させないようにするために、処理領域11に向けた樹脂ペレットPの供給量を計測するとともに樹脂ペレットPの供給量を少なくする計量式の原料供給装置を設けることが知られている。上述した遮断機構70は、原料通路14を解放(全開)および閉鎖(全閉)するのに加えて、処理領域11に向けた樹脂ペレットPの供給量を計測するとともに原料通路14の開放量を制御する機能を備えることができる。
第1ガス供給路53の第1ノズル53Bの付近においてスクリュ溝の内部に空隙を設けることで、第1ノズル53Bからスクリュ溝内に発泡ガスG1を供給することが容易となる。そこで、遮断機構70を樹脂ペレットPが通過する供給量を計測して、処理領域11の内部のスクリュ20に供給する単位時間当たりの樹脂ペレットPの供給量を求める。単位時間当たりの供給量に基づいて弁体71の開度を調整して樹脂ペレットPの供給量を少なく調整することにより、スクリュ溝の内部が樹脂ペレットPで充満しないようにする。
このようすれば、第2ガス供給路55から供給するカウンタガスG2が原料ホッパ13に漏洩するのを抑えることに加えて、遮断機構70が樹脂ペレットPの供給量を調整する機能を兼用することにより、樹脂ペレットPの供給量を調整する計量式の原料供給装置と遮断機構を個別に設ける必要がないので装置の小型化が可能となる。
Furthermore, in order to prevent the groove of the screw 20 from becoming filled up, it is generally known to provide a metering type raw material supply device that measures the amount of resin pellets P supplied toward the processing region 11 and reduces the amount of resin pellets P supplied. The above-mentioned shutoff mechanism 70 can have a function of measuring the amount of resin pellets P supplied toward the processing region 11 and controlling the opening amount of the raw material passage 14, in addition to opening (fully opening) and closing (fully closing) the raw material passage 14.
By providing a gap inside the screw groove near the first nozzle 53B of the first gas supply path 53, it becomes easy to supply the foaming gas G1 into the screw groove from the first nozzle 53B. Therefore, the supply amount of the resin pellets P passing through the blocking mechanism 70 is measured to determine the supply amount of the resin pellets P per unit time to be supplied to the screw 20 inside the processing region 11. The opening of the valve body 71 is adjusted based on the supply amount per unit time to reduce the supply amount of the resin pellets P, thereby preventing the inside of the screw groove from being filled with the resin pellets P.
In this way, in addition to preventing the counter gas G2 supplied from the second gas supply path 55 from leaking into the raw material hopper 13, the blocking mechanism 70 also serves the function of adjusting the supply amount of resin pellets P, thereby eliminating the need to separately provide a measuring type raw material supply device that adjusts the supply amount of resin pellets P and a blocking mechanism, making it possible to make the device smaller.

1,3 射出装置
10 加熱シリンダ
11 処理領域
13 原料ホッパ
14 原料通路
18 射出ノズル
19 ヒータ
20 スクリュ
30 第1ステージ
30A 第1領域
30B 第2領域
30C 第3領域
31 フライト
33 主フライト
35 副フライト
37 フライト
40 第2ステージ
40A 第1領域
40B 第2領域
40C 第3領域
40D フィン混練部
41,43 フライト
44 フィン
45 フィン群
50 ガス供給機構
51 ガス供給源
53 第1ガス供給路
53A 第1供給配管
53B 第1ノズル
53C 第1バルブ
55 第2ガス供給路
55A 第2供給配管
55B 第2ノズル
55C 第2バルブ
57 第3ガス供給路
57A 第3供給配管
57B 第3ノズル
57C 第3バルブ
60 制御部
70 遮断機構
71 弁体
73 弁座
75 駆動源
80 シール機構
81,82 パッキン
83 パッキン支持体
83A 固定筒
83B 固定フランジ
C 中心軸
G1 発泡ガス
G2 カウンタガス
G3 遮蔽ガス
IG 不活性ガス
M 溶融樹脂
P 樹脂ペレット
P1,P2 ガス圧力
U 上流側
L 下流側
1, 3 Injection device 10 Heating cylinder 11 Processing area 13 Raw material hopper 14 Raw material passage 18 Injection nozzle 19 Heater 20 Screw 30 First stage 30A First area 30B Second area 30C Third area 31 Flight 33 Main flight 35 Sub-flight 37 Flight 40 Second stage 40A First area 40B Second area 40C Third area 40D Fin kneading section 41, 43 Flight 44 Fin 45 Fin group 50 Gas supply mechanism 51 Gas supply source 53 First gas supply path 53A First supply pipe 53B First nozzle 53C First valve 55 Second gas supply path 55A Second supply pipe 55B Second nozzle 55C Second valve 57 Third gas supply path 57A Third supply pipe 57B Third nozzle 57C Third valve 60 Control unit 70 Shutoff mechanism 71 Valve body 73 Valve seat 75 Driving source 80 Sealing mechanisms 81, 82 Packing 83 Packing support 83A Fixed cylinder 83B Fixed flange C Central axis G1 Foaming gas G2 Counter gas G3 Shielding gas IG Inert gas M Molten resin P Resin pellets P1, P2 Gas pressure U Upstream side L Downstream side

Claims (11)

射出ノズルが設けられる加熱シリンダと、
前記加熱シリンダの内部に、中心軸の周りに回転が可能で、かつ、前記中心軸に沿って下流側への前進および上流側への後退が可能に設けられるスクリュと、
前記加熱シリンダの内部において溶融樹脂に注入される発泡ガスを前記加熱シリンダの内部に供給する第1ガス供給路と、
上流側への前記溶融樹脂の逆流に対向するカウンタガスを前記加熱シリンダの内部に供給する第2ガス供給路と、
樹脂原料を保持するとともに、前記樹脂原料が原料通路を通って前記加熱シリンダの内部に供給される原料ホッパと、
前記原料通路を解放しまたは閉鎖する遮断機構と、
を備えることを特徴とする発泡成形用の射出装置。
a heating cylinder provided with an injection nozzle;
a screw provided inside the heating cylinder, the screw being rotatable about a central axis and being capable of advancing downstream and retracting upstream along the central axis;
a first gas supply passage for supplying a foaming gas to be injected into the molten resin inside the heating cylinder into the heating cylinder;
a second gas supply passage for supplying a counter gas into the heating cylinder, the counter gas flowing in opposition to the backflow of the molten resin toward the upstream side;
a raw material hopper for holding a resin raw material and supplying the resin raw material to the inside of the heating cylinder through a raw material passage;
a shutoff mechanism for opening or closing the ingredient passage;
An injection device for foam molding, comprising:
前記加熱シリンダにおける上流側の端部を気密に封止するシール機構を備える、
請求項1に記載の発泡成形用の射出装置。
a sealing mechanism that airtightly seals the upstream end of the heating cylinder;
2. The injection device for foam molding according to claim 1.
前記第2ガス供給路による前記カウンタガスの供給口は、
前記遮断機構と前記加熱シリンダの間の前記原料通路に設けられる、
請求項1または請求項2に記載の発泡成形用の射出装置。
The counter gas supply port of the second gas supply path is
provided in the raw material passage between the blocking mechanism and the heating cylinder;
3. The foam molding injection device according to claim 1 or 2.
前記第2ガス供給路による前記カウンタガスの供給口は、
前記シール機構に設けられる、
請求項に記載の発泡成形用の射出装置。
The counter gas supply port of the second gas supply path is
The sealing mechanism is provided with:
3. The injection device for foam molding according to claim 2 .
前記第2ガス供給路による前記カウンタガスの供給口は、
前記シール機構の下流側に設けられる、
請求項2または請求項4に記載の発泡成形用の射出装置。
The counter gas supply port of the second gas supply path is
provided downstream of the sealing mechanism;
5. The foam molding injection device according to claim 2 or 4.
前記シール機構による封止部位からの前記カウンタガスの漏洩を抑える遮蔽ガスを供給する第3ガス供給路を備える、
請求項2に記載の発泡成形用の射出装置。
a third gas supply path for supplying a shielding gas that suppresses leakage of the counter gas from a portion sealed by the sealing mechanism;
3. The injection device for foam molding according to claim 2.
前記遮断機構は、
前記遮断機構を通って前記加熱シリンダに供給される前記樹脂原料の供給量を計測する機能を備える、
請求項1または請求項3に記載の発泡成形用の射出装置。
The blocking mechanism includes:
a function of measuring the amount of the resin raw material supplied to the heating cylinder through the blocking mechanism;
4. The foam molding injection device according to claim 1 or 3.
前記第1ガス供給路からの前記発泡ガスと前記第2ガス供給路からの前記カウンタガスは、互いに独立して制御される、
請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の発泡成形用の射出装置。
The foaming gas from the first gas supply line and the counter gas from the second gas supply line are controlled independently of each other.
8. The injection device for foam molding according to claim 1.
射出ノズルが設けられる加熱シリンダと、
前記加熱シリンダの内部に、中心軸の周りに回転が可能で、かつ、前記中心軸に沿って下流側への前進および上流側への後退が可能に設けられるスクリュと、
前記加熱シリンダの内部において溶融樹脂に注入される発泡ガスを前記加熱シリンダの内部に供給する第1ガス供給路と、
上流側への前記溶融樹脂の逆流に対向するカウンタガスを前記加熱シリンダの内部に供給する第2ガス供給路と、を備え、
前記第2ガス供給路からの前記カウンタガスは、
前記スクリュの回転数に基づいて供給される、
ことを特徴とする発泡成形用の射出装置。
a heating cylinder provided with an injection nozzle;
a screw provided inside the heating cylinder, the screw being rotatable about a central axis and being capable of advancing downstream and retracting upstream along the central axis;
a first gas supply passage for supplying a foaming gas to be injected into the molten resin inside the heating cylinder into the heating cylinder;
a second gas supply passage that supplies a counter gas into the heating cylinder that flows in opposition to the backflow of the molten resin toward the upstream side,
The counter gas from the second gas supply line
Supplied based on the rotation speed of the screw.
1. An injection device for foam molding, comprising:
加熱シリンダの内部に供給される樹脂原料を加熱して溶融樹脂に溶融しながらスクリュの回転推進力により上流側から下流側に向けて搬送し、
この搬送の過程において、前記溶融樹脂に発泡ガスを注入、溶解させる射出発泡成形方法であって、
前記溶融樹脂の上流側への逆流に対向するカウンタガスを前記加熱シリンダの内部に供給し、
原料ホッパから前記加熱シリンダの内部に樹脂原料を供給する原料通路について、可塑化工程中は解放し、前記可塑化工程が終了したら閉鎖する、
ことを特徴とする射出発泡成形方法。
The resin raw material supplied to the inside of the heating cylinder is heated and melted into molten resin, and is transported from the upstream side to the downstream side by the rotational driving force of the screw.
In the process of conveying, a foaming gas is injected into the molten resin and dissolved therein,
supplying a counter gas into the heating cylinder in a direction opposite to the backflow of the molten resin toward the upstream side;
a raw material passage for supplying the resin raw material from the raw material hopper to the inside of the heating cylinder is opened during the plasticizing process and closed when the plasticizing process is completed;
An injection foam molding method characterized by:
加熱シリンダの内部に供給される樹脂原料を加熱して溶融樹脂に溶融しながらスクリュの回転推進力により上流側から下流側に向けて搬送し、
この搬送の過程において、前記溶融樹脂に発泡ガスを注入、溶解させる射出発泡成形方法であって、
前記溶融樹脂の上流側への逆流に対向するカウンタガスを前記スクリュの回転数に基づいて前記加熱シリンダの内部に供給する、
ことを特徴とする射出発泡成形方法。
The resin raw material supplied to the inside of the heating cylinder is heated and melted into molten resin, and is transported from the upstream side to the downstream side by the rotational driving force of the screw.
In the process of conveying, a foaming gas is injected into the molten resin and dissolved therein,
a counter gas that opposes the backflow of the molten resin toward the upstream side is supplied into the heating cylinder based on the rotation speed of the screw;
An injection foam molding method characterized by:
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