特許 6058468 射出成形機、および射出成形機の設定支援装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6058468

(24)【登録日】2016年12月16日

(45)【発行日】2017年1月11日

(54)【発明の名称】射出成形機、および射出成形機の設定支援装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/18 20060101AFI20161226BHJP

   B29C 45/76 20060101ALI20161226BHJP

【ＦＩ】

   B29C45/18

   B29C45/76

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-110930(P2013-110930)

(22)【出願日】2013年5月27日

(65)【公開番号】特開2014-226904(P2014-226904A)

(43)【公開日】2014年12月8日

【審査請求日】2015年12月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】清家 幸治

【審査官】 井上 由美子

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−２２５９６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−０７７２９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ４５／００−４５／８４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

成形材料供給口を後部に有するシリンダと、
前記成形材料供給口に成形材料を供給する材料供給部と、
前記シリンダ内で回転することにより前記成形材料を前方に送るスクリュと、
該スクリュによる前記成形材料の送り状態を検出する送り状態検出部と、
成形条件の設定を支援する設定支援装置とを備え、
前記材料供給部は、前記成形材料を収容するフィードシリンダと、該フィードシリンダ内で回転することにより前記成形材料を前記成形材料供給口に供給するフィードスクリュとを含み、
前記設定支援装置は、前記送り状態検出部の検出結果に基づいて、前記材料供給部の供給速度と前記スクリュの送り速度とが一致する、前記スクリュの回転数（ｒ１）と前記フィードスクリュの回転数（ｒ２）との比率（ｒ２／ｒ１）の最大値を算出する、射出成形機。

【請求項2】

前記設定支援装置は、算出した値との積が成形条件となる係数を記憶する、請求項１に記載の射出成形機。

【請求項3】

成形材料供給口を後部に有するシリンダと、前記成形材料供給口に成形材料を供給する材料供給部と、前記シリンダ内で回転することにより前記成形材料を前方に送るスクリュと、該スクリュによる前記成形材料の送り状態を検出する送り状態検出部とを備え、前記材料供給部は、前記成形材料を収容するフィードシリンダと、該フィードシリンダ内で回転することにより前記成形材料を前記成形材料供給口に供給するフィードスクリュとを含む射出成形機の設定を支援する設定支援装置であって、
前記送り状態検出部の検出結果に基づいて、前記材料供給部の供給速度と前記スクリュの送り速度とが一致する、前記スクリュの回転数（ｒ１）と前記フィードスクリュの回転数（ｒ２）との比率（ｒ２／ｒ１）の最大値を算出する、射出成形機の設定支援装置。

【請求項4】

算出した値との積が成形条件となる係数を記憶する、請求項３に記載の射出成形機の設定支援装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、射出成形機、および射出成形機の設定支援装置に関する。

【背景技術】

【0002】

射出成形機は、シリンダと、シリンダ内に成形材料を供給する材料供給部と、シリンダ内において回転自在に且つ進退自在に配設されるスクリュとを備える。スクリュに形成される螺旋状の溝内に供給された成形材料は、スクリュの回転に伴って前方に送られる。シリンダの外周には複数のバンドヒータが設けられ、複数のバンドヒータの熱はシリンダに伝わりシリンダ内を前進する成形材料を徐々に溶融させる。液相の成形材料がスクリュの前方に送られ、シリンダ前部に蓄積されるにつれ、スクリュが後退させられる。その後、スクリュが前進させられると、スクリュの前方に蓄積された成形材料は、シリンダの先端部に形成されるノズルから射出され、金型装置のキャビティ空間に充填される。充填された成形材料を固化させることによって成形品が得られる（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−３５１６６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来、成形条件はユーザの経験や勘などに頼って試行錯誤で設定され、条件出しに時間がかかることがあった。

【0005】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、成形条件の設定を支援できる射出成形機の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
成形材料供給口を後部に有するシリンダと、
前記成形材料供給口に成形材料を供給する材料供給部と、
前記シリンダ内で回転することにより前記成形材料を前方に送るスクリュと、
該スクリュによる前記成形材料の送り状態を検出する送り状態検出部と、
成形条件の設定を支援する設定支援装置とを備え、
前記材料供給部は、前記成形材料を収容するフィードシリンダと、該フィードシリンダ内で回転することにより前記成形材料を前記成形材料供給口に供給するフィードスクリュとを含み、
前記設定支援装置は、前記送り状態検出部の検出結果に基づいて、前記材料供給部の供給速度と前記スクリュの送り速度とが一致する、前記スクリュの回転数（ｒ１）と前記フィードスクリュの回転数（ｒ２）との比率（ｒ２／ｒ１）の最大値を算出する、射出成形機が提供される。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一態様によれば、成形条件の設定を支援できる射出成形機が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態の射出成形機を示す図である。

【図2】計量工程において、スクリュに形成される螺旋状の溝に沿って送られる成形材料の圧力分布の一例を示す図である。

【図3】案内部内に溜まる成形材料が第１の位置に達したときの状態の一例を示す図である。

【図4】案内部内に溜まる成形材料が第２の位置に達したときの状態の一例を示す図である。

【図5】スクリュの回転数が一定の場合における、フィードスクリュの回転数と、成形材料の溜まり速度との関係の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。各図面において、同一の又は対応する構成については同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。以下、充填工程におけるスクリュの移動方向を前方とし、計量工程におけるスクリュの移動方向を後方として説明する。

【0010】

図１は、本発明の一実施形態の射出成形機を示す図である。射出成形機は、金型装置のキャビティ空間に液相の成形材料を充填する。金型装置は例えば固定金型および可動金型で構成され、固定金型と可動金型との間にキャビティ空間が形成される。キャビティ空間に充填された液相の成形材料が固化され、成形品が得られる。

【0011】

射出成形機１０は、成形材料供給口１４を後部に有するシリンダ１１、成形材料供給口１４に成形材料を供給する材料供給部８０、シリンダ１１内で回転することにより成形材料を前方に送るスクリュ２０、スクリュ２０を駆動する駆動部６０、スクリュ２０による成形材料の送り状態を検出する送り状態検出部７０、およびコントローラ４０を備える。

【0012】

スクリュ２０は、シリンダ１１内において回転自在に且つ軸方向に進退自在に配設される。スクリュ２０は、主に、スクリュ本体２１、およびスクリュ本体２１より前方に配設された射出部２２で構成される。スクリュ本体２１は、フライト部２３、およびフライト部２３の前端に配設された圧力部２４を備える。

【0013】

フライト部２３は、棒状の本体部２３ａ、および該本体部２３ａの外周面に突出させて形成された螺旋状のフライト２３ｂを備え、該フライト２３ｂに沿って螺旋状の溝２６が形成される。フライト部２３の後端から前端にかけて、溝２６の深さは一定であってよく、スクリュ圧縮比が一定であってよい。

【0014】

圧力部２４は、棒状の本体部２３ａよりも外径の大きい円柱部で構成されてよい。本体部２３ａと円柱部との間には、本体部２３ａから円柱部にかけて外径が徐々に大きくなる図示されない円錐台状の傾斜部が設けられてもよく、傾斜部および円柱部で圧力部２４が構成されてもよい。

【0015】

尚、圧力部２４を配設することなく、スクリュ本体２１の全体にわたってフライト部を形成してもよい。スクリュ本体２１は後端から前端にかけて、成形材料が供給される供給部、供給された成形材料を圧縮させながら溶融させる圧縮部、溶融された成形材料を一定量ずつ計量する計量部として区別されてもよい。この場合、螺旋状の溝の深さは、供給部で深く、計量部で浅く、圧縮部において前方に向かうほど浅い。

【0016】

射出部２２は、先端に円錐形の部位を備えたヘッド部３１、該ヘッド部３１の後方に隣接させて形成されたロッド部３２、該ロッド部３２の周囲に配設された逆止リング３３、および圧力部２４の前端に取り付けられたシールリング（チェックリング）３４からなる。

【0017】

駆動部６０は、一般的な構成であってよく、例えば、スクリュ２０を回転させる計量モータ、およびスクリュ２０を進退させる射出モータを有する。

【0018】

材料供給部８０は、コントローラ４０からの指令値に応じた供給速度でシリンダ１１の成形材料供給口１４に成形材料を供給する。成形材料供給口１４はシリンダ１１の後部に形成される。

【0019】

材料供給部８０は、成形材料（例えば樹脂ペレット）を収容するホッパ８２、ホッパ８２の下端から水平方向に延在するフィードシリンダ８３、フィードシリンダ８３の前端から下方に延在する筒状の案内部８４、フィードシリンダ８３内において回転自在に配設されたフィードスクリュ８５、およびフィードスクリュ８５を回転させるフィードモータ８６などを備える。尚、フィードシリンダ８３は、必ずしも水平方向に延在する必要はなく、例えば水平方向に対して斜めに延在してもよく、出口側が入口側よりも高くてもよい。

【0020】

ホッパ８２内からフィードシリンダ８３内に供給された成形材料は、フィードスクリュ８５の回転に伴ってフィードスクリュ８５に形成される螺旋状の溝に沿って前進させられる。フィードスクリュ８５の前端から案内部８４内に送られた成形材料は、案内部８４内を落下し、シリンダ１１の成形材料供給口１４に供給される。尚、フィードシリンダ８３内に供給された成形材料は、図示されないヒータによって加熱（予熱）されてもよい。この際、成形材料は、溶融することがない温度、例えば、ガラス転移点以下の所定の温度に予熱されてよい。

【0021】

次に、図１を再度参照して、射出成形時の射出成形機の動作について説明する。射出成形機の各種動作はコントローラ４０によって制御される。コントローラ４０は、ＣＰＵ４１、制御プログラムなどを格納するＲＯＭ４２、演算結果などを格納する読書き可能なＲＡＭ４３、ハードディスクなどの記憶部４４、入力インターフェイス、出力インターフェイス、タイマ、およびカウンタなどで構成される。コントローラ４０は、ＲＯＭ４２又は記憶部４４などに記憶されたプログラムをＣＰＵ４１で実行させることにより、各種機能を実現する。

【0022】

型閉じ工程では、可動金型を固定金型に対して接近させる。可動金型と固定金型とが接触すると、型閉じが完了する。型閉じ完了後、続いて、型締め工程が開始される。

【0023】

型締め工程では、可動金型と固定金型との間に型締力を発生させる。型締め状態の固定金型と可動金型との間にキャビティ空間が形成される。型締め工程中に、充填工程、保圧工程、および冷却工程が行われる。

【0024】

充填工程では、射出モータを駆動してスクリュ２０を設定速度で前進させる。スクリュ２０の前方に蓄積された液相の成形材料が、シリンダ１１の前端に形成されるノズル１２から射出され、金型装置のキャビティ空間に充填される。スクリュ２０の設定速度は、一定でもよいし、スクリュ位置または経過時間に応じて変更してもよい。スクリュ２０が所定位置（所謂Ｖ／Ｐ切換位置）まで前進すると、保圧工程が開始される。尚、充填工程開始からの経過時間が所定時間に達すると、保圧工程が開始されてもよい。

【0025】

保圧工程では、射出モータを駆動してスクリュ２０を設定圧力で前方に押し、キャビティ空間における成形材料の冷却による体積収縮分の成形材料を補充する。スクリュ２０の設定圧力は、一定でもよいし、経過時間などに応じて変更してもよい。キャビティ空間の入口（所謂ゲート）がシールされ、キャビティ空間からの成形材料の逆流が防止された後、冷却工程が開始される。

【0026】

冷却工程では、キャビティ空間内の成形材料を固化する。冷却工程の間に、次の成形品のための成形材料を計量する計量工程が行われてよい。

【0027】

計量工程では、計量モータを駆動してスクリュ２０を設定回転数で回転させ、スクリュ２０に形成される螺旋状の溝２６に沿って成形材料を前方に送り、ヒータｈ１１〜ｈ１３の熱で徐々に溶融させる。液相の成形材料がスクリュ２０の前方に送られシリンダ１１の前部に蓄積されるに従って、スクリュ２０が後退させられる。

【0028】

計量工程では、スクリュ２０の急激な後退を制限すべく、射出モータを駆動してスクリュ２０に対して所定の背圧を加えてよい。スクリュ２０が所定位置まで後退し、スクリュ２０の前方に所定量の成形材料が蓄積されると、計量工程が終了する。

【0029】

また、計量工程では、フィードモータ８６を駆動してフィードスクリュ８５を設定回転数で回転させる。材料供給部８０からシリンダ１１の成形材料供給口１４に成形材料が供給される。成形材料は、成形材料供給口１４で滞留することなく、スクリュ２０の回転によって直ちに前方に送られる。スクリュ２０の溝２６内に成形材料が密に充填されることはなく、スクリュ２０の溝２６内の成形材料の状態は疎の状態（飢餓状態）とされる。

【0030】

フィードスクリュ８５とスクリュ２０とは、同期して回転されてよく、同時に回転開始され、同時に回転終了されてよい。フィードスクリュ８５の設定回転数、およびスクリュ２０の設定回転数は、一定でもよいし、スクリュ位置または経過時間に応じて変更してもよい。

【0031】

型開き工程は、冷却工程後に行われる。型開き工程では、可動金型を固定金型から離間させる。型開き完了後、可動金型から成形品が突き出される。

【0032】

図２は、計量工程において、スクリュに形成される螺旋状の溝に沿って送られる成形材料の圧力分布の一例を示す図である。図２において、Ｓ０は圧力部２４の前端位置、Ｓ１は圧力部２４の後端位置（つまり圧力部２４とフライト部２３との境界位置）、Ｓ２はフライト部２３における成形材料の圧力上昇位置を表す。

【0033】

圧力部２４の前端位置Ｓ０およびその前方では、スクリュ２０の背圧と同じ圧力Ｐ０が成形材料に作用する。成形材料に作用する圧力は、図２に示すように圧力部２４の前端位置Ｓ０から圧力部２４の後端位置Ｓ１にかけて徐々に増え、圧力部２４の後端位置Ｓ１で最大の圧力Ｐ１に達する。成形材料に作用する圧力は、図２に示すように圧力部２４の後端位置Ｓ１から後方にむけて徐々に減り、フライト部２３における成形材料の圧力上昇位置Ｓ２で略ゼロとなる。スクリュ２０に対する成形材料の圧力上昇位置Ｓ２は、計量工程の間ほとんど変化しない。

【0034】

圧力上昇位置Ｓ２は、スクリュ２０の溝２６内の空間に占める成形材料の割合などで決まり、スクリュ２０の回転数とフィードスクリュ８５の回転数との比率などで決まる。圧力上昇位置Ｓ２が圧力部２４の後端位置Ｓ１よりも後方の所定範囲内にあると、例えば計量時間のバラツキやクッション位置のバラツキが少なく、品質の良い成形品が安定して得られる。

【0035】

そこで、圧力上昇位置Ｓ２が目標位置となる成形条件の設定を支援する設定支援装置としての機能をコントローラ４０が有する。尚、設定支援装置は、コントローラ４０と別に設けられてもよく、射出成形機と別に設けられ射出成形機と接続されてもよい。

【0036】

コントローラ４０は、送り状態検出部７０の検出結果に基づいて、材料供給部８０の供給速度とスクリュ２０の送り速度とが一致する、スクリュ２０の回転数に対応する材料供給部８０の最大供給速度を算出する。ここで、材料供給部８０の供給速度とは、材料供給部８０が単位時間当たりに成形材料供給口１４に供給する成形材料の量をいう。また、スクリュ２０の送り速度とは、スクリュ２０が単位時間当たりに成形材料供給口１４から前方に送る成形材料の量をいう。

【0037】

スクリュ２０の送り速度は、スクリュ２０の回転数、および材料供給部８０の供給速度に依存する。スクリュ２０の回転数が大きいほど、スクリュ２０が単位時間当たりに送ることができる成形材料の量は潜在的に多い。但し、材料供給部８０によって成形材料が全く供給されない場合、スクリュ２０の回転数に関係なく、スクリュ２０の送り速度はゼロとなる。従って、スクリュ２０の送り速度は、スクリュ２０の回転数、および材料供給部８０の供給速度の両方に依存する。

【0038】

材料供給部８０の供給速度がスクリュ２０の回転数に応じた基準速度以下の場合、材料供給部８０によって供給された成形材料は成形材料供給口１４付近で溜まらずに前方に直ぐに送られ、材料供給部８０の供給速度とスクリュ２０の送り速度とは一致する。

【0039】

一方、材料供給部８０の供給速度が基準速度を超える場合、材料供給部８０によって供給された成形材料は成形材料供給口１４付近で溜まり成形材料供給口１４に堆積する。この場合、材料供給部８０の供給速度とスクリュ２０の送り速度とは一致しない。この場合、スクリュ２０の送り速度は、材料供給部８０の供給速度よりも小さく、材料供給部８０の供給速度に関係なく一定である。

【0040】

コントローラ４０は、送り状態検出部７０の検出結果に基づいて、材料供給部８０の供給速度とスクリュ２０の送り速度とが一致する、スクリュ２０の回転数に対応するフィードスクリュ８５の最大回転数（以下、「基準回転数」ともいう）を算出する。フィードスクリュ８５の回転数は材料供給部８０の供給速度を表し、フィードスクリュ８５の回転数が大きいほど材料供給部８０の供給速度が大きい。

【0041】

フィードスクリュ８５の基準回転数は、シリンダ１１の寸法や形状、スクリュ２０の寸法や形状、および成形材料の種類が同じ場合、スクリュ２０の回転数で決まる。スクリュ２０の回転数が大きいほど、スクリュ２０が単位時間当たりに送ることができる成形材料の量が潜在的に多く、フィードスクリュ８５の基準回転数が大きい。

【0042】

フィードスクリュ８５の回転数が基準回転数以下の場合、スクリュ２０の回転によって成形材料を成形材料供給口１４から直ぐに前方に搬送でき、成形材料が成形材料供給口１４付近で溜まらない。

【0043】

一方、フィードスクリュ８５の回転数が基準回転数を超える場合、スクリュ２０の回転によって成形材料を成形材料供給口１４から直ぐに前方に搬送できない。そのため、成形動作が繰り返し行われると、やがて、成形材料が成形材料供給口１４付近で溜まり、成形材料供給口１４から溢れた成形材料が案内部８４内に溜まる。

【0044】

図３は、案内部内に溜まる成形材料が第１の位置に達したときの状態の一例を示す図である。図４は、案内部内に溜まる成形材料が第２の位置に達したときの状態の一例を示す図である。第２位置は第１位置よりも上方にある。

【0045】

案内部８４内に溜まる成形材料が第１位置に達すると、第１発光素子７１からの光を受光する第１受光素子７２の受光量が変化し、案内部８４内に溜まる成形材料が第１位置に達したことがわかる。その後、案内部８４内に溜まる成形材料が第２位置に達すると、第２発光素子７３からの光を受光する第２受光素子７４の受光量が変化し、案内部８４内に溜まる成形材料が第２位置に達したことがわかる。第１発光素子７１、第１受光素子７２、第２発光素子７３、および第２受光素子７４で送り状態検出部７０が構成される。送り状態検出部７０の検出結果は、コントローラ４０へ供給される。

【0046】

コントローラ４０は、案内部８４内に溜まる成形材料が第１位置に達した時刻ｔ１と第２位置に達した時刻ｔ２との時間差Δｔ（Δｔ＝ｔ２−ｔ１）の逆数（１／Δｔ）を、案内部８４内における成形材料の溜まり速度を表す値として算出する。時間差Δｔは、コントローラ４０が有するタイマなどで計測する。時間差Δｔは、射出成形時と同様に成形動作を繰り返し行って計測する。尚、成形動作の代わりに、パージ動作が繰り返し行われてもよい。パージ動作では、金型装置内に成形材料を充填せずに、シリンダ内に成形材料を供給すると共にスクリュの前方に成形材料を送り、成形材料をシリンダから排出する。

【0047】

図５は、スクリュの回転数が一定の場合における、フィードスクリュの回転数と、成形材料の溜まり速度との関係の一例を示す図である。図５に示す関係を求めるとき、フィードスクリュ８５の回転数は基準回転数よりも大きく設定される。

【0048】

スクリュ２０の回転数が一定の場合、フィードスクリュ８５の回転数が小さいほど成形材料の溜まり速度が小さい。成形材料の溜まり速度がゼロに達するときのフィードスクリュ８５の回転数ｒ０が基準回転数に相当する。

【0049】

スクリュ２０の回転数が一定の場合、フィードスクリュ８５の回転数と成形材料の溜まり速度との関係は一次関数で表される。そのため、フィードスクリュ８５の回転数および成形材料の溜まり速度のデータが少なくとも２組あれば、外挿によって基準回転数ｒ０が算出できる。

【0050】

このようにして、コントローラ４０は、フィードスクリュ８５の基準回転数ｒ０を算出する。フィードスクリュ８５の基準回転数ｒ０は成形条件を決めるときの１つの指標となるので、成形条件の条件出しが支援できる。

【0051】

例えば、基準回転数ｒ０の算出時と射出成形時とでスクリュ２０の回転数が同じ場合、コントローラ４０は、フィードスクリュ８５の基準回転数ｒ０と係数Ａ（Ａ＜１）との積（ｒ０×Ａ）を射出成形時のフィードスクリュ８５の回転数として算出する。

【0052】

係数Ａはスクリュ２０の溝２６内の空間に占める成形材料の割合を表し、係数Ａが小さいほど上記空間に占める成形材料の割合が小さい。スクリュ２０に対する成形材料の圧力上昇位置Ｓ２が目標位置となるように、係数Ａが決められるため、射出成形時に品質の良い成形品が安定して得られる。

【0053】

コントローラ４０は、材料供給部８０の供給速度とスクリュ２０の送り速度とが一致する、スクリュ２０の回転数（ｒ１）とフィードスクリュ８５の回転数（ｒ２）との比率（ｒ２／ｒ１）の最大値（以下、「基準比率」ともいう）をさらに算出してよい。基準比率は、フィードスクリュ８５の基準回転数ｒ０、および基準回転数ｒ０の算出時に用いたスクリュ２０の回転数から算出してよい。

【0054】

上記比率（ｒ２／ｒ１）が基準比率以下の場合、スクリュ２０の回転によって成形材料を成形材料供給口１４から直ぐに前方に搬送でき、成形材料が成形材料供給口１４付近で溜まらない。

【0055】

一方、上記比率（ｒ２／ｒ１）が基準比率を超える場合、スクリュ２０の回転によって成形材料を成形材料供給口１４から直ぐに前方に搬送できない。そのため、成形動作が繰り返し行われると、やがて、成形材料が成形材料供給口１４付近で溜まる。

【0056】

基準比率も成形条件を決めるときの１つの指標となる。基準比率は、基準回転数ｒ０と異なり、スクリュ２０の回転数の変更により変動しにくいため、成形条件を決めるときの指標として優れている。基準比率は、例えば、基準回転数ｒ０の算出時と射出成形時とでスクリュ２０の回転数が異なる場合に有効である。

【0057】

例えば、コントローラ４０は、基準比率と係数Ａ（Ａ＜１）との積を、射出成形時のスクリュ２０の回転数とフィードスクリュ８５の回転数との比率として算出する。基準比率に乗じる係数Ａと、基準回転数ｒ０に乗じる係数Ａとは、同じ意味、同じ値である。

【0058】

コントローラ４０は、基準回転数ｒ０（または基準比率）との積が成形条件となる係数Ａを記憶する。係数Ａは、例えば基準回転数ｒ０の算出後、成形動作を繰り返し行って求める。基準回転数ｒ０（または基準比率）がわかっているので、スクリュ２０の回転数を一定とし、フィードスクリュ８５の回転数を適切な範囲で変更して、係数Ａを精度良く算出できる。係数Ａは、成形品の品質（例えば計量時間）のバラツキが最も小さいときのフィードスクリュ８５の回転数をｒ３とすると、Ａ＝ｒ３／ｒ０の式から算出できる。係数Ａは基準比率に乗じるものでもあるので、係数Ａの算出時にスクリュ２０の回転数とフィードスクリュ８５の回転数の両方を変更してもよい。算出した係数Ａは、ある程度共通の成形条件に適用できる。

【0059】

コントローラ４０は、入力部４５での入力操作に応じて基準回転数ｒ０などを算出し、算出結果を表示部４６で表示してよい。基準回転数ｒ０などの算出は、成形条件の変更時に行われてよい。成形条件の変更としては、例えば成形材料の種類の変更、スクリュ２０の交換などが挙げられる。尚、本実施形態では入力部４５と表示部４６とが別に設けられるが、入力部４５と表示部４６とは一体とされてもよく、例えばタッチパネルで構成されてよい。

【0060】

以上、射出成形機の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変形、改良が可能である。

【0061】

例えば、上記実施形態の材料供給部は、フィードスクリュを含むが、真空ローダを含んでもよく、その構成は特に限定されない。材料供給部は、供給速度を変更できるものであればよい。

【0062】

また、上記実施形態の射出成形機は、スクリュ２０とフィードスクリュ８５とを同期して回転させるが、別々に回転させてもよい。例えば、成形材料が案内部８４内を落下する時間分、フィードスクリュ８５の回転開始時刻がスクリュ２０の回転開始時刻よりも早くてもよく、また、フィードスクリュ８５の回転終了時刻がスクリュ２０の回転終了時刻よりも早くてもよい。

【0063】

また、上記実施形態の射出成形機は、スクリュ・インライン方式であるが、スクリュ・プリプラ方式でもよい。スクリュ・プリプラ方式では、可塑化シリンダ内で溶融された成形材料を射出シリンダに供給し、射出シリンダから金型装置内に成形材料を射出する。スクリュ・プリプラ方式では、可塑化シリンダ内にスクリュが配設される。

【0064】

また、上記実施形態の成形材料の溜まり速度を表す値は、案内部８４内に溜まる成形材料が第１位置に達した時刻ｔ１と第２位置に達した時刻ｔ２との時間差Δｔ（Δｔ＝ｔ２−ｔ１）の逆数（１／Δｔ）であるが、これに限定されない。例えば、成形材料の溜まり速度を表す値は、シリンダ１１内に成形材料がほとんど残っていない状態で成形動作を開始した時刻ｔ３と、その後、案内部８４内に溜まる成形材料が所定位置に達した時刻ｔ４との時間差（ｔ４−ｔ３）の逆数でもよい。この場合、発光素子と受光素子の組数を減らすことができる。

【0065】

また、上記実施形態の送り状態検出部７０は発光素子と受光素子の組で構成されるが、その構成は特に限定されない。例えば、送り状態検出部は、案内部８４内に設けられる回転体で構成され、回転体の回転態様に基づいて成形材料の溜まり状態を検出してよい。例えば、送り状態検出部は、回転体を回転させるモータおよびモータの回転トルクを検出するトルクセンサを含み、モータの回転トルクの変化に基づいて成形材料の溜まり状態を検出してよい。また、送り状態検出部は、回転体を回転させるモータおよびモータの回転数を検出する回転数センサを含み、モータの回転数の変化に基づいて成形材料の溜まり状態を検出してよい。また、送り状態検出部は、案内部８４内を落下する成形材料が当たることにより回転する回転体の回転を検出する回転センサを含んでもよい。案内部８４内に溜まる成形材料に回転体が埋もれると、回転体が回転しなくなる。

【0066】

また、上記実施形態の送り状態検出部７０は、案内部８４における成形材料の溜まり状態を検出するが、シリンダ１１における成形材料の溜まり状態を検出してもよい。いずれの場合でも、成形材料供給口１４付近での成形材料の溜まり状態が検出できれば、スクリュ２０による成形材料の送り状態を検出できる。

【0067】

また、上記実施形態のコントローラ４０は、材料供給部８０の供給速度とスクリュ２０の送り速度とが一致する、スクリュ２０の回転数に対応する材料供給部８０の最大供給速度（具体的には、スクリュ２０の回転数に対応するフィードスクリュ８５の最大回転数）を算出するが、本発明はこれに限定されない。コントローラ４０は、材料供給部８０の供給速度とスクリュ２０の送り速度とが一致する、材料供給部８０の供給速度（具体的にはフィードスクリュ８５の回転数）に対応するスクリュ２０の最小回転数（以下、「スクリュの基準回転数」という）を算出してもよい。この場合、例えば、フィードスクリュ８５の回転数が一定の条件下でスクリュ２０の回転数と成形材料の溜まり速度との関係を求めることで、スクリュ２０の基準回転数がわかる。この基準回転数の算出時と射出成形時とでフィードスクリュ８５の回転数が同じ場合、コントローラ４０は、スクリュ２０の基準回転数と係数Ｂ（Ｂ＞１）との積を射出成形時のスクリュ２０の回転数として算出する。係数Ｂは成形動作を繰り返し行って求める。係数Ｂの算出時に、フィードスクリュ８５の回転数を一定としてスクリュ２０の回転数を変更してよい。係数Ｂは係数Ａの逆数（Ｂ＝１／Ａ）である。コントローラ４０は係数Ｂを記憶する。

【符号の説明】

【0068】

１０ 射出成形機
１１ シリンダ
２０ スクリュ
２１ スクリュ本体
２２ 射出部
２３ フライト部
２４ 圧力部
２６ 溝
４０ コントローラ（設定支援装置）
６０ 駆動部
７０ 送り状態検出部
７１ 第１発光素子
７２ 第１受光素子
７３ 第２発光素子
７４ 第２受光素子
８０ 材料供給部
８３ フィードシリンダ
８５ フィードスクリュ
８６ フィードモータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】