特許 6872885 射出成形機およびその制御方法

(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】6872885

(24)【登録日】2021年4月22日

(45)【発行日】2021年5月19日

(54)【発明の名称】射出成形機およびその制御方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/53 20060101AFI20210510BHJP

   B29C 45/03 20060101ALI20210510BHJP

   B29C 45/76 20060101ALI20210510BHJP

【ＦＩ】

   B29C45/53

   B29C45/03

   B29C45/76

【請求項の数】6

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2016-220911(P2016-220911)

(22)【出願日】2016年11月11日

(65)【公開番号】特開2018-75816(P2018-75816A)

(43)【公開日】2018年5月17日

【審査請求日】2019年11月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000104652

【氏名又は名称】キヤノン電子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】特許業務法人大塚国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100076428

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康徳

(74)【代理人】

【識別番号】100115071

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康弘

(74)【代理人】

【識別番号】100112508

【弁理士】

【氏名又は名称】高柳 司郎

(74)【代理人】

【識別番号】100116894

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 秀二

(74)【代理人】

【識別番号】100130409

【弁理士】

【氏名又は名称】下山 治

(74)【代理人】

【識別番号】100134175

【弁理士】

【氏名又は名称】永川 行光

(72)【発明者】

【氏名】大澤 寛貴

【審査官】 ▲高▼村 憲司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−２２３７７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０２−０３６４１９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００１−１５０５０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平１１−５１１０８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−２３４８０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２４０１８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６３−１７８１１４（ＪＰ，Ｕ）

(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】

樹脂供給部からの液状の樹脂を溶融射出すべく設けられた射出シリンダと、
前記射出シリンダ内部に設けられた流路の先端に設けられたノズルと、
前記射出シリンダ内部に設けられ、先端に押圧部を有するプランジャと、
前記プランジャを移動することで前記ノズルから射出させる駆動手段と、
前記射出シリンダ内に設けられた第一開閉弁と、
前記樹脂供給部から前記射出シリンダに樹脂を供給する第二開閉弁と、を備え、
前記第一開閉弁よりも前記ノズル側における前記射出シリンダと前記プランジャとの間の第１の空間と、
前記第一開閉弁よりも前記樹脂供給部側における前記射出シリンダと前記プランジャとの間の第２の空間と、を有し、
前記プランジャを前記ノズルに近づけるように移動させることによって、前記第１の空間に充填された樹脂を前記ノズルから射出させると同時に、樹脂の圧力差を利用して前記第二開閉弁を通して前記樹脂供給部から前記第２の空間へ樹脂を供給し、
前記プランジャを前記ノズルから遠ざかるように移動させることによって、樹脂の圧力差を利用して前記第一開閉弁を通して前記第２の空間から前記第１の空間へ樹脂を供給することを特徴とする射出成形機。

【請求項2】

前記射出シリンダの流路内径と嵌合し、かつ前記押圧部の外周に複数の流路穴が設けられたリング状部材を有し、
前記第一開閉弁は、前記流路内における前記第一開閉弁の前後での樹脂の圧力差で前記複数の流路穴を開閉する
ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。

【請求項3】

前記第一開閉弁は、樹脂の流動方向に沿ってバネで付勢されていること
を特徴とする請求項１または２に記載の射出成形機。

【請求項4】

前記プランジャの移動は、前記射出シリンダの内壁上端側に備えたブッシュの内径と、
前記押圧部の外周に設けられた複数の流路穴の外径とで案内される
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の射出成形機。

【請求項5】

前記第二開閉弁は、紡錘形状であって、供給経路内を流動方向に微動可能に設けられ、前記供給経路内における前後での樹脂の圧力差で開閉すること
を特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の射出成形機。

【請求項6】

前記射出シリンダを保持するシリンダホルダを備え、
前記射出シリンダにおける前記シリンダホルダからの離脱方向と、前記射出シリンダに対して前記供給経路が設けられる方向が同一であり、
前記射出シリンダを前記供給経路側に傾けることによって、前記射出シリンダを前記シリンダホルダから取り外せること
を特徴とする請求項５に記載の射出成形機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、射出成形機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に開示されているように、従来の成形機は、インラインスクリュ式や、プリプランジャ式の物が多く作られているが、いずれも、装置が大型化していた。また、樹脂材料の経路の合流部で、樹脂の入り切りを変える、チェック弁の駆動精度のばらつきにより、成形品の寸法精度がばらつくなど、高精度な成形品の寸法要求に追従できないことがあった。

【0003】

また、加熱シリンダの着脱も大型かつ複雑で、クレーン作業資格が要求され、現場での解体復帰作業に多くの時間を浪費していた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４−１３６３５６号公報

【特許文献2】特開平１１−２７７５９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、近年、マイクロファクトリーの考えや、成形機のインライン化構想に伴い、装置を小型化したいというニーズが高まっている。また、更なる高精度の成形品へのニーズが高まり、安定したチェック弁動作を行い成形品の寸法を安定させることが求められている。

【0006】

また、生産現場では、生産の合間に加熱筒やノズルの分解洗浄が必要であったが、装置が大きい事でクレーン等の専用資格が必要で、解体が難しく、生産復帰に時間がかかっていた。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、この点に鑑みてなされたものであり、
樹脂供給部から液状の樹脂を溶融射出すべく設けられた射出シリンダと、
前記射出シリンダ内部に設けられた流路の先端に設けられたノズルと、
前記射出シリンダ内部に設けられ、先端に押圧部を有するプランジャと、
前記プランジャを移動することで前記ノズルから射出させる駆動手段と、
前記射出シリンダ内に設けられた第一開閉弁と、
前記樹脂供給部から前記射出シリンダに樹脂を供給する第二開閉弁と、を備え、
前記第一開閉弁よりも前記ノズル側における前記射出シリンダと前記プランジャとの間の第１の空間と、
前記第一開閉弁よりも前記樹脂供給部側における前記射出シリンダと前記プランジャとの間の第２の空間と、を有し、
前記プランジャを前記ノズルに近づけるように移動させることによって、前記第１の空間に充填された樹脂を前記ノズルから射出させると同時に、樹脂の圧力差を利用して前記第二開閉弁を通して前記樹脂供給部から前記第２の空間へ樹脂を供給し、
前記プランジャを前記ノズルから遠ざかるように移動させることによって、樹脂の圧力差を利用して前記第一開閉弁を通して前記第２の空間から前記第１の空間へ樹脂を供給することを特徴とする射出成形機。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、簡易な構成で安定したチェック弁動作を行うことができ、成形機を小型化することができる。また、容易に解体できる射出機構を提供する事ができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明による射出機構を竪型射出成形機に応用した一実施形態を模式的に表す正面図であり、型締状態である。

【図2】本発明による射出機構を竪型射出成形機に応用した一実施形態を模式的に表す断面図であり、型締状態で、正面の真中を断面線とする。

【図3】本発明による射出機構を竪型射出成形機に応用した一実施形態を模式的に表す断面図であり、型開き状態で、プランジャが上昇した状態を表す射出拡大断面図である。また、ノズルはオープンノズルである。

【図4】本発明による射出機構を竪型射出成形機に応用した一実施形態を模式的に表す断面図であり、型開き状態で、プランジャが下降した状態を表す射出拡大断面図であり、樹脂供給側の断面を表す。

【図5】本発明による射出機構を竪型射出成形機に応用した他の実施形態を模式的に表す断面図であり、プランジャが下降した状態を表す射出拡大断面図であり、ノズルがシャットオフノズルである。

【図6】本発明による竪型射出成形機の一実施形態を模式的に表す立体投影図であり、型開き状態である。

【図7】本発明による竪型射出成形機の一実施形態を模式的に表す立体投影図であり、樹脂を押すプランジャの部位を表す。

【図8】本発明による竪型射出成形機の一実施形態を模式的に表す立体投影図であり、樹脂の供給側（合流側）の第二開閉弁を表し、弁が閉じた状態である。

【図9】本発明による竪型射出成形機の一実施形態を模式的に表す立体投影図であり、樹脂の供給側（合流側）の第二開閉弁を表し、弁が開いた状態である。

【図10】本発明による射出機構を竪型射出成形機に応用した一実施形態を模式的に表す断面図であり、型開き状態で、正面の真中を断面線とする。

【図11】本発明による射出機構を竪型射出成形機に応用した一実施形態を模式的に表す図であり、型締状態で、樹脂供給機構が自動のタイプを示す。

【図12】本発明による射出機構を竪型射出成形機に応用した一実施形態の制御のフローチャートを模式的に表す図であり、樹脂供給機構が手動のタイプを示す。

【図13】本発明による射出機構を竪型射出成形機に応用した一実施形態の制御のフローチャートを模式的に表す図であり、樹脂供給機構が自動のタイプを示す。

【図14】本発明による射出機構を竪型射出成形機に応用した一実施形態の制御のフローチャートを模式的に表す図であり、自動のパージ専用のトレイタイプを示す。

【図15】本発明による射出機構を竪型射出成形機に応用した他の実施形態の制御のフローチャートを模式的に表す図であり、材料供給側に弁がついたタイプを示す。

【図16】本発明による射出機構を竪型射出成形機に応用した他の実施形態の制御のフローチャートを模式的に表す図であり、材料供給にモータ制御機構のついたタイプを示す。

【図17】本発明による竪型射出成形機の一実施形態を模式的に表す立体投影図であり、樹脂を押すプランジャの部位を表し、弁がバネ力に逆らって下に下がり、開いた状態を表す。

【図18】本発明による射出機構を竪型射出成形機に応用した一実施形態の立体図を表す図であり、樹脂供給機構が手動のガンタイプを示す。

【図19】本発明による射出機構を竪型射出成形機に応用した一実施形態の立体図を表す図であり、樹脂供給機構が手動のガンタイプの着脱を表す。

【図20】本発明による射出機構を竪型射出成形機に応用した一実施形態の立体図を表す図であり、加熱シリンダの着脱を表す。解体手順の１番目である。

【図21】本発明による射出機構を竪型射出成形機に応用した一実施形態の立体図を表す図であり、加熱シリンダの着脱を表す。解体手順の２番目で、加熱シリンダを傾けた図である。

【図22】本発明による射出機構を竪型射出成形機に応用した一実施形態の立体図を表す図であり、加熱シリンダの着脱を表す。解体手順の３番目で、加熱シリンダを外した図である。

【図23】本発明による射出機構を竪型射出成形機に応用した二実施形態を模式的に表す射出拡大斜視図であり、ノズルはオープンノズルである。金型と面でタッチするノズルで、樹脂出口が交換式の図である。

【図24】本発明による射出機構を竪型射出成形機に応用した二実施形態を模式的に表す射出拡大斜視図であり、ノズルはオープンノズルである。金型と面でタッチするノズルで、樹脂出口が交換式の図である。流路部が解りやすく切断されている図である。

【図25】本発明による射出機構を竪型射出成形機に応用した二実施形態を模式的に表す拡大斜視図であり、装置正面を斜め下から見た図である。金型が外され、オープンノズルが見えている。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明による射出機構を竪型射出成形機に応用した一実施形態について、図１〜図４、
図１０を用いて詳細に説明する。しかしながら、本発明はこのような実施形態のみに限らず、
特許請求の範囲に記載された本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が可能であり、
従って本発明の精神に帰属する他の任意の技術にも当然応用することができる。

【0011】

図１は、本発明による射出機構を竪型射出成形機に応用した一実施形態を模式的に表す正面図であり、型締状態である。

【0012】

以下、まず射出部において説明する。射出モータ２０により、駆動プーリ４６と射出ベルト２１を介して従動プーリ４５が回転し、射出ボールねじ１７へと動力が伝わり、ネジの軸が上下する。ネジの軸と連結したプランジャガイドプレート３５が、ガイドポスト３４に案内される。プランジャ２５は、プランジャホルダ４８でプランジャガイド３５に下から上にネジ止めされている。ねじ軸方向の負荷は、射出軸受け５２と射出ボールねじ１７とで受ける。

【0013】

ディスペンサ６９に収納された樹脂は、材料押し出し機により、図４における左側に押し出され、分岐点６３を通り、固定型のミキサ３０へと送られて混合される。ディスペンサ６９には、複数の樹脂材料が収納され、２種類で混ざり合って反応するものや、マスタバッチのように着色剤を混ぜるもの、複数の比率が１対１の物から、４対１と様々な比率の違うものも着脱ができて、射出可能である。所定量の使用が終わるとディスペンサ６９を交換することで再度射出が可能となる。

【0014】

ミキサ３０は、通常のスタティックミキサのように鉄板をねじったもの、すなわち、樹脂材料の混錬を促すエレメントが複数積層したものが好ましい。スタティックミキサに限らず、混錬を促すものであればどのような形状でも構わない。ミキサ３０は、ミキサホルダ３３に収納され、チェックホルダ３１との間に挟み込まれ、樹脂漏れが無いようにシールされる。

【0015】

ここで、図８は、本発明による堅型射出成形機の一実施形態を模式的に表す立体投影図であって、樹脂の供給側（合流側）の第二開閉弁を表し、弁が閉じた状態を示している。液状樹脂に対しては、図８のように、ミキサ３０のつきあて部にＯリング１４等を設けてシールされるようにすることが有効である。

【0016】

ミキサ３０を通過した樹脂は、混錬され、分布が均一となり、合流通路６２へと移動する。
合流通路６２の先には、第二開閉弁３２が流動方向に微動できるようになっている。第二開閉弁３２は、流動方向に沿う紡錘形状をなして、流動方向の奥側が面になっている。送る方向に圧力がかかると、第二開閉弁３２は、奥側へと微動する。微動量は、使用する樹脂材料により、弁の移動方向の大きさで変えることが好ましく、０.５〜３ｍｍ程度が好ましい。奥側へ移動すると、第二開閉弁３２の外周で案内している弁爪１５との間に隙間ができる。弁爪１５は、鳥の爪に似た形状をし、４つの爪を有している。すなわち、第二開閉弁３２を、弁爪１５が掴んでいるように見え、爪の間から、樹脂が流れ出す構造である。この爪の数は問わない。

【0017】

反対に奥側から樹脂が戻されようとすると第二開閉弁３２は、同様の紡錘形状の穴に押し当てられ、シールする。このように第二開閉弁３２を構成することによって、樹脂が逆流しないようになっている。

【0018】

なお、樹脂材料の粘性により流れやすさが変わるため、第二開閉弁３２の微動量については、上述したように、組み込み時に調整すると良い。液状の樹脂の場合、０.５ｍｍ程度が好ましい。

【0019】

この第二開閉弁３２は、上記実施形態では、その前後での樹脂圧力の差により開閉するタイプにしたが、電磁弁や空気弁の物のように強制的に外部の動力で開閉できるものでも構わない。供給精度を要求される場合は、こちらの方が好ましい。

【0020】

樹脂材料は材料供給口２３を通って、射出シリンダ１へと送られる。なお、樹脂材料の供給の仕方については、手動のガンタイプすなわちディスペンサ６９で送ってもよいし、液体の熱硬化性樹脂のように、全自動でポンプ計量して、吐出量を管理する装置を付随してもよい。図１１には全自動でポンプ計量するタイプの装置構成を表し、図１３にその時の制御を表している。供給装置には、ディスペンサ６９から射出シリンダ１までの供給経路中に電磁弁をつけて供給のＯＮ/ＯＦＦを切り替え、射出シリンダ１の手前に脱気装置を介在させ、樹脂の気泡を射出シリンダ１への供給前に事前に抜いてから供給する。脱気装置は遠心力を利用した分離気等が好ましい。樹脂材料の搬送力は、エアーによる空圧で搬送するものや、電動ポンプで送る機構の装置等様々であり、ＩＯ信号を接続すれば、どの装置にも対応可能である。

【0021】

射出シリンダ１への樹脂材料の供給後の構成について、図３、図４の断面拡大図で説明する。射出シリンダ１に送られた樹脂は、バンドヒータ２により加熱され溶融される。熱硬化性樹脂の場合は、バンドヒータ２ではなく、温調水管が加工された冷却ホルダのようなもので冷却する。その場合、ホルダに水管とホースをつけ、外部温調機で、温度を管理する。射出シリンダ１に３Ｄ配管が加工されて直接温調するとなおよい。低圧の樹脂圧力専用機の場合には、樹脂圧力に耐えうる強度が必要でないため、この構成が好ましい。

【0022】

射出シリンダ１の穴の内径に対して、プランジャ２５の外径は、材料供給口２３を考慮して小さく設定され、樹脂材料はその隙間を通ってプランジャヘッド２６の前方（図３における下側）へと送られる。プランジャ２５が上昇する事で、プランジャヘッド２６の前方、すなわち図３のシリンダ樹脂流路６１の部屋（空間）及びノズル樹脂流路６０の空間へと送られる。

【0023】

図３におけるプランジャヘッド２６の上部にはスプリング２９と、更にその上には第一開閉弁２８が設けられる。第一開閉弁２８は上下に摺動可能で、その上に樹脂穴ガイドリング２７が設けられている。図７に、プランジャ２５の立体投影図を示す。

【0024】

樹脂穴ガイドリング２７には、流路穴が無数にあり、そこを通過して樹脂が下へと送られる。常時、第一開閉弁２８がスプリング２９の付勢力で樹脂穴ガイドリング２７に押し付けられており、樹脂穴ガイドリング２７の流路穴がふさがれている。その流路穴に流れ込む圧力が強くなると、スプリング２９の力に抗い、第一開閉弁２８が下に下がり、シールが解除され、第一開閉弁２８の外周を通って、プランジャヘッド２６の外周から、下へと流れ込む。図１７がその状態を表している。逆流しようとする（樹脂が上方向に行こうする）と、第一開閉弁２８が上に上がり、樹脂穴ガイドリング２７の流路穴をふさぎ、樹脂が戻らないようになる。そのため、常にプランジャヘッド２６には、新しい樹脂が入り、先入先出し構造となり、樹脂の滞留や焼けの問題がない。

【0025】

また、スプリング２９の付勢力で、樹脂の流れの圧力差のばらつきを抑制できる。そのため、プランジャヘッド２６側（シリンダ樹脂流路６１）へ送る樹脂材料の量を適切に管理しやすくなる。第一開閉弁２８の前後で樹脂の圧力差による弁の解放だけだと、水のような液状粘性材料である場合、プランジャヘッド２５側へ流れ込む量がばらつき、流入量が変わって、成形品への充填圧力が変化してしまい、安定成形ができなくなってしまう。本実施形態においては、スプリング２９による所定の押圧力で第一開閉弁２８を樹脂ガイドリング２７に付勢する事で、強制的に入り口を遮断し、不安定な圧力差を補助する事が出来る。

【0026】

ここで、射出圧力をＰ１とし、スプリング２９の力をＦとする。プランジャヘッド２６の先の樹脂圧力をＰ２とすると、Ｐ１＞Ｆ＋Ｐ２の時、第一開閉弁２８が下がり、流路が開き、樹脂材料が下へと流れる。

【0027】

プランジャ２５は、射出シリンダ１の内穴に圧入されたシール６５により、樹脂が逆流しないように防御される。また、シール６５の上には、ブッシュ６４が射出シリンダ１の内穴に圧入され、そのブッシュ６４の内周にプランジャ２５の外周が案内され、摺動する。ブッシュ６４は、メタルブッシュが望ましく、上下に動くプランジャ２５の上側のガイドになる。

【0028】

また、プランジャ２５は、第一開閉弁２８上の樹脂穴ガイドリング２７の外周と、射出シリンダ１の内穴とで案内され、摺動する。これがプランジャ２５の下側のガイドとなる。上下のガイドの間隔が広がれば、プランジャ２５の上下の摺動精度（同軸精度、傾き精度）は上がる。プランジャ２５が下がれば下がるほど、摺動精度が向上することになる。装置上、樹脂に負荷をかけ、もっともガイド性の欲しいのは、プランジャが下がり、樹脂圧により逆の反力がかかった状態であり、この機構はその時に精度が出やすい。そのため、樹脂が高圧力の時に摺動精度が高まり、樹脂漏れを低減できる。また、ガイドの寸法精度も管理しやすい。上下に広くとることで、ブッシュ６４の無い外径精度や射出シリンダ１の内径精度、プランジャの外径精度もラフにでき、ブッシュ６４単体だけでなく、装置トータルのコストも下げられる。

【0029】

プランジャ２５の上下動作により、流路の前後で、第一開閉弁２８を境界として、圧力差が生まれる。プランジャ２５が上昇すると、プランジャ２５の下の樹脂流路の空間（第一開閉弁２８の下側でありノズル側）は圧力が低くなり、反対側は高くなる。樹脂は圧力の高い方から低い方へ流れる。その際、スプリング２９の力よりも流れる力が強いと樹脂が樹脂流路の空間（ノズル側）へと送られる。また、材料供給側の弁も解放され、プランジャ２５側へ引き込まれる。

【0030】

プランジャ２５が下降し始めると、プランジャ２５の下の樹脂流路の空間（ノズル側）は圧力が高くなり、反対側は低くなる。樹脂は圧力の高い方から低い方へ行こうとする。その際、
スプリング２９の力により、流れる力に抗い第一開閉弁２８が動き、樹脂穴ガイドリング２７の流路を塞ぐ。樹脂が樹脂流路の空間（ノズル側）へと送られた量が計量値となる。この正逆のタイミングの差が少ないほど、計量値が安定する。そのため、スプリングが付勢する。また、材料供給側の弁が圧力で閉じ、逆流しない。

【0031】

射出シリンダ１の先にはオープンノズル４が付けられ、ノズル樹脂出口３６から樹脂が出る。オープンノズル４の凸部とロケートリング３８の凹部とが、いずれも球形状で稜線接触する。通常、オープンノズル４の凸部のＲとロケートリング３８のＲでは方が大きく設定される。図３、図４は、オープンノズル４の凸部とロケートリング３８の凹部とが、接触していない型開き状態の絵を表す。この状態では、熱の分離がなされ、熱伝導がない。この状態においては、オープンノズル４とロケートリング３８とは接触領域を減らし、断熱されている事が好ましい。本実施形態においては、図４に示すように、ロケートリング３８と嵌合する固定プラテン３側に断熱材３７を挟んで別部品にし、熱が伝わらないように工夫している。

【0032】

図２３、２４は、オープンノズルの凸部の先が球形状ではなく平面になっている図を示す。金型に対して面で接触する第二の実施例である。詳しくは後述する。

【0033】

射出シリンダ１の上部には、ノズルタッチバネ４９を介してシリンダバックプレート４７が、射出シリンダホルダ３９にボルトで固定されている。型締めし、ノズルタッチすると、ノズルタッチバネ４９の付勢力でロケートリング３８に押し付けられ、樹脂漏れがないようにシールされる。ノズルタッチバネ４９の付勢力は、生産する樹脂材料に応じて変えることが好ましい。特別な動力が要らず、バネの力と型締め力を利用しているため、簡易な構造であり、装置全体の小型化可能となっている。図６によると、シリンダバックプレート４７は、ボルトでネジ止めされているが、手前側が開放されている。すなわち、プランジャ２５とはＵ溝で逃げており、着脱交換も容易である。着脱方法は、図１８〜２２で説明する。

【0034】

図５は、本発明による射出機構を堅型射出成形機に応用した他の実施形態を模式的に表す断面図である。プランジャが加工した状態を表す射出拡大断面図であり、ノズルとしてシャットオフノズル５を搭載している図５に示すように、ノズルヘッドの後部にバネを内蔵し、ピンが上下に出入りすることで樹脂材料を遮断するタイプである。樹脂材料の圧力差を利用して、ピンが上下する機構である。シャットオフノズル５の先端部が微小なテーパ部を形成し、ノズルプレート１６と嵌合する。

【0035】

図２３、２４は、オープンノズル４の凸部の先が球形状ではなく平面になっており、樹脂材料の吐き出し口に交換出口７２が設けられ別体化されている。金型とは面で接触する第二の実施例である。交換出口７２は六角ネジの形状になっており、装置下から、上に向かってノズルの凸部にねじ込まれている。ノズルの凸部には雌ネジが切られており、交換出口７２と螺合する。交換出口７２の中央には樹脂が通過する穴であるノズル樹脂出口３６が設けられている。本実施形態においては、φ０.５〜２.０の径の中から、生産する樹脂により選択して、交換できる。ネジ頭が六角形状であるため、ボックスレンチ等で着脱交換が可能である。

【0036】

ガラス入りの樹脂や長繊維の樹脂はノズルの交換出口７２に相当する部分の流路の摩耗が激しく、消耗品扱いであった。一度摩耗してしまうと、成形条件が変化し、成形品の寸法変化が発生し、安定した生産ができない。従来は、ノズルと加熱シリンダごと装置から外し、ノズルは廃棄する必要があった。また、このノズル樹脂出口３６の流路径の違いにより、残留圧力の差が生じ、糸引きが発生して生産が止、まってしまうことがあった。流路の交換出口７２のみを交換する事で、樹脂材料のうち粘性が水程度であるような液体成形にも対応でき、ノズル全体を廃棄する必要がない。また、たとえガラス入りの樹脂等で樹脂流路径が摩耗しても、加熱シリンダやノズルを装置から外すことなく、そのまま交換することができる。

【0037】

以下、その交換について説明する。図２５は、本実施形態の堅型射出成形機を下側から見上げた状態の斜視図であり、金型が外れた状態である。金型さえ外れれば、ノズル凸部に容易にアクセスでき、レンチでの交換出口７２の交換が可能になっている。従って、生産を止めずることなく、交換出口７２を交換するだけで糸引き等の発生に対処できる。型開きの状態で行うと、スペースが広がり作業がしやすい。交換出口７２は、小さい部材で作れば作るほど、そのものを安く作れ、交換、調達も容易であり、ランニングコストもかからない。交換出口７２の六角形状の頭にシール材を仕込み、オープンノズル４の面と合わせると、樹脂漏れもしにくくすることができる。また、ネジ部の一部に精密嵌合部を設けるとシール性が高まり、樹脂漏れがない。

【0038】

図１８、１９で、材料供給する手動のディスペンサ６９の着脱方法を説明する。ディスペンサ６９は２液を混合できるシステムで、図１８には１対１の容量の樹脂を２つのシリンジで押すタイプを示す。２つの円筒の筒の内部に樹脂が入り、後部よりピストンのように押し出される。この円筒部が異形状のもので容量比が変えられるものが市販されており、それに樹脂を封入して用いることができる。ディスペンサ６９の先には雄ネジがあり、リテインナット７４の雌ネジと螺合する。ディスペンサ６９固定時は、リテインナット７４を締める。

【0039】

図１９は、ディスペンサ６９が外れた状態である。カートリッジジョイント７３には、リテインナット７４が流動方向に摺動できるようになっており、ディスペンサ６９側は径がテーパになり抜けないようになっている。カートリッジジョイント７３のディスペンサ６９側の穴径は、ディスペンサ６９の先端部と嵌合する。精密嵌め合いで、人の手で押し込むレベルで挿入できる嵌合い径が好ましい。ディスペンサ６９を取りつける時は、カートリッジジョイント７３のディスペンサ６９側の穴径に押し込み、嵌合させ、リテインナット７４をずらして、ディスペンサ６９の先（嵌合部後ろ）にある雄ねじと、リテインナット７４とで螺合する。

【0040】

リテインナット７４は外径に羽根があり、専用工具が要らず、手で回しやすい形状にしてある。カートリッジジョイント７３は、ミキサホルダ３３に雌ネジがあり、螺合する。図１９には、ネジ部近辺に二方取り加工がしてあり、ここを使ってスパナが入り、締め込める。リテインナット７４のねじは配管用のテーパねじにし、樹脂漏れがないようにする事が好ましい。

【0041】

このように、ディスペンサ６９の先端の嵌合部とねじとで、リテインナット７４を回すだけで着脱ができるため、メンテナンス作業が楽になった。専用工具が要らず、手で回しやすい。

【0042】

図２０、２１、２２で、射出シリンダ１の着脱方法を説明する。作業の前に、まず、金型を外す。

【0043】

図２０は、解体作業の最初の状態を表す。まず、シリンダオサエ４０とノズルくさびブロック７１を外す。シリンダオサエ４０は、Ｕ溝を有し、ミキサホルダ３３の経路外径を逃げ、ミキサホルダ３３のフランジ部（射出シリンダ１との連結側）を抑えて、材料供給機構全体がずれないように、射出シリンダホルダ３９に押さえつけている。射出シリンダ１の外径と、射出シリンダホルダ３９のＵ溝が嵌合し、射出シリンダ１の位置決めがされる（装置正面から見た時のＹ軸方向）。シリンダオサエ４０を取りつけると、ＸＹでの位置決めができる。シリンダオサエ４０と射出シリンダホルダ３９との間には微小隙間があり、シリンダオサエ４０が、ミキサホルダ３３のフランジ部（射出シリンダ１との連結側）とで当接し、挟み込まれることが好ましい。具体的には熱膨張を加味した隙間となっていることが好ましい。プランジャ２５は、プランジャホルダ４８のプランジャガイド３５に対し下から上に止めているネジを外すと、上方向へ支持しているものがなくなり、射出シリンダ１内部へと摺動しながら落ち、樹脂が残っている部位まで下がる。
ノズルオサエ７０を固定しているビスを取り外す。

【0044】

図２１は、解体作業の２番目の状態を表す。ノズルオサエ７０が外され、三角形の形状のシリンダバックプレート４７の固定ネジを緩めると、その下のノズルタッチバネ４９の力でシリンダバックプレート４７が浮き上がる。そのまま、射出シリンダ１を構成するユニットごと、図２１のように傾ける。三角形の形状のシリンダバックプレート４７にはＵ溝があり、プランジャ２５を入れたまま傾けられるように考えられている。

【0045】

更に傾けて、上方向へと引き出すと、図２２のようにユニットごと射出シリンダ１が外れる。ノズルオサエ７０が外された空間と、固定プレート３にも傾けられるだけの逃げ空間が用意され、オープンノズル４がぶつからないようになっている。プランジャ２５だけ交換したい場合は、傾けるだけの図２１の状態で、着脱交換ができる。

【0046】

解体の前にオープンノズル４の先端部の外径部に保護キャップ（樹脂製）をかぶせて作業すると、金型との精密嵌合部が保護され、傾けた時に誤ってぶつけても、キズや打痕がつかない。

【0047】

あらかじめディスペンサ６９を外しておくと、作業は更に楽になる。ユニット全体が小型にしてあるため、重量もさほどなく、女性でも容易に交換ができる。マニュアルに沿って進める事で誰でも交換が容易なため、いちいちサービスマンを呼ぶ必要がない。射出シリンダユニットをもうワンセット予備保管しておくことで、生産を止めることなく連続して成形ができる。

【0048】

取付けは、図２２、２１、２０の順で、上述した説明の逆の順序で進める。まず、射出シリンダユニットごと斜めに挿入する。

【0049】

射出シリンダ１と射出シリンダホルダ３９の嵌合部Ｕ溝は、図では説明していないが、射出シリンダ１がＤ形状になっており、Ｄの突き当て部とＵ溝の底とで位置決めがされ回り止めとなっている。次いでシリンダオサエ４０を取りつけて、ボルトで仮締めする。その後、ノズルオサエ７０とノズルくさびブロック７１を取りつける。

【0050】

プランジャホルダ４８でプランジャガイド３５に向けて下から上にネジをつけ、プランジャ２５を上部に保持する。三角形の形状のシリンダバックプレート４７の固定ネジを締めつけると、シリンダバックプレート４７が下がる。その下のノズルタッチバネ４９の力で、射出シリンダ１が下側に付勢される。最後に、シリンダオサエ４０のボルトで増し締めすることでユニットがしっかりと固定される。

【0051】

シリンダオサエ４０は、ミキサホルダ３３のフランジ部（射出シリンダ１との連結側）とで当接し、射出シリンダ１が、射出シリンダホルダ３９に挟み込まれることが好ましく、熱膨張を加味した嵌合がよい。

【0052】

また、金型を取り付けた後で、シリンダオサエ４０のボルトで増し締めするとユニットがしっかりとさらに金型基準で固定される。

【0053】

上記で説明したように、射出シリンダ１は簡単に着脱ができる。交換作業時間は、２０分〜４０分あれば十分である。専用の資格もいらず、専用工具もいらない。

【0054】

本実施例ではディスペンサ６９で説明したが、自動材料供給機と接続しても構わない。熱硬化性の液体樹脂成形の場合には、リテインナット７４の雌ネジに合うテーパ径の配管にし、上記同様の考えを盛り込めば、着脱は容易である。リテインナット７４外径は手で回しやすい形状にしてあればどんな形状でも良い。カートリッジジョイント７３は、ミキサホルダ３３に雌ネジがあり、螺合する。

【0055】

以下型締め部において説明する。図１は上述した通り、本発明を適用した竪型射出成形機の型締機構部の型締状態を示す概略図である。図１はシングルトグルリンク機構を採用した例で型開状態を示し、以下型締め部において説明する。

【0056】

図１のシングルトグルリンク機構は比較的小型の成形機に適用されている。固定側金型１０を取付ける固定プラテン３はタイバ２４の上部に固定され、可動側金型７を取付ける可動プラテン９は前記タイバ２４に案内される形で保持され、固定側金型１０方向及びその逆である反固定側方向へ移動可能で、ブッシュ６４等によりがたつきの無いように取付けられる。固定プラテン３に固定されたタイバ２４のもう一方はベースプレート４１に固定される。金型の開閉動作はトグルリンク機構によって行われ、トグルリンク機構上１８は可動プラテン９に取付けられ回転可動可能に接続され、トグルリンク機構下１９と連動する。

【0057】

図２の断面図に示すリンク軸ロング５９がベースプレート４１からの部材に固定され、リンク軸ロング５９を支点にして、トグルリンク機構下１９が旋回する。トグルリンク機構下１９の下側には、トグルリンク機構を動作させるための駆動ユニットにリンクカムフォロア５０（図１参照）で接続される。駆動ユニットは、型締モータ４３と、型締モータ４３にベルト、プーリで接続された型締ボールネジ４２で、この型締ボールねじ４２に螺合されたボールねじナットにナットホルダ５１が接続されることで構成される。ナットホルダ５１は前後方向にリンクカムフォロア５０を受けるブロックがあり、型締めボールネジ４２が前後進すると、リンクカムフォアに力が伝達される。尚、本発明の実施例ではサーボモータによる駆動となっているが、その駆動源は油圧あるいは空圧のシリンダ等でもよく、特に限定される物ではない。

【0058】

駆動源となる型締モータ４３の回転動力ベルトとプーリを介し、型締ボールねじ４２を回転させ、螺合されたナットをボールねじの軸に沿って移動させる。

【0059】

型締力の発生は図２の断面図の様にトグルリンク機構のトグルリンク機構上１８と、トグルリンク機構下１９とが直線となると最大型締力を発生する。実際にはトグルリンク機構のトグルリンク機構上１８と、トグルリンク機構下１９が直線となる少し手前で固定金型１０と可動金型７が完全に閉じ、そこからトグルリンク機構が伸びきる時の上方向の移動量分だけタイバ２４が伸ばされ、そのタイバ２４の伸びにより発生する弾性力で型締力を発生させている。

【0060】

型締完了後、射出・冷却工程が完了し、型締モータ４３が型締時とは逆方向に回転しトグルリンク機構各部が型締工程とは逆の動作をすることで型開動作が完了し、製品排出等を行い一連の成形工程が完了する。図１０の状態が型開き状態である。リンク機構が折りたたまれている。

【0061】

＜材料供給量の制御方法＞
以下に、本実施形態における、射出機構への樹脂材料の供給について説明する。本実施形態においては、液状の材料を金型に射出し、金型の温度を上昇させることで材料を熱硬化させる。以下にその制御について詳述する。

【0062】

＜材料供給量の制御方法(手動供給)＞
本実施形態においては、液状の材料を金型に射出し、金型の温度を上昇させることで材料を熱硬化させる。以下にその制御について詳述する。図１２は射出部とシリンダへの材料供給の例を示すフローチャートである。

【0063】

フローチャート開始点では型締めは完了し、射出シリンダ１内には樹脂材料が充填されているものとする。また、材料供給口２３への樹脂材料の供給は作業者が、注入ガンタイプ等の注入器を用いて行うものとする。以後、図１２の流れに沿って材料供給の制御方法を解説する。

【0064】

ステップＳ１０１において、射出モータ２０を駆動し、プランジャ２５を下降位置まで下げ、射出シリンダ１内部の樹脂を、オープンノズル４を経由し金型１０及び金型７内に射出する。

【0065】

ステップＳ１０２では、プランジャ２５の位置を維持し、保圧時間が経過するのを待つ。この保圧時間は使用者が自在に設定出来るものとする。型開き時にオープンノズル４のノズル樹脂出口３６から樹脂材料が垂れる場合には、保圧時間経過後に再度射出モータ２０を逆に動かし、わずかに上昇させるいわゆるサックバックを行って、ノズル樹脂流路６０の残留圧力を除去するとノズルの先端から樹脂材料が垂れるのを防げる。

【0066】

ステップＳ１０３では、射出モータ２０を駆動し、プランジャ２５供給位置へ上昇させる。ここで供給位置は下降位置から射出量/プランジャ径だけ上昇させた位置である。成形品のサイズに合わせて、ユーザが所望の位置に設定できる。大きいサイズの成形品は、その量にあった位置に上昇させる。ユーザーインターフェース上で、成形品の重量、体積を入力することで、自動でサックバック量を制御するようにすることもできる。作業者はプランジャ２５が上昇している間に樹脂材料を材料供給口２３より供給する。作業者が材料を供給するタイミングはシグナルタワーや、表示パネル等で作業者に通知してもよい。また、本実施例では上述した第二開閉弁３２を使用している為、弁の制御は必要ないが、ここで、圧縮エアーや電動による切替弁を使用する装置構成でもよい。その場合はステップＳ１０３の前に切替弁を開いておき、プランジャ２５が供給位置へ上昇した後、切替弁を閉じればよい。

【0067】

以上が、１サイクルの動作となる。引き続き成形を行う場合は、型締め後に再度ステップＳ１０１から行えば良い。

【0068】

＜材料供給量の制御方法(自動供給)＞
図１３は射出部とシリンダへの材料供給の他の例を示すフローチャートである。

【0069】

フローチャート開始点では型締めは完了し、射出シリンダ１内には樹脂材料が充填されているものとする。

【0070】

外部供給装置の材料供給を射出シリンダ１へ押し出す圧力Ｐｄは、第二開閉弁３２におけるチェック弁開放の必要圧力Ｐｏより大きく、第１開閉弁２８におけるノズル射出の必要圧力Ｐｎより低いものとする。つまりＰｎ＞Ｐｄ＞Ｐｏとなるものとする。

【0071】

フローチャート開始点では型締めは完了し、射出シリンダ１内には樹脂材料が充填されているものとする。また、材料供給口２３への樹脂材料の供給は材料供給機で行うものとする。供給装置は、供給経路に電磁弁をつけ供給のＯＮ/ＯＦＦを切り替え、射出シリンダ１の手前に脱気装置を介在させ、樹脂材料の気泡を射出シリンダ１への供給前に抜いてから供給する。脱気装置は遠心力を利用した分離気等が優れる。樹脂の搬送力は、エアーによる空圧で搬送するものや、電動ポンプで送る機構の装置等様々であり、ＩＯ信号を接続すれば、どの装置にも対応可能である。

【0072】

材料供給機は成形機とＩＯ信号、または通信信号で電気的に接続され、成形機の指示で樹脂材料の供給、停止を切り替えられる。以後、図１３の流れに沿って材料供給の制御方法を解説する。

【0073】

ステップＳ１２１において、射出モータ２０を駆動し、プランジャ２５を下降位置まで下げ、射出シリンダ１内部の樹脂材料を、ノズル部を経由して射出する。

【0074】

ステップＳ１２２では、プランジャ２５の位置を維持し、保圧時間が経過するのを待つ。この保圧時間は使用者が自在に設定出来るものとする。型開き時にオープンノズル４より樹脂材料が垂れる場合には、保圧時間経過後に射出モータ２０をわずかに上昇させ、ノズル内部の樹脂圧力を低下させる、いわゆるサックバックを行っても良い。

【0075】

ステップＳ１２３では型締め部が型開き動作を行うのを待つ。型開き動作は完全に開き切るまで待つ必要はなく、カセット型固定側型板１０とオープンノズル４に隙間が空けば良い。

【0076】

ステップＳ１２４では、外部材料供給機に材料供給を指示する。

【0077】

ステップＳ１２５では、プランジャ上昇ディレイ時間が経過するのを待つ。プランジャ上昇ディレイ時間は、材料供給機に供給指示をしてから、実際に材料供給口２３に樹脂材料が押し出されるまでの時間を待つ。本実施例では１００ｍｓとしている。この時間の最適な設定値は使用する材料供給機によって変わる為、複数の材料供給機を使い分ける場合には、作業者が自由に設定できるようにしても良い。

【0078】

ステップＳ１２６では、射出モータ２０を駆動し、プランジャ２５を供給位置へ上昇させる。ここで供給位置とは下降位置から射出量/プランジャ径だけ上昇させた位置である。また、本実施例では第１開閉弁２８にチェック弁を使用している為、弁を直接制御する必要はないが、圧縮エアーや電動による切替弁を使用してもよい。その場合はステップＳ１２４の前に切替弁を開いて置くと良い。

【0079】

ステップＳ１２７では、供給停止ディレイ時間が経過するのを待つ。供給停止ディレイタイマはプランジャ２５が上昇停止した後、樹脂材料がプランジャ２５内に完全に充填されるまでの時間を待つ。本実施例では１００ｍｓとしている。

【0080】

ステップＳ１２８では、外部材料供給機に材料供給の停止を指示する。

【0081】

以上が、１サイクルの動作となる。引き続き成形を行う場合は、型締め後にステップＳ１２１から行えば良い。

【0082】

＜材料供給量の制御方法(パージ動作)＞
図１４は射出部とシリンダへのパージ動作の例を示すフローチャートである。

【0083】

成形を繰り返し行うと、射出シリンダ１内に樹脂材料から発生したエアーが残留したり、一部の樹脂材料は排出されず、射出シリンダに残留し続ける事が想定される。本パージ動作では、これらの残留エアーや残留樹脂を射出シリンダ１内から排出させるのが目的である。

【0084】

本パージ動作は材料射出前後に行う。実行頻度は本実施例では数サイクルに１度の頻度で行う事を想定しているが、毎回実行する事を含み、それ以外の頻度であっても構わない。また、実行頻度は作業者が自由に変更出来るものや、使用する材料によって自動で最適な実行頻度を選択するようなものでも構わない。

【0085】

本実施例ではフローチャート開始点では型締めは開いており、オープンノズル４の下部にはスペースがあるものとする。パージトレイはアクチュエータに取り付けられており、オープンノズル４下部と型締めの可動範囲外とを移動できるように設けられている。パージトレイのアクチュエータは前記の移動が可能であれば何でも良く、例えば駆動源圧縮空気を原動力としたシリンダを使用しても、電動式モータを使用したものでも良い。

【0086】

射出シリンダ１内には樹脂材料が充填されているものとする。以後、図１４の流れに沿って材料供給の制御方法を解説する。

【0087】

ステップＳ１４１では、パージ動作を行うか判断する。実行頻度設定によってパージ動作を実行する場合はステップＳ１４２に進み、パージ動作を行わず通常の成形動作を行う場合はステップＳ１４６へ進む。

【0088】

ステップＳ１４２では、パージトレイをパージ位置に移動させる。パージ位置とはパージトレイがオープンノズル４下部にある位置である。

【0089】

ステップＳ１４３では、射出モータ２０を駆動し、プランジャ２５を射出シリンダ１の最下降点へ下降させる。本実施例ではパージ時のプランジャ２５の下降位置を最下降点とし、成形時のプランジャ２５の下降位置を射出位置としているが、この二つは同じ位置でもよい。

【0090】

ステップＳ１４４では、パージ保圧時間が経過するのを待つ。

【0091】

ステップＳ１４５では、パージトレイを待機位置へ移動させる。待機位置とは型締め時にパージトレイが装置と干渉しない位置である。パージトレイ上には排出された樹脂材料が残っているが、これは作業者が取り除いてもよいし、パージトレイにさらにアクチュエータを付け、排出動作をさせてもよい。排出動作は、樹脂材料が取り除ければどのような動作を行わせてもよい。例えば旋回を行い、パージトレイを１８０℃旋回させ、待機位置下部に取り付けられた廃材入れに樹脂材料を落とすといった動作が出来る。もしくは、パージトレイが待機位置に移動したことに伴って廃材入れへの排出経路が連通し、待機位置に移動することでパージトレイからの樹脂材料の除去が可能なように構成されていてもよい。パージトレイの形状は、図示はしていないが箱形状でも良いし、板状でも良い。箱形状にして、側面にガラス窓を入れると樹脂が出たか出ていないかが外からでも視認できる。トレイの柄が、ロボシリンダと連結されていることが好ましい。

【0092】

ステップＳ１４６では型締め部が型締め動作を開始する。以後ステップＳ１４７〜ステップＳ１５１は型締め動作と並行して行われる。

【0093】

ステップＳ１４７では、外部材料供給機に材料供給を指示する。

【0094】

ステップＳ１４８では、プランジャ上昇ディレイ時間が経過するのを待つ。プランジャ上昇ディレイ時間は、材料供給機に供給指示をしてから、実際に材料供給口２３に樹脂材料が押し出されるまでの時間を待つ。本実施例では１００ｍｓとしている。この時間の最適な設定値は使用する材料供給機によって変わる為、複数の材料供給機を使い分ける場合には、作業者が自由に設定できるようにしても良い。

【0095】

ステップＳ１４９では、射出モータ２０を駆動し、プランジャ２５を供給位置へ上昇させる。ここで供給位置は最下降位置から射出量/プランジャ径＋（射出位置-最下降位置)だけ上昇させた位置である。また、本実施例では第１開閉弁２８にチェック弁を使用している為、弁の制御は必要ないが、ここで、圧縮エアーや電動による切替弁を使用してもよい。その場合はステップＳ１４９の前に切替弁を開いて置くと良い。

【0096】

ステップＳ１５０では、供給停止ディレイ時間が経過するのを待つ。供給停止ディレイタイマはプランジャ２５が上昇停止後、樹脂材料がプランジャ２５内に完全に充填されるまでの時間を待つ。本実施例では１００ｍｓとしている。

【0097】

ステップＳ１５１では、外部材料供給機に材料供給の停止を指示する。

【0098】

以上が、パージ動作を行う時の１サイクルの動作となる。引き続き成形を行う場合は、上述した実施形態のステップＳ１２１から行えば良い。また、パージ動作を繰り返し行う場合はステップＳ１４１から繰り返し行う。連続してパージを行う場合には最終サイクル以外はステップＳ１４６の型締め開始を行う必要はない。

【0099】

以上説明した本実施形態の竪型射出成形機では、図２１等に示すように、射出シリンダ１を射出シリンダホルダ３９に対して一側方から着脱可能な構成とし、更に射出シリンダ１を射出シリンダホルダ３９に装着固定するときにはバネの力と型締め力を利用する簡易な構成としているので、射出シリンダ１の着脱及びその後の清掃（メンテナンス）が簡単であり、装置全体の小型化にも極めて有利な構成となる。また、本実施形態の縦型射出成形機では、図４等に示すように、射出シリンダ１内にてプランジャ２５を駆動制御してその軸方向に上下動させるだけで、このプランジャ２５の先端部に連結されたプランジャヘッド２６に設けられた第一開閉弁２８の作動により射出シリンダ１内の材料供給（上流）側空間と材料射出側（下流）側空間との間で圧力差を簡便に調整できるため、射出シリンダ１の構成が複雑化することなく、材料供給と射出動作とを効率良く実施することができ、装置の小型化にも有効である。また、上記の実施形態において説明したように、金型の型締については、トグルリンク機構（シングルトグルリンク）を用いており、トグルリンク機構下１９を旋回させるだけで簡易に型締力を発生させることができ、この構造も併せて採用することにより、装置全体の更なる小型化が可能となる。

【0100】

＜材料供給量の制御方法(自動運転 バルブ制御)＞
（第二実施形態）
図１５は射出部とシリンダへの射出動作の例を示すフローチャートである。これまで説明した実施形態と異なり、射出シリンダ１の供給部（第一開閉弁２８）にチェック弁ではなく、圧縮エアーや電動で動作する切替弁を使用している。また、オープンノズル４とカセット型固定側型板１０の間にも圧縮エアーや電動で動作する切替弁を使用している。上記実施形態に比べ、材料供給時の圧力差によって、オープンノズル４からの樹脂材料の流出や、チェック弁部からの樹脂材料の逆流が起こりづらい。

【0101】

射出シリンダ１の材料供給部（第一開閉弁２８）に設置されたバルブを材料供給バルブ、オープンノズル４とカセット型固定側型板１０の間に設置されたバルブをノズルバルブとする。

【0102】

本実施例ではフローチャート開始点では型締めは閉じているものとする。また、材料供給バルブとノズルバルブは共に閉まっているものとする。外部材料供給は事前に供給指示を出しておき、材料供給バルブを開けば樹脂材料はシリンダ内に流れ込むようにしておく。以後、フローチャートの流れに沿って動作内容を解説する。

【0103】

ステップＳ１６１ではノズルバルブを開き、ノズルから流出する樹脂材料が下方（金型）へ排出されるようにしている。

【0104】

ステップＳ１６２ではディレイ時間が経過するのを待つ。ディレイ時間はノズルバルブの動作時間にマージンを追加したものでよく、例えば１００ｍｓで動作するものとする。

【0105】

ステップＳ１６３において、射出モータ２０を駆動し、プランジャ２５を下降位置まで下げ、射出シリンダ１内部の樹脂を、ノズル部を経由し金型へ射出する。

【0106】

ステップＳ１６４において、保圧時間が経過するのを待つ。保圧時間の経過後は、ステップＳ１６５において、ノズルバルブを閉じる。

【0107】

ステップＳ１６６ではディレイ時間が経過するのを待つ。ディレイ時間はノズルバルブの動作時間にマージンを追加したものでよく、例えば１００ｍｓで動作するものとする。また、型締め動作部はこの時点で型開き動作を開始して良い。

【0108】

ステップＳ１６７において、材料供給バルブを開き、射出シリンダ１内部に樹脂材料を流入させる。

【0109】

ステップＳ１６８ではディレイ時間が経過するのを待つ。ディレイ時間はノズルバルブの動作時間にマージンを追加したものでよく、例えば１００ｍｓで動作するものとする。

【0110】

ステップＳ１６９では、射出モータ２０を駆動し、プランジャ２５を供給位置へ上昇させる。ここで供給位置は下降位置から射出量/プランジャ径だけ上昇させた位置である。

【0111】

ステップＳ１７０において、では供給停止ディレイ時間が経過するのを待つ。供給停止ディレイ時間はプランジャ２５の上昇が停止してから、材料がシリンダ内に完全にいきわたるまでの時間で良い。例えば２００ｍｓで動作するものとする。

【0112】

ステップＳ１７１において、材料供給バルブを閉じる。

【0113】

以上が、１サイクルの動作となる。引き続き成形を行う場合は、型締め後にステップＳ１２１から行えば良い。

【0114】

＜材料供給量の制御方法(自動運転 ２次供給動作)＞
（第三実施形態）
図１６は射出部とシリンダへの射出動作の他の例を示すフローチャートである。第一実施形態と異なり、材料供給部にシリンダとそれを動作させるモータが設置されている。充填を２工程で行う事により、外部材料供給機の樹脂材料の射出圧力が安定していない場合でも、シリンダ内へのシリンダへの樹脂材料の供給圧を一定に保つ事が出来る為、射出シリンダ１の射出量を安定させる事が出来る。

【0115】

外部供給装置の材料供給を材料供給シリンダへ押し出す圧力Ｐｄは、チェック弁開放の必要圧力Ｐｏより小さいＰｄ＜Ｐｏとなる。もし、Ｐｄ≧Ｐｏとなる外部材料供給装置を使用する場合は、材料供給シリンダと外部材料供給機の間に流路を開閉できるバルブを設置し、外部材料供給機に常に材料供給指示を出して置き、バルブの開閉指示で樹脂材料の投入と停止を制御しても良い。

【0116】

本実施例の追加機構の説明をする。ミキサホルダ３３後部に材料供給シリンダと材料供給プランジャを持つ。材料供給プランジャは材料供給モータと連結し、プランジャは前後に動作出来る。材料供給シリンダは外部材料供給機と連結された材料供給口と、材料供給口を開閉する材料供給バルブを持つ。外部材料供給機に材料供給指示を出し、材料供給バルブを開くと樹脂材料は材料供給シリンダ内に流れ込む。材料供給バルブは圧縮空気を使用したものでも、電動式のものでも良い。

【0117】

以後、図１６の流れに沿って材料供給の制御方法を解説する。

【0118】

ステップＳ１８１において、射出モータ２０を駆動し、プランジャ２５を下降位置まで下げ、射出シリンダ１内部の樹脂を、ノズル部を経由して射出する。

【0119】

ステップＳ１８２では、プランジャ２５の位置を維持し、保圧時間が経過するのを待つ。この保圧時間は使用者が自在に設定出来るものとする。型開き時にオープンノズル４より樹脂材料が垂れる場合には、保圧時間経過後に射出モータ２０をわずかに上昇させ、ノズル内部の樹脂圧力を低下させる、いわゆるサックバックを行っても良い。

【0120】

ステップＳ１８３では型締め部が型開き動作を行うのを待つ。型開き動作は完全に開き切るまで待つ必要はなく、カセット型固定側型板１０とオープンノズル４に隙間が空けば良い。

【0121】

ステップＳ１８４では材料供給モータを前進し、材料供給シリンダを前進させる。この時、材料供給シリンダが樹脂材料を押す力は材料供給口２３のチェック弁を開閉させる圧力より、高い。材料供給モータの制御方法はトルク制御が望ましいが、前記のような相対的な圧力関係を満たしていれば、他の制御方法でも良い。

【0122】

ステップＳ１８４では材料供給モータを前進し、材料供給シリンダを前進させる。この時、材料供給シリンダが樹脂材料を押す圧力Ｐｍは材料供給口２３のチェック弁（第に開閉弁３２）開放の必要圧力Ｐｏより高く、ノズル射出必要圧力Ｐｎより低くなっている。つまりＰｎ＞Ｐｍ＞Ｐｏとなる。

【0123】

ステップＳ１８５では、射出モータ２０を駆動し、プランジャ２５を供給位置から弁閉じ量分上昇させた位置で停止させる。ここで供給位置は下降位置から射出量/プランジャ径だけ上昇させた位置である。弁閉じ量についてＳ１８８で解説する。この時点で、射出シリンダ１内は樹脂材料で満たされている。

【0124】

ステップＳ１８６では、供給停止ディレイ時間が経過するのを待つ。このタイマはプランジャ２５が上昇を停止してから材料供給部から送られる樹脂材料が射出シリンダ１に満たされるまでの時間である。この時間は樹脂材料の種類によって設定値を変える必要があり、作業者がタイマ値を自由に設定できるようにしても良い。また、作業者から指示された樹脂材料によって自動的にタイマ値を決定するものでも良い。

【0125】

ステップＳ１８７では、射出モータ２０を停止し、プランジャ２５を供給位置へ上昇させる。

【0126】

ステップＳ１８８では、材料供給シリンダが停止するのを待つ。射出モータ２０を駆動し、プランジャ２５を弁閉じ量分下降させる。この時シリンダ内圧Ｐｉはノズル射出必要圧力Ｐｎより低くチェック弁閉必要圧力Ｔｃよりも高い、つまりＰｎ＞Ｐｉ＞Ｐｃが成り立つようになっている。内圧の調整方法は弁閉じ量で行う。この数値は作業者が自由に調整できるようにしても良い。また、射出シリンダの内部圧力検知手段を設置し、内圧を監視しながら、動的に定めても良い。

【0127】

ステップＳ１８８では、外部材料供給機へ材料供給指示を出す。また、材料供給シリンダと外部材料供給機の間にバルブを設置した場合は、バルブを開く。

【0128】

ステップＳ１８９では、材料供給プランジャ後退ディレイ時間が経過するのを待つ。このタイマは材料供給シリンダ内に樹脂材料が満たされるまでの時間である。また、材料供給シリンダと外部材料供給機の間にバルブを設置した場合は、その動作時間も含める。

【0129】

ステップＳ１９０では、材料供給モータを動作させ、材料供給シリンダを後退位置に移動させる。

【0130】

ステップＳ１９１では、供給停止ディレイ時間が経過するのを待つ。このタイマは材料供給シリンダ内に樹脂材料が満たされるまでの時間である。

【0131】

ステップＳ１８８では、外部材料供給機へ材料供給停止指示を出す。また、材料供給シリンダと外部材料供給機の間にバルブを設置した場合は、バルブを閉じる。

【0132】

本発明に係る射出成形機およびその制御方法は、以上説明した実施形態に限られず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。

【符号の説明】

【0133】

１. 射出シリンダ
２. バンドヒータ
３. 固定側プラテン
４. オープンノズル
５. シャットオフノズル
６. 固定側型板ホルダ
７. カセット型可動側型板
８. カセット型受板
９. 可動側型板ホルダ
１０. カセット型固定側型板
１１. カセット型リターンピン
１２. カセット型エジェクタピン
１３. カセット型エジェクタプレート
１４. Ｏリング
１５. 弁爪
１６. ノズルプレート
１７. 射出ボールねじ
１８. トグルリンク機構上
１９. トグルリンク機構下
２０. 射出モータ
２１. 射出ベルト
２２. 射出ボールねじ
２３. 材料供給口
２４. タイバ
２５. プランジャ
２６. プランジャヘッド
２７. 樹脂穴ガイドリング
２８. 第一開閉弁
２９. スプリング
３０. ミキサ
３１. チェックホルダ
３２. 第二開閉弁
３３. ミキサホルダ
３４. ガイドポスト
３５. プランジャガイドプレート
３６. ノズル樹脂出口
３７. 断熱板
３８. ロケートリング
３９. 射出シリンダホルダ
４０. シリンダオサエ
４１. ベースプレート
４２. 型締ボールネジ
４３. 型締モータ
４４. ボールネジサポート前
４５. 従動プーリ
４６. 駆動プーリ
４７. シリンダバックプレート
４８. プランジャホルダ
４９. ノズルタッチバネ
５０. リンクカムフォロア
５１. ナットホルダ
５２. 射出軸受け
５３. メインフレーム
５４. 電装ＢＯＸ
５５. キャスター
５６. アンカーＬアングル
５７. レベルパッド
５８. リンク軸
５９. リンク軸ロング
６０. ノズル樹脂流路
６１. シリンダ樹脂流路
６２. 合流通路
６３. 分岐点
６４. ブッシュ
６５. シール
６６. ホルダ足
６７. 射出センサフラッグ
６８. 射出センサ取り付け板
６９. ディスペンサ
７０. ノズルオサエ
７１. ノズルくさびブロック
７２. 交換出口
７３. カートリッジジョイント
７４. リテインナット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】