特開2023-93235シャットオフノズルの異常診断方法、射出装置、および射出成形機
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023093235
(43)【公開日】2023-07-04
(54)【発明の名称】シャットオフノズルの異常診断方法、射出装置、および射出成形機
(51)【国際特許分類】
B29C 45/17 20060101AFI20230627BHJP
B29C 45/76 20060101ALI20230627BHJP
【ＦＩ】
B29C45/17
B29C45/76
【審査請求】未請求
【請求項の数】19
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021208749
(22)【出願日】2021-12-22
(71)【出願人】
【識別番号】000004215
【氏名又は名称】株式会社日本製鋼所
(74)【代理人】
【識別番号】100097696
【弁理士】
【氏名又は名称】杉谷 嘉昭
(74)【代理人】
【識別番号】100147072
【弁理士】
【氏名又は名称】杉谷 裕通
(72)【発明者】
【氏名】中山 清貴
【テーマコード（参考）】
4F206
【Ｆターム（参考）】
4F206AM14
4F206AM19
4F206AM32
4F206AP03
4F206AP11
4F206AP19
4F206AR03
4F206JA07
4F206JL02
4F206JL09
4F206JM04
4F206JM05
4F206JN06
4F206JP14
4F206JP18
4F206JP22
4F206JP27
4F206JP30
4F206JQ27
4F206JQ55
4F206JQ57
4F206JQ88
(57)【要約】
【課題】交換すべきか否かを判断することができるシャットオフノズルの異常診断方法を提供する。
【解決手段】本開示は、ノズル部（２５）と、その外周面から内部の射出流路（３４）に達する軸方向に対して斜めに形成されているニードル孔（３６）に入れられているニードル弁（２６）と、からなるシャットオフノズル（５）を備えた射出装置（３）を対象とする。ニードル弁（２６）を前進させて射出流路（３４）を閉鎖した状態にし、この状態でスクリュ（２０）を駆動して射出材料に圧力を印可する。ニードル孔（３６）から、もしくはノズル部の先端の射出口（４１）からの射出材料漏れ（４３、４４）の有無を検出するようにする。
【選択図】図４
【解決手段】本開示は、ノズル部（２５）と、その外周面から内部の射出流路（３４）に達する軸方向に対して斜めに形成されているニードル孔（３６）に入れられているニードル弁（２６）と、からなるシャットオフノズル（５）を備えた射出装置（３）を対象とする。ニードル弁（２６）を前進させて射出流路（３４）を閉鎖した状態にし、この状態でスクリュ（２０）を駆動して射出材料に圧力を印可する。ニードル孔（３６）から、もしくはノズル部の先端の射出口（４１）からの射出材料漏れ（４３、４４）の有無を検出するようにする。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
加熱シリンダと、
前記加熱シリンダに入れられたスクリュと、
前記加熱シリンダに設けられているシャットオフノズルと、を備え、
前記シャットオフノズルは射出材料を流す射出流路が軸方向に形成されているノズル部と、
ニードル弁と、を備え、
前記ニードル弁は、前記ノズル部の外周面から前記射出流路に達している前記軸方向に対して斜めに開けられているニードル孔に対して隙間を介して入れられて進退して前記射出流路を開閉するようになっている射出装置において、
前記ニードル弁を前進させて前記射出流路を閉鎖した状態にする射出流路閉鎖工程と、
前記射出流路が閉鎖された状態で前記スクリュを駆動して前記射出材料に圧力を印可し、前記ニードル孔から、もしくは前記ノズル部の先端の射出口からの射出材料漏れの有無を検出する摩耗検査工程と、を備える、シャットオフノズルの異常診断方法。
前記加熱シリンダに入れられたスクリュと、
前記加熱シリンダに設けられているシャットオフノズルと、を備え、
前記シャットオフノズルは射出材料を流す射出流路が軸方向に形成されているノズル部と、
ニードル弁と、を備え、
前記ニードル弁は、前記ノズル部の外周面から前記射出流路に達している前記軸方向に対して斜めに開けられているニードル孔に対して隙間を介して入れられて進退して前記射出流路を開閉するようになっている射出装置において、
前記ニードル弁を前進させて前記射出流路を閉鎖した状態にする射出流路閉鎖工程と、
前記射出流路が閉鎖された状態で前記スクリュを駆動して前記射出材料に圧力を印可し、前記ニードル孔から、もしくは前記ノズル部の先端の射出口からの射出材料漏れの有無を検出する摩耗検査工程と、を備える、シャットオフノズルの異常診断方法。
【請求項2】
前記シャットオフノズルはカメラを備え、前記摩耗検査工程における前記射出材料漏れの有無の検出は前記カメラによって得た前記シャットオフノズルの画像によって判断する、請求項１に記載のシャットオフノズルの異常診断方法。
【請求項3】
前記画像からの前記射出材料漏れの検出は、前記画像の輝度の変化により判定する、請求項２に記載のシャットオフノズルの異常診断方法。
【請求項4】
前記摩耗検査工程は、前記スクリュを駆動して射出圧力に相当する第１の圧力を前記射出材料に印可する第１の圧力印可工程を備えている、請求項１～３のいずれかの項に記載のシャットオフノズルの異常診断方法。
【請求項5】
前記摩耗検査工程は、前記第１の圧力印可工程の後に前記スクリュにより前記射出材料に対して前記第１の圧力より小さい第３の圧力を印可して規定時間維持する第３の圧力印可工程を備えている、請求項４に記載のシャットオフノズルの異常診断方法。
【請求項6】
前記摩耗検査工程は、前記スクリュにより計量時の背圧に相当する第２の圧力を前記射出材料に印可する第２の圧力印可工程を備えている、請求項１～５のいずれかの項に記載のシャットオフノズルの異常診断方法。
【請求項7】
前記摩耗検査工程において、前記ニードル孔からの射出材料漏れが検出された場合、前記ニードル弁と前記ニードル孔の摩耗が発生していると判断する、請求項１～６のいずれかの項に記載のシャットオフノズルの異常診断方法。
【請求項8】
前記摩耗検査工程において、前記射出口からの射出材料漏れが検出された場合、前記ニードル弁の先端部におけるシール異常であると判断する、請求項１～６のいずれかの項に記載のシャットオフノズルの異常診断方法。
【請求項9】
前記摩耗検査工程において、前記スクリュが前進していると共に前記ニードル孔からも前記射出口からも射出材料漏れが不検出のとき、前記スクリュに設けられている逆流防止リングの摩耗が発生していると判断する、請求項１～６のいずれかの項に記載のシャットオフノズルの異常診断方法。
【請求項10】
前記摩耗検査工程は、第１、第２のフェーズと、該第１、第２のフェーズのそれぞれにおいて実施する第１、第２の検査と、を備え、
前記第１のフェーズは、射出圧力に相当する第１の圧力を前記射出材料に印可する第１の圧力印可工程を実施するフェーズであり、
前記第２のフェーズは、計量時の背圧に相当する第２の圧力を前記射出材料に印可する第２の圧力印可工程を実施するフェーズであり、
前記第１の検査は、前記ニードル孔からの前記射出材料漏れを検出する検査であり、
前記第２の検査は、前記射出口からの前記射出材料漏れを検出する検査であり、
前記第１のフェーズを実施して前記第１の検査により前記射出材料漏れを検出したとき前記ニードル弁と前記ニードル孔の摩耗が生じていると判断し、次いで前記第２のフェーズを実施して前記第１の検査により前記射出材料漏れを検出したときは摩耗の量が規定摩耗量を超えていると判断し、不検出のときは前記規定摩耗量以下であると判断し、
前記第１のフェーズを実施して前記第２の検査により前記射出材料漏れを検出したとき、前記ニードル弁の先端部におけるシール異常であると判断する、請求項１～３のいずれかの項に記載のシャットオフノズルの異常診断方法。
前記第１のフェーズは、射出圧力に相当する第１の圧力を前記射出材料に印可する第１の圧力印可工程を実施するフェーズであり、
前記第２のフェーズは、計量時の背圧に相当する第２の圧力を前記射出材料に印可する第２の圧力印可工程を実施するフェーズであり、
前記第１の検査は、前記ニードル孔からの前記射出材料漏れを検出する検査であり、
前記第２の検査は、前記射出口からの前記射出材料漏れを検出する検査であり、
前記第１のフェーズを実施して前記第１の検査により前記射出材料漏れを検出したとき前記ニードル弁と前記ニードル孔の摩耗が生じていると判断し、次いで前記第２のフェーズを実施して前記第１の検査により前記射出材料漏れを検出したときは摩耗の量が規定摩耗量を超えていると判断し、不検出のときは前記規定摩耗量以下であると判断し、
前記第１のフェーズを実施して前記第２の検査により前記射出材料漏れを検出したとき、前記ニードル弁の先端部におけるシール異常であると判断する、請求項１～３のいずれかの項に記載のシャットオフノズルの異常診断方法。
【請求項11】
前記摩耗検査工程は、第３のフェーズと、該第３のフェーズのそれぞれにおいて実施する第１、第２の検査と、を備え、
前記第１の検査は前記ニードル孔からの前記射出材料漏れを検出する検査であり、
前記第２の検査は、前記射出口からの前記射出材料漏れを検出する検査であり、
前記第３のフェーズは、射出圧力に相当する第１の圧力を前記射出材料に印可する第１の圧力印可工程と、前記第１の圧力より小さい第３の圧力を前記射出材料に印可する第３の圧力印可工程と、を備え、
前記第１の圧力印可工程において、前記第１、第２の検査を実施して前記射出材料漏れが不検出であり、前記第３の圧力印可工程において前記スクリュの前進が検出されるとき、前記スクリュに設けられている逆流防止リングの摩耗が発生していると判断する、請求項１～３のいずれかの項に記載のシャットオフノズルの異常診断方法。
前記第１の検査は前記ニードル孔からの前記射出材料漏れを検出する検査であり、
前記第２の検査は、前記射出口からの前記射出材料漏れを検出する検査であり、
前記第３のフェーズは、射出圧力に相当する第１の圧力を前記射出材料に印可する第１の圧力印可工程と、前記第１の圧力より小さい第３の圧力を前記射出材料に印可する第３の圧力印可工程と、を備え、
前記第１の圧力印可工程において、前記第１、第２の検査を実施して前記射出材料漏れが不検出であり、前記第３の圧力印可工程において前記スクリュの前進が検出されるとき、前記スクリュに設けられている逆流防止リングの摩耗が発生していると判断する、請求項１～３のいずれかの項に記載のシャットオフノズルの異常診断方法。
【請求項12】
制御装置と、
加熱シリンダと、
前記加熱シリンダに入れられたスクリュと、
前記加熱シリンダに設けられているシャットオフノズルと、を備え、
前記シャットオフノズルは射出材料を流す射出流路が軸方向に形成されているノズル部と、
ニードル弁と、を備え、
前記ニードル弁は、前記ノズル部の外周面から前記射出流路に達している前記軸方向に対して斜めに開けられているニードル孔に対して隙間を介して入れられて進退して前記射出流路を開閉するようになっており、
前記制御装置は、前記ニードル弁を前進させて前記射出流路を閉鎖した状態にする射出流路閉鎖工程と、
前記射出流路が閉鎖された状態で前記スクリュを駆動して前記射出材料に圧力を印可し、前記ニードル孔から、もしくは前記ノズル部の先端の射出口からの射出材料漏れの有無を検出する摩耗検査工程と、を実施するようになっている、射出装置。
加熱シリンダと、
前記加熱シリンダに入れられたスクリュと、
前記加熱シリンダに設けられているシャットオフノズルと、を備え、
前記シャットオフノズルは射出材料を流す射出流路が軸方向に形成されているノズル部と、
ニードル弁と、を備え、
前記ニードル弁は、前記ノズル部の外周面から前記射出流路に達している前記軸方向に対して斜めに開けられているニードル孔に対して隙間を介して入れられて進退して前記射出流路を開閉するようになっており、
前記制御装置は、前記ニードル弁を前進させて前記射出流路を閉鎖した状態にする射出流路閉鎖工程と、
前記射出流路が閉鎖された状態で前記スクリュを駆動して前記射出材料に圧力を印可し、前記ニードル孔から、もしくは前記ノズル部の先端の射出口からの射出材料漏れの有無を検出する摩耗検査工程と、を実施するようになっている、射出装置。
【請求項13】
前記射出装置はカメラを備え、前記摩耗検査工程における前記射出材料漏れの有無の検出は前記カメラによって得た前記シャットオフノズルの画像によって判断する、請求項１２に記載の射出装置。
【請求項14】
前記画像からの前記射出材料漏れの検出は、前記画像の輝度の変化により判定する、請求項１３に記載の射出装置。
【請求項15】
前記摩耗検査工程は、射出時の射出圧力に相当する第１の圧力を前記射出材料に印可する第１の圧力印可工程を備えている、請求項１２～１４のいずれかの項に記載の射出装置。
【請求項16】
前記摩耗検査工程は、前記第１の圧力印可工程の後に前記スクリュにより前記射出材料に対して前記第１の圧力より小さい第３の圧力を印可して規定時間維持する第３の圧力印可工程を備えている、請求項１５に記載の射出装置。
【請求項17】
前記摩耗検査工程は、前記スクリュにより計量時の背圧に相当する第２の圧力を前記射出材料に印可する第２の圧力印可工程を備えている、請求項１２～１６のいずれかの項に記載の射出装置。
【請求項18】
制御装置と、
金型を型締する型締装置と、
射出材料を射出する射出装置と、を備えた射出成形機であって、
前記射出装置は、加熱シリンダと、
前記加熱シリンダに入れられたスクリュと、
前記加熱シリンダに設けられているシャットオフノズルと、を備え、
前記シャットオフノズルは射出材料を流す射出流路が軸方向に形成されているノズル部と、
ニードル弁と、を備え、
前記ニードル弁は、前記ノズル部の外周面から前記射出流路に達している前記軸方向に対して斜めに開けられているニードル孔に対して隙間を介して入れられて進退して前記射出流路を開閉するようになっており、
前記制御装置は、前記ニードル弁を前進させて前記射出流路を閉鎖した状態にする射出流路閉鎖工程と、
前記射出流路が閉鎖された状態で前記スクリュを駆動して前記射出材料に圧力を印可し、前記ニードル孔から、もしくは前記ノズル部の先端の射出口からの射出材料漏れの有無を検出する摩耗検査工程と、を実施するようになっている、射出成形機。
金型を型締する型締装置と、
射出材料を射出する射出装置と、を備えた射出成形機であって、
前記射出装置は、加熱シリンダと、
前記加熱シリンダに入れられたスクリュと、
前記加熱シリンダに設けられているシャットオフノズルと、を備え、
前記シャットオフノズルは射出材料を流す射出流路が軸方向に形成されているノズル部と、
ニードル弁と、を備え、
前記ニードル弁は、前記ノズル部の外周面から前記射出流路に達している前記軸方向に対して斜めに開けられているニードル孔に対して隙間を介して入れられて進退して前記射出流路を開閉するようになっており、
前記制御装置は、前記ニードル弁を前進させて前記射出流路を閉鎖した状態にする射出流路閉鎖工程と、
前記射出流路が閉鎖された状態で前記スクリュを駆動して前記射出材料に圧力を印可し、前記ニードル孔から、もしくは前記ノズル部の先端の射出口からの射出材料漏れの有無を検出する摩耗検査工程と、を実施するようになっている、射出成形機。
【請求項19】
前記射出成形機はカメラを備え、前記摩耗検査工程における前記射出材料漏れの有無の検出は前記カメラによって得た前記シャットオフノズルの画像によって判断する、請求項１８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、シャットオフノズルの異常を診断するニードル弁摩耗診断方法、およびシャットオフノズルが設けられている射出装置、ならびにシャットオフノズルが設けられている射出成形機に関するものである。
【背景技術】
【0002】
射出成形機の射出装置に設けられるシャットオフノズルは、射出ノズルの射出材料が流れる流路を開閉していわゆるハナタレを防止することができるようになっている。シャットオフノズルには色々なタイプがあるが、本発明が対象にしているタイプは、例えば特許文献１に記載されているようなタイプになる。すなわちシャットオフノズルは、ノズル部と、このノズル部に対して斜めに設けられたニードル弁とからなる。このタイプのシャットオフノズルは、ノズル部の外周面からノズル部内の射出流路に達する斜めの孔、つまりニードル孔が開けられている。このニードル孔にニードル弁が進退自在に挿入されている。ニードル弁を前進させると射出流路が閉鎖され、後退させると射出流路が開くようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平３－２７４１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ニードル孔とニードル弁の間にはわずかな隙間があり、ニードル弁は滑らかに前進・後退させることができるようになっている。この隙間からわずかに射出材料が漏れ出すことがあり、長期間の運転を経ると漏れた射出材料がシャットオフノズルに設けられているヒータに接触して煙が発生したりする。このような場合シャットオフノズルを清掃しなければならない。しかしながら、長期間の運転によりニードル孔やニードル弁の摩耗により隙間が拡大している場合には、清掃してもすぐに射出材料漏れが発生してしまうのでシャットオフノズルの交換が必要になる。シャットオフノズルには、ニードル弁によるシール異常により、ノズル部の先端から射出材料が漏れることもある。このような場合にも清掃等が必要であるが、摩耗が進行している場合にはやはりシャットオフノズルの交換が必要になる。
【0005】
従来は、シャットオフノズルの交換をすべきなのか否かを判断できない、という課題があった。
【0006】
本開示において、シャットオフノズルを清掃すべきか、交換すべきかを判断することができるシャットオフノズルの異常診断方法を提供する。
【0007】
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示は、ノズル部と、その外周面から内部の射出流路に達する軸方向に対して斜めに形成されているニードル孔に入れられているニードル弁と、からなるシャットオフノズルを備えた射出装置を対象とする。ニードル弁を前進させて射出流路を閉鎖した状態にし、この状態でスクリュを駆動して射出材料に圧力を印可し、ニードル孔から、もしくはノズル部の先端の射出口からの射出材料漏れの有無を検出するようにする。
【発明の効果】
【0009】
本開示は、シャットオフノズルについて清掃すべきか交換すべきかを判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本実施の形態に係る射出成形機を示す正面図である。
【図2】本実施の形態に係るシャットオフノズルと射出装置の一部を示す正面断面図である。
【図3】本実施の形態に係るシャットオフノズルの一部を示す正面断面図である。
【図4】本実施の形態に係るシャットオフノズルの異常診断方法における第１、２のフェーズを示すフローチャートである。
【図5】本実施の形態に係るシャットオフノズルの異常診断方法における第３のフェーズを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、以下の実施の形態に限定される訳ではない。説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜簡略化されている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。また、図面が煩雑にならないように、ハッチングが省略されている部分がある。
【0012】
本実施の形態を説明する。
＜射出成形機＞
本実施の形態に係る射出成形機１は、図１に示されているように、トグル式の型締装置２と、射出装置３と、を備えている。本実施の形態に係る射出装置３にはシャットオフノズル５が設けられ、シャットオフノズル５の近傍にはカメラ６が設けられている。射出成形機１には制御装置４が設けられ、型締装置２、射出装置３、シャットオフノズル５、カメラ６等、は制御装置４に接続され制御装置４によって制御されるようになっている。
＜射出成形機＞
本実施の形態に係る射出成形機１は、図１に示されているように、トグル式の型締装置２と、射出装置３と、を備えている。本実施の形態に係る射出装置３にはシャットオフノズル５が設けられ、シャットオフノズル５の近傍にはカメラ６が設けられている。射出成形機１には制御装置４が設けられ、型締装置２、射出装置３、シャットオフノズル５、カメラ６等、は制御装置４に接続され制御装置４によって制御されるようになっている。
【0013】
＜型締装置＞
型締装置２は、ベッドＢに固定されている固定盤７と、ベッドＢ上をスライド自在に設けられている可動盤８と、型締ハウジング９と、を備えている。固定盤７と型締ハウジング９は複数本のタイバー１１、１１、…により連結されており、可動盤８は固定盤７と型締ハウジング９の間でスライド自在になっている。型締ハウジング９と可動盤８の間には型締機構が、すなわち本実施の形態においてはトグル機構１３が設けられている。固定盤７と可動盤８には、それぞれ固定側金型１５、可動側金型１６が設けられている。従って、トグル機構１３を駆動すると金型１５、１６が型開閉される。
型締装置２は、ベッドＢに固定されている固定盤７と、ベッドＢ上をスライド自在に設けられている可動盤８と、型締ハウジング９と、を備えている。固定盤７と型締ハウジング９は複数本のタイバー１１、１１、…により連結されており、可動盤８は固定盤７と型締ハウジング９の間でスライド自在になっている。型締ハウジング９と可動盤８の間には型締機構が、すなわち本実施の形態においてはトグル機構１３が設けられている。固定盤７と可動盤８には、それぞれ固定側金型１５、可動側金型１６が設けられている。従って、トグル機構１３を駆動すると金型１５、１６が型開閉される。
【0014】
＜射出装置＞
射出装置３は、加熱シリンダ１９と、加熱シリンダ１９内に設けられているスクリュ２０と、スクリュ駆動装置２２と、を備えている。加熱シリンダ１９はスクリュ駆動装置２２に支持されており、スクリュ２０はスクリュ駆動装置２２によって回転方向と軸方向とに駆動されるようになっている。加熱シリンダ１９にはホッパ２３と、次に説明する本実施の形態に係るシャットオフノズル５が設けられている。射出装置３のスクリュ２０には、図２に示されているように、その先端部に逆流防止リング２４が設けられている。
射出装置３は、加熱シリンダ１９と、加熱シリンダ１９内に設けられているスクリュ２０と、スクリュ駆動装置２２と、を備えている。加熱シリンダ１９はスクリュ駆動装置２２に支持されており、スクリュ２０はスクリュ駆動装置２２によって回転方向と軸方向とに駆動されるようになっている。加熱シリンダ１９にはホッパ２３と、次に説明する本実施の形態に係るシャットオフノズル５が設けられている。射出装置３のスクリュ２０には、図２に示されているように、その先端部に逆流防止リング２４が設けられている。
【0015】
このような射出装置３において、制御装置４からの指令により加熱シリンダ１９を加熱して、ホッパ２３から射出材料を供給してスクリュ２０を回転する。そうすると、射出材料が溶融し、逆流防止リング２４を流れてスクリュ２０の先端に送られる。すなわち計量される。射出材料が計量されたら、制御装置４の指令によりスクリュ駆動装置２２を制御してスクリュ２０を軸方向に駆動する。そうすると逆流防止リング２４により射出材料の逆流が防止され、射出材料がスクリュ２０の前進に伴って前方に押し出される。すなわち、射出材料が金型１５、１６に射出される。
【0016】
＜本実施の形態に係るシャットオフノズル＞
本実施の形態に係るシャットオフノズル５は、図２に示されているように、ノズル部２５と、ニードル弁２６と、ニードル弁２６を駆動するニードル弁駆動手段２８と、ニードル弁駆動手段２８を支持する支持構造３０と、を備えている。ノズル部２５は加熱シリンダ１９に対して、アダプタ３２を介して設けられている。
本実施の形態に係るシャットオフノズル５は、図２に示されているように、ノズル部２５と、ニードル弁２６と、ニードル弁２６を駆動するニードル弁駆動手段２８と、ニードル弁駆動手段２８を支持する支持構造３０と、を備えている。ノズル部２５は加熱シリンダ１９に対して、アダプタ３２を介して設けられている。
【0017】
ノズル部２５には、内部に射出材料が流れる流路すなわち射出流路３４が形成されている。射出流路３４はノズル部２５の軸心に形成されている。本明細書において軸方向とは、ノズル部２５の軸の方向を意味するものとする。つまり射出流路３４はノズル部２５の内部に軸方向に形成されている。そして射出流路３４はノズル部２５の先端部において開口し、射出材料が射出される射出口４１になっている。このようなノズル部２５には、その外周面から射出流路３４に達する孔、つまりニードル孔３６も形成されている。ニードル孔３６は軸方向に対して斜めに開けられている。このニードル孔３６にニードル弁２６が進退自在に挿入されている。
【0018】
本実施の形態において、ニードル弁２６は軸径が大きい大径軸部３８と、大径軸部３８の先端に設けられている軸径が小さい小径軸部３９と、小径軸部３９の先端に形成されている半球状の頭部４０とから形成されている。ニードル孔３６には頭部４０を先頭にして小径軸部３９の一部が摺動的に入れられている。ニードル弁２６を駆動するニードル弁駆動手段２８はピストンシリンダユニットからなり支持構造３０によって支持されている。制御装置４（図１参照）からの指令によりニードル弁駆動手段２８を駆動するとニードル弁２６が前進・後退して、頭部４０が射出流路３４を閉鎖・開放するようになっている。射出流路３４を閉鎖すると、射出口４１からの射出材料漏れが防止される。
【0019】
このように構成されているシャットオフノズル５の近傍には、前記したようにカメラ６が設けられている。より詳しく説明すると、カメラ６はノズル部２５のニードル孔３６の出口近傍と射出口４１近傍とを撮影するようになっている。
【0020】
ニードル弁２６を前進させると、前記したように射出口４１からの射出材料漏れが防止されるはずである。しかしながら、ニードル弁２６の頭部４０に射出材料の残存物が蓄積したり、頭部４０の摩耗やノズル部２５の射出流路３４の摩耗が進行したりすると、ニードル弁２６によるシール効果が低下する。後で説明するように、シャットオフノズル５の異常を検出する異常検出方法において、ニードル弁２６の頭部４０により射出流路３４を閉じた状態で射出材料に圧力を印可する。このときカメラ６は、図３に示されているような、射出口４１からの射出材料漏れ４３があるか否かを検出するようにしている。
【0021】
カメラ６は、ニードル孔３６からの射出材料漏れ４４も検出するようになっている。ニードル孔３６の内径は、ニードル弁２６の小径軸部３９の軸径よりわずかに大きく、ニードル弁２６は滑らかに駆動することができるようになっている。正常な状態においては、ニードル孔３６と小径軸部３９の隙間はわずかであるので、射出流路３４内の射出材料はこの隙間からほとんど漏れない。しかしながら、長期間の運転を経るとニードル孔３６とニードル弁２６の小径軸部３９の摩耗により隙間が拡大して、射出材料漏れが生じる。後で説明するようにシャットオフノズル５の異常を検出する異常検出方法において、ニードル弁２６の頭部４０により射出流路３４を閉じた状態で射出材料に圧力を印可する。このときカメラ６は、ニードル孔３６からの射出材料漏れ４４の有無を検出するようにしている。
【0022】
カメラ６は、射出口４１からの射出材料漏れ４３と、ニードル孔３６からの射出材料漏れ４４を検出するが、具体的には次のようにして検出するようになっている。すなわち、制御装置４（図１）はカメラ６において撮影された画像を検査する。そして射出材料漏れ４３、４４が発生していない正常だったときの画像と、次に説明する異常診断方法を実施しているときに撮影した画像を比較して輝度が変化している部分を探す。変化している部分があり、その大きさが規定の大きさ以上になっていれば、射出材料漏れ４３、４４が発生していると判断する。
【0023】
＜本実施の形態に係るシャットオフノズルの異常診断方法＞
本実施の形態に係るシャットオフノズル５の異常診断方法は、第１～３のフェーズから構成されている。第１のフェーズは、ニードル弁２６の頭部４０におけるシールが正常であるか異常であるかの検査、およびニードル孔３６とニードル弁２６の小径軸部３９の摩耗が進行しているか否かの検査を実施する。そして第２のフェーズはニードル孔３６とニードル弁２６の小径軸部３９の摩耗が進行しているときに実施し、摩耗が規定摩耗量に達しているか否かを検査するようになっている。
本実施の形態に係るシャットオフノズル５の異常診断方法は、第１～３のフェーズから構成されている。第１のフェーズは、ニードル弁２６の頭部４０におけるシールが正常であるか異常であるかの検査、およびニードル孔３６とニードル弁２６の小径軸部３９の摩耗が進行しているか否かの検査を実施する。そして第２のフェーズはニードル孔３６とニードル弁２６の小径軸部３９の摩耗が進行しているときに実施し、摩耗が規定摩耗量に達しているか否かを検査するようになっている。
【0024】
第３のフェーズは、独立したフェーズになっており、検出可能な異常について可能な限りすべて検出して問題のある部品を洗い出すようになっている。すなわち、シャットオフノズル５のシール異常や摩耗の有無について検査するだけでなく、さらに逆流防止リング２４の摩耗を検査するようになっている。これによってシャットオフノズル５の分解の作業を１回で済むようにしている。
【0025】
＜第１のフェーズ＞
本実施の形態に係るシャットオフノズル５の異常診断方法の第１のフェーズを実施する。図４に示されているように、ニードル弁２６を前進（ステップＳ０１）させる。つまり制御装置４（図１参照）により、ニードル弁駆動手段２８（図２参照）を駆動してニードル弁２６を前進させる。そうすると頭部４０によりノズル部２５の射出流路３４が閉鎖される。
本実施の形態に係るシャットオフノズル５の異常診断方法の第１のフェーズを実施する。図４に示されているように、ニードル弁２６を前進（ステップＳ０１）させる。つまり制御装置４（図１参照）により、ニードル弁駆動手段２８（図２参照）を駆動してニードル弁２６を前進させる。そうすると頭部４０によりノズル部２５の射出流路３４が閉鎖される。
【0026】
制御装置４は第１の圧力印可工程（ステップＳ０２）を実施する。第１の圧力は制御装置４内に設定されており、射出時の圧力に相当する圧力になっている。この第１の圧力になるようにスクリュ駆動装置２２を駆動してスクリュ２０を介して射出材料に圧力を印可する。この工程で、制御装置４は単に射出工程を実施してもよい。射出工程において制御装置４はスクリュ２０を速度制御する。しかしながら、速度が目標速度に達しない場合には、制御装置４は規定の圧力リミッタを超えないようにスクリュ２０を制御している。この圧力リミッタが実質的に射出時の圧力に相当しており、第１の圧力になっているからである。
【0027】
このステップＳ０２の工程を実施しているとき、射出材料漏れ４３、４４（図３参照）の有無を検出する。まず制御装置４は、カメラ６により画像を得、射出口４１における射出材料漏れ４３の有無を検出する（ステップＳ０３）。もし、射出口４１からの射出材料漏れ４３があれば、シール異常であると判断（ステップＳ０４）する。すなわち、ニードル弁２６の頭部４０におけるシールが異常であると判断する。制御装置４は、シャットオフノズル５の清掃が必要である、あるいは交換が必要であると警報を発する。もし、射出口４１における射出材料漏れ４３がなければ、制御装置４はステップＳ０５に移行する。
【0028】
ステップＳ０５において制御装置４は、ニードル孔３６における射出材料漏れ４４の有無を検査する。もし射出材料漏れ４４が発生していなければ、制御装置４はニードル弁２６とニードル孔３６の摩耗は発生していないと判断（ステップＳ０６）する。ここで第１のフェーズを完了し、制御装置４はシャットオフノズル５に異常はない、とメッセージを出力する。一方ステップＳ０５において、制御装置４が射出材料漏れ４４を検出したら、ニードル弁２６とニードル孔３６の摩耗が発生していると判断（ステップＳ０７）する。制御装置４は摩耗が発生していることを警告する。ここで第１のフェーズは完了する。制御装置４はここで処理を終了してもよい。しかしながら、本実施の形態においては第２のフェーズを引き続き実施する。
【0029】
＜第２のフェーズ＞
第２のフェーズを実施する場合には、ニードル弁２６（図２参照）を前進させて頭部４０により射出流路３４が閉鎖されていることが前提になる。すでに第１のフェーズにおいてステップＳ０１によって射出流路３４が閉鎖されているので、そのままステップＳ０８を実施する。
第２のフェーズを実施する場合には、ニードル弁２６（図２参照）を前進させて頭部４０により射出流路３４が閉鎖されていることが前提になる。すでに第１のフェーズにおいてステップＳ０１によって射出流路３４が閉鎖されているので、そのままステップＳ０８を実施する。
【0030】
ステップＳ０８では、第２の圧力印可工程を実施する。制御装置４はスクリュ駆動装置２２（図１参照）によりスクリュ２０を制御して、射出材料に対して制御装置４に設定されている第２の圧力を印可する。第２の圧力は第１の圧力より小さく、計量時における背圧に相当する。制御装置４は、単に計量工程を実施してもよい。計量工程によって射出材料が計量され、射出材料に第２の圧力が印可されるからである。
【0031】
制御装置４は、カメラ６により画像を得、ニードル孔３６（図３参照）からの射出材料漏れ４４の有無を判断する（ステップＳ０９）。ただし、ニードル孔３６からはすでにステップＳ０７で判断したように射出材料漏れ４４が発生した状態になっている。このステップＳ０９においては、ステップＳ０８の工程において、射出材料漏れ４４の量が増加しているか否かをチェックすることになる。射出材料漏れ４４の量が増加していなければ、ニードル弁２６とニードル孔３６の摩耗は、規定摩耗量に達していないと判断（ステップＳ１０）する。例えばニードル弁２６とニードル孔３６の隙間は０．０３ｍｍより小さいと判断することになる。シャットオフノズル５は、必ずしも交換する必要はなく使用を継続することができる。
【0032】
一方、ステップＳ０９において射出材料漏れ４４の量が増加していることを検出したら、制御装置４はステップＳ１１に移行する。すなわち、ニードル弁２６とニードル孔３６の摩耗は、規定摩耗量に達したと判断（ステップＳ１１）する。例えばニードル弁２６とニードル孔３６の隙間は０．０３ｍｍ以上になったと判断することになる。制御装置４はシャットオフノズル５の交換を促す警報を発する。第２のフェーズを終了する。
【0033】
＜第３のフェーズ＞
本実施の形態に係るシャットオフノズル５の異常診断方法における第３のフェーズを図５によって説明する。まず、制御装置４（図１参照）はステップＳ２１によりニードル弁２６（図２参照）を駆動して頭部４０により射出流路３４を閉鎖する。次いで、制御装置４はスクリュ駆動装置（２２）によりスクリュ（２０）を駆動して射出材料に第１の圧力を印可（ステップＳ２２）する。このとき射出口（４１）からの射出材料漏れ４３（図３参照）の有無をチェックし（ステップＳ２３）、射出材料漏れ４３があればステップＳ２３によりシール異常であると判断する。制御装置４は、シャットオフノズル５の清掃が必要である、あるいは交換が必要であると警報を発し、処理を終了する。
本実施の形態に係るシャットオフノズル５の異常診断方法における第３のフェーズを図５によって説明する。まず、制御装置４（図１参照）はステップＳ２１によりニードル弁２６（図２参照）を駆動して頭部４０により射出流路３４を閉鎖する。次いで、制御装置４はスクリュ駆動装置（２２）によりスクリュ（２０）を駆動して射出材料に第１の圧力を印可（ステップＳ２２）する。このとき射出口（４１）からの射出材料漏れ４３（図３参照）の有無をチェックし（ステップＳ２３）、射出材料漏れ４３があればステップＳ２３によりシール異常であると判断する。制御装置４は、シャットオフノズル５の清掃が必要である、あるいは交換が必要であると警報を発し、処理を終了する。
【0034】
一方、射出材料漏れ４３がなければ、ニードル孔３６からの射出材料漏れ４４（図３参照）の有無をチェック（ステップＳ２５）する。漏れがあれば制御装置４はステップＳ２６により、ニードル弁２６とニードル孔３６とに摩耗があると判断し、摩耗が発生していることを警告する。処理を終了する。しかしながら、ステップＳ２５においてニードル孔３６の射出材料漏れ４４を検出しなければ、制御装置４はステップＳ２７を実施し、シャットオフノズル５には異常がないと判断する。制御装置４は処理を進める。
【0035】
制御装置４は第３の圧力印可工程（ステップＳ２８）を実施する。すなわち、射出材料が制御装置４に設定されている第３の圧力になるようにスクリュ２０を駆動する。第３の圧力は第１の圧力より小さい圧力である。竪型射出成形機においてこのステップＳ２８を実施する場合、スクリュ２０を駆動しているサーボモータの制御を完全に停止して、いわゆるサーボフリーにしてもよい。このようにするとスクリュ２０の自重によって射出材料に圧力が印可されることになる。第３の圧力は、このときに印可される圧力と同程度の大きさの圧力になっている。
【0036】
このように射出材料に第３の圧力を印可したとき、スクリュ２０が前進するか否かをチェック（ステップＳ２９）する。もしスクリュ２０の前進が検出されたら、ステップＳ３０により逆流防止リング２４（図２参照）の摩耗が発生していると判断する。制御装置４（図１参照）は逆流防止リング２４の交換を促す警報を出力する。一方、スクリュ２０の前進が検出されなければステップＳ３１により、逆流防止リング２４は正常であると判断する。制御装置４は処理を終了する。
【0037】
＜本実施の形態の変形例＞
本実施の形態は色々な変形が可能である。例えば、射出材料漏れ４３、４４（図３参照）のチェックにカメラ６を使用しない方法もある。カメラ６の代わりに射出成形機１の制御装置４（図１参照）を操作するオペレータが、目視により射出材料漏れ４３、４４の有無をチェックしてもよい。
本実施の形態は色々な変形が可能である。例えば、射出材料漏れ４３、４４（図３参照）のチェックにカメラ６を使用しない方法もある。カメラ６の代わりに射出成形機１の制御装置４（図１参照）を操作するオペレータが、目視により射出材料漏れ４３、４４の有無をチェックしてもよい。
【0038】
本実施の形態に係るシャットオフノズルの異常診断方法で説明した第１～３のフェーズについても変形が可能である。例えば、第１のフェーズにおいてステップＳ０３とステップＳ０５の順番を入れ替えることができる。同様に、第３のフェーズにおいて、ステップＳ２３とステップＳ２５の順番を入れ替えても良い。もし、シャットオフノズル５（図２参照）の異常がないことが明らかであれば、第３のフェーズにおいてステップＳ２１を実施した後に、ステップＳ２８に移行するようにしてもよい。さらには第２のフェーズは第１のフェーズの後に連続して実施するように説明したが、単独で実施することもできる。第２のフェーズを単独で実施する場合には、制御装置４はニードル弁２６を前進させて頭部４０により射出流路３４を閉鎖し、その後ステップＳ０８を実施するようにする。
【0039】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。以上で説明した複数の例は、適宜組み合わせて実施されることもできる。
【符号の説明】
【0040】
１ 射出成形機 ２ 型締装置
３ 射出装置 ４ 制御装置
５ シャットオフノズル ６ カメラ
７ 固定盤 ８ 可動盤
９ 型締ハウジング １１ タイバー
１３ トグル機構 １５ 固定側金型
１６ 可動側金型 １９ 加熱シリンダ
２０ スクリュ ２２ スクリュ駆動装置
２３ ホッパ ２４ 逆流防止リング
２５ ノズル部 ２６ ニードル弁
２８ ニードル弁駆動手段 ３０ 支持構造
３２ アダプタ ３４ 射出流路
３６ ニードル孔 ３８ 大径軸部
３９ 小径軸部 ４０ 頭部
４１ 射出口 ４３ 射出材料漏れ
４４ 射出材料漏れ
Ｂ ベッド
３ 射出装置 ４ 制御装置
５ シャットオフノズル ６ カメラ
７ 固定盤 ８ 可動盤
９ 型締ハウジング １１ タイバー
１３ トグル機構 １５ 固定側金型
１６ 可動側金型 １９ 加熱シリンダ
２０ スクリュ ２２ スクリュ駆動装置
２３ ホッパ ２４ 逆流防止リング
２５ ノズル部 ２６ ニードル弁
２８ ニードル弁駆動手段 ３０ 支持構造
３２ アダプタ ３４ 射出流路
３６ ニードル孔 ３８ 大径軸部
３９ 小径軸部 ４０ 頭部
４１ 射出口 ４３ 射出材料漏れ
４４ 射出材料漏れ
Ｂ ベッド
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】