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(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】P2024021605
(43)【公開日】2024-02-16
(54)【発明の名称】型締装置、射出成形機及び型締方法
(51)【国際特許分類】
B29C 45/76 20060101AFI20240208BHJP
B29C 45/64 20060101ALI20240208BHJP
【ＦＩ】
B29C45/76
B29C45/64
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022124551
(22)【出願日】2022-08-04
(71)【出願人】
【識別番号】000003458
【氏名又は名称】芝浦機械株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】宮川 穣
【テーマコード（参考）】
4F202
4F206
【Ｆターム（参考）】
4F202AR07
4F202AR11
4F202CA11
4F202CB01
4F202CL32
4F202CL42
4F206AR07
4F206AR11
4F206JA07
4F206JL02
4F206JM02
4F206JN32
4F206JQ11
4F206JQ83
4F206JQ88
(57)【要約】
【課題】型締力の低下を抑制すること。
【解決手段】固定金型２６が取り付けられる固定ダイ２１と、移動金型２７が取り付けられる移動ダイ２２と、移動ダイ２２における固定ダイ２１が配置される側の反対側に配置されるリンクハウジング３０と、型締モータ６０を有して移動金型２７と固定金型２６との開閉と型締めを行う型開閉機構４０と、固定ダイ２１とリンクハウジング３０に連結されるタイバ７０と、タイバ７０のねじ部７１と螺合してリンクハウジング３０に配置されるタイバナット８１を有する型厚調整機構８０と、型開閉機構４０と型厚調整機構８０を制御する制御装置１００と、を備え、制御装置１００は型締めを行う際に、移動金型２７と固定金型２６とが接触する直前で移動金型２７を微速で接近させ、移動金型２７と固定金型２６とが接触したら型締モータ６０を所定期間停止し、所定期間の経過後に型締モータ６０の回転速度を増加させて型締めを行う。
【選択図】図２
【解決手段】固定金型２６が取り付けられる固定ダイ２１と、移動金型２７が取り付けられる移動ダイ２２と、移動ダイ２２における固定ダイ２１が配置される側の反対側に配置されるリンクハウジング３０と、型締モータ６０を有して移動金型２７と固定金型２６との開閉と型締めを行う型開閉機構４０と、固定ダイ２１とリンクハウジング３０に連結されるタイバ７０と、タイバ７０のねじ部７１と螺合してリンクハウジング３０に配置されるタイバナット８１を有する型厚調整機構８０と、型開閉機構４０と型厚調整機構８０を制御する制御装置１００と、を備え、制御装置１００は型締めを行う際に、移動金型２７と固定金型２６とが接触する直前で移動金型２７を微速で接近させ、移動金型２７と固定金型２６とが接触したら型締モータ６０を所定期間停止し、所定期間の経過後に型締モータ６０の回転速度を増加させて型締めを行う。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
固定金型と移動金型とからなる一対の金型のうち前記固定金型が取り付けられる固定ダイと、
前記移動金型が取り付けられると共に、前記固定ダイに取り付けられる前記固定金型に対して前記移動金型が対向する向きで配置される移動ダイと、
前記移動ダイにおける前記固定ダイが配置される側の反対側に配置されるリンクハウジングと、
前記リンクハウジングと前記移動ダイとに連結されて前記リンクハウジングと前記移動ダイとの距離を変化させることが可能なトグルリンクと、前記トグルリンクを動作させる型締モータとを有し、前記型締モータで発生する駆動力によって前記トグルリンクを動作させて前記移動ダイを前記リンクハウジングに対して移動させることにより、前記移動ダイに取り付けられる前記移動金型と前記固定金型との開閉と型締めを行う型開閉機構と、
一端側が前記固定ダイに固定され、他端側が前記リンクハウジングに連結されるタイバと、
前記タイバの他端側に形成されるねじ部と螺合して前記リンクハウジングに配置されるタイバナットを有し、前記タイバナットを回転させることによって前記タイバナットと共に前記リンクハウジングを前記タイバに対して前記タイバの延在方向に相対移動させることにより、前記トグルリンクを介して前記リンクハウジングに連結される前記移動ダイに取り付けられる前記移動金型と前記固定金型との相対的な位置を調整する型厚調整機構と、
前記型開閉機構と前記型厚調整機構を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記金型が開いている状態から前記型開閉機構によって前記金型を閉じて前記型締めを行う際に、前記移動金型と前記固定金型とが接触する直前で前記型締モータの回転を微速回転させることにより前記移動金型を前記固定金型に対して微速で接近させ、前記移動金型と前記固定金型とが接触したら前記型締モータを所定期間停止し、前記所定期間の経過後に前記型締モータの回転速度を増加させて前記型締めを行うことを特徴とする型締装置。
前記移動金型が取り付けられると共に、前記固定ダイに取り付けられる前記固定金型に対して前記移動金型が対向する向きで配置される移動ダイと、
前記移動ダイにおける前記固定ダイが配置される側の反対側に配置されるリンクハウジングと、
前記リンクハウジングと前記移動ダイとに連結されて前記リンクハウジングと前記移動ダイとの距離を変化させることが可能なトグルリンクと、前記トグルリンクを動作させる型締モータとを有し、前記型締モータで発生する駆動力によって前記トグルリンクを動作させて前記移動ダイを前記リンクハウジングに対して移動させることにより、前記移動ダイに取り付けられる前記移動金型と前記固定金型との開閉と型締めを行う型開閉機構と、
一端側が前記固定ダイに固定され、他端側が前記リンクハウジングに連結されるタイバと、
前記タイバの他端側に形成されるねじ部と螺合して前記リンクハウジングに配置されるタイバナットを有し、前記タイバナットを回転させることによって前記タイバナットと共に前記リンクハウジングを前記タイバに対して前記タイバの延在方向に相対移動させることにより、前記トグルリンクを介して前記リンクハウジングに連結される前記移動ダイに取り付けられる前記移動金型と前記固定金型との相対的な位置を調整する型厚調整機構と、
前記型開閉機構と前記型厚調整機構を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記金型が開いている状態から前記型開閉機構によって前記金型を閉じて前記型締めを行う際に、前記移動金型と前記固定金型とが接触する直前で前記型締モータの回転を微速回転させることにより前記移動金型を前記固定金型に対して微速で接近させ、前記移動金型と前記固定金型とが接触したら前記型締モータを所定期間停止し、前記所定期間の経過後に前記型締モータの回転速度を増加させて前記型締めを行うことを特徴とする型締装置。
【請求項2】
前記制御装置は、前記型締モータを停止させる前記所定期間では、前記型開閉機構によって前記金型に付与する最大の型締力の２．０％以上５．０％以下の範囲内の前記型締力を前記金型に付与する請求項１に記載の型締装置。
【請求項3】
前記型締モータを停止させる前記所定期間は、０．３秒以上１．０秒以下の範囲内である請求項１に記載の型締装置。
【請求項4】
請求項１～３のいずれか１項に記載の型締装置と、
内側にスクリュが配置される射出シリンダ内で樹脂材料を溶融し、溶融した前記樹脂材料をノズルから前記金型に射出する射出装置と、
を備えることを特徴とする射出成形機。
内側にスクリュが配置される射出シリンダ内で樹脂材料を溶融し、溶融した前記樹脂材料をノズルから前記金型に射出する射出装置と、
を備えることを特徴とする射出成形機。
【請求項5】
固定金型と移動金型とからなる一対の金型のうち前記固定金型が取り付けられる固定ダイと、
前記移動金型が取り付けられると共に、前記固定ダイに取り付けられる前記固定金型に対して前記移動金型が対向する向きで配置される移動ダイと、
前記移動ダイにおける前記固定ダイが配置される側の反対側に配置されるリンクハウジングと、
前記リンクハウジングと前記移動ダイとに連結されて前記リンクハウジングと前記移動ダイとの距離を変化させることが可能なトグルリンクと、前記トグルリンクを動作させる型締モータとを有し、前記型締モータで発生する駆動力によって前記トグルリンクを動作させて前記移動ダイを前記リンクハウジングに対して移動させることにより、前記移動ダイに取り付けられる前記移動金型と前記固定金型との開閉と型締めを行う型開閉機構と、
一端側が前記固定ダイに固定され、他端側が前記リンクハウジングに連結されるタイバと、
前記タイバの他端側に形成されるねじ部と螺合して前記リンクハウジングに配置されるタイバナットを有し、前記タイバナットを回転させることによって前記タイバナットと共に前記リンクハウジングを前記タイバに対して前記タイバの延在方向に相対移動させることにより、前記トグルリンクを介して前記リンクハウジングに連結される前記移動ダイに取り付けられる前記移動金型と前記固定金型との相対的な位置を調整する型厚調整機構と、
を備える型締装置の型締方法であって、
前記金型が開いている状態から前記型開閉機構によって前記金型を閉じて前記型締めを行う際に、前記移動金型と前記固定金型とが接触する直前で前記型締モータの回転を微速回転させることにより前記移動金型を前記固定金型に対して微速で接近させ、前記移動金型と前記固定金型とが接触したら前記型締モータを所定期間停止し、前記所定期間の経過後に前記型締モータの回転速度を増加させて前記型締めを行うことを特徴とする型締方法。
前記移動金型が取り付けられると共に、前記固定ダイに取り付けられる前記固定金型に対して前記移動金型が対向する向きで配置される移動ダイと、
前記移動ダイにおける前記固定ダイが配置される側の反対側に配置されるリンクハウジングと、
前記リンクハウジングと前記移動ダイとに連結されて前記リンクハウジングと前記移動ダイとの距離を変化させることが可能なトグルリンクと、前記トグルリンクを動作させる型締モータとを有し、前記型締モータで発生する駆動力によって前記トグルリンクを動作させて前記移動ダイを前記リンクハウジングに対して移動させることにより、前記移動ダイに取り付けられる前記移動金型と前記固定金型との開閉と型締めを行う型開閉機構と、
一端側が前記固定ダイに固定され、他端側が前記リンクハウジングに連結されるタイバと、
前記タイバの他端側に形成されるねじ部と螺合して前記リンクハウジングに配置されるタイバナットを有し、前記タイバナットを回転させることによって前記タイバナットと共に前記リンクハウジングを前記タイバに対して前記タイバの延在方向に相対移動させることにより、前記トグルリンクを介して前記リンクハウジングに連結される前記移動ダイに取り付けられる前記移動金型と前記固定金型との相対的な位置を調整する型厚調整機構と、
を備える型締装置の型締方法であって、
前記金型が開いている状態から前記型開閉機構によって前記金型を閉じて前記型締めを行う際に、前記移動金型と前記固定金型とが接触する直前で前記型締モータの回転を微速回転させることにより前記移動金型を前記固定金型に対して微速で接近させ、前記移動金型と前記固定金型とが接触したら前記型締モータを所定期間停止し、前記所定期間の経過後に前記型締モータの回転速度を増加させて前記型締めを行うことを特徴とする型締方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、型締装置、射出成形機及び型締方法に関する。
【背景技術】
【0002】
射出シリンダ内で溶融した樹脂を金型内に射出することにより成形を行う射出成形機は、金型に対して型締力を付与する型締装置を有し、型締装置によって一対の金型に対して型締力を付与した状態で、金型内で成形を行う。型締装置は、間隔をあけながら並んで配置される固定ダイと、移動ダイと、リンクハウジングと、固定ダイとリンクハウジングとの間に亘って配置されるタイバとを有し、移動ダイとリンクハウジングとの距離をリンク機構によって変化させることにより、固定ダイと移動ダイとの距離を変化させることができる。これにより、型締装置は、固定ダイと移動ダイとにそれぞれ配置される金型に対して型締力を付与することができる。
【0003】
また、固定ダイとタイバとは、相対移動不可で連結され、リンクハウジングとタイバとは、リンクハウジングに配置されるタイバナットとタイバとが螺合しており、タイバに対してタイバナットを回転させることにより、固定ダイとリンクハウジングとの距離を変化させることができる。これにより、固定ダイと移動ダイとの距離を変化させることができ、成形時における型締力を調節することができる。
【0004】
ここで、リンク機構を動作させて型締装置によって型締力を発生させた場合、リンクハウジングには、型締力を発生させる際の反作用により、固定ダイから離れる方向に移動しようとする力が作用する。固定ダイから離れる方向の力がリンクハウジングに作用した場合、リンクハウジングに配置されてタイバに螺合するタイバナットは、リンクハウジングの移動に伴って回転してしまうことがある。この場合、固定ダイとリンクハウジングとの距離が変化してしまい、リンク機構を動作させて型締力を発生させた際に所望の型締力を発生させることができなくなり、成形不良が発生する虞がある。
【0005】
このため、従来の射出成形機の中には、型締力を発生させる際のタイバナットの回転を検出しているものがある。例えば、特許文献１に記載された射出成形機では、タイバナットを回転させるためのモータに配置されるエンコーダや、タイバナットを回転させるための歯車等の近傍に配置される回転検出器によって、タイバナットの回転状態を直接的、または間接的に検出している。これにより、タイバナットの回転が検出された場合、型締力が低下したと判定し、警告を行うことにより、成形不良を未然に防いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０１４－２１３５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、タイバナットの回転が検出された際に警告を行うことによって成形不良を防ぐ場合、警告があった後に射出成形機による成形を停止し、タイバナットを回転させて固定ダイとリンクハウジングとの距離を再調整する必要がある。この場合、射出成形機による成形工程が中断することになるため、射出成形機によって成形品を成形する際の効率の低下につながる。このため、成形工程の中断を防ぐには、型締力の低下を抑制する必要があるが、従来の射出成形機では、型締装置によって繰り返し型締力を発生させた場合、型締力の低下を抑制するのは困難なものとなっていた。
【0008】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、型締力の低下を抑制することのできる型締装置、射出成形機及び型締方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る型締装置は、固定金型と移動金型とからなる一対の金型のうち前記固定金型が取り付けられる固定ダイと、前記移動金型が取り付けられると共に、前記固定ダイに取り付けられる前記固定金型に対して前記移動金型が対向する向きで配置される移動ダイと、前記移動ダイにおける前記固定ダイが配置される側の反対側に配置されるリンクハウジングと、前記リンクハウジングと前記移動ダイとに連結されて前記リンクハウジングと前記移動ダイとの距離を変化させることが可能なトグルリンクと、前記トグルリンクを動作させる型締モータとを有し、前記型締モータで発生する駆動力によって前記トグルリンクを動作させて前記移動ダイを前記リンクハウジングに対して移動させることにより、前記移動ダイに取り付けられる前記移動金型と前記固定金型との開閉と型締めを行う型開閉機構と、一端側が前記固定ダイに固定され、他端側が前記リンクハウジングに連結されるタイバと、前記タイバの他端側に形成されるねじ部と螺合して前記リンクハウジングに配置されるタイバナットを有し、前記タイバナットを回転させることによって前記タイバナットと共に前記リンクハウジングを前記タイバに対して前記タイバの延在方向に相対移動させることにより、前記トグルリンクを介して前記リンクハウジングに連結される前記移動ダイに取り付けられる前記移動金型と前記固定金型との相対的な位置を調整する型厚調整機構と、前記型開閉機構と前記型厚調整機構を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記金型が開いている状態から前記型開閉機構によって前記金型を閉じて前記型締めを行う際に、前記移動金型と前記固定金型とが接触する直前で前記型締モータの回転を微速回転させることにより前記移動金型を前記固定金型に対して微速で接近させ、前記移動金型と前記固定金型とが接触したら前記型締モータを所定期間停止し、前記所定期間の経過後に前記型締モータの回転速度を増加させて前記型締めを行う。
【0010】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る射出成形機は、上記型締装置と、内側にスクリュが配置される射出シリンダ内で樹脂材料を溶融し、溶融した前記樹脂材料をノズルから前記金型に射出する射出装置と、を備える。
【0011】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る型締方法は、固定金型と移動金型とからなる一対の金型のうち前記固定金型が取り付けられる固定ダイと、前記移動金型が取り付けられると共に、前記固定ダイに取り付けられる前記固定金型に対して前記移動金型が対向する向きで配置される移動ダイと、前記移動ダイにおける前記固定ダイが配置される側の反対側に配置されるリンクハウジングと、前記リンクハウジングと前記移動ダイとに連結されて前記リンクハウジングと前記移動ダイとの距離を変化させることが可能なトグルリンクと、前記トグルリンクを動作させる型締モータとを有し、前記型締モータで発生する駆動力によって前記トグルリンクを動作させて前記移動ダイを前記リンクハウジングに対して移動させることにより、前記移動ダイに取り付けられる前記移動金型と前記固定金型との開閉と型締めを行う型開閉機構と、一端側が前記固定ダイに固定され、他端側が前記リンクハウジングに連結されるタイバと、前記タイバの他端側に形成されるねじ部と螺合して前記リンクハウジングに配置されるタイバナットを有し、前記タイバナットを回転させることによって前記タイバナットと共に前記リンクハウジングを前記タイバに対して前記タイバの延在方向に相対移動させることにより、前記トグルリンクを介して前記リンクハウジングに連結される前記移動ダイに取り付けられる前記移動金型と前記固定金型との相対的な位置を調整する型厚調整機構と、を備える型締装置の型締方法であって、前記金型が開いている状態から前記型開閉機構によって前記金型を閉じて前記型締めを行う際に、前記移動金型と前記固定金型とが接触する直前で前記型締モータの回転を微速回転させることにより前記移動金型を前記固定金型に対して微速で接近させ、前記移動金型と前記固定金型とが接触したら前記型締モータを所定期間停止し、前記所定期間の経過後に前記型締モータの回転速度を増加させて前記型締めを行う。
【発明の効果】
【0012】
本発明に係る型締装置、射出成形機及び型締方法は、型締力の低下を抑制することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下に、本開示に係る型締装置、射出成形機及び型締方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能、且つ、容易に想到できるもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【0015】
［実施形態］
図１は、実施形態に係る射出成形機１の側面図である。なお、以下の説明では、射出成形機１の通常の使用状態における上下方向を、射出成形機１における上下方向Ｚとして説明し、射出成形機１の通常の使用状態における上側を、射出成形機１における上側とし、射出成形機１の通常の使用状態における下側を、射出成形機１における下側として説明する。また、以下の説明では、射出成形機１の長手方向Ｙを、射出成形機１を有する各部においても長手方向Ｙとして説明し、射出成形機１の上下方向Ｚと長手方向Ｙとの双方に直交する方向を、射出成形機１における幅方向Ｘとして説明する。
図１は、実施形態に係る射出成形機１の側面図である。なお、以下の説明では、射出成形機１の通常の使用状態における上下方向を、射出成形機１における上下方向Ｚとして説明し、射出成形機１の通常の使用状態における上側を、射出成形機１における上側とし、射出成形機１の通常の使用状態における下側を、射出成形機１における下側として説明する。また、以下の説明では、射出成形機１の長手方向Ｙを、射出成形機１を有する各部においても長手方向Ｙとして説明し、射出成形機１の上下方向Ｚと長手方向Ｙとの双方に直交する方向を、射出成形機１における幅方向Ｘとして説明する。
【0016】
＜射出成形機１＞
本実施形態に係る射出成形機１は、固定されたフレーム５と、フレーム５上に配置された射出装置１０と、フレーム５上に配置された型締装置２０と、を備えている。射出装置１０と型締装置２０とは、フレーム５上において長手方向Ｙに並んで配置されており、型締装置２０は、フレーム５上でカバー６に覆われている。
本実施形態に係る射出成形機１は、固定されたフレーム５と、フレーム５上に配置された射出装置１０と、フレーム５上に配置された型締装置２０と、を備えている。射出装置１０と型締装置２０とは、フレーム５上において長手方向Ｙに並んで配置されており、型締装置２０は、フレーム５上でカバー６に覆われている。
【0017】
＜射出装置１０＞
射出装置１０は、射出シリンダ１１と、スクリュ１３と、ホッパ１４とを有している。射出シリンダ１１は、略円筒状の形状で形成され、軸心方向が長手方向Ｙに沿った向きで配置されており、長手方向Ｙにおける型締装置２０が位置する側の端部には、射出シリンダ１１内で溶融した樹脂材料を射出するノズル１２が配置されている。詳しくは、射出シリンダ１１には、バンドヒータ等のヒータ（図示省略）が設けられており、ヒータによって射出シリンダ１１の温度を上昇させることができる。これにより、射出シリンダ１１は、射出シリンダ１１の内部で樹脂材料を加熱して溶融し、樹脂材料を可塑化材料である溶融樹脂にすることが可能になっている。ノズル１２は、このように溶融した樹脂材料を射出シリンダ１１内から射出シリンダ１１の外に射出する部分になっている。
射出装置１０は、射出シリンダ１１と、スクリュ１３と、ホッパ１４とを有している。射出シリンダ１１は、略円筒状の形状で形成され、軸心方向が長手方向Ｙに沿った向きで配置されており、長手方向Ｙにおける型締装置２０が位置する側の端部には、射出シリンダ１１内で溶融した樹脂材料を射出するノズル１２が配置されている。詳しくは、射出シリンダ１１には、バンドヒータ等のヒータ（図示省略）が設けられており、ヒータによって射出シリンダ１１の温度を上昇させることができる。これにより、射出シリンダ１１は、射出シリンダ１１の内部で樹脂材料を加熱して溶融し、樹脂材料を可塑化材料である溶融樹脂にすることが可能になっている。ノズル１２は、このように溶融した樹脂材料を射出シリンダ１１内から射出シリンダ１１の外に射出する部分になっている。
【0018】
スクリュ１３は、射出シリンダ１１の内側に配置されており、軸心方向が射出シリンダ１１の軸心方向に沿った方向となる螺旋形状を有しており、即ち、スクリュ１３は、外周面に螺旋状の溝を有している。このように、螺旋状の溝を有するスクリュ１３は、射出シリンダ１１内で、軸心を中心として回転可能になっている。また、スクリュ１３は、射出シリンダ１１内に、射出シリンダ１１の形状である円筒の中心軸と、スクリュ１３の回転軸とが略一致して配置されており、さらに、スクリュ１３は、射出シリンダ１１の軸方向に移動可能に配置されている。射出シリンダ１１内に回転可能に配置されるスクリュ１３は、射出シリンダ１１の内部で回転をすることにより、溶融樹脂を混練することが可能になっており、このため、射出シリンダ１１は、内部で溶融樹脂の混練が可能なシリンダになっている。
【0019】
射出シリンダ１１の長手方向Ｙにおけるノズル１２が位置する側の反対側の近傍には、ホッパ１４が配置されている。ホッパ１４は、射出シリンダ１１内に連通し、原料樹脂となる樹脂材料であるペレット（図示省略）を射出シリンダ１１に供給することが可能になっている。
【0020】
これらのように構成される射出装置１０は、計量用モータ（図示省略）によりスクリュ１３を回転させ、射出シリンダ１１内で樹脂材料を溶融・混練しながら、溶融樹脂を射出シリンダ１１におけるノズル１２寄りの部分に溜めることで、計量が行われる。射出シリンダ１１内に溜められた溶融樹脂は、射出用モータ（図示省略）、ボールねじ及びナット（図示省略）によって、ノズル１２が位置する側にスクリュ１３を移動させることで溶融樹脂をノズル１２から射出する。これにより、射出装置１０は、射出シリンダ１１内で溶融した樹脂材料を、型締装置２０に配置される金型２５に対して射出し、金型２５のキャビティに溶融樹脂を充填する。
【0021】
＜型締装置２０＞
図２は、図１に示す型締装置２０の側面図である。図２は、図１に示す射出成形機１からカバー６を取り除いた状態での型締装置２０の説明図になっている。なお、型締装置２０に関する説明において、型締装置２０の各要素が「前進」するとは、長手方向Ｙにおいて型締装置２０に対して射出装置１０が位置する方向（図２の右方向）に移動することをいう。また、型締装置２０の各要素が「後退」するとは、長手方向Ｙにおいて型締装置２０に対して射出装置１０が位置する方向の反対方向（図２の左方向）に移動することをいう。
図２は、図１に示す型締装置２０の側面図である。図２は、図１に示す射出成形機１からカバー６を取り除いた状態での型締装置２０の説明図になっている。なお、型締装置２０に関する説明において、型締装置２０の各要素が「前進」するとは、長手方向Ｙにおいて型締装置２０に対して射出装置１０が位置する方向（図２の右方向）に移動することをいう。また、型締装置２０の各要素が「後退」するとは、長手方向Ｙにおいて型締装置２０に対して射出装置１０が位置する方向の反対方向（図２の左方向）に移動することをいう。
【0022】
型締装置２０は、例えば、フレーム５に固定された固定ダイ２１と、固定ダイ２１に対向するように配置され、固定ダイ２１に対して接近したり離れたりすることができる移動ダイ２２と、フレーム５上に移動可能に配置されたリンクハウジング３０と、を備えている。
【0023】
固定ダイ２１と移動ダイ２２とには、射出装置１０から射出される樹脂材料の成形に用いる金型２５が取り付けられている。固定ダイ２１には、固定金型２６と移動金型２７とからなる一対の金型２５のうち、固定金型２６が取り付けられており、移動ダイ２２には、一対の金型２５のうち移動金型２７が取り付けられている。移動金型２７が取り付けられる移動ダイ２２は、固定ダイ２１に取り付けられる固定金型２６に対して、移動金型２７が対向する向きで配置されている。詳しくは、移動ダイ２２は、固定ダイ２１に対して、長手方向Ｙにおいて射出装置１０が配置される側の反対側に配置され、移動ダイ２２と固定ダイ２１とは、移動ダイ２２に取り付けられる移動金型２７と固定ダイ２１に取り付けられる固定金型２６とが、長手方向Ｙにおいて対向する向きで配置されている。
【0024】
リンクハウジング３０は、長手方向Ｙにおいて移動ダイ２２における固定ダイ２１が配置される側の反対側に配置されている。即ち、固定ダイ２１と移動ダイ２２とリンクハウジング３０とは、射出装置１０が位置する側から長手方向Ｙに、固定ダイ２１、移動ダイ２２、リンクハウジング３０の順で配置されている。
【0025】
固定ダイ２１とリンクハウジング３０との間には、タイバ７０が複数配置されており、本実施形態では、タイバ７０は４本が配置されている。タイバ７０は、長手方向Ｙに延びる棒状の形状で形成され、一端側が固定ダイ２１に固定され、他端側がリンクハウジング３０に連結されている。これにより、固定ダイ２１とリンクハウジング３０とは、タイバ７０を介して連結されている。一方、タイバ７０は、固定ダイ２１とリンクハウジング３０との間に配置される移動ダイ２２には連結されておらず、タイバ７０は、移動ダイ２２に対しては長手方向Ｙに貫通している。タイバ７０は、金型２５を締め上げて型締めを行う際に、後述する型開閉機構４０によって長手方向Ｙに伸ばされて、その反力によって型締力を発生することが可能になっている。
【0026】
タイバ７０には、タイバセンサ７５が取り付けられている。タイバセンサ７５は、４本のタイバ７０のそれぞれに取り付けられている。タイバセンサ７５は、例えば、ひずみセンサからなり、タイバ７０の延在方向における伸び、即ち、タイバ７０の長手方向Ｙにおける伸びを検出することが可能になっている。タイバ７０の伸びを検出するタイバセンサ７５は、タイバ７０の伸びを検出することを介して、型開閉機構４０によって金型２５の型締めを行う際における型締力の大きさを検出することが可能になっている。なお、タイバセンサ７５は、４本のタイバ７０の全てに設けられていなくてもよく、タイバセンサ７５は、例えば、４本のタイバ７０のうちの１本のみに設けられていてもよい。
【0027】
型開閉機構４０は、トグルリンク４１と、駆動装置５０とを有している。トグルリンク４１は、リンクハウジング３０と移動ダイ２２とに連結されて長手方向Ｙにおけるリンクハウジング３０と移動ダイ２２との距離を変化させることが可能になっており、駆動装置５０は、トグルリンク４１を動作させることが可能になっている。
【0028】
駆動装置５０は、ボールねじ５１と、クロスヘッド５２と、ナット５３と、型締モータ６０（図３参照）とを有している。ボールねじ５１は、リンクハウジング３０を長手方向Ｙに貫通しており、主にリンクハウジング３０から移動ダイ２２が位置する側に長手方向Ｙに延びて配置されている。
【0029】
ナット５３はクロスヘッド５２に取り付けられており、クロスヘッド５２は、ナット５３と共にリンクハウジング３０と移動ダイ２２との間に配置されている。クロスヘッド５２に取り付けられるナット５３は、リンクハウジング３０と移動ダイ２２との間でボールねじ５１に螺合している。これによりクロスヘッド５２は、ボールねじ５１が回転をすることにより、ボールねじ５１に螺合するナット５３と一体となって長手方向Ｙに移動することができる。なお、クロスヘッド５２には、クロスヘッド５２を案内するガイド（図示省略）が設けられており、クロスヘッド５２がボールねじ５１に沿って長手方向Ｙに移動する際には、ガイドに案内されながら移動する。
【0030】
図３は、図２のＡ－Ａ矢視図である。型締モータ６０は、リンクハウジング３０に取り付けられており、本実施形態では、幅方向Ｘにおけるリンクハウジング３０の側面に取り付けられている。型締モータ６０は、例えば、サーボモータであり、第１プーリ６１、タイミングベルト６３及び第２プーリ６２を順次介してボールねじ５１を駆動することができる。詳しくは、第１プーリ６１は、型締モータ６０の出力軸に取り付けられている。また、第２プーリ６２は、ボールねじ５１における、リンクハウジング３０に対して移動ダイ２２が位置する側の反対側の端部に取り付けられている。タイミングベルト６３は、これらの第１プーリ６１と第２プーリ６２との間に巻き掛けられており、型締モータ６０で発生して第１プーリ６１からタイミングベルト６３に伝達される駆動力を、第２プーリ６２を介してボールねじ５１に伝達する。
【0031】
ボールねじ５１は、型締モータ６０で発生して第１プーリ６１、タイミングベルト６３、第２プーリ６２を介してボールねじ５１に伝達される駆動力により回転する。ボールねじ５１に螺合するナット５３は、ボールねじ５１に沿って長手方向Ｙに直線的に移動し、ナット５３と一体となって形成されるクロスヘッド５２は、ナット５３と共にボールねじ５１に沿って長手方向Ｙに直線的に移動する。
【0032】
リンクハウジング３０と移動ダイ２２とは、型開閉機構４０が有するトグルリンク４１によって互いに連結されている。トグルリンク４１は、クロスヘッド側リンク４２と、リンクハウジング側リンク４３と、移動ダイ側リンク４４とを有している。このうち、リンクハウジング側リンク４３は、長手方向Ｙにおいてリンクハウジング３０側に位置する側の端部がリンクハウジング３０に回転自在に連結され、反対側の端部が、移動ダイ側リンク４４に回転自在に連結されている。移動ダイ側リンク４４は、長手方向Ｙにおいてリンクハウジング３０に連結される側の端部の反対側の端部が、トグルリンク連結部４５を介して移動ダイ２２に回動自在に連結されている。
【0033】
このため、リンクハウジング側リンク４３と移動ダイ側リンク４４は、各連結部分がそれぞれ回動することにより、リンクハウジング側リンク４３におけるリンクハウジング３０に連結される側の端部と、移動ダイ側リンク４４における移動ダイ２２に連結される側の端部との長手方向Ｙにおける距離を変化させることできる。これにより、リンクハウジング３０と移動ダイ２２とに連結されるリンクハウジング側リンク４３と移動ダイ側リンク４４は、リンクハウジング３０と移動ダイ２２との長手方向Ｙにおける距離を変化させることができる。
【0034】
また、クロスヘッド側リンク４２は、一端がクロスヘッド５２に回転自在に連結され、他端がリンクハウジング側リンク４３に回転自在に連結されている。このため、クロスヘッド側リンク４２は、長手方向Ｙに移動するクロスヘッド５２の動きをリンクハウジング側リンク４３に伝達することができる。これにより、クロスヘッド側リンク４２は、各連結部分が回動自在に連結されるリンクハウジング側リンク４３と移動ダイ側リンク４４とを動作させることができる。
【0035】
これらのように構成されるトグルリンク４１は、クロスヘッド５２に対して、上下方向Ｚの両側に配置されている。即ち、トグルリンク４１は、クロスヘッド５２に対して、上下方向Ｚにおける上側と下側との双方に配置されており、リンクハウジング３０と移動ダイ２２とは、上側と下側のトグルリンク４１を介して連結されている。
【0036】
トグルリンク４１は、クロスヘッド側リンク４２がクロスヘッド５２に連結されており、クロスヘッド５２は、型締モータ６０で発生する駆動力により、ボールねじ５１に沿って長手方向Ｙに移動可能に配置されている。このため、トグルリンク４１は、型締モータ６０で発生する駆動力によって長手方向Ｙに移動するクロスヘッド５２の動きがクロスヘッド側リンク４２に伝達されることにより、各連結部分が回動自在に連結されるリンクハウジング側リンク４３と移動ダイ側リンク４４とが動作する。駆動装置５０は、このように型締モータ６０で発生する駆動力によってトグルリンク４１を動作させることができる。
【0037】
型開閉機構４０は、駆動装置５０によってトグルリンク４１を動作させることにより、移動ダイ２２をリンクハウジング３０に対して長手方向Ｙに移動させることができる。これにより、型開閉機構４０は、固定ダイ２１に取り付けされる固定金型２６に対して、移動ダイ２２に取り付けられる移動金型２７を長手方向Ｙに相対移動させることができ、移動金型２７と固定金型２６との開閉と型締めを行うことが可能になっている。
【0038】
型開閉機構４０によって固定金型２６及び移動金型２７の型閉じ、または型締めを行う際には、型締モータ６０によってクロスヘッド５２を前進させ、型開閉機構４０を伸展させる。即ち、型締モータ６０を駆動することにより、タイミングベルト６３を介してボールねじ５１を所定方向に回動させ、ボールねじ５１に螺合するナット５３と、ナット５３と一体に設けられるクロスヘッド５２を、長手方向Ｙにおける固定ダイ２１が位置する方向に前進させる。このとき、上側のリンクハウジング側リンク４３と移動ダイ側リンク４４とが上方向に開くと共に、下側のリンクハウジング側リンク４３と移動ダイ側リンク４４とが下方向に開き、クロスヘッド５２の移動が、トグルリンク４１を介して移動ダイ２２に伝達される。これにより、固定金型２６及び移動金型２７の型閉じ、または型締めがなされる。
【0039】
また、固定金型２６及び移動金型２７を型開きする際は、これとは逆に、型締モータ６０によってクロスヘッド５２を後退させ、リンクハウジング側リンク４３と移動ダイ側リンク４４とを屈曲させる。即ち、型締モータ６０を駆動させることにより、タイミングベルト６３を介してボールねじ５１を型閉じ時と反対方向に回動させ、ナット５３とクロスヘッド５２を、長手方向Ｙにおけるリンクハウジング３０が位置する方向に後退させる。このように、ナット５３をリンクハウジング３０が位置する方向に後退させることで、上側のリンクハウジング側リンク４３と移動ダイ側リンク４４が下方向に閉じると共に、下側のリンクハウジング側リンク４３と移動ダイ側リンク４４が上方向に閉じ、クロスヘッド５２の移動が、トグルリンク４１を介して移動ダイ２２に伝達される。これにより、固定金型２６及び移動金型２７の型開きがなされる。
【0040】
このように、本実施形態では、型閉じまたは型締めが完了した状態でリンクハウジング側リンク４３と移動ダイ側リンク４４とが略直線状となり、型開きの際は、リンクハウジング側リンク４３と移動ダイ側リンク４４とは、ボールねじ５１の軸線が位置する側に向かって曲がる。即ち、型開きの際は、リンクハウジング側リンク４３と移動ダイ側リンク４４とは、上下方向Ｚにおける内側に巻き込むように折れ曲がる構造となっている。
【0041】
フレーム５上には、移動ダイ２２を案内するガイド機構である第１リニアガイド９０が設けられている。第１リニアガイド９０は、長手方向Ｙへの移動ダイ２２の移動を案内することが可能になっている。第１リニアガイド９０は、フレーム５上に配置されて長手方向Ｙに延びる第１ガイドレール９１と、移動ダイ２２に取り付けられて第１ガイドレール９１に対して摺動しながら第１ガイドレール９１に沿って移動可能な第１ブロック９２とを有している。第１ガイドレール９１は、幅方向Ｘにおける移動ダイ２２の両端付近の２箇所の位置でフレーム５上に配置されており、長手方向Ｙにおいて移動ダイ２２の両側にかけて延びて形成されている。第１ブロック９２は、幅方向Ｘにおける移動ダイ２２の両端付近の２箇所の位置に配置されており、２箇所の第１ブロック９２は、幅方向Ｘにおける間隔が第１ガイドレール９１の間隔と実質的に同じ間隔となって移動ダイ２２に取り付けられている。
【0042】
また、フレーム５上には、リンクハウジング３０を案内するガイド機構である第２リニアガイド９５が設けられている。第２リニアガイド９５は、長手方向Ｙへのリンクハウジング３０の移動を案内することが可能になっている。第２リニアガイド９５は、フレーム５上に配置されて長手方向Ｙに延びる第２ガイドレール９６と、リンクハウジング３０に取り付けられて第２ガイドレール９６に対して摺動しながら第２ガイドレール９６に沿って移動可能な第２ブロック９７とを有している。第２ガイドレール９６は、幅方向Ｘにおけるリンクハウジング３０の両端付近の２箇所の位置でフレーム５上に配置されており、長手方向Ｙにおいてリンクハウジング３０の両側にかけて延びて形成されている。第２ブロック９７は、幅方向Ｘにおけるリンクハウジング３０の両端付近の２箇所の位置に配置されており、２箇所の第２ブロック９７は、幅方向Ｘにおける間隔が第２ガイドレール９６の間隔と実質的に同じ間隔となってリンクハウジング３０に取り付けられている。
【0043】
なお、第１リニアガイド９０の第１ガイドレール９１と、第２リニアガイド９５の第２ガイドレール９６とは、連続して形成され、同一のガイドレールを構成していても良い。
【0044】
固定ダイ２１とリンクハウジング３０とを連結する４本のタイバ７０は、固定ダイ２１とリンクハウジング３０とのそれぞれにおける、幅方向Ｘにおける両端付近の２箇所と、上下方向Ｚにおける両端付近の２箇所とにそれぞれ連結されている（図３参照）。即ち、４本のタイバ７０は、固定ダイ２１とリンクハウジング３０とのそれぞれにおける、幅方向Ｘにおける両端付近と上下方向Ｚにおける両端付近との四隅にそれぞれ連結されている。
【0045】
これらのように配置されるタイバ７０における、リンクハウジング３０に連結されている側の端部付近には、外周面にねじ部７１（図４参照）が形成されている。タイバ７０とリンクハウジング３０とは、タイバ７０のねじ部７１に螺合するタイバナット８１がリンクハウジング３０に配置されることにより、タイバ７０とリンクハウジング３０とはタイバナット８１によって連結されている。
【0046】
図４は、図２に示すタイバ７０とリンクハウジング３０との連結部分の断面詳細図である。図４は、１つのタイバ７０とリンクハウジング３０との連結部分の詳細図になっているが、４本のタイバ７０は、いずれも同様に形成されている。タイバナット８１は、リンクハウジング３０の厚み方向、即ち、長手方向Ｙにおける、固定ダイ２１や移動ダイ２２が配置される側の反対側に配置されている。タイバナット８１の外周面には、タイバナット８１の径方向における外側に突出するフランジ部８１ｂが形成されている。
【0047】
リンクハウジング３０の厚み方向における、タイバナット８１が配置される側の面側には、タイバナット８１を支持するナット支持部材８２が配置されている。ナット支持部材８２は、リンクハウジング３０との間にタイバナット８１のフランジ部８１ｂを介在させてリンクハウジング３０に取り付けられている。リンクハウジング３０に取り付けられるナット支持部材８２は、タイバナット８１のフランジ部８１ｂが、リンクハウジング３０から長手方向Ｙに離れることを規制しつつ、タイバナット８１を回転自在に支持している。これにより、タイバナット８１は、回転自在にリンクハウジング３０に配置されている。
【0048】
また、タイバナット８１のフランジ部８１ｂとリンクハウジング３０との間には、タイバナット８１とリンクハウジング３０との間の長手方向Ｙにおける力を受けるスラストワッシャ８３が配置されている。これにより、タイバナット８１は、リンクハウジング３０との間で長手方向Ｙにおける荷重が付与された状態においても、回転することが可能になっている。
【0049】
リンクハウジング３０には、タイバ７０が挿入される貫通孔３１が形成されている。貫通孔３１は、内径がタイバ７０の外径と同程度の大きさの孔になっており、リンクハウジング３０の厚み方向、即ち、長手方向Ｙにリンクハウジング３０を貫通して形成されている。タイバ７０は、このようにリンクハウジング３０に形成される貫通孔３１に挿入されてリンクハウジング３０に連結されている。
【0050】
タイバナット８１は、リンクハウジング３０に形成される貫通孔３１における、長手方向Ｙにおいて固定ダイ２１や移動ダイ２２が配置される側の反対側の面に開口する部分に配置されている。ナット支持部材８２によってリンクハウジング３０に配置されるタイバナット８１には、めねじとなって形成される、ねじ部８１ａが内周面に形成されている。一方、タイバ７０のねじ部７１は、おねじになっており、これにより、タイバナット８１は、タイバナット８１のねじ部８１ａが、タイバ７０のねじ部７１に螺合する。
【0051】
タイバナット８１は、このようにねじ部８１ａがタイバ７０のねじ部７１に螺合しているため、タイバナット８１を回転させることにより、タイバナット８１はタイバ７０に対してタイバ７０の延在方向である長手方向Ｙに相対移動することが可能になっている。
【0052】
また、タイバナット８１は、リンクハウジング３０に配置されており、リンクハウジング３０は、長手方向Ｙへのリンクハウジング３０の移動を案内する第２リニアガイド９５を介してフレーム５上に配置されている。このため、タイバナット８１を回転させた場合には、タイバナット８１がタイバ７０に対して長手方向Ｙに相対移動することにより、タイバナット８１が配置されるリンクハウジング３０も、第２リニアガイド９５によって案内されながら長手方向Ｙに移動することができる。
【0053】
このように、タイバ７０に対して回転することによりリンクハウジング３０を長手方向Ｙに移動させることが可能なタイバナット８１は、型厚調整機構８０を構成している。型厚調整機構８０は、タイバナット８１の他に、型厚調整モータ８４と、駆動歯車８５と、環状歯車８６と、タイバナット歯車８７と、を有している（図２、図３参照）。
【0054】
このうちタイバナット歯車８７は、４本のタイバ７０のそれぞれ螺合する４つのタイバナット８１にそれぞれ取り付けられている。環状歯車８６は、４つのタイバナット歯車８７に噛み合うように配置されている。駆動歯車８５は、型厚調整モータ８４の出力軸に取り付けられており、環状歯車８６と噛み合って環状歯車８６を駆動することができるように配置されている。型厚調整モータ８４は、例えば、サーボモータであり、型厚調整機構８０の動力源として設けられている。型厚調整モータ８４は、リンクハウジング３０に取り付けられており、本実施形態では、幅方向Ｘにおけるリンクハウジング３０の側面に取り付けられている。
【0055】
これらのように構成される型厚調整機構８０は、型厚調整モータ８４が駆動することにより駆動歯車８５が回転する。回転する駆動歯車８５は、環状歯車８６を介して４つのタイバナット歯車８７を同じ方向に回転させ、４つのタイバナット８１を同じ方向に回転させる。タイバナット８１が回転をした場合は、タイバナット８１はリンクハウジング３０と共にタイバ７０に対して長手方向Ｙの相対移動をするため、タイバナット８１を有する型厚調整機構８０は、タイバナット８１が回転をした場合は、リンクハウジング３０と一体となって、タイバ７０に対して長手方向Ｙに相対移動をする。
【0056】
ここで、リンクハウジング３０には、型開閉機構４０が配置されており、リンクハウジング３０は、型開閉機構４０が有するトグルリンク４１を介して移動ダイ２２に連結されている。また、移動ダイ２２は、長手方向Ｙへの移動ダイ２２の移動を案内する第１リニアガイド９０を介してフレーム５上に配置されている。このため、型厚調整機構８０によってリンクハウジング３０が長手方向Ｙに移動をする際には、トグルリンク４１を介してリンクハウジング３０に連結される移動ダイ２２も、第１リニアガイド９０に案内されながらリンクハウジング３０と一体となって長手方向Ｙに移動する。
【0057】
移動ダイ２２には、移動金型２７が取り付けられているため、移動ダイ２２が長手方向Ｙに移動した際には、移動ダイ２２に取り付けられる移動金型２７は、固定ダイ２１に取り付けられる固定金型２６との距離が変化する。これにより、型厚調整機構８０は、移動金型２７と固定金型２６との相対的な位置を調整することができる。
【0058】
これらのように、型厚調整機構８０は、タイバナット８１を回転させることによってタイバナット８１と共にリンクハウジング３０をタイバ７０に対してタイバ７０の延在方向に相対移動させることにより、トグルリンク４１を介してリンクハウジング３０に連結される移動ダイ２２に取り付けられる移動金型２７と固定金型２６との、相対的な位置を調整することが可能になっている。これにより、例えば、金型２５の交換を行った際に、長手方向Ｙにおける金型２５の厚みに応じて型厚調整機構８０によってリンクハウジング３０と移動金型２７とを長手方向Ｙに移動させることにより、固定金型２６と移動金型２７との長手方向Ｙにおける距離を適宜調整することができる。なお、本実施形態では、タイバナット８１を回転させたときに、タイバナット８１がタイバ７０に沿って前進する回転を「正回転」とする。これに対し、タイバナット８１を回転させたときに、タイバナット８１がタイバ７０に沿って後退する回転を、本実施形態では「逆回転」とする。
【0059】
また、射出成形機１は、射出成形機１の各種制御を行う制御装置１００を有している。制御装置１００は、演算処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、各種情報を記憶するメモリとして機能するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などを有している。制御装置１００の各機能の全部または一部は、ＲＯＭに保持されるアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行することによって、ＲＡＭやＲＯＭにおけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。
【0060】
制御装置１００には、射出成形機１の各種情報を表示する表示部１０１と、オペレータが射出成形機１に対して入力操作を行う際に用いる入力部１０２とが接続されている。制御装置１００に接続される表示部１０１は、制御装置１００から伝達された情報を表示し、入力部１０２は、入力操作された情報を制御装置１００に伝達する。
【0061】
射出成形機１には、射出成形機１の動作時における様々な状態を検出するセンサ類が各種備えられており、これらのセンサは、制御装置１００に接続されている。制御装置１００は、これらのセンサからの検出結果に基づいて、射出成形機１の各アクチュエータ類を制御することにより、射出成形機１の動作を制御する。
【0062】
例えば、タイバ７０に配置されるタイバセンサ７５は、制御装置１００に接続されており、検出結果を制御装置１００に送信することが可能になっている。また、型開閉機構４０が有する型締モータ６０や型厚調整機構８０が有する型厚調整モータ８４は、エンコーダ（図示省略）が備えられており、これらのエンコーダも制御装置１００に接続され、検出結果を制御装置１００に送信することが可能になっている。
【0063】
さらに、射出装置１０の射出シリンダ１１に配置されるヒータ（図示省略）や、型開閉機構４０が有する型締モータ６０、型厚調整機構８０が有する型厚調整モータ８４も、制御装置１００に接続されており、制御装置１００からの制御信号によって動作する。これにより、制御装置１００は、射出装置１０や、型締装置２０が有する型開閉機構４０、型厚調整機構８０を制御することができる。
【0064】
＜射出成形機１の作用＞
本実施形態に係る射出成形機１は、以上のような構成を含み、以下、その作用について説明する。なお、以下に説明する型締装置２０の駆動装置５０及び型厚調整機構８０の制御は、制御装置１００によって行われる。
本実施形態に係る射出成形機１は、以上のような構成を含み、以下、その作用について説明する。なお、以下に説明する型締装置２０の駆動装置５０及び型厚調整機構８０の制御は、制御装置１００によって行われる。
【0065】
図５は、射出成形機１による射出成形サイクルの説明図である。まず、射出成形工程全体の流れについて簡単に説明する。射出成形を行う場合は、図５に示すように、本実施形態に係る射出成形機１は、射出成形サイクルＳ１００を行う。射出成形機１は、射出成形機１の各部の動作状態をセンサ類での検出結果より制御装置１００で取得しながら、射出成形機１のアクチュエータ類を制御装置１００で制御することにより、射出成形を行う。射出成形機１で射出成形を行う際における射出成形サイクルＳ１００は、具体的には、型締工程Ｓ１０１、射出工程Ｓ１０２、計量及び冷却工程Ｓ１０３、型開工程Ｓ１０４、製品取出工程Ｓ１０５を含み、これらの工程を順に繰り返すことで多数の成形品が作製される。
【0066】
次に、型締工程Ｓ１０１における型締装置２０の作用について説明する。図６は、型締工程における型締装置２０の動作についての説明図である。型締工程Ｓ１０１の開始時には、図６の（ａ）に示すように、型締装置２０は、移動金型２７を固定金型２６から離した、型開きの状態にしている。
【0067】
型締工程Ｓ１０１では、型締装置２０は、型開きの状態から金型２５の型閉じ及び型締めを行う。金型２５の型閉じを行う際には、制御装置１００は、型締装置２０の型開閉機構４０が有する型締モータ６０を駆動させることにより、クロスヘッド５２を前進させる。これにより、トグルリンク４１が有するリンクハウジング側リンク４３と移動ダイ側リンク４４とが伸展する。即ち、型締モータ６０が駆動することにより、タイミングベルト６３を介してボールねじ５１が所定方向に回動し、ボールねじ５１に螺合するナット５３とクロスヘッド５２が、長手方向Ｙにおける固定ダイ２１が位置する方向に前進する。
【0068】
クロスヘッド５２が長手方向Ｙに移動した場合は、クロスヘッド５２の動きは、トグルリンク４１が有するクロスヘッド側リンク４２を介してリンクハウジング側リンク４３に伝達される。これにより、上側のトグルリンク４１は、リンクハウジング側リンク４３と移動ダイ側リンク４４が上下方向Ｚにおける上方向に開く方向に動作し、下側のトグルリンク４１は、リンクハウジング側リンク４３と移動ダイ側リンク４４が上下方向Ｚにおける下方向に開く方向に動作する。
【0069】
移動ダイ側リンク４４におけるリンクハウジング側リンク４３に連結される側の端部の反対側の端部は、移動ダイ２２に連結されているため、リンクハウジング側リンク４３と移動ダイ側リンク４４が開く方向に動作した場合は、移動ダイ２２は、移動ダイ側リンク４４の動きに伴って前進する。型閉じを行う際には、このように、クロスヘッド５２の長手方向Ｙにおける移動が、トグルリンク４１を介して移動ダイ２２に伝達され、移動ダイ２２が、長手方向Ｙにおける固定ダイ２１が位置する側に前進する。
【0070】
移動ダイ２２には、固定ダイ２１が位置する側の面に移動金型２７が取り付けられている。一方、固定ダイ２１には、移動ダイ２２が位置する側の面に固定金型２６が取り付けられている。このため、移動ダイ２２が、長手方向Ｙにおける固定ダイ２１が位置する側に前進した場合は、移動ダイ２２に取り付けられる移動金型２７が、固定ダイ２１に取り付けられる固定金型２６に当接する。このように、移動ダイ２２に取り付けられる移動金型２７が、固定ダイ２１に取り付けられる固定金型２６に当接することにより、固定金型２６と移動金型２７との型閉じがなされる（図６（ｂ））。
【0071】
固定金型２６と移動金型２７とが当接して型閉じした場合、タイバ７０は長手方向Ｙに極僅かに伸長する。タイバ７０の伸長は、タイバ７０に取り付けられるタイバセンサ７５によって検出し、制御装置１００に伝達される。これにより、制御装置１００は、固定金型２６と移動金型２７との型閉じがなされたことを検出する。
【0072】
固定金型２６と移動金型２７とが型閉じしたら、制御装置１００は、型締装置２０の型開閉機構４０が有する型締モータ６０をさらに駆動させることにより、クロスヘッド５２をさらに前進させる。これにより、移動金型２７は固定金型２６に押し付けられ、固定金型２６と移動金型２７との型締めがなされる（図６（ｃ））。
【0073】
このとき、タイバ７０は、長手方向Ｙにさらに僅かに伸長する。つまり、型締モータ６０を駆動させ、トグルリンク４１のリンクハウジング側リンク４３と移動ダイ側リンク４４とを伸展させることにより移動金型２７を固定金型２６に押し付けた場合、トグルリンク４１の伸展によりリンクハウジング３０と移動ダイ２２との間の距離が広がるので、リンクハウジング３０は、長手方向Ｙにおいて固定ダイ２１が位置する側の反対側に僅かに移動する。
【0074】
タイバ７０は、固定ダイ２１に固定される側の端部の反対側の端部が、タイバナット８１によってリンクハウジング３０に連結されているため、リンクハウジング３０が、長手方向Ｙにおいて固定ダイ２１が位置する側の反対側に移動した場合は、タイバ７０は、リンクハウジング３０の移動に伴って長手方向Ｙに僅かに伸長する。このように、タイバ７０が伸長する際におけるタイバ７０の伸び量δは、例えば、１～５ｍｍ程度になっている。つまり、タイバ７０が伸長する際には、リンクハウジング３０が、第２リニアガイド９５に案内されながら、長手方向Ｙにおける固定ダイ２１が位置する側の反対側に移動し、タイバ７０は、リンクハウジング３０の移動量の分、伸長する。
【0075】
タイバ７０は、両端が固定ダイ２１とリンクハウジング３０とに連結されているため、タイバ７０が伸長した場合、縮もうとする力が固定ダイ２１とリンクハウジング３０とに作用する。即ち、伸長したタイバ７０には、縮もうとする反力が発生し、タイバ７０が縮もうとする力は、固定ダイ２１とリンクハウジング３０とに対しては、長手方向Ｙにおける双方の距離を小さくする方向の力として作用する。
【0076】
移動金型２７が取り付けられる移動ダイ２２は、トグルリンク４１を介してリンクハウジング３０に連結されているため、タイバ７０が縮もうとする力が固定ダイ２１とリンクハウジング３０とに作用する場合、この力は、移動ダイ２２に取り付けられる移動金型２７を、固定ダイ２１に取り付けられる固定金型２６に押し付ける力として作用する。これにより、固定金型２６と移動金型２７とには、双方が長手方向Ｙに押し付けられる力である型締力が発生する。
【0077】
一方、型開工程Ｓ１０４では、型締装置２０は、型開閉機構４０によってクロスヘッド５２を長手方向Ｙにおいて後退させ、リンクハウジング側リンク４３と移動ダイ側リンク４４とを屈曲させることにより、固定金型２６と移動金型２７とを型開きさせる。即ち、制御装置１００は、型締装置２０の型開閉機構４０が有する型締モータ６０を駆動させることにより、タイミングベルト６３を介してボールねじ５１を型閉じ時の反対方向に回動させ、ボールねじ５１に螺合するナット５３とクロスヘッド５２を、長手方向Ｙにおけるリンクハウジング３０が位置する方向に後退させる。
【0078】
クロスヘッド５２が後退した場合は、上側のトグルリンク４１は、リンクハウジング側リンク４３と移動ダイ側リンク４４が上下方向Ｚにおける下方向に閉じる方向に動作し、下側のトグルリンク４１は、リンクハウジング側リンク４３と移動ダイ側リンク４４が上下方向Ｚにおける上方向に閉じる方向に動作する。これにより、トグルリンク４１を介してリンクハウジング３０に連結される移動ダイ２２は、長手方向Ｙにおけるリンクハウジング３０が位置する側に後退し、固定金型２６と移動金型２７との型開きがなされる。
【0079】
これらのように、本実施形態に係る射出成形機１では、型閉じ、型締めが完了した状態では、トグルリンク４１が有するリンクハウジング側リンク４３と移動ダイ側リンク４４とは、略直線状となる。また、型開きの際は、リンクハウジング側リンク４３と移動ダイ側リンク４４とは、ボールねじ５１の軸線が位置する側に向かって曲がる、即ち、上下方向Ｚにおいて内側に巻き込むように折れ曲がる構造となっている。
【0080】
次に、型厚調整機構８０による型厚の調整方法について説明する。型厚調整機構８０による型厚の調整は、例えば、固定ダイ２１と移動ダイ２２に取り付ける金型２５を交換した際等に行う。つまり、型開閉機構４０による型締力は、リンクハウジング側リンク４３と移動ダイ側リンク４４とが略直線状となった状態でタイバ７０が伸長し、最大の型締力が発生する。一方、固定ダイ２１と移動ダイ２２に取り付ける金型２５は、金型２５によって、長手方向Ｙにおける厚みが異なることがある。
【0081】
金型２５の厚みが異なる場合、型締工程において、リンクハウジング側リンク４３と移動ダイ側リンク４４とが略直線状になる前に固定金型２６と移動金型２７とが接触したり、リンクハウジング側リンク４３と移動ダイ側リンク４４とが略直線状になった状態でも固定金型２６と移動金型２７とが接触しなかったりすることがある。この場合、型締工程で、金型２５に対して適切な型締力を発生させることができなくなるため、金型２５を交換した際には、型厚調整機構８０によって、型締工程におけるトグルリンク４１の状態に対する固定金型２６と移動金型２７とが接触するタイミングを調整する。
【0082】
例えば、交換した金型２５の長手方向Ｙにおける厚みが、交換前の金型２５の厚みよりも薄い場合は、制御装置１００は、型厚調整機構８０が有する型厚調整モータ８４を駆動させてタイバナット８１を正回転させることにより、タイバナット８１を、タイバ７０に対して長手方向Ｙにおいて固定ダイ２１が位置する側に移動させる。即ち、制御装置１００は、型厚調整モータ８４を駆動させて、駆動歯車８５によって環状歯車８６を回転させ、環状歯車８６によってタイバナット歯車８７を回転させることにより、タイバナット８１を正回転させる。これにより、リンクハウジング３０を、タイバナット８１と共に固定ダイ２１が位置する側に移動させ、トグルリンク４１を介してリンクハウジング３０に連結される移動ダイ２２を、固定ダイ２１が位置する側に移動させる。このため、金型２５の厚みが薄くなった分、移動ダイ２２を固定ダイ２１に近付けることができ、型締工程で適切な型締力を発生させることができる。
【0083】
反対に、交換した金型２５の長手方向Ｙにおける厚みが、交換前の金型２５の厚みよりも厚い場合は、制御装置１００は、型厚調整機構８０が有する型厚調整モータ８４を駆動させてタイバナット８１を逆回転させることにより、タイバナット８１を、タイバ７０に対して長手方向Ｙにおいて固定ダイ２１が位置する側の反対側に移動させる。これにより、リンクハウジング３０を、タイバナット８１と共に固定ダイ２１が位置する側の反対側に移動させ、トグルリンク４１を介してリンクハウジング３０に連結される移動ダイ２２を、固定ダイ２１が位置する側の反対側に移動させる。このため、金型２５の厚みが厚くなった分、移動ダイ２２を固定ダイ２１から離すことができ、型締工程で適切な型締力を発生させることができる。
【0084】
次に、本実施形態に係る射出成形機１によって金型２５の型締めを行う際における型締方法について説明する。金型２５の型締工程で発生する型締力は、タイバ７０が長手方向Ｙに伸長し、伸長したタイバ７０が縮もうとする反力が金型２５に伝達されることにより、型締力が発生する。このように、型締工程におけるタイバ７０の伸長は、型開閉機構４０のトグルリンク４１によって移動ダイ２２を前進させ、固定金型２６と移動金型２７とが当接した後もトグルリンク４１を伸展させてリンクハウジング３０と移動ダイ２２との間の距離を広げることにより、リンクハウジング３０を長手方向Ｙにおいて後退させる。
【0085】
これにより、リンクハウジング３０に配置されるタイバナット８１もリンクハウジング３０と共に後退させ、タイバナット８１が螺合するタイバ７０を、長手方向Ｙにおける後退方向に伸長させる。このように伸長したタイバ７０が縮もうとする反力が、固定ダイ２１と移動ダイ２２に伝達され、金型２５に伝達されることにより、型締力が発生する。
【0086】
タイバ７０を伸長させることによって金型２５に型締力を発生させる場合は、タイバ７０に螺合するタイバナット８１によって伸長させるが、タイバナット８１のねじ部８１ａとタイバ７０のねじ部７１との間には、隙間が介在している。即ち、タイバナット８１のねじ部８１ａとタイバ７０のねじ部７１との間にはバックラッシがあるため、双方の間には隙間を有している。このため、タイバナット８１とタイバ７０との間に、互いに他方の部材に対する力が作用していない場合は、タイバナット８１は、自重によって下側に下がった状態になる。
【0087】
図７は、タイバ７０とタイバナット８１の詳細図である。図８は、図７のＢａ部とＢｂ部の詳細図である。図８は、（ａ）が図７のＢａ部の詳細図になっており、（ｂ）が図７のＢｂ部の詳細図になっている。タイバナット８１とタイバ７０との間に、互いに他方の部材に対する力が作用していない場合は、タイバナット８１は、自重によって下側に下がった状態になるため、タイバナット８１のねじ部８１ａとタイバ７０のねじ部７１とにおける、上側に位置する部分では、図８の（ａ）に示すように、タイバナット８１のねじ部８１ａは、タイバ７０のねじ部７１に接触する状態になる。これに対し、タイバナット８１のねじ部８１ａとタイバ７０のねじ部７１とにおける、下側に位置する部分では、図８の（ｂ）に示すように、タイバナット８１のねじ部８１ａは、タイバ７０のねじ部７１との間に、上下方向Ｚにおける隙間ｇを有する状態になる。
【0088】
この状態で、型開閉機構４０のトグルリンク４１によって移動ダイ２２を前進させて固定金型２６と移動金型２７とを当接させ、さらにトグルリンク４１を伸展させて金型２５に型締力が発生した場合、型締力による反力が、トグルリンク４１を介してリンクハウジング３０に伝達される。即ち、リンクハウジング３０には、型締力によって長手方向Ｙにおいて固定ダイ２１が位置する側の反対側の力が作用し、この力は、リンクハウジング３０から、リンクハウジング３０に配置されるタイバナット８１に対しても作用する。
【0089】
図９は、従来の射出成形機１においてタイバナット８１に型締力の反力が作用した場合のタイバ７０とタイバナット８１の詳細図である。図１０は、図９のＣａ部とＣｂ部の詳細図である。図１０は、（ａ）が図９のＣａ部の詳細図になっており、（ｂ）が図９のＣｂ部の詳細図になっている。従来の射出成形機１において、型締工程で金型２５に型締力を発生させた場合、リンクハウジング３０からタイバナット８１に対して型締力の反力が作用し、タイバナット８１には、長手方向Ｙにおいて固定ダイ２１が位置する方向の反対方向の大きな力が作用する。即ち、型締工程では、型締力の反力によって、タイバナット８１に対して長手方向Ｙにおける後退方向の大きな力が作用する。
【0090】
タイバナット８１に対して長手方向Ｙにおける後退方向の力が作用した場合、タイバナット８１のねじ部８１ａとタイバ７０のねじ部７１とにおける、上側に位置する部分では、図１０の（ａ）に示すように、タイバナット８１のねじ部８１ａが、タイバ７０のねじ部７１のねじ山に沿って移動することにより、タイバナット８１は上側に持ち上がる。
【0091】
このため、タイバナット８１のねじ部８１ａとタイバ７０のねじ部７１とにおける、下側に位置する部分でも、図１０の（ｂ）に示すようにタイバナット８１のねじ部８１ａとタイバ７０のねじ部７１との間の隙間は無くなり、タイバナット８１のねじ部８１ａとタイバ７０のねじ部７１とは、全周に亘って互いに接触した状態になる。
【0092】
しかし、型締力の反力による後退方向の力がタイバナット８１を上側に持ち上げる間、持ち上げが完了するまでは、タイバナット８１のねじ部８１ａとタイバ７０のねじ部７１とは、まだ全周に亘って互いに接触した状態に達していない。即ち、型締力の反力による後退方向の力がタイバナット８１を完全に上側に持ち上げるまでの間は、タイバナット８１のねじ部８１ａとタイバ７０のねじ部７１とは、不完全な接触状態にある。この間に、後退方向の力により生じるタイバナット８１を逆回転させようとする逆回転の力が、タイバナット８１のねじ部８１ａとタイバ７０のねじ部７１との接触部分での摩擦抵抗よりも大きくなると、タイバナット８１のねじ部８１ａはタイバ７０のねじ部７１の螺旋に沿って逆回転する方向に移動し、タイバナット８１はタイバ７０に沿って後退する。
【0093】
なお、タイバナット８１が逆回転しながらタイバ７０に沿って後退する間も、型締力の反力による後退方向の力は、タイバナット８１を上側に持ち上げる。このため、タイバナット８１が型締力の反力によって完全に上側に持ち上がり、タイバナット８１のねじ部８１ａとタイバ７０のねじ部７１とが、全周に亘って互いに接触した状態に達すると、タイバナット８１の逆回転による後退は停止する。
【0094】
タイバナット８１は、金型２５で適切な大きさの型締力を発生させることができるように、リンクハウジング３０と移動ダイ２２の長手方向Ｙにおける位置を調整するものであるが、タイバナット８１が長手方向Ｙに移動した場合、リンクハウジング３０と移動ダイ２２もタイバナット８１と共に移動することになる。この場合、射出成形機１で射出成形を行う際の型締工程において、金型２５で適切な大きさの型締力を発生させることが困難になることがある。
【0095】
図１１は、従来の射出成形機１で型締めを行う際におけるクロスヘッド５２の動作及び型締力Ｆｃの変化と、型厚調整モータ８４の動きとの関係を示す説明図である。射出成形機１で金型２５の型締めを行う場合には、型開閉機構４０の型締モータ６０で発生する駆動力によってクロスヘッド５２を前進させることにより、トグルリンク４１を動作させ、移動ダイ２２を長手方向Ｙに前進させる。このため、金型２５の型締めを行う際には、クロスヘッド５２は、図１１に示すように、所定のクロスヘッド速度Ｓｈで長手方向Ｙに移動をする。
【0096】
金型２５の型締めを行う際には、制御装置１００は、クロスヘッド５２の移動において、固定金型２６と移動金型２７とが当接して型締力Ｆｃを発生するタイミングである型締タイミングＴｍに基づいて設定される減速タイミングＴ１になったら、クロスヘッド速度Ｓｈの減速を行う。なお、型締タイミングＴｍ及び減速タイミングＴ１は、クロスヘッド５２の移動に対して、時間設定であってもよく、位置設定であってもよく、距離設定であってもよい。減速タイミングＴ１は、型締タイミングＴｍよりも前のタイミングに設定される。言い換えると、減速タイミングＴ１は、型締タイミングＴｍよりも早いタイミングに設定される。また、型締タイミングＴｍは、金型２５の型閉じと型締めの制御を行う際に、離れている固定金型２６と移動金型２７とが当接するタイミングになっている。型締タイミングＴｍ及び減速タイミングＴ１は、型厚調整機構８０による型厚調整の際に併せて調整される。
【0097】
従来の射出成形機１では、クロスヘッド速度Ｓｈを減速させ、型締タイミングＴｍになったら、図１１に示すように、制御装置１００はクロスヘッド速度Ｓｈを増加させる。その際に、制御装置１００は、クロスヘッド５２を停止させることなく、クロスヘッド５２を前進させながらクロスヘッド速度Ｓｈを調整する。即ち、制御装置１００は、クロスヘッド速度Ｓｈを０にすることなく、クロスヘッド速度Ｓｈを調整する。このように、制御装置１００によってクロスヘッド速度Ｓｈを増加させることにより、タイバ７０は伸長し、タイバ７０の伸長に対する反力が金型２５に作用するため、型締力Ｆｃが増大する。制御装置１００は、型締力Ｆｃがある程度大きくなったら、クロスヘッド速度Ｓｈを低下させて型締力Ｆｃを維持する。
【0098】
ここで、クロスヘッド５２を前進させながらクロスヘッド速度Ｓｈを急激に増加させた場合、タイバナット８１は逆回転し易くなる。つまり、クロスヘッド５２を前進させながらクロスヘッド速度Ｓｈを急激に増加させた場合、タイバ７０は急激に伸長し、金型２５で発生する型締力Ｆｃの反力がリンクハウジング３０からタイバナット８１に急激に作用する。
【0099】
これにより、自重によって下に下がった状態のタイバナット８１は、長手方向Ｙにおける後退方向の力が作用することにより、図１０に示すように、ねじ部８１ａにおける上側に位置する部分がタイバ７０のねじ部７１に接触し、タイバナット８１はタイバ７０のねじ部７１のねじ山に沿って持ち上がろうとする。そして、タイバナット８１に型締力の反力よる後退方向の力が急激に作用する間に、後退方向の力により生じるタイバナット８１を逆回転させようとする逆回転の力が大きくなる。このため、タイバナット８１の逆回転の力は、タイバナット８１のねじ部８１ａとタイバ７０のねじ部７１との接触部分での摩擦抵抗よりも大きくなり、タイバナット８１のねじ部８１ａは、タイバ７０のねじ部７１の螺旋に沿って逆回転する方向に移動して、タイバナット８１はタイバ７０に沿って後退する。
【0100】
しかし、タイバナット８１がタイバ７０に沿って後退する間も、型締力の反力による後退方向の力がタイバナット８１を上側に持ち上げるので、タイバナット８１が持ち上がってタイバナット８１のねじ部８１ａとタイバ７０のねじ部７１とが全周に亘って互いに接触した状態に達すると、タイバナット８１の逆回転による後退は停止する。タイバナット８１の逆回転による後退が停止した後は、クロスヘッド５２の移動により、タイバナット８１の逆回転による低下が生じることなく、型締力Ｆｃが増加する。
【0101】
従来の射出成形機１において、型締力を発生させる際におけるタイバナット８１の逆回転は、図１１に示すように、型厚調整モータ８４の回転速度である型厚調整モータ速度Ｓａにも表れる。つまり、タイバナット８１が逆回転をした場合、タイバナット８１の逆回転は、タイバナット歯車８７から環状歯車８６を伝わり、環状歯車８６から駆動歯車８５に伝わることにより、型厚調整モータ８４に伝わる。
【0102】
これにより、型厚調整モータ８４は、射出成形機１の射出成形時には、本来は０となる型厚調整モータ速度Ｓａが、金型２５に型締力が発生した際に回転するタイバナット８１の逆回転に伴って、Ｓａｒに示されるように逆回転をする。つまり、金型２５に型締力が発生した際におけるタイバナット８１の逆回転は、型厚調整モータ速度Ｓａにも表れる。
【0103】
射出成形機１の射出成形時に、タイバナット８１が不必要に逆回転をした場合、固定金型２６とリンクハウジング３０との長手方向Ｙにおける距離が変化し、これに伴い、固定金型２６と移動金型２７との長手方向Ｙにおける距離が変化するため、金型２５で適切な大きさの型締力を発生させることが困難になることがある。
【0104】
これに対し、本実施形態に係る射出成形機１では、金型２５の型締めを行う際には、金型２５に対して予圧を負荷した後に型締力Ｆｃを増加させることにより、タイバナット８１の不必要な逆回転を抑制している。
【0105】
図１２は、実施形態に係る射出成形機１で型締めを行う際におけるクロスヘッド５２の動作及び型締力Ｆｃの変化と、型厚調整モータ８４の動きとの関係を示す説明図である。本実施形態に係る射出成形機１では、金型２５が開いている状態から型開閉機構４０によって金型２５を閉じて型締めを行う際には、まず、制御装置１００は、型締タイミングＴｍに基づいて予め設定される減速タイミングＴ１になったら、型締モータ６０を減速することにより、クロスヘッド速度Ｓｈの減速を行う。
【0106】
次に、制御装置１００は、移動金型２７と固定金型２６とが接触する直前で型締モータ６０の回転を微速回転させる。即ち、制御装置１００は、減速タイミングＴ１で型締モータ６０を減速し、クロスヘッド速度Ｓｈを減速したら、微速回転モードＭｓで型締モータ６０を回転させる。これにより、移動ダイ２２に取り付けられる移動金型２７を、固定金型２６に対して微速で接近させる。固定金型２６に対して微速で接近させる際における移動金型２７の移動速度は、例えば、２．０ｍｍ／ｓ以上７．０ｍｍ／ｓ以下の範囲内であるのが好ましい。
【0107】
移動金型２７を固定金型２６に対して微速で接近させることにより、移動金型２７と固定金型２６とが接触したら、制御装置１００は、型締モータ６０を所定期間停止する。移動金型２７と固定金型２６との接触は、タイバ７０に取り付けられるタイバセンサ７５の検出結果に基づいて制御装置１００によって検出する。つまり、移動金型２７が微速で移動しながら移動金型２７が固定金型２６に接触して移動金型２７と固定金型２６とのパーティング面が閉じ、金型２５の型閉じがなされた場合、タイバ７０は極僅かに伸長する。
【0108】
タイバセンサ７５は、このタイバ７０の極僅かな伸長を検出し、低圧型締力検知信号として制御装置１００に出力する。タイバセンサ７５からの低圧型締力検知信号を取得した制御装置１００は、型締モータ６０を所定期間Ｐ、停止をするモードである予圧モードＭｐに向けた制御を行う。
【0109】
具体的には、微速回転モードＭｓで型締モータ６０を回転させ、固定金型２６に対して移動金型２７を微速で接近させている状態において、タイバセンサ７５からの低圧型締力検知信号を制御装置１００で取得したら、制御装置１００は、低圧型締力検知信号の取得タイミングＴ２から型締モータ６０の回転をさらに減速させる。これにより、クロスヘッド速度Ｓｈも、低圧型締力検知信号の取得タイミングＴ２の後は低下する。
【0110】
ここで、低圧型締力検知信号の取得タイミングＴ２は、固定金型２６と移動金型２７とが接触するタイミングであるため、低圧型締力検知信号の取得タイミングＴ２以降は、型締モータ６０の回転を減速させた場合でも、型締モータ６０の回転が停止するまでは、クロスヘッド５２も微速で移動し続ける。これにより、金型２５の型締力Ｆｃは、クロスヘッド５２の移動に伴って僅かに上昇する。
【0111】
型締モータ６０の回転を減速させ、型締モータ６０の回転速度が０になったら、制御装置１００は、予圧モードＭｐに移行し、型締モータ６０を所定期間Ｐ停止させる。換言すると、制御装置１００は、低圧型締力検知信号の取得タイミングＴ２の後、型締モータ６０を停止させるまでの期間である任意の減速期間の経過後、型締モータ６０の回転速度を０にして、型締モータ６０を所定期間Ｐ停止させる。
【0112】
予圧モードＭｐでは、制御装置１００に対して、射出成形時における最大の型締力Ｆｃよりも大幅に小さい型締力Ｆｃである予圧を、金型２５に付与する。制御装置１００は、型締モータ６０を停止させる所定期間Ｐでは、型開閉機構４０によって金型２５に付与する最大の型締力の２．０％以上５．０％以下の範囲内の型締力Ｆｃを、予圧として金型２５に付与する。
【0113】
このように、予圧モードＭｐで金型２５に付与する予圧は、低圧型締力検知信号の取得タイミングＴ２の後、型締モータ６０の回転を停止させるまでの間、型締モータ６０を徐々に減速させながら僅かに上昇した金型２５の型締力Ｆｃになっている。このため、予圧の大きさは、低圧型締力検知信号の取得タイミングＴ２の後、型締モータ６０の回転を停止させるまでに要する時間を調整することにより、調整することができる。
【0114】
また、予圧モードＭｐで型締モータ６０を停止させる所定期間Ｐは、本実施形態では、約０．３秒になっている。即ち、制御装置１００は、予圧モードＭｐでは、約０．３秒間、金型２５に対して予圧を負荷する。なお、このように予圧モードＭｐで型締モータ６０を停止させる所定期間Ｐは、０．３秒以上１．０秒以下の範囲内であるのが好ましい。
【0115】
金型２５に対して予圧を付与した状態で所定期間Ｐが経過したら、制御装置１００は、所定期間Ｐの経過後に型締モータ６０の回転速度を増加させて、金型２５の型締めを行う。即ち、本実施形態では、予圧モードＭｐで所定期間Ｐが経過したタイミングが型締タイミングＴｍになっており、金型２５に対して予圧を付与した状態で所定期間Ｐが経過したら、制御装置１００は、型締モータ６０の回転速度を増加させてクロスヘッド速度Ｓｈを増加させる。これにより、タイバ７０は伸長し、タイバ７０の伸長に対する反力が金型２５に作用するため、型締力Ｆｃが増大する。制御装置１００は、型締力Ｆｃがある程度大きくなったら、クロスヘッド速度Ｓｈを低下させて型締力Ｆｃを維持する。
【0116】
本実施形態では、型締タイミングＴｍで型締力Ｆｃを増大させる前に、金型２５に対して予圧を付与している。金型２５に対する予圧は、最大の型締力Ｆｃに対して大幅に小さい型締力Ｆｃであるが、予圧の付与時には、予圧に対応する型締力Ｆｃの反力が、リンクハウジング３０からタイバナット８１に対して作用する。
【0117】
これにより、自重によって下に下がった状態のタイバナット８１は、長手方向Ｙにおける後退方向の力が作用することにより、図１０に示すように、ねじ部８１ａにおける上側に位置する部分がタイバ７０のねじ部７１に接触し、タイバナット８１はタイバ７０のねじ部７１のねじ山に沿って持ち上がる。そして、タイバナット８１のねじ部８１ａとタイバ７０のねじ部７１とにおける、下側に位置する部分でも、タイバナット８１のねじ部８１ａとタイバ７０のねじ部７１とが接触し、これにより、ねじ部８１ａとねじ部７１とが全周に亘って互いに接触した状態になる。このため、タイバナット８１のねじ部８１ａとタイバ７０のねじ部７１とは、摩擦力が確保された状態になる。
【0118】
一方で、予圧に対応する型締力Ｆｃの反力は、最大の型締力Ｆｃに対して大幅に力が弱いため、タイバナット８１を逆回転させる程の力はリンクハウジング３０からタイバナット８１に対しては作用しない。このため、タイバナット８１は、タイバ７０のねじ部７１に沿って持ち上がり、タイバナット８１のねじ部８１ａとタイバ７０のねじ部７１とが全周に亘って接触する状態になる程度の動きになる。
【0119】
本実施形態では、このようにタイバナット８１のねじ部８１ａとタイバ７０のねじ部７１とが全周に亘って接触し、双方の間でも摩擦力が確保された状態になった後、型締タイミングＴｍで型締力Ｆｃを増大させる。このため、リンクハウジング３０からタイバナット８１に対して作用する型締力の反力も大きくなるが、型締力の反力が大きくなるタイミングでは、タイバナット８１のねじ部８１ａとタイバ７０のねじ部７１との間の摩擦力が、既に確保された状態になっている。
【0120】
これにより、リンクハウジング３０からタイバナット８１に対して作用する型締力の反力も大きくなっても、タイバナット８１のねじ部８１ａとタイバ７０のねじ部７１との間の摩擦力によってタイバナット８１は逆回転をせず、タイバナット８１は回転方向において停止した状態が維持される。このため、図１２に示すように、型厚調整モータ速度Ｓａも０の状態が維持される。
【0121】
本実施形態では、金型２５の型締めを行う際に、このように型締力の反力によってタイバナット８１が逆回転しないため、射出成形機１の射出成形を繰り返しても、固定金型２６とリンクハウジング３０との長手方向Ｙにおける距離が変化せず、固定金型２６と移動金型２７との長手方向Ｙにおける距離が変化しないため、金型２５で適切な大きさの型締力を継続して発生させることができる。
【0122】
＜実施形態の効果＞
以上の実施形態に係る型締装置２０と、型締装置２０の型締方法は、型開閉機構４０によって金型２５を閉じて型締めを行う際に、移動金型２７と固定金型２６とが接触する直前で型締モータ６０の回転を微速回転させることにより、移動金型２７を固定金型２６に対して微速で接近させ、移動金型２７と固定金型２６とが接触したら型締モータ６０を所定期間Ｐ停止する。これにより、大きな型締力の反力がリンクハウジング３０からタイバナット８１に作用する前に、タイバナット８１のねじ部８１ａとタイバ７０のねじ部７１とを全周に亘って接触させ、双方の間の摩擦力を確保することができる。制御装置１００は、このようにタイバナット８１のねじ部８１ａとタイバ７０のねじ部７１との間の摩擦力を確保し、所定期間Ｐが経過した後に型締モータ６０の回転速度を増加させて、金型２５の型締めを行う。
以上の実施形態に係る型締装置２０と、型締装置２０の型締方法は、型開閉機構４０によって金型２５を閉じて型締めを行う際に、移動金型２７と固定金型２６とが接触する直前で型締モータ６０の回転を微速回転させることにより、移動金型２７を固定金型２６に対して微速で接近させ、移動金型２７と固定金型２６とが接触したら型締モータ６０を所定期間Ｐ停止する。これにより、大きな型締力の反力がリンクハウジング３０からタイバナット８１に作用する前に、タイバナット８１のねじ部８１ａとタイバ７０のねじ部７１とを全周に亘って接触させ、双方の間の摩擦力を確保することができる。制御装置１００は、このようにタイバナット８１のねじ部８１ａとタイバ７０のねじ部７１との間の摩擦力を確保し、所定期間Ｐが経過した後に型締モータ６０の回転速度を増加させて、金型２５の型締めを行う。
【0123】
これにより、大きな型締力の反力がリンクハウジング３０からタイバナット８１に作用した場合でも、タイバナット８１のねじ部８１ａとタイバ７０のねじ部７１との間の摩擦力により、タイバナット８１が逆回転することを抑制できる。従って、金型２５の型締めを繰り返し行った場合でも、固定金型２６とリンクハウジング３０との長手方向Ｙにおける距離が変化しないため、金型２５で発生する型締力の大きさが変化することを抑制でき、金型２５で適切な大きさの型締力を継続して発生させることができる。この結果、型締力の低下を抑制することができる。
【0124】
また、制御装置１００は、型締モータ６０を停止させる所定期間Ｐでは、型開閉機構４０によって金型２５に付与する最大の型締力の２．０％以上５．０％以下の範囲内の型締力を金型２５に付与するため、型締力の反力によってタイバナット８１が逆回転することを抑制しつつ、タイバナット８１のねじ部８１ａとタイバ７０のねじ部７１との間の摩擦力を確保することができる。従って、金型２５の型締めを繰り返し行った場合に、金型２５で発生する型締力の大きさが変化することをより確実に抑制することができる。この結果、型締力の低下を抑制することができる。
【0125】
また、型締モータ６０を停止させる所定期間Ｐは、０．３秒以上１．０秒以下の範囲内であるため、型締工程の時間が長くなり過ぎることを抑制しつつ、タイバナット８１のねじ部８１ａとタイバ７０のねじ部７１とを全周に亘ってより確実に接触させ、双方の間の摩擦力を確保することができる。従って、金型２５の型締めを繰り返し行った場合に、金型２５で発生する型締力の大きさが変化することをより確実に抑制することができる。この結果、型締力の低下を抑制することができる。
【0126】
また、実施形態に係る射出成形機１は、射出装置１０と、上述した型締装置２０を備えるため、射出成形機１による射出成形時に、型締装置２０が有するタイバナット８１が逆回転することを抑制することができる。これにより、射出成形機１によって射出成形を繰り返し行った場合でも、金型２５で発生する型締力の大きさが変化することを抑制でき、金型２５で適切な大きさの型締力を継続して発生させることができる。この結果、型締力の低下を抑制することができる。
【0127】
［変形例］
なお、上述した実施形態では、型開閉機構４０は、型締モータ６０で発生した駆動力を、第１プーリ６１と、第２プーリ６２と、タイミングベルト６３とによってボールねじ５１に伝達しているが、型締モータ６０で発生した駆動力をボールねじ５１に伝達するための構成は、これ以外であってもよい。同様に、型厚調整機構８０は、型厚調整モータ８４で発生した駆動力を、駆動歯車８５と、環状歯車８６と、タイバナット歯車８７とによってタイバナット８１に伝達しているが、型厚調整モータ８４で発生した駆動力をタイバナット８１に伝達するための構成は、これ以外であってもよい。
なお、上述した実施形態では、型開閉機構４０は、型締モータ６０で発生した駆動力を、第１プーリ６１と、第２プーリ６２と、タイミングベルト６３とによってボールねじ５１に伝達しているが、型締モータ６０で発生した駆動力をボールねじ５１に伝達するための構成は、これ以外であってもよい。同様に、型厚調整機構８０は、型厚調整モータ８４で発生した駆動力を、駆動歯車８５と、環状歯車８６と、タイバナット歯車８７とによってタイバナット８１に伝達しているが、型厚調整モータ８４で発生した駆動力をタイバナット８１に伝達するための構成は、これ以外であってもよい。
【0128】
また、上述した実施形態では、金型２５に発生する型締力を、タイバ７０に配置されるタイバセンサ７５によって検出しているが、型締力は、タイバセンサ７５以外の手段によって検出してもよい。
【符号の説明】
【0129】
１…射出成形機、５…フレーム、６…カバー、１０…射出装置、１１…射出シリンダ、１２…ノズル、１３…スクリュ、１４…ホッパ、２０…型締装置、２１…固定ダイ、２２…移動ダイ、２５…金型、２６…固定金型、２７…移動金型、３０…リンクハウジング、３１…貫通孔、４０…型開閉機構、４１…トグルリンク、４２…クロスヘッド側リンク、４３…リンクハウジング側リンク、４４…移動ダイ側リンク、４５…トグルリンク連結部、５０…駆動装置、５１…ボールねじ、５２…クロスヘッド、５３…ナット、６０…型締モータ、６１…第１プーリ、６２…第２プーリ、６３…タイミングベルト、７０…タイバ、７１…ねじ部、７５…タイバセンサ、８０…型厚調整機構、８１…タイバナット、８１ａ…ねじ部、８１ｂ…フランジ部、８２…ナット支持部材、８３…スラストワッシャ、８４…型厚調整モータ、８５…駆動歯車、８６…環状歯車、８７…タイバナット歯車、９０…第１リニアガイド、９１…第１ガイドレール、９２…第１ブロック、９５…第２リニアガイド、９６…第２ガイドレール、９７…第２ブロック、１００…制御装置、１０１…表示部、１０２…入力部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】