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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】P2024070741
(43)【公開日】2024-05-23
(54)【発明の名称】射出成形の制御機構など
(51)【国際特許分類】
B29C 45/18 20060101AFI20240516BHJP
B29C 45/76 20060101ALI20240516BHJP
B29C 44/00 20060101ALI20240516BHJP
B29C 44/36 20060101ALI20240516BHJP
B29C 44/60 20060101ALI20240516BHJP
【ＦＩ】
B29C45/18
B29C45/76
B29C44/00 D
B29C44/36
B29C44/60
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022181450
(22)【出願日】2022-11-11
(71)【出願人】
【識別番号】511087084
【氏名又は名称】株式会社プラステコ
(74)【代理人】
【識別番号】100183564
【弁理士】
【氏名又は名称】西村 伸也
(72)【発明者】
【氏名】林 龍太郎
(72)【発明者】
【氏名】藤岡 慎司
(72)【発明者】
【氏名】岩城 志保
【テーマコード（参考）】
4F206
4F214
【Ｆターム（参考）】
4F206AB02
4F206AG20
4F206AP06
4F206AR07
4F206JA04
4F206JD01
4F206JF04
4F206JF21
4F206JL02
4F206JM01
4F206JN01
4F206JN03
4F206JP11
4F206JP17
4F214AB02
4F214AG20
4F214AP06
4F214AR07
4F214UA08
4F214UB01
4F214UC02
4F214UF01
4F214UF21
4F214UL03
(57)【要約】
【課題】金型内でほぼ均一に発泡する樹脂を射出するための射出成形のための制御機構などを提供する。
【解決手段】射出すべき樹脂に混ぜるべき混合材料を供給する射出成形のための制御機構２であって、射出成型機１０のスクリュー１７ｃが所定の計量位置１９へ後退することによりスクリューの前方に充填される溶融樹脂の所定時間当たりの樹脂量を含む樹脂量情報６ａに基づいて、材料の供給速度を含む供給情報７ａを取得する制御部３を備えている、射出成形のための制御機構。
【選択図】図１
【解決手段】射出すべき樹脂に混ぜるべき混合材料を供給する射出成形のための制御機構２であって、射出成型機１０のスクリュー１７ｃが所定の計量位置１９へ後退することによりスクリューの前方に充填される溶融樹脂の所定時間当たりの樹脂量を含む樹脂量情報６ａに基づいて、材料の供給速度を含む供給情報７ａを取得する制御部３を備えている、射出成形のための制御機構。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
射出成形機に充填される樹脂に混ぜるべき材料を供給する制御機構であって、
前記射出成型機の計量動作中に、前記樹脂の充填流量に関連する充填情報に基づいて、前記材料の供給流量に関連する供給情報を取得する制御部を備えている、射出成形の制御機構。
前記射出成型機の計量動作中に、前記樹脂の充填流量に関連する充填情報に基づいて、前記材料の供給流量に関連する供給情報を取得する制御部を備えている、射出成形の制御機構。
【請求項2】
前記充填情報が予め登録された１つ以上の時間毎に取得され、前記取得された充填情報毎に前記供給情報が取得されている、請求項１記載の射出成型の制御機構。
【請求項3】
前記スクリューが計量のため後退する初期において、予め登録された計量初期時間又は前記スクリューの初期後退量が設定されており、
前記計量初期時間中又は初期後退量の動作中に、前記材料を供給する予め登録された初期供給流量が設定されている、請求項１又は２に記載の射出成形の制御機構。
前記計量初期時間中又は初期後退量の動作中に、前記材料を供給する予め登録された初期供給流量が設定されている、請求項１又は２に記載の射出成形の制御機構。
【請求項4】
前記充填情報が、前記射出成形機のスクリューの位置に関する位置情報に基づいている、請請求項１、２若しくは３のいずれかに記載の射出成形の制御機構。
【請求項5】
前記材料が、不活性ガスで、且つ、超臨界流体である、請求項１、２、３若しくは４のいずれかに記載の射出成形のための制御機構。
【請求項6】
請求項１、２、３、４若しくは５のいずれかに記載の制御機構と、
前記制御機構からの前記供給情報に基づいて、前記材料を供給する混合材料供給機とを備えている、射出成形装置。
前記制御機構からの前記供給情報に基づいて、前記材料を供給する混合材料供給機とを備えている、射出成形装置。
【請求項7】
請求項６記載の射出成型装置と、
その射出成型装置により前記材料が供給される射出成形機とを備えている、射出成形システム。
その射出成型装置により前記材料が供給される射出成形機とを備えている、射出成形システム。
【請求項8】
射出成形機に充填される樹脂に混ぜるべき材料を供給する制御機構に用いるプログラムであって、
コンピュータに、
計量のため後退する射出成形機のスクリューの位置を含む位置情報を取得させ、
前記位置情報に基づいて前記樹脂の充填流量に関連する充填情報を取得させ、
前記充填情報及び予め定めた条件に基づいて、前記材料の供給流量を含む供給情報を演算させる、プログラム。
コンピュータに、
計量のため後退する射出成形機のスクリューの位置を含む位置情報を取得させ、
前記位置情報に基づいて前記樹脂の充填流量に関連する充填情報を取得させ、
前記充填情報及び予め定めた条件に基づいて、前記材料の供給流量を含む供給情報を演算させる、プログラム。
【請求項9】
射出成形機の計量動作において、充填される樹脂に混ぜるべき材料を供給して調整される射出材の調整方法であって、
前記計量動作中の予め登録された時間で、前記樹脂の充填流量に関連する充填情報を取得し、
前記充填情報に対応した供給流量に関連する供給情報に基づいて前記材料を供給する、射出材の調整方法。
前記計量動作中の予め登録された時間で、前記樹脂の充填流量に関連する充填情報を取得し、
前記充填情報に対応した供給流量に関連する供給情報に基づいて前記材料を供給する、射出材の調整方法。
【請求項10】
請求項９記載の射出材の調整方法により、前記射出材を調整し、
前記射出材を金型内に射出する、成形体の製造方法。
前記射出材を金型内に射出する、成形体の製造方法。
【請求項11】
射出成形機の計量動作において、充填される樹脂に混ぜるべき材料を供給して調整される射出材を金型に射出して成形される成形体であって、
前記樹脂の充填速度に関連する充填情報が前記計量動作中の所定の時間間隔で取得されており、
前記充填情報毎に対応する供給速度に関連する供給情報が取得されており、
前記供給情報に基づいて前記材料が供給された射出材が調整されており、
前記調整された射出材が射出されることにより成形されている、成形体。
前記樹脂の充填速度に関連する充填情報が前記計量動作中の所定の時間間隔で取得されており、
前記充填情報毎に対応する供給速度に関連する供給情報が取得されており、
前記供給情報に基づいて前記材料が供給された射出材が調整されており、
前記調整された射出材が射出されることにより成形されている、成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、射出成形のための制御機構などに関する。さらには樹脂を発泡させるための不活性ガスを射出成形機に供給するための射出成形のための制御機構などに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、吹込成形剤を重合系発泡材の加工システム内に導入する吹込成形剤の供給システムが開示されている。その吹込成形剤の供給システムは、例えば、供給源から押出機バレルに又は迂回通路を通して選択的に、吹込成形剤を送る、というものである。
【0003】
特許文献２には、スクリュー回転速度の設定値に拘わらず、溶融材料に注入されて溶解される超臨界流体の量（溶解度）を一定とする射出成形装置が開示されている。その射出成形装置は、スクリュー回転速度設定値と、材料の種類や超臨界流体の種類などに応じた係数を設定する係数設定部により設定された係数とを乗じて超臨界流体の流量設定を決定し、かつ、流量設定手段に再設定する流量再設定部とを備えている、というものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特表２００３－５２５７８０号公報
【特許文献2】特開２００３－１５４５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来から、溶融樹脂に添加剤を混ぜた射出材を金型内に射出する射出成形のシステムがある。このシステムでは、射出成型機の計量動作中に、シリンダ内に充填される樹脂に対して、一定の割合で添加剤を混合している。しかし射出成形機のスクリューの回転数や、スクリューの後退速度などの変化により樹脂の充填速度は変動する。このため充填される樹脂において、部分的に、添加剤の割合に濃淡が生じる場合がある。濃淡が生じた射出材を金型に射出すると、成形品中の添加材の分散を不均一にする一因になり得る。
【0006】
例えば、発泡樹脂の場合、射出すべき樹脂において、部分的に、ガスの添加の割合に濃淡があると、射出された樹脂が金型内で不均一に発泡する一因になり得る。このため最も発泡している部位の強度低下を考慮して、射出する樹脂の全体の発泡倍率を下げることが行われている。これは発泡成形された製品の軽量化を阻害する一因となる。
【0007】
そこで本発明は、射出しようとする樹脂に対応した割合で混ぜるべき材料を混ぜるための射出成形の制御機構、射出成型装置、射出成形システム、制御機構に用いるプログラム及び射出材の調整方法、さらに射出しようとする樹脂に対応した割合で混ぜるべき材料を混ぜた成形体の製造混合及び成形体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
（１）本発明の射出成形の制御機構は、射出成形機に充填される樹脂に混ぜるべき材料を供給する制御機構であって、前記射出成型機の計量動作中に、前記樹脂の充填速度に関連する充填情報に基づいて、前記材料の供給速度に関連する供給情報を取得する制御部を備えていることを特徴としている。
【0009】
「充填情報」とは、射出成形機のシリンダ内に充填される樹脂の充填流量を含み、充填流量に関連する情報であり、所定時間当たりの樹脂の充填量、所定樹脂量の充填に要した時間など充填流量に換算できる量を含む概念である。例えば、ここで流量とは質量流量及び体積流量を含む。
例えば充填情報として、樹脂の充填流量をスクリューの後退速度に基づいて算出する場合には、充填情報は、スクリューの後退速度、さらにはスクリューの後退速度に関連する情報を含み、所定時間経過後のスクリューの移動距離、所定距離移動にかかった時間などスクリューの後退速度に換算できる量を含む概念である。
さらに例えば充填情報として、射出成形機に樹脂を供給する樹脂貯留部のホッパの重量変化速度を用いる場合は、充填情報は、ホッパの重量変化速度、ホッパの重量変化速度に関連する情報を含み、所定時間経過後の重量変化、所定重減少にかかった時間などホッパの重量変化速度に換算できる量を含む概念である。
混ぜるべき材料とは、樹脂に混ぜられる、気体、液体、固体の添加材などの材料である。
例えば充填情報として、樹脂の充填流量をスクリューの後退速度に基づいて算出する場合には、充填情報は、スクリューの後退速度、さらにはスクリューの後退速度に関連する情報を含み、所定時間経過後のスクリューの移動距離、所定距離移動にかかった時間などスクリューの後退速度に換算できる量を含む概念である。
さらに例えば充填情報として、射出成形機に樹脂を供給する樹脂貯留部のホッパの重量変化速度を用いる場合は、充填情報は、ホッパの重量変化速度、ホッパの重量変化速度に関連する情報を含み、所定時間経過後の重量変化、所定重減少にかかった時間などホッパの重量変化速度に換算できる量を含む概念である。
混ぜるべき材料とは、樹脂に混ぜられる、気体、液体、固体の添加材などの材料である。
【0010】
「供給情報」とは、混ぜるべき材料の供給流量、さらには供給流量に関連する情報を含み、所定時間経過後の供給量変化、所定の供給量を供給するのにかかった時間などの供給流量に換算できる量を含む概念である。
【0011】
（２）このような射出成形の制御機構は、前記充填情報が予め登録された１つ以上の時間毎に取得され、前記取得された充填情報毎に前記供給情報が取得されているのが好ましい。
【0012】
（３）また前記スクリューが計量のため後退する初期において、予め登録された計量初期時間又は前記スクリューの初期後退量が設定されており、
前記計量初期時間中又は初期後退量の動作中に、前記材料を供給する予め登録された初期供給流量が設定されているのが好ましい。
前記計量初期時間中又は初期後退量の動作中に、前記材料を供給する予め登録された初期供給流量が設定されているのが好ましい。
【0013】
（４）また前記充填情報が、前記射出成形機のスクリューの位置に関する位置情報に基づいているのが好ましい。
【0014】
「位置情報」とは、例えば、スクリューの位置に関連する情報であり、スクリューの後退量、スクリューの位置の測定値およびそれに換算できる量を含む概念である。
【0015】
（５）また、前記材料が、不活性ガスで、且つ、超臨界流体であるのが好ましい。
【0016】
（６）本発明の射出成形装置は、上述の制御機構と、前記制御機構からの前記供給情報に基づいて、前記材料を供給する混合材料供給機とを備えていることを特徴としている。
【0017】
（７）本発明の射出成形システムは、上述の射出成型装置と、その射出成型装置により前記材料が供給される射出成形機とを備えていることを特徴としている。
【0018】
（８）本発明のプログラムは、射出成形機に充填される樹脂に混ぜるべき材料を供給する制御機構に用いるプログラムであって、コンピュータに、計量のため後退する射出成形機のスクリューの位置を含む位置情報を取得させ、前記位置情報に基づいて前記樹脂の充填速度に関連する充填情報を取得させ、前記充填情報及び予め定めた条件に基づいて、前記材料の供給速度を含む供給情報を演算させることを特徴としている。
【0019】
（９）本発明の射出材の調整方法は、射出成形機の計量動作において、充填される樹脂に混ぜるべき材料を供給して調整される射出材の調整方法であって、前記計量動作中の予め登録された時間で、前記樹脂の充填流量に関連する充填情報を取得し、前記充填情報に対応した供給流量に関連する供給情報に基づいて前記混合を供給することを特徴としている。
【0020】
（１０）本発明の成形体の製造方法は、上述の射出材の調整方法により、前記射出材を調整し、前記射出材を金型内に射出することを特徴としている。
【0021】
（１１）本発明の成形体は、射出成形機の計量動作において、充填される樹脂に混ぜるべき材料を供給して調整される射出材を金型に射出して成形される成形体であって、前記樹脂の充填速度に関連する充填情報が前記計量動作中に所定の時間間隔で取得されており、前記充填情報毎に対応する供給速度に関連する供給情報が取得されており、前記供給情報に基づいて前記材料が供給された射出材が調整されており、前記調整された射出材が射出されることにより成形されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【0022】
本発明の射出成形の制御機構、射出成型装置、射出成形システム、制御機構に用いるプログラム及び射出材の調整方法は、混ぜるべき材料の割合に濃淡が生じにくい射出材を得ることができる。さらに成形体の製造混合及び成形体は、混ぜるべき材料の割合に濃淡が生じにくい。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【発明を実施するための形態】
【0024】
［１．概略説明］
まず図１及び図２を用いて、本発明の射出システムの作用を従来の射出システムと比較しながら概略的に説明する。
図１には、射出成形機１０のシリンダ１８ａ（図２参照）の計量時間中（計量時間１９）における、充填される樹脂の充填情報（充填流量）６ａと、樹脂に混ぜるべき材料体（ガス）の供給情報（供給流量）７ａとを示している。図に示すように、樹脂の充填流量６ａには、通常、変動がある。この変動は、例えば、ホッパ１８ｂからの樹脂の落下量、射出成形機のスクリュー１７ｃの回転速度の変化等に一因がある傾向にある。
まず図１及び図２を用いて、本発明の射出システムの作用を従来の射出システムと比較しながら概略的に説明する。
図１には、射出成形機１０のシリンダ１８ａ（図２参照）の計量時間中（計量時間１９）における、充填される樹脂の充填情報（充填流量）６ａと、樹脂に混ぜるべき材料体（ガス）の供給情報（供給流量）７ａとを示している。図に示すように、樹脂の充填流量６ａには、通常、変動がある。この変動は、例えば、ホッパ１８ｂからの樹脂の落下量、射出成形機のスクリュー１７ｃの回転速度の変化等に一因がある傾向にある。
【0025】
図１の上方の図は、例えば、計量時間１９中、ガスの供給流量７ａを一定に調整した他の射出システムの様子を示す概略図である。
例えば、充填流量６ａが小さい部位（図１の符号Ａ参照）では、充填された樹脂量に対して、供給されたガス量が多い。このため部位Ａに起因して、気泡が拡大する部分を有する成形品が成形される傾向にある（符号Ａの上方の成形体の概略図参照）。一方で、充填流量６ａが大きい部位（図１の符号Ｂ参照）では、充填された樹脂量に対して、供給されたガス量が少ない。このため部位Ｂに起因して、破泡する成形品が成形される傾向にある（符号Ｂの上方の成形体の概略図参照）。
例えば、充填流量６ａが小さい部位（図１の符号Ａ参照）では、充填された樹脂量に対して、供給されたガス量が多い。このため部位Ａに起因して、気泡が拡大する部分を有する成形品が成形される傾向にある（符号Ａの上方の成形体の概略図参照）。一方で、充填流量６ａが大きい部位（図１の符号Ｂ参照）では、充填された樹脂量に対して、供給されたガス量が少ない。このため部位Ｂに起因して、破泡する成形品が成形される傾向にある（符号Ｂの上方の成形体の概略図参照）。
【0026】
また充填流量６ａの変動に起因して、予定した樹脂量の充填が早く終了する場合がある。その場合、ガスの供給流量７ａは一定であるため、充填された樹脂量に対して、予定した割合のガス供給量が混合できない。このため、樹脂量に対応するガス供給量を早めに全部供給してしまうことが行われている。例えば、大きめのガスの供給流量で、７０～９０％の樹脂の充填で、予定されたガス供給量を全部供給するように設定される。
【0027】
また樹脂の充填の初期（図中の符号Ｄの時間）においては、樹脂の充填流量６ａが安定しない傾向にある。例えば、樹脂の充填流量６ａが速くなったり、遅くなったりして、流量の振れ幅が大きい。振れ幅が大きいので、樹脂の充填流量６ａに対応したガスの供給流量７ａで混合するのが難しい傾向にある。
【0028】
図１の下方の図は、本発明の射出システムの様子を示す概略図である。図に示しているように、充填流量６ａに対応した割合の供給流量７ａでガスが供給されている。例えば、充填流量６ａが大きい箇所では供給流量７ａも大きく、充填流量６ａが小さい箇所では供給流量７ａも小さい。また樹脂の充填の最後まで、充填速度に対応した供給速度でガスを供給している。
このため、ほぼ均一の気泡径の成形品が成形される傾向にある（グラフの上方の図参照）。以下に、充填流量６ａに対応した割合の供給流量７ａでガス（混ぜるべき材料）を供給する本発明の射出システムについて詳述する。
このため、ほぼ均一の気泡径の成形品が成形される傾向にある（グラフの上方の図参照）。以下に、充填流量６ａに対応した割合の供給流量７ａでガス（混ぜるべき材料）を供給する本発明の射出システムについて詳述する。
【0029】
２．各構成の説明
（射出システム１、射出成形装置４８）
図２の機能ブロック図を用いて本発明の一実施形態に係る射出システム（以下システムという）を説明する。図２に示しているシステム１は、射出成形機１０と、射出成形機１０内で溶融した樹脂に混ぜるべき材料を供給する混合材料給機２０と、射出成形のための制御機構２とを備えている。本実施系形態では、混合材料供給機２０はガスを供給するガス供給機である。ガス供給機２０は、ガスの供給量を調整するための流量調整弁２３（図９参照）を備えている。なお図では射出成形機１０は金型１４と一体であるが、射出成型機１０が金型１４を備えず別体としてもよい。
また制御機構２と、制御機構２からの供給流量７ａに基づいて、混ぜるべき材料を供給するガス供給機（混合材料供給機）２０とは、射出成形装置４８を構成する。なおガス供給機２０については、後で詳述する。
（射出システム１、射出成形装置４８）
図２の機能ブロック図を用いて本発明の一実施形態に係る射出システム（以下システムという）を説明する。図２に示しているシステム１は、射出成形機１０と、射出成形機１０内で溶融した樹脂に混ぜるべき材料を供給する混合材料給機２０と、射出成形のための制御機構２とを備えている。本実施系形態では、混合材料供給機２０はガスを供給するガス供給機である。ガス供給機２０は、ガスの供給量を調整するための流量調整弁２３（図９参照）を備えている。なお図では射出成形機１０は金型１４と一体であるが、射出成型機１０が金型１４を備えず別体としてもよい。
また制御機構２と、制御機構２からの供給流量７ａに基づいて、混ぜるべき材料を供給するガス供給機（混合材料供給機）２０とは、射出成形装置４８を構成する。なおガス供給機２０については、後で詳述する。
【0030】
（制御機構２）
制御機構２は、射出成形のための機構であり、射出すべき樹脂に混ぜるべきガスを供給する。本実施形態では、混ぜるべきガスとして、超臨界流体状態にされた不活性ガスの窒素ガスが用いられている。
本実施形態では、例えば、制御機構２は、制御部３と、位置取得部４と、記憶部３１とを備えている。
制御機構２は、射出成形のための機構であり、射出すべき樹脂に混ぜるべきガスを供給する。本実施形態では、混ぜるべきガスとして、超臨界流体状態にされた不活性ガスの窒素ガスが用いられている。
本実施形態では、例えば、制御機構２は、制御部３と、位置取得部４と、記憶部３１とを備えている。
【0031】
（制御部３）
制御部３は、例えば主として、位置取得手段５と、充填取得手段６と、演算手段７とからなる。制御部３は、本実施形態では、さらに信号取得手段８と、設定値取得手段９とを備えている。
制御部３は、例えば主として、位置取得手段５と、充填取得手段６と、演算手段７とからなる。制御部３は、本実施形態では、さらに信号取得手段８と、設定値取得手段９とを備えている。
【0032】
（位置取得部４）
位置取得部４は、本実施系形態では、ロータリエンコーダである。ロータリエンコーダ４は、スクリュー１７ｃを前進・後退させるモータの回転量を検出している。本実施形態では、モータの回転量を位置情報４ａとして取得している。
エンコーダは、従来公知のものである。例えば、機械式・光学式・磁気式・電磁誘導式のものがある。エンコーダは、回転していることを物理的な変化量としてセンサ素子で検知し、回転・角度情報を電気信号として外部に発信する。得られたエンコーダの信号に基づいて、少なくともモータの回転量の情報が得られる。さらには回転速度、回転方向若しくは回転位置の情報を得てもよい。
なお、その他の位置取得部４として、スクリュー１７ｃの位置を、例えば、磁力や電流の変化により検知する従来公知のセンサを用いてもよい。
なおロータリエンコーダ４などの位置情報部は、射出成形機１０に内蔵されているものを用いてもよい。
位置取得部４は、本実施系形態では、ロータリエンコーダである。ロータリエンコーダ４は、スクリュー１７ｃを前進・後退させるモータの回転量を検出している。本実施形態では、モータの回転量を位置情報４ａとして取得している。
エンコーダは、従来公知のものである。例えば、機械式・光学式・磁気式・電磁誘導式のものがある。エンコーダは、回転していることを物理的な変化量としてセンサ素子で検知し、回転・角度情報を電気信号として外部に発信する。得られたエンコーダの信号に基づいて、少なくともモータの回転量の情報が得られる。さらには回転速度、回転方向若しくは回転位置の情報を得てもよい。
なお、その他の位置取得部４として、スクリュー１７ｃの位置を、例えば、磁力や電流の変化により検知する従来公知のセンサを用いてもよい。
なおロータリエンコーダ４などの位置情報部は、射出成形機１０に内蔵されているものを用いてもよい。
【0033】
（位置取得手段５）
位置取得手段５は、位置取得部４により所定の時間間隔で位置情報４ａを取得する。本実施形態では、例えば、０．１～０．５ｓの所定時間間隔（サンプリング時間間隔）で位置情報４ａを取得している。位置取得手段５は、実施形態では工程Ｓ1（図６参照）が対応する。
位置取得手段５は、位置取得部４により所定の時間間隔で位置情報４ａを取得する。本実施形態では、例えば、０．１～０．５ｓの所定時間間隔（サンプリング時間間隔）で位置情報４ａを取得している。位置取得手段５は、実施形態では工程Ｓ1（図６参照）が対応する。
【0034】
（位置情報４ａの取得のタイミング）
位置情報４ａの取得のタイミングは予め記憶部３１（図３参照）に登録されている。本実施形態では、サンプリング時間間隔３９ｅ（図５参照）毎に位置情報４ａが取得される。例えばサンプリング時間間隔３９ｅは任意に設定できるのがよい。
その他、サンプリングする時間（サンプリング時間）３９ｉを予め記憶部３１に記憶し、計量中の任意の時間に位置情報４ａを取得してもよい。サンプリング時間３９ｉとしては、計量の始まり時間０を含んでもよい。
位置情報４ａの取得のタイミングは予め記憶部３１（図３参照）に登録されている。本実施形態では、サンプリング時間間隔３９ｅ（図５参照）毎に位置情報４ａが取得される。例えばサンプリング時間間隔３９ｅは任意に設定できるのがよい。
その他、サンプリングする時間（サンプリング時間）３９ｉを予め記憶部３１に記憶し、計量中の任意の時間に位置情報４ａを取得してもよい。サンプリング時間３９ｉとしては、計量の始まり時間０を含んでもよい。
【0035】
（充填取得手段６）
充填取得手段６は、スクリュー１７ｃの現在位置を含む位置情報４ａに基づいて充填流量６ａを取得する。本実施形態では、位置情報４ａに加え、シリンダ半径などの設定値からなる条件５ａ（後述する）に基づいて、充填流量６ａを取得する。充填取得手段６は、実施形態では工程Ｓ２（図６参照）が対応する。
充填取得手段６は、スクリュー１７ｃの現在位置を含む位置情報４ａに基づいて充填流量６ａを取得する。本実施形態では、位置情報４ａに加え、シリンダ半径などの設定値からなる条件５ａ（後述する）に基づいて、充填流量６ａを取得する。充填取得手段６は、実施形態では工程Ｓ２（図６参照）が対応する。
【0036】
（演算手段７）
演算手段７は、充填流量６ａ及び予め定めた条件５ｂ（後述する）に基づいて、ガスの供給流量７ａを演算し取得する。取得した供給流量７ａはガス供給装置２０に送られる。演算手段７は、実施形態では工程Ｓ３（図６参照）が対応する。
演算手段７は、充填流量６ａ及び予め定めた条件５ｂ（後述する）に基づいて、ガスの供給流量７ａを演算し取得する。取得した供給流量７ａはガス供給装置２０に送られる。演算手段７は、実施形態では工程Ｓ３（図６参照）が対応する。
【0037】
（信号取得手段８、型閉信号１１ａ、計量中信号１１ａ）
信号取得手段８は、射出成形機１０からの信号を取得する。信号としては、本実施形態では、例えば、金型１４の型閉信号１１ａ及び溶融樹脂が計量中であることを示す計量中信号１１ｂがある。
信号取得手段８は、射出成形機１０からの信号を取得する。信号としては、本実施形態では、例えば、金型１４の型閉信号１１ａ及び溶融樹脂が計量中であることを示す計量中信号１１ｂがある。
【0038】
（型閉信号１１ａ）
型閉信号１１ａは、金型１４が閉じていることを示す信号である。例えば、開いている金型１４を次の成形品を成型するために金型１４を閉じたことを示す信号である。本実施形態では、例えば、金型１４が閉じ始めたことを示す信号を用いてる。なお閉じ終えたことを示す信号でもよい。
型閉信号１１ａは、金型１４が閉じていることを示す信号である。例えば、開いている金型１４を次の成形品を成型するために金型１４を閉じたことを示す信号である。本実施形態では、例えば、金型１４が閉じ始めたことを示す信号を用いてる。なお閉じ終えたことを示す信号でもよい。
【0039】
（計量中信号１１ｂ）
計量中信号１１ｂは、計量時間であることを示す信号である。本実施形態では、例えば、ロータリエンコーダ４の回転方向がスクリュー１７ｃを後退させる方向であることを示す信号を用いている。なお、スクリュー１７ｃの後退をシリンダ１８ａの外側からセンサ等で検出して計量中信号１１ｂとしてもよい。
計量中信号１１ｂは、計量時間であることを示す信号である。本実施形態では、例えば、ロータリエンコーダ４の回転方向がスクリュー１７ｃを後退させる方向であることを示す信号を用いている。なお、スクリュー１７ｃの後退をシリンダ１８ａの外側からセンサ等で検出して計量中信号１１ｂとしてもよい。
【0040】
（設定値取得手段９）
設定値取得手段９は各種の設定値を取得する。取得した設定値は、後述する記憶部３１に記憶される。本実施形態では、設定値取得手段９は、タッチセンサ、スマートフォン、パーソナルコンピュータなどの入力端末から作業員の手入力により設定値を取得している。
なお、インターネット、イントラネットなどの回線を通じて、他のサーバなどからダウンロードして設定値を取得してもよい。
設定値取得手段９は各種の設定値を取得する。取得した設定値は、後述する記憶部３１に記憶される。本実施形態では、設定値取得手段９は、タッチセンサ、スマートフォン、パーソナルコンピュータなどの入力端末から作業員の手入力により設定値を取得している。
なお、インターネット、イントラネットなどの回線を通じて、他のサーバなどからダウンロードして設定値を取得してもよい。
【0041】
（樹脂４１）
樹脂４１の材料としては、熱可塑性樹脂材料が挙げられる。熱可塑性樹脂材料としては、例えば、ポリ乳酸、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリスルフェンサルファイド、ポリイミド、ポリエーテルケトン、ＡＢＳ、ＡＳＡおよびポリカーボネイトなどである。
樹脂４１の材料としては、熱可塑性樹脂材料が挙げられる。熱可塑性樹脂材料としては、例えば、ポリ乳酸、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリスルフェンサルファイド、ポリイミド、ポリエーテルケトン、ＡＢＳ、ＡＳＡおよびポリカーボネイトなどである。
【0042】
（混ぜるべき材料４２）
本実施形態では、混ぜるべき材料として超臨界状態の窒素ガスを用いている。二酸化炭素、不活性ガスなどの気体（ガス）を用いることができ、さらにはそれらのガスを超臨界状態にしたものを用いることができる。また混合材料供給機２０として、気体、液体、固体を供給することができる。固体としては粉末状にされたものが好ましい。例えば、架橋剤、分岐材、可塑剤、フィラー類、核剤などの物性改良剤を用いることができる。
本実施形態では、混ぜるべき材料として超臨界状態の窒素ガスを用いている。二酸化炭素、不活性ガスなどの気体（ガス）を用いることができ、さらにはそれらのガスを超臨界状態にしたものを用いることができる。また混合材料供給機２０として、気体、液体、固体を供給することができる。固体としては粉末状にされたものが好ましい。例えば、架橋剤、分岐材、可塑剤、フィラー類、核剤などの物性改良剤を用いることができる。
【0043】
［３．ハードウェア構成］
（制御機構２のハードウェア構成）
次に図３を用いて、制御機構２のハードウェア構成を説明する。
本実施形態の制御機構２は、例えばパソコンを用いている。図３に示すように、パソコンはＣＰＵ３０を備えたものである。そのＣＰＵ３０には、メモリ（記憶部）３１と、記録デバイス３２などを接続／読み込むための接続ポート３３と、ネットワークを介して外部と通信するための通信回路３４とがバスライン３５を介して接続されている。メモリ３１には、条件５ａ、５ｂ、データベース３９、さらには本発明のシステムを処理するためのプログラム３６ａ、３６ｂ、ブラウザプログラム３７、さらにはＯＳ３８（オペレーティングシステム）が記録されている。
（制御機構２のハードウェア構成）
次に図３を用いて、制御機構２のハードウェア構成を説明する。
本実施形態の制御機構２は、例えばパソコンを用いている。図３に示すように、パソコンはＣＰＵ３０を備えたものである。そのＣＰＵ３０には、メモリ（記憶部）３１と、記録デバイス３２などを接続／読み込むための接続ポート３３と、ネットワークを介して外部と通信するための通信回路３４とがバスライン３５を介して接続されている。メモリ３１には、条件５ａ、５ｂ、データベース３９、さらには本発明のシステムを処理するためのプログラム３６ａ、３６ｂ、ブラウザプログラム３７、さらにはＯＳ３８（オペレーティングシステム）が記録されている。
【0044】
本実施形態では、プログラム３６ａ、３６ｂは、ＯＳ３８およびブラウザプログラム３７の機能を利用して協働して動作する。なおプログラム３６ａ、３６ｂとして、ブラウザプログラム３７、ＯＳ３８を利用せず、単独で動作するようにしてもよい。条件５ａ、５ｂ、プログラム３６ａ、３６ｂ、ブラウザプログラム３７およびＯＳ３８は、例えばダウンロードにより通信回路３４を介して、または接続ポート３３を通してデバイス３２によりメモリ３１にインストールされる。
【0045】
上述したハードウェア構成では、図２に示す機能を、例えば、ＣＰＵ３０とプログラム３６ａ、３６ｂを用いて実現するようにしているが、その一部または全部をマイコンなどの論理回路、あるいは、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）を用いてシーケンス制御してもよい。
【0046】
［４．プログラム］
（射出システム１の初期動作のフローチャート）
図４は制御機構２で用いられるプログラムの処理の流れの一実施形態を示すフローチャートである。図４に示すフローチャートは、主として、射出成形の準備段階のプログラム３６ａの処理の流れを示している。例えば、射出が行われた後、再び計量が始まるまでの間の処理の流れである。
（射出システム１の初期動作のフローチャート）
図４は制御機構２で用いられるプログラムの処理の流れの一実施形態を示すフローチャートである。図４に示すフローチャートは、主として、射出成形の準備段階のプログラム３６ａの処理の流れを示している。例えば、射出が行われた後、再び計量が始まるまでの間の処理の流れである。
【0047】
（Ｒ１）：制御機構２のＣＰＵ３０（図３参照）は、型閉信号１１ａ及び計量中信号１１ｂをそれぞれ取得していない場合に、ガス供給装置２０の後述する流量調整弁２３に流量としてゼロの値を送信する（弁を閉じる）。
このとき射出成形機側の二方弁２４及び大気解放側の二方弁２４ｂ（図９参照）は閉じている。
なお、金型１４が開いている信号及びスクリュー１７ｃが後退してないことを示す信号を取得してもよい。
このとき射出成形機側の二方弁２４及び大気解放側の二方弁２４ｂ（図９参照）は閉じている。
なお、金型１４が開いている信号及びスクリュー１７ｃが後退してないことを示す信号を取得してもよい。
【0048】
（Ｒ２）：型閉信号１１ａを取得し、且つ、計量中信号１１ｂを取得していない場合、ガス供給装置２０に起動流量３９ａ（図５参照）を送信する。起動流量３９ａとは、溶融樹脂にガスを供給する前に流量調整弁２３に流す流量である。ガス供給の始めにおいて、流量調整弁２３の応答性は低い傾向にある。適切な流量に調整するのに、例えば本実施形態では、１秒程度の遅れが発生する。このため金型１４の閉じ始めたことを示す信号１１ａを取得して、予め所定の流量を流量調整弁２３に流しておく。金型１４が閉じ始め、金型１４が閉じ、油圧などで金型１４が締結されると、計量が開始される。計量の開始と共に、適切なガス流量に調整することができる。なお前記応答の遅れは１秒以内の場合もあるし、１秒を超える場合もある。
また本実施形態では、大気解放側の二方弁２４ｂ（図９参照）を開けて、樹脂への供給前に流したガスは大気に開放している。起動流量３９ａは、例えば、記憶部３１のデータベース３９に記憶されている。
また本実施形態では、大気解放側の二方弁２４ｂ（図９参照）を開けて、樹脂への供給前に流したガスは大気に開放している。起動流量３９ａは、例えば、記憶部３１のデータベース３９に記憶されている。
【0049】
（データベース３９）
図５は設定値を記憶しているデータベースの概略図である。図５に示しているデータベース３９は、予め定められた設定値を記憶している。本実施形態では、データベース３９の設定値は、起動流量３９ａ、計量初期流量３９ｂ、計量初期時間３９ｃ、シリンダ半径３９ｄ、サンプリング時間間隔３９ｅ、樹脂密度３９ｆ、ガス添加率３９ｇ、初期後退量３９ｈ及びサンプリング時間３９ｉからなる。これらの設定値は関連する事項と併せて順次説明する。
図５は設定値を記憶しているデータベースの概略図である。図５に示しているデータベース３９は、予め定められた設定値を記憶している。本実施形態では、データベース３９の設定値は、起動流量３９ａ、計量初期流量３９ｂ、計量初期時間３９ｃ、シリンダ半径３９ｄ、サンプリング時間間隔３９ｅ、樹脂密度３９ｆ、ガス添加率３９ｇ、初期後退量３９ｈ及びサンプリング時間３９ｉからなる。これらの設定値は関連する事項と併せて順次説明する。
【0050】
図４に戻って、
（Ｒ３）：型閉信号１１ａを取得し、計量中信号１１ｂを取得し、計量初期時間３９ｃ内である場合、ガス供給装置２０に計量初期流量３９ｂ（図５参照）を送信する。
計量初期時間３９ｃとは、計量の初期段階、すなわちスクリュー１７ｃの後退初期の予め設定した所定の時間のことである（図１の符号Ｄ参照）。スクリュー１７ｃの後退の初期は背圧が安定しない傾向にある。背圧が安定しないと、スクリュー１７ｃの後退量、例えば樹脂の充填量は安定しない傾向にある。計量初期時間３９ｃ中はスクリュー１７ｃの後退量に係わらず、流量調整弁２３には計量初期流量３９ｂが設定される。計量初期流量３９ｂは、１回の射出分の樹脂量と計量時間１９から算出される平均のガス供給流量である。
例えば、計量初期時間３９ｃとしては、計量時間１９の全体の５０％より小さいのが好ましく、好ましくは３０～２０％以下であるのが好ましい。
なお計量初期時間３９ｃの代わりに、スクリュー１７ｃの初期後退量３９ｈ（図５参照）を設定してもよい。例えば初期後退量３９ｈを設定した場合、スクリュー１７ｃが初期後退量３９ｈの動作中は、計量初期流量３９ｂでガスを供給する。
例えば、初期後退量３９ｈとしては、計量位置１９ａまでの後退量の全体の５０％より小さいのが好ましく、好ましくは３０～２０％以下であるのが好ましい。
（Ｒ３）：型閉信号１１ａを取得し、計量中信号１１ｂを取得し、計量初期時間３９ｃ内である場合、ガス供給装置２０に計量初期流量３９ｂ（図５参照）を送信する。
計量初期時間３９ｃとは、計量の初期段階、すなわちスクリュー１７ｃの後退初期の予め設定した所定の時間のことである（図１の符号Ｄ参照）。スクリュー１７ｃの後退の初期は背圧が安定しない傾向にある。背圧が安定しないと、スクリュー１７ｃの後退量、例えば樹脂の充填量は安定しない傾向にある。計量初期時間３９ｃ中はスクリュー１７ｃの後退量に係わらず、流量調整弁２３には計量初期流量３９ｂが設定される。計量初期流量３９ｂは、１回の射出分の樹脂量と計量時間１９から算出される平均のガス供給流量である。
例えば、計量初期時間３９ｃとしては、計量時間１９の全体の５０％より小さいのが好ましく、好ましくは３０～２０％以下であるのが好ましい。
なお計量初期時間３９ｃの代わりに、スクリュー１７ｃの初期後退量３９ｈ（図５参照）を設定してもよい。例えば初期後退量３９ｈを設定した場合、スクリュー１７ｃが初期後退量３９ｈの動作中は、計量初期流量３９ｂでガスを供給する。
例えば、初期後退量３９ｈとしては、計量位置１９ａまでの後退量の全体の５０％より小さいのが好ましく、好ましくは３０～２０％以下であるのが好ましい。
【0051】
（Ｒ４）：型閉信号１１ａを取得し、計量中信号１１ｂを取得し、計量初期時間３９ｃに到達した、又は、過ぎた場合、樹脂の充填流量（サンプリング時間間隔３９ｅの樹脂の充填量）に基づいて、ガス供給装置２０にガスの供給流量を送信し、ガスを供給する処理に移行する（図６参照）。
【0052】
（射出システム１の計量動作のフローチャート）
図６は制御機構２で用いられるプログラムの処理の流れの一実施形態を示すフローチャートである。図６に示すフローチャートは、主として、サンプリング時間間隔毎の樹脂の充填量に応じた量のガスを供給するためのプログラム３６ｂの処理の流れを示している。
図６は制御機構２で用いられるプログラムの処理の流れの一実施形態を示すフローチャートである。図６に示すフローチャートは、主として、サンプリング時間間隔毎の樹脂の充填量に応じた量のガスを供給するためのプログラム３６ｂの処理の流れを示している。
【0053】
ここから説明を容易にするために図７を加えて説明をする。図７には計量動作中にあるスクリュー１７ｃが記載されている。シリンダ１８ａの前端（図の左方）には金型１４が配置されている。スクリュー１７ｃはシリンダ１８ａ内で後退（図の右方）している。樹脂は、シリンダ１８ａの前側の壁とスクリュー１７ｃの前端との間の空間に充填される。図中の横軸は、シリンダ１８ａの前端を起点としたスクリュー１７ｃの後退する距離である。距離Ｌは計量位置１９ａに相当する。その下方の横軸は、スクリュー１７ｃが後退を始めてからの時間を示している。スクリュー１７ｃが計量位置１９ａに到達する時間が計量時間１９である。スクリュー１７ｃの後退速度は計量中に変動するので、計量時間１９の長さは射出毎に必ずしも同じにはならない。なお同じ場合もある。
図ではスクリュー１７ｃが時間ｔ（ｎ＋１）において、距離Ｌ（ｎ＋１）の位置にある。なお二点鎖線はサンプリング時間間隔前においてスクリュー１７ｃが時間ｔ（ｎ）において、距離Ｌ（ｎ）の位置にあることを示している。
図ではスクリュー１７ｃが時間ｔ（ｎ＋１）において、距離Ｌ（ｎ＋１）の位置にある。なお二点鎖線はサンプリング時間間隔前においてスクリュー１７ｃが時間ｔ（ｎ）において、距離Ｌ（ｎ）の位置にあることを示している。
【0054】
ここで、添え字ｎは０から始まる自然数である。例えばｔ（０）はスクリュー１７ｃの後退が始まる時間である。例えば時間ｔ（ｎ＋１）は、ｎ＋１番目のサンプリング時間を示している。時間ｔ（ｎ）は、ｎ番目のサンプリング時間を示している。ΔＴ（ｎ＋１）は、時間ｔ（ｎ＋１）と時間ｔ（ｎ）との差である。
また距離Ｌ（ｎ＋１）及びＬ（ｎ）は、それぞれ時間ｔ（ｎ＋１）及び時間（ｎ）におけるスクリュー１７ｃの位置をそれぞれ示している。ΔＬ（ｎ＋１）は、Ｌ（ｎ＋１）とＬ（ｎ）との差である。ΔＬ（ｎ）は、サンプリング時間間隔ΔＴ（ｎ）におけるスクリュー１７ｃの後退量に相当する。
また距離Ｌ（ｎ＋１）及びＬ（ｎ）は、それぞれ時間ｔ（ｎ＋１）及び時間（ｎ）におけるスクリュー１７ｃの位置をそれぞれ示している。ΔＬ（ｎ＋１）は、Ｌ（ｎ＋１）とＬ（ｎ）との差である。ΔＬ（ｎ）は、サンプリング時間間隔ΔＴ（ｎ）におけるスクリュー１７ｃの後退量に相当する。
【0055】
（Ｓ１）：制御機構２のＣＰＵ３０（図３参照）は、後退しているスクリュー１７ｃの位置情報４ａを取得する。具体的には、時間ｔ（ｎ）及び時間（ｎ＋１）におけるスクリュー１７ｃの距離Ｌ（ｎ）及びＬ（ｎ＋１）をそれぞれ取得する。
【0056】
（Ｓ２）：充填流量６ａを取得する。充填流量６ａは、時間ｔ（ｎ）、ｔ（ｎ＋１）秒後の位置情報４ａ、４ａに加え、条件５ａに基づいて算出される。条件５ａは、データベース３９（図５参照）から選択される設定値及び位置情報４ａを代入するための数式からなる。
【0057】
（充填流量６ａの演算）
本実施形態では、例えば、データベース３９（図５参照）からシリンダ半径３９ｄ、サンプリング時間間隔３９ｅ、樹脂密度３９ｆを取得する。予め登録された数式に基づいてスクリュー１７ｃの後退量Ｌ（ｎ）までのシリンダ１８ａの容積を計算する。算出したシリンダ１８ａの容積に樹脂密度３９ｆを乗じて、後退量Ｌ（ｎ）までにシリンダ１８ａに計量されている樹脂量ｍ（ｎ）を算出する。
前述したのと同じ算出方法で時間ｔ（ｎ＋１）における樹脂量ｍ（ｎ＋１）を取得する。
さらに樹脂量ｍ（ｎ＋１）から樹脂量ｍ（ｎ）を減じて、樹脂量ΔＭ（ｎ＋１）を算出する。樹脂量ΔＭ（ｎ＋１）は時間ｔ（ｎ）～ｔ（ｎ＋１）における樹脂の充填量に相当する。
次いで樹脂量ΔＭ（ｎ＋１）をサンプリング時間間隔３９ｅ（ΔＴ（ｎ＋１））で除する。これにより充填流量６ａとして、時間ｔ（ｎ）～ｔ（ｎ＋１）における充填流量６ａ（ｎ＋１）を取得する（図８参照）。
本実施形態では、例えば、データベース３９（図５参照）からシリンダ半径３９ｄ、サンプリング時間間隔３９ｅ、樹脂密度３９ｆを取得する。予め登録された数式に基づいてスクリュー１７ｃの後退量Ｌ（ｎ）までのシリンダ１８ａの容積を計算する。算出したシリンダ１８ａの容積に樹脂密度３９ｆを乗じて、後退量Ｌ（ｎ）までにシリンダ１８ａに計量されている樹脂量ｍ（ｎ）を算出する。
前述したのと同じ算出方法で時間ｔ（ｎ＋１）における樹脂量ｍ（ｎ＋１）を取得する。
さらに樹脂量ｍ（ｎ＋１）から樹脂量ｍ（ｎ）を減じて、樹脂量ΔＭ（ｎ＋１）を算出する。樹脂量ΔＭ（ｎ＋１）は時間ｔ（ｎ）～ｔ（ｎ＋１）における樹脂の充填量に相当する。
次いで樹脂量ΔＭ（ｎ＋１）をサンプリング時間間隔３９ｅ（ΔＴ（ｎ＋１））で除する。これにより充填流量６ａとして、時間ｔ（ｎ）～ｔ（ｎ＋１）における充填流量６ａ（ｎ＋１）を取得する（図８参照）。
【0058】
図８はサンプリング時間間隔ΔＴ毎の充填流量６ａ及び供給流量７ａを示している。横軸は時間ｔである。左方の縦軸は充填流量６ａを、右方の縦軸は供給流量７ａである。二点鎖線は充填流量６ａ、点線は供給流量７ａのそれぞれの変動の様子を概略的に示している。図に示しているように、サンプリング時間間隔ΔＴ毎に充填流量６ａが演算される。充填流量６ａ（ｎ＋１）は、サンプリング時間間隔ΔＴ（ｎ＋１）における充填流量を示している。ガスの供給流量７ａ（ｎ＋２）は、サンプリング時間間隔ΔＴ（ｎ＋２）における供給流量を示している。
【0059】
（Ｓ３）：ガスの供給流量７ａ（ｎ＋１）を演算する。ガスの供給流量７ａ（ｎ＋２）は、充填流量６ａ（ｎ＋１）及び予め定めた条件５ｂに基づいて演算する。条件５ｂは、データベース３９（図５参照）から選択される設定値及び充填流量６ａ（ｎ＋１）を代入するための数式からなる。本実施形態では、例えば、データベース３９から設定値としてガス転嫁率３９ｆを取得する。樹脂の充填流量６ａ（ｎ＋１）にガス転嫁率３９ｆ（図６参照）を乗じて、次のサンプルング時間間隔ΔＴ（ｎ＋２）におけるガスの供給流量７ａ（ｎ＋２）を算出する。
【0060】
（Ｓ４）：取得したガスの供給流量７ａ（ｎ＋２）は、ガス供給装置２０に送信される。時間ΔＴ（ｎ＋２）において、ガス供給装置２０は取得したガスの供給流量７ａ（ｎ＋２）のガスを供給する。
【0061】
スクリュー１７ｃが計量位置１９ａまで後退すると、スクリュー１７ｃの後退及び回転が終了する。またガス供給装置２０はガスの供給を停止する。本実施形態では、例えば、ガスの供給を停止すべく、二方弁２４（図９参照）が閉じられ、大気解放側の二方弁２４ｂが開けられる。
【0062】
（最後のサンプリング時間間隔ΔＴ（ｅ））
計量時間１９に到達する最後のサンプリング時間間隔を符号ΔＴ（ｅ）で示す。添え字ｅは最後を意味する。サンプリング時間間隔ΔＴ（ｅ）は、前のサンプリング時間間隔ΔＴ（ｅ－１）よりも短い場合がある。本実施形態では、サンプリング時間間隔ΔＴ毎に樹脂の充填流量６ａに基づいてガスを供給流量７ａで混合しているので、スクリュー１７ｃが計量位置１９ａに到達するまで、充填流量６ａに対応したガスを供給することができる。
計量時間１９に到達する最後のサンプリング時間間隔を符号ΔＴ（ｅ）で示す。添え字ｅは最後を意味する。サンプリング時間間隔ΔＴ（ｅ）は、前のサンプリング時間間隔ΔＴ（ｅ－１）よりも短い場合がある。本実施形態では、サンプリング時間間隔ΔＴ毎に樹脂の充填流量６ａに基づいてガスを供給流量７ａで混合しているので、スクリュー１７ｃが計量位置１９ａに到達するまで、充填流量６ａに対応したガスを供給することができる。
【0063】
（最初のサンプリング時間間隔ΔＴ（１））
スクリュー１７ｃの後退の初期に、背圧が安定する傾向にあるなら、最初のサンプリング時間間隔ΔＴ（１）の供給流量７ａ（１）として、前記平均のガス供給流量（計量初期流量３９ｂ）を供給してもよい。そしてサンプリング時間間隔ΔＴ（２）から充填流量（１）に基づいて供給流量７ａ（２）を演算し、ガスを供給してもよい。
スクリュー１７ｃの後退の初期に、背圧が安定する傾向にあるなら、最初のサンプリング時間間隔ΔＴ（１）の供給流量７ａ（１）として、前記平均のガス供給流量（計量初期流量３９ｂ）を供給してもよい。そしてサンプリング時間間隔ΔＴ（２）から充填流量（１）に基づいて供給流量７ａ（２）を演算し、ガスを供給してもよい。
【0064】
（サンプルング時間間隔３９ｅ、サンプリング時間３９ｉのその他）
サンプルング時間間隔３９ｅは一定でなくともよい。例えば、スクリュー１７ｃの背圧が安定している区間では間隔を拡げたり、安定していない区間で狭めたりしてもよい。なおサンプリング時間間隔３９ｅを拡げたり、狭めたりする設定ではなく、サンプリング時間３９ｉを個別に設定し、結果としてサンプリング時間間隔３９ｅを拡げたり、狭めたりしてもよい。
サンプルング時間間隔３９ｅは一定でなくともよい。例えば、スクリュー１７ｃの背圧が安定している区間では間隔を拡げたり、安定していない区間で狭めたりしてもよい。なおサンプリング時間間隔３９ｅを拡げたり、狭めたりする設定ではなく、サンプリング時間３９ｉを個別に設定し、結果としてサンプリング時間間隔３９ｅを拡げたり、狭めたりしてもよい。
【0065】
（充填流量６ａの算出のその他）
充填流量６ａの算出に用いる位置情報４ａは、２点以上の任意のサンプリング時間３９ｉから取得できる。それらのサンプリング時間３９ｉは隣り合っていなくてもよい。この場合、サンプリング時間間隔３９ｅで取得した全てのサンプリング時間３９ｉにおける位置情報４ａ等のデータを用いなくてもよい。または演算に用いるサンプリング時間３９ｉを予め記憶部３１に登録しておいてもよい。
充填流量６ａの算出に用いる位置情報４ａは、２点以上の任意のサンプリング時間３９ｉから取得できる。それらのサンプリング時間３９ｉは隣り合っていなくてもよい。この場合、サンプリング時間間隔３９ｅで取得した全てのサンプリング時間３９ｉにおける位置情報４ａ等のデータを用いなくてもよい。または演算に用いるサンプリング時間３９ｉを予め記憶部３１に登録しておいてもよい。
【0066】
（供給流量７ａの演算のその他）
供給流量７ａの演算に用いる充填流量６ａは、２つ以上の任意の充填流量６ａから取得できる。それらの充填流量６ａは隣り合っていなくてもよい。
供給流量７ａの演算に用いる充填流量６ａは、２つ以上の任意の充填流量６ａから取得できる。それらの充填流量６ａは隣り合っていなくてもよい。
【0067】
［５．射出成形機］
（射出成形機１０）
図２戻って、本発明の射出システム１に用いる射出成形機１０の一例を説明する。射出成形機１０は、メインフレーム１０ａの長さ方向に型開閉装置１１と射出装置１２を対向して搭載している。本実施形態の射出成形機１０は電動モータ式の機構を用いている。
（射出成形機１０）
図２戻って、本発明の射出システム１に用いる射出成形機１０の一例を説明する。射出成形機１０は、メインフレーム１０ａの長さ方向に型開閉装置１１と射出装置１２を対向して搭載している。本実施形態の射出成形機１０は電動モータ式の機構を用いている。
【0068】
（型開閉装置１１）
型開閉装置１１は、主として、ホルダ１３と、ホルダ１３に設けられる金型１４と、ホルダ１３を閉じる開閉機構１５とからなる。ホルダ１３は、固定ホルダ１３ａと、可動ホルダ１３ｂとからなる。可動ホルダ１３ｂは、開閉機構１５により可動する。開閉機構１５は、固定ホルダ１３ａに固定された開閉サーボモータ１５ａと、開閉サーボモータ１５ａにより回転するボールネジ１５ｂと、可動ホルダ１３ｂに固定されたボールネジナット（図示していない）とからなる。本実施形態では、開閉機構１５は上下に２つ設けられている。なお１つ又は３つ以上設けてもよい。３つ以上設ける場合は、等間隔に設けるのがよい。
開閉サーボモータ１５ａを駆動することにより、ボールネジ１５ｂが回転し、可動ホルダ１３ｂが固定ホルダ１３ａに近づく又は離れる方向（前後方向）に移動する。本実施形態では、可動ホルダ１３ｂが移動して金型１４を閉じた後、図示しない油圧機構等により金型１４は締結される。
例えば本実施形態では、開閉サーボモータ１５ａが金型１４を閉じる方向に回転するのを検知した信号を型閉信号１１ａとしている。
型開閉装置１１は、主として、ホルダ１３と、ホルダ１３に設けられる金型１４と、ホルダ１３を閉じる開閉機構１５とからなる。ホルダ１３は、固定ホルダ１３ａと、可動ホルダ１３ｂとからなる。可動ホルダ１３ｂは、開閉機構１５により可動する。開閉機構１５は、固定ホルダ１３ａに固定された開閉サーボモータ１５ａと、開閉サーボモータ１５ａにより回転するボールネジ１５ｂと、可動ホルダ１３ｂに固定されたボールネジナット（図示していない）とからなる。本実施形態では、開閉機構１５は上下に２つ設けられている。なお１つ又は３つ以上設けてもよい。３つ以上設ける場合は、等間隔に設けるのがよい。
開閉サーボモータ１５ａを駆動することにより、ボールネジ１５ｂが回転し、可動ホルダ１３ｂが固定ホルダ１３ａに近づく又は離れる方向（前後方向）に移動する。本実施形態では、可動ホルダ１３ｂが移動して金型１４を閉じた後、図示しない油圧機構等により金型１４は締結される。
例えば本実施形態では、開閉サーボモータ１５ａが金型１４を閉じる方向に回転するのを検知した信号を型閉信号１１ａとしている。
【0069】
（射出装置１２）
射出装置１２は、ベース１２ａと、ベース１２ａに固定されるスクリュー移動機構１６と、スクリュー移動機構１６により移動するスクリュー機構１７と、スクリュー機構１７に樹脂材料を供給する材料供給機構１８とからなる。
射出装置１２は、ベース１２ａと、ベース１２ａに固定されるスクリュー移動機構１６と、スクリュー移動機構１６により移動するスクリュー機構１７と、スクリュー機構１７に樹脂材料を供給する材料供給機構１８とからなる。
【0070】
（スクリュー移動機構１６）
スクリュー移動機構１６は、スクリュー機構１７のスクリュー１７ｃを金型１４に近づく又は離れる方向（前後方向）に移動させる機構である。スクリュー移動機構１６は、例えば、ベース１２ａに設けられる射出用サーボモータ１６ａと、射出用サーボモータ１６ａにより回転駆動されるボールネジ１６ｂと、ボールネジ１６ｂに螺合するボールネジナット１６ｃとからなる。
スクリュー移動機構１６は、スクリュー機構１７のスクリュー１７ｃを金型１４に近づく又は離れる方向（前後方向）に移動させる機構である。スクリュー移動機構１６は、例えば、ベース１２ａに設けられる射出用サーボモータ１６ａと、射出用サーボモータ１６ａにより回転駆動されるボールネジ１６ｂと、ボールネジ１６ｂに螺合するボールネジナット１６ｃとからなる。
【0071】
（スクリュー機構１７）
スクリュー機構１７は、ベース１２ａにガイドされて前後方向に移動自在な移動部１７ａと、移動部１７ａに設けられた計量用サーボモータ１７ｂと、計量用サーボモータ１７ｂにより回転するスクリュー１７ｃとからなる。
移動部１７ａにはボールネジ１６ｂが固定されている。このため射出用サーボモータ１６ａの回転により移動部１７ａは前後方向に移動する。また移動部１７ａには、スクリュー１７ｃに加えられる樹脂圧を検出するロードセルなどの圧力センサ１７ｄが設けられている。
スクリュー機構１７は、ベース１２ａにガイドされて前後方向に移動自在な移動部１７ａと、移動部１７ａに設けられた計量用サーボモータ１７ｂと、計量用サーボモータ１７ｂにより回転するスクリュー１７ｃとからなる。
移動部１７ａにはボールネジ１６ｂが固定されている。このため射出用サーボモータ１６ａの回転により移動部１７ａは前後方向に移動する。また移動部１７ａには、スクリュー１７ｃに加えられる樹脂圧を検出するロードセルなどの圧力センサ１７ｄが設けられている。
【0072】
（材料供給機構１８）
材料供給機構１８は、ベース１２ａに設けられたシリンダ１８ａと、シリンダ１８ａ内に樹脂材料を供給するホッパ１８ｂとからなる。シリンダ１８ａ内には、スクリュー１７ｃが挿通している。スクリュー１７ａはシリンダ１８ａ内で回転自在で、且つ、前後方向に移動自在である。スクリュー１７ｃの外周には図示しないヒータが設けられている。
材料供給機構１８は、ベース１２ａに設けられたシリンダ１８ａと、シリンダ１８ａ内に樹脂材料を供給するホッパ１８ｂとからなる。シリンダ１８ａ内には、スクリュー１７ｃが挿通している。スクリュー１７ａはシリンダ１８ａ内で回転自在で、且つ、前後方向に移動自在である。スクリュー１７ｃの外周には図示しないヒータが設けられている。
【0073】
（射出成形機１０の計量運転）
計量用サーボモータ１７ｂを回転駆動する。スクリュー１７ｃの回転に伴って樹脂材料がホッパ１８ｂからシリンダ１８ａ内に自然落下する。ホッパ１８ｂから供給され、シリンダ１８ａ内に充填された樹脂材料は、スクリュー１７ｃの回転によりスクリュー１７ｃの先端側に移送される。移送の過程で、ヒータの発熱及びスクリュー１７ｃの回転に伴う摩擦熱や剪断熱により、樹脂材料は溶融される。溶融された樹脂は、シリンダ１８ａの先端部に貯えられる。このとき、スクリュー１７ｃが所定の樹脂圧（背圧）を受けるように、移動部１７ａの後退速度が射出用サーボモータ１６ａにより制御される。
計量用サーボモータ１７ｂを回転駆動する。スクリュー１７ｃの回転に伴って樹脂材料がホッパ１８ｂからシリンダ１８ａ内に自然落下する。ホッパ１８ｂから供給され、シリンダ１８ａ内に充填された樹脂材料は、スクリュー１７ｃの回転によりスクリュー１７ｃの先端側に移送される。移送の過程で、ヒータの発熱及びスクリュー１７ｃの回転に伴う摩擦熱や剪断熱により、樹脂材料は溶融される。溶融された樹脂は、シリンダ１８ａの先端部に貯えられる。このとき、スクリュー１７ｃが所定の樹脂圧（背圧）を受けるように、移動部１７ａの後退速度が射出用サーボモータ１６ａにより制御される。
【0074】
（射出成形機１０の射出運転）
貯えられた溶融樹脂は、スクリュー１７ｃを前進して射出される。このとき、所定の樹脂圧（射出圧及び保圧）になるように、移動部１７ａの前進速度が射出用サーボモータ１６ａにより制御される。
貯えられた溶融樹脂は、スクリュー１７ｃを前進して射出される。このとき、所定の樹脂圧（射出圧及び保圧）になるように、移動部１７ａの前進速度が射出用サーボモータ１６ａにより制御される。
【0075】
（シリンダ１８ａ及びスクリュー１７ｃの実施例）
本実施形態で用いたシリンダ１８ａの直径は１１０ｍｍである。またスクリュー１７ｃの全長は５５０ｍｍである。スクリュー１７ｃの全長に対して成形で使用している長さは、６０．２～６１．３ｍｍである。
本実施形態で用いたシリンダ１８ａの直径は１１０ｍｍである。またスクリュー１７ｃの全長は５５０ｍｍである。スクリュー１７ｃの全長に対して成形で使用している長さは、６０．２～６１．３ｍｍである。
【0076】
［６．ガス供給機］
（ガス供給機２０）
図９はガス供給機のフローを示す概略図である。図に示しているガス供給機２０は、主に、窒素ガスの供給源であるボンベ２１と、ボンベ２１から供給される窒素ガスに圧力を加えるブースターポンプ２２と、ブースターポンプ２２から得られる窒素ガスの流量を調整する流量調整弁２３と、射出成形機１０へ通じる二方弁２４とからなる。
（ガス供給機２０）
図９はガス供給機のフローを示す概略図である。図に示しているガス供給機２０は、主に、窒素ガスの供給源であるボンベ２１と、ボンベ２１から供給される窒素ガスに圧力を加えるブースターポンプ２２と、ブースターポンプ２２から得られる窒素ガスの流量を調整する流量調整弁２３と、射出成形機１０へ通じる二方弁２４とからなる。
【0077】
ボンベ２１には逆止弁２１ａを介して三方弁２１ｂが設けられている。ボンベ２１は、三方弁２１ｂを介してブースターポンプ２２側の流路に連通している。
ブースターポンプ２２の一次側には減圧弁２５が設けられ、二次側にはリリーフ弁２６が設けられている。またブースターポンプ２２の一次側及び二次側でリリーフ弁２６、２６の下流には、圧力センサ２７、２７がそれぞれ設けられている。
流量調整弁２３の一次側には減圧弁２５が設けられ、二次側には背圧調整弁２８が設けられている。また流量調整弁２３の一次側と、流量調整弁２３の二次側の背圧調整弁２８の下流とには圧力センサ２７、２７がそれぞれ設けられている。
また射出成形機１０へ通じる二方弁２４の二次側には逆止弁２４ａが設けられてる。また二方弁２４の一次側には大気へ解放するための二方弁２４ｂが設けられている。また減圧弁２５、２５の手前にはフィルタ２９、２９がそれぞれ設けられている。
ブースターポンプ２２、流量調整弁２３、二方弁２４、減圧弁２５、圧力センサ２７及び背圧調整弁２８などの装置は、制御機構２と電気的に連結されている。制御機構２は、装置から得られる検出値、弁の開閉の情報を取得できる。また制御機構２は前記装置の弁の開閉、開度などを指令することができる。
ブースターポンプ２２の一次側には減圧弁２５が設けられ、二次側にはリリーフ弁２６が設けられている。またブースターポンプ２２の一次側及び二次側でリリーフ弁２６、２６の下流には、圧力センサ２７、２７がそれぞれ設けられている。
流量調整弁２３の一次側には減圧弁２５が設けられ、二次側には背圧調整弁２８が設けられている。また流量調整弁２３の一次側と、流量調整弁２３の二次側の背圧調整弁２８の下流とには圧力センサ２７、２７がそれぞれ設けられている。
また射出成形機１０へ通じる二方弁２４の二次側には逆止弁２４ａが設けられてる。また二方弁２４の一次側には大気へ解放するための二方弁２４ｂが設けられている。また減圧弁２５、２５の手前にはフィルタ２９、２９がそれぞれ設けられている。
ブースターポンプ２２、流量調整弁２３、二方弁２４、減圧弁２５、圧力センサ２７及び背圧調整弁２８などの装置は、制御機構２と電気的に連結されている。制御機構２は、装置から得られる検出値、弁の開閉の情報を取得できる。また制御機構２は前記装置の弁の開閉、開度などを指令することができる。
【0078】
（混合材料供給機２０の他の実施形態）
混ぜるべき材料４２が液体、固体の場合は、シリンダ１８ａに連通する供給口（図示せず）を形成し、その供給口から液体又は固体状の材料を供給する。
例えば液体の場合は、液体の流路を前記供給口に連通して、液体流量を調節できるポンプなどで液体状の材料４２を供給する。
例えば固体の場合、ホッパ（前述のホッパ１８ｂ参照）機構を前記供給口に設ける。前記ホッパ機構に材料４２の供給速度を制御する機構、例えば、スクリューフィーダなどの供給速度を制御する機構を設ける。
混ぜるべき材料４２が液体、固体の場合は、シリンダ１８ａに連通する供給口（図示せず）を形成し、その供給口から液体又は固体状の材料を供給する。
例えば液体の場合は、液体の流路を前記供給口に連通して、液体流量を調節できるポンプなどで液体状の材料４２を供給する。
例えば固体の場合、ホッパ（前述のホッパ１８ｂ参照）機構を前記供給口に設ける。前記ホッパ機構に材料４２の供給速度を制御する機構、例えば、スクリューフィーダなどの供給速度を制御する機構を設ける。
【0079】
［７．射出材の調整方法］
（調整方法４０）
本発明の調整方法（図１０参照）は、射出成型機１０のシリンダ１８ａに充填される射出材の調整方法である。射出材４３は、充填される樹脂４１に混ぜるべき材料４２を供給して調整される。
図に示している調整方法４０は、所定の計量位置１９ａへ後退する射出成型機のスクリュー１７ｃのスクリューの後退速度（充填流量）６ａを予め登録された時間で取得し（Ｕ１）、充填流量に対応する供給情報（供給流量）７ａを取得し（Ｕ２）、射出すべき樹脂４１に混ぜるべき材料４２を供給する（Ｕ３）。そして射出材４３が調整される（Ｕ４）。
（調整方法４０）
本発明の調整方法（図１０参照）は、射出成型機１０のシリンダ１８ａに充填される射出材の調整方法である。射出材４３は、充填される樹脂４１に混ぜるべき材料４２を供給して調整される。
図に示している調整方法４０は、所定の計量位置１９ａへ後退する射出成型機のスクリュー１７ｃのスクリューの後退速度（充填流量）６ａを予め登録された時間で取得し（Ｕ１）、充填流量に対応する供給情報（供給流量）７ａを取得し（Ｕ２）、射出すべき樹脂４１に混ぜるべき材料４２を供給する（Ｕ３）。そして射出材４３が調整される（Ｕ４）。
【0080】
（射出材４３）
調整方法４０で調整された射出材４３は、樹脂４１の充填の途中で、充填情報（充填流量）６ａを取得（チェック）し、その充填速度６ａに対応する供給情報（供給流量）７ａで材料４２を樹脂４１に混ぜている。このため、ほぼ均一な割合で材料４２が添加されている。とりわけ、スクリュー１７ｃに沿った射出材４３の軸方向にほぼ均一な割合で材料４２が添加されている。
調整方法４０で調整された射出材４３は、樹脂４１の充填の途中で、充填情報（充填流量）６ａを取得（チェック）し、その充填速度６ａに対応する供給情報（供給流量）７ａで材料４２を樹脂４１に混ぜている。このため、ほぼ均一な割合で材料４２が添加されている。とりわけ、スクリュー１７ｃに沿った射出材４３の軸方向にほぼ均一な割合で材料４２が添加されている。
【0081】
［８．製造方法］
（製造方法４４）
本発明の成形体の製造方法（図１０参照）は、上述の調整方法４０で調整された射出材４３を金型１４内に射出するものである（Ｕ５）。射出後に、例えば冷却・離型して、成形体４５を得ることができる（Ｕ６）。成形体４５は、樹脂４１に対し混ぜるべき材料４２が所定の割合で混合された射出材４３を射出して成形されているから、金型１４内において材料４２が均一に分散される傾向にある。このため材料４２がほぼ均一に分散した成形体４５を製造できる。
（製造方法４４）
本発明の成形体の製造方法（図１０参照）は、上述の調整方法４０で調整された射出材４３を金型１４内に射出するものである（Ｕ５）。射出後に、例えば冷却・離型して、成形体４５を得ることができる（Ｕ６）。成形体４５は、樹脂４１に対し混ぜるべき材料４２が所定の割合で混合された射出材４３を射出して成形されているから、金型１４内において材料４２が均一に分散される傾向にある。このため材料４２がほぼ均一に分散した成形体４５を製造できる。
【0082】
［９．成形体］
（成形体４５）
本発明の成形体は、射出成形機１０（図２参照）の計量動作において、充填される樹脂４１に混ぜるべき材料４２を供給して調整される射出材を金型１４に射出して成形される。
射出材４３の調整において、樹脂４１の充填速度に関連する充填流量６ａが計量動作中の所定の時間間隔（サンプリング時間間隔３９ｅ）で取得されている。また充填流量６ａ毎に対応する供給速度に関連する供給流量７ａが取得されている。さらに供給流量７ａに基づいて材料４２が供給された射出材４３が調整されている。そして材料４２がほぼ所定の割合に調整された射出材４３が、金型１４に射出されて成形体４５とされている。
（成形体４５）
本発明の成形体は、射出成形機１０（図２参照）の計量動作において、充填される樹脂４１に混ぜるべき材料４２を供給して調整される射出材を金型１４に射出して成形される。
射出材４３の調整において、樹脂４１の充填速度に関連する充填流量６ａが計量動作中の所定の時間間隔（サンプリング時間間隔３９ｅ）で取得されている。また充填流量６ａ毎に対応する供給速度に関連する供給流量７ａが取得されている。さらに供給流量７ａに基づいて材料４２が供給された射出材４３が調整されている。そして材料４２がほぼ所定の割合に調整された射出材４３が、金型１４に射出されて成形体４５とされている。
【0083】
例えば、材料４２が、不活性ガスで、且つ、超臨界流体である場合の成形体４５について説明する。図１１には本発明の成形体４５、従来の成形体４５ａ、４５ｂのそれぞれの発泡倍率の分布を模式的に表したグラフを示している。図１１の上方に示している成形体４５、不具合の成形体４５ａ、従来の成形体４５ｂは、例えば、それぞれ発泡した板状の部材である。ｘ軸は成形体のｘ方向の位置を示す。成形体４５、４５ａ、４５ｂは、形状は同じである。成形体４５、４５ａの発泡倍率は同じである。成形体４５ｂは他の成形体４５、４５ａよりも発泡倍率が低い。
【0084】
（不具合の成形体４５ａ）
成形体４５、４５ａ、４５ｂのすぐ下方のグラフは、不具合の成形体４５ａのｘ位置における断面の平均的な発泡倍率を概略的に示している。直線４６は、成形体４５、４５ａに設計上求められている発泡倍率を示している。直線４６を超えると、発泡倍率が高くなり、強度が低下する。通常、成形品は直線４６を部分的にも超えないように設計される。このため不具合の成形体４５ａは製品として相応しくない。
成形体４５、４５ａ、４５ｂのすぐ下方のグラフは、不具合の成形体４５ａのｘ位置における断面の平均的な発泡倍率を概略的に示している。直線４６は、成形体４５、４５ａに設計上求められている発泡倍率を示している。直線４６を超えると、発泡倍率が高くなり、強度が低下する。通常、成形品は直線４６を部分的にも超えないように設計される。このため不具合の成形体４５ａは製品として相応しくない。
【0085】
（従来の成形体４５ｂ）
不具合の成形体４５ａは、発泡倍率の振れ幅が大きく、発泡倍率が最も高い部位が直線４６を超えているので、その部分の強度が設計強度を下回る。このような場合、さらに下方の矢印で示すグラフにあるように、発泡倍率が最も高い部位が直線４６を下回る様に、全体の発泡倍率が下げられる。このため成形体４５ｂの重量は大きくなる傾向にある。
不具合の成形体４５ａは、発泡倍率の振れ幅が大きく、発泡倍率が最も高い部位が直線４６を超えているので、その部分の強度が設計強度を下回る。このような場合、さらに下方の矢印で示すグラフにあるように、発泡倍率が最も高い部位が直線４６を下回る様に、全体の発泡倍率が下げられる。このため成形体４５ｂの重量は大きくなる傾向にある。
【0086】
（本発明の成形体４５）
本発明の成形体４５は、発泡倍率の振れ幅が小さいので、発泡倍率を示すグラフ４５が直線４６に接近している。このため全体的に均一の強度である。また従来の成形体４５ｂよりも軽量である。このように、成形体４５は、ガス４２を樹脂４１に対しほぼ均一の割合で混ぜられた射出材４３で成形されているので、成形体４５の発泡倍率をほぼ均一にでき、重量を小さくすることができる。
本発明の成形体４５は、発泡倍率の振れ幅が小さいので、発泡倍率を示すグラフ４５が直線４６に接近している。このため全体的に均一の強度である。また従来の成形体４５ｂよりも軽量である。このように、成形体４５は、ガス４２を樹脂４１に対しほぼ均一の割合で混ぜられた射出材４３で成形されているので、成形体４５の発泡倍率をほぼ均一にでき、重量を小さくすることができる。
【0087】
（成形体の実施例）
次いで、自動車部品の成形体の実施例を説明する。自動車のサイドパネルの及び製造するためのパラメータを以下に記載する。
・成形体：サイドパネル
・大きさ：横１５００×縦３００ｍｍ程度
・重量：３５１．６ｇ
・体積：４９３．９ｃｍ３：成形体４７（サイドパネル）の体積である。
・樹脂密度：７１０ｍｇ／ｃｍ３
・シリンダ直径：１１０ｍｍ
・ガス設定値：０．３％、注入するガスの重量のことで、成形体４７の樹脂量の０．３％である。
・注入開始位置：１ｍｍ、スクリュー１７ｃが１ｍｍ後退した後に、ガス４２を注入している。スクリュー１７ｃの後退の初期は背圧が安定しないからである。
・計量較正：６０．２ｍｍ、スクリュー１７ｃの全長に対して成形で使用している長さのことである。
・計量初期流量：２００ｍｇ／ｓｅｃ
・計量初期時間：３．０ｓｅｃ
・計量時間：約７．０ｓｅｃ
・サンプリング時間間隔：０．３ｓｅｃ
次いで、自動車部品の成形体の実施例を説明する。自動車のサイドパネルの及び製造するためのパラメータを以下に記載する。
・成形体：サイドパネル
・大きさ：横１５００×縦３００ｍｍ程度
・重量：３５１．６ｇ
・体積：４９３．９ｃｍ３：成形体４７（サイドパネル）の体積である。
・樹脂密度：７１０ｍｇ／ｃｍ３
・シリンダ直径：１１０ｍｍ
・ガス設定値：０．３％、注入するガスの重量のことで、成形体４７の樹脂量の０．３％である。
・注入開始位置：１ｍｍ、スクリュー１７ｃが１ｍｍ後退した後に、ガス４２を注入している。スクリュー１７ｃの後退の初期は背圧が安定しないからである。
・計量較正：６０．２ｍｍ、スクリュー１７ｃの全長に対して成形で使用している長さのことである。
・計量初期流量：２００ｍｇ／ｓｅｃ
・計量初期時間：３．０ｓｅｃ
・計量時間：約７．０ｓｅｃ
・サンプリング時間間隔：０．３ｓｅｃ
【0088】
［１０．その他］
本実施形態の射出成形機１０は、射出用サーボモータ１６ａ及び計量用サーボモータ１７ｂを用いているが、両方又は一方を油圧・空圧などの流体を用いた機構としてもよい。
型開閉装置１２の開閉機構１６として、油圧・空圧などの流体を用いた機構を採用してもよい。
本実施形態においては、横型射出成形機を例にとって説明したが、縦型射出成形機にも適用することができる。
型閉信号１１ａは金型１４が閉じたとき又は金型１４が油圧などで締結され、射出の準備が整ったときに発信する信号としてもよい。
工程Ｒ１において、ガスの流量をゼロにする際に、二方弁２４（図９参照）及び大気解放側の二方弁２４ｂは、閉じていてもよいし、開けていてもよい。
また、大気解放の経路をブースターポンプ２２の一次側に連結しガスを戻す経路としてもよい。
起動流量３９ａを計量初期流量３９ｂと同じ流量にしてもよい。
成形体４５としては、自動車の他、日用品、船舶、飛行機、宇宙船などの部材であってもよい。
本実施形態の射出成形機１０は、射出用サーボモータ１６ａ及び計量用サーボモータ１７ｂを用いているが、両方又は一方を油圧・空圧などの流体を用いた機構としてもよい。
型開閉装置１２の開閉機構１６として、油圧・空圧などの流体を用いた機構を採用してもよい。
本実施形態においては、横型射出成形機を例にとって説明したが、縦型射出成形機にも適用することができる。
型閉信号１１ａは金型１４が閉じたとき又は金型１４が油圧などで締結され、射出の準備が整ったときに発信する信号としてもよい。
工程Ｒ１において、ガスの流量をゼロにする際に、二方弁２４（図９参照）及び大気解放側の二方弁２４ｂは、閉じていてもよいし、開けていてもよい。
また、大気解放の経路をブースターポンプ２２の一次側に連結しガスを戻す経路としてもよい。
起動流量３９ａを計量初期流量３９ｂと同じ流量にしてもよい。
成形体４５としては、自動車の他、日用品、船舶、飛行機、宇宙船などの部材であってもよい。
【0089】
（充填流量のその他）
スクリュー１７ｃの後退速度に基づいて混ぜるべき材料の供給流量７ａを取得したが、ホッパ１８ｂの重量変化に基づいて、材料の供給流量７ａを取得してもよい。
またスクリュー１７ｃの後退速度を関数とする数式により材料の供給流量を算出してもよい。その際に、樹脂の充填流量を必ずしも経由（算出）しなくてもよい。
スクリュー１７ｃの後退速度に基づいて混ぜるべき材料の供給流量７ａを取得したが、ホッパ１８ｂの重量変化に基づいて、材料の供給流量７ａを取得してもよい。
またスクリュー１７ｃの後退速度を関数とする数式により材料の供給流量を算出してもよい。その際に、樹脂の充填流量を必ずしも経由（算出）しなくてもよい。
【0090】
（供給流量７ａの演算のその他）
サンプリング時間間隔ΔＴ（ｎ）及びΔＴ（ｎ＋１）などの複数の時間間隔の充填流量６ａに基づいて、サンプリング時間間隔ΔＴ（ｎ＋２）における供給流量７ａ（ｎ＋２）を算出してもよい。
また充填流量６ａの演算の代わりに、充填流量６ａと対応する供給流量７ａとからなるテーブルを記憶部３１（図３参照）に用意しておき、取得した充填流量６ａに対応する供給流量７ａを前記テーブルから取得してもよい。
サンプリング時間間隔ΔＴ（ｎ）及びΔＴ（ｎ＋１）などの複数の時間間隔の充填流量６ａに基づいて、サンプリング時間間隔ΔＴ（ｎ＋２）における供給流量７ａ（ｎ＋２）を算出してもよい。
また充填流量６ａの演算の代わりに、充填流量６ａと対応する供給流量７ａとからなるテーブルを記憶部３１（図３参照）に用意しておき、取得した充填流量６ａに対応する供給流量７ａを前記テーブルから取得してもよい。
【0091】
［１１．まとめ］
（１）本発明の射出成形の制御機構２は、射出成形機１０に充填される樹脂に混ぜるべき材料を供給する制御機構であって、射出成型機の計量動作中の樹脂の充填速度に関連する充填情報６ａに基づいて、材料の供給速度に関連する供給情報７ａを取得する制御部３を備えていることを特徴としている。
計量時間１９の途中で、充填流量６ａをチェックして、充填流量６ａに対応する供給流量７ａにすることができる。
（１）本発明の射出成形の制御機構２は、射出成形機１０に充填される樹脂に混ぜるべき材料を供給する制御機構であって、射出成型機の計量動作中の樹脂の充填速度に関連する充填情報６ａに基づいて、材料の供給速度に関連する供給情報７ａを取得する制御部３を備えていることを特徴としている。
計量時間１９の途中で、充填流量６ａをチェックして、充填流量６ａに対応する供給流量７ａにすることができる。
【0092】
（２）このような射出成形の制御機構２は、充填情報６ａが予め登録された１つ以上の時間毎に取得され、取得された充填情報６ａ毎に供給情報７ａが取得されているので、充填情報６ａをサンプリングする数が多いほど、計量動作の途中で、材料４２の供給流量を一層適切な量に変更又は修正できる。
【0093】
（３）またスクリュー１７ｃが計量のため後退する初期において、予め登録された計量初期時間３９ｃ又は前記スクリューの初期後退量３９ｈが設定されており、計量初期時間３９ｃ中又は初期後退量３９ｈの動作中に、材料４２を供給する予め登録された計量初期流量３９ｂが設定されているので、充填の初期に適切な材料４２の供給ができる。
【0094】
（４）また充填情報６ａが、射出成形機１０のスクリュー１７ｃの位置に関する位置情報４ａに基づいているので、充填情報６ａを容易に把握することができる。このため供給流量７ａの制御が容易である。
【0095】
（５）また材料４２が、不活性ガスで、且つ、超臨界流体であるので、射出材４３にほぼ均一にガス４２を添加することができる。このため金型１４内でほぼ均一に発泡させる傾向にある。
【0096】
（６）本発明の射出成形装置４８は、上述の制御機構２と、制御機構からの供給情報７ａに基づいて、材料４２を供給する混合材料供給機２０とを備えていることを特徴としている。
射出成形機１０に充填される樹脂４１の充填流量６ａに対応した供給流量７ａで材料４２を供給することができる。
射出成形機１０に充填される樹脂４１の充填流量６ａに対応した供給流量７ａで材料４２を供給することができる。
【0097】
（７）本発明の射出成形システム１は、上述の射出成型装置４８と、その射出成型装置４８により材料４２が供給される射出成形機１０とを備えていることを特徴としている。
射出材４３において、樹脂４１に対する材料４２の割合に濃淡が生じるのを防止することができる。射出材４３の樹脂４１にほぼ均一な割合で材料４３を混ぜることができる。
射出材４３において、樹脂４１に対する材料４２の割合に濃淡が生じるのを防止することができる。射出材４３の樹脂４１にほぼ均一な割合で材料４３を混ぜることができる。
【0098】
（８）本発明のプログラム３６は、射出成形機１０に充填される樹脂に混ぜるべき材料を供給する制御機構に用いるプログラムであって、コンピュータに、計量のため後退する射出成形機のスクリュー１７ｃの位置を含む位置情報４ａを取得させ、位置情報４ａに基づいて樹脂の充填流量に関連する充填情報６ａを取得させ、充填情報及び予め定めた条件５ｂに基づいて、材料の供給流量を含む供給情報７ａを演算させることを特徴としている。
計量時間１９の途中で、充填流量６ａをチェックして、充填流量６ａに対応する供給流量７ａに変更又は修正することができる。
計量時間１９の途中で、充填流量６ａをチェックして、充填流量６ａに対応する供給流量７ａに変更又は修正することができる。
【0099】
（９）本発明の射出材の調整方法４０は、射出成形機１０の計量動作において、充填される樹脂４１に混ぜるべき材料４２を供給して調整される射出材４３の調整方法であって、計量動作中の予め登録された時間で、樹脂４１の充填流量に関連する充填情報６ａを取得し、充填情報６ａに対応した供給流量に関連する供給情報７ａに基づいて材料４２を供給することを特徴としている。
計量動作中の予め登録された時間で充填された樹脂量に基づいて、材料４２の供給流量を変更又は修正することができる。射出材４３において、樹脂４１に対する材料４２の量に濃淡が生じるのを防止することができる。とりわけ射出材４３の軸方向に材料４２の添加率の濃淡が生じにくい。射出材４３の樹脂４１にほぼ均一な割合で材料４２を混ぜることができる。
計量動作中の予め登録された時間で充填された樹脂量に基づいて、材料４２の供給流量を変更又は修正することができる。射出材４３において、樹脂４１に対する材料４２の量に濃淡が生じるのを防止することができる。とりわけ射出材４３の軸方向に材料４２の添加率の濃淡が生じにくい。射出材４３の樹脂４１にほぼ均一な割合で材料４２を混ぜることができる。
【0100】
（１０）本発明の成形体の製造方法４４は、上述の射出材４３の調整方法４０により、射出材４３を調整し、射出材４３を金型１４内に射出することを特徴としている。
樹脂４１に対し材料４２をほぼ均一に添加した射出材４３を、金型１４内に射出するので、金型１４内で材料４２がほぼ均一に分散されやすい。
樹脂４１に対し材料４２をほぼ均一に添加した射出材４３を、金型１４内に射出するので、金型１４内で材料４２がほぼ均一に分散されやすい。
【0101】
（１１）本発明の成形体４５は、射出成形機１０の計量動作において、充填される樹脂４１に混ぜるべき材料４２を供給して調整される射出材４３を金型１４に射出して成形される成形体であって、樹脂４１の充填速度に関連する充填情報６ａが前記計量動作中の所定の時間間隔３９ｅで取得されており、充填情報６ａ毎に対応する供給速度に関連する供給情報７ａが取得されており、供給情報７ａに基づいて材料４２が供給された射出材４３が調整されており、射出材４３が射出されることにより成形されていることを特徴としている。
樹脂４１に対してほぼ均一な割合で材料４２が添加された射出材４３を、金型１４内に射出するので、金型１４内にほぼ均一に材料４２が分散されやすい。このため材料４２がほぼ均一に分散した成形体４５となる傾向にある。材料４２が、不活性ガスで、且つ、超臨界流体であると、成形体４５をほぼ均一に発泡でき軽量化できる。また材料４２が他の添加材であると、均一な成分の成形体４５となるので、強度などの機械的な性質をほぼ均一にすることができる。
樹脂４１に対してほぼ均一な割合で材料４２が添加された射出材４３を、金型１４内に射出するので、金型１４内にほぼ均一に材料４２が分散されやすい。このため材料４２がほぼ均一に分散した成形体４５となる傾向にある。材料４２が、不活性ガスで、且つ、超臨界流体であると、成形体４５をほぼ均一に発泡でき軽量化できる。また材料４２が他の添加材であると、均一な成分の成形体４５となるので、強度などの機械的な性質をほぼ均一にすることができる。
【符号の説明】
【0102】
１ 射出システム
２ 制御機構
３ 制御部
４ 位置取得部
４ａ 位置情報
５ 位置取得手段
５ａ 条件
５ｂ 条件
６ 充填取得手段
６ａ 充填情報（充填流量）
７ 演算手段
７ａ 供給情報（供給流量）
８ 信号取得手段
９ 設定値取得手段
１０ 射出成形機
１１ 型開閉装置
１１ａ 型閉信号
１１ｂ 計量中信号
１２ 射出装置
１２ａ ベース
１３ ホルダ
１３ａ 固定ホルダ
１３ｂ 可動ホルダ
１４ 金型
１５ 開閉機構
１５ａ 開閉サーボモータ
１５ｂ ボールネジ
１６ スクリュー移動機構
１６ａ 射出用サーボモータ
１６ｂ ボールネジ
１６ｃ ボールネジナット
１７ スクリュー機構
１７ａ 移動部
１７ｂ 計量用サーボモータ
１７ｃ スクリュー
１７ｄ 圧力センサ
１８ 材料供給機構
１８ａ シリンダ
１８ｂ ホッパ
１９ 計量時間
１９ａ 計量位置
２０ 混合材料供給機（ガス供給装置）
２１ ボンベ
２１ａ 逆止弁
２１ｂ 三方弁
２２ ブースターポンプ
２３ 流量調整弁
２４ 二方弁（射出成形機側）
２４ａ 逆止弁
２４ｂ 二方弁（大気解放側）
２５ 減圧弁
２６ リリーフ弁
２７ 圧力センサ
２８ 背圧調整弁
２９ フィルタ
３０ ＣＰＵ
３１ メモリ
３２ 記録デバイス
３３ 接続ポート
３４ 通信回路
３５ バスライン
３６ａ プログラム
３６ｂ プログラム
３７ ブラウザプログラム
３８ ＯＳ
３９ データベース
３９ａ 起動流量
３９ｂ 計量初期流量
３９ｃ 計量初期時間
３９ｄ シリンダ半径
３９ｅ サンプリング時間間隔
３９ｆ 樹脂密度
３９ｇ ガス添加率
３９ｈ 初期後退量
３９ｉ サンプリング時間
４０ 調整方法
４１ 樹脂
４２ 混ぜるべき材料
４３ 射出材
４４ 製造方法
４５ 成形体
４６ 設計上の発泡倍率
４７ 成形体
４８ 射出成形装置
２ 制御機構
３ 制御部
４ 位置取得部
４ａ 位置情報
５ 位置取得手段
５ａ 条件
５ｂ 条件
６ 充填取得手段
６ａ 充填情報（充填流量）
７ 演算手段
７ａ 供給情報（供給流量）
８ 信号取得手段
９ 設定値取得手段
１０ 射出成形機
１１ 型開閉装置
１１ａ 型閉信号
１１ｂ 計量中信号
１２ 射出装置
１２ａ ベース
１３ ホルダ
１３ａ 固定ホルダ
１３ｂ 可動ホルダ
１４ 金型
１５ 開閉機構
１５ａ 開閉サーボモータ
１５ｂ ボールネジ
１６ スクリュー移動機構
１６ａ 射出用サーボモータ
１６ｂ ボールネジ
１６ｃ ボールネジナット
１７ スクリュー機構
１７ａ 移動部
１７ｂ 計量用サーボモータ
１７ｃ スクリュー
１７ｄ 圧力センサ
１８ 材料供給機構
１８ａ シリンダ
１８ｂ ホッパ
１９ 計量時間
１９ａ 計量位置
２０ 混合材料供給機（ガス供給装置）
２１ ボンベ
２１ａ 逆止弁
２１ｂ 三方弁
２２ ブースターポンプ
２３ 流量調整弁
２４ 二方弁（射出成形機側）
２４ａ 逆止弁
２４ｂ 二方弁（大気解放側）
２５ 減圧弁
２６ リリーフ弁
２７ 圧力センサ
２８ 背圧調整弁
２９ フィルタ
３０ ＣＰＵ
３１ メモリ
３２ 記録デバイス
３３ 接続ポート
３４ 通信回路
３５ バスライン
３６ａ プログラム
３６ｂ プログラム
３７ ブラウザプログラム
３８ ＯＳ
３９ データベース
３９ａ 起動流量
３９ｂ 計量初期流量
３９ｃ 計量初期時間
３９ｄ シリンダ半径
３９ｅ サンプリング時間間隔
３９ｆ 樹脂密度
３９ｇ ガス添加率
３９ｈ 初期後退量
３９ｉ サンプリング時間
４０ 調整方法
４１ 樹脂
４２ 混ぜるべき材料
４３ 射出材
４４ 製造方法
４５ 成形体
４６ 設計上の発泡倍率
４７ 成形体
４８ 射出成形装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】