ホーム > 特許ランキング > ＵＢＥマシナリー株式会社
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】P2025062310
(43)【公開日】2025-04-14
(54)【発明の名称】射出成形機の制御方法および制御装置
(51)【国際特許分類】
B29C 45/78 20060101AFI20250407BHJP
B29C 45/76 20060101ALI20250407BHJP
【ＦＩ】
B29C45/78
B29C45/76
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023171280
(22)【出願日】2023-10-02
(71)【出願人】
【識別番号】300041192
【氏名又は名称】ＵＢＥマシナリー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100100077
【弁理士】
【氏名又は名称】大場 充
(74)【代理人】
【識別番号】100136010
【弁理士】
【氏名又は名称】堀川 美夕紀
(74)【代理人】
【識別番号】100203046
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 聖子
(74)【代理人】
【識別番号】100229736
【弁理士】
【氏名又は名称】大場 剛
(72)【発明者】
【氏名】苅谷 俊彦
(72)【発明者】
【氏名】宮川 智志
【テーマコード（参考）】
4F206
【Ｆターム（参考）】
4F206JA07
4F206JF01
4F206JL03
4F206JL08
4F206JM01
4F206JM04
4F206JN03
4F206JN11
4F206JP13
4F206JP17
4F206JQ11
4F206JQ88
(57)【要約】
【課題】成形運転の終了が近づいたときのスクリュ溝内の溶融樹脂温度の上昇を抑えることのできる射出成形方法を提供すること。
【解決手段】射出成形方法は、複数種類の成形条件を含む第１成形条件群により複数の成形ショットを繰り返して成形運転するステップ１と、
複数種類の成形条件を含む第２成形条件群により複数の成形ショットを繰り返して成形運転するステップ２と、を備える。
射出成形方法において、
原料投入口が閉鎖される、ステップ１からステップ２に移行し、
ステップ２は原料投入口を閉鎖したままで成形運転を行い、
第２成形条件群は、第１成形条件群と溶融樹脂の温度抑制に関与する成形条件が変更される。
【選択図】図３
【解決手段】射出成形方法は、複数種類の成形条件を含む第１成形条件群により複数の成形ショットを繰り返して成形運転するステップ１と、
複数種類の成形条件を含む第２成形条件群により複数の成形ショットを繰り返して成形運転するステップ２と、を備える。
射出成形方法において、
原料投入口が閉鎖される、ステップ１からステップ２に移行し、
ステップ２は原料投入口を閉鎖したままで成形運転を行い、
第２成形条件群は、第１成形条件群と溶融樹脂の温度抑制に関与する成形条件が変更される。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数種類の成形条件を含む第１成形条件群により複数の成形ショットを繰り返して成形運転するステップ１と、
複数種類の前記成形条件を含む第２成形条件群により複数の前記成形ショットを繰り返してから成形運転を終了するステップ２と、を備え、
原料投入口が閉鎖された後に、前記ステップ１から前記ステップ２に移行し、
前記ステップ２は前記原料投入口を閉鎖したままで前記成形運転を行い、
前記第２成形条件群は、前記第１成形条件群と溶融樹脂の温度抑制に関与する前記成形条件が変更される、射出成形方法。
複数種類の前記成形条件を含む第２成形条件群により複数の前記成形ショットを繰り返してから成形運転を終了するステップ２と、を備え、
原料投入口が閉鎖された後に、前記ステップ１から前記ステップ２に移行し、
前記ステップ２は前記原料投入口を閉鎖したままで前記成形運転を行い、
前記第２成形条件群は、前記第１成形条件群と溶融樹脂の温度抑制に関与する前記成形条件が変更される、射出成形方法。
【請求項2】
前記ステップ２において、
所定の前記成形ショットの回数ｎ（ｎ≧１）の毎に前記第２成形条件群を変更する、
請求項１に記載の射出成形方法。
所定の前記成形ショットの回数ｎ（ｎ≧１）の毎に前記第２成形条件群を変更する、
請求項１に記載の射出成形方法。
【請求項3】
前記ステップ２において、
計量工程におけるスクリュの後退速度または所定時間におけるスクリュの後退量が、所定の値を下回ると前記第２成形条件群を変更する、請求項１に記載の射出成形方法。
計量工程におけるスクリュの後退速度または所定時間におけるスクリュの後退量が、所定の値を下回ると前記第２成形条件群を変更する、請求項１に記載の射出成形方法。
【請求項4】
前記ステップ２において、
計量工程におけるスクリュ駆動トルクが、所定の値を下回ると前記第２成形条件群を変更する、請求項１に記載の射出成形方法。
計量工程におけるスクリュ駆動トルクが、所定の値を下回ると前記第２成形条件群を変更する、請求項１に記載の射出成形方法。
【請求項5】
溶融樹脂の温度抑制に関与する前記成形条件は、
射出工程における前記成形条件の少なくとも一種類、または、
可塑化・計量工程における前記成形条件の少なくとも一種類である、
請求項１に記載の射出成形方法。
射出工程における前記成形条件の少なくとも一種類、または、
可塑化・計量工程における前記成形条件の少なくとも一種類である、
請求項１に記載の射出成形方法。
【請求項6】
複数種類の成形条件を含む第１成形条件群により複数の成形ショットを繰り返して成形運転させるステップ１と、
複数種類の前記成形条件を含む第２成形条件群により複数の前記成形ショットを繰り返してから成形運転を終了させるステップ２と、を順に実行させる射出成形機における制御装置であって、
前記制御装置は、
前記ステップ１において原料投入口が閉鎖されたことの情報を取得した後、前記原料投入口を閉鎖したままの状態で、前記成形運転を前記ステップ１から前記ステップ２に移行させ、
前記第２成形条件群は、前記第１成形条件群と溶融樹脂の温度抑制に関与する前記成形条件を変更する、制御装置。
複数種類の前記成形条件を含む第２成形条件群により複数の前記成形ショットを繰り返してから成形運転を終了させるステップ２と、を順に実行させる射出成形機における制御装置であって、
前記制御装置は、
前記ステップ１において原料投入口が閉鎖されたことの情報を取得した後、前記原料投入口を閉鎖したままの状態で、前記成形運転を前記ステップ１から前記ステップ２に移行させ、
前記第２成形条件群は、前記第１成形条件群と溶融樹脂の温度抑制に関与する前記成形条件を変更する、制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、射出成形機の制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
射出成形機による射出成形を開始する立上時には、射出速度、圧力などの成形条件を徐々に変化させて通常の安定成形条件に移行させることが必要とされている。これは、成形開始時は樹脂温度が不安定であり、この状態で最初から安定成形条件で成形を行うと、成形品についてばりの発生、金型の破損などの不具合を発生する可能性があるからである。
この不具合について、特許文献１は、成形開始時に初期成形条件から安定成形条件まで自動的に成形条件を変化させることのできる射出成形機の制御装置を提案する。
この不具合について、特許文献１は、成形開始時に初期成形条件から安定成形条件まで自動的に成形条件を変化させることのできる射出成形機の制御装置を提案する。
【0003】
射出成形される樹脂は、スクリュの後方の側（スクリュ基部）から投入され、スクリュの回転に伴ってスクリュの前方に向けて搬送される。スクリュ溝の内部の樹脂の搬送力は、スクリュ基部の固体状態の原料とスクリュを収容する加熱筒（バレル）の内周面との摩擦力に大きく影響される。このため、スクリュ基部における原料樹脂が少ない飢餓状態、つまりスクリュ基部内の原料樹脂が少なく、原料樹脂と加熱筒内周面との接触面積（摩擦面積）が小さい状態となると原料樹脂の搬送能力が低下し、原料樹脂の搬送速度が遅くなる。原料樹脂の飢餓状態は、典型的には射出成形の終了が近づいて、原料樹脂の供給が行われなくなった後に生ずる。
原料樹脂の搬送速度が低下すると、スクリュ溝内において原料樹脂が単位距離を進むのに要する時間が長くなるため、スクリュ溝内の原料樹脂がスクリュ先端から吐出されるまでに、スクリュの回転によってスクリュ溝内で剪断を受ける時間が長くなる。このため、スクリュから吐出される原料温度（溶融樹脂温度）が上昇することになる。溶融樹脂温度が高くなると樹脂粘度が低下して流動しやすくなり、金型の成形キャビティに充填される樹脂の流動状態が変わるので、それまでの成形運転における成形条件では過充填となるなど不都合が生じる場合がある。過充填は金型の破損の原因となる。
原料樹脂の搬送速度が低下すると、スクリュ溝内において原料樹脂が単位距離を進むのに要する時間が長くなるため、スクリュ溝内の原料樹脂がスクリュ先端から吐出されるまでに、スクリュの回転によってスクリュ溝内で剪断を受ける時間が長くなる。このため、スクリュから吐出される原料温度（溶融樹脂温度）が上昇することになる。溶融樹脂温度が高くなると樹脂粘度が低下して流動しやすくなり、金型の成形キャビティに充填される樹脂の流動状態が変わるので、それまでの成形運転における成形条件では過充填となるなど不都合が生じる場合がある。過充填は金型の破損の原因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開昭６２－１８９１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
これに対し、特許文献１は成形立ち上げ時にスクリュ溝内が樹脂で充満して、原料搬送速度が増大し溶融樹脂温度が低下していく過程で、安定成形に向けて成形条件を設定するものであり、成形運転の終了が近づいたときのスクリュ溝内の樹脂温度の上昇による不具合に対応することができない。
以上より、本発明は、成形運転の終了が近づいたときのスクリュ溝内の溶融樹脂温度の上昇を抑えることのできる射出成形方法を提供することを目的とする。
以上より、本発明は、成形運転の終了が近づいたときのスクリュ溝内の溶融樹脂温度の上昇を抑えることのできる射出成形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】
【0006】
本発明の射出成形方法は、
複数種類の成形条件を含む第１成形条件群により複数の成形ショットを繰り返して成形運転するステップ１と、
複数種類の成形条件を含む第２成形条件群により複数の成形ショットを繰り返して成形運転するステップ２と、を備え、
原料投入口が閉鎖された後に、ステップ１からステップ２に移行し、
ステップ２は原料投入口を閉鎖したままで成形運転を行い、
第２成形条件群は、第１成形条件群と溶融樹脂の温度抑制に関与する成形条件が変更されている。
複数種類の成形条件を含む第１成形条件群により複数の成形ショットを繰り返して成形運転するステップ１と、
複数種類の成形条件を含む第２成形条件群により複数の成形ショットを繰り返して成形運転するステップ２と、を備え、
原料投入口が閉鎖された後に、ステップ１からステップ２に移行し、
ステップ２は原料投入口を閉鎖したままで成形運転を行い、
第２成形条件群は、第１成形条件群と溶融樹脂の温度抑制に関与する成形条件が変更されている。
【0007】
本発明の射出成形方法のステップ２において、好ましくは、
所定の成形ショットの回数ｎ（ｎ≧１）の毎に第２成形条件群を変更する。
所定の成形ショットの回数ｎ（ｎ≧１）の毎に第２成形条件群を変更する。
【0008】
本発明の射出成形方法のステップ２において、好ましくは、
計量工程におけるスクリュの後退速度または所定時間におけるスクリュの後退量が、所定の値を下回ると第２成形条件群を変更する。
計量工程におけるスクリュの後退速度または所定時間におけるスクリュの後退量が、所定の値を下回ると第２成形条件群を変更する。
【0009】
本発明の射出成形方法のステップ２において、好ましくは、
計量工程におけるスクリュ駆動トルクが、所定の値を下回ると第２成形条件群を変更する。
計量工程におけるスクリュ駆動トルクが、所定の値を下回ると第２成形条件群を変更する。
【0010】
本発明の射出成形方法において、溶融樹脂の温度抑制に関与する成形条件は、
射出工程における成形条件の少なくとも一種類、または、
可塑化・計量工程における成形条件の少なくとも一種類である。
射出工程における成形条件の少なくとも一種類、または、
可塑化・計量工程における成形条件の少なくとも一種類である。
【0011】
本発明の射出成形機における制御装置は、
複数種類の成形条件を含む第１成形条件群により複数の成形ショットを繰り返して成形運転させるステップ１と、
複数種類の成形条件を含む第２成形条件群により複数の成形ショットを繰り返して成形運転させるステップ２と、を順に実行させる。
本発明の制御装置は、
ステップ１で成形運転において原料投入口が閉鎖されたことの情報を取得した後、原料投入口を閉鎖したままの状態で、成形運転をステップ１からステップ２に移行させ、
第２成形条件群は、第１成形条件群と溶融樹脂の温度抑制に関与する成形条件を変更する。
複数種類の成形条件を含む第１成形条件群により複数の成形ショットを繰り返して成形運転させるステップ１と、
複数種類の成形条件を含む第２成形条件群により複数の成形ショットを繰り返して成形運転させるステップ２と、を順に実行させる。
本発明の制御装置は、
ステップ１で成形運転において原料投入口が閉鎖されたことの情報を取得した後、原料投入口を閉鎖したままの状態で、成形運転をステップ１からステップ２に移行させ、
第２成形条件群は、第１成形条件群と溶融樹脂の温度抑制に関与する成形条件を変更する。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、ステップ１で成形運転において原料投入口を閉鎖した後、ステップ１からステップ２に移行し、第２成形条件群は、第１成形条件群と溶融樹脂の温度抑制に関与する成形条件が変更される。原料投入口が閉鎖されたことは成形運転の終了が近づいたことを意味するところ、本発明によれば、適切なタイミングで溶融樹脂の温度抑制に関与する成形条件が変更される。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】実施形態に係る射出成形機を示す平面図である。
【図2】実施形態に係る射出成形機の制御装置の構成を示す図である。
【図3】実施形態に係る射出成形機の成形運転を構成する１ショットの内訳を示す図である。
【図4】実施形態に係る射出成形機における成形運転の開始から停止までの例を示す図である。
【図5】実施形態に係る射出成形機における成形運転の開始から停止までの他の例を示す図である。
【図6】実施形態に係る射出成形機における第１成形条件群の一例を示す図である。
【図7】実施形態に係る射出成形機における第２成形条件群の一例を示す図である。
【図8】実施形態に係る射出成形機における第２成形条件群の他の一例を示す図である。
【図9】実施形態に係る射出成形機における第２成形条件群の他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
実施形態に係る射出成形機１は、図１に示すように、金型部１０と、可塑化部２０と、これらの動作を制御する制御装置５０と、を備えている。射出成形機１は、成形運転の終了が近づいたときのスクリュ溝内の樹脂温度の上昇を抑え、金型部１０への過充填を防止することができる。
以下、射出成形機１の構成および基本的な動作を説明した後に、制御装置５０による制御手順について説明する。なお、射出成形機１において、図１に示されるように、前（Ｆ）および後（Ｒ）と定義する。
実施形態に係る射出成形機１は、図１に示すように、金型部１０と、可塑化部２０と、これらの動作を制御する制御装置５０と、を備えている。射出成形機１は、成形運転の終了が近づいたときのスクリュ溝内の樹脂温度の上昇を抑え、金型部１０への過充填を防止することができる。
以下、射出成形機１の構成および基本的な動作を説明した後に、制御装置５０による制御手順について説明する。なお、射出成形機１において、図１に示されるように、前（Ｆ）および後（Ｒ）と定義する。
【0015】
［金型部１０：図１参照］
金型部１０は、位置が固定される固定金型１１と、固定金型１１に対して進退移動が可能とされる可動金型１３と、を備える。固定金型１１と可動金型１３とが突き合わされる型締めの状態において、固定金型１１と可動金型１３の間に金型キャビティ１５が形成される。可塑化部２０で可塑化された樹脂が金型キャビティ１５に射出、充填される。
なお、図示が省略されるが、固定金型１１は固定型盤に取り付けられ、可動金型１３は可動型盤に取り付けられる。固定型盤と可動型盤との間に両者を連結する複数のタイバーが設けられ、タイバーを介して例えば油圧シリンダの圧力を固定型盤と可動型盤との間に作用させることで型締めまたは型開きが行われる。また、図示が省略されるが、金型部１０には射出成形品を型開きの状態で金型から突き出すエジェクタピンが設けられている。
金型部１０は、位置が固定される固定金型１１と、固定金型１１に対して進退移動が可能とされる可動金型１３と、を備える。固定金型１１と可動金型１３とが突き合わされる型締めの状態において、固定金型１１と可動金型１３の間に金型キャビティ１５が形成される。可塑化部２０で可塑化された樹脂が金型キャビティ１５に射出、充填される。
なお、図示が省略されるが、固定金型１１は固定型盤に取り付けられ、可動金型１３は可動型盤に取り付けられる。固定型盤と可動型盤との間に両者を連結する複数のタイバーが設けられ、タイバーを介して例えば油圧シリンダの圧力を固定型盤と可動型盤との間に作用させることで型締めまたは型開きが行われる。また、図示が省略されるが、金型部１０には射出成形品を型開きの状態で金型から突き出すエジェクタピンが設けられている。
【0016】
［可塑化部２０：図１参照］
可塑化部２０は、加熱筒２１と、加熱筒２１の前端に設けられる吐出ノズル２３と、加熱筒２１の内部に回転可能に設けられたスクリュ２５と、加熱筒２１の前方側の周囲に巻き付けられるヒータ２７と、を備えている。ペレット状の原料樹脂は、加熱筒２１に設けられる原料投入口２９を介して加熱筒２１の内部に供給される。ヒータ２７は、制御装置５０の指示により、加熱筒２１の内部の樹脂を加熱する。加熱筒２１は位置が固定されており、スクリュ２５は加熱筒２１の内部を前進または後退が可能とされる。スクリュ２５は、スクリュ軸２５Ａと、その周囲に形成されるらせん状のフライト２５Ｂと、スクリュ軸２５Ａの後端に設けられ、後述するスクリュ駆動軸４５Ａに固定される固定端２５Ｃを備える。
可塑化部２０は、加熱筒２１と、加熱筒２１の前端に設けられる吐出ノズル２３と、加熱筒２１の内部に回転可能に設けられたスクリュ２５と、加熱筒２１の前方側の周囲に巻き付けられるヒータ２７と、を備えている。ペレット状の原料樹脂は、加熱筒２１に設けられる原料投入口２９を介して加熱筒２１の内部に供給される。ヒータ２７は、制御装置５０の指示により、加熱筒２１の内部の樹脂を加熱する。加熱筒２１は位置が固定されており、スクリュ２５は加熱筒２１の内部を前進または後退が可能とされる。スクリュ２５は、スクリュ軸２５Ａと、その周囲に形成されるらせん状のフライト２５Ｂと、スクリュ軸２５Ａの後端に設けられ、後述するスクリュ駆動軸４５Ａに固定される固定端２５Ｃを備える。
【0017】
また、可塑化部２０は、スクリュ２５を前進又は後退させる第１駆動装置３０と、スクリュ２５を正転又は逆転させる第２駆動装置４０と、を備えている。第１駆動装置３０は、第２駆動装置４０を介してスクリュ２５を前進又は後退させる。
【0018】
第１駆動装置３０は、加熱筒２１の外周に固定される第１基台３１と、第１基台３１を貫通して前後方向に延びる一対のボールねじ３３と、ボールねじ３３を正転または逆転させる一対の射出用電動モータ３５と、を備える。
ボールねじ３３は、ボールねじ軸３３Ａと、ボールねじ軸３３Ａと嵌装されるボールねじナット３３Ｂと、を備える。ボールねじ軸３３Ａは前方の側において第１基台３１を貫通し、かつ、第１基台３１に対して回転可能に設けられる。ボールねじナット３３Ｂは、第２駆動装置４０のハウジング４１に固定される。
射出用電動モータ３５は、第１基台３１に支持されながらボールねじ軸３３Ａと図示が省略される出力軸が結合される。射出用電動モータ３５は例えばサーボモータからなり、出力軸の回転状態を検出するエンコーダ３６が設けられている。制御装置５０は、エンコーダ３６からの回転検出結果を取得しながら、射出用電動モータ３５の回転を制御する。
ボールねじ３３は、ボールねじ軸３３Ａと、ボールねじ軸３３Ａと嵌装されるボールねじナット３３Ｂと、を備える。ボールねじ軸３３Ａは前方の側において第１基台３１を貫通し、かつ、第１基台３１に対して回転可能に設けられる。ボールねじナット３３Ｂは、第２駆動装置４０のハウジング４１に固定される。
射出用電動モータ３５は、第１基台３１に支持されながらボールねじ軸３３Ａと図示が省略される出力軸が結合される。射出用電動モータ３５は例えばサーボモータからなり、出力軸の回転状態を検出するエンコーダ３６が設けられている。制御装置５０は、エンコーダ３６からの回転検出結果を取得しながら、射出用電動モータ３５の回転を制御する。
【0019】
第２駆動装置４０は、加熱筒２１の後方に設けられるハウジング４１と、ハウジング４１の後端に取り付けられる可塑化用電動モータ４３と、可塑化用電動モータ４３の回転駆動力をスクリュ２５に伝える伝達機構４５と、を備える。
ハウジング４１は、伝達機構４５が収容される収容室４１Ａと、ボールねじナット３３Ｂを保持する保持体４１Ｂと、を備える。一対のボールねじ３３のそれぞれのボールねじナット３３Ｂを保持するように、二つの保持体４１Ｂが設けられている。
ハウジング４１は、伝達機構４５が収容される収容室４１Ａと、ボールねじナット３３Ｂを保持する保持体４１Ｂと、を備える。一対のボールねじ３３のそれぞれのボールねじナット３３Ｂを保持するように、二つの保持体４１Ｂが設けられている。
【0020】
可塑化用電動モータ４３は、伝達機構４５を介して、スクリュ２５を正転または回転させる。可塑化用電動モータ４３は、制御装置５０の指示に基づいてその出力軸４３Ａを正転または逆転させる。
【0021】
伝達機構４５は、可塑化用電動モータ４３の出力軸４３Ａとスクリュ２５の固定端２５Ｃを接続するカップリング４５Ｂを備える。カップリング４５Ｂはスクリュ２５の固定端２５Ｃを嵌合により固定するスクリュ駆動軸４５Ａを備える。また、伝達機構４５は、収容室４１Ａの内部においてカップリング４５Ｂを回転可能に支持する軸受４５Ｃと、軸受４５Ｄと、を備える。また、伝達機構４５は、固定端２５Ｃとスクリュ駆動軸４５Ａの間にロードセル４５Ｅが設けられ、スクリュ２５が軸方向Ｃに受ける圧力を検出することができる。なお、ロードセル４５Ｅが配置される部位は固定端２５Ｃとカップリング４５Ｂの間に限るものではなく、例えばカップリング４５Ｂと軸受４５Ｄの間あるいはカップリング４５Ｂと収容室４１Ａの間に設けられても支障ない。制御装置５０は、ロードセル４５Ｅからの検出圧力を取得しながら、可塑化におけるスクリュ２５の背圧、その他を制御する。
【0022】
ハウジング４１は前進または後退が可能に支持されており、ハウジング４１が前進すれば可塑化用電動モータ４３および伝達機構４５も前進し、ハウジング４１が後退すれば可塑化用電動モータ４３および伝達機構４５も後退する。
【0023】
［可塑化部２０の動作：図１参照］
第１駆動装置３０の射出用電動モータ３５，３５が例えば正転したとすると、ボールねじ軸３３Ａ，３３Ａも正転する。そうすると、ボールねじ軸３３Ａ，３３Ａの回転に伴って、ボールねじ軸３３Ａ，ボールねじ軸３３Ａに嵌め合わされているボールねじナット３３Ｂ，ボールねじナット３３Ｂが例えば前進する。ボールねじナット３３Ｂ，ボールねじナット３３Ｂは保持体４１Ｂ，４１Ｂに固定されているので、ボールねじナット３３Ｂ，ボールねじナット３３Ｂが前進すると保持体４１Ｂ，４１Ｂが前進するのに準じてハウジング４１が前進する。このとき、可塑化用電動モータ４３および伝達機構４５も前進する。
第１駆動装置３０の射出用電動モータ３５，３５が例えば逆転すると、以上と逆の動作をすることで、ハウジング４１、可塑化用電動モータ４３および伝達機構４５は後退する。
第１駆動装置３０の射出用電動モータ３５，３５が例えば正転したとすると、ボールねじ軸３３Ａ，３３Ａも正転する。そうすると、ボールねじ軸３３Ａ，３３Ａの回転に伴って、ボールねじ軸３３Ａ，ボールねじ軸３３Ａに嵌め合わされているボールねじナット３３Ｂ，ボールねじナット３３Ｂが例えば前進する。ボールねじナット３３Ｂ，ボールねじナット３３Ｂは保持体４１Ｂ，４１Ｂに固定されているので、ボールねじナット３３Ｂ，ボールねじナット３３Ｂが前進すると保持体４１Ｂ，４１Ｂが前進するのに準じてハウジング４１が前進する。このとき、可塑化用電動モータ４３および伝達機構４５も前進する。
第１駆動装置３０の射出用電動モータ３５，３５が例えば逆転すると、以上と逆の動作をすることで、ハウジング４１、可塑化用電動モータ４３および伝達機構４５は後退する。
【0024】
第２駆動装置４０の可塑化用電動モータ４３が例えば正転したとすると、伝達機構４５を介して、スクリュ２５は正転し、第２駆動装置４０の可塑化用電動モータ４３が例えば逆転したとすると、スクリュ２５は逆転する。
【0025】
射出成形機１は、スクリュ２５の前進または後退および正転または逆転を組み合わせることにより、一連の樹脂の射出成形を実行する。
【0026】
［制御装置５０：図２参照］
次に、制御装置５０について説明する。
制御装置５０は、コンピュータにより構成され、射出成形機１の動作状態を監視するとともに射出用電動モータ３５および可塑化用電動モータ４３の動作を制御する。射出用電動モータ３５および可塑化用電動モータ４３の動作の制御は、可塑化部２０の動作を制御することを意味する。
制御装置５０は、図１に示すように、制御部５１と、記憶部５３と、操作部５５と、表示部５７と、を有する。制御装置５０は、制御部５１～表示部５７以外の要素を含むことができる。
次に、制御装置５０について説明する。
制御装置５０は、コンピュータにより構成され、射出成形機１の動作状態を監視するとともに射出用電動モータ３５および可塑化用電動モータ４３の動作を制御する。射出用電動モータ３５および可塑化用電動モータ４３の動作の制御は、可塑化部２０の動作を制御することを意味する。
制御装置５０は、図１に示すように、制御部５１と、記憶部５３と、操作部５５と、表示部５７と、を有する。制御装置５０は、制御部５１～表示部５７以外の要素を含むことができる。
【0027】
［制御部５１］
制御部５１は、記憶部５３から読み出されたプログラムに基づき、各種機能を実行する。この機能は、射出用電動モータ３５および可塑化用電動モータ４３の動作を制御する第１機能と、成形条件の設定／変更を制御する第２機能と、を含む。
第１機能は、エンコーダ３６およびロードセル４５Ｅの検出結果に基づいて、射出用電動モータ３５および可塑化用電動モータ４３を制御する。
第２機能は、記憶部５３に記憶されている成形条件に関する情報を参照して、成形条件の設定／変更を行う。第２機能においても、エンコーダ３６およびロードセル４５Ｅの検出結果が利用されることがある。例えば、エンコーダ３６の検出結果に基づいて、スクリュ２５の前進または後退の速度、後退量を取得できる。また、ロードセル４５Ｅの検出結果に基づいて、計量工程におけるスクリュ２５の背圧、射出工程における射出圧力、保圧工程における保圧圧力を取得できる。
制御部５１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）から構成される。
制御部５１は、記憶部５３から読み出されたプログラムに基づき、各種機能を実行する。この機能は、射出用電動モータ３５および可塑化用電動モータ４３の動作を制御する第１機能と、成形条件の設定／変更を制御する第２機能と、を含む。
第１機能は、エンコーダ３６およびロードセル４５Ｅの検出結果に基づいて、射出用電動モータ３５および可塑化用電動モータ４３を制御する。
第２機能は、記憶部５３に記憶されている成形条件に関する情報を参照して、成形条件の設定／変更を行う。第２機能においても、エンコーダ３６およびロードセル４５Ｅの検出結果が利用されることがある。例えば、エンコーダ３６の検出結果に基づいて、スクリュ２５の前進または後退の速度、後退量を取得できる。また、ロードセル４５Ｅの検出結果に基づいて、計量工程におけるスクリュ２５の背圧、射出工程における射出圧力、保圧工程における保圧圧力を取得できる。
制御部５１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）から構成される。
【0028】
［記憶部５３］
記憶部５３は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等により構成され、制御部５１が第１機能および第２機能を実行するのに必要な各種プログラムおよびデータを格納する。記憶部５３は、物理的に一体をなしていてもよいし、物理的に複数の記憶要素に分かれていてもよい。物理的に一体をなしている場合に、記憶されるデータの種別に応じて、記憶領域が区分できる。物理的に複数の記憶要素に分かれている場合には、記憶されるデータの種別に応じて、記憶される要素を特定できる。
記憶部５３は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等により構成され、制御部５１が第１機能および第２機能を実行するのに必要な各種プログラムおよびデータを格納する。記憶部５３は、物理的に一体をなしていてもよいし、物理的に複数の記憶要素に分かれていてもよい。物理的に一体をなしている場合に、記憶されるデータの種別に応じて、記憶領域が区分できる。物理的に複数の記憶要素に分かれている場合には、記憶されるデータの種別に応じて、記憶される要素を特定できる。
【0029】
制御部５１が第１機能および第２機能を実行するのに必要なプログラムとしては、射出成形の手順に関するものがある。その中で、本実施形態に関わるものとして、原料投入口２９が閉塞された後の成形条件群の変更の手順がある。例えば、原料投入口２９が閉塞された後にステップ１からステップ２に成形運転が移行してから、所定の成形ショットの回数ｎ（ｎ≧１）の毎に第２成形条件群を変更する手順が該当する。また、計量工程におけるスクリュの後退速度または所定時間におけるスクリュの後退量が、所定の値を下回ると前記第２成形条件群を変更する手順が該当する。
【0030】
［操作部５５，表示部５７］
操作部５５は、射出成形機１のオペレータによる入力操作を受け付け、入力操作に応じた信号を制御部５１に出力する。表示部５７は、制御部５１による制御下で、操作部５５における入力操作に応じた画像を表示する。図６～図９は、表示部５７における成形条件群の表示例である。
操作部５５は、射出成形機１のオペレータによる入力操作を受け付け、入力操作に応じた信号を制御部５１に出力する。表示部５７は、制御部５１による制御下で、操作部５５における入力操作に応じた画像を表示する。図６～図９は、表示部５７における成形条件群の表示例である。
【0031】
表示部５７の表示画面は、射出成形機１の設定などに用いられる。オペレータは、表示部５７で表示される表示画面を見ながら、操作部５５を操作することにより射出成形機１の設定などを行う。
【0032】
操作部５５および表示部５７は、例えばタッチパネルで構成することで、一体化されていてもよい。図２においては、両者の存在を明確にするために、操作部５５および表示部５７が独立している例を示している。
【0033】
［射出成形機１による成形手順：図３，図６参照］
射出成形機１は、図３に示される工程を含む１ショットの動作を行うことにより単数または複数の成形品を得る。図３に示されるように、１ショットは、型締めを含む型閉工程、射出工程、可塑化工程、型開工程および取り出し工程で構成され、この順に実行される。制御装置５０は、この一連の工程からなる成形ショットの実行を制御する。なお、図３には射出用電動モータ３５および可塑化用電動モータ４３のＯＮ／ＯＦＦの一例を合わせて示しているが、モータの回転方向（正転／逆転）までは示してはいない。また、以上で列挙された工程は例示であり、他の工程を含むこともある。また以下で列挙される工程における複数種類の成形条件は、パラメータとして記憶部５３に記憶され、制御部５１が必要なパラメータを用いて射出成形機１の動作を制御する。
射出成形機１は、図３に示される工程を含む１ショットの動作を行うことにより単数または複数の成形品を得る。図３に示されるように、１ショットは、型締めを含む型閉工程、射出工程、可塑化工程、型開工程および取り出し工程で構成され、この順に実行される。制御装置５０は、この一連の工程からなる成形ショットの実行を制御する。なお、図３には射出用電動モータ３５および可塑化用電動モータ４３のＯＮ／ＯＦＦの一例を合わせて示しているが、モータの回転方向（正転／逆転）までは示してはいない。また、以上で列挙された工程は例示であり、他の工程を含むこともある。また以下で列挙される工程における複数種類の成形条件は、パラメータとして記憶部５３に記憶され、制御部５１が必要なパラメータを用いて射出成形機１の動作を制御する。
【0034】
型締工程：固定金型１１と可動金型１３とを閉じて高圧で型締めする。
型締工程においても型締力などの条件が設定されるが、この条件は本実施形態の目的と関連しないため、説明を省略する。型開工程および取り出し工程についても同様である。
型締工程においても型締力などの条件が設定されるが、この条件は本実施形態の目的と関連しないため、説明を省略する。型開工程および取り出し工程についても同様である。
【0035】
可塑化／計量工程：樹脂原料である樹脂ペレットをスクリュ２５の先端へ搬送するのにともない加熱筒２１の内部でヒータ２７からの加熱と可塑化用電動モータ４３から負荷されるスクリュ回転トルクによる剪断発熱によって溶融して可塑化させる。可塑化された溶融樹脂を更にスクリュ２５の先端に搬送して一定容量を蓄積する計量が行われる。
可塑化／計量工程において設定される成形条件は、以下が掲げられる。この成形条件は、溶融樹脂の温度抑制に関与する。
スクリュ２５の回転数ＲＳ
スクリュ２５の背圧ＢＰ
可塑化／計量工程において設定される成形条件は、以下が掲げられる。この成形条件は、溶融樹脂の温度抑制に関与する。
スクリュ２５の回転数ＲＳ
スクリュ２５の背圧ＢＰ
【0036】
射出工程：可塑化された溶融樹脂を可動金型１３と固定金型１１により形成される金型キャビティ１５に射出、充填する。射出工程において設定される成形条件は、以下の射出速度ＶＩ、射出圧力ＰＨおよび切換位置ＬＩが掲げられる。これらの成形条件は、溶融樹脂の温度抑制に関与する。図６に射出速度ＶＩ、射出圧力ＰＨおよび切換位置ＬＩの一例が示されているが、射出速度ＶＩ、射出圧力ＰＨおよび切換位置ＬＩが段階的に切り替えられる。
射出速度ＶＩ：金型キャビティへ溶融樹脂を充填する際の速度であって、スクリュ２５の前進速度
射出圧力ＰＨ：溶融樹脂を金型キャビティ１５へ充填させるための圧力であって、スクリュ２５を前進させるための圧力
射出速度／圧力の切換位置ＬＩ；射出工程中に、射出速度ＶＩおよび射出圧力ＰＨの切り替えを行うが、この切り換えを行う位置。
射出速度ＶＩ：金型キャビティへ溶融樹脂を充填する際の速度であって、スクリュ２５の前進速度
射出圧力ＰＨ：溶融樹脂を金型キャビティ１５へ充填させるための圧力であって、スクリュ２５を前進させるための圧力
射出速度／圧力の切換位置ＬＩ；射出工程中に、射出速度ＶＩおよび射出圧力ＰＨの切り替えを行うが、この切り換えを行う位置。
【0037】
保圧工程：金型キャビティ１５に充填された溶融樹脂が冷却固化するまで溶融樹脂への圧力付与を継続する。保圧工程において設定される成形条件は、以下の保圧圧力ＰＬ、保圧時間ＴＢおよび保圧勾配ＴＰが掲げられる。図６に保圧圧力ＰＬ、保圧時間ＴＢおよび保圧勾配ＴＰの一例が示されているが、保圧圧力ＰＬおよび保圧時間ＴＢが段階的に切り替えられる。
保圧圧力ＰＬ：金型キャビティ１５に充填された溶融樹脂に加えられる圧力であって、スクリュ２５の前進力による圧力
保圧時間ＴＢ：保圧圧力ＰＬを加える時間
保圧勾配ＴＰ：保圧圧力ＰＬを変化させるときの変化の程度
保圧圧力ＰＬ：金型キャビティ１５に充填された溶融樹脂に加えられる圧力であって、スクリュ２５の前進力による圧力
保圧時間ＴＢ：保圧圧力ＰＬを加える時間
保圧勾配ＴＰ：保圧圧力ＰＬを変化させるときの変化の程度
【0038】
型開工程：固定金型１１から可動金型１３を後退させて金型部１０を開放する。
取り出し工程：金型キャビティ１５の内部で冷却固化された成形品を取り出す。
取り出し工程：金型キャビティ１５の内部で冷却固化された成形品を取り出す。
【0039】
ここで、例えば第１成形条件群の「群」とは、以下の意味を有する。ショットを構成する型閉工程～取り出し工程のそれぞれにおいて、以上のように、単一または複数種類の成形条件が設定される。それぞれの成形条件は、パラメータとして制御装置５０に入力、設定される。つまり、ショットは複数種類の成形条件としてのパラメータを含んでおり、個々の成形条件（パラメータ）の集合であることから、「成形条件」と区別するために「群」を用いる。例えば、図６に示される射出速度ＶＩ、射出圧力ＰＨ、切換位置ＬＩ、保圧圧力ＰＬ、保圧時間ＴＢおよび保圧勾配ＴＰのそれぞれが成形条件であり、成形条件である射出速度ＶＩ、射出圧力ＰＨ、切換位置ＬＩ、保圧圧力ＰＬ、保圧時間ＴＢおよび保圧勾配ＴＰの集合が成形条件群である。
【0040】
射出成形機１で同じ成形品を作製する場合、通常、図４の基本パターンに示されるように、成形運転開始（START）から成形運転停止（END）まで、ショット（1shot）を複数回繰り返す。成形運転停止に近づくと、原料樹脂の加熱筒２１の内部への投入が止められる。具体的には、加熱筒２１に設けられる原料投入口２９が閉鎖（CLOSE）される。これは以下の理由による。なお、投入口が閉鎖（CLOSE）される前には、原料投入口２９から加熱筒２１の内部に原料樹脂が継続して投入される。
成形運転停止（END）するときには、スクリュ２５のフライト２５Ｂの間の溝内に樹脂が残っていない空の状態であることが望ましい。スクリュ２５の溝内に樹脂が残ったままで停機すると、次回、成形運転を立ち上げる際に、加熱筒２１を加熱昇温する過程において、スクリュ２５の溝内の樹脂が熱劣化することがあるためである。このときスクリュ２５の溝内に樹脂が充満して滞留樹脂量が多いと熱劣化する樹脂量も多くなるので、成形運転を始める前に良品成形品には使えない熱劣化した廃棄しなければならない樹脂量が多くなるためである。そこで、成形運転停止（END）に近づくと、原料投入口２９を閉鎖することによって、スクリュ２５の溝内に樹脂が残るのを制限する。しかし、この原料投入口２９の閉鎖は、スクリュ２５の基部における樹脂が少ない飢餓状態を生じさせる。本実施形態は、この飢餓状態と充満状態との可塑化溶融樹脂の状態変化に対する対策を提供する。
成形運転停止（END）するときには、スクリュ２５のフライト２５Ｂの間の溝内に樹脂が残っていない空の状態であることが望ましい。スクリュ２５の溝内に樹脂が残ったままで停機すると、次回、成形運転を立ち上げる際に、加熱筒２１を加熱昇温する過程において、スクリュ２５の溝内の樹脂が熱劣化することがあるためである。このときスクリュ２５の溝内に樹脂が充満して滞留樹脂量が多いと熱劣化する樹脂量も多くなるので、成形運転を始める前に良品成形品には使えない熱劣化した廃棄しなければならない樹脂量が多くなるためである。そこで、成形運転停止（END）に近づくと、原料投入口２９を閉鎖することによって、スクリュ２５の溝内に樹脂が残るのを制限する。しかし、この原料投入口２９の閉鎖は、スクリュ２５の基部における樹脂が少ない飢餓状態を生じさせる。本実施形態は、この飢餓状態と充満状態との可塑化溶融樹脂の状態変化に対する対策を提供する。
【0041】
［飢餓状態に対する対策：図４，図５参照］
飢餓状態に対する対策について説明する。
この対策は成形条件群を変更するが、変更の前提により第１対策と第２対策の二つに区分される。第１対策は原料投入口２９が閉鎖（CLOSE）された後のショット数に応じて成形条件群を変更し、第２対策は原料投入口２９が閉鎖（CLOSE）された後のスクリュ２５の後退に関する検出情報に応じて成形条件群を変更する。以下、第１対策および第２対策の順に説明する。なお、成形条件群については後述する。
飢餓状態に対する対策について説明する。
この対策は成形条件群を変更するが、変更の前提により第１対策と第２対策の二つに区分される。第１対策は原料投入口２９が閉鎖（CLOSE）された後のショット数に応じて成形条件群を変更し、第２対策は原料投入口２９が閉鎖（CLOSE）された後のスクリュ２５の後退に関する検出情報に応じて成形条件群を変更する。以下、第１対策および第２対策の順に説明する。なお、成形条件群については後述する。
【0042】
［第１対策：図４参照］
第１対策は、複数の成形ショット回数ｎ（ｎ≧１）の毎に成形条件群を変更する。より具体的な例が図４に示されている。
図４に示すパターン１は、第１成形条件群で複数ショットの射出成形運転を行っていたが、原料投入口が閉鎖（CLOSE）された後に、所定のタイミングで成形運転は第２成形条件群に切り替えて成形運転停止（END）まで３回のショット（３サイクル）を伴う射出成形を行う事例を示す。第２成形条件群による３回のショットは全ての成形条件が一致する。
パターン２は、第１成形条件群で複数ショットの射出成形運転を行っていたが、原料投入口が閉鎖（CLOSE）された後に、所定のタイミングで第２－１成形条件群（ステップ２－１）に切り替えて２回のショットの成形運転を行い、次いで、第２－２成形条件群（ステップ２－２）に切り替えて１回のショットを行って成形運転停止（END）となる。第２－１成形条件群による２回のショットは全ての成形条件（設定値）が一致する。
第１対策は、複数の成形ショット回数ｎ（ｎ≧１）の毎に成形条件群を変更する。より具体的な例が図４に示されている。
図４に示すパターン１は、第１成形条件群で複数ショットの射出成形運転を行っていたが、原料投入口が閉鎖（CLOSE）された後に、所定のタイミングで成形運転は第２成形条件群に切り替えて成形運転停止（END）まで３回のショット（３サイクル）を伴う射出成形を行う事例を示す。第２成形条件群による３回のショットは全ての成形条件が一致する。
パターン２は、第１成形条件群で複数ショットの射出成形運転を行っていたが、原料投入口が閉鎖（CLOSE）された後に、所定のタイミングで第２－１成形条件群（ステップ２－１）に切り替えて２回のショットの成形運転を行い、次いで、第２－２成形条件群（ステップ２－２）に切り替えて１回のショットを行って成形運転停止（END）となる。第２－１成形条件群による２回のショットは全ての成形条件（設定値）が一致する。
【0043】
以上では、第２成形条件群によるステップ２が二つに区分される例（ｎ＝２）までしか示していないが、本実施形態は、第２成形条件群によるステップ２を三つ以上（ｎ≧３）に区分することもできる。それぞれ区分されるそれぞれのステップ２－ｎにおける、各ショット（各サイクル）の成形条件（設定値）は一致する。なお例えば、ステップ２－ｎとステップ２－（ｎ－1）の成形条件は一部のみ一致しても全部異なってもよい。
【0044】
［第２対策：図５参照］
第２対策は、スクリュ２５の後退に関する検出情報、より具体的には計量工程におけるスクリュ２５の後退速度Ｖ２５またはスクリュ２５の所定時間における後退量Ｌ２５に基づいて、成形条件群を変更する。成形条件群を変更するには、後退速度閾値Ｖｔまたは後退量閾値Ｌｔを予め設定しておき、検出される後退速度Ｖ２５または後退量Ｌ２５と比較される。なお、このとき後退速度閾値Ｖｔと比較する後退速度Ｖ２５は瞬間的な速度であっても、所定区間における平均速度であってもどちらでもよい。
図５におけるパターン１は、原料投入口２９が閉鎖された後であって、検出される後退速度Ｖ２５と後退速度閾値Ｖｔとを比較し、後退速度Ｖ２５が後退速度閾値Ｖｔを下回ったときに、第１成形条件群から第２成形条件群に切り替える。
第２対策は、スクリュ２５の後退に関する検出情報、より具体的には計量工程におけるスクリュ２５の後退速度Ｖ２５またはスクリュ２５の所定時間における後退量Ｌ２５に基づいて、成形条件群を変更する。成形条件群を変更するには、後退速度閾値Ｖｔまたは後退量閾値Ｌｔを予め設定しておき、検出される後退速度Ｖ２５または後退量Ｌ２５と比較される。なお、このとき後退速度閾値Ｖｔと比較する後退速度Ｖ２５は瞬間的な速度であっても、所定区間における平均速度であってもどちらでもよい。
図５におけるパターン１は、原料投入口２９が閉鎖された後であって、検出される後退速度Ｖ２５と後退速度閾値Ｖｔとを比較し、後退速度Ｖ２５が後退速度閾値Ｖｔを下回ったときに、第１成形条件群から第２成形条件群に切り替える。
【0045】
図５におけるパターン２は、後退速度閾値Ｖｔをｖｔ１とｖｔ２の二つ設ける。そして、原料投入口２９が閉鎖された後であって、検出される後退速度Ｖ２５と後退速度閾値Ｖｔ１とを比較し、後退速度Ｖ２５が後退速度閾値Ｖｔ１を下回ったときに、第１成形条件群から第２－１成形条件群に切り替える。後退速度Ｖ２５を継続して検出して後退速度閾値Ｖｔ２と比較し、後退速度Ｖ２５が後退速度閾値Ｖｔ２を下回ったときに、第２－１成形条件群から第２－２成形条件群に切り替える。後退速度Ｖ２５が後退速度閾値Ｖｔ２を下回ると必ずしも成形条件群を切り換えなくてもよい。例えばノイズによる誤信号の検出を回避するため、後退速度Ｖ２５が後退速度閾値Ｖｔ２を下回る信号が発生した回数をカウントしておき、このカウントした回数が所定の回数を下回ったときに第２－１成形条件群から第２－２成形条件群に切り替えることが好ましい。
図５におけるパターン３は、後退量閾値をＬｔ１とＬｔ２の二つ設ける。そして、原料投入口２９が閉鎖された後であって、検出される所定時間における後退量Ｌ２５と後退量閾値Ｌｔ１とを比較し、所定時間における後退量Ｌ２５が後退量閾値Ｌｔ１を下回ったときに、第１成形条件群から第２－１成形条件群に切り替える。所定時間における後退量Ｌ２５を継続して検出して後退量閾値Ｌｔ２と比較し、所定時間における後退量Ｌ２５が後退量閾値Ｌｔ２を下回ったときに、第２－１成形条件群から第２－２成形条件群に切り替える。
図５におけるパターン３は、後退量閾値をＬｔ１とＬｔ２の二つ設ける。そして、原料投入口２９が閉鎖された後であって、検出される所定時間における後退量Ｌ２５と後退量閾値Ｌｔ１とを比較し、所定時間における後退量Ｌ２５が後退量閾値Ｌｔ１を下回ったときに、第１成形条件群から第２－１成形条件群に切り替える。所定時間における後退量Ｌ２５を継続して検出して後退量閾値Ｌｔ２と比較し、所定時間における後退量Ｌ２５が後退量閾値Ｌｔ２を下回ったときに、第２－１成形条件群から第２－２成形条件群に切り替える。
【0046】
スクリュ２５の計量工程における後退速度Ｖ２５はスクリュ２５から吐出された樹脂量に比例する。したがって、スクリュ２５による樹脂の搬送速度が小さくなるとスクリュ２５の後退速度も低下する。このため、スクリュ２５の後退速度の低下を監視することでスクリュ２５の溝内の飢餓状態の度合いを検知できる。よって、スクリュ２５から吐出される樹脂の温度をスクリュ２５の後退速度に基づいて推定して一意的に把握することができる。これを利用することによって、スクリュ溝内の充填状況を把握して適切に成形条件を切り替えることができる。
【0047】
［切り替える成形条件例］
切り替える成形条件としては、以下の中から少なくとも１つが選択される。以下の条件は、溶融樹脂の温度上昇を抑制できる要素である。
（１）計量工程における背圧ＢＰ
可塑化工程における背圧ＢＰをそれまでよりも小さくする。そうすることにより、スクリュ後退の抵抗を小さくできる。これによりスクリュ先端部の溶融樹脂圧力が低下するため、スクリュ２５内の樹脂搬送力が低下しても搬送速度の低下を小さくできる。これによりスクリュ溝内で溶融樹脂が剪断力を負荷される時間が増大するのを抑制できるので、溶融樹脂の温度上昇を抑制できる。これにより過充填などの不都合が生じるリスクを小さくできる。なお、背圧ＢＰは、スクリュ２５の固定端２５Ｃとスクリュ駆動軸４５Ａの間に設けられるロードセル４５Ｅにより背圧ＢＰを検出してフィードバック制御すればよい。
切り替える成形条件としては、以下の中から少なくとも１つが選択される。以下の条件は、溶融樹脂の温度上昇を抑制できる要素である。
（１）計量工程における背圧ＢＰ
可塑化工程における背圧ＢＰをそれまでよりも小さくする。そうすることにより、スクリュ後退の抵抗を小さくできる。これによりスクリュ先端部の溶融樹脂圧力が低下するため、スクリュ２５内の樹脂搬送力が低下しても搬送速度の低下を小さくできる。これによりスクリュ溝内で溶融樹脂が剪断力を負荷される時間が増大するのを抑制できるので、溶融樹脂の温度上昇を抑制できる。これにより過充填などの不都合が生じるリスクを小さくできる。なお、背圧ＢＰは、スクリュ２５の固定端２５Ｃとスクリュ駆動軸４５Ａの間に設けられるロードセル４５Ｅにより背圧ＢＰを検出してフィードバック制御すればよい。
【0048】
（２）可塑化／計量工程におけるスクリュ２５の回転数ＲＳ
スクリュ２５の回転数ＲＳをそれまでよりも高くする。そうすることによって、スクリュ２５の溝内の樹脂搬送速度を上昇させて、スクリュ２５の溝内で樹脂が剪断力を負荷される時間を短くできる。これにより、溶融樹脂の温度上昇を抑制して過充填などの不都合が生じるリスクを小さくできる。
スクリュ２５の回転数ＲＳをそれまでよりも高くする。そうすることによって、スクリュ２５の溝内の樹脂搬送速度を上昇させて、スクリュ２５の溝内で樹脂が剪断力を負荷される時間を短くできる。これにより、溶融樹脂の温度上昇を抑制して過充填などの不都合が生じるリスクを小さくできる。
【0049】
（３）加熱筒２１の温度Ｔｃ
スクリュ溝内の樹脂は高温の加熱筒２１から熱を受けるため、加熱筒２１の温度を低くすることによって加熱筒２１から受ける熱量を低下させて、溶融樹脂温度の上昇を抑制して過充填などの不都合が生じるリスクを小さくできる。
スクリュ溝内の樹脂は高温の加熱筒２１から熱を受けるため、加熱筒２１の温度を低くすることによって加熱筒２１から受ける熱量を低下させて、溶融樹脂温度の上昇を抑制して過充填などの不都合が生じるリスクを小さくできる。
【0050】
（４）スクリュ２５の前進速度（射出速度ＶＩ）を低くする。
キャビティに充填された溶融樹脂は低温のキャビティ壁面と接触することにより温度が低下する。射出速度ＶＩが低くなることにより流動中にキャビティ壁面に熱が奪われる時間が増大するため、樹脂温度の低下度合いが大きくなる。これにより可塑化時に温度上昇し粘度が低下している溶融樹脂を、充填中の粘度上昇度合いを大きくして、過充填などの不都合が生じるリスクを小さくできる。
キャビティに充填された溶融樹脂は低温のキャビティ壁面と接触することにより温度が低下する。射出速度ＶＩが低くなることにより流動中にキャビティ壁面に熱が奪われる時間が増大するため、樹脂温度の低下度合いが大きくなる。これにより可塑化時に温度上昇し粘度が低下している溶融樹脂を、充填中の粘度上昇度合いを大きくして、過充填などの不都合が生じるリスクを小さくできる。
【0051】
（５）射出速度切換位置ＬＩ
射出される溶融樹脂温度が上昇すると、キャビティ内で温度低下しても低下した後の温度は、生産運転時の樹脂温度よりも高い状態である。このためこの時の樹脂粘度も低い状態となり、生産運転時のキャビティ内流動時の圧力低下度合いも小さい。このため射出開始からの経過時間が同じでも、流動末端の位置は生産運転時よりも下流側に移動する。これに対し、射出速度切り換え位置、特に保圧切り換え位置を上流側に変更することにより過充填などの不都合が生じるリスクを小さくできる。
射出される溶融樹脂温度が上昇すると、キャビティ内で温度低下しても低下した後の温度は、生産運転時の樹脂温度よりも高い状態である。このためこの時の樹脂粘度も低い状態となり、生産運転時のキャビティ内流動時の圧力低下度合いも小さい。このため射出開始からの経過時間が同じでも、流動末端の位置は生産運転時よりも下流側に移動する。これに対し、射出速度切り換え位置、特に保圧切り換え位置を上流側に変更することにより過充填などの不都合が生じるリスクを小さくできる。
【0052】
（６）射出圧力ＰＨ
射出工程における射出圧力ＰＨを低くすることにより、圧力流である溶融樹脂の充填流の速度を低下させて、上記（５）と同様の効果が得られる。
射出工程における射出圧力ＰＨを低くすることにより、圧力流である溶融樹脂の充填流の速度を低下させて、上記（５）と同様の効果が得られる。
【0053】
（７）保圧圧力ＰＬまたは保圧時間ＴＢ
保圧圧力ＰＬを低くすることによりキャビティ末端部の樹脂圧を低下させることができる。また、保圧時間ＴＢを短くすることでキャビティ末端部の樹脂圧が負荷される時間が短縮できるので、過充填などの不都合が生じるリスクを小さくできる。
保圧圧力ＰＬを低くすることによりキャビティ末端部の樹脂圧を低下させることができる。また、保圧時間ＴＢを短くすることでキャビティ末端部の樹脂圧が負荷される時間が短縮できるので、過充填などの不都合が生じるリスクを小さくできる。
【0054】
［成形条件群の切換例：図６，図７，図８，図９参照］
いま、図６に示される条件（当初条件）で射出成形機１の運転が行われ、射出成形品が作製されているものとする。この第１成形条件群で射出成形されているのをステップ１とすると、図７に示される第２成形条件群による射出成形するステップ２に切り替わる。この切り替わりの前提として、原料投入口２９が閉鎖される。原料投入口２９の閉鎖したことを制御部装置５０が知得した後、所定のタイミングで成形条件群の切換が実行される。原料投入口２９の閉鎖したことを制御部装置５０が知得する手段は、オペレータが制御部装置５０に手動操作により入力しても、あるいは原料投入口２９の付近に図示しないセンサを設け、このセンサ等により自動で検知してもよい。
いま、図６に示される条件（当初条件）で射出成形機１の運転が行われ、射出成形品が作製されているものとする。この第１成形条件群で射出成形されているのをステップ１とすると、図７に示される第２成形条件群による射出成形するステップ２に切り替わる。この切り替わりの前提として、原料投入口２９が閉鎖される。原料投入口２９の閉鎖したことを制御部装置５０が知得した後、所定のタイミングで成形条件群の切換が実行される。原料投入口２９の閉鎖したことを制御部装置５０が知得する手段は、オペレータが制御部装置５０に手動操作により入力しても、あるいは原料投入口２９の付近に図示しないセンサを設け、このセンサ等により自動で検知してもよい。
【0055】
第１成形条件群は、図６に示されるように、射出工程において、射出速度ＶＩが１０.０、２０.０、３０.０、４０.０、５０.０および６０.０（％）と、１ショットの中で６段階に設定されている。射出圧力ＰＨも同様であり、６段階に設定されている。切換位置ＬＩは１０５.０、５０.０、４０.０、３０.０、２０.０および１０.０（ｍｍ）と、１ショットの中で６段階に設定されている。保圧工程については保圧圧力ＰＬおよび保圧時間ＴＢが４段階に設定されている。
【0056】
原料投入口２９の閉鎖に伴って、第２成形条件群によるステップ２に射出成形機１の運転が移行する。図７に第２成形条件群の一例が示されている。図７に示される例は、切り替え位置ＬＩが同じ条件のまま射出速度ＶＩおよび射出圧力ＰＨが以下のように切り替えられている。なお、射出速度ＶＩおよび射出圧力ＰＨのそれぞれにおいて、上段がステップ１、下段がステップ２における条件である。
射出速度ＶＩ：１０.０、２０.０、３０.０、４０.０、５０.０および６０.０（％）
射出速度ＶＩ： ５.０、１０.０、２０.０、３０.０、４０.０および５０.０（％）
射出圧力ＰＨ：１０.０、２０.０、３０.０、４０.０、５０.０および６０.０（％）
射出圧力ＰＨ： ５.０、１０.０、２０.０、３０.０、４０.０および５０.０（％）
射出速度ＶＩ：１０.０、２０.０、３０.０、４０.０、５０.０および６０.０（％）
射出速度ＶＩ： ５.０、１０.０、２０.０、３０.０、４０.０および５０.０（％）
射出圧力ＰＨ：１０.０、２０.０、３０.０、４０.０、５０.０および６０.０（％）
射出圧力ＰＨ： ５.０、１０.０、２０.０、３０.０、４０.０および５０.０（％）
【0057】
図８は、第２成形条件群の他の例を示している。図８の例は、保圧工程における保圧圧力ＰＬを低い値に切り替えている。他の成形条件は従前のままである。
保圧圧力ＰＬ：１０.０、２０.０、３０.０、０．０（％）
保圧圧力ＰＬ： ５.０、１０.０、２０.０、０．０（％）
保圧圧力ＰＬ：１０.０、２０.０、３０.０、０．０（％）
保圧圧力ＰＬ： ５.０、１０.０、２０.０、０．０（％）
【0058】
【0059】
なお、可塑化／計量工程の成形条件であるスクリュ２５の回転数ＲＳおよびスクリュ２５の背圧ＢＰのステップ１とステップ２の切り替えについても、上述した射出工程における射出速度ＶＩ、射出圧力ＰＨ、保圧圧力ＰＬのステップ１とステップ２の切り替えと同様であるので図示を省略する。
【0060】
［実施形態が奏する効果］
ステップ１で成形運転をしている最中に、射出成形機１における制御装置５０が、原料投入口２９が閉鎖されることに基づいて、ステップ１からステップ２に移行し、第２成形条件群は、第１成形条件群と溶融樹脂の温度抑制に関与する成形条件が変更される。原料投入口２９が閉鎖されたことは成形運転の終了が近づいたことを意味するところ、射出成形機１によれば、適切なタイミングで溶融樹脂の温度抑制に関与する成形条件が変更される。
ステップ１で成形運転をしている最中に、射出成形機１における制御装置５０が、原料投入口２９が閉鎖されることに基づいて、ステップ１からステップ２に移行し、第２成形条件群は、第１成形条件群と溶融樹脂の温度抑制に関与する成形条件が変更される。原料投入口２９が閉鎖されたことは成形運転の終了が近づいたことを意味するところ、射出成形機１によれば、適切なタイミングで溶融樹脂の温度抑制に関与する成形条件が変更される。
【0061】
本実施形態によれば、ステップ２に移行した後に、１ショット毎に第２成形条件群の中の成形条件を変更することができる。したがって、スクリュ２５から吐出された溶融樹脂の小さな温度変化に対応した条件で残りの成形運転を実行できる。
【0062】
本実施形態によれば、ステップ２に移行した後に、複数ショット毎に第２成形条件群の中の成形条件を変更することができる。したがって、段階的に大きく成形条件を変更することができるので、目標とする状態に達するまでの時間やショット数を小さくすることができる。また、１ショットの成形品重量が小さくスクリュ溝内の樹脂の消費量が少ないために飢餓状態の変化が小さい場合に、１ショット毎に第２成形条件群の中の成形条件を変更すると成形状態が不安定となる場合がある。この場合、複数ショット毎に第２成形条件群の中の成形条件を変更することで安定した成形状態を維持しながら成形条件群を切り替えることができる。
【0063】
スクリュ２５の計量工程における後退速度は、スクリュ２５から吐出された樹脂量に比例するので、スクリュ溝内の溶融樹脂の搬送速度が小さくなるとスクリュ２５の後退速度も低下する。このため、スクリュ２５の後退速度を監視することでスクリュ溝内の飢餓状態の度合いを検知できる。よってスクリュ２５から吐出される樹脂温度をスクリュの後退速度によって一意的に把握することができる。これを利用することによって、充填状況を把握して適切に成形条件を変更することができる。
【0064】
上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
本発明の射出成形方法において、ステップ１およびステップ２における成形運転は、上述した射出成形品を生産する生産成形運転の終了時だけでなく、生産成形運転を開始する前の準備成形運転と併用することできる。つまり、生産成形運転を開始する立上時には、射出速度、圧力などの成形条件を徐々に変化させる準備成形運転を行うとともに、生産成形運転の終了時において本発明を適用することもできる。
また、計量工程における飢餓状態の検出は、スクリュの後退速度に基づくのに代えて、図示しない電源から可塑化用電動モータ４３に供給される電流値により可塑化用電動モータ４３の出力トルク（可塑化トルク）を監視し、可塑化トルクが所定値を下回ったことにより検知してもよい。具体的には、スクリュ溝内の原料樹脂が減少するため、原料樹脂の剪断発熱に必要なスクリュ駆動トルクも低下する。またスクリュ基部が飢餓状態となり原料樹脂が減少すると、スクリュ基部の原料樹脂と加熱筒内周面の摩擦も低下するので、スクリュ駆動トルクは低下することになる。これにより、スクリュ基部が飢餓状態となることを可塑化用電動モータ４３の駆動トルクにより検知できる。
本発明の射出成形方法において、ステップ１およびステップ２における成形運転は、上述した射出成形品を生産する生産成形運転の終了時だけでなく、生産成形運転を開始する前の準備成形運転と併用することできる。つまり、生産成形運転を開始する立上時には、射出速度、圧力などの成形条件を徐々に変化させる準備成形運転を行うとともに、生産成形運転の終了時において本発明を適用することもできる。
また、計量工程における飢餓状態の検出は、スクリュの後退速度に基づくのに代えて、図示しない電源から可塑化用電動モータ４３に供給される電流値により可塑化用電動モータ４３の出力トルク（可塑化トルク）を監視し、可塑化トルクが所定値を下回ったことにより検知してもよい。具体的には、スクリュ溝内の原料樹脂が減少するため、原料樹脂の剪断発熱に必要なスクリュ駆動トルクも低下する。またスクリュ基部が飢餓状態となり原料樹脂が減少すると、スクリュ基部の原料樹脂と加熱筒内周面の摩擦も低下するので、スクリュ駆動トルクは低下することになる。これにより、スクリュ基部が飢餓状態となることを可塑化用電動モータ４３の駆動トルクにより検知できる。
【符号の説明】
【0065】
１ 射出成形機
１０ 金型部
１１ 固定金型
１３ 可動金型
２０ 可塑化部
２１ 加熱筒
２３ 吐出ノズル
２５ スクリュ
２５Ａ スクリュ軸
２５Ｂ フライト
２５Ｃ 固定端
２７ ヒータ
２９ ホッパ
３０ 第１駆動装置
３１ 第１基台
３３ ボールねじ
３３Ａ ボールねじ軸
３３Ｂ ボールねじナット
３５ 射出用電動モータ
３６ エンコーダ
４０ 第２駆動装置
４１ ハウジング
４１Ａ 収容室
４１Ｂ 保持体
４３ 可塑化用電動モータ
４３Ａ 出力軸
４５ 伝達機構
４５Ａ スクリュ駆動軸
４５Ｂ カップリング
４５Ｃ，４５Ｄ 軸受
４５Ｅ ロードセル
５０ 制御装置
５１ 制御部
５３ 記憶部
５５ 操作部
５７ 表示部
１０ 金型部
１１ 固定金型
１３ 可動金型
２０ 可塑化部
２１ 加熱筒
２３ 吐出ノズル
２５ スクリュ
２５Ａ スクリュ軸
２５Ｂ フライト
２５Ｃ 固定端
２７ ヒータ
２９ ホッパ
３０ 第１駆動装置
３１ 第１基台
３３ ボールねじ
３３Ａ ボールねじ軸
３３Ｂ ボールねじナット
３５ 射出用電動モータ
３６ エンコーダ
４０ 第２駆動装置
４１ ハウジング
４１Ａ 収容室
４１Ｂ 保持体
４３ 可塑化用電動モータ
４３Ａ 出力軸
４５ 伝達機構
４５Ａ スクリュ駆動軸
４５Ｂ カップリング
４５Ｃ，４５Ｄ 軸受
４５Ｅ ロードセル
５０ 制御装置
５１ 制御部
５３ 記憶部
５５ 操作部
５７ 表示部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】