特許 7528005 射出成形機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-26

(45)【発行日】2024-08-05

(54)【発明の名称】射出成形機

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/76 20060101AFI20240729BHJP

   B22D 17/32 20060101ALI20240729BHJP

   B22D 17/20 20060101ALI20240729BHJP

【ＦＩ】

B29C45/76

B22D17/32 H

B22D17/20 J

B22D17/20 L

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021030100

(22)【出願日】2021-02-26

(65)【公開番号】P2022131247

(43)【公開日】2022-09-07

【審査請求日】2023-06-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】川口 達也

(72)【発明者】

【氏名】丸本 洋嗣

(72)【発明者】

【氏名】常石 健悟

【審査官】▲高▼橋 理絵

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２４１０３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２８７２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１７８３７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１５６０６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１１９６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０７４８２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４５／００－４５／８４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シリンダ内で計量された成形材料を金型装置に充填する射出装置と、
前記射出装置を制御する制御装置と、を備え、
前記射出装置は、前記シリンダの長手方向に、第１の温度制御器、及び、第２の温度制御器を備え、
前記第２の温度制御器は、当該第１の温度制御器よりも前記シリンダのノズル側に設けられ、
前記制御装置は、
前記第１の温度制御器に対する第１の設定温度を決定するために用いられる、初期設定温度を設定する初期設定温度設定部と、
異なる前記初期設定温度の各々で前記成形材料の計量工程を制御する計量処理部と、
前記計量処理部によって前記計量工程が行われている間の計量時間を、前記初期設定温度毎に計測する計量時間計測部と、
前記計量時間計測部で、前記初期設定温度毎に計測された複数の前記計量時間に基づいて、前記第１の温度制御器に対する前記第１の設定温度を決定し、前記第１の設定温度よりも低くなるように、前記第２の温度制御器に対する第２の設定温度を決定する設定温度決定部と、を備える、
射出成形機。

【請求項2】

シリンダ内で計量された成形材料を金型装置に充填する射出装置と、
前記射出装置を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記シリンダに対する設定温度を決定するために用いられる、初期設定温度を設定する初期設定温度設定部と、
異なる前記初期設定温度の各々で前記成形材料の計量工程を制御する計量処理部と、
前記計量処理部によって前記計量工程が行われている間の計量時間を、前記初期設定温度毎に計測する計量時間計測部と、
前記計量時間計測部で、前記初期設定温度毎に計測された複数の前記計量時間に基づいて、前記シリンダに対する前記設定温度を決定する設定温度決定部と、を備え、
前記設定温度決定部は、前記複数の計量時間のうち最も短い計量時間より、保圧工程の完了から脱圧工程の開始までの冷却時間が長い場合、当該最も短い計量時間に対応する前記初期設定温度よりも低い温度であり、且つ、当該冷却時間よりも短い計量時間に対応する温度で前記シリンダに対する前記設定温度を決定する、
射出成形機。

【請求項3】

シリンダ内で計量された成形材料を金型装置に充填する射出装置と、
前記射出装置を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記シリンダに対する設定温度を決定するために用いられる、初期設定温度を設定する初期設定温度設定部と、
異なる前記初期設定温度の各々で前記成形材料の計量工程を制御する計量処理部と、
前記計量処理部によって前記計量工程が行われている間の計量時間を、前記初期設定温度毎に計測する計量時間計測部と、
前記計量時間計測部で、前記初期設定温度毎に計測された複数の前記計量時間に基づいて、前記シリンダに対する前記設定温度を決定する設定温度決定部と、
前記計量工程におけるスクリュの回転速度を設定する回転速度決定部と、を備え、
前記回転速度決定部は、設定温度決定部で決定した前記設定温度で、異なる回転速度の各々で前記計量工程が行われた場合に計測された複数の前記計量時間と、保圧工程の完了から脱圧工程の開始までの冷却時間とに基づいて、回転速度を決定する、
射出成形機。

【請求項4】

シリンダ内で計量された成形材料を金型装置に充填する射出装置と、
前記射出装置を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記シリンダに対する設定温度を決定するために用いられる、初期設定温度を設定する初期設定温度設定部と、
異なる前記初期設定温度の各々で前記成形材料の計量工程を制御する計量処理部と、
前記計量処理部によって前記計量工程が行われている間の計量時間を、前記初期設定温度毎に計測する計量時間計測部と、
前記計量時間計測部で、前記初期設定温度毎に計測された複数の前記計量時間に基づいて、前記シリンダに対する前記設定温度を決定する設定温度決定部と、
前記計量工程におけるスクリュの回転速度を設定する回転速度決定部と、を備え、
前記回転速度決定部は、前記設定温度決定部によって決定された前記設定温度による前記計量工程での前記計量時間が、保圧工程の完了から脱圧工程の開始までの冷却時間より長い場合に、回転速度を上昇させ、上昇させた回転速度で前記計量工程が行われた場合に計測された前記計量時間と冷却時間とに基づいて、回転速度を決定する、
射出成形機。

【請求項5】

前記初期設定温度設定部は、前記シリンダの長手方向に沿って外面を分割した複数のゾーンのうち、所定のゾーンに対して前記初期設定温度を設定し、
前記設定温度決定部は、前記所定のゾーンに対して前記設定温度を決定する、
請求項３又は４に記載の射出成形機。

【請求項6】

前記初期設定温度設定部は、前記シリンダ内で固形の前記成形材料が存在する区間に対応するゾーンのうち、前記所定のゾーンの前記初期設定温度を設定し、
前記設定温度決定部は、前記所定のゾーンの前記設定温度を決定する、
請求項５に記載の射出成形機。

【請求項7】

前記初期設定温度設定部は、前記スクリュの供給部と圧縮部に対応するゾーンのうち、前記所定のゾーンに対して、前記初期設定温度を設定し、
前記設定温度決定部は、前記所定のゾーンに対して、前記設定温度を決定する、
請求項６に記載の射出成形機。

【請求項8】

前記初期設定温度設定部は、前記スクリュの供給部に対応する、前記所定のゾーンに対して、前記初期設定温度を設定し、
前記設定温度決定部は、前記所定のゾーンに対して、前記設定温度を決定する、
請求項７に記載の射出成形機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、射出成形機に関する。

【背景技術】

【0002】

射出成形機は、成形材料としての樹脂ペレットが供給されるシリンダと、樹脂ペレットを溶融させるためにシリンダを加熱するヒータとを備えている。射出成形機は、シリンダ内で樹脂ペレットを溶融させ、溶融させた樹脂を金型装置内のキャビティ空間に充填させることで、成形品を製造している。

【0003】

そして、射出成形機における、樹脂ペレットを溶融させるためのヒータ制御について様々な提案がなされている。例えば、引用文献１に記載された技術においては、樹脂ペレットを供給するホッパを設置したヘッドストックにおけるホッパの下側部分の設定温度を、ヘッドストックに最も近いバンドヒータによって加熱されるシリンダの設定温度に応じて自動的に設定する技術が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００９－１１９６５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１は、ホッパの下部の設定温度を自動的に設定する技術であって、成形材料の溶融状態を考慮して、ヒータの温度を設定する技術ではない。シリンダに供給される成形材料は、樹脂供給口近傍から加熱することで、シリンダの先端部に完全に溶融した状態として蓄積されるまでの計量時間を短縮できる。一方、成形材料を加熱しすぎた場合には、シリンダの根本付近で成形材料が溶け、スクリュに成形材料が付着する等の理由で、シリンダの先端部まで進まず、結果として計量時間が延びる場合がある。

【0006】

本発明の一態様は、適切な温度で成形材料を加熱制御することで、計量時間を短縮して、生産性を向上させる技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様に係る射出成形機は、シリンダ内で計量された成形材料を金型装置に充填する射出装置と、前記射出装置を制御する制御装置と、を備え、前記射出装置は、前記シリンダの長手方向に、第１の温度制御器、及び、第２の温度制御器を備え、前記第２の温度制御器は、当該第１の温度制御器よりも前記シリンダのノズル側に設けられ、前記制御装置は、前記第１の温度制御器に対する第１の設定温度を決定するために用いられる、初期設定温度を設定する初期設定温度設定部と、異なる前記初期設定温度の各々で前記成形材料の計量工程を制御する計量処理部と、前記計量処理部によって前記計量工程が行われている間の計量時間を、前記初期設定温度毎に計測する計量時間計測部と、前記計量時間計測部で、前記初期設定温度毎に計測された複数の前記計量時間に基づいて、前記第１の温度制御器に対する前記第１の設定温度を決定し、前記第１の設定温度よりも低くなるように、前記第２の温度制御器に対する第２の設定温度を決定する設定温度決定部と、を備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一態様によれば、適切な温度で成形材料を加熱制御することで、計量時間を短縮して、生産性を向上させる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、第１の実施形態に係る射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。

【図2】図２は、第１の実施形態に係る射出成形機の型締時の状態を示す図である。

【図3】図３は、第１の実施形態による射出成形機の要部を示す図である。

【図4】図４は、第２の実施形態に係る制御装置の構成要素を機能ブロックで示す図である。

【図5】図５は、計量時間と初期設定温度との対応関係を例示した図である。

【図6】図６は、第２の実施形態に係る射出成形機における、第１ゾーンにおける設定温度を設定して制御を開始するまでの処理を示したフローチャートである。

【図7】図７は、第２の実施形態に係る制御装置の構成要素を機能ブロックで示す図である。

【図8】図８は、第２の実施形態に係る射出成形機における、第１ゾーンにおける設定温度を設定して回転速度を調整する処理を示したフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の又は対応する符号を付し、説明を省略することがある。

【0011】

図１は、第１実施形態に係る射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。図２は、第１実施形態に係る射出成形機の型締時の状態を示す図である。本明細書において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向は互いに垂直な方向である。Ｘ軸方向およびＹ軸方向は水平方向を表し、Ｚ軸方向は鉛直方向を表す。型締装置１００が横型である場合、Ｘ軸方向は型開閉方向であり、Ｙ軸方向は射出成形機１０の幅方向である。Ｙ軸方向負側を操作側と呼び、Ｙ軸方向正側を反操作側と呼ぶ。

【0012】

図１～図２に示すように、射出成形機１０は、金型装置８００を開閉する型締装置１００と、金型装置８００で成形された成形品を突き出すエジェクタ装置２００と、金型装置８００に成形材料を射出する射出装置３００と、金型装置８００に対し射出装置３００を進退させる移動装置４００と、射出成形機１０の各構成要素を制御する制御装置７００と、射出成形機１０の各構成要素を支持するフレーム９００とを有する。フレーム９００は、型締装置１００を支持する型締装置フレーム９１０と、射出装置３００を支持する射出装置フレーム９２０とを含む。型締装置フレーム９１０および射出装置フレーム９２０は、それぞれ、レベリングアジャスタ９３０を介して床２に設置される。射出装置フレーム９２０の内部空間に、制御装置７００が配置される。以下、射出成形機１０の各構成要素について説明する。

【0013】

（型締装置）
型締装置１００の説明では、型閉時の可動プラテン１２０の移動方向（例えばＸ軸正方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１２０の移動方向（例えばＸ軸負方向）を後方として説明する。

【0014】

型締装置１００は、金型装置８００の型閉、昇圧、型締、脱圧および型開を行う。金型装置８００は、固定金型８１０と可動金型８２０とを含む。

【0015】

型締装置１００は例えば横型であって、型開閉方向が水平方向である。型締装置１００は、固定金型８１０が取付けられる固定プラテン１１０と、可動金型８２０が取付けられる可動プラテン１２０と、固定プラテン１１０に対し可動プラテン１２０を型開閉方向に移動させる移動機構１０２と、を有する。

【0016】

固定プラテン１１０は、型締装置フレーム９１０に対し固定される。固定プラテン１１０における可動プラテン１２０との対向面に固定金型８１０が取付けられる。

【0017】

可動プラテン１２０は、型締装置フレーム９１０に対し型開閉方向に移動自在に配置される。型締装置フレーム９１０上には、可動プラテン１２０を案内するガイド１０１が敷設される。可動プラテン１２０における固定プラテン１１０との対向面に可動金型８２０が取付けられる。

【0018】

移動機構１０２は、固定プラテン１１０に対し可動プラテン１２０を進退させることにより、金型装置８００の型閉、昇圧、型締、脱圧、および型開を行う。移動機構１０２は、固定プラテン１１０と間隔をおいて配置されるトグルサポート１３０と、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０を連結するタイバー１４０と、トグルサポート１３０に対して可動プラテン１２０を型開閉方向に移動させるトグル機構１５０と、トグル機構１５０を作動させる型締モータ１６０と、型締モータ１６０の回転運動を直線運動に変換する運動変換機構１７０と、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０の間隔を調整する型厚調整機構１８０と、を有する。

【0019】

トグルサポート１３０は、固定プラテン１１０と間隔をおいて配設され、型締装置フレーム９１０上に型開閉方向に移動自在に載置される。なお、トグルサポート１３０は、型締装置フレーム９１０上に敷設されるガイドに沿って移動自在に配置されてもよい。トグルサポート１３０のガイドは、可動プラテン１２０のガイド１０１と共通のものでもよい。

【0020】

なお、本実施形態では、固定プラテン１１０が型締装置フレーム９１０に対し固定され、トグルサポート１３０が型締装置フレーム９１０に対し型開閉方向に移動自在に配置されるが、トグルサポート１３０が型締装置フレーム９１０に対し固定され、固定プラテン１１０が型締装置フレーム９１０に対し型開閉方向に移動自在に配置されてもよい。

【0021】

タイバー１４０は、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０とを型開閉方向に間隔Ｌをおいて連結する。タイバー１４０は、複数本（例えば４本）用いられてよい。複数本のタイバー１４０は、型開閉方向に平行に配置され、型締力に応じて伸びる。少なくとも１本のタイバー１４０には、タイバー１４０の歪を検出するタイバー歪検出器１４１が設けられてよい。タイバー歪検出器１４１は、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。タイバー歪検出器１４１の検出結果は、型締力の検出などに用いられる。

【0022】

なお、本実施形態では、型締力を検出する型締力検出器として、タイバー歪検出器１４１が用いられるが、本発明はこれに限定されない。型締力検出器は、歪ゲージ式に限定されず、圧電式、容量式、油圧式、電磁式などでもよく、その取付け位置もタイバー１４０に限定されない。

【0023】

トグル機構１５０は、可動プラテン１２０とトグルサポート１３０との間に配置され、トグルサポート１３０に対し可動プラテン１２０を型開閉方向に移動させる。トグル機構１５０は、型開閉方向に移動するクロスヘッド１５１と、クロスヘッド１５１の移動によって屈伸する一対のリンク群と、を有する。一対のリンク群は、それぞれ、ピンなどで屈伸自在に連結される第１リンク１５２と第２リンク１５３とを有する。第１リンク１５２は可動プラテン１２０に対しピンなどで揺動自在に取付けられる。第２リンク１５３はトグルサポート１３０に対しピンなどで揺動自在に取付けられる。第２リンク１５３は、第３リンク１５４を介してクロスヘッド１５１に取付けられる。トグルサポート１３０に対しクロスヘッド１５１を進退させると、第１リンク１５２と第２リンク１５３とが屈伸し、トグルサポート１３０に対し可動プラテン１２０が進退する。

【0024】

なお、トグル機構１５０の構成は、図１および図２に示す構成に限定されない。例えば図１および図２では、各リンク群の節点の数が５つであるが、４つでもよく、第３リンク１５４の一端部が、第１リンク１５２と第２リンク１５３との節点に結合されてもよい。

【0025】

型締モータ１６０は、トグルサポート１３０に取付けられており、トグル機構１５０を作動させる。型締モータ１６０は、トグルサポート１３０に対しクロスヘッド１５１を進退させることにより、第１リンク１５２と第２リンク１５３とを屈伸させ、トグルサポート１３０に対し可動プラテン１２０を進退させる。型締モータ１６０は、運動変換機構１７０に直結されるが、ベルトやプーリなどを介して運動変換機構１７０に連結されてもよい。

【0026】

運動変換機構１７０は、型締モータ１６０の回転運動をクロスヘッド１５１の直線運動に変換する。運動変換機構１７０は、ねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。ねじ軸と、ねじナットとの間には、ボールまたはローラが介在してよい。

【0027】

型締装置１００は、制御装置７００による制御下で、型閉工程、昇圧工程、型締工程、脱圧工程、および型開工程などを行う。

【0028】

型閉工程では、型締モータ１６０を駆動してクロスヘッド１５１を設定移動速度で型閉完了位置まで前進させることにより、可動プラテン１２０を前進させ、可動金型８２０を固定金型８１０にタッチさせる。クロスヘッド１５１の位置や移動速度は、例えば型締モータエンコーダ１６１などを用いて検出する。型締モータエンコーダ１６１は、型締モータ１６０の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。

【0029】

なお、クロスヘッド１５１の位置を検出するクロスヘッド位置検出器、およびクロスヘッド１５１の移動速度を検出するクロスヘッド移動速度検出器は、型締モータエンコーダ１６１に限定されず、一般的なものを使用できる。また、可動プラテン１２０の位置を検出する可動プラテン位置検出器、および可動プラテン１２０の移動速度を検出する可動プラテン移動速度検出器は、型締モータエンコーダ１６１に限定されず、一般的なものを使用できる。

【0030】

昇圧工程では、型締モータ１６０をさらに駆動してクロスヘッド１５１を型閉完了位置から型締位置までさらに前進させることで型締力を生じさせる。

【0031】

型締工程では、型締モータ１６０を駆動して、クロスヘッド１５１の位置を型締位置に維持する。型締工程では、昇圧工程で発生させた型締力が維持される。型締工程では、可動金型８２０と固定金型８１０との間にキャビティ空間８０１（図２参照）が形成され、射出装置３００がキャビティ空間８０１に液状の成形材料を充填する。充填された成形材料が固化されることで、成形品が得られる。

【0032】

キャビティ空間８０１の数は、１つでもよいし、複数でもよい。後者の場合、複数の成形品が同時に得られる。キャビティ空間８０１の一部にインサート材が配置され、キャビティ空間８０１の他の一部に成形材料が充填されてもよい。インサート材と成形材料とが一体化した成形品が得られる。

【0033】

脱圧工程では、型締モータ１６０を駆動してクロスヘッド１５１を型締位置から型開開始位置まで後退させることにより、可動プラテン１２０を後退させ、型締力を減少させる。型開開始位置と、型閉完了位置とは、同じ位置であってよい。

【0034】

型開工程では、型締モータ１６０を駆動してクロスヘッド１５１を設定移動速度で型開開始位置から型開完了位置まで後退させることにより、可動プラテン１２０を後退させ、可動金型８２０を固定金型８１０から離間させる。その後、エジェクタ装置２００が可動金型８２０から成形品を突き出す。

【0035】

型閉工程、昇圧工程および型締工程における設定条件は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、型閉工程および昇圧工程におけるクロスヘッド１５１の移動速度や位置（型閉開始位置、移動速度切換位置、型閉完了位置、および型締位置を含む）、型締力は、一連の設定条件として、まとめて設定される。型閉開始位置、移動速度切換位置、型閉完了位置、および型締位置は、後側から前方に向けてこの順で並び、移動速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、移動速度が設定される。移動速度切換位置は、１つでもよいし、複数でもよい。移動速度切換位置は、設定されなくてもよい。型締位置と型締力とは、いずれか一方のみが設定されてもよい。

【0036】

脱圧工程および型開工程における設定条件も同様に設定される。例えば、脱圧工程および型開工程におけるクロスヘッド１５１の移動速度や位置（型開開始位置、移動速度切換位置、および型開完了位置）は、一連の設定条件として、まとめて設定される。型開開始位置、移動速度切換位置、および型開完了位置は、前側から後方に向けて、この順で並び、移動速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、移動速度が設定される。移動速度切換位置は、１つでもよいし、複数でもよい。移動速度切換位置は、設定されなくてもよい。型開開始位置と型閉完了位置とは同じ位置であってよい。また、型開完了位置と型閉開始位置とは同じ位置であってよい。

【0037】

なお、クロスヘッド１５１の移動速度や位置などの代わりに、可動プラテン１２０の移動速度や位置などが設定されてもよい。また、クロスヘッドの位置（例えば型締位置）や可動プラテンの位置の代わりに、型締力が設定されてもよい。

【0038】

ところで、トグル機構１５０は、型締モータ１６０の駆動力を増幅して可動プラテン１２０に伝える。その増幅倍率は、トグル倍率とも呼ばれる。トグル倍率は、第１リンク１５２と第２リンク１５３とのなす角θ（以下、「リンク角度θ」とも呼ぶ）に応じて変化する。リンク角度θは、クロスヘッド１５１の位置から求められる。リンク角度θが１８０°のとき、トグル倍率が最大になる。

【0039】

金型装置８００の交換や金型装置８００の温度変化などにより金型装置８００の厚さが変化した場合、型締時に所定の型締力が得られるように、型厚調整が行われる。型厚調整では、例えば可動金型８２０が固定金型８１０にタッチする型タッチの時点でトグル機構１５０のリンク角度θが所定の角度になるように、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０との間隔Ｌを調整する。

【0040】

型締装置１００は、型厚調整機構１８０を有する。型厚調整機構１８０は、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０との間隔Ｌを調整することで、型厚調整を行う。なお、型厚調整のタイミングは、例えば成形サイクル終了から次の成形サイクル開始までの間に行われる。型厚調整機構１８０は、例えば、タイバー１４０の後端部に形成されるねじ軸１８１と、トグルサポート１３０に回転自在に且つ進退不能に保持されるねじナット１８２と、ねじ軸１８１に螺合するねじナット１８２を回転させる型厚調整モータ１８３とを有する。

【0041】

ねじ軸１８１およびねじナット１８２は、タイバー１４０ごとに設けられる。型厚調整モータ１８３の回転駆動力は、回転駆動力伝達部１８５を介して複数のねじナット１８２に伝達されてよい。複数のねじナット１８２を同期して回転できる。なお、回転駆動力伝達部１８５の伝達経路を変更することで、複数のねじナット１８２を個別に回転することも可能である。

【0042】

回転駆動力伝達部１８５は、例えば歯車などで構成される。この場合、各ねじナット１８２の外周に従動歯車が形成され、型厚調整モータ１８３の出力軸には駆動歯車が取付けられ、複数の従動歯車および駆動歯車と噛み合う中間歯車がトグルサポート１３０の中央部に回転自在に保持される。なお、回転駆動力伝達部１８５は、歯車の代わりに、ベルトやプーリなどで構成されてもよい。

【0043】

型厚調整機構１８０の動作は、制御装置７００によって制御される。制御装置７００は、型厚調整モータ１８３を駆動して、ねじナット１８２を回転させる。その結果、トグルサポート１３０のタイバー１４０に対する位置が調整され、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０との間隔Ｌが調整される。なお、複数の型厚調整機構が組合わせて用いられてもよい。

【0044】

間隔Ｌは、型厚調整モータエンコーダ１８４を用いて検出する。型厚調整モータエンコーダ１８４は、型厚調整モータ１８３の回転量や回転方向を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。型厚調整モータエンコーダ１８４の検出結果は、トグルサポート１３０の位置や間隔Ｌの監視や制御に用いられる。なお、トグルサポート１３０の位置を検出するトグルサポート位置検出器、および間隔Ｌを検出する間隔検出器は、型厚調整モータエンコーダ１８４に限定されず、一般的なものを使用できる。

【0045】

型締装置１００は、金型装置８００の温度を調節する金型温調器を有してもよい。金型装置８００は、その内部に、温調媒体の流路を有する。金型温調器は、金型装置８００の流路に供給する温調媒体の温度を調節することで、金型装置８００の温度を調節する。

【0046】

なお、本実施形態の型締装置１００は、型開閉方向が水平方向である横型であるが、型開閉方向が上下方向である竪型でもよい。

【0047】

なお、本実施形態の型締装置１００は、駆動源として、型締モータ１６０を有するが、型締モータ１６０の代わりに、油圧シリンダを有してもよい。また、型締装置１００は、型開閉用にリニアモータを有し、型締用に電磁石を有してもよい。

【0048】

（エジェクタ装置）
エジェクタ装置２００の説明では、型締装置１００の説明と同様に、型閉時の可動プラテン１２０の移動方向（例えばＸ軸正方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１２０の移動方向（例えばＸ軸負方向）を後方として説明する。

【0049】

エジェクタ装置２００は、可動プラテン１２０に取付けられ、可動プラテン１２０と共に進退する。エジェクタ装置２００は、金型装置８００から成形品を突き出すエジェクタロッド２１０と、エジェクタロッド２１０を可動プラテン１２０の移動方向（Ｘ軸方向）に移動させる駆動機構２２０とを有する。

【0050】

エジェクタロッド２１０は、可動プラテン１２０の貫通穴に進退自在に配置される。エジェクタロッド２１０の前端部は、可動金型８２０のエジェクタプレート８２６と接触する。エジェクタロッド２１０の前端部は、エジェクタプレート８２６と連結されていても、連結されていなくてもよい。

【0051】

駆動機構２２０は、例えば、エジェクタモータと、エジェクタモータの回転運動をエジェクタロッド２１０の直線運動に変換する運動変換機構とを有する。運動変換機構は、ねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。ねじ軸と、ねじナットとの間には、ボールまたはローラが介在してよい。

【0052】

エジェクタ装置２００は、制御装置７００による制御下で、突き出し工程を行う。突き出し工程では、エジェクタロッド２１０を設定移動速度で待機位置から突き出し位置まで前進させることにより、エジェクタプレート８２６を前進させ、成形品を突き出す。その後、エジェクタモータを駆動してエジェクタロッド２１０を設定移動速度で後退させ、エジェクタプレート８２６を元の待機位置まで後退させる。

【0053】

エジェクタロッド２１０の位置や移動速度は、例えばエジェクタモータエンコーダを用いて検出する。エジェクタモータエンコーダは、エジェクタモータの回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。なお、エジェクタロッド２１０の位置を検出するエジェクタロッド位置検出器、およびエジェクタロッド２１０の移動速度を検出するエジェクタロッド移動速度検出器は、エジェクタモータエンコーダに限定されず、一般的なものを使用できる。

【0054】

（射出装置）
射出装置３００の説明では、型締装置１００の説明やエジェクタ装置２００の説明とは異なり、充填時のスクリュ３３０の移動方向（例えばＸ軸負方向）を前方とし、計量時のスクリュ３３０の移動方向（例えばＸ軸正方向）を後方として説明する。

【0055】

射出装置３００はスライドベース３０１に設置され、スライドベース３０１は射出装置フレーム９２０に対し進退自在に配置される。射出装置３００は、金型装置８００に対し進退自在に配置される。射出装置３００は、金型装置８００にタッチし、シリンダ３１０内で計量された成形材料を、金型装置８００内のキャビティ空間８０１に充填する。射出装置３００は、例えば、成形材料を加熱するシリンダ３１０と、シリンダ３１０の前端部に設けられるノズル３２０と、シリンダ３１０内に進退自在に且つ回転自在に配置されるスクリュ３３０と、スクリュ３３０を回転させる計量モータ３４０と、スクリュ３３０を進退させる射出モータ３５０と、射出モータ３５０とスクリュ３３０の間で伝達される荷重を検出する荷重検出器３６０と、を有する。

【0056】

シリンダ３１０は、供給口３１１から内部に供給された成形材料を加熱する。成形材料は、例えば樹脂などを含む。成形材料は、例えばペレット状に形成され、固体の状態で供給口３１１に供給される。供給口３１１はシリンダ３１０の後部に形成される。シリンダ３１０の後部の外周には、水冷シリンダなどの冷却器３１２が設けられる。冷却器３１２よりも前方において、シリンダ３１０の外周には、バンドヒータなどの加熱器３１３と温度検出器３１４とが設けられる。

【0057】

シリンダ３１０は、シリンダ３１０の軸方向（例えばＸ軸方向）に複数のゾーンに区分される。複数のゾーンのそれぞれに加熱器３１３と温度検出器３１４とが設けられる。複数のゾーンのそれぞれに設定温度が設定され、温度検出器３１４の検出温度が設定温度になるように、制御装置７００が加熱器３１３を制御する。

【0058】

ノズル３２０は、シリンダ３１０の前端部に設けられ、金型装置８００に対し押し付けられる。ノズル３２０の外周には、加熱器３１３と温度検出器３１４とが設けられる。ノズル３２０の検出温度が設定温度になるように、制御装置７００が加熱器３１３を制御する。

【0059】

スクリュ３３０は、シリンダ３１０内に回転自在に且つ進退自在に配置される。スクリュ３３０を回転させると、スクリュ３３０の螺旋状の溝に沿って成形材料が前方に送られる。成形材料は、前方に送られながら、シリンダ３１０からの熱によって徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ３３０の前方に送られシリンダ３１０の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ３３０が後退させられる。その後、スクリュ３３０を前進させると、スクリュ３３０前方に蓄積された液状の成形材料がノズル３２０から射出され、金型装置８００内に充填される。

【0060】

スクリュ３３０の前部には、スクリュ３３０を前方に押すときにスクリュ３３０の前方から後方に向かう成形材料の逆流を防止する逆流防止弁として、逆流防止リング３３１が進退自在に取付けられる。

【0061】

逆流防止リング３３１は、スクリュ３３０を前進させるときに、スクリュ３３０前方の成形材料の圧力によって後方に押され、成形材料の流路を塞ぐ閉塞位置（図２参照）までスクリュ３３０に対し相対的に後退する。これにより、スクリュ３３０前方に蓄積された成形材料が後方に逆流するのを防止する。

【0062】

一方、逆流防止リング３３１は、スクリュ３３０を回転させるときに、スクリュ３３０の螺旋状の溝に沿って前方に送られる成形材料の圧力によって前方に押され、成形材料の流路を開放する開放位置（図１参照）までスクリュ３３０に対し相対的に前進する。これにより、スクリュ３３０の前方に成形材料が送られる。

【0063】

逆流防止リング３３１は、スクリュ３３０と共に回転する共回りタイプと、スクリュ３３０と共に回転しない非共回りタイプのいずれでもよい。

【0064】

なお、射出装置３００は、スクリュ３３０に対し逆流防止リング３３１を開放位置と閉塞位置との間で進退させる駆動源を有していてもよい。

【0065】

計量モータ３４０は、スクリュ３３０を回転させる。スクリュ３３０を回転させる駆動源は、計量モータ３４０には限定されず、例えば油圧ポンプなどでもよい。

【0066】

射出モータ３５０は、スクリュ３３０を進退させる。射出モータ３５０とスクリュ３３０との間には、射出モータ３５０の回転運動をスクリュ３３０の直線運動に変換する運動変換機構などが設けられる。運動変換機構は、例えばねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを有する。ねじ軸とねじナットの間には、ボールやローラなどが設けられてよい。スクリュ３３０を進退させる駆動源は、射出モータ３５０には限定されず、例えば油圧シリンダなどでもよい。

【0067】

荷重検出器３６０は、射出モータ３５０とスクリュ３３０との間で伝達される荷重を検出する。検出した荷重は、制御装置７００で圧力に換算される。荷重検出器３６０は、射出モータ３５０とスクリュ３３０との間の荷重の伝達経路に設けられ、荷重検出器３６０に作用する荷重を検出する。

【0068】

荷重検出器３６０は、検出した荷重の信号を制御装置７００に送る。荷重検出器３６０によって検出される荷重は、スクリュ３３０と成形材料との間で作用する圧力に換算され、スクリュ３３０が成形材料から受ける圧力、スクリュ３３０に対する背圧、スクリュ３３０から成形材料に作用する圧力などの制御や監視に用いられる。

【0069】

なお、成形材料の圧力を検出する圧力検出器は、荷重検出器３６０に限定されず、一般的なものを使用できる。例えば、ノズル圧センサ、又は型内圧センサが用いられてもよい。ノズル圧センサは、ノズル３２０に設置される。型内圧センサは、金型装置８００の内部に設置される。

【0070】

射出装置３００は、制御装置７００による制御下で、計量工程、充填工程および保圧工程などを行う。充填工程と保圧工程とをまとめて射出工程と呼んでもよい。

【0071】

計量工程では、計量モータ３４０を駆動してスクリュ３３０を設定回転速度で回転させ、スクリュ３３０の螺旋状の溝に沿って成形材料を前方に送る。これに伴い、成形材料が徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ３３０の前方に送られシリンダ３１０の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ３３０が後退させられる。スクリュ３３０の回転速度は、例えば計量モータエンコーダ３４１を用いて検出する。計量モータエンコーダ３４１は、計量モータ３４０の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。なお、スクリュ３３０の回転速度を検出するスクリュ回転速度検出器は、計量モータエンコーダ３４１に限定されず、一般的なものを使用できる。

【0072】

計量工程では、スクリュ３３０の急激な後退を制限すべく、射出モータ３５０を駆動してスクリュ３３０に対して設定背圧を加えてよい。スクリュ３３０に対する背圧は、例えば荷重検出器３６０を用いて検出する。スクリュ３３０が計量完了位置まで後退し、スクリュ３３０の前方に所定量の成形材料が蓄積されると、計量工程が完了する。

【0073】

計量工程におけるスクリュ３３０の位置および回転速度は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、計量開始位置、回転速度切換位置および計量完了位置が設定される。これらの位置は、前側から後方に向けてこの順で並び、回転速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、回転速度が設定される。回転速度切換位置は、１つでもよいし、複数でもよい。回転速度切換位置は、設定されなくてもよい。また、区間毎に背圧が設定される。

【0074】

充填工程では、射出モータ３５０を駆動してスクリュ３３０を設定移動速度で前進させ、スクリュ３３０の前方に蓄積された液状の成形材料を金型装置８００内のキャビティ空間８０１に充填させる。スクリュ３３０の位置や移動速度は、例えば射出モータエンコーダ３５１を用いて検出する。射出モータエンコーダ３５１は、射出モータ３５０の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。スクリュ３３０の位置が設定位置に達すると、充填工程から保圧工程への切換（所謂、Ｖ／Ｐ切換）が行われる。Ｖ／Ｐ切換が行われる位置をＶ／Ｐ切換位置とも呼ぶ。スクリュ３３０の設定移動速度は、スクリュ３３０の位置や時間などに応じて変更されてもよい。

【0075】

充填工程におけるスクリュ３３０の位置および移動速度は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、充填開始位置（「射出開始位置」とも呼ぶ。）、移動速度切換位置およびＶ／Ｐ切換位置が設定される。これらの位置は、後側から前方に向けてこの順で並び、移動速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、移動速度が設定される。移動速度切換位置は、１つでもよいし、複数でもよい。移動速度切換位置は、設定されなくてもよい。

【0076】

スクリュ３３０の移動速度が設定される区間毎に、スクリュ３３０の圧力の上限値が設定される。スクリュ３３０の圧力は、荷重検出器３６０によって検出される。スクリュ３３０の圧力が設定圧力以下である場合、スクリュ３３０は設定移動速度で前進される。一方、スクリュ３３０の圧力が設定圧力を超える場合、金型保護を目的として、スクリュ３３０の圧力が設定圧力以下となるように、スクリュ３３０は設定移動速度よりも遅い移動速度で前進される。

【0077】

なお、充填工程においてスクリュ３３０の位置がＶ／Ｐ切換位置に達した後、Ｖ／Ｐ切換位置にスクリュ３３０を一時停止させ、その後にＶ／Ｐ切換が行われてもよい。Ｖ／Ｐ切換の直前において、スクリュ３３０の停止の代わりに、スクリュ３３０の微速前進または微速後退が行われてもよい。また、スクリュ３３０の位置を検出するスクリュ位置検出器、およびスクリュ３３０の移動速度を検出するスクリュ移動速度検出器は、射出モータエンコーダ３５１に限定されず、一般的なものを使用できる。

【0078】

保圧工程では、射出モータ３５０を駆動してスクリュ３３０を前方に押し、スクリュ３３０の前端部における成形材料の圧力（以下、「保持圧力」とも呼ぶ。）を設定圧に保ち、シリンダ３１０内に残る成形材料を金型装置８００に向けて押す。金型装置８００内での冷却収縮による不足分の成形材料を補充できる。保持圧力は、例えば荷重検出器３６０を用いて検出する。保持圧力の設定値は、保圧工程の開始からの経過時間などに応じて変更されてもよい。保圧工程における保持圧力および保持圧力を保持する保持時間は、それぞれ複数設定されてよく、一連の設定条件として、まとめて設定されてよい。

【0079】

保圧工程では金型装置８００内のキャビティ空間８０１の成形材料が徐々に冷却され、保圧工程完了時にはキャビティ空間８０１の入口が固化した成形材料で塞がれる。この状態はゲートシールと呼ばれ、キャビティ空間８０１からの成形材料の逆流が防止される。保圧工程後、冷却工程が開始される。冷却工程では、キャビティ空間８０１内の成形材料の固化が行われる。成形サイクル時間の短縮を目的として、冷却工程中に計量工程が行われてよい。

【0080】

なお、本実施形態の射出装置３００は、インライン・スクリュ方式であるが、プリプラ方式などでもよい。プリプラ方式の射出装置は、可塑化シリンダ内で溶融された成形材料を射出シリンダに供給し、射出シリンダから金型装置内に成形材料を射出する。可塑化シリンダ内には、スクリュが回転自在に且つ進退不能に配置され、またはスクリュが回転自在に且つ進退自在に配置される。一方、射出シリンダ内には、プランジャが進退自在に配置される。

【0081】

また、本実施形態の射出装置３００は、シリンダ３１０の軸方向が水平方向である横型であるが、シリンダ３１０の軸方向が上下方向である竪型であってもよい。竪型の射出装置３００と組み合わされる型締装置は、竪型でも横型でもよい。同様に、横型の射出装置３００と組み合わされる型締装置は、横型でも竪型でもよい。

【0082】

（移動装置）
移動装置４００の説明では、射出装置３００の説明と同様に、充填時のスクリュ３３０の移動方向（例えばＸ軸負方向）を前方とし、計量時のスクリュ３３０の移動方向（例えばＸ軸正方向）を後方として説明する。

【0083】

移動装置４００は、金型装置８００に対し射出装置３００を進退させる。また、移動装置４００は、金型装置８００に対しノズル３２０を押し付け、ノズルタッチ圧力を生じさせる。移動装置４００は、液圧ポンプ４１０、駆動源としてのモータ４２０、液圧アクチュエータとしての液圧シリンダ４３０などを含む。

【0084】

液圧ポンプ４１０は、第１ポート４１１と、第２ポート４１２とを有する。液圧ポンプ４１０は、両方向回転可能なポンプであり、モータ４２０の回転方向を切換えることにより、第１ポート４１１および第２ポート４１２のいずれか一方から作動液（例えば油）を吸入し他方から吐出して液圧を発生させる。なお、液圧ポンプ４１０はタンクから作動液を吸引して第１ポート４１１および第２ポート４１２のいずれか一方から作動液を吐出することもできる。

【0085】

モータ４２０は、液圧ポンプ４１０を作動させる。モータ４２０は、制御装置７００からの制御信号に応じた回転方向および回転トルクで液圧ポンプ４１０を駆動する。モータ４２０は、電動モータであってよく、電動サーボモータであってよい。

【0086】

液圧シリンダ４３０は、シリンダ本体４３１、ピストン４３２、およびピストンロッド４３３を有する。シリンダ本体４３１は、射出装置３００に対して固定される。ピストン４３２は、シリンダ本体４３１の内部を、第１室としての前室４３５と、第２室としての後室４３６とに区画する。ピストンロッド４３３は、固定プラテン１１０に対して固定される。

【0087】

液圧シリンダ４３０の前室４３５は、第１流路４０１を介して、液圧ポンプ４１０の第１ポート４１１と接続される。第１ポート４１１から吐出された作動液が第１流路４０１を介して前室４３５に供給されることで、射出装置３００が前方に押される。射出装置３００が前進され、ノズル３２０が固定金型８１０に押し付けられる。前室４３５は、液圧ポンプ４１０から供給される作動液の圧力によってノズル３２０のノズルタッチ圧力を生じさせる圧力室として機能する。

【0088】

一方、液圧シリンダ４３０の後室４３６は、第２流路４０２を介して液圧ポンプ４１０の第２ポート４１２と接続される。第２ポート４１２から吐出された作動液が第２流路４０２を介して液圧シリンダ４３０の後室４３６に供給されることで、射出装置３００が後方に押される。射出装置３００が後退され、ノズル３２０が固定金型８１０から離間される。

【0089】

なお、本実施形態では移動装置４００は液圧シリンダ４３０を含むが、本発明はこれに限定されない。例えば、液圧シリンダ４３０の代わりに、電動モータと、その電動モータの回転運動を射出装置３００の直線運動に変換する運動変換機構とが用いられてもよい。

【0090】

（制御装置）
制御装置７００は、例えばコンピュータで構成され、図１～図２に示すようにＣＰＵ（Central Processing Unit）７０１と、メモリなどの記憶媒体７０２と、入力インターフェース７０３と、出力インターフェース７０４とを有する。制御装置７００は、記憶媒体７０２に記憶されたプログラムをＣＰＵ７０１に実行させることにより、各種の制御を行う。また、制御装置７００は、入力インターフェース７０３で外部からの信号を受信し、出力インターフェース７０４で外部に信号を送信する。

【0091】

制御装置７００は、計量工程、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、脱圧工程、型開工程、および突き出し工程などを繰り返し行うことにより、成形品を繰り返し製造する。成形品を得るための一連の動作、例えば計量工程の開始から次の計量工程の開始までの動作を「ショット」または「成形サイクル」とも呼ぶ。また、１回のショットに要する時間を「成形サイクル時間」または「サイクル時間」とも呼ぶ。

【0092】

一回の成形サイクルは、例えば、計量工程、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、脱圧工程、型開工程、および突き出し工程をこの順で有する。ここでの順番は、各工程の開始の順番である。充填工程、保圧工程、および冷却工程は、型締工程の間に行われる。型締工程の開始は充填工程の開始と一致してもよい。脱圧工程の完了は型開工程の開始と一致する。

【0093】

なお、成形サイクル時間の短縮を目的として、同時に複数の工程を行ってもよい。例えば、計量工程は、前回の成形サイクルの冷却工程中に行われてもよく、型締工程の間に行われてよい。この場合、型閉工程が成形サイクルの最初に行われることとしてもよい。また、充填工程は、型閉工程中に開始されてもよい。また、突き出し工程は、型開工程中に開始されてもよい。ノズル３２０の流路を開閉する開閉弁が設けられる場合、型開工程は、計量工程中に開始されてもよい。計量工程中に型開工程が開始されても、開閉弁がノズル３２０の流路を閉じていれば、ノズル３２０から成形材料が漏れないためである。

【0094】

なお、一回の成形サイクルは、計量工程、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、脱圧工程、型開工程、および突き出し工程以外の工程を有してもよい。

【0095】

例えば、保圧工程の完了後、計量工程の開始前に、スクリュ３３０を予め設定された計量開始位置まで後退させる計量前サックバック工程が行われてもよい。計量工程の開始前にスクリュ３３０の前方に蓄積された成形材料の圧力を削減でき、計量工程の開始時のスクリュ３３０の急激な後退を防止できる。

【0096】

また、計量工程の完了後、充填工程の開始前に、スクリュ３３０を予め設定された充填開始位置（「射出開始位置」とも呼ぶ。）まで後退させる計量後サックバック工程が行われてもよい。充填工程の開始前にスクリュ３３０の前方に蓄積された成形材料の圧力を削減でき、充填工程の開始前のノズル３２０からの成形材料の漏出を防止できる。

【0097】

制御装置７００は、ユーザによる入力操作を受け付ける操作装置７５０や画面を表示する表示装置７６０と接続されている。操作装置７５０および表示装置７６０は、例えばタッチパネル７７０で構成され、一体化されてよい。表示装置７６０としてのタッチパネル７７０は、制御装置７００による制御下で、画面を表示する。タッチパネル７７０の画面には、例えば、射出成形機１０の設定、現在の射出成形機１０の状態等の情報が表示されてもよい。また、タッチパネル７７０の画面には、例えば、ユーザによる入力操作を受け付けるボタン、入力欄等の操作部が表示されてもよい。操作装置７５０としてのタッチパネル７７０は、ユーザによる画面上の入力操作を検出し、入力操作に応じた信号を制御装置７００に出力する。これにより、例えば、ユーザは、画面に表示される情報を確認しながら、画面に設けられた操作部を操作して、射出成形機１０の設定（設定値の入力を含む）等を行うことができる。また、ユーザが画面に設けられた操作部を操作することにより、操作部に対応する射出成形機１０の動作を行わせることができる。なお、射出成形機１０の動作は、例えば、型締装置１００、エジェクタ装置２００、射出装置３００、移動装置４００等の動作（停止も含む）であってもよい。また、射出成形機１０の動作は、表示装置７６０としてのタッチパネル７７０に表示される画面の切り替え等であってもよい。

【0098】

なお、本実施形態の操作装置７５０および表示装置７６０は、タッチパネル７７０として一体化されているものとして説明したが、独立に設けられてもよい。また、操作装置７５０は、複数設けられてもよい。操作装置７５０および表示装置７６０は、型締装置１００（より詳細には固定プラテン１１０）の操作側（Ｙ軸負方向）に配置される。

【0099】

（第１の実施形態）
図３は、第１の実施形態による射出装置３００の要部を示す図である。図３に示されるように、第１の実施形態に係る射出装置３００は、シリンダ３１０と、シリンダ３１０内で樹脂を送るスクリュ３３０と、を有する。また、本実施形態に係る射出装置３００は、シリンダ３１０の外周に、加熱器３１３として、ゾーン毎に分割された５個の加熱器３１３＿１～３１３＿５を備えている。

【0100】

スクリュ３３０は、スクリュ回転軸３３２と、スクリュ回転軸３３２の周りに螺旋状に設けられるフライト３３３とを一体的に有する。スクリュ３３０が回転すると、スクリュ３３０のフライト３３３が動き、スクリュ３３０のねじ溝内に充填された樹脂ペレットが前方に送られる。

【0101】

スクリュ３３０は、例えば、軸方向に沿って後方（ホッパ３３５側）から前方（ノズル３２０側）にかけて、供給部３３０ａ、圧縮部３３０ｂ、計量部３３０ｃとして区別される。供給部３３０ａは、樹脂ペレットを受け取り前方に搬送する部分である。圧縮部３３０ｂは、供給された樹脂を圧縮しながら溶融する部分である。計量部３３０ｃは、溶融した樹脂を一定量ずつ計量する部分である。スクリュ３３０のねじ溝の深さは、供給部３３０ａで深く、計量部３３０ｃで浅く、圧縮部３３０ｂにおいて前方に向かうほど浅くなっている。なお、スクリュ３３０の構成は特に限定されない。例えばスクリュ３３０のねじ溝の深さは、一定であってもよい。本実施形態においては、供給部３３０ａ、圧縮部３３０ｂ、計量部３３０ｃの長さの比が、約５０％、約２５％、約２５％となる場合について説明するが、当該長さの比は一例として示したものであって、成形材料の種類や、実施態様に応じて異なる。

【0102】

射出成形機１０は、シリンダ３１０内で溶融した樹脂をノズル３２０から射出し、金型装置８００内のキャビティ空間８０１に充填する。金型装置８００は固定金型及び可動金型で構成され、型締め時に固定金型と可動金型との間にキャビティ空間８０１が形成される。キャビティ空間８０１で冷却固化された樹脂は、型開き後に成形品として取り出される。成形材料としての樹脂ペレットは、ホッパ３３５からシリンダ３１０の後部に供給される。

【0103】

シリンダ３１０の所定位置に樹脂供給口３１１が形成され、樹脂供給口にはホッパ３３５が接続されている。ホッパ３３５内の樹脂ペレットが樹脂供給口を通ってシリンダ３１０内に供給される。

【0104】

シリンダ３１０は、ノズル３２０に至る長手方向に沿って６つのゾーンに分割されている。本実施形態では、６つのゾーンのうち、５つのゾーン（ゾーンＺ１～Ｚ５）に加熱器３１３（ヒータ）が設けられ、１つのゾーン（ゾーンＺ０）には冷却器３１２が設けられている。また、各ゾーンには、温度検出器３１４＿０～３１４＿５が設けられている。

【0105】

本実施形態では、樹脂供給口近傍から順に、第０ゾーンＺ０、第１ゾーンＺ１、第２ゾーンＺ２、第３ゾーンＺ３、第４ゾーンＺ４、第５ゾーンＺ５と称する。第０ゾーンＺ０は、ホッパ３３５が接続されている樹脂供給口に設けられている。第１ゾーンＺ１、及び第２ゾーンＺ２は、樹脂ペレットを受け取り前方に搬送する供給部３３０ａに設けられている。第３ゾーンＺ３は、供給された樹脂を圧縮しながら溶融する圧縮部３３０ｂに設けられている。第４ゾーンＺ４は、溶融した樹脂を一定量ずつ計量する計量部３３０ｃに設けられている。第５ゾーンＺ５は、ノズル３２０近傍に設けられている。なお、本実施形態は、第０ゾーンＺ０～第５ゾーンＺ５の各々について温度制御を行う例について説明するが、本実施形態で示したゾーン単位で温度制御を行う手法に制限するものではなく、シリンダ３１０の長さや成形材料等などの実施態様に応じて温度制御を行う区間が定められるものとする。

【0106】

第０ゾーンＺ０には、冷却器３１２が、シリンダ３１０の外周に配置されている。

【0107】

冷却器３１２は、複数の加熱器３１３＿１～３１３＿５よりも後方（樹脂供給口近傍）に設けられる。冷却器３１２が設けられた第０ゾーンＺ０は、第１ゾーンＺ１から伝わってくる熱によって、昇温していく。そこで、冷却器３１２は、制御装置７００からの制御によって、シリンダ３１０の後部を冷却し、シリンダ３１０の後部やホッパ３３５内で樹脂ペレットのブリッジ（塊化）が生じないように、樹脂ペレットの表面が溶融しない温度にシリンダ３１０の後部の温度を保つ。冷却器３１２は、水や空気などの冷媒の流路３２１を有する。そして、制御装置７００は、流路３２１に流れる流量を調整することで、温度の調整を行う。ゾーンＺ０の温度は、温度検出器３１４＿０により測定される。

【0108】

第１ゾーンＺ１、第２ゾーンＺ２、第３ゾーンＺ３、第４ゾーンＺ４、及び第５ゾーンＺ５には、個別に通電される加熱器３１３＿１～３１３＿５がそれぞれシリンダ３１０の外周に配置されている。加熱器３１３＿１～３１３＿５としては、例えばシリンダ３１０を外側から加熱するバンドヒータが用いられる。バンドヒータは、シリンダ３１０の外周を囲むように設けられる。換言すれば、シリンダ３１０の外周には、第１ゾーンＺ１～第５ゾーンＺ５に対応して面状の加熱器３１３＿１～３１３＿５が取り付けられている。加熱器３１３＿１～３１３＿５に通電することによりシリンダ３１０内で樹脂ペレットを加熱して、溶融させることができる。

【0109】

複数の加熱器３１３＿１～３１３＿５は、シリンダ３１０の長手方向に沿って配列され、シリンダ３１０を長手方向に分割した、第１ゾーンＺ１～第５ゾーンＺ５の各々について個別に加熱する。各ゾーンＺ１～Ｚ５の温度が設定された温度になるように、複数の加熱器３１３＿１～３１３＿５が制御装置７００によってフィードバック制御される。各ゾーンＺ１～Ｚ５の温度は、温度検出器３１４＿１～３１４＿５により測定される。射出成形機１０の動作は、制御装置７００によって制御される。

【0110】

図４は、一実施形態に係る制御装置７００の構成要素を機能ブロックで示す図である。図４に図示される各機能ブロックは概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。各機能ブロックの全部または一部を、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。各機能ブロックにて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵ７０１にて実行されるプログラムにて実現される。または各機能ブロックをワイヤードロジックによるハードウェアとして実現してもよい。図４に示すように、制御装置７００は、取得部６０１と、計量処理部６０２と、計量時間計測部６０３と、充填処理部６０４と、初期温度設定部６０５と、設定温度決定部６０６と、温調処理部６０７と、を備える。取得部６０１は、例えば、温度検出器３１４＿０～Ｓ４が測定した温度を示す情報と、予め設定されている設定値等を取得する。初期温度設定部６０５は、シリンダ３１０に対する設定温度を決定するために用いられる、初期設定温度を設定する。計量処理部６０２は、例えば、異なる初期設定温度の各々で、シリンダ３１０でキャビティ空間８０１に充填するための成形材料を計量する計量工程を制御する。計量時間計測部６０３は、計量処理部６０２によって計量工程が行われている間の計量時間を計測する。充填処理部６０４は、充填工程を制御する。設定温度決定部６０６は、初期設定温度毎に計測された複数の計量時間に基づいて、成形材料を充填するためのシリンダ３１０のゾーン毎に、加熱器３１３＿１～３１３＿５や冷却器３１２を制御するための設定温度を決定する。温調処理部６０７は、温度設定部６０５により設定された温度に従って、加熱器３１３＿１～３１３＿５や、冷却器３１２を制御する。なお、各構成の具体的な説明について後述する。

【0111】

次に、射出成形機１０の動作について説明する。

【0112】

計量工程では、計量処理部６０２が、計量モータ３４０を回転駆動し、スクリュ３３０を回転させる。そうすると、スクリュ３３０のフライト（ねじ山）が動き、スクリュ３３０のねじ溝内に充填された樹脂ペレット（固体状の成形材料）が前方に送られる。樹脂ペレットは、シリンダ３１０内を前方に移動しながら、シリンダ３１０を介した加熱器３１３＿１～３１３＿５からの熱などで加熱されることで、徐々に溶融される。そして、樹脂ペレットは、シリンダ３１０の先端部において完全に溶融した状態となる。そして、液状の成形材料（樹脂）がスクリュ３３０の前方に送られシリンダ３１０の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ３３０は後退する。

【0113】

計量モータエンコーダ３４１は、計量モータ３４０の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送信する。スクリュ３３０の回転速度を検出するスクリュ回転速度検出器は、計量モータエンコーダ３４１に限定されず、一般的なものを使用できる。

【0114】

取得部６０１は、スクリュ３３０の回転速度として設定されている設定値を取得する。

【0115】

スクリュ３３０が所定距離後退し、スクリュ３３０の前方に所定量の液状の成形材料（樹脂）が蓄積されると、計量処理部６０２は計量モータ３４０の回転を停止させ、スクリュ３３０の回転を停止させる。

【0116】

計量工程では、スクリュ３３０の急激な後退を制限すべく、射出モータ３５０を駆動してスクリュ３３０に対して設定背圧を加えてよい。スクリュ３３０に対する背圧は、例えば荷重検出器３６０を用いて検出する。荷重検出器３６０は、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。

【0117】

取得部６０１は、荷重検出器３６０からの荷重の検出結果に基づいて、スクリュ３３０の位置を取得する。

【0118】

計量処理部６０２は、スクリュ３３０が計量完了位置まで後退し、スクリュ３３０の前方に所定量の成形材料が蓄積された時点で、計量工程の処理を終了する。

【0119】

計量工程におけるスクリュ３３０の位置および回転速度は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、計量開始位置、回転速度切換位置および計量完了位置が設定される。これらの位置は、前側から後方に向けてこの順で並び、回転速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、回転速度が設定される。回転速度切換位置は、１つでもよいし、複数でもよい。回転速度切換位置は、設定されなくてもよい。また、区間毎に背圧が設定されてもよい。

【0120】

計量時間計測部６０３は、計量処理部６０２によって計量工程が行われている間の計量時間を計測する。

【0121】

次に、計量時間の計測を行う理由について説明する。シリンダ３１０の温度を上昇させた場合には、成形材料が溶融するまでの時間を短縮できるので可塑化能力の向上、及び溶融状態を改善できる。

【0122】

特に、供給部３３０ａなどの固形の成形材料（樹脂ペレット）が存在する区間を有するゾーンＺ０～Ｚ２の温度を高くすることで、Ｚ３以降の区間（例えば、圧縮部３３０ｂや計量部３３０ｃを含む区間）で固形の成形材料の溶融を早められる。これにより、可塑化能力の向上、換言すれば、スクリュ３３０が回転した際に成形材料をノズル３２０側に送る量を増加できる。

【0123】

一方で、樹脂供給口から供給部３３０ａを含んだ、ゾーンＺ０～Ｚ２で、固形の成形材料が溶融すると、計量時間が延びる場合がある。これは、軟化した成形材料が、スクリュ３３０などに付着することで、成形材料がノズル３２０側に送られる効率が低下することによる。

【0124】

換言すれば、加熱器３１３＿１～３１３＿２、及び冷却器３１２に対する設定温度を向上させるほど、溶融を早められるので、計量時間を短縮できるが、所定の温度以上を設定すると、計量時間が延びることになる。

【0125】

そこで、本実施形態に係る射出成形機１０では、シリンダ３１０に対する設定温度を決定するために用いられる、初期設定温度を複数設定し、複数の初期設定温度の各々について計量工程を行うこととした。そして、設定温度決定部６０６が、計量時間計測部６０３により計測される、初期設定温度毎に計測された複数の計量時間に基づいて、加熱器３１３＿１～３１３＿２、及び冷却器３１２に対して適切な設定温度を決定する。

【0126】

本実施形態は、成形材料である樹脂ペレットの投入口から、計量工程の開始時においてスクリュ３３０を用いて成形材料を供給するための区間である供給部３３０ａに対応する、第１ゾーンＺ１の設定温度を決定する例とする。本実施形態では、第１ゾーンＺ１の設定温度を決定する例について説明するが、他のゾーン（例えば第０ゾーンＺ０や、第２ゾーンＺ２）についても同様の手法で設定温度を決定できるものとして説明を省略する。

【0127】

初期設定温度設定部６０５は、シリンダ３１０に対する設定温度を決定するために用いられる、初期設定温度を設定する。初期設定温度は、計量時間の計測が行われる毎に設定される。例えば、初期設定温度設定部６０５は、計量時間計測部６０３によって計測された計量時間に基づいて、第１ゾーンに対応する加熱器３１３＿１の次回の初期設定温度を設定する。本実施形態では、今回の計量時間が、前回の計量時間と比べて長くなったか否かに基づいて、初期設定温度を設定する。

【0128】

なお、本実施形態では、初期設定温度設定部６０５が、冷却器３１２及び加熱器３１３＿１～３１３＿５に対して設定する温度のうち、成形に最適な設定温度を決定するまでの仮の温度を初期設定温度と称する。

【0129】

設定温度決定部６０６は、冷却器３１２及び加熱器３１３＿１～３１３＿５に対して設定された初期設定温度を比較し、計量時間が最も短かった初期設定温度（換言すれば、成形に最適な温度）を、設定温度と決定する。

【0130】

本実施形態の初期設定温度設定部６０５は、成形するための最も適切な設定温度を決定するために、初期設定を初期値から増加させていき、計量時間計測部６０３が、初期設定温度毎の計量時間を計測する。そして、計量時間が最も短くなる初期設定温度が特定できた際に、設定温度決定部６０６は、計量時間が最も短くなる初期設定温度を、設定温度として決定する。以降は、温調処理部６０７が、設定温度になるように（第１ゾーンＺ１の）加熱器３１３＿１を制御して、成形品を成形する。

【0131】

図５は、計量時間と初期設定温度との対応関係を例示した図である。図５に示されるように、最初は、初期設定温度設定部６０５が初期設定温度を大きくしていくほど、計量時間計測部６０３が計測する計量時間が短縮されていく。しかしながら、初期設定温度が、温度Ｔ０より大きくなった段階で、計量時間が増加に転じていく。これは、初期設定温度が大きくなったことで溶融した成形材料がスクリュ３３０等に付着し始めたため、成形材料が前に進まなくなったと考えられる。そこで、図５に示される例では、設定温度決定部６０６は、計量時間が増加に転ずる前の温度Ｔ０を、設定温度として決定する。

【0132】

初期温度設定部６０５及び設定温度決定部６０６は、第０ゾーンＺ０、第２ゾーンＺ２～第５ゾーンＺ５についても設定温度を決定する。第０ゾーンＺ０、及び第２ゾーンＺ２の設定温度は、第１ゾーンＺ１と同様の手法で決定する。また、第３ゾーンＺ３～第５ゾーンＺ５は、第１ゾーンＺ１と同様の手法で決定してもよいし、他の手法で決定してもよい。

【0133】

温調処理部６０７は、第０ゾーンＺ０に配置された冷却器３１２を制御して、第０ゾーンＺ０の設定温度になるように調整する。本実施形態の冷却器３１２は、冷却用の単位時間の範囲内でオン／オフ制御ができる。温調処理部６０７は、温度検出器３１４＿０で検出された温度と、冷却器３１２の制御と、により、第０ゾーンＺ０が設定温度になるように調整できる。

【0134】

温調処理部６０７は、第１ゾーンＺ１～第５ゾーンＺ５に配置された加熱器３１３＿１～３１３＿５を制御して、第１ゾーンＺ１～第５ゾーンＺ５の各々に設定された設定温度になるように調整する。本実施形態の加熱器３１３＿１～３１３＿５は、加熱用の単位時間の範囲内でオン／オフ制御ができる。例えば、温調処理部６０７は、出力が５０％の場合、"加熱用の単位時間／２"の時間がオンとなり、"加熱用の単位時間／２"の時間がオフとなるよう制御する。また、温調処理部６０７は、出力が最大の場合、継続してオンとなるよう制御する。温調処理部６０７は、温度検出器３１４＿１～３１４＿５で検出された温度と、加熱器３１３＿１～３１３＿５の制御と、により、第１ゾーンＺ１～第５ゾーンＺ５の各々が設定温度になるように調整できる。

【0135】

本実施形態の温調処理部６０７は、温度検出器３１４＿０～３１４＿５の測定温度と、初期設定温度又は設定温度と、の偏差に基づいて、冷却器３１２及び加熱器３１３＿１～３１３＿５のフィードバック制御を行うことで、初期設定温度又は設定温度になる精度を向上できる。なお、フィードバック制御は、例えばＰＩＤ制御などの従来と同様の手法を行えばよいものとして説明を省略する。

【0136】

充填工程では、充填処理部６０４が、射出モータ３５０を回転駆動し、スクリュ３３０を前進させ、型締め状態の金型装置８００内のキャビティ空間８０１に溶融樹脂（溶融状態の成形材料）を充填する制御を行う。キャビティ空間８０１で溶融状態の成形材料が冷却によって収縮するので、熱収縮分の成形材料を補充するため、保圧工程において、スクリュ３３０にかかる樹脂圧力（成形材料の射出圧）が所定の圧力に保たれる。

【0137】

充填工程では、射出モータ３５０を駆動してスクリュ３３０を設定移動速度で前進させ、スクリュ３３０の前方に蓄積された液状の成形材料を金型装置８００内のキャビティ空間８０１に充填させる。スクリュ３３０の位置や移動速度は、例えば射出モータエンコーダ３５１を用いて検出する。射出モータエンコーダ３５１は、射出モータ３５０の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。スクリュ３３０の位置が設定位置に達すると、充填工程から保圧工程への切換（所謂、Ｖ／Ｐ切換）が行われる。Ｖ／Ｐ切換が行われる位置をＶ／Ｐ切換位置とも呼ぶ。スクリュ３３０の設定移動速度は、スクリュ３３０の位置や時間などに応じて変更されてもよい。

【0138】

充填工程におけるスクリュ３３０の位置および移動速度は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、充填開始位置（「射出開始位置」とも呼ぶ。）、移動速度切換位置およびＶ／Ｐ切換位置が設定される。これらの位置は、後側から前方に向けてこの順で並び、移動速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、移動速度が設定される。移動速度切換位置は、１つでもよいし、複数でもよい。移動速度切換位置は、設定されなくてもよい。

【0139】

図６は、本実施形態に係る射出成形機１０における、第１ゾーンＺ１における設定温度を決定するまでの処理を示したフローチャートである。図６に示される例では、第１ゾーンＺ１の設定温度を決定する例について説明するが、他のゾーン（例えば、第０ゾーンＺ０や、第２ゾーンＺ２）に対して同様の制御を行う。なお、第０ゾーンＺ０で温度を調整する場合には冷却器３１２を用いる。本実施形態においては、初期設定温度のみ変化させ、他の条件（例えば、スクリュ３３０の回転数やシリンダ３１０の位置などの条件）は固定させた上で処理を行うこととした。

【0140】

まず、初期設定温度設定部６０５が、第１ゾーンＺ１の初期設定温度の初期値を設定する（Ｓ４０１）。なお、初期値は、実施態様や成形材料等に応じて定められていてもよいし、ユーザにより入力されてもよい。

【0141】

計量処理部６０２が、計量モータ３４０を回転駆動させて、スクリュ３３０を回転させることで、計量工程を実行する（Ｓ４０２）。

【0142】

計量時間計測部６０３は、現在設定されている初期設定温度の場合における、計量工程に要した計量時間を計測する（Ｓ４０３）。

【0143】

初期設定温度設定部６０５が、第１ゾーンＺ１の初期設定温度を上昇させ、前回より高い初期設定温度を設定する（Ｓ４０４）。

【0144】

計量処理部６０２が、計量モータ３４０を回転駆動させて、スクリュ３３０を回転させることで、計量工程を実行する（Ｓ４０５）。

【0145】

計量時間計測部６０３は、現在設定されている初期設定温度の場合における、計量工程に要した計量時間を計測する（Ｓ４０６）。

【0146】

初期設定温度設定部６０５は、今回計測された計量時間が、前回より長くなった否かを判定する（Ｓ４０７）。初期設定温度設定部６０５が、前回より長くなっていない（換言すれば、計量時間が短くなった）と判定した場合（Ｓ４０７：Ｎｏ）、初期設定温度設定部６０５は、計量工程で温調処理部６０７により行われていた第１ゾーンＺ１の加熱器３１３＿１の出力が最大であるか否かを判定する（Ｓ４０８）。初期設定温度設定部６０５が第１ゾーンＺ１の加熱器３１３＿１の出力が最大であると判定した場合（Ｓ４０８：Ｙｅｓ）Ｓ４１０の処理に遷移する。

【0147】

一方、初期設定温度設定部６０５が第１ゾーンＺ１の加熱器３１３＿１の出力が最大ではないと判定した場合（Ｓ４０８：Ｎｏ）、初期設定温度を上昇させ、前回より高い初期設定温度を設定し（Ｓ４０９）、再びＳ４０２から処理を行う。上昇させる温度は、予め設定された度数であればよく、実施態様に応じて定められるものとする。本実施形態においては、設定した初期設定温度で第１ゾーンＺ１から検出される温度を安定させてから、Ｓ４０２の計量工程を行うこととする。本実施形態は、設定した初期設定温度で第１ゾーンＺ１から検出される温度を安定させてから、計量工程を行う例について説明するが、当該手法に制限するものではなく、加熱器３１３＿１の出力を上昇させながら、計量工程を行ってもよい。

【0148】

一方、初期設定温度設定部６０５は、今回計測された計量時間が、前回より長くなったと判定した場合（Ｓ４０７：Ｙｅｓ）、または第１ゾーンＺ１の加熱器３１３＿１の出力が最大であると判定した場合（Ｓ４０８：Ｙｅｓ）、設定温度決定部６０６は、計測された計量時間のうち、最も短い計量時間に対応する初期設定温度を、設定温度として決定する（Ｓ４１０）。

【0149】

本実施形態に係る射出成形機１０は、上述した構成を備えることで、計量工程において適切な設定温度で加熱器３１３＿１～３１３＿２や冷却器３１２を制御できる。これにより、可塑化能力の向上できる。具体的には、樹脂ペレット（固形の成形材料）を投入する樹脂供給口からシリンダ３１０の根本近傍（例えば、第０ゾーンＺ０～第２ゾーンＺ２などの供給部３３０ａを含んだ区間）において、上述した処理で設定された設定温度に従って加熱器３１３＿１～３１３＿２や冷却器３１２を制御することで、樹脂ペレットを溶融状態になるまでの計量時間の短縮と、根本近傍での樹脂ペレットが溶融を抑止するので計量時間の延長の抑止と、の両立を実現できる。これにより、サイクル短縮が可能となるため、生産性の向上を実現できる。

【0150】

さらに、射出成形機１０は、上述した構成を備えることで、計量工程において適切な設定温度で加熱器３１３＿１～３１３＿２や冷却器３１２を制御できるので、溶融状態を改善できる。溶融状態が改善することで、例えば、未溶融樹脂混入によるクラックなど、溶融状態が悪いことに起因する成形品不具合を改善できる。溶融状態が改善することで、背圧を低くできるので、シリンダ３１０内でせん断発熱減少や、樹脂劣化を抑止できる。さらには、背圧を低くすることで、成形材料がシリンダ３１０内で詰まった場合に成形材料にかかる圧力が低くなるので、かじりを低減できるので、スクリュ３３０の寿命低減等を抑止できる。

【0151】

さらには、第０ゾーンＺ０～第２ゾーンＺ２において、計量工程で適切な設定温度で加熱器３１３＿１～３１３＿２や冷却器３１２を制御することで、成形材料（樹脂ペレット）が容易に溶融するため、第３ゾーンＺ３～第５ゾーンＺ５で必要以上に設定温度を上昇させる必要がなくなる。換言すれば、第３ゾーンＺ３～第５ゾーンＺ５等の根本近傍以外の区間で設定温度を下げることができる。これにより、ノズル３２０から出てくる成形材料（樹脂）の温度を下げられるため、冷却時間を短縮できる。したがって、サイクル短縮を実現できる。

【0152】

さらには、シリンダ３１０のゾーン毎の設定温度を自動的に設定できるので、ユーザの負担を軽減できる。

【0153】

（第１の実施形態の変形例）
第１の実施形態においては、最も短い計量時間に対応する初期設定温度を、設定温度として決定する例について説明した。しかしながら、上述した実施形態は最も短い計量時間に対応する初期設定温度を、設定温度として決定する例に制限するのものではない。換言すれば、実施態様によっては、計量時間を遅くしてもよい状況が存在する。例えば、冷却時間が比較的長い場合である。そこで、変形例では、設定温度決定部６０６が、計測工程で計測された複数の計量時間と、冷却時間と、に基づいて設定温度を決定する例について説明する。

【0154】

ところで、計量工程は、その前のショットの冷却工程中に行われる。すなわち、次のショットの計量工程を現ショットの冷却工程中に行う。このため、計量時間は、冷却時間を超えなければよい。

【0155】

そこで、本変形例における制御装置７００においては、第１の実施形態の図６で示される処理手順Ｓ４０１～Ｓ４０６に従って、計量処理部６０２が、初期設定温度毎に計量時間を計測する。そして、設定温度決定部６０６は、計測された複数の計量時間のうち、冷却時間よりも短い計量時間を特定し、当該計量時間に対応する初期設定温度を、設定温度として決定する。なお、冷却時間よりも短い計量時間が複数存在する場合には、複数の計量時間から、任意の計量時間を特定すればよい。例えば、設定温度決定部６０６は、冷却時間よりも短い複数の計量時間のうち、最も長い計量時間を特定し、特定された計量時間に対応する初期設定温度を、設定温度として決定してもよい。本変形例では、計測工程に要する計測時間が、冷却時間より短くなるので、サイクルの短縮を実現できる。また、設定温度決定部６０６が、冷却時間よりも短い計量時間に対応する初期設定温度のうち、最も長い計量時間に対応する初期設定温度（すなわち、最も低い初期設定温度）を設定温度として決定することにより、加熱器等に供給する電力を少なくできるため、省エネルギー化を図ることができる。

【0156】

（第２の実施形態）
上述した実施形態においては、樹脂の溶融状態を改善することで、計量時間が最も短くなるように制御する場合について説明した。しかしながら、実施態様によっては、計量時間を遅くしてもよい状況が存在する。例えば、冷却時間が比較的長い場合である。そこで、第２の実施形態においては、冷却時間を考慮して、スクリュ３３０の回転速度を調整して、計量時間を調整する例について説明する。

【0157】

図７は、本実施形態に係る制御装置７００の構成要素を機能ブロックで示す図である。図７に示されるように、制御装置７００は、第１の実施形態と同様に、取得部６０１と、計量処理部６０２と、計量時間計測部６０３と、充填処理部６０４と、初期設定温度設定部６０５と、設定温度決定部６０６と、温調処理部６０７と、を備え、さらに回転速度設定部６１１を備える。なお、本実施形態は、第１の実施形態と同様の構成について同一の符号を割り当て、説明を省略する。

【0158】

そこで、本実施形態に係る回転速度設定部６１１が、シリンダ３１０で複数の異なる初期設定温度の各々で計量工程が行われた場合に計測された複数の計量時間と、シリンダ３１０内に残る成形材料を金型装置８００に向けて押す圧力を保つ保圧工程の完了から、型締力を下げる脱圧工程の開始までの冷却時間と、に基づいて、スクリュ３３０の回転速度を設定する。換言すれば、本実施形態は、設定温度が特定された際に、計量時間を短縮させる代わりに、スクリュ３３０の回転速度を調整する例とする。

【0159】

図８は、本実施形態に係る射出成形機１０における、第１ゾーンＺ１における設定温度を設定して回転速度を調整する処理を示したフローチャートである。図８に示される例では、第１ゾーンＺ１の設定温度を設定する例について説明するが、他のゾーン（例えば、第０ゾーンＺ０や、第２ゾーンＺ２）に対して同様の制御を行ってもよい。なお、第０ゾーンＺ０について設定温度を設定する場合には、加熱器３１３＿１の代わりに冷却器３１２を制御する。本実施形態においては、設定温度及び回転速度のみ変化させ、他の条件（例えば、シリンダ３１０の位置などの条件）は固定させた上で処理を行う。

【0160】

図８に示される処理においては、まず、初期設定温度設定部６０５が、第１ゾーンＺ１の初期設定温度の初期値を設定し、回転速度設定部６１１が、スクリュ３３０の初期回転速度の初期値を設定する（Ｓ８０１）。なお、初期値は、実施態様や成形材料等に応じて定められていてもよいし、ユーザにより入力されてもよい。

【0161】

その後、第１の実施形態と同様にＳ４０２～Ｓ４１０と同様の処理を行うことで、設定温度決定部６０６が、設定温度を決定する（Ｓ８０２～Ｓ８１０）。

【0162】

そして、回転速度設定部６１１は、現在の計量工程における計量時間が、金型装置８００における保圧工程の完了から脱圧工程の開始までの冷却時間以下か否かを判定する（Ｓ８１１）。計量工程の計量時間が冷却時間より長いと判定した場合（Ｓ８１１：Ｎｏ）、回転速度設定部６１１は、初期回転速度を上昇させる制御を行い（Ｓ８１２）、再びＳ８１１から処理を行う。

【0163】

一方、回転速度設定部６１１は、現在の計量工程における計量時間が、金型装置８００における保圧工程の完了から脱圧工程の開始までの冷却時間以下と判定した場合（Ｓ８１１：Ｙｅｓ）、回転速度設定部６１１は、冷却時間以下の計量時間となる初期回転速度を、設定回転速度として決定する（Ｓ８１３）。以降の計量工程においては、制御装置７００は、設定回転速度で回転するようにスクリュ３３０を制御する。

【0164】

本実施形態に係る射出成形機１０においては、第１の実施形態と同様の効果を得られる。

【0165】

（変形例等）
上記実施形態の射出成形機１０のシリンダ３１０の樹脂ペレットを投入する樹脂供給口からシリンダ３１０の根本近傍（例えば、第０ゾーンＺ０～第２ゾーンＺ２などの供給部３３０ａを含んだ区間）において、上述した処理で設定された設定温度に従って加熱器３１３＿１～３１３＿２や冷却器３１２を制御する例について説明した。しかしながら、上述した実施形態は、樹脂供給口からシリンダ３１０の根本近傍（例えば、第０ゾーンＺ０～第２ゾーンＺ２などの供給部３３０ａを含んだ区間）に限って設定温度を決定する手法に制限するものではない。

【0166】

例えば、シリンダ３１０内で樹脂ペレットが固形で残っている（固形の成形材料が存在する）ゾーン（例えば、ゾーンＺ０～Ｚ３）に対して、上述した実施形態の手法で設定温度を決定してもよい。シリンダ３１０内で樹脂ペレットが固形で残っている（固形の成形材料が存在する）ゾーンとは、例えば、樹脂ペレットの投入口から、計量工程の開始時においてスクリュ３３０が成形材料を圧縮するための区間である圧縮部３３０ｂの終端を含む、第０ゾーンＺ０～第３ゾーンＺ３が考えられる。他の例としては、第０ゾーンＺ０のみ設定温度を決定してもよいし、第１ゾーンＺ１のみ設定温度を決定してもよいし、第２ゾーンＺ２のみ設定温度を決定してもよいし、第３ゾーンＺ３のみ設定温度を決定してもよい。

【0167】

上述した設定温度を決定することで、シリンダ３１０の溶融状態を改善できるとともに、シリンダ３１０のゾーン毎の設定温度を自動的に決定できるので、ユーザの負担を軽減できる。

【0168】

さらには、第４ゾーンＺ４や第５ゾーンＺ５においても、上述した実施形態の手法で設定温度を決定してもよい。上述した手法で設定温度を決定することで、シリンダ３１０やノズル３２０内の成形材料の溶融状態を改善できるとともに、シリンダ３１０のゾーン毎の設定温度を自動的に決定できるので、ユーザの負担を軽減できる。

【0169】

以上、本発明に係る射出成形機の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本発明の技術的範囲に属する。

【符号の説明】

【0170】

１０ 射出成形機
７００ 制御装置
６０１ 取得部
６０２ 計量処理部
６０３ 計量時間計測部
６０４ 充填処理部
６０５ 初期設定温度設定部
６０６ 設定温度決定部
６０７ 温調処理部
６１１ 回転速度設定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】