(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-24
(45)【発行日】2024-10-02
(54)【発明の名称】射出成形機および粘度測定方法
(51)【国際特許分類】
B29C 45/76 20060101AFI20240925BHJP
B29C 45/50 20060101ALI20240925BHJP
【ＦＩ】
B29C45/76
B29C45/50
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2023115506
(22)【出願日】2023-07-13
【審査請求日】2023-11-16
(73)【特許権者】
【識別番号】000132725
【氏名又は名称】株式会社ソディック
(74)【代理人】
【識別番号】110001139
【氏名又は名称】ＳＫ弁理士法人
(74)【代理人】
【識別番号】100130328
【弁理士】
【氏名又は名称】奥野 彰彦
(74)【代理人】
【識別番号】100130672
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 寛之
(72)【発明者】
【氏名】合葉 修司
【審査官】田村 佳孝
(56)【参考文献】
【文献】特開２００４－１４２２０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０３５４５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－０８３０７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－１９５４６１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２９Ｃ ４５／７６
Ｂ２９Ｃ ４５／５０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
粘度測定ユニットを着脱可能な射出シリンダと、前記射出シリンダ内の射出軸と、
前記射出軸を駆動する射出駆動装置と、
前記射出軸を前後に駆動するように前記射出駆動装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記射出シリンダの内径または前記射出軸の外径をＤとし、前記粘度測定ユニットに取り付けられたキャピラリーダイおよび／またはスリットダイについて、キャピラリー内径をｄ、スリット長さおよびスリット幅をそれぞれＢおよびＨとしたとき、予め設定された３つ以上のせん断速度の値γｋ（ｋは自然数）のそれぞれを用いて、下記式（１）または（２）に基づき射出速度Ｖｋを算出し、算出された射出速度のうち所定範囲内にあるＶｋの値を粘度測定の際の射出速度に自動設定する、射出成形機。
【数1】
【数2】
【請求項2】
請求項１に記載の射出成形機であって、前記粘度測定ユニットは、
前記キャピラリーダイおよび／または前記スリットダイと、
前記キャピラリーダイおよび／または前記スリットダイを取り付けた測定シリンダと、
前記測定シリンダ内を流れる成形材料の圧力を測定する圧力センサと、
を備える、射出成形機。
【請求項3】
請求項２に記載の射出成形機であって、前記粘度測定ユニットは、相異なる仕様の２以上のダイを取り付け可能に構成されている、射出成形機。
【請求項4】
請求項１に記載の射出成形機であって、表示装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記所定範囲内にあるＶｋの値を前記表示装置上に表示させる、射出成形機。
【請求項5】
請求項２に記載の射出成形機であって、前記制御装置は、前記所定範囲内にあるＶｋの値のそれぞれ毎に、前記射出駆動装置を動作させることにより、前記圧力センサから取得した測定値を用いて、前記Ｖｋの値に応じた前記成形材料の粘度ηｋを算出する、射出成形機。
【請求項6】
請求項５に記載の射出成形機であって、表示装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記所定範囲内にあるＶｋの値と、前記粘度ηｋの値とを前記表示装置上に表示させる、射出成形機。
【請求項7】
請求項６に記載の射出成形機であって、前記制御装置は、前記せん断速度の値γｋと、前記粘度ηｋの値との関係を示すグラフを描画して前記表示装置上に表示させる、射出成形機。
【請求項8】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の射出成形機であって、前記３つ以上のせん断速度の値γｋは、１＊１０１ｓｅｃ－１以上５＊１０５ｓｅｃ－１以下（「＊」は乗算を表す）の範囲内から選ばれた値であり、
前記射出速度の前記所定範囲は、０．０５ｍｍ・ｓｅｃ－１以上２００ｍｍ・ｓｅｃ－１以下である、射出成形機。
【請求項9】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の射出成形機であって、前記射出成形機は、スクリュプリプラ式射出成形機であり、
前記射出軸は、プランジャである、射出成形機。
【請求項10】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の射出成形機であって、前記射出成形機は、インラインスクリュ式射出成形機であり、
前記射出軸は、インラインスクリュである、射出成形機。
【請求項11】
射出速度Ｖｋ（ｋは自然数）の下で、射出成形機の射出シリンダから、圧力センサを有する粘度測定ユニットの測定シリンダを介して、前記測定シリンダに取り付けられたダイのキャピラリーまたはスリットに成形材料を流す工程と、前記圧力センサにより、前記測定シリンダ内を流れる前記成形材料の圧力値を取得する工程と、
前記圧力値を用いて、前記射出速度Ｖｋに応じた粘度ηｋを算出する工程と、
を含み、
前記成形材料を流す工程は、前記射出成形機の制御装置により、下記式（１）または（２）に基づき、予め設定された３つ以上のせん断速度の値γｋのそれぞれに応じた射出速度Ｖｋを算出し、算出された射出速度のうち所定範囲内にあるＶｋの値を粘度測定の際の射出速度に自動設定する工程を含み、
下記式（１）および（２）中、Ｄは、前記射出シリンダの内径または前記射出シリンダ内の射出軸の外径を表し、ｄは、前記キャピラリーの内径を表し、ＢおよびＨは、それぞれ、前記スリットの長さおよび幅を表す、粘度測定方法。
【数1】
【数2】
【請求項12】
請求項１１に記載の粘度測定方法であって、前記射出速度Ｖｋを自動設定する工程において、前記３つ以上のせん断速度の値γｋは、１＊１０１ｓｅｃ－１以上５＊１０５ｓｅｃ－１以下（「＊」は乗算を表す）の範囲内から選ばれた値であり、前記射出速度の前記所定範囲は、０．０５ｍｍ・ｓｅｃ－１以上２００ｍｍ・ｓｅｃ－１以下である、粘度測定方法。
【請求項13】
請求項１１または請求項１２に記載の粘度測定方法であって、前記圧力値を取得する工程は、それぞれが前記測定シリンダを介した前記成形材料の導入先である２以上のダイを切り替えて個別に圧力値を取得する工程を含む、粘度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、射出成形機、および、射出成形機を利用した粘度測定方法に関する。
【背景技術】
【0002】
射出成形において、溶融樹脂の粘度は、製品の出来栄えを左右する主要な因子の１つである。溶融樹脂の粘度は、キャピラリーレオメータ等の専用の機器によって測定可能である。ただし、これらの機器を用いた測定では、実際の成形時における条件を厳密に再現することは一般に困難である。このような事情から、量産に使用する射出成形機上で溶融樹脂の粘度を測定したいという要求がある。例えば下記の特許文献１は、金型をノズルに接触させない状態での射出圧力をスクリュ後端のロードセルにより取得して溶融樹脂の粘度を算出する、インラインスクリュ射出成形機を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００４－１４２２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、粘度測定時の射出速度の設定に関し、特許文献１は、射出速度を所定の範囲内で一定とすることを提案しているものの、具体的にどのような数値を用いるのかの指針は与えられていない。現状、射出速度の設定は、射出成形機を使用するオペレータの判断に委ねられており、射出速度として、溶融樹脂の粘度測定に適切でない値が設定されてしまうこともあり得る。また、測定毎の射出速度の設定が一定であるとは限らないことから、材料のロット違い、または、測定日違いデータ間での単純な比較が容易ではない。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明によれば、以下の発明が提供される。
［１］粘度測定ユニットを着脱可能な射出シリンダと、前記射出シリンダ内の射出軸と、前記射出軸を駆動する射出駆動装置と、前記射出軸を前後に駆動するように前記射出駆動装置を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記射出シリンダの内径または前記射出軸の外径をＤとし、前記粘度測定ユニットに取り付けられたキャピラリーダイおよび／またはスリットダイについて、キャピラリー内径をｄ、スリット長さおよびスリット幅をそれぞれＢおよびＨとしたとき、予め設定された３つ以上のせん断速度の値γｋ（ｋは自然数）のそれぞれを用いて、下記式（１）または（２）に基づき射出速度Ｖｋを算出し、算出された射出速度のうち所定範囲内にあるＶｋの値を粘度測定の際の射出速度に自動設定する、射出成形機。
［２］［１］に記載の射出成形機であって、前記粘度測定ユニットは、前記キャピラリーダイおよび／または前記スリットダイと、前記キャピラリーダイおよび／または前記スリットダイを取り付けた測定シリンダと、前記測定シリンダ内を流れる成形材料の圧力を測定する圧力センサと、を備える、射出成形機。
［３］［２］に記載の射出成形機であって、前記粘度測定ユニットは、相異なる仕様の２以上のダイを取り付け可能に構成されている、射出成形機。
［４］［１］から［３］のいずれか１項に記載の射出成形機であって、表示装置をさらに備え、前記制御装置は、前記所定範囲内にあるＶｋの値を前記表示装置上に表示させる、射出成形機。
［５］［２］または［３］に記載の射出成形機であって、前記制御装置は、前記所定範囲内にあるＶｋの値のそれぞれ毎に、前記射出駆動装置を動作させることにより、前記圧力センサから取得した測定値を用いて、前記Ｖｋの値に応じた前記成形材料の粘度ηｋを算出する、射出成形機。
［６］［５］に記載の射出成形機であって、表示装置をさらに備え、前記制御装置は、前記所定範囲内にあるＶｋの値と、前記粘度ηｋの値とを前記表示装置上に表示させる、射出成形機。
［７］［６］に記載の射出成形機であって、前記制御装置は、前記せん断速度の値γｋと、前記粘度ηｋの値との関係を示すグラフを描画して前記表示装置上に表示させる、射出成形機。
［８］［１］から［７］のいずれか１項に記載の射出成形機であって、前記３つ以上のせん断速度の値γｋは、１＊１０１ｓｅｃ－１以上５＊１０５ｓｅｃ－１以下（「＊」は乗算を表す）の範囲内から選ばれた値であり、前記射出速度の前記所定範囲は、０．０５ｍｍ・ｓｅｃ－１以上２００ｍｍ・ｓｅｃ－１以下である、射出成形機。
［９］［１］から［８］のいずれか１項に記載の射出成形機であって、前記射出成形機は、スクリュプリプラ式射出成形機であり、前記射出軸は、プランジャである、射出成形機。
［１０］［１］から［８］のいずれか１項に記載の射出成形機であって、前記射出成形機は、インラインスクリュ式射出成形機であり、前記射出軸は、インラインスクリュである、射出成形機。
［１１］射出速度Ｖｋ（ｋは自然数）の下で、射出成形機の射出シリンダから、圧力センサを有する粘度測定ユニットの測定シリンダを介して、前記測定シリンダに取り付けられたダイのキャピラリーまたはスリットに成形材料を流す工程と、前記圧力センサにより、前記測定シリンダ内を流れる前記成形材料の圧力値を取得する工程と、前記圧力値を用いて、前記射出速度Ｖｋに応じた粘度ηｋを算出する工程と、を含み、前記成形材料を流す工程は、前記射出成形機の制御装置により、下記式（１）または（２）に基づき、予め設定された３つ以上のせん断速度の値γｋのそれぞれに応じた射出速度Ｖｋを算出し、算出された射出速度のうち所定範囲内にあるＶｋの値を粘度測定の際の射出速度に自動設定する工程を含み、下記式（１）および（２）中、Ｄは、前記射出シリンダの内径または前記射出シリンダ内の射出軸の外径を表し、ｄは、前記キャピラリーの内径を表し、ＢおよびＨは、それぞれ、前記スリットの長さおよび幅を表す、粘度測定方法。
［１２］［１１］に記載の粘度測定方法であって、前記射出速度Ｖｋを自動設定する工程において、前記３つ以上のせん断速度の値γｋは、１＊１０１ｓｅｃ－１以上５＊１０５ｓｅｃ－１以下（「＊」は乗算を表す）の範囲内から選ばれた値であり、前記射出速度の前記所定範囲は、０．０５ｍｍ・ｓｅｃ－１以上２００ｍｍ・ｓｅｃ－１以下である、粘度測定方法。
［１３］［１１］または［１２］に記載の粘度測定方法であって、前記圧力値を取得する工程は、それぞれが前記測定シリンダを介した前記成形材料の導入先である２以上のダイを切り替えて個別に圧力値を取得する工程を含む、粘度測定方法。
［１］粘度測定ユニットを着脱可能な射出シリンダと、前記射出シリンダ内の射出軸と、前記射出軸を駆動する射出駆動装置と、前記射出軸を前後に駆動するように前記射出駆動装置を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記射出シリンダの内径または前記射出軸の外径をＤとし、前記粘度測定ユニットに取り付けられたキャピラリーダイおよび／またはスリットダイについて、キャピラリー内径をｄ、スリット長さおよびスリット幅をそれぞれＢおよびＨとしたとき、予め設定された３つ以上のせん断速度の値γｋ（ｋは自然数）のそれぞれを用いて、下記式（１）または（２）に基づき射出速度Ｖｋを算出し、算出された射出速度のうち所定範囲内にあるＶｋの値を粘度測定の際の射出速度に自動設定する、射出成形機。
【数1】
【数2】
［３］［２］に記載の射出成形機であって、前記粘度測定ユニットは、相異なる仕様の２以上のダイを取り付け可能に構成されている、射出成形機。
［４］［１］から［３］のいずれか１項に記載の射出成形機であって、表示装置をさらに備え、前記制御装置は、前記所定範囲内にあるＶｋの値を前記表示装置上に表示させる、射出成形機。
［５］［２］または［３］に記載の射出成形機であって、前記制御装置は、前記所定範囲内にあるＶｋの値のそれぞれ毎に、前記射出駆動装置を動作させることにより、前記圧力センサから取得した測定値を用いて、前記Ｖｋの値に応じた前記成形材料の粘度ηｋを算出する、射出成形機。
［６］［５］に記載の射出成形機であって、表示装置をさらに備え、前記制御装置は、前記所定範囲内にあるＶｋの値と、前記粘度ηｋの値とを前記表示装置上に表示させる、射出成形機。
［７］［６］に記載の射出成形機であって、前記制御装置は、前記せん断速度の値γｋと、前記粘度ηｋの値との関係を示すグラフを描画して前記表示装置上に表示させる、射出成形機。
［８］［１］から［７］のいずれか１項に記載の射出成形機であって、前記３つ以上のせん断速度の値γｋは、１＊１０１ｓｅｃ－１以上５＊１０５ｓｅｃ－１以下（「＊」は乗算を表す）の範囲内から選ばれた値であり、前記射出速度の前記所定範囲は、０．０５ｍｍ・ｓｅｃ－１以上２００ｍｍ・ｓｅｃ－１以下である、射出成形機。
［９］［１］から［８］のいずれか１項に記載の射出成形機であって、前記射出成形機は、スクリュプリプラ式射出成形機であり、前記射出軸は、プランジャである、射出成形機。
［１０］［１］から［８］のいずれか１項に記載の射出成形機であって、前記射出成形機は、インラインスクリュ式射出成形機であり、前記射出軸は、インラインスクリュである、射出成形機。
［１１］射出速度Ｖｋ（ｋは自然数）の下で、射出成形機の射出シリンダから、圧力センサを有する粘度測定ユニットの測定シリンダを介して、前記測定シリンダに取り付けられたダイのキャピラリーまたはスリットに成形材料を流す工程と、前記圧力センサにより、前記測定シリンダ内を流れる前記成形材料の圧力値を取得する工程と、前記圧力値を用いて、前記射出速度Ｖｋに応じた粘度ηｋを算出する工程と、を含み、前記成形材料を流す工程は、前記射出成形機の制御装置により、下記式（１）または（２）に基づき、予め設定された３つ以上のせん断速度の値γｋのそれぞれに応じた射出速度Ｖｋを算出し、算出された射出速度のうち所定範囲内にあるＶｋの値を粘度測定の際の射出速度に自動設定する工程を含み、下記式（１）および（２）中、Ｄは、前記射出シリンダの内径または前記射出シリンダ内の射出軸の外径を表し、ｄは、前記キャピラリーの内径を表し、ＢおよびＨは、それぞれ、前記スリットの長さおよび幅を表す、粘度測定方法。
【数1】
【数2】
［１３］［１１］または［１２］に記載の粘度測定方法であって、前記圧力値を取得する工程は、それぞれが前記測定シリンダを介した前記成形材料の導入先である２以上のダイを切り替えて個別に圧力値を取得する工程を含む、粘度測定方法。
【発明の効果】
【0006】
本発明の少なくともいずれかの実施形態によれば、オペレータに起因するバラつきが低減された、より高精度の粘度測定を実行し得る。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本発明の実施形態に適用可能な射出成形機の一例を模式的に示す図である。
【図2】射出ノズル４６に代えて粘度測定ユニット５をノズルシリンダ４５に取り付けた状態の射出ユニット１０を示す模式的な断面図である。
【図3】粘度測定ユニット５の外観の一例を示す斜視図である。
【図4】粘度測定ユニット５の外観の他の一例を示す斜視図である。
【図5】粘度測定ユニット５の例示的な垂直断面を示す模式図である。
【図7】第１のキャピラリーダイ６２の模式的な拡大断面図である。
【図8】第２のキャピラリーダイ６３の模式的な拡大断面図である。
【図9】射出成形機１の制御装置７の機能を説明するためのブロック図である。
【図10】粘度測定モードにおいて制御装置７のタッチパネルに表示される画像の一例を示す図である。
【図11】本発明の実施形態に係る例示的な粘度測定方法の概略を示すフローチャートである。
【図12】グラフ描画ボタン８６の押下により操作盤のタッチパネルに表示されるグラフの一例を説明するための図である。
【図13】直近の測定結果を示すグラフと、過去の測定結果を示すグラフとを重畳させた形で表示させた例を説明するための図である。
【図14】バーグレー補正モードにおいて制御装置７のタッチパネルに表示される画像の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に示す実施形態中で示した各特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴事項について独立して発明が成立する。
【0009】
＜１．射出成形機の全体構成＞
図１は、本発明の実施形態に適用可能な射出成形機の一例を示す。図１に示す射出成形機１は、成形材料を射出する射出ユニット１０と、金型の開閉を行う型締ユニット８と、これらユニットの動作を制御する制御装置７とを含む。図１では、射出成形機１のうち射出ユニット１０については、その模式的な断面を示している。
図１は、本発明の実施形態に適用可能な射出成形機の一例を示す。図１に示す射出成形機１は、成形材料を射出する射出ユニット１０と、金型の開閉を行う型締ユニット８と、これらユニットの動作を制御する制御装置７とを含む。図１では、射出成形機１のうち射出ユニット１０については、その模式的な断面を示している。
【0010】
図１に例示する構成において、射出ユニット１０は、可塑化部２および射出部４の２つの部分を含む。これらのうち射出部４は、射出シリンダ４１と、射出シリンダ４１内に位置する射出軸４２とを有する。本明細書において、「射出軸」は、射出シリンダ（バレルとも呼ばれる）の内部に配置された射出プランジャまたは射出スクリュを包括する用語として用いられる。これ以降の説明では、「射出プランジャ」を単に「プランジャ」と称する。射出スクリュの例は、後に説明するインラインスクリュ等である。図１に示す例において、射出軸４２は、射出シリンダ４１の軸に沿って往復動作可能に構成されたプランジャである。
【0011】
射出部４は、射出駆動装置４３をさらに有している。射出駆動装置４３は、射出軸４２（ここではプランジャ）を駆動する任意のアクチュエータである。射出駆動装置４３として、油圧シリンダまたは電動シリンダを例示できる。
【0012】
図１に例示する構成において、射出シリンダ４１、射出軸４２および射出駆動装置４３は、概ね直線状にこの順で配置されている。以下では、説明の便宜のために、射出部４の射出シリンダ４１側を「前側」または「前方」、射出駆動装置４３側を「後側」または「後方」のように呼ぶことがある。射出駆動装置４３は、制御装置７からの指示に基づき、射出シリンダ４１内部で射出軸４２を前後に駆動する。
【0013】
図１に示す例において、射出シリンダ４１の先端にはノズルシリンダ４５が接続されている。図１に示す例のように、射出シリンダ４１およびノズルシリンダ４５は、ヒータ４７（例えばバンドヒータ）が外周面に巻かれることにより、所定の温度に加熱可能に構成され得る。
【0014】
ノズルシリンダ４５は、射出シリンダ４１とは反対側にノズル取付孔４５１を有する。ノズルシリンダ４５は、射出ノズル４６を着脱自在に構成される。例えば、ノズル取付孔４５１の内壁は、雌ねじ部を有する。この場合、射出ノズル４６は、その後端部に、ノズル取付孔４５１の雌ねじ部に対応した形状の雄ねじ部が設けられることにより、ノズルシリンダ４５に対して着脱可能とされる。射出シリンダ４１およびノズルシリンダ４５と同様に、射出ノズル４６は、例えば、コイルヒータ等のヒータ４８が外周面に巻かれることにより、所定の温度に加熱可能に構成され得る。
【0015】
この例では、ノズルシリンダ４５の側面にジャンクション３が接続されており、ジャンクション３を介して、ノズルシリンダ４５に可塑化部２が接続される。図１に模式的に示すように、可塑化部２は、可塑化シリンダ２１と、可塑化シリンダ２１内に位置する可塑化スクリュ２３と、逆止装置２５と、可塑化スクリュ駆動装置２７と、ヒータ２９とを有する。可塑化シリンダ２１は、ホッパー２１１をその後端部に有する。
【0016】
図１に模式的に示すように、ノズルシリンダ４５の内部には、ジャンクション３と射出シリンダ４１とを接続する供給流路と、射出シリンダ４１と射出ノズル４６とを接続する排出流路とが設けられている。すなわち、図１に示す射出成形機１は、いわゆるスクリュプリプラ式射出成形機である。後の説明から理解されるように、本発明は、スクリュプリプラ式射出成形機に限定されず、インラインスクリュ式射出成形機にももちろん適用が可能である。
【0017】
図２は、射出ノズル４６に代えて粘度測定ユニット５をノズルシリンダ４５に取り付けた状態の射出ユニット１０を示す。本実施形態において、ノズルシリンダ４５は、ノズル取付孔４５１を有することにより、射出ノズル４６を粘度測定ユニット５に換装可能である。
【0018】
粘度測定ユニット５は、内部に流路が形成された測定シリンダ５０を含む。図２に例示する構成において、測定シリンダ５０は、後部シリンダ５１、前部シリンダ５２および締結手段５３を有する。後部シリンダ５１と前部シリンダ５２は、締結手段５３によって結合される。締結手段５３の例は、後述する図４および図５に示す、カバーナット５３１である。前部シリンダ５２の後端部には、カバーナット５３１の内側面に形成された雌ねじに対応した形状の雄ねじ部が形成され得る。前部シリンダ５２は、締結手段５３としての例えばカバーナット５３１により後部シリンダ５１に結合され、前部シリンダ５２と後部シリンダ５１とが一体とされることにより、前部シリンダ５２内の流路が後部シリンダ５１内の流路と連通する。後述するように、前部シリンダ５２には、キャピラリーダイおよびスリットダイの少なくとも一方が取り付けられる。前部シリンダ５２には、流路内を流れる流体（典型的には溶融樹脂）の圧力を測定する圧力センサも取り付けられる。
【0019】
図２に模式的に示すように、後部シリンダ５１の後端がノズルシリンダ４５のノズル取付孔４５１に挿入されることにより、粘度測定ユニット５がノズルシリンダ４５に結合される。このように、ノズルシリンダ４５は、射出ノズル４６だけでなく粘度測定ユニット５を着脱可能に構成されている。ここで、射出ノズル４６および粘度測定ユニット５は、ノズルシリンダ４５を用いて間接的に射出シリンダ４１に着脱可能であるといえる。ノズルシリンダ４５は、射出シリンダ４１の一部として構成される場合もあり得る。その場合、射出ノズル４６および粘度測定ユニット５は、直接的に射出シリンダ４１に着脱可能であるといえる。本明細書における、「粘度測定ユニット５を着脱可能な射出シリンダ４１」は、粘度測定ユニット５を直接的に着脱可能な射出シリンダ４１と、粘度測定ユニット５を間接的に着脱可能な射出シリンダ４１との両方を包含するように解釈される。
【0020】
後に詳しく説明するように、射出成形機１は、ノズルシリンダ４５を介して射出シリンダ４１に粘度測定ユニット５を取り付けた状態で、粘度測定ユニット５内を流れる成形材料（例えば溶融樹脂）の粘度を測定可能とされている。射出成形機１は、例えば、動作のモードを制御装置７の指示に基づき成形モードと粘度測定モードとの間で切替え可能に構成され得る。
【0021】
粘度測定モードでは、射出成形機１の制御装置７は、予め設定されたせん断速度の値と、射出シリンダ４１の幾何学的性状から決まるパラメータの値とを用いて、所定の関係式に基づき射出速度を算出する。制御装置７は、さらに、その算出された値を粘度測定時の射出速度に自動で設定し、射出軸４２をその射出速度の下で動作させて成形材料を粘度測定ユニット５から排出させる。
【0022】
この時、粘度測定ユニット５の圧力センサにより、成形材料である溶融樹脂の圧力の値を実際の成形時に近い状態で取得することができる。制御装置７は、圧力センサから得られた測定値と、粘度測定ユニット５に取り付けられたダイのキャピラリーまたはスリットの形状を規定するパラメータの値とに加えて、射出速度の算出に用いたせん断速度の値に基づき、所定の関係式から成形材料の粘度を算出する。算出された粘度の値は、射出成形機１のオペレータに提示される。オペレータは、測定で得られた粘度を参考にして実際の成形時の条件を決定することができる。
【0023】
本発明の実施形態によれば、予め設定されたせん断速度の値に基づいて、粘度測定モードで使用する射出速度が自動で設定されるので、オペレータの経験または勘に依存しない形での精度の高い粘度測定を実行することが可能になる。また、このとき、本発明の典型的な実施形態では、射出速度の算出に利用するせん断速度として、適切な範囲から選ばれた３つ以上の値が用意される。そして、これらせん断速度の値毎に射出速度を算出し、個々のせん断速度に対応した射出速度を粘度測定時の候補としてオペレータに提示する。ただし、計算によって得られるこれら射出速度のうち、所定の範囲から外れた値は、オペレータに提示されないようにしている。言い換えれば、粘度測定に適した射出速度（典型的には複数の射出速度）が射出成形機の側で自動で計算されて、粘度測定時の条件として設定される。これにより、粘度測定に適した射出速度の下で、より精度に優れた粘度測定の実行を期待することができる。
【0024】
＜２．粘度測定ユニット５の詳細＞
図３および図４は、図２に示す粘度測定ユニット５の外観の一例を示す。図５は、測定シリンダ５０内部の流路を含む面で粘度測定ユニット５を切断したときの断面の一例を模式的に示す。上述したように、粘度測定ユニット５は、後部シリンダ５１、前部シリンダ５２およびカバーナット５３１の３つの部材を有する測定シリンダ５０を含んでいる。図３～図５に示す例のように、粘度測定ユニット５は、カバーナット５３１の外周面に巻き付けられたバンドヒータ６７をさらに含んでいてもよい。
図３および図４は、図２に示す粘度測定ユニット５の外観の一例を示す。図５は、測定シリンダ５０内部の流路を含む面で粘度測定ユニット５を切断したときの断面の一例を模式的に示す。上述したように、粘度測定ユニット５は、後部シリンダ５１、前部シリンダ５２およびカバーナット５３１の３つの部材を有する測定シリンダ５０を含んでいる。図３～図５に示す例のように、粘度測定ユニット５は、カバーナット５３１の外周面に巻き付けられたバンドヒータ６７をさらに含んでいてもよい。
【0025】
図３に示すように、ここでは、粘度測定ユニット５は、流路切替ピン６４と、固定プレート６５とをさらに含んでいる。流路切替ピン６４は、前部シリンダ５２の中央付近に設けられた流路切替ピン取付孔５２２（図５参照）の内部において前部シリンダ５２の軸周りに回転自在に流路切替ピン取付孔５２２に挿入されている。固定プレート６５は、前部シリンダ５２の前面にボルト等によって固定される板状部材であり、中央付近に貫通孔を有する。図３に示す例では、固定プレート６５の中央付近に設けられた貫通孔から流路切替ピン６４の一部が露出されている。固定プレート６５は、流路切替ピン６４の他の一部を覆うことにより、前部シリンダ５２からの流路切替ピン６４の脱落を防止する。
【0026】
図３に示す例では、前部シリンダ５２は、その側面に開口する、第１穴部５２５および２つの第２穴部５２６を有している。第１穴部５２５は、後述する圧力センサ６１を前部シリンダ５２に取り付けるために設けられている。第２穴部５２６は、位置決めロッド６６を挿入するための貫通孔である。第２穴部５２６のそれぞれは、前部シリンダ５２側面の開口から前部シリンダ５２の中央付近まで前部シリンダ５２の内部において径方向に延びる。図３では、これらの第２穴部５２６のうちの１つに、Ｔ字状の位置決めロッド６６が差し込まれた状態が描かれている。ここでは、前部シリンダ５２は、さらに、前面の２箇所に第３穴部５２７を有する。後述するように、これらの第３穴部５２７は、内部にヒータを配置するための空間を規定する。
【0027】
図４に示すように、ここでは、粘度測定ユニット５は、それぞれが測定シリンダ５０に取り付けられた第１のキャピラリーダイ６２および第２のキャピラリーダイ６３をさらに有している。図４に示す例では、これらのダイ６２、６３は、円筒状の前部シリンダ５２の側面の周方向に間隔をあけて配置されている。
【0028】
図５を参照する。後部シリンダ５１は、フランジ５１３と、プラグ部５１２とを有する。フランジ５１３は、カバーナット５３１によって後部シリンダ５１と前部シリンダ５２とが互いに結合された状態において、カバーナット５３１の後端の壁面５３１ａと接する部分である。カバーナット５３１の壁面５３１ａは、後部シリンダ５１を前部シリンダ５２に向けて押し付ける機能を有する。後部シリンダ５１のプラグ部５１２は、粘度測定ユニット５のうちカバーナット５３１よりも後方に突出する部分であり、ノズルシリンダ４５への粘度測定ユニット５の取り付け時にノズルシリンダ４５のノズル取付孔４５１に挿入される。ノズル取付孔４５１の内壁に雌ねじ部が形成されている場合、プラグ部５１２の外周面には、ノズル取付孔４５１の雌ねじに対応する雄ねじ部が設けられる。この場合、これら雌ねじおよび雄ねじ部の嵌め合わせにより、プラグ部５１２は、ノズル取付孔４５１に結合される。
【0029】
後部シリンダ５１は、後部シリンダ５１の前後を貫く流路５１１を内部に有する。流路５１１は、測定シリンダ５０を含む粘度測定ユニット５がノズルシリンダ４５に取り付けられた状態においてノズルシリンダ４５内部の流路に連通する（図２参照）。また、図５に示すように、後部シリンダ５１の流路５１１は、後部シリンダ５１と前部シリンダ５２とが結合された状態において、前部シリンダ５２内部の流路５２１とも連通する。
【0030】
上述したように、前部シリンダ５２は、その側面に第１穴部５２５を有する。図５に模式的に示すように、第１穴部５２５は、前部シリンダ５２の軸方向に延びる流路５２１にまで達し、この第１穴部５２５内に圧力センサ６１が配置される。圧力センサ６１は、流路５２１を流れる成形材料の圧力の値を取得する圧力トランスデューサである。図５に模式的に示すように、前部シリンダ５２の流路５２１は、流路切替ピン取付孔５２２内の流路切替ピン６４に設けられた流路６４１まで延びる。
【0031】
図６は、図５のＶＩ－ＶＩ断面を示す。図６は、測定シリンダ５０の軸方向に見たときの測定シリンダ５０の断面を模式的に示す。図６に網掛けの円で模式的に示すように、前部シリンダ５２の前面に開口する第３穴部５２７のそれぞれの内部には、ヒータ６８（カートリッジヒータ）が配置される。
【0032】
本発明の典型的な実施形態において、粘度測定ユニット５は、２以上のダイを取り付け可能に構成される。図６に示す例では、測定シリンダ５０の前部シリンダ５２の側面に設けられた２つのダイ取付孔５２４の一方に第１のキャピラリーダイ６２が、他方に第２のキャピラリーダイ６３が取り付けられている。ここで、第１のキャピラリーダイ６２および第２のキャピラリーダイ６３は、相異なる仕様のダイである。より詳細には、第１のキャピラリーダイ６２および第２のキャピラリーダイ６３は、それぞれ、第１キャピラリー６２１および第２キャピラリー６３１を有し、キャピラリーの内径および有効長の少なくとも一方は、これらのダイの間で異なる。
【0033】
ここでは、前部シリンダ５２は、それぞれが前部シリンダ５２の中心から径方向に延びる２つの流路５２３を有する。図６に模式的に示すように、流路５２３の一方は、第１のキャピラリーダイ６２の第１キャピラリー６２１に連通し、他方は、第２のキャピラリーダイ６３の第２キャピラリー６３１に連通している。
【0034】
図６に示す例では、２つの流路５２３のうち、第２キャピラリー６３１に連通する１つは、流路切替ピン取付孔５２２内部に配置された流路切替ピン６４の流路６４１に接続されている。図５および図６から理解されるように、流路切替ピン６４は、軸方向から径方向に９０度折れ曲がる形状の流路６４１を有している。すなわち、図６に示す状態において、射出ユニット１０の射出部４から粘度測定ユニット５に送り出された成形材料は、上述の流路５１１および流路５２１、ならびに、流路切替ピン６４の流路６４１を経由して第２のキャピラリーダイ６３に到達し、第２キャピラリー６３１から前部シリンダ５２の外部に排出される。
【0035】
図５に示すように、流路切替ピン６４は、流路切替ピン６４の前面に開口するソケット６４２を有する。ソケット６４２は、例えば六角穴であり、六角レンチの先端に整合した形状とされる。本実施形態では、流路切替ピン６４は、前部シリンダ５２の中心軸上に位置し、図６に示す状態から、第２穴部５２６から位置決めロッド６６を抜き、固定プレート６５中央の貫通孔を介して六角レンチを流路切替ピン６４のソケット６４２に差し込んで流路切替ピン６４を軸周り反時計回りに回転させることにより、成形材料の流れる経路を第１のキャピラリーダイ６２側に切り替えることができる。
【0036】
ここでは、流路切替ピン６４は、その側面に凹部６４３を有する。図６から理解されるように、凹部６４３は、流路切替ピン６４の中心に関して流路６４１の出口とは対称の位置に設けられる。また、流路６４１の出口といずれかの流路５２３とが接続された時、第２穴部５２６も流路切替ピン６４の中心に関して流路６４１の出口とは対称の位置にある。したがって、流路切替ピン６４を回転させた後、もう１つの第２穴部５２６から位置決めロッド６６を挿入し、流路切替ピン６４の凹部６４３に位置決めロッド６６の先端を差し込むことにより、流路切替ピン取付孔５２２内における流路切替ピン６４の向きを固定することができる。これにより、流路切替ピン取付孔５２２内での流路切替ピン６４の意図しない回転を防止できる。
【0037】
このように、本発明の射出成形機１は、粘度測定ユニット５が着脱可能とされることにより、相異なる仕様の２以上のダイの間で成形材料の排出先を切り替え可能に構成される。ここで説明した例では、前部シリンダ５２が有する流路５２３、ダイ取付孔５２４および第２穴部５２６の数は、いずれも２つである。しかしながら、この例に限定されず、前部シリンダ５２には、粘度測定に使用しようとするダイの個数に応じた数の流路５２３、ダイ取付孔５２４および第２穴部５２６が設けられ得る。粘度測定ユニット５は、３以上のダイを着脱可能に構成されてもよい。これら複数のダイは、図６に示す例のように前部シリンダ５２の中心軸に垂直な同一平面内に配置され得る。ただし、この例に限定されず、複数のダイは、前部シリンダ５２の中心軸に沿って互いにずれた位置に配置されることもあり得る。粘度測定ユニット５は、後述するように、キャピラリーダイに代えて、あるいは、キャピラリーダイに加えて、スリットダイを着脱可能に構成されてもよい。
【0038】
本実施形態において、ダイ取付孔５２４のそれぞれの内壁には、雌ねじ部が形成され、第１のキャピラリーダイ６２および第２のキャピラリーダイ６３のそれぞれの外周面には、ダイ取付孔５２４の雌ねじ部に対応した形状の雄ねじ部が設けられる。また、第１のキャピラリーダイ６２および第２のキャピラリーダイ６３には、工具を挿入可能なソケット６２２および６３２がそれぞれ設けられる。ソケット６２２および６３２は、例えば六角穴であり、六角レンチの先端を受け入れ可能に構成される。この場合、六角レンチを利用してダイ取付孔５２４へのダイの着脱を容易に実行することができる。
【0039】
図７は、第１のキャピラリーダイ６２の断面を拡大して模式的に示す。第１のキャピラリーダイ６２は、第１キャピラリー６２１を有する。第１キャピラリー６２１は、所定の流入角、内径および有効長の断面円形状を有する。図７中に示す「ｄ１」および「Ｌ１」は、それぞれ、第１キャピラリー６２１の内径および有効長を表す。ここで、キャピラリーの流入角とは、キャピラリー入口に形成され得るテーパー部のテーパー角度の大きさを指す。図７は、テーパー部を有しない形状の第１キャピラリー６２１を例示している。テーパー部を有しないキャピラリーの流入角は、１８０°である。
【0040】
図８は、第２のキャピラリーダイ６３の断面を拡大して模式的に示す。ここでは、第２のキャピラリーダイ６３は、図７に示す例と同様に、テーパー部の設けられていない第２キャピラリー６３１を有している。第２キャピラリー６３１は、内径ｄ２と、第１キャピラリー６２１の有効長Ｌ１よりも小さな有効長Ｌ２とを有する。簡単のために、以下では、特に断りのない限り、第２キャピラリー６３１の内径ｄ２は、図７に示す第１キャピラリー６２１の内径ｄ１と同じであるとする。本実施形態の第１のキャピラリーダイ６２および第２のキャピラリーダイ６３のように、テーパー部の無いキャピラリーを有するダイを適用する場合、キャピラリー以外の部分の流路の径は、圧力損失を無視できる程度の大きさとされていればよい。
【0041】
＜３．粘度測定モードにおける射出成形機１の動作例＞
図９は、射出成形機１の制御装置７の機能を説明するためのブロック図である。制御装置７は、射出ユニット１０および型締ユニット８を制御するほか、粘度測定ユニット５によって取得された、成形材料の圧力値に基づき、成形材料の粘度を算出する。
図９は、射出成形機１の制御装置７の機能を説明するためのブロック図である。制御装置７は、射出ユニット１０および型締ユニット８を制御するほか、粘度測定ユニット５によって取得された、成形材料の圧力値に基づき、成形材料の粘度を算出する。
【0042】
図９に例示する構成において、制御装置７は、演算装置７１と、記憶装置７２と、入力装置７３と、表示装置７４とを有する。演算装置７１は、ＣＰＵ等の演算回路から構成され、射出成形機１の各部を制御するための種々の演算を行うほか、粘度測定に係る演算を行う。記憶装置７２には、射出成形機１の各部を制御するためのプログラム、演算装置７１による演算に必要なデータ等が格納される。記憶装置７２は、ＲＡＭ、ＲＯＭおよび補助記憶装置の任意の組み合わせにより実現され得る。これらの装置は、ハードウェアおよびソフトウェアの任意の組み合わせにより実現されてよい。
【0043】
入力装置７３は、例えばキーボードのような入力インターフェースであり、表示装置７４は、例えば液晶ディスプレイのような出力インターフェースである。入力装置７３および表示装置７４は、それぞれ単体の装置であってもよいし、タッチパネルのように、両者の機能が統合された単一のデバイスであってもよい。本実施形態では、入力装置７３および表示装置７４の機能を備えるデバイスとして、タッチパネルおよび複数の物理ボタンの両方を備える操作盤を例示する。
【0044】
本実施形態において、記憶装置７２には、３つ以上の異なるせん断速度の値が予め格納されている。以下では、ｋを自然数として、これらせん断速度の値を包括的にγｋと表記する。本実施形態において、せん断速度の値γｋは、成形材料としての溶融樹脂が非ニュートン流体としての振る舞いを示す領域、すなわち、せん断速度の増大に応じて粘度が低下する領域から選ばれる。記憶装置７２に予め記憶されるγｋは、１＊１０１ｓｅｃ－１以上５＊１０５ｓｅｃ－１以下（「＊」は乗算を表す）の範囲内で可能な限り広く散らばって分布する３つ以上の異なる値であるとよい。あるいは、記憶装置７２に予め記憶されるγｋは、１＊１０１ｓｅｃ－１以上５＊１０５ｓｅｃ－１以下の範囲内であって対数スケール上でなるべく等間隔に分布する３つ以上の異なる値であるとよい。記憶装置７２に予め記憶されるγｋが、１＊１０１ｓｅｃ－１以上５＊１０５ｓｅｃ－１以下の範囲内で可能な限り広く散らばって分布するとともに、対数スケールで表現したときになるべく等間隔に分布する３つ以上の異なる値であるとより有益である。
【0045】
本実施形態において、記憶装置７２に予め記憶されるγｋは、１＊１０１ｓｅｃ－１以上５＊１０５ｓｅｃ－１以下の範囲内から選ばれた値である。せん断速度の値γｋとして、例えば、Ｒを１以上５以下の数として、Ｒ＊１０１ｓｅｃ－１、Ｒ＊１０２ｓｅｃ－１、Ｒ＊１０３ｓｅｃ－１、Ｒ＊１０４ｓｅｃ－１およびＲ＊１０５ｓｅｃ－１の５つの値を採用することができる。
【0046】
以下に説明するように、本発明の典型的な実施形態では、ＪＩＳ Ｋ ７１９９：１９９９に準じた方法で、見かけの粘度ηａｐを算出する。
【0047】
見かけの粘度ηａｐ（単位はＰａ・ｓ）は、見かけのせん断応力τａｐ（単位はＰａ）を見かけのせん断速度γａｐ（単位はｓｅｃ－１）で割ることにより求められる。本実施形態では、見かけのせん断速度γａｐに代えて、上述のせん断速度γｋを用い、見かけの粘度ηａｐとして下記の粘度ηｋを算出する。すなわち、上述の範囲内にあるせん断速度γｋが与えられたとき、下記の関係式（３）により、粘度ηｋを求める。
【数3】
【0048】
キャピラリーダイを用いる場合、見かけのせん断応力τａｐは、そのダイのキャピラリーの幾何学的形状と、そのダイを使用してせん断速度γｋの下で成形材料を流した時の成形材料の圧力Ｐの測定値（単位はＰａ）とから、下記の関係式（４）に基づいて算出できる。
式（４）中、ｄは、キャピラリーダイが有するキャピラリーの内径であり（単位はｍｍ）、Ｌは、キャピラリーの有効長（単位はｍｍ）である。例えば、上述の第１のキャピラリーダイ６２を用いるのであれば、式（４）中のｄおよびＬとして、それぞれ、第１キャピラリー６２１の内径ｄ１および有効長Ｌ１（図７参照）を適用すればよい。同様に、図８に示す第２のキャピラリーダイ６３を用いるのであれば、式（４）中のｄおよびＬとして、それぞれ、第２キャピラリー６３１の内径ｄ２および有効長Ｌ２を適用する。なお、後述するバーグレー（Ｂａｇｌｅｙ）補正を行わない場合、見かけのせん断応力τａｐの算出にあたり、測定誤差の観点からは、第１のキャピラリーダイ６２を使用した方が有利である。
【数4】
【0049】
ここで、成形材料の射出速度をＶ（単位はｍｍ・ｓｅｃ－１）としたとき、単位時間にダイを通過する成形材料の体積である体積流量Ｑ（単位はｍｍ３・ｓｅｃ－１）と、見かけのせん断速度γａｐとの間には、下記式（５）の関係があることが知られている。下記式（５）中、Ｄは、射出シリンダの内径または射出軸の外径（単位はｍｍ）を表す。図２に例示する構成であれば、射出軸４２の外径、すなわち、射出シリンダ４１内に配置されたプランジャの外径をＤとして採用すればよい。
【数5】
【0050】
上記式（５）中の見かけのせん断速度γａｐとして上述のせん断速度γｋを用いれば、下記の関係式（１）を得る。
【数1】
【0051】
本実施形態では、上記式（１）を用いて、記憶装置７２に予め保持しておいたせん断速度γｋに応じた射出速度Ｖｋをγｋ毎に算出する。すなわち、せん断速度γｋとして例えば５つの値が記憶装置７２に予め保持されているのであれば、５つの射出速度Ｖｋが算出される。各Ｖｋの算出は、演算装置７１によって実行され得る。この処理は、記憶装置７２に格納されたプログラムに記載の指示を演算装置７１が読み出すことにより実行されてもよい。
【0052】
後述するように、本発明の典型的な実施形態では、このようにして得られた射出速度Ｖｋの下で成形材料の圧力測定を行い、測定によって得られる圧力値を用いて、上記式（３）および式（４）から成形材料の粘度ηｋを算出する。ただし、本実施形態では、上記式（１）から得られる射出速度Ｖｋのうち、所定範囲外にあるＶｋについては、圧力測定の際の射出速度に採用しない。すなわち、予め設定されたせん断速度の数が例えば５つ（すなわち、ｋ＝５の場合）であっても、粘度測定に実際に適用される射出速度の数が５つよりも少ないことがあり得る。
【0053】
射出速度の所定範囲とは、例えば、０．０５ｍｍ・ｓｅｃ－１以上２００ｍｍ・ｓｅｃ－１以下の範囲である。射出速度Ｖｋの値がこの範囲内にあれば、使用する金型の仕様に依存する部分はあるものの、１＊１０６ｓｅｃ－１程度までの大きさのせん断速度γｋに対応可能である。
【0054】
射出成形機１上での成形材料の粘度測定は、図２に示すように、射出ユニット１０の射出シリンダ４１にノズルシリンダ４５を介して粘度測定ユニット５を取り付けて行う。ここでは、粘度測定ユニット５の前部シリンダ５２には、圧力センサ６１に加えて、例えば、上述の第１のキャピラリーダイ６２および第２のキャピラリーダイ６３が取り付けられている。後述するように、キャピラリーダイに代えて、所定の形状のスリットを有するスリットダイを前部シリンダ５２に取り付けて粘度の測定を実行してもよい。
【0055】
図１０は、粘度測定モードにおいて制御装置７のタッチパネルに表示される画像の一例を示す。図１０に示すＧＵＩ８は、モード切替ボタン８２を備えている。図１０は、制御装置７のタッチパネルに表示されたモード切替ボタン８２を押下して、操作盤上の画面を「成形モード」から「粘度測定モード」に遷移させた後の状態を示している。なお、ノズルシリンダ４５に接触スイッチまたは非接触スイッチを設け、粘度測定ユニット５の取り付けを機械的にまたは電気的に検知して射出成形機１のモードが粘度測定モードに自動的に切り替わるようにしてもよい。
【0056】
図１１は、本発明の実施形態に係る例示的な粘度測定方法の概略を示すフローチャートである。図１１に示すように、本発明の実施形態に係る粘度測定方法は、概略的には、測定シリンダ５０に取り付けられたダイのキャピラリーまたはスリットに成形材料を流す工程Ｓ１と、粘度測定ユニット５の圧力センサ６１により、測定シリンダ５０内を流れる成形材料の圧力値を取得する工程Ｓ２と、取得した圧力値を用いて、射出速度Ｖｋに応じた粘度ηｋを算出する工程Ｓ３とを含む。
【0057】
（キャピラリーまたはスリットに成形材料を流す工程Ｓ１）
図１０に示す例において、ＧＵＩ８は、上述のモード切替ボタン８２に加えて、測定条件入力フォーム８１１を含んでいる。測定条件入力フォーム８１１は、測定シリンダ５０に取り付けられたダイのキャピラリーの内径および有効長の入力欄を有する。図１０に示す例において、測定条件入力フォーム８１１中の「ダイ径」および「ダイ長さ」が、キャピラリーの内径および有効長にそれぞれ対応している。流路切替ピン取付孔５２２に挿入された流路切替ピン６４の流路６４１が、例えば図６に示す向きにあれば、測定シリンダ５０に導入された成形材料は、流路６４１を介して第２のキャピラリーダイ６３に選択的に流入する。したがって、この場合、射出成形機１のオペレータは、測定条件入力フォーム８１１中の「ダイ径」および「ダイ長さ」に、第２キャピラリー６３１の内径ｄ２の値と、有効長Ｌ２の値とをそれぞれ入力する。
図１０に示す例において、ＧＵＩ８は、上述のモード切替ボタン８２に加えて、測定条件入力フォーム８１１を含んでいる。測定条件入力フォーム８１１は、測定シリンダ５０に取り付けられたダイのキャピラリーの内径および有効長の入力欄を有する。図１０に示す例において、測定条件入力フォーム８１１中の「ダイ径」および「ダイ長さ」が、キャピラリーの内径および有効長にそれぞれ対応している。流路切替ピン取付孔５２２に挿入された流路切替ピン６４の流路６４１が、例えば図６に示す向きにあれば、測定シリンダ５０に導入された成形材料は、流路６４１を介して第２のキャピラリーダイ６３に選択的に流入する。したがって、この場合、射出成形機１のオペレータは、測定条件入力フォーム８１１中の「ダイ径」および「ダイ長さ」に、第２キャピラリー６３１の内径ｄ２の値と、有効長Ｌ２の値とをそれぞれ入力する。
【0058】
また、図１０に示す例において、測定条件入力フォーム８１１は、粘度測定に使用する射出速度の入力欄も有している。ここでは、「射出速度１」～「射出速度５」の５つの欄が画面に表示されている。これらの欄は、従来、オペレータが射出速度の候補を手計算で求めてそれらを入力していた欄である。
【0059】
本実施形態では、これら「射出速度１」～「射出速度５」の欄に、予め設定されたせん断速度γｋに基づいて制御装置７によって算出された射出速度Ｖｋの値が粘度測定の際の射出速度の候補として自動で入力される。すなわち、本実施形態によれば、オペレータが自身の経験と勘とを頼りに射出速度を都度計算して射出成形機１に入力する必要がない。
【0060】
射出シリンダ４１の内径または射出軸４２の外径は、射出成形機１の仕様によって決まる既知のパラメータである。すなわち、上述の関係式（１）中のＤの値は、既知であり、記憶装置７２に予め保持されている。制御装置７の演算装置７１は、測定条件入力フォーム８１１中の「ダイ径」および「ダイ長さ」の入力を受け付けると、Ｄの値（ここではプランジャの外径）を記憶装置７２から呼び出し、関係式（１）に基づきγｋ毎のＶｋを算出し、粘度測定の際の射出速度に自動設定する。本実施形態では、制御装置７は、計算によって得られたＶｋの値を粘度測定の際の射出速度として「射出速度１」～「射出速度５」の５つの欄に表示させる。
【0061】
ただし、Ｖｋの算出に用いるパラメータの値によっては、粘度測定に適当でない結果が得られることがある。極端な場合には、射出速度Ｖｋとして、射出駆動装置４３の仕様の外の値が得られることもあり得る。そこで、本実施形態では、制御装置７によって算出された射出速度Ｖｋのうち、所定範囲内（例えば０．０５ｍｍ・ｓｅｃ－１以上２００ｍｍ・ｓｅｃ－１以下の範囲内）にあるＶｋの値を粘度測定の際の射出速度に自動設定するようにしている。言い換えれば、制御装置７は、所定範囲内にあるＶｋの値を表示装置７４上に表示させ、所定範囲から外れたＶｋが得られた場合には、所定範囲外のそれらＶｋの値については「射出速度１」～「射出速度５」の欄に表示させない。
【0062】
ここでは、せん断速度γｋとして予め５つの値を用意しているので、ＧＵＩ８上に表示される射出速度の候補は、最大でも５つである。例えば、「射出速度１」～「射出速度５」の欄のいくつかが、数字の入らないブランクとして表示されることもあり得る。図１０に示す例では、「射出速度１」～「射出速度４」として、それぞれ、０．２ｍｍ／ｓ、２ｍｍ／ｓ、２０ｍｍ／ｓ、２００ｍｍ／ｓがＧＵＩ８上に提示されている一方で、「射出速度５」の欄は、数値の入っていないブランクとされている。
【0063】
なお、後述するように、ＧＵＩ８上に表示される射出速度の候補が少なくとも３つとなるようにせん断速度γｋの値を選んでおくと有利である。上述の式（１）に代入するｄおよびＤの値として、例えば、次のようなケースが想定される。
（ａ）Ｄが１２ｍｍ以上２２ｍｍ以下の範囲内であってｄが１ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲内
（ｂ）Ｄが２３ｍｍ以上２７ｍｍ以下の範囲内であってｄが１ｍｍ以上４ｍｍ以下の範囲内
（ｃ）Ｄが２８ｍｍ以上３２ｍｍ以下の範囲内であってｄが１．５ｍｍ以上４ｍｍ以下の範囲内
（ｄ）Ｄが３３ｍｍ以上３９ｍｍ以下の範囲内であってｄが１．５ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲内
（ｅ）Ｄが４０ｍｍ以上６０ｍｍ以下の範囲内であってｄが２ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲内
これらの各場合において、式（１）に代入するγｋの値として、例えば、Ｒ＊１０１ｓｅｃ－１、Ｒ＊１０２ｓｅｃ－１、Ｒ＊１０３ｓｅｃ－１、Ｒ＊１０４ｓｅｃ－１およびＲ＊１０５ｓｅｃ－１（Ｒは１以上５以下の数）の５つを採用したとすると、算出される５つのＶkの値のうちの少なくとも３つは、０．０５ｍｍ・ｓｅｃ－１以上２００ｍｍ・ｓｅｃ－１以下の範囲内に入る。
（ａ）Ｄが１２ｍｍ以上２２ｍｍ以下の範囲内であってｄが１ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲内
（ｂ）Ｄが２３ｍｍ以上２７ｍｍ以下の範囲内であってｄが１ｍｍ以上４ｍｍ以下の範囲内
（ｃ）Ｄが２８ｍｍ以上３２ｍｍ以下の範囲内であってｄが１．５ｍｍ以上４ｍｍ以下の範囲内
（ｄ）Ｄが３３ｍｍ以上３９ｍｍ以下の範囲内であってｄが１．５ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲内
（ｅ）Ｄが４０ｍｍ以上６０ｍｍ以下の範囲内であってｄが２ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲内
これらの各場合において、式（１）に代入するγｋの値として、例えば、Ｒ＊１０１ｓｅｃ－１、Ｒ＊１０２ｓｅｃ－１、Ｒ＊１０３ｓｅｃ－１、Ｒ＊１０４ｓｅｃ－１およびＲ＊１０５ｓｅｃ－１（Ｒは１以上５以下の数）の５つを採用したとすると、算出される５つのＶkの値のうちの少なくとも３つは、０．０５ｍｍ・ｓｅｃ－１以上２００ｍｍ・ｓｅｃ－１以下の範囲内に入る。
【0064】
なお、式（１）に代入するγｋ、ｄおよびＤの値によっては、Ｖkとして切りの良い数字が得られないこともある。この場合は、算出されたＶｋの値の範囲に応じた丸めを制御装置７に実行させてもよい。例えば、Ｖｋの計算結果が１未満であれば計算結果を０．０１の位で四捨五入し、１以上１０未満の範囲内であれば０．１の位で四捨五入し、１０以上であれば１の位で四捨五入してもよい。そのうえで、所定範囲内（この場合は、例えば０．１ｍｍ・ｓｅｃ－１以上２００ｍｍ・ｓｅｃ－１以下の範囲内）の値をＶｋとして採用し、粘度測定の際の射出速度の候補として自動で設定されるようにしてもよい。図１０は、上述のＲの値を５に等しいとし、γｋとして、５＊１０１ｓｅｃ－１、５＊１０２ｓｅｃ－１、５＊１０３ｓｅｃ－１、５＊１０４ｓｅｃ－１および５＊１０５ｓｅｃ－１の５つの値を採用し、ｄ＝２ｍｍ、Ｄ＝１６ｍｍとしたときの例である。ただし、図１０では、適当な丸めを実行した後に小さな値から順に「射出速度１」～「射出速度４」の欄に設定値が入力されている。γｋの値が５＊１０５ｓｅｃ－１のとき、Ｖｋは上述の範囲外となるので、ここでは、「射出速度５」の欄は、数字の入らないブランクとされている。
【0065】
このように、本発明の実施形態に係る粘度測定方法は、制御装置７により、所定の関係式、例えば上述の関係式（１）に基づいてＶｋを算出し、所定範囲内にあるＶｋの値を粘度測定の際の射出速度に自動設定する工程を含む。粘度測定の際の射出速度を自動で算出し、かつ、粘度測定に適当な射出速度の値を選択的に自動で設定するようにしたことにより、オペレータの経験および勘によらない、精度に優れた粘度測定を実行し得る。なお、測定条件入力フォーム８１１に例えば「自動入力ボタン」を設けてもおいてよい。オペレータが自動入力ボタンを押下することにより、予め設定されたせん断速度γｋに基づいて制御装置７によって算出された射出速度Ｖｋの値が粘度測定の際の射出速度の候補として「射出速度１」～「射出速度５」の欄に自動で入力されるようにしてもよい。
【0066】
オペレータは、ＧＵＩ８上に表示された射出速度の候補のうちの１つを選択する。例えば、「射出速度１」～「射出速度５」の欄（図１０に示す例であれば、「射出速度１」～「射出速度４」の欄）に表示された射出速度のうちの１つをオペレータがタッチすることにより、射出駆動装置４３に渡すべきＶｋの値が演算装置７１に取得される。所定範囲内にあるＶｋの値を選択的に表示装置７４上に表示させることにより、粘度測定に不適当な射出速度をオペレータが誤って選択してしまうことを防止できる。
【0067】
オペレータによって射出速度が選択され、ＧＵＩ８の測定開始ボタン８３が押下されると、制御装置７は、選択された射出速度Ｖｋで射出軸４２が駆動されるように射出駆動装置４３に制御信号を送る。すなわち、入力されたデータおよび設定値に基づき、成形材料が粘度測定ユニット５から射出されて成形材料の粘度測定が実行される。
【0068】
射出シリンダ４１内部で射出軸４２の先端が射出速度Ｖｋの下でノズルシリンダ４５に向けて移動させられることにより、射出シリンダ４１内部の成形材料がノズルシリンダ４５を介して測定シリンダ５０内部の流路に向けて送り出される。射出成形機１の射出部４は、射出駆動装置４３に加えて、エンコーダ４４（図９参照）を有していてもよい。エンコーダ４４は、射出軸４２としてのプランジャの、射出シリンダ４１内での軸方向に沿った位置を読み取るセンサである。エンコーダ４４で読み取った、射出軸４２の位置情報と、例えばタイマーによる計時とにより、射出軸４２の移動速度（射出速度に相当）を算出可能である。上述の式（３）を利用した粘度の算出には、設定値としての射出速度Ｖｋを用いてもよいし、エンコーダ４４の出力に基づいて算出した射出速度の実測値を用いてもかまわない。
【0069】
（測定シリンダ内を流れる成形材料の圧力値を取得する工程Ｓ２）
測定シリンダ５０内部の流路に導入された成形材料は、圧力センサ６１が取り付けられた前部シリンダ５２を含む測定シリンダ５０を介して、前部シリンダ５２に取り付けられたキャピラリーダイに流入する。ここでは、測定シリンダ５０に導入された成形材料は、流路５１１、５２１および６４１を順に通過して（図５参照）、第２のキャピラリーダイ６３に到達する。
測定シリンダ５０内部の流路に導入された成形材料は、圧力センサ６１が取り付けられた前部シリンダ５２を含む測定シリンダ５０を介して、前部シリンダ５２に取り付けられたキャピラリーダイに流入する。ここでは、測定シリンダ５０に導入された成形材料は、流路５１１、５２１および６４１を順に通過して（図５参照）、第２のキャピラリーダイ６３に到達する。
【0070】
本実施形態における粘度の算出では、粘度測定ユニット５内を流れる成形材料の圧力の実測値が用いられる。成形材料が前部シリンダ５２の流路５２１を通過する過程で、制御装置７は、圧力センサ６１により、流路５２１を流れる成形材料の圧力の測定値を取得することができる。なお、圧力センサ６１によって検出される圧力値は、成形材料の射出中に変動し得る。粘度の算出に使用する圧力値としては、検出される圧力値がほぼ一定になった時点の値を採用してよい。あるいは、射出軸４２の駆動開始から一定期間経過後の所定の期間の時間的平均であってもよい。射出の後半では、成形材料の圧力はほぼ一定の範囲に収まることが期待されるからである。
【0071】
なお、測定シリンダ５０中の流路における圧力センサ６１の取り付け位置は、第１のキャピラリーダイ６２および第２のキャピラリーダイ６３よりも上流側であればよい。ただし、第１のキャピラリーダイ６２および第２のキャピラリーダイ６３のなるべく近くに圧力センサ６１が位置していることが有利である。本実施形態では、圧力センサ６１は、第１穴部５２５に固定されることにより、前部シリンダ５２の流路５２１内を流れる成形材料の圧力を測定するようにされている。
【0072】
（射出速度Ｖｋに応じた粘度ηｋを算出する工程Ｓ３）
制御装置７の演算装置７１は、圧力センサ６１によって得られる測定値を受け取り、上述の関係式（３）および（４）に基づき、現在選択されている射出速度Ｖｋの値に応じた粘度ηｋを算出する。制御装置７は、計算によって得られた粘度ηｋの値をオペレータに提示する。図１０に示す例では、粘度ηｋの値が、圧力の測定に使用した射出速度Ｖｋの値およびせん断速度γｋの値とともに測定結果表示テーブル８１２の「今回」の行に表示されている。測定結果表示テーブル８１２は、ＧＵＩ８のうち、現在の粘度測定によって得られたデータと、その時の測定に用いたパラメータとが表示させられる部分である。
制御装置７の演算装置７１は、圧力センサ６１によって得られる測定値を受け取り、上述の関係式（３）および（４）に基づき、現在選択されている射出速度Ｖｋの値に応じた粘度ηｋを算出する。制御装置７は、計算によって得られた粘度ηｋの値をオペレータに提示する。図１０に示す例では、粘度ηｋの値が、圧力の測定に使用した射出速度Ｖｋの値およびせん断速度γｋの値とともに測定結果表示テーブル８１２の「今回」の行に表示されている。測定結果表示テーブル８１２は、ＧＵＩ８のうち、現在の粘度測定によって得られたデータと、その時の測定に用いたパラメータとが表示させられる部分である。
【0073】
上述の、圧力の測定および粘度の算出は、射出速度の設定を変えて複数回実行され得る。本発明の典型的な実施形態では、所定範囲内にあるＶｋの値のそれぞれ毎に圧力の測定および粘度の算出を行う。図１０に示す例であれば、制御装置７は、「射出速度１」～「射出速度４」の欄に示された射出速度毎に射出駆動装置４３を動作させ、各射出速度の下での圧力の測定および粘度の算出を実行する。すなわち、Ｖｋの値に応じた少なくとも４つの測定結果が得られる。制御装置７は、射出速度Ｖｋ、せん断速度γｋおよび粘度ηｋの値を測定毎に測定結果表示テーブル８１２に一覧表示する。
【0074】
このように、本実施形態では、予め設定された３つ以上のせん断速度の値γｋを記憶装置７２に保持させておき、例えばダイのキャピラリーの内径ｄを入力すれば、射出軸４２の仕様に応じた複数の射出速度が自動で入力されるようにしている。そのため、適切なせん断速度をオペレータが選んで射出速度を都度計算して入力するという手間を省くことができる。また、せん断速度γｋとして、オペレータの経験または勘によらない値を予め用意しておくようにしているので、裏付けのある数値が粘度測定の際の射出速度Ｖｋの算出に使用されることになり、測定条件のオペレータ毎のばらつきを排除し得る。すなわち、オペレータに依存しない、より精度の良い粘度測定を実現し得る。また、他のオペレータによって過去に得られた粘度の測定結果との比較も容易になる。
【0075】
なお、例えばダイのキャピラリーの内径ｄと、適切な射出速度Ｖｋの値とを対応付けてテーブルの形で記憶装置７２に保持させておき、そのテーブルの参照により、ｄの値に応じた射出速度Ｖｋが自動で入力されるようにすることも可能である。しかしながら、本実施形態のように、キャピラリーの内径ｄの入力を受けて射出速度Ｖｋを演算装置７１に算出させるようにすることにより、これまでにない仕様のキャピラリーダイを新たに使用するような場合であっても、適切な射出速度を自動で提示させることができるという利点が得られる。
【0076】
粘度ηｋの測定結果が得られたら、粘度ηｋの値と、せん断速度の値γｋとの関係を示すグラフを制御装置７に描画させるようにしてもよい。図１０に示す例において、ＧＵＩ８は、選択ボタン８５１、選択解除ボタン８５２およびグラフ描画ボタン８６を含んでいる。オペレータは、例えば、測定結果表示テーブル８１２に表示されたデータの１以上の行に対するタップ操作により、それらの行を仮選択することができる。次に、測定結果表示テーブル８１２の１以上の行が仮選択された状態でオペレータが選択ボタン８５１を押下することにより、仮選択された行が選択される。なお、選択解除ボタン８５２は、この時の選択を解除するためのボタンである。測定結果表示テーブル８１２中の１以上の行が選択された状態でグラフ描画ボタン８６が押下されると、制御装置７は、選択された行のデータに基づき、せん断速度の値γｋと、粘度ηｋの値との関係を示すグラフを描画して表示装置７４上に表示させる。例えば、制御装置７は、グラフ描画ボタン８６の押下を検出して、両対数の、あるいは、片対数のレオロジー曲線（フローカーブと呼ばれることもある）をオペレータに提示する。
【0077】
図１２は、グラフ描画ボタン８６の押下により操作盤のタッチパネルに表示されるグラフの一例を示す。図１２は、相異なる３つの射出速度Ｖｋの下での粘度ηｋの測定結果をグラフの形で表示させた例である。図１２に示すグラフの横軸は、せん断速度γｋを表し、縦軸は、粘度ηｋを表している。
【0078】
図１２に例示するように、粘度ηｋの測定結果をせん断速度γｋ（あるいは射出速度Ｖｋ）に対応付けた形でグラフとしてオペレータに提示させることにより、オペレータは、成形の現場において成形材料の粘度特性を視覚的に、および、直感的に把握することが可能になる。すなわち、オペレータは、成形のたびに粘度を測定することなく、成形材料の粘度特性を容易に把握することができるようになる。グラフのデータは、例えば画像データとして、記憶装置７２の補助記憶装置またはフラッシュメモリ等の外部記憶媒体７５（図９参照）に保存可能であってもよい。
【0079】
図１２に示すように、ある１つのダイについて、粘度の測定に使用されるＶｋの値が３つ以上であること、言い換えれば、プロットされる点が３つ以上あることが好ましい。せん断速度の値γｋを横軸に、粘度ηｋを縦軸にとったときに少なくとも直線でのフィッティングが可能になるからである。プロットされる点が４つ以上であってもよい。この場合、曲線回帰が可能になる。
【0080】
このように、粘度特性をグラフの形でオペレータに提示するには、少なくとも３つの異なる値の射出速度の下での成形材料の粘度測定が必要になる。このとき、粘度の測定に使用する射出速度の値に偏りがないこと、言い換えれば、粘度の測定の際に使用する射出速度の設定値が適切に分散していることが望ましい。このような、粘度測定に適した複数の射出速度を設定するには、通常、オペレータに高度な知識が要求される。そのため、経験の浅いオペレータにとっては、成形材料の粘度特性をグラフの形で取得することは、それほど容易なことではない。また、熟練したオペレータであっても、３つ以上の有効かつ互いに異なる射出速度を求めることは、煩雑であり、手間と時間を要する作業である。
【0081】
しかしながら、本発明の実施形態によれば、上述したように、予め設定された３つ以上のせん断速度の値γｋに基づき、これらγｋに応じた複数の射出速度が自動で設定されるようにしている。そのため、オペレータによる煩雑な計算の必要を排しながらも適切な射出速度の下での粘度の測定を実現でき、成形材料の粘度特性を示すグラフをオペレータの熟練度によらずに取得することが可能である。
【0082】
制御装置７は、過去の粘度測定によって得られたデータに基づくグラフを描画可能に構成されていてもよい。図１０に例示する構成において、ＧＵＩ８は、測定結果表示テーブル８１２に加えて、過去の粘度測定によって得られたデータを射出速度毎に一覧表示する読込結果表示テーブル８１３を含んでいる。図１０に示すように、ここでは、ＧＵＩ８は、データ読込ボタン８４１も含んでおり、制御装置７は、データ読込ボタン８４１の押下を検出すると、記憶装置７２の補助記憶装置または外部記憶媒体７５に保存されているデータを参照してそれらを読込結果表示テーブル８１３に表示させる。
【0083】
オペレータは、測定結果表示テーブル８１２中のデータの選択と同じ要領で、読込結果表示テーブル８１３中のデータを選択できる。なお、測定結果表示テーブル８１２および読込結果表示テーブル８１３からのデータの選択において、仮選択のステップが省略されてもよい。例えば、これらテーブルへのオペレータによるタップ操作等により、テーブル中の行をオペレータが直接に選択できるようにしてもよい。この場合、選択ボタン８５１は、ＧＵＩ８から省略され得る。
【0084】
読込結果表示テーブル８１３の複数の行が選択された状態でグラフ描画ボタン８６がオペレータによって押下されたことを検出すると、制御装置７は、選択された行のデータに基づき、過去の粘度測定の結果をグラフの形で表示装置７４上に表示させる。このとき、読込結果表示テーブル８１３に含まれるデータに加えて、測定結果表示テーブル８１２に含まれるデータをも選択できるようにし、測定結果に係る複数のグラフを１つの画面に重畳して表示させるようにしてもよい。
【0085】
図１３は、直近の測定結果を示すグラフと、過去の測定結果を示すグラフとを重畳させた形で表示させた例を示す。図１３に示す例では、射出速度を共通としながらも、例えば異なるヒータ温度の下での測定で得られたデータがグラフＣ１～Ｃ３として画面に表示されている。このように、本実施形態によれば、測定時の条件が異なるデータ間、例えば測定日違いデータ間での粘度の比較も容易であり、材料のロット違い等による成形材料の振る舞いの差異等も視覚的に把握することが可能になる。また、射出成形機１の各部のヒータ温度の調節等により、成形材料の振る舞いを、良好な結果が得られた過去の成形時における振る舞いに近づけること（成形条件のチューニング）も容易になる。したがって、より適した条件を選択しての量産が可能になる。
【0086】
（成形材料の排出先の切り替え）
図５および図６を参照しながら説明したように、本実施形態では、流路切替ピン取付孔５２２内に配置された流路切替ピン６４を測定シリンダ５０の軸周りに回転させて流路６４１の出口の向きを変えることにより、成形材料の排出先を複数のダイの間で変えることができる。本発明の実施形態に係る射出成形機１によれば、射出部４に大きな変更を加えること無く、成形材料の排出先を複数のダイの間で容易に切り替えることができる。例えばバーグレー補正を実施しようとする場合には、粘度の算出にあたり、２回の圧力測定が必要となる上、ダイの切り替えが必要である。以下に説明するように、本発明の実施形態によれば、粘度測定のための装置を複数台用意する必要なく、射出成形機１上で比較的容易にバーグレー補正を実施し得る。
図５および図６を参照しながら説明したように、本実施形態では、流路切替ピン取付孔５２２内に配置された流路切替ピン６４を測定シリンダ５０の軸周りに回転させて流路６４１の出口の向きを変えることにより、成形材料の排出先を複数のダイの間で変えることができる。本発明の実施形態に係る射出成形機１によれば、射出部４に大きな変更を加えること無く、成形材料の排出先を複数のダイの間で容易に切り替えることができる。例えばバーグレー補正を実施しようとする場合には、粘度の算出にあたり、２回の圧力測定が必要となる上、ダイの切り替えが必要である。以下に説明するように、本発明の実施形態によれば、粘度測定のための装置を複数台用意する必要なく、射出成形機１上で比較的容易にバーグレー補正を実施し得る。
【0087】
バーグレー補正は、ダイのキャピラリーの入口および出口で生じる圧力損失を考慮して真のせん断応力τを求めるための補正である。成形材料の粘度をより正確に知りたい場合は、バーグレー補正を実施することが有利である。上述したように、ＧＵＩ８は、モード切替ボタン８２を含んでいる。制御装置７は、モード切替ボタン８２の押下により、図１０に示す「シンプル測定モード」から、図１４に示す「バーグレー補正モード」に画面を遷移させるように構成されていてもよい。このように、射出成形機１の「測定モード」は、２以上のモードを有していてもよい。射出成形機１の「測定モード」は、後述するラビノビッチ補正を実施するモードをさらに有していてもよい。
【0088】
図１４に例示する、「バーグレー補正モード」の測定条件入力フォーム８１１は、「ダイ長さ」の入力欄を２つ有している。例えば、上述の第１のキャピラリーダイ６２および第２のキャピラリーダイ６３が測定シリンダ５０に取り付けられている場合、２つの「ダイ長さ」の入力欄に、第１キャピラリー６２１の有効長Ｌ１と、第２キャピラリー６３１の有効長Ｌ２とを入力する。
【0089】
キャピラリーを成形材料が通過する時、一般に、キャピラリーの入口、内部および出口で圧力損失が発生する。キャピラリーダイ使用時の成形材料の圧力値Ｐから、そのキャピラリーの有効長が仮に０ｍｍであるとしたときの推定圧力Ｐ０を差し引くことにより、キャピラリー入口およびキャピラリー出口における圧力損失が発生しなかったと仮定したときの圧力値（Ｐ－Ｐ０）を推定できる。このとき、バーグレー補正を考慮した真のせん断応力τは、以下の式（６）で表される。
【数6】
【0090】
ここで、推定圧力Ｐ０は、あるキャピラリーダイを使用した時に得られる圧力値と、そのダイとは異なる仕様の他のあるキャピラリーダイを使用した時に得られる圧力値とが分かれば求めることができる。例えば、上述の第１のキャピラリーダイ６２を使用した時の成形材料の圧力値がＰ１、第２のキャピラリーダイ６３を使用した時の成形材料の圧力値がＰ２であったとすれば、第１のキャピラリーダイ６２に関する推定圧力Ｐ０を下記の式（７）により求めることができる。
【数7】
【0091】
上記の式（７）から明らかなとおり、バーグレー補正を行う場合には、使用するダイを切り替えて少なくとも２回の圧力測定を行い、第１のキャピラリーダイ６２使用時の圧力値Ｐ１と、第２のキャピラリーダイ６３使用時の圧力値Ｐ２とを把握しておく必要がある。したがって、バーグレー補正を行いたい場合には、使用するダイを簡便に切り替えられると有益である。
【0092】
図５を参照しながら説明したように、本発明の実施形態によれば、成形材料の排出先を第１のキャピラリーダイ６２および第２のキャピラリーダイ６３の間で簡便に切り替えることができる。すなわち、図６から理解されるように、第２穴部５２６から位置決めロッド６６を抜き、流路切替ピン６４を適切な角度だけ回転させてから、もう１つの第２穴部５２６から位置決めロッド６６を挿入して位置決めロッド６６の先端を流路切替ピン６４の凹部６４３に差し込む。これにより、成形材料の排出先を第２のキャピラリーダイ６３から第１のキャピラリーダイ６２に切り替えることができる。
【0093】
まず、成形材料の排出先を第２のキャピラリーダイ６３として成形材料の圧力値Ｐ２を取得する。圧力値Ｐ２の取得が完了したら、例えば、制御装置７は、ダイの切り替えを促すメッセージを操作盤のタッチパネルに表示させる。オペレータは、流路切替ピン６４の向きを切り替えて、成形材料の排出先を他方のダイ（ここでは第１のキャピラリーダイ６２）に切り替える。制御装置７は、例えばオペレータからの入力により、ダイの切り替えの完了を受けて、先ほどと同一の射出速度Ｖｋの下で、第１のキャピラリーダイ６２を使用した、成形材料の圧力の測定を実行する。
【0094】
成形材料の排出先を第１のキャピラリーダイ６２に切り替えて成形材料を第１のキャピラリーダイ６２の第１キャピラリー６２１に流すことにより、圧力センサ６１によって成形材料の圧力値Ｐ１を取得できる。したがって、射出成形機１自体に大きな変更を加えることなく、簡易な操作でバーグレー補正を実施し得る。このように、成形材料の圧力値を取得する工程は、それぞれが測定シリンダ５０を介した成形材料の導入先である２以上のダイを切り替えて個別に圧力値を取得する工程を含んでいてもよい。なお、第２キャピラリー６３１の内径ｄ２と第１キャピラリー６２１の内径ｄ１とが相違する場合には、キャピラリー毎に適切な射出速度Ｖｋが自動設定され得る。
【0095】
ダイの切り替えは、相異なる仕様の２つのキャピラリーダイ間の切り替えに限定されない。粘度測定ユニット５は、例えば、成形材料の排出先をキャピラリーダイと、断面矩形状のスリットを有するスリットダイとの間で切り替え可能に構成されてもよい。あるいは、粘度測定ユニット５は、成形材料の排出先を複数のスリットダイの間で切り替え可能に構成されてもよい。
【0096】
本実施形態では、前部シリンダ５２のダイ取付孔５２４の内壁に雌ねじ部が形成されている。すなわち、ダイ取付孔５２４の雌ねじ部に対応した形状の雄ねじ部を外周面に有するスリットダイを第１のキャピラリーダイ６２または第２のキャピラリーダイ６３に代えて前部シリンダ５２に取り付けることも容易である。
【0097】
キャピラリーダイに代えてスリットダイを使用して粘度を測定する場合、見かけのせん断応力τａｐは、スリットの有効長をＬ（単位はｍｍ）とすれば、上述の式（４）に代えて下記の式（８）から算出できる（ここでは、簡単のために、スリットの流入角は１８０°であるとする。）。下記の式（８）中、Ｐｓは、スリットダイ使用時の成形材料の圧力値（単位はＰａ）である。また、下記の式（８）中、Ｈは、スリット長さ（単位はｍｍ）を表し、Ｂは、スリット幅（単位はｍｍ）を表す。なお、本明細書における「スリット長さ」および「スリット幅」は、ＪＩＳ Ｋ ７１９９：１９９９における「スリットのすき間」および「スリットの幅」にそれぞれ対応する。
【数8】
【0098】
見かけのせん断速度γａｐを表す式としては、上述の式（５）に代えて下記の式（９）を用いればよい。
【数9】
【0099】
上記式（９）中の見かけのせん断速度γａｐとして、予め設定されるせん断速度γｋを用いれば、結局、下記の関係式（２）を得る。
【数2】
【0100】
キャピラリーダイを適用する場合と同様に、制御装置７は、せん断速度γｋを用いて上記式（２）に基づき算出される射出速度Ｖｋのうち、所定範囲内にあるＶｋの値を粘度測定の際の射出速度に自動設定する。また、制御装置７は、それらＶｋから選択された射出速度の下で射出駆動装置４３を動作させ、圧力センサ６１からの測定値を受け取ることにより、上述の式（３）から、Ｖｋに応じた粘度ηｋを算出することができる。
【0101】
仕様の異なる２つのスリットダイを用いてバーグレー補正を行う場合には、上述の式（６）に代えて下記の式（１０）を適用して真のせん断応力τを求めればよい。式（１０）中の推定圧力Ｐ０を求めるには、上述の式（７）中のＰ１およびＰ２を第１のスリットダイ使用時の成形材料の圧力値および第２のスリットダイ使用時の成形材料の圧力値にそれぞれ読み替え、Ｌ１およびＬ２（Ｌ２＜Ｌ１であるとする。）を第１のスリットダイのスリットの有効長および第２のスリットダイのスリットの有効長にそれぞれ読み替えればよい。
【数10】
【0102】
複数のダイを切り替えて使用する場合、同じ射出速度Ｖｋの下であっても、キャピラリーまたはスリットの幾何学的形状の違いによって実際のせん断速度の大きさは変化し得る。図１２および図１３を参照しながら説明した例のように粘度の測定結果をグラフにしてオペレータに提示する場合には、射出速度Ｖｋの算出に用いるせん断速度γｋの値を複数のダイの間で揃えておくと測定結果の比較が容易になるので便宜である。
【0103】
制御装置７は、例えばオペレータによる選択により、バーグレー補正に代えて、あるいは、バーグレー補正に加えて、ラビノビッチ（Ｒａｂｉｎｏｗｉｔｓｃｈ）補正を行うように構成されてもよい。バーグレー補正およびラビノビッチ補正の少なくとも一方、好ましくは両方を行うことにより、より正確な粘度測定を行うことができる。
【0104】
上述した見かけのせん断速度γａｐは、測定対象である成形材料の構造粘度指数ｎが１であるとき、すなわち、成形材料がニュートン流体であった場合のせん断速度の値である。しかしながら、実際の成形材料は、一般に非ニュートン流体であるので、真のせん断速度γと見かけのせん断速度γａｐとの間には、ずれが生じる。ラビノビッチ補正は、構造粘度指数ｎによって定まる所定の係数を見かけのせん断速度γａｐに乗じることにより、真のせん断速度γを得る補正である。
【0105】
キャピラリーダイを用いた場合の、ラビノビッチ補正により得られる真のせん断速度γは、以下の式（１１）で表される。スリットダイを用いた場合であれば、ラビノビッチ補正により得られる真のせん断速度γは、以下の式（１２）で表される。
【数11】
【数12】
【0106】
ここで、構造粘度指数ｎは、下記の式（１３）により求められる。
【数13】
【0107】
バーグレー補正およびラビノビッチ補正により、それぞれ、真のせん断応力τおよび真のせん断速度γが得られる。このとき、真の粘度ηは、τをγで除した値（τ／γ）として求まる。ラビノビッチ補正は、常に実施されてもよいし、ラビノビッチ補正の実施の有無をオペレータが任意に切り替え可能とされていてもよい。計算コストおよびメモリスペースの節約を優先する場合には、ラビノビッチ補正が省略されてもよい。なお、バーグレー補正を行わずにラビノビッチ補正のみ行う場合には、真のせん断応力τに代えて、見かけのせん断応力τａｐを計算に用いればよい。
【0108】
このように、本実施形態では、成形材料の導入先を流路切替ピン６４の向きに応じて２つの流路５２３の間で切り替えることが可能であり、粘度測定ユニット５は、粘度の測定に使用するダイを択一的に選択可能に構成されている。上述した例では、流路切替ピン６４は、工具を利用して手動で回転可能とされている。しかしながら、この例に限定されず、流路切替ピン６４は、油圧シリンダもしくは空気圧シリンダ、または、電動モータ等の任意のアクチュエータにより、流路切替ピン取付孔５２２内において自動で回転可能とされてもよい。流路切替ピン６４の回転によるダイの切り替えは、制御装置７により制御されてもよい。制御装置７の制御によって流路切替ピン６４の回転が自動で実行されるようにすることにより、粘度測定の途中でのオペレータによる手動での切り替えが不要となるので、粘度測定をより効率よく行うことができる。
【0109】
粘度測定ユニット５の使用は、複数種のダイを切り替えて粘度測定を行う場合に特に有効である。ここでは、有効長のみが異なる２種類のダイが粘度測定ユニット５に取り付けられた例を主に説明したが、この例に限定されず、バーグレー補正を行うにあたり、有効長以外の仕様の異なる複数のダイを使用してもよい。
【0110】
バーグレー補正を行わない場合であっても、仕様の異なる複数のダイを切り替えて粘度測定を実行することが有利になることもあり得る。例えば、ある成形材料についてせん断速度と粘度との関係を調べる場合、射出速度を変えて複数回の粘度測定を行うことになる。しかしながら、射出成形機の仕様上の制約により、使用可能な射出速度には上限および下限が存在し、射出成形機の仕様によっては所望のせん断速度を実現できない場合がある。このような場合、キャピラリーダイの場合には、キャピラリー内径の異なるダイに切り替えることにより、スリットダイの場合には、スリット長さおよびスリット幅の少なくとも一方が異なるダイに切り替えることにより、所望のせん断速度の下での粘度測定が可能になり得る。
【0111】
なお、図４および図６に例示するように、粘度測定ユニット５がノズルシリンダ４５を介して射出シリンダ４１に取り付けられた状態においてダイ取付孔５２４がおおむね下方を向くようにされていると、ダイから排出される成形材料を回収しやすく（成形材料が飛散しにくく）、有益である。図６から理解されるように、正面視において、ダイ取付孔５２４の中心軸に平行な直線と、前部シリンダ５２の中心を通る鉛直線とのなす角度が４０°程度以下であることが好ましい。前部シリンダ５２の中心を通る鉛直線は、重力の方向に平行な直線である。
【0112】
粘度測定ユニット５は、前部シリンダ５２と後部シリンダ５１とがカバーナット５３１によって一体とされて射出シリンダ４１に取り付けられてもよいし、ノズルシリンダ４５を介して後部シリンダ５１を射出シリンダ４１に取り付けた後で後部シリンダ５１に前部シリンダ５２が一体とされることにより完成させられてもよい。前部シリンダ５２と後部シリンダ５１とを結合する締結手段５３として、カバーナット５３１に代えてボルト等が適用されてもよい。流路切替ピン６４をはじめとする、前部シリンダ５２に取り付けられる各部材は、前部シリンダ５２と後部シリンダ５１とが一体とされた後に前部シリンダ５２に取り付けられてもよいし、これらが一体とされる前に前部シリンダ５２に取り付けられていてもよい。
【0113】
＜４．その他＞
以上のとおり、本発明の実施形態によれば、複数のダイを取り付け可能に構成され、かつ、成形材料の排出先をこれらの間で択一的に切り替えることが可能に構成された粘度測定ユニット５を用いて、オペレータの経験または勘に依存しない形で精度良く粘度の値を取得可能である。以下、射出成形機１の構成例の他の部分を簡単に説明する。
以上のとおり、本発明の実施形態によれば、複数のダイを取り付け可能に構成され、かつ、成形材料の排出先をこれらの間で択一的に切り替えることが可能に構成された粘度測定ユニット５を用いて、オペレータの経験または勘に依存しない形で精度良く粘度の値を取得可能である。以下、射出成形機１の構成例の他の部分を簡単に説明する。
【0114】
図９を参照する。制御装置７は、成形材料の粘度の算出のほか、射出成形機１の各部の動作の制御を実行する。より詳細には、制御装置７は、射出成形時および粘度測定時に、図１に示す、射出ユニット１０の可塑化スクリュ駆動装置２７、逆止装置２５および射出駆動装置４３の動作を制御して、成形材料の溶融、計量および射出を実行させる。
【0115】
制御装置７は、ヒータ２９、４７、４８、６７および６８の制御により、可塑化シリンダ２１、射出シリンダ４１、ノズルシリンダ４５、射出ノズル４６、粘度測定ユニット５を所望の温度に加熱する。ただし、実際の製品の成形の際に使用する成形モードが選択されている時は、ヒータ６７、６８は使用されず、粘度測定モードが選択されている時は、ヒータ４８は使用されない。射出成形機１の各部に配置されたこれらヒータ２９、４７、４８、６７、６８は、熱電対等の温度センサを有し得る。ヒータ２９、４７、４８、６７および６８は、温度センサにより取得された測定値に基づき制御装置７によってフィードバック制御されてもよい。
【0116】
図１を参照しながら説明したように、射出成形機１は、射出ユニット１０に加えて、成形材料が注入される金型の開閉と型締とを行う型締ユニット８も有する。型締ユニット８は、金型を保持するとともに、金型を開閉および型締め可能に構成され、成形材料の注入時、金型を閉じて所定の型締め力を金型に付与する。射出ノズル４６から金型のキャビティ内に射出された成形材料が冷却された後、型締ユニット８は、金型を開いて成形品を排出し、金型を再度閉じる。型締ユニット８には、直圧式やトグル式等の公知の構成を採用できる。
【0117】
射出ユニット１０は、成形材料の射出において、ポリマー顆粒を可塑化させ、所定量を計量した後に、射出ノズル４６または粘度測定ユニット５から成形材料を射出する。原料としてのポリマー顆粒は、ホッパー２１１から可塑化シリンダ２１に投入される。本明細書における「成形材料」は、ポリマー顆粒に限定されず、射出成形機によって射出可能な材料を広く包含する。本明細書における「成形材料」には、樹脂を主とする材料のほか、バインダーとしての樹脂を金属粉末に添加したＭＩＭ材、バインダーとしての樹脂をセラミック粉末に添加したＣＩＭ材も含まれる。成形材料は、熱可塑性であってもよいし、熱硬化性であってもよい。熱硬化性の成形材料の例は、熱硬化性液状材料であるＬＩＭ材である。
【0118】
可塑化シリンダ２１は、中空の筒体であり、バンドヒータ等のヒータ２９によって所定の温度に加熱される。可塑化シリンダ２１内に供給された成形材料は、ヒータ２９からの熱と、可塑化スクリュ２３の回転によるせん断熱とによって溶融させられ、可塑化スクリュ２３の回転に伴って可塑化シリンダ２１の前方へと送られる。
【0119】
可塑化部２の可塑化スクリュ駆動装置２７は、可塑化スクリュ２３を回転させる任意のアクチュエータであり、例えば油圧モータまたは電動モータである。図１および図２に例示する構成において、可塑化部２は、逆止装置２５も有する。逆止装置２５は、可塑化スクリュ２３を軸方向に沿って前進させる任意のアクチュエータであり、例えば油圧シリンダもしくは空気圧シリンダ、または、電動シリンダである。逆止装置２５は、成形材料の計量完了時に可塑化スクリュ２３を前進させて可塑化スクリュ２３の先端によって流路を塞ぐことにより、射出時の成形材料の可塑化シリンダ２１内部への逆流を防止する機能を有する。
【0120】
可塑化部２から送り出された成形材料は、可塑化部２と射出部４とを接続するジャンクション３と、ノズルシリンダ４５とを介して射出部４の射出シリンダ４１に導入される。射出シリンダ４１は、バンドヒータ等のヒータ４７によって所定の温度に加熱される中空の筒体である。ジャンクション３も、ヒータによって所定の温度に加熱され得る。
【0121】
射出シリンダ４１に送られた成形材料は、射出シリンダ４１の内部において射出軸４２の前方に一時的に貯留されることにより、所望の量に計量される。上述したように、ここでは、射出軸４２は、射出シリンダ４１内に往復動作自在に設けられた略円柱状のプランジャである。
【0122】
成形材料の計量後、逆止装置２５により可塑化シリンダ２１の内部で可塑化スクリュ２３が前進させられ、可塑化スクリュ２３先端が、可塑化シリンダ２１とジャンクション３とを結ぶ流路を閉塞する。可塑化スクリュ２３の前進によって可塑化部２への成形材料の逆流が防止された後、射出軸４２が前進し、ノズルシリンダ４５を経由して射出ノズル４６へと成形材料が送られる。このようにして、成形材料が射出ノズル４６から射出される。
【0123】
粘度測定モードでは、射出ノズル４６に代えて粘度測定ユニット５が射出ユニット１０に装着された状態で、成形モードの選択時と同様に、成形材料の溶融、計量および射出が行われる。本実施形態において、粘度測定時の計量値は、射出ユニット１０で計量可能な最大値とされる。すなわち、成形材料の計量時、射出軸４２は、限界位置に達するまで後退させられる。ただし、計量の設定値は、計量可能な最大値に限定されず、安定した測定が行える範囲内で適宜に決定されてよい。
【0124】
射出軸４２によって押し出された成形材料は、ノズルシリンダ４５を通り、粘度測定ユニット５内部の流路５１１、流路５２１、流路６４１および流路５２３を順に通過して、複数のダイのうちの１つから排出される。このとき、圧力センサ６１により、流路５２１内を流れる成形材料の圧力が測定される。
【0125】
【0126】
ここでは、粘度測定モードのＧＵＩ８は、測定結果表示テーブル８１２と、読込結果表示テーブル８１３とを含んでいる。上述したように、測定結果表示テーブル８１２は、現在の粘度測定によって得られたデータと、その時の測定に用いたパラメータとが表示させられる部分である。
【0127】
測定条件入力フォーム８１１は、粘度の算出にあたって必要なデータおよび粘度測定に係る設定値の入力欄を有する。上述した例では、オペレータは、入力装置７３としてのタッチパネルを介して、ダイの仕様（例えばキャピラリーダイの場合にはキャピラリーの内径および有効長）、任意に設定可能な測定名等を入力する。ただし、本実施形態では、射出速度の欄には、予め設定された複数のせん断速度γｋに対応した複数のＶｋが自動で入力されるようにされている。ある形態においては、制御装置７は、射出速度をＶ１、Ｖ２、Ｖ３、・・・と順に変更して複数回の粘度測定を行う。なお、せん断速度γｋに対応したＶｋが自動で設定されるモードに加えて、オペレータが射出速度として任意の値を手動入力できるモードを付加的に用意しておいてもかまわない。
【0128】
読込結果表示テーブル８１３は、過去の粘度測定によって得られたデータが射出速度毎に一覧表示させられる部分である。オペレータは、測定結果表示テーブル８１２に示されたデータと、読込結果表示テーブル８１３に示されたデータとを比較することができる。これらのデータの比較は、成形材料の特性の把握を容易にする。
【0129】
測定結果表示テーブル８１２および読込結果表示テーブル８１３に表示されるデータには、例えば、射出速度、せん断速度、成形材料の圧力の測定値、粘度、温度、測定名のデータが含まれ得る。これらのうち射出速度および温度のそれぞれについては、設定値または実測値の一方が表示されるようにしてもよいし、設定値および実測値の両方が表示されるようにしてもよい。実測値が設定値とほぼ同じになると見込まれる場合には、実測値の表示が省略されてもよい。
【0130】
測定結果表示テーブル８１２および読込結果表示テーブル８１３に表示されるデータは、測定結果に係るデータの一部であってもよい。測定結果表示テーブル８１２および読込結果表示テーブル８１３に表示されるデータの項目は、オペレータによって任意に選択可能とされてもよい。
【0131】
ＧＵＩ８は、上述したボタン群のほかに、データクリアボタン８４２、保存ボタン８７、設定ボタン８８および閉ボタン８９を含んでいる。これらのうちデータクリアボタン８４２は、測定結果表示テーブル８１２および読込結果表示テーブル８１３に表示されているデータのリセットを演算装置７１に指示するボタンである。
【0132】
保存ボタン８７が押下されると、測定結果に係るデータが記憶装置７２の補助記憶装置に、または、フラッシュメモリ等の外部記憶媒体７５に、ＣＳＶ形式等の任意の形式で保存される。出力および保存されるデータには、測定毎の、ダイの仕様、射出速度、せん断速度、圧力の測定値、粘度、温度および測定名のデータ等が含まれてよい。バーグレー補正等の補正を実施した場合に、補正前の粘度および補正後の粘度の両方のデータが外部記憶媒体７５に保存されるようにしてもよい。
【0133】
設定ボタン８８は、所定の設定画面を呼び出すためのボタンである。本実施形態では、粘度測定毎に変更する必要のない条件については、測定条件入力フォーム８１１を含む、図１０に示すような画面とは別の画面で設定するようにしている。例えば、射出軸４２としてのプランジャの直径、せん断速度γｋ、射出速度Ｖｋの範囲、昇温待ち時間等は、設定ボタン８８の押下により表示される画面から入力するようにされている。これらのパラメータについては、値の変更時にパスワード入力等の認証を要するようにしてもよい。射出成形機１の仕様で決まる、プランジャの直径等のパラメータについては、射出成形機１の機種に関するデータの参照により自動で入力されるようにしてもよく、この場合はこれらのパラメータについての入力欄が省略されてもよい。
【0134】
閉ボタン８９は、粘度測定用のＧＵＩ８から成形モード用のＧＵＩに画面を遷移させるためのボタンである。閉ボタン８９が押下されると、粘度測定用のＧＵＩ８が閉じられ、通常の射出成形用のＧＵＩに移行する。
【0135】
なお、本実施形態では、射出成形機１各部のヒータ温度は、成形モード用のＧＵＩから設定されるようにしている。しかしながら、この例に限定されず、ヒータ温度に係る入力欄を粘度測定用のＧＵＩ８の測定条件入力フォーム８１１に設けておいてもよい。ヒータ２９、４７、６７、６８の設定温度としては、通常、同一の温度が入力される。粘度測定を行うにあたっては、成形材料の流される各部の温度が安定していることが望ましい。その意味で、成形モード用のＧＵＩから粘度測定用のＧＵＩ８に移行した後、任意に設定した昇温待ち時間が経過するまで粘度測定を開始できないように制限を設け、温度の安定性を担保してもよい。本実施形態によれば、実際の成形時の温度を粘度測定時の温度におおむね揃えることができるので、より実際の成形に即した粘度データを取得することができる。
【0136】
本発明は、既にいくつかの例が具体的に示されているように、図面に示される実施形態の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変形または応用が可能である。例えば、粘度測定ユニット５を取付可能な射出ユニット１０を含む射出成形機１は、可塑化部２と射出部４とを一体に構成した、いわゆるインラインスクリュ式射出成形機であってもよい。インラインスクリュ式射出成形機は、射出シリンダと、射出シリンダ内部に配置された射出軸４２としてのインラインスクリュとを有する。インラインスクリュは、射出成形機１における可塑化スクリュ２３の機能と、射出軸４２としてのプランジャの機能とを兼ね備える。ただし、本実施形態の射出成形機１のように、可塑化スクリュ２３を前進させることにより射出シリンダ４１からの成形材料の逆流を防止する逆止装置２５を有するスクリュプリプラ式射出成形機は、インラインスクリュ式射出成形機と比較して、成形材料の計量および射出の安定性に優れる。本実施形態によれば、スクリュプリプラの方式の採用により、成形材料の粘度のより正確な測定を期待できる。
【0137】
以上、本発明に係る種々の実施形態を説明したが、これらは例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。当該新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。当該実施形態およびその変形は、発明の範囲および要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0138】
１...射出成形機、２...可塑化部、３...ジャンクション、４...射出部、５...粘度測定ユニット、７...制御装置、８...型締ユニット、１０...射出ユニット、２１...可塑化シリンダ、２３...可塑化スクリュ、２５...逆止装置、２７...可塑化スクリュ駆動装置、２９...ヒータ、４１...射出シリンダ、４２...射出軸、４３...射出駆動装置、４４...エンコーダ、４５...ノズルシリンダ、４６...射出ノズル、４７、４８...ヒータ、５０...測定シリンダ、５１...後部シリンダ、５２...前部シリンダ、５３...締結手段、６１...圧力センサ、６２...第１のキャピラリーダイ、６３...第２のキャピラリーダイ、６４...流路切替ピン、６５...固定プレート、６６...位置決めロッド、６７、６８...ヒータ、７１...演算装置、７２...記憶装置、７３...入力装置、７４...表示装置、７５...外部記憶媒体、８２...モード切替ボタン、８３...測定開始ボタン、８６...グラフ描画ボタン、８７...保存ボタン、８８...設定ボタン、８９...閉ボタン、２１１...ホッパー、４５１...ノズル取付孔、５１１...流路、５１２...プラグ部、５１３...フランジ、５２１...流路、５２２...流路切替ピン取付孔、５２３...流路、５２４...ダイ取付孔、５２５...第１穴部、５２６...第２穴部、５２７...第３穴部、５３１...カバーナット、５３１ａ...壁面、６２１...第１キャピラリー、６２２...ソケット、６３１...第２キャピラリー、６４１...流路、６４２...ソケット、６４３...凹部、８１１...測定条件入力フォーム、８１２...測定結果表示テーブル、８１３...読込結果表示テーブル、８４１...データ読込ボタン、８４２...データクリアボタン、８５１...選択ボタン、８５２...選択解除ボタン
【要約】 （修正有）
【課題】より高精度の粘度測定が可能な射出成形機および粘度測定方法を提供する。
【解決手段】射出成形機は、粘度測定ユニットを着脱可能な射出シリンダと、射出シリンダ内の射出軸と、射出軸を駆動する射出駆動装置と、射出軸を前後に駆動するように射出駆動装置を制御する制御装置とを備え、制御装置は、射出シリンダの内径または射出軸の外径をＤとし、粘度測定ユニットに取り付けられたキャピラリーダイついて、キャピラリー内径をｄとしたとき、予め設定された３つ以上のせん断速度の値γｋ（ｋは自然数）のそれぞれを用いて、下記式（１）に基づき射出速度Ｖｋを算出し、算出された射出速度のうち所定範囲内にあるＶｋの値を粘度測定の際の射出速度に自動設定する。
【選択図】図１０
【解決手段】射出成形機は、粘度測定ユニットを着脱可能な射出シリンダと、射出シリンダ内の射出軸と、射出軸を駆動する射出駆動装置と、射出軸を前後に駆動するように射出駆動装置を制御する制御装置とを備え、制御装置は、射出シリンダの内径または射出軸の外径をＤとし、粘度測定ユニットに取り付けられたキャピラリーダイついて、キャピラリー内径をｄとしたとき、予め設定された３つ以上のせん断速度の値γｋ（ｋは自然数）のそれぞれを用いて、下記式（１）に基づき射出速度Ｖｋを算出し、算出された射出速度のうち所定範囲内にあるＶｋの値を粘度測定の際の射出速度に自動設定する。
【選択図】図１０
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
