JP2018167452A - 射出成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】金型装置の上方から内部に成形材料を充填する竪型の射出装置のメンテナンス作業の効率を向上できる、射出成形機の提供。【解決手段】金型装置の型閉、型締および型開を行う型締装置100と、前記金型装置に対し上方から成形材料を充填する射出装置500と、前記型締装置に対し射出装置５００を移動可能に支持する支持機構800とを備え、射出装置500は、前記成形材料が溶融されるシリンダと、前記シリンダで溶融された前記成形材料を前記金型装置に充填するノズル５２０とを有し、支持機構800は、射出装置500が前記金型装置に前記成形材料を充填する射出成形位置と、鉛直方向視においてノズル５２０が型締装置１００とは重ならない退避位置とに、射出装置５００を移動可能に支持する、射出成形機。【選択図】図６

Description

本発明は、射出成形機に関する。

特許文献１に記載の射出成形機は、旋回用ピンを備えた射出装置用機台と、射出装置用機台を少なくとも水平方向と鉛直方向との間で旋回可能に支持する旋回支持部材とを備える。射出装置用機台は、射出装置を保持するものである。射出装置から金型に樹脂を充填するとき、射出装置用機台は鉛直状態とされる。一方、射出装置を射出成形機に設置したり射出成形機から分離するとき、射出装置用機台は水平状態とされクレーンなどで吊り下げられる。射出装置は、水平状態とされた射出装置用機台と共に、射出成形機に設置されたり、射出成形機から分離される。

特開２０１６−１５９５９５号公報

特許文献１に記載の技術によれば、射出装置を射出成形機に設置した状態で、射出装置を水平状態と鉛直状態とに旋回できる。射出装置は、金型の上面から樹脂を充填できるようにした竪型の射出装置である。

しかしながら、射出装置を射出成形機に設置した状態では、射出装置のシリンダやノズルが型締装置の上方に配置される。

そのため、射出装置を射出成形機に設置した状態で、射出装置のメンテナンス作業を行う場合、作業者は型締装置の内部に潜り込んで作業をするか、型締装置の外（例えば安全ドアなどのカバーの外）から型締装置の上方に手を伸ばして作業をすることになってしまう。従って、射出装置へのアクセスが悪く、作業効率が悪かった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、金型装置の上方から内部に成形材料を充填する竪型の射出装置のメンテナンス作業の効率を向上できる、射出成形機の提供を主な目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
金型装置の型閉、型締および型開を行う型締装置と、
前記金型装置に対し上方から成形材料を充填する射出装置と、
前記型締装置に対し前記射出装置を移動可能に支持する支持機構とを備え、
前記射出装置は、前記成形材料が溶融されるシリンダと、前記シリンダで溶融された前記成形材料を前記金型装置に充填するノズルとを有し、
前記支持機構は、前記射出装置が前記金型装置に前記成形材料を充填する射出成形位置と、鉛直方向視において前記ノズルが前記型締装置とは重ならない退避位置とに、前記射出装置を移動可能に支持する、射出成形機が提供される。

本発明の一態様によれば、金型装置の上方から内部に成形材料を充填する竪型の射出装置のメンテナンス作業の効率を向上できる、射出成形機が提供される。

一実施形態による射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。 一実施形態による射出成形機の型締時の状態を示す図である。 一実施形態による型締装置の上方に設けられる射出装置のノズルタッチ状態を示す図である。 図３の射出装置のノズルタッチ解除状態を示す図である。 一実施形態による射出装置が射出成形位置および待機位置にあるときの状態を上方から見た図である。 一実施形態による射出装置が退避位置にあるときの状態を上方から見た図である。 第１変形例による型締装置の上方に設けられる射出装置のノズルタッチ解除状態を示す図である。 第１変形例による射出装置が射出成形位置および待機位置にあるときの状態を上方から見た図である。 第１変形例による射出装置が退避位置にあるときの状態を上方から見た図である。 第２変形例による型締装置の上方に設けられる射出装置のノズルタッチ解除状態を示す図である。 第２変形例による射出装置が射出成形位置および待機位置にあるときの状態を上方から見た図である。 第２変形例による射出装置が退避位置にあるときの状態を上方から見た図である。 第３変形例による型締装置の上方に設けられる射出装置のノズルタッチ解除状態を示す図である。 第３変形例による射出装置が射出成形位置および待機位置にあるときの状態を上方から見た図である。 第３変形例による射出装置が退避位置にあるときの状態を上方から見た図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、各図面において、同一の又は対応する構成については同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。尚、本明細書において、「Ｘ軸」、「Ｙ軸」および「Ｚ軸」のうち、１つ（例えば「Ｚ軸」）を「第１」と読み替え、他の１つ（例えば「Ｘ軸」）を「第２」と読み替え、残りの１つ（例えば「Ｙ軸」）を「第３」と読み替えてもよい。例えば、Ｚ軸支持部８１０は特許請求の範囲に記載の第１支持部に対応し、Ｘ軸支持部８２０は特許請求の範囲に記載の第２支持部に対応する。

（射出成形機）
図１は、一実施形態によ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、一実施形態による射出成形機の型締時の状態を示す図である。図１および図２において、説明の都合上、図３などに示す射出装置５００、移動装置６００および支持機構８００の図示を省略する。図１〜図２に示すように、射出成形機は、型締装置１００と、エジェクタ装置２００と、射出装置３００と、移動装置４００と、射出装置５００（図３参照）と、移動装置６００（図３参照）と、制御装置７００と、支持機構８００（図３参照）とを有する。以下、射出成形機の各構成要素について説明する。

（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（図１および図２中右方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１２０の移動方向（図１および図２中左方向）を後方として説明する。

型締装置１００は、金型装置１０の型閉、型締、型開を行う。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、固定プラテン１１０、可動プラテン１２０、トグルサポート１３０、タイバー１４０、トグル機構１５０、型締モータ１６０、運動変換機構１７０、および型厚調整機構１８０を有する。

固定プラテン１１０は、フレームＦｒ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１１が取付けられる。

可動プラテン１２０は、フレームＦｒに対し型開閉方向に移動自在とされる。フレームＦｒ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１２が取付けられる。

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、型閉、型締、型開が行われる。固定金型１１と可動金型１２とで金型装置１０が構成される。

トグルサポート１３０は、固定プラテン１１０と間隔をおいて連結され、フレームＦｒ上に型開閉方向に移動自在に載置される。尚、トグルサポート１３０は、フレームＦｒ上に敷設されるガイドに沿って移動自在とされてもよい。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。

尚、本実施形態では、固定プラテン１１０がフレームＦｒに対し固定され、トグルサポート１３０がフレームＦｒに対し型開閉方向に移動自在とされるが、トグルサポート１３０がフレームＦｒに対し固定され、固定プラテン１１０がフレームＦｒに対し型開閉方向に移動自在とされてもよい。

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。各タイバー１４０は、型開閉方向に平行とされ、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が設けられる。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。

尚、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、歪み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。

トグル機構１５０は、可動プラテン１２０とトグルサポート１３０との間に配設され、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、クロスヘッド１５１、一対のリンク群などで構成される。各リンク群は、ピンなどで屈伸自在に連結される第１リンク１５２および第２リンク１５３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、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および第２リンク１５３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。

尚、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。

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および第２リンク１５３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。

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１７１と、ねじ軸１７１に螺合するねじナット１７２とを含む。ねじ軸１７１と、ねじナット１７２との間には、ボールまたはローラが介在してよい。

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

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１２を固定金型１１にタッチさせる。クロスヘッド１５１の位置や速度は、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。

型締工程では、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。型締時に可動金型１２と固定金型１１との間にキャビティ空間１４が形成され、射出装置３００がキャビティ空間１４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。キャビティ空間１４の数は複数でもよく、その場合、複数の成形品が同時に得られる。

型開工程では、型締モータ１６０を駆動してクロスヘッド１５１を設定速度で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１２を固定金型１１から離間させる。その後、エジェクタ装置２００が可動金型１２から成形品を突き出す。

型閉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、型閉工程および型締工程におけるクロスヘッド１５１の速度や位置（速度の切替位置、型閉完了位置、型締位置を含む）は、一連の設定条件として、まとめて設定される。尚、クロスヘッド１５１の速度や位置などの代わりに、可動プラテン１２０の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。

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。

金型装置１０の交換や金型装置１０の温度変化などにより金型装置１０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１２が固定金型１１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。

型締装置１００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、型厚調整を行う型厚調整機構１８０を有する。型厚調整機構１８０は、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。

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の回転は、回転伝達部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。尚、回転伝達部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。

回転伝達部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の外周に受動歯車が形成され、型厚調整モータ１８３の出力軸には駆動歯車が取付けられ、複数の受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。尚、回転伝達部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。

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を回転させることで、ねじナット１８２を回転自在に保持するトグルサポート１３０の固定プラテン１１０に対する位置を調整し、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。

尚、本実施形態では、ねじナット１８２がトグルサポート１３０に対し回転自在に保持され、ねじ軸１８１が形成されるタイバー１４０が固定プラテン１１０に対し固定されるが、本発明はこれに限定されない。

例えば、ねじナット１８２が固定プラテン１１０に対し回転自在に保持され、タイバー１４０がトグルサポート１３０に対し固定されてもよい。この場合、ねじナット１８２を回転させることで、間隔Ｌを調整できる。

また、ねじナット１８２がトグルサポート１３０に対し固定され、タイバー１４０が固定プラテン１１０に対し回転自在に保持されてもよい。この場合、タイバー１４０を回転させることで、間隔Ｌを調整できる。

さらにまた、ねじナット１８２が固定プラテン１１０に対し固定され、タイバー１４０がトグルサポート１３０に対し回転自在に保持されてもよい。この場合、タイバー１４０を回転させることで間隔Ｌを調整できる。

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。

型厚調整機構１８０は、互いに螺合するねじ軸１８１とねじナット１８２の一方を回転させることで、間隔Ｌを調整する。複数の型厚調整機構１８０が用いられてもよく、複数の型厚調整モータ１８３が用いられてもよい。

尚、本実施形態の型厚調整機構１８０は、間隔Ｌを調整するため、タイバー１４０に形成されるねじ軸１８１とねじ軸１８１に螺合されるねじナット１８２とを有するが、本発明はこれに限定されない。

例えば、型厚調整機構１８０は、タイバー１４０の温度を調節するタイバー温調器を有してもよい。タイバー温調器は、各タイバー１４０に取付けられ、複数本のタイバー１４０の温度を連携して調整する。タイバー１４０の温度が高いほど、タイバー１４０は熱膨張によって長くなり、間隔Ｌが大きくなる。複数本のタイバー１４０の温度は独立に調整することも可能である。

タイバー温調器は、例えばヒータなどの加熱器を含み、加熱によってタイバー１４０の温度を調節する。タイバー温調器は、水冷ジャケットなどの冷却器を含み、冷却によってタイバー１４０の温度を調節してもよい。タイバー温調器は、加熱器と冷却器の両方を含んでもよい。

尚、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。竪型の型締装置は、下プラテン、上プラテン、トグルサポート、タイバー、トグル機構、および型締モータなどを有する。下プラテンと上プラテンのうち、いずれか一方が固定プラテン、残りの一方が可動プラテンとして用いられる。下プラテンには下金型が取付けられ、上プラテンには上金型が取付けられる。下金型と上金型とで金型装置が構成される。下金型は、ロータリーテーブルを介して下プラテンに取付けられてもよい。トグルサポートは、下プラテンの下方に配設され、タイバーを介して上プラテンと連結される。タイバーは、上プラテンとトグルサポートとを型開閉方向に間隔をおいて連結する。トグル機構は、トグルサポートと下プラテンとの間に配設され、可動プラテンを昇降させる。型締モータは、トグル機構を作動させる。型締装置が竪型である場合、タイバーの本数は通常３本である。尚、タイバーの本数は特に限定されない。

尚、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。

（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（図１および図２中右方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１２０の移動方向（図１および図２中左方向）を後方として説明する。

エジェクタ装置２００は、金型装置１０から成形品を突き出す。エジェクタ装置２００は、エジェクタモータ２１０、運動変換機構２２０、およびエジェクタロッド２３０などを有する。

エジェクタモータ２１０は、可動プラテン１２０に取付けられる。エジェクタモータ２１０は、運動変換機構２２０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２２０に連結されてもよい。

運動変換機構２２０は、エジェクタモータ２１０の回転運動をエジェクタロッド２３０の直線運動に変換する。運動変換機構２２０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。

エジェクタロッド２３０は、可動プラテン１２０の貫通穴において進退自在とされる。エジェクタロッド２３０の前端部は、可動金型１２の内部に進退自在に配設される可動部材１５と接触する。エジェクタロッド２３０の前端部は、可動部材１５と連結されていても、連結されていなくてもよい。

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、エジェクタモータ２１０を駆動してエジェクタロッド２３０を設定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、可動部材１５を前進させ、成形品を突き出す。その後、エジェクタモータ２１０を駆動してエジェクタロッド２３０を設定速度で後退させ、可動部材１５を元の待機位置まで後退させる。エジェクタロッド２３０の位置や速度は、例えばエジェクタモータエンコーダ２１１を用いて検出する。エジェクタモータエンコーダ２１１は、エジェクタモータ２１０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。

（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（図１および図２中左方向）を前方とし、計量時のスクリュ３３０の移動方向（図１および図２中右方向）を後方として説明する。

射出装置３００は、フレームＦｒに対し進退自在なスライドベース３０１に設置され、金型装置１０に対し進退自在とされる。射出装置３００は、金型装置１０にタッチし、金型装置１０内のキャビティ空間１４に成形材料を充填する。射出装置３００は、例えば、シリンダ３１０、ノズル３２０、スクリュ３３０、計量モータ３４０、射出モータ３５０、圧力検出器３６０などを有する。

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。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。

シリンダ３１０は、シリンダ３１０の軸方向（図１および図２中左右方向）に複数のゾーンに区分される。各ゾーンに加熱器３１３と温度検出器３１４とが設けられる。ゾーン毎に、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。

ノズル３２０は、シリンダ３１０の前端部に設けられ、金型装置１０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。

スクリュ３３０は、シリンダ３１０内において回転自在に且つ進退自在に配設される。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１０内に充填される。

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。

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。

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。

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。

尚、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。

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。

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。

圧力検出器３６０は、射出モータ３５０とスクリュ３３０との間で伝達される圧力を検出する。圧力検出器３６０は、射出モータ３５０とスクリュ３３０との間の力の伝達経路に設けられ、圧力検出器３６０に作用する圧力を検出する。

圧力検出器３６０は、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。圧力検出器３６０の検出結果は、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。

射出装置３００は、制御装置７００による制御下で、充填工程、保圧工程、計量工程などを行う。

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１０内のキャビティ空間１４に充填させる。スクリュ３３０の位置や速度は、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替（所謂、Ｖ／Ｐ切替）が行われる。Ｖ／Ｐ切替が行われる位置をＶ／Ｐ切替位置とも呼ぶ。スクリュ３３０の設定速度は、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。

尚、充填工程においてスクリュ３３０の位置が設定位置に達した後、その設定位置にスクリュ３３０を一時停止させ、その後にＶ／Ｐ切替が行われてもよい。Ｖ／Ｐ切替の直前において、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。

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１０に向けて押す。金型装置１０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、例えば圧力検出器３６０を用いて検出する。圧力検出器３６０は、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。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。

保圧工程では金型装置１０内のキャビティ空間１４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１４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１４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１４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のため、冷却工程中に計量工程が行われてよい。

計量工程では、計量モータ３４０を駆動してスクリュ３３０を設定回転数で回転させ、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の回転数は、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。

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、例えば圧力検出器３６０を用いて検出する。圧力検出器３６０は、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。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。

尚、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または回転自在に且つ進退自在に配設され、射出シリンダ内にはプランジャが進退自在に配設される。

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。

（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（図１および図２中左方向）を前方とし、計量時のスクリュ３３０の移動方向（図１および図２中右方向）を後方として説明する。

移動装置４００は、金型装置１０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１０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。

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の回転方向を切り替えることにより、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。尚、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。

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。

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。

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１１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。

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１１から離間される。

尚、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。

（制御装置）
制御装置７００は、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。

制御装置７００は、型閉工程や型締工程、型開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。また、制御装置７００は、型締工程の間に、計量工程や充填工程、保圧工程などを行う。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」とも呼ぶ。

制御装置７００は、操作装置７５０や表示装置７６０と接続されている。操作装置７５０は、ユーザ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装置７００に出力する。表示装置７６０は、制御装置７００による制御下で、操作装置７５０における入力操作に応じた操作画面を表示する。

操作画面は、射出成形機の設定などに用いられる。操作画面は、複数用意され、切り替えて表示されたり、重ねて表示されたりする。ユーザは、表示装置７６０で表示される操作画面を見ながら、操作装置７５０を操作することにより射出成形機の設定（設定値の入力を含む）などを行う。

操作装置７５０および表示装置７６０は、例えばタッチパネルで構成され、一体化されてよい。尚、本実施形態の操作装置７５０および表示装置７６０は、一体化されているが、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。

（型締装置の上方に設けられる射出装置および移動装置）
図３は、一実施形態による型締装置の上方に設けられる射出装置のノズルタッチ状態を示す図である。図４は、図３の射出装置のノズルタッチ解除状態を示す図である。図３および図４において、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は互いに垂直な方向である。Ｘ方向は型開閉方向を表す。型締装置が横型である場合、Ｚ方向は鉛直方向を、Ｘ方向およびＹ方向は水平方向を表す。

（射出装置）
射出装置５００は、固定プラテン１１０に対し昇降させられる。射出装置５００は、金型装置１０にタッチし、金型装置１０に対し上方から成形材料を充填する。射出装置５００は、例えば、シリンダ５１０、ノズル５２０、スクリュ５３０、計量モータ５４０、射出モータ５５０、圧力検出器５６０などを有する。

射出装置５００は、シリンダ５１０の軸方向が上下方向である竪型である。射出装置５００は、成形材料が溶融されるシリンダ５１０と、シリンダ５１０で溶融された成形材料を金型装置１０に充填するノズル５２０とを有する。一方、図１および図２に示す射出装置３００は、シリンダ３１０の軸方向が水平方向である横型である。竪型の射出装置５００は、横型の射出装置３００と共に用いられるが、単独で用いられてもよい。

シリンダ５１０は、供給口５１１から内部に供給された成形材料を加熱する。供給口５１１はシリンダ５１０の上部に形成される。シリンダ５１０の上部の外周には、水冷シリンダなどの冷却器５１２が設けられる。冷却器５１２よりも下方において、シリンダ５１０の外周には、バンドヒータなどの加熱器５１３と温度検出器５１４とが設けられる。

シリンダ５１０は、シリンダ５１０の軸方向（図３および図４において上下方向）に複数のゾーンに区分される。各ゾーンに加熱器５１３と温度検出器５１４とが設けられる。ゾーン毎に、温度検出器５１４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５１３を制御する。

ノズル５２０は、シリンダ５１０の下端部に設けられ、金型装置１０に上方からタッチする。ノズル５２０の外周には、加熱器５１３と温度検出器５１４とが設けられる。ノズル５２０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５１３を制御する。

スクリュ５３０は、シリンダ５１０内において回転自在に且つ昇降自在に配設される。スクリュ５３０を回転させると、スクリュ５３０の螺旋状の溝に沿って成形材料が下方に送られる。成形材料は、下方に送られながら、シリンダ５１０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５３０の下方に送られシリンダ５１０の下部に蓄積されるにつれ、スクリュ５３０が上昇させられる。その後、スクリュ５３０を下降させると、スクリュ５３０下方に蓄積された液状の成形材料がノズル５２０から射出され、金型装置１０内に充填される。

スクリュ５３０の下部には、スクリュ５３０を下方に押すときにスクリュ５３０の下方から上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５３１が昇降自在に取付けられる。

逆流防止リング５３１は、スクリュ５３０を下降させるときに、スクリュ５３０下方の成形材料の圧力によって上方に押され、成形材料の流路を塞ぐ閉塞位置（図３参照）までスクリュ５３０に対し相対的に上昇する。これにより、スクリュ５３０下方に蓄積された成形材料が上方に逆流するのを防止する。

一方、逆流防止リング５３１は、スクリュ５３０を回転させるときに、スクリュ５３０の螺旋状の溝に沿って下方に送られる成形材料の圧力によって下方に押され、成形材料の流路を開放する開放位置（図４参照）までスクリュ５３０に対し相対的に下降する。これにより、スクリュ５３０の下方に成形材料が送られる。

逆流防止リング５３１は、スクリュ５３０と共に回転する共回りタイプと、スクリュ５３０と共に回転しない非共回りタイプのいずれでもよい。

尚、射出装置５００は、スクリュ５３０に対し逆流防止リング５３１を開放位置と閉塞位置との間で昇降させる駆動源を有していてもよい。

計量モータ５４０は、スクリュ５３０を回転させる。スクリュ５３０を回転させる駆動源は、計量モータ５４０には限定されず、例えば油圧ポンプなどでもよい。

射出モータ５５０は、スクリュ５３０を昇降させる。射出モータ５５０とスクリュ５３０との間には、射出モータ５５０の回転運動をスクリュ５３０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５３０を昇降させる駆動源は、射出モータ５５０には限定されず、例えば油圧シリンダなどでもよい。

圧力検出器５６０は、射出モータ５５０とスクリュ５３０との間で伝達される圧力を検出する。圧力検出器５６０は、射出モータ５５０とスクリュ５３０との間の力の伝達経路に設けられ、圧力検出器５６０に作用する圧力を検出する。

圧力検出器５６０は、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。圧力検出器５６０の検出結果は、スクリュ５３０が成形材料から受ける圧力、スクリュ５３０に対する背圧、スクリュ５３０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。

射出装置５００は、制御装置７００による制御下で、充填工程、保圧工程、計量工程などを行う。

充填工程では、射出モータ５５０を駆動してスクリュ５３０を設定速度で下降させ、スクリュ５３０の下方に蓄積された液状の成形材料を金型装置１０内のキャビティ空間１４に充填させる。スクリュ５３０の位置や速度は、例えば射出モータエンコーダ５５１を用いて検出する。射出モータエンコーダ５５１は、射出モータ５５０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５３０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替（所謂、Ｖ／Ｐ切替）が行われる。Ｖ／Ｐ切替が行われる位置をＶ／Ｐ切替位置とも呼ぶ。スクリュ５３０の設定速度は、スクリュ５３０の位置や時間などに応じて変更されてもよい。

尚、充填工程においてスクリュ５３０の位置が設定位置に達した後、その設定位置にスクリュ５３０を一時停止させ、その後にＶ／Ｐ切替が行われてもよい。Ｖ／Ｐ切替の直前において、スクリュ５３０の停止の代わりに、スクリュ５３０の微速下降または微速上昇が行われてもよい。

保圧工程では、射出モータ５５０を駆動してスクリュ５３０を下方に押し、スクリュ５３０の下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５１０内に残る成形材料を金型装置１０に向けて押す。金型装置１０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、例えば圧力検出器５６０を用いて検出する。圧力検出器５６０は、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。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。

保圧工程では金型装置１０内のキャビティ空間１４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１４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１４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１４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のため、冷却工程中に計量工程が行われてよい。

計量工程では、計量モータ５４０を駆動してスクリュ５３０を設定回転数で回転させ、スクリュ５３０の螺旋状の溝に沿って成形材料を下方に送る。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５３０の下方に送られシリンダ５１０の下部に蓄積されるにつれ、スクリュ５３０が上昇させられる。スクリュ５３０の回転数は、例えば計量モータエンコーダ５４１を用いて検出する。計量モータエンコーダ５４１は、計量モータ５４０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。

計量工程では、スクリュ５３０の急激な上昇を制限すべく、射出モータ５５０を駆動してスクリュ５３０に対して設定背圧を加えてよい。スクリュ５３０に対する背圧は、例えば圧力検出器５６０を用いて検出する。圧力検出器５６０は、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。スクリュ５３０が計量完了位置まで上昇し、スクリュ５３０の下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。

尚、本実施形態の射出装置５００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または回転自在に且つ昇降自在に配設され、射出シリンダ内にはプランジャが昇降自在に配設される。

（移動装置）
移動装置６００は、固定プラテン１１０に対し射出装置５００を昇降させる。また、移動装置６００は、金型装置１０に対しノズル５２０を押し付け、ノズルタッチ圧力を生じさせる。移動装置６００は、射出装置移動モータ６１０、射出装置移動モータ６１０の回転運動を射出装置５００の直線運動（昇降運動）に変換する運動変換機構６２０などを含む。運動変換機構６２０は、ねじ軸６２１と、ねじ軸６２１に螺合するねじナット６２２とを含む。ねじ軸６２１と、ねじナット６２２との間には、ボールまたはローラが介在してよい。

例えば、射出装置移動モータ６１０は後述のＺ軸スライダ８１２に取付けられ、ねじ軸６２１はＺ軸スライダ８１２に対し回転自在に支持され、ねじナット６２２は後述の背骨フレーム８１３に対し固定される。射出装置移動モータ６１０を駆動してねじ軸６２１を回転させると、ねじ軸６２１が昇降し、固定プラテン１１０に対し射出装置５００が昇降する。

尚、本実施形態の射出装置移動モータ６１０は、Ｚ軸スライダ８１２に取付けられるが、背骨フレーム８１３に取付けられてもよい。この場合、ねじ軸６２１は背骨フレーム８１３に対し回転自在に支持され、ねじナット６２２はＺ軸スライダ８１２に対し固定されてよい。射出装置移動モータ６１０を駆動してねじ軸６２１を回転させると、ねじナット６２２が昇降し、固定プラテン１１０に対し射出装置５００が昇降する。

（支持機構）
支持機構８００は、型締装置１００に対し射出装置５００を移動可能に支持する。型締装置１００に対する射出装置５００の移動は、自動でも手動でもよい。

支持機構８００は、例えば、型締装置１００に対し射出装置５００をＺ方向に移動可能に支持するＺ軸支持部８１０と、型締装置１００に対し射出装置５００をＸ方向に移動可能に支持するＸ軸支持部８２０とを有する。

Ｚ軸支持部８１０は、例えば、Ｚ方向に延びる一対のＺ軸ガイド８１１と、一対のＺ軸ガイド８１１に沿って移動するＺ軸スライダ８１２とを有する。Ｚ軸スライダ８１２には射出装置５００が固定され、射出装置５００はＺ軸スライダ８１２と共にＺ軸ガイド８１１に沿って昇降する。

また、Ｚ軸支持部８１０は、一対のＺ軸ガイド８１１が固定される一対の柱部や柱部同士を連結する梁部などを含む背骨フレーム８１３と、背骨フレーム８１３の柱部の下端部を支持するＺ軸ガイドベース８１４とを有する。Ｚ軸ガイドベース８１４は水平に配設される。

射出装置５００は、Ｚ軸ガイド８１１に沿って昇降することにより、ノズル５２０が金型装置１０にタッチする射出成形位置と、ノズル５２０が射出成形位置から上方に移動した待機位置との間で移動する。射出装置５００は、射出成形位置において、金型装置１０の内部に成形材料を充填する。

一方、Ｘ軸支持部８２０は、Ｘ方向に延びる一対のＸ軸ガイド８２１と、一対のＸ軸ガイド８２１に沿って移動するＸ軸スライダ８２２とを有する。Ｘ軸スライダ８２２にはＺ軸ガイドベース８１４が固定され、Ｚ軸ガイドベース８１４はＸ軸スライダ８２２と共にＸ軸スライダ８２２に沿って移動する。尚、Ｚ軸ガイドベース８１４とＸ軸スライダ８２２とは一体に形成されてもよい。

また、Ｘ軸支持部８２０は、一対のＸ軸ガイド８２１が固定されるＸ軸ガイドベース８２３を有する。Ｘ軸ガイドベース８２３は、水平に配設され、例えば固定プラテン１１０の上面に固定される。

射出装置５００は、Ｘ軸スライダ８２２と共にＸ方向に移動でき、ノズル５２０と金型装置１０の成形材料注入口との位置合わせを行うことができる。金型装置１０の温度変化などによる成形材料注入口の位置ずれに対応できる。また、厚さの異なる複数種類の金型装置１０に対応できる。

射出装置５００のＸ方向の移動は、ノズル５２０と金型装置１０とが干渉しないように、ノズル５２０と金型装置１０とを離間させた状態で行われる。例えば、射出装置５００は、射出成形位置（図３参照）から待機位置（図４参照）に移動した後、Ｘ方向に移動する。

Ｚ軸支持部８１０やＸ軸支持部８２０によれば、型締装置１００の上方において、射出装置５００を移動させることが可能になる。

ところで、型締装置１００の内部に潜り込むか、型締装置１００の外（例えば安全ドアなどのカバーの外）から型締装置１００の上方に手を伸ばして射出装置５００のメンテナンスを行うと、射出装置５００へのアクセスが悪いため、作業効率が悪い。

そこで、本実施形態の支持機構８００は、射出装置５００のメンテナンス作業の効率を向上するため、旋回軸８３０を有する。旋回軸８３０の軸方向は、例えばＺ方向とされる。射出装置５００は、旋回軸８３０を中心に型締装置１００に対し旋回する。

図５は、一実施形態による射出装置が射出成形位置および待機位置にあるときの状態を上方から見た図である。図６は、一実施形態による射出装置が退避位置にあるときの状態を上方から見た図である。図５および図６において、型締装置１００の外縁を破線で示す。

射出装置５００は、旋回軸８３０を中心に型締装置１００に対し旋回する。例えば、射出装置５００は、射出成形位置から待機位置に上昇し、その後、待機位置から退避位置に旋回する。また、射出装置５００は、退避位置から待機位置に旋回し、その後、待機位置から射出成形位置に下降する。

本実施形態では、射出装置５００が退避位置にあるとき、鉛直方向視においてノズル５２０が型締装置１００とは重ならない。つまり、射出装置５００が退避位置にあるとき、鉛直方向視においてノズル５２０が型締装置１００の外縁よりも外にある。従って、射出装置５００が退避位置にあるとき、シリンダ５１０をシリンダ５１０の軸方向に沿ってノズル５２０に向けて延長した延長領域（図６ではシリンダ５１０の外周縁よりも内側の領域）が型締装置１００および型締装置１００の上方空間とは重ならない。そのため、作業者は、鉛直方向視において型締装置１００の外縁よりも外の位置に立って、スクリュ５３０の交換作業や修復作業を行うことができる。よって、スクリュ５３０に容易にアクセスでき、メンテナンス作業の効率を向上できる。

スクリュ５３０は、シリンダ５１０の内部からノズル５２０側に引き抜かれ、シリンダ５１０の内部にノズル５２０側から差し込まれる。本実施形態によれば、上述の如く、シリンダ５１０をシリンダ５１０の軸方向に沿ってノズル５２０に向けて延長した延長領域が型締装置１００および型締装置１００の上方空間とは重ならない。そのため、スクリュ５３０の交換スペースを確保しやすく、スクリュ５３０の交換作業が容易である。

支持機構８００は、射出装置５００が退避位置にあるときに鉛直方向視においてシリンダ５１０が型締装置１００とは重ならないように、型締装置１００に対し射出装置５００を移動可能に支持してよい。射出装置５００が退避位置にあるとき、鉛直方向視においてシリンダ５１０が型締装置１００の外縁よりも外にある。そのため、作業者は、鉛直方向視において型締装置１００の外縁よりも外の位置に立って、シリンダ５１０の取外し作業や取付け作業をおこなうことができる。

シリンダ５１０は、上端部において、計量モータ５４０や射出モータ５５０などを含む駆動装置にボルトなどで取付けられている。作業者は、鉛直方向視において型締装置１００の外縁よりも外の位置に立って、シリンダ５１０の取外し作業や取付け作業を行うため、シリンダ５１０の上端部に容易にアクセスできる。よって、シリンダ５１０のメンテナンス作業の効率を向上できる。

旋回軸８３０は、例えば、Ｘ軸支持部８２０のＸ軸スライダ８２２に対し、Ｚ軸支持部８１０のＺ軸ガイドベース８１４を旋回可能に連結する。この場合、射出装置５００およびＺ軸支持部８１０は、旋回軸８３０を中心にＸ軸支持部８２０および型締装置１００に対し旋回する。

旋回軸８３０は、図６に示すように、鉛直方向視において型締装置１００とは重ならない位置、つまり、鉛直方向視において型締装置１００の外縁よりも外の位置に設けられてよい。射出装置５００の全体を型締装置１００の外縁の外に移動でき、様々なメンテナンス作業を効率的に行うことができる。

（第１変形例の支持機構）
図７は、第１変形例による型締装置の上方に設けられる射出装置のノズルタッチ解除状態を示す図である。図８は、第１変形例による射出装置が射出成形位置および待機位置にあるときの状態を上方から見た図である。図９は、第１変形例による射出装置が退避位置にあるときの状態を上方から見た図である。図８および図９において、型締装置１００の外縁を破線で示す。

本変形例の支持機構８００Ａは、上記実施形態の支持機構８００と同様に、型締装置１００に対し射出装置５００をＺ方向に移動可能に支持するＺ軸支持部８１０と、型締装置１００に対し射出装置５００をＸ方向に移動可能に支持するＸ軸支持部８２０とを有する。

Ｚ軸支持部８１０やＸ軸支持部８２０によれば、型締装置１００の上方において、射出装置５００を移動させることが可能になる。

ところで、型締装置１００の内部に潜り込むか、型締装置１００の外（例えば安全ドアなどのカバーの外）から型締装置１００の上方に手を伸ばして射出装置５００のメンテナンスを行うと、射出装置５００へのアクセスが悪いため、作業効率が悪い。

そこで、本実施形態の支持機構８００Ａは、射出装置５００のメンテナンス作業の効率を向上するため、旋回軸８３０Ａを有する。旋回軸８３０Ａの軸方向は、例えばＺ方向とされる。

射出装置５００は、旋回軸８３０Ａを中心に型締装置１００に対し旋回する。例えば、射出装置５００は、射出成形位置から待機位置に上昇し、その後、待機位置から退避位置に旋回する。また、射出装置５００は、退避位置から待機位置に旋回し、その後、待機位置から射出成形位置に下降する。

本変形例では、射出装置５００が退避位置にあるとき、鉛直方向視においてノズル５２０が型締装置１００とは重ならない。つまり、射出装置５００が退避位置にあるとき、鉛直方向視においてノズル５２０が型締装置１００の外縁よりも外にある。従って、射出装置５００が退避位置にあるとき、シリンダ５１０をシリンダ５１０の軸方向に沿ってノズル５２０に向けて延長した延長領域（図９ではシリンダ５１０の外周縁よりも内側の領域）が型締装置１００および型締装置１００の上方空間とは重ならない。そのため、作業者は、鉛直方向視において型締装置１００の外縁よりも外の位置に立って、スクリュ５３０の交換作業や修復作業を行うことができる。よって、スクリュ５３０に容易にアクセスでき、メンテナンス作業の効率を向上できる。

スクリュ５３０は、シリンダ５１０の内部からノズル５２０側に引き抜かれ、シリンダ５１０の内部にノズル５２０側から差し込まれる。本変形例によれば、上述の如く、シリンダ５１０をシリンダ５１０の軸方向に沿ってノズル５２０に向けて延長した延長領域が型締装置１００および型締装置１００の上方空間とは重ならない。そのため、スクリュ５３０の交換スペースを確保しやすく、スクリュ５３０の交換作業が容易である。

支持機構８００Ａは、射出装置５００が退避位置にあるときに鉛直方向視においてシリンダ５１０が型締装置１００とは重ならないように、型締装置１００に対し射出装置５００を移動可能に支持してよい。射出装置５００が退避位置にあるとき、鉛直方向視においてシリンダ５１０が型締装置１００の外縁よりも外にある。そのため、作業者は、鉛直方向視において型締装置１００の外縁よりも外の位置に立って、シリンダ５１０の取外し作業や取付け作業をおこなうことができる。

シリンダ５１０は、上端部において、計量モータ５４０や射出モータ５５０などを含む駆動装置にボルトなどで取付けられている。作業者は、鉛直方向視において型締装置１００の外縁よりも外の位置に立って、シリンダ５１０の取外し作業や取付け作業を行うため、シリンダ５１０の上端部に容易にアクセスできる。よって、シリンダ５１０のメンテナンス作業の効率を向上できる。

旋回軸８３０Ａは、例えば、固定プラテン１１０に固定される旋回プレート８３２Ａに対し、Ｘ軸支持部８２０のＸ軸ガイドベース８２３を旋回可能に連結する。この場合、射出装置５００、Ｚ軸支持部８１０およびＸ軸支持部８２０は、旋回軸８３０Ａを中心に型締装置１００に対し旋回する。

本変形例によれば、Ｚ軸支持部８１０だけではなく、Ｘ軸支持部８２０も旋回軸８３０Ａを中心に型締装置１００に対し旋回する。その結果、Ｘ軸ガイド８２１をＸ方向に対し傾斜させることができ、傾斜させたＸ軸ガイド８２１に沿って射出装置５００を移動させることができる。メンテナンス作業のより容易な位置に射出装置５００を移動させることができる。

旋回軸８３０Ａは、図９に示すように、鉛直方向視において型締装置１００とは重ならない位置、つまり、鉛直方向視において型締装置１００の外縁よりも外の位置に設けられてよい。射出装置５００の全体を型締装置１００の外縁の外に移動でき、様々なメンテナンス作業を効率的に行うことができる。

尚、本変形例では固定プラテン１１０とＸ軸ガイドベース８２３の間に旋回プレート８３２Ａが設けられるが、旋回プレート８３２Ａは無くてもよく、Ｘ軸ガイドベース８２３は旋回軸８３０Ａを介して固定プラテン１１０の上面に連結されてもよい。Ｘ軸ガイドベース８２３を、旋回軸８３０Ａを中心に固定プラテン１１０に対し旋回できればよい。

（第２変形例の支持機構）
図１０は、第２変形例による型締装置の上方に設けられる射出装置のノズルタッチ解除状態を示す図である。図１１は、第２変形例による射出装置が射出成形位置および待機位置にあるときの状態を上方から見た図である。図１２は、第２変形例による射出装置が退避位置にあるときの状態を上方から見た図である。図１１および図１２において、型締装置１００の外縁を破線で示す。

本変形例の支持機構８００Ｂは、上記実施形態の支持機構８００と同様に、型締装置１００に対し射出装置５００をＺ方向に移動可能に支持するＺ軸支持部８１０と、型締装置１００に対し射出装置５００をＸ方向に移動可能に支持するＸ軸支持部８２０とを有する。

Ｚ軸支持部８１０やＸ軸支持部８２０によれば、型締装置１００の上方において、射出装置５００を移動させることが可能になる。

ところで、型締装置１００の内部に潜り込むか、型締装置１００の外（例えば安全ドアなどのカバーの外）から型締装置１００の上方に手を伸ばして射出装置５００のメンテナンスを行うと、射出装置５００へのアクセスが悪いため、作業効率が悪い。

そこで、本実施形態の支持機構８００Ｂは、射出装置５００のメンテナンス作業の効率を向上するため、型締装置１００に対し射出装置５００をＹ方向に移動可能に支持するＹ軸支持部８３０Ｂをさらに有する。

Ｙ軸支持部８３０Ｂは、Ｙ方向に延びる一対のＹ軸ガイド８３１Ｂと、一対のＹ軸ガイド８３１Ｂに沿って移動するＹ軸スライダ８３２Ｂとを有する。Ｙ軸スライダ８３２ＢにはＸ軸ガイドベース８２３が固定され、Ｘ軸ガイドベース８２３はＹ軸スライダ８３２Ｂと共にＹ軸ガイド８３１Ｂに沿って移動する。尚、Ｘ軸ガイドベース８２３とＹ軸スライダ８３２Ｂとは一体に形成されてもよい。

また、Ｙ軸支持部８３０Ｂは、一対のＹ軸ガイド８３１Ｂが固定されるＹ軸ガイドベース８３３Ｂを有する。Ｙ軸ガイドベース８３３Ｂは、水平に配設され、例えば固定プラテン１１０の上面に固定される。

例えば、射出装置５００は、射出成形位置から待機位置に上昇し、その後、Ｙ軸スライダ８３２Ｂと共にＹ方向に移動することで、待機位置から退避位置にスライドする。また、射出装置５００は、Ｙ軸スライダ８３２Ｂと共にＹ方向に移動することで、退避位置から待機位置にスライドし、その後、待機位置から射出成形位置に下降する。

本変形例では、射出装置５００が退避位置にあるとき、鉛直方向視においてノズル５２０が型締装置１００とは重ならない。つまり、射出装置５００が退避位置にあるとき、鉛直方向視においてノズル５２０が型締装置１００の外縁よりも外にある。従って、射出装置５００が退避位置にあるとき、シリンダ５１０をシリンダ５１０の軸方向に沿ってノズル５２０に向けて延長した延長領域（図１２ではシリンダ５１０の外周縁よりも内側の領域）が型締装置１００および型締装置１００の上方空間とは重ならない。そのため、作業者は、鉛直方向視において型締装置１００の外縁よりも外の位置に立って、スクリュ５３０の交換作業や修復作業を行うことができる。よって、スクリュ５３０に容易にアクセスでき、メンテナンス作業の効率を向上できる。

スクリュ５３０は、シリンダ５１０の内部からノズル５２０側に引き抜かれ、シリンダ５１０の内部にノズル５２０側から差し込まれる。本変形例によれば、上述の如く、シリンダ５１０をシリンダ５１０の軸方向に沿ってノズル５２０に向けて延長した延長領域が型締装置１００および型締装置１００の上方空間とは重ならない。そのため、スクリュ５３０の交換スペースを確保しやすく、スクリュ５３０の交換作業が容易である。

支持機構８００Ｂは、射出装置５００が退避位置にあるときに鉛直方向視においてシリンダ５１０が型締装置１００とは重ならないように、型締装置１００に対し射出装置５００を移動可能に支持してよい。射出装置５００が退避位置にあるとき、鉛直方向視においてシリンダ５１０が型締装置１００の外縁よりも外にある。そのため、作業者は、鉛直方向視において型締装置１００の外縁よりも外の位置に立って、シリンダ５１０の取外し作業や取付け作業をおこなうことができる。

シリンダ５１０は、上端部において、計量モータ５４０や射出モータ５５０などを含む駆動装置にボルトなどで取付けられている。作業者は、鉛直方向視において型締装置１００の外縁よりも外の位置に立って、シリンダ５１０の取外し作業や取付け作業を行うため、シリンダ５１０の上端部に容易にアクセスできる。よって、シリンダ５１０のメンテナンス作業の効率を向上できる。

Ｙ軸ガイド８３１ＢのＹ方向寸法は、射出装置５００のＹ方向寸法の２倍以上であってよい。射出装置５００の全体を型締装置１００の外縁の外に移動でき、様々なメンテナンス作業を効率的に行うことができる。

尚、本変形例では固定プラテン１１０とＸ軸支持部８２０の間にＹ軸支持部８３０Ｂが設けられるが、固定プラテン１１０とＹ軸支持部８３０Ｂの間にＸ軸支持部８２０が設けられてもよい。この場合、固定プラテン１１０の上面にＸ軸ガイドベース８２３が固定され、Ｘ軸スライダ８２２にＹ軸ガイドベース８３３Ｂが固定され、Ｙ軸スライダ８３２ＢにＺ軸ガイドベース８１４が固定される。この場合、Ｘ軸スライダ８２２とＹ軸ガイドベース８３３Ｂとは一体に形成されてもよい。また、この場合、Ｙ軸スライダ８３２ＢとＺ軸ガイドベース８１４とは一体に形成されてもよい。

尚、本変形例のＹ軸支持部８３０Ｂと、上記実施形態の旋回軸８３０または上記第１変形例の旋回軸８３０Ａとを組合わせて用いてもよい。旋回軸は、固定プラテン１１０とＸ軸支持部８２０とＹ軸支持部８３０Ｂのうちの任意の２つの間に設けられてよい。

尚、本変形例では、Ｘ方向に直交するＹ方向に延びるＹ軸ガイド８３１Ｂが用いられるが、Ｘ方向に斜めに交わる水平方向に延びるガイドが用いられてもよい。Ｘ方向に交わる水平方向に延びるガイドに沿って射出装置５００をスライドさせることで、射出装置５００を退避位置にスライドできればよい。

（第３変形例の支持機構）
図１３は、第３変形例による型締装置の上方に設けられる射出装置のノズルタッチ解除状態を示す図である。図１４は、第３変形例による射出装置が射出成形位置および待機位置にあるときの状態を上方から見た図である。図１５は、第３変形例による射出装置が退避位置にあるときの状態を上方から見た図である。図１４および図１５において、型締装置１００の外縁を破線で示す。

本変形例の支持機構８００Ｃは、上記実施形態の支持機構８００と同様に、型締装置１００に対し射出装置５００をＺ方向に移動可能に支持するＺ軸支持部８１０と、型締装置１００に対し射出装置５００をＸ方向に移動可能に支持するＸ軸支持部８２０とを有する。

Ｚ軸支持部８１０やＸ軸支持部８２０によれば、型締装置１００の上方において、射出装置５００を移動させることが可能になる。

ところで、型締装置１００の内部に潜り込むか、型締装置１００の外（例えば安全ドアなどのカバーの外）から型締装置１００の上方に手を伸ばして射出装置５００のメンテナンスを行うと、射出装置５００へのアクセスが悪いため、作業効率が悪い。

そこで、本実施形態の支持機構８００Ｃは、射出装置５００のメンテナンス作業の効率を向上するため、旋回軸８３０Ｃを有する。旋回軸８３０Ｃの軸方向は、例えばＸ方向とされる。旋回軸８３０Ｃは、例えば、Ｚ軸支持部８１０のＺ軸スライダ８１２に対し、射出装置５００を旋回可能に連結する。

射出装置５００は、旋回軸８３０Ｃを中心に型締装置１００に対し旋回する。例えば、射出装置５００は、射出成形位置から待機位置に上昇し、その後、待機位置から退避位置に旋回する。また、射出装置５００は、退避位置から待機位置に旋回し、その後、待機位置から射出成形位置に下降する。

本変形例では、射出装置５００が退避位置にあるとき、鉛直方向視においてノズル５２０が型締装置１００とは重ならない。つまり、射出装置５００が退避位置にあるとき、鉛直方向視においてノズル５２０が型締装置１００の外縁よりも外にある。従って、射出装置５００が退避位置にあるとき、シリンダ５１０をシリンダ５１０の軸方向に沿ってノズル５２０に向けて延長した延長領域（図１５において斜線で示す領域Ａ）が型締装置１００および型締装置１００の上方空間とは重ならない。そのため、作業者は、鉛直方向視において型締装置１００の外縁よりも外の位置に立って、スクリュ５３０の交換作業や修復作業を行うことができる。よって、スクリュ５３０に容易にアクセスでき、メンテナンス作業の効率を向上できる。

スクリュ５３０は、シリンダ５１０の内部からノズル５２０側に引き抜かれ、シリンダ５１０の内部にノズル５２０側から差し込まれる。本変形例によれば、上述の如く、シリンダ５１０をシリンダ５１０の軸方向に沿ってノズル５２０に向けて延長した延長領域が型締装置１００および型締装置１００の上方空間とは重ならない。そのため、スクリュ５３０の交換スペースを確保しやすく、スクリュ５３０の交換作業が容易である。

尚、本変形例の旋回軸８３０Ｃは、上記実施形態の旋回軸８３０、上記第１変形例の旋回軸８３０Ａ、上記第２変形例のＹ軸支持部８３０Ｂの少なくとも１つと共に用いられてもよい。

（変形および改良）
以上、射出成形機の実施形態等について説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。

例えば、型締装置１００は、横型であるが、竪型でもよい。この場合、支持機構８００、８００Ａ、８００Ｂ、８００Ｃは、型締装置１００の上プラテンに対し射出装置５００を移動可能に支持してよい。

１００ 型締装置
１１０ 固定プラテン
５００ 射出装置
５１０ シリンダ
５２０ ノズル
５３０ スクリュ
６００ 移動装置
８００ 支持機構
８１０ Ｚ軸支持部
８２０ Ｘ軸支持部
８３０ 旋回軸
８３０Ａ 旋回軸
８３０Ｂ Ｙ軸支持部
８３１Ｂ Ｙ軸ガイド
８３０Ｃ 旋回軸

Claims (7)

1. 金型装置の型閉、型締および型開を行う型締装置と、
   前記金型装置に対し上方から成形材料を充填する射出装置と、
   前記型締装置に対し前記射出装置を移動可能に支持する支持機構とを備え、
   前記射出装置は、前記成形材料が溶融されるシリンダと、前記シリンダで溶融された前記成形材料を前記金型装置に充填するノズルとを有し、
   前記支持機構は、前記射出装置が前記金型装置に前記成形材料を充填する射出成形位置と、鉛直方向視において前記ノズルが前記型締装置とは重ならない退避位置とに、前記射出装置を移動可能に支持する、射出成形機。
2. 前記支持機構は、前記射出装置が前記退避位置にあるときに鉛直方向視において前記シリンダが前記型締装置とは重ならないように、前記型締装置に対し前記射出装置を移動可能に支持する、請求項１に記載の射出成形機。
3. 前記支持機構は、旋回軸を含み、
   前記射出装置は、前記旋回軸を中心に前記型締装置に対し旋回する、請求項１または２に記載の射出成形機。
4. 前記支持機構は、前記型締装置に対し前記射出装置を鉛直方向に移動可能に支持する第１支持部と、前記型締装置に対し前記射出装置を水平方向に移動可能に支持する第２支持部とを有する、請求項３に記載の射出成形機。
5. 前記射出装置および前記第１支持部は、前記旋回軸を中心に前記第２支持部および前記型締装置に対し旋回する、請求項４に記載の射出成形機。
6. 前記射出装置、前記第１支持部および前記第２支持部は、前記旋回軸を中心に前記型締装置に対し旋回する、請求項５に記載の射出成形機。
7. 前記支持機構は、型開閉方向に交わる水平方向に延びるガイドを含み、
   前記射出装置は、前記ガイドに沿って前記型締装置に対しスライドする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の射出成形機。

Images