JP7062484B2 - ガスベント詰まり検出装置、金型システム、射出成形システム、ガスベント詰まり検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガスベント詰まり検出装置、金型システム、射出成形システム、ガスベント詰まり検出方法に関する。

溶融した樹脂を射出装置により金型装置のキャビティ空間内に供給、充填し、所望の形状の成形品を製造することが従来からなされている。

金型装置のキャビティ空間内に溶融した樹脂を供給、充填するためには、キャビティ空間内の空気を外部空間に排気する必要がある。

また、金型装置のキャビティ空間内に溶融した樹脂を供給した際に、樹脂の一部が分解して樹脂分解ガスが発生する場合がある。係る樹脂分解ガスがキャビティ空間内に滞留すると、溶融した樹脂のキャビティ空間内への充填に影響を及ぼす恐れがあるため、係る樹脂分解ガスも外部空間に排気する必要がある。

そこで、キャビティ空間内に存在する空気や、樹脂分解ガスをキャビティ空間内から外部空間に排気するために、金型装置には、キャビティ空間と、金型装置の外部空間とを連通するガスベントを設けることが従来からなされている。

そして、キャビティ空間内で発生した樹脂分解ガス等をガスベントから適切に排気できるように、ベント構造の設計や、設計のために必要なデータを収集する方法についても各種検討がなされていた。例えば特許文献１には、金型注入材料の発生ガス測定方法が開示されている。

特開平７－４０３９０号公報

しかしながら、金型装置を繰り返し使用していると、ガスベント内等に固体の樹脂分解物等が堆積してガスベントが詰まり、キャビティ空間内の空気や、発生した樹脂分解ガスの排気が困難になる場合があった。

このように、固体の樹脂分解物等によりガスベントが詰まると、成形材料の充填不足（充填不良）が生じたり、堆積した固体の樹脂分解物が樹脂の成形品に付着する等して、歩留まりの低下の原因となる。このため、適切なタイミングで金型装置を清掃できるように、ガスベントの詰まりを検出できるガスベント検出装置が求められていた。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の一側面では、ガスベントの詰まりを検出できるガスベント詰まり検出装置を提供することを目的としている。

本発明の一側面では、金型装置のガスベントから排気される、前記金型装置のキャビティ空間に供給された樹脂の樹脂分解ガス濃度を検出する樹脂分解ガス濃度検出センサーと、
前記樹脂分解ガス濃度検出センサーが検出した樹脂分解ガス濃度に基いて、前記金型装置の前記ガスベントが詰まっているかを判定する判定部と、を有するガスベント詰まり検出装置を提供する。

本発明の一側面によれば、ガスベントの詰まりを検出できるガスベント詰まり検出装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るガスベント詰まり検出装置、金型システムの説明図である。 図１の領域Ａの拡大図である。 ショット数と樹脂分解ガス濃度との関係の説明図である。 ショット数と各ショットにおける樹脂分解ガス濃度の最大値との関係の説明図である。 本発明の一実施形態に係るガスベント詰まり検出方法のフロー図である。 本発明の一実施形態に係る射出成形システムの型開完了時の状態を示す図である。 本発明の一実施形態に係る射出成形システムの型締時の状態を示す図である。

以下、実施形態に係るガスベント詰まり検出装置、金型システム、射出成形システム、ガスベント詰まり検出方法について添付の図面を参照しながら説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。

［ガスベント詰まり検出装置］
ここで、本実施形態のガスベント詰まり検出装置の一構成例について、図１、図２を用いて説明する。図１は、ガスベント詰まり検出装置５０、及びガスベント詰まり検出装置を適用する金型装置８００の、キャビティ空間８０１、及びガスベント８０２を通る面での断面図を模式的に示した図である。また、図２は、図１の点線で示した領域Ａを拡大して模式的に示した図である。

本実施形態のガスベント詰まり検出装置を適用する金型装置８００の構成例について説明する。

図１、図２に示すように、金型装置８００は、固定金型８１０と、可動金型８２０と、可動部材８３０とを有することができる。固定金型８１０は固定されており、可動金型８２０は、例えば図１中の左右方向に移動することができ、固定金型８１０との間の距離を変更可能に構成されている。可動部材８３０は図１中の左右方向に移動することが可能であり、可動部材８３０によりキャビティ空間８０１内に充填され、得られた成形品を押圧し、突き出すことで金型装置８００から取り出すことができる。

図１、図２では、固定金型８１０と、可動金型８２０とがタッチし、型締した状態を示している。型締をした状態では、固定金型８１０と、可動金型８２０との間に成形材料である樹脂を充填するための空間であるキャビティ空間８０１が形成される。係るキャビティ空間８０１に連通した成形材料導入口８０３から射出装置により成形材料である溶融した樹脂を供給することで、キャビティ空間８０１内に樹脂を充填することができる。

図２に示すように、キャビティ空間８０１内に供給された成形材料である樹脂２１は、樹脂導入口から、キャビティ空間８０１の端部８０１Ａに向かって充填されていく。

しかし、キャビティ空間８０１内には空気が残存している。また、キャビティ空間８０１内に溶融した樹脂を供給した際に、樹脂の一部が分解して樹脂分解ガスが発生する場合がある。そして、係る空気や、樹脂分解ガスがキャビティ空間８０１内に滞留すると、樹脂２１は、キャビティ空間８０１の端部８０１Ａまで到達できなくなり、樹脂の充填不足が生じる恐れがある。

このため、キャビティ空間８０１と、金型装置８００の外部空間とを連通するガスベント８０２を設けておくことができる。ガスベント８０２の数は特に限定されず、例えば１つのキャビティ空間８０１に対して、１つのガスベント８０２でもよく、１つのキャビティ空間８０１に対して複数のガスベント８０２を設けることもできる。

ガスベント８０２は、例えば固定金型８１０の可動金型８２０と対向する面と、可動金型８２０の固定金型８１０と対向する面とのいずれか一方、もしくは両方に形成した溝により構成することができる。図２では、可動金型８２０に溝を形成し、ガスベント８０２とした例を示している。

また、可動部材８３０のキャビティ空間に対向する面８３０Ａにスリットを設け、可動部材８３０内を中空構造とすることでガスベントとすることもできる。

ガスベント８０２を設けておくことで、キャビティ空間８０１内に溶融した樹脂を供給した際に、キャビティ空間８０１内にあった空気や、樹脂が分解して発生した樹脂分解ガスをキャビティ空間８０１内から、外部空間へと排気することができる。このため、キャビティ空間８０１への樹脂の充填不足等が生じることを抑制できる。

しかしながら、キャビティ空間８０１への樹脂の充填を複数回繰り返し実施すると、ガスベント８０２内部に固体である樹脂分解物が堆積する場合があった。また、堆積の程度によっては、ガスベント８０２のキャビティ空間８０１側の開口部８０２１近傍にも係る固体の樹脂分解物が付着する場合があった。このようにガスベント８０２内部や、ガスベント８０２の開口部８０２１近傍に樹脂分解物が堆積すると、ガスベント８０２が詰まり、樹脂のキャビティ空間８０１への充填不足が生じる場合があった。また、堆積した樹脂分解物がキャビティ空間８０１内に充填し、製造した成形品の表面に付着し、外観を損ねる場合があった。このように、樹脂の充填不足や、堆積した樹脂分解物の成形品表面への付着が生じると、その程度によっては不良品として除外する必要があり、歩留まり低下の原因となる。

このため、ガスベント８０２が詰まる前に、金型装置８００を清掃し、歩留まりの低下を抑制できるように、ガスベント８０２の詰まりを検出できるガスベント詰まり検出装置が求められていた。

そこで、本発明の発明者らが検討を行ったところ、ガスベント８０２に固体の樹脂分解物が堆積し、ガスベント８０２の一部が塞がれると、その程度により、ガスベント８０２から排出される樹脂分解ガスの濃度が変化していることを見出した。そして、ガスベントから排出される樹脂分解ガスの濃度をモニターすることで、ガスベントの詰まりを検出できることを見出し、本発明を完成させた。

図３に、ショット数と、各ショットにおいて、キャビティ空間８０１に樹脂を充填している間にガスベント８０２から排出される樹脂分解ガス濃度の変化との関係を示す。なお、ショット数は、金型装置８００を清掃後、金型装置８００のキャビティ空間８０１に樹脂を充填し、成形品を製造した回数に相当する。

図３では各ショットにおいて、溶融した樹脂を射出し、キャビティ空間に樹脂の充填を開始してから、充填を完了するまでに、ガスベントから排気された樹脂分解ガスの濃度の変化を示している。例えば、期間３１は、清掃完了後の金型装置に１回目の樹脂の充填を行っている間、すなわち１回目のショットの樹脂充填を行っている間にガスベントから排気される樹脂分解ガス濃度の変化を示している。期間３１においては、最初は金型装置のキャビティ空間内に溜まっていた空気もあわせてガスベントから排気されるため、ガスベントから排気されるガス内の樹脂分解ガス濃度が徐々に高まり、一定の濃度Ｃ_Ａまで達する。その後数回のショットでは、樹脂充填を行っている間にガスベントから排気されるガス内の樹脂分解ガス濃度の変化はほぼ同じ挙動を示す。

しかし、金型装置の清掃を行わずにショット数を重ね、ガスベント内等に樹脂分解物が堆積し、ガスベントの一部が塞がれ始めると、図２におけるキャビティ空間８０１の端部８０１Ａ近傍まで樹脂２１が到達した際に、樹脂２１が充填されていない空間８０１Ｂの圧力が高くなる。そして、断熱圧縮が生じるため、該樹脂２１が充填されていない空間８０１Ｂの温度が高くなり、樹脂２１の分解が促進される。このため、図３に示したｎ回目のショットでは、樹脂充填を行っている間にガスベントから排気される樹脂分解ガス濃度が当初の濃度Ｃ_Ａよりも高い濃度Ｃ_Ｂにまで達することになる。また、ｎ回目のショットの際よりもガスベントの詰まりが進行した（ｎ＋１）回目のショットでは、樹脂充填を行っている間にガスベントから排気される樹脂分解ガス濃度の最大値はさらに高くなり、濃度Ｃ_Ｃにまで達する。

ここで、ショット数と、各ショットで樹脂充填を行っている間にガスベントから排気される樹脂分解ガス濃度の最大値との関係を図４に示す。ここまで説明したように、清掃直後の金型装置を用い、該金型装置に樹脂を充填した１回目のショットでは、樹脂充填を行っている間にガスベントから排気される樹脂分解ガス濃度の最大値は例えばＣ_Ａとなる。そして、ショット数を重ねても、しばらくは各ショットにおける樹脂分解ガス濃度の最大値はＣ_Ａのまま一定となる。

しかしながら、ガスベントの一部が塞がれ始めると、各ショットで樹脂充填を行っている間にガスベントから排気される樹脂分解ガス濃度の最大値がＣ_Ａよりも高くなる。そして、ガスベントが完全に詰まる直前の１回のショットにおける樹脂分解ガス濃度の最大値はＣ_Ｘまで高くなる。

この様に、ガスベントが塞がれている程度に応じて、各ショットにおいて樹脂の充填を行っている間にガスベントから排気される樹脂分解ガス濃度の最大値が変化する。このため、ガスベントから排気される樹脂分解ガス濃度を検出し、検出した樹脂分解ガス濃度に基いて、具体的には例えば、各ショットで樹脂充填を行っている間にガスベントから排気される樹脂分解ガス濃度の最大値に基いて、ガスベントが詰まっているかを判定できる。

そこで、例えば図１に示すように、本実施形態のガスベント詰まり検出装置５０は、樹脂分解ガス濃度検出センサー５０１と、判定部５０２とを有することができる。

樹脂分解ガス濃度検出センサー５０１は、金型装置８００のガスベント８０２から排気される、金型装置８００のキャビティ空間８０１に供給された樹脂の樹脂分解ガス濃度を検出することができる。

また、判定部５０２は、樹脂分解ガス濃度検出センサー５０１が検出した樹脂分解ガス濃度に基いて、金型装置８００のガスベント８０２が詰まっているかを判定することができる。

樹脂分解ガス濃度検出センサー５０１としては、ガスベント８０２から排気される、金型装置８００のキャビティ空間８０１に供給された樹脂の樹脂分解ガスの濃度を検出できるセンサーを用いることができる。

このため、樹脂分解ガス濃度検出センサー５０１の種類は特に限定されず、用いる樹脂の種類や、射出成形の際の条件等に応じて選択することができる。

ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）であれば４－フェノキシフェノールや１，４－ジフェノキシベンゼンが発生するため、ＶＯＣセンサーを、ポリフェニレネーテル（ＰＰＥ）であればｏ―クレゾールや２，６－キシレノール、２，４－キシレノールが発生するためＶＯＣセンサーを、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）であればベンゼンチオールやジフェニルジスルフィド、フェニルスルフィド、硫化水素が発生するためＶＯＣセンサーや硫化水素センサーを、ポリアミド６６（ＰＡ６６）であればアンモニアや二酸化炭素、シクロペンタノンが発生するためアンモニアセンサーや二酸化炭素センサー、ＶＯＣセンサーを、ポリアミド６（ＰＡ６）であればε―カプロラクタムが発生するためＶＯＣセンサーを、ポリカーボネート（ＰＣ）であればＣＯ_２やフェノールが発生するため二酸化炭素センサーやＶＯＣセンサーを、液晶ポリマー（ＬＣＰ）であればベンゼンやフェノール、ビフェニル、安息香酸フェニルが発生するのでＶＯＣセンサーを、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）であれば二酸化炭素や１，３－ブタジエン、テトラヒドロフラン、ベンゼンが発生するため二酸化炭素センサーやＶＯＣセンサーを、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であれば二酸化炭素やエチレン、メタン、アセトアルデヒド、ベンゼンが発生するため二酸化炭素センサーや可燃ガスセンサー、ＶＯＣセンサーを、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）であればホルムアルデヒドが発生するためＶＯＣセンサーを、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）であれば炭素数２以上の飽和炭化水素や炭素数２以上の不飽和炭化水素が発生するため可燃ガスセンサーやＶＯＣセンサーを、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）であればメタクリル酸メチルが発生するためＶＯＣセンサーを、ポリスチレン（ＰＳ）であればスチレンが発生するためＶＯＣセンサーを、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）であれば塩化水素が発生するため塩化水素センサーをそれぞれ樹脂分解ガス検出センサーとして用いることができる
そして、判定部５０２は、例えばコンピュータの一種であり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５０２Ａと、記憶媒体５０２Ｂとを有することができる。なお、記憶媒体５０２Ｂとしては、例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＮＶＲＡＭ（Ｎｏｎ－Ｖｏｌａｔｉｌｅ ＲＡＭ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等が挙げられる。また、判定部５０２は、判定結果を表示するための表示装置５０２Ｃや、判定結果を外部に出力するためのネットワークインタフェースなどの通信部５０２Ｄ等と接続しておくこともできる。

判定部５０２は、樹脂分解ガス濃度検出センサー５０１と接続しておくことができ、樹脂分解ガス濃度検出センサー５０１で検出した樹脂分解ガス濃度を取得することができる。そして、ＣＰＵ５０２Ａにおいて、キャビティ空間内に樹脂の充填を開始してから充填が完了するまでの間にガスベント８０２から排気される樹脂分解ガス濃度の最大値と、記憶媒体５０２Ｂに予め設定し、記憶しておいた樹脂分解ガス濃度の最大値の閾値とを対比することができる。

この際、取得したキャビティ空間内に樹脂の充填を開始してから充填が完了するまでの間にガスベントから排気される樹脂分解ガス濃度の最大値が、樹脂分解ガス濃度の閾値を越えていない場合にはガスベントは詰まっていないと判定することができる。このため、金型装置の清掃を行わず、続けて成形を実施できる旨、表示装置５０２Ｃに表示させたり、通信部５０２Ｄを介して射出成形システム等に対して出力することもできる。

また、取得したキャビティ空間内に樹脂の充填を開始してから充填が完了するまでの間にガスベントから排気される樹脂分解ガス濃度の最大値が、樹脂分解ガス濃度の最大値の閾値を越えた場合にはガスベントが詰まっていると判定することができる。このため、次のショットを中止し、金型装置を清掃する旨、表示装置５０２Ｃに警告を表示させたり、通信部５０２Ｄを介して射出成形システム等に対して出力することもできる。

樹脂分解ガス濃度の最大値の閾値の決め方は特に限定されず、例えば成形品に要求される仕様等に応じて選択することができる。このため、例えば予備試験を実施し、仕様を満たさない成形品が生じるまでの、各ショットのキャビティ空間内に樹脂の充填を開始してから充填が完了するまでの間にガスベントから排気される樹脂分解ガス濃度の最大値の変化を測定しておくことができる。すなわち、図４に示したようなグラフを取得しておくことができる。そして、例えば仕様を満たさない成形品が発生する前のショットにおける樹脂分解ガス濃度の最大値を閾値に設定することができる。

以上に説明した本実施形態のガスベント詰まり検出装置によれば、従来は着目されていなかった樹脂分解ガス濃度を用いることで、容易にガスベントの詰まりを検出することができる。このため、係るガスベント詰まり検出装置を用いることで、容易に金型装置のガスベントの詰まりを検出することができ、成形品の歩留まりを高めることが可能になる。
［ガスベント詰まり検出方法］
本実施形態のガスベント詰まり検出方法は、以下の工程を有することができる。

金型装置のガスベントから排気される、金型装置のキャビティ空間に供給された樹脂の樹脂分解ガス濃度を検出する樹脂分解ガス濃度検出工程。
樹脂分解ガス濃度検出工程で検出した樹脂分解ガス濃度に基いて、金型装置のガスベントが詰まっているかを判定する判定工程。

なお、本実施形態のガスベント詰まり検出方法は、既述のガスベント詰まり検出装置を用いて実施することができる。このため、既に説明した事項については説明を一部省略する。

既述の様に、本発明の発明者らの検討によれば、ガスベントが塞がれている程度に応じて、各ショットで樹脂充填を行っている間にガスベントから排気される樹脂分解ガス濃度の最大値が変化する。このため、ガスベントから排気される樹脂分解ガス濃度を検出し、検出した樹脂分解ガス濃度に基いて、具体的には例えば各ショットで樹脂充填を行っている間にガスベントから排気される樹脂分解ガス濃度の最大値に基いて、ガスベントが詰まっているかを判定できる。

そこで、本実施形態のガスベント詰まり検出方法は、図５のフローチャートに示したように、まず樹脂分解ガス濃度検出工程Ｓ１を実施することができる。樹脂分解ガス濃度検出工程Ｓ１では、金型装置のガスベントから排気される、金型装置のキャビティ空間に供給された樹脂の樹脂分解ガスの濃度を検出することができる。具体的には金型装置のキャビティ空間に樹脂を充填している間にガスベントから排気される樹脂分解ガス濃度の変化を検出することができる。

次いで、本実施形態のガスベント詰まり検出方法は、図５に示したように、判定工程Ｓ２を実施することができる。判定工程Ｓ２では、樹脂分解ガス濃度検出工程Ｓ１で検出した１ショット間の樹脂分解ガス濃度に基いて、金型装置のガスベントが詰まっているかを判定することができる。

具体的には例えば、判定工程Ｓ２では、樹脂分解ガス濃度検出工程Ｓ１で検出したキャビティ空間内に樹脂の充填を開始してから充填が完了するまでの間の樹脂分解ガス濃度の最大値が閾値を越えているかを判定することができる。

そして、キャビティ空間内に樹脂の充填を開始してから充填が完了するまでの間の樹脂分解ガス濃度の最大値が閾値を超えていないと判定した場合、ガスベントが詰まっていないと判定することができる。この場合、金型装置から成形品を取出した後、再度連続して金型装置のキャビティ空間に樹脂を充填することができる。その際、図５のフローチャートのＮｏの方に進み、樹脂分解ガス濃度検出工程Ｓ１と、判定工程Ｓ２とを再度実施することができる。

また、判定工程Ｓ２において、キャビティ空間内に樹脂の充填を開始してから充填が完了するまでの間の樹脂分解ガス濃度の最大値が閾値を越えていると判定した場合には、金型装置のガスベントが詰まっていると判定することができる。この場合、図５のフローチャートのＹｅｓの方に進み、ガスベント詰まり検出方法のフローを終了することができる。そして、例えば表示装置等によりガスベントの詰まりを通知することができる。

ガスベントの詰まりが通知された場合には、例えば金型装置の清掃等を行い、ガスベントの詰まりを取り除いた後、金型装置のキャビティ空間への樹脂の充填を再開し、繰り返し実施できる。この際、併せてガスベントの詰まり検出方法を再開することもできる。

以上に説明した本実施形態のガスベント詰まり検出方法によれば、ガスベントから排気される樹脂分解ガス濃度を測定することで、容易にガスベントの詰まりを検出することができる。このため、係るガスベント詰まり検出方法を用いることで、容易に金型装置のガスベントの詰まりを検出することができ、成形品の歩留まりを高めることが可能になる。
［金型システム］
本実施形態の金型システムは、既述のガスベント詰まり検出装置と、金型装置とを有することができる。

本実施形態の金型システム１１は、図１に示すように、既述のガスベント詰まり検出装置５０と、金型装置８００とを有することができる。

ガスベント詰まり検出装置５０、及び金型装置８００については既に説明したため、ここでは説明を省略する。

本実施形態の金型システム１１では、図１に示すようにガスベント８０２の金型装置８００の外表面に位置する開口部、すなわち出口に検出部が対向するように、ガスベント詰まり検出装置５０の樹脂分解ガス濃度検出センサー５０１を配置することができる。このように配置することで、ガスベント８０２から排気された樹脂分解ガスの濃度を精度よく測定することができる。樹脂分解ガス濃度検出センサー５０１の取付位置は任意であるが、固定側の部材、例えば固定金型８１０等に取付けると、可動側の部材、例えば可動金型８２０等に取り付ける場合に比べ、配線の取り回し等の点で好ましい。

なお、ガスベント８０２に配管を接続し、該配管を介して樹脂分解ガス濃度検出センサー５０１と、ガスベント８０２とを接続することもできる。しかしながら、金型装置８００は型開時、例えば可動金型８２０の位置が図中左側方向に移動するため、ガスベント８０２と、配管とを接続することが困難な場合がある。このため、上述のようにガスベント８０２の金型装置８００の外表面に設けられた開口部と、樹脂分解ガス濃度検出センサー５０１の検出部とが対向するように配置することで、樹脂分解ガス濃度の検出を行うように構成することが好ましい。

また、可動部材８３０のキャビティ空間に対向する面８３０Ａ（図２を参照）にスリットを形成し、可動部材８３０を中空構造とすることでガスベントとする場合、可動部材８３０内に樹脂分解ガス濃度検出センサーを配置することができる。

金型装置８００には、複数のガスベント８０２を設けることができる。そして、樹脂分解ガス濃度検出センサー５０１は、いずれかのガスベント８０２に対応して配置されていればよく、その配置は特に限定されない。このため、図１では、金型装置８００の上面に連通するように設けられたガスベント８０２Ａの出口に対向するように樹脂分解ガス濃度検出センサー５０１を配置した例を示したが、係る形態に限定されない。例えば図１中、金型装置８００の下面に連通するように設けられたガスベント８０２Ｂの出口に対向するように樹脂分解ガス濃度検出センサーを配置することもできる。

以上に説明した本実施形態の金型システムによれば、既述のガスベント詰まり検出装置を備えている。このため、容易に金型装置のガスベントの詰まりを検出することができ、該金型システムを用いた成形品の歩留まりを高めることが可能になる。
［射出成形システム］
本実施形態の射出成形システム６０は、既述のガスベント詰まり検出装置５０と、射出成形機１０とを有することができる。

ここで、射出成形機について説明する。

（射出成形機）
図６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７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６～図７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方向およびＹ方向は水平方向を表し、Ｚ方向は鉛直方向を表す。型締装置１００が横型である場合、Ｘ方向は型開閉方向であり、Ｙ方向は射出成形機１０の幅方向である。図６～図７に示すように、射出成形機１０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、制御装置７００と、フレーム９００とを有する。以下、射出成形機１０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６および図７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６および図７中左方向）を後方として説明する。

型締装置１００は、金型装置８００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９００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。

可動プラテン１２０は、フレーム９００に対し型開閉方向に移動自在とされる。フレーム９００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。

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８１０と可動金型８２０とで金型装置８００が構成される。なお、金型装置８００は既述の様に付帯設備として可動部材８３０等をさらに有することもできる。

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９００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９００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９００に対し固定され、トグルサポート１３０がフレーム９００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９００に対し固定され、固定プラテン１１０がフレーム９００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。

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６および図７に示す構成に限定されない。例えば図６および図７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。尚、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の速度を検出するクロスヘッド速度検出器は、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の速度を検出する可動プラテン速度検出器は、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。

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８２０と固定金型８１０との間にキャビティ空間８０１（図７参照）が形成され、射出装置３００が成形材料導入口８０３を介してキャビティ空間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。キャビティ空間８０１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。

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（型閉開始位置、速度切替位置、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、速度切替位置、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、速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、速度が設定される。速度切替位置は、１つでもよいし、複数でもよい。速度切替位置は、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。

型開工程における設定条件も同様に設定される。例えば、型開工程におけるクロスヘッド１５１の速度や位置（型開開始位置、速度切替位置、および型開完了位置を含む）は、一連の設定条件として、まとめて設定される。型開開始位置、速度切替位置、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、速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、速度が設定される。速度切替位置は、１つでもよいし、複数でもよい。速度切替位置は、設定されなくてもよい。型開開始位置と型締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。

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。

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。尚、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。

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６および図７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６および図７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８００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８２０の内部に進退自在に配設される可動部材８３０と接触する。エジェクタロッド２３０の前端部は、可動部材８３０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８３０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８３０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。尚、エジェクタロッド２３０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２３０の速度を検出するエジェクタロッド速度検出器は、エジェクタモータエンコーダ２１１に限定されず、一般的なものを使用できる。

（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６および図７中左方向）を前方とし、計量時のスクリュ３３０の移動方向（図６および図７中右方向）を後方として説明する。

射出装置３００は、フレーム９００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８００に対し進退自在とされる。射出装置３００は、金型装置８００にタッチし、金型装置８００内のキャビティ空間８０１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。成形材料としては、樹脂を用いることができる。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。

シリンダ３１０は、シリンダ３１０の軸方向（図６および図７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。

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８００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７参照）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６参照）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、計量工程、充填工程および保圧工程などを行う。

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。尚、スクリュ３３０の回転数を検出するスクリュ回転数検出器は、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。

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。

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成形材料導入口８０３を介して金型装置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。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の速度を検出するスクリュ速度検出器は、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。

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のため、冷却工程中に計量工程が行われてよい。

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６および図７中左方向）を前方とし、計量時のスクリュ３３０の移動方向（図６および図７中右方向）を後方として説明する。

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。

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。

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。

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、例えばコンピュータで構成され、図６～図７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。

一回の成形サイクルは、例えば、計量工程、型閉工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、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、型締工程の開始から型締工程の終了までの間に行われる。型締工程の終了は型開工程の開始と一致する。尚、成形サイクル時間の短縮のため、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、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。

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１０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１０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。
（ガスベント詰まり検出装置）
そして、本実施形態の射出成形システムは、既述のガスベント詰まり検出装置５０を有することができる。

ガスベント詰まり検出装置５０の詳細については既述のため、ここでは説明を省略する。

本実施形態の射出成形システムでは、金型装置８００の外表面に位置するガスベント８０２の開口部、すなわち出口に対向するように、ガスベント詰まり検出装置５０の樹脂分解ガス濃度検出センサー５０１を配置することができる。このように配置することで、ガスベントから排気された樹脂分解ガスの濃度を精度よく測定することができる。

なお、ガスベント８０２に配管を接続し、該配管を介して樹脂分解ガス濃度検出センサー５０１と、ガスベント８０２とを接続することもできる。しかしながら、金型装置８００は、型開時、例えば可動金型８２０の位置が図中左側方向に移動するため、ガスベント８０２と、配管とを接続することが困難な場合がある。このため、上述のようにガスベント８０２の金型装置８００の外表面に設けられた開口部と、樹脂分解ガス濃度検出センサー５０１の検出部とが対向するように配置することで、樹脂分解ガス濃度の検出を行うように構成できる。

また、可動部材８３０のキャビティ空間に対向する面８３０Ａ（図２を参照）にスリットを形成し、可動部材８３０を中空構造とすることでガスベントとする場合、可動部材内に樹脂分解ガス濃度検出センサーを配置することができる。

樹脂分解ガス濃度検出センサー５０１は、金型装置８００に設けられたいずれかのガスベントの出口に対向するように配置されていればよい。このため、図６～図７では、金型装置８００の上面に連通するように設けられたガスベント８０２Ａの出口に対向するように樹脂分解ガス濃度検出センサー５０１を配置した例を示したが、係る形態に限定されない。例えば図６～図７中、金型装置８００の下面に連通するように設けられたガスベント８０２Ｂの出口に対向するように樹脂分解ガス濃度検出センサーを配置することもできる。

樹脂分解ガス濃度検出センサー５０１は、射出成形機１０の、固定プラテン１１０、可動プラテン１２０、及びフレーム９００のいずれかに固定しておくことが好ましい。また、可動部材８３０内に配置することもできる。

なお、樹脂分解ガス濃度検出センサー５０１を金型装置８００の下方に配置する場合には、金型装置８００を型開し、成形品を取出す際に、下方に落下する成形品と接触しないように、例えば固定プラテン１１０に固定しておくことが好ましい。

樹脂分解ガス濃度検出センサー５０１の固定方法は特に限定されないが、例えば図６～図８に示すように、アーム部７１を介して射出成形機１０に固定しておくこともできる。

そして、樹脂分解ガス濃度検出センサー５０１には、判定部５０２が接続されており、樹脂分解ガス濃度検出センサー５０１が検出した、金型装置８００のガスベント８０２から排気された樹脂分解ガスの濃度に基づいて、ガスベント８０２の詰まりを検出できる。

なお、判定部５０２は、射出成形機１０の制御装置７００に組み込んでおき、別途設けない構成とすることもできる。すなわち、制御装置７００により判定部５０２の機能を実施することもできる。

また、本実施形態の射出成形システムは、既述の金型システムと、射出成形機とを備えた構成とすることもできる。このため、本実施形態の射出成形システム６０は、さらに金型装置８００を含むこともできる。

以上に説明した本実施形態の射出成形システムによれば、既述のガスベント詰まり検出装置を備えている。このため、容易に金型装置のガスベントの詰まりを検出することができ、該射出成形システムを用いた成形品の歩留まりを高めることが可能になる。

８００ 金型装置
８０１ キャビティ空間
８０２，８０２Ａ、８０２Ｂ ガスベント
１１ 金型システム
５０ ガスベント詰まり検出装置
５０１ 樹脂分解ガス濃度検出センサー
５０２ 判定部
１０ 射出成形機
６０ 射出成形システム
Ｓ１ 樹脂分解ガス濃度検出工程
Ｓ２ 判定工程

Claims (4)

1. 金型装置のガスベントから排気される、前記金型装置のキャビティ空間に供給された樹脂の樹脂分解ガス濃度を検出する樹脂分解ガス濃度検出センサーと、
   前記樹脂分解ガス濃度検出センサーが検出した樹脂分解ガス濃度に基いて、前記金型装置の前記ガスベントが詰まっているかを判定する判定部と、を有するガスベント詰まり検出装置。
2. 請求項１に記載のガスベント詰まり検出装置と、
   金型装置と、を備えた金型システム。
3. 請求項１に記載のガスベント詰まり検出装置と、
   射出成形機と、を備えた射出成形システム。
4. 金型装置のガスベントから排気される、前記金型装置のキャビティ空間に供給された樹脂の樹脂分解ガス濃度を検出する樹脂分解ガス濃度検出工程と、
   前記樹脂分解ガス濃度検出工程で検出した樹脂分解ガス濃度に基いて、前記金型装置のガスベントが詰まっているかを判定する判定工程と、を有するガスベント詰まり検出方法。

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