(57)【要約】【課題】金型装置の温度を、容易かつ有効に測定することができる射出成形機および金型取付プレートを提供する。【解決手段】この発明の射出成形機は、金型装置１０１が取り付けられて、成形材料を金型装置１０１内に射出して成形する射出成形機１であって、金型装置１０１の温度を測定する温度センサ５１を備えるものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型装置が取り付けられて、成形材料を金型装置内に射出して成形する射出成形機であって、
金型装置の温度を測定する温度センサを備える射出成形機。
【請求項２】
前記温度センサが、金型装置の外面の温度測定に用いられる請求項１に記載の射出成形機。
【請求項３】
金型装置を取り付けた状態で、該金型装置の外面に接触する金型接触部を備え、
前記金型接触部に、前記温度センサが設けられてなる請求項１又は２に記載の射出成形機。
【請求項４】
金型装置を両側から挟んで位置する一対のプラテンを含む型締装置を備える請求項３に記載の射出成形機。
【請求項５】
前記プラテンが、金型装置が取り付けられる金型取付面を有し、前記金型接触部が、少なくとも一方の前記プラテンの前記金型取付面である請求項４に記載の射出成形機。
【請求項６】
金型装置と前記プラテンとの間に介在させる金型取付プレートを備え、
前記金型取付プレートが、金型装置が取り付けられる金型取付面を有し、前記金型接触部が、前記金型取付プレートの前記金型取付面である請求項４に記載の射出成形機。
【請求項７】
前記金型取付面が、該金型取付面から窪む凹部を有し、前記凹部内に前記温度センサが配置されてなる請求項５又は６に記載の射出成形機。
【請求項８】
前記温度センサが接触式温度センサを含み、
前記プラテンもしくは金型取付プレートが、前記凹部内の前記接触式温度センサを金型装置の外面に押し当てるセンサ押圧機構を有する請求項７に記載の射出成形機。
【請求項９】
前記温度センサにより測定される金型装置の温度に基いて、射出成形動作を制御するよう構成された請求項１〜８のいずれか一項に記載の射出成形機。
【請求項１０】
前記温度センサにより測定される金型装置の温度から、金型装置の温度が安定もしくは不安定のいずれの状態にあるかの判定を行い、
金型装置の温度が安定状態にあるとの判定結果が得られた場合、金型装置内への成形材料の射出を開始する請求項９に記載の射出成形機。
【請求項１１】
射出成形機に用いられ、該射出成形機が備える型締装置のプラテンと、金型装置との間に介在させる金型取付プレートであって、
金型装置の温度を測定する温度センサを有する金型取付プレート。
【請求項１２】
前記温度センサが、金型装置の外面の温度測定に用いられる請求項１１に記載の金型取付プレート。
【請求項１３】
金型装置が取り付けられる金型取付面を有し、前記金型取付面に前記温度センサが設けられてなる請求項１１又は１２に記載の金型取付プレート。
【請求項１４】
前記金型取付面が、該金型取付面から窪む凹部を有し、前記凹部内に前記温度センサが配置されてなる請求項１３に記載の金型取付プレート。
【請求項１５】
前記温度センサが接触式温度センサを含み、
前記凹部内の前記接触式温度センサを金型装置の外面に押し当てるセンサ押圧機構を有する請求項１４に記載の金型取付プレート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、金型装置が取り付けられて該金型装置を用いた射出成形を行う射出成形機および金型取付プレートに関するものであり、特に、金型装置の温度の測定、監視ないし制御に関連する技術を提案するものである。
【背景技術】
【０００２】
射出成形により成形品を得るには、金型装置を射出成形機に取り付けた状態で、金型装置内に樹脂材料等の成形材料を射出して充填し、その後、金型装置を冷却することにより成形材料を固化させる。
【０００３】
ここで、金型装置には一般に、たとえば、水又は油その他の液体を循環させる内部流路や、内蔵ヒータ等の温度調節機が設けられている。これにより、射出成形の際に、金型装置の温度を一定に維持することができる。
射出成形時に金型装置の温度を適正に管理することは、成形品の品質向上および、不良品発生に起因する歩留まり低下の防止等の観点から重要になる。
【０００４】
金型装置の温度調節機に関し、特許文献１には、「射出成形機の金型の温度を調整する金型温度調整装置において、金型に熱媒体を循環させて金型温度を調整する金型温度調整装置の駆動部と、金型から流出する熱媒体の温度を検出する温度センサとを設け、射出成形機本体を制御する制御部に、金型温度，許容最低・最高温度を設定する設定手段と、上記温度センサからの検出温度を読取り上記金型温度調整装置の駆動部を駆動し設定温度に金型温度がなるよう制御する温度制御手段と、上記温度センサからの検出温度が許容最低・最高温度範囲内か否か判別し、範囲外であると異常信号を出力する異常判別手段とを備え、上記制御部は異常信号が検出されると射出成形機本体及び上記金型温度調整装置の駆動部の稼動を停止させることを特徴とする射出成形機本体より制御される金型温度調整装置」が記載されている。
この特許文献１は、「金型から流出する熱媒体の温度を検出する温度センサ」を設けることを教示している。
【０００５】
特許文献２には、「成型品を保持するチャック部材が設けられたチャック装置を成形機に装着された金型間と該金型から離脱した解放位置との間で移動制御して成型品を取出す成型品取出機において、チャック装置に温度検出器を設け、該チャック装置が成型品の取出動作時に成型品を保持した金型に近接した際に温度検出器により金型表面温度を検出可能にした成型品取出機」が記載されている。
【０００６】
特許文献３は、溶融樹脂温度を検出する技術に関するものである。特許文献３の第１図には、「樹脂温度検出用センサがシリンダヘッド１２、ノズル１３、および金型キャビティ１４に取り付けられている」ことが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特公平６−２２８３７号公報
【特許文献２】特開２００２−２４０１１９号公報
【特許文献３】特公平２−４２３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、金型装置の温度のより精密な制御等を実現するため、金型装置の温度情報を取得することが有効である。
【０００９】
この場合、金型装置に熱電対等を設置することが考えられる。しかるに、金型装置に熱電対を設けると、金型装置を射出成形機に取り付ける際に、射出成形機内で熱電対及びそこから延びる配線の取り回しが煩雑になる。またこの際には、金型装置の当該熱電対及びその配線を配置するスペースを、射出成形機内に確保することが必要になる。
あるいは、作業者が自ら金型装置の外面に温度センサを当てて、その温度を測定することも可能であるが、このことは、人手による作業を増大させるだけでなく、測定結果のばらつきの発生を含む測定精度上の問題もある。
【００１０】
特許文献２では、「成型品取出機」の「チャック装置」に「温度検出器」を設けることが記載されている。「成型品取出機」は通常、射出成形機とは別の設備として備え付けられ得るものである。そして、その「チャック装置」は、金型装置内で成形品を成形した後に、そこから成形品を取り出すために金型装置に接近する。このような「成型品取出機」の「チャック装置」に設けた「温度検出器」では、たとえば射出成形機による成形材料の射出前等の任意のタイミングにおける金型装置の温度測定を、常に簡便に行い得るとは言い難い。
【００１１】
この発明は、上述したような問題を解決することを課題とするものであり、その目的は、金型装置の温度を、容易かつ有効に測定することができる射出成形機および金型取付プレートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決することができる一の射出成形機は、金型装置が取り付けられて、成形材料を金型装置内に射出して成形するものであって、金型装置の温度を測定する温度センサを備えるものである。
【００１３】
また、上述した課題を解決することができる一の金型取付プレートは、射出成形機に用いられ、該射出成形機が備える型締装置のプラテンと、金型装置との間に介在させるものであって、金型装置の温度を測定する温度センサを有するものである。
【発明の効果】
【００１４】
上記の射出成形機、金型取付プレートによれば、金型装置が取り付けられる射出成形機又は、金型取付プレートが温度センサを備えることにより、その温度センサで、金型装置の温度を容易かつ有効に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の一の実施形態の射出成形機を、それに取り付けた金型装置とともに示すシリンダ軸線方向の部分断面図である。
【図２】図１の射出成形機が備える型締装置の一方のプラテンの正面図である。
【図３】図１の射出成形機が備える型締装置の他方のプラテンの正面図である。
【図４】図１の射出成形機が備える温度センサを示す、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う拡大断面図である。
【図５】他の実施形態の射出成形機が備える温度センサを示す、図４と同様の断面図である。
【図６】射出成形機が備えることができる金型取付プレートを示す、金型近傍部分のシリンダ軸線方向の断面図及び、当該金型取付プレートの正面図である。
【図７】図６（ｂ）のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う拡大断面図である。
【図８】さらに他の実施形態の射出成形機が備える温度センサを含む金型近傍部分を示すシリンダ軸線方向の断面図である。
【図９】温度センサの他の配置例を示す、図８と同様の断面図である。
【図１０】温度センサのさらに他の配置例を示す、図８と同様の断面図である。
【図１１】温度センサのさらに他の配置例を示す、図８と同様の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に図面を参照しながら、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
（射出成形機）
この発明の一の実施形態の射出成形機１は、たとえば、図１に示すように、該射出成形機１により製造しようとする成形品の形状に対応するキャビティを有する金型装置１０１が取り付けられ、この金型装置１０１を用いて射出成形を行うものである。
【００１７】
射出成形機１により行われる射出成形では、射出成形機１に金型装置１０１を取り付けた状態で、その金型装置１０１内に形成されたキャビティに、熱可塑性樹脂等の樹脂材料その他の成形材料を溶融状態で射出する。次いで、該成形材料を金型装置１０１内で冷却固化させる。これにより、金型装置１０１内に成形品が形成される。その後、金型装置１０１から当該成形品を取り出すことにより、金型装置１０１内のキャビティに対応する所定の形状の成形品が製造される。
【００１８】
図示の実施形態では、射出成形機１は主として、シリンダ１２の内部で、スクリュ１３の回転及び前進により、成形材料を溶融させるとともに金型装置１０１内に向けて射出する射出装置１１と、射出装置１１を金型装置１０１に対して前進・後退変位させる移動装置２１と、金型装置１０１を型締状態と型開状態との間で開閉させる型締装置３１と、型開状態の金型装置１０１から成形品を押し出して排出させるエジェクタ装置４１とを備える。型締装置３１、エジェクタ装置４１及び射出装置１１の周囲には、それらのほぼ全体を覆うカバー部材４５が設けられることがある。射出成形機１が備える各装置の詳細については後述する。
【００１９】
射出成形機１に用いる金型装置１０１は、たとえば、型締状態で内側にキャビティが区画形成される固定型１０２及び可動型１０３、ならびに、エジェクタ装置４１により変位されて成形品を押し出すエジェクタピン等の可動部材１０４を有する。この金型装置１０１は、主に固定型１０２と可動型１０３の二つに分割された２プレート金型と称され得るものであるが、さらにスライド型ないしスライドコアもしくはストリッパープレートを有して三つに分割された３プレート金型とすることも可能である。金型装置１０１は、製造しようとする成形品の形状等に応じて適宜、射出成形機１に取り付けられ、また交換され得るものである。ここでは、金型装置１０１は射出成形機１の一部とはみなさない。
【００２０】
金型装置１０１は、筒状のシリンダ１２の中心軸線に沿うシリンダ軸線方向（図１では左右方向）で、金型装置１０１を両側から挟んで位置するプラテン３２を含む型締装置３１に取り付けられる。型締装置３１は一般に、フレームＦｒに対して固定された一方のプラテンとしての固定プラテン３２ａと、固定プラテン３２ａとの間に金型装置１０１を挟んで位置し、固定プラテン３２ａに対して接近・離隔変位可能な他方のプラテンとしての可動プラテン３２ｂと、一端が固定プラテン３２ａに取り付けられる一本又は複数本のタイバー３２ｃとを含んで構成されるものである。固定プラテン３２ａに対する可動プラテン３２ｂの変位は、フレームＦｒ上に敷設されたガイドでガイドされる。なお、可動プラテン３２ｂの変位は、タイバー３２ｃでガイドされるようにしてもよい。ここで、一対のプラテン３２ａ、３２ｂのうち、固定プラテン３２ａには金型装置１０１の固定型１０２が取り付けられ、可動プラテン３２ｂには可動型１０３が取り付けられる。
【００２１】
なお、射出成形機１により成形品を製造する際には、図示しない成形品取出機を、射出成形機１の近傍に配置して使用することがある。成形品取出機は、型開状態の金型装置１０１から成形品を受け取って保持し、該成形品を他の場所に移動させるものであり、一般に射出成形機１とは別個の設備と認識されている。このような成形品取出機は射出成形機１には含まれない。
【００２２】
射出成形機１を用いて成形品を製造する成形過程の一例を述べると、次のとおりである。
前回の成形過程の後半に既に射出装置１１のシリンダ１２の内部に成形材料が所定の量で計量されて配置された状態で、型締装置３１を用いて金型装置１０１を閉じて、金型装置１０１を型締状態とする型締工程を行う。これにより、前回の成形過程の取出工程で型開状態となっていた金型装置１０１は、型閉状態を経て型締状態となる。
【００２３】
次いで、スクリュ１３の前進により上記の成形材料を金型装置１０１内に向けて射出し、成形材料を金型装置１０１内のキャビティに充填する充填工程と、スクリュ１３をさらに前進させてシリンダ１２の先端部の内部にある成形材料を所定の圧力に保持する保圧工程とを順次に行う。
【００２４】
そしてその後、キャビティに充填された成形材料を冷却させて固化させ、成形品を得る冷却工程を行う。この際に、射出装置１１のシリンダ１２内に別途投入した成形材料を、ヒータ１４による加熱下でスクリュ１３の回転により射出装置１１の先端部に向けて送りながら溶融させ、所定の量の成形材料を先端部に配置する計量工程が行われる。
【００２５】
さらにその後、型締装置３１を作動させて金型装置１０１を開いて型開状態とし、エジェクタ装置４１により可動部材１０４を移動させ、金型装置１０１から成形品を取り出す取出工程を行う。
このような成形過程における一連の工程で行われる射出成形機１及び金型装置１０１の動作を総じて、射出成形動作という。
【００２６】
（温度センサ）
たとえば、射出成形を行う際に、金型装置１０１を一定の温度に維持するため、金型装置１０１には温度調節機が設けられることがある。この温度調節機として具体的には、金型装置１０１のキャビティを除く内部を延びるように形成された液体循環用の内部流路や、金型装置１０１に内蔵されたヒータ等を挙げることができる。
【００２７】
金型装置１０１の温度調節に際しては、成形品の品質向上及び成形サイクルの短縮化等の観点から、金型装置１０１の温度情報、たとえば金型装置１０１の外面Ｓｍの温度情報を取得することが望ましい場合がある。また、金型装置１０１の外面Ｓｍ等の温度から、射出成形動作等における何らかの異常を検知できることもある。
【００２８】
そこで、この実施形態では、射出成形機１が、金型装置１０１の温度を測定する温度センサを備えるものとする。温度センサにより金型装置１０１の内部や内面の温度を測定することも考えられるが、実用上の観点等から好ましくは、温度センサは、金型装置１０１の外面Ｓｍの温度を測定するためのものとする。金型装置１０１の外面Ｓｍは多くの場合、金型装置１０１を閉じて固定型１０２及び可動型１０３を相互に密着させた状態で、固定型１０２及び可動型１０３の外側に露出している外表面に相当する。金型装置１０１の外面Ｓｍには、固定型１０２及び可動型１０３のそれぞれの、プラテン３２に接触する表面部分と、カバー部材４５側及びフレームＦｒ側を向く周囲の表面部分とが含まれる。
【００２９】
射出成形機１自体に、金型装置１０１の温度測定用の温度センサを設けることにより、当該温度センサの配線を射出成形機１内の適切な位置に取り付けておくことが可能である。したがって、この場合は、先に述べたような、射出成形機１に対して着脱される金型装置１０１にそのような温度センサを設ける場合における、配線の取り回し及び配線等のスペース確保の問題が生じない。
また、射出成形機１自体に金型装置１０１の温度測定用の温度センサを設けることにより、射出成形機１が金型装置１０１の温度情報を取得できるため、成形動作の制御との連動がしやすくなる。
またここでは、射出成形機１に設ける温度センサにより、金型装置１０１の温度が検出可能になるので、作業者による作業負担を軽減できるとともに、人手による場合ほどの測定結果のばらつきは発生しない。
【００３０】
金型装置１０１の外面Ｓｍの温度を測定する温度センサを設ける場合、その外面Ｓｍの温度を測定可能であれば、該温度センサを、射出成形機１内で金型装置１０１の外部の様々な場所に配置することができる。但し、当該温度センサは、接触式または非接触式等の種類にもよるが、できる限り金型装置１０１の近傍に配置することが、測定精度の向上等の点で望ましい。好ましくは、金型装置１０１を取り付けた状態で、金型装置１０１の外面Ｓｍに接触する金型接触部に、温度センサを設ける。
【００３１】
この実施形態では、図２、３にそれぞれ固定プラテン３２ａ及び可動プラテン３２ｂを正面視で示すように、固定プラテン３２ａ及び可動プラテン３２ｂのそれぞれに、金型装置１０１の外面温度を測定する温度センサ５１を設けている。
より詳細には、固定プラテン３２ａ及び可動プラテン３２ｂはそれぞれ、金型装置１０１側を向く表面（固定プラテン３２ａ及び可動プラテン３２ｂの互いに対向する表面）として、金型装置１０１が取り付けられる金型取付面ＳＰａ、ＳＰｂを有する。温度センサ５１は、固定プラテン３２ａ及び可動プラテン３２ｂのそれらの各金型取付面ＳＰａ、ＳＰｂに設けられている。この場合、上記の金型接触部は、固定プラテン３２ａ、可動プラテン３２ｂの金型取付面ＳＰａ、ＳＰｂになる。
【００３２】
温度センサ５１は、固定プラテン３２ａ又は可動プラテン３２ｂのいずれか一方のみの金型取付面ＳＰａもしくはＳＰｂに設けることも可能であるが、この実施形態のように、固定プラテン３２ａ及び可動プラテン３２ｂの両方の金型取付面ＳＰａ及びＳＰｂに設けるほうが好ましい。固定プラテン３２ａ及び可動プラテン３２ｂの両方に設けることにより、金型装置１０１の固定プラテン３２ａ側の外面Ｓｍと可動プラテン３２ｂ側の外面Ｓｍの温度差を把握することができる。
【００３３】
また、金型取付面ＳＰａ、ＳＰｂ上での温度センサ５１の位置については、特に問わないが、温度センサ５１は、多くの場合、金型装置１０１の内部の中央付近に位置し得るキャビティに近づけて、金型取付面ＳＰａ、ＳＰｂの中央近傍に配置することが好適である。
【００３４】
固定プラテン３２ａの正面視の中央部には、図２に示すように、射出装置１１のシリンダ１２のノズル１２ｂが挿入されて、成形材料がシリンダ１２から金型装置１０１に注入される際に通過する貫通穴３２ｄが形成されている。また、可動プラテン３２ｂの正面視の中央部には、図３に示すように、エジェクタ装置４１の後述するエジェクタロッド４２を通すための貫通穴３２ｅが形成されている。
この実施形態では、固定プラテン３２ａ及び可動プラテン３２ｂのそれぞれにて、二個の温度センサ５１を、金型取付面ＳＰａ、ＳＰｂ上で、貫通穴３２ｄもしくは３２ｅを隔てた幅方向（図２、３では左右方向）の両側に、該貫通穴３２ｄもしくは３２ｅに隣接させて配置している。この幅方向とは、水平面に平行な平面内でシリンダ軸線方向に直交する方向を意味する。なおここでは、図を簡略化して説明を理解しやすくするため、固定プラテン３２ａ及び可動プラテン３２ｂに設けられ得る他の貫通孔等は省略している。
【００３５】
固定プラテン３２ａ及び／又は可動プラテン３２ｂに設ける温度センサ５１の個数は、一個もしくは三個以上とすることも可能である。各プラテン３２ａ、３２ｂで複数個の温度センサ５１を設けるときは、この実施形態のように、中央部の貫通穴３２ｄ、３２ｅの周囲に配置することが好ましい。温度センサ５１を複数個設けることは、それらに応じた金型装置１０１の外面Ｓｍの異なる複数の箇所における温度の検出が可能になって、外面Ｓｍの温度分布ないしばらつきを把握できる点で有利である。
【００３６】
固定プラテン３２ａの金型取付面ＳＰａには、図４に断面図で示すように、金型取付面ＳＰａから窪む凹部５２を設けることができる。温度センサ５１は、その凹部５２内に配置することができる。
【００３７】
この例では、温度センサ５１を、筐体がほぼ円柱状等をなす熱電対等の接触式温度センサとしている。この温度センサ５１は、後端部が凹部５２の奥まったほうの深部５２ａ側（図４では右側）に位置する一方で、先端部が凹部５２の開口部５２ｂ側（図４では左側）に位置し、実質的に凹部５２の深さ方向に延びる向きで配置されている。そして、凹部５２の深部５２ａには、センサ押圧機構５３として、温度センサ５１をその先端部が開口部５２ｂから突出する方向に付勢するコイルばね等の弾性部材が配置されている。なお、温度センサ５１の配線５１ａは、凹部５２内の深部５２ａよりさらに奥まった位置にある最深部に設けた通路等により、図示しない電源に接続され得る。
【００３８】
このようにして金型取付面ＳＰａの凹部５２内に配置された温度センサ５１は、固定プラテン３２ａに金型装置１０１の固定型１０２が取り付けられていない状態では、センサ押圧機構５３により、図４（ａ）に示すように、先端部が凹部５２の開口部５２ｂから若干外側に突き出て位置する。
一方、固定プラテン３２ａに固定型１０２が取り付けられた状態では、図４（ｂ）に示すように、固定プラテン３２ａの金型取付面ＳＰａに接触する金型装置１０１の固定型１０２の外面Ｓｍにより、温度センサ５１が凹部５２内の深部５２ａ側に押し込まれる。このとき、凹部５２の深部５２ａに配置された弾性部材等のセンサ押圧機構５３は、当該温度センサ５１と、凹部５２内の深部５２ａ側の底面との間で圧縮されることにより、温度センサ５１を凹部５２の外側に向けて付勢する。それにより、温度センサ５１が金型装置１０１の固定型１０２の外面Ｓｍに押し当てられ、温度センサ５１の先端部と固定型１０２の外面Ｓｍとの接触状態が確保される。その結果として、接触式温度センサとした温度センサ５１による金型装置１０１の外面Ｓｍの温度測定を、常に高い精度で行うことができる。
【００３９】
なおここでは、温度センサ５１の周囲に、金型装置１０１の着脱に伴うセンサ押圧機構５３の弾性部材の圧縮・復元に際して、凹部５２内での温度センサ５１の摺動を適正な姿勢で行わせる摺動リング５４を取り付けている。また、凹部５２の開口部５２ｂには、該開口部５２ｂからの温度センサ５１の先端部の突出を許容しつつ、その開口部５２ｂを覆蓋する環状蓋部材５５を設けている。図４（ａ）に示すようなセンサ押圧機構５３の復元時には、温度センサ５１の周囲の摺動リング５４が、凹部５２の開口部５２ｂの環状蓋部材５５に当接し、凹部５２からの温度センサ５１の過剰な突出ないし脱落が防止される。
【００４０】
図示は省略するが、センサ押圧機構としては、上述したコイルばね等の弾性部材によるものの他、電気モータないしアクチュエータ等の電動その他の動力によるものとすることも可能である。
【００４１】
温度センサ５１を、放射温度センサ等の非接触式温度センサとして、金型取付面ＳＰａの凹部５２内に配置する場合、上述したセンサ押圧機構は省略することができる。たとえば、図５に示すように、金型装置１０１の固定型１０２を固定プラテン３２ａに取り付けた状態で、非接触式の温度センサ５１の先端部が、固定型１０２の外面Ｓｍからやや離れて位置するように、凹部５２内に、温度センサ５１をその周囲に設けた固定リング５４ａ等で固定して配置する。ここでは、環状蓋部材５５ａは、放射温度センサ等の温度センサ５１による外面Ｓｍの温度測定に支障がない程度の内径とすればよい。温度センサ５１の配線５１ａ等は、図４について先述したところと同様にすることができる。
【００４２】
可動プラテン３２ｂの金型取付面ＳＰｂに温度センサ５１を設ける場合も、上述したような固定プラテン３２ａ側に設ける場合と同様にすることができる。可動プラテン３２ｂ側でも、金型取付面ＳＰｂにほぼ同じ凹部を形成することができる。そのような凹部では、内部に温度センサ５１を、必要に応じて上述したようなセンサ押圧機構５３とともに配置し、開口部に環状蓋部材６５を取り付けることができる。
【００４３】
ところで、射出成形機１は、図６（ａ）に示すように、金型装置１０１とプラテン３２ａ、３２ｂとの間に介在させて配置される金型取付プレート７１をさらに備える場合がある。アダプタプレート等とも称され得る当該金型取付プレート７１は、金型装置１０１の温度分布の均一化、金型装置１０１の精密な開閉動作の実現その他の目的で使用されるものであり、流路等の温度調節機能が設けられたものもある。図示の例では、固定プラテン３２ａと固定型１０２との間、及び、可動プラテン３２ｂと可動型１０３との間のそれぞれに、二枚の金型取付プレート７１を設けている。但し、固定プラテン３２ａと固定型１０２との間、又は、可動プラテン３２ｂと可動型１０３との間のいずれかに、金型取付プレート７１を一枚だけ配置して使用することもある。
【００４４】
この場合、先述の金型接触部は、金型取付プレート７１の、金型装置１０１が取り付けられる金型取付面ＳＢになる。ここでは、図６（ｂ）に示すように、金型取付プレート７１が有する金型取付面ＳＢに、温度センサ５１が設けられている。より詳細には、金型取付プレート７１の金型取付面ＳＢには、金型取付プレート７１の中央部に設けた貫通穴７１ａに隣接させてその幅方向の両側に、二個の温度センサ５１が取り付けられている。
【００４５】
金型取付プレート７１の金型取付面ＳＢへの温度センサ５１の配設は、図２、４及び５を用いて先に説明した固定プラテン３２ａの金型取付面ＳＰａに温度センサ５１を設ける場合と実質的に同様にして行うことができる。つまり、温度センサ５１は、たとえば、図７に示すように、金型取付プレート７１の金型取付面ＳＢに形成した凹部７２内に配置することができる。ここでは、必要に応じて、凹部７２内の深部７２ａに、凹部７２内の温度センサ５１を金型装置１０１の外面Ｓｍに押し当てる弾性部材もしくはモータ等のセンサ押圧機構７３を設けることができる。また、凹部７２内の温度センサ５１には摺動リング７４を取り付けることができる他、凹部７２の開口部７２ｂには環状蓋部材７５を設けることができる。凹部７２内に温度センサ５１を配置する場合、温度センサ５１は接触式温度センサとすることが好ましいが、非接触式温度センサとすることも可能である。
【００４６】
その他、金型接触部として、図示は省略するが、たとえばカバー部材４５、プラテン３２又はフレームＦｒ等から金型装置１０１へと延びて金型装置１０１の外面Ｓｍに接触する温度センサ付きのロッドもしくはプレート等の部材を別途設けることもできる。
【００４７】
温度センサ５１を非接触式温度センサとする場合、当該温度センサ５１は、金型装置１０１の固定型１０２と可動型１０３との分割面であるパーティングラインＰＬの近傍の外面温度を測定できる場所に配置することが好ましい。たとえば、射出工程前の金型装置１０１の予熱時には、金型装置１０１の特にパーティングラインＰＬ付近の外面温度が大きく変動することがある。金型装置１０１のパーティングラインＰＬ付近の外面温度が安定した状態で射出工程に進むことにより、優れた品質の成形品が得られやすくなる。
【００４８】
具体的には、温度センサ５１は、射出成形機１内で、図８〜１１に例示する場所に配置することができる。
図８では、実質的にパーティングラインＰＬ上で、金型装置１０１の周囲を取り囲むカバー部材４５の上方側の内面に、温度センサ５１を、先端部が金型装置１０１側である下方側を向くように配置している。温度センサ５１は、金型装置１０１のカバー部材４５の側方側の内面に配置してもよい。
【００４９】
図９では、実質的にパーティングラインＰＬ上で、金型装置１０１直下のフレームＦｒの表面上に、温度センサ５１を配置している。
また図１０は、実質的にパーティングラインＰＬ上で、金型装置１０１の周囲でシリンダ軸線方向と平行に延びるタイバー３２ｃに、温度センサ５１を配置したものである。
いずれも温度センサ５１の先端部を金型装置１０１に向けて配置することにより、金型装置１０１の外面Ｓｍの温度測定が可能になる。
【００５０】
あるいは、温度センサ５１は、図１１に示すように、たとえばカバー部材４５の内面上等における、パーティングラインＰＬから外れた位置で、先端部が金型装置１０１の外面ＳｍのパーティングラインＰＬ近傍を向くように配置することもできる。
【００５１】
以上に述べたような温度センサ５１を備える射出成形機１は、その温度センサ５１により測定される金型装置１０１の外面Ｓｍ等の温度に基いて、射出成形動作を制御するよう構成されたものであることが好ましい。つまり、射出成形機１は、温度センサ５１で検出した金型装置１０１の外面Ｓｍ等の温度を、金型装置１０１の温度情報として制御部へ送信し、その温度情報をもとに制御部が、先述した成形過程の一連の工程の少なくとも一部での射出成形機１の動作をコントロールするように構成することが好適である。
【００５２】
この制御の具体例を述べると、たとえば、射出工程前に、金型装置１０１を予熱するに際して、温度センサ５１により金型装置１０１の外面Ｓｍ等の温度を継続的に測定し、それにより得られる測定値を温度情報として制御部に随時送信する。
【００５３】
そして、金型装置１０１の外面Ｓｍ等の温度が所定の温度に達して、その所定の温度と測定値との差が所定の範囲内に入ることが、所定の時間にわたって継続した場合、制御部は、金型装置１０１の温度が安定状態にあると判定する。
金型装置１０１の温度が安定状態にあるとの判定結果が得られた場合、制御部は、射出装置１１に、金型装置１０１内への成形材料の射出を開始する動作を行わせる。
【００５４】
一方、所定の温度と測定値との差が所定の範囲内に入ることが、所定の時間にわたって継続しなかった場合、制御部は、金型装置１０１の温度が不安定状態にあると判定する。この場合、制御部は、射出装置１１が、金型装置１０１内への成形材料の射出を開始しないように制御する。
なお、上記の判定では、温度センサ５１による測定値だけでなく、金型装置１０１に関連する温度を測定する他のセンサによる測定値も考慮することができる。
【００５５】
また、温度センサ５１により測定される金型装置１０１の外面Ｓｍ等の温度に基いて、金型装置１０１の温度調節機による金型装置１０１の加熱もしくは冷却動作を制御することもできる。具体的には、温度センサ５１で測定した金型装置１０１の外面Ｓｍ等の温度に応じて、たとえば、金型装置１０１の内蔵ヒータの設定温度の上昇もしくは低下等を自動で行う。
【００５６】
（射出装置）
射出装置１１は主に、金型装置１０１に向けて延びる円筒状等のシリンダ１２と、シリンダ１２の内部にそれと中心軸線を平行にして配置されて、周囲にフライトが螺旋状に設けられたスクリュ１３と、シリンダ１２の外周側にその周囲を取り囲んで配置されたバンド状等のヒータ１４と、シリンダ１２及びスクリュ１３の後方側に配置されたモータボックス１５とを備える。図示は省略するが、モータボックス１５内には、シリンダ１２の先端部に所定の量の成形材料を充満させるため、スクリュ１３を中心軸線周りに回転させる計量モータや、金型装置１０１に接近する方向及び金型装置１０１から離れる方向の各方向へのスクリュ１３の前進及び後退変位を行う射出モータ、スクリュ１３が成形材料から受ける圧力を検出する圧力検出センサ等が配置されている。
【００５７】
なおここでは、金型装置１０１の固定型１０２が取り付けられる型締装置３１の固定プラテン３２ａに接近する向きを前方側とし、固定プラテン３２ａから離隔する向きを後方側とする。したがって、図１では固定プラテン３２ａの右側に位置する射出装置１１について見ると、固定プラテン３２ａに接近する左向きが前方側となり、固定プラテン３２ａから離隔する右向きが後方側になる。
【００５８】
シリンダ１２は、後方側でモータボックス１５の手前に、成形材料をシリンダ１２内に投入するためのホッパーが取り付けられ得る供給口１２ａが設けられる。また、金型装置１０１に近接するシリンダ１２の先端部には、その前方側で横断面積が小さくなるノズル１２ｂが設けられている。なお、供給口１２ａの近傍には水冷等による冷却器１２ｃを設けることができる。
【００５９】
ノズル１２ｂの周囲を含むシリンダ１２の周囲に配置されるヒータ１４は、たとえば図示のように、シリンダ軸線方向で複数の部分に分割されて、各ヒータ部分の内側のシリンダ１２の内部を異なる温度で加熱できるものとすることができる。各ヒータ部分には、温度検出器１４ａを設けることができる。
【００６０】
スクリュ１３の先端側は、その外径を部分的に小さくして設けた括れ部の周囲に、スクリュ１３とともに前進及び後退変位してそれより前方側に送られた成形材料の後方側への逆流を防止する逆流防止リング１３ａが配置されている。この逆流防止リング１３ａは、たとえば、それより前方側もしくは後方側に位置する成形材料から受ける圧力に応じて、スクリュ１３に対して前後に変位し、それにより後方側から前方側に向かう成形材料の流れのみを許容するものである。
【００６１】
このような構成を有する射出装置１１によれば、供給口１２ａからシリンダ１２の内部に投入された成形材料は、計量工程で、シリンダ１２の外周側のヒータ１４による加熱の下、計量モータで駆動されるスクリュ１３の回転に基いて溶融されつつ、シリンダ１２の内部で前方側に向けて送られて、シリンダ１２の先端部に充満される。この際に、スクリュ１３は射出モータにより後退変位させられて、シリンダ１２の先端部に、成形材料が充満される空間を形成する。なお、先にも述べたように、この計量工程は、前回の成形過程の冷却工程等の際に行うことができる。
【００６２】
その後、充填工程で、スクリュ１３を前進変位させることにより、シリンダ１２の先端部の成形材料は、ノズル１２ｂを経て金型装置１０１に向けて射出される。さらにその後の保圧工程では、シリンダ１２の先端部に残留している成形材料を通じて、金型装置１０１のキャビティに充填された成形材料に圧力を作用させる。このとき、金型装置１０１のキャビティで成形材料の冷却収縮に起因して不足した成形材料を補充することができる。
【００６３】
なお、この射出成形機１はインラインスクリュ式のものであるが、可塑化シリンダ及び可塑化スクリュと、射出シリンダ及び射出プランジャーとに構造及び機能上分離させたプリプラ式の射出成形機とすることも可能である。
【００６４】
（移動装置）
移動装置２１は、たとえば射出装置１１のモータボックス１５の下部等に設けられ、固定プラテン３２ａに対して射出装置１１を前進及び後退変位させる進退駆動機構である。
移動装置２１を構成する進退駆動機構としては種々の機構を採用することができるが、図示の移動装置２１は、油圧等の液圧ポンプ２２と、液圧ポンプ２２を作動させる電動等によるポンプ作動用モータ２３と、液圧ポンプ２２から作動液が供給されて、先端が固定プラテン３２ａに固定されたピストンロッドを押出・引込運動させる複動型の液圧シリンダ２４とを含んで構成されている。
【００６５】
この移動装置２１は、上述した液圧ポンプ２２、ポンプ作動用モータ２３及び液圧シリンダ２４が取り付けられたスライドベース２５、ならびに、フレームＦｒ上に敷設されて該スライドベース２５の直線運動を案内するリニアガイド２６をさらに含む。それにより、スライドベース２５の上部に載置された射出装置１１の進退変位を実現する。
【００６６】
移動装置２１により、射出装置１１を金型装置１０１から離隔させたり、また、射出装置１１を金型装置１０１に接近させて、射出装置１１のシリンダ１２のノズル１２ｂを所定の圧力で金型装置１０１に押し付ける、いわゆるノズルタッチを行ったりすることが可能になる。
【００６７】
（型締装置）
型締装置３１は、金型装置１０１の固定型１０２に対して可動型１０３を変位させて金型装置１０１を開閉し、金型装置１０１を型締状態、型閉状態または型開状態とする。この型締装置３１は、固定プラテン３２ａ、可動プラテン３２ｂ及びタイバー３２ｃを含む先述のプラテン３２と、プラテン３２を稼働させるプラテン稼働機構３３とを有してなる。
【００６８】
固定プラテン３２ａに対して可動プラテン３２ｂが離隔する位置では、金型装置１０１の可動型１０３が固定型１０２から開いた型開状態となる。この離隔位置から可動プラテン３２ｂを固定プラテン３２ａに向けて接近させることで、可動型１０３が固定型１０２に対して閉じた型閉状態となる。さらに可動プラテン３２ｂを固定プラテン３２ａに接近させると、可動型１０３が固定型１０２に対して押し付けられた型締状態となる。
【００６９】
なお、型締装置３１の固定プラテン３２ａを除く大部分及び、後述のエジェクタ装置４１は、図１では固定プラテン３２ａの左側に位置するので、型締装置３１のその大部分及びエジェクタ装置４１について見れば、固定プラテン３２ａに接近する右向きが前方側となり、固定プラテン３２ａから離隔する左向きが後方側になる。
【００７０】
またここで、プラテン稼働機構３３は、フレームＦｒ上に配置されたリヤプラテン３４と、リヤプラテン３４上に設けた型締モータ３５と、型締モータ３５の回転運動を、可動プラテン３２ｂの変位方向の直線運動に変換する運動変換機構３６と、運動変換機構３６に伝達された力を増大させて可動プラテン３２ｂに伝えるトグル機構３７とを備えるものである。
【００７１】
このうち、運動変換機構３６は、回転運動を直線運動に変換できる種々の機構とすることができるが、この例では、型締モータ３５により回転駆動されるねじ軸３６ａ及び、ねじ軸３６ａに羅合するナット３６ｂを含んで構成されるものとしている。運動変換機構３６をボールねじとすることも可能である。
【００７２】
そして、運動変換機構３６からの伝達力を増大させるトグル機構３７は、リヤプラテン３４及びナット３６ｂと可動プラテン３２ｂとをつなぐ複数のリンク３７ａ〜３７ｃを、ジョイントで揺動可能に接続してなるものである。
リンク及びジョイントの個数ならびにその形状は適宜変更することが可能であるが、図１に示すところでは、ナット３６ｂに接続されて上下方向に延びるクロスヘッド３７ｄに、該クロスヘッド３７ｄを隔てて上下に位置するリンク３７ａ〜３７ｃからなる一対のリンク群が、揺動可能に接続されて設けられている。
【００７３】
なお、リヤプラテン３４上には、上述した型締モータ３５の他、型厚調整モータ３８も設けることができる。この型厚調整モータ３８は、先述のプラテン３２の各タイバー３２ｃの延長部分に接続されたねじ軸及びナットに回転駆動力を付与することにより、固定プラテン３２ａと、フレームＦｒ上で移動可能にレールを介して配置されたリヤプラテン３４との間の間隔を調整するべく機能する。これにより、金型装置１０１の交換や、温度変化に起因する金型装置１０１の厚みの変更等の際にも、金型装置１０１に所期したとおりの型締力を与えることができるように型厚の調整を行うことができる。図示は省略するが、フレームＦｒ上で固定プラテン側を移動可能とし、リヤプラテン側を固定としても、型厚の調整を実現可能である。
【００７４】
図示の型締装置３１は、可動プラテン３２ｂの移動方向が水平方向と平行な横型のものであるが、該移動方向を垂直方向とした竪型のものとすることも可能である。
【００７５】
（エジェクタ装置）
可動プラテン３２ｂに設けられるエジェクタ装置４１は、可動プラテン３２ｂを貫通して延びて、金型装置１０１のエジェクタピン等の可動部材１０４を後方側から押圧するよう進退駆動されるエジェクタロッド４２と、エジェクタロッド４２を作動させるべく、たとえばモータ及びボールねじ等の運動変換機構を含むロッド駆動源４３とを有する。
【００７６】
エジェクタ装置４１により、成形品の取出工程で、ロッド駆動源４３により駆動されるエジェクタロッド４２を前進させて、金型装置１０１内で可動部材１０４を突き出し、金型装置１０１から成形品を押し出すことが可能になる。なお、可動部材１０４を突き出した後は、ロッド駆動源４３によりエジェクタロッド４２を後退させて元の位置に戻すことができる。
【符号の説明】
【００７７】
１  射出成形機
１１  射出装置
１２  シリンダ
１２ａ  供給口
１２ｂ  ノズル
１２ｃ  冷却器
１３  スクリュ
１３ａ  逆流防止リング
１４  ヒータ
１４ａ  温度検出器
１５  モータボックス
２１  移動装置
２２  液圧ポンプ
２３  ポンプ作動用モータ
２４  液圧シリンダ
２５  スライドベース
２６  リニアガイド
３１  型締装置
３２  プラテン
３２ａ  固定プラテン
３２ｂ  可動プラテン
３２ｃ  タイバー
３２ｄ、３２ｅ  貫通穴
３３  プラテン稼働機構
３４  リヤプラテン
３５  型締モータ
３６  運動変換機構
３６ａ  ねじ軸
３６ｂ  ナット
３７  トグル機構
３７ａ〜３７ｃ  リンク
３７ｄ  クロスヘッド
３８  型厚調整モータ
４１  エジェクタ装置
４２  エジェクタロッド
４３  ロッド駆動源
４５  カバー部材
５１  温度センサ
５１ａ  配線
５２、７２  凹部
５２ａ、７２ａ  深部
５２ｂ、７２ｂ  開口部
５３、７３  センサ押圧機構
５４、７４  摺動リング
５４ａ  固定リング
５５、５５ａ、６５、７５  環状蓋部材
７１  金型取付プレート
７１ａ  貫通穴
１０１  金型装置
１０２  固定型
１０３  可動型
１０４  可動部材
Ｆｒ  フレーム
Ｓｍ  金型装置の外面
ＳＰａ、ＳＰｂ  プラテンの金型取付面
ＳＢ  金型取付プレートの金型取付面
ＰＬ  パーティングライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020152029.tif 000009
【図８】
2020152029.tif 000010
【図９】
2020152029.tif 000011
【図１０】
2020152029.tif 000012
【図１１】
2020152029.tif 000013