(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給口を介してシリンダ内に樹脂を供給しつつ、シリンダ内のプランジャを計量位置まで後退した後、前記プランジャを前進させることにより、射出口を介して金型のキャビティ内に樹脂を充填する射出制御方法において、
前記シリンダ内をパージした後の第１ショット目では、
前記プランジャを後退させながらシリンダ内に樹脂を供給し、
前記プランジャが計量位置よりも後方のパージ計量位置に後退した時点で樹脂の供給を停止し、
前記プランジャをパージ計量位置からさらに所定量だけ後退させ、
第２ショット目以降では、
前記プランジャを後退させながらシリンダ内に樹脂を供給し、
前記プランジャが計量位置に後退した時点で樹脂の供給を停止し、
前記プランジャをパージ計量位置から所定量だけ後退させることを特徴とする射出制御方法。
【請求項２】
前記プランジャをパージ計量位置からさらに所定量だけ後退させる量を、前記第１ショット目と第２ショット目以降とで変更可能とすることを特徴とする請求項１に記載の射出制御方法。
【請求項３】
前記計量位置からパージ計量位置までのオフセット量は、第１ショット目と第２ショット目以降とで保圧終了位置を比較し、複数回の試行により徐々に保圧終了位置を第２ショット目以降の値に近付けることを特徴とする請求項１又は２に記載の射出制御方法。
【請求項４】
前記パージ計量位置は、プランジャの移動に伴う摩耗度合いに応じて変更することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の射出制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出制御方法、特に、パージ作業直後の射出制御に特徴を有する射出制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、射出成形機では、金型の交換や故障等で所定時間以上、成形作業を停止する場合、樹脂がシリンダ内で炭化するという問題があるため、次の成形作業に移行する前に、一旦パージ作業によりシリンダ内の樹脂を新しい樹脂に交換している。この場合、シリンダ内のスクリューを計量位置まで後退させただけでシリンダ内に樹脂を供給すると、シリンダ先端のノズルから樹脂が漏れ出るという問題がある。
【０００３】
このため、従来の射出制御方法では、前記スクリューを計量位置よりも後方の所定位置まで後退させ、樹脂が漏れ出ることを防止するようにしている（特開平７―８０９００号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の射出制御方法では、パージ作業後、シリンダ先端のノズルが開口したままであるので、シリンダ内に供給可能な樹脂量は、スクリューを計量位置まで後退させた状態でノズルから樹脂が漏れ出ないように供給可能な樹脂量に過ぎない。つまり、シリンダ内に供給する樹脂密度を高めることができず、供給する全樹脂量は連続して成形作業を行う場合に比べて低い値となり、第１ショット目から所望密度の成形品を得ることは不可能である。
【０００５】
特に、パージ作業が比較的頻繁に行われる連続生産組立ラインでは、第１ショット目から良品を形成できることが切望されている。
【０００６】
そこで、本発明は、パージ作業後の第１ショット目であっても所望の成形品を得ることのできる射出制御方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、供給口を介してシリンダ内に樹脂を供給しつつ、シリンダ内のプランジャを計量位置まで後退した後、前記プランジャを前進させることにより、射出口を介して金型のキャビティ内に樹脂を充填する射出制御方法において、
前記シリンダ内をパージした後の第１ショット目では、
前記プランジャを後退させながらシリンダ内に樹脂を供給し、
前記プランジャが計量位置よりも後方のパージ計量位置に後退した時点で樹脂の供給を停止し、
前記プランジャをパージ計量位置からさらに所定量だけ後退させ、
第２ショット目以降では、
前記プランジャを後退させながらシリンダ内に樹脂を供給し、
前記プランジャが計量位置に後退した時点で樹脂の供給を停止し、
前記プランジャをパージ計量位置からさらに所定量だけ後退させるようにしたものである。
前記プランジャをパージ計量位置からさらに所定量だけ後退させる量を、前記第１ショット目と第２ショット目以降とで変更可能とすることができる。
前記計量位置からパージ計量位置までのオフセット量は、第１ショット目と第２ショット目以降とで保圧終了位置を比較し、複数回の試行により徐々に保圧終了位置を第２ショット目以降の値に近付けるのが好ましい。
【０００８】
前記パージ計量位置は、プランジャの移動に伴う摩耗度合いに応じて変更するのが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に従って説明する。
【００１０】
図１は、スクリュープリプラ式射出成形機の構成部品のうち、予備可塑化装置１、射出装置２及び金型３を示す断面図である。
【００１１】
予備可塑化装置１は、ホッパー４とスクリュー５とを備える。この予備可塑化装置１では、ホッパー４に投入された樹脂は、図示しないヒータからの熱と、スクリュー５の回転に伴う剪断熱とによって可塑化される。
【００１２】
射出装置２は、一端のノズル１ａに射出口６を有するシリンダ７内に、プランジャ８を往復移動自在に収容した構成である。
【００１３】
前記シリンダ７の側壁には供給口９が形成され、この供給口９を介して前記予備可塑化装置１から可塑化された樹脂がシリンダ７内の先端側に形成される貯留室７ａに供給されるようになっている。
【００１４】
前記プランジャ８は、中間部に大径部１０が形成され、それよりも後方側への樹脂の流動が阻止されている。また、プランジャ８は先端側にテーパ面８ａを有し、その中心には連結軸１２を介して矢先形のヘッド１１を備えている。連結軸１２の周囲にはシリンダ７の内周面に沿って摺動する封止リング１３を有している（図２（ａ）参照）。封止リング１３の一端にはテーパ面１３ａが形成され、前記プランジャ８のテーパ面８ａとで封止状態を形成可能となっている。また、ヘッド１１と封止リング１３との間にはスプリング１４が配設されている。このスプリング１４は、封止リング１３のテーパ面１３ａを前記プランジャ８のテーパ面８ａに当接するように付勢している。
【００１５】
前記プランジャ８は、シリンダ７の後端から延びるスライドガイド部１５に設けた駆動装置１６によって往復移動するようになっている。詳しくは、プランジャ８は、図２に示すように、保圧終了位置Ａと、計量位置Ｂと、計量位置Ｂよりも第１サックバック量ｈ１だけ後方の第１サックバック位置Ｃと、計量位置Ｂよりもオフセット量Ｈだけ後方のパージ計量位置Ｄと、このパージ計量位置Ｄから第２サックバック量ｈ２だけ後方の第２サックバック位置Ｅと、プランジャ８をこれ以上前進できない位置（前進限）Ｆとに移動可能となっている。第１サックバック量ｈ１及び第２サックバック量ｈ２は、射出口６から樹脂が漏れ出ることを防止できるように決定されている。但し、本実施形態では、第１サックバック量ｈ１、第２サックバック量ｈ２には同一の値を使用している。また、オフセット量Ｈは、背圧、スクリューの回転数、シリンダ温度等によって相違するため、本実施形態では、試作結果に基づいて設定した。具体的には、パージ作業後の第１ショット目と第２ショット目以降とで保圧終了位置Ａを比較し、その差をオフセット量Ｈとした。但し、このオフセット量Ｈは直ぐに決定するのではなく、複数回の試行により徐々に保圧終了位置Ａを第２ショット目以降の値に近付けるようにした。
【００１６】
前記駆動装置１６は、サーボモータ１７を駆動することにより、スクリュー軸１８を回転させ、動力伝達部材１９を介してプランジャ８に動力を伝達する構成である。サーボモータ１７の回転角度はエンコーダ２０によって検出される。また、プランジャ８に作用する樹脂圧は図示しないセンサによって検出される。これらの検出結果は制御装置２１に入力される。制御装置２１は、これらの検出信号に基づいてシリンダ７内のプランジャ８の位置を算出する等により、サーボモータ１７を駆動制御する。なお、制御装置２１には、前述のオフセット量Ｈ等が記憶されている。
【００１７】
前記予備可塑化装置１及び射出装置２は本体２２に設けられ、モータ２３によりボールネジ２４を介して全体が金型３に対して上下動するようになっている。
【００１８】
次に、前記射出成形機での射出制御方法を、図３及び図４のフローチャート及び図５のグラフに従って説明する。
【００１９】
成形作業の開始直後又は後述する成形作業の中断（例えば、休憩時間で一時的に射出成形機を停止する場合）等で、シリンダ７内を新しい樹脂に入れ替える必要が生じた場合、第１ショット目の成形を開始する前に次のようにしてパージ作業を行う（ステップＳ１）。
【００２０】
すなわち、まず、モータ２３を駆動してボールネジ２４を介して本体２２を上動させ、ノズル１ａを金型３から離間させることにより、ノズル１ａの下方にトレイ（図示せず）を配設する。そして、プランジャ８を計量位置Ｂに後退させた状態で、スクリュー５を回転させることにより、シリンダ７内に可塑化した樹脂を供給する。続いて、プランジャ８を前進限Ｆまで前進させ、シリンダ７内の樹脂をトレイに排出する。その後、前述のシリンダ７内への樹脂の供給、シリンダ７からトレイへの樹脂の排出を繰り返し、シリンダ７内を新しい樹脂に入れ替える。そして、モータ２３を駆動してノズル１ａを下動させて金型３に位置決めし、第１ショット目の成形作業に備える。
【００２１】
第１ショット目の成形作業では、スクリュー５を回転させることにより（ステップＳ２）、樹脂を可塑化してシリンダ７内に供給する。可塑化した樹脂は、シリンダ７の内周面とプランジャ８の大径部１０よりも先端側の外周面との間を流動し、シリンダ７の先端に形成される貯留室７ａに貯留される。この間、プランジャ８を徐々に後退させ、計量位置Ｂよりも後方のパージ計量位置Ｄで停止する（ステップＳ３）。これにより、樹脂密度が低下する分だけ余分に前記貯留室７ａ内に樹脂を供給可能となる。そこで、スクリュー５の回転を停止して貯留室７ａ内への樹脂の供給を停止する（ステップＳ４）。さらに、プランジャ８を、パージ計量位置Ｄから第２サックバック量ｈ２だけ後退させて第２サックバック位置Ｅに位置させ（ステップＳ５）、貯留室７ａ内に供給した樹脂が射出口６から漏れ出ることを防止する。
【００２２】
次いで、金型３を閉じ（ステップＳ６）、プランジャ８を任意速度、任意圧力で保圧終了位置Ａまで前進させ、金型３のキャビティ３ａ内に樹脂を充填する（ステップＳ７）。
【００２３】
金型３のキャビティ３ａ内への樹脂の充填が終了すれば、スクリュー５を回転させ（ステップＳ８）、次の樹脂を可塑化してシリンダ７内に樹脂を供給する。この樹脂の供給は、プランジャ８を計量位置Ｂに後退するまで続行する（ステップＳ９）。この場合、金型３のキャビティ３ａ内には樹脂が充填されているため、シリンダ７内の樹脂圧を所望の値まで高めることが可能である。プランジャ８が計量位置Ｂまで後退すれば、スクリュー５の回転を停止し（ステップＳ１０）、シリンダ７内への樹脂の供給を停止する。
【００２４】
そこで、金型３を開放する前にノズル１ａの先端から樹脂が漏れ出ることを防止するため、プランジャ８を一旦第１サックバック量ｈ１だけ後退させて第１サックバック位置Ｃに位置決めする（ステップＳ１１）。そして、金型３を開放し（ステップＳ１２）、第１ショット目の成形品を取り出す。パージ計量位置Ｄは、前述の通り、所望の樹脂密度で成形できるように予め実験等で求めた位置である。したがって、このとき得られる成形品は、第１ショット目であるにも拘わらず、未充填やヒケ等のない良品（重量が第２ショット目以降のものと同一）となる。
【００２５】
その後、金型３を閉じ（ステップＳ１３）、プランジャ８を保圧終了位置Ａまで前進させ（ステップＳ１４）、キャビティ３ａ内に樹脂を充填する。
【００２６】
以下、前記ステップＳ８に戻って成形作業を続行するが、射出成形の中断からの経過時間Ｔが所定時間ｔ以上となれば（ステップＳ１５）、前記ステップＳ１に戻ってパージ作業を行う。
【００２７】
このようにして成形作業を続行し、当初の保圧終了位置Ａに対する現在の保圧終了位置Ａ’までの寸法ｘが所定寸法ａを越え、プランジャ８が摩耗してきたと判断されれば（ステップＳ１６）、前記プランジャ８を計量位置Ｂから後退させる際のオフセット量を補正する（ステップＳ１７）。例えば、シリンダ７の内周面と封止リング１３の外周面とが摺接により摩耗すれば、その隙間や、封止リング１３のがたつきにより、貯留室７ａ内の樹脂が逆流する、いわゆるバックフローが発生する。そこで、このバックフローにより減少する樹脂量を考慮してオフセット量が大きくなるように変更して所望重量の樹脂を充填可能とする。
【００２８】
なお、前記実施形態では、射出装置２をスクリュープリプラ式射出成形機に適用する場合について説明したが、勿論、インライン式射出成形機にも適用可能である。
【００２９】
また、前記実施形態では、プランジャ８が摩耗したことの判断は、単純に使用回数や経過期間により行うようにしても構わない。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る射出制御方法によれば、プランジャを計量位置よりも後方のパージ計量位置に後退するまで樹脂を供給するので、シリンダ内をパージした後の第１ショット目であっても、不良が発生せず、良好な成形品を得ることができる。
【００３１】
特に、パージ計量位置をプランジャの移動に伴う摩耗度合いに応じて変更するようにしたので、摺動部品の交換時期を遅らせて長寿命化を図りつつ、良好な成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る射出成形機の予備可塑化装置、射出装置及び金型の断面図である。
【図２】図１のプランジャの各位置を示す断面図である。
【図３】本実施形態に係る射出制御方法を示すフローチャートである。
【図４】本実施形態に係る射出制御方法を示すフローチャートである。
【図５】射出制御工程に於けるプランジャ位置、プランジャ速度、プランジャ圧力及びスクリュー回転の有無を示すグラフである。
【符号の説明】
３  金型
３ａ  キャビティ
７  シリンダ
８  プランジャ
【図１】
0003616713.tif 000002
【図２】
0003616713.tif 000003
【図３】
0003616713.tif 000004
【図４】
0003616713.tif 000005
【図５】
0003616713.tif 000006