(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブースタラム式型締装置の型締めラム及びブースタラムをサーボバルブにより制御する光ディスク成形用の射出成形機において、
可動型の型閉完了位置（Ｄ）より所定距離後退した射出開始位置である型閉位置を設定停止位置（Ａ）、前記設定停止位置よりの所定距離手前の型位置をゲイン切換位置（Ｂ）として定め、かつ再型閉時における可動型の型閉力を設定型閉圧力（Ｐ）、再型閉開始から前記設定型閉圧力に至る任意の型閉力を制御切換圧力（Ｐａ）として定め、
型閉めに際して、前記型締装置のブースタラムにより前記可動型が前記ゲイン切換位置（Ｂ）まで移動したときに前記型締装置が全型締力を発生するように管路を切り換えてサーボバルブを制御するとともに、
前記可動型が前記設定停止位置（Ａ）に達したときには前記サーボバルブによって該可動型を当該設定停止位置に保持する位置制御を行い、
前記可動型が前記設定停止位置（Ａ）に保持されている状態で射出装置から溶融樹脂を射出充填し、
前記射出充填開始から前記射出装置のスクリュが所定距離前進したかまたは所定時間経過後に、可動型の再型閉を開始し、前記型閉完了位置（Ｄ）を移動目標値とする位置制御を行い、
前記再型閉時における型閉圧力の上昇過程で型閉圧力の上昇を検知して前記可動型の型閉圧力が前記制御切換圧力（Ｐａ）に達したときには位置制御から圧力制御へ切り換えて前記サーボバルブによって該可動型を前記設定型閉圧力（Ｐ）に保持する圧力制御を行うようにした
ことを特徴とする射出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は射出成形方法に関し、特にはブースタラム式型締装置をサーボバルブによって制御する射出成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばＣＤやＤＶＤ等の光ディスク成形品の成形において従来からブースタラム式型締装置を用いて射出成形することが行われている。ブースタラム式型締装置は、添付図面の図４に全体符号２０で示したように、型締ラム２１の内側に小径のブースタラム２５を配置して、可動盤１２（可動型１４）の型閉に際して該ブースタラム２５の作動により早送りを可能にしたものである。
図４において、符号１１は固定盤、１３は固定型、１７は射出装置、２２は型締シリンダ、２６は型締ラム２１に形成されたブースタシリンダである。なお、型締装置２０及び射出装置１７の構成は従来公知のものと同様であるので細部の説明を省略する。
【０００３】
従来のこの種ブースタラム式型締装置２０は、図４の制御回路図及び図５の作動説明図に図示したように、型閉に際しては、前記ブースタラム２５の作動回路３２に圧油を送入して該ブースタラム２５によって可動盤１２とともに可動型１４を固定盤１１の固定型１３に対する型閉位置Ｓまで早送りによって前進する。可動型１４が型閉位置Ｓまで前進すると、型締装置２０の油圧回路３１の管路が切換弁３０によって切り換えられ、サーボバルブ４０による型締ラム２１全体の型締制御が行われる。
【０００４】
サーボバルブ４０による型締ラム２１の制御はタイマーによって順次行われる。まず、図５の作動説明図の型締ラムの型締圧力の欄に示したように、型閉位置Ｓから一定時間ｔ１が計測されこの間低圧ｐ１を保持する。次いで、ｔ１の時間満了後に一定時間ｔ２の間昇圧ｐ２し、ｔ２の時間満了後一定時間ｔ３の間高圧ｐ３を保持する。
図４において破線はその制御回路を表し、符号４１は設定器、４２は圧力検出器、４３は制御装置、４４はサーボアンプ、４５はタイマーである。
【０００５】
射出成形機との関係は次の通りである。型締装置２０の油圧回路３１がサーボバルブ４０による圧力制御に切り換られた後、遅延タイマーによって所定時間ｔ４が経過した後に、射出装置１７による溶融樹脂の射出充填が行われる。このとき可動型１４の型締力はｔ１の時間内の低圧ｐ１に制御されていて、射出装置１７の射出圧力によって可動型１４はわずかに後退して型開きｍする。溶融樹脂材料の充填が完了したタイミングでｔ１の低圧ｐ１による型締めが完了し、次の一定時間ｔ２の昇圧ｐ２となり、ｔ２の時間満了後に圧力ｐ３を保持する高圧制御となる。
【０００６】
上のように、従来の型締制御では、型閉位置Ｓまで一旦可動型１４を前進し、射出装置１７による溶融樹脂の射出充填時の圧力によって可動型１４をわずかに後退させ（開き）、これによって充填時のガス逃げや材料充填を可能にしているのである。しかしながら、射出装置１７による射出圧力によって型が開く場合には、樹脂圧が高くなり圧力損失が大きくなる。しかもこのときの型開き量ｍは制御することができず、またその後に高圧を保持するので、成形品に残留応力が生じやすい。このため、薄板状の成形品にあっては微妙なそりを招くおそれがあり、特に、板面の内外周に高い平滑精度が要求される光ディスク成形品にあっては、複屈折率の向上が図れないという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、このような点に鑑みなされたもので、成形時の圧力損失を少なくして成形品の残留応力を減じ、成形品の反りや歪みの問題を解消し、特に光ディスク成形品にあっては複屈折率の向上を図り高精度の成形を可能とする新規な射出成形方法を提案しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、この発明は、ブースタラム式型締装置の型締めラム及びブースタラムをサーボバルブにより制御する光ディスク成形用の射出成形機において、可動型の型閉完了位置（Ｄ）より所定距離後退した射出開始位置である型閉位置を設定停止位置（Ａ）、前記設定停止位置よりの所定距離手前の型位置をゲイン切換位置（Ｂ）として定め、かつ再型閉時における可動型の型閉力を設定型閉圧力（Ｐ）、再型閉開始から前記設定型閉圧力に至る任意の型閉力を制御切換圧力（Ｐａ）として定め、型閉めに際して、前記型締装置のブースタラムにより前記可動型が前記ゲイン切換位置（Ｂ）まで移動したときに前記型締装置が全型締力を発生するように管路を切り換えてサーボバルブを制御するとともに、前記可動型が前記設定停止位置（Ａ）に達したときには前記サーボバルブによって該可動型を当該設定停止位置に保持する位置制御を行い、前記可動型が前記設定停止位置（Ａ）に保持されている状態で射出装置から溶融樹脂を射出充填し、前記射出充填開始から前記射出装置のスクリュが所定距離前進したかまたは所定時間経過後に、可動型の再型閉を開始し、前記型閉完了位置（Ｄ）を移動目標値とする位置制御を行い、前記再型閉時における型閉圧力の上昇過程で型閉圧力の上昇を検知して前記可動型の型閉圧力が前記制御切換圧力（Ｐａ）に達したときには位置制御から圧力制御へ切り換えて前記サーボバルブによって該可動型を前記設定型閉圧力（Ｐ）に保持する圧力制御を行うようにしたことを特徴とする射出成形方法に係る。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下添付の図面に従ってこの発明を詳細に説明すると、図１はこの発明の一実施例を示す型締装置の制御回路図、図２はその作動説明図、図３はこの発明によって成形したディスク成形品と従来方法によって成形したディスク成形品の複屈折率を対比したグラフである。
【００１０】
この発明は、前記したブースタラム式型締装置２０をサーボバルブ４０により制御する射出成形機における射出成形方法に関する。図１において、図４と同一符号は同一の構成要素を表し、符号５０は可動型１４の型位置を検出する位置検出器である。なお、図４と同様、型締装置２０の細部及び射出装置は従来公知のものと同様構成であるので説明を省略する。
【００１１】
この発明方法にあっては、あらかじめ、可動型の型閉完了位置（Ｄ）より所定距離後退した射出開始位置である型閉位置を設定停止位置Ａとして、また前記設定停止位置Ａより所定距離手前の型位置をゲイン切換位置Ｂとして定める。さらに、再型閉時における可動型の型閉力を設定型閉圧力Ｐとして、また再型閉開始から前記設定型閉圧力に至る任意の型閉力を制御切換圧力Ｐａとして定める。設定停止位置Ａは、射出開始時点における可動型１４の型位置であって、前記した従来方法における型閉位置Ｓから射出装置１７による射出充填圧力によって可動型１４がわずかに後退して型開きｍした位置に相当するものであって、経験的に定められる。ゲイン切換位置Ｂは、後述するように出力ゲインの切換位置であって、サーボバルブ４０が型締装置の全型締力によって可動型１４を位置制御ならびに圧力制御するために圧油の管路を切り換える位置である。また、設定型閉圧力Ｐは、溶融樹脂の射出充填後におけるいわゆる高圧型締のための圧力である。制御切換圧力Ｐａは、再型閉開始から前記設定型閉圧力Ｐに至る任意の型閉力とすることができる。
【００１２】
この発明では、ブースタラム式型締装置２０をサーボバルブ４０により、射出開始時点では可動型１４に対して前記設定停止位置Ａに位置制御し、かつ再型閉時点では可動型１４に対して前記設定型閉圧力Ｐに圧力制御するものである。
このために、型閉に際して、ブースタラム２５により前記可動型１４が前記設定停止位置Ａの所定距離手前のゲイン切換位置Ｂまで移動したときに、全型締力を発生するように油圧回路３１の管路を切り換えて前記サーボバルブ４０を制御する。すなわち、ブースタラム２５と型締ラム２１とはそのシリンダ面積が異なり、サーボバルブ４０の出力が同じであると制御結果が異なってくるので、出力ゲインを切換弁３０によって切り換えて適正かつ最適な制御を行うためである。
【００１３】
型閉に際しては、前記したと同様に、ブースタラム２５の作動回路３２に圧油を送入して該ブースタラム２５によって可動盤１２に取り付られた可動型１４を固定盤１１の固定型１３に対して早送りによって前進する。そして、可動型１４の型位置がゲイン切換位置Ｂに達したときには、図２の最上欄に示したように、油圧回路３１の切換弁３０がＯＮとなるとともに出力ゲインの切換がなされる。このゲイン切換位置Ｂの位置検出は図１に図示の位置検出器５０によって行われる。
【００１４】
次いで、可動型１４があらかじめ定められた設定停止位置Ａに達したときには、位置検出器５０からの信号に基づきサーボバルブ４０によって該可動型１４を所定の停止位置Ａに保持する位置決め制御が行われる。この設定停止位置Ａは、可動型の型閉完了位置（Ｄ）より所定距離後退した、溶融樹脂材料の射出充填のための、わずかに後退して型開きした射出開始位置であるから、この位置のバラツキは成形品に影響を及ぼすおそれがある。従って、この位置のバラツキを０．０１ｍｍ以下に行うことができるように、高精度の位置検出器（分解能０．０１ｍｍ以下）によって行うことが望ましい。実施例では、型閉開始から設定停止位置Ａに至る全工程で型位置をフィードバックして位置決め制御を行っている。また、微妙な型開閉動作が可能となるようにサーボバルブ４０は４方弁型を用いている。
【００１５】
図２の作動説明図のように、可動型１４が設定停止位置Ａに達してから所定時間ｔ経過後に、可動型１４が設定停止位置Ａに保持されている状態で、射出装置１７から溶融樹脂が射出充填される。射出開始を可動型１４が設定停止位置Ａに達してから所定時間ｔ経過後に行うのは、可動型１４の型位置保持の安定性を確保するためである。なお、可動型１４の型位置が設定停止位置Ａプラスマイナスαの許容範囲を外れたときは警報を発する。
【００１６】
溶融樹脂の射出充填の際には、可動型１４は設定停止位置Ａで停止後、次の再型閉めの信号が出るまでの間、当該設定停止位置Ａを保持するように、位置検出器５０とサーボバルブ４０によってフィードバック制御がなされる。特に、射出開始時には、図２の説明図に図示したように、高い射出圧力が加わり可動型１４の型位置を変動（後退）させようとする力が働くが、設定停止位置Ａからずれないように位置制御がなされる。このような場合には、同図の型締ラムの型締圧力の欄に示すように、設定停止位置Ａを保持するために型締圧力が瞬間的に高くなる。ちなみに、この位置制御に際しては、圧油の管路の切り換えにより型締ラム２１に全型締力がかかっているので、射出圧力に対して効果的に位置制御を行うことができる。
【００１７】
溶融樹脂の射出充填の完了、すなわち、前記射出充填開始から射出装置１７のスクリュが所定距離前進したかまたは所定時間経過後に、可動型１４の再型閉がなされる。再型閉の信号は、射出装置１７におけるスクリュの前進位置の検出又はタイマーによる射出充填開始から所定時間の経過によって行われる。実施例では、図２の説明図のように、射出充填タイマーの時間ｔａの経過によって再型閉が開始される。
【００１８】
再型閉は、型閉完了位置Ｄかまたは再型閉開始位置から型閉完了位置Ｄまでの別途設定した所定の型位置（図示せず）を移動目標値とする位置制御によって行われる。実施例では、型閉完了位置Ｄを目標値とする位置制御がなされる。ちなみに、実施例の可動型１４に関する位置制御は、初めは設定停止位置Ａを目標とし、設定停止位置Ａに達した後は新たに型閉完了位置Ｄを目標として行われることになる。
【００１９】
この再型閉の段階で可動型１４の型閉圧力が上昇する。そして、この発明では、その上昇過程で型閉圧力の上昇を検知して、再型閉開始から設定型閉圧力Ｐに至る任意の型閉力として定められた制御切換圧力Ｐａに達したときに、位置制御から圧力制御に切り換えて、前記サーボバルブ４０によって該可動型１４を設定型閉圧力Ｐに制御する圧力制御が行われる。図２の説明図に図示したように、所定の制御切換圧力Ｐａに達した時にサーボバルブ４０は圧力制御に切り換えられ、その後設定型閉圧力Ｐを保持する制御が行われる。
サーボバルブ４０によって型締ラム２１の設定型閉圧力Ｐの保持制御がなされた後、型冷却がなされ、成形が完了して、成形品の取り出しがなされる。
【００２０】
【発明の効果】
この発明の射出成形方法によれば、射出開始時点において金型の位置をあらかじめ開いた設定停止位置Ａとしこの位置を変動させることなく位置制御して溶融樹脂を射出するので、充填される溶融樹脂のガス逃げがよく、またゲート及びキャビティの流路が広くなり、低い樹脂圧にて射出でき成形時の圧力損失を少なくすることができ、同時に、充填途中の圧力も低くなるので、成形品の残留応力を減ずることができる。さらに、射出充填時においては設定停止位置Ａを保持する位置制御がなされるので、型位置の変動がなく、また充填後の再型閉時には設定型閉圧力Ｐによって圧力制御するようにしたので、成形品における反りや歪みを大幅に改善することができ、光ディスク成形品のように薄板状成形品にあっては高精度な成形が可能となる。
【００２１】
図３のグラフは、光ディスク成形品（ＣＤ）における複屈折率を本発明と従来品とを対比して示した図であるが、図の実線で表したように、本発明では内周側から外周側にかけて平均して歪みが少ない成形品が得られる。図の破線で示したものが従来方法による成形品であるが、ディスク成形品の内周側と外周側の複屈折率が大きく改善されていることがわかる。なお、図において、実線及び破線とも３つの線で表されているが、いずれも、実験による最高値と平均値及び最低値を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示すブースタラム式型締装置の制御回路図である。
【図２】図１の型締装置の作動説明図である。
【図３】この発明によって成形したディスク成形品と従来方法によって成形したディスク成形品の複屈折率を対比したグラフである。
【図４】従来のブースタラム式型締装置の制御回路図である。
【図５】図４の従来の型締め装置の作動説明図である。
【符号の説明】
１１  固定盤
１２  可動盤
１４  可動型
１７  射出装置
２０  ブースタラム式型締装置
２１  型締ラム
２５  ブースタラム
３０  切換弁
４０  サーボバルブ
４１  設定器
４２  圧力検出器
４３  制御装置
４４  サーボアンプ
４５  タイマー
５０  位置検出器
【図１】
0003588013.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003588013.tif 000005
【図５】
0003588013.tif 000006