(57)【要約】  【課題】  アクチュエータが作動し樹脂流路が開き始めた瞬間から、射出を開始し射出圧力が樹脂に伝達されるまでの時間においても、ノズル先端部の溶融樹脂圧力が低下することがなく、シリンダ内部発泡を防ぐことができる射出成形機及びそのシャットオフ装置を提供する。  【解決手段】  アクチュエータ４の駆動によってバルブ１０を動作させてノズル２の開閉を行うシャットオフ装置を備えた射出成形機において、アクチュエータ４の動作を位置信号として検出する位置センサ１９と、位置センサ１９の検出位置信号を監視するコントローラ２２とを備え、位置センサ１９の検出位置信号が所定位置となった場合に射出動作を開始するようにした。を備えた。  【選択図】  図１
2006069090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形機のノズルに設けられ、アクチュエータの駆動によって弁体を動作させてノズルの開閉を行うと共に、射出成形機のコントローラに弁体の開閉に関連する情報を出力する射出成形機のシャットオフ装置において、
前記アクチュエータの動作を位置信号として検出し、該検出位置信号を前記射出成形機のコントローラに出力する位置センサを備えたことを特徴とする射出成形機のシャットオフ装置。
【請求項２】
アクチュエータの駆動によって弁体を動作させてノズルの開閉を行うシャットオフ装置を備えた射出成形機において、
前記アクチュエータの動作を位置信号として検出する位置センサと、
前記位置センサの検出位置信号を監視するコントローラと
を備えたことを特徴とする射出成形機。
【請求項３】
請求項２に記載の射出成形機において、
前記コントローラは前記位置センサによる検出位置が所定の位置となった場合に射出動作の開始指示を行うことを特徴とする射出成形機。
【請求項４】
請求項２に記載の射出成形機において、
シリンダ内の溶融樹脂に超臨界流体を注入・混練し、発泡成形品を成形するインラインスクリュ式射出成形機であることを特徴とする射出成形機。
【請求項５】
請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の射出成形機において、
成形段取中もしくは自動運転中の射出・保圧以外の工程において、シャットオフ装置のアクチュエータ位置がコントローラにて設定されたアクチュエータ閉じ位置を外れた場合、
前記コントローラは、所定の動作指示を行うことを特徴とする射出成形機。
【請求項６】
請求項５に記載の射出成形機において、
前記コントローラは、警報を発し、又は強制的にシリンダ内の樹脂の脱圧を行うことの少なくともいずれか一方の動作指示を行うことを特徴とする射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、射出成形機及びそのシャットオフ装置に関し、特に、スクリュによって材料の可塑化を行うインラインスクリュ式の射出成形機であって、その加熱シリンダ内の溶融樹脂に超臨界流体を注入・混練して、発泡成形品を成形する射出成形機及びそれに適用されるシャットオフ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の技術としては、図４、図５に示されるものが知られる（例えば特許文献１参照）。
これらの図において、１は射出成形機のシリンダヘッド、２はこのシリンダヘッド先端に取り付けられているノズル、１０はこのノズルに取り付けられ、樹脂流路を開閉するバルブ（ボール弁体）、３はこのバルブに取り付けられているレバー、４は継手１１を介してレバー３と接続されているアクチュエータ、５はアクチュエータ４を取り付けているブラケット、６はアクチュエータに取り付けられているリミットスイッチ取付板、８、９はこのリミットスイッチ取付板６に取り付けられているリミットスイッチ、７は継手１１に取り付けられているリミットスイッチ打点用のカムである。
【０００３】
次に動作について説明する。図４において、リミットスイッチ８および９はそれぞれ樹脂流路バルブ１０の全閉、全開の位置に対応して作動するように設置されている。アクチュエータ４が作動し樹脂流路バルブ１０が全閉状態になると、カム７がリミットスイッチ８を作動させその信号により可塑化工程に入る。次に図５に示すように、アクチュエータ４が前述と反対方向に作動し、樹脂流路バルブ１０が全開状態になると、カム７がリミットスイッチ９を作動させ、その信号により射出工程に入る。
【特許文献１】実公平５−３０９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
加熱シリンダ内の溶融樹脂に超臨界流体を注入・混練し、発泡成形品を成形する射出成形機においては、シリンダ内での内部発泡を防止するため、超臨界流体の注入・混練後における樹脂圧力を、常に注入した超臨界流体の超臨界圧力以上に保持する必要がある。
【０００５】
しかし、上述した従来のシャットオフ装置では、アクチュエータが作動し樹脂流路が全開になりリミットスイッチを打たないと射出開始とならない為、アクチュエータが作動し樹脂流路が開き始めた瞬間から、射出を開始し射出圧力が樹脂に伝達されるまでの時間においては、ノズル先端部に溜まっている溶融樹脂圧力を急激に低下させることになる。その結果、溶融樹脂圧力が注入した超臨界流体の超臨界圧力以下となり、シリンダ内での内部発泡を引き起こす恐れがある。
【０００６】
この発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、アクチュエータが作動し樹脂流路が開き始めた瞬間から、射出を開始し射出圧力が樹脂に伝達されるまでの時間においても、ノズル先端部の溶融樹脂圧力が低下することがなく、シリンダ内部発泡を防ぐことができる射出成形機及びそのシャットオフ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために本発明は、射出成形機のノズルに設けられ、アクチュエータの駆動によって弁体を動作させてノズルの開閉を行うと共に、射出成形機のコントローラに弁体の開閉に関連する情報を出力する射出成形機のシャットオフ装置において、前記アクチュエータの動作を位置信号として検出し、該検出位置信号を前記射出成形機のコントローラに出力する位置センサを備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、アクチュエータの駆動によって弁体を動作させてノズルの開閉を行うシャットオフ装置を備えた射出成形機において、前記アクチュエータの動作を位置信号として検出する位置センサと、前記位置センサの検出位置信号を監視するコントローラとを備えたことを特徴とする。
【０００９】
なお、本発明の射出成形機において、前記コントローラは前記位置センサによる検出位置が所定の位置となった場合に射出動作の開始指示を行うことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の射出成形機において、シリンダ内の溶融樹脂に超臨界流体を注入・混練し、発泡成形品を成形するインラインスクリュ式射出成形機であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の射出成形機において、成形段取中もしくは自動運転中の射出・保圧以外の工程において、シャットオフ装置のアクチュエータ位置がコントローラにて設定されたアクチュエータ閉じ位置を外れた場合、前記コントローラは、所定の動作指示を行うことを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明の射出成形機において、前記コントローラは、警報を発し、又は強制的にシリンダ内の樹脂の脱圧を行うことの少なくともいずれか一方の動作指示を行うことを特徴とする。
【００１３】
なお、本発明の実施の形態においては、シャットオフ装置のアクチュエータもしくはアクチュエータと連動する部品に位置センサを取り付け、射出成形機のコントローラにアクチュエータの位置を設定できる設定器及び位置センサから出力される実測位置と前述設定位置を比較する比較器を設けている。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、この発明によればシャットオフ装置開き開始から射出開始までの時間分を任意に設定することができるため、シャットオフ装置開き開始時から起こる溶融樹脂圧力の低下を防止し、シリンダ内での内部発泡を防止できる。また、位置センサによってアクチュエータ実測位置を検知しているため、リミットスイッチのような不感帯もなく、且つアクチュエータの速度のばらつきにも影響されることがないため、非常に高精度な射出工程への切替えが実現できる。さらに、常時アクチュエータの位置をモニタリングしていることから、アクチュエータの不具合等により成形段取中もしくは自動運転中の射出・保圧以外の工程での予測不能なシャットオフ装置の開きが検出でき、安全装置としても利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図１は実施の形態におけるシャットオフ装置の閉じ状態を示す側面図、図２はシャットオフ装置の開き状態を示す側面図である。
【００１６】
これらの図において、１は射出成形機のシリンダヘッド、２はこのシリンダヘッド先端に取り付けられているノズル、１０はこのノズルに取り付けられ、樹脂流路を開閉するバルブ（ボール弁体）、３はこのバルブに取り付けられているレバー、１１は継手、４はアクチュエータ、５はこのアクチュエータを取り付けるブラケット、１７は継手１１を介してレバー３と接続されているアクチュエータロッド、１９はアクチュエータ４に取り付けられている位置センサである。
【００１７】
また、同図において、２０はブラケット１８を介してアクチュエータロッド１７と接続されている位置センサロッドであり、位置センサ１９によりその進退動が検出されることで、位置センサ１９がアクチュエータロッド１７の位置を検出することができる位置センサロッド、２２は射出成形機のコントローラ、２３は位置センサから出力信号をコントローラ２２へ送るケーブル、２４はコントローラ内部にあり、シャットオフ装置のアクチュエータロッド１７の位置を設定する設定部、２５は位置センサ１９からの位置出力信号とコントローラ２２の設定位置を比較する比較器、２６は射出駆動用モータ、２７は比較器から射出モータへ射出開始信号を送るケーブルである。
【００１８】
次に実施の形態の動作について説明する。シリンダに供給された材料の可塑化は、シャットオフ装置が閉じられた状態でスクリュが回転することによって行われる。可塑化中には超臨界流体の注入・混練が行われ、そこで生成された溶融樹脂と超臨界流体の混合物はシリンダ先端に取り付けられ、図１、図２で示されるシャットオフ装置へと搬送される。
【００１９】
シャットオフ装置のアクチュエータ４もしくはアクチュエータ４と連動する部品（位置センサロッド２０）に取り付けられた位置センサ１９から出力される実測位置（検出位置信号）は、射出成形機のコントローラ２２に取り込まれ常時モニタリングされている。可塑化完了・型締完了後シャットオフ装置の開き動作が開始され、位置センサ１９から出力される実測位置がコントローラ２２上で設定された位置（位置センサによる実測位置に基づいて射出を開始した場合に、アクチュエータが作動し始めてから、射出圧力が樹脂に伝達されるまでに、ノズル先端部の溶融樹脂圧力が低下することがないとされる設定位置）、例えばバルブが開き始めた位置に対応する位置に到達した時点にて射出を開始する。
【００２０】
このように、実施の形態によれば、シャットオフ装置の開き開始から射出開始までの時間を任意に設定することができ、ノズル先端部の溶融樹脂圧力が低下する時間帯を生じないようにすることができ、シリンダ内部発泡を防ぐことができる。なお、位置センサはアクチュエータに内蔵しても良い。
【００２１】
実施の形態２．
実施の形態１では、ボールタイプのシャットオフ装置について説明したが、ニードル弁タイプのシャットオフ装置についても同様に適用できることは言うまでも無い。図３は、ニードルタイプのシャットオフ装置を示すものであり、
３３はノズル２の内部において取り付けられ、その進退動によって樹脂流路の開閉を行うバルブ（ニードル弁体）であり、図３は、シャットオフ装置の閉状態を示している。この場合もアクチュエータによる動作位置を位置センサが検出し、それをコントローラがモニタし、その位置が設定値となった場合に、射出を開始することで、シャットオフ装置の開き開始から射出開始までの時間を任意に設定することができ、ノズル先端部の溶融樹脂圧力が低下する時間帯を生じないようにすることができる。
【００２２】
なお、図３に示される他の符号は、図１に対応するものであって、図１と同一物を示しており、ここでの説明を省略する。
【００２３】
実施の形態３．
コントローラ２２は常時アクチュエータ４の位置をモニタリングしていることから、アクチュエータ４の不具合等により成形段取中もしくは自動運転中の射出・保圧以外の工程での予測不能なシャットオフ装置の開き（従来のリミットスイッチでは、検出できなかった僅かな開きを含む任意の開き）を検出できることとなる。
【００２４】
そこで、このような構成を安全装置としても利用することができ、上述のような成形段取中もしくは自動運転中の射出・保圧以外の工程での予測不能なシャットオフ装置の開きが検出された場合、コントローラ２２は、警報を発し、又は強制的にシリンダ内の樹脂の脱圧を行う動作指示を行うようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１における射出成形機のシャットオフ装置の閉じ状態を示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態１における射出成形機のシャットオフ装置の開き状態を示す側面図である。
【図３】本発明の実施の形態２における射出成形機のシャットオフ装置の開き状態を示す側面図である。
【図４】従来の射出成形機のシャットオフ装置の閉じ状態を示す側面図である。
【図５】従来の射出成形機のシャットオフ装置の開き状態を示す側面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  シリンダヘッド、２  ノズル、３  レバー、４  アクチュエータ、５、１８  ブラケット、１０  バルブ（ボール弁体）、１１  継手、１７  アクチュエータロッド、１９  位置センサ、２０  位置センサロッド、２２  コントローラ、２３、２７  ケーブル、２４  設定器、２５  比較器、２６  射出駆動用モータ、３３  バルブ（ニードル弁体）。
【図１】
2006069090.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006069090.tif 000006
【図５】
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