(57)【要約】【課題】可塑化する樹脂の品質を一定に維持することができる射出装置の運転方法を提供する。【解決手段】可塑化装置（２）と、プランジャ式射出装置（４）とからなる射出装置（１）を対象とした運転方法とする。可塑化装置（２）の先端部近傍に樹脂圧力センサ（１２）を設ける。本発明においては、プランジャ（１６）を後退させて可塑化装置（２）からの樹脂をプランジャ式射出装置（４）に計量するとき、可塑化装置（２）の樹脂圧力が所定の樹脂圧力目標値になるようにプランジャ（１６）の背圧を制御する。特にこの運転方法は、射出装置（１）が可塑化装置（２）と第１、２のプランジャ式射出装置（４、５）と射出部（８）とこれらを接続する流路切換装置（７）とからなり、第１、２のプランジャ式射出装置（４、５）に交互に計量して射出する射出装置（１）を対象とすることが好ましい。【選択図】図２
2018158503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部近傍の樹脂圧力を検出する樹脂圧力センサを備えた可塑化装置と、プランジャを備えたプランジャ式射出装置とからなる射出装置において、
前記プランジャを後退させて前記可塑化装置からの樹脂を前記プランジャ式射出装置に計量するとき、前記可塑化装置の樹脂圧力が所定の樹脂圧力目標値になるように、前記プランジャの背圧を制御することを特徴とする射出装置の運転方法。
【請求項２】
先端部近傍の樹脂圧力を検出する樹脂圧力センサを備えた可塑化装置と、プランジャを備えた第１、２のプランジャ式射出装置と、樹脂を射出する射出部と、１個の流路切換弁を備えた流路切換装置とからなり、前記可塑化装置と前記第１、２のプランジャ式射出装置と前記射出部は前記流路切換装置に接続され、前記流路切換弁が第１の位置に切換えられると前記可塑化装置と前記第１のプランジャ式射出装置とが連通すると共に前記第２のプランジャ式射出装置と前記射出部とが連通し、前記流路切換弁が第２の位置に切換えられると前記可塑化装置と前記第２のプランジャ式射出装置が連通すると共に前記第１のプランジャ式射出装置と前記射出部とが連通するようになっている射出装置において、
前記流路切換弁を前記第１の位置に切換えて前記可塑化装置からの樹脂を前記第１のプランジャ式射出装置に計量すると共に前記第２のプランジャ式射出装置から射出する運転と、前記第２の位置に切換えて前記可塑化装置からの樹脂を前記第２のプランジャ式射出装置に計量すると共に前記第１のプランジャ式射出装置から射出する運転とを交互に実施し、それによって前記可塑化装置における可塑化を連続的に実施する運転方法において、
前記第１、２のプランジャ式射出装置のそれぞれにおいて前記プランジャを後退させて樹脂を計量するとき、前記可塑化装置の樹脂圧力が所定の樹脂圧力目標値になるように、前記プランジャの背圧を制御することを特徴とする射出装置の運転方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の運転方法において、前記樹脂圧力目標値は前記プランジャの後退位置に応じて段階的に変化させることを特徴する射出装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は射出装置の運転方法に関するものであり、樹脂を溶融する可塑化装置と、溶融された樹脂を計量して射出するプランジャ式射出装置とからなる射出装置の運転方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
射出装置は、スクリュを備えたインラインスクリュ式射出装置と、プランジャを備えたプランジャ式射出装置とに大別できる。インラインスクリュ式射出装置は射出装置内で樹脂が可塑化されて計量され、そして射出するようになっている。つまり可塑化と射出が同一の装置内で実施される。これに対してプランジャ式射出装置は２種類に分かれる。つまりプランジャ式射出装置には、樹脂の可塑化と射出が同一の装置内で実施されるようになっているプランジャ式射出装置もあるし、樹脂の可塑化は別の装置で実施されるようになっているプランジャ式射出装置もある。後者のプランジャ式射出装置は、可塑化は可塑化装置で実施され、この可塑化装置で可塑化された樹脂をプランジャ式射出装置に計量し、これを射出するようになっている。このような可塑化装置とプランジャ式射出装置とからなる射出装置は、可塑化装置が独立して設けられているので、射出工程においても樹脂の可塑化を中断する必要がなく連続的に可塑化実施することができる。つまり溶融した樹脂の品質を一定にすることができるという優れた特徴がある。このような可塑化装置とプランジャ式射出装置とからなる射出装置は色々なものがあり、例えば特許文献１、２において提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３０６２６２９号公報
【特許文献２】特許第２７８６２４３号公報
【０００４】
特許文献１に記載の射出装置５１は、図５の（ア）に示されているように、樹脂を可塑化つまり溶融する可塑化装置５２と、溶融した樹脂を一時的に溜めるアキュムレータ装置５３と、溶融した樹脂を射出するプランジャ式射出装置５４とから構成されている。可塑化装置５２は、加熱シリンダ５６とスクリュ５７とからなり、ホッパ５８から供給される樹脂が溶融して前方に送られるようになっている。アキュムレータ装置５３は、シリンダ６０と、所定の駆動装置で駆動されるプランジャ６１とからなり、可塑化装置５２において溶融された樹脂がシリンダ６０に供給されるようになっている。プランジャ式射出装置５４は、射出シリンダ６３と、所定の駆動装置で駆動される射出プランジャ６４とからなり、射出シリンダ６３の先端には射出ノズル６５が設けられている。アキュムレータ装置５３と射出シリンダ６３を接続する流路には第１の開閉バルブ６７が、射出シリンダ６３と射出ノズル６５とを接続する流路には第２の開閉バルブ６８がそれぞれ介装されている。この射出装置５１の運転は次のようにする。最初に、第１の開閉バルブ６７が閉じられた状態から始める。可塑化装置５２でスクリュ５７を回転して樹脂を可塑化すると、樹脂はアキュムレータ装置５３のシリンダ６０に供給され、プランジャ６１は後退する。シリンダ６０の先端に所定量の樹脂が蓄積されたら、第１の開閉バルブ６７を開くと共に第２の開閉バルブ６８を閉鎖する。そしてプランジャ６１を軸方向に駆動する。そうするとプランジャ式射出装置５４の射出シリンダ６３に樹脂が供給され、射出プランジャ６４は後退する。このとき可塑化装置５２は可塑化を継続しているので可塑化装置５２からの樹脂もプランジャ式射出装置５４に供給される。プランジャ６１が停止位置に達しても可塑化装置５２からの樹脂がプランジャ式射出装置５４に引き続き供給される。射出プランジャ６４が後退し、プランジャ式射出装置５４に必要な量の樹脂が計量されたら第１の開閉バルブ６７を閉じる。第２の開閉バルブ６８を開き、射出プランジャ６４を駆動して射出ノズル６５から樹脂を射出する射出工程を実施する。ところで第１の開閉バルブ６７を閉じた直後から、可塑化装置５１で溶融した樹脂はアキュムレータ装置５３へ送られて樹脂の蓄積が開始される。この樹脂は次回の射出に使用される樹脂である。このようにして可塑化装置５１において樹脂を連続的に可塑化することができる。以下同様にして運転する。
【０００５】
特許文献２に記載の射出装置７１は、図５の（イ）に示されているように、樹脂を可塑化つまり溶融する可塑化装置７２と、溶融した樹脂を射出する第１、２のプランジャ式射出装置７３、７４とから構成されている。可塑化装置７２は、加熱シリンダ７６とスクリュ７７とからなりホッパ７８から供給される樹脂を溶融するようになっている。第１、２のプランジャ式射出装置７３、７４は、射出シリンダ８０、８１と、射出プランジャ８２、８３とから構成され、可塑化装置７２において溶融された樹脂を計量して射出するようになっている。可塑化装置７２の先端には流路切換弁８５が設けられ、この流路切換弁８５から第１、２の樹脂供給流路８６、８７に分岐して第１、２のプランジャ式射出装置７３、７４にそれぞれ接続されている。流路切換弁８５の切換位置に応じて、第１、２の樹脂供給流路８６、８７の一方が可塑化装置７２と連通し、他方が遮断される。この射出装置７１においては、第１、２のプランジャ式射出装置７３、７４から射出される樹脂は、第１、２の射出流路８９、９０を経由して射出ノズル９１から射出されるようになっているが、第１、２の射出流路８９、９０には、第１、２の開閉弁９３、９４が介装されている。この射出装置７１は次のように運転する。第１の開閉弁９３を閉鎖した状態で、流路切換弁８５を操作して可塑化装置７２と第１の樹脂供給流路８６を連通させる。そうすると可塑化装置７２で可塑化され溶融した樹脂は第１のプランジャ式射出装置７３に供給され射出プランジャ８２が後退する。所定量が計量されたら、流路切換弁８５を操作して可塑化装置７２と第２の樹脂供給流路８７を連通させる。つまり第１の樹脂供給流路８６を遮断する。なお、このとき第２の開閉弁９４は予め閉鎖しておく。そうすると可塑化装置５２で可塑化された樹脂は第２の射出装置７４に供給され、第２のプランジャ式射出装置７４において計量が開始される。第１の開閉弁９３を開き、第１のプランジャ式射出装置７３において射出プランジャ８２を駆動して射出工程を実施する。射出後、所定時間保圧工程を実施し、第１の開閉弁９３を閉鎖する。第１のプランジャ式射出装置７３において射出工程・保圧工程を実施している間に第２のプランジャ式射出装置７４において必要な樹脂が計量される。計量が完了したら流路切換弁８５を操作して可塑化装置７２と第１の樹脂供給流路８６を連通させる。これによって第１のプランジャ式射出装置７３における計量が開始する。第２の開閉弁９４を開き、第２のプランジャ式射出装置７４の射出プランジャ８３を駆動して射出工程を実施する。所定時間保圧工程を実施後、第２の開閉弁９４を閉鎖する。第１のプランジャ式射出装置７３に必要な樹脂が計量されたら流路切換弁８６を切換える。以下同様にして運転する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の射出装置５１も、特許文献２に記載の射出装置７１も、可塑化装置５２、７２において連続的に樹脂を可塑化できるようになっている。つまり可塑化の工程が射出工程・保圧工程によって中断されないので成形サイクルのサイクルタイムを短縮化することもでき優れている。しかしながら解決すべき問題も見受けられる。これらの射出装置５１、５２は、可塑化装置５２、５７において連続的に樹脂を可塑化できるようになっているので、溶融する樹脂の品質は一定に維持されるはずである。しかしながら、厳密には樹脂の品質が一定しない問題がある。例えば射出装置５１においては、可塑化装置５２で可塑化された樹脂は最初にアキュムレータ装置５３に溜められるが、溜められるときに図５の（ア）において符号Ｚ１で示されているようにプランジャ６１が後退する。この後退量Ｚ１が大きくなると、その分だけ樹脂の流動長が長くなって流動抵抗が大きくなるので、可塑化装置５２の先端部Ｙ１における樹脂の圧力は大きくなってしまう。射出装置５１においてはアキュムレータ装置５３で樹脂を溜めた後にプランジャ射出装置５４に樹脂を計量するが、射出プランジャ６４は符号Ｚ２で示されているように後退する。この後退量Ｚ２が大きくなると、その分だけ樹脂の流動抵抗が大きくなって、可塑化装置５２の先端部Ｙ１における樹脂の圧力が大きくなる。このように可塑化装置５２の先端部Ｙ１における樹脂の圧力は、プランジャ６１や射出プランジャ６４の後退量Ｚ１、Ｚ２によって変化するが、樹脂の圧力が変化することによって樹脂の密度が一定でなくなってしまう。そうすると可塑化される樹脂の品質が一定でなくなってしまう。特許文献２に記載の射出装置７１においても同様であり、樹脂を計量するときに第１、２のプランジャ式射出装置７３、７４が後退すると、その後退量Ｚ３、Ｚ４の大きさによって、樹脂の流動抵抗が変化して、その分だけ可塑化装置７２の先端部Ｙ２の樹脂の圧力が変化してしまう。つまり可塑化される樹脂の品質が一定でなくなってしまう。樹脂の品質が一定しない問題は、特に強化繊維入りの樹脂において顕著となる。強化繊維入りの樹脂はいわゆるスプリングバックによって膨張しようとするので、可塑化装置５２、７２の先端部Ｙ１、Ｙ２の圧力が変化すると可塑化される樹脂の密度が大きく変化してしまうからである。密度の変化によって強化繊維と樹脂の混練状態が変化してしまう。さらには強化繊維は可塑化時に所定の割合で切断されてしまうが、先端部Ｙ１、Ｙ２の圧力が変化すると切断される繊維の割合が変化して強化繊維の長さが不均一になるという問題もある。
【０００７】
ところで特許文献１、２に記載の射出装置５１、７１においては、可塑化された樹脂がプランジャ式射出装置５４、７３、７４に送られる樹脂流路が長いという問題もある。例えば、可塑化装置５２とプランジャ式射出装置５４の間の流路にはアキュムレータ装置５３の流路が含まれているし、可塑化装置７２と第１、２のプランジャ式射出装置７３、７４の間には、第１、２の樹脂供給流路８６、８７が設けられている。このように可塑化された樹脂がプランジャ式射出装置５４、７３、７４に送られる樹脂流路が長いので、その分だけ流動抵抗が大きくなって、プランジャ式射出装置５４、７３、７４の先端部Ｙ１、Ｙ２の樹脂圧力が必要になる。
【０００８】
本発明は、上記した問題点を解決した射出装置の運転方法を提供することを目的としている。具体的には、可塑化装置とプランジャ式射出装置とからなる射出装置において、可塑化する樹脂の品質を一定に維持することができる射出装置の運転方法を提供することを目的としている。特に、可塑化装置とプランジャ式射出装置との間の樹脂流路が短く、それによって樹脂の流動抵抗の損失が小さくなっている射出装置を対象として、可塑化する樹脂の品質を所望の範囲で一定に維持することができる射出装置の運転方法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】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために、可塑化装置と、プランジャを備えたプランジャ式射出装置とからなる射出装置を対象とした運転方法として構成する。可塑化装置には、その先端部近傍に樹脂圧力センサを設け樹脂圧力を検出するようにする。本発明においては、プランジャを後退させて可塑化装置からの樹脂をプランジャ式射出装置に計量するとき、可塑化装置の樹脂圧力が所定の樹脂圧力目標値になるように、プランジャの背圧を制御するように運転する。特にこの運転方法は、射出装置が可塑化装置と第１、２のプランジャ式射出装置と射出部とこれらを接続する１個の流路切換弁を備えた流路切換装置とからなり、第１、２のプランジャ式射出装置に交互に計量して交互に射出するようになっている射出装置を対象とすることが好ましい。
【００１０】
すなわち、請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、先端部近傍の樹脂圧力を検出する樹脂圧力センサを備えた可塑化装置と、プランジャを備えたプランジャ式射出装置とからなる射出装置において、前記プランジャを後退させて前記可塑化装置からの樹脂を前記プランジャ式射出装置に計量するとき、前記可塑化装置の樹脂圧力が所定の樹脂圧力目標値になるように、前記プランジャの背圧を制御することを特徴とする射出装置の運転方法として構成される。
請求項２に記載の発明は、先端部近傍の樹脂圧力を検出する樹脂圧力センサを備えた可塑化装置と、プランジャを備えた第１、２のプランジャ式射出装置と、樹脂を射出する射出部と、１個の流路切換弁を備えた流路切換装置とからなり、前記可塑化装置と前記第１、２のプランジャ式射出装置と前記射出部は前記流路切換装置に接続され、前記流路切換弁が第１の位置に切換えられると前記可塑化装置と前記第１のプランジャ式射出装置とが連通すると共に前記第２のプランジャ式射出装置と前記射出部とが連通し、前記流路切換弁が第２の位置に切換えられると前記可塑化装置と前記第２のプランジャ式射出装置が連通すると共に前記第１のプランジャ式射出装置と前記射出部とが連通するようになっている射出装置において、前記流路切換弁を前記第１の位置に切換えて前記可塑化装置からの樹脂を前記第１のプランジャ式射出装置に計量すると共に前記第２のプランジャ式射出装置から射出する運転と、前記第２の位置に切換えて前記可塑化装置からの樹脂を前記第２のプランジャ式射出装置に計量すると共に前記第１のプランジャ式射出装置から射出する運転とを交互に実施し、それによって前記可塑化装置における可塑化を連続的に実施する運転方法において、前記第１、２のプランジャ式射出装置のそれぞれにおいて前記プランジャを後退させて樹脂を計量するとき、前記可塑化装置の樹脂圧力が所定の樹脂圧力目標値になるように、前記プランジャの背圧を制御することを特徴とする射出装置の運転方法として構成される。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の運転方法において、前記樹脂圧力目標値は前記プランジャの後退位置に応じて段階的に変化させることを特徴する射出装置の運転方法として構成される。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように本発明は、先端部近傍の樹脂圧力を検出する樹脂圧力センサを備えた可塑化装置と、プランジャを備えたプランジャ式射出装置とからなる射出装置を対象とする。つまり可塑化装置に樹脂圧力センサが必要になっている点を除けば、可塑化装置とプランジャ式射出装置とからなる一般的な射出装置は、全て対象となる。本発明は、プランジャを後退させて可塑化装置からの樹脂をプランジャ式射出装置に計量するとき、可塑化装置の樹脂圧力が所定の樹脂圧力目標値になるように、プランジャの背圧を制御するように構成される。この制御によって計量中において可塑化装置の先端近傍の樹脂圧力は所定の樹脂圧力目標値、つまり一定の圧力になることが保証されるので、計量中のどのタイミングにおいても、可塑化される樹脂の比重、品質が一定になることが保証される。これによって品質が一定の樹脂を射出することができ、均一な品質の成形品を得られることが保証される。他の発明によると、先端部近傍の樹脂圧力を検出する樹脂圧力センサを備えた可塑化装置と、プランジャを備えた第１、２のプランジャ式射出装置と、樹脂を射出する射出部と、１個の流路切換弁を備えた流路切換装置とからなり、可塑化装置と第１、２のプランジャ式射出装置と射出部は流路切換装置に接続され、流路切換弁が第１の位置に切換えられると可塑化装置と第１のプランジャ式射出装置とが連通すると共に第２のプランジャ式射出装置と射出部とが連通し、流路切換弁が第２の位置に切換えられると可塑化装置と第２のプランジャ式射出装置が連通すると共に第１のプランジャ式射出装置と射出部とが連通するようになっている射出装置を対象とした運転方法として構成されている。このような射出装置は、流路切換装置が１個の流路切換弁を備えているだけなのでシンプルであり、樹脂の流動長さが短いという優れた特徴がある。流動長さが比較的短いので、樹脂圧力の損失の原因である樹脂の流動抵抗が小さく、樹脂の可塑化において有利である。この射出装置は、流路切換弁を第１の位置に切換えて可塑化装置からの樹脂を第１のプランジャ式射出装置に計量すると共に第２のプランジャ式射出装置から射出する運転と、第２の位置に切換えて前記可塑化装置からの樹脂を前記第２のプランジャ式射出装置に計量すると共に前記第１のプランジャ式射出装置から射出する運転とを交互に実施し、それによって可塑化装置における可塑化を連続的に実施するようになっている。そして、この発明によると、第１、２のプランジャ式射出装置のそれぞれにおいてプランジャを後退させて樹脂を計量するとき、可塑化装置の樹脂圧力が所定の樹脂圧力目標値になるように、プランジャの背圧を制御するように構成されている。つまり可塑化装置は、途中で中断することなく連続的に可塑化を実施するようになっており、そして可塑化装置の先端近傍の樹脂圧力は所定の樹脂圧力目標値になるように保証されているので、可塑化される樹脂は常に一定の品質になることが保証される。つまり品質が一定の樹脂を計量し、射出することができる。これによって均一な品質の成形品を成形することができる。他の発明によると、樹脂圧力目標値はプランジャの後退位置に応じて段階的に変化させるように構成される。射出装置には流路切換装置が設けられており、計量が完了したら流路を切換える必要があるが、流路切換装置近傍の樹脂圧力が高いと切換え難い。そこでこの発明によって、例えば、計量中においてプランジャの後退位置が計量完了位置に近づいたら、樹脂圧力目標値を小さな値に変更する。そうすると流路切換装置近傍の樹脂圧力が一時的に低下し、容易に流路を切換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る射出装置を模式的に示す断面図であり、その（ア）、（イ）は、流路切換装置の流路切換弁がそれぞれ第１、２の位置に切換えられているときの射出装置を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る射出装置の運転方法の制御方法を説明するブロック線図である。
【図３】その（ア）は従来の射出装置の運転方法を実施したときの、その（イ）は本発明の実施の形態に係る射出装置の運転方法を実施したときの、それぞれにおける、可塑化装置先端部の樹脂圧力と、計量時に流路を流れる樹脂の流動抵抗と、プランジャ式射出装置のプランジャ先端部の樹脂圧力とを示すグラフである。
【図４】本発明の他の実施の形態に係る可塑化射出装置を模式的に示す断面図である。
【図５】従来例を示す図で、その（ア）、（イ）はそれぞれ特許文献１、２に記載の可塑化射出装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明は、射出装置の運転方法についてであるが、所定の種類の射出装置を対象としている。すなわち本発明に係る運転方法が対象としている射出装置は、プランジャ式の射出装置であって、プランジャ式射出装置とは別に樹脂を可塑化するための可塑化装置を備えている射出装置である。図１には、このような種類に属する本実施の形態に係る射出装置１が示されている。この射出装置１は、樹脂を溶融する可塑化装置２と、樹脂を計量すると共に射出する第１、２のプランジャ式射出装置４、５と、樹脂の流路を切換える流路切換装置７と、樹脂を射出する射出部８とから構成されている。つまり可塑化装置２がプランジャ式射出装置４、５と別に設けられている。さらに本実施の形態に係る射出装置１は、プランジャ式射出装置４、５が２台設けられている点にも特徴がある。
【００１４】
可塑化装置２は、加熱シリンダ１０とこの加熱シリンダ１０内で回転するスクリュ１１とから構成され、加熱シリンダ１０は図に示されていないが、外周面にバンドヒータが設けられて加熱されるようになっている。ホッパから材料のペレットが供給され、スクリュ１１を回転すると、ペレットが溶融されて溶融樹脂として前方に送られることになる。この可塑化装置２の先端部近傍には、樹脂圧力センサ１２が埋め込まれ、これによって可塑化装置２の先端部近傍の樹脂圧力を検出できるようになっている。本発明に係る運転方法を実施するにあたり、必須の要素となっている。
【００１５】
第１、２のプランジャ式射出装置４、５は、射出シリンダ１３、１４と、この射出シリンダ１３、１４内で軸方向に駆動されるプランジャ１６、１７とから構成されている。可塑化装置２から供給される樹脂を計量するときには、プランジャ１６、１７に所定の背圧を印加するようにするが、この制御は本発明において重要な点であり後で説明する。第１、２のプランジャ式射出装置４、５においては、図に示されていないが、プランジャ１６、１７の後端部に圧力センサが設けられ、プランジャ１６、１７の背圧、つまりプランジャ１６、１７の先端における樹脂圧力を精度良く検出できるようになっている。プランジャ１６、１７は、油圧機構あるいはサーボモータ等によって精度良く駆動することができるようになっており、圧力センサによって検出されるプランジャ１６、１７の背圧が所定の背圧になるように制御できる。このような第１、２のプランジャ式射出装置４、５に樹脂が計量されると、プランジャ１６、１７が後退する。計量完了後、プランジャ１６、１７を軸方向に駆動すると射出部８から樹脂が射出されることになる。射出部８は、例えばＴダイ等のダイスから構成することもできるし、射出ノズルから構成することもできる。
【００１６】
流路切換装置７は、可塑化装置２と第１、２のプランジャ式射出装置４、５と射出部８とを接続する装置であって、これらの各装置間の樹脂の流路を切換える流路切換機構である。本実施の形態に係る流路切換装置７は略立方体に形成され、立方体の上面から垂直にボア１９が明けられている。このボア１９に次に説明する弁体２０が挿入され、これらから流路切換弁２１が構成されている。ところで、流路切換装置７には、立方体を構成する４面の側面には、それぞれの側面からボア１９に連通する貫通孔が明けられている。つまり樹脂流路が形成されている。これらの樹脂流路のそれぞれに、可塑化装置２、第１、２のプランジャ式射出装置４、５、射出ノズル８が接続されている。
【００１７】
弁体２０は円柱状を呈し、ボア１９内で滑らかに回転するようになっている。弁体２０の外周面には、円周方向の所定長さの溝が２本形成されている。これらの溝は円柱の同一高さ上に形成されており、一方の溝は中心軸から見て０度〜９０度の範囲の円弧になるように、他方の溝は１８０度〜２７０度の範囲の円弧になるように弁体２０の外周面に所定の深さで形成されている。このような弁体２０がボア１９に挿入されており、一方の溝とボア１９とから第１の弁内流路２５が、他方の溝とボア１９とから第２の弁内流路２６が構成されることになる。前記したように弁体２０はボア１９内で回転でき、２個の回転位置つまり第１、２の位置を採ることができる。可塑化装置２、第１、２のプランジャ式射出装置４、５、射出ノズル８のそれぞれは、弁体２０の採る第１、２の位置に応じて、第１、２の弁内流路２５、２６によって互いに連通したり遮断されるようになっている。具体的には、弁体２０が第１の位置に切換えられているときは、図１の（ア）に示されているように、可塑化装置２と第１のプランジャ式射出装置４が、そして第２のプランジャ式射出装置５と射出ノズル８が、それぞれ連通することになる。また弁体２０が第２の位置に切換えられているときは、図１の（イ）に示されているように、可塑化装置２と第２のプランジャ式射出装置５が、そして第１のプランジャ式射出装置４と射出ノズル８が、それぞれ連通することになる。このように弁体２０の回転位置に応じて各装置２、４、５、８間の連通／遮断が切換えられるので、本実施の形態に係る射出装置１は、可塑化装置２において連続的に樹脂を射出しながら、第１、２のプランジャ式射出装置４、５によって交互に計量すると共に、交互に射出ノズル８から射出することができる。
【００１８】
本実施の形態に係る射出装置１の運転方法は、可塑化装置２において可塑化される樹脂が、その品質が一定になるように運転する点に特徴がある。本発明において対象とする樹脂の種類は限定していないが、本発明の効果が最も顕著に現れるのは強化繊維入り樹脂である。以下、強化繊維入り樹脂について可塑化・計量・射出するものとして、本実施の形態に係る運転方法を説明する。射出装置１を制御するコントローラは図には示されていないが、コントローラにおいて可塑化装置１の先端部近傍の樹脂圧力の目標値を予め設定する。この樹脂圧力目標値に基づいて、コントローラは図２に示されているようなフィードバック制御を実施する。まず、本実施の形態に係る流路切換装置７において、流路切換弁２１を図１の（ア）に示されているように、第１の位置に切換える。そうすると可塑化装置２と第１のプランジャ式射出装置４が連通する。プランジャ１６に所定の軸力を印加しておく。可塑化装置２において加熱シリンダ１０を加熱してスクリュ１１を回転すると樹脂が溶融して第１のプランジャ式射出装置４に供給される。コントローラにおいて樹脂圧力目標値と、樹脂圧力センサ１２で検出される樹脂圧力測定値との偏差を計算する。この偏差が無くなるようにＰＩＤ制御によって操作量であるプランジャ１６の背圧を計算する。ＰＩＤの各要素は、樹脂圧力目標値より樹脂圧力測定値の方が大きいときにはプランジャ１６の背圧を小さくするように、樹脂圧力目標値より樹脂圧力測定値の方が小さいときにはプランジャ１６の背圧を大きくするように予め調整されている。制御部において計算されたプランジャ１６の背圧になるように、油圧機構あるいはサーボモータ等の駆動機構によりプランジャ１６を駆動する。再び、コントローラにおいて樹脂圧力目標値と、樹脂圧力センサ１２で検出される樹脂圧力測定値との偏差を計算し、同様に制御する。この制御により、計量によりプランジャ１６が後退しても可塑化装置２の先端部近傍の樹脂圧力は、樹脂圧力目標値に維持される。つまり一定に維持される。この様子が図３の（イ）のグラフに示されている。プランジャ１６の後退位置が０％から１００％に変化するに従って、射出シリンダ１３内の樹脂の流動長が長くなるので、樹脂の流動抵抗はグラフ２８のように単調増加する。これに対して上で説明したＰＩＤ制御によりプランジャ１６の背圧を操作すると可塑化装置２の先端部近傍の樹脂圧力はグラフ３０のように一定に維持される。なお、この制御によりプランジャ１６の背圧はプランジャ１６の後退にしたがってグラフ２９のように減少することになる。参考として、プランジャ１６の背圧を一定にして可塑化・計量する従来例を図３の（ア）のグラフに示す。プランジャ１６の背圧をグラフ３０のように一定値に維持するように駆動すると、計量が進んでプランジャ１６が後退し、射出シリンダ１３内の樹脂の流動長さが長くなるにしたがってグラフ３１のように樹脂の流動抵抗が増加する。そうすると可塑化装置２の先端部近傍の樹脂圧力はグラフ３３のように増加する。この従来例では可塑化される樹脂の圧力が変動するので、強化繊維と樹脂との混練状態が不安定になる。つまり樹脂の品質は一定に維持されない。本実施の形態に係る運転方法を実施すると、可塑化装置２の先端部近傍の樹脂圧力はグラフ３０に示されているように一定になるので、強化繊維と樹脂との混練状態が安定する。これによって品質が一定の樹脂が第１のプランジャ式射出装置４に計量されることが保証される。
【００１９】
第１のプランジャ式射出装置４において計量が完了したら、流路切換弁２１を図１の（イ）に示されているように、第２の位置に切換える。そうすると可塑化装置２と第２のプランジャ式射出装置５が連通する。可塑化装置２は継続して運転し、樹脂を溶融する。第２のプランジャ式射出装置５に計量するときにおいても、コントローラは設定されている樹脂圧力目標値にしたがって、既に説明した方法と同様にして図２に示されているフィードバック制御を実施する。これによって可塑化装置２において可塑化される樹脂の品質が一定になり、この樹脂が第２のプランジャ式射出装置５に計量される。ところで流路切換弁２１が第２の位置において、第１のプランジャ式射出装置４と射出ノズル８も連通する。第２のプランジャ式射出装置５において計量を行っているときに、第１のプランジャ式射出装置４においてプランジャ１６を軸方向に駆動して射出する。第２のプランジャ式射出装置５の計量が完了したら、流路切換弁２１を図１の（ア）に示されているように第１の位置に切換える。前記したように制御して、第１のプランジャ式射出装置４において計量する。第２のプランジャ式射出装置５においてプランジャ１７を軸方向に駆動して射出する。以下同様にして運転する。
【００２０】
本実施の形態に係る射出装置の運転方法は色々な変形が可能である。例えば運転対象の射出装置１を変形することができる。図４には、プランジャ式射出装置４が１台のみ設けられている射出装置１’が示されている。この射出装置１’は流路切換装置７’も前実施の形態に係る射出装置１と相違しているが、この流路切換装置７’を切換えると、可塑化装置２とプランジャ式射出装置４とが連通したり、プランジャ式射出装置４と射出部８とが連通するようになっている。この実施の形態に係る射出装置１’においても、可塑化装置２の先端に設けられている樹脂圧力センサ１２における樹脂圧力測定値が樹脂圧力目標値になるように制御することができ、可塑化される樹脂の品質を一定にすることができる。本実施の形態に係る射出装置の運転方法は、例えば図５の（ア）、（イ）に示されている従来の射出装置５１、７２においても、可塑化装置５２、７２の先端部に樹脂圧力センサを設けるようにすれば容易に実施が可能である。
【００２１】
運転方法自体についても変形が可能である。本実施の形態に係る射出装置の運転方法は、可塑化装置２の先端部近傍の樹脂圧力が樹脂圧力目標値になるように制御するように説明した。つまり一定値になるように制御するように説明した。この樹脂圧力目標値は固定の値とせずに、プランジャ２９、３０の後退位置に応じて段階的に変化するようにすることもできる。例えば、計量においてプランジャ２９、３０の後退ストロークが０〜８０％までは樹脂圧力目標値が５ＭＰａとするように制御し、後退ストロークが計量完了位置に近づく８０％以降は樹脂圧力目標値を２ＭＰａとするようにする。そうすると、計量完了時において流路切換装置７内の樹脂圧力が低下する。低下すると、流路切換弁２１を容易に操作できるという効果が得られる。
【００２２】
本実施の形態に係る射出装置の運転方法においては、プランジャ１６、１７において、その背圧を検出する圧力センサが必要であるように説明した。しかしながら、必ずしも圧力センサは必要ではない。プランジャ１６、１７を駆動する駆動機構の駆動力から背圧が間接的に検出でき、背圧を操作できるからである。駆動機構が油圧機構からなる場合には供給する油圧が、駆動機構がサーボモータからなる場合にはこれに供給する電流値が、それぞれプランジャ１６、１７の背圧と相関している。油圧や電流値を検出し，これを操作することで実質的にプランジャ１６、１７の背圧を操作することになる。
【符号の説明】
【００２３】
１          射出装置  
２          可塑化装置
４          第１のプランジャ式射出装置
５          第２のプランジャ式射出装置
７          流路切換装置  
８          射出部
１０          加熱シリンダ  
１１          スクリュ
１２          樹脂圧力センサ
１３、１４    射出シリンダ
１６、１７    プランジャ
２１          流路切換弁
【図１】
2018158503.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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