(57)【要約】【課題】ホットランナー金型において、キャビティプレートの取り外しの作業性を向上させること。【解決手段】実施形態の一態様の射出成形機は、キャビティ空間のゲートを有するキャビティプレートと、前記ゲートに接続するランナーを有するランナープレートと、を備え、前記ゲートを閉鎖するバルブピンにより、前記ランナーと前記キャビティ空間とを遮断、又は連通する射出成形機であって、前記バルブピンを駆動する駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記制御部が前記ゲートを開放する指令を送信するための操作入力を行う操作部と、を有し、前記操作部は、ボタンを有し、前記制御部は、前記ボタンが押されると継続して前記ゲートを開放する指令を送信する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティ空間のゲートを有するキャビティプレートと、
前記ゲートに接続するランナーを有するランナープレートと、を備え、
前記ゲートを閉鎖するバルブピンにより、前記ランナーと前記キャビティ空間とを遮断、又は連通する射出成形機であって、
前記バルブピンを駆動する駆動部と、
前記駆動部を制御する制御部と、
前記制御部が前記ゲートを開放する指令を送信するための操作入力を行う操作部と、を有し、
前記操作部は、ボタンを有し、
前記制御部は、前記ボタンが押されると継続して前記ゲートを開放する指令を送信する、射出成形機。
【請求項２】
前記操作部は、第１ボタンと、第２ボタンと、を有し、
前記制御部は、
前記第１ボタンが押し続けられている間のみ前記ゲートを開放する指令を送信し、
前記第２ボタンが押されると継続して前記ゲートを開放する指令を送信し、
前記第２ボタンは前記ボタンである、請求項１に記載の射出成形機。
【請求項３】
前記制御部は、前記ボタンの操作入力により継続して前記ゲートを開放する指令を送信している間は、前記操作部により他の操作が行われても、前記駆動部による前記ゲートの開放状態を維持する、請求項１又は２に記載の射出成形機。
【請求項４】
前記ランナープレートは、射出装置のノズルが、接続、離間されるものであり、
前記制御部は、前記ノズルが前記ランナープレートから離間している場合に、前記ゲートを開放する指令を送信する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項５】
前記制御部は、前記キャビティプレートを前記ランナープレートから取り外す場合に、前記ボタンの操作入力により、継続して前記ゲートを開放する指令を送信する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項６】
前記他の操作入力は、安全ドアスイッチと非常停止スイッチの少なくとも一方を含む、請求項３に記載の射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形金型として、ランナーをヒータで加熱制御し、成形材料を常に流動化状態にしておくことで、成形品だけを取り出すことができるホットランナー金型が知られている。ホットランナー金型では、ランナーとキャビティとの間にバルブゲートを設け、成形材料を充填しない時はバルブピンをゲートに挿入してゲートを閉鎖し、充填する時はバルブピンを後退させてゲートを開放する。バルブゲートの動作に伴う接触等に起因して、バルブピンやキャビティが破損する場合があり、このような破損を防止する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２４０１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ホットランナー金型には、キャビティ空間のゲートを有するキャビティプレートと、ゲートに接続するランナーを有するランナープレートとで固定金型を構成し、固定金型のメンテナンスや成形品の変更に伴うキャビティプレートの交換等の際に、キャビティプレートの取り外しを可能にしたものがある。
【０００５】
このようなホットランナー金型では、キャビティプレートを取り外す際、キャビティプレートのゲートにバルブピンが挿入されていると、バルブピンとキャビティプレートが接触してこれらが破損する場合がある。そのため、動作ボタンを用いてバルブピンを後退させ、成形材料を冷却、固化させた後に、キャビティプレートを取り外すようにしていた。ここで、ゲートが開放されると、ランナー内の成形材料がゲートから勢いよく漏れ出す恐れがある。ゲートの開放が、必要な場合にのみ行われるように、動作ボタンを押している間のみバルブピンを後退させてゲートを開放させるようにしている。これにより、意図せずゲートが開放されてしまうことが防止される。しかしながら、上述の成形材料が冷却、固化するまでバルブピンを後退させる動作を動作ボタンで行うことは、その間ずっと動作ボタンを押し続ける必要があり、作業性が悪い。
【０００６】
本発明は、上述の問題に鑑みなされたものであり、ホットランナー金型において、キャビティプレートの取り外しの作業性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の一態様の射出成形機は、
キャビティ空間のゲートを有するキャビティプレートと、前記ゲートに接続するランナーを有するランナープレートと、を備え、前記ゲートを閉鎖するバルブピンにより、前記ランナーと前記キャビティ空間とを遮断、又は連通する射出成形機であって、前記バルブピンを駆動する駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記制御部が前記ゲートを開放する指令を送信するための操作入力を行う操作部と、を有し、前記操作部は、ボタンを有し、前記制御部は、前記ボタンが押されると継続して前記ゲートを開放する指令を送信する。
【発明の効果】
【０００８】
実施形態の一態様によれば、ホットランナー金型において、キャビティプレートの取り外しの作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、一実施形態による射出成形機の型開完了時の状態を示す側面図である。
【図２】図２は、一実施形態による射出成形機の型締時の状態を示す側面図である。
【図３】図３は、一実施形態による型開時の固定金型と可動金型を示す断面図である。
【図４】図４は、一実施形態による型閉時の固定金型と可動金型を示す断面図である。
【図５】図５は、一実施形態によるバルブピンの先端部分とその付近を示す図である。
【図６】図６は、一実施形態による型閉から型開までの工程を示すフローチャートである。
【図７】図７は、一実施形態による固定金型のランナープレートとキャビティプレートとが分離した状態におけるバルブピンの先端部分とその付近を示す図である。
【図８】図８は、一実施形態による制御装置の構成要素を機能ブロックで示す図である。
【図９】図９は、一実施形態による固定金型のキャビティプレート交換の工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。各図面において、同一の又は対応する構成については同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。
【００１１】
（射出成形機）
図１は、一実施形態による射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。図２は、一実施形態による射出成形機の型締時の状態を示す図である。図１〜図２において、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は互いに垂直な方向である。Ｘ方向およびＹ方向は水平方向を表し、Ｚ方向は鉛直方向を表す。型締装置１００が横型である場合、Ｘ方向は型開閉方向であり、Ｙ方向は射出成形機１０の幅方向である。図１〜図２に示すように、射出成形機１０は、型締装置１００と、エジェクタ装置２００と、射出装置３００と、移動装置４００と、制御装置７００と、フレーム９００とを有する。以下、射出成形機１０の各構成要素について説明する。
【００１２】
（型締装置）
型締装置１００の説明では、型閉時の可動プラテン１２０の移動方向（図１および図２中右方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１２０の移動方向（図１および図２中左方向）を後方として説明する。
【００１３】
型締装置１００は、金型装置８００の型閉、型締、型開を行う。型締装置１００は例えば横型であって、型開閉方向が水平方向である。型締装置１００は、固定プラテン１１０、可動プラテン１２０、トグルサポート１３０、タイバー１４０、トグル機構１５０、型締モータ１６０、運動変換機構１７０、および型厚調整機構１８０を有する。
【００１４】
固定プラテン１１０は、フレーム９００に対し固定される。固定プラテン１１０における可動プラテン１２０との対向面に固定金型８１０が取付けられる。
【００１５】
可動プラテン１２０は、フレーム９００に対し型開閉方向に移動自在とされる。フレーム９００上には、可動プラテン１２０を案内するガイド１０１が敷設される。可動プラテン１２０における固定プラテン１１０との対向面に可動金型８２０が取付けられる。
【００１６】
固定プラテン１１０に対し可動プラテン１２０を進退させることにより、型閉、型締、型開が行われる。固定金型８１０と可動金型８２０とで金型装置８００が構成される。
【００１７】
トグルサポート１３０は、固定プラテン１１０と間隔をおいて連結され、フレーム９００上に型開閉方向に移動自在に載置される。尚、トグルサポート１３０は、フレーム９００上に敷設されるガイドに沿って移動自在とされてもよい。トグルサポート１３０のガイドは、可動プラテン１２０のガイド１０１と共通のものでもよい。
【００１８】
尚、本実施形態では、固定プラテン１１０がフレーム９００に対し固定され、トグルサポート１３０がフレーム９００に対し型開閉方向に移動自在とされるが、トグルサポート１３０がフレーム９００に対し固定され、固定プラテン１１０がフレーム９００に対し型開閉方向に移動自在とされてもよい。
【００１９】
タイバー１４０は、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０とを型開閉方向に間隔Ｌをおいて連結する。タイバー１４０は、複数本（例えば４本）用いられてよい。各タイバー１４０は、型開閉方向に平行とされ、型締力に応じて伸びる。少なくとも１本のタイバー１４０には、タイバー１４０の歪を検出するタイバー歪検出器１４１が設けられてよい。タイバー歪検出器１４１は、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。タイバー歪検出器１４１の検出結果は、型締力の検出などに用いられる。
【００２０】
尚、本実施形態では、型締力を検出する型締力検出器として、タイバー歪検出器１４１が用いられるが、本発明はこれに限定されない。型締力検出器は、歪ゲージ式に限定されず、圧電式、容量式、油圧式、電磁式などでもよく、その取付け位置もタイバー１４０に限定されない。
【００２１】
トグル機構１５０は、可動プラテン１２０とトグルサポート１３０との間に配設され、トグルサポート１３０に対し可動プラテン１２０を型開閉方向に移動させる。トグル機構１５０は、クロスヘッド１５１、一対のリンク群などで構成される。各リンク群は、ピンなどで屈伸自在に連結される第１リンク１５２および第２リンク１５３を有する。第１リンク１５２は可動プラテン１２０に対しピンなどで揺動自在に取付けられ、第２リンク１５３はトグルサポート１３０に対しピンなどで揺動自在に取付けられる。第２リンク１５３は、第３リンク１５４を介してクロスヘッド１５１に取付けられる。トグルサポート１３０に対しクロスヘッド１５１を進退させると、第１リンク１５２および第２リンク１５３が屈伸し、トグルサポート１３０に対し可動プラテン１２０が進退する。
【００２２】
尚、トグル機構１５０の構成は、図１および図２に示す構成に限定されない。例えば図１および図２では、各リンク群の節点の数が５つであるが、４つでもよく、第３リンク１５４の一端部が、第１リンク１５２と第２リンク１５３との節点に結合されてもよい。
【００２３】
型締モータ１６０は、トグルサポート１３０に取付けられており、トグル機構１５０を作動させる。型締モータ１６０は、トグルサポート１３０に対しクロスヘッド１５１を進退させることにより、第１リンク１５２および第２リンク１５３を屈伸させ、トグルサポート１３０に対し可動プラテン１２０を進退させる。型締モータ１６０は、運動変換機構１７０に直結されるが、ベルトやプーリなどを介して運動変換機構１７０に連結されてもよい。
【００２４】
運動変換機構１７０は、型締モータ１６０の回転運動をクロスヘッド１５１の直線運動に変換する。運動変換機構１７０は、ねじ軸１７１と、ねじ軸１７１に螺合するねじナット１７２とを含む。ねじ軸１７１と、ねじナット１７２との間には、ボールまたはローラが介在してよい。
【００２５】
型締装置１００は、制御装置７００による制御下で、型閉工程、型締工程、型開工程などを行う。
【００２６】
型閉工程では、型締モータ１６０を駆動してクロスヘッド１５１を設定速度で型閉完了位置まで前進させることにより、可動プラテン１２０を前進させ、可動金型８２０を固定金型８１０にタッチさせる。クロスヘッド１５１の位置や速度は、例えば型締モータエンコーダ１６１などを用いて検出する。型締モータエンコーダ１６１は、型締モータ１６０の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。尚、クロスヘッド１５１の位置を検出するクロスヘッド位置検出器、およびクロスヘッド１５１の速度を検出するクロスヘッド速度検出器は、型締モータエンコーダ１６１に限定されず、一般的なものを使用できる。また、可動プラテン１２０の位置を検出する可動プラテン位置検出器、および可動プラテン１２０の速度を検出する可動プラテン速度検出器は、型締モータエンコーダ１６１に限定されず、一般的なものを使用できる。
【００２７】
型締工程では、型締モータ１６０をさらに駆動してクロスヘッド１５１を型閉完了位置から型締位置までさらに前進させることで型締力を生じさせる。型締時に可動金型８２０と固定金型８１０との間にキャビティ空間８０１（図２参照）が形成され、射出装置３００がキャビティ空間８０１に液状の成形材料を充填する。充填された成形材料が固化されることで、成形品が得られる。キャビティ空間８０１の数は複数でもよく、その場合、複数の成形品が同時に得られる。
【００２８】
型開工程では、型締モータ１６０を駆動してクロスヘッド１５１を設定速度で型開完了位置まで後退させることにより、可動プラテン１２０を後退させ、可動金型８２０を固定金型８１０から離間させる。その後、エジェクタ装置２００が可動金型８２０から成形品を突き出す。
【００２９】
型閉工程および型締工程における設定条件は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、型閉工程および型締工程におけるクロスヘッド１５１の速度や位置（型閉開始位置、速度切替位置、型閉完了位置、および型締位置を含む）、型締力は、一連の設定条件として、まとめて設定される。型閉開始位置、速度切替位置、型閉完了位置、および型締位置は、後側から前方に向けてこの順で並び、速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、速度が設定される。速度切替位置は、１つでもよいし、複数でもよい。速度切替位置は、設定されなくてもよい。型締位置と型締力とは、いずれか一方のみが設定されてもよい。
【００３０】
型開工程における設定条件も同様に設定される。例えば、型開工程におけるクロスヘッド１５１の速度や位置（型開開始位置、速度切替位置、および型開完了位置を含む）は、一連の設定条件として、まとめて設定される。型開開始位置、速度切替位置、および型開完了位置は、前側から後方に向けて、この順で並び、速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、速度が設定される。速度切替位置は、１つでもよいし、複数でもよい。速度切替位置は、設定されなくてもよい。型開開始位置と型締位置とは同じ位置であってよい。また、型開完了位置と型閉開始位置とは同じ位置であってよい。
【００３１】
尚、クロスヘッド１５１の速度や位置などの代わりに、可動プラテン１２０の速度や位置などが設定されてもよい。また、クロスヘッドの位置（例えば型締位置）や可動プラテンの位置の代わりに、型締力が設定されてもよい。
【００３２】
ところで、トグル機構１５０は、型締モータ１６０の駆動力を増幅して可動プラテン１２０に伝える。その増幅倍率は、トグル倍率とも呼ばれる。トグル倍率は、第１リンク１５２と第２リンク１５３とのなす角θ（以下、「リンク角度θ」とも呼ぶ）に応じて変化する。リンク角度θは、クロスヘッド１５１の位置から求められる。リンク角度θが１８０°のとき、トグル倍率が最大になる。
【００３３】
金型装置８００の交換や金型装置８００の温度変化などにより金型装置８００の厚さが変化した場合、型締時に所定の型締力が得られるように、型厚調整が行われる。型厚調整では、例えば可動金型８２０が固定金型８１０にタッチする型タッチの時点でトグル機構１５０のリンク角度θが所定の角度になるように、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０との間隔Ｌを調整する。
【００３４】
型締装置１００は、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０との間隔Ｌを調整することで、型厚調整を行う型厚調整機構１８０を有する。型厚調整機構１８０は、タイバー１４０の後端部に形成されるねじ軸１８１と、トグルサポート１３０に回転自在に保持されるねじナット１８２と、ねじ軸１８１に螺合するねじナット１８２を回転させる型厚調整モータ１８３とを有する。
【００３５】
ねじ軸１８１およびねじナット１８２は、タイバー１４０ごとに設けられる。型厚調整モータ１８３の回転は、回転伝達部１８５を介して複数のねじナット１８２に伝達されてよい。複数のねじナット１８２を同期して回転できる。尚、回転伝達部１８５の伝達経路を変更することで、複数のねじナット１８２を個別に回転することも可能である。
【００３６】
回転伝達部１８５は、例えば歯車などで構成される。この場合、各ねじナット１８２の外周に受動歯車が形成され、型厚調整モータ１８３の出力軸には駆動歯車が取付けられ、複数の受動歯車および駆動歯車と噛み合う中間歯車がトグルサポート１３０の中央部に回転自在に保持される。尚、回転伝達部１８５は、歯車の代わりに、ベルトやプーリなどで構成されてもよい。
【００３７】
型厚調整機構１８０の動作は、制御装置７００によって制御される。制御装置７００は、型厚調整モータ１８３を駆動して、ねじナット１８２を回転させることで、ねじナット１８２を回転自在に保持するトグルサポート１３０の固定プラテン１１０に対する位置を調整し、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０との間隔Ｌを調整する。
【００３８】
また、ねじナット１８２がトグルサポート１３０に対し固定され、タイバー１４０が固定プラテン１１０に対し回転自在に保持されてもよい。この場合、タイバー１４０を回転させることで、間隔Ｌを調整できる。
【００３９】
さらにまた、ねじナット１８２が固定プラテン１１０に対し固定され、タイバー１４０がトグルサポート１３０に対し回転自在に保持されてもよい。この場合、タイバー１４０を回転させることで間隔Ｌを調整できる。
【００４０】
間隔Ｌは、型厚調整モータエンコーダ１８４を用いて検出する。型厚調整モータエンコーダ１８４は、型厚調整モータ１８３の回転量や回転方向を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。型厚調整モータエンコーダ１８４の検出結果は、トグルサポート１３０の位置や間隔Ｌの監視や制御に用いられる。尚、トグルサポート１３０の位置を検出するトグルサポート位置検出器、および間隔Ｌを検出する間隔検出器は、型厚調整モータエンコーダ１８４に限定されず、一般的なものを使用できる。
【００４１】
型厚調整機構１８０は、互いに螺合するねじ軸１８１とねじナット１８２の一方を回転させることで、間隔Ｌを調整する。複数の型厚調整機構１８０が用いられてもよく、複数の型厚調整モータ１８３が用いられてもよい。
【００４２】
尚、本実施形態の型締装置１００は、型開閉方向が水平方向である横型であるが、型開閉方向が上下方向である竪型でもよい。
【００４３】
尚、本実施形態の型締装置１００は、駆動源として、型締モータ１６０を有するが、型締モータ１６０の代わりに、油圧シリンダを有してもよい。また、型締装置１００は、型開閉用にリニアモータを有し、型締用に電磁石を有してもよい。
【００４４】
（エジェクタ装置）
エジェクタ装置２００の説明では、型締装置１００の説明と同様に、型閉時の可動プラテン１２０の移動方向（図１および図２中右方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１２０の移動方向（図１および図２中左方向）を後方として説明する。
【００４５】
エジェクタ装置２００は、金型装置８００から成形品を突き出す。エジェクタ装置２００は、エジェクタモータ２１０、運動変換機構２２０、およびエジェクタロッド２３０などを有する。
【００４６】
エジェクタモータ２１０は、可動プラテン１２０に取付けられる。エジェクタモータ２１０は、運動変換機構２２０に直結されるが、ベルトやプーリなどを介して運動変換機構２２０に連結されてもよい。
【００４７】
運動変換機構２２０は、エジェクタモータ２１０の回転運動をエジェクタロッド２３０の直線運動に変換する。運動変換機構２２０は、ねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。ねじ軸と、ねじナットとの間には、ボールまたはローラが介在してよい。
【００４８】
エジェクタロッド２３０は、可動プラテン１２０の貫通穴において進退自在とされる。エジェクタロッド２３０の前端部は、可動金型８２０の内部に進退自在に配設される可動部材８３０と接触する。エジェクタロッド２３０の前端部は、可動部材８３０と連結されていても、連結されていなくてもよい。
【００４９】
エジェクタ装置２００は、制御装置７００による制御下で、突き出し工程を行う。
【００５０】
突き出し工程では、エジェクタモータ２１０を駆動してエジェクタロッド２３０を設定速度で待機位置から突き出し位置まで前進させることにより、可動部材８３０を前進させ、成形品を突き出す。その後、エジェクタモータ２１０を駆動してエジェクタロッド２３０を設定速度で後退させ、可動部材８３０を元の待機位置まで後退させる。エジェクタロッド２３０の位置や速度は、例えばエジェクタモータエンコーダ２１１を用いて検出する。エジェクタモータエンコーダ２１１は、エジェクタモータ２１０の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。尚、エジェクタロッド２３０の位置を検出するエジェクタロッド位置検出器、およびエジェクタロッド２３０の速度を検出するエジェクタロッド速度検出器は、エジェクタモータエンコーダ２１１に限定されず、一般的なものを使用できる。
【００５１】
（射出装置）
射出装置３００の説明では、型締装置１００の説明やエジェクタ装置２００の説明とは異なり、充填時のスクリュ３３０の移動方向（図１および図２中左方向）を前方とし、計量時のスクリュ３３０の移動方向（図１および図２中右方向）を後方として説明する。
【００５２】
射出装置３００は、フレーム９００に対し進退自在なスライドベース３０１に設置され、金型装置８００に対し進退自在とされる。射出装置３００は、金型装置８００にタッチし、金型装置８００内のキャビティ空間８０１に成形材料を充填する。射出装置３００は、例えば、シリンダ３１０、ノズル３２０、スクリュ３３０、計量モータ３４０、射出モータ３５０、圧力検出器３６０などを有する。
【００５３】
シリンダ３１０は、供給口３１１から内部に供給された成形材料を加熱する。成形材料は、例えば樹脂などを含む。成形材料は、例えばペレット状に形成され、固体の状態で供給口３１１に供給される。供給口３１１はシリンダ３１０の後部に形成される。シリンダ３１０の後部の外周には、水冷シリンダなどの冷却器３１２が設けられる。冷却器３１２よりも前方において、シリンダ３１０の外周には、バンドヒータなどの加熱器３１３と温度検出器３１４とが設けられる。
【００５４】
シリンダ３１０は、シリンダ３１０の軸方向（図１および図２中左右方向）に複数のゾーンに区分される。各ゾーンに加熱器３１３と温度検出器３１４とが設けられる。ゾーン毎に、温度検出器３１４の検出温度が設定温度になるように、制御装置７００が加熱器３１３を制御する。
【００５５】
ノズル３２０は、シリンダ３１０の前端部に設けられ、金型装置８００に対し押し付けられる。ノズル３２０の外周には、加熱器３１３と温度検出器３１４とが設けられる。ノズル３２０の検出温度が設定温度になるように、制御装置７００が加熱器３１３を制御する。
【００５６】
スクリュ３３０は、シリンダ３１０内において回転自在に且つ進退自在に配設される。スクリュ３３０を回転させると、スクリュ３３０の螺旋状の溝に沿って成形材料が前方に送られる。成形材料は、前方に送られながら、シリンダ３１０からの熱によって徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ３３０の前方に送られシリンダ３１０の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ３３０が後退させられる。その後、スクリュ３３０を前進させると、スクリュ３３０前方に蓄積された液状の成形材料がノズル３２０から射出され、金型装置８００内に充填される。
【００５７】
スクリュ３３０の前部には、スクリュ３３０を前方に押すときにスクリュ３３０の前方から後方に向かう成形材料の逆流を防止する逆流防止弁として、逆流防止リング３３１が進退自在に取付けられる。
【００５８】
逆流防止リング３３１は、スクリュ３３０を前進させるときに、スクリュ３３０前方の成形材料の圧力によって後方に押され、成形材料の流路を塞ぐ閉塞位置（図２参照）までスクリュ３３０に対し相対的に後退する。これにより、スクリュ３３０前方に蓄積された成形材料が後方に逆流するのを防止する。
【００５９】
一方、逆流防止リング３３１は、スクリュ３３０を回転させるときに、スクリュ３３０の螺旋状の溝に沿って前方に送られる成形材料の圧力によって前方に押され、成形材料の流路を開放する開放位置（図１参照）までスクリュ３３０に対し相対的に前進する。これにより、スクリュ３３０の前方に成形材料が送られる。
【００６０】
逆流防止リング３３１は、スクリュ３３０と共に回転する共回りタイプと、スクリュ３３０と共に回転しない非共回りタイプのいずれでもよい。
【００６１】
尚、射出装置３００は、スクリュ３３０に対し逆流防止リング３３１を開放位置と閉塞位置との間で進退させる駆動源を有していてもよい。
【００６２】
計量モータ３４０は、スクリュ３３０を回転させる。スクリュ３３０を回転させる駆動源は、計量モータ３４０には限定されず、例えば油圧ポンプなどでもよい。
【００６３】
射出モータ３５０は、スクリュ３３０を進退させる。射出モータ３５０とスクリュ３３０との間には、射出モータ３５０の回転運動をスクリュ３３０の直線運動に変換する運動変換機構などが設けられる。運動変換機構は、例えばねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを有する。ねじ軸とねじナットの間には、ボールやローラなどが設けられてよい。スクリュ３３０を進退させる駆動源は、射出モータ３５０には限定されず、例えば油圧シリンダなどでもよい。
【００６４】
圧力検出器３６０は、射出モータ３５０とスクリュ３３０との間で伝達される圧力を検出する。圧力検出器３６０は、射出モータ３５０とスクリュ３３０との間の力の伝達経路に設けられ、圧力検出器３６０に作用する圧力を検出する。
【００６５】
圧力検出器３６０は、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。圧力検出器３６０の検出結果は、スクリュ３３０が成形材料から受ける圧力、スクリュ３３０に対する背圧、スクリュ３３０から成形材料に作用する圧力などの制御や監視に用いられる。
【００６６】
射出装置３００は、制御装置７００による制御下で、計量工程、充填工程および保圧工程などを行う。
【００６７】
計量工程では、計量モータ３４０を駆動してスクリュ３３０を設定回転数で回転させ、スクリュ３３０の螺旋状の溝に沿って成形材料を前方に送る。これに伴い、成形材料が徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ３３０の前方に送られシリンダ３１０の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ３３０が後退させられる。スクリュ３３０の回転数は、例えば計量モータエンコーダ３４１を用いて検出する。計量モータエンコーダ３４１は、計量モータ３４０の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。尚、スクリュ３３０の回転数を検出するスクリュ回転数検出器は、計量モータエンコーダ３４１に限定されず、一般的なものを使用できる。
【００６８】
計量工程では、スクリュ３３０の急激な後退を制限すべく、射出モータ３５０を駆動してスクリュ３３０に対して設定背圧を加えてよい。スクリュ３３０に対する背圧は、例えば圧力検出器３６０を用いて検出する。圧力検出器３６０は、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。スクリュ３３０が計量完了位置まで後退し、スクリュ３３０の前方に所定量の成形材料が蓄積されると、計量工程が完了する。
【００６９】
充填工程では、射出モータ３５０を駆動してスクリュ３３０を設定速度で前進させ、スクリュ３３０の前方に蓄積された液状の成形材料を金型装置８００内のキャビティ空間８０１に充填させる。スクリュ３３０の位置や速度は、例えば射出モータエンコーダ３５１を用いて検出する。射出モータエンコーダ３５１は、射出モータ３５０の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。スクリュ３３０の位置が設定位置に達すると、充填工程から保圧工程への切替（所謂、Ｖ／Ｐ切替）が行われる。Ｖ／Ｐ切替が行われる位置をＶ／Ｐ切替位置とも呼ぶ。スクリュ３３０の設定速度は、スクリュ３３０の位置や時間などに応じて変更されてもよい。
【００７０】
尚、充填工程においてスクリュ３３０の位置が設定位置に達した後、その設定位置にスクリュ３３０を一時停止させ、その後にＶ／Ｐ切替が行われてもよい。Ｖ／Ｐ切替の直前において、スクリュ３３０の停止の代わりに、スクリュ３３０の微速前進または微速後退が行われてもよい。また、スクリュ３３０の位置を検出するスクリュ位置検出器、およびスクリュ３３０の速度を検出するスクリュ速度検出器は、射出モータエンコーダ３５１に限定されず、一般的なものを使用できる。
【００７１】
保圧工程では、射出モータ３５０を駆動してスクリュ３３０を前方に押し、スクリュ３３０の前端部における成形材料の圧力（以下、「保持圧力」とも呼ぶ。）を設定圧に保ち、シリンダ３１０内に残る成形材料を金型装置８００に向けて押す。金型装置８００内での冷却収縮による不足分の成形材料を補充できる。保持圧力は、例えば圧力検出器３６０を用いて検出する。圧力検出器３６０は、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。保持圧力の設定値は、保圧工程の開始からの経過時間などに応じて変更されてもよい。
【００７２】
保圧工程では金型装置８００内のキャビティ空間８０１の成形材料が徐々に冷却され、保圧工程完了時にはキャビティ空間８０１の入口が固化した成形材料で塞がれる。この状態はゲートシールと呼ばれ、キャビティ空間８０１からの成形材料の逆流が防止される。保圧工程後、冷却工程が開始される。冷却工程では、キャビティ空間８０１内の成形材料の固化が行われる。成形サイクル時間の短縮のため、冷却工程中に計量工程が行われてよい。
【００７３】
尚、本実施形態の射出装置３００は、インライン・スクリュ方式であるが、プリプラ方式などでもよい。プリプラ方式の射出装置は、可塑化シリンダ内で溶融された成形材料を射出シリンダに供給し、射出シリンダから金型装置内に成形材料を射出する。可塑化シリンダ内にはスクリュが回転自在にまたは回転自在に且つ進退自在に配設され、射出シリンダ内にはプランジャが進退自在に配設される。
【００７４】
また、本実施形態の射出装置３００は、シリンダ３１０の軸方向が水平方向である横型であるが、シリンダ３１０の軸方向が上下方向である竪型であってもよい。竪型の射出装置３００と組み合わされる型締装置は、竪型でも横型でもよい。同様に、横型の射出装置３００と組み合わされる型締装置は、横型でも竪型でもよい。
【００７５】
（移動装置）
移動装置４００の説明では、射出装置３００の説明と同様に、充填時のスクリュ３３０の移動方向（図１および図２中左方向）を前方とし、計量時のスクリュ３３０の移動方向（図１および図２中右方向）を後方として説明する。
【００７６】
移動装置４００は、金型装置８００に対し射出装置３００を進退させる。また、移動装置４００は、金型装置８００に対しノズル３２０を押し付け、ノズルタッチ圧力を生じさせる。移動装置４００は、液圧ポンプ４１０、駆動源としてのモータ４２０、液圧アクチュエータとしての液圧シリンダ４３０などを含む。
【００７７】
液圧ポンプ４１０は、第１ポート４１１と、第２ポート４１２とを有する。液圧ポンプ４１０は、両方向回転可能なポンプであり、モータ４２０の回転方向を切り替えることにより、第１ポート４１１および第２ポート４１２のいずれか一方から作動液（例えば油）を吸入し他方から吐出して液圧を発生させる。尚、液圧ポンプ４１０はタンクから作動液を吸引して第１ポート４１１および第２ポート４１２のいずれか一方から作動液を吐出することもできる。
【００７８】
モータ４２０は、液圧ポンプ４１０を作動させる。モータ４２０は、制御装置７００からの信号に応じた回転方向および回転トルクで液圧ポンプ４１０を駆動する。モータ４２０は、電動モータであってよく、電動サーボモータであってよい。
【００７９】
液圧シリンダ４３０は、シリンダ本体４３１、ピストン４３２、およびピストンロッド４３３を有する。シリンダ本体４３１は、射出装置３００に対して固定される。ピストン４３２は、シリンダ本体４３１の内部を、第１室としての前室４３５と、第２室としての後室４３６とに区画する。ピストンロッド４３３は、固定プラテン１１０に対して固定される。
【００８０】
液圧シリンダ４３０の前室４３５は、第１流路４０１を介して、液圧ポンプ４１０の第１ポート４１１と接続される。第１ポート４１１から吐出された作動液が第１流路４０１を介して前室４３５に供給されることで、射出装置３００が前方に押される。射出装置３００が前進され、ノズル３２０が固定金型８１０に押し付けられる。前室４３５は、液圧ポンプ４１０から供給される作動液の圧力によってノズル３２０のノズルタッチ圧力を生じさせる圧力室として機能する。
【００８１】
一方、液圧シリンダ４３０の後室４３６は、第２流路４０２を介して液圧ポンプ４１０の第２ポート４１２と接続される。第２ポート４１２から吐出された作動液が第２流路４０２を介して液圧シリンダ４３０の後室４３６に供給されることで、射出装置３００が後方に押される。射出装置３００が後退され、ノズル３２０が固定金型８１０から離間される。
【００８２】
尚、本実施形態では移動装置４００は液圧シリンダ４３０を含むが、本発明はこれに限定されない。例えば、液圧シリンダ４３０の代わりに、電動モータと、その電動モータの回転運動を射出装置３００の直線運動に変換する運動変換機構とが用いられてもよい。
【００８３】
（制御装置）
制御装置７００は、例えばコンピュータで構成され、図１〜図２に示すようにＣＰＵ（Central Processing Unit）７０１と、メモリなどの記憶媒体７０２と、入力インターフェース７０３と、出力インターフェース７０４とを有する。制御装置７００は、記憶媒体７０２に記憶されたプログラムをＣＰＵ７０１に実行させることにより、各種の制御を行う。また、制御装置７００は、入力インターフェース７０３で外部からの信号を受信し、出力インターフェース７０４で外部に信号を送信する。
【００８４】
制御装置７００は、型閉工程や型締工程、型開工程などを繰り返し行うことにより、成形品を繰り返し製造する。また、制御装置７００は、型締工程の間に、計量工程や充填工程、保圧工程などを行う。成形品を得るための一連の動作、例えば計量工程の開始から次の計量工程の開始までの動作を「ショット」または「成形サイクル」とも呼ぶ。また、１回のショットに要する時間を「成形サイクル時間」とも呼ぶ。
【００８５】
一回の成形サイクルは、例えば、計量工程、型閉工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、型開工程、および突き出し工程をこの順で有する。ここでの順番は、各工程の開始の順番である。充填工程、保圧工程、および冷却工程は、型締工程の開始から型締工程の終了までの間に行われる。型締工程の終了は型開工程の開始と一致する。尚、成形サイクル時間の短縮のため、同時に複数の工程を行ってもよい。例えば、計量工程は、前回の成形サイクルの冷却工程中に行われてもよく、この場合、型閉工程が成形サイクルの最初に行われることとしてもよい。また、充填工程は、型閉工程中に開始されてもよい。また、突き出し工程は、型開工程中に開始されてもよい。
【００８６】
制御装置７００は、操作装置７５０や表示装置７６０と接続されている。
【００８７】
操作装置７５０は、ユーザによる入力操作を受け付け、入力操作に応じた信号を制御装置７００に出力する。また操作装置７５０は、第１ボタン７５１と、第２ボタン７５２と、安全ドアスイッチ７５３と、非常停止スイッチ７５４と、型閉動作ボタン７５５と、射出動作ボタン７５６とを有する。
【００８８】
第１ボタン７５１が押された場合、第１ボタン７５１は、制御装置７００に、ゲートの開放を指示する信号を送信する。制御装置７００は、キャビティ空間８０１に液状の成形材料を供給するためのゲートを開放する。第１ボタン７５１が押され続けている間にのみ第１ボタン７５１はこのような信号を送信する。
【００８９】
一方、第２ボタン７５２が押された場合、第２ボタン７５２は、制御装置７００にゲートの開放を指示する信号を送信する。制御装置７００は、キャビティ空間８０１に液状の成形材料を供給するためのゲートを開放する。第２ボタン７５２の場合、一旦ボタンが押されると、第２ボタン７５２はこのような信号を継続して送信する。つまり第２ボタン７５２が押され続けなくても第２ボタン７５２は信号を継続して送信し、例えば再度第２ボタン７５２が押されるまで、この状態は継続される。
【００９０】
安全ドアスイッチ７５３は、射出成形機１０の有する安全ドアが開けられた場合に入るスイッチである。安全ドアスイッチ７５３が入ると、射出成形機１０は、全ての動作を停止し、射出成形機１０の有する機能を無効にする。
【００９１】
後述するように、第２ボタン７５２が押され、第２ボタン７５２がゲートの開放を指示する信号を継続して送信する期間中に、ユーザは、射出成形機１０に近寄り、キャビティプレートの取り外し、又は取り付けを行う。射出成形機１０に近寄るために、安全ドアは開けられ、安全ドアスイッチ７５３が入る。本来であれば、射出成形機１０の有する全ての機能は無効にされる。しかし第２ボタン７５２が押され、第２ボタン７５２がゲートの開放を指示する信号を継続して送信する期間中は、安全ドアスイッチ７５３が入った場合でも、ゲートの開放は無効にされず、維持される。
【００９２】
非常停止スイッチ７５４が押された場合、安全ドアスイッチ７５３が入った場合と同様に、射出成形機１０は、全ての動作を停止し、射出成形機１０の有する機能を無効にする。この場合も、安全ドアスイッチ７５３が入った場合と同様に、第２ボタン７５２が押され、第２ボタン７５２がゲートの開放を指示する信号を継続して送信する期間中は、ゲートの開放は無効にされず、維持される。
【００９３】
また操作装置７５０により他の操作が行われた場合も、第２ボタン７５２が押され、第２ボタン７５２がゲートの開放を指示する信号を継続して送信する期間中は、ゲートの開放は無効にされず、維持される。このような他の操作としては、例えば、型閉動作ボタン７５５や射出動作ボタン７５６が挙げられる。
【００９４】
型閉動作ボタン７５５が押された場合は、固定プラテン１１０に対して可動プラテン１２０が前進し、型閉が行われる。射出動作ボタン７５６が押された場合、射出装置３００は、制御装置７００による制御下で、充填工程および保圧工程などを行う。
【００９５】
しかし型閉動作ボタン７５５や射出動作ボタン７５６が押された場合でも、第２ボタン７５２が押され、第２ボタン７５２がゲートの開放を指示する信号を継続して送信する期間中は、ゲートの開放は無効にされず、維持される。
【００９６】
表示装置７６０は、制御装置７００による制御下で、操作装置７５０における入力操作に応じた操作画面を表示する。
【００９７】
操作画面は、射出成形機１０の設定などに用いられる。操作画面は、複数用意され、切り替えて表示されたり、重ねて表示されたりする。ユーザは、表示装置７６０で表示される操作画面を見ながら、操作装置７５０を操作することにより射出成形機１０の設定（設定値の入力を含む）などを行う。
【００９８】
操作装置７５０および表示装置７６０は、例えばタッチパネルで構成され、一体化されてよい。第１ボタン７５１、第２ボタン７５２などのボタンは、タッチパネルで構成されてもよいし、物理的なプッシュボタンで構成されてもよい。尚、本実施形態の操作装置７５０および表示装置７６０は、一体化されているが、独立に設けられてもよい。また、操作装置７５０は、複数設けられてもよい。
【００９９】
（金型装置）
次に、一実施形態による金型装置８００について、図３〜５を参照しながら説明する。図３は、型開時の金型装置８００を示す断面図である。
【０１００】
一実施形態による金型装置８００は、プラスチック製の部品の成形に用いることができる金型装置である。
【０１０１】
金型装置８００は、所謂ホットランナー方式の金型装置であり、スプルー８５２とランナー８５３を常時加熱している。従って、金型のキャビティ空間８０１に充填された液状の成形材料を冷却して固化させるときには、ランナー８５３と固化させる成形品部分（キャビティ空間内）とを遮断する機構が設けられる。この遮断機構が、図３〜４におけるゲートバルブ機構８６０及び８７０に相当する。但し、図３〜４においては、図示が複雑になるのを防止するために、ゲートバルブ機構の詳細は図５に示す。
【０１０２】
金型装置８００は、固定金型８１０と、可動金型８２０とを有する。固定金型８１０は、固定プラテン１１０に取り付けられ、可動金型８２０は可動プラテン１２０に取り付けられる（図１及び図２参照）。
【０１０３】
固定金型８１０は、キャビティプレート８１１と、ランナープレート８１２とを有する。図３において、キャビティプレート８１１は、広間隔の斜線ハッチングで示され、ランナープレート８１２は、狭間隔の隔斜線ハッチングで示されている。キャビティプレート８１１とランナープレート８１２は、分離可能に構成されている。この詳細は別途図７にて説明する。
【０１０４】
ランナープレート８１２の内部には、溶融された液状の成形材料の通路となるスプルー８５２が形成され、スプルー８５２と接続してランナー８５３が形成されている。スプルー８５２の一端は、固定金型８１０の側面に形成されたノズルタッチ部８５１に接続されている。ノズルタッチ部８５１には射出装置３００のノズル３２０が接続される（図１及び図２参照）。
【０１０５】
ランナー８５３は、スプルー８５２との接続部で、図３中で上下方向に分岐するように形成され、上方向ではゲート８２５に、下方向ではゲート８２６にそれぞれ接続する。スプルー８５２とランナー８５３の周囲には、スプルー８５２とランナー８５３を加熱するためのヒータ８３１が複数配置されている。スプルー８５２とランナー８５３内の成形材料の溶融状態が保たれるように、固定金型８１０内に埋め込まれた図示を省略する温度センサの検出値をもとに、ヒータ８３１の温度制御が行なわれている。
【０１０６】
図３に示す状態は金型装置８００が型開した状態であり、型閉する場合は可動金型８２０が白抜き矢印で示した方向に移動する。
【０１０７】
図４は、型閉した状態の金型装置８００を示している。図４において、固定金型８１０と可動金型８２０との境目では、所謂パーティングラインが線ＰＬで示されている。
【０１０８】
また固定金型８１０と可動金型８２０との境目において、ゲート８２５が接続する空間には、キャビティ空間８０１ａが形成されている。またゲート８２６が接続する空間には、キャビティ空間８０１ｂが形成されている。
【０１０９】
液状の成形材料はランナー８５３を流動し、ゲート８２５を介してキャビティ空間８０１ａに充填され、またゲート８２６を介してキャビティ空間８０１ｂに充填される。充填された液状の成形材料を冷却・固化させることにより、成形品が形成される。金型装置８００は、キャビティ空間８０１ａ及び８０１ｂのそれぞれで成形品を形成する所謂２個取りの金型装置である。
【０１１０】
金型装置８００内で液状の成形材料が固化され、成形品が形成された後、可動金型８２０が移動（型開）する。その後、エジェクタロッド２３０で可動部材８３０を前進させ、成形品を突き出すことにより、キャビティ空間８０１ａ及び８０１ｂ内で固化した成形品は可動金型８２０から分離して取り出される。
【０１１１】
ランナー８５３には、ゲートバルブ機構８６０及び８７０が設けられている。ゲートバルブ機構８６０はゲート８２５を開放又は閉鎖し、ゲートバルブ機構８７０はゲート８２６を開放又は閉鎖する。
【０１１２】
ゲートバルブ機構８６０は、バルブピン８６１と、エアシリンダ８６２と、ソレノイドバルブ８６６とを有する。バルブピン８６１は、ランナー８５３内に移動可能に設けられ、軸方向に進退することで、ゲート８２５を閉鎖又は開放する。エアシリンダ８６２は、バルブピン８６１を駆動する。ソレノイドバルブ８６６は、エアシリンダ８６２による駆動を制御する。
【０１１３】
同様に、ゲートバルブ機構８７０は、バルブピン８７１と、エアシリンダ８７２と、ソレノイドバルブ８７６とを有する。バルブピン８７１は、ランナー８５３内に移動可能に設けられ、軸方向に進退することで、ゲート８２６を閉鎖又は開放する。エアシリンダ８７２は、バルブピン８７１を駆動する。ソレノイドバルブ８７６は、エアシリンダ８７２による駆動を制御する。
【０１１４】
図５は、バルブピン８６１の先端部分及びその付近と、ゲートバルブ機構８６０とを表した図である。（ａ）は、ゲート８２５が閉鎖された状態を表し、（ｂ）は、ゲート８２５が開放された状態を表している。尚、以下では「バルブピン８６１が前進する方向」は、（ａ）に示されている白抜き矢印の方向を表すものとし、「バルブピン８６１が後退する方向」は、（ｂ）に示されている白抜き矢印の方向を表すものとする。また（ａ）、（ｂ）に示された矢印方向を、バルブピン８６１の軸方向と称する場合がある。
【０１１５】
バルブピン８６１の先端部分は、ゲート８２５の内径に嵌合する外径ｄに形成されている。（ａ）に示されているように、バルブピン８６１が図中白抜き矢印方向に前進し、バルブピン８６１がゲート８２５に挿入されると、ゲート８２５が閉鎖されランナー８５３とキャビティ空間８０１ａとの間は遮断される。これにより液状の成形材料は、ランナー８５３からキャビティ空間８０１ａに流れ込むことができなくなる。
【０１１６】
一方、（ｂ）に示されているように、バルブピン８６１が図中白抜き矢印方向に後退し、バルブピン８６１がゲート８２５から抜去されると、ゲート８２５が開放されランナー８５３とキャビティ空間８０１ａとの間は連通される。これにより液状の成形材料は、ゲート８２５を介してランナー８５３からキャビティ空間８０１ａに流れ込むことができる。
【０１１７】
ゲートバルブ機構８６０の駆動機構は、エアシリンダ８６２で構成されている。エアシリンダ８６２の内部には、ピストン８６３とバルブピン８６１とが配置されている。バルブピン８６１はピストン８６３に固定されるか、或いはピストン８６３と一体的に形成されている。エアシリンダ８６２に圧縮空気を供給して駆動することで、ピストン８６３が移動し、バルブピン８６１が前進、又は後退する。
【０１１８】
具体的には、（ａ）に示されているように、ソレノイドバルブ８６６により圧縮空気が空気供給排出口８６５から供給されることで、ピストン８６３はバルブピン８６１と共に、エアシリンダ８６２の内部を図中白抜き矢印方向に前進する。これによりバルブピン８６１はゲート８２５に挿入され、ゲート８２５は閉鎖される。
【０１１９】
また、（ｂ）に示されるように、ソレノイドバルブ８６６により圧縮空気が空気供給排出口８６４から供給されることで、ピストン８６３はバルブピン８６１と共に、エアシリンダ８６２の内部を図中白抜き矢印方向に後退する。これによりバルブピン８６１はゲート８２５から抜去され、ゲート８２５は開放される。
【０１２０】
ソレノイドバルブ８６６は、例えば、３ポートの電磁弁であり、給気ポート１つと排気ポート２つを有し、給気ポートはコンプレッサに接続されている。電磁弁の位置を電気的に切り替えることにより、空気供給排出口８６４と空気供給排出口８６５への圧縮空気の供給を切り替えることができる。例えば電磁弁を一方に位置させる場合、給気ポートから空気供給排出口８６４に圧縮空気が供給され、エアシリンダ８６２の内部の空気は一方の排気ポートから排気される。電磁弁を他方に位置させる場合、給気ポートから空気供給排出口８６５に圧縮空気が供給され、エアシリンダ８６２の内部の空気は他方の排気ポートから排気される。
【０１２１】
ソレノイドバルブ８６６による制御は、制御装置７００により行われる。制御装置７００は、射出成型時のシーケンスに従って、ソレノイドバルブ８６６を制御する。或いは操作装置７５０の第１ボタン７５１、第２ボタン７５２からの信号に基づき、ソレノイドバルブ８６６を制御する。
【０１２２】
尚、ゲートバルブ機構８６０の駆動は、エアシリンダに限定されず、油圧シリンダ、サーボモータ、又はこれらを組み合わせて行ってもよい。
【０１２３】
また、図５ではバルブピン８６１の先端部分及びその付近と、ゲートバルブ機構８６０を説明したが、バルブピン８７１の先端部分及びその付近と、ゲートバルブ機構８７０においても同様である。
【０１２４】
（射出成形時のゲートの動作）
ここで、射出成形時のゲートの動作を、一実施形態による型閉工程から型開工程までの動作を示すフローチャート（図６）を参照して説明する。
【０１２５】
先ず、型閉工程では、型締装置１００は、型締モータ１６０を駆動してクロスヘッド１５１を型閉完了位置まで前進させることにより、可動プラテン１２０を前進させ、可動金型８２０を固定金型８１０にタッチさせる。
【０１２６】
型締装置１００は、型締モータ１６０をさらに駆動してクロスヘッド１５１を型閉完了位置から型締位置までさらに前進させることで型締力を生じさせる。型締時に可動金型８２０と固定金型８１０との間にキャビティ空間８０１（図２参照）が形成される（ステップＳ６０１）。
【０１２７】
次に、制御装置７００は、ゲートバルブ機構８６０及び８７０を制御し、ソレノイドバルブ８６６及び８７６により、それぞれ空気供給排出口８６４及び８７４に圧縮空気を供給する（図４参照）。ピストン８６３は、バルブピン８６１と共にエアシリンダ８６２の内部を軸方向に後退し、バルブピン８６１はゲート８２５から抜去され、ゲート８２５は開放される（図５参照）。同様に、ピストン８７３とバルブピン８７１は、エアシリンダ８７２の内部を軸方向に後退し、バルブピン８７１はゲート８２６から抜去され、ゲート８２６は開放される（ステップＳ６０２）。
【０１２８】
次に、射出装置３００は、射出モータ３５０を駆動してスクリュ３３０を前進させ、スクリュ３３０前方に蓄積された液状の成形材料をノズル３２０から射出する（図２参照）。液状の成形材料は、ランナー８５３を流動し、ゲート８２５及び８２６を介して金型装置８００内のキャビティ空間８０１ａ及び８０１ｂに射出・充填される（図４参照、ステップＳ６０３）。
【０１２９】
次に、保圧工程では、射出装置３００は、射出モータ３５０を駆動してスクリュ３３０を前方に押し、スクリュ３３０の前端部における保持圧力を設定圧に保つ（ステップＳ６０４）。
【０１３０】
保圧工程の完了後に、制御装置７００は、ゲートバルブ機構８６０を制御し、ソレノイドバルブ８６６により空気供給排出口８６５に圧縮空気を供給する。ピストン８６３は、バルブピン８６１と共にエアシリンダ８６２の内部を軸方向に前進し、バルブピン８６１はゲート８２５に挿入され、ゲート８２５は閉鎖される（図５参照）。
【０１３１】
同様に、制御装置７００は、ゲートバルブ機構８７０を制御し、ソレノイドバルブ８７６により空気供給排出口８７５に圧縮空気を供給する。ピストン８７３とバルブピン８７１は、エアシリンダ８７２の内部を軸方向に前進し、バルブピン８７１はゲート８２６に挿入され、ゲート８２６は閉鎖される（ステップＳ６０５）。
【０１３２】
ゲート８２５及び８２６の閉鎖後、冷却工程が開始される。冷却工程では、キャビティ空間８０１ａ及び８０１ｂ内の成形材料の固化が行われる（ステップＳ６０６）。
【０１３３】
次に、型開工程では、型締装置１００は型締モータ１６０を駆動してクロスヘッド１５１を型開完了位置まで後退させることにより、可動プラテン１２０を後退させ、可動金型８２０を固定金型８１０から離間させる。
【０１３４】
このようにして射出成型時に型閉から型開までが行われる。ゲート８２５及び８２６は、ステップＳ６０２で開放され、ステップＳ６０５で閉鎖される。
【０１３５】
各工程は、制御装置７００により行われる。制御装置７００は、予め設定されたシーケンスに従って所定のタイミングで各部を制御する。
【０１３６】
尚、液状の成形材料をキャビティ空間８０１ａ及び８０１ｂ内に充填しない非充填時は、ゲート８２５は、バルブピン８６１が挿入され閉鎖されている。ゲート８２６は、バルブピン８７１が挿入され閉鎖されている。上述の射出成形時に液状の成形材料をキャビティ空間に充填する時に、制御装置７００はゲート８２５及び８２６を開放する。
【０１３７】
（キャビティプレートの取り外し）
一実施形態による固定金型８１０は、上述のように、キャビティプレート８１１とランナープレート８１２が分離可能に構成されており、キャビティプレート８１１はランナープレート８１２から取り外すことができる。
【０１３８】
図７は、一実施形態による固定金型のランナープレートとキャビティプレートとが分離した状態におけるバルブピン８６１の先端部分及びその付近と、ゲートバルブ機構８６０とを表した図である。（ａ）は、バルブピン８６１が前進した状態を表し、（ｂ）は、ゲート８２５が後退した状態を表している。尚、図７ではバルブピン８６１の先端部分及びその付近と、ゲートバルブ機構８６０を示すが、バルブピン８７１の先端部分及びその付近と、ゲートバルブ機構８７０においても同様である。
【０１３９】
図７に示されているように、ランナープレート８１２において、ランナー８５３やゲートバルブ機構８６０などの周囲に設けられた境界部を境に、キャビティプレート８１１はランナープレート８１２から取り外せる。
【０１４０】
キャビティプレート８１１を取り外すことで、ゲート８２５及び８２６周りへのアクセスが容易になるため、ゲート８２５及び８２６周りの部品の交換や清掃などの、固定金型８１０のメンテナンスを容易に行うことができる。また異なる形状のキャビティ空間８０１を有するキャビティプレート８１１に交換することで、形成する成形品を変更することなどが可能となる。
【０１４１】
但し、上述したように、液状の成形材料をキャビティ空間８０１ａ及び８０１ｂ内に充填しない非充填時は、ゲート８２５にはバルブピン８６１が挿入され、ゲート８２５は閉鎖されている。（ａ）に示されるように、バルブピン８６１は、ランナー８５３のゲート８２５との接続部８５３ａから突出している。この状態でキャビティプレート８１１を取り外すと、バルブピン８６１及び８７１とキャビティプレート８１１が接触して、これらが破損する場合がある。
【０１４２】
このような破損を防ぐために、第１ボタン７５１を用いてゲート８２５を開放する方法が考えられる。つまり、ユーザが第１ボタン７５１を押し、バルブピン８６１を後退させた状態でヒータ８３１をオフし、ランナー８５３内の液状の成形材料の温度を下げて固化させる。固化した成形材料により、ランナー８５３のゲート８２５との接続部８５３ａがシールされ、成形材料の漏れが防止された後に、キャビティプレート８１１を取り外す。この方法によれば、ゲート８２５からバルブピン８６１は抜去され、（ｂ）のようにランナー８５３のゲート８２５との接続部８５３ａから突出しない状態になる。そのため、キャビティプレート８１１を取り外す際のバルブピン８６１及び８７１とキャビティプレート８１１の接触による破損を防げる。しかしユーザは、液状の成形材料が固化するまで第１ボタン７５１を押し続ける必要があり、作業性が低下する場合がある。
【０１４３】
一実施形態による射出成形機１０は、キャビティプレート８１１を取り外す際、ゲート８２５及び８２６の開放を指示する信号を継続して制御装置７００に送信する第２ボタン７５２を備えている。
【０１４４】
図８は、一実施形態による制御装置の構成要素を機能ブロックで示す図である。尚、図８に図示される各機能ブロックは概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。各機能ブロックの全部又は一部を、任意の単位で機能的又は物理的に分散・結合して構成することが可能である。各機能ブロックにて行われる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、ＣＰＵにて実行されるプログラムにて実現され、或いはワイヤードロジックによるハードウェアとして実現されうる。
【０１４５】
図８に示されるように、制御装置７００は、第１ボタン受信部７０５と、第２ボタン受信部７０６と、安全ドアスイッチ受信部７０７と、非常停止スイッチ受信部７０８と、型閉動作ボタン受信部７０９と、射出動作ボタン受信部７１０と、可塑化後退判定部７１１と、指令部７１２とを有する。また、制御装置７００は、第１ボタン７５１と、第２ボタン７５２と、安全ドアスイッチ７５３と、非常停止スイッチ７５４と、型閉動作ボタン７５５と、射出動作ボタン７５６とに電気的に接続している。さらに制御装置７００は、ゲートバルブ機構８６０及び８７０に電気的に接続している。
【０１４６】
第１ボタン受信部７０５は、第１ボタン７５１からの信号を受信する。第２ボタン受信部７０６は、第２ボタン７５２からの信号を受信する。安全ドアスイッチ受信部７０７は、安全ドアスイッチ７５３からの信号を受信する。非常停止スイッチ受信部７０８は、非常停止スイッチ７５４からの信号を受信する。型閉動作ボタン受信部７０９は、型閉動作ボタン７５５からの信号を受信する。射出動作ボタン受信部７１０は、射出動作ボタン７５６からの信号を受信する。
【０１４７】
可塑化後退判定部７１１は、射出成形機１０の可塑化後退を判定する。ここで可塑化後退とは、ノズル３２０が金型装置８００から離間することをいう。例えば、ノズルタッチ部８５１にノズル３２０がタッチしていないことを示す信号を検知することで、可塑化後退が判定される。ノズルタッチ部８５１にノズル３２０がタッチしていると、ゲート８２５及び８２６を開放した際に、金型装置８００の内部の残圧によりゲート８２５及び８２６から液状の成形材料が漏れ出すことがある。可塑化後退を判定することで、例えば、このような漏れ出しを防止することができる。
【０１４８】
指令部７１２は、ゲート８２５を開放、又は閉鎖し、ゲート８２６を開放、又は閉鎖する。第１ボタン受信部７０５が受信した場合、指令部７１２は、ボタンが押され続けている間のみゲート８２５及び８２６を開放する。第２ボタン受信部７０６が受信した場合、指令部７１２は、ゲート８２５及び８２６を継続して開放する。安全ドアスイッチ受信部７０７、非常停止スイッチ受信部７０８、型閉動作ボタン受信部７０９、又は射出動作ボタン受信部７１０の何れかが受信した場合、指令部７１２は、第２ボタン７５２が押され、第２ボタンがゲート８２５及び８２６の開放を指示する信号を継続して送信する期間中は、ゲート８２５及び８２６の開放を維持する。
【０１４９】
次に、固定金型８１０のキャビティプレート８１１を取り外し、交換する工程を、図９を参照して説明する。図９は、一実施形態による固定金型のキャビティプレート交換の工程を示すフローチャートである。
【０１５０】
先ず、ユーザにより操作装置７５０の第２ボタン７５２が押されると、制御装置７００における第２ボタン受信部７０６は、第２ボタン７５２からの信号を受信する（ステップＳ９０１）。
【０１５１】
次に、可塑化後退判定部７１１は、可塑化後退しているかを判定する（ステップＳ９０２）。従ってステップＳ９０２では、可塑化後退させるわけではなく、可塑化後退しているかの判定のみを行う。
【０１５２】
可塑化後退していないと判定された場合（ステップＳ９０２、Ｎｏ）、制御装置７００は、表示装置７６０に、可塑化後退していないことを示すエラーメッセージを表示する（ステップＳ９０３）。
【０１５３】
一方、可塑化後退していると判定された場合（ステップＳ９０２、Ｙｅｓ）、指令部７１２は、バルブピン８６１及び８７１をそれぞれ後退させる。これによりバルブピン８６１はゲート８２５から抜去され、ゲート８２５は開放される。またバルブピン８７１はゲート８２６から抜去され、ゲート８２６は開放される（ステップＳ９０４）。
【０１５４】
第２ボタン７５２が押され、指令部７１２がゲート８２５及び８２６を継続して開放している期間中は、他の操作部の操作によってゲート８２５及び８２６が閉鎖し、バルブピン８６１及び８７１が突出することを防止するために、他の操作部の操作がされた場合でも、ゲート８２５及び８２６の開放状態は維持される。尚、他の操作部の操作とは、例えば安全ドアスイッチ７５３が入る操作、非常停止スイッチ７５４に対する操作、型閉動作ボタン７５５を押す操作、又は射出動作ボタン７５６を押す操作などである。
【０１５５】
上述したように、安全ドアスイッチ７５３が入ったり、非常停止スイッチ７５４が操作されたりすると、射出成形機１０の有する機能は無効にされる。しかし、第２ボタン７５２によるゲート８２５及び８２６の開放を指示する信号の送信は、その場合であっても継続される。
【０１５６】
また、安全ドアスイッチ７５３が入ったり、非常停止スイッチ７５４が操作されたりして、第２ボタン７５２によるゲートの開放を指示する信号の送信が途切れてしまっても、ゲートの開放状態が維持されるように、ゲートバルブ機構８６０及び８７０による駆動が維持されるようにしてもよい。
【０１５７】
次に、制御装置７００は、表示装置７６０に金型装置８００を降温させる指示を表示する（ステップＳ９０５）。ユーザは、表示装置７６０の指示を見てヒータ８３１をオフし、金型装置８００を降温させる。ランナー８５３内の液状の成形材料が降温し、固化すると、固化した成形材料により、ランナー８５３のゲート８２５及び８２６との接続部がシールされる。これにより、ランナー８５３のゲート８２５及び８２６との接続部からの成形材料の漏れ出しが防止される。また金型装置の降温により、キャビティプレート８１１を取り外す際のユーザの安全性が確保される。なお、ヒータ８３１のオフ動作は、バルブピン８６１及び８７１の後退処理の後、制御装置７００により自動的に行われてもよい。
【０１５８】
次に、ユーザは、キャビティプレート８１１をランナープレート８１２から取り外す（ステップＳ９０６）。この際、バルブピン８６１はゲート８２５から後退しているため、バルブピン８６１とキャビティプレート８１１との接触は防止される。またバルブピン８７１はゲート８２６から後退しているため、バルブピン８７１とキャビティプレート８１１との接触は防止される。
【０１５９】
具体的には、図７（ｂ）に示されているように、バルブピン８６１は軸方向に後退して、ゲート８２５から抜去されるとともに、ランナー８５３のゲート８２５との接続部８５３ａから突出していない。そのため、バルブピン８６１にキャビティプレート８１１が接触することはない。またバルブピン８７１は軸方向に後退して、ゲート８２６から抜去されるとともに、ランナー８５３のゲート８２６との接続部から突出しない。そのため、バルブピン８７１にキャビティプレート８１１が接触することはない。このようにして、バルブピン８６１及び８７１とキャビティプレート８１１の破損が防止される。
【０１６０】
図９に戻り、キャビティプレート８１１の取り外し後に、ユーザは、ヒータ８３１をオンし、金型装置８００を昇温させる（ステップＳ９０７）。ランナー８５３内の固化した成形材料が昇温して溶融し、ランナー８５３のゲート８２５及び８２６との接続部において、成形材料によるシールが解除される。
【０１６１】
次に、ユーザは、ランナー８５３のゲート８２５及び８２６との接続部の液状の成形材料を払拭し、ランナー８５３の内部の不要な成形材料を除去する（ステップＳ９０８）。
【０１６２】
次に、ユーザは、ヒータ８３１をオフし、金型装置８００を降温させる（ステップＳ９０９）。これにより、キャビティプレート８１１をランナープレート８１２に取り付ける際のユーザの安全性が確保される。
【０１６３】
次に、ユーザは、交換したキャビティプレート８１１をランナープレート８１２に取り付ける（ステップＳ９１０）。
【０１６４】
このようにして、キャビティプレート８１１をランナープレート８１２から取り外し、交換することができる。尚、バルブピン８６１及び８７１を後退させ、ゲート８２５及び８２６を開放させた後の処理（ステップＳ９０４以降の処理）は、適宜変更可能である。また、第２ボタン７５２が押され、指令部７１２がゲート８２５及び８２６を継続して開放している期間は、例えば、第２ボタン７５２を再度押すことにより解除される。
【０１６５】
以上説明したように本実施形態によれば、射出成形機１０は、金型装置８００におけるゲート８２５及び８２６を開放する指示を、ボタンを押し続けている間にのみ送信する第１ボタンと、継続して送信する第２ボタンとを有する。メンテナンスや交換等のためにキャビティプレート８１１を取り外す場合に、ユーザが第２ボタンを押すことで、ゲート８２５及び８２６は継続して開放される。バルブピン８６１はゲート８２５から離間し、ランナー８５３のゲート８２５との接続部から突出しない状態になる。またバルブピン８７１は、ゲート８２６から離間し、ランナー８５３のゲート８２６との接続部から突出しない状態になる。これにより、キャビティプレート８１１を取り外す際に、バルブピン８６１及び８７１がキャビティプレート８１１と接触することを防ぎ、バルブピン８６１及び８７１とキャビティプレート８１１の破損を防止することができる。また、キャビティプレートを取り外す際に、ゲート８２５及び８２６の開放のために第１ボタンを押し続ける必要がなくなるため、ホットランナー金型におけるキャビティプレートの取り外しの作業性を向上させることができる。
【０１６６】
本実施形態によれば、射出成形機１０は、液状の成形材料をキャビティ空間８０１ａ及び８０１ｂ内に充填しない非充填時は、ゲート８２５にバルブピン８６１を挿入し、閉鎖する。またゲート８２６にバルブピン８７１を挿入し、閉鎖する。これにより射出成形時以外に、誤って成形材料が射出されることを防止することができる。一方で、射出成形機１０は、金型装置８００におけるゲート８２５及び８２６を開放する指示を、ボタンを押し続けている間にのみ送信する第１ボタンを有する。射出成形を行う前にゲート８２５及び８２６の動作を確認したい場合などに、ユーザは第１ボタンを押し続けることで、簡易的にゲート８２５及び８２６を開放させることができる。これにより、成形材料が誤って射出されることを防ぎつつ、ゲート８２５及び８２６の動作確認などを容易に行うことができる。
【０１６７】
本実施形態によれば、第２ボタン７５２が押され、第２ボタン７５２がゲート８２５及び８２６を開放する指示を継続して送信する期間中は、他の操作がされた場合でも、ゲート８２５及び８２６の開放が維持される。これにより、金型装置８００の降温中に他の操作部の操作によってゲート８２５が閉鎖し、バルブピン８６１が突出して破損することを防止することができる。またゲート８２６が閉鎖し、バルブピン８７１が突出して破損することを防止することができる。尚、他の操作とは、安全ドアスイッチ７５３が入る操作や、非常停止スイッチ７５４に対する操作、型閉動作ボタン７５５が押される操作、射出動作ボタン７５６が押される操作などである。
【０１６８】
本実施形態によれば、指令部７１２は、ノズル３２０がランナープレート８１２から離間している場合に、ゲート８２５及び８２６を開放する。これにより、ゲート８２５及び８２６を開放した際に、金型装置８００の内部の残圧により、ゲート８２５及び８２６から液状の成形材料が漏れ出すことを防止することができる。
【０１６９】
本実施形態では、固定金型８１０がゲート８２５及び８２６を有する例を示したが、可動金型８２０がゲート８２５及び８２６を有してもよい。可動金型８２０がゲート８２５及び８２６を有する場合、ランナー８５３は、可動金型８２０のゲート８２５及び８２６に接続するように、固定金型８１０と可動金型８２０の両方の内部に設けられる。
【０１７０】
尚、キャビティプレート８１１の取り外しを行う場合に、第２ボタン７５２の操作入力が有効になるようにしてもよい。必要時以上にゲート８２５及び８２６が開放されることがないようにするためである。例えば、キャビティプレート８１１のメンテナンス用ボタンを設けておき、メンテナンス用ボタンが押下された場合、第２ボタン７５２の機能を有効にする。またバルブピン８６１及び８７１後退用のボタンを共通化して１つのボタンとし、上述のメンテナンス用ボタンのオンオフによって機能を変更するようにしてもよい。例えば、メンテナンス用ボタンがオフの場合、第１ボタン７５１の機能と同様に、押し続けている間バルブピン８６１及び８７１を後退させる指令を送信させるようにし、メンテナンス用ボタンがオンの場合、第２ボタンの機能と同様にボタンを押すと継続してバルブピン８６１及び８７１を後退させる指令を送信させるようにしてもよい。
【０１７１】
以上、射出成形機等の実施形態等について説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。
【符号の説明】
【０１７２】
１０    射出成形機
７００  制御装置
７０５  第１ボタン受信部
７０６  第２ボタン受信部
７０７  安全ドアスイッチ受信部
７０８  非常停止スイッチ受信部
７０９  型閉動作ボタン受信部
７１０  射出動作ボタン受信部
７１１  可塑化後退判定部
７１２  指令部
７５０  操作装置
７５１  第１ボタン
７５２  第２ボタン
７５３  安全ドアスイッチ
７５４  非常停止スイッチ
７５５  型閉動作ボタン
７５６  射出動作ボタン
８００  金型装置
８０１、８０１ａ、８０１ｂ  キャビティ空間
８１０  固定金型
８１１  キャビティプレート
８１２  ランナープレート
８２０  可動金型
８２５、８２６  ゲート
８３１  ヒータ
８５３  ランナー
８６０、８７０  ゲートバルブ機構
８６１、８７１  バルブピン
８６２、８７２  エアシリンダ
８６３、８７３  ピストン
８６６、８７６  ソレノイドバルブ
【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】
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【図８】
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【図９】
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