(57)【要約】【課題】  金型装置に対する射出装置の数を減少させて射出成形機の製造コストを抑えても、生産効率を追求することができる射出成形機および射出成形機の制御方法を提供する。【解決手段】  射出装置１２の数より金型装置２７の数の方が多く配設された射出成形機１１において、キャビティ５２に溶融樹脂を射出開始後にキャビティ５２にガスまたは液体のいずれかの流体を注入する流体供給機構５３と、金型装置２７のキャビティ５２と樹脂注入孔５１ｂとの間の樹脂通路９２を閉塞する閉塞機構９６と、樹脂通路９２閉塞後に金型装置２７または射出装置１２の少なくとも一方を移動させ射出装置１２を別の金型装置２７に対してノズルタッチさせる移動機構１７とが備えられている。【選択図】 図３
2008179061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出装置の数より金型装置の数の方が多く配設された射出成形機において、
前記キャビティに溶融樹脂を射出開始後に該キャビティにガスまたは液体のいずれかの流体を注入する流体供給機構と、前記金型装置のキャビティと樹脂注入孔との間の樹脂通路を閉塞する閉塞機構と、
前記樹脂通路閉塞後に前記金型装置または前記射出装置の少なくとも一方を移動させ射出装置を別の金型装置に対してノズルタッチさせる移動機構とが備えられたことを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
前記金型装置の型締を行う型締装置は、射出装置による射出時に用いられる主型締装置と、移動機構により金型装置の移動時に用いられる副型締装置とが備えられたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
【請求項３】
前記流体供給機構は、金型装置の移動時にも前記流体を継続して供給可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の射出成形機。
【請求項４】
前記樹脂通路を閉塞する閉塞機構は、
ホットランナからなる樹脂通路と、該樹脂通路の一部が拡径された拡径部と、該拡径部の内部に射出時は溶融樹脂を通過させ射出時と反対方向に溶融樹脂が流れた場合には溶融樹脂の流動を不可能とするボールチェックとが備えられたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項５】
射出装置の数より金型装置の数の方が多く配設された射出成形機の制御方法において、
前記射出装置から金型装置内のキャビティに溶融樹脂を射出開始後に、該キャビティに流体供給機構からガスまたは液体のいずれかの流体を供給するのと前後して、該キャビティと樹脂注入孔との間の樹脂通路を閉塞機構により閉塞し、前記金型装置または前記射出装置の少なくとも一方を移動機構により移動させ射出装置を別の金型装置に対してノズルタッチさせるとともに、前記キャビティ内に前記流体供給機構から前記流体を供給して溶融樹脂に保圧をかけることを特徴とする射出成形機の制御方法。
【請求項６】
前記流体によって溶融樹脂に保圧をかけるのと並行して射出装置によって計量を行うことを特徴とする請求項５に記載の射出成形機の制御方法。
【請求項７】
前記金型装置のキャビティの容積または形状の変更に応じて前記流体を供給開始するタイミング、流体供給時間、流体の圧力の少なくとも一つを変更可能とすることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の射出成形機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出装置の数より金型装置の数が多く配設された射出成形機またはその保圧方法に関するものであり、特にはガスまたは液体のいずれかの流体によって溶融樹脂に保圧をかけることを特徴とするものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な射出成形機のサイクル時間において最も時間を取られるのは、冷却時間である。そしてそれは厚肉製品の成形時に特に顕著である。従って厚肉製品のような冷却時間が長い成形品の場合、射出装置側は計量工程が終了した後に、無駄な待機時間が生じてしまう。そういった問題を解決するものとして、特許文献１に記載されるような射出装置の数より金型装置の数の方が多く配設された射出成形機が知られている。特許文献１においては、Ａ１〜Ａ３の３基の型締装置および金型装置に対して１基の射出装置が配設され、射出装置が移動して順次金型に射出を行う。従って冷却時間が長い成形品であっても、射出装置がそれぞれ計量・射出を繰り返す間に金型装置内の成形品を冷却完了でき、射出装置側に無駄な待機時間は生じない。
【０００３】
また一般的な射出成形機では、射出後にはノズルを金型に当接したままの状態で、射出装置のスクリュを前進方向に押圧して保圧をかけて冷却収縮を防止する。しかしその間、射出装置は、スクリュを回転する計量工程に入ることができない。そこで特許文献１においては、射出装置が射出後にすぐに計量工程に移行できるように、金型装置の側に保圧装置を設けている。特許文献１の保圧装置は、溶融樹脂通路にシャットオフバルブが配設され、そのキャビティ側にシリンダによる保圧装置が配設されている。そして射出後にシャットオフバルブを閉鎖して射出装置を移動させるとともに、金型装置側では保圧装置のシリンダを作動させて保圧をかけるというものである。
【０００４】
しかしながら特許文献１においては次のような問題があった。すなわち保圧装置はキャビティから遠い開口部近傍に設けられているので、キャビティに効果的に保圧を及ぼすことができない。特にゲート部から遠いキャビティ内の部分に厚肉部があると、先にゲート部が冷却・固化してしまい、保圧力が及ばなくなる。またシリンダによる保圧装置は構造が複雑でありコストアップに繋がるものであった。更に特許文献１では、保圧装置を設けることによって冷却時間の短縮に繋がるものではなかった。
【０００５】
一方キャビティ内の樹脂のヒケを防止するためにガスにより保圧を行うものとしては特許文献２に記載されたものが知られている。しかしながら特許文献２においては、複数個のキャビティに同時射出成形を行うことは記載されているが、射出装置と金型装置の組合せにより、冷却時間を短縮しつつ射出装置の待機時間をなくすということは開示もされていない。従って、ガス保圧により射出成形機の生産効率を向上させる点については、まったく想定されていないものであった。
【０００６】
【特許文献１】特公平３−７４８９２号公報（請求項１、第１図、第２図）
【特許文献２】特開平９−２３９７８８号公報（請求項１、００２６、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明では上記の問題を鑑みて、金型装置に対する射出装置の数を減少させて射出成形機の製造コストを抑えても、生産効率を追求することができる射出成形機および射出成形機の制御方法を提供することを目的とする。また特にキャビティ内に確実に保圧力を及ぼすことができ、厚肉成形品にあっては、冷却時間の短縮による成形サイクル時間の短縮することができる射出成形機および射出成形機の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に記載の射出成形機は、射出装置の数より金型装置の数の方が多く配設された射出成形機において、キャビティに溶融樹脂を射出開始後に該キャビティにガスまたは液体のいずれかの流体を注入する流体供給機構と、金型装置のキャビティと樹脂注入孔との間の樹脂通路を閉塞する閉塞機構と、樹脂通路閉塞後に金型装置または射出装置の少なくとも一方を移動させ射出装置を別の金型装置に対してノズルタッチさせる移動機構とが備えられたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項２に記載の射出成形機は、請求項１において、金型装置の型締を行う型締装置は、射出装置による射出時に用いられる主型締装置と、移動機構により金型装置の移動時に用いられる副型締装置とが備えられたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項３に記載の射出成形機は、請求項１または請求項２において、流体供給機構は、金型装置の移動時にも流体を継続して供給可能であることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項４に記載の射出成形機は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、樹脂通路を閉塞する閉塞機構は、ホットランナからなる樹脂通路と、樹脂通路の一部が拡径された拡径部と、拡径部の内部に射出時は溶融樹脂を通過させ射出時と反対方向に溶融樹脂が流れた場合には溶融樹脂の流動を不可能とするボールチェックとが備えられたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項５に記載の射出成形機の制御方法は、射出装置の数より金型装置の数の方が多く配設された射出成形機の制御方法において、射出装置から金型装置内のキャビティに溶融樹脂を射出開始後に、キャビティに流体供給機構からガスまたは液体のいずれかの流体を供給するのと前後して、キャビティと樹脂注入孔との間の樹脂通路を閉塞機構により閉塞し、金型装置または射出装置の少なくとも一方を移動機構により移動させ射出装置を別の金型装置に対してノズルタッチさせるとともに、キャビティ内に流体供給機構から流体を供給して溶融樹脂に保圧をかけることを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項６に記載の射出成形機の制御方法は、請求項５において、流体によって溶融樹脂に保圧をかけるのと並行して射出装置によって計量を行うことを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項７に記載の射出成形機の制御方法は、請求項５または請求項６において、金型装置のキャビティの容積または形状の変更に応じて流体を供給開始するタイミング、流体供給時間、流体の圧力の少なくとも一つを変更可能とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の射出成形機および射出成形機の制御方法は、射出装置の数より金型装置の数の方が多く配設された射出成形機において、キャビティに溶融樹脂を射出開始後に該キャビティにガスまたは液体のいずれかの流体を注入する流体供給機構と、金型装置のキャビティと樹脂注入孔との間の樹脂通路を閉塞する閉塞機構と、樹脂通路閉塞後に前記金型装置または前記射出装置の少なくとも一方を移動させ射出装置を別の金型装置に対してノズルタッチさせる移動機構とが備えられ、キャビティ内に前記流体供給機構から前記流体を供給して溶融樹脂に保圧をかけるので、金型装置に対する射出装置の数を減少させて射出成形機の製造コストを抑えても生産効率を追求することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の射出成形機および射出成形機の制御方法について、図１ないし図４を参照して説明する。図１は、本実施形態の射出成形機の正面図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ矢視断面平面図である。図３は、流体供給機構の回路図である。図４は、金型装置の概略断面図である。
【００１７】
図１、図２に示すように、射出成形機１１は、射出装置１２と、射出装置１２の基体１３と、前記基体１３の下部に配設された主型締装置１４と、主型締装置１４の水平方向四方へ直交して開口する開口部の隣接する外方に設けられた架台１５と、主型締装置１４内部の開口部で囲まれた圧締位置１５ａと取出位置１５ｂを含む架台１５との間で４台の副型締装置１６を個別に移動させる移動機構である油圧シリンダ１７とが設けられている。
【００１８】
主型締装置１４は、図１に示すように、架台ともなる下盤１８と、下盤１８の中央部に設けられた主シリンダ１９と、主シリンダ１９に往復動自在に嵌挿されたラム２０と、下盤１８の四隅に立設された４本のタイバ２１と、タイバ２１の上端部を四隅で固着する上盤２２とからなる縦型の型締装置である。隣接する２本のタイバ２１の内側面と、下盤１８の上面と、上盤２２の下面とで開口部が形成され、四面形成される開口部はそれぞれ直交することになる。また、四面の開口部と、下盤１８の上面と、上盤２２の下面とで囲まれた領域により圧締位置１５ａが形成される。圧締位置１５ａには副型締装置１６が搬入・搬出され、副型締装置１６が圧締位置１５ａに位置決めされたとき、ラム２０が上昇して下型板２３を押圧し、上型板２４の下面に取り付けた上金型２６と下型板２３の上面に取り付けた下金型２５からなる金型装置２７を圧締する。
【００１９】
副型締装置１６は、取出用ロボット５４を省略した図１及び取出用ロボット５４を記載した図２に示すように、移動機構の一部を構成する搬送台２８に載置される下型板２３と、下型板２３と上型板２４の間に４本取付けられた副型締シリンダ２９とからなる。副型締シリンダ２９は、金型装置２７を取囲むように下型板２３の四隅近傍にシリンダ部が取付けられ、上型板２４の四隅近傍にロッド部が取付けられている。なお副型締シリンダを対角方向の２箇所とし、他の２箇所にガイド筒とガイドバーを設けるようにしてもよい。また各副型締装置１６の下型板２３の下方にはエジェクタ装置３０がそれぞれ配設されている。
【００２０】
移動機構は、開口部外方の取出位置１５ｂと主型締装置１４内の圧締位置１５ａとの間で副型締装置１６を搬送するためのもので、駆動手段である油圧シリンダ１７と、搬送手段とからなる。搬送手段は、図１及び図２に示すように、主型締装置１４の架台ともなる下盤１８の上面とその上面に同じ高さで下盤１８の四辺に隣接して配設された架台１５上面に配設された搬送用ローラ３１が列方向に配設され、搬送用ローラ３１を介して各副型締装置１６の搬送台２８が圧締位置１５ａと取出位置１５ｂとの間で小さい駆動力で移動されるようになっている。なお移動機構は、本実施形態では副型締装置１６を移動させるが、特許文献２や後述する別の実施形態のように射出装置を移動させるものでもよい。
【００２１】
射出装置１２は、基体１３に取付けられている。主型締装置１４の上盤２２上面に立設された筒部３２と、筒部３２に摺動して案内される複数のロッド３３と、ロッド３３の上端部を固着する平面視ロ字状の基盤３４と、基盤３４に設けられた旋回軸３５に揺動自在に支持されるハウジング部３６と、ハウジング部３６の下面に取付けられる図示しないスクリュを嵌挿する加熱筒３７と、加熱筒３７の先端に螺設されたノズル３８と、ノズル３８内の樹脂通路の開閉機構であるシャットオフバルブ機構３９と、ハウジング部３６に設けられ加熱筒３７に嵌挿されたスクリュを前後進駆動する油圧シリンダ装置又はサーボモータとボール螺子との組合わせからなるスクリュ前後進駆動手段４０と、スクリュ前後進駆動手段４０とスクリュとに連結される油圧又は電気モータからなるスクリュ回転駆動手段４１と、基盤３４と基体１３との間に設けられ基盤３４を昇降駆動するシリンダ装置からなる昇降手段４２と、基盤３４とハウジング部３６との間に設けられハウジング部３６を揺動駆動するシリンダ装置からなる揺動手段４３とからなる。このような射出装置１２は、揺動手段４３を操作して加熱筒３７が略垂直となりノズル３８が上金型２６のスプルブッシュ５１にノズルタッチされた状態のとき、ホッパ４４に投入した材料を加熱筒３７内でスクリュ回転駆動手段４１によるスクリュ回転に基づいて可塑化溶融させ、その溶融材料を加熱筒３７内のスクリュ下方に貯留し、ノズル３８を上金型２６のスプルブッシュ５１のノズルタッチ面５１ａに押圧後、スクリュ前後進駆動手段４０によるスクリュの前進（下方）駆動により溶融材料を型合わせ圧締された上金型２６と下金型２５からなる金型装置２７内のキャビティ５２へ射出する。
【００２２】
また図２において右下に位置するのは、流体供給機構である窒素ガス供給機構５３である。また図２において右上と左下に位置するのは、成形品の取出用ロボット５４，５４であり、各取出用ロボット５４は、それぞれ２台の副型締装置１６を受持ち、副型締装置１６が取出位置１５ｂにあるとき、成形品の取出を行う。また左上に位置するのは油圧装置５５であり主シリンダ１９等の各油圧シリンダ等と油圧配管およびバルブを介して接続されている。なお油圧装置は、窒素ガスの供給装置の下方や、射出装置の側方にも配設してもよい。
【００２３】
次に図１ないし図３により本実施形態の窒素ガス供給機構５３を説明する。窒素ガス供給機構５３には、外部から空気を取り込んで窒素を生成する窒素ガス生成装置５６が配設されている。そして窒素ガス生成装置５６は、逆止弁５７付きの管路５８を介して低圧タンク５９に接続され、窒素ガス生成装置５６により生成された窒素ガスが低圧タンク５９に貯留されるようになっている。低圧タンク５９は、管路６０を介して高圧ガス生成装置６１に接続され、低圧タンク５９から送られた窒素ガスが、高圧ガス生成装置６１においてコンプレッサにより高圧に加圧される。高圧ガス生成装置６１からの逆止弁６２付の主管路６３は、途中で高圧タンク６４に接続される枝管路６５が分岐しており、枝管路６５には圧力調整可能なリリーフ弁６６が接続されている。また主管路６３の分岐位置より下流側（金型装置側）にも電磁開閉弁６７が配設され、電磁開閉弁６７の下流側で、それぞれの金型装置２７へ接続される副管路６８がそれぞれ分岐されている。これら高圧ガス生成装置６１、高圧タンク６４、逆止弁６２、電磁開閉弁６７は図２に例では一つのユニット６９となっている。副管路６８は、可撓性を有する耐圧ホースからなっている。そして副管路６８の耐圧ホースは、ホースを保護するとともに副管路６８に接続された金型装置２７を移動させる際に、前記副管路６８が一定位置に移動されるよう保護部材により包囲されている。本実施形態では、副管路６８の保護部材は、ケーブルベア（登録商標）６８ａが用いられている。なお前記副管路へは方向切換弁により切換えるようにしてもよい。
【００２４】
各金型装置２７へのガス供給機構についてその１本を例に説明すると、副管路６８は、電磁開閉弁７０に接続され、その下流側には逆止弁７１が取付けられている。また副管路６８の更に下流側は、サブタンク７２へ接続される枝管路７３が分岐され、枝管路７３には圧力調整可能なリリーフ弁７４が接続されている。またサブタンク７２への枝管路７３の分岐位置よりも更に下流側の副管路６８には、電磁開閉弁７５が設けられ、その下流側の副管路６８が金型装置２７に接続されている。また電磁開閉弁７５よりも下流の副管路６８からは、排気用の枝管路７６が分岐され、該枝管路７６にも電磁開閉弁７７が設けられている。実際には図１，図２に示されるように電磁開閉弁７０，７５，７７、逆止弁７１は、マニホールドブロック７８に組込まれ、サブタンク７２とともに金型装置２７の側方に配置される。このようにマニホールドブロック７８とサブタンク７２を金型装置２７の側方に配設し、金型装置２７とともに移動させるようにしたのは、金型装置２７になるべく近い位置に電磁開閉弁７５およびサブタンク７２を設けた方がキャビティ５２内に窒素ガスを供給する際の応答性に優れているからである。また窒素ガス供給機構５３には制御装置７９が配設され、各装置や電磁開閉弁と信号線で結ばれ、それぞれを制御可能となっている。なお窒素ガス供給機構５３では窒素ガスの温度調整装置は図示されていないが、温度調整装置を設け、窒素ガスを一定温度に制御しておくことにより、反復性の高い結果が得られる。
【００２５】
次に金型装置２７の要部について説明する。金型装置２７は、下金型２５と上金型２６とからなっており、型合せされた際にキャビティ５２が形成される。本実施形態のキャビティ５２は、厚肉部８１を有するものであり、下金型２５には、キャビティ５２内の厚肉部８１に窒素ガスを供給するためのノズルピン８３が配設されている。ノズルピン８３は先端に直径２０μｍないし５０μｍの溶融樹脂が入り込まない注入孔８４が形成され、ノズルピン８３の注入孔８４は、ノズルピン８３基部のキャビティ形成面８５から突出している。また前記注入孔８４に連通してノズルピン８３の内部にはガス供給管路８６が形成されており、下金型２５内部の管路８７を経て上記副管路６８に接続されている。なお窒素ガスを供給するノズルピン８３は、成形品Ｐのなるべく目立たない位置に設けられる。またノズルの数は、少なくとも一つであれば数は限定されず、下金型と上金型の少なくとも一方にノズルピンがあればよい。なお金型装置内の管路に、該管路を開閉する電磁開閉弁を設けてもよい。コア金型である下金型２５にはエジェクタ装置３０の駆動に連動して昇降するエジェクタプレート８８やエジェクタピン８９が配設されている。前記において成形品Ｐが厚さ５ｍｍ〜５０ｍｍ程度の厚肉部８１を有し、内部に中空部Ｐ１が形成される場合、キャビティ形成面８５からノズルピン８３先端の注入孔８４の突出量は、厚肉部８１の幅に対して１／５ないし１／２程度となっている。また成形品の厚さが１ｍｍ〜８ｍｍ程度であり、中空部ではなく成形品の裏面となる側を離型させつつガス保圧をかける場合、キャビティにおける裏面形成面からノズルの注入孔がほとんど突出していないものが用いられる。
【００２６】
一方上金型２６は、ノズル３８が当接されるノズルタッチ面５１ａと樹脂注入孔５１ｂを有するスプルブッシュ５１が配設されている。そしてスプルブッシュ５１の内部には、ホットランナ９０が接続されている。ホットランナ９０は周囲にヒータ９１が配設され、ヒータ９１の発熱により内部の樹脂通路９２（ランナ部分）の溶融樹脂が固化しないような構造となっている。そしてホットランナ９０の先端は、ホットランナ９０のノズル部９３を介してキャビティ５２に連通している。本実施形態のホットランナ９０の樹脂通路９２は、該樹脂通路を閉塞する閉塞機構が配設されている。閉塞機構について説明すると、樹脂通路９２は、途中の一部が拡径された拡径部９４となっている。そして前記拡径部９４の内部には、他の小径部９５よりも直径の大きいボールチェック９６が配設されている。また前記拡径部９４のキャビティ５２側のテーパ面（または球状面）９７には、周方向の数箇所に突起部９８が形成され、前記ボールチェック９６がキャビティ５２側にあるときは、前記突起部９８のみと当接されるようになっている。従って前記ボールチェック９６と突起部９８以外のテーパ面９７は当接せずに、溶融樹脂が通過可能な間隙が形成されるようになっている。また前記拡径部９４の樹脂注入孔５１ｂ側のテーパ面（または球状面）９９には前記突起部９８は形成されてないので、ボールチェック９６とテーパ面９９が全周にわたり当接することにより樹脂通路９２は閉塞される。
【００２７】
なお樹脂注入孔との間の樹脂通路に配設され該樹脂通路を閉塞する閉塞機構は、油圧シリンダ等により樹脂通路を閉塞するものでもよい。更にはコールドランナ（コールドスプル）が閉塞機構として用いられる場合は、射出開始後に窒素ガスを供給するとともに、冷却によりランナまたはスプルが固化されることにより、溶融樹脂の逆流が発生しない状態となった後、射出装置１２のノズルを後退させる。
【００２８】
次に本実施形態の射出成形機１１の制御方法について説明する。まず４台の副型締装置１６および金型装置２７のセットのうちいずれかが、取出位置１５ｂから主型締装置１４内部の開口部で囲まれた圧締位置１５ａへ移動機構である油圧シリンダ１７の駆動により搬入される。この際金型装置２７は副型締装置１６により上型板２４および上金型２６を下降させて型閉されている。次に主型締装置１４の主シリンダ１９を作動させラム２０を上昇させて下型板２３を介して金型装置２７の下金型２５と上金型２６を圧締する。この際に同時に副型締装置１６の副型締シリンダ２９についても金型装置２７が圧締されるよう作動される。次に射出装置１２のスクリュ前後進駆動手段４０を駆動し、スクリュを前進させて金型装置２７内のキャビティ５２に溶融樹脂を射出する。この際、ホットランナ９０の拡径部９４内のボールチェック９６は、キャビティ５２側の突起部９８に押付けられるから、ボールチェック９６とテーパ面９７の間の間隙から溶融樹脂がキャビティ５２へ供給可能である。この際の射出量は、キャビティ５２の容積とほぼ等しい溶融樹脂を射出するフルショット法と、キャビティ５２の容積と比較して少ない溶融樹脂を射出するショートショット法があるが、目的に応じて選択される。
【００２９】
溶融樹脂がキャビティ５２に射出開始されると次に、流体供給機構である窒素ガス供給機構５３からキャビティ５２に窒素ガスを供給する。この際のガス供給開始のタイミングについては、射出開始からの遅延時間で行っても、スクリュの前進位置を検出して行っても、キャビティ５２内またはノズル３８を含む加熱筒３７内の溶融樹脂圧力を検出して行ってもよい。そしてキャビティ５２内にノズルピン８３の注入孔８４から窒素ガスが供給開始されると、溶融樹脂のうちキャビティ形成面８５に当接ないしは隣接する部分は既に固化が始まっているから、キャビティ形成面８５から離れた中心部付近の溶融樹脂の温度が低下しておらず流動性の高い部分に、窒素ガスが広がって中空部Ｐ１を形成する。窒素ガスにより中空部Ｐ１が形成されたことによりそれと同時に行き場のなくなった溶融樹脂の一部は、ホットランナ９０のノズル部９３を介して射出時と反対方向に拡径部９４を流れ、ボールチェック９６を樹脂注入孔５１ｂ側のテーパ面９９へ両者の間に間隙のできない状態で押付け、溶融樹脂の流動を不可能にする。なお窒素ガスの供給圧力は、キャビティ５２内へ供給される溶融樹脂の圧力よりも高いことが必要で、１５ＭＰａないし６０ＭＰａ程度が望ましいが適宜調整可能である。
【００３０】
次に該キャビティ５２と射出装置１２にノズルタッチされる樹脂注入孔５１ｂとの間の樹脂通路９２が閉塞機構であるボールチェック９６により閉塞されると、次に、主型締装置１４の主シリンダ１９を作動させラム２０を下降させて主型締装置１４による金型装置２７の型締を解除する。なおこの際に副型締装置１６の副型締シリンダ２９はなおも金型装置２７の型締を継続している。次に副型締装置１６を移動機構である油圧シリンダ１７により、圧締位置１５ａから取出位置１５ｂへ移動させる。なおその際も金型装置２７のキャビティ５２内へ窒素ガスの供給によるガス保圧は継続して行われている。
【００３１】
一方射出装置１２の側では射出が完了すると主型締装置１４による型締の解除より前に同時にシャットオフバルブ機構３９を作動させ、ノズル３８を閉塞し、次の計量工程を開始する。なお副型締装置１６を移動させる際は、金型装置２７のスプルブッシュ５１とノズル３８の干渉を避けるため、昇降手段４２を作動させて射出装置１２を僅かに上昇させる。そして次に、移動機構の油圧シリンダ１７により、４台のうち別の１台の副型締装置１６が取出位置１５ｂから圧締位置１５ａに移動され、同様に型締、射出、ガス供給、通路閉塞等の工程が行われる。そして副型締装置による型締とガス保圧が継続されたままの状態で再度取出位置１５ｂに取出される。このように金型装置２７のキャビティ５２内で直接ガス保圧を行うことにより、射出装置１２から保圧を加えた場合やスプルブッシュ５１付近から保圧を加えた場合と比較して、ゲートが冷却固化しても保圧をかけることができる。またキャビティ５２内の厚肉部８１など所望の部分に保圧をかけヒケを防止することができる。
【００３２】
そして順次４台の副型締装置１６が圧締位置１５ａに送り込まれ、射出後に保圧が行われる。その間射出完了した副型締装置１６は、取出位置１５ｂで窒素ガスにより保圧がかけられた状態で冷却がなされる。従って厚肉部８１の内部を中空とすることにより、冷却固化時間を短縮することができる。そして冷却完了すると副型締装置１６の副型締シリンダ２９を作動させて上型板２４および上金型２６を上昇させて金型装置２７の型開を行い、エジェクタ装置３０によりエジェクタピン８９等を作動させ、成形品Ｐを突き出すとともに、取出用ロボット５４により成形品Ｐを取出す。なお取出用ロボット５４は金型装置２７の窒素ガス供給機構５３のケーブルベア（登録商標）６８ａ、サブタンク７２、マニホールドブロック７８が配設されていない側から成形品を取出し可能となっている。そして成形品Ｐの取出が完了した副型締装置１６および金型装置２７は、再度副型締シリンダ２９により型閉がなされ、順番となると再度、圧締位置１５ａへ移動される。
【００３３】
次に図３により窒素ガス供給機構５３の作動について説明する。窒素ガス生成装置５６は成形中常時作動しており、大気中から窒素ガスを生成する。生成された窒素ガスは低圧タンク５９に蓄えられ、同じく成形中常時作動されている高圧ガス生成装置６１に送られて高圧の窒素ガスに置換される。高圧の窒素ガスは、逆止弁６２を介して高圧タンク６４に蓄えられ、設定以上の昇圧があった場合は、リリーフ弁６６から放出される。そして電磁開閉弁６７は、１台の金型装置に対して使用するため当初からユニットに備えられたものであって、本実施形態の通常成形時には常開となっている。そしてサブタンク７２にも高圧の窒素ガスが蓄えられ、設定以上の昇圧があった場合は、リリーフ弁７４から窒素ガスが放出される。そして成形が開始され、第１の金型装置２７に射出開始されると、射出開始からの遅延タイマが図示しない射出成形機１１の制御装置内で作動し、設定時間となると、制御装置７９及び各信号線を介して電磁開閉弁７０，７５が開かれる。そのことにより、サブタンク７２内の窒素ガスに加え、高圧タンク６４および高圧ガス生成装置６１からも高圧の窒素ガスが、キャビティ５２内に供給される。そして樹脂通路９２がボールチェック９６の移動により閉塞された後、窒素ガスがキャビティ５２内に所定容積の中空部Ｐ１が形成されるにつれて前記中空部Ｐ１内部の窒素ガスは高圧になり、実質的に窒素ガスが追加供給できなくなるので、再度サブタンク７２内の窒素ガスが昇圧されていく。そして電磁開閉弁７５が閉じられることにより更にサブタンク７２内の窒素ガスが昇圧されると電磁開閉弁７０が閉じられ、次の第２の金型装置２７への射出開始までの間に高圧タンク６４内に高圧ガス生成装置６１から送られた高圧の窒素ガスが再び蓄えられる。
【００３４】
そして次に第２の金型装置２７に射出開始されると、前記同様に第２の金型装置２７へ接続される副管路６８の電磁開閉弁７０，７５が開かれ、サブタンク７２内、高圧タンク６４内、および高圧ガス生成装置６１からの窒素ガスがキャビティ５２内に供給される。そしてその後は電磁開閉弁７５等を閉鎖して再度サブタンク７２内および高圧タンク６４内にも窒素ガスがチャージされる。そして第３の金型装置２７、第４の金型装置２７についても同様に窒素ガスの供給とタンクへのチャージが繰り返される。それと並行して第１の金型装置２７のキャビティ５２内の溶融樹脂が高圧の窒素ガスにより加圧された中空部Ｐ１が形成されてヒケを生じることなく固化すると、電磁開閉弁７５を閉じたままの状態で電磁開閉弁７７を開いて、中空部Ｐ１内の窒素ガスを、枝管路７６を介して大気へ放出する。なお中空部Ｐ１内にあった窒素ガスはリサイクル利用してもよい。なお上記の間の電磁開閉弁７０，７５，７７等の作動はすべて制御装置７９からの信号により行われる。そしてその後型開がなされて成形品が取出される。
【００３５】
なお各金型装置２７により成形品が異なっており、射出圧力や厚肉部８１の厚みおよび中空部Ｐ１の容積等が異なる場合は、サブタンク７２の設定圧力の変更や、図示しない圧力制御弁を取付け制御を行う等によりガス圧力を変更することが可能である。また電磁開閉弁７０，７５の開閉のタイミングを変更することにより、窒素ガス供給開始のタイミングや、窒素ガス供給終了のタイミング（流体供給時間）を変更することも可能である。また金型装置２７を別の成形品用の成形金型に交換した際も、各制御が変更されることは言うまでもない。
【００３６】
次に別の実施形態の射出成形機１００について図５を参照して説明する。図５の例では、金型装置１０１が取付けられた副型締装置１０２が一直線上に複数基配設されている。それに対して主型締装置１０３が射出時のみ型締を行うために各副型締装置１０２間を移動可能となっている。また射出装置１０４は、一基が水平方向に配設され、そのノズル１０５にはシャットオフバルブが取付けられている。また射出装置１０４は、レール１０６と図示しない駆動手段による移動機構により、各副型締装置１０２の金型装置１０１にノズルタッチ可能、かつ前後進移動および平行移動可能となっている。そして金型装置１０１の図示しないキャビティと樹脂注入孔との間には、閉塞機構であるバルブが設けられており、前記キャビティへは図示しない窒素ガス供給装置から窒素ガスを供給してガス保圧可能となっている。従って射出装置１０４から金型装置１０１内のキャビティに溶融樹脂を射出し、該キャビティにガス供給機構からガスを供給するのと前後して、該キャビティと射出装置１０４にノズルタッチされる樹脂注入孔との間の樹脂通路を閉塞機構により閉塞し、キャビティ内に供給機構からガスを供給してガスによって溶融樹脂に保圧をかけることができる。また同時に射出装置１０４を移動機構により後退、平行移動、前進させ、射出装置１０４を別の金型装置１０１に対してノズルタッチさせるが、その間に加熱筒１０７内で次の溶融樹脂を可塑・計量することができる。なお別の実施形態では主型締装置１０３は移動されるが、副型締装置がなく、各金型装置にそれぞれ通常の型締装置が取付けられたものでもよい。
【００３７】
本発明については、一々列挙はしないが、上記した本実施形態のものに限定されず、当業者が本発明の趣旨を踏まえて変更を加えたものについても、適用されることは言うまでもないことである。本発明では冷却時間における射出装置の待機時間の解消を目的としたものであるので、射出装置の数より金型装置の数の方が多く配設されたものであれば、例えば射出装置２基に対して金型装置６基といった組合せでもよい。また主型締装置を含む型締装置および金型装置が移動し、射出装置は前後進移動とメンテナンス時の旋回移動のみ可能なものであってもよい。更には多数の金型装置のみが移動し、型締装置は固定的に配設され、射出装置についても前記のように前後進移動とメンテナンス時の旋回移動のみ可能に設けたものでもよい。そして金型装置の移動もロータリ式射出成形機のように回転移動するものや直線移動するものなど種々が想定される。更にまた型締装置は水平方向、垂直方向のどちらの方向に型締を行うものでもよい。また射出装置については水平方向、垂直方向の例を開示したが、スクリュとプランジャを併用するタイプのものでもよい。また本発明においては、射出装置のノズルにシャットオフバルブ、ロータリバルブ等の開閉バルブを設けることが一般的だが、射出後または次の金型装置にノズルタッチしてから射出前に計量を行う時間的余裕があれば、開閉バルブの設置は必須ではない。
【００３８】
また射出成形機に用いられる材料は、一般に熱可塑性樹脂が用いられるがその種類は限定されず、熱硬化性樹脂や軽金属材料を除外するものではない。またキャビティ内に供給される流体としては、ガスまたは液体のいずれであってもよい。ガスを用いる場合、溶融樹脂と反応性を有さないガスであれば、窒素ガス以外の不活性ガスであってもよく、一例としてヘリウムガスやアルゴンガス或いは、空気をそのまま用いてもよい。また液体としては、水またはアルコール等を用いたものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施形態の射出成形機の正面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ矢視断面平面図である。
【図３】流体供給機構の回路図である。
【図４】金型装置の概略断面図である。
【図５】別の実施形態の射出成形機の平面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１１    射出成形機
１２    射出装置
１４    主型締装置
１６    副型締装置
１７    油圧シリンダ（移動機構）
２７    金型装置
５１ｂ    樹脂注入孔
５２    キャビティ
５３    窒素ガス供給機構（流体供給機構）
９２    樹脂通路
９６    ボールチェック（閉塞機構）
Ｐ    成形品
Ｐ１    中空部
【図１】
2008179061.tif 000003
【図２】
2008179061.tif 000004
【図３】
2008179061.tif 000005
【図４】
2008179061.tif 000006
【図５】
2008179061.tif 000007