(57)【要約】【課題】漏斗状の容器によっては自然落下しない原料であっても所定量の原料を定常的に射出装置へ搬送できるとともに、水分の供給を要する原料においては所定の水分率を維持できるように水分の供給量を効果的に制御する射出成形機とその制御方法を提供する。【解決手段】原料供給装置２０と、原料供給装置２０から供給された原料２７を可塑化して射出する射出装置１０と、射出装置１０から射出された溶融原料３６が充填される金型５２を開閉・型締する型締装置５０と、前記各装置を制御する制御装置１９とからなり、前記原料供給装置２０は、漏斗状容器によっては自然落下しない原料２７を強制的に前記射出装置１０へ搬送する搬送手段２１を備え、該搬送手段２１は横断面積が一定かもしくは下方に拡大する垂直な有底筒形状のホッパ２８と、該ホッパ２８の底部に設けた搬送スクリュ２４とを含む射出成形機１とその制御方法。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料供給装置と、原料供給装置から供給された原料を可塑化して射出する射出装置と、射出装置から射出された溶融原料が充填される金型を開閉・型締する型締装置と、前記各装置を制御する制御装置とからなる射出成形機において、
前記原料供給装置は、漏斗状容器によっては自然落下しない原料を強制的に前記射出装置へ搬送する搬送手段を備え、該搬送手段は横断面積が一定かもしくは下方に拡大する垂直な有底筒形状のホッパと、該ホッパの底部に設けた搬送スクリュとを含むことを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
前記原料供給装置は、前記搬送手段で搬送された原料を前記射出装置へ押込む押込手段を備え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】
前記原料供給装置は、原料に水分を付与する水分供給手段をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の射出成形機。
【請求項４】
前記原料供給装置において、前記水分供給手段の水分供給部を前記搬送手段の搬送端でありかつ押込手段の始端に設けたことを特徴とする請求項３に記載の射出成形機。
【請求項５】
原料供給装置と、原料供給装置から供給された原料を可塑化して射出する射出装置と、射出装置から射出された溶融原料が充填される金型を開閉・型締する型締装置と、前記各装置を制御する制御装置とからなる射出成形機において、
前記原料供給装置は、原料に水分を付与する水分供給手段を備え、該水分供給手段はその水分量が射出装置の可塑化駆動力または射出駆動力に基づいて制御されることを特徴とする射出成形機。
【請求項６】
前記原料が木粉等の天然繊維、結合剤および可塑剤からなることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項７】
搬送手段と水分供給手段を備えた原料供給装置と、原料供給装置から供給された原料を可塑化して射出する射出装置と、射出装置から射出された溶融原料が充填される金型を開閉・型締する型締装置と、前記各装置を制御する制御装置とからなる射出成形機の制御方法において、
漏斗状容器によっては自然落下しない原料を強制的に前記射出装置へ搬送するため前記搬送手段の搬送スクリュを駆動し、該搬送スクリュの駆動力を検出し、前記水分供給装置を制御して前記駆動力の検出値と所定値との差に応じた水分を原料に付与することを特徴とする射出成形機の制御方法。
【請求項８】
搬送手段と水分供給手段を備えた原料供給装置と、原料供給装置から供給された原料を可塑化して射出するスクリュを備えた射出装置と、射出装置から射出された溶融原料が充填される金型を開閉・型締する型締装置と、前記各装置を制御する制御装置とからなる射出成形機の制御方法において、
前記射出装置のスクリュ回転駆動力およびスクリュ前進駆動力のいずれか一方または双方を検出し、前記水分供給装置を制御して前記それぞれの駆動力の検出値とそれぞれの所定値との差に応じた水分を原料に付与することを特徴とする射出成形機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、漏斗状容器によっては自然落下しない成形原料を射出装置に安定して供給し、さらに水分を必要とする原料では適量の水分を効果的に供給する射出成形機とその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
木粉等の天然素材は、そのままでは射出成形できないが、熱可塑性樹脂と水を前記木粉等に混合して射出可能な原料とし、これによって地球環境にやさしく木材の風合いを有する成形品を得ることができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１３８１５７号公報　（第１−４頁、第１−４図）
【０００４】
このように、天然素材を用いた原料の射出成形が実施されつつある。また、木粉等の天然素材にその繊維を相互に接着し強化させる結合剤と、可塑性と流動性を現出させる可塑剤とを添加すると射出成形可能な原料（以下木粉原料という。）となり、その木粉原料により成形品を得ることもできる。この原料は、従来のプラスチック原料とは異なり、かさばりが大きくふわふわとしているため、従来の漏斗状のホッパでは原料が自然落下せず、射出装置への供給が困難で不安定となる。このような原料は木粉原料の他に乾式ＢＭＣ（バルク・モールディング・コンパウンド）や炭素等の添加物を大量に含む原料等多く存在する。それらの原料による成形においては、射出装置でいわゆる原料の食込み不良が発生し、溶融原料の温度が変動し、成形時間が変化し、金型の表面温度が変動するので良好な成形品を連続して成形できない。また、熱安定性の悪い原料では加熱筒の中で原料が滞留し発熱するため、劣化・分解する。
【０００５】
さらに、木粉原料等の天然素材に基づく原料は、良好な流動性を確保するため、可塑剤として適度な水分量が必要とされる。従来は正規の水分率に調整され密封された原料を開封して射出成形機のホッパに投入していた。しかしながら、この原料は射出装置の加熱筒に供給されるまで、高温や乾燥した環境にさらされるとともに金型や射出成形機の作動不良等により射出装置が停止すると、その間に水分は蒸発して水分率の低下を招く。そうすると原料の可塑剤が不足するようになるため、原料可塑化時のスクリュの回転トルク上昇や溶融原料の射出時のスクリュ前進力の上昇が起こり、最悪の状況ではスクリュの回転不能や射出不能に陥る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上記した従来の技術における問題を解決するために提案されたものであって、漏斗状の容器によっては自然落下しない原料であっても所定量の原料を定常的に射出装置へ搬送できるとともに、水分の供給を要する原料においては所定の水分率を維持できるように水分の供給量を効果的に制御する射出成形機とその制御方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１の発明は、原料供給装置と、原料供給装置から供給された原料を可塑化して射出する射出装置と、射出装置から射出された溶融原料が充填される金型を開閉・型締する型締装置と、前記各装置を制御する制御装置とからなる射出成形機において、前記原料供給装置は、漏斗状容器によっては自然落下しない原料を強制的に前記射出装置へ搬送する搬送手段を備え、該搬送手段は横断面積が一定かもしくは下方に拡大する垂直な有底筒形状のホッパと、該ホッパの底部に設けた搬送スクリュとを含むことを特徴とする射出成形機に係る。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１において、前記原料供給装置は、前記搬送手段で搬送された原料を前記射出装置へ押込む押込手段を備えたことを特徴とする射出成形機に係る。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２において、前記原料供給装置は、原料に水分を付与する水分供給手段をさらに備えたことを特徴とする射出成形機に係る。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３において、前記原料供給装置において、前記水分供給手段の水分供給部を前記搬送手段の搬送端でありかつ押込手段の始端に設けたことを特徴とする射出成形機に係る。
【００１１】
請求項５の発明は、原料供給装置と、原料供給装置から供給された原料を可塑化して射出する射出装置と、射出装置から射出された溶融原料が充填される金型を開閉・型締する型締装置と、前記各装置を制御する制御装置とからなる射出成形機において、前記原料供給装置は、原料に水分を付与する水分供給手段を備え、該水分供給手段はその水分量が射出装置の可塑化駆動力または射出駆動力に基づいて制御されることを特徴とする射出成形機に係る。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれか１項において、前記原料が木粉等の天然繊維、結合剤および可塑剤からなることを特徴とする射出成形機に係る。
【００１３】
請求項７の発明は、搬送手段と水分供給手段を備えた原料供給装置と、原料供給装置から供給された原料を可塑化して射出する射出装置と、射出装置から射出された溶融原料が充填される金型を開閉・型締する型締装置と、前記各装置を制御する制御装置とからなる射出成形機の制御方法において、漏斗状容器によっては自然落下しない原料を強制的に前記射出装置へ搬送するため前記搬送手段の搬送スクリュを駆動し、該搬送スクリュの駆動力を検出し、前記水分供給装置を制御して前記駆動力の検出値と所定値との差に応じた水分を原料に付与することを特徴とする射出成形機の制御方法に係る。
【００１４】
請求項８の発明は、搬送手段と水分供給手段を備えた原料供給装置と、原料供給装置から供給された原料を可塑化して射出するスクリュを備えた射出装置と、射出装置から射出された溶融原料が充填される金型を開閉・型締する型締装置と、前記各装置を制御する制御装置とからなる射出成形機の制御方法において、前記射出装置のスクリュ回転駆動力およびスクリュ前進駆動力のいずれか一方または双方を検出し、前記水分供給装置を制御して前記それぞれの駆動力の検出値とそれぞれの所定値との差に応じた水分を原料に付与することを特徴とする射出成形機の制御方法に係る。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１はこの発明の射出成形機を制御ブロック図とともに示す部分断面図であり、図２は原料供給装置の搬送手段におけるホッパの形状を示す図１のＡ−Ａ断面図であり、図３は前記ホッパの他の実施例を示す断面図であり、図４は押込手段を用いない原料供給方法と水分供給方法を示す流れ図であり、図５は押込手段を用いた原料供給方法と水分供給方法を示す第１流れ図であり、図６はその第２流れ図であり、図７はその第３流れ図であり、図８は射出行程における水分供給方法を示す流れ図である。
【００１６】
この発明の射出成形機１は、搬送手段２１および水分供給手段４０を備えた原料供給装置２０と、原料供給装置２０から供給された原料２７を溶融・混練して可塑化し射出する射出装置１０と、射出装置１０から射出された溶融原料３６が充填される金型５２を開閉・型締する型締装置５０と、前記各装置１０，２０，５０を制御する制御装置１９とからなる。
【００１７】
原料２７は、可塑化し射出成形できればどのような材料であってもこの原料供給装置２０を用いることが可能である。この実施例の原料２７は、木粉等の天然繊維、結合剤および可塑剤からなるものである。この発明による原料供給装置２０は、漏斗状容器によっては自然落下しない形態の原料において特に効果を発揮する。すなわち前記木粉等の天然繊維等からなるもの、乾式ＢＭＣ、炭素粉等の添加物を多量に含有したプラスチック等は、かさばりが大きい、原料通路の金属壁との滑りが悪い、狭窄した原料通路でブリッジして通路を閉塞させる等のため、従来多用されている漏斗状の原料貯留容器からの自然落下による上記原料の供給は不可能であった。
【００１８】
そこでこの発明のホッパ２８は、図１ないし図３に示すように、断面方形または円形の筒状容器とし、上面は開放で下面には底部３５を有する。ホッパ２８の横断面積は上面から底部３５まで一定であるが、上面から底部３５に向けて横断面積が増加するように形成してもよい。底部３５はＶ字状の谷を有し、この谷底に搬送スクリュ２４を設ける。底部３５に対応するホッパ２８下部側壁の一方には原料搬送筒２３が固着され、原料搬送筒２３は底部３５から延長された搬送スクリュ２４を回転自在に嵌挿する。原料搬送筒２３の開放端は原料供給筒２２上部側面に接続されている。このように構成することにより、自然落下しない原料であっても搬送スクリュ２４は強制的に原料を原料供給筒２２へ搬送する。
【００１９】
搬送スクリュ２４は、一定高さの連続したリードを有する送り螺子であり、制御装置１９の指令によりモータ２５で回転駆動され、その回転駆動力はトルクセンサ２６で検出されて制御装置１９に伝送される。回転駆動力はモータ２５に取付けた個別のセンサで検出するが、モータ２５に通電される駆動電流を検出することにより検出してもよい。
【００２０】
ホッパ２８の側壁にはセンサ２９が取付けられ、原料２７の有無を検出して制御装置１９へ信号を伝送する。センサ２９は回転羽根をモータで回転させ原料２７が無くなったときモータが無負荷回転することによる変化を利用して原料２７の有無を検出するものであるが、他に光を利用したもの等も採用できる。制御装置１９はセンサ２９から伝送される信号により原料２７の不足を認知すると作業員に新しい原料の補充を促すための警報やメッセージを発したり、図示しない原料供給機器を制御して自動的に原料をホッパ２８に供給させる。以上述べた、原料搬送筒２３、搬送スクリュ２４、モータ２５、およびホッパ２８は搬送手段２１を構成する。
【００２１】
原料供給筒２２は、射出装置１０の加熱筒１１後部に設けた原料穴３７に連通させて垂直に設けられ、その上部側面に原料搬送筒２３の搬送端を固着し、前記供給筒２２の上面に押込ピストン３２を気密に挿通し、さらに原料供給筒２２はセンサ３４と水分供給手段４０を備える。前記押込ピストン３２を上下に駆動する押込シリンダ３１は、油圧シリンダまたは空圧シリンダからなり、ホッパ２８の上端面に突設した棚３８に固着されている。図１には、押込ピストン３２がその上昇端に位置した状態を示す。搬送手段２１から原料供給筒２２に放出された原料２７は団塊とならず分散するので加熱筒１１内へ落下するが、原料供給筒２２の壁面に付着・堆積することがある。そのため、前記押込シリンダ３１を駆動して押込ピストン３２を下降させると、押込ピストン３２は原料供給筒２２内に堆積した原料２７を加熱筒１１へ押出す。この押込シリンダ３１と押込ピストン３２により押込手段３０が構成される。このように、前記搬送手段２１、押込手段３０、水分供給手段４０、および原料供給筒２２は原料供給装置２０を構成する。ただし、原料供給筒２２は原料供給装置２０に必須であるが、その他の搬送手段２１、押込手段３０および水分供給手段４０はそれらのうちの任意の一または複数を選択的に備えることができる。
【００２２】
射出装置１０は、加熱筒１１、スクリュ１２、ノズル１３、バンドヒータ１４、モータ１５および射出シリンダ１６からなる公知のものであり、この射出装置１０はスライドプレート５５に取付けられる。スライドプレート５５は架台５３上面のスライドベース５４に射出装置１０の軸方向に摺動自在に取付けられている。厚肉の筒形状である加熱筒１１はスクリュ１２を回転往復動自在に嵌挿し、その先端面にはノズル１３が螺着されている。加熱筒１１とノズル１３の外周面に捲着した複数のバンドヒータ１４は、モータ１５により回転駆動されるスクリュ１２と協働して、スクリュ１２が搬送する原料２７を加熱・溶融・混練して可塑化する。可塑化された原料２７は溶融原料３６となって加熱筒１１内のスクリュ１２の前方に蓄積される。射出装置１０は図示しない駆動装置により型締装置５０に向けて前後進移動する。前記ノズル１３は、射出装置１０の前進移動により、固定盤５１の中心開口を貫通して金型５２に当接する。前記加熱筒１１内の溶融原料３６は、射出シリンダ１６の前進駆動力をうけプランジャとして作用するスクリュ１２により射出され、金型５２のキャビティを充填する。
【００２３】
モータ１５は回転駆動可能であれば油圧式であっても電気式であってもよい。また、射出シリンダ１６は前進および後退駆動可能であれば油圧シリンダ、またはサーボモータとボールネジおよびボールナットとの組合わせ機構が好適に採用できる。トルクセンサ１７はモータ１５の回転駆動力を検出し、その信号は前記制御装置１９に伝送される。トルクセンサ１７は、モータ１５が油圧モータであればその油圧管路に取付けた油圧センサであり、モータ１５が電気モータであればモータ１５に通電される駆動電流を検出する電流センサとなる。力センサ１８は射出シリンダ１６の前進駆動力を検出し、その信号は制御装置１９に伝送される。力センサ１８は、射出シリンダ１６が油圧シリンダであればその油圧管路に取付けた油圧センサであり、射出シリンダ１６がサーボモータに基づくものであればこれに通電される駆動電流を検出する電流センサとなる。また、力センサ１８は射出シリンダ１６の駆動部に設け前進駆動力を直接検出する歪ゲージからなるロードセルであってもよい。
【００２４】
水分供給手段４０は、加湿器でありその作動原理により気化式、蒸気式および水噴霧式がある。蒸気式はさらに電極式、間接蒸気式および赤外線式に分類され、また水噴霧式は超音波式と高圧スプレー式に分類される。これら加湿器は工業用や家庭用として多くの商品があり、この発明に適合する容量と形式のものが容易に選択可能である。すなわちこの発明における要求仕様は、比較的小さい容量であって、水分の発生量が広い範囲で電気的な信号により制御できることである。水分供給手段４０の本体は原料供給筒２２の近傍に適宜設ければよいが、本体から水分を導く管路の先端である水分供給部は、前記搬送手段２１の搬送端でありかつ押込手段３０の始端である原料供給筒２２の上部に接続して設けている。このように構成することにより、原料供給筒２２に蓄積または該供給筒２２を通過する原料に万遍なく水分を接触させることができる。
【００２５】
制御装置１９は、射出成形機１における前述の各装置１０等のシーケンス制御や、前記モータ１５等、サーボモータ、射出シリンダ１６、水分供給手段４０等のアクチュエータの速度制御、力制御、流量制御または位置決め制御や、加熱筒１１のバンドヒータ１４等の温度制御等を実行する。この制御装置１９はマイクロプロセッサに基づいた公知の構成を有し、液晶の表示器からなる表示部、表示部の表面に設けたタッチパネルからなる設定部、ＲＡＭ・ＲＯＭからなり設定値や制御プログラムを格納する記憶部、前述のセンサ１７等の各種センサからの信号を入力する入力部およびアクチュエータへ信号を出力する出力部を含む。
【００２６】
次にこの発明の射出成形機１の作動について説明する。搬送手段２１により原料供給筒２２へ搬送される原料２７が、適度に分散され原料供給筒２２内で自然落下するような場合には前記押込手段３０を作動させる必要がない。このときの射出成形機１の作動を図４の流れ図に示す。一周期前の成形サイクルで可塑化行程が終了したとき（Ｓ１）、前記押込シリンダ３１に設けた位置センサ３３が押込ピストン３２の位置が上昇限度位置にあるか否かを検出し（Ｓ２）、押込ピストン３２が上昇限度位置になければ、押込シリンダ３１を作動させて押込ピストン３２を上昇させ（Ｓ３）、常に押込ピストン３２が上昇限度位置にあるように制御する。これにより原料供給筒２２は搬送手段２１から原料２７の供給をうけることができるとともに、前記水分供給手段４０から水分の供給をうけることができる。
【００２７】
前記Ｓ２において、押込ピストン３２の位置が上昇限度位置にある場合には、前記制御装置１９のシーケンス制御に基づいて射出行程が終了し、さらに所定時間が経過した後に、制御装置１９が可塑化行程開始の信号を前記モータ１５等へ出力して可塑化行程が開始される（Ｓ４）。この可塑化行程開始の信号によりモータ１５およびモータ２５が回転駆動され（Ｓ５）、搬送手段２１から射出装置１０へ供給された原料２７はスクリュ１２により可塑化される。可塑化行程は、スクリュ１２がその前方であって前記加熱筒１１内に蓄積される溶融原料３６の圧力により所定の計量位置まで後退するときまで継続する。そして、Ｓ６でスクリュ１２が所定の計量位置まで後退したか否かが判断され、スクリュ１２が所定の計量位置まで後退した場合には可塑化行程は終了する。一方、前記Ｓ６において、スクリュ１２が所定の計量位置まで後退していないと判断された場合はＳ７に進む。
【００２８】
Ｓ７において、前記搬送スクリュ２４が原料２７を搬送する駆動力または前記スクリュ１２が原料２７を可塑化する駆動力の大きさを、それぞれの所定値と比較する。すなわち、トルクセンサ２６またはトルクセンサ１７の検出値から、制御装置１９においてトルクセンサ２６またはトルクセンサ１７それぞれに対応して設定・格納した所定値を減算する。Ｓ７の処理は、原料２７に含まれる可塑剤としての水分の規定値に対する大小を監視するものであり、例えばある天然繊維原料においては水分率は５０％が最適であり、５％減少するとこの原料の流動性は悪化する。この流動性の悪化を原料の搬送駆動力の増加量で検出するのである。
【００２９】
続いてＳ８において、制御装置１９は、予め定めた演算式かテーブルに基づいて、前記Ｓ７におけるトルクセンサ２６等の検出値と所定値との差の値に応じた水分発生信号を求める。前記演算式は、水分量と駆動力との関係および水分量と水分発生信号との関係に係わって求められるが、前記両関係はいずれも比例関係ではなく複雑な関数となるので、実験式のようなものとなる。制御装置１９は求めた水分発生信号を水分供給手段４０に送信して、水分供給手段４０の水分発生量を増減させる。ここで前記所定値が前記検出値に対して比較的高い値であるときは、前記差の値は負となることが多いが、その負の指令をうける水分供給手段４０は最低の水分発生量以下には水分発生量を減少させられない。したがって、前記所定値は、水分発生信号が水分供給手段４０の最低水分発生量以下とならないように設定することが好ましい。
【００３０】
搬送手段２１により原料供給筒２２へ搬送される原料２７が、原料供給筒２２内で自然落下しないような場合、あるいは原料２７が自然落下してもかさばりが大きいためスクリュ１２へ食込み難い場合には前記押込手段３０を作動させる必要がある。このときの射出成形機１の作動を図５ないし図７の流れ図に示す。一周期前の成形サイクルで可塑化行程が終了したとき（Ｓ１１）、前記位置センサ３３が押込ピストン３２の位置が上昇限度位置であるか否かを検出し（Ｓ１２）、押込ピストン３２が上昇限度位置になければ、前記押込シリンダ３１を作動させて押込ピストン３２を上昇させ（Ｓ１３）、常に押込ピストン３２が上昇限度位置にあるように制御する。
【００３１】
前記Ｓ１２において、押込ピストン３２の位置が上昇限度位置にある場合には、原料供給筒２２内に次成形サイクルのための原料を蓄積するため、前記モータ２５を回転駆動させ（Ｓ１４）、原料２７を原料供給筒２２へ搬送する。次に、前記センサ３４が原料２７が原料供給筒２２の原料搬送筒２３が取付けられた位置まで充満したか否かを検出し（Ｓ１５）、センサ３４が原料２７が前記位置まで充満したと判断した場合にはモータ２５の回転を停止させる（Ｓ１８）。なお、前記センサ３４は原料供給筒２２の上面に取付けられ、光に基づいて検出する非接触式のものが好ましい。
【００３２】
一方、前記Ｓ１５において、センサ３４が原料２７が前記位置まで充満していないと判断した場合には、制御装置１９はトルクセンサ２６の検出値からそれに対応して設定・格納した所定値を減算する（Ｓ１６）。さらに制御装置１９は予め定めた演算式かテーブルに基づいて前記減算した差の値に応じた水分発生信号を求めるとともに該水分発生信号を水分供給手段４０に送信し（Ｓ１７）、水分供給手段４０の水分発生量を増減させる。水分供給手段４０が発生させた水分は、気密状態の原料供給筒２２内に充満し、蓄積された原料２７を容易かつ均一に加湿する。
【００３３】
前記Ｓ１８に続いて、制御装置１９のシーケンス制御に基づいて射出行程が終了し、さらに所定時間が経過した後に、制御装置１９が可塑化行程開始の信号を前記モータ１５等へ出力して可塑化行程が開始される（Ｓ１９）。この可塑化行程開始の信号によりモータ１５が回転駆動され（Ｓ２０）、押込シリンダ３１が駆動されて押込ピストン３２が下降する（Ｓ２１）。これにより、原料供給筒２２に蓄積された原料２７は、押込ピストン３２で強制的に加熱筒１１へ押込まれスクリュ１２に容易に食込んで、可塑化が安定して実行される。
【００３４】
可塑化行程は、スクリュ１２がその前方であって前記加熱筒１１内に蓄積される溶融原料３６の圧力により所定の計量位置まで後退するときまで継続する。そして、Ｓ２２でスクリュ１２が所定の計量位置まで後退したか否かが判断され、スクリュ１２が所定の計量位置まで後退した場合には可塑化行程が終了する。一方、前記Ｓ２２において、スクリュ１２が所定の計量位置まで後退していないと判断された場合にはＳ２３に進む。Ｓ２３において、スクリュ１２が原料２７を可塑化する駆動力の大きさを、その所定値と比較する。すなわち、トルクセンサ１７の検出値から、制御装置１９においてトルクセンサ１７に対応して設定・格納した所定値を減算する。次に、Ｓ２４において、制御装置１９は、予め定めた演算式かテーブルに基づいて前記Ｓ２３におけるトルクセンサ１７の検出値と所定値の差の値に応じた水分発生信号を求める。前記演算式は、水分量と駆動力との関係および水分量と水分発生信号との関係に係わって求められるが、前記両関係はいずれも比例関係ではなく複雑な関数となるので、実験式のようなものとなる。制御装置１９は求めた水分発生信号を水分供給手段４０に送信して、水分供給手段４０の水分発生量を増減させる。
【００３５】
射出行程においても原料２７および溶融原料３６の流動性を監視して水分量を供給・調整する。図８の流れ図でその方法を示す。制御装置１９のシーケンス制御により、型締装置５０で金型５２が閉じられ型締され、ノズル１３が金型５２を押圧した後、射出行程が開始する（Ｓ３１）。そうすると、射出シリンダ１６が前進駆動され（Ｓ３２）、加熱筒１１内のスクリュ１２がプランジャとして作用し、溶融原料３６をノズル１３を通じて金型５２へ射出する。この射出行程は制御装置１９で予め設定・格納された射出用タイマの設定時間が経過したときかまたはスクリュ１２が所定距離前進移動したときまで継続する。そして、前記制御装置１９が射出行程が終了したか否かを判断し（Ｓ３３）、射出行程が終了した場合にはすべての処理が終了し、射出行程が終了しておらず継続中であればＳ３４に進む。このとき溶融原料３６の流動性は射出前進駆動力を検出する力センサ１８で検出される。射出前進が進行し溶融原料３６が金型５２を充填してゆくにともない射出前進駆動力は一般に増加していくので、力センサ１８による射出前進駆動力の検出値は射出行程中のスクリュ１２の特定の位置あるいは射出開始からの特定の時期で検出することが好ましい。
【００３６】
Ｓ３４において、スクリュ１２が溶融原料３６を射出する前進駆動力の大きさを、その所定値と比較する。すなわち、力センサ１８の検出値から、制御装置１９において力センサ１８に対応して設定・格納した所定値を減算する。次に、Ｓ３５において、制御装置１９は、予め定めた演算式かテーブルに基づいて前記Ｓ３４における力センサ１８の検出値と所定値との差の値に応じた水分発生信号を求める。前記演算式は、水分量と駆動力との関係および水分量と水分発生信号との関係に係わって求められるが、前記両関係はいずれも比例関係ではなく複雑な関数となるので、実験式のようなものとなる。制御装置１９は求めた水分発生信号を水分供給手段４０に送信して、水分供給手段４０の水分発生量を増減させる。
【００３７】
この発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を付加して実施することができる。例えば、上記実施例では木粉等の天然繊維、結合剤および可塑剤からなる原料を用いた場合について述べたが、熱硬化性樹脂材料の射出成形に水分供給手段４０を適用して流動性を改善させてもよい。また、熱可塑性樹脂材料を用いて発泡成形するときにこの水分供給手段４０を採用してもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上図示し説明したように、請求項１の発明は、射出成形機の原料供給装置が漏斗状容器によっては自然落下しない原料を強制的に射出装置へ搬送する搬送手段を備え、該搬送手段は横断面積が一定かもしくは下方に拡大する垂直な有底筒形状のホッパと、該ホッパの底部に設けた搬送スクリュとを含むものである。したがって、前記搬送手段に含まれる搬送スクリュが、漏斗状の容器によっては自然落下しない原料であっても所定量の原料を定常的に射出装置へ搬送することができる。
【００３９】
請求項２の発明は、前記原料供給装置は、前記搬送手段で搬送された原料を前記射出装置へ押込む押込手段を備えており、搬送手段と射出装置との間で原料が堆積して該射出装置への原料の供給が阻害されることがない。
【００４０】
請求項３の発明は、前記原料供給装置が原料に水分を付与する水分供給手段をさらに備えており、水分の供給を要する原料においては所定の水分率を維持できるように水分の供給量を効果的に制御することができる。
【００４１】
請求項４の発明は、前記原料供給装置において、前記水分供給手段の水分供給部を前記搬送手段の搬送端でありかつ押込手段の始端である原料供給筒の上部に接続して設けており、原料供給筒に蓄積または該供給筒を通過して射出装置に供給される直前の原料に万遍なく水分を接触させ、原料に水分を供給することができる。
【００４２】
請求項５の発明は、前記原料供給装置は、原料に水分を付与する水分供給手段を備え、該水分供給手段はその水分量が射出装置の可塑化駆動力または射出駆動力に基づいて制御されており、水分の供給を要する原料においては所定の水分率を維持できるように水分の供給量を効果的に制御することができる。
【００４３】
請求項６の発明は、前記原料供給装置から供給される原料が木粉等の天然繊維、結合剤および可塑剤からなるものであり、漏斗状の容器によっては自然落下しない原料であるにもかかわらず、該原料に可塑剤としての水分を供給することにより、前記原料が良好な流動性を確保して定常的に射出装置へ搬送することができる。
【００４４】
請求項７の発明は、漏斗状容器によっては自然落下しない原料を強制的に前記射出装置へ搬送するため前記搬送手段の搬送スクリュを駆動し、該搬送スクリュの駆動力を検出し、前記水分供給装置を制御して前記駆動力の検出値と所定値との差に応じた水分を原料に付与するものである。したがって、原料を可塑化して射出装置で金型に射出する前に原料を所定の水分率に維持できるように該原料に水分を供給することができる。
【００４５】
請求項８の発明は、前記射出装置のスクリュ回転駆動力およびスクリュ前進駆動力のいずれか一方または双方を検出し、前記水分供給装置を制御して前記それぞれの駆動力の検出値とそれぞれの所定値との差に応じた水分を原料に付与するものである。したがって、原料の可塑化中または射出中に原料を所定の水分率に維持できるように該原料に水分を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の射出成形機を制御ブロック図とともに示す部分断面図である。
【図２】原料供給装置の搬送手段におけるホッパの形状を示す図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】前記ホッパの他の実施例を示す断面図である。
【図４】押込手段を用いない原料供給方法と水分供給方法を示す流れ図である。
【図５】押込手段を用いた原料供給方法と水分供給方法を示す第１流れ図である。
【図６】その第２流れ図である。
【図７】その第３流れ図である。
【図８】射出行程における水分供給方法を示す流れ図である。
【符号の説明】
１　射出成形機
１０　射出装置
１１　加熱筒
１２　スクリュ
１３　ノズル
１５　モータ
１６　射出シリンダ
１７　トルクセンサ
１８　力センサ
１９　制御装置
２０　原料供給装置
２１　搬送手段
２２　原料供給筒
２３　原料搬送筒
２４　搬送スクリュ
２５　モータ
２６　トルクセンサ
２７　原料
２８　ホッパ
２９　センサ
３０　押込手段
３１　押込シリンダ
３２　押込みピストン
３３　位置センサ
３４　センサ
３５　ホッパの底部
３６　溶融原料
４０　水分供給手段
５０　型締装置
５２　金型
【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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