(57)【要約】【課題】各キャビティに対するショット毎に変動するスクリュの射出開始位置の影響を排除して安定した成形を行う。【解決手段】第１の射出工程である射出工程Ａで成形金型内へ樹脂を注入後、サックバックを行い（Ｓ４）、ランナＡを閉じ、ランナＢを開く（Ｓ５）。次に、第２のキャビティの成形を行うが、この時の射出開始位置は、あらかじめ設定した設定基準値Ｂと現在のスクリュ位置とを比較することでスクリュ位置の差分Ｃを算出（Ｓ６）しておき、この差分Ｃにて、射出速度切換位置・保圧切換位置の補正を行っておく（Ｓ７）。射出工程Ｂにおいて成形金型内へ樹脂を注入し（Ｓ８）、充填完了のタイミングで、樹脂の収縮分を補うための保圧工程Ｂで保圧を行う（Ｓ９）。なお、射出から保圧への切換におけるスクリュ切換位置は、差分Ｃで修正したスクリュ位置で行う。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリュの前方に溜まったシリンダ内の溶融樹脂を、前記スクリュを前進させることで金型に形成されたスプル内に射出し、前記スプルに連通し、かつ、前記金型内に形成された形状サイズの異なった複数のキャビティのそれぞれに連通する連通路を介して順次前記各キャビティ内に充填して成形を行い、成形品を得る射出成形方法において、
前記各キャビティのうちの一の前記キャビティ内に溶融樹脂を射出する射出工程、および前記キャビティの溶融樹脂に対して保圧力を印加する保圧工程を経た後のサックバック工程において後退した前記スクリュの現状の位置と、前記サックバック工程に続く、溶融樹脂が未だ充填されていない他の前記キャビティに溶融樹脂を射出する他の射出工程を開始する際の前記スクリュの位置を設定するための、記憶手段に記憶保持されている設定基準値との差分を算出する工程と、
前記他の射出工程を開始する際の前記スクリュの位置を前記差分により補正する工程と、を含むことを特徴とする射出成形方法。
【請求項２】
前記差分を保持した状態で前記他のキャビティの溶融樹脂に対して保圧力を印加する前記他の射出工程後の保圧工程を含む、請求項１に記載の射出成形方法。
【請求項３】
前記保圧工程後、前記差分を保持した状態で前記スクリュを後退させる他のサックバック工程を含む、請求項２に記載の射出成形方法。
【請求項４】
前記一のキャビティに対する前記射出工程の前に、前記他のキャビティに連通する前記連通路を閉じる工程と、前記一のキャビティに対する前記サックバック工程が終了した後、前記一のキャビティに連通する前記連通路を閉じる工程とを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の射出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のキャビティを有する金型にて射出成形を行う場合に、各キャビティごとに個別の条件にて成形を行う射出成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数のキャビティを有する金型を用いた、各キャビティごとに個別の条件にて成形を行う射出成形方法に関しては、種々の方法が提案されている。
【０００３】
例えば、１回の成形中に射出・保圧を複数回行い、成形金型に設けたランナ開閉装置により、キャビティ別に樹脂が充填するタイミングを制御し、異なる形状のキャビティには同時に充填せず、時間をずらして充填することにより、各キャビティに充填する樹脂量を安定させる方法で、充填する順番を必要冷却時間によって決定することにより、効率的に成形する効果を狙いとした発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、各キャビティへの樹脂通路のそれぞれに樹脂ゲートシリンダとキャビティ充填樹脂の圧力を検出する樹脂圧センサを設け、第１のキャビティに樹脂を充填させる場合、樹脂圧センサによるフィードバックで射出圧力を制御し、所定の工程が終了した後、第２のキャビティへ同様の制御を繰り返して、複数のキャビティを成形することで、安定した成形が可能となることを狙いとしている発明も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−４０３９３号公報
【特許文献２】
特開２００１−２０５６５６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
形状の異なる複数のキャビティ内へ溶融樹脂を充填させる従来の射出成形方法において、特許文献１に開示されたものは、各キャビティの個別の工程に従い射出スクリュを前進停止の位置と速度の制御を行い、キャビティ毎の充填完了位置から保圧をかけるようにしている。
【０００７】
しかしながら、保圧完了時のスクリュ位置は、樹脂温度の変動・密度の変化やチェックリングの閉鎖時間のバラツキ等により変動するため、次のキャビティに溶融樹脂を注入する際の射出開始位置がショット毎に変動する可能性があるにも拘わらず、保圧切換位置は設定したストローク位置で行うため、充填完了設定位置までの実際の樹脂容積がショット毎に変わることが考えられ、製品の重量バラツキ・成形不良の原因となる可能性があった。
【０００８】
また、特許文献２で開示されたものは、金型内の樹脂圧センサにより圧力の制御・第２の成形へ切り換えを行っているが、樹脂圧センサを金型内に設置することで、コスト的にも高価になる可能性がある。また、温度変動による樹脂圧センサのゼロ点の狂いによる成形不良が発生する可能性が考えられる。
【０００９】
そこで、本発明は、形状サイズの異なる複数のキャビティ内へ溶融樹脂を充填させる際にショット毎に変動するスクリュの射出開始位置の影響を受けず製品の重量バラツキ・成形不良が抑制され、安定した成形を行うことが可能な射出成形方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の射出成形方法は、スクリュの前方に溜まったシリンダ内の溶融樹脂を、前記スクリュを前進させることで金型に形成されたスプル内に射出し、前記スプルに連通し、かつ、前記金型内に形成された形状サイズの異なった複数のキャビティのそれぞれに連通する連通路を介して順次前記各キャビティ内に充填して成形を行い、成形品を得る射出成形方法において、
前記各キャビティのうちの一の前記キャビティ内に溶融樹脂を射出する射出工程、および前記キャビティの溶融樹脂に対して保圧力を印加する保圧工程を経た後のサックバック工程において後退した前記スクリュの現状の位置と、前記サックバック工程に続く、溶融樹脂が未だ充填されていない他の前記キャビティに溶融樹脂を射出する他の射出工程を開始する際の前記スクリュの位置を設定するための、記憶手段に記憶保持されている設定基準値との差分を算出する工程と、
前記他の射出工程を開始する際の前記スクリュの位置を前記差分により補正する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
上記の通り本発明の射出成形方法は、形状サイズの異なった複数のキャビティのうちの一のキャビティに対しての射出工程、保圧工程を経た後のサックバック工程終了後、続く他のキャビティに対して他の射出工程を開始する際、サックバック工程終了後のスクリュの現状の位置と、予め設定しておいた設定基準値との差分を算出し、この差分を用いて他の射出工程を開始する際のスクリュの位置を補正する。すなわち、本発明の射出成形方法は、一のキャビティへのショット終了毎に、続く射出工程を開始する前にスクリュ位置の補正を行うため、樹脂温度の変動・密度の変化やチェックリングの閉鎖時間のバラツキ等によるスクリュ位置の変動を補正することができる。
【００１２】
また、本発明の射出成形方法は、差分を保持した状態で他のキャビティの溶融樹脂に対して保圧力を印加する他の射出工程後の保圧工程を含むものであってもよい。この場合、ショット終了毎のスクリュ位置の変動が補正されて保圧されるので、保圧切換時の圧力変動がなく、保圧工程に移行したときのキャビティへの充填が安定した状態で保圧圧力を印加することができる。
【００１３】
また、本発明の射出成形方法は、保圧工程後、差分を保持した状態でスクリュを後退させる他のサックバック工程を含むものであってもよい。
【００１４】
また、本発明の射出成形方法は、一のキャビティに対する射出工程の前に、他のキャビティに連通する連通路を閉じる工程と、一のキャビティに対するサックバック工程が終了した後、一のキャビティに連通する連通路を閉じる工程とを含むものであってもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態の射出成形機の射出成形装置の一部、および成形金型の側断面図である。また、図２は、本実施形態における射出成形の各工程を説明するための工程図であり、図３は、各工程のフローチャートである。
【００１７】
なお、以下の説明で用いる、ランナＡおよびランナＢとは図１に示す第１のランナ４ａ、第２のランナ４ｂのいずれであってもよいが、ここでは、第１のランナ４ａをランナＡとし、第２のランナ４ｂをランナＢとして説明する。すなわち、図２の工程図で、Ａを付した工程（Ａ：射出、Ａ：保圧、Ａ：サックバック）は溶融樹脂が第１のランナ４ａを介して第１のキャビティ５ａへと供給される工程を示しており、Ｂを付した工程（Ｂ：射出、Ｂ：保圧、Ｂ：サックバック）は、第２のランナ４ｂを介して第２のキャビティ５ｂへと供給される工程を示したものとして説明する。
【００１８】
また、図２中の実線で示された実スクリュ位置は、スクリュ１の位置の実際の位置を示したものであり、Ｂを付した工程（Ｂ：射出、Ｂ：保圧、Ｂ：サックバック）以降は、後述する差分Ｃにより補正がされたスクリュ１の位置を示したものである。
【００１９】
本実施形態の射出成形機は、シリンダ２と、シリンダ２内に回転および前後進可能に挿入されたスクリュ１とを有する射出装置と、後述するランナ開閉制御装置７および射出装置を制御する機械制御装置８とを有し、また、本実施形態の射出成形機に用いられる成形金型は、固定金型９と、射出成形機の不図示の駆動装置により摺動する可動金型１０とを有する。
【００２０】
機械制御装置８は、射出を開始する際のスクリュ１の位置を設定するための、あらかじめ設定した値である設定基準値Ｂを保持しておく記憶部８ａと、不図示のセンサで検出した現在のスクリュ１の位置と設定基準値Ｂとを比較して差分Ｃを算出する差分算出部８ｂとを有する。
【００２１】
固定金型９には、射出成形機のシリンダ２から射出される溶融樹脂が通過するスプル３が設けられているとともに、後述する可動金型１０の第１のランナ４ａ、第２のランナ４ｂの開閉を行うための第１のランナ開閉装置６ａ、第２のランナ開閉装置６ｂが組み込まれている。第１のランナ開閉装置６ａ、第２のランナ開閉装置６ｂ内には、それぞれ、機械制御装置８の制御信号に基づき、ランナ開閉制御装置７から供給される油圧またはエアによって摺動するシリンダ６ａ１、シリンダ６ｂ１が内蔵されている。第１のランナ４ａを閉じる場合は、機械制御装置８の制御信号に基づき、ランナ開閉制御装置７が第１のランナ開閉装置６ａのシリンダ６ａ１を第１のランナ４ａ内に延出させ、一方、第１のランナ４ａを開く場合には、逆にシリンダ６ａ１を引き込むこととなる。なお、図１においては、第１のランナ開閉装置６ａのシリンダ６ａ１が引き込まれることで第１のランナ４ａは開いた状態にあり、一方、第２のランナ開閉装置６ｂのシリンダ６ｂ１が第２のランナ４ｂ内に延出することで第２のランナ４ｂは閉じた状態にあることで、後述する第１のキャビティ５ａ内にのみ溶融樹脂を供給可能な状態が示されている。
【００２２】
また、図１には、第１のランナ開閉装置６ａ、第２のランナ開閉装置６ｂのそれぞれは第１のランナ４ａ、第２のランナ４ｂに配置されているが、これに限定されるものではなく、スプル３と第１のキャビティ５ａおよび第２のキャビティ５ｂを連通させる連通路内に配置され、溶融樹脂の第１のキャビティ５ａおよび第２のキャビティ５ｂへの供給を制御可能な位置に設けられていればよく、例えば、第１のキャビティ５ａ、および第２のキャビティ５ｂの入口部分である第１のゲート１１ａ、第２のゲート１１ｂに配置されているものであってもよい。
【００２３】
可動金型１０には、樹脂が通過する第１のランナ４ａおよび第２のランナ４ｂ、各ランナ４ａ、４ｂに連通し、最終的な製品形状を形成する第１のキャビティ５ａ、第１のキャビティ５ａよりも、形状サイズの大きい、すなわち、容量の大きい第２のキャビティ５ｂが形成されている。
【００２４】
次に、本実施形態の射出成形方法の一実施例のスクリュ位置と各工程とを対応させた工程図である図２によって、本実施形態の射出成形工程について説明する。なお、各工程を示す符号Ｓ１〜Ｓ１３（Ｓ５〜Ｓ７は図２中には図示せず）は、後述する図３のフローチャートに対応するものである。
【００２５】
まず、成形金型を閉じる型閉じ工程を行い、ランナＡを開き、ランナＢを閉じた状態にしておく（Ｓ１）。
【００２６】
その後第１の射出工程である射出工程Ａで成形金型内へ樹脂を注入する（Ｓ２）。
【００２７】
充填完了のタイミングで、樹脂の収縮分を補うための保圧工程Ａにて保圧を行い、第１のキャビティの成形が完了する（Ｓ３）。
【００２８】
その後、圧力を抜くためにサックバック工程Ａにてサックバックを行い（Ｓ４）、ランナＡを閉じ、ランナＢを開く（Ｓ５）。
【００２９】
次に第２のキャビティの成形を行うが、この時の射出開始位置は、あらかじめ設定した設定基準値Ｂと現在のスクリュ位置とを比較することでスクリュ位置の差分Ｃを算出（Ｓ６）しておき、この差分Ｃにて、事前に、図示していない射出速度切換位置・保圧切換位置の補正を行っておく（Ｓ７）。
【００３０】
その後、第２の射出工程である射出工程Ｂにおいて成形金型内へ樹脂を注入し（Ｓ８）、充填完了のタイミングで、樹脂の収縮分を補うための保圧工程Ｂで保圧を行う（Ｓ９）。なお、射出から保圧への切換におけるスクリュ切換位置は、差分Ｃで修正したスクリュ位置で行う。
【００３１】
サックバック工程（Ｓ１０）後、第２のキャビティへの充填が完了した時点で、材料の可塑化動作を行い（Ｓ１１）、製品に必要な冷却時間経過後、金型を開き（Ｓ１２）、製品の取り出しを行う（Ｓ１３）。
【００３２】
次に、上述の各工程を、図１に示した射出成形機、および各成形工程を示すフローチャートである図３を用いて説明する。
【００３３】
成形開始時には、機械制御装置８からランナ開閉制御装置７への指示によって、ランナ開閉装置６ｂのシリンダ６ｂ１がランナ閉じ方向へ作動し、第２のキャビティ５ｂへの溶融樹脂の流路である第２のランナ４ｂが遮断された状態となる。この状態において、型閉じ工程で固定金型９と可動金型１０を閉じる。この後、ランナ開閉装置６ａのシリンダ６ａ１がランナ開き方向へ作動し、第１のキャビティ５ａへの溶融樹脂の流路である第１のランナ４ａが開いた状態となる（Ｓ１）。
【００３４】
次いで、射出工程Ａにおいて、スクリュ１を前進させることで、シリンダ２の前方に溜められた溶融樹脂をスプル３内に射出する。溶融樹脂はスプル３を通過し、第１のランナ４ａに流れ込む。ここで、ランナ開閉装置６ａのシリンダ６ａ１のみが開状態であるため、溶融樹脂は第１のキャビティ５ａに流れこむ。一方、第２のランナ４ｂはランナ開閉装置６ｂのシリンダ６ｂ１によって閉じられているため、溶融樹脂は第２のキャビティ５ｂには流れ込まない（Ｓ２）。
【００３５】
第１のキャビティ５ａへの溶融樹脂の充填が完了し、保圧工程Ａが完了した時点で（Ｓ３）、サックバックＡの動作が行われる（Ｓ４）。その後、機械制御装置８からランナ開閉制御装置７への指示によって、第１のランナ開閉装置６ａのシリンダ６ａがランナ閉じ方向へ作動し、第１のキャビティ５ａへの溶融樹脂の流路である第１のランナ４ａが遮断された状態となり、第２のランナ開閉装置６ｂのシリンダ６ｂ１がランナ開き方向へ作動し、第２のキャビティ５ｂへの溶融樹脂の流路である第２のライナ４ｂが開放される（Ｓ５）。
【００３６】
その後、機械制御装置８の差分算出部８ｂにて、センサで検出された現状のスクリュ位置と、設定された設定基準値Ｂとを比較して差分Ｃを算出し（Ｓ６）、この位置の差分Ｃで射出速度切換位置・保圧切換位置の補正が行われる（Ｓ７）。
【００３７】
この状態において、射出工程Ｂにおいて成形機で溶融された樹脂をスプル３を通過し、第２のランナ４ｂに流し込む（Ｓ８）。ここで、ランナ開閉装置６ａ、６ｂのうち、６ｂのみが開状態であるため、溶融樹脂は第２のキャビティ５ｂに流れ込む。ランナ開閉装置６ａは閉じ状態のため、第１のキャビティ５ａには溶融樹脂は流れ込まない。
【００３８】
第２のキャビティ５ｂへの樹脂の充填が完了し、保圧工程Ｂ（Ｓ９）が完了した時点で、サックバックＢ（Ｓ１０）の動作が行われる。
【００３９】
その後、機械制御装置８からランナ開閉制御装置７への指示によって、第２のランナ開閉シリンダ６ｂがランナ閉じ方向へ作動し溶融樹脂の流路が遮断された状態となり、スクリュ１を回転させることで、溶融樹脂の計量動作が行われる。
【００４０】
最後に材料の可塑化を行い（Ｓ１１）、製品に必要な冷却時間経過後、固定金型９と可動金型１０を開き（Ｓ１２）、製品取り出しを行う（Ｓ１３）。
【００４１】
この実施例では、射出・保圧工程の繰り返し数は２回であるが、同様にして複数回繰り返すことも可能である。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態の射出成形方法によれば、第１のキャビティ５ａへの充填は、通常の設定したスクリュ位置で射出速度・保圧切換を行う方法で成形を行い、第２のキャビティ５ｂに対しては、第１のキャビティ５ａの樹脂充填が完了した位置と、第２のキャビティ５ｂを成形するためにあらかじめ設定した射出開始位置である設定基準値Ｂとを比較し、位置の差分Ｃを求め、この差分Ｃによって射出速度切換位置・保圧切換位置の補正を各ショット毎に行う。このため、樹脂温度の変動・密度の変化や不図示のチェックリングの閉鎖時間のバラツキ等によるスクリュ位置の変動を補正することができるため、第１のキャビティ５ａを成形したときのショット毎の残量変動により発生する可能性のある第２のキャビティ５ｂでの重量バラツキ・成形不良を解消でき、金型内に樹脂圧センサを設けることなく、安定した成形を行うことが可能となる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数のキャビティのうちの一のキャビティに対しての射出工程、保圧工程を経た後のサックバック工程終了後に続いて他のキャビティに対して他の射出工程を開始する毎に、スクリュの現状の位置と、設定基準値との差分を算出し、この差分を用いて他の射出工程を開始する際のスクリュの位置を補正するため、樹脂温度の変動・密度の変化やチェックリングの閉鎖時間のバラツキ等によるスクリュ位置の変動を補正することができ、金型内に樹脂圧センサを設けることなく、安定した成形を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の射出成形方法を実現するための金型・成形機の一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明による射出成形方法の一実施例のスクリュ位置と各工程とを対応させた工程図である。
【図３】本発明による射出成形方法の一実施例のフローチャートである。
【符号の説明】
１    スクリュ
２    シリンダ
３    スプル
４ａ    第１のランナ
４ｂ    第２のランナ
５ａ    第１のキャビティ
５ｂ    第２のキャビティ
６ａ    第１のランナ開閉装置
６ａ１、６ｂ１    シリンダ
６ｂ    第２のランナ開閉装置
７    ランナ開閉制御装置
８    機械制御装置
８ａ    記憶部
８ｂ    差分算出部
９    固定金型
１０    可動金型
１１ａ    第１のゲート
１１ｂ    第２のゲート
【図１】
2004330480.tif 000003
【図２】
2004330480.tif 000004
【図３】
2004330480.tif 000005