(57)【要約】【課題】　射出成形機内の樹脂ペレットの溶融中で発生する有害物質を除去して、成形品の品質を向上することができる射出成形方法を提供する。【解決手段】　未乾燥樹脂ペレットを射出成形機のシリンダー内に供給して最初の射出を行い、そして最初の射出から所定時間経過後に射出された樹脂パージの品質を検査して得られた単位ショット当たりの最適な堆積量をもって射出を行って射出成形を行う。【選択図】　　図１
2004001563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　未乾燥樹脂ペレットを射出成形機のシリンダー内に供給して最初の射出を行い、そして最初の射出から所定時間経過後に射出された樹脂パージの品質を検査して得られた単位ショット当たりの最適な堆積量をもって射出を行って射出成形を行う射出成形方法。
【請求項２】
　（ａ）金型から排出される水分やガス及び又は射出成形機のシリンダー内で溶融されたペレットから排出される水分やガスを排気するためにガス排気経路体を減圧する工程と；
　（ｂ）未乾燥樹脂ペレットをペレット供給経路体に通して射出成形機のシリンダー内に供給して最初の射出を行う工程と；
　（ｃ）前記最初の射出から所定時間経過後に射出された樹脂パージの品質を検査する工程と；
　（ｄ）前記検査の結果、単位ショット当たりの最適な堆積量を特定する工程と；
　（ｅ）前記最適な堆積量でもって射出成形を行う工程と；
を備える射出成形方法。
【請求項３】
　（ａ）金型から排出される水分やガス及び又は射出成形機のシリンダー内で溶融されたペレットから排出される水分やガスを排気するためにガス排気経路体を減圧する工程と；
　（ｂ）未乾燥樹脂ペレットをペレット供給経路体に通して射出成形機のシリンダー内に供給して最初の射出を行う工程と；
　（ｃ）前記最初の射出から所定時間経過後に射出された樹脂パージの品質を検査する工程と；
　（ｄ）前記検査の結果、単位ショット当たりの最適な堆積量を特定する工程と；
　（ｅ）射出成形中に供給されたペレットの堆積量を検知する工程と；
　（ｆ）前記検知情報に基づいてペレットの堆積量を制御する工程と；
　（ｇ）前記最適な堆積量でもって射出成形を行う工程と；
を備える射出成形方法。
【請求項４】
　（ａ）金型から排出される水分やガス及び又は射出成形機のシリンダー内で溶融されたペレットから排出される水分やガスを排気するためにガス排気経路体を減圧する工程と；
　（ｂ）未乾燥樹脂ペレットをペレット供給経路体に通して射出成形機のシリンダー内に供給して最初の射出を行う工程と；
　（ｃ）前記最初の射出から所定時間経過後に射出された樹脂パージの品質を検査する工程と；
　（ｄ）前記検査の結果、単位ショット当たりのペレット供給量、減圧度、ペレット温度等の作動条件について最適な作動条件を特定する工程と；
　（ｅ）前記最適な作動条件の下で射出成形する工程と；
を備える射出成形方法。
【請求項５】
　（ａ）金型から排出される水分やガス及び又は射出成形機のシリンダー内で溶融されたペレットから排出される水分やガスを排気するためにガス排気経路体を減圧する工程と；
　（ｂ）未乾燥樹脂ペレットをペレット供給経路体に通して射出成形機のシリンダー内に供給して最初の射出を行う工程と；
　（ｃ）前記最初の射出から所定時間経過後に射出された樹脂パージの品質を検査する工程と；
　（ｄ）前記検査の結果、単位ショット当たりの最適な堆積量を特定する工程と；
　（ｅ）前記最適な堆積量がペレット供給体内に存在するようにペレット供給量、減圧度、ペレット温度等の作動条件を制御する工程と；
　（ｆ）前記最適な作動条件の下で射出成形する工程と；
を備える射出成形方法。
【請求項６】
　（ａ）金型から排出される水分やガス及び又は射出成形機のシリンダー内で溶融されたペレットから排出される水分やガスを排気するためにガス排気経路体を減圧する工程と；
　（ｂ）未乾燥樹脂ペレットをペレット供給経路体に通して射出成形機のシリンダー内に供給して最初の射出を行う工程と；
　（ｃ）前記最初の射出から所定時間経過後に射出された樹脂パージの品質を検査する工程と；
　（ｄ）前記検査の結果、単位ショット当たりの最適な堆積量を特定する工程と；
　（ｅ）前記射出成形機へ供給するペレットを前記溶融されるペレットから排出される水分やガスと分離して供給する工程と；
　（ｆ）前記最適な堆積量でもって射出成形を行う工程と；
を備える射出成形方法。
【請求項７】
　前記検査工程におけるペレットは、ペレットが射出成形機のシリンダー内に連続して供給されても、ペレットが射出成形機のシリンダー内から溢れ出ない堆積量を１ショット分として供給されることを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の射出成形方法。
【請求項８】
　前記ペレット供給量、減圧度、ペレットの温度の最適な作動条件を特定する工程の代わりに、仕様書やカタログに記載されている推奨の、あるいは既に評価により得られた最適な値を使用することを特徴とする請求項５記載の射出成形方法。
【請求項９】
　前記最適な堆積量を特定する工程はペレット供給量、ペレット温度、減圧度等の作動条件を可変してなることを特徴とする請求項２、３、４、５又は６記載の射出成形方法。
【請求項１０】
　前記堆積量制御工程は供給量を可変して制御されることを特徴とする請求項３記載の射出成形方法。
【請求項１１】
　前記堆積量制御工程は供給量を一定として供給時間を可変して制御されることを特徴とする請求項３記載の射出成形方法。
【請求項１２】
　前記堆積量制御工程は供給をＯＦＦ及びＯＮすることを特徴とする請求項３記載の射出成形方法。
【請求項１３】
　前記検知する位置を可変する工程をさらに備えることを特徴とする請求項３記載の射出成形方法。
【請求項１４】
　前記射出成形機内に空気、又は不活性気体等のガスを供給するための期待供給工程をさらに備えることを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の射出成形方法。
【請求項１５】
　前記未乾燥ペレットに替えて乾燥ペレット又はリサイクル樹脂を使用することを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の射出成形方法。
【請求項１６】
　請求項１乃至６記載の射出成形方法によって作られる射出成形品。
【請求項１７】
　未乾燥樹脂ペレットを射出成形機のシリンダー内に供給して最初の射出を行い、そして最初の射出から所定時間経過後に射出された樹脂パージの品質を検査して得られた単位ショット当たりの最適な堆積量をもって射出を行うための射出成形機。
【請求項１８】
　ペレット供給量、減圧度、ペレット温度等の作動条件の少なくとも１つを制御してなるペレット堆積量制御手段を備えることを特徴とする請求項１７記載の射出成形機。
【請求項１９】
　前記ペレット堆積量制御手段はペレット供給調節装置を備えることを特徴とする請求項１８記載の射出成形機。
【請求項２０】
　前記ペレット供給調節装置は供給量を可変なることを特徴とする請求項１９記載の射出成形機。
【請求項２１】
　前記ペレット供給調節装置は供給量を一定として供給時間を可変してなることを特徴とする請求項１９記載の射出成形機。
【請求項２２】
　前記ペレット供給調節装置は供給をＯＦＦ及びＯＮすることを特徴とする請求項１９記載の射出成形機。
【請求項２３】
　最適な堆積量の位置に少なくとも１つ設置される検知装置を備えることを特徴とする請求項１７記載の射出成形機。
【請求項２４】
　請求項１７記載の射出成形機によって作られる射出成形品
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　この発明は、樹脂ペレット、特に未乾燥樹脂ペレットを使用して射出成形を行うための射出成形機、射出成形方法及び射出成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
　従来から慣用に使用されている射出成形機において、樹脂ペレットは、予め所定の温度に設定された乾燥機で数日間乾燥される。そして、樹脂ペレットは、所定の乾燥状態を得る。この乾燥中で、樹脂ペレット中の水分は、所定の値まで除去される。そして、所定の水分値の乾燥ペレットが、射出成形機に投入される。すなわち、樹脂ペレットは、射出成形機に投入される前に、樹脂ペレットの水分の品質管理は、十分に注意が払われている。
【０００３】
　しかし、射出成形品は気泡を有する。これは、従来の乾燥方法が、不十分であることを意味する。この原因は、ペレットの樹脂成分の化学結合が、加熱により水分を生じることにあると考えられる。すなわち、ペレットを構成している樹脂原料、及び可塑剤に使用される化学物質は、加熱による蒸気やガスを生じる。また、ペレット中の化学物質は、射出成形機中の溶融過程で有害ガスとして発生する。そして、この発生した有害ガスが、大気中に排出される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
　今日、プラスチック中に含まれている有害物質、特に内分泌錯乱物質（環境ホルモン）の発生による人体への影響が、問題になっている。従って、この種の有害物質の大気への放出の防止が、大きな社会的な課題である。
　本発明は、以上の問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、射出成形機内の樹脂ペレットの溶融中で発生する有害物質を除去でき、成形品の品質を向上でき、かつ不良品を従来に比べて２０％以上減らすことができ、また金型内面における浄化のメンテナンスの回数を減らすことができる。よって、生産性が向上し、また射出成形に要する電気エネルギーが、大幅に減少することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
　本発明は、未乾燥樹脂ペレットを射出成形機のシリンダー内に供給して最初の射出を行い、そして最初の射出から所定時間経過後に射出された樹脂パージの品質を検査して得られた単位ショット当たりの最適な堆積量をもって射出を行って射出成形を行う射出成形方法である。
【０００６】
　本発明は、（ａ）金型から排出される水分やガス及び又は射出成形機のシリンダー内で溶融されたペレットから排出される水分やガスを排気するためにガス排気経路体を減圧する工程と；
　（ｂ）未乾燥樹脂ペレットをペレット供給経路体に通して射出成形機のシリンダー内に供給して最初の射出を行う工程と；
　（ｃ）前記最初の射出から所定時間経過後に射出された樹脂パージの品質を検査する工程と；
　（ｄ）前記検査の結果、単位ショット当たりの最適な堆積量を特定する工程と；
　（ｅ）前記最適な堆積量でもって射出成形を行う工程と；
を備える射出成形方法である。
【０００７】
　本発明は、（ａ）金型から排出される水分やガス及び又は射出成形機のシリンダー内で溶融されたペレットから排出される水分やガスを排気するためにガス排気経路体を減圧する工程と；
　（ｂ）未乾燥樹脂ペレットをペレット供給経路体に通して射出成形機のシリンダー内に供給して最初の射出を行う工程と；
　（ｃ）前記最初の射出から所定時間経過後に射出された樹脂パージの品質を検査する工程と；
　（ｄ）前記検査の結果、単位ショット当たりの最適な堆積量を特定する工程と；
　（ｅ）射出成形中に供給されたペレットの堆積量を検知する工程と；
　（ｆ）前記検知情報に基づいてペレットの堆積量を制御する工程と；
　（ｇ）前記最適な堆積量でもって射出成形を行う工程と；
を備える射出成形方法である。
【０００８】
　本発明は、（ａ）金型から排出される水分やガス及び又は射出成形機のシリンダー内で溶融されたペレットから排出される水分やガスを排気するためにガス排気経路体を減圧する工程と；
　（ｂ）未乾燥樹脂ペレットをペレット供給経路体に通して射出成形機のシリンダー内に供給して最初の射出を行う工程と；
　（ｃ）前記最初の射出から所定時間経過後に射出された樹脂パージの品質を検査する工程と；
　（ｄ）前記検査の結果、単位ショット当たりのペレット供給量、減圧度、ペレット温度等の作動条件について最適な作動条件を特定する工程と；
　（ｅ）前記最適な作動条件の下で射出成形する工程と；
を備える射出成形方法である。
【０００９】
　本発明は、（ａ）金型から排出される水分やガス及び又は射出成形機のシリンダー内で溶融されたペレットから排出される水分やガスを排気するためにガス排気経路体を減圧する工程と；
　（ｂ）未乾燥樹脂ペレットをペレット供給経路体に通して射出成形機のシリンダー内に供給して最初の射出を行う工程と；
　（ｃ）前記最初の射出から所定時間経過後に射出された樹脂パージの品質を検査する工程と；
　（ｄ）前記検査の結果、単位ショット当たりの最適な堆積量を特定する工程と；
　（ｅ）前記最適な堆積量がペレット供給体内に存在するようにペレット供給量、減圧度、ペレット温度等の作動条件を制御する工程と、
　（ｆ）前記最適な作動条件の下で射出成形する工程と；
を備える射出成形方法である。
【００１０】
　本発明は、（ａ）金型から排出される水分やガス及び又は射出成形機のシリンダー内で溶融されたペレットから排出される水分やガスを排気するためにガス排気経路体を減圧する工程と；
　（ｂ）未乾燥樹脂ペレットをペレット供給経路体に通して射出成形機のシリンダー内に供給して最初の射出を行う工程と；
　（ｃ）前記最初の射出から所定時間経過後に射出された樹脂パージの品質を検査する工程と；
　（ｄ）前記検査の結果、単位ショット当たりの最適な堆積量を特定する工程と；
　（ｅ）前記射出成形機へ供給するペレットを前記溶融されるペレットから排出される水分やガスと分離して供給する工程と；
　（ｆ）前記最適な堆積量をもって射出成形を行う工程と；
を備える射出成形方法である。
【００１１】
　前記射出成形方法において、前記検査工程におけるペレットは、ペレットが射出成形機のシリンダー内に連続して供給されても、ペレットが射出成形機のシリンダー内から溢れ出ない堆積量を１ショット分として供給される。
　前記射出成形方法において、前記ペレット供給量、減圧度、ペレットの温度の最適な作動条件を特定する工程の代わりに、仕様書やカタログに記載されている推奨の、あるいは既に検査により得られたそれらの値を使用する。
【００１２】
　前記射出成形方法において、前記最適な堆積量を特定する工程はペレット供給量、ペレット温度、減圧度等の作動条件を可変してなる。
　前記射出成形方法において、前記堆積量制御工程は供給量を可変して制御される。
　前記射出成形方法において、前記堆積量制御工程は供給量を一定として供給時間を可変して制御される。
【００１３】
　前記射出成形方法において、前記堆積量制御工程は供給をＯＦＦ及びＯＮする。
　前記射出成形方法において、前記検知する位置を可変する工程をさらに備える。
　前記射出成形方法において、前記射出成形機内に空気、又は不活性気体等のガスを供給するための気体供給工程をさらに備える。
　前記射出成形方法において、前記未乾燥ペレットに替えて乾燥ペレット又はリサイクル樹脂を使用する。
【００１４】
　本発明は、未乾燥樹脂ペレットを射出成形機のシリンダー内に供給して最初の射出を行い、そして最初の射出から所定時間経過後に射出された樹脂パージの品質を検査して得られた単位ショット当たりの最適な堆積量をもって射出を行うための射出成形機である。
　前記射出成形機において、ペレット供給量、減圧度、ペレット温度等の作動条件の少なくとも１つを制御してなるペレット堆積量制御手段を備える。
　前記射出成形機において、前記ペレット堆積量制御手段はペレット供給調節装置を備える。
【００１５】
　前記射出成形機において、前記ペレット供給調節装置は供給量を可変してなる。
　前記射出成形機において、前記ペレット供給調節装置は供給量を一定として供給時間を可変してなる。
　前記射出成形機において、前記ペレット供給調節装置は供給をＯＦＦ及びＯＮする。
　前記射出成形機において、最適な堆積量の位置に少なくとも１つ設置される検知装置を備える。
　本発明は前記射出成形機、又は前記射出成形方法によって作られる射出成形品である。
【発明の効果】
【００１６】
　本発明は、射出成形機内の樹脂ペレットの溶融中で発生する水分やガスを十分に除去することができる。さらに、金型内表面の水分やガスを十分に除去することができる。かくして、品質の優れた成形品を得ることができる。また、よって、金型内のメンテナンスが、容易になり生産性の向上になる。さらに、射出成形の無人化、及び自動化が、達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
　上述したように本発明の実質的な構成は、以下の通りである：未乾燥樹脂ペレットをペレット供給経路体に通して射出成形機のシリンダー内に供給して最初の射出を行った後、この最初の射出から所定時間経過後に射出された樹脂パージの品質を検査して、該検査の結果良好な単位ショット当たりの最適な堆積量を特定する。この最適な堆積量でもって射出成形を行う。さらに、射出成形中に供給されたペレットの堆積量を検知して、ペレットの堆積量が常に最適な値を保つように検知情報に基づいてペレットの堆積量を制御する。かくして、射出成形機のシリンダーは常に単位ショット当たりの最適な堆積量を得る。さらに、金型から排出される水分やガス及び又は射出成形機のシリンダー内で溶融されたペレットから排出される水分やガスは減圧下で大気に排気される。該発明の構成は、射出成形機、射出成形システム、ペレット供給ユニット、射出成形方法に適用される。
【００１８】
　以下、本発明を詳述するために添付の図面に基づいて説明する。
　従来において、樹脂ペレットは、乾燥炉で一定の水分量になるまで数日間乾燥される。しかし、本実施例において、乾燥した樹脂ペレットを使用するのではなくて、水分量を調整していない未乾燥の樹脂ペレットを使用する。
【００１９】
　図１は、射出成形システムの概略図を示す。該図において、符号１０は、射出成形システムである。符号１２は、ナイロン等の樹脂ペレットを貯蔵する貯蔵タンクである。ペレットは、ペレット自動供給装置を構成する排風機１４、オートローダ１６、真空遮断バルブ２０を介してペレット貯蔵体２２に運ばれる。貯蔵タンク１２とオートローダ１６との間、並びに排風機１４とオートローダ１６との間を結ぶ搬送路にそれぞれ真空遮断バルブ１８が、設けられる。ペレットが、オートローダ１６に移動すると、真空遮断バルブ１８は、閉じる。
【００２０】
　ペレットは、オートローダ１６から真空遮断バルブ２０を介してペレット貯蔵体２２に運ばれる。オートローダ１６は、ペレットの堆積の位置を検知するレベルセンサー２１を備える。そして、ペレットが、オートローダ１６からペレット貯蔵体２２に運ばれると、真空遮断バルブ２０は、閉じる。次に、樹脂ペレットは、ペレット貯蔵体２２からペレット供給体２４を通して射出成形機２６に運ばれる。
【００２１】
　射出成形機２６は、シリンダー内に供給されたペレットを溶融して、その一端に設けられた射出孔から溶融樹脂を射出してなる。射出成形機２６は、ペレットをシリンダー内に供給して最初の射出を行い、そして最初の射出から所定時間経過後に射出された樹脂パージの品質を検査して得られた単位ショット当たりの最適な堆積量をもって射出を行う。
【００２２】
　図２に示されるように、ペレット供給体２４は、ペレット供給調節装置２８を備える。ペレット供給体２４は、第１及び第２のペレット供給体３０、３２を備える。ペレット供給調節装置２８により制御された量のペレットが、ペレット貯蔵体２２からペレット供給体２４へ供給される。
【００２３】
　ここで、ペレット供給体２４は、二重構造を備える。すなわち、ペレット供給体２４は、透明なアクリル製の第１ペレット供給体３０と第１ぺレット供給体３０内に収納される銅製の第２ペレット供給体３２を備える。第２ペレット供給体３２の先端は、第１ペレット供給体の先端より射出成形機側へ突出する。かくして、ペレットは、第２ペレット供給体３２を通過し、そして水分やガス等が第１ペレット供給体３０と第２ペレット供給体３２との間の空間を通過する。なお、符号３１は、シリンダー内で溶融したペレットから排気される水分、ガス中のゴミ等を除去するための網体である。
【００２４】
　かくして、第１ペレット供給体３０と第１ペレット供給体３０内に収納される第２ペレット供給体３２とから接触防止装置３４が、構成される。そして、第１ペレット供給体３０は、排気口３６を備える。排気口３６は、後述する減圧装置３８に接続される。以上の構成によりペレット供給経路体４０が、構成される。
【００２５】
　後述する検知装置５０、５２が、第２ペレット供給体３２に取り付けられている。なお、好ましくは、検知装置は、第２ペレット供給体３２の下方に設けられている。
　なお、上述したペレット供給経路体４０は、一体的に構成されるが、メンテナンスや掃除を考慮してそれぞれの構成部品が取り外しできるように構成することができる。そして、オートローダとペレット貯蔵体内の掃除は、上方から気体を流すことによって行なわれる。ペレットは、搬送時や落下時に互いにこすり合う。その結果、ペレットは静電気を帯びる。静電気がペレットに生じると、ペレットのスムーズな供給が妨げられる。そこで、好ましくは、貯蔵タンクからペレット供給体までの供給経路体に静電気防止手段（図示せず）設けられる。例えば、静電気防止手段はアースである。
【００２６】
　ペレット供給調節装置２８によるペレットの供給調節は、ペレットの射出成形機への供給量を可変し、又は供給量を一定として供給時間を可変し、又は供給をＯＦＦ−ＯＮする。ペレット供給調節装置２８は、モータ４２を備える。そして、ペレット供給量調節によって、モータの回転数は可変される。又はモータの回転数を一定とし、モータの回転時間が可変（停止も含めて）される。又はモータの回転がＯＦＦ−ＯＮする。なお、ペレット供給量は減圧度、ペレット温度によっても可変される。よって、ペレットの供給量、すなわち、ペレット堆積量は、減圧度が高く、ペレット温度が高いほど多くなる。
【００２７】
　図２のペレット供給調節装置２８は、横方向に取り付けられているが、縦方向に取り付けることもできる。ペレット供給調節装置２８は、回転軸棒４４と、所定のピッチを有する螺旋供給部４６と、他端に駆動モータ４２を備える。ペレット供給調節装置２８の回転軸棒２６と螺旋供給部２８は、ハウジング４８内に収納される。そして、後述する検知装置からの情報に基づいて駆動モータは、制御される。ここで、モータに連結された回転軸棒の回転数を制御することにより、螺旋部供給部を通って運ばれるペレットの供給量が、調整される。なお、ペレット供給量調節装置２８は、上述した構成に限らず種々の調節機構、例えばペレット供給路の径を調節するための調節ブレードを配設してもよい。
【００２８】
　符号５０、５２は、検知装置、例えば位置センサーである。検知装置５０及び５２は第２供給体３２に取り付けられる。検知装置５０は、ペレットがシリンダー内から溢れ出て第２ペレット供給体内に出てくる状態を検知する。また、検知装置５０は、ペレットが第２ペレット供給体内の特定された堆積位置を越えて堆積し始めた状態を検知する。そして、検知装置が作動すると、情報が、システム制御装置５４に送られる。システム制御装置５４は、この情報に基づいてペレットの堆積量を制御する信号をペレット供給調節装置へ送る。かくして、ペレット供給量調節装置２８は、モータ３０の回転数を調節してペレットの供給量を調節する、又はモータ３０の回転数を一定として駆動時間を調節する、又はモータ３０の駆動をＯＦＦ−ＯＮする。また、システム制御装置５４内の圧力制御装置５６からの信号が排風機１４に送られ、そして、貯蔵タンク１２からのペレットの供給量が可変される。
【００２９】
　さらに、また、スクリューの駆動のバラツキを検知する駆動検知装置５８が、スクリューの一端に設けられる。また、符号６０は、射出成形機の射出成形チャンバー６２内に設けられたスクリューの動き等の射出成形機を制御するための射出成形機制御装置である。射出成形機制御装置６０の情報は、システム制御装置５４に送られ、そして射出成形システムの全体が制御される。
【００３０】
　前記射出成形機は、周囲にヒータ、一端に射出孔、かつスクリューを備える。スクリューは計量帯域、圧縮帯域及び供給帯域を有する。かくして、ペレットは、自己発熱を伴って均質な温度まで上昇する。圧縮帯域において、ペレットは溶融され、そして混練される。この作用によって、一定量の溶融した樹脂が、ノズル側へ送り出される。なお、射出成形機中に供給されたペレットは、スクリューで圧縮される際に、クッション圧を有する。クッション圧のバラツキの範囲は、５ｍｍ±０．５ｍｍ以下に設定される。
【００３１】
　射出成形機の内部は、密封状態に保持されてもよいが、射出成形機の他端から大気の空気又は不活性ガスを導入してもよい。気体供給手段は射出成形機のシリンダーの射出孔と対向した他端に設けられた開口６４である。シリンダー内に導入される気体は空気の他に、不活性気体でもよい。さらに、好ましくは、気体は加熱される。なお、通常使用されているファナック社製の５０トン射出成形機における空気供給量は、約２００Ｎｌ／ｍｉｎ〜約３００Ｎｌ／ｍｉｎである。
【００３２】
　ペレット供給体から射出成形機の射出成形チャンバー内に供給されるペレットは、スクリューによって該チャンバー内を移動し、そして溶融の間にペレット中の水分やガスを排出する。ペレットから排出された水分やガスを含む気体は、減圧装置３８を構成する真空ポンプにより射出成形機の外部に取り出される。減圧装置３８は、第２供給体３２の下端付近に取り付けられる。かくして、減圧装置３８は、溶融ペレットから発生した水分やガスを吸い込み、そして水分やガスを大気に排気する。その時、射出成形チャンバー内、もしくは供給体内は、減圧状態、好ましくは約３００Ｔｏｒｒ以上に設定される。
【００３３】
　この取り出された水分やガスを含む気体は、排ガス処理措置６６及び真空ポンプ３８を通ってペレット加熱装置６８に運ばれる。ペレットの加熱装置６８は、熱交換器である。射出成形機からの温気体が熱交換器に運ばれる。一方、大気中の空気が、圧縮機（図示せず）を介して熱交換器に運ばれる。かくして、大気中の空気は、熱交換器を通過する際に約８０℃に暖められる。そして、温風はペレット貯蔵タンク１２に供給される。ここで、前記熱交換器６８を収納体内に配設することにより収納体内は、約４０℃に暖められる。外部からの空気が収納体内を通過する間に空気は、暖められて熱交換器６８に運ばれる。また、収納体は、真空ポンプ、排気ガス処理装置及び圧縮機を収納することが好ましい。
【００３４】
　好ましくは、温排ガス中の水分やガスに含まれる有害物質は熱交換器に入る前に、フィルター等の排ガス処理装置６６で処理される。そして、清浄化された温気体は、熱交換器で熱を奪われ、そして大気に排出される。かくして、未乾燥樹脂ペレットが、ペレット貯蔵タンク内で加熱される。そして加熱されたペレットが、ペレット供給経路体を通って射出成形機内に供給される。ペレットの加熱は、未乾燥樹脂ペレットを使用する場合において、特に効果がある。
【００３５】
　なお、ペレットの加熱装置は、上述の構成以外の構成を有することもできる。例えば、清浄化された温気体が、ペレット供給経路体に直接に導入される。また、ペレット供給経路体にバンドヒータ等の加熱装置を取り付けてもよい。バンドヒータ等の加熱装置７５によるペレットの加熱によって排出される水分の量は、射出成形機中の溶融で排出される水分の量より少ない。また、前者により排出される不純物ガスの量は、後者で排出されるガスの量より少ない。
【００３６】
　さらに、図２の銅製の第２ペレット供給体３２は、第２のペレット加熱装置を構成する。すなわち、射出成形機中で発生した温気体が減圧装置により大気に放出される。温気体が第１ペレット供給体３０と第２ペレット供給体３２との空間を通過する際に、第２ペレット供給体３２は、温気体により加熱される。よって、ペレットが、加熱された銅製供給体を通る間に、ペレットは加熱される。
【００３７】
　次に、射出成形機の射出口から射出された溶融樹脂は、前方に置かれる金型７０内に射出される。金型７０内で溶融樹脂は固まり、そして射出成形品が作られる。ここで、射出された樹脂中のガスや水分の大部分は、既に射出成形機中の溶融工程で除去されるが、樹脂中に一部残存するガスや水分が金型内に入る。水分やガスが金型の内面に付着することを防止するために金型は減圧装置３８に接続される。さらに、金型から排出するガス中の有害物質はフィルター６６に取り込まれ、そして有害物質は除去される。なお、減圧装置は、射出成形機から排出される水分やガス及び又は金型から排出される水分やガスを強制的に排気する。
【００３８】
　ここで、真空ポンプは、射出成形機内のガスや水分を排出するための真空ポンプと同じ真空ポンプを使用してもよいが、別々の真空ポンプを使用してもよい。また、真空ポンプは、射出成形機及び又は金型から排出される水分やガスを減圧下で取り出す。かくして、射出成形機及び又は金型からの水分やガスを減圧下で取り出し、そして大気に排出までの経路によりペレット排気経路体７１が構成される。
【００３９】
　さらに、図３は、射出成形システム７２の概略図を示す。図において、射出成形機２６が複数台配置される。射出成形機２６の各々へのペレットの供給は、供給量、射出成形機の運転パラメータ、供給のための圧力及び加熱制御等を制御する１台の中央制御装置７４によってなされる。かくして、１台の中央制御装置によって、射出成形システムの無人化、自動化が図れる。
【００４０】
　以下、本発明に係る作用を詳述する。
　本発明に係る射出成形機に供給される樹脂ペレットは、射出成形機に供給する前に乾燥されていない未乾燥状態のペレットである。また、樹脂ペレットは、未乾燥樹脂ペレットに替えて、一般に使用されている乾燥の樹脂ペレット及びリサイクル樹脂も使用できる。
【００４１】
　本発明において、未乾燥樹脂ペレットが射出成形機内に供給される。この際、ペレットの原料となる樹脂材料の種類、ペレット供給量、ペレット温度、さらには、射出成形機内の水分やガスを外部に排出する際の減圧度等の作動条件によって、良品が得られる単位ショット、例えば１ショット当りの射出量が異なる。すなわち、射出成形機のシリンダー内へ供給されるペレットの単位ショット当りの堆積量が異なる。
【００４２】
　そこで、ある種類の樹脂材料からなる未乾燥樹脂ペレットを射出成形機のシリンダー内に供給して、ペレットの供給量、ペレットの温度、及び減圧度等の作動条件を特定する。この際、まず、ペレットが射出成形機内に連続して供給されても、ペレットが射出成形機のシリンダー内から溢れ出ない堆積量を１ショット分として供給する。
【００４３】
　次に、この１ショット分の堆積されたペレットを使用して射出を行う。そして、射出された樹脂パージの品質の検査もしくは評価を行う。検査は、最初に射出された樹脂パージから所定時間、例えば２〜３分後に射出された樹脂パージによって行われる。この検査により、良品が得られたならば、前記ペレットの供給量等の作動条件が特定される。さらに、特定された堆積量を増やしていき、良品から不良品となる堆積量のしきい値を求めることが好ましい。また、特定された堆積量を減らしていき、良品から不良品となる堆積量のしきい値を求めることが好ましい。
【００４４】
　ここで、特定された堆積量と該堆積量のしきい値との間の堆積量が最適な堆積量という。また、特定された堆積量が得られるペレット供給量、ペレット温度、減圧度等の作動条件と堆積量のしきい値が得られるペレット供給量、ペレット温度、減圧度等の作動条件との間の作動条件を最適な作動条件という。すなわち、良品の射出成形を得るには特定された堆積量と該堆積量のしきい値との間の堆積量をもって射出成形すればよい。ここで、最適な堆積量は特定された堆積量、該堆積量のしきい値を含む。従って、堆積量のしきい値を求めることなく、上述した評価で得られた特定された堆積量をもって射出成形を行ってもよい。
【００４５】
　よって、検査の結果、単位ショット分の最適な堆積量は、樹脂材料の種類、ペレットの供給量、ペレットの温度、及び減圧度等の作動条件の違いにより異なる。また、最適な堆積量は、樹脂材料の種類、ペレットの供給量、ペレットの温度、及び減圧度等の作動条件の少なくとも１つを可変することにより得られる。
【００４６】
　ここで、ある樹脂材料の種類で、あるペレット供給量、ペレットの温度、及び減圧度等の作動条件の場合に、最適な堆積量はシリンダー内にある（ケース１）。また、さらに他の樹脂材料の種類、他の供給量、ペレットの温度、及び減圧度等の作動条件の場合に、最適な堆積量はシリンダー内から溢れ出てペレット供給体のある位置にある。かくして、良品の成形品を得るためには、最適な堆積量にとって最適な作動条件を設定して射出成形を行うことが必要である。
【００４７】
　そして、ペレットの最適な堆積量を越えて射出されると、樹脂パージは不良品となる。そこで、樹脂材料の種類、ペレット供給量、ペレットの温度、及び減圧度等の作動条件ごとに最適な堆積量を越えないように制御することが重要となる。ここで、例えば、３００Ｔｏｒｒ以上の減圧下において供給量は、約１ｇ／ｓｅｃ〜約７ｇ／ｓｅｃである。また、１００Ｔｏｒｒ以上の減圧下、加熱温度６０℃において、供給量は、約１ｇ／ｓｅｃ〜約１０ｇ／ｓｅｃである。
【００４８】
　しかるに、射出成形機は駆動工程でトラブル等が発生しやすい。そこで、最適な作動条件をもって射出成形が行われても、ある時から最適な堆積量を越えてペレットの堆積量が増え始めることがある。このような場合、最適なペレット供給量が供給され続けても、射出成形品は不良品となってしまう。
【００４９】
　そこで、ペレットの堆積量が常に最適な堆積量になるように制御する必要が出てくる。ペレットの堆積量の基本的な制御は、次の方法で行われる。ペレットの供給量を可変する。又はペレットの供給量を一定とし供給時間を可変する。又は供給をＯＦＦ−ＯＮする。また、ペレットの温度及び又は減圧度等の作動条件を可変する。
【００５０】
　そこで、最適な堆積量を越えてペレットが堆積しないように、検知器、例えば位置検出センサーを使用して堆積状況を管理する。ここで、検知器は、特定された堆積量の位置と堆積量のしきい値の位置との間に少なくとも１つ置かれる。好ましくは、検知器は、特定された堆積量の位置と堆積量のしきい値の位置との間の所定位置に置かれる。また、検知器は、特定された堆積量の特定位置と、堆積量のしきい値のしきい値位置と、これら位置の間の所定位置に置かれる。これら検知器の設置位置は、最適な堆積量に関連して可変して置かれることが好ましい。
【００５１】
　そして、上述したケース１の場合、最適な堆積量はシリンダー内にある。この場合、検知器は、シリンダー内に設けられることが好ましいが、検知器はシリンダー内に設けることは困難である。従って、検知器はペレット供給体のできるだけ下方、すなわちシリンダーの供給口の近傍で堆積量のしきい値位置と推定される位置に置かれる。そして、ペレットの堆積量が検知器の位置にくると、ペレットの供給は一時的に停止される。そして、ペレットの堆積量が該位置より下がり始めると、最適条件によるペレットの供給、又は任意の量による供給が開始される。
【００５２】
　なお、この場合、前記検知器は位置検出センサーに替えて、計数センサーを使用することもできる。計数センサーは、ペレット供給体内のある位置を単位時間の間に通過するペレットの数を計測する。この場合は、予め最適な堆積量が得られる時の単位時間当たりのペレットを求めておき、この数を越えてペレットの数がシリンダー内に供給された時に、前記作動条件を制御して最適なペレット数をシリンダー内に供給する。
【００５３】
　上述したケース２の場合、最適な堆積量はペレット供給体内にある。この場合、検知器はペレット供給体に設置される。すなわち、検知器は、特定された堆積量の特定位置と堆積量のしきい値の位置との間に所定位置に置かれる。また、検知器は、特定された堆積量の特定位置と、堆積量のしきい値のしきい値位置と、これら位置の間の所定位置に置かれる。
【００５４】
　かくして、前者の場合、ペレットの堆積量が所定位置に置かれた検知器の位置にきた時、堆積量の制御が上述した基本的な制御方法で行われる。後者の場合、ペレットの堆積量が、所定位置に置かれた検知器の位置にきた時、堆積量の制御は上述した基本的な制御方法で行われる。
【００５５】
　そして、特に、ペレットの堆積量が、しきい値の位置に置かれた検知器の位置にきた時、堆積量の制御は、ペレットの供給を一時的に停止し、そしてペレットの堆積量が該位置より下がり始めると、最適条件によるペレットの供給、又は任意の量による供給を開始する。このケースの場合は、前記二者のどちらの検知方法を選んで堆積量を制御してもよい。なお、このケースの場合にも、検知器である位置センサーに替えて、計数センサーを使用することもできる。
【００５６】
　このように、上記ケースにおいて、ペレットが、検知器を通り越して堆積すると、検知器はその情報をシステム制御装置に送り、そして該制御装置からペレット供給調節装置に供給制御の信号が送られる。この信号が送られてくると、ペレット供給調節装置は、ペレットの供給量を可変し、又はペレットの供給量を一定とし供給時間を可変し、又は供給を一時的にＯＦＦする。よって、ペレットは、常に最適な堆積量をもって堆積する。また、システム制御装置は、ペレットの温度、減圧度等の最適な作動条件に制御する。
【００５７】
　なお、１ショット当たりの最適な堆積量を特定する工程と、前記最適な堆積量のペレットを溶融して射出する工程は、同一の射出成形機で行っても、異なる射出成形機で行ってもよい。
【００５８】
　また、射出成形において、最適な堆積量が得られるペレット供給量、ペレットの温度、及び減圧度等の最適な作動条件の値は、仕様書、パンフレットに記載された推奨値又は事前の評価テストで得られた値を使用してもよい。この場合、該推奨値等の値を使用して射出を行ってもよいが、好ましくは、まず該推奨値を使用して射出し、そして射出品を上述した評価方法により検査を行い、そして評価の結果、最適な作業条件で射出を行う。このような既知の値を使用すれば、最適な堆積量、最適な作動条件を得るまでの時間を短縮できる。
【００５９】
　上述したようにペレット堆積量制御は、２つの目的で行われる。すなわち、１つは、良品の樹脂パージを得るための単位ショット当たりの最適な堆積量を特定する制御である。２つは、供給されるペレットの堆積量が、単位ショット当たりの最適な堆積量内に常に存在するようにする制御である。ペレット堆積量制御を行うに際して、例えば上述したペレット供給調節装置により供給の調節が行われる。
【００６０】
　また、射出成形機のシリンダー内でペレットが溶融される際に、ペレット内から水分やガス等が排出される。本発明は、これら水分やガスを強制的に大気に放出する構成を備える。すなわち、これらの水分やガスは減圧下で大気に放出される。また、これら水分やガスは大気から導入される空気や不活性ガスと共に減圧下で大気に放出される。
【００６１】
　上述のように、水分やガスが減圧下で大気に放出される。この際、水分やガスの上昇流と落下するペレットとが衝突すると、ペレットの落下が妨げられる。従って、射出成形機内へ特定供給量のペレットの供給ができない。本発明は、水分やガスの上昇流と落下するペレットとを接触させない構造を備える。すなわち、上昇する水分やガスが通る第１区域と落下するペレットが通る第２区域とを分離する。そして、水分やガスが通る第１区域は、減圧装置に接続される。前記第２区域を形成する部材の長さは、前記第１区域を形成する部材の長さより長い。これにより、確実に接触が防止できると共に確実に特定量のペレットが射出成形機中に供給される。
【００６２】
　さらに、水分やガスは、射出成形機の溶融過程でペレット内から排出される。一部の水分やガスは、樹脂が金型内に射出される際に金型内面に排出される。本発明は、射出成形機の溶融過程でペレット内から排出される水分やガス及び金型内に射出される際に金型内面に排出される水分やガスを減圧下で大気に放出する構成を備える。さらに、大気に放出するガス排気経路体に水分やガス中の有害物質を除去する除去装置を備える。よって、有害物質は大気に放出されない。従って、樹脂に含まれるダイオキシン発生物質等の有害物質が大気に放出されない。
【００６３】
　また、ペレットが、未乾燥樹脂ペレットである場合、射出成形機に供給されるペレットは、ある程度乾燥されていることが好ましい。本発明は、射出成形機の溶融過程で排出される高温ガスを利用する加熱装置を備える。好ましくは、加熱装置は第１及び第２加熱装置を備える。そして、第２加熱装置は、射出成形機側のペレット供給経路体に設けられる。
【００６４】
　また、射出成形機中に供給されたペレットは、スクリューで圧縮される際に、クッション圧を有する。クッション圧のバラツキの範囲を５ｍｍ±０．５ｍｍ以下に設定することができる。
　また、ペレット供給経路体が減圧下にあるために、ペレットの自動供給が可能となる。さらに、ペレット供給経路体とガス排気経路体とが１つの減圧システムに接続される。これにより、ペレット供給及びガス排気システムは簡素化される。
【００６５】
　なお、上述した本発明に係る射出成形方法は、それぞれの工程を備えていればよい。従って、各工程の順序はこの順番に限定されることなく、種々の順序を採ることができる。
　その他、本発明は、本発明の範囲内でこの実施例に限定されずに種々の変形構成を含み得るものである。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
　以上のように本発明は、樹脂等をシリンダー内で溶融してその一端から加圧下で射出する射出成形機に適用できることは勿論、樹脂等をシリンダー内で溶融してその一端から加圧下で射出する作用を行うものであれば射出成形機の名称でなくても適用できる。
　また、射出成形品には、電子部品、機械部品等の種々の成形品が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明に係る射出成形システムの概略図である。
【図２】本発明に係るペレット供給体の概略図である。
【図３】本発明に係る射出成形システムの概略図である。
【符号の説明】
【００６８】
　　　　１０　　射出成形システム
　　　　１２　　貯蔵タンク
　　　　１４　　排風機
　　　　１６　　オートローダ
　　　　１８，２０　　真空遮断バルブ
　　　　２１　　レベルセンサー
　　　　２２　　ペレット貯蔵体
　　　　２４　　ペレット供給体
　　　　２６　　射出成形機
　　　　２８　　ペレット供給調節装置
【図１】
2004001563.tif 000003
【図２】
2004001563.tif 000004
【図３】
2004001563.tif 000005