(57)【要約】【課題】成形品の品質を向上させることができ、成形機のコストを低くすることができ、成形材料に焼けが発生するのを確実に防止することができるようにする。【解決手段】シリンダ部材と、該シリンダ部材内で進退自在に配設された射出部材と、該射出部材を進退させるための駆動部と、前記シリンダ部材内の成形材料を加熱する加熱源と、前記成形材料の温度を検出する温度検出部と、成形機が停止させられている所定の状態において、間欠的にパージを行い、成形材料を排出するパージ処理手段とを有する。この場合、成形機が停止させられている所定の状態において、間欠的にパージが行われ、成形材料が排出されるので、シリンダ部材内に滞留する成形材料に焼けが発生するのを確実に防止することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）シリンダ部材と、
（ｂ）該シリンダ部材内で進退自在に配設された射出部材と、
（ｃ）該射出部材を進退させるための駆動部と、
（ｄ）前記シリンダ部材内の成形材料を加熱する加熱源と、
（ｅ）前記成形材料の温度を検出する温度検出部と、
（ｆ）成形機が停止させられている所定の状態において、間欠的にパージを行い、成形材料を排出するパージ処理手段とを有することを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
前記パージ処理手段は、成形材料の温度をパージ必要温度から成形温度にする昇温処理が行われている間にパージを行う請求項１に記載の射出成形機。
【請求項３】
前記パージ処理手段は、成形材料の温度と成形温度とが等しくなった後の成形待機処理が行われている間にパージを行う請求項１に記載の射出成形機。
【請求項４】
前記パージ処理手段は、成形材料の温度を成形温度からパージ必要温度にする降温処理が行われている間にパージを行う請求項１に記載の射出成形機。
【請求項５】
前記パージ処理手段は、設定された時間が経過するごとにパージを行う請求項１〜４のいずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項６】
前記パージ処理手段は、成形材料の温度が設定された温度だけ変化するごとにパージを行う請求項１〜４のいずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項７】
前記パージが行われている間、操作者にパージが行われている旨を通知する報知処理手段を有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項８】
（ａ）前記シリンダ部材の前端に取り付けられた射出ノズルを有するとともに、
（ｂ）シリンダ部材と射出ノズルとで、昇温開始又は昇温速度が異ならせて設定される請求項１〜７のいずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項９】
シリンダ部材、該シリンダ部材内で進退自在に配設された射出部材、該射出部材を進退させるための駆動部、前記シリンダ部材内の成形材料を加熱する加熱源、及び前記成形材料の温度を検出する温度検出部を備えた成形機において、
該成形機が停止させられている所定の状態において、間欠的にパージを行い、成形材料を排出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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形機及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、成形機、例えば、射出成形機は射出装置を有し、該射出装置の加熱シリンダ内にスクリューが回転自在に、かつ、進退自在に配設され、該スクリューを駆動部によって回転させたり、進退させたりすることができるようになっている。そして、計量工程時に、スクリューを正方向に回転させ、ホッパから加熱シリンダ内に進入した成形材料としての樹脂を溶融させてスクリューヘッドの前方に蓄え、射出工程時に、スクリューを前進させて射出ノズルから樹脂を射出し、金型装置のキャビティ空間に充填（てん）するようになっている。
【０００３】
ところで、射出成形機において、成形品として、例えば、ディスク基板を成形する場合、前記キャビティ空間に臨ませて配設されたスタンパの微細パターンがキャビティ空間内の樹脂に転写されるようになっているが、ディスク基板の品質を向上させるために、前記微細パターンのトラックピッチ（情報記録密度）は０．７〔μｍ〕程度にされるので、極めて高い転写精度で転写を行う必要がある。
【０００４】
そこで、微細パターンの転写精度を高くするために、樹脂の温度を高く設定することが考えられるが、樹脂の温度が高くなるほど、加熱シリンダ内に滞留する樹脂が炭化したり、黄変したりしやすくなり、樹脂に焼けが発生してしまう。そして、焼けが発生した樹脂がキャビティ空間内に充填されると、成形不良が発生してしまう。
【０００５】
また、樹脂に焼けが発生すると、加熱シリンダの内周面だけでなく、スクリューの各所に炭化物が付着する。そのため、加熱シリンダ内からスクリューを取り出して、前記加熱シリンダの内周面に付着した炭化物を除去したり、スクリューの前端に配設されたスクリューヘッド、逆止リング、シールリング等から成るスクリューアッセンブリを分解して、各所に付着した炭化物を除去したりする必要があり、そのための作業が煩わしい。
【０００６】
そこで、例えば、スクリューヘッドのような、樹脂が付着しやすい部分に、樹脂が付着するのを抑制するための表面処理を施したり、樹脂の酸化を防止するためのガスを加熱シリンダ内に注入したりして、樹脂に焼けが発生するのを防止するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２０００−２８９０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の射出成形機においては、樹脂が付着しやすい部分に表面処理を施したり、加熱シリンダ内にガスを注入したりすると、射出成形機のコストが高くなってしまうだけでなく、樹脂に焼けが発生するのを確実に防止することができない。
【０００８】
本発明は、前記従来の射出成形機の問題点を解決して、成形品の品質を向上させることができ、成形機のコストを低くすることができ、成形材料に焼けが発生するのを確実に防止することができる射出成形機及びそ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】
【０００９】
そのために、本発明の射出成形機においては、シリンダ部材と、該シリンダ部材内で進退自在に配設された射出部材と、該射出部材を進退させるための駆動部と、前記シリンダ部材内の成形材料を加熱する加熱源と、前記成形材料の温度を検出する温度検出部と、成形機が停止させられている所定の状態において、間欠的にパージを行い、成形材料を排出するパージ処理手段とを有する。
【００１０】
本発明の他の射出成形機においては、さらに、前記パージ処理手段は、成形材料の温度をパージ必要温度から成形温度にする昇温処理が行われている間にパージを行う。
【００１１】
本発明の更に他の射出成形機においては、さらに、前記パージ処理手段は、成形材料の温度と成形温度とが等しくなった後の成形待機処理が行われている間にパージを行う。
【００１２】
本発明の更に他の射出成形機においては、さらに、前記パージ処理手段は、成形材料の温度を成形温度からパージ必要温度にする降温処理が行われている間にパージを行う。
【００１３】
本発明の更に他の射出成形機においては、さらに、前記パージ処理手段は、設定された時間が経過するごとにパージを行う。
【００１４】
本発明の更に他の射出成形機においては、さらに、前記パージ処理手段は、成形材料の温度が設定された温度だけ変化するごとにパージを行う。
【００１５】
本発明の更に他の射出成形機においては、さらに、前記パージが行われている間、操作者にパージが行われている旨を通知する報知処理手段を有する。
【００１６】
本発明の更に他の射出成形機においては、さらに、前記シリンダ部材の前端に取り付けられた射出ノズルを有する。そして、シリンダ部材と射出ノズルとで、昇温開始又は昇温速度が異ならせて設定される。
【００１７】
本発明の射出成形機の制御方法においては、シリンダ部材、該シリンダ部材内で進退自在に配設された射出部材、該射出部材を進退させるための駆動部、前記シリンダ部材内の成形材料を加熱する加熱源、及び前記成形材料の温度を検出する温度検出部を備えた成形機に適用される。
【００１８】
そして、該成形機が停止させられている所定の状態において、間欠的にパージを行い、成形材料を排出する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、射出成形機においては、シリンダ部材と、該シリンダ部材内で進退自在に配設された射出部材と、該射出部材を進退させるための駆動部と、前記シリンダ部材内の成形材料を加熱する加熱源と、前記成形材料の温度を検出する温度検出部と、成形機が停止させられている所定の状態において、間欠的にパージを行い、成形材料を排出するパージ処理手段とを有する。
【００２０】
この場合、成形機が停止させられている所定の状態において、間欠的にパージが行われ、成形材料が排出されるので、シリンダ部材内に滞留する成形材料に焼けが発生するのを確実に防止することができる。したがって、成形不良が発生するのを防止することができ、成形品の品質を向上させることができる。
【００２１】
また、成形材料が付着しやすい部分に表面処理を施したり、シリンダ部材内にガスを注入したりする必要がないので、成形機のコストを低くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、成形機として射出成形機を使用し、成形品としてディスク基板を成形する場合について説明する。
【００２３】
図１は本発明の第１の実施の形態における射出装置の概念図である。
【００２４】
図において、１１はシリンダ部材としての加熱シリンダ、１２は該加熱シリンダ１１内において回転自在に、かつ、進退自在に配設された射出部材としてのスクリュー、１３は前記加熱シリンダ１１の前端（図において左端）に取り付けられた射出ノズル、１６は前記加熱シリンダ１１の後端（図において右端）の近傍の所定の位置に取り付けられ、成形材料としての樹脂を収容し、加熱シリンダ１１内に供給するホッパであり、前記射出ノズル１３にノズル口が形成される。
【００２５】
前記加熱シリンダ１１の外周の所定の箇所には、加熱シリンダ１１を介して樹脂を加熱するための第１の加熱源としての図示されない第１のヒータが配設され、前記加熱シリンダ１１の所定の箇所、本実施の形態においては、加熱シリンダ１１の前方部（図において左方部）には、加熱シリンダ１１内の樹脂の温度を検出するための第１の温度検出部としての温度センサ６６が配設される。本実施の形態においては、一つの温度センサ６６が配設されるようになっているが、複数の温度センサを配設することができる。
【００２６】
同様に、射出ノズル１３の外周には、射出ノズル１３を介して樹脂を加熱するための第２の加熱源としての図示されない第２のヒータが配設され、前記射出ノズル１３の所定の箇所には、射出ノズル１３内の樹脂の温度を検出するための第２の温度検出部としての図示されない温度センサが配設される。
【００２７】
前記スクリュー１２は、フライト部、及び該フライト部の前端に配設されたスクリューアッセンブリを備える。前記フライト部は、スクリュー１２の本体、すなわち、スクリュー本体の外周面に形成された螺（ら）旋状のフライト２３を備え、該フライト２３によって螺旋状の溝２４が形成される。また、前記スクリューアッセンブリは、前記フライト部の前端に取り付けられた図示されないシールリング、該シールリングを貫通して前方（図において左方）に延在させて配設されたスクリューヘッド２７、該スクリューヘッド２７の周囲に配設され、樹脂が逆流するのを防止する図示されない逆止リングを備える。
【００２８】
ところで、前記加熱シリンダ１１の後端は、第１の支持部材としての前方射出サポート３１に取り付けられ、該前方射出サポート３１と所定の距離を置いて、第２の支持部材としての後方射出サポート３２が配設される。そして、前記前方射出サポート３１と後方射出サポート３２との間にガイドバー３３が架設され、該ガイドバー３３に沿って第３の支持部材としてのプレッシャプレート３４が進退（図において左右方向に移動）自在に配設される。なお、前記前方射出サポート３１は、図示されないボルトによって図示されないスライドベースに固定され、該スライドベースを介して図示されない可塑化移動装置に取り付けられる。該可塑化移動装置は、前記射出装置を支持する支持プレート、射出成形機のフレームに取り付けられ、前記支持プレートを案内するレール、可塑化移動用の駆動部としての可塑化移動用モータ等を備え、該可塑化移動用モータを駆動することによって、前記支持プレートをレールに沿って進退させ、射出装置を前進（図において左方向に移動）させて射出ノズル１３を図示されない金型装置に当接させたり、射出装置を後退（図において右方向に移動）させて射出ノズル１３を金型装置から離したりすることができる。
【００２９】
また、前記スクリュー１２の後端にドライブシャフト３５が連結され、該ドライブシャフト３５は、ベアリング３６、３７によってプレッシャプレート３４に対して回転自在に支持される。そして、計量用の駆動部として電動のサーボモータから成る計量用モータ４１がプレッシャプレート３４に取り付けられ、前記計量用モータ４１とドライブシャフト３５との間に、プーリ４２、４３及びタイミングベルト４４から成る第１の回転伝達部が配設される。したがって、前記計量用モータ４１を駆動することによって、スクリュー１２を正方向又は逆方向に回転させることができる。なお、本実施の形態においては、前記計量用の駆動部として電動のサーボモータから成る計量用モータ４１を使用しているが、電動の計量用モータ４１に代えて油圧のモータを使用することもできる。
【００３０】
また、前記プレッシャプレート３４より後方（図において右方）に、互いに螺合させられたボールねじ軸４５及びボールナット４６から成るボールねじ４７が配設され、該ボールねじ４７によって、ボールねじ軸４５の回転運動をボールナット４６の直進運動に変換する運動方向変換部が構成される。なお、ボールねじ軸４５によって第１の変換要素が、ボールナット４６によって第２の変換要素が構成される。また、前記ボールねじ４７に代えて、ローラねじを運動方向変換部として使用することができる。該ローラねじは、第１の変換要素としてのローラねじ軸、及び第２の変換要素としてローラナットを備え、ローラねじ軸の回転運動をローラナットの直進運動に変換する。
【００３１】
そして、前記ボールねじ軸４５は、ベアリング４８によって後方射出サポート３２に対して回転自在に支持され、前記ボールナット４６は、保持部材としてのプレート５１、及び歪（ひずみ）検出部としてのロードセル５２を介してプレッシャプレート３４に固定される。
【００３２】
さらに、射出用の駆動部としての電動のサーボモータから成る射出用モータ５３が後方射出サポート３２に取り付けて配設され、前記射出用モータ５３とボールねじ軸４５との間に、プーリ５４、５５及びタイミングベルト５６から成る第２の回転伝達部が配設される。したがって、前記射出用モータ５３を駆動し、ボールねじ軸４５を回転させることによって、ボールナット４６及びプレッシャプレート３４を進退させ、スクリュー１２を進退させることができる。なお、本実施の形態においては、前記射出用の駆動部として電動のサーボモータから成る射出用モータ５３を使用しているが、該射出用モータ５３に代えて射出用シリンダを使用することもできる。
【００３３】
前記構成の射出成形機において、制御部７１の図示されない成形処理手段は、成形処理を行い、所定の成形条件に従って成形を行う。そのために、計量工程時に、前記成形処理手段の計量処理手段は、計量処理を行い、計量用モータ４１を駆動してスクリュー１２を正方向に回転させると、ホッパ１６内のペレット状の樹脂が加熱シリンダ１１内に進入し、溝２４内を前進させられ、第１のヒータによって溶融させられて、スクリューヘッド２７より前方に蓄えられる。それに伴って、前記スクリュー１２は後退させられる。
【００３４】
続いて、射出工程時に、前記成形処理手段の射出処理手段は、射出処理を行い、射出用モータ５３を駆動してスクリュー１２を前進させると、スクリューヘッド２７の前方に蓄えられた樹脂は、射出ノズル１３から射出され、前記金型装置のキャビティ空間に充填される。
【００３５】
前記金型装置において、キャビティ空間に臨ませてスタンパが配設され、キャビティ空間に充填された樹脂に前記スタンパの微細パターンが転写される。続いて、金型装置のカットパンチによって穴開加工が施されてディスク基板が形成される。
【００３６】
ところで、前記制御部７１には、設定器７２が接続され、該設定器７２において設定された各種の成形条件に従って射出成形が行われる。また、前記ロードセル５２によって荷重が、温度センサ６６によって樹脂の温度が検出されるほかに、計量用モータ４１に配設された図示されない計量用の位置検出部によって検出された計量用モータ４１のロータの位置、射出用モータ５３に配設された図示されない射出用の位置検出部によって検出された射出用モータ５３のロータの位置等は、制御部７１に送られる。そして、前記計量用モータ４１及び射出用モータ５３のロータの位置が送られると、前記制御部７１の図示されない回転速度検出処理手段は、回転速度検出処理を行い、各ロータの位置に基づいて計量用モータ４１及び射出用モータ５３の各回転速度を算出し、検出する。
【００３７】
また、前記制御部７１の図示されない位置検出処理手段は、位置検出処理を行い、前記射出用モータ５３のロータの位置に基づいて、スクリュー１２の位置、すなわち、スクリュー位置を算出し、検出することができる。なお、前記射出装置に図示されない位置検出部としての位置センサを配設し、該位置センサのセンサ出力によってスクリュー位置を検出することができる。
【００３８】
ところで、ディスク基板の品質を向上させるために、前記微細パターンのトラックピッチ（情報記録密度）は０．７〔μｍ〕程度にされるので、極めて高い転写精度で転写を行う必要がある。そこで、微細パターンの転写精度を高くするために、樹脂の温度を高く設定することが考えられるが、樹脂の温度が高くなるほど、加熱シリンダ内に滞留する樹脂が炭化したり、黄変したりしやすくなって、樹脂に焼けが発生しやすくなり、焼けが発生した樹脂がキャビティ空間内に充填されると、成形不良が発生してしまう。
【００３９】
また、樹脂に焼けが発生すると、加熱シリンダ１１の内周面だけでなく、スクリュー１２の各所に炭化物が付着する。そこで、加熱シリンダ１１内からスクリュー１２を取り出して、前記加熱シリンダ１１の内周面に付着した炭化物を除去したり、スクリューアッセンブリを分解して、各所に付着した炭化物を除去したりする必要があり、そのための作業が煩わしい。
【００４０】
そこで、本実施の形態においては、成形が開始されてから成形が終了するまでの間、射出成形機が停止させられている所定の状態において、所定の条件に従ってパージを行い、樹脂を排出するようにしている。
【００４１】
図２は本発明の第１の実施の形態における射出装置の動作を示すタイムチャートである。
【００４２】
まず、操作者が図示されない操作部を操作して、射出成形機の始動スイッチをオンにすると、前記制御部７１（図１）の図示されない保温処理手段は、保温処理を行い、前記第１、第２のヒータをオンにして加熱シリンダ１１及び射出ノズル１３を介して樹脂を加熱し、温度センサ６６等によって検出された温度が設定された保温温度と等しくなるように第１、第２のヒータをオン・オフさせる。
【００４３】
続いて、操作者が、成形を開始するために前記操作部を操作して、成形開始スイッチをオンにすると、前記制御部７１の図示されない第１の昇温処理手段は、第１の昇温処理を開始し、前記第１、第２のヒータをオンにし続け、樹脂の温度を第１の昇温速度で高くする。なお、前記射出成形機において、前記始動スイッチがオンにされ、続いて、成形開始スイッチがオンにされても、成形処理が開始されない限り射出成形機は停止させられた状態を保つ。
【００４４】
そして、樹脂の温度が、第１の監視温度としての、パージを行う必要が生じる温度（本実施の形態においては、３２０〔℃〕）、すなわち、パージ必要温度と等しくなると、前記第１の昇温処理手段は、第１の昇温処理を終了し、前記制御部７１の図示されない第２の昇温処理手段は、第２の昇温処理を開始し、設定器７２においてあらかじめ設定された昇温パターンに従って設定温度を徐々に変更し、前記第１、第２のヒータをオン・オフさせて、樹脂の温度を前記第１の昇温速度より低い第２の昇温速度で高くする。本実施の形態においては、第２の昇温速度を第１の昇温速度より低く設定するようになっているが、第１、第２の昇温速度を等しく設定することもできる。
【００４５】
また、前記制御部７１の図示されない第１のパージ処理手段は、第１のパージ処理を開始し、間欠的にパージを行う。そのために、前記第１のパージ処理手段は、第１のパージ処理の開始に伴って、制御部７１に内蔵された図示されないタイマによる計時を開始するとともに、前記可塑化移動用モータを駆動して射出装置を後退させ、射出ノズル１３を金型装置から離す。そして、前記第１のパージ処理手段は、あらかじめ設定された時間Ｔ１が経過するごとに、時間ｔ１ずつパージを行い、該パージが行われている間、計量用モータ４１を駆動することによる計量、及び射出用モータ５３を駆動することによる射出を交互に繰り返し行い、加熱シリンダ１１内の樹脂を攪拌（かくはん）し、間欠的に射出ノズル１３から排出する。
【００４６】
この間、前記第２の昇温処理手段は、第１、第２のヒータをオンにし続けるので、時間Ｔ１の間、樹脂の温度が高くなるが、時間ｔ１の間は、パージが行われて、樹脂が繰り返し排出されるので、樹脂の温度は高くならず、ほぼ一定になる。
【００４７】
本実施の形態において、前記時間Ｔ１は、第１のパージ処理が行われている間、一定にされるが、樹脂の温度が低いほど、すなわち、パージ温度必要温度に近いほど長く、高いほど、すなわち、成形温度に近いほど短くすることができる。また、本実施の形態において、時間ｔ１は、第１のパージ処理が行われている間、一定にされるが、樹脂の温度がパージ温度必要温度に近いほど短く、成形温度に近いほど長くすることができる。
【００４８】
そして、樹脂の温度が、第２の監視温度としての、成形を行うのに適した温度（本実施の形態においては、３９０〔℃〕）、すなわち、成形温度と等しくなると、前記第２の昇温処理手段は、第２の昇温処理を終了し、制御部７１の前記成形処理手段は、成形処理を開始し、樹脂の温度を成形温度に保つために第１、第２のヒータをオン・オフさせる。そして、前記成形処理手段は、前記可塑化移動用モータを駆動して射出装置を前進させ、射出ノズル１３を金型装置に当接させ、前記計量処理手段による計量処理及び射出処理手段による射出処理を行う。
【００４９】
なお、前記パージ必要温度及び成形温度は、使用される樹脂の種類によって、設定器７２を操作することにより、適宜変更することができる。
【００５０】
ところで、前記樹脂の温度が成形温度になった後、直ちに成形処理が開始されない場合、パージを行うことができるようになっている。
【００５１】
そのために、前記制御部７１の図示されない成形待機処理手段は、成形待機処理を開始するとともに、前記制御部７１の第２のパージ処理手段は、第１のパージ処理と同様の第２のパージ処理を開始する。そして、前記第２のパージ処理手段は、前記タイマによる計時を開始するとともに、射出ノズル１３を金型装置から離したまま、あらかじめ設定された時間Ｔ２が経過するごとに、時間ｔ２ずつパージを行い、該パージが行われている間、計量及び射出を繰り返し、加熱シリンダ１１内の樹脂を攪拌し、間欠的に射出ノズル１３から排出する。
【００５２】
この間、前記成形待機処理手段は、樹脂の温度を成形温度に保つために第１、第２のヒータをオン・オフさせる。したがって、樹脂の温度は高くならず、ほぼ一定になる。なお、本実施の形態においては、前記時間Ｔ２は時間Ｔ１と等しくされ、時間ｔ２は時間ｔ１と等しくされるが、時間Ｔ２、ｔ２を任意に設定することができる。また、本実施の形態においては、前記時間Ｔ２、ｔ２は、第２のパージ処理が行われている間、等しくされる。
【００５３】
そして、前記第２のパージ処理が開始されてから、あらかじめ設定された成形待機時間τ１（本実施の形態においては、１５〔分〕）が経過するまでに成形処理が開始されると、前記成形待機処理手段は、成形待機処理を終了し、前記第２のパージ処理手段は、第２のパージ処理を終了し、前記成形処理手段は、前記可塑化移動用モータを駆動して射出装置を前進させ、射出ノズル１３を金型装置に当接させ、前記計量処理手段による計量処理及び射出処理手段による射出処理を行う。
【００５４】
また、成形処理が開始されないまま、前記成形待機時間τ１が経過すると、前記成形待機処理手段は、成形待機処理を終了し、前記第２のパージ処理手段は、第２のパージ処理を終了する。続いて、前記制御部７１の図示されない第１の降温処理手段は、第１の降温処理を行い、設定器７２においてあらかじめ設定された降温パターンに従って設定温度を徐々に変更し、前記第１、第２のヒータをオン・オフさせて樹脂の温度を第１の降温速度で低くする。
【００５５】
また、前記制御部７１の図示されない第３のパージ処理手段は、第３のパージ処理を開始し、間欠的にパージを行う。そのために、前記第３のパージ処理手段は、第３のパージ処理の開始に伴って、前記タイマによる計時を開始する。そして、前記第３のパージ処理手段は、射出ノズル１３を金型装置から離したまま、あらかじめ設定された時間Ｔ３が経過するごとに、時間ｔ３ずつパージを行い、該パージが行われている間、前記計量及び射出を繰り返し、加熱シリンダ１１内の樹脂を攪拌し、間欠的に射出ノズル１３から排出する。
【００５６】
この間、時間ｔ３の間は、パージが行われて、樹脂が繰り返し排出されるので、樹脂の温度は低くなる。
【００５７】
そして、樹脂の温度が、前記パージ必要温度になると、前記第１の降温処理手段は、第１の降温処理を終了し、前記制御部７１の図示されない第２の降温処理手段は、第２の降温処理を開始し、前記第１、第２のヒータをオフにして、樹脂の温度を、前記第１の降温速度より高い第２の降温速度で低くする。本実施の形態においては、第２の降温速度を第１の降温速度より高く設定するようになっているが、第１、第２の降温速度を等しく設定することもできる。
【００５８】
本実施の形態において、時間Ｔ３は時間Ｔ１、Ｔ２と等しく、時間ｔ３は時間ｔ１、ｔ２と等しくされるが、時間Ｔ３、ｔ３を任意に設定することができる。また、本実施の形態において、前記時間Ｔ３は、第３のパージ処理が行われている間、一定にされるが、樹脂の温度がパージ必要温度に近いほど長く、成形温度に近いほど短くすることができる。そして、時間ｔ３は、第３のパージ処理が行われている間、一定にされるが、樹脂の温度がパージ必要温度に近いほど短く、成形温度に近いほど長くすることもできる。
【００５９】
続いて、前記樹脂の温度が保温温度と等しくなると、前記保温処理手段は、前記第１、第２のヒータをオン・オフさせ、樹脂の温度を保温温度に保つ。
【００６０】
本実施の形態においては、パージを行うために、第１〜第３のパージ処理手段によって、計量及び射出が交互に繰り返し行われるようになっているが、スクリュー１２を、所定の位置で保持したまま回転させることによって、加熱シリンダ１１内の樹脂を攪拌し、かつ、射出ノズル１３から排出することもできる。また、最初に計量を行い、それに伴ってスクリュー１２が後退限位置に到達した後、スクリュー１２を、後退限位置で保持したまま回転させることによって、加熱シリンダ１１内の樹脂を攪拌し、かつ、射出ノズル１３から排出することもできる。
【００６１】
なお、パージが行われている間、あたかも射出成形機が停止しているように見えるので、制御部７１の図示されない報知処理手段は、報知処理を行い、パージが行われている間、図示されない表示部に、パージが行われている旨を表示し、操作者に通知する。この場合、表示部への表示に代えて、パトライト、ランプ、ブザー等によってパージが行われている旨を操作者に通知することもできる。また、第１〜第３のパージ処理が行われている間、成形待機処理が行われている間等に、報知処理を行うことができる。
【００６２】
前記加熱シリンダ１１、スクリュー１２、計量用モータ４１、射出用モータ５３、温度センサ６６、制御部７１等によって射出成形機が構成される。
【００６３】
このように、微細パターンの転写精度を高くするために樹脂の温度を高く設定しても、間欠的にパージが行われ、樹脂が加熱シリンダ１１内において攪拌されるとともに、射出ノズル１３から排出されるので、加熱シリンダ１１内に滞留する樹脂が炭化したり、黄変したりすることがなく、焼けが発生するのを確実に防止することができる。したがって、成形不良が発生するのを防止することができ、ディスク基板の品質を向上させることができる。
【００６４】
また、加熱シリンダ１１内からスクリュー１２を取り出して、前記加熱シリンダ１１の内周面に付着した炭化物を除去したり、スクリュー１２の前端に配設されたスクリューアッセンブリを分解して、各所に付着した炭化物を除去したりする必要がないので、射出装置の保守・管理を簡素化することができる。
【００６５】
さらに、樹脂が付着しやすい部分に表面処理を施したり、加熱シリンダ１１内にガスを注入したりする必要がないので、射出成形機のコストを低くすることができる。
【００６６】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、射出装置については第１の実施の形態と同じ構造を有するので、図１を援用する。
【００６７】
図３は本発明の第２の実施の形態における射出装置の動作を示すタイムチャートである。
【００６８】
まず、操作者が前記操作部を操作して、射出成形機の始動スイッチをオンにすると、前記保温処理手段は、前記加熱源としての第１、第２のヒータをオンにしてシリンダ部材としての加熱シリンダ１１（図１）及び射出ノズル１３を介して成形材料としての樹脂を加熱し、温度検出部としての温度センサ６６等によって検出された温度が設定された保温温度と等しくなるように第１、第２のヒータをオン・オフさせる。
【００６９】
続いて、操作者が前記操作部を操作して、成形開始スイッチをオンにすると、前記第１の昇温処理手段は、第１の昇温処理を開始し、前記第１、第２のヒータをオンにし続け、樹脂の温度を第１の昇温速度で高くする。
【００７０】
そして、樹脂の温度が、第１の監視温度としてのパージ必要温度（本実施の形態においては、３２０〔℃〕）になると、前記第１の昇温処理手段は、第１の昇温処理を終了し、前記第２の昇温処理手段は、第２の昇温処理を開始し、設定器７２においてあらかじめ設定された昇温パターンに従って設定温度を徐々に変更し、前記第１、第２のヒータをオン・オフさせて、樹脂の温度を前記第１の昇温速度より低い第２の昇温速度で高くする。本実施の形態においては、第２の昇温速度を第１の昇温速度より低く設定するようになっているが、第１、第２の昇温速度を等しく設定することができる。
【００７１】
また、前記第１のパージ処理手段は、第１のパージ処理を開始し、間欠的にパージを行う。そのために、前記第１のパージ処理手段は、前記可塑化移動用モータを駆動して射出装置を後退させ、射出ノズル１３を金型装置から離す。そして、第１のパージ処理手段は、温度センサ６６によって検出された樹脂の温度を読み込み、あらかじめ設定された温度δｔｍだけ高くなるごとに時間ｔ１１ずつパージを行う。そのために、前記パージ必要温度を初期温度として温度δｔｍずつ置いて複数のパージ温度が設定され、検出された温度とパージ温度とが等しくなるたびにパージが行われる。
【００７２】
そして、該パージが行われている間、第１のパージ処理手段は、計量用の駆動部としての計量用モータ４１を駆動することによる計量、及び射出用の駆動部としての射出用モータ５３を駆動することによる射出を交互に繰り返し行い、加熱シリンダ１１内の樹脂を攪拌し、間欠的に射出ノズル１３から排出する。
【００７３】
この間、前記昇温処理手段は、第１、第２のヒータをオンにし続けるので、時間ｔ１１以外の間は、樹脂の温度が高くなるが、時間ｔ１１の間は、パージが行われて、樹脂が繰り返し排出されるので、樹脂の温度は高くならず、ほぼ一定になる。
【００７４】
本実施の形態においては、前記時間ｔ１１は、第１のパージ処理が行われている間、一定にされるが、樹脂の温度がパージ必要温度に近いほど短く、成形温度に近いほど長くすることができる。
【００７５】
そして、前記樹脂の温度が、第２の監視温度としての成形温度（本実施の形態においては、３９０〔℃〕）と等しくなると、前記第２の昇温処理手段は、第２の昇温処理を終了し、前記成形処理手段は、成形処理を開始し、樹脂の温度を成形温度に保つために第１、第２のヒータをオン・オフさせる。そして、前記成形処理手段は、前記可塑化移動用モータを駆動して射出装置を前進させ、射出ノズル１３を金型装置に当接させ、前記計量処理手段による計量処理及び射出処理手段による射出処理を行う。
【００７６】
ところで、前記樹脂の温度が成形温度になった後、直ちに成形処理が開始されない場合、パージを行うことができるようになっている。そのために、前記成形待機処理手段は、前記成形待機処理を開始し、前記制御部７１の第２のパージ処理手段は、第２のパージ処理を開始する。そして、前記第２のパージ処理手段は、前記タイマによる計時を開始するとともに、射出ノズル１３を金型装置から離したまま、あらかじめ設定された時間Ｔ１２が経過するごとに、時間ｔ１２ずつパージを行い、該パージが行われている間、計量及び射出を繰り返し、加熱シリンダ１１内の樹脂を攪拌し、間欠的に射出ノズル１３から排出する。
【００７７】
この間、前記成形待機処理手段は、樹脂の温度を成形温度に保つために第１、第２のヒータをオン・オフさせる。したがって、樹脂の温度は高くならず、ほぼ一定になる。なお、本実施の形態においては、時間ｔ１２は時間ｔ１１と等しくされるが、時間ｔ１２を任意に設定することもできる。また、本実施の形態においては、前記時間Ｔ２、ｔ１２は、第２のパージ処理が行われている間、等しくされる。
【００７８】
そして、前記第２のパージ処理が開始されてから、あらかじめ設定された成形待機時間τ１１（本実施の形態においては、１５〔分〕）が経過するまでに成形処理が開始されると、前記成形待機処理手段は、成形待機処理を終了し、前記第２のパージ処理手段は、第２のパージ処理を終了し、前記成形処理手段は、前記可塑化移動用モータを駆動して射出装置を前進させ、射出ノズル１３を金型装置に当接させ、前記計量処理手段による計量処理及び射出処理手段による射出処理を行う。
【００７９】
また、成形処理が開始されないまま、前記成形待機時間τ１１が経過すると、前記成形待機処理手段は、成形待機処理を終了し、前記第２のパージ処理手段は、第２のパージ処理を終了する。続いて、前記制御部７１の前記第１の降温処理手段は、第１の降温処理を開始し、設定器７２においてあらかじめ設定された降温パターンに従って設定温度を徐々に変更し、前記第１、第２のヒータをオン・オフさせて樹脂の温度を第１の降温速度で低くする。
【００８０】
また、前記制御部７１の前記第３のパージ処理手段は、第３のパージ処理を開始し、間欠的にパージを行う。そのために、前記第３のパージ処理手段は、温度センサ６６によって検出された樹脂の温度を読み込み、射出ノズル１３を金型装置から離したまま、あらかじめ設定された温度δｔｍだけ低くなるごとに時間ｔ１３ずつパージを行う。また、前記成形温度を初期温度として温度δｔｍずつ置いて複数のパージ温度が設定され、検出された温度とパージ温度とが等しくなるたびにパージが行われる。
【００８１】
この場合、時間ｔ１３の間は、パージが行われて、樹脂が繰り返し排出されるので、樹脂の温度は低くなる。
【００８２】
そして、樹脂の温度が、前記パージ必要温度になると、前記第１の降温処理手段は、第１の降温処理を終了し、前記制御部７１の前記第２の降温処理手段は、第２の降温処理を開始し、前記第１、第２のヒータをオフにして、樹脂の温度を前記第１の降温速度より高い第２の降温速度で低くする。本実施の形態においては、第２の降温速度を第１の降温速度より高く設定するようになっているが、第１、第２の降温速度を等しく設定することもできる。
【００８３】
本実施の形態においては、時間ｔ１３は時間ｔ１１、ｔ１２と等しくされるが、時間ｔ１３を任意に設定することができる。また、該時間ｔ１３は、第３のパージ処理が行われている間、一定にされるが、樹脂の温度がパージ必要温度に近いほど短く、成形温度に近いほど長くすることができる。また、前記温度δｔｍは、第１、第３のパージ処理が行われている間、一定にされるが、樹脂の温度がパージ必要温度に近いほど大きく、成形温度に近いほど小さくすることができる。
【００８４】
続いて、前記樹脂の温度が保温温度と等しくなると、前記保温処理手段は、前記第１、第２のヒータをオン・オフさせ、樹脂の温度を保温温度に保つ。
【００８５】
前記各実施の形態においては、第２のパージ処理が開始されてから成形処理が開始されないまま成形待機時間τ１、τ１１が経過すると、成形待機処理を終了し、第１の降温処理を開始するようになっているが、成形処理が行われた後、射出成形機の運転を終了し、射出成形機が停止させられている状態になると、第１の降温処理を開始するようにすることもできる。
【００８６】
また、前記各実施の形態においては、成形処理が開始されないまま成形待機時間τ１、τ１１が経過すると、第２のパージ処理を終了し、第１の降温処理が開始されるようになっているが、成形処理が開始されないままパージを設定回数だけ行った後に、第２のパージ処理を終了し、第１の降温処理を開始するようにしてもよい。
【００８７】
ところで、加熱シリンダ１１における昇温の開始と同時に射出ノズル１３における昇温を開始すると、射出ノズル１３は加熱シリンダ１１より熱容量が小さいので、射出ノズル１３内で樹脂に焼けが発生してしまう。そこで、加熱シリンダ１１内の樹脂の温度が成形温度に達するタイミングと射出ノズル１３内の樹脂の温度が成形温度に達するタイミングとが同時となるように、射出ノズル１３における昇温を開始するタイミングを、加熱シリンダ１１における昇温を開始するタイミングより遅くすることができる。
【００８８】
また、射出ノズル１３における昇温を開始するタイミングと、加熱シリンダ１１における昇温を開始するタイミングとを同時とし、射出ノズル１３における昇温速度を加熱シリンダ１１における昇温速度より低くすることによって、加熱シリンダ１１内の樹脂の温度が成形温度に達するタイミングと、射出ノズル１３内の樹脂の温度が成形温度に達するタイミングとが同時となるようにすることもできる。
【００８９】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の第１の実施の形態における射出装置の概念図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における射出装置の動作を示すタイムチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態における射出装置の動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００９１】
１１    加熱シリンダ
１２    スクリュー
１３    射出ノズル
４１    計量用モータ
５３    射出用モータ
６６    温度センサ
７１    制御部
【図１】
2005246682.tif 000003
【図２】
2005246682.tif 000004
【図３】
2005246682.tif 000005