(57)【要約】【課題】  射出発泡成形機による発泡成形時に、可動ダイプレートを平行に位置制御して発泡成形品の板厚を均等にできることを目的とする。【解決手段】  固定側金型４および可動側金型５と、取付け基盤上に固設された固定ダイプレート２と、可動ダイプレート３と、上記固定ダイプレートに付属する複数の油圧型締シリンダと、複数のタイバー７Ａ〜７Ｄと、上記固定ダイプレートとタイバーとの相対位置を検出する複数の位置検出センサ２７Ａ〜２７Ｄと、油圧源から上記各型締シリンダに至る配管に設けられた切換弁３４と、上記発泡性樹脂の発泡圧を利用して上記金型が開く過程において、上記各タイバーの位置検出センサ２７Ａ〜２７Ｄが規定位置に達したことを検出したとき、上記各油圧型締シリンダを個別に停止して上記可動ダイプレートを上記固定ダイプレートと平行な位置に停止保持するように位置制御する制御回路を内蔵した制御装置３７とを備えたことにある。【選択図】        図１
2005335072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型キャビティを形成し、互いに接離可能に構成された固定側金型および可動側金型と、上記固定側金型が取付けられ、取付け基盤上に固設された固定ダイプレートと、上記可動側金型が取付けられ、上記固定側金型に対して接離可能に、上記取付け基盤上を上記金型取付面に対して直角方向に往復移動可能な可動ダイプレートと、この可動ダイプレートを、上記固定側金型に対して上記可動側金型を接離させるように駆動操作する可動ダイプレート移動手段と、上記固定側金型の通路を通して金型キャビティ内に発泡性樹脂を射出する射出シリンダと、上記固定ダイプレートに付属する複数の油圧型締シリンダと、同型締シリンダのピストンロッドと一体に構成され、上記可動ダイプレートに設けられた貫通孔に貫通可能で、かつ先端にリング状溝又はねじ溝を有する複数のタイバーと、前記複数の油圧型締シリンダへの作動油を供給する油圧源と、上記可動ダイプレートに取付けられた割りナットの内側溝により上記タイバーに設けられたリング状溝又はねじ溝と噛合し、上記タイバーを保持するタイバー脱着手段と、上記各々のタイバーに設けられ、上記固定ダイプレートとタイバーとの相対位置を検出する複数の位置検出センサと、上記油圧源から上記各型締シリンダに至る配管に設けられた切換弁と、これら切換弁の下流側で、上記各型締シリンダへ分岐された高圧側配管を閉じると同時に上記各型締シリンダの型締側、離型側を差動回路にする手段と、上記各切換弁を操作して上記各型締シリンダの油圧を無圧にすることにより、上記発泡性樹脂の発泡圧を利用して上記金型が開く過程において、上記各タイバーの位置検出センサが規定位置に達したことを検出したとき、上記各油圧型締シリンダを個別に停止して上記可動ダイプレートを上記固定ダイプレートと平行な位置に停止保持するように位置制御する制御回路を内蔵した制御装置とを備えたことを特徴とする射出発泡成形機。
【請求項２】
上記可動ダイプレート移動手段に、サーボモータによって回転位置と回転速度を駆動制御されるボールねじ機構を用いるとともに、上記ボールねじ機構は、可動ダイプレートに取付けるフランジを有する油圧シリンダと、同油圧シリンダ内を液密にシールされて摺動するピストンが形成されたボールねじナットと、前記フランジ付油圧シリンダの両側の油室を繋いだ配管に設置され両側油室を通閉可能な開閉弁と、成形品発泡工程において可動ダイプレートが移動するときに、前記開閉弁を通側に指令する制御回路とよりなることを特徴とする請求項１に記載の射出発泡成形機。
【請求項３】
上記各型締シリンダへ分岐された高圧側配管を閉じると同時に上記各型締シリンダの型締側、離型側を差動回路にする手段は、分岐前の高圧側配管に設けられた開閉弁と、各型締シリンダの型締側油圧配管と離型側油圧配管とを結合する差動回路の配管上に設けられた開閉弁とにより構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の射出発泡成形機。
【請求項４】
上記油圧型締シリンダへの作動油を供給する油圧源を油圧ポンプと同油圧ポンプを回転制御するインバータモータ又はサーボモータを備えて構成された油圧及び油量が可変な油圧源としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の射出発泡成形機。
【請求項５】
上記可動側金型に発泡圧を検出する型内圧センサを設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の射出発泡成形機。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載する射出発泡成形機を用い、型締した金型のキャビティ内に溶融可塑化し、圧縮した発泡性樹脂を射出充填した後、金型キャビティ容積を増大して発泡成形品を成形する発泡成形方法において、
発泡性樹脂を射出充填後、上記型締シリンダの油圧を降圧して無圧にし、発泡圧により上記可動側金型を後退させ、上記各型締シリンダそれぞれの後退距離が規定寸法に達したとき個別にラムを停止し、停止位置を保持し、発泡圧力を保持したまま冷却工程に移行することを特徴とする発泡成形方法。
【請求項７】
請求項５に記載する射出発泡成形機を用い、型締した金型のキャビティ内に溶融可塑化した発泡性樹脂を射出充填した後、金型キャビティ容積を増大して発泡成形品を成形する発泡成形方法において、
発泡性樹脂を射出充填後、上記型締シリンダの油圧を降圧し、上記型内圧センサにより発泡圧を検出し、同発泡圧が設定圧力を保持するように型締シリンダの油圧をフィードバック制御して可動側の金型を後退させ、上記各型締シリンダそれぞれの後退距離が規定寸法に達したとき、個別にラムを停止し、発泡圧力を保持したまま冷却工程に移行することを特徴とする発泡成形方法。
【請求項８】
請求項１〜５に記載する射出発泡成形機を用いて前記可動側の金型が後退中に各々のタイバーに設けられ固定ダイプレートとタイバーとの相対位置を検出する複数の位置検出センサが、個別にタイバーの移動距離が規定寸法に達したことを検出したとき、当該位置センサの属する型締シリンダの油圧回路をブロックして個別に型締シリンダのラムを停止し、その位置を保持し、金型を平行に保持した状態で冷却工程へ移行するようにしたことを特徴とする請求項６または７に記載の発泡成形方法。
【請求項９】
請求項１または２に記載する射出発泡成形機において、上記型締シリンダの作動油圧系統が、型締シリンダのヘッド側へ送る油圧源はインバータ駆動モータ又はサーボモータによって回転制御される可変速ポンプと油圧配管上に設置された４方向切換弁と油圧センサからなり、かつ上記型締シリンダのロッド側へ送る油圧源はポンプと高圧、低圧に変更可能な圧力調整手段とその配管に設置された４方向切換弁と各型締シリンダへ分岐した配管にそれぞれ設置された開閉弁とからなり、金型に発泡圧を検出する型内圧センサを設けてあって、発泡性樹脂を上記金型キャビティ内に射出した樹脂の保圧時の発泡圧制御と、金型が開く過程において前記各タイバーの位置検出センサと個別の配管上の開閉弁の連動により各油圧型締シリンダを個別に規定位置に停止して可動ダイプレートを固定ダイプレートと平行な位置に停止保持するように位置制御することができる制御回路を内蔵した制御装置とを備えてなることを特徴とする射出発泡成形機。
【請求項１０】
請求項９に記載する射出発泡成形機を用い、型締した金型のキャビティ内に溶融可塑化した発泡性樹脂を射出充填した後、金型キャビティ容積を増大して発泡成形品を成形する発泡成形方法において、
上記型締シリンダのロッド側の型締油圧を所定圧に降圧し、発泡圧による金型開力を一定にする様にヘッド側の型締シリンダへ送る油圧を制御しながら可動側の金型を後退させ、後退距離が規定寸法に達したとき、個別にラムを停止し、発泡圧力を保持したまま冷却工程に移行することを特徴とする発泡成形方法。
【請求項１１】
請求項９に記載する射出発泡成形機を用いて前記可動側の金型が後退中に各々のタイバーに設けられ固定ダイプレートとタイバーとの相対位置を検出する複数の位置検出センサが、個別にタイバーの移動距離が規定寸法に達したことを検出したとき、当該位置センサの属する型締シリンダの油圧回路をブロックして個別に型締シリンダのラムを停止し、その位置を保持し、金型を平行に保持した状態で冷却工程へ移行するようにしたことを特徴とする請求項１０に記載の発泡成形方法。
【請求項１２】
４組の型締シリンダを備えた射出発泡成形機を用い、型締した金型のキャビティ内に溶融可塑化した発泡性樹脂を射出充填した後、金型キャビティ容積を増大して発泡成形品を成形する発泡成形方法において、
金型キャビティ容積を増大する発泡膨張の工程のとき、ダイプレートの対角の２組の型締シリンダ（型締シリンダＡ、型締シリンダＤとする）のヘッド側に設定油圧を作用させ、型締シリンダＡ、型締シリンダＤのロッド側は無圧の排油側につなぎ、他の対角の２組の型締シリンダ（型締シリンダＢ、型締シリンダＣとする）のヘッド側は排油側につなぎ、型締シリンダＢ、型締シリンダＣのロッド側は設定油圧を作用させ、型締シリンダＡ、型締シリンダＤにはシリンダ内径断面積と設定油圧の積に相当する油圧力が生じてタイバーを押出し、型締シリンダＢ、型締シリンダＣにはシリンダ内径断面積からラムロッドの断面積を引いた面積と設定油圧との積に相当する油圧力が型締シリンダＡ、型締シリンダＤの油圧力方向と反対方向にタイバーを引き出し、互いの反力によりタイバーとこれに係合する可動ダイプレートに備えた脱着ナットとのクリアランスを無くした状態で、型開方向に可動ダイプレートを介して可動金型を移動し、可動金型が規定移動距離に達したとき、ラムを停止し、冷却工程に移行することを特徴とする発泡成形方法。
【請求項１３】
４組の型締シリンダとタイバーを有する射出発泡成形機の油圧配管に、型締装置の４組の型締シリンダの内、対角の２組の型締シリンダ（型締シリンダＡ、型締シリンダＤとする）の作動油供給側と排油側を他の２組の型締シリンダ（型締シリンダＢ、型締シリンダＣとする）と同方向と逆方向に切換え手段を設置し、型締シリンダの排油側配管に流量圧力調整手段を設け、請求項１２の方法で発泡成形を行うことを特徴とする射出発泡成形機。
【請求項１４】
４組の型締シリンダを備えた射出発泡成形機を用い、型締した金型のキャビティ内に溶融可塑化した発泡性樹脂を射出充填した後、金型キャビティ容積を増大して発泡成形品を成形する発泡成形方法において、
金型キャビティ容積を増大する発泡膨張の工程のとき、ダイプレートに対角の２組の型締シリンダ（型締シリンダＡ、型締シリンダＤとする）のヘッド側に設定油圧を作用させ、型締シリンダＡ、型締シリンダＤのロッド側は無圧の排油側につなぎ、他の対角の２組の型締シリンダ（型締シリンダＢ、型締シリンダＣ）のヘッド側、ロッド側とも無圧の排油側につなぎ、型締シリンダＢ、型締シリンダＣのロッド側の油圧配管に設けた流量圧力調整手段によりラムに移動抵抗を加えて、型締シリンダＡ、型締シリンダＤのシリンダの型開力がタイバーと可動ダイプレートを介して、型締シリンダＢ、型締シリンダＣを型開側に引っ張るように作用し、型締シリンダＢ、型締シリンダＣのタイバーに、型締シリンダＡ、型締シリンダＤと反対方向の力がかかり、タイバーとこれに係合する可動ダイプレートに備えた脱着ナットとのクリアランスが無くなる状態とし、型締シリンダが規定距離移動したとき、ラムを停止し、冷却工程に移行することを特徴とする発泡成形方法。
【請求項１５】
４組の型締シリンダとタイバーを有する射出発泡成形機の型締装置の４組の型締シリンダの内、対角の２組の型締シリンダ（型締シリンダＡ、型締シリンダＤとする）の油圧配管に流量圧力調整手段を設け、請求項１４の方法で発泡成形を行うことを特徴とする射出発泡成形機。
【請求項１６】
請求項１２〜１５のいずれかに記載する射出発泡成形機において、
上記型締シリンダの作動油の油圧源はインバータ駆動モータ又はサーボモータによって回転制御される可変速ポンプとして、発泡膨張の工程のときの油圧、油量が可変速ポンプの回転速度により調整されるようにしたことを特徴とする射出発泡成形機。
【請求項１７】
請求項１６に記載する射出発泡成形機を用い、請求項１２または１４の発泡成形方法によって発泡成形するとき、上記金型に設けられた型内圧センサにより型内の発泡圧を検出し、同発泡圧が設定圧力を保持するように、可変速ポンプの回転速度をフィードバック制御し、型締シリンダへの作動油流量を加減して可動金型を後退させ、可動金型が規定距離移動したとき、これを停止し冷却工程に移行することを特徴とする発泡成形方法。
【請求項１８】
請求項１３、１５、１６のいずれかに記載する射出発泡成形機において、各々のタイバーに設けられ固定ダイプレートとタイバーとの相対位置を検出する複数の位置検出センサと、各々の油圧シリンダのロッド側の配管にそれぞれ設置された開閉弁とを備えたことを特徴とする射出発泡成形機。
【請求項１９】
請求項１２、１４、１７のいずれかに記載する発泡成形方法において、
請求項１８に記載する各々のタイバーに設けられた固定ダイプレートとタイバーとの相対位置を検出する複数の位置検出センサが、個別にタイバーの移動距離が規定寸法に達したことを検出したとき、当該位置センサの属する型締シリンダの油圧回路を請求項１８に記載する開閉弁によりブロックして個別に型締シリンダのラムを停止し、冷却工程に移行することを特徴とする発泡成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動サーボモータとボールねじ装置による型開閉手段と油圧シリンダによる型締手段を有し、成形品の表面に不規則な模様が生じる不具合を無くし、金型の平行を保つようにした射出発泡成形機及び射出発泡成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機による射出発泡成形品は、表面を非発泡のまま硬化させた後、内部を高発泡させて外観の見栄えが良く、軽い成形品とすることを狙いとし、そのために、加熱可塑化した発泡性樹脂を高圧で金型内に射出し、射出が終わり金型に接している成形品の表面が冷却して硬化した後、金型キャビティの容積を拡大して成形品の型内圧を下げ成形品内部を発泡させる射出発泡成形方法が従来から知られている。
しかしこのような射出発泡成形品は、発泡性樹脂の射出時に樹脂圧が急に低下することにより発生する発泡ガスが金型キャビティ内に閉じ込められることや、金型キャビティを成形品容積まで拡大するときに、表面の固化層が金型内面の移動に追従できず、金型内面から剥離し、金型内面に沿わない樹脂の自由固化面が生じることにより、外観を損ねるスワールマーク（発泡ガス跡）やシルバー（銀条痕）が発生し易い。これを防止するため、射出直後の未固化成形品を一旦加圧して表面の発泡を抑えた状態で固化後、容積を拡大したり、例えば特許文献１（特開２０００−７１２７７号公報）で示されるように、金型に熱伝導率が低い材料を使用して冷却を遅らせ、固化と発泡の均一化を図ったものなどと、成形品表面の欠点を無くす工夫が種々なされている。
【０００３】
また、複数の型締専用シリンダを有する射出発泡成形においては、金型キャビティの容積を拡大するとき、固定側金型と可動側金型とは締め付けていないフリーの状態であるため、金型における発泡成形品の位置や成形品の形状によっては、また、金型に対する発泡成形時の金型内圧力の分布が偏っているような場合は、金型の相対的な傾きを生じ、発泡成形品の厚さの偏りが発生する可能性がある。
このような金型の相対的な傾きを防止し、金型を取付けたダイプレートの平行を保つ機構を有する射出成形機として特許文献２（特開２００３−１８１８９５号）において、電動サーボモータとボールねじ装置による型開閉手段と油圧シリンダによる型締手段を有する射出圧縮成形機に用いられたものがある。この出願は、可動ダイプレートの寸開、保持中に、固定ダイプレートと各タイバーの相対位置検出センサの検出値を、可動ダイプレート移動手段のボールねじの回転数から換算した可動ダイプレートの位置を一致させるように、油圧サーボ弁により作動油の油量を制御して型締シリンダを作動させ、可動ダイプレートを平行に保つようにしたものである。
【特許文献１】特開２０００−７１２７７号公報
【特許文献２】特開２００３−１８１８９５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発泡成形品に外観を損ねるスワールマークやシルバーの発生を防止するための、射出直後の未固化成形品を一旦加圧して表面の発泡を抑えた状態で固化後、容積を拡大したり、特開２０００−７１２７７号で公示された、金型に熱伝導率が低い材料を使用して冷却を遅らせ、固化と発泡の均一化を図ったものは、発泡のため金型を開閉するとき、機構が油圧の場合も、トグル機構を使用する場合も、決まった位置に一定速度で金型移動されるため、未硬化樹脂の温度条件変化に対応することが困難で、金型移動速度が早すぎるときは、発泡による膨張が間に合わず発泡ガスや空気が成形品と金型の間に入り込み、金型移動速度が遅いときは、発泡膨張中に樹脂が硬化して、やはり発泡ガスや空気が成形品と金型の間に入り込み、どちらの場合でもスワールマーク（発泡ガス跡）やシルバー（銀条痕）となり易い。
【０００５】
また、特開２００３−１８１８９５号にて開示されたものは、射出圧縮成形機に使用されるものであるが、金型の相対的な傾きを防止し、金型を取付けたダイプレートの平行を保つ機構は射出発泡成形機にも利用が可能である。しかし、複数の型締専用シリンダを有する射出発泡成形機においては、複数の型締シリンダにより、発泡膨張に合わせて可動ダイプレートを決められた位置に停止させる動作を、油圧シリンダの作動圧と背圧を加減して行うことは、発泡圧が油圧シリンダの作動圧に比べ著しく低圧であるため、射出発泡成形機が大型になるほど微妙な調整が難しく、停止位置を精度良くし、成形品の平行度を保持することが困難である。
【０００６】
また、タイバーと可動金型を固定する手段であるタイバーに設けられた溝と、この溝に係合する可動金型に取付けられたナットの凹溝との間に、型締と反対方向のクリアランスがある場合は、型開動作によりクリアランス分だけの移動誤差が生じる可能性がある。
【０００７】
本発明は、射出発泡成形機による発泡成形時に、発泡ガスや空気が成形品と金型の間に入り込むことを抑えてスワールマークやシルバーの発生を防止し、同時に、発泡成形停止時に可動ダイプレートを平行に位置制御して発泡成形品の板厚を均等にできるような射出発泡成形機の型締装置及び発泡成形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】
上記の問題点に対し、本発明は以下の構成及び方法を特徴とする。
（１）  固定側金型を取付け基盤に固設された固定ダイプレートと、可動側金型を取付け基盤上を金型取付面と直角方向に往復移動可能な可動ダイプレートと、サーボモータによって回転位置と回転速度を駆動制御されるボールねじ機構を用いた可動ダイプレート移動手段と、固定ダイプレートに付属する複数の油圧型締シリンダと、前記複数の油圧型締シリンダへの作動油を供給する油圧源と、同型締シリンダのピストンロッドと一体で可動ダイプレートの貫通孔に貫通可能で先端にリング状溝又はねじを有する複数のタイバーと、可動ダイプレートに取付けられた割りナットの内側溝によりタイバーに設けられたリング状溝又はねじと噛合ってタイバーと可動ダイプレートを着脱可能なタイバー脱着手段と、各々のタイバーに設けられ固定ダイプレートとタイバーとの相対位置を検出する複数の位置検出センサと、油圧源から各型締シリンダに至る配管に設けられた４方向切換弁、流量調整弁と、同４方向切換弁、流量調整弁を通って各型締シリンダへ分岐された高圧側配管を閉じると同時に各型締シリンダのロッド側、ヘッド側を差動回路にする手段と、前記各切換弁を操作して各型締シリンダの油圧を無圧にして発泡圧により金型が開く過程において、各タイバーの位置検出センサが規定位置に達したことを検出したとき、各油圧型締シリンダを個別に停止して可動ダイプレートを固定ダイプレートと平行な位置に停止保持する位置制御することができる制御回路を内蔵した制御装置とを備えてなる射出発泡成形機。
【０００９】
（２）  上記（１）の射出発泡成形機において、可動ダイプレート移動手段のボールねじ機構は、可動ダイプレートに取付けるフランジを有する油圧シリンダと、同油圧シリンダ内を液密にシールされて摺動するピストンが形成されたボールねじナットと、前記フランジ付油圧シリンダの両側の油室を繋いだ配管に設置され両側油室を通閉可能な開閉弁と、成形品発泡工程において可動ダイプレートが移動するときに、前記開閉弁を開側に指令する制御回路とよりなる射出発泡成形機。
（３）  上記（１）または（２）の射出発泡成形機、各型締シリンダへ分岐された高圧側配管を閉じると同時に各型締シリンダのロッド側、ヘッド側を差動回路にする手段は、分岐前の高圧側配管に設けられた開閉弁と、各型締シリンダのロッド側油圧配管とヘッド側油圧配管とを結合する差動回路配管上に設けられた開閉弁とにより構成されている射出発泡成形機。
（４）  上記（１）〜（３）のいずれかの射出発泡成形機において、
油圧型締シリンダへの作動油を供給する油圧源を油圧ポンプと同油圧ポンプを回転制御するインバータモータ又はサーボモータを備えて構成された油圧及び油量が可変な油圧源とした射出発泡成形機。
（５）  上記（１）〜（４）のいずれかの射出発泡成形機において、金型に発泡圧を検出する型内圧センサを設けたことを特徴とする射出発泡成形機。
【００１０】
（６）  上記（１）〜（５）のいずれかの射出発泡成形機を用い、型締した金型のキャビティ内に溶融可塑化した発泡性樹脂を射出充填した後、金型キャビティ容積を増大して発泡成形品を成形する発泡成形方法において、
発泡性樹脂を射出充填後、型締シリンダの油圧を降圧して無圧にし、発泡圧により可動側の金型を後退させ、各型締シリンダそれぞれの後退距離が規定寸法に達したとき個別にラムを停止し、停止位置を保持し、発泡圧力を保持したまま冷却工程に移行する発泡成形方法。
（７）  上記（５）の射出発泡成形機を用い、型締した金型のキャビティ内に溶融可塑化した発泡性樹脂を射出充填した後、金型キャビティ容積を増大して発泡成形品を成形する発泡成形方法において、
発泡性樹脂を射出充填後、型締シリンダの油圧を降圧し、型内圧センサにより発泡圧を検出し、同発泡圧が設定圧力を保持するように型締シリンダの油圧をフィードバック制御して可動側の金型を後退させ、各型締シリンダそれぞれの後退距離が規定寸法に達したとき、個別にラムを停止し、発泡圧力を保持したまま冷却工程に移行する発泡成形方法。
【００１１】
（８）  上記（１）〜（５）の射出発泡成形機を用いて前記可動側の金型が後退中に各々のタイバーに設けられ固定ダイプレートとタイバーとの相対位置を検出する複数の位置検出センサが、個別にタイバーの移動距離が規定寸法に達したことを検出したとき、当該位置センサの属する型締シリンダの油圧回路をブロックして個別に型締シリンダのラムを停止し、その位置を保持し、金型を平行に保持した状態で冷却工程へ移行するようにした上記（６）または（７）の発泡成形方法。
【００１２】
（９）  上記（１）及び（２）の射出発泡成形機において、型締シリンダの作動油圧系統が、型締シリンダのヘッド側へ送る油圧源はインバータ駆動モータ又はサーボモータによって回転制御される可変速ポンプと油圧配管上に設置された４方向切換弁と油圧センサからなり、また、型締シリンダのロッド側へ送る油圧源はポンプと高圧、低圧に変更可能な圧力制御手段とその配管に設置された４方向切換弁と各型締シリンダへ分岐した配管にそれぞれ設置された開閉弁とからなり、可動側金型に発泡圧を検出する型内圧センサを設けてあって、発泡性樹脂を金型キャビティ内に射出した樹脂の保圧時の発泡圧制御と、金型が開く過程において前記各タイバーの位置検出センサと個別の配管上の開閉弁の連動により各油圧型締シリンダを個別に規定位置に停止して可動ダイプレートを固定ダイプレートと平行な位置に停止保持するように位置制御することができる制御回路を内蔵した制御装置とを備えてなる射出発泡成形機。
【００１３】
（１０）  上記（９）の射出発泡成形機を用い、型締した金型のキャビティ内に溶融可塑化した発泡性樹脂を射出充填した後、金型キャビティ容積を増大して発泡成形品を成形する発泡成形方法において、型締シリンダのロッド側の型締油圧を所定圧に降圧し、発泡圧による金型開力を一定にする様にヘッド側の型締シリンダへ送る油圧を制御しながら可動側の金型を後退させ、後退距離が規定寸法に達したとき、個別にラムを停止し、発泡圧力を保持したまま冷却工程に移行する発泡成形方法。
（１１）  上記（９）の射出発泡成形機を用いて前記可動側の金型が後退中に各々のタイバーに設けられ固定ダイプレートとタイバーとの相対位置を検出する複数の位置検出センサが、個別にタイバーの移動距離が規定寸法に達したことを検出したとき、当該位置センサの属する型締シリンダの油圧回路をブロックして個別に型締シリンダのラムを停止し、その位置を保持し、金型を平行に保持した状態で冷却工程へ移行するようにした上記（１０）の発泡成形方法。
【００１４】
（１２）  ４組の型締シリンダを備えた射出発泡成形機を用い、型締した金型のキャビティ内に溶融可塑化した発泡性樹脂を射出充填した後、金型キャビティ容積を増大して発泡成形品を成形する発泡成形方法において、
金型キャビティ容積を増大する発泡膨張の工程のとき、ダイプレートの対角の２組の型締シリンダ（型締シリンダＡ、型締シリンダＤとする）のヘッド側に設定油圧を作用させ、型締シリンダＡ、型締シリンダＤのロッド側は無圧の排油側につなぎ、他の対角の２組の型締シリンダ（型締シリンダＢ、型締シリンダＣとする）のヘッド側は排油側につなぎ、型締シリンダＢ、型締シリンダＣのロッド側は設定油圧を作用させ、型締シリンダＡ、型締シリンダＤにはシリンダ内径断面積と設定油圧の積に相当する油圧力が生じてタイバーを押出し、型締シリンダＢ、型締シリンダＣにはシリンダ内径断面積からラムロッドの断面積を引いた面積と設定油圧との積に相当する油圧力が型締シリンダＡ、型締シリンダＤの油圧力方向と反対方向にタイバーを引き出し、互いの反力によりタイバーとこれに係合する可動ダイプレートに備えた脱着ナットとのクリアランスを無くした状態で、型開方向に可動ダイプレートを介して可動金型を移動し、可動金型が規定移動距離に達したとき、ラムを停止し、発泡圧力を保持したまま冷却工程に移行するようにした発泡成形方法。
【００１５】
（１３）  ４組の型締シリンダとタイバーを有する射出発泡成形機の油圧配管に、型締装置の４組の型締シリンダの内、対角の２組の型締シリンダ（型締シリンダＡ、型締シリンダＤとする）の作動油供給側と排油側を他の２組の型締シリンダ（型締シリンダＢ、型締シリンダＣとする）と同方向と逆方向に切換え手段を設置し、型締シリンダの排油側配管に流量圧力調整手段を設け、上記（１２）の方法で発泡成形を行う射出発泡成形機。
【００１６】
（１４）  ４組の型締シリンダを備えた射出発泡成形機を用い、型締した金型のキャビティ内に溶融可塑化した発泡性樹脂を射出充填した後、金型キャビティ容積を増大して発泡成形品を成形する発泡成形方法において、
金型キャビティ容積を増大する発泡膨張の工程のとき、ダイプレートに対角の２組の型締シリンダ（型締シリンダＡ、型締シリンダＤとする）のヘッド側に設定油圧を作用させ、型締シリンダＡ、型締シリンダＤのロッド側は無圧の排油側につなぎ、他の対角の２組の型締シリンダ（型締シリンダＢ、型締シリンダＣ）のヘッド側、ロッド側とも無圧の排油側につなぎ、型締シリンダＢ、型締シリンダＣのロッド側の油圧配管に設けた流量調整手段によりラムに移動抵抗を加えて、型締シリンダＡ、型締シリンダＤのシリンダの型開力がタイバーと可動ダイプレートを介して、型締シリンダＢ、型締シリンダＣを型開側に引っ張るように作用し、型締シリンダＢ、型締シリンダＣのタイバーに、型締シリンダＡ、型締シリンダＤと反対方向の力がかかり、タイバーとこれに係合する可動ダイプレートに備えた脱着ナットとのクリアランスが無くなる状態とし、型締シリンダが規定距離移動したとき、ラムを停止し、冷却工程に移行するようにした発泡成形方法。
【００１７】
（１５）  ４組の型締シリンダとタイバーを有する射出発泡成形機の４組の型締シリンダの内、対角の２組の型締シリンダ（型締シリンダＡ、型締シリンダＤとする）の油圧配管に流量調整手段を設け、上記（１４）の方法で発泡成形を行う射出発泡成形機。
（１６）  上記（１２）〜（１５）の射出発泡成形機において、型締シリンダの作動油の油圧源はインバータ駆動モータ又はサーボモータによって回転制御される可変速ポンプとして、発泡膨張の工程のときの油圧、油量が可変速ポンプの回転速度により調整されるようにした射出発泡成形機。
【００１８】
（１７）  上記（１６）の射出発泡成形機を用い、上記（１２）及び（１４）の発泡成形方法によって発泡成形するとき、金型に設けられた型内圧センサにより型内の発泡圧を検出し、同発泡圧が設定圧力を保持するように、可変速ポンプの回転速度をフィードバック制御し、型締シリンダへの作動油流量を加減して可動金型を後退させ、可動金型が規定距離移動したとき、これを停止し、冷却工程に移行するようにした発泡成形方法。
【００１９】
（１８）  上記（１３）、（１５）、（１６）の射出発泡成形機において、各々のタイバーに設けられた固定ダイプレートとタイバーとの相対位置を検出する複数の位置検出センサと、各々の油圧シリンダのロッド側の配管にそれぞれ設置された開閉弁とを備えた射出発泡成形機。
（１９）  上記（１２）、（１４）、（１７）の発泡成形方法において、上記（１８）の各々のタイバーに設けられた固定ダイプレートとタイバーとの相対位置を検出する複数の位置検出センサが、個別にタイバーの移動距離が規定寸法に達したことを検出したとき、当該位置センサの属する型締シリンダの油圧回路を上記（１８）の開閉弁によりブロックして個別に型締シリンダのラムを停止し、冷却工程に移行するようにした発泡成形方法。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の射出発泡成形機を用いた発泡成形方法によれば、成形品は発泡ガス圧の自然膨張で成形されるので、発泡成形中の成形品の表面は、常に発泡圧で金型に押し付けられた状態を続けており、発泡ガスや空気が成形品と金型の間に入り込むことが抑えられ、成形品の表面にスワールマークやシルバーの発生を防止することができる。
この発泡ガス圧による自然膨張力で、可動金型が押し出す方法は、発泡ガス圧による押し力に比べ型締シリンダとラムの摺動抵抗が相対的に大きい場合には、金型の動きがぎごちなくなる可能性があるが、この場合に型締シリンダに低圧の油圧を加え、型内圧センサにより型内圧を検出し、正の型内圧を維持するように型締シリンダの油圧をフィードバック制御することにより、ラムの摺動抵抗に負けないようにして発泡成形することができる。この場合も、発泡成形中の成形品の表面は、常に発泡圧の１部分の圧力による力で金型に押し付けられた状態を続けており、発泡ガスや空気が成形品と金型の間に入り込むことが抑えられ、成形品の表面にスワールマークやシルバーの発生を防止することができる。
【００２１】
また、発泡成形時に金型キャビティの容積を拡大するとき、固定側金型と可動側金型とは締め付けていないフリーの状態であるため、発泡成形品の投影面積の中心が金型の中心から外れたとき、また、金型に対する発泡成形時の金型内圧力の分布が偏っているような場合は、可動ダイプレートが傾き、金型は相対的に傾きを生じ、発泡成形品の厚さの偏りが発生する可能性があるが、本発明のように、各タイバーの移動位置を精密に検知できる位置センサを使用して、それぞれの型締シリンダのラムを別個に所定位置で停止させるようにして、固定ダイプレートと可動ダイプレートの停止時における平行を保持することができるので、発泡成形品の厚さの偏りを防止することができる。
【００２２】
油圧シリンダ・ピストン機構を有するボールねじナットは、可動ダイプレートが発泡成形のために移動するとき、可動ダイプレートとボールねじナットの結合を一時的に解除することができるので、ボールねじに負荷が働かず、ボールねじに掛かる負荷は軽くなり、ボールねじの寿命が長くなる。
型締シリンダの油圧系統の油圧源を、油圧ポンプと、それを回転制御するサーボモータ又はインバータを備えて構成したものは、制御装置の指示により、油圧ポンプから油量、油圧共、必要な最小限度の作動油を送り出して運転が可能であるので、使用する作動油は少なくて済み、電力エネルギーも少なく、ランニングコストを節約でき、また、流量調整弁、圧力調整弁等を省くことができ、油圧系統の構成が簡単になる効果がある。
型締シリンダの油圧系統の油圧源に定速ポンプと可変速ポンプとを併用した発泡成形機及び発泡成形方法は可変速ポンプの油圧を大きくすることが可能で、ラムの摺動抵抗に対してより確実に対応し、発泡圧を維持する制御を行うことができる。
【００２３】
発泡成形工程において、可動金型を作動する１組の対角の油圧シリンダＡとＤの作動方向と、他の組の油圧シリンダＢとＣの作動方向とを反対方向とし、２組の対角の油圧シリンダＡ、Ｄと油圧シリンダＢ、Ｃの作動力の差によって型開を行い、金型の移動速度を成形品の発泡膨張速度に応じて調整できる。発泡成形中の成形品の表面は、常に発泡圧で金型に押し付けられた状態を続けており、発泡ガスや空気が成形品と金型の間に入り込むことが抑えられ、成形品の表面にスワールマークやシルバーの発生を防止することができると同時に、可動ダイプレートとタイバーとの結合部のクリアランスを無くすことができるので、発泡成形工程の初めから終わりまで可動ダイプレートの浮動を抑えることができ、成形品の寸法誤差を無くす効果がある。
【００２４】
また、発泡成形工程において、可動金型を作動する１組の対角の油圧シリンダＡとＤを型開方向に油圧をかけ、他の組の油圧シリンダＢとＣの油圧をゼロにし、排出配管に設けた流量圧力調整手段により油圧シリンダＡとＤの油圧力に対する抵抗力を得ると同時に、金型の移動速度を成形品の発泡膨張速度に応じて調整できるので、上記と同様の効果を有している。
上記の金型の移動速度の制御を、型内圧センサにより発泡圧を検出し、発泡圧が常に正圧となるように油圧ポンプの回転速度を制御するようにしても上記と同様の効果が得られる。
【００２５】
また、発泡成形時に金型キャビティの容積を拡大するとき、油圧シリンダのラムの摩擦抵抗や配管内の流量抵抗の差のため、可動ダイプレートと金型が相対的に傾きを生じ、発泡成形品の厚さの偏りが発生する可能性があるが、本発明のように、各タイバーの移動位置を精密に検知できる位置センサを使用して、それぞれの型締シリンダのラムを別個に所定位置で停止させるようにして、固定ダイプレートと可動ダイプレートの停止時における平行を保持するようにすれば、発泡成形品の厚さの偏りを防止することができる。
【００２６】
型締シリンダの油圧系統の油圧源を、油圧ポンプと、それを回転制御するサーボモータ又はインバータを備えて構成したものは、制御装置の指示により、油圧ポンプから油量、油圧共、必要な最小限度の作動油を送り出して運転が可能であるので、使用する作動油は少なくて済み、電力エネルギーも少なく、ランニングコストを節約でき、また、流量調整弁、圧力調整弁等を省くことができ、油圧系統の構成が簡単になる効果がある。
型締シリンダの油圧系統の油圧源に、定速ポンプと可変速ポンプとを併用した発泡成形機及び発泡成形方法は、可変速ポンプの応答性を速くすることが可能となり、ラムの摺動抵抗に対してより確実に対応し、発泡圧を維持する制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態の射出発泡成形機の型締装置の構成と作用を図に基づいて説明する。図１は射出発泡成形機の型締装置を示す側面図及び型締装置の油圧系統図、図２は図１の型締装置の油圧操作ボールねじナットの構造を示す側面断面図、図３は図２のＡ−Ａ断面を示す断面図、図４は図１の型締装置のタイバー位置制御回路を示すブロック図、図５は図１の型締装置の発泡成形時の金型の移動を示す工程模式図、図６は図１の型締装置の発泡成形工程のタイミングを示すグラフである。
【００２８】
図１において、１は基盤で、基盤１の一端には固定金型４を取付けた固定ダイプレート２が固設されている。基盤１の上には固定ダイプレート２に対向して可動金型５を取付けた可動ダイプレート３が移動可能に載置されている。固定金型４および可動金型５は、互いに接離可能に構成され、金型キャビティを構成する。金型キャビティには、射出シリンダ８から固定金型４に形成された通路を通して樹脂が射出注入される。
２２は基盤１に固設されたガイドレールであり、このガイドレール２２にガイドされたリニアベアリング２１が、台２６を介して可動ダイプレート３を支えている。
上記固定ダイプレート２にはストロークが少なく断面積の大きな複数（本例では４基）の型締シリンダ９Ａ〜９Ｄが設けられている。型締シリンダ９Ｃ、９Ｄ、は固定ダイプレート２の縦の中心面に対して型締シリンダ９Ａ、９Ｂと対称に設けられている。この型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの中を摺動するラム６Ａ〜６Ｄはその一側面にそれぞれタイバー７Ａ〜７Ｄが直結されている。このタイバー７Ａ〜７Ｄは、対向する可動ダイプレート３が型閉のため近づいてきたとき、可動ダイプレート３に明けられた４個の挿通孔を貫通するように構成されている。
【００２９】
２７Ａ〜２７Ｄは、各タイバー７Ａ〜７Ｄに取付けられた位置センサであり、これら位置センサ２７Ａ〜２７Ｄは、上記固定ダイプレート２に取付けられた検出目盛溝又は検出目盛磁石を有するスケールと組んで、上記固定ダイプレート２と各タイバー７Ａ〜７Ｄとの相対位置（又は、これを言い換えれば、ラム６Ａ〜６Ｄのそれぞれの基準位置からの移動距離）を検出する。
【００３０】
上記可動ダイプレート３の型開閉手段は、上記可動ダイプレート３の移動方向に平行に設置され、基盤１に取付けられた軸受箱１７と軸受箱１８によって回転可能に、軸方向を拘束して支えられ、サーボモータ１５により動力伝動ベルト１６を介して駆動されるボールねじ軸１３と、可動ダイプレート３の下方に固設された支持台２５に取付けられ、ボールねじ軸１３に螺合し、ボールねじ軸１３の回転により直線移動するボールねじナット１４とで構成されている。ボールねじ軸１３は制御装置３７によりサーボモータ１５を介して、回転数、回転速度が制御される。
【００３１】
上記ボールねじナット１４は、図２および図３に示すように、フランジ蓋２９と筒体３０と一体に組合わせてなる環状のシリンダ内で摺動するピストン部１４ａを備えたボールねじナットである。フランジ蓋２９は支持台２５に取付けられる。筒体３０とボールねじナット１４は相対的に距離ｓ（発泡成形のときの金型移動距離より長い距離）だけ移動可能である。フランジ蓋２９と筒体３０からなる環状のシリンダのピストンの両側の油室３０ａ、３０ｂには作動油が封入され、この油室３０ａと油室３０ｂとの作動油通路は、制御装置３７からの指令により作動する開閉弁２４により開閉することができる。逆止弁４２と作動油タンク４３は、筒体３０のシリンダから漏れた作動油を補給するために置かれている。４１は、筒体３０とボールねじナット１４のピストン部１４ａに挿通されたボールねじナット１４の回り止めである。
なお、ボールネジナット１４を可動ダイプレート３に直接的に固定してサーボモータのトルク制御により発泡成形時に移動可能にしてもよい。
【００３２】
タイバー７Ａ〜７Ｄの先端部は、それぞれ等ピッチの複数のリング溝部を形成し、一方可動ダイプレート３の反金型側面には、各タイバー７Ａ〜７Ｄのリング溝部と噛合するようになっていて、対向して対になった４組の割りナット１１が、タイバー７Ａ〜７Ｄの軸の直角方向に油圧シリンダ等で移動してタイバー７Ａ〜７Ｄを挟んで固定するように設けられている。８は射出シリンダを示す。
【００３３】
この型締装置は、図１の金型が開いた状態、即ち、可動ダイプレート３が、２点鎖線で示すような、充分に固定ダイプレート２から離れた状態から、実線で示したように金型４と金型５が閉となるまで、可動ダイプレート３はサーボモータ１５で駆動されるボールねじ軸１３の回転によって移動する。制御装置３７に内蔵する型盤移動速度制御回路は可動ダイプレート３をゆっくり加速し、一定速度で移動した後、減速して金型５が金型４に接触する寸前に停止する。
【００３４】
この可動ダイプレート３の停止位置で割りナット１１が作動して割りナット１１の内側リング溝がタイバー７Ａ〜７Ｄの先端部のリング溝と係合してタイバー７Ａ〜７Ｄと結合する。次に、ボールねじナット１４の開閉弁２４を開にしてボールねじナット１４を自由移動可能とし、型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの型締側室を昇圧して型締めし、射出シリンダ８より金型のキャビティ内へ一定量の溶融発泡樹脂を射出する（図５−（Ｉ））。溶融発泡樹脂を射出後、決まった時間保持して金型キャビティ内の樹脂の表面が固化し始めたタイミングで型締シリンダ９Ａ〜９Ｄ内のラム６Ａ〜６Ｄの両側の油圧を無圧にし、互いに通状態とすることにより、溶融発泡樹脂の発泡圧（３〜５kg／cm２）により金型５を介して可動ダイプレート３を型締の位置から押し戻し（図５−（II））、発泡成形品の厚み寸法まで移動したとき、タイバー位置センサ２７Ａ〜２７Ｄの検出信号により、それぞれの型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの油圧回路をブロックし、ラム６Ａ〜６Ｄを固定して可動金型５の移動を停止させる（図５−（III））。
【００３５】
この状態を保持する間に金型キャビティ内の溶融発泡樹脂は、冷却固化して内部が発泡した成形品となり、冷却固化後、型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの油圧回路のブロックを解き、割りナット１１が逆作動してタイバー７Ａ〜７Ｄとの結合が外れ、ボールねじ軸１３が型閉のときと逆回転して可動金型５と可動ダイプレート３を開側に移動させ、元の全開位置に停止する。成形品が取り出された後、次の型閉工程が始まる。
【００３６】
型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの油圧制御回路は、図１および図４に示すように、制御装置３７、発泡成形時に発泡成形品の厚さを決めるタイバー位置設定器５２、油圧ポンプ駆動用モータ３２、モータ３２を回転制御駆動するインバータ３８、油圧ポンプ３１、ブロックポートを有する油圧４方向切換弁３４、油圧ポンプ３１より圧し出された作動油を油圧４方向切換弁３４まで供給する供給配管４４、油圧４方向切換弁３４から油圧シリンダ９Ａ〜９Ｄの型締側室に通じるポート２ａ，２ｃまで配設された型締側配管４５Ａ〜４５Ｄ、配管４４に設置された油圧回路開閉弁３３、油圧４方向切換弁３４から油圧シリンダ９Ａ〜９Ｄの離型側のヘッド側室に通じるポート２ｂ，２ｄまで配設された離型側配管４６Ａ〜４６Ｄ、型締側配管４５Ａ〜４５Ｄと離型側配管４６Ａ〜４６Ｄとを結んだ差動回路配管に設置された開閉弁３５Ａ〜３５Ｄ、型締側配管４５に設置された油圧検出センサ３９とで構成されている。なお、４７は吸込油補充タンク、３６は安全弁の役目をするリリーフ弁、４０は作動油タンクである。
【００３７】
発泡成形が始まる時、制御装置３７に内蔵する発泡制御回路５３からの指令で、タイバー位置センサ２７Ａ〜２７Ｄがタイバー位置の検出を開始し、比較回路５１Ａ〜５１Ｄと切換回路５６Ａ〜５６Ｄにおいて、各タイバー位置センサ２７の検出値がタイバー位置設定器５２の設定値と個別に比較され、タイバー位置センサ２７の検出値がタイバー位置設定器５２の設定値と同じになったとき、該当する油圧シリンダ９の油圧回路の開閉弁３５(３５Ａ〜３５Ｄ)を閉じて当該回路をブロックしてラム６（タイバー７）を止める。このようにして、次々にタイバー位置センサ２７の検出値がタイバー位置設定器５２の設定値と同じになり、当該開閉弁３５を閉じ、当該回路がブロックし、４本のタイバー７Ａ〜７Ｄの停止位置が同じ設定値に揃って金型４と金型５の平行が保たれ、その状態を保持すれば、発泡成型品の厚さは一定に揃ったまま固化冷却へ移行することができる。
【００３８】
図６に示すこの実施形態の型締装置の発泡成形工程のタイミングを示すグラフにより、射出発泡成形の工程を説明する。
（１）型閉：サーボモータ１５によりボールねじ軸１３を駆動回転し、可動ダイプレート３を閉側へ高速移動させ、次いでサーボモータ１５の速度制御機能を用いて可動ダイプレート３を減速し、可動ダイプレート３を停止させる。
（２）  ４組の割りナット１１を作動させて可動ダイプレート３とタイバー７Ａ〜７Ｄを結合する。
（３）  油圧ポンプ３１を駆動し、規定低圧に制御し、４方向切換弁３４を型締側に切換え、型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの型締側２ａに作動油を送り、金型４と金型５を締め切る。
【００３９】
（４）  型開閉ボールねじナット１４のシリンダ開閉弁２４を開いて、筒体３０のシリンダとボールねじナット１４のピストンが相対的に移動可能の状態にし、個別の開閉弁３３を開き、モータ３２を全力回転して油圧ポンプ３１を駆動し、高圧の作動油を供給し、型締を開始する。
（５）  金型キャビティ内に定量の溶融発泡樹脂を射出する。
（６）  溶融発泡樹脂の金型に接触した表面だけが固化するまで、型締したまま規定時間保持する。
（７）  油圧ポンプ３１を停止し、開閉弁３３を閉じ、型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの作動油を排油タンクの圧力へ降圧し、その後、開閉弁３５Ａ〜３５Ｄを開き、型締シリンダ９Ａ〜９Ｄのラム６の両側を通にする。同時に、制御装置３７の発泡制御回路５３がタイバー位置センサ２７Ａ〜２７Ｄにタイバー位置の検出を指令する。
【００４０】
（８）  型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの作動油圧が下がり、発泡圧（３〜５kg／cm２）による金型開き力が型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの作動抵抗（作動油圧＋ラム６の摺動抵抗）に勝った時点から発泡ガス圧による成形品の未固化部分の自然膨張が始まる。
（９）  成形品の未固化樹脂部分の自然膨張で金型５が移動し、可動ダイプレート３が移動して個別のタイバー７と固定ダイプレート２の相対位置が設定値に達した順に、当該開閉弁３５Ａ〜３５Ｄが閉じ、型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの油圧回路がブロックし、可動ダイプレート３は当該タイバー７により個別に止められ、全部のタイバー７が停止したとき、固定ダイプレート２と可動ダイプレート３、固定金型４と可動金型５の平行が保持される。
（１０）  全部の型締シリンダ９の油圧回路がブロックされたまま、成形品の保持冷却が行われる。
【００４１】
（１１）  成形品の保持冷却後、制御装置３７の発泡制御回路５３がタイバー位置センサ２７Ａ〜２７Ｄの位置の検出停止を指令し、割りナット１１を逆作動してタイバー７Ａ〜７Ｄとの結合を外し、ボールねじ軸１３が型閉のときと逆回転して可動ダイプレート３を開側に移動させ、元の全開位置に停止する。成形品が取り出され、射出成形の工程の１サイクルを終了する。
型開閉ボールねじナット１４の開閉弁２４は、ボールねじ軸１３が逆回転を開始した時点より、若干のタイムラグＴｓの後、閉にして、ボールねじナット１４のピストンが筒体３０のシリンダのフランジ蓋２９の端面に当接した状態でシリンダとピストンを固定する。
型締の速度は油圧ポンプ３１の回転速度で制御することができる。
型締工程中、金型キャビティへの溶融樹脂の射出、保持冷却が行われ、溶融樹脂が固化する間は油圧ポンプ３１は完全に停止した状態である。
【００４２】
上記の工程（８）で説明したように、成形品は発泡ガス圧の自然膨張で成形されるので、発泡成形中の成形品の表面は、常に発泡圧で金型に押し付けられた状態を続けており、発泡ガスや空気が成形品と金型の間に入り込むことが抑えられ、成形品の表面にスワールマークやシルバーの発生を防止することができる。
発泡成形時に金型キャビティの容積を拡大するとき、固定側金型４と可動側金型５とは締め付けていないフリーの状態であるため、発泡成形品の投影面積の中心が金型の中心から外れたとき、また、金型に対する発泡成形時の金型内圧力の分布が偏っているような場合は、可動ダイプレート３が傾き、金型は相対的に傾きを生じ、発泡成形品の厚さの偏りが発生する可能性があるが、上述のような固定ダイプレート２と可動ダイプレート３の停止時における平行を保持することができれば、発泡成形品の厚さの偏りの発生を防止することができる。
【００４３】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態を図に基づいて説明する。図７は射出発泡成形機の型締装置を示す側面図及び型締装置の油圧系統図、図８は図７の型締装置の発泡制御回路を示すブロック図、図９は図７の型締装置の発泡成形工程のタイミングを示すグラフである。
第１の実施の形態の発泡成形は、発泡性樹脂を射出充填後、型締シリンダの油圧を降圧し、成形品の投影面積と発泡圧の積の押し力により可動側の金型を後退させる発泡成形方法であるが、第２の実施の形態は、発泡性樹脂を射出充填後、型締シリンダの油圧を降圧するまでは第１の実施の形態と同じであり、その後の工程においては、成形品の発泡押し力が設定された力（発泡圧による押し力より若干弱く、零よりは強い力）となるように型締シリンダの油圧をフィードバック制御して可動側の金型を後退させる発泡成形方法である。
【００４４】
この実施形態の型締装置の構造を図７に示しているが、第１の実施の形態と異なる点は、型内圧センサ（２８）が追加されたこと、油圧系統において、作動油供給配管の開閉弁（３３）が不要となること、型締シリンダ（９Ａ〜９Ｄ）の背圧側配管（４６Ａ〜４６Ｄ）に設置されていた吸込油補充タンク（４７）を省いたことである。このこと以外は第１の実施の形態と変わりはなく、従って、型締装置を構成する大部分は第１の実施形態と同じ部品番号を付し、構成についての説明を省略する。
【００４５】
図８の発泡制御回路を示すブロック図について第１の実施形態と異なるところは、発泡圧（型内圧）センサ２８が追加され、この発泡圧センサ２８の発泡圧信号が発泡制御回路５４に伝達され、発泡工程において、油圧ポンプ３１の油圧がインバータ３８、モータ３２を介してフィードバック制御される点である。タイバー位置センサ２７Ａ〜２７Ｄによって可動ダイプレート３が設定位置に個別に停止するようになっている制御部分は第１の実施形態と全く同じである。
【００４６】
図９の発泡成形工程のタイミングを示すグラフを参照しながら、発泡成形時の型内圧（発泡圧）の制御と、可動ダイプレート平行位置制御方法を用いた工程を説明する。
（１）型閉：サーボモータ１５によりボールねじ軸１３を駆動回転し、可動ダイプレート３を閉側へ高速移動させ、次いでサーボモータ１５の速度制御機能を用いて可動ダイプレート３を減速し、可動ダイプレート３を停止させる。
（２）  ４組の割りナット１１を作動させて可動ダイプレート３とタイバー７Ａ〜７Ｄを結合する。
（３）  油圧ポンプ３１を駆動し、規定低圧に制御し、４方向切換弁３４を型締側に切換え、型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの型締側２ａ，２ｃに作動油を送り、金型４と金型５を締め切る。
【００４７】
（４）  型開閉ボールねじナット１４の開閉弁２４を開いて、筒体３０のシリンダとボールねじナット１４のピストンが相対的に移動可能の状態にし、モータ３２を全力回転して油圧ポンプ３１を駆動し、高圧の作動油を供給し、型締を開始する。
（５）  金型キャビティ内に定量の溶融発泡樹脂を射出する。
（６）  溶融発泡樹脂の金型に接触した表面だけが固化するまで、型締めしたまま規定時間保持する。
【００４８】
（７）  油圧ポンプ３１の回転数を下げて油圧を低下させ、開閉弁３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ、３５Ｄを同時に開いて、型締シリンダ９Ａ〜９Ｄのラム６の両側を通にして差動回路を形成し、ラム６に対する油圧面積差の圧し力でラム６を離型側へ移動させる。同時に発泡ガス圧による成形品の未固化部分の自然膨張が始まる。
ラム６の圧し力は、可動金型５が退く（離型）方向へ作用し、発泡圧による押し力と同じ方向であるので、発泡圧による押し力より強ければ、可動金型５の移動速度が発泡成形品の膨張速度を超えて、成形品の表面から剥離する虞があり、従って、発泡圧（３〜５kg／cm２）による押し力よりは弱くする必要がある。それゆえに、型内圧センサ２８の型内圧が設定値を保つように型締シリンダの油圧をフィードバック制御して、型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの圧し力が、成形品の発泡押し力による押し力より若干弱く、零よりは強い力となるようにしながら可動側の金型５を後退させるようにする。金型５が後退開始時に、制御装置５７の発泡制御回路５４がタイバー位置センサ２７Ａ〜２７Ｄにタイバー位置の検出を指令する。
【００４９】
（８）金型５が移動し、可動ダイプレート３が移動して個別のタイバー７と固定ダイプレート２の相対位置が設定値に達した順に、当該開閉弁３５Ａ〜３５Ｄが閉じ、型締シリンダ９の油圧回路がブロックし、可動ダイプレート３は当該タイバー７により個別に止められ、全部のタイバー７が停止したとき、固定ダイプレート２と可動ダイプレート３、固定金型４と可動金型５の平行が保持される。
（９）  全部の型締シリンダ９の油圧回路がブロックされたまま、成形品の保持冷却が行われる。
【００５０】
（１０）  成形品の保持冷却後、制御装置５７の発泡制御回路５４がタイバー位置センサ２７Ａ〜２７Ｄの位置の検出停止を指令し、割りナット１１を逆作動してタイバー７Ａ〜７Ｄとの結合を外し、ボールねじ軸１３が型閉のときと逆回転して可動ダイプレート３を開側に移動させ、元の全開位置に停止する。成形品が取り出され、射出成形の工程の１サイクルを終了する。型開閉ボールねじナット１４の開閉弁２４は、ボールねじ軸１３が逆回転を開始した時点より、若干のタイムラグＴｓの後、閉にして、ボールねじナット１４のピストンが筒体３０のシリンダのフランジ蓋２９お端面に当接した状態でシリンダとピストンを固定する。
【００５１】
型締の速度は油圧ポンプ３１の回転速度で制御することができる。
型締工程中、金型キャビティへの溶融樹脂の射出、保持冷却が行われ、溶融樹脂が固化する間は油圧ポンプ３１は完全に停止した状態である。
第１の実施形態においては、発泡ガス圧による成形品の未固化部分の自然膨張力で、可動金型５が押し出されるようになっているので、発泡ガス圧による押し力に比べ型締シリンダ９Ａ〜９Ｄとラム６の摺動抵抗が相対的に大きい場合には金型５の動きがぎごちなくなる可能性があるが、この第２の実施形態は型締シリンダ９Ａ〜９Ｄとラム６の摺動抵抗に対して金型５の移動をアシストする働きを有し、発泡成形中の成形品の表面は、常に発泡圧の１部分の圧力による力で金型に押し付けられた状態を続けており、発泡ガスや空気が成形品と金型の間に入り込むことが抑えられ、成形品の表面にスワールマークやシルバーの発生を防止することができる。
【００５２】
発泡成形時に金型キャビティの容積を拡大するとき、固定側金型４と可動側金型５とは締め付けていないフリーの状態であるが、第１の実施形態と同様に、固定ダイプレート２と可動ダイプレート３の停止時における平行を保持することができるので、発泡成形品の厚さの偏りの発生を抑えることができる。
【００５３】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態を図に基づいて説明する。図１０は射出発泡成形機の型締装置を示す側面図及び型締装置の油圧系統図、図１１は図１０の型締装置の発泡制御回路を示すブロック図、図１２は図１０の型締装置の発泡成形工程のタイミングを示すグラフである。
第２の実施の形態では、発泡性樹脂を射出充填保圧後、型締シリンダの油圧を降圧した後、成形品の発泡押し力が設定された力（発泡圧による押し力より若干弱く、零よりは強い力）となるように型締シリンダのヘッド側（離型側）の油圧をフィードバック制御して可動側の金型を後退させる発泡成形方法であるが、金型キャビティの投影面積が小さくて発泡圧による押し力が不十分で、型締シリンダの摺動抵抗を押し切ることが困難な場合を想定して、型締シリンダのヘッド側より発泡圧をアシストし、同時に同シリンダのロッド側に、背圧として若干の油圧を残してバランスさせるようにしたのが、この第３の実施形態の型締装置と発泡成形方法である。
【００５４】
第３の実施形態の型締装置の構成が第１、第２の実施の形態と異なる点は、油圧制御系統において、型締シリンダのヘッド側へ作動油を送る油圧ポンプと型締シリンダのロッド側へ作動油を送る油圧ポンプを別々に設け、型締シリンダのラムの両側の油圧と発泡圧による金型の開力をバランスさせるように制御し、型締シリンダの摺動抵抗を押し切って金型を開移動させるようにしたことである。
油圧系統の構成以外は第１の実施の形態と変わりはなく、従って、型締装置を構成する大部分は第１の実施形態と同じ部品番号を付し、構成についての説明を省略する。
【００５５】
図１０において、インバータ３８で駆動制御するモータ３２（又はサーボモータ）によって回転制御される油圧ポンプ３１を油圧源とする作動油は、油圧配管４４と、同油圧配管４４から分岐している油圧配管４６Ａ〜４６Ｄを通って型締シリンダ９Ａ〜９Ｄのヘッド側２ｂ，２ｄへ送られる。油圧配管４４上に、４方向切換弁６１と、油圧計３９が設置されている。
また、定速のモータ６２で駆動される油圧ポンプ６３を油圧源とする作動油は、油圧配管６６と、同油圧配管６６から分岐している油圧配管４５Ａ〜４５Ｄを通ってそれぞれ型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの型締側室に通じるポート（ロッド側）２ａ，２ｃへ送られる。油圧配管６６上に作動油圧を高圧から低圧に切換え可能な電磁比例リリーフ弁６５と、４方向切換弁６４と、油圧計６８が設置され、各型締シリンダ９Ａ〜９Ｄのロッド側２ａ，２ｃへの個別の配管４５Ａ〜４５Ｄには、それぞれ開閉弁３５Ａ〜３５Ｄが設置されている。電磁比例リリーフ弁６５は、油圧ポンプ６３に連結されている。可動側金型５には発泡圧を検出する型内圧センサ２８が設けられている。
【００５６】
制御装置６７は図１１に示すように、発泡性樹脂が金型キャビティ内に射出充填するときに油圧ポンプ６３と電磁比例リリーフ弁６５を高圧に切り換えての型締制御と、充填した樹脂の保圧時に電磁比例リリーフ弁６５を低圧に切り換え、発泡圧（型内圧）センサ２８が検出した発泡圧を可変速の油圧ポンプ３１の油圧でアシストして定速の油圧ポンプ６３側の低圧とバランスをとりながら膨張させることによる成形品膨張時の発泡圧制御と、タイバー位置センサ２７Ａ〜２７Ｄによってタイバー位置設定器５２から指示されたタイバー位置と比較回路５１Ａ〜５１Ｄと切換回路５６Ａ〜５６Ｄの指令により開閉弁３５Ａ〜３５Ｄを個別に閉じることにより、タイバー７Ａ〜７Ｄを個別に停止させ、可動金型５を固定金型４と平行に設定位置に止め、発泡成形品の厚さを均等にする制御とを行う。（このタイバー位置制御方法は第１及び第２の実施形態と全く同じである。）
【００５７】
成形品膨張時の発泡圧制御について説明を加える。
型締シリンダ９とラム６との間の摺動抵抗に比べて、発泡圧だけによる金型開力が小さいときは金型が開かぬ可能性がある。そこで型締シリンダ９Ａ〜９Ｄのラム６Ａ〜６Ｄの両側に、別個に型締時の油圧より低い油圧ＰＣ、ＰＴを加えて、型締シリンダのヘッド側作動油の油圧ＰＣと流量を調整することにより発泡圧をフィードバック制御する。即ち、      
ＦＰ：発泡圧による金型開力
ＦＲ：ラム６の戻し方向の力（金型の開力）
ＦＳ：型締シリンダ９とラム６との間の摺動抵抗
ＰＢ：発泡圧（型内圧センサ２８により検出される）
ＰＣ：ヘッド側油圧
ＰＴ：ロッド側油圧
Ａ：成形品投影面積
ＡＨ：ヘッド側受圧面積
ＡＲ：ロッド側受圧面積
としたとき、
ＦＰ＝ＰＢ×Ａ  
ＦＲ＝ＡＨ×ＰＣ−ＡＲ×ＰＴ＋ＦＰ−ＦＳ
発泡圧ＰＢは可動金型５の離型速度が早ければ低くなり、離型速度が遅ければ高くなる。即ち、金型５の離型速度に反比例する関数であり、ＰＢを型内圧センサ２８により検出して、発泡圧の設定圧力を保つようにヘッド側作動油量と油圧（略一定）をポンプ３１の回転速度によりフィードバック制御する。発泡性樹脂材が発泡膨張するときの発泡圧は３〜５ｋｇ/ｃｍ２であるが、この制御のときの設定は３ｋｇ/ｃｍ２程度にする。
【００５８】
図１２の発泡成形工程のタイミングを示すグラフを参照しながら、発泡成形時に型締シリンダの型開力で型内圧（発泡圧）をアシストした制御と、可動ダイプレート平行位置制御方法を用いた工程を説明する。
（１）型閉：サーボモータ１５によりボールねじ軸１３を駆動回転し、可動ダイプレート３を閉側へ高速移動させ、次いでサーボモータ１５の速度制御機能を用いて可動ダイプレート３を減速し、可動ダイプレート３を停止させる。
（２）  ４組の割りナット１１を作動させて可動ダイプレート３とタイバー７Ａ〜７Ｄを結合する。
（３）  型開閉ボールねじナット１４の開閉弁２４を開いて、筒体３０のシリンダとボールねじナット１４のピストンが相対的に移動可能の状態にし、油圧ポンプ６３を駆動し、電磁比例リリーフ弁６５を切り換えて規定高圧の型締油圧に制御し、４方向切換弁６４を型締側通に切換え、型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの型締側２ａ，２ｃに作動油を送り、金型４と金型５を締切る。このとき、可変流量ポンプ３１は停止し、４方向切換弁６１は型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの離型側２ｂ，２ｄの通路４６Ａ〜４６Ｄが開放する位置になっている。
【００５９】
（４）  金型キャビティ内に定量の溶融発泡樹脂を射出する。
（５）  溶融発泡樹脂の金型に接触した表面だけが固化するまで、型締したまま規定時間保持する。発泡圧（型内圧）センサ２８は型内圧を検出する。
（６）  電磁比例リリーフ弁６５を切り換えて規定低圧ＰＴに降圧し、可変流量ポンプ３１を始動して作動油を型締シリンダ９の２ｂ、２ｄ側へ送り、型締シリンダ９の２ａ，２ｃ側油圧による圧し力（ＡＲ×ＰＴ）とラム６の摺動抵抗ＦＳの和に対して、２ｂ，２ｄ側油圧による圧し力（ＡＨ×ＰＣ）と発泡圧による金型開力（ＦＰ）の和がバランスするように、２ｂ，２ｄ側油圧ＰＣをポンプ３１の回転を調整することにより制御する。発泡圧は３kg／cm２程度にセットし、発泡成形品はこの発泡圧を保って膨張する。
（７）  ラム６の圧し力は、可動金型５が退く（離型）方向へ作用し、発泡圧による押し力と同じ方向であるので、発泡圧による押し力より強ければ、可動金型５の移動速度が発泡成形品の膨張速度を超えて、成形品の表面から剥離する虞があり、従って、発泡圧（発泡圧（３〜５kg／cm２））による押し力よりは弱くする必要がある。金型５が後退開始時に、制御装置６７の発泡制御回路５４がタイバー位置センサ２７Ａ〜２７Ｄにタイバー位置の検出を指令する。
【００６０】
（８）金型５が移動し、可動ダイプレート３が移動して個別のタイバー７と固定ダイプレート２の相対位置が設定値に達した順に、配管４５Ａ〜４５Ｄに設置された開閉弁３５Ａ〜３５Ｄが閉じ、型締シリンダ９の２ａ側の油圧回路がブロックし、可動ダイプレート３は当該タイバー７により個別に止められ、全部のタイバー７が停止したとき、固定ダイプレート２と可動ダイプレート３、固定金型４と可動金型５の平行が保持される。
（９）  全部の型締シリンダ９の２ａ側の油圧回路がブロックされたまま、成形品の保持冷却が行われる。
【００６１】
（１０）  成形品の保持冷却後、制御装置６７の発泡制御回路５４がタイバー位置センサ２７Ａ〜２７Ｄの位置の検出停止を指令し、割りナット１１を逆作動してタイバー７Ａ〜７Ｄとの結合を外し、ボールねじ軸１３が型閉のときと逆回転して可動ダイプレート３を開側に移動させ、元の全開位置に停止する。成形品が取り出され、射出成形の工程の１サイクルを終了する。型開閉ボールねじナット１４の開閉弁２４は、ボールねじ軸１３が逆回転を開始した時点より、若干のタイムラグＴｓの後、閉にして、ボールねじナット１４のピストンが筒体３０のシリンダのフランジ蓋２９の端面に当接した状態でシリンダとピストンを固定する。
【００６２】
この第３の実施形態は型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの両側に油圧を加えることにより、ラム６の摺動抵抗に対して金型５の移動を確実にすることができる。発泡成形中の成形品の表面は、常に発泡圧の１部分の圧力による力で金型に押し付けられた状態を続けており、発泡ガスや空気が成形品と金型の間に入り込むことが抑えられ、成形品の表面にスワールマークやシルバーの発生を防止することができる。
発泡成形時に金型キャビティの容積を拡大するとき、固定側金型４と可動側金型５とは締め付けていないフリーの状態であるが、第１の実施形態と同様に、固定ダイプレート２と可動ダイプレート３の停止時における平行を保持することができるので、発泡成形品の厚さの偏りの発生を抑えることができる。
【００６３】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施の形態の射出発泡成形機の型締装置の構成と、この装置を使用して発泡成形品を成形する方法を図に基づいて説明する。図１３は射出発泡成形機の型締装置を示す側面図及び型締装置の油圧系統図、図１４は図１３の型締装置の固定ダイプレートの正面と油圧シリンダと油圧系統を示す模式図、図１５は図１３の型締装置の発泡成形工程のタイミングを示すグラフ、図１６は図１３の型締装置の発泡制御手順を示すブロック図である。
【００６４】
図１３において、１は基盤で、基盤１の一端には固定金型４を取付けた固定ダイプレート２が固設されている。基盤１の上には固定ダイプレート２に対向して可動金型５を取付けた可動ダイプレート３が移動可能に載置される。２２は基盤１に固設されたガイドレールであり、このガイドレール２２にガイドされたリニアベアリング２１が、台２６を介して可動ダイプレート３を支えている。
固定ダイプレート２にはストロークが少なく断面積の大きな４基の型締シリンダ９Ａ〜９Ｄが設けられる。型締シリンダ９Ｃ、９Ｄは固定ダイプレート２の縦の中心面に対して型締シリンダ９Ａ、９Ｂと対称に設けられている。この型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの中を摺動するラム６Ａ〜６Ｄはその一側面にそれぞれタイバー７Ａ〜７Ｄが直結され、このタイバー７Ａ〜７Ｄは対向する可動ダイプレート３が型閉のため近づいてきたとき、可動ダイプレート３に明けられた４個の挿通孔を貫通する。
【００６５】
各タイバー７Ａ〜７Ｄに取付けられた位置センサ２７Ａ〜２７Ｄは、固定ダイプレート２に取付けられた検出目盛溝又は検出目盛磁石を有するスケールと組んで固定ダイプレート２と各タイバー７Ａ〜７Ｄとの相対位置（又は、これを言い換えれば、ラム６Ａ〜６Ｄのそれぞれの基準位置からの移動距離）を検出する。
【００６６】
ボールねじ軸１３は、基盤１に取付けられた軸受箱１７と図示しないもう１つの軸受箱によって回転可能に、軸方向を拘束して支えられて可動ダイプレート３の送行方向に平行に設置され、図示しないサーボモータにより駆動される。ボールねじ軸１３は、可動ダイプレート３の下方に固設された支持台２５に取付けられたボールねじナット１４に螺合し、ボールねじ軸１３が回転することにより、ボールねじナット１４は直線移動し、可動ダイプレート３が成形品を取り出せる間隔に開き、次の射出工程のために閉じる、型開閉動作をする。ボールねじ軸１３は制御装置１３７により図示しないサーボモータを介して、回転数、回転速度が制御される。ボールねじナット１４はサーボモータのトルク制御により発泡成形時には自由に移動可能である。
【００６７】
タイバー７Ａ〜７Ｄの先端部は、それぞれ等ピッチの複数のリング溝部を形成し、一方可動ダイプレート３の反金型側面には、各タイバー７Ａ〜７Ｄのリング溝部と噛合するようになっていて、対向して対になった４組の割りナット１１が、タイバー７Ａ〜７Ｄの軸と直角方向に油圧シリンダ等で移動してタイバー７Ａ〜７Ｄを挟んで固定するように設けられている。割りナット１１は、可動ダイプレート３に固設している支え台１１５に内設する油圧シリンダとラム軸１１６によって作動する押さえ板１１２により、可動ダイプレート３との間に挟まれて固定される。８は射出シリンダを示す。
【００６８】
この型締装置は、金型が開いた状態から、金型４と金型５が閉となるまで、可動ダイプレート３は図示しないサーボモータで駆動されるボールねじ軸１３の回転によって移動する。制御装置１３７に内蔵する型盤移動速度制御回路は可動ダイプレート３をゆっくり加速し、一定速度で移動した後、減速して金型５が金型４に接触する寸前に停止する。
【００６９】
この可動ダイプレート３の停止位置で割りナット１１が作動して割りナット１１の内側リング溝がタイバー７Ａ〜７Ｄの先端部のリング溝と係合してタイバー７Ａ〜７Ｄと結合する。同時に、可動ダイプレート３に固設している支え台１１５に内設する油圧シリンダに油圧をかけて押さえ板１１２を引き寄せ、割りナット１１を可動ダイプレート３に固定する。次に、制御装置１３７は、図示しないサーボモータの駆動トルクをゼロに制御してボールねじ軸１３を回転自在としてボールねじナット１４の移動の拘束を解き、型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの型締側室を昇圧して型締めし、射出シリンダ８より金型のキャビティ内へ一定量の溶融発泡樹脂を射出する。
【００７０】
溶融発泡樹脂を射出後、決まった時間保持して金型キャビティ内の樹脂の表面が固化し始めたタイミングで対角切換弁１４７により油圧回路を切換えて、固定ダイプレート２の対角の２組の型締シリンダ９Ａ、型締シリンダ９Ｄのヘッド側２ｂに設定油圧を送り、ロッド側２ａは無圧の排油側につなぎ、他の対角の２組の型締シリンダ９Ｂ、型締シリンダ９Ｃのヘッド側２ｄは排油側につなぎ、ロッド側２ｃは設定油圧を作用させることにより、型締シリンダ９Ａ、型締シリンダ９Ｄにはシリンダ内径断面積と設定油圧の積に相当する油圧力が生じてタイバー７Ａ、７Ｄを型開方向へ押出す。
【００７１】
一方、型締シリンダ９Ｂ、型締シリンダ９Ｃにはシリンダ内径断面積からラム６Ｂ、６Ｃのロッドの断面積を引いた面積と設定油圧との積に相当する油圧力が型締方向、即ち、型締シリンダ９Ａ、型締シリンダ９Ｄの油圧力方向と反対方向にタイバー７Ｂ、７Ｃを引き、互いの反力によりタイバーとこれに係合する可動ダイプレート３に備えた脱着割りナット１１とのクリアランスを無くした状態で、油圧力の差により力の勝る型開方向に可動ダイプレート３を介して可動金型５を移動させる。このとき、流量圧力調整手段である絞り弁１３５Ｃの絞り量を調整して、可動金型５の移動速度が成形品の発泡膨張速度より速くならぬようにし、可動金型５が規定移動距離に達したとき、油圧供給回路を閉じてラム６を停止する。
【００７２】
発泡成形品の厚み寸法まで移動したときタイバー位置センサ２７Ａ〜２７Ｄの検出信号によりそれぞれの型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの油圧回路をブロックし、ラム６Ａ〜６Ｄを固定して金型５の移動を停止させる
発泡圧力を保持する間に金型キャビティ内の溶融発泡樹脂は冷却固化して内部が発泡した成形品となり、冷却固化後、型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの油圧回路をブロックを解き、割りナット１１を押さえている押さえ板１１２の押力を緩め、割りナット１１を逆作動させてタイバー７Ａ〜７Ｄとの結合を外し、ボールねじ軸１３を型閉のときと逆回転させて可動金型５と可動ダイプレート３を開側に移動させ、元の全開位置に停止する。成形品が取り出された後、次の型閉工程が始まる。
【００７３】
図１３、図１４、図１６に示すように、型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの油圧回路は、制御装置１３７、発泡成形時に発泡成形品の厚さを決めるタイバー位置設定器５２、油圧ポンプ駆動用モータ３２、モータ３２を回転制御駆動するインバータ３８、油圧ポンプ３１、油圧４方向切換弁３４、油圧ポンプ３１より圧し出された作動油を油圧４方向切換弁３４まで供給する供給配管４４、油圧４方向切換弁３４から油圧シリンダ９Ａ〜９Ｄのポート２ａ，２ｃまで配設された型締側配管４５Ａ〜４５Ｄ、油圧４方向切換弁３４から油圧シリンダ９Ａ〜９Ｄのポート２ｂ，２ｄまで配設された離型側配管４６Ａ〜４６Ｄ、型締側配管４５Ａ〜４５Ｄに設置された開閉弁１４９Ａ〜１４９Ｄ、型締側配管４４に設置された油圧検出センサ３９とで構成されている。
型締側配管４５Ａ〜４５Ｄと離型側配管４６Ａ〜４６Ｄには、供給側は素通りし、排出側は若干の流抵抗が生じるような絞り弁１３５Ａ、１３５Ｂ、１３５Ｃ、１３５Ｄが設置してある。この内、絞り弁１３５Ｃ、１３５Ｃは絞りが可変であるものとする。なお、３６は安全弁の役目をするリリーフ弁、４０は作動油タンクである。
【００７４】
発泡成形が始まる時、油圧シリンダ９Ａ〜９Ｄへの作動油圧を制御装置１３７に内蔵する型締時油圧設定値１５３Ａから発泡時油圧設定値１５３Ｂに切換え、油圧ポンプ３１より送られる油量を設定する。或いは、可動金型５の移動速度の制御手段として、型内圧センサ２８が検出した成形品の発泡圧が常に若干のプラス値を保つように油圧ポンプ３１の回転数を制御して作動油の流量を調整する手段による方法もある。
この油量の調整には配管４５Ｂ、４５Ｃに設置された絞り弁１３５Ｃ、１３５Ｃの流れ抵抗を利用しても良い。発泡成形が始まると同時に、タイバー位置センサ２７Ａ〜２７Ｄがタイバー位置の検出を開始し、比較回路５１Ａ〜５１Ｄにおいて、各タイバー位置センサ２７の検出値がタイバー位置設定器５２の設定値と個別に比較され、タイバー位置センサ２７の検出値がタイバー位置設定器５２の設定値と同じになったとき、該当する油圧シリンダ９Ａ〜９Ｄの油圧回路の開閉弁１４９Ａ〜１４９Ｄを閉じて当該回路をブロックしてラム６（タイバー７）を止める。このようにして、次々にタイバー位置センサ２７の検出値がタイバー位置設定器５２の設定値と同じになり、当該開閉弁１４９を閉じ、当該回路がブロックし、４本のタイバー７Ａ〜７Ｄの停止位置が同じ設定値に揃って金型４と金型５の平行が保たれ、その状態を保持すれば、発泡成型品の厚さは一定に揃ったまま固化冷却へ移行することができる。
【００７５】
図１５に示すこの実施形態の型締装置の発泡成形工程のタイミングを示すグラフにより、射出発泡成形の工程を説明する。
（１）型閉：図示しないサーボモータによりボールねじ軸１３を駆動回転し、可動ダイプレート３を全開の状態から閉側へ高速移動させ、次いでサーボモータの速度制御機能を用いて可動ダイプレート３を減速し、可動金型５が固定金型４に近接して可動ダイプレート３を停止させる。
（２）  ４組の割りナット１１を作動させて可動ダイプレート３とタイバー７Ａ〜７Ｄを結合し、可動ダイプレート３に固設した支え台１１５の油圧シリンダに油圧をかけて押さえ板１１２を引き寄せ、割りナット１１を可動ダイプレート３に固定する。
【００７６】
（３）  開閉弁１４９Ａ〜１４９Ｄを通にし、油圧ポンプ３１を駆動し、設定圧に制御し、４方向切換弁３４を型締側に切換え、型締シリンダ９Ａ〜９Ｄのロッド側２ａ，２ｃに作動油を送り、金型４と金型５を締切る。
（４）  型開閉ボールねじナット１４を駆動するサーボモータの駆動トルクをゼロに制御し、モータ３２を全力回転して油圧ポンプ３１を駆動し、作動油を高圧に制御して供給し、型締を開始する。
（５）  金型キャビティ内に定量の溶融発泡樹脂を射出する。
（６）  溶融発泡樹脂の金型に接触した表面だけが固化するまで、型締したまま規定時間保持する。
【００７７】
（７）  油圧ポンプ３１を発泡成形時の設定圧に降圧して保持し、４方向切換弁３４を型開側に切換え、同時に対角回路の切換弁１４７を切換えて型締シリンダ９Ｂ、９Ｃの型締側に切換えると、型締シリンダ９Ａ〜９Ｄによって押されるタイバー７Ａ、７Ｄが可動ダイプレート３を開の方向に押し、型締シリンダ９Ｂ、９Ｃはタイバー７Ｂ、７Ｃを閉じる方向に引く（図２１を参照、タイバーへの作用力は矢印に示すように、タイバー７Ａ、７Ｄへの作用力はタイバー７Ｂ、７Ｃへの作用力よりも大きく、作用方向は反対方向である）。この相反する力により、タイバー７の溝と割りナット１１の内溝が噛合っているときのクリアランスが、図２２に示すように、相反する片側に押し付けられてクリアランスがゼロの状態を保つことができる。上述したように、型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの方の油圧力が勝るので可動金型５は型開の方向へ移動する。
【００７８】
（８）  成形品の未固化樹脂部分が発泡圧で膨張を始めるが、可動金型５の移動速度が成形品の発泡膨張速度に応じた適切な型開速度になるように、油圧ポンプ３１の送出流量を規制するか、又は、型締シリンダ９Ｂ、９Ｃの絞り弁１３５Ｃの絞り量を調整する。この可動金型５の移動速度の制御手段として、型内圧センサ２８が検出した成形品の発泡圧が若干のプラス値を保つように油圧ポンプ３１の流量を制御する手段も使用可能である。
対角切換弁１４７の切換え時に、タイバー位置センサ２７Ａ〜２７Ｄにタイバー位置の検出を指令する。
【００７９】
（９）  可動ダイプレート３が移動し、タイバー７と固定ダイプレート２の相対位置が設定値に達し、タイバー位置センサ２７Ａ〜２７Ｄが個別にタイバーの位置を検出した順に、開閉弁１４９Ａ〜１４９Ｄが閉じ、型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの油圧回路がブロックし、可動ダイプレート３は当該タイバー７により個別に止められ、全部のタイバー７が停止したとき、固定ダイプレート２と可動ダイプレート３、固定金型４と可動金型５の平行が保持され、厚さの揃った発泡成形品となる。
（１０）  全部の型締シリンダ９の油圧回路がブロックされたまま、成形品の保持冷却が行われる。
【００８０】
（１１）  成形品の保持冷却後、制御装置１３７がタイバー位置センサ２７Ａ〜２７Ｄの位置の検出停止を指令し、支え台１１５の油圧シリンダの油圧を抜いて押さえ板１１２を割りナット１１から離し、割りナット１１を逆作動してタイバー７Ａ〜７Ｄとの結合を外し、ボールねじ軸１３を型閉のときと逆回転させて可動ダイプレート３を開側に移動させ、全開位置に停止する。成形品が取り出され、射出成形工程の１サイクルを終了する。
型締の速度は油圧ポンプ３１の回転速度で制御することができる。
型締工程中、金型キャビティへの溶融樹脂の射出、保持冷却が行われ、溶融樹脂が固化する間は油圧ポンプ３１は完全に停止した状態である。
【００８１】
上記の工程（８）で説明したように、可動金型５は成形品の発泡膨張速度に応じた適切な型開速度に調整できるので、発泡成形中の成形品の表面は、常に発泡圧で金型に押し付けられた状態を続けており、発泡ガスや空気が成形品と金型の間に入り込むことが抑えられ、成形品の表面にスワールマークやシルバーの発生を防止することができる。
発泡成形移動時に、タイバー位置センサ２７Ａ〜２７Ｄによる個別のタイバー位置の検出停止を行うことができるので、固定ダイプレート２と可動ダイプレート３の停止時における平行を保持することができ、発泡成形品の厚さの偏りの発生を防止することができる。
【００８２】
（第５の実施の形態）
本発明の第５の実施の形態を図に基づいて説明する。
第４の実施の形態の発泡成形は、発泡性樹脂を射出充填後、発泡成形工程において、可動金型を作動する１組の対角の油圧シリンダ９Ａと９Ｄの作動方向と、他の組の油圧シリンダ９Ｂと９Ｃの作動方向とを反対方向とし、２組の対角の油圧シリンダ９Ａ、９Ｄと油圧シリンダ９Ｂ、９Ｃの作動力の差によって型開を行う発泡成形方法であるが、第５の実施の形態は、発泡性樹脂を射出充填後、型締シリンダの油圧を降圧するまでは第４の実施の形態と同じであり、その後の工程において、可動金型を作動する１組の対角の油圧シリンダ９Ａと９Ｄを型開方向に油圧をかけ、他の組の油圧シリンダ９Ｂと９Ｃの油圧をゼロにし、排出配管に設けた流量圧力調整手段を調整することにより油圧シリンダ９Ａと９Ｄの油圧力に対する流量抵抗力を得ると同時に、金型の移動速度を調整可能に型開を行う発泡成形方法である。
【００８３】
この実施形態の型締装置の構造を図１７、図１８に、制御回路を図２０に示しているが、第４の実施の形態と異なる点は、油圧系統において、第４の実施形態の対角切換弁１４７の代わりに油圧シリンダ９Ｂ、９Ｃ側の配管４５Ｂ、４５Ｃ、４６Ｂ、４６Ｃ（供給側、排油側とも）が同時に排油タンクに繋がるように切換える対角切換弁１４８を設置し、配管４５Ｂ、４５Ｃに可変絞りの絞り弁１６５Ｂ、１６５Ｃを設置した事である。このこと以外は第４の実施の形態と変わりはない。従って、型締装置を構成する大部分は第４の実施形態と同じ部品番号を付し、構成についての説明を省略する。
【００８４】
図１９の発泡成形工程のタイミングを示すグラフを参照しながら、発泡成形時の排油配管の流量抵抗による可動金型の移動速度の制御方法を説明する。
（１）型閉：図示しないサーボモータによりボールねじ軸１３を駆動回転し、可動ダイプレート３を全開の状態から閉側へ高速移動させ、次いでサーボモータの速度制御機能を用いて可動ダイプレート３を減速し、可動金型５が固定金型４に近接して可動ダイプレート３を停止させる。
（２）  ４組の割りナット１１を作動させて可動ダイプレート３とタイバー７Ａ〜７Ｄを結合し、可動ダイプレート３に固設した支え台１１５の油圧シリンダに油圧をかけて押さえ板１１２を引き寄せ、割りナット１１を可動ダイプレート３に固定する。
【００８５】
（３）  開閉弁１４９Ａ〜１４９Ｄを通にし、油圧ポンプ３１を駆動し、設定圧に制御し、４方向切換弁３４を型締側に切換え、型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの型締側２ａ，２ｃに作動油を送り、金型４と金型５を締切る。
（４）  型開閉ボールねじナット１４を駆動するサーボモータの駆動トルクをゼロに制御し、モータ３２を全力回転して油圧ポンプ３１を駆動し、作動油を高圧に制御して供給し、型締を開始する。
（５）  金型キャビティ内に定量の溶融発泡樹脂を射出する。
（６）  溶融発泡樹脂の金型に接触した表面だけが固化するまで、型締したまま規定時間保持する。
【００８６】
（７）  油圧ポンプ３１を発泡成形時の設定圧に降圧して保持し、４方向切換弁３４を型開側に切換え、同時に対角回路切換弁１４８を切換えて型締シリンダ９Ｂ、９Ｃへの油圧を２ｃ、２ｄ側ともゼロ圧の排油側に切換えると、型締シリンダ９Ａ〜９Ｄによって押されるタイバー７Ａ、７Ｄが可動ダイプレート３を開の方向に押し、タイバー７Ｂ、７Ｃが引っ張られて、型締シリンダ９Ｂ、９Ｃ内のラム６Ｂ、６Ｃも同じ金型開の方向に引かれ、型締シリンダ９Ｂ、９Ｃ内の作動油は２ｃ側の配管４５Ｂ、４５Ｃから送出される。配管４５Ｂ、４５Ｃには絞り量が調整可能な可変絞り弁１６５Ｂ、１６５Ｃが備えられ、絞り弁１６５Ｂ、１６５Ｃの絞り量を適当に調整することにより、配管４５Ｂ、４５Ｃを通る作動油の流れに流量抵抗を生じさせる。この配管４５Ｂ、４５Ｃの流量抵抗により、図２１の矢印に示す方向にタイバーへ作用力が生じ、タイバー７Ａ、７Ｄへの作用力とタイバー７Ｂ、７Ｃへの作用力は同じで、作用方向は反対方向である。この相反する力により、タイバー７の溝と割りナット１１の内溝が噛合っているときのクリアランスが、図２２に示すように、相反する片側に押し付けられてクリアランスがゼロの状態を保つことができる。
【００８７】
（８）  成形品の未固化樹脂部分が発泡圧で膨張を始めるが、このとき、型締シリンダ９Ｂ、９Ｃの絞り弁１６５Ｂ、１６５Ｃの絞り量を調整することにより、可動金型５の移動速度が成形品の発泡膨張速度に応じた適切な速度にすることができる。
対角切換弁１４８の切換え時に、タイバー位置センサ２７Ａ〜２７Ｄにタイバー位置の検出を指令する。
（９）  可動ダイプレート３が移動し、タイバー７と固定ダイプレート２の相対位置が設定値に達し、タイバー位置センサ２７Ａ〜２７Ｄが個別にタイバーの位置を検出した順に、開閉弁１４９Ａ〜１４９Ｄが閉じ、型締シリンダ９Ａ〜９Ｄの油圧回路がブロックし、可動ダイプレート３は当該タイバー７により個別に止められ、全部のタイバー７が停止したとき、固定ダイプレート２と可動ダイプレート３、固定金型４と可動金型５の平行が保持され、厚さの揃った発泡成形品となる。
（１０）  全部の型締シリンダ９の油圧回路がブロックされたまま、成形品の保持冷却が行われる。
【００８８】
（１１）  成形品の保持冷却後、制御装置１５７がタイバー位置センサ２７Ａ〜２７Ｄの位置の検出停止を指令し、支え台１１５の油圧シリンダの油圧を抜いて押さえ板１１２を割りナット１１から離し、割りナット１１を逆作動してタイバー７Ａ〜７Ｄとの結合を外し、ボールねじ軸１３を型閉のときと逆回転させて可動ダイプレート３を開側に移動させ、全開位置に停止する。成形品が取り出され、射出成形工程の１サイクルを終了する。
【００８９】
発泡成形中の成形品の表面は、常に発泡圧の１部分の圧力による力で金型に押し付けられた状態を続けており、発泡ガスや空気が成形品と金型の間に入り込むことが抑えられ、成形品の表面にスワールマークやシルバーの発生を防止することができる。
発泡成形時に金型キャビティの容積を拡大するとき、固定側金型４と可動側金型５とは締め付けていないフリーの状態であるが、第４の実施形態と同様に、固定ダイプレート２と可動ダイプレート３の停止時における平行を保持することができるので、発泡成形品の厚さの偏りの発生を抑えることができる。
なお、流量圧力調整手段は可変の絞り弁の場合について説明したが、比例弁や油圧サーボ弁を採用すると、リモート設定が容易という長所がある。また、流れ抵抗で行っている場合は、カウンタバランス弁等の圧力調整手段でも同様に調整が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る射出発泡成形機の型締装置を示す側面図及び型締装置の油圧系統図である。
【図２】図１の型締装置の油圧操作ボールねじナットの構造を示す側面断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図４】図１の型締装置の発泡制御回路を示すブロック図である。
【図５】図１の型締装置の発泡成形時の金型の移動を示す工程模式図である。
【図６】図１の型締装置の発泡成形工程のタイミングを示すグラフである。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る射出発泡成形機の型締装置を示す側面図及び型締装置の油圧系統図である。
【図８】図７の型締装置の発泡制御回路を示すブロック図である。
【図９】図７の型締装置の発泡成形工程のタイミングを示すグラフである。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る射出発泡成形機の型締装置を示す側面図及び型締装置の油圧系統図である。
【図１１】図１０の型締装置の発泡制御回路を示すブロック図である。
【図１２】図１０の型締装置の発泡成形工程のタイミングを示すグラフである。
【図１３】本発明の第４の実施の形態に係る射出発泡成形機の型締装置を示す側面図及び型締装置の油圧系統図である。
【図１４】図１３の型締装置の固定ダイプレートの正面と油圧シリンダと油圧系統を示す模式図である。
【図１５】図１３の型締装置の発泡成形工程のタイミングを示すグラフである。
【図１６】図１３の型締装置の発泡制御手順を示すブロック図である。
【図１７】本発明の第５の実施の形態に係る射出発泡成形機の型締装置を示す側面図及び型締装置の油圧系統図である。
【図１８】図１７の型締装置の固定ダイプレートの正面と油圧シリンダと油圧系統を示す模式図である。
【図１９】図１７の型締装置の発泡成形工程のタイミングを示すグラフである。
【図２０】図１７の型締装置の発泡制御手順を示すブロック図である。
【図２１】図１３及び図１７の型締装置の発泡成形工程におけるタイバーに作用する力の方向と強さを示す斜視図である。
【図２２】図１３及び図１７の型締装置の発泡成形工程において、タイバーの相反する方向の作用力により、タイバーの係合溝と割りナットのクリアランスが片側に押付けられる状態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００９１】
２    固定ダイプレート
３    可動ダイプレート
４    固定金型
５    可動金型
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ    ラム
７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ    タイバー
８    射出ユニット
９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ    型締シリンダ
１１    割りナット
１３    ボールねじ軸
１４    ボールねじナット
２４、３３、３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ、３５Ｄ    開閉弁
２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄ    タイバー位置センサ
２８    型内圧センサ
３１    油圧ポンプ
３２    モータ
３４    ４方向切換弁
３７、５７、６７    制御装置
３８    インバータ
３９    油圧センサ
６１    ４方向切換弁
６２    モータ
６３    油圧ポンプ
６４    ４方向切換弁
６５    電磁比例リリーフ弁
６８    油圧センサ
１３７、１５７    制御装置
１４７、１４８    対角回路切換弁
１４９Ａ、１４９Ｂ、１４９Ｃ、１４９Ｄ    開閉弁
１６５Ａ、１６５Ｂ    流量調整弁
【図１】
2005335072.tif 000003
【図２】
2005335072.tif 000004
【図３】
2005335072.tif 000005
【図４】
2005335072.tif 000006
【図５】
2005335072.tif 000007
【図６】
2005335072.tif 000008
【図７】
2005335072.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2005335072.tif 000017
【図１６】
2005335072.tif 000018
【図１７】
2005335072.tif 000019
【図１８】
2005335072.tif 000020
【図１９】
2005335072.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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