(57)【要約】      （修正有）【課題】射出後の保圧工程時に圧力制御でスクリューを前進または後退させる際、シリンダの射出材料供給孔の前方または後方開口縁とスクリューとフライトの間に樹脂ペレットが挟まることに起因する成形品質のバラツキの発生を回避することが可能な射出成形機を提供すること。【解決手段】射出成形機による計量工程完了の後で保圧工程開始の前に、保圧工程中にスクリュー１０のフライト１２がシリンダに形成された射出材料供給孔の前方開口縁１００または後方開口縁を通過するか否かを予め判定しておき、その判定結果に基づいて、保圧工程より前の段階でスクリュー１０を回転させることにより、保圧工程中のスクリュー前進時にスクリュー１０のフライト１２が射出材料供給孔の前方開口縁１００を通過しない位置に調整する。こうして、シリンダの射出材料供給孔の前方または後方開口縁とスクリューとフライトの間に樹脂ペレットが挟まることを防止する。【選択図】図１
2012250528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出材料供給孔を有するシリンダと、該シリンダ内に軸方向に移動可能かつ回転可能に設けられ螺旋状のフライトを有するスクリューと、該スクリューの軸方向位置を検出する軸方向位置検出器と、スクリューの回転角度位置を検出する回転角度位置検出器とを有する射出成形機であって、
前記軸方向位置検出器で検出され記憶された、現在の成形サイクルよりも前の成形サイクルにおいて予め設定された複数の時点でのスクリューの軸方向位置と、現在の成形サイクルにおいて前記回転角度位置検出器で検出した射出開始時のスクリューの回転角度位置とに基づいて、射出シリンダの射出材料供給孔とスクリューのフライトとの位置関係を判定するフライト位置判定手段と、
計量工程完了の後で保圧工程開始の前に実施した前記フライト位置判定手段の判定結果に基づいて、保圧工程中にスクリューが前進する場合、該スクリューのフライトが射出材料供給孔の前方開口縁を通過するか否かを判定する通過判定手段と、
前記通過判定手段の判定結果に基づいて、保圧工程より前の段階でスクリューを回転させることにより、保圧工程中のスクリュー前進時にスクリューのフライトが射出シリンダの射出材料供給孔の前方開口縁を通過しない位置に調整する調整手段と、
を備えたことを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
射出材料供給孔を有するシリンダと、該シリンダ内に軸方向に移動可能かつ回転可能に設けられ螺旋状のフライトを有するスクリューと、該スクリューの軸方向位置を検出する軸方向位置検出器と、スクリューの回転角度位置を検出する回転角度位置検出器とを有する射出成形機であって、
前記軸方向位置検出器で検出され記憶された、現在の成形サイクルよりも前の成形サイクルにおいて予め設定された複数の時点でのスクリューの軸方向位置と、現在の成形サイクルにおいて前記回転角度位置検出器で検出した射出開始時のスクリューの回転角度位置とに基づいて、射出シリンダの射出材料供給孔とスクリューのフライトとの位置関係を判定するフライト位置判定手段と、
計量工程完了の後で保圧工程開始の前に実施した前記フライト位置判定手段の判定結果に基づいて、保圧工程中にスクリューが後退する場合、該スクリューのフライトが射出材料供給孔の後方開口縁を通過するか否かを判定する通過判定手段と、
前記通過判定手段の判定結果に基づいて、保圧工程より前の段階でスクリューを回転させることにより、保圧工程中のスクリュー後退時にスクリューのフライトが射出シリンダの射出材料供給孔の後方開口縁を通過しない位置に調整する調整手段と、
を備えたことを特徴とする射出成形機。
【請求項３】
射出材料供給孔を有するシリンダと、該シリンダ内に軸方向に移動可能かつ回転可能に設けられ螺旋状のフライトを有するスクリューと、該スクリューの軸方向位置を検出する軸方向位置検出器と、スクリューの回転角度位置を検出する回転角度位置検出器とを有する射出成形機であって、
前記軸方向位置検出器で検出され記憶された、現在の成形サイクルよりも前の成形サイクルにおいて予め設定された複数の時点でのスクリューの軸方向位置と、現在の成形サイクルにおいて前記回転角度位置検出器で検出した射出開始時のスクリューの回転角度位置とに基づいて、射出シリンダの射出材料供給孔とスクリューのフライトとの位置関係を判定するフライト位置判定手段と、
計量工程完了の後で保圧工程開始の前に実施した前記フライト位置判定手段の判定結果に基づいて、保圧工程中にスクリューが前進する場合、該スクリューのフライトが射出材料供給孔の前方開口縁を通過するか否かを判定し且つスクリューが後退する場合、該スクリューのフライトが射出材料供給孔の後方開口縁を通過するか否かを判定する通過判定手段と、
前記通過判定手段の判定結果と、スクリューのフライトが射出材料供給孔の開口縁を通過しない位置に調整するためのスクリューの回転量とに基づいて、保圧工程全体を通してのスクリュー回転方向位置の調整量を計量工程完了の後で保圧工程開始の前に決定して調整する調整手段と、
を備えたことを特徴とする射出成形機。
【請求項４】
射出材料供給孔を有するシリンダと、該シリンダ内に軸方向に移動可能かつ回転可能に設けられ螺旋状のフライトを有するスクリューと、該スクリューの軸方向位置を検出する軸方向位置検出器と、スクリューの回転角度位置を検出する回転角度位置検出器とを有する射出成形機であって、
前記軸方向位置検出器で検出され記憶された、現在の成形サイクルよりも前の成形サイクルにおいて予め設定された複数の時点でのスクリューの軸方向位置と、現在の成形サイクルにおいて前記回転角度位置検出器で検出した射出開始時のスクリューの回転角度位置とに基づいて、射出シリンダの射出材料供給孔とスクリューのフライトとの位置関係を判定するフライト位置判定手段と、
計量工程完了の後で保圧工程開始の前に実施した前記フライト位置判定手段の判定結果に基づいて、保圧工程中にスクリューが前進する場合、該スクリューのフライトが射出材料供給孔の前方開口縁を通過するか否かを判定する通過判定手段と、
前記通過判定手段の判定結果に基づいて、保圧工程中のスクリューの前進動作を圧力制御から速度制御に切り換える制御切り換え手段と、
を備えたことを特徴とする射出成形機。
【請求項５】
射出材料供給孔を有するシリンダと、該シリンダ内に軸方向に移動可能かつ回転可能に設けられ螺旋状のフライトを有するスクリューと、該スクリューの軸方向位置を検出する軸方向位置検出器と、スクリューの回転角度位置を検出する回転角度位置検出器とを有する射出成形機であって、
前記軸方向位置検出器で検出され記憶された、現在の成形サイクルよりも前の成形サイクルにおいて予め設定された複数の時点でのスクリューの軸方向位置と、現在の成形サイクルにおいて前記回転角度位置検出器で検出した射出開始時のスクリューの回転角度位置とに基づいて、射出シリンダの射出材料供給孔とスクリューのフライトとの位置関係を判定するフライト位置判定手段と、
計量工程完了の後で保圧工程開始の前に実施した前記フライト位置判定手段の判定結果に基づいて、保圧工程中にスクリューが後退する場合、該スクリューのフライトが射出材料供給孔の後方開口縁を通過するか否かを判定する通過判定手段と、
前記通過判定手段の判定結果に基づいて、保圧工程中のスクリューの後退動作を圧力制御から速度制御に切り換える制御切り換え手段と、
を備えたことを特徴とする射出成形機。
【請求項６】
さらに、スクリューのフライト形状を方程式化したデータベースからスクリューの形状番号を入力するだけでフライト形状を読み込む手段を具備することを特徴とする請求項１乃至５の内いずれか１項に記載の射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は射出成形機に関し、特に、樹脂を射出後の保圧工程の安定制御を可能にする射出成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機のシリンダには、その内周面に対して垂直方向に角筒状または円筒状のホッパ孔部が形成されていて、フライトを有するスクリューがそのシリンダ内を前記ホッパ孔部の下方をスライドする。射出工程及び保圧工程においてスクリューが前進する際には、スクリューのフライトとホッパ孔部との間にペレット状の樹脂が噛み込まれることが避けられない。噛み込まれるペレット状の樹脂は１個だけでなく複数個が噛み込まれる場合がある。
保圧工程ではスクリューを回転させないのが一般的であるので、ホッパ孔部にペレット状の樹脂が噛み込まれた時、スクリューを回転させない状態を保持してスクリューをその中心軸方向に前進させる際には、その噛み込まれたペレット状の樹脂を押し潰すための力が必要となり、この力がスクリューとシリンダのスライド抵抗となる。
保圧工程での樹脂圧を毎ショット安定させるため、スクリュー後方から保圧力を一定に制御して、スクリュー先端に溶融樹脂の保圧力を作用させている。しかし、スクリュー後方からの保圧力をいくら一定に制御しても、ホッパ孔部でペレット状の樹脂が噛み込まれるとスライド抵抗が発生するので溶融樹脂に作用する保圧力が低下してしまう。
【０００３】
スクリューのフライトとホッパ孔部との間にペレット状の樹脂が噛み込むことによる保圧力の低下を抑制する技術が例えば下記の３つの特許文献に開示されている。
特許文献１には、ホッパ孔部で、シリンダのスクリュー孔と連通する部分の形状を単純な円形または矩形とするのでなく、その円形または矩形の一部にスクリューのフライトのねじれ角度αとは逆方向の角度βをとったポケット部を追加したものとすることが記載されている。そうすることで、保圧工程中にスクリューが前進してそのスクリューのフライトが前記ポケット部とクロスする位置にきてペレット状の樹脂が噛みこまれる状態になったときには、スクリューのフライトとホッパ孔のポケット部とのクロスする角度がα＋βと大きくなるので、ペレット状の樹脂はスクリューのフライトに沿って下方に滑ることにより、スクリューのフライトとホッパ孔との間に噛みこまれることが少なくなり、その結果、スクリューとシリンダのスライド抵抗の変動が低減される。  
特許文献２には、保圧工程中に、射出シリンダの射出材料供給孔の前方開口縁の近傍に位置するスクリューのフライトを、その高さを他の部分より低くすることまたは切り欠くことにより、保圧工程中に噛み込む射出材料を逃がすようにした技術が開示されている。
特許文献３には、スクリューの回転位置と後退位置とを検出し、それら検出したスクリューの回転位置と後退位置とに基づいて、細長い軸の周囲に螺旋状に連続して軸方向に延びるよう形成されたスクリューのスレッドの山及び谷と成形材料チップを供給する供給口との位置関係を判定し、その判定結果に基づいて近い将来の発生する圧力変動を予測し、予測した近い将来の圧力変動を抑制するようにスクリューの回転速度を変更する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１３５７２５号公報
【特許文献２】特開２０００−２６３６０８号公報
【特許文献３】特開２００２−１０３４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述の特許文献１に開示された技術では、スクリューが前進する場合のみ考慮しており、保圧を調整するためスクリューが後退する際に、ホッパ孔部とのペレット状の樹脂が噛み込まれた場合については考慮していない。さらに、スクリューの形状を変更した場合は、その新しいスクリューの形状に合わせてホッパ孔部の形状も変更する必要があり、経済的ではないといった問題がある。
また、特許文献２に開示された技術では、小さな樹脂ペレットの場合、スクリューのフライトと加熱筒の隙間を通り抜けてしまい、樹脂を射出口まで送り込む性能が低下する問題がある。  
また、特許文献３に開示された技術では、スクリューの回転速度の調整だけでは保圧工程中に射出シリンダの射出材料供給孔の前方及び後方の開口縁とスクリューのフライトとの間に樹脂ペレットを挟み込むことを十分に回避することはできない。
【０００６】
そこで本発明の目的は、射出後の保圧工程時に圧力制御でスクリューを前進または後退させる際、シリンダの射出材料供給孔の前方または後方開口縁とスクリューとフライトの間に樹脂ペレットが挟まることに起因する成形品質のバラツキの発生を回避することが可能な射出成形機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の請求項１に係る発明は、射出材料供給孔を有するシリンダと、該シリンダ内に軸方向に移動可能かつ回転可能に設けられ螺旋状のフライトを有するスクリューと、該スクリューの軸方向位置を検出する軸方向位置検出器と、スクリューの回転角度位置を検出する回転角度位置検出器とを有する射出成形機であって、前記軸方向位置検出器で検出され記憶された、現在の成形サイクルよりも前の成形サイクルにおいて予め設定された複数の時点でのスクリューの軸方向位置と、現在の成形サイクルにおいて前記回転角度位置検出器で検出した射出開始時のスクリューの回転角度位置とに基づいて、射出シリンダの射出材料供給孔とスクリューのフライトとの位置関係を判定するフライト位置判定手段と、計量工程完了の後で保圧工程開始の前に実施した前記フライト位置判定手段の判定結果に基づいて、保圧工程中にスクリューが前進する場合、該スクリューのフライトが射出材料供給孔の前方開口縁を通過するか否かを判定する通過判定手段と、前記通過判定手段の判定結果に基づいて、保圧工程より前の段階でスクリューを回転させることにより、保圧工程中のスクリュー前進時にスクリューのフライトが射出シリンダの射出材料供給孔の前方開口縁を通過しない位置に調整する調整手段と、を備えたことを特徴とする射出成形機である。
【０００８】
請求項２に係る発明は、射出材料供給孔を有するシリンダと、該シリンダ内に軸方向に移動可能かつ回転可能に設けられ螺旋状のフライトを有するスクリューと、該スクリューの軸方向位置を検出する軸方向位置検出器と、スクリューの回転角度位置を検出する回転角度位置検出器とを有する射出成形機であって、前記軸方向位置検出器で検出され記憶された、現在の成形サイクルよりも前の成形サイクルにおいて予め設定された複数の時点でのスクリューの軸方向位置と、現在の成形サイクルにおいて前記回転角度位置検出器で検出した射出開始時のスクリューの回転角度位置とに基づいて、射出シリンダの射出材料供給孔とスクリューのフライトとの位置関係を判定するフライト位置判定手段と、計量工程完了の後で保圧工程開始の前に実施した前記フライト位置判定手段の判定結果に基づいて、保圧工程中にスクリューが後退する場合、該スクリューのフライトが射出材料供給孔の後方開口縁を通過するか否かを判定する通過判定手段と、前記通過判定手段の判定結果に基づいて、保圧工程より前の段階でスクリューを回転させることにより、保圧工程中のスクリュー後退時にスクリューのフライトが射出シリンダの射出材料供給孔の後方開口縁を通過しない位置に調整する調整手段と、を備えたことを特徴とする射出成形機である。
【０００９】
請求項３に係る発明は、射出材料供給孔を有するシリンダと、該シリンダ内に軸方向に移動可能かつ回転可能に設けられ螺旋状のフライトを有するスクリューと、該スクリューの軸方向位置を検出する軸方向位置検出器と、スクリューの回転角度位置を検出する回転角度位置検出器とを有する射出成形機であって、前記軸方向位置検出器で検出され記憶された、現在の成形サイクルよりも前の成形サイクルにおいて予め設定された複数の時点でのスクリューの軸方向位置と、現在の成形サイクルにおいて前記回転角度位置検出器で検出した射出開始時のスクリューの回転角度位置とに基づいて、射出シリンダの射出材料供給孔とスクリューのフライトとの位置関係を判定するフライト位置判定手段と、計量工程完了の後で保圧工程開始の前に実施した前記フライト位置判定手段の判定結果に基づいて、保圧工程中にスクリューが前進する場合、該スクリューのフライトが射出材料供給孔の前方開口縁を通過するか否かを判定し且つスクリューが後退する場合、該スクリューのフライトが射出材料供給孔の後方開口縁を通過するか否かを判定する通過判定手段と、前記通過判定手段の判定結果と、スクリューのフライトが射出材料供給孔の開口縁を通過しない位置に調整するためのスクリューの回転量とに基づいて、保圧工程全体を通してのスクリュー回転方向位置の調整量を計量工程完了の後で保圧工程開始の前に決定して調整する調整手段と、を備えたことを特徴とする射出成形機である。
【００１０】
請求項４に係る発明は、射出材料供給孔を有するシリンダと、該シリンダ内に軸方向に移動可能かつ回転可能に設けられ螺旋状のフライトを有するスクリューと、該スクリューの軸方向位置を検出する軸方向位置検出器と、スクリューの回転角度位置を検出する回転角度位置検出器とを有する射出成形機であって、前記軸方向位置検出器で検出され記憶された、現在の成形サイクルよりも前の成形サイクルにおいて予め設定された複数の時点でのスクリューの軸方向位置と、現在の成形サイクルにおいて前記回転角度位置検出器で検出した射出開始時のスクリューの回転角度位置とに基づいて、射出シリンダの射出材料供給孔とスクリューのフライトとの位置関係を判定するフライト位置判定手段と、計量工程完了の後で保圧工程開始の前に実施した前記フライト位置判定手段の判定結果に基づいて、保圧工程中にスクリューが前進する場合、該スクリューのフライトが射出材料供給孔の前方開口縁を通過するか否かを判定する通過判定手段と、前記通過判定手段の判定結果に基づいて、保圧工程中のスクリューの前進動作を圧力制御から速度制御に切り換える制御切り換え手段と、を備えたことを特徴とする射出成形機である。
【００１１】
請求項５に係る発明は、射出材料供給孔を有するシリンダと、該シリンダ内に軸方向に移動可能かつ回転可能に設けられ螺旋状のフライトを有するスクリューと、該スクリューの軸方向位置を検出する軸方向位置検出器と、スクリューの回転角度位置を検出する回転角度位置検出器とを有する射出成形機であって、前記軸方向位置検出器で検出され記憶された、現在の成形サイクルよりも前の成形サイクルにおいて予め設定された複数の時点でのスクリューの軸方向位置と、現在の成形サイクルにおいて前記回転角度位置検出器で検出した射出開始時のスクリューの回転角度位置とに基づいて、射出シリンダの射出材料供給孔とスクリューのフライトとの位置関係を判定するフライト位置判定手段と、計量工程完了の後で保圧工程開始の前に実施した前記フライト位置判定手段の判定結果に基づいて、保圧工程中にスクリューが後退する場合、該スクリューのフライトが射出材料供給孔の後方開口縁を通過するか否かを判定する通過判定手段と、前記通過判定手段の判定結果に基づいて、保圧工程中のスクリューの後退動作を圧力制御から速度制御に切り換える制御切り換え手段と、を備えたことを特徴とする射出成形機である。
【００１２】
請求項６に係る発明は、さらに、スクリューのフライト形状を方程式化したデータベースからスクリューの形状番号を入力するだけでフライト形状を読み込む手段を具備することを特徴とする請求項１乃至５の内いずれか１項に記載の射出成形機である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、射出後の保圧工程時に圧力制御でスクリューを前進または後退させる際、シリンダの射出材料供給孔の前方または後方開口縁とスクリューとフライトの間に樹脂ペレットが挟まることに起因する成形品質のバラツキの発生を回避することが可能な射出成形機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】シリンダの射出材料供給孔から見た、保圧工程中のスクリューのフライト上面前端の前進の場合を説明する図である。
【図２】シリンダの射出材料供給孔から見た、保圧工程中のスクリューのフライト上面後端の後退の場合を説明する図である。
【図３】スクリューのフライトとシリンダの射出材料供給孔の前方開口縁を説明する図である。
【図４】スクリューのフライト上面前端の軌跡とシリンダの矩形の射出材料供給孔の前方開口縁とを方程式化することを説明する図である。
【図５】スクリューが速度制御から圧力制御に切り替わる位置（ｘ ＝ ｘ3）から保圧工程中最もスクリューが前進する位置（ｘ ＝ ｘ4）まで前進する間にシリンダの射出材料供給孔の前方開口縁を通過するスクリューのフライト上面前端の軌跡を説明する図である。
【図６】保圧工程中に最もスクリューが前進する位置（ｘ ＝ ｘ4）において樹脂ペレットの大きさを考慮する場合にシリンダの射出材料供給孔の前方開口縁との間に樹脂を挟み込む可能性があるスクリューのフライト上面前端の範囲を説明する図である。
【図７】保圧工程中にスクリューが前進する際に、スクリューのフライト上面前端がシリンダの射出材料供給孔の前方開口縁との間に樹脂を挟み込む可能性がある範囲の、計量終了位置（ｘ ＝ ｘ1）での予測値を、ｘ ＝ ｂ のｙｚ平面へ投影したことを説明する図である。
【図８】スクリューのフライト上面前端とシリンダの射出材料供給孔の前方開口縁との間に樹脂ペレットを挟む可能性があるスクリューのフライトの回転位相θ’の範囲を表すρの範囲が（ｉ）の場合に、保圧工程中にスクリューが前進してスクリューのフライト上面前端が ｘ ＝ ｂ のｙｚ平面に描く軌跡を説明する図である。
【図９】ρの範囲が（ｉｉ）の場合に、保圧工程中にスクリューが前進してスクリューのフライト上面前端が ｘ ＝ ｂ のｙｚ平面に描く軌跡を説明する図である。
【図１０】ρの範囲が（ｉｉｉ）の場合に、保圧工程中にスクリューが前進してスクリューのフライト上面前端が ｘ ＝ ｂ のｙｚ平面に描く軌跡を説明する図である。
【図１１】ｘ ＝ ｂのｙｚ平面に投影したｆ’（θ3）  が条件（１）の場合を説明する図である。
【図１２】条件（１）の場合に考えられるρの位置と回避動作の例を説明する図である。
【図１３】ｘ ＝ ｂ のｙｚ平面に投影したｆ’（θ4’）  が条件（２）の場合を説明する図である。
【図１４】条件（２）の場合に考えられるρの位置と回避動作の例を説明する図である。
【図１５】ｘ ＝ ｂ のｙｚ平面に投影したｆ’（θ3）  及びｆ’（θ4’）  が条件（３）の場合を説明する図である。
【図１６】条件（３）の場合に考えられるρの位置と回避動作の例を説明する図である。
【図１７】ｘ ＝ ｂ のｙｚ平面に投影したｆ’（θ3）  及びｆ’（θ4’）  が条件（４）の場合を説明する図である。
【図１８】条件（４）の場合に考えられるρの位置と回避動作の例を説明する図である。
【図１９】ｘ ＝ ｂ のｙｚ平面に投影したｆ’（θ3）及びｆ’（θ4’）  が条件（５）の場合を説明する図である。
【図２０】条件（５）の場合に考えられるρの位置と回避動作の例を説明する図である。
【図２１】ｘ ＝ ｂのｙｚ平面に投影したｆ’（θ3）及びｆ’（θ4’）  が条件（６）の場合を説明する図である。
【図２２】条件（６）の場合に考えられるρの位置と回避動作の例を説明する図である。
【図２３】スクリューのフライトとシリンダの射出材料供給孔の後方開口縁を説明する図である。
【図２４】スクリューのフライト上面後端の軌跡とシリンダの矩形の射出材料供給孔の後方開口縁とを方程式化することを説明する図である。
【図２５】スクリューが保圧工程中スクリューが最も前進する位置（ｘ ＝ ｘ4）から計量開始位置（ｘ ＝ ｘ0）まで後退する間にシリンダの射出材料供給孔の後方開口縁を通過するスクリューのフライト上面後端の軌跡を説明する図である。
【図２６】計量開始位置（ｘ ＝ ｘ0）において樹脂ペレットの大きさを考慮する場合にシリンダの射出材料供給孔の後方開口縁との間に樹脂を挟み込む可能性があるスクリューのフライト上面後端の範囲を説明する図である。
【図２７】保圧工程中にスクリューが後退する際に、スクリューのフライト上面後端がシリンダの射出材料供給孔の後方開口縁との間に樹脂を挟み込む可能性がある範囲の、計量終了位置（ｘ ＝ ｘ1）での予測値を、ｘ ＝ ｊ のｙｚ平面への投影したことを説明する図である。
【図２８】スクリューのフライト上面後端とシリンダの射出材料供給孔の後方開口縁との間に樹脂ペレットを挟む可能性があるスクリューの回転位相λ’の範囲を表すηが（ｉｖ）の場合に、保圧工程中にスクリューが後退してスクリューのフライト上面後端がｘ  ＝ ｊ のｙｚ平面に描く軌跡を説明する図である。
【図２９】ηの範囲が（ｖ）の場合に、保圧工程中にスクリューが後退してスクリューのフライト上面後端がｘ ＝ ｊ のｙｚ平面に描く軌跡を説明する図である。
【図３０】ηの範囲が（ｖｉ）の場合に、保圧工程中にスクリューが後退してスクリューのフライト上面後端がｘ ＝ ｊ のｙｚ平面に描く軌跡を説明する図である。
【図３１】ｘ ＝ ｊ のｙｚ平面に投影したｇ’（λ0’）が条件（７）の場合を説明する図である。
【図３２】条件（７）の場合に考えられるηの位置と回避動作の例を説明する図である。
【図３３】ｘ ＝ ｊ のｙｚ平面に投影したｇ’（λ4）が条件（８）の場合を説明する図である。
【図３４】条件（８）の場合に考えられるηの位置と回避動作の例を説明する図である。
【図３５】ｘ ＝ ｊ のｙｚ平面に投影したｇ’（λ0’）、ｇ’（λ4）が条件（９）の場合を説明する図である。
【図３６】条件（９）の場合に考えられるηの位置と回避動作の例を説明する図である。
【図３７】ｘ ＝ ｊのｙｚ平面に投影したｇ’（λ0’）、ｇ’（λ4）が条件（１０）の場合を説明する図である。
【図３８】条件（１０）の場合に考えられるηの位置と回避動作の例を説明する図である。
【図３９】ｘ ＝ ｊのｙｚ平面に投影したｇ’（λ0’）、ｇ’（λ4）が条件（１１）の場合を説明する図である。
【図４０】条件（１１）の場合に考えられるηの位置と回避動作の例を説明する図である。
【図４１】ｘ ＝ ｊ のｙｚ平面に投影したｇ’（λ0’）、ｇ’（λ4）が条件（１２）の場合を説明する図である。
【図４２】条件（１２）の場合に考えられるηの位置と回避動作の例を説明する図である。
【図４３】、スクリューのフライトとシリンダの円形の射出材料供給孔の前方開口縁を説明する図である。
【図４４】スクリューのフライト上面前端の軌跡とシリンダの円形の射出材料供給孔の前方開口縁とを方程式化することを説明する図である。
【図４５】スクリューのフライトとシリンダの円形の射出材料供給孔の後方開口縁を説明する図である。
【図４６】スクリューのフライト上面後端の軌跡とシリンダの円形の射出材料供給孔の後方開口縁とを方程式化することを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。  
まず、本発明の概略を説明すると、本発明は射出成形機に係わり、保圧工程時の圧力制御でスクリューが前進または後退する際、シリンダの射出材料供給孔の前方または後方開口縁とスクリューのフライトの間に樹脂ペレットが挟まることによって抵抗が生じて、スクリュー前進時の保圧低下の原因、スクリュー後退時の保圧低減の妨げとなり、成形品品質にバラツキが発生するのを防止するものである。
【００１６】
換言すると、本発明は、計量完了時から保圧工程の前までに、その後の保圧工程において、スクリューに設けられたフライトが、射出用のシリンダの射出材料供給孔の前方または後方開口縁との間で樹脂ペレットを挟む可能性があるスクリュー回転方向位置、スクリュー軸方向位置にあると判定された場合は、保圧工程中に圧力制御を行わず速度制御を行う、若しくは、保圧工程より前の段階でスクリューを回転させてスクリューの位置を調整することにより、スクリューのフライトとシリンダの射出材料供給孔の前方開口縁または後方開口縁との間に樹脂ペレットが挟まることを防止する。それにより保圧の一時的な変動が解消され成形品品質が向上する。
【００１７】
本発明では、保圧工程中のスクリュー前進時に、スクリューのフライト上面前端が射出シリンダの射出材料供給孔の前方開口縁との間で樹脂ペレットを挟む可能性のあるスクリュー回転方向位置、あるいは、スクリュー軸方向位置にあると計量完了時から保圧工程より前までに判定した場合、図１に示すように保圧工程より前の段階でスクリューを回転させて、保圧工程中にフライトが射出シリンダの射出材料供給孔の前方開口縁を通過しない位置に調整する。または、保圧工程中に圧力制御を行わず、速度制御を行う。なお、スクリューは、スクリュー回転用サーボモータにより回転させられるとともに、スクリュー前後進用サーボモータの回転運動を直線運動に変換する機構によってスクリュー軸方向に移動させられる。スクリューの軸方向の位置、及び、軸周りの回転の位置は、サーボモータに備わった位置・速度検出器によって検出される。そして、前記各サーボモータを含む射出成形機は制御装置によって制御される。前記制御装置は従来公知のものである。本発明は射出成形機の制御装置において実行される。
【００１８】
図１は、シリンダ２０の射出材料供給孔２６から見た保圧工程中のスクリュー１０のフライト上面前端の前進の場合を説明する図である。  
図１（ａ）において、符号１００はシリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁を表し、符号１０２はスクリュー１０が速度制御から圧力制御に切り替わる位置（後述のｘ3）から保圧工程中最もスクリュー１０が前進する位置（後述のｘ4）まで前進する距離（＝ｘ4−ｘ3）を表し、符号１０４は保圧工程中に樹脂ペレットを挟み込む可能性がある部位を表し、図１（ａ）の符号１０６は一点鎖線ＡＡにおける断面図である。ここで、図１（ａ）のスクリュー１０を、その中心軸方向の位置は変えずに中心軸まわりに１８０°回転させたものが図１（ｂ）である。  
図１（ｂ）において、符号１０８は保圧工程中に樹脂を挟み込む可能性が小さい部位を表し、符号１１０は一点鎖線ＢＢにおける断面図である。そこで、図１（ａ）に示す部位１０４と図１（ｂ）に示す部位１０８を比較してみると、スクリュー１０の回転方向の位相が変わることによって、保圧工程中にスクリュー１０が前進する際、シリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁１００とスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆとの間に樹脂ペレットを挟み込む可能性がある部位の大きさが変わることがある。
【００１９】
図２は、シリンダ２０の射出材料供給孔から見た保圧工程中のスクリュー１０のフライト上面後端の後退の場合を説明する図である。  
図２（ａ）において、符号１２０はシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁を表し、符号１２２はスクリュー１０が保圧工程中最もスクリュー１０が前進する位置（後述のｘ4）から計量開始位置（後述のｘ0）まで後退する距離（＝ｘ4−ｘ0）を表し、符号１２４は保圧工程中に樹脂ペレットを挟み込む可能性がある部位を表す。符号１２６は一点鎖線ＡＡにおける断面図である。ここで、図２（ａ）のスクリュー１０を、その軸心方向位置は変えずに軸心まわりに１８０°回転させたものが図２（ｂ）である。  
図２（ｂ）において、符号１２８は保圧工程中に樹脂ペレットを挟み込む可能性がある部位を表し、符号１３０は一点鎖線ＢＢにおける断面図である。ここで、図２（ａ）に示す部位１２４と図２（ｂ）に示す部位１２８を比較してみると、スクリュー１０の回転方向の位相が変わることによって、保圧工程中にスクリュー１０が後退する際、シリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁１２０とスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒとの間に樹脂ペレットを挟み込む可能性がある部位の大きさが変わることがわかる。
【００２０】
以下、本発明の各実施形態を説明する。  
［実施形態１］  
以下、本発明の一実施形態をシリンダ２０の射出材料供給孔２６が矩形であるとして、保圧工程においてスクリュー１０が前進する場合について図面と共に説明する。  
図３はスクリュー１０のフライト１２とシリンダ２０の矩形の射出材料供給孔２６の前方開口縁を説明する図である。シリンダ２０の後部外周部にはジャケット２４が取り付けられている。そして、それらシリンダ２０及びジャケット２４を貫通して、シリンダ２０のスクリュー孔と連通する矩形形状の射出材料供給孔２６が設けられている。シリンダ２０のスクリュー孔には、フライト１２を有するスクリュー１０がその中心軸１６周りに回転可能かつ中心軸１６の方向（前後方向に）移動可能に設けられている。ジャケット２４の上部には樹脂ペレット投入用のホッパ（図示せず）が取り付けられている。符号２２はノズルであり、ノズル２２から金型（図示せず）内に溶融樹脂が射出される。スクリュー１０の前進後退方向の位置及び回転角度の検出を行うことは、射出成形機の技術分野において公知の技術で可能であるので、ここでは説明を省略する。
【００２１】
図３において、符号１４０は、シリンダ２０のスクリュー孔とシリンダ２０とジャケット２４に設けられた矩形形状の射出材料供給孔２６が連通する箇所を説明する一部拡大図である。符号１４２は、矩形形状の射出材料供給孔２６の上方から射出材料供給孔２６を見降ろした図である。この図における符号１４４は、保圧工程中にスクリュー１０が前進する際、シリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁とスクリュー１０のフライト１２の上面前端１４ｆの間に樹脂ペレットが挟まる可能性がある箇所を表している。符号１４６は、スクリュー１０のフライト上面前端１４ｆのモデルを説明する図である。この図における符号１４７は、シリンダ２０の射出材料供給口２６の前方開口縁のモデルを表し、符号１４８はスクリューのフライト上面前端のモデルを表す。
【００２２】
図３に示すように、スクリュー１０のフライト１２の形状及びシリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁の形状（矩形形状）を方程式化することにより、スクリュー１０の前進後退方向における位置及び回転角度でのフライト１２のフライト上面前端１４ｆが、シリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁に対してどのような位置にあるかを判別する。
【００２３】
図４は、スクリュー１０のフライト上面前端１４ｆの軌跡とシリンダ２０の矩形の射出材料供給孔２６の前方開口縁とを方程式化して説明する図である。ここで、フライト上面前端１４ｆとは、図３に示すように、フライト上面１４の、スクリュー１０の先端側の縁を指す。また、フライト上面後端１４ｒとは、スクリュー上面１４の、スクリュー１０の基端側の縁を指す。  
図４に示すように、まず、ｘｙｚ座標を設定する。スクリュー１０の中心軸１６がｘ軸となるようにしてｙ軸およびｚ軸を定める。ｘ軸からスクリュー１０のフライト１２の上面１４までの距離をＲとする。ｘｙｚ座標の原点は、スクリュー１０が最前進位置にある状態でスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆの螺旋の始点がｘ ＝ ０、ｙ ＝ Ｒ、ｚ ＝ ０となるように定める。このとき、スクリュー１０のフライト上面前端１４ｆの螺旋の方程式は数１式で表すことができる。ここで、スクリュー１０の回転位相をθ（０≦θ≦２ｎπ）とする。ただし、ｎは自然数とする。
【００２４】
【数１】
2012250528.tif 000003
【００２５】
これに更にスクリュー１０の最前進位置からの後退距離Ｘおよび回転角度ｃを付加する。前述したようにスクリュー１０の最前進位置を原点としているとおり、スクリュー１０は後退のみ可能であるのでＸ ≦ ０である。また、スクリュー１０の正回転方向は、シリンダ２０の射出口側（ノズル２２側）から見て時計回りとなり、ｙｚ平面上では逆回転方向なので、ｃ ≦ ０である。よって、後退位置Ｘ、回転角度ｃにおけるスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆを蔓巻螺旋の方程式は数２式となる。
【００２６】
【数２】
2012250528.tif 000004
【００２７】
シリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁を数式化する。原点はスクリュー１０のフライト１２の形状を数式化したｘｙｚ座標の原点Ｏと同じとなるようにする。射出材料供給孔２６の前方開口縁は原点Ｏからｘ ＝ ｂ だけ離れたｙｚ平面に平行な面上にある。また、射出材料供給孔２６の前方開口縁の両端とｘ軸（シリンダ中心軸と一致しかつスクリュー１０の中心軸１６とも一致する）とを結ぶ線分の位相をｄ、ｅとする。すると、シリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁は数３式で表すことができる。
【００２８】
【数３】
2012250528.tif 000005
【００２９】
数２式と数３式のｘ軸上での交点が数４式で表される。その交点が、シリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁での、スクリュー１０のフライト上面前端１４ｆの位置となる。
【００３０】
【数４】
2012250528.tif 000006
【００３１】
スクリュー１０が溶融樹脂の計量を終了し回転を停止する位置をｘ1とする。この位置から減圧工程でスクリュー１０が後退を完了する位置をｘ2とする。その後、射出工程でスクリュー１０が速度制御から圧力制御に切り替わる位置をｘ3とし、保圧工程中にスクリュー１０が最も前進する位置をｘ4とする。これらのスクリュー１０の位置ｘ1、ｘ2、ｘ3、ｘ4は公知の技術で検出し記録することができる。ショット毎のｘ1、ｘ2、ｘ3、ｘ4を記録してそれぞれ平均値化したものをＸ1、Ｘ2、Ｘ3、Ｘ4として使用する。なお、このＸ1、Ｘ2、Ｘ3、Ｘ4の代わりに現在の成形の直前のｎショット（ｎは自然数）でのスクリュー１０の位置ｘ1、ｘ2、ｘ3、ｘ4の平均値（移動平均値）を使用してもよい。また、この移動平均値をｎ＝１として、現在の成形の１ショット前の成形サイクルのスクリュー１０の位置ｘ1、ｘ2、ｘ3、ｘ4を使用してもよい。直前の成形がない１ショット目は、スクリュー１０の計量回転完了位置の設定値をＸ1、減圧工程でスクリュー１０が後退する減圧完了位置の設定値をＸ2、スクリュー１０を速度制御から圧力制御に切り替える位置の設定値をＸ3、スクリュー１０の原点ＯをＸ4として使用することができる。  
なお、射出工程でスクリュー１０が速度制御から圧力制御に切り替わる時点、及び、保圧工程中にスクリュー１０が最も前進する時点は予め設定されている。  
ショット毎のスクリュー１０の位置ｘ1、ｘ2、ｘ3、ｘ4の間、及びショット毎のスクリュー１０の位置ｘ1、ｘ2、ｘ3、ｘ4を記録して平均値化したものＸ1、Ｘ2、Ｘ3、Ｘ4の間には、数５式の関係がある。
【００３２】
【数５】
2012250528.tif 000007
【００３３】
スクリュー１０が溶融樹脂の計量を終了し回転を停止する位置ｘ1での、スクリュー１０の回転角度をｃ1とする。Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3、Ｘ4、ｃ1と、これまで説明したスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆとシリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁との位置関係を表す数１式、数２式、数３式、数４式、および、数５式を使用して、保圧工程時にスクリュー１０が前進する際、スクリュー１０のフライト上面前端１４ｆがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁を通過して樹脂ペレットを挟み込むかどうかを判定する方法を具体的に下記に示す。
【００３４】
図５は、スクリュー１０が速度制御から圧力制御に切り替わる位置 ｘ ＝ ｘ3から保圧工程中スクリュー１０が最も前進する位置 ｘ ＝ ｘ4まで前進する間に、シリンダの射出材料供給孔２６の前方開口縁の通過するスクリューのフライト上面前端１４ｆの軌跡を説明する図である。  
計量終了から次の計量開始までスクリュー１０は、通常、回転しないので、計量終了位置ｘ1でのスクリュー１０の回転角度ｃ1は、スクリュー１０が速度制御から圧力制御に切り替わる位置ｘ3及び保圧工程中にスクリューが最も前進する位置ｘ4でのスクリュー１０の回転角度となる。ここで、「射出開始時のスクリュー回転角度位置とに基づいて、射出シリンダの射出材料供給孔とスクリューのフライトとの位置関係を判定する」というときの「射出開始時」は、文字通りの射出開始の時点に限られるのではなく、計量終了から射出開始までの間の任意の時点を意味することに注意すべきである。  
図５（ａ）に示すように、スクリュー１０が速度制御から圧力制御に切り替わる位置ｘ3において、シリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁（ｘ ＝ ｂであるｙｚ平面）とスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆとの交点での、スクリュー１０の回転位相をθ3とする。θ＝θ3の時、数２式よりｆ’（θ3）はスクリュー１０が速度制御から圧力制御に切り替わる位置ｘ3における、シリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁（ｘ ＝ ｂ であるｙｚ平面）とスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆとの交点の座標である。さらに、計量終了位置ｘ1では速度制御から圧力制御に切り替わる位置ｘ3の正確な位置は判定できないので、ショット毎のｘ3の平均値Ｘ3を使用する。するとスクリュー１０の回転位相θ3は数６式で表される。
【００３５】
【数６】
2012250528.tif 000008
【００３６】
同様に図５（ｂ）に示すように、保圧工程中のスクリュー１０が最も前進する位置ｘ4において、シリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁の面（ｘ ＝ ｂであるｙｚ平面）とスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆの交点での、スクリュー１０の回転位相をθ4とする。θ＝θ4 の時、数２式によりｆ’（θ4）はスクリュー１０が前進する位置ｘ4における、シリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁（ｘ ＝ ｂであるｙｚ平面）とスクリュー１０のフライト上端前端１４ｆとの交点の座標である。さらに、計量終了位置ｘ1ではｘ4の正確な位置は判定できないので、ショット毎のｘ4の平均値Ｘ4を使用すると、θ4は数７式のようになる。
【００３７】
【数７】
2012250528.tif 000009
【００３８】
ここで、保圧工程でスクリュー１０が前進する際、ｘ ＝ ｂ のｙｚ平面を通過するスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆの範囲は、数８式で表される。
【００３９】
【数８】
2012250528.tif 000010
【００４０】
図６は、保圧工程中にスクリュー１０が最も前進する位置 ｘ ＝ ｘ4において樹脂ペレットの大きさｈを考慮する場合にシリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁との間に樹脂を挟み込む可能性があるスクリューのフライト上面前端１４ｆの範囲を説明する図である。  
ここで、樹脂ペレットの最大全長をｈとする。図６に示すように、保圧工程中のスクリュー１０が最も前進する位置ｘ4において、スクリュー１０のフライト上面前端１４ｆとシリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁の間に樹脂ペレットを挟まないようにするためには、シリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁の面（ｘ ＝ ｂのｙｚ平面）からｘ軸方向に距離ｈ離れた面（ｘ ＝ ｂ―ｈである平面）までを通過するスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆまで考慮する必要がある。そこで、保圧工程中のスクリュー１０が最も前進する位置ｘ4において、シリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁の面（ｘ ＝ ｂ のｙｚ平面）から距離ｈ離れた面 ｘ ＝ ｂ − ｈ とスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆの交点におけるスクリュー１０の回転位相をθ4’とする。θ＝θ4’の時、数２式よりｆ’（θ4’）は保圧工程中のスクリュー１０が最も前進する位置ｘ4における、シリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁の面（ｘ ＝ ｂのｙｚ平面）からｘ軸方向に距離ｈ離れた面（ｘ ＝ ｂ―ｈ であるｙｚ平面）とスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆとの交点の座標である。さらに、数７式を利用して数９式が得られる。
【００４１】
【数９】
2012250528.tif 000011
【００４２】
これより、保圧工程でスクリュー１０が前進する際、スクリュー１０のフライト１２とシリンダ２０射出材料供給孔２６の前方開口縁の間に樹脂ペレットを挟む可能性があるスクリュー１０の回転位相θ’の範囲は、数１０式で表される。
【００４３】
【数１０】
2012250528.tif 000012
【００４４】
このθ’の範囲により、スクリュー１０のフライト上面前端１４ｆがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁をどのように通過するかを判定できる。θ’の範囲をρとすると、数１１式となる。
【００４５】
【数１１】
2012250528.tif 000013
【００４６】
図７は、保安工程中にスクリュー１０が前進する際に、スクリュー１０のフライト上面前端１４ｆがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁との間に樹脂を挟み込む可能性がある範囲の、計量終了位置（ｘ ＝ ｘ1）での予測値を、ｘ ＝ ｂ のｙｚ平面へ投影したことを説明する図である。
【００４７】
ここで、スクリュー１０のフライト上面前端１４ｆが射出材料供給口２６の前方開口縁との間に樹脂を挟み込む可能性があるかどうか判別するには、図７に示すように、ｘ ＝ ｂのｙｚ平面及び ｘ ＝ ｂ―ｈ のｙｚ平面を通過するスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆの軌跡を ｘ ＝ ｂ のｙｚ平面へ投影して、その投影されたフライト上面前端１４ｆの軌跡がｄ≦ｓ≦ｅのシリンダ２０の射出材料供給口２６の前方開口縁と重なるかどうかを確認すればよい。
【００４８】
（ｉ）２π≦ρの場合
図８は、ρ（ρは、前述のように、スクリュー１０のフライト上面前端１４ｆとシリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁との間に樹脂ペレットを挟む可能性があるスクリュー１０のフライト１２の回転位相θ’の範囲を表す）が、２π≦ρの場合に保圧工程中にスクリュー１０が前進してスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆがｘ ＝ ｂ のｙｚ平面に描く軌跡を説明する図である。図８において斜線で示された符号１５０で示す領域は、θ’の範囲（ρ）とシリンダ２０の射出材料供給孔２６とが重なる部分を表している。
【００４９】
図８に、ｘ ＝ ｂ のｙｚ平面及びｘ ＝ ｂ−ｈ のｙｚ平面を通過するスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆの軌跡の、ｘ ＝ ｂ のｙｚ平面への投影を示す。  
この場合では、スクリュー１０がフライト１２の１ピッチ以上の距離を前進するので、フライト上面前端１４ｆがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁を必ず通過する。しかし、保圧工程でスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆとシリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁との間に樹脂を挟み込むことによる保圧の低下が影響する精密な成形に比べて、保圧工程でスクリュー１０が１ピッチ分以上前進する成形は、要求される精度が低いため本案件で提案する制御は必要ない。
【００５０】
（ｉｉ）２π−（ｅ − ｄ ）≦ρ≦２πの場合
図９の（ａ）〜（ｄ）はすべて、ρが２π−（ｅ − ｄ ）≦ρ≦２πの場合に保圧工程中にスクリュー１０が前進してスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆがｘ ＝ ｂ のｙｚ平面に描く軌跡を説明する図である。図９（ａ）〜図９（ｄ）において、斜線で示された符号１５２で示す領域は、θ’の範囲（ρ）とシリンダ２０の射出材料供給孔２６とが重なる部分を表している。図９（ａ）〜（ｄ）はｘ ＝ ｂ のｙｚ平面及びｘ ＝ ｂ―ｈのｙｚ平面を通過するスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆの軌跡の、ｘ ＝ ｂのｙｚ平面への投影を示している。ｆ’（θ3）及びｆ’（θ4'）の位置関係から、図９（ａ）〜（ｄ）に示す４通りの場合に分かれる。いずれの場合も、スクリュー１０がｘ3（速度制御から圧力制御に切り替わる位置）からｘ4（保圧工程中最もスクリュー１０が前進する位置）に移動する間に、スクリュフライト上面前端１４ｆがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁との間に樹脂を挟み込む可能性があることがわかる。そして、ｆ’（θ3）及びｆ’（θ4'）が図９（ａ）に示す位置関係にある場合に、θ’の範囲（ρ）とシリンダ２０の射出材料供給孔２６とが重なる部分である符号１５２で示す領域が最小となることがわかる。図９（ｂ）〜（ｄ）の位置関係は、図９（ｅ）、または図９（ｆ）に示す位置までスクリュー１０を回転させることによって、θ’の範囲（ρ）とシリンダ２０の射出材料供給孔２６とが重なる部分である符号１５２で示す領域が最小となるように制御することが可能であることがわかる。そのスクリュー１０の回転制御の具体的な方法の例は以下の［実施形態２］で説明する。
【００５１】
（ｉｉｉ）０≦ρ≦２π−（ｅ − ｄ ）の場合
図１０は、ρが０≦ρ≦２π−（ｅ − ｄ ）の場合に保圧工程中にスクリュー１０が前進してスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆが ｘ ＝ ｂ のｙｚ平面に描く軌跡を表す図である。図１０（ａ）は回避動作前の状態を、図１０（ｂ）は回避動作後の状態を示す図である。図１０（ａ）において斜線で示された符号１５４で示される領域は、θ’の範囲（ρ）とシリンダ２０の射出材料供給孔２６が重なる部分で表している。図１０（ａ）は、ｘ ＝ ｂ のｙｚ平面を通過するスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆの軌跡の  ｘ ＝ ｂ のｙｚ平面への投影を示す。図１０（ａ）より、スクリュー１０がｘ3（速度制御から圧力制御に切り替わる位置）からｘ4（保圧工程中最もスクリュー１０が前進する位置）に移動する間に、スクリュー１０のフライト上面前端１４ｆがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁との間に樹脂を挟み込む可能性があることがわかる。  しかし、図１０（ｂ）を見れば、スクリュー１０を回転させることによって、シリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁を全く通過しないように制御することが可能であることがわかる。  
保圧工程中にスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁との間に樹脂を挟み込む可能性がある場合に、保圧工程より前の段階でスクリュー１０を回転させておいて、保圧工程中にはスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁を通過しないように制御した例が図１に示されている。その制御の具体的な方法は以下の［実施形態２］で説明する。
【００５２】
ここで更に、ｆ’（θ3）およびｆ’（θ4’）の位置を判別するため、下記の（１）〜（６）の場合分けを行う。θ3及びθ4’が（１）〜（６）のいずれかの条件に該当する場合、スクリュー１０のフライト上面前端１４ｆがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁を通過する。
（１）ｃｏｓｅ≦ｃｏｓ（θ3＋ｃ1）≦ｃｏｓｄ，０≦ｓｉｎ（θ3＋ｃ1）の場合
ｘ ＝ ｂのｙｚ平面及び ｘ＝ ｂ−ｈのｙｚ平面を通過するスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆを ｘ ＝ ｂ のｙｚ平面へ投影すると、ρは図１１のようになる。  
（２）ｃｏｓｅ≦ｃｏｓ（θ4’＋ｃ1）≦ｃｏｓｄ，０≦ｓｉｎ（θ4’＋ｃ1）の場合
ｘ ＝ ｂのｙｚ平面及び ｘ ＝ ｂ−ｈ のｙｚ平面を通過するスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆを ｘ ＝ ｂ のｙｚ平面へ投影すると、ρは図１３のようになる。  
（３）ｃｏｓｅ≦ｃｏｓ（θ3＋ｃ1）≦ｃｏｓ（θ4’＋ｃ1）≦ｃｏｓｄ，０≦ｓｉｎ（θ3＋ｃ1），０≦ｓｉｎ（θ4’＋ｃ1）の場合
ｘ ＝ ｂ のｙｚ平面及び ｘ ＝ ｂ−ｈ のｙｚ平面を通過するスクリューのフライト上面前端１４ｆを ｘ ＝ ｂ のｙｚ平面へ投影すると、ρは図１５のようになる。  
（４）ｃｏｓ（θ3＋ｃ1）≦ｃｏｓｅ，ｃｏｓｄ≦ｃｏｓ（θ4’＋ｃ1）の場合
ｘ ＝ ｂ のｙｚ平面及び ｘ ＝ ｂ−ｈ のｙｚ平面を通過するスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆを ｘ ＝ ｂ のｙｚ平面へ投影すると、ρは図１７のようになる。  
（５）ｃｏｓｅ≦ｃｏｓ（θ3＋ｃ1）≦ｃｏｓｄ，  ｓｉｎ（θ3＋ｃ1）≦０，ｃｏｓｄ≦ｃｏｓ（θ4’＋ｃ1）の場合
ｘ ＝ ｂのｙｚ平面及び ｘ ＝ ｂ−ｈ のｙｚ平面を通過するスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆを ｘ ＝ｂ のｙｚ平面へ投影すると、ρは図１９のようになる。  
（６）ｃｏｓｅ≦ｃｏｓ（θ4’＋ｃ1）≦ｃｏｓｄ，ｓｉｎ（θ4’＋ｃ1）≦０，ｃｏｓ（θ3＋ｃ1）≦ｃｏｓｅの場合
ｘ ＝ ｂ のｙｚ平面及び ｘ ＝ ｂ−ｈ のｙｚ平面を通過するスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆを ｘ ＝ ｂ のｙｚ平面へ投影すると、ρは図２１のようになる。
【００５３】
以上の（ｉｉ）の場合及び（ｉｉｉ）の（１）〜（６）の条件のいずれかに該当する場合は、スクリュー１０が前進する際に、そのスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁との間に樹脂を挟み込む可能性がある。この場合、保圧工程区間 ｘ ＝ ｘ3〜ｘ4における圧力制御を停止して速度制御を行うこととする。この場合の保圧工程におけるスクリュー１０の速度制御の例を下記の（ａ）、（ｂ）に示す。また、射出成形機の内部にスクリュー１０の仕様番号毎のフライト形状の方程式がデータベース化されて登録されており、異なる形状のスクリュー１０に交換した際は、データベースから交換したスクリュー１０の仕様番号を読み込むようになっている。
【００５４】
（ａ）保圧工程におけるスクリュー１０の速度制御（一定速度）  
スクリュー１０がｘ3（速度制御から圧力制御に切り替わる位置）に到達してから設定した保圧時間を終了まで、予め設定しておいた速度Ｖaでスクリュー１０の速度制御を行う。  
（ｂ）保圧工程におけるスクリュー１０の速度制御（平均速度算出）
保圧の設定が多段階である場合に適用する。スクリュー１０のフライト上面前端１４ｆが保圧工程において ｘ ＝ ｂ のｙｚ平面及び ｘ ＝ ｂ−ｈ のｙｚ平面を通過しないで圧力制御が行われた場合の成形毎の、成形毎のスクリュー１０の位置ｘ3（速度制御から圧力制御に切り替わる位置）及びｘ4（保圧工程中最もスクリュー１０が前進する位置）とそれらの位置ｘ3、ｘ4への到達時刻ｔ3、ｔ4を記録しておいて、それらスクリュ−１０の位置ｘ3、ｘ4及び到達時刻ｔ3、ｔ4の平均値Ｘ3、Ｘ4、Ｔ3、Ｔ4を算出する。また、成形毎の各段階の保圧切替時刻ｔb1、ｔb2、ｔb3、・・・、ｔbnとその時刻でのスクリュー１０の位置ｘb1、ｘb2、ｘb3、・・・、ｘbnを記録してそれぞれの平均値Ｔb1、Ｔb2、Ｔb3、・・・、ＴbnとＸb1、Ｘb2、Ｘb3、・・・、Ｘbnを算出する。
スクリュー１０の位置Ｘ3からＸ4まで数１２式で与えられる速度Ｖbでスクリュー１０の速度制御を行う。保圧が一段階である場合や速度の算出を簡素化する場合は、保圧開始位置（速度制御から圧力制御に切り替わる位置）と保圧終了位置（保圧工程中最もスクリュー１０が前進する位置）とを結んだ数１３式で与えられる速度Ｖbでスクリュー１０の速度制御を行っても良い。また、設定された各段階の保圧切替位置の代わりに、区間ｘ ＝ ｘ3〜ｘ4 に任意の計測点を設定して、それぞれの計測点を通過する時刻を記録して速度を算出しても良い。連続成形開始からスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆが保圧工程において ｘ ＝ ｂ のｙｚ平面及び ｘ ＝ ｂ−ｈ のｙｚ平面を通過しないで圧力制御が行われた成形結果が得られない間は、前に提案した（ａ）保圧工程におけるスクリュー１０の速度制御（一定速度）を適用する。
【００５５】
【数１２】
2012250528.tif 000014
【００５６】
【数１３】
2012250528.tif 000015
【００５７】
［実施形態２］
前述の［実施形態１］と同様に、スクリュー１０のフライト１２の形状と矩形の射出材料供給孔２６の前方開口縁の形状を方程式化することにより、スクリュー２０の前進後退方向の位置および回転角度におけるフライト１２の上面がシリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁に対してどのような位置にあるかを判別する。  
（ｉｖ）２π≦ρの場合  
前述の［実施形態１］と同様に、保圧工程でスクリュー１０が１ピッチ分以上前進する成形は、要求される精度が低いため、射出成形機に本発明による樹脂材料の挟み込み防止機能を適用する必要はない。  
（ｖ）２π―（ｅ−ｄ）≦ρ≦２πの場合
前述の［実施形態１］の（ｉｉ）で説明したようにｆ’（θ3）及びｆ’（θ4）の位置関係から図９（ａ）〜（ｄ）の４通りの場合が考える。ｆ’（θ3）及びｆ’（θ4）が図９（ａ）に示す位置関係にある場合に、θ’の範囲（ρ）とシリンダ２０の射出材料供給孔２６とが重なる部分である符号１５２で示す領域が最小となるので、スクリュー１０の回転制御は行われない。図９（ｂ）〜（ｄ）の場合は、図９（ｅ）また図９（ｆ）の状態までスクリュー１０を回転させることによって、θ’の範囲（ρ）とシリンダ２０の射出材料供給孔２６とが重なる部分である符号１５２で示す領域が最小となるように制御することが可能である。図９（ａ）に示すｆ’（θ3）及びｆ’（θ4’）の位置関係には、ｃｏｓｅ≦ｃｏｓ（θ4’＋ｃ1）≦ｃｏｓ（θ3＋ｃ1）≦ｃｏｓｄ、０≦ｓｉｎ（θ3＋ｃ1）、０≦ｓｉｎ（θ4’＋ｃ1）の関係が成り立つので、これを満たさない場合はスクリュー１０の回転制御を行う。スクリュー１０をその中心軸まわりに回転させる方向及びその回転量については、図９（ｅ）に示す位置である、ｃｏｓ（θ3＋ｃ1）＝  ｃｏｓｄ、ｓｉｎ（θ3＋ｃ1）＝  ｓｉｎｄとなるようにスクリュー１０を正、または逆回転させる回転量と、図９（ｆ）に示す位置である、ｃｏｓ（θ4’＋ｃ1）＝  ｃｏｓｅ、ｓｉｎ（θ4’＋ｃ1）＝ ｓｉｎｅとなるようにスクリュー１０を正、または逆回転させる回転量とで、最小の回転量となるものを選択する。
【００５８】
（ｖｉ）０≦ρ≦２π−（ｅ−ｄ）の場合
前述の［実施形態１］の（ｉｉｉ）の（１）〜（６）と同様の場合分けでいずれかに該当する場合は、スクリュー１０の位置ｘ1（スクリュー１０が溶融樹脂の計量を終了し回転を停止する位置）からｘ3（速度制御から圧力制御に切り替わる位置）まで移動する間にスクリュー１０を回転させて、スクリュー１０のフライト上面１４前端１４ｆがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁を全く通過しないように制御を行うこととする。
【００５９】
図１２（ａ），（ｂ）は、（１）の場合に考えられるρの位置と回避動作例を説明する図である。図１２（ａ）において斜線で示された符号１５６で示す領域は、保圧工程でスクリュー１０が前進する際にスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆとシリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁との間に樹脂ペレットを挟む可能性があるスクリューのフライトの回転位相θ’の範囲（ρ）と射出材料供給孔２６が重なる部分を表す。（ａ）は回避動作する前の状態を、（ｂ）は回避動作した後の状態を示している。  
図１４（ａ），（ｂ）は、（２）の場合に考えられるρの位置と回避動作の例を説明する図である。図１４（ａ）において斜線で示された符号１５８で示す領域は、θ’の範囲（ρ）と射出材料供給孔２６が重なる部分を表す。（ａ）は回避動作する前の状態を、（ｂ）は回避動作した後の状態を示す図である。
図１６（ａ）及び図１６（ｂ）は、（３）の場合に考えられるρの位置と回避動作の例を説明する図である。図１６（ａ）において斜線で示された符号１６０で示す領域は、θ’の範囲（ρ）と射出材料供給孔２６とが重なる部分を表す。図１６（ａ）は回避動作する前の状態を、図１６（ｂ）は回避動作した後の状態を示す図である。
図１８（ａ）及び図１８（ｂ）は、（４）の場合に考えられるρの位置と回避動作の例を説明する図である。図１８（ａ）において斜線で示された符号１６２で示す領域は、θ’の範囲（ρ）と射出材料供給孔２６とが重なる部分を表す。図１８（ａ）は回避動作する前の状態を、図１８（ｂ）は回避動作した後の状態を示す図である。
図２０（ａ）及び図２０（ｂ）は、（５）の場合に考えられるρの位置と回避動作の例を説明する図である。図２０（ａ）において斜線で示された符号１６４で示す領域は、θ’の範囲（ρ）と射出材料供給孔２６とが重なる部分を表す。図２０（ａ）は回避動作する前の状態を、図２０（ｂ）は回避動作した後の状態を示す図である。
図２２（ａ）及び図２２（ｂ）は、（６）の場合に考えられるρの位置と回避動作の例を説明する図である。図２２（ａ）において斜線で示された符号１６６で示す領域は、θ’の範囲（ρ）と射出材料供給孔２６とが重なる部分を表す。図２２（ａ）は回避動作する前の状態を、図２２（ｂ）は回避動作した後の状態を示す図である。
【００６０】
前述した（１）〜（６）の条件において、スクリュー１０のフライト上面前端１４ｆがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁をまったく通過しないようにする回避動作の例を、図１２（（１）に対応）、図１４（（２）に対応）、図１６（（３）に対応）、図１８（（４）に対応）、図２０（（５）に対応）、及び図２２（（６）に対応）に示す。このとき、スクリュー１０をその中心軸まわりに回転させる方向及びその回転量については、
ｃｏｓ（θ3＋ｃ1）＝ ｃｏｓｄ、ｓｉｎ（θ3＋ｃ1）＝ ｓｉｎｄ  となるようにスクリュー１０を正回転（ｙｚ平面上では逆回転）させる回転量と、
ｃｏｓ（θ4’＋ｃ1）＝  ｃｏｓｅ、ｓｉｎ（θ4’＋ｃ1）＝  ｓｉｎｅ  となるようにスクリュー１０を逆回転（ｙｚ平面上では正回転）させる回転量とで、いずれか小さい方を選択する。
また、（１）〜（６）の条件に該当しない場合は、スクリュー１０のフライト上面がシリンダ２０の射出材料供給孔の前方開口縁を通過しないので、計量終了後の回転制御を行う必要はない。また、射出成形機の内部にスクリュー１０の仕様番号毎のフライト形状の方程式がデータベース化されて登録されており、異なる形状のスクリューに交換した際は、データベースから交換したスクリューの仕様番号を読み込むようにする。
【００６１】
［実施形態３］
前述の［実施形態１］に次いで、シリンダの射出材料供給孔が矩形であるとして、保圧工程においてスクリュー１０が後退する場合について図面と共に説明する。  
図２３は、スクリュー１０のフライト１２とシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁を説明する図である。
【００６２】
図２３において、符号１８０は、シリンダ２０のスクリュー孔とシリンダ２０とジャケット２４に設けられた矩形形状の射出材料供給孔２６が連通する箇所を説明する一部拡大図である。符号１８２は、矩形形状の射出材料供給孔２６の上方から射出材料供給孔２６を見降ろした図であり、この図における符号１８４は、保圧工程中にスクリュー１０が後退する際、シリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁とスクリュー１０のフライト１２の上面後端１４ｒとの間に樹脂ペレットが挟まる可能性がある部位を示している。符号１８６は、スクリュー１０のフライト上面後端１４ｒのモデルを説明する図であり、この図における符号１８７は、シリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁のモデルを表し、符号１８８はスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒのモデルを表す。
【００６３】
図２３に示すように、スクリュー１０のフライト１２の形状と矩形形状である射出材料供給孔２６の後方開口縁の形状（矩形形状）を方程式化することにより、スクリュー１０の前進後退方向の位置及び回転角度でのフライト１２のフライト上面後端１４ｒがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁に対してどのような位置にあるかを判別する。スクリュー１０の前進後退方向の位置、及び回転角度の検出は公知の技術で可能であるので、ここでは省略する。
【００６４】
図２４は、スクリュー１０のフライト上面後端１４ｒの軌跡とシリンダ２０の矩形の射出材料供給孔２６の後方開口縁とを方程式化することを説明する図である。
図２４に示すように、まず、ｘｙｚ座標を設定する。スクリュー１０の中心軸１６がｘ軸となるようにしてｙ軸及びｚ軸を定める。ｘ軸からスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒのまでの距離をＲとする。ｘｙｚ座標の原点は、スクリュー１０が最前進位置にある状態でスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆの螺旋の始点が ｘ ＝ ０、ｙ ＝ Ｒ、ｚ ＝ ０となるように定める。また、フライト上面の幅をＬ（Ｌ＞０）とする。このとき、スクリュー１０のフライト上面後端１４ｒの蔓巻螺旋の方程式は数１４式で表すことができる。ここで、スクリュー１０の回転位相をλ（０≦λ≦２ｎπ）とする。ただし、ｎは自然数とする。
【００６５】
【数１４】
2012250528.tif 000016
【００６６】
これに更にスクリュー１０の最前進位置からの後退距離Ｘ及び回転角度ｃを付加する。前述したようにスクリュー１０の最前進位置を原点としているおり、スクリュー１０は後退のみ可能であるので Ｘ ≦ ０ である。また、スクリュー１０の正回転方向は、シリンダ２０の射出口側から見て時計回りとなり、ｙｚ平面上では逆回転方向なので、ｃ ≦ ０である。よって、後退位置Ｘ、回転角度ｃにおけるスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒの蔓巻螺旋の方程式は数１５式となる。
【００６７】
【数１５】
2012250528.tif 000017
【００６８】
シリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁を数式化する。原点はスクリュー１０のフライト１２の形状を数式化したｘｙｚ座標の原点Ｏと同じとなるようにする。射出材料供給孔２６の後方開口縁は原点Ｏから ｘ ＝ ｊだけ離れたｙｚ平面に平行な面上にある。また、射出材料供給孔２６の後方開口縁の両端とｘ軸（シリンダ中心軸と一致しかつスクリュー１０の中心軸１６とも一致する）とを結ぶ線分の位相をそれぞれｄ、ｅとする。すると、シリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁は数１６式で表すことができる。
【００６９】
【数１６】
2012250528.tif 000018
【００７０】
数１５式と数１６式からの交点が数１７式で表される。その交点が、シリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁での、スクリュー１０のフライト上面後端１４ｒの位置である。
【００７１】
【数１７】
2012250528.tif 000019
【００７２】
スクリュー１０が溶融樹脂の計量を終了し回転を停止する位置をｘ1とする。この位置から減圧工程でスクリュー１０が後退する位置をｘ2とする。その後、射出工程でスクリュー１０が速度制御から圧力制御に切り替わる位置をｘ3とし、保圧工程中にスクリュー１０が最も前進する位置をｘ4とする。次の射出のための計量開始位置をｘ0とする。これらのスクリュー１０の位置ｘ1、ｘ2、ｘ3、ｘ4、ｘ0は公知の技術で検出し記録することができる。ショット毎のスクリュー１０の位置ｘ1、ｘ2、ｘ3、ｘ4、ｘ0を記録して平均値化したものをＸ1、Ｘ2、Ｘ3、Ｘ4、Ｘ0として使用する。なお、このＸ1、Ｘ2、Ｘ3、Ｘ4、Ｘ0の代わりに現在の成形の直前ｎショット（ｎは自然数）での平均値（移動平均値）を使用してもよい。また、この移動平均をｎ＝１として、現在の成形の１ショット前の成形サイクルのスクリュー１０の位置ｘ1、ｘ2、ｘ3、ｘ4、ｘ0を使用してもよい。直前の成形がない１ショット目は、スクリュー１０の計量回転完了位置の設定値をＸ1、減圧工程でスクリュー１０が後退する減圧完了位置の設定値をＸ2、スクリュー１０を速度制御から圧力制御に切り換える位置の設定値をＸ3、スクリュー１０の原点ＯをＸ4、Ｘ0＝Ｘ3として使用することができる。
なお、少なくとも保圧工程中にスクリュー１０が最も前進する時点、及び次の射出のための計量開始の時点は予め設定されている。
ショット毎のスクリュー１０の位置ｘ1、ｘ2、ｘ3、ｘ4、ｘ0の間、及びショット毎のｘ1、ｘ2、ｘ3、ｘ4、ｘ0を記録して平均値化したものＸ1、Ｘ2、Ｘ3、Ｘ4、Ｘ0の間には、それぞれ数１８式の関係がある。
【００７３】
【数１８】
2012250528.tif 000020
【００７４】
スクリュー１０が溶融樹脂の計量を終了し回転を停止する位置ｘ1での、スクリュー１０の回転角度をｃ1とする。Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3、Ｘ4、Ｘ0、ｃ1とこれまで説明したスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒとシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁の位置関係を表す数１４式、数１５式、数１６式、数１７式及び数１８式を使用して、保圧工程時にスクリュー１０が後退する際、スクリュー１０のフライト上面後端１４ｒがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁を通過して樹脂ペレットを挟み込むかどうかを判定する方法を以下に具体的に示す。
【００７５】
図２５は、保圧工程中スクリュー１０が最も前進する位置ｘ  ＝ｘ4から計量開始位置ｘ  ＝ｘ0まで後退する間にシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁を通過するスクリューのフライト上面後端１４ｒの軌跡を説明する図である。
計量終了から次の計量開始までスクリュー１０は、通常、回転しないので、計量終了位置ｘ1でのスクリュー１０の回転角度ｃ1は、保圧工程中にスクリュー１０が最も前進する位置ｘ4及び次の計量開始位置ｘ0におけるスクリュー１０での回転角度となる。
図２５（ａ）に示すように、保圧工程中にスクリュー１０が最も前進する位置ｘ4において、シリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁（ｘ ＝ ｊ であるｙｚ平面）とスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒとの交点での、スクリュー１０の回転位相をλ4とする。λ＝λ4の時、数１５式よりｇ’（λ4）は保圧工程中のスクリュー１０が最も前進する位置ｘ4における、シリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁（ｘ＝ｊであるｙｚ平面）とスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒとの交点の座標である。さらに、計量終了位置ｘ1では保圧工程中にスクリュー１０が最も前進する位置ｘ4の正確な位置は判定できないので、ショット毎の位置ｘ4の平均値Ｘ4を使用する。すると、スクリュー１０の回転位相λ4は数１９式で表される。
【００７６】
【数１９】
2012250528.tif 000021
【００７７】
同様に図２５（ｂ）に示すように、次の計量開始位置ｘ0において、シリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁（ｘ ＝ ｊ のｙｚ平面）とスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒの交点での、スクリュー１０の回転位相をλ0とする。λ＝λ0の時、数１５式よりｇ’（λ0）は次の計量開始位置ｘ0における、シリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁（ｘ ＝ ｊ であるｙｚ平面）とスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒとの交点の座標である。さらに、計量終了位置ｘ1では次の計量開始位置ｘ0の正確な位置は判定できないので、成形毎のｘ0の平均値Ｘ0を使用する。すると、スクリュー１０の回転位相λ0は数２０式で表される。
【００７８】
【数２０】
2012250528.tif 000022
【００７９】
ここで、保圧工程でスクリュー１０が後退する際、 ｘ ＝ ｊ のｙｚ平面を通過するスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒの範囲は、数２１式で表される。
【００８０】
【数２１】
2012250528.tif 000023
【００８１】
図２６は、計量開始位置 ｘ ＝ ｘ0において樹脂ペレットの大きさｈを考慮する場合にシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁との間に樹脂を挟み込む可能性があるスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒの範囲を説明する図である。
ここで、樹脂ペレットの最大全長をｈとする。図２６に示すように、次の計量開始位置ｘ0において、樹脂ペレットをスクリュー１０のフライト１２とシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁の面（ｘ ＝ ｊ であるｙｚ平面）との間に挟まないようにするためには、シリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁の面からｘ軸方向に距離ｈ離れた面（ｘ ＝ ｊ＋ｈ であるｙｚ平面）までを通過するスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒまでの範囲を考慮する必要がある。  
そこで、スクリュー１０のフライト上面後端１４ｒがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁の面（ｘ ＝ ｊ であるｙｚ平面）からｘ軸方向に距離ｈ離れた面（ ｘ＝ ｊ＋ｈ であるｙｚ平面）とスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒとの交点での、そのスクリューの回転位相をλ0’とする。数１５式より λ＝λ0’の時、ｇ’（λ0’）は次の計量開始位置ｘ0における、シリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁の面（ｘ ＝ ｊ であるｙｚ平面）からｘ軸方向に距離ｈ離れた面（ｘ ＝ ｊ＋ｈ であるｙｚ平面）とスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒとの交点の座標である。数２０式を利用して数２２式が得られる。
【００８２】
【数２２】
2012250528.tif 000024
【００８３】
これより、保圧工程でスクリュー１０が後退する際、スクリュー１０のフライト上面後端１４ｒとシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁との間に樹脂ペレットを挟む可能性があるスクリュー１０の回転位相λ’の範囲は、数２３式で表される。
【００８４】
【数２３】
2012250528.tif 000025
【００８５】
このλ’の範囲により、スクリュー１０のフライト上面後端１４ｒがシリンダの射出材料供給孔の後方開口縁をどのように通過するかを判定できる。λ’の範囲をηとすると、以下の数２４式が成り立つ。
【００８６】
【数２４】
2012250528.tif 000026
【００８７】
図２７は、保圧工程中にスクリュー１０が後退する際に、スクリュー１０のフライト上面後端１４ｒがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁との間に樹脂を挟み込む可能性がある範囲の、計量終了位置（ｘ ＝ ｘ1）での予測値を、ｘ ＝ ｊ のｙｚ平面への投影したことを説明する図である。
ここで、スクリュー１０のフライト上面後端１４ｒが射出材料供給孔２６の後方開口縁との間に樹脂を挟み込む可能性があるかどうか判別するには、図２７に示すように、ｘ＝ｊ  のｙｚ平面及び ｘ ＝ ｊ＋ｈ のｙｚ平面を通過するスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒの軌跡を ｘ ＝ ｊ のｙｚ平面へ投影して、ｄ≦ｓ≦ｅのシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁と重なるかどうかを確認すればよい。
【００８８】
（ｖｉｉ）２π≦ηの場合
図２８は、η（ηは、前述したように、スクリュー１０のフライト上面後端１４ｒとシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁との間に樹脂ペレットを挟む可能性があるスクリュー１０の回転位相λ’の範囲を表す）が２π≦ηの場合に保圧工程中にスクリュー１０が後退してスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒが、ｘ ＝ ｊ のｙｚ平面に描く軌跡を説明する図である。図２８において斜線で示された符号１９０で示す領域は、λ’の範囲（η）とシリンダ２０の射出材料供給孔２６とが重なる部分を表している。
図２８に、ｘ ＝ ｊ のｙｚ平面及び ｘ ＝ ｊ＋ｈ のｙｚ平面を通過するスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒの軌跡の、ｘ ＝ ｊ のｙｚ平面への投影を示す。
この場合では、スクリュー１０がフライト１２の１ピッチ分以上の距離を後退するので、フライト上面後端１４ｒがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁を必ず通過する。しかし、保圧工程でスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒとシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁との間に樹脂を挟み込むことによって保圧低減が妨げられることが影響する精密な成形に比べて、保圧工程でスクリュー１０が１ピッチ分以上後退する成形は、要求される精度が低いため、射出成形機に本発明による樹脂材料の挟み込み防止機能を適用する必要はない。
【００８９】
（ｖｉｉｉ）２π−（ｅ−ｄ）≦η≦２πの場合
図２９（ａ）〜（ｄ）はすべて、ηが２π−（ｅ−ｄ  ）≦η≦２πの場合に保圧工程中にスクリュー１０が後退してスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒが ｘ ＝ ｊ のｙｚ平面に描く軌跡を説明する図である。図２９（ａ）〜（ｄ）において、斜線で示された符号１９２で示す領域は、λ’の範囲（η）とシリンダ２０の射出材料供給孔２６とが重なる部分で表している。  
図２９（ａ）〜（ｄ）は、ｘ ＝ ｊ のｙｚ平面及び ｘ ＝ ｊ＋ｈのｙｚ平面を通過するスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒの軌跡の、ｘ＝ｊのｙｚ平面への投影を示している。ｇ’（λ4）及びｇ’（λ0’）の位置関係から図２９（ａ）〜（ｄ）に示す４通りの場合に分かれる。いずれの場合も、スクリュー１０がｘ4（保圧工程中最もスクリュー１０が前進する位置）からｘ0（次の射出のための計量開始位置）にスクリュー１０が移動する間に、フライト上面後端１４ｒがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁との間に樹脂を挟み込む可能性があることがわかる。  
そして、ｇ’（λ4）及びｇ’（λ0’）が図２９（ａ）に示す位置関係にある場合に、λ’の範囲（η）とシリンダ２０の射出材料供給孔２６とが重なる部分である符号１９２で示す領域が最小となることがわかる。図２９（ｂ）〜（ｄ）の位置関係にある場合は、図２９（ｅ）、または図２９（ｆ）に示す位置までスクリュー１０を回転させることによって、λ’の範囲（η）とシリンダ２０の射出材料供給孔２６とが重なる部分である符号１９２で示す領域が最小となるように制御することが可能であることがわかる。そのスクリュー１０の回転制御の具体的な方法の例は以下の［実施形態４］で説明する。
【００９０】
（ｉｘ）０≦η≦２π−（ｅ−ｄ）の場合
図３０（ａ）及び図３０（ｂ）は、ηが０≦η≦２π−（ｅ−ｄ）の場合に保圧工程中にスクリュー１０が後退してスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒが ｘ ＝ ｊ のｙｚ平面に描く軌跡を表す図である。
図３０（ａ）は回避動作前の状態を、図３０（ｂ）は回避動作後の状態を示す図である。図３０（ａ）において斜線で示された符号１９４で示す領域は、λ’の範囲（η）とシリンダ２０の射出材料供給孔２６とが重なる部分で表している。図３０（ａ）は、ｘ ＝ｊのｙｚ平面及び ｘ ＝ ｊ＋ｈ のｙｚ平面を通過するスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒの軌跡の、ｘ ＝ ｊ のｙｚ平面への投影を示している。図３０（ａ）より、スクリュー１０がｘ4（保圧工程中最もスクリュー１０が前進する位置）からｘ0（次の射出のための計量開始位置）にスクリューが移動する間に、スクリュー１０のフライト上面後端１４ｒがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁との間に樹脂を挟み込む可能性があることがわかる。
しかし、図３０（ｂ）を見れば、スクリュー１０を回転させることによって、シリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁を全く通過しないように制御することが可能であることがわかる。
保圧工程中にスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁との間に樹脂を挟み込む可能性がある場合に、保圧工程より前の段階でスクリュー１０を回転させておいて、保圧工程中にはスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁を通過しないように制御した例が図２に示されている。そのスクリュー１０の回転制御の具体的な例は以下の［実施形態４］で説明する。
【００９１】
ここで更に、ｇ’（λ4）及びｇ’（λ0’）  の位置を判別するため、下記の（７）〜（１２）の場合分けを行う。λ4及びλ0’が（７）〜（１２）のいずれかの条件に該当する場合、スクリュー１０のフライト上面１４がシリンダの射出材料供給孔２６の後方開口縁との間に樹脂を挟む込む可能性がある。
（７）ｃｏｓｅ≦ｃｏｓ（λ0’＋ｃ1）≦ｃｏｓｄ、０≦ｓｉｎ（λ0’＋ｃ1）の場合
ｘ ＝ ｊ のｙｚ平面及び ｘ ＝ ｊ＋ｈ のｙｚ平面を通過するスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒを ｘ ＝ ｊ のｙｚ平面へ投影すると、ηは図３に示すようになる。図３１は、ｘ＝ｊのｙｚ平面に投影したｇ’（λ0’）  が、（７）のｃｏｓｅ≦ｃｏｓ（λ0’＋ｃ1）≦ｃｏｓｄ、０≦ｓｉｎ（λ0’＋ｃ1）の場合であることを説明する図である。
（８）ｃｏｓｅ≦ｃｏｓ（λ4 ＋ｃ1）≦ｃｏｓｄ、０≦ｓｉｎ（λ4 ＋ｃ1）の場合
ｘ ＝ ｊ のｙｚ平面び ｘ ＝ ｊ＋ｈ のｙｚ平面を通過するスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒを ｘ ＝ ｊ のｙｚ平面へ投影すると、ηは図３３に示すようになる。図３３は、ｘ ＝ ｊ のｙｚ平面に投影したｇ’（λ4）が、（８）のｃｏｓｅ≦ｃｏｓ（λ4 ＋ｃ1）≦ｃｏｓｄ、０≦ｓｉｎ（λ4 ＋ｃ1）の場合を説明する図である。
（９）ｃｏｓｅ≦ｃｏｓ（λ0’＋ｃ1）≦ｃｏｓ（λ4＋ｃ1）≦ｃｏｓｄ、０≦ｓｉｎ（λ0’＋ｃ1）、０≦ｓｉｎ（λ4＋ｃ1）の場合
ｘ ＝ ｊ のｙｚ平面及び ｘ ＝ ｊ＋ｈ のｙｚ平面を通過するスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒを ｘ ＝ ｊ のｙｚ平面へ投影すると、ηは図３５に示すようになる。図３５は、ｘ ＝ ｊ のｙｚ平面に投影したｇ’（λ0）、ｇ’（λ4）が（９）のｃｏｓｅ≦ｃｏｓ（λ0’＋ｃ1）≦ｃｏｓ（λ4＋ｃ1）≦ｃｏｓｄ、０≦ｓｉｎ（λ0’＋ｃ1）、０≦ｓｉｎ（λ4＋ｃ1）の場合を説明する図である。
（１０）ｃｏｓ（λ0’＋ｃ1）≦ｃｏｓｅ、ｃｏｓｄ≦ｃｏｓ（λ4＋ｃ1）の場合
ｘ ＝ ｊ のｙｚ平面及び ｘ ＝ ｊ＋ｈ のｙｚ平面を通過するスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒを ｘ ＝ ｊ のｙｚ平面へ投影すると、ηは図３７に示すようになる。図３７は、ｘ ＝ ｊ のｙｚ平面に投影したｇ’（λ0’）、ｇ’（λ4）が（１０）のｃｏｓ（λ0’＋ｃ1）≦ｃｏｓｅ、ｃｏｓｄ≦ｃｏｓ（λ4＋ｃ1）の場合を説明する図である。
（１１）ｃｏｓｅ≦ｃｏｓ（λ0’＋ｃ1）≦ｃｏｓｄ、ｓｉｎ（λ0’＋ｃ1）≦０、ｃｏｓｄ≦ｃｏｓ（λ4＋ｃ1）の場合
ｘ ＝ ｊのｙｚ平面及び ｘ ＝ ｊ＋ｈ のｙｚ平面を通過するスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒを ｘ ＝ ｊのｙｚ平面へ投影すると、ηは図３９に示すようになる。図３９は、ｘ ＝ ｊのｙｚ平面に投影したｇ’（λ0’）、ｇ’（λ4）が（１１）のｃｏｓｅ≦ｃｏｓ（λ0’＋ｃ1）≦ｃｏｓｄ、ｓｉｎ（λ0’＋ｃ1）≦０、ｃｏｓｄ≦ｃｏｓ（λ4＋ｃ1）の場合を説明する図である。
（１２）ｃｏｓｅ≦ｃｏｓ（λ4＋ｃ1）≦ｃｏｓｄ、ｓｉｎ（λ4＋ｃ1）≦０、ｃｏｓ（λ0’＋ｃ1）≦ｃｏｓｅの場合
ｘ ＝ ｊ のｙｚ平面及び ｘ ＝ ｊ＋ｈ のｙｚ平面を通過するスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒを ｘ ＝ ｊ のｙｚ平面へ投影すると、ηは図４１に示すようになる。図４１は、ｘ ＝ ｊ のｙｚ平面に投影したｇ’（λ0’）、ｇ’（λ4）が（１２）のｃｏｓｅ≦ｃｏｓ（λ4＋ｃ1）≦ｃｏｓｄ、ｓｉｎ（λ4＋ｃ1）≦０、ｃｏｓ（λ0’＋ｃ1）≦ｃｏｓｅの場合を説明する図である。
【００９２】
以上の（ｖｉｉｉ）の場合及び（ｉｘ）の（７）〜（１２）の条件のいずれかに該当する場合は、保圧工程においてスクリュー１０が後退する際に、そのスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁との間に樹脂を挟み込む可能性がある。この場合、保圧工程区間ｘ＝ｘ4〜ｘ0における圧力制御を停止して速度制御を行うこととする。この場合の保圧工程におけるスクリュー１０の速度制御の例を下記の（ｃ）、（ｄ）に示す。また、射出成形機の内部にスクリュー１０の仕様番号毎のフライト形状の方程式がデータベース化されて登録されており、異なる形状のスクリュー１０に交換した際は、データベースから交換したスクリューの仕様番号を読み込むようになっている。
【００９３】
（ｃ）保圧工程におけるスクリュー１０の速度制御（一定速度）
スクリュー１０が位置ｘ4（保圧工程中最もスクリュー１０が前進する位置）に到達してから予め設定した保圧時間の終了まで、予め設定しておいた速度Ｖcでスクリュー１０の速度制御を行う。  
（ｄ）保圧工程におけるスクリュー１０の速度制御（平均速度算出）
保圧の設定が多段階である場合に適用する。保圧工程においてスクリュー１０が後退する際、スクリュー１０のフライト上面後端１４ｒが ｘ ＝ ｊのｙｚ平面及び ｘ ＝ ｊ＋ｈ のｙｚ平面を通過しないで圧力制御が行われた場合の、成形毎のスクリュー１０の位置ｘ4、ｘ0とそれら位置ｘ4、ｘ0への到達時刻ｔ4、ｔ0を記録しておいて、それらスクリュー１０の位置ｘ4、ｘ0及び到達時刻ｔ4、ｔ0の平均値Ｘ4、Ｘ0、Ｔ4、Ｔ0を算出する。また、成形毎の各段階の保圧切替時刻ｔd1、ｔd2、ｔd3、．．．．．．．．、ｔdnとその時刻でのスクリュー１０の位置ｘd1、ｘd2、ｘd3、．．．．．．ｘdnを記録してそれぞれの平均値Ｔd1、Ｔd2、Ｔd3、．．．．．．、Ｔdn と  Ｘd1、Ｘd2、Ｘd3、．．．．．．、Ｘdnを算出する。
スクリュー１０の位置ｘ3からｘ4まで数２５式で与えられる速度Ｖdでスクリュー１０の速度制御を行う。保圧が一段階である場合や速度の算出を簡素化する場合は、保圧開始位置と保圧終了位置とを結んだ数２６式で与えられる速度Ｖdでスクリュー１０の速度制御を行っても良い。また、設定された各段階の保圧切替位置の代わりに、区間 ｘ ＝ｘ4〜ｘ0に任意の計測点を設定して、それぞれの計測点を通過する時刻を記録して速度を算出しても良い。連続成形開始からスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒが保圧工程において ｘ ＝ ｊ のｙｚの平面面及び ｘ ＝ ｊ＋ｈ のｙｚ平面を通過しないで圧力制御が行われた成形の結果が得られない間は、前に提案した（ｃ）保圧工程におけるスクリュー１０の速度制御（一定速度）を適用する。
【００９４】
【数２５】
2012250528.tif 000027
【００９５】
【数２６】
2012250528.tif 000028
【００９６】
［実施形態４］
前述の［実施形態３］と同様に、スクリュー１０のフライト１２の形状と矩形の射出材料供給孔２６の後方開口縁の形状を方程式化することにより、スクリュー１０の前進後退方向の位置及び回転角度におけるフライト１２の上面がシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁に対してどのような位置にあるかを判別する。
（ｘ）２π≦ηの場合
前述の［実施形態３］と同様に、保圧工程でスクリュー１０が１ピッチ分以上後退する成形は、要求される精度が低いため、射出成形機に本発明による樹脂材料の挟み込み防止機能を適用する必要はない。
（ｘｉ）ηが２π−（ｅ−ｄ  ）≦η≦２πの場合
前述の［実施形態３］で説明したようにｇ’（λ4）  及びｇ’（λ0’）の位置関係から図２９（ａ）〜（ｄ）の４通りの場合が考えられる。ｇ’（λ4）  及びｇ’（λ0’）が図２９（ａ）に示す位置関係にある場合に、λ’の範囲（η）とシリンダ２０の射出材料供給孔２６とが重なる部分である符号１９２で示す領域が最小となるので、スクリュー１０の回転制御は行わない。図２９（ｂ）〜（ｄ）の場合は、図２９（ｅ）、または図２９（ｆ）の状態までスクリュー１０を回転させることによって、λ’の範囲（η）とシリンダ２０の射出材料供給孔２６とが重なる部分である符号１９２で示す領域が最小となるように制御することが可能である。図２９（ａ）に示すｇ’（λ4）及びｇ’（λ0’）の位置関係には、ｃｏｓｅ≦ｃｏｓ（λ4＋ｃ1）≦ｃｏｓ（λ0’＋ｃ1）≦ｃｏｓｄ、０≦ｓｉｎ（λ0’＋ｃ1）、０≦ｓｉｎ（λ4＋ｃ1）の関係が成り立つので、これを満たさない場合はスクリュー１０の回転制御を行う。このとき、スクリュー１０をその中心軸まわりに回転させる方向及びその回転量については、図２９（ｅ）に示すｃｏｓ（λ0’＋ｃ1）＝ ｃｏｓｄ、ｓｉｎ（λ0’＋ｃ1） ＝ ｓｉｎｄとなるようにスクリュー１０を正、または逆回転させる回転量と、図２９（ｆ）に示すｃｏｓ（λ4＋ｃ1）＝ ｃｏｓｅ、ｓｉｎ（λ4＋ｃ1） ＝ ｓｉｎｅとなるようにスクリュー１０を正、または逆回転させる回転量とで、最小の回転量となるものを選択する。
【００９７】
（ｘｉｉ）０≦η≦２π−（ｅ−ｄ）の場合
前述の［実施形態３］の（ｉｘ）の（７）〜（１２）の条件のいずれかに該当する場合は、スクリュー１０が位置ｘ1（スクリュー１０が溶融樹脂の計量を終了し回転を停止する位置）からｘ4（保圧工程中最もスクリュー１０が前進する位置）に移動する間にスクリュー１０を回転させて、スクリュー１０のフライト上面後端１４ｒがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁を全く通過しないように制御を行うこととする。
前述の（７）〜（１２）の条件において、スクリュー１０のフライト上面後端１４ｒがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁を全く通過しないようにする回避動作の例を、図３２（（７）に対応）、図３４（（８）に対応）、図３６（（９）に対応）、図３８（（１０）に対応）、図４０（（１１）に対応）、及び図４２（（１２）に対応）に示す。このとき、スクリュー１０をその中心軸まわりに回転させる方向及びその回転量については、
ｃｏｓ（λ0’＋ｃ1）＝  ｃｏｓｄ、ｓｉｎ（λ0’＋ｃ1） ＝  ｓｉｎｄとなるようにスクリュー１０を正回転（ｙｚ平面上では逆回転）させる回転量と、
ｃｏｓ（λ4＋ｃ1）＝ ｃｏｓｅ、ｓｉｎ（λ4＋ｃ1） ＝ ｓｉｎｅとなるようにスクリュー１０を逆回転（ｙｚ平面上では正回転）させる回転量とで、いずれか小さい方を選択する。
また、（ｉｘ）の（７）〜（１２）の条件に該当しない場合は、スクリュー１０のフライト上面がシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁を通過しないので、計量終了後の回転制御を行う必要はない。また、射出成形機の内部にスクリュー１０の仕様番号毎のフライト形状の方程式がデータベース化されて登録されており、異なる形状のスクリューに交換した際は、データベースから交換したスクリューの仕様番号を読み込むようにする。なお、斜線で示された符号１９６（図３２）、符号１９８（図３４）、符号２００（図３６）、符号２０２（図３８）、符号２０４（図４０）、符号２０６（図４２）で示すそれぞれの領域は、スクリュー１０のフライト上面後端１４ｒとシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁との間に樹脂ペレットを挟む可能性があるスクリュー１０の回転位相λ’の範囲（η）とシリンダ２０の射出材料供給孔２６とが重なる部分を示す。
【００９８】
［実施形態５］
前述の［実施形態１］及び［実施形態２］で説明した、スクリュー１０のフライト１２の形状と矩形の射出材料供給孔２６の前方開口縁の形状を方程式化することにより、スクリュー１０の前進後退方向の位置及び回転角度におけるフライト１２の上面前端１４ｆがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁に対してどのような位置にあるかを判別して、スクリュー１０の回転角度の調整またはスクリュー１０の速度制御する方法と、［実施形態３］及び［実施形態４］で説明したスクリュー１０のフライト１２の形状と矩形の射出材料供給孔２６の後方開口縁の形状を方程式化することにより、スクリュー１０の前進後退方向の位置及び回転角度におけるフライト１２の上面後端１４ｒがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁に対してどのような位置にあるかを判別して、スクリュー１０の回転角度の調整またはスクリュー１０の速度制御する方法とを組み合わせて、保圧工程全体を通してのスクリュー１０の回転角度の調整、またはスクリュー１０の速度制御を決定する方法を以下に示す。
【００９９】
［実施形態１］及び［実施形態２］で説明した方法で、スクリュー１０の前進後退方向の位置及び回転角度におけるスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁に対してどのような位置にあるかを判別して、スクリュー１０の回転角度の調整が必要な場合、その調整角度をαとする。
また、［実施形態３］及び［実施形態４］で説明した方法で、スクリュー１０の前進後退方向の位置及び回転角度におけるスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁に対してどのような位置にあるかを判別して、スクリュー１０の回転角度の調整が必要な場合、その調整角度をβとする。この時、計量が完了した時点 ｘ ＝ ｘ1で、以下の４通りの場合分けができる。
【０１００】
＜１＞
保圧工程において、スクリュー前進時にフライト上面前端１４ｆがシリンダ２０の射出材料供給孔２６との間に樹脂を挟み込む可能性がない。かつ、スクリュー後退時にスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁との間に樹脂を挟み込む可能性がない。
＜２＞  
保圧工程において、スクリュー前進時にスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁との間に樹脂を挟み込む可能性がある。しかし、スクリュー後退時にはスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁との間に樹脂を挟み込む可能性がない。
＜３＞  
保圧工程において、スクリュー前進時にスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁との間に樹脂を挟み込む可能性がない。しかし、スクリュー後退時にはスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁との間に樹脂を挟み込む可能性がある。
＜４＞  
保圧工程において、スクリュー前進時にスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁との間に樹脂を挟み込む可能性がある。かつ、スクリュー後退時にスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁との間に樹脂を挟み込む可能性がある。
【０１０１】
上記＜１＞、＜２＞、＜３＞、＜４＞のそれぞれの場合について以下のように対応する。射出成形の内容によって、スクリュー前進時にフライト１２の上面前端１４ｆがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁を通過しないようにすることを重視する場合と、スクリュー後退時にフライト１２の上面後端１４ｒがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁を通過しないことを重視する場合とがある。本実施形態では、スクリュー後退時にフライト１２の上面後端１４ｒがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁を通過しないことを重視する例を示す。
【０１０２】
＜１＞の場合は、保圧工程全体を通して、スクリュー１０の回転角度の調整、またはスクリュー１０の速度制御の必要がない。
＜２＞の場合は、スクリュー後退時にはスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁との間に樹脂を挟み込まないようにすることを目的としてのスクリュー１０の回転角度の調整は行わない。
スクリュー前進時にスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁との間に樹脂を挟み込む可能性がある場合は、［実施形態１］のスクリュー１０の速度制御を適用する。
＜３＞の場合は、スクリュー後退時にはスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁との間に樹脂を挟み込まないようにスクリュー１０の回転角度の調整（調整量β）を行う。［実施形態１］の数２式及び数６式を利用した数２７式と、数２式、数７式及び数９式を利用した数２８式から、改めて保圧工程においてスクリュー前進時にスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁との間に樹脂を挟み込む可能性があるかどうか判断して、可能性がある場合は、［実施形態１］のスクリュー１０の速度制御を適用する。
【０１０３】
【数２７】
2012250528.tif 000029
【０１０４】
【数２８】
2012250528.tif 000030
【０１０５】
＜４＞の場合は、スクリュー後退時にスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の後方開口縁との間に樹脂を挟み込まないようにスクリュー１０の回転角度の調整（調整量β）を行う。［実施形態１］の数２式及び数６式を利用した数２７式と、数２式、数７式及び数９式を利用した数２８式から、改めて保圧工程においてスクリュー前進時にスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆがシリンダ２０の射出材料供給孔２６の前方開口縁との間に樹脂を挟み込む可能性があるかどうか判別して、可能性がある場合は［実施形態１］のスクリュー１０の速度制御を適用する。
【０１０６】
上述した実施形態１〜実施形態５においてシリンダ２０に設けられた射出材料供給孔２６の形状を矩形であるとした。以下に説明する本発明の実施形態では、シリンダ２０に設けられた射出材料供給孔の形状が円形である場合を説明する。
【０１０７】
［実施形態６］
以下、本発明の一実施形態をシリンダ２０の射出材料供給孔２８が円形であるとして、図面と共に説明する。
図４３はスクリュー１０のフライト１２とシリンダ２０の円形の射出材料供給孔２８の前方開口縁を説明する図である。シリンダ２０の後部外周部にはジャケット２４が取り付けられている。そして、それらシリンダ２０及びジャケット２４を貫通して、シリンダ２０のスクリュー孔と連通する円形形状の射出材料供給孔２８が設けられている。シリンダ２０のスクリュー孔には、フライト１２を有するスクリュー１０がその中心軸１６周りに回転可能かつ中心軸１６の方向に（前後方向に）移動可能に設けられている。ジャケット２４の上部には樹脂ペレット投入用のホッパ（図示せず）が取り付けられている。符号２２はノズルであり、ノズル２２から金型（図示せず）内に溶融樹脂が射出される。スクリュー１０の前進後退方向の位置及び回転角度の検出を行うことは射出成形機の技術分野において公知の技術で可能であるので、ここでは説明を省略する。
図４３において、符号２０６は、シリンダ２０のスクリュー孔とシリンダ２０とジャケット２４に設けられた円形形状の射出材料供給孔２８が連通する箇所を説明する一部拡大図である。符号２０８は、円形形状の射出材料供給孔２８の上方から射出材料供給孔２８を見降ろした図であり、この図における符号２１０は、保圧工程中にスクリュー１０が前進する際、シリンダ２０の射出材料供給孔２８の前方開口縁とスクリュー１０のフライト１２の上面前端１４ｆの間に樹脂ペレットが挟まる可能性がある箇所を表している。符号２１２は、スクリュー１０のフライト上面前端１４ｆのモデルを説明する図であり、この図における符号２１４は、シリンダ２０の射出材料供給孔２８の前方開口縁のモデルを表し、符号２１６はスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆのモデルを表す。
【０１０８】
図４３に示すように、スクリュー１０のフライト１２の形状及びシリンダ２０の射出材料供給孔２８の前方開口縁の形状（円形形状）を方程式化することにより、スクリュー１０の前進後退方向における位置及び回転角度でのフライト１２の上面前端１４ｆがシリンダ２０の射出材料供給孔２８の前方開口縁に対してどのような位置にあるかを判別する。
【０１０９】
図４４は、スクリュー１０のフライト上面前端１４ｆの軌跡とシリンダ２０の円形の射出材料供給孔２８の前方開口縁とを方程式で表したモデルを説明する図である。図４４に示すように、まず、ｘｙｚ座標を設定する。スクリュー１０の中心軸１６がｘ軸となるようにしてｙ軸及びｚ軸を定める。ｘ軸からスクリュー１０のフライト１２の上面１４までの距離をＲとする。ｘｙｚ座標の原点は、スクリュー１０が最前進位置にある状態でスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆの螺旋の始点がｘ＝０、ｙ＝Ｒ、ｚ＝０となるように定める。このとき、スクリュー１０のフライト上面前端１４ｆの蔓巻螺旋の方程式は数２９式で表すことができる。ここで、スクリュー１０の回転位相をθ（０≦θ≦２ｎπ）とする。ただし、ｎは自然数とする。
【０１１０】
【数２９】
2012250528.tif 000031
【０１１１】
これに更にスクリュー１０の最前進位置からの後退距離Ｘ及び回転角度ｃを付加する。前述したようにスクリュー１０の最前進位置を原点としているとおり、スクリュー１０は後退のみ可能であるのでＸ＜０である。また、スクリュー１０の正回転方向は、射出口側から見て時計回りとなりｙｚ平面状では逆回転方向なので、ｃ＜０である。よって、後退位置Ｘ、回転角度ｃにおけるスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆの蔓巻螺旋の方程式は数３０式となる。
【０１１２】
【数３０】
2012250528.tif 000032
【０１１３】
シリンダ２０の射出材料供給孔２８の前方開口縁を数式化する。原点はスクリュー１０のフライト形状を数式化したｘｙｚ座標の原点と同じとなるようにする。また、円形の射出材料供給孔２８の中心を ｘ ＝ ｐ、ｙ ＝ ０、半径をｑとすると、シリンダ２０の射出材料供給孔２８の前方開口縁は数３１式で表せる。
【０１１４】
【数３１】
2012250528.tif 000033
【０１１５】
射出工程でスクリュー１０が速度制御から圧力制御に切り替わる位置ｘ3の平均値Ｘ3及び保圧工程終了時のスクリュー１０が最も前進する位置ｘ4の平均値Ｘ4において、数３０式と数３１式とを満たすθを求めることによって、シリンダ２０の射出材料供給孔２８の前方開口縁におけるスクリュー１０のフライト上面前端１４ｆの位置の判別が可能となる。判別後のスクリュー１０の制御方法は、［実施形態１］及び［実施形態２］と同様なので省略する。
【０１１６】
［実施形態７］
以下、本発明の一実施形態をシリンダ２０の射出材料供給孔２８が円形であるとして、図面と共に説明する。
図４５は、スクリュー１０のフライト１２とシリンダ２０の円形の射出材料供給孔２８の後方開口縁を説明する図である。図４５において、符号２１８は、シリンダ２０のスクリュー孔とシリンダ２０とジャケット２４に設けられた円形形状の射出材料供給孔２８が連通する箇所を説明する一部拡大図である。符号２２０は、円形形状の射出材料供給孔２８の上方から射出材料供給孔２８を見降ろした図であり、この図における符号２２２は、保圧工程中にスクリュー１０が後退する際、シリンダ２０の射出材料供給孔２８の後方開口縁とスクリュー１０のフライト１２の上面後端１４ｒとの間に樹脂ペレットが挟まる可能性がある箇所を示している。符号２２４は、スクリュー１０のフライト上面後端１４ｒのモデルを説明する図であり、この図における符号２２６は、シリンダ２０の射出成形材料供給口２８の後方開口縁のモデルを表し、符号２２８はスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒのモデルを表す。
【０１１７】
図４５に示すように、スクリュー１０のフライト１２の形状及びシリンダ２０の射出材料供給孔２８の後方開口縁の形状（円形形状）を方程式化することにより、スクリュー１０の前進後退方向における位置及び回転角度でのフライト１２の上面後端１４ｒがシリンダ２０の射出材料供給孔２８の後方開口縁に対してどのような位置にあるかを判別する。スクリュー１０の前進後退方向の位置、及び回転角度の検出は公知の技術で可能であるので、ここでは省略する。
【０１１８】
図４６は、スクリュー１０のフライト上面後端１４ｒの軌跡とシリンダ２０の円形の射出材料供給孔２８の後方開口縁とを方程式で表したモデルを説明する図である。
図４６に示すように、まず、ｘｙｚ座標を設定する。スクリュー１０の中心軸１６がｘ軸となるようにしてｙ軸及びｚ軸を定める。ｘ軸からスクリュー１０のフライト１２の上面１４のまでの距離をＲとする。ｘｙｚ座標の原点は、スクリュー１０が最前進位置にある状態でスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒの螺旋の始点が ｘ ＝ ０、ｙ ＝ Ｒ、ｚ ＝ ０となるように定める。また、フライト上面１４の幅をＬとする。このとき、スクリュー１０のフライト上面後端１４ｒの蔓巻螺旋の方程式は下記（３２）式で表すことができる。スクリュー１０の回転位相をλ（０≦λ≦２ｎπ）とする。ただし、ｎは自然数とする。
【０１１９】
【数３２】
2012250528.tif 000034
【０１２０】
これに更にスクリュー１０の最前進位置からの後退距離Ｘ及び回転角度ｃを付加する。前述したようにスクリュー１０の最前進位置を原点としているとおり、スクリュー１０は後退のみ可能であるので Ｘ ＜ ０ である。また、スクリュー１０の正回転方向は、射出口側から見て時計回りとなりｙｚ平面状では逆回転方向なので、ｃ ＜ ０である。よって、後退位置Ｘ、回転角度ｃにおけるスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒの蔓巻螺旋の方程式は数３３式となる。
【０１２１】
【数３３】
2012250528.tif 000035
【０１２２】
シリンダ２０の射出材料供給孔の後方開口縁を数式化する。原点はスクリュー１０のフライト形状を数式化したｘｙｚ座標の原点と同じとなるようにする。また、円形の射出材料供給孔の中心を ｘ ＝ ｐ、ｙ ＝ ０、半径をｑとすると、シリンダ２０の射出材料供給孔２８の後方開口縁は数３４式で表せる。
【０１２３】
【数３４】
2012250528.tif 000036
【０１２４】
保圧工程中にスクリュー１０が最も前進する位置ｘ4及び次の計量開始位置ｘ0において、数３３式と数３４式とを満たすλを求めることによって、シリンダ２０の射出材料供給孔２８の後方開口縁におけるスクリュー１０のフライト上面後端１４ｒの位置の判別が可能となる。判別後のスクリュー１０の制御方法は、［実施形態３］及び［実施形態４］と同様なので省略する。
【符号の説明】
【０１２５】
１０  スクリュー
１２  フライト
１４  フライト上面
１４ｆ  フライト上面前端
１４ｒ  フライト上面後端
１６  中心軸
２０  シリンダ
２２  ノズル
２４  ジャケット
２６，２８  射出材料供給孔
【図１】
2012250528.tif 000037
【図２】
2012250528.tif 000038
【図３】
2012250528.tif 000039
【図４】
2012250528.tif 000040
【図５】
2012250528.tif 000041
【図６】
2012250528.tif 000042
【図７】
2012250528.tif 000043
【図８】
2012250528.tif 000044
【図９】
2012250528.tif 000045
【図１０】
2012250528.tif 000046
【図１１】
2012250528.tif 000047
【図１２】
2012250528.tif 000048
【図１３】
2012250528.tif 000049
【図１４】
2012250528.tif 000050
【図１５】
2012250528.tif 000051
【図１６】
2012250528.tif 000052
【図１７】
2012250528.tif 000053
【図１８】
2012250528.tif 000054
【図１９】
2012250528.tif 000055
【図２０】
2012250528.tif 000056
【図２１】
2012250528.tif 000057
【図２２】
2012250528.tif 000058
【図２３】
2012250528.tif 000059
【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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