(57)【要約】【課題】昇圧特性を向上させることができる射出装置を提供する。【解決手段】射出装置１の制御装置１１は、液圧装置９への制御指令の出力によって、アキュムレータ２５から射出ピストン１５の背後に作動液を供給することによって射出を行い、この際、射出制御バルブ３５の開口度によりプランジャ５の速度を制御する速度制御を行う。また、制御装置１１は、液圧装置９への制御指令の出力によって、増圧バルブ３３を開いて増圧ピストン１７の背後に作動液を供給し、増圧ピストン１７により射出ピストン１５の背後の作動液を加圧することによって増圧を行い、この際、射出制御バルブ３５の開口度により成形材料の圧力を制御する圧力制御を行う。そして、制御装置１１は、射出から増圧への遷移で、増圧バルブ３３を開く制御指令Ｃ２ｈの出力を開始した後、圧力制御のための制御指令Ｃ１ｐの出力を開始可能である。【選択図】図５
2016128174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形材料を金型内へ押し出すプランジャと、
前記プランジャに連結された射出ピストンと、前記射出ピストンの背後の作動液を加圧可能な増圧ピストンとを有する射出シリンダと、
前記射出ピストンの背後に作動液を供給可能な液圧源と、前記射出ピストンの前方からの作動液の排出を制御可能な射出制御バルブと、前記増圧ピストンの背後への作動液の供給を制御する増圧バルブと、を有する液圧装置と、
前記液圧装置を制御する制御装置と、
を有し、
前記制御装置は、
前記液圧源から前記射出ピストンの背後に作動液を供給することによって射出を行い、この際、前記射出制御バルブの開口度により前記プランジャの速度を制御する速度制御を行い、
前記増圧バルブを開いて前記増圧ピストンの背後に作動液を供給し、前記増圧ピストンにより前記射出ピストンの背後の作動液を加圧することによって増圧を行い、この際、前記射出制御バルブの開口度により成形材料の圧力を制御する圧力制御を行う、
ように前記液圧装置に制御指令を出力し、
射出から増圧への遷移で、前記増圧バルブを開く制御指令の出力を開始した後、前記圧力制御の制御指令の出力を開始可能である
射出装置。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記プランジャの位置が所定の増圧発進位置に到達したときに、前記増圧バルブを開く制御指令の出力を開始し、
その後、前記プランジャの位置が複数のサイクル間で同一位置にあったとしても成形材料の供給量の複数のサイクル間でのばらつきに応じて複数のサイクル間で変動し得る物理量が所定の切替判定値に到達したときに、前記圧力制御の制御指令の出力を開始する
請求項１に記載の射出装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記物理量としての前記プランジャの速度が、前記切替判定値にまで低下したときに、前記圧力制御の制御指令の出力を開始する
請求項２に記載の射出装置。
【請求項４】
表示装置を更に備え、
前記制御装置は、前記金型内への成形材料の充填の完了に伴って前記プランジャが停止したときの前記プランジャの位置が所定の閾値を超えたときに、所定の警告表示を前記表示装置に表示させる
請求項２又は３に記載の射出装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の射出装置を備えた成形装置。
【請求項６】
成形材料を金型内へ押し出すプランジャに連結された射出ピストンと、前記射出ピストンの背後の圧力を加圧可能な増圧ピストンとを有する射出シリンダと、
前記射出ピストンの前方からの作動液の排出を制御可能な射出制御バルブと、前記増圧ピストンの背後への作動液の供給を制御する増圧バルブとを有する液圧装置と、
を有した射出装置を用いた成形方法であって、
前記射出ピストンの背後に作動液を供給する作動液供給ステップと、
射出の際に前記射出制御バルブの開口度により前記プランジャの速度を制御する速度制御を前記液圧装置に指令する速度制御指令ステップと、
前記増圧バルブを開くように前記液圧装置に指令する増圧バルブ開放指令ステップと、
増圧の際に前記射出制御バルブの開口度により成形材料の圧力を制御する圧力制御を前記液圧装置に指令する圧力制御指令ステップと、
を有し、
前記増圧バルブ開放指令ステップの開始後、前記圧力制御指令ステップを開始する
成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型内に成形材料を射出する射出装置、成形装置（成形機）及び成形方法に関する。成形装置は、例えば、ダイカストマシンや射出成形機である。
【背景技術】
【０００２】
スリーブ内の成形材料を金型内に押し出すプランジャを増圧式の射出シリンダによって駆動する射出装置が知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
このような増圧式の射出シリンダは、プランジャに連結された射出ピストンと、射出ピストンの背後の作動液（例えば油）を加圧可能な増圧ピストンとを有している。そして、アキュムレータ等の液圧源から射出ピストンの背後に作動液が供給されることにより、プランジャが前進してスリーブ内の成形材料が金型内に射出される。すなわち、射出工程が行われる。また、射出工程に続いて、増圧ピストンの背後に作動液が供給されることにより、増圧ピストンによって射出ピストンの背後の作動液が加圧され、ひいては、プランジャによって金型内の成形材料が加圧される。すなわち、増圧工程が行われる。
【０００４】
特許文献１の射出装置は、プランジャの速度を制御するために、射出ピストンの前方から排出される作動液の流量を制御する制御バルブ（メータアウト回路を構成するバルブ）を有している。また、特許文献１の射出装置は、増圧開始のタイミングが好適なものとなるように、金型内に充填された成形材料から反力を受けて減速しているプランジャの速度が所定の閾値に低下した時点に基づいて、増圧開始のタイミングを決定している。特許文献１の射出装置の制御装置は、増圧開始のタイミングが到来すると、増圧ピストンの背後への作動液の供給を制御する増圧バルブを開く信号を出力し、これと同時に、制御バルブの開口度を増圧用のものに変更する信号を出力している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−６５０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の技術では、好適な昇圧特性を得られないおそれがある。具体的には、例えば、増圧開始がプランジャの停止（成形材料の充填完了）に遅れないように、プランジャの速度の閾値を高めに設定すると、成形材料が金型に十分に充填されていないうちにサーボバルブが開かれる。その結果、例えば、プランジャの速度が一時的に高くなり、バリが発生するおそれがある。一方、そのようなバリが発生しないように、閾値を低くして増圧開始を遅くすると、プランジャの停止後、成形材料の圧力があまり上昇しない期間（遅延時間）が生じる。その結果、例えば、ヒケ又は巣が発生するおそれがある。そして、バリと遅延時間との双方を低減することが特許文献１の技術では困難であった。
【０００７】
従って、昇圧特性を向上させることができる射出装置、成形装置及び成形方法が提供されることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る射出装置は、成形材料を金型内へ押し出すプランジャと、前記プランジャに連結された射出ピストンと、前記射出ピストンの背後の作動液を加圧可能な増圧ピストンとを有する射出シリンダと、前記射出ピストンの背後に作動液を供給可能な液圧源と、前記射出ピストンの前方からの作動液の排出を制御可能な射出制御バルブと、前記増圧ピストンの背後への作動液の供給を制御する増圧バルブと、を有する液圧装置と、前記液圧装置を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記液圧源から前記射出ピストンの背後に作動液を供給することによって射出を行い、この際、前記射出制御バルブの開口度により前記プランジャの速度を制御する速度制御を行い、前記増圧バルブを開いて前記増圧ピストンの背後に作動液を供給し、前記増圧ピストンにより前記射出ピストンの背後の作動液を加圧することによって増圧を行い、この際、前記射出制御バルブの開口度により成形材料の圧力を制御する圧力制御を行う、ように前記液圧装置に制御指令を出力し、射出から増圧への遷移で、前記増圧バルブを開く制御指令の出力を開始した後、前記圧力制御の制御指令の出力を開始可能である。
【０００９】
好適には、前記制御装置は、前記プランジャの位置が所定の増圧発進位置に到達したときに、前記増圧バルブを開く制御指令の出力を開始し、その後、前記プランジャの位置が複数のサイクル間で同一位置にあったとしても成形材料の供給量の複数のサイクル間でのばらつきに応じて複数のサイクル間で変動し得る物理量が所定の切替判定値に到達したときに、前記圧力制御の制御指令の出力を開始する。
【００１０】
好適には、前記制御装置は、前記物理量としての前記プランジャの速度が、前記切替判定値にまで低下したときに、前記圧力制御の制御指令の出力を開始する。
【００１１】
好適には、前記射出装置は、表示装置を更に備え、前記制御装置は、前記金型内への成形材料の充填の完了に伴って前記プランジャが停止したときの前記プランジャの位置が所定の閾値を超えたときに、所定の警告表示を前記表示装置に表示させる。
【００１２】
本発明の一態様に係る成形装置は、上記の射出装置を備えている。
【００１３】
本発明の一態様に係る成形方法は、成形材料を金型内へ押し出すプランジャに連結された射出ピストンと、前記射出ピストンの背後の圧力を加圧可能な増圧ピストンとを有する射出シリンダと、前記射出ピストンの前方からの作動液の排出を制御可能な射出制御バルブと、前記増圧ピストンの背後への作動液の供給を制御する増圧バルブとを有する液圧装置と、を有した射出装置を用いた成形方法であって、前記射出ピストンの背後に作動液を供給する作動液供給ステップと、射出の際に前記射出制御バルブの開口度により前記プランジャの速度を制御する速度制御を前記液圧装置に指令する速度制御指令ステップと、前記増圧バルブを開くように前記液圧装置に指令する増圧バルブ開放指令ステップと、増圧の際に前記射出制御バルブの開口度により成形材料の圧力を制御する圧力制御を前記液圧装置に指令する圧力制御指令ステップと、を有し、前記増圧バルブ開放指令ステップの開始後、前記圧力制御指令ステップを開始する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、昇圧特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るダイカストマシンの射出装置の要部の構成を示す模式図。
【図２】図１の射出装置の動作を説明するための図。
【図３】図２の動作において生じ得る課題の一例を説明するための図。
【図４】図２の動作において生じ得る課題の他の例を説明するための図。
【図５】本発明の第２実施形態に係る射出装置の動作を説明するための図。
【図６】図５の動作により図３の課題が解決されることを説明するための図。
【図７】図５の動作を実現するために制御装置が実行する処理の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第１実施形態＞
（射出装置の構成）
図１は、本発明の第１実施形態に係るダイカストマシンＤＣ１の射出装置１の要部の構成を示す図である。
【００１７】
ダイカストマシンＤＣ１は、金型１００内（キャビティ１０５）に溶湯（溶融状態の金属材料）を射出し、その溶湯を金型１００内で凝固させることにより、ダイカスト品（成形品）を製造するものである。金型１００は、例えば、固定金型１０１及び移動金型１０３を含んでいる。
【００１８】
具体的には、ダイカストマシンＤＣ１は、例えば、金型１００の開閉及び型締めを行う不図示の型締装置と、型締めされた金型１００の内部に溶湯を射出する射出装置１と、ダイカスト品を固定金型１０１又は移動金型１０３から押し出す不図示の押出装置と、これらを制御する制御装置とを有している。射出装置１以外の構成は、基本的に従来の構成と同様でよく、説明は省略する。
【００１９】
射出装置１は、例えば、キャビティ１０５に連通するスリーブ３と、スリーブ３内の溶湯をキャビティ１０５へ押し出すプランジャ５と、プランジャ５を駆動する射出シリンダ７と、射出シリンダ７に対する作動液（例えば油）の供給等を行う液圧装置９と、液圧装置９を制御する制御装置１１とを有している。
【００２０】
スリーブ３は、例えば、固定金型１０１に挿通された筒状部材である。プランジャ５は、スリーブ３内を前後方向に摺動可能なプランジャチップ５ａと、プランジャチップ５ａに固定されたプランジャロッド５ｂとを有している。なお、２つの部材が固定されているという場合、２つの部材が別個に形成されて互いに固定されている態様だけでなく、２つの部材が一体的に形成されて互いに固定されている態様を含むものとする。
【００２１】
スリーブ３の上面に形成された給湯口３ａから溶湯がスリーブ３内に供給された状態で、プランジャチップ５ａがスリーブ３内をキャビティ１０５に向かって摺動する（前進する）ことにより、溶湯はキャビティ１０５に射出される。
【００２２】
射出シリンダ７は、例えば、いわゆる直結形の増圧式シリンダによって構成されている。具体的には、例えば、射出シリンダ７は、シリンダ部１３と、シリンダ部１３の内部を摺動可能な射出ピストン１５及び増圧ピストン１７と、射出ピストン１５に固定され、シリンダ部１３から延び出るピストンロッド１９とを有している。
【００２３】
シリンダ部１３は、例えば、射出シリンダ部１３ａと、射出シリンダ部１３ａの後端（ピストンロッド１９の延び出る側とは反対側）に接続された増圧シリンダ部１３ｂとを有している。射出シリンダ部１３ａ及び増圧シリンダ部１３ｂは、例えば、内部の断面形状が円形の筒状体である。増圧シリンダ部１３ｂは、射出シリンダ部１３ａよりも大径に形成されている。
【００２４】
射出ピストン１５は、射出シリンダ部１３ａ内に配置されている。射出シリンダ部１３ａの内部は、射出ピストン１５により、ピストンロッド１９が延び出る側のロッド側室１３ｒと、その反対側のヘッド側室１３ｈとに区画されている。ロッド側室１３ｒ及びヘッド側室１３ｈに選択的に作動液が供給されることにより、射出ピストン１５はシリンダ部１３内を前後方向に摺動する。
【００２５】
増圧ピストン１７は、射出シリンダ部１３ａの後端部内（ヘッド側室１３ｈ）を摺動可能な小径部１７ａと、増圧シリンダ部１３ｂの内部を摺動可能な大径部１７ｂとを有している。増圧シリンダ部１３ｂの内部は、大径部１７ｂにより、射出シリンダ部１３ａ側の前側室１３ｆと、その反対側の後側室１３ｇとに区画されている。
【００２６】
従って、前側室１３ｆの圧抜きを行うと、小径部１７ａのヘッド側室１３ｈにおける作用面積と、大径部１７ｂの後側室１３ｇにおける作用面積との差に起因して、増圧ピストン１７は、後側室１３ｇの作動液から受ける圧力よりも高い圧力をヘッド側室１３ｈの作動液に加えることが可能である。これにより、射出シリンダ７は、増圧機能を有している。
【００２７】
射出シリンダ７は、プランジャ５に対して同軸的に配置されている。そして、ピストンロッド１９は、プランジャ５にカップリングを介して連結されている。シリンダ部１３は、不図示の型締装置などに対して固定的に設けられている。従って、射出ピストン１５のシリンダ部１３に対する移動により、プランジャ５はスリーブ３内を前進又は後退する。
【００２８】
液圧装置９は、例えば、作動液を貯留するタンク２１と、タンク２１の作動液を送出可能なポンプ２３と、蓄圧された作動液を放出可能なアキュムレータ２５と、これら及び射出シリンダ７を互いに接続する複数の流路３７Ａ〜３７Ｅと、当該複数の流路における作動液の流れを制御する複数のバルブ（２９、３１、３３及び３５）とを有している。
【００２９】
タンク２１は、例えば、開放タンクであり、大気圧下で作動液を保持している。タンク２１は、ポンプ２３及びアキュムレータ２５を介して射出シリンダ７に作動液を供給し、また、射出シリンダ７から排出された作動液を収容する。
【００３０】
ポンプ２３は、歯車ポンプ又はベーンポンプ等のロータの回転により作動液を吐出するロータリポンプであってもよいし、アキシャル型のプランジャポンプ又はラジアル式のプランジャポンプ等のピストンの往復により作動液を吐出するプランジャポンプであってもよい。また、ポンプ２３は、ロータやピストンの１周期の運動における吐出量が固定された定容量ポンプであってもよいし、前記吐出量が可変とされた可変容量ポンプであってもよい。ポンプ２３は、１方向に作動液を吐出できれば十分であるが、双方向（２方向）ポンプと構造が同一であってもよい。
【００３１】
ポンプ２３は、例えば、回転式の電動機２７によって駆動される。電動機２７は、直流モータでも交流モータでもよい。また、電動機２７は、誘導モータ又は同期モータ等の適宜なモータにより構成されてよい。電動機２７は、不図示のエンコーダ及びサーボドライバとともにサーボ機構を構成するサーボモータであってもよいし、開ループにおいて制御されるものであってもよい。
【００３２】
ポンプ２３は、アキュムレータ２５に対する作動液の供給（アキュムレータ２５の蓄圧）、及び、射出シリンダ７に対する作動液の供給に寄与する。なお、ダイカストマシンＤＣ１の稼働中において、ポンプ２３（電動機２７）は、常時駆動されてもよいし、必要に応じて駆動されてもよい。
【００３３】
アキュムレータ２５は、重量式、ばね式、気体圧式（空気圧式含む）、シリンダ式、プラダ式などの適宜な形式のアキュムレータにより構成されてよい。例えば、アキュムレータ２５は、気体圧式、シリンダ式又はプラダ式のアキュムレータであり、アキュムレータ２５内に保持されている気体（例えば空気若しくは窒素）が圧縮されることにより蓄圧され、その蓄圧された圧力により作動液を供給する。
【００３４】
流路３７Ａは、ポンプ２３とアキュムレータ２５とを接続している。これにより、例えば、ポンプ２３からアキュムレータ２５へ作動液を供給してアキュムレータ２５を蓄圧することができる。
【００３５】
流路３７Ｂは、アキュムレータ２５とヘッド側室１３ｈとを接続している。これにより、例えば、アキュムレータ２５からヘッド側室１３ｈへ作動液を供給して、射出ピストン１５を前進させることができる。
【００３６】
流路３７Ｃは、アキュムレータ２５と後側室１３ｇとを接続している。これにより、例えば、アキュムレータ２５から後側室１３ｇへ作動液を供給し、増圧ピストン１７によってヘッド側室１３ｈの作動液を加圧することができる。
【００３７】
流路３７Ｄは、ロッド側室１３ｒとタンク２１とを接続している。これにより、例えば、射出ピストン１５の前進に伴ってロッド側室１３ｒから排出される作動液をタンク２１に収容することができる。
【００３８】
流路３７Ｅは、ロッド側室１３ｒと前側室１３ｆとを接続している。これにより、例えば、ロッド側室１３ｒを介して前側室１３ｆをタンク２１に接続し、前側室１３ｆの作動液を排出することができる。
【００３９】
なお、図１では、液圧装置９の有する代表的な流路として、流路３７Ａ〜３７Ｅを例示している。実際には、後に適宜に言及するように、液圧装置９は不図示の他の流路を有している。
【００４０】
図示した若しくは不図示の複数の流路は、例えば、鋼管、可撓性のホース又は金属ブロックにより構成されている。複数の流路は、適宜に一部が共通化されてよい。例えば、図１の例では、流路３７Ａ〜３７Ｃは、アキュムレータ２５側の一部が共通化されている。
【００４１】
蓄圧バルブ２９は、流路３７Ａに設けられており、例えば、アキュムレータ２５からポンプ２３への作動液の逆流防止に寄与する。蓄圧バルブ２９の構成は適宜なものとされてよいが、図１では、パイロット式の逆止弁により構成されたものを例示している。当該逆止弁は、例えば、パイロット圧が導入されていないときは、ポンプ２３からアキュムレータ２５への作動液の流れを許容するとともに、その反対方向の流れを禁止し、パイロット圧が導入されているときは、双方の流れを禁止する（閉じられる）。
【００４２】
射出バルブ３１は、流路３７Ｂに設けられおり、例えば、アキュムレータ２５からヘッド側室１３ｈへの作動液の放出の許容及び禁止に寄与する。射出バルブ３１の構成は適宜なものとされてよいが、図１では、パイロット式の逆止弁により構成されたものを例示している。当該逆止弁は、例えば、パイロット圧が導入されていないときは、アキュムレータ２５からヘッド側室１３ｈへの作動液の流れを許容するとともに、その反対方向の流れを禁止し、パイロット圧が導入されているときは、双方の流れを禁止する（閉じられる）。
【００４３】
増圧バルブ３３は、流路３７Ｃに設けられており、例えば、アキュムレータ２５から後側室１３ｇへの作動液の放出の許容及び禁止に寄与する。増圧バルブ３３の構成は適宜なものとされてよいが、図１では、パイロット式の逆止弁により構成されたものを例示している。当該逆止弁は、例えば、パイロット圧が導入されていないときは、アキュムレータ２５から後側室１３ｇへの作動液の流れを許容するとともに、その反対方向の流れを禁止し、パイロット圧が導入されているときは、双方の流れを禁止する（閉じられる）。
【００４４】
サーボバルブ３５は、流路３７Ｄに設けられており、例えば、ロッド側室１３ｒからタンク２１へ排出される作動液の流量を制御する。サーボバルブ３５は、例えば、入力された電圧に応じた開口度で開くことにより、流量を無段階で調整可能である。また、サーボバルブ３５は、開口度に応じた信号Ｓ２を出力可能であり、その信号Ｓ２に基づいてフィードバック制御がなされることによりサーボ機構を構成する。サーボバルブ３５は、例えば、圧力補償付の流量制御弁により構成されている。サーボバルブ３５は、ロッド側室１３ｒから排出される作動液の流量の制御によって射出シリンダ７の動作（射出ピストン１５の速度等）を制御可能であり、いわゆるメータアウト回路を構成している。サーボバルブ３５は、ドライバ搭載型のものであってもよいし、非搭載型のものであってもよい。以下では、サーボバルブ３５への信号の入力に関して、ドライバへの言及は基本的に省略する。
【００４５】
各種のバルブ（２９、３１及び３３等）に対するパイロット圧を制御する液圧回路は適宜に構成されてよい。図１では、そのような液圧回路の一部として、増圧バルブ３３のパイロット圧の導入を制御するソレノイドバルブ５９を例示している。ソレノイドバルブ５９は、例えば、パイロット圧を供給する適宜な液圧源（ポンプ２３又はアキュムレータ２５であってもよい）から増圧バルブ３３への作動液の流れを許容及び禁止可能である。
【００４６】
制御装置１１は、例えば、ＣＰＵ３９、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ４１、入力回路４３、及び、出力回路４５を含んで構成されている。ＣＰＵ３９は、メモリ４１に記憶されたプログラムを実行し、入力回路４３を介して入力される入力信号に基づいて、各部を制御するための制御信号（制御指令）を出力回路４５を介して出力する。なお、制御装置１１は、射出装置１の制御装置として構成されていてもよいし、射出装置１の動作だけでなく、不図示の型締装置及び不図示の押出装置の動作も制御する、ダイカストマシンＤＣ１の制御装置として構成されていてもよい。
【００４７】
入力回路４３に信号を入力するのは、例えば、ユーザの入力操作を受け付ける入力装置４７、ピストンロッド１９の位置を検出する位置センサ５１、アキュムレータ２５の圧力を検出するアキュムレータ圧力センサ５３、ヘッド側室１３ｈの圧力を検出するヘッド側圧力センサ５５、ロッド側室１３ｒの圧力を検出するロッド側圧力センサ５７、既述のサーボバルブ３５、電動機２７がサーボモータである場合における電動機２７のエンコーダ（不図示）である。
【００４８】
出力回路４５が信号を出力するのは、例えば、ユーザに情報を表示する表示装置４９、電動機２７を駆動する不図示のドライバ、サーボバルブ３５、及び、各種のバルブ（２９、３１及び３３等）へのパイロット圧の導入を制御する液圧回路である。
【００４９】
入力装置４７及び表示装置４９は、適宜な構成とされてよく、一部又は全部が一体的に構成されていてもよい。例えば、入力装置４７及び表示装置４９は、タッチパネル式の液晶表示装置と機械スイッチとを含んで構成されてよい。
【００５０】
位置センサ５１は、例えば、シリンダ部１３に対するピストンロッド１９の位置を検出し、プランジャ５の位置を間接的に検出する。位置センサ５１の構成は適宜なものとされてよい。例えば、位置センサ５１は、ピストンロッド１９に固定的に設けられ、ピストンロッド１９の軸方向に延びる不図示のスケール部とともに磁気式又は光学式のリニアエンコーダを構成するものであってもよいし、ピストンロッド１９に固定された部材との距離を計測するレーザー測長器によって構成されてもよい。位置センサ５１、又は、制御装置１１は、検出されたプランジャ５の位置を微分することにより、プランジャ５の速度を取得（検出）することが可能である。
【００５１】
ヘッド側圧力センサ５５及びロッド側圧力センサ５７は、溶湯をキャビティ１０５に射出するときにプランジャ５が溶湯に加える圧力（射出圧力）等のプランジャ５が溶湯に加える圧力を間接的に検出するものである。例えば、制御装置１１は、ヘッド側圧力センサ５５の検出値と、ロッド側圧力センサ５７の検出値と、射出ピストン１５のヘッド側室１３ｈにおける受圧面積と、射出ピストン１５のロッド側室１３ｒにおける受圧面積と、プランジャ５の溶湯に対する接触面積とに基づいて、プランジャ５が溶湯に付与する圧力を算出可能である。
【００５２】
（射出装置の動作）
以上の構成を有する射出装置１の動作を説明する。
【００５３】
図２は、射出装置１の動作を説明するための図である。図２において、横軸は時間（ｔ）を示している。図の上段においては、射出圧力Ｐ及び射出速度Ｖが示されており、縦軸は、これらの大きさを示している。図の下段においては、サーボバルブ制御指令Ｃ１及び増圧バルブ制御指令Ｃ２が示されている。
【００５４】
サーボバルブ制御指令Ｃ１は、サーボバルブ３５の開口度を制御するために制御装置１１が液圧装置９（より具体的にはサーボバルブ３５のドライバ）に出力する信号である。縦軸は、その信号レベルを示している。図２の例では、信号レベルが高いほど、サーボバルブ３５の開口度は大きくされる。
【００５５】
増圧バルブ制御指令Ｃ２は、増圧バルブ３３の開閉を制御するために制御装置１１が液圧装置９（より具体的にはソレノイドバルブ５９のドライバ）に出力する信号である。縦軸は、その信号レベルを示している。増圧バルブ制御指令Ｃ２は、例えば、２値の信号であり、図２の例では、信号レベルが低いときに、増圧バルブ３３へパイロット圧が導入され、増圧バルブ３３は閉じられる。
【００５６】
射出装置１は、概観すると、例えば、低速射出、高速射出、及び、増圧（昇圧）を順に行う。すなわち、射出装置１は、射出の初期段階においては、溶湯の空気の巻き込みを防止するために比較的低速でプランジャ５を前進させ、次に、溶湯の凝固に遅れずに溶湯を充填するため等の観点から比較的高速でプランジャ５を前進させる。その後、射出装置１は、ダイカスト品のヒケ等をなくすために、プランジャ５の前進する方向の力によりキャビティ内の溶湯を増圧する。具体的には、以下のとおりである。
【００５７】
（低速射出）
低速射出の開始直前において、射出装置１は、図１に示す状態となっている。すなわち、射出ピストン１５及び増圧ピストン１７は、後退限等の初期位置に位置している。アキュムレータ２５は蓄圧が完了している。射出バルブ３１及び増圧バルブ３３は閉じられ、アキュムレータ２５からの作動液の放出は禁止されている。蓄圧バルブ２９及びサーボバルブ３５は適宜な状態とされてよいが、例えば、閉じられている。
【００５８】
固定金型１０１及び移動金型１０３の型締が完了し、溶湯がスリーブ３に供給されるなど、所定の低速射出開始条件が満たされると、制御装置１１は、作動液をヘッド側室１３ｈへ供給するように液圧装置９を制御する。これにより、射出ピストン１５及びプランジャ５が前進を開始し、低速射出が行われる。
【００５９】
この作動液の供給は、例えば、ポンプ２３とヘッド側室１３ｈとを接続する不図示の流路に設けられた不図示のバルブが開かれることによって、ポンプ２３によってなされてよい。ポンプ２３は、既に述べたように、常時駆動されていてもよいし、このように作動液の供給が必要になったときにのみ駆動されてもよい。また、作動液の供給は、ポンプ２３に代えて、例えば、射出バルブ３１が開かれることによって、アキュムレータ２５によりなされてもよい。
【００６０】
また、制御装置１１は、サーボバルブ３５を適宜な開口度で開くように適宜な信号レベルでサーボバルブ制御指令Ｃ１を出力する。従って、射出ピストン１５の前進に伴って、ロッド側室１３ｒの作動液は、サーボバルブ３５を介してタンク２１に排出される。
【００６１】
プランジャ５の速度Ｖは、例えば、サーボバルブ３５の開口度によって制御される。この際、位置センサ５１の検出値から取得されるプランジャ５の速度Ｖに基づいて、サーボバルブ３５のフィードバック制御がなされてもよい。なお、ポンプ２３からヘッド側室１３ｈへ作動液が供給される場合、サーボモータとして構成された電動機２７の回転数の制御によって、プランジャ５の速度が制御されてもよい（この制御もフィードバック制御であってよい）。
【００６２】
（高速射出）
位置センサ５１の検出値に基づくプランジャ５の位置が所定の高速切換位置に到達すると、制御装置１１は、ポンプ２３からヘッド側室１３ｈへの作動液の供給を停止するとともに、射出バルブ３１を開く。又は、制御装置１１は、低速射出から引き続き射出バルブ３１の開状態を維持する。これにより、アキュムレータ２５からヘッド側室１３ｈへ作動液が供給される。また、制御装置１１は、サーボバルブ３５の開口度を低速射出時の開口度よりも大きい適宜な開口度とする。
【００６３】
従って、射出ピストン１５及びプランジャ５の前進速度Ｖが上昇し、高速射出が行われる。高速射出においては、例えば、所定の高速射出速度に到達した速度Ｖは、そのまま一定に保たれる。プランジャ５の速度Ｖは、サーボバルブ３５の開口度によって制御される。例えば、制御装置１１は、位置センサ５１の検出値から取得されるプランジャ５の速度Ｖに基づいて、サーボバルブ３５の開口度のフィードバック制御を行う。なお、高速射出が開始されると、射出圧力Ｐは、低速射出時よりも高くなる。
【００６４】
（減速射出）
減速射出（図２の高速射出と増圧との間の工程）は、適宜な事象の発生により開始される。例えば、減速射出は、溶湯がキャビティ１０５にある程度充填され、その充填された溶湯からプランジャ５が反力を受けて減速されることにより開始される。若しくは、減速射出は、プランジャ５が所定の減速位置に到達するなど所定の減速開始条件が満たされたときに、サーボバルブ３５における開口度が小さくされる（減速制御が行われる）ことにより開始される。又は、上記に例示した事象が同時に発生することにより開始される。
【００６５】
図２の例では、サーボバルブ３５による射出速度Ｖの減速制御が行われている。具体的には、例えば、制御装置１１は、所定の減速開始条件が満たされたときから、サーボバルブ制御指令Ｃ１の信号レベルが徐々に（例えば一定の変化量で）小さくなるようにしている。すなわち、制御装置１１は、徐々にサーボバルブ３５の開口度を小さくしている。これにより、プランジャ５が溶湯から受ける反力のみによってプランジャ５を減速させた場合（サーボバルブ３５による減速制御を行わない場合）に比較して、例えば、高速射出速度が比較的高く設定された場合においても、プランジャ５の減速を緩やかに行い、ひいては、好適な昇圧特性を得ることができる。
【００６６】
なお、減速射出では、射出速度Ｖは、高速射出に比較して低下するが、キャビティ１０５には、ある程度溶湯が充填されていることから、射出圧力Ｐは、高速射出時よりも高くなる。
【００６７】
（増圧）
増圧工程では、制御装置１１は、増圧バルブ３３を開くように増圧バルブ制御指令Ｃ２を出力する。増圧バルブ３３が開かれることにより、アキュムレータ２５から後側室１３ｇに作動液が供給される。また、前側室１３ｆは、サーボバルブ３５が開かれていることにより、流路３７Ｅ、ロッド側室１３ｒ及び流路３７Ｄを介してタンク２１と連通されている。従って、既述のように、増圧ピストン１７の増圧機能により、後側室１３ｇの圧力（アキュムレータ２５の圧力）よりも高い圧力がヘッド側室１３ｈに付与される。なお、射出バルブ３１は、ヘッド側室１３ｈの圧力がアキュムレータ２５の圧力よりも高くなることにより自閉する。ただし、閉じるようにパイロット圧力が導入されてもよい。
【００６８】
また、制御装置１１は、射出工程（低速射出、高速射出及び減速射出）においては、射出速度Ｖの制御のためにサーボバルブ３５の開口度を制御していたところ、増圧工程においては、射出圧力Ｐの制御のためにサーボバルブ３５の開口度を制御する。すなわち、制御装置１１は、サーボバルブ３５の制御を速度制御から圧力制御に切り替える。具体的には、例えば、制御装置１１は、射出工程においては、上述のように位置センサ５１による検出速度に基づいてサーボバルブ３５の開口度のフィードバック制御をしていたところ、増圧工程においては、サーボバルブ３５の開口度を予め定められた開口度（すなわちプランジャ５の速度に関わらず一定の値）に設定する。
【００６９】
なお、サーボバルブ３５の速度制御から増圧制御への切り替えは、高速射出及び減速射出のための所定（一定）の開口度から、これとは大きさの異なる増圧用の所定（一定）の開口度への単なる切り替えであってもよい。また、制御装置１１は、サーボバルブ３５の増圧制御において、ヘッド側圧力センサ５５及びロッド側圧力センサ５７の検出値に基づく射出圧力Ｐが所定の昇圧曲線に沿って上昇するように、サーボバルブ３５の開口度をフィードバック制御してもよい。
【００７０】
上記のような増圧バルブ３３及びサーボバルブ３５の制御によって、射出圧力Ｐは、減速射出に引き続いて、徐々に高くなっていく。すなわち、増圧が行われる。なお、減速射出から増圧へ遷移する際には、溶湯がキャビティ１０５にある程度充填されることによる、いわゆるサージ圧Ｐｓが生じる。増圧によって上昇した射出圧力Ｐは、やがて終圧に到達する。また、射出速度Ｖは、キャビティ１０５への溶湯の充填が完了することにより、０となる（プランジャ５は停止する。）。なお、極めて厳密には、その後もプランジャ５は若干前進するが、以下の説明では、基本的に、その前進を無視して説明する。
【００７１】
なお、終圧は、ロッド側室１３ｒの圧力がタンク圧と同等になるまでロッド側室１３ｒの作動液の排出が行われることによって、アキュムレータ２５（ヘッド側室１３ｈ）の圧力によって決定されてもよいし、ロッド側室１３ｒの圧力がタンク圧と同等となる前に、サーボバルブ３５等によってロッド側室１３ｒからの作動液の排出が禁止されることによって、そのときのロッド側室１３ｒの圧力とアキュムレータ２５の圧力とによって決定されてもよい。
【００７２】
ここで、本実施形態の射出装置１は、増圧バルブ３３を開くための制御指令の出力を開始した後（時点ｔ１の後）、サーボバルブ３５の制御を速度制御から圧力制御に切り替える（時点ｔ２）ことを特徴の１つとしている。これについては後述する。
【００７３】
（保圧）
制御装置１１は、上記の射出圧力Ｐが終圧となっている状態を維持する。この間に、溶湯は冷却されて凝固する。溶湯が凝固すると、制御装置１１は、増圧バルブ３３を閉じる。これにより、アキュムレータ２５から後側室１３ｇへの液圧の供給が停止され、保圧は終了する。
【００７４】
なお、制御装置１１は、適宜に溶湯が凝固したか否かを判定する。例えば、制御装置１１は、終圧が得られた時点等の所定の時点から所定の時間が経過したか否かにより、溶湯が凝固したか否か判定する。
【００７５】
（プランジャ後退）
保圧終了後、制御装置１１は、例えば、ポンプ２３とロッド側室１３ｒとを接続する不図示の流路に設けられた不図示のバルブを開き、ロッド側室１３ｒに作動液を供給する。これにより、射出ピストン１５及びプランジャ５は後退する。サーボバルブ３５は、その供給経路にあって開かれていてもよいし、供給経路にはなく、閉じられていてもよい。射出ピストン１５の後退に伴ってヘッド側室１３ｈから排出される作動液は、例えば、ヘッド側室１３ｈとタンク２１とを接続する不図示の流路に設けられた不図示のバルブが開かれることにより、タンク２１に収容される。また、ポンプ２３からの作動液はロッド側室１３ｒを介して前側室１３ｆにも供給され、増圧ピストン１７も後退する。増圧ピストン１７の後退に伴って後側室１３ｇから排出される作動液は、例えば、後側室１３ｇとタンク２１とを接続する不図示の流路に設けられた不図示のバルブが開かれることにより、タンク２１に収容される。
【００７６】
（アキュムレータ充填）
保圧終了後、射出装置１は、上記のプランジャ５の後退の前若しくは後、又は、プランジャ後退と同時に、アキュムレータ２５の充填を行う。具体的には、制御装置１１は、蓄圧バルブ２９へのパイロット圧力の導入を停止し、ポンプ２３からアキュムレータ２５に作動液を供給する。アキュムレータ圧力センサ５３の検出圧力が所定の圧力に到達すると、制御装置１１は、蓄圧バルブ２９を閉じる。
【００７７】
（増圧のための制御指令のタイミング）
上述のように、本実施形態では、増圧バルブ３３を開くための制御指令Ｃ２ｈの出力を開始した後（時点ｔ１の後）、サーボバルブ３５の制御を速度制御から圧力制御に切り替える（時点ｔ２）ように制御装置１１が制御を行うことを特徴の１つとしている。
【００７８】
なお、増圧バルブ３３を開くための制御指令Ｃ２ｈは、図２の例では、増圧バルブ制御指令Ｃ２のうち、時点ｔ１以降の信号レベルが２値のうち高レベルとされている部分である。サーボバルブ３５の制御を速度制御から圧力制御に切り替えるタイミングは、換言すれば、圧力制御のための制御指令Ｃ１ｐの出力開始タイミングである。圧力制御のための制御指令Ｃ２ｈは、図２の例では、サーボバルブ制御指令Ｃ１のうち、時点ｔ２以降の、信号レベルが若干高くなり、その後、一定とされている部分である。
【００７９】
具体的には、まず、増圧バルブ３３を開くための制御指令Ｃ２ｈの出力は、例えば、位置センサ５１の検出するプランジャ５の位置が所定の増圧発進位置に到達したとき（そのように制御装置１１が判定したとき）に開始される。また、圧力制御のための制御指令Ｃ１ｐの出力は、例えば、プランジャ５の位置が増圧発進位置に到達した時点から所定の遅延時間Ｔが経過したとき（そのように制御装置１１が判定したとき）、開始される。これにより、制御指令Ｃ２ｈの出力が開始された後に、制御指令Ｃ１ｐの出力が開始される。
【００８０】
ここで、増圧ピストン１７の前進は、プランジャ５が停止する（充填が完了する）時点ｔ３までに開始されていることが望ましい。一方、増圧バルブ３３を開くための制御指令Ｃ２ｈが出力されてから増圧ピストン１７の前進が開始されるまでには制御遅れが生じる。その理由としては、例えば、増圧バルブ３３がパイロット圧の導入によって制御されるものであり、制御指令Ｃ２ｈの出力から増圧バルブ３３が開かれるまでに遅れが生じること、増圧バルブ３３が開かれてから後側室１３ｇの圧力が上昇するまでに作動液の収縮等によって遅れが生じることが挙げられる。そこで、増圧発進位置は、例えば、プランジャ５が停止予定位置に到達する前に増圧ピストン１７が前進を開始するように、プランジャ５の速度設定、ビスケット厚の設定値（予定値）、及び／又は、増圧ピストン１７の制御遅れの時間等に応じて適宜に設定される。
【００８１】
また、サーボバルブ３５は、プランジャ５が停止する時点ｔ３の近辺において圧力制御用の開口度になることが望ましい。一方、サーボバルブ３５の制御遅れは、上記の増圧ピストン１７が前進するまでの制御遅れに比較すれば短い。従って、プランジャ５が上述の増圧発進位置に到達したときにサーボバルブ３５の圧力制御を行うための制御指令Ｃ１ｐの出力を開始すると、サーボバルブ３５の開口度が圧力制御用の開口度となるタイミングがプランジャ５の停止時点ｔ３よりも早くなる。そこで、遅延時間Ｔは、例えば、プランジャ５が停止予定位置に到達する近辺において圧力制御用の開口度になるように、増圧発進位置が設定された位置、サーボバルブ３５の制御遅れ、プランジャ５の速度設定、ビスケット厚の設定値、及び／又は、増圧ピストン１７の制御遅れの時間等に応じて適宜に設定される。
【００８２】
増圧発進位置は、上述した設定に資する情報に基づいて制御装置１１が自動的に決定してもよいし、入力装置４７を介して作業者が入力してもよい。同様に、遅延時間Ｔは、上述した設定に資する情報に基づいて制御装置１１が自動的に決定してもよいし、入力装置４７を介して作業者が入力してもよい。なお、遅延時間Ｔを作業者が設定可能な場合、遅延時間Ｔは０に設定可能であってもよい。また、増圧発進位置及び遅延時間Ｔは、計算式に基づいて好適な値が求められてもよいし、試運転を繰り返すことなどにより好適な値が求められてもよい。
【００８３】
以上のとおり、本実施形態では、射出装置１は、プランジャ５に連結された増圧式の射出シリンダ７と、射出シリンダ７の射出ピストン１５の背後に作動液を供給可能なアキュムレータ２５等を含む液圧装置９と、液圧装置９を制御する制御装置１１とを有している。液圧装置９は、射出ピストン１５の前方からの作動液の排出を制御可能なサーボバルブ３５と、射出シリンダ７の増圧ピストン１７の背後への作動液の供給を制御する増圧バルブ３３と、を有している。制御装置１１は、液圧装置９への制御指令の出力によって、アキュムレータ２５から射出ピストン１５の背後に作動液を供給することによって（増圧を含まない狭義の）射出を行い、この際、サーボバルブ３５の開口度によりプランジャ５の速度を制御する速度制御を行う。また、制御装置１１は、液圧装置９への制御指令の出力によって、増圧バルブ３３を開いて増圧ピストン１７の背後に作動液を供給し、増圧ピストン１７により射出ピストン１５の背後の作動液を加圧することによって増圧を行い、この際、サーボバルブ３５の開口度により成形材料の圧力を制御する圧力制御を行う。そして、制御装置１１は、射出から増圧への遷移において、増圧バルブ３３を開く制御指令Ｃ２ｈの出力を開始した後、圧力制御のための制御指令Ｃ１ｐの出力を開始可能である。
【００８４】
従って、昇圧特性を向上させることができる。具体的には、例えば、早めに増圧バルブ３３を開くための制御指令Ｃ２ｈの出力を開始し、プランジャ５の停止に遅れて増圧ピストン１７が前進を開始するおそれを低減することができる。ひいては、プランジャ５の停止後、射出圧力Ｐが上昇しない期間が生じる（昇圧タイムラグが生じる）おそれを低減し、ヒケ又は巣の発生のおそれを低減できる。その一方で、制御指令Ｃ２ｈの後に、圧力制御のための制御指令Ｃ１ｐを出力することにより、溶湯が金型１００内に十分に充填されていない間にサーボバルブ３５が開かれるおそれを低減することができる。その結果、プランジャ５が停止前に一時的に増速してバリが生じるおそれが低減される。このように、ヒケ又は巣の発生と、バリの発生との双方を低減することができる。
【００８５】
なお、サーボバルブ３５の圧力制御が開始される時期が適切に設定されることによる昇圧特性の向上は、速度制御のときのサーボバルブ３５の開口度と、圧力制御のときのサーボバルブ３５の開口度との差が大きいときに特に有効である。例えば、高速射出速度が比較的低く、このため減速制御の必要性が低く、減速制御が行われない（減速射出においてもサーボバルブ３５の開口度が高速射出の開口度のままとされる）場合に比較して、高速射出速度が比較的高く、減速制御が行われる場合は、減速制御のときの開口度に対する圧力制御のときの開口度の増加分が比較的大きい。その結果、前者の場合に比較して、後者の場合において、昇圧特性がより顕著に向上する。
【００８６】
＜第１実施形態において生じる課題＞
第２実施形態は、第１実施形態を改良したものであり、第２実施形態の説明に先立って、第１実施形態において生じる課題について説明する。
【００８７】
スリーブ３に供給される溶湯の量は、複数のサイクル間においてばらつく。別の観点では、ビスケット厚がばらつく。その要因としては、例えば、ラドルによって溶湯が汲み出される保持炉における溶湯の湯面の変化、溶湯のラドルに対する付着、溶湯のラドルからのこぼれなどが挙げられる。このビスケット厚のばらつきによって、プランジャ５がキャビティ１０５内の溶湯から所定の反力を受けて減速する位置、及び、プランジャ５の停止位置等もばらつく。その結果、増圧発進位置に到達してから所定の遅延時間Ｔが経過した時点は、サーボバルブ３５の圧力制御を行うための制御指令Ｃ１ｐの出力開始時点として、適切でなくなるおそれがある。
【００８８】
図３は、ビスケット厚が設定値に対して大きくなった場合の図２に相当する図である。なお、図２は、ビスケット厚が概ね設定値に一致した場合に対応する。
【００８９】
給湯量（ビスケット厚）のばらつきは、低速射出及び（減速射出を除く狭義の）高速射出における速度制御にはほとんど影響を及ぼさない。従って、図３において、低速射出及び高速射出における射出速度Ｖの変化は、図２のものと概ね同様である。すなわち、図３の例におけるプランジャ５の動作は、図２の例のものと概ね同様である。
【００９０】
しかし、図３の例では、ビスケット厚が設定値よりも大きいことから、プランジャ５は、図２の例よりも早期に比較的大きな反力を溶湯から受ける。その結果、図３では、射出速度Ｖは、図２の射出速度Ｖ（図３において点線で示す）よりも、早期に０になる（時点ｔ４）。ｔ３−ｔ４の時間差は、ビスケット厚が大きいほど大きくなる。
【００９１】
また、第１（及び第２）実施形態では、減速射出において、高速射出よりもサーボバルブ３５の開口度を小さくする減速制御を行っているところ、その減速制御による速度の変化の勾配（加速度）よりも急な勾配で射出速度Ｖは減速される。その急な勾配の減速が開始される時点は、ビスケット厚が大きいほど早くなる。なお、図３では、減速制御が開始されてから、急な勾配の減速が開始されている場合を例示している。
【００９２】
増圧バルブ３３を開くための制御指令Ｃ２ｈの出力開始時点ｔ１は、高速射出におけるプランジャ５の位置に基づいて決定される。一方、上述のように、図３の例における高速射出までのプランジャ５の動作は、図２の例のものと同様である。従って、図３における増圧バルブ制御指令Ｃ２の変化は、図２のものと同様である。また、サーボバルブ３５の圧力制御を行うための制御指令Ｃ１ｐの出力開始時点ｔ２は、前記のプランジャ５の位置に基づく時点ｔ１、及び、所定の遅延時間Ｔに基づいて決定される。従って、増圧バルブ制御指令Ｃ２と同様に、図３におけるサーボバルブ制御指令Ｃ１の変化は、図２のものと同様である。
【００９３】
なお、ビスケット厚が設定値に対して非常に大きいと、急な勾配の減速が開始される時点が、高速射出が完了すべき時期よりも前に生じ、さらには、プランジャ５が増圧発進位置に到達するよりも前に生じる。この場合は、増圧バルブ制御指令Ｃ２及びサーボバルブ制御指令Ｃ１の変化の時期は、図２のものとは異なるものとなる。第１（及び第２）実施形態では、ある程度の頻度で現実的に生じ得るビスケット厚の最大値においても、急な勾配の減速が開始される前にプランジャ５が増圧発進位置に到達するように増圧発進位置が設定されているものとし、上記のような場合については説明を省略する。
【００９４】
以上のとおり、図３の例において、増圧バルブ３３を開くための制御指令Ｃ２ｈの出力開始時点ｔ１、及び、サーボバルブ３５の圧力制御を行うための制御指令Ｃ１ｐの出力開始時点ｔ２は、図２の例のものと同様である。一方、プランジャ５の停止時点ｔ４は、図２の例の停止時点ｔ３よりも早くなっている。従って、サーボバルブ３５の開口度が速度制御の開口度から圧力制御の開口度になる時期がプランジャ５の停止時点ｔ４に対して遅れる。速度制御の開口度から圧力制御の開口度への変化は、例えば、減速制御によって絞られた開口度から大きくなる変化である。
【００９５】
その結果、例えば、サージ圧の発生後に、サーボバルブ３５の圧力制御が開始された（例えば開口度が大きくされた）ことに対応して、昇圧曲線に振動が生じるおそれがある（時点ｔ３の近辺）。また、例えば、昇圧曲線全体がプランジャ５の停止に対して遅れる（昇圧タイムラグが生じる）。このように、理想的な昇圧特性が得られないおそれがある。
【００９６】
なお、増圧バルブ３３を開くための制御指令Ｃ２ｈの出力開始時点ｔ１も、プランジャ５の停止時点ｔ４に近づく。ただし、増圧ピストン１７の前進開始時点は、プランジャ５の停止時点に遅れずに開始されればよく、サーボバルブ３５の制御の切り替えほど、プランジャ５の停止時点に対して近辺の時点でなくてもよい。従って、増圧発進位置については、ある程度の頻度で現実的に生じ得るビスケット厚の最大値、及び、増圧ピストン１７の制御遅れ等を考慮して、ある程度手前に設定する（これに伴い遅延時間Ｔも長くする必要はある）ことによって、ビスケット厚が大きくなるばらつきに対して対応可能である。
【００９７】
図４は、ビスケット厚が設定値に対して小さくなった場合の図２に相当する図である。  
【００９８】
上述のように、給湯量（ビスケット厚）のばらつきは、低速射出及び高速射出における速度制御にはほとんど影響を及ぼさず、ひいては、図４において、低速射出及び高速射出における射出速度Ｖの変化、並びに、増圧バルブ制御指令Ｃ２及びサーボバルブ制御指令Ｃ１の変化は、図２のものと同様である。
【００９９】
しかし、図４の例では、ビスケット厚が設定値よりも小さいことから、プランジャ５がキャビティ１０５内の溶湯から反力を受けて停止する時点ｔ５は、図２の例の停止時点ｔ３よりも遅くなる。
【０１００】
従って、サーボバルブ３５の圧力制御が開始される時点ｔ２は、プランジャ５が停止する時点ｔ５よりも早くなる。別の観点では、時点ｔ２において、キャビティ１０５には溶湯が十分に充填されていない（例えばサージ圧は発生していない）。
【０１０１】
その結果、例えば、サーボバルブ３５の圧力制御が開始された（例えば開口度が大きくされた）ことに対応して、射出速度Ｖは、０になる前（時点ｔ５前）に、一旦上昇する。このようなプランジャ５の停止前の速度増加は、バリを生じるおそれがある。
【０１０２】
なお、増圧バルブ３３を開くための制御指令Ｃ２ｈの出力開始時点ｔ１は、プランジャ５の停止時点ｔ５から離れるが、既に述べたように、増圧ピストン１７の前進開始時点は、プランジャ５の停止時点に遅れずに開始されればよく、さほどの問題とはならない。
【０１０３】
以上、図３及び図４を参照して説明したように、第１実施形態では、ビスケット厚の変動によって昇圧特性が低下するおそれがある。なお、第１実施形態においても、給湯量のばらつきが比較的小さい場合（例えば給湯量のばらつきが設定値の２％以内の場合）においては、図３及び図４のような不都合は生じない、若しくは、さほど問題とならない。以下に述べる第２実施形態は、給湯量のばらつきが比較的大きい場合（例えば給湯量のばらつきが設定値の２％を超える場合）においても、図３及び図４のような不都合が生じるおそれを低減し、ひいては、不良品が生じる頻度を低下させることができる。
【０１０４】
＜第２実施形態＞
第２実施形態の射出装置の構成（構造）は、第１の実施形態のものと同様である。従って、第２実施形態においても、第１実施形態の射出装置１の符号を用いる。第２実施形態の射出装置１は、制御装置１１の制御のみが第１実施形態の射出装置１と相違する。
【０１０５】
より具体的には、まず、第２実施形態では、制御指令Ｃ１ｐの出力開始時期の決定方法が第１実施形態と相違する。また、昇圧曲線が好適なものでないと予想される場合において所定の警告動作が行われる点が相違する。ただし、警告動作については、第１実施形態に対しても適用可能である。
【０１０６】
図５は、第２実施形態の射出装置１の動作を説明する、図２に相当する図である。また、図５は、ビスケット厚が概ね設定値に一致する場合に対応する。
【０１０７】
第２実施形態においては、制御装置１１は、位置センサ５１の検出値に基づいて、減速されているプランジャ５の速度Ｖが所定の増圧発進速度Ｖ０にまで低下したときに、サーボバルブ３５の圧力制御を行うための制御指令Ｃ１ｐの出力を開始する（時点ｔ６）。増圧発進速度Ｖ０は、少なくとも０より速く、少なくとも高速射出速度より遅い速度である。
【０１０８】
ビスケット厚が大きい場合、プランジャ５は比較的早くに溶湯からの反力を受けて減速する。従って、射出速度Ｖが増圧発進速度Ｖ０に到達する時点ｔ６（本実施形態では変数）、及び、プランジャ５が停止する時点（図５ではｔ３）のいずれも比較的早くに到来する。逆に、ビスケット厚が小さい場合、両時点は比較的遅くに到来する。すなわち、増圧発進速度Ｖ０に到達する時点ｔ６はプランジャ５の停止時点（ｔ３）に相関がある。その結果、プランジャ５の停止時点（ｔ３）に対して適切なタイミングでサーボバルブ３５の圧力制御を行うための制御指令Ｃ１ｐの出力を開始できる。
【０１０９】
増圧発進速度Ｖ０は、プランジャ５の停止時点（ｔ３）の近辺においてサーボバルブ３５が圧力制御用の開口度になるように、例えば、減速制御における速度の勾配（加速度）、プランジャ５が溶湯からの反力によって急に減速されるときの速度の勾配、及び、サーボバルブ３５の制御遅れ等に応じて適宜に設定される。なお、増圧発進速度Ｖ０は、給湯量の設定値、高速射出速度の設定値、減速制御における速度の勾配、及び／又は、サーボバルブ３５の制御遅れ等の情報に基づいて制御装置１１によって決定されてもよいし、作業者によって決定されて入力装置４７を介して制御装置１１に入力されてもよい。また、増圧発進速度Ｖ０は、計算式に基づいて好適な値が求められてもよいし、試運転を繰り返すことにより好適な値が求められてもよい。
【０１１０】
図６は、ビスケット厚が設定値に対して大きくなった場合における、第２実施形態の射出装置１の動作を説明するための図であり、第１実施形態の図３に相当する。図６おいては、ビスケット厚が設定値に一致するときの射出速度Ｖ（図２及び図５の射出速度Ｖ）、及び、図３の射出圧力Ｐも点線で示している。
【０１１１】
ビスケット厚が設定値よりも大きい場合、射出速度Ｖは、図３の射出速度Ｖと同様に、キャビティ１０５の溶湯からの反力によって早期に急な勾配で減速がなされ、また、早期に０になる（時点ｔ４）。この場合においても、本実施形態においては、射出速度Ｖが増圧発進速度Ｖ０に到達したとき、換言すれば、射出速度Ｖが０になる時点ｔ４よりも手前の時点ｔ６（ただし、図６では図示の限界上、時点ｔ４と重なっている）で、サーボバルブ３５の圧力制御を行うための制御指令Ｃ１ｐの出力が開始される。
【０１１２】
その結果、例えば、図３を参照して説明したような、プランジャ５が停止してからサーボバルブ３５の開口度が大きくなることによる射出速度Ｖの一時的な上昇の発生のおそれが低減される。また、例えば、プランジャ５が早期に停止したことに応じて昇圧曲線を早期に立ち上がらせることができる（昇圧タイムラグを極小化できる。）。
【０１１３】
なお、図６では、減速制御におけるサーボバルブ制御指令Ｃ１の信号レベルが、圧力制御のときの信号レベルまで下がる前に、圧力制御が開始されている場合が例示されている。この場合においては、減速制御から圧力制御への遷移においては、サーボバルブ３５の開口度は大きくされるのではなく、小さくされる。
【０１１４】
ビスケット厚が設定値よりも大きい場合について、第１実施形態において生じる課題が解決されていることを図示したが、ビスケット厚が設定値よりも小さい場合についても同様に、第１実施形態において生じる課題が解決される。具体的には、特に図示しないが、サーボバルブ３５の圧力制御を行うための制御指令Ｃ１ｐの出力は、プランジャ５の停止が遅くなることに対応して遅くに開始される。その結果、例えば、図４を参照して説明した射出停止前の速度増大が生じるおそれが低減される。
【０１１５】
ただし、減速制御が行われ、且つ、ビスケット厚のその設定値に対する減少分が比較的大きい場合等においては、第２実施形態においても、プランジャ５が停止する前（充填が完了する前）にサーボバルブ３５の開口度が圧力制御用の開口度になってしまうおそれがある。
【０１１６】
そこで、制御装置１１は、プランジャ５の停止位置が所定の閾値を超えたか否かを判定する。この判定は、ビスケット厚が設定値よりも所定量以上減少したか否かの判定と等価である。そして、制御装置１１は、停止位置が閾値を超えたと判定した場合は、所定の警告制御を行う。警告制御は、例えば、表示装置４９に所定の警告画像（文字を含む）を表示させる、不図示のランプの点灯状態を変更する、及び／又は、所定の警告音を出力するためのものである。
【０１１７】
図７は、上述した動作を実現するために制御装置１１が実行する処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、成形のサイクル毎に行われる。
【０１１８】
まず、ステップＳＴ１では、制御装置１１は、所定の射出開始条件が満たされたか否か判定し、満たされたと判定したときはステップＳＴ２に進み、満たされていないと判定したときはステップＳＴ１を繰り返す。射出開始条件については、既に述べた。
【０１１９】
ステップＳＴ２では、制御装置１１は、射出工程（低速射出、高速射出及び減速射出）を行うように液圧装置９に制御指令を出力する。このときの液圧装置９の具体的な動作については既に述べた。
【０１２０】
ステップＳＴ３では、制御装置１１は、位置センサ５１の検出値に基づくプランジャ５の位置が増圧発進位置に到達したか否か判定し（超えたか否かの判定含む）、到達したと判定したときはステップＳＴ４に進み、到達していないと判定した場合は、待機する（射出工程の制御を継続する）。
【０１２１】
ステップＳＴ４では、制御装置１１は、増圧バルブ３３を開くための制御指令Ｃ２ｈの出力を開始する。
【０１２２】
ステップＳＴ５では、制御装置１１は、位置センサ５１の検出値に基づくプランジャ５の速度が増圧発進速度に到達したか否か判定し（下回ったか否かの判定含む）、到達したと判定したときはステップＳＴ６に進み、到達していないと判定した場合は、待機する（サーボバルブ３５の速度制御を継続する）。
【０１２３】
ステップＳＴ６では、制御装置１１は、サーボバルブ３５の圧力制御を行うための制御指令Ｃ１ｐの出力を開始する。
【０１２４】
ステップＳＴ７では、制御装置１１は、位置センサ５１の検出値に基づくプランジャ５の停止位置が所定の閾値を超えたか否か判定する。なお、図示しないが、このステップに先立って、制御装置１１は、位置センサ５１の検出値に基づくプランジャ５の速度が０になったか否か判定し、０になったと判定したときのプランジャ５の位置を停止位置とする。制御装置１１は、プランジャ５の位置が閾値を超えたと判定したときは、ステップＳＴ８に進み、超えていないと判定したときはステップＳＴ８をスキップする。
【０１２５】
ステップＳＴ８では、制御装置１１は、上述したように、所定の警告表示等を行うための警告制御を行う。
【０１２６】
なお、第１実施形態では、ステップＳＴ５において、プランジャ５の速度Ｖが増圧発進速度に到達したか否かの判定に代えて、ステップＳＴ３の時点から遅延時間Ｔが経過したか否かの判定が行われる。第１実施形態においてもステップＳＴ７及びＳＴ８が実行されてもよいことは、既に述べたとおりである。
【０１２７】
以上のとおり、第２実施形態では、第１実施形態と同様に、制御装置１１は、増圧バルブ３３を開く制御指令Ｃ２ｈの出力を開始した後、圧力制御のための制御指令Ｃ１ｐの出力を開始可能である。従って、例えば、第１実施形態と同様に、増圧ピストン１７の前進開始がプランジャ５の停止に対して遅れ過ぎるおそれと、サーボバルブ３５の圧力制御の開始がプランジャ５の停止に対して早過ぎるおそれとの双方を低減することができる。すなわち、昇圧特性を向上させることができる。その結果、例えば、ヒケ及び巣、並びに、バリの双方を低減できる。
【０１２８】
さらに、第２実施形態では、制御装置１１は、プランジャ５の位置が所定の増圧発進位置に到達したとき（時点ｔ１）に、増圧バルブ３３を開く制御指令Ｃ２ｈの出力を開始し（ステップＳＴ３及びＳＴ４）、その後、プランジャ５の位置が複数のサイクル間で同一位置にあったとしてもスリーブ３への給湯量の複数のサイクル間のばらつきに応じて複数のサイクル間で変動し得る物理量（実施形態では速度Ｖ）が所定の切替判定値（実施形態では増圧発進速度Ｖ０）に到達したときに（時点ｔ６）、圧力制御のための制御指令Ｃ１ｐの出力を開始する（ステップＳＴ５及びＳＴ６）。
【０１２９】
従って、例えば、給湯量（ビスケット厚）のばらつきに応じて圧力制御のための制御指令Ｃ１ｐの出力開始時期を変化させることができる。その結果、既に述べたように、図３及び図４を参照して説明した課題が解決される。
【０１３０】
また、例えば、増圧バルブ３３を開く制御指令Ｃ２ｈの出力開始時期は、増圧発進位置に基づいて判定され、切替判定値（増圧発進速度Ｖ０）の設定には影響されないから、切替判定値は、増圧バルブ３３の制御遅れ等を考慮せずに、サーボバルブ３５の動作のみに着目して最適値を設定することができる。その結果、例えば、切替判定値は、プランジャ５が停止するときの物理量（速度Ｖ）の値（０）に従来の値よりも近い値とすることができる。ひいては、物理量が切替判定値に到達してからプランジャ５が停止するまでの時間及びそのばらつきは、従来に比較して小さくされ得る。その結果、サーボバルブ３５の圧力制御の開始時期が飛躍的に好適化される。
【０１３１】
また、例えば、増圧バルブ３３を開く制御指令Ｃ２ｈの出力開始時期を決定する増圧発進位置の設定は、サーボバルブ３５の圧力制御の開始時期にさほど影響を及ぼさないから、ビスケット厚の増加量が比較的大きい場合（例えば給湯量の増加量が給湯量の設定値の２％を超える場合）に対応して、十分に手前に設定することができる。その結果、例えば、従来では良品を成形することができなかったビスケット厚の増加が生じたときにも、良品を成形することができる。
【０１３２】
また、本実施形態では、制御装置１１は、物理量としてのプランジャ５の速度Ｖが、切替判定値としての増圧発進速度Ｖ０にまで低下したときに、圧力制御のための制御指令Ｃ１ｐの出力を開始する。
【０１３３】
本願出願人らの実験によれば、サーボバルブ３５の圧力制御の開始を判定する物理量としてプランジャ５の速度を選択した場合、他の物理量（例えば射出圧力Ｐ）を選択した場合に比較して、最も昇圧曲線が好適なものになりやすい。また、速度Ｖを選択した場合、高速射出の開始時期、及び／又は、増圧バルブ３３を開く時期を判定するための位置センサ５１の検出値に基づいて、サーボバルブ３５の圧力制御の開始も判定できることから、新たにセンサを設ける必要がなく、構成が簡素化される。
【０１３４】
また、本実施形態では、射出装置１は、表示装置４９を更に備え、制御装置１１は、金型１００内への溶湯の充填の完了に伴ってプランジャ５が停止したときのプランジャ５の位置が所定の閾値を超えたときに、所定の警告表示を表示装置４９に表示させる（ステップＳＴ７及びＳＴ８）。
【０１３５】
従って、例えば、射出装置１は、ビスケット厚のその設定値に対する減少分が比較的小さい場合において、簡便且つ早期にダイカスト品の良否判定を行うことができる。その結果、作業者の負担が軽減される。
【０１３６】
なお、第１及び第２実施形態は、方法の観点で捉えることもできる。例えば、本実施形態の成形方法は、スリーブ３内の溶湯を金型１００内へ押し出すプランジャ５に連結された射出シリンダ７と、射出シリンダ７の射出ピストン１５の前方からの作動液の排出を制御可能なサーボバルブ３５、及び、射出シリンダ７の増圧ピストン１７の背後への作動液の供給を制御する増圧バルブ３３とを有する液圧装置９と、を備えた射出装置１を用いた成形方法であって、射出のために射出ピストン１５の背後に作動液を供給する作動液供給ステップ（ステップＳＴ２）と、射出の際にサーボバルブ３５の開口度によりプランジャ５の速度を制御する速度制御を液圧装置９に指令する速度制御指令ステップ（ステップＳＴ２のうち時点ｔ１まで）と、増圧のために増圧バルブ３３を開くように液圧装置９に指令する増圧バルブ開放指令ステップ（ステップＳＴ４）と、増圧の際にサーボバルブ３５の開口度により溶湯の圧力を制御する圧力制御を液圧装置９に指令する圧力制御指令ステップ（ステップＳＴ６）とを有し、増圧バルブ開放指令ステップの開始後、圧力制御指令ステップを開始する。
【０１３７】
以上の実施形態において、ダイカストマシンＤＣ１は成形装置の一例であり、アキュムレータ２５は液圧源の一例であり、プランジャ５の速度Ｖは物理量の一例であり、増圧発進速度は切替判定値の一例であり、溶湯は成形材料の一例である。また、サーボバルブ３５は射出制御バルブの一例である。
【０１３８】
本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
【０１３９】
成形機は、ダイカストマシンに限定されない。例えば、成形機は、他の金属成形機であってもよいし、プラスチック射出成形機であってもよいし、木粉に熱可塑性樹脂等を混合させた材料を成形する成形機であってもよい。また、射出装置は、横型締横射出に限定されず、例えば、縦型締縦射出、横型締縦射出、縦型締横射出であってもよい。作動液は、油に限定されず、例えば水でもよい。
【０１４０】
サーボバルブの圧力制御の開始を判定するための物理量は、プランジャの速度に限定されない。物理量としては、プランジャの位置が複数のサイクル間で同一位置にあったとしてもスリーブへの成形材料の供給量（ビスケット厚）の複数のサイクル間のばらつきに応じて複数のサイクル間で変動し得る種々のものを利用可能である。例えば、物理量は、成形材料の圧力であってもよい。この圧力は、例えば、キャビティ内に設けられた圧力センサによって直接に検出されてもよいし、実施形態のように射出ピストンの前後の作動液の圧力から間接的に求められてもよい。また、例えば、物理量は、成形材料の先端位置であってもよい。より具体的には、例えば、キャビティ内の適宜な位置に成形材料の到達を検出するセンサを設け、成形材料がそのセンサの位置（切替判定値の一例である）に到達したか否かを判定してもよい。
【０１４１】
射出装置は、射出及び増圧を含む全工程を液圧によって行うものに限定されない。例えば、低速射出は、電動機の駆動力が作動液を介さずにプランジャに伝達されることによって行われてもよい。すなわち、射出装置は、全液圧式でなく、いわゆるハイブリッド式であってもよい。
【０１４２】
液圧装置の構成は、適宜に変更されてよい。例えば、射出ピストンの前進に伴ってロッド側室の作動液をヘッド側室に還流するランアラウンド回路が設けられてもよい。このランアラウンド回路は、（増圧を含まない狭義の）射出において、その一部（例えば低速射出）において利用されてもよいし、全体に亘って利用されてもよい。また、例えば、液圧装置は、メータイン回路にメータアウト回路が併用されるものであってもよい。
【符号の説明】
【０１４３】
１…射出装置、３…スリーブ、５…プランジャ、７…射出シリンダ、９…液圧装置、１１…制御装置、１５…射出ピストン、１７…増圧ピストン、２５…アキュムレータ（液圧源）、３５…サーボバルブ（射出制御バルブ）、３３…増圧バルブ、１００…金型。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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