(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）シリンダ部材と、
（ｂ）該シリンダ部材内において回転自在に、かつ、進退自在に配設された射出部材と、
（ｃ）前記シリンダ部材の所定の箇所に形成された成形材料供給口と接続され、シリンダ部材内に成形材料を供給する成形材料供給装置と、
（ｄ）前記射出部材を回転させることによって、シリンダ部材内の成形材料を前進させて計量を行うための計量用の駆動部と、
（ｅ）前記シリンダ部材を前進させて成形材料を射出するための射出用の駆動部と、
（ｆ）前記シリンダ部材内に成形材料を供給するための供給用の駆動部と、
（ｇ）前記シリンダ部材内における射出部材の位置を保持した状態で、前記計量用の駆動部及び供給用の駆動部を駆動したときの、所定の監視変量に基づいて、前記成形材料供給口の近傍における成形材料の状態を判断する状態判定処理手段と、
（ｈ）前記成形材料の状態に基づいて、所定の制御変数を変更し、該制御変数の初期設定値を設定する初期設定値設定処理手段とを有することを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
前記状態判定処理手段は、ノズル部材を開放した状態で前記計量用の駆動部及び供給用の駆動部を駆動する請求項１に記載の射出成形機。
【請求項３】
前記監視変量は射出部材に加わる軸力である請求項１に記載の射出成形機。
【請求項４】
前記監視変量は、前記成形材料供給口の近傍における温度である請求項１に記載の射出成形機。
【請求項５】
前記監視変量は、前記成形材料供給口の近傍における熱流束である請求項１に記載の射出成形機。
【請求項６】
前記状態判定処理手段は、前記計量用の駆動部を駆動することによる成形材料の排出量を一定にして、供給用の駆動部を駆動することによる成形材料の供給量を変更する請求項１に記載の射出成形機。
【請求項７】
前記状態判定処理手段は、前記供給用の駆動部を駆動することによる成形材料の供給量を一定にして、計量用の駆動部を駆動することによる成形材料の排出量を変更する請求項１に記載の射出成形機。
【請求項８】
シリンダ部材、該シリンダ部材内において回転自在に、かつ、進退自在に配設された射出部材、前記シリンダ部材の所定の箇所に形成された成形材料供給口と接続され、シリンダ部材内に成形材料を供給する成形材料供給装置、前記射出部材を回転させることによって、シリンダ部材内の成形材料を前進させて計量を行うための計量用の駆動部、前記シリンダ部材を前進させて成形材料を射出するための射出用の駆動部、及び前記シリンダ部材内に成形材料を供給するための供給用の駆動部を有する射出成形機の成形方法において、
（ａ）前記シリンダ部材内における射出部材の位置を保持した状態で、前記計量用の駆動部及び供給用の駆動部を駆動したときの、所定の監視変量に基づいて、前記成形材料供給口の近傍における成形材料の状態を判断し、
（ｂ）該成形材料の状態に基づいて、所定の制御変数を変更し、該制御変数の初期設定値を設定することを特徴とする射出成形機の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形機及び成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、成形機、例えば、射出成形機においては、シリンダ部材としての加熱シリンダ内において加熱され溶融させられた樹脂を、高圧で射出して金型装置のキャビティ空間に充填し、該キャビティ空間内において冷却して固化させることによって成形品を得ることができるようになっている。
【０００３】
そのために、前記射出成形機は前記金型装置、型締装置及び射出装置を有し、前記型締装置は、固定プラテン及び可動プラテンを備え、型締用シリンダが可動プラテンを進退させることによって金型装置の型閉じ、型締め及び型開きが行われる。
【０００４】
一方、前記射出装置は、一般に、インラインスクリュー方式のものが使用され、ホッパから供給された樹脂を加熱して溶融させる前記加熱シリンダ、及び溶融させられた樹脂を射出する射出ノズルを備え、加熱シリンダ内にスクリューが回転自在に、かつ、進退自在に配設される。そして、該スクリューを、後端に連結された駆動部によって前進させることにより射出ノズルから樹脂が射出され、前記駆動部によって後退させることにより樹脂の計量が行われる。
【０００５】
ところで、前記射出装置において、加熱シリンダに樹脂を供給するために樹脂投入部が形成され、該樹脂投入部には、樹脂を収容するホッパ、樹脂を案内する案内部、該案内部における樹脂の量を検出するレベルゲージ、樹脂の量の検出結果に基づいて開閉させられる開閉バルブ等が配設され、前記レベルゲージによって案内部における樹脂の量が検出される。そして、射出及び計量が繰り返されるのに伴って樹脂の量が少なくなると、前記開閉バルブが開放され、前記ホッパ内の樹脂が案内部に供給される。
【０００６】
ところが、前記ホッパから供給された樹脂が供給部に溜まり、供給部における樹脂の状態が密になると、樹脂に剪断熱が発生するので、樹脂が炭化し、成形品に炭化した樹脂が不純物として混入してしまう。
【０００７】
また、供給部における樹脂の状態が密になると、計量工程において加熱シリンダの内周面と樹脂との間の摩擦抵抗が大きくなるだけでなく、摩擦抵抗が変動してしまう。したがって、十分な量の樹脂を計量することができなくなるとともに、計量される樹脂の量にばらつきが生じ、成形品の品質が低下してしまう。
【０００８】
そこで、成形条件設定装置が配設され、供給部において、ホッパから加熱シリンダに供給される樹脂の量を少なくすることによって、飢餓計量を行い、供給部において樹脂の密の状態、すなわち、過多状態が形成されるのを防止し、疎の状態、すなわち、飢餓状態を形成するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−５０４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記従来の射出装置においては、計量される樹脂の量、ホッパから加熱シリンダに供給される樹脂の量等を計算し、計算結果に基づいて飢餓状態を形成したり、初期設定において、操作者が成形品の品質を監視しながら、経験に基づいて飢餓状態を形成したりする必要があるので、適正な飢餓状態を形成するのが困難になり、作業が複雑化してしまう。
【００１０】
本発明は、前記従来の射出装置の問題点を解決して、シリンダ部材内に適正な飢餓状態を形成することができ、作業を簡素化することができる射出成形機及び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】
【００１１】
そのために、本発明の射出成形機においては、シリンダ部材と、該シリンダ部材内において回転自在に、かつ、進退自在に配設された射出部材と、前記シリンダ部材の所定の箇所に形成された成形材料供給口と接続され、シリンダ部材内に成形材料を供給する成形材料供給装置と、前記射出部材を回転させることによって、シリンダ部材内の成形材料を前進させて計量を行うための計量用の駆動部と、前記シリンダ部材を前進させて成形材料を射出するための射出用の駆動部と、前記シリンダ部材内に成形材料を供給するための供給用の駆動部と、前記シリンダ部材内における射出部材の位置を保持した状態で、前記計量用の駆動部及び供給用の駆動部を駆動したときの、所定の監視変量に基づいて、前記成形材料供給口の近傍における成形材料の状態を判断する状態判定処理手段と、前記成形材料の状態に基づいて、所定の制御変数を変更し、該制御変数の初期設定値を設定する初期設定値設定処理手段とを有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、射出成形機においては、シリンダ部材と、該シリンダ部材内において回転自在に、かつ、進退自在に配設された射出部材と、前記シリンダ部材の所定の箇所に形成された成形材料供給口と接続され、シリンダ部材内に成形材料を供給する成形材料供給装置と、前記射出部材を回転させることによって、シリンダ部材内の成形材料を前進させて計量を行うための計量用の駆動部と、前記シリンダ部材を前進させて成形材料を射出するための射出用の駆動部と、前記シリンダ部材内に成形材料を供給するための供給用の駆動部と、前記シリンダ部材内における射出部材の位置を保持した状態で、前記計量用の駆動部及び供給用の駆動部を駆動したときの、所定の監視変量に基づいて、前記成形材料供給口の近傍における成形材料の状態を判断する状態判定処理手段と、前記成形材料の状態に基づいて、所定の制御変数を変更し、該制御変数の初期設定値を設定する初期設定値設定処理手段とを有する。
【００１３】
この場合、前記シリンダ部材内における射出部材の位置を保持した状態で、前記計量用の駆動部及び供給用の駆動部を駆動したときの、所定の監視変量に基づいて、前記成形材料供給口の近傍における成形材料の状態が判断され、成形材料の状態に基づいて、所定の制御変数が変更され、該制御変数の初期設定値が設定されるようになっているので、初期設定において、シリンダ部材内に適正な飢餓状態を容易に形成することができる。しかも、初期設定において、操作者が成形品の品質を監視しながら、経験に基づいて飢餓状態を形成する必要がなくなるので、飢餓状態を形成するための作業を簡素化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、成形機としての射出成形機について説明する。
【００１５】
図２は本発明の第１の実施の形態における射出装置を示す第１の図、図３は本発明の第１の実施の形態における射出装置を示す第２の図である。
【００１６】
図において、３１は射出成形機に配設されたインラインスクリュー方式の射出装置である。前記射出成形機は図示されない金型装置、型締装置及び前記射出装置３１を有し、前記金型装置は、第１の金型としての固定金型及び第２の金型としての可動金型を備え、前記型締装置は、前記固定金型が取り付けられた固定プラテン、及び可動金型が取り付けられた可動プラテンを備え、型締用シリンダが可動プラテンを進退させることによって金型装置の型閉じ、型締め及び型開きが行われる。
【００１７】
前記射出装置３１は、シリンダ部材としての加熱シリンダ１７、該加熱シリンダ１７の前端に配設されたノズル部材としての射出ノズル１８、前記加熱シリンダ１７内において、回転自在に、かつ、進退自在に配設された射出部材としての、かつ、計量部材としてのスクリュー２０、前記加熱シリンダ１７の外周に取り付けられた加熱部材としてのヒータｈ１１〜ｈ１３、前記加熱シリンダ１７の後方に配設された駆動装置１０１等を備える。なお、ヒータｈ１３の所定の箇所、本実施の形態においては、最上部の軸方向における中央に、加熱シリンダ１７の温度を検出するための温度検出用の穴ｄ１が形成され、該穴ｄ１を介して、複数の、本実施の形態においては、二つの温度検出部としての温度センサｓｏ、ｓｉが埋設される。前記温度センサｓｏは加熱シリンダ１７の外周面の近傍に配設され、外側検出部を、温度センサｓｉは加熱シリンダ１７の内周面の近傍に配設され、内側検出部を構成する。
【００１８】
前記スクリュー２０は、射出部材本体としてのスクリュー本体５２、及び該スクリュー本体５２より前方に配設された射出部４６から成り、後端の軸部５１を介して前記駆動装置１０１と連結される。前記スクリュー本体５２は、可塑化部としてのフライト部４５、及び前端において、フライト部４５に対して着脱自在に配設された圧力部材５４を備え、前記フライト部４５は、棒状の本体部分４５ａ、及び該本体部分４５ａの外周面に突出させて形成された螺旋状のフライト５３を備え、該フライト５３に沿って螺旋状の溝６７が形成される。
【００１９】
前記圧力部材５４は、前記フライト部４５の前端より前方の所定の範囲に、逆流防止装置６２と隣接させて形成され、所定の距離にわたって、表面に平坦な領域を形成する。
【００２０】
また、前記射出部４６は、先端に円錐形の部位を備えたヘッド部５５、該ヘッド部５５の後方に隣接させて形成されたロッド部５６、該ロッド部５６の周囲に配設された逆止リング５７、及び圧力部材５４の前端に取り付けられたシールリング５８から成る。なお、前記ヘッド部５５、ロッド部５６及び図示されないねじ部によって射出部材ヘッド部としてのスクリューヘッドが、逆止リング５７及びシールリング５８によって、射出工程時に、成形材料としての樹脂が逆流するのを防止する逆流防止装置６２が構成される。
【００２１】
そして、計量工程時に、スクリュー２０が後退させられるのに伴って、ロッド部５６に対して逆止リング５７が前方に移動させられ、シールリング５８から離されると、逆流防止装置６２によるシールが解除される。また、射出工程時に、スクリュー２０が前進させられるのに伴って、逆止リング５７がロッド部５６に対して後方に移動させられ、シールリング５８に当接させられると、逆流防止装置６２によるシールが行われる。
【００２２】
前記加熱シリンダ１７の後端の近傍の所定の位置には、成形材料供給口としての樹脂供給口６５が形成され、該樹脂供給口６５は、スクリュー２０を加熱シリンダ１７内における前進限位置に置いた状態において、前記溝６７の後端部と対向する箇所に形成される。そして、前記樹脂供給口６５に、樹脂を投入するための成形材料供給装置としての投入部８１が取り付けられ、かつ、接続され、該投入部８１の上端に、ペレット状の樹脂を収容する成形材料収容部としてのホッパ８２が取り付けられる。該ホッパ８２に収容された樹脂は、前記投入部８１を介して樹脂供給口６５に送られ、該樹脂供給口６５から加熱シリンダ１７内に供給される。
【００２３】
前記投入部８１は、水平方向に延在させて配設されたシリンダ部８３、該シリンダ部８３の前端から下方に延在させて配設された筒状の案内部８４、前記シリンダ部８３内において回転自在に配設された供給部材としてのフィードスクリュー８５、該フィードスクリュー８５を回転させる供給用の駆動部としてのフィードモータ８６、前記シリンダ部８３の外周に配設された加熱部材としてのヒータｈ２１等を備え、前記シリンダ部８３は、後端において前記ホッパ８２と連結され、前端において案内部８４と連通させられる。
【００２４】
したがって、前記フィードモータ８６を駆動してフィードスクリュー８５を回転させると、ホッパ８２内の樹脂は、シリンダ部８３内に供給され、フィードスクリュー８５の外周面に形成された溝に沿って前進させられ、その間に前記ヒータｈ２１によって加熱され、予熱されて、フィードスクリュー８５の前端から案内部８４内に送られ、該案内部８４内を落下し、加熱シリンダ１７内に供給される。
【００２５】
そして、前記樹脂供給口６５の近傍に、加熱シリンダ１７、樹脂供給口６５及び案内部８４の下端部を包囲して、冷却装置としての環状の冷却ジャケット８８が配設され、該冷却ジャケット８８に冷却媒体としての水が供給される。したがって、該水によって、案内部８４内を落下し、樹脂供給口６５を介して加熱シリンダ１７に供給される樹脂が溶融するのが防止される。
【００２６】
なお、前記スクリュー２０には、前進限位置に置いたときの、主として、冷却ジャケット８８及びヒータｈ１３に対応する領域に供給部が、主として、ヒータｈ１２に対応する領域に溶融部が、主として、ヒータｈ１１に対応する領域に計量部が形成され、前記供給部に供給された樹脂が、溶融部で加圧されることなく溶融させられ、計量部で混練される。そのために、前記フライト部４５において、フライト部４５の全域、すなわち、前端から後端までの間において、前記フライト５３が一定のフライトピッチで形成されるとともに、フライト５３の外径であるフライト山径、及び本体部分４５ａの外径であるフライト谷径が一定にされ、溝６７が一定の深さで形成される。
【００２７】
本実施の形態においては、スクリュー本体５２の前端に圧力部材５４が配設されるようになっているが、該圧力部材５４を配設することなく、スクリュー本体５２の全体にわたってフライト部を形成することができる。その場合、スクリューには、前進限位置に置いたときの冷却ジャケット８８及びヒータｈ１３に対応する領域に供給部が、ヒータｈ１２に対応する領域に圧縮部が、ヒータｈ１１に対応する領域に計量部が形成され、供給部に供給された樹脂が、圧縮部で圧縮されながら溶融させられ、計量部で混練される。そのために、フライト部において、フライト谷径は一定にされず、供給部の前端から計量部の後端にかけて徐々に大きくされ、溝は徐々に浅くされる。
【００２８】
次に、前記駆動装置１０１について説明する。
【００２９】
図３に示されるように、前記加熱シリンダ１７の後端は、前側支持部としての前方射出サポート１１８に取り付けられ、該前方射出サポート１１８と所定の距離を置いて後側支持部としての後方射出サポート１１９が配設される。そして、前記前方射出サポート１１８と後方射出サポート１１９との間に連結部材としての連結ロッド１２１が架設され、該連結ロッド１２１によって前記前方射出サポート１１８と後方射出サポート１１９との間に所定の距離が保持される。なお、前記前方射出サポート１１８、後方射出サポート１１９及び連結ロッド１２１によって射出枠が構成される。
【００３０】
そして、前記スクリュー２０の軸部５１の後端には、カプラ１５９を介して円形の形状を有する連結体１６４が一体的に取り付けられ、該連結体１６４に筒状の支持体１６５が取り付けられる。なお、前記連結体１６４及び支持体１６５によって、スクリュー２０と一体に回転する回転摺動部材１６８が構成される。前記支持体１６５は、軸方向においてスクリュー２０のストローク分の長さを有し、外周面に雄スプライン１６７が形成される。
【００３１】
前記前方射出サポート１１８の後端に隣接させて、前方射出サポート１１８と一体に、かつ、前記回転摺動部材１６８を包囲して、計量用の駆動部としての計量用モータ１２２が配設され、該計量用モータ１２２は、計量工程において第１の駆動状態に、射出工程において第２の駆動状態に置かれ、第１の駆動状態において前記回転摺動部材１６８を回転させ、第２の駆動状態において前記回転摺動部材１６８に伝達される回転を拘束する。
【００３２】
また、前記計量用モータ１２２は、前方射出サポート１１８に取り付けられたステータ１２５、及び該ステータ１２５の径方向内方に配設された筒状のロータ１２６を備え、該ロータ１２６の後端にスプラインナット１２７が取り付けられる。
【００３３】
該スプラインナット１２７は、前記計量用モータ１２２の第１の駆動状態において発生させられた回転を回転摺動部材１６８に伝達し、回転摺動部材１６８を回転させ、前記計量用モータ１２２の第２の駆動状態において発生させられた拘束力を回転摺動部材１６８に伝達し、回転摺動部材１６８が回転するのを拘束する。そのために、該回転摺動部材１６８は、ロータ１２６に対して軸方向に移動自在に配設され、前記連結体１６４の前端において、連結体１６４の外周面とロータ１２６の内周面とがシール１３０を介して摺動自在に接触させられ、前記支持体１６５の後端において、スプラインナット１２７の内周面に形成された雌スプラインと前記雄スプライン１６７とがスプライン係合させられる。
【００３４】
そして、前記前方射出サポート１１８より後方に、互いに螺合させられたボールねじ軸１８１及びボールナット１８２から成るボールねじ１８３が配設される。該ボールねじ１８３によって運動方向変換部が、ボールねじ軸１８１によって第１の変換要素が、ボールナット１８２によって第２の変換要素が構成される。前記ボールねじ１８３は、ボールねじ軸１８１に伝達される回転の回転運動を、ボールねじ軸１８１の回転する直進運動、すなわち、回転直進運動に変換する。
【００３５】
前記ボールねじ軸１８１は、前端から後端にかけて順次形成された小径のシャフト部１８４、大径のねじ部１８５、及び射出用の駆動部としての射出用モータ１２３とボールねじ軸１８１とを連結するための連結部としての図示されないスプラインから成り、前端において、支持部材としてのベアリングｂｒ１、ｂｒ２によって回転摺動部材１６８に対して回転自在に、かつ、軸方向に移動不能に支持され、中央において、ボールナット１８２に対して回転自在に螺合させられ、支持される。そして、該ボールナット１８２は、荷重検出部としての、かつ、軸力検出部としてのロードセル１９６を介して後方射出サポート１１９に固定される。なお、前記ロードセル１９６は、第１の要素としての外側要素２０１、及び第２の要素としての内側要素２０２を備え、前記外側要素２０１が後方射出サポート１１９と射出用モータ１２３とによって挟まれ、内側要素２０２がボールナット１８２のフランジ部ｆ１に固定される。
【００３６】
次に、前記構成の射出装置３１の動作について説明する。
【００３７】
まず、計量工程時に、前記計量用モータ１２２を第１の駆動状態に置いて正方向に駆動するとともに、フィードモータ８６を正方向に駆動すると、前記フィードスクリュー８５及びスクリュー２０が正方向に回転させられる。このとき、前記ホッパ８２からシリンダ部８３内に供給された樹脂は、前記フィードスクリュー８５の溝に沿って前進させられ、その間に、予熱され、シリンダ部８３の前端から案内部８４内に供給され、樹脂供給口６５を介して加熱シリンダ１７内に供給される。なお、シリンダ部８３内において樹脂は、溶融することがない温度、例えば、ガラス転移点以下の所定の温度に予熱される。
【００３８】
そして、前記加熱シリンダ１７内に供給された樹脂は、前記溝６７に沿って前進させられるとともに、前記ヒータｈ１１〜ｈ１３によって加熱され、溶融させられる。なお、樹脂は、圧力部材５４より所定の距離だけ手前の圧力上昇開始点からスクリュー本体５２の前端にかけて前進させられるのに伴って、圧力が次第に高くされる。
【００３９】
続いて、樹脂は、加熱シリンダ１７と圧力部材５４との間の樹脂流路を通過して、更に圧力が高くされ、その間に、十分に混練された後、加熱シリンダ１７とロッド部５６との間の樹脂流路を通過して前進させられ、スクリューヘッドの前方に送られる。なお、計量工程時に、スクリュー２０に背圧を加えるために、前記射出用モータ１２３が駆動され、スクリュー２０の後退を抑制する。
【００４０】
また、射出工程時に、前記射出用モータ１２３を駆動すると、射出用モータ１２３によって発生させられた回転は、ボールねじ軸１８１に伝達され、ボールねじ１８３によって回転運動が回転直進運動に変換される。その結果、ボールねじ軸１８１が回転しながら前進させられる。このとき、前記計量用モータ１２２は第２の駆動状態に置かれ、ロータ１２６の回転速度が制御されて０〔ｒｐｍ〕にされ、拘束力が発生させられる。そして、該拘束力が前記スプラインナット１２７を介して回転摺動部材１６８に伝達され、ボールねじ軸１８１を介して回転摺動部材１６８に伝達された回転が拘束される。その結果、回転摺動部材１６８に一体的に取り付けられたスクリュー２０は回転しない状態で前進させられる。
【００４１】
このようにして、前記スクリュー２０が前進させられると、スクリューヘッドの前方に送られた樹脂は、射出ノズル１８から射出され、前記金型装置のキャビティ空間に充填される。
【００４２】
前記ロードセル１９６は、計量工程時に、樹脂の圧力によってスクリュー２０に加わる力（後方に向けて発生させられる。）、すなわち、軸力を検出し、射出工程時に、スクリュー２０を前進させる力、すなわち、射出力を検出する。なお、前記軸力は、スクリュー２０に背圧が加えられる場合、背圧と同じ値を採る。
【００４３】
次に、前記構成の射出成形機の制御部について説明する。
【００４４】
図１は本発明の第１の実施の形態における射出成形機の制御部を示す図である。
【００４５】
前記射出成形機においては、射出成形機を制御し、前記フィードモータ８６、計量用モータ１２２、射出用モータ１２３等を駆動したり、ヒータｈ１１〜ｈ１３、ｈ２１を通電したりするために、制御部１００が配設される。該制御部１００は、演算装置としての図示されないＣＰＵ、記録装置としての図示されないメモリ等を備えるほかに、表示部１０５、操作部１０６等を備え、所定のプログラム、データ等に従って各種の演算を行い、コンピュータとして機能する。
【００４６】
また、前記制御部１００には、各温度センサｓｏ、ｓｉ、ロードセル１９６、回転速度検出部としての、かつ、回転位置検出部としてのエンコーダ１０７〜１０９が接続される。該エンコーダ１０７〜１０９は、それぞれ、フィードモータ８６、計量用モータ１２２及び射出用モータ１２３に配設され、フィードモータ８６、計量用モータ１２２及び射出用モータ１２３の各回転速度及び各回転位置（磁極位置）を検出する。
【００４７】
ところで、前記ホッパ８２から供給された樹脂が樹脂供給口６５の近傍に位置させられる前記供給部に溜まり、供給部において樹脂の過多状態が形成されると、樹脂に剪断熱が発生するので、樹脂が炭化し、成形品に炭化した樹脂が不純物として混入してしまう。
【００４８】
また、樹脂の過多状態が形成されると、計量工程において加熱シリンダ１７の内周面と樹脂との間の摩擦抵抗が大きくなるだけでなく、摩擦抵抗が変動してしまう。したがって、十分な量の樹脂を計量することができなくなるとともに、計量される樹脂の量にばらつきが生じ、成形品の品質が低下してしまう。
【００４９】
そこで、供給部において、ホッパ８２から加熱シリンダ１７に供給される樹脂の量を少なくすることによって、飢餓計量を行い、供給部において樹脂が過多状態を形成するのを防止し、飢餓状態を形成するようにしている。
【００５０】
そのために、飢餓計量を行うに当たり、スクリュー２０の径から計量される樹脂の量、ホッパ８２から加熱シリンダ１７に供給される樹脂の量等を計算し、計算結果に基づいて飢餓状態を形成したり、射出装置３１の運転を開始するための初期設定において、操作者が成形品の品質を監視しながら、経験に基づいて飢餓状態を形成したりする必要があるので、適正な飢餓状態を形成するのが困難になり、作業が複雑化してしまう。
【００５１】
そこで、前記制御部１００は、スクリュー２０及びフィードモータ８６のうちの一方の回転速度、本実施の形態においては、スクリュー２０の回転速度を一定にし、他方の回転速度、本実施の形態においては、フィードモータ８６の回転速度を変化させることによって、射出装置３１の運転を開始する際に、供給部に樹脂の飢餓状態を形成するための初期設定を行い、フィードスクリュー８５を回転させたときの加熱シリンダ１７に供給される樹脂の量、すなわち、供給量（供給樹脂量）の初期値を表す初期供給量を算出するようにしている。この場合、供給量は、供給部に形成される樹脂の状態を設定するための所定の変数、すなわち、制御変数を構成し、前記初期供給量は、前記制御変数の初期設定値を構成し、成形条件を表す。
【００５２】
図４は本発明の第１の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャート、図５は本発明の第１の実施の形態における樹脂の特性を示す図、図６は本発明の第１の実施の形態における制御部の動作を示すタイムチャートである。なお、図５において、横軸に時間を、縦軸に軸力を採ってある。
【００５３】
まず、射出ノズル１８を開放した状態（ノズルタッチをしていない状態）で、前記制御部１００の図示されない主回転速度制御処理手段（主回転速度制御処理部）は、主回転速度制御処理を行い、計量用モータ１２２を正方向に駆動し、エンコーダ１０８によって検出されたスクリュー２０の回転速度及び設定値に基づいて、スクリュー２０を設定値（一定の回転速度）で回転させ、計量を行う。この場合、必要に応じて加熱シリンダ１７の温度が設定される。なお、この時点では、フィードモータ８６は駆動されていないので、実際には樹脂は加熱シリンダ１７内に供給されていない。
【００５４】
続いて、前記制御部１００の図示されない位置保持処理手段（位置保持処理部）は、位置保持処理を行い、射出用モータ１２３の回転位置に基づいて射出用モータ１２３を駆動し、スクリュー２０を所定の位置、本実施の形態においては、前進限位置に保持する。なお、射出用モータ１２３の回転位置は、スクリュー２０の位置に比例するので、回転位置を検出することによってスクリュー２０の位置を検出することができる。
【００５５】
次に、前記制御部１００の図示されない副回転速度制御処理手段（副回転速度制御処理部）は、副回転速度制御処理を行い、フィードモータ８６を正方向に駆動し、フィードスクリュー８５を正方向に回転させて、前記初期供給量を算出する処理を開始するに当たり、初期条件による樹脂の供給、本実施の形態においては、供給量の算出開始値で樹脂の供給を開始する。
【００５６】
この場合、前記算出開始値は、スクリュー２０を前記設定値で回転させることによって射出ノズル１８から排出される樹脂の量、すなわち、排出量（計量樹脂量）の１／５程度にされる。なお、前記算出開始値は、少ないほど好ましい。
【００５７】
そして、加熱シリンダ１７に樹脂が供給され、加熱シリンダ１７内において樹脂が溶融させられ、スクリューヘッドの前方に送られると、スクリュー２０は樹脂の圧力を受けて後退しようとする。その場合、前述されたように、前記位置保持処理手段は、射出用モータ１２３を駆動してスクリュー２０を前進限位置に保持するので、ロードセル１９６によって軸力（背圧と同じ値を採る。）を検出することができる。
【００５８】
ところで、ホッパ８２によって加熱シリンダ１７に樹脂が供給されているときの軸力を監視すると、図５に示されるように、供給部において樹脂が飢餓状態を形成している場合、軸力はパターンＱ１で示されるように低い領域で安定するのに対して、供給部において樹脂が過多状態を形成している場合、軸力はパターンＱ２で示されるように高い領域で大きく変動する。
【００５９】
したがって、軸力を監視することによって、供給部において樹脂が飢餓状態を形成しているかどうか、又は過多状態を形成しているかどうかを判断することができる。なお、本実施の形態においては、軸力によって監視変量が構成され、ロードセル１９６によって監視変量検出部が構成される。
【００６０】
また、図６に示されるように、ホッパ８２による樹脂の供給が開始されるのに伴って、徐々に軸力が大きくなり、樹脂の供給量が少ない場合、軸力が小さい領域ＡＲ１で定常状態になり、飢餓状態が形成され、樹脂の供給量が多い場合、軸力が大きい領域ＡＲ２で定常状態になり、過多状態が形成される。
【００６１】
そこで、前記制御部１００の監視変量判定処理手段（監視変量判定処理部）としての図示されない軸力判定処理手段（軸力判定処理部）は、監視変量判定処理としての軸力判定処理を行い、ロードセル１９６によって検出された軸力を読み込み、軸力が定常状態になるのを待機する。この場合、軸力が定常状態になったかどうかは、例えば、所定の時間内における軸力の最小値と最大値との差が設定範囲内に収まるかどうかによって判断することができる。すなわち、前記軸力判定処理手段は、軸力の最小値と最大値との差が設定範囲内に収まる場合、軸力が定常状態になったと判断し、軸力の最小値と最大値との差が設定範囲内に収まらない場合、軸力が定常状態になっていないと判断する。
【００６２】
そして、軸力が定常状態になると、前記制御部１００の図示されない状態判定処理手段（状態判定処理部）は、状態判定処理を行い、樹脂が飢餓状態を形成しているか、又は過多状態を形成しているかを判断する。この場合、樹脂が飢餓状態を形成しているか、又は過多状態を形成しているかは、例えば、所定の時間内における軸力の微分値の絶対値の合計が所定の範囲内に収まるかどうかによって判断することができる。すなわち、前記状態判定処理手段は、軸力の微分値の絶対値の合計が所定の範囲内に収まる場合、樹脂が飢餓状態を形成していると判断し、軸力の微分値の絶対値の合計が所定の範囲内に収まらない場合、樹脂が過多状態を形成していると判断する。
【００６３】
そして、前記制御部１００の図示されない初期設定値設定処理手段（初期設定値設定処理部）は、初期設定値設定処理を行い、前記状態判定処理手段によって判定された樹脂の状態に基づいて、供給量を変更し、初期供給量を算出して設定する。そのために、前記初期設定値設定処理手段の変数変更処理手段（変数変更処理部）は、変数変更処理を行い、樹脂が過多状態を形成していると判断されると、前記供給量を少なくし、樹脂が飢餓状態を形成していると判断されると、前記供給量を多くする。この場合、最初の供給量は前記算出開始値にされる。
【００６４】
樹脂が飢餓状態を形成している場合、前記変数変更処理手段は、そのときの算出された供給量に、１より大きい値の増加用の係数αを乗算することによって前記供給量を多くし、係数αを乗算する前の供給量を下方の閾値としての下限値として設定する。そして、新たに算出された供給量の樹脂を供給しても、樹脂が飢餓状態を形成している場合、その都度、前記係数αによる乗算によって供給量を多くし、下限値を更新する。一方、樹脂が過多状態を形成している場合、前記変数変更処理手段は、そのときの算出された供給量に、１より小さい値の減少用の係数βを乗算することによって前記供給量を少なくし、係数βを乗算する前の供給量を上方の閾値としての上限値として設定する。そして、新たに算出された供給量の樹脂を供給しても、樹脂が過多状態を形成している場合、その都度、前記係数βによる乗算よって供給量を少なくし、上限値を更新する。なお、前記係数αは、
１＜α＜２
の範囲の値とし、前記係数βは、
０＜β＜１
の範囲の値とし、かつ、
α＜１／β
とする。
【００６５】
続いて、前記初期設定値設定処理手段の収束判定処理手段（収束判定処理部）は、収束判定処理を行い、前記供給量が所定の収束条件で収束したかどうかを判断する。該収束条件は、前記変数変更処理において供給量を多くしていく場合、供給量がその都度設定された下限値より少なくなったときに成立し、前記変数変更処理において供給量を少なくしていく場合、供給量がその都度設定された上限値より多くなったときに成立する。
【００６６】
例えば、係数αによる乗算を行って、供給量を多くした結果、樹脂が過多状態を形成し、それに伴って、係数βによる乗算を行って、供給量を少なくしたときに、供給量が下限値より少なくなった場合に前記収束条件は成立する。なお、このとき、収束判定処理手段は、前記下限値を初期供給量を算出するための基準値とする。
【００６７】
また、係数βによる乗算を行って、供給量を少なくした結果、樹脂が飢餓状態を形成し、それに伴って、係数αによる乗算を行って、供給量を多くしたときに、供給量が上限値より多くなった場合に成立する。なお、このとき、収束判定処理手段は、前記上限値を初期供給量を算出するための基準値とする。
【００６８】
このようにして、供給量を多くしていく場合、飢餓状態から過多状態に移行する直前の供給量が、供給量を少なくしていく場合、過多状態から飢餓状態に移行する直前の供給量が、前記基準値とされる。すなわち、樹脂が飢餓状態から過多状態に移行したり、過多状態から飢餓状態に移行したりする際の供給量が基準値とされる。
【００６９】
なお、本実施の形態においては、供給量が下限値より少なくなった場合、又は上限値より多くなった場合に収束条件が成立するように設定されているが、供給量を少なくした場合の値と下限値との差が、あらかじめ設定された範囲内になった場合、又は供給量を多くした場合の値と上限値との差が、あらかじめ設定された範囲内になった場合に収束条件が成立するように設定することができる。
【００７０】
続いて、収束条件が成立すると、前記初期設定値設定処理手段の初期設定値算出処理手段（初期設定値算出処理部）は、初期設定値算出処理を行い、前記基準値に安全率γ
０＜γ＜１
を乗算し、初期供給量を算出し、設定する。したがって、基準値より小さい初期供給量で樹脂が供給されるので、過多状態が形成されるのを確実に防止することができる。
【００７１】
このように、本実施の形態においては、軸力のパターンに基づいて樹脂の供給量を変更することによって、過多状態が形成されず、供給量と排出量とが均衡した状態を形成することができる初期供給量を算出することができる。したがって、初期設定において、加熱シリンダ１７内に適正な飢餓状態を容易に形成することができる。しかも、初期設定において、操作者が成形品の品質を監視しながら、経験に基づいて飢餓状態を形成する必要がなくなるので、飢餓状態を形成するための作業を簡素化することができる。
【００７２】
次に、フローチャートについて説明する。  
ステップＳ１  スクリュー２０を前進限位置に保持する。
ステップＳ２  初期条件による樹脂の供給を開始する。
ステップＳ３  軸力が定常状態になるのを待機し、定常状態になった場合はステップＳ４に進む。
ステップＳ４  状態判定処理を行う。
ステップＳ５  過多状態を形成しているかどうかを判断する。過多状態を形成している場合はステップＳ６に、形成していない場合はステップＳ７に進む。
ステップＳ６  供給量を少なくする。
ステップＳ７  供給量を多くする。
ステップＳ８  供給量が収束したかどうかを判断する。供給量が収束した場合はステップＳ９に進み、収束していない場合はステップＳ３に戻る。
ステップＳ９  初期供給量を算出し、処理を終了する。
【００７３】
ところで、ホッパ８２によって加熱シリンダ１７に樹脂が供給されているときの供給部の近傍における温度を監視すると、供給部において樹脂が飢餓状態を形成している場合、温度は所定の領域で安定するのに対して、供給部において樹脂が過多状態を形成している場合、温度は低い領域で変動する。
【００７４】
そこで、初期設定において、温度を監視することによって、供給部における樹脂の飢餓状態を形成するようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００７５】
図７は本発明の第２の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【００７６】
まず、ノズル部材としての射出ノズル１８を開放した状態で、前記主回転速度制御処理手段は、計量用の駆動部としての計量用モータ１２２を正方向に駆動し、エンコーダ１０８によって検出された射出部材としての、かつ、計量部材としてのスクリュー２０の回転速度及び設定値に基づいて、スクリュー２０を設定値で回転させ、計量を行う。
【００７７】
続いて、前記位置保持処理手段は、射出用の駆動部としての射出用モータ１２３の回転位置に基づいて射出用モータ１２３を駆動し、スクリュー２０を所定の位置、本実施の形態においては、前進限位置に保持する。
【００７８】
次に、前記副回転速度制御処理手段は、供給用の駆動部としてのフィードモータ８６を正方向に駆動し、供給部材としてのフィードスクリュー８５を正方向に回転させて、前記初期供給量を算出する処理を開始するに当たり、前記算出開始値で成形材料としての樹脂の供給を開始する。
【００７９】
ところで、前記温度検出部としての二つの温度センサｓｏ、ｓｉのうちの一方、本実施の形態においては、温度センサｓｉによってシリンダ部材としての加熱シリンダ１７の温度を監視することにより、供給部における樹脂の飢餓状態が形成されているかどうかを判断するようにしている。なお、本実施の形態においては、温度によって監視変量が構成され、温度センサｓｏ、ｓｉによって監視変量検出部が構成される。
【００８０】
そのために、成形材料収容部としてのホッパ８２によって加熱シリンダ１７に樹脂が供給されているときの供給部の近傍における温度を監視すると、供給部において樹脂が飢餓状態を形成している場合、温度は所定の領域で安定するのに対して、供給部において樹脂が過多状態を形成している場合、温度は低い領域で変動する。
【００８１】
したがって、温度を監視することによって、供給部において樹脂が飢餓状態を形成しているかどうか、又は過多状態を形成しているかどうかを判断することができる。
【００８２】
また、加熱部材としてのヒータｈ１１〜ｈ１３がオンにされ、ホッパ８２による樹脂の供給が開始されるのに伴って、加熱シリンダ１７の温度が徐々に高くなるが、樹脂の供給量が少ない場合、温度は所定の高さの領域で定常状態になり、飢餓状態が形成され、樹脂の供給量が多い場合、温度は低い領域で定常状態になり、過多状態が形成される。
【００８３】
そこで、前記制御部１００の監視変量判定処理手段としての図示されない温度判定処理手段（温度判定処理部）は、監視変量判定処理としての温度判定処理を行い、温度センサｓｉによって検出された温度を読み込み、温度が定常状態になるのを待機する。この場合、温度が定常状態になったかどうかは、例えば、所定の時間内における温度の最小値と最大値との差が設定範囲内に収まるかどうかによって判断することができる。すなわち、前記温度判定処理手段は、温度の最小値と最大値との差が設定範囲内に収まる場合、温度が定常状態になったと判断し、温度の最小値と最大値との差が設定範囲内に収まらない場合、温度が定常状態になっていないと判断する。
【００８４】
そして、温度が定常状態になると、前記状態判定処理手段は、樹脂が飢餓状態を形成しているか、又は過多状態を形成しているかを判断する。この場合、樹脂が飢餓状態を形成しているか、又は過多状態を形成しているかは、例えば、温度が所定の範囲内に収まり、かつ、所定の時間内における温度の微分値の絶対値の合計が所定の範囲内に収まるかどうかによって判断することができる。すなわち、前記状態判定処理手段は、温度が所定の範囲内に収まり、温度の微分値の絶対値の合計が所定の範囲内に収まる場合、樹脂が飢餓状態を形成していると判断し、前記温度が所定の範囲より低く、温度の微分値の絶対値の合計が所定の範囲内に収まらない場合、樹脂が過多状態を形成していると判断する。
【００８５】
そして、前記初期設定値設定処理手段は、前記状態判定処理手段によって判定された樹脂の状態に基づいて、供給量を変更し、初期供給量を算出して設定する。そのために、前記変数変更処理手段は、樹脂が過多状態を形成していると判断されると、前記供給量を少なくし、樹脂が飢餓状態を形成していると判断されると、前記供給量を多くする。
【００８６】
樹脂が飢餓状態を形成している場合、前記変数変更処理手段は、そのときの算出された供給量に、１より大きい値の増加用の係数αを乗算することによって前記供給量を多くし、係数αを乗算する前の供給量を下方の閾値としての下限値として設定する。そして、新たに算出された供給量の樹脂を供給しても、樹脂が飢餓状態を形成している場合、その都度、前記係数αによる乗算によって供給量を多くし、下限値を更新する。一方、樹脂が過多状態を形成している場合、前記変数変更処理手段は、そのときの算出された供給量に、１より小さい値の減少用の係数βを乗算することによって前記供給量を少なくし、係数βを乗算する前の供給量を上方の閾値としての上限値として設定する。そして、新たに算出された供給量の樹脂を供給しても、樹脂が過多状態を形成している場合、その都度、前記係数βによる乗算よって供給量を少なくし、上限値を更新する。なお、前記係数α、βは、第１の実施の形態と同じ値を採る。
【００８７】
続いて、前記収束判定処理手段は、供給量が所定の収束条件で収束したかどうかを判断する。該収束条件が成立するかどうかは、第１の実施の形態と同様に、前記変数変更処理における供給量、下限値及び上限値に基づいて判断される。
【００８８】
このようにして、供給量を多くしていく場合、飢餓状態から過多状態に移行する直前の供給量が、供給量を少なくしていく場合、過多状態から飢餓状態に移行する直前の供給量が、前記基準値とされる。すなわち、樹脂が飢餓状態から過多状態に移行したり、過多状態から飢餓状態に移行したりする際の供給量が基準値とされる。
【００８９】
次に、収束条件が成立すると、前記初期設定値算出処理手段は、前記基準値に、第１の実施の形態と同様に、安全率γを乗算し、初期供給量を算出し、設定する。したがって、基準値より小さい初期供給量で樹脂が供給されるので、過多状態が形成されるのを確実に防止することができる。
【００９０】
このように、本実施の形態においては、温度のパターンに基づいて樹脂の供給量を変更することによって、過多状態が形成されず、供給量と排出量とが均衡した状態を形成することができる初期供給量を算出することができる。したがって、初期設定において、加熱シリンダ１７内に適正な飢餓状態を容易に形成することができる。しかも、初期設定において、操作者が成形品の品質を監視しながら、経験に基づいて飢餓状態を形成する必要がなくなるので、飢餓状態を形成するための作業を簡素化することができる。
【００９１】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１１  スクリュー２０を前進限位置に保持する。
ステップＳ１２  初期条件による樹脂の供給を開始する。
ステップＳ１３  温度が定常状態になるのを待機し、定常状態になった場合はステップＳ１４に進む。
ステップＳ１４  状態判定処理を行う。
ステップＳ１５  過多状態を形成しているかどうかを判断する。過多状態を形成している場合はステップＳ１６に、形成していない場合はステップＳ１７に進む。
ステップＳ１６  供給量を少なくする。
ステップＳ１７  供給量を多くする。
ステップＳ１８  供給量が収束したかどうかを判断する。供給量が収束した場合はステップＳ１９に進み、収束していない場合はステップＳ１３に戻る。
ステップＳ１９  初期供給量を算出し、処理を終了する。
【００９２】
ところで、ホッパ８２によって加熱シリンダ１７に樹脂が供給されているときの供給部の近傍におけるヒータｈ１１〜ｈ１３から樹脂への熱の流れ、すなわち、熱流束を監視すると、供給部において樹脂が飢餓状態を形成している場合、温度は所定の領域で安定するのに対して、供給部において樹脂が過多状態を形成している場合、温度は低い領域で変動する。
【００９３】
そこで、初期設定において、熱流束を監視することによって、供給部における樹脂の飢餓状態を形成するようにした本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１、第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００９４】
図８は本発明の第３の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【００９５】
まず、ノズル部材としての射出ノズル１８を開放した状態で、前記主回転速度制御処理手段は、計量用の駆動部としての計量用モータ１２２を正方向に駆動し、エンコーダ１０８によって検出された射出部材としての、かつ、計量部材としてのスクリュー２０の回転速度及び設定値に基づいて、スクリュー２０を設定値で回転させ、計量を行う。
【００９６】
続いて、前記位置保持処理手段は、射出用の駆動部としての射出用モータ１２３の回転位置に基づいて射出用モータ１２３を駆動し、スクリュー２０を所定の位置、本実施の形態においては、前進限位置に保持する。
【００９７】
次に、前記副回転速度制御処理手段は、供給用の駆動部としてのフィードモータ８６を正方向に駆動し、供給部材としてのフィードスクリュー８５を正方向に回転させて、前記初期供給量を算出する処理を開始するに当たり、供給量の算出開始値で成形材料としての樹脂の供給を開始する。
【００９８】
ところで、前記温度検出部としての二つの温度センサｓｏ、ｓｉによって加熱部材としての加熱シリンダ１７の温度を検出し、検出された温度、すなわち、検出温度を比較すると、前記温度センサｓｏは加熱シリンダ１７の外周面の近傍に配設され、温度センサｓｉは加熱シリンダ１７の内周面の近傍に配設されるので、加熱シリンダ１７内の樹脂の状態によって検出温度が変動する。そして、各検出温度に基づいて熱流束を算出し、監視することができる。
【００９９】
そこで、本実施の形態においては、熱流束を監視することによって、供給部における樹脂の飢餓状態が形成されるかどうかを判断するようにしている。なお、本実施の形態においては、熱流束によって監視変量が構成され、温度センサｓｏ、ｓｉによって監視変量検出部が構成される。
【０１００】
そのために、成形材料収容部としてのホッパ８２によって加熱シリンダ１７に樹脂が供給されているときの供給部の近傍における熱流束を監視すると、供給部において樹脂が飢餓状態を形成している場合、熱流束は所定の領域で安定するのに対して、供給部において樹脂が過多状態を形成している場合、樹脂が熱を奪うので、熱流束は低い領域で変動する。
【０１０１】
したがって、熱流束を監視することによって、供給部において樹脂が飢餓状態を形成しているかどうか、又は過多状態を形成しているかどうかを判断することができる。
【０１０２】
また、加熱部材としてのヒータｈ１１〜ｈ１３がオンにされ、ホッパ８２による樹脂の供給が開始されるのに伴って、熱流束が徐々に大きくなるが、樹脂の供給量が少ない場合、熱流束は所定の高さの領域で定常状態になり、飢餓状態が形成され、樹脂の供給量が多い場合、熱流束は低い領域で定常状態になり、過多状態が形成される。
【０１０３】
そこで、前記制御部１００の監視変量判定処理手段としての図示されない熱流束判定処理手段（熱流束判定処理部）は、監視変量判定処理としての熱流束判定処理を行い、温度センサｓｏ、ｓｉによって検出された温度を読み込み、検出温度に基づいて熱流束を算出し、熱流束が定常状態になるのを待機する。この場合、熱流束が定常状態になったかどうかは、例えば、所定の時間内における熱流束の最小値と最大値との差が設定範囲内に収まるかどうかによって判断することができる。すなわち、熱流束判定処理手段は、熱流束の最小値と最大値との差が設定範囲内に収まる場合、熱流束が定常状態になったと判断し、熱流束の最小値と最大値との差が設定範囲内に収まらない場合、熱流束が定常状態になっていないと判断する。
【０１０４】
そして、熱流束が定常状態になると、前記状態判定処理手段は、樹脂が飢餓状態を形成しているか、又は過多状態を形成しているかを判断する。この場合、樹脂が飢餓状態を形成しているか、又は過多状態を形成しているかは、例えば、熱流束が所定の範囲内に収まり、かつ、所定の時間内における熱流束の微分値の絶対値の合計が所定の範囲内に収まるかどうかによって判断することができる。すなわち、前記状態判定処理手段は、熱流束が所定の範囲内に収まり、熱流束の微分値の絶対値の合計が所定の範囲内に収まる場合、飢餓状態を形成していると判断し、前記熱流束が所定の範囲より低く、熱流束の微分値の絶対値の合計が所定の範囲内に収まらない場合、過多状態を形成していると判断する。
【０１０５】
そして、前記変数変更処理手段は、樹脂が過多状態を形成していると判断されると、前記供給量を少なくし、樹脂が飢餓状態を形成していると判断されると、前記供給量を多くする。
【０１０６】
樹脂が飢餓状態を形成している場合、前記変数変更処理手段は、そのときの算出された供給量に、１より大きい値の増加用の係数αを乗算することによって前記供給量を多くし、係数αを乗算する前の供給量を下方の閾値としての下限値として設定する。そして、新たに算出された供給量の樹脂を供給しても、樹脂が飢餓状態を形成している場合、その都度、前記係数αによる乗算によって供給量を多くし、下限値を更新する。一方、樹脂が過多状態を形成している場合、前記変数変更処理手段は、そのときの算出された供給量に、１より小さい値の減少用の係数βを乗算することによって前記供給量を少なくし、係数βを乗算する前の供給量を上方の閾値としての上限値として設定する。そして、新たに算出された供給量の樹脂を供給しても、樹脂が過多状態を形成している場合、その都度、前記係数βによる乗算よって供給量を少なくし、上限値を更新する。なお、前記係数α、βは、第１の実施の形態と同じ値を採る。
【０１０７】
続いて、前記収束判定処理手段は、供給量が所定の収束条件で収束したかどうかを判断する。該収束条件が成立するかどうかは、第１の実施の形態と同様に、前記変数変更処理における供給量、下限値及び上限値に基づいて判断される。
【０１０８】
このようにして、供給量を多くしていく場合、飢餓状態から過多状態に移行する直前の供給量が、供給量を少なくしていく場合、過多状態から飢餓状態に移行する直前の供給量が、前記基準値とされる。すなわち、樹脂が飢餓状態から過多状態に移行したり、過多状態から飢餓状態に移行したりする際の供給量が基準値とされる。
【０１０９】
続いて、収束条件が成立すると、前記初期設定値算出処理手段は、前記基準値に、第１の実施の形態と同様に、安全率γを乗算し、初期供給量を算出し、設定する。したがって、基準値より小さい初期供給量で樹脂が供給されるので、過多状態が形成されるのを確実に防止することができる。
【０１１０】
このように、本実施の形態においては、熱流束のパターンに基づいて樹脂の供給量を変更することによって、過多状態が形成されず、供給量と排出量とが均衡した状態を形成することができる初期供給量を算出することができる。したがって、初期設定において、加熱シリンダ１７内に適正な飢餓状態を容易に形成することができる。しかも、初期設定において、操作者が成形品の品質を監視しながら、経験に基づいて飢餓状態を形成する必要がなくなるので、飢餓状態を形成するための作業を簡素化することができる。
【０１１１】
次に、フローチャートについて説明する。  
ステップＳ２１  スクリュー２０を前進限位置に保持する。
ステップＳ２２  初期条件による樹脂の供給を開始する。
ステップＳ２３  熱流束が定常状態になるのを待機し、定常状態になった場合はステップＳ２４に進む。
ステップＳ２４  状態判定処理を行う。
ステップＳ２５  過多状態を形成しているかどうかを判断する。過多状態を形成している場合はステップＳ２６に、形成していない場合はステップＳ２７に進む。
ステップＳ２６  供給量を少なくする。
ステップＳ２７  供給量を多くする。
ステップＳ２８  供給量が収束したかどうかを判断する。供給量が収束した場合はステップＳ２９に進み、収束していない場合はステップＳ２３に戻る。
ステップＳ２９  初期供給量を算出し、処理を終了する。
【０１１２】
ところで、前記各実施の形態において、前記制御部１００は、スクリュー２０の回転速度を一定にし、フィードモータ８６の回転速度を変化させることによって、供給量の初期供給量を算出するようにしているが、フィードモータ８６の回転速度を一定にし、スクリュー２０の回転速度を変化させることによって、射出装置３１の運転を開始する際に、供給部に樹脂の飢餓状態を形成するための初期設定を行い、スクリュー２０回転させることによって射出ノズル１８からの排出量の初期排出量を算出することができる。なお、この場合、排出量は、供給部に形成される樹脂の状態を設定するための所定の変数、すなわち、制御変数を構成し、前記初期排出量は、前記制御変数の初期設定値を構成し、成形条件を表す。
【０１１３】
そして、まず、前記主回転速度制御処理手段は、計量用モータ１２２を正方向に駆動し、スクリュー２０を回転させ、計量を行い、前記初期設定量を算出する処理を開始するに当たり、初期条件による樹脂の排出、すなわち、排出量の算出開始値で樹脂の排出を開始する。
【０１１４】
続いて、前記位置保持処理手段は、射出用モータ１２３の回転位置に基づいて射出用モータ１２３を駆動し、スクリュー２０を所定の位置、本実施の形態においては、前進限位置に保持する。
【０１１５】
次に、前記副回転速度制御処理手段は、フィードモータ８６を正方向に駆動し、エンコーダ１０７によって検出されたフィードスクリュー８５の回転速度及び設定値に基づいて、フィードスクリュー８５を設定値（一定の回転速度）で回転させ、樹脂を供給する。
【０１１６】
この状態で、スクリュー２０によって樹脂が排出されているときの軸力、供給部の近傍における温度、供給部の近傍におけるヒータｈ１１〜ｈ１３から樹脂への熱の流れを表す熱流束等を監視すると、供給部において樹脂が飢餓状態を形成しているか、過多状態を形成しているかを判断することができる。
【０１１７】
したがって、ロードセル１９６によって検出された軸力、供給部の近傍における温度、供給部の近傍におけるヒータｈ１１〜ｈ１３から樹脂への熱の流れを表す熱流束等に基づいて、軸力、温度、熱流束等が定常状態になったかどうかを判断し、定常状態になった場合、供給部において、樹脂が飢餓状態を形成しているか、又は過多状態を形成しているかを判断することができる。
【０１１８】
そして、樹脂が過多状態を形成していると判断されると、前記排出量が多くされ、樹脂が飢餓状態を形成していると判断されると、前記排出量が少なくされ、排出量が所定の収束条件で収束したかどうかが判断される。そして、収束条件が成立すると、基準値に安全率が乗算され、初期設定量が算出される。
【０１１９】
前記各実施の形態においては、射出装置３１の運転を開始するための初期設定において、初期供給量又は初期排出量を設定する場合について説明しているが、射出装置３１の運転を開始した後の計量工程時に、樹脂の供給量又は排出量が最適な値になるように、再び初期供給量又は初期排出量を設定する場合に適用することもできる。
【０１２０】
なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明の第１の実施の形態における射出成形機の制御部を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における射出装置を示す第１の図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における射出装置を示す第２の図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施の形態における樹脂の特性を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における制御部の動作を示すタイムチャートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第３の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２２】
１７    加熱シリンダ
２０    スクリュー
３１    射出装置
６５    樹脂供給口
８１    投入部
８６    フィードモータ
１２２    計量用モータ
１２３    射出用モータ
【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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【図８】
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