型締装置及びその制御方法並びに射出成形機
【課題】金型への加工を必要とせずにガス抜きを行うこと。
【解決手段】本発明の型締装置は、金型に型締力を付与する第１及び第２の型締部と、前記第１の型締部の互いに異なる被付勢部位に対して、前記第２の型締部に近接・離間する方向に前記第１の型締部を移動させる移動力をそれぞれ独立して付勢する、複数の駆動手段と、前記複数の駆動手段を制御して型締力を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記複数の駆動手段を制御して前記第１及び第２の型締部間の圧力を局所的に変更することにより、前記金型のキャビティ内のガス抜きを行うことを特徴とする。
【解決手段】本発明の型締装置は、金型に型締力を付与する第１及び第２の型締部と、前記第１の型締部の互いに異なる被付勢部位に対して、前記第２の型締部に近接・離間する方向に前記第１の型締部を移動させる移動力をそれぞれ独立して付勢する、複数の駆動手段と、前記複数の駆動手段を制御して型締力を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記複数の駆動手段を制御して前記第１及び第２の型締部間の圧力を局所的に変更することにより、前記金型のキャビティ内のガス抜きを行うことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は型締装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機等に用いる型締装置では様々な型締機構が考案されている。特にトグルリンク方式は、小さな駆動力で大きな型締力を得るのに有効で、移動ストロークを大きく取れることから、多く採用されている。一方、特許文献１には金型の型開閉の移動機構と、型締力を発生させる駆動機構とに分離したものが開示されている。また、特許文献２には、型締力を発生のために、複数本のボールネジを設けて駆動する装置が開示されている。
【０００３】
一方、射出成形機においては、射出材料が金型内でガスを生じて成形品の品質に影響を与える場合がある。金型内のガス抜き方法としては金型に5〜25μmの隙間を形成させる方法（特許文献３）やキャビティの末端充填部付近にガス抜き弁を設ける方法（特許文献４）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２９０５３７号公報
【特許文献２】特公平０６−４３０６８号公報
【特許文献３】特開２００３−５３７９８号公報
【特許文献４】特開２００３−１７０４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、金型にガス抜き用の溝や弁を形成すると金型加工費が高価となる。また、ガス抜きに必要な部位や最適な部位は成形品のテストを繰り返すことで特定される場合も多く、金型への加工を伴わないガス抜き方法が要望されている。
【０００６】
本発明の目的は、金型への加工を必要とせずにガス抜きを行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、金型に型締力を付与する第１及び第２の型締部と、前記第１の型締部の互いに異なる被付勢部位に対して、前記第２の型締部に近接・離間する方向に前記第１の型締部を移動させる移動力をそれぞれ独立して付勢する、複数の駆動手段と、前記複数の駆動手段を制御して型締力を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記複数の駆動手段を制御して前記第１及び第２の型締部間の圧力を局所的に変更することにより、前記金型のキャビティ内のガス抜きを行うことを特徴とする型締装置が提供される。
【０００８】
また、本発明によれば、上記型締装置を備えたことを特徴とする射出成形機が提供される。
【０００９】
また、本発明によれば、金型に型締力を付与する第１及び第２の型締部と、前記第１の型締部の互いに異なる被付勢部位に対して、前記第２の型締部に近接・離間する方向に前記第１の型締部を移動させる移動力をそれぞれ独立して付勢する、複数の駆動手段と、を備えた型締装置の制御方法であって、前記複数の駆動手段を制御して前記第１及び第２の型締部間の圧力を局所的に変更することにより、前記金型のキャビティ内のガス抜きを行う制御工程を備えたことを特徴とする型締装置の制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、金型への加工を必要とせずにガス抜きを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る射出成形機の斜視図。
【図２】視点を変えた前記射出成形機の斜視図。
【図３】前記射出成形機の分解斜視図。
【図４】型締部（下側）をロックする位置ロック機構の説明図。
【図５】型締部（下側）をロックする位置ロック機構の説明図。
【図６】型締部（下側）をロックする位置ロック機構の説明図。
【図７】駆動ユニットの説明図。
【図８】（Ａ）は型締部（上側）の平面図、（Ｂ）は型締部（上側）の正面図。
【図９】（Ａ）は射出シリンダを装着した型締部（上側）の正面図、（Ｂ）は射出シリンダを装着した型締部（上側）の底面図。
【図１０】金型とノズル部の配置関係の説明図。
【図１１】（Ａ）及び（Ｂ）は金型とノズル部の配置関係の説明図。
【図１２】制御系のブロック図。
【図１３】前記射出成形機の動作説明図。
【図１４】前記射出成形機の動作説明図。
【図１５】前記射出成形機の動作説明図。
【図１６】前記射出成形機の動作説明図。
【図１７】前記射出成形機の動作説明図。
【図１８】前記射出成形機の動作説明図。
【図１９】型締部（下側）の位置ロック機構の他の構成例の説明図。
【図２０】型締部（下側）の位置ロック機構の他の構成例の説明図。
【図２１】型締部（下側）の位置ロック機構の他の構成例の説明図。
【図２２】パーティング面の圧力分布制御の説明図。
【図２３】パーティング面の圧力分布に影響を与える誤差の例を示す図。
【図２４】補正処理の例を示すフローチャート。
【図２５】補正処理の他の例を示すフローチャート。
【図２６】型締力制御処理の例を示すフローチャート。
【図２７】（Ａ）及び（Ｂ）はガス抜きの説明図。
【図２８】型締力制御処理の他の例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜射出成形機＞
図１及び図２は、本発明の一実施形態に係る射出成形機１を視点を変えて示した斜視図、図３は射出成形機１の分解斜視図である。射出成形機１は射出装置２と型締装置３とを備える。型締装置３は金型４及び５に型締力を付与して型締めを行い、射出装置２は金型４及び５に射出材料（本実施形態の場合、溶融樹脂である。）を射出し、樹脂成形品を成形する。金型４は、その上面が溶融樹脂の注入口４ｂを有する平坦な注入面４ａを構成している。金型５の下には、受け板６が配設されている。受け板６はリターンスプリング８を介してエジェクタプレート７に連結されている。これらは樹脂成形品の排出に関わる構成であるが、その詳細は割愛する。
【００１３】
＜射出装置＞
射出装置２は、射出シリンダ１０と、射出用の駆動ユニット２０と、材料供給ユニット３０と、を備える。
【００１４】
＜射出シリンダ＞
射出シリンダ１０は、溶融樹脂を射出するノズル部１１をその先端部に備える。ノズル部１１には加熱筒部１２の先端が接続されている。加熱筒部１２はその中心線上に加熱筒部１２を貫通する樹脂通路を有して円筒状に形成され、この樹脂通路の上部にはプランジャ１４が進退自在に挿入されている。加熱筒部１２内には材料供給ユニット３０から樹脂材料が供給される。樹脂材料は例えばペレット状をなしている。
【００１５】
加熱筒部１２の周囲にはバンドヒータ１３が設けられ、加熱筒部１２の樹脂通路内の樹脂材料を加熱して溶融する。溶融した樹脂材料はプランジャ１４の進退動作によってノズル部１１から射出される。本実施形態ではプランジャ１４の進退動作で射出する構成としたが、スクリューの回転動作により射出する構成としてもよい。
【００１６】
ノズル部１１は、本実施形態の場合、射出シリンダ１０の径方向（加熱筒部１２の径方向）に突出したフランジ状をなしており、かつ、その外形が円柱形状となっている。すなわち、ノズル部１１の周縁部は、射出シリンダ１０の径方向に突出したフランジ部となっている。ノズル部１１の先端面１１ａは平坦面をなし、その中心には加熱筒部１２の樹脂通路と連通した射出口１１ｂが形成されている。本実施形態の場合、この先端面１１ａは金型４の注入面４ａに当接する当接面を構成している。
【００１７】
＜射出用の駆動ユニット＞
駆動ユニット２０は、ユニットベース２１を備える。ユニットベース２１は、後述する上側の型締部４０に立設された一対の支柱２１ａに支持されている。ユニットベース２１には、減速機２３ｂが取り付けられ、減速機２３ｂにはモータ２３ａが取り付けられている。モータ２３ａは本実施形態の場合、ステッピングモータである。モータ２３ａの出力は減速機２３ｂで減速され、減速機２３ｂの出力軸に取り付けられたプーリ２３ｃを回転させる。
【００１８】
ユニットベース２１には、また、ボールネジ軸２５ａが回転自在に支持されており、その上端にはプーリ２５ｃが取り付けられている。プーリ２３ｃとプーリ２５ｃとには無端ベルト２４が巻きまわされ、モータ２３ａの出力がボールネジ軸２５ａに伝達されてボールネジ軸２５ａを回転させる。
【００１９】
ボールネジ軸２５ａにはボールナット２５ｂが螺着しており、ボールナット２５ｂにはプランジャガイド板２６が連結されている。プランジャガイド板２６には、一対の支柱２１ａが貫通しており、プランジャガイド板２６は一対の支柱２１ａに案内されて上下方向に移動可能になっている。しかして、モータ２３ａがボールネジ軸２５ａを回転させると、その回転方向によってプランジャガイド板２６が昇降する。プランジャガイド板２６には、プランジャ１４の上端部が係合し、プランジャガイド板２６の昇降によりプランジャ１４も昇降する。この昇降動作によって、プランジャ１４が加熱筒部１２内の樹脂通路を進退し、溶融樹脂の射出動作が行われることになる。
【００２０】
一対の支柱２１ａには、また、シリンダ支持部２２が移動不能に支持されている。シリンダ支持部２２にはセンサユニット２７が取り付けられている。センサユニット２７はプランジャガイド板２６の昇降位置を検出するセンサを搭載しており、その検出結果を参照することでプランジャ１４の進退動作を行うことができる。
【００２１】
シリンダ支持部２２は、凹状のシリンダ取付部２２ａが形成されている。射出シリンダ１０は、その加熱筒部１２の上部がこのシリンダ取付部２２ａに装着され、ロックレバー２２ｃの開閉によりシリンダ支持部２２に対して着脱自在に支持される。シリンダ取付部２２ａには、供給筒用の取付孔２２ｂが形成されている。この取付孔２２ｂはシリンダ支持部２２を貫通しており、材料供給ユニット３０の供給筒３１の先端部が挿入される。供給筒３１の供給口３１ａと、加熱筒部１２とは、シリンダ取付部２２ａにおいて連結され、樹脂材料が材料供給ユニット３０から射出シリンダ１０へ供給される。
【００２２】
＜材料供給ユニット＞
材料供給ユニット３０は、供給筒３１と、ホッパ３２と、モータ３３とを備える。供給筒３１は、その中心線上に樹脂材料の供給通路を有する円筒体であり、その先端の供給口３１ａが上記の通り加熱筒部１２の側部に接続されて連結される。ホッパ３２は、樹脂材料を貯留する容器であり、本実施形態ではボトル状をなしている。ホッパ３２内の樹脂材料は自重により供給筒３１内の供給通路内に落下する。モータ３３は、供給筒３１内の供給通路に設けたスクリュ（不図示）を回転駆動するモータであり、スクリュの回転により樹脂材料を加熱筒部１２に送出する。本実施形態の場合、モータ３３はステッピングモータである。なお、樹脂材料の送出機構はスクリュを用いたものに限られず、例えば、プランジャを進退させる送出機構等、他の送出機構でもよい。
【００２３】
＜型締装置＞
型締装置３は、金型４及び５を挟む型締部４０及び型締部５０と、金型４を支持する金型支持部６０と、型締部５０を型締方向（型締部４０に対して近接・離間する方向）に移動する駆動ユニット７０と、型締部５０をロックする位置ロック機構８０と、型締部４０を型締方向（型締部４０に対して近接・離間する方向）に移動する複数の駆動ユニット９０と、を備える。
【００２４】
＜型締部及び金型支持部＞
図１乃至図３、図８及び図９を参照して型締部４０について説明する。図８（Ａ）は型締部４０の平面図、図８（Ｂ）は型締部４０の正面図、図９（Ａ）は射出シリンダ１０を装着した型締部４０の正面図、図９（Ｂ）は射出シリンダ１０を装着した型締部４０の底面図である。
【００２５】
型締部４０は、板状方形のプレート部４１と、互いに離間して形成された筒状の取付部４２と、を備える。本実施形態の場合、取付部４２はプレート部４１の４隅にそれぞれ形成されている。取付部４２には後述する駆動ユニット９０がそれぞれ取り付けられ、取付部４２には駆動ユニット９０から型締部４０を型締方向に移動させる移動力が独立して付勢される。つまり、取付部４２は被付勢部位として機能する。
【００２６】
プレート部４１には支柱２１ａが取り付けられる取付孔４１ａが形成されている。また、プレート部４１には、射出シリンダ１０が装着される溝部４３が形成されている。溝部４３は平面視でＵ字型をなし、上部４３ａは相対的に幅が狭く、下部４３ｂは相対的に幅が広く形成されている。上部４３ａの幅は射出シリンダ１０の加熱筒部１２の外径に合わせて設定され、加熱筒部１２の下端部が装着される。下部４３ｂの幅は射出シリンダ１０のノズル部１１の外径に合わせて設定され、ノズル部１１が装着される。固定部材４４は、射出シリンダ１０の装着後に溝部４３に嵌合し、溝部４３の残りの部分を埋めて射出シリンダ１０の脱落を防止する。
【００２７】
図９（Ａ）に示すように、下部４３ｂの上下の厚みはノズル部１１の厚みよりも薄く設定されており、射出シリンダ１０が型締部４０に装着された状態では、ノズル部１１が型締部４０の底面から下方に突出した態様となる。このとき、バンドヒータ１３の下端面は、射出シリンダ１０の自重が作用して、型締部４０の溝部４３の周縁部に当接している。なお、バンドヒータ１３は、射出成形時において高温状態となるため、バンドヒータ１３と接触する型締部４０の一部（具体的には溝部４３の周縁部）は断熱部によって覆われている。これにより、バンドヒータ１３から型締部４０への熱伝達を低減することができる。
【００２８】
また、詳細は後述するが、型締め状態においては、上部４３ａの底面４３ａ'はノズル部１１の上面に当接する。型締部４０に対して駆動ユニット９０から型締力が作用すると、底面４３ａ'を介してノズル部１１に型締力が伝達し、ノズル部１１の先端面１１ａが金型４の注入面４ａに当接し、押圧する。これにより先端面１１ａと注入面４ａとが密着してシールが形成される。シール性能は先端面１１ａと注入面４ａの平滑度が高いほど向上する。
【００２９】
なお、本実施形態では、先端面１１ａと、注入面４ａとがそれぞれ平坦面であるが、平坦面でもなくてもよく、曲面や凹凸面等、互いに密着し合う面形状であればよい。また、本実施形態では、ノズル部１１に型締力が伝達するようにしたが、射出シリンダ１０のノズル部１１以外の部位でもよい。尤も、ノズル部１１に型締力が伝達するようにすることで、ノズル部１１のみが型締力に耐久できる強度を有すれば足り、射出シリンダ１０全体が型締力に耐久できる強度を有することが必ずしも主要件とならない。
【００３０】
図１０は型締時における金型４とノズル部１１の配置関係の説明図である。ノズル部１１の射出口１１ｂは、金型４の注入口４ｂ上に位置しており、射出口１１ｂから注入口４ｂに溶融樹脂が射出される位置関係にある。ノズル部１１の先端面１１ａは、注入口４ｂを覆う大きさを有しており、上記の型締力の伝達で注入口４ｂの周囲においては先端面１１ａと注入面４ａとが密着してシールが形成される。よって、溶融樹脂の漏れが防止される。しかも、型締力を利用してノズル部１１を金型４に押し付ける方式なので、従来必要とされたノズルの先端位置の調整作業は不要である。
【００３１】
本実施形態の場合、各取付部４２が互いに離間していることから、駆動ユニット９０を同期的に駆動することでより均一にノズル部１１に型締力をかけ易くなる。特に、本実施形態では、各取付部４２がプレート部４１の４隅に位置し、ノズル部１１はプレート部４１の略中央に位置していることから、より均一にノズル部１１に型締力をかけ易くなる。
【００３２】
なお、金型には成形時に生じるランナを排出する目的でランナロック部材を金型に着脱自在に装着し、ランナロック部材に溶融樹脂の注入口を設ける場合がある。図１１（Ａ）はその例を示し、ランナロック部材４ｃに注入口４ｂが形成されている。この構成の場合も、ノズル部１１の先端面１１ａが注入口４ｂを覆う大きさを有していれば溶融樹脂の漏れを防ぐことができる。ランナロック部材４ｃと、金型本体との間で、ランナロック部材４ｃの輪郭部分に隙間が生じて溶融樹脂が漏れるような場合は、ノズル部１１の先端面１１ａが該隙間をも覆う大きさを有するものとすることが望ましい。図１１（Ｂ）はその例を示し、注入口４ｂが２つある。この場合は、ノズル部１１の先端面１１ａが同図に示すように双方の注入口４ｂを覆う大きさを有するものとすることで、双方の注入口４ｂからの溶融樹脂の漏れを防止できる。
【００３３】
なお、本実施形態ではノズル部１１を円柱形状としたが、角柱形状や三角柱形状でもよく、その外形は適宜選択可能である。先端面１１ａの大きさは、注入口４ｂを覆うだけでなく、注入面４ａ全体を覆うよう、注入面４ａと同じか、それよりも大きくしてもよい。これは、金型４への型締力が注入面４ａ全体に分布する点で有利な場合がある。
【００３４】
次に、図１乃至図３を参照して金型支持部６０について説明する。金型支持部６０は、金型４を支持するための部材である。金型支持部６０は、金型４と係合するコの字型をなし、ロックレバー６１の開閉で金型４の保持及び解除を行う。金型支持部６０はタイバ９１が挿通する挿通部６２に案内されて型締方向に移動可能である。但し、タイバ９１には止め輪９１ｂが設けられており、金型支持部６０の最下位置はこの止め輪９１ｂによって規定される。
【００３５】
次に、図１乃至図３を参照して型締部５０について説明する。型締部５０は、受け板６及び金型５が搭載される搭載部５１を備え、ロックレバー５３の開閉で受け板６及び金型５の保持及び開放を行う。型締部５０は、また、搭載部５１から窪んでエジェクタプレート７やリターンスプリング８を収容する収容部５２を備える。型締部５０は更に、タイバ９１が挿通する挿通部５４を備え、タイバ９１に案内されて型締方向に移動可能となっている。
【００３６】
＜型締部（下側）の移動機構＞
図１乃至図３を参照して、駆動ユニット７０は、駆動源として、ベース９に支持されたモータ７１を備える。モータ７１は本実施形態の場合、ステッピングモータである。モータ７１には、ベース９に支持された減速機７３が接続されており、モータ７１の出力を減速する。減速機７３の出力軸にはプーリ７４が取り付けられている。プーリ７５は、プーリ７４の上方で、ベース９上に立設された不図示の支柱により回転自在に支持されている。プーリ７４とプーリ７５とには無端ベルト７６が巻きまわされており、モータ７１を回転駆動することで無端ベルト７６が走行する。
【００３７】
無端ベルト７６の一部と型締部５０とは連結部７７により連結されている。したがって、モータ７１を回転することで、その回転方向によって型締部５０を型締方向に移動することができる。駆動ユニット７０は、型締部５０を金型４と金型５とが離間する最下方の位置（型開き位置）と、金型４と金型５との型締めを開始する最上方の位置（型締開始位置）と、の間で移動する。本実施形態の場合、駆動ユニット７０は型締めは行わないため、モータ７１としては、その出力が比較的小さいもので足りる。
【００３８】
センサ７２は、型締部５０の位置を検出する。本実施形態の場合、センサ７２はモータ７１に取り付けられ、その回転量を検出するエンコーダであり、センサ７２が検出した回転量から型締部５０の位置を演算する構成であるが、型締部５０の位置が検出できれば他の種類のセンサでもよい。
【００３９】
＜型締部（下側）の位置ロック機構＞
図１乃至図３及び図４乃至図６を参照して位置ロック機構８０の構成について説明する。図４乃至図６は位置ロック機構８０の説明図である。型締部５０は、上記の通り、駆動ユニット７０によって型締開始位置へ移動されるが、駆動ユニット７０は型締め時に型締部５０からの型締力を受けない構成になっている。位置ロック機構８０は、型締時において、型締部５０が型締力に抗して移動しないように型締部５０を支持する機構である。
【００４０】
位置ロック機構８０は、中心軸８１ａを介して型締部５０の底部に回転自在に支持された回転板８１を備える。回転板８１には、複数のロックブロック８２がそれぞれ固定される取付孔８１ｃと、ベース９に立設された複数のロック支柱８３がそれぞれ挿通する開口部８１ｂと、を備える。ロックブロック８２とロック支柱８３とは同数である。型締部５０の底部には、ロック支柱８３との干渉を避け、ロック支柱８３が進入可能な挿入孔５５が、各ロック支柱８３に対応して形成されている。
【００４１】
位置ロック機構８０は型締部５０の側部に支持されたモータ８４を備える。モータ８４は本実施形態の場合、ステッピングモータである。モータ８４の出力軸にはピニオンギア８４ａが取り付けられている。回転板８１の周縁にはピニオンギア８４ａと噛合するギア８１ｄが形成されている。このため、モータ８４を回転すると、中心軸８１ａ回りに回転板８１が回転する。
【００４２】
センサ８５（図４において不図示）は、回転板８１の回転量を検出する。本実施形態の場合、センサ８５はモータ８４に取り付けられ、その回転量を検出するエンコーダであり、センサ８５が検出した回転量から回転板８１の回転量を演算する構成であるが、回転板８１の回転量が検出できれば他の種類のセンサでもよい。
【００４３】
係る構成からなる位置ロック機構８０では、回転板８１は、その回転により、ロック支柱８３と同軸上に開口部８１ｂが位置する位置（図４）と、ロック支柱８３と同軸上にロックブロック８２が位置する位置（図６）と、に位置する。
【００４４】
図４の位置の場合、ロック支柱８３と、回転板８１及び型締部５０と、が干渉しないので、型締部５０を型締方向に移動可能となる。したがって、型締部５０を型開き位置と型締開始位置との間で移動する場合は、回転板８１を図４の位置とする。図６の位置の場合、ロックブロック８２を介して型締部５０がロック支柱８３によって、その下方への移動が規制され、位置がロックされた状態となる。したがって、型締時には、回転板８１を図６の位置とする。
【００４５】
図５は図４の位置と図６の位置との中間の位置に回転板８１が位置している状態を示している。以上のように、型締部５０を、型開き位置→型締開始位置→（型締）→型開き位置と、移動する場合、回転板８１は、図４の位置→図６の位置→（型締）→図４の位置に位置させることになる。
【００４６】
型締部５０の位置ロック機構としては他の構成例も採用可能である。図１９乃至図２１はその一例を示す。同図の例は、複数のアーム部１８１を回動自在に型締部５０の底部に固定し、アーム部１８１と連結された旋回円板１８２を回転させることで、アーム部１８１のフック１８１ａがタイバ１９１に設けた切り欠き１９１ａに係合（図２０）、係合解除（図１９）するようにした構成である。型締部５０のロックは、フック１８１ａと切り欠き１９１ａとの係合によってタイバ１９１で型締部５０を支持することで行う構成である。
【００４７】
＜型締部（上側）の移動機構＞
図１乃至図３及び図７を参照して型締部４０を移動する駆動ユニット９０の構成について説明する。図７は駆動ユニット９０の説明図であり、取付部４２を一部破断してその内部機構を示した図である。各駆動ユニット９０は、ベース９に型締方向に立設され、その先端（上端）にネジ９１ａが形成されたボールネジ軸であるタイバ９１を備える。取付部４２には、駆動ユニット９０の駆動源であるモータ９２が搭載されている。モータ９２は本実施形態の場合、ステッピングモータである。
【００４８】
取付部４２の内部では、タイバ９１のネジ９１ａと螺合するボールナット９５が、ベアリング９６を介して取付部４２の内壁に回転自在に支持されている。取付部４２の内部には、また、減速機９４が配設されている。減速機９４はモータ９２の出力軸に取り付けられたピニオン９２ａの出力を減速してボールナット９５を回転させる。
【００４９】
このような構成によってモータ９２を回転するとボールナット９５が回転し、タイバ９１のネジ９１ａとボールナット９５との螺合により、ボールナット９５がタイバ９１に沿って移動する。こうして、モータ９２の回転により、型締部４０はタイバ９１に案内されて型締方向に移動することになる。
【００５０】
なお、本実施形態では、駆動ユニット９０としてボールネジ機構を採用したが、軸（タイバ）に沿って型締部を移動させる機構はこれに限られず、種々の機構が利用可能である。
【００５１】
型締部４０は、駆動ユニット９０によって、型締めが完了する最下位置（型締位置）と、型締力が完全に解除される、最上方の位置（退避位置）との間で移動される。本実施形態では、型締部４０の、型締位置と退避位置との間の移動距離は数ミリ程度である場合を想定している。
【００５２】
センサ９３は、型締部４０の位置、特に個々の取付部４２の位置（移動量）を検出する。本実施形態の場合、センサ９３はモータ９２に取り付けられ、その回転量を検出するエンコーダであり、センサ９３が検出した回転量から取付部４２の位置（移動量）を演算する構成であるが、取付部４２の位置が検出できれば他の種類のセンサでもよい。
【００５３】
本実施形態の場合、モータ９２がステッピングモータであるため、駆動パルスによって取付部４２の移動量は推定移動量として演算可能であるが、脱調する場合があるため、センサ９３によって実移動量を検出するようにしている。
【００５４】
＜制御部の構成＞
次に、図１２を参照して制御系の構成について説明する。制御部１００は、ＣＰＵ１０１、記憶部１０２及びＩ／Ｆ（インタフェース）１０３を備える。ＣＰＵ１０１は、センサの検出結果を取得し、記憶部１０２に記憶されたプログラムにしたがって、モータやヒータ等の制御を行う。ここで、図１２のセンサは例えば、センサ９３のほか、上述した各センサが含まれる。モータにはモータ９２のほか、上述した各モータが含まれる。ヒータにはバンドヒータ１３が含まれる。
【００５５】
各モータの制御は、モータ毎のドライバ１３０により個別に行う。ＣＰＵ１０１はドライバ１３０に対してトルク指令値（例えば電流指令値）と、移動量の指令値（例えば駆動パルス数）を指示し、ドライバ１３０は指示されたこれらの制御内容を実現する。なお、図示しないが、ヒータにもドライバが、また、センサには信号処理回路等がそれぞれ設けることができる。
【００５６】
記憶部１０２には、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等が含まれる。Ｉ／Ｆ１０３はＣＰＵ１０１と、外部のデバイスとのインタフェースである。入力部１１０は、例えば、キーボード、マウス等である。作業者は入力部１１０を介して制御部１００に動作指令を行うことができる。表示部１２０は、例えば、ＬＣＤ等のディスプレイであり、射出成形機の状況等を表示する。
【００５７】
＜射出成形機の動作例＞
図１３乃至図１８を参照して射出成形機１の動作例について説明する。図１３乃至図１８は射出成形機１の動作説明図である。ここでは、１回の成形動作について説明する。
【００５８】
図１３は、射出成形機１が型締装置３による型締力が金型４及び金型５に付与されない型開き状態にあることを示している。型締部５０は型開き位置に位置し、回転板８１は上記の図４の位置にある。型締部４０は退避位置にあり、金型支持部６０は止め輪９１ｂによって規制された最下位置にある。金型４と金型５とは上下に分離している。
【００５９】
図１４は、図１３の状態から駆動ユニット７０を駆動し、型締部５０を型締部４０に近接する方向に移動している途中の状態を示している。型締部５０及び金型５は、その移動途中で金型支持部６０及び金型４と接触し、図４に示すようにこれらが搭載された状態となる。駆動ユニット７０は、型締部５０の移動を継続し、図１５に示す型締開始位置まで移動する。図１５の状態において、ノズル部１１の先端面１１ａと金型４の注入面４ａとは僅かに離間しているか、互いに押圧しない程度で接触している。
【００６０】
型締部５０を型締開始位置まで移動したので、型締部５０を位置ロック機構８０でロックする。つまり、図１６に示すように回転板８１を上記の図６の位置に回転させ、ロック支柱８３と同軸上にロックブロック８２を位置させる。これにより、型締部５０が型締力に抗して下方に下がらないようになる。
【００６１】
次に、型締めを開始する。つまり、図１７に示すように、各駆動ユニット９０を駆動して型締部４０を型締部５０に近接する方向に、型締位置まで移動する。これにより、型締装置３からの型締力が金型４及び金型５に付与された状態（型締め状態）となる。具体的には、射出シリンダ１０は、ノズル部１１の周縁部（フランジ部）が型締部４０の溝部４３の周縁部で押圧されることにより、ノズル部１１の先端面１１ａが金型４の注入面４ａに密着する。そして、この状態で、型締部４０から射出シリンダ１０を介して金型４と金型５との間に型締力が付与されることになる。なお、このとき、バンドヒータ１３の挿入部１０ａ側の段差部の下端面は、型締部４０の溝部４３の周縁部に当接しておらず、金型４と型締部４０（溝部４３の周縁部）との間でノズル部１１の周縁部が挟持される。これにより、射出シリンダ１０の型締め及び型開き方向（図１７の上下方向）への移動が実質的に規制された状態となる。
【００６２】
また、この型締め状態においては、ノズル部１１の先端面１１ａと金型４の注入面４ａとが互いに押圧しあって、溶融樹脂の漏れを防ぐシールが形成されることになる。これは、ノズル部１１の先端面１１ａが、注入口４ｂを有する金型４の注入面４ａに当接されてその注入口４ｂを覆うようになっているためである。すなわち、本実施形態では、型締め状態では金型４の注入口４ｂをノズル部１１で実質的に覆うようにしてノズルの位置の調整作業を不要としながら溶融樹脂の漏れを防ぐシール構造を実現している。
【００６３】
続いて、駆動ユニット９０の駆動によって型締部４０を型締位置に位置させた状態で、駆動ユニット２０を駆動し、プランジャ１４を移動し、ノズル部１１から金型４へ溶融樹脂を射出する。その後、逆の手順で図１３の状態の戻り、成形品を取り出して１回の成形動作が終了する。
【００６４】
＜パーティング面の圧力分布制御＞
次に、金型４と金型５とのパーティング面の圧力分布制御について説明する。型締時の金型４と金型５とのパーティング面の圧力分布は成形品の品質に影響を与える。パーティング面の圧力分布は均一であることを基本とするが、金型や成形品の仕様次第で、不均一とする場合もある。
【００６５】
本実施形態の場合、４つの駆動ユニット９０によりノズル部１１を介して金型４を押圧し、型締めする構成である。したがって、駆動ユニット９０毎に型締力を制御することでパーティング面の圧力分布を制御できる。図２２はパーティング面の圧力分布制御の説明図であり、金型４と金型５とのパーティング面ＰＳと、ノズル部１１との配置関係を示す。
【００６６】
本実施形態の場合、駆動ユニット９０は型締部４０の４隅に配置され、ノズル部１１及び金型４及び５はその略中央下方に位置している。よって、パーティング面ＰＳを図２２のように仮想的に４分割した領域Ｒ１乃至領域Ｒ４毎にいずれかの駆動ユニット９０が対応して、パーティング面ＰＳの圧力分布を制御することが可能となる。以下、領域Ｒ１に対応する駆動ユニット９０（及びその構成要素のモータ９２等）を示すときは、駆動ユニット９０（Ｒ１）、モータ９２（Ｒ１）等と表記する。
【００６７】
一方、各駆動ユニット９０のモータ９２を同じ制御量で駆動しても、駆動機構間の誤差や金型の取り付け誤差等により、パーティング面ＰＳの圧力分布は一定とならない場合がある。図２３はパーティング面の圧力分布に影響を与える誤差の例を示す図である。
【００６８】
同図は、水平面ＨＬに対して、型締部４０及びノズル１１、金型支持部６０及び金型４、金型５が取付誤差によって傾いている例を極端に誇張して表現したものである。このまま各モータ９２のトルクを均一にして型締めを行った場合、パーティング面の圧力分布が均一とならないのは明白である。本実施形態では、駆動機構間の誤差や金型の取り付け誤差が解消されるように、事前に制御量の補正値を設定する。
【００６９】
＜補正値の設定＞
駆動機構間の誤差や金型の取り付け誤差等が存在する場合、型締めを行っていくとパーティング面の圧力が局所的に順次高まっていく。その傾向を把握することで、補正値を設定することができる。
【００７０】
本実施形態では、まず、比較的低いトルクで各モータ９２を駆動し、型締部４０を退避位置から型締位置へ向けて移動する制御（移動制御）を行う。そして、センサ９３が検出した取付部４２の移動量（モータの回転量）と、型締部４０の移動制御における指令移動量との差分が規定値を超えた取付部４２について、これに対応する駆動ユニット９０、つまり、その取付部４２に搭載されている駆動ユニット９０のモータ９２に対する制御量に関する制御情報を保存する。
【００７１】
センサ９３が検出した取付部４２の移動量と、型締部４０の移動制御における指令移動量との差分が規定値を超えた場合とは、動かそうとしているのに動かない場合、つまり、パーティング面の圧力が局所的に高まっている状態である。本実施形態の場合、モータ９２がステッピングモータであることから、モータ９２が脱調している状態である。
【００７２】
そして、モータ９２が脱調したときの制御量を比較することで補正値を設定する。例えば、モータ９２（Ｒ１）→モータ９２（Ｒ２）→モータ９２（Ｒ３）→モータ９２（Ｒ４）の順で脱調したとすると、この順でトルクが小さくなるように、或いは、移動量（回転量）が大きくなるように、制御量の補正値を設定する。
【００７３】
モータ９２が脱調したときに制御情報として保存する制御量としては、本実施形態の場合、取付部４２の位置（移動量：モータ９２の回転量）又はモータ９２のトルクである。以下、取付部４２の位置を制御情報として保存する場合の例を図２４を参照して、モータ９２のトルクを制御情報として保存する場合の例を図２５を参照して説明する。
【００７４】
＜補正処理例：位置基準＞
図２４はＣＰＵ１０１が実行する補正処理の例を示すフローチャートである。この補正処理は、実際に成形を行う前に行うものであり、射出成形機１を図１６の状態にしてから開始する。
【００７５】
Ｓ１では、全てのモータ９２に共通の出力トルクの制御量を設定する。この場合のトルクは、型締部４０が型締位置に到達する前にいずれかのモータ９２が脱調するよう、比較的低いトルクとすることが好ましい。
【００７６】
Ｓ２では、型締部４０が退避位置から型締部５０に近接する方向に移動するよう、各々のモータ９２の駆動をドライバ１３０に指示する。ドライバ１３０にはＳ１で設定したトルクの制御量を指示する。モータ９２の回転速度は全モータに共通のものを指示する。
【００７７】
Ｓ３では、駆動ユニット９０毎に、センサ９３が検出した取付部４２の移動量（モータ９２の回転量）と、Ｓ２で開始した移動制御における指令移動量との差分が予め定めた規定値を超えたか否かを判定する。つまり、実際の移動量と制御上の移動量とにズレが生じているかを判定する。本実施形態の場合、この判定はモータ９２が脱調しているか否かの判定である。
【００７８】
いずれかの駆動ユニット９０について、差分が規定値を超えた場合はＳ４へ進み、いずれの駆動ユニット９０についても差分が規定値を超えなかった場合は、移動制御を継続する。なお、全駆動ユニット９０について、同時に差分が規定値を超えた場合はパーティング面の圧力分布が均一であることになる。
【００７９】
Ｓ４では、Ｓ３で差分が規定値を超えたと判定された駆動ユニット９０のモータ９２に対する指令移動量（又はセンサ９２の検出結果）を、脱調が生じたときの取付部４２の位置を示す位置情報として記憶部１０２に、そのモータ９２と対応づけて保存する。また、全モータ９２の駆動を停止する。
【００８０】
Ｓ５では、４つ全てのモータ９２について位置情報が保存されているか否かを判定する。該当する場合はＳ８へ進み、該当しない場合はＳ６へ進む。Ｓ６では全モータ９２を駆動して、型締部４０を退避位置に戻す。
【００８１】
続くＳ７では、モータ９２のうち、位置情報が保存されているモータ９２による、次回移動の移動について、退避位置からの取付部４２の移動量、つまり、そのモータ９２の回転量を設定する。これは、位置情報で示されている位置の僅かに手前まで取付部４２を移動させ、それ以上は移動させないように制御するための設定である。つまり、既に脱調したモータ９２に対しては、以降の退避位置からの移動においては、脱調しないように、脱調した位置の手前で回転を停止するのである（トルクはＳ１で設定したものを出力させる）。
【００８２】
Ｓ７の処理の後は、Ｓ１に戻って同様の処理を繰り返す。このようにすると、例えば、取付誤差等によって、設計上は本来均一であるはずのパーティング面の圧力分布が、領域Ｒ１→領域Ｒ２→領域Ｒ３→領域Ｒ４の順で高くなる場合、１回目の移動でモータ９２（Ｒ４）が脱調し、２回目の移動でモータ９２（Ｒ３）が脱調し、３回目の移動でモータ９２（Ｒ２）が脱調し、４回目の移動でモータ９２（Ｒ１）が脱調することになる。なお、パーティング面の圧力分布が上述した場合と逆の順番（領域Ｒ４→領域Ｒ３→領域Ｒ２→領域Ｒ１）で高くなる場合は、上述した脱調の順番も逆になる。
【００８３】
Ｓ８では、記憶部１０２に保存された各位置情報の差を演算する。モータ９２（Ｒ１）に対応する位置情報をＰ（Ｒ１）、モータ９２（Ｒ２）に対応する位置情報をＰ（Ｒ２）等と表記し、位置情報Ｐ（Ｒ１）と位置情報Ｐ（Ｒ２）との差（絶対値）をＤ（Ｒ１−Ｒ２）等と表記する（総称するときはＤとする）と、Ｄ（Ｒ１−Ｒ２）、Ｄ（Ｒ１−Ｒ３）、Ｄ（Ｒ１−Ｒ４）、Ｄ（Ｒ２−Ｒ３）、Ｄ（Ｒ２−Ｒ４）、Ｄ（Ｒ３−Ｒ４）の６つの差の値が得られる。
【００８４】
Ｓ９では、Ｓ８で演算したＤ値が予め定めた補正可能値を超えているか否かに基づいて、補正可能か否かを判定する。全てのＤ値が補正可能値以下の場合は、補正可能としてＳ１１へ進み、１つでも補正可能値を超えているＤ値があれば、補正不能としてＳ１０へ進む。Ｓ１０では警告を行う。つまり、パーティング面の圧力分布が制御量の補正で解消できない程度に不均一の場合は補正値は設定せず、警告を行う。警告は表示部１２０にメッセージを表示することにより行うことができる。なお、音声出力装置を設けて音声で警告してもよい。
【００８５】
また、位置基準で傾き補正値を測定する場合は、１軸ごとに退避位置に退避してから測定しなくても補正量を求めることができる。具体的には、それぞれのモータを同時に同じトルク、同じ移動量で動作させ、それぞれが脱調するまで動作させ、それぞれが脱調した位置で補正する。補正可能かどうかの判定として４軸中どれかの軸が脱調したら、それ以外の軸は補正可能量以上動作できないように制限し、他の軸が補正可能量まで動作してしまったら警告を表示することができる。
【００８６】
Ｓ１１では、Ｓ８で演算したＤ値が予め定めた補正必要値を超えているか否かに基づいて、補正値を設定するか否かを判定する。Ｄ値が微小であれば補正値は設定しない。全てのＤ値が補正必要値以下の場合は、補正不要として処理を終了し、１つでも補正必要値を超えているＤ値があれば、Ｓ１２へ進む。
【００８７】
Ｓ１２では、モータ９２毎に補正値を設定する。本実施形態の場合、補正値はモータ９２の駆動条件を共通にして型締めを行った場合に、型締部４０、５０間の圧力分布が均一となるように設定する。
【００８８】
補正値やその設定の方法は、型締時の制御量の補正の対象や補正の仕方により異なるが、本実施形態の場合、補正値はトルクの制御量、つまり、制御電流値とする。そして、本実施形態の場合、実際の型締時のトルクの制御量は、補正後の制御量＝基準値×補正値とする。このため、いずれか１つのモータ９２を基準としてその補正値を１に設定し、他のモータ９２の補正値を位置情報に基づき設定する。その際、Ｄ値が補正必要値を超えていない場合は、そのモータ９２については補正値は１とすればよい。
【００８９】
モータ９２（Ｒ１）の補正値をＡＭ（Ｒ１）、モータ９２（Ｒ２）の補正値をＡＭ（Ｒ２）等と表記すると、例えば、モータ９２（Ｒ１）を基準とした場合、
ＡＭ（Ｒ１）＝１
ＡＭ（Ｒ２）＝Ｐ（Ｒ２）／Ｐ（Ｒ１）
ＡＭ（Ｒ３）＝Ｐ（Ｒ３）／Ｐ（Ｒ１）
ＡＭ（Ｒ４）＝Ｐ（Ｒ４）／Ｐ（Ｒ１）
と設定することができる。設定した補正値は記憶部１０２に記憶する。
【００９０】
＜補正処理例：トルク基準＞
次に、モータ９２が脱調したときに制御情報として保存する制御量として、モータ９２のトルクを制御情報として保存する場合の補正処理の例を図２５を参照して説明する。
【００９１】
図２５はＣＰＵ１０１が実行する補正処理の例を示すフローチャートである。この補正処理は、実際に成形を行う前に行うものであり、射出成形機１を図１６の状態にしてから開始する。
【００９２】
Ｓ２１では、各モータ９２の出力トルクの制御量を設定する。この段階では全てのモータ９２について、共通の出力トルクを設定する。この場合のトルクは、型締部４０が型締位置に到達する前にいずれかのモータ９２が脱調するよう、比較的低いトルクとすることが好ましい。
【００９３】
Ｓ２２では、型締部４０が退避位置から型締部５０に近接する方向に移動するよう、各々のモータ９２の駆動をドライバ１３０に指示する。ドライバ１３０には１回目はＳ２１で設定したトルクの制御量を指示するが、２回目以降は後述するＳ２７で設定したトルクの制御量を指示する。モータ９２の回転速度は全モータに共通のものを指示する。
【００９４】
Ｓ２３では、駆動ユニット９０毎に、センサ９３が検出した取付部４２の移動量（モータ９２の回転量）と、Ｓ２２で開始した移動制御における指令移動量との差分が予め定めた規定値を超えたか否かを判定する。図２４のＳ３と同様であり、モータ９２が脱調しているか否かの判定である。いずれかの駆動ユニット９０について、差分が規定値を超えた場合はＳ２４へ進み、いずれの駆動ユニット９０についても差分が規定値を超えなかった場合は、移動制御を継続する。
【００９５】
Ｓ２４では、Ｓ２３で差分が規定値を超えたと判定された駆動ユニット９０のモータ９２に対する出力トルクの制御量を、脱調が生じたときのトルクの制御量を示すトルク情報として記憶部１０２に、そのモータ９２と対応づけて保存する。また、全モータ９２の駆動を停止する。
【００９６】
Ｓ２５では、４つ全てのモータ９２についてトルク情報が保存されているか否かを判定する。該当する場合はＳ２８へ進み、該当しない場合はＳ２６へ進む。Ｓ２６では全モータ９２を駆動して、型締部４０を退避位置に戻す。
【００９７】
続くＳ２７では、モータ９２のうち、今回の移動で脱調し、トルク情報が保存されたモータ９２については、次回移動時のトルクの制御量を増大して設定し、その他のモータ９２については現状のトルクの制御量を再び設定する。
【００９８】
これは、今回の移動で脱調したモータ９２については、次回移動時には脱調が生じないようにするためである。増大量は予め定めた値とする。なお、今回脱調したモータ９２が次回も脱調する場合はある。そのときは、再びトルク情報が保存（更新）され、トルクの制御量がこのＳ２７の処理で再び増大されていき、脱調しなくなるまでこの処理が繰り返されることになる。
【００９９】
Ｓ２７の処理の後は、Ｓ２２に戻って同様の処理を繰り返す。このようにすると、例えば、取付誤差等によって、設計上は本来均一であるはずのパーティング面の圧力分布が、領域Ｒ１→領域Ｒ２→領域Ｒ３→領域Ｒ４の順で高くなる場合、モータ９２（Ｒ４）が最初に脱調し、モータ９２（Ｒ３）が次に脱調し、モータ９２（Ｒ２）が次に脱調し、最後にモータ９２（Ｒ１）が脱調することになる。なお、パーティング面の圧力分布が上述した場合と逆の順番（領域Ｒ４→領域Ｒ３→領域Ｒ２→領域Ｒ１）で高くなる場合は、上述した脱調の順番も逆になる。
【０１００】
Ｓ２８以下の処理は、図２４のＳ８以下の処理と同様である。まず、Ｓ２８では、記憶部１０２に保存された各トルク情報の差を演算する。モータ９２（Ｒ１）に対応するトルク情報をＴ（Ｒ１）、モータ９２（Ｒ２）に対応するトルク情報をＴ（Ｒ２）等と表記し、トルク情報Ｔ（Ｒ１）とトルク情報Ｔ（Ｒ２）との差（絶対値）をＤ（Ｔ１−Ｔ２）等と表記する（総称するときはＤとする）と、Ｄ（Ｔ１−Ｔ２）、Ｄ（Ｔ１−Ｔ３）、Ｄ（Ｔ１−Ｔ４）、Ｄ（Ｔ２−Ｔ３）、Ｄ（Ｔ２−Ｔ４）、Ｄ（Ｔ３−Ｔ４）の６つの差の値が得られる。
【０１０１】
Ｓ２９では、Ｓ２８で演算したＤ値が予め定めた補正可能値を超えているか否かに基づいて、補正可能か否かを判定する。全てのＤ値が補正可能値以下の場合は、補正可能としてＳ３１へ進み、１つでも補正可能値を超えているＤ値があれば、補正不能としてＳ３０へ進む。Ｓ３０では警告を行う。図２４のＳ１０と同様である。
【０１０２】
Ｓ３１では、Ｓ２８で演算したＤ値が予め定めた補正必要値を超えているか否かに基づいて、補正値を設定するか否かを判定する。Ｄ値が微小であれば補正値は設定しない。全てのＤ値が補正必要値以下の場合は、補正不要として処理を終了し、１つでも補正必要値を超えているＤ値があれば、Ｓ３２へ進む。
【０１０３】
Ｓ３２では、モータ９２毎に補正値を設定する。本例の場合も、補正値はモータ９２の駆動条件を共通にして型締めを行った場合に、型締部４０、５０間の圧力分布が均一となるように設定する。
【０１０４】
そして、本例の場合も、補正値やその設定の方法は図２４の処理例の場合と同様とした。補正値はトルクの制御量、つまり、制御電流値とする。そして、補正後の制御量＝基準値×補正値とする。いずれか１つのモータ９２を基準としてその補正値を１に設定し、他のモータ９２の補正値を位置情報に基づき設定する。その際、Ｄ値が補正必要値を超えていない場合は、そのモータ９２については補正値は１とすればよい。
【０１０５】
モータ９２（Ｒ１）の補正値をＡＭ（Ｒ１）、モータ９２（Ｒ２）の補正値をＡＭ（Ｒ２）等と表記すると、例えば、モータ９２（Ｒ１）を基準とした場合、図２４の例と同様に、
ＡＭ（Ｒ１）＝１
ＡＭ（Ｒ２）＝Ｔ（Ｒ２）／Ｔ（Ｒ１）
ＡＭ（Ｒ３）＝Ｔ（Ｒ３）／Ｔ（Ｒ１）
ＡＭ（Ｒ４）＝Ｔ（Ｒ４）／Ｔ（Ｒ１）
と設定することができる。設定した補正値は記憶部１０２に記憶する。
【０１０６】
＜補正処理の実行時期＞
図２４及び図２５で例示した補正処理は、各回の型締処理毎に実行して補正値を設定してもよい。この場合、特に、型締処理毎に成形条件、成形環境が変化する場合に適している。また、複数回の型締処理を一単位として単位毎に補正処理を実行し、その複数回の型締処理では同じ補正値に基づく制御量で型締力を制御してもよい。例えば、材料の変更の前後、成形条件の変更の前後、金型の変更の前後で補正処理を１回行うようにしてもよい。
【０１０７】
＜型締力の制御例１＞
次に、上記の補正値を利用した型締時の型締力の制御の例について説明する。図２６はＣＰＵ１０１が実行する型締力制御処理の例を示すフローチャートである。この処理は、実際に成形を行う際に行う型締力の制御であり射出成形機１が図１６の状態になってから開始される。
【０１０８】
Ｓ４１では、各モータ９２の制御量の基準値を記憶部１０２から読み込む。基準値は、型締時に各モータ９２を制御するための基準となる値であり、予め記憶部１０２に記憶される。基準値には、モータ９２の出力トルクの制御量も含まれる。パーティング面の圧力分布を均一にする場合には、全てのモータ９２の出力トルクの基準値は共通となる。また、パーティング面の圧力分布を不均一にする場合には、モータ９２毎に出力トルクの基準値は異なる。いずれの場合も、この基準値の設定によって、パーティング面の圧力分布を目的とする圧力分布とすることができる。
【０１０９】
Ｓ４２では、Ｓ４１で読み込んだ基準値のうち、モータ９２の出力トルクの基準値を、記憶部１０２に記憶してある補正値を読み出して、モータ９２毎に補正する。これにより、駆動機構間の誤差や金型の取り付け誤差が解消されるようにモータに対する制御量を補正することができる。すなわち、実際のパーティング面の圧力分布が、基準値により決定される圧力分布となるように制御量が補正されることになる。
【０１１０】
Ｓ４３では、Ｓ４１で読み出した基準値及びＳ４２で補正した基準値に基づくモータ９２の駆動指令をドライバ１３０に出力し、型締部４０を退避位置から型締位置へ移動させる。型締部４０が型締位置へ移動すると、射出シリンダ１０による溶融樹脂の射出が開始される。本実施形態では、１度に全量射出せずに２回に分ける場合を想定している。
【０１１１】
Ｓ４４では、射出シリンダ１０による溶融樹脂の一次射出が終了したか否かを判定する。該当する場合はＳ４５へ進み、該当しない場合は待ちとなる。
【０１１２】
Ｓ４５ではガス抜きを行う。ガス抜きとは金型４及び５のキャビティ内の、特に端部内に存在して溶融樹脂の流入を妨げるガスを外部に開放して、溶融樹脂の充填を促進する処理である。ガス抜きは、ガス抜きの対象となる部位において金型４及び５を開くことにより行う。開くといっても、μｍレベルのものである。
【０１１３】
ガス抜きは、モータ９２のうちの一部のモータ９２に対する制御量を変更することにより、パーティング面の圧力を局所的に変更することにより行う。パーティング面の圧力を局所的に変更する方式を採用することで、金型４、５への加工を必要とせずにガス抜きを行うことができる。ガス抜きが必要な部位は事前の試験等で特定しておく。記憶部１０２にはガス抜き時に制御量を変更するモータ９２と変更量とを予め記憶しておき、この情報に基づいてガス抜きを実行する。
【０１１４】
例えば、図２２において領域Ｒ１にガス抜きの対象部位が存在している場合には、モータ９２（Ｒ１）の出力トルクを下げることでガス抜きを行う。また、例えば、図２２において領域Ｒ１とＲ２の境界付近にガス抜きの対象部位が存在している場合には、モータ９２（Ｒ１）及びモータ９２（Ｒ２）の出力トルクを下げることでガス抜きを行う。
【０１１５】
図２７はガス抜きの説明図である。同図の例では、金型４、５に型締力Ｆ１、Ｆ２を作用させて型締めを行い、ガス抜き時にはＦ２を下げてＦ２'としてガス抜きを行っている。同図の隙間は極めて誇張した表現であることはいうまでもない。
【０１１６】
なお、本実施形態ではガス抜きを目的として、型締時に型締部４０及び５０間の圧力を局所的に変更する場合を例示したが、型締時に他の目的により、型締部４０及び５０間の圧力を局所的に変更してもよいことはいうまでもない。
【０１１７】
このガス抜きの間に、溶融樹脂の射出が再開され、終了（完了）する。Ｓ４６では射出が終了したか否かを判定する。該当する場合はＳ４７へ進み、該当しない場合は待ちとなる。なお、本実施形態のように、ガス抜きの間に射出を行うことがガス抜きの効率上好ましいが、ガス抜き後に射出を行うようにしてもよい。
【０１１８】
Ｓ４７では保圧を行う。このとき、Ｓ４５のガス抜きのために変更した制御量は元に戻す場合もあるし、戻さずにそのままとする場合もある。Ｓ４８では型締部４０が退避位置に戻るようにモータ９２を制御して１単位の処理を終了する。
【０１１９】
＜型締力の制御例２＞
上記の型締力の制御例１では、金型４及び５への射出終了までに前記ガス抜きを開始する制御としたが、金型４及び５への射出終了後にガス抜きを行う制御としてもよい。図２８はＣＰＵ１０１が実行する型締力制御処理の他の例を示すフローチャートである。この処理は、実際に成形を行う際に行う型締力の制御であり射出成形機１が図１６の状態になってから開始される。図２８中、上記の型締力の制御例１と同じ処理については同じ符号を付して説明を割愛し、異なる処理について説明する。
【０１２０】
本制御例では、Ｓ４３で型締部４０を退避位置から型締位置へ移動させた後、Ｓ５１で射出シリンダ１０による溶融樹脂の射出（全量）が終了したか否かを判定する。該当する場合はＳ５２へ進み、該当しない場合は待ちとなる。
【０１２１】
Ｓ５２及びＳ５３は射出終了後の保圧処理である。本実施形態ではこの保圧中にガス抜きを行う。Ｓ５２ではガス抜きを行う。図２６のＳ４５と同様の処理である。ガス抜きが完了すると（例えば規定時間経過すると）、Ｓ５３へ進み、Ｓ５２のガス抜きのために変更した制御量を元に戻す。つまり、型締部４０、５０間の圧力をガス抜き前の状態に戻して、金型４及び５間の面圧分布を射出終了時の面圧分布に戻す。そして、規定時間が経過するとＳ４８へ進み、型締部４０が退避位置に戻るようにモータ９２を制御して１単位の処理を終了する。なお、本制御例では、Ｓ５３において、ガス抜きのために変更した制御量を元に戻したが、戻さずにガス抜き状態のまま保圧を終了する制御も採用可能である。
【０１２２】
＜他の実施形態＞
上記実施形態では、モータ９２等の各モータをステッピングモータとしたが他の電動モータでもよい。また、型締装置３はモータ以外の駆動源を有する構成であってもよい。
【０１２３】
上記実施形態では、型締部４０では金型４を支持せず、金型支持部６０で支持する構成としたが、型締部４０で金型４を支持する構成としてもよい。
【０１２４】
上記実施形態では、型締部４０と型締部５０の双方が型締方向に移動する構成としたが、いずれか一方のみが移動する構成としてもよい。但し、本実施形態の構成の方が、型締部の移動に必要な時間を短縮可能である。
【０１２５】
上記実施形態では、タイバ９１を有する駆動ユニット９０を４つ設けた構成としたが、２〜３つ、或いは、５つ以上でもよい。尤も、型締部４０を付勢するバランスの点で、本実施形態のように４つとするか、３つとするのが好適である。
【０１２６】
上記実施形態では、射出成形機１を竪型成形機として構成したが、横型成形機として構成してもよい。また、金型は２プレートや３プレートでも、ホットランナー方式でも構わない。
【技術分野】
【０００１】
本発明は型締装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機等に用いる型締装置では様々な型締機構が考案されている。特にトグルリンク方式は、小さな駆動力で大きな型締力を得るのに有効で、移動ストロークを大きく取れることから、多く採用されている。一方、特許文献１には金型の型開閉の移動機構と、型締力を発生させる駆動機構とに分離したものが開示されている。また、特許文献２には、型締力を発生のために、複数本のボールネジを設けて駆動する装置が開示されている。
【０００３】
一方、射出成形機においては、射出材料が金型内でガスを生じて成形品の品質に影響を与える場合がある。金型内のガス抜き方法としては金型に5〜25μmの隙間を形成させる方法（特許文献３）やキャビティの末端充填部付近にガス抜き弁を設ける方法（特許文献４）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２９０５３７号公報
【特許文献２】特公平０６−４３０６８号公報
【特許文献３】特開２００３−５３７９８号公報
【特許文献４】特開２００３−１７０４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、金型にガス抜き用の溝や弁を形成すると金型加工費が高価となる。また、ガス抜きに必要な部位や最適な部位は成形品のテストを繰り返すことで特定される場合も多く、金型への加工を伴わないガス抜き方法が要望されている。
【０００６】
本発明の目的は、金型への加工を必要とせずにガス抜きを行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、金型に型締力を付与する第１及び第２の型締部と、前記第１の型締部の互いに異なる被付勢部位に対して、前記第２の型締部に近接・離間する方向に前記第１の型締部を移動させる移動力をそれぞれ独立して付勢する、複数の駆動手段と、前記複数の駆動手段を制御して型締力を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記複数の駆動手段を制御して前記第１及び第２の型締部間の圧力を局所的に変更することにより、前記金型のキャビティ内のガス抜きを行うことを特徴とする型締装置が提供される。
【０００８】
また、本発明によれば、上記型締装置を備えたことを特徴とする射出成形機が提供される。
【０００９】
また、本発明によれば、金型に型締力を付与する第１及び第２の型締部と、前記第１の型締部の互いに異なる被付勢部位に対して、前記第２の型締部に近接・離間する方向に前記第１の型締部を移動させる移動力をそれぞれ独立して付勢する、複数の駆動手段と、を備えた型締装置の制御方法であって、前記複数の駆動手段を制御して前記第１及び第２の型締部間の圧力を局所的に変更することにより、前記金型のキャビティ内のガス抜きを行う制御工程を備えたことを特徴とする型締装置の制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、金型への加工を必要とせずにガス抜きを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る射出成形機の斜視図。
【図２】視点を変えた前記射出成形機の斜視図。
【図３】前記射出成形機の分解斜視図。
【図４】型締部（下側）をロックする位置ロック機構の説明図。
【図５】型締部（下側）をロックする位置ロック機構の説明図。
【図６】型締部（下側）をロックする位置ロック機構の説明図。
【図７】駆動ユニットの説明図。
【図８】（Ａ）は型締部（上側）の平面図、（Ｂ）は型締部（上側）の正面図。
【図９】（Ａ）は射出シリンダを装着した型締部（上側）の正面図、（Ｂ）は射出シリンダを装着した型締部（上側）の底面図。
【図１０】金型とノズル部の配置関係の説明図。
【図１１】（Ａ）及び（Ｂ）は金型とノズル部の配置関係の説明図。
【図１２】制御系のブロック図。
【図１３】前記射出成形機の動作説明図。
【図１４】前記射出成形機の動作説明図。
【図１５】前記射出成形機の動作説明図。
【図１６】前記射出成形機の動作説明図。
【図１７】前記射出成形機の動作説明図。
【図１８】前記射出成形機の動作説明図。
【図１９】型締部（下側）の位置ロック機構の他の構成例の説明図。
【図２０】型締部（下側）の位置ロック機構の他の構成例の説明図。
【図２１】型締部（下側）の位置ロック機構の他の構成例の説明図。
【図２２】パーティング面の圧力分布制御の説明図。
【図２３】パーティング面の圧力分布に影響を与える誤差の例を示す図。
【図２４】補正処理の例を示すフローチャート。
【図２５】補正処理の他の例を示すフローチャート。
【図２６】型締力制御処理の例を示すフローチャート。
【図２７】（Ａ）及び（Ｂ）はガス抜きの説明図。
【図２８】型締力制御処理の他の例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜射出成形機＞
図１及び図２は、本発明の一実施形態に係る射出成形機１を視点を変えて示した斜視図、図３は射出成形機１の分解斜視図である。射出成形機１は射出装置２と型締装置３とを備える。型締装置３は金型４及び５に型締力を付与して型締めを行い、射出装置２は金型４及び５に射出材料（本実施形態の場合、溶融樹脂である。）を射出し、樹脂成形品を成形する。金型４は、その上面が溶融樹脂の注入口４ｂを有する平坦な注入面４ａを構成している。金型５の下には、受け板６が配設されている。受け板６はリターンスプリング８を介してエジェクタプレート７に連結されている。これらは樹脂成形品の排出に関わる構成であるが、その詳細は割愛する。
【００１３】
＜射出装置＞
射出装置２は、射出シリンダ１０と、射出用の駆動ユニット２０と、材料供給ユニット３０と、を備える。
【００１４】
＜射出シリンダ＞
射出シリンダ１０は、溶融樹脂を射出するノズル部１１をその先端部に備える。ノズル部１１には加熱筒部１２の先端が接続されている。加熱筒部１２はその中心線上に加熱筒部１２を貫通する樹脂通路を有して円筒状に形成され、この樹脂通路の上部にはプランジャ１４が進退自在に挿入されている。加熱筒部１２内には材料供給ユニット３０から樹脂材料が供給される。樹脂材料は例えばペレット状をなしている。
【００１５】
加熱筒部１２の周囲にはバンドヒータ１３が設けられ、加熱筒部１２の樹脂通路内の樹脂材料を加熱して溶融する。溶融した樹脂材料はプランジャ１４の進退動作によってノズル部１１から射出される。本実施形態ではプランジャ１４の進退動作で射出する構成としたが、スクリューの回転動作により射出する構成としてもよい。
【００１６】
ノズル部１１は、本実施形態の場合、射出シリンダ１０の径方向（加熱筒部１２の径方向）に突出したフランジ状をなしており、かつ、その外形が円柱形状となっている。すなわち、ノズル部１１の周縁部は、射出シリンダ１０の径方向に突出したフランジ部となっている。ノズル部１１の先端面１１ａは平坦面をなし、その中心には加熱筒部１２の樹脂通路と連通した射出口１１ｂが形成されている。本実施形態の場合、この先端面１１ａは金型４の注入面４ａに当接する当接面を構成している。
【００１７】
＜射出用の駆動ユニット＞
駆動ユニット２０は、ユニットベース２１を備える。ユニットベース２１は、後述する上側の型締部４０に立設された一対の支柱２１ａに支持されている。ユニットベース２１には、減速機２３ｂが取り付けられ、減速機２３ｂにはモータ２３ａが取り付けられている。モータ２３ａは本実施形態の場合、ステッピングモータである。モータ２３ａの出力は減速機２３ｂで減速され、減速機２３ｂの出力軸に取り付けられたプーリ２３ｃを回転させる。
【００１８】
ユニットベース２１には、また、ボールネジ軸２５ａが回転自在に支持されており、その上端にはプーリ２５ｃが取り付けられている。プーリ２３ｃとプーリ２５ｃとには無端ベルト２４が巻きまわされ、モータ２３ａの出力がボールネジ軸２５ａに伝達されてボールネジ軸２５ａを回転させる。
【００１９】
ボールネジ軸２５ａにはボールナット２５ｂが螺着しており、ボールナット２５ｂにはプランジャガイド板２６が連結されている。プランジャガイド板２６には、一対の支柱２１ａが貫通しており、プランジャガイド板２６は一対の支柱２１ａに案内されて上下方向に移動可能になっている。しかして、モータ２３ａがボールネジ軸２５ａを回転させると、その回転方向によってプランジャガイド板２６が昇降する。プランジャガイド板２６には、プランジャ１４の上端部が係合し、プランジャガイド板２６の昇降によりプランジャ１４も昇降する。この昇降動作によって、プランジャ１４が加熱筒部１２内の樹脂通路を進退し、溶融樹脂の射出動作が行われることになる。
【００２０】
一対の支柱２１ａには、また、シリンダ支持部２２が移動不能に支持されている。シリンダ支持部２２にはセンサユニット２７が取り付けられている。センサユニット２７はプランジャガイド板２６の昇降位置を検出するセンサを搭載しており、その検出結果を参照することでプランジャ１４の進退動作を行うことができる。
【００２１】
シリンダ支持部２２は、凹状のシリンダ取付部２２ａが形成されている。射出シリンダ１０は、その加熱筒部１２の上部がこのシリンダ取付部２２ａに装着され、ロックレバー２２ｃの開閉によりシリンダ支持部２２に対して着脱自在に支持される。シリンダ取付部２２ａには、供給筒用の取付孔２２ｂが形成されている。この取付孔２２ｂはシリンダ支持部２２を貫通しており、材料供給ユニット３０の供給筒３１の先端部が挿入される。供給筒３１の供給口３１ａと、加熱筒部１２とは、シリンダ取付部２２ａにおいて連結され、樹脂材料が材料供給ユニット３０から射出シリンダ１０へ供給される。
【００２２】
＜材料供給ユニット＞
材料供給ユニット３０は、供給筒３１と、ホッパ３２と、モータ３３とを備える。供給筒３１は、その中心線上に樹脂材料の供給通路を有する円筒体であり、その先端の供給口３１ａが上記の通り加熱筒部１２の側部に接続されて連結される。ホッパ３２は、樹脂材料を貯留する容器であり、本実施形態ではボトル状をなしている。ホッパ３２内の樹脂材料は自重により供給筒３１内の供給通路内に落下する。モータ３３は、供給筒３１内の供給通路に設けたスクリュ（不図示）を回転駆動するモータであり、スクリュの回転により樹脂材料を加熱筒部１２に送出する。本実施形態の場合、モータ３３はステッピングモータである。なお、樹脂材料の送出機構はスクリュを用いたものに限られず、例えば、プランジャを進退させる送出機構等、他の送出機構でもよい。
【００２３】
＜型締装置＞
型締装置３は、金型４及び５を挟む型締部４０及び型締部５０と、金型４を支持する金型支持部６０と、型締部５０を型締方向（型締部４０に対して近接・離間する方向）に移動する駆動ユニット７０と、型締部５０をロックする位置ロック機構８０と、型締部４０を型締方向（型締部４０に対して近接・離間する方向）に移動する複数の駆動ユニット９０と、を備える。
【００２４】
＜型締部及び金型支持部＞
図１乃至図３、図８及び図９を参照して型締部４０について説明する。図８（Ａ）は型締部４０の平面図、図８（Ｂ）は型締部４０の正面図、図９（Ａ）は射出シリンダ１０を装着した型締部４０の正面図、図９（Ｂ）は射出シリンダ１０を装着した型締部４０の底面図である。
【００２５】
型締部４０は、板状方形のプレート部４１と、互いに離間して形成された筒状の取付部４２と、を備える。本実施形態の場合、取付部４２はプレート部４１の４隅にそれぞれ形成されている。取付部４２には後述する駆動ユニット９０がそれぞれ取り付けられ、取付部４２には駆動ユニット９０から型締部４０を型締方向に移動させる移動力が独立して付勢される。つまり、取付部４２は被付勢部位として機能する。
【００２６】
プレート部４１には支柱２１ａが取り付けられる取付孔４１ａが形成されている。また、プレート部４１には、射出シリンダ１０が装着される溝部４３が形成されている。溝部４３は平面視でＵ字型をなし、上部４３ａは相対的に幅が狭く、下部４３ｂは相対的に幅が広く形成されている。上部４３ａの幅は射出シリンダ１０の加熱筒部１２の外径に合わせて設定され、加熱筒部１２の下端部が装着される。下部４３ｂの幅は射出シリンダ１０のノズル部１１の外径に合わせて設定され、ノズル部１１が装着される。固定部材４４は、射出シリンダ１０の装着後に溝部４３に嵌合し、溝部４３の残りの部分を埋めて射出シリンダ１０の脱落を防止する。
【００２７】
図９（Ａ）に示すように、下部４３ｂの上下の厚みはノズル部１１の厚みよりも薄く設定されており、射出シリンダ１０が型締部４０に装着された状態では、ノズル部１１が型締部４０の底面から下方に突出した態様となる。このとき、バンドヒータ１３の下端面は、射出シリンダ１０の自重が作用して、型締部４０の溝部４３の周縁部に当接している。なお、バンドヒータ１３は、射出成形時において高温状態となるため、バンドヒータ１３と接触する型締部４０の一部（具体的には溝部４３の周縁部）は断熱部によって覆われている。これにより、バンドヒータ１３から型締部４０への熱伝達を低減することができる。
【００２８】
また、詳細は後述するが、型締め状態においては、上部４３ａの底面４３ａ'はノズル部１１の上面に当接する。型締部４０に対して駆動ユニット９０から型締力が作用すると、底面４３ａ'を介してノズル部１１に型締力が伝達し、ノズル部１１の先端面１１ａが金型４の注入面４ａに当接し、押圧する。これにより先端面１１ａと注入面４ａとが密着してシールが形成される。シール性能は先端面１１ａと注入面４ａの平滑度が高いほど向上する。
【００２９】
なお、本実施形態では、先端面１１ａと、注入面４ａとがそれぞれ平坦面であるが、平坦面でもなくてもよく、曲面や凹凸面等、互いに密着し合う面形状であればよい。また、本実施形態では、ノズル部１１に型締力が伝達するようにしたが、射出シリンダ１０のノズル部１１以外の部位でもよい。尤も、ノズル部１１に型締力が伝達するようにすることで、ノズル部１１のみが型締力に耐久できる強度を有すれば足り、射出シリンダ１０全体が型締力に耐久できる強度を有することが必ずしも主要件とならない。
【００３０】
図１０は型締時における金型４とノズル部１１の配置関係の説明図である。ノズル部１１の射出口１１ｂは、金型４の注入口４ｂ上に位置しており、射出口１１ｂから注入口４ｂに溶融樹脂が射出される位置関係にある。ノズル部１１の先端面１１ａは、注入口４ｂを覆う大きさを有しており、上記の型締力の伝達で注入口４ｂの周囲においては先端面１１ａと注入面４ａとが密着してシールが形成される。よって、溶融樹脂の漏れが防止される。しかも、型締力を利用してノズル部１１を金型４に押し付ける方式なので、従来必要とされたノズルの先端位置の調整作業は不要である。
【００３１】
本実施形態の場合、各取付部４２が互いに離間していることから、駆動ユニット９０を同期的に駆動することでより均一にノズル部１１に型締力をかけ易くなる。特に、本実施形態では、各取付部４２がプレート部４１の４隅に位置し、ノズル部１１はプレート部４１の略中央に位置していることから、より均一にノズル部１１に型締力をかけ易くなる。
【００３２】
なお、金型には成形時に生じるランナを排出する目的でランナロック部材を金型に着脱自在に装着し、ランナロック部材に溶融樹脂の注入口を設ける場合がある。図１１（Ａ）はその例を示し、ランナロック部材４ｃに注入口４ｂが形成されている。この構成の場合も、ノズル部１１の先端面１１ａが注入口４ｂを覆う大きさを有していれば溶融樹脂の漏れを防ぐことができる。ランナロック部材４ｃと、金型本体との間で、ランナロック部材４ｃの輪郭部分に隙間が生じて溶融樹脂が漏れるような場合は、ノズル部１１の先端面１１ａが該隙間をも覆う大きさを有するものとすることが望ましい。図１１（Ｂ）はその例を示し、注入口４ｂが２つある。この場合は、ノズル部１１の先端面１１ａが同図に示すように双方の注入口４ｂを覆う大きさを有するものとすることで、双方の注入口４ｂからの溶融樹脂の漏れを防止できる。
【００３３】
なお、本実施形態ではノズル部１１を円柱形状としたが、角柱形状や三角柱形状でもよく、その外形は適宜選択可能である。先端面１１ａの大きさは、注入口４ｂを覆うだけでなく、注入面４ａ全体を覆うよう、注入面４ａと同じか、それよりも大きくしてもよい。これは、金型４への型締力が注入面４ａ全体に分布する点で有利な場合がある。
【００３４】
次に、図１乃至図３を参照して金型支持部６０について説明する。金型支持部６０は、金型４を支持するための部材である。金型支持部６０は、金型４と係合するコの字型をなし、ロックレバー６１の開閉で金型４の保持及び解除を行う。金型支持部６０はタイバ９１が挿通する挿通部６２に案内されて型締方向に移動可能である。但し、タイバ９１には止め輪９１ｂが設けられており、金型支持部６０の最下位置はこの止め輪９１ｂによって規定される。
【００３５】
次に、図１乃至図３を参照して型締部５０について説明する。型締部５０は、受け板６及び金型５が搭載される搭載部５１を備え、ロックレバー５３の開閉で受け板６及び金型５の保持及び開放を行う。型締部５０は、また、搭載部５１から窪んでエジェクタプレート７やリターンスプリング８を収容する収容部５２を備える。型締部５０は更に、タイバ９１が挿通する挿通部５４を備え、タイバ９１に案内されて型締方向に移動可能となっている。
【００３６】
＜型締部（下側）の移動機構＞
図１乃至図３を参照して、駆動ユニット７０は、駆動源として、ベース９に支持されたモータ７１を備える。モータ７１は本実施形態の場合、ステッピングモータである。モータ７１には、ベース９に支持された減速機７３が接続されており、モータ７１の出力を減速する。減速機７３の出力軸にはプーリ７４が取り付けられている。プーリ７５は、プーリ７４の上方で、ベース９上に立設された不図示の支柱により回転自在に支持されている。プーリ７４とプーリ７５とには無端ベルト７６が巻きまわされており、モータ７１を回転駆動することで無端ベルト７６が走行する。
【００３７】
無端ベルト７６の一部と型締部５０とは連結部７７により連結されている。したがって、モータ７１を回転することで、その回転方向によって型締部５０を型締方向に移動することができる。駆動ユニット７０は、型締部５０を金型４と金型５とが離間する最下方の位置（型開き位置）と、金型４と金型５との型締めを開始する最上方の位置（型締開始位置）と、の間で移動する。本実施形態の場合、駆動ユニット７０は型締めは行わないため、モータ７１としては、その出力が比較的小さいもので足りる。
【００３８】
センサ７２は、型締部５０の位置を検出する。本実施形態の場合、センサ７２はモータ７１に取り付けられ、その回転量を検出するエンコーダであり、センサ７２が検出した回転量から型締部５０の位置を演算する構成であるが、型締部５０の位置が検出できれば他の種類のセンサでもよい。
【００３９】
＜型締部（下側）の位置ロック機構＞
図１乃至図３及び図４乃至図６を参照して位置ロック機構８０の構成について説明する。図４乃至図６は位置ロック機構８０の説明図である。型締部５０は、上記の通り、駆動ユニット７０によって型締開始位置へ移動されるが、駆動ユニット７０は型締め時に型締部５０からの型締力を受けない構成になっている。位置ロック機構８０は、型締時において、型締部５０が型締力に抗して移動しないように型締部５０を支持する機構である。
【００４０】
位置ロック機構８０は、中心軸８１ａを介して型締部５０の底部に回転自在に支持された回転板８１を備える。回転板８１には、複数のロックブロック８２がそれぞれ固定される取付孔８１ｃと、ベース９に立設された複数のロック支柱８３がそれぞれ挿通する開口部８１ｂと、を備える。ロックブロック８２とロック支柱８３とは同数である。型締部５０の底部には、ロック支柱８３との干渉を避け、ロック支柱８３が進入可能な挿入孔５５が、各ロック支柱８３に対応して形成されている。
【００４１】
位置ロック機構８０は型締部５０の側部に支持されたモータ８４を備える。モータ８４は本実施形態の場合、ステッピングモータである。モータ８４の出力軸にはピニオンギア８４ａが取り付けられている。回転板８１の周縁にはピニオンギア８４ａと噛合するギア８１ｄが形成されている。このため、モータ８４を回転すると、中心軸８１ａ回りに回転板８１が回転する。
【００４２】
センサ８５（図４において不図示）は、回転板８１の回転量を検出する。本実施形態の場合、センサ８５はモータ８４に取り付けられ、その回転量を検出するエンコーダであり、センサ８５が検出した回転量から回転板８１の回転量を演算する構成であるが、回転板８１の回転量が検出できれば他の種類のセンサでもよい。
【００４３】
係る構成からなる位置ロック機構８０では、回転板８１は、その回転により、ロック支柱８３と同軸上に開口部８１ｂが位置する位置（図４）と、ロック支柱８３と同軸上にロックブロック８２が位置する位置（図６）と、に位置する。
【００４４】
図４の位置の場合、ロック支柱８３と、回転板８１及び型締部５０と、が干渉しないので、型締部５０を型締方向に移動可能となる。したがって、型締部５０を型開き位置と型締開始位置との間で移動する場合は、回転板８１を図４の位置とする。図６の位置の場合、ロックブロック８２を介して型締部５０がロック支柱８３によって、その下方への移動が規制され、位置がロックされた状態となる。したがって、型締時には、回転板８１を図６の位置とする。
【００４５】
図５は図４の位置と図６の位置との中間の位置に回転板８１が位置している状態を示している。以上のように、型締部５０を、型開き位置→型締開始位置→（型締）→型開き位置と、移動する場合、回転板８１は、図４の位置→図６の位置→（型締）→図４の位置に位置させることになる。
【００４６】
型締部５０の位置ロック機構としては他の構成例も採用可能である。図１９乃至図２１はその一例を示す。同図の例は、複数のアーム部１８１を回動自在に型締部５０の底部に固定し、アーム部１８１と連結された旋回円板１８２を回転させることで、アーム部１８１のフック１８１ａがタイバ１９１に設けた切り欠き１９１ａに係合（図２０）、係合解除（図１９）するようにした構成である。型締部５０のロックは、フック１８１ａと切り欠き１９１ａとの係合によってタイバ１９１で型締部５０を支持することで行う構成である。
【００４７】
＜型締部（上側）の移動機構＞
図１乃至図３及び図７を参照して型締部４０を移動する駆動ユニット９０の構成について説明する。図７は駆動ユニット９０の説明図であり、取付部４２を一部破断してその内部機構を示した図である。各駆動ユニット９０は、ベース９に型締方向に立設され、その先端（上端）にネジ９１ａが形成されたボールネジ軸であるタイバ９１を備える。取付部４２には、駆動ユニット９０の駆動源であるモータ９２が搭載されている。モータ９２は本実施形態の場合、ステッピングモータである。
【００４８】
取付部４２の内部では、タイバ９１のネジ９１ａと螺合するボールナット９５が、ベアリング９６を介して取付部４２の内壁に回転自在に支持されている。取付部４２の内部には、また、減速機９４が配設されている。減速機９４はモータ９２の出力軸に取り付けられたピニオン９２ａの出力を減速してボールナット９５を回転させる。
【００４９】
このような構成によってモータ９２を回転するとボールナット９５が回転し、タイバ９１のネジ９１ａとボールナット９５との螺合により、ボールナット９５がタイバ９１に沿って移動する。こうして、モータ９２の回転により、型締部４０はタイバ９１に案内されて型締方向に移動することになる。
【００５０】
なお、本実施形態では、駆動ユニット９０としてボールネジ機構を採用したが、軸（タイバ）に沿って型締部を移動させる機構はこれに限られず、種々の機構が利用可能である。
【００５１】
型締部４０は、駆動ユニット９０によって、型締めが完了する最下位置（型締位置）と、型締力が完全に解除される、最上方の位置（退避位置）との間で移動される。本実施形態では、型締部４０の、型締位置と退避位置との間の移動距離は数ミリ程度である場合を想定している。
【００５２】
センサ９３は、型締部４０の位置、特に個々の取付部４２の位置（移動量）を検出する。本実施形態の場合、センサ９３はモータ９２に取り付けられ、その回転量を検出するエンコーダであり、センサ９３が検出した回転量から取付部４２の位置（移動量）を演算する構成であるが、取付部４２の位置が検出できれば他の種類のセンサでもよい。
【００５３】
本実施形態の場合、モータ９２がステッピングモータであるため、駆動パルスによって取付部４２の移動量は推定移動量として演算可能であるが、脱調する場合があるため、センサ９３によって実移動量を検出するようにしている。
【００５４】
＜制御部の構成＞
次に、図１２を参照して制御系の構成について説明する。制御部１００は、ＣＰＵ１０１、記憶部１０２及びＩ／Ｆ（インタフェース）１０３を備える。ＣＰＵ１０１は、センサの検出結果を取得し、記憶部１０２に記憶されたプログラムにしたがって、モータやヒータ等の制御を行う。ここで、図１２のセンサは例えば、センサ９３のほか、上述した各センサが含まれる。モータにはモータ９２のほか、上述した各モータが含まれる。ヒータにはバンドヒータ１３が含まれる。
【００５５】
各モータの制御は、モータ毎のドライバ１３０により個別に行う。ＣＰＵ１０１はドライバ１３０に対してトルク指令値（例えば電流指令値）と、移動量の指令値（例えば駆動パルス数）を指示し、ドライバ１３０は指示されたこれらの制御内容を実現する。なお、図示しないが、ヒータにもドライバが、また、センサには信号処理回路等がそれぞれ設けることができる。
【００５６】
記憶部１０２には、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等が含まれる。Ｉ／Ｆ１０３はＣＰＵ１０１と、外部のデバイスとのインタフェースである。入力部１１０は、例えば、キーボード、マウス等である。作業者は入力部１１０を介して制御部１００に動作指令を行うことができる。表示部１２０は、例えば、ＬＣＤ等のディスプレイであり、射出成形機の状況等を表示する。
【００５７】
＜射出成形機の動作例＞
図１３乃至図１８を参照して射出成形機１の動作例について説明する。図１３乃至図１８は射出成形機１の動作説明図である。ここでは、１回の成形動作について説明する。
【００５８】
図１３は、射出成形機１が型締装置３による型締力が金型４及び金型５に付与されない型開き状態にあることを示している。型締部５０は型開き位置に位置し、回転板８１は上記の図４の位置にある。型締部４０は退避位置にあり、金型支持部６０は止め輪９１ｂによって規制された最下位置にある。金型４と金型５とは上下に分離している。
【００５９】
図１４は、図１３の状態から駆動ユニット７０を駆動し、型締部５０を型締部４０に近接する方向に移動している途中の状態を示している。型締部５０及び金型５は、その移動途中で金型支持部６０及び金型４と接触し、図４に示すようにこれらが搭載された状態となる。駆動ユニット７０は、型締部５０の移動を継続し、図１５に示す型締開始位置まで移動する。図１５の状態において、ノズル部１１の先端面１１ａと金型４の注入面４ａとは僅かに離間しているか、互いに押圧しない程度で接触している。
【００６０】
型締部５０を型締開始位置まで移動したので、型締部５０を位置ロック機構８０でロックする。つまり、図１６に示すように回転板８１を上記の図６の位置に回転させ、ロック支柱８３と同軸上にロックブロック８２を位置させる。これにより、型締部５０が型締力に抗して下方に下がらないようになる。
【００６１】
次に、型締めを開始する。つまり、図１７に示すように、各駆動ユニット９０を駆動して型締部４０を型締部５０に近接する方向に、型締位置まで移動する。これにより、型締装置３からの型締力が金型４及び金型５に付与された状態（型締め状態）となる。具体的には、射出シリンダ１０は、ノズル部１１の周縁部（フランジ部）が型締部４０の溝部４３の周縁部で押圧されることにより、ノズル部１１の先端面１１ａが金型４の注入面４ａに密着する。そして、この状態で、型締部４０から射出シリンダ１０を介して金型４と金型５との間に型締力が付与されることになる。なお、このとき、バンドヒータ１３の挿入部１０ａ側の段差部の下端面は、型締部４０の溝部４３の周縁部に当接しておらず、金型４と型締部４０（溝部４３の周縁部）との間でノズル部１１の周縁部が挟持される。これにより、射出シリンダ１０の型締め及び型開き方向（図１７の上下方向）への移動が実質的に規制された状態となる。
【００６２】
また、この型締め状態においては、ノズル部１１の先端面１１ａと金型４の注入面４ａとが互いに押圧しあって、溶融樹脂の漏れを防ぐシールが形成されることになる。これは、ノズル部１１の先端面１１ａが、注入口４ｂを有する金型４の注入面４ａに当接されてその注入口４ｂを覆うようになっているためである。すなわち、本実施形態では、型締め状態では金型４の注入口４ｂをノズル部１１で実質的に覆うようにしてノズルの位置の調整作業を不要としながら溶融樹脂の漏れを防ぐシール構造を実現している。
【００６３】
続いて、駆動ユニット９０の駆動によって型締部４０を型締位置に位置させた状態で、駆動ユニット２０を駆動し、プランジャ１４を移動し、ノズル部１１から金型４へ溶融樹脂を射出する。その後、逆の手順で図１３の状態の戻り、成形品を取り出して１回の成形動作が終了する。
【００６４】
＜パーティング面の圧力分布制御＞
次に、金型４と金型５とのパーティング面の圧力分布制御について説明する。型締時の金型４と金型５とのパーティング面の圧力分布は成形品の品質に影響を与える。パーティング面の圧力分布は均一であることを基本とするが、金型や成形品の仕様次第で、不均一とする場合もある。
【００６５】
本実施形態の場合、４つの駆動ユニット９０によりノズル部１１を介して金型４を押圧し、型締めする構成である。したがって、駆動ユニット９０毎に型締力を制御することでパーティング面の圧力分布を制御できる。図２２はパーティング面の圧力分布制御の説明図であり、金型４と金型５とのパーティング面ＰＳと、ノズル部１１との配置関係を示す。
【００６６】
本実施形態の場合、駆動ユニット９０は型締部４０の４隅に配置され、ノズル部１１及び金型４及び５はその略中央下方に位置している。よって、パーティング面ＰＳを図２２のように仮想的に４分割した領域Ｒ１乃至領域Ｒ４毎にいずれかの駆動ユニット９０が対応して、パーティング面ＰＳの圧力分布を制御することが可能となる。以下、領域Ｒ１に対応する駆動ユニット９０（及びその構成要素のモータ９２等）を示すときは、駆動ユニット９０（Ｒ１）、モータ９２（Ｒ１）等と表記する。
【００６７】
一方、各駆動ユニット９０のモータ９２を同じ制御量で駆動しても、駆動機構間の誤差や金型の取り付け誤差等により、パーティング面ＰＳの圧力分布は一定とならない場合がある。図２３はパーティング面の圧力分布に影響を与える誤差の例を示す図である。
【００６８】
同図は、水平面ＨＬに対して、型締部４０及びノズル１１、金型支持部６０及び金型４、金型５が取付誤差によって傾いている例を極端に誇張して表現したものである。このまま各モータ９２のトルクを均一にして型締めを行った場合、パーティング面の圧力分布が均一とならないのは明白である。本実施形態では、駆動機構間の誤差や金型の取り付け誤差が解消されるように、事前に制御量の補正値を設定する。
【００６９】
＜補正値の設定＞
駆動機構間の誤差や金型の取り付け誤差等が存在する場合、型締めを行っていくとパーティング面の圧力が局所的に順次高まっていく。その傾向を把握することで、補正値を設定することができる。
【００７０】
本実施形態では、まず、比較的低いトルクで各モータ９２を駆動し、型締部４０を退避位置から型締位置へ向けて移動する制御（移動制御）を行う。そして、センサ９３が検出した取付部４２の移動量（モータの回転量）と、型締部４０の移動制御における指令移動量との差分が規定値を超えた取付部４２について、これに対応する駆動ユニット９０、つまり、その取付部４２に搭載されている駆動ユニット９０のモータ９２に対する制御量に関する制御情報を保存する。
【００７１】
センサ９３が検出した取付部４２の移動量と、型締部４０の移動制御における指令移動量との差分が規定値を超えた場合とは、動かそうとしているのに動かない場合、つまり、パーティング面の圧力が局所的に高まっている状態である。本実施形態の場合、モータ９２がステッピングモータであることから、モータ９２が脱調している状態である。
【００７２】
そして、モータ９２が脱調したときの制御量を比較することで補正値を設定する。例えば、モータ９２（Ｒ１）→モータ９２（Ｒ２）→モータ９２（Ｒ３）→モータ９２（Ｒ４）の順で脱調したとすると、この順でトルクが小さくなるように、或いは、移動量（回転量）が大きくなるように、制御量の補正値を設定する。
【００７３】
モータ９２が脱調したときに制御情報として保存する制御量としては、本実施形態の場合、取付部４２の位置（移動量：モータ９２の回転量）又はモータ９２のトルクである。以下、取付部４２の位置を制御情報として保存する場合の例を図２４を参照して、モータ９２のトルクを制御情報として保存する場合の例を図２５を参照して説明する。
【００７４】
＜補正処理例：位置基準＞
図２４はＣＰＵ１０１が実行する補正処理の例を示すフローチャートである。この補正処理は、実際に成形を行う前に行うものであり、射出成形機１を図１６の状態にしてから開始する。
【００７５】
Ｓ１では、全てのモータ９２に共通の出力トルクの制御量を設定する。この場合のトルクは、型締部４０が型締位置に到達する前にいずれかのモータ９２が脱調するよう、比較的低いトルクとすることが好ましい。
【００７６】
Ｓ２では、型締部４０が退避位置から型締部５０に近接する方向に移動するよう、各々のモータ９２の駆動をドライバ１３０に指示する。ドライバ１３０にはＳ１で設定したトルクの制御量を指示する。モータ９２の回転速度は全モータに共通のものを指示する。
【００７７】
Ｓ３では、駆動ユニット９０毎に、センサ９３が検出した取付部４２の移動量（モータ９２の回転量）と、Ｓ２で開始した移動制御における指令移動量との差分が予め定めた規定値を超えたか否かを判定する。つまり、実際の移動量と制御上の移動量とにズレが生じているかを判定する。本実施形態の場合、この判定はモータ９２が脱調しているか否かの判定である。
【００７８】
いずれかの駆動ユニット９０について、差分が規定値を超えた場合はＳ４へ進み、いずれの駆動ユニット９０についても差分が規定値を超えなかった場合は、移動制御を継続する。なお、全駆動ユニット９０について、同時に差分が規定値を超えた場合はパーティング面の圧力分布が均一であることになる。
【００７９】
Ｓ４では、Ｓ３で差分が規定値を超えたと判定された駆動ユニット９０のモータ９２に対する指令移動量（又はセンサ９２の検出結果）を、脱調が生じたときの取付部４２の位置を示す位置情報として記憶部１０２に、そのモータ９２と対応づけて保存する。また、全モータ９２の駆動を停止する。
【００８０】
Ｓ５では、４つ全てのモータ９２について位置情報が保存されているか否かを判定する。該当する場合はＳ８へ進み、該当しない場合はＳ６へ進む。Ｓ６では全モータ９２を駆動して、型締部４０を退避位置に戻す。
【００８１】
続くＳ７では、モータ９２のうち、位置情報が保存されているモータ９２による、次回移動の移動について、退避位置からの取付部４２の移動量、つまり、そのモータ９２の回転量を設定する。これは、位置情報で示されている位置の僅かに手前まで取付部４２を移動させ、それ以上は移動させないように制御するための設定である。つまり、既に脱調したモータ９２に対しては、以降の退避位置からの移動においては、脱調しないように、脱調した位置の手前で回転を停止するのである（トルクはＳ１で設定したものを出力させる）。
【００８２】
Ｓ７の処理の後は、Ｓ１に戻って同様の処理を繰り返す。このようにすると、例えば、取付誤差等によって、設計上は本来均一であるはずのパーティング面の圧力分布が、領域Ｒ１→領域Ｒ２→領域Ｒ３→領域Ｒ４の順で高くなる場合、１回目の移動でモータ９２（Ｒ４）が脱調し、２回目の移動でモータ９２（Ｒ３）が脱調し、３回目の移動でモータ９２（Ｒ２）が脱調し、４回目の移動でモータ９２（Ｒ１）が脱調することになる。なお、パーティング面の圧力分布が上述した場合と逆の順番（領域Ｒ４→領域Ｒ３→領域Ｒ２→領域Ｒ１）で高くなる場合は、上述した脱調の順番も逆になる。
【００８３】
Ｓ８では、記憶部１０２に保存された各位置情報の差を演算する。モータ９２（Ｒ１）に対応する位置情報をＰ（Ｒ１）、モータ９２（Ｒ２）に対応する位置情報をＰ（Ｒ２）等と表記し、位置情報Ｐ（Ｒ１）と位置情報Ｐ（Ｒ２）との差（絶対値）をＤ（Ｒ１−Ｒ２）等と表記する（総称するときはＤとする）と、Ｄ（Ｒ１−Ｒ２）、Ｄ（Ｒ１−Ｒ３）、Ｄ（Ｒ１−Ｒ４）、Ｄ（Ｒ２−Ｒ３）、Ｄ（Ｒ２−Ｒ４）、Ｄ（Ｒ３−Ｒ４）の６つの差の値が得られる。
【００８４】
Ｓ９では、Ｓ８で演算したＤ値が予め定めた補正可能値を超えているか否かに基づいて、補正可能か否かを判定する。全てのＤ値が補正可能値以下の場合は、補正可能としてＳ１１へ進み、１つでも補正可能値を超えているＤ値があれば、補正不能としてＳ１０へ進む。Ｓ１０では警告を行う。つまり、パーティング面の圧力分布が制御量の補正で解消できない程度に不均一の場合は補正値は設定せず、警告を行う。警告は表示部１２０にメッセージを表示することにより行うことができる。なお、音声出力装置を設けて音声で警告してもよい。
【００８５】
また、位置基準で傾き補正値を測定する場合は、１軸ごとに退避位置に退避してから測定しなくても補正量を求めることができる。具体的には、それぞれのモータを同時に同じトルク、同じ移動量で動作させ、それぞれが脱調するまで動作させ、それぞれが脱調した位置で補正する。補正可能かどうかの判定として４軸中どれかの軸が脱調したら、それ以外の軸は補正可能量以上動作できないように制限し、他の軸が補正可能量まで動作してしまったら警告を表示することができる。
【００８６】
Ｓ１１では、Ｓ８で演算したＤ値が予め定めた補正必要値を超えているか否かに基づいて、補正値を設定するか否かを判定する。Ｄ値が微小であれば補正値は設定しない。全てのＤ値が補正必要値以下の場合は、補正不要として処理を終了し、１つでも補正必要値を超えているＤ値があれば、Ｓ１２へ進む。
【００８７】
Ｓ１２では、モータ９２毎に補正値を設定する。本実施形態の場合、補正値はモータ９２の駆動条件を共通にして型締めを行った場合に、型締部４０、５０間の圧力分布が均一となるように設定する。
【００８８】
補正値やその設定の方法は、型締時の制御量の補正の対象や補正の仕方により異なるが、本実施形態の場合、補正値はトルクの制御量、つまり、制御電流値とする。そして、本実施形態の場合、実際の型締時のトルクの制御量は、補正後の制御量＝基準値×補正値とする。このため、いずれか１つのモータ９２を基準としてその補正値を１に設定し、他のモータ９２の補正値を位置情報に基づき設定する。その際、Ｄ値が補正必要値を超えていない場合は、そのモータ９２については補正値は１とすればよい。
【００８９】
モータ９２（Ｒ１）の補正値をＡＭ（Ｒ１）、モータ９２（Ｒ２）の補正値をＡＭ（Ｒ２）等と表記すると、例えば、モータ９２（Ｒ１）を基準とした場合、
ＡＭ（Ｒ１）＝１
ＡＭ（Ｒ２）＝Ｐ（Ｒ２）／Ｐ（Ｒ１）
ＡＭ（Ｒ３）＝Ｐ（Ｒ３）／Ｐ（Ｒ１）
ＡＭ（Ｒ４）＝Ｐ（Ｒ４）／Ｐ（Ｒ１）
と設定することができる。設定した補正値は記憶部１０２に記憶する。
【００９０】
＜補正処理例：トルク基準＞
次に、モータ９２が脱調したときに制御情報として保存する制御量として、モータ９２のトルクを制御情報として保存する場合の補正処理の例を図２５を参照して説明する。
【００９１】
図２５はＣＰＵ１０１が実行する補正処理の例を示すフローチャートである。この補正処理は、実際に成形を行う前に行うものであり、射出成形機１を図１６の状態にしてから開始する。
【００９２】
Ｓ２１では、各モータ９２の出力トルクの制御量を設定する。この段階では全てのモータ９２について、共通の出力トルクを設定する。この場合のトルクは、型締部４０が型締位置に到達する前にいずれかのモータ９２が脱調するよう、比較的低いトルクとすることが好ましい。
【００９３】
Ｓ２２では、型締部４０が退避位置から型締部５０に近接する方向に移動するよう、各々のモータ９２の駆動をドライバ１３０に指示する。ドライバ１３０には１回目はＳ２１で設定したトルクの制御量を指示するが、２回目以降は後述するＳ２７で設定したトルクの制御量を指示する。モータ９２の回転速度は全モータに共通のものを指示する。
【００９４】
Ｓ２３では、駆動ユニット９０毎に、センサ９３が検出した取付部４２の移動量（モータ９２の回転量）と、Ｓ２２で開始した移動制御における指令移動量との差分が予め定めた規定値を超えたか否かを判定する。図２４のＳ３と同様であり、モータ９２が脱調しているか否かの判定である。いずれかの駆動ユニット９０について、差分が規定値を超えた場合はＳ２４へ進み、いずれの駆動ユニット９０についても差分が規定値を超えなかった場合は、移動制御を継続する。
【００９５】
Ｓ２４では、Ｓ２３で差分が規定値を超えたと判定された駆動ユニット９０のモータ９２に対する出力トルクの制御量を、脱調が生じたときのトルクの制御量を示すトルク情報として記憶部１０２に、そのモータ９２と対応づけて保存する。また、全モータ９２の駆動を停止する。
【００９６】
Ｓ２５では、４つ全てのモータ９２についてトルク情報が保存されているか否かを判定する。該当する場合はＳ２８へ進み、該当しない場合はＳ２６へ進む。Ｓ２６では全モータ９２を駆動して、型締部４０を退避位置に戻す。
【００９７】
続くＳ２７では、モータ９２のうち、今回の移動で脱調し、トルク情報が保存されたモータ９２については、次回移動時のトルクの制御量を増大して設定し、その他のモータ９２については現状のトルクの制御量を再び設定する。
【００９８】
これは、今回の移動で脱調したモータ９２については、次回移動時には脱調が生じないようにするためである。増大量は予め定めた値とする。なお、今回脱調したモータ９２が次回も脱調する場合はある。そのときは、再びトルク情報が保存（更新）され、トルクの制御量がこのＳ２７の処理で再び増大されていき、脱調しなくなるまでこの処理が繰り返されることになる。
【００９９】
Ｓ２７の処理の後は、Ｓ２２に戻って同様の処理を繰り返す。このようにすると、例えば、取付誤差等によって、設計上は本来均一であるはずのパーティング面の圧力分布が、領域Ｒ１→領域Ｒ２→領域Ｒ３→領域Ｒ４の順で高くなる場合、モータ９２（Ｒ４）が最初に脱調し、モータ９２（Ｒ３）が次に脱調し、モータ９２（Ｒ２）が次に脱調し、最後にモータ９２（Ｒ１）が脱調することになる。なお、パーティング面の圧力分布が上述した場合と逆の順番（領域Ｒ４→領域Ｒ３→領域Ｒ２→領域Ｒ１）で高くなる場合は、上述した脱調の順番も逆になる。
【０１００】
Ｓ２８以下の処理は、図２４のＳ８以下の処理と同様である。まず、Ｓ２８では、記憶部１０２に保存された各トルク情報の差を演算する。モータ９２（Ｒ１）に対応するトルク情報をＴ（Ｒ１）、モータ９２（Ｒ２）に対応するトルク情報をＴ（Ｒ２）等と表記し、トルク情報Ｔ（Ｒ１）とトルク情報Ｔ（Ｒ２）との差（絶対値）をＤ（Ｔ１−Ｔ２）等と表記する（総称するときはＤとする）と、Ｄ（Ｔ１−Ｔ２）、Ｄ（Ｔ１−Ｔ３）、Ｄ（Ｔ１−Ｔ４）、Ｄ（Ｔ２−Ｔ３）、Ｄ（Ｔ２−Ｔ４）、Ｄ（Ｔ３−Ｔ４）の６つの差の値が得られる。
【０１０１】
Ｓ２９では、Ｓ２８で演算したＤ値が予め定めた補正可能値を超えているか否かに基づいて、補正可能か否かを判定する。全てのＤ値が補正可能値以下の場合は、補正可能としてＳ３１へ進み、１つでも補正可能値を超えているＤ値があれば、補正不能としてＳ３０へ進む。Ｓ３０では警告を行う。図２４のＳ１０と同様である。
【０１０２】
Ｓ３１では、Ｓ２８で演算したＤ値が予め定めた補正必要値を超えているか否かに基づいて、補正値を設定するか否かを判定する。Ｄ値が微小であれば補正値は設定しない。全てのＤ値が補正必要値以下の場合は、補正不要として処理を終了し、１つでも補正必要値を超えているＤ値があれば、Ｓ３２へ進む。
【０１０３】
Ｓ３２では、モータ９２毎に補正値を設定する。本例の場合も、補正値はモータ９２の駆動条件を共通にして型締めを行った場合に、型締部４０、５０間の圧力分布が均一となるように設定する。
【０１０４】
そして、本例の場合も、補正値やその設定の方法は図２４の処理例の場合と同様とした。補正値はトルクの制御量、つまり、制御電流値とする。そして、補正後の制御量＝基準値×補正値とする。いずれか１つのモータ９２を基準としてその補正値を１に設定し、他のモータ９２の補正値を位置情報に基づき設定する。その際、Ｄ値が補正必要値を超えていない場合は、そのモータ９２については補正値は１とすればよい。
【０１０５】
モータ９２（Ｒ１）の補正値をＡＭ（Ｒ１）、モータ９２（Ｒ２）の補正値をＡＭ（Ｒ２）等と表記すると、例えば、モータ９２（Ｒ１）を基準とした場合、図２４の例と同様に、
ＡＭ（Ｒ１）＝１
ＡＭ（Ｒ２）＝Ｔ（Ｒ２）／Ｔ（Ｒ１）
ＡＭ（Ｒ３）＝Ｔ（Ｒ３）／Ｔ（Ｒ１）
ＡＭ（Ｒ４）＝Ｔ（Ｒ４）／Ｔ（Ｒ１）
と設定することができる。設定した補正値は記憶部１０２に記憶する。
【０１０６】
＜補正処理の実行時期＞
図２４及び図２５で例示した補正処理は、各回の型締処理毎に実行して補正値を設定してもよい。この場合、特に、型締処理毎に成形条件、成形環境が変化する場合に適している。また、複数回の型締処理を一単位として単位毎に補正処理を実行し、その複数回の型締処理では同じ補正値に基づく制御量で型締力を制御してもよい。例えば、材料の変更の前後、成形条件の変更の前後、金型の変更の前後で補正処理を１回行うようにしてもよい。
【０１０７】
＜型締力の制御例１＞
次に、上記の補正値を利用した型締時の型締力の制御の例について説明する。図２６はＣＰＵ１０１が実行する型締力制御処理の例を示すフローチャートである。この処理は、実際に成形を行う際に行う型締力の制御であり射出成形機１が図１６の状態になってから開始される。
【０１０８】
Ｓ４１では、各モータ９２の制御量の基準値を記憶部１０２から読み込む。基準値は、型締時に各モータ９２を制御するための基準となる値であり、予め記憶部１０２に記憶される。基準値には、モータ９２の出力トルクの制御量も含まれる。パーティング面の圧力分布を均一にする場合には、全てのモータ９２の出力トルクの基準値は共通となる。また、パーティング面の圧力分布を不均一にする場合には、モータ９２毎に出力トルクの基準値は異なる。いずれの場合も、この基準値の設定によって、パーティング面の圧力分布を目的とする圧力分布とすることができる。
【０１０９】
Ｓ４２では、Ｓ４１で読み込んだ基準値のうち、モータ９２の出力トルクの基準値を、記憶部１０２に記憶してある補正値を読み出して、モータ９２毎に補正する。これにより、駆動機構間の誤差や金型の取り付け誤差が解消されるようにモータに対する制御量を補正することができる。すなわち、実際のパーティング面の圧力分布が、基準値により決定される圧力分布となるように制御量が補正されることになる。
【０１１０】
Ｓ４３では、Ｓ４１で読み出した基準値及びＳ４２で補正した基準値に基づくモータ９２の駆動指令をドライバ１３０に出力し、型締部４０を退避位置から型締位置へ移動させる。型締部４０が型締位置へ移動すると、射出シリンダ１０による溶融樹脂の射出が開始される。本実施形態では、１度に全量射出せずに２回に分ける場合を想定している。
【０１１１】
Ｓ４４では、射出シリンダ１０による溶融樹脂の一次射出が終了したか否かを判定する。該当する場合はＳ４５へ進み、該当しない場合は待ちとなる。
【０１１２】
Ｓ４５ではガス抜きを行う。ガス抜きとは金型４及び５のキャビティ内の、特に端部内に存在して溶融樹脂の流入を妨げるガスを外部に開放して、溶融樹脂の充填を促進する処理である。ガス抜きは、ガス抜きの対象となる部位において金型４及び５を開くことにより行う。開くといっても、μｍレベルのものである。
【０１１３】
ガス抜きは、モータ９２のうちの一部のモータ９２に対する制御量を変更することにより、パーティング面の圧力を局所的に変更することにより行う。パーティング面の圧力を局所的に変更する方式を採用することで、金型４、５への加工を必要とせずにガス抜きを行うことができる。ガス抜きが必要な部位は事前の試験等で特定しておく。記憶部１０２にはガス抜き時に制御量を変更するモータ９２と変更量とを予め記憶しておき、この情報に基づいてガス抜きを実行する。
【０１１４】
例えば、図２２において領域Ｒ１にガス抜きの対象部位が存在している場合には、モータ９２（Ｒ１）の出力トルクを下げることでガス抜きを行う。また、例えば、図２２において領域Ｒ１とＲ２の境界付近にガス抜きの対象部位が存在している場合には、モータ９２（Ｒ１）及びモータ９２（Ｒ２）の出力トルクを下げることでガス抜きを行う。
【０１１５】
図２７はガス抜きの説明図である。同図の例では、金型４、５に型締力Ｆ１、Ｆ２を作用させて型締めを行い、ガス抜き時にはＦ２を下げてＦ２'としてガス抜きを行っている。同図の隙間は極めて誇張した表現であることはいうまでもない。
【０１１６】
なお、本実施形態ではガス抜きを目的として、型締時に型締部４０及び５０間の圧力を局所的に変更する場合を例示したが、型締時に他の目的により、型締部４０及び５０間の圧力を局所的に変更してもよいことはいうまでもない。
【０１１７】
このガス抜きの間に、溶融樹脂の射出が再開され、終了（完了）する。Ｓ４６では射出が終了したか否かを判定する。該当する場合はＳ４７へ進み、該当しない場合は待ちとなる。なお、本実施形態のように、ガス抜きの間に射出を行うことがガス抜きの効率上好ましいが、ガス抜き後に射出を行うようにしてもよい。
【０１１８】
Ｓ４７では保圧を行う。このとき、Ｓ４５のガス抜きのために変更した制御量は元に戻す場合もあるし、戻さずにそのままとする場合もある。Ｓ４８では型締部４０が退避位置に戻るようにモータ９２を制御して１単位の処理を終了する。
【０１１９】
＜型締力の制御例２＞
上記の型締力の制御例１では、金型４及び５への射出終了までに前記ガス抜きを開始する制御としたが、金型４及び５への射出終了後にガス抜きを行う制御としてもよい。図２８はＣＰＵ１０１が実行する型締力制御処理の他の例を示すフローチャートである。この処理は、実際に成形を行う際に行う型締力の制御であり射出成形機１が図１６の状態になってから開始される。図２８中、上記の型締力の制御例１と同じ処理については同じ符号を付して説明を割愛し、異なる処理について説明する。
【０１２０】
本制御例では、Ｓ４３で型締部４０を退避位置から型締位置へ移動させた後、Ｓ５１で射出シリンダ１０による溶融樹脂の射出（全量）が終了したか否かを判定する。該当する場合はＳ５２へ進み、該当しない場合は待ちとなる。
【０１２１】
Ｓ５２及びＳ５３は射出終了後の保圧処理である。本実施形態ではこの保圧中にガス抜きを行う。Ｓ５２ではガス抜きを行う。図２６のＳ４５と同様の処理である。ガス抜きが完了すると（例えば規定時間経過すると）、Ｓ５３へ進み、Ｓ５２のガス抜きのために変更した制御量を元に戻す。つまり、型締部４０、５０間の圧力をガス抜き前の状態に戻して、金型４及び５間の面圧分布を射出終了時の面圧分布に戻す。そして、規定時間が経過するとＳ４８へ進み、型締部４０が退避位置に戻るようにモータ９２を制御して１単位の処理を終了する。なお、本制御例では、Ｓ５３において、ガス抜きのために変更した制御量を元に戻したが、戻さずにガス抜き状態のまま保圧を終了する制御も採用可能である。
【０１２２】
＜他の実施形態＞
上記実施形態では、モータ９２等の各モータをステッピングモータとしたが他の電動モータでもよい。また、型締装置３はモータ以外の駆動源を有する構成であってもよい。
【０１２３】
上記実施形態では、型締部４０では金型４を支持せず、金型支持部６０で支持する構成としたが、型締部４０で金型４を支持する構成としてもよい。
【０１２４】
上記実施形態では、型締部４０と型締部５０の双方が型締方向に移動する構成としたが、いずれか一方のみが移動する構成としてもよい。但し、本実施形態の構成の方が、型締部の移動に必要な時間を短縮可能である。
【０１２５】
上記実施形態では、タイバ９１を有する駆動ユニット９０を４つ設けた構成としたが、２〜３つ、或いは、５つ以上でもよい。尤も、型締部４０を付勢するバランスの点で、本実施形態のように４つとするか、３つとするのが好適である。
【０１２６】
上記実施形態では、射出成形機１を竪型成形機として構成したが、横型成形機として構成してもよい。また、金型は２プレートや３プレートでも、ホットランナー方式でも構わない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型に型締力を付与する第１及び第２の型締部と、
前記第１の型締部の互いに異なる被付勢部位に対して、前記第２の型締部に近接・離間する方向に前記第１の型締部を移動させる移動力をそれぞれ独立して付勢する、複数の駆動手段と、
前記複数の駆動手段を制御して型締力を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記複数の駆動手段を制御して前記第１及び第２の型締部間の圧力を局所的に変更することにより、前記金型のキャビティ内のガス抜きを行うことを特徴とする型締装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記金型への射出終了後に前記ガス抜きを行うことを特徴とする請求項１に記載の型締装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記複数の駆動手段を制御して、前記金型への射出終了後の保圧中に、前記ガス抜きを行い、かつ、前記ガス抜き後に前記第１及び第２の型締部間の圧力を前記ガス抜き前の状態に戻すことを特徴とする請求項１に記載の型締装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記金型への射出終了までに前記ガス抜きを開始することを特徴とする請求項１に記載の型締装置。
【請求項５】
前記複数の駆動手段が、それぞれ、駆動源としてのモータと、前記第１の型締部の移動を案内する軸とを含み、前記制御手段は前記モータを制御することを特徴とする請求項１に記載の型締装置。
【請求項６】
前記軸がボールネジ軸であり、
前記複数の駆動手段は、それぞれ、
前記第１の型締部に搭載された前記モータと、
前記ボールネジ軸に螺合すると共に前記第１の型締部に回転自在に支持され、前記モータの駆動力で回転するボールナットと、
を備えたことを特徴とする請求項５に記載の型締装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項に記載の型締装置を備えたことを特徴とする射出成形機。
【請求項８】
金型に型締力を付与する第１及び第２の型締部と、前記第１の型締部の互いに異なる被付勢部位に対して、前記第２の型締部に近接・離間する方向に前記第１の型締部を移動させる移動力をそれぞれ独立して付勢する、複数の駆動手段と、を備えた型締装置の制御方法であって、
前記複数の駆動手段を制御して前記第１及び第２の型締部間の圧力を局所的に変更することにより、前記金型のキャビティ内のガス抜きを行う制御工程を備えたことを特徴とする型締装置の制御方法。
【請求項１】
金型に型締力を付与する第１及び第２の型締部と、
前記第１の型締部の互いに異なる被付勢部位に対して、前記第２の型締部に近接・離間する方向に前記第１の型締部を移動させる移動力をそれぞれ独立して付勢する、複数の駆動手段と、
前記複数の駆動手段を制御して型締力を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記複数の駆動手段を制御して前記第１及び第２の型締部間の圧力を局所的に変更することにより、前記金型のキャビティ内のガス抜きを行うことを特徴とする型締装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記金型への射出終了後に前記ガス抜きを行うことを特徴とする請求項１に記載の型締装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記複数の駆動手段を制御して、前記金型への射出終了後の保圧中に、前記ガス抜きを行い、かつ、前記ガス抜き後に前記第１及び第２の型締部間の圧力を前記ガス抜き前の状態に戻すことを特徴とする請求項１に記載の型締装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記金型への射出終了までに前記ガス抜きを開始することを特徴とする請求項１に記載の型締装置。
【請求項５】
前記複数の駆動手段が、それぞれ、駆動源としてのモータと、前記第１の型締部の移動を案内する軸とを含み、前記制御手段は前記モータを制御することを特徴とする請求項１に記載の型締装置。
【請求項６】
前記軸がボールネジ軸であり、
前記複数の駆動手段は、それぞれ、
前記第１の型締部に搭載された前記モータと、
前記ボールネジ軸に螺合すると共に前記第１の型締部に回転自在に支持され、前記モータの駆動力で回転するボールナットと、
を備えたことを特徴とする請求項５に記載の型締装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項に記載の型締装置を備えたことを特徴とする射出成形機。
【請求項８】
金型に型締力を付与する第１及び第２の型締部と、前記第１の型締部の互いに異なる被付勢部位に対して、前記第２の型締部に近接・離間する方向に前記第１の型締部を移動させる移動力をそれぞれ独立して付勢する、複数の駆動手段と、を備えた型締装置の制御方法であって、
前記複数の駆動手段を制御して前記第１及び第２の型締部間の圧力を局所的に変更することにより、前記金型のキャビティ内のガス抜きを行う制御工程を備えたことを特徴とする型締装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【公開番号】特開２０１２−１５７９７９（Ｐ２０１２−１５７９７９Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７０４２（Ｐ２０１１−１７０４２）
【出願日】平成２３年１月２８日（２０１１．１．２８）
【出願人】（０００１０４６５２）キヤノン電子株式会社 (876)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２８日（２０１１．１．２８）
【出願人】（０００１０４６５２）キヤノン電子株式会社 (876)
【Ｆターム（参考）】
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