射出成形機の成形方法
【課題】 比較的低い温度で溶融しやすい特定の成形材料を成形する場合でも、計量工程においてスクリュが空回りして計量不能になる不具合を解消し、また、実施の容易化及びコストダウンを図るとともに、汎用性及び安定性（信頼性）を高める。
【解決手段】 加熱筒２内に供給された樹脂ペレットによる成形材料をスクリュ３の回転により可塑化計量する計量工程Ｓ１ｃと、可塑化計量した加熱筒２内の溶融樹脂を金型４に射出充填する射出工程Ｓ３ｃとを有する成形方法であって、特定の成形材料Ｐｅ…により成形を行うに際し、射出工程Ｓ３ｃと計量工程Ｓ１ｃ間で、スクリュ３を、計量時の回転方向に対して反対方向に、所定の角度Ｒｒだけ回転させることにより加熱筒２内の成形材料Ｐｅ…に対して計量工程Ｓ１ｃの反対の挙動を付与する分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）を行う。
【解決手段】 加熱筒２内に供給された樹脂ペレットによる成形材料をスクリュ３の回転により可塑化計量する計量工程Ｓ１ｃと、可塑化計量した加熱筒２内の溶融樹脂を金型４に射出充填する射出工程Ｓ３ｃとを有する成形方法であって、特定の成形材料Ｐｅ…により成形を行うに際し、射出工程Ｓ３ｃと計量工程Ｓ１ｃ間で、スクリュ３を、計量時の回転方向に対して反対方向に、所定の角度Ｒｒだけ回転させることにより加熱筒２内の成形材料Ｐｅ…に対して計量工程Ｓ１ｃの反対の挙動を付与する分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱筒内に供給された樹脂ペレットによる成形材料をスクリュの回転により可塑化計量する計量工程を有する射出成形機の成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、加熱筒内に供給された樹脂ペレットによる成形材料をスクリュの回転により可塑化計量する計量工程と、可塑化計量した加熱筒内の溶融樹脂を金型に対して射出充填する射出工程とを有する射出成形機の成形方法は知られており、この場合、計量工程では、米粒状の樹脂ペレット（成形材料）が、図３に示す射出成形機Ｍのホッパー１２から加熱筒２内に供給され、スクリュ３の回転に従って前方へ移送されるとともに、加熱筒２及びスクリュ３による加熱混練作用により徐々に可塑化され、可塑化された溶融樹脂はスクリュ３の前方に計量蓄積される。
【０００３】
ところで、樹脂ペレットとして特定の成形材料、例えば、比較的新しい樹脂材料であるイーストマン・ケミカル社製のＰＣＴＡ樹脂材料等を使用して成形を行う場合、計量工程において早期に溶融が開始し、スクリュが加熱筒内で空回りすることにより、計量不能になる問題が発生する。即ち、ＰＣＴＡ樹脂材料等の特定の成形材料を使用した場合、成形材料は、ホッパー１２の直下にある落下孔１３に落下した直後から加熱筒２側の熱影響（４０〜８０〔℃〕程度）を受け、図３に示すＦ３位置で樹脂ペレットＰｅ…の表面が溶融を開始する。これにより、同Ｆ３位置では、図９（ａ）のように、樹脂ペレットＰｅ…同士がくっつき合う現象を生じるとともに、落下孔１３から前方へスクリュフライト３ｆが１ピッチ分程度入り込んだ図３に示すＦ４位置では、図９（ｂ）のように、表面の溶融がかなり進行し、スクリュフライト３ｆ…間に、いわばオコシ状に詰まった状態となってしまう。そして、図３に示すＦ６位置では、図９（ｃ）のように、ほとんど一体化した状態になる。この結果、成形を開始した後、１０〜２０ショット程度は計量が行われるも、これ以後は、スクリュ３が回転しても落下孔１３内の成形材料Ｐｅ…がスクリュフライト３ｆ…によっても加熱筒２内に食い込まなくなる。即ち、成形材料Ｐｅ…は落下孔１３から前方へ送られにくくなり、計量不能に陥いる。なお、このような特定の樹脂材料に対しては、その樹脂特性にマッチングさせた専用成形機を設計すればよいが、他の樹脂材料に対する成形ができなくなるため、既存の射出成形機を利用して成形可能にすることが望ましい。
【０００４】
従来、このような要請に応える得る射出成形機としては、特許文献１及び２で開示される射出成形機が知られており、特許文献１には、射出スクリュの基部温度を相対的に低くし、計量時における樹脂の搬送を確実にすることを目的として、射出シリンダにおける樹脂採取口の外周部に、シリンダ基部温調用のウォータージャケットを配備するとともに、このウォータージャケットの後方に、射出スクリュの基部外周面と嵌合する孔を設けた射出スクリュ温調用のウォータージャケットを配備した射出成形機の一部が開示され、また、特許文献２には、材料食い込み不良を解消し、樹脂の可塑化及び計量を安定に行うことを目的として、スクリュ有効長さの後端から先端までを順に供給部，圧縮部，計量部に区画し、その各部にわたりスクリュフライトを連続形成した射出スクリュであって、スクリュ外径Ｄと供給部スクリュ溝深さｈｆとの比をｈｆ／Ｄ＝０．１４〜０．１７に、スクリュフライト後面とスクリュ溝底面との間の曲率半径Ｒと、供給部スクリュ溝深さｈｆとの比を、Ｒ／ｈｆ＝１．４７〜２．１に、スクリュフライト前面とスクリュ溝底面との間の曲率半径ｒと、供給部スクリュ溝深さｈｆとの比を、ｒ／ｈｆ＝０．６３〜０．８８に設定した射出スクリュを備える射出成形機の一部が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−４８０５３号公報
【特許文献２】特開２００６−８８５３３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、上述した従来の射出成形機は、次のような解決すべき課題が存在した。
【０００７】
第一に、特許文献１の場合は、ウォータージャケットを含む追加的な温調装置が必要になるとともに、特許文献２の場合は、デザイン変更したスクリュが必要になるなど、コスト面において無視できない追加的な構成要素が必要になる。したがって、実施に際しては、追加的な構成要素によるコストアップを招くとともに、追加的な構成要素は固定要素故に変更が困難となり、他の樹脂材料に対しては適合しない場合も生じ得るなど、汎用性に難がある。
【０００８】
第二に、既存の樹脂材料にとっては、ある程度の目的が達成されるとしても、上述したＰＣＴＡ樹脂材料等のような特定の樹脂材料にとっては、必ずしも課題解決の有効な対応策とはならない。即ち、特定の樹脂材料により成形を行う際に発生する計量不能になるという固有の課題を解決するためには、特許文献１のように、射出スクリュの基部温度を相対的に低くしても加熱筒側への悪影響を防止する温度分布等の設定が容易に行えないとともに、特許文献２のように、特定の成形材料以外の他の樹脂材料に対する最適化を行ったとしても、必ずしも特定の樹脂材料にとって有効な対応策とはならない。
【０００９】
本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した射出成形機の成形方法の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る射出成形機Ｍの成形方法は、上述した課題を解決するため、加熱筒２内に供給された樹脂ペレットによる成形材料をスクリュ３の回転により可塑化計量する計量工程Ｓ１ｃと、可塑化計量した加熱筒２内の溶融樹脂を金型４に射出充填する射出工程Ｓ３ｃとを有する成形方法であって、特定の成形材料Ｐｅ…により成形を行うに際し、射出工程Ｓ３ｃと計量工程Ｓ１ｃ間で、スクリュ３を、計量時の回転方向に対して反対方向に、所定の角度Ｒｒだけ回転させることにより加熱筒２内の成形材料Ｐｅ…に対して計量工程Ｓ１ｃの反対の挙動を付与する分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）を行うようにしたことを特徴とする。
【００１１】
この場合、発明の好適な態様により、特定の成形材料Ｐｅ…には、１００〔℃〕以下の温度で溶融を開始する樹脂特性を有する、少なくとも、ＰＣＴＡ樹脂材料，ＰＣＴＧ樹脂材料又はポリ乳酸樹脂材料を含ませることができる。また、所定の角度Ｒｒは、０．２５〜４回転から選択することができる。さらに、射出工程Ｓ３ｃと計量工程Ｓ１ｃ間には、射出工程Ｓ３ｃの終了から計量工程Ｓ１ｃの開始間、又は計量工程Ｓ１ｃの終了から射出工程Ｓ３ｃの開始間を含ませることができる。
【００１２】
一方、本発明の他の形態に係る射出成形機Ｍの成形方法は、上述した課題を解決するため、加熱筒２内に供給された樹脂ペレットによる成形材料をスクリュ３の回転により可塑化計量する計量工程Ｓ１ｃと、可塑化計量した加熱筒２内の溶融樹脂を金型４に射出充填する射出工程Ｓ３ｃとを有する成形方法であって、特定の成形材料Ｐｅ…により成形を行うに際し、計量工程Ｓ１ｃにおける計量開始から計量終了までの計量時間Ｔｍｄを監視し、当該計量時間Ｔｍｄが設定した計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたときは、射出工程Ｓ３ｃと計量工程Ｓ１ｃ間で、スクリュ３を、計量時の回転方向に対して反対方向に、所定の角度Ｒｒだけ回転させることにより加熱筒２内の成形材料Ｐｅ…に対して計量工程Ｓ３ｃの反対の挙動を付与する分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）を行うようにしたことを特徴とする。
【００１３】
この場合、発明の好適な態様により、特定の成形材料Ｐｅ…には、１００〔℃〕以下の温度で溶融を開始する樹脂特性を有する、少なくとも、ＰＣＴＡ樹脂材料，ＰＣＴＧ樹脂材料又はポリ乳酸樹脂材料を含ませることができる。また、所定の角度Ｒｒに対して、予め基本角度Ｒｒｏを設定し、最初に計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたなら基本角度Ｒｒｏだけ分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）を行うとともに、この後、計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたなら、超える毎に、基本角度Ｒｒｏから順次大きくした所定の角度Ｒｒにより分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）を行うことができる。この際、所定の角度Ｒｒに対して、予め限界角度ＲＬを設定し、所定の角度Ｒｒが限界角度ＲＬを超えたなら、異常処理を行うことができる。さらに、計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたと判定する条件は、設定した判定回数Ｎだけ連続して超えたことを条件とすることができる。また、射出工程Ｓ３ｃと計量工程Ｓ１ｃ間には、射出工程Ｓ３ｃの終了から計量工程Ｓ１ｃの開始間、又は計量工程Ｓ１ｃの終了から射出工程Ｓ３ｃの開始間を含ませることができる。
【００１４】
他方、本発明の他の形態に係る射出成形機Ｍの成形方法は、上述した課題を解決するため、加熱筒２内に供給された樹脂ペレットによる成形材料をスクリュ３の回転により可塑化計量する計量工程Ｓ１ｃと、可塑化計量した加熱筒２内の溶融樹脂を金型４に射出充填する射出工程Ｓ３ｃとを有する成形方法であって、特定の成形材料Ｐｅ…により成形を行うに際し、射出工程Ｓ３ｃが終了した後における成形品の冷却時間Ｔｃｄを監視し、連続する冷却時間Ｔｃｄが設定した冷却限界判定時間Ｔｃｓを超えたときは、スクリュ３を、計量時の回転方向に対して反対方向に、所定の角度Ｒｒだけ回転させることにより加熱筒２内の成形材料Ｐｅ…に対して計量工程Ｓ１ｃの反対の挙動を付与する分塊工程Ｓ１０ｃを行うようにしたことを特徴とする。
【００１５】
この場合、発明の好適な態様により、特定の成形材料Ｐｅ…には、１００〔℃〕以下の温度で溶融を開始する樹脂特性を有する、少なくとも、ＰＣＴＡ樹脂材料，ＰＣＴＧ樹脂材料又はポリ乳酸樹脂材料を含ませることができる。また、必要により、分塊工程Ｓ１０ｃの終了後、当該分塊工程Ｓ１０ｃの開始時の角度までスクリュ３を戻すための戻し工程Ｓ１０ｃｒを行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
このような手法による本発明に係る射出成形機Ｍの成形方法によれば、次のような顕著な効果を奏する。
【００１７】
（１） 特定の成形材料Ｐｅ…により成形を行うに際し、射出工程Ｓ３ｃと計量工程Ｓ１ｃ間で、スクリュ３を、計量時の回転方向に対して反対方向に、所定の角度Ｒｒだけ回転させることにより加熱筒２内の成形材料Ｐｅ…に対して計量工程Ｓ１ｃの反対の挙動を付与する分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）を行うようにしたため、くっついた成形材料Ｐｅ…同士を分離する方向に戻すことができる。即ち、成形材料Ｐｅ…がスクリュフライトにより加熱筒２内に移送される場合、スクリュ３の回転に従って当該回転方向に徐々に圧縮されるが、計量工程Ｓ１ｃの反対の挙動を付与する分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）を行うことにより、圧縮状態の解放及び分離方向の回転付与により、くっついた成形材料Ｐｅ…同士が分離する方向に戻される。これにより、成形材料Ｐｅ…は、加熱筒２内に食い込み易くなり、比較的低い温度で溶融しやすい特定の成形材料Ｐｅ…を成形する場合であっても、計量工程Ｓ１ｃにおいてスクリュ３が空回りし、計量不能になる不具合を解消できる。
【００１８】
（２） 分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）を行うに際しては、射出工程Ｓ３ｃと計量工程Ｓ１ｃ間で、スクリュ３を、計量時の回転方向に対して反対方向に、所定の角度Ｒｒだけ回転させれば足りるため、追加的な構成要素を伴うことなく、ソフトウェア（制御プログラム）の変更により容易に実施可能となる。したがって、実施の容易化及びコストダウンを図ることができるとともに、固定要素が追加されるなどの変更が生じないため、他の樹脂材料の成形に悪影響を及ぼす虞れがなく、汎用性及び安定性（信頼性）に優れる。
【００１９】
（３） 計量工程Ｓ１ｃにおける計量開始から計量終了までの計量時間Ｔｍｄを監視し、当該計量時間Ｔｍｄが設定した計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたときに、射出工程Ｓ３ｃと計量工程Ｓ１ｃ間で、分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）を行うようにすれば、実際の計量時間Ｔｍｄにより判定できるため、特定の成形材料Ｐｅ…の樹脂特性が未知の場合であっても、計量不能になる不具合を確実に解消し、本発明に係る成形方法の有効性を享受できる。
【００２０】
（４） 成形品の冷却時間Ｔｃｄを監視し、連続する冷却時間Ｔｃｄが設定した冷却限界判定時間Ｔｃｓを超えたときに、分塊工程Ｓ１０ｃを行うようにすれば、成形材料Ｐｅ…における表面の溶融及び成形材料Ｐｅ…同士のくっつきの進行を停止できるため、成形品の冷却時間Ｔｃｄが長くなる場合であっても、計量不能になる不具合を確実に解消し、本発明に係る成形方法の有効性を享受できる。
【００２１】
（５） 好適な態様により、特定の成形材料Ｐｅ…に、１００〔℃〕以下の温度で溶融を開始する樹脂特性を有する、少なくとも、ＰＣＴＡ樹脂材料，ＰＣＴＧ樹脂材料又はポリ乳酸樹脂材料を含ませれば、固有の樹脂特性を有するこれらの特定の成形材料Ｐｅ…に対して、計量不能になる不具合を解消する観点から好適であり、確実かつ安定した計量、更には成形を行うことができる。
【００２２】
（６） 好適な態様により、射出工程Ｓ３ｃと計量工程Ｓ１ｃ間に、射出工程Ｓ３ｃの終了から計量工程Ｓ１ｃの開始間、又は計量工程Ｓ１ｃの終了から射出工程Ｓ３ｃの開始間を含ませれば、射出工程Ｓ３ｃの終了から計量工程Ｓ１ｃの開始間における冷却時間、或いは計量工程Ｓ１ｃの終了から射出工程Ｓ３ｃの開始間における待ち時間等の条件を考慮し、分塊工程Ｓ１０ｃ又は１０ｃｅを行う際の最適なタイミングを選定できる。
【００２３】
（７） 好適な態様により、所定の角度Ｒｒとして、０．２５〜４回転から選択すれば、分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）の有効性を確保する観点からその最適化を図ることができる。
【００２４】
（８） 好適な態様により、所定の角度Ｒｒに対して、予め基本角度Ｒｒｏを設定し、最初に計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたなら基本角度Ｒｒｏだけ分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）を行うとともに、この後、計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたなら、超える毎に、基本角度Ｒｒｏから順次大きくした所定の角度Ｒｒにより分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）を行うようにすれば、分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）の有効性を確実に担保することができる。
【００２５】
（９） 好適な態様により、所定の角度Ｒｒに対して、予め限界角度ＲＬを設定し、所定の角度Ｒｒが限界角度ＲＬを超えたなら、異常処理を行うようにすれば、分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）を行うことに伴う成形品質への影響を回避することができ、成形不良が発生する前に、成形動作を停止したり異常警報を発するなどの異常処理を行い、必要な対応策を講じることができる。
【００２６】
（１０） 好適な態様により、計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたと判定する条件として、設定した判定回数Ｎだけ連続して超えたことを条件とすれば、一時的に計量異常判定時間Ｔｍｓを超えるノイズ的な要素を排除でき、計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを実質的に超える場合のみを確実に検出できる。
【００２７】
（１１） 好適な態様により、分塊工程Ｓ１０ｃの終了後、当該分塊工程Ｓ１０ｃの開始時の角度までスクリュ３を戻すための戻し工程Ｓ１０ｃｒを行うようにすれば、特に、冷却時間Ｔｃｄが長くなり、分塊工程Ｓ１０ｃの回数が増えるような場合であっても、分塊工程Ｓ１０ｃにより発生する可能性がある計量後の溶融樹脂（計量値）に対する影響を相殺できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の好適実施形態に係る成形方法の処理手順を説明するためのフローチャート、
【図２】同成形方法を実施する射出成形機の油圧駆動部を含む構成図、
【図３】同射出成形機のホッパー付近の断面を示す側面図、
【図４】同成形方法を実施した際のショット順に対する計量時間のグラフ、
【図５】同成形方法における分塊工程を行うタイミングの説明図、
【図６】分塊工程時にスクリュを回転させる角度をパラメータとしたショット順に対する計量時間のグラフ、
【図７】本発明の変更実施形態に係る成形方法における分塊工程及び戻し工程を行うタイミングの説明図、
【図８】冷却工程において連続する冷却時間をパラメータとしたショット順に対する計量時間のグラフ、
【図９】背景技術の課題を説明するための特定の成形材料の計量時の写真、
【発明を実施するための形態】
【００２９】
次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００３０】
まず、本実施形態に係る成形方法を実施できる射出成形機Ｍの構成について、図２及び図３を参照して説明する。
【００３１】
図２は、射出成形機Ｍの全体構成を示す。射出成形機Ｍは射出装置Ｍｉと型締装置Ｍｃを備える。射出装置Ｍｉは、加熱筒２を備え、この加熱筒２は、先端に射出ノズル１１を、後部にホッパー１２をそれぞれ有する。そして、ホッパー１２の下端は落下孔１３を介して加熱筒２の内部に連通する。１４…は加熱筒２及び射出ノズル１１の外周面に装着したヒータを示す。また、加熱筒２には、スクリュ３を装填するとともに、加熱筒２の後端には、スクリュ３を進退駆動する射出シリンダ１５及び当該スクリュ３を回転駆動する計量モータ（オイルモータ）１６を備える。他方、型締装置Ｍｃは、金型４を支持する固定盤１７及び可動盤１８を備えるとともに、可動盤１８を進退駆動することにより、金型４に対する型開閉及び型締を行う型締シリンダ１９を備える。その他のアクチュエータとしては、図示を省略したが、金型４における成形品の突き出しを行う突出しシリンダや射出装置Ｍｉを進退移動させて金型４に対するノズルタッチ又はその解除を行う射出装置移動シリンダ等を備えている。
【００３２】
一方、２１は油圧駆動部であり、油圧駆動源となる可変吐出型油圧ポンプを利用した油圧ポンプ２２及び各種切換バルブを配した油圧パネル２３を備える。油圧ポンプ２２は、サーボモータ２４により回転駆動されるとともに、このサーボモータ２４の回転数は、当該サーボモータ２４に付設したロータリエンコーダ２５により検出される。なお、２６はオイルタンクを示す。
【００３３】
また、射出成形機Ｍの全体の制御を司るコンピュータ機能を有する成形機コントローラ３１を備え、この成形機コントローラ３１は、本実施形態に係る成形方法を実行するための制御プログラム３１ｐを格納する。成形機コントローラ３１はサーボ回路を内蔵し、このサーボ回路には上述したサーボモータ２４に接続する。これにより、サーボモータ２４の回転数を可変制御し、油圧ポンプ２２の吐出流量及び吐出圧力を可変制御できるため、上述した各シリンダ１５，１９…及び計量モータ１６等の駆動制御により成形サイクルにおける各動作工程を駆動制御できる。３２はスクリュ３の位置（スクリュ位置）を検出する位置センサであり、成形機コントローラ３１に接続する。
【００３４】
他方、成形機コントローラ３１には、ディスプレイ３３を接続する。ディスプレイ３３には、タッチパネル３３ｐが付設されており、このタッチパネル３３ｐにより各種設定等を行うことができる。したがって、タッチパネル３３ｐを付設したディスプレイ３３は、設定部３４を構成する。この設定部３４により、本実施形態に係る成形方法の実施に用いる計量異常判定時間Ｔｍｓや冷却限界判定時間Ｔｃｓ等を設定することができる。また、成形機コントローラ３１は、内蔵するシーケンスコントローラを介して油圧パネル２３に接続するとともに、射出成形機Ｍの動作状態を検出する圧力センサ及び温度センサ等の各種センサを含むセンサ群、及びサーボモータ２４に付設されたロータリエンコーダ２５は、成形機コントローラ３１の入力ポートに接続する。さらに、成形機コントローラ３１は、内蔵するヒータドライバを介してヒータ１４…に接続する。
【００３５】
次に、射出成形機Ｍを用いた本実施形態に係る成形方法の原理について、図６を参照して説明する。
【００３６】
前述したように、樹脂ペレットとして、比較的新しい樹脂材料であるイーストマン・ケミカル社製のＰＣＴＡ樹脂材料等（特定の樹脂材料Ｐｅ…）を使用して成形を行う場合、計量工程においてスクリュ３が加熱筒２内で空回りし、事実上、計量不能になる問題を生じる。即ち、ＰＣＴＡ樹脂材料等の特定の成形材料Ｐｅ…を使用した場合、成形材料Ｐｅ…は、ホッパー１２の直下にある落下孔１３に落下した直後から加熱筒２側の熱影響（４０〜８０〔℃〕程度）を受け、表面の溶融が開始することにより、樹脂ペレット（成形材料Ｐｅ…）同士がくっつき合うとともに、スクリュ３により移送された直後からスクリュ３のスクリュフライト３ｆ…間にオコシ状に詰まった状態となる。この結果、成形を開始した後、１０〜２０ショット程度は計量が行われるも、これ以後は、スクリュ３のスクリュフライト３ｆ…が回転しても、落下孔１３内の成形材料Ｐｅ…は加熱筒２内に食い込まなくなる。即ち、成形材料Ｐｅ…は落下孔１３から前方へ送られにくくなり、計量不能に陥いる。
【００３７】
このように、比較的低い温度で溶融しやすいＰＣＴＡ樹脂材料等の特定の成形材料Ｐｅ…を成形する場合、通常の樹脂材料よりも早い段階で表面の溶融が開始し、成形材料Ｐｅ…同士がくっつき合うことにより、スクリュフライト３ｆ…の回転によっても加熱筒２の内部に食い込まなくなる。そこで、くっつき合った成形材料Ｐｅ…同士を再度バラバラな状態に戻すことが有効と考えれるため、スクリュ３を計量時とは反対方向に回転させることによりその有効性を検証した。即ち、計量工程では、スクリュ３の回転により、成形材料Ｐｅ…がその回転方向に圧縮されるため、オコシ状になる前に、スクリュ３を所定の角度Ｒｒだけ計量時とは反対方向に回転させ、圧縮された成形材料Ｐｅ…に対して計量時とは反対の挙動を付与すれば、くっつき合った成形材料Ｐｅ…同士を分離させることができると考えられるため、その確認を試みた。
【００３８】
図６は、特定の成形材料Ｐｅ…を計量した際に、スクリュ３を計量時とは反対方向に回転させる角度Ｒｒをパラメータとしたショット順に対する計量時間Ｔｍｄ〔秒〕の変化を示す。この場合、特定の成形材料Ｐｅ…には、１００〔℃〕以下の温度で溶融を開始する樹脂特性を有するＰＣＴＡ樹脂材料（イーストマン・ケミカル社製ＡＮ０１４（品番））を使用し、落下孔１３内の温度は４０〔℃〕に設定した。図６中、Ｒ９０は各ショットの計量開始前にスクリュ３を計量時に対して反対方向へ９０〔゜〕回転させた場合、Ｒ１８０は各ショットの計量開始前にスクリュ３を同方向へ１８０〔゜〕回転させた場合、Ｒ３６０は各ショットの計量開始前にスクリュ３を同方向へ３６０〔゜〕回転させた場合、Ｒｎは各ショットの計量開始前に同方向へのスクリュ３の回転は行わない場合をそれぞれ示す。
【００３９】
図６から明らかなように、Ｒｎの場合、成形（ショット）の開始から９ショット程度までは計量可能であっても、その後、急激に計量時間Ｔｍｄが延び、計量不能になる。なお、正常に計量が行われた場合の計量時間Ｔｍｄは、図６より２．５〜３〔秒〕程度である。また、Ｒ９０の場合、成形の開始から２２ショット程度までは計量可能であっても、その後、急激に計量時間Ｔｍｄが延び、計量不能になる。これに対して、Ｒ１８０とＲ３６０の場合、成形の開始から８０ショットを超えても計量可能である。
【００４０】
この結果、一ショット毎に、スクリュ３を計量時の回転方向に対して反対方向に、所定の角度Ｒｒ、即ち、例示の場合、１８０〔゜〕以上、回転させれば、成形材料Ｐｅ…を加熱筒２内に食い込み可能な状態に再生可能であり、比較的低い温度で溶融しやすい特定の成形材料Ｐｅ…を成形する場合であっても、加熱筒２内で生じるスクリュ３の空回りを回避し、計量不能になる不具合を解消できる。
【００４１】
次に、本実施形態に係る具体的な成形方法について、図２〜図５を参照しつつ図１に示すフローチャートに従って説明する。
【００４２】
最初に、設定部３４を利用して必要な設定を行う。なお、使用する特定の樹脂材料Ｐｅ…は、図６の実験において使用した樹脂材料Ｐｅ…と同じＰＣＴＡ樹脂材料であり、加熱筒２の加熱温度は２４０〔℃〕、落下孔１３内の温度は４０〔℃〕である。主要な設定項目は以下のとおりである。
【００４３】
（ａ） 計量開始から計量終了までの計量時間Ｔｍｄの長さに対して異常の有無を判定するための計量異常判定時間Ｔｍｓを設定する。例示（図６）の場合、正常な計量時間Ｔｍｄは、２．５〜３〔秒〕程度であるため、計量異常判定時間Ｔｍｓは５〔秒〕に設定した。
【００４４】
（ｂ） 計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたと判定する条件は、計量異常判定時間Ｔｍｓを判定回数Ｎだけ連続して超えたことを条件とするため、この判定回数Ｎを設定する。例示の場合、２回に設定した。
【００４５】
（ｃ） スクリュ３を計量時の回転方向に対して反対方向に回転させる所定の角度Ｒｒを設定する。例示の場合、所定の角度Ｒｒの初期値、即ち、基本角度Ｒｒｏとして、１８０〔゜〕を設定した。また、所定の角度Ｒｒは、計量異常判定時間Ｔｍｓを超える毎に、基本角度Ｒｒｏから順次大きくする。この場合、加算値（例示は、１８０〔゜〕）を設定し、基本角度Ｒｒｏ（１８０〔゜〕）から１８０〔゜〕ずつ順次加算するようにした。なお、所定の角度Ｒｒを順次大きくする方法は、任意であり、例えば、加算値は加算する毎に異なる値であってもよいし、基本角度Ｒｒｏ又は使用中の所定の角度Ｒｒに対して係数を乗ずる方法などであってもよい。基本角度Ｒｒｏの大きさの選定は任意であるが、一定の効果を確保し、かつ計量値等に対する無用な影響を回避する観点から、０．２５〜２回転（９０〜７２０〔゜〕）の範囲に選定し、特に、後述する分塊工程の有効性を確保する観点からその最適化を図ることが望ましい。
【００４６】
（ｄ） 所定の角度Ｒｒに対する限界角度ＲＬを設定する。例示は、４回転を設定し、限界角度ＲＬ（４回転）を超えたなら異常処理を行うようにした。これにより、後述する分塊工程を行うことに伴う成形品質への影響を回避することができ、成形不良が発生する前に、成形動作を停止したり異常警報を発するなどの異常処理を行い、必要な対応策を講じることができる。
【００４７】
（ｅ） スクリュ３を計量時に対して反対方向へ角度Ｒｒだけ回転させるタイミングを設定する。このタイミングには、射出工程Ｓ３と計量工程Ｓ１間、即ち、射出工程Ｓ３の終了から計量工程Ｓ１の開始間、又は計量工程Ｓ１の終了から射出工程Ｓ３の開始間を選択できる。例示の場合、射出工程Ｓ３の終了から計量工程Ｓ１の開始間のタイミングを選択した。
【００４８】
以下、具体的な成形手順について説明する。まず、特定の樹脂材料Ｐｅ…をホッパー１２に投入する。特定の樹脂材料Ｐｅ…は、素材としてＰＣＴＡ樹脂材料を用いた大きさが米粒状の樹脂ペレットである。そして、成形機コントローラ３１は油圧パネル２３を切換え、サーボモータ２４を制御することにより、オイルモータ１６を、計量時の回転方向へ設定した回転速度により回転させる計量工程を行う（ステップＳ１）。この際、射出シリンダ１５の後油室には所定の背圧を付与する。次いで、計量工程Ｓ１が終了したなら、成形機コントローラ３１は油圧パネル２３を切換え、サーボモータ２４を制御することにより、射出シリンダ１５のピストンを、設定した射出速度により前進させる射出工程を行う（ステップＳ２，Ｓ３）。
【００４９】
一方、成形機コントローラ３１は、上述した計量工程Ｓ１が終了した段階において、計量開始から計量終了までの時間である計量時間Ｔｍｄの取込みを行う（ステップＳ２，Ｓ４）。したがって、成形機コントローラ３１は計量開始から計量終了までの時間を検出するタイマ機能を備えている。また、成形機コントローラ３１は取り込んだ計量時間Ｔｍｄが予め設定した計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたか否かを判定する（ステップＳ５）。この際、計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを超えていない場合には、次に述べるカウント数をリセットし、このショットの判定処理を終了する。これに対して、計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを超えている場合には、異常判定として１をカウントし、このショットの判定処理を終了する。そして、カウントによりカウント数が２になった場合には、連続して超えた回数が２、即ち、予め設定した判定回数の２に達するため、これに基づいて分塊指令を出力する（ステップＳ６，Ｓ７）。分塊指令を出力したなら、カウント数はリセットする。
【００５０】
他方、射出工程が終了した際に、上述した分塊指令が出力していない場合には、成形品の冷却工程等の後続する工程を経て、一ショット分の成形が終了する（ステップＳ８，Ｓ９）。これに対して、射出工程が終了した際に、上述した分塊指令が出力している場合には、分塊工程、即ち、成形機コントローラ３１は油圧パネル２３を切換え、サーボモータ２４を制御することにより、オイルモータ１６を計量時の回転方向に対して反対方向へ設定速度で回転させる分塊工程を行う（ステップＳ８，Ｓ９，Ｓ１０）。この場合、反対方向へスクリュ３を回転させる角度Ｒｒは、予め設定した１８０〔゜〕となる。また、回転させる設定速度は、計量時の回転速度を用いることができるが、この回転速度は任意に設定可能である。さらに、分塊工程Ｓ１０を行う際は、成形機コントローラ３１により、スクリュ３の前後方向位置を固定する位置制御を行う。
【００５１】
そして、次の成形があれば、以後、同様の成形工程（成形サイクル）が繰返して行われる（ステップＳ１１，Ｓ１…）。この場合、分塊工程が行われた以降は、通常、計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを超えることのないショットが継続することとなるが、様々な環境により、再度、計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを超える場合がある（ステップＳ４，Ｓ５，Ｓ６）。この場合には、基本角度Ｒｒｏ（１８０〔゜〕）に対して、加算値として設定した１８０〔゜〕を加算し、以後は、所定の角度Ｒｒを３６０〔゜〕に変更して分塊工程を行う（ステップＳ６，Ｓ７）。したがって、この後、さらに、計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを超える場合が発生したときは、３６０〔゜〕に
加算値となる１８０〔゜〕を加算し、所定の角度Ｒｒを５４０〔゜〕に変更した分塊工程を行う（ステップＳ６，Ｓ７）。このように、計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたなら、超える毎に、基本角度Ｒｒｏから順次大きくした所定の角度Ｒｒにより分塊工程を行う。これにより、分塊工程の有効性を確実に担保することができる。
【００５２】
一方、所定の角度Ｒｒが大きくなり、予め設定した限界角度ＲＬを超えたなら、異常処理、例えば、成形動作を停止したり異常警報を発するなどの異常処理を行う（ステップＳ１２，Ｓ１３）。このように、所定の角度Ｒｒに対して、予め限界角度ＲＬを設定し、所定の角度Ｒｒが限界角度ＲＬを超えたなら、異常処理を行うようにすれば、分塊工程を行うことに伴う成形品質への影響を回避することができ、成形不良が発生する前に必要な対応策を講じることができる利点がある。
【００５３】
図４に、本実施形態に係る成形方法を実施した際におけるショット順に対する計量時間の変化を示している。同図から明らかなように、最初のショットから７番目のショットまでの計量時間Ｔｍｄはいずれも計量異常判定時間Ｔｍｓを超えていないが、８番目のショットと９番目のショットの計量時間Ｔｍｄは連続して計量異常判定時間Ｔｍｓを超えている。したがって、９番目のショットが終了した時点ではカウント数が２、即ち、連続して超えた回数が判定回数の２になるため、分塊指令が出力される。これにより、次のショットから分塊工程がショット毎に行われる。
【００５４】
なお、図４において、１０番目のショットでは、分塊工程が行なわれることにより計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを超えることはないが、１１番目のショットでは、再び計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを超えている。しかし、１２番目のショットでは、再び計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを超えなくなるため、１１番目のショットの挙動は判定回数の２には達しないため、一時的なバラツキとして判断する。例示の場合、１３番目のショット以降は、計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを超えることなく安定した計量が行われる。このように、計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたと判定する条件として、設定した判定回数Ｎだけ連続して超えたことを条件とすれば、一時的に計量異常判定時間Ｔｍｓを超えるノイズ的な要素を排除でき、計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを実質的に超える場合のみを確実に検出できる利点がある。
【００５５】
図５は、本実施形態に係る成形方法における分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）を行うタイミングを示す。図１の実施形態では、分塊工程Ｓ１０ｃを行うタイミングとして、射出工程Ｓ３ｃの終了から計量工程Ｓ１ｃの開始間に行う場合を示したが、図５に示す分塊工程Ｓ１０ｃｅのように、計量工程Ｓ３ｃの終了から射出工程Ｓ３ｃの開始間に行ってもよい。いずれのタイミングにより行っても、特定の樹脂材料Ｐｅ…の表面が溶融する状態に対して一定時間が経過する前に分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）を挿入できる点で同様の作用を呈する。このように、射出工程Ｓ３ｃの終了から計量工程Ｓ１ｃの開始間、又は計量工程Ｓ１ｃの終了から射出工程Ｓ３ｃの開始間のいずれにも適用できるため、射出工程Ｓ３ｃの終了から計量工程Ｓ１ｃの開始間における冷却時間、或いは計量工程Ｓ１ｃの終了から射出工程Ｓ３ｃの開始間における待ち時間等の条件を考慮し、分塊工程Ｓ１０ｃを行う際の最適なタイミングを選定できる。
【００５６】
よって、このような本実施形態に係る成形方法によれば、特定の成形材料Ｐｅ…により成形を行うに際し、射出工程Ｓ３ｃと計量工程Ｓ１ｃ間で、スクリュ３を、計量時の回転方向に対して反対方向に、所定の角度Ｒｒだけ回転させることにより加熱筒２内の成形材料Ｐｅ…に対して計量工程Ｓ１ｃの反対の挙動を付与する分塊工程Ｓ１０ｃを行うようにしたため、成形材料Ｐｅ…は、加熱筒２内に食い込み易くなり、比較的低い温度で溶融しやすい特定の成形材料Ｐｅ…を成形する場合であっても、計量工程Ｓ１ｃにおいてスクリュ３が空回りし、計量不能になる不具合を解消できる。また、分塊工程Ｓ１０ｃを行うに際しては、射出工程Ｓ３ｃと計量工程Ｓ１ｃ間で、スクリュ３を、計量時の回転方向に対して反対方向に、所定の角度Ｒｒだけ回転させれば足りるため、追加的な構成要素を伴うことなく、ソフトウェア（制御プログラム）の変更により容易に実施可能となる。したがって、実施の容易化及びコストダウンを図ることができるとともに、固定要素が追加されるなどの変更が生じないため、他の樹脂材料の成形に悪影響を及ぼす虞れがなく、汎用性及び安定性（信頼性）に優れる。特に、上記実施形態では、計量工程Ｓ１ｃにおける計量開始から計量終了までの計量時間Ｔｍｄを監視し、当該計量時間Ｔｍｄが設定した計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたときに、以後の成形から、射出工程Ｓ３ｃと計量工程Ｓ１ｃ間で、分塊工程Ｓ１０ｃを行うようにすれば、実際の計量時間Ｔｍｄにより判定できるため、特定の成形材料Ｐｅ…の樹脂特性が未知の場合であっても、計量不能になる不具合を確実に解消し、本発明に係る成形方法の有効性を享受できる。
【００５７】
他方、図７及び図８は、本発明の変更実施形態に係る成形方法を示す。変更実施形態に係る成形方法は、特定の成形材料Ｐｅ…により成形を行うに際し、図７に示すように、射出工程Ｓ３ｃが終了した後における成形品の冷却時間Ｔｃｄを監視し、連続する冷却時間Ｔｃｄが設定した冷却限界判定時間Ｔｃｓを超えたときは、スクリュ３を、計量時の回転方向に対して反対方向に、所定の角度Ｒｒだけ回転させることにより加熱筒２内の成形材料Ｐｅ…に対して計量工程の反対の挙動を付与する分塊工程Ｓ１０ｃを行うようにしたものである。
【００５８】
図８には、射出工程が終了した後における成形品の冷却時間Ｔｃｄをパラメータとしたショット順に対する計量時間の変化に対するシミュレーション結果を示す。図８中、Ｃ３０は冷却時間Ｔｃｄが３０〔秒〕間連続した場合、Ｃ６０は冷却時間Ｔｃｄが６０〔秒〕間連続した場合、Ｃ９０は冷却時間Ｔｃｄが９０〔秒〕間連続した場合、Ｃ１２０は冷却時間Ｔｃｄが１２０〔秒〕間連続した場合をそれぞれ示す。
【００５９】
冷却時間Ｔｃｄの連続時間が長くなった場合、成形材料Ｐｅ…がホッパー１２の下方にある落下孔１３及びスクリュフライト３ｆ…間に滞在し、その状態で表面の溶融が進行する度合が高くなるため、その後、スクリュ３を回転しても空回りする可能性も高くなる。そこで、冷却限界判定時間Ｔｃｓを設定し、連続する冷却時間Ｔｃｄが冷却限界判定時間Ｔｃｓを超えたときには、分塊工程Ｓ１０ｃを行うようにした。これにより、連続する冷却時間Ｔｃｄが長くなることに伴う不具合を回避できる。
【００６０】
例えば、図８の場合、冷却限界判定時間Ｔｃｓを６０〔秒〕に設定すれば、計量不能になることを回避できるため、図７に示す計量工程Ｓ１ｃと射出工程Ｓ３ｃ間における冷却時間Ｔｃｄが、例えば、９０秒であるとすれば、この冷却時間Ｔｃｄでは、射出工程Ｓ３ｃが終了した後、６０〔秒〕の経過後に、分塊工程Ｓ１０ｃが行われる。したがって、冷却時間Ｔｃｄが更に長い場合には、６０〔秒〕を経過する度に、繰り返し分塊工程Ｓ１０ｃを行えばよい。この場合、使用する所定の角度Ｒｒは、０．２５〜４回転（９０〜１４４０〔゜〕）の範囲、望ましくは０．２５〜２回転（９０〜７２０〔゜〕）の範囲により設定できる。
【００６１】
このように、成形品の冷却時間Ｔｃｄを監視し、連続する冷却時間Ｔｃｄが設定した冷却限界判定時間Ｔｃｓを超えたときに、分塊工程Ｓ１０ｃを行うようにすれば、成形材料Ｐｅ…における表面の溶融及び成形材料Ｐｅ…同士のくっつきの進行を停止できるため、成形品の冷却時間Ｔｃｄが長くなる場合であっても、計量不能になる不具合を確実に解消し、本発明に係る成形方法の有効性を享受できる。
【００６２】
また、図７は、分塊工程Ｓ１０ｃの終了後、当該分塊工程Ｓ１０ｃの開始時の角度までスクリュ３を戻すための戻し工程Ｓ１０ｃｒを行う場合を示す。即ち、分塊工程Ｓ１０ｃにより、スクリュ３を、計量時の回転方向に対して反対方向に、所定の角度Ｒｒだけ回転させることにより加熱筒２内の成形材料Ｐｅ…に対して計量工程Ｓ１ｃの反対の挙動を付与するとともに、直後に、戻し工程Ｓ１０ｃｒを行い、スクリュ３を、計量時の回転方向に、同角度Ｒｒだけ回転させることにより、スクリュ３を分塊工程Ｓ１０ｃの開始時の角度まで戻すようにしたものである。これにより、特に、冷却時間Ｔｃｄが長くなり、分塊工程Ｓ１０ｃの回数が増えるような場合であっても、分塊工程Ｓ１０ｃにより発生する可能性がある計量後の溶融樹脂（計量値）に対する影響を相殺することが可能となる。なお、分塊工程Ｓ１０ｃ及び戻し工程Ｓ１０ｃｒを行う際は、スクリュ３の前後方向位置を固定する位置制御を行う。
【００６３】
以上、好適実施形態及び変更実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，素材，数量，数値，手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。
【００６４】
例えば、本発明は、基本的に、特定の成形材料Ｐｅ…により成形を行うに際し、射出工程Ｓ３ｃと計量工程Ｓ１ｃ間で、スクリュ３を、計量時の回転方向に対して反対方向に、所定の角度Ｒｒだけ回転させることにより加熱筒２内の成形材料Ｐｅ…に対して計量工程Ｓ１ｃの反対の挙動を付与する分塊工程Ｓ１０ｃを行うことが計量工程Ｓ１ｃを行うに際して有効な手法であるため、特定の成形材料Ｐｅ…の樹脂特性等が明確に解っている場合には、予め所定の角度Ｒｒを設定し、最初からショット毎に分塊工程Ｓ１０ｃを行うようにしてもよい。この場合、使用する所定の角度Ｒｒは、０．２５〜４回転（９０〜１４４０〔゜〕）の範囲、望ましくは０．２５〜２回転（９０〜７２０〔゜〕）の範囲により設定できる。
【００６５】
また、例示の各実施形態は、組合わせて利用することができる。したがって、例えば、計量工程Ｓ１ｃにおける計量開始から計量終了までの計量時間Ｔｍｄを監視し、当該計量時間Ｔｍｄが設定した計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたときに、射出工程Ｓ３ｃと計量工程Ｓ１ｃ間で分塊工程Ｓ１０ｃを行う場合、成形の開始から計量異常判定時間Ｔｍｓを超えるまでは、設定した基本角度Ｒｒｏ（例えば、１８０〔゜〕）だけ反対方向にスクリュ３を回転させる初期分塊工程を行い、計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたときは、より大きい所定の角度Ｒｒ（例えば、３６０〔゜〕）だけ反対方向にスクリュ３を回転させる分塊工程Ｓ１０ｃを行うようにしてもよい。このように、成形の開始から計量異常判定時間Ｔｍｓを超えるまで、設定した初期設定角度（基本角度）Ｒｒｏだけ反対方向にスクリュ３を回転させる初期分塊工程を行うようにすれば、特定の成形材料Ｐｅ…を使用し、計量不能になる可能性が高いような場合には、最初から初期分塊工程が行われるため、成形材料Ｐｅ…同士のくっつきを低減し、より正確で安定した計量を行うことができる。さらに、戻し工程Ｓ１１ｃも、他の各実施形態における分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）に対して、組合わせ使用できる。
【００６６】
一方、特定の成形材料Ｐｅ…として、ＰＣＴＡ樹脂材料を例示したが、類似の樹脂材料であるＰＣＴＧ樹脂材料（イーストマン・ケミカル社製）やポリ乳酸樹脂材料、即ち、１００〔℃〕以下の温度で溶融を開始する樹脂特性を有する樹脂材料であってもよい。これらの特定の成形材料Ｐｅ…を使用すれば、固有の樹脂特性を有するこれらの特定の成形材料Ｐｅ…に対して、計量不能になる不具合を解消する観点から好適であり、確実かつ安定した計量、更には成形を行うことができる。もちろん、これらの例示以外の特定の樹脂材料Ｐｅ…を用いることを排除するものではない。また、計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたと判定する条件は、設定した判定回数の２だけ連続して超えたことを条件とする場合を示したが、判定回数は３以上に設定してもよいし、１の場合を排除するものではない。さらに、計量時間Ｔｍｄを取込み、計量異常判定時間Ｔｍｓにより異常を判定する場合を例示したが、計量時間の代わりに、計量速度又は一定時間経過しても設定位置に達しないこと等を利用して判定してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明に係る成形方法は、加熱筒内に供給された樹脂ペレットによる成形材料をスクリュの回転により可塑化計量する計量工程を有する各種タイプの射出成形機に利用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
Ｍ：射出成形機，２：加熱筒，３：スクリュ，４：金型，Ｓ１ｃ：計量工程，Ｓ３ｃ：射出工程，Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）：分塊工程，Ｓ１１ｃ：戻し工程，Ｐｅ…：特定の成形材料，Ｔｍｄ：計量時間，Ｔｍｓ：計量異常判定時間，Ｔｃｄ：冷却時間，Ｔｃｓ：冷却限界判定時間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱筒内に供給された樹脂ペレットによる成形材料をスクリュの回転により可塑化計量する計量工程を有する射出成形機の成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、加熱筒内に供給された樹脂ペレットによる成形材料をスクリュの回転により可塑化計量する計量工程と、可塑化計量した加熱筒内の溶融樹脂を金型に対して射出充填する射出工程とを有する射出成形機の成形方法は知られており、この場合、計量工程では、米粒状の樹脂ペレット（成形材料）が、図３に示す射出成形機Ｍのホッパー１２から加熱筒２内に供給され、スクリュ３の回転に従って前方へ移送されるとともに、加熱筒２及びスクリュ３による加熱混練作用により徐々に可塑化され、可塑化された溶融樹脂はスクリュ３の前方に計量蓄積される。
【０００３】
ところで、樹脂ペレットとして特定の成形材料、例えば、比較的新しい樹脂材料であるイーストマン・ケミカル社製のＰＣＴＡ樹脂材料等を使用して成形を行う場合、計量工程において早期に溶融が開始し、スクリュが加熱筒内で空回りすることにより、計量不能になる問題が発生する。即ち、ＰＣＴＡ樹脂材料等の特定の成形材料を使用した場合、成形材料は、ホッパー１２の直下にある落下孔１３に落下した直後から加熱筒２側の熱影響（４０〜８０〔℃〕程度）を受け、図３に示すＦ３位置で樹脂ペレットＰｅ…の表面が溶融を開始する。これにより、同Ｆ３位置では、図９（ａ）のように、樹脂ペレットＰｅ…同士がくっつき合う現象を生じるとともに、落下孔１３から前方へスクリュフライト３ｆが１ピッチ分程度入り込んだ図３に示すＦ４位置では、図９（ｂ）のように、表面の溶融がかなり進行し、スクリュフライト３ｆ…間に、いわばオコシ状に詰まった状態となってしまう。そして、図３に示すＦ６位置では、図９（ｃ）のように、ほとんど一体化した状態になる。この結果、成形を開始した後、１０〜２０ショット程度は計量が行われるも、これ以後は、スクリュ３が回転しても落下孔１３内の成形材料Ｐｅ…がスクリュフライト３ｆ…によっても加熱筒２内に食い込まなくなる。即ち、成形材料Ｐｅ…は落下孔１３から前方へ送られにくくなり、計量不能に陥いる。なお、このような特定の樹脂材料に対しては、その樹脂特性にマッチングさせた専用成形機を設計すればよいが、他の樹脂材料に対する成形ができなくなるため、既存の射出成形機を利用して成形可能にすることが望ましい。
【０００４】
従来、このような要請に応える得る射出成形機としては、特許文献１及び２で開示される射出成形機が知られており、特許文献１には、射出スクリュの基部温度を相対的に低くし、計量時における樹脂の搬送を確実にすることを目的として、射出シリンダにおける樹脂採取口の外周部に、シリンダ基部温調用のウォータージャケットを配備するとともに、このウォータージャケットの後方に、射出スクリュの基部外周面と嵌合する孔を設けた射出スクリュ温調用のウォータージャケットを配備した射出成形機の一部が開示され、また、特許文献２には、材料食い込み不良を解消し、樹脂の可塑化及び計量を安定に行うことを目的として、スクリュ有効長さの後端から先端までを順に供給部，圧縮部，計量部に区画し、その各部にわたりスクリュフライトを連続形成した射出スクリュであって、スクリュ外径Ｄと供給部スクリュ溝深さｈｆとの比をｈｆ／Ｄ＝０．１４〜０．１７に、スクリュフライト後面とスクリュ溝底面との間の曲率半径Ｒと、供給部スクリュ溝深さｈｆとの比を、Ｒ／ｈｆ＝１．４７〜２．１に、スクリュフライト前面とスクリュ溝底面との間の曲率半径ｒと、供給部スクリュ溝深さｈｆとの比を、ｒ／ｈｆ＝０．６３〜０．８８に設定した射出スクリュを備える射出成形機の一部が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−４８０５３号公報
【特許文献２】特開２００６−８８５３３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、上述した従来の射出成形機は、次のような解決すべき課題が存在した。
【０００７】
第一に、特許文献１の場合は、ウォータージャケットを含む追加的な温調装置が必要になるとともに、特許文献２の場合は、デザイン変更したスクリュが必要になるなど、コスト面において無視できない追加的な構成要素が必要になる。したがって、実施に際しては、追加的な構成要素によるコストアップを招くとともに、追加的な構成要素は固定要素故に変更が困難となり、他の樹脂材料に対しては適合しない場合も生じ得るなど、汎用性に難がある。
【０００８】
第二に、既存の樹脂材料にとっては、ある程度の目的が達成されるとしても、上述したＰＣＴＡ樹脂材料等のような特定の樹脂材料にとっては、必ずしも課題解決の有効な対応策とはならない。即ち、特定の樹脂材料により成形を行う際に発生する計量不能になるという固有の課題を解決するためには、特許文献１のように、射出スクリュの基部温度を相対的に低くしても加熱筒側への悪影響を防止する温度分布等の設定が容易に行えないとともに、特許文献２のように、特定の成形材料以外の他の樹脂材料に対する最適化を行ったとしても、必ずしも特定の樹脂材料にとって有効な対応策とはならない。
【０００９】
本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した射出成形機の成形方法の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る射出成形機Ｍの成形方法は、上述した課題を解決するため、加熱筒２内に供給された樹脂ペレットによる成形材料をスクリュ３の回転により可塑化計量する計量工程Ｓ１ｃと、可塑化計量した加熱筒２内の溶融樹脂を金型４に射出充填する射出工程Ｓ３ｃとを有する成形方法であって、特定の成形材料Ｐｅ…により成形を行うに際し、射出工程Ｓ３ｃと計量工程Ｓ１ｃ間で、スクリュ３を、計量時の回転方向に対して反対方向に、所定の角度Ｒｒだけ回転させることにより加熱筒２内の成形材料Ｐｅ…に対して計量工程Ｓ１ｃの反対の挙動を付与する分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）を行うようにしたことを特徴とする。
【００１１】
この場合、発明の好適な態様により、特定の成形材料Ｐｅ…には、１００〔℃〕以下の温度で溶融を開始する樹脂特性を有する、少なくとも、ＰＣＴＡ樹脂材料，ＰＣＴＧ樹脂材料又はポリ乳酸樹脂材料を含ませることができる。また、所定の角度Ｒｒは、０．２５〜４回転から選択することができる。さらに、射出工程Ｓ３ｃと計量工程Ｓ１ｃ間には、射出工程Ｓ３ｃの終了から計量工程Ｓ１ｃの開始間、又は計量工程Ｓ１ｃの終了から射出工程Ｓ３ｃの開始間を含ませることができる。
【００１２】
一方、本発明の他の形態に係る射出成形機Ｍの成形方法は、上述した課題を解決するため、加熱筒２内に供給された樹脂ペレットによる成形材料をスクリュ３の回転により可塑化計量する計量工程Ｓ１ｃと、可塑化計量した加熱筒２内の溶融樹脂を金型４に射出充填する射出工程Ｓ３ｃとを有する成形方法であって、特定の成形材料Ｐｅ…により成形を行うに際し、計量工程Ｓ１ｃにおける計量開始から計量終了までの計量時間Ｔｍｄを監視し、当該計量時間Ｔｍｄが設定した計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたときは、射出工程Ｓ３ｃと計量工程Ｓ１ｃ間で、スクリュ３を、計量時の回転方向に対して反対方向に、所定の角度Ｒｒだけ回転させることにより加熱筒２内の成形材料Ｐｅ…に対して計量工程Ｓ３ｃの反対の挙動を付与する分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）を行うようにしたことを特徴とする。
【００１３】
この場合、発明の好適な態様により、特定の成形材料Ｐｅ…には、１００〔℃〕以下の温度で溶融を開始する樹脂特性を有する、少なくとも、ＰＣＴＡ樹脂材料，ＰＣＴＧ樹脂材料又はポリ乳酸樹脂材料を含ませることができる。また、所定の角度Ｒｒに対して、予め基本角度Ｒｒｏを設定し、最初に計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたなら基本角度Ｒｒｏだけ分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）を行うとともに、この後、計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたなら、超える毎に、基本角度Ｒｒｏから順次大きくした所定の角度Ｒｒにより分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）を行うことができる。この際、所定の角度Ｒｒに対して、予め限界角度ＲＬを設定し、所定の角度Ｒｒが限界角度ＲＬを超えたなら、異常処理を行うことができる。さらに、計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたと判定する条件は、設定した判定回数Ｎだけ連続して超えたことを条件とすることができる。また、射出工程Ｓ３ｃと計量工程Ｓ１ｃ間には、射出工程Ｓ３ｃの終了から計量工程Ｓ１ｃの開始間、又は計量工程Ｓ１ｃの終了から射出工程Ｓ３ｃの開始間を含ませることができる。
【００１４】
他方、本発明の他の形態に係る射出成形機Ｍの成形方法は、上述した課題を解決するため、加熱筒２内に供給された樹脂ペレットによる成形材料をスクリュ３の回転により可塑化計量する計量工程Ｓ１ｃと、可塑化計量した加熱筒２内の溶融樹脂を金型４に射出充填する射出工程Ｓ３ｃとを有する成形方法であって、特定の成形材料Ｐｅ…により成形を行うに際し、射出工程Ｓ３ｃが終了した後における成形品の冷却時間Ｔｃｄを監視し、連続する冷却時間Ｔｃｄが設定した冷却限界判定時間Ｔｃｓを超えたときは、スクリュ３を、計量時の回転方向に対して反対方向に、所定の角度Ｒｒだけ回転させることにより加熱筒２内の成形材料Ｐｅ…に対して計量工程Ｓ１ｃの反対の挙動を付与する分塊工程Ｓ１０ｃを行うようにしたことを特徴とする。
【００１５】
この場合、発明の好適な態様により、特定の成形材料Ｐｅ…には、１００〔℃〕以下の温度で溶融を開始する樹脂特性を有する、少なくとも、ＰＣＴＡ樹脂材料，ＰＣＴＧ樹脂材料又はポリ乳酸樹脂材料を含ませることができる。また、必要により、分塊工程Ｓ１０ｃの終了後、当該分塊工程Ｓ１０ｃの開始時の角度までスクリュ３を戻すための戻し工程Ｓ１０ｃｒを行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
このような手法による本発明に係る射出成形機Ｍの成形方法によれば、次のような顕著な効果を奏する。
【００１７】
（１） 特定の成形材料Ｐｅ…により成形を行うに際し、射出工程Ｓ３ｃと計量工程Ｓ１ｃ間で、スクリュ３を、計量時の回転方向に対して反対方向に、所定の角度Ｒｒだけ回転させることにより加熱筒２内の成形材料Ｐｅ…に対して計量工程Ｓ１ｃの反対の挙動を付与する分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）を行うようにしたため、くっついた成形材料Ｐｅ…同士を分離する方向に戻すことができる。即ち、成形材料Ｐｅ…がスクリュフライトにより加熱筒２内に移送される場合、スクリュ３の回転に従って当該回転方向に徐々に圧縮されるが、計量工程Ｓ１ｃの反対の挙動を付与する分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）を行うことにより、圧縮状態の解放及び分離方向の回転付与により、くっついた成形材料Ｐｅ…同士が分離する方向に戻される。これにより、成形材料Ｐｅ…は、加熱筒２内に食い込み易くなり、比較的低い温度で溶融しやすい特定の成形材料Ｐｅ…を成形する場合であっても、計量工程Ｓ１ｃにおいてスクリュ３が空回りし、計量不能になる不具合を解消できる。
【００１８】
（２） 分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）を行うに際しては、射出工程Ｓ３ｃと計量工程Ｓ１ｃ間で、スクリュ３を、計量時の回転方向に対して反対方向に、所定の角度Ｒｒだけ回転させれば足りるため、追加的な構成要素を伴うことなく、ソフトウェア（制御プログラム）の変更により容易に実施可能となる。したがって、実施の容易化及びコストダウンを図ることができるとともに、固定要素が追加されるなどの変更が生じないため、他の樹脂材料の成形に悪影響を及ぼす虞れがなく、汎用性及び安定性（信頼性）に優れる。
【００１９】
（３） 計量工程Ｓ１ｃにおける計量開始から計量終了までの計量時間Ｔｍｄを監視し、当該計量時間Ｔｍｄが設定した計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたときに、射出工程Ｓ３ｃと計量工程Ｓ１ｃ間で、分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）を行うようにすれば、実際の計量時間Ｔｍｄにより判定できるため、特定の成形材料Ｐｅ…の樹脂特性が未知の場合であっても、計量不能になる不具合を確実に解消し、本発明に係る成形方法の有効性を享受できる。
【００２０】
（４） 成形品の冷却時間Ｔｃｄを監視し、連続する冷却時間Ｔｃｄが設定した冷却限界判定時間Ｔｃｓを超えたときに、分塊工程Ｓ１０ｃを行うようにすれば、成形材料Ｐｅ…における表面の溶融及び成形材料Ｐｅ…同士のくっつきの進行を停止できるため、成形品の冷却時間Ｔｃｄが長くなる場合であっても、計量不能になる不具合を確実に解消し、本発明に係る成形方法の有効性を享受できる。
【００２１】
（５） 好適な態様により、特定の成形材料Ｐｅ…に、１００〔℃〕以下の温度で溶融を開始する樹脂特性を有する、少なくとも、ＰＣＴＡ樹脂材料，ＰＣＴＧ樹脂材料又はポリ乳酸樹脂材料を含ませれば、固有の樹脂特性を有するこれらの特定の成形材料Ｐｅ…に対して、計量不能になる不具合を解消する観点から好適であり、確実かつ安定した計量、更には成形を行うことができる。
【００２２】
（６） 好適な態様により、射出工程Ｓ３ｃと計量工程Ｓ１ｃ間に、射出工程Ｓ３ｃの終了から計量工程Ｓ１ｃの開始間、又は計量工程Ｓ１ｃの終了から射出工程Ｓ３ｃの開始間を含ませれば、射出工程Ｓ３ｃの終了から計量工程Ｓ１ｃの開始間における冷却時間、或いは計量工程Ｓ１ｃの終了から射出工程Ｓ３ｃの開始間における待ち時間等の条件を考慮し、分塊工程Ｓ１０ｃ又は１０ｃｅを行う際の最適なタイミングを選定できる。
【００２３】
（７） 好適な態様により、所定の角度Ｒｒとして、０．２５〜４回転から選択すれば、分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）の有効性を確保する観点からその最適化を図ることができる。
【００２４】
（８） 好適な態様により、所定の角度Ｒｒに対して、予め基本角度Ｒｒｏを設定し、最初に計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたなら基本角度Ｒｒｏだけ分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）を行うとともに、この後、計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたなら、超える毎に、基本角度Ｒｒｏから順次大きくした所定の角度Ｒｒにより分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）を行うようにすれば、分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）の有効性を確実に担保することができる。
【００２５】
（９） 好適な態様により、所定の角度Ｒｒに対して、予め限界角度ＲＬを設定し、所定の角度Ｒｒが限界角度ＲＬを超えたなら、異常処理を行うようにすれば、分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）を行うことに伴う成形品質への影響を回避することができ、成形不良が発生する前に、成形動作を停止したり異常警報を発するなどの異常処理を行い、必要な対応策を講じることができる。
【００２６】
（１０） 好適な態様により、計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたと判定する条件として、設定した判定回数Ｎだけ連続して超えたことを条件とすれば、一時的に計量異常判定時間Ｔｍｓを超えるノイズ的な要素を排除でき、計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを実質的に超える場合のみを確実に検出できる。
【００２７】
（１１） 好適な態様により、分塊工程Ｓ１０ｃの終了後、当該分塊工程Ｓ１０ｃの開始時の角度までスクリュ３を戻すための戻し工程Ｓ１０ｃｒを行うようにすれば、特に、冷却時間Ｔｃｄが長くなり、分塊工程Ｓ１０ｃの回数が増えるような場合であっても、分塊工程Ｓ１０ｃにより発生する可能性がある計量後の溶融樹脂（計量値）に対する影響を相殺できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の好適実施形態に係る成形方法の処理手順を説明するためのフローチャート、
【図２】同成形方法を実施する射出成形機の油圧駆動部を含む構成図、
【図３】同射出成形機のホッパー付近の断面を示す側面図、
【図４】同成形方法を実施した際のショット順に対する計量時間のグラフ、
【図５】同成形方法における分塊工程を行うタイミングの説明図、
【図６】分塊工程時にスクリュを回転させる角度をパラメータとしたショット順に対する計量時間のグラフ、
【図７】本発明の変更実施形態に係る成形方法における分塊工程及び戻し工程を行うタイミングの説明図、
【図８】冷却工程において連続する冷却時間をパラメータとしたショット順に対する計量時間のグラフ、
【図９】背景技術の課題を説明するための特定の成形材料の計量時の写真、
【発明を実施するための形態】
【００２９】
次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００３０】
まず、本実施形態に係る成形方法を実施できる射出成形機Ｍの構成について、図２及び図３を参照して説明する。
【００３１】
図２は、射出成形機Ｍの全体構成を示す。射出成形機Ｍは射出装置Ｍｉと型締装置Ｍｃを備える。射出装置Ｍｉは、加熱筒２を備え、この加熱筒２は、先端に射出ノズル１１を、後部にホッパー１２をそれぞれ有する。そして、ホッパー１２の下端は落下孔１３を介して加熱筒２の内部に連通する。１４…は加熱筒２及び射出ノズル１１の外周面に装着したヒータを示す。また、加熱筒２には、スクリュ３を装填するとともに、加熱筒２の後端には、スクリュ３を進退駆動する射出シリンダ１５及び当該スクリュ３を回転駆動する計量モータ（オイルモータ）１６を備える。他方、型締装置Ｍｃは、金型４を支持する固定盤１７及び可動盤１８を備えるとともに、可動盤１８を進退駆動することにより、金型４に対する型開閉及び型締を行う型締シリンダ１９を備える。その他のアクチュエータとしては、図示を省略したが、金型４における成形品の突き出しを行う突出しシリンダや射出装置Ｍｉを進退移動させて金型４に対するノズルタッチ又はその解除を行う射出装置移動シリンダ等を備えている。
【００３２】
一方、２１は油圧駆動部であり、油圧駆動源となる可変吐出型油圧ポンプを利用した油圧ポンプ２２及び各種切換バルブを配した油圧パネル２３を備える。油圧ポンプ２２は、サーボモータ２４により回転駆動されるとともに、このサーボモータ２４の回転数は、当該サーボモータ２４に付設したロータリエンコーダ２５により検出される。なお、２６はオイルタンクを示す。
【００３３】
また、射出成形機Ｍの全体の制御を司るコンピュータ機能を有する成形機コントローラ３１を備え、この成形機コントローラ３１は、本実施形態に係る成形方法を実行するための制御プログラム３１ｐを格納する。成形機コントローラ３１はサーボ回路を内蔵し、このサーボ回路には上述したサーボモータ２４に接続する。これにより、サーボモータ２４の回転数を可変制御し、油圧ポンプ２２の吐出流量及び吐出圧力を可変制御できるため、上述した各シリンダ１５，１９…及び計量モータ１６等の駆動制御により成形サイクルにおける各動作工程を駆動制御できる。３２はスクリュ３の位置（スクリュ位置）を検出する位置センサであり、成形機コントローラ３１に接続する。
【００３４】
他方、成形機コントローラ３１には、ディスプレイ３３を接続する。ディスプレイ３３には、タッチパネル３３ｐが付設されており、このタッチパネル３３ｐにより各種設定等を行うことができる。したがって、タッチパネル３３ｐを付設したディスプレイ３３は、設定部３４を構成する。この設定部３４により、本実施形態に係る成形方法の実施に用いる計量異常判定時間Ｔｍｓや冷却限界判定時間Ｔｃｓ等を設定することができる。また、成形機コントローラ３１は、内蔵するシーケンスコントローラを介して油圧パネル２３に接続するとともに、射出成形機Ｍの動作状態を検出する圧力センサ及び温度センサ等の各種センサを含むセンサ群、及びサーボモータ２４に付設されたロータリエンコーダ２５は、成形機コントローラ３１の入力ポートに接続する。さらに、成形機コントローラ３１は、内蔵するヒータドライバを介してヒータ１４…に接続する。
【００３５】
次に、射出成形機Ｍを用いた本実施形態に係る成形方法の原理について、図６を参照して説明する。
【００３６】
前述したように、樹脂ペレットとして、比較的新しい樹脂材料であるイーストマン・ケミカル社製のＰＣＴＡ樹脂材料等（特定の樹脂材料Ｐｅ…）を使用して成形を行う場合、計量工程においてスクリュ３が加熱筒２内で空回りし、事実上、計量不能になる問題を生じる。即ち、ＰＣＴＡ樹脂材料等の特定の成形材料Ｐｅ…を使用した場合、成形材料Ｐｅ…は、ホッパー１２の直下にある落下孔１３に落下した直後から加熱筒２側の熱影響（４０〜８０〔℃〕程度）を受け、表面の溶融が開始することにより、樹脂ペレット（成形材料Ｐｅ…）同士がくっつき合うとともに、スクリュ３により移送された直後からスクリュ３のスクリュフライト３ｆ…間にオコシ状に詰まった状態となる。この結果、成形を開始した後、１０〜２０ショット程度は計量が行われるも、これ以後は、スクリュ３のスクリュフライト３ｆ…が回転しても、落下孔１３内の成形材料Ｐｅ…は加熱筒２内に食い込まなくなる。即ち、成形材料Ｐｅ…は落下孔１３から前方へ送られにくくなり、計量不能に陥いる。
【００３７】
このように、比較的低い温度で溶融しやすいＰＣＴＡ樹脂材料等の特定の成形材料Ｐｅ…を成形する場合、通常の樹脂材料よりも早い段階で表面の溶融が開始し、成形材料Ｐｅ…同士がくっつき合うことにより、スクリュフライト３ｆ…の回転によっても加熱筒２の内部に食い込まなくなる。そこで、くっつき合った成形材料Ｐｅ…同士を再度バラバラな状態に戻すことが有効と考えれるため、スクリュ３を計量時とは反対方向に回転させることによりその有効性を検証した。即ち、計量工程では、スクリュ３の回転により、成形材料Ｐｅ…がその回転方向に圧縮されるため、オコシ状になる前に、スクリュ３を所定の角度Ｒｒだけ計量時とは反対方向に回転させ、圧縮された成形材料Ｐｅ…に対して計量時とは反対の挙動を付与すれば、くっつき合った成形材料Ｐｅ…同士を分離させることができると考えられるため、その確認を試みた。
【００３８】
図６は、特定の成形材料Ｐｅ…を計量した際に、スクリュ３を計量時とは反対方向に回転させる角度Ｒｒをパラメータとしたショット順に対する計量時間Ｔｍｄ〔秒〕の変化を示す。この場合、特定の成形材料Ｐｅ…には、１００〔℃〕以下の温度で溶融を開始する樹脂特性を有するＰＣＴＡ樹脂材料（イーストマン・ケミカル社製ＡＮ０１４（品番））を使用し、落下孔１３内の温度は４０〔℃〕に設定した。図６中、Ｒ９０は各ショットの計量開始前にスクリュ３を計量時に対して反対方向へ９０〔゜〕回転させた場合、Ｒ１８０は各ショットの計量開始前にスクリュ３を同方向へ１８０〔゜〕回転させた場合、Ｒ３６０は各ショットの計量開始前にスクリュ３を同方向へ３６０〔゜〕回転させた場合、Ｒｎは各ショットの計量開始前に同方向へのスクリュ３の回転は行わない場合をそれぞれ示す。
【００３９】
図６から明らかなように、Ｒｎの場合、成形（ショット）の開始から９ショット程度までは計量可能であっても、その後、急激に計量時間Ｔｍｄが延び、計量不能になる。なお、正常に計量が行われた場合の計量時間Ｔｍｄは、図６より２．５〜３〔秒〕程度である。また、Ｒ９０の場合、成形の開始から２２ショット程度までは計量可能であっても、その後、急激に計量時間Ｔｍｄが延び、計量不能になる。これに対して、Ｒ１８０とＲ３６０の場合、成形の開始から８０ショットを超えても計量可能である。
【００４０】
この結果、一ショット毎に、スクリュ３を計量時の回転方向に対して反対方向に、所定の角度Ｒｒ、即ち、例示の場合、１８０〔゜〕以上、回転させれば、成形材料Ｐｅ…を加熱筒２内に食い込み可能な状態に再生可能であり、比較的低い温度で溶融しやすい特定の成形材料Ｐｅ…を成形する場合であっても、加熱筒２内で生じるスクリュ３の空回りを回避し、計量不能になる不具合を解消できる。
【００４１】
次に、本実施形態に係る具体的な成形方法について、図２〜図５を参照しつつ図１に示すフローチャートに従って説明する。
【００４２】
最初に、設定部３４を利用して必要な設定を行う。なお、使用する特定の樹脂材料Ｐｅ…は、図６の実験において使用した樹脂材料Ｐｅ…と同じＰＣＴＡ樹脂材料であり、加熱筒２の加熱温度は２４０〔℃〕、落下孔１３内の温度は４０〔℃〕である。主要な設定項目は以下のとおりである。
【００４３】
（ａ） 計量開始から計量終了までの計量時間Ｔｍｄの長さに対して異常の有無を判定するための計量異常判定時間Ｔｍｓを設定する。例示（図６）の場合、正常な計量時間Ｔｍｄは、２．５〜３〔秒〕程度であるため、計量異常判定時間Ｔｍｓは５〔秒〕に設定した。
【００４４】
（ｂ） 計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたと判定する条件は、計量異常判定時間Ｔｍｓを判定回数Ｎだけ連続して超えたことを条件とするため、この判定回数Ｎを設定する。例示の場合、２回に設定した。
【００４５】
（ｃ） スクリュ３を計量時の回転方向に対して反対方向に回転させる所定の角度Ｒｒを設定する。例示の場合、所定の角度Ｒｒの初期値、即ち、基本角度Ｒｒｏとして、１８０〔゜〕を設定した。また、所定の角度Ｒｒは、計量異常判定時間Ｔｍｓを超える毎に、基本角度Ｒｒｏから順次大きくする。この場合、加算値（例示は、１８０〔゜〕）を設定し、基本角度Ｒｒｏ（１８０〔゜〕）から１８０〔゜〕ずつ順次加算するようにした。なお、所定の角度Ｒｒを順次大きくする方法は、任意であり、例えば、加算値は加算する毎に異なる値であってもよいし、基本角度Ｒｒｏ又は使用中の所定の角度Ｒｒに対して係数を乗ずる方法などであってもよい。基本角度Ｒｒｏの大きさの選定は任意であるが、一定の効果を確保し、かつ計量値等に対する無用な影響を回避する観点から、０．２５〜２回転（９０〜７２０〔゜〕）の範囲に選定し、特に、後述する分塊工程の有効性を確保する観点からその最適化を図ることが望ましい。
【００４６】
（ｄ） 所定の角度Ｒｒに対する限界角度ＲＬを設定する。例示は、４回転を設定し、限界角度ＲＬ（４回転）を超えたなら異常処理を行うようにした。これにより、後述する分塊工程を行うことに伴う成形品質への影響を回避することができ、成形不良が発生する前に、成形動作を停止したり異常警報を発するなどの異常処理を行い、必要な対応策を講じることができる。
【００４７】
（ｅ） スクリュ３を計量時に対して反対方向へ角度Ｒｒだけ回転させるタイミングを設定する。このタイミングには、射出工程Ｓ３と計量工程Ｓ１間、即ち、射出工程Ｓ３の終了から計量工程Ｓ１の開始間、又は計量工程Ｓ１の終了から射出工程Ｓ３の開始間を選択できる。例示の場合、射出工程Ｓ３の終了から計量工程Ｓ１の開始間のタイミングを選択した。
【００４８】
以下、具体的な成形手順について説明する。まず、特定の樹脂材料Ｐｅ…をホッパー１２に投入する。特定の樹脂材料Ｐｅ…は、素材としてＰＣＴＡ樹脂材料を用いた大きさが米粒状の樹脂ペレットである。そして、成形機コントローラ３１は油圧パネル２３を切換え、サーボモータ２４を制御することにより、オイルモータ１６を、計量時の回転方向へ設定した回転速度により回転させる計量工程を行う（ステップＳ１）。この際、射出シリンダ１５の後油室には所定の背圧を付与する。次いで、計量工程Ｓ１が終了したなら、成形機コントローラ３１は油圧パネル２３を切換え、サーボモータ２４を制御することにより、射出シリンダ１５のピストンを、設定した射出速度により前進させる射出工程を行う（ステップＳ２，Ｓ３）。
【００４９】
一方、成形機コントローラ３１は、上述した計量工程Ｓ１が終了した段階において、計量開始から計量終了までの時間である計量時間Ｔｍｄの取込みを行う（ステップＳ２，Ｓ４）。したがって、成形機コントローラ３１は計量開始から計量終了までの時間を検出するタイマ機能を備えている。また、成形機コントローラ３１は取り込んだ計量時間Ｔｍｄが予め設定した計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたか否かを判定する（ステップＳ５）。この際、計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを超えていない場合には、次に述べるカウント数をリセットし、このショットの判定処理を終了する。これに対して、計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを超えている場合には、異常判定として１をカウントし、このショットの判定処理を終了する。そして、カウントによりカウント数が２になった場合には、連続して超えた回数が２、即ち、予め設定した判定回数の２に達するため、これに基づいて分塊指令を出力する（ステップＳ６，Ｓ７）。分塊指令を出力したなら、カウント数はリセットする。
【００５０】
他方、射出工程が終了した際に、上述した分塊指令が出力していない場合には、成形品の冷却工程等の後続する工程を経て、一ショット分の成形が終了する（ステップＳ８，Ｓ９）。これに対して、射出工程が終了した際に、上述した分塊指令が出力している場合には、分塊工程、即ち、成形機コントローラ３１は油圧パネル２３を切換え、サーボモータ２４を制御することにより、オイルモータ１６を計量時の回転方向に対して反対方向へ設定速度で回転させる分塊工程を行う（ステップＳ８，Ｓ９，Ｓ１０）。この場合、反対方向へスクリュ３を回転させる角度Ｒｒは、予め設定した１８０〔゜〕となる。また、回転させる設定速度は、計量時の回転速度を用いることができるが、この回転速度は任意に設定可能である。さらに、分塊工程Ｓ１０を行う際は、成形機コントローラ３１により、スクリュ３の前後方向位置を固定する位置制御を行う。
【００５１】
そして、次の成形があれば、以後、同様の成形工程（成形サイクル）が繰返して行われる（ステップＳ１１，Ｓ１…）。この場合、分塊工程が行われた以降は、通常、計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを超えることのないショットが継続することとなるが、様々な環境により、再度、計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを超える場合がある（ステップＳ４，Ｓ５，Ｓ６）。この場合には、基本角度Ｒｒｏ（１８０〔゜〕）に対して、加算値として設定した１８０〔゜〕を加算し、以後は、所定の角度Ｒｒを３６０〔゜〕に変更して分塊工程を行う（ステップＳ６，Ｓ７）。したがって、この後、さらに、計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを超える場合が発生したときは、３６０〔゜〕に
加算値となる１８０〔゜〕を加算し、所定の角度Ｒｒを５４０〔゜〕に変更した分塊工程を行う（ステップＳ６，Ｓ７）。このように、計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたなら、超える毎に、基本角度Ｒｒｏから順次大きくした所定の角度Ｒｒにより分塊工程を行う。これにより、分塊工程の有効性を確実に担保することができる。
【００５２】
一方、所定の角度Ｒｒが大きくなり、予め設定した限界角度ＲＬを超えたなら、異常処理、例えば、成形動作を停止したり異常警報を発するなどの異常処理を行う（ステップＳ１２，Ｓ１３）。このように、所定の角度Ｒｒに対して、予め限界角度ＲＬを設定し、所定の角度Ｒｒが限界角度ＲＬを超えたなら、異常処理を行うようにすれば、分塊工程を行うことに伴う成形品質への影響を回避することができ、成形不良が発生する前に必要な対応策を講じることができる利点がある。
【００５３】
図４に、本実施形態に係る成形方法を実施した際におけるショット順に対する計量時間の変化を示している。同図から明らかなように、最初のショットから７番目のショットまでの計量時間Ｔｍｄはいずれも計量異常判定時間Ｔｍｓを超えていないが、８番目のショットと９番目のショットの計量時間Ｔｍｄは連続して計量異常判定時間Ｔｍｓを超えている。したがって、９番目のショットが終了した時点ではカウント数が２、即ち、連続して超えた回数が判定回数の２になるため、分塊指令が出力される。これにより、次のショットから分塊工程がショット毎に行われる。
【００５４】
なお、図４において、１０番目のショットでは、分塊工程が行なわれることにより計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを超えることはないが、１１番目のショットでは、再び計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを超えている。しかし、１２番目のショットでは、再び計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを超えなくなるため、１１番目のショットの挙動は判定回数の２には達しないため、一時的なバラツキとして判断する。例示の場合、１３番目のショット以降は、計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを超えることなく安定した計量が行われる。このように、計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたと判定する条件として、設定した判定回数Ｎだけ連続して超えたことを条件とすれば、一時的に計量異常判定時間Ｔｍｓを超えるノイズ的な要素を排除でき、計量時間Ｔｍｄが計量異常判定時間Ｔｍｓを実質的に超える場合のみを確実に検出できる利点がある。
【００５５】
図５は、本実施形態に係る成形方法における分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）を行うタイミングを示す。図１の実施形態では、分塊工程Ｓ１０ｃを行うタイミングとして、射出工程Ｓ３ｃの終了から計量工程Ｓ１ｃの開始間に行う場合を示したが、図５に示す分塊工程Ｓ１０ｃｅのように、計量工程Ｓ３ｃの終了から射出工程Ｓ３ｃの開始間に行ってもよい。いずれのタイミングにより行っても、特定の樹脂材料Ｐｅ…の表面が溶融する状態に対して一定時間が経過する前に分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）を挿入できる点で同様の作用を呈する。このように、射出工程Ｓ３ｃの終了から計量工程Ｓ１ｃの開始間、又は計量工程Ｓ１ｃの終了から射出工程Ｓ３ｃの開始間のいずれにも適用できるため、射出工程Ｓ３ｃの終了から計量工程Ｓ１ｃの開始間における冷却時間、或いは計量工程Ｓ１ｃの終了から射出工程Ｓ３ｃの開始間における待ち時間等の条件を考慮し、分塊工程Ｓ１０ｃを行う際の最適なタイミングを選定できる。
【００５６】
よって、このような本実施形態に係る成形方法によれば、特定の成形材料Ｐｅ…により成形を行うに際し、射出工程Ｓ３ｃと計量工程Ｓ１ｃ間で、スクリュ３を、計量時の回転方向に対して反対方向に、所定の角度Ｒｒだけ回転させることにより加熱筒２内の成形材料Ｐｅ…に対して計量工程Ｓ１ｃの反対の挙動を付与する分塊工程Ｓ１０ｃを行うようにしたため、成形材料Ｐｅ…は、加熱筒２内に食い込み易くなり、比較的低い温度で溶融しやすい特定の成形材料Ｐｅ…を成形する場合であっても、計量工程Ｓ１ｃにおいてスクリュ３が空回りし、計量不能になる不具合を解消できる。また、分塊工程Ｓ１０ｃを行うに際しては、射出工程Ｓ３ｃと計量工程Ｓ１ｃ間で、スクリュ３を、計量時の回転方向に対して反対方向に、所定の角度Ｒｒだけ回転させれば足りるため、追加的な構成要素を伴うことなく、ソフトウェア（制御プログラム）の変更により容易に実施可能となる。したがって、実施の容易化及びコストダウンを図ることができるとともに、固定要素が追加されるなどの変更が生じないため、他の樹脂材料の成形に悪影響を及ぼす虞れがなく、汎用性及び安定性（信頼性）に優れる。特に、上記実施形態では、計量工程Ｓ１ｃにおける計量開始から計量終了までの計量時間Ｔｍｄを監視し、当該計量時間Ｔｍｄが設定した計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたときに、以後の成形から、射出工程Ｓ３ｃと計量工程Ｓ１ｃ間で、分塊工程Ｓ１０ｃを行うようにすれば、実際の計量時間Ｔｍｄにより判定できるため、特定の成形材料Ｐｅ…の樹脂特性が未知の場合であっても、計量不能になる不具合を確実に解消し、本発明に係る成形方法の有効性を享受できる。
【００５７】
他方、図７及び図８は、本発明の変更実施形態に係る成形方法を示す。変更実施形態に係る成形方法は、特定の成形材料Ｐｅ…により成形を行うに際し、図７に示すように、射出工程Ｓ３ｃが終了した後における成形品の冷却時間Ｔｃｄを監視し、連続する冷却時間Ｔｃｄが設定した冷却限界判定時間Ｔｃｓを超えたときは、スクリュ３を、計量時の回転方向に対して反対方向に、所定の角度Ｒｒだけ回転させることにより加熱筒２内の成形材料Ｐｅ…に対して計量工程の反対の挙動を付与する分塊工程Ｓ１０ｃを行うようにしたものである。
【００５８】
図８には、射出工程が終了した後における成形品の冷却時間Ｔｃｄをパラメータとしたショット順に対する計量時間の変化に対するシミュレーション結果を示す。図８中、Ｃ３０は冷却時間Ｔｃｄが３０〔秒〕間連続した場合、Ｃ６０は冷却時間Ｔｃｄが６０〔秒〕間連続した場合、Ｃ９０は冷却時間Ｔｃｄが９０〔秒〕間連続した場合、Ｃ１２０は冷却時間Ｔｃｄが１２０〔秒〕間連続した場合をそれぞれ示す。
【００５９】
冷却時間Ｔｃｄの連続時間が長くなった場合、成形材料Ｐｅ…がホッパー１２の下方にある落下孔１３及びスクリュフライト３ｆ…間に滞在し、その状態で表面の溶融が進行する度合が高くなるため、その後、スクリュ３を回転しても空回りする可能性も高くなる。そこで、冷却限界判定時間Ｔｃｓを設定し、連続する冷却時間Ｔｃｄが冷却限界判定時間Ｔｃｓを超えたときには、分塊工程Ｓ１０ｃを行うようにした。これにより、連続する冷却時間Ｔｃｄが長くなることに伴う不具合を回避できる。
【００６０】
例えば、図８の場合、冷却限界判定時間Ｔｃｓを６０〔秒〕に設定すれば、計量不能になることを回避できるため、図７に示す計量工程Ｓ１ｃと射出工程Ｓ３ｃ間における冷却時間Ｔｃｄが、例えば、９０秒であるとすれば、この冷却時間Ｔｃｄでは、射出工程Ｓ３ｃが終了した後、６０〔秒〕の経過後に、分塊工程Ｓ１０ｃが行われる。したがって、冷却時間Ｔｃｄが更に長い場合には、６０〔秒〕を経過する度に、繰り返し分塊工程Ｓ１０ｃを行えばよい。この場合、使用する所定の角度Ｒｒは、０．２５〜４回転（９０〜１４４０〔゜〕）の範囲、望ましくは０．２５〜２回転（９０〜７２０〔゜〕）の範囲により設定できる。
【００６１】
このように、成形品の冷却時間Ｔｃｄを監視し、連続する冷却時間Ｔｃｄが設定した冷却限界判定時間Ｔｃｓを超えたときに、分塊工程Ｓ１０ｃを行うようにすれば、成形材料Ｐｅ…における表面の溶融及び成形材料Ｐｅ…同士のくっつきの進行を停止できるため、成形品の冷却時間Ｔｃｄが長くなる場合であっても、計量不能になる不具合を確実に解消し、本発明に係る成形方法の有効性を享受できる。
【００６２】
また、図７は、分塊工程Ｓ１０ｃの終了後、当該分塊工程Ｓ１０ｃの開始時の角度までスクリュ３を戻すための戻し工程Ｓ１０ｃｒを行う場合を示す。即ち、分塊工程Ｓ１０ｃにより、スクリュ３を、計量時の回転方向に対して反対方向に、所定の角度Ｒｒだけ回転させることにより加熱筒２内の成形材料Ｐｅ…に対して計量工程Ｓ１ｃの反対の挙動を付与するとともに、直後に、戻し工程Ｓ１０ｃｒを行い、スクリュ３を、計量時の回転方向に、同角度Ｒｒだけ回転させることにより、スクリュ３を分塊工程Ｓ１０ｃの開始時の角度まで戻すようにしたものである。これにより、特に、冷却時間Ｔｃｄが長くなり、分塊工程Ｓ１０ｃの回数が増えるような場合であっても、分塊工程Ｓ１０ｃにより発生する可能性がある計量後の溶融樹脂（計量値）に対する影響を相殺することが可能となる。なお、分塊工程Ｓ１０ｃ及び戻し工程Ｓ１０ｃｒを行う際は、スクリュ３の前後方向位置を固定する位置制御を行う。
【００６３】
以上、好適実施形態及び変更実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，素材，数量，数値，手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。
【００６４】
例えば、本発明は、基本的に、特定の成形材料Ｐｅ…により成形を行うに際し、射出工程Ｓ３ｃと計量工程Ｓ１ｃ間で、スクリュ３を、計量時の回転方向に対して反対方向に、所定の角度Ｒｒだけ回転させることにより加熱筒２内の成形材料Ｐｅ…に対して計量工程Ｓ１ｃの反対の挙動を付与する分塊工程Ｓ１０ｃを行うことが計量工程Ｓ１ｃを行うに際して有効な手法であるため、特定の成形材料Ｐｅ…の樹脂特性等が明確に解っている場合には、予め所定の角度Ｒｒを設定し、最初からショット毎に分塊工程Ｓ１０ｃを行うようにしてもよい。この場合、使用する所定の角度Ｒｒは、０．２５〜４回転（９０〜１４４０〔゜〕）の範囲、望ましくは０．２５〜２回転（９０〜７２０〔゜〕）の範囲により設定できる。
【００６５】
また、例示の各実施形態は、組合わせて利用することができる。したがって、例えば、計量工程Ｓ１ｃにおける計量開始から計量終了までの計量時間Ｔｍｄを監視し、当該計量時間Ｔｍｄが設定した計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたときに、射出工程Ｓ３ｃと計量工程Ｓ１ｃ間で分塊工程Ｓ１０ｃを行う場合、成形の開始から計量異常判定時間Ｔｍｓを超えるまでは、設定した基本角度Ｒｒｏ（例えば、１８０〔゜〕）だけ反対方向にスクリュ３を回転させる初期分塊工程を行い、計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたときは、より大きい所定の角度Ｒｒ（例えば、３６０〔゜〕）だけ反対方向にスクリュ３を回転させる分塊工程Ｓ１０ｃを行うようにしてもよい。このように、成形の開始から計量異常判定時間Ｔｍｓを超えるまで、設定した初期設定角度（基本角度）Ｒｒｏだけ反対方向にスクリュ３を回転させる初期分塊工程を行うようにすれば、特定の成形材料Ｐｅ…を使用し、計量不能になる可能性が高いような場合には、最初から初期分塊工程が行われるため、成形材料Ｐｅ…同士のくっつきを低減し、より正確で安定した計量を行うことができる。さらに、戻し工程Ｓ１１ｃも、他の各実施形態における分塊工程Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）に対して、組合わせ使用できる。
【００６６】
一方、特定の成形材料Ｐｅ…として、ＰＣＴＡ樹脂材料を例示したが、類似の樹脂材料であるＰＣＴＧ樹脂材料（イーストマン・ケミカル社製）やポリ乳酸樹脂材料、即ち、１００〔℃〕以下の温度で溶融を開始する樹脂特性を有する樹脂材料であってもよい。これらの特定の成形材料Ｐｅ…を使用すれば、固有の樹脂特性を有するこれらの特定の成形材料Ｐｅ…に対して、計量不能になる不具合を解消する観点から好適であり、確実かつ安定した計量、更には成形を行うことができる。もちろん、これらの例示以外の特定の樹脂材料Ｐｅ…を用いることを排除するものではない。また、計量異常判定時間Ｔｍｓを超えたと判定する条件は、設定した判定回数の２だけ連続して超えたことを条件とする場合を示したが、判定回数は３以上に設定してもよいし、１の場合を排除するものではない。さらに、計量時間Ｔｍｄを取込み、計量異常判定時間Ｔｍｓにより異常を判定する場合を例示したが、計量時間の代わりに、計量速度又は一定時間経過しても設定位置に達しないこと等を利用して判定してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明に係る成形方法は、加熱筒内に供給された樹脂ペレットによる成形材料をスクリュの回転により可塑化計量する計量工程を有する各種タイプの射出成形機に利用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
Ｍ：射出成形機，２：加熱筒，３：スクリュ，４：金型，Ｓ１ｃ：計量工程，Ｓ３ｃ：射出工程，Ｓ１０ｃ（Ｓ１０ｃｅ）：分塊工程，Ｓ１１ｃ：戻し工程，Ｐｅ…：特定の成形材料，Ｔｍｄ：計量時間，Ｔｍｓ：計量異常判定時間，Ｔｃｄ：冷却時間，Ｔｃｓ：冷却限界判定時間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱筒内に供給された樹脂ペレットによる成形材料をスクリュの回転により可塑化計量する計量工程と、可塑化計量した前記加熱筒内の溶融樹脂を金型に射出充填する射出工程とを有する射出成形機の成形方法において、特定の成形材料により成形を行うに際し、前記射出工程と前記計量工程間で、前記スクリュを、計量時の回転方向に対して反対方向に、所定の角度だけ回転させることにより前記加熱筒内の成形材料に対して前記計量工程の反対の挙動を付与する分塊工程を行うことを特徴とする射出成形機の成形方法。
【請求項２】
前記特定の成形材料には、１００〔℃〕以下の温度で溶融を開始する樹脂特性を有する、少なくとも、ＰＣＴＡ樹脂材料，ＰＣＴＧ樹脂材料又はポリ乳酸樹脂材料を含むことを特徴とする請求項１記載の射出成形機の成形方法。
【請求項３】
前記所定の角度は、０．２５〜４回転から選択することを特徴とする請求項１又は２記載の射出成形機の成形方法。
【請求項４】
前記射出工程と前記計量工程間には、前記射出工程の終了から前記計量工程の開始間、又は前記計量工程の終了から射出工程の開始間を含むことを特徴とする請求項１，２又は３記載の射出成形機の成形方法。
【請求項５】
加熱筒内に供給された樹脂ペレットによる成形材料をスクリュの回転により可塑化計量する計量工程と、可塑化計量した前記加熱筒内の溶融樹脂を金型に射出充填する射出工程とを有する射出成形機の成形方法において、特定の成形材料により成形を行うに際し、前記計量工程における計量開始から計量終了までの計量時間を監視し、当該計量時間が設定した計量異常判定時間を超えたときは、前記射出工程と前記計量工程間で、前記スクリュを、計量時の回転方向に対して反対方向に、所定の角度だけ回転させることにより前記加熱筒内の成形材料に対して前記計量工程の反対の挙動を付与する分塊工程を行うことを特徴とする射出成形機の成形方法。
【請求項６】
前記特定の成形材料には、１００〔℃〕以下の温度で溶融を開始する樹脂特性を有する、少なくとも、ＰＣＴＡ樹脂材料，ＰＣＴＧ樹脂材料又はポリ乳酸樹脂材料を含むことを特徴とする請求項５記載の射出成形機の成形方法。
【請求項７】
前記所定の角度に対して、予め基本角度を設定し、最初に前記計量時間が前記計量異常判定時間を超えたなら前記基本角度だけ前記分塊工程を行うとともに、この後、前記計量時間が前記計量異常判定時間を超えたなら、超える毎に、前記基本角度から順次大きくした所定の角度により前記分塊工程を行うことを特徴とする請求項５又は６記載の射出成形機の成形方法。
【請求項８】
前記所定の角度に対して、予め限界角度を設定し、前記所定の角度が前記限界角度を超えたなら、異常処理を行うことを特徴とする請求項７記載の射出成形機の成形方法。
【請求項９】
前記計量異常判定時間を超えたと判定する条件は、設定した判定回数だけ連続して超えたことを条件とすることを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載の射出成形機の成形方法。
【請求項１０】
前記射出工程と前記計量工程間には、前記射出工程の終了から前記計量工程の開始間、又は前記計量工程の終了から射出工程の開始間を含むことを特徴とする請求項５〜９のいずれかに記載の射出成形機の成形方法。
【請求項１１】
加熱筒内に供給された樹脂ペレットによる成形材料をスクリュの回転により可塑化計量する計量工程と、可塑化計量した前記加熱筒内の溶融樹脂を金型に射出充填する射出工程とを有する射出成形機の成形方法において、特定の成形材料により成形を行うに際し、前記射出工程が終了した後における成形品の冷却時間を監視し、連続する冷却時間が設定した冷却限界判定時間を超えたときは、前記スクリュを、計量時の回転方向に対して反対方向に、所定の角度だけ回転させることにより前記加熱筒内の成形材料に対して前記計量工程の反対の挙動を付与する分塊工程を行うことを特徴とする射出成形機の成形方法。
【請求項１２】
前記特定の成形材料には、１００〔℃〕以下の温度で溶融を開始する樹脂特性を有する、少なくとも、ＰＣＴＡ樹脂材料，ＰＣＴＧ樹脂材料又はポリ乳酸樹脂材料を含むことを特徴とする請求項１１記載の射出成形機の成形方法。
【請求項１３】
前記分塊工程の終了後、当該分塊工程の開始時の角度まで前記スクリュを戻すための戻し工程を行うことを特徴とする請求項１１又は１２記載の射出成形機の成形方法。
【請求項１】
加熱筒内に供給された樹脂ペレットによる成形材料をスクリュの回転により可塑化計量する計量工程と、可塑化計量した前記加熱筒内の溶融樹脂を金型に射出充填する射出工程とを有する射出成形機の成形方法において、特定の成形材料により成形を行うに際し、前記射出工程と前記計量工程間で、前記スクリュを、計量時の回転方向に対して反対方向に、所定の角度だけ回転させることにより前記加熱筒内の成形材料に対して前記計量工程の反対の挙動を付与する分塊工程を行うことを特徴とする射出成形機の成形方法。
【請求項２】
前記特定の成形材料には、１００〔℃〕以下の温度で溶融を開始する樹脂特性を有する、少なくとも、ＰＣＴＡ樹脂材料，ＰＣＴＧ樹脂材料又はポリ乳酸樹脂材料を含むことを特徴とする請求項１記載の射出成形機の成形方法。
【請求項３】
前記所定の角度は、０．２５〜４回転から選択することを特徴とする請求項１又は２記載の射出成形機の成形方法。
【請求項４】
前記射出工程と前記計量工程間には、前記射出工程の終了から前記計量工程の開始間、又は前記計量工程の終了から射出工程の開始間を含むことを特徴とする請求項１，２又は３記載の射出成形機の成形方法。
【請求項５】
加熱筒内に供給された樹脂ペレットによる成形材料をスクリュの回転により可塑化計量する計量工程と、可塑化計量した前記加熱筒内の溶融樹脂を金型に射出充填する射出工程とを有する射出成形機の成形方法において、特定の成形材料により成形を行うに際し、前記計量工程における計量開始から計量終了までの計量時間を監視し、当該計量時間が設定した計量異常判定時間を超えたときは、前記射出工程と前記計量工程間で、前記スクリュを、計量時の回転方向に対して反対方向に、所定の角度だけ回転させることにより前記加熱筒内の成形材料に対して前記計量工程の反対の挙動を付与する分塊工程を行うことを特徴とする射出成形機の成形方法。
【請求項６】
前記特定の成形材料には、１００〔℃〕以下の温度で溶融を開始する樹脂特性を有する、少なくとも、ＰＣＴＡ樹脂材料，ＰＣＴＧ樹脂材料又はポリ乳酸樹脂材料を含むことを特徴とする請求項５記載の射出成形機の成形方法。
【請求項７】
前記所定の角度に対して、予め基本角度を設定し、最初に前記計量時間が前記計量異常判定時間を超えたなら前記基本角度だけ前記分塊工程を行うとともに、この後、前記計量時間が前記計量異常判定時間を超えたなら、超える毎に、前記基本角度から順次大きくした所定の角度により前記分塊工程を行うことを特徴とする請求項５又は６記載の射出成形機の成形方法。
【請求項８】
前記所定の角度に対して、予め限界角度を設定し、前記所定の角度が前記限界角度を超えたなら、異常処理を行うことを特徴とする請求項７記載の射出成形機の成形方法。
【請求項９】
前記計量異常判定時間を超えたと判定する条件は、設定した判定回数だけ連続して超えたことを条件とすることを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載の射出成形機の成形方法。
【請求項１０】
前記射出工程と前記計量工程間には、前記射出工程の終了から前記計量工程の開始間、又は前記計量工程の終了から射出工程の開始間を含むことを特徴とする請求項５〜９のいずれかに記載の射出成形機の成形方法。
【請求項１１】
加熱筒内に供給された樹脂ペレットによる成形材料をスクリュの回転により可塑化計量する計量工程と、可塑化計量した前記加熱筒内の溶融樹脂を金型に射出充填する射出工程とを有する射出成形機の成形方法において、特定の成形材料により成形を行うに際し、前記射出工程が終了した後における成形品の冷却時間を監視し、連続する冷却時間が設定した冷却限界判定時間を超えたときは、前記スクリュを、計量時の回転方向に対して反対方向に、所定の角度だけ回転させることにより前記加熱筒内の成形材料に対して前記計量工程の反対の挙動を付与する分塊工程を行うことを特徴とする射出成形機の成形方法。
【請求項１２】
前記特定の成形材料には、１００〔℃〕以下の温度で溶融を開始する樹脂特性を有する、少なくとも、ＰＣＴＡ樹脂材料，ＰＣＴＧ樹脂材料又はポリ乳酸樹脂材料を含むことを特徴とする請求項１１記載の射出成形機の成形方法。
【請求項１３】
前記分塊工程の終了後、当該分塊工程の開始時の角度まで前記スクリュを戻すための戻し工程を行うことを特徴とする請求項１１又は１２記載の射出成形機の成形方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１０４８１７（Ｐ２０１１−１０４８１７Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６０２７２（Ｐ２００９−２６０２７２）
【出願日】平成２１年１１月１３日（２００９．１１．１３）
【出願人】（０００２２７０５４）日精樹脂工業株式会社 (293)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１３日（２００９．１１．１３）
【出願人】（０００２２７０５４）日精樹脂工業株式会社 (293)
【Ｆターム（参考）】
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