射出成形機
【課題】型締中における金型コアによる溶融樹脂の圧縮をより柔軟に制御可能な射出成形機を提供すること。
【解決手段】固定金型２１の端面ＳＦ１と、可動金型２２の端面ＳＦ２と、可動金型２２に対してＸ１−Ｘ２方向にスライド可能に取り付けられる枠型コア２２ｆの内面ＳＦ３とによって形成されるキャビティ空間ＣＶに溶融樹脂ＨＲを充填する射出成形機１００は、キャビティ空間ＣＶ内の溶融樹脂ＨＲに対して、可動金型２２の金型コア２２ａを押し付ける型締装置１０と、金型コア２２ａによる溶融樹脂ＨＲの圧縮力及び圧縮速度の少なくとも一方を可変制御可能な圧縮制御部５２とを備える。
【解決手段】固定金型２１の端面ＳＦ１と、可動金型２２の端面ＳＦ２と、可動金型２２に対してＸ１−Ｘ２方向にスライド可能に取り付けられる枠型コア２２ｆの内面ＳＦ３とによって形成されるキャビティ空間ＣＶに溶融樹脂ＨＲを充填する射出成形機１００は、キャビティ空間ＣＶ内の溶融樹脂ＨＲに対して、可動金型２２の金型コア２２ａを押し付ける型締装置１０と、金型コア２２ａによる溶融樹脂ＨＲの圧縮力及び圧縮速度の少なくとも一方を可変制御可能な圧縮制御部５２とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、型締装置による型締力を用いて金型キャビティ内に充填された溶融樹脂を金型コアで圧縮する射出成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金型キャビティ内に充填された溶融樹脂を圧縮する金型コアを備えた射出圧縮成形用金型が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この射出圧縮成形用金型の可動金型は、可動盤に取り付けられる第一部材（取付板）と、固定金型に接触する第二部材（金型）とから構成され、第一部材と第二部材との間にはスプリングが配置されている。
【０００４】
このスプリングは、第二部材が固定金型に接触した後、第一部材に一体的に形成された金型コアが金型キャビティ内に充填された溶融樹脂を圧縮できるようにする圧縮代を形成するために配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１５６０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の射出圧縮成形用金型は、スプリングを用いて圧縮代を形成するため、型締シリンダによる型締力（金型コアによる圧縮力）に対する抗力（スプリングによる力）の推移パターンを変化させることができず、金型コアによる溶融樹脂の圧縮を柔軟に制御することができないこととなる。
【０００７】
上述の点に鑑み、本発明は、型締中における金型コアによる溶融樹脂の圧縮をより柔軟に制御可能な射出成形機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】
【０００８】
上述の目的を達成するために、本発明の実施例に係る射出成形機は、固定金型と、可動金型と、該可動金型に対して金型移動方向にスライド可能に取り付けられる枠型コアとによって形成されるキャビティ空間に溶融樹脂を充填する射出成形機であって、前記キャビティ空間内の溶融樹脂に対して、前記可動金型の端面に形成される金型コアを押し付ける圧縮力生成装置と、前記金型コアによる溶融樹脂の圧縮力及び圧縮速度の少なくとも一方を可変制御可能な圧縮制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上述の手段により、本発明は、型締中における金型コアによる溶融樹脂の圧縮をより柔軟に制御可能な射出成形機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例に係る射出成形機の要部構成例を示す概略側面図である。
【図２】図１の破線円で示す部分の拡大断面図である。
【図３】型タッチ前の金型装置の拡大断面図である。
【図４】型タッチ後に溶融樹脂を射出したときの金型装置の拡大断面図である。
【図５】可動金型で溶融樹脂を圧縮したときの金型装置の拡大断面図である。
【図６】可動金型で溶融樹脂を更に圧縮したときの金型装置の拡大断面図である。
【図７】本発明の実施例に係る射出成形機に搭載される油圧回路の構成例を示す油圧回路図（その１）である。
【図８】制御装置の構成例を示す機能ブロック図である。
【図９】圧縮力・圧縮速度制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施例に係る射出成形機に搭載される油圧回路の構成例を示す油圧回路図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明の実施例に係る射出成形機１００の要部構成例を示す概略側面図であり、射出成形機１００は、主に、型締装置１０、金型装置２０、射出装置（図示せず。）、及び制御装置５０で構成される。
【００１３】
型締装置１０は、主に、固定プラテン１１、可動プラテン１２、トグルサポート１３、タイバー１４、トグル機構１６、及び型締モータ１７で構成される。
【００１４】
固定プラテン１１は、フレームＦｒに固定される固定部材であり、例えば、図のＸ２方向側の面に固定金型２１が取り付けられる。
【００１５】
可動プラテン１２は、フレームＦｒ上にＸ１−Ｘ２方向にスライド可能に配置される可動部材であり、例えば、固定プラテン１１に取り付けられた固定金型２１と向き合う側（Ｘ１方向側）の面に可動金型２２が取り付けられる。
【００１６】
トグルサポート１３は、固定プラテン１１と同様、フレームＦｒに固定される固定部材であり、トグル機構１６を伸縮可能に保持する。
【００１７】
また、トグルサポート１３は、固定プラテン１１から見てＸ２方向側に所定距離を隔てて配置され、固定プラテン１１とトグルサポート１３との間で可動プラテン１２が水平にスライドするという位置関係でフレームＦｒ上に配置される。
【００１８】
タイバー１４は、固定プラテン１１とトグルサポート１３とを連結する連結部材であり、例えば、固定プラテン１１の四隅とトグルサポート１３の四隅とを互いに連結する四本の棒状部材で構成される（そのうちの二本のみが図示されている。）。
【００１９】
トグル機構１６は、固定プラテン１１と可動プラテン１２との間の間隔を減少或いは増大させる（すなわち型閉或いは型閉を行う）ための機構であり、クロスヘッド１６ａ、及び複数のトグルレバー群から構成される。
【００２０】
型締モータ１７は、型締力を発生させるための装置であり、例えば、サーボモータで構成され、トグル機構１６を駆動することによって型締力を発生させる。
【００２１】
型締モータ１７の回転力は、例えば、ボールねじ機構を介して軸方向力に変換され、変換後の軸方向力がクロスヘッド１６ａをＸ１−Ｘ２方向に平行移動させることによって、トグル機構１６を駆動する。
【００２２】
金型装置２０は、射出装置から射出される溶融樹脂を受け入れるキャビティ空間を創出するための装置であり、固定プラテン１１に取り付けられる固定金型２１、及び、可動プラテン１２に取り付けられる可動金型２２で構成される。
【００２３】
型締力センサＳ１は、型締力を検出するためのセンサであり、例えば、タイバー１４の表面に取り付けられた歪みゲージの伸縮度（タイバー１４の伸縮度）に基づいて型締力を検出する歪センサであって、検出した値を制御装置５０に対して出力する。
【００２４】
位置センサＳ２は、可動プラテン１２の位置を検出するためのセンサであり、例えば、型締モータ１７の回転位置を検出するためのロータリエンコーダであって、検出した値を制御装置５０に対して出力する。
【００２５】
存在検知センサＳ３は、可動金型２２が所定位置に存在するか否かを検知するためのセンサである。
【００２６】
存在検知センサＳ３は、例えば、フレームＦｒに取り付けられたスイッチと可動プラテン１２から延びる棒状体とが接触することによって可動プラテン１２の存在を検知するリミットスイッチであり、検知信号を制御装置５０に対して出力する。
【００２７】
また、存在検知センサＳ３は、検知対象が接近したことを非接触で検知する近接スイッチやギャップセンサであってもよい。
【００２８】
次に、図２〜図６を参照しながら、金型装置２０の詳細について説明する。図２は、図１の破線円で示す部分の拡大断面図である。
【００２９】
また、図３〜図６は、それぞれ図２に対応する図であり、図３は、型タッチ前の金型装置２０の状態を示し、図４は、型タッチ後に溶融樹脂を射出したときの金型装置２０の状態を示す。また、図５は、可動金型２２で溶融樹脂を圧縮したときの金型装置２０の状態を示し、図６は、可動金型２２で溶融樹脂を更に圧縮したときの金型装置２０の状態を示す。
【００３０】
固定金型２１は、射出装置から射出される溶融樹脂が充填されるスプルーＳＰをその内部に有し、そのＸ２方向側端面ＳＦ１がキャビティ空間ＣＶの一境界面を形成する。
【００３１】
可動金型２２は、可動金型２１と向き合ってキャビティ空間ＣＶを形成する金型コア部２２ａと、可動プラテン１２に接するベース部２２ｂとで構成される。
【００３２】
金型コア部２２ａには、二つのピストン２２ｃのそれぞれを収容するための二つのシリンダ部Ｃ０が形成され、二つのシリンダ部Ｃ０のそれぞれは、ピストン２２ｃを挟んでロッド側油室Ｃ１とヘッド側油室Ｃ２とに分割される。
【００３３】
また、金型コア部２２ａは、二つのロッド側油室Ｃ１のそれぞれに連通する二つの圧油管路２２ｄをその内部に有する。なお、二つの圧油管路２２ｄのそれぞれは、二つのロッド側油室Ｃ１のそれぞれの内部圧力が等しくなるよう、連通しているものとする。
【００３４】
また、金型コア部２２ａは、そのＸ１方向側端面ＳＦ２によりキャビティ空間ＣＶの一境界面を形成する。
【００３５】
ベース部２２ｂは、二つのヘッド側油室Ｃ２のそれぞれに連通する二つの圧油管路２２ｅをその内部に有する。なお、二つの圧油管路２２ｅのそれぞれは、二つのヘッド側油室Ｃ２のそれぞれの内部圧力が等しくなるよう、連通しているものとする。
【００３６】
ピストン２２ｃは、シリンダ部Ｃ０内に流出入する圧油によって金型コア部２２ａに対してＸ１−Ｘ２方向に移動させられる部材である。
【００３７】
具体的には、ピストン２２ｃは、圧油管路２２ｄを通ってロッド側油室Ｃ１内に流入する圧油によって金型コア部２２ａに対しＸ２方向に移動し、圧油管路２２ｅを通ってヘッド側油室Ｃ２内に流入する圧油によって金型コア部２２ａに対しＸ１方向に移動する。
【００３８】
また、ピストン２２ｃは、ピストン部２２ｃ１とピストン部２２ｃ１からＸ１方向に延びるロッド部２２ｃ２とで構成され、ロッド部２２ｃ２のＸ１方向側端部には枠型コア２２ｆが固定的に取り付けられている。
【００３９】
本実施例において、可動金型２２は、二つのピストン２２ｃを有し、それら二つのピストン２２ｃのそれぞれのＸ１方向側端部に取り付けられる枠型コア２２ｆを介して固定金型２１と接触する。しかしながら、可動金型２２は、単一のピストンに取り付けられる枠型コア２２ｆを介して固定金型２１と接触するものであってもよい。また、可動金型２２は、三つ以上のピストンに取り付けられる枠型コア２２ｆを介して固定金型２１と接触するものであってもよい。
【００４０】
キャビティ空間ＣＶは、固定金型２１のＸ２方向側端面ＳＦ１と、金型コア部２２ａのＸ１方向側端面ＳＦ２と、枠型コア２２ｆの内面ＳＦ３とで定められ、平板状の空間を創出する。
【００４１】
図３で示されるように、射出成形機１００は、所定圧力でヘッド側油室Ｃ２に圧油を流入させ、シリンダ部Ｃ０内でピストン部２２ｃ１をＸ１方向側の端まで移動させた上で、型締モータ１７（図１参照。）によって可動プラテン１２及び可動金型２２をＸ１方向にスライドさせる。なお、矢印ＡＲ１は、可動プラテン１２及び可動金型２２の移動方向を示す。
【００４２】
その後、図４で示されるように、射出成形機１００は、枠型コア２２ｆを固定金型２１のＸ２方向側端面ＳＦ１に接触させて型タッチを行った後、射出装置によりスプルーＳＰ及びキャビティ空間ＣＶ内に溶融樹脂ＨＲを充填する。なお、射出成形機１００は、型タッチが行われる直前に射出装置によりスプルーＳＰ及びキャビティ空間ＣＶ内に溶融樹脂ＨＲを充填するようにしてもよい。
【００４３】
その後、図５で示されるように、射出成形機１００は、型締モータ１７（図１参照。）によって所望の型締力（圧縮力）Ｆ１を発生させながら、所望の流量でロッド側油室Ｃ１に圧油を流入させシリンダ部Ｃ０内に設定圧を保持したままピストン部２２ｃ１をＸ２方向に移動させる。なお、矢印ＡＲ２は、可動プラテン１２及び可動金型２２の移動方向を示し、矢印ＡＲ３は、ピストン部２２ｃ１のシリンダ部Ｃ０に対する移動方向を示す。また、制御装置５０（図１参照。）は、型締力センサＳ１（図１参照。）の検出値に応じた制御信号を型締モータ１７に対して出力し、所望の型締力（圧縮力）Ｆ１が維持されるように型締モータ１７の回転トルクを制御する。
【００４４】
その結果、射出成形機１００は、所望の圧縮力及び所望の圧縮速度で、キャビティ空間ＣＶ内の溶融樹脂ＨＲに対し金型コア部２２ａを押し付けることができる。
【００４５】
その後、図６で示されるように、射出成形機１００は、型締モータ１７（図１参照。）によって所望の型締力（圧縮力）Ｆ１を継続的に発生させながら、所望の流量でロッド側油室Ｃ１に圧油を流入させシリンダ部Ｃ０内でピストン部２２ｃ１をＸ２方向に圧力を保持したまま更に移動させるようにする。なお、矢印ＡＲ４は、可動プラテン１２及び可動金型２２の移動方向を示し、矢印ＡＲ５は、ピストン部２２ｃ１のシリンダ部Ｃ０に対する移動方向を示す。
【００４６】
また、図６におけるピストン部２２ｃ１のシリンダ部Ｃ０に対するＸ２方向への移動速度、すなわち金型コア部２２ａのＸ１方向への移動速度は、図５における移動速度と同じであってもよく、異なるものであってもよい。
【００４７】
このようにして、射出成形機１００は、ロッド側油室Ｃ１とヘッド側油室Ｃ２とに流入する圧油の流量を制御することによって、キャビティ空間ＣＶ内の溶融樹脂に対する金型コア部２２ａの圧縮力及び圧縮速度の少なくとも一方を制御することができる。
【００４８】
次に、図７を参照しながら、ピストン２２ｃを駆動する油圧回路３０について説明する。なお、図７は、射出成形機１００に搭載される油圧回路３０の構成例を示す油圧回路図である。
【００４９】
油圧回路３０は、主に、モータ３１、両回転油圧ポンプ３２、圧力センサ３３、リリーフ弁３５ａ、３５ｂ、フラッシング弁３６、チェック弁３７ａ、３７ｂ、及び圧油タンク３８で構成される。
【００５０】
モータ３１は、両回転油圧ポンプ３２を駆動するための電動モータであり、例えば、電動サーボモータであって、制御装置５０からの制御信号に応じた回転方向、回転速度、又は回転トルクを実現する。
【００５１】
両回転油圧ポンプ３２は、モータ３１によって駆動され、第一ポート３２ａがロッド側油室Ｃ１に連通され、第二ポート３２ｂがヘッド側油室Ｃ２に連通される。なお、両回転油圧ポンプ３２は、固定容量ポンプであってもよく、可変容量ポンプであってもよい。
【００５２】
圧力センサ３３は、両回転油圧ポンプ３２の第二ポート３２ｂとヘッド側油室Ｃ２とを繋ぐ圧油管路ＣＤ２内の圧力を検出するためのセンサであり、検出した値を制御装置５０に対して出力する。
【００５３】
リリーフ弁３５ａ、３５ｂは、圧油管路ＣＤ１、ＣＤ２内の圧力が所定圧力以上となった場合に、圧油管路ＣＤ１、ＣＤ２内の圧油を圧油タンク３８に流出させるための弁である。なお、圧油管路ＣＤ１は、ロッド側油室Ｃ１と両回転油圧ポンプ３２の第一ポート３２ａとを繋ぐ管路である。
【００５４】
フラッシング弁３６は、ロッド側油室Ｃ１とヘッド側油室Ｃ２との間の体積差を補正するための三位置四ポートのスプール弁である。
【００５５】
チェック弁３７ａ、３７ｂは、圧油管路ＣＤ１、ＣＤ２内の圧力が圧油タンク３８の圧力未満となった場合に、圧油タンク３８から圧油管路ＣＤ１、ＣＤ２に圧油を供給するための弁である。
【００５６】
次に、図８を参照しながら、射出成形機１００に搭載される制御装置５０の構成例について説明する。なお、図８は、制御装置５０の構成例を示す機能ブロック図である。
【００５７】
制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えたコンピュータであって、型締判定部５１及び圧縮制御部５２のそれぞれに対応するプログラムをＲＯＭから読み出しＲＡＭに展開して各部に対応する処理をＣＰＵに実行させる。
【００５８】
また、制御装置５０は、型締判定用センサＳＲ及び圧力センサ３３の出力を受けて、型締判定部５１及び圧縮制御部５２のそれぞれに対応する処理を実行し、必要に応じて型締モータ１７及びモータ３１等に対して制御信号を出力する。
【００５９】
型締判定部５１は、型締が開始したか否かを判定するための機能要素であり、例えば、型締判定用センサＳＲの一例である型締力センサＳ１（図１参照。）の検出値が所定値以上となった場合に型締が開始したと判定する。
【００６０】
また、型締判定部５１は、型締判定用センサＳＲの別の一例である位置センサＳ２（図１参照。）の検出値に基づいて可動金型２２が所定位置にあることを検知した場合に型締が開始したと判定するようにしてもよい。
【００６１】
また、型締判定部５１は、型締判定用センサＳＲの更に別の一例である存在検知センサＳ３（図１参照。）の出力に基づいて可動プラテン１２が所定位置に存在することを検知した場合に型締が開始したと判定するようにしてもよい。
【００６２】
また、型締判定部５１は、上述の複数の条件の一部又は全部が満たされる場合に型締が開始したと判定するようにしてもよい。
【００６３】
圧縮制御部５２は、型締中における金型コア部２２ａ（図２参照。）による溶融樹脂の圧縮力及び圧縮速度の少なくとも一方を制御するための機能要素であり、例えば、型締判定部５１により型締が開始したと判定された場合に、金型コア部２２ａによる溶融樹脂の圧縮力及び圧縮速度の少なくとも一方が所望の値となるようにする。
【００６４】
具体的には、圧縮制御部５２は、型締判定部５１により型締が開始したと判定した場合に、金型コア部２２ａに対する枠型コア２２ｆ（図２参照。）の相対移動を制御し、金型コア部２２ａによる圧縮力、圧縮速度が設定圧力、設定速度になるようにする。
【００６５】
本実施例においては、圧縮制御部５２は、圧力センサ３３（図７参照。）の検出値、すなわち、ヘッド側油室Ｃ２内の圧力に応じて、両回転油圧ポンプ３２の吐出量を変化させながら、ロッド側油室Ｃ１に圧油を流入させるようにする。
【００６６】
或いは、圧縮制御部５２は、圧力センサ３３（図７参照。）の検出値にかかわらず、両回転油圧ポンプ３２の吐出量が所定値となるようにモータ３１の回転トルクを制御するようにしてもよい。この場合、圧縮制御部５２は、所定のタイミングで（例えば、型締開始から所定時間が経過した場合に）両回転油圧ポンプ３２の吐出量を別の所定値に変化させるようにしてもよい。
【００６７】
このようにして、制御装置５０は、所望の圧力及び速度でピストン２２ｃをシリンダ部Ｃ０に対しＸ２方向に移動させることができ、ひいては、金型コア部２２ａに対する枠型コア２２ｆのＸ２方向への移動を制御する。その結果、制御装置５０は、所望の型締力（圧縮力）を発生させる金型コア部２２ａを所望の圧力及び速度でＸ１方向に移動させ、所望の圧力及び速度で溶融樹脂に押し付けることができるようになる。
【００６８】
このように、圧縮制御部５２は、両回転油圧ポンプ３２の吐出量を制御することによって金型コア部２２ａに対する枠型コア２２ｆの相対移動を制御して金型コア部２２ａによる溶融樹脂の圧縮力及び圧縮速度の少なくとも一方が所望の値となるようにする。
【００６９】
なお、圧縮制御部５２は、電磁アクチュエータ機構、ボールねじ機構等の他の機構を制御することによって金型コア部２２ａに対する枠型コア２２ｆの相対移動を制御し、金型コア部２２ａによる溶融樹脂の圧縮力及び圧縮速度の少なくとも一方が所望の値となるようにしてもよい。
【００７０】
次に、図９を参照しながら、制御装置５０が金型コア部２２ａの圧縮力及び圧縮速度を制御する処理（以下、「圧縮力・圧縮速度制御処理」とする。）の流れについて説明する。なお、図９は、圧縮力・圧縮速度制御処理の流れを示すフローチャートであり、制御装置５０は、所定周期で繰り返しこの圧縮力・圧縮速度制御処理を実行するものとする。
【００７１】
最初に、制御装置５０は、型締判定部５１により型締が開始したか否かを判定する（ステップＳＴ１）。
【００７２】
型締が開始したと判定された場合（ステップＳＴ１のＹＥＳ）、制御装置５０は、モータ３１（図７参照。）に対して制御信号を出力し、モータ３１を回転速度Ｖ１で回転させ、両回転油圧ポンプ３２の第一ポート３２ａから所望の流量で圧油を吐出させるようにする（ステップＳＴ２）。一定の流量でロッド側油室Ｃ１に圧油を流入させ、一定の速度でピストン２２ｃをシリンダ部Ｃ０に対しＸ２方向に移動させることによって、一定の速度で金型コア部２２ａを溶融樹脂に押し付けられるようにするためである。
【００７３】
その後、制御装置５０は、型締開始からの経過時間が閾値ＤＴＨに達したか否かを監視する（ステップＳＴ３）。経過時間が閾値ＤＴＨに達した場合（ステップＳＴ３のＹＥＳ）、制御装置５０は、モータ３１に対して制御信号を出力し、モータ３１を回転速度Ｖ２で回転させ、両回転油圧ポンプ３２の第一ポート３２ａから吐出される圧油の流量を変化させる（ステップＳＴ４）。溶融樹脂に対する金型コア部２２ａの押し付け力及び押し付け速度の少なくとも一方を変化させるためである。
【００７４】
なお、制御装置５０は、型締開始からの経過時間だけでなく、金型コア部２２ａの位置に基づいて、溶融樹脂に対する金型コア部２２ａの押し付け力及び押し付け速度の少なくとも一方を変化させるようにしてもよい。
【００７５】
また、本実施例では、制御装置５０は、型締中の金型コア部２２ａの押し付け力及び押し付け速度の少なくとも一方を二段階で変化させるが、三段階以上で変化させるようにしてもよく、連続的に変化させるようにしてもよい。また、制御装置５０は、型締中の金型コア部２２ａの押し付け力及び押し付け速度の少なくとも一方を変化させないようにしてもよい。
【００７６】
以上の構成により、第一の実施例に係る射出成形機１００は、モータ３１の制御を通じてシリンダ部Ｃ０内の圧力を制御することで、型締中における金型コア部２２ａによる溶融樹脂の圧縮状態を柔軟に制御することができる。
【００７７】
また、射出成形機１００は、金型コア部２２の押し付け力、押し付け速度を所望の押し付け力パターン、所望の押し付け速度パターンとすることにより、型締中における金型コア部２２ａによる溶融樹脂の圧縮状態をより適切に制御することができる。
【００７８】
また、射出成形機１００は、型締中における金型コア部２２ａによる溶融樹脂の圧縮状態を各溶融樹脂の特性に応じて適切に制御することができるので、成形品にバリ、反り、ねじれ、又はヒケ等が発生するのを防止することができる。また、射出成形機１００は、成形品の薄肉化を促進することができ、寸法精度、及び転写性等を向上させることができる。
【実施例２】
【００７９】
次に、図１０を参照しながら、本発明の実施例に係る別の油圧回路４０の構成例について説明する。なお、図１０は、射出成形機１００に搭載される油圧回路４０の構成例を示す油圧回路図である。
【００８０】
油圧回路４０は、主に、モータ４１、片回転油圧ポンプ４２、圧力センサ４３、電磁切替弁４４、４５ａ、４５ｂ、リリーフ弁４７、及び圧油タンク４８で構成される。
【００８１】
モータ４１は、片回転油圧ポンプ４２を駆動するための電動モータであり、例えば、電動サーボモータであって、制御装置５０からの制御信号に応じた回転方向、回転速度、又は回転トルクを実現する。
【００８２】
片回転油圧ポンプ４２は、モータ４１によって駆動され、吐出口４２ａが電磁比例弁４４の流入ポートＰＣに連通される。なお、片回転油圧ポンプ４２は、固定容量ポンプであってもよく、可変容量ポンプであってもよい。
【００８３】
圧力センサ４３は、片回転油圧ポンプ４２の吐出口４２ａと電磁比例弁４４の流入ポートＰＣとを繋ぐ圧油管路ＣＤ３内の圧力を検出するためのセンサであり、検出した値を制御装置５０に対して出力する。
【００８４】
電磁切替弁４４は、ロッド側油室Ｃ１及びヘッド側油室Ｃ２に流出入する圧油の流れを切り替える三位置四ポートのスプール弁である。
【００８５】
電磁切換弁４４は、図中左側の弁位置にセットされた場合、圧油管路ＣＤ４を通じて片回転油圧ポンプ４２が吐出する圧油をヘッド側油室Ｃ２に流入させ、圧油管路ＣＤ５を通じてロッド側油室Ｃ１における圧油を圧油タンク４８に流出させる。この場合、ピストン２２ｃは、シリンダ部Ｃ０に対しＸ１方向にスライドすることとなる。
【００８６】
また、電磁切換弁４４は、図中右側の弁位置にセットされた場合、圧油管路ＣＤ５を通じて片回転油圧ポンプ４２が吐出する圧油をロッド側油室Ｃ１に流入させ、圧油管路ＣＤ４を通じてヘッド側油室Ｃ２における圧油を圧油タンク４８に流出させる。この場合、ピストン２２ｃは、シリンダ部Ｃ０に対しＸ２方向にスライドすることとなる。
【００８７】
また、電磁切換弁４４は、図中中央の弁位置にセットされた場合、ロッド側油室Ｃ１及びヘッド側油室Ｃ２の双方における圧油を圧油タンク４８に流出させることができる。
【００８８】
電磁切替弁４５ａ、４５ｂは、圧油管路ＣＤ４、ＣＤ５のそれぞれに配置され、圧油管路ＣＤ４、ＣＤ５のそれぞれの遮断と連通とを切り替える。なお、電磁切替弁４５ａは、圧油管路ＣＤ４を遮断することによって、ヘッド側油室Ｃ２内の圧力を保持できるようになる。同様に、電磁切替弁４５ｂは、圧油管路ＣＤ５を遮断することによって、ロッド側油室Ｃ１内の圧力を保持できるようになる。
【００８９】
リリーフ弁４７は、圧油管路ＣＤ３内の圧力が所定圧力以上となった場合に、圧油管路ＣＤ３内の圧油を圧油タンク４８に流出させるための弁である。
【００９０】
制御装置５０は、型締判定部５１により型締が開始したと判定された場合、電磁切替弁４４に対して制御信号を出力し、電磁切替弁４４を図中右側の弁位置にセットする。
【００９１】
また、制御装置５０は、電磁切替弁４５ａ、４５ｂに対して制御信号を出力し、圧油管路ＣＤ４及びＣＤ５のそれぞれを連通させる。
【００９２】
また、制御装置５０は、モータ４１に対して制御信号を出力し、片回転油圧ポンプ４２の吐出口４２ａから所望の流量で圧油を吐出させるようにする。
【００９３】
具体的には、制御装置５０の圧縮制御部５２は、圧力センサ４３の検出値、すなわち、ロッド側油室Ｃ１内の圧力に応じて、片回転油圧ポンプ４２の吐出量を変化させながら、ロッド側油室Ｃ１に圧油を流入させるようにする。
【００９４】
或いは、圧縮制御部５２は、圧力センサ４３の検出値にかかわらず、片回転油圧ポンプ４２の吐出量が所定値となるようにモータ４１の回転トルクを制御するようにしてもよい。この場合、圧縮制御部５２は、所定のタイミングで（例えば、型締開始から所定時間が経過した場合に）片回転油圧ポンプ４２の吐出量を別の所定値に変化させるようにしてもよい。
【００９５】
このようにして、制御装置５０は、所望の圧力及び速度でピストン２２ｃをシリンダ部Ｃ０に対しＸ２方向に移動させることができ、ひいては、所望の圧縮力を発生させる金型コア部２２ａを所望の圧力及び速度でＸ１方向に移動させ、所望の圧力及び速度で溶融樹脂に押し付けることができるようになる。
【００９６】
以上の構成により、油圧回路４０を搭載する射出成形機１００は、油圧回路３０を搭載する射出成形機１００と同様の効果を実現することができる。
【００９７】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００９８】
例えば、上述の実施例において、射出成形機１００は、シリンダ部Ｃ０、ピストン部２２ｃ１、及びロッド部２２ｃ２で構成される二つの油圧アクチュエータを用いて金型コア部２２ａの圧縮速度を制御する。しかしながら、射出成形機１００は、一つの油圧アクチュエータを用いて金型コア部２２ａの圧縮速度を制御するようにしてもよく、三つ以上の油圧アクチュエータを用いて金型コア部２２ａの圧縮速度を制御するようにしてもよい。
【００９９】
なお、特許請求の範囲における「圧縮力生成装置」は、上述の実施例における「型締装置」を含むものとする。
【符号の説明】
【０１００】
１０・・・型締装置 １１・・・固定プラテン １２・・・可動プラテン １３・・・トグルサポート １４・・・タイバー １６・・・トグル機構 １６ａ・・・クロスヘッド １７・・・型締モータ ２０・・・金型装置 ２１・・・固定金型 ２２・・・可動金型 ２２ａ・・・金型コア部 ２２ｂ・・・ベース部 ２２ｃ・・・ピストン ２２ｃ１・・・ピストン部 ２２ｃ２・・・ロッド部 ２２ｄ、２２ｅ・・・圧油管路 ２２ｆ・・・枠型コア ３０・・・油圧回路 ３１・・・モータ ３２・・・両回転油圧ポンプ ３２ａ・・・第一ポート ３２ｂ・・・第二ポート ３３・・・圧力センサ ３５ａ、３５ｂ・・・リリーフ弁 ３６・・・フラッシング弁 ３７ａ、３７ｂ・・・チェック弁 ３８・・・圧油タンク ４０・・・油圧回路 ４１・・・モータ ４２・・・片回転油圧ポンプ ４２ａ・・・吐出口 ４３・・・圧力センサ ４４、４５ａ、４５ｂ・・・電磁切替弁 ４７・・・リリーフ弁 ４８・・・圧油タンク ５０・・・制御装置 ５１・・・型締判定部 ５２・・・圧縮速度制御部 １００・・・射出成形装置 Ｃ０・・・シリンダ部 Ｃ１・・・ロッド側油室 Ｃ２・・・ヘッド側油室 ＣＤ１〜ＣＤ５ ＣＶ・・・キャビティ空間 ＨＳ・・・溶融樹脂 ＰＣ・・・流入ポート Ｓ１・・・型締力センサ Ｓ２・・・位置センサ Ｓ３・・・存在検知センサ ＳＦ１・・・固定金型端面 ＳＦ２・・・可動金型端面 ＳＦ３・・・枠型コア内面 ＳＲ・・・型締判定用センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、型締装置による型締力を用いて金型キャビティ内に充填された溶融樹脂を金型コアで圧縮する射出成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金型キャビティ内に充填された溶融樹脂を圧縮する金型コアを備えた射出圧縮成形用金型が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この射出圧縮成形用金型の可動金型は、可動盤に取り付けられる第一部材（取付板）と、固定金型に接触する第二部材（金型）とから構成され、第一部材と第二部材との間にはスプリングが配置されている。
【０００４】
このスプリングは、第二部材が固定金型に接触した後、第一部材に一体的に形成された金型コアが金型キャビティ内に充填された溶融樹脂を圧縮できるようにする圧縮代を形成するために配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１５６０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の射出圧縮成形用金型は、スプリングを用いて圧縮代を形成するため、型締シリンダによる型締力（金型コアによる圧縮力）に対する抗力（スプリングによる力）の推移パターンを変化させることができず、金型コアによる溶融樹脂の圧縮を柔軟に制御することができないこととなる。
【０００７】
上述の点に鑑み、本発明は、型締中における金型コアによる溶融樹脂の圧縮をより柔軟に制御可能な射出成形機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】
【０００８】
上述の目的を達成するために、本発明の実施例に係る射出成形機は、固定金型と、可動金型と、該可動金型に対して金型移動方向にスライド可能に取り付けられる枠型コアとによって形成されるキャビティ空間に溶融樹脂を充填する射出成形機であって、前記キャビティ空間内の溶融樹脂に対して、前記可動金型の端面に形成される金型コアを押し付ける圧縮力生成装置と、前記金型コアによる溶融樹脂の圧縮力及び圧縮速度の少なくとも一方を可変制御可能な圧縮制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上述の手段により、本発明は、型締中における金型コアによる溶融樹脂の圧縮をより柔軟に制御可能な射出成形機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例に係る射出成形機の要部構成例を示す概略側面図である。
【図２】図１の破線円で示す部分の拡大断面図である。
【図３】型タッチ前の金型装置の拡大断面図である。
【図４】型タッチ後に溶融樹脂を射出したときの金型装置の拡大断面図である。
【図５】可動金型で溶融樹脂を圧縮したときの金型装置の拡大断面図である。
【図６】可動金型で溶融樹脂を更に圧縮したときの金型装置の拡大断面図である。
【図７】本発明の実施例に係る射出成形機に搭載される油圧回路の構成例を示す油圧回路図（その１）である。
【図８】制御装置の構成例を示す機能ブロック図である。
【図９】圧縮力・圧縮速度制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施例に係る射出成形機に搭載される油圧回路の構成例を示す油圧回路図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明の実施例に係る射出成形機１００の要部構成例を示す概略側面図であり、射出成形機１００は、主に、型締装置１０、金型装置２０、射出装置（図示せず。）、及び制御装置５０で構成される。
【００１３】
型締装置１０は、主に、固定プラテン１１、可動プラテン１２、トグルサポート１３、タイバー１４、トグル機構１６、及び型締モータ１７で構成される。
【００１４】
固定プラテン１１は、フレームＦｒに固定される固定部材であり、例えば、図のＸ２方向側の面に固定金型２１が取り付けられる。
【００１５】
可動プラテン１２は、フレームＦｒ上にＸ１−Ｘ２方向にスライド可能に配置される可動部材であり、例えば、固定プラテン１１に取り付けられた固定金型２１と向き合う側（Ｘ１方向側）の面に可動金型２２が取り付けられる。
【００１６】
トグルサポート１３は、固定プラテン１１と同様、フレームＦｒに固定される固定部材であり、トグル機構１６を伸縮可能に保持する。
【００１７】
また、トグルサポート１３は、固定プラテン１１から見てＸ２方向側に所定距離を隔てて配置され、固定プラテン１１とトグルサポート１３との間で可動プラテン１２が水平にスライドするという位置関係でフレームＦｒ上に配置される。
【００１８】
タイバー１４は、固定プラテン１１とトグルサポート１３とを連結する連結部材であり、例えば、固定プラテン１１の四隅とトグルサポート１３の四隅とを互いに連結する四本の棒状部材で構成される（そのうちの二本のみが図示されている。）。
【００１９】
トグル機構１６は、固定プラテン１１と可動プラテン１２との間の間隔を減少或いは増大させる（すなわち型閉或いは型閉を行う）ための機構であり、クロスヘッド１６ａ、及び複数のトグルレバー群から構成される。
【００２０】
型締モータ１７は、型締力を発生させるための装置であり、例えば、サーボモータで構成され、トグル機構１６を駆動することによって型締力を発生させる。
【００２１】
型締モータ１７の回転力は、例えば、ボールねじ機構を介して軸方向力に変換され、変換後の軸方向力がクロスヘッド１６ａをＸ１−Ｘ２方向に平行移動させることによって、トグル機構１６を駆動する。
【００２２】
金型装置２０は、射出装置から射出される溶融樹脂を受け入れるキャビティ空間を創出するための装置であり、固定プラテン１１に取り付けられる固定金型２１、及び、可動プラテン１２に取り付けられる可動金型２２で構成される。
【００２３】
型締力センサＳ１は、型締力を検出するためのセンサであり、例えば、タイバー１４の表面に取り付けられた歪みゲージの伸縮度（タイバー１４の伸縮度）に基づいて型締力を検出する歪センサであって、検出した値を制御装置５０に対して出力する。
【００２４】
位置センサＳ２は、可動プラテン１２の位置を検出するためのセンサであり、例えば、型締モータ１７の回転位置を検出するためのロータリエンコーダであって、検出した値を制御装置５０に対して出力する。
【００２５】
存在検知センサＳ３は、可動金型２２が所定位置に存在するか否かを検知するためのセンサである。
【００２６】
存在検知センサＳ３は、例えば、フレームＦｒに取り付けられたスイッチと可動プラテン１２から延びる棒状体とが接触することによって可動プラテン１２の存在を検知するリミットスイッチであり、検知信号を制御装置５０に対して出力する。
【００２７】
また、存在検知センサＳ３は、検知対象が接近したことを非接触で検知する近接スイッチやギャップセンサであってもよい。
【００２８】
次に、図２〜図６を参照しながら、金型装置２０の詳細について説明する。図２は、図１の破線円で示す部分の拡大断面図である。
【００２９】
また、図３〜図６は、それぞれ図２に対応する図であり、図３は、型タッチ前の金型装置２０の状態を示し、図４は、型タッチ後に溶融樹脂を射出したときの金型装置２０の状態を示す。また、図５は、可動金型２２で溶融樹脂を圧縮したときの金型装置２０の状態を示し、図６は、可動金型２２で溶融樹脂を更に圧縮したときの金型装置２０の状態を示す。
【００３０】
固定金型２１は、射出装置から射出される溶融樹脂が充填されるスプルーＳＰをその内部に有し、そのＸ２方向側端面ＳＦ１がキャビティ空間ＣＶの一境界面を形成する。
【００３１】
可動金型２２は、可動金型２１と向き合ってキャビティ空間ＣＶを形成する金型コア部２２ａと、可動プラテン１２に接するベース部２２ｂとで構成される。
【００３２】
金型コア部２２ａには、二つのピストン２２ｃのそれぞれを収容するための二つのシリンダ部Ｃ０が形成され、二つのシリンダ部Ｃ０のそれぞれは、ピストン２２ｃを挟んでロッド側油室Ｃ１とヘッド側油室Ｃ２とに分割される。
【００３３】
また、金型コア部２２ａは、二つのロッド側油室Ｃ１のそれぞれに連通する二つの圧油管路２２ｄをその内部に有する。なお、二つの圧油管路２２ｄのそれぞれは、二つのロッド側油室Ｃ１のそれぞれの内部圧力が等しくなるよう、連通しているものとする。
【００３４】
また、金型コア部２２ａは、そのＸ１方向側端面ＳＦ２によりキャビティ空間ＣＶの一境界面を形成する。
【００３５】
ベース部２２ｂは、二つのヘッド側油室Ｃ２のそれぞれに連通する二つの圧油管路２２ｅをその内部に有する。なお、二つの圧油管路２２ｅのそれぞれは、二つのヘッド側油室Ｃ２のそれぞれの内部圧力が等しくなるよう、連通しているものとする。
【００３６】
ピストン２２ｃは、シリンダ部Ｃ０内に流出入する圧油によって金型コア部２２ａに対してＸ１−Ｘ２方向に移動させられる部材である。
【００３７】
具体的には、ピストン２２ｃは、圧油管路２２ｄを通ってロッド側油室Ｃ１内に流入する圧油によって金型コア部２２ａに対しＸ２方向に移動し、圧油管路２２ｅを通ってヘッド側油室Ｃ２内に流入する圧油によって金型コア部２２ａに対しＸ１方向に移動する。
【００３８】
また、ピストン２２ｃは、ピストン部２２ｃ１とピストン部２２ｃ１からＸ１方向に延びるロッド部２２ｃ２とで構成され、ロッド部２２ｃ２のＸ１方向側端部には枠型コア２２ｆが固定的に取り付けられている。
【００３９】
本実施例において、可動金型２２は、二つのピストン２２ｃを有し、それら二つのピストン２２ｃのそれぞれのＸ１方向側端部に取り付けられる枠型コア２２ｆを介して固定金型２１と接触する。しかしながら、可動金型２２は、単一のピストンに取り付けられる枠型コア２２ｆを介して固定金型２１と接触するものであってもよい。また、可動金型２２は、三つ以上のピストンに取り付けられる枠型コア２２ｆを介して固定金型２１と接触するものであってもよい。
【００４０】
キャビティ空間ＣＶは、固定金型２１のＸ２方向側端面ＳＦ１と、金型コア部２２ａのＸ１方向側端面ＳＦ２と、枠型コア２２ｆの内面ＳＦ３とで定められ、平板状の空間を創出する。
【００４１】
図３で示されるように、射出成形機１００は、所定圧力でヘッド側油室Ｃ２に圧油を流入させ、シリンダ部Ｃ０内でピストン部２２ｃ１をＸ１方向側の端まで移動させた上で、型締モータ１７（図１参照。）によって可動プラテン１２及び可動金型２２をＸ１方向にスライドさせる。なお、矢印ＡＲ１は、可動プラテン１２及び可動金型２２の移動方向を示す。
【００４２】
その後、図４で示されるように、射出成形機１００は、枠型コア２２ｆを固定金型２１のＸ２方向側端面ＳＦ１に接触させて型タッチを行った後、射出装置によりスプルーＳＰ及びキャビティ空間ＣＶ内に溶融樹脂ＨＲを充填する。なお、射出成形機１００は、型タッチが行われる直前に射出装置によりスプルーＳＰ及びキャビティ空間ＣＶ内に溶融樹脂ＨＲを充填するようにしてもよい。
【００４３】
その後、図５で示されるように、射出成形機１００は、型締モータ１７（図１参照。）によって所望の型締力（圧縮力）Ｆ１を発生させながら、所望の流量でロッド側油室Ｃ１に圧油を流入させシリンダ部Ｃ０内に設定圧を保持したままピストン部２２ｃ１をＸ２方向に移動させる。なお、矢印ＡＲ２は、可動プラテン１２及び可動金型２２の移動方向を示し、矢印ＡＲ３は、ピストン部２２ｃ１のシリンダ部Ｃ０に対する移動方向を示す。また、制御装置５０（図１参照。）は、型締力センサＳ１（図１参照。）の検出値に応じた制御信号を型締モータ１７に対して出力し、所望の型締力（圧縮力）Ｆ１が維持されるように型締モータ１７の回転トルクを制御する。
【００４４】
その結果、射出成形機１００は、所望の圧縮力及び所望の圧縮速度で、キャビティ空間ＣＶ内の溶融樹脂ＨＲに対し金型コア部２２ａを押し付けることができる。
【００４５】
その後、図６で示されるように、射出成形機１００は、型締モータ１７（図１参照。）によって所望の型締力（圧縮力）Ｆ１を継続的に発生させながら、所望の流量でロッド側油室Ｃ１に圧油を流入させシリンダ部Ｃ０内でピストン部２２ｃ１をＸ２方向に圧力を保持したまま更に移動させるようにする。なお、矢印ＡＲ４は、可動プラテン１２及び可動金型２２の移動方向を示し、矢印ＡＲ５は、ピストン部２２ｃ１のシリンダ部Ｃ０に対する移動方向を示す。
【００４６】
また、図６におけるピストン部２２ｃ１のシリンダ部Ｃ０に対するＸ２方向への移動速度、すなわち金型コア部２２ａのＸ１方向への移動速度は、図５における移動速度と同じであってもよく、異なるものであってもよい。
【００４７】
このようにして、射出成形機１００は、ロッド側油室Ｃ１とヘッド側油室Ｃ２とに流入する圧油の流量を制御することによって、キャビティ空間ＣＶ内の溶融樹脂に対する金型コア部２２ａの圧縮力及び圧縮速度の少なくとも一方を制御することができる。
【００４８】
次に、図７を参照しながら、ピストン２２ｃを駆動する油圧回路３０について説明する。なお、図７は、射出成形機１００に搭載される油圧回路３０の構成例を示す油圧回路図である。
【００４９】
油圧回路３０は、主に、モータ３１、両回転油圧ポンプ３２、圧力センサ３３、リリーフ弁３５ａ、３５ｂ、フラッシング弁３６、チェック弁３７ａ、３７ｂ、及び圧油タンク３８で構成される。
【００５０】
モータ３１は、両回転油圧ポンプ３２を駆動するための電動モータであり、例えば、電動サーボモータであって、制御装置５０からの制御信号に応じた回転方向、回転速度、又は回転トルクを実現する。
【００５１】
両回転油圧ポンプ３２は、モータ３１によって駆動され、第一ポート３２ａがロッド側油室Ｃ１に連通され、第二ポート３２ｂがヘッド側油室Ｃ２に連通される。なお、両回転油圧ポンプ３２は、固定容量ポンプであってもよく、可変容量ポンプであってもよい。
【００５２】
圧力センサ３３は、両回転油圧ポンプ３２の第二ポート３２ｂとヘッド側油室Ｃ２とを繋ぐ圧油管路ＣＤ２内の圧力を検出するためのセンサであり、検出した値を制御装置５０に対して出力する。
【００５３】
リリーフ弁３５ａ、３５ｂは、圧油管路ＣＤ１、ＣＤ２内の圧力が所定圧力以上となった場合に、圧油管路ＣＤ１、ＣＤ２内の圧油を圧油タンク３８に流出させるための弁である。なお、圧油管路ＣＤ１は、ロッド側油室Ｃ１と両回転油圧ポンプ３２の第一ポート３２ａとを繋ぐ管路である。
【００５４】
フラッシング弁３６は、ロッド側油室Ｃ１とヘッド側油室Ｃ２との間の体積差を補正するための三位置四ポートのスプール弁である。
【００５５】
チェック弁３７ａ、３７ｂは、圧油管路ＣＤ１、ＣＤ２内の圧力が圧油タンク３８の圧力未満となった場合に、圧油タンク３８から圧油管路ＣＤ１、ＣＤ２に圧油を供給するための弁である。
【００５６】
次に、図８を参照しながら、射出成形機１００に搭載される制御装置５０の構成例について説明する。なお、図８は、制御装置５０の構成例を示す機能ブロック図である。
【００５７】
制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えたコンピュータであって、型締判定部５１及び圧縮制御部５２のそれぞれに対応するプログラムをＲＯＭから読み出しＲＡＭに展開して各部に対応する処理をＣＰＵに実行させる。
【００５８】
また、制御装置５０は、型締判定用センサＳＲ及び圧力センサ３３の出力を受けて、型締判定部５１及び圧縮制御部５２のそれぞれに対応する処理を実行し、必要に応じて型締モータ１７及びモータ３１等に対して制御信号を出力する。
【００５９】
型締判定部５１は、型締が開始したか否かを判定するための機能要素であり、例えば、型締判定用センサＳＲの一例である型締力センサＳ１（図１参照。）の検出値が所定値以上となった場合に型締が開始したと判定する。
【００６０】
また、型締判定部５１は、型締判定用センサＳＲの別の一例である位置センサＳ２（図１参照。）の検出値に基づいて可動金型２２が所定位置にあることを検知した場合に型締が開始したと判定するようにしてもよい。
【００６１】
また、型締判定部５１は、型締判定用センサＳＲの更に別の一例である存在検知センサＳ３（図１参照。）の出力に基づいて可動プラテン１２が所定位置に存在することを検知した場合に型締が開始したと判定するようにしてもよい。
【００６２】
また、型締判定部５１は、上述の複数の条件の一部又は全部が満たされる場合に型締が開始したと判定するようにしてもよい。
【００６３】
圧縮制御部５２は、型締中における金型コア部２２ａ（図２参照。）による溶融樹脂の圧縮力及び圧縮速度の少なくとも一方を制御するための機能要素であり、例えば、型締判定部５１により型締が開始したと判定された場合に、金型コア部２２ａによる溶融樹脂の圧縮力及び圧縮速度の少なくとも一方が所望の値となるようにする。
【００６４】
具体的には、圧縮制御部５２は、型締判定部５１により型締が開始したと判定した場合に、金型コア部２２ａに対する枠型コア２２ｆ（図２参照。）の相対移動を制御し、金型コア部２２ａによる圧縮力、圧縮速度が設定圧力、設定速度になるようにする。
【００６５】
本実施例においては、圧縮制御部５２は、圧力センサ３３（図７参照。）の検出値、すなわち、ヘッド側油室Ｃ２内の圧力に応じて、両回転油圧ポンプ３２の吐出量を変化させながら、ロッド側油室Ｃ１に圧油を流入させるようにする。
【００６６】
或いは、圧縮制御部５２は、圧力センサ３３（図７参照。）の検出値にかかわらず、両回転油圧ポンプ３２の吐出量が所定値となるようにモータ３１の回転トルクを制御するようにしてもよい。この場合、圧縮制御部５２は、所定のタイミングで（例えば、型締開始から所定時間が経過した場合に）両回転油圧ポンプ３２の吐出量を別の所定値に変化させるようにしてもよい。
【００６７】
このようにして、制御装置５０は、所望の圧力及び速度でピストン２２ｃをシリンダ部Ｃ０に対しＸ２方向に移動させることができ、ひいては、金型コア部２２ａに対する枠型コア２２ｆのＸ２方向への移動を制御する。その結果、制御装置５０は、所望の型締力（圧縮力）を発生させる金型コア部２２ａを所望の圧力及び速度でＸ１方向に移動させ、所望の圧力及び速度で溶融樹脂に押し付けることができるようになる。
【００６８】
このように、圧縮制御部５２は、両回転油圧ポンプ３２の吐出量を制御することによって金型コア部２２ａに対する枠型コア２２ｆの相対移動を制御して金型コア部２２ａによる溶融樹脂の圧縮力及び圧縮速度の少なくとも一方が所望の値となるようにする。
【００６９】
なお、圧縮制御部５２は、電磁アクチュエータ機構、ボールねじ機構等の他の機構を制御することによって金型コア部２２ａに対する枠型コア２２ｆの相対移動を制御し、金型コア部２２ａによる溶融樹脂の圧縮力及び圧縮速度の少なくとも一方が所望の値となるようにしてもよい。
【００７０】
次に、図９を参照しながら、制御装置５０が金型コア部２２ａの圧縮力及び圧縮速度を制御する処理（以下、「圧縮力・圧縮速度制御処理」とする。）の流れについて説明する。なお、図９は、圧縮力・圧縮速度制御処理の流れを示すフローチャートであり、制御装置５０は、所定周期で繰り返しこの圧縮力・圧縮速度制御処理を実行するものとする。
【００７１】
最初に、制御装置５０は、型締判定部５１により型締が開始したか否かを判定する（ステップＳＴ１）。
【００７２】
型締が開始したと判定された場合（ステップＳＴ１のＹＥＳ）、制御装置５０は、モータ３１（図７参照。）に対して制御信号を出力し、モータ３１を回転速度Ｖ１で回転させ、両回転油圧ポンプ３２の第一ポート３２ａから所望の流量で圧油を吐出させるようにする（ステップＳＴ２）。一定の流量でロッド側油室Ｃ１に圧油を流入させ、一定の速度でピストン２２ｃをシリンダ部Ｃ０に対しＸ２方向に移動させることによって、一定の速度で金型コア部２２ａを溶融樹脂に押し付けられるようにするためである。
【００７３】
その後、制御装置５０は、型締開始からの経過時間が閾値ＤＴＨに達したか否かを監視する（ステップＳＴ３）。経過時間が閾値ＤＴＨに達した場合（ステップＳＴ３のＹＥＳ）、制御装置５０は、モータ３１に対して制御信号を出力し、モータ３１を回転速度Ｖ２で回転させ、両回転油圧ポンプ３２の第一ポート３２ａから吐出される圧油の流量を変化させる（ステップＳＴ４）。溶融樹脂に対する金型コア部２２ａの押し付け力及び押し付け速度の少なくとも一方を変化させるためである。
【００７４】
なお、制御装置５０は、型締開始からの経過時間だけでなく、金型コア部２２ａの位置に基づいて、溶融樹脂に対する金型コア部２２ａの押し付け力及び押し付け速度の少なくとも一方を変化させるようにしてもよい。
【００７５】
また、本実施例では、制御装置５０は、型締中の金型コア部２２ａの押し付け力及び押し付け速度の少なくとも一方を二段階で変化させるが、三段階以上で変化させるようにしてもよく、連続的に変化させるようにしてもよい。また、制御装置５０は、型締中の金型コア部２２ａの押し付け力及び押し付け速度の少なくとも一方を変化させないようにしてもよい。
【００７６】
以上の構成により、第一の実施例に係る射出成形機１００は、モータ３１の制御を通じてシリンダ部Ｃ０内の圧力を制御することで、型締中における金型コア部２２ａによる溶融樹脂の圧縮状態を柔軟に制御することができる。
【００７７】
また、射出成形機１００は、金型コア部２２の押し付け力、押し付け速度を所望の押し付け力パターン、所望の押し付け速度パターンとすることにより、型締中における金型コア部２２ａによる溶融樹脂の圧縮状態をより適切に制御することができる。
【００７８】
また、射出成形機１００は、型締中における金型コア部２２ａによる溶融樹脂の圧縮状態を各溶融樹脂の特性に応じて適切に制御することができるので、成形品にバリ、反り、ねじれ、又はヒケ等が発生するのを防止することができる。また、射出成形機１００は、成形品の薄肉化を促進することができ、寸法精度、及び転写性等を向上させることができる。
【実施例２】
【００７９】
次に、図１０を参照しながら、本発明の実施例に係る別の油圧回路４０の構成例について説明する。なお、図１０は、射出成形機１００に搭載される油圧回路４０の構成例を示す油圧回路図である。
【００８０】
油圧回路４０は、主に、モータ４１、片回転油圧ポンプ４２、圧力センサ４３、電磁切替弁４４、４５ａ、４５ｂ、リリーフ弁４７、及び圧油タンク４８で構成される。
【００８１】
モータ４１は、片回転油圧ポンプ４２を駆動するための電動モータであり、例えば、電動サーボモータであって、制御装置５０からの制御信号に応じた回転方向、回転速度、又は回転トルクを実現する。
【００８２】
片回転油圧ポンプ４２は、モータ４１によって駆動され、吐出口４２ａが電磁比例弁４４の流入ポートＰＣに連通される。なお、片回転油圧ポンプ４２は、固定容量ポンプであってもよく、可変容量ポンプであってもよい。
【００８３】
圧力センサ４３は、片回転油圧ポンプ４２の吐出口４２ａと電磁比例弁４４の流入ポートＰＣとを繋ぐ圧油管路ＣＤ３内の圧力を検出するためのセンサであり、検出した値を制御装置５０に対して出力する。
【００８４】
電磁切替弁４４は、ロッド側油室Ｃ１及びヘッド側油室Ｃ２に流出入する圧油の流れを切り替える三位置四ポートのスプール弁である。
【００８５】
電磁切換弁４４は、図中左側の弁位置にセットされた場合、圧油管路ＣＤ４を通じて片回転油圧ポンプ４２が吐出する圧油をヘッド側油室Ｃ２に流入させ、圧油管路ＣＤ５を通じてロッド側油室Ｃ１における圧油を圧油タンク４８に流出させる。この場合、ピストン２２ｃは、シリンダ部Ｃ０に対しＸ１方向にスライドすることとなる。
【００８６】
また、電磁切換弁４４は、図中右側の弁位置にセットされた場合、圧油管路ＣＤ５を通じて片回転油圧ポンプ４２が吐出する圧油をロッド側油室Ｃ１に流入させ、圧油管路ＣＤ４を通じてヘッド側油室Ｃ２における圧油を圧油タンク４８に流出させる。この場合、ピストン２２ｃは、シリンダ部Ｃ０に対しＸ２方向にスライドすることとなる。
【００８７】
また、電磁切換弁４４は、図中中央の弁位置にセットされた場合、ロッド側油室Ｃ１及びヘッド側油室Ｃ２の双方における圧油を圧油タンク４８に流出させることができる。
【００８８】
電磁切替弁４５ａ、４５ｂは、圧油管路ＣＤ４、ＣＤ５のそれぞれに配置され、圧油管路ＣＤ４、ＣＤ５のそれぞれの遮断と連通とを切り替える。なお、電磁切替弁４５ａは、圧油管路ＣＤ４を遮断することによって、ヘッド側油室Ｃ２内の圧力を保持できるようになる。同様に、電磁切替弁４５ｂは、圧油管路ＣＤ５を遮断することによって、ロッド側油室Ｃ１内の圧力を保持できるようになる。
【００８９】
リリーフ弁４７は、圧油管路ＣＤ３内の圧力が所定圧力以上となった場合に、圧油管路ＣＤ３内の圧油を圧油タンク４８に流出させるための弁である。
【００９０】
制御装置５０は、型締判定部５１により型締が開始したと判定された場合、電磁切替弁４４に対して制御信号を出力し、電磁切替弁４４を図中右側の弁位置にセットする。
【００９１】
また、制御装置５０は、電磁切替弁４５ａ、４５ｂに対して制御信号を出力し、圧油管路ＣＤ４及びＣＤ５のそれぞれを連通させる。
【００９２】
また、制御装置５０は、モータ４１に対して制御信号を出力し、片回転油圧ポンプ４２の吐出口４２ａから所望の流量で圧油を吐出させるようにする。
【００９３】
具体的には、制御装置５０の圧縮制御部５２は、圧力センサ４３の検出値、すなわち、ロッド側油室Ｃ１内の圧力に応じて、片回転油圧ポンプ４２の吐出量を変化させながら、ロッド側油室Ｃ１に圧油を流入させるようにする。
【００９４】
或いは、圧縮制御部５２は、圧力センサ４３の検出値にかかわらず、片回転油圧ポンプ４２の吐出量が所定値となるようにモータ４１の回転トルクを制御するようにしてもよい。この場合、圧縮制御部５２は、所定のタイミングで（例えば、型締開始から所定時間が経過した場合に）片回転油圧ポンプ４２の吐出量を別の所定値に変化させるようにしてもよい。
【００９５】
このようにして、制御装置５０は、所望の圧力及び速度でピストン２２ｃをシリンダ部Ｃ０に対しＸ２方向に移動させることができ、ひいては、所望の圧縮力を発生させる金型コア部２２ａを所望の圧力及び速度でＸ１方向に移動させ、所望の圧力及び速度で溶融樹脂に押し付けることができるようになる。
【００９６】
以上の構成により、油圧回路４０を搭載する射出成形機１００は、油圧回路３０を搭載する射出成形機１００と同様の効果を実現することができる。
【００９７】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００９８】
例えば、上述の実施例において、射出成形機１００は、シリンダ部Ｃ０、ピストン部２２ｃ１、及びロッド部２２ｃ２で構成される二つの油圧アクチュエータを用いて金型コア部２２ａの圧縮速度を制御する。しかしながら、射出成形機１００は、一つの油圧アクチュエータを用いて金型コア部２２ａの圧縮速度を制御するようにしてもよく、三つ以上の油圧アクチュエータを用いて金型コア部２２ａの圧縮速度を制御するようにしてもよい。
【００９９】
なお、特許請求の範囲における「圧縮力生成装置」は、上述の実施例における「型締装置」を含むものとする。
【符号の説明】
【０１００】
１０・・・型締装置 １１・・・固定プラテン １２・・・可動プラテン １３・・・トグルサポート １４・・・タイバー １６・・・トグル機構 １６ａ・・・クロスヘッド １７・・・型締モータ ２０・・・金型装置 ２１・・・固定金型 ２２・・・可動金型 ２２ａ・・・金型コア部 ２２ｂ・・・ベース部 ２２ｃ・・・ピストン ２２ｃ１・・・ピストン部 ２２ｃ２・・・ロッド部 ２２ｄ、２２ｅ・・・圧油管路 ２２ｆ・・・枠型コア ３０・・・油圧回路 ３１・・・モータ ３２・・・両回転油圧ポンプ ３２ａ・・・第一ポート ３２ｂ・・・第二ポート ３３・・・圧力センサ ３５ａ、３５ｂ・・・リリーフ弁 ３６・・・フラッシング弁 ３７ａ、３７ｂ・・・チェック弁 ３８・・・圧油タンク ４０・・・油圧回路 ４１・・・モータ ４２・・・片回転油圧ポンプ ４２ａ・・・吐出口 ４３・・・圧力センサ ４４、４５ａ、４５ｂ・・・電磁切替弁 ４７・・・リリーフ弁 ４８・・・圧油タンク ５０・・・制御装置 ５１・・・型締判定部 ５２・・・圧縮速度制御部 １００・・・射出成形装置 Ｃ０・・・シリンダ部 Ｃ１・・・ロッド側油室 Ｃ２・・・ヘッド側油室 ＣＤ１〜ＣＤ５ ＣＶ・・・キャビティ空間 ＨＳ・・・溶融樹脂 ＰＣ・・・流入ポート Ｓ１・・・型締力センサ Ｓ２・・・位置センサ Ｓ３・・・存在検知センサ ＳＦ１・・・固定金型端面 ＳＦ２・・・可動金型端面 ＳＦ３・・・枠型コア内面 ＳＲ・・・型締判定用センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定金型と、可動金型と、該可動金型に対して金型移動方向にスライド可能に取り付けられる枠型コアとによって形成されるキャビティ空間に溶融樹脂を充填する射出成形機であって、
前記キャビティ空間内の溶融樹脂に対して、前記可動金型の端面に形成される金型コアを押し付ける圧縮力生成装置と、
前記金型コアによる溶融樹脂の圧縮力及び圧縮速度の少なくとも一方を可変制御可能な圧縮制御部と、
を備えることを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
前記圧縮制御部は、前記金型コアに対する前記枠型コアの相対移動を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
【請求項１】
固定金型と、可動金型と、該可動金型に対して金型移動方向にスライド可能に取り付けられる枠型コアとによって形成されるキャビティ空間に溶融樹脂を充填する射出成形機であって、
前記キャビティ空間内の溶融樹脂に対して、前記可動金型の端面に形成される金型コアを押し付ける圧縮力生成装置と、
前記金型コアによる溶融樹脂の圧縮力及び圧縮速度の少なくとも一方を可変制御可能な圧縮制御部と、
を備えることを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
前記圧縮制御部は、前記金型コアに対する前記枠型コアの相対移動を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１８７７７０（Ｐ２０１２−１８７７７０Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５２２０６（Ｐ２０１１−５２２０６）
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
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