JP2017177737A - 射出成形機及びその成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 パーティング隙間の間隔及び形状を含む最適化を図り、成形品の高度の品質及び均質性を確保するとともに、成形条件のシンプル化及び設定容易化、更には品質管理の容易化及び成形サイクル時間の短縮化を図るなどの効果をより高める。【解決手段】 予め、射出充填時に、固定型２ｃと可動型２ｍ間におけるパーティング隙間Ｃのパーティング面方向における内側部位Ｘｉの間隔が外端部位Ｘｏの間隔に対して大きくなり、かつ当該外端部位Ｘｏの間隔が０を含む所定の大きさＬｓ以下になる特定金型状態Ａｃが生じるとともに、良品成形可能な射出圧力である成形射出圧力Ｐｉ及び良品成形可能な型締力である成形型締力Ｐｃを設定するとともに、生産時に、成形型締力Ｐｃにより金型２を型締し、かつ型締された金型２に成形射出圧力Ｐｉにより樹脂Ｒを射出充填するとともに、所定の冷却時間Ｔｃの経過後に成形品Ｇの取出しを行う。【選択図】 図１

Description

本発明は、所定の型締力により型締した金型に所定の射出圧力により樹脂を射出充填して成形を行う射出成形機及びこの射出成形機を利用した成形方法に関する。

従来、型締装置により所定の型締力で型締された固定型と可動型からなる金型に対して、射出装置により所定の射出圧力で樹脂を射出充填して成形を行う射出成形機の成形方法であって、特に、一般的な成形モードとは異なる特定成形モードを備えた射出成形機としては、既に、本出願人が提案した特許文献１に開示される射出成形機の成形方法が知られている。

この成形方法は、温度や圧力等に敏感に影響を受けやすい特性を有する低粘性の樹脂であっても成形品の高度の品質及び均質性を確保するとともに、成形条件のシンプル化及び設定容易化、更には品質管理の容易化を図り、加えて、成形サイクル時間の短縮化を図ることにより量産性及び経済性を高めることを目的としたものであり、具体的には、型締装置として、少なくとも金型内の樹脂の固化に伴って樹脂の圧縮（自然圧縮）が可能となる型締装置、即ち、型締シリンダの駆動ラムにより可動型を変位させる直圧方式型締装置，又は固定型を支持する固定盤と圧受盤間に架設したタイバーに可動型を支持する可動盤をスライド自在に装填し、かつ圧受盤と可動盤間にトグルリンク機構を配設するとともに、駆動機構部によりトグルリンク機構を駆動して非ロックアップ状態で型締可能なトグル方式型締装置を使用し、予め、射出充填時に可動型と固定型間に所定の隙間（型隙間）が生じ、かつ良品成形可能な射出圧力（成形射出圧力）と型締力（成形型締力）を求めて設定するとともに、生産時に、成形型締力により型締装置を型締し、かつ成形射出圧力をリミット圧力として設定し、射出装置を駆動して金型に対する樹脂の射出充填を行った後、所定の冷却時間の経過後に成形品の取出しを行うようにしたものである。

国際公開ＷＯ２０１１／１６１８９９号公報

しかし、上述した従来における射出成形機の成形方法は、次のような解決すべき課題も残されていた。

即ち、この成形方法は、金型内の樹脂の固化に伴う体積減少に対して自然圧縮が可能となる型締装置に着目し、このための型締装置として、樹脂の自然圧縮が可能となる直圧方式の油圧式型締装置又は非ロックアップ状態で型締可能なトグル方式の型締装置を使用するとともに、樹脂の充填時には、金型に、一旦、型隙間（所定の隙間）を生じさせ、この型隙間を樹脂の固化に伴う自然圧縮により徐々に減少させるようにしたものである。したがって、この成形方法では、型隙間の間隔が重要になるため、望ましい間隔として、０．０３〜０．３０〔ｍｍ〕の範囲を設定している。これにより、同成形方法を実施する際における所望の自然圧縮或いは型隙間を得ることができる。

ところで、この成形方法は、型隙間の間隔に着目するため、上記の間隔を選定（設定）することにより、成形品の高度の品質及び均質性を確保するとともに、成形条件のシンプル化及び設定容易化、更には品質管理の容易化及び成形サイクル時間の短縮化を図るという、本来の目的を達成することができるが、型隙間の形状的要素まで言及するものではない。また、その型隙間を得るための手段として型締装置の構造上の特性を利用したものであるが、それ以外の要因に対してまで言及するものではない。

このように、上述した従来における射出成形機の成形方法は、型隙間の形状的要素を考慮したものではなく、また、その型隙間を得るための手段として型締装置の構造上の特性以外の要因を考慮したものではないため、当該成形方法を、より最適化する観点からは、更なる改善の余地があった。

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及びその成形方法の提供を目的とするものである。

本発明に係る射出成形機Ｍは、上述した課題を解決するため、固定型２ｃと可動型２ｍからなる金型２を所定の型締力により型締する型締装置Ｍｃと、型締された金型２に対して所定の射出圧力により樹脂Ｒを射出充填する射出装置Ｍｉとを備える射出成形機を構成するに際して、金型２内の樹脂Ｒの固化に伴って少なくとも当該金型２の弾性復帰による樹脂Ｒの自然圧縮が可能となる型締装置Ｍｃを備えるとともに、射出充填時に、固定型２ｃと可動型２ｍ間におけるパーティング隙間Ｃのパーティング面方向における内側部位Ｘｉの間隔が外端部位Ｘｏの間隔に対して大きくなり、かつ当該外端部位Ｘｏの間隔が０を含む所定の大きさＬｓ以下になる特定金型状態Ａｃが生じるとともに、良品成形可能な射出圧力である成形射出圧力Ｐｉ及び良品成形可能な型締力である成形型締力Ｐｃを設定する設定機能Ｆｓ，及び，生産時に、成形型締力Ｐｃにより金型２を型締し、かつ型締された金型２に成形射出圧力Ｐｉにより樹脂Ｒを射出充填するとともに、所定の冷却時間Ｔｃの経過後に成形品Ｇを取出す制御を行う制御機能Ｆｃを有する制御手段３を備えることを特徴とする。

一方、本発明に係る射出成形機の成形方法は、上述した課題を解決するため、型締装置Ｍｃにより所定の型締力で型締された固定型２ｃと可動型２ｍからなる金型２に対して、射出装置Ｍｉにより所定の射出圧力で樹脂Ｒを射出充填して成形を行うに際し、金型２内の樹脂Ｒの固化に伴って少なくとも当該金型２の弾性復帰による樹脂Ｒの自然圧縮が可能となる型締装置Ｍｃを使用し、予め、射出充填時に、固定型２ｃと可動型２ｍ間におけるパーティング隙間Ｃのパーティング面方向における内側部位Ｘｉの間隔が外端部位Ｘｏの間隔に対して大きくなり、かつ当該外端部位Ｘｏの間隔が０を含む所定の大きさＬｓ以下になる特定金型状態Ａｃが生じるとともに、良品成形可能な射出圧力である成形射出圧力Ｐｉ及び良品成形可能な型締力である成形型締力Ｐｃを設定するとともに、生産時に、成形型締力Ｐｃにより金型２を型締し、かつ型締された金型２に成形射出圧力Ｐｉにより樹脂Ｒを射出充填するとともに、所定の冷却時間Ｔｃの経過後に成形品Ｇの取出しを行うようにしたことを特徴とする。

また、本発明の好適な態様により、制御手段３には、射出充填時に、外端部位Ｘｏに接する固定型２ｃ及び可動型２ｍにおける外側面２ｃｆと２ｍｆ間の相対的な変化角度Ｑｍ又はこの変化角度Ｑｍに対応する物理量（測定距離Ｌｃ）を検出する隙間状態検出器１１を設けるとともに、この隙間状態検出器１１から得る変化角度Ｑｍ又はこの変化角度Ｑｍに対応する物理量（測定距離Ｌｃ）に基づき特定金型状態Ａｃを維持する制御を行う成形機コントローラ１２を設けることができる。この場合、隙間状態検出器１１には、固定型２ｃの外側面２ｃｆと可動型２ｍの外側面２ｍｆ間に設置し、固定型２ｃと可動型２ｍの一方に配した投射部１３ｐと他方に配した反射部１３ｒからなる非接触方式の測距センサ１３を備え、この測距センサ１３により変化角度Ｑｍに対応する物理量である測定距離Ｌｃを検出することができる。この際、測距センサ１３に備える投射部１３ｐ及び反射部１３ｒは、外側面２ｍｆ，２ｃｆから直角方向外方に一定の距離Ｌｘ以上離間した位置に配することができる。この投射部１３ｐ及び反射部１３ｒは、それぞれ外側面２ｃｆ，２ｍｆに突設した所定長さの支持ステー１４ｐ，１４ｒにより支持することができ、この際、投射部１３ｐ及び反射部１３ｒには、それぞれ当該支持ステー１４ｐ，１４ｒにより支持される支持機構１５ｐ，１５ｒを設けることにより、少なくとも外側面２ｃｆ，２ｍｆから投射部１３ｐ及び反射部１３ｒまでの距離Ｌｘを調整可能に構成することができる。また、投射部１３ｐと反射部１３ｒは、射出充填を行う前の型締時において所定の間隔Ｌｏを有し、少なくとも短縮方向の変化距離Ｌｎを検出可能に配することができる。さらに、変化角度Ｑｍ又はこの変化角度Ｑｍに対応する物理量である測定距離Ｌｃは、機械的に増幅して検出することができる。他方、制御手段３の設定機能Ｆｓには、成形射出圧力Ｐｉを生産時のリミット圧力Ｐｓとして設定する機能を含めることができる。なお、パーティング隙間Ｃにおける外端部位Ｘｏの間隔は、０．３〔ｍｍ〕以下に設定することが望ましい。

このような本発明に係る射出成形機Ｍ及びその成形方法によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１） 射出充填時には、固定型２ｃと可動型２ｍ間におけるパーティング隙間Ｃのパーティング面方向における内側部位Ｘｉの間隔が外端部位Ｘｏの間隔に対して大きくなり、かつ当該外端部位Ｘｏの間隔が０を含む所定の大きさＬｓ以下となる特定金型状態Ａｃが生じるため、パーティング隙間Ｃにおける外端部位Ｘｏ側と内側部位Ｘｉ側の間隔（大きさ）を異ならせることができる。即ち、内側部位Ｘｉ側では樹脂Ｒに対する最適な自然圧縮を可能にするパーティング隙間Ｃの間隔を設定できるとともに、外端部位Ｘｏ側では金型キャビティからのガス抜きやバリ防止等の観点から最適なパーティング隙間Ｃの間隔を設定できるなど、パーティング隙間Ｃの間隔及び形状を含む最適化を図ることができる。これにより、パーティング隙間Ｃの間隔のみを設定する従来の成形方法に基づいて得られる効果、即ち、成形品Ｇの高度の品質及び均質性を確保できるとともに、成形条件のシンプル化及び設定容易化、更には品質管理の容易化及び成形サイクル時間の短縮化を図れるなどの効果をより高めることができる。

（２） 好適な態様により、制御手段３を構成するに際し、射出充填時に、外端部位Ｘｏに接する固定型２ｃ及び可動型２ｍにおける外側面２ｃｆと２ｍｆ間の相対的な変化角度Ｑｍ又はこの変化角度Ｑｍに対応する物理量（測定距離Ｌｃ）を検出する隙間状態検出器１１を設けるとともに、この隙間状態検出器１１から得る変化角度Ｑｍ又はこの変化角度Ｑｍに対応する物理量（測定距離Ｌｃ）に基づき特定金型状態Ａｃを維持する制御を行う成形機コントローラ１２を設けて構成すれば、固定型２ｃと可動型２ｍ間におけるパーティング隙間Ｃの形状変化、即ち、弾性変形による金型２の撓みを直接的に検出できるとともに、容易かつ正確に検出することができる。

（３） 好適な態様により、隙間状態検出器１１に、固定型２ｃの外側面２ｃｆと可動型２ｍの外側面２ｍｆ間に設置し、固定型２ｃと可動型２ｍの一方に配した投射部１３ｐと他方に配した反射部１３ｒからなる非接触方式の測距センサ１３を使用し、この測距センサ１３により変化角度Ｑｍに対応する物理量である測定距離Ｌｃを検出するようにすれば、測距センサ１３から得られる測定距離Ｌｃにより、金型２の外側面２ｍｆと２ｃｆ間の変化角度Ｑｍを容易に検出可能になるため、メンテナンスや調整（矯正）も容易に行うことができるとともに、比較的低コストに実施することができる。

（４） 好適な態様により、測距センサ１３に備える投射部１３ｐ及び反射部１３ｒを、外側面２ｍｆ，２ｃｆから直角方向外方に一定の距離Ｌｘ以上離間した位置に配するようにすれば、変化角度Ｑｍ又はこの変化角度Ｑｍに対応する物理量（測定距離Ｌｃ）を機械的に増幅して検出できるため、微小な角度変化であっても確実に検出できるとともに、精度良く検出することができる。

（５） 好適な態様により、投射部１３ｐ及び反射部１３ｒを、それぞれ外側面２ｃｆ，２ｍｆに突設した所定長さの支持ステー１４ｐ，１４ｒにより支持するようにすれば、投射部１３ｐ及び反射部１３ｒを、外側面２ｍｆ，２ｃｆから直角方向外方に一定の距離Ｌｘ以上離間させる条件を比較的シンプルな構造により容易に実現することができる。

（６） 好適な態様により、投射部１３ｐ及び反射部１３ｒに、それぞれ支持機構１５ｐ，１５ｒを設け、支持ステー１４ｐ，１４ｒにより当該支持機構１５ｐ，１５ｒを支持するとともに、この支持機構１５ｐ，１５ｒにより、少なくとも外側面２ｃｆ，２ｍｆから投射部１３ｐ及び反射部１３ｒまでの距離Ｌｘを調整可能に構成すれば、必要に応じて測距センサ１３の感度調整（位置調整）を行うことができるとともに、投射部１３ｐ及び反射部１３ｒに対する角度調整機構等の他の調整機構も容易に付加することができる。

（７） 好適な態様により、測距センサ１３に備える投射部１３ｐと反射部１３ｒを配するに際し、射出充填を行う前の型締時において所定の間隔Ｌｏを有し、少なくとも短縮方向の変化距離Ｌｎを検出可能に構成すれば、所定の間隔Ｌｏにおける測距センサ１３の検出結果を０（ゼロリセット位置）に設定することにより、短縮方向の変化距離Ｌｎに基づいて特定金型状態Ａｃにあることを容易に検出することができる。

（８） 好適な態様により、制御手段３の設定機能Ｆｃに、成形射出圧力Ｐｉを生産時のリミット圧力Ｐｓとして設定する機能を含ませれば、圧力に対する制御を行うことなく、常に成形射出圧力Ｐｉを維持することができる。

（９） 好適な態様により、パーティング隙間Ｃにおける外端部位Ｘｏの間隔を、０．３〔ｍｍ〕以下に設定すれば、パーティング隙間Ｃの形状的要素に対して、従来におけるパーティング隙間Ｃの間隔的要素を加味できるため、パーティング隙間Ｃの多様性を高めることにより最適化のための設定自由度をより高めることができる。

本発明の好適実施形態に係る射出成形機における成形機コントローラのディスプレイの画面に表示される波形表示部の抽出図、 同射出成形機による成形方法の原理説明図、 同射出成形機に備える測距センサの底面構成図、 同射出成形機に備える測距センサの側面構成図、 同射出成形機に備える金型に充填した樹脂が自然圧縮により固化した状態を示す断面底面図、 同射出成形機に備える金型に対して樹脂を充填した状態であって金型に弾性変形を生じない状態を示す断面底面図、 同射出成形機に備える金型に対して樹脂を充填した状態であって金型に弾性変形を生じた状態を示す断面底面図、 同射出成形機に備える金型に対して樹脂を充填した状態であって金型に弾性変形を生じ、更に金型が開いた状態を示す断面底面図、 同成形方法を実施できる射出成形機の構成図、 同成形方法を実行できる制御手段のブロック系統図、 同射出成形機における成形条件の設定時の処理手順を説明するためのフローチャート、 同成形方法を用いた生産時における充填前工程の処理手順を説明するためのフローチャート、 同成形方法を用いた生産時における充填成形工程の処理手順を説明するためのフローチャート、

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。

まず、本実施形態に係る射出成形機Ｍの全体的な主要構成について、図９を参照して説明する。

図９において、Ｍは射出成形機であり、射出装置Ｍｉと型締装置Ｍｃを備える。射出装置Ｍｉは、前端に射出ノズル２１ｎを、後部にホッパ２１ｈをそれぞれ有する加熱筒２１を備え、この加熱筒２１の内部にはスクリュ２２を挿通させるとともに、加熱筒２１の後端にはスクリュ駆動部２３を配設する。スクリュ駆動部２３は、片ロッドタイプの射出ラム２４ｒを内蔵する射出シリンダ（油圧シリンダ）２４を備え、射出シリンダ２４の前方に突出するラムロッド２４ｒｓはスクリュ２２の後端に結合する。また、射出ラム２４ｒの後端には、射出シリンダ２４に取付けた計量モータ（オイルモータ）２５のシャフトがスプライン結合する。２６は、射出装置Ｍｉを進退移動させて金型２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を示す。これにより、射出装置Ｍｉは、射出ノズル２１ｎを金型２にノズルタッチし、金型２のキャビティ内に溶融（可塑化）した樹脂Ｒ（図５）を射出充填することができる。

一方、型締装置Ｍｃは、型締シリンダ（油圧シリンダ）２７の駆動ラム２７ｒにより可動型２ｍを変位させる直圧方式の油圧式型締装置を示す。この型締装置Ｍｃは、位置が固定され、かつ離間して配した固定盤２８と型締シリンダ２７間に架設した複数のタイバー２９…にスライド自在に装填した可動盤３０を有し、この可動盤３０には型締シリンダ２７から前方に突出したラムロッド２７ｒｓの先端を固定する。また、固定盤２８には固定型２ｃを取付けるとともに、可動盤３０には可動型２ｍを取付ける。この固定型２ｃと可動型２ｍは金型２を構成する。これにより、型締シリンダ２７は金型２に対する型開閉及び型締を行うことができる。

他方、３５は油圧回路であり、油圧駆動源となる可変吐出型油圧ポンプ３６及びバルブ回路３７を備える。油圧ポンプ３６は、ポンプ部３８とこのポンプ部３８を回転駆動するサーボモータ３９を備える。４０はサーボモータ３９の回転数を検出するロータリエンコーダを示す。また、ポンプ部３８は、斜板型ピストンポンプにより構成するポンプ機体４１を内蔵する。したがって、ポンプ部３８は、斜板４２を備え、斜板４２の傾斜角（斜板角）を大きくすれば、ポンプ機体４１におけるポンプピストンのストロークが大きくなり、吐出流量が増加するとともに、斜板角を小さくすれば、同ポンプピストンのストロークが小さくなり、吐出流量が減少する。よって、斜板角を所定の角度に設定することにより、吐出流量（最大容量）が所定の大きさに固定される固定吐出流量を設定することができる。斜板４２には、コントロールシリンダ４３及び戻しスプリング４４を付設するとともに、コントロールシリンダ４３は、切換バルブ（電磁バルブ）４５を介してポンプ部３８（ポンプ機体４１）の吐出口に接続する。これにより、コントロールシリンダ４３を制御することにより斜板４２の角度（斜板角）を変更することができる。

さらに、ポンプ部３８の吸入口は、オイルタンク４６に接続するとともに、ポンプ部３８の吐出口は、バルブ回路３７の一次側に接続し、さらに、バルブ回路３７の二次側は、射出成形機Ｍにおける射出シリンダ２４，計量モータ２５，型締シリンダ２７，エジェクタシリンダ３１（図９）及び射出装置移動シリンダ２６に接続する。したがって、バルブ回路３７には、射出シリンダ２４，計量モータ２５，型締シリンダ２７，エジェクタシリンダ３１及び射出装置移動シリンダ２６にそれぞれ接続する切換バルブ（電磁バルブ）を備えている。なお、各切換バルブは、それぞれ一又は二以上のバルブ部品をはじめ、必要な付属油圧部品等により構成され、少なくとも、射出シリンダ２４，計量モータ２５，型締シリンダ２７，エジェクタシリンダ３１及び射出装置移動シリンダ２６に対する作動油の供給，停止，排出に係わる切換機能を有している。

これにより、サーボモータ３９の回転数を可変制御すれば、可変吐出型油圧ポンプ３６の吐出流量及び吐出圧力を可変でき、これに基づいて、上述した射出シリンダ２４，計量モータ２５，型締シリンダ２７，エジェクタシリンダ３１及び射出装置移動シリンダ２６に対する駆動制御を行うことができるとともに、成形サイクルにおける各動作工程の制御を行うことができる。このように、斜板角の変更により固定吐出流量を設定可能な可変吐出型油圧ポンプ３６を使用すれば、ポンプ容量を所定の大きさの固定吐出流量（最大容量）に設定できるとともに、固定吐出流量を基本として吐出流量及び吐出圧力を可変できるため、制御系による制御を容易かつ円滑に実施できる。

次に、本実施形態に係る射出成形機Ｍにおける制御手段３の構成について、図３〜図１０を参照して説明する。

制御手段３は、本実施形態に係る射出成形機Ｍの成形方法を実現するための処理を行うものであり、基本的な機能として、射出充填時に、固定型２ｃと可動型２ｍ間に生じるパーティング隙間Ｃのパーティング面方向における内側部位Ｘｉの間隔が外端部位Ｘｏの間隔に対して大きくなり、かつ当該外端部位Ｘｏの間隔が０を含む所定の大きさＬｓ以下になる特定金型状態Ａｃが生じるとともに、良品成形可能な射出圧力となる成形射出圧力Ｐｉ及び良品成形可能な型締力となる成形型締力Ｐｃを設定する設定機能Ｆｓを備えるとともに、生産時に、成形型締力Ｐｃにより金型２を型締し、かつ型締された金型２に成形射出圧力Ｐｉにより樹脂Ｒを射出充填するとともに、所定の冷却時間Ｔｃの経過後に成形品Ｇの取出しを行う制御機能Ｆｃを備える。

このため、制御手段３には、図９及び図１０に示す隙間状態検出器１１及び成形機コントローラ１２を備える。隙間状態検出器１１には、図３及び図４に示す測距センサ１３、即ち、パーティング隙間Ｃの外端部位Ｘｏに接する固定型２ｃの外側面２ｃｆと可動型２ｍの外側面２ｍｆ間に配設する測距センサ１３を用いる。例示の測距センサ１３は、固定型２ｃの外側面２ｃｆに設置する投射部１３ｐと可動型２ｍの外側面２ｍｆに設置する反射部１３ｒを備える非接触方式の測距センサである。これにより、投射部１３ｐから超音波或いはレーザ光等（以下、測定光）を投射し、反射部１３ｒから反射する測定光を受光することにより、投射部１３ｐと反射部１３ｒ間の距離を計測することができる。

このように、隙間状態検出器１１を構成するに際し、固定型２ｃの外側面２ｃｆと可動型２ｍの外側面２ｍｆ間に設置し、固定型２ｃと可動型２ｍの一方に配した投射部１３ｐと他方に配した反射部１３ｒからなる非接触方式の測距センサ１３を設け、この測距センサ１３により、変化角度Ｑｍ、即ち、金型２における可動型２ｍの外側面２ｍｆと固定型２ｃの外側面２ｃｆ間の変化角度Ｑｍ，又はこの変化角度Ｑｍに対応する物理量となる測定距離Ｌｃを検出するようにすれば、測距センサ１３から得られる測定距離Ｌｃにより、金型２の外側面２ｍｆと２ｃｆ間の変化角度Ｑｍを容易に検出可能になるため、メンテナンスや調整（矯正）も容易に行うことができるとともに、比較的低コストに実施することができる利点がある。

また、この場合、投射部１３ｐと反射部１３ｒは、それぞれ外側面２ｍｆ，２ｃｆから直角方向外方に一定の距離Ｌｘ以上離間した位置に配する。この距離Ｌｘ以上の条件としては、長ければ長いほど測定上のメリットを得れるが、反面、突出長が大きくなり、邪魔な存在となる。したがって、邪魔な存在にならないことを前提として、基本的には、１０〔ｍｍ〕以上離間、望ましくは、１０〜１００〔ｍｍ〕、最適な距離としては、２０〜５０〔ｍｍ〕の範囲を選定することができる。

このため、投射部１３ｐは、図３に示すように、外端部位Ｘｏの近傍に位置する固定型２ｃの外側面２ｃｆ上に、丸棒状の支持ステー１４ｐを突設し、この支持ステー１４ｐにより、支持機構１５ｐを含む投射部１３ｐを支持することにより上記の距離Ｌｘを確保するとともに、同様に、外端部位Ｘｏの近傍に位置する可動型２ｍの外側面２ｍｆ上に、丸棒状の支持ステー１４ｒを突設し、この支持ステー１４ｒにより、支持機構１５ｒを含む反射部１３ｒを支持することにより上記の距離Ｌｘを確保している。

なお、支持機構１５ｐは、調整ハンドル１５ｐｈを備え、この調整ハンドル１５ｐｈを緩めることにより、支持ステー１４ｐ上における投射部１３ｐの位置（垂直方向位置），投射部１３ｐの水平方向位置，投射部１３ｐの角度（方向）を調整できるとともに、調整ハンドル１５ｐｈを締め付けることにより、投射部１３ｐの姿勢を固定できる。同様に、支持機構１５ｒは、調整ハンドル１５ｒｈを備え、この調整ハンドル１５ｒｈを緩めることにより、支持ステー１４ｒ上における反射部１３ｒの位置（垂直方向位置），反射部１３ｒの水平方向位置，反射部１３ｒの角度（方向）を調整できるとともに、調整ハンドル１５ｒｈを締め付けることにより、反射部１３ｒの姿勢を固定できる。

このように、測距センサ１３に備える投射部１３ｐ及び反射部１３ｒを、外側面２ｍｆ，２ｃｆから直角方向外方に一定の距離Ｌｘ以上離間した位置に配するようにすれば、変化角度Ｑｍ又はこの変化角度Ｑｍに対応する物理量（測定距離Ｌｃ）を機械的に増幅して検出できるため、微小な角度変化であっても確実に検出できるとともに、精度良く検出することができる利点がある。また、投射部１３ｐ及び反射部１３ｒは、それぞれ外側面２ｃｆ，２ｍｆに突設した所定長さの支持ステー１４ｐ，１４ｒにより支持するようにしたため、投射部１３ｐ及び反射部１３ｒを、外側面２ｍｆ，２ｃｆから直角方向外方に一定の距離Ｌｘ以上離間させる条件を比較的シンプルな構造により容易に実現できる。加えて、投射部１３ｐ及び反射部１３ｒには、それぞれ支持機構１５ｐ，１５ｒを設け、支持ステー１４ｐ，１４ｒにより当該支持機構１５ｐ，１５ｒを支持するとともに、この支持機構１５ｐ，１５ｒにより、少なくとも外側面２ｃｆ，２ｍｆから投射部１３ｐ及び反射部１３ｒまでの距離Ｌｘを調整可能に構成したため、必要に応じて測距センサ１３の感度調整（位置調整）を行うことができるとともに、投射部１３ｐ及び反射部１３ｒに対する角度調整機構等の他の調整機構も容易に付加することができる利点がある。

さらに、測距センサ１３に備える投射部１３ｐと反射部１３ｒを配するに際しては、射出充填を行う前の型締時において所定の間隔Ｌｏを有し、少なくとも短縮方向（負方向）の変化距離Ｌｎを検出可能に配設する。これにより、可動型２ｍと固定型２ｃ間に生じるパーティング隙間Ｃのパーティング面方向における内側部位Ｘｉの間隔が外端部位Ｘｏの間隔に対して大きくなれば、変化角度Ｑｍも変化するため、図１０に示すように、主に反射部１３ｒが傾斜し、投射部１３ｐ側に近付くことになる。この結果、金型２（可動型２ｍ）が弾性変形により撓んだことを検出できる。

このように、測距センサ１３に備える投射部１３ｐと反射部１３ｒを配するに際し、射出充填を行う前の型締時において所定の間隔Ｌｏを有し、少なくとも短縮方向の変化距離Ｌｎを検出可能に構成すれば、所定の間隔Ｌｏにおける測距センサ１３の検出結果を０（ゼロリセット位置）に設定することにより、短縮方向（負方向）の変化距離Ｌｎに基づいて特定金型状態Ａｃにあることを容易に検出することができる。他方、これに対して、拡大方向（正方向）の変化距離Ｌｍを検出した場合には、可動型２ｍが弾性変形することなく開方向に変位したこと検出できる。

図５〜図８には、パーティング開量Ｌｍとパーティング隙間Ｃの様々な態様を示す。なお、基本的に、パーティング隙間Ｃは、金型２（可動型２ｍ）の弾性変形による撓みにより生じる隙間を意味するとともに、パーティング開量Ｌｍは、金型２に弾性変形を生じることなく可動型２ｍが開方向に変位して生じる隙間を意味している。

図５は、金型キャビティに樹脂Ｒが充填され、冷却により固化した状態を示したおり、基本的には、樹脂Ｒを充填しない型締状態と同じ状態となる。したがって、可動型２ｍの変位や撓みは生じていない状態となる。この状態では、測距センサ１３の検出結果は距離Ｌｏとなる。この距離Ｌｏが０位置（ゼロリセット位置）に設定される。

また、図６は、可動型２ｍに弾性変形による撓みが生じることなく、可動型２ｍが開方向に変位し、パーティング開量Ｌｍだけ隙間が生じている状態を示す。いわば、特許文献１で開示される成形方法による場合であり、この場合、検出される距離はＬｏ（０）＋Ｌｍとなり、樹脂Ｒの自然圧縮は、主に型締装置Ｍｃにおける機構側の作用により行われる。このように、測定距離Ｌｃが拡大方向（正方向）に変化したことを検出した場合には、可動型２ｍが弾性変形することなく開方向に変位したこと検出できる。

一方、図７は、パーティング隙間Ｃのパーティング面方向における内側部位Ｘｉの間隔が外端部位Ｘｏの間隔に対して大きくなり、変化角度Ｑｍが生じた場合を示している。この場合、金型２（可動型２ｍ）が弾性変形し、撓んだ状態となるため、主に反射部１３ｒが傾斜し、投射部１３ｐ側に近付くことになる。したがって、間隔Ｌｏにおける測距センサ１３の検出結果を０位置に設定すれば、短縮方向（負方向）の変化距離Ｌｎが生じるため、金型２が特定金型状態Ａｃにあることを容易に検出できる。

さらに、図８は、短縮方向の変化距離Ｌｎ（パーティング隙間Ｃ）と拡大方向のパーティング開量Ｌｍの双方が発生し、複合した距離Ｌｏ（０）−Ｌｎ＋Ｌｍが生じている場合を示す。したがって、図７及び図８に示す金型２の状態が、本実施形態に係る成形方法により成形する際における特定金型状態Ａｃとなる。

他方、油圧回路３５におけるバルブ回路３７の一次側には、油圧を検出する圧力センサ４７を付設するとともに、油温を検出する温度センサ４８を付設する。そして、測距センサ１３に備える投射部１３ｐ，圧力センサ４７及び温度センサ４８は、成形機コントローラ１２におけるセンサポートに接続する。

一方、成形機コントローラ１２は、この成形機コントローラ１２に付属するディスプレイ６１を備える。また、成形機コントローラ１２は、図１０に示すように、サーボアンプ６４を備え、このサーボアンプ６４の出力部に、上述したサーボモータ３９を接続するとともに、サーボアンプ６４のエンコーダパルス入力部にはロータリエンコーダ４０を接続する。さらに、図１０に示すように、成形機コントローラ１２の制御信号出力ポートには上述したバルブ回路３７を接続する。

また、成形機コントローラ１２には、コントローラ本体６３と上記サーボアンプ６４が含まれる。コントローラ本体６３は、ＣＰＵ及び内部メモリ等のハードウェアを内蔵するコンピュータ機能を備える。したがって、内部メモリには、各種演算処理及び各種制御処理（シーケンス制御）を実行するため制御プログラム（ソフトウェア）を含む各種プログラムを格納するプログラムエリア６３ｐを有するとともに、各種データ（データベース）類を記憶可能なデータエリア６３ｍが含まれ、特に、プログラムには、本実施形態に係る成形方法による成形動作を行うための制御プログラム（シーケンス制御プログラム）が含まれ、次の機能、即ち、射出充填時に、固定型２ｃと可動型２ｍ間におけるパーティング隙間Ｃのパーティング面方向における内側部位Ｘｉの間隔が外端部位Ｘｏの間隔に対して大きくなり、かつ当該外端部位Ｘｏの間隔が０を含む所定の大きさＬｓ以下になる特定金型状態Ａｃが生じるとともに、良品成形可能な射出圧力となる成形射出圧力Ｐｉ及び良品成形可能な型締力となる成形型締力Ｐｃを設定する設定機能Ｆｓ，及び，生産時に、成形型締力Ｐｃにより金型２を型締し、かつ型締された金型２に成形射出圧力Ｐｉにより樹脂Ｒを射出充填するとともに、所定の冷却時間Ｔｃの経過後に成形品Ｇの取出しを行う制御機能Ｆｃを実行することができる。

他方、ディスプレイ６１は、ディスプレイ本体６１ｄ及びこのディスプレイ本体６１ｄに付設したタッチパネル６１ｔを備え、このディスプレイ本体６１ｄ及びタッチパネル６１ｔは表示インタフェース６２を介してコントローラ本体６３に接続する。したがって、このタッチパネル６１ｔにより各種設定操作及び選択操作等を行うことができる。

このように、制御手段３を構成するに際し、射出充填時に、外端部位Ｘｏに接する固定型２ｃ及び可動型２ｍにおける外側面２ｃｆと２ｍｆ間の相対的な変化角度Ｑｍ又はこの変化角度Ｑｍに対応する物理量（測定距離Ｌｃ）を検出する隙間状態検出器１１を設けるとともに、この隙間状態検出器１１から得る変化角度Ｑｍ又はこの変化角度Ｑｍに対応する物理量（測定距離Ｌｃ）に基づき特定金型状態Ａｃを維持する制御を行う成形機コントローラ１２を設けて構成すれば、固定型２ｃと可動型２ｍ間におけるパーティング隙間Ｃの形状変化、即ち、弾性変形による金型２の撓みを直接的に検出できるとともに、容易かつ正確に検出できる利点がある。

次に、本実施形態に係る成形方法を含む射出成形機Ｍの動作について、図１〜図１３を参照して具体的に説明する。

最初に、本実施形態に係る成形方法の概要について、図２を参照して説明する。まず、予め、試し成形を行うことにより、生産時に使用する成形型締力Ｐｃと成形射出圧力Ｐｉを求めるとともに、成形条件として設定する。成形型締力Ｐｃと成形射出圧力Ｐｉを求める際の条件としては、射出充填時に、固定型２ｃと可動型２ｍ間にパーティング隙間Ｃを生じさせるとともに、このパーティング隙間Ｃのパーティング面方向における内側部位Ｘｉの間隔が外端部位Ｘｏの間隔よりも大きくなり、かつ当該外端部位Ｘｏの間隔が０を含む所定の大きさＬｓ以下になる特定金型状態Ａｃを生じさせること、また、成形品Ｇには、バリ，ヒケ及びソリ等の成形不良が発生させないこと、の二つを満たすことを条件とする。一方、生産時には、設定した成形型締力Ｐｃにより型締を行うこと、成形射出圧力Ｐｉをリミット圧力Ｐｓに設定すること、の二つの成形条件を設定し、樹脂Ｒは単純な射出充填により行う。

この場合、パーティング隙間Ｃの状態は、測距センサ１３から得る測定距離Ｌｃの検出結果により取得する。即ち、パーティング隙間Ｃのパーティング面方向における内側部位Ｘｉの間隔が外端部位Ｘｏの間隔よりも大きくなる状態とは、金型２、特に、可動型２ｍに弾性変形による撓みが生じている状態であるため、図７及び図１０に示すように、可動型２ｍの外側面２ｍｆと固定型２ｃの外側面２ｃｆ間に変化角度Ｑｍが発生し、支持ステー１４ｐは変化角度Ｑｍだけ傾斜する。この結果、反射部１３ｒが投射部１３ｐ側に近付き、測距センサ１３から得られる検出結果である測定距離Ｌｃは、０からＬｎだけ短縮方向（負方向）に変化する。

図２に、特定金型状態Ａｃが生じる代表的な測定距離Ｌｃの変化特性を示している。図２の場合、ｔｏ時点が射出充填開始を示す。ｔｏ時点では測定距離Ｌｃが０に設定されるが、金型２内に樹脂Ｒが充填されることにより、金型２内の樹脂圧力により可動型２ｍが開方向、即ち、拡大方向に僅かに変位する。図２に、この変化距離をＬｃｐで示している。この変化距離Ｌｃｐは、図６に示したパーティング開量Ｌｍとなるため、このパーティング開量Ｌｍは、０を含む所定の大きさＬｓ以下になるように、成形型締力Ｐｃ及び成形射出圧力Ｐｉとして選定する。この外端部位Ｘｏの間隔となるＬｓの大きさは、０．３〔ｍｍ〕以下に設定することが望ましい。このように設定すれば、パーティング隙間Ｃの形状的要素に対して、従来におけるパーティング隙間Ｃの間隔的要素を加味できるため、パーティング隙間Ｃの多様性を高めることにより最適化のための設定自由度をより高めることができる利点がある。

一方、金型２内に樹脂Ｒが充填されるに従い、金型２内の圧力が上昇し、可動型２ｍの内側の部位が膨らむ現象、即ち、弾性変形による撓みが発生し、特定金型状態Ａｃとなる。可動型２ｍに撓みが発生することにより、測距センサ１３から得る測定距離Ｌｃは、短縮方向に変位し、図２に示すように、０からＬｎだけ短縮方向（負方向）に変化する。そして、充填が終了した後は、冷却が行われるとともに、金型２（可動型２ｍ）は弾性復帰し、この弾性復帰作用により樹脂Ｒに対する自然圧縮が行われる。この結果、測距センサ１３から得る測定距離Ｌｃの大きさも次第に０側に変化する。

このように、射出充填時には、金型２に弾性変形による撓みが発生し、これに基づくパーティング隙間Ｃが生じるとともに、このパーティング隙間Ｃは、パーティング面方向における内側部位Ｘｉの間隔が外端部位Ｘｏの間隔よりも大きくなり、かつ当該外端部位Ｘｏ間隔が０を含む所定の大きさＬｓ以下になる特定金型状態Ａｃが生じる。この結果、冷却時には、金型２の弾性復帰により自然圧縮が行われることになり、射出装置Ｍｉにより射出充填される樹脂Ｒの挙動が不安定であっても、型締装置Ｍｃが不安定な樹脂Ｒの挙動に適応し、高度の品質及び均質性を有する成形品が得られる。

次に、具体的な処理手順について説明する。まず、制御手段３における設定機能Ｆｓを用いて、予め、成形条件となる成形射出圧力Ｐｉと成形型締力Ｐｃを求めるとともに、求めた成形射出圧力Ｐｉと成形型締力Ｐｃは、成形条件として設定する。図１１に、成形射出圧力Ｐｉと成形型締力Ｐｃを求めて設定する処理手順を説明するためのフローチャートを示す。

ところで、射出充填時に、固定型２ｃと可動型２ｍ間に生じるパーティング隙間Ｃにおいて、内側部位Ｘｉの間隔が外端部位Ｘｏの間隔に対して大きくなり、かつ当該外端部位Ｘｏの間隔が０を含む所定の大きさＬｓ以下になる特定金型状態Ａｃが生じるためには、金型２内の樹脂Ｒの固化に伴って少なくとも当該金型２の弾性復帰による樹脂Ｒの自然圧縮が可能となる型締装置Ｍｃを選定する必要がある。

そして、このような特定金型状態Ａｃを生じさせるためには、型締力の大きさ及び射出圧力の大きさを選定することに加え、金型２自身の素材や構造も密接に関係する。したがって、特定金型状態Ａｃを生じさせるための要因として、予め、金型２自身の素材や構造に対する選定を行ってもよいし、金型２自身の素材や構造を前提として、型締力の大きさ及び射出圧力の大きさを選定してもよい。なお、金型２自身の構造とは、一例として、図５に示すように、可動型２ｍの内部に、エジェクタ機構６５を配設するための配設空間２ｍｓを有し、可動型２ｍの内側部位が外端部位に対して撓みやすくなっている構造などを挙げることができる。なお、６５ｐ…は、エジェクタ機構６５に備える進退変位するエジェクタピンを示す。

以下、具体的処理について順次説明する。まず、射出装置Ｍｉ側の射出条件となる射出圧力を、成形機コントローラ１２における射出圧力設定部（不図示）により初期設定する。このときの射出圧力は、射出装置Ｍｉの能力（駆動力）に基づく射出圧力を設定できる（ステップＳ１）。この場合、射出圧力は、射出シリンダ２４に接続した油圧回路３５における圧力センサ４７により検出した油圧の大きさにより求めることができる。射出圧力は、絶対値として正確に求める必要がないため、検出した油圧の大きさを用いてもよいし、演算により射出圧力に変換して用いてもよい。

次いで、型締装置Ｍｃ側の型締条件となる型締力を、成形機コントローラ１２における型締力設定部（不図示）により初期設定する。このときの型締力は、型締装置Ｍｃの能力（駆動力）に基づく型締力を設定できる（ステップＳ２）。この場合、型締力は、型締シリンダ２７に接続した油圧回路３５における圧力センサ（油圧センサ）４７により検出した油圧により求めることができる。型締力は、絶対値として正確に求める必要がないため、検出した油圧の大きさを用いてもよいし、演算により型締力に変換して用いてもよい。

なお、油圧回路３５はバルブ回路３７により切換えられ、型締時には型締装置Ｍｃ側の油圧回路として機能するとともに、射出時には射出装置Ｍｉ側の油圧回路として機能する。射出圧力及び型締力として、このような圧力センサ４７を利用して検出すれば、成形型締力Ｐｃ及び成形射出圧力Ｐｉに係わる設定を容易に行うことができる。しかも、絶対値としての正確な成形型締力Ｐｃ及び成形射出圧力Ｐｉの設定は不要となるため、より誤差要因の少ない高精度の動作制御を行うことができる。

次いで、初期設定した射出圧力に対する最適化処理を行うことにより生産時に用いる成形射出圧力Ｐｉを求めるとともに、初期設定した型締力に対する最適化処理を行うことにより生産時に用いる成形型締力Ｐｃを求める（ステップＳ３，Ｓ４）。型締力及び射出圧力を最適化する方法の一例について説明する。

まず、初期設定した型締力及び射出圧力を用いて試し成形を行う。不図示の成形開始ボタンを押すことにより、型締動作が行われ、初期設定した条件により、金型２による試し成形が行われる。型締力を大きめに設定した場合、バリは発生しないとともに、ヒケ，ソリ，ガス抜き状態に関しては不良傾向又は稍不良傾向となる。そして、型締力の大きさ及び射出圧力の大きさを段階的に変化させ、それぞれの段階で試し成形を行うことにより、固定型２ｃと可動型２ｍ間のパーティング隙間Ｃの状態を測距センサ１３から取得し、ディスプレイ６１の画面における波形表示部６１ｖに表示させるとともに、成形品Ｇの良否状態を観察する（ステップＳ５，Ｓ６）。

図１に波形表示部６１ｖの表示例を示す。図１に実線で示すＣａ，Ｃｂ，Ｃｃの変化波形は、図２に示した変化波形に準ずる波形となり、いずれの変化波形Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃも特定金型状態Ａｃを示している。これに対して、図１に仮想線で示すＣｐａ，Ｃｐｂ，Ｃｐｃの変化波形は、可動型２ｍに撓みを生じることなく開方向に変位した状態を示している。即ち、図６に示した状態となり、この場合、パーティング開量Ｌｍによる隙間が生じていることになる。即ち、特定金型状態Ａｃにはなっていないため、型締力及び射出圧力を大きくするなどにより、特定金型状態Ａｃを生じさせることができる。なお、図１中、Ｖ，Ｐは、それぞれ代表的な射出速度，射出圧力の変化波形をそれぞれ示している。

そして、射出圧力の最適化は、射出充填時に移動型２ｍと固定型２ｃ間に上述した所定のパーティング隙間Ｃが生じ、かつ良品成形可能となることを条件に成形射出圧力Ｐｉとする。具体的には、適宜、射出圧力も変化させ、樹脂Ｒが金型２に対して正常に充填しなくなる手前の大きさを選択することができる。成形射出圧力Ｐｉとして、このような最小値又はその近傍の値を選択すれば、これに伴って、成形型締力Ｐｃも最小値又はその近傍の値に設定可能となるため、省エネルギ性を高める観点から最適なパフォーマンスを得ることができるとともに、機構部品等の保護及び長寿命化を図ることができる。そして、求めた成形射出圧力Ｐｉは、生産時の射出圧力に対するリミッタ圧力Ｐｓとして設定する（ステップＳ７）。このように、成形射出圧力Ｐｉを、生産時のリミット圧力Ｐｓとして設定すれば、圧力に対する制御を行うことなく、常に成形射出圧力Ｐｉを維持することができる利点がある。また、これらの試し成形を、条件を変更して繰り返すことにより前述した条件を満たす型締力を選定できる。選定した型締力は、生産時に金型２で型締を行う際の成形型締力Ｐｃとして設定する（ステップＳ８）。

この場合、型締力及び射出圧力の大きさは、オペレータが任意に設定してもよいし、射出成形機Ｍに備えるオートチューニング機能等を併用しつつ自動又は半自動により求めてもよい。オートチューニング機能を利用した場合には、バリが発生する直前の型締力を容易に求めることができる。

なお、射出装置Ｍｉの射出速度に対する速度限界値を設定してもよい（ステップＳ９）。この速度限界値は、必ずしも設定する必要はないが、設定することにより、万が一、射出速度Ｖが過度に速くなった場合でも、金型２や射出スクリュ等に対して機械的な保護を図ることができる。したがって、速度限界値には、金型２や射出スクリュ等に対して機械的な保護を図ることができる大きさを設定する。

さらに、パーティング隙間Ｃを検出する測距センサ１３のゼロリセット条件を設定する（ステップＳ１０）。本実施形態に係る射出成形機Ｍでは、後述する生産時に、少なくとも型締装置Ｍｃによる型締後における所定の射出準備が完了したことを条件に、予め設定したリセットタイミングに達したなら、測距センサ１３をゼロリセットするリセット制御を行うため、ゼロリセット条件としては、このリセット制御を行うタイミングを、リセットタイミングとして設定する。その他、必要事項があれば、その設定を行う（ステップＳ１１）。

次に、本実施形態に係る成形方法を用いた生産時の具体的な処理手順について、各図を参照しつつ図１２及び図１３に示すフローチャートに従って説明する。

図１２及び図１３は、成形射出圧力Ｐｉ及び成形型締力Ｐｃを用いた生産時の処理手順を示し、図１２は、射出準備から射出開始までの充填前工程Ｓａを示すとともに、図１３は、充填開始から成形品をエジェクトするまでの充填成形工程Ｓｂを示す。

まず、バルブ回路３７の切換及びサーボモータ３９の制御により、射出装置Ｍｉの計量モータ２５を駆動し、樹脂Ｒを可塑化処理する（ステップＳ２１）。この成形方法では、一般的な成形方法のように、樹脂Ｒを正確に計量する計量工程は不要である。即ち、本実施形態における成形方法の場合、射出工程では、キャビティ内に樹脂Ｒが満たされるまで射出動作を行うのみでよいため、計量工程における樹脂Ｒは多めに計量しておけば足りる。したがって、一般的な計量工程における計量動作は行うが、正確な計量値を得るための計量制御は不要となる。

また、バルブ回路３７の切換及びサーボモータ３９の制御により、型締装置Ｍｃの型締シリンダ２７を駆動し、型締力が設定した成形型締力Ｐｃとなるように、金型２に対する型締を行う（ステップＳ２２，Ｓ２３）。型締された金型２の状態は、樹脂Ｒが充填されていない点を除いて図５に示す状態と同じになる。

型締の終了により射出準備に係わる処理が行われる（ステップＳ２４，Ｓ２５）。この処理にはノズルタッチ動作によるノズルタッチ及び金型温度に対する制御が含まれる。ノズルタッチ動作では、射出装置移動シリンダ２６が駆動制御され、射出装置Ｍｉが前進移動して金型２に対してノズルタッチする制御が行われる。また、金型温度に対する制御処理は、型開きにより変動した金型温度が正規の設定温度になるように制御される。射出準備に係わるこれらの処理が終了すれば、射出装置Ｍｉは射出待機状態となる（ステップＳ２６）。

そして、射出開始のｔｏ時点では、バルブ回路３７の切換及びサーボモータ３９の制御により、射出装置Ｍｉの射出シリンダ２４を駆動し、金型２に対する樹脂Ｒの射出処理を行う（ステップＳ２７，Ｓ２８）。この場合、スクリュ２１は定格動作により前進させればよく、スクリュ２１に対する速度制御及び圧力制御は不要である。一方、成形機コントローラ１２では、設定されたリセットタイミングに達したか否かを監視する（ステップＳｄ１）。具体的には、リセットタイミングを射出開始のｔｏ時点（図２）に一致させる設定を行った場合、ｔｏ時点に達したタイミングにより射出を開始するとともに、測距センサ１３をゼロリセットするリセット制御を行う（ステップＳｄ２，Ｓｄ３）。

以上により充填前工程Ｓａが終了し、次いで充填成形工程Ｓｂに移行する。上述したｔｏ時点で射出が開始されれば、加熱筒２２内の可塑化溶融した樹脂Ｒは金型２のキャビティ内に充填される（ステップＳ２９）。また、樹脂Ｒの充填に伴い、図１に示すように、射出圧力Ｐが上昇する。そして、リミット圧力Ｐｓに近づき、リミット圧力Ｐｓに達すれば、リミット圧力Ｐｓに維持するための制御、即ち、オーバーシュートを防止する制御が行われ、射出圧力Ｐはリミット圧力Ｐｓ（成形射出圧力Ｐｉ）に維持される（ステップＳ３０，Ｓ３１）。したがって、射出動作では実質的な一圧制御が行われる。なお、図１中、Ｖはこのときの射出速度を示す。

さらに、金型２のキャビティ内に樹脂Ｒが満たされることにより、金型２は樹脂Ｒに加圧され、固定型２ｃと可動型２ｍ間にパーティング隙間Ｃが生じる（ステップＳ３２）。このパーティング隙間Ｃは、予め設定した成形型締力Ｐｃ及び成形射出圧力Ｐｉに基づいて発生するため、パーティング隙間Ｃは、内側部位Ｘｉの間隔が外端部位Ｘｏの間隔に対して大きくなり、かつ当該外端部位Ｘｏの間隔は０を含む所定の大きさＬｓ以下になる。即ち、前述した特定金型状態Ａｃが生じる。これにより、良好なガス抜きが行われるとともに、不良の排除された良品成形が行われる。このときの金型２の状態は図７又は図８の状態となる。

金型２に対する樹脂Ｒの射出充填が終了すれば、時間の経過に伴って樹脂Ｒの固化が進行するとともに、この固化に伴って樹脂Ｒの自然圧縮が行われる（ステップＳ３３）。即ち、樹脂Ｒの固化により体積が減少するため、この体積の減少に追従するように、金型２（特に可動型２ｍ）の弾性復帰による加圧作用により自然圧縮が行われる。そして、設定した冷却時間Ｔｃが経過すれば、バルブ回路３７の切換及びサーボモータ３９の制御により、型締シリンダ２７を駆動し、可動型２ｍを後退させることにより型開きを行うとともに、バルブ回路３７の切換及びサーボモータ３９の制御により、エジェクタシリンダ３１を駆動し、可動型２ｍに付着した成形品Ｇの突き出しを行う（ステップＳ３４，Ｓ３５）。これにより、成形品Ｇが取り出され、一成形サイクルが終了する。

この後、次の成形が継続する場合には、同様に、樹脂Ｒを可塑化して射出準備を行うとともに、以降は、型締、射出、冷却等の処理を同様に行えばよい（ステップＳｒ，Ｓ２１，Ｓ２２…）。

他方、少なくとも射出開始の時点ｔｏから金型２の冷却終了までの期間においては、パーティング隙間Ｃの変化データを検出する。具体的には、測距センサ１３を用いて、一定のサンプリング時間間隔により、時間に対するパーティング隙間Ｃの大きさ（変化データ）を検出する。これにより、検出されたパーティング隙間Ｃの変化データは、コントローラ本体６３に付与され、ディスプレイ６１における図１に示す波形表示部６１ｖに成形工程の進行に従って随時波形表示される。この場合、横軸の時間軸は、少なくとも射出開始の時点ｔｏから金型２の冷却終了までの時間が確保される。これにより、オペレータは、波形表示部６１ｖにより、型締装置Ｍｃ側の動作波形である金型２のパーティング隙間Ｃの波形変化をモニタリングすることができる。

このように、成形機コントローラ１２に、測距センサ３により検出した射出開始以降から金型２の冷却終了までの変化データを、当該成形機コントローラ１２に付属するディスプレイ６１の波形表示部６１ｖに表示するようにすれば、型締装置Ｍｃ側の動作波形である金型２のパーティング隙間Ｃの変化状況を視覚により容易かつ効果的にモニタリングできることに加え、前述したゼロリセット効果により、各パーティング隙間Ｃ…のゼロポイントが一致する正確な波形を表示（及び重ね表示）することができる。

この結果、型締後から射出開始までの射出待機中に、設定した成形型締力Ｐｃを維持するとともに、ショット毎の金型温度の変動や並行して行われる他の工程における動作等に伴う外乱要因が存在する場合であっても、パーティング隙間Ｃの状態に対する無用な影響を排除可能となり、パーティング隙間Ｃに係わる正確なデータを安定して収集できる。これにより、ゼロポイントが一致する各パーティング隙間Ｃ…の的確なモニタリング及び成形品Ｇに対する的確な良否判別処理を行うことができるため、歩留まり率の向上にも寄与できる。

なお、図１３に示すように、パーティング隙間Ｃの変化データに対しては、設定範囲となる監視幅を設定することによりモニタリングを行い、良否判別に利用してもよい（ステップＳｍ１，Ｓｍ２）。これにより、常に的確な良否判別を行うことが可能となる。なお、良否判別処理において、設定範囲（監視幅）を外れた場合には、必要なエラー処理を行うことができる（ステップＳｍ３）。

よって、このような本実施形態に係る成形方法（射出成形機Ｍ）は、基本的な構成（機能）として、金型２内の樹脂Ｒの固化に伴って少なくとも当該金型２の弾性復帰による樹脂Ｒの自然圧縮が可能となる型締装置Ｍｃを備えるとともに、射出充填時に、固定型２ｃと可動型２ｍ間におけるパーティング隙間Ｃのパーティング面方向における内側部位Ｘｉの間隔が外端部位Ｘｏの間隔に対して大きくなり、かつ当該外端部位Ｘｏの間隔が０を含む所定の大きさＬｓ以下になる特定金型状態Ａｃが生じるとともに、良品成形可能な射出圧力である成形射出圧力Ｐｉ及び良品成形可能な型締力である成形型締力Ｐｃを設定する設定機能Ｆｓ，及び，生産時に、成形型締力Ｐｃにより金型２を型締し、かつ型締された金型２に成形射出圧力Ｐｉにより樹脂Ｒを射出充填するとともに、所定の冷却時間Ｔｃの経過後に成形品Ｇを取出す制御を行う制御機能Ｆｃを有する制御手段３を備えるため、パーティング隙間Ｃにおける外端部位Ｘｏ側と内側部位Ｘｉ側の間隔（大きさ）を異ならせることができる。即ち、内側部位Ｘｉ側では樹脂Ｒに対する最適な自然圧縮を可能にするパーティング隙間Ｃの間隔を設定できるとともに、外端部位Ｘｏ側では金型キャビティからのガス抜きやバリ防止等の観点から最適なパーティング隙間Ｃの間隔を設定できるなど、パーティング隙間Ｃの間隔及び形状を含む最適化を図ることができる。これにより、パーティング隙間Ｃの間隔のみを設定する従来の成形方法に基づいて得られる効果、即ち、成形品Ｇの高度の品質及び均質性を確保できるとともに、成形条件のシンプル化及び設定容易化、更には品質管理の容易化及び成形サイクル時間の短縮化を図れるなどの効果をより高めることができる。

以上、好適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，形状，数量，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。

例えば、パーティング隙間Ｃの状態を検出する隙間状態検出器１１として非接触方式の測距センサ１３を例示したが、近接センサ等の非接触方式を用いる各種測距センサをはじめ、変化角度Ｑｍを直接検出する角度センサ等、パーティング隙間Ｃを精度よく検出できる各種センサを利用できる。なお、パーティング隙間Ｃにおける外端部位Ｘｏの間隔は、０．３〔ｍｍ〕以下に設定することが望ましいが、使用する成形材料の種類や成形条件等により、０．３〔ｍｍ〕を超えて設定する場合を排除するものではない。他方、射出成形機Ｍとして、直圧方式の油圧式型締装置を用いた場合を例示したが、トグル方式の電動式型締装置を用いてもよい。この場合、トグルリンク機構を非ロックアップ状態できることがより望ましい。

本発明に係る成形方法は、所定の型締力により型締した金型に所定の射出圧力により樹脂を射出充填して成形を行う各種の射出成形機に利用できる。

２：金型，２ｃ：固定型，２ｍ：可動型，２ｃｆ：固定型の外側面，２ｍｆ：可動型の外側面，３：制御手段，１１：隙間状態検出器，１２：成形機コントローラ，１３：測距センサ，１３ｐ：投射部，１３ｒ：反射部，１４ｐ：支持ステー，１４ｒ：支持ステー，１５ｐ：支持機構，１５ｒ：支持機構，Ｍ：射出成形機，Ｍｉ：射出装置，Ｍｃ：型締装置，Ｒ：樹脂，Ｃ：パーティング隙間，Ｘｉ：パーティング隙間の（パーティング面方向）内側部位，Ｘｏ：パーティング隙間の（パーティング面方向）外端部位，Ａｃ：特定金型状態，（Ｐｉ）：成形射出圧力，（Ｐｃ）：成形型締力，Ｆｓ：設定機能，Ｆｃ：制御機能，Ｇ：成形品，Ｑｍ：変化角度，Ｌｃ：測定距離，Ｌｘ：距離，Ｌｏ：投射部と反射部の間隔，Ｌｎ：短縮方向の変化距離

Claims (12)

1. 固定型と可動型からなる金型を所定の型締力により型締する型締装置と、型締された金型に対して所定の射出圧力により樹脂を射出充填する射出装置とを備える射出成形機において、前記金型内の樹脂の固化に伴って少なくとも当該金型の弾性復帰による樹脂の自然圧縮が可能となる型締装置を備えるとともに、射出充填時に、前記固定型と前記可動型間におけるパーティング隙間のパーティング面方向における内側部位の間隔が外端部位の間隔に対して大きくなり、かつ当該パーティング隙間の外端部位の間隔が０を含む所定の大きさ以下になる特定金型状態が生じるとともに、良品成形可能な射出圧力である成形射出圧力及び良品成形可能な型締力である成形型締力を設定する設定機能，及び，生産時に、前記成形型締力により前記金型を型締し、かつ型締された前記金型に前記成形射出圧力により樹脂を射出充填するとともに、所定の冷却時間の経過後に成形品を取出す制御を行う制御機能を有する制御手段を備えることを特徴とする射出成形機。
2. 前記制御手段は、前記射出充填時に、前記外端部位に接する前記固定型及び前記可動型における各外側面間の相対的な変化角度又はこの変化角度に対応する物理量を検出する隙間状態検出器を備えるとともに、この隙間状態検出器から得る変化角度又はこの変化角度に対応する物理量に基づき前記特定金型状態を維持する制御を行う成形機コントローラを備えることを特徴とする請求項１記載の射出成形機。
3. 前記隙間状態検出器は、前記固定型の外側面と前記可動型の外側面間に設置し、前記固定型と前記可動型の一方に配した投射部と他方に配した反射部からなる非接触方式の測距センサを備え、この測距センサにより前記変化角度に対応する物理量である測定距離を検出することを特徴とする請求項２記載の射出成形機。
4. 前記測距センサに備える前記投射部及び前記反射部は、前記外側面から直角方向外方に一定の距離以上離間した位置に配することを特徴とする請求項３記載の射出成形機。
5. 前記投射部及び前記反射部は、それぞれ前記外側面に突設した所定長さの支持ステーにより支持することを特徴とする請求項２又は３記載の射出成形機。
6. 前記投射部及び前記反射部は、それぞれ前記支持ステーにより支持される支持機構を備え、この支持機構により、少なくとも前記外側面から前記投射部及び前記反射部までの距離を調整可能に構成することを特徴とする請求項５記載の射出成形機。
7. 前記測距センサに備える前記投射部と前記反射部は、前記射出充填を行う前の型締時において所定の間隔を有し、少なくとも短縮方向の変化距離を検出可能に配することを特徴とする請求項３又は４記載の射出成形機。
8. 前記制御手段の設定機能は、前記成形射出圧力を生産時のリミット圧力として設定する機能を含むことを特徴とする請求項１記載の射出成形機。
9. 型締装置により所定の型締力で型締された固定型と可動型からなる金型に対して、射出装置により所定の射出圧力で樹脂を射出充填して成形を行う射出成形機の成形方法において、前記金型内の樹脂の固化に伴って少なくとも当該金型の弾性復帰による樹脂の自然圧縮が可能となる型締装置を使用し、予め、射出充填時に、前記固定型と前記可動型間におけるパーティング隙間のパーティング面方向における内側部位の間隔が外端部位の間隔に対して大きくなり、かつ当該外端部位の間隔が０を含む所定の大きさ以下になる特定金型状態が生じるとともに、良品成形可能な射出圧力となる成形射出圧力及び良品成形可能な型締力となる成形型締力を設定し、生産時に、前記成形型締力により前記金型を型締し、かつ型締された前記金型に前記成形射出圧力により樹脂を射出充填するとともに、所定の冷却時間の経過後に成形品の取出しを行うことを特徴とする射出成形機の成形方法。
10. 前記パーティング隙間における外端部位の間隔は、０．３〔ｍｍ〕以下に設定することを特徴とする請求項９記載の射出成形機の成形方法。
11. 前記射出充填時に、前記外端部位に接する前記固定型及び前記可動型における各外側面間の相対的な変化角度又はこの変化角度に対応する物理量を検出し、この変化角度又はこの変化角度に対応する物理量に基づいて、前記特定金型状態を維持する制御を行うことを特徴とする請求項９記載の射出成形機の成形方法。
12. 前記変化角度又はこの変化角度に対応する物理量は、機械的に増幅して検出することを特徴とする請求項９又は１１記載の射出成形機の成形方法。

Images