JPH049652B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ビデオデイスク、ドローデイス
ク、レンズ等の成形に用いて好適な射出圧縮成形
機の型締装置に関する。

［従来の技術］ 一般に上記の如き成形品の成形に用いる射出圧
縮成形では、低圧で閉じている金型に溶融樹脂を
射出充填し、射出圧により金型を若干開かせ、そ
の後可動盤に高圧を作用させて圧縮を行う方法、
或いは、予め若干開いている金型に溶融樹脂を射
出充填し、充填完了後強力型締して圧縮を行う方
法がある。

そして上記いづれの場合であつても金型の若干
開いた位置を正確に決めることが重要であり、そ
のため射出圧により所定の位置より可動盤が後退
するのを防止するために、機械的に保持させた
り、あるいは位置のフイードバツク制御により型
締ラム後室内の圧力をサーボバルブにより制御し
て油圧的に保持させている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし上記従来方法では、射出工程中に型締ラ
ム後室に作用している力は、機械的に保持するも
のでは零であり、油圧的に保持するものでは射出
圧とバランスする程度のごく低い圧力であるの
で、圧縮工程への移行に際しては低圧から高圧に
切り換えねばならないので昇圧に時間を要し、そ
の間に溶融樹脂の固化が進行してしまい、転写性
の悪化、内部応力による歪の発生を招く問題があ
つた。

この発明は上記事情に鑑みてなされたものであ
つて、射出工程から圧縮工程への移行の際の昇圧
時間を短縮して、転写性、歪を改善できる新たな
射出圧縮成形機の型締装置を提供とすることを目
的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的よりなるこの発明は、固定盤と可動盤
とにキヤビテイ容積を一方の金型の移動により可
変できる金型を備えた射出圧縮成形機の型締装置
であつて、上記可動盤を高速前後進させる高速移
動手段と、可動盤を進退作動する型締ラムの前室
と選択的に接続される第１の圧力源と、型締ラム
後室とサーボバルブを介して接続される第２の圧
力源と、型締ラム後室内の圧力を検出する圧力検
出器及び可動盤の位置を検出する位置検出器と、
上記圧力検出器及び位置検出器と接続され、各検
出値と設定値の演算によりサーボバルブに指令信
号を与える制御装置とを有することを要旨とする
ものである。

［作用］ 上記構成では、射出工程中は型締ラムの前室と
後室の両方をそれぞれ別個の圧力源より加圧でき
るので、型締ラム後方には射出圧力にバランスす
る力と、型締ラム前室の出力にバランスする力が
発生する。

そして圧縮工程への移行の際は、型締ラム前室
への加圧を止めて、オイルタンクに開放する。

それにより型締ラム後室は、前室の出力により
打ち消されていた分の圧力が瞬間的に加算された
形となり、その圧力から所定の圧力への差圧分だ
けが第２の圧力源により昇圧される。

［実施例］ 可動盤２は、固定盤１と型締シリンダ３に亘り
横架されたタイバー５上に往復摺動自在に設けら
れており、背面を型締シリンダ内に内挿された型
締ラム４に連結されている。

型締ラム４は、内部に細径のシリンダ部を有
し、該シリンダ部には後方よりブースターラム６
が挿填され、ブースターラム６の先端大径部によ
り上記シリンダ部を２つの油室、Ｃ室とＤ室に区
画されている。

また、型締ラム４は型締シリンダ３内を２つの
油室Ａ室、Ｂ室に区画している。

そして、上記Ｃ室、Ｄ室は切換弁２６，２７に
より差動回路を形成すると共に、ポンプ２０、モ
ータ２１、リリーフバルブ２４、流量弁２５、オ
イルタンク３３よりなる圧力源３４及びオイルタ
ンク３３に接続され、Ａ室はサーボバルブ２８を
介して、オイルタンク３３、ポンプ２２、モータ
２３よりなる上記とは別の圧力源３５に接続され
ると共にオイルタンク３３に接続され、Ｂ室は切
換弁３１、リリーフバルブ３２を介して前記油圧
源３４及びオイルタンク３３に接続される。

プレフイルバルブ１０，１１の弁部後部は互い
に接続されると共にオイルタンク３３に接続さ
れ、各プレフイルバルブ１０，１１の開放用油室
Ｅ，Ｆはそれぞれ切換弁２９，３０を介して圧力
源３４及びオイルタンク３３に接続される。

更にＡ室の圧力を検出する圧力検出器４０、可
動盤２の位置を検出する位置検出器４１が、アン
プ４２，４３、アナログスイツチ４４、コンパレ
ータ４５、特性補償部４６、アンプ４７、コント
ローラ４８、設定器４９ａ〜４９ｎよりなり、上
記サーボバルブ２８に信号を与える制御装置５０
に継がれている。

可動盤２の金型取付面にはスタンパー（図面で
は省略）をキヤビテイ面に備え、キヤビテイ面の
外側に突出した鍔部を一体に形成された可動型７
が設けられており、固定盤１の上記可動型７の対
向面には上記鍔部内周面と嵌合する外側部とスタ
ンパー及び、キヤビテイ面に通じるスプル穴を有
する固定型を有している。

また上記可動型７及び固定型８は図示では省略
したが温調回路を有する。該温調回路は、射出開
始前に、圧力制御された蒸気により金型を材料樹
脂の軟化点以上の温度に加熱し、射出充填後冷却
水にて材料樹脂の軟化点より低い温度に温調す
る。

前記設定器４９ａ，４９ｂ〜４９ｎには型閉一
次停止位置、型締充填速度、圧縮圧力（多段）の
設定値が設定される。

リリーフバルブ２４、流量弁２５、切換弁２
６，２７，２９，３０，３１は図示なき別個の設
定器群を備えた制御装置に接続される。

次に動作について説明する。

〔高速型閉〕

第１図、第２図に示す型開状態において、各切
換弁２６をｒ、２７をｌ、２９をｒ、３０をｒ、
３１をｎ、サーボ弁２８をOFFとする。

それにより、圧力源３４からの圧油はＤ室に供
給され可動盤２は高速前進する。また可動盤２の
前進に伴ない縮小されるＣ室内の油は切換弁２
６，２７を介してＤ室に差動され可動盤２をより
高速で作動させる。

同時にＥ室、Ｆ室が加圧され、プレフイルバル
ブ１０，１１が開かれているので、負圧となるＡ
室内にはＢ室から排出される油とオイルタンク３
３内の油が吸い込まれる。

〔型閉一次停止：射出開始〕

高速型閉により可動盤２が予め設定された位置
（第３図に示す如く固定型８と可動型７の嵌合が
行われる位置）に達したら切換弁２６，２７を
ｎ、２９，３０，３１をｌとし、サーボ弁２８を
ONして可動盤２を一次停止させ、位置のフイー
ドバツク制御によりその位置を保ちながら射出を
開始する。

すなわちＢ室は切換弁３１を介して圧力源３４
の圧油を導入して加圧され、Ａ室はサーボ弁２８
を介して導入される圧力源３５の圧油により加圧
され、両油室間の圧力をサーボ弁２８によりバラ
ンスさせて位置制御される。

この状態では、第３図に示す如くキヤビテイ５
１の容積は、第５図に示す最終寸法状態、第４図
に示す圧縮代を見込んだ寸法状態より更に大きく
形成されているため、従来の射出圧縮成形による
よりも良好な流動性を得ることができ、更に高
速、低圧での射出が行なえるので、流動抵抗によ
る歪が低減される。

〔型締充填〕

第３図に示す如くキヤビテイを充満するに至ら
ない所定量の溶融樹脂５２が射出されたら、（ス
クリユが所定位置まで前進したら）可動盤を速度
のフイードバツク制御に切換え、所定の速度で再
前進させる。

即ち、Ｂ室へは圧力源３４による加圧を行なつ
たままＡ室の加圧力を増加させ、Ａ室の出力をＢ
室の出力より大きくして差圧で前進させる。

その際Ｂ室は増圧するが、その圧力の上昇分は
リリーフバルブ３２よりオイルタンク３３へ吐出
される。

この状態では、型閉じの進行によりキヤビテイ
容積が縮小され、キヤビテイ５１内の溶融樹脂が
押し広げられるので、射出充填の進行に伴う溶融
樹脂先端部の広がり速度の低下が緩和されると共
に、溶融樹脂５２は流れ方向に直角な力を加えら
れるので、流れ方向への配向が減じられる。

またこの状態での樹脂の広がり速度は、可動盤
の前進速度の制御により、制御される。

そして、キヤビテイ内が完全に充填される直前
で射出が完了し、その後更に可動盤が前進するこ
とにより、第４図に示す如く、金型は圧縮分を見
込んだキヤビテイ容積となり、金型内は溶融樹脂
５２により満たされる。

〔圧縮〕

可動盤位置、Ａ室内圧力等の監視により、型締
充填の完了が検知されたら、サーボ弁２８を圧力
のフイードバツク制御に切換えて、圧縮力の指令
信号により制御すると共に切換弁３１をｒ側に切
換える。

これにより可動盤は圧力制御されるのでキヤビ
テイ内の溶融樹脂５２は加圧圧縮され、通常の射
出圧縮成形における圧縮工程と同様にＰ−Ｖ−Ｔ
曲線（プラスチツク材料の性質で圧力の比容積と
温度の関係を図示したもので、横軸に温度、立軸
に比容積をとり、そこに所定の圧力下における各
温度時の比容積をプロツトする。それによりある
圧力下で温度を降下させると、それに伴つて減少
する比容積の様子がわかる。）に沿つて圧縮力を
多段に制御して冷却固化させる。それにより更に
残留応力による歪が低減され、冷却収縮、配向が
緩和されると共に転写性が向上した成形品５３が
成形される（第５図状態）。

また圧縮工程への移行に際して、前工程におい
てＡ，Ｂ両室が加圧されており、Ａ室は所定の圧
力下におかれていたので、Ｂ室の圧抜きを行つた
瞬間にＢ室の出力により打ち消されていた分の力
がＡ室に加算されることになるので、圧縮圧への
昇圧が速やかに行われ、より転写性を向上するこ
とができる。

〔圧抜〕

冷却固化が完了したら制御装置５０よりサーボ
バルブ２８に圧力零指令を送りＡ室の圧抜きを行
う。

〔強力型開〕

次にサーボバルブ２８をOFFし、切換弁２９
をｒ、３１をｌに切換える。

それによりＢ室が圧力源３４の圧力により加圧
され強力型開する。その際型締ラム４の後退に伴
うＡ室内の油は、Ｅ室の加圧によつてひらかれた
プレフイルバルブ１０を介してオイルタンク３３
に戻される。またＣ室、Ｄ室及びオイルタンク３
３が継がれているので、Ｄ室からは油が排出さ
れ、Ｃ室はＤ室及びオイルタンク３３から油を吸
い込む。

これにより、成形されたデイスクは固定型８か
ら離型される。

〔高速型開〕

強力型開により可動盤２が所定の位置まで後退
したら、切換弁２６をｌ、切換弁２７をｒ、サー
ボバルブ２８をOFF、切換弁２９をｒ、切換弁
３０をｒ、切換弁３１をｎに切換える。

それによりＣ室が圧力源３４により加圧される
ので可動盤２は高速後退し、Ｄ室の油は切換弁２
６，２７を介してオイルタンク３３に戻される。

またＥ室、Ｆ室が加圧されてプレフイルバルブ
１０，１１が開かれているので、型締ラム４の後
退に伴いＡ室内の油はプレフイルバルブ１０，１
１を介してＢ室に差動されると共にタンクに戻さ
れる。

〔取り出し〕

可動盤２が所定の型開停止位置に達したら、切
換弁２６，２７をｎ、サーボバルブ２８をOFF、
切換弁２９，３０をｌ、切換弁３１をｎとして型
開停止させ、可動型７内より成形品を取り出す。

以上上記各工程を繰り返して連続的に成形を行
う。

本実施例においては、第１図に示すような装置
を用いたが、それに限定するものでなく、この発
明による方法を実施できるものであればいかなる
ものでも良い。

また金型も加熱冷却による温調を行つたのでス
キン層の発生が抑えられるのでより良いが、これ
は冷却のみでも良い。

更に、射出装置９側でも、通常と同様に射出プ
ロセスコントロールを行ない好適な成形条件を確
保すること、及び高速射出可能な構造に改造する
ことを行えばより好適である。

［発明の効果］ この発明によれば、射出工程から圧縮工程への
移行に伴う昇圧を速やかに行うことができるの
で、冷却固化の進行に伴う転写性、歪の悪化を防
ぐことができ、成形品の品質が向上する。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明に係る射出圧縮成形機の型締装
置を例示するもので、第１図はその略示断面図、
第２図から第５図は射出圧縮工程を順に示す金型
の断面図である。 １…固定板、２…可動盤、３…型締シリンダ、
４…型締ラム、５…タイバー、６…ブースターラ
ム、７…可動型、８…固定型、９…射出装置、１
０，１１…プレフイルバルブ、２０，２２…ポン
プ、２１，２３…モータ、２４，３２…リリーフ
バルブ、２５…流量弁、２６，２７，２９，３１
…切換弁、２８…サーボ弁、３４，３５…圧力
源、４０…圧力検出器、４１…位置検出器、４
２，４３，４７…アンプ、４４…アナログスイツ
チ、４５…コンパレータ、４６…特性補償部、４
８…コントローラ、４９ａ，４９ｂ，４９ｎ…設
定器、５０…制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固定盤と可動盤とにキヤビテイ容積を一方の
   金型の移動により可変できる金型を備えた射出圧
   縮成形機の型締装置であつて、 上記可動盤を高速前後進させる高速移動手段
   と、 可動盤を進退作動する型締ラムの前室と選択的
   に接続される第１の圧力源と、 型締ラム後室とサーボバルブを介して接続され
   る第２の圧力源と、 型締ラム後室内の圧力を検出する圧力検出器及
   び、可動盤の位置を検出する位置検出器と、 上記圧力検出器及び位置検出器と接続され、各
   検出値と設定値の演算によりサーボバルブに指令
   信号を与える制御装置と を有することを特徴とする射出圧縮成形機の型締
   装置。