JPH0536221B2

JPH0536221B2 -

Info

Publication number: JPH0536221B2
Application number: JP7408889A
Authority: JP
Inventors: Yosha Taniguchi
Original assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Current assignee: Toyo Innovex Co Ltd
Priority date: 1989-03-28
Filing date: 1989-03-28
Publication date: 1993-05-28
Also published as: JPH02252519A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、インラインスクリユータイプの射出
成形機の成形条件制御方法に係り、特に、加熱シ
リンダに内部観察用の観察窓を設けてなる可視化
加熱シリンダをもつ射出成形機における成形条件
制御方法に関する。

［従来の技術］インラインスクリユータイプの射出成形機で
は、スクリユーを加熱シリンダ内に回転及び進退
可能であるように配設し、スクリユーの回転と後
退とにより樹脂の混練可塑化・計量（チヤージ）
を行い、スクリユーが前進することによつて、溶
融樹脂を金型のキヤビテイ内へ射出するという成
形プロセスをとつている。

すなわち、インラインスクリユータイプの射出
成形機では、公知のように、ホツパーから加熱シ
リンダ内のスクリユーの後部に供給された樹脂材
料は、スクリユーの回転によつて混練されながら
ネジ送り作用によりスクリユーの先端側に移送さ
れると共に、樹脂材料は、バンドヒータなどで加
熱された加熱シリンダから伝達される熱と、スク
リユーの混練作用による樹脂材料間同士、並びに
樹脂材料−金属表面間の摩擦発熱とによつて可塑
化溶融されるようになつている。この溶融樹脂は
スクリユーの先端側に貯えられ、これに伴つてス
クリユーが背圧を制御されながら回転しつつ後退
し、スクリユーの先端側に１シヨツト分の溶融樹
脂が貯えられた時点（計量完了時点）で、スクリ
ユーの回転が停止される。そして、所定秒時を経
た射出開始タイミング時点で、スクリユーが前進
され、金型のキヤビテイ内へ溶融樹脂が射出・充
填されるようになつている。

斯様な成形プロセスをとる射出成形機におい
て、高品質の成形品を得るには、樹脂材料の均一
で良好な可塑化溶融を達成・管理することが必要
である。このため、樹脂の混練・可塑化メカニズ
ムに大きく関与するスクリユーデザインを好適な
ものに設定すると共に、可塑化計量（チヤージ）
行程時にはチヤージ回転数、背圧、チヤージ速
度、計量ストロークなどを、また射出行程時には
射出圧力、射出速度、保圧切替位置、保圧力など
を、エンコーダ、圧力ヘツド等のセンサからの計
測情報を参照してきめ細かく制御するようにして
いた。

上記した成形条件をより詳細に列挙すると、可
塑化計量（チヤージ）時においては、各ゾーンのヒータ温度。

計量ストローク。

スクリユー回転数を計量ストロークに対して
どのように可変させるか。

背圧を計量ストロークに対してどのように可
変させるか。

サツクバツク量とその速度。

などのフアクターがあり、また、射出時には、射出圧力。

射出速度を射出ストロークに対してどのよう
に可変させるか。

保圧切替位置。

保圧時の保圧力をどのように可変させるか。

などのフアクターがある。

［発明が解決しようとする課題］ところで、従来の射出成形機においては加熱シ
リンダの内部を直接見ることが出来なかつたの
で、加熱シリンダ内の樹脂の混練・可塑化の詳細
は従来ブラツクボツクスとされていた。このため
従来は、上述したチヤージ行程及び射出行程時の
条件設定を、ケーススタデイした経験値からの相
似性などに基づく試行錯誤の手法で設定するのが
一般的であつた。

すなわち、従来は加熱シリンダの内部が観察で
きないため、 (イ) 可塑化計量（チヤージ）時に、スクリユーで
移送されながら、加熱された樹脂材料がヒータ
による加熱、スクリユー回転によるせん断力な
どによつて、どのように溶融し、固相から流動
相になつていくかの可塑化の進み方。

(ロ) 流動相になつた後の均一可塑化の様子。

(ハ) 加熱シリンダ内部における樹脂温度の上昇の
様子、すなわち樹脂温分布。

(ニ) 樹脂が溶融可塑化される時に発生するガス分
がうまく脱気されているかどうか。

(ホ) 流動相となつた樹脂がスクリユーの谷の間を
流動前進している時に滞留したりしていないか
どうかや、或いは流動速度。

(ヘ) 射出開始時のチエツクリングの動き。

(ト) 射出時の加熱シリンダ先端内部における樹脂
温分布、特に局部的な異状温度上昇個所がない
かどうか。

などの重要なチエツクポイントは、全くブラツク
ボツクスの中にあつて、それを観察したり測定し
たりして、成形条件の制御に結びつけることは不
可能であつた。

一方、コンピユータによるシユミレーシヨン計
算によつて成形条件設定に結びつける試みもなさ
れているが、プラスチツクのレオロジー的な特性
のため、その流動解析は容易ではなく、結局上述
したようなチエツクポイントに対するアクセス
は、殆どカンと経験に頼つているのが現状であ
る。このため、最適成形条件の設定は熟練と豊か
な経験を以つてしても、なおカツトアンドトライ
作業となり時間と手間がかかり、また、予期せぬ
成形条件の急変、アクシデントが発生した場合
に、この要因並びに（加熱シリンダ内の）部位を
迅速・的確に把握しこれに対処することが極めて
困難であつた。

本発明は上記した事情に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、加熱シリンダ内部の樹
脂挙動などをダイレクトに観察・解析した結果に
基づき、成形条件をフイードバツク制御可能とで
きる射出成形機における成形条件制御方法を提供
することにある。

［課題を解決するための手段］本発明は上記した目的を達成するため、加熱シ
リンダ内にスクリユーを回転並びに進退可能に配
設し、加熱シリンダの周壁の一部に、透光体を配
した内部観察用の観察窓を設けてなる可視化加熱
シリンダをもつ射出成形機の成形条件制御方法に
おいて、例えばサーモビジヨンなどの非接触型の
温度トレーサによつて、前記観察窓を通して加熱
シリンダ内部の樹脂の表面温度分布データを取込
み、また、例えばビデオカメラなどの撮像手段に
よつて、前記観察窓を通して樹脂挙動などの画像
データを取込み、取込まれたデータをマイクロコ
ンピユータよりなる演算制御装置で処理して、例
えば、所定領域内の樹脂温度差、溶融樹脂内の気
泡の発生度合、チエツクリングの動き、可塑化状
態などを計測・演算し、これに基づき可塑化計量
（チヤージ）行程時及び射出行程時の条件を制御
するようにされる。

［作用］マイクロコンピユータよりなる演算制御装置
は、観察窓を通して取込まれた温度データ、画像
データを予め作成された演算プログラムによつて
演算処理する。すなわち、例えば各部位の温度分
布を演算して温度勾配の算出や異常温度部位の有
無を検出を行い、また、画像濃度分布（輝度、色
分布）の演算解析を行い、溶融樹脂内の気泡の発
生度合、樹脂の可塑化度合、チエツクリングの動
きなどを演算解析する。これ等の演算結果は、予
めケーススタデイされて格納されたデータと対比
され、計測データが許容範囲を越えた場合には、
これに対処するように成形条件が補正される。

［実施例］以下、本発明を第１図〜第８図に示した１実施
例によつて説明する。第１図は成形条件制御のた
めの構成要素を示すブロツク図、第２図は射出成
形機の射出装置を示す一部切断した正面図、第３
図は射出装置の要部を示す一部切断した要部正面
図、第４図は加熱シリンダを軸方向と直交する方
向で切断した要部断側面図である。

まず、第２図を用いて射出成形機の射出装置の
概略構成を説明する。第２図において、１はベー
ス、２は該ベース１上に設置された支台で、加熱
シリンダ３の後端を保持したヘツドストツクが取
付けられている。４はスクリユーで、加熱シリン
ダ３内に回転及び進退可能に配設されており、ス
クリユーの回転用駆動源５によつて回転駆動され
ると共に、射出用駆動源６によつて前後動を制御
されるようになつている。なお、７は、スクリユ
ー４の後端と上記両駆動源５，６との間に配設さ
れた駆動伝達機構、８は樹脂材料を加熱シリンダ
３に供給するためのホツパー、９は加熱シリンダ
３を加熱するためのバンドヒータ、１０は加熱シ
リンダ３の先端に取付けられたノズルである。

上記ホツパー８から加熱シリンダ３内のスクリ
ユー４の後部に供給された樹脂材料は、スクリユ
ー４の回転によつて混練・可塑化されつつ前方へ
移送され、スクリユー４の先端側に溶融樹脂が貯
えられるに従つてスクリユー４が背圧を制御され
つつ後退し、スクリユー４の先端側に１シヨツト
分の溶融樹脂が貯えられた時点（計量終了時点）
で、スクリユー４の回転が停止される。そして、
所定秒時を経た射出開始タイミングで、スクリユ
ー４が前進され、ノズル１０から溶融樹脂が図示
せぬ金型のキヤビテイ内へ射出・充填されるよう
になつている。

なお、第２図には示されていないが、前記射出
用駆動源６には圧力ヘツドなどよりなる公知の射
出圧力センサが付設されており、チヤージ行程時
の背圧、射出行程時の射出圧力、保圧圧力を検出
するようになつている。また同じく図示していな
いが、前記スクリユー４と一体となつて前後動す
る部材には、エンコーダなどよりなる公知の射出
ストロークセンサが設けられており、スクリユー
の位置、ストロークを検出するようになつてお
り、これ等射出圧力センサ、射出ストロークセン
サの計測情報は後述する演算制御装置に送出され
る。

次に、加熱シリンダ３近辺の構造を第３図及び
第４図によつて説明する。

第３図に示すように、加熱シリンダ３の後端
は、前記支台２に固着されたヘツドストツク１１
に、取付板１２を介して固定されている。この加
熱シリンダ３の周壁には、その前端側（図示左
側）から後端側に向つて断面円形の円形穴１３が
軸方向に沿つて連続して穿設されている。該実施
例においては、円形穴１３は後端側までは完全に
貫通されないように形成されているが、円形穴１
３は加熱シリンダ３の周壁を軸方向に完全に貫通
するものであつてもよい。

第４図に示すように、上記円形穴１３と連通し
て図示上下に２つのスリツト１４，１４が穿設さ
れている。該２つのスリツト１４，１４は円形穴
１３の直径の延長線上に位置し、円形穴１３と同
様に加熱シリンダ３の前端側から後端側に向つて
軸方向に沿つて連続して穿設されている。なお、
円形穴１３並びにスリツト１４は、例えばワイヤ
カツトで形成される。

第３，４図に示すように、前記加熱シリンダ３
の周壁の外面側には、該周壁の外面から前記円形
穴１３に達する軸方向に沿つた細長い観察窓１５
が、例えばエンドミル加工によつて複数個穿設さ
れている。該実施例においては、前記スクリユー
４のフイードゾーン、コンプレツシヨンゾーン、
メータリングゾーンに各々対応して、観察窓１５
が３つ設けられているが、観察窓１５の数は任意
である。（なお、この観察窓１５は前記バンドヒ
ータ９の非巻装部位に形成されている。）また、
加熱シリンダ３の周壁の内面側には、該周壁の内
面から前記円形穴１３に達する軸方向に沿つた細
長い切欠き１６が、複数個穿設されている。この
切欠き１６は、観察窓１５と対応する位置に、観
察窓１５の軸方向長さと略同一長さとなるよう
に、例えば観察窓１５と同時にエンドミル加工に
よつて穿設される。

１７は、前記加熱シリンダ３の円形穴１３に挿
入された円柱状のガラス体で、例えば、透明な耐
熱・高強度の高純度石英ガラスよりなり、その断
面は前記円形穴１３の断面形状と一致するように
設定されている。該実施例においては、３本のガ
ラス体１７を、加熱シリンダ３の前端側解放部か
ら円形穴１３内に、ガラス体１７間にスペーサ１
８を介して順次挿入し、前端側のガラス体１７の
端面を必要に応じてスペーサ１８を介して図示せ
ぬ圧接手段（例えば締付けナツト）で押圧するよ
うになつている。この結果、各ガラス体１７は軸
方向に緩みなく位置付け・固定されることにな
る。なお、該実施例においては、上記スペーサ１
８は、石綿系の適度の弾性ある材料が用いられて
いるが、この他に、耐熱性と適度の弾性を備えた
材料（例えば、銅、黄銅など）から任意のものを
選択可能である。

１９は、前記観察窓１５の上下に穿設された複
数個のネジ穴で、該ネジ穴１９は第３図に示すよ
うに、前記スリツト１４と直交し且つ該スリツト
部分を貫通して形成されている。このネジ穴１９
は、スリツト部分を貫通した奥方部位に雌ネジが
刻設されており、該雌ネジに締付けネジ（ボル
ト）２０が螺合・締結され、それによつて、スリ
ツト１４を狭める方向の力を作用させるようにな
つている。この結果、円形穴１３の内面がガラス
体１７の外周面を包持・締結し、シールを完全な
ものにするようになつている。

上記した構成を採る該実施例においては、各観
察窓１５からガラス体１７を介して、加熱シリン
ダ３内の前記したフイードゾーン、コンプレツシ
ヨンゾーン、メータリングゾーンの樹脂挙動が観
察可能となるばかりか、ガラス体１７が円柱状で
あるので、ガラス体１７が凸レンズとして機能し
て、樹脂挙動を拡大して観察可能となつて視認性
が向上する。また、ガラス体１７が円柱状である
ので、加熱シリンダ３内部の樹脂圧によつて、ガ
ラス体１７が、前記円形穴１３の外方側の内面へ
の押付け力を受けても、円形穴１３とガラス体１
７とは円弧面同士が圧接されるので、押圧力は分
散されてガラス体１７に局部的な応力がかから
ず、ガラス体１７の破損は可及的に防止される。
これは、熱的応力、前記締付けネジ２０による応
力についても同様で、応力は略均一に拡散されて
ガラス体１７は破損の虞れなく長寿命が保証され
る。さらにはまた、前記締付けネジ２０によるシ
ール効果で、樹脂漏れの虞がないものとなつてい
る。

なお、該実施例では、円柱状のガラス体１７を
用いているが、角柱状のものであつても良く、ま
た、場合によつてはガラス体１７に代替してサフ
イアなどを用いても良く、この場合はサフイアが
高価であるので、観察窓１５は小さく設定され
る。さらにはまた、該実施例においては観察窓１
５を３つ設けているが、その数、形成個所などは
任意である。

第１図は前記観察窓１５から加熱シリンダ３内
の各ゾーンにおける樹脂挙動、樹脂温度などを撮
影して解析し成形条件を制御するための構成を主
に示すブロツク図である。

同図において、３０は前記観察窓１５に対向し
て設置された固体撮像素子、撮像管などを備えた
ビデオカメラ、３１は同じく観察窓１５に対向し
て設置されたストロボ発光部で、ビデオカメラ３
０からの同期信号を受けるストロボコントローラ
３２によつて発光制御される。上記ビデオカメラ
３０で撮影された画像は、一旦ビデオテープレコ
ーダ（以下VTRと称す）３３に記録され、この
画像データは、データバツフア３４に取込まれた
後、Ａ／Ｄ変換器３５によつて適当なサンプリン
グレートでデジタル信号に変換されて、後述する
演算制御装置に送出される。なお、３６はVTR
３３に接続されたカラーCRTデイスプレイより
なるモニタで、必要に応じビデオカメラ３０で撮
影された画像がオペレータによつて確認できるよ
うになつている。

３７は、前記観察窓１５に対向して設置された
サーモビジヨンで、HgCdTe、InSbなどの温度
検出器を備え、前記観察窓１５に接した樹脂温度
を画像データとして取込み、一旦VTR３８に記
録するようになつている。そして、VTR３８に
記録された画像データは、データバツフア３９に
取込まれた後、Ａ／Ｄ変換器４０によつて適当な
サンプリングレートでデジタル信号に変換され
て、後述する演算制御装置に送出される。なお、
４１はVTR３８に接続されたカラーCRTデイス
プレイよりなるモニタで、必要に応じサーモビジ
ヨン３７で取込まれた温度分布画像がオペレータ
によつて直接視認されるようになつている。

なお、前記ビデオカメラ３０、サーモビジヨン
３７は共に、ズーム機能をもち、また図示してい
ないが必要に応じ旋回回転台などが付設される。
また、該実施例においては、前記したように観察
窓１５が３つ設けられているので、３つの観察窓
１５を同時に観察する場合には、ビデオカメラ３
０、サーモビジヨン３７などはこれに応じて複数
台が配設され、各観察窓１５を個別に時間的にず
らせて観察する場合には、ビデオカメラ３０、サ
ーモビジヨン３７などは観察を必要とする観察窓
１５に対向する位置にその都度移動される。

４２は、射出成形機全体の制御を司どる演算制
御装置で、ビデオカメラ３０、サーモビジヨン３
７から得られたデータを解析するための解析機能
と、これに基づき成形条件を可変制御する機能を
もち、例えば、フレームバツフア４３、温度分布
演算手段４４、画像濃度分布演算手段４５、成形
条件演算制御手段４６、データ格納部４７、条件
算出用テーブル４８などを具備している。

前記サーモビジヨン３７から、VTR３８、デ
ータバツフア３９、Ａ／Ｄ変換器４０を介して演
算制御装置４２に送出されてきた画像データは、
フレームバツフア４３に一旦格納された後、前記
温度分布演算手段４４に供給され、温度分布演算
手段４４はこのデータに基づき加熱シリンダ３内
の各ゾーンの樹脂温度分布を演算する。また、該
温度分布演算手段４４は、予めケーススタデイさ
れた適正な（正常な）温度分布情報が格納された
前記データ格納部４７の内容を参照して、各部の
温度が設定範囲内にあるどうかや、温度勾配が許
容範囲内にあるかどうかや、或いは異常温度発生
部位があるかどうか等々の判別処理を実行する。
なお、温度分布演算手段４５は、異常温度状態の
重要度が高い場合には、図示せぬ警音発生装置を
駆動したり、後述する表示装置にアラームメツセ
ージを表示させたり、場合によつては、前記成形
条件演算制御手段４６等をしてマシンを緊急停止
させたりするようにもなつている。

前記ビデオカメラ３０から、VTR３３、デー
タバツフア３４、Ａ／Ｄ変換器３５を介して演算
制御装置４２に送出されてきた画像データは、同
様にフレームバツフア４３に一旦格納された後、
前記画像濃度分布演算手段４５に所定のタイミン
グで供給される。画像濃度分布演算手段４５は、
このデータに基づき輝度分布、色分布を演算し、
樹脂が溶融される時に生じるガスによる気泡の発
生度合、固相（樹脂ペレツト）と流動相との輝度
などの相違による固相−流動相の分布度合、チエ
ツクリング（前記スクリユー４の先端頸部に装着
された公知の逆止弁部材）の挙動、場合によつて
は樹脂中に混入された着色剤の混り度合等々を、
前記データ格納部４７に予め格納された気泡識別
情報、固相−流動相識別情報、チエツクリング識
別情報、着色濃度識別情報などを参照して算出す
る。また、画像濃度分布演算手段４５は、前記デ
ータ格納部４７に予めケーススタデイして格納さ
れた適正（正常）気泡発生頻度情報、適正な固相
−流動相の分布情報、適正なチエツクリング挙動
情報、適正着色濃度分布情報などを参照して、上
記した演算結果が許容範囲にあるかどうか等の判
別処理も実行し、対比判別結果が重要度の高い異
常事態と判断されると、先と同様に警音やアラー
ムメツセージを発生もしくは表示させたり、場合
によつてはマシンを緊急停止させる。

ここで、前記したデータ格納部４７には、使用
されるスクリユー４毎に、且つ使用される樹脂材
料種別に予めケーススタデイされた、前述した適
正（正常）温度分布情報、適正気泡発生頻度情
報、適正な固相−流動相の分布情報、適正なチエ
ツクリング挙動情報、適正着色濃度分布情報など
が記憶されている。そして、温度分布演算手段４
４並びに画像濃度分布演算手段４５において、サ
ーモビジヨン３７もしくはビデオカメラ３０で捉
えた画像データを処理した計測分析データと、デ
ータ格納部４７に格納された適正データとの対比
結果が、前記成形条件演算制御手段４６に送出さ
れる。勿論、上述した温度分布演算手段４４、画
像濃度分布演算手段４５での計測分析データと、
データ格納部４７に格納された適正データとを、
成形条件演算制御手段４６が取込み、これを対比
するようにしても良い。

前記条件算出用テーブル４８には、画像データ
と成形条件との関係を詳細にケーススタデイした
変換演算用参考データが格納されており、例え
ば、温度分布情報、気泡発生頻度情報、固相−流
動相分布情報、チエツクリング挙動情報、着色濃
度分布情報などと、下記に列挙する成形条件との
関係が格納されている。すなわち、これらの成形
条件は、従来は加熱シリンダ内の樹脂の混練・可
塑化の詳細は参照せず、ケーススタデイした経験
値だけで試行錯誤の手法で設定していたのである
が、本発明ではこれらの成形条件を一定の手順で
動かしながら、温度分布情報、気泡発生頻度情
報、固相−流動相分布情報、チエツクリング挙動
情報、着色濃度分布情報などが最良になるよう
に、可視化シリンダによる実測データを判断の基
準として設定されたものが、条件算出用テーブル
４８に格納されている。

〈成形条件〉各ゾーンのヒータ温度。

計量ストローク。

背圧を計量ストロークに対してどのように可
変させるか。

サツクバツク量とその速度。

射出圧力。

保圧切替位置。

保圧時の保圧力をどのように可変させるか。

前記成形条件演算制御手段４６は、温度分布演
算手段４４、画像濃度分布演算手段４５での計測
データと、データ格納部４７に格納された適正デ
ータとの対比データに基づき、条件算出用テーブ
ル４８の内容を参照して、最適成形条件を算出設
定する。

また、成形条件演算制御手段４６には、射出ス
トロークセンサ４９、射出圧力センサ５０などか
らの計測情報が適宜変換処理を施こされて、射出
ストローク、射出速度、射出・保圧圧力の形で入
力され、さらに図示していないが演算処理装置４
２に内蔵れたクロツクにより、各成形サイクルの
基準時点からの係数時間が認知されるようになつ
ている。そして、成形条件演算制御手段４６は、
各時点のストローク、速度、圧力を参照しつつ、
前記の如く算出された最適成形条件に基づき、ド
ライバ５１〜５３を介して前記スクリユー回転駆
動源５、射出用駆動源６、バンドヒータ９などを
駆動制御し、前記した成形条件〜をコントロ
ールする。

なおここで、上述してきた機能部をもつ前記演
算制御装置４２は、実際にはマイクロコンピユー
タよりなつており、各種Ｉ／Ｏインターフエス、
クロツク、主プログラム並びに固定データなどを
格納したROM、各種フラグ並びに計測データ、
変換処理データなどを読み書きするRAM、全体
の制御を司どるμCPU（マイクロセントラルプロ
セツサユニツト）等を具備しており、上述した各
機能は予め作成されたプログラムによつて実現さ
れることは当業者には自明であろう。また、演算
制御装置４２の演算処理結果は、必要に応じカラ
ーCRTデイスプレイよりなる表示装置５４、プ
リンタ５５などの出力装置に送出され、オペレー
タに解析結果などを視認させるようにされる。ま
た、演算制御装置４２は、磁気デイスク装置など
の外部メモリ５６とも接続され、必要に応じ所定
データの授受が行われるようになつている。

次に第５図〜第８図によつて成形条件の制御手
法の数例を説明する。

第５図は、前記加熱シリンダ３の先端部分の断
面図である。同図において、４ａは前記スクリユ
ー４の先端頭部、４ｂは頸部、４ｃはネジ山で、
５７は上記頸部４ｂ部分に装着されたチエツクリ
ング、５８は貯えられた溶融樹脂を示しており、
図示２点鎖線で示した前記観察窓１５から加熱シ
リンダ３内が観測・観察できる。

第６図は、第５図に図示した観察窓１５から前
記サーモビジヨン３８で得られた画像を示す説明
図である。同図において、領域Z1の温度をT1、
領域Z2の温度をT2、領域Z3の温度をT3とする
と、T1＞T2＞T3の関係にあり、貯えられた溶融
樹脂５８の温度分布が一様でないことが判る。こ
の貯えられた溶融樹脂５８の温度分布は一様であ
ることが望ましく、前記温度分布演算手段４４
は、例えば貯えられた溶融樹脂領域全体の平均温
度Taveと、温度差範囲Ｒ＝Tmax−Tminを算出
し、また前記成形条件演算制御手段４６は、Ｒ／
Taveが前記データ格納部４７に保持れた適正値
となるように（小さくなるように）、前記した成
形条件〜のうちの必要なフアクターを変更調
整する。なお、他の観察窓１５においても同様に
して温度分布が観察され、異常高温、異常低温発
生部位があつた場合には、これに対処する成形条
件の変更がなされる。

第７図は、第５図に図示した観察窓１５から前
記ビデオカメラ３０で得られた他の画像を示す説
明図である。同図は、溶融樹脂５８が前記ノズル
１０から漏れるドルーリング現象を防止するため
に、計量完了後に前記スクリユー４を強制的に微
小量だけ後退させて溶融樹脂５８の圧力を一時低
減させる公知のサツクバツク制御を行なつた場合
の画像を示している（なお、サツクバツク制御の
詳細については、必要ならば、本願出願人が先に
提案した特願昭63−248958号を参照されたい。）同図において、５９は樹脂圧の減圧によつて生
じた気泡を示しており、前記画像濃度分布演算手
段４５はこの気泡５９の発生度合を演算し、ま
た、これを、データ格納部４７に保持されたサツ
クバツク制御時の適正気泡発生頻度情報と対比す
る。サツクバツクによつて生じる気泡５９は出来
るだけ少いことが望ましく、また、各サイクル毎
にサツクバツクによる減圧値は一定であることが
望ましい。そこで、例えば前記成形条件演算制御
手段４６は、気泡５９が僅かでも発生した時点
（所定減圧状態となつた時点）でスクリユー４の
強制後退をストツプさせるように、サツクバツク
量をコントロールする。これによつて、従前不安
定であつたサツクバツク制御が的確にコントロー
ル可能となる。

なお、他の観察窓１５においても同様に気泡５
９の発生度合を示す画像が得られ、例えば、樹脂
が溶融可塑化される時に発生するガスがうまく脱
気されているか否かが所定部位における気泡５９
の発生個数で判別され、脱気不良と判断される
と、成形条件演算制御手段４６によつてこれに対
処するチヤージ条件の変更がなされる。

なおまた、図示していないが第５図に示した観
察窓１５から、前記チエツクリング５７の動きを
示す画像データが得られ、前記画像濃度分布演算
手段４５でチエツクリング５７の挙動が判別され
るのは自明であろう。チエツクリング５７は、射
出開始指令信号の発生時点から完全閉止状態とな
るまでの時間ｔが短い方が望ましく、前記成形条
件演算制御手段４６は上記時間ｔが所定値以下と
なるように、前記したサツクバツク量や、射出初
期速度、保圧切替位置などを演算制御する。

第８図は、樹脂材料の溶融開始位置と、樹脂が
100％溶融した溶融完了位置とを、２台のビデオ
カメラ３０によつて２つの観察窓１５から各々得
られる画像データを示す模式的な説明図である。
同図において、５８は溶融樹脂（流動相）を、６
０は固相樹脂をそれぞれ示しており、同図におい
て右側のS1が溶融開始ゾーンを、また、左側の
S2が溶融完了ゾーンを示している。樹脂の均一
可塑化のためには、上記溶融開始ゾーンS1と溶
融完了ゾーンS2とは一定であることが望ましく、
前記画像濃度分布演算手段４５では計測・分析し
た固相−流動相分布データと、前記データ格納部
４７に保持された適正な固相−流動相分布データ
とを対比し、前記成形条件演算制御手段４６では
これに基づき、溶融開始ゾーンS1と溶融完了ゾ
ーンS2とが一定となるようにチヤージ条件を制
御する。

以上本発明を図示した実施例によつて詳述した
が、当業者には本発明の精神を逸脱しない範囲で
種々の変形が可能であり、演算制御装置４２内の
処理は作成されるプログラムによつて種々の形態
をとり得る。また、画像データにより解析されて
成形条件制御に利用される樹脂挙動も、上述して
きた実施例で述べたもの以外にも、樹脂の流速、
着色材の混り方の様子等々を利用できる。また、
実施例では観察窓１５を３つ設けているが、例え
ば、加熱シリンダ３の前端側のみに設けても良
い。さらにはまた、チヤージ行程時にスクリユー
４を回転且つ微小量前後振動させつつ後退させる
ようにしても良く、こうすればチヤージ時間の短
縮とよりきめ細かい成形条件制御が可能となる。

［発明の効果］叙上のように本発明によれば、加熱シリンダ内
部の樹脂挙動などをダイレクトに観察・解析した
結果を用いて、成形条件を制御しているので、成
形条件が的確なものとなり、高品質の成形品を得
ることが出来る。また、予期せぬアクシデントな
どが生じても、この要因を的確・迅速に把握して
これに対処することも可能になる等の、この種イ
ンラインスクリユータイプの射出成形機にあつ
て、顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は何れも本発明の１実施例に係り、第１図
は成形条件制御のための構成要素を示すブロツク
図、第２図は射出成形機の射出装置を示す一部切
断した正面図、第３図は射出装置の要部を示す一
部切断した要部正面図、第４図は加熱シリンダを
軸方向と直交する方向で切断した要部断側面図、
第５図は加熱シリンダの先端部分の断正面図、第
６図はサーモビジヨンで得られる画像を示す説明
図、第７図はビデオカメラで得られる気泡の発生
の様子を示す説明図、第８図はビデオカメラで得
られる樹脂の固相−流動相の分布状態を模式的に
示す説明図である。１……ベース、２……支台、３……加熱シリン
ダ、４……スクリユー、４ａ……先端頭部、４ｂ
……頸部、４ｃ……ネジ山、５……スクリユー回
転用駆動源、６……射出用駆動源、７……駆動伝
達機構、８……ホツパー、９……バンドヒータ、
１０……ノズル、１１……ヘツドストツク、１２
……取付板、１３……円形穴、１４……スリツ
ト、１５……観察窓、１６……切欠き、１７……
ガラス体、１８……スペーサ、１９……ネジ穴、
２０……締付けネジ、３０……ビデオカメラ、３
１……ストロボ発光部、３２……ストロボコント
ローラ、３３……ビデオテープレコーダ、３４…
…データバツフア、３５……Ａ／Ｄ変換器、３６
……モニタ、３７……サーモビジヨン、３８……
ビデオテープレコーダ、３９……データバツフ
ア、４０……Ａ／Ｄ変換器、４１……モニタ、４
２……演算制御装置、４３……フレームバツフ
ア、４４……温度分布演算手段、４５……画像濃
度分布演算手段、４６……成形条件演算制御手
段、４７……データ格納部、４８……条件算出用
テーブル、４９……射出ストロークセンサ、５０
……射出圧力センサ、５１〜５３……ドライバ、
５４……表示装置、５５……プリンタ、５６……
外部メモリ、５７……チエツクリング、５８……
溶融樹脂、５９……気泡、６０……固相樹脂。

Claims

【特許請求の範囲】１加熱シリンダ内にスクリユーを回転並びに進
退可能に配設し、加熱シリンダの周壁の一部に、
透光体を配した内部観察用の観察窓を設けてなる
可視化加熱シリンダをもつ射出成形機において、
前記観察窓を通して前記加熱シリンダ内部の樹脂
の温度分布もしくは樹脂挙動などの画像データを
を取込み、取込れたデータの解析結果に基づき成
形条件を制御するようにしたことを特徴とする可
視化加熱シリンダをもつ射出成形機における成形
条件制御方法。２請求項１記載において、前記画像データか
ら、溶融樹脂内の気泡の発生度合を計測・演算
し、該気泡の発生度合が許容値以下となるように
成形条件を制御するようにしたことを特徴とする
可視化加熱シリンダをもつ射出成形機における成
形条件制御方法。３請求項２記載において、サツクバツク制御時
のスクリユー強制後退量を、スクリユー先端側に
貯えられた溶融樹脂中に発生する気泡の発生度合
で制御するようにしたことを特徴とする可視化加
熱シリンダをもつ射出成形機における成形条件制
御方法。４請求項１記載において、前記画像データか
ら、スクリユー先端側の頚部に位置する逆流防止
用のチエツクリングの挙動を解析し、成形条件を
制御するようにしたことを特徴とする可視化加熱
シリンダをもつ射出成形機における成形条件制御
方法。５請求項１記載において、前記画像データか
ら、樹脂の溶融開始位置と、樹脂が100％溶融し
た溶融完了位置とを解析し、この溶融開始位置と
溶融完了位置とが常に一定となるように成形条件
を制御するようにしたことを特徴とする可視化加
熱シリンダをもつ射出成形機における成形条件制
御方法。６請求項１記載において、前記温度分布データ
から、所定領域内の樹脂の温度差を算出し、該所
定領域内の樹脂温度が平均化するように成形条件
を制御するようにしたことを特徴とする可視化加
熱シリンダをもつ射出成形機における成形条件制
御方法。