JPH0976321A - 射出成形機の起動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱分解の問題がなく、また成形温度より低い
温度からも直ちに成形を開始することができる、射出成
形機の起動装置を提供する。 【解決手段】 安定化時間（Ｗ）あるいは保温時間
（Ｗ’）等からなり、安定化時間（Ｗ）に入る温度
（Ｔ、Ｔ’）、成形開始温度（Ｔ、Ｔ’）等が異なる複
数個の昇温パターン（Ａ、Ｂ、Ｃ）の中から１つの昇温
パターンを選択する。また、成形温度を設定する成形温
度設定手段（２）と、成形温度よりも低い温度を設定す
る成形待機温度差設定手段（３）とを設け、各昇温パタ
ーン（Ａ、Ｂ、Ｃ）における温度を任意に設定できるよ
うにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数個の異なる昇
温パターン、これらの複数個の昇温パターンの中から１
つの昇温パターンを選択する昇温パターン選択手段等を
備えた射出成形機の起動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機は、周知のように、シリンダ
バレル、このシリンダバレル内で回転駆動されるスクリ
ュウ等から構成されている。そしてスクリュウを回転駆
動するときに生じる摩擦熱、剪断熱等で樹脂材料は溶融
されるようになっている。しかしながら、このような機
械的に生じる熱のみでは完全に溶融することはできない
ので、シリンダバレルを外部から加熱するようにもなっ
ている。ところで、射出成形機の熱容量は大きいので、
シリンダバレルを成形温度に加熱しても射出成形機は直
ちに成形温度にはならない。そこで、シリンダバレルが
成形温度に達しても所定時間はスクリュウは回転しない
ようになっている。すなわち、射出成形機には冷間起動
防止タイマが設けられ、シリンダバレルを外部から加熱
し、シリンダバレルが成形温度に達したら冷間起動防止
タイマが作動し、その射出成形機特有の安定化時間が経
過し、タイムアップするまではスクリュウが回転しない
ようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、シリンダ
バレルが成形温度になってから所定時間の安定化時間が
設けられているので、射出成形機は成形温度に達し、樹
脂に溶融不良が生じることもなく、またスクリュウに過
負荷が作用するようなこともない。しかしながら、問題
もある。例えば安定化時間中に熱安定性の悪い塩化ビニ
ル樹脂、液晶ポリマ、ポリエステル等は熱分解し成形で
きないことがある。また、例えば昼休み等のように所定
時間成形を中断するときも、熱分解の問題が生じてい
る。中断時の熱分解の問題は、中断時に温度を下げてお
くことにより一応解決することはできる。しかしなが
ら、成形再開に先立ち冷間起動防止タイマが作動するの
で、直ちに成形できないという別の問題が生じ、完全な
解決にはなっていない。上記のようにして、樹脂が一旦
熱分解すると、加熱筒内の樹脂の全てを取り除かなけれ
ばならず、大きな時間的なロスが生じ、作業の無駄を招
く。さらには、樹脂の種類によっては加熱筒の内表面の
表面処理に支障を及ぼすものもあり、設備に対し危険も
大きい。

【０００４】また、樹脂の種類によっては、必ずしも成
形温度にならなくても成形を開始することができるもの
もある。そこで、成形温度より低い温度で冷間起動タイ
マを作動させ、冷間起動防止タイマのタイムアップ後成
形するときに、本来の成形温度に設定すると、冷間起動
防止タイマが再度働き所定時間は成形できない不都合も
生じている。本発明は、上記したような問題点を解決し
た射出成形機の起動装置を提供しようとするもので、具
体的には熱分解の問題がなく、また安定化用のタイマ手
段すなわち冷間起動防止タイマを備えているにも拘ら
ず、成形温度より低い温度からも直ちに成形を開始する
ことができる、射出成形機の起動装置を提供することを
目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、複
数個の昇温パターンを備え、これらの複数個の昇温パタ
ーンの中から１つの昇温パターンを選択するように構成
することにより達成される。すなわち、本発明は上記目
的を達成するために、昇温パターン選択手段と、成形温
度を設定する成形温度設定手段と、成形温度よりも低い
温度を設定する成形待機温度差設定手段と、これらの設
定手段で設定された温度とヒータで加熱される射出成形
機の測定温度とを比較し、射出成形機の測定温度が設定
温度よりも高くなったとき出力する比較手段と、該比較
手段からの信号により計時を開始するタイマー手段と、
該タイマー手段のタイムアップ信号により成形可能信号
を出力するスクリュウ冷間回転防止解除信号出力手段と
を備え、前記昇温パターン選択手段は、昇温時間、安定
化時間あるいは保温時間等からなり、前記安定化時間に
入る温度、成形開始温度等が異なる複数個の昇温パター
ンの中から１つの昇温パターンを選択するように構成さ
れる。そして請求項２記載の発明は、請求項１記載の昇
温パターンが第１、２および第３の３個の昇温パターン
からなり、第１の昇温パターンは、安定化時間に入る温
度と成形開始温度とが、成形温度に等しく、第２の昇温
パターンは、安定化時間に入る温度と成形開始温度とが
成形温度よりも低く、第３の昇温パターンは、保温時間
の温度および成形開始温度が成形温度よりも低いように
構成される。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明においては、昇温時間、安
定化時間あるいは保温時間等から構成され、安定化時間
に入る温度、成形開始温度等が異なる複数個の昇温パタ
ーンは、第１、２および第３の３個のパターンで実施す
ることができる。第１の昇温パターンＡは、図１の
（イ）に示されている。図１の（イ）において昇温時間
Ｈは、後述するように図２の加熱筒３３のヒータに通電
して成形温度Ｔになるまでの時間で、成形温度Ｔになる
と後述する成形温度冷間起動防止タイマ６がＷ時間すな
わち射出成形機３０に固有な安定化時間だけ作動し、タ
イムアップ後に成形が可能な成形時間Ｓとなるパターン
である。

【０００７】第２の昇温パターンは、図１の（ロ）に示
されているように、加熱筒３３のヒータに通電して成形
温度より低く、熱分解を起こさないが、スクリュウ３２
は回転可能な温度Ｔ’になると、成形待機温度冷間起動
防止タイマ７がＷ時間作動し、タイムアップ後に成形時
間Ｓ’となるパターンである。この成形時間Ｓ’には、
成形温度Ｔより低い温度Ｔ’で成形する時間が、成形中
に成形温度Ｔになる時間中に含まれている。

【０００８】第３の昇温パターンは、第１、２のパター
ンと多少異なり、図１の（ハ）に示されているように、
成形時間Ｓ中に成形を一時中断するパターンで、成形温
度Ｔより低く熱分解を起こさないが、スクリュウ３２を
回転することはできる保温温度Ｔ’に保持し、時間Ｗ’
経過後に成形時間Ｓ’となるパターンである。この成形
時間Ｓ’には、第２の昇温パターンと同様に、成形温度
Ｔより低い温度Ｔ’で成形する時間が、成形中に成形温
度Ｔになる時間に含まれている。

【０００９】射出成形機３０は、図２においてはシリン
ダバレル３１部分のみが示されている。シリンダバレル
３１内には従来周知のように、スクリュウ３２が回転方
向および軸方向に駆動自在に設けられている。そしてシ
リンダバレル３１の外周部およびノズルにかけて周知の
ようにヒータを備えた加熱筒３３が設けられている。加
熱筒３３のヒータは、温調計３６からの信号によりヒー
タ駆動用マグネット３７を介して通電されるようになっ
ている。そして加熱筒３３の温度は、熱電対３８により
計測され、計測されたシリンダ測定温度は比較値入力ラ
イン３９、３９’により温調計３６に入力される。これ
により、後述するように温調計３６に設定温度が入力さ
れると、温調計３６によりシリンダ測定温度が設定温度
になるようにヒータ駆動用マグネット３７が制御され
る。

【００１０】射出成形機３０の起動装置は、図２に示さ
れているように、加熱筒３３の加熱温度を成形温度に設
定する成形温度設定器２、成形温度よりも低く、長時間
この温度下においていても樹脂が劣化あるいは分解しな
い任意の温度に加熱筒３３の加熱温度を設定する成形待
機温度差設定器３、成形温度設定器２で設定された成形
温度とシリンダ測定温度とを比較し、シリンダ測定温度
が設定された成形温度よりも高くなったとき出力する第
１の比較器４、成形待機温度差設定器３で設定された待
機温度とシリンダ測定温度とを比較し、シリンダ測定温
度が待機温度よりも高くなったとき出力する第２の比較
器５、第１の比較器４からのタイムアップ信号によりオ
ンする成形温度冷間起動防止タイマ６、第２の比較器４
からのタイムアップ信号によりオンする成形待機温度冷
間起動防止タイマ７、これらのタイマ６、７からの信号
により成形開始可能信号を出力するスクリュウ冷間回転
防止解除出力器８、第１〜第５のモード切換スイッチ２
７ａ〜２７ｅ等から構成されている。

【００１１】第１のモード切換スイッチ２７ａは、第１
の昇温パターンＡを選択する接点ａ、第２の昇温パター
ンＢを選択する接点ｂおよび第３の昇温パターンＣを選
択する接点ｃを有する。そして成形温度設定器２の出力
ライン１１は、この第１のモード切換スイッチ２７ａの
接点ａに接続されている。またこの出力ライン１１に
は、第１のモード切換スイッチ２７ａと連動して第１の
昇温パターンＡが選択される接点ａを有する第２のモー
ド切換スイッチ２７ｂが介装され、そして第１の比較器
４の一方の入力端子に接続されている。

【００１２】成形待機温度差設定器３の出力ライン１２
は、成形温度設定器２で設定される設定温度がライン１
１’により入力されるようになっている合わせ点１３に
接続されている。そして合わせ点１３から出ているライ
ン１４は、成形開始リレーＡＸを介して第１のモード切
換スイッチ２７ａの接点ｂと、ライン１４’により接点
ｃと、第２の比較器５の一方の入力端子とに接続されて
いる。なお、ライン１４には第１のモード切換スイッチ
２７ａと連動して第２の昇温パターンＢが選択される接
点ｂを有する第３のモード切換スイッチ２７ｃが介装さ
れている。また、第１のモード切換スイッチ２７ａは、
設定値入力ライン１５により温調計３６に接続されてい
る。

【００１３】第１、２の比較器４、５の他方の入力端子
は、比較値入力ライン３９により熱電対３８に接続され
ている。そして、第１、２の比較器４、５の出力端子は
ライン１６、１７により成形温度冷間起動防止タイマ６
および成形待機温度冷間起動防止タイマ７にそれぞれ接
続されている。成形温度冷間起動防止タイマ６の出力ラ
イン１８には、第１のモード切換スイッチ２７ａと連動
する第４のモード切換スイッチ２７ｄが介装され、そし
て第１のＯＲゲート９の一方の入力端子に接続されてい
る。第１のＯＲゲート９の出力信号は、ライン１９によ
りスクリュウ冷間回転防止解除出力器８に入力されるよ
うになっている。成形待機温度冷間起動防止タイマ７の
出力ライン２０は、第２のＯＲゲート１０の一方の入力
端子に接続され、他方の入力端子にはライン１８’によ
り成形温度冷間起動防止タイマ６の信号が入力されるよ
うになっている。また、第４のモード切換スイッチ２７
ｄの接点ｂは、ライン２０’を介して成形待機温度冷間
起動防止タイマ７の出力ライン２０に接続されている。
第２のＯＲゲート１０の出力ライン２１には接点ｃを有
する第５のモード切換スイッチ２７ｅが介装され、第１
のＯＲゲート９の他方の入力端子に接続されている。

【００１４】次に上記実施の形態の作用を説明する。初
めに、熱による分解の問題のない樹脂に適用される第１
の昇温パターンＡについて説明する。成形温度設定器２
により成形温度Ｔ°Ｃ例えば２００°Ｃを設定する。そ
して第１のモード切換スイッチ２７ａを接点ａに切り換
える。そうすると、第１のモード切換スイッチ２７ａに
連動して第２、４のモード切換スイッチ２７ｂ、ｄが接
点ａに接続される。

【００１５】設定温度２００°Ｃに関する信号が、出力
ライン１１、第１のモード切換スイッチ２７ａの接点ａ
および設定値入力ライン１５を介して温調計３６に入力
される。加熱筒３３はヒータ駆動用マグネット３７を介
して通電される。また、設定温度２００°Ｃに関する信
号が出力ライン１１により第１の比較器４に入力され
る。加熱筒３３の温度は、熱電対３８により計測され、
計測されたシリンダ測定温度は比較値入力ライン３９、
３９’により温調計３６に入力される。したがって、加
熱筒３３は、設定温度２００°Ｃになるように加熱され
る。

【００１６】加熱筒３３の温度が図１の（イ）に示され
ているように上昇し、設定温度２００°Ｃに達すると、
第１の比較器４から成形温度冷間起動防止タイマ６に信
号が入力される。成形温度冷間起動防止タイマ６は、射
出成形機３０の熱容量等により決められた時間Ｗを計時
する。この時間も樹脂は熱分解しない。成形温度冷間起
動防止タイマ６のタイムアップ信号は、第１のＯＲゲー
ト９からスクリュウ冷間回転防止解除出力器８に入力さ
れる。この解除出力器８から出力される解除信号により
射出成形機３０は成形できる状態になる。なお、成形開
始リレーＡＸは解除信号によりライン１１”の方に切り
替わる。従来周知のようにして計量、射出等の操作によ
り成形する。

【００１７】次に、熱による分解する樹脂に適用される
第２の昇温パターンＢについて説明する。この樹脂は、
Ｔ°Ｃ例えば２００°Ｃで成形され、Ｔ°Ｃより低い
Ｔ’°Ｃ例えば２０°Ｃ低い１８０°Ｃでは、安定化時
間中でも熱分解しないが可塑化はできると仮定する。成
形温度設定器２により成形温度例えば２００°Ｃを設定
する。また、成形待機温度差設定器３により、２０°Ｃ
を設定する。そして第１のモード切換スイッチ２７ａを
接点ｂに切り換える。そうすると、第１のモード切換ス
イッチ２７ａに連動して第３、第４のモード切換スイッ
チ２７ｃ、ｄが接点ｂに接続される。２００°Ｃに関す
る信号と、２０°Ｃに関する信号とが合わせ点１３によ
り加減され、１８０°Ｃに関する信号がライン１４、成
形開始リレーＡＸ、第１のモード切換スイッチ２７ａの
接点ｂおよび設定値入力ライン１５を介して温調計３６
に入力される。加熱筒３３の温度は、熱電対３８により
計測され、計測されたシリンダ測定温度は比較値入力ラ
イン３９、３９’により温調計３６に入力される。した
がって、加熱筒３３は、待機温度１８０°Ｃになるよう
に加熱される。

【００１８】加熱筒３３の温度が図１の（ロ）に示され
ているように上昇し、待機温度１８０°Ｃに達すると、
第２の比較器５から成形待機温度冷間起動防止タイマ７
に信号が入力される。このタイマ７は、射出成形機３０
の熱容量等により決められた時間Ｗを計時する。成形待
機温度冷間起動防止タイマ７のタイムアップ信号は、第
４のモード切換スイッチ２７ｄの接点ｂおよび第１のＯ
Ｒゲート９を経てスクリュウ冷間回転防止解除出力器８
に入力され、このスクリュウ冷間回転防止解除出力器８
から成形可能信号が出力される。これにより射出成形機
３０は成形できる状態になる。また、スクリュウ冷間回
転防止解除出力器８からの信号により成形開始リレーＡ
Ｘがライン１１”の方に切り替わる。従来周知のように
して計量、射出等の操作により成形する。成形開始リレ
ーＡＸがライン１１”の方に切り替わっているので、以
後、温調計３６には成形温度設定器２により設定した２
００°Ｃの信号が、第１のモード切換スイッチ２７ａの
接点ｂを経て入力され、加熱筒３３は２００°Ｃになる
ように加熱される。

【００１９】最後に、第３の昇温パターンＣについて説
明する。このパターンは、昼食時のように成形を中断す
るパターンであり、熱分解する樹脂にも適用できるし、
また熱分解しない樹脂に適用すると、省エネができるパ
ターンである。この樹脂は、Ｔ°Ｃ例えば２００°Ｃで
成形され、Ｔ°Ｃより低いＴ’°Ｃ例えば２０°Ｃ低い
１８０°Ｃでは、待機あるいは保温時間中でも熱分解し
ないが可塑化はできると仮定する。成形温度設定器２に
より成形温度例えば２００°Ｃを設定する。また、成形
待機温度差設定器３により、２０°Ｃを設定する。そし
て第１のモード切換スイッチ２７ａを接点ｃに切り換え
る。そうすると、第１のモード切換スイッチ２７ａに連
動して第５のモード切換スイッチ２７ｅが接点ｃに接続
される。２００°Ｃに関する信号と、２０°Ｃに関する
信号とが合わせ点１３により加減され、１８０°Ｃに関
する信号がライン１４、１４’、第１のモード切換スイ
ッチ２７ａの接点ｃおよび設定値入力ライン１５を介し
て温調計３６に入力される。加熱筒３３の温度は、熱電
対３８により計測され、計測されたシリンダ測定温度は
比較値入力ライン３９、３９’により温調計３６に入力
される。したがって、加熱筒３３は、保温温度１８０°
Ｃになるように加熱、維持される。

【００２０】上記保温中は、第２、第３のモード切換ス
イッチ２７ｂ、ｃの接点ａ、ｂは開いているので、第
１、２の比較器４、５の一方の入力端子には、設定温度
に関する信号は入力されていない。一方、シリンダ測定
温度は比較値入力ライン３９によりこれらの第１、２の
比較器４、５に入力されている。したがって、第１のモ
ード切換スイッチ２７ａを接点ｃに切り換えると、瞬時
に第１、２の比較器４、５から成形温度冷間起動防止タ
イマ６および成形待機温度冷間起動防止タイマ７の両方
に信号が出力される。これらのタイマ６、７のタイムア
ップ信号は、第２のＯＲゲート１０の両方の入力端子に
入力され、その出力信号は第５のモード切換スイッチ２
７ｅの接点ｃを通ってライン２１により、第１のＯＲゲ
ート９からスクリュウ冷間回転防止解除出力器８に入力
される。それゆえ、成形開始リレーＡＸはライン１１の
方に切り替わっている。これにより射出成形機３０は成
形できる状態にある。第１のモード切換スイッチ２７ａ
を接点ａまたはｂに切り換え、成形を再開すると、成形
開始リレーＡＸがライン１１”の方に切り替わっている
ので、以後、温調計３６には、前述した第２の昇温モー
ドと同様に成形温度設定器２により設定した２００°Ｃ
の信号が入力され、加熱筒３３は２００°Ｃになるよう
に加熱される。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、本発明によると、昇温時
間、安定化時間あるいは保温時間等からなり、安定化時
間に入る温度、成形開始温度等が異なる複数個の昇温パ
ターンを備え、これらの昇温パターンの中から１つの昇
温パターンを選択するように構成されているので、すな
わち熱分解の恐れのある樹脂材料に対しては、安定化時
間に入る時の温度の低い昇温パターンを選択することに
より熱分解の問題がなくなる。また、成形開始温度が成
形温度よりも低い昇温パターンを選択することにより直
ちに成形を開始することもできる。さらには、本発明は
成形温度設定手段と成形待機温度差設定手段とを備えて
いるので、選択した昇温パターンにおける成形温度、保
温温度等を設定し、樹脂材料の特性にきめ細かに合わせ
た昇温ができる効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態の昇温パターンの例を、
安定化時間中は温度が上昇しない状態で示す図で、
（イ）、（ロ）および（ハ）はそれぞれ異なる例を示す
図である。

【図２】 本発明の実施の形態を示す回路図である。

【符号の説明】

２ 成形温度設定器 ３ 成形待機温度差設定器 ４、５ 第１、２の比較器 ６ 成形温度冷間起動防止タイマ ７ 成形待機温度冷間起動防止タイマ ２７ａ〜２７ｅ 第１〜第５のモード切換スイッチ ３０ 射出成形機 ３３ 加熱筒

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 昇温パターン選択手段（２７ａ〜ｅ）
   と、成形温度を設定する成形温度設定手段（２）と、成
   形温度よりも低い温度を設定する成形待機温度差設定手
   段（３）と、これらの設定手段（２、３）で設定された
   温度と、ヒータで加熱される射出成形機（３０）の測定
   温度とを比較し、射出成形機（３０）の測定温度が設定
   温度よりも高くなったとき出力する比較手段（４、５）
   と、該比較手段（４、５）からの信号により計時を開始
   するタイマー手段（６、７）と、該タイマー手段（６、
   ７）のタイムアップ信号により成形可能信号を出力する
   スクリュウ冷間回転防止解除信号出力手段（８）とを備
   え、 前記昇温パターン選択手段（２７ａ〜ｅ）は、昇温時間
   （Ｈ、Ｈ’）、安定化時間（Ｗ）あるいは保温時間
   （Ｗ’）等からなり、前記安定化時間（Ｗ）に入る温度
   （Ｔ、Ｔ’）、成形開始温度（Ｔ、Ｔ’）等が異なる複
   数個の昇温パターン（Ａ、Ｂ、Ｃ）の中から１つの昇温
   パターンを選択するようになっていることを特徴とする
   射出成形機の起動装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の昇温パターンが第１、２
   および第３の３個の昇温パターン（Ａ、Ｂ、Ｃ）からな
   り、 第１の昇温パターン（Ａ）は、安定化時間（Ｗ）に入る
   温度（Ｔ）と成形開始温度（Ｔ）とが、成形温度（Ｔ）
   に等しく、 第２の昇温パターン（Ｂ）は、安定化時間（Ｗ）に入る
   温度（Ｔ’）と成形開始温度（Ｔ’）とが成形温度
   （Ｔ）よりも低く、 第３の昇温パターン（Ｃ）は、保温時間（Ｗ’）の温度
   （Ｔ’）および成形開始温度（Ｔ’）が成形温度（Ｔ）
   よりも低い、射出成形機の起動装置。