JPH11227013A

JPH11227013A - プリプラ式射出成形機の漏出樹脂の排出方法及びその制御装置

Info

Publication number: JPH11227013A
Application number: JP10293204A
Authority: JP
Inventors: Misao Fujikawa; 操藤川
Original assignee: Sodick Co Ltd
Current assignee: Sodick Co Ltd
Priority date: 1997-12-08
Filing date: 1998-10-15
Publication date: 1999-08-24
Anticipated expiration: 2018-10-15
Also published as: JP3254187B2; US6284167B1

Abstract

(57)【要約】【課題】射出プランジャを備えたプリプラ式射出成形
機において、プランジャヘッドからプランジャ軸部まわ
りに漏出した樹脂材料を、必要最小限のプランジャスト
ロークで排出する。【解決手段】成形サイクル中の計量工程を行う際に、
計量完了位置を超える後方の位置までプランジャ９を強
制的に後退させるとともに強制後退動作を開始した位置
の近傍に直ちに復帰させる強制排出動作を定期的に加え
る。これによって、漏出樹脂がプランジャ９の計量スト
ローク範囲より後方に排除されて、漏出樹脂の堆積によ
るプランジャの後退時の抵抗の増大が、回避される。強
制排出動作は、通常の計量動作を開始する直前、または
計量完了後の所定時間経過後のタイミングで行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、成形樹脂材料が
可塑化される可塑化装置と可塑化された成形樹脂材料が
導入される射出装置を有するプリプラ式射出成形機にお
ける射出成形方法に関し、特に、射出装置の射出シリン
ダ内の溶融樹脂を射出プランジャによって金型の中へ射
出するプリプラ式射出成形機における漏出樹脂の排出方
法及びその制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機にはインラインスクリュ式の
ものとプリプラ式のものがある。プリプラ式のものは、
射出装置と可塑化装置を個別に備え、射出装置の射出シ
リンダに射出プランジャが備えられている。プリプラ式
のものは、インラインスクリュ式のものに比べて装置の
構造が若干複雑になるが、樹脂材料の計量および射出を
正確にできること、射出圧力を高くできること、温度管
理をより正確にできることなどの長所があり、エンジニ
アリングプラスチックを始めとする比較的成形条件の厳
しい成形樹脂材料の射出成形に用いられている。

【０００３】図８は、可塑化装置として可塑化スクリュ
を用いたスクリュプリプラ式射出成形機の射出ユニット
の一例を示す部分断面平面図である。スクリュプリプラ
式の射出ユニットには、樹脂材料の混練溶融を行う可塑
化室１２と、溶融した樹脂材料を図示しない金型のキャ
ビティに射出する射出室１３とが別個に設けられてお
り、両者の先端が相互に連通路１４で連通されている。
可塑化室１２には可塑化スクリュ１１が嵌装されてお
り、このスクリュを回転駆動する可塑化モータ４と、ス
クリュ１１を短いストロークで軸方向に進退させる逆止
用油圧シリンダ５とが設けられている。可塑化室１２を
形成している可塑化シリンダ１６の基端側には、図には
示してないが、樹脂材料をスクリュ１１の基端部分に供
給するホッパが設けられ、また、可塑化シリンダ１６の
外周には、材料を加熱するためのバンドヒータが巻装さ
れている。

【０００４】一方、射出室１３を形成する射出シリンダ
１５には射出用のプランジャ９が嵌装され、このプラン
ジャを進退させるための射出用油圧ピストン６が設けら
れている。射出室１３の前方にはノズル１７が設けられ
ており、このノズルを通して図示しない金型のキャビテ
ィに溶融樹脂が射出される。

【０００５】プランジャ９が射出工程において高速、高
圧で射出室内を移動するとき、これが射出シリンダ１５
の内壁にかじらないようにするため、図９に誇張して示
すように、プランジャ９の先端部（プランジャヘッド）
９ａとその後方の軸部９ｂとの間には、直径で０．２ｍ
ｍ程度の段部９ｃが形成されている。このため、射出時
に発生する、プランジャヘッド前後の大きな圧力差によ
って、溶融樹脂３０がプランジャヘッド９ａと射出シリ
ンダ１５の隙間を通って後方に漏出し、漏出樹脂３０ａ
が軸部９ｂのまわりに薄膜状に溜まるのを避けられな
い。この漏出樹脂３０ａは、計量工程でプランジャ９が
後退したときに段部９ｃに押されて後退し、射出シリン
ダ１５の後方に設けたスクレーパ２３によってせき止め
られることによってプランジャ９の軸部９ｂのまわりか
らはがれて、排出孔２０から落下する。

【０００６】しかしながら、プランジャ９によって射出
がおこなわれるプリプラ式射出成形機においては、プラ
ンジャの軸部９ｂの外周に薄く付着した漏出樹脂３０ａ
の膜が排出孔２０から排出しにくくなることがある。こ
のような場合、次の射出工程でプランジャヘッド９ａの
後部に漏出した少量の樹脂材料がこの未排出の樹脂膜に
堰き止められるため、後続する計量工程において、プラ
ンジャ９の後退抵抗が計量ストロークの後端近くで増大
する。

【０００７】特に、エンジニアリングプラスチック樹脂
材料によって成形する場合には、漏出樹脂３０ａの膜が
固化して排出孔２０から落下しにくくなることが多い。
この種の樹脂材料は、成形品に強度、耐熱性、難燃性、
耐薬品性などの特性を付与するために、ベースの樹脂材
料に物性の異なる樹脂をブレンドしたポリマーアロイ
や、ガラスやカーボンフィラを混入した繊維強化プラス
チックや、ハロゲン基を添加した樹脂材料にして使用さ
れることが多いが、これらは、安定に溶融しているため
の適正温度範囲が狭いために、射出シリンダの中を移動
する過程で劣化・炭化が速く固化しやすい。また、これ
らの樹脂材料の中には、樹脂が強固に固化するものがあ
るので、プランジャ軸部に固着して容易に落下しないも
のがある。また、成形条件の違いにより、例えば、計量
ストロークが成形機本来のストローク可能距離の５％以
下の短いストロークを使用する場合のように、漏出樹脂
が射出シリンダの中で移動する時間が極端に長かった
り、射出シリンダ自体の温度変動が大きかったりする
と、漏出樹脂の固化が進行して、同様な現象が発生す
る。

【０００８】このようにしてプランジャの後退抵抗が増
大すると、計量動作のための背圧が変化するだけにとど
まらず、計量時間も長くなる。それで、計量された樹脂
の密度や温度が異なって実質の計量樹脂量とその粘度が
異なり、射出量が変化して、成形品の品質の安定に支障
をきたす。最悪の場合にはプランジャの後退が不可能に
なり、可塑化不能になることもある。また、射出された
溶融樹脂にこの未排出の樹脂膜の一部が混入することも
ある。

【０００９】そこで出願人は、特開平６−９１６９５号
公報、特開平６−１４２２４５号公報（特許２６５４８
９７号）において、成形サイクルの途中で射出プランジ
ャをその移動ストロークすべてに渡って強制的に移動さ
せることによって、漏出樹脂を強制的に一気に排出する
パージ方法を提案した。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記出願
は、材料替え（色替え）の際に新旧の樹脂材料を交換す
るパージ方法であったので、成形サイクルを中断し、そ
の間に射出プランジャをフルストローク移動させるもの
であった。したがって、このパージ動作が特に計量スト
ロークが小さい成形条件下の成形運転の途中に行われる
と、運転中の成形条件が一時的に大きく変化するので、
パージ動作直後の射出及び可塑化・計量動作が微妙な影
響を受けていた。

【００１１】そこでこの発明の目的は、漏出樹脂の排出
動作のための射出プランジャの移動距離が計量ストロー
クに応じた最小限の移動距離で済むようにするととも
に、漏出樹脂の排出動作が成形サイクルの中の計量工程
に関連づけられて定期的に行われるようにすることによ
って、漏出樹脂の排出動作が成形サイクルを中断しなく
ても効率的に行われるとともに、漏出樹脂の排出動作が
次の可塑化、計量、射出に悪い影響を与えることがない
プリプラ式射出成形機の漏出樹脂の排出方法及びその制
御装置を提案することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明では、射出成形
機の制御装置は、成形サイクル中の計量動作に加えて、
計量完了時のプランジャの停止位置である計量完了位置
より若干後方の位置までプランジャを強制的に後退させ
る。そして、強制的に後退させられたプランジャは、そ
の後直ちに強制後退動作を開始した位置である強制後退
開始位置に、好ましくは、その位置に到達しないわずか
に後方の位置に強制的に復帰させられる。上記プランジ
ャの強制後退動作と強制復帰動作を含む強制排出動作
は、毎回の成形サイクルにおいて行われる必要が必ずし
もなく、何回かの成形サイクル毎に定期的に行われるよ
うにしてもよい。

【００１３】また、この強制的な排出動作は、計量動作
に入る直前、または計量動作完了後の所定時間経過後の
タイミングで行われるが、これが計量動作完了後の所定
時間経過後に行われる場合には、成形品の冷却期間が終
了する以前に行われることが好ましい。

【００１４】また、射出直前にサックバック動作が行わ
れる場合には、プランジャの強制後退する位置がサック
バックの位置を超えた位置になるように設定して、サッ
クバックが小さい移動抵抗で行われるようにすることも
できる。さらにこの場合に、プランジャが強制復帰する
位置が、サックバックの位置に略一致するようにして、
サックバック動作が省略可能になるようにすることもで
きる。

【００１５】さらにまた、上記の強制排出動作を設定す
るための制御手段を備え、この制御装置が、少なくと
も、記憶手段を含み、この記憶手段に、少なくとも、強
制排出動作の実行の要否を識別するフラグ、強制排出が
行われるべき間隔を設定する強制排出間隔、強制排出を
休止して計量を実行した回数、射出プランジャの現在位
置、計量完了位置、強制後退によって到達すべき射出プ
ランジャの位置を設定する強制後退位置、及び強制復帰
によって到達すべき射出プランジャの位置を設定する強
制復帰位置が、記憶されるようにしたプリプラ式射出成
形機の漏出樹脂の排出制御装置を提供することもでき
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１ないし図４は、この発明の一
実施形態を示したものである。図１は射出ユニットおよ
びその制御装置の構成を示すブロック図である。射出ユ
ニットは、図８で説明したものと変わらないので、同一
要素には同一符号を付けてその説明を省略する。主制御
装置１は、図示省略した記憶装置のプログラムに従っ
て、後述する強制後退動作と強制復帰動作とを含む強制
排出動作を実行する。また、主制御装置１は、メモリ２
内の設定値に基づいて、駆動制御手段３を介して可塑化
モータ４、逆止用油圧シリンダ５及び射出用油圧ピスト
ン６を制御している。さらに主制御装置１は、プランジ
ャ位置検出器、例えばリニアスケール１９によってプラ
ンジャ９の現在位置を検出している。主制御装置１は具
体的にはマイクロコンピュータであり、駆動制御手段３
は図示省略した油圧機器を制御する制御回路部を含む油
圧制御装置である。電動式の射出ユニットであれば、電
動機の制御回路になる。また、主制御装置１には機械の
動作状態や設定値を表示するためのディスプレイ７と、
手動による機械の制御や自動運転のための設定値の入力
を行うためのキーボード８が接続されている。

【００１７】メモリ２には、状態を識別するフラグを記
憶するフラグ領域２ａ、回数をカウントしたり座標位置
を計量するカウンタ領域２ｂ、および設定値等を記憶す
る設定値領域２ｃが確保されている。フラグ領域２ａに
は後述するような強制排出フラグＣＭが、カウンタ領域
２ｂには強制排出休止回数ｍ、及びプランジャ現在位置
ｓが、設定値領域２ｃには強制排出間隔Ｍ、計量完了位
置Ｌ、後退開始検出位置Ｌ０、後退増分値ｄＬ１、第１
の復帰増分値ｄＬ２１、第２の復帰増分値dＬ２２及び
サックバックの設定増分値ｄＬ３の数値がそれぞれ記憶
されている。なお、後述するように、後退開始検出位置
Ｌ０及び第１の復帰増分値ｄＬ２１と、第２の復帰増分
値dＬ２２とは、後述する強制排出を実行するタイミン
グに応じて必要なものであり、両者が一緒に設定、記憶
されているものではない。

【００１８】以上のように構成されたプリプラ式射出成
形機において、以下のような成形サイクルが実行される
が、最初に従来と同じ成形サイクルについて説明し、次
に本発明の実施態様特有の強制排出動作を含む計量動作
について説明する。

【００１９】まず、溶融樹脂材料の可塑化と計量が行わ
れる、従来の計量工程について説明する。ホッパからス
クリュ１１の溝内に落下した樹脂材料が、バンドヒータ
からの熱とスクリュ１１の回転による圧縮混練作用によ
り溶融し、連通路１４を通って射出室１３へ送られる。
このとき、プランジャ９に所望の背圧が作用しているの
で、可塑化室１２内の樹脂材料が一定の密度・温度で可
塑化される。こうして溶融材料が射出室１３に送り出さ
れるに伴いプランジャ９が後退し、その後退量がリニア
スケール１９で検出される。やがて、プランジャ９の後
退位置が計量完了位置に達したときにスクリュ１１の回
転が停止する。そして逆止用油圧シリンダ５によってス
クリュ１１が若干前進し、その先端が連通路１４を閉鎖
して計量工程が終わる。これにより射出室１３内に一定
量の溶融樹脂が貯留される。

【００２０】射出ユニットが上記の計量工程を行ってい
るとき、金型側で前回の成形サイクルで射出された溶融
樹脂の冷却が進行して、成形品の固化が進行している。
計量工程が完了し、さらに所定の冷却期間が経過する
と、射出成形機は、プランジャ９を若干後退（サックバ
ック）することにより射出室１３内を負圧にして、ノズ
ル１７の先端からのドローリング（溶融樹脂の鼻たれ現
象）を防止した後、射出ユニット全体をわずかに後退し
てノズル１７の先端を金型から離し、型開き、成形品の
突き出し、型閉じを行う。なお、ノズル１７にはノズル
孔２１を遮断するシャットオフバルブを備えたものがあ
る。そのようなノズルを用いるときは、射出成形機は、
サックバックを行う代わりにシャットオフバルブを閉じ
ることによってドローリングを防止する。

【００２１】次に、射出成形機は、射出ユニットを前進
させてノズル１７の先端を金型の樹脂注入口に密着さ
せ、プランジャ９を前進させて射出室１３内の溶融樹脂
をノズル孔２１から金型のキャビティに射出する。

【００２２】そして、射出工程に続いて保圧工程が行わ
れる。保圧工程においては、予め設定された圧力でプラ
ンジャ９が押し続けられる。これによって射出室１３内
に残っている余分の溶融樹脂が金型へと押し続けられ、
冷却によって体積が減少した金型内の樹脂が補充され
る。ゲートシールに必要な所定の保圧時間が経過した
ら、プランジャ９と射出室１３の前壁２２との間に若干
残っている溶融樹脂量がクッション量として検出され、
次の成形サイクルのための計量工程が開始される。以上
は、電動式の射出成形機であっても同様である。

【００２３】本発明では、以上のような成形サイクルの
中の計量動作に加えて、プランジャの強制後退と強制復
帰とを含む強制排出動作が行われる。この強制排出動作
を伴う計量動作は、強制排出計量と称して、通常行われ
る計量と区別するものとする。図２は、本発明の強制排
出計量工程の制御フローチャートを示したものである。
主制御装置１がこのフローチャートを開始するときに
は、強制排出動作を伴う計量をするか、しないかが、強
制排出フラグＣＭによってあらかじめ設定されている。
また、強制排出動作を伴わない計量動作の実行回数をカ
ウントする強制排出休止回数ｍが成形開始時に０にリセ
ットされ、その後の成形サイクルにおいて更新されてい
る。また、強制排出動作を何回かごとの計量動作におい
て行うかを設定する強制排出間隔Ｍがあらかじめ設定さ
れている。

【００２４】計量工程がスタートすると、主制御装置１
は、最初に強制排出フラグＣＭの値を参照して、後述す
る強制排出動作を行うか行わないかを判定する（ステッ
プＳ１）。たとえば熱安定性の良い汎用樹脂材料を使用
して成形する場合であれば、この発明の強制排出動作を
伴う計量動作を行う必要がないから、ＣＭ値はＮ（Ｎ
Ｏ）に設定されている。この場合、従来の通常計量動作
が行われて（ステップＳ７）計量工程が終了する。

【００２５】これに対し、プランジャヘッド後方に漏れ
出た樹脂材料が排出しにくい場合には、ＣＭ値がＹ（Ｙ
ＥＳ）に設定されている（ステップＳ１）。この場合に
は、主制御装置１は、強制排出休止回数ｍと強制排出間
隔Ｍとを比較し（ステップＳ２）、ｍがＭより小さい計
量回数にあっては、強制排出休止回数ｍに１を加算して
（ステップＳ６）通常の計量動作を行って（ステップＳ
７）、計量工程を終了する。強制排出動作を必要とする
計量間隔に至っていない場合には、当然、通常計量のみ
を実行すればよいからである。ここで、回数Ｍは、漏出
樹脂材料が排出されにくい場合に小さく、漏出樹脂材料
が排出されやすい場合に大きく設定されるものである。

【００２６】ｍがＭより小さい間通常の計量動作が繰り
返された後、ステップＳ２で計量回数ｍがｍ＝Ｍになる
と、主制御装置１は、後述する強制排出動作を伴う計量
動作、すなわち強制排出計量動作（ステップＳ３）を実
行する。そして、強制排出計量動作が行われたことを記
憶するために強制排出休止回数ｍを０にリセットして
（ステップＳ４）、計量工程を終了する。このように、
強制排出間隔Ｍが０であれば毎回強制排出計量が行わ
れ、Ｍ＝Ｍ１であればＭ１回通常計量が行われた後に強
制排出計量が行われる。

【００２７】次に図２のＳ３のステップで行われる、強
制排出動作を伴う強制排出計量動作そのものを、図３、
図５のフローチャートによって説明する。図３は強制排
出動作を計量動作の直前に行う場合の強制排出計量の動
作を示すフローチャートであり、図５は強制排出動作を
計量動作後に行う場合のフローチャートである。図４、
図６、及び図７は、この強制排出計量動作における射出
プランジャの動きを示す動作線図である。図３のフロー
チャートで示す強制排出計量動作を行ったときの射出プ
ランジャの動きが、図４の２回目の射出プランジャの動
作線図に示され、図５のフローチャートで示す強制排出
計量動作を行ったときのそれが図６に、図６の強制排出
計量動作後に更にサックバック動作を加えたときのそれ
が図７に示されている。図４、６、７の横軸はプランジ
ャの位置であり、プランジャの先端が射出室の前壁に最
接近した位置が原点として０に設定されている。縦軸は
時間軸で上から下へと時間が経過していることを示して
いる。なお、図４の例は、図２のフローチャートで強制
排出間隔Ｍが１に設定されている場合の例で、通常計量
動作Ｐ１と強制排出動作を伴う強制排出計量動作Ｐ２と
が交互に行われている。一方、図６の例は強制排出間隔
Ｍが０に設定されている場合の例で、毎回強制排出計量
動作が行われる。

【００２８】まず図４に示した１回目の計量動作の説明
をする。これは強制排出動作を伴わない従来の通常計量
であるが、強制排出計量動作との比較のためここに説明
する。計量動作は、プランジャがクッション量Ｌｐを残
した位置から後退して計量完了位置Ｌに達して完了する
（区間Ｐ１）。先に射出した成形品の冷却期間が経過す
ると、次に、サックバック（区間Ｐｓで示される）が行
われ、プランジャが(Ｌ＋ｄＬ３)の位置まで後退する。
ここでｄＬ３は計量完了位置Ｌからのサックバックのた
めの設定増分値であり、通常２ｍｍから３ｍｍ程度に設
定される。そして、射出ユニットが後退してノズル１７
の先端が金型から離され、続けて型開き、成形品の突き
出し、型閉じ等の工程が行われ、ノズル１７の先端が再
び金型に当接した後に次の射出動作が開始される。保圧
工程ではゲートシールが完了するまでクッション量がわ
ずかに減少してゆく。もちろん、クッション量Ｌｐ、計
量完了位置Ｌ、サックバックのための設定増分値ｄＬ３
は、成形条件としてあらかじめ設定されている。

【００２９】次に、図４に示した２回目の計量動作の説
明をする。この計量動作が図３のフローチャートに対応
し、通常の計量動作を開始する直前に本発明の強制排出
動作が行われる強制排出計量動作である。最初に、主制
御装置１は、図３のステップＳ１０で強制後退を開始す
る直前のプランジャ現在位置ｓを検出して、これを後退
開始検出位置Ｌ０として記憶する。この位置はクッショ
ン量Ｌｐにほとんど等しいが、成形ショット毎にわずか
に変化するので記憶する必要がある。次のステップＳ１
１で、主制御装置１は、射出用油圧ピストン６を後退さ
せてプランジャ９を強制後退速度Ｖｃで強制後退させ
る。強制後退速度Ｖｃはできるだけ速い速度に設定する
のが好ましい。そしてステップＳ１２の判定ステップ
で、プランジャの現在位置ｓが設定された強制後退位置
すなわち通常計量における計量完了位置Ｌに後退増分値
ｄＬ１を加えた位置に達したかどうかが判定され、プラ
ンジャ９がこの強制後退位置に達したら、すぐに、ステ
ップＳ１３でプランジャ９が強制復帰速度Ｖｃｒで強制
的に復帰させられる。このときの後退増分値ｄＬ１は、
３０ｍｍ程度、もしくは３０ｍｍ以下に設定されるとよ
い。また、強制復帰速度Ｖｃｒは強制後退速度Ｖｃと必
ずしも同じではないが、できるだけ速い速度に設定する
のが好ましいことは後退時の場合と同様である。そして
ステップＳ１４の判定ステップで、プランジャが復帰位
置に達したかどうか、すなわちステップＳ１０で記憶し
た後退開始検出位置Ｌ０に第１の復帰増分値ｄＬ２１を
加えた強制復帰位置に達したかどうかが主制御装置１に
よって判定される。プランジャ９が強制復帰位置に達し
たら、ステップＳ１５でプランジャ９が停止し、次のス
テップＳ７で通常の計量動作が行われる。この第１の復
帰増分値ｄＬ２１は、０．５ｍｍ前後のわずかな距離に
設定することができる。こうして主制御装置１は、強制
後退から強制復帰を迅速に行う強制排出動作を行った
後、通常の計量動作を行う。ここで、後退増分値ｄＬ１
は、サックバックの設定増分値ｄＬ３より大きく設定さ
れることが望ましい。サックバック動作においてもプラ
ンジャの後退抵抗が小さくなるようにするためである。
通常サックバック量が数ｍｍ程度であるから、後退増分
値ｄＬ１は、これを超えて設定される。

【００３０】計量が終了すると、従来と同様に冷却期間
が経過するのを待ってから、図４の動作線上の区間Ｐｓ
部分で示すサックバックが行われ、続けて型開き、成形
品の突き出し、型閉じ等の工程が行われた後、次の射出
が行われる。以上この強制排出動作において、強制後退
速度Ｖｃ、後退増分値ｄＬ１、強制復帰速度Ｖｃｒおよ
びは第１の復帰増分値ｄＬ２１が予めメモリ２に設定さ
れていることは、もちろんである。樹脂材料により、あ
るいは成形条件により、溶融樹脂の劣化しやすさ、流動
性の大小や劣化ガス発生の多寡等が勘案されて、これら
の値が予め設定される。

【００３１】このようにして、プランジャヘッドの後方
に溜まった樹脂が強制排出動作によって計量完了位置を
超える後方位置に定期的に移動されるので、通常の計量
動作のときにプランジャの後退動作を阻害する抵抗が計
量完了位置付近で生ずることがない。また、プランジャ
が、所定距離だけ計量完了位置を超える最小限のストロ
ークで、迅速に強制後退するとともに、強制後退開始位
置ないしこの位置に到達しないわずかに後方の位置に迅
速に復帰するので、プランジャヘッドの前の射出室に存
在する溶融樹脂の中に溶融していたガスが気泡となって
顕在化したり、プランジャの後方から空気が吸い込まれ
たりする現象が発生しない。また、強制排出動作が成形
品の冷却期間中に迅速に、かつ最小限のプランジャ移動
ストロークで行われるから、この強制排出に費やされる
時間が成形サイクルの遅れを生じないばかりか、エネル
ギー的なロスも最小限に押さえることができる。

【００３２】さらに加えて、計量開始直前に強制排出動
作を伴う場合であっても、第１の復帰増分値ｄＬ２１が
小さく、かつプランジャヘッドの先端と溶融樹脂との間
の空間が真空であるから、強制排出動作後に続けて行わ
れる計量が、強制排出を伴わない通常の計量と変わらな
い同一条件で開始される。したがって、強制排出動作後
の計量が強制排出動作に影響されることは全くない。な
お、プランジャ９の移動抵抗の増大現象は、プランジャ
９を計量完了位置を超えて後方に強制的に後退させると
きに発生するが、このときの移動抵抗の増大は成形品の
品質に何等問題を生じない。

【００３３】図５，図６に示した強制排出計量動作で
は、計量動作完了後の所定時間経過後に本発明の強制排
出動作が追加される。この所定時間は、計量完了直後か
ら成形品の冷却期間が終了するときまでの間に設定され
るが、望ましくは、冷却期間終了間際に設定されるのが
よい。主制御装置１は、最初にステップＳ７で通常の計
量動作を行った後、ステップＳ４０で所定の時間が経過
するまで待機する。所定時間経過後にステップＳ１１及
びＳ１２でプランジャを強制後退位置まで強制後退させ
る。このときの強制後退ストロークは、ステップＳ７で
プランジャがすでに計量完了位置Ｌに達しているから、
計量完了位置基準の後退増分値ｄＬ１だけである。プラ
ンジャが強制後退位置に達したら、次に、主制御装置１
は、ステップＳ１３及びステップＳ５０でプランジャを
強制的に復帰させ、プランジャの位置ｓが計量完了位置
Ｌに第２の復帰増分値ｄＬ２２を加えた位置に達した
ら、ステップＳ１５でプランジャを停止して、強制排出
計量を終了する。ここでも、強制後退速度Ｖｃ、後退増
分値ｄＬ１、強制復帰速度Ｖｃｒおよび第２の復帰増分
値ｄＬ２２が予めメモリ２に設定されている。

【００３４】このようにして、計量動作完了後の所定時
間経過後に強制排出する場合には、計量直前に強制排出
する場合と同じように、通常の計量動作のときに計量完
了位置付近でプランジャの後退動作を阻害する抵抗が生
ずることがない。また、計量動作完了後に強制排出する
場合には、強制排出動作のストロークがわずかな後退量
ｄＬ１で済み、かつごく僅かな時間の間に強制排出動作
が行われるから、射出室に存在する溶融樹脂の中に溶融
していたガスが気泡となって顕在化したり、プランジャ
の後方から空気が吸い込まれたりする現象が全く発生し
ない。したがって計量後の溶融樹脂の密度が変化するこ
とが全くない。また、強制排出動作が最小限のプランジ
ャ移動ストロークで行われるから、エネルギー的なロス
も最小限に押さえることができる。また、強制排出を開
始する所定時間が冷却期間終了以前に強制排出動作が終
了するように設定される場合には、強制排出動作が成形
品の冷却期間中に行われるから、この強制排出に費やさ
れる時間が成形サイクルの遅れを生じない。

【００３５】主制御装置１がプランジャを強制排出させ
た後にさらにサックバックを行う場合には、図５の強制
排出計量動作の後でサックバックを行う。図７は、図６
のプランジャの強制復帰動作後にさらにサックバックが
行われる場合のプランジャの動作線図を示したもので、
プランジャはＬ＋ｄＬ２２の強制復帰位置からサックバ
ックされる。このとき、前述したように、後退増分値ｄ
Ｌ１がサックバックの増分値ｄＬ３より大きく設定され
ることが好ましく、これによって、サックバックすると
きにプランジャの移動抵抗が大きくなることがない。一
方、第２の復帰増分値ｄＬ２２がサックバック増分値ｄ
Ｌ３にほとんど等しくなるように設定することができ
る。この場合には、サックバックを省略することもでき
る。

【００３６】また、上記いずれの実施例においても、プ
ランジャの強制後退位置やプランジャの強制復帰位置
が、後退開始検出位置Ｌ０または計量完了位置Ｌからの
後退増分値や復帰増分値で設定されるようになっている
場合には、設定が簡単で誤入力が防止される。もちろ
ん、これらの位置が原点からの絶対値で指定されるよう
にすることも可能であり、実質的動作上では本発明と同
じことである。また、後退増分値ｄＬ１から演算された
絶対値Ｌ＋ｄＬ１がプランジャの許容ストローク値を超
える場合に、アラームを発する等の安全対策をとること
も実用的には有用である。

【００３７】

【発明の効果】本発明のプリプラ式射出成形機の計量方
法によれば、成形サイクルの計量動作に定期的に強制排
出動作が伴って、プランジャがその正規の計量完了位置
よりさらに後方に後退させられることにより、プランジ
ャヘッドの後方の軸部周囲に漏出した樹脂が本来の計量
ストローク範囲よりも後方に押し出されて、通常の計量
動作が実行されるときにプランジャに移動抵抗の増大現
象が生じないようにしたので、計量が安定し、その結果
良好な一定品質の成形品が得られる。そして、プランジ
ャの強制復帰位置が強制後退開始位置より僅かな復帰増
分値だけ後方に位置するようにして、強制排出動作が迅
速に、かつ最小限のストロークで行われるようにしたの
で、強制排出動作を伴う計量工程において計量された溶
融樹脂の密度等が、通常計量工程において計量された溶
融樹脂の密度等に比べて差異を生ずることもない。

【００３８】また、強制排出動作が成形品の冷却中に迅
速に、かつ最小限のプランジャ移動ストロークで行われ
るから、この強制排出に費やされる時間が成形サイクル
の遅れを生じないばかりか、エネルギー的なロスも最小
限に押さえることができる。

【００３９】さらにまた、プランジャの強制後退する位
置が、サックバックによって後退するプランジャの位置
以上に後方になるようにする場合には、サックバック動
作においても移動抵抗が大きくなることがない。

【００４０】さらにまた、プランジャが強制復帰する位
置がサックバックする位置に略一致する場合には、サッ
クバックを省くこともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】射出ユニットの制御ブロック図

【図２】強制排出動作を伴う計量工程の制御フローチャ
ートを示す図

【図３】強制後退動作を計量動作の直前に行う強制排出
計量動作の制御フローチャートを示す図

【図４】強制後退動作を計量動作の直前に行う強制排出
計量動作を実行した場合のプランジャの動きを示す動作
線図

【図５】強制後退動作を計量動作完了後の所定時間経過
後に行う強制排出計量動作の制御フローチャートを示す
図

【図６】強制後退動作を計量動作完了後の所定時間経過
後に行う強制排出計量動作を実行した場合のプランジャ
の動きを示す動作線図

【図７】図６の強制排出計量動作の強制復帰後にサック
バックを行う場合のプランジャの動きを示す動作線図

【図８】スクリュプリプラ式射出成形機の射出ユニット
の一例を示す部分断面図

【図９】プランジャ後方に形成される漏出樹脂材料の膜
を示す模式図

【符号の説明】

１主制御装置２記憶手段３駆動制御手段６射出用油圧ピストン７ディスプレイ８キーボード９射出プランジャ９ａプランジャヘッド９ｂプランジャ軸部１１可塑化スクリュ１３射出室１４連通路１９リニアスケールＬ計量完了位置Ｌ０後退開始検出位置ｄＬ１後退増分値ｄＬ２１第１の復帰増分値ｄＬ２２第２の復帰増分値ｄＬ３サックバックのための設定増分値

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸部よりヘッド部が大径の射出プランジ
ャを射出装置に備えたプリプラ式射出成形機の漏出樹脂
の排出方法において、計量が完了する計量完了位置を超
える、予め設定した位置まで射出プランジャを強制的に
後退する動作と、該強制後退を開始した強制後退開始位
置またはそれに到達しないわずかに後方の位置に前記射
出プランジャを強制的に復帰させる強制復帰動作とを含
む強制排出動作が、前記計量動作の開始直前または前記
計量動作完了後の所定時間経過後のタイミングで、毎回
または複数回の前記計量動作毎に定期的に行われること
を特徴とする、プリプラ式射出成形機の漏出樹脂の排出
方法。
【請求項２】前記強制排出動作が前記計量動作を開始
する直前に行われ、前記強制後退動作を開始するときの
前記射出プランジャの位置が検出されて後退開始検出位
置(Ｌ０)として記憶され、前記強制後退によって到達す
る前記射出プランジャの位置が前記計量完了位置(Ｌ)を
基準とする後退増分値(ｄＬ１)として設定され、前記強
制復帰によって到達する前記射出プランジャの位置が前
記後退開始検出位置(Ｌ０)を基準とする第１の復帰増分
値(ｄＬ２１)として設定されることを特徴とする、請求
項１記載のプリプラ式射出成形機の漏出樹脂の排出方
法。
【請求項３】前記強制排出動作が前記計量動作完了後
の所定時間経過後に行われ、前記強制後退によって到達
する前記射出プランジャの位置が前記計量完了位置(Ｌ)
を基準とする後退増分値(ｄＬ１)として設定され、前記
強制復帰によって到達する前記射出プランジャの位置が
前記計量完了位置(Ｌ)を基準とする第２の復帰増分値
(ｄＬ２２)として設定されることを特徴とする、請求項
１記載のプリプラ式射出成形機の漏出樹脂の排出方法。
【請求項４】前記強制後退によって到達する前記射出
プランジャの位置が、後続して行われるサックバックに
よって到達する前記射出プランジャの位置を超えた後方
の位置であることを特徴とする、請求項１記載のプリプ
ラ式射出成形機の漏出樹脂の排出方法。
【請求項５】前記強制後退によって到達する前記射出
プランジャの位置（Ｌ＋ｄＬ１)が、後続して行われる
サックバックによって到達する前記射出プランジャの位
置(Ｌ＋ｄＬ３)を超えた後方の位置であることを特徴と
する、請求項２または請求項３記載のプリプラ式射出成
形機の漏出樹脂の排出方法。
【請求項６】前記強制後退によって到達する前記射出
プランジャの位置（Ｌ＋ｄＬ１)が、後続して行われる
サックバックによって到達する前記射出プランジャの位
置(Ｌ＋ｄＬ３)を超えた後方の位置であるとともに、前
記強制復帰によって到達する前記射出プランジャの位置
(Ｌ＋ｄＬ２２)が、前記サックバック到達位置(Ｌ＋ｄ
Ｌ３)に略一致することを特徴とする、請求項３記載の
プリプラ式射出成形機の漏出樹脂の排出方法。
【請求項７】軸部よりヘッド部が大径の射出プランジ
ャを射出装置に備えるとともに、前記射出プランジャを
駆動制御する射出プランジャ駆動手段、前記射出プラン
ジャの位置を検出する位置検出手段、及び前記射出プラ
ンジャ駆動手段を制御する駆動制御手段を含むプリプラ
式射出成形機の漏出樹脂の排出制御装置において、前記
排出制御装置が、計量が完了する計量完了位置を超え
る、予め設定した位置まで前記射出プランジャを強制的
に後退する強制後退動作と、該強制後退を開始した強制
後退開始位置またはそれに到達しないわずかに後方の位
置に前記射出プランジャを強制的に復帰させる強制復帰
動作とを含む強制排出動作を前記計量動作が開始する直
前に実行させる主制御装置と、機械の動作状態や設定値
を表示するための表示手段と、手動による機械の制御や
自動運転のための設定値の入力を行うための入力手段
と、記憶手段とを含み、前記記憶手段に、少なくとも、
（１）前記強制排出動作の実行の要否を識別するフラ
グ、（２）前記強制排出が行われるべき間隔を設定する
強制排出間隔、（３）前記強制排出を休止して前記計量
を実行した回数、（４）前記射出プランジャの現在位
置、（５）前記強制後退によって到達すべき射出プラン
ジャの位置を設定する強制後退位置、及び（６）前記強
制復帰によって到達すべき前記射出プランジャの位置を
設定する強制復帰位置が、記憶されることを特徴とす
る、プリプラ式射出成形機の漏出樹脂の排出制御装置。
【請求項８】軸部よりヘッド部が大径の射出プランジ
ャを射出装置に備えるとともに、前記射出プランジャを
駆動制御する射出プランジャ駆動手段、前記射出プラン
ジャの位置を検出する位置検出手段、及び前記射出プラ
ンジャ駆動手段を制御する駆動制御手段を含むプリプラ
式射出成形機の漏出樹脂の排出制御装置において、前記
排出制御装置が、計量が完了する計量完了位置を超え
る、予め設定した位置まで前記射出プランジャを強制的
に後退する強制後退動作と、該強制後退を開始した強制
後退開始位置またはそれに到達しないわずかに後方の位
置に前記射出プランジャを強制的に復帰させる強制復帰
動作とを含む強制排出動作を前記計量動作が開始する直
前に実行させる主制御装置と、機械の動作状態や設定値
を表示するための表示手段と、手動による機械の制御や
自動運転のための設定値の入力を行うための入力手段
と、記憶手段とを含み、前記記憶手段に、少なくとも、
（１）前記強制排出動作の実行の要否を識別するフラ
グ、（２）前記強制排出が行われるべき間隔を設定する
強制排出間隔、（３）前記強制排出を休止して前記計量
を実行した回数、（４）前記射出プランジャの現在位
置、（５）前記計量完了位置、（６）前記強制後退を開
始したときの位置を検出した後退開始検出位置(Ｌ０)、
（７）前記強制後退によって到達すべき射出プランジャ
の位置を設定する、前記計量完了位置を基準とする後退
増分値(ｄＬ１)、及び（８）前記強制復帰によって到達
すべき前記射出プランジャの位置を設定する、前記後退
開始検出位置(Ｌ０)を基準とする第１の復帰増分値ｄＬ
２１が、記憶されることを特徴とする、プリプラ式射出
成形機の漏出樹脂の排出制御装置。
【請求項９】軸部よりヘッド部が大径の射出プランジ
ャを射出装置に備えるとともに、前記射出プランジャを
駆動制御する射出プランジャ駆動手段、前記射出プラン
ジャの位置を検出する位置検出手段、及び前記射出プラ
ンジャ駆動手段を制御する駆動制御手段を含むプリプラ
式射出成形機の漏出樹脂の排出制御装置において、前記
排出制御装置が、計量が完了する計量完了位置を超え
る、予め設定した位置まで前記射出プランジャを強制的
に後退する強制後退動作と、該強制後退を開始した強制
後退開始位置またはそれに到達しないわずかに後方の位
置に前記射出プランジャを強制的に復帰させる強制復帰
動作とを含む強制排出動作を前記計量動作完了後の所定
時間経過後に実行させる主制御装置と、機械の動作状態
や設定値を表示するための表示手段と、手動による機械
の制御や自動運転のための設定値の入力を行うための入
力手段と、記憶手段とを含み、前記記憶手段に、少なく
とも、（１）前記強制排出動作の実行の要否を識別する
フラグ、（２）前記強制排出が行われるべき間隔を設定
する強制排出間隔、（３）前記強制排出を休止して前記
計量を実行した回数、（４）前記射出プランジャの現在
位置、（５）前記強制後退によって到達すべき射出プラ
ンジャの位置を設定する強制後退位置、及び、（６）前
記強制復帰によって到達すべき前記射出プランジャの位
置を設定する強制復帰位置が、記憶されることを特徴と
する、プリプラ式射出成形機の漏出樹脂の排出制御装
置。
【請求項１０】軸部よりヘッド部が大径の射出プラン
ジャを射出装置に備えるとともに、前記射出プランジャ
を駆動制御する射出プランジャ駆動手段、前記射出プラ
ンジャの位置を検出する位置検出手段、及び前記射出プ
ランジャ駆動手段を制御する駆動制御手段を含むプリプ
ラ式射出成形機の漏出樹脂の排出制御装置において、前
記排出制御装置が、計量が完了する計量完了位置を超え
る、予め設定した位置まで前記射出プランジャを強制的
に後退する強制後退動作と、該強制後退を開始した強制
後退開始位置またはそれに到達しないわずかに後方の位
置に前記射出プランジャを強制的に復帰させる強制復帰
動作とを含む強制排出動作を前記計量動作完了後の所定
時間経過後に実行させる主制御装置と、機械の動作状態
や設定値を表示するための表示手段と、手動による機械
の制御や自動運転のための設定値の入力を行うための入
力手段と、記憶手段とを含み、前記記憶手段に、少なく
とも、（１）前記強制排出動作の実行の要否を識別する
フラグ、（２）前記強制排出が行われるべき間隔を設定
する強制排出間隔、（３）前記強制排出を休止して前記
計量を実行した回数、（４）前記射出プランジャの現在
位置、（５）前記計量完了位置、（６）前記強制後退に
よって到達すべき射出プランジャの位置を設定する、前
記計量完了位置を基準とする後退増分値(ｄＬ１)、及び
（７）前記強制復帰によって到達すべき前記射出プラン
ジャの位置を設定する、前記計量完了位置を基準とする
第２の復帰増分値ｄＬ２２が、記憶されることを特徴と
する、プリプラ式射出成形機の漏出樹脂の排出制御装
置。