JP2009298055A - 射出制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で、ウエルドラインの発生を抑制することの可能な射出制御装置を提供することを課題とする。
【解決手段】射出制御装置１は、キャビティ３を内部に有し、メインゲート４及びサブゲート５がキャビティ３に連通して形成された射出成型用金型６と、射出ユニット７と連結されたユニット側ランナ８、ユニット側ランナ８の一端から分岐して形成され、メインゲート４と連結したメイン側ランナ９及びサブゲート５と連結したサブ側ランナ１０を有する分岐ランナ１１と、キャビティ３に射出される溶融樹脂２の射出を制御するゲート開閉機構部１２と、サブゲート５から溶融樹脂２を射出する射出タイミングをメインゲート４からの射出に対して遅延させる遅延制御部１３とを主に具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、射出制御装置に関するものであり、特に、射出成型時におけるウエルドラインの発生を抑制することの可能な射出制御装置に関するものである。

従来から、各種プラスチック製品の製造を行う場合、高温で加熱することにより、粘性を低くした溶融樹脂を高圧で金型のキャビティ内に射出充填し、該キャビティ内で冷却固化させることにより、当該プラスチック製品を製造する射出成型技術が多く利用されている。これにより、特にポリプロピレンやポリエチレン等の熱可塑性樹脂からなる樹脂成型品を比較的簡易に、かつ低コストで生産することが可能となっている。

ここで、射出成型技術について、さらに具体的に説明すると、始めにポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を当該樹脂の融点或いはガラス転移点から５０℃から１５０℃程度の高い温度（例えば、１８０℃から４５０℃の加熱温度）で加熱し、粘性の低い、流動性を有する溶融状態の溶融樹脂に調製する。そして、この溶融樹脂を高圧で射出可能な射出ユニットを利用し、所望の形状に型彫りされた射出成型用金型のキャビティ内に射出し、充填する。このとき、射出成型用金型は、高温で加熱された溶融樹脂よりも低い温度に設定されている。そのため、キャビティに射出された溶融樹脂は、射出による温度低下及び射出成型用金型への熱の伝達により、急速に冷却され、上記の融点或いはガラス転移点以下の温度になる。その結果、溶融樹脂の流動性が損なわれ、液体から固定への相転移が行われる。これにより、キャビティの形状に沿って固化したプラスチック製品を製造することができる。これにより、５００℃以下の比較的低温で成型加工処理を行うことができ、射出充填から冷却し、プラスチック製品を型抜きするまでの工程を短時間で行うことができる。そのため、サイクルタイムを短縮することができ、高い生産効率を保持し、低コストで大量生産をすることが可能となっている。

このとき、キャビティに高圧で充填された溶融樹脂は、低温に保持された射出成型用金型によって冷却され、射出充填の際にその流動性が大きく喪失することが知られている。そして、係る性質を利用して、キャビティ内で溶融樹脂を液体から固体へと相転移させ、プラスチック製品（樹脂成型品）の生産を行っている。そのため、溶融樹脂をキャビティに射出充填する射出口（ゲート）から離間している距離が大きい程、上記相転移が大きく進行することとなり、溶融樹脂の流動性を著しく低下することになる。そのため、図５に示すような、障害物１０３によって二方向に分流した溶融樹脂１０１が互いに衝突し、合流するようなキャビティ１０２の形状を有する射出成型用金型１００の場合、流動性の低い溶融樹脂１０１同士の混合が十分に行われず、樹脂成型品の品質等に問題を生じる可能性があった。

すなわち、上記のような、流動性の低下した溶融樹脂同士を比較的低温の状態で撹拌し、混合しょうとしても、両者が互いに衝突した領域に所謂「ウエルドラインＷＬ」と呼ばれる箇所が形成されることがあった。係るウエルドラインＷＬは、溶融樹脂１０１を射出成型し、樹脂成型品を製造する性質において発生する可能性が高いものであり、これらの存在しない樹脂成型品の製造が大きく期待されていた。

そして、このウエルドラインＷＬは、樹脂成型品の品質特性（特に、強度）に大きな影響を及ぼすとともに、樹脂成型品の外観上の美観を損なうため、例えば、樹脂成型品の表面を塗装し、当該ウエルドラインを目立たなくするための後工程（塗装工程）が必要となることがあった。

さらに、ウエルドラインＷＬを消失させるためには、射出成型のため用いられる金型自体を高温に保持することにより、溶融樹脂同士が合流する部分での撹拌及び混合が良好に行われることが知られている。或いは、金型のキャビティ内に高温の蒸気を噴射して、キャビティ内の温度を高く保持し、溶融樹脂の射出充填後に水で急速冷却する方法も知られている。

以上の従来技術は、当業者として当然に実施されているものであり、本願出願人は、係る従来技術が記載された文献等を本願出願時において特に知見するものではない。

しかしながら、上述した射出成型に係る技術において、下記に掲げるような問題点を生ずる可能性があった。すなわち、射出成型によって生産、製造される樹脂成型品は、複雑な形状のものが多く、キャビティ内における溶融樹脂の流動、充填に係る挙動は一定のものではなかった。特に、先に示したように、キャビティ内に溶融樹脂の流動を阻害する障害物となるような箇所が存在した場合、当該障害物で溶融樹脂の流れが分流し、さらに再び溶融樹脂が合流する箇所でウエルドラインが形成される可能性が高かった。このとき、金型を高温状態にすることや、溶融樹脂の射出充填前に蒸気を噴出することは、ウエルドラインの発生抑制の点では効果を奏するものであると認められるものの、高温状態の金型を素早く冷却し、金型からの型抜きが可能な程度に溶融樹脂を液体から固体に固化させる必要があり、溶融樹脂の充填から型抜きまでの一連の成型サイクルに要する時間（サイクルタイム）が必然的に増加することがあった。そのため、単位時間当たりの生産効率が低下する問題があった。

加えて、蒸気等を噴出する噴出機構等を備える必要もあり、射出成型設備及び金型等に、従来と比較して多額のコストを要する可能性があった。そのため、比較的長大な樹脂成型品であれば、上記システムを採用することは可能であるものの、生産量の少なく、或いは成型サイズの小さな樹脂成型品に対して適用することは困難であった。

そこで、本発明は、上記実情に鑑み、特殊な設備を必要とすることなく、従来の射出成型技術と変わることのないサイクルタイムで成型加工することが可能であり、小サイズの樹脂成型品であっても導入可能な、低コストの射出成型装置の提供を課題とするものである。

上記の課題を解決するため、本発明の射出制御装置は、「メインゲート及び前記メインゲートから離間して配設されたサブゲートを有し、前記メインゲート及び前記サブゲートからキャビティに溶融樹脂を射出して充填される射出成型用金型と、前記溶融樹脂を射出する射出ユニットと接続したユニット側ランナ、及び前記ユニット側ランナの一端から分岐して形成され、前記メインゲートと接続したメイン側ランナ及び前記サブゲートと接続したサブ側ランナを有する分岐ランナと、前記サブ側ランナまたは前記サブゲートに設けられ、前記サブゲートからの前記溶融樹脂の射出を遮断及び開放するゲート開閉機構部と、前記ゲート開閉機構部と接続し、前記サブゲートからの前記溶融樹脂の射出を、前記メインゲートからの射出開始から所定時間遅延させる遅延制御部と」を具備するものから主に構成されている。

ここで、分岐ランナとは、既存の射出ユニット及び射出成型用金型との間に介設されるものであり、射出ユニットと接続したユニット側ランナの一端から少なくとも二方向に分岐したランナ（メイン側ランナ及びサブ側ランナ）を有するものである。すなわち、射出ユニットに貯留された溶融樹脂が高圧で分岐ランナに送出されると、ユニット側ランナを通り、メイン側ランナ及びサブ側ランナの分岐点に到達すると、それぞれのランナに分岐して溶融樹脂が射出されることになる。その結果、それぞれのランナと接続したメインゲート及びサブゲートから溶融樹脂が射出されることになる。このとき、サブ側ランナまたはサブゲートには、ゲート開閉機構部が設けられ、後述する遅延制御部によって溶融樹脂の射出タイミングが遅延されている。そのため、分岐した溶融樹脂は当初メインゲートからのみキャビティ内に射出され、所定時間の経過後にサブゲートからの射出が開始される。ここで、ユニット側ランナの一端から分岐するメイン側ランナ及びサブ側ランナのそれぞれの数は、限定されるものではなく、例えば、一つのメイン側ランナ及び二つのサブ側ランナ、或いは二つのメイン側ランナ及び二つのサブ側ランナ等、キャビティの形状に応じて適宜変更するものであっても構わない。

さらに、ゲート開閉機構部とは、キャビティと連結したサブ側ランナからの射出のＯＮ／ＯＦＦを制御するためのものであり、例えば、エアシリンダや油圧シリンダ等の物理的手法によって、或いは電磁弁等の電気的な手法によって開閉するものであれば構わない。しかしながら、射出タイミングを遅延してキャビティ内に溶融樹脂を射出するため、例えば、操作に応じて１／１０ｓ〜１／１００ｓ程度の開閉速度（操作反応速度）でサブゲートからの溶融樹脂の射出を可能にするものが期待される。ここで、ゲート開閉機構部について、さらに詳細に説明すると、例えば、射出ユニットからの溶融樹脂の射出開始を指示する射出信号を送信可能な射出操作スイッチと、射出信号に応じて射出ユニットを制御する射出制御手段と、射出操作スイッチの押圧からの時間をカウントするタイマと、タイマによってカウントされた時間（射出タイミングに相当）に応じてゲート開閉機構部を電気的に制御し、サブゲートからの溶融樹脂の射出を開始するゲート制御手段と等の構成を主として具備するものが例示される。

したがって、本発明の射出制御装置によれば、メインゲートからキャビティ内に溶融樹脂の射出が開始され、当該メインゲートからの射出開始から所定時間を経過して、サブゲートから新たなに溶融樹脂がキャビティ内に射出される。このとき、メインゲートから射出された溶融樹脂は、キャビティ内の流動によって冷却され、その流動性を徐々に喪失している。一方、メインゲートの射出から遅延してサブゲートから射出された溶融樹脂は、上記熱喪失が生じていないため、未だ流動性の喪失程度がそれほど大きなものではない。そのため、流動性を失いつつある溶融樹脂と高温の（熱い）溶融樹脂が混合し、撹拌されることにより、溶融樹脂の流動性（粘性の低下）が再び回復することになる。その結果、低温の溶融樹脂同士によって発生するウエルドラインのような不具合を生じることがない。

さらに、本発明の射出制御装置は、上記構成に加え、「前記ゲート開閉機構部は、前記サブ側ランナに対して押出ピンを挿脱可能に形成された電磁ソレノイドを利用して構成され、前記押出ピンにより前記サブゲートからの前記溶融樹脂の射出を調整可能な」ものであっても構わない。

したがって、本発明の射出制御装置によれば、サブ側ランナに対し、電磁ソレノイドの押出ピンの挿脱操作によって、溶融樹脂の射出の遮断及び開放が可能となる。特に、電磁ソレノイドを利用することにより、ゲート開閉機構部を電気的に制御することができ、押出ピンによる挿脱速度も早いものとなる。そのため、溶融樹脂の射出タイミングを精細に制御することができ、キャビティの形状に応じた少なくとも二方向からの溶融樹脂の射出を容易に行うことが可能となる。

さらに、本発明の射出制御装置は、上記構成に加え、「前記キャビティは、前記メインゲートから射出された前記溶融樹脂が衝突して流動を阻害するとともに、少なくとも二方向に前記溶融樹脂を分流させる流動分流部と、前記流動分流部によって分流した前記溶融樹脂が流動する少なくとも二つ以上の分流路と、分流した少なくとも二つ以上の前記溶融樹脂が合流し、再び混合される混合空間部とをさらに具備し、前記サブゲートは、前記分流路の途中に設けられている」ものであっても構わない。

したがって、本発明の射出制御装置によれば、キャビティに設けられた流動分流部で溶融樹脂を分流し、分流路を通って、溶融樹脂が再び混合空間部で混合される。このとき、分流路の途中にサブゲートが設けられていることにより、混合空間部で再び溶融樹脂同士が混合される溶融樹脂の少なくとも一方は、サブゲートから射出された高温の溶融樹脂を含むものとなり、良好な混合及び撹拌が行われる。そのため、ウエルドラインの発生の可能性が低くなる。

さらに、本発明の射出制御装置によれば、「前記遅延制御部は、前記メインゲートから射出された前記溶融樹脂が前記サブゲートの直前に、前記サブゲートから前記溶融樹脂の射出を開始させる」ものであっても構わない。

したがって、本発明の射出制御装置によれば、サブゲートからの溶融樹脂の射出が、メインゲートから射出された溶融樹脂がサブゲートに到達する直前に行われる。これにより、上記のような混合空間部で再び混合する溶融樹脂の一方は、必然的に高温の溶融樹脂が含まれることとなり、流動性の低下によるウエルドラインの発生を抑制することが可能となる。

本発明の効果として、メイン側ランナと連結したメインゲートからキャビティに溶融樹脂を射出するとともに、メインゲートからの射出開始から所定の時間を経過した後に、射出タイミングをずらしてサブゲートからの溶融樹脂の射出が開始される。これにより、キャビティ内で冷却され、流動性を徐々に喪失している溶融樹脂が高温の溶融樹脂と接触し、混合することにより、当該溶融樹脂の流動性が回復することとなる。特に、キャビティの形状によって複数に分流し、再び合流する際に発生するウエルドラインの発生を、高温の溶融樹脂が撹拌、混合されることによって抑制することができる。これにより、樹脂成型品の強度の低下を抑え、かつ外観の美観性を損なうことがなく、塗装等の処理を省略することができる。

以下、本発明の一実施形態の射出制御装置１について、図１乃至図４に基づいて説明する。ここで、図１は本実施形態の射出制御装置１の概略構成及び機能的構成を模式的に示す説明図であり、図２は射出制御装置１の構成を示す（ａ）ラダー回路、（ｂ）電気回路図であり、図３は射出制御装置１による射出制御の流れの一例を示すフローチャートであり、図４は射出制御装置１による（ａ）遅延射出前、（ｂ）撹拌混合時の溶融樹脂２の状態を示す説明図である。

本実施形態の射出制御装置１は、図１乃至図４に示すように、製造する樹脂成型品（図示しない）の形状に合わせて型彫りされたキャビティ３を内部に有し、当該キャビティ３とそれぞれ連通したメインゲート４及びメインゲート４から離間して配設されたサブゲート５を有し、メインゲート４及びサブゲート５からキャビティ３に溶融樹脂２を射出充填可能な射出成型用金型６と、溶融樹脂２を射出する射出ユニット７と接続したユニット側ランナ８、ユニット側ランナ８の一端８ａから分岐して形成され、メインゲート４と接続したメイン側ランナ９及びサブゲート５と接続したサブ側ランナ１０を有する分岐ランナ１１と、サブゲート５の近傍のサブ側ランナ１０に取設され、サブゲート５からの溶融樹脂２の射出を遮断及び開放するゲート開閉機構部１２と、ゲート開閉機構部１２と電気的に接続され、サブゲート５からの溶融樹脂の射出タイミングを、メインゲート４からの溶融樹脂２の射出開始から所定時間遅延させる遅延制御部１３とを主に具備して構成されている。なお、射出ユニット７は、射出成型に使用される従来から周知のものを利用することができ、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を加熱し、溶融樹脂２とするここでは詳細な説明は省略する。また、射出ユニット７及び遅延制御部１３はそれぞれ稼働するための電力を供給する電源（図示しない）と接続されている。

ここで、本実施形態の射出制御装置１は、溶融樹脂２が射出充填される射出成型用金型６として、図１に示すように、メインゲート４に相対する溶融樹脂２の流動経路Ｆを遮る位置に設けられ、当該溶融樹脂２が衝突して流動が阻害されるとともに、少なくとも二方向（図１における紙面上下方向に相当）に溶融樹脂２を分流させる流動分流部１４が設けられている。さらに、流動分流部１４に衝突し、分流した溶融樹脂２が流動する一対の分流路１５ａ，１５ｂが形成され、当該分流路１５ａ，１５ｂの終路側（下流側）で、分流した溶融樹脂２が再び合流する混合空間部１６を有するものを例示している。なお、流動分流部１４は、成型加工する樹脂成型品の形状に応じて形成されるものであり、例えば、自動車のウインドウを操作するパワーウインドウスイッチの操作部に使用される操作パネル等を例示することができる。係る場合、操作用のスイッチの取設される穴に当たる部分が流動分流部１４に相当している。

すなわち、図１に示すように、射出成型用金型６を上方から観察した場合、略矩形状を呈するキャビティ３の中央付近に、四角形状の流動分流部１４が設けられ、その上方及び下方にそれぞれ分流路１５ａ，１５ｂが形成されている。そして、分流路１５ａ，１５ｂの下流側（図１における紙面右方）に、溶融樹脂２が再び合流し、撹拌及び混合される混合空間部１６が形成されている。すなわち、流動分流部１４の上流側（図１における紙面左方側）に溶融樹脂２が分流（分岐）する分流領域Ｓが形成され、下流側の混合空間部１６に混合領域Ｍが形成されることとなる（図４参照）。

そして、係る分流領域Ｓと混合領域Ｍとを接続する一方の分流路１５ａの途中に、キャビティ３と連通するようにしてサブゲート５が設けられ、上述したように、サブ側ランナ１０と接続している。サブゲート５の近傍のサブ側ランナ１０には、前述したように、ゲート開閉機構部１２が取設されている。具体的に説明すると、ソレノイド本体１７に対して挿脱可能に形成された押出ピン１８を有する電磁ソレノイド１９がゲート開閉機構部１２の主たる構成として利用され、押出ピン１８の一部がサブ側ランナ１０に対して突出するように取付けられている。そのため、係る押出ピン１８によって、射出ユニット７から射出され、サブ側ランナ１０に分岐した溶融樹脂２は、該押出ピン１８がサブ側ランナ１０に挿入された状態、換言すれば、サブ側ランナ１０が遮断された状態では、サブゲート５からキャビティ３内に射出されることがない。一方、押出ピン１８がソレノイド本体１７の側に収容された状態、換言すれば、サブ側ランナ１０が開放された状態で、サブゲート５からの溶融樹脂２の射出が自由に行えるようになる。

さらに、上述した電磁ソレノイド１９からなるゲート開閉機構部１２を電気的に制御するための遅延制御部１３が接続されている。これにより、溶融樹脂２のサブゲート５からの射出を射出タイミングを自由に制御することができる。ここで、遅延制御部１３の機能的構成について、図１及び図２に基づいて説明すると、該遅延制御部１３はゲート開閉機構部１２及び射出ユニット７とそれぞれ電気的に接続されるものであり、射出ユニット７から溶融樹脂２の射出を開始する操作を行うための射出操作スイッチ２０と、射出操作スイッチ２０による操作に応じて発信された操作信号ＳＧに基づいて、射出開始からの時間を計測するタイマ２１と、操作信号ＳＧに基づいて射出ユニット７からキャビティ３に溶融樹脂２を射出する制御を行うメイン射出制御手段２２と、タイマ２１による時間計測に基づいて、予め設定した時間の経過を検出すると、ゲート開閉機構部１２として設けられた電磁ソレノイド１９の押出ピン１８をサブ側ランナ１０から引抜き、溶融樹脂２のゲート側ランナ１０の流動を可能とするサブ射出制御手段２３と、さらにタイマ２１によるカウントに基づいて、射出ユニット７によるメインゲート４及びサブゲート５からの溶融樹脂２の射出を停止する射出停止手段２４とを主に具備して構成されている。これにより、メインゲート４からの溶融樹脂２の射出開始から、所定時間遅延するようにしてサブゲート５から溶融樹脂２の射出が開始される。

次に、本実施形態の射出制御装置１による射出制御の一例について、図３及び図４に基づいて説明する。まず、遅延制御装置１３を構成する射出操作スイッチ２０を操作し、射出信号ＳＧを発生させる（ステップＳ１）。これにより、操作信号ＳＧに基づいて、タイマ２１のカウントを開始する（ステップＳ２）。すなわち、射出操作スイッチ２０が操作されてからの経過時間ＬＴをカウントすることになる。そして、射出信号ＳＧに基づいて射出ユニット７による溶融樹脂２のキャビティ３への射出の開始を制御する（ステップＳ３）。これにより、射出ユニット７から分岐ランナ１１を通じて溶融樹脂２が送出され、キャビティ３に射出されることとなる。このとき、初期設定条件により、メインゲート４は開放され、キャビティ３への溶融樹脂２の射出が可能となっており、一方、ゲート開閉機構部１２の電磁ソレノイド１９によってサブ側ランナ１０に押出ピン１８が挿入された状態にあるため、サブゲート５（サブ側ランナ１０）は遮断された状態となっている。そのため、分岐ランナ１１のサブ側ランナ１０に流れた溶融樹脂２は押出ピン１８によって流動が規制され、メイン側ランナ９に流れた溶融樹脂２のみがメインゲート４を介してキャビティ３に射出されることとなる（図４（ａ）参照）。なお、上述したステップＳ１からステップＳ３に係る処理は、ほとんど同一のタイミングで実施される。また、図４（ａ），（ｂ）において、説明を簡略化するため、射出ユニット７及び遅延制御部１３の構成についての図示を省略している。

これにより、メインゲート４から射出された溶融樹脂２は、メインゲート４の近傍領域（例えば、分流領域Ｓ）からメインゲート４から離間した領域（混合領域Ｍ）に向かって徐々に充填されることとなる。このとき、前述したように、キャビティ３には溶融樹脂２の流れを二つに分流する流動分流部１４がメインゲート４に相対するように設けられている。そのため、メインゲート４から射出され、流動分流部１４に到達した溶融樹脂２は、図４（ａ）に示すように、二方向に分かれ、分流路１５ａ，１５ｂをそれぞれ充填するように進行することとなる。

このとき、射出信号ＳＧによってカウントを開始したタイマ２１の経過時間ＬＴが予め設定した時間（遅延時間ＤＴ）を経過しているか否かの判断を行う（ステップＳ４）。ここで、経過時間ＬＴが遅延時間ＤＴを超えている、若しくは同一の場合（ＬＴ≧ＤＴ：ステップＳ４においてＹＥＳ）、遅延制御部１３のサブ射出制御手段２３を制御し、電磁ソレノイド１９の押出ピン１８をサブ側ランナ１０から抜くように制御する（ステップＳ５：図４（ａ）における矢印Ａ方向）。これにより、サブ側ランナ１０の押出ピン１８の手前で射出が規制されていた溶融樹脂２ａが射出ユニット７からの圧力によって押出され、サブゲート５からキャビティ３へ射出される（ステップＳ６）。一方、経過時間ＬＴが遅延時間ＤＴを超えていない場合（ＬＴ＜ＤＴ：ステップＳ４においてＮＯ）、ステップＳ４の処理に戻り、再び経過時間ＬＴのカウントを行う。

ここで、遅延時間ＤＴは、図４（ａ）に示すように、メインゲート４から射出され、流動分流部１４に衝突し、二つに分流した一方の分流路１５ａに流れた溶融樹脂２がサブゲート５に到達する直前の時間に設定されている。さらに、具体的に例示すると、メインゲート４から射出が開始され、キャビティ３への溶融樹脂２の射出充填が完了するまでに要する時間を０．５ｓと設定した場合、当該遅延時間ＤＴを０．２ｓ〜０．３ｓにすることができる。なお、遅延時間ＤＴはキャビティ３のサイズや形状、及び流動分流部１４の配置に応じて適宜設定する必要がある。

このとき、サブゲート５から射出された溶融樹脂２ａは、分岐ランナ１１から射出された直後であるため、射出前の高温の状態を保ったままである。一方、サブゲート５に到達する直前のメインゲート４から射出された溶融樹脂２は、キャビティ３内を移動する際に徐々に熱を喪失し、メインゲート４から射出されたときに比べて温度が低く、流動性が低下している。そのため、サブゲート５から射出のタイミングを遅延させて新たに射出された溶融樹脂２ａは、流動性の低下した溶融樹脂２と撹拌、混合されながら混合領域Ｍまで移動する。これにより、溶融樹脂２は、熱が与えられることとなり、流動性が復活する。その結果、他方の分流路１５ｂを通って混合領域Ｍに到達した流動性の低い溶融樹脂２ｂと、流動性の高くなった溶融樹脂２ｃとは十分に混合及び撹拌することが可能となる。その結果、混合領域Ｍにおけるウエルドラインの発生が抑制される。

その後、タイマ２１による経過時間ＬＴをカウントし、予め設定した充填完了時間ＣＴを経過しているか否かの判断を行う（ステップＳ７）。ここで、経過時間ＬＴが充填完了時間ＣＴを超えている、若しくは同一の場合（ＬＴ≧ＣＴ：ステップＳ６においてＹＥＳ）、遅延制御部１３の射出停止手段２４を制御し、射出ユニット７からの溶融樹脂２の射出を停止し（ステップＳ８）、さらにサブ射出制御手段２３を制御し、電磁ソレノイド１９の押出ピン１８を再びサブ側ランナ１０に挿入する（ステップＳ９）。これにより、キャビティ３への新たな溶融樹脂２の射出が停止する。一方、一方、経過時間ＬＴが充填完了時間ＣＴを超えていない場合（ＬＴ＜ＣＴ：ステップＳ７においてＮＯ）、ステップＳ７の処理に戻り、再び経過時間ＬＴのカウントを行う。

その後、キャビティ３内で溶融樹脂２が固体に相転移し、十分冷却された後に射出成型用金型６から樹脂成型品を型抜きし、樹脂成型品を取出す（ステップＳ１０）。これにより、樹脂成型品の射出成型が完了する。そして、当該樹脂成型品を大量に生産する場合は、上述したステップＳ１乃至ステップＳ９の処理を繰り返すことにより、均一の品質の樹脂成型品を短いサイクルタイムで大量に生産することができる。

以上、説明したように、本実施形態の射出制御装置１によれば、射出ユニット７と接続した分岐ランナ１１のメイン側ランナ９から溶融樹脂２がキャビティ３に射出された後、射出のタイミングを遅延させてサブ側ランナ１０から溶融樹脂２がキャビティ３に射出される。これにより、メイン側ランナ９から射出され、低温に保持された射出成型用金型６によって徐々に熱を奪われ、流動性の低下した溶融樹脂２に、サブ側ランナ１０から新たに射出された流動性の高い、高温の溶融樹脂２が追加されることにより、キャビティ３内の溶融樹脂２の流動性を向上させることができる。これにより、分流し、混合領域Ｍで再び合流する溶融樹脂２の撹拌及び混合が良好に行われる。その結果、混合領域Ｍでのウエルドラインの発生が抑制される。

以上、本発明について好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。

すなわち、本実施形態の射出制御装置１において、ユニット側ランナ８の一端からメイン側ランナ９及びサブ側ランナ１０をそれぞれ一本ずつ延設した分岐ランナ１１を用いるものを示したが、これに限定されるものではなく、当該一端から複数のサブ側ランナ１０が延設されるものであっても構わない。すなわち、複雑なキャビティの形状に応じて複数のサブ側ランナを設け、それぞれの射出タイミングを遅延させることも可能である。このとき、遅延制御部は、それぞれのサブ側ランナに取付けられた電磁ソレノイドを制御し、射出のタイミングを個々のサブランナ毎にずらすものであっても構わない。これにより、一つのサブ射出ランナでは、十分な量の溶融樹脂をキャビティに行き渡らせることが困難な場合に、各サブ側ランナからそれぞれ溶融樹脂を射出することにより、流動性を有する溶融樹脂をキャビティの隅々まで完全に充填させることができる。

本実施形態の射出制御装置の概略構成を示す説明図である。 射出制御装置の構成を示す（ａ）ラダー回路、（ｂ）電気回路図である。 射出制御装置による制御の一例を示すフローチャートである。 射出制御装置による（ａ）遅延射出前、（ｂ）撹拌混合時の溶融樹脂の状態を示す説明図である。 従来の射出制御の一例を示す説明図である。

符号の説明

１ 射出制御装置
２，２ａ，２ｂ，２ｃ 溶融樹脂
３ キャビティ
４ メインゲート
５ サブゲート
６ 射出成型用金型
７ 射出ユニット
８ ユニット側ランナ
９ メイン側ランナ
１０ サブ側ランナ
１１ 分岐ランナ
１２ ゲート開閉機構部
１３ 遅延制御装置
１４ 流動分流部
１５ａ，１５ｂ 分流路
１６ 混合空間部
１７ ソレノイド本体
１８ 押出ピン
１９ 電磁ソレノイド
２０ 射出操作スイッチ
２１ タイマ
２２ 射出制御手段
２３ サブ射出制御手段
２４ 射出停止手段
ＣＴ 充填完了時間
ＤＴ 遅延時間
ＬＴ 経過時間
Ｆ 流動経路
ＳＧ 射出信号
Ｓ 分流領域
Ｍ 混合領域

Claims (4)

1. メインゲート及び前記メインゲートから離間して配設されたサブゲートを有し、前記メインゲート及び前記サブゲートからキャビティに溶融樹脂が射出して充填される射出成型用金型と、
   前記溶融樹脂を射出する射出ユニットと接続したユニット側ランナ、及び前記ユニット側ランナの一端から分岐して形成され、前記メインゲートと接続したメイン側ランナ及び前記サブゲートと接続したサブ側ランナを有する分岐ランナと、
   前記サブ側ランナまたは前記サブゲートに設けられ、前記サブゲートからの前記溶融樹脂の射出を遮断及び開放するゲート開閉機構部と、
   前記ゲート開閉機構部と接続し、前記サブゲートからの前記溶融樹脂の射出を、前記メインゲートからの射出開始から所定時間遅延させる遅延制御部と
   を具備することを特徴とする射出制御装置。
2. 前記ゲート開閉機構部は、
   前記サブ側ランナに対して押出ピンを挿脱可能に形成された電磁ソレノイドを利用して構成され、
   前記押出ピンにより前記サブゲートからの前記溶融樹脂の射出を調整可能な請求項１に記載の射出制御装置。
3. 前記キャビティは、
   前記メインゲートから射出された前記溶融樹脂が衝突して流動を阻害するとともに、少なくとも二方向に前記溶融樹脂を分流させる流動分流部と、
   前記流動分流部によって分流した前記溶融樹脂が流動する少なくとも二つ以上の分流路と、
   分流した少なくとも二つ以上の前記溶融樹脂が合流し、再び混合される混合空間部と
   をさらに具備し、
   前記サブゲートは、
   前記分流路の途中に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の射出制御装置。
4. 前記遅延制御部は、
   前記メインゲートから射出された前記溶融樹脂が前記サブゲートの直前に、前記サブゲートから前記溶融樹脂の射出を開始させることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の射出制御装置。
   

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