JP2019177660A - 射出成形機及び射出成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】成形サイクルを短縮できる射出成形機を提供する。【解決手段】射出成形機１０は、射出装置３００と、金型ユニット８００Ａ，８００Ｂを、射出装置３００による射出が可能な射出位置Ｐ１と、射出位置Ｐ１から退避させた退避位置Ｐ２ａ，Ｐ２ｂと、に移動可能な金型ユニット移動装置８４０Ａ、８４０Ｂと、射出位置Ｐ１に配置される金型ユニットを固定するクランプ装置８５０と、制御装置７００と、を備える。制御装置７００は、型締工程の完了または充填工程の開始を開始トリガとして、材料が充填された金型ユニットを保圧する保圧工程の完了前に、射出位置Ｐ１にある金型ユニットからクランプ装置８５０による固定を解除するアンクランプ工程を開始する。【選択図】図６

Description

本発明は、射出成形機及び射出成形方法に関する。

射出成形機１台で複数の金型ユニットを交互に射出位置に載せ替えて成形する構成が提案されている（例えば特許文献１）。

特開２０１６−１１２７７１号公報

従来の複数の金型ユニットを用いる構成では、射出位置に搬入された金型ユニットはクランプ装置によって固定されてから成形が行われる。そして、この金型ユニットによる成形が完了した保圧工程完了後に、クランプ装置による固定が解除され（アンクランプされ）、その後に別の金型ユニットと交換される。このため、金型ユニットを入れ替える動作の前に、アンクランプ動作に要する無駄な時間が発生してしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、成形サイクルを短縮できる射出成形機及び射出成形方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る射出成形機は、射出装置と、金型ユニットを、前記射出装置による射出が可能な射出位置と、前記射出位置から退避させた退避位置と、に移動可能な金型ユニット移動装置と、前記射出位置に配置される前記金型ユニットを固定するクランプ装置と、制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記金型ユニット移動装置により、複数の金型ユニットのうちの１の金型ユニットを前記射出位置に搬入し、他の金型ユニットを前記退避位置に搬出する移動工程と、前記クランプ装置により、前記射出位置に搬入された金型ユニットをクランプするクランプ工程と、前記クランプ装置にクランプされた金型ユニットを型締する型締工程と、前記射出装置から前記射出位置にある金型ユニットに材料を充填する充填工程と、材料が充填された前記金型ユニットを保圧する保圧工程と、前記射出位置にある前記金型ユニットから前記クランプ装置による固定を解除するアンクランプ工程と、を実施可能であり、前記制御装置は、前記型締工程の完了または前記充填工程の開始を前記アンクランプ工程の開始トリガとして、前記アンクランプ工程を開始する。

同様に、上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る射出成形方法は、射出装置と、金型ユニットを、前記射出装置による射出が可能な射出位置と、前記射出位置から退避させた退避位置と、に移動可能な金型ユニット移動装置と、前記射出位置に配置される前記金型ユニットを固定するクランプ装置と、制御装置と、を備える射出成形機の射出成形方法であって、前記金型ユニット移動装置により、複数の金型ユニットのうちの１の金型ユニットを前記射出位置に搬入し、他の金型ユニットを前記退避位置に搬出する移動工程と、前記クランプ装置により、前記射出位置に搬入された金型ユニットをクランプするクランプ工程と、前記クランプ装置にクランプされた金型ユニットを型締する型締工程と、前記射出装置から前記射出位置にある金型ユニットに材料を充填する充填工程と、材料が充填された前記金型ユニットを保圧する保圧工程と、前記射出位置にある前記金型ユニットから前記クランプ装置による固定を解除するアンクランプ工程と、を含み、前記アンクランプ工程は、前記型締工程の完了または前記充填工程の開始を前記アンクランプ工程の開始トリガとして、開始される。

本発明の一態様によれば、成形サイクルを短縮できる射出成形機及び射出成形方法を提供することができる。

本実施形態に係る射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。 本実施形態に係る射出成形機の型締時の状態を示す図である。 本実施形態に係る射出成形機の要部の概略構成を模式的に示す図である。 本実施形態の射出成形機による射出成形方法のフローチャートである。 本実施形態の射出成形機による射出成形方法のフローチャートである。 図４の処理中における第２の金型ユニットと型締装置との連結、離脱の手順を示す模式図である。 本実施形態の効果を説明するための図である。 従来の成形サイクルにおけるアンクランプ工程の手順を示す模式図である。

以下、添付図面を参照しながら実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

まず図１及び図２を参照して、本実施形態に係る射出成形機の全体の概略構成について説明する。

（射出成形機）
図１は、本実施形態に係る射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。図２は、本実施形態に係る射出成形機の型締時の状態を示す図である。図１〜図２において、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は互いに垂直な方向である。Ｘ方向およびＹ方向は水平方向を表し、Ｚ方向は鉛直方向を表す。型締装置１００が横型である場合、Ｘ方向は型開閉方向であり、Ｙ方向は射出成形機１０の幅方向である。図１〜図２に示すように、射出成形機１０は、型締装置１００と、エジェクタ装置２００と、射出装置３００と、射出装置移動装置４００と、制御装置７００と、フレーム９００とを有する。以下、射出成形機１０の各構成要素について説明する。

（型締装置）
型締装置１００の説明では、型閉時の可動プラテン１２０の移動方向（図１および図２中右方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１２０の移動方向（図１および図２中左方向）を後方として説明する。

型締装置１００は、金型ユニット８００の型閉、型締、型開を行う。型締装置１００は例えば横型であって、型開閉方向が水平方向である。型締装置１００は、固定プラテン１１０、可動プラテン１２０、トグルサポート１３０、タイバー１４０、トグル機構１５０、型締モータ１６０、運動変換機構１７０、および型厚調整機構１８０を有する。

固定プラテン１１０は、フレーム９００に対し固定される。固定プラテン１１０における可動プラテン１２０との対向面に固定金型８１０が取付けられる。

可動プラテン１２０は、フレーム９００に対し型開閉方向に移動自在とされる。フレーム９００上には、可動プラテン１２０を案内するガイド１０１が敷設される。可動プラテン１２０における固定プラテン１１０との対向面に可動金型８２０が取付けられる。

固定プラテン１１０に対し可動プラテン１２０を進退させることにより、型閉、型締、型開が行われる。固定金型８１０と可動金型８２０とで金型ユニット８００が構成される。

トグルサポート１３０は、固定プラテン１１０と間隔をおいて連結され、フレーム９００上に型開閉方向に移動自在に載置される。尚、トグルサポート１３０は、フレーム９００上に敷設されるガイドに沿って移動自在とされてもよい。トグルサポート１３０のガイドは、可動プラテン１２０のガイド１０１と共通のものでもよい。

尚、本実施形態では、固定プラテン１１０がフレーム９００に対し固定され、トグルサポート１３０がフレーム９００に対し型開閉方向に移動自在とされるが、トグルサポート１３０がフレーム９００に対し固定され、固定プラテン１１０がフレーム９００に対し型開閉方向に移動自在とされてもよい。

タイバー１４０は、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０とを型開閉方向に間隔Ｌをおいて連結する。タイバー１４０は、複数本（例えば４本）用いられてよい。各タイバー１４０は、型開閉方向に平行とされ、型締力に応じて伸びる。少なくとも１本のタイバー１４０には、タイバー１４０の歪を検出するタイバー歪検出器１４１が設けられてよい。タイバー歪検出器１４１は、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。タイバー歪検出器１４１の検出結果は、型締力の検出などに用いられる。

尚、本実施形態では、型締力を検出する型締力検出器として、タイバー歪検出器１４１が用いられるが、本発明はこれに限定されない。型締力検出器は、歪ゲージ式に限定されず、圧電式、容量式、油圧式、電磁式などでもよく、その取付け位置もタイバー１４０に限定されない。

トグル機構１５０は、可動プラテン１２０とトグルサポート１３０との間に配設され、トグルサポート１３０に対し可動プラテン１２０を型開閉方向に移動させる。トグル機構１５０は、クロスヘッド１５１、一対のリンク群などで構成される。各リンク群は、ピンなどで屈伸自在に連結される第１リンク１５２および第２リンク１５３を有する。第１リンク１５２は可動プラテン１２０に対しピンなどで揺動自在に取付けられ、第２リンク１５３はトグルサポート１３０に対しピンなどで揺動自在に取付けられる。第２リンク１５３は、第３リンク１５４を介してクロスヘッド１５１に取付けられる。トグルサポート１３０に対しクロスヘッド１５１を進退させると、第１リンク１５２および第２リンク１５３が屈伸し、トグルサポート１３０に対し可動プラテン１２０が進退する。

尚、トグル機構１５０の構成は、図１および図２に示す構成に限定されない。例えば図１および図２では、各リンク群の節点の数が５つであるが、４つでもよく、第３リンク１５４の一端部が、第１リンク１５２と第２リンク１５３との節点に結合されてもよい。

型締モータ１６０は、トグルサポート１３０に取付けられており、トグル機構１５０を作動させる。型締モータ１６０は、トグルサポート１３０に対しクロスヘッド１５１を進退させることにより、第１リンク１５２および第２リンク１５３を屈伸させ、トグルサポート１３０に対し可動プラテン１２０を進退させる。型締モータ１６０は、運動変換機構１７０に直結されるが、ベルトやプーリなどを介して運動変換機構１７０に連結されてもよい。

運動変換機構１７０は、型締モータ１６０の回転運動をクロスヘッド１５１の直線運動に変換する。運動変換機構１７０は、ねじ軸１７１と、ねじ軸１７１に螺合するねじナット１７２とを含む。ねじ軸１７１と、ねじナット１７２との間には、ボールまたはローラが介在してよい。

型締装置１００は、制御装置７００による制御下で、型閉工程、型締工程、型開工程などを行う。

型閉工程では、型締モータ１６０を駆動してクロスヘッド１５１を設定速度で型閉完了位置まで前進させることにより、可動プラテン１２０を前進させ、可動金型８２０を固定金型８１０にタッチさせる。クロスヘッド１５１の位置や速度は、例えば型締モータエンコーダ１６１などを用いて検出する。型締モータエンコーダ１６１は、型締モータ１６０の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。尚、クロスヘッド１５１の位置を検出するクロスヘッド位置検出器、およびクロスヘッド１５１の速度を検出するクロスヘッド速度検出器は、型締モータエンコーダ１６１に限定されず、一般的なものを使用できる。また、可動プラテン１２０の位置を検出する可動プラテン位置検出器、および可動プラテン１２０の速度を検出する可動プラテン速度検出器は、型締モータエンコーダ１６１に限定されず、一般的なものを使用できる。

型締工程では、型締モータ１６０をさらに駆動してクロスヘッド１５１を型閉完了位置から型締位置までさらに前進させることで型締力を生じさせる。型締時に可動金型８２０と固定金型８１０との間にキャビティ空間８０１（図２参照）が形成され、射出装置３００がキャビティ空間８０１に液状の成形材料を充填する。充填された成形材料が固化されることで、成形品が得られる。キャビティ空間８０１の数は複数でもよく、その場合、複数の成形品が同時に得られる。

型開工程では、型締モータ１６０を駆動してクロスヘッド１５１を設定速度で型開完了位置まで後退させることにより、可動プラテン１２０を後退させ、可動金型８２０を固定金型８１０から離間させる。その後、エジェクタ装置２００が可動金型８２０から成形品を突き出す。

型閉工程および型締工程における設定条件は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、型閉工程および型締工程におけるクロスヘッド１５１の速度や位置（型閉開始位置、速度切替位置、型閉完了位置、および型締位置を含む）、型締力は、一連の設定条件として、まとめて設定される。型閉開始位置、速度切替位置、型閉完了位置、および型締位置は、後側から前方に向けてこの順で並び、速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、速度が設定される。速度切替位置は、１つでもよいし、複数でもよい。速度切替位置は、設定されなくてもよい。型締位置と型締力とは、いずれか一方のみが設定されてもよい。

型開工程における設定条件も同様に設定される。例えば、型開工程におけるクロスヘッド１５１の速度や位置（型開開始位置、速度切替位置、および型開完了位置を含む）は、一連の設定条件として、まとめて設定される。型開開始位置、速度切替位置、および型開完了位置は、前側から後方に向けて、この順で並び、速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、速度が設定される。速度切替位置は、１つでもよいし、複数でもよい。速度切替位置は、設定されなくてもよい。型開開始位置と型締位置とは同じ位置であってよい。また、型開完了位置と型閉開始位置とは同じ位置であってよい。

尚、クロスヘッド１５１の速度や位置などの代わりに、可動プラテン１２０の速度や位置などが設定されてもよい。また、クロスヘッドの位置（例えば型締位置）や可動プラテンの位置の代わりに、型締力が設定されてもよい。

ところで、トグル機構１５０は、型締モータ１６０の駆動力を増幅して可動プラテン１２０に伝える。その増幅倍率は、トグル倍率とも呼ばれる。トグル倍率は、第１リンク１５２と第２リンク１５３とのなす角θ（以下、「リンク角度θ」とも呼ぶ）に応じて変化する。リンク角度θは、クロスヘッド１５１の位置から求められる。リンク角度θが１８０°のとき、トグル倍率が最大になる。

金型ユニット８００の交換や金型ユニット８００の温度変化などにより金型ユニット８００の厚さが変化した場合、型締時に所定の型締力が得られるように、型厚調整が行われる。型厚調整では、例えば可動金型８２０が固定金型８１０にタッチする型タッチの時点でトグル機構１５０のリンク角度θが所定の角度になるように、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０との間隔Ｌを調整する。

型締装置１００は、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０との間隔Ｌを調整することで、型厚調整を行う型厚調整機構１８０を有する。型厚調整機構１８０は、タイバー１４０の後端部に形成されるねじ軸１８１と、トグルサポート１３０に回転自在に保持されるねじナット１８２と、ねじ軸１８１に螺合するねじナット１８２を回転させる型厚調整モータ１８３とを有する。

ねじ軸１８１およびねじナット１８２は、タイバー１４０ごとに設けられる。型厚調整モータ１８３の回転は、回転伝達部１８５を介して複数のねじナット１８２に伝達されてよい。複数のねじナット１８２を同期して回転できる。尚、回転伝達部１８５の伝達経路を変更することで、複数のねじナット１８２を個別に回転することも可能である。

回転伝達部１８５は、例えば歯車などで構成される。この場合、各ねじナット１８２の外周に受動歯車が形成され、型厚調整モータ１８３の出力軸には駆動歯車が取付けられ、複数の受動歯車および駆動歯車と噛み合う中間歯車がトグルサポート１３０の中央部に回転自在に保持される。尚、回転伝達部１８５は、歯車の代わりに、ベルトやプーリなどで構成されてもよい。

型厚調整機構１８０の動作は、制御装置７００によって制御される。制御装置７００は、型厚調整モータ１８３を駆動して、ねじナット１８２を回転させることで、ねじナット１８２を回転自在に保持するトグルサポート１３０の固定プラテン１１０に対する位置を調整し、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０との間隔Ｌを調整する。

尚、本実施形態では、ねじナット１８２がトグルサポート１３０に対し回転自在に保持され、ねじ軸１８１が形成されるタイバー１４０が固定プラテン１１０に対し固定されるが、本発明はこれに限定されない。

例えば、ねじナット１８２が固定プラテン１１０に対し回転自在に保持され、タイバー１４０がトグルサポート１３０に対し固定されてもよい。この場合、ねじナット１８２を回転させることで、間隔Ｌを調整できる。

また、ねじナット１８２がトグルサポート１３０に対し固定され、タイバー１４０が固定プラテン１１０に対し回転自在に保持されてもよい。この場合、タイバー１４０を回転させることで、間隔Ｌを調整できる。

さらにまた、ねじナット１８２が固定プラテン１１０に対し固定され、タイバー１４０がトグルサポート１３０に対し回転自在に保持されてもよい。この場合、タイバー１４０を回転させることで間隔Ｌを調整できる。

間隔Ｌは、型厚調整モータエンコーダ１８４を用いて検出する。型厚調整モータエンコーダ１８４は、型厚調整モータ１８３の回転量や回転方向を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。型厚調整モータエンコーダ１８４の検出結果は、トグルサポート１３０の位置や間隔Ｌの監視や制御に用いられる。尚、トグルサポート１３０の位置を検出するトグルサポート位置検出器、および間隔Ｌを検出する間隔検出器は、型厚調整モータエンコーダ１８４に限定されず、一般的なものを使用できる。

型厚調整機構１８０は、互いに螺合するねじ軸１８１とねじナット１８２の一方を回転させることで、間隔Ｌを調整する。複数の型厚調整機構１８０が用いられてもよく、複数の型厚調整モータ１８３が用いられてもよい。

尚、本実施形態の型厚調整機構１８０は、間隔Ｌを調整するため、タイバー１４０に形成されるねじ軸１８１とねじ軸１８１に螺合されるねじナット１８２とを有するが、本発明はこれに限定されない。

例えば、型厚調整機構１８０は、タイバー１４０の温度を調節するタイバー温調器を有してもよい。タイバー温調器は、各タイバー１４０に取付けられ、複数本のタイバー１４０の温度を連携して調整する。タイバー１４０の温度が高いほど、タイバー１４０は熱膨張によって長くなり、間隔Ｌが大きくなる。複数本のタイバー１４０の温度は独立に調整することも可能である。

タイバー温調器は、例えばヒータなどの加熱器を含み、加熱によってタイバー１４０の温度を調節する。タイバー温調器は、水冷ジャケットなどの冷却器を含み、冷却によってタイバー１４０の温度を調節してもよい。タイバー温調器は、加熱器と冷却器の両方を含んでもよい。

尚、本実施形態の型締装置１００は、型開閉方向が水平方向である横型であるが、型開閉方向が上下方向である竪型でもよい。竪型の型締装置は、下プラテン、上プラテン、トグルサポート、タイバー、トグル機構、および型締モータなどを有する。下プラテンと上プラテンのうち、いずれか一方が固定プラテン、残りの一方が可動プラテンとして用いられる。下プラテンには下金型が取付けられ、上プラテンには上金型が取付けられる。下金型と上金型とで金型ユニットが構成される。下金型は、ロータリーテーブルを介して下プラテンに取付けられてもよい。トグルサポートは、下プラテンの下方に配設され、タイバーを介して上プラテンと連結される。タイバーは、上プラテンとトグルサポートとを型開閉方向に間隔をおいて連結する。トグル機構は、トグルサポートと下プラテンとの間に配設され、可動プラテンを昇降させる。型締モータは、トグル機構を作動させる。型締装置が竪型である場合、タイバーの本数は通常３本である。尚、タイバーの本数は特に限定されない。

尚、本実施形態の型締装置１００は、駆動源として、型締モータ１６０を有するが、型締モータ１６０の代わりに、油圧シリンダを有してもよい。また、型締装置１００は、型開閉用にリニアモータを有し、型締用に電磁石を有してもよい。

（エジェクタ装置）
エジェクタ装置２００の説明では、型締装置１００の説明と同様に、型閉時の可動プラテン１２０の移動方向（図１および図２中右方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１２０の移動方向（図１および図２中左方向）を後方として説明する。

エジェクタ装置２００は、金型ユニット８００から成形品を突き出す。エジェクタ装置２００は、エジェクタモータ２１０、運動変換機構２２０、およびエジェクタロッド２３０などを有する。

エジェクタモータ２１０は、可動プラテン１２０に取付けられる。エジェクタモータ２１０は、運動変換機構２２０に直結されるが、ベルトやプーリなどを介して運動変換機構２２０に連結されてもよい。

運動変換機構２２０は、エジェクタモータ２１０の回転運動をエジェクタロッド２３０の直線運動に変換する。運動変換機構２２０は、ねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。ねじ軸と、ねじナットとの間には、ボールまたはローラが介在してよい。

エジェクタロッド２３０は、可動プラテン１２０の貫通穴において進退自在とされる。エジェクタロッド２３０の前端部は、可動金型８２０の内部に進退自在に配設される可動部材８３０と接触する。エジェクタロッド２３０の前端部は、可動部材８３０と連結されていても、連結されていなくてもよい。

エジェクタ装置２００は、制御装置７００による制御下で、突き出し工程を行う。

突き出し工程では、エジェクタモータ２１０を駆動してエジェクタロッド２３０を設定速度で待機位置から突き出し位置まで前進させることにより、可動部材８３０を前進させ、成形品を突き出す。その後、エジェクタモータ２１０を駆動してエジェクタロッド２３０を設定速度で後退させ、可動部材８３０を元の待機位置まで後退させる。エジェクタロッド２３０の位置や速度は、例えばエジェクタモータエンコーダ２１１を用いて検出する。エジェクタモータエンコーダ２１１は、エジェクタモータ２１０の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。尚、エジェクタロッド２３０の位置を検出するエジェクタロッド位置検出器、およびエジェクタロッド２３０の速度を検出するエジェクタロッド速度検出器は、エジェクタモータエンコーダ２１１に限定されず、一般的なものを使用できる。

（射出装置）
射出装置３００の説明では、型締装置１００の説明やエジェクタ装置２００の説明とは異なり、充填時のスクリュ３３０の移動方向（図１および図２中左方向）を前方とし、計量時のスクリュ３３０の移動方向（図１および図２中右方向）を後方として説明する。

射出装置３００は、フレーム９００に対し進退自在なスライドベース３０１に設置され、金型ユニット８００に対し進退自在とされる。射出装置３００は、金型ユニット８００にタッチし、金型ユニット８００内のキャビティ空間８０１に成形材料を充填する。射出装置３００は、例えば、シリンダ３１０、ノズル３２０、スクリュ３３０、計量モータ３４０、射出モータ３５０、圧力検出器３６０などを有する。

シリンダ３１０は、供給口３１１から内部に供給された成形材料を加熱する。成形材料は、例えば樹脂などを含む。成形材料は、例えばペレット状に形成され、固体の状態で供給口３１１に供給される。供給口３１１はシリンダ３１０の後部に形成される。シリンダ３１０の後部の外周には、水冷シリンダなどの冷却器３１２が設けられる。冷却器３１２よりも前方において、シリンダ３１０の外周には、バンドヒータなどの加熱器３１３と温度検出器３１４とが設けられる。

シリンダ３１０は、シリンダ３１０の軸方向（図１および図２中左右方向）に複数のゾーンに区分される。各ゾーンに加熱器３１３と温度検出器３１４とが設けられる。ゾーン毎に、温度検出器３１４の検出温度が設定温度になるように、制御装置７００が加熱器３１３を制御する。

ノズル３２０は、シリンダ３１０の前端部に設けられ、金型ユニット８００に対し押し付けられる。ノズル３２０の外周には、加熱器３１３と温度検出器３１４とが設けられる。ノズル３２０の検出温度が設定温度になるように、制御装置７００が加熱器３１３を制御する。

スクリュ３３０は、シリンダ３１０内において回転自在に且つ進退自在に配設される。スクリュ３３０を回転させると、スクリュ３３０の螺旋状の溝に沿って成形材料が前方に送られる。成形材料は、前方に送られながら、シリンダ３１０からの熱によって徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ３３０の前方に送られシリンダ３１０の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ３３０が後退させられる。その後、スクリュ３３０を前進させると、スクリュ３３０前方に蓄積された液状の成形材料がノズル３２０から射出され、金型ユニット８００内に充填される。

スクリュ３３０の前部には、スクリュ３３０を前方に押すときにスクリュ３３０の前方から後方に向かう成形材料の逆流を防止する逆流防止弁として、逆流防止リング３３１が進退自在に取付けられる。

逆流防止リング３３１は、スクリュ３３０を前進させるときに、スクリュ３３０前方の成形材料の圧力によって後方に押され、成形材料の流路を塞ぐ閉塞位置（図２参照）までスクリュ３３０に対し相対的に後退する。これにより、スクリュ３３０前方に蓄積された成形材料が後方に逆流するのを防止する。

一方、逆流防止リング３３１は、スクリュ３３０を回転させるときに、スクリュ３３０の螺旋状の溝に沿って前方に送られる成形材料の圧力によって前方に押され、成形材料の流路を開放する開放位置（図１参照）までスクリュ３３０に対し相対的に前進する。これにより、スクリュ３３０の前方に成形材料が送られる。

逆流防止リング３３１は、スクリュ３３０と共に回転する共回りタイプと、スクリュ３３０と共に回転しない非共回りタイプのいずれでもよい。

尚、射出装置３００は、スクリュ３３０に対し逆流防止リング３３１を開放位置と閉塞位置との間で進退させる駆動源を有していてもよい。

計量モータ３４０は、スクリュ３３０を回転させる。スクリュ３３０を回転させる駆動源は、計量モータ３４０には限定されず、例えば油圧ポンプなどでもよい。

射出モータ３５０は、スクリュ３３０を進退させる。射出モータ３５０とスクリュ３３０との間には、射出モータ３５０の回転運動をスクリュ３３０の直線運動に変換する運動変換機構などが設けられる。運動変換機構は、例えばねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを有する。ねじ軸とねじナットの間には、ボールやローラなどが設けられてよい。スクリュ３３０を進退させる駆動源は、射出モータ３５０には限定されず、例えば油圧シリンダなどでもよい。

圧力検出器３６０は、射出モータ３５０とスクリュ３３０との間で伝達される圧力を検出する。圧力検出器３６０は、射出モータ３５０とスクリュ３３０との間の力の伝達経路に設けられ、圧力検出器３６０に作用する圧力を検出する。

圧力検出器３６０は、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。圧力検出器３６０の検出結果は、スクリュ３３０が成形材料から受ける圧力、スクリュ３３０に対する背圧、スクリュ３３０から成形材料に作用する圧力などの制御や監視に用いられる。

射出装置３００は、制御装置７００による制御下で、計量工程、充填工程および保圧工程などを行う。

計量工程では、計量モータ３４０を駆動してスクリュ３３０を設定回転数で回転させ、スクリュ３３０の螺旋状の溝に沿って成形材料を前方に送る。これに伴い、成形材料が徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ３３０の前方に送られシリンダ３１０の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ３３０が後退させられる。スクリュ３３０の回転数は、例えば計量モータエンコーダ３４１を用いて検出する。計量モータエンコーダ３４１は、計量モータ３４０の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。尚、スクリュ３３０の回転数を検出するスクリュ回転数検出器は、計量モータエンコーダ３４１に限定されず、一般的なものを使用できる。

計量工程では、スクリュ３３０の急激な後退を制限すべく、射出モータ３５０を駆動してスクリュ３３０に対して設定背圧を加えてよい。スクリュ３３０に対する背圧は、例えば圧力検出器３６０を用いて検出する。圧力検出器３６０は、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。スクリュ３３０が計量完了位置まで後退し、スクリュ３３０の前方に所定量の成形材料が蓄積されると、計量工程が完了する。

充填工程では、射出モータ３５０を駆動してスクリュ３３０を設定速度で前進させ、スクリュ３３０の前方に蓄積された液状の成形材料を金型ユニット８００内のキャビティ空間８０１に充填させる。スクリュ３３０の位置や速度は、例えば射出モータエンコーダ３５１を用いて検出する。射出モータエンコーダ３５１は、射出モータ３５０の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。スクリュ３３０の位置が設定位置に達すると、充填工程から保圧工程への切替（所謂、Ｖ／Ｐ切替）が行われる。Ｖ／Ｐ切替が行われる位置をＶ／Ｐ切替位置とも呼ぶ。スクリュ３３０の設定速度は、スクリュ３３０の位置や時間などに応じて変更されてもよい。

尚、充填工程においてスクリュ３３０の位置が設定位置に達した後、その設定位置にスクリュ３３０を一時停止させ、その後にＶ／Ｐ切替が行われてもよい。Ｖ／Ｐ切替の直前において、スクリュ３３０の停止の代わりに、スクリュ３３０の微速前進または微速後退が行われてもよい。また、スクリュ３３０の位置を検出するスクリュ位置検出器、およびスクリュ３３０の速度を検出するスクリュ速度検出器は、射出モータエンコーダ３５１に限定されず、一般的なものを使用できる。

保圧工程では、射出モータ３５０を駆動してスクリュ３３０を前方に押し、スクリュ３３０の前端部における成形材料の圧力（以下、「保持圧力」とも呼ぶ。）を設定圧に保ち、シリンダ３１０内に残る成形材料を金型ユニット８００に向けて押す。金型ユニット８００内での冷却収縮による不足分の成形材料を補充できる。保持圧力は、例えば圧力検出器３６０を用いて検出する。圧力検出器３６０は、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。保持圧力の設定値は、保圧工程の開始からの経過時間などに応じて変更されてもよい。

保圧工程では金型ユニット８００内のキャビティ空間８０１の成形材料が徐々に冷却され、保圧工程完了時にはキャビティ空間８０１の入口が固化した成形材料で塞がれる。この状態はゲートシールと呼ばれ、キャビティ空間８０１からの成形材料の逆流が防止される。保圧工程後、冷却工程が開始される。冷却工程では、キャビティ空間８０１内の成形材料の固化が行われる。

尚、本実施形態の射出装置３００は、インライン・スクリュ方式であるが、プリプラ方式などでもよい。プリプラ方式の射出装置は、可塑化シリンダ内で溶融された成形材料を射出シリンダに供給し、射出シリンダから金型ユニット内に成形材料を射出する。可塑化シリンダ内にはスクリュが回転自在にまたは回転自在に且つ進退自在に配設され、射出シリンダ内にはプランジャが進退自在に配設される。

また、本実施形態の射出装置３００は、シリンダ３１０の軸方向が水平方向である横型であるが、シリンダ３１０の軸方向が上下方向である竪型であってもよい。竪型の射出装置３００と組み合わされる型締装置は、竪型でも横型でもよい。同様に、横型の射出装置３００と組み合わされる型締装置は、横型でも竪型でもよい。

（射出装置移動装置）
射出装置移動装置４００の説明では、射出装置３００の説明と同様に、充填時のスクリュ３３０の移動方向（図１および図２中左方向）を前方とし、計量時のスクリュ３３０の移動方向（図１および図２中右方向）を後方として説明する。

射出装置移動装置４００は、金型ユニット８００に対し射出装置３００を進退させる。また、射出装置移動装置４００は、金型ユニット８００に対しノズル３２０を押し付け、ノズルタッチ圧力を生じさせる。射出装置移動装置４００は、液圧ポンプ４１０、駆動源としてのモータ４２０、液圧アクチュエータとしての液圧シリンダ４３０などを含む。

液圧ポンプ４１０は、第１ポート４１１と、第２ポート４１２とを有する。液圧ポンプ４１０は、両方向回転可能なポンプであり、モータ４２０の回転方向を切り替えることにより、第１ポート４１１および第２ポート４１２のいずれか一方から作動液（例えば油）を吸入し他方から吐出して液圧を発生させる。尚、液圧ポンプ４１０はタンクから作動液を吸引して第１ポート４１１および第２ポート４１２のいずれか一方から作動液を吐出することもできる。

モータ４２０は、液圧ポンプ４１０を作動させる。モータ４２０は、制御装置７００からの制御信号に応じた回転方向および回転トルクで液圧ポンプ４１０を駆動する。モータ４２０は、電動モータであってよく、電動サーボモータであってよい。

液圧シリンダ４３０は、シリンダ本体４３１、ピストン４３２、およびピストンロッド４３３を有する。シリンダ本体４３１は、射出装置３００に対して固定される。ピストン４３２は、シリンダ本体４３１の内部を、第１室としての前室４３５と、第２室としての後室４３６とに区画する。ピストンロッド４３３は、固定プラテン１１０に対して固定される。

液圧シリンダ４３０の前室４３５は、第１流路４０１を介して、液圧ポンプ４１０の第１ポート４１１と接続される。第１ポート４１１から吐出された作動液が第１流路４０１を介して前室４３５に供給されることで、射出装置３００が前方に押される。射出装置３００が前進され、ノズル３２０が固定金型８１０に押し付けられる。前室４３５は、液圧ポンプ４１０から供給される作動液の圧力によってノズル３２０のノズルタッチ圧力を生じさせる圧力室として機能する。

一方、液圧シリンダ４３０の後室４３６は、第２流路４０２を介して液圧ポンプ４１０の第２ポート４１２と接続される。第２ポート４１２から吐出された作動液が第２流路４０２を介して液圧シリンダ４３０の後室４３６に供給されることで、射出装置３００が後方に押される。射出装置３００が後退され、ノズル３２０が固定金型８１０から離間される。

尚、本実施形態では射出装置移動装置４００は液圧シリンダ４３０を含むが、本発明はこれに限定されない。例えば、液圧シリンダ４３０の代わりに、電動モータと、その電動モータの回転運動を射出装置３００の直線運動に変換する運動変換機構とが用いられてもよい。

（制御装置）
制御装置７００は、例えばコンピュータで構成され、図１〜図２に示すようにＣＰＵ（Central Processing Unit）７０１と、メモリなどの記憶媒体７０２と、入力インターフェース７０３と、出力インターフェース７０４とを有する。制御装置７００は、記憶媒体７０２に記憶されたプログラムをＣＰＵ７０１に実行させることにより、各種の制御を行う。また、制御装置７００は、入力インターフェース７０３で外部からの信号を受信し、出力インターフェース７０４で外部に信号を送信する。

制御装置７００は、型閉工程や型締工程、型開工程などを繰り返し行うことにより、成形品を繰り返し製造する。また、制御装置７００は、型締工程の間に、計量工程や充填工程、保圧工程などを行う。成形品を得るための一連の動作、例えば計量工程の開始から次の計量工程の開始までの動作を「ショット」または「成形サイクル」とも呼ぶ。また、１回のショットに要する時間を「成形サイクル時間」とも呼ぶ。

本実施形態においては、詳細は後述するが、複数の金型ユニットを成形サイクルの途中で入れ替えて成形を行う。１の金型ユニットの成形工程と、他の金型ユニットの成形工程とを同時に行うことで成形サイクルを短縮するものである。１の金型ユニットにおける一回の成形サイクルは、例えば、計量工程、型閉工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、型開工程、および突き出し工程をこの順で有する。ここでの順番は、各工程の開始の順番である。型締工程の終了は型開工程の開始と一致する。尚、成形サイクル時間の短縮のため、同時に複数の工程を行ってもよい。充填工程は、型閉工程中に開始されてもよい。また、突き出し工程は、型開工程中に開始されてもよい。ノズル３２０の流路を開閉する開閉弁が設けられる場合、型開工程は、計量工程中に開始されてもよい。すなわち、型開工程中に計量工程が行われてもよい。計量工程中に型開工程が開始されても、開閉弁がノズル３２０の流路を閉じていれば、ノズル３２０から成形材料が漏れないためである。

制御装置７００は、操作装置７５０や表示装置７６０と接続されている。操作装置７５０は、ユーザによる入力操作を受け付け、入力操作に応じた信号を制御装置７００に出力する。表示装置７６０は、制御装置７００による制御下で、操作装置７５０における入力操作に応じた操作画面を表示する。

操作画面は、射出成形機１０の設定などに用いられる。操作画面は、複数用意され、切り替えて表示されたり、重ねて表示されたりする。ユーザは、表示装置７６０で表示される操作画面を見ながら、操作装置７５０を操作することにより射出成形機１０の設定（設定値の入力を含む）などを行う。

操作装置７５０および表示装置７６０は、例えばタッチパネルで構成され、一体化されてよい。尚、本実施形態の操作装置７５０および表示装置７６０は、一体化されているが、独立に設けられてもよい。また、操作装置７５０は、複数設けられてもよい。

次に図３を参照して本実施形態に係る射出成形機１０の要部を説明する。図３は、本実施形態に係る射出成形機１０の要部の概略構成を模式的に示す図である。本実施形態の射出成形機１０は、図３に示される部分以外の部分は図１、図２のものと同様である。図３の（ａ）は、射出成形機１０の型締装置１００の近傍を上方（Ｚ正方向側）から視た構成を模式的に示す図である。図３の（ｂ）は、射出成形機１０の型締装置１００の近傍を射出装置３００の移動方向（Ｘ負方向側）から視た構成を模式的に示す図である。

射出成形機１０は、第１の金型ユニット８００Ａと第２の金型ユニット８００Ｂとを備える。金型ユニット８００Ａ，８００Ｂは、それぞれ型締装置１００の固定プラテン１１０に取り付けられる固定金型８１０Ａ，８１０Ｂと、可動プラテン１２０に取り付けられる可動金型８２０Ａ，８２０Ｂとを有する。

第１の金型ユニット８００Ａと第２の金型ユニット８００Ｂは、それぞれ型締装置１００の水平方向両側の退避位置Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ（まとめて「退避位置Ｐ２」とも表記する場合がある）と、型締装置１００内で射出装置３００による射出が可能な射出位置Ｐ１との間を移動可能に設置されている。第１の金型ユニット８００Ａと第２の金型ユニット８００Ｂのいずれか一方が射出位置Ｐ１に配置され、他方は射出位置Ｐ１から退避させられた退避位置Ｐ２に配置される。

射出成形機１０は、金型ユニット移動装置８４０Ａ、８４０Ｂと、クランプ装置８５０とを備える。金型ユニット移動装置８４０Ａ、８４０Ｂは、それぞれ第１の金型ユニット８００Ａと第２の金型ユニット８００Ｂを射出位置Ｐ１と退避位置Ｐ２ａ，Ｐ２ｂに移動可能とする。金型ユニット移動装置８４０Ａ、８４０Ｂは、モータ等の駆動源８４１Ａ，８４１Ｂの動力によって、それぞれ型締装置１００の水平方向両側の台座８４２Ａ，８４２ＢにＹ方向に移動可能に設置された第１の金型ユニット８００Ａ及び第２の金型ユニット８００Ｂを、射出位置Ｐ１と退避位置Ｐ２ａ，Ｐ２ｂとの間で移動させる。

クランプ装置８５０は、射出位置Ｐ１に配置された第１の金型ユニット８００Ａまたは第２の金型ユニット８００Ｂを型締装置１００に固定する。クランプ装置８５０は、固定プラテン１１０と可動プラテン１２０にそれぞれ設けられ、金型ユニットの固定金型８１０Ａ，８１０Ｂを固定プラテン１１０に固定し、可動金型８２０Ａ，８２０Ｂを可動プラテン１２０に固定する。

固定金型８１０Ａ，８１０ＢのＸ正方向側の面には取付板８１１Ａ，８１１Ｂが固定されており、取付板８１１Ａ，８１１Ｂが固定プラテン１１０と接触する。可動金型８２０Ａ，８２０ＢのＸ負方向側の面には取付板８２１Ａ，８２１Ｂが固定されており、取付板８２１Ａ，８２１Ｂが可動プラテン１２０と接触する。

クランプ装置８５０は、固定プラテン１１０と可動プラテン１２０において、射出位置Ｐ１より上方（Ｚ正方向側）および下方（Ｚ負方向側）にそれぞれ２個ずつ設置され、上下方向に駆動可能に設置されている。取付板８１１Ａ，８１１Ｂの上側端面と下側端面とを上方側及び下方側のクランプ装置８５０で挟持することによって、固定金型８１０Ａ，８１０Ｂは固定プラテン１１０に固定される。同様に、取付板８２１Ａ，８２１Ｂの上側端面と下側端面とを上方側及び下方側のクランプ装置８５０で挟持することによって、可動金型８２０Ａ，８２０Ｂは可動プラテン１２０に固定される。

固定金型８１０Ａ，８１０Ｂと可動金型８２０Ａ，８２０Ｂとは、例えば磁石などで接触状態を保持することができ、一体的に連結された状態で射出位置Ｐ１と退避位置Ｐ２ａ，Ｐ２ｂとの間を移動する。すなわち、本実施形態の射出成形機１０は、射出成形機１台で複数の金型ユニット８００Ａ，８００Ｂを交互に射出位置Ｐ１に載せ替えて成形する構成をとるものである。

金型ユニット移動装置８４０Ａ、８４０Ｂと、クランプ装置８５０の動作は、上述の制御装置７００によって制御される。

次に図４Ａ、図４Ｂ、図５を参照して本実施形態の射出成形機１０による射出成形方法の一連の処理を説明する。図４Ａ、図４Ｂは、本実施形態の射出成形機１０による射出成形処理のフローチャートである。図４Ａ、図４Ｂのフローチャートの各処理は制御装置７００により実施可能である。図５は、図４Ａ、図４Ｂの処理中における第２の金型ユニット８００Ｂと型締装置１００との連結、離脱の手順を示す模式図である。なお、以降では第１の金型ユニット８００Ａを「第１金型８００Ａ」、第２の金型ユニット８００Ｂを「第２金型８００Ｂ」とも表記する。

図４Ａ、図４Ｂのフローチャートでは、初期状態では第１金型８００Ａ、第２金型８００Ｂが共に退避位置Ｐ２ａ、Ｐ２ｂにあって、共に成形材料が充填されていない状態、つまり図３に示した状態である。図４Ａに示すように、この初期状態から、金型ユニット移動装置８４０Ａ，８４０Ｂにより、第１金型８００Ａが退避位置Ｐ２ａから射出位置Ｐ１に搬入される（ステップＳ０１：移動工程）。

次に、型締装置１００により型閉・型締が行われ（ステップＳ０２）、可動プラテン１２０が可動金型８２０Ａと接触するまで固定プラテン１１０側に移動し、さらに可動金型８２０Ａを所定量押し込む。その後、クランプ装置８５０により、射出位置Ｐ１に搬入された第１金型８００Ａが固定プラテン１１０及び可動プラテン１２０にそれぞれクランプされ、射出装置３００が固定プラテン１１０まで前進する（ステップＳ０３：クランプ工程）。

次に、ステップＳ０４にて、第１金型８００Ａに射出装置３００から成形材料が充填され（充填工程）、材料が充填された第１金型８００Ａが保圧され（保圧工程）、さらに保圧工程が完了する前に、第１金型８００Ａからクランプ装置８５０による固定が解除される（アンクランプ工程）。

次に、射出装置３００が後退して固定プラテン１１０から離間し、型締装置１００により型開が行われ、可動プラテン１２０がＸ負方向側に移動して可動金型８２０Ｂから離間する（ステップＳ０５）。なお図４Ａ、図４Ｂのフローチャートでは、ステップＳ０５と同様に可動金型８２０Ａ、８２０Ｂを固定金型８１０Ａ、８１０Ｂに連結した状態を維持したままで可動プラテン１２０を可動金型８２０Ａ，８２０Ｂから離間させる型開動作を「アンクランプ型開」と表現する。

次に、金型ユニット移動装置８４０Ａ，８４０Ｂにより、第１金型８００Ａが射出位置Ｐ１から退避位置Ｐ２ａに搬出され、第２金型８００Ｂが退避位置Ｐ２ｂから射出位置Ｐ１に搬入される（ステップＳ０６：移動工程）。このときの状態を図５（ａ）に示す。

次に、型締装置１００により型閉・型締が行われ（ステップＳ０７）、図５（ｂ）に示すように可動プラテン１２０が可動金型８２０Ｂと接触するまで固定プラテン１１０側に移動し、さらに可動金型８２０Ｂを所定量押し込む。その後、図５（ｃ）に示すように、クランプ装置８５０により、射出位置Ｐ１に搬入された第２金型８００Ｂが固定プラテン１１０及び可動プラテン１２０にそれぞれクランプされ、射出装置３００が固定プラテン１１０まで前進する（ステップＳ０８：クランプ工程）。なお、「クランプするための押し込み（ステップＳ０７の型締動作）」の「押し込み」の型締力は設定型締力よりも小さくてよい。金型の密着性が担保できれば良いからである。充填・保圧のための型締力設定とクランプのための押し込みの型締力設定を別個に設定してもよいし、設定の煩雑を避けるため両方充填・保圧のための型締力設定としてもよい。

次に、ステップＳ０９にて、図５（ｄ）に示すように、第２金型８００Ｂに射出装置３００から成形材料が充填され（充填工程）、図５（ｅ）に示すように、材料が充填された第２金型８００Ｂが保圧され（保圧工程）、さらに保圧工程が完了する前に、第２金型８００Ｂからクランプ装置８５０による固定が解除される（アンクランプ工程）。

ここで、制御装置７００は、型締工程の完了または充填工程の開始を開始トリガとして、アンクランプ工程を開始して、保圧工程の完了前にアンクランプを完了するようにしている。制御装置７００は、例えば型締工程の完了時または充填工程の開始時を開始トリガとして、所定時間Ｔの経過後にアンクランプ工程を開始する。所定時間Ｔは、アンクランプ工程の完了タイミングが保圧工程の完了前となるように調整する。

充填工程開始時を開始トリガとするのは、保圧工程だと短すぎる場合がある、または、保圧工程自体が無い成形の場合に設定ができなくなるからである。保圧工程の前の成形工程は充填工程であり、充填工程であれば保圧完了まで時間的な余裕があること、及び、充填工程は必ず行われることから、保圧工程の開始を開始トリガとする場合に比べて良い。同様の理由で型締工程の完了時をアンクランプ工程の開始トリガとしてもよい。

次に、図５（ｆ）に示すように、射出装置３００が後退して固定プラテン１１０から離間し、型締装置１００により型開が行われ、可動プラテン１２０がＸ負方向側に移動して可動金型８２０Ｂから離間する（ステップＳ１０）。

次に、金型ユニット移動装置８４０Ａ，８４０Ｂにより、第２金型８００Ｂが射出位置Ｐ１から退避位置Ｐ２ｂに搬出され、第１金型８００Ａが退避位置Ｐ２ａから射出位置Ｐ１に搬入される（ステップＳ１１）。

次に、型締装置１００により型閉・型締が行われ（ステップＳ１２）、可動プラテン１２０が可動金型８２０Ａと接触するまで固定プラテン１１０側に移動し、さらに可動金型８２０Ａを所定量押し込む。その後、クランプ装置８５０により、射出位置Ｐ１に搬入された金型ユニット８００Ａが固定プラテン１１０及び可動プラテン１２０にそれぞれクランプされ、射出装置３００が固定プラテン１１０まで前進する（ステップＳ１３）。射出装置３００の前進は、後述の型締工程の完了までに行われればよい。

次に、第１金型８００Ａの冷却が完了したか否かが判定される（ステップＳ１４）。制御装置７００は、例えば金型に成形材料を射出した後に所定時間経過した場合に冷却完了と判定できる。第１金型８００Ａの冷却が完了していない場合には（ステップＳ１４のＮｏ）、冷却が完了するまで待機する。

一方、第１金型８００Ａの冷却が完了した場合には（ステップＳ１４のＹＥＳ）、図４Ｂに示すように、型締装置１００により型開が行われ、可動プラテン１２０がＸ負方向側に移動して可動金型８２０Ａを固定金型８１０Ａから離間させる（ステップＳ１５）。可動金型８２０Ａが型開限まで移動すると（ステップＳ１６）、エジェクタ装置２００により第１金型８００Ａから成形品が取り出される（ステップＳ１７）。

次に、型締装置１００により型閉・型締が行われ（ステップＳ１８）、可動金型８２０Ａが固定金型８１０Ａと接触するまで固定プラテン１１０側に移動し、さらに可動金型８２０Ａを所定量押し込む。ステップＳ１９にて、第１金型８００Ａに射出装置３００から材料が充填され（充填工程）、材料が充填された第１金型８００Ａが保圧され（保圧工程）、さらに保圧工程が完了する前に、第１金型８００Ａからクランプ装置８５０による固定が解除される（アンクランプ工程）。

次に、射出装置３００が後退して固定プラテン１１０から離間し、型締装置１００により型開が行われ、可動プラテン１２０がＸ負方向側に移動して可動金型８２０Ａから離間する（ステップＳ２０）。

以降のステップＳ２１〜ステップＳ２８は、上述のステップＳ１１〜ステップＳ１８の各処理を、第１金型８００Ａと第２金型８００Ｂとを入れ替えて行う処理である。ステップＳ２８の処理が完了すると、ステップＳ０９に戻り、所定の成形回数が完了するまでステップＳ０９〜ステップＳ２８が繰り返される。

このように本実施形態の射出成形機１０では、制御装置７００は、型締工程の完了または充填工程の開始を開始トリガとして、保圧工程の完了前にアンクランプ工程を開始する。図４のフローチャートでは、ステップＳ０９にて、図５（ｅ）に示すように、材料が充填された第２金型８００Ｂが保圧される保圧工程が完了する前に、第２金型８００Ｂからクランプ装置８５０による固定が解除される。同様に、ステップＳ１９にて、材料が充填された第１金型８００Ａが保圧される保圧工程が完了する前に、第１金型８００Ａからクランプ装置８５０による固定が解除される。

図６は、本実施形態の効果を説明するための図である。図７は、従来の成形サイクルにおけるアンクランプ工程の手順を示す模式図である。従来の成形サイクルでは、図７（ａ）に示すように射出装置３００により金型に材料を充填する充填工程が実施され、図７（ｂ）に示す材料を充填された金型を保圧する保圧工程が実施され、図７（ｃ）に示すように、保圧工程が完了した後に金型からクランプ装置８５０による固定を解除するアンクランプ工程が実施される。つまり、充填工程、保圧工程、アンクランプ工程がこの順番で逐次実施される。このため、図６に示すように、保圧工程の後にアンクランプ工程を実施するための時間が必要となる。

これに対して本実施形態では、上述のとおり、型締工程の完了または充填工程の開始をアンクランプ工程の開始トリガとして、保圧工程が完了する前にアンクランプ工程を開始する。また、保圧工程の完了前にアンクランプ工程を完了する。すなわち図６に示すように、本実施形態では、アンクランプ工程が充填工程及び保圧工程と並行して実施される。これにより、図６に示すように、従来は保圧工程の後に必要だったアンクランプ工程の時間を削減できるので、成形サイクルを短縮できる。なお、図６に示すように、射出装置後退と同時に計量工程を実施すれば、成形サイクルをさらに短縮できる。

また、本実施形態では、図６に示すように、制御装置７００は、型締工程の完了時または充填工程の開始時を開始トリガとし、開始トリガから所定時間Ｔの経過後にアンクランプを開始する。充填工程の開始時を開始トリガとするのは、保圧工程だと短すぎる場合がある、または、保圧工程自体が無い成形の場合に設定ができなくなるからである。保圧工程の前の成形工程は充填工程であり、充填工程であれば保圧完了まで時間的な余裕があること、及び、充填工程は必ず行われることから、保圧工程の開始時を開始トリガとする場合に比べて良い。また、所定時間Ｔを調整することにより、保圧工程の完了前にアンクランプ工程を完了できるように制御することを容易にできる。さらに、充填工程や保圧工程の安定性を担保するためにはアンクランプ状態をできるだけ短くできるのが望ましいが、所定時間Ｔを調整することによりアンクランプ工程の完了タイミングを保圧工程の完了直前に調整しやすくできる。同様の理由で型締工程の完了時をアンクランプ工程の開始トリガとしてもよい。

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

上記実施形態では、保圧工程の完了前にアンクランプ工程を完了させる設定を例示したが、型締工程の完了または充填工程の開始を開始トリガとして保圧工程の完了前にアンクランプ工程を開始できればよく、保圧工程の完了後にアンクランプ工程を完了させてもよい。

また、上記実施形態では、型締工程の完了または充填工程の開始をアンクランプ工程の開始トリガとし、開始トリガから所定時間Ｔの経過後にアンクランプを開始する構成を例示したが、開始トリガに基づき少なくとも保圧工程の完了前にアンクランプ工程を開始できればよく、所定時間Ｔを用いずに、または所定時間Ｔを０と設定して、開始トリガの検出時にアンクランプを開始する構成でもよい。開始トリガを型締工程の完了または充填工程の開始とし、所定時間Ｔを用いずに、または所定時間Ｔを０と設定して、型締工程の完了時または充填工程の開始時にアンクランプ工程を開始する構成とすると、保圧工程が完了するまでにアンクランプ工程を完了できると共に、アンクランプ工程の完了から保圧工程の完了までの時間が短くならなくて済む

１０ 射出成形機
３００ 射出装置
１００ 型締装置
７００ 制御装置
８００Ａ 第１の金型ユニット
８００Ｂ 第２の金型ユニット
８４０Ａ、８４０Ｂ 金型ユニット移動装置
８５０ クランプ装置
Ｐ１ 射出位置
Ｐ２、Ｐ２ａ、Ｐ２ｂ 退避位置

Claims (4)

1. 射出装置と、
   金型ユニットを、前記射出装置による射出が可能な射出位置と、前記射出位置から退避させた退避位置と、に移動可能な金型ユニット移動装置と、
   前記射出位置に配置される前記金型ユニットを固定するクランプ装置と、
   制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記金型ユニット移動装置により、複数の前記金型ユニットのうちの１の金型ユニットを前記射出位置に搬入し、他の金型ユニットを前記退避位置に搬出する移動工程と、
   前記クランプ装置により、前記射出位置に搬入された金型ユニットをクランプするクランプ工程と、
   前記クランプ装置にクランプされた金型ユニットを型締する型締工程と、
   前記射出装置から前記射出位置にある金型ユニットに材料を充填する充填工程と、
   材料が充填された前記金型ユニットを保圧する保圧工程と、
   前記射出位置にある前記金型ユニットから前記クランプ装置による固定を解除するアンクランプ工程と、を実施可能であり、
   前記制御装置は、前記型締工程の完了または前記充填工程の開始を前記アンクランプ工程の開始トリガとして、前記アンクランプ工程を開始する、
   射出成形機。
2. 前記制御装置は、前記保圧工程の完了前に前記アンクランプ工程を完了する、
   請求項１に記載の射出成形機。
3. 前記開始トリガから所定時間経過後にアンクランプを開始する、
   請求項１または２に記載の射出成形機。
4. 射出装置と、
   金型ユニットを、前記射出装置による射出が可能な射出位置と、前記射出位置から退避させた退避位置と、に移動可能な金型ユニット移動装置と、
   前記射出位置に配置される前記金型ユニットを固定するクランプ装置と、
   制御装置と、
   を備える射出成形機の射出成形方法であって、
   前記金型ユニット移動装置により、複数の金型ユニットのうちの１の金型ユニットを前記射出位置に搬入し、他の金型ユニットを前記退避位置に搬出する移動工程と、
   前記クランプ装置により、前記射出位置に搬入された金型ユニットをクランプするクランプ工程と、
   前記クランプ装置にクランプされた金型ユニットを型締する型締工程と、
   前記射出装置から前記射出位置にある金型ユニットに材料を充填する充填工程と、
   材料が充填された前記金型ユニットを保圧する保圧工程と、
   前記射出位置にある前記金型ユニットから前記クランプ装置による固定を解除するアンクランプ工程と、を含み、
   前記アンクランプ工程は、前記型締工程の完了または前記充填工程の開始を前記アンクランプ工程の開始トリガとして、開始される、
   射出成形方法。

Images