JP2021011057A - 発泡成形方法及び射出成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】肉厚や発泡状態のバラツキ、センサーの腐食、センサー位置決めの煩雑さ等を解決できる新しい発泡成形方法及び射出成形機を提供する。【解決手段】所定の成形型締力Ｐｃで型締めされた金型２に、樹脂Ｒを所定の成形射出圧力Ｐｉで充填する樹脂充填工程と、その充填時に金型２の型隙間Ｌｍを監視して予め設定した所定の型隙間値に達したときに、樹脂Ｒの充填を停止する充填停止工程と、樹脂Ｒの充填を停止した後に、樹脂Ｒの表層を一定時間硬化させるとともに充填樹脂Ｒを一定時間冷却させる表層硬化及び充填樹脂冷却工程と、樹脂Ｒの表層を硬化させる一定時間後に型締力を下げて体積増を制御する体積制御工程と、体積制御を行った後であって充填樹脂Ｒを冷却させる一定時間後に、金型２を型開きして発泡成形品を取り出す取り出し工程とを有する発泡成形方法である。【選択図】図４

Description

本発明は、発泡成形方法及び射出成形機に関し、さらに詳しくは、成形金型内にジャストパックする射出圧力と、その射出圧力で射出成形したときに金型パーティングラインの開きが現れる型締力とを利用し、金型パーティングラインの隙間センサーからの情報を活用した発泡成形方法及び射出成形機に関する。

自動車部品の軽量化が要請されており、特に大型部品については軽量化を実現できる発泡成形品が要求されている。例えば、自動車のドアトリム（ドアの内張り）を発泡成形品として軽量化することで、省エネルギー効果を高めることができる。また、部品の内部を発泡成形品とすることで防音効果も上がり、従来防音材とセットで組み立てていた箇所では、部品を削減することができ、経済効果も高くなる。そうした要求に対応した先行技術が幾つか提案されている。

特許文献１は、型内圧センサーで型内圧が負圧にならないよう発泡樹脂の膨張速度を制御しながらコアバックする技術を提案している。具体的には、射出発泡成形機による金型の寸開（コアバック）時に、可動ダイプレートを平行に移動するようにして、発泡成形品の板厚を均等にできる射出発泡成形機と射出発泡成形方法を提案している。この技術は、金型キャビティに射出充填した溶融樹脂を、金型を寸開して発泡させる際に、型内圧センサーの検出した型内圧がマイナスにならぬように寸開速度を制御するとともに、発泡時の型寸開に複数のボールねじ式のジャッキを使用し、同ジャッキを駆動するサーボモータを同調制御するというものである。

特許文献２は、型内圧センサーで発泡体の寸法制御を行う技術を提案している。具体的には、寸法の制御が簡便であり、安定して所望の寸法の発泡体が得られる製造方法及び寸法制御を簡便に行うことができ、更に安定して所望の寸法の発泡体が得られる製造装置を提案している。この技術は、発泡剤を含有しない収縮性成形材料を金型内に注入し金型内の圧力が減少し始める時点の圧力をＰ２とし、金型内の圧力のＰ２からの減少量をΔＰ２とし、一方、発泡剤を含有する収縮性成形材料を金型内に注入し終えた時点から金型内の圧力が増加し始めるまでの間の最低の圧力をＰ３とし、金型内の圧力のＰ３からの増加量をΔＰ３とし、このΔＰ２とΔＰ３との和ΔＰ４を、予め得られた発泡体の寸法変化とΔＰ４との相関に基づいて制御し、得られる発泡体の寸法を調整して、所望の寸法の発泡体を得るというものである。

特許文献３は、圧力センサーで発泡状態を検知して型締めを行う技術を提案している。具体的には、発泡性樹脂を用いて内部に多数の泡状の気体が入った、多孔質の成形品を成形する場合には、樹脂の射出後の型締のタイミングを決定することが困難であるという問題を解決した射出圧縮成形方法であって、型閉完了前の金型のキャビティ内に発泡性溶融樹脂を射出し、これの発泡状態を検知して型締を行うことによって、発泡性溶融樹脂を圧縮して成形品を成形するようにしたもの、又は、型閉完了前の金型のキャビティ内に発泡性溶融樹脂を射出し、あらかじめ設定した時間が経過した後、型締を行うことによって、発泡性溶融樹脂を圧縮して成形品を成形するようにしたものである。

特開２００４−９８５８２号公報 特開２００２−１７５１号公報 特公昭６−２２８３５号公報 ＷＯ２０１１／１６１８９９Ａ１

発泡成形品の製造方法として、いわゆるコアバック発泡成形技術が採用されている。この方法は、キャビティの容積を可変可能とした金型を用い、その金型内に発泡性溶融樹脂を充填する際にはキャビティの容積を小さくしておき、充填した後にキャビティの容積を拡大して発泡させる方法である。しかし、従来のコアバック発泡成形技術では、成形品の発泡状態が不均一となることがあり、成形品の肉厚がバラツキやすかった。また、射出充填量がスクリューのストロークで管理されるため、スクリュー先端にある樹脂逆流防止弁を閉鎖するタイミングを常に一定に制御できないこともあって、充填量が定まらず、発泡状態にバラツキが生じることがあった。

また、発泡成形品の肉厚や発泡状態のバラツキを解決する技術として、上記特許文献１〜３では、型内圧センサーで型内圧を監視する技術が提案されている。しかし、型内圧センサーは、樹脂充填時の発生ガスで腐食してしまうという問題や、製品の形状や大きさで圧力分布に偏りが出るためセンサーの位置決めが難しい上に、金型設計時にセンサー位置の検討が必要となるという問題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、型内圧センサーを用いなくても肉厚や発泡状態のバラツキを解決することができるとともに、センサーの腐食の問題やセンサー位置決めの問題等を解決することができる、新しい発泡成形方法及び射出成形機を提供することにある。

本発明者は、成形金型内にジャストパックする射出圧力（成形射出圧力ともいう。）と、その成形射出圧力で射出成形したときに金型パーティングライン（Ｐ／Ｌ面ともいう。）の開きが現れる型締力（成形型締力ともいう。）とを利用し、さらに金型のパーティング開き量を監視する隙間センサーを利用し、その隙間センサーからの情報を活用することにより、上記課題を解決できることを知見し、本発明を完成させた。

（１）本発明に係る発泡成形方法は、所定の型締力（成形型締力）で型締めされた固定型と可動型からなる金型に対して、所定の射出圧力（成形射出圧力）で発泡剤入り樹脂を充填して成形を行う発泡成形方法であって、
前記所定の型締力で型締めされた金型に、前記樹脂を前記所定の射出圧力で充填する樹脂充填工程と、
前記充填時に前記金型の型隙間を監視して予め設定した所定の型隙間値に達したときに、前記充填を停止する充填停止工程と、
前記充填を停止した後に、前記樹脂の表層を一定時間硬化させるとともに前記充填樹脂を一定時間冷却させる表層硬化及び充填樹脂冷却工程と、
前記樹脂の表層を硬化させる一定時間後に前記型締力を下げて体積増を制御する体積制御工程と、
前記体積制御を行った後であって前記充填樹脂を冷却させる一定時間後に、前記金型を型開きして発泡成形品を取り出す取り出し工程と、を有する、ことを特徴とする。

この発明によれば、（ア）所定の型締力（成形型締力）で型締めされた金型内に樹脂をジャストパックする所定の射出圧力（成形射出圧力）で充填するので、樹脂の充填量を射出圧力で制御でき、安定した樹脂充填を実現できる。また、射出充填量をスクリューのストロークで管理する必要がないので、射出位置制御や逆流防止弁の動作に左右されることなく、金型内に充填される樹脂量を一定にすることができる。（イ）所定の型締力（成形型締力）で型締めされた金型内への樹脂充填は、金型の型隙間が所定の型隙間値に達したとき停止させるので、その停止動作に用いるセンサーとして、従来のようなキャビティ内に設ける型内圧センサーではなく、キャビティ外に設ける隙間センサーを採用できる。（ウ）型隙間は、型隙間センサーで監視でき、その型隙間センサーは、発生ガスの影響を受けない金型外面に任意に取り付けることができる。製品の形状や大きさが異なる場合には成形金型に歪みが生じたり片寄りが生じたりする場合があるが、その場合であっても、最終的に得られる成形品に影響されない金型外面に型隙間センサーを設けることができるので、歪みや片寄りが生じる場合でも、型隙間センサーで正確な計測を行うことができる。なお、樹脂充填を停止するタイミングは、測定した型隙間データを監視する監視モニターに表示することができ、その監視モニターを監視位置設定器として停止のタイミングを入力することができる。（エ）充填を停止した後においては、冷却を開始して表層の硬化と充填樹脂の冷却を行うが、表層を硬化する一定時間後に型締力を下げて体積増を制御するので、硬化した表層を有する発泡成形品を得ることができる。（オ）体積制御を行った後でかつ充填樹脂を冷却する一定時間後に、金型を型開きして発泡成形品を取り出すので、均質な発泡状態の発泡成形品を得ることができる。

本発明に係る発泡成形方法において、前記型締力、前記射出圧力、前記型隙間、前記型隙間値、前記表層の硬化時間、前記充填樹脂の冷却時間、及び、前記体積増のための型締力又は型隙間値又は型隙間拡大速度、から選ばれる１又は２以上のデータを、表示パネルで表示する、又は表示及び設定をする。こうすることにより、表示パネルでデータを表示すること、又は表示と設定をすることが容易となり、作業性と管理性を向上させることができる。

本発明に係る発泡成形方法において、前記表層硬化及び充填樹脂冷却工程での表層硬化時間と樹脂冷却時間を開始する起算点を、前記型隙間データと経過時間とをグラフ化したときに前記型隙間が所定の型隙間値に達した時点から行う。こうすることにより、表層硬化を開始する起算点を制御でき、予め設定された表層硬化時間に至ったときに体積制御を開始することができる。その結果、表層が適切に硬化した発泡成形品を得ることができる。また、型隙間を監視することで樹脂冷却を開始する起算点を制御でき、予め設定された冷却時間を経過したときに成形品を取り出すことができる。その結果、均質な発泡状態の発泡成形品を得ることができる。

本発明に係る発泡成形方法において、前記体積制御工程での前記体積増の制御は、前記金型に加えられた所定の型締力と、樹脂の発泡に基づく内圧による型開力、金型が備えるスプリングによる型開力、及び型締シリンダーによる機械的型開力から選ばれる１又は２以上の力とで制御され、前記型締力を下げて前記型隙間を所定値まで拡大して行う。こうすることにより、型隙間が所定の型隙間値まで拡大することを監視しながら体積増を制御することができる。型隙間は、型隙間センサーで型隙間データを監視して行うことができる。

本発明に係る発泡成形方法において、前記型締力、前記射出圧力、前記型隙間、前記型隙間値、前記表層の硬化時間、前記充填樹脂の冷却時間、及び、前記体積増のための型締力又は型隙間値又は型隙間拡大速度、から選ばれる１又は２以上のデータを予め設定して、前記設定されたデータから所定値を設定する条件設定工程を備える。こうすることにより、予め設定したデータから所定値を設定するので、その設定値を製造時の各工程で適用させることで、安定した発泡成形品を製造することができる。

（２）本発明に係る射出成形機は、所定の型締力（成形型締力）で型締めされる固定型と可動型からなる金型を備えた型締装置と、前記型締装置が備える前記金型に所定の射出圧力（成形射出圧力）で発泡剤入り樹脂を充填する射出装置と、前記型締装置と前記射出装置の動作を制御する制御装置とを有する射出成形機であって、
前記制御装置は、前記射出装置によって，前記所定の型締力で型締めされた金型に、前記樹脂を前記所定の射出圧力で前記金型内に充填する樹脂充填制御と、前記充填時に前記金型の型隙間を監視して予め設定した所定の型隙間値に達したときに、前記充填を停止する充填停止制御と、前記充填を停止した後に、前記樹脂の表層を一定時間硬化させるとともに前記充填樹脂を一定時間冷却させる表層硬化及び充填樹脂冷却制御と、前記樹脂の表層を硬化させる一定時間後に前記型締力を下げて体積増を制御する体積制御と、前記体積制御を行った後であって前記充填樹脂を冷却させる一定時間後に、前記金型を型開きして発泡成形品を取り出す取り出し制御とを行う、ことを特徴とする。

本発明に係る射出成形機において、前記型締力、前記射出圧力、前記型隙間、前記型隙間値、前記表層の硬化時間、前記充填樹脂の冷却時間、及び、前記体積増のための型締力又は型隙間値又は型隙間拡大速度、から選ばれる１又は２以上のデータを表示する、又は表示及び設定する表示パネルを備える。

本発明に係る射出成形機において、前記制御装置は、前記表層硬化及び充填樹脂冷却制御において、表層硬化時間と樹脂冷却時間を開始する起算点を、前記型隙間データと経過時間とをグラフ化したときに前記型隙間が所定の型隙間値に達した時点から行う。

本発明に係る射出成形機において、前記制御装置は、前記体積制御での前記体積増の制御を、前記金型に加えられた所定の型締力と、樹脂の発泡に基づく内圧による型開力、金型が備えるスプリングによる型開力、及び型締シリンダーによる機械的型開力から選ばれる１又は２以上の力と行い、前記型締力を下げて前記型隙間を所定値まで拡大する。

本発明によれば、型内圧センサーを用いなくても製品の肉厚や発泡状態のバラツキ等を解決することができるとともに、センサーの腐食の問題やセンサー位置決めの問題を解決することができる、新しい発泡成形方法及び射出成形機を提供することができる。

射出成形機の一例を示す外観構成図である。 各工程における金型の型隙間についての説明図であり、（ａ）は射出充填前の型隙間であり、（ｂ）は樹脂を所定の成形射出圧力Ｐｉで金型内に充填した時（ジャストパック時）の型隙間であり、（ｃ）は樹脂の表層を一定時間硬化させた時（表面硬化ポイント）の型隙間であり、（ｄ）は成形型締力Ｐｃを型締力Ｐｃ’に下げて体積増を制御した時（コアバック中）の型隙間である。 各工程で計測される金型の型隙間と時間との関係を説明するグラフである。 発泡成形方法の工程フローの説明図である。 発泡成形条件を予め設定する工程フローの説明図である。 射出成形機の機構図の一例である。 制御装置の機構図の一例である。

本発明に係る発泡成形方法及び射出成形機について図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形形態や応用形態を包含する。

本発明に係る発泡成形方法は、所定の型締力（成形型締力Ｐｃ。以下同じ。）で型締めされた固定型２ｃと可動型２ｍからなる金型２に対して、所定の射出圧力（成形射出圧力Ｐｉ。以下同じ。）で発泡剤入り樹脂Ｒを充填して成形を行う発泡成形方法である。そして、その特徴は、成形型締力Ｐｃ（所定の型締力）で型締めされた金型２に、樹脂Ｒを成形射出圧力Ｐｉ（所定の射出圧力）で充填する樹脂充填工程と、その充填時に金型２の型隙間Ｌｍを監視して予め設定した所定の型隙間値に達したときに、樹脂Ｒの充填を停止する充填停止工程と、樹脂Ｒの充填を停止した後に、樹脂Ｒの表層を一定時間硬化させるとともに充填樹脂Ｒを一定時間冷却させる表層硬化及び充填樹脂冷却工程と、樹脂Ｒの表層を硬化させる一定時間後に型締力を下げて体積増を制御する体積制御工程と、体積制御を行った後であって充填樹脂Ｒを冷却させる一定時間後に、金型２を型開きして発泡成形品を取り出す取り出し工程と、を有することにある。また、本発明に係る射出成形機１０は、この発泡成形方法を実施する型締装置１３と射出装置１２と制御装置５１とを備えることに特徴がある。

この発泡成形方法について、本発明者は、金型２内にジャストパックする成形射出圧力Ｐｉと、その成形射出圧力Ｐｉで射出成形したときに金型パーティングライン（Ｐ／Ｌ面ともいう。）の開きが現れる成形型締力Ｐｃとを利用し、さらに金型２のパーティング開き量を監視する隙間センサー９を利用し、その隙間センサー９からの情報を活用することで従来の問題を解決できることを知見し、完成させたものである。

すなわち、この発泡成形方法は、（ア）成形型締力Ｐｃ（所定の型締力）で型締めされた金型２内に樹脂Ｒをジャストパックする成形射出圧力Ｐｉ（所定の射出圧力）で充填するので、樹脂Ｒの充填量を射出圧力で制御でき、安定した樹脂充填を実現できる。また、射出充填量をスクリュー１６のストロークで管理する必要がないので、射出位置制御や逆流防止弁の動作に左右されることなく、金型２内に充填される樹脂量を一定にすることができる。（イ）成形型締力Ｐｃで型締めされた金型２内への樹脂充填は、金型２の型隙間Ｌｍが所定の型隙間値に達したとき停止させるので、その停止動作に用いるセンサーとして、従来のようなキャビティ内に設ける型内圧センサーではなく、キャビティ外に設ける隙間センサー９を採用できる。（ウ）型隙間Ｌｍは、型隙間センサー９で監視でき、その型隙間センサー９は、発生ガスの影響を受けない金型外面に任意に取り付けることができる。製品の形状や大きさが異なる場合には成形金型に歪みが生じたり片寄りが生じたりする場合があるが、その場合であっても、最終的に得られる成形品に影響されない金型外面に型隙間センサー９を設けることができるので、歪みや片寄りが生じる場合でも、型隙間センサー９で正確な計測を行うことができる。なお、樹脂充填を停止するタイミングは、測定した型隙間データを監視する監視モニター８に表示することができ、その監視モニター８を監視位置設定器として停止のタイミングを入力することができる。（エ）充填を停止した後においては、冷却を開始して表層の硬化と充填樹脂Ｒの冷却を行うが、表層を硬化する一定時間後に型締力を下げて体積増を制御するので、硬化した表層を有する発泡成形品を得ることができる。（オ）体積制御を行った後でかつ充填樹脂Ｒを冷却する一定時間後に、金型２を型開きして発泡成形品を取り出すので、均質な発泡状態の発泡成形品を得ることができる。

（本出願人の先行技術との差異点）
本発明に係る発泡成形方法は、本出願人が開発した先行技術（特許文献４参照）をベースにして、発泡成形特有の課題を解決した発明である。先ず、一般的な成形方法について説明する。一般的な成形方法は、金型２に高圧の型締力を付加して型締を行った後に射出成形を行う。この場合、型締条件（型締力）を固定条件として設定し、その型締力下での射出条件（射出圧力）を設定する。しかし、射出圧力を的確に設定した場合であっても、金型２に充填された樹脂Ｒは、金型２や型締装置１３の温度が変動すると、成形品の品質や均質性が影響を受けてしまう。また、成形する際の主な条件は、射出速度、速度切換位置、速度圧力切換位置、射出圧力、保圧力等の射出条件や、樹脂の正確な計量条件等、射出装置１２で設定しており、樹脂の正確な計量等を行い難い射出装置１２での制御では限界があった。しかも、通常、射出速度に対する多段制御や保圧制御等の一連の制御が行われるため、成形サイクル時間が長くなり、成形サイクル時間の短縮化や量産性に限界があった。

本出願人が開発した先行技術（特許文献４参照）は上記従来の成形方法での問題を解決したものであり、所定の型締力（成形型締力Ｐｃ）で型締された金型２（固定型２ｃと可動型２ｍ）に所定の射出圧力（成形射出圧力Ｐｉ）で樹脂Ｒを充填して成形を行う方法である。型締装置１３としては、金型２内の樹脂Ｒの固化に伴って樹脂の圧縮（自然圧縮）が可能となる型締装置を使用する。この型締装置１３を用い、事前の条件出しとして、射出充填時に可動型２ｍと固定型２ｃとの間に所定の型隙間Ｌｍが生じ且つ良品成形可能な成形射出圧力Ｐｉと成形型締力Ｐｃとを求める。こうして求めた条件（成形射出圧力Ｐｉと成形型締力Ｐｃ）に基づいて、生産時に、成形型締力Ｐｃにより型締めし、成形射出圧力Ｐｉをリミット圧力として樹脂Ｒを射出し、所定の冷却時間の経過後に成形品の取出しを行う。

この技術を発泡成形に適用しようとした場合、成形射出圧力Ｐｉと成形型締力Ｐｃについては、先行技術とほぼ同様とし、具体的には、金型２内にジャストパックする成形射出圧力Ｐｉと、その成形射出圧力Ｐｉで射出成形したときにＰ／Ｌ面の開きが現れる成形型締力Ｐｃとを利用する。こうすることで、金型２内に発泡剤入り樹脂Ｒをジャストパックすることができ、樹脂Ｒの充填量を射出圧力で制御でき、安定した樹脂充填を実現できる。一方、発泡成形では、充填した後にキャビティの容積を拡大して発泡させるコアバックという体積制御手段が採用されるが、本発明では、成形射出圧力Ｐｉと成形型締力Ｐｃを利用した上で、発泡成形特有のコアバックを行う際に、所定の型隙間値に到達した時を表層硬化の開始点（起算点）として一定時間表層を硬化させた後にコアバックを行う点に特徴がある。さらに、表層を硬化する一定時間後に型締力を下げて体積増を制御する点に特徴がある。こうした特徴的な手段を採用することにより、樹脂Ｒの表面を硬化させた状態で中心側の溶融部を発泡させることができるので、良質で均質な発泡状態で成形できる。

以下、各構成要素を説明する。

［射出成形機］
射出成形機１０は、成形型締力Ｐｃで型締めされた金型２に対して、成形射出圧力Ｐｉで発泡剤入り樹脂Ｒを充填して成形を行う装置であり、本発明に係る発泡成形方法を実施するものである。図１の例では、機台１１上に、型締装置１３と射出装置１２と制御装置５１とを備えている。射出装置１２と型締装置１３の駆動部には、カバー２０、安全ドア２９、カバー３０が設けられている。図１の例は横型の射出成形機１０であるが、竪型の射出成形機であってもよく、特に限定されない。また、駆動方式も限定されず、電気駆動であってもよいし油圧駆動であってもよい。なお、表示装置１４は、通常、射出成形機１０に取り付けられているが、射出成形機１０から離れた作業場所に設けられていてもよい。

（型締装置）
型締装置１３は、型締めや型開型閉を行う装置であり、図１及び図６に示すように、固定型２ｃと可動型２ｍからなる金型２を備え、その金型２に成形型締力Ｐｃで型締めすることができる。成形型締力Ｐｃで型締めされた金型２には、発泡剤入り樹脂Ｒ（樹脂Ｒともいう。）が、射出装置１２によって成形射出圧力Ｐｉで充填される。樹脂Ｒの充填は、射出装置１２が備える加熱シリンダー１７の先端ノズルから樹脂が射出されて行われる。この型締装置１３では、充填された樹脂Ｒを発泡させた後に、金型２が型開きされ、突き出しシリンダー３４等によって発泡成形品が取り出される。

（射出装置）
射出装置１２は、図１及び図６に示すように、成形型締力Ｐｃで型締めされた金型２に、成形射出圧力Ｐｉで発泡剤入り樹脂Ｒを充填する装置である。射出装置１２は、樹脂Ｒを可塑化する加熱シリンダー１７と、加熱シリンダー１７に供給される樹脂Ｒを貯蔵するホッパー１８と、射出シリンダー１９とで主に構成されている。加熱シリンダー１７の内部には、スクリュー１６が設けられている。ホッパー１８から加熱シリンダー１７の内部に供給された樹脂Ｒは、外周に巻かれたヒータ（図示しない）で加熱され、可塑化されながら計量が行われ、スクリュー１６の回転動作で先端側に送られ、スクリュー１６が前進して先端ノズルから射出される。射出シリンダー１９では、駆動動力源として油圧駆動装置や電動駆動装置が用いられる。この射出装置１２での樹脂の機械的計量は従来同様の精度で行われるが、本発明では、金型２内に発泡剤入り樹脂Ｒをジャストパックする成形射出圧力Ｐｉで充填量を制御する。その結果、従来の機械的計量に比べ、安定した樹脂充填を実現できる。

（制御装置）
制御装置５１は、型締装置１３と射出装置１２の動作を制御する装置である。この制御装置５１は、成形型締力Ｐｃで型締めされた金型２に、樹脂Ｒを成形射出圧力Ｐｉで充填する樹脂充填制御と、その充填時に金型２の型隙間Ｌｍを監視して予め設定した所定の型隙間値に達したときに、充填を停止する充填停止制御と、充填を停止した後に、樹脂Ｒの表層を一定時間硬化させるとともに充填樹脂Ｒを一定時間冷却させる表層硬化及び充填樹脂冷却制御と、樹脂Ｒの表層を硬化させる一定時間後に成形型締力Ｐｃを型締力Ｐｃ’に下げて体積増を制御する体積制御と、体積制御を行った後であって充填樹脂Ｒを冷却させる一定時間後に、金型２を型開きして発泡成形品を取り出す取り出し制御とを行う。

（発泡成形方法）
本発明に係る発泡成形方法は、上記した型締装置１３と射出装置１２の動作制御で行われる方法であり、上記した樹脂充填制御を行う樹脂充填工程と、充填停止制御を行う充填停止工程と、表層硬化及び充填樹脂冷却制御を行う表層硬化及び充填樹脂冷却工程と、体積制御を行う体積制御工程と、発泡成形品の取り出し制御を行う発泡成形品取り出し工程とを有する。これら各工程を以下に順に説明することにより、上記射出成形機１０での各制御についても併せて説明する。

最初に生産時の発泡成形方法の各工程を図４を参照して説明し、その後に、事前の条件設定の際の各工程を図５を参照して説明する。なお、図２は、各工程における金型の型隙間についての説明図であり、図２（ａ）は射出開始前の型隙間であり、図２（ｂ）は樹脂を所定の成形射出圧力Ｐｉで金型内に充填した後の型隙間であり、図２（ｃ）は樹脂の表層を一定時間硬化させた後の型隙間であり、図２（ｄ）は成形型締力Ｐｃを型締力Ｐｃ’に下げて体積増を制御したときの型隙間である。また、図３は、各工程で計測される金型の型隙間と時間との関係を説明するグラフであり、符号Ａは射出充填前からジャストパック時までの樹脂充填時間であり、符号Ｂはジャストパック時から表層硬化停止時までの表層硬化時間であり、符号Ｃはジャストパック時から冷却停止時までの冷却時間であり、符号Ｄは表面硬化停止ポイントからコアバック停止までの、型隙間を開いて発泡させるコアバック時間である。

（樹脂充填工程）
樹脂充填工程は、成形型締力Ｐｃで型締めされた金型２に、発泡剤入り樹脂Ｒを成形射出圧力Ｐｉで充填する工程である。この樹脂充填工程は、図４において、ステップ２１〜２３で表される。成形型締力Ｐｃと成形射出圧力Ｐｉは、図５に示す条件出しフローにて予め条件設定される。

先ず、発泡剤入り樹脂Ｒ（以下「樹脂Ｒ」という。）が可塑化される（ステップ２１）。樹脂Ｒの可塑化は、射出装置１２を構成する加熱シリンダー１７を加熱し、かつスクリュー１６を回転して行われる。なお、樹脂Ｒや含有させる発泡剤は目的とする発泡成形品に応じて任意に選択され、そうした材料に応じて後述する種々の条件が最適化される。このステップ２１と同時又は前後して、可塑化された樹脂Ｒを充填するための金型２を成形型締力Ｐｃで型締めする（ステップ２２）。成形型締力Ｐｃでの型締めは、型締装置１３が備える型締機構で行う。

図２（Ａ）射出充填工程前には、可動型２ｍと固定型２ｃとの金型パーティングライン（Ｐ／Ｌ）の金型分割面（Ｐ／Ｌ面）は、図２（Ａ）に示すように隙間がない（Ｌｍ＝０）ように当接させる。

なお、型締装置１３は、例えば図６に示すように、型締シリンダー（油圧シリンダー）３５の駆動ピストン４により可動型２ｍを変位させる直圧方式の油圧式型締装置が好ましく用いられる。油圧式型締装置を用いることにより、成形射出圧力Ｐｉによって可動型２ｍを変位させ、必要な型隙間Ｌｍを生じさせることができる。型締装置１３は、図６に示すように、離間して配した固定盤３１と、型締シリンダー３５と、その固定盤３１と型締シリンダー３５との間に架設された複数のタイバー３２にスライド自在に装填した可動盤３３とを有している。可動盤３３は、型締シリンダー３５の駆動ピストン４から前方に突出したピストンロッド４ｒの先端を固定している。固定盤３１には固定型２ｃが取付けられ、可動盤３３には可動型２ｍが取り付けられている。固定型２ｃと可動型２ｍとからなる金型２は、型締シリンダー３５により型開閉及び型締めされる。符号３４は、金型２を開いた際に、可動型２ｍに付着した成形品の突き出し（取り出し）を行う突出しシリンダーである。なお、型締シリンダー３５や射出シリンダー１９等を制御する油圧回路の説明は、公知の技術と同様であるのでここではその説明を省略する。

次に、型締めされた金型２内に、可塑化した樹脂Ｒを成形射出圧力Ｐｉで射出して充填する（ステップ２３）。成形射出圧力Ｐｉでの射出は、図５に示す条件出しフローにて予め条件設定した設定データに基づいて行われ、射出装置１２が備える圧力センサーで検知しつつ行う。樹脂Ｒを射出充填すると、金型内の圧力が上昇し、成形型締力Ｐｃで型締された金型２の型隙間Ｌｍが、図２（Ｂ）及び図３に示すように、成形型締力Ｐｃに抗して拡大する（ステップ２４）。この型隙間Ｌｍの拡大は、図３に示すように、監視モニターでグラフ化され、その状態を把握することができる。

図３のグラフは、金型２の型隙間Ｌｍと経過時間との関係の一例を示している。図３の例では、経過時間０秒の点から射出が開始し、約０．８秒から成形型締力Ｐｃに抗して型隙間Ｌｍが拡大し始める。図３の例では、約１．２秒の時点で、成形射出圧力Ｐｉとなる所定の型隙間Ｌｍに到達する。樹脂充填を開始して所定の型隙間Ｌｍに到達するまでの時間が、「樹脂充填時間Ａ」である。こうした成形型締力Ｐｃと成形射出圧力Ｐｉは、図５に示す条件設定工程により、樹脂Ｒの種類、成形品の大きさ、それに応じた金型２の大きさ、射出量、射出圧力、成形時間、製品の肉厚等に基づいて事前に設定される。図３に例示するように、同じ成形型締力Ｐｃで型締めした場合、射出圧力を高くした充填では、成形射出圧力Ｐｉとなる所定の型隙間Ｌｍはやや大きくなり、射出圧力を低くした充填では、成形射出圧力Ｐｉとなる所定の型隙間Ｌｍはやや小さくなる。こうした成形型締力Ｐｃと成形射出圧力Ｐｉは、良好な樹脂充填状態となることを前提とした上で、型締力に抗して所定の型隙間Ｌｍとなる射出圧力を最適化することでそれぞれ条件設定される。その結果、樹脂Ｒの充填量を射出圧力で制御することを可能とし、良好な樹脂充填状態を安定して実現できる。また、射出充填量をスクリュー１６のストロークで管理する必要がないので、射出位置制御や逆流防止弁の動作に左右されることなく、金型２内に充填される樹脂量を一定にすることができる。

型隙間Ｌｍは、型隙間センサー９で監視できる。型隙間センサー９は、従来の型内圧センサーとは異なり、図２に示すように、従来のようなキャビティ内ではなく、発生ガスの影響を受けない金型外面の任意の位置に取り付けることができる。その結果、従来のような腐食の問題を防ぐことができる。さらに、成形品の形状や大きさが異なる場合には、成形金型に歪みが生じたり片寄りが生じたりする場合があるが、その場合であっても、最終的に得られる成形品に影響されない金型外面に型隙間センサー９を設けることができるので、歪みや片寄りが生じる場合でも、型隙間センサー９で正確な計測を行うことができる。

型隙間センサー９は特に限定されないが、一般的に使用されている高精度の距離測定センサー等を採用できる。具体的には、図２に示すように、金型２の外面に距離測定センサーからなるセンサー素子９ａと、プレート９ｂとを取り付け、センサー素子９ａからプレート９ｂまでを計測することで型隙間Ｌｍを計測できる。なお、その型隙間Ｌｍの計測データは、図３に示す形態の監視モニター８でグラフ表示される。表示されたグラフ又は計測データに基づいて、例えば設定した型隙間値に達した時点で、その後の制御を行うことができる。例えば、後述する充填停止、表層硬化開始、冷却開始、型開制御（コアバック開始と停止）等を行うことができる。また、例えば設定した型隙間値にどの程度近づいたか否かで、その後の制御の開始のタイミングを制御することもできる。こうした制御は、表示されたグラフ又は計測データに基づいて行うものであれば特に限定されない。

（充填停止工程）
充填停止工程は、充填時に金型２の型隙間Ｌｍを監視して予め設定した所定の型隙間値に達したときに、充填を停止する工程である。図３中の樹脂充填時間Ａは、樹脂充填を開始して所定の型隙間Ｌｍに到達するまでの時間である。この充填停止工程は、図４において、ステップ２４で表される。所定の型隙間値に達したとき又は所定の型隙間値に近づいたときのその後の制御の開始は、前の段落で説明したとおりである。

ステップ２４は、ステップ２３での樹脂Ｒの射出充填によって金型内の圧力が上昇し、成形型締力Ｐｃで型締された金型２の型隙間Ｌｍが成形型締力Ｐｃに抗して所定の型隙間値に達したとき、樹脂充填を停止するステップである。樹脂充填の停止は、所定の型隙間値に到達した時点で停止する。なお、具体的な充填停止動作は、射出装置１２が備えるバルブピンの閉鎖動作等で行うことができる。樹脂充填の停止は、測定した型隙間データを監視する監視モニター８に表示し、その監視モニター８を監視位置設定器として停止のタイミングを任意に設定して実行することも可能である。

この工程によれば、成形型締力Ｐｃで型締めされた金型２内への樹脂充填が、金型２の型隙間Ｌｍが所定の型隙間値に達したとき停止させるので、その停止動作に用いるセンサーとして、従来のようなキャビティ内に設ける型内圧センサーではなく、キャビティ外に設ける隙間センサー９を採用できる。その結果、樹脂充填時の発生ガスで腐食してしまうことがない。

（表層硬化及び充填樹脂冷却工程）
表層硬化及び充填樹脂冷却工程は、ステップ２４における充填の停止と同時又は連続して、樹脂Ｒの表層を一定時間硬化させるとともに、充填樹脂を一定時間冷却させる工程である。この表層硬化工程と充填樹脂冷却工程は、充填の停止と同時又は連続して開始するので、充填停止工程と同じステップ２４で表される。

ステップ２４は、図３の型隙間データと経過時間との関係のグラフに示すように、表層硬化時間Ｂと樹脂冷却時間Ｃを開始する起算点を、樹脂充填が停止して型隙間が所定の型隙間値に達した時点とするステップである。この表層硬化の起算点は、充填が停止された時間と一致する。すなわち、表層硬化は、樹脂充填が停止した時点から始まる。表層硬化を行う時間（表層硬化時間Ｂ）は、樹脂充填を停止した時点から行う。なお、タイマーカウントの代わりに型隙間値を監視して行うことも可能である。こうすることにより、表層硬化を開始する起算点を制御でき、予め設定された表層硬化時間（又は型隙間値）に至ったときに体積制御を開始する。その結果、表層が適切に硬化した発泡成形品を得ることができる。

「一定時間（表層硬化時間Ｂ）」は、図５で後述する条件設定工程により、樹脂Ｒの種類、成形品の大きさや形状、それに応じた金型２の大きさや形状、樹脂量、製品の肉厚等に基づいて事前に設定される。図３の例では、所定の型隙間値に達した約１．２秒の地点での充填停止と同時に表層硬化を開始し、約２．８秒までの約１．６秒間を所定の「一定時間」として表層硬化時間Ｂとしている。なお、この表層硬化工程では、樹脂冷却も同時に行われるので、図２（Ｃ）及び図３のグラフに示すように、樹脂の自然収縮により隙間Ｌｍが徐々に小さくなっている。加熱された樹脂の充填が停止すると樹脂冷却が始まり、最初に充填樹脂の表層の温度が下がって表層が硬化する。一定時間（表層硬化時間Ｂ）の表層硬化により、成形品の表面は緻密で薄い平坦な樹脂層となり、外観のよい発泡成形品とすることができる。一定時間の長さは、時間でコントロールするが、自然収縮する型隙間Ｌｍでコントロールしてもよい。時間でコントロールする場合には、タイマーカウントで設定でき、型隙間Ｌｍでコントロールするときは、型隙間センサー９で測定したデータで設定できる。この一定時間の長さや型隙間Ｌｍを予め条件設定することにより、緻密な表層の厚さを厚くしたり薄くしたりすることができ、要望に応じた発泡成形品を製造することができる。

なお、充填樹脂Ｒの冷却を開始するステップもステップ２４である。一方、冷却を停止するステップ２７は、下記のステップ２５，２６の体積制御工程（コアバック工程）の後まで継続する工程であり、充填樹脂Ｒを冷却して発泡成形品とするまでの工程である。冷却開始の起算点は、表層硬化を開始する起算点と同じである。

（体積制御工程）
体積制御工程は、樹脂Ｒの表層を硬化させる一定時間（表層硬化時間Ｂ）後に成形型締力Ｐｃを型締力Ｐｃ’に下げて体積増を制御する工程である。この体積制御工程は、図４において、表層硬化の停止と同時又は連続して行われるコアバックの開始（ステップ２５）とコアバックの停止（ステップ２６）でと構成される。体積増の制御は、図２（Ｄ）に示すように、成形型締力Ｐｃを型締力Ｐｃ’に下げて型隙間Ｌｍを所定値まで拡大して行う。型締力を下げて行う型隙間Ｌｍの拡大は、型隙間センサー９での型隙間データを監視して行うことができる。型隙間Ｌｍの拡大速度（型隙間拡大速度ともいう。）は、型締力の低下速度等を制御して行うことができる。

体積増の制御は、金型２に加えられた所定の型締力と、樹脂Ｒの発泡に基づく内圧による型開力、金型２が備えるスプリングによる型開力、及び型締シリンダー３５による機械的型開力から選ばれる１又は２以上の力とで制御される。この制御により、成形型締力Ｐｃを型締力Ｐｃ’まで下げて型隙間Ｌｍを所定値まで拡大する。型隙間Ｌｍの拡大は、型隙間Ｌｍが所定の型隙間値になるのを監視しながら制御することができる。樹脂Ｒの発泡に基づく内圧による型開力と、金型２が備えるスプリングによる型開力と、型締シリンダー３５による機械的型開力とは、金型２に加えられた所定の型締力に抗する逆向きの力である。これらの各力のバランスをとって、型隙間Ｌｍを所定値まで拡大することになる。樹脂Ｒの発泡に基づく内圧は必ず存在するが、その内圧による型開力だけでは金型２に加えられた所定の型締力に抗することできない。したがって、金型２が備えるスプリングによる型開力と型締シリンダー３５による機械的型開力の一方又は両方を利用して制御することになる。

型隙間Ｌｍの大きさは、発泡の程度や発泡成形品の強度に影響するので、それらを考慮した上で、型隙間Ｌｍをどの程度拡大するかが設定される。その設定値は、後述する事前の条件設定で設定する。

（発泡成形品の取り出し工程）
発泡成形品の取り出し工程は、体積制御（ステップ２５，２６）を行った後であって充填樹脂の冷却時間Ｃが経過した後（ステップ２７）に、金型２を型開きして発泡成形品を取り出す工程である。この取り出し工程は、図４において、ステップ２８で表される。この取り出し工程で取り出された発泡成形品は、均質な発泡状態の発泡成形品になっている。なお、発泡成形品を金型から取り出す際には、金型の型開きと突き出しシリンダー３４の動作とで取り出すが、こうした機構は従来の技術と同じであるので、ここではその説明を省略する。

発泡成形品の取り出し工程の後は、製造を継続するか終了するかを選択するステップ２９により、製造が継続するか終了する。このステップ２９での選択は、製造前に予め設定されたものでもよいし、その都度行ってもよい。予め行う設定は、投入した樹脂量に応じたものでもよいし、製造数量に応じたものでもよい。

（その他）
本発明において、型隙間Ｌｍを監視モニター８で監視することが望ましい。監視モニター８は、型締力、射出圧力、型隙間、型隙間値、表層の硬化時間、充填樹脂の冷却時間、及び、体積増のための型締力又は型隙間値又は型隙間拡大速度、から選ばれる１又は２以上のデータを表示する、又は表示と設定をする表示パネルを備える。こうした監視モニター８により、表示パネルでデータを表示する、又は表示と設定をすることが容易となり、監視についての作業性と管理性を向上させることができる。監視モニター８には、例えば図３に示すグラフが時間の経過とともに描画されながらリアルタイムで表れる。「表示パネル」としては、図１に示す表示装置１４等を例示でき、設定器を含む。なお、「型隙間拡大速度」とは、型隙間が拡大する速度であり、図３のグラフでのコアバック動作時の傾きから算出できる。

（条件設定）
本発明に係る発泡成形方法は、上記した型締力、射出圧力、型隙間、型隙間値、表層の硬化時間、充填樹脂の冷却時間、及び、体積増のための型締力又は型隙間値又は型隙間拡大速度、から選ばれる１又は２以上のデータは、事前の条件設定工程により予め設定され、その設定されたデータから製造時の所定値を設定する条件設定工程を備える。この条件設定工程により、予め設定したデータから製造時の所定値を設定するので、その設定値を量産製造時の各工程条件として適用させることで、安定した発泡成形品を製造することができる。

図５は、発泡成形条件を予め設定（条件だし）する工程フローの説明図である。最初に、成形型締力Ｐｃと成形射出圧力Ｐｉとを設定して、発泡前の樹脂充填状態が適切であるかの条件出しをステップ１１〜１４で行う。その後に、樹脂充填時間Ａ、表層硬化時間Ｂ、冷却時間Ｃ、体積制御時間Ｄと型隙間Ｌｍの拡大長さ等を、ステップ１５〜１８で設定する。

先ず、ステップ１１は、発泡剤入り樹脂Ｒを可塑化するステップである。ステップ１２は、型締装置１３の能力に基づいて設定した型締力の最適化を行うステップであり、ステップ１３は、射出装置１２の能力に基づいて設定した射出圧力の最適化を行うステップである。型締力の最適化は射出圧力に応じて行われ、射出圧力の最適化も型締力に応じて行われるので、それぞれの最適化は、Ｐ／Ｌ面に所定の型隙間Ｌｍが現れるか否か（ステップ１３）、及び、金型内に均一及び均質に樹脂が充填（ジャストストパック）されているか否（ステップ１４）を考慮して設定される。すなわち、型隙間Ｌｍは、型締力と射出圧力とで調整され、金型２内にジャストパックする射出圧力（成形射出圧力Ｐｉ）と、その成形射出圧力Ｐｉで射出成形したときにＰ／Ｌ面の開き（所定の型隙間Ｌｍ）が現れる型締力（成形型締力Ｐｃ）とが設定される。成形型締力Ｐｃと成形射出圧力Ｐｉとを最適化できるまで、ステップ１１〜ステップ１４が繰り返される。

次に、ステップ１５は、ステップ１１〜ステップ１４で得られた成形型締力Ｐｃと成形射出圧力Ｐｉとにより生じた型隙間Ｌｍがどの程度の型隙間値に達したときに、樹脂充填を停止して表層硬化と樹脂冷却を開始するかを決定するステップである。型隙間値の決定は、金型の形状や構造、製品の肉厚等によって異なるので、大きな型隙間Ｌｍを型隙間値とするか、小さな型隙間Ｌｍを型隙間値とするかを決定する。

ステップ１６は、決定した型隙間値に達したときに樹脂充填を停止し、停止した後の表層硬化時間Ｂをどの程度とするかの条件出しを行うステップである。ステップ１７は、表層硬化時間Ｂに達した後に、どの程度の型隙間Ｌｍになるまで型締力を下げて体積増を行うかを条件出しするステップである。ステップ１８は、どの程度の時間まで冷却するかを条件出しするステップである。ステップ１９は、成形した発泡成形品を取り出して、成形状態と発泡状態を確認するステップである。こうしたステップ１５〜１９により、各条件を設定する。

設定された条件は、図４に示す製造工程での設定条件として入力され、発泡成形品の製造を行うことができる。

このように、金型２内にジャストパックする成形射出圧力Ｐｉと、その成形射出圧力Ｐｉで射出成形したときにＰ／Ｌ面の開き（型隙間Ｌｍ）が現れる成形型締力Ｐｃとを、事前に条件設定する。得られた条件で量産することにより、金型２内に発泡剤入り樹脂Ｒをジャストパックすることができ、樹脂Ｒの充填量を射出圧力で制御でき、安定した樹脂充填を実現できる。一方、発泡成形では、充填した後にキャビティの容積を拡大して発泡させるので、成形射出圧力Ｐｉと成形型締力Ｐｃを利用した上で、所定の型隙間値に到達した時を表層硬化の開始点として一定時間硬化させた後にコアバックを行う条件を事前に設定する。こうした事前設定により、良質で均質な発泡状態を有する発泡成形品を量産できる。

こうした本発明によれば、１）圧力を中心として制御するので、充填圧力によりＰ／Ｌ面の開き（型隙間Ｌｍ）を監視することで充填量のバラツキを解消することができる。その結果、従来技術に比べて製品の寸法と質量を安定させることができる。また、インラインスクリュー式成形機で生じやすい押出し量（充填量）のバラツキを解消することができる。２）また、監視モニター８でグラフを見ながらジャストバックのポイントを容易に制御することができるので、成形技能者の負担軽減と歩留まりアップとなる。３）監視モニター８に表示するグラフで発泡製品の表面が硬化するタイミングが判る。４）型隙間センサー９は金型の外面に設けられるので、発生ガスによる腐食が生じることがなく、それに基づいたセンサーの故障や交換等が生じない。この型隙間センサー９は、後から任意の位置に取り付けることができ、さらに、センサー特有の温度ドリフトの心配もないという利点がある。

（制御装置の例）
図７は、制御装置５１の一例を示す構成図である。制御装置５１は成形機コントローラであり、表示装置１４（図１参照）が付属する。表示装置１４にはタッチパネルが付設され、このタッチパネルが備える設定器により各種設定操作及び選択操作等を行うことができる。成形機コントローラ５１は、図７に示す構成に限定されず、これ以外の構成であってもよい。

図７において、例えばサーボモータ３９は、成形機コントローラ５１に内蔵するサーボアンプ５３に接続するとともに、バルブ回路（図示しない）は成形機コントローラ５１の制御信号出力ポートに接続する。ロータリエンコーダ４０は成形機コントローラ５１の入力ポートに接続する。バルブ回路の一次側には、油圧を検出する圧力センサー６２を接続するとともに、油温を検出する温度センサー６３を接続し、圧力センサー６２及び温度センサー６３は成形機コントローラ５１の制御信号出力ポートに接続する。

成形機コントローラ５１には、図７に示すように、コントローラ本体５５とサーボアンプ５３が含まれる。コントローラ本体５５は、ＣＰＵ及び内部メモリ等のハードウェアを内蔵するコンピュータ機能を備えている。内部メモリには、各種演算処理及び各種制御処理を実行するため制御プログラム５５ｐを格納するとともに、各種データ類を記憶するデータメモリ５５ｍが含まれる。制御プログラム５５ｐには、成形方法の少なくとも一部を実現するための制御プログラムが含まれる。サーボアンプ５３は、圧力補償部５６、速度リミッタ５７、回転速度補償部５８、トルク補償部５９、電流検出部６０及び速度変換部６１等を備えている。圧力補償部５６にはコントローラ本体５５から、成形射出圧力Ｐｉ又は成形型締力Ｐｃが付与されるとともに、速度リミッタ５７には速度限界値ＶＬが付与される。これにより、圧力補償部５６からは圧力補償された速度指令値が出力し、速度リミッタ５７に付与される。速度リミッタ５４から出力する速度指令値は、回転速度補償部５８に付与されるとともに、この回転速度補償部５８から出力するトルク指令値はトルク補償部５９に付与される。トルク補償部５９から出力するモータ駆動電流がサーボモータ３９に供給され、サーボモータ３９が駆動される。なお、ロータリエンコーダ４０から得るエンコーダパルスは、速度変換部６１により速度検出値に変換され、回転速度補償部５８に付与されることにより、回転速度に対するマイナループのフィードバック制御が行われる。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、細部の構成、形状、数量、手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更、追加、削除することができる。また、新しい樹脂Ｒの種類等に応じて変更可能である。

２ 金型
２ｃ 固定型
２ｍ 可動型
３ 型締シリンダー
４ 駆動ピストン
４ｒ ピストンロッド
６ Ｐ／Ｌ面
８ 監視モニター
９ 隙間センサー
９ａ センサー素子
９ｂ プレート
１０ 射出成形機
１１ 機台
１２ 射出装置
１３ 型締装置
１４ 表示装置
１６ スクリュー
１７ 加熱シリンダー
１８ ホッパー
１９ 射出シリンダー
２０ カバー
２９ 安全ドア
３０ カバー
３１ 固定盤
３２ タイバー
３３ 可動盤
３４ 突出しシリンダー
３５ 型締シリンダー
３９ サーボモータ
４０ ロータリエンコーダ
５１ 制御装置（成形機コントローラ）
５３ サーボアンプ
６２ 圧力センサー
６３ 温度センサー
５５ コントローラ本体
５５ｐ 制御プログラム
５５ｍ データメモリ
５５ｐ 制御プログラム
５６ 圧力補償部
５７ 速度リミッタ
５８ 回転速度補償部
５９ トルク補償部
６０ 電流検出部
６１ 速度変換部
Ｒ 樹脂
Ｌｍ 所定の隙間（型隙間）
Ｐｉ 成形射出圧力（金型内にジャストパックする所定の射出圧力）
Ｐｃ 成形型締力（成形射出圧力で射出成形したときに金型Ｐ／Ｌの開きが現れる型締力）
ＶＬ 速度限界値

Claims (9)

1. 所定の型締力で型締めされた固定型と可動型からなる金型に対して、所定の射出圧力で発泡剤入り樹脂を充填して成形を行う発泡成形方法であって、
   前記所定の型締力で型締めされた金型に、前記樹脂を前記所定の射出圧力で充填する樹脂充填工程と、
   前記充填時に前記金型の型隙間を監視して予め設定した所定の型隙間値に達したときに、前記充填を停止する充填停止工程と、
   前記充填を停止した後に、前記樹脂の表層を一定時間硬化させるとともに前記充填樹脂を一定時間冷却させる表層硬化及び充填樹脂冷却工程と、
   前記樹脂の表層を硬化させる一定時間後に前記型締力を下げて体積増を制御する体積制御工程と、
   前記体積制御を行った後であって前記充填樹脂を冷却させる一定時間後に、前記金型を型開きして発泡成形品を取り出す取り出し工程と、を有する、ことを特徴とする発泡成形方法。
2. 前記型締力、前記射出圧力、前記型隙間、前記型隙間値、前記表層の硬化時間、前記充填樹脂の冷却時間、及び、前記体積増のための型締力又は型隙間値又は型隙間拡大速度、から選ばれる１又は２以上のデータを、表示パネルで表示する、又は表示及び設定をする、請求項１に記載の発泡成形方法。
3. 前記表層硬化及び充填樹脂冷却工程での表層硬化時間と樹脂冷却時間を開始する起算点を、前記型隙間データと経過時間とをグラフ化したときに前記型隙間が所定の型隙間値に達した時点から行う、請求項１又は２に記載の発泡成形方法。
4. 前記体積制御工程での前記体積増の制御は、前記金型に加えられた所定の型締力と、樹脂の発泡に基づく内圧による型開力、金型が備えるスプリングによる型開力、及び型締シリンダーによる機械的型開力から選ばれる１又は２以上の力とで制御され、前記型締力を下げて前記型隙間を所定値まで拡大して行う、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発泡成形方法。
5. 前記型締力、前記射出圧力、前記型隙間、前記型隙間値、前記表層の硬化時間、前記充填樹脂の冷却時間、及び、前記体積増のための型締力又は型隙間値又は型隙間拡大速度、から選ばれる１又は２以上のデータを予め設定して、前記設定されたデータから所定値を設定する条件設定工程を備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発泡成形方法。
6. 所定の型締力で型締めされる固定型と可動型からなる金型を備えた型締装置と、前記型締装置が備える前記金型に所定の射出圧力で発泡剤入り樹脂を充填する射出装置と、前記型締装置と前記射出装置の動作を制御する制御装置とを有する射出成形機であって、
   前記制御装置は、前記射出装置によって，前記所定の型締力で型締めされた金型に、前記樹脂を前記所定の射出圧力で前記金型内に充填する樹脂充填制御と、前記充填時に前記金型の型隙間を監視して予め設定した所定の型隙間値に達したときに、前記充填を停止する充填停止制御と、前記充填を停止した後に、前記樹脂の表層を一定時間硬化させるとともに前記充填樹脂を一定時間冷却させる表層硬化及び充填樹脂冷却制御と、前記樹脂の表層を硬化させる一定時間後に前記型締力を下げて体積増を制御する体積制御と、前記体積制御を行った後であって前記充填樹脂を冷却させる一定時間後に、前記金型を型開きして発泡成形品を取り出す取り出し制御とを行う、ことを特徴とする射出成形機。
7. 前記型締力、前記射出圧力、前記型隙間、前記型隙間値、前記表層の硬化時間、前記充填樹脂の冷却時間、及び、前記体積増のための型締力又は型隙間値又は型隙間拡大速度、から選ばれる１又は２以上のデータを表示する、又は表示及び設定をする表示パネルを備える、請求項６に記載の射出成形機。
8. 前記制御装置は、前記表層硬化及び充填樹脂冷却制御において、表層硬化時間と樹脂冷却時間を開始する起算点を、前記型隙間データと経過時間とをグラフ化したときに前記型隙間が所定の型隙間値に達した時点から行う、請求項６又は７に記載の射出成形機。
9. 前記制御装置は、前記体積制御での前記体積増の制御を、前記金型に加えられた所定の型締力と、樹脂の発泡に基づく内圧による型開力、金型が備えるスプリングによる型開力、及び型締シリンダーによる機械的型開力から選ばれる１又は２以上の力と行い、前記型締力を下げて前記型隙間を所定値まで拡大する、請求項６〜８のいずれか１項に記載の射出成形機。
   
   
   

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