JP3403453B2 - トグル式型締め機構をもつ射出成形機における射出圧縮成形方法 - Google Patents
トグル式型締め機構をもつ射出成形機における射出圧縮成形方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、トグル式型締め機構を
もつ射出成形機（以下、トグル式射出成形機と称す）に
おける射出圧縮成形方法に係り、特に、充填後の金型内
の樹脂に圧縮応力を付与するための別駆動源や、あるい
は特殊なメカニズムを必要とせず、汎用のトグル式射出
成形機において射出圧縮成形を可能とする制御方法に関
するものである。 【０００２】 【従来の技術】金型内に樹脂を射出・充填後、金型内の
樹脂に圧縮応力を付加すると、ヒケや気泡の発生を防止
できると共に、転写性が向上し、また、残留応力を低減
させるなどの効果があり、光学レンズなどの成形に採用
されている。このような射出圧縮成形を行う射出成形機
は、各種提案されており、トグル式射出成形機の中で
も、射出圧縮成形のための機能を具備したものがある。 【０００３】ところで、射出圧縮成形を行う従来のトグ
ル式射出成形機は、型締めシリンダ（油圧シリンダ）以
外に、分離金型部位へ圧縮力を付加するための圧縮用シ
リンダ（油圧シリンダ）を具備させたり、あるいは、型
締めシリンダを圧縮用に兼用する場合には、トグル機構
の動きを途中で止めても所定の型締め力を発揮できるよ
うようにした特殊構造の型締めシリンダを用いるように
なっていた。なお、後者の特殊構造の型締めシリンダに
関する公知資料としては、例えば、「射出成形」（株）
プラスチックエージ；１９９０年２月１０日発行（改訂
第９版），３１１〜３１２頁に記載の技術が挙げられ
る。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上記したように、射出
圧縮成形を可能とした従来のトグル式射出成形機は、何
れも射出圧縮成形のための専用機であり、圧縮用の別駆
動源や特殊構造の型締めシリンダを必要とするものであ
り、汎用のトグル式射出成形機（射出圧縮成形ではない
通常の射出成形を行う一般的なトグル式射出成形機）に
おいて射出圧縮成形を可能とする技術ではなかった。 【０００５】しかし、汎用のトグル式射出成形機で通常
の射出成形と射出圧縮成形との両者が可能になると、射
出圧縮成形のための専用機を購入する必要がなくなるの
で、マシン購入費用が低減でき、また、射出圧縮成形の
ための専用機の設置個所が要らないので、生産現場の省
スペース化に大いに寄与する。 【０００６】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、メカニズムの変更を全く加え
ることなしに汎用のトグル式射出成形機で射出圧縮成形
を可能とすることにある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、型締め駆動源の駆動力によりトグル式型
締め機構を介して、可動ダイプレートに取り付けられた
可動側金型を前進させ、該可動側金型を固定ダイプレー
トに取り付けられた固定側金型に押し付けて型締めを行
うトグル式射出成形機において、 （ａ）型締め開始位置（型開き位置）から所定の速度切
り替え位置まで、上記可動ダイプレートを高速前進させ
る高速型締め工程と、 （ｂ）上記速度切り替え位置から上記可動側金型が上記
固定側金型に当接して自然に前進停止する位置まで、上
記可動ダイプレートを低圧・低速で前進させる低圧型締
め工程と、 （ｃ）上記低圧型締め工程の終了後、金型内に溶融樹脂
を射出・充填する射出工程と、 （ｄ）上記金型内に充填された溶融樹脂の圧力によって
上記可動側金型と共に上記可動ダイプレートが所定量後
退したことを検知したタイミングで、上記可動側金型が
上記固定側金型に所定型締め圧力をもって押し付けられ
る型締め完了位置まで、上記可動ダイプレートを高圧で
前進させる高圧型締め工程と、によって、射出圧縮成形
を実現させ、 また、上記可動ダイプレートが後退する後退ストローク
の設定値を選定することによって圧縮率の調整が行える
ようにする。 【０００８】 【作用】型締めが開始されると、先ず所定の速度切り替
え位置までは高速型締め工程によって可動ダイプレート
を高速前進させ、次に、金型の破損を防止するために低
圧型締め工程に切り替えて可動ダイプレートを低圧・低
速で前進させる。この低圧型締め工程によって、可動ダ
イプレートと共に低圧・低速で前進した可動側金型は固
定側金型に突き当たり、低圧型締め工程では型締めシリ
ンダのパワー（油圧）は比較的に低圧であるので、パー
ティングライン（ＰＬ）面を閉じた可動側金型（すなわ
ち、可動ダイプレート）は自然に前進停止する。そし
て、この可動ダイプレートの前進停止を速度センサで検
知すること等によって低圧型締め工程の終了を認知し、
低速型締め工程が終了したと見做されるタイミング以降
の適宜時点で、射出工程を開始させ、金型内に溶融樹脂
を射出・充填する。金型内に溶融樹脂が充填されると、
この金型内の樹脂の圧力によって可動側金型と共に可動
ダイプレートが後退し、可動ダイプレートが所定量後退
したことを位置センサで検出する。そして、この所定量
後退したことを検知した時点で直ちに高圧型締め工程に
入り、可動側金型が固定側金型に所定型締め圧力をもっ
て押し付けられた型締め完了位置まで（すなわち、トグ
ル機構が突っ張ってタイバーが所定量だけ伸ばされた状
態となるまで）、可動ダイプレートを高圧で前進させ
る。これによって、可動側金型は、樹脂圧力によって後
退した位置から、上記した低圧型締めの終了位置を僅か
に（例えば、０．０１〜１．５ｍｍ程度）超えて、キャ
ビティ容量を所期の成形品が得られる大きさに狭める位
置まで前進駆動され、金型内樹脂に圧縮力を付加するこ
ととなる。 【０００９】 【実施例】以下、本発明の１実施例を図１〜図３によっ
て説明する。図１は、本実施例に係るトグル式射出成形
機の主として型開閉メカニズム系を示す一部切断した正
面図、図２は本実施例による型締めシリンダのピストン
ロッドの動きを示す説明図、図３は本実施例による金型
接触後の可動側金型の動きを示す説明図である。 【００１０】図１において、１はベース、２は該ベース
１上に固設された固定ダイプレート、３はベース１に延
設されたスライドベース１ａ上に設置された支持プレー
ト、４は固定ダイプレート２と支持プレート３との間に
架設された複数本のタイバーである。上記支持プレート
３には型開閉駆動源たる型締めシリンダ（油圧シリン
ダ）５が固設されており、該型締めシリンダ５のピスト
ンロッド５ａの先端部には、公知のトグルリンク機構
（トグル式型締め機構）６を介して上記タイバー４に挿
通された可動ダイプレート７が連結されている。そし
て、ピストンロッド５ａを前後進させることにより、可
動ダイプレート７を固定ダイプレート２に対し、接近ま
たは後退させるようになっている。 【００１１】８は前記固定ダイプレート２に取り付けら
れた固定側金型、９は前記可動ダイプレートに取り付け
られた可動側金型で、両金型８，９が密着してパーティ
ングライン（ＰＬ）面が閉じられた状態では、両金型
８，９によって成形品（製品）形成用空間たるキャビテ
ィが形成されるようになっている。そして、成形サイク
ル中の型締め（型閉じ）工程では、前記ピストンロッド
５ａを前進させて折り畳まれた前記トグルリンク機構６
を伸ばしながら可動ダイプレート７を前進させるように
なっている。また、金型８，９同志を所定の型締め力で
密着させる際には、公知のようにピストンロッド５ａを
予め定められた前進限位置まで高圧の油圧で前進させる
ことによって、トグルリンク機構６を突っ張らせて前記
タイバー４に所定の伸び量を与え、これによって所定の
型締め力を得るようになっている。他方、成形サイクル
中の型開き工程時には、ピストンロッド５ａの後退でト
グルリンク機構６を折り畳みながら可動ダイプレート７
を後退させ、可動側金型９を固定側金型８から離間させ
るようになっている。なお、この型開き工程の途上、も
しくは型開き工程の完了後に、図示せぬ公知のエジェク
ト機構によって成形品が可動側金型９から離型されるよ
うになっている。 【００１２】ここで、本実施例の射出圧縮成形において
用いられる固定側金型８と可動側金型９は、可動側金型
９が、固定側金型８に密着した状態から所定量後退して
も、両金型８，９によって形成されたキャビティから樹
脂漏れが生じないように、可動側金型９の突部９ａの側
面が、固定側金型８の凹部８ａの内側面と接触した状態
を保つようになっている。 【００１３】また図１において、１０は射出メカニズム
系の一部をなす加熱シリンダ、１１は加熱シリンダ１０
の先端に取り付けられたノズルで、該ノズル１１の先端
は前記固定側金型８の樹脂注入口に押し付けられてい
る。上記加熱シリンダ１０内には図示していないが、回
転および前後進可能なスクリューが内蔵されており、公
知のように、チャージ（混練・可塑化・計量）工程時に
は、スクリューの回転で混練・可塑化された溶融樹脂が
スクリューの先端側（ノズル１１側）に送り込まれて貯
えられ（このときスクリューは送り込まれた樹脂の圧力
で後退する）、また、射出工程時には、スクリューの前
進で１ショット分の溶融樹脂がノズル１１から金型のキ
ャビティ内に射出・充填されるようになっている。 【００１４】なお、本実施例のトグル式射出成形機は、
図示せぬマイクロコンピュータ（マイコン）によってそ
の動作を制御されるようになっており、マイコンは、所
定の運転制御プログラムと予め設定された運転条件値と
に基づき、マシン（射出成形機）の各部に配設されたセ
ンサからの計測情報や自身に内蔵された時計手段からの
計時情報を取り込みつつ、一連の成形工程をマシンに実
行させるようになっている。 【００１５】次に、本実施例の動作を、図２および図３
を用いて説明する。型締め開始タイミングに至ると、図
示せぬマイコンの制御に基づき、図２に示すように前記
型締めシリンダ５のピストンロッド５ａが、まず型締め
開始位置（型開き位置）から高速で前進駆動を開始さ
れ、前記トグルリンク機構６を介して前記可動ダイプレ
ート７が高速で前進駆動される。このとき、型締めシリ
ンダ５はパワーは小さいも、設定された高速の速度値と
なるように制御される。なお、ピストンロッド５ａの前
進位置は、図示せぬストロークセンサからの計測情報に
よってリアルタイムでマイコンが認知するようになって
いる。 【００１６】上記した高速型締め工程が進行し、ピスト
ンロッド５ａが予め定められた速度切り替え位置に達す
ると（例えば、型締め開始位置からピストンロッド５ａ
が２００〜３００ｍｍ程度前進すると）、マイコンは金
型の破損を防止するために、図２に示すように、型締め
シリンダ５のピストンロッド５ａを低圧・低速で前進さ
せる低圧型締め工程に切り替える。これにより、低圧・
低速で前進するピストンロッド５ａによって、トグルリ
ンク機構６を介して可動ダイプレート７が低速で前進駆
動される。このときも、型締めシリンダ５のパワーは小
さく、設定された低速の速度値となるように制御され
る。 【００１７】上記した低圧型締め工程が進行すると、可
動ダイプレート７と共に低圧・低速で前進駆動された前
記可動側金型９は、やがて前記固定側金型８に突き当た
り、この低圧型締め工程においては、型締めシリンダ５
の油圧（パワー）は比較的に低圧であるので、パーティ
ングライン（ＰＬ）面を閉じた可動側金型９（すなわ
ち、可動ダイプレート７）は、図２に示すように自然に
前進停止する。なお、この低圧型締め工程時には、例え
ば、前記速度切り替え位置からピストンロッド５ａが５
０ｍｍ程度低圧・低速で前進してストップする。図３の
（ａ）はこの低圧型締め工程の完了時の状態を示してい
る。 【００１８】上記したように可動側金型９が固定側金型
８に突き当たって停止したことは、例えば可動ダイプレ
ート７の速度を測定する速度センサなどの計測情報によ
ってマイコンで認知される（あるいは、型締め開始時点
からの所定秒時の経過によって低圧型締め工程の終了と
見做される）。このようにマイコンが低圧型締め工程の
終了を認知すると、この低圧型締め工程が終了したと見
做されるタイミング以降の適宜時点で、マイコンは射出
工程を開始させ、これによって金型内に溶融樹脂が射出
・充填される。金型内に溶融樹脂が充填されると、この
金型内の樹脂１２の圧力によって、図２および図３の
（ｂ）に示すように、可動側金型９と共に可動ダイプレ
ート７が、例えば、成形品の肉厚の数％程度後退する。 【００１９】上記したように可動ダイプレート７が後退
し、低速型締め終了位置から予め設定された所定ストロ
ークＳR だけ後退したことが、ダイプレートストローク
センサなどで検出されると、マイコンは、この所定スト
ロークＳR 後退したことを検知した時点で、直ちに高圧
型締め工程を開始させる。これによって、型締めシリン
ダ５のピストンロッド５ａは高パワーをもって（すなわ
ち、高圧の油圧で）前進駆動され、可動側金型９が固定
側金型８に予め設定された所定の型締め圧力値をもって
押し付けられた状態となる型締め完了位置まで（すなわ
ち、トグルリンク機構６が突っ張ってタイバー４が所定
量だけ伸ばされた状態となるまで）、可動ダイプレート
７が高圧で前進駆動される。なお、この高圧型締め工程
時には、ピストンロッド５ａは２０〜３０ｍｍ程度前進
駆動されるが、公知のようにトグルリンク機構６の動作
特性から（トグルリンク機構は型締め終期には指数関数
的なトルク拡大率の上昇があるので）、可動ダイプレー
ト７の前進ストロークとして見れば数ｍｍ程度のものと
なる。 【００２０】上記した高圧型締め工程によって、可動側
金型９は、樹脂圧力によって後退した位置から、前記し
た低速型締め工程の終了位置を僅かに（例えば、０．０
１〜１．５程度ｍｍ）超えて前進し、これによって、キ
ャビティ容量を所期の成形品が得られる大きさまで狭
め、図３の（ｃ）に示すように、金型内樹脂に圧縮力を
付加する。この図３の（ｃ）の状態は保圧・冷却工程の
間維持され、成形品には所期の圧縮応力が付加されて、
残留応力等のない良好な成形品が得られることとなる。 【００２１】ここで本実施例においては、上記したよう
に可動ダイプレート７が低圧型締め終了位置から予め設
定された所定ストロークＳR だけ後退したことが検知さ
れると、例え射出中であっても、高圧型締めを開始させ
るようになっている。こうする所以は、後退ストローク
ＳR がキャビティ内の樹脂に対する圧縮割合（率）を決
定し、成形品品質に影響を与える重要ファクターである
からである。従って本実施例では、後退ストロークＳR
の設定値を適宜選定することによって、圧縮割合（率）
の調整が極めて容易に行えるという利点がある。また、
本実施例においては、高圧型締め工程時の、圧力／速度
を適宜に制御可能としており、高圧型締めの速度、すな
わち、成形品品質に影響を与える重要ファクターである
圧縮速度も可変制御可能（多段制御を含む）としてあ
る。よって、圧縮割合（率）や圧縮速度が任意に調整で
きるので、ユーザの所望する任意の圧縮成形条件が満た
せることとなる。 【００２２】以上のように本実施例のトグル式射出成形
機は、従来の射出圧縮成形のための専用機の如き特殊構
造を何等持たない構成でありながら、良好な射出圧縮成
形を行うことができる。 【００２３】なお上述した説明では、本実施例のトグル
式射出成形機を射出圧縮成形に用いる場合を説明した
が、本実施例のトグル式射出成形機を用いて、高速型締
め→低速型締め→高圧型締め→射出・充填の順をとる、
通常の射出成形が行い得ることは当業者には自明であ
る。 【００２４】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、メカニズ
ムの変更を全く加えることなしに、汎用のトグル式射出
成形機において射出圧縮成形を行うことが可能となる。
したがって、汎用のトグル式射出成形機で通常の射出成
形と射出圧縮成形の両者が可能になり、射出圧縮成形の
ための専用機を購入する必要がなくなるので、マシン購
入費用が低減でき、また、射出圧縮成形のための専用機
の設置個所が要らないので、生産現場の省スペース化に
大いに寄与する。
もつ射出成形機（以下、トグル式射出成形機と称す）に
おける射出圧縮成形方法に係り、特に、充填後の金型内
の樹脂に圧縮応力を付与するための別駆動源や、あるい
は特殊なメカニズムを必要とせず、汎用のトグル式射出
成形機において射出圧縮成形を可能とする制御方法に関
するものである。 【０００２】 【従来の技術】金型内に樹脂を射出・充填後、金型内の
樹脂に圧縮応力を付加すると、ヒケや気泡の発生を防止
できると共に、転写性が向上し、また、残留応力を低減
させるなどの効果があり、光学レンズなどの成形に採用
されている。このような射出圧縮成形を行う射出成形機
は、各種提案されており、トグル式射出成形機の中で
も、射出圧縮成形のための機能を具備したものがある。 【０００３】ところで、射出圧縮成形を行う従来のトグ
ル式射出成形機は、型締めシリンダ（油圧シリンダ）以
外に、分離金型部位へ圧縮力を付加するための圧縮用シ
リンダ（油圧シリンダ）を具備させたり、あるいは、型
締めシリンダを圧縮用に兼用する場合には、トグル機構
の動きを途中で止めても所定の型締め力を発揮できるよ
うようにした特殊構造の型締めシリンダを用いるように
なっていた。なお、後者の特殊構造の型締めシリンダに
関する公知資料としては、例えば、「射出成形」（株）
プラスチックエージ；１９９０年２月１０日発行（改訂
第９版），３１１〜３１２頁に記載の技術が挙げられ
る。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上記したように、射出
圧縮成形を可能とした従来のトグル式射出成形機は、何
れも射出圧縮成形のための専用機であり、圧縮用の別駆
動源や特殊構造の型締めシリンダを必要とするものであ
り、汎用のトグル式射出成形機（射出圧縮成形ではない
通常の射出成形を行う一般的なトグル式射出成形機）に
おいて射出圧縮成形を可能とする技術ではなかった。 【０００５】しかし、汎用のトグル式射出成形機で通常
の射出成形と射出圧縮成形との両者が可能になると、射
出圧縮成形のための専用機を購入する必要がなくなるの
で、マシン購入費用が低減でき、また、射出圧縮成形の
ための専用機の設置個所が要らないので、生産現場の省
スペース化に大いに寄与する。 【０００６】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、メカニズムの変更を全く加え
ることなしに汎用のトグル式射出成形機で射出圧縮成形
を可能とすることにある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、型締め駆動源の駆動力によりトグル式型
締め機構を介して、可動ダイプレートに取り付けられた
可動側金型を前進させ、該可動側金型を固定ダイプレー
トに取り付けられた固定側金型に押し付けて型締めを行
うトグル式射出成形機において、 （ａ）型締め開始位置（型開き位置）から所定の速度切
り替え位置まで、上記可動ダイプレートを高速前進させ
る高速型締め工程と、 （ｂ）上記速度切り替え位置から上記可動側金型が上記
固定側金型に当接して自然に前進停止する位置まで、上
記可動ダイプレートを低圧・低速で前進させる低圧型締
め工程と、 （ｃ）上記低圧型締め工程の終了後、金型内に溶融樹脂
を射出・充填する射出工程と、 （ｄ）上記金型内に充填された溶融樹脂の圧力によって
上記可動側金型と共に上記可動ダイプレートが所定量後
退したことを検知したタイミングで、上記可動側金型が
上記固定側金型に所定型締め圧力をもって押し付けられ
る型締め完了位置まで、上記可動ダイプレートを高圧で
前進させる高圧型締め工程と、によって、射出圧縮成形
を実現させ、 また、上記可動ダイプレートが後退する後退ストローク
の設定値を選定することによって圧縮率の調整が行える
ようにする。 【０００８】 【作用】型締めが開始されると、先ず所定の速度切り替
え位置までは高速型締め工程によって可動ダイプレート
を高速前進させ、次に、金型の破損を防止するために低
圧型締め工程に切り替えて可動ダイプレートを低圧・低
速で前進させる。この低圧型締め工程によって、可動ダ
イプレートと共に低圧・低速で前進した可動側金型は固
定側金型に突き当たり、低圧型締め工程では型締めシリ
ンダのパワー（油圧）は比較的に低圧であるので、パー
ティングライン（ＰＬ）面を閉じた可動側金型（すなわ
ち、可動ダイプレート）は自然に前進停止する。そし
て、この可動ダイプレートの前進停止を速度センサで検
知すること等によって低圧型締め工程の終了を認知し、
低速型締め工程が終了したと見做されるタイミング以降
の適宜時点で、射出工程を開始させ、金型内に溶融樹脂
を射出・充填する。金型内に溶融樹脂が充填されると、
この金型内の樹脂の圧力によって可動側金型と共に可動
ダイプレートが後退し、可動ダイプレートが所定量後退
したことを位置センサで検出する。そして、この所定量
後退したことを検知した時点で直ちに高圧型締め工程に
入り、可動側金型が固定側金型に所定型締め圧力をもっ
て押し付けられた型締め完了位置まで（すなわち、トグ
ル機構が突っ張ってタイバーが所定量だけ伸ばされた状
態となるまで）、可動ダイプレートを高圧で前進させ
る。これによって、可動側金型は、樹脂圧力によって後
退した位置から、上記した低圧型締めの終了位置を僅か
に（例えば、０．０１〜１．５ｍｍ程度）超えて、キャ
ビティ容量を所期の成形品が得られる大きさに狭める位
置まで前進駆動され、金型内樹脂に圧縮力を付加するこ
ととなる。 【０００９】 【実施例】以下、本発明の１実施例を図１〜図３によっ
て説明する。図１は、本実施例に係るトグル式射出成形
機の主として型開閉メカニズム系を示す一部切断した正
面図、図２は本実施例による型締めシリンダのピストン
ロッドの動きを示す説明図、図３は本実施例による金型
接触後の可動側金型の動きを示す説明図である。 【００１０】図１において、１はベース、２は該ベース
１上に固設された固定ダイプレート、３はベース１に延
設されたスライドベース１ａ上に設置された支持プレー
ト、４は固定ダイプレート２と支持プレート３との間に
架設された複数本のタイバーである。上記支持プレート
３には型開閉駆動源たる型締めシリンダ（油圧シリン
ダ）５が固設されており、該型締めシリンダ５のピスト
ンロッド５ａの先端部には、公知のトグルリンク機構
（トグル式型締め機構）６を介して上記タイバー４に挿
通された可動ダイプレート７が連結されている。そし
て、ピストンロッド５ａを前後進させることにより、可
動ダイプレート７を固定ダイプレート２に対し、接近ま
たは後退させるようになっている。 【００１１】８は前記固定ダイプレート２に取り付けら
れた固定側金型、９は前記可動ダイプレートに取り付け
られた可動側金型で、両金型８，９が密着してパーティ
ングライン（ＰＬ）面が閉じられた状態では、両金型
８，９によって成形品（製品）形成用空間たるキャビテ
ィが形成されるようになっている。そして、成形サイク
ル中の型締め（型閉じ）工程では、前記ピストンロッド
５ａを前進させて折り畳まれた前記トグルリンク機構６
を伸ばしながら可動ダイプレート７を前進させるように
なっている。また、金型８，９同志を所定の型締め力で
密着させる際には、公知のようにピストンロッド５ａを
予め定められた前進限位置まで高圧の油圧で前進させる
ことによって、トグルリンク機構６を突っ張らせて前記
タイバー４に所定の伸び量を与え、これによって所定の
型締め力を得るようになっている。他方、成形サイクル
中の型開き工程時には、ピストンロッド５ａの後退でト
グルリンク機構６を折り畳みながら可動ダイプレート７
を後退させ、可動側金型９を固定側金型８から離間させ
るようになっている。なお、この型開き工程の途上、も
しくは型開き工程の完了後に、図示せぬ公知のエジェク
ト機構によって成形品が可動側金型９から離型されるよ
うになっている。 【００１２】ここで、本実施例の射出圧縮成形において
用いられる固定側金型８と可動側金型９は、可動側金型
９が、固定側金型８に密着した状態から所定量後退して
も、両金型８，９によって形成されたキャビティから樹
脂漏れが生じないように、可動側金型９の突部９ａの側
面が、固定側金型８の凹部８ａの内側面と接触した状態
を保つようになっている。 【００１３】また図１において、１０は射出メカニズム
系の一部をなす加熱シリンダ、１１は加熱シリンダ１０
の先端に取り付けられたノズルで、該ノズル１１の先端
は前記固定側金型８の樹脂注入口に押し付けられてい
る。上記加熱シリンダ１０内には図示していないが、回
転および前後進可能なスクリューが内蔵されており、公
知のように、チャージ（混練・可塑化・計量）工程時に
は、スクリューの回転で混練・可塑化された溶融樹脂が
スクリューの先端側（ノズル１１側）に送り込まれて貯
えられ（このときスクリューは送り込まれた樹脂の圧力
で後退する）、また、射出工程時には、スクリューの前
進で１ショット分の溶融樹脂がノズル１１から金型のキ
ャビティ内に射出・充填されるようになっている。 【００１４】なお、本実施例のトグル式射出成形機は、
図示せぬマイクロコンピュータ（マイコン）によってそ
の動作を制御されるようになっており、マイコンは、所
定の運転制御プログラムと予め設定された運転条件値と
に基づき、マシン（射出成形機）の各部に配設されたセ
ンサからの計測情報や自身に内蔵された時計手段からの
計時情報を取り込みつつ、一連の成形工程をマシンに実
行させるようになっている。 【００１５】次に、本実施例の動作を、図２および図３
を用いて説明する。型締め開始タイミングに至ると、図
示せぬマイコンの制御に基づき、図２に示すように前記
型締めシリンダ５のピストンロッド５ａが、まず型締め
開始位置（型開き位置）から高速で前進駆動を開始さ
れ、前記トグルリンク機構６を介して前記可動ダイプレ
ート７が高速で前進駆動される。このとき、型締めシリ
ンダ５はパワーは小さいも、設定された高速の速度値と
なるように制御される。なお、ピストンロッド５ａの前
進位置は、図示せぬストロークセンサからの計測情報に
よってリアルタイムでマイコンが認知するようになって
いる。 【００１６】上記した高速型締め工程が進行し、ピスト
ンロッド５ａが予め定められた速度切り替え位置に達す
ると（例えば、型締め開始位置からピストンロッド５ａ
が２００〜３００ｍｍ程度前進すると）、マイコンは金
型の破損を防止するために、図２に示すように、型締め
シリンダ５のピストンロッド５ａを低圧・低速で前進さ
せる低圧型締め工程に切り替える。これにより、低圧・
低速で前進するピストンロッド５ａによって、トグルリ
ンク機構６を介して可動ダイプレート７が低速で前進駆
動される。このときも、型締めシリンダ５のパワーは小
さく、設定された低速の速度値となるように制御され
る。 【００１７】上記した低圧型締め工程が進行すると、可
動ダイプレート７と共に低圧・低速で前進駆動された前
記可動側金型９は、やがて前記固定側金型８に突き当た
り、この低圧型締め工程においては、型締めシリンダ５
の油圧（パワー）は比較的に低圧であるので、パーティ
ングライン（ＰＬ）面を閉じた可動側金型９（すなわ
ち、可動ダイプレート７）は、図２に示すように自然に
前進停止する。なお、この低圧型締め工程時には、例え
ば、前記速度切り替え位置からピストンロッド５ａが５
０ｍｍ程度低圧・低速で前進してストップする。図３の
（ａ）はこの低圧型締め工程の完了時の状態を示してい
る。 【００１８】上記したように可動側金型９が固定側金型
８に突き当たって停止したことは、例えば可動ダイプレ
ート７の速度を測定する速度センサなどの計測情報によ
ってマイコンで認知される（あるいは、型締め開始時点
からの所定秒時の経過によって低圧型締め工程の終了と
見做される）。このようにマイコンが低圧型締め工程の
終了を認知すると、この低圧型締め工程が終了したと見
做されるタイミング以降の適宜時点で、マイコンは射出
工程を開始させ、これによって金型内に溶融樹脂が射出
・充填される。金型内に溶融樹脂が充填されると、この
金型内の樹脂１２の圧力によって、図２および図３の
（ｂ）に示すように、可動側金型９と共に可動ダイプレ
ート７が、例えば、成形品の肉厚の数％程度後退する。 【００１９】上記したように可動ダイプレート７が後退
し、低速型締め終了位置から予め設定された所定ストロ
ークＳR だけ後退したことが、ダイプレートストローク
センサなどで検出されると、マイコンは、この所定スト
ロークＳR 後退したことを検知した時点で、直ちに高圧
型締め工程を開始させる。これによって、型締めシリン
ダ５のピストンロッド５ａは高パワーをもって（すなわ
ち、高圧の油圧で）前進駆動され、可動側金型９が固定
側金型８に予め設定された所定の型締め圧力値をもって
押し付けられた状態となる型締め完了位置まで（すなわ
ち、トグルリンク機構６が突っ張ってタイバー４が所定
量だけ伸ばされた状態となるまで）、可動ダイプレート
７が高圧で前進駆動される。なお、この高圧型締め工程
時には、ピストンロッド５ａは２０〜３０ｍｍ程度前進
駆動されるが、公知のようにトグルリンク機構６の動作
特性から（トグルリンク機構は型締め終期には指数関数
的なトルク拡大率の上昇があるので）、可動ダイプレー
ト７の前進ストロークとして見れば数ｍｍ程度のものと
なる。 【００２０】上記した高圧型締め工程によって、可動側
金型９は、樹脂圧力によって後退した位置から、前記し
た低速型締め工程の終了位置を僅かに（例えば、０．０
１〜１．５程度ｍｍ）超えて前進し、これによって、キ
ャビティ容量を所期の成形品が得られる大きさまで狭
め、図３の（ｃ）に示すように、金型内樹脂に圧縮力を
付加する。この図３の（ｃ）の状態は保圧・冷却工程の
間維持され、成形品には所期の圧縮応力が付加されて、
残留応力等のない良好な成形品が得られることとなる。 【００２１】ここで本実施例においては、上記したよう
に可動ダイプレート７が低圧型締め終了位置から予め設
定された所定ストロークＳR だけ後退したことが検知さ
れると、例え射出中であっても、高圧型締めを開始させ
るようになっている。こうする所以は、後退ストローク
ＳR がキャビティ内の樹脂に対する圧縮割合（率）を決
定し、成形品品質に影響を与える重要ファクターである
からである。従って本実施例では、後退ストロークＳR
の設定値を適宜選定することによって、圧縮割合（率）
の調整が極めて容易に行えるという利点がある。また、
本実施例においては、高圧型締め工程時の、圧力／速度
を適宜に制御可能としており、高圧型締めの速度、すな
わち、成形品品質に影響を与える重要ファクターである
圧縮速度も可変制御可能（多段制御を含む）としてあ
る。よって、圧縮割合（率）や圧縮速度が任意に調整で
きるので、ユーザの所望する任意の圧縮成形条件が満た
せることとなる。 【００２２】以上のように本実施例のトグル式射出成形
機は、従来の射出圧縮成形のための専用機の如き特殊構
造を何等持たない構成でありながら、良好な射出圧縮成
形を行うことができる。 【００２３】なお上述した説明では、本実施例のトグル
式射出成形機を射出圧縮成形に用いる場合を説明した
が、本実施例のトグル式射出成形機を用いて、高速型締
め→低速型締め→高圧型締め→射出・充填の順をとる、
通常の射出成形が行い得ることは当業者には自明であ
る。 【００２４】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、メカニズ
ムの変更を全く加えることなしに、汎用のトグル式射出
成形機において射出圧縮成形を行うことが可能となる。
したがって、汎用のトグル式射出成形機で通常の射出成
形と射出圧縮成形の両者が可能になり、射出圧縮成形の
ための専用機を購入する必要がなくなるので、マシン購
入費用が低減でき、また、射出圧縮成形のための専用機
の設置個所が要らないので、生産現場の省スペース化に
大いに寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例に係るトグル式射出成形機の
主として型開閉メカニズム系を示す一部切断した正面図
である。 【図２】本発明の１実施例による型締めシリンダのピス
トンロッドの動きを示す説明図である。 【図３】本発明の１実施例による金型接触後の可動側金
型の動きを示す説明図である。 【符号の説明】 １ ベース ２ 固定ダイプレート ３ 支持プレート ４ タイバー ５ 型締めシリンダ ５ａ ピストンロッド ６ トグルリンク機構（トグル式型締め機構） ７ 可動ダイプレート ８ 固定側金型 ９ 可動側金型 １０ 加熱シリンダ １１ ノズル １２ 樹脂
主として型開閉メカニズム系を示す一部切断した正面図
である。 【図２】本発明の１実施例による型締めシリンダのピス
トンロッドの動きを示す説明図である。 【図３】本発明の１実施例による金型接触後の可動側金
型の動きを示す説明図である。 【符号の説明】 １ ベース ２ 固定ダイプレート ３ 支持プレート ４ タイバー ５ 型締めシリンダ ５ａ ピストンロッド ６ トグルリンク機構（トグル式型締め機構） ７ 可動ダイプレート ８ 固定側金型 ９ 可動側金型 １０ 加熱シリンダ １１ ノズル １２ 樹脂
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(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B29C 45/70
B29C 45/66
B29C 45/76
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 型締め駆動源の駆動力によりトグル式型
締め機構を介して、可動ダイプレートに取り付けられた
可動側金型を前進させ、該可動側金型を固定ダイプレー
トに取り付けられた固定側金型に押し付けて型締めを行
うトグル式型締機構をもつ射出成形機において、 （ａ）型締め開始位置（型開き位置）から所定の速度切
り替え位置まで、上記可動ダイプレートを高速前進させ
る高速型締め工程と、 （ｂ）上記速度切り替え位置から上記可動側金型が上記
固定側金型に当接して自然に前進停止する位置まで、上
記可動ダイプレートを低圧・低速で前進させる低圧型締
め工程と、 （ｃ）上記低圧型締め工程の終了後、金型内に溶融樹脂
を射出・充填する射出工程と、 （ｄ）上記金型内に充填された溶融樹脂の圧力によって
上記可動側金型と共に上記可動ダイプレートが所定量後
退したことを検知したタイミングで、上記可動側金型が
上記固定側金型に所定型締め圧力をもって押し付けられ
る型締め完了位置まで、上記可動ダイプレートを高圧で
前進させる高圧型締め工程と、を有し、 上記可動ダイプレートが後退する後退ストロークの設定
値を選定することによって圧縮率の調整が行えるように
した ことを特徴とするトグル式型締め機構をもつ射出成
形機における射出圧縮成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15735193A JP3403453B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | トグル式型締め機構をもつ射出成形機における射出圧縮成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15735193A JP3403453B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | トグル式型締め機構をもつ射出成形機における射出圧縮成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH079518A JPH079518A (ja) | 1995-01-13 |
| JP3403453B2 true JP3403453B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=15647782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15735193A Expired - Lifetime JP3403453B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | トグル式型締め機構をもつ射出成形機における射出圧縮成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3403453B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7326375B2 (en) | 2001-10-30 | 2008-02-05 | Hoya Corporation | Injection compression molding method and injection compression machine of lens |
| JP3766325B2 (ja) * | 2001-12-05 | 2006-04-12 | Ｈｏｙａ株式会社 | レンズの射出圧縮成形方法 |
| JP3619805B2 (ja) * | 2001-12-18 | 2005-02-16 | Ｈｏｙａ株式会社 | レンズの射出圧縮成形方法 |
| JP3998682B2 (ja) * | 2004-12-27 | 2007-10-31 | Ｈｏｙａ株式会社 | レンズの射出圧縮成形方法 |
-
1993
- 1993-06-28 JP JP15735193A patent/JP3403453B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH079518A (ja) | 1995-01-13 |
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