JP7005413B2 - 射出成形機のエジェクタロッド調整方法及び射出成形機 - Google Patents

Description

本開示は、射出成形機のエジェクタロッド調整方法及び射出成形機に関する。

射出成形機では、可動金型が取り付けられる可動プラテンの貫通孔にエジェクタロッドが進退自在に配設される。エジェクタロッドがエジェクタプレートを押して、エジェクタプレートに固定されたエジェクタピンの先端が可動金型の金型面から所定量だけ突出することによって、型開された状態で可動金型の金型面に付着している成形品が取り出される（例えば特許文献１参照）。

特開２００４－２３７６４０号公報

エジェクタロッドは、エジェクタロッドを移動させるエジェクタ装置に片持ち状態で固定されるため、エジェクタロッドの先端面が傾斜する傾向がある。先端面が傾斜した状態でエジェクタロッドがエジェクタプレートを押すと、金型に対してエジェクタロッドが片当たりするので、成形品の突き出し力にばらつきが生じ、製品の不良が発生する虞がある。特に圧縮成形の場合には、突き出し力のばらつきは製品不良への影響が強い。

本開示は、エジェクタロッドの片当たりを防止でき、成形品の突き出し力を均一化できる射出成形機のエジェクタロッド調整方法及び射出成形機を提供することを目的とする。

本発明の実施形態の一観点に係る射出成形機のエジェクタロッド調整方法は、金型が取り付けられるプラテンと、前記プラテンの貫通孔に進退自在に配設され、前記金型から成形品を突き出すエジェクタロッドと、を備える射出成形機において、その先端面が傾斜している前記エジェクタロッドについて、前記先端面と前記プラテンの金型取付面とが平行となるように、前記先端面の方向を調整する。

本開示によれば、エジェクタロッドの片当たりを防止でき、成形品の突き出し力を均一化できる射出成形機のエジェクタロッド調整方法及び射出成形機を提供することができる。

一実施形態による射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。 一実施形態による射出成形機の型締時の状態を示す図である。 本実施形態に係るエジェクタロッドの斜視図である。 本実施形態のエジェクタロッド調整方法によるエジェクタロッドの先端面の方向調整手順の概略を示す図である。 変形例に係るエジェクタロッドを示す斜視図である。 変形例に係るエジェクタロッドを用いたエジェクタロッドの先端面の方向調整手順の概略を示す図である。

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１０の全体の概略構成について説明する。

（射出成形機）
図１は、一実施形態によ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、一実施形態によ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、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、金型装置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とで金型装置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。

金型装置８００の交換や金型装置８００の温度変化などにより金型装置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。

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。

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、金型装置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のエジェクタプレート８３１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。また可動部材８３０のエジェクタプレート８３１には、可動金型８２０から成形品を突出可能なエジェクタピン８３２が設けられる。

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、エジェクタロッド２３０がエジェクタプレート８３１を押して可動部材８３０を前進させ、可動部材８３０のエジェクタピン８３２が可動金型８２０から成形品を突き出す。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、金型装置８００に対し進退自在とされる。射出装置３００は、金型装置８００にタッチし、金型装置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、金型装置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、金型装置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との間の圧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装置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装置８００に向けて押す。金型装置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。

保圧工程では金型装置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。成形サイクル時間の短縮のため、冷却工程中に計量工程が行われてよい。

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装置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。

（移動装置）
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。

移動装置４００は、金型装置８００に対し射出装置３００を進退させる。また、移動装置４００は、金型装置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。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。

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。充填工程、保圧工程、および冷却工程は、型締工程の開始から型締工程の終了までの間に行われる。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。例えば、計量工程は、前回の成形サイクルの冷却工程中に行われてもよく、この場合、型閉工程が成形サイクルの最初に行われることとしてもよい。また、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。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。

（エジェクタロッド調整方法）
図３、図４を参照して、本実施形態のエジェクタロッド調整方法を説明する。図３は、本実施形態に係るエジェクタロッド２３０の斜視図である。図４は、本実施形態のエジェクタロッド調整方法によるエジェクタロッド２３０の先端面２３３の方向調整手順の概略を示す図である。

エジェクタロッドは、エジェクタ装置２００に片持ち状態で固定される。このため、先端部２３２（図３参照）の自重等の影響によってエジェクタロッド２３０は鉛直下方に傾斜して、先端面２３３（図３参照）も下方に傾斜する。先端面２３３が傾斜した状態でエジェクタロッド２３０がエジェクタプレート８３１を押すと、エジェクタロッド２３０が片当たりするので、エジェクタロッド２３０の先端面２３３がエジェクタプレート８３１に均一に当たらず、強く当たる部分と弱く当たる部分が生じる。エジェクタプレート８３１に均一に押し出し力が加わらないと、力の強弱によってエジェクタピン８３２の突き出し量が異なる。このため、金型から成形品を取り外すために各成形品に加わる突き出し力にばらつきが生じて、製品の不良が発生する虞がある。特に圧縮成形の場合には、突き出し力のばらつきは製品不良への影響が強い。

そこで本実施形態では、射出成形サイクルの実施前に、エジェクタロッド２３０の先端面２３３を可動プラテン１２０の金型取付面１２１（図１、図２参照）に倣わせるように、エジェクタロッド２３０を調整する。この調整手順を、本実施形態ではエジェクタロッド調整方法と呼ぶ。具体的には、エジェクタロッド２３０の先端面２３３を可動プラテン１２０の金型取付面１２１と平行な基準面２４１（図４参照）に押し当てて塑性変形させる。これにより、先端面２３３と金型取付面１２１とが平行となり、エジェクタロッド２３０の片当たりが回避され、先端面２３３が均一に金型に突き当たるようにできる。

図３に示すように、本実施形態のエジェクタロッド２３０は、エジェクタプレート８３１と接触する側の先端部２３２が、エジェクタ装置２００に固定される側の基端部２３１とは異なる材料で形成される。基端部２３１と先端部２３２とは、ボルトや接着など任意の手法で固定される。

先端部２３２の材料は、基端部２３１の材料より柔らかい材料である。ここで材料が柔らかいとは、降伏応力や０．２％耐力、ヤング率などが小さいことをいう。後述するように、先端面２３３を塑性変形する際にエジェクタロッド２３０を基準面２４１に突き出し力より強い力で押し付けるが、先端部２３２を基端部２３１より柔らかい材料にしておくことで、先端部２３２が先に変形し、基端部２３１の不要な曲げ変形などを防止できる。先端部２３２の材料としては、例えばアルミなど、展伸性が良く、耐力が低い材料を用いることができる。

図４を参照して、このようなエジェクタロッド２３０の先端面２３３を調整する手順を説明する。図４に示す一連の処理は、射出成形機１０の射出成形サイクルの実行前に行われる。

まず図４（ａ）に示すように、可動プラテン１２０に基準ブロック２４０が取り付けられる（取付ステップ）。基準ブロック２４０は、金型取付面１２１と平行な基準面２４１を有する。基準ブロック２４０は、例えば可動金型８２０と略同一の形状である。基準ブロック２４０は、基準面２４１が金型取付面１２１と面接触し、エジェクタロッド２３０が突き出される可動プラテン１２０の貫通孔を塞ぐ位置に配置されて可動プラテン１２０に固定される。

次に図４（ｂ）に示すように、エジェクタ装置２００を作動してエジェクタロッド２３０が前方に移動され、エジェクタロッド２３０の先端面２３３が基準面２４１に押し当てられて塑性変形させられる（調整ステップ）。これにより、エジェクタロッド２３０の先端面２３３を可動プラテン１２０の金型取付面１２１に倣わせることができ、先端面２３３と金型取付面１２１とが平行になる。

次に、図４（ｃ）に示すように、エジェクタロッド２３０が後退されて基準ブロック２４０から離され、可動金型８２０が基準ブロック２４０と交換されて可動プラテン１２０に固定される。その後に、射出成形機１０は射出成形サイクルを実行する。

ここで、エジェクタロッド２３０の先端部２３２は、射出成形サイクルの突き出し力では金型に当たっても塑性変形しない程度の柔らかさの材料で形成される。また、調整ステップにおいて先端面２３３を基準面２４１に押し当てる力は、突き出し力よりも大きく、かつ、先端部２３２が塑性変形する程度の大きさで設定される。つまり、エジェクタロッド２３０の先端部２３２は、基準ブロック２４０に押し当てる力では塑性変形するが、突き出し力では塑性変形しない材料で形成される。

このように本実施形態では、図４に示したエジェクタロッド調整方法を実施して、エジェクタロッド２３０の先端面２３３を可動プラテン１２０の金型取付面１２１に倣わせる調整ステップを行うことによって、エジェクタロッド２３０の先端面２３３を金型取付面１２１と平行にできる。これにより、エジェクタロッド２３０の片当たりを防止でき、成形品の突き出し力を均一化できる。

金型の各成形品に加える突き出し力を均一にできると、各成形品を金型から取り外す状況も均一化できるので、成形品の不良発生を抑制でき、製造精度の低下を防止できる。例えば、携帯端末に用いられるレンズなどを製造する圧縮成形においては、エジェクタピン８３２で金型内の成形材料を圧縮して成形を行うため、エジェクタロッド２３０の突き出し力のばらつきは製品精度への影響が強い。このため、本実施形態のエジェクタロッド調整方法による効果は、特に圧縮成形では顕著である。

また、本実施形態では、上記の調整ステップを、エジェクタロッド２３０の先端面２３３を可動プラテン１２０の金型取付面１２１と平行な基準面２４１に押し当てて塑性変形させることで実現する。これにより先端面２３３の向きが一旦調整されると元に戻ることがないので、先端面２３３の向きを確実に維持することができ、成形品の突き出しを安定して行うことができる。

また、本実施形態では、エジェクタロッド２３０の先端面２３３を加工するための基準面２４１として可動プラテン１２０に取り付ける基準ブロック２４０を用いる。基準ブロック２４０は可動金型８２０と同様に可動プラテン１２０の金型取付面１２１に設置されるので、基準面２４１を容易かつ確実に金型取付面１２１と平行にできる。これにより、この基準面２４１により方向が調整されるエジェクタロッド２３０の先端面２３３の方向も、容易かつ確実に金型取付面１２１と平行にできる。

なお、本実施形態ではエジェクタロッド２３０は、先端部２３２が基端部２３１より柔らかい材料で形成される構成を例示したが、エジェクタロッド２３０の全体を同一材料で形成してもよい。

（エジェクタロッド調整方法の変形例）
次に、図５、図６を参照して変形例を説明する。図５は、変形例に係るエジェクタロッド２３０Ａを示す図である。図６は、変形例に係るエジェクタロッド２３０Ａを用いたエジェクタロッド２３０Ａの先端面２３３の方向調整手順の概略を示す図である。図５（ａ）は、エジェクタロッド２３０Ａの先端部２３２近傍の側面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）中のＡ－Ａ断面図であり、調整部２３４の構成の一例を示す図である。

変形例では、エジェクタロッド２３０Ａは、先端面２３３の向きを調整可能な調整部２３４を有する。調整部２３４は、例えば図５（ａ）に示すように、先端面２３３より基端側に配置されるボールジョイント２３５を含み、ボールジョイント２３５の回転によって、先端面２３３の方向を基端部２３１に対して任意に変更できる。

また、調整部２３４は、先端面２３３の方向を所定方向に固定できる。固定手法は任意の周知の構造を採用できるが、例えば図５（ｂ）に示すように、ボールジョイント２３５の周方向に沿って延在し、１か所に間隙２３６Ａを有する略Ｃ字状の外周部２３６と、この外周部２３６の間隙２３６Ａを伸縮可能なボルト２３７とを有する構成とすることができる。ボルト２３７の締結によって、外周部２３６の間隙２３６Ａが縮小するので、外周部２３６をボールジョイント２３５に強固に密着させて、ボールジョイント２３５の移動を規制することができ、基端部２３１に対して先端部２３２を固定できる。これにより、先端面２３３の方向も固定できる（図６（ｃ）参照）。

図６を参照して、このようなエジェクタロッド２３０Ａの先端面２３３を調整する手順を説明する。図６に示す一連の処理は、射出成形機１０の射出成形サイクルの実行前に行われる。

まず図６（ａ）に示すように、可動プラテン１２０に基準ブロック２４０Ａが取り付けられる（取付ステップ）。基準ブロック２４０Ａは、金型取付面１２１と面接触する面のうち可動プラテン１２０の貫通孔を塞ぐ部分を含む一部が掘り下げられ、この掘り下げ部分の底面が基準面２４１Ａとなる。基準面２４１Ａは、可動プラテン１２０の金型取付面１２１と平行に形成されている。

次に図６（ｂ）に示すように、エジェクタ装置２００を作動してエジェクタロッド２３０Ａが前方に移動され、エジェクタロッド２３０Ａの先端面２３３が基準面２４１Ａに押し当られて、調整部２３４により先端面２３３の向きが調整される（調整ステップ）。これにより、エジェクタロッド２３０Ａの先端面２３３を可動プラテン１２０の金型取付面１２１に倣わせることができ、先端面２３３と金型取付面１２１とが平行になる。

次に図６（ｃ）に示すように、調整部２３４がボルト２３７の締結によって固定され、エジェクタロッド２３０Ａの先端面２３３の方向が固定される。これにより、先端面２３３と金型取付面１２１とが平行な状態が保持される。なお、ボルト２３７の締結は、例えば基準ブロック２４０Ａに孔を設け、この孔から基準ブロック２４０Ａ内にボルト２３７を挿入させて行うことができる。

その後、図６（ｄ）に示すように、エジェクタロッド２３０Ａが後退されて基準ブロック２４０Ａから離され、可動金型８２０が基準ブロック２４０Ａと交換されて可動プラテン１２０に固定される。その後に、射出成形機１０は射出成形サイクルを実行する。

このように、変形例のエジェクタロッド２３０Ａを用いても、図６に示したエジェクタロッド調整方法を実施すれば、上記実施形態と同様に、エジェクタロッド２３０Ａの先端面２３３を金型取付面１２１と平行にでき、エジェクタロッド２３０Ａの片当たりを防止でき、成形品の突き出し力を均一化できる。

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、エジェクタロッド２３０、２３０Ａの先端面２３３の向きを調整するための基準面として、可動プラテン１２０に取り付けられる基準ブロック２４０，２４０Ａの基準面２４１，２４１Ａを用いたが、これ以外の基準面を用いてもよい。

エジェクタロッド２３０の先端面２３３は、最終的に可動プラテン１２０の金型取付面１２１と平行であればよく、調整手法は上記以外でもよい。例えばエジェクタロッド２３０の先端面２３３を金型取付面１２１と平行になるように研削や切削加工してもよい。

１０ 射出成形機
１２０ 可動プラテン
１２１ 金型取付面
２３０，２３０Ａ エジェクタロッド
２３１ 基端部
２３２ 先端部
２３３ 先端面
２３４ 調整部
２４０，２４０Ａ 基準ブロック
２４１，２４１Ａ 基準面
８２０ 可動金型
８３１ エジェクタプレート
８３２ エジェクタピン

Claims (6)

1. 金型が取り付けられるプラテンと、
   前記プラテンの貫通孔に進退自在に配設され、前記金型から成形品を突き出すエジェクタロッドと、を備える射出成形機において、
   その先端面が傾斜している前記エジェクタロッドについて、前記先端面と前記プラテンの金型取付面とが平行となるように、前記先端面の方向を調整する、
   射出成形機のエジェクタロッド調整方法。
2. 前記先端面を前記金型取付面と平行な基準面に押し当てて塑性変形させることにより、前記先端面の方向を調整する、
   請求項１に記載の射出成形機のエジェクタロッド調整方法。
3. 前記エジェクタロッドの先端部は、基端部より柔らかい材料で形成される、
   請求項２に記載の射出成形機のエジェクタロッド調整方法。
4. 前記エジェクタロッドは、前記先端面の向きを調整可能な調整部を有し、
   前記先端面を前記金型取付面と平行な基準面に押し当てて、前記調整部により前記先端面の方向を調整する、
   請求項１に記載の射出成形機のエジェクタロッド調整方法。
5. 前記金型取付面と平行な基準面を有する基準ブロックを前記プラテンに取り付け、
   前記エジェクタロッドの前記先端面を前記基準面に押し当てることにより、前記先端面と前記金型取付面とが平行となるように前記先端面の方向を調整する、
   請求項１～４のいずれか１項に記載の射出成形機のエジェクタロッド調整方法。
6. 金型が取り付けられるプラテンと、
   前記プラテンの貫通孔に進退自在に配設され、前記金型から成形品を突き出すエジェクタロッドと、を備え、
   その先端面が傾斜している前記エジェクタロッドについて、前記先端面と前記プラテンの金型取付面とが平行となるように、前記先端面の方向を調整する方向調整部を備える、
   射出成形機。

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