JP7256720B2 - 射出成形機 - Google Patents

Description

本発明は、可塑化樹脂を金型内に射出して射出成形品を成形する射出成形機に関する。

特許文献１には、金型の樹脂注入孔に当接する当接位置と、当接位置より上方の後退限位置との間を上下動する加熱筒を備える竪型の射出成形機が開示されている。また、特許文献１には、加熱筒内の可塑化樹脂を排出するパージ動作を実行することが記載されている。

特開２０１２－１５３１１０号公報

特許文献１に記載の射出成形機において、オペレータは、可塑化樹脂を受ける受け皿を、パージ動作を実行する前に加熱筒の直下のロケート部にセットし、再び射出成形を行う前にロケート部から取り除く必要がある。さらに、パージ動作で排出される可塑化樹脂の量が多い場合、オペレータは、パージ動作の途中で受け皿内の可塑化樹脂を除去する必要がある。

そのため、上記構成の射出成形機では、パージ動作を実行する際のオペレータの作業負担が大きいと言う課題がある。なお、この課題は、竪型の射出成形機のみならず、加熱筒が水平方向に移動する横型の射出成形機においても生じ得る。

本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、パージ動作中のオペレータの作業負担を低減した射出成形機を提供することにある。

本発明は、前記課題を解決するため、可塑化樹脂を金型に射出して射出成形品を成形する射出成形機において、先端に形成されたノズルが、前記金型のキャビティに連通する射出位置、及び前記金型から離間する待機位置の間を移動する加熱シリンダと、前記待機位置の前記加熱シリンダからの可塑化樹脂の排出経路上に配置されて、前記ノズルから排出される可塑化樹脂を該射出成形機の外部へ搬送するコンベアと、前記加熱シリンダ及び前記コンベアの動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記待機位置の前記加熱シリンダからの可塑化樹脂の排出経路上にセットされる受皿に可塑化樹脂を排出させる受皿パージが指示された場合に、前記待機位置の前記加熱シリンダに第１排出速度で可塑化樹脂を排出させ、前記コンベアに可塑化樹脂を排出させるコンベアパージが指示された場合に、前記第１排出速度より遅い第２排出速度で、前記待機位置の前記加熱シリンダに可塑化樹脂を排出させることを特徴とする。

上記構成によれば、オペレータによる受皿の設置及び取り出しが必要な「受皿パージ」と、コンベアによる可塑化樹脂の自動排出が可能な「コンベアパージ」とを選択することができる。その結果、パージ動作の実行に際して受け皿を着脱する等のオペレータの作業負担を軽減することができる。

なお、コンベアパージで可塑化樹脂を勢いよく排出すると、コンベアの表面に到達した可塑化樹脂が、コンベア外に飛散したり、コンベアの内部に侵入する可能性がある。そして、可塑化樹脂の飛散や侵入は、射出成形機をメンテナンスするオペレータの負担を増大させる。そこで上記構成のように、コンベアパージにおける排出速度を、受皿パージにおける排出速度より遅くすることによって、メンテナンス負担を増段させることなく、コンベアパージを適切に実現できる。

また、前記加熱シリンダ内の可塑化樹脂に加わる樹脂圧を検知する樹脂圧センサを備え、前記制御装置は、前記コンベアパージが指示された場合において、前記樹脂圧センサで検知された樹脂圧が閾値以上の場合に、前記待機位置の前記加熱シリンダに前記第２排出速度で可塑化樹脂を排出させ、前記樹脂圧センサで検知された樹脂圧が閾値未満の場合に、前記第２排出速度より遅い第３排出速度で、前記待機位置の前記加熱シリンダに可塑化樹脂を排出させることを特徴としてもよい。

樹脂圧が閾値以上の場合とは、加熱シリンダ内の可塑化樹脂の粘度がある程度高い状態である。そのため、コンベアに到達した可塑化樹脂の飛散や侵入の可能性は低い。一方、樹脂圧が閾値未満の場合とは、加熱シリンダ内の可塑化樹脂の粘度が低い状態である。そのため、コンベアに到達した可塑化樹脂の飛散や侵入の可能性が高い。そこで上記構成のように、樹脂圧（換言すれば、可塑化樹脂の粘度）に応じて排出速度を調整することにより、パージ動作のスループット維持と、メンテナンス負担の低減とを両立させることができる。

一例として、加熱シリンダ内で進退及び回転可能なスクリューを備え、前記制御装置は、前記コンベアパージが指示された場合に、前記ノズルに最も近い位置に配置した前記スクリューを、前記可塑化樹脂をノズル側に移動させる向きに回転させることによって、前記ノズルから可塑化樹脂を排出させ、前記スクリューの回転速度を増減させることによって、可塑化樹脂の排出速度を調整することを特徴としてもよい。

また、前記制御装置は、前記コンベアパージ中の所定の間隔毎に、前記スクリューを後退させることを特徴としてもよい。

コンベアに到達した可塑化樹脂は、棒状に固化して排出される。そのため、長時間に亘って可塑化樹脂を排出し続けると、棒状の可塑化樹脂が長くなって処分し難くなる。そこで上記構成のように、所定の間隔毎にスクリューを後退させることによって、加熱シリンダ内のスクリューよりノズル側の空間が負圧になって、可塑化樹脂の排出が一時的に停止する。その結果、短く分断された複数の可塑化樹脂をコンベアから排出することができる。

他の例として、加熱シリンダ内で進退及び回転可能なスクリューを備え、前記制御装置は、前記コンベアパージが指示された場合に、前記スクリューを進退させることによって、可塑化樹脂を間欠的に排出させることを特徴としてもよい。

また、前記加熱シリンダ内の可塑化樹脂に加わる樹脂圧を検知する樹脂圧センサを備え、前記制御装置は、前記コンベアパージが指示された場合に、前記樹脂圧センサで樹脂圧を検知し、検知した樹脂圧に対応する速度で前記スクリューを前進させる処理を繰り返し実行させることを特徴としてもよい。

可塑化樹脂の粘度は、加熱シリンダ内における滞留時間が長いほど低く、滞留時間が短いほど高くなる傾向がある。すなわち、パージ動作の開始時点で既に加熱シリンダ内にあった可塑化樹脂の粘度は相対的に低く、パージ動作中に加熱シリンダ内に新たに供給された可塑化樹脂の粘度は相対的に高くなる。そこで上記構成のように、スクリューを前進させる度に樹脂圧を検知して、適切な前進速度に設定することによって、パージ動作のスループット維持と、メンテナンス負担の低減とを両立させることができる。

また、前記制御装置は、前記コンベアパージが指示された場合に、前記加熱シリンダからの可塑化樹脂の排出速度に合わせて、前記コンベアの搬送速度を調整することを特徴としてもよい。

上記構成によれば、パージ動作によって排出された可塑化樹脂を、射出成形機の外に適切に排出することができる。

本発明によると、受皿パージ及びコンベアパージを状況に応じて切り換えることができるので、パージ動作中のオペレータの作業負担を低減することができる。また、コンベアパージにおける排出速度を、受皿パージにおける排出速度より遅くすることによって、メンテナンス負担を増段させることなく、コンベアパージを適切に実現できる。

第１実施形態に係る射出成形機の正面図である。 射出装置の拡大模式図である。 射出成形機のハードウエアブロック図である。 第１実施形態に係るパージ制御処理のフローチャートである。 第２実施形態に係るパージ制御処理のフローチャートである。 第３実施形態に係る射出成形機の概略構成を示す側面図である。 第３実施形態に係る加熱シリンダを先端側から見た正面図である。

以下、本発明に係る射出成形機１０を図面に基づいて説明する。なお、以下に記載する本発明の実施形態は、本発明を具体化する際の一例を示すものであって、本発明の範囲を実施形態の記載の範囲に限定するものではない。従って、本発明は、実施形態に種々の変更を加えて実施することができる。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る射出成形機１０の正面図である。図２は、射出装置３０の拡大模式図である。図３は、射出成形機１０のハードウエアブロック図である。射出成形機１０は、金型内に可塑化樹脂を射出して、射出成形品を成形する装置である。第１実施形態に係る射出成形機１０は、所謂「竪型」である。図１～図３に示すように、射出成形機１０は、型締装置２０と、射出装置３０と、表示入力装置４０と、樹脂圧センサ４１と、制御装置５０とを主に備える。

型締装置２０は、金型２１の開閉及び型締めを行う。具体的には、型締装置２０は、固定側金型２２を支持する固定ダイプレート２３と、固定側金型２２の直上で可動側金型２４を支持する可動ダイプレート２５と、可動ダイプレート２５を上下方向に移動させる型開閉モータ６１とを主に備える。

型開閉モータ６１は、可動ダイプレート２５を上下方向に移動させるサーボモータである。型開閉モータ６１の駆動力は、例えば、トグルリンク機構（図示省略）を通じて可動ダイプレート２５に伝達される。図１に示すように、可動ダイプレート２５が上昇すると、固定側金型２２と可動側金型２４とが離間する。一方、可動ダイプレート２５が降下すると、固定側金型２２と可動側金型２４とが当接して、金型２１の内部にキャビティ（内部空間）が形成される。そして、可動ダイプレート２５にさらに下向きの圧力が加わると、固定側金型２２及び可動側金型２４が型締めされる。

射出装置３０は、ホッパ（図示省略）から供給された樹脂を、可塑化し、計量し、射出する。第１実施形態に係る射出装置３０は、型締装置２０の上方に配置されている。射出装置３０は、加熱シリンダ３１と、スクリュー３２と、コンベア３３と、ファン３４と、蓋３５と、ノズルタッチモータ６２と、計量モータ６３と、射出モータ６４と、コンベア進退モータ６５と、コンベア駆動モータ６６と、蓋進退モータ６７とを主に備える。

加熱シリンダ３１は、上下方向に延びる円筒形状の部材である。加熱シリンダ３１には、可塑化樹脂を射出するノズル３６のノズル孔３６ａが先端（下端）に形成され、ホッパから樹脂の供給を受ける供給口（図示省略）が基端（上端）側に形成されている。そして、加熱シリンダ３１の内部には、供給口からノズル３６に至る直線状の内部空間が形成されている。また、加熱シリンダ３１の外周面には、加熱シリンダ３１を加熱するバンドヒータ（図示省略）が取り付けられていてもよい。

ノズルタッチモータ６２は、射出装置３０を上下方向に移動させるサーボモータである。射出装置３０は、ノズルタッチモータ６２の駆動力が伝達されて、射出位置（図２（Ａ））と、待機位置（図２（Ｂ）～（Ｄ））との間を上下方向に移動する。射出位置は、加熱シリンダ３１先端のノズル３６が可動ダイプレート２５に設けられた開口（図示省略）に進入して、加熱シリンダ３１の内部空間と金型２１のキャビティとが連通する位置である。待機位置は、加熱シリンダ３１先端のノズル３６が可動ダイプレート２５の開口から退出して、加熱シリンダ３１と金型２１とが離間する位置である。第１実施形態に係る待機位置は、射出位置より鉛直上方の位置である。

スクリュー３２は、外周面に螺旋溝が形成された長尺棒状の部材である。スクリュー３２は、進退及び回転可能な状態で、加熱シリンダ３１の内部空間に収容されている。計量モータ６３は、加熱シリンダ３１内でスクリュー３２を回転させるサーボモータである。射出モータ６４は、加熱シリンダ３１内でスクリュー３２を進退（前進及び後退）させるサーボモータである。射出装置３０は、加熱シリンダ３１内でスクリュー３２を進退或いは回転させることによって、計量動作、射出動作、及びパージ動作を行う。

計量動作は、スクリュー３２を回転させることによって、加熱シリンダ３１の先端側（ノズル３６側）に所定量の可塑化樹脂を計量させる動作である。このとき、加熱シリンダ３１に供給された樹脂は、加熱シリンダ３１及びスクリュー３２の間に生じる摩擦熱や剪断熱、及びバンドヒータが発生させる熱によって可塑化される。また、可塑化樹脂は、スクリュー３２の螺旋溝に沿って加熱シリンダ３１の先端側に移動して、加熱シリンダ３１の先端側に溜まる。その結果、スクリュー３２は、加熱シリンダ３１内を回転しながら後退する。

射出動作は、射出装置３０が射出位置のときにスクリュー３２を前進させることによって、加熱シリンダ３１の先端側に計量された可塑化樹脂を、ノズル３６を通じて加熱シリンダ３１から射出する動作である。これにより、ノズル３６から射出された可塑化樹脂が金型２１のキャビティ内に充填される。

パージ動作は、射出装置３０が待機位置のときに、加熱シリンダ３１から可塑化樹脂を排出する動作である。パージ動作は、スクリュー３２を回転させて可塑化樹脂を排出する可塑化パージ動作と、スクリュー３２を進退させて可塑化樹脂を排出する射出パージ動作とに大別される。

可塑化パージ動作は、スクリュー３２をノズル３６に最も近い位置（以下、「最前進位置」と表記する。）に配置した状態で、可塑化樹脂をノズル３６側に移動させる向きにスクリュー３２を回転させる動作である。可塑化パージ動作では、スクリュー３２を最前進位置に保持するために、射出モータ６４によってスクリュー３２に背圧を付加する。一方、射出パージ動作は、加熱シリンダ３１内でスクリュー３２を前進させることによって、加熱シリンダ３１の先端側に計量された可塑化樹脂を、ノズル３６を通じて加熱シリンダ３１から排出する動作である。

コンベア３３は、射出装置３０が待機位置のときに加熱シリンダ３１から排出された可塑化樹脂を、射出成形機１０の外部に搬送する役割を担う。すなわち、コンベア３３は、待機位置の加熱シリンダ３１からの可塑化樹脂の排出経路上（ノズル孔３６ａの直下）に配置される。また、コンベア３３の表面は、可塑化樹脂との接触面積を小さくするために、メッシュ状になっている。

コンベア３３は、コンベア進退モータ６５の駆動力が伝達されて、前進位置（図２（Ｃ）、（Ｄ））と、退避位置（図２（Ａ）、（Ｂ））との間を進退する。前進位置は、待機位置の加熱シリンダ３１先端のノズル３６（ノズル孔３６ａ）の直下に、コンベア３３の搬送面（上面）が配置される位置である。退避位置は、加熱シリンダ３１の移動経路からコンベア３３が外れた位置である。前進位置及び退避位置は、コンベア３３による可塑化樹脂の搬送方向（すなわち、図２の左右方向）に離間した位置である。すなわち、コンベア３３は、可塑化樹脂の搬送方向に沿って進退する。

コンベア３３が前進位置のとき、待機位置の加熱シリンダ３１先端のノズル３６（ノズル孔３６ａ）から排出される可塑化樹脂はコンベア３３の搬送面に到達し、射出装置３０（加熱シリンダ３１）は待機位置から射出位置に移動できない。一方、コンベア３３が退避位置のとき、待機位置の加熱シリンダ３１先端のノズル３６（ノズル孔３６ａ）から排出される可塑化樹脂はコンベア３３の搬送面に到達せず、射出装置３０（加熱シリンダ３１）は射出位置と待機位置との間を移動できる。

また、コンベア３３は、コンベア駆動モータ６６の駆動力が伝達されて、搬送面に到達した可塑化樹脂を、射出成形機１０の外部に排出する方向（図２の反時計回り）に回転する。また、コンベア３３は、搬送速度を切り替え可能に構成されていてもよい。第１実施形態に係るコンベア３３は、少なくとも第１搬送速度及び第２搬送速度に切り替え可能である。第１搬送速度は、第２搬送速度より速い速度である。

ファン３４は、コンベア３３上を搬送される可塑化樹脂を冷却する役割を担う冷却装置である。具体的には、ファン３４は、コンベア３３の搬送面に向けて送風する。また、ファン３４は、コンベア３３の所定位置に固定されている。すなわち、ファン３４は、前進位置及び退避位置の間を移動するコンベア３３と一体となって進退する。また、ファン３４の送風速度（単位時間当たりの送風量）は、コンベア３３の搬送速度に連動して切り換え可能であってもよい。

蓋３５は、待機位置の加熱シリンダ３１の先端に当接して、ノズル３６を閉塞させる役割を担う。蓋進退モータ６７は、蓋３５を進退させるサーボモータである。蓋３５は、蓋進退モータ６７の駆動力が伝達されて、ノズル３６を閉塞する閉塞位置（図２（Ｄ））と、ノズル３６を開放する開放位置（図２（Ａ）－（Ｃ））との間を進退する。

図２に示すように、射出装置３０は、加熱シリンダ３１、コンベア３３、及び蓋３５を収容する箱体３７を備える。箱体３７は、加熱シリンダ３１、コンベア３３、及び蓋３５それぞれが挿通されるスリット３７ａ、３７ｂ、３７ｃを有する。すなわち、加熱シリンダ３１、コンベア３３、蓋３５は、スリット３７ａ、３７ｂ、３７ｃを通じて、箱体３７の内部空間に対して進退する。

なお、加熱シリンダ３１先端のノズル３６は、常に箱体３７の内部空間に位置する。これにより、ノズル３６から射出される可塑化樹脂にオペレータが触れることを防止できる。但し、箱体３７は、メンテナンスのために内部空間を露出させる扉（図示省略）などを有していてもよい。

表示入力装置４０は、オペレータに報知すべき各種情報を表示するディスプレイ、及びオペレータによる操作を受け付けるボタン、スイッチ、ダイヤルなどを備えるユーザインタフェースである。また、表示入力装置４０は、ディスプレイに重畳されたタッチパネルを備えてもよい。表示入力装置４０は、例えば、射出動作の開始を指示するオペレータの操作と、パージ動作の開始を指示するオペレータの操作とを受け付け、受け付けた操作に対応する操作信号を制御装置５０に出力する。

樹脂圧センサ４１は、加熱シリンダ３１内の樹脂圧を検知し、検知結果を示す検知信号を制御装置５０に出力する。樹脂圧とは、加熱シリンダ３１内におけるスクリュー３２の前方空間に計量されている可塑化樹脂に加わる圧力である。樹脂圧センサ４１は、例えば、スクリュー３２に加わる圧力を、樹脂圧として検知してもよい。

制御装置５０は、射出成形機１０全体の動作を制御する。制御装置５０は、表示入力装置４０から出力される操作信号、樹脂圧センサ４１から出力される検知信号、各モータ６１～６７のエンコーダ（図示省略）から出力されるエンコード信号を取得する。そして、制御装置５０は、取得した各種信号に基づいて、各モータ６１～６７及びファン３４を駆動させる。

制御装置５０は、例えば、演算手段であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５１、各種プログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）５２、及び演算手段の作業領域となるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）５３を備える。そして、ＲＯＭ５２に記憶されたプログラムをＣＰＵ５１が読み出して実行することによって、後述する各処理を実現してもよい。

但し、制御装置５０の具体的な構成はこれに限定されず、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などのハードウェアによって実現されてもよい。

次に図４を参照して、第１実施形態に係る射出成形機１０の動作を説明する。図４は、第１実施形態に係るパージ制御処理のフローチャートである。パージ制御処理は、射出成形機１０が外部からパージ指示を受け付けたタイミングで開始される。なお、パージ制御処理の開始時点において、射出装置３０は待機位置に位置し、コンベア３３は退避位置に位置し、蓋３５は開放位置に位置しているものとする。

パージ指示は、例えば、表示入力装置４０を通じてオペレータから指示されてもよいし、パージ動作の実行タイミングが制御装置５０に予め設定されていてもよいし、通信インタフェース（図示省略）を通じて外部装置から受信してもよい。

パージ指示は、受皿（図示省略）に可塑化樹脂を排出させる「受皿パージ」と、コンベア３３に可塑化樹脂を排出させる「コンベアパージ」とに大別される。受皿は、待機位置の加熱シリンダ３１からの可塑化樹脂の排出経路上（すなわち、加熱シリンダ３１の下方）に、オペレータによって着脱可能な容器である。

まず、制御装置５０は、受け付けたパージ指示の種類を判定する（Ｓ１１）。制御装置５０は、パージ指示が「受皿パージ」を示すと判定した場合に（Ｓ１１：受皿）、加熱シリンダ３１に可塑化樹脂を第１排出速度で排出させる（Ｓ１２）。すなわち、制御装置５０は、ステップＳ１２において、可塑化パージ動作或いは射出パージ動作を実行する。可塑化パージ動作及び射出パージ動作で排出速度を調整する方法は、後述する。

一方、制御装置５０は、パージ指示が「コンベアパージ」を示すと判定した場合に（Ｓ１１：コンベア）、現在の樹脂圧を示す検知信号を樹脂圧センサ４１から取得する（Ｓ１３）。そして、制御装置５０は、樹脂圧センサ４１で検知された樹脂圧と閾値とを比較する（Ｓ１４）。閾値は、ＲＯＭ５２に予め記憶されているものとする

制御装置５０は、樹脂圧が閾値以上だと判定した場合に（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、加熱シリンダ３１からの可塑化樹脂の排出速度を、第２排出速度に設定する（Ｓ１５）。一方、制御装置５０は、樹脂圧が閾値未満だと判定した場合に（Ｓ１４：Ｎｏ）、加熱シリンダ３１からの可塑化樹脂の排出速度を、第３排出速度に設定する（Ｓ１６）。

ここで、第１排出速度、第２排出速度、第３排出速度は、ノズル３６を通過する可塑化樹脂の速度である。すなわち、第１～第３排出速度は、可塑化樹脂を排出する方法（可塑化パージ動作、射出パージ動作）に依存しない速度である。そして、第２排出速度は、第１排出速度より遅い。また、第３排出速度は、第２排出速度より遅い。

次に、制御装置５０は、コンベア３３を待機位置から前進位置に移動させると共に、ステップＳ１５、Ｓ１６で設定した排出速度に合わせて、コンベア３３の搬送速度を調整する（Ｓ１７）。すなわち、制御装置５０は、第２排出速度が設定された場合に第１搬送速度でコンベア３３を駆動し、第３排出速度が設定された場合に第２搬送速度でコンベア３３を駆動すればよい。排出速度及び搬送速度の関係は、予めＲＯＭ５２に記憶されているものとする。

次に、制御装置５０は、ステップＳ１５、Ｓ１６で設定した排出速度で、可塑化パージ動作を実行する（Ｓ１８）。可塑化パージ動作で排出速度を調整するには、スクリュー３２の回転速度を増減させればよい。すなわち、制御装置５０は、ステップＳ１５、Ｓ１６で設定した排出速度に対応する大きさの電流を、計量モータ６３に供給すればよい。排出速度及び電流値の関係は、予めＲＯＭ５２に記憶されているものとする。

制御装置５０は、可塑化パージ動作におけるスクリュー３２の回転数をカウントし、カウントした回転数が閾値回転数に達するまで（Ｓ１９：Ｎｏ）、可塑化パージ動作を継続する（Ｓ１８）。そして、制御装置５０は、カウントした回転数が閾値回転数に達した場合に（Ｓ１９：Ｙｅｓ）、スクリュー３２をサックバックさせる（Ｓ２０）。

「サックバック」とは、加熱シリンダ３１内でスクリュー３２を後退させる処理である。すなわち、制御装置５０は、スクリュー３２が後退する向きに射出モータ６４を駆動する。これにより、スクリュー３２の先端よりノズル３６側の空間が負圧になって、ノズル３６からの可塑化樹脂の排出が停止する。

次に、制御装置５０は、予め定められた量の可塑化樹脂を排出したか否かを判定する（Ｓ２１）。制御装置５０は、例えば、ステップＳ１５、Ｓ１６で設定した排出速度に、ステップＳ１８の実行時間を乗じることによって、可塑化パージ動作で排出した可塑化樹脂の量を特定することができる。

そして、制御装置５０は、予め定められた量の可塑化樹脂を未だ排出していないと判定した場合に（Ｓ２１：Ｎｏ）、ステップＳ１８以降の処理を再び実行する。一方、制御装置５０は、予め定められた量の可塑化樹脂を排出したと判定した場合に（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、パージ制御処理を終了する。

第１実施形態によれば、例えば以下の作用効果を奏する。

第１実施形態によれば、オペレータによる受皿の設置及び取り出しが必要な「受皿パージ」と、コンベア３３による可塑化樹脂の自動排出が可能な「コンベアパージ」とを選択することができる。その結果、パージ動作の実行に際して受皿を着脱する等のオペレータの作業負担を軽減することができる。

なお、コンベアパージで可塑化樹脂を勢いよく排出すると、コンベア３３の表面に到達した可塑化樹脂が、コンベア３３外に飛散したり、メッシュの隙間からコンベア３３の内部に侵入する可能性がある。可塑化樹脂の飛散や侵入は、射出成形機１０をメンテナンスするオペレータの負担を増大させる。そこで第１実施形態のように、コンベアパージにおける第２排出速度及び第３排出速度を、受皿パージにおける第１排出速度より遅くすることによって、メンテナンス負担を増段させることなく、コンベアパージを適切に実現できる。

また、樹脂圧が閾値以上の場合とは（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、加熱シリンダ３１内の可塑化樹脂の粘度がある程度高い状態である。そのため、コンベア３３に到達した可塑化樹脂の飛散や侵入の可能性は低い。一方、樹脂圧が閾値未満の場合とは（Ｓ１４：Ｎｏ）、加熱シリンダ３１内の可塑化樹脂の粘度が低い状態である。そのため、コンベア３３に到達した可塑化樹脂の飛散や侵入の可能性が高い。

そこで第１実施形態のように、樹脂圧（換言すれば、可塑化樹脂の粘度）に応じて排出速度を調整することにより、パージ動作のスループット維持と、メンテナンス負担の低減とを両立させることができる。なお、可塑化樹脂の粘度を推定するパラメータは、樹脂圧に限定されず、加熱シリンダ３１内に可塑化樹脂が供給されてからの経過時間などであってもよい。

また、コンベア３３に到達した可塑化樹脂は、棒状に固化して排出される。そのため、長時間に亘ってパージ動作を継続すると、棒状の可塑化樹脂が長くなって処分し難くなる。そこで第１実施形態のように、スクリュー３２の回転数が閾値回転数に達する度にスクリュー３２をサックバックさせることによって、短く分断された複数の可塑化樹脂をコンベア３３から排出することができる。

なお、スクリュー３２をサックバックさせるタイミングは、ステップＳ１９の例に限定されない。他の例として、制御装置５０は、可塑化パージ動作を開始してから所定の時間が経過したタイミングで、スクリュー３２をサックバックさせてもよい。すなわち、制御装置５０は、コンベアパージ中の所定の間隔毎に、スクリュー３２をサックバックさせればよい。

また、コンベア３３から排出される棒状の可塑化樹脂を分断する方法は、スクリュー３２のサックバックに限定されない。他の例として、制御装置５０は、コンベアパージ中の所定の間隔毎に、蓋３５を開放位置から閉塞位置に移動させてもよい。さらに他の例として、射出成形機１０は、コンベア３３上を搬送される棒状の可塑化樹脂を、所定の間隔毎に切断するカッターを備えていてもよい。

（第２実施形態）
次に図５を参照して、第２実施形態に係る射出成形機１０の動作を説明する。図５は、第２実施形態に係るパージ制御処理のフローチャートである。第２実施形態に係る射出成形機１０のハードウェア構成は、第１実施形態と共通する。

第２実施形態に係る制御装置５０は、図４のステップＳ１３～Ｓ２１に代えて、図５のステップＳ３１～Ｓ４０の処理を実行する。なお、第２実施形態に係るパージ制御処理の開始時点において、射出装置３０は待機位置に位置し、コンベア３３は退避位置に位置し、蓋３５は閉塞位置に位置しているものとする。

第２実施形態に係る制御装置５０は、パージ指示が「コンベアパージ」を示すと判定した場合に（Ｓ１１：コンベア）、ノズル３６からの可塑化樹脂の排出速度を、現在の樹脂圧に応じて設定する（Ｓ３１～Ｓ３４）。また、制御装置５０は、コンベア３３を待機位置から前進位置に移動させると共に、ステップＳ３３、Ｓ３４で設定した排出速度に合わせて、コンベア３３の搬送速度を調整する（Ｓ３５）。ステップＳ３１～Ｓ３５の処理は、図４のステップＳ１３～Ｓ１７と共通する。

次に、制御装置５０は、蓋３５を閉塞位置から開放位置に移動させる（Ｓ３６）。次に、制御装置５０は、ステップＳ３３、Ｓ３４で設定した排出速度で、射出パージ動作を実行する（Ｓ３７）。射出パージ動作で排出速度を調整するには、スクリュー３２の前進速度を増減させればよい。すなわち、制御装置５０は、ステップＳ３３、Ｓ３４で設定した排出速度に対応する大きさの電流を、射出モータ６４に供給すればよい。排出速度及び電流値の関係は、予めＲＯＭ５２に記憶されているものとする。

次に、制御装置５０は、予め定められた量の可塑化樹脂を排出したか否かを判定する（Ｓ３８）。制御装置５０は、例えば、射出パージ動作１回当たりの可塑化樹脂の排出量に、ステップＳ３７の実行回数を乗じることによって、射出パージ動作で排出した可塑化樹脂の量を特定することができる。

そして、制御装置５０は、予め定められた量の可塑化樹脂を未だ排出していないと判定した場合に（Ｓ３８：Ｎｏ）、蓋３５を開放位置から閉塞位置に移動させ（Ｓ３９）、射出装置３０に計量動作を実行させたうえで（Ｓ４０）、ステップＳ３１以降の処理を再び実行する。すなわち、制御装置５０は、樹脂圧センサ４１で樹脂圧を検知する処理（Ｓ３１）と、検知した樹脂圧に対応する速度でスクリュー３２を前進させる処理（Ｓ３２～Ｓ３７）とを繰り返し実行することによって、可塑化樹脂を間欠的に排出する。一方、制御装置５０は、予め定められた量の可塑化樹脂を排出したと判定した場合に（Ｓ３８：Ｙｅｓ）、パージ制御処理を終了する。

可塑化樹脂の粘度は、加熱シリンダ３１内における滞留時間が長いほど低く、滞留時間が短いほど高くなる傾向がある。すなわち、パージ制御処理の開始時点で既に加熱シリンダ３１内にあった可塑化樹脂の粘度は相対的に低く、パージ制御処理中に加熱シリンダ３１内に新たに供給された可塑化樹脂の粘度は相対的に高くなる。

そこで第２実施形態のように、スクリュー３２を前進させる度に樹脂圧を検知して、適切な前進速度に設定することによって、前半の数ショットは第３排出速度が選択され、後半は第２排出速度が選択される。これにより、パージ動作のスループット維持と、メンテナンス負担の低減とを両立させることができる。

（第３実施形態）
次に、図６及び図７を参照して、第３実施形態に係る射出成形機１０Ａを説明する。図６は、射出成形機１０Ａの概略構成を示す側面図である。図７は、加熱シリンダ３１の先端側から見た正面図である。なお、第１実施形態と共通の機能を担う構成部品には、同一の参照符号を付して、詳細な説明を省略する。

第３実施形態に係る射出成形機１０Ａは、水平方向に離間した射出位置と待機位置との間を、射出装置３０（加熱シリンダ３１）が水平方向に移動する所謂「横型」である。すなわち、第３実施形態に係る射出成形機１０Ａは、主な構成要素２２～２５、３１～３２の位置関係が９０°反転している点で、第１実施形態に係る射出成形機１０と異なる。

また、第３実施形態に係る射出成形機１０Ａは、蓋３５に代えて、ガイド板３８を備える。但し、射出成形機１０Ａは、蓋３５を備えていてもよい。ガイド板３８は、パージ動作で加熱シリンダ３１から排出された可塑化樹脂を、コンベア３３の搬送面に案内する役割を担う。ガイド板３８は、ガイド板進退モータ（図示省略）の駆動力が伝達されて、退避位置（図７（Ａ））と、ガイド位置（図７（Ｂ））との間を移動する。

退避位置は、加熱シリンダ３１の移動経路から外れた位置である。ガイド位置は、加熱シリンダ３１の移動経路上の位置である。すなわち、ガイド板３８が退避位置のとき、待機位置の加熱シリンダ３１から排出される可塑化樹脂はガイド板３８に到達せず、射出装置３０（加熱シリンダ３１）は待機位置及び射出位置の間を移動できる。一方、ガイド板３８がガイド位置のとき、待機位置の加熱シリンダ３１から排出される可塑化樹脂はガイド板３８に到達し、射出装置３０（加熱シリンダ３１）は待機位置から射出位置に移動できない。

さらに、第３実施形態に係るコンベア３３は、待機位置における加熱シリンダ３１先端のノズル３６の直下で、且つガイド位置のガイド板３８の直下に固定されている。すなわち、待機位置の加熱シリンダ３１から少しずつ漏れ出る可塑化樹脂、及び待機位置の加熱シリンダ３１から勢いよく排出されてガイド板３８に到達した可塑化樹脂の両方は、コンベア３３の搬送面に到達して、射出成形機１０Ａの外部に搬送される。

第３実施形態に係る射出成形機１０Ａは、図４或いは図５に示すパージ制御処理を実行する。但し、また、第３実施形態に係る制御装置５０は、射出装置３０（加熱シリンダ３１）を射出位置から待機位置に移動させた後に、ガイド板３８を退避位置からガイド位置に移動させる。さらに、第３実施形態に係る制御装置５０は、射出装置３０（加熱シリンダ３１）を待機位置から射出位置に移動させる前に、ガイド板３８をガイド位置から退避位置に移動させる。

第３実施形態によれば、パージ動作によって加熱シリンダ３１先端のノズル３６から勢いよく排出された可塑化樹脂が、ガイド位置のガイド板３８に当たってコンベア３３の搬送面に導かれる。その結果、横型の射出成形機１０Ａにおいて、パージ動作によって排出される可塑化樹脂を、コンベア３３を通じて確実且つ効率的に射出成形機１０Ａの外部に排出できる。

１０，１０Ａ…射出成形機、２０…型締装置、２１…金型、２２…固定側金型、２３…固定ダイプレート、２４…可動側金型、２５…可動ダイプレート、３０…射出装置、３１…加熱シリンダ、３２…スクリュー、３３…コンベア、３４…ファン（冷却装置）、３５…蓋、３６…ノズル、３６ａ…ノズル孔、３７…箱体、３７ａ，３７ｂ，３７ｃ…スリット、３８…ガイド板、４０…表示入力装置、４１…樹脂圧センサ、５０…制御装置、５１…ＣＰＵ、５２…ＲＯＭ、５３…ＲＡＭ、６１…型開閉モータ、６２…ノズルタッチモータ、６３…計量モータ、６４…射出モータ、６５…コンベア進退モータ、６６…コンベア駆動モータ、６７…蓋進退モータ

Claims (7)

1. 可塑化樹脂を金型に射出して射出成形品を成形する射出成形機において、
   先端に形成されたノズルが、前記金型のキャビティに連通する射出位置、及び前記金型から離間する待機位置の間を移動する加熱シリンダと、
   前記待機位置の前記加熱シリンダからの可塑化樹脂の排出経路上に配置されて、前記ノズルから排出される可塑化樹脂を該射出成形機の外部へ搬送するコンベアと、
   前記加熱シリンダ及び前記コンベアの動作を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、
   前記待機位置の前記加熱シリンダからの可塑化樹脂の排出経路上にセットされる受皿に可塑化樹脂を排出させる受皿パージが指示された場合に、前記待機位置の前記加熱シリンダに第１排出速度で可塑化樹脂を排出させ、
   前記コンベアに可塑化樹脂を排出させるコンベアパージが指示された場合に、前記第１排出速度より遅い第２排出速度で、前記待機位置の前記加熱シリンダに可塑化樹脂を排出させることを特徴とする射出成形機。
2. 前記加熱シリンダ内の可塑化樹脂に加わる樹脂圧を検知する樹脂圧センサを備え、
   前記制御装置は、前記コンベアパージが指示された場合において、
   前記樹脂圧センサで検知された樹脂圧が閾値以上の場合に、前記待機位置の前記加熱シリンダに前記第２排出速度で可塑化樹脂を排出させ、
   前記樹脂圧センサで検知された樹脂圧が閾値未満の場合に、前記第２排出速度より遅い第３排出速度で、前記待機位置の前記加熱シリンダに可塑化樹脂を排出させることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
3. 加熱シリンダ内で進退及び回転可能なスクリューを備え、
   前記制御装置は、
   前記コンベアパージが指示された場合に、前記ノズルに最も近い位置に配置した前記スクリューを、前記可塑化樹脂をノズル側に移動させる向きに回転させることによって、前記ノズルから可塑化樹脂を排出させ、
   前記スクリューの回転速度を増減させることによって、可塑化樹脂の排出速度を調整することを特徴とする請求項２に記載の射出成形機。
4. 前記制御装置は、前記コンベアパージ中の所定の間隔毎に、前記スクリューを後退させることを特徴とする請求項３に記載の射出成形機。
5. 加熱シリンダ内で進退及び回転可能なスクリューを備え、
   前記制御装置は、前記コンベアパージが指示された場合に、前記スクリューを進退させることによって、可塑化樹脂を間欠的に排出させることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
6. 前記加熱シリンダ内の可塑化樹脂に加わる樹脂圧を検知する樹脂圧センサを備え、
   前記制御装置は、前記コンベアパージが指示された場合に、前記樹脂圧センサで樹脂圧を検知し、検知した樹脂圧に対応する速度で前記スクリューを前進させる処理を繰り返し実行させることを特徴とする請求項５に記載の射出成形機。
7. 前記制御装置は、前記コンベアパージが指示された場合に、前記加熱シリンダからの可塑化樹脂の排出速度に合わせて、前記コンベアの搬送速度を調整することを特徴とする請求項２～６のいずれか１項に記載の射出成形機。

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