JP2017136618A - 射出装置及び成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】バリが生じるおそれを好適に低減できる射出装置を提供する。【解決手段】射出装置１は、スリーブ３内の成形材料を金型１０１内へ押し出すプランジャ５を駆動する駆動部１０と、成形条件を設定する操作を受け付ける入力装置３５と、入力装置３５を介して設定された成形条件に基づいて駆動部１０を制御する制御装置１１と、を有している。駆動部１０は、プランジャ５に連結されている射出シリンダ７と、射出シリンダに作動液を供給可能な速度アキュムレータ２５Ａと、プランジャ５に伝達される駆動力を生じる増圧アキュムレータ２５Ｂとを有している。圧力算出部１１ｂは、入力装置３５を介して設定された成形条件としての高速射出速度に基づいて、速度アキュムレータ２５Ａの圧力について、高速射出速度を実現する必要最小限の圧力Ｐｍｉｎを算出する。【選択図】図１

Description

本発明は、射出装置及び当該射出装置を有する成形機に関する。成形機は、例えば、ダイカストマシンである。

成形機においては、例えば、スリーブ内の成形材料をプランジャによって押し出すことによって成形材料を金型内に充填する。この際、成形材料の凝固に遅れずに速やかに成形材料を金型内に充填するためにプランジャの速度は比較的高速とされる。ダイカストマシンにおいては、この高速な射出速度を実現するために、プランジャに連結された射出シリンダと、射出シリンダに作動液を供給するアキュムレータとを備えた構成を採用することが多い（例えば特許文献１又は２）。

成形材料の圧力が比較的高くなると、成形材料が金型間の隙間へ噴き出してバリが生じ、成形品の品質が低下する。このバリが生じる主要な要因として、成形材料の金型への充填が完了するときに生じる一時的かつ比較的急激な圧力上昇（サージ圧の発生）が挙げられる。この圧力上昇は、主として金型へ向かって押し出される成形材料等の慣性力に起因するものであり、その上昇量は、概ね射出速度の２乗に比例して増加する。

サージ圧を小さくする場合、サージ圧が発生する直前にプランジャが減速されるように射出速度を設定することが一般的に行われている。また、特許文献１では、サージ圧吸収用のアキュムレータ又はバネを設ける技術（背景技術の欄）、及びサージ圧をキャンセルする逆慣性力発生装置を設ける技術を開示している。なお、特許文献２は、バリ乃至はサージ圧の低減を課題とするものではないが、高速射出において用いられる速度アキュムレータと、その後の増圧において用いられる増圧アキュムレータとを設ける構成（射出シリンダへ作動液を供給するアキュムレータを２つに分ける構成）を開示している。

特開２００９−１８３９６４号公報 特開２００１−３００７１５号公報

一般に行われているようにサージ圧が発生する前に減速を行うと、例えば、速やかに成形材料を金型に充填することができなくなる。その結果、例えば、成形品の品質が低下するおそれがある。また、特許文献１に開示されている技術では、サージ圧の吸収又はキャンセルのために特別な構成を設けなければならない。

従って、バリが生じるおそれを好適に低減できる射出装置及び成形機が提供されることが望ましい。

本発明の一態様に係る射出装置は、スリーブ内の成形材料を金型内へ押し出すプランジャを駆動する駆動部と、成形条件を設定する操作を受け付ける入力装置と、前記入力装置を介して設定された成形条件に基づいて前記駆動部を制御する制御装置と、を有しており、前記駆動部は、前記プランジャに連結されている射出シリンダと、前記射出シリンダに作動液を供給可能な速度アキュムレータと、前記プランジャに伝達される駆動力を生じる増圧駆動源と、を有しており、前記制御装置は、成形サイクルにおいて、前記速度アキュムレータから前記射出シリンダへ作動液を供給することによって高速射出を行い、その後、前記増圧駆動源の駆動力によって増圧を行うように前記駆動部を制御する射出制御部と、前記入力装置を介して設定された成形条件としての高速射出速度に基づいて、前記速度アキュムレータの圧力について、前記高速射出速度を実現する必要最小限の圧力を算出する圧力算出部と、を有している。

好適には、前記射出装置は、前記速度アキュムレータを加圧及び減圧可能な加減圧部と、前記速度アキュムレータの圧力を検出可能なＡＣＣ圧力センサと、を更に有し、前記制御装置は、成形サイクルにおいて、射出前に、前記ＡＣＣ圧力センサの検出する圧力が前記必要最小限の圧力に基づく目標圧力になるように前記加減圧部を制御する圧力制御部を更に有している。

好適には、前記射出装置は、画像を表示可能な表示装置を更に有し、前記制御装置は、算出された前記必要最小限の圧力及び当該必要最小限の圧力に基づく目標圧力の少なくとも一つを前記表示装置に表示させる画像制御部を更に有している。

好適には、前記圧力算出部は、所定の計算式を計算することによって前記必要最小限の圧力を算出し、前記計算式は、射出速度を成形材料の流量に換算する第１式、Ｐ−Ｑ^２線図におけるダイラインとマシンラインとの交点におけるＱ^２が、前記第１式により算出された流量の２乗である場合のマシンラインのＰ切片を算出する第２式、及び前記第２式により算出されたＰ切片を前記速度アキュムレータの圧力に換算する第３式を含み、又は前記第１式の前記第２式への代入、及び前記第２式の前記第３式への代入の少なくとも１つによって整理された形で実質的に上記３つの式を含み、前記圧力算出部は、前記設定された高速射出速度を前記第１式の射出速度として前記計算式に代入することによって前記第３式で算出される前記速度アキュムレータの圧力を前記必要最小限の圧力として算出する。

好適には、前記射出装置は、射出圧力を検出可能な射出圧力センサを更に有し、前記圧力算出部は、一又は複数の成形サイクル毎に、先に行われた成形サイクルの高速射出において前記射出圧力センサにより検出された射出圧力に基づいてゲート流出係数を算出するとともに、算出したゲート流出係数を前記第２式に用いる。

本実施形態の一態様に係る成形機は、上記の射出装置を有している。

本発明によれば、射出のためのアキュムレータの圧力を簡便に調整できる。

本発明の実施形態に係るダイカストマシンの射出装置の要部構成を示す模式図。 図１の射出装置の制御系の構成を示すブロック図。 図１の射出装置における速度、圧力及び面積に係る記号の定義を示す模式図。 Ｐ−Ｑ^２線図の例を示す模式図。 ゲート流出係数の実測値の一例を示す図。 図１の射出装置が実行する処理の手順の一例を示すフローチャート。 図６のステップＳＴ３のサイクル処理の詳細の一例を示すフローチャート。 図１の射出装置における射出速度及び射出圧力の経時変化を説明するための模式図。 図９（ａ）〜図９（ｃ）は図１の射出装置の作用を確認するための実験の結果を示す図。

＜射出装置の構成＞
図１は、本発明の実施形態に係るダイカストマシンＤＣ１の射出装置１の要部構成を示す模式図である。なお、以下では、紙面の左右方向（後述するプランジャ５の前後進方向）を前後方向ということがある。

ダイカストマシンＤＣ１は、金型１０１内（キャビティ１０７）に溶湯（溶融状態の金属材料）を射出し、その溶湯を金型１０１内で凝固させることにより、ダイカスト品（成形品）を製造するものである。金型１０１は、例えば、固定金型１０３及び移動金型１０５を含んでいる。

具体的には、ダイカストマシンＤＣ１は、例えば、金型１０１の開閉及び型締めを行う不図示の型締装置と、型締めされた金型１０１の内部に溶湯を射出する射出装置１と、ダイカスト品を固定金型１０３又は移動金型１０５から押し出す不図示の押出装置と、これらを制御する制御装置とを有している。射出装置１以外の構成は、基本的に従来の種々の構成と同様でよく、説明は省略する。

射出装置１は、例えば、キャビティ１０７に連通するスリーブ３と、スリーブ３内の溶湯をキャビティ１０７へ押し出すプランジャ５と、プランジャ５を駆動する駆動部１０と、駆動部１０を制御する制御装置１１とを有している。これらの構成は、例えば、以下のとおりである。

スリーブ３は、例えば、固定金型１０３に挿通された筒状部材である。プランジャ５は、スリーブ３内を前後方向に摺動可能なプランジャチップ５ａと、プランジャチップ５ａに固定されたプランジャロッド５ｂとを有している。スリーブ３の上面に形成された給湯口３ａから溶湯がスリーブ３内に供給され、プランジャチップ５ａがスリーブ３内をキャビティ１０７に向かって摺動する（前進する）ことにより、溶湯はキャビティ１０７に射出される。

駆動部１０は、プランジャ５に連結された射出シリンダ７と、射出シリンダ７に対する作動液（例えば油）の供給等を行う液圧装置９とを有している。

射出シリンダ７は、例えば、いわゆる直結形の増圧式シリンダによって構成されている。具体的には、例えば、射出シリンダ７は、シリンダ部１３と、シリンダ部１３の内部を摺動可能な射出ピストン１５及び増圧ピストン１７と、射出ピストン１５に固定され、シリンダ部１３から延び出るピストンロッド１９とを有している。

シリンダ部１３は、例えば、射出シリンダ部１３ａと、射出シリンダ部１３ａの後端（ピストンロッド１９の延び出る側とは反対側）に接続された増圧シリンダ部１３ｂとを有している。射出シリンダ部１３ａ及び増圧シリンダ部１３ｂは、例えば、内部の断面形状が円形の筒状体である。射出シリンダ部１３ａは、例えば、径が長手方向において一定である。増圧シリンダ部１３ｂは、例えば、射出シリンダ部１３ａ側の小径シリンダ部１３ｂａと、その反対側に位置し、小径シリンダ部１３ｂａよりも径が大きい大径シリンダ部１３ｂｂとを有している。小径シリンダ部１３ｂａは、例えば、射出シリンダ部１３ａよりも径が小さく、大径シリンダ部１３ｂｂは、例えば、射出シリンダ部１３ａよりも径が大きい。

射出ピストン１５は、射出シリンダ部１３ａ内に配置されている。射出シリンダ部１３ａの内部は、射出ピストン１５により、ピストンロッド１９が延び出る側のロッド側室１３ｒと、その反対側のヘッド側室１３ｈとに区画されている。ロッド側室１３ｒ及びヘッド側室１３ｈに選択的に作動液が供給されることにより、射出ピストン１５は射出シリンダ部１３ａ内を前後方向に摺動する。

増圧ピストン１７は、小径シリンダ部１３ｂａを摺動可能な小径ピストン部１７ａと、大径シリンダ部１３ｂｂを摺動可能な大径ピストン部１７ｂとを有している。大径シリンダ部１３ｂｂの内部は、大径ピストン部１７ｂにより、小径シリンダ部１３ｂａ側の前側室１３ｆと、その反対側の後側室１３ｇとに区画されている。

従って、前側室１３ｆの圧抜きを行うと、小径ピストン部１７ａのヘッド側室１３ｈにおける受圧面積と、大径ピストン部１７ｂの後側室１３ｇにおける受圧面積との差に起因して、増圧ピストン１７は、後側室１３ｇの作動液から受ける圧力よりも高い圧力をヘッド側室１３ｈの作動液に加えることが可能である。これにより、射出シリンダ７は、増圧機能を発揮する。

射出シリンダ７は、プランジャ５に対して同軸的に配置されている。そして、ピストンロッド１９は、プランジャ５にカップリング（符号省略）を介して連結されている。シリンダ部１３は、不図示の型締装置などに対して固定的に設けられている。従って、射出ピストン１５のシリンダ部１３に対する移動により、プランジャ５はスリーブ３内を前進又は後退する。

液圧装置９は、例えば、作動液を貯留するタンク２１と、タンク２１の作動液を送出可能なポンプ２３と、蓄圧された作動液を放出可能な速度アキュムレータ２５Ａ及び増圧アキュムレータ２５Ｂ（以下、両者を区別せずに、単にアキュムレータ２５ということがある。）と、これら及び射出シリンダ７を互いに接続する複数の流路（第１流路２７Ａ〜第６流路２７Ｆ）と、当該複数の流路における作動液の流れを制御する複数のバルブ（第１バルブ２９Ａ〜第５バルブ２９Ｅ）とを有している。

図１では、図示の都合上、複数個所にタンク２１及びポンプ２３を示している。実際には、これらの複数のタンク２１及びポンプ２３は、一のタンク２１及び一のポンプ２３に統合されていてよい。

タンク２１は、例えば、開放タンクであり、大気圧下で作動液を保持している。タンク２１は、ポンプ２３及びアキュムレータ２５を介して射出シリンダ７に作動液を供給し、また、射出シリンダ７から排出された作動液を収容する。

ポンプ２３は、不図示の電動機によって駆動され、作動液を送出する。ポンプは、ロータリポンプ、プランジャポンプ、定容量ポンプ、可変容量ポンプ、１方向ポンプ、双方向（２方向）ポンプ等の適宜な方式のものとされてよい。ポンプ２３を駆動する電動機も、直流モータ、交流モータ、誘導モータ、同期モータ、サーボモータ等の適宜な方式のものとされてよい。ポンプ２３（電動機）は、ダイカストマシンＤＣ１の稼働中において常時駆動されてもよいし、必要に応じて駆動されてもよい。ポンプ２３は、アキュムレータ２５に対する作動液の供給（アキュムレータ２５の蓄圧）、及び、射出シリンダ７に対する作動液の供給に寄与する。

アキュムレータ２５は、その圧力（以下、ＡＣＣ圧ということがある。）を調整できるものであれば、適宜な構成とされてよい。例えば、アキュムレータ２５は、重量式、ばね式、気体圧式（空気圧式含む）、シリンダ式又はプラダ式のものである。図示の例では、アキュムレータ２５は、シリンダ式のものであり、シリンダ部３１と、シリンダ部３１を液体室３１ａと気体室３１ｂとに区画するピストン３３とを有している。液体室３１ａには作動液を収容可能であり、気体室３１ｂには気体（例えば空気又は窒素）が充填される。液体室３１ａに作動液が供給され、ピストン３３が気体室３１ｂ側へ移動することにより、気体室３１ｂの気体が圧縮され、アキュムレータ２５は蓄圧される。また、その気体の圧力を利用して、液体室３１ａから作動液が放出される。

速度アキュムレータ２５Ａ及び増圧アキュムレータ２５Ｂは、互いに異なる構成であってもよいし、互いに同一の構成であってもよいし、いずれがより高圧に蓄圧可能な構成（容量）であってもよい。好ましくは、増圧アキュムレータ２５Ｂは、速度アキュムレータ２５Ａよりも高圧に蓄圧可能な構成である。また、成形サイクルの、作動液の放出前において（アキュムレータ２５の運用において）、いずれが他方よりも高く蓄圧されてもよい。好ましくは、成形サイクルにおいて、増圧アキュムレータ２５Ｂは、速度アキュムレータ２５Ａよりも高圧に蓄圧される。

増圧アキュムレータ２５Ｂは、速度アキュムレータ２５Ａよりも大きな力（圧力×断面積）をプランジャ５（ピストン１５）に対して付与可能であればよい。例えば、本実施形態のように射出シリンダ７が増圧式のものである場合においては、増圧アキュムレータ２５Ｂが後側室１３ｇ及び増圧ピストン１７を介してヘッド側室１３ｈに付与する圧力が、速度アキュムレータ２５Ａがヘッド側室１３ｈに付与する圧力よりも高ければよい。具体的には、例えば、前側室１３ｆの圧力を０とし、小径ピストン部１７ａのヘッド側室１３ｈにおける受圧面積をＡ_１、大径ピストン部１７ｂの後側室１３ｇにおける受圧面積をＡ_２とした場合、増圧アキュムレータ２５Ｂの圧力は、速度アキュムレータ２５Ａの圧力のＡ_１／Ａ_２倍よりも大きければよい。

第１流路２７Ａは、ポンプ２３と速度アキュムレータ２５Ａ（その液体室３１ａ）とを接続している。これにより、例えば、ポンプ２３から速度アキュムレータ２５Ａへ作動液を供給して速度アキュムレータ２５Ａを蓄圧することができる。

第２流路２７Ｂは、ポンプ２３と増圧アキュムレータ２５Ｂ（その液体室３１ａ）とを接続している。これにより、例えば、ポンプ２３から増圧アキュムレータ２５Ｂへ作動液を供給して増圧アキュムレータ２５Ｂを蓄圧することができる。

第３流路２７Ｃは、速度アキュムレータ２５Ａ（その液体室３１ａ）とヘッド側室１３ｈとを接続している。これにより、例えば、速度アキュムレータ２５Ａからヘッド側室１３ｈへ作動液を供給して、射出ピストン１５を前進させることができる。

第４流路２７Ｄは、増圧アキュムレータ２５Ｂ（その液体室３１ａ）と後側室１３ｇとを接続している。これにより、例えば、増圧アキュムレータ２５Ｂから後側室１３ｇへ作動液を供給し、増圧ピストン１７によってヘッド側室１３ｈの作動液を加圧することができる。

第５流路２７Ｅは、ロッド側室１３ｒとタンク２１とを接続している。これにより、例えば、射出ピストン１５の前進に伴ってロッド側室１３ｒから排出される作動液をタンク２１に収容することができる。

第６流路２７Ｆは、前側室１３ｆとタンク２１とを接続している。これにより、例えば、前側室１３ｆを圧抜きし、増圧ピストン１７による増圧作用を得ることができる。

なお、図１では、液圧装置９の有する代表的な流路を例示しており、実際には、液圧装置９は不図示の他の流路を有している。例えば、液圧装置９は、射出ピストン１５を後退させるために、ポンプ２３からロッド側室１３ｒに作動液を供給する流路を有している。

図示した若しくは不図示の複数の流路は、例えば、鋼管、可撓性のホース又は金属ブロックにより構成されている。複数の流路は、適宜に一部が共通化されてよい。例えば、図１の例では、第１流路２７Ａ及び第３流路２７Ｃは、速度アキュムレータ２５Ａ側の一部が共通化され、第２流路２７Ｂ及び第４流路２７Ｄは、増圧アキュムレータ２５Ｂ側の一部が共通化され、第５流路２７Ｅ及び第６流路２７Ｆは、タンク２１側の一部が共通化されている。

第１バルブ２９Ａは、第１流路２７Ａに設けられており、例えば、ポンプ２３から速度アキュムレータ２５Ａへの作動液の供給の許容及び禁止、並びに速度アキュムレータ２５Ａからタンク２１への作動液の排出の許容及び禁止に寄与する。第１バルブ２９Ａは、例えば、方向制御弁により構成されており、より具体的には、例えば、スプリング及び電磁石によって駆動される４ポート３位置切換弁により構成されている。第１バルブ２９Ａは、例えば、一の位置（例えば中立位置）では、速度アキュムレータ２５Ａと、タンク２１及びポンプ２３との間の流れを禁止し、他の一の位置では、ポンプ２３から速度アキュムレータ２５Ａへの流れを許容するとともに速度アキュムレータ２５Ａからタンク２１への流れを禁止し、さらに他の一の位置では、ポンプ２３から速度アキュムレータ２５Ａへの流れを禁止するとともに速度アキュムレータ２５Ａからタンク２１への流れを許容する。

なお、ポンプ２３、タンク２１及び第１バルブ２９Ａは、速度アキュムレータ２５Ａの加減圧を行ってその圧力を調整する加減圧部３０を構成している。

第２バルブ２９Ｂは、第２流路２７Ｂに設けられており、例えば、ポンプ２３から増圧アキュムレータ２５Ｂへの作動液の供給の許容及び禁止、並びに増圧アキュムレータ２５Ｂからタンク２１への作動液の排出の許容及び禁止に寄与する。その構成は、例えば、上述の第１バルブ２９Ａと同様でよく、上記の第１バルブ２９Ａについての説明は、速度アキュムレータ２５Ａを増圧アキュムレータ２５Ｂに読み替えることにより、第２バルブ２９Ｂについての説明とされてよい。

第３バルブ２９Ｃは、第３流路２７Ｃに設けられおり、例えば、速度アキュムレータ２５Ａからヘッド側室１３ｈへの作動液の供給の許容及び禁止に寄与する。第３バルブ２９Ｃは、例えば、パイロット式の逆止弁により構成されており、パイロット圧が導入されていないときは、速度アキュムレータ２５Ａからヘッド側室１３ｈへの作動液の流れを許容するとともに、その反対方向の流れを禁止し、パイロット圧が導入されているときは、双方の流れを禁止する。

第４バルブ２９Ｄは、第４流路２７Ｄに設けられており、例えば、増圧アキュムレータ２５Ｂから後側室１３ｇへの作動液の供給の許容及び禁止に寄与する。第４バルブ２９Ｄは、例えば、ロジックバルブにより構成されており、パイロット圧が導入されているときは閉じられ、パイロット圧が導入されていないときは開かれる。

第５バルブ２９Ｅは、第５流路２７Ｅに設けられており、例えば、ロッド側室１３ｒからタンク２１への作動液の流量の制御に寄与する。この流量の制御により、射出ピストン１５の前進速度が制御される。すなわち、第５バルブ２９Ｅは、いわゆるメータアウト回路を構成している。第５バルブ２９Ｅは、例えば、圧力変動があっても流量を一定に保つことができる圧力補償付流量調整弁により構成されている。また、第５バルブ２９Ｅは、例えば、サーボ機構の中で使用され、入力信号に応じて流量を無段階に変調できるサーボバルブによって構成されている。

なお、メータアウト回路に代えて、又は加えて、メータイン回路が設けられてよい。例えば、速度アキュムレータ２５Ａとヘッド側室１３ｈとの間に、第５バルブ２９Ｅと同様の構成の流量制御弁が設けられてよい。

図１では、液圧装置９の有する代表的なバルブを例示しており、実際には、液圧装置９は不図示の他のバルブを有している。例えば、液圧装置９は、ポンプ２３からロッド側室１３ｒへの作動液の供給を許容及び禁止するためのバルブを有している。

制御装置１１は、例えば、特に図示しないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び外部記憶装置等を含んで構成されている。制御装置１１は、予め記憶しているプログラムに従って、入力された信号に基づいて各部を制御するための制御信号（制御指令）を出力する。なお、制御装置１１は、射出装置１の制御装置として構成されていてもよいし、射出装置１の動作だけでなく、不図示の型締装置及び不図示の押出装置の動作も制御する、ダイカストマシンＤＣ１の制御装置として構成されていてもよい。また、そのハードウェアは、複数の位置（複数の筐体）に分散されていてもよいし、一纏まりにされていてもよい。

制御装置１１に信号を入力するのは、例えば、オペレータの入力操作を受け付ける入力装置３５、速度アキュムレータ２５Ａの圧力を検出する速度ＡＣＣ圧力センサ３７Ａ、増圧アキュムレータ２５Ｂの圧力を検出する増圧ＡＣＣ圧力センサ３７Ｂ、ヘッド側室１３ｈの圧力を検出するヘッド側圧力センサ３９Ｈ、ロッド側室１３ｒの圧力を検出するロッド側圧力センサ３９Ｒ、プランジャ５（ピストンロッド１９）の位置を検出する位置センサ４１である。制御装置１１が信号を出力するのは、例えば、オペレータに情報を表示する表示装置４３、ポンプ２３を駆動する不図示の電動機（厳密にはそのドライバ）、各種のバルブ（図示したバルブ又は図示したバルブに対するパイロット圧を制御するバルブ）である。

入力装置３５及び表示装置４３は、適宜な構成とされてよく、一部又は全部が一体的に構成されていてもよい。例えば、入力装置３５及び表示装置４３は、タッチパネルと機械スイッチとを含んで構成されてよい。入力装置３５は、例えば、低速射出速度、高速射出速度及び鋳造圧力等の成形条件を設定するための操作、並びに成形サイクルの開始を射出装置１に指示するための操作を受け付ける。

速度ＡＣＣ圧力センサ３７Ａ及び増圧ＡＣＣ圧力センサ３７Ｂは、気体室３１ｂの圧力を検出するものであってもよいし、液体室３１ａの圧力を検出するものであってもよく、図１では、前者を例示している。これらの圧力センサは、抵抗式、静電容量式、振動式等の適宜な方式のものとされてよい。

ヘッド側圧力センサ３９Ｈ及びロッド側圧力センサ３９Ｒは、溶湯をキャビティ１０７に射出するときにプランジャ５が溶湯に加える圧力（射出圧力）等のプランジャ５が溶湯に加える圧力を間接的に検出するものである。これらの圧力センサが検出した作動液の圧力を溶湯の圧力に換算する式については後述する。これらの圧力センサは、抵抗式、静電容量式、振動式等の適宜な方式のものとされてよい。

位置センサ４１は、例えば、シリンダ部１３に対するピストンロッド１９の位置を検出し、プランジャ５の位置を間接的に検出する。位置センサ４１の構成は適宜なものとされてよい。例えば、位置センサ４１は、ピストンロッド１９に固定的に設けられ、ピストンロッド１９の軸方向に延びる不図示のスケール部とともに磁気式又は光学式のリニアエンコーダを構成するものであってもよいし、ピストンロッド１９に固定された部材との距離を計測するレーザー測長器によって構成されてもよい。位置センサ４１、又は制御装置１１は、検出位置の微分値であるプランジャ５の速度を取得（検出）することも可能である。

図２は、射出装置１の制御系の構成を示すブロック図である。

制御装置１１のＣＰＵがＲＯＭ及び／又は外部記憶装置に記憶されているプログラムを実行することによって、制御装置１１には、各種の動作を行う複数の機能部（１１ａ〜１１ｄ）が構成される。複数の機能部の動作は、例えば、以下のとおりである。

射出制御部１１ａは、低速射出、高速射出及び増圧等の射出に係る動作を実現するために、入力装置３５及びセンサ（例えば位置センサ４１）からの信号に基づいて、液圧装置９に制御信号を出力する。

圧力算出部１１ｂは、入力装置３５からの信号に基づいて速度アキュムレータ２５Ａが保持すべき圧力を算出する。また、圧力算出部１１ｂは、この圧力の算出に際して必要な係数等（例えば後述するゲート流出係数）を射出圧力センサ（３９Ｈ、３９Ｒ）の検出値等に基づいて算出する。

圧力制御部１１ｃは、速度アキュムレータ２５Ａの圧力（速度ＡＣＣ圧力センサ３７Ａの検出圧力）が圧力算出部１１ｂにより算出された圧力になるように液圧装置９に制御信号を出力する。

表示制御部１１ｄは、圧力算出部１１ｂにより算出された圧力を表示装置４３に表示させるために表示装置４３に制御信号を出力する。

＜射出装置の基本動作の概略＞
以上の構成を有する射出装置１の基本動作の一例の概略を説明する。

（低速射出）
まず、不図示の型締装置によって固定金型１０３及び移動金型１０５の型締めが完了し、溶湯がスリーブ３に供給されると、制御装置１１は、比較的低速でプランジャ５を前進させる。これにより、溶湯による空気の巻き込みが抑制されつつ、スリーブ３内の溶湯がキャビティ１０７へ向かって押し出されていく。このときの射出速度（低速射出速度）は適宜に設定されてよいが、例えば、１ｍ／ｓ未満である。

具体的には、制御装置１１は、例えば、ポンプ２３からヘッド側室１３ｈへ作動液を供給するように、又は速度アキュムレータ２５Ａからヘッド側室１３ｈへ作動液を供給するように液圧装置９を制御する。ロッド側室１３ｒの作動液は、例えば、タンク２１に排出され、又は不図示の流路を介してヘッド側室１３ｈに還流される。プランジャ５の速度は、例えば、位置センサ４１の検出値に基づいて、ポンプ２３の回転制御（ポンプ２３からヘッド側室１３ｈへ作動液を供給する場合）、不図示のメータイン回路、及び／又はメータアウト回路（第５バルブ２９Ｅ）によりフィードバック制御される。

（高速射出）
プランジャ５が所定の高速切換位置に到達したことが位置センサ４１によって検出されると、制御装置１１は、比較的高速でプランジャ５を前進させる。これにより、例えば、溶湯の凝固に遅れずに速やかに溶湯がキャビティ１０７に充填される。このときの射出速度（高速射出速度）は適宜に設定されてよいが、例えば、１ｍ／ｓ以上である。

具体的には、制御装置１１は、例えば、低速射出において速度アキュムレータ２５Ａからヘッド側室１３ｈへ作動液を供給していなかったときは、第３バルブ２９Ｃを開いてアキュムレータ２５からヘッド側室１３ｈへの作動液の供給を許容する。また、例えば、低速射出において既に速度アキュムレータ２５Ａからヘッド側室１３ｈへ作動液を供給していたときは、メータイン回路を構成する不図示のバルブ及び／又はメータアウト回路を構成する第５バルブ２５Ｅの開度を大きくする。ロッド側室１３ｒの作動液は、例えば、タンク２１に排出され、又は不図示の流路を介してヘッド側室１３ｈに還流される。プランジャ５の速度は、例えば、位置センサ４１の検出値に基づいて、不図示のメータイン回路、及び／又はメータアウト回路（第５バルブ２９Ｅ）によりフィードバック制御される。

（減速、増圧及び保圧）
高速射出の結果、キャビティ１０７に溶湯が充填されると、溶湯の圧力は上昇し、プランジャ５は減速する。この際、溶湯等の慣性力によって溶湯の圧力は一時的かつ比較的急激に上昇し、いわゆるサージ圧が発生する。なお、サージ圧が発生する前の適宜な時期に、不図示のメータイン回路、及び／又はメータアウト回路（第５バルブ２９Ｅ）により減速制御が行われてもよい。

プランジャ５の減速と概ね同時に、制御装置１１は、第４バルブ２９Ｄを開く。これにより、増圧アキュムレータ２５Ｂから後側室１３ｇに作動液が供給され、増圧ピストン１７による増圧作用が生じる。その結果、キャビティ１０７内の溶湯の圧力は上昇していく。ロッド側室１３ｒ及び前側室１３ｆは、例えば、タンク２１への作動液の排出が許容されている。そして、溶湯の圧力は一定の大きさ（終圧、狭義の鋳造圧力）に収束する。別の観点では、プランジャ５が溶湯から受ける力と、増圧アキュムレータ２５Ｂが作動液を介してプランジャ５に付与する力とが釣り合う。

増圧ピストン１７によってヘッド側室１３ｈの作動液が加圧され始めるタイミングは、サージ圧の発生後が好ましく、また、サージ圧の発生からのずれが大きくならないことが好ましい。制御装置１１が第４バルブ２９Ｄを開くための制御信号を出力するタイミングは、当該タイミングから実際に増圧が開始されるまでの時間遅れを考慮して適宜に設定されてよい。例えば、出力タイミングは、位置センサ４１が検出するプランジャ５の速度が所定の閾値を下回ったとき、又はロッド側圧力センサ３９Ｒ及びヘッド側圧力センサ３９Ｈにより検出される射出圧力が所定の閾値を超えたときとされてよい。閾値は、射出装置１の製造者によって設定されてもよいし、オペレータによって設定されてもよい。

第３バルブ２９Ｃは、ヘッド側室１３ｈの圧力上昇に伴って自閉する。ただし、第３バルブ２９Ｃは、パイロット圧が導入されて閉じられてもよい。この場合の閉じるタイミングは、意図していない減速が生じない範囲で適宜に設定されてよく、また、サージ圧の発生前であってもよいし、サージ圧の発生後であってもよい。

溶湯の圧力が終圧に至った後、増圧アキュムレータ２５Ｂから後側室１３ｇへ圧力が継続して付与されることにより、溶湯の圧力は一定に保たれる。すなわち、保圧される。

そして、溶湯が凝固すると、不図示の型締装置による型開き、不図示の押出装置によるダイカスト品の金型からの押し出し、及び、ロッド側室１３ｒに作動液が供給されることによるプランジャ５の後退等が行われる。

＜バリ抑制方法の概要＞
バリが発生する主要な要因としては、既に述べたようにサージ圧の発生が挙げられる。具体的には、サージ圧が、型締力を超えたり、金型１０１の隙間及びサージ圧発生時点の溶湯表面の凝固厚さ等によって決定されるバリ吹き限界圧力を超えたりすることによってバリが発生する。サージ圧は、溶湯等の慣性力によって生じ、サージ圧発生時の圧力の上昇量は、概ね（高速）射出速度の２乗に比例して増加することから、一般には、サージ圧発生前に減速を行うことによって低減されている。

本実施形態では、端的に言えば、速度アキュムレータ２５Ａの圧力を低くすることによってサージ圧を低くする。従来の構成においても、アキュムレータの圧力は、オペレータ等によって調整可能である。ただし、同一の射出速度であっても、速度アキュムレータ２５Ａの圧力を低くすることによってサージ圧を低くできることまで理解しているオペレータは少ない。

１つのアキュムレータによって高速射出及び増圧の双方を行う場合（１つのアキュムレータによってヘッド側室１３ｈへの作動液の供給と後側室１３ｇへの作動液の双方を行う場合）、アキュムレータの圧力を下げると、高速射出終了から終圧に至るまでの溶湯の圧力の変化（昇圧曲線。ここではサージ圧は除く。）も影響を受ける。従って、そのような１つのアキュムレータの圧力を低くすると、所望の品質が得られなくなるおそれがある。しかし、本実施形態では、速度アキュムレータ２５Ａと増圧アキュムレータ２５Ｂとを設け、増圧は増圧アキュムレータ２５Ｂによって行うことから、速度アキュムレータ２５Ａの圧力の設定が昇圧曲線に及ぼす影響は小さい、又は無い。

また、速度アキュムレータ２５Ａの圧力を低くし過ぎれば、所望の高速射出速度を実現することができなくなる。そこで、本実施形態では、Ｐ−Ｑ^２線図などを用いて、所望の高速射出速度を実現するための必要最小限の圧力を算出し、その必要最小限の圧力に速度アキュムレータ２５Ａの圧力を設定する。なお、Ｐ−Ｑ^２線図は、一般には、金型の条件がマシン（射出装置１）の条件を超えていないことを確認するためのものであり、本実施形態のような用いられ方はしない。

＜必要最小限の圧力の算出方法＞
上記のような所望の（高速）射出速度を実現する必要最小限の圧力の算出方法について説明する。

（記号の定義）
図３は、必要最小限の圧力の算出方法を説明するに際して必要な記号の定義を示している。具体的には、以下のとおりである。
Ａ_ｇ：金型１０１のゲート面積
Ｐ_ｇ：金型１０１のゲートにおける溶湯の圧力
Ｖ_ｇ：金型１０１のゲートにおける溶湯の速度
Ａ_ｐ：プランジャチップ５ａの先端面積
Ｐ：スリーブ３における溶湯の圧力
Ｖ：スリーブ３における溶湯の速度
Ｑ：スリーブ３又はゲートにおける溶湯の流量
Ｐ_ｔ：Ｑ＝０のときのＰ
Ａ_ｒ：射出ピストン１５のロッド側室１３ｒにおける受圧面積
Ｐ_ｒ：ロッド側室１３ｒの圧力
Ａ_ｈ：射出ピストン１５のヘッド側室１３ｈにおける受圧面積
Ｐ_ｈ：ヘッド側室１３ｈの圧力

なお、金型１０１のゲートは、キャビティ１０７（製品部）とスリーブ３との間で最も断面積が小さくなっている部分である。Ａ_ｐ、Ａ_ｒ及びＡ_ｈは、プランジャ５又は射出ピストン１５の進退方向において流体（溶湯又は作動液）から圧力を受ける面積（投影面積）であり、基本的に部材表面の凹凸に影響されない。Ｖは、プランジャ５の速度と等価であり、また、射出速度Ｖということがある。Ｑは、スリーブ３とゲートとの間の連続性から両者において共通である。速度アキュムレータ２５Ａの圧力は、速度アキュムレータ２５Ａとヘッド側室１３ｈとが接続されている状態においては、Ｐ_ｈとみなせる。

（Ｐ−Ｑ^２線図の概要）
図４は、Ｐ−Ｑ^２線図の例を示す模式図である。

Ｐ−Ｑ^２線図においては、溶湯の流量の２乗Ｑ^２が横軸にとられ、溶湯の圧力Ｐが縦軸にとられる。そして、金型１０１に関して成立するＱ^２とＰとの関係を示すダイラインＬ_Ｄと、射出装置１に関して成立するＱ^２とＰとの関係を示すマシンラインＬ_Ｍとが引かれる。

ダイラインＬ_Ｄは、例えば、原点を通り、傾きが正の１次関数である。その傾きは、金型１０１の形状（寸法）等によって決定される。

また、マシンラインＬ_Ｍは、例えば、切片を有する傾きが負の１次関数である。その傾き及び切片は、射出装置１の条件によって決定される。そして、速度アキュムレータ２５Ａの圧力が小さくなると、２点鎖線の線Ｌ_Ｍ′で示すように、マシンラインＬ_Ｍは、原点側へ移動する。

本実施形態とは異なり、一般には、Ｐ−Ｑ^２線図は、以下のように用いられる。まず、アキュムレータの圧力が十分に大きい値に設定され、その条件下でマシンラインＬ_Ｍが求められる。また、金型条件が設定され、ダイラインＬ_Ｄが求められる。次に、射出速度Ｖ等が設定されると流量の２乗Ｑ^２（Ｑ_１ ^２とする）が求まることから、ダイラインＬ_Ｄ上においてＱ_１ ^２に応じた点Ｐｎ１が求められる。その求められた点Ｐｎ１がマシンラインＬ_Ｍよりも原点側にあれば、その射出速度Ｖは実現可能と判断される。

本実施形態では、上記とは逆に、マシンラインＬ_Ｍを後から求める。具体的には、まず、射出速度Ｖを設定し、その射出速度Ｖに対応するダイラインＬ_Ｄ上の点Ｐｎ１を求める。そして、この点Ｐｎ１を通るマシンラインＬ_Ｍ（線Ｌ_Ｍ′）を求める。速度アキュムレータ２５Ａの圧力が、求めたマシンラインＬ_Ｍ（線Ｌ_Ｍ′）に対応する圧力よりも小さくなると、マシンラインＬ_Ｍが原点側へ移動して点Ｐｎ１を下回り、設定された射出速度Ｖを実現できなくなる。従って、点Ｐｎ１を通るマシンラインＬ_Ｍを求めることによって、速度アキュムレータ２５Ａの圧力について、設定された射出速度Ｖを実現する必要最小限の圧力が求められることになる。

そのようにして必要最小限の圧力を求めるための具体的な計算式は、以下のとおりである。

（ダイラインの基礎式）
溶湯の圧力及び速度等をベルヌーイの式に当て嵌めると、下記式が成り立つ。
Ｐ_ｇ／（ρｇ）＋Ｖ_ｇ ^２／（２ｇ）＋Ｚ_ｇ
＝Ｐ／（ρｇ）＋Ｖ^２／（２ｇ）＋Ｚ_ｐ
＝Ｃ（const） （１）
なお、ρは溶湯の密度であり、ｇは重力加速度である。Ｚ_ｇ及びＺ_ｐはゲート及びスリーブ３における鉛直方向高さである。

ここで、一般に、Ｚ_ｇ−Ｚ_ｐ≒０、Ｖ≪Ｖ_ｇ、かつＰ_ｇ≒０であるので、Ｚ_ｇ、Ｚ_ｐ、Ｖ及びＰ_ｇを省略して、下記式を得ることができる。
Ｐ＝ρＶ_ｇ ^２／２ （２）
この（２）式がダイラインの基礎式である。

（マシンラインの基礎式）
上記のように（１）式においてＺ_ｐは省略できるから、（１）式のスリーブ３に係る部分（２行目及び３行目）から下記式が得られる。
Ｐ＝Ｃ′−ρＶ^２／２ （３）
ただし、Ｃ′＝ρｇＣである。

ここで、境界条件を考える。溶湯のキャビティ１０７への充填が完了すると、プランジャ５が停止するから、Ｑ＝０（Ｖ＝０）となる。その一方で、溶湯の圧力は、鋳造圧力Ｐｔになる。ただし、ここでいう鋳造圧力Ｐｔは、増圧シリンダ部１３ｂ、増圧ピストン１７及び増圧アキュムレータ２５Ｂを設けずに、速度アキュムレータ２５Ａからヘッド側室１３ｈへの作動液の供給のみによって射出を行った場合の鋳造圧力である。すなわち、単動圧による鋳造圧力である。

上記の境界条件Ｑ＝０かつＰ＝Ｐｔを（３）式に代入すると、Ｃ′＝Ｐｔとなる。これを（３）式に代入すると、下記式が得られる。
Ｐ＝Ｐｔ−ρＶ^２／２ （４）
この（４）式がマシンラインの基礎式である。

（Ｐ−Ｑ^２線図における式）
スリーブ３とゲートとの連続の式は、以下のようになる。
Ｑ＝Ｃ_ｇＡ_ｇＶ_ｇ＝Ａ_ｐＶ （５）
ここで、Ｃ_ｇは、ゲート流出係数であり、端的に言えば、流体力学における流量係数において、代表長さの２乗の値としてゲート断面積を用いたものに相当する。

理論的にはＱ＝Ａ_ｇＶ_ｇであるが、ゲートは、断面積が急激に減少する部分であることから、理論値と実際の値との乖離が比較的大きい。そこで、（５）式では、補正係数であるゲート流出係数Ｃ_ｇをＡ_ｇＶ_ｇに乗じている。ゲート流出係数Ｃ_ｇの値としては、一般的に、金型１０１の形状等によらずに平均的な値（例えば０．６程度）が用いられている。

上記の（５）式から、下記式が得られる。
Ｖ_ｇ＝Ｑ／（Ｃ_ｇＡ_ｇ） （６）
Ｖ＝Ｑ／Ａ_ｐ （７）

上記の（６）式をダイラインの基礎式（２）に代入すると、下記に示す、Ｐ−Ｑ^２線図におけるダイラインの式が得られる。
Ｐ＝ρＱ^２／（２Ｃ_ｇ ^２Ａ_ｇ ^２） （８）

また、上記の（７）式をマシンラインの基礎式（４）に代入すると、下記に示す、Ｐ−Ｑ^２線図におけるマシンラインの式が得られる。
Ｐ＝Ｐｔ−ρＱ^２／（２Ａ_ｐ ^２） （９）

上記の（８）式に示されているように、ダイラインの式では、Ｐは、Ｑ^２を独立変数とし、原点を通る一次関数であり、その傾きは、ρ、Ｃ_ｇ及びＡ_ｇによって決定される。上記の（９）式に示されているように、マシンラインの式では、Ｐは、Ｑ^２を独立変数とし、Ｐ切片の値をＰｔとする負の傾きの一次関数であり、傾きはρ及びＡ_ｐによって決定される。なお、Ｑ^２切片の値Ｑ_０ ^２（図４）は、空打ちのときの流量の２乗に相当する。

（必要最小限の圧力を算出する計算式）
上記の（９）式のＰｔは、単動圧における鋳造圧力であるから、基本的に速度アキュムレータ２５Ａの圧力（ヘッド側室１３ｈの圧力Ｐ_ｈ）に比例する。従って、速度アキュムレータ２５Ａの圧力を小さくすると、マシンラインのＰ切片の値は小さくなり、図４を参照して説明したように、マシンラインＬ_Ｍは原点側へ移動する。

一方、ベルヌーイの式からも理解されるように、Ｐ−Ｑ^２線図において、原点側は力学的エネルギーが低い側である。従って、所望の射出速度Ｖによって流量Ｑが決定され、ダイラインＬ_Ｄ上の点が求められたときに、この点がマシンラインＬ_Ｍを原点とは反対側へ超えてしまうと、その射出速度Ｖは射出装置１において実現不可能ということになる。逆に、所望の射出速度Ｖに対応する点がマシンラインＬ_Ｍから原点側にあれば、その射出速度Ｖは射出装置１において実現可能ということになる。

従って、所望の射出速度ＶによってダイラインＬ_Ｄ上の点（座標（Ｑｃ^２，Ｐｃ）とする）が決定されたときに、この点を通るマシンラインＬ_ＭのＰ切片であるＰｔは、速度アキュムレータ２５Ａにおける圧力が所望の射出速度Ｖを実現するための必要最小限の圧力であるときの溶湯の圧力ということになる。そして、このＰｔをＰ_ｈに換算することによって、速度アキュムレータ２５Ａにおける必要最小限の圧力を求めることができる。その具体的な計算式は、例えば、以下のとおりである。

まず、射出速度Ｖを流量Ｑに換算する。その換算式は、（５）式と重複するが、以下のとおりである。
Ｑ＝Ａ_ｐＶ （１０）

次に、下記式により流量Ｑから単動圧の鋳造圧力Ｐｔを算出する。下記式は、（８）式及び（９）式においてＰを消去しつつＰｔについて解くようにこれらの式を変形することによって得られる。
Ｐｔ＝ρＱ^２／（２Ｃ_ｇ ^２Ａ_ｇ ^２）＋ρＱ^２／（２Ａ_ｐ ^２） （１１）

次に、鋳造圧力Ｐｔをヘッド側室１３ｈの圧力Ｐ_ｈに換算し、これにより、速度アキュムレータ２５Ａの最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎを得る。その換算式は、以下のとおりである。
Ｐ_ｍｉｎ＝Ｐｔ・Ａ_ｐ／Ａ_ｈ （１２）

なお、上記（１）では、Ｐ_ｒ＝０として計算している。ただし、充填完了時にメータアウト回路によって減速が行われる場合等においては、下記式が用いられてもよい。
Ｐ_ｍｉｎ＝（Ｐｔ・Ａ_ｐ＋Ｐ_ｒＡ_ｒ）／Ａ_ｈ （１３）
この場合のＰ_ｒは適宜に設定されてよい。

このように、最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎを算出する計算式は、（１０）式〜（１２）式の３つの式を含んでおり、制御装置１１（圧力算出部１１ｂ）は、この計算式を計算する。なお、計算式は、実質的にこの３つの式を含んでいればよい。すなわち、（１０）式の（１１）式への代入、及び（１１）式の（１２）式（又は（１３）式）への代入のうち少なくとも１つが行われることにより、計算式は整理された形とされていてもよい。

例えば、計算式は、以下のように整理されていてもよい。
Ｐ_ｍｉｎ＝ρＶ^２／２×（１＋Ａ_ｐ ^２／（Ｃ_ｇ ^２Ａ_ｇ ^２）） （１４）
上記（１４）式では、流量Ｑ及びマシンラインのＰ切片である鋳造圧力Ｐｔが現れていないが、実質的に（１０）式〜（１２）式を含んでいる。

（ゲート流出係数）
上記の（１１）式（又は（１４）式）から理解されるように、最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎの算出には、ゲート流出係数Ｃ_ｇが必要である。

図５は、ゲート流出係数の実測値の一例を示す図である。図５において、横軸は射出速度Ｖ（ｍ／ｓ）を示し、縦軸はゲート流出係数（無次元量）を示している。プロットされたマークは、ゲート厚み（Ｔｇ（ｍｍ））毎に異なる形状で示されている。

この図に示されているように、ゲート流出係数は、金型１０１の形状及び寸法によって変化する。また、ゲート流出係数は、射出速度Ｖを流量Ｑに変換するときの補正係数という趣旨からすれば、射出速度Ｖによらず一定であるはずであるが、現実には、射出速度Ｖの変化によって変化する。

一般には、ゲート流出係数は、金型１０１形状等によらずに平均的な値が用いられている。本実施形態でもそのような平均的な値が用いられてよいが、好ましくは、実測によって金型１０１及び射出速度に応じた値が求められ、そのゲート流出係数が用いられることが好ましい。

具体的には、（７）式及び（８）式から得られる下記式において、射出速度Ｖ及び溶湯の圧力Ｐを代入することによって、ゲート流出係数の実測値が得られる。
Ｃ_ｇ＝√（（ρＡ_ｐ ^２Ｖ^２）／（２ＰＡ_ｇ ^２）） （１５）

射出速度Ｖの値としては、例えば、射出速度の目標値、又は位置センサ４１によって測定された射出速度の実測値が用いられてよい。なお、一般に、射出速度は、フィードバック制御されており、射出速度の目標値と実測値との差は比較的小さい。

また、溶湯の圧力Ｐは、ヘッド側圧力センサ３９Ｈ及びロッド側圧力センサ３９Ｒによって射出シリンダ７における作動液の圧力が検出されることによって間接的に測定される。

具体的には、メータアウト回路が設けられていない、又は使用されていない場合においては、ヘッド側圧力センサ３９Ｈによって検出されたヘッド側室１３ｈの圧力Ｐ_ｈを用いて、下記式により溶湯の圧力Ｐの実測値が求められる。
Ｐ＝Ｐ_ｈ×Ａ_ｈ／Ａ_ｐ （１６）

また、メータアウト回路が使用されている場合においては、ヘッド側圧力センサ３９Ｈによって検出されたヘッド側室１３ｈの圧力Ｐ_ｈと、ロッド側圧力センサ３９Ｒによって検出されたロッド側室１３ｒの圧力Ｐ_ｒとを用いて、下記式により溶湯の圧力Ｐの実測値が求められる。
Ｐ＝（Ｐ_ｈＡ_ｈ−Ｐ_ｒＡ_ｒ）／Ａ_ｐ （１７）

上述の（１５）式に代入される射出速度Ｖ及び圧力Ｐは、例えば、高速射出中におけるものである。なお、射出速度Ｖ及び圧力Ｐとして実測値を用いる場合においては、高速射出中における所定の時点の実測値を用いてもよいし、高速射出中の所定の期間における平均値を用いてもよい。なお、理想的には、両者は同一である。

ゲート流出係数Ｃ_ｇは、試運転において実測値が求められ、その後の全ての成形サイクルにおいて一定の値がＰ_ｍｉｎの算出に用いられてもよいし、成形サイクル毎に実測値が求められ、その実測値が次の成形サイクルにおけるＰ_ｍｉｎの算出に用いられてもよい。また、２以上の所定数の成形サイクル毎にゲート流出係数の実測値が求められ、その実測値がその後の所定数の成形サイクルに用いられてもよい。その他、ゲート流出係数Ｃ_ｇ（ひいては最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎ）は、適宜な時期に算出されてよい。ゲート流出係数の実測値（ひいては最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎ）は、１つの成形サイクルにおける測定結果に基づいて求められてもよいし、複数の成形サイクルにおける測定結果の平均値に基づいて求められてもよいし、１つ又は所定数の成形サイクル毎に実測値を求める場合においては測定結果の移動平均に基づいて求められてもよい。

（最小限の圧力の補正、又は最小限の圧力に基づく目標圧力の算出）
ベルヌーイの式は、非粘性・非圧縮等の種々の仮定のもとで成立する式である。また、ベルヌーイに式に基づいて上述した各種の式を求めるに際しても、種々の仮定をしている。従って、上述の計算式に基づいて算出した理論上の最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎと、実際の最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎとの間にはずれがある。そのようなずれを解消するための補正がなされ、その補正後の最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎが実現されるように速度アキュムレータ２５Ａの圧力が調整されてよい。

また、算出した理論上の最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎが実際の最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎを下回ると、所望の射出速度を実現できないことになる。従って、理論上の最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎに対して、所定の余裕量を考慮したものを補正後の最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎ（別の考え方では、最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎに基づく、速度アキュムレータ２５Ａの目標圧力）としてもよい。

補正（余裕量の加味を含む）は、例えば、適宜な補正係数を乗じるもの、及び／又は適宜な補正定数を加算するものであってよい。そのような補正係数及び／又は補正定数は、射出装置１の製造者によって設定されてもよいし、オペレータによって設定されてもよいし、試運転又は成形サイクルで検出された射出速度及び射出圧力等に基づいて制御装置１１が算出して設定してもよい。

また、速度アキュムレータ２５Ａの圧力は、作動液の放出に伴って低下する。その低下量を考慮してもよい。例えば、（１４）式から得られる補正前の最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎを作動液の射出後の圧力とし、射出前の圧力の目標値を、最終的に求めるべき最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎとすると、例えば、以下のような補正を行ってよい。

速度アキュムレータ２５Ａが図１で例示したようにシリンダ式のものである場合、気体室３１ｂの圧力と体積との積は、ピストン３３の移動前後で概ね一定とみなすことができる。従って、例えば、ピストン３３が液体室３１ａ側の駆動源に位置するときの圧力及び体積をＰ_０及びＶ_０、射出前の圧力及び体積をＰ_１及びＶ_１、射出後の圧力及び体積をＰ_２及びＶ_２とすると、下記式が成り立つ。
Ｐ_０×Ｖ_０＝Ｐ_１×Ｖ_１＝Ｐ_２×Ｖ_２ （１８）

Ｖ_０は、速度アキュムレータ２５Ａの構成によって決定される。Ｐ_０は、例えば、液体室３１ａの作動液を全放出したときの気体室３１ｂの圧力を速度ＡＣＣ圧力センサ３７Ａによって検出することなどにより得ることができる。従って、射出後の圧力Ｐ_２として補正前の最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎを用いると、射出後の体積Ｖ_２（＝Ｖ_０×Ｐ_０／Ｐ_２）が求まる。

射出前の体積と射出後の体積との差Ｖ_ｄ（＝Ｖ_２−Ｖ_１）は、低速射出及び高速射出においてヘッド側室１３ｈに供給される作動液の量に相当する。この量は、低速射出及び高速射出におけるプランジャ５の前進距離、並びに射出ピストン１５の受圧面積Ａ_ｈによって決定され、また、理想的には、一の金型１０１に対して繰り返される成形サイクルについて固定値である。従って、この作動液の量と、射出後の体積Ｖ_２とから射出前の体積Ｖ_１（＝Ｖ_２−Ｖ_ｄ）が求まる。

そして、上述のように、Ｐ_０及びＶ_０は得られているから、補正後の最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎとしての射出前の圧力Ｐ_１（＝Ｐ_０×Ｖ_０／Ｖ_１）が求まる。

なお、このような計算をせずに、上述した余裕量を加味する考え方で、速度アキュムレータ２５Ａにおける射出前後の圧力変化を考慮してもよい。

（アキュムレータの圧力の調整方法）
速度アキュムレータ２５Ａの圧力の調整方法は、例えば、液体室３１ａにおける作動液の給排によって行われる。ただし、気体室３１ｂのガス量（質量）を調整することによって速度アキュムレータ２５Ａの圧力が調整されてもよい。

（処理の手順の一例）
図６は、上記のような動作を実現するために、射出装置１（制御装置１１）が実行する処理の手順の一例を示すフローチャートである。この処理は、例えば、射出装置１に電源が投入されたときに開始される。

ステップＳＴ１では、制御装置１１は、オペレータによる入力装置３５に対する操作に基づいて種々の成形条件を設定する。このときに設定する成形条件には、例えば、射出速度Ｖ（低速射出速度及び高速射出速度）、低速射出から高速射出への切替位置、及び増圧アキュムレータ２５Ｂによって増圧したときの終圧が含まれる。

ステップＳＴ２では、制御装置１１は、入力装置３５に対して成形サイクルの開始を指示する操作が行われたか否か判定する。そして、制御装置１１は、肯定判定のときはステップＳＴ３に進み、否定判定のときは待機する。

ステップＳＴ３では、制御装置１１は、１回の成形サイクルを行うための処理を行う。

ステップＳＴ４では、制御装置１１は、成形サイクルの繰り返しを終了する条件が満たされたか否か判定する。例えば、ステップＳＴ１で設定されたサイクル数に到達したか否か、又は入力装置３５に対して成形サイクルを終了するための操作がなされたか否か判定する。そして、制御装置１１は、肯定判定のときはステップＳＴ４に進み、否定判定のときはステップＳＴ３に戻って成形サイクルを繰り返す。

図７は、ステップＳＴ３のサイクル処理の詳細の一例を示すフローチャートである。ただし、この図では、成形サイクルのうち、射出に係る部分で、かつ本実施形態の特徴に係る部分のみを図示している。

ステップＳＴ１１では、制御装置１１は、その成形サイクルが初回であるか否か判定する。そして、そして、制御装置１１は、肯定判定のときはステップＳＴ１２に進み、否定判定のときはステップＳＴ１３に進む。

ステップＳＴ１２では、制御装置１１は、ゲート流出係数Ｃ_ｇの値として、予め制御装置１１が保持している初期値（例えば射出装置１の製造者が制御装置１１に記録させた値）、又はステップＳＴ１でオペレータが設定した初期値を設定する。成形サイクルを行わなければ、ゲート流出係数Ｃ_ｇの実測値を求めることはできないことからである。

ステップＳＴ１３では、制御装置１１は、射出速度Ｖの値（ステップＳＴ１で設定された目標値、又は先の成形サイクルにおける実測値）、及び先の成形サイクルにおける溶湯の圧力Ｐの実測値を用いて（１５）式を計算し、ゲート流出係数Ｃ_ｇの実測値を算出する。そして、制御装置１１は、その算出した実測値をゲート流出係数Ｃ_ｇの値として設定する。なお、（１５）式における、ρ、Ａ_Ｐ及びＡ_ｇの値は、例えば、ステップＳＴ１等においてオペレータによって予め制御装置１１に記録されている。

ステップＳＴ１４では、制御装置１１は、射出速度Ｖの値（例えばステップＳＴ１で設定された目標値）、及びステップＳＴ１２又はＳＴ１３で設定したゲート流出係数Ｃ_ｇの値を用いて、（１０）式〜（１２）式（又は（１４）式）を計算し、最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎを算出する。なお、これらの式における、ρ、Ａ_Ｐ及びＡ_ｇの値は、上述のように、予め制御装置１１に記録されている。また、最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎが適宜に補正されてよいことは既に述べたとおりである。

なお、特に図示しないが、ステップＳＴ１４の後、制御装置１１は、算出した最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎを表示装置４３に表示させてもよい。

ステップＳＴ１５では、制御装置１１は、速度アキュムレータ２５Ａの圧力Ｐ_ＡＣＣが最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎと等しいか否か判定する。なお、この等しいか否かの判定は、具体的には、例えば、圧力Ｐ_ＡＣＣと圧力Ｐ_ｍｉｎとの差が所定の範囲内に収まっているか否かの判定である。所定の範囲は、射出装置１の製造者によって設定されてもよいし、オペレータによって設定されてもよい。そして、制御装置１１は、肯定判定のときはステップＳＴ１９に進み、否定判定のときはステップＳＴ１６に進む。

ステップＳＴ１６では、制御装置１１は、速度アキュムレータ２５Ａの圧力Ｐ_ＡＣＣが最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎよりも低いか否か判定する。そして、制御装置１１は、肯定判定のときはステップＳＴ１７に進み、否定判定のときはステップＳＴ１８に進む。

ステップＳＴ１７では、制御装置１１は、速度アキュムレータ２５Ａを加圧して圧力Ｐ_ＡＣＣを上昇させる。具体的には、例えば、ポンプ２３から速度アキュムレータ２５Ａの液体室３１ａに作動液を供給する。

ステップＳＴ１８では、制御装置１１は、速度アキュムレータ２５Ａを減圧して圧力Ｐ_ＡＣＣを低下させる。具体的には、例えば、速度アキュムレータ２５Ａの液体室３１ａの作動液をタンク２１に排出する。

ステップＳＴ１７又はステップＳＴ１８の後、制御装置１１は、ステップＳＴ１５に戻る。従って、速度アキュムレータ２５Ａは、その圧力Ｐ_ＡＣＣが最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎになるまで加圧又は減圧が繰り返される。

成形サイクルが繰り返されて射出動作が安定してくると、前回の成形サイクルと今回の成形サイクルとで最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎは同等となる。一方、速度アキュムレータ２５Ａの圧力Ｐ_ＡＣＣは、射出のための作動液の放出によって低くなる。従って、射出動作が安定すると、ステップＳＴ１５〜ＳＴ１８は、射出によって低下した圧力を回復させる動作になる。

上記のような圧力Ｐ_ＡＣＣが圧力Ｐ_ｍｉｎになったか否かの判定と加圧又は減圧とを繰り返す制御においては、ステップＳＴ１７及びＳＴ１８における加圧量又は減圧量は一定値とされてよい。また、判定と加圧又は減圧とを繰り返す制御に代えて、又は加えて、圧力Ｐ_ＡＣＣと最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎとの差に応じた加圧量又は減圧量で圧力調整が行われてもよい。

ステップＳＴ１９では、制御装置１１は、低速射出を行うための制御を行う。具体的には、例えば、制御装置１１は、ポンプ２３又は速度アキュムレータ２５Ａからヘッド側室１３ｈへ作動液を供給するとともにプランジャ５の速度がステップＳＴ１で設定された低速射出速度になるように液圧装置９を制御する。

ステップＳＴ２０では、制御装置１１は、位置センサ４１の検出するプランジャ５の位置が所定の切替位置に到達したか否か判定する。そして、制御装置１１は、肯定判定のときはステップＳＴ２１に進み、否定判定のときは低速射出を継続する。

ステップＳＴ２１では、制御装置１１は、高速射出を行うための制御を行う。具体的には、例えば、制御装置１１は、速度アキュムレータ２５Ａからヘッド側室１３ｈへ作動液を供給するとともにプランジャ５の速度がステップＳＴ１で設定された高速射出速度になるように液圧装置９を制御する。

なお、速度アキュムレータ２５Ａの圧力Ｐ_ＡＣＣは、ステップＳＴ１で設定された高速射出速度を実現可能な最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎとされているから、理論的には、メータアウト回路及び／又はメータイン回路等による速度制御をしなくても、射出速度は、設定された高速射出速度になる。ただし、理論値と実際の値との差があることから、現実的には、速度制御が必要になる。

ステップＳＴ２２では、制御装置１１は、増圧開始条件が満たされたか否か判定する。そして、制御装置１１は、肯定判定のときはステップＳＴ２３に進み、否定判定のときは高速射出を継続する。

ステップＳＴ２３では、制御装置１１は、増圧を行うための制御を行う。具体的には、例えば、制御装置１１は、増圧アキュムレータ２５Ｂから後側室１３ｇへ作動液を供給するように液圧装置９を制御する。

なお、ステップＳＴ１９〜ＳＴ２３は射出制御部１１ａの動作に対応し、ステップＳＴ１１〜ＳＴ１４は圧力算出部１１ｂの動作に対応し、ステップＳＴ１５〜ＳＴ１８は圧力制御部１１ｃの動作に対応している。

（射出速度及び射出圧力の例）
図８は、本実施形態の射出装置１における射出速度Ｖ及び射出圧力Ｐの経時変化を説明するための模式図である。

横軸は、時間ｔを示し、縦軸は、射出速度Ｖ及び射出圧力Ｐを示している。線Ｌｎ１は、本実施形態及び比較例における射出速度Ｖの経時変化を示している。線Ｌｎ２は、比較例における射出圧力Ｐの経時変化を示している。線Ｌｎ３は、本実施形態における射出圧力Ｐの経時変化を示している。ただし、線Ｌｎ３は、一部が線Ｌｎ２に重なっており、その重なりにおいては線Ｌｎ２のみを示している。ここでいう比較例は、速度アキュムレータ２５Ａの圧力の設定方法を除いては、本実施形態と同様のものである。

比較例及び本実施形態における射出速度Ｖは、射出の初期においては、低速射出速度Ｖ_Ｌとされ、その後、高速射出速度Ｖ_Ｈとされる。そして、溶湯がキャビティ１０７にある程度充填されると（時点ｔ１）、射出速度Ｖは急激に低下し、溶湯が略充填されるとプランジャ５は略停止する（時点ｔ２）。

比較例における射出圧力Ｐは、低速射出においては比較的低い圧力Ｐ_Ｌであり、その後、高速射出の開始に伴って圧力Ｐ_Ｌに比較して相対的に高い圧力Ｐ_Ｈとなる。そして、溶湯がキャビティ１０７にある程度充填されると（時点ｔ１）、射出圧力Ｐは急激に上昇し、溶湯が略充填されるとサージ圧（Ｐ_Ｓ）が発生する（時点ｔ２）。その後、射出圧力Ｐは、増圧がなされることにより、上昇していき、一定値（終圧）になる。

本実施形態における射出圧力Ｐは、低速射出及び高速射出においては、概ね比較例と同様である。射出中の圧力は、（３）式から理解されるように射出速度Ｖに大きく依存しており、また、射出速度Ｖは、設定された射出速度になるようにフィードバック制御されることにより本実施形態と比較例とで同等であることからである。

その後、本実施形態においても、溶湯がキャビティ１０７にある程度充填されると（時点ｔ１）、射出圧力Ｐは急激に上昇し、溶湯が略充填されるとサージ圧が発生する（時点ｔ２）。ただし、その大きさは、比較例におけるサージ圧（Ｐ_Ｓ）よりも小さい。これは、サージ圧（ここでは圧力０を基準とする）は、溶湯の有する動圧と溶湯にかかる静圧とを含んでいるところ、速度アキュムレータ２５Ａの圧力が低く設定されていることによって、溶湯にかかる静圧が低くされることからである。

一方、本実施形態においても、比較例と同様に、増圧アキュムレータ２５Ｂによって増圧がなされるから、サージ圧発生後の昇圧曲線は、概ね比較例と同様になる。すなわち、速度アキュムレータ２５Ａの圧力を低く設定したことは、昇圧曲線に大きな影響を及ぼさない。

（実験結果の例）
実験により上述した理論が正しいことを確認した。具体的には、増圧アキュムレータ２５Ｂを用いずに射出を行い、そのときの射出速度Ｖ及び射出圧力Ｐを測定した。そして、速度アキュムレータ２５Ａの圧力を種々設定して、速度アキュムレータ２５Ａの圧力が射出速度Ｖ及び射出圧力Ｐ（サージ圧）に及ぼす影響を確認した。

図９（ａ）〜図９（ｃ）は実験の結果を示す図である。これらの横軸及び縦軸は、図８と同様である。各図において、線Ｌｎ１１は射出速度Ｖの経時変化を示し、線Ｌｎ１２は射出圧力Ｐの経時変化を示している。各図の速度アキュムレータ２５Ａの射出前の圧力は、以下のとおりである。
図９（ａ）：７．５ＭＰａ
図９（ｂ）：１０．０ＭＰａ
図９（ｃ）：１３．５ＭＰａ

これらの図より、速度アキュムレータ２５Ａの圧力は、射出速度Ｖ、並びに低速射出及び高速射出における射出圧力Ｐにさほど影響を及ぼさないことが確認できる。その一方で、速度アキュムレータ２５Ａの圧力を小さくすることによって、サージ圧を小さくできることが確認できる。

なお、これらの図は、サージ圧が収まった後の圧力が互いに異なっているが、これは、上述のように増圧アキュムレータ２５Ｂによる増圧を行っていないことによるものである。従って、増圧アキュムレータ２５Ｂによる増圧を行えば、サージ圧が収まった後の圧力は、図示の圧力よりも高い値で、図面相互で同等となる。

以上のとおり、本実形態に係る射出装置１は、スリーブ３内の成形材料を金型１０１内へ押し出すプランジャ５を駆動する駆動部１０と、成形条件を設定する操作を受け付ける入力装置３５と、入力装置３５を介して設定された成形条件に基づいて駆動部１０を制御する制御装置１１と、を有している。駆動部１０は、プランジャ５に連結されている射出シリンダ７と、射出シリンダに作動液を供給可能な速度アキュムレータ２５Ａと、プランジャ５に伝達される駆動力を生じる増圧駆動源（本実施形態では増圧アキュムレータ２５Ｂ）と、を有している。制御装置１１は、射出制御部１１ａ及び圧力算出部１１ｂを有している。射出制御部１１ａは、成形サイクルにおいて、速度アキュムレータ２５Ａから射出シリンダ７へ作動液を供給することによって高速射出を行い、その後、増圧駆動源（増圧アキュムレータ２５Ｂ）の駆動力によって増圧を行うように駆動部１０を制御する。圧力算出部１１ｂは、入力装置３５を介して設定された成形条件としての高速射出速度に基づいて、速度アキュムレータ２５Ａの圧力について、高速射出速度を実現する必要最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎを算出する。

従って、既に述べたように、速度アキュムレータ２５Ａの圧力を低く設定してサージ圧を下げる一方で、増圧アキュムレータ２５Ｂによって生じる駆動力によって昇圧特性を維持できる。制御装置１１が必要最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎを算出することから、その算出結果を制御装置１１によって自動的に利用し、又はオペレータを介して手動で利用することによって、入力装置３５を介して設定された高速射出速度を実現するためのＡＣＣ圧力を過不足なく設定することができる。算出された必要最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎと、現実の必要最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎとの間にはずれがあることが予想される。しかし、ＡＣＣ圧力が比較的高く設定されている現状に比較すれば、十分な効果が期待される。

また、本実施形態では、射出装置１は、速度アキュムレータ２５Ａを加圧及び減圧可能な加減圧部３０（タンク２１、ポンプ２３及び第１バルブ２９Ａ）と、速度アキュムレータ２５Ａの圧力を検出可能な速度ＡＣＣ圧力センサ３７Ａと、を更に有している。制御装置１１は、成形サイクルにおいて、射出前に、速度ＡＣＣ圧力センサ３７Ａの検出する圧力が必要最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎに基づく目標圧力（必要最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎ自体を含む）になるように加減圧部３０を制御する圧力制御部１１ｃを更に有している。

従って、圧力算出部１１ｂによって算出された必要最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎが自動的に速度アキュムレータ２５Ａの圧力に反映される。その結果、オペレータの負担が軽減される。また、成形サイクルにおいてゲート流出係数の実測値を求め、その求めた実測値を必要最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎに利用する場合においては、迅速に実測値を速度アキュムレータ２５Ａの圧力の調整に反映させることができる。

以上の実施形態において、ダイカストマシンＤＣ１は成形機の一例であり、溶湯は成形材料の一例であり、増圧アキュムレータ２５Ｂは増圧駆動源の一例であり、ヘッド側圧力センサ３９Ｈ、又はヘッド側圧力センサ３９Ｈ及びロッド側圧力センサ３９Ｒの組み合わせは射出圧力センサの一例である。必要最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎは、必要最小限の圧力自体であるが、必要最小限の圧力に基づく目標圧力の一例でもある。

本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。

成形機は、ダイカストマシンに限定されない。例えば、成形機は、他の金属成形機であってもよいし、プラスチック射出成形機であってもよいし、木粉に熱可塑性樹脂等を混合させた材料を成形する成形機であってもよい。また、射出装置は、横型締横射出に限定されず、例えば、縦型締縦射出、横型締縦射出、縦型締横射出であってもよい。作動液は、油に限定されず、例えば水でもよい。

射出装置は、射出及び増圧を含む全工程を液圧によって行うものに限定されない。すなわち、射出装置は、全液圧式でなく、いわゆるハイブリッド式であってもよい。例えば、低速射出は、電動機の駆動力が作動液を介さずにプランジャに伝達されることによって行われてもよい。また、例えば、増圧は、電動機の駆動力が作動液を介さずにプランジャに伝達されることによって行われてもよいし、電動機の駆動力が作動液を介さずに増圧ピストン１７に伝達されることによって行われてもよい。

上記の説明から理解されるように、増圧駆動源は、増圧アキュムレータ２５Ｂに限定されず、例えば、電動機であってもよい。増圧駆動源が速度アキュムレータ２５Ａとは別に設けられる限り、速度アキュムレータの圧力の調整が昇圧曲線に及ぼす影響を低減できるからである。増圧駆動源は、実施形態においても言及したように、速度アキュムレータが射出シリンダを介してプランジャに付与する力（圧力×断面積）よりも大きな力をプランジャに付与可能であればよい。

射出シリンダは、増圧式のものに限定されず、単動式（単胴式）のものであってもよい。すなわち、射出シリンダは、実施形態の射出シリンダ７のうち射出シリンダ部１３ａ及び射出ピストン１５のみを有するものであってもよい。ただし、この場合、増圧駆動源の駆動力を大きくする必要がある。例えば、増圧駆動源が単動式の射出シリンダのヘッド側室１３ｈに作動液を供給する増圧アキュムレータである場合においては、増圧アキュムレータは、速度アキュムレータよりも高圧に蓄圧される必要がある。また、直結形の増圧式の射出シリンダは、増圧シリンダ部１３ｂの小径シリンダ部１３ｂａが射出シリンダ部１３ａと同径（別の観点では小径シリンダ部１３ｂａが設けられていない）ものであってもよい。また、増圧式の射出シリンダは、直結形のものに限定されず、射出シリンダ部１３ａと増圧シリンダ部１３ｂとが互いに離間するとともに流路によって接続されているものであってもよい。また、増圧式の射出シリンダにおいて、ロッド側室と前側室とは接続されていなくてもよい。

実施形態では、制御装置１１が液体室３１ａにおける作動液の給排を行って、速度アキュムレータ２５Ａの圧力の調整を行った。しかし、速度アキュムレータ２５Ａの圧力の調整は、気体室３１ｂにおけるガスの給排によってなされてもよいし、また、オペレータによってなされてもよい。

オペレータが速度アキュムレータ２５Ａの圧力の調整を行う態様では、例えば、制御装置１１（表示制御部１１ｄ）は算出した最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎ又は最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎに基づく目標圧力（最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎ自体が目標圧力の場合もある）を表示装置４３に表示させ、それを見たオペレータが圧力を調整するための操作を射出装置１に対して行う。この操作は、入力装置３５に対するものであってもよいし、直接にバルブを操作するようなものであってもよい。

実施形態では、ゲート流出係数は、初回の成形サイクルを除いて、基本的に実測値が求められた。ただし、ゲート流出係数は、全ての成形サイクルで、金型の形状等によらない平均的な値（例えば０．６程度）が用いられてもよい。この場合、速度アキュムレータ２５Ａの目標圧力（最小限の圧力Ｐ_ｍｉｎ）は、成形サイクル前に１回だけ算出すればよい。なお、ゲート流出係数の実測値の算出（ひいては速度アキュムレータ２５Ａの目標圧力の算出）が、成形サイクル毎に行われなくてもよいことは既に述べたとおりである。

設定された射出速度（高速射出速度）を実現する必要最小限の圧力を算出する方法は、Ｐ−Ｑ^２線図の考え方を利用するものに限定されない。例えば、金型限界速度の考え方を利用するものであってもよい。金型限界速度（Ｖｐｃ）は、あるゲート断面積の金型においてその成形システムが実現できる射出速度の上限であり、速度アキュムレータの圧力（Ｐ_ＡＣＣ）を用いて下記式で表わされる。
Ｖｐｃ＝１７．４×√（Ａ_ｇ ^２Ａ_ｈＰ_ＡＣＣ／Ａ_ｐ ^３）
上式において、Ｖｐｃとして、高速射出速度を用いてＰ_ＡＣＣを逆算すれば、必要最小限の圧力を求めることができる。なお、この式もベルヌーイの定理に基づいている。

また、実施形態では、計算式の計算によって必要最小限の圧力を算出したが、データベースに基づいて必要最小限の圧力が算出（特定）されてもよい。例えば、ゲート断面積の大きさを複数に区分し、その区分毎に、射出速度と必要最小限の圧力とを対応付けたマップを用意してもよい。このようなマップは、理論と実験とを総合的に考慮して作成することができる。

１…射出装置、３…スリーブ、５…プランジャ、７…射出シリンダ、１０…駆動部、１１…制御装置、１１ａ…射出制御部、１１ｂ…圧力算出部、２５Ａ…速度アキュムレータ、２５Ｂ…増圧アキュムレータ（増圧駆動源）、３５…入力装置、１０１…金型。

Claims (6)

1. スリーブ内の成形材料を金型内へ押し出すプランジャを駆動する駆動部と、
   成形条件を設定する操作を受け付ける入力装置と、
   前記入力装置を介して設定された成形条件に基づいて前記駆動部を制御する制御装置と、
   を有しており、
   前記駆動部は、
   前記プランジャに連結されている射出シリンダと、
   前記射出シリンダに作動液を供給可能な速度アキュムレータと、
   前記プランジャに伝達される駆動力を生じる増圧駆動源と、を有しており、
   前記制御装置は、
   成形サイクルにおいて、前記速度アキュムレータから前記射出シリンダへ作動液を供給することによって高速射出を行い、その後、前記増圧駆動源の駆動力によって増圧を行うように前記駆動部を制御する射出制御部と、
   前記入力装置を介して設定された成形条件としての高速射出速度に基づいて、前記速度アキュムレータの圧力について、前記高速射出速度を実現する必要最小限の圧力を算出する圧力算出部と、を有している
   射出装置。
2. 前記速度アキュムレータを加圧及び減圧可能な加減圧部と、
   前記速度アキュムレータの圧力を検出可能なＡＣＣ圧力センサと、
   を更に有し、
   前記制御装置は、成形サイクルにおいて、射出前に、前記ＡＣＣ圧力センサの検出する圧力が前記必要最小限の圧力に基づく目標圧力になるように前記加減圧部を制御する圧力制御部を更に有している
   請求項１に記載の射出装置。
3. 画像を表示可能な表示装置を更に有し、
   前記制御装置は、算出された前記必要最小限の圧力及び当該必要最小限の圧力に基づく目標圧力の少なくとも一つを前記表示装置に表示させる画像制御部を更に有している
   請求項１又は２に記載の射出装置。
4. 前記圧力算出部は、所定の計算式を計算することによって前記必要最小限の圧力を算出し、
   前記計算式は、
   射出速度を成形材料の流量に換算する第１式、
   Ｐ−Ｑ^２線図におけるダイラインとマシンラインとの交点におけるＱ^２が、前記第１式により算出された流量の２乗である場合のマシンラインのＰ切片を算出する第２式、及び
   前記第２式により算出されたＰ切片を前記速度アキュムレータの圧力に換算する第３式を含み、又は
   前記第１式の前記第２式への代入、及び前記第２式の前記第３式への代入の少なくとも１つによって整理された形で実質的に上記３つの式を含み、
   前記圧力算出部は、前記設定された高速射出速度を前記第１式の射出速度として前記計算式に代入することによって前記第３式で算出される前記速度アキュムレータの圧力を前記必要最小限の圧力として算出する
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の射出装置。
5. 射出圧力を検出可能な射出圧力センサを更に有し、
   前記圧力算出部は、一又は複数の成形サイクル毎に、先に行われた成形サイクルの高速射出において前記射出圧力センサにより検出された射出圧力に基づいてゲート流出係数を算出するとともに、算出したゲート流出係数を前記第２式に用いる
   請求項４に記載の射出装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の射出装置を有している成形機。

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