(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験管若しくは試験管に類似した形状の透明筒又は両端を開放したガラス若しくはプラスチックの透明筒を準備し、型締め装置の固定盤と可動盤との間に金型の代わりに前記透明筒を介在させ、この透明筒へ射出装置から溶融樹脂を射出し、この溶融樹脂が透明筒の体積の５０〜９０％を満たした時点で射出を中断することを特徴とする樹脂流れの観察方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は射出成形装置における樹脂流れの観察技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来の樹脂流れ観察装置を備えた射出成形装置の正面図であり、射出成形装置１００は基台１０１に、ノズル１０２、加熱筒１０３、スクリュー駆動部１０４、ホッパ１０５などからなる射出装置１０６及び金型１０８を取付けた型締装置を載せるとともに、この型締装置を安全カバー１０７で囲い、基台１０１に油圧ユニットなどを内蔵し、入出力装置１０９を配置したものであるが、加えて前記金型１０８に覗き窓と称するレンズ１１１を嵌め込み、金型１０８内部での樹脂の流れを観察することができるようにしたことを特徴とする。レンズ１１１はガラス又は透明なプラスチックの円板である。
【０００３】
精密成形法の進歩するなかで溶融樹脂の流動挙動を正確に知ることは極めて重要であり、レンズ１１１を通して溶融樹脂の流れを観察することができれば、貴重なデータを得ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、耐圧上の理由からレンズ１１１を大径にすることは難かしく、小径に止めなければならない。小径なレンズ１１１では観測範囲が狭くなり、得られるデータに限界があり、観測範囲を広げることのできる技術が求められている。
加えて、金型へレンズを嵌めるには加工工数が増大し費用が嵩む。そこで、安価な実験装置が切望されている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、スプルに石英ガラス製の試験管を当て、射出装置から溶融樹脂を射出させる実験を試みた。当然のことながら試験管は破裂した。しかし、実験を繰り返すうちに、射出を途中で止めれば、試験管の破裂は防止できることが分かった。
【０００６】
以上のことを数値を用いて説明する。射出装置の射出圧力が最大１０ＭＰａ（約１００ｋｇ／ｃｍ2）で試験管の耐圧が０．５ＭＰａ（約５ｋｇ／ｃｍ2）とすれば、試験管に溶融樹脂がほぼ充満した段階で試験管は破裂する。
【０００７】
しかし、試験管に溶融樹脂を充満させないときには次の通りになる。射出前には試験管に０．１ＭＰａの空気が存在する。射出により試験管の１／２（５０％）に溶融樹脂が侵入すれば圧縮された空気の圧力は２倍の０．２ＭＰａとなり、圧力バランスから侵入した溶融樹脂の圧力も０．２ＭＰａとなるから、試験管が破裂することはない。
【０００８】
また、試験管の４／５（８０％）に溶融樹脂が侵入すれば圧縮された空気の圧力は５倍の０．５ＭＰａとなり、圧力バランスから侵入した溶融樹脂の圧力も０．５ＭＰａとなるから、試験管の耐圧限界となる。
すなわち、一定体量の空気を試験管に残すことで、試験管の使用が可能となった。
【０００９】
ところで、円筒の一端が閉塞している試験管を、円筒の両端が開放されているガラス筒やプラスチック筒に代え、このガラス筒又はプラスチック筒の一端をスプルに臨ませ、他端を可動盤側に臨ませるときに、可動盤側に空気を漏らす空気抜き孔を設け、射出中に筒内の残量空気の一部を逃すようにすれば、筒内の圧力上昇を遅らせることができるから、筒内体積の９０％までは溶融樹脂を充満させることができる。
【００１０】
以上のことから、請求項１の樹脂流れの観察方法は、試験管若しくは試験管に類似した形状の透明筒又は両端を開放したガラス若しくはプラスチックの透明筒を準備し、型締め装置の固定盤と可動盤との間に金型の代わりに前記透明筒を介在させ、この透明筒へ射出装置から溶融樹脂を射出し、この溶融樹脂が透明筒の体積の５０〜９０％を満たした時点で射出を中断することを特徴とする。
【００１１】
透明筒は両端を除いた円周面を容易に目視することができる。従って、この様な透明筒へ樹脂を射出すれば樹脂の流れを容易に且つ十分に観察することができる。樹脂が透明筒の体積の５０〜９０％を満たした時点で射出を中断すれば、透明筒の破裂を防止することができ、安全に実験を行うことができる。
【００１２】
金型にレンズを嵌める実験装置に比較して、請求項１は金型には手を加えないため、極めて安価に実験装置を構成することができる。しかも、金型にレンズを嵌める実験装置に比較して請求項１は観測範囲が大幅に増大し、良質のデータを効率よく得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明を適用する前の射出成形装置の要部を示す図であり、射出成形装置１０では、固定盤１１に固定型１２をボルト１３・・・（・・・は複数を示す。以下同じ）などの締結手段で固定し、可動盤１４も可動型１５をボルト１６・・・などの締結手段で固定し、型締めシリンダ１７の押し作用により型締めした上で、スプル１８を介して射出装置１９で溶融樹脂を金型内へ射出することを基本動作とする。なお、締結手段が磁石であれば、ボルト１３，１６は不要である。
【００１４】
以上の射出成形装置１０で、樹脂流れの観察をするには次の準備を行う。
固定盤１１から固定型１２を外し、可動盤１４から可動型１５を外す。
図２は本発明に係る透明筒の取付け図であり、固定盤１１にダミー固定型２１を取付け、可動盤１４にダミー可動型２２を取付ける。ダミー固定型２１にはスプル２３及び透明筒嵌合凹部２４を備え、ダミー可動型２２には透明筒嵌合凹部２５及びごく小径の空気抜き孔２６を備える。
【００１５】
そしてダミー固定型２１とダミー可動型２２との間に透明筒２７を挟める。透明筒２７はガラス筒又は透明プラスチック筒であり、ガラスは石英ガラス、プラスチックはポリカーボネートが好適である。形状的には両端を開放した筒の他、一端が閉じた試験管若しくは試験管類似形筒であってもよい。
【００１６】
図３（ａ），（ｂ）は本発明に係る樹脂流れの観察方法の説明図である。
（ａ）において、透明筒２７内へ白抜き矢印の通りに溶融樹脂２８の射出を始める。透明筒２７に残存した空気の一部は矢印▲１▼のごとく、抜ける。
（ｂ）において、射出が進行して溶融樹脂２８の充填長さＬ２が、透明筒２７の有効長さＬ１の５０〜９０％のうちから予め設定した値に達したら白抜き矢印の射出を停止する。
そして、（ａ），（ｂ）の全てを、高速カメラ装置３１で撮影し、録画機能付きディスプレイ３２で表示並びに再生（含むスロー再生）できるようにする。
【００１７】
Ｌ２＝（５０〜９０％）・Ｌ１の根拠を説明する。なお、透明筒２７の耐圧を０．５ＭＰａにするとともに、空気抜き孔２６は閉じていると仮定する。
射出前には試験管に０．１ＭＰａの空気が存在する。射出により透明筒２７の１／２（５０％）に樹脂が侵入すれば圧縮された空気の圧力は２倍の０．２ＭＰａとなり、圧力バランスから侵入した樹脂の圧力も０．２ＭＰａとなるから、透明筒２７が破裂することはない。
【００１８】
また、試験管の４／５（８０％）に樹脂が侵入すれば圧縮された空気の圧力は５倍の０．５ＭＰａとなり、圧力バランスから侵入した樹脂の圧力も０．５ＭＰａとなるから、透明筒２７の耐圧限界となる。
【００１９】
空気抜き孔２６が開いていれば、空気の体積が減少するため、圧力の増加はやや緩慢となり、上記８０％は９０％程度まで上げることができる。
また、樹脂の流れを観察することを目的とした試験であるから、Ｌ２＜０．５・Ｌ１では、満足な観察ができない。
従って、Ｌ２は（５０〜９０％）・Ｌ１から選ぶことにする。
【００２０】
図４は本発明に係る樹脂流れの観察装置の原理図であり、好ましくは空気抜き孔２６に排気管３３を取付け、この排気管３３に流量調節用のバルブ３４を設けることで、リークさせる空気の流量を調節できるようにする。加えて、前記排気管３３に圧力センサ３５を設け、透明筒２７の内圧を計測し、この圧力情報をコントローラ３６（図６の符号１０９に相当）に伝え、このコントローラ３６で射出装置の射出を中断させるように制御する。そうすれば、射出装置を自動的に止めることができ試験要員の負担が軽減できる。
【００２１】
すなわち、好ましい樹脂流れの観察装置３０は、ダミー固定型２１と、透明筒２７と、ダミー可動型２２と、空気抜き孔２６と、圧力センサ３５と、コントローラ３６と、高速カメラ装置３１と、ディスプレイ３２と、からなる。
【００２２】
尚、空気抜き孔は設けずに、ダミー可動盤と透明筒との間に僅かな隙間を設けてもよい。
また、透明筒の両端にリングパッキンを当て、これらのリングパッキンを介してダミー固定盤及びダミー可動盤で透明筒を挟むようにしてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１の樹脂流れの観察方法は、試験管若しくは試験管に類似した形状の透明筒又は両端を開放したガラス若しくはプラスチックの透明筒を準備し、型締め装置の固定盤と可動盤との間に金型の代わりに前記透明筒を介在させ、この透明筒へ射出装置から溶融樹脂を射出し、この溶融樹脂を観察するようにした。
金型にレンズを嵌める実験装置に比較して、請求項１は金型には手を加えないため、極めて安価に実験装置を構成することができる。しかも、金型にレンズを嵌める実験装置に比較して請求項１は観測範囲が大幅に増大し、良質のデータを効率よく得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する前の射出成形装置の要部を示す図
【図２】本発明に係る透明筒の取付け図
【図３】本発明に係る樹脂流れの観察方法の説明図
【図４】本発明に係る樹脂流れの観察装置の原理図
【図５】従来の樹脂流れ観察装置を備えた射出成形装置の正面図
【符号の説明】
１０…射出成形装置、１１…固定盤、１４…可動盤、１９…射出装置、２１…ダミー固定型、２２…ダミー可動型、２６…空気抜き孔、２７…透明筒、２８…溶融樹脂、３０…樹脂流れ観察装置、３１…高速カメラ装置、３２…ディスプレイ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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