(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク基板成形のホットランナを備えた金型による成形方法において、滞留樹脂によるホットランナノズル先端部からの洩れを無くすために、射出充填後の冷却時間を含む冷却工程に延長タイマを設け、
成形自動運転の開始時に予め設定されたカウンタが冷却延長作動のショット数に達するまでは、滞留樹脂による成形品の冷却工程の延長タイマによる制御を行い、その後設定されたカウンタが冷却延長作動のショット数に達した場合には、冷却時間のみによる冷却工程を行うことを特徴とするホットランナを備えた金型のディスク基板成形方法。
【請求項２】
ディスク基板成形のホットランナを備えた金型による成形方法において、滞留樹脂によるホットランナノズル先端部からの洩れを無くすために、射出充填後の冷却時間を含む冷却工程に延長タイマを設け、
成形自動運転の成形サイクルを終了する場合に、成形終了前サイクルの冷却工程において延長タイマを制御する冷却延長作動を行うことを特徴とするホットランナを備えた金型のディスク基板成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホットランナを備えた金型のディスク基板成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ホットランナを備えた金型によりディスク基板を成形する方法において、スタンパを交換する間の機械停止状態後や成形の中断もしくは停止状態後より成形を開始する場合に、金型内にあるホットランナを滞留樹脂のまま成形自動運転の成形条件により成形を行うと、成形品を取出した後のホットランナノズル先端部より滞留樹脂がスプル部に洩れてくることにより、次の成形サイクル時に溶融樹脂がスプル部に詰まり、成形不良をおこすことにより成形機を停止させ、金型のメンテナンスをその都度おこなっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ホットランナを備えた金型によりディスク基板成形をするとき、このように滞留樹脂がスプル部に洩れることにより、スプル部の樹脂通路を閉鎖してしまうため、成形が中断してしまい安定した成形がおこなえず、自動運転の連続成形が妨げられる問題を課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するもので、本発明にあっては、滞留樹脂によるホットランナノズル先端部からの洩れを無くすために、射出充填後の冷却時間を含む冷却工程に延長タイマを設け、延長タイマを制御する冷却延長作動を行うこととする。そして、前記冷却工程は、成形自動運転の開始時に予め設定されたカウンタが冷却延長作動のショット数に達するまでは、滞留樹脂による成形品の冷却工程の延長タイマによる制御を行い、その後設定されたカウンタが冷却延長作動のショット数に達した場合には、冷却時間のみによる冷却工程を行う。また、前記冷却工程は、成形自動運転の成形サイクルを終了する場合にも、成形終了前サイクルの冷却工程において冷却延長作動を行うようにしたのである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下添付の図面に従ってこの発明を詳細に説明する。
図１は、本発明を実施するホットランナ金型を示した断面図である。図２は、本発明の制御装置を示したブロック図である。図３は、本発明の成形サイクルのタイムチャートを示した作動図である。図４は、本発明の成形を開始するときに冷却延長作動を行う方法を説明する流れ図である。図５は、本発明の成形を終了するときに冷却延長作動を行う方法を説明する流れ図である。
【０００６】
１は射出成形機の射出ノズルであり、図示しない射出装置で可塑化溶融された溶融樹脂を金型内に充填するため、金型のガイドブッシュ５に押圧する。２は固定金型であり、射出成形機の固定盤に取付ける。３は可動金型であり、射出成形機の可動盤に取付け、固定金型２に近接離隔する。可動金型３が固定金型２に接近し、型合わせするとキャビティ９が形成される。キャビティ９にはスプル部８が連通しており、樹脂通路４に接続する。樹脂通路４は、ガイドブッシュ５、マニホールド６、ホットランナノズル７に穿孔されて形成され、射出ノズル１から射出される溶融樹脂を、ガイドブッシュ５を通過しマニホールド６内で分岐し、ホットランナノズル７へ等距離・等断面積で導く。ガイドブッシュ５、マニホールド６、ホットランナノズル７はヒータ１１、１２、１３でそれぞれ所定温度に加熱温調され、溶融樹脂が樹脂通路４内で冷却・固化しないよう且つホットランナノズル７まで等しい流動抵抗を有するようにしている。また、ガイドブッシュ５、マニホールド６、ホットランナノズル７より構成される樹脂通路４内の溶融樹脂を一般的にホットランナと称する。ヒータ１１、１３は円形のバンドヒータであり、ヒータ１２は、棒状のカートリッジヒータである。それぞれのヒータの加熱対象には、図示では省略している熱電対等の温度検出器と制御装置により温度制御が行われる。
【０００７】
次に、通常成形作動によるディスク基板の成形方法について説明する。可動金型３が固定金型２と型合わせした後、固定金型２のガイドブッシュ５に押圧した射出ノズル１から射出充填される溶融樹脂は、樹脂通路４を経由してホットランナノズル７、スプル部８からキャビティ９へそれぞれ流入する。溶融樹脂がキャビティ９内に充満後若干の保持圧力を付与して射出工程が終了すると、キャビティ９内の溶融樹脂は急速に冷却され、固化する。その過程で、可動金型３内に備えた図示しないゲートカッタによりディスク基板の中心部には中心開口が穿孔されるとともに、スプルはディスク基板から分離される。その後可動金型３は固定金型２から離隔し型開する。そして、可動金型３内に備えた図示しないエジェクタによりスプルが突出された後、さらにディスク基板が離隔・突出され取出される。
【０００８】
しかしながら、ホットランナノズル７内の溶融樹脂が滞留されることにより、ホットランナノズル先端部１０よりスプル部８に滞留樹脂の洩れが起こる。滞留樹脂がスプル部８に洩れ込み固化することにより溶融樹脂の流通部分を閉鎖してしまい、どちらか一方のスプル部８が閉鎖されることにより、閉鎖されたスプル部８側の他方のキャビティ９に過大な樹脂圧力が発生してバリ等を起こすことにより金型の損傷を生じるのである。
【０００９】
図２で示す制御装置２０は、射出成形機における射出成形作動を制御するメインコントローラによって、あるいは独立したサブコントローラによって構成されており、マイクロコンピュータ等によって有利に実現される。即ちこの制御装置２０は、ＣＰＵ２１と、ＲＯＭやＲＡＭからなる記憶部２２、キーボードやタッチパネル等の操作部２３、Ａ／Ｄ変換器等を含む外部信号の入力部２４、ＣＲＴモニタ等の表示部２５を含んで構成されており、ＲＯＭやＲＡＭに記憶されたプログラムに従って、記憶されたデータや操作部２３および入力部２４から入力された信号を、ＣＰＵ２１で演算処理することにより、型開閉や射出工程等への作動の信号を、出力部２６を通じて出力するようになっている。
【００１０】
図３に基づいて、ディスク基板成形の冷却延長作動について説明する。成形開始の信号により、型閉、射出充填、延長タイマ、冷却時間、型開、製品取出という一連の射出成形機の作動が開始する。ハッチングを施した矢印の延長タイマは、本発明の実施例で新たに設けたものであり、通常成形作動の冷却工程に含まれる冷却時間に追加したかたちとなっている。このように冷却延長作動は、通常成形作動の時の冷却時間を変更するのではなく延長タイマを設けることにより、制御装置２０のＲＯＭやＲＡＭに記憶されたプログラムのカウンタや延長タイマを、作動させるか作動させないかにより冷却工程を行い、ＣＰＵ２１により制御を行うのである。
【００１１】
上記作動によるシーケンス制御の一例を図４により説明する。図３に示すように成形立ち上げの自動運転を行うために、成形を開始する信号により型閉を行い（ステップS1）、射出することによりキャビティ内に溶融樹脂を射出充填する（ステップS2）。次に、成形開始より予め設定されたカウンタが冷却延長作動のショット数に達しているかどうか判断して（ステップS3）、予め設定されたカウンタが冷却延長作動のショット数に達していない場合には、冷却工程の延長タイマを開始させ延長タイマがタイムアップするまで冷却工程を延長させる（ステップS4,S5）。そして、延長タイマのタイムアップ後に冷却時間（ステップS6）を行い、型開（ステップS7）、製品取出（ステップS8）の工程で１サイクルの成形が行われる。また、カウンタが冷却延長作動のショット数に達した場合には、延長タイマを作動させること無く冷却時間（ステップS6）のみで冷却工程を行うこととする。
【００１２】
そして、上記のカウンタと延長タイマを複数設ける場合では、例えば予め設定したカウンタ１が冷却延長作動のショット数に達するまでは、冷却工程の延長タイマ１を制御して冷却延長作動の成形を行い、カウンタ１が設定ショット数に達したならば、次のカウンタ２の工程へ移りカウンタ２が設定ショット数に達するまで延長タイマ２による冷却工程の制御を行う方法もある。実施例では、通常成形作動の冷却工程に含まれる冷却時間の５秒に延長タイマの２秒を加算させ７秒の冷却工程を成形開始から５ショット行い、次に行われる５ショットを冷却時間の５秒に延長タイマの１秒を加算させ６秒の冷却工程による冷却延長作動で行うことにより、ホットランナノズル先端部からスプル部への樹脂洩れを無くし、その後は５秒の冷却時間のみによる冷却工程の通常成形作動を行い、連続成形を可能とした。
【００１３】
また、冷却延長作動によるシーケンス制御の別の一例を図５により説明する。射出成形機の自動運転を行うサイクルにおいて、成形を終了する場合、成形機の成形モードが自動運転モードなのか判断して（ステップS11）、自動運転モードならば通常成形作動で成形を続行させ（ステップS12）、自動運転モード以外の半自動運転に切換えた場合には、成形終了前サイクルの冷却工程において冷却延長作動を行い（ステップS13）、サイクル停止を行う（ステップS14）。実施例では通常成形作動の冷却工程に延長タイマの１秒を加算させ１サイクル作動後、成形を終了することによりホットランナノズル先端部からスプル部への滞留樹脂の洩れを無くした。
【００１４】
【発明の効果】
本発明は、上記のように説明した方法により、ホットランナノズル先端部からスプル部への滞留樹脂の洩れを無くすため、射出充填後の冷却時間を含む冷却工程に延長タイマを設け、該延長タイマを制御して冷却延長作動を行うことによって、従来できなかった成形開始の立ち上げ時より自動運転が可能となり、安定したディスク基板成形が行えることにより、生産性を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するホットランナ金型を示した断面図である。
【図２】本発明の制御装置を示したブロック図である。
【図３】本発明の成形サイクルのタイムチャートを示した作動図である。
【図４】本発明の成形を開始するときに冷却延長作動を行う方法を説明する流れ図である。
【図５】本発明の成形を終了するときに冷却延長作動を行う方法を説明する流れ図である。
【符号の説明】
１  ‥‥‥  射出ノズル
２  ‥‥‥  固定金型
３  ‥‥‥  可動金型
４  ‥‥‥  樹脂通路
７  ‥‥‥  ホットランナノズル
８  ‥‥‥  スプル部
９  ‥‥‥  キャビティ
１０  ‥‥‥  ホットランナノズル先端部
１１，１２，１３  ‥‥‥  ヒータ
２０  ‥‥‥  制御装置
【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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