(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂成形品を成形するための金型の清掃方法であって、
前記樹脂成形品が光コネクタフェルールであり、
前記金型を清掃した後に、前記金型内に嵌合用ピン挿入穴及び光ファイバ挿入用穴を形成するための成形ピンを装備し、撮像手段を用いて前記金型の清掃状態及び前記成形ピンの装備状態を確認することを特徴とする金型の清掃方法。
【請求項２】
前記撮像手段を用いて前記金型の清掃状態を確認した結果、異物が残っているときには、前記金型を再度清掃することを特徴とする請求項１に記載の金型の清掃方法。
【請求項３】
前記金型を清掃する際に、
前記金型の表面に平行な方向に振動するブラシ部により、前記表面を清掃し、
前記金型のキャビティの深さ方向に振動するブラシ部により、前記キャビティ内を清掃することを特徴とする請求項１に記載の金型の清掃方法。
【請求項４】
前記金型に、離型性を高めるためのコーティングを施していることを特徴とする請求項３に記載の金型の清掃方法。
【請求項５】
成形された前記樹脂成形品を前記金型から吸引により自動的に取り出した後に、前記金型を清掃することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の金型の清掃方法。
【請求項６】
樹脂成形品を成形するための金型の清掃装置であって、
前記金型の表面に平行な方向に振動するブラシ部と、前記金型のキャビティの深さ方向に振動するブラシ部とを有する清掃手段と、
前記金型を清掃した後に、前記金型の清掃状態を確認する撮像手段と、
成形された前記樹脂成形品を前記金型から吸引により自動的に取り出す樹脂成形品吸引手段と、を備え、
前記撮像手段は、前記樹脂成形品吸引手段と共に移動するように前記樹脂成形品吸引手段に設けられていることを特徴とする金型の清掃装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金型の清掃方法及び清掃装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７及び図８は、樹脂成形により得られた光コネクタフェルールの一例の斜視図である。光コネクタフェルール２０は、図７に示されるように、背面に光ファイバテープ芯線２１が接続されると共に接合面に光ファイバ挿通孔２２とガイドピン挿入孔２３とを具えている。光コネクタフェルール２０同士を結合する際には、ガイドピン挿入孔２３にガイドピン２４を挿入して両フェルール２０の接合面を突き合わせ、図８に示されるように、結合クリップ２５で接合状態に固定する。
【０００３】
このような光コネクタフェルールの成形は、ガイドピン挿入孔および光ファイバ挿入孔を形成するための成形ピンを金型内に装備し、この金型内にトランスファ成形により熱硬化性樹脂を主体とする樹脂組成物を注入して硬化することにより行う。通常、この樹脂組成物は硬化前は固体粉末で、これをタブレット状に固めたものを使用しており、成形機のポット内で溶融した後、プランジャで加圧し、金型内のランナを通ってゲートからキャビティ内に注入した後硬化させる。硬化した樹脂成形品は人手により金型から取り出され、ゲート部分及びカル部分が除去される。
【０００４】
ところで、金型から樹脂成形品を取り出した後に、金型内にバリ、樹脂カス等の異物が残ってしまうことがある。このために、光コネクタフェルールのように精密な成形を行う場合には、このような異物を取り除くために金型を清掃する必要がある。
【０００５】
金型を清掃するものとして、たとえば特開昭４８−４２９２５号公報に開示されたものが存在する。特開昭４８−４２９２５号公報に開示されたものは、金型に付着したバリ等の異物を取り除くために、ブラシにより金型の表面を清掃するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開昭４８−４２９２５号公報に開示されたものように、金型の表面だけを清掃するものでは、金型のキャビティ内に存在する異物を十分に取り除くことができないという問題点を有している。
【０００７】
特に、光コネクタフェルールを形成するための光コネクタフェルール成形金型には、嵌合用ピン挿入穴及び光ファイバ挿入用穴を形成するための成形ピンを装備するための複数のＶ溝が形成されているが、これらのＶ溝は小さく、細かいために、Ｖ溝の清掃は極めて困難である。また、Ｖ溝に異物が残っている場合には、成形ピンを適切な位置に装着することが不可能となり、成形された光コネクタフェルールの品質が不安定なものとなる。更に、光コネクタフェルール成形金型のキャビティの深さは１ｍｍ程度であり、キャビティの底部に異物が残っている場合には、樹脂成形品（光コネクタフェルール）に異物の形が転写され、光コネクタフェルールが外観不良となる。これらの結果、光コネクタフェルール成形金型キャビティ内に存在する異物の除去が不十分の場合には、成形された光コネクタフェルールの歩留まりが極めて悪くなる。
【０００８】
また、特開昭４８−４２９２５号公報に開示されたものでは、ブラシによる清掃が確実に行えた否かの確認がなされておらず、清掃が十分に行われていないにもかかわらず、金型による成形を行ってしまうという問題点も有している。
【０００９】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、金型の清掃を適切且つ確実に行うことが可能な金型の清掃方法及び清掃装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明による金型の清掃方法は、樹脂成形品を成形するための金型の清掃方法であって、樹脂成形品が光コネクタフェルールであり、金型を清掃した後に、金型内に嵌合用ピン挿入穴及び光ファイバ挿入用穴を形成するための成形ピンを装備し、撮像手段を用いて金型の清掃状態及び成形ピンの装備状態を確認することを特徴としている。
【００１１】
上述の請求項１に記載の金型の清掃方法によれば、金型を清掃した後に、撮像手段を用いて金型の清掃状態を確認するので、金型の清掃が適切且つ確実に行われているか否かを容易に判断することができる。
【００１２】
また、上述の請求項１に記載の金型の清掃方法によれば、金型を清掃した後に、金型内に嵌合用ピン挿入穴及び光ファイバ挿入用穴を形成するための成形ピンを装備し、撮像手段により成形ピンの装備状態を確認することにより、金型の清掃状態を確認するための撮像手段を用いて成形ピンが適切に装備されているか否かを容易に判断することができる。
【００１３】
また、撮像手段を用いて金型の清掃状態を確認した結果、異物が残っているときには、金型を再度清掃することが好ましい。このように、撮像手段を用いて金型の清掃状態を確認した結果、異物が残っているときには、金型を再度清掃することにより、金型の清掃をより一層適切且つ確実に行うことができる。
【００１４】
また、金型を清掃する際に、金型の表面に平行な方向に振動するブラシ部により、表面を清掃し、金型のキャビティの深さ方向に振動するブラシ部により、キャビティ内を清掃することが好ましい。
【００１５】
この場合、金型の表面に平行な方向に振動するブラシ部により金型の表面を清掃するだけでなく、金型のキャビティの深さ方向に振動するブラシ部により金型のキャビティ内を清掃するので、金型、特にキャビティ内の清掃を適切且つ確実に行うことができる。
【００１６】
また、金型に、離型性を高めるためのコーティングを施していることが好ましい。このように、金型に離型性を高めるためのコーティングを施こすことにより、金型にて形成された樹脂成形品の金型からの離型性が向上するので、金型内にバリ、樹脂カス等の異物が残るのを抑制することができ、金型の清掃をより一層適切且つ確実に行うことができる。
【００１７】
また、成形された樹脂成形品を金型から吸引により自動的に取り出した後に、金型を清掃することが好ましい。このように、成形された樹脂成形品を金型から吸引により自動的に取り出した後に、金型を清掃することにより、樹脂成形品の金型からの取り出しを自動化することができ、成形工程の効率化を図ることができる。
【００１８】
請求項６に記載の本発明による金型の清掃装置は、樹脂成形品を成形するための金型の清掃装置であって、金型の表面に平行な方向に振動するブラシ部と、金型のキャビティの深さ方向に振動するブラシ部とを有する清掃手段と、金型を清掃した後に、金型の清掃状態を確認する撮像手段と、成形された樹脂成形品を金型から吸引により自動的に取り出す樹脂成形品吸引手段と、を備え、撮像手段は、樹脂成形品吸引手段と共に移動するように樹脂成形品吸引手段に設けられていることを特徴としている。
【００１９】
上述の請求項８に記載の本発明による金型の清掃装置によれば、清掃手段を備えているので、金型の表面に平行な方向に振動するブラシ部により金型の表面を清掃するだけでなく、金型のキャビティの深さ方向に振動するブラシ部により金型のキャビティ内を清掃するので、金型、特にキャビティ内の清掃を適切且つ確実に行うことができる。
【００２０】
また、本発明による金型の清掃装置は撮像手段を備えているので、金型を清掃した後に、撮像手段を用いて金型の清掃状態を確認するので、金型の清掃が適切且つ確実に行われているか否かを容易に判断することができる。
【００２１】
また、本発明による金型の清掃装置は樹脂成形品吸引手段を備えているので、樹脂成形品の金型からの取り出しを自動化することができ、成形工程の効率化を図ることができる。
【００２２】
また、本発明による金型の清掃装置では、撮像手段が、樹脂成形品吸引手段と共に移動するように樹脂成形品吸引手段に設けられているので、撮像手段を移動させるためのモータ等の駆動機構と樹脂成形品吸引手段を移動させるためのモータ等の駆動機構とを共通化することができ、装置の小型化を図ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明による金型の清掃方法及び清掃装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図において同一要素には同一符号を付して説明を省略する。本実施形態においては、本発明を、樹脂を注入して光コネクタフェルールを成形するための光コネクタフェルール成形金型の清掃方法及び清掃装置に提供した例を示している。
【００２４】
図１は、本発明の実施形態に係る光コネクタフェルール成形金型の清掃方法を用いた、光コネクタフェルール（樹脂成形品）のトランスファ成形工程を説明するためのフローチャートである。光コネクタフェルールは、キャビティ内に成形ピンを装備した光コネクタフェルール成形金型（以降、金型とする）１，２をトランスファ成形装置にセットし、熱硬化性樹脂（たとえば、エポキシ樹脂等）を主体とする樹脂組成物を金型１，２に注入することにより成形される。金型１，２は、上型１と下型２とに分割されている。
【００２５】
まず、上述した樹脂組成物をトランスファ成形装置のポット内に投入し、分割された金型１，２を閉じる（Ｓ１０１）。金型１，２の温度は、１８０℃程度に設定されており、ポット内に投入された樹脂組成物は金型１，２の熱により所定の時間（たとえば、２〜１０秒間）予熱される。予熱により柔らかくなった樹脂組成物は、プランジャの移動により加圧され押し出される。プランジャによりポットから押し出された樹脂組成物は、カル、ランナを通って、ゲートからキャビティ３へ向けて圧送される。金型１，２に注入された樹脂組成物は金型１，２からの熱を受けて硬化し、樹脂成形品となる（Ｓ１０３）。樹脂成形品は、金型１，２のキャビティ３に対応する製品部と、金型１，２のカルに対応するカル部、金型１，２のランナに対応するランナ部等からなる。製品部が、光コネクタフェルールとなり、また、カル部及びランナ部は製品外部となる。
【００２６】
金型１，２に注入された樹脂組成物が硬化すると、金型１，２を開く（Ｓ１０５）。金型１，２が開かれると、図６に示される樹脂成形品吸引手段としての吸引搬送装置１３を用いて樹脂成形品をゲートブレイク装置ＧＢに搬送する（Ｓ１０７）。吸引搬送装置１３は、樹脂成形品のうちの、製品部、カル部、ランナ部の幅広に形成された部分（４箇所）の計６箇所を吸引する吸引部１４を有している。吸引部１４は、金型１，２が開かれると、自動的に金型１，２内に移動して樹脂成形品を吸引し、樹脂成形品を金型１，２から取り出してゲートブレイク装置ＧＢに搬送する。このように、吸引搬送装置１３（吸引部１４）を用いて樹脂成形品を金型１，２から吸引により自動的に取り出すことにより、樹脂成形品の金型１，２からの取り出しを自動化することができ、成形工程の効率化を図ることができる。
【００２７】
なお、ゲートブレイク装置ＧＢに送られた樹脂成形品は、ゲートブレイク装置ＧＢの樹脂成形品支持部に支持され、製品外部（カル部及びランナ部）を叩くことにより、ゲートブレイクされて製品部と製品外部（カル部及びランナ部）とに分割される。ゲートブレイク後、製品部は製品受け部に残る。製品受け部に残った製品部は吸引されることにより製品受け部から取り出され、完成品トレイに整列される。
【００２８】
樹脂成形品の金型１，２からの取り出しが完了すると、金型１，２を清掃する（Ｓ１０９）。金型１，２の清掃は、図２に示されるように、清掃手段としてのブラッシング装置５を用いて行う。ブラッシング装置５は、第１のブラシ部６、第２のブラシ部７、及び、ノズル部８等を有しており、金型１，２の表面（型合わせ面）に平行な方向（図２中、矢印Ａ方向及び矢印Ｂ方向）に移動可能に構成されている。第１のブラシ部６、第２のブラシ部７、及び、ノズル部８は、上型１及び下型２の夫々に対応して上下一対設けられている。
【００２９】
第１のブラシ部６は、図示しない駆動モータ及びカム機構により、図３に示されるように、各金型１，２のキャビティ３の深さ方向（矢印Ｃ方向）に振動する。第１のブラシ部６の振動により、主にキャビティ３内が清掃されることになる。また、第２のブラシ部７は、図示しない駆動モータ及びカム機構により、図４に示されるように、各金型１，２の表面に平行な方向（矢印Ｄ方向）に振動する。第２のブラシ部７の振動により、主に各金型１，２の表面が清掃されることになる。第１のブラシ部６及び第２のブラシ部７はボルト９等により着脱可能とされており、メンテナンス時の交換が容易に行えるように構成されている。各ブラシ部６，７の毛は、２００℃程度の熱に対して耐熱性を有する繊維（たとえば、メタ系アミラド樹脂）からなり、直径が略０．２ｍｍ以下とされている。また、各ブラシ部６，７が振動する長さ（振動幅）を可変にしてもよい。
【００３０】
ノズル部８には、吸排気装置１０が接続されており、ノズル部８の先端から金型１，２に向けてエアを吹き付ける、あるいは、エアを吸引する。また、ノズル部８の先端には、合成ゴム製のスカート部１１が取り付けられている。スカート部１１には、図５に示されるように、所定間隔毎に切り込み１２が形成されている。このように、ノズル部８の先端にスカート部１１を取り付けることにより、ノズル部８によるエアの吸い込み、及び、吹き出しを効率よく行うことができ、各ブラシ部６，７により掻き出された異物を確実に取り除くことができる。
【００３１】
ブラッシング装置５は、まず、ノズル部８から金型１，２に向けてエアを吹き付けながら、図２中矢印Ａ方向に移動して金型１，２内に入る。このように、ブラッシング装置５が金型１，２内に入る時に、ノズル部８から金型１，２に向けてエアを吹き付けることにより、バリ、樹脂カス等の異物はその温度が低下して収縮し、金型１，２から剥がれやすくなる。なお、ブラッシング装置５がノズル部８から金型１，２に向けてエアを吹き付けながら金型１，２内に入るときに、第１のブラシ部６及び第２のブラシ部７を振動させるようにしてもよい。
【００３２】
次に、ブラッシング装置５は、金型１，２内の所定の位置まで移動すると、矢印Ａ方向とは逆方向となる矢印Ｂ方向に移動を開始する。ブラッシング装置５が矢印Ｂ方向に移動するときには、第１のブラシ部６は各金型１，２のキャビティ３の深さ方向（図３中、Ｃ方向）に振動して、主にキャビティ３内を清掃し異物を掻き出す。また、第２のブラシ部７は各金型１，２の表面に平行な方向（図４中、Ｄ方向）に振動して、主に金型１，２の表面を清掃し異物を掻き出す。更に、ブラッシング装置５が矢印Ｂ方向に移動するときには、ノズル部８からエアが吸引されるので、第１のブラシ部６及び第２のブラシ部７により掻き出された異物は、ノズル部８から吸い出される。
【００３３】
このように、金型１，２の表面に平行な方向に振動する第２のブラシ部７により金型１，２の表面を清掃するだけでなく、金型１，２のキャビティ３の深さ方向に振動する第１のブラシ部６により金型１，２のキャビティ３内を清掃するので、金型１，２、特にキャビティ３内の清掃を適切且つ確実に行うことができる。
【００３４】
特に、光コネクタフェルール（樹脂成形品）の金型１，２には、嵌合用ピン挿入穴及び光ファイバ挿入用穴を形成するための成形ピンを装備するための複数のＶ溝が形成されているが、これらのＶ溝の清掃を適切且つ確実に行うことができる。これにより、これらの成形ピンを適切な位置に装着することが可能となり、成形された光コネクタフェルールの品質が安定することになる。更に、キャビティ３内の清掃が適切且つ確実に行われることにより、キャビティ３の底部に異物が残るのを防いで、樹脂成形品（光コネクタフェルール）に異物の形が転写されるのが抑制し、光コネクタフェルールに外観不良が生じるのを防ぐことができる。これらの結果、成形された光コネクタフェルールの歩留まりが低下するのを抑制することができる。
【００３５】
ここで、各金型１，２には、離型性を高めるためのコーティングが施されている。離型性を高めるためのコーティングとして、たとえば金型に鏡面処理を施した後に、セラミックコーティングを施すようにしてもよい。このように、各金型１，２に離型性を高めるためのコーティングを施こすことにより、樹脂成形品の各金型１，２からの離型性が向上するので、各金型１，２内にバリ、樹脂カス等の異物が残るのを抑制することができ、金型１，２の清掃をより一層適切且つ確実に行うことができる。
【００３６】
ブラッシング装置５による金型１，２の清掃が終了すると、撮像手段としてのＣＣＤカメラ１５を用いて清掃状態を確認する（Ｓ１１１）。ＣＣＤカメラ１５は、図６に示されるように、吸引搬送装置１３の吸引部１４と共に移動するように吸引搬送装置１３に設けられている。このように、ＣＣＤカメラ１５を吸引部１４と共に移動するように吸引搬送装置１３に設けることにより、ＣＣＤカメラ１５を移動させるためのモータ等の駆動機構と吸引部１４を移動させるためのモータ等の駆動機構とを共通化することができ、装置の小型化を図ることができる。
【００３７】
なお、本実施形態においては、複数の樹脂成形品を形成するように金型１，２に複数のキャビティ３が設けられているので、複数（たとえば２台）のＣＣＤカメラ１５により撮像するようにしている。このように、複数のＣＣＤカメラ１５を用いることによりＣＣＤカメラ１５の撮像時間が短くなり、清掃状態を確認するためのサイクルタイムを早くすることができる。
【００３８】
ＣＣＤカメラ１５は、ブラッシング装置５の移動方向とは直交する方向（図６中、矢印Ｅ方向）に移動して金型１，２内に入り、金型１，２の清掃状態を撮像する。ＣＣＤカメラ１５により撮像された画像は既知の画像処理が施されて、金型１，２内に異物あるいは汚れが付着しているかを判断する（Ｓ１１３）。金型１，２内に異物あるいは汚れが付着している場合には（Ｓ１１３で「Ｙｅｓ」）、再度金型１，２を清掃する。
【００３９】
このように、ブラッシング装置５を用いて金型１，２を清掃した後に、ＣＣＤカメラ１５を用いて金型１，２を撮像して金型１，２の清掃状態を確認するので、金型１，２の清掃が適切且つ確実に行われているか否かを容易に判断することができる。また、ＣＣＤカメラ１５を用いて金型１，２の清掃状態を確認した結果、金型１，２に異物あるいは汚れが付着して残っている場合には、金型１，２を再度清掃するので、金型１，２の清掃をより一層適切且つ確実に行うことができる。
【００４０】
なお、金型１，２が適切に清掃されるまで、ブラッシング装置５による金型１，２の清掃を繰り返すようにしてもよく、また、所定回数（たとえば２回）清掃しても金型１，２が十分に清掃されない場合に装置の作動を停止し、光コネクタフェルールのトランスファ成形工程を中断するようにしてもよい。
【００４１】
金型１，２に異物あるいは汚れが付着していない場合（Ｓ１１３で「Ｎｏ」）には、成形ピンをＶ溝により位置決めして一方の金型（たとえば金型２）に装備する（Ｓ１１５）。金型２に成形ピンが装備されると、ＣＣＤカメラ１５が金型１，２内に入って金型２及び成形ピンを撮像して、成形ピンの装備状態（装備位置）を確認する（Ｓ１１７）。ＣＣＤカメラ１５により撮像された画像は既知の画像処理が施されて、成形ピンが所定の位置に装備されているかを判断する（Ｓ１１９）。成形ピンが所定の位置に装備されていない場合には（Ｓ１１９で「Ｎｏ」）、再度成形ピンを装備する、もしくは設備を停止して成形工程を中断してもよい。成形ピンが所定の位置に装備されている場合には（Ｓ１１９で「Ｙｅｓ」）、新たに樹脂組成物をトランスファ成形装置のポット内に投入し、分割された金型１，２を閉じる。
【００４２】
このように、ＣＣＤカメラ１５を用いて成形ピンの装備状態を確認することにより、金型１，２の清掃状態を確認するためのＣＣＤカメラ１５を用いて成形ピンが適切に装備されているか否かを容易に判断することができる。また、金型１，２の清掃状態を確認するための撮像手段（ＣＣＤカメラ１５）と成形ピンの装備状態を確認するための撮像手段とを共通化することができ、装置の小型化を図ることができる。
【００４３】
なお、ブラッシング装置５の移動速度を変更することにより、金型１，２の清掃の度合いを調節することができる。ブラッシング装置５の移動速度を早くすることにより、清掃工程のサイクルタイムを早くできるものの、清掃の度合いは粗くなる。一方、ブラッシング装置５の移動速度を遅くすることにより、清掃工程のサイクルタイムは遅くなるものの、清掃の度合いは向上する。これらのことから、金型１，２の異物の付着状態等に応じてブラッシング装置５の移動速度を設定するのが好ましい。また、ＣＣＤカメラ１５により確認された清掃状態に応じてブラッシング装置５の移動速度を制御するようにしてもよい。
【００４４】
また、金型１，２の清掃は、樹脂成形品を１回成形する度に行ってもよく、また、複数回（たとえば１０回）成形する度に行ってもよい。
【００４５】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、光コネクタフェルール以外の樹脂成形品を形成するための金型に適用することができる。また、トランスファ成形以外の成形、たとえば射出成形等に用いられる金型の清掃にも適用することができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、金型の清掃を適切且つ確実に行うことが可能な金型の清掃方法及び清掃装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る光コネクタフェルール成形金型の清掃方法を用いた、光コネクタフェルールのトランスファ成形工程を説明するためのフローチャートである。
【図２】本発明の実施形態に係る光コネクタフェルール成形金型の清掃方法及び清掃装置を説明するための図である。
【図３】本発明の実施形態に係る光コネクタフェルール成形金型の清掃方法及び清掃装置を説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態に係る光コネクタフェルール成形金型の清掃方法及び清掃装置を説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態に係る光コネクタフェルール成形金型の清掃方法及び清掃装置を説明するための図である。
【図６】本発明の実施形態に係る光コネクタフェルール成形金型の清掃方法及び清掃装置を説明するための図である。
【図７】光コネクタフェルールの一例を示し、結合前の状態を示した斜視図である。
【図８】光コネクタフェルールの一例を示し、結合後の状態を示した斜視図である。
【符号の説明】
１…金型（上型）、２…金型（下型）、３…キャビティ、５…ブラッシング装置、６…第１のブラシ部、７…第２のブラシ部、８…ノズル部、９…ボルト、１０…吸排気装置、１１…スカート部、１３…吸引搬送装置、１４…吸引部、１５…ＣＣＤカメラ、２０…光コネクタフェルール、２１…光ファイバテープ芯線、２２…光ファイバ挿通孔、２３…ガイドピン挿入孔、２４…ガイドピン、２５…結合クリップ、ＧＢ…ゲートブレイク装置。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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