(57)【要約】【課題】  樹脂材料を真空下に保持した状態で金型内へ注入可能であると共に、外部タンクから材料供給部へ樹脂材料を供給する構成が簡単な射出成形装置および樹脂材料の供給方法を提供する。【解決手段】  材料供給部２０は、樹脂材料を貯蔵する外部タンク３内に連通する材料吸入管２３ｃと、外部タンク３から樹脂材料が供給される材料供給タンク２５と、材料供給タンク２５に上端側が連通すると共にシリンダ１１内に下端側が連通する材料保持部２７と、材料吸入管２３ｃと材料供給タンク２５との間を開閉可能に仕切る第１供給弁２３と、材料供給タンク２５と材料保持部２７との間を開閉可能に仕切る第２供給弁２６とを備え、材料供給タンク２５は、真空排気手段９０に連結され、真空排気手段９０は、第１供給弁２３が開いた状態において、外部タンク３から材料吸入管２３ｃを介して材料供給タンク２５内に樹脂材料を吸引可能である。【選択図】  図４
2006035846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料供給部から供給される樹脂材料を射出部で溶融し、溶融樹脂を前記射出部によって金型内に注入して樹脂成型品を成形する射出成形装置であって、
前記材料供給部は、
樹脂材料を貯蔵する外部タンク内に連通する材料吸入管と、
該材料吸入管を介して外部タンクから樹脂材料が供給される材料供給タンクと、
該材料供給タンクに上端側が連通すると共に前記射出部内に下端側が連通し該射出部に樹脂材料を供給する材料保持部と、
前記材料吸入管と前記材料供給タンクとの間を開閉可能に仕切る第１供給弁と、
前記材料供給タンクと前記材料保持部との間を開閉可能に仕切る第２供給弁と、を備え、
前記材料供給タンクは、該材料供給タンク内を排気可能な真空排気手段に連結され、
該真空排気手段は、前記第１供給弁が開いた状態において、外部タンクから前記材料吸入管を介して前記材料供給タンク内に樹脂材料を吸引して引き込み可能であることを特徴とする射出成形装置。
【請求項２】
前記真空排気手段と前記材料供給タンクとの間には、開閉弁が配設され、
前記材料供給タンクに引き込まれる樹脂材料の量は、前記開閉弁の開放時間または前記第１供給弁の開放時間によって制御されてなることを特徴とする請求項１に記載の射出成形装置。
【請求項３】
前記真空排気手段は、さらに金型のキャビティ内を排気するために用いられることを特徴とする請求項１に記載の射出成形装置。
【請求項４】
樹脂材料を貯蔵する外部タンクから、射出成形装置の材料供給部を介して射出部へ樹脂材料を供給する方法であって、
前記材料供給部は、樹脂材料を貯蔵する外部タンク内に連通する材料吸入管と、該材料吸入管を介して外部タンクから樹脂材料が供給される材料供給タンクと、該材料供給タンクに上端側が連通すると共に前記射出部内に下端側が連通し該射出部に樹脂材料を供給する材料保持部と、前記材料吸入管と前記材料供給タンクとの間を開閉可能に仕切る第１供給弁と、前記材料供給タンクと前記材料保持部との間を開閉可能に仕切る第２供給弁と、を備え、
前記材料保持部内が所定の真空状態に排気されると共に前記第２供給弁が閉じられた状態で、前記第１供給弁を開き、前記材料供給タンク内を排気可能な真空排気手段によって、外部タンクから前記材料吸入管を介して前記材料供給タンク内に樹脂材料を吸引して引き込む工程と、
前記第１供給弁を閉じた後、前記材料供給タンク内を前記真空排気手段によって所定の真空状態まで排気する工程と、
前記第２供給弁を開いて、前記樹脂供給タンク内に引き込まれた樹脂材料を前記材料保持部へ排出すると共に前記射出部内に樹脂材料を供給する工程と、を備えたことを特徴とする樹脂材料の供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形装置および樹脂材料の供給方法に係り、特に、樹脂材料を真空下に保持した状態で金型内へ注入可能な射出成形装置および該射出成形装置を用いた樹脂材料の供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂材料を真空下に保持した状態で可塑化し、金型内のキャビティへ注入する射出成型装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の樹脂材料の供給装置は、配管を介して樹脂材料の貯蔵部と連結された第１収容部と、第２収容部と、第３収容部が順に連結され、これらの間がそれぞれ第１シャッター，第２シャッターによって開閉可能に仕切られた構成となっている。第３収容部はシリンダに連結され、加熱されたシリンダに樹脂材料を供給するように構成されている。
【０００３】
また、第２収容部と第３収容部は、真空ポンプによって内部を排気可能となっている。このような構成により、特許文献１の供給装置は、第２シャッターを閉じて第３収容部を排気した状態で貯蔵部から第１収容部を介して第２収容部へ樹脂材料を供給し、その後、第１シャッターを閉じて第２収容部を排気して、第２シャッターを開けることにより、シリンダ内に臨む第３収容部を真空状態に保持したまま、第３収容部へ樹脂材料を供給することが可能である。
【０００４】
また、特許文献１の供給装置では、樹脂材料の貯蔵部と第１収容部とを連結する配管に送風機やフィルタが配設されており、樹脂材料は、送風機を作動させることによって、貯蔵部から第１収容部へ配管を通して圧送される。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１９２５５７号公報（第３〜４頁、図１〜７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の供給装置は、樹脂材料の貯蔵部から第１収容部へ樹脂材料を供給するために、配管に送風機やフィルタを別途設ける必要があるため、装置の構成や配線等が複雑になってしまうという不都合があった。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、樹脂材料を真空下に保持した状態で金型内へ注入可能であると共に、樹脂材料を貯蔵する外部タンクから材料供給部へ樹脂材料を供給する構成が簡単な射出成形装置および該射出成形装置を用いた樹脂材料の供給方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題は、本発明によれば、材料供給部から供給される樹脂材料を射出部で溶融し、溶融樹脂を前記射出部によって金型内に注入して樹脂成型品を成形する射出成形装置であって、前記材料供給部は、樹脂材料を貯蔵する外部タンク内に連通する材料吸入管と、該材料吸入管を介して外部タンクから樹脂材料が供給される材料供給タンクと、該材料供給タンクに上端側が連通すると共に前記射出部内に下端側が連通し該射出部に樹脂材料を供給する材料保持部と、前記材料吸入管と前記材料供給タンクとの間を開閉可能に仕切る第１供給弁と、前記材料供給タンクと前記材料保持部との間を開閉可能に仕切る第２供給弁と、を備え、前記材料供給タンクは、該材料供給タンク内を排気可能な真空排気手段に連結され、該真空排気手段は、前記第１供給弁が開いた状態において、外部タンクから前記材料吸入管を介して前記材料供給タンク内に樹脂材料を吸引して引き込み可能であることにより解決される。
【０００９】
このように本発明では、材料供給部が、外部タンクに連通する材料吸入管，材料供給タンクおよび材料保持部を有しており、材料吸入管と材料供給タンクとの間が第１供給弁によって開閉可能に仕切られ、材料供給タンクと材料保持部との間が第２供給弁によって開閉可能に仕切られている。そして、材料供給タンクには、真空排気手段が連結されているので、第１供給弁を閉じることによって、真空排気手段によって材料供給タンク内，材料保持部内および射出部内を排気して、真空状態に保持することができる。
【００１０】
また、材料供給タンク内および材料保持部内が真空下に保持された状態において、第２供給弁を閉じ、第１供給弁を開けることによって、真空排気手段によって、外部タンクから材料吸入管を介して材料供給タンク内に樹脂材料を吸引することができる。このように、本発明では、真空排気手段によって、材料供給部内を排気することができると共に、材料供給部に樹脂材料を吸引することができる。これにより、材料供給部に樹脂材料を供給するための手段を別途、設ける必要がないので装置全体の構成をコンパクトにすることが可能となる。
【００１１】
また、本発明の射出成形装置では、材料供給タンク内に樹脂材料を吸引した後、第１供給弁を閉じて材料供給タンクを真空状態まで排気し、第２供給弁を開けることによって、材料保持部内および射出部内を真空状態に保持したまま、材料供給タンクから材料保持部へ樹脂材料を供給することができる。このように、本発明では、材料保持部および射出部を常時、真空状態に保持したまま、樹脂材料の供給を行うことが可能となる。
【００１２】
また、本発明では、前記真空排気手段と前記材料供給タンクとの間には、開閉弁が配設され、前記材料供給タンクに引き込まれる樹脂材料の量は、前記開閉弁の開放時間または前記第１供給弁の開放時間によって制御されてなるように構成することができる。
【００１３】
また、前記真空排気手段が、さらに金型のキャビティ内を排気するために用いられると好適である。このように構成すると、１つの真空排気手段によって、材料供給部内の排気、外部タンクから材料供給部内への樹脂材料の搬送、金型のキャビティ内の排気を行うことができるので、装置の構成をシンプルにすることが可能である。
【００１４】
また、本発明の樹脂成形装置を用いることにより、前記材料保持部内が所定の真空状態に排気されると共に前記第２供給弁が閉じられた状態で、前記第１供給弁を開き、前記材料供給タンク内を排気可能な真空排気手段によって、外部タンクから前記材料吸入管を介して前記材料供給タンク内に樹脂材料を吸引して引き込み、前記第１供給弁を閉じた後、前記材料供給タンク内を前記真空排気手段によって所定の真空状態まで排気し、前記第２供給弁を開いて、前記樹脂供給タンク内に引き込まれた樹脂材料を前記材料保持部へ排出すると共に前記射出部内に樹脂材料を供給することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の射出成形装置によれば、射出部内へ樹脂材料を供給する材料供給部は開閉可能な第１供給弁，第２供給弁によって仕切られた構成であり、材料供給部内は真空排気装置によって真空状態まで排気することができる。そして、本発明の射出成形装置では、射出部に直接、連通する材料保持部を常時、真空状態に保持したまま、外部タンクから材料保持部へ樹脂材料を供給することができる。
【００１６】
また、真空排気手段は、材料供給部内を排気するだけではなく、樹脂材料を貯蔵する外部タンク内に連通する材料吸引管を介して、樹脂材料を材料供給部に吸引することが可能であり、樹脂材料を材料供給部に供給するための手段を別途設ける必要がないので、装置全体の構成をコンパクトにすることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。
【００１８】
図１〜図７は本発明の一実施形態に係るものであり、図１は射出成形装置の説明図、図２は金型の説明図、図３は制御手段の説明図、図４は材料供給部の説明図、図５は材料供給部の通気孔カバーの説明図、図６は材料供給部のタイミングチャート、図７は金型真空バルブのタイミングチャートである。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係る射出成形装置Ｓの断面説明図である。図１に示すように、射出成形装置Ｓは、射出手段１０，金型３０，型締め手段８０，真空排気手段９０，制御手段１００を主要構成要素として構成されている。射出手段１０，型締め手段８０は、架台１上に取り付けられ、金型３０は、型締め手段８０に取り付けられている。
【００２０】
本例の射出手段１０は、スクリュ・イン・ライン式の射出機であり、シリンダ１１と、ノズル１３と、駆動部１４と、樹脂材料をシリンダ１１内へ供給するための材料供給部２０を備えて構成されている。シリンダ１１，スクリュー１２，ノズル１３，駆動部１４は、射出部に相当する。
【００２１】
駆動部１４は、シリンダ１１内のスクリュー１２を回転させるモータ及び減速機構からなる回転駆動部１４ａ、スクリュー１２を押し出してシリンダ１１内部の溶融樹脂を金型３０内へ注入させる射出シリンダ装置１４ｂ、シリンダ１１を左右方向へ移動させてノズル１３をスプルーに当接させたり後退させたりするシフトシリンダを備えている。
【００２２】
本例のシリンダ１１には、材料供給部２０とシリンダ１１とを連通する開口よりも後方位置（図中右側）に、真空シール１１ａが配設され、この真空シール１１ａ内にスクリュー１２が挿通され摺動可能となっている。この真空シール１１ａによって、シリンダ１１内部と駆動部１４との間がシールされている。
【００２３】
シリンダ１１は、バンドヒータ１５によってヒーティングされている。樹脂材料は、材料供給部２０を介して、シリンダ１１内へ供給され、回転駆動部１４ａによって回転駆動されるスクリュー１２により可塑化混練され、前方へ押し出される。この状態で、射出シリンダ装置１４ｂが作動すると、スクリュー１２が金型３０側へ押し出され、シリンダ１１内の前方の溶融樹脂がノズル１３を介して金型３０内のキャビティ３０ａへ注入される。
【００２４】
なお、本例の射出手段１０は、スクリュ・イン・ライン式であるが、これに限らず、プランジャ式、プリプラ式であってもよい。
【００２５】
金型３０は、図１及び図２に示すように、固定側取付板３３Ａと、固定側取付板３３Ａに取り付けられた固定側金型３１と、固定側金型３１に相対して配設された可動側金型３２と、可動側金型３２を背面から支持する背板３４と、スペーサブロックを介して背板３４に連結された可動側取付板３７Ａと、背板３４と可動側取付板３７Ａの間に移動可能に配設されたエジェクタプレート３５と、エジェクタプレート３５に基部が固定されたエジェクタピン３６Ａとを主要構成要素としている。そして、固定側金型３１と可動側金型３２を型締めすることにより、成型品を成形するためのキャビティ３０ａが形成される。
【００２６】
本例の固定側金型３１のパーティング面には、キャビティ３０ａの周囲に環状の金型シール溝が形成され、可動側金型３２のパーティング面には、この金型シール溝に嵌まり込むようにシリコンゴム製の凸条の金型シール部材が設けられている。そして、型締め後、キャビティ３０ａ内を真空引きすると、金型シール溝に嵌まり込んだ金型シール部材が金型シール溝の内部側壁に密着してキャビティ３０ａ内と外部とをシールすることが可能となっている。
【００２７】
また、本例の可動側金型３２には、キャビティ３０ａと外部（背板３４）側とを連通するように、貫通孔である摺動孔が形成されており、摺動孔には、摺動部材としてのエジェクタピン３６Ａが進退自在に摺動可能となっている。
そして、この摺動孔におけるシール性を確保するために、可動側金型３２の背板３４側に摺動シール部６０が形成されている。摺動シール部６０は、摺動孔の外側端部から所定の深さまで摺動孔を拡張し、この拡張した空間にシリコンゴムおよびペースト状のグリスからなるシール部材を配設したものである。
【００２８】
本例の固定側金型３１，可動側金型３２は、アルミニウム合金製のものが使用されている。アルミニウム合金型は、例えば鋼材Ｓ５５Ｃによる金型と比べて、重量が約１／３と軽量であり、本例の射出成形装置Ｓは、全体として軽量化および小型化が図られている。
なお、本例では、固定側金型３１，可動側金型３２にアルミニウム合金型を用いたが、鋼材による金型を用いることもできる。
【００２９】
固定側金型３１には、排気部としての金型真空バルブ４０が組み込まれている。固定側金型３１には、固定側取付板３３Ａと当接する側面に凹部３１ｅが設けられており、この凹部３１ｅに金型真空バルブ４０が取り付けられている。この金型真空バルブ４０は、固定側金型３１のゲートをノズル１３側に連通させるか、真空排気手段９０側へ連通させるかを切り換えることができるように構成されている。
【００３０】
さらに、金型真空バルブ４０から真空排気手段９０の真空タンク９２側へ延びる配管５９には、電磁弁５９ｂが配設されており、電磁弁５９ｂは、金型真空バルブ４０と真空排気手段９０との間を連通または閉塞することができる。
【００３１】
本例の金型真空バルブ４０は、常時は、固定側金型３１のゲートをノズル１３側に連通させているが、電磁弁５９ｂが開くとゲートを真空排気手段９０側へ連通させ、キャビティ３０ａ内を排気することができる。
【００３２】
電磁弁５９ｂと金型真空バルブ４０との間の配管５９には、真空センサ５９ａとデジタル式の真空メータ５９ｃが配設され、配管５９内および配管５９に連通されたキャビティ３０ａの気圧を測定している。真空センサ５９ａは、表示部により、内部の気圧を表示している。真空メータ５９ｃは、制御手段１００へ内部の気圧値をあらわす検出信号を送出し、制御手段１００は、この検出信号を制御および表示に用いている。
【００３３】
型締め手段８０は、タイバー８３の端部に固定された固定側ダイプレート８１と、型締め機構８６と、型締め機構８６によって固定側ダイプレート８１に対して進退動可能な可動側ダイプレート８２と、型締め機構８６等を駆動する駆動部８７とを備えて構成されている。
【００３４】
固定側ダイプレート８１は固定側取付板３３Ａを支持し、可動側ダイプレート８２は可動側取付板３７Ａを支持している。
型締め機構８６は、リンク機構等により構成されており、駆動部８７によって駆動されることにより、可動側金型３２の位置調整ができるように構成されている。
【００３５】
型締め手段８０には、可動側金型３２の位置を検出する位置検出スイッチ８８が配設されており、位置検出スイッチ８８は、可動側金型３２が型締め位置にあることを検出して、制御手段１００に位置検出信号を送出している。
【００３６】
また、駆動部８７は、可動側金型３２側に向けてエジェクタプレート３５を進退動可能である。型開き後、駆動部８７が駆動して、エジェクタプレート３５が可動側金型３２側へ前進すると、エジェクタピン３６Ａによって可動側金型３２の型面から成型品が取り外される。
【００３７】
真空排気手段９０は、金型３０のキャビティ３０ａおよび材料供給部２０の内部を真空引きするためのものであり、真空ポンプ９１，真空タンク９２を主要構成要素として構成されている。
真空タンク９２からの配管は、途中で電磁弁２８ａと電磁弁５９ｂへ向かう２つの配管（２８，５９）に分岐する。この真空タンク９２，電磁弁２８ａおよび電磁弁５９ｂの間の配管に、真空センサ９０ａとデジタル式の真空メータ９０ｂが取り付けられている。真空センサ９０ａは、内部の気圧を表示部により表示する。真空メータ９０ｂは、内部の気圧を測定した検出信号を制御手段１００へ送出している。制御手段１００は、この検出信号を制御および表示に用いている。
【００３８】
真空ポンプ９１は、常時、真空タンク９２内を所定の真空度に維持するように排気している。つまり、制御手段１００は、真空メータ９０ｂから受けとる検出信号によって、真空タンク９２内の真空度をモニターしており、真空タンク９２が所定の気圧値より大きくなったと判断した場合には、真空ポンプ９１を作動させて、真空タンク９２内を所定の真空度まで排気する。
【００３９】
また、制御手段１００は、所定のタイミングでキャビティ３０ａおよび材料供給部２０の内部を排気するように、電磁弁２８ａ，２８ｂ，５９ｂ等を制御している。
【００４０】
制御手段１００は、図３に示すように、制御部１０１と、表示部１０２と、操作部１０３を主要構成要素としている。制御部１０１は、制御プログラムを記憶しており、操作部１０３からの操作信号や、電磁弁，センサ，リミットスイッチ，真空メータ等からの位置信号，検出信号等を受けて、電磁弁，駆動部等に作動信号を送出している。表示部１０２には、各電磁弁の開閉状況、真空メータにより測定された気圧値等の装置の作動状況が表示されている。
【００４１】
次に、図４に基づいて、本例の材料供給部２０について説明する。本例の材料供給部２０は、シリンダ１１に樹脂材料を供給する材料供給タンク２５，材料保持部２７を真空状態に維持することができるように構成されている。
【００４２】
材料供給部２０は、粒状の樹脂材料を貯蔵する外部タンク３内と一端側が連通する材料吸入管２３ｃと、材料吸入管２３ｃの他端が上部に連結された第１供給弁２３と、第１供給弁２３の下部に連結された円筒状の材料供給タンク２５と、材料供給タンク２５の下部に連結された第２供給弁２６と、第２供給弁２６を介して材料供給タンク２５と連結された円筒形状の材料保持部２７を主要構成要素として構成されている。
なお、材料吸入管２３ｃは、外部タンク３から樹脂材料を吸い込むことができればよく、外部タンク３内に一端が挿入されていてもよいし、外部タンク３の下部の開口に一端が連結されていてもよい。
【００４３】
第１供給弁２３は、気密的に内部通路を開閉するバルブを有するバルブ本体２３ａと、圧縮空気供給源４からの圧縮空気のホースが連結されたバルブスイッチ２３ｂとを備えている。バルブスイッチ２３ｂは、制御手段１００からの駆動信号に基づいて、圧縮空気をバルブ本体２３ａに供給してバルブの開閉を行うと共に、バルブの開閉状態を検出して開閉位置信号を制御手段１００へ送出する。
【００４４】
材料供給タンク２５は、略円筒状に形成されており、側面中央に配管２８が連結されている。また、材料供給タンク２５の外部には、材料供給タンク２５内の気圧を測定する真空センサ２５ａとデジタル式の真空メータ２５ｃが取り付けられている。真空センサ２５ａは、内部の気圧を表示部により表示する。真空メータ２５ｃは、内部の気圧を測定した検出信号を制御手段１００へ送出し、制御手段１００は、この検出信号を制御および表示に用いている。
【００４５】
配管２８は、途中にフィルタ２８ｅが連結されており、フィルタ２８ｅの下流側では、２方向へ分岐している。分岐した一方には、電磁弁２８ａを介して真空タンク９２が連結されており、他方には、大気へ開放するための電磁弁２８ｂとサイレンサ２８ｆが連結されている。配管２８には、電磁弁２８ａと真空タンク９２との間で配管５９が合流している。
【００４６】
真空タンク９２と電磁弁２８ａとの間には、ハンドバルブ２８ｃが連結されており、作業者はハンドバルブ２８ｃによって、真空タンク９２と電磁弁２８ａとの間を開閉することができる。ハンドバルブ２８ｃは、常時には、開状態となっている。また、配管２８は、ハンドバルブ２８ｃの下流側で、さらに２方向へ分岐しており、一方には、真空タンク９２が連結されており、他方には、ハンドバルブ２８ｄが連結されている。ハンドバルブ２８ｄは、常時には、閉状態となっており、開状態とすると、真空タンク９２が大気へ開放される。
【００４７】
電磁弁２８ａ，２８ｂは、制御手段１００からの駆動信号を受けて、開閉されるものであり、開閉位置信号を制御手段１００へ送出している。ハンドバルブ２８ｃ，２８ｄは、作業者が手動で開閉することができるものである。
【００４８】
材料供給タンク２５と配管２８との接続部には、図５（Ａ）に示すような多数の貫通孔が形成された通気孔カバー２５ｂが取り付けられている。通気孔カバー２５ｂは、金属製又は合成樹脂製の円形状の薄板に樹脂材料よりも小径な多数の小孔を形成したものである。
【００４９】
真空排気手段９０によって、材料供給タンク２５内が排気されるとき、通気孔カバー２５ｂによって、樹脂材料が真空排気手段９０側へ流出するのを防いでいる。また、フィルタ２８ｅによって、粉状に砕けた樹脂材料を回収している。
なお、通気孔カバー２５ｂとして、図５（Ｂ）に示すような、金属製又は合成樹脂製の網状の部材を用いてもよい。
【００５０】
また、材料供給タンク２５の側面には、配管１８が連結されている。配管１８は、ノズル１３側に延出しており、電磁弁１９を介して、シリンダ１１に設けられたヒートカバー１６に連結されている。電磁弁１９は、制御手段１００からの駆動信号によって開閉し、開閉位置信号を制御手段１００に送出している。
材料供給タンク２５と配管１８との接続部には、通気孔カバー２５ｂと同様な通気孔カバー２５ｄが配設されている。
【００５１】
シリンダ１１の外周には、シリンダ１１を加熱するための加熱手段であるバンドヒータ１５を覆うようにヒートカバー１６が配設されている。ヒートカバー１６には、吸入口１６ａと排出口１６ｂが設けられており、排出口１６ｂには、配管１８が連結されている。また、排出口１６ｂ付近には、ヒートカバー１６内の空気を材料供給部２０側へ送り出すためのファン１７が配設されている。ヒートカバー１６，ファン１７，配管１８，電磁弁１９は、乾燥手段に相当する。
【００５２】
バンドヒータ１５が作動すると、周囲の空気が熱せられ、ヒートカバー１６内の空気の温度が上昇する。
電磁弁１９が開くと、ヒートカバー１６内と材料供給タンク２５の内部が配管１８を介して連通される。材料供給タンク２５が大気中に開放された状態では、ヒートカバー１６内のホットエアーは、ファン１７が作動することによって配管１８を通って、材料供給タンク２５内へ送り込まれる。
【００５３】
材料供給タンク２５内へ送り込まれたホットエアーによって、樹脂材料の乾燥およびヒーティングが行われる。このように、本例では、バンドヒータ１５から発せられる熱を再利用することにより、樹脂材料を乾燥およびヒーティングしている。このように、本例では、樹脂材料を乾燥およびヒーティングするための専用の熱源等を他に確保することなく、バンドヒータ１５から発せられる熱を再利用しているので、エネルギーを省力化することができる。
【００５４】
材料供給タンク２５の下部に連結された第２供給弁２６は、第１供給弁２３と構成は同じである。第２供給弁２６は、内部にバルブを有するバルブ本体２６ａと、圧縮空気のホースが連結されたバルブスイッチ２６ｂを備えている。バルブスイッチ２６ｂは、制御手段１００からの駆動信号に基づいて、圧縮空気をバルブ本体２６ａに供給してバルブの開閉を行うと共に、バルブの開閉状態を検出して開閉位置信号を制御手段１００へ送出する。
【００５５】
材料保持部２７には、センサ２７ａが配設されており、このセンサ２７ａは、材料保持部２７に所定量の樹脂材料が保持されているか否かを検出して、制御手段１００へ検出信号を送出している。本例では、センサ２７ａに光電管を用いている。
【００５６】
センサ２７ａは、樹脂材料を検出しているときは、所定量の樹脂材料が貯留されている旨の信号（充填信号）を制御手段１００に送出し、樹脂材料を検出していないときは、所定量の樹脂材料が貯留されていない旨の信号（未充填検知信号）を制御手段１００に送出する。
【００５７】
本例では、センサ２７ａが所定量の樹脂材料が貯留されていないことを検出した場合に、数回の射出量分に相当する樹脂材料が材料保持部２７に残っているように設定されている。そして、本例の射出成形装置Ｓでは、材料保持部２７に残っている樹脂材料がなくならないうちに、後述する新たな樹脂材料の供給処理が行われるようになっている。
【００５８】
また、材料保持部２７の下部には、配管２９が２箇所に連結されており、一方はハンドバルブ２９ｂを介して大気中に開放されており、他方はハンドバルブ２９ｃ，材料回収管２９ｅおよびハンドバルブ２９ｄを介して真空タンク９２側に接続されている。ハンドバルブ２９ｂ，２９ｃ，２９ｄは、常時は、閉状態に保持されている。
【００５９】
材料回収管２９ｅは、樹脂材料の入替え時等に、材料保持部２７から、樹脂材料を外部へ排出するためのものである。材料回収管２９ｅは、配管２９に着脱可能に取り付けられており、真空タンク９２側に通気孔カバー２５ｂのような多数の小径の孔が穿設されたカバー２９ｆが取り付けられている。
【００６０】
樹脂材料を材料保持部２７から回収するには、成形処理終了後にハンドバルブ２９ｂ，２９ｃ，２９ｄを開状態とし、真空ポンプ９１を作動させる。これにより、材料保持部２７内の樹脂材料は、配管２９を通って材料回収管２９ｅ内に集められる。そして、ハンドバルブ２９ｂ，２９ｃ，２９ｄを再び閉状態とし、配管２９から材料回収管２９ｅを取り外せば、内部に集められた樹脂材料を材料回収管２９ｅから取り出すことができる。このように、本例の射出成形装置Ｓでは、成形処理終了後に樹脂材料を手間を掛けずに容易に取り出すことができる。
【００６１】
次に、材料供給部２０による樹脂材料の供給動作について説明する。以下の動作は、制御手段１００からの作動信号によって自動的に行われるものである。
射出成形装置Ｓによって射出成形を始める前には、センサ２７ａから未充填検知信号が送出され、第１供給弁２３，第２供給弁２６は開状態となっている。また、真空タンク９２は真空ポンプ９１によって真空状態に排気されており、電磁弁２８ａ，２８ｂ，１９は閉状態となっている。
まず、制御手段１００は、第１供給弁２３に開信号を送出して開状態を保持させ，第２供給弁２６に閉信号を送出して閉状態にする。
【００６２】
なお、第１供給弁２３，第２供給弁２６が圧縮空気の供給によって、常時は閉状態となるタイプ（ノーマルクローズタイプ）であれば、開信号を解除することにより、閉状態とする。本明細書では、ノーマルクローズの弁が開状態のときに、弁を閉じるために閉信号を送出することは、開信号を解除することを意味する。また、ノーマルオープンの弁が閉状態のときに、弁を開けるために開信号を送出することは、閉信号を解除することを意味する。
【００６３】
制御手段１００は、第１供給弁２３が開状態，第２供給弁２６が閉状態となったことを条件に、電磁弁２８ａに開信号を送出し開状態とする。これにより、外部タンク３から材料吸入管２３ｃ，材料供給タンク２５，配管２８，電磁弁２８ａを介して真空タンク９２への通路が形成されるので、外部タンク３から樹脂材料が吸い出され、材料供給タンク２５内へ搬入される。
【００６４】
制御手段１００は、電磁弁２８ａが開状態となってから設定時間経過後に、第１供給弁２３に閉信号を送出し閉状態とする。なお、この設定時間は、制御手段１００に予め設定することができるものであり、設定時間に応じた量の樹脂材料が材料供給タンク２５内へ搬入される。
また、本例では、電磁弁２８ａを開状態としてから設定時間経過後に、第１供給弁２３を閉状態としているが、これに限らず、電磁弁２８ａを開状態としてから設定時間経過後に、電磁弁２８ａを閉状態としてもよい。このように、第１供給弁２３または電磁弁２８ａの開放時間によって樹脂材料の供給量を制御することができる。
【００６５】
第１供給弁２３が閉状態となると、制御手段１００は、第２供給弁２６に開信号を送出して開状態とする。これにより、材料供給タンク２５内の樹脂材料は、下方へ落とされ材料保持部２７に貯留される。樹脂材料が材料保持部２７に貯留されると、センサ２７ａが樹脂材料の充填を検出し、樹脂材料が所定量ある旨の検出信号を制御手段１００に送出する。
【００６６】
このとき、第２供給弁２６および電磁弁２８ａが開状態、第１供給弁２３および電磁弁２８ｂが閉状態であり、材料保持部２７は所定の真空度まで排気される。また、材料保持部２７が所定の真空度まで排気されることにより、材料保持部２７に連通するシリンダ１１内部も所定の真空度に排気される。
【００６７】
材料保持部２７が所定の真空度に保持された状態で、材料保持部２７からは、バンドヒータ１５によってヒーティングされたシリンダ１１内へ樹脂材料が順次供給され、樹脂材料は、回転するスクリュー１２によって可塑化混練される。
【００６８】
なお、材料供給タンク２５内へ樹脂材料が搬入された後、電磁弁２８ａを閉じると共に、電磁弁２８ｂ及び電磁弁１９を開状態とし、ヒートカバー１６内のホットエアーを材料供給タンク２５内へ供給するようにしてもよい。このようにすると、初期に樹脂材料を供給するときにも、材料供給タンク２５内の樹脂材料を乾燥およびヒーティングすることができる。そして、所定時間後に、電磁弁２８ｂ及び電磁弁１９を閉じ、再び電磁弁２８ａを開けて材料供給タンク２５内を真空状態とした後、第２供給弁２６を開けて、材料保持部２７に樹脂材料を排出するように構成することができる。
【００６９】
次に、図６に基づいて、樹脂成形を繰り返すうちに、材料保持部２７内の樹脂材料が不足した場合について説明する。図６はタイミングチャートを表している。
溶融樹脂の注入動作が繰り返されて、材料保持部２７に溜まった樹脂材料が所定量に満たなくなり、センサ２７ａが樹脂材料を検出できなくなると、所定量の樹脂材料が無い旨の検出信号が、センサ２７ａから制御手段１００へ送出される（図６のａ）。
【００７０】
制御手段１００は、所定量の樹脂材料が無い旨の検出信号を受けると、所定時間後に第２供給弁２６に閉信号を送出して閉状態とする（図６のｂ）。
第２供給弁２６が閉状態となって所定時間経過すると、制御手段１００は、第１供給弁２３に開信号を送出して開状態とする（図６のｃ）。
【００７１】
第１供給弁２３が開状態となることによって、外部タンク３から材料吸入管２３ｃ，材料供給タンク２５，配管２８，電磁弁２８ａを介して真空タンク９２への通路が形成される。これにより、外部タンク３から樹脂材料が吸い出され、材料供給タンク２５内へ搬入される。このとき、材料供給タンク２５の内部圧力は、所定の真空状態から大気圧に近くなる。
【００７２】
第１供給弁２３が開状態となってから設定時間経過後に、制御手段１００は、電磁弁２８ａに閉信号を送出し閉状態とする（図６のｄ）。この設定時間は、制御手段１００へ予め設定しておくことができる。そして、電磁弁２８ａが閉状態となると、外部タンク３から樹脂材料が材料供給タンク２５へ搬送されなくなる。すなわち、電磁弁２８ａの開放時間に応じた量の樹脂材料が、外部タンク３から材料供給タンク２５へ搬送される。
また、本例では電磁弁２８ａの開放時間によって樹脂材料の供給量を制御しているが、これに限らず、電磁弁２８ａは開状態を保持し、第１供給弁２３を閉じることによって樹脂材料の供給量を制御するように構成してもよい。すなわち、第１供給弁２３の開放時間によって樹脂材料の供給量を制御することができる。
【００７３】
電磁弁２８ａが閉状態となってから所定時間経過後に、制御手段１００は、第１供給弁２３へ閉信号，電磁弁２８ｂおよび電磁弁１９へ開信号を送出する（図６のｅ）。これにより、材料供給タンク２５は電磁弁２８ｂを介して大気へ開放される。また、ファン１７の作動によって、ヒートカバー１６内のホットエアーが配管１８を通って、材料供給タンク２５内へ供給され、材料供給タンク２５内の樹脂材料を乾燥およびヒーティングする。ホットエアーは、配管２８を通って、電磁弁２８ｂを介して外部へ放出される。
【００７４】
このように、樹脂材料は、材料供給タンク２５へ供給される度に、ホットエアーで乾燥およびヒーティングされる。これにより、樹脂材料は、シリンダ１１内で容易に可塑化混練される共に、可塑化混練された溶融樹脂は、水分を含まず、高品質な成型品を形成することが可能となる。
【００７５】
制御手段１００は、電磁弁２８ｂおよび電磁弁１９を開状態としてから、所定時間経過すると、電磁弁２８ｂおよび電磁弁１９へ閉信号を送出して閉状態とする（図６のｆ）。また、制御手段１００は、電磁弁２８ｂおよび電磁弁１９が閉状態となって所定時間経過後に、電磁弁２８ａに開信号を送出して開状態にする（図６のｇ）。これにより、材料供給タンク２５は真空タンク９２によって真空状態まで排気される。
【００７６】
制御手段１００は、真空メータ２５ｃからの検出信号により、材料供給タンク２５が所定の真空度まで排気されたことを検出すると、第２供給弁２６に開信号を送出し開状態とする（図６のｈ）。これにより、材料供給タンク２５と材料保持部２７とが連通し、材料供給タンク２５から所定量の樹脂材料が材料保持部２７へ落下し、材料保持部２７に樹脂材料が貯留される。
【００７７】
所定量の樹脂材料が貯留されると、センサ２７ａが樹脂材料を検出し、所定量の樹脂材料が充填された旨の検出信号を制御手段１００へ送出する（図６のｉ）。
そして、再び、センサ２７ａが樹脂材料の不足を検出すると（図６のａ）、上記樹脂供給処理（図６のｂ〜ｉ）を繰り返す。
【００７８】
このように、本例の射出成形装置Ｓでは、成形中、材料保持部２７は常に真空状態に保持される。これにより、シリンダ１１内部も真空状態に保持され、真空下で、樹脂材料を溶融化することができる。
【００７９】
また、本例の射出成形装置Ｓでは、真空排気手段９０によって外部タンク３から樹脂材料を吸引して材料供給タンク２５に搬送することができるので、別途、樹脂材料吸引用の送風機等を設ける必要がなく、装置をコンパクトに構成することができる。
【００８０】
次に、図７に基づいて、本例の射出成形装置Ｓの動作について説明する。図７は、タイミングチャートをあらわしている。
なお、材料供給部２０における樹脂材料の供給動作については省略する。本例の射出成形装置Ｓでは、以下に示すキャビティ３０ａ内への溶融樹脂の注入動作と、材料保持部２７への樹脂材料の供給動作を独立して行うことができる。
【００８１】
これにより、溶融樹脂注入動作のいずれの段階で、材料保持部２７内の樹脂材料の不足が発生しても、溶融樹脂注入動作を途切れさせることなく、連続して成型品を形成することができる。
【００８２】
作業者は、予め、操作部１０３から射出手段１０、型締め手段８０の設定を行う。
制御手段１００は、型締め手段８０に作動信号を送出し、可動側金型３２と固定側金型３１とを所定の型締め圧で型締めさせる。
【００８３】
型締めされると、位置検出スイッチ８８から検出信号が制御手段１００へ送出される（図７のＡ）。
制御手段１００は、検出信号を受け取ると、設定時間経過後に、電磁弁５９ｂへ開信号を送出し開状態とする（図７のＢ）。これにより、金型真空バルブ４０が開状態となり、キャビティ３０ａが所定の真空度まで排気される。設定時間は、予め制御手段１００に設定されたものである。
【００８４】
制御手段１００は、真空メータ５９ｃからの検出信号により、キャビティ３０ａが所定の真空度まで排気されたことを検出すると、設定時間経過後、電磁弁５９ｂへ閉信号を送出し閉状態とする（図７のＣ）。この設定時間は、キャビティ３０ａの容積に応じて適切な長さに制御手段１００に設定可能である。
【００８５】
制御手段１００から駆動部１４へ作動信号が送出され、スクリュー１２が回転し、この回転によって、材料供給部２０からシリンダ１１内へ供給された樹脂材料がシリンダ１１の前方に送出され、溶融樹脂がシリンダ１１の前方に蓄積される。
樹脂材料は、上述のように真空下で可塑化混練されるので、樹脂材料が溶融して発生するガスや水分は除去される。
【００８６】
この状態で、制御手段１００は、射出手段１０の駆動部１４へ作動信号を送出して、スクリュー１２を前方へ移動させ、ノズル１３から所定量の溶融樹脂をキャビティ３０ａ内へ注入させる（図７のＤ）。
【００８７】
溶融樹脂を注入後、所定の冷却時間経過後、制御手段１００は、射出手段１０に作動信号を送出し、射出手段１０は、スクリュー１２を後方へ移動させる（図７のＥ）。
スクリューバックすると、制御手段１００は、型締め手段８０へ作動信号を送出して、可動側金型３２を後退させ、型開きする（図７のＦ）。このとき、位置検出スイッチ８８から型開きした旨をあらわす検出信号が制御手段１００へ送出される。
そして、エジェクタピン３６Ａを作動させ、成型品を型から取り出す（図７のＧ）。
【００８８】
射出成形装置Ｓは、再び、型締め工程、真空引き工程、射出工程、冷却工程、型開き工程等の処理を繰り返して、連続的に成型品を形成する。
なお、シリンダ１１が成形ごとに、前後方向にシフトして、金型３０にノズルタッチをする場合には、型締め後に、ノズルタッチさせてキャビティ３０ａを排気し、スクリューバックするときに、シリンダ１１を後退させるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の一実施形態に係る射出成形装置の説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る金型の説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る制御手段の説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る材料供給部の説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る材料供給部の通気孔カバーの説明図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る材料供給部のタイミングチャートである。
【図７】本発明の一実施形態に係る金型真空バルブのタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００９０】
３      外部タンク
１０    射出手段
１１    シリンダ
１５    バンドヒータ
１６    ヒートカバー
１７    ファン
１９    電磁弁
２０    材料供給部
２３    第１供給弁
２３ｃ  材料吸入管
２５    材料供給タンク
２６    第２供給弁
２７    材料保持部
２７ａ  センサ
２８ａ  電磁弁（開閉弁）
２８ｂ  電磁弁
３０    金型
３１    固定側金型
３２    可動側金型
４０    金型真空バルブ
５９ｂ  電磁弁
６０    摺動シール部
８０    型締め手段
９０    真空排気手段
９１    真空ポンプ
９２    真空タンク
１００  制御手段
Ｓ      射出成形装置
【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】
2006035846.tif 000007
【図６】
2006035846.tif 000008
【図７】
2006035846.tif 000009