(57)【要約】【課題】  成形運転中であってもタイバーの有効長を短時間で調節することができる安価な構成の射出成形機の型締装置等を提供する。【解決手段】  射出成形機の型締装置１は、固定側金型６ａが取り付けられる固定盤６と、型締ハウジング８と、固定盤６と型締ハウジング８との間に設置されている複数本のタイバー２Ａ〜２Ｄと、可動側金型７ａが取り付けられ、固定盤６に対してタイバー２Ａ〜２Ｄに沿って移動可能な可動盤７とを有している。複数のタイバー２Ａ〜２Ｄの各々には、タイバーを加熱するヒータ３Ａ〜３Ｄと、タイバーのヒータ３Ａ〜３Ｄによって加熱された部分の温度を検知するセンサー４Ａ〜４Ｄとが設けられている。型締装置１は、ヒータ３Ａ〜３Ｄおよびセンサー４Ａ〜４Ｄが接続され、タイバーの上記部分の温度を制御する温調計５を備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側金型（６ａ）が取り付けられる固定盤（６）と、型締ハウジング（８）と、前記固定盤（６）と前記型締ハウジング（８）との間に設置されている複数本のタイバー（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）と、可動側金型（７ａ）が取り付けられ、前記固定盤（６）に対して前記タイバー（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）に沿って移動可能な可動盤（７）と、を有する射出成形機の型締装置（１）において、
前記タイバーを加熱するヒータ（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ）と、前記タイバーの前記ヒータ（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ）によって加熱された部分の温度を検知するセンサー（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ）とが、前記複数のタイバー（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）の各々に設けられていると共に、
前記ヒータ（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ）および前記センサー（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ）が接続され、前記タイバーの前記部分の温度を制御する温調計（５）を備えていることを特徴とする射出成形機の型締装置。
【請求項２】
請求項１に記載された射出成形機の型締装置におけるタイバー有効長調節方法であって、
前記金型（６ａ，７ａ）内に射出成形された成形品の厚みが薄い部分に近い前記タイバー（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）を前記ヒータ（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ）で加熱することを特徴とするタイバー有効長調節方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形機の型締装置およびタイバー有効長調節方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機が備える型締装置として、図６に示すような構成を有する型締装置が従来から知られている。図６は従来の型締装置を示す概略構成図であり、図６（ａ）はその正面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【０００３】
図６に示す型締装置１０１は、固定側金型が取り付けられる固定盤１０６と、可動側金型が取り付けられ、固定盤１０６に対して移動可能な可動盤１０７と、可動盤１０７にトグルリンク式または直圧式の押圧機構１１１を介して連結された型締ハウジング１０８とを有している。固定盤１０６と型締ハウジング１０８との間には４本のタイバー１０２Ａ〜１０２Ｄが設けられており、可動盤１０７はそれらのタイバーに沿って移動可能になっている。各タイバー１０２Ａ〜１０２Ｄの両端部には雄ねじが形成されており、それらの固定盤１０６側の雄ねじにはタイバーナット１１０がねじ込まれ、型締ハウジング１０８側の雄ねじには型厚調節装置１０９に形成された雌ねじがねじ込まれている。各タイバー１０２Ａ〜１０２Ｄの有効長は、タイバーナット１１０と型厚調節装置１０９との間の距離を変えることによって調節可能である。
【０００４】
タイバーの有効長を変える手法としては、第１に、型厚調節装置１０９にダイハイト調整ナットを備え、そのダイハイト調整ナットを回転させてタイバーナット１１０と型厚調節装置１０９との間の距離を変える手法が知られている。また、第２に、各タイバーの両端部に形成する雄ねじを互いに逆ねじにするか、あるいはそれらのピッチを互いに異なるピッチとし、タイバーナット１１０と型厚調節装置１０９を固定した状態でタイバーだけを回転させることで、タイバーナット１１０と型厚調節装置１０９との間の距離を変える手法もある。第１の手法は、特許文献１に開示されている。
【０００５】
このような手法によって各々のタイバーの有効長を独立して調節することにより、型締装置１を作動させて型締力を発生させたときの４本のタイバー１０２Ａ〜１０２Ｄの伸び量のバランス、ひいては金型に作用する型締め力のバランスの調整を行うことができる。
【特許文献１】特許第３５４９２８０号明細書
【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、第１の手法には下記のような問題がある。
（１）タイバーの有効長の調節を行うためには射出成形機の運転を停止させる必要があり、その調節中は成形品の製造を行うことができない。
（２）各々のダイハイト調整ナットを駆動させる手段（サーボモータなど）をそれぞれ備える必要があることから、型締装置は非常に高価となり実用的でない。
（３）一度の調節作業で調節を完了できることは少なく、調節作業が完了するまでに射出成形機の運転と停止を何回も繰り返す必要があるため、調節作業は手間と長時間を要する。
（４）調節作業中に試しに成形した成形品は製品として出荷することはできないためすべて廃却されるので、何度も調節作業を繰り返すと無駄になる材料が多くなる。
【０００７】
また、第２の手法には下記のような問題がある。
（１）タイバーの有効長の調節を行うためには射出成形機の運転を停止させる必要があり、その調節中は成形品の製造を行うことができない。
（２）タイバーは、通常の成形運転中は回転しないように何らかの固定手段で固定されているが、調節作業を行う際には固定手段を分解して固定を解除する作業を行う必要がある。
（３）一度の調節作業で調節を完了できることは少なく、調節作業が完了するまでに射出成形機の運転と停止および固定手段の分解と組立を何回も繰り返して行う必要があるため、調節作業は手間と長時間を要する。
（４）調節作業中に試しに成形した成形品は製品として出荷することはできないためすべて廃却されるので、何度も調節作業を繰り返すと無駄になる材料が多くなる。
【０００８】
そこで本発明は、成形運転中であってもタイバーの有効長を短時間で調節することができる安価な構成の射出成形機の型締装置およびタイバー有効長調節方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の射出成形機の型締装置は、固定側金型が取り付けられる固定盤と、型締ハウジングと、前記固定盤と前記型締ハウジングとの間に設置されている複数本のタイバーと、可動側金型が取り付けられ、前記固定盤に対して前記タイバーに沿って移動可能な可動盤と、を有する射出成形機の型締装置において、前記タイバーを加熱するヒータと、前記タイバーの前記ヒータによって加熱された部分の温度を検知するセンサーとが、前記複数のタイバーの各々に設けられていると共に、前記ヒータおよび前記センサーが接続され、前記タイバーの前記部分の温度を制御する温調計を備えていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のタイバー有効長調節方法は、上記本発明の射出成形機の型締装置におけるタイバー有効長調節方法であって、前記金型内に射出成形された成形品の厚みが薄い部分に近い前記タイバーを前記ヒータで加熱して該タイバーの有効長を調節することを特徴とする。
【００１１】
上記本発明によれば、各々のタイバーの温度を個別に調節することで、タイバーは加熱された温度に応じた熱膨張によって自身の有効長が変化する。このようにしてタイバーの有効長を個別に調節することにより、型閉め動作を行って型締力を発生させたときの各タイバーの伸び量のバランス、引いては金型に作用する型締力のバランスを調整することができる。その結果、厚みのばらつきが少ない良好な成形品を成形することができる。
【００１２】
このように、本発明によれば、ヒータ、センサーおよび温調計の簡単で安価な構成によってタイバーの有効長を調節することができる。また、タイバーの有効長の調節は、型締装置を分解等することなく行うことが可能であり、さらには成形運転中に行うことも可能である。したがって、本発明によればタイバーの有効長調節を短時間で行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、安価な構成によって、成形運転中でもタイバーの有効長を短時間で調節することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は本発明の一実施形態に係る型締装置を示す概略構成図であり、図１（ａ）はその正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【００１６】
本発明の一実施形態に係る型締装置１も図６に示した型締装置と同様に、固定側金型が取り付けられる固定盤６と、可動側金型が取り付けられ、固定盤６に対して移動可能な可動盤７と、可動盤７にトグルリンク式または直圧式の押圧機構１１を介して連結された型締ハウジング８とを有している。固定盤６と型締ハウジング８との間には４本のタイバー２Ａ〜２Ｄが設けられており、可動盤７はそれらのタイバーに沿って移動可能になっている。各タイバー２Ａ〜２Ｄの両端部には雄ねじが形成されており、それらの固定盤６側の雄ねじにはタイバーナット１０がねじ込まれ、型締ハウジング８側の雄ねじには型厚調節装置９に形成された雌ねじがねじ込まれている。
【００１７】
本実施形態の型締装置１は、４本のタイバー２Ａ〜２Ｄのそれぞれに、タイバーの所定の長さ領域を加熱するヒータ３Ａ〜３Ｄと、その加熱領域の温度を検知するセンサー４Ａ〜４Ｄとが備えられている。それらのヒータ３Ａ〜３Ｄおよびセンサー４Ａ〜４Ｄは、タイバーの加熱領域の温度を制御する温調計５に接続されている。これらの構成によって、各々のタイバーの加熱領域の温度を個別に調節することができる。その結果、タイバー２Ａ〜２Ｄは、加熱領域の温度に応じた熱膨張によって自身の有効長が変化する。このようにしてタイバー２Ａ〜２Ｄの有効長を個別に調節することにより、型閉め動作を行って型締力を発生させたときの各タイバー２Ａ〜２Ｄの伸び量のバランス、引いては金型６ａ，７ａに作用する型締力のバランスを調整することができる。
【００１８】
このように、本実施形態の型締装置１によれば、ヒータ３Ａ〜３Ｄ、センサー４Ａ〜４Ｄおよび温調計５の簡単で安価な構成によって、タイバー２Ａ〜２Ｄの有効長を調節することができる。また、タイバー２Ａ〜２Ｄの有効長の調節は、型締装置１を分解等することなく行うことが可能であり、さらには成形運転中に行うことも可能である。したがって、本実施形態によればタイバーの有効長の調節を短時間で行うことができる。
【００１９】
以下、本実施形態の型締装置１を備えた射出成形機でＤＶＤ（ディジタル・バーサタイル・ディスク）を製造する場合を例に挙げて、本実施形態におけるタイバーの有効長調節動作を具体的に説明する。
【００２０】
通常、タイバーの有効長の調節が必要になるのは、射出成形機の工場での試運転が完了してユーザーに納入された後、実際に金型を搭載してＤＶＤの成形を行った際に生じた板厚ばらつきを小さくしたい場合である。例えば、金型６ａ，７ａを図１（ａ）のＡ−Ａ方向に見たときの、金型６ａ，７ａ内に成形したＤＶＤのタイバー２Ａ側の部分の板厚が薄いという不具合が発生したとする。この場合は、型締力発生時におけるタイバー２Ａの伸び量を少なくすることで、金型６ａ，７ａのタイバー２Ａに近い部分の締付け力を小さくして成形品の板厚を厚くすることができるため、上記のような不具合を解消することができる。
【００２１】
以下、そのような手法によるタイバーの有効長調節動作をより詳しく説明する。以下の説明において、αは線膨張係数、Ｈはヒータによって温調されるタイバーの長さ範囲、Ｔはヒータの初期設定温度、ΔＴはヒータの設定温度変化量、ΔＬは初期設定温度での型締力発生時のタイバー伸び量を意味している。
（１）タイバーの温度設定をＴからΔＴだけ上げる。
（２）タイバーは熱膨張により、α・Ｈ・ΔＴだけ伸びる。
（３）タイバーの型締力は、α・Ｈ・ΔＴ／ΔＬの割合だけ低下する。
（４）ＤＶＤの板厚は型締力低下量に正比例して厚くなるわけではないが、型締力が低下すると厚くなる方向に変化する。
（５）成形されたＤＶＤの板厚を測定しながら、板厚ばらつきが基準値を満足するように、（１）〜（４）の工程を繰り返す。
【００２２】
以下に実際に数値を当てはめて理論計算し、基礎実験と適用実験で確認した例を説明する。
【００２３】
＜理論計算＞
線膨張係数αが１１×１０-6／℃、タイバーの温調される長さ範囲Ｈが１２０ｍｍ、初期設定温度での型締力発生時のタイバー伸び量ΔＬが０．３ｍｍ（１０ｔ相当）であるとき、タイバーの調温範囲の温度を１℃上昇させた場合の熱膨張によるタイバーの有効長の伸び量は、
１１×１０-6×１２０×１＝０．００１３２ｍｍ
したがって、型締力低下量は、
１０×０．００１３２／０．３＝０．０４４ｔ
となり、理論上は、タイバーの温度を１℃上げるとそのタイバーの型締力が０．０４４ｔ減少することがわかる。
【００２４】
＜基礎実験＞
４本のタイバー２Ａ〜２Ｄの初期設定温度を４０℃とし、タイバー２Ａのみ温度を上げていったときの型締力の理論値と実測値を図２に示す。理論値と実測値はよく一致しており、温度制御により型締力を制御できることがわかる。
【００２５】
＜適用実験＞
（１）初期設定（全てのタイバーの初期設定温度が４０℃）でのＤＶＤの外周（Ｒ＝５８ｍｍ）上の板厚分布を図３（ａ）に示す。初期設定状態での板厚ばらつき（板厚の最大値と最小値との差）は８．２μｍである。図３（ｂ）は、金型６ａ，７ａを図１（ａ）のＡ−Ａ方向に見たときの、金型６ａ，７ａ内で成形したＤＶＤと各タイバー２Ａ〜２Ｄとの位置関係を示す模式図である。なお、図３（ａ）の横軸に示した角度は、図３（ａ）に示した角度に対応している。
（２）図３に示した結果から、ＤＶＤの上側の板厚が薄くなっていることがわかったので、上側のタイバー２Ａ，２Ｂの調温範囲の温度を４５℃に変更した。その状態で成形したＤＶＤの板厚分布を図４に示す。この結果、板厚ばらつきは３．９μｍに減少した。
（３）さらに数回の温度設定変更を行い、最終的にタイバー２Ａの設定温度を４５℃、タイバー２Ｂの設定温度を４８℃、タイバー２Ｃの設定温度を３９℃、タイバー２Ｄの設定温度を４０℃とすることで、図５のように、板厚ばらつきを２．０μｍにすることができた。ここまでの調整時間は約１時間であった。
【００２６】
従来の方法でこのような調整を行うと４〜８時間はかかるので、本実施形態によれば、タイバーの有効長調節を格段に短い時間で行うことができることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る型締装置を示す概略構成図である。
【図２】タイバーの温度を上げていったときの型締力の理論値と実測値を示すグラフである。
【図３】初期設定でのＤＶＤの外周上の板厚分布を示すグラフである。
【図４】上側のタイバーの温度を調整した後のＤＶＤの外周上の板厚分布を示すグラフである。
【図５】各々のタイバーの温度を調整した後のＤＶＤの外周上の板厚分布を示すグラフである。
【図６】従来の型締装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    型締装置
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ    タイバー
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ    ヒータ
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ    センサー
５    温調計
６    固定盤
６ａ  固定側金型
７    可動盤
７ａ  可動側金型
８    型締ハウジング
９    型厚調整装置
１０  タイバーナット
１１  トグルリンク式または直圧式の押圧機構
【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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