(57)【要約】 【課題】製造に複数の射出成形ないし組立工程が必要な部品を、精度よく、また小型軽量かつ簡単安価な構成によって製造する。【解決手段】複数の面に同一形状の成形部が形成された回転部と、前記回転部を回転可能に支持する枠部と、型締めにより前記複数の面のうちの一つの面と当接してキャビティを形成する第一部と、前記型締めにより前記複数の面のうち、前記一つの面とは別の面と当接する第二部と、前記枠部に取り付けられた製造ユニットと、を備える金型。【選択図】図２０
2019006109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の面に同一形状の成形部が形成された回転部と、
前記回転部を回転可能に支持する枠部と、
型締めにより前記複数の面のうちの一つの面と当接してキャビティを形成する第一部と、
前記型締めにより前記複数の面のうち、前記一つの面とは別の面と当接する第二部と、
前記枠部に取り付けられた製造ユニットと、を備えることを特徴とする金型。
【請求項２】
前記製造ユニットはスライド部であり、前記スライド部は移動可能であり、前記移動により前記回転部に当接させることによって前記キャビティの一部を形成することを特徴とする請求項１に記載の金型。
【請求項３】
前記型締めによって前記スライド部を前記回転部に当接させる移動手段を有することを特徴とする請求項２に記載の金型。
【請求項４】
前記製造ユニットは、射出ユニットであること特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の金型。
【請求項５】
前記射出ユニットは、前記キャビティによって成形された成形部材の一部に樹脂を射出することを特徴とする請求項４に記載の金型。
【請求項６】
前記成形部は、第一の成形部と第二の成形部を有し、前記第一の成形部および前記第二の成形部の少なくとも一方は駒部に形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の金型。
【請求項７】
前記製造ユニットは、前記駒部を移動させる移動手段であることを特徴とする請求項６に記載の金型。
【請求項８】
第一の面と第二の面を当接させることでキャビティを形成する金型であって、
第一の面には、第一の成形部と第二の成形部が形成され、前記第一の成形部および前記第二の成形部の少なくとも一方は駒部に形成され、
前記駒部を移動させる移動手段を有することを特徴とする金型。
【請求項９】
前記駒部の移動により、前記第一の成形部と前記第二の成形部とを対向させることを特徴とする請求項８に記載の金型。
【請求項１０】
複数の面に同一形状の成形部が形成された回転部と、前記回転部を回転可能に支持する枠部と、を有する金型を用いて部品を製造する部品の製造方法であって、
前記枠部の第一の位置に前記回転部の第一の面を移動させて第一の成形部材と第二の成形部材とを成形する工程と、
前記第一の面に形成された第一の成形部材と前記第二の成形部材を、前記回転部を回転させて前記枠部の第二の位置に移動させて、前記枠部に取り付けられた射出ユニットから、前記第一の成形部材および前記第二の成形部材の少なくとも一方の一部に樹脂を射出し、前記第一の成形部材および前記第二の成形部材の少なくとも一方の一部に第三の成形部材を形成する工程と、を有することを特徴とする部品の製造方法。
【請求項１１】
前記第三の成形部材を形成する工程の後、さらに前記回転部を回転させて、前記第一の面を前記枠部の第三の位置に移動させて、前記枠部に取り付けられた移動手段により、前記第二の成形部材を前記第一の成形部材上に移動させて前記第一の成形部材と前記第二の成形部材を接合させる工程を、さらに有することを特徴とする請求項１０に記載の部品の製造方法。
【請求項１２】
前記接合させる工程の後、さらに前記回転部を回転させて、前記第一の面を前記枠部の第四の位置に移動させて、前記第一の成形部材と前記第二の成形部材が接合された部材を前記第一の面から取り出すことを特徴とする請求項１１に記載の部品の製造方法。
【請求項１３】
金型の第一部に形成された成形部と、前記金型の第二部に形成された成形部と、により形成されるキャビティに樹脂を射出し固化させて離型することで、前記第二部に形成された第一の成形部材および第二の成形部材を用いて部品を製造する部品の製造方法であって、
前記第二部に形成された成形部は、第一の成形部と、駒部に形成された第二の成形部であって、
前記第一の成形部に形成された前記第一の成形部材上に、前記第二の成形部に形成された前記第二の成形部材を、前記駒部を移動させることで移動させて、前記第一の成形部材と前記第二の成形部材を接合させることを特徴とする部品の製造方法。
【請求項１４】
前記接合は、嵌合部を嵌合させることで行なうことを特徴とする請求項１３に記載の部品の製造方法。
【請求項１５】
前記接合は、前記第一の成形部材と前記第二の成形部材との間に樹脂を流し込むことにより行なうことを特徴とする請求項１３に記載の部品の製造方法。
【請求項１６】
請求項１０または１３に記載の部品の製造方法によって製造された部品と、前記部品の装着部を備えた画像形成装置を製造することを特徴とする画像形成装置の製造方法。
【請求項１７】
請求項１０または１３に記載の各工程を、前記金型を制御する制御装置に実行させるための制御プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転する金型、その金型を用いた部品の製造方法、および画像形成装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の樹脂部材から構成されるユニット部品は、その細部の構成部材を射出成形機などにより個々に成形した後に、ユニット部品の組立ラインに部品を搬送（供給）して、組立ロボットや人手作業によって組立てられている。
【０００３】
近年においては、回転可能な中間型と、射出成形機の第１射出ユニットと射出成形機に取り付けた第２の射出ユニットを用いて、複数の成形品を成形する装置が提案されている（下記の特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−５６７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示されるような成形装置においては、第２の射出ユニットを移動させるための大掛かりな機構が必要であり、装置サイズが大きくなってしまうことが懸念される。また、射出成形機に第２の射出ユニットを取り付けているため、金型との位置を調整するのが困難であった。
【０００６】
本発明の課題は、製造に複数の射出成形ないし組立工程が必要な部品を精度よく、また小型軽量かつ簡単安価な構成によって製造できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、例えば本発明の金型においては、複数の面に同一形状の成形部が形成された回転部と、前記回転部を回転可能に支持する枠部と、型締めにより前記複数の面のうちの一つの面と当接してキャビティを形成する第一部と、前記型締めにより前記複数の面のうち、前記一つの面とは別の面と当接する第二部と、前記枠部に取り付けられた製造ユニットと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成によれば、製造に複数の射出成形ないし組立工程が必要な部品を、精度よく、また小型軽量かつ簡単安価な構成によって製造できる、という優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態１において製造される部品の一例を示した斜視図である。
【図２】金型の構成を示し、（ａ）は金型の斜視図、（ｂ）は金型の実行する製造工程を示した上面図である。
【図３】固定部の構成を示した正面図である。
【図４】回転部の成形面の構成を示した正面図である。
【図５】金型が型閉じする動作を示した説明図である。
【図６】第１の工程位置で金型が閉じた状態を示し、（ａ）は金型の側面図、（ｂ）は（ａ）の金型のＡ−Ａ線に沿った縦断面矢視図、（ｃ）は同じくＢ−Ｂ線に沿った横断面矢視図である。
【図７】図６の状態で成形部材が成形された時の状態を示し、（ａ）は図６（ａ）の金型のＡ−Ａ線に沿った縦断面矢視図、（ｂ）は同じくＢ−Ｂ線に沿った横断面矢視図である。
【図８】金型が型開きした時の状態を示した斜視図である。
【図９】第２の成形部に成形部材を保持している時の状態を示した側面図である。
【図１０】回転部が回転する状態を示した斜視図である。
【図１１】第２の工程位置で第２のスライド型が動作する時の状態を示した側面図である。
【図１２】（ａ）、（ｂ）は図１１の第２の工程位置で樹脂が成形される時の状態を詳細に示した断面図である。
【図１３】第２のスライド型が回転部から離れた時の状態を示した側面図である。
【図１４】（ａ）は第３の工程位置での駆動手段の動作を示した側面図、（ｂ）および（ｃ）は（ａ）の要部を拡大して示した側面図である。
【図１５】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、図１４の動作により駒型が反転、移動する様子を示した上面図である。
【図１６】（ａ）、（ｂ）は第３の工程位置で樹脂が成形される時の状態を示した断面図である。
【図１７】枠体に射出ユニットを備えた異なる構成を示した斜視図である。
【図１８】（ａ）、（ｂ）は駒型から成形部材を離型させる時の状態を示した斜視図である。
【図１９】取出位置において回転部から製造された部品を取り出す状態を示した斜視図である。
【図２０】回転部の４つの成形面を用いて成形組立を行う状態を示した断面図である。
【図２１】回転部の異なる成形面の配置と、その配置による成形組立の様子を示した断面図である。
【図２２】本発明の実施形態における製造システムの制御系の構成を示したブロック図である。
【図２３】図２２の制御系による金型の制御手順を示したフローチャート図である。
【図２４】射出成形機と金型の関係を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための一例である実施形態について説明する。なお、以下に示す構成はあくまでも一例であり、例えば細部の構成については本発明の趣旨を逸脱しない範囲において当業者が適宜変更することができる。また、本実施形態で取り上げる数値は、参考数値であって、本発明を限定するものではない。
【００１１】
本実施形態の金型によって製造される部品１０１の一例を図１に示す。図１は部品１０１を本実施形態の金型によって成形および組立を行なった後の状態で示している。図１の部品１０１は、例えば画像形成装置（不図示）に装着される部品であって、成形部材１、成形部材２、成形部材３、接合部材４から成る。図１の部品１０１は、例えばトナーなどの容器としてのカートリッジないしその一部をなす部品であって、画像形成装置の装着部（不図示）に装着される。
【００１２】
成形部材１、２、３と接合部材４は、例えば図２〜図４、図２４に示す金型によって、成形材料、例えば溶融樹脂の射出成形、および組立の製造工程を実行することによって図１のようにユニット化され、画像形成装置の部品１０１となる。
【００１３】
図１のユニット化された状態では、成形部材１に成形部材３が一体的に成形されている。また、成形部材１と成形部材２は互いに係合し合って相互に位置決めされ、接合部材４によって接合されている。
【００１４】
図２〜図４、図２４は、本実施形態の金型として、金型の構成を示している。図２（ａ）は金型の斜視図、図２（ｂ）は上面図である。図３は図２（ｂ）のＸ１０方向から見た時の固定部５の正面図である。図４は図２（ｂ）のＸ１１方向から見た時の回転部６の第１の成形面３０ａの正面図である。図２４は、射出成形機と金型との関係を示す図である。
【００１５】
本実施形態の金型９００は、図２〜図４、図２０、図２４に示すように、第一部５（固定部と称する場合がある）、第二部７（可動部と称する場合がある）、および第三部６０を有している。そして、第三部６０は、回転部６と枠部１１を有しており、回転部６が、枠部１１によって回動支持されている。本明細書において、枠部１１とは、第三部６０における回転部６以外の部分を枠部１１とする。
そして、回転部６は、複数の成形面（第１の成形面３０ａ、第２の成形面３０ｂ、第３の成形面３０ｃ、第４の成形面３０ｄ）を有している（図２０）。そして、それぞれの成形面には、同一形状の成形品を成形可能な成形部が形成されている。また、詳細は後述するが、成形部は、その一部が移動可能に形成されていてもよい。つまり、成形面は、成形部が形成された複数の部材（駒部）が埋め込まれて形成されていてもよく、複数の駒部のうちの少なくとも一つが移動可能に構成されていてもよい。また、本実施形態の金型は、枠部１１に成形、および／または組立ての製造工程を行うための製造ユニット（７ａ、７ｂ、９ａ、１０ａ等）を備える。そして回転部６を、回動中心廻りに回動させることにより、上記のそれぞれの成形面に形成された成形部の各々を前記製造工程順に各々の前記製造工程位置に位置決めする。そして、各製造工程位置で第一部（固定部と称する場合がある）５、第二部（可動部と称する場合がある）７、製造ユニット（７ａ、７ｂ、９ａ、１０ａ等）の各々を用いて、異なる成形、および／または組立ての製造工程をそれぞれ行わせ、同一の複数の前記部品の製造を同時に進行させる。
【００１６】
即ち、図２（ａ）、（ｂ）、図２０、図２４に示すように、本実施形態の金型は、第一部（固定部）５、第三部（枠部１１および枠部１１に支持された回転部６）６０、および第二部（可動部）７を備える。固定部５は、射出成形機の固定盤９０１に固定され、この固定部５に対して、回転部６および可動部７は型開き、型締め方向（Ｘ方向（図２４参照））に移動可能である。つまり、第一部５は、型締めにより回転部の複数の面のうちの一つの面と当接してキャビティを形成する。そして、第二部は、前記型締めにより回転部の、複数の面のうち、第一部と当接する面とは別の面と当接する。本実施形態では、成形品を成形するために一般的に用いられている射出成形機に本実施形態の金型９００を取り付けることで、同一の複数部品の製造を同時に進行させることが可能となる。具体的には、一般的に用いられている射出成形機の固定盤９０１に固定部５を取り付け、可動盤９０２に可動部７を取り付ける。固定部５の固定盤９０１（取り付け部）には、射出成形機の溶融樹脂の射出機構９０３が接続される。射出機構９０３から射出された溶融樹脂は、固定盤９０１を介して固定部５の外面に例えば図２（ａ）のように配置された注入口９０３ａへと注入される。
【００１７】
枠部１１は、例えば図示のように４本の支柱部を備えた枠体で、回転部６は、回動軸９０を回動中心として、枠部１１に対して回動自在に支持されている。回転部６は、例えば枠部１１の下部に配置された電動モータおよび変速機構などから成る駆動部１２によって、回動軸９０を中心に例えばＲ方向に特定の回動位置を取るように回動、位置決めすることができる。
【００１８】
回転部６は、駆動部１２によって回動させることにより、枠部１１の４本の支柱の間の４つの開放部に臨むよう位置決め可能な少なくとも２面以上の成形面を有する。本実施形態では回転部６がその全体が概ね四角柱の形状で、同一の成形部を有する成形面を４面、有するものとする。本実施形態の金型９００の、回転部６は、回動軸９０を介して枠部１１に回動自在に支持されているため、枠部１１に対して相対移動する固定部５、可動部７などに対して、回転部６を高精度に位置決めすることができる。
【００１９】
図２（ａ）、図２４に示すように、本実施形態の金型は同図の左右方向に伸びる複数本（この例では４本）のガイド５０１を備える。ガイド５０１は、第一部（固定部）５に対して固定されている。本実施形態ではガイド５０１は、第三部６０の枠部１１および第二部（可動部）７を図示のように貫通している。そして、射出成形機に備えられている駆動系（９０４）により第三部６０の枠部１１および第二部（可動部）７のガイド５０１上での位置を制御することにより、型締め、または型開きすることができる。つまり、第三部６０の枠部１１に支持された回転部６と第一部（固定部）５、あるいは、第三部６０の枠部１１に支持された回転部６と第二部（可動部）７を相対移動させることで、型締め、または型開きすることができる。
【００２０】
なお、本実施形態では、上記のように第一部（固定部）５が射出成形機の固定盤に固定されるものとするが、これは便宜上のものであって、第三部６０と第一部（固定部）５、あるいは、第三部６０と第二部（可動部）７とが相対移動できる構成であればよい。そして、この相対移動のため、第一部（固定部）５、第二部（可動部）７、ないし枠部１１のいずれが射出成形機の固定盤に固定されるように構成されていてもよい。第一部（固定部）５と第二部（可動部）７が両方とも動くような構成であっても構わない。
【００２１】
本実施形態の金型は、図２（ｂ）に示すように、枠部１１には第１の製造工程位置１５０ａ、第２の製造工程位置１５０ｂ、第３の製造工程位置１５０ｃ、および取出し位置１５０ｄが設定されている。第１の製造工程位置１５０ａは、固定部５および第１のスライド部７ａ、７ｂによる製造工程の位置に相当する。また、第２の製造工程位置１５０ｂは、射出ユニット９ａによる製造工程の位置に相当する。また、第３の製造工程位置１５０ｃは、可動部７、駆動手段１０ａ、および射出ユニット９ｂによる製造工程の位置に相当する。本明細書において、第１の製造工程位置を単に第１の工程位置、第２の製造工程位置を単に第２の工程位置、第３の製造工程位置を単に第３の工程位置と称する場合がある。
【００２２】
本実施形態では、回転部６は、角柱状で、その４つの異なる柱状面に同じ部品１０１（図１）の成形に用いる同一形状の成形部を備える。従って、回転部６を駆動部１２によって回動させることにより、回転部６の４面の成形部を、順次、第１の工程位置１５０ａ、第２の工程位置１５０ｂ、第３の工程位置１５０ｃ、そして取出し位置１５０ｄ、へと移動させることができる。これにより、各工程位置で固定部５、可動部７、あるいは製造ユニット（７ａ、７ｂ、９ａ、１０ａ等）によって異なる成形、および／または組立ての製造工程をそれぞれ行わせ、同一の複数の前記部品の製造を同時に進行させることができる。
【００２３】
本実施形態の枠部１１には、枠部１１と、固定部５の相対移動に同期して移動する第１のスライド部７ａ、７ｂが設けられている（図２（ａ））。この第１のスライド部７ａ、７ｂは、第１の工程位置１５０ａにおいて、枠部１１と固定部５との相対変位を利用して第１のスライド部７ａあるいは７ｂを移動させることが可能なアンギュラピンを含む。そのため、モータやソレノイド、エアシリンダなどの駆動源を必要とせず、装置を簡単安価に構成することができる。
【００２４】
また、部品１０１の射出成形のための射出ユニット９ａ（図２（ｂ））、９ｂ（図２（ａ））が、枠部１１、および可動部７に配置されている。これらの射出ユニット９ａ、９ｂは、第２の工程位置１５０ｂ、第３の工程位置１５０ｃで用いられる。このような構成により、例えば特許文献１などに示される従来構成と比較して、製造装置の全体を軽量小型に構成することができる。ここで、本実施形態では、図２（ｂ）に示すように、固定部５、可動部７を開閉する方向をＸ軸の方向とし、このＸ軸に直交する方向をＹ軸の方向とする。
【００２５】
また、後述のように、第３の工程位置１５０ｃには、成形部材２とその駒部３２ａを成形面３０ａ（〜３０ｄ）上で反転、移動させる駆動手段１０ａ、１０ｂ（図１４、図１５）が枠部１１に配置されている。この駆動手段１０ａ、１０ｂは、例えばエアシリンダとアンギュラピンなどから成る移動手段１１０ｂ、１１０ｃによって駆動される。駆動手段１０ａ、１０ｂの構成および動作については、後で詳述する。
【００２６】
固定部５は、図３に示すように部品１０１を構成する成形部材１、２（図１）をそれぞれ成形するための成形部２１、２２を有している。
【００２７】
一方、本実施形態の回転部６は、概ね４角柱状の形態であって、周囲に４つの成形面を備える。図４は、図２（ａ）、（ｂ）の右方から回転部６の成形面の１つである、成形面３０ａを示している。回転部６の成形面３０ａと、他の３つの成形面３０ｂ〜３０ｄ（例えば図２０）は全て同じ構成であり、同一の部品の成形に用いる同一形状の成形部を構成する。即ち、本実施形態の回転部６は、回動中心の周囲の複数の異なる面に、それぞれ同一の部品の成形に用いる同一形状の成形部が配置されて成る。以下では、主に回転部６の成形面３０ａの構成を説明するが、他の成形面３０ｂ〜３０ｄの構成も同様である。本実施形態においては、４つの位置（工程位置および取り出し位置）を有している例を示しているため、４つの面すべてに同一形状の成形部が形成されているが、これに限るものではない。例えば、３つの位置（工程位置および取り出し位置）しかない場合は、３つの面に同一形状の成形部が形成されていればよい。また、２つの位置（工程位置および取り出し位置）しかない場合は、２つの面に同一形状の成形部が形成されていればよい。
【００２８】
回転部６の成形面３０ａには、第１、第２の成形部として、部品１０１を構成する成形部材１、２（図１）をそれぞれ成形するための駒部３１ａ、３２ａが設けられている。
【００２９】
ここで、回転部６の回動によって、例えば、回転部６の１つの成形面３０ａを第１の工程位置１５０ａに移動させる。この時、駒部３１ａ、３２ａは、固定部５の成形部２１、２２と対向するよう位置決めされる。さらに、Ｒ方向に回転部６を９０°回動させると、次の第２の成形面３０ｂ（図２（ａ））が固定部５の第１の成形部２１、２２と対向する成形位置に移動する（図２０参照）。また、この回転部６の９０°回転によって、成形面３０ａは、第２の工程位置１５０ｂに進む。
【００３０】
以下、同様に、回転部６を９０°単位で回転させることにより、成形面３０ａ〜３０ｄを、順次、第１の工程位置１５０ａ、第２の工程位置１５０ｂ、第３の工程位置１５０ｃ、そして取出し位置１５０ｄ、へと移動できる。
【００３１】
次に、本実施形態の部品１０１の製造工程の流れを説明する。また、以下では、金型のより細部の構成についても説明する。本実施形態では、第１工程〜第６工程を経て、図１の部品１０１を構成する成形部材１、２、３、および接合部材４が成形される。これら第１工程〜第６工程のうち、連続する幾つかは同じ工程位置１５０ａ〜１５０ｃにおいて実行される。
【００３２】
第１工程は図２、図５〜図７に示されている。第１工程（図２（ｂ）Ｋ１）では、まず、図５に示すように、駆動部１２により、最初の成形面３０ａが固定部５による第１の工程位置１５０ａに位置するよう、回転部６を回動軸９０に廻りに回動させる。そして、固定部５と、回転部６と、を相対移動させて固定部５と回転部６を型閉じする。なお、図５では、Ｘ１の矢印によって、この相対移動により回転部６が金型５に接近する方向を示している。
【００３３】
固定部５の内側には、図４、図５、図６（ｂ）に示すように、傾斜したアンギュラピン７０ａ、７０ｂが植設されている。これらアンギュラピン７０ａ、７０ｂは、第１のスライド部７ａ、７ｂに貫通している。第１のスライド部７ａ、７ｂは、枠部１１に対して図５、図６（ｂ）の上下方向にスライド自在に支持されている。従って、回転部６に対して固定部５が、型締めのためＸ１方向へ相対移動すると第１のスライド部７ａ、７ｂが、それぞれ下方、および上方に直線移動する。
【００３４】
図６（ｂ）、（ｃ）は、固定部５を型締めした状態である。この型締め状態では、第１のスライド部７ａ、７ｂはアンギュラピン７０ａ、７０ｂに沿って移動し、固定部５の成形部２１と、回転部６の駒部３１ａにより形成されるキャビティ８０ａの上下を封止する。つまり、移動により、少なくとも固定部または回転部のいずれか一方に第１のスライド部が当接する。これによりキャビティが形成される。このような構成により、例えば、部品１０１の成形部材１（図１）のように両端部に比較的、複雑な形状を有する成形物であっても、射出成形が可能となる。
【００３５】
続いて、次に、図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、固定部５の第１の成形部２１、２２と回転部６の駒部３１ａ、３２ａ、第１のスライド部７ａ、７ｂとで複数のキャビティ８０ａ、８０ｂが形成される。そして形成されたキャビティ８０ａ、８０ｂ内に、射出成形機から溶融樹脂が射出される。これにより、図７（ａ）、（ｂ）に示すように成形部材１、２が射出成形される。なお、図７（ａ）、（ｂ）の図示の形式は図６（ｂ）、（ｃ）と同じである。この第１工程の溶融樹脂の射出は、例えば固定部５に装着される不図示の射出成形機によって行われる。また、本実施形態では、固定部５内のランナー、ゲートなどの樹脂流路の図示も省略してあるが、その樹脂流路の構成は本発明を構成するものではなく、当業者において任意に設計変更可能である。
【００３６】
続く第２工程を図２（ａ）、（ｂ）、図８、図９を用いて説明する。図８は固定部５、枠部１１（回転部６）が型開きする時の状態を、図９は駒部３１ａ、３２ａに成形済みの成形部材１、２を保持している状態を示している。
【００３７】
この第２工程（図２（ｂ）のＫ２）では、図８に示すように、可動部７と枠部１１（回転部６）を固定部５から離れるＸ２方向へ移動させて型開きする。このとき、型締めの時と逆に、第１のスライド部７ａ、７ｂは、アンギュラピン７０ａ、７０ｂに沿って回転部６の駒部３１ａから離れる方向へ移動する。また、固定部５と枠部１１（回転部６）の型開きによって、成形された成形部材１、２は、固定部５の第１の成形部２１、２２から離型して、図９に示すように回転部６の駒部３１ａ、３２ａに各々保持された状態となる。
【００３８】
次に、第３工程について、図２（ａ）、（ｂ）、図１０、図１１、図１２（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図１０は、成形面３０ａを第２の工程位置１５０ｂに移動させるとともに、成形面３０ｂを第１の工程位置１５０ａに移動させるよう、回転部６を回動させている途中の状態を示している。
【００３９】
図１１は、上記の回動終了後、回転部６の成形面３０ｂが第１の工程位置１５０ａに移動し、成形面３０ａが第２の工程位置１５０ｂに移動する動作が完了した状態を示している。この図１１は、例えば図１０の右方から回転部６と、第２のスライド部８および射出ユニット９ａを示した側面図に相当する。
【００４０】
図１１に示すように、第２の工程位置１５０ｂでは、回転部６の成形面３０ａに対して、第２のスライド部８およびそれに装着された射出ユニット９ａを移動手段１１０ａによってＹ１方向に相対移動させる。この移動手段１１０ａはエアシリンダなどを用いて構成することができる。
【００４１】
図１２（ａ）は、その後、駒部３１ａと、この回転部６の成形面３０ａを構成する駒部３１ａに保持された成形部材１に対して、第２のスライド部８が型締めされた状態における縦断面を示している。また、図１２（ｂ）の表示は、第２の工程位置１５０ｂにおいて、射出ユニット９ａによって、回転部６の成形面３０ａと第２のスライド部８が形成するキャビティに溶融樹脂を射出成形する時の断面に相当する。
【００４２】
第３工程（図２（ｂ）Ｋ２）では、図１０のように、駆動部１２より回転部６を回動軸９０中心にＲ方向に９０°回転させ、第１成形面３０ａを第２の工程位置１５０ｂへと移動する。これに伴ない、第２成形面３０ｂは第１の工程位置１５０ａへ移動する。
【００４３】
続いて、図１１に示すように、枠部１１に配置された第２のスライド部８および射出ユニット９ａを回転部６へ向かうＹ１方向へ移動手段１１０ａによって移動させる。これにより、図１２（ａ）に示すように、駒部３１ａに保持された成形部材１に対して、第２のスライド部８が型締めされる。なお、第２のスライド部８は、駒部３１ａのみもしくは、成形部材１と駒部３１ａと当接する構成としても良いし、回転部６とも当接する構成でもよい。このような細部の構成は、ここで成形する成形部材３の形状などに応じて適宜変更してよい。
【００４４】
次に、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、射出ユニット９ａによって溶融樹脂を第２のスライド部８と成形部材１で形成されたキャビティ８０ｃに射出し、成形部材１に成形部材３を成形する。なお、ここでもランナーなどの樹脂流路の構成は図示を省略してある。このように、本実施形態では、回転部６に保持された成形部材１に対して、回転部６に支持された枠部１１に備えた第二のスライド部８と射出ユニット９ａによって成形部材３を直接、一体成形する。このような構成により、成形部材３を高精度に成形することが可能である。
【００４５】
次に、第４工程について、図２（ａ）、（ｂ）、図５、図１０、図１３〜図１７を用いて説明する。図１３は、第２のスライド部８が回転部６から離間した時の状態、図１４（ａ）〜（ｃ）は、駆動手段１０ａの動作を、また、図１５（ａ）〜（ｃ）は、駆動手段１０ａによって駒部３２ａが反転、移動する時の状態を示している。また、図１６は、接合部材４を成形する時の様子を示している。また、図１７は、枠部１１ａに射出ユニット９ｃを備えた変形例を示している。
【００４６】
第４工程（図２（ｂ）Ｋ３）では、図１３に示すように、第２のスライド部８を回転部６から離れるＹ２方向へ移動する。そして、成形部材３が成形された状態の成形部材１および成形部材２が回転部６に各々保持された状態で、回転部６を回動軸９０中心にＲ方向に９０°回転させ（図１０参照）、第３工程位置１５０ｃ（図２（ｂ））へ移動する。
【００４７】
図１４（ａ）〜（ｃ）は、図１３と反対側の向き、例えば図１０の左方から、回転部６と、第２のスライド部８および射出ユニット９ａを示している。
【００４８】
図１４（ａ）に示すように、第３の工程位置１５０ｃ（図２（ｂ））においては、駆動手段１０ａ、１０ｂが枠部１１の上下端部に配置されている。駆動手段１０ａ、駆動手段１０ｂは、互いに主な構成部材の向きが上下反対であるが、同等の構成である。
【００４９】
本実施形態では、移動手段１１０ｂ、１１０ｃはエアシリンダとアンギュラピンを組み合わたせた構成である。この移動手段１１０ｂ、１１０ｃにより、枠部１１に支持された駆動手段１０ａ、１０ｂをそれぞれ下方、および上方に移動させることができる。即ち、移動手段１１０ｂ（１１０ｃ）をＹ２方向に移動させることによって、駆動手段１０ａ（１０ｂ）を成形部材２が保持された駒部３２ａの端面３９ａ（３９ｂ）に接近する方向に移動し、図１４（ｂ）、（ｃ）のように接触させることができる。
【００５０】
一方、成形部材２を保持している駒部３２ａは、駆動手段１０ａと接触する端面３９ａに軸４０ａ、４０ｂを設けてある（図１４（ａ）〜（ｃ）、図１５（ａ）〜（ｃ））。また、駆動手段１０ｂと接触する端面３９ｂには軸４０ｃ、４０ｄを設けてある（図１４（ａ））。このような構成により、駆動手段１０ａ、１０ｂによって駒部３２ａを反転、移動させて、成形部材２を、駒部３１ａに支持されている成形部材１と係合させることができる。
【００５１】
即ち、移動手段１１０ｂ、１１０ｃにより、駆動手段１０ａ、１０ｂをそれぞれ下方、および上方に移動させると、駆動手段１０ａが有するガイド部の溝５０ａに駒部３２ａの上、下の端面に植設した軸４０ａ、４０ｂ（ピン）が係合する（図１５（ａ））。図１５（ａ）〜（ｃ）に示すように、ガイド部を構成するＵ字型の溝５０ａは、駆動手段１０ａの平板状の部位に切られている。また、この溝５０ａのＵ字の内側に相互に噛合するギア１２０ａ、１２１ａが設けてあり、例えばギア１２０ａは詳細不図示の電動モータなどの回転駆動手段により駆動される。また、ギア１２１ａの回動軸にはレバー５１ａが固定されている（図１４（ｂ）、（ｃ））。
【００５２】
図１５（ａ）〜（ｃ）に示すように、軸４０ａ、４０ｂがガイド部の溝５０ａに係合した状態で、ギア１２０ａを矢印Ｒａの方向に回転駆動すると、ギア１２１ａは矢印Ｒｂの方向に回転する。そして、ギア１２１ａの回転に伴い、レバー５１ａは、図１５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のように回転変位し、駒部３２ａの軸４０ａ（下部においては４０ｂ）をＵ字型の溝５０ａに沿って移動する。
【００５３】
即ち、レバー５１ａは、軸４０ａに当接してガイド部の溝５０ａに沿って軸４０ａ、４０ｂを移動させる。駒部３２ａは、回転部６と分離可能な構成となっており、図１５（ｂ）、（ｃ）に示すようにして、成形部材１の方向へ反転し（１８０°裏返して）、移動させることができる。
【００５４】
このように、駒部３２ａごと成形部材２を反転、移動させることにより、成形部材２を成形部材１へ組立て（組付け）ることができる。なお、詳細不図示である、成形部材１と２の間には適当な係合爪、溝などの係合部を設けておき、駆動手段１０ａ、１０ｂで成形部材２を押し込むことにより、成形部材１と２の相互の位置決めが行われるようにしておいてもよい。
【００５５】
その後、可動部７をＸ１方向（図５）、即ち回転部６と枠部１１の方向に移動させて可動部７と回転部６を型閉じする。そして、射出ユニット９ｂによって溶融樹脂を注入し、図１の接合部材４を成形して、成形部材２と成形部材１を接合する。
【００５６】
即ち、図１５（ａ）〜（ｃ）のように駒部３２ａを反転させ、成形部材２を成形部材１へ組み付けると、図１６（ａ）のような断面状態となる。この時、可動部７と回転部６を型閉じすると、可動部７が駒部３２ａを押圧し、図１６（ａ）のように成形部材１および成形部材２の向い合う面１ａと２ａを密着させる。
【００５７】
図１６（ａ）の状態では、成形部材１と成形部材２の間、成形部材２の周囲の部分には、接合部材４（図１参照）のためのキャビティ８０ｄが形成されている。従って、図１６（ｂ）の如く成形部材１と成形部材２、および駒部３２ａによって形成されたキャビティ８０ｄに、可動部７に設けた射出ユニット９ｂから溶融樹脂を射出、充填することで、接合部材４が形成され、成形部材１と成形部材２が接合される。
【００５８】
なお、本実施形態では接合部材４を射出成形するための射出ユニット９ｂは、可動部７に配置されている（図５参照）ものとした。しかしながら、樹脂の射出、注型は可動部７側からではなく、回転部６の駒部３２ａの側から行うようにしてもよい。その場合には、図１７に示すように、例えば枠部１１ａに射出ユニット９ｃを配置し、第３の工程位置１５０ｃにおいて、射出ユニット９ｃと駒部３２ａとの間で樹脂流路（不図示）を適宜結合するような構成としてもよい。ただし、接合部材４の注型は必ずしも必要ない。例えば、部品１０１の仕様によっては、駒部３２ａの反転、移動（図１５（ａ）〜（ｃ））によって、成形部材１と成形部材２に配置した係合部や嵌合部を結合させ、両者を一体に組立てる構成であってもよい。
【００５９】
上記のように、本実施形態では、回転部６の同じ成形面（３０ａ〜３０ｄ）にそれぞれ成形部材１と成形部材２のための複数の成形部（駒部３１ａ、３２ａ）を配置する。そして、第３の工程位置１５０ｃにおいて、駒部３２ａの駒部３１ａ方向への反転、移動（図１５（ａ）〜（ｃ））を行うことにより、成形部材１と成形部材２を組み合わせ、組み付け、あるいはさらに樹脂により接合することができる。このように、本実施形態では、回転部６の同じ成形面（３０ａ〜３０ｄ）で組み合わせが限定された成形部材１と成形部材２を組み合わせるため、高精度な部品１０１の製造が実現できる。
【００６０】
次に、第５工程について、図２（ａ）、（ｂ）、図８、図１４、図１５、図１８を用いて説明する。図１８は回転部６の駒部３２ａから成形部材２を離型させる時の様子を示している。
【００６１】
この第５工程（図２（ｂ）のＫ３）では、可動部７を回転部６から離れるＸ２方向（図８）へ移動させて型開きさせる。図１８（ａ）、（ｂ）に示すように、駆動手段１０ａ（１０ｂも同様）を図１５（ａ）〜（ｃ）で示した順序とは逆順序で動作させ、図１５（ａ）の状態に復帰させる。この時、成形部材２が駒部３２ａから離型される。
【００６２】
例えば、図１８（ａ）、（ｂ）に示すように、駆動手段１０ａのギア１２０ａをＲｃ方向へ回転駆動する。これにより、レバー５１ａとギア１２１ａがＲｄ方向へ回転し、レバー５１ａが軸４０ｂと当接して、駒部３２ａを溝５０ａに沿って図１５とは逆方向に反転、移動させる。これにより、駒部３２ａが、成形部材１から離れる方向へ反転、移動する。また、以上は駆動手段１０ａ廻りの動作であるが、駆動手段１０ｂの側も上記の駆動手段１０ａと同様に動作するものとする。
【００６３】
この時、成形部材２は既に接合部材４によって成形部材１に接合されており、その接合力は、駒部３２ａと成形部材２の保持力より勝っており、成形部材２は駒部３２ａから離型されて、成形部材１側に残る。その後、駆動手段１０ａ、１０ｂを図１４（ｂ）、（ｃ）とは逆順序で動作させ、それぞれ上、下方向に移動させて、駒部３２ａから離間させる。
【００６４】
次に、成形、組立てた部品１０１を取り出す第６工程について、図２、図１０、図１９、図２０を用いて説明する。図１９は回転部６から固化後の成形部材１、２、３を離型させる様子を示している。また、図２０は、回転部６の成形面３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄのすべての面で成形、組立、あるいは取り出しを行っている時の状態を断面図として示している。
【００６５】
この第６工程（図２（ｂ）のＫ４）では、回転部６の成形面（例えば３０ａ）上で上記のように成形部材１、２、３、４が成形および組立てられた状態で、回転部６を駆動部１２によって回動軸９０を中心にＲ方向に９０°回動させる（図１０参照）。これにより、図１９に示すように、成形面３０ａが取出し位置１５０ｄへと移動される。この取出し位置１５０ｄにおいて、成形部材１、２、３は、回転部６に内蔵され、例えばソレノイドやエアシリンダにより駆動されるエジェクタピン１００によって突き出され、離型され、取り出される。この時用いられるエジェクタピン１００の駆動源（ソレノイドやエアシリンダ）は、回転部６の内部に配置する他、枠部１１の側に設けるようにしてもよい。以上のようにして、成形部材１、２、３（…）が成形および組立てされ、部品１０１（図１）が完成する。
【００６６】
本実施形態では、図２０に示すように、回転部６と枠部１１、第２の金型７と固定部５を型閉じしている状態で、取出し位置１５０ｄで成形部材１、２、３による完成された部品１０１の取出しを行う。これにより、第１の工程位置１５０ａでは、成形面３０ｄに成形部材１ｄ、２ｄを成形することができる。また、第２の工程位置１５０ｂでは、成形面３０ｃの成形部材１ｃにスライド部８と射出ユニット９ａによって、成形部材３ｃを成形することができる。さらに、第３の工程位置１５０ｃでは、駒部３２ａの反転、移動と接合部材４の注型によって成形面３０ｂの成形部材１ｂに成形部材２ｂを結合させることができる。また、取出し位置１５０ｄでは、エジェクタピン８０１（図１９の１００）によって、成形、組立てされた成形部材１、２、３（…）から成る部品１０１（図１）が離型され、取り出される。
【００６７】
以上のようにして、本実施形態では、回転部６の、同一構成の４つの異なる成形面（３０ａ〜３０ｄ）で、上記の各工程を順次、同時に行うことができ、高精度な成形、組立てを連続的に実行することができる。これにより、極めて効率よく、多数の部品１０１を連続的に製造することができる。
【００６８】
なお、以上では、回転部６に、同一構成の４つの異なる成形面（３０ａ〜３０ｄ）を配置する構成を示したが、製造する部品の工程数によっては、回転部６に配置する成形面（３０ａ…）の数は幾つであってもよい。例えば、図２１は同一構成の２つの異なる成形面を回転部６の対向面に配置し、第１の工程位置１５１ａと、第２の工程位置１５１ｂで成形、および組立てを実行する構成例である。また、同様に４角柱状の回転部６の３つの面を用いて、成形、および組立てを実行する構成であってもよい。また、型開き、型閉じのための機構が複雑になる可能性があるが、回転部６の全体をｎ個の側面に同一の成形面を有する、例えばｎ角柱状の形態などとしてもよい。このような構成によって、同一形状のｎ個の成形面によって、製造工程を順次、しかも同時に進行させることができ、金型の製造効率を著しく向上させることができる。
【００６９】
ここで、図２２、図２３を参照して、本実施形態の金型の制御系の構成、および、部品の製造に係る制御手順の一例につき説明する。
【００７０】
図２２の制御装置は、上述の金型の駆動装置６１１（駆動系）と、溶融樹脂の射出、金型の保温、冷却などに係わる射出成形装置６１２（射出系）を制御することにより、上述の成形組立てを制御する。駆動装置６１１（駆動系）には、回転部６を回動させる駆動部１２や駆動手段１０ａのギア１２０ａを駆動する電動モータ、移動手段１１０ｂ、１１０ｃ、エジェクタピン１００などを駆動するソレノイドやエアシリンダなどが含まれる。また、射出成形装置６１２（駆動系）には、射出ユニット９ａ、９ｂあるいは固定金型たる金型５を支持する不図示の射出成形機の射出ユニットなどが含まれる。
【００７１】
図２２の制御装置は、主制御手段としてのＣＰＵ６０１、記憶装置としてのＲＯＭ６０２、およびＲＡＭ６０３を備える。ＲＯＭ６０２には、後述する制御手順を実現するためのＣＰＵ６０１の制御プログラムや定数情報などを格納しておくことができる。また、ＲＡＭ６０３は、後述する制御手順を実行する時にＣＰＵ６０１のワークエリアなどとして使用される。
【００７２】
なお、後述の制御手順を実現するためのＣＰＵ６０１の制御プログラムは、不図示のＨＤＤやＳＳＤなどの外部記憶装置、ＲＯＭ６０２の（例えばＥＥＰＲＯＭ領域）のような記憶部に格納しておくこともできる。その場合、後述の制御手順を実現するためのＣＰＵ６０１の制御プログラムは、ネットワークインターフェース６０６を介して、上記の各記憶部に供給し、また新しい（別の）プログラムに更新することができる。あるいは、後述の制御手順を実現するためのＣＰＵ６０１の制御プログラムは、各種の磁気ディスクや光ディスク、フラッシュメモリなどの記憶手段と、そのためのドライブ装置を経由して、上記の各記憶部に供給し、またその内容を更新することができる。上述の制御手順を実現するためのＣＰＵ６０１の制御プログラムを格納した状態における各種の記憶手段、記憶部は、本発明の制御手順を格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を構成することになる。
【００７３】
ＣＰＵ６０１には、インターフェース６０５を介してＵＩ装置６０７（ユーザーインターフェース装置）が接続されている。ＵＩ装置６０７は、ハンディターミナルのような端末、あるいはキーボード、ディスプレイ、ポインティングデバイスなどから成る制御端末によって構成することができる。
【００７４】
また、ＣＰＵ６０１には、通信手段としてネットワークインターフェース６０６が接続されている。このネットワークインターフェース６０６を介して、ＣＰＵ６０１は生産制御に必要な制御信号、および上記の異常発生を通知する通知信号９を送受信することができる。その場合、ネットワークインターフェース６０６は、例えばＩＥＥＥ  ８０２．３のような有線通信、ＩＥＥＥ  ８０２．１１、８０２．１５のような無線通信による通信規格で構成することが考えられる。ネットワークインターフェース６０６は、本実施形態の金型を含む部品の生産ラインに配置された生産管理を行うＰＬＣのような統轄制御装置や、管理サーバなどとの間の通信に用いることができる。あるいは、ネットワークインターフェース６０６は、金型を含む部品の生産ラインに、ロボットアームやＸＹステージなどによって構成された他の生産（製造）装置が配置される場合、それらの生産（製造）装置との間の通信に用いることができる。
【００７５】
図２３は、上述の回転部６を用いた金型による部品１０１の製造に係わる制御手順の概略を示している。図示の手順はＣＰＵ６０１の制御プログラムとして、上述の記憶手段、例えばＲＯＭ６０２などに格納しておくことができる。なお、以下では、例えば上記の成形面３０ａ〜３０ｄ（…）をそれぞれ、第１面、第２面、第３面、第４面（…）と考え、その一般表現として「第ｎ面」のような表現を用いる。また、同様に上記の第１〜第３（…）の工程位置の一般表現としては「第ｍ工程位置」を用いる。なお、図２３では、簡略化のために、第ｎ面の成形面に対する製造工程（〜部品取り出し迄）を図示しているが、第ｎ＋１面、第ｎ＋２面、第ｎ＋３面（…）に対する製造工程も、同様に、かつ同時に進行させることができる。
【００７６】
図２３のステップＳ１１では、ＣＰＵ６０１は駆動装置６１１（駆動系）の駆動部１２によって、回転部６を（図２０の配置であれば９０°）回動させ、成形面３０ａ〜３０ｄの第ｎ面を第ｍ工程位置に移動させる。回転部６の上述の構成から明らかなように、この回転部６の回動動作によって、第ｎ＋１面、第ｎ＋２面、第ｎ＋３面（…）は、それぞれ同時に第ｍ＋１工程位置、第ｍ＋２工程位置、第ｍ＋３工程位置（…）に移動させることができる（例えば図２０）。
【００７７】
ステップＳ１２〜Ｓ１３では、ＣＰＵ６０１は成形面（３０ａ〜３０ｄ）の第ｎ面に対して、第ｍ工程位置において、金型の駆動装置６１１（駆動系）、および射出成形装置６１２（射出系）を制御することにより、第ｍ工程を実行させる。この時、同時に、他の成形面に対しては第ｍ＋１工程位置、第ｍ＋２工程位置、第ｍ＋３工程位置（…）において、該当の工程位置を実行させることができる。
【００７８】
ステップＳ１３で第ｍ工程を終了したことを確認すると、ＣＰＵ６０１はステップＳ１４に対して当該の第ｎ面に対する全工程を終了したか否かを判定する。ステップＳ１４で第ｎ面に対する全工程を終了している場合には、ステップＳ１５において、部品１０１は取り出し位置（上述の例では１５０ｄ）に移動しており、ここでエジェクタピン（同じく１００、８０１）による部品の取り出しを行う。一方、ステップＳ１４で第ｎ面に対する全工程がまだ終了していない場合には、ＣＰＵ６０１は、ステップＳ１６で工程位置を管理するカウンタ（あるいはポインタなど）の制御データを次工程を指すように歩進（ｍ＝ｍ＋１）させる。その後、制御はステップＳ１１に復帰し、上述の動作を繰り返すことにより、成形面（３０ａ〜３０ｄ）の第ｎ面に対する第ｍ＋１工程、第ｍ＋２工程、第ｍ＋３工程（…）を実行することができる。
【００７９】
図２２に示すような制御系を用いて、図２３に概略を示すような制御手順を実行することにより、同一形状のｎ個の成形面によって、１工程の遅れまたは進みで、製造工程を順次に、しかも同時に進行させることができる。従って、図２２、図２３のような制御系の構成によって、金型の製造効率を著しく向上することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１〜３…成形部材、４…接合部材、５、７…金型、６…回転部、７ａ、７ｂ、８…スライド部、９ａ、９ｂ、９ｃ…射出ユニット、１０ａ、１０ｂ…駆動手段、１１、１１ａ…枠部、１２…駆動部、２１、２２…成形部、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ…成形面、３１ａ、３２ａ…駒型、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ…軸、５０ａ…溝、５１ａ…レバー、７０ａ、７０ｂ…アンギュラピン、８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ…キャビティ、９０…回転軸、１００…エジェクタピン、１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ…移動手段、１２０ａ、１２１ａ…ギア、１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ…工程位置、１５０ｄ…取出し位置。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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