(57)【要約】【課題】金型の清掃を短時間で確実に行うことができる、生産効率が良く、且つ、信頼性が高い樹脂成形装置を提供する。【解決手段】開いた状態における上型及び下型１２の間で、移動可能に設置された走行ヘッド１４と、該走行ヘッド１４に取り付けられた噴射ノズル１６と、走行ヘッド１４上の噴射ノズル１６に対してＣО２成分を含む噴射素材を供給可能とする噴射素材供給機構Ｓｄとを備え、走行ヘッド１６の移動に伴って移動自在とされた噴射ヘッド１６から、前記上型又は下型１２の所定の箇所に対してドライアイス粒子を噴射し、噴射箇所のクリーニングを行う。【選択図】　　　図１
2004098602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型を構成する開閉可能な上型及び下型を備え、該上型及び下型を閉じることによって形成されるキャビティ内に樹脂材料を流し込んで成形する樹脂成形装置において、
開いた状態における前記上型及び下型の間で、該上方及び下型に対して相対移動可能に設置されたヘッドと、
該ヘッドに取り付けられ、前記上型又は下型の所定の箇所に対して対向可能とされたクリーニング用噴射ノズルと、
前記ヘッド上の噴射ノズルに対してＣＯ２成分を含む噴射素材を供給可能とする噴射素材供給機構とを備えた
ことを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記噴射素材供給機構が、前記噴射素材として３〜８ＭＰａに加圧されたＣＯ２ガス又は液化ＣО２を前記噴射ノズルに供給し、
前記噴射ノズルが、該噴射素材をドライアイス粒子として前記上型又は下型の所定の箇所に噴射する
ことを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項３】
請求項２において、
更に前記噴射ノズルに対してアルゴンガス又はエアを供給可能とする混合噴射素材供給機構を備え、
前記噴射ヘッドから前記ドライアイス粒子を、アルゴンガス又はエアと共に噴射可能とした
ことを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記噴射ノズルは、開いた状態における前記上型及び下型の間の所定の平面内で該上型及び下型に対して２次元的に相対移動可能とされ、且つ所定の間隔で走査可能とされることにより、
クリーニングすべき面を網羅的にクリーニング可能とした
ことを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項５】
請求項４において、
１回の成形ごとに前記クリーニングすべき面の一部のみが走査・クリーニング可能とされ、複数回の成形を経てクリーニングすべき面の全面を走査・クリーニングするように構成した
ことを特徴とする樹脂成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タブレット状の樹脂素材を金型に自動的に投入して成形する樹脂成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、金型を構成する開閉可能な上型及び下型を備え、前記上型及び下型を閉じることによって形成されるキャビティ内に樹脂材料を流し込んで成形する樹脂成形装置が知られている。
【０００３】
予め加熱しておいた金型内で樹脂素材を軟化させて該金型のキャビティに圧入し、更に加熱して樹脂素材を熱硬化させることにより、該キャビティの形状どおりに繰り返し樹脂を成形することができる。
【０００４】
一般的に、金型には樹脂素材を収容するポットが複数形成され、複数の樹脂成形を同時に行うことができるようになっている。
【０００５】
このような樹脂成形装置としては、例えば、リードフレーム、半導体の基板、フィルム、テープ等の被封止体を樹脂素材と共に金型に投入して一体成形することにより樹脂封止する樹脂封止装置が知られている。
【０００６】
ところで、樹脂成形を繰り返し実行すると、金型のキャビティ内に微量の樹脂や添加材料、洗油等の残存物（汚れ）が固着し、これにより成形製品の不良トラブルを招く等の問題が発生する。
【０００７】
このため従来、例えばエミック樹脂等の金型掃除材を使用して、キャビティ内の汚れを付着させ、これらの汚れを除去する方法が一般に採用されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この方法は、汚れの除去能力が必ずしも高くないという問題を有している。従って、この方法によっても除去できない汚れが多くなると、金型を分解して一つ一つの部品を研磨材等を用いて入念に清掃し、再組み立てをするという方法を取らざるを得ないというのが実情である。
【０００９】
ところが、現実的な問題として、この種の樹脂成形装置の金型の分解・再組立は、極めて長い時間と労力を必要とし、この停滞が製品の生産性に大きく影響するという問題があった。又、これを嫌ってこの分解・再組立の間隔（インターバル）を大きくすると、離型性の不良から、製品の歩留まりが低くなるという問題が生じた。
【００１０】
なお、本発明に関係して、清掃材としてＣО２成分を含む噴射素材を用いた洗浄は、これ自体は公知である。
【００１１】
しかしながら、例えば、人手によって金型のクリーニング面にノズルを臨ませる方法（特開平１１−２５４４５４号公報等参照）は、一般に樹脂成形装置の場合、上型と下型との間隔が狭いため、事実上分解・再組み立てをしなければ良好な洗浄ができず、時間と労力の短縮には寄与しない。
【００１２】
一方、ロボットを用いて樹脂成形装置の外部から金型のクリーニング面にノズルを臨ませる方法は、該ロボットを樹脂成形装置と別個に設置する必要があり、しかも、特定の樹脂成形装置に特定の専用ロボットを組み合わせる必要があることから、コスト高となるだけでなく、メンテナンスも煩雑となる。
【００１３】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであって、金型を分解することなく（或いは分解の頻度を大きく低減しながら）キャビティ面を常に良好な洗浄状態に維持し、省力化及び高歩留まり性（高生産性）とを両立させることのできる樹脂成形装置を提供することその課題としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
金型を構成する開閉可能な上型及び下型を備え、該上型及び下型を閉じることによって形成されるキャビティ内に樹脂材料を流し込んで成形する樹脂成形装置において、開いた状態における前記上型及び下型の間で、該上方及び下型に対して相対移動可能に設置されたヘッドと、該ヘッドに取り付けられ、前記上型又は下型の所定の箇所に対して対向可能とされたクリーニング用噴射ノズルと、前記ヘッド上の噴射ノズルに対してＣＯ２成分を含む噴射素材を供給可能とする噴射素材供給機構とを備えたことにより、上記課題を解決したものである。
【００１５】
本発明では、開いた状態における上型及び下型の間で、該上型及び下型に対して相対移動可能に設置されたヘッドと、該ヘッドに取り付けられた噴射ノズルと、該噴射ノズルに対してＣО２成分を含む噴射素材を供給可能とする供給機構とを備えるようにした。この結果、前記ヘッドの上型及び下型に対する相対移動に伴って変位自在とされた噴射ヘッドから、上型又は下型の所定の箇所に対してＣО２成分を含む噴射素材によるクリーニングを可能としている。
【００１６】
これにより、洗浄システムは樹脂成形装置に一体的に組み込まれることになり、インラインによる洗浄ができる。そのため低コスト化が図れると共に、メンテナンス性が格段に向上する。
【００１７】
ＣО２成分を含む噴射素材としては、具体的には例えば３〜８ＭＰａ（より好ましくは４〜７ＭＰａ）に加圧されたＣО２ガス又は液化ＣО２を採用するとよい。これらの噴射素材はノズルによりドライアイス粒子（固体粒子）となり、供給圧力の勢いにより所定の圧力で吹き付けることができる。
【００１８】
なお、ドライアイス粒子は、圧縮気体（例えばアルゴンガス或いはエア等）と共に高速に吹き付けることも可能であり、洗浄原理のガス・ウェッジ作用を利用して金型を分解せずに高度の洗浄ができる。また噴射後昇華するため洗油残りというような問題も発生しない上に、昇華した結果生じる二酸化炭素は毒性を有しないことから厳格な回収の必要もない。そのため、低コストで安全な環境を維持でき、省力化と歩留まり向上及び品質の維持を図ることができる。
【００１９】
なお、本発明を具体的に実施する場合、例えば、前記噴射ノズルは、開いた状態における前記上型及び下型の間の所定の平面内で２次元的に移動可能とされ、且つ所定の間隔で走査・クリーニング可能とされることにより、クリーニングすべき面を網羅的にクリーニングするような構成を採用すると良い。
【００２０】
この場合、１回の成形ごとにクリーニング面の全面をクリーニングするのではなく、１回の成形に際してクリーニングすべき面の一部のみを操作・クリーニングする構成とし、複数回の成形を経てクリーニングすべき面の全面を走査・クリーニングするような構成とすると良い（後述）。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本実施形態に係る樹脂成形装置１０の全体構造を示す概略斜視図である。なお、図１は、樹脂成形装置１０の金型を開いた状態を示しており、上型の表示は省略されている。
【００２３】
この樹脂成形装置１０は、金型を構成する開閉可能な上型及び下型１２を備え、上型及び下型１２を閉じることによって形成されるキャビティ１３内に樹脂材料を流し込んで成形する。この基本構成自体は、従来と特に変わらず、同様の構成が採用されている。なお、符号１２Ａは下型１２の一部を交換可能としたチェイスである。
【００２４】
また、樹脂成形装置１０は、開いた状態における前記上型及び下型の間で、移動可能に設置された走行ヘッド１４と、該走行ヘッド１４に取り付けられた噴射ノズル１６と、前記走行ヘッド１４上の噴射ノズル１６に対してＣО２成分を含む噴射素材を供給可能とする噴射素材供給機構Ｓｄを備える。
【００２５】
前記走行ヘッド１４は、ガイドレール１８の溝部１８Ａに係合するカムフォロア２０を備え、図示せぬ駆動手段により該ガイドレール１８に沿って前後方向（図のＸ方向）の移動が可能とされている。
【００２６】
この走行ヘッド１４には、クリーナブラシ２２、及びボールねじ２６を備えている。クリーナブラシ２２はモータ（図示略）により回転駆動可能とされており、ボールねじ２６はモータ２４により回転駆動可能とされている。ボールねじ２６にはナット支持部２８が回転不能且つスライド可能に螺合しており、ボールねじ２６の回転に伴って該ナット支持部２８が左右方向（図のＹ方向）に移動できるようになっている。前記ドライアイスの噴射ノズル１６はこのナット支持部２８に取り付けられており、ナット支持部２８と一体的に左右方向に移動可能であり、結果として、チェイス１２Ａのクリーニングすべき面に対し、前後、左右の２次元的な移動が可能である。
【００２７】
前記噴射素材供給機構Ｓｄは、４〜７ＭＰａに加圧されたＣО２ガス又は液化ＣО２（ＣО２成分を含む噴射素材）を収容したＣＯ２　ボンベ３０及び制御ボックス３２を備え、噴射ノズル１６から噴射される際にいわゆる断熱膨張に類似する状態を形成することにより、該噴射ノズル１６より所定圧のドライアイス粒子として噴射可能とするものである。ドライアイス粒子は前述したように、用途に応じ圧縮気体と共に噴射される。本発明は、噴射ノズルに対して例えばアルゴンガス又はエアを供給可能とする混合噴射素材供給機構（図示略）を付設し、該アルゴンガス、或いはエア等を組合わせて噴射するものも含んでいる。
【００２８】
なお、この場合の混合噴射素材供給機構は、ＣＯ２成分を含む噴射素材供給機構Ｓｄと並列に設けられ、噴射ノズル１６の上流で図示せぬバルブを介して該ＣＯ２成分を含む噴射素材供給機構Ｓｄの系路と合流される。
【００２９】
次にこの樹脂成形装置１０の作用を説明する。
【００３０】
樹脂を封止後、金型が型開きして、上型及び下型１２が離反すると、封止されたリードフレーム等が別ユニットで搬送される。その後、走行ヘッド１４がガイドレール１８にガイドされながらチェイス１２Ａ上の残存物を清掃するため前進してくる（図２のａの軌跡）。このとき、走行ヘッド１４の先端のナット支持部２８に取付けられている噴射ノズル１６の先端からドライアイス粒子がチェイス１２Ａ上に噴射される。この噴射によってチェイス１２Ａ上から分離された残存物は、クリーナブラシ２２によって吸着・清掃される。
【００３１】
走行ヘッド１４はクリーナブラシ２２がチェイス１２Ａの先端に届く位置まで前進し、ここでボールねじ２６のモータ２４が駆動され、ナット支持部２８の移動とともに噴射ノズル１６は若干右方向に移動される（図２のｂの軌跡）。そのうえで、クリーナヘッド１４は後退を開始し（図２のｃの軌跡）、後退し切った位置で次のプレス（封止）を迎えるべく、噴射ノズル１６からの噴射を止めて待機する。なお、プレスのサイクルが短い場合、あるいは、より安定した噴射を意図する場合には、噴射ノズル１６からの噴射を止めることなく（噴射したまま）待機するようにしてもよい。
【００３２】
次のプレスが終わった後、全く同様の工程にて図２の符号ｄ、ｅ、ｆ、ｇで示す軌跡にてチェイス１２Ａ上のクリーニングを行う。以降、１回のプレスことに、クリーニング軌跡ｈ、ｉ、ｊ、ｋ　…と、右方向に順次進行していき、チェイス１２Ａの端までいった段階で、再び、軌跡ａ、ｂ、ｃ　→（待機：プレス）　→　軌跡ｄ、ｅ、ｆ、ｇ　→（待機：プレス）　→　軌跡ｈ、ｉ、ｊ、ｋ　…を繰り返すようになっている。
【００３３】
なお、全く同様なクリーニングが図示せぬ上型についても同時に実行される。
【００３４】
又、上記構造からも明らかなように、クリーニングブラシ２２による清掃については、走行ヘッド１４が前後方向に往復するたびに行われる。
【００３５】
このように、１回のプレスごとにクリーニングすべき面の全面をドライアイス洗浄しないようにしたのは、１）ドライアイス噴射による洗浄を行う場合、クリーニングヘッド１４をある程度「低速」で進行させるようにしないと、こびりついた残存物を剥離できないことがあるが、１回のプレスごとに低速でクリーニングすべき面の全面に対してドライアイスの噴射を行うと、洗浄時間が非常に長くなってしまうこと、２）１回のプレスだけでは、残存物の固着量はそれほど多くはなく、従って、必ずしも毎回ドライアイス噴射による洗浄をする必要はないこと、等を総合的に考慮したためである。
【００３６】
従って、この実施形態では、１回のプレス毎にクリーニングすべき面の一部のみについて比較的低速で確実にクリーニングを行い、結果として数回のプレスで１回の割合で全クリーニング面がクリーニングされる。
【００３７】
なお、噴射ノズルを具体的に移動（変位あるいはスキャン）させるための構造は、上述した構造に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、走行ヘッド１４自体を前後動可能とし、該走行ヘッド１４上でノズルを支持するナット支持部２８を左右に移動可能な構成としていたが、噴射ノズルを直接的に前後左右に移動可能な構成としてもよい。この場合は、噴射ノズルを支持している「支持体」が、ヘッドを構成すると見ることができる。
【００３８】
なお、本実施形態のように前後移動及び左右移動の組合せで走行ヘッド１４を移動させるようにしていると、該走行ヘッド１４の前後移動及び左右移動距離を変更する場合に、その変更量を数値で入力する入力装置を設けておくことにより、チェイス１２Ａのサイズ変更時の再調整を容易にできる。
【００３９】
更に、チェイス１２Ａの形状を検出するセンサを設置するようにした場合には、その検出信号を受けて走行ヘッド１４の移動制御、噴射ノズル１６のオン・オフ制御を連動して行うこともできる。
【００４０】
又、チェイス１２Ａのパターンを事前に何通りか設定しておき、チェイス１２Ａの変更時に指定されたパターン及び移動距離通りに走行ヘッド１４を移動制御するように発展的に構成することもできる。
【００４１】
このように、変更入力装置、形状検出器、パターン設定機、演算機等を有する自動制御装置を具備しておくと能率のよいオンラインクリーニングが達成できる。
【００４２】
これらの利点は、本実施形態のように噴射ノズルを上型及び下型の間の所定の平面内で２次元的に移動可能とし、クリーニングすべき面を網羅的にスキャン可能とした構成を採用している場合に特に有効であり、大きなコスト増を伴うことなく実現できる。
【００４３】
一方、クリーニングの態様についても、必ずしも上述したような工程で行う必要はない。例えば、１回のプレスごとに走行ヘッド１４を２往復以上前後動させるようにしてもよく、あるいは、ドライアイス粒子の噴射後にかならずクリーニングブラシ２２による清掃が行われるように、走行ヘッド１４が最後に後退するときにはドライアイスの噴射を行わないようにすることもできる。もちろん、チェイスの種類によっては、三又ノズル、又は四又ノズルを用いることによって１回のプレス毎にクリーニングすべき面の全面を一度にドライアイス洗浄するように構成してもよく、更には、数回のプレスごとにドライアイス洗浄を部分的に行うように構成してもよい。
【００４４】
なお、前記実施形態では、金型を定置させ、噴射ノズルを移動制御していたが、これとは反対に噴射ノズルを定置させ金型を移動制御させることにより両者を相対移動させるものでもかまわない。
【００４５】
また、以上の構成に加え、例えばバキューム吸引機構を更に並設し、ドライアイスの噴射によってクリーニング面から離反した残存物を効率的に吸引・回収するようにしてもよい。
【００４６】
図３は、このバキュームによる残存物の吸引を実現した噴射ノズル６０の先端構造の設計変更例を示している。
【００４７】
この噴射ノズル６０では、単にドライアイス粒子（あるいはこれとアルゴンガス等の圧縮ガスとの混合物）を中央の噴射口６２から噴射可能とするだけでなく、その周囲に、一定の距離Ｌを置いてバキューム吸引口６４が一体化された状態で同軸に臨まされている。
【００４８】
このような構造の噴射ノズル６０を採用することにより、ドライアイス粒子の噴射によってチェイス１２Ａの表面から離反された残存物を周囲のエアＡｒと共に拡散させることなく、確実に回収することができるようになる。
【００４９】
なお、このバキューム吸引構造、あるいはクリーニングブラシによる清掃構造を含め、本発明ではＣО２成分を含む噴射素材による洗浄機構のほかにどのようなクリーニング機構を併設するかについては、特に限定されない。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、金型を分解することなく（或いは分解の頻度を大きく低減しながら）キャビティ面を常に良好な洗浄状態に維持し、省力化及び高歩留まり性（高生産性）とを両立させることのできる樹脂成形装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る樹脂成形装置の金型を型開きした状態を斜視図
【図２】同樹脂成形装置におけるクリーニング軌跡を示す平面方向から見た斜視図
【図３】噴射ノズルの設計変更例を示すノズル先端の拡大断面図
【符号の説明】
１０…樹脂成形装置
１２…（金型の）下型
１４…走行ヘッド
１６、６０…噴射ノズル
１８…ガイドレール
２０…カムフォロア
２２…クリーナブラシ
２４…モータ
２６…ボールねじ
２８…ナット支持部
３０…ＣＯ２ボンベ
３２…制御ボックス
Ｓｄ…噴射素材供給機構
【図１】
2004098602.tif 000003
【図２】
2004098602.tif 000004
【図３】
2004098602.tif 000005