(57)【要約】【課題】  精度が高く且つ均一な品質の製品を、製造コストを低減して、効率良く製造することが可能な射出成形装置を提供する。装置の小型化を図ることができる射出成形装置を提供する。塵埃の混入がなく純度の高い製品を成形することが可能な射出成形装置および樹脂成型品の成形方法を提供する。【解決手段】  射出成形装置Ｓは、成型品を成形するための金型３０と、金型３０内に溶融樹脂を注入する射出手段２０と、金型３０を型締め可能な型締め手段４０と、金型３０，射出手段２０，型締め手段４０を内部に収容する真空室１０と、真空室１０を真空状態に排気する真空排気手段６０と、を備えた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成型品を成形するための金型と、
該金型内に溶融樹脂を注入する射出手段と、
前記金型を型締め可能な型締め手段と、
前記金型，前記射出手段，前記型締め手段を内部に収容する真空室と、
該真空室を真空状態に排気する真空排気手段と、を備えたことを特徴とする射出成形装置。
【請求項２】
前記射出手段および前記型締め手段の作動を操作するための制御手段を備え、
該制御手段は、前記真空室の外部に配設された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】
前記射出手段は、溶融樹脂を前記金型内に注入するための駆動源を有し、
前記型締め手段は、前記金型を型締めするための駆動源を有し、
前記射出手段の駆動源、又は、前記射出手段の駆動源の少なくともいずれかに、電動モータが用いられた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】
前記射出手段は、溶融樹脂を前記金型内に注入するための駆動源を有し、
前記型締め手段は、前記金型を型締めするための駆動源を有し、
前記射出手段の駆動源、又は、前記射出手段の駆動源の少なくともいずれかに、油圧装置が用いられた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５】
前記駆動源を冷却する冷却手段を備えたことを特徴とする請求項３又は４に記載の射出成形装置。
【請求項６】
前記金型は、アルミニウム合金製の金型であ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７】
前記真空排気手段は、真空ポンプと、該真空ポンプに接続されたサブタンクとを備え、
前記真空ポンプは、前記サブタンク内を真空状態に排気可能であり、
前記真空排気手段は、排気された前記サブタンクを前記真空室に連通させることにより、該真空室を排気す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８】
前記金型，前記射出手段，前記型締め手段を、前記真空室内へ搬入および前記真空室外へ搬出するための搬入搬出手段を備えた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９】
前記真空室内部を撮像するための撮像手段が前記真空室内に配設され、
前記撮像手段で撮像された映像を表示するための表示手段が前記真空室外に配設された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１０】
真空領域内で樹脂成型品を成形する方法であって、
射出成形機の樹脂材料供給部に樹脂材料を供給する工程と、
前記樹脂成形機を真空室内に搬入する工程と、
前記真空室を外部から密閉された状態に保持する工程と、
前記真空室内を所定の真空状態に排気する排気工程と、
該排気工程の後に、前記射出成形機が、最初の樹脂成型品を成形するときに、前記真空室の外部に配設された操作手段から前記射出成形機を制御して樹脂成型品を成形する工程と、を備えたことを特徴とする樹脂成型品の成形方法。
【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成型品の成形方法に係り、特に、精密な成型品を製作でき、成型品の品質向上を図ることができるとともに、装置の小型化を図ることができる射出成形装置および樹脂成型品の成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、射出成形装置を用いて樹脂成型品を製造している。例えば、自動車用内装品等の樹脂成型品を製造するために用いられる射出成形装置を例にすると、射出成形装置は、溶融樹脂を射出する射出成形機と、溶融樹脂が注入される金型を備えており、金型内で注入された溶融樹脂を冷却及び硬化させることにより、所要の樹脂成型品を形成するものである。
【０００３】
従来の射出成形装置では、所定の射出圧力をもって溶融樹脂を金型に注入しており、特に、複雑な形状の部材を成形する場合や、微細な金型パターンを転写する場合には、高い射出圧力をもって溶融樹脂を金型に注入している。
【０００４】
しかし、高い射出圧力をもって溶融樹脂を金型に注入する場合には、これに合わせて大きな型締め圧を出力できる大出力の油圧装置や、耐久性を有する大型の金型を使用しなければならず、装置全体が大型化するという問題があった。
【０００５】
上記不都合を解決するために、射出成形装置の成形空室内を真空にして、射出圧力を従来よりも低下させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、精密製品や医療用品等の成型品の成形に際して、成型品に塵埃が混入することによる不良の防止、汚染防止を図るため、クリーンルームで成形を行う構成が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特公平７−７７７４５号公報（第２頁、第１図）
【特許文献２】特開２００２−１２７１８４号公報（第２−３頁、第１−３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１の技術は、射出成形装置の成形型を多孔質セラミックスで形成し、この多孔質セラミックス成形型に真空ポンプを接続してキャビティ内の空気を抜き取り、溶融樹脂をキャビティ内に入り易くしたものである。
しかし、上記特許文献１の技術では、成形型を多孔質セラミックスに置き換える必要があり、従来の金型を転用することができないという不都合がある。また、多孔質セラミックスで形成されているため、従来の金型より強度及び耐久性に劣るという問題がある。
【０００８】
さらに、上記特許文献１の技術では、多孔質セラミック成形型を型締めした後に、成形空間内を真空にする構成であるので、成型品を成形するごとに、成形空間内の真空状態が変化するおそれがあり、成型品の品質が均一とならないという問題があった。また、成型品を成形するごとに、成形空間内を真空にするため、成形サイクルが長くなり、生産効率が低下してしまうという問題があった。
【０００９】
また、上記特許文献２の技術では、クリーンルーム内で成形を行うため、塵埃等を含まない高品質の成型品を得ることができるが、構成が複雑になるという不都合がある。
また、特許文献２の技術では、薄肉な成型品を形成する場合、成形可能な薄さには限度があるため、所望の薄さの成型品を得ることが困難であり、実際には必要とされる肉厚以上の成型品しか得られなかった。このため、多くの余分な材料を使用せざるを得ず、冷却時間を含めて、リードタイム，成形サイクルが長くなり、効率化を阻害し生産性を低くする要因となっていた。
【００１０】
本発明の目的は、精度が高く且つ均一な品質の製品を、製造コストを低減して、効率良く製造することが可能な射出成形装置および樹脂成型品の成形方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、装置の小型化を図ることができる射出成形装置および樹脂成型品の成形方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、塵埃の混入がなく純度の高い製品を成形することが可能な射出成形装置および樹脂成型品の成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題は、本発明の射出成形装置によれば、成型品を成形するための金型と、該金型内に溶融樹脂を注入する射出手段と、前記金型を型締め可能な型締め手段と、前記金型，前記射出手段，前記型締め手段を内部に収容する真空室と、該真空室を真空状態に排気する真空排気手段と、を備えることにより解決される。
【００１２】
このように、本発明では、金型，射出手段，型締め手段が、真空室内に配設されており、金型，射出手段，型締め手段は、すべて真空下で動作して成型品を成形することができる。これにより、溶融樹脂の射出圧を低く設定して金型内のキャビティに注入しても、空気抵抗がないので、キャビティ内にすばやく溶融樹脂を行き渡らせることができる。
また、射出圧を小さくするのに合わせて、金型の型締め圧も小さくすることができるので、型締め手段，金型を小型化することが可能となる。
【００１３】
また、本発明の射出成形装置では、従来のように、成型品を成形するごとに、真空状態が破られてしまうことがないので、同じ真空環境下で連続して成形することができる。これにより、本発明の射出成形装置では、均一な品質の成型品を短い成形サイクルで連続して成形することが可能となる。
【００１４】
また、本発明の射出成形装置では、金型，射出手段，型締め手段が、真空室内に配設されることにより、射出成形時に、金型，射出手段，型締め手段等から発生する作動音が外部に漏れにくくなっている。これにより、射出成形装置が配置される施設から、外部へ漏れでてしまう騒音が低減されると共に、作業者も騒音が低減された良好な作業環境で作業を行うことが可能となる。
【００１５】
また、前記射出手段および前記型締め手段の作動を操作するための制御手段を備え、該制御手段は、前記真空室の外部に配設されると好適である。このように、制御手段が真空室の外部に配設されると、真空室内部で射出成形を行っているときにも、外部から射出手段や型締め手段の操作を行うことができるので、作業性が向上される。
【００１６】
また、前記射出手段は、溶融樹脂を前記金型内に注入するための駆動源を有し、前記型締め手段は、前記金型を型締めするための駆動源を有し、前記射出手段の駆動源、又は、前記射出手段の駆動源の少なくともいずれかに、電動モータが用いられると好適である。
【００１７】
このように、型締め手段や射出手段の駆動源に、電動モータが採用されることにより、駆動源に油圧装置を用いた場合のように、オイルミストが発生してしまうおそれがないので、オイルミストが成型品に混入するという不都合がなく好適である。
【００１８】
また、電動モータを油圧装置の代わりに採用することにより、型締め手段や射出手段のメンテナンスが非常に容易となると共に、型締め手段や射出手段を安価に構成することが可能となる。
また、電動モータを油圧装置の代わりに用いると、型締め手段や射出手段を小型化することができる。
さらに、電動モータは、油圧装置に比して、型締め圧や射出手段を容易且つ高精度に制御することができるので、成型品の精度を向上させることができる。
【００１９】
また、前記射出手段の駆動源、又は、前記射出手段の駆動源の少なくともいずれかに、油圧装置を用いてもよい。油圧装置を用いれば、大きな出力を得ることができるので、特に大型の成型品を成形する場合に有効である。
【００２０】
また、前記駆動源を冷却する冷却手段を備えると好適である。駆動源は、作動時に真空中に配置されるので、発生する熱が周囲に発散されにくい。したがって、発生する熱によるオーバーヒートを防止するため、駆動源に冷却手段を設けるとよい。
【００２１】
また、前記金型は、アルミニウム合金製の金型であると好適である。金型が、アルミニウム合金製であれば、装置全体をより軽量化することができる。
【００２２】
また、前記真空排気手段は、真空ポンプと、該真空ポンプに接続されたサブタンクとを備え、前記真空ポンプは、排気された前記サブタンク内を真空状態に排気可能であり、前記真空排気手段は、前記サブタンクを前記真空室に連通させることにより、該真空室を排気する構成であると好適である。
【００２３】
このように、真空排気手段が、真空ポンプ以外にサブタンクを備えれば、真空状態に排気されたサブタンクを真空室に連通させることによって、短時間で真空室を真空状態に排気することが可能となり、成形時間を短縮することができる。
【００２４】
また、前記金型，前記射出手段，前記型締め手段を、前記真空室内へ搬入および前記真空室外へ搬出するための搬入搬出手段を備えると好適である。
このように、金型，射出手段，型締め手段を搬入・搬出させる搬入搬出手段を備えると、樹脂材料の供給，金型，射出手段，型締め手段の調整等および真空室内のメンテナンス等を容易に行うことができ、作業性が向上される。
【００２５】
また、前記真空室内部を撮像するための撮像手段が前記真空室内に配設され、前記撮像手段で撮像された映像を表示するための表示手段が前記真空室外に配設されると好適である。
このように、真空室内部を撮像する撮像手段と、撮像された映像を表示するための表示手段が配設されることにより、内部の状況を確認しながら、成形処理を行うことが可能となり、作業性が向上される。
【００２６】
また、前記課題は、本発明の樹脂成型品の成形方法によれば、真空領域内で樹脂成型品を成形する方法であって、射出成形機の樹脂材料供給部に樹脂材料を供給する工程と、前記樹脂成形機を真空室内に搬入する工程と、前記真空室を外部から密閉された状態に保持する工程と、前記真空室内を所定の真空状態に排気する排気工程と、該排気工程の後に、前記射出成形機が、最初の樹脂成型品を成形するときに、前記真空室の外部に配設された操作手段から前記射出成形機を制御して樹脂成型品を成形する工程と、を備えることにより解決される。
【００２７】
このように、射出成形機を真空室内に搬入して、真空室内を真空引きし、射出成形機を制御して樹脂成型品を成形するので、射出成形機の金型，射出手段等が完全に真空下で動作する。これにより、金型内のキャビティの隅々まで、溶融樹脂を完全に充填することができる。このとき、溶融樹脂のキャビティ内へ注入には、空気抵抗がほとんど掛からないので、すばやくかつ完全に充填することが可能となる。これにより、成型品にショート，ヤケ等が発生することがないので好適である。
【００２８】
また、射出成形機の金型，射出手段等が完全に真空下で動作することにより、金型のキャビティ内に空気やガスが入り込むことがないので、気泡の入らない強度の優れた成型品を成形することができる。
【００２９】
また、キャビティ内に均一に溶融樹脂を充填することができるので、成型品の密度が均一となる。これにより、成型品の表面の色むらがほとんど無く、内部応力の極めて小さい成型品を成形することができる。
また、真空室の外部に配設された操作手段から射出成形機を制御することができるので、作業性が向上される。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の射出成形装置および樹脂成型品の成形方法によれば、射出成形機が真空領域に配設されたことにより、金型内のキャビティに溶融樹脂をすばやく確実に行き渡らせることができるので、精度の高い製品を効率良く製造することが可能となる。
そして、射出手段も真空領域に配設されているので、溶融樹脂に空気やガスが混入することがない。このため、気泡の入らない強度の優れた成型品を得ることができる。
【００３１】
また気泡の混入がないため、薄肉加工や複雑な形状の成型品の作成、或いは超精密部品の成形が可能となる。そして、薄肉加工が可能となることにより、冷却時間を含めて成形時間を短縮することができ、生産性を向上させることが可能となる。
さらに、本発明の射出成形装置および樹脂成型品の成形方法では、一定の真空状態を保持したまま、連続的に成型品を成形することができるので、同じ製造環境下で成形された均一な品質の成型品を得ることができる。
【００３２】
また、本発明の射出成形装置および樹脂成型品の成形方法によれば、射出成形機が真空領域に配設されたことにより、射出圧を小さく設定しても、キャビティに溶融樹脂を確実に充填させることができる。そして、射出圧を小さく設定できると、型締め圧を小さくすることが可能となり、型締め手段や金型を小型化することができる。
さらに、装置が真空室内に配設されているので、空気中の浮遊物が製品に混入するのを防止することができ、純度の高い製品を成形することが可能となる。
【００３３】
また、本発明の射出成形装置では、型締め手段の駆動源を電動モータとしたので、オイルミストの発生が抑えられ、オイルミストの混入がない純度の高い成型品を成形することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
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。
図１〜図６は本発明の一実施形態に係るものであり、図１，図２は射出成形装置の説明図、図３は冷却ユニットの断面説明図、図４は射出成形装置の電気的構成を示すブロック図、図５，図６は搬入搬出手段の説明図である。図７，図８はそれぞれ実施例に係る金型の説明図、成形品の説明図である。図９は他の実施形態の射出成形装置を示す説明図である。
【００３５】
図１は、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、射出成形機１と、真空室１０と、冷却手段５０と、真空排気手段６０と、制御手段７０と、搬入搬出手段８０等を備えて構成されている。射出成形機１は、後述するように、搬入搬出手段８０によって真空室１０内外へ搬入・搬出可能となっている。
【００３６】
射出成形機１，冷却手段５０，真空排気手段６０は、制御手段７０に接続され、この制御手段７０からの作動信号により、射出手段２０からの溶融樹脂の射出動作、金型３０の型締め動作、真空室１０内の排気、射出成形機１の冷却等が制御される。
【００３７】
図１および図２に示すように、真空室１０は、ヒンジ１３によって開閉自在に取り付けられたドア１２と、ドア１２を閉状態にロックするドアロック１４を備えており、ドア１２をドアロック１４で閉状態にロックすることにより、真空室１０の内部は外部と気密的に遮断された状態に保持される。
【００３８】
真空室１０内には、照明手段としての蛍光灯４が内部天井に配設されている。成型時の状況を確認する際に、作業者は、蛍光灯４によって真空室１０内部を照らすことができる。
また、真空室１０内には、撮像手段としてのビデオカメラ５が配設されている。本例の射出成形装置Ｓでは、ビデオカメラ５は、真空室１０の内壁面に２箇所設けられている。ビデオカメラ５は、射出成形機１の金型３０からノズル２４近辺を撮像するように、射出成形機１の左右にそれぞれ配設されている。
【００３９】
ビデオカメラ５によって撮像された映像信号は、真空室１０の外部に設けられた表示手段としてのモニター６に映し出されるようになっている。その際、蛍光灯４によって、金型３０等が明るく照らされるので、モニター６には、明瞭な映像が映し出される。作業者は、モニター６に映し出される映像を見て、作業状況や不具合等がないことを確認することができるので、作業性が良好となる。
【００４０】
射出成形機１は架台２上に載置され、射出手段２０，金型３０，型締め手段４０を備えて構成されている。架台２は、搬入搬出手段８０を構成する平板状のレール部材８１上に固定されている。また、真空室１０内の底面には、レール部材８１を摺動自在に支持する平板状のレール部材８２が配設されている。レール部材８１は、レール部材８２上を、真空室１０のドア１２側から内部へ向けて摺動可能となっている。レール部材８２には、固定部材８７が配設されており、固定部材８７は、レール部材８２上を移動して真空室１０内へ搬入された射出成形機１を所定の位置で固定する。
【００４１】
射出手段２０は、ホッパ２１と、シリンダ２２と、シリンダ２２内に配設されたスクリュー２３と、ノズル２４と、駆動装置２５を備えて構成されている。
シリンダ２２の外周面には、ヒーター２６が配設され、さらにヒーター２６の外周には、円環状の冷却ユニット５４が配設されている。ヒーター２６によって、シリンダ２２内の溶融樹脂は、適正温度（例えば約２００℃）に保持される。
【００４２】
駆動装置２５は、駆動源としての電動モータ２５ａ，２５ｂ，２５ｃを備えて構成されている。電動モータ２５ａは、減速機構を介してスクリュー２３に接続されており、スクリュー２３は、電動モータ２５ａの作動により回転する。樹脂材料供給部としてのホッパ２１に投入された樹脂材料は、スクリュー２３の回転によって、前方へ送出され、ヒーター２６からの加熱と、スクリュー２３の回転によるせん断や摩擦による発熱作用で可塑化混練される。連続的に成型品を製造する場合には、この時点では前回の成型品が金型３０内で冷却中で、ノズル２４が塞がれているので、スクリュー２３は後ろに押し戻され、溶融樹脂はスクリュー２３の前方に蓄積される。
【００４３】
電動モータ２５ｃは、シリンダ２２を図中、左右に移動させるためのものであり、減速機構を介してシリンダ２２に接続されている。前回の成型品が金型３０から取り出され、再度、金型３０が型締めされると、電動モータ２５ｃは、スクリュー２３の前方に溶融樹脂が蓄積されたシリンダ２２を、金型３０側へシフトさせる。また、電動モータ２５ｃは、樹脂注入後には、シリンダ２２をドア１２側へシフトさせる。
【００４４】
電動モータ２５ｂは、減速機構を介してスクリュー２３の端部に連結されており、スクリュー２３をシリンダ２２内で進退動させる。シリンダ２２が金型３０側へシフトした状態で、電動モータ２５ｂが作動して、スクリュー２３がシリンダ２２の前方へ移動する。この移動によって、スクリュー２３の前方に蓄積された溶融樹脂は、スプルー３５を介して、金型３０のキャビティに所定の射出圧で注入される。
【００４５】
なお、本例の射出手段２０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。
また、本例の射出手段２０では、駆動装置２５の駆動源として電動モータが用いられているが、これに限らず、駆動源として油圧装置を用いて、シリンダ２２およびスクリュー２３を金型３０に対して進退動可能に構成してもよい。
【００４６】
油圧装置は、電動モータと、電動モータによって作動する油圧ポンプと、油圧ポンプの吸入側に配管を介して接続された油タンクと、油圧ポンプの排出側に配管を介して接続された油圧シリンダ等を備えて構成される。油圧ポンプと油圧シリンダの間には、切替バルブが配設される。
【００４７】
油圧シリンダは、進退動自在なピストンを有し、ピストンにシリンダ２２やスクリュー２３が連結される。電動モータや油タンク等は、架台２内部に設けられる。
そして、このような油圧装置の電動モータや油圧ポンプ等も、後述する冷却手段５０の冷却ユニットによって冷却するように構成するとよい。
【００４８】
金型３０は、固定型３１と、可動型３２とから構成されている。
本例の金型３０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である。このように金型３０は、軽量であり、本例の射出成形機１は、全体として軽量化および小型化が図られている。
【００４９】
また、アルミニウム合金型は、熱伝導度が良いので、冷却し易い。さらに、切削性が良好であり、ミガキ等の加工時間を大幅に短縮することができるうえ、１００万ショット程度の作動が可能である。このように、アルミニウム合金型からなる金型３０は、扱い易いと共に、製造コストを低減することができる。
なお、本例では、金型３０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。また、従来の金型をそのまま、本例の射出成形装置Ｓに適用することも可能である。
【００５０】
また、本例の射出成形装置Ｓでは、金型３０を含んで射出成形機１全体を真空領域内に配設しているので、金型３０にエアベントを設ける必要がない。これにより、金型３０の構造がシンプルとなり、金型３０の製造が容易となる。
【００５１】
型締め手段４０は、タイバー４３の端部に固定された固定側取付板４１と、型締め機構４６と、型締め機構４６によって固定側取付板４１に対して進退動可能な可動側取付板４２と、型締め機構４６を駆動する駆動装置４７とを備えて構成されている。
固定型３１は固定側取付板４１に支持されている。また、可動型３２は、可動側取付板４２に連結されている。型締め機構４６は、リンク機構等により構成されており、駆動装置４７によって駆動されることにより、可動型３２の位置調整ができるように構成されている。
【００５２】
駆動装置４７は、駆動源としての電動モータ４７ａと減速機構を備えて構成されている。
本例の型締め手段４０では、駆動装置４５の駆動源として電動モータが用いられているが、これに限らず、油圧装置によって、型締め機構４６を介して可動型３２を進退動可能に構成してもよい。この場合、油圧装置の電動モータや油タンク等は架台２内部に設けられる。そして、このような油圧装置の電動モータや油圧ポンプ等も、後述する冷却手段５０の冷却ユニットによって冷却するように構成するとよい。
【００５３】
また、型締め手段４０には、エジェクタプレート４４と、エジェクタピン４５が配設されている。エジェクタプレート４４は、駆動装置４７によって、可動型３２側に向けて進退動される。型開き後、制御手段７０からの駆動信号によって、駆動装置４７が駆動して、エジェクタプレート４４が可動型３２側へ前進すると、エジェクタピン４５によって可動型３２の型面から成型品が取り外される。
【００５４】
架台２には、金型３０の下部に開口部２ａが設けられており、開口部２ａの下部には、収容箱３が配設されている。エジェクタピン４５によって金型３０から取り外された成型品は、開口部２ａを介して、収容箱３に自動的に回収される。
【００５５】
上述のように、駆動装置４７を油圧装置のような油圧動力源を用いて構成してもよい。
しかしながら、本例の射出成形装置Ｓでは、駆動装置４７を電動モータ４７ａで構成することにより、駆動装置４７を油圧装置で構成するよりも、型締め圧を高精度に制御している。
【００５６】
つまり、油圧シリンダでは、油の温度が作動に影響を及ぼし、設定した型締め圧通りに金型３０を型締めすることが難しく、型締め圧に誤差が生じる。この誤差を低減するためには、複雑な他の機構が必要であり、装置の製造コストを押し上げてしまう。また、油圧シリンダでは、型締め圧に脈動分が含まれる。さらに、本発明の射出成形装置Ｓでは、駆動装置４７は、真空室１０内において１気圧以下の真空状態で作動する構成であり、真空下では、油圧式のシリンダによる型締め圧に含まれる誤差は大きくなる。
【００５７】
このため、本発明の射出成形装置Ｓでは、駆動装置４７を電動モータ４７ａによって構成し、型締め圧を高精度に制御している。型締め圧を高精度に制御することにより、均一な成型品を製造することができ、成型品の精度が向上される。
さらに、駆動装置４７を電動モータ４７ａによって構成することにより、油圧式の機械を用いた場合のように、油が飛散するおそれがない。これにより、真空中に油が浮遊することを防止でき、オイルミストによる成型品の汚染を未然に防ぐことができる。
【００５８】
また、本例の駆動装置２５も上述のように電動モータ２５ａが用いられており、射出手段２０から金型３０へ溶融樹脂を射出するときの射出圧を高精度に制御することが可能である。また、駆動源を電動モータ２５ａとすることにより、真空室１０内への油の飛散を防止し、オイルミストによる成型品の汚染を未然に防ぐことができる。
【００５９】
また、射出圧を高精度に制御することにより、均一な成型品を製造することができ、成型品の精度が向上される。
本例の駆動装置２５，４７は、電動機構または油圧機構のいずれで構成することもできるが、上記理由により、電動モータで構成する方が好ましい。
【００６０】
なお、本例の射出成形装置Ｓによれば、後述するように、金型３０への溶融樹脂の注入圧力や、型締め圧を、従来よりも小さくすることができるので、電動モータでも十分な駆動力を得ることが可能である。
しかしながら、特に大型の成型品を成形する場合には、大きな型締め圧等を得ることができる油圧動力源を駆動装置２５，４７に用いてもよい。
【００６１】
冷却手段５０は、図２に示すように、熱交換器５１と、冷却媒体を通す配管５２と、ファン５３を備えて構成されている。配管５２は、真空室１０内に配管されると共に、熱交換器５１に接続されている。ファン５３は熱交換器５１に冷却風を送風している。本例では、冷却媒体として冷却水を用いている。
冷却手段５０では、不図示の加圧ポンプによって冷却媒体が、配管５２を通って真空室１０内へ向けて圧送され、真空室１０内を冷却後、熱交換器５１へ戻される。冷却媒体は、熱交換器５１を通過するときに、ファン５３によって送風された冷却風によって冷却される。制御手段７０は、ファン５３の回転速度を制御することによって、冷却媒体の温度制御を行う。
【００６２】
配管５２は、真空室１０の壁内や壁面に沿って配設されている。また、配管５２は、シリンダ２２の外周に配設された冷却ユニット５４、電動モータ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，４７ａに配設された冷却ユニット５５〜５８等に接続されている。冷却ユニット５４〜５８は、同様の構成であるので、冷却ユニット５４を図２に例示する。
【００６３】
図３に示すように、冷却ユニット５４は、断面円弧状の上半部５４ａ，下半部５４ｂを有して構成されている。本例の上半部５４ａ，下半部５４ｂは、板厚が約３０ｍｍである。上半部５４ａと下半部５４ｂは、蝶番５４ｃによって回動自在に連結されており、留金５４ｄによって円筒形状に固定される。上半部５４ａ，下半部５４ｂは、アルミニウム合金製であり、内部に冷却媒体が通過できる冷却孔５４ｅが形成されている。この冷却孔５４ｅには、配管５２が接続されている。
【００６４】
このように冷却ユニット５４は、ヒーター２６を覆うことにより、ヒーター２６から発生する熱を真空室１０内部へ伝わらせず、真空室１０内の雰囲気を一定に保持することができる。また、冷却ユニット５４は、ヒーター２６等と共にシリンダ２２を一定の温度に保持することができる。
【００６５】
また、電動モータ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，４７ａの外周にも、冷却ユニット５５，５６，５７，５８がそれぞれ配設されている。冷却ユニット５５〜５８も、冷却ユニット５４と同様に、内部に冷却媒体を通過させる冷却孔が形成されており、電動モータ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，４７ａの作動時に発生する熱を吸収し、電動モータ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，４７ａ等のオーバーヒートを防いでいる。
【００６６】
また、金型３０内にも冷却媒体を通過させる冷却孔３１ａ，３２ａが形成されており、冷却孔３１ａ，３２ａには、配管５２が接続されている。この冷却孔３１ａ，３２ａに冷却媒体が流れることにより、金型３０は、射出成形時に約４０℃に保持される。
このようにして、冷却手段５０は、真空室１０内を一定の温度及び湿度に保つことができる。温度は概ね１５℃〜２５℃であり、好ましくは１７℃〜２３℃に保たれる。
【００６７】
真空排気手段６０は、図２に示すように、真空ポンプ６１と、複数のサブタンク６２と、電磁切替弁６３、真空計６４とを有して構成されている。電磁切替弁６３は、真空ポンプ６１，サブタンク６２，真空室１０のうち、いずれか２つを連通させることができる。
【００６８】
サブタンク６２は、真空室１０内を大気状態から短時間で真空状態へ排気する際に用いられる。制御手段７０からの作動信号により、電磁切替弁６３が真空ポンプ６１とサブタンク６２を連通させる位置に切り替えられ、真空ポンプ６１は、作動信号に基づいて作動し、予めサブタンク６２内を真空状態とするように排気する。サブタンク６２が真空状態に排気された状態で、電磁切替弁６３がサブタンク６２と真空室１０とを連通させる位置に切り替えられると、真空室１０は短時間で排気される。サブタンク６２は、真空室１０内を真空状態とするだけの十分な容量を有している。
【００６９】
また、真空室１０には真空計６４が配設されており、真空計６４からの圧力検出信号は、制御手段７０へ送出されている。
成型品の製造中は、電磁弁５３が真空ポンプ６１と真空室１０とを連通させる位置に切り替えられた状態で、真空ポンプ６１は、制御手段７０からの作動信号に基づいて、圧力検出信号を設定値に合わせるように作動する。これにより、真空室１０内が設定された真空状態を維持するように排気される。
【００７０】
なお、本例の射出成形装置Ｓでは、一の真空室１０に対して、一の真空排気手段６０が設けられているが、これに限らず、複数の真空室１０に対して、一の真空排気手段６０を設けるように構成してもよい。
【００７１】
制御手段７０は、真空室１０の外に配設されている操作盤７１と、操作盤７１と他の構成部とを電気的に接続する配線７２とを備えて構成されている。操作盤７１は、配線７２を介して真空室１０の内外に配設された射出手段２０、型締め手段４０、冷却手段５０、真空排気手段６０等と接続されている。
【００７２】
操作盤７１には、他の構成部を制御する制御部７３と、操作入力を行う操作スイッチ等からなる操作部７４と、操作内容等を表示する表示画面，電流・電圧値等で動作状況を表示するインジケータ等からなる表示部７５と、不図示のインバーター等を含む配電装置が設けられている。
【００７３】
制御部７３は、マイコン等から構成され、操作部７４からの入力信号，設定信号、真空計６４からの検出信号、スクリュー２３の回転速度信号、シリンダ２２内の位置信号、可動型３２の位置信号、冷却媒体の温度信号、ファン速度信号、電磁切替弁６３の開閉位置信号等を受信して、各構成ユニット等へ制御信号を送出している。
すなわち、制御部７３は、操作部７４からの入力信号，設定信号に基づいて、真空ポンプ６１への作動信号、電磁切替弁６３への切替駆動信号、電動モータ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，４７ａへの駆動信号、エジェクタピン４５の突出し作動信号、ファン５３の回転速度信号等の送出を自動的に行う。
【００７４】
また、制御部７３は、操作部７４からの入力信号に基づいて、ビデオカメラ５およびモニター６を制御し、ビデオカメラ５からの映像信号をモニター６に送出して、モニター６に映像を表示している。また、制御部７３は、操作部７４からの操作信号に基づいて、蛍光灯４のＯＮ／ＯＦＦ動作を行う。
【００７５】
このように、操作盤７１が、真空室１０の外部に配設されたので、作業者は、真空室１０内が真空状態であっても、外部から射出成形機１等の操作を行うことができるので、作業効率が向上される。このとき、作業者は、モニター６によって内部の状況を確認しながら作業を行うことができる。また、操作盤７１が真空下に置かれることがないので、操作盤７１の故障が発生しにくくなるので好適である。
【００７６】
なお、本例の射出成形装置Ｓでは、冷却手段５０，真空排気手段６０，ビデオカメラ５，モニター６，蛍光灯４も制御手段７０によって制御されるように構成されているが、これに限らず、冷却手段５０，真空排気手段６０，ビデオカメラ５，モニター６，蛍光灯４の操作手段を、制御部７０とは別個に形成してもよい。
【００７７】
搬入搬出手段８０は、上述のように、架台２の下部に配設されたレール部材８１と、真空室１０内の底面に配設されレール部材８１を摺動自在に支持するレール部材８２とを備え、さらにレール部材８３，８４を備えて構成されている。レール部材８２には、レール溝８２ａが形成されており、レール溝８２ａは、レール部材８１の不図示の係合部と摺動可能に構成されている。
【００７８】
レール部材８４は、図２に示すように、真空室１０の外部床上に配設され、レール溝８４ａを備えている。レール部材８４は、レール部材８３を摺動自在に支持しており、レール部材８３の不図示の係合部とレール溝８４ａとが摺動可能に構成されている。
レール部材８３上には、レール部材８２と同じ幅のレール溝８３ａが形成されており、このレール溝８３ａは、架台２の下部に配設されたレール部材８１の係合部と摺動可能となっている。
【００７９】
ここで、射出成形機１の搬入方法について説明する。
図５では、真空室１０のドア１２は開かれており、真空室１０外では、架台２上に配設された射出成形機１は、レール部材８３上に配置されている。架台２の下部に配設されたレール部材８１は、レール部材８３によって摺動自在に支持されるが、レール部材８３上に配設された固定部材８８によって固定された状態となっている。このため、射出成形機１は、レール部材８３に対して固定された状態となっている。
【００８０】
そして、レール部材８３は、レール部材８４に摺動自在に支持されており、レール部材８３上に固定された射出成形機１は、レール部材８３がレール部材８４と摺動することにより、図中、左側へ移動することができる。レール部材８３とレール部材８２の上面は、同じ高さに設定されている。
レール部材８３の側部に配設されたストッパ８３ｂが、レール部材８４上に配設されたストッパ８４ｂと当接すると、レール部材８３は停止する。この状態で、レール部材８３上のレール溝８３ａと、レール部材８２上のレール溝８２ａは、略繋がった状態となる。
【００８１】
この状態で、レール部材８１がレール部材８３と摺動できるように、固定部材８８を解除する。これにより、図６に示すように、レール部材８１は、レール部材８３上を摺動し、さらにレール部材８２上へ移動することが可能となる。このようにして、レール部材８１上に配設された射出成形機１は、真空室１０内に搬入され、固定部材８７によってレール部材８２に対して固定される。そして、レール部材８３を後退させて、ドア１２を閉める。
なお、射出成形機１を真空室１０内から真空室１０外へ搬出する方法は、上記搬入する方法と逆の手順となる。
【００８２】
なお、射出成形機１に接続された配線７２は、射出成形機１が真空室１０外へ移動できるだけの長さ分だけ余裕をもって形成されている。また、配線７２には、途中で、切り離すことができるように、コネクタ（不図示）が設けられている。
このように、射出成形機１を真空室１０の外部に搬出することができるので、真空室１０外で、金型３０の交換作業や、ホッパ２１への樹脂材料の供給作業や、位置調整等のメンテナンスを行うことができる。
【００８３】
また、本例の搬入搬出手段８０では、レールを用いていたが、これに限らず、車輪を用いても良い。
また、本例の射出成形装置Ｓでは、射出成形機１を搬入搬出手段８０によって手動で搬入・搬出可能であるが、これに限らず、搬入搬出手段８０にさらに電動モータ等の駆動手段を設け、駆動手段を操作することによって、射出成形機１を搬入・搬出可能とするように構成してもよい。
【００８４】
次に、射出成形装置Ｓの動作について説明する。
まず、真空室１０の外部にある射出成形機１のホッパ２１に樹脂材料を投入する。そして、射出成形機１を搬入搬出手段８０を用いて真空室１０内に搬入する。その後、真空室１０のドア１２を閉めて密閉状態とした後、制御手段７０からの作動信号により、真空排気手段６０を作動させ、真空室１０内を所定の真空状態まで排気する。所定の真空状態まで排気された後は、真空室１０内は、真空排気手段６０によって所定の真空状態に維持される。
【００８５】
制御手段７０は、作業者が操作部７４から入力した設定温度に基づいて、ヒーター２６や冷却手段５０へ作動信号を送出する。これにより、シリンダ２２から射出される溶融樹脂の温度は一定に保たれる。また、シリンダ２２や電動モータ等は一定の温度に冷却され、真空室１０内は一定の雰囲気に保持される。
【００８６】
また、作業者は、予め、制御手段７０の操作部７４から射出手段２０，型締め手段４０の動作の設定を行う。射出手段２０に対しては、スクリュー２３の回転速度、射出時間等が設定される。型締め手段４０に対しては、型締め圧、型締め時間、エジェクタピンの動作時間・回数等が設定される。また、成形回数も設定される。
【００８７】
このような作業者による入力設定が終了した後、作業者の操作によって開始信号が送出されると、制御手段７０から射出手段２０，型締め手段４０へ作動信号が各動作タイミングに応じて送出され、一連の動作が行われる。射出手段２０，型締め手段４０では、この作動信号を受けて電動モータ等を駆動する。
なお、２回目のショットからは、設定にしたがって、射出成形機１は自動的に射出成形動作を繰り返す。
【００８８】
まず、制御手段７０から電動モータ２５ｂへ作動信号が送出され、電動モータ２５ｂが作動してスクリュー２３が回転する。スクリュー２３の回転によって、ホッパ２１内に投入された樹脂材料が、シリンダ２２の前方に送出され、溶融樹脂が蓄積される。
樹脂材料は、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。
【００８９】
一方、型締め手段４０は、作動信号により、金型３０を所定の型締め圧で型締めした状態に保持する。そして、作動信号により、電動モータ２５ｃが作動し、シリンダ２２を金型３０側へシフトさせる。次に、電動モータ２５ａが作動され、型締めされた金型３０内に、所定量の溶融樹脂が所定の射出圧で注入される。
射出後、電動モータ２５ｃが作動し、シリンダ２２をドア１２側へ後退させる。
【００９０】
金型３０内のキャビティは、真空室１０内と同様に真空状態に保持されているので、射出された溶融樹脂は、空気抵抗を受けることなくキャビティ内にすばやく入り込む。したがって、射出手段２０による射出圧は、小さくて済む。
【００９１】
また、射出圧が小さくて済むので、型締め圧も小さく設定することができる。本例の射出成形装置Ｓでは、射出手段２０による射出圧および型締め手段４０による型締め圧は、通常の１／５程度に低く設定されている。例えば、従来、６５０ｔの型締め圧で成形を行っていたとすると、本例の射出成形装置Ｓによれば、１００ｔの型締め圧で成形を行うことが可能である。
【００９２】
このように、型締め圧が小さくて済むので、本例の型締め手段４０では、油圧装置ではなく、電動モータ４７ａを用いることが可能である。また、これにより、型締め手段４０が小型化すると共に、型締め手段４０自体が安価となる。また、油圧を使用しないので、型締め手段４０のメンテナンスが非常に容易となる。
【００９３】
また、溶融樹脂が空気抵抗を受けることなくキャビティ内にすばやく入り込むので、射出時間が１／２〜１／３程度に短縮される。これにより、サイクルを短縮できるので、生産性を向上させることができる。また、射出時間が短縮されることにより、省エネルギー化につながり、製造コストを低減することができる。
【００９４】
そして、金型３０内に注入された溶融樹脂が冷却，硬化した後、型締め手段４０は、作動信号により型開きする。そして、エジェクタピン４５が突出され、成型品は、離型される。離型された成型品は、収容箱３内に落下し回収される。
成型品の冷却工程の間に、次回の射出成形で用いられる溶融樹脂がシリンダ２２内に蓄積されており、型締め手段４０は、作動信号により、再び、金型３０を型締めする。
【００９５】
以下、射出工程、冷却工程、型開き工程、離型工程、型締め工程等を繰り返す。このようにして、本例の射出成形装置Ｓでは、所定の真空状態を維持しながら、連続的に成型品を製造することができる。これにより、成型品の品質にバラつきが生じることがなく、均一な品質の成型品を製造することが可能となる。
【００９６】
つまり、本例の射出成形装置Ｓでは、従来のように射出工程ごとにキャビティ内を真空引きするのではなく、成形時には、常に周囲が真空状態に保持されているので、製造環境を一定に維持することができると共に、成形サイクルを短縮することができる。
さらに、真空状態のキャビティへの射出時間が短くて済むことから、成形サイクルを短縮することができる。
【００９７】
次に、図７に示す金型３０を用いて成型品９０を成形した実施例と比較例を示す。
実施例では、本例の射出成形装置Ｓを用いて真空中で射出成形を行った。比較例では、射出成形機１を用いて大気中で射出成形を行った。本実施例と比較例では、それぞれ２００個のサンプルを作成し、これらの比較を行った。
【００９８】
実施例および比較例の主な成形条件は以下の通りである。
樹脂材料は、ポリプロピレンである。ノズル２４の温度，ヒーター２６の温度は、溶融樹脂の流れを良くするために、２７０℃に設定した。
スプルー，ランナーを含めて金型３０に対して注入する溶融樹脂は６００ｍｇ、溶融樹脂の射出時間は１秒に設定した。
【００９９】
溶融樹脂の射出後の冷却時間は５秒、可動型３２を後退させて金型３０を型開きするのに要する時間を３秒、エジェクタピン４５の突出し動作を４．５秒で３回に設定した。
そして、その他の型締め動作やシリンダ２２の移動に要する時間等を含めて、成型品９０の成形サイクルを１５秒に設定した。
【０１００】
金型３０のうち、可動型３２を図７に示す。同図（Ａ）は可動型３２の型面を見た正面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＸ−Ｘ矢視図、同図（Ｃ）は同図（Ａ）のＹ−Ｙ矢視図である。
【０１０１】
成型品９０は、図８に示すように、天面９１からリブ９２が直立した構成である。天面９１の厚さＴ１は、１ｍｍである。また、リブ９２の根元の厚さＴ２も、天面９１の厚さＴ１と同じ１ｍｍに設定されている。
このようなリブ９２を有する成型品９０を成形するため、可動型３２には、図７（Ｂ），（Ｃ）に示すように、リブ形成面３２ｂが形成されている。リブ形成面３２ｂは、型面を掘削して形成したものである。
また、可動型３２には、天面９１を押して離型させるエジェクタピン４５が挿通されるエジェクタピン挿通孔３２ｃが穿設されている。
一方、固定型３１の型面は、平面となっている。
【０１０２】
本例の成型品９０では、図７（Ａ）に示すように、ダイレクトゲートではなくサイドゲート３２ｄにより、キャビティに溶融樹脂を注入している。これにより、成型品９０の天面９１に注入跡が残ることがないので好適である。
実施例と比較例における成型品９０を比較した結果を表１に示す。
【０１０３】
【表１】
2005297528.tif 000003
【０１０４】
図８（Ｂ）に示すように、天面９１の裏面のうち、リブ９２の根元にあたる部分を領域Ｐとする。実施例では、すべてのサンプルについて領域Ｐでのヒケは観察されなかったが、比較例では、ほぼすべてのサンプルでリブ９２の根元に沿ってヒケが観察された。
【０１０５】
従来、天面９１にヒケを生じなくさせるために、天面９１の厚さＴ１に対して、リブ９２の厚さＴ２は、６５〜７０％程度に設定されていた。
しかしながら、上記実施例および比較例では、Ｔ１とＴ２を同じ厚さに設定している。Ｔ１とＴ２の厚さの比が上記割合ではないため、比較例では、従来通り、天面９１にヒケが生じている。これに対し、実施例では、Ｔ１とＴ２が同じ厚さに設定されているにもかかわらず、ヒケが生じていない。
【０１０６】
実施例では、真空中で金型３０のキャビティ内に溶融樹脂を充填しているので、溶融樹脂が冷却するときに樹脂が型面に貼り付いた状態となり、ヒケが生じなかったと考えられる。また、本例の射出成形装置Ｓでは、キャビティ内に略均一な密度で溶融樹脂を充填できることも、実施例でヒケが生じなかった一因であると考えられる。
なお、上記実施例では、射出時間を１秒、成形サイクルを１５秒に設定して成形しているが、射出時間を３秒、成形サイクルを２２秒に設定して成形した場合でも、ヒケは観察されなかった。
【０１０７】
また、図８（Ａ）に示すように、リブ９２の先端部を領域Ｑとする。本例の金型３０では、リブ形成面３２ｂは、型面を掘削して形成したものである。これにより、比較例では、溶融樹脂が注入されることによって、圧縮された空気の逃げ場がなくなり、すべてのサンプルについてリブ９２の先端全域（領域Ｑ）にわたってヤケが発生している。これに対して、実施例では、すべてのサンプルについてヤケは観察されなかった。
本例の射出成形装置Ｓでは、金型３０の型面に掘削した部分があっても、真空状態で成形をするため、この部分にヤケが発生することがない。
【０１０８】
また、実施例では、色むらは観察されなかったが、比較例では、一部のサンプルに色むらが観察された。比較例では、特に、リブ９２の表面において、部分的に色の濃淡があったり、光の反射具合が異なったりするサンプルが散見された。
本例の射出成形装置Ｓでは、キャビティに均一に溶融樹脂を充填できるので、実施例では色むらが観察されなかった。
【０１０９】
また、リブ９２と天面９１のなす角度が、実施例では、略垂直であったのに対し、比較例では、ほとんど全てのサンプルについて、天面９１に対してリブ９２がわずかに傾いた状態となっていることが観察された。比較例では、キャビティ内へ溶融樹脂が均一かつ同時に充填されないと考えられるが、実施例では、キャビティ内へ溶融樹脂が均一かつ同時に充填されることにより、内部応力が極めて小さくなり、リブ９２は天面９１に対して略垂直となる。
【０１１０】
また、リブ９２の表面を目視で観察すると、比較例では、凹凸が観察されたものがあったが、実施例では、凹凸は観察されなかった。また、リブ９２の先端の形状は、比較例では、すべてのサンプルについて、ヤケと共に、充填不足が観察された。これに対し、実施例では、全くヤケや充填不足は観察されなかった。
【０１１１】
以上のように、本例の射出成形装置Ｓを用いることにより、ヒケ、ヤケ、色むら、ショートがなく、従来よりも形状の精度が格段に向上された成型品９０を得ることができた。さらに、実施例では、２００個のサンプルを作成したが、最初の１ショット目からヒケ、ヤケ、色むら、ショートのない高品質の成型品９０を成形できることが確認された。
【０１１２】
また、上述のように、本例の射出成形装置Ｓでは、天面９１とリブ９２の厚さを特定の割合にするような特殊な設定を施した金型３０を使用しなくても、ヒケの発生を防止することができる。したがって、金型３０の設計寸法が規制されることなく、金型３０の設計が容易となる
【０１１３】
また、本例の射出成形装置Ｓでは、上記のように金型３０を掘削してキャビティを形成してもショートやヤケが発生しない。このため、従来のように、リブ９２を形成するためのキャビティ部分を割型で形成する必要がなくなるので、金型３０の製造が容易となる。
また、本例の射出成形装置Ｓでは、キャビティ内に溶融樹脂を均一に充填できるので、成形品の密度が均一となり、高品質の成形品を成形することが可能である。このため、成型品の表面に色むらや、変形が発生することがない。
【０１１４】
以上のように構成された本例の射出成形装置Ｓにより成形を行うことにより、上記以外にも次の効果を得ることができる。
【０１１５】
本例の射出成形装置Ｓでは、射出成形機１が真空室１０内に配設されたことにより、塵や埃などの空気中の浮遊物が成型品に混入するのを防止することができ、バクテリアや塵埃を含まない、純度の高い成型品を成形することが可能となる。
さらに、本例の射出成形装置Ｓでは、型締め手段４０の駆動源として油圧装置を用いず、電動モータ４７ａを用いているので、油が飛散することなく、オイルミストが成型品に混入することがないので好適である。したがって、本例の射出成形装置Ｓを、医療用製品や化粧用製品の製造に用いると好適である。
【０１１６】
本例の射出成形装置Ｓでは、射出成形機１が真空室１０内に配設されたことにより、成形時の空気抵抗がほとんどないので、小さい注入圧力で金型３０に溶融樹脂を行き渡らせることができる。上述のように、注入された溶融樹脂は、金型３０のキャビティにすばやく、且つ、均一に充填されるので、成型品に色むら、ワレ、ヒケ、ヤケ、ウェルドライン、ショート等が発生しない。例えば、成型品が補強リブ等の長い深物や、極小の細かいメッシュ（格子）であっても、充填不足が発生することがない。成型品は、均一な表面を有し、外観が良好である。
【０１１７】
また、従来の射出成形装置では、成型品の大きさの調整を１ｍｍ単位で行っていたが、本例の射出成形装置Ｓでは、確実に金型３０内のキャビティに溶融樹脂を行き渡らせることが可能であるので、０．１ｍｍ単位での微調整が可能となる。
よって、薄肉加工を行う場合や、金型３０の形状が複雑な場合であっても、良好に成形を行うことができるので、形状及び厚さに限定されることなく、所望の成型品を成形することが可能となる。
【０１１８】
例えば、従来では１ｍｍの厚さの成型品が限度であったが、本例の射出成形装置Ｓでは、従来の１／１０程度の０．１ｍｍの厚さの成型品を作成することが可能である。また、成型品の大きさ自体も、従来と比べて１／１０程度まで微小化することが可能となる。
本例の射出成形装置Ｓによれば、従来よりも成型品を薄肉化することができるので、注入樹脂量の減少、射出時間及び冷却時間の短縮を図ることができ、成形サイクルを短縮することが可能となる。これにより、省エネルギー化が図られるとともに、生産性を向上させることが可能となる。例えば、本例の射出成形装置Ｓでは、成形サイクル時間を１／２〜１／３（３０〜４０秒程度）に短縮することができる。
【０１１９】
また、本例の射出成形装置Ｓでは、厚肉の成型品については、従来の射出成形機と同様の厚さの成型品を成形可能である。
【０１２０】
また、本例の射出成形装置Ｓでは、上述のように溶融樹脂がすばやく、且つ、均一に充填されるので、内部応力の極めて小さい成型品を成形することができる。
【０１２１】
また、本例の射出成形装置Ｓによれば、金型３０を多数個取りとしても、すべての箇所に均一に充填されるので、均一な成型品ができる。そして、従来、１０個程度の多数個取りが限度であった成型品について、本例の射出成形装置Ｓによれば、５０個取り程度の多数個取りが可能である。
さらに、本例の射出成形装置Ｓによれば、複雑な形状の成型品や、大型の成型品を容易に成形することができ、生産性の向上を図ることが可能となる。
【０１２２】
また、本例の射出成形装置Ｓでは、成型品に色むら、ワレ、ヒケ、ヤケ、ウェルドライン、ショート等が発生しないので、金型設計段階で予定していた成型品と、現実に金型３０で成形された成型品との間にズレが生じることがない。このようにズレが生じることがないので、金型の設計が容易となり、金型製造の時間を短縮することができる。
【０１２３】
また、本例の射出成形装置Ｓでは、金型３０への溶融樹脂の注入圧力を従来より低下させることができるので、従来と同様の注入圧力で、より大きなキャビティに溶融樹脂を注入することが可能となる。したがって、射出成形機１の本来の性能に比して、より大きな成型品を成形することが可能となる。よって、同じ成型品を成形する場合、本例の射出成形装置Ｓでは、従来型の射出成形装置よりも、射出成形機１の仕様をより省エネルギーで低コストのものに変えることができる。
【０１２４】
また、金型３０の精度をより上げることにより、成型品にバリが生じるのを防止することができる。この場合、仕上げ加工が不要となり、製造コストを大幅に低減することが可能となる。
【０１２５】
また、上述のように本例の射出成形装置Ｓでは、型締め圧を小さく設定することができるので、従来のように大きな型締め圧を可能とする油圧装置や、耐久性を有する大型の金型を使用する必要がなくなり、装置を小型化することが可能となる。これにより、装置を安価に製造することが可能となる。また、射出成形装置Ｓの小型化・軽量化に伴い、配備する工場設備の総合グレーンのトン数が小さくて済むので好適である。
【０１２６】
さらに、上述のように樹脂材料は、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が除去される。このため、溶融樹脂が金型３０に注入されるとき、空気やガスが混入することなく、金型３０内に溶融樹脂を好適に充填することが可能となる。これにより、溶融樹脂が金型３０の隅々にまで行き渡り、気泡の入らない強度の優れた、且つ良好な品質の成型品を得ることができる。
【０１２７】
また、本例の射出成形装置Ｓでは、射出成形機１が真空室１０内に配設されているので、射出成形機１の各部材には動作時に空気抵抗が掛からず、スムーズに作動する。これにより、金型３０や型締め機構４６等の各部材は、耐久性が向上し、特別なメンテナンスをすることなく、永く使用することが可能となる。また、省エネルギー効果を得ることができる。また、特別なメンテナンスが不要であるので、油汚れがでない。
【０１２８】
また、本発明の射出成形装置Ｓでは、射出手段２０と、金型３０と、型締め手段４０が、同一の真空室１０内に配設されたので、射出手段２０，金型３０，型締め手段４０の間で真空状態に差が生じない。したがって、射出手段２０，金型３０，型締め手段４０が、互いに気圧差によってその動きが妨げられることがない。
【０１２９】
また、従来のように、金型又は金型内のキャビティのみを真空状態とすると、外部からの空気の混入を防ぐ手段が必要となり、金型部分の構成が複雑になるが、本発明の射出成形装置Ｓでは、射出成形機１全体が真空室１０内に配設されたので、このような金型部分の構成が複雑になるという不都合がない。
【０１３０】
また、本発明の射出成形装置Ｓでは、上述のように高精度の成型品を成形することが可能であり、例えば、ジェット旅客機等の力学的に優れたデザインを有する風防を、ポリカーボネード樹脂を用いて成形することが可能である。
【０１３１】
また、本発明の射出成形装置Ｓでは、射出成形機１が真空室１０内に配置された状態で、射出成形処理が行われる構成であるので、射出成形機１による作動音が真空室１０の外部にもれ難くなっており、静音性が良好である。
なお、真空ポンプ６１から発生する作動音は、別途遮音板等で真空ポンプ６１を遮蔽することにより、騒音が外部へ漏れることが防止される。
このように、本発明の射出成形装置Ｓは、静音性に優れた構成であるので、生産工場から発生する騒音を低減できると共に、騒音による作業者の疲労も少なくなり、生産効率の向上が期待される。
【０１３２】
また、上記実施例では、真空室１０にはヒンジ１３によって回動し、真空室１０の開口部を覆うドア１２が配設されていたが、これに限らず、真空室１０に観音扉式のドアを配設してもよい。さらに、ドアを開けたときに、クリーンエアーが真空室１０内部に導入されるように、射出成形装置Ｓをクリーンルーム内に配設するとよい。
【０１３３】
また、真空室１０のドアを図９のようにスライド式としてもよい。搬入搬出手段８０については、上記実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
図９では、真空室１０の開口部にスライドドア１１２と、これを上下動させるスライド駆動部１１４と、開状態のスライドドア１１２を収容する収容部１１３とを備えている。このような構成によって、スライドドア１１２は、スライド駆動部１１４が駆動することによって、収容部１１３に沿って上下動が可能である。スライドドア１１２が、下まで移動すると、真空室１０内を外部と遮断する密閉状態となり、スライドドア１１２が、上まで移動すると、真空室１０内が外部と通じた解放状態となる。
なお、図９では、スライドドア１１２は、上下方向に可動となっているが、これに限らず、左右方向に可動となるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明の射出成形装置の説明図である。
【図２】本発明の射出成形装置の説明図である。
【図３】冷却ユニットの断面説明図である。
【図４】本発明の射出成形装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】搬入搬出手段の説明図である。
【図６】搬入搬出手段の説明図である。
【図７】実施例の金型の説明図である。
【図８】実施例の成形品の説明図である。
【図９】本発明の他の実施形態の射出成形装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１３５】
１  射出成形機
２  架台
３  収容箱
４  蛍光灯
５  ビデオカメラ
６  モニター
１０  真空室
１２  ドア
２０  射出手段
２１  ホッパ
２２  シリンダ
２３  スクリュー
２４  ノズル
２５  駆動装置
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ  電動モータ
２６  ヒーター
３０  金型
３１  固定型
３２  可動型
３５  スプルー
４０  型締め手段
４１  固定側取付板
４２  可動側取付板
４３  タイバー
４４  エジェクタプレート
４５  エジェクタピン
４６  締め機構
４７  駆動装置
４７ａ  電動モータ
５０  冷却手段
５１  熱交換器
５２  配管
５３  ファン
５３  電磁弁
５４，５５，５６，５７，５８  冷却ユニット
６０  真空排気手段
６１  真空ポンプ
６２  サブタンク
６３  電磁切替弁
６４  真空計
７０  制御手段
７１  操作盤
７２  配線
７３  制御部
７４  操作部
７５  表示部
８０  搬入搬出手段
８１，８２，８３，８４  レール部材
９０  成型品
９１  天面
９２  リブ
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】
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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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