(57)【要約】【課題】射出成形によって成形された成形品を第１の金型と第２の金型とで挟み込んだ状態で加圧及び加熱して成形することによって、射出成形機の金型装置の構成を複雑にする必要がなく、射出成形機のサイクルタイムを短縮することができ、短時間で多数の成形品を加熱及び加圧することができ、成形品を構成する成形材の性質を所望のものとしながら、成形品に発生した凹凸やばりを除去することができるようにする。【解決手段】射出成形によって成形された成形品が載置される第１の金型と、該第１の金型に組み合わされる第２の金型と、前記第１又は第２の金型を移動させて、前記第１及び第２の金型を型閉及び型開させる型締装置と、前記成形品を加熱する加熱手段とを有し、前記成形品を前記第１及び第２の金型で挟み込んだ状態で加圧及び加熱して成形する。【選択図】図１
2005280208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）射出成形によって成形された成形品が載置される第１の金型と、
（ｂ）該第１の金型に組み合わされる第２の金型と、
（ｃ）前記第１又は第２の金型を移動させて、前記第１及び第２の金型を型閉及び型開させる型締装置と、
（ｄ）前記成形品を加熱する加熱手段とを有し、
（ｅ）前記成形品を前記第１及び第２の金型で挟み込んだ状態で加圧及び加熱して成形することを特徴とする射出成形品の成形装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の金型の間に形成されるキャビティによって前記成形品の最終形状を決定する請求項１に記載の射出成形品の成形装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の金型のキャビティ形成面に圧力流体を噴出させることによって、前記成形品を離型させる請求項１又は２に記載の射出成形品の成形装置。
【請求項４】
（ａ）複数の前記第１の金型が取り付けられ、該第１の金型を循環させて搬送する第１の搬送装置と、
（ｂ）複数の前記第２の金型が取り付けられ、該第２の金型を循環させて搬送する第２の搬送装置とを有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の射出成形品の成形装置。
【請求項５】
前記第１及び第２の搬送装置はコンベヤ又は回転テーブルである請求項４に記載の射出成形品の成形装置。
【請求項６】
前記成形品は、該成形品の成形材のガラス転移点温度より５〔℃〕以上高く、前記成形材の溶融温度より２０〔℃〕以上低い温度に加熱される請求項１〜５のいずれか１項に記載の射出成形品の成形装置。
【請求項７】
前記成形品は、投影面積当たり０．０５〜０．７〔ｋｇｆ／ｃｍ2 〕の加圧力で加圧される請求項１〜６のいずれか１項に記載の射出成形品の成形装置。
【請求項８】
前記成形品の成形材は生分解性樹脂を含有する熱可塑性樹脂から成る請求項１〜７のいずれか１項に記載の射出成形品の成形装置。
【請求項９】
（ａ）射出成形によって成形された成形品を第１の金型上に載置し、
（ｂ）該第１の金型又は該第１の金型に組み合わされる第２の金型を型締装置によって移動させて、前記第１及び第２の金型を型閉させ、
（ｃ）前記成形品を前記第１及び第２の金型で挟み込んだ状態で加圧及び加熱して成形することを特徴とする射出成形品の成形方法。
【請求項１０】
前記第１及び第２の金型の間に形成されるキャビティによって前記成形品の最終形状を決定する請求項９に記載の射出成形品の成形方法。
【請求項１１】
前記成形品は、該成形品の成形材のガラス転移点温度より５〔℃〕以上高く、前記成形材の溶融温度より２０〔℃〕以上低い温度に加熱される請求項９又は１０に記載の射出成形品の成形方法。
【請求項１２】
前記成形品は、投影面積当たり０．０５〜０．７〔ｋｇｆ／ｃｍ2 〕の加圧力で加圧される請求項９〜１１のいずれか１項に記載の射出成形品の成形方法。
【請求項１３】
前記成形品の成形材は生分解性樹脂を含有する熱可塑性樹脂から成る請求項９〜１２のいずれか１項に記載の射出成形品の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形品の成形装置及び成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、射出成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され、溶融させられた樹脂を高圧で射出して金型装置のキャビティ内に充填（てん）し、該キャビティ内において樹脂を冷却し、固化させることによって成形品を成形するようになっている。そのために、前記金型装置は固定金型及び可動金型から成り、型締装置によって前記可動金型を進退させ、前記固定金型に対して接離させることによって、型開閉、すなわち、型閉、型締及び型開を行うことができるようになっている。そして、成形された成形品を構成する樹脂の性質を所望のものとするために、前記成形品を金型装置内において所定の温度にまで加熱する射出成形機が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平４−１６３１１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の射出成形機においては、前記成形品を金型装置内において所定の温度にまで加熱するために、金型装置の構成が複雑になりコストが高くなってしまう。また、１サイクルの成形工程に成形品を加熱する工程を含んでいるので、１サイクル当たりの時間、すなわち、サイクルタイムが長くなり、ハイサイクル成形を行うことができず、射出成形機のスループットが低下してしまう。
【０００４】
さらに、射出成形によって成形された成形品には、金型装置のスプルーに対応する箇所に凹凸が発生したり、固定金型及び可動金型のパーティング面にばりが発生したりすることがある。しかし、従来の射出成形機においては、前記成形品を金型装置内において所定の温度にまで加熱するために、成形品に発生した凹凸やばりが、除去されることなく、そのまま残存してしまう。
【０００５】
本発明は、前記従来の問題点を解決して、射出成形によって成形された成形品を第１の金型と第２の金型とで挟み込んだ状態で加圧及び加熱して成形することによって、射出成形機の金型装置の構成を複雑にする必要がなく、射出成形機のサイクルタイムを短縮することができ、短時間で多数の成形品を加熱及び加圧することができ、成形品を構成する成形材の性質を所望のものとしながら、成形品に発生した凹凸やばりを除去することができる射出成形品の成形装置及び成形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】
【０００６】
そのために、本発明の射出成形品の成形装置においては、射出成形によって成形された成形品が載置される第１の金型と、該第１の金型に組み合わされる第２の金型と、前記第１又は第２の金型を移動させて、前記第１及び第２の金型を型閉及び型開させる型締装置と、前記成形品を加熱する加熱手段とを有し、前記成形品を前記第１及び第２の金型で挟み込んだ状態で加圧及び加熱して成形する。
【０００７】
本発明の他の射出成形品の成形装置においては、さらに、前記第１及び第２の金型の間に形成されるキャビティによって前記成形品の最終形状を決定する。
【０００８】
本発明の更に他の射出成形品の成形装置においては、さらに、前記第１及び第２の金型のキャビティ形成面に圧力流体を噴出させることによって、前記成形品を離型させる。
【０００９】
本発明の更に他の射出成形品の成形装置においては、さらに、複数の前記第１の金型が取り付けられ、該第１の金型を循環させて搬送する第１の搬送装置と、複数の前記第２の金型が取り付けられ、該第２の金型を循環させて搬送する第２の搬送装置とを有する。
【００１０】
本発明の更に他の射出成形品の成形装置においては、さらに、前記第１及び第２の搬送装置はコンベヤ又は回転テーブルである。
【００１１】
本発明の更に他の射出成形品の成形装置においては、さらに、前記成形品は、該成形品の成形材のガラス転移点温度より５〔℃〕以上高く、前記成形材の溶融温度より２０〔℃〕以上低い温度に加熱される。
【００１２】
本発明の更に他の射出成形品の成形装置においては、さらに、前記成形品は、投影面積当たり０．０５〜０．７〔ｋｇｆ／ｃｍ2 〕の加圧力で加圧される。
【００１３】
本発明の更に他の射出成形品の成形装置においては、さらに、前記成形品の成形材は生分解性樹脂を含有する熱可塑性樹脂から成る。
【００１４】
本発明の射出成形品の成形方法においては、射出成形によって成形された成形品を第１の金型上に載置し、該第１の金型又は該第１の金型に組み合わされる第２の金型を型締装置によって移動させて、前記第１及び第２の金型を型閉させ、前記成形品を前記第１及び第２の金型で挟み込んだ状態で加圧及び加熱して成形する。
【００１５】
本発明の他の射出成形品の成形方法においては、さらに、前記第１及び第２の金型の間に形成されるキャビティによって前記成形品の最終形状を決定する。
【００１６】
本発明の更に他の射出成形品の成形方法においては、さらに、前記成形品は、該成形品の成形材のガラス転移点温度より５〔℃〕以上高く、前記成形材の溶融温度より２０〔℃〕以上低い温度に加熱される。
【００１７】
本発明の更に他の射出成形品の成形方法においては、さらに、前記成形品は、投影面積当たり０．０５〜０．７〔ｋｇｆ／ｃｍ2 〕の加圧力で加圧される。
【００１８】
本発明の更に他の射出成形品の成形方法においては、さらに、前記成形品の成形材は生分解性樹脂を含有する熱可塑性樹脂から成る。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、射出成形品の成形装置においては、射出成形によって成形された成形品が載置される第１の金型と、該第１の金型に組み合わされる第２の金型と、前記第１又は第２の金型を移動させて、前記第１及び第２の金型を型閉及び型開させる型締装置と、前記成形品を加熱する加熱手段とを有し、前記成形品を前記第１及び第２の金型で挟み込んだ状態で加圧及び加熱して成形する。
【００２０】
この場合、射出成形機の金型装置の構成を複雑にする必要がなく、射出成形機のサイクルタイムを短縮することができ、短時間で多数の成形品を加熱及び加圧することができ、成形品を構成する成形材の性質を所望のものとしながら、成形品に発生した凹凸やばりを除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
図１は本発明の第１の実施の形態における成形品加熱加圧装置の構成を示す概略側面図である。
【００２３】
図において、１０は射出成形品の成形装置としての成形品加熱加圧装置であり、射出成形によって成形された後述される成形品３１に所定の圧力を加えて加圧しながら、前記成形品３１を所定の温度にまで加熱するようになっている。ここで、前記成形品３１は、図示されない射出成形機によって成形された射出成形品であり、いかなる形状のものであってもよいが、本実施の形態においては、立体的な形状を有し側壁が薄肉化された深底凹状の容器のような形状を有するものであるとして説明する。
【００２４】
なお、立体的な形状を有し側壁が薄肉化された深底凹状の容器のような形状を有する前記成形品３１としては、ゼリー、プリン等の食料品の容器、カップ、コンテナ、容器のキャップ、中空成形（ブロー成形）に使用される予備成形品（パリソン又はプリフォーム）等である。また、前記成形品３１は、ラウドスピーカ（Ｌｏｕｄ  Ｓｐｅａｋｅｒ）に使用されるスピーカコーンであってもよいし、各種のカートリッジであってもよいし、植木鉢であってもよいし、いかなる種類のものであってもよい。そして、本実施の形態において成形される成形品３１は、例えば、深さが１０〔ｍｍ〕以上であり、側壁の厚さが０．２〜３〔ｍｍ〕程度のものであり、通常は、１〔ｍｍ〕前後のものである。
【００２５】
また、前記射出成形機は、加熱シリンダ、スクリュ、金型装置、型締装置等を有する、通常の射出成形機であり、加熱シリンダ内において加熱され、溶融させられた樹脂等から成る成形材を高圧で射出して前記金型装置のキャビティ内に充填し、該キャビティ内において成形材を冷却し、固化させることによって成形品を成形するようになっている。そして、前記金型装置は固定金型及び可動金型から成り、型締装置によって前記可動金型を進退させ、前記固定金型に対して接離させることによって、型閉、型締及び型開を行うことができるようになっている。
【００２６】
なお、前記射出成形機は、金型装置の型閉工程終了前に前記金型装置のキャビティ内への成形材の充填を開始し、前記型閉工程終了前に所定量の前記成形材の充填を完了し、前記型閉工程終了後に前記金型装置の型締工程を行うものであることが望ましい。この場合、前記金型装置は、パーティング面を備える固定金型と、該固定金型のパーティング面に押し付けられて密着するパーティング面とを備え、前記固定金型に対して前進する可動金型と、前記パーティング面の一方に固定される基部及び突出部を備えるインサートリングと、前記パーティング面の他方に形成され、前記インサートリングの突出部を収納するリング状の凹溝とを有するものが望ましい。
【００２７】
さらに、前記成形品３１を構成する成形材は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等の樹脂であればいかなる種類のものであってもよいし、樹脂にガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、金属粉末、セラミクス粉末等を充填したものであってもよい。本実施の形態においては、前記成形材が、再資源化可能な材料、再資源化しやすい材料、再使用可能な材料、再使用しやすい材料、バクテリア等の微生物によって分解される生分解性の材料、塩素等の環境に有害と考えられる物質をほとんど含まない材料等のように環境に対する負荷の低い材料としての環境低負荷材料であることが望ましい。ここで、該環境低負荷材料は、例えば、生分解性プラスチックとも称される生分解性樹脂のような生分解性材、紙、パルプ、木材等の植物性繊維を含む材料を樹脂と混合した植物性繊維含有材、土、タルク等の自然土石を含む材料と樹脂とを混合した土石含有材等である。また、前記環境低負荷材料は、生分解性材、植物性繊維含有材、土石含有材等の材料の中の複数を適宜混合したものであってもよい。なお、前記植物性繊維含有材及び土石含有材は、環境に対する負荷の観点から、樹脂の混合割合が低いもの、例えば、樹脂の混合割合が５０〔％〕未満のものであることが望ましいが、いかなるものであってもよい。
【００２８】
本実施の形態においては、前記成形材が、熱可塑性樹脂に生分解性樹脂の一種であるポリ乳酸（ＰＬＡ：Ｐｏｌｙ  Ｌａｃｔｉｃ  Ａｃｉｄ）を含有させたものであるものとして説明する。この場合、前記成形品３１を構成する成形材は、射出成形機によって成形された状態、すなわち、成形品加熱加圧装置１０によって加熱及び加圧される前の状態において、非晶性であり、結晶化していない。すなわち、結晶化度がゼロの状態である。
【００２９】
そして、前記成形品加熱加圧装置１０は、加熱カバー１２を有し、該加熱カバー１２の内部に加熱加圧ユニット１１が配設されている。なお、前記加熱カバー１２は、射出成形機によって成形された成形品３１を内部に搬入するための入口開口１２ａ、及び、前記加熱加圧ユニット１１によって加圧されながら加熱された成形品３１を内部から搬出するための出口開口１２ｂを備える。なお、前記入口開口１２ａ及び出口開口１２ｂには、前記加熱カバー１２内の熱を外に逃がさないようにするために、成形品３１の搬入及び搬出の時にだけ入口開口１２ａ及び出口開口１２ｂを開放する開閉可能な扉部材を取り付けることもできる。
【００３０】
また、前記加熱カバー１２の外側において、入口開口１２ａ近傍には成形品搬入装置１８が配設され、出口開口１２ｂ近傍には成形品搬出装置１９が配設されている。前記成形品搬入装置１８及び成形品搬出装置１９は、ロボットハンドを備える自動搬送装置であって、それぞれ、床１５に取り付けられた土台部材１８ａ及び土台部材１９ａ、該土台部材１８ａ及び土台部材１９ａに基端部が取り付けられた可動アーム部材１８ｂ及び可動アーム部材１９ｂ、並びに、該可動アーム部材１８ｂ及び可動アーム部材１９ｂの先端部に取り付けられ、吸引等の手段によって前記成形品３１を把持する把持部材１８ｃ及び把持部材１９ｃを有する。なお、前記成形品搬入装置１８及び成形品搬出装置１９は、成形品３１の搬入及び搬出を行うことができる装置であれば、ロボットハンドを備えるものでなくてもよく、いかなる種類のものであってもよい。
【００３１】
そして、前記加熱加圧ユニット１１は、外フレーム１４に取り付けられた下部加熱装置２０及び上部加熱装置４０を有する。なお、前記外フレーム１４は、前記床１５に取り付けられた脚部１４ａを備え、全体が概略台形の形状を有しているが、いかなる形状のものであってもよい。
【００３２】
ここで、前記下部加熱装置２０は、スプロケット、歯車、プーリ等から成る下部駆動回転体２２ａ及び下部従動回転体２２ｂを有し、該下部駆動回転体２２ａ及び下部従動回転体２２ｂの周囲に、チェーン、ワイヤ等から成る環状の下部線状体２３が架け回されている。そして、該下部線状体２３には下金型支持部材２４が取り付けられ、さらに、該下金型支持部材２４には第１の金型としての下金型２５が取り付けられている。本実施の形態において、前記下金型２５は雄型である。なお、前記下金型支持部材２４及び下金型２５は、複数個が、下部線状体２３にほぼ等間隔となるように取り付けられているが、図においては、説明の都合上、一部だけが図示され他は省略されている。この場合、前記下部加熱装置２０は、第１の金型を循環させて搬送する第１の搬送装置としてのコンベヤとして機能する。さらに、成形品３１も図示が省略されている。また、前記外フレーム１４にはモータ等から成る下部駆動源１７が取り付けられ、前記下部駆動回転体２２ａを駆動して回転させる。この場合、該下部駆動回転体２２ａは、図において時計回り方向に回転させられるので、前記下部線状体２３及び下部従動回転体２２ｂも図において時計回り方向に回転させられる。
【００３３】
また、前記上部加熱装置４０は、スプロケット、歯車、プーリ等から成る上部駆動回転体４２ａ及び上部従動回転体４２ｂを有し、該上部駆動回転体４２ａ及び上部従動回転体４２ｂの周囲に、チェーン、ワイヤ等から成る環状の上部線状体４３が架け回されている。そして、該上部線状体４３には上金型支持部材４４が取り付けられ、さらに、該上金型支持部材４４には第２の金型としての上金型４５が取り付けられている。本実施の形態において、前記上金型４５は雌型である。なお、前記上金型支持部材４４及び上金型４５は、複数個が、上部線状体４３にほぼ等間隔となるように取り付けられているが、図においては、説明の都合上、一部だけが図示され他は省略されている。この場合、前記上部加熱装置４０は、第２の金型を循環させて搬送する第２の搬送装置としてのコンベヤとして機能する。さらに、成形品３１も図示が省略されている。また、前記外フレーム１４にはモータ等から成る上部駆動源１６が取り付けられ、前記上部駆動回転体４２ａを駆動して回転させる。この場合、該上部駆動回転体４２ａは、図において反時計回り方向に回転させられるので、前記上部線状体４３及び上部従動回転体４２ｂも図において反時計回り方向に回転させられる。
【００３４】
これにより、前記下部加熱装置２０と上部加熱装置４０との境界部分において、下金型２５及び上金型４５は、互いに対向した状態で、入口開口１２ａから出口開口１２ｂの方向（図において右方向）に順次移動させられるようになっている。そして、後述されるよに、前記上金型４５は、入口開口１２ａから出口開口１２ｂの方向への移動の途中において下方向に移動させられ、下金型２５と組み合わされて型閉する。そのため、成形品搬入装置１８によって加熱カバー１２内に搬入されて下金型２５上に載置された成形品３１は、加圧しながら加熱される。加熱終了後、前記上金型４５は、入口開口１２ａから出口開口１２ｂの方向への移動の途中において上方向に移動させられ、下金型２５から引き離されて型開する。そして、下金型２５上に残留した成形品３１が、成形品搬出装置１９によって取り出され、加熱カバー１２外に搬出される。
【００３５】
次に、前記下部加熱装置２０及び上部加熱装置４０の構成について説明する。
【００３６】
図２は本発明の第１の実施の形態における下部加熱装置及び上部加熱装置の構成を示す側面図、図３は本発明の第１の実施の形態における下部加熱装置及び上部加熱装置の構成を示す上面図、図４は本発明の第１の実施の形態における型閉した状態の金型装置の断面図である。
【００３７】
前記下部加熱装置２０は、図２及び３において横方向に延在し、前記外フレーム１４に図示されない取り付け具を介して取り付けられた下部フレーム２１を有する。なお、該下部フレーム２１は、図３に示されるように、２本存在し、互いに間隔を空けて配設されている。そして、前記２本の下部フレーム２１の長手方向の両端近傍に、下部駆動回転体２２ａの回転軸２８ａ及び下部従動回転体２２ｂの回転軸２８ｂが、それぞれ、回転可能に取り付けられている。前記回転軸２８ａは、前記下部駆動源１７の駆動力が伝達され、回転させられる。なお、前記下部駆動回転体２２ａ及び下部従動回転体２２ｂは、それぞれ、２つずつ存在し、前記２本の下部フレーム２１の内側の該下部フレーム２１に近接した位置において前記回転軸２８ａ及び回転軸２８ｂに取り付けられている。さらに、下部線状体２３も２本ずつ存在し、対応する下部駆動回転体２２ａ及び下部従動回転体２２ｂの周囲に、それぞれ、架け回されている。
【００３８】
また、前記下部フレーム２１の上側部には、下金型２５を下方から支持する支持部材としての下部支持部材ガイド２６が、下部ガイドブラケット２７を介して、取り付けられている。前記下部支持部材ガイド２６は、図３に示されるように、２本存在し、互いに間隔を空けて配設されている。そして、前記下部支持部材ガイド２６の上面に沿って、下金型支持部材２４がスライドして移動する。これにより、前記下金型２５は、下金型支持部材２４を介して、下部支持部材ガイド２６によって下方から支持された状態で移動することができる。なお、それぞれの下金型支持部材２４は、細長い長方形の板状部材であり、長手方向の両端近傍が、前記２本の下部支持部材ガイド２６の外側において、それぞれ、下部線状体２３に取り付けられている。
【００３９】
ここで、前記下金型２５は雄型であり、図４に示されるように、突出した形状のマンドレル部２５ｂを備える。なお、図４は、前記下金型２５と上金型４５とが組み合わされて型閉した状態の金型装置の断面を示しており、下金型２５と上金型４５との間に形成されるキャビティ内に成形品３１を挟み込んで加圧した状態になっている。図４に示される例において、成形品３１は、ゼリー、プリン等の食料品の容器であり、立体的で側壁が薄肉化された深底凹状の形状を有し、逆さになって下金型２５のマンドレル部２５ｂに被せられた状態となっている。また、前記下金型２５の内部には、一端が前記マンドレル部２５ｂの表面、すなわち、キャビティ形成面に開口するブロー管路２５ａが形成されている。また、前記上金型４５は雌型であり、図４に示されるように、下金型２５のマンドレル部２５ｂを収容する凹部４５ｂを備える。そして、前記上金型４５の内部には、一端が前記凹部４５ｂの表面、すなわち、キャビティ形成面に開口するブロー管路４５ａが形成されている。
【００４０】
さらに、前記下部フレーム２１の下部従動回転体２２ｂ近傍の位置には、下部ブロー装置２９が取り付けられている。該下部ブロー装置２９には、ブロー流体として機能する圧縮空気等の圧力流体を供給するエアコンプレッサ、エアボンベ等の図示されない圧力流体供給源が、ブロー配管３０を介して接続されている。そして、前記下部ブロー装置２９の位置に到達した下金型２５内に形成されたブロー管路２５ａに圧力流体を供給し、前記下金型２５のキャビティ形成面に圧力流体を噴出させて、前記下金型２５上に残留した成形品３１を下金型２５のキャビティ形成面から剥（はく）離させるようになっている。そのため、前記下部ブロー装置２９が取り付けられている位置は、下部加熱装置２０と上部加熱装置４０との境界部分における下金型２５及び上金型４５の移動方向に関して、該上金型４５が上方向に移動させられて下金型２５から引き離される位置よりも下流側である。
【００４１】
また、前記上部加熱装置４０は、図２及び３において横方向に延在し、前記外フレーム１４に図示されない取り付け具を介して取り付けられた上部フレーム４１を有する。なお、該上部フレーム４１は、図３に示されるように、２本存在し、互いに間隔を空けて配設されている。そして、前記２本の上部フレーム４１の長手方向の両端近傍に、上部駆動回転体４２ａの回転軸４８ａ及び上部従動回転体４２ｂの回転軸４８ｂが、それぞれ、回転可能に取り付けられている。前記回転軸４８ａは、前記上部駆動源１６の駆動力が伝達され、回転させられる。なお、前記上部駆動回転体４２ａ及び上部従動回転体４２ｂは、それぞれ、２つずつ存在し、前記２本の上部フレーム４１の内側の該上部フレーム４１に近接した位置において前記回転軸４８ａ及び回転軸４８ｂに取り付けられている。さらに、上部線状体４３も２本ずつ存在し、対応する上部駆動回転体４２ａ及び上部従動回転体４２ｂの周囲に、それぞれ、架け回されている。
【００４２】
そして、前記上部フレーム４１の下側部には、上金型支持部材４４を下方から支持する支持部材としての上部支持部材ガイド４６が、上部ガイドブラケット４７を介して、取り付けられている。前記上部支持部材ガイド４６は、図３に示されるように、２本存在し、互いに間隔を空けて配設されている。そして、前記上部支持部材ガイド４６の上面に沿って、上金型支持部材４４がスライドして移動する。これにより、該上金型支持部材４４は、上部支持部材ガイド４６によって下方から支持された状態で移動することができる。なお、それぞれの上金型支持部材４４は、細長い長方形の板状部材であって、長手方向の両端近傍が、前記２本の上部支持部材ガイド４６の外側において、それぞれ、上部線状体４３に取り付けられている。
【００４３】
本実施の形態において、上金型４５は、上金型支持部材４４に対して移動可能に取り付けられている。図２及び５に示されるように、前記上金型４５には加圧ユニット５５を介して、棒状の部材である加圧軸５３の一端が取り付けられている。該加圧軸５３は、上金型支持部材４４に形成された図示されない貫通孔（こう）に挿入され、前記上金型支持部材４４に対して軸方向に移動可能に取り付けられている。また、前記加圧軸５３の上金型４５と反対側の端部には、板状の部材であるカムフォロワ５２が固定され、該カムフォロワ５２と上金型支持部材４４との間に、弾性部材としてのコイルばね５４が圧縮された状態で配設されている。これにより、前記カムフォロワ５２が前記コイルばね５４によって環状の上部線状体４３の内側に向けて付勢されるので、上金型４５も環状の上部線状体４３の内側に向けて付勢され、加圧ユニット５５を介して上金型支持部材４４に押し付けられる。
【００４４】
そして、前記上部フレーム４１の下側部には、カム部材としての板状のカムプレート５１が取り付けられている。該カムプレート５１は、図３に示されるように、２枚存在し、互いに間隔を空けて配設されている。ここで、前記カムプレート５１の下側の端面、すなわち、カム面は、図２に示されるように、下部加熱装置２０と上部加熱装置４０との境界部分における下金型２５及び上金型４５の移動方向に関し、上流から下流に向けて徐々に下降するように傾斜し、所定位置まで下降すると水平となり、さらに、下流に向けて上昇するように傾斜している。そして、前記カムプレート５１のカム面に沿って、前記カムフォロワ５２がスライドして移動する。そのため、前記下部加熱装置２０と上部加熱装置４０との境界部分において、前記上金型４５は、入口開口１２ａから出口開口１２ｂの方向への移動の途中において下方向に移動させられる。そして、前記カム面が下降するような傾斜から水平になる位置で、前記上金型４５は下金型２５と組み合わされて型閉する。続いて、前記カム面が水平から上昇するように傾斜する位置で、上方向に移動させられ、下金型２５から引き離されて型開する。この場合、上金型支持部材４４、上部支持部材ガイド４６、カムプレート５１、カムフォロワ５２、コイルばね５４、加圧ユニット５５等が型締装置として機能する。
【００４５】
さらに、前記上部フレーム４１の上部従動回転体４２ｂ近傍の位置には、上部ブロー装置４９が取り付けられている。該上部ブロー装置４９には、ブロー流体として機能する圧縮空気等の圧力流体を供給するエアコンプレッサ、エアボンベ等の図示されない圧力流体供給源が、ブロー配管５０を介して接続されている。なお、前記圧力流体供給源は、前記下部ブロー装置２９に圧力流体を供給するための圧力流体供給源と同一のものであってもよい。そして、前記上部ブロー装置４９の位置に到達した上金型４５内に形成されたブロー管路４５ａに圧力流体を供給し、前記上金型４５のキャビティ形成面に圧力流体を噴出させて、前記キャビティ形成面に付着した成形品３１を前記キャビティ形成面から剥離させるようになっている。そのため、前記上部ブロー装置４９が取り付けられている位置は、下部加熱装置２０と上部加熱装置４０との境界部分における下金型２５及び上金型４５の移動方向に関して、該上金型４５が上方向に移動させられて下金型２５から引き離される位置よりも上流側である。
【００４６】
なお、前記下金型支持部材２４及び下金型２５は、複数個が、下部線状体２３にほぼ等間隔となるように取り付けられているが、図２においては、説明の都合上、一部だけが図示され他は省略されている。また、前記上金型支持部材４４、上金型４５、カムフォロワ５２、加圧軸５３、コイルばね５４及び加圧ユニット５５も、それぞれ複数個が、上部線状体４３にほぼ等間隔となるように取り付けられているが、図２においては、説明の都合上、一部だけが図示され他は省略されている。さらに、図２においては、説明の都合上、成形品３１も図示が省略されている。
【００４７】
また、前記下部加熱装置２０及び上部加熱装置４０は、図示されない加熱手段を有する。該加熱手段は、例えば、下金型２５及び上金型４５に取り付けられたシーズヒータ、正特性サーミスタ等の電気加熱手段であり、前記下金型２５及び上金型４５が所定の温度になるように加熱する。なお、該所定の温度は、前記成形品３１を成形材のガラス転移点温度より約５〔℃〕以上高く、成形材の溶融温度より約２０〔℃〕以上低い温度にまで加熱することができるように設定される。ここで、前記成形品３１の成形材が熱可塑性樹脂に生分解性樹脂の一種であるポリ乳酸を含有させたものである場合、前記所定の温度は、例えば、約６０〜１５０〔℃〕とすることが望ましい。なお、前記加熱手段は、いかなる種類のものであってもよく、例えば、ハロゲンランプのように放射熱（輻（ふく）射熱）によって下金型２５及び上金型４５を加熱するものであってもよいし、熱風を送風することによって下金型２５及び上金型４５を加熱するものであってもよい。
【００４８】
さらに、前記成形品加熱加圧装置１０は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、磁気ディスク、半導体メモリ等の記憶手段、キーボード、ジョイスティック、タッチパネル等の入力手段、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ等の表示手段、入出力インターフェイス等を備える図示されない制御装置を有する。該制御装置は、一種のコンピュータであり、成形品搬入装置１８、成形品搬出装置１９、下部加熱装置２０、上部加熱装置４０及び加熱手段の動作を含む成形品加熱加圧装置１０のすべての動作を制御する。なお、前記制御装置は、独立して構成されたものであってもよいが、他の制御装置、例えば、射出成形機を制御する制御装置等の一部として構成されたものであってもよいし、他の制御装置内に構築された複数の制御システムの中の１つであってもよい。
【００４９】
次に、前記構成の成形品加熱加圧装置１０の動作について説明する。
【００５０】
図５は本発明の第１の実施の形態における下部加熱装置及び上部加熱装置の動作を示す図であり図２のＡ−Ａ矢視断面図、図６は本発明の第１の実施の形態における下部加熱装置及び上部加熱装置の動作を示す側面図であり図３のＢ−Ｂ矢視断面図、図７は本発明の第１の実施の形態における型開した状態の金型装置の断面図である。
【００５１】
なお、図６においては、図２と同様に、説明の都合上、下金型支持部材２４、下金型２５、上金型支持部材４４、上金型４５、カムフォロワ５２、加圧軸５３、コイルばね５４及び加圧ユニット５５の一部だけが図示され他は省略されている。
【００５２】
まず、加熱手段が作動を開始して、下金型２５及び上金型４５を加熱する。また、下部駆動源１７及び上部駆動源１６が作動を開始して、下部駆動回転体２２ａ及び上部駆動回転体４２ａを回転させる。これにより、下部駆動回転体２２ａ、下部線状体２３及び下部従動回転体２２ｂが図１、２及び６において時計回り方向に回転し、上部駆動回転体４２ａ、上部線状体４３及び上部従動回転体４２ｂが図１、２及び６において反時計回り方向に回転する。
【００５３】
続いて、下金型２５及び上金型４５が所定の温度にまで加熱されると、成形品搬入装置１８が射出成形によって成形された成形品３１を、入口開口１２ａを通して、加熱カバー１２の内部に搬入し、下金型２５上に載置する。この場合、立体的で側壁が薄肉化された深底凹状の形状を有する前記成形品３１は、逆さになった状態で前記下金型２５のマンドレル部２５ｂに被せられるようにして、前記下金型２５上に載置される。これにより、図６において矢印Ｃで示されるように、前記マンドレル部２５ｂが成形品３１の凹状の部分に嵌（は）まり込んだ状態となり、前記成形品３１が下金型２５から脱落し難くなる。なお、前記成形品３１は、下部線状体２３とともに移動する下金型２５が、下部駆動回転体２２ａの周囲を間欠回転してから、下部加熱装置２０と上部加熱装置４０との境界部分における水平な移動に移行する付近に到達したときに、前記下金型２５上に載置されることが望ましい。
【００５４】
ところで、射出成形によって成形された成形品３１は、図７に示されるように、射出成形機における金型装置のスプルーに対応する箇所等の発生した凹凸３１ａ、固定金型及び可動金型のパーティング面に発生したばり３１ｂ等の不可避的に発生する不整部分を有している。なお、該不整部分には、前記凹凸３１ａ及びばり３１ｂの他に、厚さの不均一な部分、表面精度が低く、表面が荒れたり歪（ゆが）んだりしている部分等も含まれる。
【００５５】
そして、前記成形品３１が載置された下金型２５が、下部加熱装置２０と上部加熱装置４０との境界部分において、出口開口１２ｂの方向に下部線状体２３とともに移動すると、成形品搬入装置１８によって、次の下金型２５上に次の成形品３１が載置される。このようにして、下部線状体２３にほぼ等間隔で取り付けられた複数の下金型２５上に、射出成形によって成形された成形品３１が順次載置され、下部加熱装置２０と上部加熱装置４０との境界部分において、出口開口１２ｂの方向に順次移動させられる。なお、前記成形品３１を下金型２５上に載置する時間間隔は、２〜４秒に１個ずつ程度である。
【００５６】
一方、上部線状体４３にほぼ等間隔で取り付けられた複数の上金型４５も、下部加熱装置２０と上部加熱装置４０との境界部分において、出口開口１２ｂの方向に順次移動させられる。なお、前記上金型４５の位置は、図７に示されるように、下部加熱装置２０と上部加熱装置４０との境界部分における移動方向に関して、前記下金型２５の位置に対応している。
【００５７】
続いて、成形品３１が載置された下金型２５及び該下金型２５に対応する上金型４５が出口開口１２ｂの方向に移動して行くと、前記上金型４５のカムフォロワ５２は、カムプレート５１のカム面に沿ってスライドして移動し、移動の途中において下方向に移動させられる。そして、前記上金型４５もカムフォロワ５２とともに下方向に移動させられ、前記カム面が下降するような傾斜から水平になる位置で、図６において矢印Ｄで示されるように、前記上金型４５は下金型２５と組み合わされて型閉する。
【００５８】
これにより、成形品３１は、図５に示されるように、下金型２５と上金型４５とが組み合わされて型閉した状態の金型装置において、前記下金型２５と上金型４５との間に形成されるキャビティ内に挟み込まれて加圧された状態になる。この場合、前記カムフォロワ５２がカムプレート５１のカム面によって下方向に移動させられているので、コイルばね５４がより圧縮された状態となり、加圧軸５３が下方に突出し、加圧ユニット５５を介して、前記上金型４５を下金型２５に対して押し付けた状態となる。
【００５９】
なお、前記上金型４５を下金型２５に対して押し付ける力、すなわち、加圧力は、前記加圧ユニット５５によって調整することができるようになっている。該加圧ユニット５５は、図５に示されるように、内部に加圧力調整手段としてのコイルばね５５ａを備え、該コイルばね５５ａを介して、加圧軸５３からの加圧力が上金型４５に伝達されるようになっている。そして、前記コイルばね５５ａのばね定数を調整することによって、上金型４５に伝達される加圧力を調整することができる。なお、前記コイルばね５５ａに代えて、圧縮空気等の圧縮性の圧力流体が充満されたアキュームレータを加圧力調整手段として使用することもできる。
【００６０】
本実施の形態において、前記加圧力は、成形品３１の水平面に対する投影面積当たり約０．０５〜０．７〔ｋｇｆ／ｃｍ2 〕となるように調整されることが望ましい。前記成形品３１が、図４に示されるような形状の容器であって、開口の直径が１００〔ｍｍ〕である場合、前記投影面積は約７８．５〔ｃｍ2 〕であるので、前記上金型４５に伝達される加圧力は、約５〜５０〔ｋｇｆ〕となるように調整されることが望ましい。
【００６１】
また、前記下金型２５と上金型４５とは、所定の温度にまで加熱されているので、前記成形品３１は、成形材のガラス転移点温度より約５〔℃〕以上高く、成形材の溶融温度より約２０〔℃〕以上低い温度にまで加熱された状態になる。そのため、前記成形材が結晶化される。前記成形材が熱可塑性樹脂に生分解性樹脂の一種であるポリ乳酸を含有させたものである場合、射出成形機によって成形された状態において、前記成形材は、非晶性であり、結晶化度がゼロの状態であるが、約１２０〔℃〕の温度で約１〜２分間加熱することによって、結晶化度を４０〔％〕以上とすることができる。
【００６２】
このように、前記成形材を結晶化させることによって、前記成形材の耐熱性を向上させることができる。例えば、前記成形品３１が熱可塑性樹脂に生分解性樹脂の一種であるポリ乳酸を含有させた成形材から成る容器である場合、射出成形機によって成形された状態、すなわち、結晶化度が０〔％〕の状態において９５〔℃〕の熱湯を注入すると高さ寸法が約１５〔％〕収縮するのに対して、約１２０〔℃〕の温度で約１〜２分間加熱することによってほとんど収縮しなくなる。
【００６３】
また、前記成形品３１を下金型２５と上金型４５とで挟み込んだ状態で加熱しながら加圧して成形することによって、図７に示されるような凹凸３１ａ、ばり３１ｂ等の不整部分が下金型２５と上金型４５との間に形成されるキャビティによって整形される。そのため、不整部分を除去することができ、不整部分のない成形品３１を成形することができる。
【００６４】
続いて、下金型２５と上金型４５とが出口開口１２ｂの方向に更に移動して、前記上金型４５が上部ブロー装置４９の位置に到達すると、前記上金型４５内に形成されたブロー管路４５ａに圧力流体が供給され、前記上金型４５のキャビティ形成面に圧力流体が噴出して、前記キャビティ形成面に付着した成形品３１を前記キャビティ形成面から剥離させる。この場合、図７に示されるように、前記上部ブロー装置４９の先端面が上金型４５の側面に接触し、上部ブロー装置４９内に形成されたブロー管路４９ａと上金型４５内に形成されたブロー管路４５ａとが連通されるようになっている。なお、前記上部ブロー装置４９の先端面には、圧力流体の漏れを防止するためにＯ−リング等のシール部材４９ｂが配設されることが望ましい。
【００６５】
そして、下金型２５と上金型４５とが出口開口１２ｂの方向に更に移動すると、前記上金型４５は、カムプレート５１のカム面が水平から上昇するように傾斜する位置で、上方向に移動させられ、図６において矢印Ｅで示されるように、下金型２５から引き離されて型開する。この場合、成形品３１は、前記上金型４５のキャビティ形成面から剥離しているので、前記上金型４５に付着して上方向に移動することなく、確実に下金型２５上に残留する。
【００６６】
続いて、下金型２５と上金型４５とが出口開口１２ｂの方向に更に移動して、前記下金型２５が下部ブロー装置２９の位置に到達すると、前記下金型２５内に形成されたブロー管路２５ａに圧力流体が供給され、前記下金型２５のキャビティ形成面に圧力流体が噴出して、前記キャビティ形成面に付着した成形品３１を前記キャビティ形成面から剥離させる。この場合、図７に示されるように、前記下部ブロー装置２９の先端面が下金型２５の側面に接触し、下部ブロー装置２９内に形成されたブロー管路２９ａと下金型２５内に形成されたブロー管路２５ａとが連通されるようになっている。なお、前記下部ブロー装置２９の先端面には、圧力流体の漏れを防止するためにＯ−リング等のシール部材２９ｂが配設されることが望ましい。なお、上部ブロー装置４９及び下部ブロー装置２９は、上金型４５及び下金型２５が間欠送りされて上部ブロー装置４９及び下部ブロー装置２９の位置で停止した際に、上金型４５及び下金型２５側に移動して圧力流体を上金型４５及び下金型２５に供給するようになっている。
【００６７】
続いて、下金型２５が更に移動して出口開口１２ｂに近付くと、成形品搬出装置１９によって前記下金型２５上の成形品３１が出口開口１２ｂを通して、加熱カバー１２の外部に搬出される。この場合、前記成形品３１は、前記下金型２５のキャビティ形成面から剥離しているので、図６において矢印Ｆで示されるように、前記下金型２５に付着して残留することなく、確実に前記下金型２５から離脱して、成形品搬出装置１９によって搬出される。これにより、下金型２５と上金型４５とによって加熱されながら加圧されることにより、成形材が結晶化し、かつ、不整部分が除去された成形品３１が加熱カバー１２の外部に順次搬出される。なお、前記成形品３１を搬出する時間間隔は、２〜４秒に１個ずつ程度である。
【００６８】
このように、本実施の形態においては、射出成形によって成形された成形品３１を下金型２５と上金型４５とで挟み込んだ状態で加圧及び加熱して成形するようになっている。そのため、前記成形品３１の成形材を結晶化度を高くすることによって、前記成形材の耐熱性を向上させることができる。また、下金型２５及び上金型４５の間に形成されるキャビティによって前記成形品３１の最終形状を決定するので、すなわち、射出成形によって成形された成形品３１における凹凸３１ａ、ばり３１ｂ等の不整部分が下金型２５と上金型４５との間に形成されるキャビティによって整形されるので、不整部分のない成形品３１を成形することができる。
【００６９】
また、本実施の形態における成形品加熱加圧装置１０は、前記下金型２５及び上金型４５が複数個ずつ取り付けられた下部線状体２３及び上部線状体４３を回転させることによって、複数の成形品３１を順次搬送しながら、加圧及び加熱して成形するようになっている。そのため、多数の成形品３１を連続的に成形することができ、成形品３１の１個当たりの成形時間を短縮することができるので、ハイサイクル成形を行う射出成形機のスループットを低下させることなく、射出成形によって成形された成形品３１を成形することができる。
【００７０】
さらに、射出成形機の金型装置によって、射出成形により成形された成形品３１を加熱する必要がないので、一般的に構造が複雑な射出成形機の金型装置の構成を加熱のために複雑化することがなく、前記金型装置のコストを低下させることができる。
【００７１】
さらに、本実施の形態における成形品加熱加圧装置１０は、成形品３１に対して比較的低い加圧力を与えるだけでよいので、下金型２５及び上金型４５の強度を低くすることができ、製造コストを低くすることができる。
【００７２】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【００７３】
図８は本発明の第２の実施の形態における加熱加圧ユニットの構成を示す概略側面図、図９は本発明の第２の実施の形態における加熱加圧ユニットの構成を示す平断面図であり図８のＧ−Ｇ矢視断面図である。
【００７４】
本実施の形態において、加熱加圧ユニット６０は、縦フレーム６１に取り付けられた下部加熱装置７０及び上部加熱装置８０を有する。なお、前記縦フレーム６１は、下端部が床１５に取り付けられた直立する柱状部材であり、４本であるが何本であってもよい。そして、前記縦フレーム６１の途中には下部加熱装置７０を支持するための円板状の下部フレーム６２の周縁部が取り付けられ、前記縦フレーム６１の上端部には上部加熱装置８０を支持するための円板状の上部フレーム６３の周縁部が取り付けられている。なお、前記下部フレーム６２及び上部フレーム６３は中空な円板となるように形成されている。
【００７５】
そして、前記下部加熱装置７０は、前記下部フレーム６２の上方に配設された第１の搬送装置としての円板状の下部回転テーブル７１、該下部回転テーブル７１の上面に取り付けられた複数の下金型２５、及び、前記下部フレーム６２の中心に形成された支持孔に挿入された下回転軸７２を有する。なお、該下回転軸７２は、ボールベアリング等の軸受部材７３を介して、前記支持孔に回転可能に、かつ、軸方向に移動不能に取り付けられている。また、前記下部フレーム６２の下面には、支持部材７４ａを介して、モータ等から成る下部駆動源７４が取り付けられている。そして、該下部駆動源７４は、回転軸に取り付けられたスプロケット等の下部駆動回転体７６ａ、チェーン等の線状体７６ｂ、及び、下回転軸７２に取り付けられたスプロケット等の下部従動回転体７６ｃを介して駆動力を伝達し、前記下回転軸７２を回転させる。これにより、前記下部回転テーブル７１が、図９において矢印Ｈで示される方向に回転させられる。
【００７６】
ここで、前記下金型２５は、図９に示されるように、下部回転テーブル７１の中心から等距離になるように、かつ、互いに等間隔になるように配列されている。なお、図９に示される例において、前記下金型２５は８個であるが、下部回転テーブル７１の中心から等距離になるように、かつ、互いに等間隔になるように配列されていれば、前記下金型２５の数はいくつであってもよい。
【００７７】
さらに、前記下回転軸７２の下端部には、下部ブロー装置７５が取り付けられている。該下部ブロー装置７５には、前記第１の実施の形態と同様に、圧力流体供給源がブロー配管３０を介して接続される。そして、前記下部ブロー装置７５と各下金型２５とを接続する接続配管７５ａを介して、所定の位置に到達した下金型２５内に形成されたブロー管路２５ａに圧力流体を供給し、前記下金型２５のキャビティ形成面に圧力流体を噴出させて、前記下金型２５上に残留した成形品３１を下金型２５のキャビティ形成面から剥離させるようになっている。なお、前記接続配管７５ａの途中に各下金型２５への圧力流体の供給を制御する供給制御装置７５ｂが配設される。
【００７８】
また、前記上部加熱装置８０は、前記上部フレーム６３の下方に配設された第２の搬送装置としての中空構造を有する円板状の上部回転テーブル８１、該上部回転テーブル８１の下面に昇降可能に取り付けられた複数の上金型４５、及び、前記上部フレーム６３の中心に形成された支持孔に挿入された上回転軸８２を有する。なお、該上回転軸８２は、ボールベアリング等の軸受部材８３を介して、前記支持孔に回転可能に、かつ、軸方向に移動不能に取り付けられている。また、前記上部フレーム６３の上面には、支持部材８４ａを介して、モータ等から成る上部駆動源８４が取り付けられている。そして、該上部駆動源８４は、回転軸に取り付けられたスプロケット等の上部駆動回転体８６ａ、チェーン等の線状体８６ｂ、及び、上回転軸８２に取り付けられたスプロケット等の上部従動回転体８６ｃを介して駆動力を伝達し、前記上回転軸８２を回転させる。これにより、前記上部回転テーブル８１が、図９において矢印Ｈで示される方向に回転させられる。
【００７９】
ここで、前記上金型４５は、下金型２５と対応するように、上部回転テーブル８１の中心から等距離になるように、かつ、互いに等間隔になるように配列されている。なお、前記下金型２５のそれぞれに対応し、上部回転テーブル８１の中心から等距離になるように、かつ、互いに等間隔になるように配列されていれば、前記上金型４５の数はいくつであってもよい。また、前記上金型４５は、中空構造を有する前記上部回転テーブル８１の内部に取り付けられた空圧シリンダ装置、油圧シリンダ装置、モータとスクリュナットとを組み合わせた電動直線運動装置、リニアモータ等から成る型締装置としての昇降駆動装置９１の昇降軸９２の下端部に取り付けられ、前記昇降駆動装置９１によって昇降させられる、すなわち、上方向又は下方向に移動させられる。なお、前記昇降駆動装置９１は上金型４５に対応する数だけ配設され、それぞれの昇降駆動装置９１が対応する上金型４５を移動させる。
【００８０】
さらに、前記上回転軸８２の上端部には、上部ブロー装置８５が取り付けられている。該上部ブロー装置８５には、前記第１の実施の形態と同様に、圧力流体供給源がブロー配管５０を介して接続される。そして、前記上部ブロー装置８５と各上金型４５とを接続する接続配管８５ａを介して、所定の位置に到達した上金型４５内に形成されたブロー管路４５ａに圧力流体を供給し、前記上金型４５のキャビティ形成面に圧力流体を噴出させて、前記上金型４５上に残留した成形品３１を上金型４５のキャビティ形成面から剥離させるようになっている。なお、前記接続配管８５ａの途中に各上金型４５への圧力流体の供給を制御する供給制御装置８５ｂが配設される。
【００８１】
なお、前記昇降駆動装置９１が電動直線運動装置の場合、上回転軸８２から電源、制御線が導入される。その他の点の構成については、前記第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
【００８２】
次に、本実施の形態における成形品加熱加圧装置１０の動作について説明する。
【００８３】
まず、加熱手段が作動を開始して、下金型２５及び上金型４５を加熱する。また、下部駆動源７４及び上部駆動源８４が作動を開始して、下回転軸７２及び上回転軸８２を連続回転又は間欠回転させる。これにより、下部回転テーブル７１及び上部回転テーブル８１が図９において矢印Ｈで示される方向に回転する。
【００８４】
続いて、下金型２５及び上金型４５が所定の温度にまで加熱されると、成形品搬入装置１８が射出成形によって成形された成形品３１を、入口開口を通して、加熱カバー１２の内部に搬入し、図９において矢印Ｉで示される位置において、下金型２５上に載置する。この場合、立体的で側壁が薄肉化された深底凹状の形状を有する前記成形品３１は、逆さになった状態で前記下金型２５のマンドレル部２５ｂに被せられるようにして、前記下金型２５上に載置される。これにより、前記マンドレル部２５ｂが成形品３１の凹状の部分に嵌まり込んだ状態となり、前記成形品３１が下金型２５から脱落し難くなる。また、前記矢印Ｉで示される位置において、上金型４５は、昇降駆動装置９１によって上方向に移動させられた状態となっていて、下金型２５との間に前記成形品３１を下金型２５上に載置するために十分な距離を確保するようになっている。
【００８５】
そして、前記成形品３１が載置された下金型２５が、前記矢印Ｈで示される方向に移動すると、成形品搬入装置１８によって、次に矢印Ｉで示される位置に到達した下金型２５上に次の成形品３１が載置される。このようにして、下部回転テーブル７１にほぼ等間隔で取り付けられた複数の下金型２５上に、射出成形によって成形された成形品３１が順次載置され、前記矢印Ｈで示される方向に順次移動させられる。なお、前記成形品３１を下金型２５上に載置する時間間隔は、２〜４秒に１個ずつ程度である。一方、上部回転テーブル８１に取り付けられた上金型４５も、前記矢印Ｈで示される方向に順次移動させられる。なお、前記上金型４５の位置は、前記下金型２５の位置に対応している。
【００８６】
続いて、成形品３１が載置された下金型２５及び該下金型２５に対応する上金型４５が前記矢印Ｈで示される方向に移動して行くと、昇降駆動装置９１が作動して上金型４５を下方向に移動させる。そして、図９において矢印Ｊで示される位置において、前記上金型４５は下金型２５と組み合わされて型閉する。なお、該上金型４５が下金型２５と組み合わされて型閉する位置は、前記昇降駆動装置９１の動作を制御することによって、適宜変更することができる。
【００８７】
これにより、成形品３１は、図８に示されるように、下金型２５と上金型４５とが組み合わされて型閉した状態の金型装置において、前記下金型２５と上金型４５との間に形成されるキャビティ内に挟み込まれて加圧された状態になる。この場合、前記昇降駆動装置９１によって下方向に移動させられているので、前記上金型４５は下金型２５に対して押し付けられた状態となっている。なお、前記上金型４５を下金型２５に対して押し付ける力、すなわち、加圧力は、前記昇降駆動装置９１の動作を制御することによって調整することができるようになっている。ここで、前記加圧力及び下金型２５と上金型４５との温度は、前記第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。また、前記成形品３１の成形材が結晶化する点及び前記成形品３１の不整部分が除去される点についても、前記第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００８８】
続いて、下金型２５と上金型４５とが前記矢印Ｈで示される方向に更に移動して、前記上金型４５が所定の位置に到達すると、上部ブロー装置８５から接続配管８５ａを介して前記上金型４５内に形成されたブロー管路４５ａに圧力流体が供給され、前記上金型４５のキャビティ形成面に圧力流体が噴出して、前記キャビティ形成面に付着した成形品３１を前記キャビティ形成面から剥離させる。なお、上部ブロー装置８５からの圧力流体を上金型４５内に形成されたブロー管路４５ａに供給する位置は、供給制御装置８５ｂの動作を制御することによって、適宜変更することができる。
【００８９】
そして、下金型２５と上金型４５とが前記矢印Ｈで示される方向に更に移動すると、昇降駆動装置９１が作動して上金型４５を上方向に移動させられ、下金型２５から引き離されて型開する。この場合、成形品３１は、前記上金型４５のキャビティ形成面から剥離しているので、前記上金型４５に付着して上方向に移動することなく、確実に下金型２５上に残留する。なお、前記上金型４５が下金型２５から引き離されて型開する位置は、前記昇降駆動装置９１の動作を制御することによって、適宜変更することができる。
【００９０】
続いて、下金型２５と上金型４５とが前記矢印Ｈで示される方向に更に移動して、前記下金型２５が所定の位置に到達すると、下部ブロー装置７５から接続配管７５ａを介して前記下金型２５内に形成されたブロー管路２５ａに圧力流体が供給され、前記下金型２５のキャビティ形成面に圧力流体が噴出して、前記キャビティ形成面に付着した成形品３１を前記キャビティ形成面から剥離させる。なお、下部ブロー装置７５からの圧力流体を下金型２５内に形成されたブロー管路２５ａに供給する位置は、供給制御装置７５ｂの動作を制御することによって、適宜変更することができる。
【００９１】
続いて、下金型２５が更に移動して図９において矢印Ｋで示される位置に到達すると、成形品搬出装置１９によって前記下金型２５上の成形品３１が出口開口を通して、加熱カバー１２の外部に搬出される。この場合、前記成形品３１は、前記下金型２５のキャビティ形成面から剥離しているので、前記下金型２５に付着して残留することなく、確実に前記下金型２５から離脱して、成形品搬出装置１９によって搬出される。これにより、下金型２５と上金型４５とによって加熱されながら加圧されることによって、成形材が結晶化し、かつ、不整部分が除去された成形品３１が加熱カバー１２の外部に順次搬出される。なお、前記成形品３１を搬出する時間間隔は、２〜４秒に１個ずつ程度である。
【００９２】
このように、本実施の形態においては、下金型２５及び上金型４５が円板状の下部回転テーブル７１及び上部回転テーブル８１に、それぞれ、取り付けられ、水平面内を回転するようになっている。そのため、加熱加圧ユニット６０を前記第１の実施の形態における加熱加圧ユニット１１よりも小型化することができ、成形品加熱加圧装置１０全体を小型化することができる。これにより、前記成形品加熱加圧装置１０を設置するためのスペースを小さくすることができ、また、熱の発散を抑制することができるので、前記成形品加熱加圧装置１０の消費エネルギー量を抑制することができる。
【００９３】
また、前記第１の実施の形態における加熱加圧ユニット１１では、下金型２５及び上金型４５が環状の下部線状体２３及び上部線状体４３に取り付けられ、垂直面内を回転するようになっているので、下部加熱装置２０と上部加熱装置４０との境界部分以外の箇所における下金型２５及び上金型４５を成形に使用することができず、全体の半分以上の下金型２５及び上金型４５がアイドリング状態となっている。これに対して、本実施の形態における加熱加圧ユニット６０では、下金型２５及び上金型４５が水平面内を回転するようになっていて、ほとんどの下金型２５及び上金型４５を成形に使用することができるので、下金型２５及び上金型４５の数を抑制することができ、成形品加熱加圧装置１０のコストを低くすることができる。
【００９４】
さらに、圧力流体を上金型４５内に形成されたブロー管路４５ａに供給する位置を供給制御装置８５ｂの動作を制御することによって適宜変更することができ、型閉する位置及び型開する位置を昇降駆動装置９１の動作を制御することによって適宜変更することができるので、成形品３１を下金型２５と上金型４５とで挟み込んだ状態で加圧及び加熱して成形する時間を任意に調整することができる。そのため、成形品３１を成形する時間を成形材の種類に応じて最適化することができる。また、上金型４５に伝達される加圧力を昇降駆動装置９１の動作を制御することによって調整することができるので、成形品３１の大きさ、成形材の材質、不整部分の状態等に応じて、成形品３１の水平面に対する投影面積当たりの加圧力を容易に最適化することができる。
【００９５】
さらに、圧力流体を下金型２５内に形成されたブロー管路２５ａ及び上金型４５内に形成されたブロー管路４５ａに供給する位置を供給制御装置８５ｂの動作を制御することによって適宜変更することができ、型閉する位置及び型開する位置を昇降駆動装置９１の動作を制御することによって適宜変更することができるので、成形品３１を下金型２５上に載置する位置及び成形品３１を下金型２５上から離脱させる位置を変更することができる。そのため、成形品加熱加圧装置１０と射出成形機等の他の装置等との配置関係の自由度を高くすることができる。
【００９６】
なお、前記第１及び第２の実施の形態においては、下金型２５が雄型であって突出するマンドレル部２５ｂを備え、上金型４５が雌型であって前記マンドレル部２５ｂを収容する凹部４５ｂを備える場合について説明したが、上金型４５が雄型であって突出するマンドレル部を備え、下金型２５が雌型であって前記マンドレル部を収容する凹部を備えるものであってもよい。さらに、上金型４５が上下方向に移動して、型閉及び型開を行う場合について説明したが、下金型２５が上下方向に移動して、型閉及び型開を行うようにしてもよい。
【００９７】
また、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の第１の実施の形態における成形品加熱加圧装置の構成を示す概略側面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における下部加熱装置及び上部加熱装置の構成を示す側面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における下部加熱装置及び上部加熱装置の構成を示す上面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における型閉した状態の金型装置の断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における下部加熱装置及び上部加熱装置の動作を示す図であり図２のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における下部加熱装置及び上部加熱装置の動作を示す側面図であり図３のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における型開した状態の金型装置の断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態における加熱加圧ユニットの構成を示す概略側面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態における加熱加圧ユニットの構成を示す平断面図であり図８のＧ−Ｇ矢視断面図である。
【符号の説明】
【００９９】
１０    成形品加熱加圧装置
２０    下部加熱装置
２５    下金型
３１    成形品
４０    上部加熱装置
４４    上金型支持部材
４５    上金型
４６    上部支持部材ガイド
５１    カムプレート
５２    カムフォロワ
５４    コイルばね
５５    加圧ユニット
７１    下部回転テーブル
８１    上部回転テーブル
９１    昇降駆動装置
【図１】
2005280208.tif 000003
【図２】
2005280208.tif 000004
【図３】
2005280208.tif 000005
【図４】
2005280208.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005280208.tif 000008
【図７】
2005280208.tif 000009
【図８】
2005280208.tif 000010
【図９】
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