(57)【要約】【課題】  コア金型によって樹脂に圧縮力を付与する構成をとる射出成形機において、金型タッチ力をバラツキなく常に良好な所定値に維持できるようにすること。【解決手段】  可動側金型に対して前後進可能でかつキャビティの一面を形成するコア金型コア金型により、金型内に射出・充填された樹脂に圧縮力を付与する構成において、コア金型と一体となって前後進する移動プレートと、移動プレートを前後進させるトグルリンク機構を駆動する型開閉・圧縮用の第１のサーボモータと、可動側金型を搭載すると共に、移動プレートに搭載されて移動プレートに対して前後進可能な可動側金型保持プレートと、移動プレートに搭載されて、可動側金型保持プレートを前後進させることが可能な、第１のサーボモータよりも小容量の金型タッチ力維持用の第２のサーボモータとを、備える。【選択図】      図１
2005238570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動側金型内に、該可動側金型に対して前後進可能でかつキャビティの一面を形成するコア金型を配設して、該コア金型によって金型内に射出・充填された樹脂に圧縮力を付与する射出成形機において、
前記コア金型と一体となって前後進する移動プレートと、
該移動プレートを前後進させるトグルリンク機構を駆動する型開閉・圧縮用の第１のサーボモータと、
前記可動側金型を搭載すると共に、前記移動プレートに搭載されて、前記移動プレートに対して前後進可能な可動側金型保持プレートと、
前記移動プレートに搭載されて、前記可動側金型保持プレートを前後進させることが可能な、前記第１のサーボモータよりも小容量の金型タッチ力維持用の第２のサーボモータとを、備え、
金型タッチ時の金型タッチ力を前記第２のサーボモータによって維持した状態で、金型内に樹脂を射出・充填し、前記第１のサーボモータの駆動力で前記トグルリンク機構を伸びきらせることで、前記コア金型を介して金型内の樹脂に圧縮力を付与するようにしたことを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
請求項１に記載の射出成形機において、
前記移動プレートには、前記第２のサーボモータによって回転駆動されるボールネジ機構の回転部が回転可能に保持され、該回転部に螺合された前記ボールネジ機構の直線移動部に、前記可動側金型保持プレートが一体となって移動するように連結されて、前記第２のサーボモータは、金型タッチ時には所定のタッチ力を維持するように圧力フィードバック制御されることを特徴とする射出成形機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の射出成形機において、
型開きの途上または型開き完了後に、前記コア金型に対して、前記可動側金型を相対的に移動させるように前記第２のサーボモータを駆動することで、成形樹脂の一部の離型を行うようにしたことを特徴とする射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動側金型内に、この可動側金型に対して前後進可能でかつキャビティの一面を形成するコア金型を配設して、このコア金型によって金型内に射出・充填された樹脂に圧縮力を付与する構成をとる射出成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
コア金型を用いた圧縮成形用の射出成形機において、コア金型を内蔵した可動側金型と固定側金型とのＰＬ（Parting Line）面が密着した状態を維持するための金型タッチ力を、バネ力によって得るようにし、コア金型を介して樹脂に圧縮力を付与するための大きな押圧力を、型開閉用（型締め用）のサーボモータの駆動力で得るようにした技術が知られている（特許文献１参照）。この特許文献１に記載された圧縮成形用の射出成形機では、コア金型がキャビティの一面を形成する構成の場合には、金型内に射出・充填された樹脂の圧力はコア金型にかかって、可動側金型にはかからないことを勘案して、金型タッチ時の金型タッチ力をバネによる力に担わせ、樹脂に圧縮力を付与するための大きな押圧力は型開閉用のサーボモータの駆動力に担わせることで、金型タッチ力を維持するための駆動源の削減を図っている。
【特許文献１】特開２０００−３１８００５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、前記特許文献１に記載された技術では、金型タッチを維持するための力をバネに担わせているため、バネのバネ力のバラツキなどにより、金型タッチ力にバラツキを生じ易い。また、前記特許文献１に記載された技術では、金型タッチ力を維持するための駆動源は削減されるものの、エジェクトピンを含むエジェクト機構やその駆動源を必要とする構成となっている。
【０００４】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、可動側金型内に、この可動側金型に対して前後進可能でかつキャビティの一面を形成するコア金型を配設して、このコア金型によって金型内に射出・充填された樹脂に圧縮力を付与する構成をとる射出成形機において、金型タッチ力をバラツキなく常に良好な所定値に維持できるようにすることにある。また、本発明の目的とするところは、成形樹脂の離型のための専用のエジェクトピンやエジェクト専用の駆動源を必要としない、成形樹脂の離型メカニズムを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記した目的を達成するため、可動側金型内に、該可動側金型に対して前後進可能でかつキャビティの一面を形成するコア金型を配設して、該コア金型によって金型内に射出・充填された樹脂に圧縮力を付与する射出成形機において、
コア金型と一体となって前後進する移動プレートと、移動プレートを前後進させるトグルリンク機構を駆動する型開閉・圧縮用の第１のサーボモータと、可動側金型を搭載すると共に、移動プレートに搭載されて移動プレートに対して前後進可能な可動側金型保持プレートと、移動プレートに搭載されて、可動側金型保持プレートを前後進させることが可能な、第１のサーボモータよりも小容量の金型タッチ力維持用の第２のサーボモータとを、備え、
金型タッチ時の金型タッチ力を第２のサーボモータによって維持した状態で、金型内に樹脂を射出・充填し、第１のサーボモータの駆動力でトグルリンク機構を伸びきらせることで、コア金型を介して金型内の樹脂に圧縮力を付与するように、構成される。  
また、前記移動プレートには、前記第２のサーボモータによって回転駆動されるボールネジ機構の回転部が回転可能に保持され、該回転部に螺合されたボールネジ機構の直線移動部に、前記可動側金型保持プレートが一体となって移動するように連結されて、第２のサーボモータは、金型タッチ時には所定のタッチ力を維持するように圧力フィードバック制御されるように、構成される。  
また、型開きの途上または型開き完了後に、前記コア金型に対して、前記可動側金型を相対的に移動させるように前記第２のサーボモータを駆動することで、成形樹脂の一部の離型を行うように、構成される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、トグルリンク機構を駆動する型開閉・圧縮用の第１のサーボモータよりも小容量の、金型タッチ力維持用の第２のサーボモータを圧力フィードバック制御するによって、金型タッチ時の金型タッチ力を維持させるので、金型タッチ力をバラツキなく常に良好な所定値に維持することができる。また、型開きの途上または型開き完了後に、第２のサーボモータによって、コア金型に対して、可動側金型を相対移動させることで、成形樹脂の一部分を離型させることで、離型を行うことができるので、専用のエジェクトピンやエジェクト専用の駆動源を必要とせず、以って、駆動源の削減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
【０００８】
図１〜図３は、本発明の一実施形態（以下、本実施形態と記す）に係る縦型の射出成形機の型開閉系メカニズムの構成を示す図で、図１は、金型タッチした後、金型内に溶融樹脂を射出・充填した状態を示し、図２は、コア金型により金型内の樹脂に圧縮力を付与している圧縮状態を示し、図３は、型開き状態を示している。なお、本願の明細書で言う前進とは、固定側金型に近づく方向の直線移動を指し、後退とは、固定側金型から離間する方向の直線移動を指している。
【０００９】
図１〜図３において、１はテールストック、２は移動プレート、３は固定ダイプレートであり、図１〜図３では図示を割愛してあるが、テールストック１と固定ダイプレート３との間には複数本のタイバーが掛け渡してあり、各タイバーの両端は、テールストック１と固定ダイプレート３にそれぞれ固定されていて、移動プレート２は、この各タイバーに挿通・案内されて、前後進（上下動）可能となっている。
【００１０】
４は、テールストック１に回転可能に保持されたナット体５と、このナット体５に螺合されたボールネジ軸６とを、含んで構成されるボールネジ機構、７は、ナット体５に固定されると共に、テールストック１に搭載された型開閉・圧縮用の第１のサーボモータ８（以下、これを型開閉用サーボモータ８と記す）によって回転駆動される被動プーリ、９は、テールストック１と移動プレート２との間を連結するように設けられ、伸張／折り畳み駆動されることにより、移動プレート２を前後進させるトグルリンク機構、１０は、ボールネジ軸６の先端に固定された、トグルリンク機構９の力の入力端であるクロスヘッド、１１は、移動プレート２の上面に固定されたロードセル、１２は、ロードセル１１の上面に固定されたコア金型保持プレート、１３は、コア金型保持プレート１２に固定されると共に、その先端面がキャビティの一面を形成するコア金型である。
【００１１】
また、１４は、移動プレート２に回転可能に保持されたナット体１５と、このナット体１５に螺合されたボールネジ軸１６とを、含んで構成されるボールネジ機構、１７は、ナット体１５に固定されると共に、移動プレート２に搭載された金型タッチ力維持用の第２のサーボモータ１８（以下、これをタッチ用サーボモータ１８と記す；このタッチ用サーボモータ１８は、型開閉用サーボモータ８に較べると小容量のサーボモータで構成されている）によって回転駆動される被動プーリ、１９は、ボールネジ軸１５の端部に固定された連結プレート、２０は、その下端を連結プレート１９に固定されて、移動プレート２およびロードセル１１に対して前後進可能であるように挿通された連結シャフト、２１は、連結シャフト２０の上端に固定された可動側金型保持プレート、２２は、可動側金型保持プレート２１の上面に固定された可動側金型である。
【００１２】
また、２３は、固定ダイプレート３の下面に固定された固定側金型であり、２４は樹脂である。
【００１３】
図１〜図３に示す構成において、型開閉用サーボモータ８の回転は、被動プーリ７を介してボールネジ機構４のナット体５に伝達され、ナット体５の回転はボールネジ軸６の直線運動に変換されて直動力がクロスヘッド１０に伝えられ、クロスヘッド１０が前進または後退する。そして、クロスヘッド１０が前進または後退すると、トグルリンク機構９が伸張または折り畳み駆動されて、移動プレート２が前進または後退し、これによって、移動プレート２と一体となって、ロードセル１１、コア金型保持プレート１２、コア金型１３が、前進または後退するようになっている。また、移動プレート２には、前記の各部材１４〜２２も搭載されているので、タッチ用モータ１８がその回転位置を一定のものに保持している際には、各部材１４〜２２も、移動プレート２と一体となって、前進または後退するようになっている。
【００１４】
一方、タッチ用サーボモータ１８の回転は、被動プーリ１７を介してボールネジ機構１４のナット体１５に伝達され、ナット体１５の回転はボールネジ軸１６の直線運動に変換されて直動力が連結プレート１９に伝えられ、連結プレート１９が前進または後退する。そして、連結プレート１９が前進または後退すると、この連結プレート１９と一体となって、連結シャフト２０、可動側金型保持プレート２１、可動側金型２２が、前進または後退するようになっている。
【００１５】
次に、本実施形態の型閉じ、圧縮、型開き、離型の動作について、順次説明する。
【００１６】
型閉じを開始する前には、トグルリンク機構９は折り畳まれた状態にあり、移動プレート２は型開き完了位置にある。この状態で、型開閉用サーボモータ８を所定方向に回転させて、被動プーリ７、ボールネジ機構４を介してクロスヘッド１０を前進させると、トグルリンク機構９は伸張駆動され、これに伴って移動プレート２が前進する。移動プレート２が前進すると、ロードセル１１、コア金型保持プレート１２、コア金型１３が前進すると共に、前記各部材１４〜２２も前進する。そして、移動プレート２の前進に伴って、可動側金型２２が固定側金型２３にタッチした図１に示した状態に至ると、型開閉用サーボモータ８は、一旦、その現在の回転位置を保持するように制御される。この状態では、図１に示すように、トグルリンク機構９は完全に伸びきった状態とはなってはいない。一方、移動プレート２に搭載されたタッチ用サーボモータ１８は、図示せぬシステムコートローラからの指令に基づき、少なくとも、金型タッチした以後、型開きが開始されるまでは、所定の金型タッチ力を維持するように圧力フィードバック制御されるようになっていて、金型タッチした以後は、タッチ用サーボモータ１８により一定の金型タッチ力が維持される。なお、タッチ用サーボモータ１８による金型タッチ力は、ＰＬ面が開かない程度の小パワーで十分である。
【００１７】
上記のように、金型タッチして、タッチ用サーボモータ１８によって金型タッチ力が維持された状態で、図示せぬ射出系メカニズムにより、型閉じした各金型で形成されるキャビティ（成形用空間）内に、溶融樹脂が射出・充填される。図１は、この射出・充填を行った直後の様子を示している。
【００１８】
キャビティ内に溶融樹脂が射出・充填されると、直ちに、金型内の樹脂に圧縮力を付与するための圧縮動作を行うため、図示せぬシステムコートローラからの指令に基づき、型開閉用サーボモータ８が、クロスヘッド１０をさらに前進する方向に駆動され、これによって、トグルリンク機構９が完全に伸びきった図２に示す状態となり、型開閉用サーボモータ８は駆動停止、または、その現在の回転位置を保持するように制御される。このトグルリンク機構９が完全に伸びきった状態では、トグルリンク機構９の力の拡大率が最大となり、大きな押圧力が、移動プレート２、ロードセル１１、コア金型保持プレート１２を介して、コア金型１３に伝えられて、金型内の樹脂２４には大きな圧縮力が付与される。このとき、トグルリンク機構９が完全に伸びきることによる移動プレート２の微量前進により、移動プレート２に前後進メカニズムを介して間接的に搭載された可動側金型２２は、固定側金型２３に大きな力で押し付けられようとするが、前記したように、タッチ用サーボモータ１８は、一定の金型タッチ力を維持するように圧力フィードバック制御されているので、可動側金型２２はタッチ用サーボモータ１８の回転により、移動プレート２に対して微小量後退して、一定の金型タッチ力を維持するようになっている。したがって、金型タッチ力は、常に良好な一定値に保たれることになる。また、金型タッチ力は、金型タッチを維持できる程度の小さな値であればよいので、可動側金型２２と固定側金型２３との間に、異物が挟まれている場合にも、過大な金型タッチ力が発生しないので、金型破損を招来する虞もない。
【００１９】
図２に示した状態の圧縮動作が所定時間行われ、金型内の樹脂が固化・冷却すると、型開きが行われる。型開きは、図２に状態から、型開閉用サーボモータ８を型閉じ方向と逆方向に回転させることにより行われ、型開閉用サーボモータ８により、被動プーリ７、ボールネジ機構４を介してクロスヘッド１０を後退させると、トグルリンク機構９は折り畳み駆動され、これに伴って移動プレート２が後退する。移動プレート２が後退すると、ロードセル１１、コア金型保持プレート１２、コア金型１３が後退すると共に、前記各部材１４〜２２も後退する。そして、移動プレート２が後退して、図３に示したように、移動プレート２が型開き完了位置に至ると、型開閉用サーボモータ８は、駆動停止、または、その現在の回転位置を保持するように制御される。一方、移動プレート２に搭載されたタッチ用サーボモータ１８は、図示せぬシステムコートローラからの指令に基づき、型開きが開始された後の所定タイミングで、圧力フィードバック制御から、現在の回転位置を保持する制御に一旦切り替えられ、然る後、あらかじめ定められた型開き動作の途上のタイミング、または、型開き完了直後のタイミングで、コア金型１３に対して可動側金型２２が相対的に所定量だけ後退させるように制御される。
【００２０】
上記のように、コア金型１３に対して可動側金型２２が相対的に所定量だけ後退すると、型開きによりコア金型１３および可動側金型２２側に被着した樹脂２４の成形品部２４ａとスプル・ランナー部２４ｂのうちの、スプル・ランナー部２４ｂが可動側金型２２から離型される。したがって、図示せぬ成形品取り出し機によって、スプル・ランナー部２４ｂを挟んで持ち上げると、コア金型１３に被着した成形品部２４ａも容易に離型され、固化した樹脂２４全体が、金型から取り外されることとなる。よって、従来のように、成形樹脂の離型のための専用のエジェクトピンやエジェクト専用の駆動源を設けなくても、成形樹脂の離型が実現できる。さらに、成形品部２４ａがレンズなどの小型の光学部品である場合には、成形品部２４ａをエジェクトピンで傷つける虞もなくなる。
【００２１】
ここで、上記の例では、樹脂（成形樹脂）２４の一部離型を行うために、コア金型１３に対して可動側金型２２が相対的に後退させているが、コア金型１３に対して可動側金型２２を相対的に前進させるようにして、型開きによりコア金型１３および可動側金型２２側に被着した樹脂２４の成形品部２４ａとスプル・ランナー部２４ｂのうちの、成形品部２４ａをコア金型１３から離型させるようにしてもよい。
【００２２】
樹脂（成形樹脂）２４の取り出しの完了後は、タッチ用サーボモータ１８は、可動側金型２２を型閉じ開始前の基準位置に戻すように、制御される。
【００２３】
なお、上述した実施形態では、縦型の射出成形機への適用を例にとったが、本発明は横型の射出成形機にも適用可能であることは、言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る縦型の射出成形機の型開閉系メカニズムにおける、金型タッチした後、溶融樹脂を射出・充填した状態を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る縦型の射出成形機の型開閉系メカニズムにおける、コア金型により金型内の樹脂に圧縮力を付与している状態を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る縦型の射出成形機の型開閉系メカニズムにおける、型開き状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  テールストック
２  移動プレート
３  固定ダイプレート
４  ボールネジ機構
５  ナット体
６  ボールネジ軸
７  被動プーリ
８  型開閉・圧縮用の第１のサーボモータ（型開閉用サーボモータ）
９  トグルリンク機構
１０  クロスヘッド
１１  ロードセル
１２  コア金型保持プレート
１３  コア金型
１４  ボールネジ機構
１５  ナット体
１６  ボールネジ軸
１７  被動プーリ
１８  金型タッチ力維持用の第２のサーボモータ（タッチ用サーボモータ）
１９  連結プレート
２０  連結シャフト
２１  可動側金型保持プレート
２２  可動側金型
２３  固定側金型
２４  樹脂
【図１】
2005238570.tif 000003
【図２】
2005238570.tif 000004
【図３】
2005238570.tif 000005