(57)【要約】      （修正有）【課題】生産性の低下、コスト高、空間活用率の低下などの種々な問題点を解消させることができる射出成形方法と、射出成形装置を提供する。【解決手段】金型ユニットはその内部に成形空間を有するコアを交換できるようにしたカセット型金型で単位金型ユニット２を構成し、単位金型ユニット２が水平方向に開閉されて成形品が自由落下するように複数個を適正間隔で配列設置して制御手段により各々形体工程、射出工程、冷却工程、取出工程を順次に遂行するようにし、射出手段４は制御手段に入力した設定周期及び時間に合せて単位金型ユニット２の上部で順次に区間移動及び昇降して形体工程を遂行した単位金型ユニット２のコアと接触して溶融樹脂を射出させて成形品が得られる。【選択図】図１
2007168415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉作動する金型ユニット内に射出手段が適量計量されて溶融した樹脂を加圧射出させ、射出された樹脂を冷却させた後、成形品を取り出すようにした射出成形方法において、前記金型ユニットはその内部に成形空間を有するコアを交換できるようにしたカセット型金型で単位金型ユニットを構成し、前記単位金型ユニットが水平方向に開閉されて成形品が自由落下するように複数個を適正間隔で配列設置して制御手段により各々形体工程、射出工程、冷却工程、取出工程を順次に遂行するようにし、前記射出手段は前記制御手段に入力した設定周期及び時間に合せて前記単位金型ユニットの上部で順次に区間移動及び昇降し、形体工程を遂行した単位金型ユニットのコアと接触して溶融樹脂を射出させて成形品が得られるようにしたことを特徴とする射出成形方法。
【請求項２】
フレームと、前記フレーム上に配列設置された複数個の単位金型ユニットと、前記単位金型ユニットの上部で移送機構により区間移動及び昇降するように設けられて前記単位金型ユニットと順次に接触して溶融樹脂を射出する射出手段と、前記単位金型ユニットと移送機構及び射出手段の作動順序周期及び時間を制御する制御手段とから構成されたことを特徴とする射出成形装置。
【請求項３】
前記単位金型ユニットを構成する可動側型板と固定側型板に互いに対応接触して成形空間を形成させるように、可動、固定側コアを着脱可能に設けて、前記可動、固定側コアの上部には後述する射出手段のノズルが接触するノズル接触部を形成し、前記ノズル接触部と連通したゲートはランナーと連通して溶融樹脂を成形空間に供給させるように構成されたことを特徴とする請求項２に記載の射出成形装置。
【請求項４】
前記移送機構は、前記フレーム上に対向具備された支持ブロックと、前記支持ブロックの前後に備えられたスライドバーと、前記スライドバーに沿って摺動可能に設けられて射出手段を移動させるホルダーと、前記支持ブロック間にホルダーを貫通するように設けられた移送ねじ軸と、前記移送ねじ軸を正・逆駆動させるモータから構成されたことを特徴とする請求項２に記載の射出成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形方法及び装置に関し、特に携帯電話用キーパッドを最小空間で最低費用で大量生産できるようにすることによって、生産性の向上と工数及び原価低減を具現し、製作とメンテナンスの容易さ及び空間効率の向上を図った射出成形方法と前記方法を効果的に進行できるようにした射出成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、携帯電話用キーパッドを製造する場合には、ポリカーボネート材を金型により射出成形して必要な形態のキーパッドを得て、これを洗浄、整列、乾燥、スプレー噴射により必要な色相に塗装し、乾燥、レーザー加工により文字又は数字を陽刻又は陰刻し、洗浄、整列、ＵＶコーティング、打抜、検査などの種々なる工程を通じて完成されたキーパッドを製造することになる。
【０００３】
前記のキーパッドを射出成形するための射出成形装置は、多様な機構的構成及び形態のものが提示使われていることは周知の通りであり、通常、２〜３段金型を使用してキーパッドを大量に射出成形させている。
【０００４】
前記の従来の射出成形装置による射出成形工程は、金型を閉じる形体工程と、射出ユニットを金型の樹脂注入口に接触連結させるノズルタッチ工程と、溶融した樹脂を設定圧力で金型に射出させる射出工程と、金型内の溶融樹脂が硬化するまで射出圧力を維持させる保圧工程と、金型内の樹脂を冷却させると共に、射出ユニットに適量の射出対象樹脂を導入、溶融させる冷却計量工程と及び金型を開けてコアに付着された成形品を取出す型開取出工程とからなる。
【０００５】
ところが、このような従来技術ではいろいろな問題が誘発されており、これを列挙すれば、
１．通常、２〜３段金型を使用することになるので、過大な金型製作費と金型保管に広い空間が要求され、金型の交替に多くの時間がかかることは勿論、射出サイクルタイムが長くて生産性が低下するという点。
２．リサイクルできないスプルー発生が原資材の８０％程度を占めるのでコスト高の主要因を提供し、取出の容易さのために２〜３工程毎に一度ずつ離型剤を使用しなければならないという点。
３．取出ロボット、温有器、冷却器等、周辺設備が要求されて、施設費用が増加し、設置面積が広くなって空間活用率が低下するという点。
４．全体的な射出成形装置の規格が大きくなって、これに比例する動力が要求されるので、電力消耗量の増加により原価の上昇が一層加重されるという点。
等である。
【０００６】
この他にもキーパッドを囲んだ外郭形態を射出対象キーパッドの形態と規格に合せなければならないので、射出の以後に進行する後工程の規格化と自動化が可能でないという問題も指摘される。
【特許文献１】特開２００４−３４２４９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記の問題点を積極的に解消させることができる射出成形方法と、前記方法を効果的に遂行することができる射出成形装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するための本発明の射出成形方法は、開閉作動する金型ユニット内に射出手段が適量計量されて溶融した樹脂を加圧射出させ、射出された樹脂を冷却させた後、成形品を取り出すようにした射出成形方法において、前記金型ユニットはその内部に成形空間を有するコアを交換できるようにしたカセット型金型で単位金型ユニットを構成し、前記単位金型ユニットが水平方向に開閉されて成形品が自由落下するように複数個を適正間隔で配列設置して制御手段により各々形体工程、射出工程、冷却工程、取出工程を順次に遂行するようにし、前記射出手段は前記制御手段に入力した設定周期及び時間に合せて前記単位金型ユニットの上部で順次に区間移動及び昇降し、形体工程を遂行した単位金型ユニットのコアと接触して溶融樹脂を射出させて成形品が得られるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の射出成形装置は、フレームと、前記フレーム上に配列設置された複数個の単位金型ユニットと、前記単位金型ユニットの上部で移送機構により区間移動及び昇降するように設けられて前記単位金型ユニットと順次に接触して溶融樹脂を射出する射出手段と、前記単位金型ユニットと移送機構及び射出手段の作動順序周期及び時間を制御する制御手段とから構成される。
前記本体部の内面にダイアモンド型又は半球形の突起を形成しておくとよい。
【発明の効果】
【００１０】
以上の説明でのように、本発明の射出成形方法及び装置は多様な形態の携帯電話用キーパッドを最小空間で最低費用で大量生産できるので、生産性の極大化とコストの低減を具現することができ、製作とメンテナンスの容易さ及び空間効率の向上を図ることができることは勿論、歩留まりの向上と成形晶の外郭を規格化することができるので、射出成形の以後に進行する後工程の自動化も達成することができるなどの広範囲な効果が得られる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例】
【００１２】
図１は、本発明の射出成形装置Ｍの側面概略構成図であって、図２と図３では正面と平面を概略的に図示した。
【００１３】
本発明の射出成形装置Ｍは、フレーム１と、前記フレーム１上に配列設置された複数個の単位金型ユニット２と、前記単位金型ユニット２の上部で移送機構３により区間移動及び昇降するように設置されて、前記単位金型ユニット２と順次に接触して溶融樹脂を射出する射出手段４と、前記単位金型ユニット２と移送機構３及び射出手段４の作動順序周期及び時間を制御する制御手段５とからなる。
【００１４】
前記フレーム１は適正高さ及び幅を有する四角枠体から構成され、設置板１１の下部には後述する単位金型ユニット２から取出される成形品の落下を案内、収去するシュート(図示していない)を備えることが好ましい。
【００１５】
前記単位金型ユニット２はフレーム１の前、後に対向設置された固定ブロック２１ａ、２１ｂにそれぞれのシリンダ２２により水平に開閉作動するように設置されるところ、図４には前記単位金型ユニット２の構成平面図を概略的に図示し、図５では前記単位金型ユニット２を構成するコア２３の正面構成図を表現した。
【００１６】
前記単位金型ユニット２は、固定ブロック２１ａ、２１ｂ間に固定されたガイドバー２２に沿って摺動可能に設けられたスペーサブロック２３と、前記固定ブロック２１ｂの後
方に設けられ、前記スペーサブロック２３を前、後進させるシリンダロッド２４´を備えたシリンダ２４と、前記スペーサブロック２３の前方に固定設置された可動側型板２５と、前記可動側型板２５に対応するように固定ブロック２１ａに固定設置された固定側型板２６と、前記可動側型板２５と固定側型板２６に互いに対応接触して成形空間２７ｃを形成させるように固定設置された可動、固定側コア２７ａ、２７ｂと、前記可動側コア２７ａの前方に選択的に出没するようにスペーサブロック２３の内部に設けられて成形物を取出させる複数個のイジェクトピン２８と、前記イジェクトピン２８を復帰させるように備えられたリターンピン２９からなり、前記可動、固定側コア２７ａ、２７ｂの上部には後述する射出手段４のノズル４１が接触するノズル接触部２７ｄが形成され、前記ノズル接触部２７ｄと連通されたゲート２７ｅはランナー２７ｆと連通して溶融樹脂を成形空間２７Ｃに供給させるように構成される。
【００１７】
前記射出手段４を単位金型ユニット２の上部で左右に区間移動させる移送機構３は、前記フレーム１上に対向具備された支持ブロック３１ａ、３１ｂと、前記支持ブロック３１ａ,３１ｂの前後に備えられたスライドバー３２ａ、３２ｂと、前記スライドバー３２ａ、３２ｂに沿って摺動可能に設けられたホルダー３３と、前記支持ブロック３１ａ、３１ｂ間にホルダー３３を貫通するように設けられた移送ねじ軸３４と、前記移送ねじ軸３４を正、逆駆動させるモータ３５からなる。
【００１８】
前記射出手段４は、前記ホルダー３３に垂直に固定設置されたガイドバー４２と、前記ガイドバー４２に沿って昇降するように摺動設置された昇降シリンダ４３と、前記昇降シリンダ４３の上部に固定設置されて樹脂原料を計量及び加圧させるモータ４４と、前記モータ４４の駆動により一定量の樹脂原料をホッパー６から導入する導入部４５と、導入された樹脂原料を溶融させる溶融部４６と、溶融した樹脂を前記モータ４４の加圧力により射出させるノズル４１からなる。
【００１９】
前記制御手段５は前記単位金型ユニット２と移送機構３及び射出手段４が作動順序、作動時期、作動時間などを制御するように、電気、回路的に連結設置され、フレーム１の一側に備えられる。
【００２０】
図面中、未説明符号７は流圧回路を構成する流圧ユニットである。
【００２１】
このような構成の本発明の射出成形装置Ｍは、ホッパー６に多量の原料樹脂を投入し、射出手段４の溶融部４６が十分に加熱された状態で射出を開始するようになるが、形体工程、射出工程、冷却工程、取出工程に循環する射出サイクルにより射出工程を遂行することになることは従来と同一である。
【００２２】
しかしながら、本発明では複数個(図面では４個)の単位金型ユニット２が一列に配列設置されており、射出手段４が移送機構３により順次に区間移動し、射出を進行することになる。
【００２３】
これをより詳細に説明すれば、最初の単位金型ユニット２が射出工程を進行する場合、２番目の単位金型ユニット２は形体工程を、３番目の単位金型ユニット２は取出工程を、４番目の単位金型ユニット２は冷却工程を遂行することになる。
【００２４】
前記射出工程は、最初の単位金型ユニット２の上部に位置していた射出手段４の昇降シリンダ４３が下降してノズル４１が前記可動、固定側コア２７ａ、２７ｂのノズル接触部２７ｄと緊密に接触されると共に溶融樹脂を射出させ、射出と保圧が完了すると共に、昇降シリンダ４３は上昇してモータ４４と導入部４５、溶融部４６及びノズル４１の全体を可動、固定側コア２７ａ、２７ｂのノズル接触部２７ｄから分離させることになる。
【００２５】
次に、移送機構３のモータ３５が移送ねじ軸３４を駆動させて射出手段４を２番目の単位金型ユニット２の上部に区間移動させることになれば、最初の単位金型ユニット２は冷却工程を遂行し、２番目の単位金型ユニット２は射出工程を、３番目の単位金型ユニット２は形体工程を、４番目の単位金型ユニット２は取出工程を遂行することになる。
【００２６】
このように、各単位金型ユニット２が配列順序に合せて、射出、形体、取出、冷却工程を順次に遂行し、射出手段４は射出完了後に形体工程を遂行した次回の単位金型ユニット２に移動して射出を進行し、結局、工程待機時間を短縮させることになるので１工程サイクル所要時間の縮小により生産性は極大化される。
【００２７】
次に、単位金型ユニット２の成形品射出成形過程を説明する。
【００２８】
まず、形体工程において、シリンダ２４のシリンダロッド２４が延伸してスペーサブロック２３と可動側型板２５を前進させて固定側型板２６と接触させることになれば、可動、固定側型板２５、２６に対向具備された可動、固定側コア２７ａ、２７ｂ間には成形空間２７が形成される。
【００２９】
このような形体状態で射出手段４のノズル４１が下降してノズル接触部２７ｄと緊密に接触した後、溶融樹脂を射出させることになれば、射出された溶融樹脂はゲート２７ｅとランナー２７ｆを通じて成形空間２７ｃの内部に注入され、続いて保圧と冷却過程を完了した状態で取出工程が進行される。
【００３０】
前記取出工程は、シリンダ２４のシリンダロッド２４が引入されて可動側型板２５を固定側型板２６から分離させ、続いてイジェクトロッド２９ａがイジェクトピン２８を前進
させて成形空間２７ｃに冷却された成形晶を取出させることにより、取出された成形晶がフレーム１の下部に落下することになると共に、イジェクトピン２７ｃはリターンピン２９により原位置に復帰される。
【００３１】
ここで、本発明の射出成形装置Ｍでのように、可動、固定側型板２５、２６に可動、固定側コア２７ａ、２７ｂを組立てる、いわゆるカセット型金型を使用する場合、金型製作費用を最小化できることは勿論、金型の交替と保管の容易さを図ることができ、キーパッドを囲んだ外郭形態を規格化できるので、射出の以後に進行する後工程の自動化も具現できることになる。
【００３２】
また、一つの可動、固定側コア２７ａ、２７ｂに一つの成形空間２７ｃのみを形成することになるので、最小動力でも射出を進行できるだけでなく、従来のように一つの金型に複数個の成形空間を形成させる時に発生する射出品の品質差を克服できるので、歩留まりの極大化を具現できることになり、特に、スプルーの発生が最小化するので生産コストが最小化できることになる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の射出成形装置の側面概略構成図である。
【図２】本発明の射出成形装置の正面概略構成図である。
【図３】本発明の射出成形装置の平面概略構成図である。
【図４】本発明を構成する単位金型ユニットの概略構成平面図である。
【図５】本発明を構成する単位金型ユニットに組立てられたコアの正面構成例示図である。
【符号の説明】
【００３４】
１            フレーム
２            単位金型ユニット
３            移送機構
４            射出手段
５            制御手段
２５            可動側型板
２６            固定側型板
２７ａ、２７ｂ  可動、固定側コア
２７ｃ          成形空間
２７ｄ          ノズル接触部
３３            ホルダー
３４            移送ねじ軸
３５            モータ
４１            ノズル
４３            昇降シリンダ
４６            溶融部
【図１】
2007168415.tif 000003
【図２】
2007168415.tif 000004
【図３】
2007168415.tif 000005
【図４】
2007168415.tif 000006
【図５】
2007168415.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成18年5月16日(2006.5.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
ところが、このような従来技術ではいろいろな問題が誘発されており、これを列挙すれば、
１．通常、２〜３段金型を使用することになるので、過大な金型製作費と金型保管に広い空間が要求され、金型の交替に多くの時間がかかることは勿論、射出サイクルタイムが長くて生産性が低下するという点。
２．リサイクルできないスプルー発生が原資材の８０％程度を占めるのでコスト高の主要因を提供し、取出の容易さのために２〜３工程毎に一度ずつ離型剤を使用しなければならないという点。
３．取出ロボット、温湯器、冷却器等、周辺設備が要求されて、施設費用が増加し、設置面積が広くなって空間活用率が低下するという点。
４．全体的な射出成形装置の規格が大きくなって、これに比例する動力が要求されるので、電力消耗量の増加により原価の上昇が一層加重されるという点。
等である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
前記単位金型ユニット２はフレーム１の前、後に対向設置された固定ブロック２１ａ、２１ｂにそれぞれのシリンダ２４により水平に開閉作動するように設置されるところ、図４には前記単位金型ユニット２の構成平面図を概略的に図示し、図５では前記単位金型ユニット２を構成するコア２３の正面構成図を表現した。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
前記単位金型ユニット２は、固定ブロック２１ａ、２１ｂ間に固定されたガイドバー２２に沿って摺動可能に設けられたスペーサブロック２３と、前記固定ブロック２１ｂの後
方に設けられ、前記スペーサブロック２３を前、後進させるシリンダロッド２４´を備えたシリンダ２４と、前記スペーサブロック２３の前方に固定設置された可動側型板２５と、前記可動側型板２５に対応するように固定ブロック２１ａに固定設置された固定側型板２６と、前記可動側型板２５と固定側型板２６に互いに対応接触して成形空間２７ｃを形成させるように固定設置された可動、固定側コア２７ａ、２７ｂと、前記可動側コア２７ａの前方に選択的に出没するようにスペーサブロック２３の内部に設けられて成形物を取出させる複数個のイジェクトピン２８と、前記イジェクトピン２８を復帰又は前進させるように備えられたイジェクトロッド２９ａ及びリターンピン２９ｂからなり、前記可動、固定側コア２７ａ、２７ｂの上部には後述する射出手段４のノズル４１が接触するノズル接触部２７ｄが形成され、前記ノズル接触部２７ｄと連通されたゲート２７ｅはランナー２７ｆと連通して溶融樹脂を成形空間２７Ｃに供給させるように構成される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
前記取出工程は、シリンダ２４のシリンダロッド２４´が引入されて可動側型板２５を固定側型板２６から分離させ、続いてイジェクトロッド２９ａがイジェクトピン２８を前進させて成形空間２７ｃに冷却された成形晶を取出させることにより、取出された成形晶がフレーム１の下部に落下することになると共に、イジェクトピン２７ｃはリターンピン２９ｂにより原位置に復帰される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2007168415.tif 000008