(57)【要約】【課題】良否判定を短い時間で漏れなく行うことができ、不良品の流出を防ぎ、品質の安定化をはかることができる射出成形機及び射出成形方法を提供する。【解決手段】射出成形機１０及び射出成形方法は、金型１１と、樹脂の射出後、金型１１が閉じているときに、金型１１の内部において樹脂に接する金型１１の一部の面に、加圧手段１５により樹脂に対して突き出す加圧機構１４と、を備え、加圧機構１４による突き出す面の突き出し量に基づいて樹脂の良否判断を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型と、
樹脂の射出後、前記金型が閉じているときに、前記金型の内部において前記樹脂に接する前記金型の一部の面から、加圧手段を前記樹脂に対して突き出す加圧機構と、を備え、
前記加圧機構による前記突き出す面の突き出し量に基づいて前記樹脂の良否判断を行う射出成形機。
【請求項２】
請求項１に記載の射出成形機において、
前記突き出す面と前記樹脂を間に対向する面の一部に、前記突き出す面より大きい面が加圧方向に退避する射出成形機。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の射出成形機において、
前記加圧機構が、成形品のイジェクト機能を兼ねる射出成形機。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１項に記載の射出成形機において、
前記突き出す面により前記樹脂を加圧する場所が、前記金型内部の最終充填付近である射出成形機。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１項に記載の射出成形機において、
前記突き出す面により前記樹脂を加圧する場所が、前記金型内部のウエルド発生部である射出成形機。
【請求項６】
金型への樹脂の射出後、前記金型が閉じているときに、前記金型の内部において前記樹脂に接する前記金型の一部の面を前記樹脂に対して突き出し、前記突き出す面の突き出し量に基づいて前記樹脂の良否判断を行う工程を含む射出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂を金型内に射出して成形品を成形する射出成形機及び射出成形方法に関し、特に、金型内で成形品の良否を判定する射出成形機及び射出成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の射出成形機及び射出成形方法として、溶融した樹脂、金属又はゴムが金型に充填されて製造される成形品の最終充填箇所の孔部に設けられた薄い部分における光の透過不透過、薄い部分における光が透過する空所の面積の広狭、孔部中への突出部の長短、孔部中への突出部の厚薄、又は、孔部中への突出部によって構成される内側の形状を検査するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の射出成形機及び射出成形方法は、樹脂製の長方形の板に縦横方向に多数の正方形の貫通孔が設けられている。
そして、溶融した樹脂を金型に注入するとき、金型のゲート部から遠く離隔した板の箇所を最終充填箇所として特定する。
溶融した樹脂が流れ込み難い箇所を最終充填箇所に特定すると、判別を正確に行うことができる。具体的には、金型のゲート部から遠く離隔した箇所又は小孔・細溝・小凹部等の孔部を設けられた箇所を最終充填箇所に特定する。
また、最終充填箇所は、箇所に限らない。更に、最終充填箇所は、成形品の固有の孔部かこれ以外に故意に設けた孔部かを問わない。
【０００４】
特許文献１の射出成形機及び射出成形方法は、最終充填箇所に板の薄い部分とその両側の凹部とが設けられるか、または、板の薄い部分と凹部とが設けられると、光は薄い部分に遮断されるため透過しない。これにより、板は完全充填品すなわち良品と判別する。
【０００５】
これに対して、板の薄い部分に空所があると、光は上方から下方へ透過する。これにより、板は未充填品すなわち不良品と判別する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３９６２１８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１は、成形品における支障のない特定箇所を検査することによって完全充填品か未充填品かを判別することができ、しかも、検査を簡単容易に行える。
そして、特許文献１は、板の薄い部分の光の透過、不透過、状態から充填未充填の判別を行っている。
そのため、特許文献１は、成形条件のばらつきによる充填、未充填を確認する判断はできる。
しかし、特許文献１は、成形品の強度を確認することはできない。
従って、特許文献１は、成形条件のばらつきによる品質低下した成形品が流出する虞がある。
【０００８】
通常、樹脂で成形される成形品は成形時の成形条件で強度や耐久性が変る。
しかし、適正な成形条件で成形品が作られたか否かは目視では確認することができない。
そのため、適正な成形条件ではない成形品が作られることがあり、後工程に強度不足品や耐久性不足品の流出の虞があった。
また、ポリ乳酸などの結晶化樹脂は結晶化を行わないと充分な材料強度を保てない。
しかし、成形品の外観から結晶化の有無を確認するのは難しい。
そのため、結晶化が不充分なものが後工程に流れ、市場に出てから強度不足がわかるという問題があった。 
【０００９】
本発明は、前述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、良否判定を短い時間で漏れなく行うことができ、不良品の流出を防ぎ、品質の安定化をはかることができる射出成形機及び射出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】
【００１０】
本発明に係る射出成形機は、金型と、樹脂の射出後、前記金型が閉じているときに、前記金型の内部において前記樹脂に接する前記金型の一部の面に、加圧手段により前記樹脂に対して突き出す加圧機構と、を備え、前記加圧機構による前記突き出す面の突き出し量に基づいて前記樹脂の良否判断を行う。
【００１１】
本発明に係る射出成形方法は、金型への樹脂の射出後、前記金型が閉じているときに、前記金型の内部において前記樹脂に接する前記金型の一部の面を前記樹脂に対して突き出し、前記突き出す面の突き出し量に基づいて前記樹脂の良否判断を行う工程を含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る射出成形機及び射出成形方法によれば、良否判定を短い時間で漏れなく行うことができ、不良品の流出を防ぎ、品質の安定化をはかることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る第１実施形態の射出成形機の加圧機構の駆動前の縦断面図である。
【図２】本発明に係る第１実施形態の射出成形機の加圧機構の駆動時の縦断面図である。
【図３】本発明に係る第１実施形態の射出成形機により成形された成形品の側面図である。
【図４】本発明に係る第２実施形態の射出成形機の樹脂の充填前の縦断面図である。
【図５】本発明に係る第２実施形態の射出成形機の樹脂の充填時の縦断面図である。
【図６】本発明に係る第２実施形態の射出成形機のブロックの移動時の縦断面図である。
【図７】本発明に係る第２実施形態の射出成形機のスライドブロックの加圧移動時の縦断面図である。
【図８】本発明に係る第２実施形態の射出成形機のスライドブロックの戻り移動時の縦断面図である。
【図９】本発明に係る第２実施形態の射出成形機の金型の開時の縦断面図である。
【図１０】本発明に係る第３実施形態の射出成形機の樹脂の充填前の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る複数の実施形態の射出成形機及び射出成形方法について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１に示すように、本発明に係る第１実施形態の射出成形機１０は、第１金型１２と第２金型１３とからなる金型１１と、加圧手段である進退自在なロッド１５を有する加圧機構１４とを備える。
第１金型１２は、凹状面１６を有し、この凹状面１６に充填口１７が連通接続されている。
第２金型１３は、第１金型１２の凹状面１６との間にキャビティ１８を形成する。第２金型１３は、凹状面１６に対向する凸状面１９を有し、この凸状面１９の一部にロッド１５を挿通させるためのロッド挿通部２０を有する。
【００１５】
加圧機構１４は、ロッド１５の先端部に、第２金型１３の凸状面１９と同一の面を形成する突き出し面２１を有し、予め定められた押圧力を伴って第２金型１３の凸状面１９から突き出し面２１を突き出す。
加圧機構１４は、キャビティ１８内に充填されている成形時の樹脂（図２参照）Ｒに対するロッド１５の突き出し面２１の実ストローク量に基づいて樹脂Ｒの良否判断を行う不図示の演算部を内蔵している。
【００１６】
このとき、突き出し面２１の位置は、キャビティ１８への樹脂Ｒの最終充填付近に配置されている。
樹脂Ｒの最終充填付近は射出時にかかる圧力が小さいため、他の部分に比べ強度が低くなる虞がある。
そのため、最終充填付近に突き出し面２１を配置して加圧して良否判定することにより、良否判定の精度を上げることができる。
【００１７】
そして、突き出し面２１の位置は、キャビティ１８における樹脂Ｒのウエルド発生部である。
ウエルド発生部は、射出時に第１金型１２および第２金型１３内のキャビティ１８内に流れる樹脂Ｒが分岐してから再び合流する部分で、かつ、合流する角度が１５０°以下と小さい部分にできる。
そのため、ウエルド発生部は合流部分であるために、他の部分に比べて強度が低くなる虞がある。
これにより、ウエルド発生部に突き出し面２１を配置して加圧して良否判定することにより、良否判定の精度を上げることができる。
第１金型１２と第２金型１３とが開いた状態で測定すると樹脂Ｒの形状による弾性や型から取り外すときの抵抗が測定結果に影響を与える。 
第１金型１２と第２金型１３とが閉じた状態で測定することにより樹脂Ｒの形状による影響が小さくなる。 
これにより、第１金型１２と第２金型１３とが閉じた状態で測定して良否判定することにより、良否判定の精度を上げることができる。
【００１８】
次に、射出成形機１０による射出成型方法について説明する。
図２に示すように、第１金型１２および第２金型１３が閉じられているときに、キャビティ１８内に樹脂Ｒが充填される。
このとき、ロッド１５は、突き出し面２１が第２金型１３の凸状面１９と同一の面にあるために、樹脂Ｒは、ロッド１５の影響を受けずにキャビティ１８内に充填される。
【００１９】
キャビティ１８内に樹脂Ｒが充填された後の所定時間の経過後に、加圧機構１４によりロッド１５に予め定められた押圧力が与えられることにより、ロッド１５の突き出し面２１が第２金型１３の凸状面１９から飛び出して樹脂Ｒに突き出される。
これにより、樹脂Ｒにロッド１５の突き出し面２１が突き出されるために、第２金型１３の凸状面１９からの実ストローク量が加圧機構１４により測定される。
【００２０】
そして、加圧機構１４が、演算部において、測定された実ストローク量と予め格納されている基準ストローク量とを比較する。
演算部は、基準ストローク量と実ストローク量との偏差が少ない場合は合格と判定し、これとは異なり、基準ストローク量と実ストローク量との偏差が多い場合は不合格と判定する。
【００２１】
図３に示すように、続いて、第１金型１２および第２金型１３が開かれて、成形品１が取り出される。
このとき、合格と判定された成形品１は、次の後処理工程へ搬送され、不合格と判定された成形品１は樹脂に再度戻される等して再利用される。
【００２２】
以上、説明したように第１実施形態の射出成形機１０によれば、加圧機構１４により、加圧ストロークを検知し、成形条件が適正で樹脂Ｒが充分な強度のときの加圧ストロークより加圧ストロークが長くなったときに不良判定を行う。
樹脂Ｒは、温度が高すぎたり、射出前の樹脂Ｒの加熱時間が長すぎたりすると、強度が低くなる。強度が充分でない樹脂Ｒは強度が充分な樹脂Ｒに比べ、同じ圧力で加圧した場合に押し込み量が多くなる。
そこで、射出成形機１０によれば、最適な成形条件で作られた樹脂Ｒの一定の加圧に対する変化を基準として、成形品１に一定の加圧をかけときの実ストローク量を基準ストローク量と比較して良否判定を行う。
このとき、基準ストローク量と実ストローク量Ｌ１との偏差が少ない場合は合格と判定され、これとは異なり、基準ストローク量と実ストローク量との偏差が多い場合は不合格と判定される。
従って、射出成形機１０によれば、樹脂Ｒの強度が充分か否かを金型１１内で良否判定することにより良否判定を成形中の短い時間で漏れなく行うことができ、不良品の流出を防ぎ、品質の安定化をはかることができる。
【００２３】
また、第１実施形態の射出成形機１０によれば、樹脂Ｒの最終充填付近は射出時にかかる圧力が小さいため、他の部分に比べ強度が低くなる虞がある。
そのため、最終充填付近を突き出し面２１により加圧して良否判定することにより、良否判定の精度を上げることができる。
【００２４】
そして、第１実施形態の射出成形機１０によれば、ウエルド発生部は、射出時に金型１１内で流れる樹脂Ｒが分岐してから再び合流する部分で、かつ、合流する角度が１５０°以下と小さい部分にできる。
そのため、ウエルド発生部は合流部分であるために、他の部分に比べて強度が低くなる虞があるために、ウエルド発生部を突き出し面２１により加圧して良否判定することにより、良否判定の精度を上げることができる。
第１実施形態の射出成形機１０によれば、第１金型１２と第２金型１３とが開いた状態で測定すると樹脂Ｒの形状による弾性や型から取り外すときの抵抗が測定結果に影響を与える。 
第１金型１２と第２金型１３とが閉じた状態で測定することにより樹脂Ｒの形状による影響が小さくなる。 
これにより、第１金型１２と第２金型１３とが閉じた状態で測定して良否判定することにより、良否判定の精度を上げることができる。
【００２５】
さらに、第１実施形態の射出成形方法によれば、加圧機構１４により、加圧ストロークを検知し、成形条件が適正で樹脂Ｒが充分な強度のときの加圧ストロークより加圧ストロークが長くなったときに不良判定を行う。
従って、第１実施形態の射出成形方法によれば、樹脂Ｒの強度が充分か否かを金型１１内で良否判定することにより良否判定を成形中の短い時間で漏れなく行うことができ、不良品の流出を防ぎ、品質の安定化をはかることができる。
【００２６】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態の射出成形機及び射出成形方法について説明する。
なお、以下の各実施形態において、前述した第１実施形態と重複する構成要素や機能的に同様な構成要素については、図中に同一符号あるいは相当符号を付することによって説明を簡略化あるいは省略する。
【００２７】
図４に示すように、本発明に係る第２実施形態の射出成形機３０は、第１金型１２において樹脂Ｒに接する第１の面３１を持つブロック３２がブロック移動手段であるロッド３３に接続されたブロック移動機構３４により移動する。
また、第２実施形態の射出成形機３０は、第２金型１３において第１の面３１に対して樹脂Ｒを間に対向して第１の面３１より小さい突き出し面である第２の面３５を持つスライドブロック３６を有する。
そして、第２実施形態の射出成形機３０は、スライドブロック３６がスライドブロック移動手段であるロッド３７に接続されたスライドブロック移動機構３８により移動する。
スライドブロック移動機構３８は、キャビティ１８内に充填されている樹脂Ｒに対するスライドブロック３６の第２の面３５の突き出し量となる実ストローク量に基づいて樹脂Ｒの良否判断を行う演算部を内蔵している。すなわち、第２実施形態においては、スライドブロック３６、ロッド３７及びスライドブロック移動機構３８により加圧機構が構成されている。
【００２８】
ブロック３２の第１の面３１は、ブロック移動機構３４により、第１金型１２の凹状面１６と同一の面を形成する第１位置Ａ１と、第１金型１２の凹状面１６から退避する第２位置Ａ２までの距離Ｌ２を移動する。
スライドブロック３６の第２の面３５は、スライドブロック移動機構３８により、第２金型１３の凸状面１９と同一の面を形成する第１位置Ｂ１と、第２金型１３の凸状面１９から突き出す第２位置Ｂ２までの距離Ｌ３を移動する。
このとき、ブロック３２の移動距離Ｌ２は、成形された樹脂Ｒが離型するのに充分な退避距離であって、かつ、良否判定に必要な対向する第２の面３５が突き出す距離Ｌ３よりも長い距離である。
【００２９】
次に、射出成形機３０による射出成型方法について説明する。
図５に示すように、金型１１が閉じられているときに、キャビティ１８内に樹脂Ｒが充填される。
このとき、ブロック３２の第１の面３１が第１位置Ａ１にあって第１金型１２の凹状面１６と同一の面にあり、スライドブロック３６の第２の面３５が第１位置Ｂ１にあって第２金型１３の凸状面１９と同一の面にある。
そのため、樹脂Ｒは、第１の面３１および第２の面３５の影響を受けずにキャビティ１８内に充填される。
【００３０】
次に、図６に示すように、ブロック移動機構３４により、ブロック３２が第１位置Ａ１から第２位置Ａ２までの距離Ｌ２で退避移動する。
このとき、第１金型１２は、ブロック３２が退避移動されることにより、樹脂Ｒのブロック３２側に空間３９が形成される。
【００３１】
次に、図７に示すように、ブロック移動機構３４によりブロック３２の第１の面３１が樹脂Ｒから離れている状態において、スライドブロック移動機構３８によりスライドブロック３６が第１位置Ｂ１から第２位置Ｂ２まで加圧移動される。
スライドブロック３６が第１位置Ｂ１から第２位置Ｂ２まで加圧移動されることにより、スライドブロック３６の第２の面３５が樹脂Ｒに所定の力で突き出される。
【００３２】
樹脂Ｒにスライドブロック３６の第２の面３５が突き出されるために、スライドブロック移動機構３８により、スライドブロック３６の第２の面３５の第２金型１３の凸状面１９からの実ストローク量が測定される。
【００３３】
そして、スライドブロック移動機構３８の演算部において、測定された実ストローク量と予め格納されている基準ストローク量とを比較する。
演算部は、基準ストローク量と実ストローク量との偏差が少ない場合は合格と判定し、これとは異なり、基準ストローク量と実ストローク量との偏差が多い場合は不合格と判定する。
【００３４】
次に、図８に示すように、スライドブロック移動機構３８によりスライドブロック３６が第１位置Ｂ１まで戻り移動される。
このとき、ブロック３２は、第２位置Ａ２にあって樹脂Ｒに対して退避したままである。
【００３５】
続いて、図９に示すように、第１金型１２および第２金型１３が開かれて、成形品１が取り出される。
このとき、合格と判定された成形品１は、次の後処理工程へ搬送され、不合格と判定された成形品１は樹脂に再度戻される等して再利用される。
そして、金型１１が開かれた後に、ブロック３２はブロック移動機構３４により第１位置Ａ１に戻る。
【００３６】
第２実施形態の射出成形機３０及び射出成形方法によれば、ブロック移動機構３４によりブロック３２の第１の面３１が樹脂Ｒから離れ、スライドブロック移動機構３８によりスライドブロック３６の第２の面３５が樹脂Ｒに所定の力で加圧をかける。
そして、スライドブロック移動機構３８により、加圧されている樹脂Ｒの面の変化から樹脂Ｒの良否判定が行われる。
ブロック３２の移動距離Ｌ２は、成形された樹脂Ｒが離型するのに充分な退避距離であって、かつ、良否判定に必要な対向する第２の面３５が突き出す距離Ｌ３よりも長い距離である。
従って、樹脂Ｒの強度が充分か否かを金型１１内で良否判定することにより良否判定を短い時間で漏れなく行うことができ、不良品の流出を防ぎ、品質の安定化をはかることができる。
【００３７】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る第３実施形態の射出成形機及び射出成形方法について説明する。
図１０に示すように、本発明に係る第３実施形態の射出成形機４０は、加圧機構４１が、一対のロッド４２を有し、ロッド４２の先端部に、第２金型１３の凸状面１９と同一の面を形成する突き出し面４３を有し、予め定められた押圧力を伴って第２金型１３の凸状面１９から突き出し面４３を突き出す。
加圧機構４１は、キャビティ１８内に充填されている樹脂Ｒに対するロッド４２の突き出し面４３の実ストローク量に基づいて樹脂Ｒの良否判断を行う。
そして、加圧機構４１は、金型１１が開かれた後に、ロッド４２が成形品１をイジェクトするのに兼用される。
【００３８】
なお、加圧機構４１は、一対のロッド４２の実ストローク量をそれぞれ別に取り込んで、それらの値を平均化して合否判定するようにしてもよい。
【００３９】
第３実施形態の射出成形機４０及び射出成形方法によれば、加圧機構４１が、成形した成形品１をイジェクトする機構を兼ねるために、別構造のイジェクト機構を備える必要がないので簡素な構造にできる。
【００４０】
なお、本発明の射出成形機及び射出成形方法は、前述した各実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形や改良等が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上述べたように、本発明の射出成形機及び射出成形方法によれば、良否判定を短い時間で漏れなく行うことができ、不良品の流出を防ぎ、品質の安定化をはかることができるものである。
以上の結果として、成形プロセスにおける射出成形機として用いることができるとともに、限りある資源の無駄使いを防止でき、本発明の産業上の利用可能性は大といえる。
【符号の説明】
【００４２】
１０  射出成形機
１１  金型
１４  加圧機構
１５  ロッド（加圧手段）
２１  突き出し面
３０  射出成形機
３５  第２の面（突き出し面）
４０  射出成形機
４１  加圧機構
４２  ロッド（加圧手段）
４３  突き出し面
【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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【図１０】
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