(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
型締め圧力の大きさが低圧から高圧へと切り替えられるのに応じてパーティング面（８）の隙間の大きさが大から小へと切り替えられるように前記パーティング面（８）に表面粗さを形成した金型（２）と、前記金型（２）のキャビティ（７）に成形材料を充填する射出ユニット（９）と、前記金型（２）に型締め圧力を付与するとともに型締め圧力の大きさを低圧から高圧へと切り替える型締めユニット（１２）と、前記キャビティ（７）内を真空引きする回路をキャビティ（７）に直接連通する回路（１６）およびキャビティ（７）にパーティング面（８）を介して連通する回路（１７）で構成し、真空引きを前記両回路（１６）（１７）からそれぞれ行なうようにした真空引き機構（１５）とを有し、
型締め後材料充填開始前に型締め圧力を低圧に設定してパーティング面（８）に前記表面粗さによる大きな隙間を形成し、この状態で真空引きを行ない、充填を開始し、充填完了直前に真空引きを続けながら型締め圧力を高圧に切り替えてパーティング面（８）の隙間をエア・ガスは通過するがバリ漏れは発生しないように小さくすることを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
金型（２）のキャビティ（７）への成形材料の充填完了直前に型締め圧力の大きさを低圧から高圧へと切り替える機能と、前記金型（２）のパーティング面（８）に表面粗さを設けることにより前記パーティング面（８）に設定する隙間の大きさを前記型締め圧力の切替えに応じて大から小へと切り替える機能とを有し、前記切替えの前後を通じて前記キャビティ（７）内のエア・ガスを前記隙間から真空引きにより強制排出し、
型締め後材料充填開始前に型締め圧力を低圧に設定してパーティング面（８）に前記表面粗さによる大きな隙間を形成し、この状態で真空引きを行ない、充填を開始し、充填完了直前に真空引きを続けながら型締め圧力を高圧に切り替えてパーティング面（８）の隙間をエア・ガスは通過するがバリ漏れは発生しないように小さくすることを特徴とする射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形技術に係る射出成形機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、エア・ガス関連不良の対策として、真空ポンプによる真空引きにより金型のキャビティ内を高真空にした後に成形材料の充填を行なっているが、バリ漏れ防止のためにパーティング面を密閉した状態としており、また、真空ポンプによる真空引きは充填直後に止まってしまうため、充填に伴い生地から発生するエア・ガスや未充填部の圧縮によりキャビティ内の真空度が低下してしまい、充填末端にエア・ガス関連不良が発生する場合がある。
【０００３】
また、この対策として、（１）金型構造の変更による不良発生部位の非機能部への移動、（２）不良発生部位付近のパーティング面へ粗さやエアベントの付加、（３）バリ出し成形等が行なわれているが、これらには、（１）金型費用の増大、（２）エアベント部の目詰まり等のメンテナンスの必要、（３）仕上げ工程の付加等のデメリットがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑み、金型のパーティング面からキャビティ内のエア・ガスを強制排出しながら金型のキャビティに成形材料を充填することにより、製品充填末端部に発生するエア・ガス関連不良を防止するとともに、上記従来技術に見られるデメリットを解消することが可能な射出成形機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１による射出成形機は、型締め圧力の大きさが低圧から高圧へと切り替えられるのに応じてパーティング面の隙間の大きさが大から小へと切り替えられるように前記パーティング面に表面粗さを形成した金型と、前記金型のキャビティに成形材料を充填する射出ユニットと、前記金型に型締め圧力を付与するとともに型締め圧力の大きさを低圧から高圧へと切り替える型締めユニットと、前記キャビティ内を真空引きする回路をキャビティに直接連通する回路およびキャビティにパーティング面を介して連通する回路で構成し、真空引きを前記両回路からそれぞれ行なうようにした真空引き機構とを有し、型締め後材料充填開始前に型締め圧力を低圧に設定してパーティング面に前記表面粗さによる大きな隙間を形成し、この状態で真空引きを行ない、充填を開始し、充填完了直前に真空引きを続けながら型締め圧力を高圧に切り替えてパーティング面の隙間をエア・ガスは通過するがバリ漏れは発生しないように小さくすることを特徴とするものである。
【０００６】
また、本発明の請求項２による射出成形機は、金型のキャビティへの成形材料の充填完了直前に型締め圧力の大きさを低圧から高圧へと切り替える機能と、前記金型のパーティング面に表面粗さを設けることにより前記パーティング面に設定する隙間の大きさを前記型締め圧力の切替えに応じて大から小へと切り替える機能とを有し、前記切替えの前後を通じて前記キャビティ内のエア・ガスを前記隙間から真空引きにより強制排出し、型締め後材料充填開始前に型締め圧力を低圧に設定してパーティング面に前記表面粗さによる大きな隙間を形成し、この状態で真空引きを行ない、充填を開始し、充填完了直前に真空引きを続けながら型締め圧力を高圧に切り替えてパーティング面の隙間をエア・ガスは通過するがバリ漏れは発生しないように小さくすることを特徴とするものである。
【０００７】
上記構成を備えた本発明の請求項１または２による射出成形機においては、材料充填開始前に型締め圧力の大きさが比較的低圧に設定され、これにより金型のパーティング面に比較的大きな隙間が形成される。したがってこの状態においては、キャビティ内および比較的大きな隙間を有するパーティング面を介してキャビティ外から真空引きが行なわれ（前者のキャビティ内からの真空引きはキャビティに直接連通する回路からの真空引き、後者の比較的大きな隙間を有するパーティング面を介してキャビティ外から真空引きはキャビティにパーティング面を介して連通する回路からの真空引き）、これによりキャビティ内およびキャビティ外真空配管が高真空状態となる。その後、充填が開始されると、キャビティ内からの真空引きは中止されるが、比較的大きな隙間を有するパーティング面を介してのキャビティ外からの真空引きが続けられるために、キャビティ内の真空度は或る一定の高い水準に保たれる。次いで、材料充填完了直前になると型締め圧力の大きさが比較的高圧に切り替えられ、これによりパーティング面の隙間が比較的小さいものに切り替えられる。したがってこの状態においては、引き続き行なわれる真空引きによりエア・ガスは排出されるが、隙間が小さいため、バリ漏れは防止される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明すると、当該実施例に係る射出成形機１は、図１に示すように、金型２、射出ユニット９、型締めユニット１２および真空引き機構１５を有しており、更にこれらを作動させるべく、真空ポンプ１８、油圧ユニット１９およびＰＬＣ２０を有している。
【０００９】
これらのうちで先ず、金型２は、互いに接離可能な上型３および下型４の組み合わせにより構成されていて、スプル５、ゲート（図示せず）、キャビティ７、パーティング面８および真空チャンバー６等を有しており、型締め圧力（型締め力とも称する）の大きさが低圧から高圧へと切り替えられるのに応じてパーティング面８に形成される隙間（図示せず）の大きさが大から小へと切り替えられるようにパーティング面８に表面粗さ（粗さとも称する、図示せず）が形成されている。この表面粗さはパーティング面８の全周または一部に形成されており、その形成方法としては例えば、放電加工による梨地処理や砥石研磨によるアヤメ模様処理等がある。形成される表面粗さの規格値は、必要とされるキャビティ７内の真空度や生地発生エア・ガス量、充填条件等により決定される。
【００１０】
射出ユニット９は、射出用油圧シリンダ１０や射出スクリュ１１等により構成されており、油圧ユニット１９で調整された油圧により射出圧力および射出速度を制御する。
【００１１】
型締めユニット１２は、型締め用シリンダ１３や熱盤１４等により構成されており、油圧ユニット１９で調整された油圧により型締め圧力および型締め速度を制御する。
【００１２】
真空引き機構１５は、上記キャビティ７内を真空引きするために金型２等に設けられた真空回路であって、成形材料の充填直後に閉じるキャビティ７内からの回路１６と、充填完了までパーティング面８を介して真空引きを行なうことが可能なキャビティ７外の回路１７との組み合わせによって構成されており、真空ポンプ１８の作動によりキャビティ７内を真空引きする。真空ポンプ１８は、上記キャビティ７内を真空引きするための真空用ポンプであって、成形材料の充填開始から充填終了までの間、ＰＬＣ２０からの制御信号により真空引きを行なう。
【００１３】
油圧ユニット１９は、油圧ポンプ、モータ（何れも図示せず）等により構成されており、ＰＬＣ２０からの制御信号により油圧を設定値に調整する。
【００１４】
また、ＰＬＣ２０は、上記油圧ユニット１９や真空ポンプ１８の作動等を制御する制御装置である。
【００１５】
当該実施例に係る射出成形機１は以上の構成を備えており、換言すると、油圧等の制御により射出圧力が制御可能である射出ユニット９、油圧等の制御により型締め圧力が制御可能である型締めユニット１２、油圧制御を行なう油圧ユニット１９、および、真空ポンプ１８と真空回路１６，１７を有する射出成形機１と、キャビティ７内の真空引きをキャビティ７内およびキャビティ７外より行なえる機構をもち、或る表面粗さを形成したパーティング面８を有する金型２、および、射出成形機作動制御が可能となるようなＰＬＣ２０から構成されて、成形材料の充填開始から充填完了までの間、金型キャビティ７を常に高真空に保つように構成されており、具体的には以下のように作動する。
【００１６】
すなわち、図２に示すように、油圧ユニット１９から射出ユニット９に伝達される射出圧力は、材料の充填開始時にはＰ１ｈであり、充填率ｆ２で型開き防止のために保圧Ｐ１ｌに切り替える。一方、油圧ユニット１９から型締めユニット１２に伝達される型締め圧力は、当初Ｐ２ｌで、充填率ｆ１でバリ漏れ防止のためにＰ２ｈに切り替える。或る粗さを形成したパーティング面８を有する金型２を型締めしたときにパーティング面８に生じる隙間は、Ｐ２ｌ時でｈ１、Ｐ２ｈ時でｈ２である。材料充填開始前にキャビティ７内および隙間ｈ１を有するパーティング面８を介してキャビティ７外から真空引きすることで、キャビティ７内およびキャビティ７外真空配管は高真空状態となる。その後、充填が開始され、キャビティ７内からの真空引きは中止されるが、隙間ｈ１を有するパーティング面８を介してキャビティ７外からの真空引きによりキャビティ７内の真空度は或る一定の高い水準で保たれる。材料がパーティング面８に達する直前の充填率ｆ１で型締め圧力はバリ漏れ防止のためにＰ２ｈへ切り替えられ、それに伴い、パーティング面８に生じる隙間はｈ２となり、ｈ２の隙間からはエア・ガスは通過するが、バリ漏れは発生しない。
【００１７】
したがって、以上の作動により、キャビティ７内を充填直前まで高真空に保った状態で材料を充填することができ、エア・ガス関連不良の発生を防止することができ、なおかつ、バリ漏れの発生もこれを防止することができる。
【００１８】
また、金型２のパーティング面８からキャビティ７内のエア・ガスを強制排除しながらキャビティ７に形成材料を充填することにより充填前の必要型締め圧力とキャビティ内真空度の水準を低下させることにより、サイクルタイムを短縮させることができる。すなわち、一般に熱可塑性プラスチックでは金型パーティング面に数μｍないし数十μｍの隙間があってもバリ漏れを発生しない。そのためエアベント等で十分なエア・ガス対策ができることが多く、充填前のキャビティ内の真空度を問題とする必要がない。しかしながら熱硬化性プラスチック、特にゴム等ではミクロンオーダーの微小な隙間からもバリ漏れが発生するため、パーティング面をミクロンオーダーで密閉して成形することが多く、そのためエア・ガス対策は充填前にキャビティ内の真空引きにより実施しており、かなりの高真空（数Ｔｏｒｒないしコンマ数Ｔｏｒｒ）が要求される場合が多い。そのため従来は、充填前に金型を高圧で型締めしてパーティング面を密閉した状態にして真空ポンプによりキャビティ内を真空していたが、高真空が要求されるためにサイクルタイムが比較的長い。これに対して、上記射出成形機１によれば、キャビティ７内を殊更には高真空とする必要がないために、サイクルタイムを短縮することができる。
【００１９】
すなわち、図３に示すように、ゴム加硫を伴う射出成形は一般に「型締め」「ＳＫ（真空引き）」「射出（充填）」「加硫」「型開き」および「離型」のサイクルから構成されるが、上記したようにキャビティ７内を高真空とする必要がないために、型締め時間と真空引き時間とを短縮することができる。また、場合によっては、型締め作動と真空引き作動とを平行して行なうことにより、真空引き時間を無くすこともできる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００２１】
すなわち、各請求項に共通して、
（１）先ず、充填完了直前まで比較的低圧の型締め圧力として、エア・ガス抜きに十分なパーティング面隙間を確保し、パーティング面を介して真空ポンプによりガス抜きすることによりキャビティ内を高真空に保った状態で充填を行なうことにより、製品充填末端に発生するエア・ガス関連不良を防止することができる。
【００２２】
（２）また、真空ポンプによりガス抜きを行ないながら充填することで、材料から発生するガスによる型汚れを軽減して、金型洗浄頻度を下げ、金型寿命を長くすることができる。
【００２３】
（３）また、充填完了直前までは従来より低い型締め力とすることにより、型締め圧力による型の劣化（パーティング面のへたり等）を軽減して、金型寿命を長くすることができる。
【００２４】
（４）更にまた、型締め時間および真空引き時間を短縮することができ、サイクルタイムを短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例に係る射出成形機の構成説明図
【図２】  同射出成形機の作動説明図
【図３】  同射出成形機の作動説明図
【符号の説明】
１  射出成形機
２  金型
３  上型
４  下型
５  スプル
６  真空チャンバー
７  キャビティ
８  パーティング面
９  射出ユニット
１０  射出用油圧シリンダ
１１  射出スクリュ
１２  型締めユニット
１３  型締め用シリンダ
１４  熱盤
１５  真空引き機構
１６，１７  回路
１８  真空ポンプ
１９  油圧ユニット
２０  ＰＬＣ
【図１】
0004102953.tif 000002
【図２】
0004102953.tif 000003
【図３】
0004102953.tif 000004