(57)【要約】【課題】透明度が高い非晶性の樹脂はもちろん、透明度が低い結晶性の樹脂であっても明瞭に発泡挙動を観察できる型内観察方法および型内観察装置を提供する。【解決手段】射出発泡成形用金型１に、キャビティ４を挟んで対向する配置で一対の透明体１１、１２を組込み、光源１３から放出された照明光を赤色系透明板１７を通して、一方の透明体１１からキャビティ４内に入射し、その透過光を他方の透明体１２を通して高速度カメラ１６で受光する。照明光に含まれる散乱しやすい短波長成分が赤色系の透明板１７により除去され、さらに、発泡に伴って生成する球晶や気泡による散乱光の大部分が偏光板により除去されるので、高速度カメラ１６による映像は鮮明となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出発泡成形用金型のキャビティ内に、該金型に組込んだ透明体を通して照明光を入射し、その透過光を、該金型に組込んだ他の透明体を通して撮像手段で受光して、樹脂材料の発泡挙動を観察する型内観察方法において、前記照明光を赤色系の透明板を通して前記キャビティ内に入射することを特徴とする型内観察方法。
【請求項２】
射出発泡成形用金型のキャビティ内に、該金型に組込んだ透明体を通して照明光を入射し、その透過光を、該金型に組込んだ他の透明体を通して撮像手段で受光して、樹脂材料の発泡挙動を観察する型内観察方法において、前記照明光の透過光を偏光板を通してカメラで受光することを特徴とする型内観察方法。
【請求項３】
射出発泡成形用金型のキャビティ内に、該金型に組込んだ透明体を通して照明光を入射し、その透過光を、該金型に組込んだ他の透明体を通して撮像手段で受光して、樹脂材料の発泡挙動を観察する型内観察方法において、前記照明光を赤色の透明板を通して前記キャビティ内に入射すると共に、前記照明光の透過光を偏光板を通してカメラで受光することを特徴とする型内観察方法。
【請求項４】
射出発泡成形用金型に、キャビティを挟んで対向する配置で一対の透明体を組込み、光源から放出された照明光を前記透明体の一方を通して前記キャビティ内に入射し、その透過光を他方の透明体を通して撮像手段で受光する型内観察装置において、前記光源と前記一方の透明体との間に、赤色系の透明板を配設したことを特徴とする型内観察装置。
【請求項５】
射出発泡成形用金型に、キャビティを挟んで対向する配置で一対の透明体を組込み、光源から放出された照明光を前記透明体の一方を通して前記キャビティ内に入射し、その透過光を他方の透明体を通して撮像手段で受光する型内観察装置において、前記他方の透明体と前記カメラとの間に、偏光板を配設したことを特徴とする型内観察装置。
【請求項６】
射出発泡成形用金型に、キャビティを挟んで対向する配置で一対の透明体を組込み、光源から放出された照明光を前記透明体の一方を通して前記キャビティ内に入射し、その透過光を他方の透明体を通して撮像手段で受光する型内観察装置において、前記光源と前記一方の透明体との間に赤色系の透明板を配設すると共に、前記他方の透明体と前記カメラとの間に偏光板を配設したことを特徴とする型内観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出発泡成形用金型内における樹脂材料の発泡挙動を観察するための型内観察方法および型内観察装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出発泡成形において、金型内における樹脂材料の発泡挙動を知ることは、高品質の発泡成形体を得る上で重要である。そして従来、射出発泡成形用金型内にキャビティに臨んでガラス体を組込み、該ガラス体を通して照明光をキャビティ内に入射し、その反射光を撮像手段（高速度カメラ）で受光して樹脂材料の発泡挙動を観察することが、既に行われている（たとえば、非特許文献１参照）。
【０００３】
【非特許文献１】山田，他「成形加工´０７」JSPP ’07 Tech.Papers JUNE６〜８、2007.TOKYO プラスチック成形加工学会、ｐ.79〜80
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来、型内観察の対象となる樹脂材料は、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリル系樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）などの透明度が高い非晶性の樹脂に限られていた。これは、反射方式を採用しているため、ポリプロピレン（ＰＰ）などの透明度が低い結晶性の樹脂では、照射光の大部分が表面で反射してしまい、内奥部の可視化が困難になることに加え、かりに、内奥部を可視化できても、球晶や気泡による光の散乱によって鮮明な映像（撮像）が得にくいことが原因している。また、前記のような透明度の高い樹脂を対象にした場合でも、板厚方向に多数重なり合って発生する気泡による光の散乱によって鮮明な撮像が得にくく、特に内奥部の観察が困難である、という問題があった。
【０００５】
本発明は、上記した従来の技術的背景に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、透明度が高い非晶性の樹脂はもちろん、透明度が低い結晶性の樹脂であっても明瞭に発泡挙動を観察できる型内観察方法および型内観察装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、射出発泡成形用金型のキャビティ内に、該金型に組込んだ透明体を通して照明光を入射し、その透過光を、該金型に組込んだ他の透明体を通して撮像手段で受光して、樹脂材料の発泡挙動を観察することを特徴とする。本発明は、前記したように透過方式で型内を観察するので、透明度の低い樹脂材料であっても、内奥部を十分に可視化できる。
以下に、本発明の態様をいくつか例示し、それらについて項分けして説明する。
【０００７】
（１）射出発泡成形用金型のキャビティ内に、該金型に組込んだ透明体を通して照明光を入射し、その透過光を、該金型に組込んだ他の透明体を通して撮像手段で受光して、樹脂材料の発泡挙動を観察する型内観察方法において、前記照明光を赤色系の透明板を通して前記キャビティ内に入射することを特徴とする型内観察方法。
【０００８】
本（１）項に記載の型内観察方法においては、照明光を赤色系の透明板を通してキャビティ内に入射することで、照明光に含まれる散乱しやすい短波長成分が除去され、その分、撮像手段による撮像の鮮明度が向上する。
【０００９】
（２）射出発泡成形用金型のキャビティ内に、該金型に組込んだ透明体を通して照明光を入射し、その透過光を、該金型に組込んだ他の透明体を通して撮像手段で受光して、樹脂材料の発泡挙動を観察する型内観察方法において、前記照明光の透過光を偏光板を通して撮像手段で受光することを特徴とする型内観察方法。
【００１０】
本（２）項に記載の型内観察方法においては、照明光の透過光を偏光板を通して撮像手段で受光することで、発泡に伴って生成する球晶や気泡による散乱光の大部分が除去され、その分、撮像手段による撮像の鮮明度が向上する。
【００１１】
（３）射出発泡成形用金型のキャビティ内に、該金型に組込んだ透明体を通して照明光を入射し、その透過光を、該金型に組込んだ他の透明体を通して撮像手段で受光して、樹脂材料の発泡挙動を観察する型内観察方法において、前記照明光を赤色の透明板を通して前記キャビティ内に入射すると共に、前記照明光の透過光を偏光板を通して撮像手段で受光することを特徴とする型内観察方法。
【００１２】
本（３）項に記載の型内観察方法においては、照明光を赤色系の透明板を通してキャビティ内に入射することで、照明光に含まれる散乱しやすい短波長成分が除去され、その上、照明光の透過光を偏光板を通して撮像手段で受光することで、発泡に伴って生成する球晶や気泡による散乱光の大部分が除去され、この結果、撮像手段による撮像の鮮明度が大幅に向上する。
【００１３】
（４）射出発泡成形用金型に、キャビティを挟んで対向する配置で一対の透明体を組込み、光源から放出された照明光を前記透明体の一方を通して前記キャビティ内に入射し、その透過光を他方の透明体を通して撮像手段で受光する型内観察装置において、前記光源と前記一方の透明体との間に、赤色系の透明板を配設したことを特徴とする型内観察装置。
【００１４】
（５）射出発泡成形用金型に、キャビティを挟んで対向する配置で一対の透明体を組込み、光源から放出された照明光を前記透明体の一方を通して前記キャビティ内に入射し、その透過光を他方の透明体を通して撮像手段で受光する型内観察装置において、前記他方の透明体と前記撮像手段との間に、偏光板を配設したことを特徴とする型内観察装置。
【００１５】
（６）射出発泡成形用金型に、キャビティを挟んで対向する配置で一対の透明体を組込み、光源から放出された照明光を前記透明体の一方を通して前記キャビティ内に入射し、その透過光を他方の透明体を通してカメラで受光する型内観察装置において、前記光源と前記一方の透明体との間に、赤色系の透明板を配設すると共に、前記他方の透明体と前記カメラとの間に偏光板を配設したことを特徴とする型内観察装置。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る型内観察方法および型内観察装置によれば、撮像手段による撮像の鮮明度が向上し、樹脂材料の種類によらず発泡挙動を正確に把握することができ、特にポリプロピレン等、工業的に使用量の多い透明度が低い結晶性の樹脂の発泡挙動も観察できるので、利用価値が著しく高まるものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１および２は、本発明に係る型内観察装置の一つの実施形態を示したものである。図１において、１は、固定型２と可動型３とからなる射出発泡成形用金型であり、固定型２に対して可動型３を型閉じすることで、両者の間には成形空間としてのキャビティ４が形成される。キャビティ４は、紙面に垂直方向へ広がりを有しており、キャビティ４内には、固定型２内に設けられた、図示を略すホットランナーおよびゲートを経て溶融樹脂（発泡樹脂材）Ｍが射出（加圧注入）されるようになっている。
【００１９】
本型内観察装置１０は、可動型３および固定型２のそれぞれにキャビティ４を挟んで対向して組込まれた一対の透明体１１、１２と、照明光を放出する光源１３と、該光源１３からの照明光を可動型３に形成した貫通孔３ａを経て一方の透明体１１に導光する光ファイバーケーブル１４と、他方の透明体１２から出射された照明光の透過光を、固定型２に形成した貫通孔２ａおよび固定型２に付設したミラー１５を介して受光する高速度カメラ（撮像手段）１６と、一方の透明体１１の前面に配置された赤色系の透明板１７と、撮像手段１６の前面に回転可能に配置された偏光板１８とを備えている。なお、各透明体１１、１２は、ここでは可動型３および固定型２にボルト止めした押え板１９によって、対応する型に緩衝体２０を介して固定されている。
【００２０】
ここで、上記透明体１１、１２としては、高強度でかつ高耐熱性を有するガラス、たとえば石英ガラスが用いられる。また、光源１３の種類は任意であるが、大きな光量が簡単に得られ、しかもキャビティ４内の溶融樹脂Ｍに対する発熱影響の少ないものを選択するのが望ましい。このような光源としては、たとえば水銀灯がある。また、高速度カメラ１６の種類も任意であるが、別途画像解析等を行いたい場合は、高速度デジタルカメラを用いるのが望ましい。
【００２１】
以下、上記のように構成した型内観察装置１０による型内観察方法を説明する。
【００２２】
溶融樹脂Ｍは、前記したようにホットランナーからゲートを経てキャビティ４内に射出され、先端部で発泡を起こしながらキャビティ４内の周辺へ流動する。本型内観察装置１０を構成する光源１３および高速度カメラ１６は、前記したキャビティ４内への溶融樹脂Ｍの射出に先行して起動されており、溶融樹脂Ｍの先端部が一対の透明体１１、１２の間に流入すると、該先端部で起こっている発泡状況が高速度カメラ１６で連続して撮影される。
【００２３】
本実施形態においては、照明光の入射側の透明体１１の前面側に赤色系の透明板１７を配置しているので、照明光に含まれる短波長成分が除去される。これによって、観察に有害な散乱光が低減し、その分、高速度カメラ１６で撮影された映像（撮像）の鮮明度が向上する。また、高速度カメラ１６の前面に偏光板１８を配置しているので、キャビティ４内の発泡に伴って生成する球晶や気泡による散乱光に含まれる特定の偏光のみが高速度カメラ１６に取込まれ、これによって散乱光の大部分が除去され、その分、高速度カメラ１６で撮影された映像（撮像）の鮮明度が向上する。この結果、透明度が高い非晶性の樹脂はもちろん、透明度が低い結晶性の樹脂であっても厚さ方向の内奥部まで鮮明に可視化され、明瞭に発泡挙動を観察できるようになる。なお、偏光板１８は、できるだけ鮮明な映像が得られるように回転方向に位置決めする。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一つの実施形態である型内観察装置の全体的構造と本型内観察装置を適用した金型の要部構造とを示す断面図である。
【図２】図1に示した型内観察装置の要部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    金型
２    固定型
２ａ  固定型の貫通孔
３    可動型
４    キャビティ
１０  型内観察装置
１１、１２  透明体
１３  光源
１６  高速度カメラ（撮像手段）
１７  赤色系透明板
１８  偏光板
【図１】
2009274262.tif 000003
【図２】
2009274262.tif 000004