JP2006088457A - 射出成形システムにおける除電方法 - Google Patents

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【課題】射出成形物に発生した静電気を除電することで、射出成形物への塵埃の付着を防止する。
【解決手段】固定側金型15と可動側金型16とを開いた後に、除電装置30を装着したロボットによる取出装置31を金型15,16間に入れ、成形基板22に軟X線を照射する。
【選択図】図2

Description

本発明は、射出成形物に発生した静電気を除電する射出成形システムにおける除電方法に関する。
射出成形装置において、光ディスク等の射出成形物に発生した静電気を除電することは、例えば、下記特許文献1に記載されている。この特許文献1には、金型から離型する射出成形物に発生した静電気を、射出成形物にイオン化した気体を吹き付けることにより中和除去する射出成形装置が記載されている。
また、下記特許文献2には、ラビング工程において発生する液晶基板の静電気を、センサで検出し、液晶基板に軟X線を照射することによって液晶基板を除電することで、液晶基板の破壊及び特性シフトを防止する液晶装置の製造装置が記載されている。
なお、一般的に、軟X線を照射することによって除電する軟X線照射除電装置は、下記非特許文献1に記載されている。
特開2002−46147号公報 特開2003−114436号公報 高砂熱学工業(株)製 軟X線照射除電装置IRISYS-SX技術資料
従来の射出成形装置における除電方法は、イオン化した気体を、射出成形装置の上部などから吹き付ける方法を取っていたため、イオン化した気体を吹き付けることによる成形基板への塵埃が付着していた。
また、従来の液晶装置の製造装置においては、ラビング工程において発生する静電気を除電するものであって、液晶装置のバックライトのリフレクター成形基板を射出成形する際の静電気を除電することは考慮されていなかった。
そこで、本発明は、基板を射出成形する際の静電気を除電することで、成形基板への塵埃の付着を防止する射出成形システムにおける除電方法を提供することを目的とする。
本発明は、射出成形システムに軟X線照射型の除電装置を設け、可動側金型から成形基板が離型する時に静電気が最大になるので、この時に、軟X線を照射する。また、除電装置を、成形基板の取出装置や射出成形装置又は金型に設置し、金型から離型する成形基板に対向して除電装置を移動させ、軟X線を照射することで、除電装置の軟X線照射範囲を最大限有効に使用できる。
本発明によると、軟X線によって成形基板の静電気をイオン化するため塵埃が発生しない。また、成形基板が最大に帯電する金型離型時に照射するため、成形基板の帯電による塵埃付着の可能性が最大限に抑えられる。さらに、除電装置における軟X線照射装置の数を最小数にでき、装置コストを抑えられる。
以下、図面を用いて、本発明の実施例を説明する。
図1は、クリーンルーム内に設けられた射出成形装置10の概略図であって、同図(a)は金型を閉じた後、キャビティ17に樹脂を充填した状態を示し、同図(b)は金型を開いた後、エジェクターピン21により樹脂で形成された成形基板22を突き出した状態を示す。
図1(a)において、ホッパ11内に供給された樹脂は、加熱シリンダー12により加熱され、射出スクリュー13によって溶融されながら、ノズル14から金型15,16内に送られる。ノズル14からの溶融樹脂は、固定側金型15と可動側金型16とで形成されたキャビティ17内に充填される。
なお、固定側金型15は固定盤18に固定され金型固定部を構成し、可動側金型16は可動盤19に固定され金型可動部を構成している。可動側金型16は可動盤19に取り付けられた可動アーム20により固定側金型15に押し付けられ、金型15,16は閉じられている。
図1(b)に示すように、可動アーム20により可動側金型16が後退し、キャビティ17内に充填された樹脂で形成された成形基板22は、エジェクターピン21により突き出される。この際に、成形基板22が帯電する。なお、クリーンルーム内は湿度が低く、静電気が発生しやすい。
成形基板22は、大型液晶表示装置に用いられる大型バックライトのリフレクター成形基板であって、後工程としてスパッタリング又は蒸着によるアルミニウム膜を施すものであるから、帯電による塵埃の付着は、リフレクターの機能を損なう。
また、成形基板22に用いる樹脂としては、シクロオレフィン樹脂を用いるが、この樹脂は、水をあまり吸収しないので、帯電しやすく、除電する必要がある。なお、他に成形基板22に用いる樹脂としては、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂などの熱可塑性樹脂がある。また、これらの樹脂を複合化して使用する場合もある。
図2ないし図6は、金型15,16を開いて、除電装置30からの軟X線を成形基板22に照射し、成形基板22を除電する工程図である。
図2において、同図(a)に示すように、固定側金型15と可動側金型16とを開いた後に、除電装置30を装着したロボットによる取出装置31を金型15,16間に入れ、成形基板22に軟X線を照射する。なお、取出装置31には成形基板22を取り出すためのチャック32が設けられている。
次に、同図(b)に示すように、成形基板22がエジェクターピン21により突き出されている間、除電装置30からの軟X線を成形基板22に照射し続ける。
最後に、同図(c)に示すように、除電装置30からの軟X線の成形基板22への照射を終了し、取出装置31により成形基板22をチャック32により狭持して運び出す。
以上の工程により、射出成形装置の金型間で照射することが可能になり、かつ、成形基板の帯電量が最大になる金型エジェクターによる成形基板突き出し離型時に照射をすることが可能になる。これにより、帯電による塵埃付着の確率が減らせる。また、成形基板に軟X線を垂直で常に照射できるため、除電のための照射時間が短縮でき、除電装置の必要台数が1台ですむなど効率がよい。
通常、基板成形後に基板を搬送しながら除電装置により照射するが、このような方式では基板取り出しから照射に至るまでの間に、塵埃が付着する可能性があるが、本実施例においては、搬送前に照射するので、塵埃が付着する可能性が少ない。
図3ないし図6は、成形基板を除電する工程図であって、射出成形装置の金型開閉移動を利用して、除電装置を金型が開いたときに、成形基板の略中心に移動させる方法である。この方法では、成形装置の金型開閉力を利用するので、実施例1のように、除電装置を所定の位置に移動させるロボットなどの動力を必要としない。
図3,4においては、金型15,16に、ワイヤー43の固定部を設け、このワイヤー43に除電装置30を装着し、金型15,16の開閉に応じて、除電装置30を金型外部から金型内部にある成形基板22の略中心部へ移動させながら、軟X線を照射する。
図3において、同図(a)は金型15,16の上面図を示す工程図、同図(b)は側面図を示す工程図である。
まず、図3左図において、除電装置30を、固定側金型15に設けた2箇所の回転軸41で支持されているブランコ型アーム42の中心部に装着し、ブランコ型アーム42の両端を2本のワイヤー43や綱などの一端で支持し、2本のワイヤー43の他端は、可動側金型16に設けた2つの滑車44を通して、可動盤19又は可動側金型16に設けた2箇所の固定部45に固定する。
次に、図3右図において、金型15,16が開くと同時にワイヤー43が引っ張られ、除電装置30を装着したブランコ型アーム42が、金型15,16間に回転上昇し、除電装置30から軟X線を成形基板22に照射する。照射開始は、金型開きと同時かあるいは回転が停止した位置で照射してもよい。その後、2つのワイヤー43間から成形基板22を取り出す。
本実施例においては、2つの回転軸41を固定側金型15に設け、2つの滑車44及び2つの固定部45を可動側金型16に設けたが、これらの配置関係を逆にする、すなわち、固定側金型15に2つの滑車44及び2つの固定部45を設け、可動側金型16に2つの回転軸41を設けてもよい。
図4は、図3と同様に、同図(a)は金型15,16の上面図を示す工程図、同図(b)は側面図を示す工程図である。
まず、図4左図において、除電装置30を、固定側金型15に設けた2箇所の固定部46にワイヤー43の一端が支持され、このワイヤー43の他端に吊るされた棒状アーム47の中心部に装着する。また、棒状アーム47の両端は、2本の弾性体としてのバネ48又はスプリングなどで支持され、この2本のバネ48の他端は、可動側金型16に設けた2つのL字状固定部49の一方で固定されている。さらに、L字状固定部49の他方には、ワイヤー43を支持する滑車44が設けられている。
次に、図4右図において、金型15,16が開くと同時にワイヤー43が引っ張られ、除電装置30を装着した棒状アーム47が、金型15,16間に上昇し、除電装置30から軟X線を成形基板22に照射する。照射開始は、金型開きと同時かあるいは上昇が停止した位置で照射してもよい。その後、2つのワイヤー43間又は、2つのL字状固定部49間から成形基板22を取り出す。
本実施例においては、2つの固定部46を固定側金型15に設け、2つの滑車44及び2つのL字状固定部49を可動側金型16に設けたが、これらの配置関係を逆にする、すなわち、固定側金型15に2つの滑車44及び2つのL字状固定部49を設け、可動側金型16に2つの固定部46を設けてもよい。
図5、6においては、可動側金型16に設けた可動部材と射出成形装置10の本体に設けた固定部材とにより、除電装置30を金型15,16間に移動させて、成形基板22の略中心部に、軟X線を照射する。
図5において、同図(a)に示すように、可動側金型16又は可動盤19にはピストン51が設けられ、このピストン51の内部に配置された可撓性の連鎖式チェーン52の先端に除電装置30を装着する。連鎖式チェーン52は、射出成形装置10本体に設けられた固定部材53によって、その移動が制限されている。
次に、同図(b)に示すように、金型15,16が開くと同時にピストン51により押し出された除電装置30が金型15,16間に上昇し、除電装置30から軟X線を成形基板22に照射する。照射開始は、金型15,16が開くと同時か又は上昇が停止した位置で照射してもよい。
本実施例においては、固定部材53を、射出成形装置10の本体に設けたが、これに代えて、固定側金型15又は固定盤18に設けてもよい。
図6において、同図(a)に示すように、連鎖式チェーンからなるジャッキ55の先端に除電装置30を装着する。ジャッキ55の脚部の一方は、射出成形装置10本体に設けられた固定部材53によって固定され、他方は、可動側金型16に設けられたL字状固定部49に固定されている。
次に、同図(b)に示すように、金型15,16が開くと同時にジャッキ55により除電装置30が金型15,16間に上昇し、除電装置30から軟X線を成形基板22に照射する。照射開始は、金型15,16が開くと同時か又は上昇が停止した位置で照射してもよい。
本実施例においては、固定部材53を、射出成形装置10の本体に設けたが、これに代えて、固定側金型15又は固定盤18に設けてもよい。
図7は、除電装置30を成形基板22の略中心に配置した除電装置と成形基板との関係図であって、軟X線の照射有効角度θ、成形基板22の長さYとすると、除電装置30と成形基板22との距離Xを、X>Y/(2×tan(θ/2))とすることで、除電装置30が1つで成形基板22の帯電を除去できる。θ=115°、Y=760mmとすると、Xは約240mmとなる。この場合、除電装置30は1つとしたが、成形基板22の除電を確実にするために、また、成形基板22の大型化に伴って、2つ、3つと複数配置してもよい。
図8は、成形基板22へ軟X線を照射しない場合と、照射した場合との成形基板の静電電位の測定結果を示す図であって、除電装置としては、高砂熱学工業株式会社製、軟X線照射除電装置IRISYS-SX、ISX-223を使用し、静電電位測定器としては、シシド静電気株式会社製、スタチロン−DZ3を使用し、成形樹脂材料:日本ゼオン株式会社製、ZEONORを使用した。
図8(a)に示すように、成形基板22は、縦760mm、横432mmとして、周辺部と中心部の5箇所を測定した。その結果、同図(b)に示すように、軟X線照射がなしの場合と、ありの場合で、成形基板22への帯電が1桁以上改善されていることが解る。
クリーンルーム内に設けられた射出成形装置の概略図 成形基板を除電する工程図(実施例1) 成形基板を除電する工程図(実施例2) 成形基板を除電する工程図(実施例3) 成形基板を除電する工程図(実施例4) 成形基板を除電する工程図(実施例5) 除電装置と成形基板との関係図 成形基板の静電電位測定図
符号の説明
10…射出成形装置、11…ホッパ、12…加熱シリンダー、13…射出スクリュー、14…ノズル、15…固定側金型、16…可動側金型、17…キャビティ、18…固定盤、19…可動盤、20…可動アーム、21…エジェクターピン、22…成形基板、30…除電装置、31…取出装置、32…チャック、41…回転軸、42…ブランコ型アーム、43…ワイヤー、44…滑車、45,46…固定部、47…棒状アーム、48…バネ、49…L字状固定部、51…ピストン、52…連鎖式チェーン、53…固定側部材、55…ジャッキ

Claims (6)

  1. 金型固定部と金型可動部との間に、射出成形された基板の略中心部へ除電装置を移動させて、除電装置から軟X線を基板へ照射することによって、基板の射出成形過程で発生する帯電を除去する射出成形システムにおける除電方法において、
    前記除電装置は、基板を取り出す取出装置に装着されていることを特徴とする射出成形システムにおける除電方法
  2. 金型固定部と金型可動部との間に、射出成形された基板の略中心部へ除電装置を移動させて、除電装置から軟X線を基板へ照射することによって、基板の射出成形過程で発生する帯電を除去する射出成形システムにおける除電方法において、
    前記除電装置は、回転軸が金型固定部(又は金型可動部)に固定されたブランコ型アームの中心部に装着され、ブランコ型アームの両端は、ワイヤーの一端で支持され、ワイヤーの他端は、金型可動部(又は金型固定部)に設けられた滑車を通し、金型可動部(又は金型固定部)に固定されることを特徴とする射出成形システムにおける除電方法
  3. 金型固定部と金型可動部との間に、射出成形された基板の略中心部へ除電装置を移動させて、除電装置から軟X線を基板へ照射することによって、基板の射出成形過程で発生する帯電を除去する射出成形システムにおける除電方法において、
    前記除電装置は、金型固定部(又は金型可動部)にワイヤーの一端が支持され、ワイヤーは金型可動部(又は金型固定部)に設けられた滑車を通し、ワイヤーの他端に吊るされた棒状アームの中心部に装着され、棒状アームは金型可動部(又は金型固定部)に固定された弾性体で支持されていることを特徴とする射出成形システムにおける除電方法
  4. 金型固定部と金型可動部との間に、射出成形された基板の略中心部へ除電装置を移動させて、除電装置から軟X線を基板へ照射することによって、基板の射出成形過程で発生する帯電を除去する射出成形システムにおける除電方法において、
    前記除電装置は、金型可動部に固定されたピストンの内部に配置された連鎖式チェーンの先端に装着され、連鎖式チェーンの移動が固定部材で制限されていることを特徴とする射出成形システムにおける除電方法
  5. 金型固定部と金型可動部との間に、射出成形された基板の略中心部へ除電装置を移動させて、除電装置から軟X線を基板へ照射することによって、基板の射出成形過程で発生する帯電を除去する射出成形システムにおける除電方法において、
    前記除電装置は、一方の脚部が固定側部材に固定され、他方の脚部が金型可動部に固定されたジャッキの先端に装着されていることを特徴とする射出成形システムにおける除電方法
  6. 請求項2ないし5のいずれかに記載の射出成形システムにおける除電方法において、
    前記除電装置は、金型固定部と金型可動部との開閉移動により、移動されることを特徴とする射出成形システムにおける除電方法
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