JP2023003950A - 射出成形装置および射出成形装置の成形型 - Google Patents

Abstract

【課題】狙い通りの位置でゲートカットする。
【解決手段】射出成形装置は、固定型と固定型に対向する可動型とを有し、固定型と可動型とによって区画されるキャビティーと、キャビティーに連通するランナーとが設けられた成形型と、固定型に対して可動型を移動させる型締部と、ランナーを介してキャビティーに成形材料を射出する射出部と、成形型に設けられ、ランナーに突き出すカッターを有する切断機構と、成形型に設けられ、切断機構を駆動させる駆動部と、射出部、型締部、および、駆動部を制御する制御部と、を備える。制御部は、射出部を制御して成形材料をキャビティーに射出した後、駆動部を制御してカッターをランナーに突き出させることによって、ランナーで硬化した成形材料を切断する。
【選択図】図６

Description

本開示は、射出成形装置および射出成形装置の成形型に関する。

特許文献１には、ランナーとキャビティーとを連通させるトンネルゲートを有するトンネルゲート方式の金型が開示されている。この金型では、型開きのときの固定型に対する可動型の移動によって、トンネルゲート内で硬化した成形材料が切断されることで、スプルーおよびランナー内で硬化した成形材料からキャビティー内で硬化した成形材料が切り離される。

特開２００３－０３９４９１号公報

上記文献のように、トンネルゲート方式の金型では、可動型の移動によって、キャビティー内で硬化した成形材料とランナー内で硬化した成形材料とを自動で切り離すことができる。しかしながら、成形材料が可動型の移動によって引き千切れて、狙い通りの位置で成形材料を切り離せないことがある。

本開示の第１の形態によれば、射出成形装置が提供される。この射出成形装置は、固定型と前記固定型に対向する可動型とを有し、前記固定型と前記可動型とによって区画されるキャビティーと、前記キャビティーに連通するランナーとが設けられた成形型と、前記固定型に対して前記可動型を移動させる型締部と、前記ランナーを介して前記キャビティーに成形材料を射出する射出部と、前記成形型に設けられ、前記ランナーに突き出すカッターを有する切断機構と、前記成形型に設けられ、前記切断機構を駆動させる駆動部と、前記射出部、前記型締部、および、前記駆動部を制御する制御部と、を備える。前記制御部は、前記射出部を制御して前記成形材料を前記キャビティーに射出した後、前記駆動部を制御して前記カッターを前記ランナーに突き出させることによって、前記ランナーで硬化した前記成形材料を切断する。

本開示の第２の形態によれば、射出成形装置の成形型が提供される。この射出成形装置の成形型は、固定型と、前記固定型に対向し、前記固定型に対して移動する可動型と、カッターを有する切断機構と、前記切断機構を駆動させる駆動部と、を備える。前記固定型および前記可動型は、成形材料を注入されるキャビティーを区画し、前記固定型と前記可動型とのうちの少なくとも一方には、前記キャビティーに連通するランナーが設けられ、前記切断機構は、前記成形材料が前記ランナーを介して前記キャビティーに注入された後、前記駆動部に駆動されて前記ランナーに前記カッターを突き出させることによって、前記ランナー内で硬化した前記成形材料を切断する。

第１実施形態の射出成形装置の概略構成を示す正面図。 第１実施形態の射出成形装置の概略構成を示す断面図。 フラットスクリューの概略構成を示す斜視図。 バレルの概略構成を示す平面図。 第１実施形態の可動型の概略構成を示す斜視図。 第１実施形態の切断機構の構成を示す第１の斜視図。 第１実施形態の切断機構の構成を示す第２の斜視図。 第１実施形態の射出成形処理の内容を示すフローチャート。 第１実施形態の射出成形の様子を示す第１の説明図。 第１実施形態の射出成形の様子を示す第２の説明図。 第１実施形態の射出成形の様子を示す第３の説明図。 第１実施形態の射出成形の様子を示す第４の説明図。 第１実施形態の射出成形の様子を示す第５の説明図。 第２実施形態の切断機構の概略構成を示す斜視図。 第３実施形態の切断機構の概略構成を示す第１の断面図。 第３実施形態の切断機構の概略構成を示す第２の断面図。

Ａ．第１実施形態：
図１は、第１実施形態における射出成形装置１０の概略構成を示す正面図である。図１には、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向を示す矢印が示されている。Ｘ方向およびＹ方向は、水平面に平行な方向であり、Ｚ方向は、重力方向とは反対の方向である。図２以降に示すＸ，Ｙ，Ｚ方向は、図１に示すＸ，Ｙ，Ｚ方向に対応している。以下の説明において、向きを特定する場合には、矢印の指し示す方向である正の方向を「＋」、矢印の指し示す方向とは反対の方向である負の方向を「－」として、方向表記に正負の符合を併用する。

射出成形装置１０は、射出部１００と、型締部２００と、成形型３００と、冷媒供給部４００と、制御部５００とを備えている。本実施形態では、射出部１００、型締部２００、冷媒供給部４００、および、制御部５００は、基台２０に固定されている。基台２０の正面には、操作パネル３０が設けられている。

射出部１００には、成形品の材料である成形材料が投入されるホッパー１０１が接続されている。ホッパー１０１には、例えば、ペレット状や粉末状の成形材料が投入される。成形材料として、例えば、熱可塑性樹脂や、熱可塑性エラストマーが用いられる。

成形型３００は、固定型３１０と、固定型３１０に対向する可動型３２０を有している。固定型３１０と可動型３２０とは、それぞれ、型締部２００に固定されている。成形型３００は、固定型３１０と可動型３２０とによって区画されるキャビティーと、キャビティーに連通するランナーとを有している。型締部２００は、固定型３１０に対して可動型３２０を移動させることによって、成形型３００を開閉する。

射出部１００は、ホッパー１０１から供給された成形材料を可塑化し、ランナーを介してキャビティーに可塑化した成形材料を射出注入する。「可塑化」とは 、溶融を含む概念であり、固体から流動性を有する状態に変化させることである。具体的には、ガラス転移が起こる材料の場合、可塑化とは、材料の温度をガラス転移点以上にすることである。ガラス転移が起こらない材料の場合、可塑化とは、材料の温度を融点以上にすることである。キャビティー内に成形材料が射出注入され、キャビティー内で成形材料が冷えて硬化することによって成形材料が製造される。

冷媒供給部４００は、図示されていない配管によって成形型３００に接続されており、上記配管を介して成形型３００に冷媒を供給する。本実施形態では、冷媒供給部４００は、チラーによって構成されている。冷媒として水が用いられる。

制御部５００は、射出部１００、型締部２００、冷媒供給部４００、および、後述する切断機構３３０を駆動させる駆動部３４０を制御する。制御部５００は、１つまたは複数のプロセッサーと、主記憶装置と、外部との信号の入出力を行う入出力インターフェイスとを備えるコンピューターによって構成されている。制御部５００は、プロセッサーが主記憶装置上にプログラムを読み込んで後述する射出成形処理を実行することによって、成形品を製造する。

図２は、射出成形装置１０の概略構成を示す断面図である。図２には、射出部１００と型締部２００と成形型３００との断面が表されている。射出部１００は、可塑化部１１０と、射出制御機構１２０と、ノズル１３０とを備えている。

可塑化部１１０は、ホッパー１０１から供給された成形材料の少なくとも一部を可塑化し、流動性を有するペースト状にして射出制御機構１２０に供給する機能を有している。

本実施形態では、可塑化部１１０は、スクリュー駆動部１１１と、スクリューケース１１３と、フラットスクリュー１１５と、バレル１１６と、可塑化ヒーター１１７とを備えている。

スクリュー駆動部１１１は、モーターと減速機とによって構成されている。スクリュー駆動部１１１は、制御部５００の制御下で駆動される。スクリュー駆動部１１１は、フラットスクリュー１１５に接続されている。

フラットスクリュー１１５は、スクリューケース１１３とバレル１１６とによって囲まれた空間に収容されている。上記空間内に収容されているフラットスクリュー１１５は、スクリュー駆動部１１１からの回転駆動力によって回転する。

バレル１１６の中央部には、バレル１１６を貫通する連通孔１１８が設けられている。連通孔１１８には、後述する射出シリンダー１２１が接続されている。連通孔１１８には、射出シリンダー１２１よりも上流の部分に、逆止弁１２４が設けられている。

可塑化ヒーター１１７は、バレル１１６に埋め込まれている。可塑化ヒーター１１７は、電力の供給を受けて発熱し、成形材料を加熱する。可塑化ヒーター１１７の温度は、制御部５００によって制御される。

図３は、フラットスクリュー１１５の概略構成を示す斜視図である。フラットスクリュー１１５は、略円柱形状を有している。フラットスクリュー１１５の中心軸ＲＸ１に沿った方向の高さは、フラットスクリュー１１５の直径よりも小さい。フラットスクリュー１１５は、バレル１１６に対向する溝形成面１５０を有している。溝形成面１５０には、中央部１５１を中心にして渦状に延びている溝１５２が形成されている。溝１５２は、フラットスクリュー１１５の側面に形成された材料導入口１５３に連通している。ホッパー１０１から供給された成形材料は、材料導入口１５３から溝１５２に導入される。本実施形態では、溝形成面１５０には、３本の溝１５２が形成されている。溝１５２同士の間は、凸条部１５４によって隔てられている。なお、溝１５２の数は、３本に限られず、１本でもよいし、２本でもよいし、４本以上でもよい。溝１５２の形状は、渦状に限られず、螺旋状あるいはインボリュート曲線状でもよいし、中央部１５１から外周に向かって弧を描く形状でもよい。

図４は、バレル１１６の概略構成を示す平面図である。バレル１１６は、フラットスクリュー１１５の溝形成面１５０に対向する対向面１６０を有している。対向面１６０の中央には、上述した連通孔１１８の開口部が設けられている。連通孔１１８の開口部は、フラットスクリュー１１５の中心軸ＲＸ１の延長線上に設けられている。対向面１６０には、連通孔１１８に接続され、連通孔１１８から外周に向かって渦状に延びている複数の案内溝１６１が形成されている。なお、対向面１６０に設けられた案内溝１６１は、連通孔１１８に接続されていなくてもよい。また、対向面１６０に案内溝１６１が設けられていなくてもよい。

フラットスクリュー１１５の溝１５２に供給された成形材料は、フラットスクリュー１１５の回転および可塑化ヒーター１１７からの加熱によって、フラットスクリュー１１５とバレル１１６との間にて可塑化されながら、フラットスクリュー１１５の回転によって溝１５２および案内溝１６１に沿って流動し、フラットスクリュー１１５の中央部１５１へと導かれる。中央部１５１に流入した成形材料は、連通孔１１８から射出制御機構１２０へと導かれる。

図２に示すように、射出制御機構１２０は、射出シリンダー１２１と、プランジャー１２２と、プランジャー駆動部１２３とを備えている。射出制御機構１２０は、可塑化部１１０から射出シリンダー１２１内に供給された成形材料をノズル１３０から射出する機能を有している。ノズル１３０は、固定型３１０に設けられた貫通孔に挿通されている。ノズル１３０から射出された成形材料は、固定型３１０と可動型３２０との間に区画されるキャビティーＣｖに充填される。

射出シリンダー１２１は、バレル１１６の連通孔１１８に接続された略円筒状の部材であり、内部にプランジャー１２２を備えている。プランジャー１２２は、モーターによって構成されるプランジャー駆動部１２３によって射出シリンダー１２１内を摺動し、射出シリンダー１２１内の成形材料をノズル１３０に圧送する。プランジャー駆動部１２３は、制御部５００の制御下で駆動される。

型締部２００は、固定型３１０に対して可動型３２０を移動させる機能、つまり、成形型３００を開閉する機能を有している。本実施形態では、型締部２００は、固定盤２１０と、可動盤２２０と、タイバー２３０と、ボールねじ部２４０と、型駆動部２５０とを備えている。

射出部１００、固定盤２１０、および、可動盤２２０は、Ｘ方向に沿ってこの順に配置されている。固定盤２１０は、Ｘ方向に沿って設けられたタイバー２３０の先端部に固定されている。固定盤２１０の可動盤２２０側の面には、例えば、ボルトまたはクランプによって固定型３１０が固定されている。

可動盤２２０は、タイバー２３０に沿って移動可能に構成されている。可動盤２２０は、Ｘ方向に沿って設けられたボールねじ部２４０に接続されている。可動盤２２０の固定盤２１０側の面には、例えば、ボルトまたはクランプによって可動型３２０が固定されている。

型駆動部２５０は、モーターと減速機とによって構成されている。型駆動部２５０は、制御部５００の制御下で駆動される。型駆動部２５０は、ボールねじ部２４０を介して可動盤２２０に接続されている。型駆動部２５０は、ボールねじ部２４０を回転させて、固定盤２１０に固定された固定型３１０に対して可動盤２２０に固定された可動型３２０を移動させることによって、成形型３００を開閉する。

成形型３００には、成形型３００内で硬化した成形材料を可動型３２０から離型させるための突き出し機構３５０が設けられている。突き出し機構３５０は、第１エジェクターピン３５１と、第２エジェクターピン３５２と、支持板３５３と、支持棒３５４と、バネ３５５と、押出板３５６と、スラストベアリング３５７とを有している。

第１エジェクターピン３５１は、キャビティーＣｖ内で硬化した成形材料、すなわち成形品を突き出して離型させるための棒状部材である。第１エジェクターピン３５１は、可動型３２０を貫通してキャビティーＣｖまで挿通するように設けられている。第２エジェクターピン３５２は、ランナーＲｎ内で硬化した成形材料を突き出して離型させるための棒状部材である。第２エジェクターピン３５２は、可動型３２０を貫通してランナーＲｎまで挿通するように設けられている。

支持板３５３は、第１エジェクターピン３５１および第２エジェクターピン３５２を支持する板部材である。第１エジェクターピン３５１および第２エジェクターピン３５２は、支持板３５３に固定されている。支持棒３５４は、支持板３５３に固定されており、可動型３２０に設けられた貫通孔に挿通されている。バネ３５５は、可動型３２０と支持板３５３との間の空間に配置され、支持棒３５４に挿入されている。バネ３５５は、成形時において、第１エジェクターピン３５１の先端部がキャビティーＣｖの壁面の一部をなし、かつ、第２エジェクターピン３５２の先端部がランナーＲｎの壁面の一部をなすように支持板３５３を付勢する。押出板３５６は、支持板３５３に固定されている。スラストベアリング３５７は、押出板３５６に取り付けられており、ボールねじ部２４０の先端部が押出板３５６を傷つけないように設けられている。

図５は、本実施形態における可動型３２０の概略構成を示す斜視図である。図６は、本実施形態における切断機構３３０の構成を示す第１の斜視図である。図７は、本実施形態における切断機構３３０の構成を示す第２の斜視図である。図６および図７には、技術の理解を容易にするために、図５におけるVI－VI線で切断された可動型３２０および切断機構３３０が表されている。図７には、技術の理解を容易にするために、入れ子部３２２が取り外された状態の可動型３２０、および、第１弾性部材３３９が取り外された状態の切断機構３３０が表されている。

図５に示すように、本実施形態の成形型３００は、上述した固定型３１０と可動型３２０と突き出し機構３５０とに加えて、切断機構３３０と、駆動部３４０と、回転軸変換部３４５とを備えている。

可動型３２０は、収納部３２１と、入れ子部３２２と、受け板３２３とを備えている。収納部３２１には、入れ子部３２２を収納する凹部が設けられている。入れ子部３２２は、収納部３２１の凹部内に固定されている。入れ子部３２２には、キャビティーＣｖを区画する凹部や、ランナーＲｎを区画する溝が設けられている。受け板３２３は、収納部３２１を支持している。収納部３２１には、冷媒供給部４００から供給される冷媒を導入するための冷媒導入口３２８と、冷媒導入口３２８から導入された冷媒を排出する冷媒排出口３２９とが設けられている。

図６に示すように、本実施形態では、固定型３１０と可動型３２０との間には、８つのキャビティーＣｖと、８つのランナーＲｎが形成される。８つのキャビティーＣｖは、円周方向に沿って並んで配置される。８つのランナーＲｎは、放射状に配置される。以下の説明では、ランナーＲｎのうちのキャビティーＣｖに接続される端部のことをゲートＧｔと呼ぶ。

図６に示すように、本実施形態では、切断機構３３０は、可動型３２０内に設けられた内部空間に配置されている。本実施形態では、切断機構３３０は、回転テーブル３３１と、８つのカッター３３５と、第１弾性部材３３９とを有している。

回転テーブル３３１は、入れ子部３２２に対して＋Ｘ方向に配置されている。本実施形態では、回転テーブル３３１は、中心軸ＲＸ２を中心とした円板状に構成されている。回転テーブル３３１は、回転軸変換部３４５によって、中心軸ＲＸ２を中心にして回転可能に支持されている。以下の説明では、回転テーブル３３１の中心軸ＲＸ２のことを、回転テーブル３３１の回転軸ＲＸ２と呼ぶことがある。なお、他の実施形態では、回転テーブル３３１は、円板状ではなく、例えば、正八角形の板状に構成されてもよい。

図７に示すように、回転テーブル３３１の－Ｘ方向側の面には、中心軸ＲＸ２を中心とした凹凸面３３２が設けられている。凹凸面３３２は、中心軸ＲＸ２を中心とする円周方向に沿って並んで配置された８つの凸部３３３を有している。各凸部３３３は、上方から下方に視て、回転テーブル３３１の円周方向に沿った弧を有する扇状に設けられている。凹凸面３３２のうちの８つの凸部３３３を除いた部分は、平坦に構成されている。以下の説明では、凹凸面３３２のうちの８つの凸部３３３を除いた部分のことを凹部３３４と呼ぶ。

８つのカッター３３５は、回転テーブル３３１の円周方向に沿って並んで配置されている。各カッター３３５は、回転テーブル３３１の凸部３３３同士の間に配置されている。各カッター３３５は、棒状に構成されている。各カッター３３５は、回転テーブル３３１の中心軸ＲＸ２に平行に配置されている。各カッター３３５の先端部３３６は、鋭利な刃として構成されている。図６に示すように、先端部３３６は、入れ子部３２２に設けられた貫通孔内に収納されている。この貫通孔は、ゲートＧｔの内壁面に開口部を有している。成形材料が流入しないように、カッター３３５と貫通孔の内壁面との間の隙間は、数マイクロメートルから数百マイクロ―メートルであることが好ましい。カッター３３５の後端部３３７は、回転テーブル３３１の中心軸ＲＸ２に向かって屈曲するように設けられている。後端部３３７は、回転テーブル３３１の凹部３３４に接触している。

第１弾性部材３３９は、回転テーブル３３１の中心軸ＲＸ２と各カッター３３５との間に配置されている。第１弾性部材３３９の－Ｘ方向側の端部は、入れ子部３２２に接触しており、第１弾性部材３３９の＋Ｘ方向側の端部は、各カッター３３５の後端部３３７に接触している。第１弾性部材３３９は、固定型３１０から可動型３２０に向かうＸ方向に沿って伸縮する。第１弾性部材３３９は、回転テーブル３３１の凹凸面３３２に向かって各カッター３３５を付勢している。本実施形態では、第１弾性部材３３９は、圧縮コイルバネによって構成されている。なお、他の実施形態では、第１弾性部材３３９は、ゴムやエラストマーによって構成されてもよい。

図５に示すように、駆動部３４０は、可動型３２０に対して可動型３２０の移動方向に垂直な方向に配置されている。本実施形態では、駆動部３４０は、可動型３２０に対して－Ｚ方向に配置されている。駆動部３４０は、回転軸変換部３４５を介して可動型３２０に固定されている。駆動部３４０は、回転テーブル３３１を回転させるための回転駆動力を発生させる。本実施形態では、駆動部３４０は、制御部５００の制御下で駆動されるモーターによって構成されている。駆動部３４０を構成するモーターには、出力軸の回転位置を制御可能なサーボモーターやステッピングモーターが用いられることが好ましい。本実施形態では、モーターの出力軸は、Ｚ方向に平行に配置されている。

回転軸変換部３４５は、切断機構３３０が配置された内部空間に連通する開口部に嵌め込まれている。回転軸変換部３４５は、駆動部３４０の発生させた回転駆動力の向きを変換して、回転テーブル３３１に伝達する。本実施形態では、回転軸変換部３４５は、直交軸型の減速機によって構成されている。減速機の入力軸は、Ｚ方向に平行に配置されており、駆動部３４０を構成するモーターの出力軸に接続されている。図６に示すように、減速機の出力軸は、Ｘ方向に平行に配置されており、回転テーブル３３１の凹凸面３３２とは反対側の面に接続されている。

本実施形態では、駆動部３４０から回転軸変換部３４５を介して回転テーブル３３１に加えられる回転駆動力によって、回転テーブル３３１が中心軸ＲＸ２を中心にして回転運動する。カッター３３５は、回転テーブル３３１の回転運動に応じて、回転テーブル３３１の中心軸ＲＸ２に沿って直線運動する。具体的には、回転テーブル３３１が図６に示した回転位置から２２．５度回転すると、カッター３３５の後端部３３７に凸部３３３が接触する。カッター３３５が凸部３３３に押されて－Ｘ方向に移動するので、カッター３３５の先端部３３６は、ゲートＧｔ内に突き出す。回転テーブル３３１がさらに２２．５度回転すると、凸部３３３がカッター３３５同士の間に移動する。カッター３３５は、第１弾性部材３３９によって押し戻されて＋Ｘ方向に移動するので、カッター３３５の後端部３３７は、凹部３３４に接触し、カッター３３５の先端部３３６は、入れ子部３２２の貫通孔内に収納される。

図８は、射出成形処理の内容を示すフローチャートである。図９～１３は、射出成形処理による射出成形の様子を示す説明図である。この処理は、例えば、基台２０に設けられた操作パネル３０の開始ボタンが押された場合に、制御部５００によって開始される。

図８に示すように、ステップＳ１１０の型締工程にて、制御部５００は、型駆動部２５０を制御することによって、可動型３２０を固定型３１０に接触させて、成形型３００を型締め状態にする。図９に示すように、可動型３２０が固定型３１０に接触することによって、固定型３１０と可動型３２０との間にランナーＲｎとキャビティーＣｖとが区画される。

ステップＳ１２０の射出工程にて、制御部５００は、可塑化部１１０を制御することによって、ホッパー１０１から供給された成形材料ＭＴを可塑化し、射出制御機構１２０を制御することによって、可塑化した成形材料ＭＴをノズル１３０から成形型３００に射出する。図１０に示すように、射出工程では、カッター３３５の後端部３３７は、回転テーブル３３１の凹部３３４に接触しており、カッター３３５の先端部３３６は、入れ子部３２２の貫通孔に収納されている。そのため、キャビティーＣｖは、ランナーＲｎに連通している。ノズル１３０から射出された成形材料ＭＴは、ランナーＲｎの端部であるゲートＧｔを介してキャビティーＣｖに流入する。

ステップＳ１３０の冷却工程にて、制御部５００は、キャビティーＣｖ内およびランナーＲｎ内の成形材料ＭＴが冷えて硬化するまで、所定時間待機する。キャビティーＣｖ内およびランナーＲｎ内の成形材料ＭＴは、冷媒供給部４００から成形型３００に供給される冷媒によって冷却される。

ステップＳ１４０の切断工程において、制御部５００は、駆動部３４０を制御することによって、ゲートＧｔ内で硬化した成形材料ＭＴをカッター３３５の先端部３３６で切断する。具体的には、制御部５００は、駆動部３４０を制御することによって、回転テーブル３３１を回転させる。図１１に示すように、回転テーブル３３１が２２．５度回転することによって、凸部３３３がカッター３３５の後端部３３７に接触する。凸部３３３によってカッター３３５が－Ｘ方向に向かって押し出されるので、カッター３３５の先端部３３６は、ゲートＧｔ内に突き出して、ゲートＧｔ内で硬化した成形材料ＭＴに押し付けられる。成形材料ＭＴは、カッター３３５の先端部３３６が押し付けられることによって切断される。図１２に示すように、回転テーブル３３１がさらに２２．５度回転することによって、凸部３３３がカッター３３５から離れる。第１弾性部材３３９によってカッター３３５が＋Ｘ方向に押し戻されるので、カッター３３５の後端部３３７は、凹部３３４に接触し、カッター３３５の先端部３３６は、成形材料ＭＴから離れる。本実施形態では、制御部５００は、回転テーブル３３１を３６０度以上回転させることによって、カッター３３５の先端部３３６を成形材料ＭＴに繰り返し押し付けて、成形材料ＭＴを切断する。なお、他の実施形態では、制御部５００は、回転テーブル３３１を４５度回転させることによって、カッター３３５の先端部３３６を成形材料ＭＴに１回押し付けて、成形材料ＭＴを切断してもよい。

ステップＳ１５０の型開工程にて、図１３に示すように、制御部５００は、型駆動部２５０を制御することによって、可動型３２０を固定型３１０から離して、成形型３００を型開き状態にする。

ステップＳ１６０の突き出し工程にて、制御部５００は、キャビティーＣｖ内で硬化した成形材料ＭＴ、換言すれば、成形品を突き出して離型させ、ランナーＲｎ内で硬化した成形材料ＭＴを突き出して離型させる。図１３に示すように、本実施形態では、可動型３２０の移動に伴って第１エジェクターピン３５１がキャビティーＣｖ内に突き出し、可動型３２０の移動に伴って第２エジェクターピン３５２がスプルーＳｐ内に突き出す。キャビティーＣｖ内で硬化した成形材料ＭＴは、第１エジェクターピン３５１の先端部によって突き出される。スプルーＳｐ内で硬化した成形材料ＭＴは、第２エジェクターピン３５２の先端部によって突き出される。つまり、本実施形態では、ステップＳ１５０の型開工程とステップＳ１６０の突き出し工程とが、同時並列的に実行される。その後、制御部５００は、この処理を終了する。突き出された成形品は、例えば、ロボットアームによって成形型３００から取り出されて搬送用のパレットに載置される。

以上で説明した本実施形態の射出成形装置１０によれば、制御部５００は、ノズル１３０から成形型３００に注入された成形材料ＭＴが冷えて硬化した後、駆動部３４０を制御して切断機構３３０のカッター３３５の先端部３３６をゲートＧｔ内に突き出させることによって、ゲートＧｔ内の成形材料ＭＴを切断する。そのため、狙い通りのゲートＧｔの位置で成形材料ＭＴを切断できる。

また、本実施形態では、制御部５００は、成形型３００を型開きする前に、カッター３３５の先端部３３６をゲートＧｔに突き出させるので、固定型３１０で成形材料ＭＴを支持しながらカッター３３５の先端部３３６で成形材料ＭＴを切断できる。そのため、成形材料がカッター３３５の先端部３３６に押されて移動することを抑制して、より確実に成形材料ＭＴを切断できる。

また、本実施形態では、回転テーブル３３１の回転運動によってカッター３３５の先端部３３６をゲートＧｔ内に突き出させることができる。そのため、簡易な構成で成形材料ＭＴを切断できる。

また、本実施形態では、切断機構３３０には、カッター３３５を回転テーブル３３１の凹凸面３３２に向かって付勢する第１弾性部材３３９が設けられているので、ゲートＧｔ内に突き出したカッター３３５の先端部３３６を第１弾性部材３３９によって元の位置に戻すことができる。さらに、カッター３３５を往復運動させて、カッター３３５の先端部３３６を成形材料ＭＴに複数回押し付けることができるので、より確実に成形材料ＭＴを切断できる。

また、本実施形態では、射出部１００は、エラストマーを成形材料ＭＴとして成形型３００に射出注入する。エラストマーは、伸縮性を有するので、例えば、トンネルゲート構造によってエラストマーを切断する形態では、エラストマーが切断されずに伸びて、狙った位置とは異なる位置でエラストマーが引き千切れることがある。これに対して、本実施形態では、カッター３３５の先端部３３６をエラストマーに押し付けることができるので、狙い通りの位置でエラストマーを切断できる。さらに、本実施形態では、回転テーブル３３１の回転によって、カッター３３５を往復運動させることができるので、エラストマーをより確実に切断できる。

また、本実施形態では、駆動部３４０と可動型３２０とは、可動型３２０の移動方向に垂直な方向に並んで配置されている。そのため、可動型３２０の移動方向において成形型３００を小型化することができる。

また、本実施形態では、成形型３００には、可動型３２０の移動に応じてキャビティーＣｖ内に突き出す第１エジェクターピン３５１が設けられている。そのため、第１エジェクターピン３５１によってキャビティーＣｖ内で硬化した成形材料ＭＴを容易に離型させることができる。さらに、本実施形態では、成形型３００には、可動型３２０の移動に応じてランナーＲｎ内に突き出す第２エジェクターピン３５２が設けられている。そのため、第２エジェクターピン３５２によってランナーＲｎ内で硬化した成形材料ＭＴを容易に離型させることができる。

Ｂ．第２実施形態：
図１４は、第２実施形態における射出成形装置１０ｂの成形型３００ｂに備えられた切断機構３３０ｂの概略構成を示す斜視図である。第２実施形態の射出成形装置１０ｂでは、成形品を突き出す第１エジェクターピン３５１ｂが切断機構３３０ｂに設けられていることが第１実施形態とは異なる。その他の構成は、特に説明しない限り、図１に示した第１実施形態の射出成形装置１０と同じである。

本実施形態では、切断機構３３０ｂは、回転テーブル３３１ｂと、カッター３３５と、第１エジェクターピン３５１ｂと、第１弾性部材３３９と、第２弾性部材３５９とを備えている。回転テーブル３３１ｂの凹凸面３３２ｂには、中心軸ＲＸ２を中心とする円であって＋Ｘ方向に視てカッター３３５に重なる円上に、凸部３３３と凹部３３４とが設けられており、中心軸ＲＸ２を中心とする円であって＋Ｘ方向に視て第１エジェクターピン３５１ｂに重なる円上に、凸部３３３と凹部３３４とが設けられている。

本実施形態では、カッター３３５および第１エジェクターピン３５１ｂは、回転テーブル３３１ｂの半径方向に並んで配置されている。第１エジェクターピン３５１ｂは、キャビティーＣｖに対して＋Ｘ方向に配置されている。第１エジェクターピン３５１ｂは、第２弾性部材３５９によって回転テーブル３３１ｂの凹凸面３３２ｂに向かって付勢されている。本実施形態では、第２弾性部材３５９は、圧縮コイルバネによって構成されている。なお、第２弾性部材３５９は、ゴムやエラストマーで構成されてもよい。

カッター３３５の後端部が凹部３３４に接触しており、かつ、第１エジェクターピン３５１ｂの後端部が凹部３３４に接触している状態から、回転テーブル３３１ｂが所定角度回転すると、凹凸面３３２ｂの凸部３３３によってカッター３３５の後端部が押されて、カッター３３５の先端部がゲートＧｔ内に突き出す。このとき、第１エジェクターピン３５１ｂの後端部は、凹凸面３３２ｂの凹部３３４に接触している。

カッター３３５の先端部がゲートＧｔ内に突き出している状態から、回転テーブル３３１ｂがさらに所定角度回転すると、凸部３３３によって第１エジェクターピン３５１ｂの後端部が押されて、第１エジェクターピン３５１ｂの先端部がキャビティーＣｖ内に突き出す。このとき、カッター３３５の後端部は、凸部３３３に接触しており、カッター３３５の先端部は、ゲートＧｔ内に突き出している。なお、他の実施形態では、第１エジェクターピン３５１ｂの後端部に凸部３３３が接触しているときに、カッター３３５の後端部が凹部３３４に接触するように凹凸面３３２ｂが構成されてもよい。

第１エジェクターピン３５１ｂの先端部がキャビティーＣｖ内に突き出している状態から、回転テーブル３３１ｂがさらに所定角度回転すると、カッター３３５は、第１弾性部材３３９に押し戻されて、凹部３３４に接触し、第１エジェクターピン３５１ｂは、第２弾性部材３５９に押し戻されて、凹部３３４に接触する。

以上で説明した本実施形態の射出成形装置１０ｂによれば、回転テーブル３３１ｂの回転によって第１エジェクターピン３５１ｂの先端部をキャビティーＣｖ内に突き出させることができるので、キャビティーＣｖ内で硬化した成形材料ＭＴを第１エジェクターピン３５１ｂによって容易に離型させることができる。

Ｃ．第３実施形態：
図１５～１６は、第３実施形態における射出成形装置１０ｃの成形型３００ｃに備えられた切断機構３３０ｃの概略構成を示す断面図である。第３実施形態の射出成形装置１０ｃでは、カッター３３５ｃの先端部３３６に弁部３３８が設けられていることが第１実施形態とは異なる。その他の構成は、特に説明しない限り、図１に示した第１実施形態の射出成形装置１０と同じである。

図１５に示すように、本実施形態では、可動型３２０には、カッター３３５ｃと入れ子部３２２との間に、ランナーＲｎに連通する排気通路Ｅｐが設けられている。カッター３３５ｃの先端部３３６は、鉤状に構成されており、弁部３３８を有している。弁部３３８は、入れ子部３２２に接触することによって、ランナーＲｎから排気通路Ｅｐへの気体の流入を遮断する。図１６に示すように、弁部３３８は、入れ子部３２２から離れることによって、ランナーＲｎから排気通路Ｅｐに気体を導入する。弁部３３８は、回転テーブル３３１の回転に応じて開閉する。具体的には、カッター３３５ｃが凹部３３４に接触しているときには弁部３３８によって排気通路Ｅｐが閉塞され、カッター３３５ｃが凸部３３３に接触しているときには弁部３３８によって排気通路Ｅｐが開放される。

可塑化部１１０において成形材料を可塑化するときに成形材料からガスＧＳが発生するので、射出工程では、ノズル１３０からの成形材料の射出に先立って、ノズル１３０からガスＧＳが成形型３００ｃ内に流入する。ガスＧＳがキャビティーＣｖに滞留した場合、成形不良の原因となることがある。そこで、本実施形態では、射出工程において、制御部５００は、弁部３３８を開放して、ノズル１３０から流入したガスＧＳを排気通路Ｅｐに排出する。その後、制御部５００は、成形材料が弁部３３８に流れる前に、弁部３３８を閉塞させる。

以上で説明した本実施形態の射出成形装置１０ｃによれば、制御部５００は、弁部３３８を開放することによって、成形型３００ｃ内のガスＧＳを排出する。そのため、キャビティーＣｖ内にガスＧＳが滞留することにより成形不良が生じることを抑制できる。

Ｄ．他の実施形態：
（Ｄ１）上述した各実施形態の射出成形装置１０～１０ｃでは、制御部５００は、型開工程に先立って、カッター３３５，３３５ｃの先端部３３６をゲートＧｔ内に突き出させることによって、成形材料ＭＴを切断する。これに対して、制御部５００は、型開工程以後にカッター３３５，３３５ｃの先端部３３６をゲートＧｔ内に突き出させることによって、成形材料ＭＴを切断してもよい。

（Ｄ２）上述した各実施形態の射出成形装置１０～１０ｃでは、切断機構３３０～３３０ｃは、回転テーブル３３１，３３１ｂの中心軸ＲＸ２を中心とする回転運動によって、カッター３３５，３３５ｃを中心軸ＲＸ２に沿って直線運動させて、ゲートＧｔ内に突き出させるように構成されている。これに対して、切断機構３３０～３３０ｃは、回転テーブル３３１，３３１ｂを回転運動させずに、中心軸ＲＸ２に沿って直線運動させることによって、カッター３３５，３３５ｃを中心軸ＲＸ２に沿って直線運動させるように構成されてもよい。

（Ｄ３）上述した第１実施形態の射出成形装置１０では、切断機構３３０には、カッター３３５を回転テーブル３３１に向かって付勢する第１弾性部材３３９が設けられている。これに対して、カッター３３５を回転テーブル３３１に向かって付勢する第１弾性部材３３９が設けられていなくてもよい。この場合、例えば、成形品が取り出された後、次の射出成形処理が実行される前に、ユーザーが手作業でカッター３３５を元の位置に戻してもよい。

（Ｄ４）上述した第２実施形態の射出成形装置１０ｂでは、切断機構３３０ｂには、カッター３３５を回転テーブル３３１ｂに向かって付勢する第１弾性部材３３９、および、第１エジェクターピン３５１ｂを回転テーブル３３１ｂに向かって付勢する第２弾性部材３５９が設けられている。これに対して、第１弾性部材３３９と第２弾性部材３５９とのうちの少なくとも一方が射出成形装置１０ｂに設けられていなくてもよい。この場合、例えば、成形品が取り出された後、次の射出成形処理が実行される前に、ユーザーが手作業でカッター３３５や第１エジェクターピン３５１ｂを元の位置に戻してもよい。

（Ｄ５）上述した各実施形態の射出成形装置１０～１０ｃでは、駆動部３４０と可動型３２０とは、可動型３２０の移動方向であるＸ方向に垂直な方向であるＺ方向に並んで配置されている。これに対して、駆動部３４０と可動型３２０とは、Ｙ方向に並んで配置されてもよい。駆動部３４０と可動型３２０とは、可動型３２０の移動方向に並んで配置されてもよい。例えば、駆動部３４０は、可動型３２０に対して＋Ｘ方向に配置されてもよい。

（Ｄ６）上述した各実施形態の射出成形装置１０～１０ｃでは、切断機構３３０～３３０ｃは、可動型３２０内に設けられている。これに対して、切断機構３３０～３３０ｃは、固定型３１０内に設けられてもよい。

（Ｄ７）上述した各実施形態の射出成形装置１０～１０ｃでは、ゲートＧｔ内にカッター３３５，３３５ｃが突き出すように切断機構３３０～３３０ｃが構成されている。これに対して、ランナーＲｎのうちのゲートＧｔ以外の部分にカッター３３５，３３５ｃが突き出すように切断機構３３０～３３０ｃが構成されてもよい。

（Ｄ８）上述した各実施形態の射出成形装置１０～１０ｃでは、射出部１００は、成形材料として熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマーをキャビティーＣｖに射出する。これに対して、射出部１００は、成形材料として、例えば、熱硬化性樹脂や熱硬化性エラストマーをキャビティーＣｖに射出してもよい。この場合、射出成形装置１０～１０ｃにおいて、射出部１００は、可塑化部１１０によって予熱されることにより流動性を発現した成形材料をキャビティーＣｖに射出し、成形型３００～３００ｃには、キャビティーＣｖに注入された成形材料を加熱して硬化させるヒーターが設けられる。

Ｅ．他の形態：
本開示は、上述した実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実現することができる。例えば、本開示は、以下の形態によっても実現可能である。以下に記載した各形態中の技術的特徴に対応する上記実施形態中の技術的特徴は、本開示の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、本開示の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

（１）本開示の第１の形態によれば、射出成形装置が提供される。この、射出成形装置は、固定型と前記固定型に対向する可動型とを有し、前記固定型と前記可動型とによって区画されるキャビティーと、前記キャビティーに連通するランナーとが設けられた成形型と、前記固定型に対して前記可動型を移動させる型締部と、前記ランナーを介して前記キャビティーに成形材料を射出する射出部と、前記成形型に設けられ、前記ランナーに突き出すカッターを有する切断機構と、前記成形型に設けられ、前記切断機構を駆動させる駆動部と、前記射出部、前記型締部、および、前記駆動部を制御する制御部と、を備える。前記制御部は、前記射出部を制御して前記成形材料を前記キャビティーに射出した後、前記駆動部を制御して前記カッターを前記ランナーに突き出させることによって、前記ランナーで硬化した前記成形材料を切断する。
この形態の射出成形装置によれば、カッターをランナーに突き出させることによって、硬化した成形材料を切断するので、狙い通りの位置で成形材料を切断することができる。

（２）上記形態の射出成形装置において、前記制御部は、前記射出部を制御して前記成形材料を前記キャビティーに射出した後、前記型締部を制御して前記成形型を型開きする前に、前記ランナーで硬化した前記成形材料を切断してもよい。
この形態の射出成形装置によれば、型開きする前に、カッターをランナーに突き出させるので、成形材料が切断されずにカッターに押されて移動することを抑制できる。そのため、より確実に成形材料を切断できる。

（３）上記形態の射出成形装置において、前記切断機構は、回転軸を中心とする円周方向に沿って凸部と凹部とが交互に並んで設けられた凹凸面を有する回転テーブルと、前記凹凸面上に配置された前記カッターとを備え、前記回転テーブルは、前記駆動部によって前記回転軸を中心にして回転運動することにより前記凸部で前記カッターを押し、前記カッターは、前記凸部に押されて前記回転軸に沿って直線運動することにより前記ランナーに突き出してもよい。
この形態の射出成形装置によれば、回転テーブルの回転運動によって、カッターをランナーに突き出させることができる。そのため、簡易な構成で成形材料を切断できる。

（４）上記形態の射出成形装置において、前記成形型は、前記カッターを前記凹凸面に向けて付勢する弾性部材を有してもよい。
この形態の射出成形装置によれば、ランナーに突き出したカッターを弾性部材によって元の位置に戻すことができる。

（５）上記形態の射出成形装置において、前記成形型は、前記ランナーに連通し、前記成形型内のガスを排出するための排気通路を有し、前記カッターの先端部には、前記排気通路を開閉する弁部が設けられてもよい。
この形態の射出成形装置によれば、弁部を開放することによって、射出部からの成形材料の射出に先立って射出部から成形型に流入するガスを排出することができる。そのため、成形型にガスが滞留することによる成形不良を抑制できる。

（６）上記形態の射出成形装置において、前記成形型は、前記凹凸面上に配置されたエジェクターピンを有し、前記回転テーブルは、前記駆動部によって前記回転軸を中心にして回転運動することにより前記凸部で前記エジェクターピンを押し、前記エジェクターピンは、前記凸部に押されて前記回転軸に沿って直線運動することにより前記キャビティーに突き出してもよい。
この形態の射出成形装置によれば、回転テーブルの回転によってエジェクターピンを駆動させて、キャビティーで硬化した成形材料を押し出すことができる。

（７）上記形態の射出成形装置において、前記成形型は、前記型締部による前記可動型の移動に応じて直線運動することによって、前記キャビティーに突き出すエジェクターピンを有してもよい。
この形態の射出成形装置によれば、可動型の移動によってエジェクターピンを駆動させて、キャビティーで硬化した成形材料を押し出すことができる。

（８）上記形態の射出成形装置において、前記駆動部は、前記可動型に対して前記可動型の移動方向に垂直な方向に配置されてもよい。
この形態の射出成形装置によれば、成形型と駆動部とが可動型の移動方向に並んで配置された形態に比べて、可動型の移動方向において成形型を小型化できる。

（９）上記形態の射出成形装置において、前記射出部は、前記成形材料としてエラストマーを射出してもよい。
この形態の射出成形装置によれば、トンネルゲート方式では引き千切れやすいエラストマーを、カッターによって切断できる。

（１０）本開示の第２の形態によれば、射出成形装置の成形型が提供される。この射出成形装置の成形型は、固定型と、前記固定型に対向し、前記固定型に対して移動する可動型と、カッターを有する切断機構と、前記切断機構を駆動させる駆動部と、を備える。前記固定型および前記可動型は、成形材料を注入されるキャビティーを区画し、前記固定型と前記可動型とのうちの少なくとも一方には、前記キャビティーに連通するランナーが設けられ、前記切断機構は、前記成形材料が前記ランナーを介して前記キャビティーに注入された後、前記駆動部に駆動されて前記ランナーに前記カッターを突き出させることによって、前記ランナー内で硬化した前記成形材料を切断する。
この形態の射出成形装置の成形型によれば、カッターをランナーに突き出させることによって、硬化した成形材料を切断するので、狙い通りの位置で成形材料を切断することができる。

本開示は、射出成形装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、射出成形装置の成形型や、ゲートカット装置、ゲートカット方法等の形態で実現することができる。

１０～１０ｃ…射出成形装置、２０…基台、３０…操作パネル、１００…射出部、１０１…ホッパー、１１０…可塑化部、１２０…射出制御機構、１３０…ノズル、２００…型締部、３００…成形型、３１０…固定型、３２０…可動型、３２１…収納部、３２２…入れ子部、３２３…受け板、３３０…切断機構、３３１…回転テーブル、３３２…凹凸面、３３３…凸部、３３４…凹部、３３５…カッター、３３６…先端部、３３７…後端部、３３８…弁部、３３９…第１弾性部材、３４０…駆動部、３４５…回転軸変換部、３４７…後端部、３５０…突き出し機構、３５１…第１エジェクターピン、３５２…第２エジェクターピン、３５９…第２弾性部材、４００…冷媒供給部、５００…制御部

Claims (10)

1. 射出成形装置であって、
   固定型と前記固定型に対向する可動型とを有し、前記固定型と前記可動型とによって区画されるキャビティーと、前記キャビティーに連通するランナーとが設けられた成形型と、
   前記固定型に対して前記可動型を移動させる型締部と、
   前記ランナーを介して前記キャビティーに成形材料を射出する射出部と、
   前記成形型に設けられ、前記ランナーに突き出すカッターを有する切断機構と、
   前記成形型に設けられ、前記切断機構を駆動させる駆動部と、
   前記射出部、前記型締部、および、前記駆動部を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記射出部を制御して前記成形材料を前記キャビティーに射出した後、前記駆動部を制御して前記カッターを前記ランナーに突き出させることによって、前記ランナーで硬化した前記成形材料を切断する、
   射出成形装置。
2. 請求項１に記載の射出成形装置であって、
   前記制御部は、前記射出部を制御して前記成形材料を前記キャビティーに射出した後、前記型締部を制御して前記成形型を型開きする前に、前記ランナーで硬化した前記成形材料を切断する、射出成形装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の射出成形装置であって、
   前記切断機構は、回転軸を中心とする円周方向に沿って凸部と凹部とが交互に並んで設けられた凹凸面を有する回転テーブルと、前記凹凸面上に配置された前記カッターとを備え、
   前記回転テーブルは、前記駆動部によって前記回転軸を中心にして回転運動することにより前記凸部で前記カッターを押し、
   前記カッターは、前記凸部に押されて前記回転軸に沿って直線運動することにより前記ランナーに突き出す、射出成形装置。
4. 請求項３に記載の射出成形装置であって、
   前記成形型は、前記カッターを前記凹凸面に向けて付勢する弾性部材を有する、射出成形装置。
5. 請求項３または請求項４に記載の射出成形装置であって、
   前記成形型は、前記ランナーに連通し、前記成形型内のガスを排出するための排気通路を有し、
   前記カッターの先端部には、前記排気通路を開閉する弁部が設けられている、射出成形装置。
6. 請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の射出成形装置であって、
   前記成形型は、前記凹凸面上に配置されたエジェクターピンを有し、
   前記回転テーブルは、前記駆動部によって前記回転軸を中心にして回転運動することにより前記凸部で前記エジェクターピンを押し、
   前記エジェクターピンは、前記凸部に押されて前記回転軸に沿って直線運動することにより前記キャビティーに突き出す、射出成形装置。
7. 請求項１または請求項５に記載の射出成形装置であって、
   前記成形型は、前記型締部による前記可動型の移動に応じて直線運動することによって、前記キャビティーに突き出すエジェクターピンを有する、射出成形装置。
8. 請求項１から請求項７いずれか一項に記載の射出成形装置であって、
   前記駆動部は、前記可動型に対して前記可動型の移動方向に垂直な方向に配置される、射出成形装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の射出成形装置であって、
   前記射出部は、前記成形材料としてエラストマーを射出する、射出成形装置。
10. 射出成形装置の成形型であって、
    固定型と、
    前記固定型に対向し、前記固定型に対して移動する可動型と、
    カッターを有する切断機構と、
    前記切断機構を駆動させる駆動部と、
    を備え、
    前記固定型および前記可動型は、成形材料を注入されるキャビティーを区画し、
    前記固定型と前記可動型とのうちの少なくとも一方には、前記キャビティーに連通するランナーが設けられ、
    前記切断機構は、前記成形材料が前記ランナーを介して前記キャビティーに注入された後、前記駆動部に駆動されて前記ランナーに前記カッターを突き出させることによって、前記ランナー内で硬化した前記成形材料を切断する、
    成形型。

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