JP5859387B2 - 樹脂成形装置および樹脂成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂成形装置および樹脂成形方法に関し、特に、軟質薄肉樹脂成形品の成形に好適な樹脂成形装置および樹脂成形方法に関する。

従来、樹脂成形品を成形する樹脂成形装置として、射出成形装置が広く知られ、一般的に普及している。また、射出成形装置で成形された樹脂成形品を、エアエジェクタを用いて成形型から脱型する技術も広く知られている（例えば、特許文献１参照）。射出成形後の樹脂成形品は、射出成形時の圧力によって成形型の成形面に真空状態で密着している。この真空状態で密着した成形型と樹脂成形品との間に、エアエジェクタによってエアを噴射し、真空状態を解除することで、成形型からの樹脂成形品の脱型を行っている。

このようなエアエジェクタには、エアの通路内に、エアの噴射方向に進退移動し、エアを噴射するエア噴出口を開閉するための可動弁体（ロッド）を収納しているものが存在する。この可動弁体は、スプリング等の押圧部材で通路への収納方向に付勢され、通常はエア噴射口を閉弁している。そして、エア通路内にエアが供給されたときに、エア噴射口から突出する方向に移動することで、エアの噴射口を開弁する。また、可動弁体は、エア噴出の際にエアとともにエア噴射口から成形空間に突出し、樹脂成形品を突き出す役割も担っている。そして、樹脂成形品の脱型の際は、エア通路に供給されるエアの圧力で可動弁体を樹脂成形品方向に移動させ、エア噴射口を開弁する。これにより、エア噴射口からエアが噴射されることで、樹脂成形品と成形面との真空状態が解除されるとともに、エア噴射口から突出した可動弁体により樹脂成形品が成形型から突き出されることによって脱型が行われる。その後、エアの供給を解除すると、付勢部材の付勢力によって可動弁体が元の位置に復帰し、エア噴射口が閉弁される。次いで、樹脂成形品の射出成形と脱型とが続行される。

特開２００１−９８８０号公報

しかしながら、エアの供給を解除したときに、押圧発条の作動不良や可動弁体の引っかかり等、何らかの原因で可動弁体が元の位置に復帰しなくなることがある。この可動弁体の戻り不良を生じると、次に型締めを行ったときに、成形型や可動弁体が破損することがある。また、エア噴射口からエア通路内に溶融樹脂が侵入して、エアエジェクタの作動不良や破損を生じることもある。そのため、エアエジェクタの作動不良を迅速かつ確実に検出して、正常状態への迅速な復旧が可能な樹脂成形装置および樹脂成形方法の開発が求められている。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、エアエジェクタの作動不良を容易に感知することができ、成形される樹脂成形品の品質を向上させることが可能な樹脂成形装置および樹脂成形方法を提供することを目的とする。

本発明の樹脂成形装置は、上述した目的を達成するため、軟質薄肉の樹脂成形品を射出成形するための成形空間を有し凹型および凸型からなる成形型と、成形空間の内部に形成された樹脂成形品を、エアの噴射により成形型の成形面から脱型するエアエジェクタと、を備えた樹脂成形装置であって、エアエジェクタが、成形型の凹型および凸型の少なくともいずれか一方の内部に形成されたエア通路と、エア通路の成形空間側に開口し、成形空間の内部に形成された樹脂成形品と成形面との間にエアを噴射するエア噴射口と、エア通路の内部に出入自在に収容され、付勢部材によりエア噴射口を閉止する方向に付勢された可動弁体と、エア供給源からのエアをエア通路に供給するエア供給路と、エア供給路に設けられ、エア圧を検出するエア圧検出部と、を有して構成され、成形空間からの樹脂成形品の脱型時は、エア供給路を介して付勢部材の付勢力よりも大きなエア圧でエア通路にエアを供給し、可動弁体をエア噴射口からの突出方向に移動させてエア噴射口を開口し、脱型終了後は、エア供給路を介して、付勢部材の付勢力よりも小さなエア圧でエア通路にエアを供給するとともに、エア圧をエア圧検出部により検出することを特徴とする。

また、本発明の樹脂成形方法は、凹型および凸型からなる成形型の成形空間に溶融樹脂を注入することによって樹脂成形品を射出成形する成形工程と、エアエジェクタを用いて成形型の成形面と樹脂成形品との間にエアを噴射して樹脂成形品の脱型を行う脱型工程と、エアエジェクタの作動状態を検出する作動状態検出工程と、を有する樹脂成形方法であって、脱型工程では、成形型の凹型および凸型の少なくともいずれか一方の内部に形成されたエア通路に、当該エア通路内に自在に収容された可動弁体をエア噴射口の閉止方向に付勢する付勢部材の付勢力よりも大きなエア圧のエアを供給し、可動弁体をエア噴射口からの突出方向に移動させてエア噴射口を開口し、樹脂成形品と成形面との間にエアを噴射して、樹脂成形品を成形型から脱型し、作動状態検出工程では、エア通路に、付勢部材の付勢力よりも小さなエア圧でエアを供給するとともに、エア供給路に設けたエア圧検出部により、当該エア供給路のエア圧の変化を検出することを特徴とする。

本発明によれば、エアの圧力の変化を検出するだけで、エアエジェクタの作動状態の良、不良を容易にかつ高精度に感知することができ、成形される樹脂成形品の品質の向上が可能な樹脂成形装置および樹脂成形方法を得ることができる。したがって、軟質薄肉樹脂成形品であっても、脱型時のシワや歪み、破損等の発生を良好に防止することができ、品質に優れた樹脂製品を効率的に得ることができる。また、樹脂成形装置の作動不良や部品の破損等も良好に防止して、樹脂成形装置の耐久性も向上させることができる。

インストルメントパネルの斜視図である。 第１実施例に係る軟質薄肉樹脂成形品の樹脂成形装置の概略を示す側断面図であり、凸型の成形面からの樹脂成形品の脱型前の状態を示す。 脱型工程において、エアエジェクタの第１開閉弁を開弁し、エアの供給によって成形面から樹脂成形品を浮かせた状態を示す概略図である。 脱型工程において樹脂成形品の脱型が完了した状態を示す概略図である。 作動検出工程において、第１開閉弁を閉弁し、第２開閉弁を開弁することで、エア通路に減圧エアを供給した状態であって、可動弁体が元の位置に正常に復帰した状態を示す概略図である。 作動状態検出工程において、可動弁体の戻り不良を生じた状態を示す概略図である。 第２実施例に係る樹脂成形装置のエア噴射口部分を示す概略図であり、（ａ）は正面図を示し、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図を示す。 第３実施例に係る樹脂成形装置のエア噴射口部分を示す側断面図である。 一般的な硬質厚肉樹脂成形品の樹脂成形装置の概略を示す側断面図である。 図９の樹脂成形装置で射出成形した硬質厚肉樹脂成形品の脱型手順を示す概略図であり、（ａ）は硬質厚肉樹脂成形品の脱型前のエア噴射口付近の拡大図であり、（ｂ）は硬質厚肉樹脂成形品の脱型時のエア噴射口付近の拡大図である。 図９の樹脂成形装置で射出成形した軟質薄肉樹脂成形品を脱型している状態を示す概略図であり、（ａ）は可動弁体を従来の突出長さで突出させた状態を示し、（ｂ）は可動弁体の突出長さを小さくした状態を示す。

以下、図９、図１０を用いて、エアエジェクタを備えた一般的な射出成形装置１における、硬質厚肉樹脂成形品の脱型手順について説明する。図９に示す射出成形装置１は、硬質厚肉樹脂成形品を射出成形するものであり、凸型２ａおよび凹型２ｂからなる成形型２を備えている。凸型２ａおよび凹型２ｂを閉じた（型締めした）状態では、樹脂成形品を成形するための成形空間３が内部に形成されている。この成形空間３に、溶融した樹脂材料を注入し、固化させることで、硬質厚肉樹脂成形品が射出成形される。

次に、エアエジェクタについて説明する。凸型２ａおよび凹型２ｂの内部には、エアを供給するエア通路４ａ、４ｂが形成され、凸型２ａおよび凹型２ｂの成形面５ａ、５ｂには、エア通路４ａ、４ｂから供給されるエアを成形空間３内に噴射するエア噴射口６ａ、６ｂが開口されている。また、エア通路４ａ、４ｂのエア噴射口６ａ、６ｂ側には、エア通路４ａ、４ｂよりも大径な円筒状の空間が形成され、この空間の内部に進退自在に可動弁体７ａ、７ｂが収納されている。また、可動弁体７ａ、７ｂに臨ませて、当該可動弁体７ａ、７ｂの位置等を感知して、その戻り状態を検出するための戻り検知センサ８ａ、８ｂが設けられている。この戻り検知センサ８ａ、８ｂとして、マグネットセンサ等が一般的に用いられている。また、可動弁体７ａ、７ｂは、押圧発条９ａ、９ｂにより閉弁方向に付勢されている。エア通路４ａ、４ｂには、エアの供給路を介し、エアの供給源１１として、例えば工場エアに連結されている。エア通路４ａ、４ｂへのエアの供給は、開閉弁１０により制御されている。

このような射出成形装置１を用いて、例えば、凸型２ａから硬質厚肉樹脂成形品を脱型するときの工程を、図９、図１０を用いて説明する。図１０（ａ）に示すように、射出成形後の硬質厚肉樹脂成形品１２は、凸型２ａの成形面５ａに真空状態で密着している。このとき、可動弁体７ａはエア通路４ａ内に収容され、エア噴射口６ａが閉止されている。また、可動弁体７ａの後端が戻り検知センサ８ａでの感知範囲内に位置しているため、検知センサ８ａでは、可動弁体７ａの存在を検出している。

次に、図９に示す開閉弁１０を開放すると、エアの供給源１１からエア通路４ａ内にエアが供給される。このエアの圧力により、図１０（ｂ）に示すように、押圧発条９ａの付勢力に抗して、可動弁体７ａが成形空間３方向に押圧され、硬質厚肉樹脂成形品１２に強く突き当たるとともに、可動弁体７ａにエア圧がかかる。このような可動弁体７ａの突き当て力やエア圧は、硬質厚肉樹脂成形品１２が破損や変形を生じない程度に調整されている。そして、エア圧によって可動弁体７ａがエア噴射口６ａから突出する方向に移動し、硬質厚肉樹脂成形品１２をさらに押圧するとともに、エア噴射口６ａが開口して、硬質厚肉樹脂成形品１２と成形面５ａとの間にエアが噴射される。これにより、真空密着状態が徐々に解除されながら、成形品取出機に引っ張られるとともに、押圧力等への硬質厚肉樹脂成形品１２の反力等が作用して、最終的に、硬質厚肉樹脂成形品１２が成形面５ａから離脱して、脱型が完了する。

硬質厚肉樹脂成形品１２の脱型が完了したら、開閉弁１０を閉止して、エアの供給源１１からのエア通路４ａへのエアの供給を停止する。このエアの供給停止により、可動弁体７ａが押圧発条９ａの付勢力によって元の位置に復帰するので、エア噴射口６ａが閉止される。また、可動弁体７ａの復帰を、戻り検知センサ８ａが感知することで、一連の射出成形処理が正常に行われたと判断され、次の樹脂成形品の射出成形が行われる。

このとき、押圧発条９ａの作動不良等が原因で可動弁体７ａが元の位置に復帰しないことがある。したがって、エア噴射口６ａが開口したままの状態となり、この状態で型締めすると外方に突出した可動弁体７ａが突き当たる等により、成形型２の破損を生じることがある。また、エア噴射口６ａが開口した状態で成形空間３の内部に溶融樹脂が注入されると、エア噴射口６ａからエア通路４ａ内に溶融樹脂が流入し、可動弁体７ａが固定されて出入動作ができなくなる等の不具合を生じることがある。

この不具合を防止するため、射出成形装置１では、以下のような制御が行われる。まず、戻り検知センサ８ａによって可動弁体７ａの復帰を感知できない場合は、戻り検知センサ８ａから設備側（制御側）へエラーが通知される。このエラーの通知を受けた設備側では、射出成形装置の作動を停止する。そして、可動弁体７ａを正しい位置に戻した後、射出成形装置を再稼働して、作業を再開している。このように、戻り検知センサ８ａで可動弁体７ａの動作を監視することにより、作動不良を検出して、射出成形装置１での樹脂成形品の成形が良好に行われるようにしている。

本願を発明するにあたり、まず、発明者は、上記のような一般的な射出成形装置１を用いて、自動車等の車両の車室前部内装パネルに用いられる軟質薄肉の表皮材の射出成形を試みた。車室内の前部に設けられた車室前部内装パネルは、インストルメントパネルまたはダッシュボードなどと呼ばれている。このような車室前部内装パネルには、硬質の芯材の表面に、クッション層と、軟質薄肉の表皮材とを積層してなる多層構造を有するものが存在している。このような軟質薄肉の表皮材は、通常、パウダースラッシュ成形や、真空成形などによって製造されている。しかし、パウダースラッシュ成形や真空成形用の装置は、全国的に普及しているとはいえず、設置される工場や地域等が限られている。そのため、本発明者は、普及率の高い射出成形装置を用いて、表皮材の射出成形を試みた。

ここで、前述したように、硬質厚肉樹脂成形品では、脱型の際に可動弁体等から強い押圧力を受けても、容易に破損や変形等を生じにくい程度の硬度を有している。しかし、表皮材のような樹脂製品は、軟質で薄肉である上に、射出成形直後は常温よりも温度が高くなっているため、極めて柔らかく、デリケートな状態で成形面に密着している。そのため、図１１（ａ）に示すように、可動弁体７ａを通常の突出長さ（ストローク）、すなわち、３．０ｍｍ程度で突出させたとき、可動弁体７ａとの接触面のみに強く負荷がかかり、軟質薄肉樹脂製品１３の一部が伸びてそのまま固化し、完成品にシワや歪み等を生じることが分かった。

そこで、発明者は、図１１（ｂ）に示すように、軟質薄肉樹脂成形品１３の可動弁体７ａの進退ストロークを短くして、軟質薄肉樹脂成形品１３の伸びを防止することを試みた。具体的には、可動弁体７ａのストロークを、軟質薄肉樹脂成形品１３の厚さとほぼ同じ２ｍｍ以下に設定した。このような微小なストロークで可動弁体７ａを進退させると、軟質薄肉樹脂成形品１３を不測に伸ばすことなく、かつ、軟質薄肉樹脂成形品１３を成形面５ａから僅かに浮かせた状態でエアを注入することができ、軟質薄肉樹脂成形品１３を容易に脱型できることが分かった。

しかしながら、マグネットセンサなど、物体間の距離や位置等を検知するセンサでは、上述の可動弁体のように、微小なストロークで進退する物体の戻り不良を感知できるものは未だ開発されていない。そこで、発明者は、可動弁体を作動させるエアの圧力の変化に着目し、本願を発明するに至った。

＜第１実施例＞
以下、本願の実施の形態を具体化した第１実施例について、図面を用いて詳細に説明する。図１は、第１実施例の樹脂成形装置で射出成形される軟質樹脂成形品を使用したインストルメントパネルの斜視図である。図２〜図６は第１実施例に係る樹脂成形装置および樹脂成形方法を説明するための概略図であり、図２〜図４は、樹脂成形品を成形型から取り外す脱型工程の各手順を示し、図５、図６は脱型後に、エアエジェクタに作動不良を生じているか否かを検出している作動状態検出工程の手順を示している。

図１に、自動車等の車室内の前部に取り付けられるインストルメントパネル１００の一例を示した。このようなインストルメントパネル１００には、硬質の芯材の表面に、クッション層または発泡層と、軟質薄肉の表皮材とを積層してなる多層構造を有しているものがある。また、このようなインストルメントパネル１００は、幅が約１．４ｍ〜２ｍ、高さが約６０ｃｍ〜９０ｃｍ、車両前後方向の奥行きが約４０ｃｍ〜９０ｃｍなどの寸法を有し、複雑形状をした大判（大面積）のものである。インストルメントパネル１００の表皮材も、同様の複雑形状をした大面積なものである。しかし、この面積に対して、表皮材の厚さは、約１．０ｍｍ〜２．０ｍｍという極めて薄肉なものであるとともに、合成ゴム等の軟質な樹脂材で形成されている。そのため、脱型の際にシワや折れを生じ易く、デリケートである。本実施例の樹脂成形装置および樹脂成形方法は、このような軟質薄肉の表皮材等の成形に好適に用いることができる

（樹脂成形装置の構成）
図２に示すように、第１実施例の樹脂成形装置２０は、軟質薄肉樹脂成形品４０を射出成形するため凸型２１ａおよび凹型２１ｂからなる成形型２１と、成形型２１の成形面から軟質薄肉樹脂成形品４０を剥離するためのエアエジェクタ２２と、を備えている。また、図示はしないが、成形型２１から軟質薄肉樹脂成形品４０を取り出すための成形品取出機等も備えている。凸型２１ａおよび凹型２１ｂを閉じた状態では、内部に軟質薄肉樹脂成形品４０を成形するための成形空間２３が形成されている。一般的には、凸型が可動型、凹型が固定型として形成される。樹脂成形品の射出成形後に、可動型である凸型を型開して、製品裏面側を開放してから、固定型である凹型の成形面から製品表面を剥離して脱型を行っている。しかし、本願がこれに限定されることはなく、本実施例では、図２に示すように、凹型２１ｂが可動型であって、この凹型２１ｂを型開して、製品表面を開放している。その後、固定型である凸型２１ａから製品裏面を離脱している。

成形空間２３は、凸型２１ａおよび凹型２１ｂを型締めした場合に、これらの間に形成される。本実施例では、厚さ約１．０ｍｍ〜２．０ｍｍの軟質薄肉樹脂成形品４０を成形するため、成形空間２３の間隙も、約１．０ｍｍ〜２．０ｍｍと極めて狭く形成される。この狭い成形空間２３の隅々まで樹脂材料が行き渡るように、樹脂材料として、非常に流動性の高い溶融樹脂が使用される。

エアエジェクタ２２は、凸型２１ａおよび凹型２１ｂの内部に形成されたエア通路２４ａ、２４ｂと、エア通路２４ａ、２４ｂからのエアを噴射するエジェクタ本体３１ａ、３１ｂと、エア通路２４ａ、２４ｂにエアを供給するエア供給路３２と、エア供給路３２に工場エアを供給するエア供給源３３と、から構成されている。エジェクタ本体３１ａ、３１ｂは、図２〜図７に示すように、凸型２１ａおよび凹型２１ｂの成形面２５ａ、２５ｂに開口したエア噴射口２６ａ、２６ｂと、エア噴射口２６ａ、２６ｂを開閉する可動弁体２７ａ、２７ｂと、可動弁体２７ａ、２７ｂを付勢する付勢部材２９ａ、２９ｂと、可動弁体２７ａ、２７ｂを収容する弁収容空間２８ａ、２８ｂと、を有している。

図３を用いて、凸型２１ａのエジェクタ本体３１ａの部品構成の詳細を説明する。凸型２１ａでは、可動弁体２７ａを収容する弁収容空間２８ａが、エア通路２４ａのエア噴射口２６ａ側に設けられている。可動弁体２７ａは、エア噴射口２６ａから成形空間２３側に出入自在に弁収容空間２８ａ内に収容されるとともに、常時は付勢部材２９ａにより、弁収容空間２８ａの内部に収容される方向に付勢されている。この可動弁体２７ａは、付勢部材２９ａが接続された円柱状の軸部２７１ａと、成形空間２３方向に次第に大径となる円錐状の弁部２７２ａとを有している。これに対応して、弁収容空間２８ａも、軸部２７１ａよりもやや大径の円筒状空間２８１ａと、弁部２７２ａと同一寸法および形状の円錐状空間２８２ａとを有している。この円錐状空間２８２ａの内側壁面は、弁部２７２ａが着座する弁座３０ａとなっている。

そして、付勢部材２９ａの付勢作用により、可動弁体２７ａの弁部２７２ａが弁座３０ａに着座することで、エア噴射口２６ａが気密的に閉止されるとともに、弁部２７２ａの表面と成形面２５ａ、２５ｂとが面一（フラット）となる。そのため、射出成形時の溶融樹脂の侵入等を防止可能となる。また、付勢部材２９ａは、可動弁体２７ａを収容方向に付勢可能であれば、押圧発条（押圧用弾性部材、圧縮バネ）を使用してもよいし、引張発条（復帰用弾性部材、引張バネ）を使用してもよい。また、付勢部材２９ａは、図３の拡大図に示すように、エア噴射口２６ａ側の一端が弁収容空間２８ａに固定され、エア通路２４ａ側の他端が軸部２７１ａに固定され、圧縮復元力により、可動弁体２７ａを弁収容空間２８ａの内部への収容方向に付勢している。そして、エア圧によって可動弁体２７ａが移動してエア噴射口２６ａから突出すると、軸部２７１ａに固定された他端側が供に移動するため、さらに圧縮される。そして、エア圧が解除されると、圧縮されていた付勢部材２９ａが復元（延伸）するため、付勢部材２９ａが弁収容空間２８ａの内部の元の位置に復帰する。

なお、凹型２１ｂのエジェクタ本体３１ｂの基本構成は、凸型２１ａのエジェクタ本体３１ａの基本構成と同一であるため、上記記載における凸型２１ａのエジェクタ本体３１ａの各部材を、凹型２１ｂのエジェクタ本体３１ｂの各部材と読み替える（符号の末尾ａをｂと読み替える）ものとすることで、記載および説明を省略する。

また、凸型２１ａおよび凹型２１ｂのそれぞれのエジェクタ本体３１ａ、３１ｂのエア噴射口２６ａ、２６ｂは、成形される軟質薄肉樹脂成形品４０のうち、インストルメントパネル１００等の製品となる部分の外周縁側や、製品の開口部など、後工程で製品から切断される部位に対応する位置に設けられている。製品自体にエア噴射口２６ａ、２６ｂや可動弁体２７ａ、２７ｂの痕跡が残るのを防ぎ、製品の仕上がりを向上させるためである。なお、第１実施例に係る各図面では、エジェクタ本体３１ａ、３１ｂを、１セットのみ設けているが、後述の第２実施例、第３実施例のように、水平方向（幅方向）や鉛直方向（高さ方向）に複数セット設けるなど、製品の面積や厚さ等に応じて、設置数や設置位置を適宜に変更してもよい。

エア通路２４ａ、２４ｂには、エア供給路３２を介してエア供給源３３から工場エアが供給される。このエア供給路３２は、脱型用のエアを供給する第１エア供給路３２ａと、エラー検出用のエアを供給する第２エア供給路３２ｂとを有している。この第１エア供給路３２ａと第２エア供給路３２ｂとは、エア供給源３３に並列に設けられている。第１エア供給路３２ａおよび第２エア供給路３２ｂには、それぞれ第１開閉弁３４ａおよび第２開閉弁３４ｂが設けられ、第１エア供給路３２ａおよび第２エア供給路３２ｂの開閉が制御されている。また、第２エア供給路３２ｂには、エア圧検出部として圧力センサ３５が設けられ、この圧力センサ３５とエア供給源３３との間に、工場エアを減圧して供給するための減圧弁３６が設けられている。したがって、第２エア供給路３２ｂから工場エアよりも圧力の小さなエアが供給される。本実施例では、このように圧力の異なる２種類のエアを使用しており、各々の供給を第１エア供給路３２ａと第２エア供給路３２ｂとに分けている。なお、本願がこれに限定されることはなく、一つの供給路で２種類のエアを供給するようにしてもよく、管やセンサ等の部品点数を少なくでき得る。しかしながら、本実施例のように第１、第２エア供給路３２ａ、３２ｂの２つを用いることにより、圧力の異なるエアの供給を効率よく行うことが可能となる。

上記第１、第２開閉弁３４ａ、３４ｂ、圧力センサ３５、減圧弁３６等のエアの供給回路、さらには、成形型２１の開閉を行う機器、成形品取出機、その他の作動部材は、図示はしていないが、樹脂成形装置２０の制御回路（ＣＰＵ等）に接続され、コンピュータによって、それぞれの動作が制御されている。

また、可動弁体２７ａ、２７ｂを付勢する付勢部材２９ａ、２９ｂの付勢力は、第１エア供給路３２ａから供給される工場エアのエア圧よりも小さく、第２エア供給路３２ｂから供給される減圧後のエアのエア圧よりも大きくなるように調整する。この調整により、第１エア供給路３２ａから工場エアが供給されたときは、可動弁体２７ａ、２７ｂが付勢部材２９ａ、２９ｂの付勢力に抗して移動し、エア噴射口２６ａ、２６ｂが開弁する。これに対して、第２エア供給路３２ｂから減圧後のエアが供給されたときは、付勢力のほうが勝るため、可動弁体２７ａ、２７ｂが弁収容空間２８ａ、２８ｂからの突出方向に移動することはなく、エア噴射口２６ａ、２６ｂの閉弁状態が保持される。また、前述したように、インストルメントパネル１００の表皮材は、厚さが約１．０ｍｍ〜２．０ｍｍである。これを考慮して、可動弁体２７ａ、２７ｂの弁収容空間２８ａ、２８ｂからの突出長さが、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍとするのが好ましい。本実施例では、工場エアによって可動弁体２７ａ、２７ｂが最大で２．０ｍｍ程度の突出長さで弁収容空間２８ａ、２８ｂから突出するような寸法合わせや付勢力で、可動弁体２７ａ、２７ｂや付勢部材２９ａ、２９ｂを形成している。

（樹脂成形方法）
上述のような樹脂成形装置２０を用いて、軟質薄肉樹脂成形品４０を成形する樹脂成形方法について説明する。本実施例の樹脂成形方法は、軟質薄肉樹脂成形品４０を射出成形する成形工程と、エアエジェクタ２２によって軟質薄肉樹脂成形品４０を脱型する脱型工程と、エアエジェクタ２２の作動状態を検出し、処理を続行するか否かを決定する作動状態検出工程と、を有している。これらの工程は、一つの軟質薄肉樹脂成形品４０の成形が完了すると次の軟質薄肉樹脂成形品４０の成形に向けて再度実行されるといった具合に、インストルメントパネル１００の製造ラインの開始から終了まで繰り返し実行される。

［成形工程］
成形工程では、まず、第１開閉弁３４ａおよび第２開閉弁３４ｂを閉止し、エア通路２４ａ、２４ｂ内へのエアの供給を停止する。この停止状態では、成形型２１の凸型２１ａと凹型２１ｂに設けたエアエジェクタ２２の可動弁体２７ａ、２７ｂが、付勢部材２９ａ、２９ｂの付勢力により、弁収容空間２８ａ、２８ｂ内に収容され、エア噴射口２６ａ、２６ｂが閉弁している。このような凸型２１ａと凹型２１ｂとを型締めする。次に、この凸型２１ａと凹型２１ｂとの間に形成される成形空間２３に溶融樹脂を注入し、固化させることによって軟質薄肉樹脂成形品４０を射出成形する。この溶融樹脂の注入、固化は、特に図示や説明はしないが、従来公知の手法によって行うことができる。

［脱型工程］
本実施例の脱型工程では、まず、エアエジェクタ２２（エジェクタ本体３１ｂ）を用いて、軟質薄肉樹脂成形品４０から凹型２１ｂを型開する。次に、エアエジェクタ（エジェクタ本体３１ａ）および成形品取出機（図示せず）を用いて、凸型２１ａから軟質薄肉樹脂成形品４０を離脱する。凹型２１ｂおよび凸型２１ａからの、エアエジェクタ２２による軟質薄肉樹脂成形品４０の離脱手順は、ほぼ同様であるため、ここでは、図２〜図４を用いて、凸型２１ａからの軟質薄肉樹脂成形品４０の離脱手順について説明する。

脱型前の軟質薄肉樹脂成形品４０は、図２に示すように、凸型２１ａの成形面２５ａに、真空状態で密着している。また、常温よりも温度が高く、極めて柔らかい状態となっている。この状態で、第１開閉弁３４ａを開弁して、第１エア供給路３２ａ内にエア供給源３３から工場エア（以下、「脱型用エア」と呼ぶ）を供給する。第１エア供給路３２ａ内を通過した脱型用エアは、凸型２１ａのエア通路２４ａに流入し、弁収容空間２８ａ内に収容された可動弁体２７ａを、付勢部材２９ａの付勢力に抗して、成形空間２３への突出方向に移動させる方向に押圧する。

この脱型用エアからの押圧力により、図３に示すように、可動弁体２７ａの先端が軟質薄肉樹脂成形品４０の表面を押圧しながら、エア噴射口２６ａから成形空間２３側に突出しようとする。軟質薄肉樹脂成形品４０の性質から、可動弁体２７ａの押圧力によって、軟質薄肉樹脂成形品４０の表面が弾性変形するため、可動弁体２７ａが移動して突出し、エア噴射口２６ａが開弁し、エアが噴射される。このエアの噴射圧と可動弁体２７ａの押圧力により、図３の一部拡大図面に示すように、軟質薄肉樹脂成形品４０が部分的に成形面２５ａから浮いて間隙が形成された状態となる。この間隙に、脱型用エアが噴射されることによって、軟質薄肉樹脂成形品４０と成形面２５ａとの真空状態が徐々に解除される。また、この脱型用エアの噴射と同時に、軟質薄肉樹脂成形品４０に射出成形時に突出形成されたチャック用タブ（図示せず）を、成形品取出機（図示せず）に設けられた把持部材で把持して、成形面２５ａからの離脱方向に引っ張る。このような作業により、図４に示すように、軟質薄肉樹脂成形品４０を成形面２５ａから剥離することができる。

可動弁体２７ａの突出量は、最大で２．０ｍｍとなるよう調整されているため、押圧により軟質薄肉樹脂成形品４０を復元不能なまでに伸ばしてしまうことがない。そのため、シワ、歪み、破損等のない、高品質の軟質薄肉樹脂成形品４０を得ることができる。

［作動状態検出工程］
次に、図５、図６を用いて、作動状態検出工程について説明する。上記脱型工程が終了したら、図５に示すように、第１開閉弁３４ａを閉弁し、第２開閉弁３４ｂを開弁する。これにより、エア通路２４ａには、第１エア供給路３２ａからの脱型用エアに代わって、第２エア供給路３２ｂからエアが供給される。この第２エア供給路３２ｂからのエアは減圧弁３６の作用により、工場エアが減圧された状態のエアである。このエアは、エアエジェクタ２２の作動状態の良、不良を検出するためのエアであり（以下、「検出用エア」と呼ぶ）、前述したように付勢部材２９ａの付勢力よりも小さい圧力に減圧されている。

上記のように、エア通路２４ａ内に、付勢部材２９ａの付勢力よりも小さい圧力の検出用エアが供給されると、図５に示すように、弁収容空間２８ａから成形空間２３側に突出していた可動弁体２７ａが、付勢部材２９ａの付勢力によって弁収容空間２８ａ内に収容され、元の位置に復帰する。この可動弁体２７ａの復帰により、エア噴射口２６ａが気密的に閉弁され、エア噴射口２６ａからのエアの噴射は停止する。このように、エアの噴射が停止しても、検出用エアの供給は続行されているため、エア通路２４ａおよび第２エア供給路３２ｂのエアの圧力が次第に高くなる。このエア圧の上昇が圧力センサ３５によって検出されることで、制御部ではエア噴射口２６ａが閉弁したこと、すなわち、可動弁体２７ａが正常に復帰したことを認識することができる。この正常復帰を認識したら、第２開閉弁３４ｂを閉弁し、エア通路２４ａへの検出用エアの供給を停止する。

このように、可動弁体２７ａが正常に復帰した場合は、次の軟質薄肉樹脂成形品４０の成形のため、上記成形工程以降の工程を繰り返す。可動弁体２７ａが正常に復帰した状態で、次の成形工程で型締めしても、可動弁体２７ａ、２７ｂが対向する成形面２５ｂ、２５ａに突き当たること等がなく、成形型２１の破損等を防止することができる。また、エア噴射口２６ａ、２６ｂが可動弁体２７ａ、２７ｂによって気密的に密閉されるので、溶融樹脂を成形空間２３に注入しても、エア噴射口２６ａ、２６ｂを介して溶融樹脂がエアエジェクタ２２内に侵入して固化することも良好に防止することができる。そのため、樹脂成形装置２０の耐久性を向上させることができる。

一方、可動弁体２７ａが元の位置に正常に復帰しない場合は、検出用エアがエア噴射口２６ａから漏れ出るため、圧力センサ３５ではエア圧の上昇が殆ど検出されることはない。このようなエア圧の検出結果を圧力センサ３５から受け取った制御部では、エラーが発生したと判断して、樹脂成形装置２０の作動を停止し、状況によって製造ラインも停止する。そして、エラーが発生したエアエジェクタ２２の可動弁体２７ａを、作業員が手動で正常位置に復帰させる等の対応を行う。また、可動弁体２７ａや付勢部材２９ａ等の部品に不具合を生じていたときは、当該部品を交換する等の対応を行う。このように、エラー原因が解消されたら、樹脂成形装置２０や製造ラインを再稼働させて、樹脂成形処理を再開する。本実施例では、エア圧の変化によりエラーを高精度に検出することが可能となり、樹脂成形装置２０の破損や故障を最小限に留めることが可能となるとともに、不良製品の発生を良好に防止して、製品の品質向上を図ることもできる。

以上のように圧力センサ３５を用いることで、エア圧の微細な変化を検知して、可動弁体２７ａの復帰の正常、異常を迅速かつ確実に把握することができる。そのため、距離で感知するマグネットセンサ等に比較して、可動弁体２７ａの進退距離を小さくすることができる。その結果、可動弁体２７ａの突出長さを２．０ｍｍ以下に小さく設定することができ、軟質薄肉樹脂成形品４０の伸び等を良好に防止して、製品の品質向上効果を高めることができる。

なお、上記第１実施例では、工場エアを用いているため、エア供給源３３を別個に用意する等の設備投資を行う必要がなく、低コストでの実施が可能となる。しかし、本願が必ずしもこれに限定されるものではなく、工場エア以外のエアを使用してもよい。また、第１実施例では、第１エア供給路から供給される脱型用エアも、第２エア供給路から供給される検出用エアも、工場エアを供給源とし、さらに、検出用エアは工場エアを減圧弁で減圧したものである。この場合も、本願がこれに限定されるものではなく、工場エアなど脱型用エアを減圧弁で減圧して検出用エアとすることなく、付勢部材よりも圧力が小さいエアを検出用エアとして別途用意してもよい。

＜第２実施例＞
次に、第２実施例の樹脂成形装置について説明する。第２実施例の樹脂成形装置の基本構成は、エアエジェクタを変えたこと以外は、第１実施例と同様の構成を有している。そのため、第１実施例と同じ構成については、詳細な説明は省略する。ここでは、図７を用いて、第２実施例のエアエジェクタ１２２について説明する。

図７（ａ）は、凸型１２１ａの成形面１２５ａにおける、エア噴射口１２６ａを設けた付近を正面から看視した概略図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。これらの図に示すように、第２実施例のエアエジェクタ１２２は、エア通路１２４ａが、成形面１２５ａ側で水平方向および鉛直方向において複数の分岐通路に分岐し、成形面１２５ａ側には複数のエア噴射口１２６ａが開口している。これらのエア噴射口１２６ａは、図７（ａ）に示すように、水平方向および鉛直方向に交互に設けられている。そして、図７（ｂ）に示すように、各分岐通路のエア噴射口１２６ａ側に、弁収容空間１２８ａが形成され、その内部に、付勢部材１２９ａによって閉弁方向に付勢された可動弁体１２７ａが収容されている。これらを含むエア噴射口１２６ａも、製品の開口部等、後工程で除去される部位に形成するのが好ましい。

第２実施例では、上述のように複数のエア噴射口１２６ａを水平方向と垂直方向に設けているので、大面積で軟質薄肉の樹脂成形品に、エアや可動弁体１２７ａによる負荷をバランスよく分散し、かつ、均一にエアを噴射して脱型を行うことができる。また、エア通路１２４ａは、エア噴射口１２６ａ側では分岐しているが、エア供給路側では一つの空間となっているため、第１、第２エア供給路、第１、第２開閉弁、圧力センサ、エア供給源等は、複数形成する必要はなく、一つの回路（エア供給システム）を用いればよい。そのため、すべてのエア噴射口１２６ａに同時にエアを供給することができるとともに、いずれの可動弁体１２７ａで異常を生じても、一つの圧力センサで迅速に感知することができる。また、樹脂成形装置を低コストでコンパクトに実施が可能となる。勿論、一つのエア通路１２４ａを分岐することなく、複数のエア通路を成形型に設けてもよいし、各エア通路に一つのエア供給システムからエアの供給を行ってもよいし、各エア通路にエア供給路や圧力センサを設けるなどしてもよい。

＜第３実施例＞
次に、第３実施例の樹脂成形装置について説明する。第３実施例の樹脂成形装置の基本構成は、エアエジェクタを変えたこと以外は、第１実施例と同様の構成を有している。そのため、第１実施例と同じ構成については、詳細な説明は省略する。以下、図８を用いて、第３実施例のエアエジェクタ２２２について説明する。

上記第２実施例では、エア通路１２４ａが水平方向および鉛直方向に分岐し、エア噴射口１２６ａを水平方向および鉛直方向に交互に複数形成している。これに対して、第３実施例では、図８に示すように、エア通路２２４ａは鉛直方向に分岐し、エア噴射口２２６ａは、鉛直方向において同軸に複数形成されている。また、このような鉛直方向に複数分岐した分岐通路とエア噴射口２２６ａのセットを、水平方向に複数配置してもよい。第３実施例においても、第２実施例と同様に、樹脂成形品の脱型を良好に行うことができる。

また、図１に示すように、インストルメントパネル１００は、側面視で、少なくとも上方へ向いた上面部１００ａと、乗員側へ向いた後面部１００ｂと、これら上面部１００ａと後面部１００ｂとの間に介在される屈曲部１００ｃとを有する湾曲形状であり、表面積も広い。そのため、表皮材として使用される軟質薄肉樹脂成形品は、成形品取出機で成形型から取り出す際に、自重等で折れ曲がりや撓みを生じることがある。このような折れ曲がりや撓みにより、脱型の作業効率や製品の品質に影響がでないよう、他の異なる実施例として、開発段階であるが、成形品取出機に、サポートアーム（図示せず）を設けてもよい。そして、脱型時に、軟質薄肉樹脂成形品の凹形状となっている製品裏面側の上下方向中間部を、成形品取出機に設けられたサポートアームで支持しながら、エアエジェクタを用いて脱型する。このようにサポートアームを設けることで、軟質薄肉樹脂成形品を、折れシワなどの形状不良を生じさせることなく、うまく脱型することが可能となる。これにより、軟質薄肉樹脂成形品の脱型の機械化や自動化を、より容易に行うことが可能となる。

以上、本願に係る各実施例について説明したが、これらの実施例は一例であって、本願がこれらの実施例に限定されるものではない。エアエジェクタの作動状態の良、不良を容易にかつ高精度に感知することができ、成形される樹脂成形品の品質を向上させることが可能となる構成であれば、本願の課題を解決できるものである。また、上記各実施例では、樹脂成形装置および樹脂成形方法を、軟質薄肉樹脂成形品の成形に適用しているが、勿論、硬質厚肉樹脂成形品の成形に適用してもよい。硬質厚肉樹脂成形品の成形においても、エア圧の検出によって、エアエジェクタの作動状態を監視するよう構成することにより、マグネットセンサ等のセンサに比べて、エラー検出能力に優れ、効率的で良好な樹脂成形が可能となる。

２０ 樹脂成形装置 ２１ 成形型 ２１ａ、１２１ａ、２２１ａ 凸型
２１ｂ 凹型 ２２、１２２、２２２ エアエジェクタ ２３ 成形空間
２４ａ、１２４ａ、２２４ａ、２４ｂ エア通路
２５ａ、１２５ａ、２２５ａ、２５ｂ 成形面
２６ａ、１２６ａ、２２６ａ、２６ｂ エア噴射口
２７ａ、１２７ａ。２２７ａ、２７ｂ 可動弁体
２８ａ、１２８ａ、２２８ａ、２８ｂ 弁収容空間
２９ａ、１２９ａ、２２９ａ、２９ｂ 付勢発条 ３２ エア供給路
３２ａ 第１エア供給路 ３２ｂ 第２エア供給路 ３３ エア供給源
３４ａ 第１開閉弁 ３４ｂ 第２開閉弁 ３５ 圧力センサ（エア圧検出部）
４０ 軟質薄肉樹脂成形品（樹脂成形品）

Claims (6)

1. 軟質薄肉の樹脂成形品を射出成形するための成形空間を有し凹型および凸型からなる成形型と、
   前記成形空間の内部に形成された前記樹脂成形品を、エアの噴射により前記成形型の成形面から脱型するエアエジェクタと、を備えた樹脂成形装置であって、
   前記エアエジェクタが、
   前記成形型の前記凹型および凸型の少なくともいずれか一方の内部に形成されたエア通路と、
   前記エア通路の前記成形空間側に開口し、前記成形空間の内部に形成された前記樹脂成形品と前記成形面との間に前記エアを噴射するエア噴射口と、
   前記エア通路の内部に出入自在に収容され、付勢部材により前記エア噴射口を閉止する方向に付勢された可動弁体と、
   エア供給源からの前記エアを前記エア通路に供給するエア供給路と、
   前記エア供給路に設けられ、エア圧を検出するエア圧検出部と、を有して構成され、
   前記成形空間からの前記樹脂成形品の脱型時は、前記エア供給路を介して前記付勢部材の付勢力よりも大きなエア圧で前記エア通路に前記エアを供給し、前記可動弁体を前記エア噴射口からの突出方向に移動させて前記エア噴射口を開口し、
   脱型終了後は、前記エア供給路を介して、前記付勢部材の前記付勢力よりも小さなエア圧で前記エア通路に前記エアを供給するとともに、前記エア圧を前記エア圧検出部により検出することを特徴とする樹脂成形装置。
2. 前記可動弁体が、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの突出長さで前記エア噴射口から突出するよう構成された請求項１に記載の樹脂成形装置。
3. 前記エア供給路は、前記エア供給源および前記エア通路の間に並列に配置された第１エア供給路および第２エア供給路と、前記第１エア供給路および前記第２エア供給路に設けられた、第１開閉弁および第２開閉弁と、を有して構成され、
   前記第２エア供給路に、前記エア圧検出部が設けられており、
   前記成形空間からの前記樹脂成形品の脱型時は、前記第１開閉弁を開弁し、前記第２開閉弁を閉弁して、前記第１エア供給路を介して前記付勢部材の前記付勢力よりも大きな前記エア圧で前記エアを前記エア通路に供給し、
   脱型終了後は、前記第１開閉弁を閉弁し、前記第２開閉弁を開弁して、前記第２エア供給路を介して前記付勢部材の前記付勢力よりも小さな前記エア圧で前記エアを前記エア通路に供給する請求項１または２に記載の樹脂成形装置。
4. 前記エア通路は、前記成形空間側に分岐する複数の分岐通路を有し、各分岐通路に、前記成形空間側に開口する前記エア噴射口と、前記可動弁体と、前記付勢部材と、を設けた請求項１から３のいずれか一項に記載の樹脂成形装置。
5. 凹型および凸型からなる成形型の成形空間に溶融樹脂を注入することによって樹脂成形品を射出成形する成形工程と、エアエジェクタを用いて前記成形型の成形面と前記樹脂成形品との間にエアを噴射して前記樹脂成形品の脱型を行う脱型工程と、前記エアエジェクタの作動状態を検出する作動状態検出工程と、を有する樹脂成形方法であって、
   前記脱型工程では、
   前記成形型の前記凹型および凸型の少なくともいずれか一方の内部に形成されたエア通路に、当該エア通路内に自在に収容された可動弁体をエア噴射口の閉止方向に付勢する付勢部材の付勢力よりも大きなエア圧の前記エアを供給し、前記可動弁体を前記エア噴射口からの突出方向に移動させて前記エア噴射口を開口し、前記樹脂成形品と前記成形面との間に前記エアを噴射して、前記樹脂成形品を前記成形型から脱型し、
   前記作動状態検出工程では、
   前記エア通路に、前記付勢部材の付勢力よりも小さなエア圧で前記エアを供給するとともに、前記エア供給路に設けたエア圧検出部により、当該エア供給路の前記エア圧の変化を検出することを特徴とする樹脂成形方法。
6. 前記作動状態検出工程で、前記エア圧検出部が、前記エア供給路の前記エア圧の上昇を検出したとき、前記成形工程以降の工程を繰り返し、前記エア圧の上昇を検出しないとき、すべての工程を停止する請求項５に記載の樹脂成形方法。