JP6695215B2 - 熱硬化性プラスチックの成形装置 - Google Patents

Description

本発明は、熱硬化性プラスチックの成形装置に関するものである。

熱硬化性プラスチックを射出成形する場合、成形材料の無駄を減らし、材料歩留まりを向上させることができることから、ランナレス成形金型を用いたランナレス成形を採用することがある。
ここで、ランナレス成形は、材料を溶融し、その溶融した材料を硬化させないように予熱しながらランナレス成形金型に供給するための材料供給装置（一般的にはスクリュー式供給装置）が必要である。また、この材料供給装置での予熱温度の管理（温度制御）も必要である。このため、設備が複雑となり、設備投資も大きくなる。よって、制御が容易で、設備コストを低減することができるさまざま熱硬化性プラスチックの成形装置が提案されている。

例えば、上下方向に相対移動可能でその間にポットを形成する上側ボディおよび下側ボディを有し、上側ボディに、ポットに未溶融の熱硬化性のプラスチック材料を供給可能にする材料供給口が設けられた成形装置が提案されている。また、この成形装置は、材料供給口を閉塞可能にする閉塞手段と、ポットに供給された未溶融のプラスチック材料を溶融可能な温度に加熱する予熱手段と、ポット内で溶融されたプラスチック材料がキャビティに充填される可動型と、可動型のキャビティに充填されたプラスチック材料を硬化可能な温度に可動型を加熱する加熱手段と、を備えている。

このような構成のもと、熱硬化性プラスチックの成形をする際は、まず、上側ボディの材料供給口の上から未溶融の熱硬化性のプラスチック材料を供給し、材料供給口を介してポット内にプラスチック材料を供給する。続いて、ポット内でプラスチック材料を溶融する。続いて、閉塞手段によって、材料供給口を閉塞すると共に、この材料供給口に連なるポットと協働してプラスチック材料を封止する。続いて、可動型によってポット内で溶融した溶融プラスチックを圧縮し、さらにその溶融プラスチックを可動型のキャビティに充填し、キャビティに充填された溶融プラスチックを加熱し硬化させる。そして、可動型を稼働させ、キャビティで硬化させたプラスチック製品を取り出す。

特許第５７０６２０７号公報

ところで、上述の従来技術にあっては、上側ボディの材料供給口の上から未溶融の熱硬化性のプラスチック材料を供給するので、成形装置を設置する際のスペース高さが高くなってしまう。このため、設置場所が限定されてしまうという課題がある。
また、閉塞手段によって、材料供給口を閉塞すると共に、この材料供給口に連なるポットを封止するので、閉塞手段の構造が複雑化してしまう。このため、閉塞手段を交換する等の成形作業が煩雑になってしまうと共に、製造コストが増大するという課題がある。

そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、設置スペースの高さを抑えることができると共に、成形作業を容易化でき、さらに製造コストも低減できる熱硬化性プラスチックの成形装置を提供するものである。

上記の課題を解決するために、本発明に係る熱硬化性プラスチックの成形装置は、上下方向に相対移動可能な上側ボディおよび下側ボディを有し、前記下側ボディに設けられ、未溶融の熱硬化性のプラスチック材料を複数の成形サイクル分量だけ収容可能なポットと、前記上側ボディに設けられ、該上側ボディと前記下側ボディとの相対移動によって前記ポットに挿入されることで、該ポットと協働して前記プラスチック材料を封止するプランジャと、前記下側ボディに設けられ、前記ポット内で溶融された前記プラスチック材料を導出する充填通路と、を有する材料供給部と、前記ポットに供給された未溶融の前記プラスチック材料を溶融可能な温度に前記材料供給部を加熱する予熱手段と、キャビティを有し、前記材料供給部の下方に配置されて上下方向に移動可能に設置され、上方移動により前記材料供給部に当接したときに前記材料供給部の前記充填通路と前記キャビティとが連なり、さらなる上方移動により、前記ポット内で溶融された前記プラスチック材料が前記キャビティに充填される可動型と、前記可動型の前記キャビティに充填された前記プラスチック材料を硬化可能な温度に前記可動型を加熱する加熱手段と、上側ボディの下側ボディとの合わせ面に設けられ、前記可動型の上昇量が所定値に達したことを検出するストローク量検出手段と、を備え、前記上側ボディおよび前記下側ボディは、これら上側ボディと下側ボディとの間で前記ポットが開口するように上下方向に相対移動することを特徴とする。

このように、上側ボディおよび下側ボディは、これら上側ボディと下側ボディとの間でポットが開口するように上下方向に相対移動するので、上側ボディと下側ボディとの間からポットに直接未溶融のプラスチック材料を供給できる。このため、上側ボディの上にプラスチック材料を供給するためのスペースを確保する必要がなくなるので、設置スペースの高さを抑えることができる。
また、上側ボディに閉塞手段であるプランジャを設け、上側ボディと下側ボディとの相対移動によって、プランジャとポットとが協働してプラスチック材料を封止するように構成している。このため、プランジャの構成が簡素化できる。よって、成形作業を容易化でき、さらに製造コストも低減できる。

本発明に係る熱硬化性プラスチックの成形装置において、前記プランジャは、前記上側ボディに固定されたベース部と、前記ベース部の前記下側ボディ側に、前記ベース部に対して着脱可能に設けられた成形部と、に分割構成されていることを特徴とする。

このように構成することで、成形作業の工程に応じてプランジャ全体を交換することなく、成形部だけを交換すればよくなる。このため、成形作業をさらに容易化できる。
また、プランジャ全体を成形作業の工程に応じて複数用意する必要がなく、成形部だけを複数用意すればよくなるので、成形装置の製造コストを低減できる。

本発明に係る熱硬化性プラスチックの成形装置において、前記成形部は、未溶融の前記プラスチック材料が供給されている前記ポットを封止して前記プラスチック材料の成形を行う際に用いられる成形駒と、最終成形後に残存する前記プラスチック材料を取り出すための取出し駒と、からなることを特徴とする。

このように構成することで、成形作業時のプラスチック材料の取出し作業を容易化できる。このため、成形作業をさらに容易化できる。

本発明に係る熱硬化性プラスチックの成形装置は、前記取出し駒の前記ベース部とは反対側の面に、蟻溝が形成されていることを特徴とする。

このように構成することで、蟻溝にプラスチック材料が入り込み、このプラスチック材料と取出し駒とが係合された状態になる。このため、簡素な構造で、取出し駒によるプラスチック材料の取り出しを容易に行うことができる。
また、取出し駒によってプラスチック材料を取り出した後、蟻溝の溝延在方向に沿ってプラスチック材料をスライド移動させるだけで、取出し駒からプラスチック材料を取り外すことができる。このため、成形作業をさらに容易化できる。

本発明に係る熱硬化性プラスチックの成形装置は、前記ベース部の前記成形部側の面に、前記上下方向に沿う断面形状がＴ字状のＴ溝が形成されており、前記成形部の前記ベース部側の面に、前記Ｔ溝に前記上下方向と直交する水平方向から挿入可能な凸部が形成されていることを特徴とする。

このように構成することで、Ｔ溝の溝延在方向に沿って成形部をスライド移動させるだけで、ベース部に対して成形部を着脱させることが可能になる。このため、成形部の交換作業を容易化できる。

本発明によれば、ボディおよび下側ボディは、これら上側ボディと下側ボディとの間でポットが開口するように上下方向に相対移動するので、上側ボディと下側ボディとの間からポットに直接未溶融のプラスチック材料を供給できる。このため、上側ボディの上にプラスチック材料を供給するためのスペースを確保する必要がなくなるので、設置スペースの高さを抑えることができる。

また、上側ボディに閉塞手段であるプランジャを設け、上側ボディと下側ボディとの相対移動によって、プランジャとポットとが協働してプラスチック材料を封止するように構成している。このため、プランジャの構成が簡素化できる。よって、成形作業を容易化でき、さらに製造コストも低減できる。

本発明の実施形態における熱硬化性プラスチックの成形装置の断面図である。 本発明の実施形態におけるプランジャの斜視図である。 本発明の実施形態におけるプランジャの斜視図である。 本発明の実施形態における熱硬化性プラスチックの成形装置を用いて実施する熱硬化性プラスチックの成形方法の工程説明図である。 本発明の実施形態における熱硬化性プラスチックの成形装置を用いて実施する熱硬化性プラスチックの成形方法の工程説明図である。 本発明の実施形態における熱硬化性プラスチックの成形装置を用いて実施する熱硬化性プラスチックの成形方法の工程説明図である。 本発明の実施形態における熱硬化性プラスチックの成形装置を用いて実施する熱硬化性プラスチックの成形方法の工程説明図である。 本発明の実施形態における熱硬化性プラスチックの成形方法の各工程での成形装置の状態を示す断面図である。 本発明の実施形態における熱硬化性プラスチックの成形装置を用いて実施する熱硬化性プラスチックの成形方法の工程説明図である。 本発明の実施形態における本発明の実施形態における熱硬化性プラスチックの成形方法の各工程での成形装置の状態を示す断面図である。 本発明の実施形態における本発明の実施形態における熱硬化性プラスチックの成形方法の各工程での成形装置の状態を示す断面図である。 本発明の実施形態における成形サイクルを示すタイムスケジュールである。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（熱硬化性プラスチックの成形装置）
図１は、熱硬化性プラスチックの成形装置（以下、単に成形装置という）１の断面図であって、型開き状態を示す。
同図に示すように、成形装置１は、上側に配置された金属製の材料供給ブロック（材料供給部）１０と、材料供給ブロック１０の下方に配置された金属製の可動型４０と、可動型４０を昇降する昇降台６０と、後述のポット１５に未溶融のプラスチック材料９０を供給するためのホッパ装置８０と、を主要構成として備えている。なお、以下の説明では、成形装置１を設置した状態で、重力方向上側を単に上側、重力方向下側を単に下側、重力方向に直交する方向を水平方向などと称して説明する。

材料供給ブロック１０は、互いに上下方向に相対移動可能に設けられたプレート状の上側ボディ１２、およびプレート状の下側ボディ１３と、材料供給ブロック１０を加熱する予熱装置１４と、を備えている。
下側ボディ１３は、上側ボディ１２の下方に配置されている。下側ボディ１３は、上側ボディ１２に支持装置（不図示）を介して昇降可能に支持されている。また、下側ボディ１３には、上側に開口部１５ａが形成されるようにポット１５が凹設されている。ポット１５は、上下方向からみて略四角状に形成されている。このように形成されたポット１５に、未溶融のプラスチック材料９０が供給される。

さらに、下側ボディ１３の下面には、例えばベーク板等からなる断熱プレート１７が設けられている。この断熱プレート１７には、ポット１５に連通する小径の充填通路１８が複数（例えば、この実施形態では２つ）貫通形成されている。充填通路１８の数は、成形装置１が１サイクルで一度に成形することができる成形品（製品）の数と一致する。

一方、上側ボディ１２の下面には、ポット１５に対応する位置に、このポット１５に挿入可能なブロック状のプランジャ７０が設けられている。プランジャ７０によって、ポット１５内が封止される。そして、支持装置（不図示）により上側ボディ１２と下側ボディ１３とが接近すると、ポット１５の容量が縮小する。
ここで、上側ボディ１２と下側ボディ１３とが最も離間した型開き状態では、ポット１５からプランジャ７０が完全に抜けており、上側ボディ１２と下側ボディ１３との間からポット１５の開口部１５ａが完全に露出した状態になる。

材料供給ブロック１０を加熱する予熱装置１４は、主に下側ボディ１３を加熱するように構成されている。予熱装置１４は、ポット１５に供給されたプラスチック材料９０を、溶融状態に保持することができる温度（例えば８０〜９０゜Ｃ）に制御可能となっている。以下、この温度を溶融保持温度と称する。

可動型４０は、昇降台６０に載置されるベース部４１と、ベース部４１の上に設置された底部ブロック４２と、底部ブロック４２の上に設置された中間ブロック４３と、中間ブロック４３の上に配置され底部ブロック４２に支持装置（不図示）を介して昇降可能に支持された浮遊ブロック４４と、を備えている。
中間ブロック４３には、材料供給ブロック１０に設けられている充填通路１８と同数のキャビティ４５が設けられている。キャビティ４５は、中間ブロック４３を厚さ方向（上下方向）に貫通するように形成されている。

このような構成のもと、各キャビティ４５の上部は開口しているが、下部開口は底部ブロック４２によって閉塞されている。浮遊ブロック４４には、キャビティ４５と同数のスプル４６が貫通形成されている。スプル４６はキャビティ４５と比較して極めて小径の管状をなしている。この実施形態では、キャビティ４５とスプル４６によって、製品を成形するための製品成形部が構成される。

充填通路１８、キャビティ４５、およびスプル４６は、同一鉛直線上に配置されている。そして、後述するように、可動型４０を上昇させて型締めしたときに、浮遊ブロック４４の上面が材料供給ブロック１０の断熱プレート１７の下面に当接する。さらに、中間ブロック４３の上面が浮遊ブロック４４の下面に当接する。これにより、ポット１５、充填通路１８、スプル４６、およびキャビティ４５がそれぞれ連通される。

また、可動型４０は加熱装置４９によって、キャビティ４５とスプル４６に充填された溶融状態のプラスチック材料９０を硬化させることができる温度（例えば１５０〜２００゜Ｃ）に制御可能となっている。
以下、この温度を硬化温度と称する。なお、加熱装置４９は、可動型４０と一体に構成しなくてもよく、予め加熱装置４９で所定温度に加熱しておいた可動型４０を、加熱装置４９から取り外して昇降台６０に載置するようにしてもよい。

また、成形装置１には、昇降台６０が所定高さに上昇して型締め状態となったときにオンとなるリミットスイッチ６５が設置されている。より具体的には、リミットスイッチ６５は、最終サイクル（最終成形）においてポット１５内の材料が一定量以下となったことを検出し、可動型４０がストローク（上昇）したときにオンするように設けられている。例えば、本実施形態では、上側ボディ１２の下面（上側ボディ１２の下側ボディ１３との合わせ面）に、リミットスイッチ６５が設けられている。
なお、ここでいう最終サイクル（最終成形）とは、サイクルの開始時にポット１５に１サイクル分のプラスチック材料９０が残っている状態で行うサイクルであり、この実施形態では３サイクル目となる。このリミットスイッチ６５は、ポット１５内の材料が一定量以下となったことを検出し、可動型４０のストローク量が所定値に達したことを検出するストローク量検出手段と言うことができる。

ポット１５に未溶融のプラスチック材料９０を供給するためのホッパ装置８０は、未溶融状態（例えば粉状やペレット状）のプラスチック材料９０を貯留するためのホッパ本体８１と、ホッパ本体８１に貯留されたプラスチック材料９０をポット１５の開口部１５ａに搬送する搬送機構８２と、を備えている。
ホッパ本体８１は、上部が開口した箱状に形成されている。ホッパ本体８１の底部８１ａには、プラスチック材料９０を排出するための排出口８３が貫通形成されている。

搬送機構８２は、水平方向に沿ってスライド移動可能な２つのスライドプレート８４，８５（第１スライドプレート８４、第２スライドプレート８５）が上下方向に重なるように設けられたものである。
第１スライドプレート８４は、ホッパ本体８１の下面に配置され、ホッパ本体８１の排出口８３を下側から閉塞可能に設けられている。また、第１スライドプレート８４は、先端側がホッパ本体８１の下面からポット１５の開口部１５ａの真上に至る間をスライド移動可能なように設けられている。

第１スライドプレート８４の先端側には、排出口８３に連通可能な２次貯留部８６が、第１スライドプレート８４の厚さ方向（図１上下方向）両側に開口するように形成されている。２次貯留部８６の容積は、この実施形態では３サイクル分のプラスチック材料９０の容積よりも若干大きくなるように設定されている。２次貯留部８６の容積は、１サイクル分のプラスチック材料９０の容積より大きければよい。また、第１スライドプレート８４の伸長状態（ポット１５の開口部１５ａの真上まで第１スライドプレート８４の先端側がスライド移動した状態）では、ポット１５の開口部１５ａの真上に、２次貯留部８６が位置する。

一方、第２スライドプレート８５は、第１スライドプレート８４の下面側に配置され、第１スライドプレート８４に対してスライド移動可能に構成されている。また、第２スライドプレート８５は、第１スライドプレート８４の２次貯留部８６を下側から閉塞可能に構成されている。さらに、第２スライドプレート８４も、第１スライドプレート８４に対応するように、その先端がホッパ本体８１の下面からポット１５の開口部１５ａの真上に至る間をスライド移動可能なように設けられている。

（プランジャ）
図２、図３は、プランジャ７０の斜視図である。
図２に示すように、プランジャ７０は、ポット１５の形状に対応するように略四角形のブロック状に形成されている。プランジャ７０は、上側ボディ１２に固定されるベース部７１と、ベース部７１の下面に設けられ、このベース部７１に対して着脱自在に設けられた成形部７２と、により構成されている。
ベース部７１の下面（成形部７２との合わせ面）には、Ｔ溝７３が下面全体にわたって形成されている。また、Ｔ溝７３は、水平方向からみてＴ字状になるように形成されている。

一方、成形部７２の上面（ベース部７１との合わせ面）には、Ｔ溝７３に対応するように、Ｔ字凸部７４が突設されている。また、Ｔ溝７３およびＴ字凸部７４は、ベース部７１に対して成形部７２を水平方向にスライド移動させることにより、Ｔ溝７３にＴ字凸部７４を挿入させたり、Ｔ溝７３からＴ字凸部７４を取り外したりできるように形成されている。これにより、Ｔ溝７３にＴ字凸部７４を完全に挿入した状態（図２に示す状態）では、ベース部７１から成形部７２が脱落することがない。

ここで、成形部７２は、図２に示す成形駒７５と、図３に示す取出し駒７６と、の２種類の駒からなる。図２に示す成形駒７５は、プラスチック材料９０の成形時に使用される。図３に示す取出し駒７６も成形時に使用されるが、最終サイクル終了後に使用されるものである。
より具体的には、最終サイクル終了後にポット１５に残存している溶融されたプラスチック材料９０を、ポット１５から取出す際に使用される（詳細については、後述の熱硬化性プラスチックの成形方法で説明する）。このため、成形駒７５の下面（ベース部７１とは反対側の面）７５ａは、平坦面とされているが、取出し駒７６の下面７６ａには、複数（例えば、本実施形態では２つ）の蟻溝７７が形成されている。蟻溝７７は、取出し駒７６の下面７６ａ全体に渡って形成されている。

（熱硬化性プラスチックの成形方法）
次に、図１、図４〜図１２に基づいて、成形装置１を用いて実施する熱硬化性プラスチックの成形方法を説明する。
図４〜図７、図９は、成形装置１を用いて実施する熱硬化性プラスチックの成形方法の工程説明図である。図８、図１０、図１１は、熱硬化性プラスチックの成形方法の各工程での成形装置１の状態を示す断面図である。
ここで、前述したように、成形装置１のサイクルの開始時では、ポット１５にプラスチック材料９０が残っている状態になっている。このため、図４では、成形が終了した時点（型締めされた状態）で、成形装置１にプラスチック材料９０が残っている状態を示す。なお、通常の成形サイクル（成形品（製品）を成形するサイクル）では、プランジャ７０の成形部７２として、成形駒７５（図２参照）が採用される。

図４に示すように、成形品の成形が終了した時点では、ホッパ装置８０の搬送機構８２が縮退されている。この搬送機構８２の縮退状態では、第１スライドプレート８４の２次貯留部８６がホッパ本体８１の排出口８３の真下に位置している。また、第１スライドプレート８４の２次貯留部８６を、第２スライドプレート８５の先端側が閉塞している。これにより、２次貯留部８６に所定量（３サイクル分よりも若干多い程度の量）の未溶融のプラスチック材料９０が貯留される。

この状態から、図１、図５に示すように、昇降台６０により可動型４０を下降させて、材料供給ブロック１０から可動型４０を離反させて型開き状態にする。この際、可動型４０が最下点に下降すると、可動型４０の浮遊ブロック４４が材料供給ブロック１０の断熱プレート１７から離間すると共に、上側ボディ１２と下側ボディ１３とが最も離間した型開き状態になる。型開き状態では、ポット１５からプランジャ７０が完全に抜けており、上側ボディ１２と下側ボディ１３との間からポット１５の開口部１５ａが完全に露出した状態になる。
また、型開き状態とした後、可動型４０を昇降台６０から取り外し、可動型４０からプラスチック製品９２を取り出すと共に、別の可動型４０を昇降台６０上にセットし（すなわち、可動型４０の段取り換えを行い）、次のサイクルに備える。なお、プラスチック製品９２の成形方法については、以下に詳述する。

図６に示すように、次のサイクル（１サイクル目）では、上側ボディ１２と下側ボディ１３との間に、ホッパ装置８０の搬送機構８２が伸長される。この伸長状態では、第１スライドプレート８４と第２スライドプレート８５とが一体となって伸長される。つまり、第１スライドプレート８４の２次貯留部８６が第２スライドプレート８５の先端側で閉塞されたままの状態で、これら第１スライドプレート８４と第２スライドプレート８５とが伸長される。また、搬送機構８２の伸長状態では、下側ボディ１３に形成されているポット１５の開口部１５ａの真上に、第１スライドプレート８４の２次貯留部８６が位置している。

続いて、図７、図８に示すように、第１スライドプレート８４を伸長させた状態のまま第２スライドプレート８５を縮退させる。すると、第１スライドプレート８４の２次貯留部８６の下側が開口され、この２次貯留部８６に貯留されていた未溶融のプラスチック材料９０がポット１５内に供給される。
この状態では、材料供給ブロック１０の上側ボディ１２と下側ボディ１３とが、予熱装置１４によって溶融保持温度に予熱されている。また、可動型４０は、加熱装置４９によって硬化温度に加熱されている。

なお、前述したように、第１スライドプレート８４の２次貯留部８６には、３サイクル分よりも若干多い程度の量の未溶融のプラスチック材料９０が貯留され、この量の未溶融のプラスチック材料９０がそのままポット１５内に供給されることになる。すなわち、３サイクル分の成形が終了したときにポット１５内にプラスチック材料９０が残る。したがって、ポット１５への材料供給時におけるプラスチック材料９０の計量精度は低くてよい。つまり、２次貯留部８６の形成精度は高く設定されている必要がない。

ポット１５に供給された未溶融のプラスチック材料９０は、予熱温度に管理された上側ボディ１２および下側ボディ１３から熱を受け、ポット１５内にて溶融して、溶融プラスチック９１となる。
そして、ポット１５へのプラスチック材料９０の供給終了後に、型締めするために、昇降台６０を上昇させていく。昇降台６０が上昇すると、可動型４０の全体が上昇する。そして、まず、可動型４０の浮遊ブロック４４が材料供給ブロック１０の断熱プレート１７に当接し、ここで、浮遊ブロック４４の上昇が停止される。このとき、材料供給ブロック１０の充填通路１８と浮遊ブロック４４のスプル４６とが連通する。

さらに昇降台６０が上昇すると、中間ブロック４３と底部ブロック４２とベース部４１が一体となって上昇し、停止している浮遊ブロック４４に接近していく。そして、浮遊ブロック４４の下面に、中間ブロック４３の上面が当接する。このとき、中間ブロック４３のスプル４６と底部ブロック４２のキャビティ４５とが連通する。この結果、可動型４０のキャビティ４５およびスプル４６に、材料供給ブロック１０のポット１５が連通する。

さらに昇降台６０が上昇すると、可動型４０が材料供給ブロック１０を押圧し、可動型４０と材料供給ブロック１０の下側ボディ１３とが一体となって上昇する。この結果、下側ボディ１３のポット１５内に、材料供給ブロック１０の上側ボディ１２に設けられたプランジャ７０が嵌合された状態で相対的に前進し、ポット１５内の溶融プラスチック９１を圧縮していく。

圧縮された溶融プラスチック９１は、下側ボディ１３および断熱プレート１７の充填通路１８から押し出され、可動型４０のスプル４６およびキャビティ４５に充填されていく。すなわち、材料供給ブロック１０に可動型４０を押圧することにより、ポット１５内で溶融した溶融プラスチック９１を圧縮する。そして、この溶融プラスチック９１を、充填通路１８から押し出してキャビティ４５とスプル４６に充填する。

スプル４６およびキャビティ４５に溶融プラスチック９１が完全に充填されると、昇降台６０の上昇に伴って溶融プラスチック９１の圧力が上昇していく。昇降台６０の位置が所定値に達したときに昇降台６０の上昇を停止し、所定時間、この型締め位置に保持する。
つまり、昇降台６０の上昇停止タイミング（型締め位置）は昇降台６０の位置により管理する。ここで、図９、図１０は、最終サイクル（３サイクル目）における型締め状態を示している。

図９、図１０に示すように、この型締め状態において、キャビティ４５とスプル４６に充填された溶融プラスチック９１は、硬化温度に管理された可動型４０から熱を受けて硬化し、プラスチック製品９２となる（製品成形工程）。
なお、型締め状態において材料供給ブロック１０と可動型４０とが当接するが、材料供給ブロック１０の下側ボディ１３の下面には断熱プレート１７が設けられているので、可動型４０から材料供給ブロック１０への熱伝導が防止され、ポット１５内の溶融プラスチック９１が硬化温度になることはない。

次に、図５に戻り、昇降台６０により可動型４０を下降させて、可動型４０を材料供給ブロック１０から離反させて型開き状態に戻す。そして、可動型４０を昇降台６０から取り外し、可動型４０からプラスチック製品９２を取り出すと共に、別の可動型４０を昇降台６０上にセットし（すなわち、可動型４０の段取り換えを行い）、再び次のサイクルに備える。

ここで、本実施形態では、ポット１５に３サイクル分の溶融プラスチック９１が収容されている。このため、３サイクル目が終了するまではポット１５に未溶融のプラスチック材料９０を補充しない。

そして、図１１に示すように、最終サイクル終了後に１サイクル目に戻らない場合、ポット１５に残存している溶融されたプラスチック材料９０を取出す。この際、プランジャ７０の成形部７２は、取出し駒７６に付け替えられる。そして、一旦型締め状態として溶融されたプラスチック材料９０を硬化させる。このとき、取出し駒７６に形成されている蟻溝７７（図３参照）に、残存するプラスチック材料９０が入り込んだ状態で、このプラスチック材料９０が硬化する。このため、取出し駒７６とプラスチック材料９０とが係合された状態になる。

この後、型締め状態から昇降台６０により可動型４０を下降させて、この可動型４０を、材料供給ブロック１０から離反させて型開き状態にする。すると、取出し駒７６側にプラスチック材料９０が取り付いた状態で型開きされる。取出し駒７６に取り付いたプラスチック材料９０は、蟻溝７７の延在方向に沿ってスライド移動することにより、取出し駒７６からプラスチック材料９０を容易に取り外すことができる。

ここで、図１２に基づいて、連続的に（３サイクル以降も）プラスチック製品９２を成形する場合におけるポット１５への未溶融のプラスチック材料９０の補充タイミングについて説明する。
図１２は、本実施形態における成形サイクルを示すタイムスケジュールである。
前述したように、各サイクルにおいて昇降台６０の上昇停止タイミング（型締め位置）は、昇降台６０の位置により管理している。そして、１サイクル毎にポット１５内の溶融プラスチック９１が減少していくので、型締め位置（可動型４０あるいは昇降台６０の位置）が１サイクル毎に上昇していく。しかしながら、１サイクル目と２サイクル目における型締め位置では昇降台６０がリミットスイッチ６５の高さまで達していない（リミットスイッチ６５の高さまで上側ボディ１２に下側ボディ１３が接近していない）ので、プラスチック材料９０の補充は行わない。

そして、３サイクル目（最終サイクル）になると、可動型４０が型締め位置に達する直前に、下側ボディ１３にリミットスイッチ６５が接触し、リミットスイッチ６５をオンさせる。このようにリミットスイッチ６５がオンした場合で、且つ１サイクル目に戻る場合、３サイクル目の成形サイクルの終了後の型開き状態において、可動型４０の段取り換え（製品取り出し）と並行して、搬送機構８２によってポット１５に未溶融のプラスチック材料９０を供給する。そしてこの後、再び次の１サイクル目の成形サイクルを開始する。

これに対し、リミットスイッチ６５がオンした場合で、且つポット１５に残存している溶融されたプラスチック材料９０を取出す場合、３サイクル目の成形サイクルの終了後の型開き状態において、プランジャ７０の成形部７２を、成形駒７５から取出し駒７６に付け替える。そして、この取出し駒７６によって、ポット１５に残存している溶融されたプラスチック材料９０を取り出す（取出し工程）。これにより、熱硬化性プラスチックの成形作業が完了する。

このように、上述の実施形態における熱硬化性プラスチックの成形方法は、次の（１）〜（３）の工程を備えている。すなわち、
（１）下側ボディ１３に設けられたポット１５に、未溶融の熱硬化性のプラスチック材料９０を供給し、ポット１５内でプラスチック材料９０を溶融する工程。
（２）キャビティ４５を有する可動型４０を材料供給ブロック１０に押圧することにより、ポット１５内で溶融した溶融プラスチック９１を圧縮し、材料供給ブロック１０の充填通路１８から押し出して可動型４０のキャビティ４５とスプル４６に充填し、これらキャビティ４５、スプル４６に充填された溶融プラスチック９１を加熱し硬化させる工程。
（３）可動型４０を材料供給ブロック１０から離反させて、キャビティ４５、スプル４６で硬化させたプラスチック製品９２を取り出す工程（製品成形工程）。
（４）可動型４０のストローク量が所定値に達した場合には、当該サイクルの終了後に、型開き状態とし、再び材料供給ブロック１０のポット１５に未溶融のプラスチック材料９０を供給する工程。
（５）可動型４０のストローク量が所定値に達した場合で、且つ熱硬化性プラスチックの成形作業を完了させる場合、ポット１５内に残存している溶融されたプラスチック材料９０を取り出す工程（取出し工程）。

とりわけ、上記（１）の工程を備えることにより、材料供給ブロック１０のポット１５に直接、未溶融のプラスチック材料９０を供給し、このポット１５内でプラスチック材料９０を溶融させるので、工程および制御を簡略化することができ、生産性が向上する。また、工程および制御の簡略化により、設備コストの低減を図ることができる。さらに、上記（４）の工程を備えることにより、ポット１５へのプラスチック材料９０の補給タイミングの管理が容易になる。

また、ポット１５内に未溶融のプラスチック材料９０を供給するにあたって、下側ボディ１３に、上側に開口部１５ａが形成されるようにポット１５を凹設している。これに加え、上側ボディ１２と下側ボディ１３とが最も離間した型開き状態では、ポット１５からプランジャ７０が完全に抜けており、上側ボディ１２と下側ボディ１３との間からポット１５の開口部１５ａが完全に露出した状態になるように構成されている。このため、上側ボディ１２と下側ボディ１３との間に、搬送機構８２の各スライドプレート８４，８５を水平方向にスライド移動させて、ポット１５に直接未溶融のプラスチック材料９０を供給することができる。よって、上側ボディ１２の上にプラスチック材料９０を供給するためのスペースを確保する必要がなくなるので、成形装置１の設置スペースの高さを抑えることができる。

また、上側ボディ１２にプランジャ７０を設け、上側ボディ１２と下側ボディ１３との相対移動によって、ポット１５内にプランジャ７０が嵌合された状態で相対的に前進し、ポット１５内の溶融プラスチック９１を圧縮していく。つまり、プランジャ７０とポット１５とが協働してプラスチック材料９０を封止する。このため、プランジャ７０の構成が簡素化できる。よって、成形作業を容易化でき、さらに製造コストも低減できる。

また、プランジャ７０は、上側ボディ１２に固定されるベース部７１と、ベース部７１の下面に設けられ、このベース部７１に対して着脱自在に設けられた成形部７２と、により分割構成されている。このため、成形作業の工程（製品成形工程または取出し工程）に応じてプランジャ７０全体を交換することなく、成形部７２だけを成形駒７５または取出し駒７６の何れかに交換すればよくなる。このため、成形作業をさらに容易化できる。

また、プランジャ７０全体を成形作業の工程に応じて複数用意する必要がなく、成形部７２だけを複数用意すればよくなるので、成形装置１の製造コストを低減できる。
そして、取出し駒７６は、下面７６ａに複数の蟻溝７７が形成されているので、取出し駒７６を簡素な構造としつつ、ポット１５に残存している溶融されたプラスチック材料９０の取り出しを容易に行うことができる。また、取出し駒７６に取り付いたプラスチック材料９０を取り外す際は、蟻溝７７の溝延在方向に沿ってプラスチック材料９０をスライド移動させるだけで、取出し駒７６からプラスチック材料９０を取り外すことができる。このため、成形作業をさらに容易化できる。

さらに、ベース部７１の下面には、Ｔ溝７３が形成されている。一方、成形部７２の上面には、Ｔ溝７３に対応するように、Ｔ字凸部７４が突設されている。このため、ベース部７１に対して成形部７２をＴ溝７３の延在方向に沿ってスライド移動させるだけで、ベース部７１に成形部７２を取り付けたり、ベース部７１から成形部７２を取り外したりすることができる。このため、成形部７２の交換作業を容易化できる。

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、ポット１５へのプラスチック材料９０の補給を３サイクル毎とした場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ポット１５の容量設定により、２サイクル毎や４サイクル毎、またはそれ以上とすることが可能である。

また、上述の実施形態では、ポット１５に未溶融のプラスチック材料９０を供給するにあたって、２つのスライドプレート８４，８５（第１スライドプレート８４、第２スライドプレート８５）を有する搬送機構８２を用いた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、搬送機構８２は、型開き状態の上側ボディ１２と下側ボディ１３との間からポット１５に直接未溶融のプラスチック材料９０を供給可能なように構成されていればよい。

さらに、上述の実施形態では、プランジャ７０は、ベース部７１に形成されたＴ溝７３と、成形部７２に突設されたＴ字凸部７４とにより、これらベース部７１と成形部７２とを着脱可能とした場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ベース部７１にＴ字凸部７４を突設し、成形部７２にＴ溝７３を形成してもよい。また、Ｔ溝７３やＴ字凸部７４に限られるものではなく、ベース部７１と成形部７２とが着脱可能に構成されていればよい。

また、成形部７２を構成する取出し駒７６に蟻溝７７を形成し、この蟻溝７７によって、ポット１５に残存している溶融されたプラスチック材料９０の取り出しを行う場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、取出し駒７６に、この取出し駒７６とプラスチック材料９０とを係合可能な加工が施されていればよい。

１…熱硬化性プラスチックの成形装置
１０…材料供給ブロック（材料供給部）
１２…上側ボディ
１３…下側ボディ
１４…予熱装置（予熱手段）
１５…ポット
１５ａ…開口部
１８…充填通路
４０…可動型
４５…キャビティ
４９…加熱装置（加熱手段）
６５…リミットスイッチ（ストローク量検出手段）
７０…プランジャ
７１…ベース部
７２…成形部
７３…Ｔ溝
７４…Ｔ字凸部（凸部）
７５…成形駒
７６…取出し駒
７６ａ…下面
７７…蟻溝
９０…プラスチック材料

Claims (5)

1. 上下方向に相対移動可能な上側ボディおよび下側ボディを有し、
   前記下側ボディに設けられ、未溶融の熱硬化性のプラスチック材料を複数の成形サイクル分量だけ収容可能なポットと、
   前記上側ボディに設けられ、該上側ボディと前記下側ボディとの相対移動によって前記ポットに挿入されることで、該ポットと協働して前記プラスチック材料を封止するプランジャと、
   前記下側ボディに設けられ、前記ポット内で溶融された前記プラスチック材料を導出する充填通路と、
   を有する材料供給部と、
   前記ポットに供給された未溶融の前記プラスチック材料を溶融可能な温度に前記材料供給部を加熱する予熱手段と、
   キャビティを有し、前記材料供給部の下方に配置されて上下方向に移動可能に設置され、上方移動により前記材料供給部に当接したときに前記材料供給部の前記充填通路と前記キャビティとが連なり、さらなる上方移動により、前記ポット内で溶融された前記プラスチック材料が前記キャビティに充填される可動型と、
   前記可動型の前記キャビティに充填された前記プラスチック材料を硬化可能な温度に前記可動型を加熱する加熱手段と、
   上側ボディの下側ボディとの合わせ面に設けられ、前記可動型の上昇量が所定値に達したことを検出するストローク量検出手段と、
   を備え、
   前記上側ボディおよび前記下側ボディは、これら上側ボディと下側ボディとの間で前記ポットが開口するように上下方向に相対移動することを特徴とする熱硬化性プラスチックの成形装置。
2. 前記プランジャは、
   前記上側ボディに固定されたベース部と、
   前記ベース部の前記下側ボディ側に、前記ベース部に対して着脱可能に設けられた成形部と、
   に分割構成されていることを特徴とする請求項１に記載の熱硬化性プラスチックの成形装置。
3. 前記成形部は、
   未溶融の前記プラスチック材料が供給されている前記ポットを封止して前記プラスチック材料の成形を行う際に用いられる成形駒と、
   最終成形後に残存する前記プラスチック材料を取り出すための取出し駒と、
   からなることを特徴とする請求項２に記載の熱硬化性プラスチックの成形装置。
4. 前記取出し駒の前記ベース部とは反対側の面に、蟻溝が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の熱硬化性プラスチックの成形装置。
5. 前記ベース部の前記成形部側の面に、前記上下方向に沿う断面形状がＴ字状のＴ溝が形成されており、
   前記成形部の前記ベース部側の面に、前記Ｔ溝に前記上下方向と直交する水平方向から挿入可能な凸部が形成されていることを特徴とする請求項２〜請求項４の何れか１項に記載の熱硬化性プラスチックの成形装置。

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