特開 2022-96785 射出装置、製造システム、及び物品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022096785

(43)【公開日】2022-06-30

(54)【発明の名称】射出装置、製造システム、及び物品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/46 20060101AFI20220623BHJP

   B29C 45/16 20060101ALI20220623BHJP

【ＦＩ】

B29C45/46

B29C45/16

【審査請求】未請求

【請求項の数】19

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020209968

(22)【出願日】2020-12-18

(71)【出願人】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】303017727

【氏名又は名称】キヤノンモールド株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003133

【氏名又は名称】特許業務法人近島国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】八木 康太

(72)【発明者】

【氏名】赤塚 広樹

【テーマコード（参考）】

4F206

【Ｆターム（参考）】

4F206AM21

4F206AR071

4F206JA07

4F206JB28

4F206JC07

4F206JL02

4F206JM03

4F206JQ06

4F206JQ41

4F206JT03

(57)【要約】

【課題】製造システムの省スペース化を図ること目的とする。
【解決手段】射出装置３００は、金型２０に画成されたキャビティＣＶ１に、成形材の一例である樹脂材Ｍ１を射出する。射出装置３００は、ノズル４０を有する装置本体３０を備える。ノズル４０からは樹脂材Ｍ１が吐出される。また、射出装置３００は、ノズル４０による樹脂材Ｍ１の吐出方向Ｄ１が上向きＺ１となる姿勢で装置本体３０を金型２０に取り付け可能な取付機構４１を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

金型に画成された第１キャビティに第１成形材を射出する射出装置であって、
前記第１成形材を吐出するノズルを有する装置本体と、
前記ノズルによる前記第１成形材の吐出方向が上向きとなる姿勢で前記装置本体を前記金型に取り付け可能な第１機構と、を備える、
ことを特徴とする射出装置。

【請求項2】

前記装置本体が前記金型に接離するように前記装置本体を昇降可能な第２機構を更に備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の射出装置。

【請求項3】

前記装置本体の姿勢を変更可能な第３機構を更に備える、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の射出装置。

【請求項4】

前記第１機構は、
前記装置本体を前記金型に接続可能な締結部材を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の射出装置。

【請求項5】

前記締結部材が段付きボルトである、
ことを特徴とする請求項４に記載の射出装置。

【請求項6】

前記第１機構は、
前記ノズルを前記吐出方向に付勢する付勢力を発生する付勢部材を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の射出装置。

【請求項7】

前記第１機構は、前記金型に含まれる固定型及び可動型のうち、前記固定型に前記装置本体を取り付け可能である、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の射出装置。

【請求項8】

前記第１機構は、前記金型に含まれる固定型及び可動型のうち、前記可動型に前記装置本体を取り付け可能である、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の射出装置。

【請求項9】

前記可動型と前記装置本体との間隔を保持するスペーサを更に備える、
ことを特徴とする請求項８に記載の射出装置。

【請求項10】

前記スペーサは、前記間隔を調整可能である、
ことを特徴とする請求項９に記載の射出装置。

【請求項11】

前記装置本体は、
スクリュと、
前記スクリュの外側に配置されたバレルと、
前記バレルに接続されるホッパと、を有し、
前記吐出方向が前記上向きとなる前記装置本体の姿勢において、前記ホッパは、前記上向きに開口する、
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の射出装置。

【請求項12】

前記ホッパは、前記スクリュの回転軸線の延びる方向に対して３０°以上６０°以下の角度で前記バレルに接続されている、
ことを特徴とする請求項１１に記載の射出装置。

【請求項13】

請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の射出装置と、
前記金型と、
前記金型を水平方向に開閉可能な型締め部と、を備える、
ことを特徴とする製造システム。

【請求項14】

前記射出装置とは異なる方向から前記金型に接続され、前記金型が画成する第２キャビティに第２成形材を射出する射出部を更に備える、
ことを特徴とする請求項１３に記載の製造システム。

【請求項15】

前記金型は、前記射出装置の前記ノズルと前記第１キャビティとを連通させるホットランナを画成するブロックを有する、
ことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の製造システム。

【請求項16】

前記ブロックの下面は、前記ホットランナの流入口を画成し、前記ノズルが接触する部分を有する、
ことを特徴とする請求項１５に記載の製造システム。

【請求項17】

前記金型に成形された物品を、型開きされた前記金型の上方から取り出し可能な取り出し機を備える、
ことを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれか１項に記載の製造システム。

【請求項18】

請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の射出装置を用いて物品を製造する物品の製造方法。

【請求項19】

請求項１３乃至１７のいずれか１項に記載の製造システムを用いて物品を製造する物品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、射出成形の技術に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、金型に成形材を射出し、成形品を製造する射出成形機が知られている。射出成形機には、金型を水平方向に開閉する型締め機構を備えた横型の射出成型機がある。特許文献１には、汎用の射出成型機に射出装置を組み合わせて、材料又は色の異なる複数の成形材により一体成形を行う製造システムが開示されている。また、複数の成形品を１つの金型で成形するファミリー成形を行う製造システムも知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－１５５２６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

射出成形機を含む製造システムは、工場内において、他の周辺機器に干渉しないように設置する必要がある。しかし、特許文献１に記載のように、金型の側部に射出装置を増設する場合、増設した射出装置が金型の側方に大きく張り出してしまい、工場内における製造システムの専有面積が増加してしまう。そして、場合によっては、製造システムが周辺機器と干渉しないように、工場内のレイアウトを変更する必要が生じることもあった。

【0005】

本発明は、製造システムの省スペース化を図ること目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の射出装置は、金型に画成された第１キャビティに第１成形材を射出する射出装置であって、前記第１成形材を吐出するノズルを有する装置本体と、前記ノズルによる前記第１成形材の吐出方向が上向きとなる姿勢で前記装置本体を前記金型に取り付け可能な第１機構と、を備える、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

製造システムの省スペース化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態に係る製造システムの側面図である。

【図2】第１実施形態に係る製造システムの断面図である。

【図3】第１実施形態に係る射出部の説明図である。

【図4】第１実施形態に係る射出装置の可塑化部の断面図である。

【図5】第２実施形態に係る射出装置の斜視図である。

【図6】第２実施形態に係る射出装置の断面図である。

【図7】（ａ）及び（ｂ）は第２実施形態に係る装置本体を持ち上げる動作の説明図である。

【図8】第３実施形態に係る射出装置の斜視図である。

【図9】（ａ）は第３実施形態に係る射出装置の斜視図である。（ｂ）は第３実施形態に係る射出装置の断面図である。

【図10】第３実施形態に係る製造システムにおける射出装置の動作の説明図である。

【図11】第４実施形態に係る製造システムの側面図である。

【図12】（ａ）及び（ｂ）は第４実施形態に係る取付機構の平面図である。

【図13】第５実施形態に係る製造システムの側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0010】

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る製造システム１０００の側面図である。図２は、図１に示す製造システム１０００の断面図である。製造システム１０００は、工場内に設置される。本実施形態では、製造システム１０００は、１つの金型２０で複数の物品、例えば２つの物品Ｗ１，Ｗ２を成形するファミリー成形を行う。

【0011】

製造システム１０００は、金型２０と、金型２０に第１成形材を射出する射出装置３００と、射出成形機１００と、金型２０から成形品である物品を取り出し可能な取り出し機の一例であるロボットアーム２００と、を備える。射出成形機１００は、横型の射出成形機である。金型２０は、射出成形機１００に取り付けられる。射出装置３００は、金型２０の下部に着脱可能に取り付けられる。

【0012】

射出成形機１００には、汎用の射出成形機を用いることができる。射出成形機１００は、第２成形材を射出する射出部１１と、金型２０を開閉可能な型締め部１０と、型締め部１０を支持するフレーム１５と、フレーム１５が固定される土台１６と、支持台１７と、を含む。射出部１１は、支持台１７に支持される。フレーム１５は、支持台１７から水平方向であるＹ方向に延びて形成され、支持台１７とともに型締め部１０を支持する。射出部１１は、金型２０の側部に取り付けられている。土台１６は、フレーム１５の下方に配置され、支持台１７からＹ方向に延びて形成されている。土台１６は、例えば平板状の部材であり、土台１６の上面は、平面であるのが好ましい。

【0013】

型締め部１０は、固定側プラテン１２と、固定側プラテン１２に対して水平方向であるＹ方向に移動可能な可動側プラテン１３と、可動側プラテン１３をＹ方向にガイドし、型締め力を金型２０に付与するタイバー１４と、を含む。可動側プラテン１３は、フレーム１５に対して摺動可能にフレーム１５に支持される。固定側プラテン１２は、支持台１７に固定されている。

【0014】

金型２０は、固定側の金型である固定型２１と、可動側の金型である可動型２２と、を含む。固定型２１は、固定側プラテン１２に固定され、可動型２２は、可動側プラテン１３に固定される。よって、型締め部１０は、金型２０を水平方向であるＹ方向に開閉可能である。型締め部１０によって金型２０が型締めされることにより、金型２０の内部には、第１キャビティであるキャビティＣＶ１と、第２キャビティであるキャビティＣＶ２とが画成される。

【0015】

また、金型２０の固定型２１は、キャビティＣＶ１に接続されるホットランナＲ１を画成するブロック２５と、キャビティＣＶ２に接続されるホットランナＲ２を画成するブロック２６と、を有する。ホットランナＲ１には、射出装置３００が下方から接続される。ホットランナＲ２には、射出成形機１００の射出部１１が、射出装置３００とは異なる方向、即ち側方から接続される。

【0016】

ロボットアーム２００は、金型２０に成形された物品Ｗ１，Ｗ２を、型開きされた金型２０の上方から取り出し可能な位置に配置されている。本実施形態では、ロボットアーム２００は、固定側プラテン１２上に配置されている。ロボットアーム２００は、アーム本体２０１とエンドエフェクタ２０２を有し、エンドエフェクタ２０２によって各物品Ｗ１，Ｗ２を型開きされた金型２０から取得することができる。エンドエフェクタ２０２は、物品を把持可能な把持機構であってもよいし、真空吸着により物品を吸着可能な真空チャックであってもよい。

【0017】

射出装置３００が射出する第１成形材は、金属材及び樹脂材のいずれであってもよい。樹脂材は、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれであってもよい。本実施形態では、射出装置３００が射出する第１成形材が熱可塑性樹脂である樹脂材Ｍ１として説明する。

【0018】

図３は、第１実施形態に係る射出部１１の説明図である。射出部１１が射出する第２成形材は、射出装置３００が射出する第１成形材と材質又は色が異なっていてもよいし同一であってもよい。射出部１１が射出する第２成形材は、金属材及び樹脂材のいずれであってもよい。樹脂材は、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれであってもよい。本実施形態では、射出部１１が射出する第２成形材が熱可塑性樹脂である樹脂材Ｍ２として説明する。

【0019】

射出部１１は、供給された樹脂材１０３を可塑化して、溶融した樹脂材Ｍ２を金型２０の内部に射出する。射出部１１は、インラインスクリュー式である。射出部１１は、ホッパ１０２、ヒータ１０４、スクリュ１０５、貯留部１０７を含むシリンダ１０６、ノズル１０８、及び射出ユニット１０９を含む。ペレット状の樹脂材１０３がホッパ１０２に投入されると、樹脂材１０３はヒータ１０４で加熱されて可塑化され、スクリュ１０５により押圧されてシリンダ１０６内の貯留部１０７に向けて流動する。そして、貯留部１０７に貯められた液状の樹脂材Ｍ２は、射出ユニット１０９の作用によりノズル１０８から吐出方向Ｄ２に吐出され、図２の金型２０の内部に射出される。ノズル１０８から吐出された樹脂材Ｍ２は、ノズル１０８と連通されたホットランナＲ２を通過して、キャビティＣＶ２に充填される。

【0020】

図２に示す射出装置３００は、供給された樹脂材４５を可塑化して、溶融した樹脂材Ｍ１を金型２０の内部に射出する。射出装置３００は、装置本体３０と、第１機構の一例である取付機構４１と、を備える。射出装置３００の装置本体３０は、スクリュープリプラ式である。装置本体３０は、大別して、ホッパ３１、スクリュ３２、バレル３３、可塑化駆動部３４、冷却ブロック３５、逆止弁３６、プランジャ３７、シリンダ３８、射出駆動部３９、ノズル４０、及び筐体４２を含む。スクリュ３２、バレル３３、可塑化駆動部３４、逆止弁３６、プランジャ３７、シリンダ３８、及び射出駆動部３９は、筐体４２の内部に配置される。

【0021】

ホッパ３１は、バレル３３に冷却ブロック３５を介して接続される。ホッパ３１には、熱可塑性樹脂である樹脂材４５が投入される。ホッパ３１は、樹脂材４５をバレル３３の内部に供給する。バレル３３は、不図示の加熱装置によって加熱されることで、供給された樹脂材４５を可塑化する所定温度に温調される。スクリュ３２の外側には、バレル３３が配置されている。即ちバレル３３の内部には、スクリュ３２が配置されている。スクリュ３２は、土台１６に対して垂直方向であるＺ方向に延びる軸線Ｌ１の延びる方向に延びている。即ち、スクリュ３２は、スクリュ３２の先端が上向きＺ１となるように配置されている。軸線Ｌ１は、スクリュ３２の回転軸線である。スクリュ３２は、軸線Ｌ１を中心にラジアル方向に回転することにより、ホッパ３１から供給された樹脂材４５を可塑化しつつスクリュ３２の先端に移動させる。可塑化駆動部３４は、軸線Ｌ１を中心にスクリュ３２をラジアル方向に回転させる。ホッパ３１とバレル３３とは、冷却ブロック３５で接続される。

【0022】

バレル３３は、逆止弁３６を介してシリンダ３８に接続される。スクリュ３２によって可塑化された樹脂材Ｍ１は、逆止弁３６を通過してシリンダ３８の内部に所定量搬送される。シリンダ３８は、不図示の加熱装置によって、樹脂材Ｍ１が可塑化された状態を維持する所定温度に温調され、シリンダ３８の内部に搬送された樹脂材Ｍ１を高温に保持する。プランジャ３７は、シリンダ３８の内部に配置される。プランジャ３７は、軸線Ｌ１と平行な軸線Ｌ２の延びる方向に延びている。プランジャ３７は、軸線Ｌ２の延びる方向であるスラスト方向に移動可能であり、射出駆動部３９によってスラスト方向に駆動される。軸線Ｌ２は、プランジャ３７の中心を通る軸線である。ノズル４０は、軸線Ｌ２上に配置されている。シリンダ３８内の樹脂材Ｍ１は、プランジャ３７によって所定の圧力に制御される。スクリュ３２の中心を通る軸線Ｌ１とプランジャ３７の中心を通る軸線Ｌ２とが平行となるように、スクリュ３２及びプランジャ３７が配置されているので、装置本体３０が水平方向であるＹ方向において短くなり、装置本体３０のコンパクト化が図られている。

【0023】

なお、軸線Ｌ１，Ｌ２は、Ｙ方向に間隔をあけた仮想直線である。装置本体３０の小型化の観点から軸線Ｌ１と軸線Ｌ２とは平行であるのが好ましいが、略平行であってもよい。ここで、軸線Ｌ１と軸線Ｌ２とが略平行とは、軸線Ｌ１と軸線Ｌ２とのなす角が０°より大きく１０°以下をいう。

【0024】

また、射出装置３００が金型２０に取り付けられた状態における製造システム１０００の小型化の観点から、軸線Ｌ１，Ｌ２は、図１の土台１６の上面に対して垂直な法線と平行であるのが好ましいが、略平行であってもよい。ここで、法線と各軸線Ｌ１，Ｌ２とが略平行とは、法線と各軸線Ｌ１，Ｌ２とのなす角が０°より大きく１０°以下をいう。

【0025】

所定量の樹脂材Ｍ１がプランジャ３７に搬送された後、プランジャ３７が所定速度で前進することで、樹脂材Ｍ１がノズル４０から吐出方向Ｄ１に吐出される。このとき、逆止弁３６によってシリンダ３８内の樹脂材Ｍ１がバレル３３へ逆流するのが防止される。ノズル４０から吐出された樹脂材Ｍ１は、ノズル４０と連通されたホットランナＲ１を通過して、キャビティＣＶ１に充填される。

【0026】

取付機構４１は、ノズル４０による樹脂材Ｍ１の吐出方向Ｄ１が上向きＺ１となる姿勢で装置本体３０を金型２０に取り付け可能である。本実施形態では、取付機構４１は、金型２０の固定型２１及び可動型２２のうち、固定型２１に装置本体３０を取り付け可能である。吐出方向Ｄ１が上向きＺ１となる装置本体３０の姿勢において、ホッパ３１は、上向きＺ１に開口する。本実施形態では、取付機構４１は、装置本体３０を金型２０の固定型２１の下部、即ち下面２１１に取り付け可能である。ここで、上向きＺ１は、土台１６の上面の法線方向であるのが好ましいが、法線方向に対してわずかに傾いていてもよい。例えば上向きＺ１は、土台１６の上面の法線方向に対し１０°以下の範囲で傾いていてもよい。

【0027】

装置本体３０が取付機構４１により金型２０の固定型２１の下部に取り付けられることのより、ノズル４０とキャビティＣＶ１とは、ブロック２５が画成するホットランナＲ１によって連通される。ブロック２５の下面２５１は、ホットランナＲ１の流入口Ｒ１１を画成し、ノズル４０が接触する部分２５２を有する。部分２５２は、ノズル４０の先端が係合するように上向きＺ１に凹む凹部である。また、ノズル１０８とキャビティＣＶ２とは、固定型２１の側部に射出部１１が取り付けられることにより、ブロック２６が画成するホットランナＲ２によって連通される。

【0028】

製造システム１０００を用いた物品Ｗ１，Ｗ２の製造方法について説明する。まず、製造工程の前の工程について説明する。金型２０を射出成形機１００にセットする。次に、射出装置３００を金型２０の下方に搬送して、取付機構４１により装置本体３０を金型２０に取り付ける。これにより、物品Ｗ１，Ｗ２の製造に用いる製造システム１０００の準備が完了する。

【0029】

次に、製造工程について説明する。金型２０の固定型２１と可動型２２とを型締めすることにより、金型２０内にキャビティＣＶ１，ＣＶ１を画成する。

【0030】

射出装置３００によって第１成形材である樹脂材Ｍ１を射出することにより、ホットランナＲ１を通じてキャビティＣＶ１に樹脂材Ｍ１を充填する。同様に、射出部１１によって第２成形材である樹脂材Ｍ２を射出することにより、ホットランナＲ２を通じてキャビティＣＶ２に樹脂材Ｍ２を充填する。金型２０によって樹脂材Ｍ１、Ｍ２が冷却されることにより、キャビティＣＶ１，ＣＶ２に充填された樹脂材Ｍ１，Ｍ２を固化させ、金型２０の内部に物品Ｗ１，Ｗ２を成形する。これにより、２つの物品Ｗ１，Ｗ２を１つの金型２０で成形することができる。

【0031】

その後、金型２０の固定型２１と可動型２２とを型開きする。このとき、物品Ｗ１，Ｗ２は、固定型２１又は可動型２２のいずれか、例えば可動型２２に保持される。また、ホットランナＲ１，Ｒ２を用いたことで、ランナのない物品Ｗ１，Ｗ２が可動型２２に保持される。よって、物品Ｗ１，Ｗ２からランナを除去する工程が不要となり、生産性が向上する。

【0032】

また、ホットランナＲ１，Ｒ２を用いることにより、金型２０の側方から供給される樹脂材Ｍ２の流路と、金型２０の下方から供給される樹脂材Ｍ１の流路とを、簡単な金型２０の構成で実現することができる。特に固定型２１の構成を簡略化することができる。

【0033】

本実施形態では、ロボットアーム２００は固定側プラテン１２上に配置されている。金型２０の可動型２２に保持された物品Ｗ１，Ｗ２は、ロボットアーム２００によって、型開きされた金型２０の上方から順に取り出される。以上、第１実施形態では、型開きされた金型２０に保持された物品Ｗ１，Ｗ２は、金型２０から落下されずに、ロボットアーム２００によって取り出される。これにより、各物品Ｗ１，Ｗ２は、金型２０の固定型２１と可動型２２との間に引っ掛かって残ることなく、ロボットアーム２００によって確実に取り出される。これにより、物品を取り出した後の次の製造工程において金型２０が型締めされる際に、固定型２１と可動型２２とが物品を挟み込むのを防止することができる。

【0034】

以上、本実施形態によれは、装置本体３０が取付機構４１によって金型２０の下部に取り付けられるので、装置本体３０が金型２０の側部に取り付けられる場合よりも、工場内における製造システム１０００の専有面積が小さくなる。したがって、工場内において製造システム１０００の省スペース化を実現することができる。

【0035】

また、射出装置３００が金型２０の下方に配置されるので、ロボットアーム２００は、型開きされた金型２０の上方から金型２０の固定型２１と可動型２２との間にアクセスして成形品である物品Ｗ１，Ｗ２を取得することができる。これにより、金型２０を型開きした際に、物品Ｗ１，Ｗ２を金型２０から落下させる必要がなくなり、ロボットアーム２００によって確実に物品Ｗ１，Ｗ２を金型２０から取り出すことができる。

【0036】

また、射出装置３００が金型２０の下方に配置されるので、金型２０に設置する水管や電気配線を金型２０の側方から引き回すことができ、射出装置３００と水管や電気配線とが干渉するのを防止することができる。

【0037】

また、金型２０の側方には、不図示の安全扉がある。仮に金型の側方から射出装置を取り付ける場合、安全扉があるため、レイアウトを変更する必要があり、また、新規に防護柵が必要となる。これに対し、本実施形態では、射出装置３００が金型２０の下方に配置されるので、金型２０の側方に配置した安全扉をそのまま使用することができ、設備投資を削減できる。また、工場内のレイアウトを見直す手間も削減される。

【0038】

また、射出装置３００が金型２０の下方に配置されているため、金型の側方に配置される場合に比べ、メンテナンス時に作業者が金型２０にアクセスしやすくなり、メンテナンスの作業性が向上する。

【0039】

なお、本実施形態では、１つのホットランナＲ１に１つのキャビティＣＶ１が接続されるが、１つのホットランナＲ１に複数の第１キャビティが接続されるようにしてもよい。また、１つのホットランナＲ２に１つのキャビティＣＶ２が接続されるが、１つのホットランナＲ２に複数の第２キャビティが接続されるようにしてもよい。即ち、金型２０において、射出装置３００によってＮ個の成形品を成形し、射出成形機１００の射出部１１によってＭ個の成形品を成形するように構成してもよい。Ｎ，Ｍは１以上の整数である。

【0040】

金型２０の下方には、固定側プラテン１２と、可動側プラテン１３と、タイバー１４と、フレーム１５と、土台１６と、金型２０とで囲われたスペースがある。製造システム１０００において、金型２０が型締めされた状態で、金型２０の下方のスペースの中でＺ方向の間隔が最も広い箇所は、土台１６の上面と金型２０の下面との間である。

【0041】

図４は、第１実施形態に係る射出装置３００の可塑化部の断面図である。スクリュ３２は、長ければ長いほど、投入された樹脂材４５を安定して可塑化及び混練することが可能である。このため、スクリュ３２の先端を上向きＺ１に配置する、即ちスクリュ３２の中心を通る軸線Ｌ１が土台１６の上面に対して垂直となるＺ方向に延びるようにスクリュ３２を配置することで、スクリュ３２を長くすることができる。これにより、樹脂材４５を安定して可塑化及び混錬することができる。

【0042】

スクリュ３２の先端が上向きＺ１であるので、スクリュ３２へ樹脂材４５が投入されるバレル３３の樹脂投入口９１の中心を通る軸線Ｌ３と、スクリュ３２の中心を通る軸線Ｌ１との角度θ１は、鋭角であるのが好ましい。

【0043】

ここで、軸線Ｌ３は、ホッパ３１においてバレル３３の樹脂投入口９１に冷却ブロック３５を介して接続される管３１１の中心を通る軸線でもある。ホッパ３１の管３１１は、スクリュ３２の軸線Ｌ１の延びる方向に対して３０°以上６０°以下の角度で、冷却ブロック３５を介してバレル３３に接続されるのが好ましい。即ち、角度θ１が、３０°以上６０°以下の角度であるのが好ましい。角度θ１が３０°以上６０°以下となるようにホッパ３１がバレル３３に接続されることで、ホッパ３１から滞りなくスクリュ３２に樹脂材４５を供給することができる。また、スクリュ３２に入った樹脂材４５がホッパ３１へ戻るのを効果的に防ぐことが可能なる。以上により、樹脂材４５を安定して可塑化することが可能となる。

【0044】

なお、角度θ１が０°よりも大きく１５°未満の場合、樹脂材４５がスクリュ３２へ押し込まれる力が大きくなるため、樹脂材４５を安定してバレル３３に供給することは可能であるが、樹脂投入口９１において必要とされる長さが長くなってしまう。このため、バレル３３に樹脂投入口９１を形成するのが困難である。また、角度θ１が６０°よりも大きく９０°以下の場合、樹脂材４５がスクリュ３２へ押し込まれる力に対し、バレル３３から樹脂材４５が押し戻される力が勝り、バレル３３への樹脂材４５の供給が不安定となるおそれがある。

【0045】

以上、角度θ１を３０°以上６０°以下にすることによって、ホッパ３１に貯留されている樹脂材４５の重量によって、樹脂投入口９１に存在している樹脂材４５に、スクリュ３２へ常に押し込まれるような力を発生させることができる。これにより、バレル３３への樹脂材４５の供給が安定化する。

【0046】

［第２実施形態］
第２実施形態の射出装置について説明する。図５は、第２実施形態に係る射出装置３００Ａの斜視図である。図６は、図５の点線に沿う射出装置３００Ａの断面図である。第２実施形態における射出装置３００Ａにおいて、第１実施形態の射出装置３００と同様の構成については同一符号を用いることで詳細な説明は省略する。第２実施形態では、第１実施形態の製造システム１０００の射出装置３００を射出装置３００Ａに代えたものである。

【0047】

射出装置３００Ａは、上記第１実施形態と同様の構成の装置本体３０と、昇降機構５０と、を備える。昇降機構５０は、第２機構の一例である。昇降機構５０は、装置本体３０が図１及び図２に示す金型２０に接離するように、装置本体３０を金型２０に対して上下方向であるＺ方向に昇降可能である。昇降機構５０は、ノズル４０による第１成形材の吐出方向Ｄ１が上向きＺ１となる姿勢で装置本体３０を昇降可能である。

【0048】

昇降機構５０は、装置本体３０の下部に設けられたベース部材５１と、ベース部材５１上に設けられ、装置本体３０を支持する支持部材５２と、を有する。支持部材５２は、装置本体３０が嵌るよう、Ｙ方向に視てＵ字形状に形成されている。装置本体３０は不図示の固定具で支持部材５２に固定されている。

【0049】

昇降機構５０は、水平方向でありＹ方向と直交するＸ方向における支持部材５２の両側に配置された一対の昇降部５３を有する。各昇降部５３は、同一の構成である。Ｘ方向は、装置本体３０の長手方向でもある。

【0050】

昇降部５３は、ボルト５４と、ボルト５４の軸部が挿通される貫通孔５５１が形成された保持部材５５と、ラジアルベアリング５６と、を有する。また、昇降部５３は、スラストベアリング５７と、ボルト５４が螺合するタップ穴５８１が形成された部材５８と、一対のガイド部５９と、を有する。

【0051】

ボルト５４には、装置本体３０の昇降に必要な力、即ち回転力が付与される。タップ穴５８１を有する部材５８は、支持部材５２のＸ方向の側部に設けられている。タップ穴５８１を有する部材５８は、タップ穴５８１に螺合するボルト５４が回転することにより、軸方向、即ちＺ方向に移動する。保持部材５５は、保持部材５５の貫通孔５５１が部材５８のタップ穴５８１と同軸となるように支持部材５２の側部に設けられている。ラジアルベアリング５６は、ボルト５４と部材５８のタップ穴５８１とが高い同軸度を維持するよう、保持部材５５の貫通孔５５１に配置されている。スラストベアリング５７は、ボルト５４の軸部の先端とベース部材５１の間に発生する摩擦力を緩和させるために、ボルト５４の軸部の先端とベース部材５１との間に配置されている。

【0052】

一対のガイド部５９は、支持部材５２、即ち装置本体３０をＺ方向にガイドするためのものであり、水平方向であってＸ方向と直交するＹ方向に間隔をあけて配置されている。Ｙ方向は、装置本体３０の短手方向でもある。一対のガイド部５９の間にボルト５４及び部材５８が配置されている。ガイド部５９は、ベース部材５１に固定され、Ｚ方向に延びる軸部を有するリニアガイド５９１と、支持部材５２のＸ方向の側部に設けられ、リニアガイド５９１の軸部が挿通されるリニアブッシュ５９２と、を有する。

【0053】

射出装置３００Ａを金型２０の下部に取り付けるに際し、射出装置３００Ａを金型２０の下方へ搬送する必要がある。第２実施形態では、ベース部材５１の下部には、装置本体３０を移動させるための移動機構の一例である複数のボールローラ５０１が配置されている。複数のボールローラ５０１によって装置本体３０を射出成形機１００に対し図１の土台１６上を水平方向に滑らせることで、装置本体３０を金型２０の下部に搬送することができる。移動機構としてボールローラ５０１を採用したことにより、一般的な台車等に使用されるキャスターを採用した場合と比較し、３６０°全ての水平方向へ装置本体３０を移動させることが容易となる。これにより、装置本体３０のノズル４０を金型２０の下方の位置に調整することが容易となる。

【0054】

金型２０の下方へ搬送された装置本体３０は、金型２０にノズル４０を接触させるために、上向きＺ１に持ち上げられる必要がある。第２実施形態では、昇降機構５０によって装置本体３０を上向きＺ１に持ち上げることができる。

【0055】

本実施形態では、作業者が工具を用いて一対の昇降部５３の各ボルト５４を同時又は交互に回転操作することで、装置本体３０を持ち上げることができる。以下、一対の昇降部５３のうち一方の昇降部５３の操作について具体的に説明する。

【0056】

図７（ａ）及び図７（ｂ）は、装置本体３０を持ち上げる動作の説明図である。図７（ａ）に示すように、装置本体３０の側方にあるボルト５４を作業者が回すことにより、図７（ｂ）に示すように、部材５８、支持部材５２、及び装置本体３０が、ボルト５４の回転量に応じて一体的に上昇する。ボルト５４は、スラストベアリング５７によりベース部材５１に対してスムーズに回転する。また、部材５８は、ラジアルベアリング５６により回転するボルト５４に対してＺ方向にスムーズに摺動する。

【0057】

また、昇降機構５０は、Ｘ方向における装置本体３０の両側に配置された昇降部５３を有するため、昇降機構５０を用いた昇降動作において装置本体３０が傾くのを防止することができる。各昇降部５３のボルト５４は、１人の作業者が交互に操作してもよいが、１人又は２人の作業者で同時に操作するのが好ましい。

【0058】

上記構成により、作業者は、装置本体３０を金型２０の下方に搬送するために、クレーンや台車等の搬送装置を準備する必要がない。したがって、段取り性が向上する。また、昇降機構５０によって装置本体３０を金型２０まで持ち上げることが可能となり、作業者の負担が軽減する。

【0059】

また、昇降機構５０は、油圧ジャッキやエアシリンダを使用していない、ボルト５４で装置本体３０を昇降させる簡単な機構であるため、射出装置３００Ａを小型化することが可能である。これにより、金型２０の下方の限られたスペースに対して、昇降機構５０の専有スペースが小さくて済む。

【0060】

また、ボルト５４を回す速度、即ち装置本体３０を昇降させる速度は、油圧ジャッキやエアシリンダを使用するよりも、作業者が容易に制御可能である。また、作業者は、装置本体３０を昇降させるのにボルト５４を操作するだけでよいため、不測の事態において昇降作業を途中で中断するのも容易である。

【0061】

［第３実施形態］
第３実施形態の射出装置について説明する。図８は、第３実施形態に係る射出装置３００Ｂの斜視図である。図９（ａ）は、図８の矢印Ｂ１の方向に視た射出装置３００Ｂの斜視図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）の点線に沿う射出装置３００Ｂの断面図である。図１０は、第３実施形態に係る製造システム１０００Ｂにおける射出装置３００Ｂの動作の説明図である。第３実施形態において、第１実施形態と同様の構成については同一符号を用いることで詳細な説明は省略する。第３実施形態では、第１実施形態の製造システム１０００の射出装置３００を射出装置３００Ｂに代えたものである。

【0062】

第３実施形態では、製造システム１０００Ｂは、第１実施形態と同様の構成の射出成形機１００、ロボットアーム２００及び金型２０を備える。図１０には、金型２０は型開きされた状態を図示している。また、製造システム１０００Ｂは、射出装置３００Ｂを備える。

【0063】

射出装置３００Ｂは、上記第１実施形態と同様の構成の装置本体３０と、装置本体３０の姿勢を変更可能な変更機構６０と、を備える。なお、図示は省略するが、射出装置３００Ｂは、第１機構、例えば第１実施形態における図１及び図２の取付機構４１を備える。また、図示は省略するが、射出装置３００Ｂは、第２機構、例えば第２実施形態における図５の昇降機構５０を備えるのが好ましい。

【0064】

変更機構６０は、第３機構の一例である。変更機構６０は、金型２０に対して装置本体３０の姿勢を変更可能である。本実施形態では、変更機構６０は、第１姿勢Ｐ１と第２姿勢Ｐ２との間で装置本体３０の姿勢を変更可能に、装置本体３０を支持する。第１姿勢Ｐ１は、ノズル４０の吐出方向Ｄ１が土台１６に対して垂直方向であるＺ方向となる姿勢である。第２姿勢Ｐ２は、ノズル４０の吐出方向Ｄ１が土台１６に対して水平方向であるＹ方向となる姿勢である。

【0065】

変更機構６０は、装置本体３０の下部に設けられている。変更機構６０は、Ｘ方向に間隔をあけて配置された一対のサイドプレート６３と、一対のサイドプレート６３を接続するＸ方向に延びる一対の梁部材６０１と、を有する。装置本体３０は、一対のサイドプレート６３の間に配置され、一対のサイドプレート６３に揺動可能に支持されている。

【0066】

また、変更機構６０は、一対の梁部材６０１に回転可能に支持され、Ｙ方向に延びるボルト６４と、ボルト６４と螺合するタップ穴を有し、ボルト６４の回転に伴ってＹ方向に直動可能なジョイント６８と、を有する。

【0067】

装置本体３０は、一対のサイドプレート６３に支持され、Ｙ方向におけるジョイント６８の位置に応じた姿勢となるように、軸状のリンク６９を介してジョイント６８に回動可能に連結されている。

【0068】

装置本体３０のＸ方向の両側には、同軸に配置された一対の軸６１と、同軸に配置された一対の軸６２と、が設けられている。また、一対の軸６１とリンク６９とは、同軸に配置されている。各軸６１は、各サイドプレート６３に形成されたＹ方向に直線状に延びる案内溝６３１に嵌められている。各軸６２は、各サイドプレート６３に形成された湾曲状の案内溝６３２に嵌められている。案内溝６３２は、案内溝６３１の上方に形成され、斜め下方に凸となるように湾曲して形成されている。

【0069】

ボルト６４のＹ方向の一対の端部のうちの一方の端部には、ボルト６４がスラスト方向であるＹ方向に移動するのを防止するためのボルト止め６５が設けられている。また、ボルト６４のＹ方向の一対の端部のうちの他方の端部には、作業者がボルト６４を回転操作するための操作部の一例である六角穴６４１が設けられている。作業者は例えば六角レンチを六角穴６４１に嵌め込んで六角レンチを回転させることで、ボルト６４を回転させることができる。

【0070】

ボルト６４とボルト止め６５との間には、スラストベアリング６６が設けられている。スラストベアリング６６により、ボルト６４とボルト止め６５と間の摩擦力が緩和されている。ボルト６４と各梁部材６０１との間には、ラジアルベアリング６７が設けられている。ラジアルベアリング６７により、ボルト６４と梁部材６０１との間の摩擦力が緩和され、また、ボルト６４と一対の軸６１とを直角に維持することができる。

【0071】

一対の軸６１は、装置本体３０の揺動支点となる。装置本体３０は、一対の軸６１を支点として揺動することで姿勢変更可能である。装置本体３０は、案内溝６３１に対する軸６１の位置に応じて案内溝６３２に対する軸６２の位置が決まり、これにより装置本体３０の姿勢が決まる。案内溝６３１に対する軸６１の位置は、ボルト６４に対するジョイント６８の位置で決まる。

【0072】

即ち、作業者がボルト６４を回転させることで、ジョイント６８のＹ方向の位置が決まり、ジョイント６８のＹ方向の位置によって案内溝６３１における軸６１の位置、及び案内溝６３２における軸６２の位置が決まり、装置本体３０の姿勢が決まる。

【0073】

射出装置３００Ｂは、射出成形機１００の型締め部１０に取り付けられた金型２０の下方に搬送する必要がある。金型２０の周囲には、固定側プラテン１２、可動側プラテン１３、タイバー１４、フレーム１５、及び土台１６が配置されている。よって、金型２０の下方には、固定側プラテン１２、可動側プラテン１３、タイバー１４、フレーム１５、土台１６及び金型２０で囲われたスペースが存在する。射出装置３００Ｂを金型２０の下方に搬送する際には、射出装置３００Ｂが金型２０及び金型２０の周囲の物体に干渉しないようにする必要がある。

【0074】

ここで、本実施形態では、ノズル４０における吐出方向Ｄ１が上向きＺ１となる場合において、装置本体３０のＺ方向の長さＬＢが、装置本体３０のＹ方向の長さＬＡよりも長い。

【0075】

製造システム１０００Ｂにおいて、金型２０が型締めされた状態で、金型２０の下方のスペースのうちＺ方向の間隔が最も広い箇所は、土台１６の上面と金型２０の下面との間である。製造システム１０００Ｂにおいて、金型２０が型締めされた状態で、金型２０下方のスペースのうちＺ方向の間隔が最も狭い箇所は、土台１６の上面とフレーム１５の下面との間である。

【0076】

よって、土台１６の上面とフレーム１５の下面とのＺ方向の間隔ＤＺが、長さＬＡよりも広く、かつ長さＬＢよりも狭ければ、装置本体３０を寝かせた第２姿勢Ｐ２で金型２０の下方に搬送するのが好ましい。そして、装置本体３０を金型２０の下方に搬送した後は、装置本体３０を起立させた第１姿勢Ｐ１に戻すのが好ましい。

【0077】

このように、金型２０の下方のスペースが狭い場合であっても、装置本体３０の姿勢を変更機構６０によって変更して金型２０の下方に搬送することができる。特に装置本体３０の長さＬＢが長さＬＡよりも長い場合、装置本体３０を第２姿勢Ｐ２にすることで、金型２０の下方に搬送することができる。

【0078】

その後、装置本体３０を第１姿勢Ｐ１に変更して装置本体３０を金型２０に取り付ければよい。よって、第３実施形態によれば、金型２０の下方に装置本体３０を搬送する際にクレーンなどの搬送装置を用いる必要がなくなり、また、金型２０を型締め部１０に取り付けたまま、装置本体３０を金型２０の下方に搬送することができる。よって、段取り性が向上する。

【0079】

また、作業者は、装置本体３０の姿勢を変更する際に、ボルト６４を回転操作するだけでよい。作業者がボルト６４を回転操作することで、ジョイント６８が水平方向に移動し、装置本体３０は、軸６１が案内溝６３１に案内され、かつ軸６２が案内溝６３２に案内されながら、ジョイント６８の位置に応じた姿勢に変更される。

【0080】

また、射出装置３００を金型２０の開閉方向であるＹ方向に薄い構成にすることが可能であるため、複数台の射出装置３００Ｂを金型２０の下方に設置することも可能である。

【0081】

また、軸６１がサイドプレート６３に対して案内溝６３１に沿って水平方向に移動することが可能であるため、軸６１がサイドプレート６３に対して固定された位置で回動する場合よりも、装置本体３０は省スペースで姿勢変更可能となる。

【0082】

また、変更機構６０は、油圧ジャッキやエアシリンダを使用していない、ボルト６４で装置本体３０の姿勢を変更させる簡単な機構であるため、射出装置３００Ｂを小型化することが可能である。これにより、金型２０の下方の限られたスペースに対して、変更機構６０の専有スペースが小さくて済む。

【0083】

また、ボルト６４を回す速度、即ち装置本体３０の姿勢を変更する速度は、油圧ジャッキやエアシリンダを使用するよりも、作業者が容易に制御可能である。また、作業者は、装置本体３０の姿勢を変更させるのにボルト６４を操作するだけでよいため、不測の事態において姿勢変更作業を途中で中断するのも容易である。

【0084】

［第４実施形態］
第４実施形態の射出装置について説明する。図１１は、第４実施形態に係る製造システム１０００Ｃの側面図である。製造システム１０００Ｃは、第１実施形態とは異なる構成の射出装置３００Ｃを備える。なお、第４実施形態において、第１実施形態と同様の構成については同一符号を用いることで詳細な説明は省略する。第４実施形態では、第１実施形態の製造システム１０００の射出装置３００を射出装置３００Ｃに代えたものである。

【0085】

製造システム１０００Ｃは、第１実施形態と同様の構成の射出成形機１００、ロボットアーム２００及び金型２０を備える。図１１には、金型２０は型開きされた状態を図示している。また、製造システム１０００Ｃは、射出装置３００Ｃを備える。なお、図１１において、説明の便宜上、射出成形機１００の型締め部１０の複数のタイバー１４のうちの１つを、隠れ線、即ち二点鎖線で図示している。

【0086】

射出装置３００Ｃは、上記第１実施形態と同様の構成の装置本体３０と、上記第２実施形態と同様の構成の昇降機構５０と、上記第３実施形態と同様の構成の変更機構６０と、を備える。

【0087】

射出装置３００Ｃは、装置本体３０を金型２０に取り付け可能な第１機構の一例である取付機構４１Ｃを有する。

【0088】

取付機構４１Ｃは、ノズル４０による第１成形材の吐出方向Ｄ１が上向きＺ１となる姿勢で装置本体３０を金型２０に取り付け可能である。本実施形態では、取付機構４１Ｃは、金型２０の固定型２１及び可動型２２のうち、固定型２１に装置本体３０を取り付け可能である。吐出方向Ｄ１が上向きＺ１となる装置本体３０の姿勢において、ホッパ３１は、上向きＺ１に開口する。

【0089】

装置本体３０は、昇降機構５０によってＺ方向に持ち上げられ、ノズル４０が図２に示すホットランナＲ１と連通するように金型２０の固定型２１の下面２１１に接触した状態で、取付機構４１Ｃによって金型２０の固定型２１の下面２１１に取り付けられる。

【0090】

図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、取付機構４１Ｃの平面図である。図１２（ａ）及び図１２（ｂ）には、取付機構４１Ｃの周囲の部材も図示している。図１２（ａ）は、Ｘ方向に視た取付機構４１Ｃを図示し、図１２（ｂ）には、Ｙ方向に視た取付機構４１Ｃを図示している。図１２（ａ）及び図１２（ｂ）には、取付機構４１Ｃによって装置本体３０が金型２０の固定型２１に取り付けられた状態を図示している。

【0091】

取付機構４１Ｃは、装置本体３０を金型２０の固定型２１に接続可能な締結部材の一例として、複数、例えば４つの段付きボルト７２を有する。段付きボルト７２は、頭部７２１と、頭部７２１から軸方向であるＺ方向に延びる軸部７２２と、軸部７２２のＺ方向の先端に設けられ、軸部７２２よりも小径のねじ部７２３と、を含む。ねじ部７２３の外周面には、ねじ山が形成されている。固定型２１の下面２１１には、ねじ部７２３が螺合可能なタップ穴２１２が形成されている。

【0092】

装置本体３０の筐体４２は、互いに反対方向にＸ方向に突出する一対のフランジ４２１を有する。各フランジ４２１は、２つの段付きボルト７２によって金型２０の固定型２１に固定される。各フランジ４２１には、Ｚ方向に延びる２つの貫通孔４２１１が形成されている。各貫通孔４２１１の直径は、段付きボルト７２の軸部７２２の直径よりも大きく、段付きボルト７２の頭部７２１の直径よりも小さい。

【0093】

各段付きボルト７２の軸部７２２及びねじ部７２３は、各貫通孔４２１１を貫通し、ねじ部７２３が固定型２１のタップ穴２１２に接続される。これにより、装置本体３０は金型２０の固定型２１に取り付けられる。

【0094】

取付機構４１Ｃは、付勢部材の一例として、複数、例えば４つのバネ部材７１を有する。各バネ部材７１は、ノズル４０を吐出方向Ｄ１に付勢する付勢力を発生するためのものである。バネ部材７１は、例えば皿バネやコイルバネ等の圧縮バネである。

【0095】

バネ部材７１は、段付きボルト７２の軸部７２２に嵌め込まれ、段付きボルト７２の頭部７２１とフランジ４２１との間に配置される。バネ部材７１は、段付きボルト７２のねじ部７２３が固定型２１に締結されることにより段付きボルト７２の頭部７２１とフランジ４２１とに挟まれて撓み変形する。これにより、各バネ部材７１は、ノズル４０を固定型２１に付勢する。

【0096】

段付きボルト７２を固定型２１に締結していくと、段付きボルト７２の軸部７２２とねじ部７２３との間には段差があるため、軸部７２２が固定型２１の下面２１１に接触する。これにより、固定型２１の下面２１１と、段付きボルト７２の頭部７２１とのＺ方向の間隔が所定間隔に保持される。バネ部材７１は、段付きボルト７２の頭部７２１にＺ方向に押圧されて所定量だけ撓み変形する。これにより、ノズル４０に適切な所定のノズルタッチ力を発生させることができる。このように、段付きボルト７２を用いることで、ノズル４０に適切な所定のノズルタッチ力を発生させる作業が容易となる。

【0097】

また、金型２０のホットランナＲ１や装置本体３０のノズル４０の温度変化により、金型２０と装置本体３０のフランジ４２１とのＺ方向の間隔が変化したとしても、バネ部材７１によって間隔の変化を吸収することが可能となる。

【0098】

また、取付機構４１Ｃは、油圧ジャッキやエアシリンダを使用していない、段付きボルト７２で装置本体３０を金型２０に取り付ける簡単な機構であるため、射出装置３００Ｃを小型化することが可能である。これにより、金型２０の下方の限られたスペースに対して、取付機構４１Ｃの専有スペースが小さくて済む。

【0099】

［第５実施形態］
第５実施形態の射出装置について説明する。図１３は、第５実施形態に係る製造システム１０００Ｄの側面図である。製造システム１０００Ｄは、第１実施形態とは異なる構成の射出装置３００Ｄを備える。なお、第５実施形態において、第１実施形態と同様の構成については同一符号を用いることで詳細な説明は省略する。第５実施形態では、第１実施形態の製造システム１０００の射出装置３００を射出装置３００Ｄに代えたものである。

【0100】

製造システム１０００Ｄの射出装置３００Ｄは、上記第１実施形態と同様の構成の装置本体３０を備える。なお、図１３において図示は省略するが、射出装置３００Ｄは、上記第２実施形態と同様の構成の図５の昇降機構５０と、上記第３実施形態と同様の構成の図８の変更機構６０と、上記第４実施形態と同様の構成の図１１の取付機構４１Ｃと、を備える。ただし、本実施形態では、取付機構４１Ｃは、装置本体３０を可動型２２に取り付け可能である。

【0101】

取付機構４１Ｃによって可動型２２に装置本体３０を取り付けた場合、可動型２２の開閉動作による加減速度によって、装置本体３０には開閉方向であるＹ方向に慣性力がかかる。装置本体３０は、可動型２２にバネ部材７１を介して固定されているため、Ｙ方向に慣性力がかかった場合、図２のホットランナＲ１とノズル４０との接触部を支点として揺れるおそれがある。

【0102】

そこで、本実施形態では、製造システム１０００Ｄは、可動型２２と装置本体３０との間隔ＤＤを保持するスペーサ８０を更に備える。スペーサ８０は、一対のフランジ４２１の各々に対し、複数、例えば２つ設けられる。２つのスペーサ８０は、ノズル４０を挟むようにＹ方向に間隔をあけて設けられる。これにより、装置本体３０の揺れを抑えることができる。

【0103】

スペーサ８０は、間隔ＤＤを調整可能に構成されており、本実施形態ではボルトで構成されている。フランジ４２１には、スペーサ８０の軸が螺合するタップ穴４２１２が形成されている。スペーサ８０は、フランジ４２１のタップ穴４２１２に螺合することでフランジ４２１に設けられる。スペーサ８０は、フランジ４２１に対するＺ方向の突出量が調整可能であり、スペーサ８０の軸部の先端が可動型２２の下面に当接することで、装置本体３０の揺れを抑えることができる。なお、フランジ４２１に対するスペーサ８０のＺ方向の突出量は、ノズル４０にかかるノズルタッチ力がスペーサ８０に分散させないような長さに設定するのが好ましい。

【0104】

このように、本実施形態では、スペーサ８０がボルトであって、アジャスト機能を有している。これにより、金型２０のホットランナやノズル４０の温度変化により、金型２０と装置本体３０のフランジ４２１との距離が変化するような場合でも、装置本体３０の揺れを効果的に抑制することができる。

【0105】

［実施例］
以下、第１実施形態に対応する実施例１～３と比較例１～３とを比較した実験結果について説明する。実施例１～３と比較例で１～３とは、図４に示す樹脂投入口９１の角度θ１を変更した際の、計量時間のバラつきと、成形品の寸法のバラつきについて、比較した。

【0106】

スクリュ３２には、長さが５００ｍｍ、径が２５ｍｍのものを使用した。ホッパ３１には材質がステンレス鋼のものを使用した。冷却ブロック３５には材質がアルミニウムのものを使用した。バレル３３には材質がアルミニウムクロムモリブデン鋼のものを使用した。ホッパ３１、冷却ブロック３５及びバレル３３のぞれぞれの表面粗さはＲａ３．２であった。樹脂材４５にはＰＭＭＡを使用した。成形品は径３ｍｍ、長さ３２０ｍｍの棒形状であった。

【0107】

実施例１～３および比較例１～３では、全て表１に示す成形条件で成形を行った。

【表1】

【0108】

実施例１～３と比較例１～３について、樹脂投入口９１の角度θ１を互いに異なる角度に設定した際の樹脂投入口９１に必要な長さと、成形品の寸法バラつきから、製品の判断を行った。その判断結果を表２に示す。なお、表２に示す製品判断の「Ａ」は、製品である成形品の寸法精度が十分であることを示す。表２に示す製品判断の「Ｂ」は、成形品の寸法精度が「Ａ」よりも劣る、又は成形品を成形できなかったことを示す。

【表2】

【0109】

実施例１～３では、樹脂投入口９１に必要な長さが４２ｍｍ～６５ｍｍ、即ちスクリュ３２の長さの１／１０程度であり、現実的な長さである。また、成形品の寸法バラつきも３σ＝０．０２ｍｍとなり、十分な精度で成形が可能であった。

【0110】

一方、比較例１は、樹脂投入口９１に必要とされる長さが１０５ｍｍ、即ちスクリュ３２の長さの１／５であり、樹脂投入口９１としては現実的な構成ではなかった。

【0111】

比較例２、３は、成形品の寸法バラつきが３σ＝０．０５ｍｍ以上となり、製品規格上、問題ない範囲であったが、実施例１～３と比較すると成形品の寸法のバラつきが大きい結果となった。以上の結果から、実施例１～３の範囲で成形品を製造するのが好ましい。

【0112】

なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。また、実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載されたものに限定されない。

【0113】

上述の実施形態では、射出装置は、金型の下面に取り付けられるので、スクリュープリプラ式であるのが好適であり、その場合について説明したが、これに限定するものではなく、例えばインラインスクリュー式であってもよい。同様に、射出部が、インラインスクリュー式である場合について説明したが、スクリュープリプラ式であってもよい。

【0114】

また、上述の実施形態では、製造システムによってファミリー成形を行う場合について説明したが、これに限定するものではない。組成又は色の異なる２種類以上の成形材を単一の金型内に射出して、２種類以上の成形品、又は２種類以上の成形材が一体化された成形品を成形する製造システムに、本発明は適用可能である。これにより、多材質又は多色の専用成形機を用いることなく、汎用の横型の射出成形機に組み付けられた金型に射出装置を取り付けることで、多材質又は多色の成形材を用いて、簡便かつ安価にファミリー成形や多色成形などの一体成形を行うことができる。

【0115】

また、上述の実施形態では、装置本体３０の小型化の観点から、軸線Ｌ１と軸線Ｌ２とが平行又は略平行である場合について説明した。この構成が好適であるが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、軸線Ｌ１と軸線Ｌ２とが１０°よりも大きい角度で交差する場合、又は直交する場合についても本発明は適用可能である。

【0116】

また、上述の実施形態では、装置本体３０が金型２０に取り付けられた状態における製造システムの小型化の観点から、各軸線Ｌ１，Ｌ２が、土台１６の上面に対して垂直な法線と平行又は略平行である場合について説明した。この構成が好適であるが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、各軸線Ｌ１，Ｌ２が法線に対して１０°よりも大きい角度で交差する場合、又は直交するについても本発明は適用可能である。

【符号の説明】

【0117】

２０…金型、３０…装置本体、４０…ノズル、４１…取付機構（第１機構）、３００…射出装置、１０００…製造システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】