(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-08-01
(45)【発行日】2023-08-09
(54)【発明の名称】射出成形システム及び成形品を製造する方法
(51)【国際特許分類】
B29C 45/04 20060101AFI20230802BHJP
B29C 45/26 20060101ALI20230802BHJP
B29C 33/34 20060101ALI20230802BHJP
【ＦＩ】
B29C45/04
B29C45/26
B29C33/34
【請求項の数】
10
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2022018034
(22)【出願日】2022-02-08
(65)【公開番号】P2022122285
(43)【公開日】2022-08-22
【審査請求日】2022-03-22
(31)【優先権主張番号】63/147,523
(32)【優先日】2021-02-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】17/587,382
(32)【優先日】2022-01-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】520449345
【氏名又は名称】キヤノンバージニア， インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】Ｃａｎｏｎ Ｖｉｒｇｉｎｉａ， Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】１２０００ Ｃａｎｏｎ Ｂｌｖｄ．， Ｎｅｗｐｏｒｔ Ｎｅｗｓ， Ｖｉｒｇｉｎｉａ， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
(74)【代理人】
【識別番号】110003281
【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小平 弘毅
(72)【発明者】
【氏名】柳原 裕一
【審査官】今井 拓也
(56)【参考文献】
【文献】特開平０９－０３９０３６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－０７６２８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０３－１４２２０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－０３９８７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－０９６５４８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２９Ｃ ４５／０４
Ｂ２９Ｃ ４５／２６
Ｂ２９Ｃ ３３／３４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
射出成形システムであって、
金型で射出成形を行うように構成された射出成形機と、
前記金型を搬送するように構成された搬送装置と、を備え、
前記金型は、
第１の部材と、
前記第１の部材と組み合わせることで、第１の成形品に対応する第１のキャビティを形成するように構成される第２の部材と、
前記第１の部材と組み合わせることで、第２の成形品に対応する第２のキャビティを形成するように構成される第３の部材と、を含み、
前記搬送装置は、前記第２の部材と前記第３の部材の一方が、対応するキャビティに樹脂を注入するための成形動作位置に位置するときに、前記第２の部材と前記第３の部材の他方が、対応するキャビティに注入された樹脂を冷却するための冷却位置に位置するように、前記金型を搬送するように構成され、
前記冷却位置に位置する部材は、前記射出成形機のフレームと前記搬送装置のフレームによって支持される、ことを特徴とする射出成形システム。
【請求項2】
前記第１の部材は、射出成形機の固定プラテンに固定された固定部材である、請求項１に記載の射出成形システム。
【請求項3】
前記第２の部材は、前記第１のキャビティから前記第１の成形品を取り出すことができるように移動する可動部材であり、前記第３の部材は、前記第２のキャビティから前記第２の成形品を取り出すことができるように移動する可動部材である、
請求項１に記載の射出成形システム。
【請求項4】
前記第２の部材と前記第３の部材とは、互いに独立して移動する、請求項３に記載の射出成形システム。
【請求項5】
前記第１のキャビティと前記第２のキャビティとの間を断熱するように構成される断熱構造をさらに備える、請求項１に記載の射出成形システム。
【請求項6】
前記断熱構造は、中空構造であり、前記断熱構造には断熱材が設けられている、請求項５に記載の射出成形システム。
【請求項7】
前記断熱構造は、前記第１と第２のキャビティの間に空気層を形成するように構成される中空構造である、請求項５に記載の射出成形システム。
【請求項8】
前記第１のキャビティに流入する成形材料を加熱するための第１のヒータと、前記第２のキャビティに流入する成形材料を加熱するための第２のヒータと、
をさらに備える、請求項１に記載の射出成形システム。
【請求項9】
前記搬送装置のフレームには、前記金型を搬送するためのアクチュエータが設けられており、
前記アクチュエータは、前記金型の前記第１の部材に接続されている、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の射出成形システム。
【請求項10】
第１の部材と第２の部材と第３の部材とを含む金型を使用して成形品を製造する方法であって、前記第１の部材と前記第２の部材により形成される第１のキャビティであって、第１の成形品を形成するための第１のキャビティに樹脂を射出する工程と、
前記第１の部材と前記第３の部材により形成される第２のキャビティであって、第２の成形品を形成するための第２のキャビティに樹脂を射出する工程と、
前記第２の部材と前記第３の部材の一方が、対応するキャビティに樹脂を注入するための成形動作位置に位置するときに、前記第２の部材と前記第３の部材の他方が、対応するキャビティに注入された樹脂を冷却するための冷却位置に位置するように、前記金型を搬送する工程と、
前記金型から成形品の取り出す工程と、を備え、
前記冷却位置に位置する部材は、射出成形機のフレームと搬送装置のフレームによって支持される、ことを特徴とする成形品を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、２０２１年２月９日に出願された、米国仮出願６３／１４７５２３号の利益を主張する。
本出願は、２０２１年２月９日に出願された、米国仮出願６３／１４７５２３号の利益を主張する。
【0002】
本開示は、射出成形システム及び成形品を製造する方法に関する。
【背景技術】
【0003】
射出成形機による成形品の製造は、型締め後の金型への樹脂の射出、樹脂の固化による体積減少を補うための高圧での金型への樹脂の押し込み、樹脂が固化するまでの金型内での成形品の保持、および金型からの成形品の取り出しが含まれる。射出成形工程を繰り返し行い、所望の数の成形品を得る。１つの金型で所定数の成形を行った後、射出成形機から金型を排出し、次の金型を段取りして射出成形機に挿入し、次の金型で所定数の射出成形を行う。
【0004】
上述の成形方法において、１台の射出成形機に対して、２つの金型を用いる方法が提案されている。例えば、米国特許第２０１８／０００９１４６号／日本特許公開第２０１８－００１７３８号／ＶＮ２０１６０００２５０５号では、射出成形機２の両側に搬送装置を配置するシステムが論じられている。図１は、米国特許第２０１８／０００９１４６号／日本特許公開第２０１８－００１７３８号／ＶＮ２０１６０００２５０５号の射出成形システムを示す。このシステムでは、樹脂を射出し、成形品を取り出す成形動作位置と、金型内に射出した樹脂を冷却する冷却位置との間で金型を移動させる。
【0005】
図１に示すようなシステムの生産性は、通常、金型の搬送に要する時間を可能な限り短縮することと結びついている。射出成形システム全体のコスト増加を最小限に抑えつつ、金型の搬送時間を短縮する方法が求められる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の例示的一態様は、金型搬送時間の短縮を可能にする金型構造を提供する。
【0007】
射出成形用の金型であって、第１の部材と、前記第１の部材と組み合わせることで、第１の成形品に対応する第１のキャビティを形成するように構成される第２の部材とを備え、前記金型に対する改良は、前記第１の部材と組み合わせることで、第２の成形品に対応する第２のキャビティを形成するように構成される第３の部材を含む金型。
【図面の簡単な説明】
【0008】
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を形成する添付の図面は、本開示の様々な実施形態、目的、特徴、および利点を示す。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本開示は、いくつかの実施形態を説明しており、当業者に既知の詳細については、特許、特許出願、および他の参考文献に依拠する。したがって、本明細書において、特許、特許出願、または他の参考文献が引用される、または繰り返されるとき、それらは、記載されている提案だけでなくあらゆる目的のために、参照によりその全体が本明細書に組み込まれることを理解されたい。
【0010】
図面を参照して、本開示の一実施形態における射出成形システムについて説明する。各図中の矢印ＸおよびＹは、互いに直交する水平方向を示し、矢印Ｚは、地面に対して垂直（直立）方向を示す。
【0011】
図１～図３は、米国特許第２０１８／０００９１４６号／日本特許公開第２０１８－００１７３８号／ＶＮ２０１６０００２５０５号の射出成形システム１を示しており、本明細書では情報／説明の目的のためだけに提供されている。
【0012】
射出成形システム１は、射出成形機２と、搬送装置３Ａおよび３Ｂと、制御装置４とを含む。射出成形システム１は、１台の射出成形機２に対して、搬送装置３Ａおよび３Ｂを用いて、複数の金型を入れ替えながら成形品を製造する。２つの金型１００Ａおよび１００Ｂを用いる。
【0013】
金型１００Ａ／１００Ｂは、固定金型１０１と、固定金型１０１に対して開閉される可動金型１０２との組である。成形品は、固定金型１０１と可動金型１０２との間に形成されたキャビティに溶融樹脂を射出することで成形される。固定金型１０１および可動金型１０２には、それぞれ取付板１０１ａおよび１０２ａが固定されている。取付板１０１ａおよび１０２ａは、金型１００Ａ／１００Ｂを射出成形機２の成形動作位置１１（型締位置）に固定するために用いられる。
【0014】
金型１００Ａ／１００Ｂには、固定金型１０１と可動金型１０２との間を閉状態に維持する自己閉鎖部１０３が設けられている。自己閉鎖部１０３により、射出成形機２から金型１００Ａ／１００Ｂを搬出した後も、金型１００Ａ／１００Ｂが開くことを防止することが可能となる。自己閉鎖部１０３は、磁力を利用して金型１００Ａ／１００Ｂを閉状態に維持する。自己閉鎖部１０３は、固定金型１０１および可動金型１０２の対向面に沿って複数の箇所に配置されている。自己閉鎖部１０３は、固定金型１０１側の要素と可動金型１０２側の要素との組み合わせである。通常、金型１００Ａおよび１００Ｂの１つに対して２組以上の自己閉鎖部１０３が設けられる。
【0015】
搬送装置３Ａは、金型１００Ａを射出成形機２の成形動作位置１１に搬入および搬出する。搬送装置３Ｂは、金型１００Ｂを成形動作位置１１に搬入および搬出する。搬送装置３Ａ、射出成形機２、および搬送装置３Ｂは、この順にＸ軸方向に並ぶように配置されている。言い換えれば、搬送装置３Ａおよび搬送装置３Ｂは、射出成形機２をＸ軸方向において挟むように、射出成形機２に対して横方向に配置されている。搬送装置３Ａおよび３Ｂは、互いに対向して配置され、搬送装置３Ａは射出成形機２の左右の一側方に、搬送装置３Ｂは他側方にそれぞれ隣接して配置されている。成形動作位置１１は、搬送装置３Ａと搬送装置３Ｂとの間に位置している。搬送装置３Ａおよび３Ｂは、それぞれフレーム３０と、搬送ユニット３１と、複数のローラ３２と、複数のローラ３３とを含む。
【0016】
フレーム３０は、搬送装置３Ａおよび３Ｂの骨格であり、搬送ユニット３１と、複数のローラ３２および３３とを支持する。搬送ユニット３１は、金型１００Ａ／１００ＢをＸ軸方向に往復移動させ、成形動作位置１１に対して金型１００Ａ／１００Ｂを排出および挿入する装置である。
【0017】
搬送ユニット３１は、モータを駆動源とした電動シリンダであり、シリンダに対して進退するロッドを含む。シリンダはフレーム３０に固定され、ロッドの端部には固定金型１０１が固定されている。搬送ユニット３１は、流体アクチュエータ、電動アクチュエータのいずれも使用可能であるが、電動アクチュエータにより、金型１００Ａ／１００Ｂの搬送時に、その位置や速度の制御精度の向上を図ることができる。流体アクチュエータとしては、例えば、油圧シリンダ、エアシリンダを挙げることができる。電動アクチュエータとしては、電動シリンダに加えて、モータを駆動源としたラックアンドピニオン機構、モータを駆動源としたボールねじ機構等を挙げることができる。
【0018】
搬送ユニット３１は、搬送装置３Ａと３Ｂのそれぞれに独立して配置されている。しかし、金型１００Ａおよび１００Ｂを支持する共通の支持部材を用い、この支持部材に対して単一の共通の搬送ユニット３１を配置してもよい。搬送ユニット３１を搬送装置３Ａと３Ｂのそれぞれに独立して配置した場合は、金型１００Ａと金型１００Ｂとで搬送時の移動ストロークが異なる場合に対応することが可能となる。例えば、金型の幅（Ｘ方向の幅）が異なっていたり、金型の厚み（Ｙ方向の幅）が異なっていたりして、金型を同時に搬送できない場合である。
【0019】
複数のローラ３２は、Ｘ軸方向に配列されたローラ列を構成しており、Ｙ軸方向に離間して２列構成されている。複数のローラ３２は、Ｚ軸方向の回転軸を中心に回転し、金型１００Ａ／１００Ｂの側面（取付板１０１ａおよび１０２ａの側面）に接触して、金型１００Ａ／１００Ｂを横から支えて金型１００Ａ／１００ＢのＸ軸方向の移動をガイドする。複数のローラ３３は、Ｘ軸方向に配列されたローラ列を構成しており、Ｙ軸方向に離間して２列構成されている。複数のローラ３３は、Ｙ軸方向の回転軸を中心に回転し、金型１００Ａ／１００Ｂの底面（取付板１０１ａおよび１０２ａの底面）を支持して、金型１００Ａ／１００Ｂを下から支えて金型１００Ａ／１００ＢのＸ軸方向の移動を円滑にする。
【0020】
制御装置４は、射出成形機２を制御するためのコントローラ４１と、搬送装置３Ａを制御するためのコントローラ４２Ａと、搬送装置３Ｂを制御するためのコントローラ４２Ｂとを含む。各コントローラ４１、４２Ａ、４２Ｂは、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサと、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等の記憶装置と、センサやアクチュエータに接続されるインタフェース（図示せず）とを含む。プロセッサは、記憶装置に記憶されたプログラムを実行する。コントローラ４１が実行するプログラム（制御）の一例は後述する。コントローラ４１は、コントローラ４２Ａおよび４２Ｂと通信可能に接続され、コントローラ４２Ａおよび４２Ｂに金型１００Ａ／１００Ｂの搬送に関する指示を行う。コントローラ４２Ａおよび４２Ｂは、金型１００Ａ／１００Ｂの搬入や搬出が終了した場合に、動作完了の信号をコントローラ４１に送信する。さらに、コントローラ４２Ａおよび４２Ｂは、異常発生時に非常停止信号をコントローラ４１に送信する。
【0021】
射出成形機２、搬送装置Ａおよび搬送装置Ｂのそれぞれには、コントローラが配置されているが、１つのコントローラで３台全ての装置を制御してもよい。より確実に協調的に動作させるために、搬送装置Ａと搬送装置Ｂとを単一のコントローラで制御してもよい。
【0022】
【0023】
【0024】
射出装置５は、Ｙ軸方向に延びるように配置された射出シリンダ５１を含む。射出シリンダ５１は、バンドヒータ等の加熱装置（図示せず）を含み、ホッパ５３から導入された樹脂を溶融する。射出シリンダ５１にはスクリュ５１ａが内蔵されており、スクリュ５１ａを回転させることで射出シリンダ５１内に導入された樹脂が可塑化され、計量される。スクリュ５１ａの軸方向（Ｙ軸方向）への移動により、射出ノズル５２から溶融樹脂を射出することができる。
【0025】
図２に、ノズル５２としての遮断ノズルの一例を示す。吐出口５２ａを開閉するピン５６ａが、図２の開閉機構５６として配置されている。ピン５６ａは、リンク５６ｂを介してアクチュエータ（シリンダ）５６ｃに連結されており、アクチュエータ５６ｃの動作により吐出口５２ａが開閉される。
【0026】
射出シリンダ５１は、駆動部５４に支持されている。駆動部５４には、スクリュ５１ａを回転駆動させて樹脂の可塑化と計量を行うモータと、スクリュ５１ａを軸方向に進退させる駆動モータとが配置されている。駆動部５４は、フレーム１０上のレール１２に沿ってＹ軸方向に進退可能である。また、駆動部５４には、射出装置５をＹ軸方向に進退させるアクチュエータ（例えば電動シリンダ）５５が配置されている。
【0027】
型締装置６は、金型１００Ａ／１００Ｂの型締めおよび型開閉を行う。型締装置６には、Ｙ軸方向に順に、固定プラテン６１、可動プラテン６２、可動プラテン６３が配置されている。プラテン６１～６３には、複数のタイバー６４が通過している。各タイバー６４は、Ｙ軸方向に延びる軸であり、その一端部が固定プラテン６１に固定されている。各タイバー６４は、可動プラテン６２に形成された各貫通穴に挿入されている。各タイバー６４の他端部は、調整機構６７を介して可動プラテン６３に固定されている。可動プラテン６２および６３は、フレーム１０上のレール１３に沿ってＹ軸方向に移動可能であり、固定プラテン６１は、フレーム１０に固定されている。
【0028】
可動プラテン６２と可動プラテン６３との間には、トグル機構６５が配置されている。トグル機構６５は、可動プラテン６３に対して（言い換えれば、固定プラテン６１に対して）、可動プラテン６２をＹ軸方向に進退させる。トグル機構６５は、リンク６５ａ～６５ｃを含む。リンク６５ａは、可動プラテン６２に回転自在に連結されている。リンク６５ｂは、可動プラテン６３に回動自在に連結されている。リンク６５ａとリンク６５ｂとは、互いに回動自在に連結されている。リンク６５ｃとリンク６５ｂとは、互いに回動自在に連結されている。リンク６５ｃは、アーム６６ｃに回動自在に連結されている。
【0029】
アーム６６ｃは、ボールナット６６ｂに固定されている。ボールナット６６ｂは、Ｙ軸方向に延びるボールねじ軸６６ａに係合し、ボールねじ軸６６ａの回転によりＹ軸方向に進退する。ボールねじ軸６６ａは、可動プラテン６３によって回転自在となるように支持されており、モータ６６は、可動プラテン６３に支持されている。モータ６６は、モータ６６の回転量を検出しながら、ボールねじ軸６６ａを回転駆動する。モータ６６の回転量を検出しながらモータ６６を駆動することにより、金型１００Ａ／１００Ｂの型締めおよび型開閉を行うことが可能となる。
【0030】
射出成形機２は、型締力を計測するためのセンサ６８を含み、各センサ６８は、例えばタイバー６４に設けられた歪みゲージであり、タイバー６４の歪みを検出することで型締力を算出する。
【0031】
調整機構６７は、可動プラテン６３に回転自在に支持されたナット６７ｂと、駆動源であるモータ６７ａと、モータ６７ａの駆動力をナット６７ｂに伝達する伝達機構とを含む。各タイバー６４は、可動プラテン６３に形成された穴を通過して、ナット６７ｂと係合している。ナット６７ｂを回転させることにより、ナット６７ｂとタイバー６４との間のＹ軸方向の係合位置が変化する。すなわち、タイバー６４に対する可動プラテン６３の固定位置が変化する。これにより、可動プラテン６３と固定プラテン６１との間の間隔を変化させることができるため、型締力等を調整することができる。
【0032】
成形動作位置１１は、固定プラテン６１と可動プラテン６２との間の領域である。
【0033】
成形動作位置１１に導入された金型１００Ａ／１００Ｂは、固定プラテン６１と可動プラテン６２との間に挟まれ、それによって型締めされる。可動プラテン６２の移動により、可動金型１０２の移動に基づく開閉が行われる。
【0034】
取出機７は、Ｘ軸方向に延びるレール７１と、レール７１上をＸ軸方向に移動可能な可動レール７２とを含む。可動レール７２は、Ｙ軸方向に延びるように設置されており、可動レール７２上にはスライダ７３が設けられている。スライダ７３は、可動レール７２にガイドされてＹ軸方向に移動する機能と、昇降軸７３ａをＺ軸方向に昇降する機能とを含む。昇降軸７３ａの下端部には、真空ヘッド７４が設けられており、真空ヘッド７４には、成形品に特化したチャック板７５が取り付けられている。取出機７は、型開き後、レール７１、可動レール７２、およびスライダ７３により、図２中に破線で示すように、真空ヘッド７４を固定金型１０１と可動金型１０２との間に移動し、成形品を吸着して、射出成形機２の外部へ搬送する。別の例示的実施形態では、取出機は、成形品を機械的に把持する方式のものである。
【0035】
図３は、固定プラテン６１の中央部の開口部６１ａを示しており、ノズル５２がこの開口部を通って進退する。固定プラテン６１の可動プラテン６２側の面（内面という）には、複数のローラＢＲが回転自在となるように支持されている。複数のローラＢＲは、回転軸を中心としてＹ軸方向に回転し、金型１００Ａ／１００Ｂの底面（取付板１０１ａの底面）を支持して、金型１００Ａ／１００Ｂを下から支えて金型１００Ａ／１００ＢのＸ軸方向の移動を円滑にする。固定プラテン６１のＸ軸方向の両側には、ローラ支持体６２０が固定されており、このローラ支持体６２０によって、複数のローラＢＲが支持されている。固定プラテン６１の内面には、Ｘ軸方向に延びる溝６１ｂが形成されている。
【0036】
溝６１ｂは、上下に離間して２列形成されている。各溝６１ｂには、ローラユニット６４０が配置されている。ローラユニット６４０には、複数のローラＳＲが回転自在となるように支持されている。複数のローラＳＲは、回転軸を中心としてＺ軸方向に回転し、金型１００Ａ／１００Ｂの外面（取付板１０１ａの外面）に接触して、金型１００Ａ／１００Ｂを横から支えて金型１００Ａ／１００ＢのＸ軸方向の移動をガイドする。ＩＩ－ＩＩ線断面図に示すように、ローラユニット６４０は、バネ６４１の付勢により、ローラＳＲが溝６１ｂから突出する位置に位置する一方、型締め時には、溝６１ｂ内に後退して、ローラＳＲが溝６１ｂから突出しない位置に位置する。ローラユニット６４０は、金型１００Ａ／１００Ｂの入れ替え時には、金型１００Ａ／１００Ｂと固定プラテン６１の内面とが接触して内面が損傷することを防止でき、型締め時には、固定プラテン６１の内面と金型１００Ａ／１００Ｂとが密接することを妨げない。固定プラテン６１のＸ軸方向の両側には、ローラ支持体６３０が固定されており、このローラ支持体６３０によって、複数のローラＳＲが支持されている。
【0037】
固定プラテン６１には、固定金型１０１を固定プラテン６１に固定するための複数の固定機構（クランプ）６１０が配置されている。各固定機構６１０は、取付板１０１ａと係合する係合部６１０ａ、および係合位置と係合解除位置との間で係合部６１０ａを移動させる内蔵アクチュエータ（図示せず）を含む。
【0038】
なお、可動プラテン６２についても、固定プラテン６１と同様に、複数のローラＢＲと、ローラ支持体６２０および６３０と、ローラユニット６４０と、可動金型１０２を固定するための固定機構６１０とが配置されている。
【0039】
図４Ａは、コントローラ４１が実行する射出成形システム１の既知の動作の一例を示す。以下の例では、金型１００Ａおよび１００Ｂを入れ替えながら成形動作を行う場合を示す。
【0040】
ステップＳ１では、初期設定を行う。金型１００Ａと１００Ｂの両方に対して、射出装置５および型締装置６の動作条件を登録する。動作条件には、１回の射出樹脂量、温度、射出速度、型締力、タイバー６４に対する可動プラテン６３の位置の初期値等が含まれるが、これらに限定されない。これらの動作条件は、金型１００Ａと金型１００Ｂとが同種の金型であっても異なる。１回目の成形動作は金型１００Ａを用いるので、動作条件として金型１００Ａに関する条件が自動設定される。また、射出シリンダ５１の加温や初回の樹脂の可塑化計量等を開始する。
【0041】
ステップＳ２では、金型１００Ａを射出成形機２内に搬送する。モータ６６を駆動して、固定プラテン６１と可動プラテン６２との間の隙間を、金型１００Ａの厚み（Ｙ方向の幅）よりも少し広くする。次に、コントローラ４１はコントローラ４２Ａに金型１００Ａの搬入指示を送信し、コントローラ４２Ａは搬送ユニット３１を駆動して、金型１００Ａを成形動作位置１１に搬入する。金型１００Ａを搬入すると同時に金型１００Ｂを搬出する。金型１００Ａの搬入が完了すると、コントローラ４２Ａからコントローラ４１へ搬入完了を示す信号が送信される。搬入完了を示す信号を受信すると、モータ６６を駆動して、固定プラテン６１と可動プラテン６２とを金型１００Ａに密着させる。このときは、成形中に発生させるような型締力を発生させる必要はない。固定機構６１０を駆動して、金型１００Ａを固定プラテン６１、可動プラテン６２にそれぞれロックする。
【0042】
ステップＳ３では、モータ６６を駆動して、トグル機構６５を駆動し、固定プラテン６１と可動プラテン６２とにより金型１００Ａの型締めを行う。金型１００Ａに対する射出の準備を行う。アクチュエータ５５を駆動して射出装置５を移動し、ノズル５２を金型１００Ａに接触させる。
【0043】
ステップＳ５では、溶融樹脂の射出および保圧を行う。より具体的には、射出装置５を駆動してノズル５２から金型１００Ａ内のキャビティに溶融樹脂を充填し、樹脂の固化による体積減少を補うために、上記シリンダ５１内の樹脂を金型１００Ａ内に高圧で押し込む。センサ６８によって実際の型締力を計測する。成形中、金型１００Ａの温度が次第に上昇することで、金型１００Ａが熱膨張し、初期の型締力としばらく時間が経過した後の型締力に差が生じる場合がある。よって、次回の型締めの際の型締力を、センサ６８の計測結果に基づき補正することができる。
【0044】
型締力の調整は、モータ６７を駆動して、タイバー６４に対する可動プラテン６３の位置調整により行う。このようにタイバー６４に対する可動プラテン６３の位置の初期値を、センサ６８の計測結果に基づいて補正して型締力を調整することで、型締力の精度を高めることができる。タイバー６４に対する可動プラテン６３の位置調整は、任意のタイミング、例えば、図４ＡのステップＳ７およびＳ９、図４ＢのステップＳ１３～ステップＳ１５のタイミングで行えばよい。
【0045】
ステップＳ６およびステップＳ８の処理を、ステップＳ７と並行して行う。ステップＳ６では、金型１００Ａ内の成形品の冷却時間の計時を開始する。ステップＳ７では、型締装置６に関連する処理を行う。より具体的には、固定機構６１０による金型１００Ａのロックを解除する。ステップＳ５から所定の時間の遅延後にモータ６６を駆動して、トグル機構６５を駆動する。これにより、型締力を消失し、固定プラテン６１に対して可動プラテン６２を僅かに離間させ、金型の入れ替えが可能となる空間を形成する。
【0046】
ステップＳ８では、射出装置５に関連する処理を行う。例えば、保圧サックバック、ノズルシャットオフ、射出装置５の後退等を行う。保圧サックバックおよびノズルシャットオフは、ノズル５２が金型１００Ａから離れたときに溶融樹脂が垂れることを防止するものである。これらの処理は、ステップＳ７で固定プラテン６１に対して可動プラテン６２を僅かに離間させる前の遅延時間中に行ってもよい。
【0047】
保圧サックバックとは、保圧後にスクリュ５１ａを後退させて、射出シリンダ５１内や金型１００Ａ／１００Ｂ内の樹脂圧力を低減するものである。保圧サックバックにおけるスクリュ５１ａの後退位置は、絶対位置で管理してもよいし、保圧完了後のスクリュ５１ａの位置に対する相対位置で管理してもよい。射出装置５に設置されているロードセル（図示せず）が測定する樹脂圧力が所定圧まで低下することが検知されるまで、スクリュ５１ａを後退させてもよい。
【0048】
ノズルシャットオフは、ノズル５２の吐出口５２ａを閉鎖することであり、図２の例でいえば、ピン５６ａで吐出口５２ａを閉鎖する。このような動作により、樹脂が漏れ出ることを抑制できる。次の射出のための樹脂計量の精度も向上できる。以上の処理により、樹脂が漏れ出ることを防止できるが、金型１００Ａ／１００Ｂの構造や樹脂の種類によっては、金型１００Ａ／１００Ｂとノズル５２との間で長い糸状の樹脂が発生する場合がある。この発生を防止するために、ノズル５２にエアを吹きつける装置を設置してもよい。
【0049】
ステップＳ９では、金型１００Ａ／１００Ｂの入れ替えを行う。金型１００Ａを成形動作位置１１から搬送装置３Ａに搬出し、金型１００Ｂを搬送装置３Ｂから成形動作位置１１に搬入する。コントローラ４１はコントローラ４２Ａに金型１００Ａの搬出指示を送信し、コントローラ４２Ａは搬送ユニット３１を駆動して、金型１００Ａを成形動作位置１１から搬出する。金型１００Ａの搬出が完了すると、コントローラ４２Ａからコントローラ４１へ搬出完了を示す信号が送信される。金型１００Ａは搬送装置３Ａ上で冷却される。このとき、自己閉鎖部１０３の働きによって金型１００Ａの閉状態が維持される。
【0050】
搬出完了を示す信号を受信すると、ステップＳ１０で、成形動作の動作条件として金型１００Ｂに関する動作条件を設定する。例えば、金型１００Ｂの厚み（Ｙ方向の幅）、型締力等を成形動作の動作条件として設定する。また、金型１００Ｂに対応した射出速度等の成形条件を設定する。次の射出のための可塑化計量を開始する。モータ６６を駆動して、固定プラテン６１と可動プラテン６２とを金型１００Ｂに密着させる。このときは、成形中に発生させるような型締力を発生させる必要はない。固定機構６１０を駆動して、金型１００Ｂを固定プラテン６１と可動プラテン６２の両方にロックする。
【0051】
本実施形態では、ステップＳ９の後にステップＳ１０を行っている。ただし、成形動作条件の切り替えには時間を要することがあるため、例えば、金型１００Ａの搬出指示と同時に成形動作条件を切り替えるようにしてもよい。
【0052】
ステップＳ１１では、成形動作が金型１００Ａおよび１００Ｂに対する初回の成形動作かどうかを判定する。成形動作が初回の成形動作の場合は、処理はステップＳ３へ戻る。成形動作が初回の成形動作ではない、すなわち２回目、３回目等の成形動作の場合は、処理はステップＳ１２へ進む。
【0053】
上述の処理は、初回の成形動作を説明したものである。したがって、処理はステップＳ３へ戻る。次いで、金型１００Ｂに対してステップＳ３～ステップＳ８の処理が実行される。
【0054】
金型１００Ｂに対するステップＳ３～ステップＳ８の処理が実行されると、ステップＳ９で金型１００Ｂの搬出と、金型１００Ａの搬入とが行われる。金型１００Ｂは、搬送装置３Ｂ上で冷却される。ステップＳ１１では、成形動作が初回の成形動作ではないと判定され、処理はステップＳ１２へ進む。
【0055】
ステップＳ１２では、ステップＳ６で計時を開始した冷却時間が所定の時間に達したかどうかに基づいて、金型１００Ａの冷却が完了したかどうかを判定する。冷却が完了した場合は、図４Ｂ中のステップＳ１３～ステップＳ１６の処理を行う。
【0056】
ステップＳ１３では、モータ６６を駆動して、固定プラテン６１から可動プラテン６２を離間する。固定金型１０１は固定プラテン６１に固定機構６１０により固定され、可動金型１０２は可動プラテン６２に固定機構６１０により固定されている。したがって、自己閉鎖部１０３の力に抗して、固定金型１０１から可動金型１０２が離間し、金型１００Ａが型開きされる。ステップＳ１４では、取出機７を駆動して、金型１００Ａの可動金型１０２側に残留している成形品を取り出し、射出成形機２の外部へ搬送する。チャック板７５が成形品に対向する位置に真空ヘッド７４が移動し、成形品を吸着力で保持する。
【0057】
ステップＳ１５では、モータ６６を駆動して、可動プラテン６２を固定プラテン６１に近づける。固定金型１０１から離間していた可動金型１０２は、固定金型１０１に密着して、金型１００Ａが型閉じされる。射出成形動作が金型１００Ｂを用いているときは、ステップＳ１３、Ｓ１４、およびＳ１５を実行して、成形品を金型１００Ｂから取り出す。
【0058】
ステップＳ１６では、コントローラ４１は、成形品の現在生産数と閾値ＴＨとを比較する。成形品の現在生産数は、ＲＯＭおよび／またはＲＡＭに記憶される。閾値ＴＨは、所望の生産量であり、ステップＳ１で設定される。成形品の現在生産数が閾値ＴＨ未満であれば、フローはステップＳ３へ戻る。その時点で、上記の処理が繰り返される。
【0059】
成形品の現在生産数が閾値ＴＨと等しい場合は、フローはステップＳ１７へ進む。ステップＳ１７～Ｓ２１の処理は、他方の金型、例えば金型１００Ｂから成形品を取り出すための処理である。
【0060】
ステップＳ１７では、ステップＳ９と同様に、金型１００Ａ／１００Ｂを入れ替える。本ステップでは、金型１００Ａを成形動作位置１１から搬送装置３Ａに搬出し、金型１００Ｂを搬送装置３Ｂから成形動作位置１１に搬入する。コントローラ４１はコントローラ４２Ａに金型１００Ａの搬出指示を送信し、コントローラ４２Ａは搬送ユニット３１を駆動して、金型１００Ａを成形動作位置１１から搬出する。金型１００Ａの搬出が完了すると、コントローラ４２Ａからコントローラ４１へ搬出完了を示す信号が送信される。
【0061】
搬出完了を示す信号の受信後、ステップＳ１８では、ステップＳ６で開始した冷却時間が所定の時間に達したかどうかに基づいて、金型１００Ｂの冷却が完了したかどうかを判定する。冷却が完了した場合は、ステップＳ１９へ進む。
【0062】
ステップＳ１９では、モータ６６を駆動して、固定プラテン６１から可動プラテン６２を離間する。固定金型１０１は固定プラテン６１に固定機構６１０により固定され、可動金型１０２は可動プラテン６２に固定機構６１０により固定されている。自己閉鎖部１０３の力に抗して、固定金型１０１から可動金型１０２が離間し、金型１００Ａが型開きされる。ステップＳ２０では、取出機７を駆動して、金型１００Ａの可動金型１０２側に残留している成形品を取り出し、射出成形機２の外部へ搬送する。チャック板７５が成形品に対向する位置に真空ヘッド７４が移動し、成形品を吸着力で保持する。ステップＳ２１では、モータ６６を駆動して、可動プラテン６２を固定プラテン６１に近づける。固定金型１０１から離間していた可動金型１０２は、固定金型１０１に密着して、金型１００Ａが型閉じされる。射出成形動作が金型１００Ｂを用いているときは、ステップＳ１９、Ｓ２０、およびＳ２１を実行して、成形品を金型１００Ｂから取り出す。
【0063】
上述したように、本実施形態では、金型１００Ａおよび１００Ｂの冷却を射出成形機２外の搬送装置３Ａおよび３Ｂ上で行う。金型１００Ａと１００Ｂの一方を冷却中に、金型１００Ａ／１００Ｂの他方に対して、射出成形機２によって、成形品の取り出し→型締め→射出および保圧といった各処理を行う。型開きおよび成形品の取り出しを射出成形機２で行うため、搬送装置３Ａおよび３Ｂは、型開き機能および成形品の取り出し機能を有している必要がない。したがって、射出成形システムのコストアップを抑制しつつ、１台の射出成形機２で金型１００Ａおよび１００Ｂを入れ替えながら成形品を製造することができる。
【0064】
金型１００Ａまたは１００Ｂの一方の冷却に要する時間に、金型交換工程の開始から、他方の金型の取り出し工程、射出工程、保圧工程までと、再度の金型交換工程の完了までの全工程に要する時間が収まれば、生産性が通常の成形に比べて少なくとも２倍に向上する。すなわち、コストアップの抑制に加えて、高い生産性を実現することができる。
【0065】
２倍の生産性を実現するには、金型交換工程の時間にも依存するが、金型１００Ａおよび１００Ｂの冷却時間が全成形工程（１成形サイクルの時間）の５０％以上を占めていれば十分である。自動車や家電、事務機器などの外装部品や電気機械部品に用いられる成形品の多くは、強度確保のため数ミリメートルの肉厚を持つ。このため、全成形工程中、冷却工程が最も長い時間を占め、１成形サイクルの時間に対し、金型１００Ａおよび１００Ｂの冷却時間が５０％から７０％に達することも珍しくない。したがって、この種の成形品の生産性向上に上記実施形態は特に有効である。金型１００Ａの成形サイクルの時間と金型１００Ｂの成形サイクルの時間とが同程度で、１成形サイクルの時間に対する金型１００Ａおよび１００Ｂの冷却時間が５０％以上であれば、特に生産性を向上することができる。
【0066】
成形品の肉厚が１ｍｍ程度と比較的薄い場合でも、高い寸法精度が必要な部品や、金型温度として高温が必要な樹脂、あるいは、冷却に時間のかかる結晶性樹脂を使用する成形品の場合は、冷却工程が長くなる傾向がある。上述の実施形態では、幅広い成形品の製造で２倍に近い生産性を実現することが可能である。
【0067】
１成形サイクルの時間に対し、金型１００Ａおよび１００Ｂの冷却時間が５０％未満の場合であっても、冷却時間の有効活用により、通常成形に対して１．５倍や１．８倍といった高い生産性の実現が可能となる。
【0068】
上述の実施形態によれば、１台の射出成形機２で、従来の製造方法による２台分の射出成形機の生産性を得ることができるため、設置スペースや電力使用量を削減することができる。
【0069】
図５、図６Ａ～図６Ｂ、図７Ａ～図７Ｂ、および図８Ａ～図８Ｂは、本開示の例示的実施形態により実現される現在の射出成形システムに対しての改善を示す図である。既知の射出成形システムの構成要素は、説明のみを目的として図５、図６Ａ～図６Ｂ、図７Ａ～図７Ｂ、および図８Ａ～図８Ｂの説明に含まれており、必要に応じてのみ説明する。
【0070】
図５は、本開示における射出成形システムの一例示的実施形態を示す。射出成形システム９９は、横型の射出成形機２と、搬送装置３Ａおよび３Ｂと、制御装置４とを含み、射出成形機２に対して、搬送装置３Ａおよび３Ｂによって複数の金型を入れ替えながら成形品を製造する。
【0071】
金型２００は、固定金型１０１と、固定金型１０１に対して開閉される可動金型１０２および可動金型１０４とを含む。固定金型１０１は、Ｘ軸方向に長い構成となっており、可動金型１０２および可動金型１０４とそれぞれキャビティを形成し、このキャビティに成形材料、例えば溶融樹脂を射出することで成形品が成形される。以下、固定金型１０１と可動金型１０２との組を金型２００Ａ、固定金型１０１と可動金型１０４との組を金型２００Ｂと称する。
【0072】
固定金型１０１には、取付板１０１ａおよび１０１ｂが固定されている。可動金型１０２および可動金型１０４には、それぞれ取付板１０２ａおよび１０４ａが固定されている。取付板１０１ａおよび１０２ａは、金型２００Ａを射出成形機２の成形動作位置１１（型締位置）に固定するために用いられる。取付板１０１ｂおよび１０４ａは、金型２００Ｂを射出成形機２の成形動作位置１１（型締位置）に固定するために用いられる。
【0073】
搬送装置３Ａは、金型２００Ａを射出成形機２の成形動作位置１１に搬入および搬出する。搬送装置３Ｂは、金型２００Ｂを射出成形機２の成形動作位置１１に搬入および搬出する。搬送装置３Ａおよび搬送装置３Ｂは、射出成形機２をＸ軸方向に挟む。成形動作位置１１は、搬送装置３Ａと搬送装置３Ｂとの間に位置している。
【0074】
図５の射出成形システムでは、上述したように、可動金型１０２と対をなす構成要素と、可動金型１０４と対をなす構成要素とが一体化されて、Ｘ軸方向に単一の長尺状の固定金型１０１を形成している。これにより、金型２００Ａと金型２００Ｂとを１つの搬送ユニット３１で移動させることができる。
【0075】
本実施形態の構成では、金型２００Ａと金型２００Ｂとが共に移動する。したがって、金型２００Ａが成形動作位置１１に位置しているときは、金型２００Ｂは射出成形機２の外部（搬送装置３Ｂ側）の冷却位置に位置している。図５に示すように、金型２００Ｂが成形動作位置１１に位置しているときは、金型２００Ａは射出成形機２の外部（搬送装置３Ａ側）の冷却位置に位置している。
【0076】
【0077】
図６Ａは、金型２００Ａが成形動作位置１１にあり、金型２００Ｂが冷却位置にある状態を示す。本実施形態の構成では、可動金型１０２と対をなす固定金型と、可動金型１０４と対をなす固定金型とが固定金型１０１として一体化されているので、金型２００Ａと金型２００Ｂとの間の距離を短くすることが可能である。そのため、図６Ａに示すように、金型２００Ｂ（固定金型１０１の一部および可動金型１０４）は、射出成形機２のフレーム１０上で、一部が射出成形機２内にある位置で停止する。
【0078】
固定プラテン６１は、取付板１０１ａに密着して、固定金型１０１に対して固定されている。可動プラテン６２は、取付板１０２ａに密に接触して、可動金型１０２に対して固定されている。
【0079】
図６Ｂは、可動プラテン６２を図示矢印の方向に移動させて、固定金型１０１から可動金型１０２を離間させ、金型２００Ａを開いた状態を示す。固定金型１０１と可動金型１０２とがキャビティを形成し、このキャビティ内で成形品Ｐが成形される。チャック板７５が成形品Ｐに対向する位置に真空ヘッド７４が移動し、真空ヘッド７４によって生じる吸着力で成形品Ｐを保持する。
【0080】
上記構成を考慮すると、可動金型１０２を固定金型１０１から離間させたときでも、固定金型１０１を介して連結された可動金型１０４には影響を及ぼさない。このため、金型２００Ｂは、図６Ｂに示す冷却位置で停止する。
【0081】
【0082】
図７Ａは、金型２００Ｂが成形動作位置１１にあり、金型２００Ａが冷却位置にある状態を示す。本実施形態の構成では、可動金型１０２と対をなす固定金型と、可動金型１０４と対をなす固定金型とが固定金型１０１として一体化されているので、金型２００Ａと金型２００Ｂとの間の距離を短くすることが可能である。そのため、図７Ａに示すように、金型２００Ａ（固定金型１０１の一部および可動金型１０２）は、射出成形機２のフレーム１０上で、一部が射出成形機２内にある位置で停止する。
【0083】
固定プラテン６１は、取付板１０１ａに密着して、固定金型１０１に対して固定されている。可動プラテン６２は、取付板１０４ａに密に接触して、可動金型１０４に対して固定されている。
【0084】
図７Ｂは、可動プラテン６２を図示矢印の方向に移動させて、固定金型１０１から可動金型１０４を離間させ、金型２００Ｂを開いた状態を示す。固定金型１０１と可動金型１０４とがキャビティを形成し、このキャビティ内で成形品Ｐが成形される。チャック板７５が成形品Ｐに対向する位置に真空ヘッド７４が移動し、真空ヘッド７４によって生じる吸着力で成形品Ｐを保持する。
【0085】
上記構成を考慮すると、可動金型１０４を固定金型１０１から離間させたときでも、固定金型１０１を介して連結された可動金型１０２には影響を及ぼさない。このため、金型２００Ａは、図７Ｂに示す冷却位置で停止する。
【0086】
上述したように、本実施形態では、金型２００Ａと金型２００Ｂとが交互に成形動作位置１１に移動する。可動金型１０２と対をなす固定金型と、可動金型１０４と対をなす固定金型とが一体化されているので、金型２００Ａと金型２００Ｂとの間の距離を短くすることが可能である。その結果、各冷却位置は、フレーム１０上で、一部が射出成形機２内に位置することになる。
【0087】
金型が互いに独立している構成、すなわち、可動金型と対をなす固定金型と、別の可動金型と対をなす別の固定金型とが一体化されておらず、別体となっている構成に比べて、本実施形態の構成では、成形動作位置１１と冷却位置との間の距離を短くすることができる。したがって、従来の構成に比べて、金型１００の移動時間（金型２００Ａを成形動作位置１１に移動させ、金型２００Ｂを冷却位置に移動させる時間、または金型２００Ａを冷却位置に移動させ、金型２００Ｂを成形動作位置１１に移動させる時間）を短縮することができる。
【0088】
本実施形態では、冷却位置が成形動作位置１１に近いため、搬送装置３Ａおよび搬送装置３ＢのＸ軸方向の長さを短くすることができる。これにより、射出成形システムの小型化が可能となる。さらに、搬送装置３Ａおよび搬送装置３Ｂのフレーム３０等の長さも短くなるので、これらの各構成要素の材料コストも低減することができる。
【0089】
図８Ａ～図８Ｂは、金型２００の内部構成を示す。金型２００は、ホットランナ（図示せず）と、図８Ａに示すように金型２００の内部に配置されたヒータ１０５とを含む。ヒータ１０５は、成形材料のキャビティへの流路を加熱し、成形材料の硬化を防止する。ヒータ１０５は、金型２００Ａおよび金型２００Ｂにそれぞれ設けられている。
【0090】
上述したように、金型２００Ａが成形動作位置１１にあるときは、金型２００Ｂは冷却位置にある。金型２００Ａ内に位置するヒータ１０５が生成した熱が固定金型１０１を介して冷却位置にある金型２００Ｂに伝達するのを防止するために、図８Ａに示すように断熱材１０６を用いる。具体的には、断熱材１０６は、金型２００Ａと金型２００Ｂとの間に位置する境界に挿入されている。その結果、熱伝達を遮断することができ、成形品の品質低下を防止することができる。
【0091】
別の例示的実施形態では、図８Ｂに示すように、金型２００Ａと金型２００Ｂとの間の境界を部分的に除去することで、空気層１０７を形成してもよい。この場合、固定金型１０１に対して可動金型１０２と可動金型１０４とが互いに密着した状態で、金型２００を移動させることができるように固定金型１０１の強度を考慮して、金型２００の内側部分を除去する。
【定義】
【0092】
説明においては、開示する実施例が完全に理解されるように、具体的な詳細を記載している。他の例では、周知の方法、手順、構成要素、および回路については、本開示を不要に長くすることを避けるために、詳細には説明していない。
【0093】
本明細書では、ある要素または部分が、別の要素または部分「の上にある」、「に接している」、「に接続されている」、または「に結合されている」と言及される場合、それは、直接にその別の要素または部分「の上にある」、「に接している」、「に接続されている」、または「に結合されている」こともあるし、あるいは介在する要素または部分が存在することもあることを理解されたい。これに対して、ある要素が、別の要素または部分「の上に直接にある」、「に直接に接続されている」、または「に直接に結合されている」と言及される場合には、介在する要素または部分は存在しない。「および／または」という用語を用いるときには、関連して列挙されている項目があれば、そのうちの１つまたは複数のあらゆる組合せを含む。
【0094】
本明細書では、「の下（ｕｎｄｅｒ）」、「の真下（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「の下方（ｂｅｌｏｗ）」、「の下側（ｌｏｗｅｒ）」、「の上方（ａｂｏｖｅ）」、「の上側（ｕｐｐｅｒ）」、「近位（ｐｒｏｘｉｍａｌ）」、「遠位（ｄｉｓｔａｌ）」等の空間的に相対的な用語を、様々な図面に示すある要素または特徴の別の（１つまたは複数の）要素または特徴に対する関係を記述する際に、説明を容易にするために用いることがある。しかし、これらの空間的に相対的な用語は、図面に示す配向に加えて、使用時または動作時における装置の様々な配向をも包含することを意図するものと理解されたい。例えば、図中の装置を反転した場合には、別の要素または特徴の「下方（ｂｅｌｏｗ）」または「真下（ｂｅｎｅａｔｈ）」と記述された要素が、それらの別の要素または特徴の「上方（ａｂｏｖｅ）」に配向されることになる。したがって、「の下方（ｂｅｌｏｗ）」等の相対的な空間用語は、上および下の両方の配向を包含することができる。装置は、その他の配向にすることもでき（９０度またはその他の配向に回転させることもでき）、本明細書で用いる空間的に相対的な記述語は、それに応じて解釈されるものとする。同様に、「近位（ｐｒｏｘｉｍａｌ）」および「遠位（ｄｉｓｔａｌ）」という相対的な空間用語も、適用可能な場合には、入れ換えることができることもある。
【0095】
本明細書で用いる「約」という用語は、例えば、１０％以内、５％以内、またはそれ未満を意味する。いくつかの実施形態では、「約」という用語は、測定誤差内を意味することもある。
【0096】
本明細書では、第１、第２、第３等の用語を、様々な要素、構成要素、領域、部分、および／または区画を説明するために用いることがある。これらの要素、構成要素、領域、部分、および／または区画は、これらの用語によって限定されないものと理解されたい。これらの用語は、単にある要素、構成要素、領域、部分、または区画を、別の領域、部分、または区画と区別するために用いているに過ぎない。したがって、以下に論じる第１の要素、構成要素、領域、部分、または区画は、本明細書の教示を逸脱することなく、第２の要素、構成要素、領域、部分、または区画と呼ぶこともできる。
【0097】
本明細書で用いる用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的としており、限定することは意図していない。本開示を説明する文脈における（中でも、添付の特許請求の範囲の文脈における）「１つの（ａ，ａｎ）」および「前記／その（ｔｈｅ）」という用語ならびに類似の指示語の使用は、本明細書で別段の指示がない限り、またはそうでないことが文脈から明らかでない限り、単数形および複数形の両方を含むと解釈されるものとする。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」という用語は、別段の言及がない限り、非限定用語（すなわち、「含むが、それに限定されない」を意味する）と解釈されるものとする。具体的には、本明細書でこれらの用語を用いるとき、記載する特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素が存在することを指定するが、明示的には述べられていない１つまたは複数のその他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはそれらのグループが存在すること、あるいは追加されることを排除するものではない。本明細書における値の範囲の記載は、本明細書で別段の指示がない限り、単にその範囲に該当する各別個の値について個々に言及する簡略表記法として機能するよう意図するものに過ぎず、各別個の値は、それが本明細書においては個々に記載されたかのごとく本明細書に組み込まれる。例えば、１０～１５の範囲を開示する場合には、１１、１２、１３および１４もまた開示される。本明細書に記載する全ての方法は、本明細書で別段の指示がない限り、またはそうでないことが文脈から明らかでない限り、任意の適切な順序で実施することができる。本明細書に提示するあらゆる例または例示的な言葉（例えば「等の（ｓｕｃｈ ａｓ）」）の使用は、単に本開示をより明確にすることを意図するものに過ぎず、別段に特許請求の範囲に記載がない限り、本開示の範囲を限定するものではない。本明細書中のいかなる言葉も、特許請求の範囲に記載のない任意の要素が、本開示の実施に必須であることを示すものではないと解釈されたい。
【0098】
本開示の方法および構成は、様々な実施形態の形で組み込むことができ、そのほんの一部が本明細書に開示されているに過ぎないことを理解されたい。それらの実施形態の変形形態は、上述の説明を読めば、当業者には明白であろう。本発明者らは、当業者がそのような変形形態を必要に応じて採用するものと想定しており、また、本開示が、本明細書に具体的に記載されたものとは別様に実施されることを意図している。したがって、本開示は、適用法により許容されるように、本明細書に添付される特許請求の範囲に記載される主題の全ての修正形態および均等物を含む。さらに、本明細書で別段の指示がない限り、またはそうでないことが文脈から明らかでない限り、その全ての可能な変形形態における上記要素の任意の組み合わせが、本開示に包含される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】