特許 7534512 共にスライドする異なる構造体のための接続

(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】2024-08-05

(45)【発行日】2024-08-14

(54)【発明の名称】共にスライドする異なる構造体のための接続

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/17 20060101AFI20240806BHJP

   B29C 33/34 20060101ALI20240806BHJP

   B29C 45/64 20060101ALI20240806BHJP

【ＦＩ】

B29C45/17

B29C33/34

B29C45/64

【請求項の数】 18

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023192321

(22)【出願日】2023-11-10

(62)【分割の表示】P 2022103814の分割

【原出願日】2019-07-10

(65)【公開番号】P2024023281

(43)【公開日】2024-02-21

【審査請求日】2023-12-08

(31)【優先権主張番号】62/702,701

(32)【優先日】2018-07-24

(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

(73)【特許権者】

【識別番号】596130705

【氏名又は名称】キヤノン ユーエスエイ，インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＣＡＮＯＮ Ｕ．Ｓ．Ａ．，ＩＮＣ

(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

(74)【代理人】

【識別番号】100076428

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康徳

(74)【代理人】

【識別番号】100115071

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康弘

(74)【代理人】

【識別番号】100112508

【弁理士】

【氏名又は名称】高柳 司郎

(74)【代理人】

【識別番号】100116894

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 秀二

(74)【代理人】

【識別番号】100130409

【弁理士】

【氏名又は名称】下山 治

(74)【代理人】

【識別番号】100134175

【弁理士】

【氏名又は名称】永川 行光

(72)【発明者】

【氏名】柳原裕一

(72)【発明者】

【氏名】田島潤子

【審査官】田村 佳孝

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－００１７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００６－５０７９５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０３９６３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－１１６８２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４５／１７

Ｂ２９Ｃ ３３／３４

Ｂ２９Ｃ ４５／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

射出成形システムであって、
互いにクランプされた少なくとも２つの金型部品を含む金型を用いて射出成形を行うように構成された射出成形装置と、
前記射出成形装置内の第１の位置と、前記射出成形装置外の第２の位置との間で支持平面に沿って所定の方向に前記金型を移動させるアクチュエータと、
前記金型と前記アクチュエータとを連結するように構成された連結ユニットと、を備え、
前記連結ユニットは、前記金型が前記アクチュエータに対して第１の方向及び第２の方向に移動可能であるように前記金型と前記アクチュエータとの間を連結するように構成され、
前記第１の方向は、前記支持平面に平行であり、前記所定の方向と交差し、前記第２の方向は、前記支持平面と交差し、
前記連結ユニットは、（１）前記第１の方向に延在し、前記第１の方向に沿って前記金型の移動を案内するように構成された第１のシャフトと、（２）前記第２の方向に延在し、前記第２の方向に沿って前記金型の移動を案内するように構成された第２のシャフトとを含む、射出成形システム。

【請求項2】

前記射出成形装置において前記金型の前記少なくとも２つの金型部品をクランプするように構成されたクランプユニットをさらに備える、請求項１に記載の射出成形システム。

【請求項3】

前記第１の位置は、射出成形のための位置であり、前記第２の位置は、前記金型内の樹脂を冷却するための位置である、請求項１に記載の射出成形システム。

【請求項4】

前記連結ユニットは、
前記アクチュエータに固定され、前記第１のシャフトを保持するように構成された第１のホルダと、
前記金型に固定され、前記第２のシャフトを保持するように構成された第２のホルダと、
を含む、請求項１に記載の射出成形システム。

【請求項5】

前記連結ユニットは、前記第１及び第２のシャフトが固定されるブロック部材を含み、
前記第１の方向に前記金型に力が加わる場合、前記第１の方向に沿った前記金型の前記移動は、前記第１のシャフトを保持する前記第１のホルダによって案内され、
前記第２の方向に前記金型に力が加わる場合、前記第２の方向に沿った前記金型の前記移動は、前記第２のシャフトを保持する前記第２のホルダによって案内される、請求項４に記載の射出成形システム。

【請求項6】

前記第１のホルダは、前記第１のホルダ及び前記第１のシャフトが互いに対して移動可能であるように前記第１のシャフトを保持する、請求項４に記載の射出成形システム。

【請求項7】

前記第２のホルダは、前記第２のホルダ及び前記第２のシャフトが互いに対して移動可能であるように前記第２のシャフトを保持する、請求項４に記載の射出成形システム。

【請求項8】

前記金型に力が加わる場合、前記第１のシャフトを保持する前記第１のホルダは、前記第１のシャフトの軸の周りの前記金型の回転移動を案内する、請求項４に記載の射出成形システム。

【請求項9】

前記金型に力が加わる場合、前記第２のシャフトを保持する前記第２のホルダは、前記第２のシャフトの軸の周りの前記金型の回転移動を案内する、請求項４に記載の射出成形システム。

【請求項10】

請求項１に記載の射出成形システムを使用して射出成形を実行することを含み、
射出成形を前記実行することは、前記アクチュエータを使用して前記金型を移動することを含む、射出成形の方法。

【請求項11】

請求項１に記載の射出成形システムを使用して射出成形を実行することを含み、
射出成形を前記実行することは、前記アクチュエータを使用して前記金型を移動することを含む、物品を製造する方法。

【請求項12】

金型と射出成形装置のアクチュエータとを連結するように構成された連結ユニットであって、前記アクチュエータは、前記射出成形装置内の第１の位置と、前記射出成形装置外の第２の位置との間で支持平面に沿って所定の方向に前記金型を移動させるように構成され、
前記連結ユニットは、前記金型が前記アクチュエータに対して第１の方向及び第２の方向に移動可能であるように前記金型と前記アクチュエータとの間を連結するように構成され、
前記第１の方向は、前記支持平面に平行であり、前記所定の方向と交差し、前記第２の方向は、前記支持平面と交差し、
前記連結ユニットは、
前記第１の方向に延在し、前記第１の方向に沿って前記金型の移動を案内するように構成された第１のシャフトと、
前記第２の方向に延在し、前記第２の方向に沿って前記金型の移動を案内するように構成された第２のシャフトと、
を備える、連結ユニット。

【請求項13】

前記アクチュエータに固定され、前記第１のシャフトを保持するように構成された第１のホルダと、
前記金型に固定され、前記第２のシャフトを保持するように構成された第２のホルダと、
をさらに備える、請求項１２に記載の連結ユニット。

【請求項14】

前記第１及び第２のシャフトが固定されるブロック部材をさらに備え、
前記第１の方向に前記金型に力が加わる場合、前記第１の方向に沿った前記金型の前記移動は、前記第１のシャフトを保持する前記第１のホルダによって案内され、
前記第２の方向に前記金型に力が加わる場合、前記第２の方向に沿った前記金型の前記移動は、前記第２のシャフトを保持する前記第２のホルダによって案内される、請求項１３に記載の連結ユニット。

【請求項15】

前記第１のホルダは、前記第１のホルダ及び前記第１のシャフトが互いに対して移動可能であるように前記第１のシャフトを保持する、請求項１３に記載の連結ユニット。

【請求項16】

前記第２のホルダは、前記第２のホルダ及び前記第２のシャフトが互いに対して移動可能であるように前記第２のシャフトを保持する、請求項１３に記載の連結ユニット。

【請求項17】

前記金型に力が加わる場合、前記第１のシャフトを保持する前記第１のホルダは、前記第１のシャフトの軸の周りの前記金型の回転移動を案内する、請求項１３に記載の連結ユニット。

【請求項18】

前記金型に力が加わる場合、前記第２のシャフトを保持する前記第２のホルダは、前記第２のシャフトの軸の周りの前記金型の回転移動を案内する、請求項１３に記載の連結ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は一般に、射出成形装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、射出成形機の製造工程は射出、冷却、成形部品の取り出しであるが、射出成形機は冷却中に動かないため、生産性に制約がある。米国特許出願公開第２０１８／０００９１４６号明細書によれば、１つの射出成形機に対して２つのダイ（鋳型、成形型（die））（金型（mold））を切り替えながら成形部品を製造する方法が提案されている。米国特許出願公開第２０１８／０００９１４６号明細書では、２つのダイを移動させる方法として、第１のダイの移送は射出成形機の左右の一方の側によって行われ、第２のダイの移送は、射出成形機の左右の他方の側に配置され、第１の移送装置から独立した第２の移送装置上で実行される。

【0003】

ダイを射出位置から冷却位置に、または冷却位置から射出位置に移動させる場合、ダイ自体の重量、射出樹脂重量、およびダイ間の連結ユニットの重量を移動できるアクチュエータを有する必要がある。一方、製造工程でのコストダウンが重要であり、ダイを動かせる２台のアクチュエータを搭載すれば、アクチュエータ自体のコストが増大し、２台のアクチュエータを搭載するスペースが必要となり、装置の大型化につながる可能性がある。

【0004】

一般的にダイは鉄鋼などの金属で製造され、重量が数キロから数トンの重量物である。また、各々のダイは正確に同じ寸法ではなく、重量物であるダイを移動させるときにダイの位置ずれから荷重（負荷）が発生する。複数のダイが単一の移送装置に連結されている場合、移送装置はすぐに故障する可能性があり、最悪の場合には、移送装置によってダイを移動させることができないなどの問題が生じる可能性がある。

【発明の概要】

【0005】

本開示の態様は、アクチュエータを使用してデバイスを移送することによって複数のダイを移動させる技術を提供し、製造デバイスのコスト増加またはサイズ増加を防止し、安定した製造技術を提供する。本開示の態様によれば、滑り部を伴う２つの部品（部分）およびベースプレートのスロットの構成がある。このようにすることにより、Ｚ方向、Ｙ方向のダイへのずれから負荷を分散させ、アクチュエータに過大な負荷を与えないようにするとともに、アクチュエータの破損を防ぐことができ、負荷を扱うアクチュエータを大型化することによるコストアップに起因する高コスト化を防ぐことができる。また、このような構成とすることにより、テーブル部の過剰な位置調整や、側面ガイドローラ、底面ガイドローラの射出成形機への過剰な位置精度を必要とせず、機械部品の精度を容易にすることによりコストを低減し、又は、組み立て時の工数を低減することができる。

【0006】

本開示は、射出成形システムであって、第１の金型および第２の金型で射出成形を行うように構成された射出成形装置と、前記第１の金型と前記第２の金型との間を連結するように構成された連結ユニットと、前記第１の金型と接続可能であり、支持平面に沿って前記第１の金型を前記射出成形装置内に移動させるように構成されたアクチュエータとを含む射出成形システムを対象とする。前記アクチュエータが前記第１の金型を移動させると、前記連結ユニットは、前記第１の金型から前記第２の金型に力を伝達するように構成され、前記第２の金型は前記第１の金型によって移動されｄる。前記連結ユニットは、前記第１の金型が前記第２の金型に対して前記支持平面と交差する方向に移動可能であるように、または前記第２の金型が前記第１の金型に対して前記方向に移動可能であるように、前記第１の金型と前記第２の金型との間を連結するように構成される。

【0007】

本開示のさらなる特徴は、（添付図面を参照した）以下の例示的な実施形態の説明から明らかになるのであろう。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1A】、

【図1B】、

【図1C】図１Ａ、図１Ｂ、及び図１Ｃは、適合可能な射出成形機の外観図を示す。

【0009】

【図2】図２は、射出成形機の側面図である。

【0010】

【図3A】、

【図3B】、

【図3C】図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃは、第１の実施形態に係る連結ユニットを示す模式図である。

【0011】

【図4】図４は、射出成形機のブロック図である。

【0012】

【図5】図５は、射出成形機の動作工程のフローチャートである。

【0013】

【図6】図６（図６Ａ、図６Ｂ、及び図６Ｃ）は、ダイＡとダイＢとの間の連結ユニットを示す図である。

【0014】

【図7】図７（図７Ａ、７Ｂ）は、ダイＡとダイＢと間の連結ユニットの側面図を示す図面ある。

【0015】

【図8】図８（図８Ａ及び図８Ｂ）は、別の実施形態に係る連結ユニットを示す図である。

【0016】

【図9】図９（図９Ａ及び図９Ｂ）は、第１実施形態に係る連結ユニットの側面図である。

【0017】

【図10】図１０（図１０Ａ～図１０Ｅ）は、第２実施形態に係る連結ユニットを示す図である。

【0018】

【図11】図１１（図１１Ａ～図１１Ｃ）は、第２実施形態に係る連結ユニットの詳細図である。

【0019】

【図12】図１２（図１２Ａ及び図１２Ｂ）は、第２実施形態に係る連結ユニットの拡大図である。

【0020】

【図13】図１３（図１３Ａ～図１３Ｆ）は、第２実施形態に係る連結ユニットの移動を示す図である。

【0021】

【図14】図１４（図１４Ａ～図１４Ｆ）は、第２実施形態に係る連結ユニットの移動を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

（第１実施形態）
＜システム概要＞
図１Ａ、図１Ｂ、及び図１Ｃは、例示的な実施形態に係る射出成形機を示す。射出成形機は、ダイ（鋳型、成形型、金型）に樹脂を射出（注入）することにより射出成形を行う。また、樹脂に限らず、ワックス又は金属等の材料にも適用可能である。図１Ａは、例示的な実施形態に係る全体の射出成形機６００を示す。図１Ｂは、射出成形機６００と共に設置されるコンベア装置を示し、図１Ｃは、駆動ユニット１００ＡおよびダイＡおよびダイＢを示す。

【0023】

図１Ｂおよび図１Ｃに示される射出成形システムは、駆動ユニット１００Ａと、テーブルユニット１００Ｂ（ベースフレーム）と、テーブルユニット１００Ｃ（ベースフレーム）とを含む。駆動ユニット１００Ａは、連結された２つのダイＡ及びダイＢを移動させる。テーブルユニット１００Ｂは、連結された２つのダイを案内し、テーブルユニット１００Ｃもまた、連結された２つのダイを案内する。本実施形態では、テーブルユニット１００Ｂは駆動ユニットを備えていない。テーブルユニット１００Ｂ及びテーブルユニット１００Ｃは、２つのダイを支持しており、この２つのダイは、テーブルユニット１００Ｂ及びテーブルユニット１００Ｃの上面パネルである支持平面に沿って移動される。

【0024】

駆動ユニット１００Ａをテーブルユニット１００Ｂに組み合わせることにより、２つのダイのうちの１つが単一の射出位置への移動を交互に行うことができる。つまり、駆動ユニット１００Ａは、ダイＡを射出成形機６００内に移動させ、他方のダイＢは、射出成形機６００から出てテーブルユニット１００Ｂに移動する。射出位置は、射出成形機６００内部の位置である。すなわち、駆動ユニット１００Ａでダイを移動させることにより、射出成形機６００内部の射出位置に位置決めされたダイを切り替えることができる。

【0025】

連結された２つのダイを移動させるための駆動ユニット１００Ａの詳細を、図１Ｃを参照して説明する。駆動ユニット１００Ａに連結された２つのダイＡおよびダイＢ、金型Ａ及び金型Ｂは、アクチュエータ１０の駆動により移動可能である。

【0026】

まず、アクチュエータ１０用の移動可能なスライド３２によって、スライド３２に連結されたダイＡ、プレート３１およびプレート２０が移動可能となる。そして、アクチュエータ１０自体とテーブルユニット１００Ｂ、１００Ｃとは、アクチュエータ１０がテーブル１００Ｂに固定されているため、ダイＡおよびダイＢの移動に応じて移動しない。ダイＡ及びダイＢは、アクチュエータ１０及びテーブルユニット１００Ｂ及び１００Ｃに対して移動可能である。以下、アクチュエータ１０及びテーブルユニット１００Ｂを総称して台車（カート）と呼び、テーブルユニット１００Ｃを台車（カート）とも呼ぶ。

【0027】

また、ダイＢは、連結ユニット４０によってダイＡに連結されており、ダイＡの移動によってダイＢもダイＡの移動方向に沿って移動する。すなわち、図１（ｃ）において、ダイＡがＸ軸正方向に移動すると、ダイＢもＸ軸正方向に移動する。

【0028】

なお、連結ユニット２０及び４０の上記構成については、図３を参照して詳細に後述する。

【0029】

次に、図２は、ダイＡおよびダイＢの移動について説明する。図２は射出成形機６００、ダイＡ、ダイＢ、駆動ユニット１００Ａ、テーブルユニット１００Ｂ、テーブルユニット１００Ｃ、連結部２０及び４０の側面図である。図２では、位置１、２及び３としてダイの可能な位置を説明する。位置２は、射出成形機６００の射出位置であり、ダイが位置２にあるとき、射出成形機６００は樹脂をダイに射出し、ダイの成形部分を除去することができる。位置１及び３は、ダイＡ及びＢを冷却するための冷却位置である。一方のダイを冷却しながら、２つのダイを射出位置に交互に移動させ、樹脂の射出を可能にすることにより、一方のダイが位置２で射出された樹脂を有することができ、他方のダイが位置１又は３で冷却される。

【0030】

図３Ａ及び３Ｂは、連結ユニット２０（接続点、接続部、アクチュエータ－金型接続部又はジョイント）及び連結ユニット４０（接続点、接続部、金型－金型接続部又はジョイント）の詳細な構造体を示す。図３Ａ及び図３Ｂを参照して、連結ユニット２０及び４０の構成について説明する。

【0031】

＜金型とアクチュエータとの間の連結ユニット＞
図３Ａは、ダイＡとアクチュエータ１０との間の連結ユニット２０を示す。連結ユニット２０は、ダイＡに取り付けられるベースプレート２４と、４つの連結ブラケット２３と、連結ブラケット２３で固定される２つのシャフト２２とを含む。２つのシャフト２２は、先端にカムフォロア（カム従動子）２１を含む。上述したように、ベースプレート３１はスロットを含み、アクチュエータ１０上のスライダ３２に固定されている。カムフォロア２１はベースプレートのスロットに挿入され、これによりダイＡとアクチュエータ１０とが互いに連結される。

【0032】

なお、ダイ又はローラ（側面ガイドローラ９１、底面ガイドローラ９２）（ホイール、回転ユニット）の形状が類似している場合であっても、形状が完全に一致することを意味するものではない。また、成形において異なるダイが使用される場合もある。そのため、ダイＡ及びダイＢのサイズ及び形状が異なることがあり、ダイの幅方向（Ｙ軸方向）のローラ間の隙間や、金型下のローラの高さも異なることがある。さらに、テーブルユニット１００Ｂ及び１００Ｃと射出成形機６００とを別々に製造して組み立てれば、テーブルユニット１００Ｂ上のダイの経路及びテーブルユニット１００Ｃ上のダイの経路を、射出成形機６００内のダイの経路と一致させることが困難になる可能性がある。つまり、射出成形機の両側の台車（カート）の位置と射出成形機の位置とがずれることがある。

【0033】

ダイ形状の微妙な違いやローラ高さの違いが少なくても、ダイＡ及びダイＢなどの重量物が同時に動くと、位置ずれにより連結ユニットに大きな負荷が発生する。具体的には、連結ユニットに関してはダイの移動方向がＸ軸方向であれば、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に荷重が発生する。ダイが動くたびに連結ユニットに負荷がかかり、連結ユニットが破損する可能性が高くなる。または、アクチュエータに予期せぬ荷重が加わり、破損の原因となる。

【0034】

この例示的な実施形態は、ローラの回転によって、または１つのダイとテーブルユニット１００Ｂに固定されたアクチュエータとの間を移動する２つのダイの間の連結ユニットに関する。ローラサイズ又はダイサイズが異なる場合には、台車（カート）と射出成形機との間のローラサイズ又は高さに対する正確な精度がなくても、本実施形態の連結ユニットを使用することによって多少の負荷を減少させることができる。

【0035】

以下に、ダイＡ及びＢをＸ軸方向に移動させ、アクチュエータ１０のＹ軸方向の中心位置とダイＡのＹ軸方向の中心位置がＹ軸方向にずれている場合の状況を説明する。すなわち、以下に、ダイＡのＹ軸方向の中心位置がダイＡ又はダイＢの移動に応じてアクチュエータ１０のＹ軸方向の中心位置とずれている場合の状況を説明する。ダイＡの移動時に、ダイＡの位置とアクチュエータ１０の位置とがＹ軸方向にずれている場合には、ベースプレート３１の挿入されたスロットに沿って連結ブラケット２３のずれを伴うカムフォロア２１がＹ軸方向に移動することにより、このカムフォロア２１のＹ軸方向のずれが、アクチュエータ１０及びダイＡのＹ軸方向の位置のずれによって生じる負荷を吸収することができる。すなわち、ダイＡのＹ軸方向への移動に応じて、カムフォロア２１が回転し、アクチュエータ１０及び連結ユニットに加わる負荷を軽減することができる。一般に、Ｙ軸方向のダイＡとアクチュエータ１０の位置のずれが大きいほど、連結ユニットおよびアクチュエータ１０に加わる負荷は大きくなる。従って、Ｙ軸方向へのシフトを小さくすることにより、負荷を軽減又は無くすことができる。

【0036】

連結ユニット２０機構を有さず、かつ剛性のある接続部と単純に連結させた場合、軸方向のダイＡの中心位置がＹ軸方向のアクチュエータ１０の中心位置とずれ、ダイＡの重量および移動部の量からＹ軸方向に向かう負荷が、アクチュエータ１０および連結部分に加わる。従って、連結部分はＹ軸方向に向かって反り、さらに、Ｙ軸方向にアクチュエータ１０にも負荷がかかる。図３Ａに示すような連結ユニットを採用することにより、カムフォロア２１がベースプレート３１に対してＹ軸方向に移動可能となり、連結ユニット２０及びアクチュエータに加えられるＹ軸方向にシフトするためのダイＡからの負荷が軽減され又は無くなる。

【0037】

また、図２では、アクチュエータ１０のＺ軸方向の中心位置をＺ１０として図示し、ダイＡのＺ軸方向の中心位置をＺＡとして図示する。このとき、図２に示すように、Ｚ軸の原点はテーブルユニット１００Ｂの表面にある。アクチュエータ１０はテーブル１００Ｂに固定されているため、アクチュエータ１０に対するＺ軸方向の中心がＺ１０（基準位置）であり、ダイＡのＺ軸方向の中心がＺＡ(基準位置）である場合、アクチュエータ１０とダイＡはＺ軸方向にずれていない。

【0038】

ここでは、ダイＡ、ＢをＸ軸方向に移動させた場合と、Ｚ軸方向のダイＡの中心位置がＺＡからＺ軸方向にずれた場合について説明する。ダイＡが移動し、アクチュエータ１０に対するＺ軸方向の基準位置とダイＡに対するＺ軸方向の基準位置とが変化すると、換言すれば、ダイＡに対するＺ軸方向の中心位置がＺ軸方向にずれると、ベースプレート３１のスロットに挿入されている連結ブラケット２３のカムフォロア２１は、スロットに沿ってＺ軸方向に移動する。

【0039】

このカムフォロア２１のＺ軸方向のシフトは、ダイＡ及びアクチュエータ１０に加わるＺ軸方向へのずれからの負荷を吸収することができる。カムフォロア２１は滑り部を有しているので、スロットのＺ軸方向に沿って移動可能である。これにより、Ｙ軸方向のシフトと同様に、アクチュエータ１０及び連結ユニット２０にかかる負荷を軽減したり、無くしたりすることができる。

【0040】

連結ユニット２０の機構を持たず、アクチュエータ１０とダイＡとが、Ｙ及びＺ方向の双方で互いにシフトすることが可能な一対の部品（図３に示すように）を有しない剛性接続部と単純に連結されている場合、ダイＡのＺ軸方向の中心位置がＺＡからＺ軸方向にずれ、ダイＡの重量と、移動部分の量からＺ軸方向に向かう負荷とが、アクチュエータ１０及び連結ユニット２０に加わる。したがって、連結ユニット２０はＺ軸方向に向かって反り、さらに、アクチュエータ１０にＺ軸方向の負荷が加わることがある。図３Ａに示すような連結ユニットを採用することにより、カムフォロア２１がＺ軸方向に移動可能であり、連結ユニット２０及びアクチュエータ１０に加えられるＹ軸方向にシフトするダイＡからの負荷が軽減され又は無くなる。

【0041】

上述したように、連結ユニット２０は、２つのカムフォロア２１と、ベースプレート３１上のスロットとを含む。これにより、ダイ及びアクチュエータに加わるＺ方向およびＹ方向の両方におけるずれからの負荷軽減される。したがって、当該構成によって、アクチュエータ１０に余分な負荷が加わることを防止し、連結ユニットの破損の可能性を低減し、さらには、アクチュエータ１０への負荷を低減することができる。アクチュエータ１０の破損を防止するとともに、製造者が比較的小さなアクチュエータを採用することを可能にすることによって射出成形システムのコストを低減することができ、システムは、その動作方向とは異なる方向の負荷に耐性のある、より大きなアクチュエータを有する必要がない。.また、この構成を採用することによって、射出成形システムの製造プロセスは、テーブルユニット１００Ｂの過剰な位置調整手順や、側面ガイドローラ９１、底面ガイドローラ９２の射出成形機６００への位置精度を高めるための過剰な手順を必要とせず、製造プロセスを簡略化することによってコストを低減する。

【0042】

このカムフォロア２１は滑り部を伴って成形されており、例えば回転機構のない丸形状とすることができるし、正方形状とすることもできる。ここでいう滑り部とは、スロット孔（溝穴）の内側の表面に対して、小さな摩擦係数で移動可能であることを意味する。ここで、スロットは孔に限らず、ベースプレート３１は孔の代わりに溝を有することができる。また、上記の例示的実施形態に係る連結ユニット２０は４つの連結ブラケット２３を有しているが、他の例示的実施形態に係る連結ユニットは他の形状を有する異なる数の連結ブラケットを含むことができる。また、１つまたは複数のシャフト２２およびカムフォロア２１を用いることができる。ここでも、カムフォロア２１およびベースプレート３１のスロットが係合されて、力をアクチュエータ１０からダイＡに伝達し、力の方向とは異なる方向に互いに対して移動可能である限り、カムフォロア２１およびベースプレート３１は、異なる構成を有することができる。例えば、ベースプレートは、連結ブラケットに固定された部品上に形成されたスロットに係合されるカムフォロアを含むことができる。また、上記連結ユニット２０の構成については、図９ＡのＸＺ面方向から見たビューを用いる。

【0043】

図９Ａ－Ｂは、ダイＡ及びアクチュエータ１０のための連結ユニット２０を示す。アクチュエータ１０には、直動型アクチュエータスライドタイプを用い、ダイＡ、Ｂの下にＺ軸方向に配置し、ダイＡ、ＢのＸ軸方向における移動可能範囲をアクチュエータ１０の全長範囲と重ねることにより、機械全体のコンパクト化を図ることができる。また、１つの駆動源を使用することで機械機構が簡素化され、機械の部品点数が少なくて済むので、機械コストが安くなる。また、アクチュエータ１０は射出成形機６００の外部に設置可能であり、アクチュエータ１０のメンテナンスが容易に行える。

【0044】

図９Ａ及び９Ｂは、いずれも連結アクチュエータ１０と連結ユニット２０を描いているが、連結ユニット２０側とアクチュエータ１０側の連結位置からアクチュエータ１０までのＺ軸方向の距離が異なる。

【0045】

図９Ａでは、スライダ３２をアクチュエータ１０に取り付け、スロットを有するプレート３１をスライダ３２に取り付けている。反対側では、ダイＡの固定部がベースプレート２４を有し、連結プレート２３とシャフト２２とが組み立てられており、シャフト２２の先端に回転体であるカムフォロアが取り付けられ、そして、カムフォロア２１がプレート３１のスロットに挿入されている。アクチュエータ１０のスライダ３２をＸ軸方向に移動させることによって、ダイＡが移動する。

【0046】

ベースプレート２４をダイＡの中心からＺ軸方向の負側に取り付けると押しやすくなる。また、ベースプレートをダイＡのＹ軸方向の中心にできるだけ近づけて取り付けると押しやすくなる。しかし、ダイがＹ軸方向の可動部と固定部とに分離しているため、可動部と固定部とが金ダイの中心で分割されていると、ベースプレート２４をダイＡのＹ軸方向の中心に取り付けることができない。ベースプレート２４を固定部に取り付ける場合、Ｙ軸方向に移動可能なダイにできるだけ近づけて取り付ける方がよいだろう。

【0047】

ダイＡを移動させることにより、ダイＡの移動力と停止力がＸ軸の正負方向に必要となり、カムフォロア２１とプレート３１の作用点からの運動量がアクチュエータ１０への負荷となる。アクチュエータ１０の破壊を防止するためには、運動量からの負荷を低減することが重要である。

【0048】

運動量の長さは、カムフォロアのボトムエッジがプレート３１上のスロットに接触してからアクチュエータの上面までの距離であり、この距離Ｚａを減少させることが重要である。図９Ａに示す構成では、スロット付きプレート３１をアクチュエータ１０側に締結し、カムフォロアをダイＡ側に締結して距離Ｚａを極力小さくすることにより、運動量を減少させ、アクチュエータ１０への負荷を減少させる。

【0049】

次に、図９Ｂでは、カムフォロア２１がアクチュエータ１０側に取り付けられ、スロット付きプレート２５がダイＡ側にある場合について説明する。カムフォロア２１をアクチュエータ１０側に取り付けるには、カムフォロア２１用のスライダ３２にプレート３９を取り付け、そして、プレート３９にカムフォロア２１を取り付ける必要がある。また、スロット付きプレート２５は、シャフト２２の底部先端に取り付けられ、カムフォロア２１が挿入され、アクチュエータ１０がＸ軸方向に移動することによって、ダイＡが移動できる。図９Ａの構成と図９Ｂの構成のいずれの構成でも、本実施形態の連結ユニットとして適用可能である。

【0050】

図９Ｂの場合、アクチュエータ１０に対する運動量の距離は距離Ｚｂとなり、この距離Ｚｂは運動量を増加させるプレート３９の部分について、図９Ａからの距離Ｚａと比較してより長くなり、アクチュエータ１０への負荷は、図９Ａの構成よりも大きい。

【0051】

＜金型間の連結ユニット＞
本実施形態では、ダイＡ及びＢはダイＡとアクチュエータとの間に採用されたものと同様の一対の部分に連結され、互いに係合し、Ｙ及びＺ方向（ダイＡ、Ｂの移動方向とは異なる方向）に互いに対して移動可能である。カムフォロアはダイに取り付けられる連結ブラケットに取り付けることができ、スロットは係合と可動性の両方を可能にするために、他方のダイに固定される連結ブラケット上に形成することができる。

【0052】

ダイＡ及びダイＢのための連結ユニット４０が図３Ｂに示されている。連結ユニット４０は、ダイＡに取り付けられるスロットを有する連結ブラケット４１と、ダイＢに取り付けられる連結ブラケット４３とを含む。２つのカムフォロア４２が連結ブラケット４３の先端に接続され、ダイＡとダイＢとが、カムフォロア４２を連結ブラケット４１のスロットに挿入することによって連結される。連結ユニット４０は、２つの部分を含んでいる。

【0053】

ダイＡとダイＢとの間の連結ユニット４０は、連結ユニット２０と同様であり、他方の部分に向かって移動可能である。また、連結ユニット４０は、ダイがＸ方向に移動する際に、ダイ間でＹ軸方向又はＺ軸方向のいずれかにずれが発生することにより生じる、連結ユニット４０の反りを防止する構造を有する。また、ダイＡがＹ軸方向またはＺ軸方向にシフトすることにより、ダイＡの位置とダイＢの位置とのずれにより、連結ブラケット４１が連結ブラケット４３に対してシフトする。

【0054】

連結ブラケットの一方のシフトは他方の連結ブラケットのシフトを引き起こすこともあるが、他方の連結ブラケットのシフトの量は、２つのダイ間の剛性接続の構成と比較して、少なくとも減少させることができる。

【0055】

ダイＡおよびダイＢが移動しているとき、およびダイＡおよびダイＢの位置のうちの１つがＹ軸方向にシフトする場合、連結ブラケット４１のスロットに挿入される連結ブラケット４３のカムフォロア４２はＹ軸方向にスロットに沿って移動し、これにより、ダイＡおよびダイＢにＹ軸方向に加えられるダイＡおよびＢのずれから発生する負荷を吸収することができる（図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ）。また、ダイＡおよびダイＢが移動し、ダイＡおよびダイＢの位置がＺ軸方向に互いにずれている場合、連結ブラケット４１のスロットに挿入された連結ブラケット４３のカムフォロア４２はＺ軸方向にスロットに沿って移動し、これにより、ダイＡおよびダイＢにＺ軸方向に加えられるダイＡおよびＢのずれから発生する負荷を吸収することができる（図７Ａ、図７Ｂ）。

【0056】

さらに、ダイＢに連結されたダイＡもアクチュエータ１０に連結されており、ダイＢのＹ軸方向又はＺ軸方向へのシフトから発生するアクチュエータ１０及び連結ユニット２０にかかる負荷も低減することができる。

【0057】

カムフォロア４２が滑り部を有することは良好であるが、上述の例についてはカムフォロア４２はＹ軸又はＺ軸に沿って回転可能な機構を有することができる。また、図３Ｂには２つのカムフォロアが示されているが、カムフォロアの数は２つに限定されず、１つでもよいし、３つ以上でもよい。また、連結ブラケット４１と連結ブラケット４３とを互いにＺ方向にシフトすることができる場合には、カムフォロア４２がスロットに係合している限り、Ｚ方向にずらすことができる。さらに、連結ブラケット４１と連結ブラケット４３とがＺ軸方向にシフトする場合には、連結ブラケット４１の下面と連結ブラケット４３の上面との間に隙間（空間距離、ギャップ）（図３Ｃに示す長さ「Ｘ」）があることが良好であり、連結ブラケット４１及び４３同士がぶつからない程度に隙間が大きいと良い。

【0058】

＜ブロック図と動作プロセスのフローチャート＞
図４は、例示的な実施形態による、２つのダイを有する射出成形システムのブロック図を示す。射出成形システムは、システム全体を制御するシステムコントローラ２００と、ダイＡおよびダイＢを移動させるアクチュエータ２０１と、射出成形機２０２とを含む。アクチュエータ２０１は上述し、図３に示されるアクチュエータ１０に対応し、射出成形機２０２は、図１に示すような、射出成形機６００に対応している。

【0059】

図５は、例示的な実施形態による、射出成形システムの動作プロセスのフロー図である。図５を参照して、動作プロセスについて説明する。図５のフロー図は、射出成形機２０２のために電源が投入され、ダイＡが位置１にあり、ダイＢが位置２にあるときに動作プロセスが開始することを示しているが、その条件にに限定されるものではない。位置１と位置２を図２に示す。

【0060】

ステップＳ１において、システムコントローラ２００は、オペレータが入力することができる初期設定情報を読み出す。初期設定では、例えば、ダイのための冷却時間またはダイの各々で生成されるべき成形部品の数を含む。冷却時間はユーザが入力してもよいし、ダイや樹脂の特性に応じて、射出成形機２０２又はシステムコントローラ２００が、予め入力された情報に基づいて必要な冷却時間を算出してもよい。

【0061】

ステップＳ２において、システムコントローラ２００は、ダイＡが射出位置（位置２）に移動し、ダイＢが冷却位置（位置３）に移動するように、アクチュエータ１０を制御する。アクチュエータ１０は、ダイＡを位置１から位置２に移動させ、ダイＢを位置２から位置３に移動させる。例えば、アクチュエータ１０はまずダイＡを射出位置に移動させ、次いで、射出成形機２０２は、樹脂をダイに射出し、次いで、樹脂を射出させた後、アクチュエータ１０は、ダイＡを射出位置から移動させ、同時にダイＢを射出位置に移動させる。これにより、位置１でダイＡと樹脂を冷却しながら、位置２でダイＢに樹脂を射出することができる。このとき、ダイＡ及びアクチュエータ１０のための連結ユニット２０と、ダイＡ及びダイＢのための連結ユニット４０とは、滑り付きカムフォロア４２及び２１と、スロット付きプレート（ベースプレート３１及び連結ブラケット４１）とを含むので、上述したようにアクチュエータ１０、連結ユニットおよびダイに加わる位置ずれからの荷重を軽減することができる。

【0062】

ステップＳ３において、システムコントローラ２００は、射出位置にあるダイへの射出がそのダイについて初めてであるか否かを判定する。射出位置でのダイへの射出が初めてであると判定された場合は、処理はＳ６に進み、そうではない場合は、処理はＳ４に進む。

【0063】

ステップＳ４において、システムコントローラ２００がステップＳ３においてステップＳ２の射出位置に位置するダイへの射出が初めてでないと判定した場合（言い換えれば、処理が後述するＳ１５からＳ３に進む）、システムコントローラ２００は、射出成形機２０２を制御してダイを開放する（オープンにする）。ダイは、射出成形機２０２の静止側および可動側のプラテンに関する且つそれらのプラテンをダイで固定するクランプによって開放することができ、可動側のプラテンを後方（＋Ｙ方向）に移動させることによって、ダイが開放される。また、ダイを開放することにより、次のＳ５処理において射出成形機２０２はダイから成形部品を取り出す。

【0064】

ステップＳ５において、システムコントローラ２００は、射出成形機２０２を制御して、成形された部品を開いたダイから取り出す。成形部品については、射出成形機に取り付けられたオートハンドが、固定側ダイ（固定された金型、固定部、固定金型）と、ダイを開いて作成された可動側ダイ（可動金型、移動部、移動金型）との間の隙間（空間距離）に入り、オートハンドが、成形部品を真空吸着または把持して保持し、取り出し、特定のテーブルまたはベルトコンベア上に載置する。具体的には、位置１でダイＡと射出された樹脂の冷却工程が終了し、ダイＡを射出位置（位置２）に移動させ、ダイを開放して成形部品を取り出した後に、射出成形機２０２は、再びダイＡに樹脂を射出することができる。また、ダイＢと射出樹脂の冷却工程が終了した後、ダイＢを射出位置に移動させ、射出成形機２０２が成形部品を取り出す。このように、ダイおよび当該ダイに射出された樹脂の１つが冷却されている間に、射出成形機２０２は、他方に樹脂を射出する。つまり、一方のダイに樹脂を射出して後から成形部品を取り出すまで、ダイと樹脂を冷却する射出位置にダイを残さずに、射出成形機２０２は、他方のダイに樹脂を射出できるので、射出成形システムは、ダイに樹脂を射出し、冷却し、成形部品を取り出すというサイクルを効率的に完了することができる。

【0065】

ステップＳ６において、システムコントローラ２００は、射出成形機２０２を制御してダイをクランプし、ステップＳ３においてステップＳ２の射出位置に位置するダイへの射出が初めてであると判定された場合（換言すれば、処理がＳ２から直接Ｓ３に進む）、処理はＳ５からＳ６に進む。ダイをクランプするために、射出成形機２０２は、射出成形機２０２の可動側のプラテンを閉じ、次いで、可動側のダイと固定側のダイとが互いに接触した後に、射出成形機２０２のクランプ機構がダイをクランプする。

【0066】

ステップＳ７において、システムコントローラ２００は、射出成形機２０２を制御して射出ノズルをダイに接触させ、樹脂射出の準備を行う。射出ノズルをダイに前進させる前に、システムコントローラ２００は、静止側プラテンと静止側ダイとが一緒にクランプされていることを確認する。射出ノズルを前進させた後、システムコントローラ２００は、射出ノズルと固定側ダイとの間の接触を確認して、射出成形機２０２がダイに樹脂を射出することができるかどうかをチェックする。

【0067】

ステップＳ８において、システムコントローラ２００は、射出成形機２０２を制御して、樹脂をダイに射出し、ダイ内部の圧力を保つ。具体的には、射出成形機上で予めセーブされているダイＡの成形条件に従うことにより、射出成形機２０２は、射出ノズルから樹脂を射出させる射出処理を行い、射出ノズルから樹脂に加えられた圧力を保持するにする圧力保持処理を行う。

【0068】

ステップＳ９において、システムコントローラ２００は、冷却時間のカウントを開始する。冷却時間はタイマ回路によってカウントされ、システムコントローラ２００は、射出成形機上に予めセーブされているダイＡのための成形条件に基づいて、所定の冷却時間が経過したかどうかをチェックする。冷却時間は例えば、樹脂がＡＢＳ、成形部品の厚さが約２．０ｍｍ、成形部品がプリンタ外装部品のサイズ程度であれば約１０秒であり、樹脂がＰＳ、成形部品の厚さが約１．０ｍｍ、成形部品がプリンタのトナーカートリッジのサイズ程度であれば約５秒である。しかし、冷却時間は樹脂の品質、温度、及び形状によって変化する。

【0069】

ステップＳ１０において、システムコントローラ２００は、射出成形機における動作が完了しているか否かを判定する。この動作は例えば、成形部品の個数がユーザが設定した所定の個数に達した場合、又は射出成形システム１００の電源が切断された場合に終了する。所定の動作が完了していれば処理を終了し、そうでなければ、処理はＳ１１に進む。

【0070】

ステップＳ１１において、システムコントローラ２００は、ダイＡおよびダイＢを移動させるべきかどうかを判定する。ダイＡおよびＢの移動は、ダイＢが射出位置で冷却される間のダイＢの以前にセーブされた冷却時間（以下、Ｔｂ＿ｉｎ）が、ダイＡが射出位置で冷却される間のダイＡの以前にセーブされた冷却時間（以下、Ｔａ＿ｉｎ）の２倍未満である場合に発生するが、Ｔｂ＿ｉｎがＴａ＿ｉｎの２倍以上である場合には移動は発生しない。Ｔｂ＿ｉｎがＴａ＿ｉｎの２倍以上である場合は、樹脂射出後のダイの切り替えは発生しない。一方、そうではない場合には、アクチュエータ１０は、ダイＡを位置１に移動させ、ダイＢを位置２に移動させる。Ｓ１１においてダイＡ及びＢの位置を移動すると判定された場合は、処理はＳ１２に進む。そうではない場合、処理はＳ１６に進む。

【0071】

ステップＳ１２において、システムコントローラ２００は、射出成形機２０２を制御してダイを移動可能にするために少し開く。この工程において、射出成形機２０２は、静止側及び可動側のプラテン上に到達されたクランプをダイから解放し、例えば、可動側のプラテン上に５ｍｍ程度の小さな開口部を設けることによりダイを移動可能とする。小さな開口部の量はダイが移動可能である限り、任意の条件に変更可能である。

【0072】

ステップＳ１３において、システムコントローラ２００は射出成形機２０２を制御して、例えば、射出ノズルを約１０ｍｍ後方に移動させて、ダイを可動にする。金型交換中の金型と射出ノズルの干渉による金型や射出ノズルの破損を防止するための工程である。射出ノズルの移動戻し量はダイと射出ノズルの干渉が避けられる範囲であれば、任意の範囲に設定できる。

【0073】

ステップＳ１４において、システムコントローラ２００は、ダイＢが前のステップＳ３から射出位置にあった場合、ダイＡが射出位置（位置２）に移動し、ダイＢが冷却位置（位置３）に移動するように、アクチュエータ１０を制御する。一方、ダイＡが射出位置にあった場合、アクチュエータ１０は、ダイＡを位置２から位置１に移動させ、ダイＢを位置３から位置２に移動させる。ダイの交換時には、ダイＡ及びアクチュエータ１０のための連結ユニット２０、及び、ダイＡ及びダイＢのための連結ユニット４０に滑り部を有する部分（部品）やスロットを有するプレートが含まれているため、上述したようにアクチュエータ１０、連結ユニットおよびダイへの位置ずれからの負荷を軽減することができる。

【0074】

ステップＳ１５において、システムコントローラ２００は、位置２のダイに対して設定された条件に設定を変更する。ダイＢに対して設定された条件、例えば、ダイＢに適用する条件は、システムコントローラ２００又は射出成形機２０２のメモリからロードされる。ステップＳ１４において、位置２のダイがダイＡからダイＢに変更される場合、システムコントローラ２００は、ダイＡの設定からダイＢの設定に変更する。システムコントローラ２００は、射出条件、保持圧力、冷却条件などの設定を変更する。

【0075】

ステップＳ１６において、システムコントローラ２００は、冷却時間が経過したか否かを判定し、冷却処理が完了したか否かをチェックする。冷却が完了したと判定された場合、処理はＳ４に進み、完了していない場合、システムコントローラ２００は、冷却時間が経過するまで待機する。

【0076】

このようにして、上記の例示的実施形態に係る射出成形システムは、単一のアクチュエータで２つのダイを安定して移動させることを可能にする。詳細には前述したように、アクチュエータ１０とダイＡとの間の連結ユニット２０、及びダイＡとダイＢとの間の連結ユニット４０は、滑り部を有する部分（部品）やスロットを有するプレートを有しているので、ダイＡ及びダイＢの移動からＹ軸方向及びＺ軸方向に負荷が生じても、それらの連結機構は、連結ユニット２０、連結ユニット４０及びアクチュエータ１０の間のずれによる負荷を軽減することができる。

【0077】

本実施形態における連結ユニットは、２つのダイ間の連結ユニット、又はダイと駆動ユニットとの間の連結ユニットを含み、一方の側の構成要素（コンポーネント）及び他方の側の構成要素（コンポーネント）を接続している。２つの側面の間にずれが発生する可能性がある場合、一方の側面の構成要素は、他方の側面の構成要素に対してずれ方向に移動する。このとき、連結ユニットが単なる剛性のある金属部分であれば、位置ずれにより金属部分が反り、両方の構成要素に負荷がかかる。しかし、互いに対して移動可能な一対の部分（部品）を含む連結ユニットを導入することにより、連結ユニットが反ることを防止し、また、連結ユニットが、構成要素の位置ずれから発生する負荷を伝達することを防止する。その結果、連結ユニットの曲げ／曲がりの可能性や、曲がりによるアクチュエータの破損の可能性が減少したり、発生しなかったりする。

【0078】

また、冷却時間がダイＡとダイＢとの間で大きく異なる場合には、ダイＡのサイクルとダイＢのサイクルとが異なるので、ダイＢがテーブル１００Ｃ上で冷却されている間に、ダイＡに対して射出処理を２回以上行うことができる。例えば、ダイＡの１回の射出、冷却中にダイＢを３回射出、冷却、取り出すことができるこのようにして、１つのダイが冷却されているときに、他のダイを射出し、冷却し、成形部品を取り出し、他のダイを再び射出することができる。そのため、冷却時間が異なる場合でも、射出成形機を利用する際の効率が高くなる。

【0079】

なお、上述の実施形態では、２つのダイが連結されているとして説明したが、これに限定されるものではない。アクチュエータ１０とダイＡ自体との間の連結ユニット２０は、ダイＡとダイＢとを連結する連結ユニット４０なしでも有効である。

【0080】

また、連結ユニット２０の構成は、２つのダイＡ、Ｂのみならず、アクチュエータ１０によって３つ以上のダイが動かされる場合にも有効である。すなわち、いずれのダイにおいてもアクチュエータ１０にＹ軸方向、Ｚ軸方向に負荷を与えるような位置ずれがあったとしても、アクチュエータ１０とダイＡとの間を連結する連結ユニット連結ユニットが連結ユニット２０の上述した構成と同様であれば、ダイ又はアクチュエータ１０に加わる負荷が軽減される。このとき、ダイ間の連結ユニットが、連結ユニット４０の上述した構成と似ておらず、２つのダイを互いに剛性的に固定するだけであっても、アクチュエータ１０にかかる負荷を軽減することができる。

【0081】

また、ダイ間の連結ユニットについても、上記実施形態に限らず、３つ以上の金型が存在する場合には、上記連結ユニット４０が２つのダイ間を連結することができる。

【0082】

また、複数のダイがアクチュエータ上のスライダ上及びテーブルユニット上にある場合には、１つのアクチュエータが複数のダイを移動させることになり、射出成形機は、効率的かつ低コストで射出成形することができる。射出成形システムは、射出成形機にスライダを挿入することにより、射出成形機の左右にダイを動かすことができる。

【0083】

さらに、成形部品を取り出すためにダイを開く状況では、ダイの可動部分が可動プラテン側に移動し、一方、ダイの固定部分は静止プラテン側にとどまる。したがって、射出成形機は、ダイの固定部の下にスライダを作ることにより、成形部品を取り出すことができる。

【0084】

しかしながら、ダイがその中心付近で分離される場合、ダイ間のずれを考慮する必要はないが、スライダ機構はダイを左右に移動させる機構以外の他の機構を必要とする。そのため、上記実施形態よりも、機械構成が複雑化したり、部品点数やコストが増大したりする場合がある。

【0085】

さらに、上記実施の形態では、Ｘ軸方向にライニングされたローラ上を移動するダイの例を説明したが、ローラを金型自体に取り付けても、テーブルの平面の間を移動する場合には上記の連結ユニットも有効である。

【0086】

また、別の実施形態によれば、連結ユニットの２つのベースプレートの間にもう１つのプレートを追加し、それをベースプレートに対してＸＹ平面、ＸＺ平面内で回転可能にすることができる。これにより、一方のダイがＹ軸方向にシフトする場合、他方ののダイ及びベースプレートの接触点を軸として、中間プレートがＸＹ平面内を移動する。そのため、他のダイはＹ軸方向に移動する必要はない。連結ユニットの詳細な構造は、図１０～図１４を参照して後述する。

【0087】

また、上記実施の形態に係る連結ユニットを用いることにより、ダイ間の位置精度や転写ローラに対する位置精度が高くなくても、移動時に連結ユニットやアクチュエータにかかる負荷を軽減できるので、部品コストの低減や、組立処理における調整処理を省略して高精度化を図ることができる。

【0088】

また、上記実施形態では、滑り部を有する部品とスロットを有するプレートとの構成によって、ダイの位置ずれから発生する負荷を分散させる方法について説明したが、これに限定されるものではない。複数のダイの方向がアクチュエータによってＸ方向に移動する場合、Ｙ軸方向とＺ軸方向にそれぞれのダイに位置ずれから発生する負荷を分散させる構成である必要があるだけである。例えば、リニアガイドやシャフト、ブッシュ（bushing）の構成など、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に負荷を分散させるリニアガイドマシンの複数の機構を配置する。それとは別に、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に負荷を分散できるフローティングジョイントとすることができる。また、これは、図８のようなブラケット構成で確立することができる。

【0089】

図８は、他の実施形態に係る連結ユニット４０の構成を示す。図８に示す連結ユニット４０は、シャフト２２、連結ブラケット４１、連結ブラケット４３、連結ブラケット４４を含む。

【0090】

図８Ａの場合、連結ブラケット４３はアクチュエータ１０と接続され、シャフト（突出部）２２は連結ブラケット４３と接続されている。連結ブラケット４１には孔が形成され、この孔にシャフト２２が挿入される。連結ブラケット４４の一端は連結ブラケット４１に接続され、連結ブラケット４４の他端は金型Ａに接続されている。この構成により、連結ユニット４０（連結ブラケット４４）は、図３Ｂ、図３Ｃに示す構成と比較して、Ｚ方向の低い位置で金型Ａに接続される。したがって、連結ユニット４０は、アクチュエータ１０から金型Ａに効率よく力を伝達することができる。

【0091】

図８Ｂの場合、連結ブラケット４３と連結ブラケット４４はそれぞれアクチュエータ１０と接続され、シャフト２２は連結ブラケット４３と連結ブラケット４４の両方と接続される。連結ブラケット４１には孔が形成され、この孔にシャフト２２が挿入される。連結ブラケット４１は金型Ａと接続されている。連結ブラケット４１は、連結ブラケット４３と連結ブラケット４４との間に位置している。この構成により、金型Ａと連結ブラケット４１とがＺ方向に大きく移動すれば、連結ブラケット４１がシャフト２２から外れて滑るのを防止できる。

【0092】

なお、連結ユニット４０だけでなく、連結ユニット２０についても、図８に示す構成を採用することができることに留意されたい。

【0093】

以上説明したように、上記実施形態によれば、上記構成を適応させることにより、連結ユニットの部分の一側面が、ずれ方向の他の部分に対して、反りを制限することにより移動可能となるので、ずれによる負荷を制限することができる。なお、ここでいう反りを制限することは、もちろん、反りを０にすることを意味するものではなく、上記構成を用いない場合に比べて反りを低減することができることを意味するものである。

【0094】

本開示の態様を、例示的な実施形態を参照して説明したが、本開示の態様は開示された例示的な実施形態に限定されないことを理解されたい。

【0095】

（第２実施形態）
＜連結ユニットの構成＞
図１０Ａは、連結ユニット２０、連結ユニット４０および金型ＡおよびＢの上面図であり、ならびに、図１０Ｂは、連結ユニット２０、連結ユニット４０および金型ＡおよびＢの側面図である。図１０Ｃは、図１０Ｂに示す矢印の方向から断面Ａを見た図であり、図１０Ｄは、図１０Ｂに示す矢印の方向から断面Ｂを見た図であり、、そして図１０Ｅは、それぞれ図１０Ｂに示す矢印の方向から断面Ｃの図を示す図である。これらの図において、フローティングジョイント３００ａは金型Ａの固定型３０２ａに固定され、連結ブラケット３４４は金型Ａの固定型３０２ａに固定され、フローティングジョイント３００ｂは金型Ｂの固定型３０２ｂに固定される。ここでの固定型３０２がＹ軸方向に移動しない金型であり、可動型３０３は成形部品を取り出す際に、射出成形機６００内部でＹ軸方向に移動する金型である。

【0096】

ここで、金型とローラの形状が個体差により完全に一致しているとは限らない。相互に異なる形状の２つの金型を用いて成形を行う場合がある。また、テーブルユニット１００Ｂ又はテーブルユニット１００Ｃの位置を射出成形機６００に対して位置合わせすることが困難であるため、各機器に含まれるローラの位置合わせも困難である。

【0097】

金型のこの種の無視できる形状差は、ローラ位置又は高さの違いにより金型Ａ又は金型Ｂを移動させる際にずれを発生させる。具体的には、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、θＹ方向、及びθＺ方向に生じる負荷を連結ユニット２０又は連結ユニット４０に発生させる。特に、射出成形機６００で型締め動作を行うと、θＺ方向に大きな負荷が発生する。ここで、型締めとは、可動型３０３を固定型３０２に押し当てる動作と、樹脂を射出（注入）する準備を行う動作である。この例示的な実施形態では、フローティングジョイント３００ａ及び３００ｂが、このタイプの負荷を考慮して、連結ユニット２０及び連結ユニット４０にそれぞれ設置される。

【0098】

次に、フローティングジョイント３００ａ及び３００ｂの詳細について説明する。フローティングジョイント３００ａ及び３００ｂの構成は同じであるので、ここではフローティングジョイント３００ａを実施形態として説明する。図１１Ａはフローティングジョイント３００ａの上面図であり、図１１Ｂは側面図であり、図１１Ｃは図１１Ｂに示す断面Ｄを矢印方向から見た図を示す。

【0099】

まず、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、フローティングジョイント３００ａは、Ｚ軸方向に延びるパイプシャフト３２２ｂと、Ｙ軸方向に延びるパイプシャフト３２２ａとを備えている。パイプシャフト３２２ｂは、２本のボルト３３６ｂによってＹ軸方向にクランプされ、ブロック３２３に対して固定されている。パイプシャフト３２２ａは、２本のボルト３３６ａによってＺ軸方向にクランプ固定され、ブロック３２３に対して固定されている。

【0100】

プレート３２９は金型Ａに締結され、プレート３２７は連結ブラケット３４３に締結される。ここで図１１Ｃに示すように、位置決めピン３３０及び位置決めピン３３１は金型Ａに設置されている。プレート３２９の中心に位置決めピン３３１用の精密孔を開け、この位置決めピン３３１が嵌まるように金型Ａとプレート３２９を組み付け、図１１Ｃに示すように反時計回り方向にプレート３２９を回転させる。プレート３２９は、プレート３２９が位置決めピン３３０と接触する位置で、４つのボルト３３２～３３５で金型Ａに締結される。

【0101】

パイプシャフト３２２ｂは、オイルフリーのブッシュ３２１ｂが挿入された２個のホルダ３２５ｂによって両端が保持されており、Ｚ軸方向に沿ってスライド（摺動）することで移動することができる。パイプシャフト３２２ａはオイルフリーのブッシュ３２１ａが挿入された２個のホルダ３２５ａによって両端を保持されており、Ｙ軸方向に沿ってスライドすることで移動することができる。２つのホルダ３２５ｂはプレート３２９上に固定され、２つのホルダ３２５ａはプレート３２７上に固定される。さらに、パイプシャフト３２２ｂの摺動性（スライダビリティ）を向上させるため、ホルダ３２５ｂに蓋３２６ｂを組み付けてこれを封止し、蓋３２６ｂの内面にグリース３２８ｂを塗布している。同様にホルダ３２５ａに蓋３２６ａを組み付けて封止し、蓋３２６ａの内面にグリース３２８ａを塗布する。

【0102】

さらに、パイプシャフト３２２ｂがホルダ３２５ｂに対して固定されていないため、プレート３２９上に固定された各部がパイプシャフト３２２ｂを軸として回転することができる。すなわち、Ｚ軸を中心として回転させることができる。同様に、パイプシャフト３２２ａがホルダ３２５ａに対して固定されていないため、プレート３２７上に固定された各部がパイプシャフト３２２ａを軸として回転することができる。すなわち、Ｙ軸を中心として回転させることができる。

【0103】

図１２（図１２Ａ及び図１２Ｂ）は、図１１Ａのエリア５００の拡大図である。プレート３２９上にはＹ軸方向に沿って組み付けられた２本のストップピン３２４ｂがある。ストップピン３２４ｂとブロック３２３との間には隙間（空間距離）が設けられている。パイプシャフト３２２ｂを中心とする回転（θＺ）がこの隙間において行われ、ストップピン３２４ｂとブロック３２３との接触により回転量が制御される。さらに、Ｙ軸方向の平行運動の量は、ブロック３２３及びホルダ３２５ａの各側面パネルの接触によって制御される。ブロック３２３がＹ軸方向に平行に移動したとしても、動作の量の範囲内であれば、ブロック３２３がストップピン３２４ｂと接触することができる。

【0104】

図１２Ｂは、図１１Ｂのエリア５１０の拡大図である。プレート３２７にはＺ軸方向に沿って組み付けられた２本のストップピン３２４ａがある。ストップピン３２４ａとブロック３２３との間には隙間（空間距離）が設けられている。パイプシャフト３２２ａを中心とする回転（θＹ）がこの隙間において行われ、ストップピン３２４ａとブロック３２３との接触により回転量が制御される。さらに、Ｚ軸方向の平行運動の量は、ブロック３２３及びホルダ３２５ｂの各側面パネルの接触によって制御される。ブロック３２３がＺ軸方向に平行移動したとしても、動作の量の範囲内であれば、ブロック３２３がストップピン３２４ａと接触することができる。

【0105】

＜フローティングジョイント移動＞
次に、フローティングジョイント３００ａの移動について詳細に説明する。図１３Ａ～Ｆは、金型Ａ側の部分がＺ軸を中心として回転し、金型Ａ側の部分がＹ軸方向に平行に移動した状態を示している。図１４Ａ～Ｆは、金型Ａ側の部分がＹ軸を中心として回転し、金型Ａ側の部分がＺ軸方向に平行に移動した状態を示している。

【0106】

図１３Ａ～Ｆを用いて、アクチュエータ１０のＹ軸方向の中心位置に対して金型ＡのＹ軸方向の中心位置が＋Ｙ軸方向にシフトしている場合について説明する。アクチュエータ１０は、連結ブラケット３４３の側面（側部）に位置している。金型Ａの移動中に金型Ａ及びアクチュエータ１０の位置がＹ軸方向にずれてしまった場合、パイプシャフト３２２ａ及びブロック３２３を含む金型Ａ側の部分（プレート３２９に固定されている部分）は、オイルフリーのブッシュ３２１ａが挿入されたホルダ３２５ａの内部をパイプシャフト３２２ａがスライドすることにより、＋Ｙ軸方向に移動する。これにより、アクチュエータ１０及び金型ＡのＹ軸方向に生じるずれの負荷を吸収できるようになる。

【0107】

図１３Ｂを用いて、アクチュエータ１０のＹ軸方向の中心位置に対して金型ＡのＹ軸方向の中心位置が－Ｙ軸方向にシフトしている場合について説明する。この場合、パイプシャフト３２２ａおよびブロック３２３を含む金型Ａ側の部分は、オイルフリーのブッシュ３２１ａが挿入されているホルダ３２５ａの内部をパイプシャフト３２２ａがスライドすることによって、－Ｙ軸方向に移動する。これにより、アクチュエータ１０及び金型ＡのＹ軸方向のずれの負荷を吸収できるようになる。

【0108】

金型ＡがＹ軸方向に移動した場合、金型Ａ側の部分が、パイプシャフト３２２ａを介してアクチュエータ１０側の部分に対してＹ軸方向に移動できることが保証される。その結果、アクチュエータ１０及び連結ユニット２０への負荷を軽減することができる。金型Ａ及びアクチュエータ１０のＹ軸方向に生じる位置ずれが大きいほど、連結ユニット２０及びアクチュエータ１０に加わる負荷が大きくなるが、本実施形態の構成によれば、加わる負荷を低減または完全にな無くすことができる。

【0109】

連結ユニット２０の機構が存在せず、単にロッド形状の構成要素で連結されているだけであれば、アクチュエータ１０のＹ軸方向の中心に対して金型ＡのＹ軸方向の中心がＹ軸方向にずれていることに応じて、金型Ａの重量及びＹ軸方向の移動部の負荷がアクチュエータ１０及び連結構成要素に加わることになる。したがって、連結構成要素はＹ軸方向に対して屈曲してしまい、さらに、Ｙ軸方向の負荷もアクチュエータ１０に加わってしまうことになる。この例示的な実施形態の連結ユニット２０の機構によれば、金型Ａがアクチュエータ１０に対してＹ軸方向に移動することが可能となるので、連結ユニット２０及びアクチュエータ１０への負荷が軽減される。

【0110】

図１３Ｃを用いて、アクチュエータ１０のθＺ軸方向の中心位置に対して金型ＡのθＺ軸方向の中心位置が＋θＺ軸方向にシフトしている場合について説明する。金型Ａの型締め時に金型Ａ及びアクチュエータ１０の位置がθＺ軸方向にずれると、金型Ａ側の部分（プレート３２９に固定されている部分）がパイプシャフト３２２ｂを介して＋θＺ軸方向に回転する。その結果、アクチュエータ１０及び金型ＡのθＺ軸方向のずれの負荷を吸収できるようになる。

【0111】

図１３Ｄを用いて、アクチュエータ１０のθＺ軸方向の中心位置に対して金型ＡのθＺ軸方向の中心位置が－θＺ軸方向にシフトしている場合について説明する。この場合、金型Ａ側の部分は、パイプシャフト３２２ｂを介して－θＺ軸方向に回転することになる。その結果、アクチュエータ１０及び金型ＡのθＺ軸方向のずれの負荷を吸収できるようになる。

【0112】

金型ＡがθＺ軸方向に移動した場合、金型Ａ側の部分がパイプシャフト３２２ｂを介してアクチュエータ１０側の部分に対してθＺ軸方向に移動できることが保証される。その結果、アクチュエータ１０及び連結ユニット２０への負荷を軽減することができる。金型Ａ及びアクチュエータ１０のθＺ軸方向に生じるずれが大きいほど、連結ユニット２０及びアクチュエータ１０に加わる負荷が大きくなるが、この例示的な実施形態の構成によれば、加わる負荷を低減又は完全になくすことができる。

【0113】

連結ユニット２０の機構が存在せず、単にロッド形状の構成要素で連結されているだけであれば、アクチュエータのθＺ軸方向の中心に対して金型ＡのθＺ軸方向の中心がθＺ軸方向にずれたことに応じて、型締めによる金型ＡのθＺ軸方向の移動部の負荷がアクチュエータ１０及び連結構成要素にかかることになる。したがって、連結構成要素はθＺ軸方向に屈曲し、さらに、θＺ軸方向の負荷もアクチュエータ１０に加わることになる。この例示的な実施形態の連結ユニット２０によれば、金型Ａがアクチュエータ１０に対してθＺ軸方向に移動することが可能となるので、連結ユニット２０及びアクチュエータ１０への負荷が軽減されることになる。

【0114】

図１３Ｅを用いて、金型ＡのＹ軸方向の中心位置がアクチュエータ１０のＹ軸方向の中心位置に対して＋Ｙ軸方向にシフトしている場合、および、金型ＡのθＺ軸方向の中心位置がアクチュエータ１０のθＺ軸方向の中心位置に対して金型Ａの＋θＺ軸方向にシフトしている場合について説明する。この場合、パイプシャフト３２２ａ及びブロック３２３を含む金型Ａ側の部分は、オイルフリーのブッシュ３２１ａが挿入されたホルダ３２５ａの内部をパイプシャフト３２２ａがスライドすることによって、＋Ｙ軸方向に移動することになる。その結果、アクチュエータ１０及び金型ＡのＹ軸方向に生じるずれの負荷を吸収することが可能となる。さらに、金型Ａ側の部分がパイプシャフト３２２ｂを介して＋θＺ軸方向に回転することになる。その結果、アクチュエータ１０及び金型ＡのθＺ軸方向に生じるずれの負荷を吸収することができるようになる。

【0115】

図１３Ｆを使用して、金型ＡのＹ軸方向の中心位置がアクチュエータ１０のＹ軸方向の中心位置に対して－Ｙ軸方向にシフトしている場合、および、金型ＡのθＺ軸方向の中心位置がアクチュエータ１０のθＺ軸方向の中心位置に対して－θＺ軸方向にシフトしている場合について説明する。この場合、パイプシャフト３２２ａおよびブロック３２３を含む金型Ａ側の部分は、オイルフリーのブッシュ３２１ａが挿入されたホルダ３２５ａの内部をパイプシャフト３２２ａがスライドすることによって－Ｙ軸方向に移動することになる。その結果、アクチュエータ１０及び金型ＡのＹ軸方向に生じるずれの負荷を吸収することが可能となる。さらに、金型Ａ側の部分がパイプシャフト３２２ｂを介して－θＺ軸方向に回転することになる。その結果、アクチュエータ１０及び金型ＡのθＺ軸方向に生じるずれの負荷を吸収することができるようになる。

【0116】

図１４Ａを用いて、アクチュエータ１０のＺ軸方向の中心位置に対して金型ＡのＺ軸方向の中心位置が－Ｚ軸方向にシフトしている場合について説明する。この場合、金型Ａ側の部分（プレート３２９に固定された部分）は、オイルフリーのブッシュ３２１ｂが挿入されたホルダ３２５ｂの内部をパイプ軸３２２ｂがスライドすることにより－Ｚ軸方向に移動することになる。その結果、アクチュエータ１０及び金型ＡのＺ軸方向に生じるずれの負荷を吸収することができるようになる。

【0117】

図１４Ｂを用いて、アクチュエータ１０のＺ軸方向の中心位置に対して金型ＡのＺ軸方向の中心位置が＋Ｚ軸方向にシフトしている場合について説明する。この場合、オイルフリーブッシュ３２１ｂが挿入されたホルダ３２５ｂの内部をパイプシャフト３２２ｂがスライドすることにより、金型Ａ側の部分が－Ｚ軸方向に移動することになる。その結果、アクチュエータ１０及び金型ＡのＺ軸方向に生じるずれの負荷を吸収することが可能となる。

【0118】

図１４Ｃを用いて、アクチュエータ１０のθＹ軸方向の中心位置に対して金型ＡのθＹ軸方向の中心位置が＋θＹ軸方向にシフトしている場合について説明する。この場合、パイプシャフト３２２ｂ及びブロック３２３を含む金型Ａ側の部分（プレート３２９に固定された部分）は、パイプシャフト３２２ａを介して＋θＹ軸方向に移動することになる。その結果、アクチュエータ１０及び金型ＡのθＹ軸方向のずれの負荷を吸収することが可能となる。

【0119】

図１４Ｄを用いて、アクチュエータ１０の－θＹ軸方向の中心位置に対して金型ＡのθＹ軸方向の中心位置が－θＹ軸方向にシフトしている場合について説明する。この場合、パイプシャフト３２２ｂおよびブロック３２３を含む金型Ａ側の部分は、パイプシャフト３２２ａを介して－θＹ軸方向に回転することになる。その結果、アクチュエータ１０のθＹ軸方向のずれの負荷を吸収することが可能となる。

【0120】

図１４Ｅを用いて、金型ＡのＺ軸方向の中心位置がアクチュエータ１０のＺ軸方向の中心位置に対して、－Ｚ軸方向にシフトしている場合、および、金型ＡのθＹ軸方向の中心位置がアクチュエータ１０のθＹ軸方向の中心位置に対して、＋θＹ軸方向にシフトしている場合について説明する。この場合、オイルフリーのブッシュ３２１ｂが挿入されたホルダ３２５ｂの内部をパイプシャフト３２２ｂがスライドすることにより、金型Ａ側の部分が－Ｚ軸方向に移動することになる。その結果、アクチュエータ１０及び金型ＡのＺ軸方向のずれの負荷を吸収することが可能となる。さらに、パイプシャフト３２２ｂ及びブロック３２３を含む金型Ａ側の部分がパイプシャフト３２２ａを介して＋θＹ軸方向に回転することになる。その結果、アクチュエータ１０及び金型ＡのθＹ軸方向のずれの負荷を吸収することが可能となる。

【0121】

図１４Ｆを用いて、金型ＡのＺ軸方向の中心位置がアクチュエータ１０のＺ軸方向の中心位置に対して－Ｚ軸方向にシフトしている場合、および、金型ＡのθＹ軸方向の中心位置がアクチュエータ１０のθＹ軸方向の中心位置に対して－θＺ軸方向にシフトしている場合について説明する。この場合、オイルフリーのブッシュ３２１ｂが挿入されたホルダ３２５ｂの内部をパイプシャフト３２２ｂがスライドすることにより、金型Ａ側の部分が－Ｚ軸方向に移動することになる。その結果、アクチュエータ１０及び金型ＡのＺ軸方向のずれの負荷を吸収することが可能となる。さらに、パイプシャフト３２２ｂ及びブロック３２３を含む金型Ａ側の部分がパイプシャフト３２２ａを介して－θＹ軸方向に回転することになる。その結果、アクチュエータ１０及び金型ＡのθＹ軸方向のずれの負荷を吸収することが可能となる。

【0122】

以上説明したように、ブロック３２３と共にパイプシャフト３２２ａ、３２２ｂを締結する部分（部品）が、オイルフリーのブッシュ３２１ａ、３２１ｂを挿入したホルダ３２５ａ、３２５ｂの内側で、Ｙ軸、Ｚ軸、θＹ軸、θＺ軸の各方向にスライド可能な構成となっている。その結果、金型Ａ及びアクチュエータ１０のＹ軸、Ｚ軸、θＹ軸、θＺ軸方向それぞれのずれの負荷を軽減することができる。

【0123】

つまり、これにより、連結ユニット２０、連結ユニット４０、最終的にはアクチュエータ１０に余分な負荷が掛からないようにし、連結ユニット２０及び連結ユニット４０の破損の可能性を低減するとともに、アクチュエータ１０の破損を低減することもできる。さらに、アクチュエータ１０に加わる負荷が大きい場合には、その負荷を考慮してより大型のアクチュエータを選定する必要があるが、それが不要なため、コストダウンにも繋がる。また、この構成を選択することにより、射出成形機６００に対するテーブルユニット１００Ｂの過剰な位置調整や、サイドガイドローラやボトムガイドローラの過剰な位置調整が不要となり、装置部品の精密緩みによるコストダウンや組立時の組立工数の低減が図れる。

【0124】

本出願は、２０１８年７月２４日に出願された米国特許出願第６２／７０２７０１号の利点および優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】