特許 7577690 製造方法、射出成形システムおよび金型

(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】2024-10-25

(45)【発行日】2024-11-05

(54)【発明の名称】製造方法、射出成形システムおよび金型

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/10 20060101AFI20241028BHJP

   B29C 45/26 20060101ALI20241028BHJP

【ＦＩ】

B29C45/10

B29C45/26

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021568655

(86)(22)【出願日】2020-05-13

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-07-27

(86)【国際出願番号】 US2020032733

(87)【国際公開番号】W WO2020236489

(87)【国際公開日】2020-11-26

【審査請求日】2023-04-06

(31)【優先権主張番号】62/849,661

(32)【優先日】2019-05-17

(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】田代 吉成

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－３００２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１７３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４５／１０

Ｂ２９Ｃ ４５／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のスタック金型を交換しながら射出成形機により成形品を製造する方法であって、
前記スタック金型が備える中間金型は、キャビティへ樹脂を送るための第１の開口部を閉鎖するための第１のユニットと、前記中間金型に隣接する隣接金型から樹脂を受けるための第２の開口部を閉鎖するための第２のユニットとを含み、かつ、前記隣接金型は、前記射出成形機のノズルから樹脂を受けるための第３の開口部を閉鎖するための第３のユニットを含み、
前記方法は、
前記スタック金型を前記射出成形機内に位置する成形動作位置に搬送することと、
前記スタック金型内に前記樹脂を射出することと、
前記第１のユニットにより前記第１の開口部を閉鎖し、前記第２のユニットにより前記第２の開口部を閉鎖し、前記第３のユニットにより前記第３の開口部を閉鎖することと、
前記スタック金型内への前記樹脂の射出後に、前記成形動作位置から前記スタック金型を移動させることと、を含み、
前記第１の開口部、前記第２の開口部、および前記第３の開口部はこの順に閉鎖される、方法。

【請求項2】

前記第１のユニットの閉鎖処理、前記第２のユニットの閉鎖処理、および前記第３のユニットの閉鎖処理がこの順に開始される、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第１のユニット、前記第２のユニット、および前記第３のユニットは、前記成形動作位置から移動された前記スタック金型が冷却されている間に、それぞれ前記第１の開口部、前記第２の開口部、および前記第３の開口部を開放する、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

射出成形システムであって、
射出成形機と、
中間金型を含むスタック金型を前記射出成形機内に位置する成形動作位置に搬送するように構成される搬送装置と、
制御装置と、を備え、
前記中間金型は、キャビティへ樹脂を送るための第１の開口部を閉鎖するための第１のユニットと、前記中間金型に隣接する隣接金型から樹脂を受けるための第２の開口部を閉鎖するための第２のユニットとを含み、かつ、前記隣接金型は、前記射出成形機のノズルから樹脂を受けるための第３の開口部を閉鎖するための第３のユニットを備え、
前記制御装置は、前記スタック金型に樹脂を射出し、前記第１の開口部、前記第２の開口部、および前記第３の開口部をこの順番で前記第１のユニット、前記第２のユニット、および前記第３のユニットによりそれぞれ閉鎖し、次いで前記スタック金型を前記成形動作位置から移動させるように制御する、射出成形システム。

【請求項5】

前記制御装置は、前記第１のユニットの閉鎖処理、前記第２のユニットの閉鎖処理、および前記第３のユニットの閉鎖処理がこの順に開始するように制御する、請求項４に記載の射出成形システム。

【請求項6】

前記搬送装置は、前記成形動作位置から移動された前記スタック金型が冷却されている間に、前記第１のユニット、前記第２のユニット、および前記第３のユニットがそれぞれ前記第１の開口部、前記第２の開口部、および前記第３の開口部を開放するように制御する、請求項４に記載の射出成形システム。

【請求項7】

射出成形機と、金型を前記射出成形機内の成形動作位置に搬送するように構成される搬送装置と、を含む射出成形システムにおいて用いられる金型であって、
第１の金型と、
第２の金型と、
前記第１の金型と前記第２の金型との間に位置する中間金型と、
キャビティに樹脂を射出するための第１の開口部を閉鎖するように構成される第１のユニットと、
前記第１の金型または前記第２の金型から前記樹脂を受けるための第２の開口部を閉鎖するように構成される第２のユニットと、
前記射出成形機のノズルから前記樹脂を受けるための第３の開口部を閉鎖するように構成される第３のユニットと、
を備え、
前記第１のユニット、前記第２のユニットおよび前記第３のユニットは、前記キャビティに前記樹脂を射出した後に、前記第１の開口部、前記第２の開口部および前記第３の開口部をこの順番で閉鎖するように構成される、金型。

【請求項8】

射出成形用の金型であって、
射出成形機の固定プラテンに固定されるように構成される固定部と、
前記射出成形機の可動プラテンに固定されるように構成される可動部と、
前記固定部と前記可動部との間に位置する中間部と、
前記射出成形機のノズルから射出された材料を受ける前記固定部の第３の開口部を閉鎖するための第３の機構と、前記第３の開口部からの前記材料を前記中間部に送る第２の開口部を閉鎖するための第２の機構と、前記第２の開口部からの前記材料を前記金型のキャビティに送る第１の開口部を閉鎖するための第１の機構とを含む遮断機構であって、材料が前記キャビティに送られた状態において、前記第１の機構による前記第１の開口部の閉鎖、前記第２の機構による前記第２の開口部の閉鎖、および前記第３の機構による前記第３の開口部の閉鎖をこの順に行うように構成される遮断機構と、
を備える金型。

【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、２０１９年５月１７日に出願された、米国仮出願第６２／８４９６６１号の利益を主張する。

【0002】

本開示は、射出成形システムに関する。

【背景技術】

【0003】

射出成形機による成形品の製造は、型締め後に樹脂を金型に充填する射出工程、樹脂の固化による体積減少を補うために樹脂を金型に高圧で押し込む保圧工程、樹脂が固化するまで金型内に成形品を保持する冷却工程、および成形品を金型から取り出す取り出し工程が繰り返し行われる。

【0004】

上述の成形方法において、生産性を高めるために、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３Ａおよび３Ｂを配置するシステムが論じられている。このシステムでは、１台の射出成形機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。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。

【0005】

このシステムでは、金型１００の冷却を射出成形機２外の搬送装置３Ａまたは３Ｂ上で行う。一方の金型の冷却中に、他方の金型に対して、成形品の取り出し→型締め→射出／保圧といった各処理を射出成形機２によって行う。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には、型開き機能および成形品の取り出し機能は不要である。

【0006】

これは、１台の射出成形機２により複数の金型を入れ替えながら成形品Ｐを製造することを可能にする。これにより、システム全体のコストを低減することができる。

【0007】

一方の金型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最大２倍に向上する。すなわち、コストアップの抑制に加えて、高い生産性を実現できるメリットがある。

【0008】

１回の射出成形動作で比較的薄い複数のプラスチック成形品を製造する方法として、スタック成形技術が知られている。この技術では、通常、金型は３つの部分に分けられる。中間金型内のホットランナーとノズルからの樹脂経路とが、中間金型内で複数の経路に分岐する。また、中間金型内の樹脂漏れを防止するバルブが設けられる。

【0009】

複数の金型を交換（入れ替え）しながら、スタック成形を行う機能が必要となる。

【発明の概要】

【0010】

複数のスタック金型を交換しながら射出成形機により成形品を製造する方法であって、前記スタック金型が備える中間金型は、キャビティへ樹脂を送るための第１の開口部を閉鎖するための第１のユニットと、前記中間金型に隣接する隣接金型から樹脂を受けるための第２の開口部を閉鎖するための第２のユニットとを含み、かつ、前記隣接金型は、前記射出成形機のノズルから樹脂を受けるための第３の開口部を閉鎖するための第３のユニットを含み、前記方法は、前記スタック金型を前記射出成形機内に位置する成形動作位置に搬送することと、前記スタック金型内に前記樹脂を射出することと、前記第１のユニットにより前記第１の開口部を閉鎖し、前記第２のユニットにより前記第２の開口部を閉鎖し、前記第３のユニットにより前記第３の開口部を閉鎖することと、前記スタック金型内への前記樹脂の射出後に、前記成形動作位置から前記スタック金型を移動させることと、を含み、前記第１の開口部、前記第２の開口部、および前記第３の開口部はこの順に閉鎖される、方法。

【0011】

本開示のこれらの実施形態、特徴および利点、ならびにその他の実施形態、特徴および利点は、以下の本開示の例示的実施形態の詳細な説明を添付の図面および提供する特許請求の範囲と併せ読めば、明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、射出成形システムの平面図を示す。

【0013】

【図2】図２は、金型の型閉じ状態を示す。

【0014】

【図3】図３は、金型の型開き状態を示す。

【0015】

【図4】図４は、遮断ユニットの構成を示す。

【0016】

【図5】図５は、射出成形処理を示す。

【0017】

図面全体を通して、別段の記載がない限り、同一の参照番号および符号は、図示する実施形態の同様の特徴、要素、構成要素、または部分を示すために用いられる。さらに、これから図面を参照して本開示を詳細に説明するが、これは説明のための例示的な実施形態に関連して行われる。添付の特許請求の範囲によって定義される本開示の真の範囲および趣旨を逸脱することなく、説明される例示的な実施形態に対して変更および修正を加えることができることを意図する。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本開示は、いくつかの例示的な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。

【0019】

図面を参照して、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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

固定プラテン６１の中央部には開口部６１ａがあり、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。

【0040】

図２および図３は、例示的な実施形態における金型１００Ａ／１００Ｂを示す。図２は金型１００Ａ／１００Ｂの型閉じ状態を示し、図３は金型１００Ａ／１００Ｂの型開き状態を示す。

【0041】

固定金型１０１には、射出成形機２のノズル５２から樹脂を受け、スタック金型１００内に樹脂を送るための開口部１１０が形成されている。射出された樹脂は、固定金型１０１および中間金型１０４内の経路を通って流れ、４つのキャビティに達する。壁１５２は経路を形成し、この経路は固定金型１０１から中間金型１０４およびキャビティまで延びている。

【0042】

固定金型１０１と中間金型１０４の両方には、開口部１１１が形成されている。固定金型１０１の側面の開口部１１１は、開口部１１０から開口部１１１に至る固定金型１０１内の流路に接続されている。中間金型１０４の開口部１１１は、開口部１１１から延び、各開口部１１２に分岐する中間金型１０４内の流路に接続されている。中間金型１０４内のこの流路は、壁１５２により画定される。

【0043】

固定金型１０１の側面の開口部１１１と中間金型１０４の側面の開口部１１１とが互いに嵌合して、固定金型１０１から中間金型１０４に至る流路を形成する。

【0044】

開口部１１１は、ノズル５２から射出し、固定金型１０１の開口部１１０で受けた樹脂を受け、中間金型１０４の内部領域に樹脂を送る。

【0045】

中間金型１０４、可動金型１０２および固定金型１０１には、開口部１１２が形成されている。中間金型１０４の側面の開口部１１２と可動金型１０２の側面の開口部１１１とが互いに嵌合して、中間金型１０４から可動金型１０２内のキャビティに至る流路を形成する。中間金型１０４の側面の開口部１１２と固定金型１０１の側面の開口部１１１とが互いに嵌合して、中間金型１０４から固定金型１０１内のキャビティに至る流路を形成する。

【0046】

開口部１１２は、ノズル５２から射出し、開口部１１０を経由して送り、開口部１１１で受けた樹脂を受け、スタック金型１００のキャビティに樹脂を送る。キャビティに射出された樹脂は冷却されることで成形品Ｐとなる。経路の中央には、複数の遮断ユニットが配置されている。これらの遮断ユニットを、遮断機構と総称することができる。

【0047】

遮断ユニット１０５は、開口部１１２をキャビティに対して開閉することができる。遮断ユニット１０６、１０７は、固定金型１０１と中間金型１０４との間の開口部１１１を開閉することができる。遮断ユニット１０８は、開口部１１０を開閉することができる。

【0048】

図３は、金型１００Ａ／１００Ｂの型開き状態を示す。樹脂の射出後、全ての遮断ユニット１０５、１０６、１０７、１０８は、それぞれの開口部を閉鎖する。次いで、金型１００Ａ／１００Ｂを型開きする。

【0049】

図４は、各遮断ユニット１０５、１０６、１０７、１０８の構成を示す。図４の開閉機構５６は、開口部５２ａを開閉するピン５６ａを含む。ピン５６ａは、リンク５６ｂを介してアクチュエータ（シリンダ）５６ｃに接続されている。アクチュエータ５６ｃの動作により、開口部５２ａが開閉する。アクチュエータ５６ｃは、金型１００Ａ／１００Ｂに接続されたケーブルを介して駆動する。コントローラ４０は、アクチュエータ５６ｃを制御する。キャビティへの樹脂の射出後に、コントローラ４０は、アクチュエータ５６ｃを制御して開口部１１０、１１１、１１２を閉鎖する。

【0050】

図５は、本例示的実施形態における射出成形処理を示す。射出成形機２内に搬送される金型１００Ａ／１００Ｂに対して射出成形処理を行う。図５のフローチャートに基づく制御は、ＲＯＭに格納されたプログラムに基づいて、制御装置４に含まれるＣＰＵによって実行される。

【0051】

Ｓ１では、金型を交換（入れ替え）する。Ｓ２では、型締装置６を駆動して、射出成形機２内に搬送された金型１００Ａ／１００Ｂを型開きする。Ｓ３では、型開きされた金型１００Ａ／１００Ｂから成形品を取り出す。Ｓ４では、固定プラテン６１と可動プラテン６２との間の距離が縮まるように型締め装置６を再度駆動し、金型１００Ａ／１００Ｂを型閉じする。

【0052】

Ｓ５では、型閉じされた金型１００Ａ／１００Ｂに樹脂を射出する。Ｓ６では、コントローラ４１は、遮断ユニット１０５、１０６、１０７、１０８に対応するアクチュエータ５６ｃを駆動して、開口部１１２、１１１、１１０をこの順に閉鎖する。これにより、成形品Ｐに加わる圧力が及ぼす影響を防止することができる。

【0053】

開口部１１２、１１１、１１０が完全に閉鎖した後、コントローラ４１は、コントローラ４２Ａおよびコントローラ４２Ｂに金型１００Ａおよび１００Ｂの搬送指示を送信する。これにより、成形品Ｐに加わる圧力が、ホットランナー（図示せず）や射出成形機２に漏れることを防止することができる。これにより、成形品Ｐの品質を向上させることができ、開口部１１２、１１１、１１０が異なる順で閉鎖されることに起因する樹脂の糸引き問題を抑制することができる。

【0054】

この樹脂の糸引き問題は、開口部１１２、１１１、１１０からの樹脂漏れによって生じる。例えば、開口部１１０から樹脂が漏れる場合には、ノズル５２と固定金型１０１との間に長い糸状の樹脂が形成される。ノズル５２の移動に基づいて、この長い糸状の樹脂が射出成形機２の周囲に付着し、それにより、長い糸状樹脂の除去にかかる労力と時間が増大するおそれがある。

【0055】

例えば、開口部１１２、１１０、１１１をこの順に閉鎖する場合には、ホットランナー内に圧力が残留するため、次の射出成形動作時に樹脂が漏れ出る可能性がある。開口部１１１、１１２、１１０をこの順に閉鎖する場合には、射出成形機２によって加えられた圧力が開口部１１１で低減し、成形品Ｐに所望の圧力を加えることができなくなる。

【0056】

中間金型１０４には開口部１１１が形成され、固定金型１０１には開口部１１１が形成されている。これらの開口部１１１を閉鎖するために、中間金型１０４に遮断ユニット１０６を設け、固定金型１０７に遮断ユニット１０７を設ける。遮断ユニット１０６および遮断ユニット１０７は、任意の順で、または同じタイミングで閉鎖することができる。なお、遮断ユニット１０６の閉鎖タイミングと遮断ユニット１０７の閉鎖タイミングとのうち、いずれか早い方のタイミングが、開口部１１２の閉鎖タイミングと開口部１１０の閉鎖タイミングとの間であることが好ましい。別の例示的な実施形態によれば、金型は、遮断ユニット１０６および遮断ユニット１０７のうちの一方のみを有していてもよい。

【0057】

別の例示的な実施形態では、遮断ユニット１０５、１０６、１０７、１０８は、図４に示すものと同じ機構であってもよい。さらに別の例示的な実施形態では、開口部５２ａの閉鎖を異なる方法で実行することができる。

【0058】

上述の実施形態では、固定金型１０１と可動金型１０２の両方に金型１００Ａ／１００Ｂのキャビティが存在する。別の例示的な実施形態によれば、金型の可動部および固定部のうちの一方のみにキャビティが形成される。

【0059】

上述の実施形態では、遮断ピン１０５、１０６、１０７、１０８を固定金型１０１、可動金型１０２および中間金型１０４の端面の開口部１１０、１１１、１１２に水平に挿入して流路を遮断している。別の例示的な実施形態によれば、金型の端面からずれた位置で、金型内の流路に遮断機構を垂直または斜めに挿入することで、遮断機構が金型内の流路を遮断する。

【0060】

遮断ユニットは、様々な異なる構成を採用することができ、上述の特定の構成に限定されるものではない。

【0061】

上述の実施形態では、遮断機構のピンはテーパ状の遠位端部を有し、開口部に接続する流路内にテーパ状の遠位端部を挿入して、流路を遮断する。ピンの挿入は、必ずしも材料の流れを完全に遮断する必要はない。流路と流路内に挿入されたピンとの間には、例えば、ピンや流路の製造上のばらつきにより、隙間が存在し得る。言い換えれば、ピンは、材料漏れの問題（または糸引き問題）を低減または実質的に解消するように流路内の材料の流れを阻害するだけでよい。

【0062】

上述したように、本実施形態では、射出成形機２は金型により射出成形を行い、遮断ユニット１０５、１０６、１０７、１０８の閉鎖動作を上述の順で行う。次いで、搬送装置３Ａまたは３Ｂに金型を移動して冷却する。

【0063】

上述の実施形態によれば、型開き時の樹脂漏れや糸引き問題を抑制することができる。

【0064】

上述の実施形態によれば、複数の金型を交換（入れ替え）しながらスタック成形を行うように、開口部１１０の閉鎖後に金型を移動させる。開口部の閉鎖順序を制御することで、成形品Ｐの品質が良好となり、糸引き問題が抑制される。

【0065】

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。

【0066】

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。

【0067】

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。

【0068】

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。

【0069】

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。

【0070】

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。

【0071】

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。

【0072】

上記に開示される例示的実施形態のいかなる組み合わせも、本開示の実施形態として含まれる。上記の例示的実施形態は説明のための実施形態について論じるが、これらの実施形態に限定されるものではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】