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JP-2026076636-A - 成形品の製造方法および製造装置

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Abstract

【課題】成形品の破損を抑制することができる成形品の製造方法および製造装置を提供する。 【解決手段】突き出し機構５０によって、型開き動作の間に成形品を突き出す。 【選択図】図５

Inventors

  • 長谷川 周一
  • 山口 裕久雄
  • 佐藤 遼
  • 山本 大貴

Assignees

  • キヤノン株式会社

Dates

Publication Date
20260512
Application Date
20241024

Claims (12)

  1. 第一金型と第二金型とを閉じることで、閉じた型の内部に空間部を形成する型閉じ工程と、 前記空間部に溶融樹脂を射出して成形品を成形する射出工程と、 前記第一金型と前記第二金型とを開く型開き工程と、 前記第一金型と前記第二金型とのいずれか一方の金型に設けられた突き出し機構により、前記成形品を他方の金型に向けて突き出すことにより、前記成形品を前記他方の金型に保持させる突き出し工程と、 を有し、 前記突き出し工程を、前記型開き工程が行われている間に実行することを特徴とする成形品の製造方法。
  2. 前記突き出し工程では、前記突き出し機構が備える加圧部に流体を流入することで、前記突き出し機構が備える突き出し部が移動して前記成形品の突き出しを行う請求項１に記載の成形品の製造方法。
  3. 前記突き出し工程は、前記型開き工程が開始されると同時に開始される請求項２に記載の成形品の製造方法。
  4. 前記突き出し工程では、前記加圧部で保持された力で前記成形品を突き出す請求項３に記載の成形品の製造方法。
  5. 前記流体は、空気である請求項２に記載の成形品の製造方法。
  6. 前記突き出し工程では、前記突き出し部が有するエジェクタピンによって前記成形品を突き出す請求項２に記載の成形品の製造方法。
  7. 前記型開き工程が開始する時、前記突き出し部が有するリターンピンの端部は、離間する前記他方の金型に当接している請求項４に記載の成形品の製造方法。
  8. 前記型開き工程が開始する時、前記突き出し部が有するリターンピンの端部は、離間する前記他方の金型から離間している請求項２に記載の成形品の製造方法。
  9. 前記型閉じ工程及び前記型開き工程は、前記第一金型に対し前記第二金型が移動することによって行われ、 前記突き出し機構は、前記第一金型に設けられている請求項１に記載の成形品の製造方法。
  10. 前記型閉じ工程及び前記型開き工程は、前記第一金型に対し前記第二金型が移動することによって行われ、 前記突き出し機構は前記第二金型に設けられている請求項１に記載の成形品の製造方法。
  11. 前記射出工程では、射出した溶融樹脂により、前記第一金型が保持する第一部材と前記第二金型が保持する第二部材との接合を行う請求項１に記載の成形品の製造方法。
  12. 第一金型と、 第二金型と、 前記第一金型と前記第二金型とのいずれか一方の金型に設けられ、前記第一金型と前記第二金型とによって成形された成形品を突き出すための突き出し機構と、 前記第一金型と前記第二金型の型開き動作と、前記第一金型と前記第二金型の型閉め動作と、前記突き出し機構の突き出し動作とを制御する制御部と、 を備えた成形装置であって、 前記制御部は、前記型開き動作が行われている間に、前記突き出し動作を行うことを特徴とする製造装置。

Description

本発明は、成形品の製造方法および製造装置に関する。 射出成形機において、成形後の成形品を金型から取り出す際、可動型エジェクタロッドによって成形品を突き出すことがある。 特許文献１には、成形品を押し出すエジェクタピンを備え、キャビティに連通する穴部と穴部に連通する流路とが形成され、流路を介して穴部に供給された作動流体からの圧力によりエジェクタピンが移動して成形品を突き出して取り出す方法が開示されている。特許文献１の方法では、成形品を成形し、金型を開いた後に、エジェクタピンを駆動させて、成形品を突き出して取り出す。 特開２０２２－１１２６７８号公報 従来の射出成形機を示した図である。従来の射出成形機における型開き後の状態を示した図である。３つの部品からなる一体成形品を含むプリントヘッドの分解斜視図である。３つの部品から成る一体成形品の製造工程を工程順に記載した図である。成形品の成形工程を工程順に示した図である。変形例を示した図である。成形品の成形工程を工程順に示した図である。変形例を示した図である。 （第１の実施形態） 以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。 図１は、エジェクタ機構を備える射出成形機１００概略図を示した図である。射出成形機１００は、第一金型０２と、第二金型０３とを備え、第一金型０２は、第１射出ユニット０５と第２射出ユニット０６とに接続される。第二金型０３は、エジェクタロッド０４とエジェクタピン０７とを備える。 第一金型０２と第二金型０３とを型閉めした状態で、第１射出ユニット０５又は第２射出ユニット０６より樹脂を噴出することにより、キャビティ内に成形品１５が形成される。図１は、成形品１５を成形した後に型開きを行った状態を示している。正常な型開きが行われた場合、成形品１５は第一金型０２から分離し、第二金型０３に保持された状態となる。このような型開きが行われた後、エジェクタピン０７をＹ方向に突き出すことで成形品１５が第二金型０３から取り出される。 図２は、図１の射出成形機１００において樹脂成形を行った後に、正常な型開きが行われなかった場合の例を示した図である。なお、図２では、射出ユニットを省略している。図２（ａ）は、成形品１５が、第二金型０３に保持されず第一金型０２に付随して移動し（以下、「取られ」と表現する）、第二金型０３から離れてしまった状態を示す。第一金型０２においても、適切な保持力が得られるわけではないので成形品１５の姿勢は崩れてしまっている。また、図２（ｂ）は、成形品１５が、第二金型０３のキャビティに保持されてはいるものの、型開き時に第一金型０２に取られ、第二金型０３で姿勢を崩してしまった状態を示す。 このように、型開きにおいては、成形品１５が金型からうまく剥がれないことがある。特に、成形品１５の形状が複雑であったりサイズが大きかったりすると、「取られ」が発生する懸念は高まり、その成形品は所望の金型に正常な姿勢で保持され難くなる。型開きにおいて、取られによって成形品１５の姿勢が崩れた場合、成形品が部分的に破損することもある。 図３は、本実施形態で採用可能なプリントヘッド３０の分解斜視図である。本実施形態では、プリントヘッド３０の一部を構成する一体成形品１８を、３つの樹脂成形部品によって形成する。一体成形品１８は、第一成形品１９と第二成形品２０と第三成形品２１とを溶融樹脂で接合することで形成される。第三成形品２１は、その側面に複雑な形状を有しており、成形する場合には金型のキャビティに駒をスライド可能に設けたスライド機構（スライド部）が必要となる。 図４（ａ）から（ｃ）は、本実施形態における３つの部品から成る一体成形品１８の製造工程を示す図である。図４（ａ）に示す第一工程では、第一金型０２と第二金型０３とを型閉めし、３つの異なる位置で第一成形品１９、第二成形品２０及び第三成形品２１の成形を行う。第一成形品１９、第二成形品２０及び第三成形品２１を成形後、第一金型０２と第二金型０３を型開きする。なお、ここで示すのは一例であり、第一成形品１９、第二成形品２０、第三成形品２１はそれぞれを接合する前であればどのタイミングで成形してもよい。 第一工程からの型開きの状態で、第一成形品１９は第一金型０２に保持され、第二成形品２０は第二金型０３に保持され、第三成形品２１は第二金型０３に保持された状態となる。その状態で、第一成形品１９と第二成形品２０とが対向するように、第一金型０２に対し第二金型０３を型面方向（Ｚ方向）に移動させる。 その後、図４（ｂ）に示す第二工程では、第一金型０２と第二金型０３とを型閉めし、第一成形品１９と第二成形品２０とが組み合わせることで形成される空間部（不図示）に、溶融樹脂を流す。これにより、第一成形品１９と第二成形品２０とが接合し、第一中間成形品３２が成形される。第一中間成形品３２を成形後、第一金型０２と第二金型０３を型開きする。 第二工程からの型開きの状態で、第一中間成形品３２は第一金型０２に保持され、第三成形品２１は第二金型０３に保持された状態となる。その後、図４（ｃ）の上図に示すように、第一金型０２に保持された第一中間成形品３２と第二金型０３に保持された第三成形品２１とが対向するように、第一金型０２に対し第二金型０３をＺ方向に移動させる。更に、図４（ｃ）の下図に示す第三工程では、第一金型０２と第二金型０３とを型閉めし、第一中間成形品３２と第三成形品２１とを組み合わせることによって形成される空間部（不図示）に溶融樹脂を流す。これにより、第一中間成形品３２と第三成形品２１とが接合し、一体成形品１８が成形される。一体成形品１８の成形後、第一金型０２と第二金型０３を型開きする。この際、一体成形品１８は、第二金型０３の側に保持される。その後、一体成形品１８は金型から取り出される。 なお、第三成形品２１は、第二工程で成形されてもよい。成形品の成形タイミングについては一長一短あり、成形後から一体成形するまでの間の時間が長いほど冷却できることになるため、溶融樹脂を流した際に成形品が変形しにくくなる。そのため、意図しない部分に漏れることを防止しやすい。しかし、成形後から一体成形するまでの間の時間が長いと、成形品と溶融樹脂の密着力は低下する可能性があるため、成形品の成形タイミングについては、材料の組み合わせや成形条件などによって決めることが望ましい。 また、成形品同士を対向する位置まで移動する手段は問わない。図４では第二金型０３が横移動することで対向させているが、型が回転移動して対向してもよいし、成形品をロボットアームなどで把持して対向する位置に移動させてもよい。 以上説明したように、射出成形機１００を用いての成形品の製造工程においては、型開きの際に、夫々の成形品が所望の金型に保持されていることが求められる。しかしながら、型開き工程においては、成形された部品の形状が複雑であったりサイズが大きかったりすると、成形品に不要な力が作用することによって「取られ」が発生し、成形品が所望の金型に適正な姿勢で保持されない懸念が生じる。従って、本実施形態では、型開き工程において、各部品が適正な位置に適正な姿勢で保持されるようする方法を提供する。 図５は、本実施形態に採用可能な成形品の成形工程を示した図である。図中、Ｙ方向は第一金型０２と第二金型０３との型閉め又は型開き方向を示し、Ｚ方向は第二金型０３が第一金型０２の型面に対して平行移動可能な方向を示す。 図５で示す方法は、図４の第一工程において、第二成形品２０及び第三成形品２１を形成する部分に採用することができる。すなわち、以下に説明する成形品１５を第二成形品２０又は第三成形品２１とみなすことができる。 本実施形態では、固定金型である第一金型０２に、成形後の成形品１５を取り出すための突き出し機構５０を備える。突き出し機構５０は、型開き動作の間に動作して、成形後の成形品１５を第二金型０３に向けて突き出す。突き出し機構５０が可動金型である第二金型０３に成形品１５を残すことで、成形品１５の姿勢を崩すことなく破損を抑制することができる。突き出し機構５０による突き出しのタイミングは型開き動作の間（金型の移動中）であればよい。型開き動作と突き出し機構５０による成形品１５の突き出し動作とを同時に開始してもよいし、型開き動作が開始された後に突き出し動作を開始しても良い。図５では、型開きと同時に突き出し機構５０によって成形品１５を突き出す例を示している。 突き出し機構５０は、加圧部１０を有した加圧機構３６と、リターンピン０９、エジェクタピン０８、が設けられた突き出し部１１とを備える。突き出し部１１は、コネクトロッド３５によって、加圧機構３６が備えるピストン３４と接続される。 流入口１２を介して加圧部１０に流体を流入させ、ベント１３から流体を排出することで、ピストン３４を－Ｙ方向に移動させて、突き出し部１１を－Ｙ方向に移動させることができる。また、流入口１２を介して加圧部１０から流体を排出させ、ベント１３から流体を流入させることでピストン３４を＋Ｙ方向に移動させて、突き出し部１１を＋Ｙ方向に移動させることができる。 突き出し部１１を移動させる方法は、バネ、アクチュエータ等を使用することも考えられる。しかし、バネを用いた場合には、型開きと合わせて成形品を突き出す動作に限定されてしまう。型内成形組立のように複数の成形品を型内で組み合わせる場合、成形品単品を対向させるために、型開き時に突き出したい成形品もあれば突き出したくない成形品もある。そのため、バネを使用して型開きと合わせて毎回成形品を突出してしまうと、型内成形組立時に成形品単品を対向させることが困難になる。また、アクチュエータを使用する場合には、金型自体の大型化、それによる成形機の大型化やコストもアップすることから対策としては不向きである。本実施形態で用いる流体は空気であり、型開き時の任意のタイミングで加圧部１０に空気を流入して成形品１５を突き出す。 以下、工程順に本実施形態における成形工程を説明する。 図５（ａ）のように、第一金型０２と第二金型０３とを閉じることで、金型内部のキャビティによって空間部０１を作る。この時、加圧部１０に空気は流入しないため、加圧機構３６は動いていない。その後、図５（ｂ）のように、空間部０１に不図示の射出ユニットから溶融樹脂を射出して成形品１５を成形する。この際、加圧部１０には、流入口１２を介して空気を流入する。これによりコネクトロッド３５が移動し、突き出し部１１を－Ｙ方向に押圧する。但し、突き出し部１１に設けられたリターンピン０９の先端は、型閉めされた第二金型０３に当接しているため、突き出し部１１が成形品１５を－Ｙ方向に突き出すことはない。 第二金型０３を移動させて型開きを開始すると、図５（ｃ）のように、型開き動作と連動して、加圧状態で保持された突き出し部１１とエジェクタピン０８とが－Ｙ方向に突き出され、成形品１５を押し出す。その際、リターンピン０９が第二金型０３に当接していることで、型開き速度と同じ速度で成形品１５を突き出すことができる。これにより成形品１５を第二金型０３に残した状態で型開きを進めることができ、成形品１５の第一金型０２による「取られ」を防止することができる。その後、図５（ｄ）のように、成形品１５を第二金型０３に保持させた状態で型開きが完了し、取出しロボット等で成形品１５を金型から取り出す。 次に、図５（ｅ）のように、第二金型０３を移動して型閉じを行う。型閉じに合わせてリターンピン０９が第二金型０３に押されて突き出し部１１が＋Ｙ方向に移動する。この移動に伴い、加圧部１０の空気は流入口１２を介して流出される。その後、図５（ｆ）のように、第二金型０３の型閉じが完了し、リターンピン０９を介した突き出し部１１の後退も完了する。 以上では、型開きと同時に突き