JPH04201528A - 射出成形におけるキャビティへの塗料注入タイミング設定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、射出成形におけるキャビティへの塗料注入タ
イミング設定方法に関する。

（従来の技術） 従来、射出成形において、キャビティ内に所定のタイミ
ングで塗料を注入し、成形品に塗膜を付与する方法、い
わゆる加飾成形方法というものが提供されている。

（発明が解決しようとする課Ｂ） この加飾成形方法においては、金型内への塗料を注入す
るタイミングが重要であり、例えば、塗料の注入タイミ
ングが早すぎるとキャビティ内の成形品の厚肉内部に塗
料が入り込む不具合が生じ、逆に塗料の注入タイミング
が遅すぎると塗料がキャビテイ面と成形品の表面との隙
間を流れなくなり注入が困難となる。

そこで、従来この注入タイミングを設定するのは、成形
開始時において、試し打ちを何ショットか行い試行錯誤
しながら行っており、設定に時間がかかるとともに、成
形効率が悪くなる。また、上記従来のように注入タイミ
ングを設定した後でも、その注入タイミングが最適であ
るかどうかの判断ができないという問題があった。

さらに、成形品に塗膜が塗布されたか否かは金型を開い
た後でしか確認するすべがなく、トラブルに早急に対処
することができない。

（課題を解決するための手段） 本発明の射出成形におけるキャビティへの塗料注入タイ
ミング設定方法は、射出成形においてキャビティに塗料
を注入し、成形品に塗膜を付与する際の塗料の注入タイ
ミングを設定する方法であって、前記金型の一部に設け
られた超音波探触子により、キャビティ内に向けて超音
波を発信するとともに、このキャビティ側で反射された
前記超音波の反射波を受信し、受信した反射波に基づい
て音速値を算出し、この音速値が予め設定された設定音
速値に達した時にキャビティに塗料を注入するものであ
る。

（作用） 射出成形時において、キャビティ内の成形品の音速値を
算出することで、成形品の固化状態をつかみ、成形品が
塗料の注入圧力に耐えれるだけの固化状態に達した時に
塗料を注入し、成形品に塗膜を付与する。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明に係る射出成形におけるキャビティへ
の塗料注入タイミング設定方法を実施するための射出成
形装置の一部を示している。

第１図において、２は射出成形機の射出ノズル１の先端
部に対向配置された金型である。金型２は、分割された
一対の固定型３と可動型５とで構成されており、射出ノ
ズル１側となる可動型５は、図中矢符Ａ方向に往復移動
自在に設けられており、この往復移動により金型２が開
閉する。

６は、前記固定型３と可動型５との分割面に面して形成
されたキャビティである。

７は、塗料注入機であって、この塗料注入機７は、後述
する塗料注入制御部１５によりキャビティ６内の成形品
の表面に所定のタイミングで塗料を注入し、この成形品
に塗膜を付与するものである。

また、前記固定型３には第２図に示す超音波探傷機１０
に接続された超音波探触子１１が設けられている。

超音波探触子１１は、超音波探傷機１０により前記キャ
ビティ６に向けて５ＭＨｚの超音波を例えば毎秒１００
０回（この発信回数は任意に変更可能である。）発信す
る。この発信された超音波はキャビティ６何で反射され
た後、反射波（エコー波）として超音波探触子１１に受
信され超音波探傷機１０に入力される。超音波探傷機１
０では、反射波に基づいて音速値を算出する。つまり、
キャビティ６に充填された樹脂の音速値を算出する。

ここで、超音波探傷機１０で算出される音速値は溶融樹
脂の樹脂温度の変化により変化する。これは、樹脂温度
が高くなると溶融樹脂の密度が小さくなりこれによって
音速値が小さく　（遅く）なり、逆に樹脂温度が低くな
ると溶融樹脂の密度が大きくなりこれにより音速値が大
きく（速く）なるためである、つまり、音速値から樹脂
の固化状態（固化状態の変化に伴い樹脂の弾性も変化す
る。）を把握することができる。

そして、超音波探傷機１０は、第２図に示すように、こ
の超音波探傷機１０で算出された音速値が入力される比
較器１２に接続されている。比較器１２は、この算出し
た音速値と予め設定した設定音速値とを比較する。この
設定音速値は、キャビティ６内の成形品に良好な塗膜が
付与される場合の該成形品（樹脂）の音速値を予め試験
的に測定し、これに基づいて決定する。つまり、塗料注
入時において成形品が塗料の注入圧力に耐えられるまで
固化した時の音速値を測定し、この値を設定音速値とす
る。例えば、第３図に示すＡ点が設定音速値となる。

また、比較器１２は、この比較器１２で比較された比較
結果、すなわち音速値が設定音速値に達した時に信号を
出力する信号発生器１３に接続されている。信号発生器
１３は、この信号に基づいて、注入開始信号を塗料注入
制御部１５に出力する。そして、塗料注入制御部１５で
は、信号発生器１３からの注入開始信号を受けて塗料注
入機７によるキャビティ６への塗料の注入を開始する。

次に、上述のように構成された射出成形装置によるキャ
ビティへの塗料注入タイミング設定方法について説明す
る。

まず、射出成形機の射出ノズル１から射出された溶融樹
脂は、キャビティ６に充填される。これに伴って超音波
探傷機ｌＯにより超音波探触子１１からキャビティ６に
向けて５ＭＨｚの超音波を毎秒１０００回発信する。

第４図は、上述のように超音波探触子１１から超音波を
発信した後にこの超音波探触子１１で受信された超音波
の反射波を示している。

第４図において、２０は発信波、２１は超音波探触子１
１側となる成形品の表面６ａ（第５図参照）で反射され
た反射波、２２はキャビティ６内の樹脂を通過してキャ
ビティ６の射出ノズル１例の内面６ｂ（第５図参照）で
反射された反射波、２３は反射波２１が超音波探触子１
１で反射して再び成形品の表面６ａで反射された反射波
２１の２次反射波である。

なお、超音波探触子１１では、前記２次反射波２３の次
に反射波２２が超音波探触子１１で反射して再びキャビ
ティ６の内面６ｂで反射された反射波２２の２次反射波
が受信されるとともに、さらにこれら２次反射波が再び
反射された３次、４次の反射波が受信されることになる
が、ここでは特に言及しない。

そして、超音波探傷機ｌＯでは超音波探触子１１で反射
波２１が受信されてから反射波２２が受信されるまでの
時間ｔ（この時間ｔが樹脂通過時間となる。）に基づい
て樹脂の音速値を算出し、比較器１２に出力する。比較
器１２ではこの音速値と予め設定した設定音速値とを比
較し、音速値が設定音速値に達した時に、信号を信号発
生器１３に出力する。信号発生器１３では、この信号に
基づいて注入開始信号を塗料注入制御部１５に出力し、
この注入開始信号を受けて塗料注入制御部１５では塗料
注入機７によるキャビティ６への塗料の注入を開始させ
る。

これにより、キャビティ６の内面６ａと成形品（樹脂）
との間に塗料が最適の注入タイミングで注入され、成形
品の表面に良好な塗膜が付与される。

第６図は、上述のように成形品の表面に塗膜が付与され
た時に超音波探触子１１で受信された超音波の反射波を
示している。

第６図において、３０は発信波、３１は第７図に示すよ
うに超音波探触子１１側となる塗膜層表面６Ｃで反射さ
れた反射波、３２は成形品の表面６ａ（第７図参照）で
反射された反射波、３３はキャビティ６内の成形品（樹
脂）を通過してキャビティ６の射出ノズル１側の内面６
ｂ（第７図参照）で反射された反射波、３５は反射波３
１が超音波探触子１１で反射して再び塗膜層表面６Ｃで
反射された反射波３１の２次反射波である。

なお、超音波探触子１１では、前記２次反射波３５の次
に反射波３２が超音波探触子１１で反射して再び成形品
の表面６ａで反射された反射波３２の２次反射波が受信
されるとともに、反射波３３の２次反射波が受信され、
さらにこれら２次反射波が再び反射された３次、４次の
反射波が受信されることになるが、ここでは特に言及し
ない。

従って、超音波探触子１１で受信された反射波、特に反
射波３２．３３を見ることで、成形品に塗膜が付与され
たか否かを金型２を閉じた状態で確認することができる
。

そこで、上述した本発明の方法によりポリカーボネート
樹脂により箱形の成形品を成形した場合、初期の成形条
件を調整した後に塗料を注入して成形すると最初のショ
ットから塗膜が良好に付与された成形品が得られた。こ
れに対して、従来の方法により同様な成形品を成形した
場合には、初期の成形条件を調整した後でも試行錯誤し
ながら良品ができるまで２５シヨツトかかった。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明の方法によれば、前記金型の
一部に設けられた超音波探触子により、キャビティ内に
向けて超音波を発信するとともに、このキャビティ側で
反射された前記超音波の反射波を受信し、受信した反射
波に基づいて音速値を算出し、この音速値が予め設定さ
れた設定音速値に達した時にキャビティに塗料を注入す
ることで、良好な状態で成形品に塗膜が付与できる塗料
注入タイミングを簡単に設定することができ、成形効率
及び歩留りの向上を図ることができる。

また、成形品に塗膜が塗布されたか否かを金型を閉じた
状態で確認することができ、トラブルに早急に対処する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る射出成形におけるキャビティへの
塗料注入タイミング設定方法を実施する射出成形装置の
一部を示す断面図、第２図は制御系を示すブロック図、
第３図は射出形成時において時間とキャビティ内の樹脂
の音速値との関係を示す図、第４図はキャビティ内に樹
脂が充填された充填時において超音波探触子で受信され
た反射波の状態を示す図、第５図は第４図を説明するた
めに超音波探触子とキャビティ内とを示す概略の説明図
、第６図はキャビティ内に塗料を注入して成形品の表面
に塗膜が付与された時において超音波探触子で受信され
た反射波の状態を示す図、第７図は第６図を説明するた
めに超音波探触子とキャビティ内とを示す概略の説明図
である。 ２・・・金型 ６・・・キャビティ １１・・・超音波探触子 特許出願人　積水化学工業株式会社 代表者　廣１）　馨 柁　１に 第２Ｌ！４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）射出成形においてキャビティに塗料を注入し、成形
   品に塗膜を付与する際の塗料の注入タイミングを設定す
   る方法であって、 前記金型の一部に設けられた超音波探触子 により、キャビティ内に向けて超音波を発信するととも
   に、このキャビティ側で反射された前記超音波の反射波
   を受信し、受信した反射波に基づいて音速値を算出し、
   この音速値が予め設定された設定音速値に達した時にキ
   ャビティに塗料を注入することを特徴とする射出成形に
   おけるキャビティへの塗料注入タイミング設定方法。