JPH06190886A - キャビティユニットの徐冷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、キャビティユニットの徐冷装置に
関し、徐冷を効率的に行なうことにより、複数のキャビ
ティユニットを用い多品種混合生産を行なう成形システ
ムおよび成形方法の生産性および品質を高めることを目
的とする。 【構成】 内部にキャビティが形成されるようそれぞれ
一対の金型を有する複数のキャビティユニット１を、所
定の加熱ステーション２、充填・緩和ステーション３、
徐冷ステーション４、成形品取出しステーション５の順
に搬送し、前記キャビティに対応する形状の樹脂成形品
を成形するようにした成形システムにあって、前記徐冷
ステーション４に、前記キャビティユニット１を徐冷す
る徐冷ステージ11と、前記キャビティ内の温度分布を均
一にしつつ該徐冷ステージ11とは異なる冷却速度で徐冷
する冷却ステージ12と、を設けるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、キャビティユニットの
徐冷装置およびその徐冷方法に関し、特にプラスチック
レンズ等の精密成形品を射出成形する成形システムに設
けて効果的なキャビティユニットの徐冷装置およびその
徐冷方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、プラスチック成形加工の高精度化
により、その利点を活用した様々な射出成形、例えばプ
ラスチックレンズ（光学素子）のような精密成形品の射
出成形がなされている。このような成形においては、成
形金型による形状転写精度を高めるため、樹脂がキャビ
ティ内に充填完了する直前から充填樹脂が固化するまで
適当な圧力を加え続けることが必要である。

【０００３】一方、これを実現する優れた方法として、
ゲートシール成形法と称される成形方法が提案されてい
る。この成形方法では、例えば樹脂の配向と圧力分布に
起因する樹脂圧力及び樹脂温度の不均一さが生じるのを
解消するため、金型加熱により型温を所定温度まで上昇
させて射出充填を行ない、ゲートの封止（シール）を行
って樹脂の流動を止め、次いで、金型をガラス転位点以
上の温度に保って樹脂の緩和を行い、キャビティ内の樹
脂の圧力と温度を均一にし、次いで、熱変形温度以下に
なるまでゆっくりと徐冷して樹脂圧力が十分に下がった
ら成形品を取り出す。この方法により均肉な成形品はい
うまでもなく厚肉部と薄肉部とを有する偏肉な光学素子
でも高精度に成形することができる。また、内部に前記
キャビティが形成された複数のキャビティユニットを複
数用いることができるので、多種のキャビティユニット
を同一ライン上で用いることができ、様々な形状の成形
品を成形する混合生産（所謂、多品種混合生産）を効率
よく行なうことができる。この成形方法の特徴は、前記
キャビティ内に射出充填される樹脂のガラス転移点温度
以上に均一加熱されたキャビティユニットのキャビティ
内に溶融樹脂を高圧で射出充填してゲートシールした
後、前記樹脂の熱変形温度以下まで徐冷することであ
る。

【０００４】この成形方法におけるキャビティユニット
の徐冷方法としては、例えば送風による徐冷、即ち空冷
方式のものが考えられ、またキャビティユニットに冷却
ブロックを密着させる方法が考えられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに空冷によって徐冷を行なう徐冷方法にあっては、多
段階的な徐冷を行ないたい場合（例えば樹脂のガラス転
移点温度以下では急冷したい場合）に瞬時に対応し難
い。また、キャビティユニットの個数が多かったり成形
品形状によりキャビティユニットが大型になったりした
場合に所定の時間内で熱変形温度まで徐冷することがで
きないといった不具合が生じてしまう。したがって、品
種の異なるキャビティユニットを用いて多品種混合生産
を行なうことで生産性の向上を図るということが困難で
ある。そのため、熱変形温度以下まで徐冷した後、その
キャビティユニットに冷却ブロックを密着させ急冷する
方法が考えられる。しかしながら、このような徐冷方法
においては、成形する成形品形状が温度分布に差を生じ
易い厚肉、偏肉あるいは異形形状（例えば、角形または
長尺レンズ等）の場合や複数個取りのキャビティユニッ
トを用いて多品種混合生産を行なう際には、キャビティ
ユニットの部分毎の徐冷コントロールが充分ではないた
め、温度分布が生じてしまい高品質の成形品を安定して
成形することができない。

【０００６】そこで、本発明は、このような従来の課題
に鑑みてなされたものであり、上述のような射出成形に
おいて最も時間を要する徐冷をキャビティユニット内の
温度分布を均一にしつつ効率的に行なうことにより、複
数のキャビティユニットを用いる多品種混合生産を可能
にし、射出成形の生産性および品質を高めることを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、請
求項１記載の発明は、内部にキャビティが形成されるよ
うそれぞれ一対の金型を有する複数のキャビティユニッ
トを、所定の加熱ステーション、充填・緩和ステーショ
ン、徐冷ステーション、成形品取出しステーションの順
に搬送し、前記キャビティに対応する形状の樹脂成形品
を成形するようにした成形システムにあって、前記徐冷
ステーションに、前記キャビティユニットを徐冷する徐
冷ステージと、前記キャビティ内の温度分布を均一にし
つつ該徐冷ステージとは異なる冷却速度で徐冷する冷却
ステージと、を設けたことを特徴とするものであり、請
求項２記載の発明は、前記成形システムが、前記キャビ
ティに樹脂を充填された前記キャビティユニットをゲー
ト封止するゲートシール成形システムであることを特徴
とするものである。

【０００８】また、請求項３記載の発明は、前記徐冷ス
テージを複数設けたことを特徴とするものであり、請求
項４記載の発明は、前記冷却ステージが、前記キャビテ
ィユニットに密着可能な冷却ブロックを有することを特
徴とするものであり、請求項５記載の発明は、前記冷却
ブロック内に温度調整機構を設けたことを特徴とするも
のであり、請求項６記載の発明は、前記温度調整機構が
水を媒体とすることを特徴とするものであり、請求項７
記載の発明は、前記温度調整機構が油を媒体とすること
を特徴とするものである。

【０００９】請求項８記載の発明は、前記冷却ブロック
内に前記キャビティ内の温度分布を均一にする分布調整
手段を設けたことを特徴とするものである。請求項９記
載の発明は、前記冷却ブロックが金属で形成されている
ことを特徴とするものであり、請求項１０記載の発明
は、前記冷却ブロックが断熱材で形成されていることを
特徴とするものであり、請求項１１記載の発明は、前記
金属で形成された冷却ブロックに断熱材を着脱可能に取
り付けたことを特徴とするものである。

【００１０】請求項１２記載の発明は、前記徐冷ステー
ジが、前記キャビティを送風により徐冷するものである
ことを特徴とするものであり、請求項１３記載の発明
は、前記徐冷ステージでの送風の送風力を制御する送風
力制御手段を設けたことを特徴とするものであり、請求
項１４記載の発明は、前記送風力制御手段が、前記キャ
ビティユニットの搬送ラインの周囲に、吸引力の調整可
能な吸引ダクトを有することを特徴とするものであり、
請求項１５記載の発明は、前記送風力制御手段が、前記
キャビティユニットの搬送ラインの周囲に、風量調整可
能なファンを有することを特徴とするものである。

【００１１】さらに、請求項１６記載の発明は、前記徐
冷ステージ又は／及び冷却ステージでのキャビティユニ
ットの搬送速度を制御する搬送速度制御手段を設けたこ
とを特徴とするものであり、請求項１７記載の発明は、
前記冷却ブロックがキャビティユニットに密着したまま
キャビティユニットの搬送方向に移動することを特徴と
するものである。

【００１２】また、請求項１８記載の発明は、内部にキ
ャビティが形成されるようそれぞれ一対の金型を有する
複数のキャビティユニット用い、該キャビティユニット
を所定温度に加熱し、前記キャビティ内に溶融樹脂を射
出充填して、次いで、該樹脂の熱変形温度以下まで徐冷
して前記キャビティに対応する形状の樹脂成形品を成形
する射出成形方法にあって、前記キャビティユニットを
徐冷する際、該キャビティユニット内の温度分布を均一
にしつつ前記所定温度から熱変形温度まで少なくとも２
種以上の異なる冷却速度で徐冷することを特徴とするも
のである。

【００１３】

【作用】請求項１〜４記載の発明では、複数のキャビテ
ィユニットを、徐冷ステージと該徐冷ステージとは冷却
速度の異なる冷却ステージとにより徐冷するから、冷却
速度を効率良く制御することが可能になり、成形システ
ムの生産性が高まる。さらに、冷却ステージではキャビ
ティ内の温度分布を均一にしつつ徐冷するから、高品質
の成形品を安定して生産することができる。

【００１４】請求項５〜７記載の発明では、冷却ステー
ジに温度調整機構を用いることで、急冷が可能で、しか
も、キャビティユニットからの熱により昇温した冷却ブ
ロックを速やかに初期の状態に復帰させることができ
る。請求項８記載の発明では、冷却ステージに分布調整
手段を設けることで、キャビティ内を均一にしつつ成形
品形状および成形材料に適した冷却速度で徐冷すること
が可能になる。

【００１５】請求項９〜１１記載の発明では、冷却ステ
ージにおいて急冷時には熱伝導性の良い金属からなる冷
却ブロックを使用することで、超徐冷時には断熱材から
なる冷却ブロックを使用することで、必要な冷却速度に
適した効率的な徐冷が可能になる。請求項１２〜１５記
載の発明では、徐冷ステージにおいて送風による徐冷を
行なうことで、キャビティユニットの各部を均一な冷却
速度で徐冷することが可能になり、その送風力制御でよ
り細かな制御が可能になる。

【００１６】請求項１６記載の発明では、搬送速度を制
御することで、徐冷ステージおよび冷却ステージの併用
と相俟って、所定時間で目標温度まで徐冷することが容
易に可能になる。請求項１７記載の発明では、冷却ステ
ージでの冷却速度を高めることで、より効率の良い徐冷
が可能になる。

【００１７】請求項１８記載の発明では、キャビティユ
ニット内の温度分布を均一にしつつ少なくとも２種以上
の異なる冷却速度で徐冷するから、冷却速度を効率良く
制御することができ、射出成形の生産性および品質が高
まる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１〜図８は本発明に係るキャビティユニットの
徐冷方法を実施するキャビティユニットの徐冷装置の一
実施例を示す図であり、本発明をゲートシール成形シス
テムの徐冷装置に適用した例を示している。

【００１９】まず、その構成について説明する。図１〜
図７において、１は複数のキャビティユニットである。
これらキャビティユニット１は、詳細を図示しないが、
それぞれ内部に所定形状のキャビティを形成するよう上
下一対の金型からなる。これら複数のキャビティユニッ
ト１は、チェーン等を利用する公知の搬送手段６によっ
て搬送され、所定の加熱ステーション２で加熱された
後、充填・緩和ステーション３に送られ、この充填・緩
和ステーション３で前記キャビティ内に溶融樹脂を射出
充填されてゲートシールされるとともにその温度及び圧
力を緩和され、次いで徐冷ステーション４に搬送されて
熱変形温度以下まで徐冷され、成形品取出しステーショ
ン５で成形品取出しのために型開きされる。なお、これ
ら各ステーションの作業や搬送作業は図示しない制御盤
によって制御される。

【００２０】加熱ステーション２は、キャビティユニッ
ト１を加熱する場所であり、その加熱手段として複数の
型加熱装置21、22、23を具備している。型加熱装置21〜
23のそれぞれは、例えば熱伝導率の良い銅材を用いた一
対のＬ字型のヒーターブロックと、それぞれのヒーター
ブロックに埋設された複数組の棒状ヒーターおよび熱電
対と、下側のヒーターブロックと共に基板上に立設固定
された一般的クランプ方式の締め付け手段と、複数のボ
ルトにより上側のヒーターブロックに連結されたヒータ
ーブロック押えとを有している。そして、締め付け手段
により、ヒーターブロックの間の空間に挿入されていた
キャビティユニット１がクランプされ、或はそのクラン
プ状態を解かれる。また、ヒーターコントローラが前記
熱電対と協働して棒状ヒーターの発熱量管理を行うよう
になっている。

【００２１】また、本実施例における加熱の方法は、例
えば第１加熱ステージである型加熱装置21を目標温度
（射出時温度）よりやや高目に設定して、その後の第
２、第３加熱ステージである型加熱装置22、23で段階的
にキャビティユニット１を均熱加熱させるステップ加熱
方式を採用した。また、ヒーターブロックの形状は必ず
しもＬ字形である必要はなく、４方向からのそれぞれ加
熱（４面加熱）してもよく、ヒーターブロックの材質も
前述の銅材に代えて例えば熱伝導の良いアルミニウム材
を用いることができる。さらに、締め付け手段の締め付
け方式も油圧や空気圧をはじめとする何等かの動力によ
り十分な締付け力を得るようにすることができる。

【００２２】充填・緩和ステーション３においては、キ
ャビティユニット１の前記キャビティ内に高圧で樹脂を
射出充填し、充填後の樹脂温度および圧力の偏在を緩和
するようになっている。なお、射出完了時には、キャビ
ティユニット１内の図示しない樹脂供給通路に配された
弁体（ゲートシール手段）が前後差圧（キャビティ側が
高圧）により弁座状のゲートに圧接着座することでゲー
トシールがなされる。また、その射出・充填作業は、公
知の射出成形機７（射出充填手段）によって例えば１０
００kgf ／cm2 以上の高圧で行われるようになってい
る。この射出成形機７のダイプレートには、保温用ヒー
ターが埋設され、かつ、キャビティユニット１を所定位
置に位置決めするための金型位置決め治具が取付けられ
ている。

【００２３】また、本実施例の充填・緩和ステーション
３では、油圧シリンダ及び当接部材等からなる押圧機構
により、型締め方向と直交する方向にもキャビティユニ
ット１を締め付け、小型であるために比較的低剛性なキ
ャビティユニット１が射出充填時にこの直交方向へ開く
ような変形を生じないようにしている。一方、キャビテ
ィユニット１には、図示しない自己保持機構が設けられ
ており、自己保持機構によって所定の型締力を保持でき
るようになっている。具体的には、自己保持機構は、キ
ャビティユニット１の上下金型を型締方向に締め付けて
連結する複数の自己保持ボルトを前記キャビティの近傍
に有しており、この自己保持ボルトは上金型を貫通して
下金型にねじ結合している。この自己保持機構の採用に
より射出成形機７による充填・緩和後にキャビティユニ
ット１のゲート部を移動弁体によりゲートシールした状
態で射出成形機７を開放し、キャビティユニット１を単
独で徐冷するとともに射出成形機７によらない所定の保
圧状態を保つことができるようにしている。

【００２４】徐冷ステーション４は、射出成形機７の開
放によってその機外に取り出されたキャビティユニット
１を熱変形温度以下（凝固する温度）まで所望の冷却速
度で徐冷するもので、図２に概念的に示すように、複数
の徐冷ステージ11と冷却ステージ12とから構成されてい
る。複数の徐冷ステージ11は、図３に示すように、金型
搬送部42上に、空気式徐冷装置41の複数の強制排気用ダ
クト43（吸引力の調整可能な吸引ダクト）に対応して設
けられている。金型搬送部42（搬送速度制御手段）は、
搬送手段６の一部を構成しており、例えば一定速度で設
定カウント数だけ進み、或は設定停止時間だけ停止する
ようになっている。また、成形１サイクルの時間＝キャ
ビティユニット１の移動時間＋停止時間となるよう設定
されている。強制排気用ダクト43は、カバーで覆われた
内部に空気の流れを起こし、キャビティユニット１を所
望の徐冷速度で徐冷する目的で設けられており、その内
部に設けられた遮蔽板44（送風力制御手段）がその傾き
を変化させることで、各排気用ダクト43の空気回収口43
ａを独立して開閉する開閉手段となっており、この開閉
手段により排気用ダクト43の吸い込み風量（吸引力）を
独立して調整する機能を有している。また、金型搬送部
42の上下でかつ各排気用ダクト43の空気回収口43ａの間
には複数の風量（送風力）調整可能なファン45（送風力
制御手段）が設けられている。なお、このファン45は金
型搬送部42の左右にも設けてもよい。

【００２５】冷却ステージ12は、図４〜図７に示すよう
にキャビティユニット１の上下左右の各面に密着して熱
を奪う４つの（複数の）冷却ブロック14を有し、更にこ
れらをキャビティユニット１に密着させる図示しない油
圧装置と、これら冷却ブロック14およびキャビティユニ
ット１等を一体に移動させる移動手段とを有している。
ここで、冷却ブロック14は、図５に示すように上下左右
の４方向からキャビティユニット１を冷却する構成とな
っており、この冷却ブロック14は例えば熱伝導性の良い
金属（例えば銅又はアルミニウム）から形成されてい
る。また、冷却ブロック14内には冷却媒体を通す冷却管
を有する温度調整機構（以下、単に温調機構という）15
およびヒータ21ａからなるヒータ埋設板20が設けられて
おり、温調機構15が設けられた前記金属によりサンドイ
ッチ状にヒータ埋設板20がキャビティユニット１の外面
に対向するよう挟み込まれている。

【００２６】冷却ブロック14は温調機構15に目標とする
冷却条件に応じて水又は油を使用媒体として選択しキャ
ビティユニット１を冷却するとともに、ヒータ埋設板20
のヒータ21ａがキャビティユニット１の各部をそれぞれ
加熱してキャビティユニット１の前記キャビティ内に温
度差が生じないよう調整し温度分布を均一にするように
なっている。すなわち、ヒータ埋設板20は分布調整手段
を構成している。ヒータ埋設板20は、図６に示すように
多数のヒータ21ａが配設されたヒータカートリッジ21が
複数設けられており、前記キャビティ形状に応じて効率
よくキャビティユニット１の各部を加熱しキャビティ内
の温度分布を均一にするようになっている。このヒータ
埋設板20はヒータカートリッジ21のヒータ21ａの配置を
前記キャビティ形状に合わせて配設されたヒータカート
リッジ21に交換することにより効率よく前記キャビティ
形状に対応して効率よく温度分布を均一にすることがで
きる。

【００２７】この冷却ブロック14にはそれぞれ熱電対16
が埋設されており、この熱電対16の温度検出情報に基づ
き前記制御盤により温調機構15の冷却管に通す冷媒を選
択するとともにヒータ埋設板20のヒータ21ａの通電を制
御することによって容易に様々な冷却速度とすることが
でき、前記キャビティ形状や前記樹脂に適した冷却条件
（徐冷ステージ11を含め多段的な冷却）とすることがで
きる。さらに、これら冷却ブロック14は、図７に示すよ
うにキャビティユニット１に密着する面に断熱材17をそ
れぞれ着脱可能に装着する構造（ボス形状又は溝形状）
となっている。したがって、冷却ブロック14は、断熱材
17を使用（装着）しない場合には前記キャビティ内の温
度分布を均一にしつつ、徐冷ステージ11より大きい冷却
速度でキャビティユニット１を冷却（急冷）したり所定
の冷却条件で冷却することができ、断熱材17を使用する
場合には徐冷ステージ11での徐冷よりかなり小さい冷却
速度の超徐冷を行なうことができる。なお、温調機構15
の前記冷媒の温度を制御することによりより効率よく容
易に冷却速度を制御することができる。

【００２８】また、前記移動手段は、例えば所定のルー
プ状の軌道に沿って冷却ブロック14を移動させるもの
で、キャビティユニット１に密着したまま所定位置に達
した冷却ブロック14は、前記油圧装置により分離された
後、この移動手段により移動されＵターンしてキャビテ
ィユニット１に密着する位置に戻るようになっており、
同時にキャビティユニット１の搬送速度を制御する搬送
速度制御手段ともなっている。

【００２９】図２において、18は識別標識であり、識別
標識18はキャビティユニット１の所定位置にそれぞれ装
着されており、加熱ステーション２に搬入される前に図
示しない識別装置により読み取られる。この識別標識18
は例えば複数の凹凸として形成されており、この標識18
を機械的に検出し複数ビットの０Ｎ／ＯＦＦ信号からな
る識別信号とすることで、各金型を識別可能にする。そ
して、識別標識18に基づき、各ステーションが各々の成
形条件制御を行なう。

【００３０】成形品取出しステーション５は、徐冷ステ
ーション４で成形品取出し温度まで徐冷されたキャビテ
ィユニット１に対し、公知のナットランナーによって、
その自己保持機構の複数の自己保持ボルトを緩めた後、
型開閉装置によって上下金型を型開きするようになって
いる。この型開閉装置は、複数のガイドポストに昇降可
能に取付けられた昇降板と、その昇降板の下方に固設さ
れた固定板と、昇降板に取付けられ、キャビティユニッ
ト１の周辺部に形成された溝部に係合するオートクラン
プ式（例えば空気圧シリンダを利用した自動式）の金型
クランプと、固定板に取付けられた金型クランプと、図
示しない昇降駆動源とを具備している。また、キャビテ
ィユニット１はエジェクト機構を備えていないため、成
形品の取り出しは所謂つかみ出し方式の取出し装置（図
示していない）にて行う。なお、成形品を取り出したキ
ャビティユニット１は、前記ナットランナーによって再
び型閉じ及び型締めするよう自己保持ボルトを締付けら
れる。

【００３１】次に、作用を説明する。まず、成形品取出
しステーション５の型開閉装置によってキャビティユニ
ット１の自己保持ボルトが締め付けられ、キャビティユ
ニット１が型締めされ、加熱ステーション２に搬送され
る。このとき、識別標識18が前記識別装置により読み取
られキャビティユニット１の種類が識別される。

【００３２】次いで、加熱ステーション２に搬送された
キャビティユニット１は、前記識別情報に基づいて所定
温度に均熱加熱された後、充填・緩和ステーション３に
搬送されて射出成形機７にセット（クランプ）され、射
出成形機７からの型締め力を受ける。また、この型締め
と共に、押圧機構によってキャビティユニット１が型締
め方向と直交する方向にも締め付けられ、この状態で、
キャビティユニット１内のキャビティ内に前記識別情報
に基づいて射出成形機７により所定圧力で所定量の溶融
樹脂が射出充填され、この射出の完了時にキャビティ側
とスプルー側の樹脂の差圧によってキャビティユニット
１内の弁体がゲートに圧接着座してゲートがシールされ
る。次いで、射出成形機７によるキャビティユニット１
の型締めが解かれ、射出成形機７の開放及び押圧機構の
クランプ解除によってキャビティユニット１が射出成形
機７の機外に取り出され、そのキャビティユニット１が
徐冷ステーション４に送られる。

【００３３】次いで、徐冷ステーション４に送られたキ
ャビティユニット１は、徐冷ステージ11で、空気式徐冷
装置41によって遮蔽板44の開閉やファン45の風量が細か
く制御された徐冷速度でキャビティユニット１の各部が
均一に所定温度まで所定の冷却条件で空冷され徐冷され
る。次いで、冷却ステージ12で、前記樹脂のガラス転移
点温度まで冷却ブロック14のヒータ埋設板20によりキャ
ビティユニット１のキャビティ内の温度分布が均一にな
るように調整されながら温調機能15により前記識別情報
に基づいて高精度な冷却条件でゆっくりと徐冷される。
次いで、前記ガラス転移点温度に達し、さらにある程度
温度が低下した後ヒータ埋設板20のヒータ21ａの通電が
切断さ、温調機構15に前記冷媒が強制的に通されて急冷
され、キャビティユニット１からの熱により昇温した冷
却ブロック14が速やかに初期の状態に復帰される。

【００３４】要するに、この冷却ステーション４では、
複数のキャビティユニット１が、徐冷ステージ11と該徐
冷ステージとは冷却速度の異なる冷却ステージ12とによ
り徐冷されるのでより冷却速度が効率良く制御され、例
えば図８に実線および破線で示すように、ガラス転移点
温度まではゆっくりと徐冷し、その後成形品取り出しま
では急冷するというような様々な多段的徐冷が効率的に
行なわれる。また、金型搬送部42の搬送速度を制御する
ことで、徐冷ステージ11および冷却ステージ12の併用と
相俟って、所定時間で目標温度まで容易に徐冷される。
さらに、熱伝導性の良い金属からなる冷却ブロック14を
そのまま使用し冷却ステージ12での冷却速度を高めた
り、断熱材17を冷却ブロック14に装着し当接部分の冷却
速度を小さくして超徐冷したりしてそのキャビティユニ
ット１の種類に適した最適条件が効率的に行なわれる。

【００３５】次いで、キャビティユニット１の徐冷によ
ってその内部の樹脂が凝固し（熱変形温度まで冷却さ
れ）、キャビティユニット１が成形品取出しステーショ
ン５まで搬送されて前記ナットランナーによって自己保
持ボルトが緩められ、キャビティユニット１の型開きさ
れる。そして、凝固した成形品がキャビティユニット１
から前記つかみ出し方式の取り出し装置で取り出され
る。以下、上記一連の工程を１サイクルとして連続的な
成形加工が行われる。

【００３６】このように本実施例においては、複数のキ
ャビティユニット１を徐冷ステージ11とこの徐冷ステー
ジとは冷却速度の異なる冷却ステージ12とによりそのキ
ャビティ内に温度分布が発生しないよう均一に徐冷する
ようにしているので、成形品形状の異なる複数種のキャ
ビティユニット１を用いても、効率の良い高精度な徐冷
を行なうことができ、高品質の成形品を同一ライン上で
多数種成形することができる。さらに、複数種類を混流
する成形システムの生産性を向上させることができる。

【００３７】また、成形システムをゲートシール成形シ
ステムとしているので、上記徐冷の効果を活かした高精
度な精密成形ができ、徐冷ステージ11を複数設けている
ので、キャビティユニット１を増加させても、複数のキ
ャビティユニット１を均一に徐冷することができる。さ
らに、冷却ブロック14をキャビティユニット１に密着さ
せるので、急冷を含む効率的な徐冷ができ、温度調整機
構15を用いることで、キャビティユニット１からの熱に
より昇温した冷却ブロック14を速やかに初期の状態に復
帰させることができる。また、温度調整機構15の媒体と
して水を利用し、低コストで冷却効果の大きい温度調整
機構を得ることができ、あるいは、冷却ブロック14をキ
ャビティユニット１に密着させる機構を油圧機構として
その油を温度調整機構15の媒体として利用することがで
き、しかも温度調整機構15における錆等の発生を防止す
ることができる。

【００３８】また、冷却ブロック14にヒータ埋設板20を
設けているので、前記キャビティの温度分布を均一にす
ることができ、より高精度な冷却速度で徐冷することが
できる。また温度自体をも制御することもできる。さら
に、ヒータカートリッジ21のヒータ21ａ配列を替え温度
分布を前記キャビティ形状に合わせて効率よく制御する
ことができる。

【００３９】また、冷却ブロック14の材質として、熱伝
導性の良い金属を使用することで、急冷を行なうことが
でき、あるいは、断熱材を使用することでゆっくりとし
た徐冷が可能になる。さらに、断熱材17を冷却ブロック
14に着脱してその冷却速度を容易に変更することができ
る。また、徐冷装置41で複数の吸引ダクト43を用いた徐
冷を行なうことで、キャビティユニット１の各部を均一
な冷却速度で徐冷することができ、その送風力を遮蔽板
44により制御して徐冷速度を細かに制御することができ
る。さらに、吸引力の調整可能な吸引ダクト43を用いる
ことで複数の徐冷ステージ11を容易に形成することがで
きるとともに、風量調整可能なファン45を用いること
で、徐冷ステージ11における徐冷速度を容易に可変して
きめ細かで効率的な徐冷をすることができる。

【００４０】また、徐冷ステージ11および冷却ステージ
12を併用することの効果に加え、キャビティユニット１
の搬送速度を制御することで、目標温度までの徐冷時間
を容易に設定できる。また、冷却ブロック14をキャビテ
ィユニット１との密着状態で搬送方向に移動させること
により、冷却ステージ11での冷却速度を高めることがで
き、より効率の良い徐冷ができる。また、キャビティユ
ニット１に付された識別標識18を読み取ってキャビティ
ユニット１の種類を識別することで、それぞれに最適な
徐冷を行なうことができる。

【００４１】なお、本実施例では、冷却ブロック14に断
熱材17を着脱可能に取り付けるようにしていたが、断熱
材からなる冷却ブロックを設けて超徐冷を可能にするこ
ともできる。

【００４２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、複数のキ
ャビティユニットを、徐冷ステージと該徐冷ステージと
は冷却速度の異なる冷却ステージとにより徐冷するよう
にしているので、冷却速度を効率良く制御することがで
き、成形システムの生産性をたかめることができる。さ
らに、冷却ステージでキャビティ内の温度分布を均一に
しつつ徐冷するので、高品質の成形品を安定して生産す
ることができる。

【００４３】請求項２記載の発明によれば、成形システ
ムをゲートシール成形システムとしたので、上記徐冷の
効果を活かした高精度な精密成形ができる。請求項３記
載の発明によれば、徐冷ステージを複数設けたので、キ
ャビティユニットを増加させても、複数のキャビティユ
ニットを均一に徐冷することができる。

【００４４】請求項４記載の発明によれば、冷却ブロッ
クをキャビティユニットに密着させるので、急冷がで
き、効率的な徐冷ができる。請求項５記載の発明によれ
ば、温度調整機構を用いることで、急冷が可能で、しか
も、キャビティユニットからの熱により昇温した冷却ブ
ロックを速やかに初期の状態に復帰させることができ
る。

【００４５】請求項６記載の発明によれば、温度調整機
構の媒体として水を利用するので、低コストで冷却効果
の大きい温度調整機構を得ることができる。請求項７記
載の発明によれば、例えば冷却ブロックをキャビティユ
ニットに密着させる機構を油圧機構にしてその油を温度
調整機構の媒体として利用することができ、しかも温度
調整機構における錆等の発生を防止することができる。

【００４６】請求項８記載の発明によれば、冷却ステー
ジに分布調整手段を設けているので、キャビティ内を均
一にするとともに成形品形状および成形材料に適した寄
り高精度な冷却速度で徐冷することができ、高品質の成
形品を安定して生産することができる。請求項９記載の
発明によれば、熱伝導性の良い金属製の冷却ブロックを
使用することで、急冷を行なうことができ、効率的な徐
冷ができる。

【００４７】請求項１０記載の発明によれば、断熱材か
らなる冷却ブロックを使用することでゆっくりとした徐
冷が可能になる。請求項１１記載の発明によれば、断熱
材を冷却ブロックに着脱してその冷却速度を容易に変更
することができる。請求項１２記載の発明によれば、送
風による徐冷を行なうことで、キャビティユニットの各
部を均一な冷却速度で徐冷することができる。

【００４８】請求項１３記載の発明によれば、送風力制
御手段により徐冷ステージにおける徐冷速度を細かに制
御することができる。請求項１４記載の発明によれば、
吸引力の調整可能な吸引ダクトを用いることで複数の徐
冷ステージを容易に形成することができ、より均一な徐
冷ができる。請求項１５記載の発明によれば、風量調整
可能なファンを用いて送風力制御を行なうので、徐冷ス
テージにおける徐冷速度を容易に可変しきめ細かで効率
的な徐冷をすることができる。

【００４９】請求項１６記載の発明によれば、徐冷ステ
ージおよび冷却ステージを併用することの効果に加え、
キャビティユニットの搬送速度を制御することで、目標
温度までの徐冷時間を容易に設定できる。請求項１７記
載の発明によれば、冷却ブロックをキャビティユニット
との密着状態で移動させることにより、冷却ステージで
の冷却速度を高めることができ、より効率の良い徐冷が
できる。

【００５０】請求項１８記載の発明によれば、キャビテ
ィユニット内の温度分布を均一にしつつ少なくとも２種
以上の異なる冷却速度で徐冷するので、冷却速度を効率
良く制御することができ、射出成形の生産性および品質
を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るキャビティユニットの徐冷装置の
一実施例を示すその成形システムの概略構成図である。

【図２】一実施例の徐冷ステーションの構成を概念的に
示す図である。

【図３】その徐冷ステージを有する空気式徐冷装置の概
略構成図である。

【図４】その冷却ステージでの冷却ブロックの装着状態
を示す斜視図である。

【図５】その冷却ブロックの構成を示す正面図である。

【図６】その冷却ブロックの分布調整手段の構成を示す
平面図である。

【図７】その冷却ブロックの断熱材装着時の側面図であ
る。

【図８】一実施例による多段階的な徐冷の一例を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１ キャビティユニット ２ 加熱ステーション ３ 充填・緩和ステーション ４ 徐冷ステーション ５ 成形品取り出ステーション ６ 搬送手段 ７ 射出成形機 11 徐冷ステージ 12 冷却ステージ 14 冷却ブロック 15 温度調整機構 16 熱電対 17 断熱材 18 識別標識 20 ヒータ埋設板（分布調整手段） 21 ヒータカートリッジ 41 空気式徐冷装置（冷却手段） 42 金型搬送部（搬送ライン、搬送速度制御手段） 43 排気用ダクト（吸引ダクト） 44 遮蔽板（送風力制御手段） 45 ファン（送風力制御手段）

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部にキャビティが形成されるようそれぞ
   れ一対の金型を有する複数のキャビティユニットを、所
   定の加熱ステーション、充填・緩和ステーション、徐冷
   ステーション、成形品取出しステーションの順に搬送
   し、前記キャビティに対応する形状の樹脂成形品を成形
   するようにした成形システムにあって、 前記徐冷ステーションに、 前記キャビティユニットを徐冷する徐冷ステージと、 前記キャビティ内の温度分布を均一にしつつ該徐冷ステ
   ージとは異なる冷却速度で徐冷する冷却ステージと、を
   設けたことを特徴とするキャビティユニットの徐冷装
   置。
2. 【請求項２】前記成形システムが、前記キャビティに樹
   脂を充填された前記キャビティユニットをゲート封止す
   るゲートシール成形システムであることを特徴とする請
   求項１記載のキャビティユニットの徐冷装置。
3. 【請求項３】前記徐冷ステージを複数設けたことを特徴
   とする請求項１又は２記載のキャビティユニットの徐冷
   装置。
4. 【請求項４】前記冷却ステージが、前記キャビティユニ
   ットに密着可能な冷却ブロックを有することを特徴とす
   る請求項３記載のキャビティユニットの徐冷装置。
5. 【請求項５】前記冷却ブロック内に温度調整機構を設け
   たことを特徴とする請求項４記載のキャビティユニット
   の徐冷装置。
6. 【請求項６】前記温度調整機構が水を媒体とすることを
   特徴とする請求項５記載のキャビティユニットの徐冷装
   置。
7. 【請求項７】前記温度調整機構が油を媒体とすることを
   特徴とする請求項５記載のキャビティユニットの徐冷装
   置。
8. 【請求項８】前記冷却ブロック内に前記キャビティ内の
   温度分布を均一にする分布調整手段を設けたことを特徴
   とする請求項４記載のキャビティユニットの徐冷装置。
9. 【請求項９】前記冷却ブロックが金属で形成されている
   ことを特徴とする請求項４記載のキャビティユニットの
   徐冷装置。
10. 【請求項１０】前記冷却ブロックが断熱材で形成されて
    いることを特徴とする請求項４記載のキャビティユニッ
    トの徐冷装置。
11. 【請求項１１】前記金属で形成された冷却ブロックに断
    熱材を着脱可能に取り付けたことを特徴とする請求項９
    記載のキャビティユニットの徐冷装置。
12. 【請求項１２】前記徐冷ステージが、前記キャビティを
    送風により徐冷するものであることを特徴とする請求項
    ３記載のキャビティユニットの徐冷装置。
13. 【請求項１３】前記徐冷ステージでの送風の送風力を制
    御する送風力制御手段を設けたことを特徴とする請求項
    １２記載のキャビティユニットの徐冷装置。
14. 【請求項１４】前記送風力制御手段が、前記キャビティ
    ユニットの搬送ラインの周囲に、吸引力の調整可能な吸
    引ダクトを有することを特徴とする請求項１３記載のキ
    ャビティユニットの徐冷装置。
15. 【請求項１５】前記送風力制御手段が、前記キャビティ
    ユニットの搬送ラインの周囲に、風量調整可能なファン
    を有することを特徴とする請求項１３記載のキャビティ
    ユニットの徐冷装置。
16. 【請求項１６】前記徐冷ステージ又は／及び冷却ステー
    ジでのキャビティユニットの搬送速度を制御する搬送速
    度制御手段を設けたことを特徴とする請求項３記載のキ
    ャビティユニットの徐冷装置。
17. 【請求項１７】前記冷却ブロックがキャビティユニット
    に密着したままキャビティユニットの搬送方向に移動す
    ることを特徴とする請求項４記載のキャビティユニット
    の徐冷装置。
18. 【請求項１８】内部にキャビティが形成されるようそれ
    ぞれ一対の金型を有する複数のキャビティユニット用
    い、該キャビティユニットを所定温度に加熱し、前記キ
    ャビティ内に溶融樹脂を射出充填して、次いで、該樹脂
    の熱変形温度以下まで徐冷して前記キャビティに対応す
    る形状の樹脂成形品を成形する射出成形方法にあって、 前記キャビティユニットを徐冷する際、 該キャビティユニット内の温度分布を均一にしつつ前記
    所定温度から熱変形温度まで少なくとも２種以上の異な
    る冷却速度で徐冷することを特徴とするキャビティユニ
    ットの徐冷方法。