JP7341105B2

JP7341105B2 - 樹脂成形装置、及び樹脂成形品の製造方法

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Publication number: JP7341105B2
Application number: JP2020144862A
Authority: JP
Inventors: 周平吉田; 冬彦小河; 誠築山; 敏暢高山; 祥人奥西
Original assignee: Towa Corp
Current assignee: Towa Corp
Priority date: 2020-08-28
Filing date: 2020-08-28
Publication date: 2023-09-08
Anticipated expiration: 2040-08-28
Also published as: KR102571950B1; JP2022039709A; TWI830045B; TW202208142A; KR20220030160A; CN114103017B; CN114103017A

Description

本発明は、樹脂成形装置、及び樹脂成形品の製造方法に関するものである。

従来、例えば特許文献１に示すように、上型及び下型を型締めして、下型に設けられたカルブロックの張り出し部が成形対象物の一部を下型の上面との間で挟んだ状態で、カルブロックの上面と上型の下面との間に形成された空間から溶融した樹脂を上型のキャビティに注入して樹脂封止を行うものが考えられている。

この樹脂封止装置では、上型及び下型の型開き時に、カルブロックの下側に設けられたばねが圧縮された状態から復元して、カルブロックが下型の上面（型面）に対して相対的に押し上げられ、カルブロックの不要樹脂が樹脂成形品から分離される。

樹脂成形後にカルブロック上に不要樹脂が残ることから、当該不要樹脂をカルブロックから回収する必要がある。ここで、特許文献１の樹脂成形装置では、樹脂成形品を搬出するアンローダに不要樹脂を吸着する吸着パッドを設け、当該吸着パッドで不要樹脂を吸着することで、樹脂成形品とともに不要樹脂を搬出するように構成されている。

特許第６６５５１５０号公報

しかしながら、不要樹脂を吸着して回収する場合には、不要樹脂がカルブロックに密着して離れにくく、不要樹脂の回収ができない場合がある。また、不要樹脂をカルブロックから引き離す際にポット内の圧力が負圧になり、不要樹脂がカルブロックから離れにくいという問題がある。その他、不要樹脂とカルブロック上面との摩擦力によっても、不要樹脂がカルブロックから離れにくいという問題がある。

なお、ポット内のプランジャを用いて、カルブロックから予め不要樹脂を剥離することも考えられるが、そうすると、不要樹脂がカルブロックから浮いて傾いた状態になる可能性がある。不要樹脂が傾いた状態になると、吸着パッドにより不要樹脂を吸着することが難しくなってしまう。

そこで、本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、ポットブロック上の不要樹脂を安定して回収することをその主たる課題とするものである。

すなわち、本発明に係る樹脂成形装置は、キャビティが形成された第１型と、前記第１型に対向し、成形対象物が載置される第２型と、前記第１型及び前記第２型を型締めする型締め機構と、前記第２型に設けられて、前記樹脂材料を収容するポットが形成され、前記第２型の型面上に張り出した張り出し部を有するポットブロックと、前記ポット内に設けられたプランジャを有し、前記第１型及び前記第２型が型締めされた状態で前記プランジャを移動させて前記ポットから前記キャビティに前記樹脂材料を注入するトランスファ機構と、樹脂成形後に前記ポットブロック上の不要樹脂を搬出する搬送機構とを備え、前記搬送機構は、前記不要樹脂を吸着するための不要樹脂用吸着部を有しており、前記搬送機構が前記不要樹脂用吸着部を前記ポットブロック上の不要樹脂に接触させた後に、前記トランスファ機構が前記プランジャを前記第１型に向かって移動させて前記ポットブロックから前記不要樹脂を剥離し、その後、前記搬送機構が前記不要樹脂用吸着部により前記不要樹脂を吸着して前記不要樹脂を搬出することを特徴とする。

また、本発明に係る樹脂成形品の製造方法は、上記の樹脂成形装置を用いた樹脂成形品の製造方法である。

さらに、本発明に係る樹脂成形品の製造方法は、キャビティが形成された第１型と、前記第１型に対向し、成形対象物が載置される第２型と、前記第１型及び前記第２型を型締めする型締め機構と、前記第２型に設けられて、前記樹脂材料を収容するポットが形成され、前記第２型の型面上に張り出した張り出し部を有するポットブロックと、前記ポット内に設けられたプランジャを有し、前記第１型及び前記第２型が型締めされた状態で前記プランジャを移動させて前記ポットから前記キャビティに前記樹脂材料を注入するトランスファ機構と、樹脂成形後に前記ポットブロック上に残った不要樹脂を搬出する搬送機構とを備え、前記搬送機構は、前記不要樹脂を吸着するための不要樹脂用吸着部を有する樹脂成形装置を用いた樹脂成形品の製造方法であって、前記搬送機構が前記不要樹脂用吸着部を前記ポットブロック上の不要樹脂に接触させた後に、前記トランスファ機構が前記プランジャを前記第１型に向かって移動させて前記ポットブロックから前記不要樹脂を剥離し、その後、前記搬送機構は、前記不要樹脂用吸着部により前記不要樹脂を吸着して前記不要樹脂を搬出することを特徴とする。

このように構成した本発明によれば、ポットブロック上の不要樹脂を安定して回収することができる。

本発明に係る一実施形態の樹脂成形装置の構成を示す模式図である。同実施形態の成形モジュールの構成を示す模式図である。同実施形態の成形モジュールの基板載置状態及び樹脂材料装填状態を示す模式図である。同実施形態の成形モジュールの型締め状態を示す模式図である。同実施形態の成形モジュールの樹脂注入状態を示す模式図である。同実施形態の成形モジュールの基準位置Ｘを示す模式図である。同実施形態の成形モジュールの引き剥がし状態を示す模式図である。同実施形態の成形モジュールの型開き動作開始時の状態を示す模式図である。同実施形態の成形モジュールの型開き動作中のゲートブレイク動作を示す模式図である。同実施形態の成形モジュールの型開き動作中のゲートブレイク後の状態を示す模式図である。同実施形態の成形モジュールの型開き状態を示す模式図である。同実施形態のアンローダの各吸着部が樹脂成形品及び不要樹脂に接触した状態を示す模式図である。同実施形態において不要樹脂が上昇して不要樹脂用吸着部が縮んだ状態を示す模式図である。同実施形態のアンローダが樹脂成形品及び不要樹脂を吸着して搬出する状態を示す模式図である。同実施形態の（ａ）ポットブロックを模式的に示す平面図、及び、（ｂ）不要樹脂を示す模式図である。同実施形態の掻き出し動作における（ａ）掻き出し位置、及び、（ｂ）ロード位置を示す模式図である。

次に、本発明について、例を挙げてさらに詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の説明により限定されない。

本発明の樹脂成形装置は、前述のとおり、キャビティが形成された第１型と、前記第１型に対向し、成形対象物が載置される第２型と、前記第１型及び前記第２型を型締めする型締め機構と、前記第２型に設けられて、前記樹脂材料を収容するポットが形成され、前記第２型の型面上に張り出した張り出し部を有するポットブロックと、前記ポット内に設けられたプランジャを有し、前記第１型及び前記第２型が型締めされた状態で前記プランジャを移動させて前記ポットから前記キャビティに前記樹脂材料を注入するトランスファ機構と、樹脂成形後に前記ポットブロック上の不要樹脂を搬出する搬送機構とを備え、前記搬送機構は、前記不要樹脂を吸着するための不要樹脂用吸着部を有しており、前記搬送機構が前記不要樹脂用吸着部を前記ポットブロック上の不要樹脂に接触させた後に、前記トランスファ機構が前記プランジャを前記第１型に向かって移動させて前記ポットブロックから前記不要樹脂を剥離し、その後、前記搬送機構が前記不要樹脂用吸着部により前記不要樹脂を吸着して前記不要樹脂を搬出することを特徴とする。
この樹脂成形装置であれば、不要樹脂用吸着部をポットブロック上の不要樹脂に接触させた後に、プランジャを第１型に向かって移動させてポットブロックから不要樹脂を剥離し、その後、不要樹脂用吸着部により不要樹脂を吸着するので、ポットブロック上の不要樹脂を安定して回収することができる。
具体的には、不要樹脂用吸着部により不要樹脂を吸着する前に、プランジャによって不要樹脂をポットブロックから剥離しているので、不要樹脂用吸着部により吸着した不要樹脂をポットブロックから確実に回収することができる。また、プランジャによって不要樹脂をポットブロックから剥離する際に、不要樹脂用吸着部が不要樹脂に接触しているので、不要樹脂がポットブロック上で傾く等により生じる吸着不良を防ぐことができる。以上により、ポットブロック上の不要樹脂を安定して回収することができる。

前記プランジャを前記第１型に向かって移動させて不要樹脂をポットブロックから剥離した場合であっても、前記プランジャと不要樹脂とが密着して接合している場合には、その後の不要樹脂の回収に不具合が生じる場合がある。
この問題を解決するためには、前記トランスファ機構は、前記プランジャを前記第１型に向かって移動させて前記ポットブロックから前記不要樹脂を剥離する前に、前記プランジャを前記第１型とは反対側に移動させて、前記プランジャから前記不要樹脂を剥離することが望ましい。
この構成であれば、前記プランジャと前記不要樹脂とが予め剥離されているので、不要樹脂が回収しやすくなる。

前記不要樹脂用吸着部は、前記ポットブロックから前記不要樹脂が剥離される際に、前記ポットブロック上の不要樹脂に接触した状態のまま弾性変形して縮むものであることが望ましい。
この構成であれば、ポットブロックからの不要樹脂の剥離を邪魔することなく、不要樹脂用吸着部が不要樹脂に接触した状態を維持することができる。このため、剥離後の不要樹脂を確実に吸着することができる。

不要樹脂用吸着部が弾性変形して縮みやすくするための具体的な構成としては、前記不要樹脂用吸着部は、ベローズ型の吸着パッドであることが望ましい。

前記搬送機構は、前記樹脂成形品を吸着するための成形品用吸着部を有し、前記不要樹脂用吸着部により前記不要樹脂を吸着するとともに、前記成形品用吸着部により前記樹脂成形品を吸着して、前記不要樹脂及び前記樹脂成形品を搬出することが望ましい。
この構成であれば、共通の搬送機構により樹脂成形品及び不要樹脂を一挙に搬出することができるので、それらの搬出時間を短縮できるとともに、樹脂成形装置の構成を簡単にすることができる。

樹脂成形品を搬出する際にポットブロックの張り出し部と樹脂成形品とが干渉しないようにするためには、前記搬送機構は、前記樹脂成形品を吸着した前記成形品用吸着部を移動させて前記樹脂注入部から離し、前記樹脂成形品を前記張り出し部よりも外側に移動させる移動機構を有することが望ましい。

前記ポットブロックに、複数の前記ポットが形成されている場合には、複数のポットそれぞれに対して不要樹脂が発生することになる。このとき、複数の不要樹脂それぞれに対して不要樹脂用吸着部を設けた場合には、搬送機構の構成が複雑になってしまう。
このため、前記ポットブロックは、これら複数の前記ポットから出る不要樹脂を連結させる連結部を有していることが望ましい。
この構成であれば、複数の不要樹脂が連結されて１つの塊にすることができるので、不要樹脂吸着部の数を減らすことができ、搬送機構の構成を簡単にできる。

不要樹脂を連結させるための具体的な実施の態様としては、前記ポットブロックは、複数の前記ポットそれぞれに対応して複数のカル部が形成されており、これら複数のカル部が前記連結部により互いに連結していることが考えられる。

不要樹脂を安定して回収する前段階として、樹脂成形品と不要樹脂とが確実に分離されている必要がある。このため、前記型締め機構が前記第１型及び前記第２型を型開きする型開き動作中において、前記トランスファ機構が前記プランジャを前記第１型に向かって移動させて、前記第２型の型面上の樹脂成形品と前記ポットブロック上の不要樹脂とを分離することが望ましい。
このようにプランジャを用いて樹脂成形品と不要樹脂とを分離しているので、それらの分離を確実に行うことができる。

前記ポットブロックが、弾性部材を介して前記第２型に対して進退可能に設けられている場合には、前記型締め機構が前記第１型及び前記第２型を型開きする型開き動作中において、前記弾性部材の復元力を受けて前記ポットブロックが前記第１型に向かって移動することにより、前記第２型の型面上の樹脂成形品と前記ポットブロック上の不要樹脂とを分離することが望ましい。
この構成であれば、型締め時に圧縮されている弾性部材の弾性力を利用して樹脂成形品と不要樹脂と分離することができる。

前記ポットブロックは、前記型開き動作の開始から所定期間において、前記弾性部材の弾性力によって前記第１型との間で前記不要樹脂を挟んだ状態であり、前記所定期間経過後において、前記不要樹脂を保持しつつ前記不要樹脂を前記第１型から剥離させることが望ましい。
この構成であれば、ポットブロックが第１型との間で不要樹脂を挟んだ状態において、樹脂成形品と不要樹脂とを分離させることになり、それらの分離時に不要樹脂がポットブロックから不意に外れてしまうことを防ぐことができる。また、それらの分離時に不要樹脂がポットブロックから外れないことから、不要樹脂がポットブロック上で傾く等により生じる吸着不良を防ぐことができる。

型開き後に不要樹脂を回収する際に、ポットブロックが弾性部材が復元した初期状態となっていない場合には、不要樹脂用吸着部を接触させる前後でポットブロックが不意に移動する可能性がある。そうすると、不要樹脂の吸着ができずに回収不良となる恐れがある。
この問題を解決するためには、前記トランスファ機構は、前記型締め機構による型開きが終了する前に、前記弾性部材が復元した初期状態になるまで、前記プランジャを前記第１型に向かって移動させるものであり、前記搬送機構は、前記初期状態となった前記ポットブロック上の不要樹脂に対して前記不要樹脂用吸着部を接触させることが望ましい。

また、上述した樹脂成形装置を用いた樹脂成形品の製造方法も本発明の一態様である。

＜本発明の一実施形態＞
以下に、本発明に係る樹脂成形装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に示すいずれの図についても、わかりやすくするために、適宜省略し又は誇張して模式的に描かれている。同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。

＜樹脂成形装置の全体構成＞
本実施形態の樹脂成形装置１００は、電子部品Ｗｘが接続された成形対象物Ｗ１を樹脂材料Ｊを用いたトランスファ成形によって樹脂成形するものである。

ここで、成形対象物Ｗ１としては、例えば金属製基板、樹脂製基板、ガラス製基板、セラミックス製基板、回路基板、半導体製基板、配線基板、リードフレーム等であり、配線の有無は問わない。また、樹脂成形のための樹脂材料Ｊは例えば熱硬化性樹脂を含む複合材料であり、樹脂材料Ｊの形態は顆粒状、粉末状、液状、シート状又はタブレット状等である。さらに、成形対象物Ｗ１の上面に接続される電子部品Ｗｘとしては、例えばベアチップ又は樹脂封止されたチップである。

具体的に樹脂成形装置１００は、図１に示すように、成形前の成形対象物Ｗ１及び樹脂材料Ｊを供給する供給モジュール１００Ａと、樹脂成形する成形モジュール１００Ｂと、成形後の成形対象物Ｗ２（以下、樹脂成形品Ｗ２）を収容する収納モジュール１００Ｃとを、それぞれ構成要素として備えている。なお、供給モジュール１００Ａと、成形モジュール１００Ｂと、収納モジュール１００Ｃとは、それぞれ他の構成要素に対して、互いに着脱されることができ、かつ、交換されることができる。また、成形モジュール１００Ｂを２つ又は３つにするなど、各構成要素を増加させることもできる。

供給モジュール１００Ａには、成形対象物Ｗ１を供給する成形対象物供給部１１と、樹脂材料Ｊを供給する樹脂材料供給部１２と、成形対象物供給部１１から成形対象物Ｗ１を受け取り成形モジュール１００Ｂに搬送し、樹脂材料供給部１２から樹脂材料Ｊを受け取り成形モジュール１００Ｂに搬送する搬送装置１３（以下、ローダ１３）とが設けられている。

ローダ１３は、供給モジュール１００Ａと成形モジュール１００Ｂとの間を行き来するものであり、供給モジュール１００Ａと成形モジュール１００Ｂとに亘って設けられたレール（不図示）に沿って移動する。

成形モジュール１００Ｂは、図２に示すように、樹脂材料Ｊが注入されるキャビティ２ａが形成された成形型の一方である第１型２（以下、上型２）と、上型２に対向して配置され、キャビティ２ａに樹脂材料Ｊを注入する樹脂注入部４が設けられた成形型の他方である第２型３（以下、下型３）と、上型２及び下型３を型締めする型締め機構５とを有する。上型２は、上型ホルダ１０１に保持されており、当該上型ホルダ１０１は、上プラテン１０２に固定されている。また、上型２は、上型ベースプレート１０３を介して上型ホルダ１０１に取り付けられている。下型３は、下型ホルダ１０４に保持されており、当該下型ホルダ１０４は、型締め機構５により昇降する可動プラテン１０５に固定されている。また、下型３は、下型ベースプレート１０６を介して下型ホルダ１０４に取り付けられている。

樹脂注入部４は、樹脂材料Ｊを収容するポット４１ａが形成されたポットブロック４１と、ポット４１ａ内に設けられたプランジャ４２１を有するトランスファ機構４２とを備えている。なお、ポット４１ａは、例えば円筒状をなす筒状部材４１０により形成されている。この筒状部材４１０は、ポットブロック４１に形成された貫通孔に嵌め入れられている。

ポットブロック４１は、下型３に対して昇降可能となるように弾性部材４３により弾性支持されている。つまり、ポットブロック４１は、弾性部材４３を介して下型３に対して昇降可能に設けられている。なお、弾性部材４３は、ポットブロック４１の下側に設けられている。

また、ポットブロック４１の上端部には、下型３の上面である型面上に張り出した張り出し部４１１が形成されている。さらに、ポットブロック４１の上面には、ポット４１ａから注入された樹脂材料Ｊをキャビティ２ａに導入する樹脂流路となるカル部４１ｂ及びゲート部４１ｃが形成されている。また、張り出し部４１１は、上型２及び下型３を型締めした状態で、その上面が上型２に接触するとともに、その下面が成形対象物Ｗ１を下型３の型面との間で挟むことになる。

トランスファ機構４２は、上型２及び下型３が型締めされた状態でプランジャ４２１を移動させてポット４１ａからキャビティ２ａに樹脂材料Ｊを注入するものである。具体的にトランスファ機構４２は、ポット４１ａにおいて加熱されて溶融した樹脂材料Ｊを圧送するためのプランジャ４２１と、当該プランジャ４２１を駆動するプランジャ駆動部４２２とを有している。

上型２には、成形対象物Ｗ１の電子部品Ｗｘを収容するとともに溶融した樹脂材料Ｊが注入されるキャビティ２ａが形成されている。また、上型２には、ポットブロック４１に対向する部分に凹部２ｂが形成されるとともに、ポットブロック４１のカル部４１ｂ及びゲート部４１ｃとキャビティ２ａとを接続するランナ部２ｃが形成されている。なお、図示しないが上型２には、ポットブロック４１とは反対側にエアベントが形成されている。また、ランナ部２ｃを省略し、カル部４１ｂとキャビティ２ａとをゲート部４１ｃを介して直接的に接続することもできる。

また、上型２には、樹脂成形後の成形対象物Ｗ２を上型２から離型させるための複数のエジェクタピン６１が設けられている。これらエジェクタピン６１は、上型２の所要箇所に貫通して上型２に対して昇降可能に設けられており、上型２の上側に設けられたエジェクタプレート６２に固定されている。エジェクタプレート６２は、弾性部材６３を介して上プラテン１０２等に設けられており、リターンピン６４を有している。型締め時にリターンピン６４が下型３における成形対象物Ｗ１の載置領域外に接触することにより、エジェクタプレート６２を上型２に対して上昇させる。これにより、型締め時においてエジェクタピン６１は上型２の型面に引っ込んだ状態となる。一方、型開き時においては下型３が下降するに伴って、エジェクタプレート６２は上型２に対して下降し、エジェクタピン６１が弾性部材６３の弾性力によって樹脂成形品Ｗ２を上型２から離型する。

そして、型締め機構５により上型２及び下型３を型締めすると、カル部４１ｂ、ゲート部４１ｃ、凹部２ｂ及びランナ部２ｃからなる樹脂流路が、ポット４１ａとキャビティ２ａとを連通する（図４参照）。また、上型２及び下型３を型締めすると、ポットブロック４１の張り出し部４１１の下面と下型３の型面との間に成形対象物Ｗ１のポット側端部が挟まれることになる。この状態でプランジャ４２１により溶融した樹脂材料Ｊをキャビティ２ａに注入すると、成形対象物Ｗ１の電子部品Ｗｘが樹脂封止される。

収納モジュール１００Ｃには、図１に示すように、樹脂成形品Ｗ２を収納する収納部１４と、成形モジュール１００Ｂから樹脂成形品Ｗ２を受け取り、収納部１４に搬送する搬送装置１５（以下、アンローダ１５）とが設けられている。

アンローダ１５は、成形モジュール１００Ｂと収納モジュール１００Ｃとの間を行き来するものであり、成形モジュール１００Ｂと収納モジュール１００Ｃとに亘って設けられたレール（不図示）に沿って移動する。なお、アンローダ１５の具体的な構成は後述する。

＜樹脂成形装置１００動作＞
この樹脂成形装置１００の動作について、図３～図１４を参照して簡単に説明する。なお、図３～図１４は、ポットブロック４１の一方側（左側）のみを示し、他方側（右側）を省略しているが、各図において他方側の状態は一方側の状態と同じである。また、以下の動作は、例えば供給モジュール１００Ａに設けられた制御部ＣＯＭが各部を制御することにより行われる。

図３に示すように、上型２及び下型３が型開きされた状態で、ローダ１３により成形前の成形対象物Ｗ１が搬送されて下型３に渡されて載置される。この際、上型２及び下型３は、樹脂材料Ｊを溶融し、硬化させることができる温度に昇温されている。その後、ローダ１３により樹脂材料Ｊが搬送されてポットブロック４１のポット４１ａ内に収容される。

この状態で、型締め機構５により下型３を上昇させると、図４に示すように、ポットブロック４１が上型２に当たり下型３に対して下降して、張り出し部４１１の下面が成形対象物Ｗ１のポット側端部に接触する。また、張り出し部４１１が接触しない成形対象物Ｗ１の外周部に、上型２の下面が接触する。これにより上型２及び下型３が型締めされる。この型締め後にトランスファ機構４２がプランジャ駆動部４２２によってプランジャ４２１を上昇させると、図５に示すように、ポット４１ａ内の溶融した樹脂材料Ｊが樹脂通路を通ってキャビティ２ａ内に注入される。そして、所定の成形時間が経過し、キャビティ２ａ内で樹脂材料Ｊが硬化した後に、型締め機構５が上型２及び下型３を型開きする。

ここで、本実施形態の樹脂成形装置１００は、型締め機構５が上型２及び下型３を型開きする型開き動作中に、樹脂成形品Ｗ２と不要樹脂Ｋとを分離する動作（ゲートブレイク動作）を行う。なお、不要樹脂Ｋは、ポットブロック４１上に残留して硬化した樹脂である。

例えば上記の成形時間が経過する直前（型開き動作の開始前）に、トランスファ機構４２は、図６に示すように、プランジャ４２１が不要樹脂Ｋを押す力を所定値の力（例えばプランジャ４２１と不要樹脂Ｋとが剥離することなく接触状態を維持できる程度の比較的小さな値の力）に低下させる。なお、プランジャ４２１が押す力は、プランジャ駆動部４２２の駆動軸（トランスファ軸）等に設けられた図示しないロードセル等の力センサ（重量センサ、荷重センサ等を含む）により測定される。

そして、制御部ＣＯＭは、上記所定値の力となったときのプランジャ４２１の位置を基準位置Ｘとして記憶する（図６参照）。この基準位置Ｘは、後述するゲートブレイク動作及び不要樹脂Ｋの離型・回収の基準となる位置である。なお、基準位置Ｘは、プランジャ４２１の位置に限られず、当該プランジャ４２１に接続されたプランジャ駆動部４２２の駆動軸（トランスファ軸）等のその他の部材の位置としても良い。

そして、型開き動作の開始前に、トランスファ機構４２は、図７に示すように、プランジャ４２１を上型２とは反対側に下降させて、所定の引き剥がし位置Ｙまで下降させる。プランジャ４２１を引き剥がし位置Ｙまで下降させることによって、プランジャ４２１の上面と不要樹脂Ｋの下面とが剥離する。この引き剥がし動作後に、トランスファ機構４２は、プランジャ４２１を上述した基準位置Ｘまで上昇させる。このとき、プランジャ４２１の上面は、不要樹脂Ｋの下面に接触する（図６の状態）。

次に、図８に示すように、型締め機構５が下型３の下降を開始することにより、型開き動作を開始する。型締め機構５が型開き動作を開始してクランプ力が所定値（上述したトランスファ機構４２での所定値とは異なる）まで低下したタイミングで、図９に示すように、トランスファ機構４２は、プランジャ４２１を上型２に向かって上昇させる。これにより、ポットブロック４１上の不要樹脂Ｋがプランジャ４２１によって上型２に向かって押される。なお、クランプ力は、型締め機構５のクランプ軸等に設けられた図示しないロードセル等の力センサ（重量センサ、荷重センサ等を含む）により測定される。

また、トランスファ機構４２がプランジャ４２１を上型２に向かって上昇させる際には、ポットブロック４１は、図９に示すように、圧縮した弾性部材４３の復元力である弾性力を受けて下型３から上型２に向かって上昇する。つまり、型開き動作中において、弾性部材４３の弾性力を受けてポットブロック４１が下型３から上型２に向かって上昇するのと同時に、トランスファ機構４２はプランジャ４２１を下型３から上型２に向かって上昇させることになる。

なお、型開き動作中において、弾性部材４３の弾性力を受けてポットブロック４１が下型３から上型２に向かって上昇を開始するタイミングと、トランスファ機構４２によってプランジャ４２１を下型３から上型２に向かって上昇を開始するタイミングとは一致していても良いし、異なっていても良い。

上記のトランスファ機構４２によるプランジャ４２１の上昇及び弾性部材４３の弾性力によるポットブロック４１の上昇によって、図１０に示すように、下型３の型面上の樹脂成形品Ｗ２とポットブロック４１上の不要樹脂Ｋとが分離される（ゲートブレイク）。

このとき、下型３上の樹脂成形品Ｗ２は、上型２に設けられたエジェクタピン６１によって下型３の型面に向かって押圧されており、樹脂成形品Ｗ２の下面は、下型３の型面に密着した状態である（図９参照）。このエジェクタピン６１は、樹脂成形品Ｗ２と不要樹脂Ｋとを分離する際に樹脂成形品Ｗ２を下型３の型面に押圧する押圧部材として機能する。このように押圧部材により樹脂成形品Ｗ２を下型３の型面に押圧しているので、樹脂成形品Ｗ２と不要樹脂Ｋとの間にせん断応力が加わりやすく、ゲートブレイクしやすくなる。

ここで、押圧部材であるエジェクタピン６１は、少なくとも樹脂成形品Ｗ２と不要樹脂Ｋとが分離されるまでの間、樹脂成形品Ｗ２を下型３の型面に向かって押圧する。言い換えれば、型開き動作中において、エジェクタピン６１が樹脂成形品Ｗ２を押圧している間に、上述したポットブロック４１の上昇及びプランジャ４２１の上昇によって、樹脂成形品Ｗ２と不要樹脂Ｋとの分離が完了する。

上記のゲートブレイク中において、不要樹脂Ｋは、弾性部材４３の弾性力によって上側に押されるポットブロック４１の上面と上型２の下面との間に挟まれた状態である（図９及び図１０参照）。つまり、ポットブロック４１は、型開き動作の開始から所定期間において、弾性部材４３の弾性力によって上型２との間で不要樹脂Ｋを挟んだ状態となる。なお、所定期間とは、少なくともゲートブレイクが完了するまでを含む期間であり、弾性部材４３が復元した初期状態（上型２に押されて圧縮される前の状態）となるように下型３が下降するまでの期間である。

そして、所定期間経過後、つまり、型締め機構５がさらに下型３を下降させることによって、図１１に示すように、ポットブロック４１は、不要樹脂Ｋを保持しつつ不要樹脂Ｋを上型２から剥離させる。ここで、ポットブロック４１にカル部４１ｂ及びゲート部４１ｃが形成されており、ポットブロック４１と不要樹脂Ｋとの接触面積が、上型２と不要樹脂Ｋとの接触面積よりも大きいことから、不要樹脂Ｋはポットブロック４１から剥離することなく上型２から剥離する。これにより、不要樹脂Ｋに接触して当該不要樹脂Ｋを上型２から剥離するためのエジェクタピンを不要にすることができる。

また、トランスファ機構４２がプランジャ４２１を上型２に向かって上昇させるのに伴い、ポットブロック４１の張り出し部４１１が、下型３の型面との間で樹脂成形品Ｗ２を挟んだ状態から、樹脂成形品Ｗ２とは非接触の状態となる。

なお、上記のゲートブレイクとは別に、トランスファ機構４２は、ポットブロック４１の下側の弾性部材４３が復元した型締め前の初期状態になるまで、プランジャ４２１を上型２に向かって上昇させる（図１１参照）。これにより、次の樹脂成形において、張り出し部４１１の下側に成形対象物Ｗ１を載置する際に張り出し部４１１が邪魔にならない。

以上のような型開き動作を行い、樹脂成形品Ｗ２と不要樹脂Ｋとを分離した後に、図１２～図１４に示すように、アンローダ１５によって樹脂成形品Ｗ２と不要樹脂Ｋとを搬出する。

アンローダ１５は、図１２に示すように、成形品用吸着部１５ａと不要樹脂用吸着部１５ｂとを有している。成形品用吸着部１５ａ及び不要樹脂用吸着部１５ｂはともに樹脂製の吸着パッドにより構成されており、特に不要樹脂用吸着部１５ｂは、例えばベローズ型（蛇腹型ともいう。）のものであり、成形品用吸着部１５ａよりも伸縮性に優れたものである。また、成形品用吸着部１５ａ及び不要樹脂用吸着部１５ｂは、ベース部材１５１に設けられており、図示しない吸引ポンプなどの吸引源に接続されている。成形品用吸着部１５ａは、吸引源によって空気が吸引されることにより、その吸着開口部１５ａ１に樹脂成形品Ｗ２を吸着する。不要樹脂用吸着部１５ｂは、吸引源によって空気が吸引されることにより、その吸着開口部１５ｂ１に不要樹脂Ｋを吸着する。

さらに、少なくとも成形品用吸着部１５ａは、移動機構１５３によって、ベース部材１５１に対して左右方向及び上下方向に移動可能に構成されている。なお、移動機構１５３は、成形品用吸着部１５ａを左右方向に移動させるための例えばレール及びスライダを有する左右方向移動部と、成形品用吸着部１５ａを上下方向に移動させるための例えばレール及びスライダを有する上下方向移動部とを備えている。その上、アンローダ１５には、成形品用吸着部１５ａにより吸着された樹脂成形品Ｗ２を保持して落下を防止するための保持爪１５２が設けられている。

上述した型開き動作終了後に、アンローダ１５を上型２と下型３との間に進入させる。そして、図１２に示すように、成形品用吸着部１５ａの吸着開口部１５ａ１を樹脂成形品Ｗ２の上面に接触させるとともに、不要樹脂用吸着部１５ｂの吸着開口部１５ｂ１を不要樹脂Ｋの上面に接触させる。

この状態で、トランスファ機構４２は、図１３に示すように、プランジャ４２１を上昇させて不要樹脂Ｋをポットブロック４１から持ち上げる。ここで、不要樹脂Ｋがポット４１ａ内に残った残り部Ｋ１を有する場合には、当該残り部Ｋ１が不要樹脂Ｋの回収の妨げにならない程度に上昇させる。これにより、不要樹脂Ｋはポットブロック４１から離型されるとともに、不要樹脂用吸着部１５ｂに密着する。このとき不要樹脂用吸着部１５ｂは、吸着開口部１５ｂ１が不要樹脂Ｋに接触した状態のまま弾性変形して縮む。

ここで、ポットブロック４１は、図１５（ａ）に示すように、複数のポット４１ａが形成され、複数のポット４１ａそれぞれに対応して複数のカル部４１ｂ及びゲート部４１ｃが形成されている場合には、複数のカル部４１ｂが連結部４１ｄにより互いに連結していることが考えられる。この構成の場合には、図１５（ｂ）に示すように、不要樹脂Ｋが複数のカル部４１ｂに跨がって連結した１つの塊となり、不要樹脂Ｋの数を減らすことができる。これに合わせて、不要樹脂用吸着部１５ｂの数も減らすことができる。

不要樹脂用吸着部１５ｂが縮んだ状態とした後に、不要樹脂用吸着部１５ｂの吸着を開始して、不要樹脂用吸着部１５ｂの吸着開口部１５ｂ１に不要樹脂Ｋを吸着させる。また、成形品用吸着部１５ａの吸着を開始して、成形品用吸着部１５ａの吸着開口部１５ａ１に樹脂成形品Ｗ２を吸着させる。

そして、図１４に示すように、移動機構１５３により樹脂成形品Ｗ２を吸着した成形品用吸着部１５ａをポットブロック４１から離れる方向に移動させて、樹脂成形品Ｗ２を張り出し部４１１の外に移動させる。その後、アンローダ１５を上昇させた後に、上型２及び下型３から退出する。これにより、アンローダ１５によって樹脂成形品Ｗ２及び不要樹脂Ｋの搬出が行われる。ここで、上述したようにゲートブレイクの際に、つまり、ポットブロック４１から不要樹脂Ｋを剥離する前に、不要樹脂Ｋとプランジャ４２１とが剥離されているので、不要樹脂Ｋが回収しやすい。

ここで、アンローダ１５には、上型２及び下型３をクリーニングするための清掃機構（不図示）を有するものがある。なお、清掃機構としては、回転ブラシ及び塵埃を吸引して排出する吸引部を有するものが考えられる。

この場合には、樹脂成形品Ｗ２及び不要樹脂Ｋを吸着したアンローダ１５は、上型２及び下型３の間に留まり、クリーニング動作を行う。

ここで、まずトランスファ機構４２は、ポット４１ａ内に付着した樹脂を掻き出す動作を行う。つまり、トランスファ機構４２は、図１６に示すように、プランジャ４２１を所定の掻き出し位置まで上昇させる。ここで、所定の掻き出し位置は、例えば、プランジャ４２１の上面がポット４１ａの開口位置よりも上側となる位置である。そして、トランスファ機構４２は、所定の掻き出し位置から樹脂材料Ｊを収容するためのロード位置まで下降させる。その後、トランスファ機構４２は、再び、プランジャ４２１を所定の掻き出し位置まで上昇させる。これにより、ポット内に付着した樹脂をポット４１ａ外に掻き出す。

その後、アンローダ１５に設けた清掃機構により、上型２、下型３、ポットブロック４１及びプランジャ４２１をクリーニングする。クリーニング動作終了後に、アンローダ１５は、上型２及び下型３から退出して、樹脂成形品Ｗ２及び不要樹脂Ｋの搬出が行われる。

＜本実施形態の効果＞
本実施形態の樹脂成形装置１００によれば、不要樹脂用吸着部１５ｂにより不要樹脂Ｋを吸着する前に、プランジャ４２１によって不要樹脂Ｋをポットブロック４１から剥離しているので、不要樹脂用吸着部１５ｂにより吸着した不要樹脂Ｋをポットブロック４１から確実に回収することができる。また、プランジャ４２１によって不要樹脂Ｋをポットブロック４１から剥離する際に、不要樹脂用吸着部１５ｂが不要樹脂Ｋに接触しているので、不要樹脂Ｋがポットブロック４１上で傾く等により生じる吸着不良を防ぐことができる。以上により、ポットブロック４１上の不要樹脂Ｋを安定して回収することができる。

ここで、本実施形態では、ポットブロック４１から不要樹脂Ｋを剥離する前に、プランジャ４２１を上型２とは反対側に下降させて、プランジャ４２１の上面から不要樹脂Ｋの下面を剥離しているので、分離された不要樹脂Ｋを回収しやすくできる。

また、本実施形態では、ポットブロック４１から不要樹脂Ｋを剥離する際に、不要樹脂用吸着部１５ｂが不要樹脂Ｋに接触した状態のまま弾性変形して縮むので、ポットブロック４１からの不要樹脂Ｋの剥離を邪魔することなく、不要樹脂用吸着部１５ｂが不要樹脂Ｋに接触した状態を維持することができる。このため、剥離後の不要樹脂Ｋを確実に吸着することができる。

さらに、本実施形態では、アンローダ１５が成形品用吸着部１５ａ及び不要樹脂用吸着部１５ｂを有するので、共通の搬送機構により樹脂成形品Ｗ２及び不要樹脂Ｋを一挙に搬出することができ、それらの搬出時間を短縮できるとともに、樹脂成形装置１００の構成を簡単にすることができる。

また、本実施形態では、型開き動作中において、弾性部材４３の弾性力を受けてポットブロック４１が上昇するのと同時にトランスファ機構４２がプランジャ４２１を上昇させて樹脂成形品Ｗ２と不要樹脂Ｋとを分離するので、型締め時に圧縮されている弾性部材４３の弾性力を利用して樹脂成形品Ｗ２と不要樹脂Ｋとを確実に分離することができる。また、樹脂成形品Ｗ２と不要樹脂Ｋとの分離にプランジャ４２１を用いているので、弾性部材４３の弾性力を大きくする必要がなく、弾性部材４３の大型化を防ぎ、更には成形型２、３の大型化や不要樹脂Ｋの大型化を招くこともない。

その上、本実施形態では、型開き動作の開始からゲートブレイクが完了するまでの間、ポットブロック４１と上型２との間で不要樹脂Ｋを挟んでいるので、不要樹脂Ｋが樹脂成形品Ｗ２から分離した反動等により、不要樹脂Ｋがポットブロック４１から不意に外れてしまうことを防ぐことができる。また、それらの分離時に不要樹脂Ｋがポットブロック４１から外れないことから、不要樹脂Ｋがポットブロック上で傾く等により生じる吸着不良を防ぐことができる。

加えて、本実施形態では、不要樹脂用吸着部１５ｂが不要樹脂Ｋを回収する前に、トランスファ機構４２は、弾性部材４３が復元した初期状態になるまでプランジャ４２１を上型２に向かって上昇させるので、不要樹脂用吸着部１５ｂを接触させる前後でポットブロック４１が不意に上昇することが無く、不要樹脂Ｋの回収を安定して行うことができる。

＜その他の変形実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。

例えば、前記実施形態では、樹脂成形品Ｗ２と不要樹脂Ｋとを分離する前に、プランジャ４２１を下降させてプランジャ４２１の上面と不要樹脂Ｋの下面とを剥離しているが、樹脂成形品Ｗ２と不要樹脂Ｋとを分離した後であって、ポットブロック４１と不要樹脂Ｋとを剥離する前に、プランジャ４２１を下降させてプランジャ４２１の上面と不要樹脂Ｋの下面を剥離しても良い。

また、前記実施形態では、樹脂成形品Ｗ２と不要樹脂Ｋとを分離する際にプランジャ４２１を上昇させているが、プランジャ４２１を上昇させることなく弾性部材４３のみによって樹脂成形品Ｗ２と不要樹脂Ｋとを分離する構成としてもよい。

さらに、前記実施形態では、共通のアンローダ１５によって樹脂成形品Ｗ２及び不要樹脂Ｋの両方を搬出する構成であったが、樹脂成形品Ｗ２を搬出する搬送機構と、不要樹脂Ｋを搬出する搬送機構とをそれぞれ有する構成としてもよい。

また、前記実施形態では、樹脂成形品Ｗ２と不要樹脂Ｋとが分離されるまでの間、上型２に設けられたエジェクタピン６１により、樹脂成形品Ｗ２を下型３の型面に向かって押圧する構成としているが、エジェクタピン６１とは別に、樹脂成形品Ｗ２を下型３の型面に押圧する押圧部材を設けても良い。

さらに、前記実施形態では、ポットブロック４１にカル部４１ｂ及びゲート部４１ｃを形成しているが、上型２の凹部２ｂにカル部及びゲート部を形成しても良い。この場合、上型２及び下型３の型開き時に不要樹脂Ｋがポットブロック４１から離型して上型２の凹部２ｂに留まる可能性があるため、上型２に不要樹脂Ｋを離型させるためのエジェクタピンを設けても良い。

本発明の樹脂成形装置は、通常のトランスファ成形に限られず、トランスファ機構を備えた構成であれば良い。

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

１００・・・樹脂成形装置
Ｗ１・・・成形対象物
Ｊ・・・樹脂材料
Ｗ２・・・樹脂成形品
Ｋ・・・不要樹脂
２・・・第１型（上型）
２ａ・・・キャビティ
３・・・第２型（下型）
４・・・樹脂注入部
４１・・・ポットブロック
４１ａ・・・ポット
４１ｂ・・・カル部
４１ｄ・・・連結部
４１１・・・張り出し部
４２・・・トランスファ機構
４２１・・・プランジャ
４３・・・弾性部材
５・・・型締め機構
１５・・・搬送機構
１５ａ・・・成形品用吸着部
１５ｂ・・・不要樹脂用吸着部

Claims

キャビティが形成された第１型と、
前記第１型に対向し、成形対象物が載置される第２型と、
前記第１型及び前記第２型を型締めする型締め機構と、
前記第２型に設けられて、樹脂材料を収容するポットが形成され、前記第２型の型面上に張り出した張り出し部を有するポットブロックと、
前記ポット内に設けられたプランジャを有し、前記第１型及び前記第２型が型締めされた状態で前記プランジャを移動させて前記ポットから前記キャビティに前記樹脂材料を注入するトランスファ機構と、
樹脂成形後に前記ポットブロック上の不要樹脂を搬出する搬送機構とを備え、
前記搬送機構は、前記不要樹脂を吸着するための不要樹脂用吸着部を有しており、
前記搬送機構が前記不要樹脂用吸着部を前記ポットブロック上の不要樹脂に接触させた後に、前記トランスファ機構は、前記プランジャを前記第１型に向かって移動させて前記ポットブロックから前記不要樹脂を剥離する前に、前記プランジャを前記第１型とは反対側に移動させて、前記プランジャから前記不要樹脂を剥離し、その後、前記搬送機構が前記不要樹脂用吸着部により前記不要樹脂を吸着して前記不要樹脂を搬出する、樹脂成形装置。
前記不要樹脂用吸着部は、前記ポットブロックから前記不要樹脂が剥離される際に、前記ポットブロック上の不要樹脂に接触した状態のまま弾性変形して縮むものである、請求項１に記載の樹脂成形装置。
前記不要樹脂用吸着部は、ベローズ型の吸着パッドである、請求項１又は２の何れか一項に記載の樹脂成形装置。
前記搬送機構は、樹脂成形品を吸着するための成形品用吸着部を有し、
前記不要樹脂用吸着部により前記不要樹脂を吸着するとともに、前記成形品用吸着部により前記樹脂成形品を吸着して、前記不要樹脂及び前記樹脂成形品を搬出する、請求項１乃至３の何れか一項に記載の樹脂成形装置。
前記搬送機構は、前記樹脂成形品を吸着した前記成形品用吸着部を移動させて樹脂注入部から離し、前記樹脂成形品を前記張り出し部よりも外側に移動させる移動機構を有する、請求項４に記載の樹脂成形装置。
前記ポットブロックには、複数の前記ポットが形成されており、これら複数の前記ポットから出る不要樹脂を連結させる連結部を有している、請求項１乃至５の何れか一項に記載の樹脂成形装置。
前記ポットブロックは、複数の前記ポットそれぞれに対応して複数のカル部が形成されており、これら複数のカル部が前記連結部により互いに連結している、請求項６に記載の樹脂成形装置。
前記型締め機構が前記第１型及び前記第２型を型開きする型開き動作中において、前記トランスファ機構が前記プランジャを前記第１型に向かって移動させて、前記第２型の型面上の樹脂成形品と前記ポットブロック上の不要樹脂とを分離する、請求項１乃至７の何れか一項に記載の樹脂成形装置。
前記ポットブロックは、弾性部材を介して前記第２型に対して進退可能に設けられており、
前記型締め機構が前記第１型及び前記第２型を型開きする型開き動作中において、前記弾性部材の復元力を受けて前記ポットブロックが前記第１型に向かって移動することにより、前記第２型の型面上の樹脂成形品と前記ポットブロック上の不要樹脂とを分離する、請求項１乃至８の何れか一項に記載の樹脂成形装置。
前記ポットブロックは、前記型開き動作の開始から所定期間において、前記弾性部材の弾性力によって前記第１型との間で前記不要樹脂を挟んだ状態であり、前記所定期間経過後において、前記不要樹脂を保持しつつ前記不要樹脂を前記第１型から剥離させる、請求項９に記載の樹脂成形装置。
前記トランスファ機構は、前記型締め機構による型開きが終了する前に、前記弾性部材が復元した初期状態になるまで、前記プランジャを前記第１型に向かって移動させるものであり、
前記搬送機構は、前記初期状態となった前記ポットブロック上の不要樹脂に対して前記不要樹脂用吸着部を接触させる、請求項９又は１０に記載の樹脂成形装置。
請求項１乃至１１の何れか一項に記載の樹脂成形装置を用いた樹脂成形品の製造方法。
キャビティが形成された第１型と、前記第１型に対向し、成形対象物が載置される第２型と、前記第１型及び前記第２型を型締めする型締め機構と、前記第２型に設けられて、樹脂材料を収容するポットが形成され、前記第２型の型面上に張り出した張り出し部を有するポットブロックと、前記ポット内に設けられたプランジャを有し、前記第１型及び前記第２型が型締めされた状態で前記プランジャを移動させて前記ポットから前記キャビティに前記樹脂材料を注入するトランスファ機構と、樹脂成形後に前記ポットブロック上に残った不要樹脂を搬出する搬送機構とを備え、前記搬送機構は、前記不要樹脂を吸着するための不要樹脂用吸着部を有する樹脂成形装置を用いた樹脂成形品の製造方法であって、
前記搬送機構が前記不要樹脂用吸着部を前記ポットブロック上の不要樹脂に接触させた後に、前記トランスファ機構は、前記プランジャを前記第１型に向かって移動させて前記ポットブロックから前記不要樹脂を剥離する前に、前記プランジャを前記第１型とは反対側に移動させて、前記プランジャから前記不要樹脂を剥離し、その後、前記搬送機構は、前記不要樹脂用吸着部により前記不要樹脂を吸着して前記不要樹脂を搬出する、樹脂成形品の製造方法。