(57)【要約】【課題】２つの成形体の接合における溶着不良の発生を抑制することを目的とする。【解決手段】レーザ光を透過する成形体３００ａを形成するための射出成形装置であって、材料を注入するためのキャビティ３１０を形成するための雌金型４００と、雄金型５００と、雌金型と、雄金型のいずれかに設けられた、キャビティに材料を注入するための主ゲート４０７と、雌金型と、雄金型のいずれかに設けられたバルブゲートであって、キャビティの端部であってキャビティにより形成される成形体と他の成形体とをレーザ溶着により接続する接続部３２５を形成するためのキャビティ端部３１５に接続されたバルブゲート４４７と、を備える。主ゲートからキャビティに材料を注入した後、バルブゲートからキャビティに対し主ゲートからの材料の注入向きと反対向きに材料を注入することによって、主ゲートからの材料注入時に生じた非透明化部分を主ゲート側に押し戻す。【選択図】図７
2010253742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を透過する成形体を形成するための射出成形装置であって、
材料を注入するためのキャビティを形成するための雌金型と、雄金型と、
前記雌金型と、雄金型のいずれかに設けられた、前記キャビティに材料を注入するための主ゲートと、
前記雌金型と、雄金型のいずれかに設けられたバルブゲートであって、前記キャビティの端部であって前記キャビティにより形成される成形体と他の成形体とをレーザ溶着により接続する接続部を形成するためのキャビティ端部に接続されたバルブゲートと、
を備え、
前記主ゲートから前記キャビティに材料を注入した後、前記バルブゲートから前記キャビティに対し前記主ゲートからの材料の注入向きと反対向きに材料を注入することによって、前記主ゲートからの材料注入時に生じた非透明化部分を前記主ゲート側に押し戻す、射出成形装置。
【請求項２】
請求項１に記載の射出成形装置において、
前記バルブゲートから前記キャビティに前記材料を注入開始するタイミングは、前記主ゲートからの注入された材料が、前記バルブゲート近傍のキャビティ端部に到達したときである、射出成形装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の射出成形装置において、さらに、
前記主ゲートから前記キャビティへの材料の注入状況を検知するためのセンサを備え、
前記射出成形装置は、前記センサからの信号を用いて、前記バルブゲートからの材料の注入を開始する、射出成形装置。
【請求項４】
請求項３に記載の射出成形装置において、
前記センサは、圧力センサであり、
前記射出成形装置は、前記圧力センサによって計測される圧力が予め定められた圧力以上となったときに、前記バルブゲートからの材料の注入を開始する、射出成形装置。
【請求項５】
請求項１に記載の射出成形装置において、
前記射出成形装置が前記バルブゲートから前記キャビティに前材料を注入開始するタイミングは、前記主ゲートから前記キャビティに材料の注入を開始してから予め定められた時間経過した時である、射出成形装置。
【請求項６】
レーザ光を透過する成形体の製造方法であって、
（１）金型を閉じる工程と、
（２）主ゲートから前記金型のキャビティに材料を注入する工程と、
（３）前記キャビティの端部であって前記キャビティにより形成される成形体と他の成形体とをレーザ溶着により接続する接続部を形成するキャビティ端部に接続されたバルブゲートから前記キャビティに対して前記主ゲートからの材料注入方向と反対方向に材料を注入することによって、前記主ゲートからの材料注入時に生じた材料の非透明化部分を前記主ゲート方向に押し戻す工程と、
（４）前記金型を開いて成形体を取り出す工程と、
を備える成形体の製造方法。
【請求項７】
レーザ光を透過する材料で形成された成形体であって、
他の成形体とレーザ溶着により接続される端部を有し、
前記成形体の形成の際に生じた、レーザ光を透過しない非透明化部分を、前記端部から離れた位置に有している、成形体。
【請求項８】
請求項７に記載の成形体において、
前記成形体は、中空成形体であり、
円筒形状を有する第１の部分と、
円錐面に沿ったリング形状を有する第２の部分であって、前記第１の部分に一端が繋がり、前記リング形状における法線が前記中空成形体の外側で交差するように傾斜している第２の部分と、
前記第２の部分の他端に一端が繋がり、外側が凸の曲面で形成されるリング形状を有する第３の部分と、
前記第３の部分の他端に一端が繋がり、前記中空成形体の最外周の側壁を形成する中空円筒形状を有する第４の部分と、
を備え、
前記端部は、前記第４の部分の他端に形成されており、
前記非透明化部分を、前記第４の部分の前記端部を除いた部分に有している、成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンク等に用いられる成形体、及びその製造方法、製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タンク用のライナは、例えば一対の半中空体をそれぞれ射出成形により形成し、それらを接合することにより形成することが可能である。ここで、半中空体を射出成形により形成する際に、他の半中空体と接合するための接合部を捲れさせないようにする技術が知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１１２３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の技術では、射出成形中に生じる樹脂の非透明化については十分に検討されていなかった。すなわち、透明な半中空体を形成する際には、透明な樹脂を金型のキャビティに注入する。このとき樹脂の一部が熱で変質して非透明化する場合がある。この非透明化した樹脂が他の半中空体との接合端部に存在すると、レーザ光を用いて２つの半中空体を溶着しようとしても、レーザ光が非透明化した樹脂に遮られるため、レーザ光は２つの半中空体の接合面に届かない。その結果、２つの半中空体の溶着不良が発生するという問題があった。このような問題は、中空成形体に限らず、一般に透明な成形体の形成に共通する問題であった。
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決し、２つの成形体の接合における溶着不良の発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
レーザ光を透過する成形体を形成するための射出成形装置であって、材料を注入するためのキャビティを形成するための雌金型と、雄金型と、前記雌金型と、雄金型のいずれかに設けられた、前記キャビティに材料を注入するための主ゲートと、前記雌金型と、雄金型のいずれかに設けられたバルブゲートであって、前記キャビティの端部であって前記キャビティにより形成される成形体と他の成形体とをレーザ溶着により接続する接続部を形成するためのキャビティ端部に接続されたバルブゲートと、を備え、前記主ゲートから前記キャビティに材料を注入した後、前記バルブゲートから前記キャビティに対し前記主ゲートからの材料の注入向きと反対向きに材料を注入することによって、前記主ゲートからの材料注入時に生じた非透明化部分を前記主ゲート側に押し戻す、射出成形装置。
この適用例によれば、非透明化部分を接続部から主ゲート側に押し戻し、接続部を形成するための端部から非透明化部分を無くすことが可能となるので、レーザ光による２つの成形体の接合における溶着不良の発生を抑制することが可能となる。
【０００８】
［適用例２］
適用例１に記載の射出成形装置において、前記バルブゲートから前記キャビティに前記材料を注入開始するタイミングは、前記主ゲートからの注入された材料が、前記バルブゲート近傍のキャビティ端部に到達したときである、射出成形装置。
この適用例によれば、バルブゲートから注入された樹脂は温度が高く流動性がある状態で主ゲートから注入された樹脂と会合する。そのためウェルドの発生を抑制し易い。
【０００９】
［適用例３］
適用例１または適用例２に記載の射出成形装置において、さらに、前記主ゲートから前記キャビティへの材料の注入状況を検知するためのセンサを備え、前記射出成形装置は、前記センサからの信号を用いて、前記バルブゲートからの材料の注入を開始する、射出成形装置。
この適用例によれば、バルブゲートからの樹脂の注入開始のタイミングを容易に求めることが可能となる。
【００１０】
［適用例４］
適用例３に記載の射出成形装置において、前記センサは、圧力センサであり、前記射出成形装置は、前記圧力センサによって計測される圧力が予め定められた圧力以上となったときに、前記バルブゲートからの材料の注入を開始する、射出成形装置。
センサとして例えば、圧力センサを用いることが可能となる。
【００１１】
［適用例５］
適用例１に記載の射出成形装置において、前記射出成形装置が前記バルブゲートから前記キャビティに前材料を注入開始するタイミングは、前記主ゲートから前記キャビティに材料の注入を開始してから予め定められた時間経過した時である、射出成形装置。
この適用例によれば、センサを省略することが可能となる。
【００１２】
［適用例６］
レーザ光を透過する成形体の製造方法であって、（１）金型を閉じる工程と、（２）主ゲートから前記金型のキャビティに材料を注入する工程と、（３）前記キャビティの端部であって前記キャビティにより形成される成形体と他の成形体とをレーザ溶着により接続する接続部を形成するキャビティ端部に接続されたバルブゲートから前記キャビティに対して前記主ゲートからの材料注入方向と反対方向に材料を注入することによって、前記主ゲートからの材料注入時に生じた材料の非透明化部分を前記主ゲート方向に押し戻す工程と、（４）前記金型を開いて成形体を取り出す工程と、を備える成形体の製造方法。
この適用例によれば、非透明化部分を接続部から主ゲート側に押し戻し、接続部を形成するための端部から非透明化部分を無くすことが可能となるので、レーザ光による２つの成形体の接合における溶着不良の発生を抑制することが可能となる。
【００１３】
［適用例７］
レーザ光を透過する材料で形成された成形体であって、他の成形体とレーザ溶着により接続される端部を有し、前記成形体の形成の際に生じた、レーザ光を透過しない非透明化部分を、前記端部から離れた位置に有している、成形体。
この適用例によれば、非透明化部分を端部に有さず、端部から離れた位置に有しているので、レーザ光による２つの成形体の接合における溶着不良の発生を抑制することが可能となる。
【００１４】
［適用例８］
適用例７に記載の成形体において、前記成形体は、中空成形体であり、円筒形状を有する第１の部分と、円錐面に沿ったリング形状を有する第２の部分であって、前記第１の部分に一端が繋がり、前記リング形状における法線が前記中空成形体の外側で交差するように傾斜している第２の部分と、前記第２の部分の他端に一端が繋がり、外側が凸の曲面で形成されるリング形状を有する第３の部分と、前記第３の部分の他端に一端が繋がり、前記中空成形体の最外周の側壁を形成する中空円筒形状を有する第４の部分と、を備え、前記端部は、前記第４の部分の他端に形成されており、前記非透明化部分を、前記第４の部分の前記端部を除いた部分に有している、成形体。
この適用例によれば、非透明化部分を、他の成形体と接合される第４の部分の端部を除いた部分に有している。
【００１５】
本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、射出成形装置の他、成形体の製造方法、成形体等、様々な形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施例において作成されるタンクの外観を示す説明図である。
【図２】タンクの断面を示す説明図である。
【図３】タンクの製造工程を説明する説明図である。
【図４】レーザ光による接合を示す説明図である。
【図５】分割ライナ３００ａを形成するための射出成形装置の雌金型を示す説明図である。
【図６】分割ライナ３００ａを形成するための射出成形装置の雄金型を示す説明図である。
【図７】金型を閉じた状態を示す説明図である。
【図８】図７の破線Ｗ１で示す部分を拡大して示す説明図である。
【図９】樹脂注入装置４１０から樹脂を注入し始めた状態を示す説明図である。
【図１０】樹脂の先端部が圧力センサの位置まで達した状態を示す説明図である。
【図１１】樹脂注入装置４２０から逆向きに樹脂を注入し始めた状態を示す説明図である。
【図１２】金型から取り出した分割ライナ３００ａを示す説明図である。
【図１３】比較例におけるキャビティに樹脂を充填したときの接続端部部分３１５近傍を示す説明図である。
【図１４】本実施例と比較例における分割ライナ３００ａ３００ｂのレーザ溶着を比較する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本発明の一実施例において作成されるタンクの外観を示す説明図である。図２は、タンクの断面を示す説明図である。タンク１０は、口金１００と、外筒２００と、ライナ３００とを備える。口金１００は、タンク１０へのガスの充填、あるいは、タンク１０からのガスの放出のために用いられる。口金１００の中心軸１０１方向の中央付近の口金１００の外周には、ツバ１１０（フランジ）が形成されている。ツバ１１０は、中心軸１０１と垂直な面に沿って外周に突き出るように形成されている。また、ツバ１１０は、ツバの先端側が細くなるようなテーパ形状又は略台形形状を有している。
【００１８】
ライナ３００は、タンク内部を密閉するための内殻である。ライナ３００は、略円筒形をしている。ここで、ライナ３００は、２つの分割ライナ３００ａ、３００ｂを備えている。ライナ３００の上部及び下部には、口金１００が取り付けられている。なお、一方の分割ライナ３００ａにのみに口金１００を有し、他方の分割ライナ３００ｂには口金１００を有さないようにしてもよい。ライナ３００は、例えば、ナイロン、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリエチレン等の熱収縮性の材料で構成されている。なお、ライナ３００の構成を、熱収縮性の材料で構成された外層と、エポキシやガラス、金属などの非熱収縮性の材料で構成された内層と、を含む複数層を備える構成としてもよい。
【００１９】
外筒２００は、ライナ３００の外側に形成され、タンク１０の耐圧殻として働く。外筒２００の材料として、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）を用いることが可能である。ライナ３００の端部と外筒２００の端部は、口金１００のツバ１１０を挟むように密着し、口金１００とライナ３００との接合部からのガスのリークを抑制している。なお、図１においては、外筒２００によりライナ３００が覆い隠されている。
【００２０】
図３は、タンクの製造工程を説明する説明図である。先ず、図３（Ａ）に示すように、口金１００と分割ライナ３００ａを準備する。例えば、分割ライナ３００ａは、例えば、射出成形装置を用いて製造される。分割ライナ３００ａを製造する工程については後述する。分割ライナ３００ａは円筒形をしており、分割ライナ３００ａの一方の開口部３０５は窄まっている。この狭まった開口部３０５に口金１００が接合される。
【００２１】
次に、図３（Ｂ）に示すように、分割ライナ３００ａの開口部３０５に口金１００を圧入する。次に、図３（Ｃ）に示すように、分割ライナ３００ａを熱処理する。これにより、分割ライナ３００ａが熱収縮し、分割ライナ３００ａの端部と口金１００のツバ１１０とが接合する。なお、分割ライナ３００ａが複数層を備える場合には、分割ライナ３００ａの外層の端部が、ツバ１１０よりも上方に位置するように分割ライナ３００ａが形成されていることが好ましい。こうすると、分割ライナ３００ａが熱収縮したときに、分割ライナ３００ａの外層がツバ１１０の上側に掛かる。その結果、ツバ１１０は、内層と外層とにより挟み込まれるので、ツバ１１０と分割ライナ３００ａとの接合が強化される。なお、同様に、口金１００を有する分割ライナ３００ｂを製造する。
【００２２】
次に、図３（Ｄ）に示すように、口金１００を取り付けた分割ライナ３００ａ、３００ｂを接合する。具体的には、分割ライナ３００ａ、３００ｂの口金１００を取り付けた側の反対側どうしを合わせる。次に、例えばレーザトーチを用いてレーザ光を２つの分割ライナ３００ａ、３００ｂの接合部に照射する。これにより、２つの分割ライナ３００ａ、３００ｂの接合部の樹脂を加熱して、２つの分割ライナ３００ａ、３００ｂを溶着する。なお、本実施例の場合、一方の分割ライナ３００ａがレーザ光透過性の樹脂、他方の分割ライナ３００ｂがレーザ光非透過性の樹脂により形成されている。したがって、レーザ光に対し分割ライナ３００ａは透明であり、分割ライナ３００ｂは非透明である。レーザ光は分割ライナ３００ａを透過し、分割ライナ３００ｂで吸収される。その結果、分割ライナ３００ｂは、レーザ光のエネルギーにより温度が上がり溶ける。これにより、分割ライナ３００ａと分割ライナ３００ｂの溶着が容易となる。さらに、この場合、分割ライナ３００ａと分割ライナ３００ｂの樹脂材料を同じにして、一方の分割ライナ３００ｂの樹脂材料に顔料を添加することにより、レーザ光吸収性を持たせることが好ましい。分割ライナ３００ａと分割ライナ３００ｂの材料が同じであれば、分割ライナ３００ａと分割ライナ３００ｂとの間に、強度の差が生じないからである。なお、顔料としては、例えば、カーボンブラックや酸化第一鉄（ＦｅＯ）を用いることが可能である。
【００２３】
次に、図３（Ｅ）に示すように、樹脂を含浸させた強化繊維をライナ３００に巻き付ける。樹脂を強化する繊維として、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維（例えば、ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維（ケブラー繊維、ケブラーは登録商標）など）を用いることが可能である。また、繊維により強化される樹脂として、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂を用いることが可能である。なお、強化繊維の巻き付けのパターンにより外筒２００の引っ張り強さなどの機械的性質を調整することが可能である。次に、図３（Ｆ）に示すように、ライナ３００に巻き付けた、強化繊維を加熱硬化させる。これにより、樹脂を含浸させた強化繊維は、ＦＲＰとなり、外筒２００を形成する。なお、本実施例では、樹脂を含浸させた強化繊維をライナ３００に巻き付け、その後加熱硬化させて外筒２００を得る工程を、フィラメント・ワインディング工程と呼んでいる。  
【００２４】
図４は、レーザ光による接合を示す説明図である。図４（Ａ）は、分割ライナ３００ａ、３００ｂの口金１００を取り付けた側の反対側どうしを合わせた状態を示す説明図である。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の破線Ｖ１で囲った部分を拡大して示す説明図である。図４（Ｃ）は、図４（Ｂ）に示す部分をライナの放射方向から見た説明図である。接合部では、２つの分割ライナ３００ａ、３００ｂの接合部では、レーザ光透過性樹脂により形成された分割ライナ３００ａが外側、レーザ光非透過性樹脂により形成された分割ライナ３００ｂが内側に位置している。
【００２５】
図４（Ｂ）に示すように、分割ライナ３００ａ、３００ｂの接合面３０１は、分割ライナ３００ａ、３００ｂの筒の方向に対して斜めになっている。このように接合面３０１を斜めにすることにより、２つの分割ライナ３００ａ、３００ｂの接触面積を広く取ることが可能となる。また、接合面３０１は、平らであることが好ましい。分割ライナ３００ａ、３００ｂを接合するときには、分割ライナ３００ａ上のレーザ光照射エリア３０２から接合面３０１に向かってレーザ光を照射する。レーザ光は、接合面３０１に到達する。ここで、分割ライナ３００ｂは、レーザ光非透過性樹脂で形成されているので、レーザ光のエネルギーを吸収し、発熱する。この熱により分割ライナ３００ａ、３００ｂは、接合面３０１において溶けて溶着する。
【００２６】
ところで、分割ライナ３００ａ、３００ｂは、一般に、金型のキャビティに樹脂を注入して形成する射出成形により形成される。射出成形を行う際には、熱により樹脂の一部が変質して非透明になる場合がある。この非透明化部分３０３は、一般に樹脂の流れの先端部に発生しやすい。分割ライナ３００ｂは、顔料を含んでいるため、射出成型時に樹脂が非透明化しても問題にはならない。しかし、分割ライナ３００ａは透明であるため、非透明化部分３０３が生じる位置によっては、問題が生じる場合がある。すなわち、非透明化部分３０３が分割ライナ３００ｂとの接合部に存在すると、非透明化部分３０３によりレーザ光が遮られるため、レーザ光が接合面３０１に達せず、分割ライナ３００ａ、３００ｂの溶着が不良となる場合がある。従って、図４（Ｂ）に示すように、非透明化部分３０３が生じても、接合部以外の位置に非透明化部分３０３が存在するように、分割ライナ３００ａを形成することが好ましい。
【００２７】
図５は、分割ライナ３００ａを形成するための射出成形装置の雌金型を示す説明図である。雌金型４００は、分割ライナ３００ａを製造する場合に固定金型として用いられる。図５（Ａ）は、雌金型４００の断面を示す説明図である。雌金型４００は、凹部４０１と、ランナー４０５と、樹脂注入装置４１０、４２０と、バルブ装置４３０と、溝４４５を備える。凹部４０１は、対になる雄金型の凸部を受け入れる。ランナー４０５は、樹脂の流路である。樹脂注入装置４１０は、ランナー４０５を介して、凹部４０１の底に接続されている。樹脂注入装置４２０と、バルブ装置４３０は、凹部４０１の側面方向に配置されている。バルブ装置４３０は、樹脂注入装置４２０と接続されている。バルブ装置４３０は、ランナー４３５と、針４４０とを備える。針４４０の位置を動かすことにより、樹脂のバルブ装置４３０通過の有無を制御することが可能である。溝４４５は、バルブ装置４３０と、凹部４０１の側面とに接続されている。
【００２８】
図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す雌金型４００を上から見たときの説明図である。図５（Ｂ）では、ランナー４０５と溝４４５を透して示している。本実施例では、ランナー４０５は、８方向に分岐している。なお、この分岐数は様々な値を採用することが可能である。また、本実施例では、バルブ装置４３０と、溝４４５とをそれぞれ４つ備えているが、この数についても、様々な値を採用することが可能である。
【００２９】
図６は、分割ライナ３００ａを形成するための射出成形装置の雄金型を示す説明図である。雄金型５００は、移動金型として用いられる。円柱形状を有する凸部５０１と圧力センサ５１０とを備える。圧力センサ５１０は、凸部５０１の根元に配置されている。なお、雌金型、雄金型のいずれを固定金型、移動金型とするかは自由に選択することが可能である。また、本実施例では、樹脂注入装置４１０、４２０、ランナー４０５、バルブ装置４３０、溝４４５を雌金型４００に備えているが、雄金型５００に備えていてもよい。あるいは、樹脂注入装置４１０、ランナー４０５を雌金型４００に備え、樹脂注入装置４２０、バルブ装置４３０、溝４４５を雄金型５００に備えるように、分散して備えていてもよい。
【００３０】
図７は、金型を閉じた状態を示す説明図である。凹部４０１（図４参照）と凸部５０１（図５参照）との間には、キャビティ３１０が形成されている。キャビティ３１０は、４つのキャビティ部分３１１〜３１４を備える。第１のキャビティ部分３１１は、中心部側にあり、中空円筒形状を有している。第２のキャビティ部分３１２は、第１のキャビティ部分３１１の端部に一端が繋がっている。第２のキャビティ部分３１２は、円錐面に沿ったリング形状を有している。この第２のキャビティ部分３１２のリング形状は、リング形状における法線３１２ａがキャビティ３１０の外側で交差するように、傾斜している。なお、この傾斜は、口金１００のツバ１１０のテーパ形状又は略台形形状の傾斜と一致していることが好ましい。これにより、キャビティ３１０に形成されるライナ３００と、ツバ１１０との接合を強くすることが可能となる。第３のキャビティ部分３１３の一端は、第２のキャビティ部分３１２の他端に接続されている。第３のキャビティ部分３１３は、外側が凸の曲面で形成されるリング形状を有している。第４のキャビティ部分３１４は、第３のキャビティ部分３１３の他端に接続されている。第４のキャビティ部分３１４は、キャビティ３１０の最外周にあり、中空円筒形状を有している。第２のキャビティ部分３１２と第３のキャビティ部分３１３との接続位置にランナー４０５が繋がっている。ここからキャビティ３１０内に樹脂が射出注入される。ランナー４０５とキャビティ３１０との境目を「主ゲート４０７」と呼ぶ。また、雌金型４００と雄金型５００とが接する境界を「パーティングライン４５０」と呼ぶ。上述したバルブ機構４３０は、パーティングライン４５０に隣接している。
【００３１】
図８は、図７の破線Ｗ１で示す部分を拡大して示す説明図である。第４のキャビティ部分３１４の、第３のキャビティ部分３１３と接続されない他端を「接続端部部分３１５」と呼ぶ。この接続端部部分３１５は、分割ライナ３００ｂ（図４参照）との接合に用いられる。溝４４５は、接続端部部分３１５に接続されている。なお、雌金型４００と雄金型５００を閉じると、溝４４５は、ランナーとして機能する。圧力センサ５１０は、接続端部部分３１５に配置されている。なお、溝４４５と接続端部部分３１５の境を「バルブゲート４４７」と呼ぶ。
【００３２】
図９は、樹脂注入装置４１０から樹脂を注入し始めた状態を示す説明図である。図９（Ａ）は金型の全体図を示す説明図であり、図９（Ｂ）は樹脂７００の先端部近傍（破線Ｘ１で囲った部分）を拡大して示す説明図である。雌金型４００は、バルブ装置４３０の針４４０を移動して、バルブ装置４３０を閉じる。次いで、ランナー４０５から主ゲート４０７（図７参照）を経てキャビティ３１０に樹脂７００を注入する。このとき、図９（Ｂ）に示すように、樹脂の先端部７０５近傍の樹脂の一部が変性し、非透明化部分３０３が生じる場合がある。
【００３３】
図１０は、樹脂の先端部が圧力センサの位置まで達した状態を示す説明図である。図１０（Ａ）は金型の全体図を示す説明図であり、図１０（Ｂ）は樹脂７００の先端部近傍（破線Ｙ１で囲った部分）を拡大して示す説明図である。図１０（Ｂ）に示すように、非透明化部分３０３は、接続端部部分３１５の中に存在している。また、非透明化部分３０３の数は、図９（Ｂ）に示すよりも多くなっている。図１０（Ｂ）に示す状態では、樹脂７００の先端部７０５は、圧力センサ５１０に接触している。このため、圧力センサ５１０は、樹脂７００からの圧力を検知することが可能である。この圧力を検知すると、雌金型４００は、バルブ装置４３０の針４４０を移動し、バルブ装置を開く。そして、樹脂注入装置４２０から、バルブ装置４３０、溝４４５を介してキャビティ３１０の接続端部部分３１５に樹脂７１０を注入する。このときの樹脂７１０の注入方向は、樹脂７００の流れる方向と逆向きである。
【００３４】
図１１は、樹脂注入装置４２０から逆向きに樹脂を注入し始めた状態を示す説明図である。図１１（Ａ）は金型の全体図を示す説明図であり、図１１（Ｂ）は樹脂７００、７１０の境界部近傍（破線Ｚ１で囲った部分）を拡大して示す説明図である。樹脂７００の先端部７０５は、樹脂７１０により、押し戻されているのがわかる。これにより非透明化部分３０３は、第４のキャビティ部分３１４のうちの接続端部部分３１５から離れた位置に移動する。なお、樹脂７００の先端部７０５を示す線は説明の便宜上描かれているものであり、実際には、この先端部７０５は、視認できないものであることが好ましい。
【００３５】
図１２は、金型から取り出した分割ライナ３００ａを示す説明図である。分割ライナは、第１の部分３２１〜第４の部分３２４を備える。これらの４つの部分３２１〜３２４は、それぞれ、第１〜第４のキャビティ部分３１１〜３１４に対応している。また、第４のキャビティ部分３１４の接続端部部分３１５からは、接続端部３２５が形成されている。なお、接続端部３２５は、第４の部分３２４の一部である。樹脂７００の先端部７０５、すなわち樹脂７００と樹脂７１０の境界は、第４の部分３２４の接続端部３２５を除いた位置に存在している。そして、非透明化部分３０３も、第４の部分３２４の接続端部３２５を除いた位置に存在している。
【００３６】
図１３は、比較例における、キャビティに樹脂を充填したときの接続端部部分３１５近傍を示す説明図である。比較例における金型は、バルブ装置４３０、溝４４５、バルブゲート４４７を備えていない。したがって、樹脂７００の注入方向は一方向であり、樹脂７００は押し戻されないので、接続端部部分３１５に、非透明化部分３０３が存在する場合がある。
【００３７】
図１４は、本実施例と比較例における分割ライナ３００ａ、３００ｂのレーザ溶着を比較する説明図である。図１４（Ａ）が本実施例を示す説明図であり、図１４（Ｂ）が比較例を示す説明図である。本実施例では接続端部３２５に非透明化部分３０３が無いので、レーザ光は、２つの分割ライナ３００ａ、３００ｂの接合面３０１に達する。その結果、接合面３０１で分割ライナ３００ｂを形成する樹脂の温度が上がり分割ライナ３００ａ、３００ｂを溶着することが可能となる。一方、比較例では、接続端部３２５に非透明化部分３０３が存在している。そのため、レーザ光は、非透明化部分３０３で遮られるため、接合面に到達しない。そのため、接合面３０１で分割ライナ３００ｂを形成する樹脂の温度が上がらず、分割ライナ３００ａ、３００ｂを溶着することが困難となる。なお、非透明化部分３０３は、レーザ光を受けるので、そのエネルギーにより温度が上昇する。したがって、非透明化部分３０３では、樹脂が溶解するが、溶解場所は接合面３０１ではないので、分割ライナ３００ａ、３００ｂの溶着には寄与しない。
【００３８】
以上、本実施例によれば、金型は、主ゲート５０７と、第４のキャビティ３１４の端部近傍に設けられたバルブゲート５４７を有している。分割ライナ３００を形成するとき、ます主ゲート５０７からキャビティ３１０に樹脂７００を注入する。その後、バルブゲート４４７からキャビティ３１０に対し主ゲート５０７からの樹脂７００の注入向きと反対向きに樹脂７１０を注入し、主ゲート５０７からの樹脂７００の注入時に生じた非透明化部分３０３を主ゲート４０７側に押し戻す。したがって、分割ライナ３００ａの接続端部３２５に、非透明化部分３０３が存在することを抑制できる。その結果、分割ライナ３００ａ、３００ｂを溶着するときの溶着不良の発生を抑制することが可能となる。
【００３９】
本実施例では、主ゲート４０７から注入した樹脂７００が接続端部部分３１５に到達したときに、バルブゲート４４７から樹脂７１０を注入する。そのため、樹脂７１０の温度が未だ高く流動性が大きい状態で樹脂７００と７１０とを会合させることが可能となる。そのため、樹脂７００と７１０の接触部分でウェルドの発生を抑制することが可能である。ウェルドとは、２つの流動物が流動性を失いつつあるときに、それらの先端部が会合することにより生じる境目である。本実施例では、樹脂７１０の温度が高く、流動性が大きいので、ウェルドを抑制することが可能である。
【００４０】
本実施例では、圧力センサ５１０を用いて、樹脂７００がどこまで充填されたかを検知している。そのため、いつバルブゲート４４７から樹脂７１０を注入し始めるか、判断が容易となる。なお、本実施例では、圧力センサを採用したが、他のセンサ、例えば温度センサや接触センサを採用することも可能である。
【００４１】
本実施例では、圧力センサ５１０を用いて、樹脂７１０の注入時期を制御しているが、圧力センサ５１０を用いずに、時間制御をしてもよい。すなわち、主ゲートから樹脂７００を注入し始めてから一定時間後に樹脂７１０を注入し始めてもよい。こうすれば、圧力センサ５１０を省略することが可能となる。
【００４２】
本実施例により形成される分割ライナ３００ａは、樹脂７００の注入時に生じた非透明化部分３０３を、接続端部３２５以外の部分に有している。そのため、分割ライナ３００ａと３００ｂの接合時に、レーザ光が接合面３０１まで到達するので、溶着不良の発生を抑制することが可能となる。
【００４３】
以上、いくつかの実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
【符号の説明】
【００４４】
１０…タンク
１００…口金
１０１…中心軸
１１０…ツバ
２００…外筒
３００…ライナ
３００ａ、３００ｂ…分割ライナ
３０１…接合面
３０２…レーザ光照射エリア
３０３…非透明化部分
３０５…開口部
３１０…キャビティ
３１１〜３１４…キャビティ部分
３１２ａ…法線
３１５…接続端部部分
３２１〜３２４…部分
３２５…接続端部
４００…雌金型
４０１…凹部
４０５…ランナー
４０７…主ゲート
４１０…樹脂注入装置
４２０…樹脂注入装置
４３０…バルブ装置
４３５…ランナー
４４０…針
４４５…溝
４４７…バルブゲート
４５０…パーティングライン
５００…雄金型
５０１…凸部
５０７…主ゲート
５１０…圧力センサ
５４７…バルブゲート
７００…樹脂
７０５…先端部
７１０…樹脂
Ｖ１…破線
Ｗ１…破線
Ｘ１…破線
Ｙ１…破線
Ｚ１…破線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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