(57)【要約】【課題】  キャビティ内を真空化して溶融材料の流動を良好にするとともに、キャビティ内に射出された溶融材料からのガス等の発生を抑えることのできる射出成形方法および射出成形機を提供する。【解決手段】  固定金型１３と可動金型１４の間に形成され真空化されたキャビティ５３内に射出装置１１から溶融材料Ｍｍを射出する射出成形方法において、真空化されたキャビティ５３内に、真空手段３６により真空化された加熱筒１５内で可塑化された溶融材料Ｍｍを射出することにより、キャビティ５３内における溶融材料Ｍｍの流動を良好にするととも、溶融材料Ｍｍからのガス等の発生を抑える。【選択図】 図１
2010058424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定金型と可動金型の間に形成され真空化されたキャビティ内に射出装置から溶融材料を射出する射出成形方法において、
前記真空化されたキャビティ内に、真空化された加熱筒内で可塑化された溶融材料を射出することを特徴とする射出成形方法。
【請求項２】
前記キャビティ内の真空度よりも加熱筒内の真空度の方が高いことを特徴とする請求項１に記載の射出成形方法。
【請求項３】
前記キャビティ内で成形される成形品は透明または半透明な成形品であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の射出成形方法。
【請求項４】
固定金型と可動金型の間に形成され真空化されたキャビティ内に射出装置から溶融材料を射出する射出成形機において、
射出装置の加熱筒内を真空化する真空手段が配設され、
前記キャビティ内に前記加熱筒内で可塑化された溶融材料を射出することを特徴とする射出成形機。
【請求項５】
前記射出装置には、成形材料の送り量を調節して加熱筒内に供給する供給手段が設けられたことを特徴とする請求項４に記載の射出成形機。
【請求項６】
前記加熱筒内に配設されるスクリュの中心軸は、投入口に対応する部分から前方に向けて大径、小径、大径の順に滑らかに形成されることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の射出成形機。
【請求項７】
前記加熱筒内に配設されるスクリュは、フライトの直径をフライトが形成される部分の長さで除算したＬ／Ｄが２４〜３４の間に形成されていることを特徴とする請求項４ないし請求項６のいずれか１項に記載の射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定金型と可動金型の間に形成され真空化されたキャビティ内に射出装置から溶融材料を射出する射出成形方法および射出成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
成形金型の固定金型と可動金型の間に形成されるキャビティ内を真空状態として射出を行うものは、特許文献１、特許文献２等に記載のものが公知である。前記特許文献１、特許文献２等では、キャビティ内において溶融樹脂材料がスムーズに流れ、成形不良を回避することができるという効果がある。しかし真空状態のキャビティ内に溶融樹脂材料を射出した場合、溶融樹脂材料から急激にガスが発生しやすく、表面或いは内部に気泡が発生しやすいという問題があった。
【０００３】
一方、スクリュが配設された加熱筒内を真空手段により真空状態（減圧状態）として成形材料を可塑化するものは、特許文献３、特許文献４等に記載のものが公知である。特許文献３、特許文献４等では、原料を可塑化する際に発生するガスを除去して成形品の表面に発生するシルバーストリーク等の不良を防止することができるという効果がある。しかしながら両者を組み合わせることは従来行われていなかった。また両者を単に組み合わせ出来たとしても真空状態のキャビティ内での気泡の発生をなくすことは難しかった。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３２３３４１号公報（請求項２、００１２、図１）
【特許文献２】特開２００１−２０５６６６号公報（請求項２、０００５、図１）
【特許文献３】特開２００１−２２５３２７号公報（請求項１、０００１、図２）
【特許文献４】特開２００８−１４３０２２号公報（請求項１、０００２、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明では上記の問題を鑑みて、キャビティ内を真空化して溶融材料の流動を良好にするとともに、キャビティ内に射出された溶融材料からのガス等の発生を抑えることのできる射出成形方法および射出成形機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の射出成形方法は、固定金型と可動金型の間に形成され真空化されたキャビティ内に射出装置から溶融材料を射出する射出成形方法において、真空化されたキャビティ内に、真空化された加熱筒内で可塑化された溶融材料を射出することを特徴とする。
【０００７】
本発明の射出成形機は、固定金型と可動金型の間に形成され真空化されたキャビティ内に射出装置から溶融材料を射出する射出成形機において、射出装置の加熱筒内を真空化する真空手段が配設され、キャビティ内に前記加熱筒内で可塑化された溶融材料を射出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の射出成形方法は、固定金型と可動金型の間に形成され真空化されたキャビティ内に射出装置から溶融材料を射出する射出成形方法において、射出装置の加熱筒内を真空化する真空手段が配設され、キャビティ内に前記加熱筒内で可塑化された溶融材料を射出するので、キャビティ内の溶融材料の流動を良好にするとともに溶融材料からのガス等の発生を抑えることができる。また本発明の射出成形機についても同様の効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施形態について、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態の射出成形機の概略説明図である。
【００１０】
本発明の射出成形方法に用いられる射出成形機１０は、射出装置１１と図示しない型締装置からなり、型締装置の固定盤には成形金型１２のうちの一方の固定金型１３が、可動盤には成形金型１２のうちの他方の可動金型１４が取付けられている。射出装置１１の加熱筒１５の先端側には、シリンダヘッド１６が固定され、シリンダヘッド１６にはノズル１７が固定されている。加熱筒１５およびノズル１７には図示しないヒータが配設されている。そして各ヒータ毎または各ゾーン毎に設けられた図示しない熱電対により温度が測定制御され、加熱筒温度およびノズル温度のゾーン別コントロールが可能となっている。加熱筒１５内には、図示しない射出用サーボモータと計量用サーボモータによって前後進および回転駆動するスクリュ１８が配設されている。そして加熱筒１５の後部側には、スクリュ１８の中心軸１９の基部１９ａがシール部材２０によりシールされている。またスクリュ１８の前方には逆流防止弁２１とスクリュヘッド２２が設けられている。加熱筒１５の後部に固定されるハウジング部２３が設けられている。そして加熱筒１５の投入口１５ａとハウジング部２３の投入口２３ａが同じ位置に設けられている。ハウジング部２３の上面の投入口２３ａの周囲には、上方に向けて筒部２４が設けられ、筒部２４の上部にはモータ２５により回転制御されるフィードスクリュ２６が格納されたフィード装置２７が水平方向に設けられている。本発明でフィード装置２７は、加熱筒１５内へ成形材料を調節して供給可能な供給手段に相当する。なお供給手段についてはフィード装置２７に限定されず材料供給装置２８のようなシャッタ式（ロータリシャッタを含む）の供給装置や、筒部から投入口への通路の断面積を絞って、加熱筒１５内の樹脂材料Ｍが飢餓状態となるように送り量を調節するものでもよい。
【００１１】
前記フィード装置２７における後方上部に設けられた投入口の上方には、バッチ式の材料供給装置２８が設けられている。材料供給装置２８は上下２段の密閉構造のシャッタ２９，３０により上部室３１、中間室３２と、フィード装置２７に連通する下部室３３に区分されている。そしてフィード装置２７は、前記材料供給装置２８によって外部から常時密閉可能な構造となっている。前記フィード装置２７には吸引用の管路３４が接続され、電磁開閉弁３５や図示しないフィルタ等を介して真空手段である真空ポンプ３６に接続されている。また材料供給装置２８の中間室３２にも吸引用の管路３４ａが接続され、電磁開閉弁３７を介して前記管路３４に接続されている。また前記管路３４、フィード装置２７内（筒部２４内を含む）、および加熱筒１５内のいずれかには、前記領域の真空度を検出する真空計３８が設けられている。
【００１２】
本実施形態で真空ポンプ３６は、ポンプの潤滑油が飛散せず結露も発生しにくいルーツ型のドライポンプが使用されており、排気速度は９１０Ｌ／ｍｉｎ、到達真空度は−１０１ｋＰａ（絶対圧≒０．３３ｋＰａ）である。なお真空ポンプ３６の能力をこれ以上高真空としても成形材料からガスや水分を吸引する効果は少しづつしか向上しないので、コストの点から上記能力の真空ポンプが望ましい。
【００１３】
加熱筒１５内に配設されるスクリュ１８は、後部のスクリュ基部１９ａから、逆流防止弁２１が固着される前端まで、軸方向の位置に応じて直径が変化する中心軸１９の外周に、主フライト３９と副フライト４０が同一ピッチで螺旋状に突出して巻着され、全てのフライト３９，４０の外周径が同一で加熱筒１５の内孔４１の内径より僅か小さくなるような形態に形成されている。そして、前記スクリュ１８は、前記中心軸１９の直径が、投入口１５ａに対応する部分から前方に向けて大径、小径、大径の順に滑らかに形成されている。スクリュ１８の各部については、後方から前方へ向けて順に、前記中心軸１９の径が一定の小径に保たれるとともに主フライト３９の高さも一定に保たれた第１フィードゾーンＦＺ１、前記中心軸１９の径がテーパー状に拡径されるとともにフライトの高さが徐々に低くなるよう設けられた第１コンプレッションゾーンＣＺ１、前記中心軸１９の径が一定の大径に保たれるとともにフライトの高さが低く保たれた第１メータリングゾーンＭＺ１、第１メータリングゾーンＭＺ１の前方に隣接して前記中心軸１９の径がテーパー状に縮径されるとともにフライト高さが第１メータリングゾーンＭＺ１のフライト高さよりも短距離の間に高くなるように形成されたデコンプレッションゾーンＤＺ、前記中心軸１９の径が一定の小径に保たれるとともに主フライト３９の高さも一定に保たれた第２フィードゾーンＦＺ２、前記中心軸１９の径がテーパー状に拡径されるとともにフライトの高さが徐々に低くなるよう設けられた第２コンプレッションゾーンＣＺ２、および前記中心軸１９の径が一定の大径に保たれるとともにフライトの高さが低く保たれた第２メータリングゾーンＭＺ２が、中心軸１９の径の変化を伴って形成されている。
【００１４】
スクリュ１８の副フライト４０は、第１フィードゾーンＦＺ１の中間から第２フィードゾーンＦＺ２の中間まで設けられている。そして副フライト４０のピッチおよび外径は、主フライト３９と同一に設けられている。副フライト４０が設けられている部分における主フライトのピッチＰ１に対して、副フライト４０の前方側における主フライト３９との間に形成される溝４２の幅Ｐ２は、主フライトのピッチＰ１距離の１０〜５０％に設定されている。なおスクリュ１８の前方側ほど溝４２の幅Ｐ２が広くなるようにしてもよい。また副フライト４０の開始位置は、投入口１５ａよりも前方の第１フィードゾーンＦＺ１内であればよく、副フライト４０の終了位置も第２フィードゾーンＦＺ２内であればよい。
【００１５】
スクリュ１８は、フィードゾーンＦＺ１，ＦＺ２、コンプレッションゾーンＣＺ１，ＣＺ２、及びメータリングゾーンＭＺ１，ＭＺ２を二段に備えるとともにデコンプレッションゾーンＤＺと副フライト４０を有するので、第１フィードゾーンＦＺ１の後端から第２メータリングゾーンＭＺ２の前端までのスクリュ長さを主フライト３９の直径で除算したＬ／Ｄは、２８となっている。本実施形態ではＬ／Ｄの長いスクリュ１８を用いることにより、スクリュ回転数が同じ場合の成形材料の加熱筒１５内における滞留時間が長くなり、成形材料が真空下に晒される時間が長くなるのでより一層良好にガスや水分の吸引が行える。なお前記スクリュのＬ／Ｄは、２４〜３４の間が望ましく、より望ましくは、２６〜３２である。
【００１６】
次に型締装置の固定盤および可動盤に取付けられる成形金型１２とそのキャビティ内を真空化する機構について説明する。本実施形態では可動金型１４のパーティング面５１の凹溝にはシール用のＯリング５２が、キャビティ５３の周囲を取囲むように設けられている。また可動金型１４の前記Ｏリング５２よりも内側のパーティング面５１には真空吸引用の開口部５４が設けられ、開口部５４は金型内部の通路５５および成形金型外部の管路５６を経て前記真空ポンプ３６に接続されている。そして前記通路５５には真空計５７が配設され、前記管路５６には電磁開閉弁５８、真空レギュレータ５９が配設されている。なお真空計５７は真空レギュレータ５９と兼用のものでもよい。また真空ポンプ３６を制御するために制御装置６０が設けられている。制御装置６０は、前記電磁開閉弁３５，３７，５８、材料供給装置２８のシャッタ２９，３０を開閉作動させるシリンダへのエア通路に配設された電磁開閉弁（図示せず）、フィード供給装置２７のモータ２５などを制御している。また制御装置６０は、射出成形機１０の図示しない制御装置に接続されるかまたは一体に形成されている。
【００１７】
本実施形態では１台の射出成形機１０に対して、加熱筒１５内とキャビティ５３内を真空吸引して真空状態（減圧状態）とする真空ポンプ３６が１台設けられているが、複数台の射出成形機１０に対して、真空度の要求を満たす１台の真空ポンプを設けてもよく、加熱筒１５内とキャビティ５３内を、射出装置１１側の方が高真空になるよう真空ポンプ３６の種類を変えるか、或いは同じ能力の真空ポンプ３６，３６により真空化するようにしてもよい。なお成形金型１２に設けられる前記開口部５４はキャビティ５３内を真空化できる位置であればどこでもよく、キャビティ５３に直接望むものや、固定金型１３側に設けられたものでもよい。
【００１８】
次に、本実施形態の射出成形機１０を用いた射出成形方法について説明する。成形に用いられる成形材料は、透明や半透明（着色されて半透明のものを含む）のアクリル（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）等であり、未乾燥ペレットの状態で供給される。成形品としては、導光板、光ディスク、レンズ等の光学製品の成形に好適に用いられる。樹脂材料Ｍの供給は、下部のシャッタ３０が閉鎖された状態で、上部のシャッタ２９が開放され上部室３１から樹脂材料Ｍが中間室３２に貯留されると、上部のシャッタ２９も閉鎖される。そして電磁開閉弁３７を開き、真空ポンプ３６により中間室３２内の吸引が行われる。その後、下部のシャッタ３０のみが開放されてフィード装置２７内に樹脂材料Ｍが供給されることにより、フィード装置２７内は常時気密状態が保たれるようになっている。
【００１９】
フィード装置２７内および加熱筒１５内は、真空ポンプ３６により常時真空に吸引されている。本実施形態では、前記フィード装置２７内および加熱筒１５内は、−９８ｋＰａ（絶対圧≒３．３３ｋＰａ）になるように真空吸引されている。なおこの真空度については、−９５ｋＰａ以下とすることが望ましく、真空ポンプのコストも考慮すると現実的には−９５ｋＰａ〜−１０１ｋＰａ（絶対圧≒６．３３ｋＰａ〜０．３３ｋＰａ）とすることが溶融材料である溶融樹脂材料Ｍｍから発生するガスや水分等を吸引し、シルバーストリークやボイド等のない成形品を成形する上で望ましい。なお本実施形態では、未乾燥の樹脂材料Ｍをそのまま供給しても成形を行うが、無論のことながら乾燥した樹脂でもよく、その場合は、−８５ｋＰａ以下であれば良好にガス抜きが行え、それよりも真空度の低いキャビティ５３内に良好に射出ができる。また樹脂材料Ｍは、バージンペレット以外に再生材を未乾燥または乾燥して用いても良い。
【００２０】
また加熱筒１５の各ゾーンの温度は、使用される樹脂材料Ｍの種類により相違するが、第１フィードゾーンＦＺ１の後方側において溶融樹脂材料Ｍｍの溶融が起き始めるようになっている。そして第１コンプレッションゾーンＣＺ１に対応するゾーンの温度は、第１フィードゾーンＦＺ１に対応するゾーンよりも高温となっており、第２コンプレッションゾーンＣＺ２に対応するゾーンと同温か、後方の第１コンプレッションゾーンＣＺ１に対応するゾーンの方が０℃〜２０℃の範囲で高温となっている。また第１コンプレッションゾーンＣＺ１の前方側に隣接する第１メータリングゾーンＭＺ１に対応するゾーンは、第１コンプレッションゾーンＣＺ１に対応するゾーンよりも高温であり、第２メータリングゾーンＭＺ２と同度か、後方の第１メータリングゾーンＭＺ１に対応するゾーンの方が０℃〜２０℃の範囲で高温となるように設定されている。従って加熱筒１５の温度カーブは後方から前方に向けて２つの山を描くように設定され、場合によっては後方の山の方が高くなっている。加熱筒１５の温度が後方の方が高い場合の理由は、樹脂材料Ｍを後方で溶融させ、前方へ向けて移動している間に後方からガスや水分の吸引をするためである。なおインラインスクリュ式の射出装置１１においては、可塑化時にスクリュ１８が加熱筒１５内を後退するので、スクリュ１８のゾーンと加熱筒１５の温度制御ゾーンの対応関係は厳密に対応していないが、上記は射出完了位置の対応関係を基準にして記載している。
【００２１】
供給手段であるフィード装置２７では、制御装置６０からの指令によりモータ２５が駆動することによりフィードスクリュ２６が回転し、樹脂材料Ｍの送り量が調節されて加熱筒１５内へ送られる。本実施形態では、加熱筒１５内の樹脂材料Ｍの供給量を絞った飢餓成形が行われるので、加熱筒１５内に樹脂材料Ｍが詰まっておらず、加熱筒１５内の樹脂材料Ｍからガスや水分等の発生が促進されるとともに前記ガスや水分を後方から吸引しやすい。本実施形態ではフィードスクリュ２６の回転数は、スクリュ１８の可塑化時における設定回転数に基づいて設定されるが、スクリュ１８を回転させる計量用モータのトルク値（電流値）等や、投入口２３ａにセンサを設けて直接に加熱筒１５内の樹脂材料Ｍの量を検出し、前記検出値を用いて制御してもよい。
【００２２】
可塑化工程においては、前記計量用サーボモータが回転駆動され、フィード装置２７から筒部２４を経由して真空化された加熱筒１５に供給された樹脂材料Ｍは、フライト高さが比較的高くピッチ溝容積の比較的大きくて一定な第１フィードゾーンＦＺ１で加熱筒１５やスクリュ１８から熱量を受けつつスクリュ１８が回転されて前方へ搬送される。第１フィードゾーンＦＺ１の中間位置から主フライト３９のピッチ間の前方寄りに副フライト４０が形成されているが、この位置の近傍から樹脂材料Ｍは溶融され始める。樹脂材料Ｍが溶融された溶融樹脂材料Ｍｍは、未溶融の樹脂材料Ｍとともに主フライト３９の前方側の側面（主フライト３９のピッチ溝で見ると後方側の部分）に偏在する。副フライト４０の溝４２の幅Ｐ２は、前記したように主フライトのピッチＰ１距離の１０〜５０％に設定されているので、樹脂材料Ｍがフィード装置２７からの供給量が制限されている場合には、樹脂材料Ｍ及び溶融樹脂材料Ｍｍは、溝４２に浸入することは殆んどない。すなわち、溝４２内には、通常の成形における可塑化時には、樹脂材料Ｍ及び溶融樹脂材料Ｍｍが殆んど存在せずガスや水分等が容易に流通可能となっている。このように、溝４２はガスや水分等の通路であるから、その幅Ｐ２は狭い方が主フライト３９と副フライト４０との主フライトのピッチＰ１の後方側における幅が広くなり、樹脂材料Ｍの可塑化能力の低下が防止できる点で好ましい。しかしながら、樹脂材料Ｍの種類や色を変換するためにスクリュ３を洗浄するときには、樹脂材料Ｍをフィード装置２７で供給量を制限せず投入口１５ａ，２３ａが充満されるように供給して、溝４２内にも樹脂材料Ｍ及び溶融樹脂材料Ｍｍが存在して搬送されるようにする必要がある。そのため、溝４２の幅Ｐ２は、洗浄効果を考慮してある程度の距離が必要であることから、前記のように、主フライトのピッチＰ１距離の１０〜５０％に設定されているのである。
【００２３】
第１フィードゾーンＦＺ１の前方側に隣接する第１コンプレッションゾーンＣＺ１は、前記中心軸１９の径がテーパー状に拡径され、相対的にフライト高さが第１フィードゾーンＦＺ１から前方へ向けて低くなるように形成されている。第１コンプレッションゾーンＣＺ１では、樹脂材料Ｍ及び溶融樹脂材料Ｍｍは、ピッチ溝の容積が減少していくことから圧縮され、溶融が促進される。そして、樹脂材料Ｍ及び溶融樹脂材料Ｍｍは、溶融樹脂材料Ｍｍの割合が多くなり主フライト３９の前方側の全側面に付着して混錬されつつ搬送される。また、この過程で放出したガスや水分は、第１コンプレッションゾーンＣＺ１と第１フィードゾーンＦＺ１の溝４２の空隙を流動して後方へ排出される。第１コンプレッションゾーンＣＺ１の前方側に隣接する第１メータリングゾーンＭＺ１は、フライト高さが第１コンプレッションゾーンＣＺ１の最前端から前方へ一定に形成されており、ピッチ溝の容積が最も小さくなっていることから、第１メータリングゾーンＭＺ１では、樹脂材料Ｍは全て溶融され溶融樹脂材料Ｍｍのみとなる。
【００２４】
第１メータリングゾーンＭＺ１の前方側に隣接するデコンプレッションゾーンＤＺは、前記中心軸１９の径がテーパー状に縮径されるのに伴いフライト高さが第１メータリングゾーンＭＺ１から前方へ一ピッチ程度の短距離の間に高くなるように形成されている。デコンプレッションゾーンＤＺでは、ピッチ溝の容積が急激に拡大されていることにより、圧縮されていた溶融樹脂材料Ｍｍが減圧され、溶融樹脂材料Ｍｍに包含されていたガスや水分が効果的に放出される。デコンプレッションゾーンＤＺの前方に隣接する第２フィードゾーンＦＺ２は、フライト高さがデコンプレッションゾーンＤＺの最前端のものから前方へ一定に形成されている。第１フィードゾーンＦＺ１の中間から形成された副フライト４０は、第２フィードゾーンＦＺ２の中間（より好ましくは第２フィードゾーンＦＺ２の後方側一ピッチ位置近傍）まで連続している。副フライト４０をデコンプレッションゾーンＤＺの最前端で終端させないで、第２フィードゾーンＦＺ２の中間まで延長させているのは、デコンプレッションゾーンＤＺで急激に減圧されて膨張した溶融樹脂材料Ｍｍが溝４２内へ逆流して浸入しないようにするためである。デコンプレッションゾーンＤＺで放出されたガスや水分は、樹脂材料Ｍや溶融樹脂材料Ｍｍの殆んど存在しない螺旋状の溝４２内を容易に流通してスクリュ１８の後部へ流動する。スクリュ１８の後部における加熱筒１５の投入口１５ａ付近に到達したガスや水分は、フィード装置２７に設けられた管路３４の開口部を通じて真空ポンプ３６で強制的に大気中へ排気される。
【００２５】
第２フィードゾーンＦＺ２の前方側に隣接する第２コンプレッションゾーンＣＺ２は、スクリュ１８の中心軸１９の径がテーパー状に拡径されるに伴いフライト高さが第２フィードゾーンＦＺ２から前方へ向けて低くなるように形成されているから、前記第２コンプレッションゾーンＣＺ２では、溶融樹脂材料Ｍｍは、ピッチ溝の容積が減少に伴い圧縮され、再度溶融が促進・実施される。第２コンプレッションゾーンＣＺ２の前方側に隣接する第２メータリングゾーンＭＺ２は、フライト高さが第２コンプレッションゾーンＣＺ２の最前端から前方へ向けて一定に形成され低くなっており、また対応する加熱筒１５のゾーンの温度も再び高くなっているので、溶融樹脂材料Ｍｍは完全に溶融され、ガスや水分が包含されない良質な溶融樹脂材料Ｍｍとしてスクリュ１８の前方へ押出される。射出成形機１０においては、加熱筒１５の前部に溶融樹脂材料Ｍｍを所定量貯留され、スクリュ１８は背圧に抗して後退する。次に射出工程では射出装置１１の射出用サーボモータを作動させ、スクリュ１８を射出前進させることにより、固定金型１３と可動金型１４に間に形成され真空化されたキャビティ５３内に射出装置１１から溶融材料である溶融樹脂材料Ｍｍを射出（射出・充填）する。
【００２６】
この可塑化の際のスクリュ回転数は、使用される樹脂やスクリュ径によっても相違するが周速度（フライト端部が回転する速さ）が、１０〜２５ｃｍ／ｓｅｃ程度、あるいは通常の成形の３０〜８０％程度と遅くすることが望ましい。そして成形品の冷却時間に対して計量時間をあまり短くしないで４０％〜１００％に範囲内とすることが望ましい。またスクリュにかける背圧は、２ＭＰａ〜８ＭＰａとし、あまり背圧を高くしないことが望ましい。
【００２７】
また成形金型１２の側では、前記射出装置１１による可塑化と平行して、図示しない型締装置により固定金型１３に対して可動金型１４が当接され、Ｏリング５２によりシールされたキャビティ５３が形成される。この際固定金型１３のパーティング面６１と可動金型１４のパーティング面５１が僅かに開かれているが、Ｏリング５２によるシールは完全になされた状態でキャビティ５３内の真空化が行われる。なおキャビティ５３の真空引きの際には可塑化の完了した射出装置１１のノズル１７がスプルブッシュ６２に当接して、キャビティ５３のスプル側を気密状態に保っている。なおキャビティ５３のスプル側はホットランナや別のバルブ機構により気密状態とするようにしてもよい。
【００２８】
キャビティ５３内の真空引きは、電磁開閉弁５８を開いて真空ポンプ３６とキャビティ内を連通させ、予め真空度が設定された真空レギュレータ５９により真空度が−９５ｋＰａとなるまで行われる。この際のキャビティ５３の真空度は、加熱筒１５内の真空度よりも低いことが望ましく、−５０ｋＰａ〜−９５ｋＰａとすることが望ましい。そして成形される樹脂材料Ｍや成形品の種類により真空レギュレータ５９の設定を調整してキャビティ５３内の真空度を調整する。キャビティ５３内の真空度を加熱筒１５内の真空度よりも低く調整する理由は、キャビティ５３内の方が真空度が高いと、キャビティ５３内に射出された溶融樹脂材料Ｍｍが急減圧され、内在する添加剤、水分などの沸点がさらに低くなることにより気体化するからである。本実施形態では、加熱筒１５内において溶融樹脂材料Ｍｍから殆どのガスや水分が吸引されているが、特に未乾燥の樹脂材料Ｍではまだ完全に全てのガス等が無くなっているとは言えない。またＰＣ、ＰＭＭＡ、ＡＢＳ、ＡＳＡなどのガスが発生しやすい樹脂材料Ｍほどこの気泡が発生する傾向は顕著であるので本発明が効果を発揮する。そして透明や半透明の成形品では、加熱筒１５内とキャビティ５３内の真空化を上記の範囲で行うことにより、より一層、ガス等の影響の少ない成形品を成形することができる。
【００２９】
そしてパーティング面が完全に閉じていない状態で真空吸引した場合は、型締装置により成形金型１２を完全に型締してから射出を行う。本発明では、射出時はキャビティ５３内が真空状態になっているので、次のいずれかのような効果がある。（１）溶融樹脂材料Ｍｍがスムーズに流れるのでガス薄肉成形品や流動長の長い成形品の成形に有利である。（２）キャビティ内に残存する空気による欠肉やガス焼けを生じることがない。（３）転写を行う導光板、ディスク、レンズ等では転写面に忠実な転写ができる。（４）キャビティ内の空気やガスが無いのでウエルドラインが明確にならない。（５）成形品から発生するガスによりキャビティ内が結露したり汚れが付着することが無くなる。
【００３０】
キャビティ５３からの真空吸引は、射出後、保圧時、型開完了まで続けられる。そしてキャビティ５３の溶融樹脂材料Ｍｍから発生するガスや水分を吸引し続ける。また型開時には、Ｏリング５２の厚みＤ分によりキャビティ５３内の真空が保たれる位置まで可動金型１４を僅かに移動させた後に一旦停止し、離型するまで真空吸引を続けるようにしてもよい。またその位置で可動金型１４を一旦停止し、型開するまでの間にエジェクタ装置のエジェクタピン６３により成形品の離型を行ってもよい。
【００３１】
次に図２により別の実施形態について説明する。なお先の図１に示される本実施形態に対し図２に示される別の実施形態の説明では、同一符号は同様の部分または相当する部分に付すものとし、相違点を中心に説明する。図２では、射出成形機５０の加熱筒１５内のスクリュ６４には、主フライト３９のみが設けられ、副フライト４０が設けられていない点が相違し、後方から前方へ向けて、第１フィードゾーンＦＺ１、第１コンプレッションゾーンＣＺ１、第１メータリングゾーンＭＺ１、デコンプレッションゾーンＤＺ、第２フィードゾーンＦＺ２、第２コンプレッションゾーンＣＺ２、および第２メータリングゾーンＭＺ２が設けられ、Ｌ／Ｄが２４〜３４に設けた点で共通する。なお本発明では、ベントアップによる詰まりやメンテナンスが複雑となるという点はあるが、デコンプレッションゾーンＤＺや第１フィードゾーンＦＺ１の部分から直接真空引きをするようにしてもよく、加熱筒１５後端とスクリュ６４の中心軸１９の基部１９ａとの間から真空引きをするようにしてもよい。またスクリュ６４は、通常のように後方から順にフィードゾーン、コンプレッションゾーン、メータリングゾーンがそれぞれ１ゾーンだけ設けられたものやＬ／Ｄも通常のように１６〜２４程度のものであっても、加熱筒１５内およびキャビティ５３内をそれぞれ真空化することによる本発明の相乗効果を得ることができる。
【００３２】
別の実施形態また成形金型１２の側では、エジェクタ装置のエジェクタピン６３の孔６５に対して真空ポンプ３６に連通された通路６６が開口され、エジェクタピン６３が後退時にキャビティ５３内に前記通路６６が連通してキャビティ５３内の真空化（減圧）がなされるようになっている。またはエジェクタピン６３がキャビティ形成面６７と同じ面にある場合もエジェクタピン６３と孔６５の間から真空引きを行うようにしてもよい。そして射出時にはエジェクタピン６３をキャビティ形成面６７まで前進させた状態で射出を行う。そしてまた冷却固化が進んでから型開までの間でキャビティ５３内を真空化したい場合もエジェクタピン６３を後退して真空引きを行う。なおキャビティ５３内の真空化は、固定金型１３と可動金型１４の間の空間全体を真空化するようにしてもよい。その場合、キャビティ５３の形成前から真空化されていると言える。
【００３３】
図１、図２に示される実施形態では、射出装置１１の加熱筒１５に内蔵されるスクリュ１８，６４は、射出と可塑化の両方を行うインラインタイプのものであるが、可塑化用のスクリュと射出用のプランジャがそれぞれ別の加熱筒に設けられ、プランジャにより成形金型１２のキャビティ５３内に可塑化された溶融樹脂材料Ｍｍを射出する射出装置を備えたものでもよい。また成形方法については、射出後にキャビティの容積が変更される射出圧縮成形を行ってもよい。更に本発明に用いられる成形材料については、樹脂材料の他、金属材料、有機物質、無機物質、それらの混合物等、種類を問わず、溶融材料としてキャビティ５３内に射出されるものであればよい。
【００３４】
本発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を付加して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施形態の射出成形機の概略説明図である。
【図２】別の実施形態の射出成形機の概略説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０，５０    射出成形機
１１    射出装置
１２    成形金型
１３    固定金型
１４    可動金型
１５    加熱筒
１５ａ，２３ａ    投入口
１８，６４    スクリュ
１９    中心軸
２７    フィード装置（供給手段）
３６    真空ポンプ
３９    主フライト
５３    キャビティ
Ｍ    樹脂材料
Ｍｍ    溶融樹脂材料
【図１】
2010058424.tif 000003
【図２】
2010058424.tif 000004