(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定金型と可動金型とを閉じた状態で、キャビティ内に溶融した合成樹脂を射出充填して成形する射出成形方法において、
前記可動金型の熱膨張を見込んで前記固定金型と前記可動金型との間に予め形成された隙間を前記可動金型を加熱することにより熱膨張させて前記隙間を無くし、
この隙間を無くした状態で溶融した合成樹脂を前記固定金型と前記可動金型とで形成され水平方向に延びる第１の空間とこの第１の空間に連通しこの第１の空間と直交する方向に延びると共に型開き方向と略平行な第２の空間とから構成された前記キャビティ内に注入充填し、
その後、前記可動金型を冷却して熱収縮させると共に合成樹脂も熱収縮させて、合成樹脂成形品の前記第２の空間により作製される型開き方向と略平行な壁の表面と前記固定金型との間を離した状態にして型開きすることを特徴とする射出成形方法。
【請求項２】
固定金型と可動金型とを閉じた状態で、キャビティ内に溶融した合成樹脂を射出充填して成形する射出成形方法において、
前記可動金型の熱膨張を見込んで前記固定金型と可動金型との間に予め形成された隙間を前記可動金型を加熱することにより熱膨張させて前記隙間を無くし、
この隙間を無くした状態で溶融した合成樹脂をキャビティ内に注入充填し、
その後、前記可動金型を冷却して熱収縮させると共に合成樹脂も熱収縮させて、合成樹脂成形品の外表面と固定金型との間に空間を形成し、
この空間内に熱硬化性の塗料を注入した後に、少なくとも可動金型を加熱して熱膨張させて前記注入された塗料を前記合成樹脂成形品にプレスすると共に硬化させ、
この塗料を硬化した後に、少なくとも可動金型を冷却する
ことを特徴とする射出成形方法。
【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とを閉じた状態で、キャビティ内に溶融した合成樹脂を射出充填して成形する射出成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の射出成形方法は、例えば特許文献１などに開示されているように、溶融した合成樹脂を射出する前に成形品の表面側を成形する表面側キャビティ形成面を加熱し、転写性の向上を図る技術が提案されている。
【特許文献１】特開平６−２５４９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、合成樹脂成形品が型開き方向と略平行な垂直壁を有するものにあっては、固定金型によって前記垂直壁の意匠面（表面）を傷付け易くなり、特にこの垂直壁にシボ加工を施す場合にはシボ加工面が損傷し、また成形品に塗装を施す場合には垂直壁表面に型内塗装を施すことが困難となるという問題があった。
【０００４】
そこで本発明は、上記の点に鑑み、射出成形品が型開き方向と略平行な壁を有するものであっても、固定金型と可動金型とを型開きする際に、この型開きを容易にすると共に前記成形品の垂直壁表面を傷付けないようにし、更には成形品の型内塗装が容易に行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このため第１の発明は、固定金型と可動金型とを閉じた状態で、キャビティ内に溶融した合成樹脂を射出充填して成形する射出成形方法において、
前記可動金型の熱膨張を見込んで前記固定金型と前記可動金型との間に予め形成された隙間を前記可動金型を加熱することにより熱膨張させて前記隙間を無くし、
この隙間を無くした状態で溶融した合成樹脂を前記固定金型と前記可動金型とで形成され水平方向に延びる第１の空間とこの第１の空間に連通しこの第１の空間と直交する方向に延びると共に型開き方向と略平行な第２の空間とから構成された前記キャビティ内に注入充填し、
その後、前記可動金型を冷却して熱収縮させると共に合成樹脂も熱収縮させて、合成樹脂成形品の前記第２の空間により作製される型開き方向と略平行な壁の表面と前記固定金型との間を離した状態にして型開きすることを特徴とする。
【０００６】
また第２の発明は、固定金型と可動金型とを閉じた状態で、キャビティ内に溶融した合成樹脂を射出充填して成形する射出成形方法において、
前記可動金型の熱膨張を見込んで前記固定金型と可動金型との間に予め形成された隙間を前記可動金型を加熱することにより熱膨張させて前記隙間を無くし、
この隙間を無くした状態で溶融した合成樹脂をキャビティ内に注入充填し、
その後、前記可動金型を冷却して熱収縮させると共に合成樹脂も熱収縮させて、合成樹脂成形品の外表面と固定金型との間に空間を形成し、
この空間内に塗料を注入する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、固定金型と可動金型とを型開きする際に、キャビティ内の射出成形品の型開き方向と略平行な壁の表面と前記固定金型との間に空間が形成されるので、型開きが容易になるばかりでなく、固定金型によって射出成形品の型開き方向と略平行な壁の意匠面を傷付けることがなくなる。従って、射出成形品の型開き方向と略平行な壁の意匠面にシボ加工を施す場合にはシボ加工面を綺麗に仕上げることができる。また、前記空間を利用して、射出成形品に型内塗装を容易に行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】射出成形装置の縦断正面図である。
【図２】射出成型方法の第１段階を説明するための要部断面図である。
【図３】同じく第２段階を説明するための要部断面図である。
【図４】同じく第３段階を説明するための要部断面図である。
【図５】同じく第４段階を説明するための要部断面図である。
【図６】射出成形品にシボ加工を施す場合の第３段階を説明するための要部断面図である。
【図７】射出成形品にシボ加工を施す場合の第４段階を説明するための要部断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下図１乃至図７に基づき、本発明の実施の形態について説明する。先ず、図１に基づいて、本発明の第１の実施の形態の射出成形装置の全体構成について説明する。１は図示しない固定プラテンにボルトによって取り付けられた固定側組立体であり、この固定側組立体１は固定側第１ベースプレート２と、この固定側第１ベースプレート２にボルトによって固定された固定側第２ベースプレート３と、この固定側第２ベースプレート３にボルトによって固定された固定側第３ベースプレート４と、この固定側第３ベースプレート４の凹部内に配設されてこの固定側第３ベースプレート４にボルトにより固定される縦断面がコ字形状を呈する固定金型部６と、前記固定側第１ベースプレート２の前記固定プラテン寄りに設けられ固定側第１ベースプレート２を固定プラテンに対して位置決めするロケートリング７と、このロケートリング７に隣設して配設されたスプルーブッシュ８等から成る。
【００１０】
そして、前記スプルーブッシュ８の中心には図示しない射出ノズルから射出される溶融した合成樹脂を通すための第１スプルー９が形成され、その下端部には第１ランナー１０が形成され、このランナー１０の出口たる第２スプルー１１が形成され、更にこの第２スプルー１１の下端部には第２ランナー１２が形成され、この第２ランナー１２の出口たるゲート（サイドゲート）１３が形成される。このゲート１３は前記固定金型部６のキャビティＳ端部においてこのキャビティＳ端部に開設された開口部に側方から連通する。
【００１１】
一方、２０は図示しない可動プラテンにボルトによって取り付けられた可動側組立体であり、この可動側組立体２０は可動側第１ベースプレート２１と、この可動側第１ベースプレート２１にボルトによって固定された可動側第２ベースプレート２２（エジェクタプレート）と、この可動側第２ベースプレート２２を囲むように前記可動側第１ベースプレート２１にボルトによって固定された可動側第３ベースプレート２３と、この可動側第３ベースプレート２３にボルトによって固定された可動側第４ベースプレート２４と、この可動側第４ベースプレート２４の凹部内に嵌合してこの第４プレート２４に固定される可動金型部２６等から成る。
【００１２】
そして、前記可動側第３ベースプレート２３に立設されたガイド棒（図示せず）を、固定側第３ベースプレート４に設けられたガイド孔に挿入して、このガイド孔に前記ガイド棒が案内されて可動側組立体２０が上下可能となる。
【００１３】
この可動金型部２６上面と前記固定金型部６の下面に形成された凹部下面とでキャビティＳが形成され、このキャビティＳ内に溶融した合成樹脂が注入され、成形品が作製される。このキャビティＳは縦断面がコ字形状を呈しており、水平方向に延びる空間とこの空間に連通した垂直方向に延びる筒状の空間とから構成され、成形品は型開き方向と略平行な４つの垂直壁と一つの水平壁とから成り、一面が開口する箱形状を呈する。
【００１４】
２９は固定金型部６寄りの前記固定側第３ベースプレート４に形成された熱媒体通路で、３０は可動金型部２６寄りの可動側第４ベースプレート２４に形成された熱媒体通路で、これらの熱媒体通路２９、３０にはキャビティＳ内に注入される合成樹脂に適した温度に応じて記固定側第３ベースプレート４、固定金型部６、可動側第４ベースプレート２４及び可動金型部２６が所定温度に維持されるように、常時熱媒体が供給される。
【００１５】
３１は前記固定金型部６のキャビティＳに近い部位にこのキャビティＳに沿って形成された熱媒体通路で、この熱媒体通路３１内に加熱用媒体である熱い蒸気又は加熱水や、冷却用媒体である冷気や冷却水を流して、固定金型部６のキャビティ形成面側を加熱又は冷却する。
【００１６】
また、３２は前記可動金型部２６内全体に形成された水平方向に延びた通路とこれに連通する垂直方向に延びた通路とから構成される熱媒体通路で、この熱媒体通路３２内に熱媒体入口３３から流入した加熱用媒体である蒸気又は加熱水や、冷却用媒体である冷気又は冷却水を流して可動金型部２６全体を加熱又は冷却する。縦方向に延びた前記熱媒体通路３２内には流路を形成する区画板３４が設けられ、熱媒体入口３３から熱媒体通路３２に流入した熱媒体は熱媒体出口３５から流出する。
【００１７】
なお、２７は前記可動金型部２６と可動側第４ベースプレート２４との間に設けられた断熱体であり、前記可動金型部２６と可動側第４ベースプレート２４とを断熱する。
【００１８】
次に、特に図２乃至図５に基づいて説明すると、図２に示すように、固定金型部６及び可動金型部２６の熱膨張を許容する隙間３６が固定金型部６と可動金型部２６との間に予め形成され、可動金型部２６の熱膨張を許容する隙間３７が第４プレート２４と可動金型部２６との間にも同様に形成されている。即ち、可動金型部２６の熱膨張を見込んで、予め隙間３６、３７が形成される。この隙間３７は可動金型部２６の形状に応じてその垂直面の外周に形成するものであり、図示の位置に限定されるものではない。
【００１９】
まず、熱媒体通路２９、３０には常時熱媒体が供給されて、所定温度に維持されている固定金型部６と可動金型部２６とを型閉めした図２の状態において、熱媒体通路３１に合成樹脂の軟化点以上の温度の加熱用媒体を流すと共に熱媒体通路３２に合成樹脂の軟化点以上の温度の加熱用媒体を流して、両金型部６、２６を昇温すると、例えば時効硬化鋼の鋼材（例えば、膨張係数０．００００１２５）で作られた固定金型部６と例えば膨張係数が大きいアルミニウム合金（例えば、膨張係数０．００００２３６）で作られた可動金型部２６とが熱膨張するため、断熱体２７を境として上方の１８０度の範囲内（上方向及び横方向）で膨出するので、その膨張係数の差によって採用した隙間３６、３７がなくなる。この場合、両金型部６、２６を昇温することにより、合成樹脂の転写性の向上が図れて、射出成形品Ｊの意匠面を綺麗に仕上げることができる。
【００２０】
即ち、キャビティＳ底面を可動金型部２６の段差部２６Ａの上面で形成しており、段差部２６Ａの外側面と固定金型部６のキャビティ形成面の下端部と当接すると共にこの段差部２６Ａ下端部に連通する外上面２６Ｂと固定金型部６の下面とが当接し、且つ可動金型部２６の周側面と可動側第４ベースプレート２４とが当接して、固定金型部６と可動金型部２６の間には、図３に示すようにキャビティＳのみが残ることになる。
【００２１】
なお、型閉めする前に、熱媒体通路３１、３２に加熱用媒体を流し始めて、その後に型閉めを開始してもよい。
【００２２】
図３の状態で、射出ノズルをスプルーブッシュ８に通して、溶融した合成樹脂を第１スプルー９、第１ランナー１０、第２スプルー１１、第２ランナー１２及びゲート１３を介して可動金型部２６と固定金型部６との間のキャビティＳ内に射出注入して、合成樹脂の圧縮密度を高めるべく注入圧力を維持して保圧する。
【００２３】
この保圧した後に、前記合成樹脂の収縮が始まり、硬化し始める。その後、熱媒体通路３１及び３２内の加熱用媒体を排出させ、熱媒体通路３１及び３２にそれぞれ合成樹脂の軟化点未満の温度の冷却用媒体を供給し、固定金型部６及び可動金型部２６を急冷する。すると、可動金型部２６が熱収縮する方向と同方向に合成樹脂も収縮しながら硬化して、合成樹脂の射出成形品Ｊとなる。この場合、急冷による合成樹脂の収縮に要する時間は、通常の樹脂成形時の合成樹脂の収縮に要する時間より短い。
【００２４】
即ち、射出成形品Ｊに抱え込まれた状態で可動金型部２６が熱収縮し、固定金型部６のキャビティＳ形成面に押圧していた合成樹脂が固定金型部６表面より剥離され、図５に示すように、固定金型部６（固定金型部６のキャビティＳ形成表面）と射出成形品Ｊ表面との間に空間（隙間）Ｇが発生し、キャビティＳ以外の固定金型部６と可動金型部２６との間、第４プレート２４と可動金型部２６との間に隙間３６、３７が形成されるようになる。
【００２５】
このため、射出成形品ＪをキャビティＳから取り出すために、固定金型部６と可動金型部２６とを型開きする際に、射出成形品Ｊ表面と固定金型部６とが密着しておらず、射出成形品Ｊ表面と固定金型部６との間、特に射出成形品Ｊの垂直壁が固定金型部６の垂直面との間が離れているので、型開きをスムーズに行えるばかりでなく、射出成形品Ｊの垂直壁が固定金型部６の垂直面に接触しないようにして射出成形品Ｊの垂直壁表面（意匠面）の傷付きを防止できる。
【００２６】
また、図６及び図７に示すように、固定金型部６にシボ加工溝６Ａを形成して、射出成形品Ｊの垂直壁の側面にシボ加工を施す場合でも、キャビティＳ内に合成樹脂を充填し（図６参照）、熱媒体通路３１及び３２内の加熱用媒体を排出させ、熱媒体通路３１及び３２に冷却用媒体を供給して固定金型部６及び可動金型部２６を急冷し、その後の型開きの際には、射出成形品Ｊ表面と固定金型部６との間、特に射出成形品Ｊのシボ加工面３８と固定金型部６の垂直面との間に空間Ｇ（隙間）が形成されているため、射出成形品Ｊのシボ加工面３８を損傷させることなく、型開きを行うことができる。従って、射出成形品Ｊの垂直壁の意匠面に施されるシボ加工を綺麗に仕上げることができる。
【００２７】
なお、前述したように、隙間３６、３７を無くすために、また空間Ｇを作るために、両金型部６、２６を加熱又は冷却するようにしたが、これに限らず、可動金型部２６のみを加熱又は冷却するようにしてもよい。
【００２８】
そして、型開きする前に、射出成形品Ｊの表面に型内塗装を施す場合には、図５又は図７に示す状態において、射出成形品Ｊの外周に形成された隙間Ｇに熱硬化性の塗料を適量注入する。この場合、熱媒体通路３１と３２とに、又は熱媒体通路３２のみに加熱用媒体を流して、固定金型部６と可動金型部２６とを、又は可動金型部２６のみを熱膨張させて成形品Ｊをプレス（押圧）すると共にこの塗料を硬化させ、射出成形品Ｊの表面に塗料を圧着させる。この場合、前述したように、両金型部６、２６を昇温することにより、合成樹脂の転写性の向上が図れて、既に射出成形品Ｊの意匠面を綺麗に仕上げることができているので、塗料の膜厚が薄くとも、塗装面の品質の向上が図れる。
【００２９】
然る後、熱媒体通路３１と３２とから、又は熱媒体通路３２から加熱媒体を排出して、今度は前記両通路３１と３２、又は前記通路３２のみに冷却用媒体を流すことにより、射出成形品Ｊ表面と固定金型部６との間、特に射出成形品Ｊの垂直壁と固定金型部６の垂直面との間に空間（隙間）を生じさせて、型開きをスムーズすると共に射出成形品Ｊの垂直壁表面（意匠面）の傷付きを防止できる。
【００３０】
以上のように、本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【符号の説明】
【００３１】
６                固定金型部
２６              可動金型部
３１              熱媒体通路
３２              熱媒体通路
３６、３７        隙間
３８              シボ加工面
Ｇ                隙間
Ｊ                射出成形品
Ｓ                キャビティ
【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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