(57)【要約】【課題】射出成形において成形品の反りを抑制するとともに、生産性を向上させることが可能な治具、金型構造、及び成形品の製造方法を提供する。【解決手段】治具本体１０を備え、射出成形の成形サイクル毎に、金型内の成形品５形成面に取付け及び取り外しが可能とされ、前記治具本体１０の一方側が、成形時に前記成形品５の主要面５１の少なくとも一部に密着可能な形状を有し、前記治具本体１０の他方側には、前記治具本体１０を掴むための掴み手段２０が設けられていることを特徴とする。【選択図】図１
2014069364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
治具本体を備え、
射出成形の成形サイクル毎に、金型内の成形品形成面に取付け及び取り外しが可能とされ、
前記治具本体の一方側が、成形時に前記成形品の主要面の少なくとも一部に密着可能な形状を有し、
前記治具本体の他方側には、前記治具本体を掴むための掴み手段が設けられていることを特徴とする治具。
【請求項２】
前記掴み手段は、ハンドル、フック、凹部または穴が形成された突起部のうちから少なくとも一つが選択されることを特徴とする請求項１に記載の治具。
【請求項３】
前記ハンドルは、基端から先端に向けて細くなるテーパ形状とされていることを特徴とする請求項２に記載の治具。
【請求項４】
前記ハンドルは、突き出し機構を備えることを特徴とする請求項２に記載の治具。
【請求項５】
前記治具本体が、前記主要面の少なくとも一部を横断または縦断、もしくは縦横断する方向に延在していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の治具。
【請求項６】
前記治具本体が、前記成形品の主要面及び主要面と連続する側面の少なくとも一部と密着可能な形状とされていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の治具。
【請求項７】
前記治具本体が、前記主要面の端部近傍に設けられたリブ又はボスの側面の少なくとも一部に密着可能であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の治具。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の治具を備え、
成形品の突き出し工程の際に、前記治具を直接突き出す構造とされていることを特徴とする金型構造。
【請求項９】
成形時に成形品の主要面の少なくとも一部に密着可能な形状を有している治具を金型内に挿入する工程と、
樹脂を射出して成形品を形成する射出成形工程と、を備え、
前記射出成形工程は、前記治具を前記成形品と密着した状態で取り出す工程と、前記成形品の温度を下げる工程と、前記治具を前記成形品から取り外す工程と、を有することを特徴とする成形品の製造方法。
【請求項１０】
前記射出成形工程は、前記治具を直接突き出す工程を有することを特徴とする請求項９に記載の成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば射出成形に用いられる治具、金型構造、及び成形品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
射出成形は、金型中に樹脂を充填、硬化することで成形品を得る方法である。この射出成形においては、成形品の品質の向上と生産性の向上が相反するために、品質と生産性のバランスを考慮して成形品が製造されている。例えば、金型内への樹脂の充填工程において、溶融させた樹脂を金型内に流し込み、樹脂温度を金型内で瞬時に低下させ、樹脂を硬化させることにより良好な生産性を得ることができる。しかしながら、品質面を考慮すると、金型内で樹脂の硬化をゆっくり行った方が金型表面への樹脂の転写性が良好で外観の良い成形品が得られるばかりでなく、流動中の樹脂の粘度上昇も抑えられるため、樹脂の充填性が向上するとともに成形時の残留応力が少ない（反り変形の少ない）成形品を得ることができる。
【０００３】
また、冷却工程では金型内で十分に冷却し、成形品の温度均一化を行うとともに、金型から取り出した成形品が室温までに至る温度変化を小さくした方が、大気開放時に発生する成形品の収縮に伴う変形を低減出来るため、成形品の反り変形を低減できる。しかし、生産性を考慮して、成形サイクルの中で最も時間を要する冷却工程をなるべく短くするために、成形品の温度分布が不均一な状態で金型から取り出し、結果的に発生する反り変形対策が行われている。このような傾向は、硬化収縮が大きい結晶性樹脂に、より顕著に見られる。
【０００４】
例えば、特許文献１には、射出成形時の成形品取出しの際に、成形品を固定治具内に保持固定し成形品の内部温度が均一になるまで冷却してから固定治具より成形品を取り出す方法が提案されている。
また、特許文献２には、金型のキャビティ―内に成形品とともに取り外し可能に配置される治具を有し、この治具をキャビティ―内に配置して樹脂を充填した後に、金型を開いた後、治具によって成形品の形状を維持しながら冷却する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６０−２２５７２２号公報
【特許文献２】特開２０１１−２５４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、金型から取り出された高温の成形品を治具に保持する工程が必要になり生産性が低下するだけでなく、金型から取り出して治具に固定するまでに成形品が変形してしまう問題も生じる。さらには、成形品の表裏を治具で覆っているため、成形品の内部温度が均一になるまでに時間がかかり、生産性が低下する。
【０００７】
また、特許文献２に記載の方法では、成形品を治具から取り外す際に、成形品に局所的に外力が負荷されるために成形品が変形してしまう場合があり、効率よく成形品を治具から取り外すことは困難である。また、治具自体の形状が肉厚であるために、成形品の冷却性が悪く、生産性が低下する問題がある。
【０００８】
この発明は前述した事情に鑑みてなされたものであって、射出成形において成形品の反りを抑制するとともに、生産性を向上させることが可能な治具、金型構造、及び成形品の製造方法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】
【０００９】
前述の課題を解決するため、本発明の治具は、治具本体を備え、射出成形の成形サイクル毎に、金型内の成形品形成面に取付け及び取り外しが可能とされ、前記治具本体の一方側が、成形時に前記成形品の主要面の少なくとも一部に密着可能な形状を有し、前記治具本体の他方側には、前記治具本体を掴むための掴み手段が設けられていることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の成形品の製造方法は、成形時に成形品の主要面の少なくとも一部に密着可能な形状を有している治具を金型内に挿入する工程と、樹脂を射出して成形品を形成する射出成形工程と、を備え、前記射出成形工程は、前記治具を前記成形品と密着した状態で取り出す工程と、前記成形品の温度を下げる工程と、前記治具を前記成形品から取り外す工程と、を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、射出成形において成形品の反りを抑制するとともに、生産性を向上させることが可能な治具、金型構造、及び成形品の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第一実施形態に係る治具の断面の概略説明図であり、射出成形後に金型から取り出され成形品と一体となった状態を示す図である。
【図２】図１において、Ａ方向（成形品の裏面側）から見た時の治具及び成形品の図である。
【図３】治具本体の上側にハンドルが設けられた治具の説明図である。
【図４】治具本体にフックが設けられた治具の説明図である。
【図５】ハンドルに穴が形成された治具の説明図である。
【図６】ハンドルに凹部が形成された治具の説明図である。
【図７】ハンドルがテーパとされた治具の説明図である。
【図８】エジェクタピン等を有するハンドルが設けられた治具の説明図である。
【図９】図１においてＣで示す領域の部分拡大図である。
【図１０】成形品の反りを説明するための図である。
【図１１】治具と成形品の取り外し方法の説明図である。
【図１２】成形品の製造方法の工程を示す説明図である。
【図１３】成形品の製造方法の工程を示す説明図である。
【図１４】成形品の製造方法の工程を示す説明図である。
【図１５】第二実施形態に係る治具の断面の概略説明図であり、射出成形後に金型から取り出され成形品と一体となった状態を示す図である。
【図１６】第三実施形態に係る治具の平面図である。
【図１７】第四実施形態に係る治具の平面図である。
【図１８】第五実施形態に係る治具の平面図である。
【図１９】第六実施形態に係る治具の平面図である。
【図２０】図１９のＤ−Ｄ断面図である。
【図２１】第七実施形態に係る治具の平面図である。
【図２２】第八実施形態に係る治具の断面の概略説明図である。
【図２３】図２２においてＡ方向（成形品の裏面側）から見たときの治具及び成形品の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第一実施形態）
以下に、本発明の実施の形態について添付した図面を参照して説明する。
まず、第一実施形態に係る治具の構成について図１を用いて説明する。図１は、射出成形後に金型から取り出され成形品と一体となった治具の状態を示している。
治具１は、射出成形において、金型の内部の成形品形成面に配置されて用いられる治具である。
治具１の材質は、成形時に治具１を挿入する金型可動側と同様の材質で構成されていることが好ましい。この治具１の材質は、成形品５と比較して十分な剛性を有し、金型内に挿入した際に金型材質との熱膨張係数差が小さく、金型温度を変化させた場合でも金型への挿入が容易な材質が適している。
【００１４】
治具１の材質として、具体的には一般的な金属材料を用いることができ、例えば、鋼材（Ｓ５０Ｃ、ＳＫＤ６１、ＳＵＳ４２０、ＳＫＤ１１など）を用いることができる。
また、アルミニウム合金（Ａ７０００など）を用いることもでき、この場合は熱伝導率が高いため冷却性が良好となる。さらに、鋼材に比較し軽量であるため成形品５から治具１の取り外し及び金型への治具１の挿入の作業性も良好となる
【００１５】
成形品５は、主要面５１と、この主要面５１の端部に接続する側面５２とを有しており、主要面５１の一方の面（表面、図１において右側の面）には樹脂流路５３が設けられている。なお、本実施形態においては、主要面５１の他方の面（図１において左側）を裏面と称することがある。
治具１は、治具本体１０を備え、治具本体１０の一方側（図１において右側）、すなわち成形品５の主要面５１と接する側は、成形品５の主要面５１の少なくとも一部に密着可能な形状を有している。そして、治具本体１０の他方側（図１において左側）、すなわち金型可動側と接する側には、治具本体１０を掴みやすくするためのハンドル２０（掴み手段）が設けられている。
【００１６】
治具本体１０は、成形品５の２つの側面５２に接するように治具本体１０が設けられており、図２に示すように、成形品５の主要面５１を縦断する方向に設けられ、治具本体１０の一方側は、成形品５に密着可能な形状を有している。
治具本体１０の厚さ寸法（図１において左右方向の寸法）は、成形品５の主要面５１の厚さ寸法（図１において左右方向の寸法）に対して１〜３倍の範囲に設定されることが好ましい。この範囲に治具本体１０の厚さ寸法を設定する場合、成形品５の成形工程で発生する収縮応力によって、成形品５が反ろうとする力に対抗するのに十分な剛性を確保できる。さらに、金型から成形品５および治具１を取り出してから、成形品５を冷却し、成形品５の温度分布の均一化を短時間で実現できる。
【００１７】
ここで、成形品５の剛性と、温度分布の均一化の短時間化のうち、十分な剛性を確保することがより重要である。温度分布均一化の短時間化に関しては、成形品５から治具１を取り外す時間も含め、成形サイクルと同じ時間でできれば最も望ましく、この場合は、治具１を２個用意すれば、成形サイクルに支障をきたすことなく連続成形が可能となる。また、成形サイクルの方が温度分布均一化の時間よりも短い場合には、成形サイクルと成形品５取り出し後の温度分布均一化時間の関係を加味して、成形サイクルに支障をきたさないよう治具１を複数個用意すれば良い。
【００１８】
また、上述した材質を用いた治具１を使用すれば、プラスチック成形品５の剛性よりも十分な剛性を得ることができ、治具１の厚さ寸法は成形品５の厚さ以上であれば、成形品５が反ろうとする力に対抗することが可能であり、反り抑制効果が得られる。
なお、成形品５の製品形状や必要な反り抑制効果に応じて、適宜治具の厚さ寸法を調整することが望ましい。
【００１９】
治具本体１０の幅寸法（図２において左右方向の寸法）は、主要面５１の幅寸法に対して小さく設定されており、治具本体１０の一方側は、成形品５に密着可能な形状を有している。この治具１の幅寸法は、成形品５の幅寸法に対して１０％〜３０％の範囲に設定されることが好ましい。
なお、この幅寸法に関しては、治具１自身の剛性に関係する以外に、成形品５と治具１の密着面積に関係するため、成形品５と治具１の密着力において、成形品５が反ろうとする力に対して密着力が不十分となり、密着面が剥離しないことが重要である。成形品５と治具１の密着力は、射出成形工程中の金型内への樹脂充填の際に高温高圧で充填された樹脂が治具１に転写する際に付与される力である。この力は、溶融樹脂の転写条件や治具１の密着面の状態、密着面積によって決定される。密着強度を強くするための方法として、例えば治具１の密着面表面にシボ等の微細な凹凸を形成して、密着面表面の表面積を増やすことが挙げられる。本実施形態において、治具１は、成形品５の他方の面（裏面）と密着する構造となっているため、成形品５の一方の面（表面）には、治具１の跡は形成されず、成形品５の外観には影響がない。したがって、治具１の密着面の２次加工を行うことができる。
【００２０】
ハンドル２０は、治具本体１０の他方側から、さらに他方側（図１において左側）に向けて延在している。このハンドル２０は、長さ方向（図２において上下方向）において治具本体１０の中央の位置に配置されている。
成形品５と治具１を密着した状態で金型から取り出した後、成形品５の温度を低下させ、成形品５の温度分布の均一化を行なった後に治具１を成形品５から取り外すときに、治具１の厚さ寸法は上述のように比較的薄く、手作業で取り外すには作業性に問題が生じる。このような場合に、ハンドル２０は、治具１の掴み代としての役割を果たすものである。ハンドル２０の材質は、治具１と同様とされても良い。また、治具１と一体成形とされても良く、治具１とハンドル２０を別々に製造した後、接着やネジ止め等の方法により固定しても良い。
【００２１】
また、図１、図２では、成形品５中央部にハンドル２０を取り付けた例を示しているが、これに限らず、図３に示すように治具本体１０の上側に取り付けた構成とされても良い。この場合、治具１の端面（図３において上端面側）から成形品５を剥がすようにすることで、治具１を成形品５の密着面から剥がしやすくできる。
【００２２】
さらに、図４に示すように、治具１の他方側（図４において左側）の上下端面付近に鉤形状を有するフック２１（掴み手段）を形成した構成とされても良い。この場合、治具１を成形品５より剥離する際には、フック２１に円弧上の針金等を引っ掛けて成形品５と治具１を剥離すれば、効率よく治具１を成形品５から剥がすことが可能となり、生産性が向上する。
なお、フック２１は治具１の他方側の上端あるいは下端のいずれか一方に配置する構成としても良く、ハンドル２０やフック２１に穴２２や凹部２３が形成されていても良い。ハンドル２０に穴２２が形成されている例を図５に、凹部２３（窪み）が形成されている例を図６に示す。この図５及び図６に示す例は、特に成形品５が小さいためにハンドル２０が小さく、ハンドル２０を直接掴みにくい場合においても、穴２２や凹部２３（窪み）を利用して、手で掴みやすい別の部品（図示せず）をハンドル２０と固定することで用いることができる。したがって、金型内に挿入されるハンドル２０を小型化でき、かつ治具１の取り外し効率を高めることが可能となる。
【００２３】
また、ハンドル２０は、図７に示すように、ハンドル２０の基端（図７において右側）から先端側（図７において左側）に向けて細くなるテーパ形状とされることが望ましい。金型可動側には、ハンドル２０形状に応じた穴を形成しておくことで、ハンドル２０を金型可動側と治具１の位置決め部品として機能させることが可能である。すなわち、治具１を挿入しやすく、かつ挿入後の金型内での位置決め性が良好となり、生産性が向上する。また、金型への連続した取り付け、取り外しにより、表面に多少の傷が付いてもかじりつかないので、長期間に渡って使用することができる。
【００２４】
また、ハンドル２０が突き出し機構を備えた構成とされても良く、この場合には、成形品５から治具１を容易に外すことが可能となる。一例としては、図８に示すように、突き出し機構は、ガイドブッシュ２４と、エジェクタピン２５と、バネ２６とを有しており、エジェクタピン２５の先端が成形品５の裏面と接している構成する。また、エジェクタピン２５は、エジェクタピン本体２７とエジェクタピン頭部２８とを有している。
この場合、金型から成形品５を取り出し後、冷却が完了した後、エジェクタピン頭部２８を押すことで、エジェクタピン２５によって、成形品５を突き出すことが可能になる。したがって、治具１と成形品５が強く密着していても成形品５から治具１を容易に外すことが可能である。
【００２５】
ここで、バネ２６は、成形時において金型内でエジェクタピン２５が出っ張らないようにするための役割を果たしている。エジェクタピン頭部２８は、エジェクタピン本体２７と別部品にしてガイドブッシュ２４と組み立てる際に、ネジなどによって、エジェクタピン頭部２８とエジェクタピン本体２７を一体化することで上述の構造とすることができる。なお、エジェクタピン頭部２８は金型と接するように設計しておくことで、成形時の射出圧力でエジェクタピン２５を介してかかるガイドブッシュ２４への圧力を緩和し、治具１の耐久性を向上させることができる。
【００２６】
なお、治具１は射出成形時に金型可動側に挿入するため、挿入される側の金型には、ハンドル２０等を含めた治具１を挿入するための形状を形成しておけば良い。ここで、治具１は上述したように金型から取り出し後の冷却性を加味し、治具１は比較的厚さが薄くなっており、治具１自体の厚さのみでは、射出成形工程における樹脂の射出圧力で容易に変形してしまう強度である。したがって、治具１の一方側の面、すなわち成形品５の裏面との密着面と対向する面は、できるだけ広い面積が金型可動側と接触していることが好ましい。つまり、金型構造として、治具１が受ける射出圧力を支え、治具１が射出圧力で変形しないように設計されることが好ましい。
【００２７】
次に、本実施形態の治具１に係る成形品５について詳細を説明する。成形品５の材料は、一般的な射出成形に使用可能な材料を使用することができる。例えば、非結晶性樹脂であれば、ＡＢＳ（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ Ｓｔｙｒｅｎｅ）樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。また、結晶性樹脂であれば、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、液晶ポリマー、ポリ乳酸等が挙げられる。これらの材料は２種類以上混合して使用することも可能である。
また、成形品５１の弾性率を向上させたり、樹脂に難燃性を付与したりする目的で、樹脂中にガラス繊維等の無機フィラー、シリコーン等の有機フィラーを添加して使用することもできる。
【００２８】
図１のＣで示す領域の部分拡大図を図９に示す。図９において、治具１と密着している部分の成形品５の側面５２の厚さ寸法（図９において上下方向の寸法）をａとし、治具１と密着していない部分の成形品５の側面５２の厚さ寸法をｂとすると、ａ＞ｂに設定されている。つまり、治具１と密着したままの状態で取り出される成形品５において、治具１と成形品５の側面５２とが密着する箇所の成形品５の側面５２の厚さは、他の箇所の成形品５の側面５２の厚さに比較して厚くなっている。成形品５をこのような構造にしている理由は、十分に冷却された成形品５を治具１から外す際に、ａの方がｂよりも小さい場合は、治具１が外れにくいばかりでなく、治具１を外す際に成形品５の側面５２の一部を破壊してしまうことがあるためである。
【００２９】
次いで、成形品５に発生する反りのパターンに関して、図１０を参照して詳細に説明する。成形品５は、成形時に発生する圧力分布、温度分布、さらに結晶性樹脂の場合は、結晶化による配向の影響による硬化収縮の異方性、ガラス繊維等のフィラーが混入した樹脂の場合は、繊維配向による異方性により、成形品５の冷却時に成形品５の各部の硬化収縮量に差が生じる。そして、この硬化収縮量の差によって応力が発生し、成形品５の反りが発生することになる。この反りは、具体的には図１０に示すように、主要面５１の表面側に反る凹反りＸ、主要面５１の裏面側に反る凸反りＹ、及び側面５２が倒れる側面倒れＺ等がある。
【００３０】
特に従来の成形のように、金型から成形品５を取り出した後、成形品５の温度が室温に比較して高い状態の場合、成形品５自体の弾性率が低いことに加え、室温まで冷却される過程において、上述したような反りの発生要因となる硬化収縮が発生する。成形品５自体の剛性が、硬化収縮により発生する応力に対して弱いと、反りとなって成形品５を変形させることとなる。しかしながら、本実施形態に係る治具１を使用し、成形品５を金型より取り出した状態で、治具１と成形品５が密着したまま室温付近まで冷却を行うことにより、治具１の剛性により反ろうとする力に対抗できる。さらに、成形品５が冷却され成形品５自体の剛性が向上するとともに硬化収縮がおさまった後に治具１を取り外すことにより、成形品５１に発生する反り変形を抑えることが可能となる。
【００３１】
したがって、治具１は反りが発生する力に対抗するように配置することが望ましい。図１０に示す凹反りＸは、上述した要因により、成形品５表面側がゆっくり冷却され、成形品５表面側の硬化収縮の量が大きくなった場合に発生する反りである。また成形品５の形状要因によりこのような反りが発生する例として、成形品５の裏面側に成形品５の主要面５１よりも薄いリブ（図示なし）があった場合、冷却時に薄いリブが先に冷却され、成形品５の主要面５１が後からゆっくり冷却される。そのため、リブの方が、硬化収縮量が小さくなるためにこのような凹反りＸとなる。
【００３２】
次に凸反りＹについては、上述の凹反りＸとは逆に成形品５の裏面側がゆっくり冷却され、成形品５の裏面側の硬化収縮の量が大きくなった場合に発生する反りである。成形品５のような形状の場合は、金型構造として、成形品５の裏面側の金型は凸形状となり金型冷却の設計が難しい。したがって、毎回充填される溶融樹脂の温度により成形品５表面の金型温度よりも上昇しやすい傾向となり、このような反りが発生しやすい。
【００３３】
上述した凹反りＸ、凸反りＹに対して、図１に示した治具１は、反りに対して対抗する位置に配置されており、これらの反りを抑える上で効果がある。さらに治具１の形状について述べると、凹反りＸの場合においては、治具１と成形品５を剥がす方向に働く力は、治具１が成形品５と密着している両端の外側に剥がれる力がかかるため、治具１は両端の部分の幅を他の部分に比較して広くしても良い。これにより、治具１と成形品５の密着力の確保と、治具１と成形品５が密着した状態における冷却効率との両立を行いやすくなる。
凸反りＹの場合は、治具本体１０の中央部で成形品５と治具１を剥がす力が働くため、治具１の中央部の幅を広くしてもよい。
【００３４】
また、反りの要因として、成形工程における成形品５の突き出し工程において、突き出し箇所のバランスが悪く、局部的に成形品５に突き出し応力がかかるような金型設計の場合には、突き出し抵抗（力）が成形品５の反り発生要因になることがある。例えば凹反りＸの場合は、成形品５の上下端部の突き出し応力が高い場合であり、凸反りＹでは、成形品５の中央部の突き出し応力が高い場合である。
このような場合、金型の突き出し設計の見直しが必要となるが、金型の冷却設計や成形品５の形状要因等で、金型の突き出し設計の変更が難しい場合がある。そこで、治具１を直接突き出すことで、剛性の高い治具１が突き出し応力を分散し、成形品５に対して、治具１の成形品５密着面全体で、突き出し応力を緩和して成形品５に伝える役割を果たすため、突き出し時に発生する成形品５の反り変形を防止することが可能となる。
【００３５】
次に、本実施形態に係る成形品の製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。図１１から図１４は、成形品の製造方法を説明するための工程図である。
成形品の製造方法は、成形時に成形品５の主要面５１の少なくとも一部に密着可能な形状を有している治具１を金型６０内に挿入する工程と、樹脂を射出して成形品５を形成する射出成形工程と、を備えている。そして、射出成形工程は、治具１を成形品５と密着した状態で取り出す工程と、成形品５の温度を下げる工程と、治具１を成形品５から取り外す工程とを有している。さらに、射出成形工程は、前記治具１を直接突き出す工程を有することが好ましい。この成形品の製造方法について以下に詳細を説明する。
【００３６】
図１１は、成形品５と治具１が密着したまま金型６０から取り出した後、成形品５を冷却後、治具１を成形品５から取り外した状態を示している。なお、図１１において、金型６０の左側が金型可動側、金型６０の右側が金型固定側となっている。一般に、金型６０から成形品５を取り出す温度は、成形品５に使用している各樹脂の熱変形温度以下であることが目安となる。しかしながら、本実施形態に係る治具１を用いた場合、治具１により取り出し後の剛性は十分に保たれているため、一般的な成形方法よりも１０℃程度高温で取り出すことが可能である。これにより、金型６０保持時の冷却時間を短縮することができ、成形サイクル短縮による生産性向上を行うことが可能となる。
【００３７】
金型６０から取り出した後は、成形品５と治具１が密着したままの状態で、大気中において保持して冷却する。ここでの冷却は成形品５の温度分布が均一化され、かつ室温に近くなるまで行うほど、反り防止による成形品５の品質向上には効果がある。ただし、これには時間を要するため、何℃まで冷却すれば反り抑制に効果があるかを成形品５毎にあらかじめ把握しておくことが好ましい。目安としては、室温＋２０℃以下である。この時間が把握できれば、成形サイクルに支障をきたさない数の治具１を用意しておき、金型６０から取り出した治具１と密着した成形品５を、取り出した順に並べておき、所定の温度になったものから取り外して、次の成形に再び使用することができる。
【００３８】
なお、大気中の冷却においては、冷却時間を短縮する目的で、成形品５と治具１にスポットクーラー等で強制冷却しても良いし、低温にした炉内に投入しても良い。ただし、強制冷却する場合には、冷却時に成形品５と治具１を剥がす力が強まることを考慮する必要がある。成形品５が所定の温度に達して、成形品５から、治具１を引き剥がす際は、ハンドル２０を利用すれば良い。また、引き剥がす際は、一部が剥がれるとそこを起点に剥がれることから、成形品５が、剥がれるときの力で変形しないようにしながら、治具１の両端等を局部的に剥がすようにして行うとよい。治具１を成形品５から剥がした後に、図１２に示すように、次の成形において、金型６０の金型可動側の溝６１に治具１を挿入し、あとは通常の射出成形同様、図１３に示すように、型を閉め、樹脂注入し、金型内冷却を行う。なお、本実施形態に係る金型構造は、射出成形において成形品５の突き出し工程の際に、上述の治具１を直接突き出す構造とされている。
【００３９】
次いで、図１４に示すように、成形品５と治具１が射出時の圧力で密着したままの状態で、金型６０から突き出し、取り出す。この時、金型６０の突き出し機構で、剛性の高い治具１を直接突き出し、成形品５への局部的な突き出し抵抗（力）を緩和することで、突き出し時の反り変形を抑制することが可能となる。取り出した成形品５と治具１は上述した手順で冷却し、所定の温度になったら、治具１を成形品５から取り外す工程を繰り返すことで、本実施形態の治具１を使用した連続成形が可能となる。
【００４０】
本実施形態に係る治具１によれば、上述のように、成形サイクルを延長することなく成形品５の反り低減が可能となり、成形品５の品質および生産性が向上する。また、成形工程中に治具１と成形品５が密着するため、成形品５を治具１にセットする手間がなくなり、生産性が向上する。
【００４１】
さらに、本実施形態に係る治具１は、成形品５の裏面の一部のみに密着する構成とされているので、成形品５取り出し後の冷却性能に優れ、生産性が向上する。また、成形品５に密着する治具１の配置が、成形品５の裏面に限定されており、成形品５表面外観に治具１の跡が残らないため、成形品５品質が向上する。
そして、治具本体１０にはハンドル２０（掴み手段）が設けられているので、成形品５の品質を向上させるとともに、作業性が良好となる。
さらには、治具に穴１４を設けた場合、成形品５取り出し後の冷却性能が良好となり、さらに生産性が向上する。
【００４２】
また、本実施形態に係る金型構造によれば、治具１を直接突き出す構成とされているので、成形品５の突き出し工程時には、治具１の密着面全体で成形品５を突き出すことが可能となり、成形品５の突き出し時に発生する成形品５への局部的な突き出し応力を低減できるため、成形品５の突き出し変形が低減し、成形品５品質が向上する。
また、本実施形態にかかる成形品５の製造方法によれば、上述したように反りの低減した成形品５を効率よく製造することが可能である。
なお、上記の実施形態においては、治具本体が成形品の主要面を縦断する場合について説明したが、治具本体が成形品の主要面を横断する構成とされても良い。
【００４３】
（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１５は、第二実施形態に係る治具が成形品と一体となって金型から取り出された状態の断面図である。なお、第一実施形態と同様の構成のものについては、同一の符号を付して記載し、詳細な説明を省略する。
【００４４】
第二実施形態に係る治具１０１は、治具本体１０と、この治具本体１０の他方側（図１５において左側）に形成されたハンドル２０と、治具本体１０の端部から他方側（図１５において左側）に延在した側面保持部１１と、を備えている。この治具１０１は、成形品５の主要面５１及び主要面５１と連続した成形品５の側面５２の両方と密着した形状となっている。
【００４５】
このような治具１０１は、図１０に示す成形品５の反りのうち、側面倒れＺの発生を抑制することが可能である。側面倒れＺが発生する要因としては、成形品５の角部の中心部は、形状に起因して冷却がされにくく、ゆっくり冷却される部位である。さらに上述したように、成形品５の裏面側は一般的に金型温度が高くなる傾向にあるため、成形品５の角部の裏面側においては、硬化収縮が大きくなる傾向にあり、その結果、図１０に示すような側面倒れＺが発生する。このような場合、図１５に示すように側面保持部１１を形成しておけば良い。側面保持部１１の形状として、最も側面倒れの反りが発生しやすい箇所に部分的に配置することが望ましい。また、側面５２の中央部、側面５２の両端、中央と両端との中間位置といった優先順位で側面保持部１１を形成することが好ましい。
また、治具１０１の側面保持部１１は、成形品５の側面５２の端部まで配置しても良い。また、成形品５の側面５２の途中までと密着する構成にしても、反りの起点が角部であるため、十分な反り抑制効果が得られる。
【００４６】
（第三実施形態及び第四実施形態）
次に、第三実施形態及び第四実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１６は及び図１７は、第三実施形態及び第四実施形態に係る治具が成形品と一体となって金型から取り出された状態において、治具及び成形品を平面視方向（成形品の裏面方向）から見たときの図である。なお、第一実施形態と同様の構成のものについては、同一の符号を付して記載し、詳細な説明を省略する。
第三実施形態に係る治具２０１は、図１６に示すように、治具本体１０を備え、この治具本体１０が、成形品５の２つの側面５２の両端部から上下方向に延在する２つの治具部材１２と、これら治具部材１２を治具部材１２の中央部において接合する接合軸１３とを備えており、治具部材１２と接合軸１３は一体とされている。これらの治具部材１２は、成形品５の主要面５１の長手方向の両端の辺に密着可能とされ、接合軸１３も同様に成形品５の主要面５１と密着可能とされている。また、接合軸１３にはハンドル２０が設けられている。
【００４７】
図１７は、第四実施形態に係る治具３０１の説明図である。第四実施形態に係る治具３０１は、図１７に示すように、治具本体１０を備え、成形品５の２つの側面５２の両端部から上下方向に延在する２つの治具部材１２と、これら治具部材１２を治具部材１２の中央部及び両端部において接合する３つの接合軸１３とを備えており、治具部材１２と接合軸１３は一体とされている。また中央の接合軸１３には、ハンドル２０が設けられている。すなわち、第三実施形態に係る治具２０１の治具本体１０の両端部に接合軸１３が設けられている。
【００４８】
治具本体１０は、接合軸１３を備えているので、成形品５の主要面５１を縦横断する治具形状となっている。このような治具本体１０を備えた治具３０１は、成形品５に発生するねじれを抑制することができる。例えば、ねじれの発生は、成形品の樹脂流路が複数あり、成形品への樹脂注入口が複数ある場合に発生することがある。その理由は以下の通りである。樹脂注入口近傍の成形圧力は高く、注入口から遠くなるに従って成形圧力は低下するが、樹脂注入口が複数ある場合は、一つの面内で圧力分布の高低が複雑になる。これによって圧力が高い箇所は硬化収縮が小さく、低い箇所は硬化収縮が大きくなるという複雑な収縮分布となる。この結果、成形品のねじれが発生する。このような場合は、ねじれが発生した成形品５の主要面５１全体を治具２０１、３０１により、図１６及び図１７に示すように強固に保持する必要がある。治具２０１の方が冷却性に優れるため、治具２０１でねじれ抑制効果が十分であれば、治具２０１を用いれば良い。また、ねじれ抑制効果を優先するのであれば、第三実施形態である治具３０１を用いることが望ましい。
【００４９】
（第五実施形態）
次に、本実施形態に係る第五実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１８は、本実施形態の治具が成形品５と一体となって金型から取り出された状態において、治具及び成形品を平面視方向（成形品５の裏面方向）から見たときの図である。なお、第一実施形態と同様の構成のものについては、同一の符号を付して記載し、詳細な説明を省略する。
【００５０】
第五実施形態に係る治具４０１は、図１８に示すように、治具本体１０を備え、成形品５の２つの側面５２の両端部から上下方向に延在する２つの治具部材１２と、これら治具部材１２を治具部材１２の中央部において接合する接合軸１３とを備えており、治具部材１２には複数の穴１４が形成されている。すなわち、第三実施形態に係る治具４０１の治具本体１０に穴１４を形成したものである。この穴１４は成形品５の裏面にまで達する貫通穴１４とされている。
【００５１】
治具４０１の剛性に十分に余裕がある場合には、上述のように治具部材１２（治具本体１０）に部分的に穴１４を形成することが可能であり、金型から成形品５に治具４０１が密着した状態で取り出し、その後冷却する際の冷却時間を短縮化できる。
なお、治具４０１に形成した穴１４が、成形品５の裏面まで達する貫通穴１４の場合について説明したが、座ぐり穴のような貫通していない穴でも良い。また、冷却効率の悪い箇所のみに穴１４を形成してもかまわない。また、穴の形状は丸穴に限定されない。さらに、治具４０１に穴１４を形成した部分は、当然ながら金型可動側に治具４０１の穴１４の空間を埋めるように対応する形状を形成しておけば良い。
【００５２】
（第六実施形態及び第七実施形態）
次に、第六実施形態及び第七実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１９及び図２１は、第六実施形態及び第七実施形態に係る治具が成形品と一体となって金型から取り出された状態において、治具及び成形品を平面視方向（成形品の裏面方向）から見たときの図である。なお、第一実施形態と同様の構成のものについては、同一の符号を付して記載し、詳細な説明を省略する。
【００５３】
第六実施形態に係る治具５０１は、治具本体１０を備え、治具本体１０は、成形品５の２つの側面５２の両端部から上下方向に延在する２つの治具部材１２と、これら治具部材１２を治具部材１２の中央部において接合する接合軸１３とを備えており、治具本体１０と接合軸１３は一体とされている。また、接合軸１３はハンドル２０を有している。そして、接合軸１３には、成形品リブ５４の形状に対応した凸部が形成されている。すなわち、図１６に示す治具２０１に対して、成形品５に成形品リブ５４が形成されている場合に、対応することができる治具となっている。
図２０は、図１９のＤ−Ｄ断面図を示している。図１９に示すように、治具５０１は、成形品リブ５４の形状に合わせ、接合軸１３に凸部を形成し、１つの治具５０１で成形品リブ５４を形成できる。
【００５４】
図２１は、第七実施形態に係る治具６０１の説明図である。第七実施形態に係る治具６０１は、成形品リブ５４を挟んで、第一の治具６１１と第二の治具６１２に分割されており、第一の治具６１１及び第二の治具６１２は、それぞれ、治具本体１０を備え、成形品５の２つの側面５２の端部から延在する治具部材１２と、接合軸１３と、ハンドル２０とを有している。すなわち、治具６０１は、成形品リブ５４を境界にして、治具を２分割した場合の例を示したものである。
ねじれ防止効果および作業性を考慮した場合には、第六実施形態の治具６０１が好適であるが、成形品５形状が複雑な場合等は、治具６０１のように分割した方が良い場合があり、適宜使い分ければ良い。
【００５５】
（第八実施形態）
次に、本実施形態に係る第八実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図２２は、治具が成形品と一体となって金型から取り出された状態における治具及び成形品の断面図であり、図２３は、図２２をＡ方向から見た場合の平面図である。なお、第一実施形態と同様の構成のものについては、同一の符号を付して記載し、詳細な説明を省略する。
【００５６】
図２２では、成形品５下側形状において、上述した実施形態で示したような形状とは異なり、成形品５の下側に側面５２が設けられていない構成とされている。このような形状で、冷却中に治具７０１の密着面が剥がれやすい場合は、図２２および図２３に示したように、成形品リブ５４の一部に治具７０１の一部を密着させるリブ側面保持部１５を形成し、治具７０１の密着性を向上させても良い。リブ側面保持部１５の厚さ寸法（図２２において上下方向の寸法）は、特に限定されないが、成形品リブ５４の厚さ以上で、治具本体１０の厚さ以下であることが好ましい。
リブへの密着面寸法については、全面密着させても良いが、冷却時の剥がれにくさや、治具７０１を成形品５から取り外す際の取り外しやすさ等のバランスを考慮し、適宜、決定することが望ましい。
【００５７】
治具７０１が適用できる例としては、図２２に示した例以外に、上下両端に成形品側面がない板状の成形品、またはなだらかな曲面を有した皿状の成形品等が挙げられ、成形品リブ５４（リブ）を活用し、リブ側面保持部１５を複数設けた治具とすれば良い。
なお、成形品リブ５４は、最初から配置されているものを利用しても良いし、製品設計上、可能であれば、成形品リブ５４を追加してもよい。また、図２２では、成形品リブ５４を利用した例を示したが、成形品の裏面に形成されたボス等の突起部を利用しても良い。なお、上述の成形品リブ５４及びボスは、主要面の端部の近傍に形成されている。
【００５８】
以上、本発明の実施形態である治具、金型構造、成形品の製造方法について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００５９】
なお、上記の実施形態においては、治具本体に、ハンドル及びフックを設ける場合について説明したが、凹部または穴を有する突起部などを設けても良い。つまり、治具本体を掴むための掴み手段であれば、他の構成であっても良い。
【００６０】
（付記１）治具本体を備え、射出成形の成形サイクル毎に、金型内の成形品形成面に取付け及び取り外しが可能とされ、前記治具本体の一方側が、成形時に前記成形品の主要面の少なくとも一部に密着可能な形状を有し、前記治具本体の他方側には、前記治具本体を掴むための掴み手段が設けられていることを特徴とする治具。
【００６１】
（付記２）前記掴み手段は、ハンドル、フック、凹部または穴が形成された突起部のうちから少なくとも一つが選択されることを特徴とする付記１に記載の治具。
【００６２】
（付記３）前記ハンドルは、基端から先端に向けて細くなるテーパ形状とされていることを特徴とする付記２に記載の治具。
【００６３】
（付記４）前記ハンドルは、突き出し機構を備えることを特徴とする付記２に記載の治具。
【００６４】
（付記５）前記突き出し機構は、ガイドブッシュと、エジェクタピンと、バネと、を有し、前記エジェクタピンは、前記成形品を突き出し可能に設けられていることを特徴とする付記４に記載の治具。
【００６５】
（付記６）前記治具本体が、前記主要面の少なくとも一部を横断または縦断、もしくは縦横断する方向に延在していることを特徴とする付記１から付記５のいずれか一に記載の治具。
【００６６】
（付記７）前記治具本体が、前記成形品の主要面及び該主要面と連続する側面の少なくとも一部と密着可能な形状とされていることを特徴とする付記１から付記６のいずれか一に記載の治具。
【００６７】
（付記８）前記治具本体が、前記主要面の端部近傍に設けられたリブ又はボスの側面の少なくとも一部に密着可能であることを特徴とする付記１から付記７のいずれか一に記載の治具。
【００６８】
（付記９）前記治具本体と前記成形品とが密着する面の少なくとも一部に凹凸が形成されていることを特徴とする付記１から付記８のいずれか一に記載の治具。
【００６９】
（付記１０）前記治具本体には部分的に穴が形成されていることを特徴とする付記１から付記９のいずれか一に記載の治具。
【００７０】
（付記１１）前記治具本体は、成形時に少なくとも前記成形品の主要面の長手方向の両端の辺に密着可能な２つの治具部材と、これらの治具部材を接合する接合軸を少なくとも一つ以上有することを特徴とする付記１から付記１０のいずれか一に記載の治具。
【００７１】
（付記１２）前記治具本体は、成形品の他方の面のみに密着していることを特徴とする付記１から付記１１のいずれか一に記載の治具。ここで、他方の面とは、成形品の裏面を意味している。
【００７２】
（付記１３）付記１から付記１２のいずれか一に記載の治具を備え、成形品の突き出し工程の際に、前記治具を直接突き出す構造とされていることを特徴とする金型構造。
【００７３】
（付記１４）前記治具の成形品密着面と対向する面の少なくとも一部が、射出成形時に金型と接触し、保持されていることを特徴とする付記１３に記載の金型構造。
【００７４】
（付記１５）治具と密着したままの状態で取り出され、前記治具と成形品の側面とが密着する箇所の成形品側面厚さは、他の箇所の成形品の側面厚さに比較して厚いことを特徴とする成形品。
【００７５】
（付記１６）成形時に成形品の主要面の少なくとも一部に密着可能な形状を有している治具を金型内に挿入する工程と、樹脂を射出して成形品を形成する射出成形工程と、を備え、前記射出成形工程は、前記治具を前記成形品と密着した状態で取り出す工程と、前記成形品の温度を下げる工程と、前記治具を前記成形品から取り外す工程と、を有することを特徴とする成形品の製造方法。
【００７６】
（付記１７）前記治具と成形品が密着したままの状態で前記金型から取り出した後、前記成形品の温度を下げる工程において、前記成形品を強制的に冷却することを特徴とする付記１６に記載の成形品の製造方法。
【００７７】
（付記１８）前記射出成形工程は、前記治具を直接突き出す工程を有することを特徴とする付記１６または付記１７に記載の成形品の製造方法。
【符号の説明】
【００７８】
１、１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１、７０１  治具
５  成形品
１０  治具本体
１４  穴
２０  ハンドル（掴み手段）
２１  フック（掴み手段）
５１  主要面
５２  側面
５４  成形品リブ（リブ）
６０  金型
【図１】
2014069364.tif 000003
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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