(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）固定金型、
（Ｂ）金型開閉方向に移動可能な可動金型、
（Ｃ）固定金型及び可動金型の間に配設され、固定金型と可動金型との間で金型開閉方向に沿って摺動可能な中間金型、及び、
（Ｄ）金型開閉方向に沿って該中間金型を摺動させ得る少なくとも１つの流体シリンダー、
から成り、
流体シリンダーは可動金型に取り付けられており、該流体シリンダーの出力軸は中間金型に連結されている金型装置を備えた射出成形装置を用い、
（イ）固定金型、中間金型及び可動金型のそれぞれの金型キャビティ面から形成されたキャビティ内に溶融樹脂を射出中に若しくは射出した後、そしてキャビティ内の溶融樹脂内に加圧流体を注入しながら若しくは加圧流体を注入した後、流体シリンダーによって中間金型を固定金型に密着させ、固定金型、中間金型及び可動金型のそれぞれの金型キャビティ面によってキャビティが形成された状態のまま、金型の型開き方向に沿って可動金型を移動させてキャビティの厚さを増加させて樹脂内に中空構造を形成し、
（ロ）キャビティ内で樹脂が冷却、固化した後、金型の型開きを行い、この金型の型開きの途中若しくは型開きの完了後、流体シリンダーによって中間金型を可動金型側に付勢し、
（ハ）型開きの完了後であって、中間金型の可動金型側への引き戻しが完了した後、成形品を離型させる、
工程から少なくとも成ることを特徴とする射出成形法。
【請求項２】
金型を型締めしたとき、中間金型を固定金型及び可動金型に密着させることを特徴とする請求項１記載の射出成形法。
【請求項３】
（Ａ）固定金型、
（Ｂ）金型開閉方向に移動可能な可動金型、
（Ｃ）固定金型及び可動金型の間に配設され、固定金型と可動金型との間で金型開閉方向に沿って摺動可能な中間金型、及び、
（Ｄ）金型開閉方向に沿って該中間金型を摺動させ得る少なくとも１つの流体シリンダー、
から成り、
流体シリンダーは固定金型に取り付けられており、該流体シリンダーの出力軸は中間金型に連結されている金型装置を備えた射出成形装置を用い、
（イ）固定金型、中間金型及び可動金型のそれぞれの金型キャビティ面から形成されたキャビティ内に溶融樹脂を射出中に若しくは射出した後、そしてキャビティ内の溶融樹脂内に加圧流体を注入しながら若しくは加圧流体を注入した後、流体シリンダーによって中間金型を可動金型に密着させ、固定金型、中間金型及び可動金型のそれぞれの金型キャビティ面によってキャビティが形成された状態のまま、金型の型開き方向に沿って可動金型を移動させてキャビティの厚さを増加させて樹脂内に中空構造を形成し、
（ロ）キャビティ内で樹脂が冷却、固化した後、金型の型開きの開始前若しくは型開きの途中で、流体シリンダーによって中間金型を固定金型側に付勢し、
（ハ）中間金型の固定金型側への引き戻しが完了した後、型開きを行い、次いで、成形品を離型させる、
工程から少なくとも成ることを特徴とする射出成形法。
【請求項４】
金型を型締めしたとき、中間金型を、流体シリンダーによって付勢して可動金型に密着させることを特徴とする請求項３に記載の射出成形法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、金型に設けられたキャビティ内に射出された溶融樹脂中への加圧流体の注入と成形途中でのキャビティの容積拡大とを併用して、射出成形品の内部に中空構造を形成するための金型装置、及びかかる金型装置を用いた射出成形法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金型に設けられたキャビティ内に溶融樹脂を射出し、キャビティ内の溶融樹脂内に加圧流体を注入すると共に、キャビティの容積を拡大させるために金型の型開き方向に沿ってキャビティの厚さを増加させ、キャビティ内で冷却、固化した樹脂内に高い中空率を有する中空構造を形成する成形品の射出成形法が、例えば、特開平３−９８２０号公報あるいは特開平５−８４７８６号公報から公知である。
【０００３】
特開平３−９８２０号公報に開示された射出成形法においては、金型２は、固定の金型２ａと、スライド可能な金型２ｂから構成されている。そして、型キャビティ８の容積拡大は、型キャビティ８内に射出された溶融合成樹脂３の内部に低圧流体を注入しながら、金型２ｂを徐々にスライドさせることによって行う。
【０００４】
特開平５−８４７８６号公報に開示された金型は、移動型１側の型キャビティ面を構成する可動コア２が、移動型１を貫通し且つ金型開閉方向に移動可能に設けられており、移動型１に取り付けられた支持具３に金型開閉機構が接続されていると共に、可動コア２を金型開閉方向に移動させる可動コア移動機構４が支持具３に支持されている。従来の移動型の場合には、移動型を金型開き方向へ移動させることによって、キャビティの容積拡大を図る。一方、特開平５−８４７８６号公報に開示された金型においては、金型キャビティ５の容積拡大を、移動型１を移動させずに可動コア２の移動によって行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
高度の外観特性が射出成形品に要求される場合、あるいは又、意匠性や機能性を付与するために薄リブやシボ等を有する射出成形品を成形する場合、射出成形品の表面へのキャビティの金型面の転写性の向上を図る必要がある。そのためには、キャビティ内に溶融樹脂を射出した後、キャビティ内の溶融樹脂内に高い圧力の加圧流体を注入する必要がある。然るに、特開平３−９８２０号公報に開示された技術において、このように高い圧力の加圧流体を注入した場合、金型２ａ，２ｂの間から溶融樹脂が漏出し、金型間にバリが発生し易くなる。加えて、金型２ｂのスライド量の制御が困難になる。尚、特開平３−９８２０号公報には、金型２ｂを固定の金型２ａに向かって付勢し、あるいは金型２Ｂをスライドさせる手段が具体的には開示されていない。
【０００６】
特開平５−８４７８６号公報に開示された金型においては、可動コア２が移動型１側の型キャビティ面を構成する。即ち、金型キャビティ５は、固定型６及び可動コア２のそれぞれの型キャビティから構成されている。そして、キャビティ内に射出された溶融樹脂に起因した圧力は、固定型６及び可動コア２に加わる。従って、このような圧力に耐え得る力を可動コア移動機構４によって可動コア２に加えなければならない。そのため、可動コア移動機構４を、駆動ブロック１１と従動ブロック８から構成したり、駆動ネジ２５から構成する必要があり、可動コア移動機構４の構造が複雑になり、金型装置の作製費用が高価になるという問題を有する。また、可動コア移動機構４を流体圧シリンダーから構成した場合、流体圧シリンダーの大きさが非常に大きくなるという問題を有する。
【０００７】
本出願人の一人である三菱瓦斯化学株式会社は、平成６年８月１２日付の特許出願、特願平６−１９０５６５号にて、新規の構造を有する金型を提案した。この金型は、（１）少なくとも固定型、可動型、及び固定型と可動型の中間に装着された中間型から成り、（２） 中間型は、固定型と可動型の中間で摺動可能な構造であり、且つ、中間型は、固定型から可動型側に若しくは可動型から固定型側に付勢可能な手段を有し、（３）可動型は、中間型を固定型側若しくは可動型側に付勢した状態で前後進可能な構造であり、（４）可動型は、成形機の可動プラテンと連動し、（５）溶融樹脂の射出中又は加圧ガス体の注入時、可動プラテンを前後進させることにより、キャビティ厚みが制御できる構造となっている。中間型を付勢するための手段は、例えば発条あるいはクランプ機構から成る。
【０００８】
本発明の目的は、高い圧力の加圧流体を注入することができ、しかも構造が簡素であり、更には、中間金型の固定金型若しくは可動金型への密着状態の信頼性を高め、金型から成形品を容易に離型することを可能にし、金型の損傷発生を防止でき、成形安定性を向上させ得る金型装置を提供することにある。更に、本発明の目的は、かかる金型を用い、金型に設けられたキャビティ内に射出された溶融樹脂中への加圧流体の注入と成形途中でのキャビティの容積拡大とを併用して、射出成形品の内部に中空構造を形成する射出成形法に関する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、金型に設けられたキャビティ内に溶融樹脂を射出中に若しくは射出した後、そしてキャビティ内の溶融樹脂内に加圧流体を注入しながら若しくは加圧流体を注入した後、金型開き方向に沿ってキャビティの厚さを増加させ、キャビティ内で冷却、固化した樹脂内に中空構造を形成する成形品を成形するための射出成形装置にて用いられる金型装置であって、
（Ａ）固定金型、
（Ｂ）金型開閉方向に移動可能な可動金型、
（Ｃ）固定金型及び可動金型の間に配設され、固定金型と可動金型との間で金型開閉方向に沿って摺動可能な中間金型、及び、
（Ｄ）金型開閉方向に沿って該中間金型を摺動させ得る少なくとも１つの流体シリンダー、から成り、
キャビティは、固定金型、中間金型及び可動金型のそれぞれの金型キャビティ面から形成されており、
流体シリンダーによって中間金型を固定金型に密着させた状態で、金型開き方向に沿って可動金型を移動させることにより該キャビティの厚さを増加させ得ることを特徴とする本発明の第１の態様に係る金型装置によって達成することができる。
【００１０】
本発明の第１の態様に係る金型装置においては、流体シリンダーは、可動金型に取り付けられており、該流体シリンダーの出力軸は中間金型に連結されていることが好ましい。また、金型の型開きの途中若しくは型開きの完了後、流体シリンダーによって中間金型を可動金型側に付勢し得ることが望ましい。更には、金型が型締めされたとき、中間金型は固定金型及び可動金型に密着することが好ましい。
【００１１】
上記の目的は、金型に設けられたキャビティ内に溶融樹脂を射出中に若しくは射出した後、そしてキャビティ内の溶融樹脂内に加圧流体を注入しながら若しくは加圧流体を注入した後、金型開き方向に沿ってキャビティの厚さを増加させ、キャビティ内で冷却、固化した樹脂内に中空構造を形成する成形品を成形するための射出成形装置にて用いられる金型装置であって、
（Ａ）固定金型、
（Ｂ）金型開閉方向に移動可能な可動金型、
（Ｃ）固定金型及び可動金型の間に配設され、固定金型と可動金型との間で金型開閉方向に沿って摺動可能な中間金型、及び、
（Ｄ）金型開閉方向に沿って該中間金型を摺動させ得る少なくとも１つの流体シリンダー、から成り、
キャビティは、固定金型、中間金型及び可動金型のそれぞれの金型キャビティ面から形成されており、
流体シリンダーによって中間金型を可動金型に密着させた状態で、金型開き方向に沿って可動金型を移動させることにより該キャビティの厚さを増加させ得ることを特徴とする本発明の第２の態様に係る金型装置によっても達成することができる。
【００１２】
本発明の第２の態様に係る金型装置においては、流体シリンダーは、固定金型に取り付けられており、該流体シリンダーの出力軸は中間金型に連結されていることが好ましい。また、金型の型開きの開始前若しくは型開きの途中で、流体シリンダーによって中間金型を固定金型側に付勢し得ることが望ましい。更には、金型が型締めされたとき、中間金型は、流体シリンダーによって付勢され可動金型に密着させられることが好ましい。
【００１３】
また、上記の目的は、
（Ａ）固定金型、
（Ｂ）金型開閉方向に移動可能な可動金型、
（Ｃ）固定金型及び可動金型の間に配設され、固定金型と可動金型との間で金型開閉方向に沿って摺動可能な中間金型、及び、
（Ｄ）金型開閉方向に沿って該中間金型を摺動させ得る少なくとも１つの流体シリンダー、から成る金型装置を備えた射出成形装置を用い、
（イ）固定金型、中間金型及び可動金型のそれぞれの金型キャビティ面から形成されたキャビティ内に溶融樹脂を射出中に若しくは射出した後、そしてキャビティ内の溶融樹脂内に加圧流体を注入しながら若しくは加圧流体を注入した後、流体シリンダーによって中間金型を固定金型に密着させつつ、金型の型開き方向に沿って可動金型を移動させてキャビティの厚さを増加させて樹脂内に中空構造を形成し、
（ロ）キャビティ内で樹脂が冷却、固化した後、金型の型開きを行い、この金型の型開きの途中若しくは型開きの完了後、流体シリンダーによって中間金型を可動金型側に付勢する、
工程から少なくとも成ることを特徴とする
本発明の第１の態様に係る射出成形法によって達成することができる。
【００１４】
本発明の第１の態様に係る射出成形法においては、流体シリンダーは、可動金型に取り付けられており、該流体シリンダーの出力軸は中間金型に連結されていることが好ましい。更には、金型を型締めしたとき、中間金型を固定金型及び可動金型に密着させることが望ましい。
【００１５】
あるいは又、上記の目的は、
（Ａ）固定金型、
（Ｂ）金型開閉方向に移動可能な可動金型、
（Ｃ）固定金型及び可動金型の間に配設され、固定金型と可動金型との間で金型開閉方向に沿って摺動可能な中間金型、及び、
（Ｄ）金型開閉方向に沿って該中間金型を摺動させ得る少なくとも１つの流体シリンダー、から成る金型装置を備えた射出成形装置を用い、
（イ）固定金型、中間金型及び可動金型のそれぞれの金型キャビティ面から形成されたキャビティ内に溶融樹脂を射出中に若しくは射出した後、そしてキャビティ内の溶融樹脂内に加圧流体を注入しながら若しくは加圧流体を注入した後、流体シリンダーによって中間金型を可動金型に密着させつつ、金型の型開き方向に沿って可動金型を移動させてキャビティの厚さを増加させて樹脂内に中空構造を形成し、
（ロ）キャビティ内で樹脂が冷却、固化した後、金型の型開きの開始前若しくは型開きの途中で、流体シリンダーによって中間金型を固定金型側に付勢する、工程から少なくとも成ることを特徴とする本発明の第２の態様に係る射出成形法によって達成することができる。
【００１６】
本発明の第２の態様に係る射出成形法においては、流体シリンダーは、固定金型に取り付けられており、該流体シリンダーの出力軸は中間金型に連結されていることが好ましい。更には、金型を型締めしたとき、中間金型を、流体シリンダーによって付勢して可動金型に密着させることが好ましい。
【００１７】
本発明における流体シリンダーとして、油圧シリンダーを用いることが好ましい。油圧シリンダーを用いる場合は、射出成形装置から油圧源を得ることが可能となるが、場合によっては、別に油圧ユニットを使用してもよい。成形品の形状、使用する樹脂の種類により、固定金型若しくは可動金型へ中間金型を密着させるための押し付け力が小さくてもよい場合には、流体シリンダーとして空気シリンダーを用いることもできる。本発明においては、直動式の流体シリンダーを使用することが、部品の調達、金型の組立構成から経済的であると考えられるが、金型構造によっては、カム機構との組み合わせ、又は回転式流体シリンダーの使用も可能である。
【００１８】
本発明の射出成形法において使用できる樹脂としては、特に制約はなく、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＰＶＣ樹脂、メタアクリル樹脂、含フッ素樹脂等で例示される、所謂汎用プラスチックスはもとより、ナイロン樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリスルホン樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂等で例示されるエンジニアリングプラスチックスも使用できる。所望に応じて、これらの樹脂に、繊維強化材、フィラー、安定剤等を配合した材料も使用できる。
【００１９】
本発明の射出成形法を実施するにあたって、射出成形時の溶融樹脂の量、温度、圧力あるいは射出速度、導入すべき加圧流体の量、圧力あるいは速度、金型の冷却時間等、種々の条件は、使用する樹脂の種類、金型の形状等に依存して、適宜選択、制御する必要があり、一義的に定めることはできない。
【００２０】
導入する加圧流体として、窒素ガス、炭酸ガス、空気、ヘリウムガス等常温でガス状の物質を使用することができるが、高圧下で液化したガスも含み得る。更には、加圧流体として、発泡性樹脂、繊維強化樹脂材料等を使用することもできる。尚、この場合には、中空構造の部分に発泡性樹脂、繊維強化樹脂材料等が充填されるが、このような構造も、本発明においては中空構造という概念に含める。
【００２１】
本発明において、金型開き方向に沿ってキャビティの厚さを増加させ始める時点は、
（ａ）金型に設けられたキャビティ内に溶融樹脂を射出中に、キャビティ内の溶融樹脂内に加圧流体を注入しながら（即ち、キャビティ内の溶融樹脂内への加圧流体の注入開始と同時に若しくは注入中に）、あるいは、
（ｂ）金型に設けられたキャビティ内に溶融樹脂を射出した後（即ち、溶融樹脂の射出完了後）、キャビティ内の溶融樹脂内に加圧流体を注入しながら（即ち、キャビティ内の溶融樹脂内への加圧流体の注入開始と同時に若しくは注入中に）、あるいは、
（ｃ）金型に設けられたキャビティ内に溶融樹脂を射出中に、キャビティ内の溶融樹脂内に加圧流体を注入した後（即ち、加圧流体の注入完了後）、あるいは、
（ｄ）金型に設けられたキャビティ内に溶融樹脂を射出した後（即ち、溶融樹脂の射出完了後）であって、更に、キャビティ内の溶融樹脂内に加圧流体を注入した後（即ち、加圧流体の注入完了後）、
とすることができる。
【００２２】
本発明においては、金型開き方向に沿っての可動金型の移動は可動プラテンに連動して行うことができる。
【００２３】
【作用】
本発明において、金型開き方向に沿っての可動金型の移動を可動プラテンに連動して行えば、金型装置の作製費用が増加することはない。また、キャビティは、固定金型及び中間金型の金型キャビティ面のみならず、可動金型の金型キャビティ面からも形成されているので、キャビティ内に射出された溶融樹脂に起因した圧力に耐え得る力を、専ら可動金型に加えればよい。従って、特開平５−８４７８６号公報に開示された金型のように、キャビティ内に射出された溶融樹脂に起因した圧力に耐え得る力を中間金型に加えるために流体シリンダーを大型化する必要がない。
【００２４】
更には、流体シリンダーを用いているので、流体シリンダーの圧力を制御することにより、固定金型若しくは可動金型へ中間金型を密着させるための押し付け力を容易に且つ正確に設定することができる。金型開き方向に沿って可動金型を移動させながら、押し付け力を容易に一定に保持することができるし、押し付け力を増加させる必要のある場合には、流体シリンダーの流体圧力を増加させればよく、押し付け力を減少させたい場合は、流体シリンダーの流体圧力を減少させればよい。また、可動金型の位置に左右されることなく押し付け力を正確に制御することができる。しかも、流体シリンダーは押し付け力を発生させればよいだけであるから、流体シリンダーを小型化できる。
【００２５】
しかも、本発明の第１の態様に係る金型装置においては、流体シリンダーを用いているので、金型の型開きの途中若しくは型開きの完了後、流体シリンダーによって中間金型を可動金型側に付勢することができる。その結果、例えば突き出しピンを用いて成形品を金型から突き出すとき、成形品が中間金型に密着した状態となっていないので、成形品の離型を順調に行うことができる。あるいは又、本発明の第２の態様に係る金型装置においては、型開き前に、流体シリンダーによって中間金型を固定金型側に付勢することができる。その結果、型開きを開始した時、成形品が中間金型を型開き方向に引っ張ることが無くなり、成形品の取り出しが困難になったり、金型が損傷することを防止し得る。
【００２６】
【実施例１】
以下、図面を参照して、本発明を好ましい実施例に基づき説明する。
【００２７】
（実施例１）
実施例１は、本発明の第１の態様に係る金型装置に関する。実施例１の金型装置の型締め後の模式的な断面図を図１に示す。この金型装置は、金型に設けられたキャビティ６０内に溶融樹脂を射出中に若しくは射出した後、そしてキャビティ６０内の溶融樹脂内に加圧流体を注入しながら若しくは加圧流体を注入した後、金型開き方向に沿ってキャビティ６０の厚さを増加させ、キャビティ６０内で冷却、固化した樹脂内に中空構造を形成する成形品を成形するための射出成形装置にて用いられる金型装置である。そして、固定金型１４、金型開閉方向に移動可能な可動金型２４、固定金型１４及び可動金型２４の間に配設されそして固定金型１４と可動金型２４との間で金型開閉方向に沿って摺動可能な中間金型３０、及び、金型開閉方向に沿って中間金型３０を摺動させ得る少なくとも１つの流体シリンダー（図には２つの流体シリンダー４０Ａ，４０Ｂを示す）から成る。中間金型３０は、可動金型２４の先端部分（可動金型の金型キャビティ面２４Ａを構成する部分）を取り囲むように配置されている。
【００２８】
実施例１の金型装置においては、流体シリンダー４０Ａ，４０Ｂは、可動金型２４に取り付けられており、流体シリンダーの出力軸４２Ａ，４２Ｂは中間金型３０に連結されている。そして、流体シリンダー４０Ａ，４０Ｂの作動により、中間金型３０を固定金型１４側へ付勢し、中間金型３０を固定金型１４に密着させることができる。また、流体シリンダー４０Ａ，４０Ｂの逆動作により中間金型３０を可動金型２４側へ付勢して引き戻すことも可能である。即ち、金型の型開きの途中若しくは型開きの完了後、流体シリンダー４０Ａ，４０Ｂによって中間金型３０を可動金型２４側に付勢し得る。実施例１では、流体シリンダーとして油圧シリンダーを使用した。
【００２９】
キャビティ６０は、固定金型１４、中間金型３０及び可動金型２４のそれぞれの金型キャビティ面１４Ａ，３０Ａ，２４Ａから形成されている。そして、流体シリンダー４０Ａ，４０Ｂによって中間金型３０を固定金型１４に密着させた状態で、金型開き方向に沿って可動金型２４を移動させることによりキャビティ６０の厚さを増加させ得る。
【００３０】
また、図１に示すように、金型が型締めされたとき、中間金型３０は固定金型１４及び可動金型２４に密着する構造となっている。このような構造にすることで、型締め力は、可動金型２４から中間金型３０を介して固定金型１４に伝達され、中間金型３０に連結された流体シリンダー４０Ａ，４０Ｂを、型締め力に何等寄与させる必要なくなる。従って、流体シリンダー４０Ａ，４０Ｂを小型化することができる。
【００３１】
固定金型１４は、固定金型取付板１２を介して固定プラテン１０に取り付けられている。一方、可動金型２４は、可動金型取付板２２を介して可動プラテン２０に取り付けられている。金型開き方向に沿っての可動金型２４の移動は可動プラテン２０に連動して行われる。
【００３２】
参照番号１６はゲート部であり、参照番号５０は、加圧流体を注入するための加圧流体注入装置である。この加圧流体注入装置５０は、加圧流体としてガスを用いる場合、先端部分に逆止弁が配設されたガス注入ノズルから構成することが好ましい。加圧流体注入装置５０の他端は、図示しない加圧ガス源に配管を介して接続されている。尚、図１には、本発明の金型装置の主要な構成を示し、射出成形装置のプラテン以外の機構、射出装置、型締装置等の図示は省略した。
【００３３】
（実施例２）
図１に示した本発明の第１の態様に係る金型装置を備えた射出成形装置を用いた本発明の第１の態様に係る射出成形法を、以下に説明する。
【００３４】
実施例２で使用した樹脂は、三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製、ポリカーボネート樹脂（製品名ユーピロン、グレード Ｓ３０００、黒）である。成形に先立ち、樹脂を射出成形装置の可塑化装置（図示せず）で樹脂温度２８０゜Ｃにて可塑化、溶融、計量した。
【００３５】
実施例１の金型装置においては、図２に模式的な断面図を示すように、型締め前、流体シリンダー４０Ａ，４０Ｂによって中間金型３０を可動金型２４側に付勢しておく。成形準備完了後、図１に示すように、型締めを行う。これによって、型締め力への抵抗を減少させることができる。型締め後、図１に示すように、中間金型３０は、固定金型１４及び可動金型２４に密着する。
【００３６】
型締めの完了後、射出動作を行い、図３に模式的な断面図を示すように、金型のキャビティ６０内にゲート部１６を介して溶融樹脂６２を射出した。金型は、３５０トンの型締め力が保持されており、金型開閉方向におけるキャビティ６０の厚さを７ｍｍに設定した。このとき、油圧シリンダーから成る流体シリンダー４０Ａ，４０Ｂは中間金型３０を図３の左手方向に付勢している。キャビティ６０は、固定金型１４及び中間金型３０の金型キャビティ面１４Ａ，３０Ａのみならず、可動金型２４の金型キャビティ面２４Ａからも形成されているので、キャビティ６０内に射出された溶融樹脂６２に起因した圧力に耐え得る力を専ら可動金型２４に加えればよい。従って、中間金型３０に加えるための流体シリンダー４０Ａ，４０Ｂを小型化することができる。
【００３７】
金型に設けられたキャビティ６０内への溶融樹脂６２の射出完了後、可動金型２４を移動させる前に、流体シリンダー４０Ａ，４０Ｂの動作を切り替え、流体シリンダー４０Ａ，４０Ｂによって中間金型３０を固定金型１４側に付勢する。そして、キャビティ６０内の溶融樹脂６２内に加圧流体を注入しながら（より具体的には、キャビティ内の溶融樹脂６２内への加圧流体の注入開始と同時に）、流体シリンダー４０Ａ，４０Ｂによって中間金型３０を固定金型１４に密着させつつ、金型の型開き方向に沿って可動金型２４を移動させてキャビティ６０の厚さを増加させた。５０ｋｇ／ｃｍ2−Ｇの窒素ガスから成る加圧流体を、加圧流体注入装置５０から注入した。可動金型２４を、可動プラテン２０と連動して移動させた。可動プラテン２０の移動を１５ｍｍで停止した。加圧流体の注入を継続させ、キャビティ６０内で樹脂６２内に中空構造６４を形成した。
【００３８】
この状態を、図４の模式的な断面図で示すが、キャビティ６０の厚さが増加しており、大きな中空構造が樹脂６２Ａ内に形成される。可動プラテン２０の移動を１５ｍｍで停止させたまま、加圧流体の圧力を保持し、７５秒間、樹脂を冷却、固化させた。
【００３９】
次いで、加圧流体注入装置５０を図５の左手方向に移動させて（移動機構は図示せず）、中空構造６４内の加圧流体を加圧流体注入装置５０の外周部から大気に解放した。その後、流体シリンダー４０Ａ，４０Ｂの動作を休止し、金型の型開きを行った（図５参照）。中間金型３０を、可動金型２４と共に移動させ、型開き停止位置で停止させた。この状態では、次の工程にて例えば突き出しピンを用いて成形品を金型から突き出すとき、成形品が中間金型に密着した状態となっているので、成形品の離型を順調に行うことができなくなる。
【００４０】
実施例２においては、型開きの完了後、流体シリンダー４０Ａ，４０Ｂによって中間金型３０を可動金型２４側に付勢し、中間金型３０を可動金型２４側に引き戻した（図６参照）。これによって、成形品のかなりの部分は中間金型３０の金型キャビティ面３０Ａから外れた状態となる。中間金型３０の可動金型２４側への引き戻し完了後、突き出しピン（図示せず）を作動させて、成形品を離型させた。成形品が中間金型に密着した状態となっておらず、成形品は、金型へ抱き付くこともなく、容易に金型から取り出すことができた。
【００４１】
得られた成形品には、外観にひけ、反りの発生が認められず、大きな中空構造を有する部位の成形品の肉厚は約２．７ｍｍとなっており、満足のできる成形品であった。
【００４２】
（実施例３）
実施例３は、本発明の第２の態様に係る金型装置に関する。実施例３の金型装置の型締め後の模式的な断面図を図７に示す。実施例３の金型装置が、実施例１の金型装置と異なる点は、流体シリンダー４０Ａ，４０Ｂが、固定金型１４に取り付けられており、流体シリンダーの出力軸４２Ａ，４２Ｂが中間金型３０に連結されている点にある。そして、流体シリンダー４０Ａ，４０Ｂの作動により、中間金型３０を可動金型２４側へ付勢し、中間金型３０を可動金型２４に密着させる。また、流体シリンダー４０Ａ，４０Ｂの逆動作により中間金型３０を固定金型１４側へ付勢して引き戻すことも可能である。即ち、金型の型開きの前に、流体シリンダー４０Ａ，４０Ｂによって中間金型３０を固定金型１４側に付勢し得る。更には、金型が型締めされたとき、中間金型３０は、流体シリンダー４０Ａ，４０Ｂによって付勢され可動金型２４に密着させられる。実施例３においても、流体シリンダー４０Ａ，４０Ｂとして油圧シリンダーを使用した。また、流体シリンダー４０Ａ，４０Ｂによって中間金型３０を可動金型２４に密着させた状態で、金型開き方向に沿って可動金型２４を移動させることによりキャビティ６０の厚さを増加させ得る。中間金型３０は、固定金型１４の先端部分（固定金型の金型キャビティ面１４Ａを構成する部分）を取り囲むように配置されている。
【００４３】
（実施例４）
実施例３の金型装置を備えた射出成形装置を用いた本発明の第２の態様に係る射出成形法を、以下に説明する。実施例４では、実施例２と同様の樹脂を使用した。
【００４４】
実施例３の金型装置においては、図８に模式的な断面図を示すように、型締め前、流体シリンダー４０Ａ，４０Ｂによって中間金型３０を固定金型１４側に付勢しておく。成形準備完了後、図９に示すように、型締めを行う。この時点では、中間金型３０を固定金型１４側に付勢されているので、型締め力への抵抗を減少させることができる。型締め後、図７に示すように、流体シリンダー４０Ａ，４０Ｂによって中間金型３０を可動金型２４側に付勢し、中間金型３０を可動金型２４に密着させる。
【００４５】
型締めの完了後、射出動作を行い、図１０に模式的な断面図を示すように、金型のキャビティ６０内にゲート部１６を介して溶融樹脂６２を射出した。金型は、３５０トンの型締め力が保持されており、金型開閉方向におけるキャビティ６０の厚さを７ｍｍに設定した。このとき、油圧シリンダーから成る流体シリンダー４０Ａ，４０Ｂは中間金型３０を図の左手方向に付勢し、中間金型３０を可動金型２４に密着させた状態となっている。キャビティ６０は、固定金型１４及び中間金型３０の金型キャビティ面１４Ａ，３０Ａのみならず、可動金型２４の金型キャビティ面２４Ａからも形成されているので、キャビティ６０内に射出された溶融樹脂６２に起因した圧力に耐え得る力を専ら可動金型２４に加えればよく。流体シリンダー４０Ａ，４０Ｂは中間金型３０を可動金型２４に密着させる機能を果たせばよい。従って、中間金型３０に加えるための流体シリンダー４０Ａ，４０Ｂを小型化することができる。
【００４６】
金型に設けられたキャビティ６０内への溶融樹脂６２の射出完了後、キャビティ６０内の溶融樹脂６２内に加圧流体を注入しながら（より具体的には、キャビティ内の溶融樹脂内への加圧流体の注入開始と同時に）、流体シリンダー４０Ａ，４０Ｂによって中間金型３０を可動金型２４に密着させつつ、金型の型開き方向に沿って可動金型２４を移動させてキャビティ６０の厚さを増加させた。５０ｋｇ／ｃｍ2−Ｇの窒素ガスから成る加圧流体を、加圧流体注入装置５０から注入した。可動金型２４を、可動プラテン２０と連動して移動させた。可動プラテン２０の移動を１５ｍｍで停止し、加圧流体の注入は継続した。そして、キャビティ６０内で樹脂内に中空構造６４を形成した。この状態を、図１１の模式的な断面図で示すが、キャビティ６０の厚さが増加しており、大きな中空構造６４が樹脂６２Ａ内に形成される。実施例２と同様に、可動プラテン２０の移動を１５ｍｍで停止したまま、加圧流体の圧力を保持し、７５秒間、樹脂を冷却、固化させた。
【００４７】
次いで、加圧流体注入装置５０を図１２の左手方向に移動させて（移動機構は図示せず）、中空構造６４内の加圧流体を加圧流体注入装置５０の外周部から大気に解放した。そして、金型の型開き前に、流体シリンダー４０Ａ，４０Ｂを逆動作させて中間金型３０を固定金型１４側に付勢し、中間金型３０を固定金型１４側に引き戻した（図１２参照）。これによって、成形品のかなりの部分は、中間金型３０の金型キャビティ面３０Ａから外れた状態となる。この操作を行わないと、型開きを開始した時、成形品が中間金型を型開き方向に引っ張り、成形品の取り出しが困難になったり、金型が損傷する場合がある。
【００４８】
その後、金型の型開きを行った（図１３参照）。成形品が中間金型３０を型開き方向に引っ張ることが無くなり、成形品の取り出しが困難になったり、金型が損傷することが全くなかった。また、得られた成形品には、外観にひけ、反りの発生が認められず、大きな中空構造を有する成形品が得られた。
【００４９】
以上、本発明を好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例における金型装置の構造や、射出成形法の条件、使用した樹脂の種類等は例示であり、適宜変更することができる。例えば、金型装置におけるゲート部や加圧流体を注入する装置の数や位置は例示であり、適宜変更することができる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明において、キャビティは可動金型の金型キャビティ面からも形成されているので、キャビティ内に射出された溶融樹脂に起因した圧力に耐え得る力は専ら可動金型に加えればよく、流体シリンダーを小型化することができる。更には、流体シリンダーを用いているので、流体シリンダーの圧力を制御することにより、固定金型若しくは可動金型に対する中間金型の押し付け力を容易に且つ正確に設定することができる。また、可動金型の位置に左右されることなく押し付け力を正確に制御することができる。
【００５１】
しかも、本発明においては、流体シリンダーを用いているので、金型の型開きの途中若しくは型開きの完了後、流体シリンダーによって中間金型を可動金型側に付勢することができ、例えば突き出しピンを用いて成形品を金型から突き出すとき、成形品の離型を順調に行うことができる。あるいは又、型開き前に、流体シリンダーによって中間金型を固定金型側に付勢することができ、型開きを開始した時、成形品の取り出しが困難になったり、金型が損傷することを防止し得る。
【００５２】
また、流体シリンダーを用いているので、中間金型を所望の位置に配置することができ、金型の閉じ工程において、型締め力への抵抗を軽減することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】型締め後の実施例１の金型装置あるいは実施例２における金型装置を示す模式的な断面図である。
【図２】型締め前の実施例２における金型装置を示す模式的な断面図である。
【図３】溶融樹脂の射出完了時の、実施例２における金型装置を示す模式的な断面図である。
【図４】キャビティ内の樹脂内に中空構造を形成する状態を示す、実施例２における金型装置の模式的な断面図である。
【図５】金型の型開きを行った直後の実施例２における金型装置の模式的な断面図である。
【図６】流体シリンダーによって中間金型を可動金型側に付勢した状態を示す、実施例２における金型装置の模式的な断面図である。
【図７】型締め後、流体シリンダーによって中間金型を可動金型と密着させた後の実施例３の金型装置あるいは実施例４における金型装置を示す模式的な断面図である。
【図８】型締め前の実施例４における金型装置を示す模式的な断面図である。
【図９】型締め後、流体シリンダーによって中間金型を可動金型と密着させる前の、実施例４における金型装置を示す模式的な断面図である。
【図１０】溶融樹脂の射出完了時の、実施例４における金型装置を示す模式的な断面図である。
【図１１】キャビティ内の樹脂内に中空構造を形成する状態を示す、実施例４における金型装置の模式的な断面図である。
【図１２】金型の型開き直前の実施例４における金型装置の模式的な断面図である。
【図１３】金型の型開き後の実施例４における金型装置の模式的な断面図である。
【符号の説明】
１０  固定プラテン
１２  固定金型取付板
１４  固定金型
１４Ａ，２４Ａ，３０Ａ  金型面
１６  ゲート部
２０  可動プラテン
２２  可動金型取付板
２４  可動金型
３０  中間金型
４０Ａ，４０Ｂ  流体シリンダー
４２Ａ，４２Ｂ  出力軸
５０  加圧流体注入装置
６０  キャビティ
６２  溶融樹脂
６２Ａ  樹脂
６４  中空構造
【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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