(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇温機構を有する入れ子が取り付けられた一方の金型と他方の金型との間にキャビティが形成される射出成形金型であって、
前記入れ子の外周面と前記一方の金型の内周面との間に形成される隙間と、
前記入れ子の熱膨張に従って動作しつつ前記隙間を閉塞する従動入れ子と、を備えたことを特徴とする射出成形金型。
【請求項２】
請求項１に記載の射出成形金型において、
前記従動入れ子は、前記キャビティに連通する成形材料の流入路と前記隙間との間に設けられることを特徴とする射出成形金型。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の射出成形金型において、
前記従動入れ子は、前記入れ子の熱膨張に従い、前記一方の金型と前記他方の金型の分割面まで移動することを特徴とする射出成形金型。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の射出成形金型において、
前記隙間は、前記入れ子の熱膨張量よりも大きく形成されていることを特徴とする射出成形金型。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の射出成形金型において、
前記一方の金型は、凹型であることを特徴とする射出成形金型。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の射出成形金型において、
前記従動入れ子は、前記入れ子又は前記一方の金型に比して熱伝導率が低い部材で形成されることを特徴とする射出成形金型。
【請求項７】
入れ子が取り付けられた一方の金型と他方の金型との間に形成されたキャビティに成形材料を射出する射出成形方法であって、
前記入れ子に熱を加える加熱工程と、
前記加熱工程によって熱膨張する前記入れ子の外周と前記一方の金型の内周との間に隙間を形成しつつ、前記入れ子の熱膨張に従って従動入れ子を動作させつつ前記隙間を閉塞する閉塞工程と、を備えたことを特徴とする射出成形方法。
【請求項８】
請求項７に記載の射出成形方法において、
前記加熱工程で、前記入れ子を、型閉じ前の型開き時に、成形材料の溶融温度まで昇温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、入れ子が取り付けられた一方の金型と他方の金型との間にキャビティが形成される射出成形金型及び射出成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形金型は、射出成形機の固定盤に固定される固定側の金型（以下、固定金型という）と、射出成形機の可動盤に固定される可動側の金型（以下、可動金型という）とを有する。射出成形機が作動して固定金型と可動金型が型閉じされると、両金型の間に成形品の形状と一致する形状のキャビティが形成される。溶融した樹脂等の成形材料が射出成形機からキャビティに射出されて固化すると成形品となる。なお、両金型のうち凸側の金型をキャビティと称し凹型の金型をコアと称することもあるが、本願明細書でいうキャビティとは空間を意味するものとする。
【０００３】
特許文献１は、射出成形金型のキャビティに開口形成体を設けて、開口部を有する成形品を製造する射出成形方法を示している。開口形成体が設けられたキャビティに成形材料を射出すると、開口形成体の周囲を時計回りに流入する成形材料と反時計回りに流入する成形材料とが合流するウェルドラインにて、成形材料に含まれるフィラーが垂直に配向する配向ラインが顕在化して外観が悪化するという問題がある。特許文献１に記載された方法は、固定金型を成形材料の軟化点温度まで加熱した後にキャビティに成形材料を射出すると共に、保圧工程前（成形材料がキャビティで完全に満たされる前）に配向ラインに向けて成形材料を射出、又は水平方向に配向させることで外観の悪化を抑制している。
【０００４】
ところで、本来は固定金型や可動金型に成形品の形状を直接加工することが望ましい。しかし、金型の加工性等の理由から、実際は、固定金型や可動金型を入れ子構造にすることが多い。
【０００５】
特許文献２は、キャビティを高温にすることによって、成形品に対するキャビティ内表面の凹凸形状の転写性を向上させる装置であって、成形品の成形サイクルを短縮して生産性を向上させる装置を示している。特許文献２に記載された装置は、固定金型に入れ子が取り付けられ、入れ子の外周面と固定金型の内周面との間に隙間が形成されると共に、入れ子の底面側に断熱材が設けられ、入れ子がその他の金型部材よりも線膨張係数の高い部材にて構成されており、キャビティ近傍のみを効率的に温度制御できるようにしている。また、成形時には入れ子が熱膨張して入れ子の周囲に形成された隙間を閉塞することで、隙間に樹脂が入り込むことによってバリが発生することを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−８２２３０号公報
【特許文献２】特開２０００−２３８１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の方法において、仮に型閉め前の型開き時に固定金型のみを加熱すると、固定金型のみが熱膨張する。すると、型閉めの際に固定金型と可動金型の合わせ面がずれないようにするガイドピン等にかじりが生じる可能性がある。特許文献１に記載の方法は、固定金型の加熱開始のタイミングを型閉め直前又は型閉め後にすることによってガイドピン等のかじりを防止している。このため、特許文献１に記載の方法は、型開き時に固定金型を樹脂の軟化点温度まで加熱することができないので、成形サイクルが延びるという課題を有する。
【０００８】
特許文献２に記載の装置において、キャビティの形状が複雑である場合には、部位ごとに入れ子の厚みが大きく異なるため、部位ごとに熱膨張率を把握し、その熱膨張率に応じて入れ子の加熱制御を行う必要がある。こうした加熱制御を正確に行うことは極めて困難である。仮に入れ子の外周面と固定金型の内周面との間に形成された隙間が入れ子の熱膨張量に比して大きすぎると、隙間を閉塞できないため、隙間に成形材料が流入してバリが発生する。逆に入れ子の熱膨張量が入れ子の外周面と固定金型の内周面との間に形成された隙間に比して大きすぎると、入れ子と固定金型に応力が発生する。特に、入れ子の意匠面には応力が集中しやすく、クラックが発生しやすい。
【０００９】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、成形サイクルを短縮すること、また、入れ子の外周面と金型の内周面との間に形成される隙間に成形材料が流入してバリになるのを防止すること、また、入れ子に応力が生じることを抑制すること、が可能な射出成形金型及び射出成形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】
【００１０】
本発明に係る射出成形金型は、昇温機構を有する入れ子が取り付けられた一方の金型と他方の金型との間にキャビティが形成される射出成形金型であって、  前記入れ子の外周面と前記一方の金型の内周面との間に形成される隙間と、前記入れ子の熱膨張に従って動作しつつ前記隙間を閉塞する従動入れ子と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る射出成形金型は、前記従動入れ子が、前記キャビティに連通する成形材料の流入路と前記隙間との間に設けられていてもよい。
【００１２】
本発明に係る射出成形金型は、前記従動入れ子が、前記入れ子の熱膨張に従い、前記一方の金型と前記他方の金型の分割面まで移動するようにしてもよい。
【００１３】
本発明に係る射出成形金型は、前記隙間が、前記入れ子の熱膨張量よりも大きく形成されていてもよい。
【００１４】
本発明に係る射出成形金型は、前記一方の金型が、凹型であってもよい。
【００１５】
本発明に係る射出成形金型は、前記入れ子が、前記一方の金型に取り付けられる底面の重心位置にて前記一方の金型に固定されていてもよい。
【００１６】
本発明に係る射出成形金型は、前記従動入れ子が、前記入れ子又は前記一方の金型に比して熱伝導率が低い部材で形成されていてもよい。
【００１７】
本発明に係る射出成形方法は、入れ子が取り付けられた一方の金型と他方の金型との間に形成されたキャビティに成形材料を射出する射出成形方法であって、  前記入れ子に熱を加える加熱工程と、前記加熱工程によって熱膨張する前記入れ子の外周と前記一方の金型の内周との間に隙間を形成しつつ、前記入れ子の熱膨張に従って従動入れ子を動作させつつ前記隙間を閉塞する閉塞工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る射出成形方法は、前記加熱工程で、前記入れ子を、型閉じ前の型開き時に、成形材料の溶融温度まで昇温するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る射出成形金型及び射出成形方法によれば、入れ子の熱膨張に従って動作する従動入れ子を、入れ子の外周面と一方の金型の内周面との間に形成される隙間に備えている。入れ子の熱膨張に従って従動入れ子が動作することで、入れ子と一方の金型との間に応力が生じることを抑制し、金型の耐久性が向上するようにしている。そして、入れ子の熱膨張時に従動入れ子が入れ子と一方の金型の間の隙間を閉塞するため、隙間に成形材料が流入してバリが生じることを確実に防止できる。
【００２０】
また、入れ子と一方の金型との間に隙間が形成されるため、入れ子の昇温時に、入れ子から一方の金型への熱伝導を抑制できる。このため、入れ子の昇温効率が向上すると共に、一方の金型の熱膨張を抑制できる。すると、型開き時に、一方の金型（入れ子）のみを加熱しても、型閉じの際に、ガイドピンや金型へのかじりを抑制できる。従って、型開きの状態で入れ子を加熱でき、成形サイクルを短縮することができる。
【００２１】
また、入れ子を一方の金型に比して熱伝導率の高い部材にて構成し、成形材料への伝熱効率を向上させたとしても、入れ子と一方の金型との間に隙間が形成されているため、入れ子の熱膨張が一方の金型に規制されることはない。このため、入れ子と一方の金型との間に応力が生じることを抑制できる。
【００２２】
本発明に係る射出成形金型において、従動入れ子が、キャビティに連通する成形材料の流入路と隙間との間に設けられると、成形材料がキャビティに流入する際に、成形材料が隙間に流入してバリになることを効率的に抑制することができる。
【００２３】
本発明に係る射出成形金型において、従動入れ子が、入れ子の熱膨張に従い、一方の金型と他方の金型の分割面まで移動するようにすると、成形材料がキャビティに流入する際に、成形材料が隙間に流入してバリになることを効率的に抑制することができる。
【００２４】
本発明に係る射出成形金型において、隙間が、入れ子の熱膨張量よりも大きく形成されると、入れ子の熱膨張時に、入れ子と一方の金型とが接触して応力が生じることを防止できる。このため、入れ子及び一方の金型の耐久性をより向上させることができる。また、入れ子から一方の金型への熱伝導を抑制できる。このため、入れ子の昇温効率が向上する。
【００２５】
本発明に係る射出成形金型において、一方の金型が、凹型であると、型開き時に成形品を一方の金型に残さず他方の金型に残すことが可能になる。すると、成形品を他方の金型から取り出す前に、一方の金型の昇温を開始することができる。このため、成形サイクルをさらに短縮することができる。
【００２６】
本発明に係る射出成形金型において、入れ子が、一方の金型に取り付けられる底面の重心位置にて一方の金型に固定されるようにすると、入れ子を外周面の方向に均等に膨張させることが可能となる。従って、入れ子の外周面に形成する隙間及び従動入れ子を設計しやすくなる。
【００２７】
本発明に係る射出成形金型において、従動入れ子が、入れ子又は一方の金型に比して熱伝導率が低い部材で形成されていると、入れ子の熱が従動入れ子を介して一方の金型へ伝熱することを抑制できる。
【００２８】
本発明に係る射出成形方法において、加熱工程で、入れ子を、型閉じ前の型開き時に、成形材料の溶融温度まで昇温するようにすれば、型閉じ直後に成形材料をキャビティに射出可能となり、成形サイクルを短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は第１の実施形態に係る射出成形金型の断面図である。
【図２】図２は従動入れ子及びその周辺部分を拡大して示す断面図である。
【図３】図３は第１の実施形態に係る射出成形方法の手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は射出成形時の入れ子の温度推移を示すタイムチャートである。
【図５】図５は第２の実施形態に係る固定金型側の断面図である。
【図６】図６は第２の実施形態に係る固定金型の底面図である。
【図７】図７は第３の実施形態に係る固定金型側の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、この発明に係る射出成形金型及び射出成形方法について、図面を参照しながら説明する。
【００３１】
［第１の実施形態］
＜射出成形金型全体の構成＞
図１は第１の実施形態に係る射出成形金型２の断面図である。射出成形金型２は主要な構成部品として、金型本体を構成する固定金型４、入れ子６及び可動金型８と、固定金型４と射出成形機（図示なし、以下同様）の固定盤との間に介在する固定側取付け板１０と、可動金型８と射出成形機の可動盤との間に介在する可動側取付け板１２と、可動金型８と可動側取付け板１２との間に介在して空間１４を形成するスペーサブロック１６と、空間１４の内部に設けられる上板１８及び下板２０と、上板１８に取り付けられて可動金型８に挿通されるエジェクタピン２２と、を有する。入れ子６と可動金型８との間にはキャビティ２４が形成され、入れ子６の外周面６ｃと固定金型４の内周面３０ｂとの間には隙間２６が形成される。また、射出成形金型２は、入れ子６と固定金型４の間に、入れ子６の動作に従って動作しつつ隙間２６を閉塞する従動入れ子２８を有する。固定金型４と可動金型８との合わせ目には分割面（パーテーションライン又はパーティングラインという）ＰＬが形成される。
【００３２】
固定金型４は、凹型の金型であって、固定側取付け板１０によって射出成形機の固定盤に固定される。固定金型４は、パーテーションラインＰＬ側にポケット加工されたポケット部３０と、パーテーションラインＰＬ側に開口するガイドピンブッシュ３２と、射出成形機のノズルに連通するゲート３４及びスプルー３６と、を有する。ポケット部３０は、入れ子６が取り付けられる部分であり、底部３０ａにて入れ子６を支持する。ガイドピンブッシュ３２は、固定金型４と可動金型８の型閉め時に可動金型８側のガイドピン４６が挿入されることによって、固定金型４と可動金型８の位置ずれを防止する。
【００３３】
入れ子６は、キャビティ２４を形成する凹部６ａを有する部品である。凹部６ａの形状は、成形品の凸部の形状と一致する。入れ子６は、銅合金のような熱伝導率が高い材料で形成されているため、入れ子６全体を短時間で昇温又は降温可能である。入れ子６の底面６ｂ側は、固定金型４のポケット部３０の底部３０ａに着脱自在に取り付けられる。入れ子６の内部には、冷却用の流体を循環させる複数の冷却流路３８が形成され、また、加熱用の流体を循環させる複数の加熱流路４０が形成される。
【００３４】
冷却流路３８は、冷却用の流体（ここでは冷却油）を循環させる冷却装置（図示なし）に連結され、降温機構の一部を形成する。入れ子６の冷却時に、冷却装置と冷却流路３８との間を冷却油が循環する。同様に、加熱流路４０は、加熱用の流体（ここでは加熱油）を循環させる加熱装置（図示なし）に連結され、昇温機構の一部を形成する。入れ子６の加熱時に、加熱装置と加熱流路４０との間を加熱油が循環する。なお、冷却流路３８と加熱流路４０はそれぞれ入れ子６の内部の別々の位置に配置されているが、同じ流路を共通して使用することも可能である。
【００３５】
固定金型４のポケット部３０の底部３０ａに入れ子６が取り付けられると、入れ子６の外周面６ｃと固定金型４のポケット部３０の内周面３０ｂとの間には隙間２６が形成される。入れ子６が熱膨張していないときの隙間２６の容積は、入れ子６の熱膨張量（熱膨張による入れ子６の増加分の容積）よりも大きい。言い換えると、成形材料の溶融温度において熱膨張した入れ子６の容積よりも、固定金型４に形成されたポケット部３０の容積が大きめに形成されている。このため、隙間２６は、入れ子６が熱膨張しても維持される。隙間２６は断熱層として機能する。
【００３６】
可動金型８は、凸型の金型であって、可動側取付け板１２によって射出成形機の可動盤に固定される。可動金型８は、キャビティ２４を形成する凸部８ａを有する。凸部８ａの形状は、成形品の凹部の形状と一致する。また、可動金型８は、パーテーションラインＰＬ側にガイドピン４６を有する。ガイドピン４６は、型閉め時に固定金型４側のガイドピンブッシュ３２に挿入されることによって、固定金型４と可動金型８の位置ずれを防止する。さらに可動金型８は、可動金型８のパーテーションラインＰＬの表面であって、固定金型４のスプルー３６から入れ子６の凹部６ａに至る部分と対向する部分に、溝状のランナー４２を有する。
【００３７】
下板２０は、可動側取付け板１２に取り付けられている。上板１８は、下板２０に動作自在に支持されており、図示しない駆動機構の動作に応じて可動金型８側に動作する。エジェクタピン２２は、可動金型８に挿通され、端部が上板１８に取り付けられている。上板１８が可動金型８側に動作するに応じて、エジェクタピン２２は可動金型８の凸部８ａから突出し、成形品を押し出す。
【００３８】
固定金型４と可動金型８が型閉めされると、入れ子６の凹部６ａと可動金型８の凸部８ａとの間にはキャビティ２４が形成される。また、図示しない射出成形機のノズルからキャビティ２４の間には、ゲート３４、スプルー３６、ランナー４２からなる成形材料の流入路が形成される。
【００３９】
＜従動入れ子の構成及び動作＞
第１の実施形態の特徴の一つは、射出成形金型２が、入れ子６の外周面６ｃと一方の金型すなわち固定金型４のポケット部３０の内周面３０ｂとの間に形成される隙間２６と、入れ子６の熱膨張に従って動作しつつ隙間２６を閉塞する従動入れ子２８と、を有する点にある。図２を用いて、従動入れ子２８に関連する説明をする。図２は従動入れ子２８及びその周辺部分を拡大して示す断面図である。
【００４０】
入れ子６の外周面６ｃのうち、パーテーションラインＰＬ側には傾斜面６ｄが形成される。また、固定金型４のポケット部３０の内周面３０ｂのうち、パーテーションラインＰＬ側には傾斜面３０ｃが形成される。さらに、固定金型４のポケット部３０の内周面３０ｂには段差部３０ｄが形成される。
【００４１】
従動入れ子２８は、テーパ加工が施された部品であって、ステンレス鋼のような熱伝導率の低い材料で形成されている。さらにいうと、従動入れ子２８の熱伝導率は入れ子６又は固定金型４の熱伝導率よりも低い。従動入れ子２８の一方のテーパ面２８ａは、入れ子６の傾斜面６ｄに摺動自在に接触する。従動入れ子２８の他方のテーパ面２８ｂは、固定金型４の傾斜面３０ｃに摺動自在に接触する。また、従動入れ子２８の先細り側の端部２８ｃは、固定金型４の段差部３０ｄにバネ４４を介して接続される。従動入れ子２８の先太り側の端部２８ｄは、可動金型８のランナー４２と対向する。こうした構成によって、従動入れ子２８は、隙間２６とランナー４２との間に介在して、ランナー４２に対して隙間２６を閉塞する。
【００４２】
入れ子６が加熱されて熱膨張したとき、従動入れ子２８は次のように動作する。入れ子６の熱膨張に伴い、入れ子６の傾斜面６ｄは、固定金型４の傾斜面３０ｃ側の方向に動作する。すると、従動入れ子２８のテーパ面２８ａが入れ子６の傾斜面６ｄによって押圧される。この押圧力は、ランナー４２側に作用する力Ａと、固定金型４の傾斜面３０ｃ側に作用する力Ｂと、に分解できる。従動入れ子２８は、ランナー４２側に作用する力Ａによって、バネ４４を伸長しつつランナー４２側に動作する。このとき、従動入れ子２８は、入れ子６の傾斜面６ｄに対してテーパ面２８ａを摺動させ、また、固定金型４の傾斜面３０ｃに対してテーパ面２８ｂを摺動させつつ、ランナー４２側に動作する。このように、従動入れ子２８は入れ子６が熱膨張しても、隙間２６とランナー４２との間に常に介在して、ランナー４２に対して隙間２６を閉塞する。
【００４３】
一方、入れ子６が冷却されて収縮したとき、従動入れ子２８は次のように動作する。入れ子６の収縮に伴い、入れ子６の傾斜面６ｄは、固定金型４の傾斜面３０ｃ側と逆方向に動作する。すると、従動入れ子２８は、バネ４４の復元力によって、バネ４４側に動作する。このとき、従動入れ子２８は、入れ子６の傾斜面６ｄに対してテーパ面２８ａを摺動させ、また、固定金型４の傾斜面３０ｃに対してテーパ面２８ｂを摺動させつつ、バネ４４側に動作する。このように、従動入れ子２８は入れ子６が収縮しても、隙間２６とランナー４２との間に常に介在して、ランナー４２に対して隙間２６を閉塞する。
【００４４】
なお、従動入れ子２８のテーパ面２８ａ、２８ｂのテーパ角度と、入れ子６の傾斜面６ｄ及び固定金型４の傾斜面３０ｃの傾斜の角度は任意に設定可能である。但し、入れ子６が熱膨張したときに、従動入れ子２８の端部２８ｄがパーテーションラインＰＬと一致するように、各角度及び従動入れ子２８の位置を設計すれば、成形材料の無駄がなくなるという利点が得られるため好ましい。具体的には、成形材料の溶融温度における入れ子６の熱膨張量を算出し、入れ子６の傾斜面６ｄが固定金型４の傾斜面３０ｃ側に動作する量を算出すればよい。入れ子６の傾斜面６ｄの動作量が判れば、テーパ角度毎の従動入れ子２８の動作量を算出できる。従って、従動入れ子２８の位置とテーパ角度を最適値に調整することで、入れ子６の熱膨張時に従動入れ子２８の端部２８ｄをパーテーションラインＰＬと一致するようにすることが可能となる。
【００４５】
＜射出成形方法＞
次に射出成形金型２を用いる射出成形方法の手順を、図３のフローチャートを用いると共に図１、図２、図４を参照しつつ説明する。図３は第１の実施形態に係る射出成形方法の手順を示すフローチャートである。図４は射出成形時の入れ子６の温度推移を示すタイムチャートである。
【００４６】
先ず、入れ子６の加熱流路４０に所定温度Ｔ２（≧成形材料の溶融温度）の加熱油を供給して入れ子６を加熱する（ステップＳ１）。例えば、成形材料がポリプロピレンの場合は、加熱油の温度を２２０℃程度にする。図４において、入れ子６を加熱し始めた時点をｔ０として示す。時点ｔ０のときの入れ子６の温度ＴはＴ１である。加熱油の熱が入れ子６に伝導すると、入れ子６の温度が上昇し始める。
【００４７】
加熱流路４０への加熱油の供給が続けられると、図４の時点ｔ０以降のように、入れ子６の温度Ｔが上昇し、入れ子６が熱膨張する。入れ子６が熱膨張すると、図２で示すように、入れ子６の傾斜面６ｄが従動入れ子２８のテーパ面２８ａを押圧する。すると、従動入れ子２８は、一方のテーパ面２８ａを入れ子６の傾斜面６ｄに摺動させ、また、他方のテーパ面２８ｂを固定金型４の傾斜面３０ｃに摺動させつつ、ランナー４２側に動作する（ステップＳ２）。
【００４８】
入れ子６の温度Ｔが加熱油の所定温度Ｔ２に到達するまで入れ子６が熱膨張し続けるものとすると、入れ子６の温度Ｔが加熱油の所定温度Ｔ２に到達するまで、従動入れ子２８はランナー４２側に動作し続ける（ステップＳ３：ＮＯ）。従動入れ子２８は、ランナー４２側への動作中、常に入れ子６の傾斜面６ｄと固定金型４の傾斜面３０ｃに接触して隙間２６を閉塞する。
【００４９】
図４で示すように、時点ｔ１で入れ子６の温度Ｔが加熱油の所定温度Ｔ２近傍に到達すると、入れ子６の昇温は停止する。このとき、従動入れ子２８の端部２８ｄとパーテーションラインＰＬは同一面上に位置する。入れ子６の熱膨張後も、入れ子６の外周面６ｃと固定金型４のポケット部３０の内周面３０ｂとの間には隙間２６が維持される。
【００５０】
入れ子６の温度Ｔが所定温度Ｔ２に到達したら（ステップＳ３：ＹＥＳ）、固定金型４と可動金型８の型閉じを行う（ステップＳ４）。型閉じのタイミングは、例えば、入れ子６の温度Ｔを温度センサ等で検出し、その検出値が加熱油の所定温度Ｔ２近傍になったときとしてもよいし、図４で示すような入れ子６の温度推移が判っていれば、加熱油の供給を開始してから所定時間経過したときとしてもよい。
【００５１】
ステップＳ４の型閉じ後、射出成形機のノズルから、ゲート３４、スプルー３６、ランナー４２を介してキャビティ２４に溶融した成形材料を射出する（ステップＳ５）。
【００５２】
ステップＳ５でキャビティ２４内に成形材料を射出して充填した後、キャビティ２４内の成形材料を加圧、圧縮して成形材料の配向を制御する（ステップＳ６）。
【００５３】
また、ステップＳ６とほぼ同時に、入れ子６の加熱流路４０への加熱油の供給を停止し、次いで入れ子６の冷却流路３８に所定温度Ｔ１以下の冷却油を供給して入れ子６を冷却する（ステップＳ７）。図４において、冷却油の供給を始めた時点をｔ２として示す。時点ｔ２のときの入れ子６の温度ＴはＴ２である。冷却油の温度が入れ子６に熱伝導すると、入れ子６の温度Ｔが降下し始める。
【００５４】
冷却流路３８への冷却油の供給が続けられると、図４の時点ｔ２以降で示すように、入れ子６の温度Ｔが降下し、入れ子６が収縮する。入れ子６が収縮すると、入れ子６の傾斜面６ｄは固定金型４の傾斜面３０ｃから離れる方向に動作する。すると、従動入れ子２８は、一方のテーパ面２８ａを入れ子６の傾斜面６ｄに摺動させ、また、他方のテーパ面２８ｂを固定金型４の傾斜面３０ｃに摺動させつつ、バネ４４の復元力によってバネ４４側に動作する（ステップＳ８）。
【００５５】
入れ子６の温度Ｔが所定温度Ｔ１に到達するまで入れ子６が収縮し続けるものとすると、入れ子６の温度Ｔが所定温度Ｔ１に到達するまで、従動入れ子２８はバネ４４側に動作し続ける（ステップＳ９：ＮＯ）。従動入れ子２８は、バネ４４側への動作中、常に入れ子６の傾斜面６ｄと固定金型４の傾斜面３０ｃに接触して隙間２６を閉塞する。
【００５６】
図４で示すように、時点ｔ３で入れ子６の温度Ｔが所定温度Ｔ１近傍に到達すると、入れ子６の冷却流路３８への冷却油の供給を停止する。このとき、成形材料は固化している。
【００５７】
入れ子６の温度Ｔが所定温度Ｔ１に到達したら（ステップＳ９：ＹＥＳ）、固定金型４と可動金型８の型開きを行う（ステップＳ１０）。型閉じのタイミングと同様に、型開きのタイミングは、例えば、入れ子６の温度Ｔを温度センサ等で検出し、その検出値が所定温度Ｔ１近傍になったときとしてもよいし、図４で示すような入れ子６の温度推移が判っていれば冷却油の供給を開始してから所定時間経過したときとしてもよい。
【００５８】
ステップＳ１０の型開き後、図１で示す上板１８を可動金型８側に移動させると、エジェクタピン２２が可動金型８の凸部８ａから突出して固化した成形品を押し出す。このようにして可動金型８の凸部８ａから成形品を取り出す（ステップＳ１１）。
【００５９】
成形処理を継続する場合は（ステップＳ１２：ＮＯ）、次の成形品を製造するために、ステップＳ１１とほぼ同時にステップＳ１に戻り、入れ子６の加熱流路４０に所定温度Ｔ２（≧成形材料の溶融温度）の加熱油を供給し始める。そしてステップＳ１以降の処理を繰り返す。
【００６０】
成形処理を終了する場合は（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ステップＳ１１で成形品を取り出した後に処理を終了する。
【００６１】
＜第１の実施形態の構成に対する効果＞
第１の実施形態において、入れ子６が熱膨張していないときの隙間２６の容積は、入れ子６の熱膨張量（熱膨張による入れ子６の増加分の容積）よりも大きい。このため、入れ子６が熱膨張しても隙間２６は維持される。すなわち、入れ子６が熱膨張しても、入れ子６の外周面６ｃと固定金型４のポケット部３０の内周面３０ｂとが接触することはなく、入れ子６に応力が生じることはない。従って、入れ子６には応力に起因するクラックが生じない。
【００６２】
また、第１の実施形態において、隙間２６は断熱層として機能するため、入れ子６から固定金型４への熱伝導が抑制される。つまり、入れ子６の熱が固定金型４に奪われることはない。このため、入れ子６の温度を速やかに上昇させることができ、成形サイクルを短縮することができる。
【００６３】
また、第１の実施形態において、隙間２６は断熱層として機能するため、入れ子６から固定金型４への熱伝導が抑制される。つまり、固定金型４が入れ子６の熱を奪って熱膨張することがない。このため、型開きしたまま入れ子６の温度を上昇させた後に型閉じしても、固定金型４のガイドピンブッシュ３２と可動金型８のガイドピン４６との間にかじりが生じない。従って、型開きしたまま入れ子６を昇温させることが可能となる。仮に従来技術のように、型閉じして入れ子６を昇温させると、入れ子６の温度が可動金型８に奪われる。一方、第１の実施形態のように、型開きして入れ子６を昇温させると、入れ子６の温度が可動金型８に奪われることはない。こうした点でも、入れ子６の温度を速やかに上昇させることができ、成形サイクルを短縮することができる。
【００６４】
また、第１の実施形態において、従動入れ子２８はランナー４２と隙間２６の間に配置されて、常に隙間２６を閉塞している。このため、キャビティ２４に成形材料を充填する際に、ランナー４２から隙間２６に成形材料が流入することはない。従って、隙間２６に成形材料が流入してバリとなることを防止できる。
【００６５】
また、第１の実施形態において、従動入れ子２８の端部２８ｄは、入れ子６が熱膨張したときに、パーテーションラインＰＬと一致する位置まで移動する。このため、余計なバリの発生を防止できる。
【００６６】
また、第１の実施形態において、従動入れ子２８は、入れ子６又は固定金型４よりも熱伝導率の低い材料で形成されている。このため、入れ子６の熱が従動入れ子２８を介して固定金型４に伝導することが抑制される。
【００６７】
また、第１の実施形態において、入れ子６は熱伝導率の高い材料で形成されている。このため、入れ子６の温度を速やかに上昇させることができ、射出成形のサイクルを短縮することができる。
【００６８】
［第２の実施形態］
図５は第２の実施形態に係る固定金型５２側の断面図である。図６は第２の実施形態に係る固定金型５２の底面図である。図５、図６で示すように、入れ子５４は、底面５４ｂにノックピン６４及び複数の位置決めブロック６６を有する。ノックピン６４は、入れ子５４の底面５４ｂにおける重心位置に形成されている。各位置決めブロック６６は、ノックピン６４を中心とした放射方向を長手方向とするように配置されている。固定金型５２は、入れ子５４のノックピン６４及び複数の位置決めブロック６６と対向する位置に、ポケット部５６の底部５６ａから底面５８まで貫通するピン孔６０及び複数のガイド孔６２を有する。
【００６９】
図６で示すように、固定金型５２のガイド孔６２の幅Ｗ１は、入れ子５４の位置決めブロック６６の幅Ｗ２とほぼ同一である。一方、固定金型５２のガイド孔６２の長さＬ１は、入れ子５４の位置決めブロック６６の長さＬ２よりも長く、ガイド孔６２と位置決めブロック６６の長手方向両端には、隙間が形成されている。
【００７０】
入れ子５４のノックピン６４が固定金型５２のピン孔６０に挿入され、また、入れ子５４の複数の位置決めブロック６６が固定金型５２の複数のガイド孔６２にそれぞれ挿入されることによって、入れ子５４が固定金型５２に固定される。
【００７１】
こうした構造によって、入れ子５４は加熱された際にノックピン６４を基点としてその周囲に熱膨張する。このとき、位置決めブロック６６がガイド孔６２によってノックピン６４を中心とした放射方向に動作するように案内される。従って、入れ子５４の熱膨張する方向が各ガイド孔６２の長手方向に規制される。
【００７２】
第２の実施形態では、入れ子５４が、一方の金型すなわち固定金型５２に取り付けられる底面５４ｂの重心位置にて一方の金型すなわち固定金型５２に固定される。このため、入れ子５４を周囲に均等に膨張させることが可能となる。従って、固定金型５２、入れ子５４及び従動入れ子２８を設計しやすくなる。
【００７３】
また、ガイド孔６２が入れ子５４の膨張方向を規制する。このため、固定金型５２、入れ子５４及び従動入れ子２８をさらに設計しやすくなる。
【００７４】
［第３の実施形態］
図７は第３の実施形態に係る固定金型４側の断面図である。第３の実施形態は、第１の実施形態と比較して、射出成形金型２の固定金型４と入れ子６との間に断熱プレート７２を設けた点で異なる。
【００７５】
固定金型４と入れ子６との間に断熱プレート７２を設けることによって、入れ子６の底面６ｂから固定金型４への熱伝導が抑制される。このため、第１の実施形態と比較して、さらに成形サイクルを短縮することが可能である。
【００７６】
また、断熱プレート７２の厚さを調整することによって、入れ子６の高さを調整することが可能である。
【００７７】
［各実施形態の変形例］
第１の実施形態では、従動入れ子２８がテーパ面２８ａ、２８ｂを有しているが、従動入れ子２８がいずれかのテーパ面（この場合傾斜面という）のみを有していてもよい。
【００７８】
また、第１の実施形態では、凹型である固定金型４に入れ子６及び従動入れ子２８を設けているが、本発明の適用は凹凸や固定・可動に限られない。入れ子構造をとる金型であれば本発明の適用は可能である。
【００７９】
また、各実施形態を組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【００８０】
２…射出成形金型                    ４、５２…固定金型
６、５４…入れ子                    ６ｃ…外周面
６ｄ…傾斜面                        ８…可動金型
２４…キャビティ                    ２６…隙間
２８…従動入れ子                    ２８ａ、２８ｂ…テーパ面
２８ｃ、２８ｄ…端部                ３０…ポケット部
３０ｂ…内周面                      ３０ｃ…傾斜面
４０…加熱流路                      ４２…ランナー
４４…バネ
【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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