(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の金型によって形成されるキャビティ内に通じ溶融樹脂を注入するための複数の注入経路と、前記キャビティ内へ突出可能な複数の可動部材および突出部材とを備えた前記一対の金型を用いて、前記金型の内表面から前記複数の可動部材および前記突出部材を突出させて前記キャビティ内に第１の空間部を形成し前記突出部材によって一つの前記注入経路を塞いだ状態で、別の前記注入経路から前記第１の空間部に溶融樹脂を注入した後冷却し、その後、前記複数の可動部材および前記突出部材を後退させて前記キャビティ内に第２の空間部および前記一つの注入経路と前記第２の空間部とを連通する連通路を形成した状態で、前記一つの注入経路から前記第２の空間部に溶融樹脂を注入した後冷却する厚肉樹脂成形品の成形方法であって、
前記複数の可動部材は、互いに間隔をおいて前記金型に配置されている
ことを特徴とする厚肉樹脂成形品の成形方法。
【請求項２】
前記複数の可動部材は、板状であることを特徴とする請求項１に記載の厚肉樹脂成形品の成形方法。
【請求項３】
前記複数の可動部材は、柱状であることを特徴とする請求項１に記載の厚肉樹脂成形品の成形方法。
【請求項４】
前記複数の可動部材は、その内部に冷却用配管を有することを特徴とする請求項１から３いずれか１項に記載の厚肉樹脂成形品の成形方法。
【請求項５】
前記金型は樹脂を溶融状態に保つことが可能なホットランナーを備え、前記ホットランナーは前記別の注入経路に接続されるとともに、開閉ゲートを介して前記一つの注入経路に接続されており、
前記第１の空間部に溶融樹脂を注入する際に、前記開閉ゲートは閉鎖されており、前記複数の可動部材および前記突出部材を後退させる際に、前記開閉ゲートは開放されることを特徴とする請求項１から４いずれか１項に記載の厚肉樹脂成形品の成形方法。
【請求項６】
請求項１から５いずれか１項に記載の厚肉樹脂成形品の成形方法によって成形された厚肉樹脂成形品の製造方法。
【請求項７】
前記厚肉樹脂成形品はプラスチックレンズであることを特徴とする請求項６に記載の厚肉樹脂成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プラスチックレンズ等の厚肉樹脂成形品の成形方法および厚肉樹脂成形品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、厚肉樹脂成形品の成形においては、射出成形時に内部の樹脂温度が金型温度に達するまでに長い冷却時間を要する。そのため、例えば特許文献１のように、厚肉型樹脂レンズの厚肉方向の何れか一方の面側から他方の面側に向けて順次肉厚を増していき、最終的に規定肉厚に達するようにした可動金型および固定金型を用いることで、冷却時間を短縮した厚肉型樹脂レンズの成形方法が考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−６２３５９号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような成形方法では、冷却時間の短縮を図るために、成形品の肉厚方向長さが異なる複数の空洞を持つ金型が必要となるため、構成が複雑になるという問題点があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、簡単な構成で冷却時間を短縮できる厚肉樹脂成形品の成形方法および厚肉樹脂成形品を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る厚肉樹脂成形品の成形方法は、一対の金型によって形成されるキャビティ内に通じ溶融樹脂を注入するための複数の注入経路と、キャビティ内へ突出可能な複数の可動部材および突出部材とを備えた一対の金型を用いて、金型の内表面から複数の可動部材および突出部材を突出させてキャビティ内に第１の空間部を形成し突出部材によって一つの注入経路を塞いだ状態で、別の注入経路から第１の空間部に溶融樹脂を注入した後冷却し、その後、複数の可動部材および突出部材を後退させてキャビティ内に第２の空間部および一つの注入経路と第２の空間部とを連通する連通路を形成した状態で、一つの注入経路から第２の空間部に溶融樹脂を注入した後冷却するものであり、複数の可動部材は、互いに間隔をおいて金型に配置されていることを特徴とする。
また、この発明に係る厚肉樹脂成形品の製造方法は、上記の成形方法によって成形された厚肉樹脂成形品の製造方法である。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、可動部材をキャビティ内に突出させることにより、放熱が困難な樹脂内部を冷却することができる。このため、簡単な構成で冷却時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１における厚肉樹脂成形品の成形用金型の側面断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１における厚肉樹脂成形品の成形に用いる金型駒の構造を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１における厚肉樹脂成形品の成形方法を説明する側面断面図である。
【図４】樹脂成形品の肉厚と金型徐冷時間との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の実施の形態１に係る数値シミュレーションのモデルを示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２における厚肉樹脂成形品の成形に用いる金型駒の構造を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２における厚肉樹脂成形品の成形方法を説明する側面断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３における厚肉樹脂成形品の成形に用いる金型駒の構造を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態４における厚肉樹脂成形品の成形に用いる金型駒の構造を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態４における厚肉樹脂成形品の成形方法を説明する側面断面図である。
【図１１】一方の金型駒の温度を金型温度よりも低くした場合における、樹脂成形品の肉厚と金型徐冷時間との関係を示すグラフである。
【図１２】本発明の実施の形態５における厚肉樹脂成形品の成形用金型の側面断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態５における厚肉樹脂成形品の成形に用いる金型駒の構造を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態５における厚肉樹脂成形品の成形方法を説明する側面断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態６における厚肉樹脂成形品の成形用金型の側面断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態６における厚肉樹脂成形品の成形に用いる金型駒の構造を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態６における厚肉樹脂成形品の成形方法を説明する側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下に、図１から図４に基づいて、本発明の実施の形態１について説明する。本実施の形態で用いる成形用金型１０は、少なくとも一面に光学鏡面を有する厚肉、偏肉形状のプラスチックレンズ等の厚肉樹脂成形品の成形に用いるもので、図１に示すように第１の金型ベース８１および第２の金型ベース８２を組み合わせたものである。それぞれの金型ベースの組み合わせ面には、第１の金型駒１１および第２の金型駒１２、すなわち一対の金型が組み込まれており、第１および第２の金型駒１１、１２で囲まれた空間には、厚さＨの厚肉部を有するキャビティＷが形成されている。第１の金型駒１１は、凹状の内表面１１ａを有し、プラスチックレンズ等の光学鏡面を形成するものである。第２の金型駒１２は、平面状の内表面１２ａを有し、プラスチックレンズ等の側面および底面を形成するものである。また、第２の金型駒１２には、突出し駒１３がキャビティの内外方向に摺動可能に取り付けられている。第１の金型ベース８１には、注入口（図示なし）が設けられており、この注入口から注入された溶融樹脂は、注入経路であるスプルーランナー１４およびゲート１５を通ってキャビティＷに注入される。また、第１および第２の金型ベース８１、８２には温調機器１６１および温度計測のための熱電対１７１がそれぞれ設けられており、熱電対１７１で温度を計測しながら、外部の温度制御装置（図示なし）によって温調機器１６１を制御して加熱・冷却することにより成形用金型１０全体の温度が制御される。第１および第２の金型駒１１、１２にも温調機器１６および熱電対１７がそれぞれ設けられており、上記した金型全体の場合と同様にして第１および第２の金型駒１１、１２の温度が制御される。なお、温調機器１６、１６１は、特に限られるものではなく、水温調、油温調、カートリッジヒーターなどを用いることができる。
【００１０】
図２（ａ）は、突出し駒１３を後退させた状態における第１および第２の金型駒１１、１２の側面断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。突出し駒１３は、図に示すように厚さｓのｎ枚の板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）、すなわち可動部材の集合体であり、それぞれの板状部材は、互いに間隔ｘｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ−１）をおいて櫛状に配置されている。突出し駒１３が後退しているとき、それぞれの板状部材の表面１３ａは、第２の金型駒１２の内表面１２ａと同一平面上にあり、キャビティＷの内表面の一部を形成している。なお、板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）は、それぞれがキャビティＷの内外方向に摺動可能であり、摺動可能な範囲は、それぞれの板状部材ごとに設定されている。また、板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）には、例えば銅などの熱伝導性の良い部材を用いることができるが、これに限られるものではない。
【００１１】
図２（ｃ）は、突出し駒１３を第２の金型駒１２の内表面１２ａから突出させた状態における第１および第２の金型駒１１、１２の側面断面図である。板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）は、その表面１３ａと第１の金型駒１１の内表面１１ａとの間の間隔がｙｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）となる状態で保持されている。第１の金型駒１１の内表面１１ａ、第２の金型駒１２の内表面１２ａおよび突出し駒１３で囲まれる第１の空間部Ｗ１において、キャビティＷの厚肉部に対応する部分は、第１の金型駒１１の内表面１１ａと板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の表面１３ａで囲まれる厚さｙｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の薄肉部と、それぞれの板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の相互間に形成され、それぞれの厚さが間隔ｘｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ−１）の薄肉部に分割さている。なお、突出し駒１３の突出、保持および後退には、例えば成形機のトグル機構、スプリング、シリンダを用いることができる。また、ここでは突出し駒１３を第２の金型駒１２の内表面１２ａの同一平面上から突出させる構造になっているが、これに限られるものではなく、キャビティＷの内部に突出させるものであれば、どの方向から突出させてもよい。
【００１２】
なお、本実施の形態では、各パラメータについて、厚肉樹脂成形品１００の厚肉部の厚さＨ＝２０ｍｍ、板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の数ｎ＝５、それぞれの板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の厚さｓ＝５ｍｍ、それぞれの板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の相互間の間隔ｘｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ−１）＝５ｍｍ（等間隔）、それぞれの板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の表面１３ａと第１の金型駒１１の内表面１１ａとの間の間隔ｙｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）＝５ｍｍとしているが、これに限られるものではなく、成形条件に応じて適宜変更してもよい。
【００１３】
次に、本実施の形態における厚肉樹脂成形品の成形方法について説明する。
まず、図３（ａ）に示すようにそれぞれの板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の表面１３ａが第２の金型駒１２の内表面１２ａと同一平面上にある状態から、図３（ｂ）に示すように板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の表面１３ａと第１の金型駒１１の内表面１１ａとの間隔がｙｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）となるまでそれぞれの板状部材を突出させ、第１の空間部Ｗ１を形成する。
【００１４】
次に、それぞれの板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）を突出させた状態を保持しながら、射出成形機（図示なし）により溶融された、例えばポリカーボネイト、ポリシクロオレフィン、ポリメタクリル酸メチルなどの熱可塑性樹脂からなる溶融樹脂９１を第１の金型ベース８１に設けられた注入口（図示なし）より注入し、図３（ｃ）に示すようにスプルーランナー１４およびゲート１５を通して、第１の空間部Ｗ１に注入・充填する。
【００１５】
溶融樹脂９１を第１の空間部Ｗ１に充填した後、温調機器１６、１６１によって第１および第２の金型駒１１、１２、および成形用金型１０全体の金型温度を一定温度に設定し、第１の空間部Ｗ１に充填された溶融樹脂９１の温度を溶融温度から金型温度まで冷却する。第１の空間部Ｗ１に充填された溶融樹脂９１は、第１および第２の金型駒１１、１２によって外部から冷却されるとともに、板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）によって内部からも冷却される。なお、上述したように、第１の空間部Ｗ１において、厚肉部は、その厚さがｙｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）もしくはｘｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ−１）である複数の薄肉部に分割されているため、溶融樹脂９１も薄肉部の状態で冷却される。
【００１６】
第１の空間部Ｗ１に充填された溶融樹脂９１を金型温度まで均一に冷却した後、図３（ｄ）に示すようにそれぞれの板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の表面１３ａが第２の金型駒１２の内表面１２ａと同一平面上になるまでそれぞれの板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）を徐々に後退させ、その表面１３ａと冷却された溶融樹脂９１との間に第２の空間部Ｗ２を形成する。第２の空間部Ｗ２は、厚さｓであるｎ個の板状の薄肉部から構成される。
【００１７】
次に、第２の空間部Ｗ２を形成した状態で、射出成形機（図示なし）によって圧力をかけながら第１の金型ベース８１に設けられた注入口（図示なし）から溶融樹脂９１を注入し、スプルーランナー１４およびゲート１５を通して、図３（ｅ）に示すように第２の空間部Ｗ２に溶融樹脂９１を注入・充填した後、第２の空間部Ｗ２に充填された溶融樹脂９１を溶融温度から金型温度まで冷却する。なお、上述したように第２の空間部Ｗ２は、厚さｓであるｎ個の板状の薄肉部から構成されるため、溶融樹脂９１は、厚さｓの薄肉部の状態で冷却される。
【００１８】
第２の空間部Ｗ２に充填された溶融樹脂９１が金型温度まで均一に冷却された後、成形用金型１０を開き、図３（ｆ）に示すように、厚肉部の厚さがＨである厚肉樹脂成形品１００を取り出す。
以上のように、本実施の形態において、キャビティＷの厚肉部における溶融樹脂９１の冷却は、この厚肉部をそれぞれ厚さｘｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ−１）、ｙｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）、ｓ（段落００１２で上記したようにいずれも５ｍｍ）の薄肉部に分割した状態で、２回に分けて行う。このため、溶融樹脂９１の冷却時間は、厚さ５ｍｍの薄肉部を２回冷却する場合と同等である。
【００１９】
図４は、図５に示すような、肉厚ｈの直方体形状の樹脂成形品１００１を成形する場合に要する金型徐冷時間（樹脂を溶融温度から金型時間まで冷却するのにかかる時間）を数値シミュレーションで求めた結果を示すグラフである。本数値シミュレーションでは、一対の金型８１１、８２１によって形成された、厚さｈの直方体形状のキャビティに溶融樹脂を充填し、双方の金型８１１、８２１によって溶融樹脂を外部から冷却している。なお、本数値シミュレーションでは溶融温度を２５０℃、金型８１１および金型８２１の金型温度を１０５℃と設定している。また、ｙ方向のみ熱伝達が働くものとし、ｘ方向の熱伝達は無視している。図４に示すように、ｈ＝２０ｍｍの場合、金型徐冷時間が１３００ｓであるのに対し、ｈ＝５ｍｍの冷却を２回行う場合の金型徐冷時間は１７０ｓ（＝８５ｓ×２）であり、本実施の形態における厚肉樹脂成形品の成形方法は、溶融樹脂の冷却時間を短縮するものであることが分かる。
【００２０】
本実施の形態によれば、突出し駒の板状部材をキャビティ内に突出させて第１の空間部を形成した状態で、この第１の空間部に溶融樹脂を注入した後冷却するので、放熱が困難な樹脂内部も冷却することができる。このため、簡単な構成で冷却時間を短縮できる。
【００２１】
また、板状部材を互いに間隔を置いて複数個配置したことにより、溶融樹脂との接触面積が大きくなり冷却効率が大きくなるため、冷却時間をさらに短縮することができる。
【００２２】
また、突出し駒を板状とすることにより、溶融樹脂との接触面積が大きくなり、冷却効率をさらに大きくすることができる。
【００２３】
また、溶融樹脂を金型温度まで均一に徐冷するため、歪が少なく、表面精度の優れた厚肉樹脂成形品を得ることができる。
【００２４】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２について、図６および図７に基づいて説明する。なお、図１から図３と同一または相当部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
本実施の形態は、図６に示すように第２の金型駒１２が連通路形成駒１８、すなわち突出部材を備えている点が実施の形態１と異なっている。図６（ａ）は、突出し駒１３および連通路形成駒１８を後退させた状態における第１および第２の金型駒１１、１２の側面断面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。連通路形成駒１８は、キャビティＷの内外方向に摺動可能で、その幅はゲート１５からゲート１５と最も離れた板状部材である板状部材１３１まで及んでいる。また、突出し駒１３が後退している状態では連通路形成駒１８も後退しており、その表面１８ａは、第２の金型駒１２の内表面１２ａと同一平面上にあって、キャビティＷの内表面の一部を形成している。
【００２５】
図６（ｃ）は、突出し駒１３および連通路形成駒１８を第２の金型駒１２の内表面１２ａから突出させた状態における第１および第２の金型駒１１、１２の側面断面図である。それぞれの板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）は、その表面１３ａと第１の金型駒１１の内表面１１ａとの間の間隔がｙｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）となる状態で保持されている。また、連通路形成駒１８は、その表面１８ａと第２の金型駒１２の内表面１２ａとの距離がｚとなる状態で保持されており、ゲート１５の一部を塞いでいる。第１の金型駒１１の内表面１１ａ、第２の金型駒１２の内表面１２ａ、突出し駒１３および連通路形成駒１８で囲まれる第１の空間部Ｗ１において、キャビティＷの厚肉部に対応する部分は、第１の金型駒１１の内表面１１ａと板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の表面１３ａで囲まれる厚さｙｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の薄肉部と、それぞれの板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の相互間に形成され、それぞれの厚さが間隔ｘｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ−１）と等しい薄肉部に分割さている。なお、連通路形成駒１８の表面１８ａと第２の金型駒１２の内表面１２ａとの距離ｚは、例えばｚ＝５ｍｍとすることができる。また、連通路形成駒１８の突出、保持および後退には、突出し駒１３と同様に、成形機のトグル機構、スプリング、シリンダを用いることができる。
【００２６】
次に、本実施の形態における厚肉樹脂成形品の成形方法について説明する。
まず、図７（ａ）に示すようにそれぞれの板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の表面１３ａおよび連通路形成駒１８の表面１８ａが第２の金型駒１２の内表面１２ａと同一平面上にある状態から、図７（ｂ）に示すように、板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の表面１３ａと第１の金型駒１１の内表面１１ａとの間隔がｙｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）となるまでそれぞれの板状部材を突出させるとともに、連通路形成駒１８の表面１８ａと第２の金型駒１２の内表面１２ａとの距離がｚとなるまで連通路形成駒１８を突出させ、第１の空間部Ｗ１を形成する。このとき、連通路形成駒１８はゲート１５の一部を塞ぐ。
【００２７】
次に、それぞれの板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）および連通路形成駒１８を突出させた状態を保持しながら、射出成形機（図示なし）により溶融された、熱可塑性樹脂からなる溶融樹脂９１を第１の金型ベース８１に設けられた注入口（図示なし）より注入し、図７（ｃ）に示すようにスプルーランナー１４およびゲート１５を通して、第１の空間部Ｗ１に注入・充填する。
【００２８】
溶融樹脂９１を第１の空間部Ｗ１に充填した後、温調機器１６、１６１によって第１および第２の金型駒１１、１２、および成形用金型１０全体の金型温度を一定温度に設定し、第１の空間部Ｗ１に充填された溶融樹脂９１の温度を溶融温度から金型温度まで冷却する。第１の空間部Ｗ１に充填された溶融樹脂９１は、実施の形態１と同様に外部および内部の両方から冷却される。
【００２９】
第１の空間部Ｗ１に充填された溶融樹脂９１を金型温度まで均一に冷却した後、図７（ｄ）に示すようにそれぞれの板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の表面１３ａおよび連通路形成駒１８の表面１８ａが第２の金型駒１２の内表面１２ａと同一平面上になるまでそれぞれの板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）および連通路形成駒１８を徐々に後退させ、板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の表面１３ａと冷却された溶融樹脂９１との間に第２の空間部Ｗ２を形成するとともに、連通路形成駒１８の表面１８ａと冷却された溶融樹脂９１との間に連通路Ｗ３を形成する。第２の空間部Ｗ２は、厚さｓであるｎ個の板状の薄肉部から構成される。連通路Ｗ３は、その高さがｚであり、ゲート１５と第２の空間部Ｗ２を連通する。
【００３０】
次に、第２の空間部Ｗ２および連通路Ｗ３を形成した状態で、射出成形機（図示なし）によって圧力をかけながら第１の金型ベース８１に設けられた注入口（図示なし）から溶融樹脂９１を注入し、スプルーランナー１４およびゲート１５を通して、図７（ｅ）に示すように第２の空間部Ｗ２および連通路Ｗ３に溶融樹脂９１を注入・充填した後、第２の空間部Ｗ２および連通路Ｗ３に充填された溶融樹脂９１を冷却する。以降は、実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【００３１】
本実施の形態によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００３２】
また、第２の空間部に溶融樹脂を充填するにあたり、溶融樹脂の注入経路と第２の空間部とを連通する連通路を形成したので、第２の空間部への溶融樹脂の注入が容易になる。
【００３３】
実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３について、図８に基づいて説明する。なお、図２と同一または相当部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
本実施の形態は。突出し駒が実施の形態１および２と異なる。図８（ａ）は、突出し駒２３を後退させた状態における第１および第２の金型駒１１、１２の側面断面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。突出し駒２３は、図に示すように直径ｓの円を底面に持つ、ｍ×ｎ本の円柱状の突出しピン２３ｉｊ（ｉ＝１、２、・・ｎ、ｊ＝１、２、・・ｍ）、すなわち可動部材の集合体であり、それぞれの突出しピンは、互いに間隔ｘｉ（ｉ＝１、２、・・ｎ−１）、ｗｊ（ｊ＝１、２、・・ｍ−１）をおいて格子状に配置されている。間隔ｘｉ（ｉ＝１、２、・・ｎ−１）、ｗｊ（ｊ＝１、２、・・ｍ−１）は、例えばそれぞれ５ｍｍとすることができる。突出し駒２３が後退しているとき、それぞれの突出しピンの表面２３ａは、第２の金型駒１２の内表面１２ａと同一平面上にあり、キャビティＷの内表面の一部を形成している。なお、突出しピン２３ｉｊ（ｉ＝１、２、・・ｎ、ｊ＝１、２、・・ｍ）は、それぞれがキャビティＷの内外方向に摺動可能であり、摺動可能な範囲は、それぞれの突出しピンごとに設定されている。また、突出しピン２３ｉｊ（ｉ＝１、２、・・ｎ、ｊ＝１、２、・・ｍ）には、例えば銅などの熱伝導性の良い部材を用いることができるが、これに限られるものではない。また、ここでは、突出しピン２３ｉｊ（ｉ＝１、２、・・ｎ、ｊ＝１、２、・・ｍ）として円柱状のピンを用いているが、柱状であればよく、例えば、角柱状のピンを用いることができる。
【００３４】
その他の構成および厚肉樹脂成形品の成形方法については実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【００３５】
本実施の形態によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００３６】
また、突出し駒を複数の突出しピンの集合体とすることにより、溶融樹脂と突出し駒の接触面積が大きくなり、冷却効率が大きくなるため、冷却時間をさらに短縮することができる。
【００３７】
実施の形態４．
次に、本発明の実施の形態４について、図９から図１１に基づいて説明する。なお、図１から図４と同一または相当部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
本実施の形態は、突出し駒の板状部材が実施の形態１と異なる。図９（ａ）は、突出し駒３３を後退させた状態における第１および第２の金型駒１１、１２の側面断面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＤ部の拡大断面図である。突出し駒３３は、図に示すように厚さｓのｎ枚の板状部材３３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）、すなわち可動部材の集合体であり、それぞれの板状部材は、互いに間隔ｘｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ−１）をおいて櫛状に配置されている。それぞれの板状部材３３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）は、内部に冷却用配管３３ｂを備えており、この冷却用配管３３ｂに水などを流すことによって、それぞれの板状部材の温度を一定温度に設定することが可能となっている。なお、それぞれの板状部材の温度制御は、外部の温度制御装置（図示なし）によって行われる。突出し駒３３が後退しているとき、それぞれの板状部材の表面３３ａは、第２の金型駒１２の内表面１２ａと同一平面上にあり、キャビティＷの内表面の一部を形成している。なお、板状部材３３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）は、それぞれがキャビティＷの内外方向に摺動可能であり、摺動可能な範囲は、それぞれの板状部材ごとに設定されている。また、板状部材３３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）には、例えば銅などの熱伝導性の良い部材を用いることができるが、これに限られるものではない。
【００３８】
次に、本実施の形態における厚肉樹脂成形品の成形方法について説明する。
まず、図１０（ａ）に示すようにそれぞれの板状部材３３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の表面３３ａが第２の金型駒１２の内表面１２ａと同一平面上にある状態から、図１０（ｂ）に示すように板状部材３３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の表面３３ａと第１の金型駒１１の内表面１１ａとの間隔がｙｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）となるまでそれぞれの板状部材を突出させ、第１の空間部Ｗ１を形成する。
【００３９】
次に、それぞれの板状部材３３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）を突出させた状態を保持しながら、射出成形機（図示なし）により溶融された、熱可塑性樹脂からなる溶融樹脂９１を第１の金型ベース８１に設けられた注入口（図示なし）より注入し、図１０（ｃ）に示すようにスプルーランナー１４およびゲート１５を通して、第１の空間部Ｗ１に注入・充填する。
【００４０】
溶融樹脂９１を第１の空間部Ｗ１に充填した後、温調機器１６、１６１によって第１および第２の金型駒１１、１２、および成形用金型１０全体の金型温度を一定温度に設定するとともに、板状部材３３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の温度を上記金型温度よりも低い温度に設定し、第１の空間部Ｗ１に充填された溶融樹脂９１の温度を溶融温度から金型温度まで冷却する。第１の空間部Ｗ１に充填された溶融樹脂９１は、実施の形態１と同様に外部および内部の両方から冷却される。
【００４１】
第１の空間部Ｗ１に充填された溶融樹脂９１を金型温度まで均一に冷却した後、図１０（ｄ）に示すようにそれぞれの板状部材３３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の表面３３ａが第２の金型駒１２の内表面１２ａと同一平面上になるまでそれぞれの板状部材３３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）を徐々に後退させ、その表面３３ａと冷却された溶融樹脂９１との間に第２の空間部Ｗ２を形成する。第２の空間部Ｗ２は、厚さｓであるｎ個の板状の薄肉部から構成される。
【００４２】
次に、第２の空間部Ｗ２を形成した状態で、射出成形機（図示なし）によって圧力をかけながら、第１の金型ベース８１に設けられた注入口（図示なし）から溶融樹脂９１を注入し、スプルーランナー１４およびゲート１５を通して、図１０（ｅ）に示すように第２の空間部Ｗ２に溶融樹脂９１を注入・充填した後、第２の空間部Ｗ２に充填された溶融樹脂９１を溶融温度から金型温度まで冷却する。以降は実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【００４３】
図１１は、本実施の形態に対応する数値シミュレーションの結果を図４のグラフに追加したものである。図において、点線のグラフは段落００１９で説明した図４のグラフと同じものであり、実施の形態１に対応している。実線のグラフは本実施の形態に対応しているもので、溶融樹脂を冷却する金型８１１、８２１のうち、金型８２１の温度を金型温度（１０５℃）より低い温度（８０℃）としている。その他の条件は図４の場合と同じである。図１１に示すように、実線のグラフはｈ＝５ｍｍのときに金型徐冷時間が６３ｓとなっているため、本実施の形態に対応する場合の金型徐冷時間は１２６ｓ（＝６３ｓ×２回）となり、実施の形態１の場合（１７０ｓ）よりも冷却時間がさらに短縮されていることが分かる。
【００４４】
本実施の形態によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
また、突出し駒の板状部材の内部に冷却用配管を設け、板状部材の温度を金型温度よりも低く設定したことにより、冷却時間をさらに短縮することができる。
【００４６】
実施の形態５．
次に、本発明の実施の形態５について、図１２から図１４に基づいて説明する。なお、図１から図３と同一または相当部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
成形用金型５０の金型ベース８１は、図１２に示すようにスプルーランナー１４の周りに温調機器２６１および熱電対２７１を備えている。また、第１の金型駒１１は、図１３に示すようにスプルーランナーおよびゲート１５の周りに温調機器２６および熱電対２７を備えている。温調機器２６、２６１は、溶融樹脂の注入経路であるスプルーランナー１４およびゲート１５を加熱するためのものであり、それぞれ熱電対２７、２７１によって温度を計測しながら、外部の温度制御装置（図示なし）によって制御される。なお、温調機器２６、２６１は、特に限られるものではなく、水温調、油温調、カートリッジヒーターなどを用いることができる。
その他の構成については実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【００４７】
次に、本実施の形態における厚肉樹脂成形品の成形方法について説明する。
まず、図１４（ａ）に示すようにそれぞれの板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の表面１３ａが第２の金型駒１２の内表面１２ａと同一平面上にある状態から、図１４（ｂ）に示すように板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の表面１３ａと第１の金型駒１１の内表面１１ａとの間隔がｙｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）となるまでそれぞれの板状部材を突出させ、第１の空間部Ｗ１を形成する。
【００４８】
次に、それぞれの板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）を突出させた状態を保持しながら、射出成形機（図示なし）により溶融された、熱可塑性樹脂からなる溶融樹脂９１を第１の金型ベース８１に設けられた注入口（図示なし）より注入し、図１４（ｃ）に示すようにスプルーランナー１４およびゲート１５を通して、第１の空間部Ｗ１に注入・充填する。
【００４９】
溶融樹脂９１を第１の空間部Ｗ１に充填した後、温調機器１６、１６１によって第１および第２の金型駒１１、１２、および成形用金型５０全体の金型温度を一定温度に設定し、第１の空間部Ｗ１に充填された溶融樹脂９１の温度を溶融温度から金型温度まで冷却する。第１の空間部Ｗ１に充填された溶融樹脂９１は、第１および第２の金型駒１１、１２と接する外表面およびそれぞれの板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）と接する内部から冷却される。第１の空間部Ｗ１に充填された溶融樹脂９１は、実施の形態１と同様に外部および内部の両方から冷却される。
【００５０】
第１の空間部Ｗ１に充填された溶融樹脂９１を金型温度まで均一に冷却した後、温調機器２６、２６１によりスプルーランナーおよびゲート１５に充填された樹脂を加熱して再溶融させると同時に、図１４（ｄ）に示すようにそれぞれの板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の表面１３ａが第２の金型駒１２の内表面１２ａと同一平面上になるまでそれぞれの板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）を徐々に後退させ、その表面１３ａと冷却された溶融樹脂９１との間に第２の空間部Ｗ２を形成する。第２の空間部Ｗ２は、厚さｓであるｎ個の板状の薄肉部から構成される。
【００５１】
第２の空間部Ｗ２を形成した状態で、射出成形機（図示なし）によって圧力をかけながら第１の金型ベース８１に設けられた注入口（図示なし）から溶融樹脂９１を注入し、スプルーランナー１４およびゲート１５を通して、図１４（ｅ）に示すように第２の空間部Ｗ２に溶融樹脂９１を注入・充填した後、第２の空間部Ｗ２に充填された溶融樹脂９１を溶融温度から金型温度まで冷却する。以降は実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【００５２】
本実施の形態によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
また、第２の空間部に溶融樹脂を充填する際、注入経路の樹脂を予め再溶融させておくことにより、第２の空間部に溶融樹脂を充填するために必要な圧力が小さくなるため、射出成形機の射出力を抑制することができる。
【００５４】
実施の形態６．
次に、本発明の実施の形態６について、図１５および図１７に基づいて説明する。なお、図１から図３と同一または相当部分については同一符号を付し、その説明を省略する。成形用金型６０は、図１５に示すように第１の金型ベース８１と第１の金型駒１１との間にホットランナー１９を備え、第１の金型駒１１は、２つのスプルーランナー１４、２４およびゲート１５、２５、すなわち２つの溶融樹脂の注入経路を備えている。また、第２の金型駒１２は、連通路形成駒２８、すなわち突出部材を備えている。その他の構成については実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【００５５】
図１６（ａ）は、突出し駒１３および連通路形成駒２８を後退させた状態における第１および第２の金型駒１１、１２、およびホットランナー１９の側面断面図であり、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。ホットランナー１９は、その一端が第１の金型ベース８１に設けられた注入口（図示なし）に接続する１次スプルー１９ａと、１次スプルー１９ａの他端に設けられ、１次スプルー１９ａの両側に延出するランナー１９ｂと、ランナー１９ｂの両端部からそれぞれ延出する２つの２次スプルー１９ｃ１、１９ｃ２とを備えている。２つの２次スプルー１９ｃ１、１９ｃ２は、それぞれ開閉機能を有する開閉ゲート１９ｄ１、１９ｄ２を介してスプルーランナー１４、２４と接続されており、２つのスプルーランナー１４、２４は、それぞれゲート１５、２５を介してキャビティＷに接続されている。１次スプルー１９ａ、ランナー１９ｂおよび２つの２次スプルー１９ｃ１、１９ｃ２の周囲には、これらを加熱する温調機器３６および温度計測のための熱電対３７が設けられ、ホットランナー１９にある樹脂を溶融状態に保つことが可能である。また、ホットランナー１９は、開閉ゲート１９ｄ１、１９ｄ２により、溶融樹脂の射出制御を行うことが可能である。
連通路形成駒１８は、キャビティＷの内外方向に摺動可能で、その幅は板状部材１３１から板状部材１３ｎまで及んでいる。また、突出し駒１３が後退している状態では連通路形成駒２８も後退しており、その表面２８ａは、第２の金型駒１２の内表面１２ａと同一平面上にあって、キャビティＷの内表面の一部を形成している。
【００５６】
図１６（ｃ）は、突出し駒１３および連通路形成駒２８を第２の金型駒１２の内表面１２ａから突出させた状態における第１および第２の金型駒１１、１２の側面断面図である。それぞれの板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）は、その表面１３ａと第１の金型駒１１の内表面１１ａとの間の間隔がｙｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）となる状態で保持されている。また、連通路形成駒２８は、その表面２８ａと第２の金型駒１２の内表面１２ａとの距離がｚとなる状態で保持されており、ゲート２５を塞いでいる。第１の金型駒１１の内表面１１ａ、第２の金型駒１２の内表面１２ａ、突出し駒１３および連通路形成駒２８で囲まれる空間に形成される第１の空間部Ｗ１において、キャビティＷの厚肉部に対応する部分は、第１の金型駒１１の内表面１１ａと板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の表面１３ａで囲まれる厚さｙｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の薄肉部と、それぞれの板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の相互間に形成され、それぞれの厚さが間隔ｘｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ−１）と等しい薄肉部に分割さている。
【００５７】
次に、本実施の形態における厚肉樹脂成形品の成形方法について説明する。
まず、図１７（ａ）に示すようにそれぞれの板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の表面１３ａおよび連通路形成駒２８の表面２８ａが第２の金型駒１２の内表面１２ａと同一平面上にある状態から、図１７（ｂ）に示すように、板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の表面１３ａと第１の金型駒１１の内表面１１ａとの間隔がｙｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）となるまでそれぞれの板状部材を突出させるとともに、連通路形成駒２８の表面２８ａと第２の金型駒１２の内表面１２ａとの距離がｚとなるまで連通路形成駒２８を突出させ、第１の空間部Ｗ１を形成する。このとき、連通路形成駒２８はゲート２５を塞ぐ。また、ホットランナー１９の開閉ゲート１９ｄ１は開いた状態にし、開閉ゲート１９ｄ２は閉じた状態にしておく。
【００５８】
次に、それぞれの板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）および連通路形成駒２８を突出させた状態を保持しながら、射出成形機（図示なし）により溶融された、熱可塑性樹脂からなる溶融樹脂９１を第１の金型ベース８１に設けられた注入口（図示なし）より成形用金型６０に注入する。注入された溶融樹脂９１は、１次スプルー１９ａ、ランナー１９ｂおよび２次スプルー１９ｃ１、１９ｃ２に注入・充填され、図１７（ｃ）に示すように２次スプルー１９ｃ１から開閉ゲート１９ｄ１、スプルーランナー１４およびゲート１５を通って、第１の空間部Ｗ１に注入・充填される。このとき、開閉ゲート１９ｄ２は閉じた状態であるため、２次スプルー１９ｃ２からスプルーランナー２４およびゲート２５に溶融樹脂９１が流入することはない。また、連通路形成駒２８によりゲート２５は塞がれているため、ゲート１５から第１の空間部Ｗ１に流入した溶融樹脂９１がゲート２５に入り込むことはない。
【００５９】
溶融樹脂９１を第１の空間部Ｗ１に充填した後、温調機器１６、１６１によって第１および第２の金型駒１１、１２、および成形用金型６０全体の金型温度を一定温度に設定し、第１の空間部Ｗ１に充填された溶融樹脂９１の温度を溶融温度から金型温度まで冷却する。第１の空間部Ｗ１に充填された溶融樹脂９１は、実施の形態１と同様に外部および内部の両方から冷却される。なお、ホットランナー１９に充填された溶融樹脂９１は、温調機器３６により第１の空間部Ｗ１に充填された溶融樹脂９１を冷却する間も溶融状態に保たれている。
【００６０】
第１の空間部Ｗ１に充填された溶融樹脂９１を金型温度まで均一に冷却した後、図１７（ｄ）に示すようにそれぞれの板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の表面１３ａおよび連通路形成駒２８の表面２８ａが第２の金型駒１２の内表面１２ａと同一平面上になるまでそれぞれの板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）および連通路形成駒２８を徐々に後退させ、板状部材１３ｉ（ｉ＝１、２、・・、ｎ）の表面１３ａと冷却された溶融樹脂９１との間に第２の空間部Ｗ２を形成するとともに、連通路形成駒２８の表面２８ａと冷却された溶融樹脂９１との間に連通路Ｗ３を形成する。また、第２の空間部Ｗ２および連通路Ｗ３を形成するのと同時に、開閉ゲート１９ｄ１を閉じ、開閉ゲート１９ｄ２を開く。第２の空間部Ｗ２は、厚さｓであるｎ個の板状の薄肉部から構成される。連通路Ｗ３は、その高さがｚであり、ゲート２５と第２の空間部Ｗ２を連通する。
【００６１】
第２の空間部Ｗ２および連通路Ｗ３を形成した状態で、射出成形機（図示なし）によって第１の金型ベース８１に設けられた注入口（図示なし）から溶融樹脂９１を注入することにより、溶融樹脂９１を２次スプルー１９ｃ２から開閉ゲート１９ｄ２を通し、スプルーランナー２４およびゲート２５を通して、図１７（ｅ）に示すように第２の空間部Ｗ２および連通路Ｗ３に溶融樹脂９１を注入・充填した後、第２の空間部Ｗ２および連通路Ｗ３に充填された溶融樹脂９１を冷却する。以降は、実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【００６２】
本実施の形態によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６３】
また、成形用金型がキャビティ内への溶融樹脂の注入経路を２つ備え、第１および第２の空間部への溶融樹脂の充填において、互いに異なる注入経路を用いることにより、第２の空間部への溶融樹脂の充填が容易となり、冷却時間をさらに短縮することができる。
【００６４】
また、実施の形態２と同様に、第２の空間部に溶融樹脂を充填するにあたり、溶融樹脂の注入経路と第２の空間部とを連通する連通路を形成したので、第２の空間部への溶融樹脂の注入がさらに容易となる。
【符号の説明】
【００６５】
１００、厚肉樹脂成形品１０、５０、６０  成形用金型、１１  第１の金型駒、１１a  内表面、１２  第２の金型駒、１２ａ  内表面、１３、２３、３３  突出し駒、１３１〜１３５、３３１〜３３５  板状部材、２３１１〜２３５５  円柱状部材、３３ｂ  冷却用配管、１４、２４  スプルーランナー、１５、２５  ゲート、１８、２８  連通路形成駒、９１  溶融樹脂、Ｗ  キャビティ、Ｗ１  第１の空間部、Ｗ２  第２の空間部、Ｗ３  連通路。
【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】
0006520494.tif 000008
【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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