(57)【要約】【課題】ブロー成形品を表皮材とする発泡性樹脂成形において、これを射出成形にも適用しつつ、簡単な構造でありながら型開することなく容易にパリソン内部に発泡性樹脂を注入することができる樹脂成形品の成形方法および成形装置を提供する。【解決手段】パリソン垂下手段と、型締手段と、ブロー賦形手段と、ブロー賦形手段によるブロー賦形後、そのブロー賦形で用いた気体Ｂにより、パリソンＰの発泡性樹脂注入通路３ｄに繋がる部分を内側から外側に向けて吹き破り、発泡性樹脂３６の注入口Ｐ９となす注入口形成手段５と、パリソンＰをブロー賦形されたままの状態でキャビティ２ａ内に残留させ、溶融した発泡性樹脂３６を発泡性樹脂注入通路内３ｄに射出し、注入口Ｐ９を経由してパリソンＰ内に注入する射出手段とを備えるように構成する。【選択図】図３
2008068586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が発泡性樹脂から成るとともに表層部がソリッド樹脂から成る樹脂成形品の成形方法であって、
上記ソリッド樹脂のパリソンを垂下するパリソン垂下工程と、
溶融した発泡性樹脂をキャビティ内に導く発泡性樹脂注入通路を備えた成形型で、垂下された上記パリソンを挟んで袋状となす型締工程と、
袋状となった上記パリソン内部に気体を吹込み、該パリソンを上記成形型のキャビティ形状に沿った形に膨らませるブロー賦形工程と、
上記ブロー賦形工程完了後、上記ブロー賦形工程で用いた気体により、上記パリソンの上記発泡性樹脂注入通路に繋がる部分を内側から外側に向けて吹き破り、発泡性樹脂の注入口となす注入口形成工程と、
上記パリソンをブロー賦形されたままの状態でキャビティ内に残留させ、溶融した発泡性樹脂を上記発泡性樹脂注入通路内に射出し、上記注入口を経由して上記パリソン内に注入する射出工程とを含むことを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
【請求項２】
上記発泡性樹脂注入通路には、弁体が移動することによりキャビティ容積を拡大する注入通路弁が設けられ、
上記注入口形成工程において、上記パリソン内の気圧を維持しつつ、上記注入通路弁により上記キャビティ容積を拡大させて上記注入口を形成させることを特徴とする請求項１記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項３】
上記注入通路弁は、上記発泡性樹脂注入通路を開く開状態と、閉じる第１閉状態と、弁体が移動することにより上記第１閉状態よりも上記キャビティ容積を拡大させた状態で閉じる第２閉状態とに切換可能であって、上記ブロー賦形工程においては上記第１閉状態とされ、上記注入口形成工程においては上記第２閉状態とされ、上記射出工程においては上記開状態とされることを特徴とする請求項２記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項４】
上記成形型は、上記注入口が形成される箇所のパリソンを薄肉化する絞り部を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項５】
上記発泡性樹脂注入通路は、上記成形型の正面部に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項６】
上記注入口形成工程の前に、上記パリソンの上記注入口が形成される箇所に、注入口形成時に応力が集中する応力集中部を予め形成しておくことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項７】
上記射出工程の開始前に、上記パリソンに気体抜き孔が形成され、
上記射出工程において、上記気体抜き孔からパリソン内の気体を抜きながら発泡性樹脂が注入されることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項８】
上記発泡性樹脂は、物理発泡剤を含有することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項９】
上記物理発泡剤は、超臨界流体であることを特徴とする請求項８記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項１０】
内部が発泡性樹脂から成るとともに表層部がソリッド樹脂から成る樹脂成形品の成形装置であって、
上記ソリッド樹脂のパリソンを垂下するパリソン垂下手段と、
溶融した発泡性樹脂をキャビティ内に導く発泡性樹脂注入通路を備えた成形型で、垂下された上記パリソンを挟んで袋状となす型締手段と、
袋状となった上記パリソン内部に気体を吹込み、該パリソンを上記成形型のキャビティ形状に沿った形に膨らませるブロー賦形手段と、
上記ブロー賦形手段によるブロー賦形後、そのブロー賦形で用いた気体により、上記パリソンの上記発泡性樹脂注入通路に繋がる部分を内側から外側に向けて吹き破り、発泡性樹脂の注入口となす注入口形成手段と、
上記パリソンをブロー賦形されたままの状態でキャビティ内に残留させ、溶融した発泡性樹脂を上記発泡性樹脂注入通路内に射出し、上記注入口を経由して上記パリソン内に注入する射出手段とを含むことを特徴とする樹脂成形品の成形装置。
【請求項１１】
上記発泡性樹脂注入通路には、弁体が移動することによりキャビティ容積を拡大する注入通路弁が設けられ、
上記注入口形成時、上記パリソン内の気圧が維持された状態で、上記注入通路弁により上記キャビティ容積を拡大させて上記注入口を形成させることを特徴とする請求項１０記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項１２】
上記注入通路弁は、上記発泡性樹脂注入通路を開く開状態と、閉じる第１閉状態と、弁体が移動することにより上記第１閉状態よりも上記キャビティ容積を拡大させた状態で閉じる第２閉状態とに切換可能であって、上記ブロー賦形時は上記第１閉状態とされ、上記注入口の形成時には上記第２閉状態とされ、上記発泡性樹脂の射出時には上記開状態とされることを特徴とする請求項１１記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項１３】
上記成形型は、上記注入口が形成される箇所のパリソンを薄肉化する絞り部を有することを特徴とする請求項１０乃至１２の何れか１項に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項１４】
上記発泡性樹脂注入通路は、上記成形型の正面部に設けられていることを特徴とする請求項１０乃至１３の何れか１項に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項１５】
上記パリソンの上記注入口が形成される箇所に、注入口形成時に応力が集中する応力集中部を予め形成する応力集中部形成手段を備えることを特徴とする請求項１０乃至１４の何れか１項に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項１６】
上記パリソンに気体抜き孔を形成する気体抜き孔形成手段を備え、
上記射出手段が発泡性樹脂を射出する際、上記気体抜き孔からパリソン内の気体を抜きながら該パリソン内に発泡性樹脂が注入されることを特徴とする請求項１０乃至１５の何れか１項に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項１７】
上記発泡性樹脂は、物理発泡剤を含有することを特徴とする請求項１０乃至１６の何れか１項に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項１８】
上記物理発泡剤は、超臨界流体であることを特徴とする請求項１７記載の樹脂成形品の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形品の成形方法および成形装置に関し、特に溶融した発泡性樹脂をキャビティ内に射出充填する射出成形に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、樹脂製品において、軽量化等の目的で発泡性樹脂を材料とするものが多用されつつある。その成形方法の一形態として、溶融した発泡性樹脂をキャビティ（型によって形成された空間）内に射出充填する射出成形がある。
【０００３】
射出成形によって得られた発泡性樹脂成形品の表面には薄いスキン層（発泡しない中実層）が形成されるので、一応は滑らかな表面を得ることができる。しかしそのスキン層はごく薄い層であるために、成形品が固まるまでに表層近くの発泡部が破泡し、スキン層を抜けて表面に気泡が露出することがある。この成形品が、表面の美観を要するものである場合、このような気泡の露出は好ましくない。
【０００４】
また成形品の使途に応じて、物性（剛性等）の向上が求められることもある。
【０００５】
そこで表面の美観を高め、或いは物性を向上するという要求に応えるべく、表層部に非発泡性の表皮が設けられた樹脂成形品が研究されている。成形品に非発泡性の表皮を設けることにより、気泡が表面に露出しなくなるので美観が向上する。また表皮の材質や厚さを適宜設定することにより、必要な物性を容易に得ることができる。
【０００６】
一方、樹脂成形の一形態としてブロー成形が知られている。ブロー成形は、押出機等によって円筒状に成形された熱可塑化性樹脂（パリソン）を金型で挟んで袋状にし、その内部にエア等の気体を吹込んで膨らませて金型形状の中空成形品を得る成形方法である。
【０００７】
発泡性樹脂成形品の表皮材として、このブロー成形品を用いたものが知られている（例えば特許文献１参照）。但し特許文献１に示されたものは、ブロー成形された中空成形品の内部に発泡粒子を充填し、その発泡粒子にスチームを供給して加熱、融着させるものであって、射出成形とは異なる成形方法に適用されたものである。
【特許文献１】特開２００４−２８４１４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に示される技術を、射出成形にも応用することができるように一見思われる。しかしながら、ブロー成形されたパリソン内に発泡性樹脂を射出、充填するには、パリソンの適宜位置に注入口を設けなければならないという特有の問題点が生じるため、実際には容易ではない。
【０００９】
すなわち、例えばブロー成形された中空成形品を一旦成形型から取出し、注入口を穿設した後に改めて射出成形用の成形型にセットするといった方法では著しく効率が悪く、またブロー成形を行ったときのブローピン跡を注入口として利用することも考えられるが、装置のレイアウトが困難で、徒に装置の複雑化、大型化を招いてしまうのである。
【００１０】
本発明は、かかる事情に鑑み、ブロー成形品を表皮材とする発泡性樹脂成形において、これを射出成形にも適用しつつ、簡単な構造でありながら型開することなく容易にパリソン内部に発泡性樹脂を注入することができる樹脂成形品の成形方法および成形装置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】
【００１１】
上記課題を解決するための請求項１に係る発明は、内部が発泡性樹脂から成るとともに表層部がソリッド樹脂から成る樹脂成形品の成形方法であって、上記ソリッド樹脂のパリソンを垂下するパリソン垂下工程と、溶融した発泡性樹脂をキャビティ内に導く発泡性樹脂注入通路を備えた成形型で、垂下された上記パリソンを挟んで袋状となす型締工程と、袋状となった上記パリソン内部に気体を吹込み、該パリソンを上記成形型のキャビティ形状に沿った形に膨らませるブロー賦形工程と、上記ブロー賦形工程完了後、上記ブロー賦形工程で用いた気体により、上記パリソンの上記発泡性樹脂注入通路に繋がる部分を内側から外側に向けて吹き破り、発泡性樹脂の注入口となす注入口形成工程と、上記パリソンをブロー賦形されたままの状態でキャビティ内に残留させ、溶融した発泡性樹脂を上記発泡性樹脂注入通路内に射出し、上記注入口を経由して上記パリソン内に注入する射出工程とを含むことを特徴とする。
【００１２】
なお、当明細書でソリッド樹脂とは、非発泡性の樹脂を指すものとする。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１記載の樹脂成形品の成形方法において、上記発泡性樹脂注入通路には、弁体が移動することによりキャビティ容積を拡大する注入通路弁が設けられ、上記注入口形成工程において、上記パリソン内の気圧を維持しつつ、上記注入通路弁により上記キャビティ容積を拡大させて上記注入口を形成させることを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項２記載の樹脂成形品の成形方法において、上記注入通路弁は、上記発泡性樹脂注入通路を開く開状態と、閉じる第１閉状態と、弁体が移動することにより上記第１閉状態よりも上記キャビティ容積を拡大させた状態で閉じる第２閉状態とに切換可能であって、上記ブロー賦形工程においては上記第１閉状態とされ、上記注入口形成工程においては上記第２閉状態とされ、上記射出工程においては上記開状態とされることを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の樹脂成形品の成形方法において、上記成形型は、上記注入口が形成される箇所のパリソンを薄肉化する絞り部を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の樹脂成形品の成形方法において、上記発泡性樹脂注入通路は、上記成形型の正面部に設けられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れか１項に記載の樹脂成形品の成形方法において、上記注入口形成工程の前に、上記パリソンの上記注入口が形成される箇所に、注入口形成時に応力が集中する応力集中部を予め形成しておくことを特徴とする。
【００１８】
請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れか１項に記載の樹脂成形品の成形方法において、上記射出工程の開始前に、上記パリソンに気体抜き孔が形成され、上記射出工程において、上記気体抜き孔からパリソン内の気体を抜きながら発泡性樹脂が注入されることを特徴とする。
【００１９】
請求項８の発明は、請求項１乃至７の何れか１項に記載の樹脂成形品の成形方法において、上記発泡性樹脂は物理発泡剤を含有することを特徴とする。
【００２０】
請求項９の発明は、請求項８記載の樹脂成形品の成形方法において、上記物理発泡剤は超臨界流体であることを特徴とする。
【００２１】
請求項１０の発明は、内部が発泡性樹脂から成るとともに表層部がソリッド樹脂から成る樹脂成形品の成形装置であって、上記ソリッド樹脂のパリソンを垂下するパリソン垂下手段と、溶融した発泡性樹脂をキャビティ内に導く発泡性樹脂注入通路を備えた成形型で、垂下された上記パリソンを挟んで袋状となす型締手段と、袋状となった上記パリソン内部に気体を吹込み、該パリソンを上記成形型のキャビティ形状に沿った形に膨らませるブロー賦形手段と、上記ブロー賦形手段によるブロー賦形後、そのブロー賦形で用いた気体により、上記パリソンの上記発泡性樹脂注入通路に繋がる部分を内側から外側に向けて吹き破り、発泡性樹脂の注入口となす注入口形成手段と、上記パリソンをブロー賦形されたままの状態でキャビティ内に残留させ、溶融した発泡性樹脂を上記発泡性樹脂注入通路内に射出し、上記注入口を経由して上記パリソン内に注入する射出手段とを含むことを特徴とする。
【００２２】
請求項１１の発明は、請求項１０記載の樹脂成形品の成形装置において、上記発泡性樹脂注入通路には、弁体が移動することによりキャビティ容積を拡大する注入通路弁が設けられ、上記注入口形成時、上記パリソン内の気圧が維持された状態で、上記注入通路弁により上記キャビティ容積を拡大させて上記注入口を形成させることを特徴とする。
【００２３】
請求項１２の発明は、請求項１１記載の樹脂成形品の成形装置において、上記注入通路弁は、上記発泡性樹脂注入通路を開く開状態と、閉じる第１閉状態と、弁体が移動することにより上記第１閉状態よりも上記キャビティ容積を拡大させた状態で閉じる第２閉状態とに切換可能であって、上記ブロー賦形時は上記第１閉状態とされ、上記注入口の形成時には上記第２閉状態とされ、上記発泡性樹脂の射出時には上記開状態とされることを特徴とする。
【００２４】
請求項１３の発明は、請求項１０乃至１２の何れか１項に記載の樹脂成形品の成形装置において、上記成形型は、上記注入口が形成される箇所のパリソンを薄肉化する絞り部を有することを特徴とする。
【００２５】
請求項１４の発明は、請求項１０乃至１３の何れか１項に記載の樹脂成形品の成形装置において、上記発泡性樹脂注入通路は、上記成形型の正面部に設けられていることを特徴とする。
【００２６】
請求項１５の発明は、請求項１０乃至１４の何れか１項に記載の樹脂成形品の成形装置において、上記パリソンの上記注入口が形成される箇所に、注入口形成時に応力が集中する応力集中部を予め形成する応力集中部形成手段を備えることを特徴とする。
【００２７】
請求項１６の発明は、請求項１０乃至１５の何れか１項に記載の樹脂成形品の成形装置において、上記パリソンに気体抜き孔を形成する気体抜き孔形成手段を備え、上記射出手段が発泡性樹脂を射出する際、上記気体抜き孔からパリソン内の気体を抜きながら該パリソン内に発泡性樹脂が注入されることを特徴とする。
【００２８】
請求項１７の発明は、請求項１０乃至１６の何れか１項に記載の樹脂成形品の成形装置において、上記発泡性樹脂は、物理発泡剤を含有することを特徴とする。
【００２９】
請求項１８の発明は、請求項１７記載の樹脂成形品の成形装置において、上記物理発泡剤は、超臨界流体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
請求項１の発明によると、まず内部が発泡性樹脂から成る軽量な樹脂成形品を得ることができる。そしてその表層部がソリッド樹脂（パリソン）から成るので、内部の発泡性樹脂の気泡が表面に露出しない。従って容易に美観を向上させることができる。また表皮の材質や厚さを適宜設定することにより、必要な物性（剛性等）を容易に得ることができる。
【００３１】
そしてブロー賦形工程後、パリソンの一部を吹き破ることで型開することなくパリソンに発泡性樹脂の注入口を形成することができる。このため、ブロー賦形工程に続いて連続的に射出工程に移行することができ、容易且つ効率的な成形を行うことができる。
【００３２】
請求項２の発明によると、注入口形成工程において、パリソン内の気圧が維持された状態でキャビティ容積が拡大される。これにより、発泡性樹脂注入通路に繋がる部分のパリソンが外側にさらに膨出可能、又はさらに膨出し易くなるので、より確実にパリソンの吹き破り（注入口の形成）を行うことができる。
【００３３】
請求項３の発明によると、注入通路弁を第１閉状態から第２閉状態に切換えることにより、上記キャビティ容積の拡大を行うことができる。さらに、続いて注入通路弁を第２閉状態から開状態に切換えることにより、発泡性樹脂の注入停止状態から注入可能状態に連続的に移行することができる。
【００３４】
つまりこの注入通路弁によれば、簡単な構造でありながら、キャビティ容積を拡大する作用に加え、発泡性樹脂注入通路を開閉する作用と、キャビティ容積の拡大と発泡性樹脂の射出・注入とを連続的に行うことを可能とする作用をも得ることができる。
【００３５】
請求項４の発明によると、注入口形成工程において、注入口が形成される箇所のパリソンが薄肉化されているので容易にこれを吹き破ることができる。つまりより容易にパリソンに注入口を形成することができる。
【００３６】
請求項５の発明によると、成形品のより中央に近い位置から発泡性樹脂の注入を行うことができるので、容易に充填性を高めることができる。
【００３７】
請求項６の発明によると、パリソンの注入口形成箇所に応力集中部（例えば圧痕など）が予め形成されるので、注入口形成工程においてパリソンを吹き破り易くなる。従って、より容易かつ確実に注入口を形成することができる。
【００３８】
請求項７の発明によると、射出工程において、パリソン内の気体が気体抜き孔を経由して排出される。従って発泡性樹脂の充填がブロー賦形工程で用いられた気体に阻害されることが抑制され、充填性を高めることができる。
【００３９】
請求項８の発明によると、物理発泡剤により、微細かつ均一な発泡セル構造を形成することができるので、剛性等の物性をより向上することができる。
【００４０】
請求項９の発明によると、密度が液体に近く、流動性が気体の状態であるという性質を有する超臨界流体が、発泡時に溶融樹脂の中を活発に移動し、分子の奥深くまで拡散するので、請求項７の効果を一層助長することができる。
【００４１】
請求項１０乃至１８の発明によると、それぞれ請求項１乃至９に対応する効果を奏する発泡樹脂成形品の成形装置を容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００４３】
図１は本発明の第１実施形態に係る樹脂成形品の成形装置１（以下成形装置１と略称する）の概略構成図である。成形装置１は、内部が発泡性樹脂から成るとともに表層部がソリッド樹脂（非発泡性の樹脂）から成る樹脂成形品を得るための成形装置である。そのような樹脂成形品の用途としては、例えば、軽量でありながら一定以上の剛性・強度を有することが求められ、また外観の美しさも要求される自動車のトランクボード等が好適である。
【００４４】
成形装置１は、その基本的な構成として、型締機構部１０、射出機構部３０及びブロー機構部５０を備える。
【００４５】
型締機構部１０（型締手段）は、金型２の型締めと型開とを図外の油圧機構または電動モータ等によって行う機構であり、後述する注入通路弁５以外は、一般的な射出成形装置に用いられる型締機構と同様の構成を有する。
【００４６】
射出機構部３０（射出手段）は、金型２の内部（詳しくは、金型２のキャビティ内でブロー賦形されたパリソンＰの内部）に、溶融した発泡性樹脂３６を射出する機構である。
【００４７】
射出機構部３０は、一般的な射出成形装置に用いられる射出機構と同様の構成を有する。詳しくは、樹脂ペレット３６ａの供給口であるホッパ３５と、その下流で樹脂ペレット３６ａを加熱して可塑化（溶融）させ、混練しつつ下流側に抽送するシリンダ３１及びスクリュ３３とを有する。シリンダ３１の先端は金型２に接続されている。樹脂ペレット３６ａの材質としては、熱可塑化性樹脂、例えばポリプロピレン（ＰＰ）等が好適である。
【００４８】
さらに樹脂ペレット３６ａ内に、補強繊維としてガラスファイバー（長繊維）を２０％程度混合しても良く、ガラスファイバーに代えて、カーボンファイバー、ナノファイバー、繊維状や粒状の充填材、或いは天然繊維等を用いても良い。
【００４９】
シリンダ３１の途中位置に、物理発泡剤として用いられる超臨界流体（ＳＣＦ：Ｓｕｐｅｒ  Ｃｒｉｔｉｃａｌ  Ｆｌｕｉｄ）４７（以下ＳＣＦ４７と略称する）を供給するＳＣＦ供給パイプ４１が、弁４０を介して接続されている。超臨界流体（ＳＣＦ４７）とは、所定の臨界温度以上かつ臨界圧力以上の超臨界状態とした公知の流体である。当実施形態で用いるＳＣＦ４７の種類は、不活性ガス、好ましくは二酸化炭素（ＣＯ２）や窒素（Ｎ２）が好適である。ＳＣＦ４７は、液体に近い密度でありながら気体の流動性を有する。ＣＯ２の臨界温度は３１℃、臨界圧力は７．４ＭＰａである。またＮ２の臨界温度は−１４７℃、臨界圧力は３．４ＭＰａである。
【００５０】
ＳＣＦ４７はＳＣＦ供給ユニット４５を介してＳＣＦタンク４８に貯溜されており、ＳＣＦ供給ユニット４５によって適宜量のＳＣＦ４７がＳＣＦ供給パイプ４１に送出される。弁４０を開くことにより、シリンダ３１内の樹脂にＳＣＦ４７が混入され、発泡性樹脂３６となる。
【００５１】
なお、ＳＣＦ４７に代えて他の物理発泡剤を用いても良く、また物理発泡剤に代えて化学反応により熱的に発泡させる化学発泡剤３６ｂ（予め樹脂ペレット３６ａ内に、例えば６％程度混合しておく）を用いても良い。
【００５２】
ブロー機構部５０は、押出成形によってソリッド樹脂の円筒形パリソンＰを型締機構部１０に向けて垂下させ、そのパリソンＰの内部にブローピン６４でエアを吹込み、膨らませ、その後ブローピン６４をパリソンＰの内部から退避させる。すなわちブロー機構部５０は、パリソン垂下手段、ブロー賦形手段およびブローピン退避手段を具備する。なお当実施形態では、吹込む気体として空気（エア）を用いる。その他窒素等を用いても良い。
【００５３】
ブロー機構部５０は、一般的なブロー成形装置に用いられる同機構と同様の構成を有する。詳しくは、樹脂ペレット５７（パリソンＰの材料）の供給口であるホッパ５５と、その下流で樹脂ペレット５７を加熱して可塑化（溶融）させ、混練しつつ下流側に抽送するシリンダ５１及びスクリュ５３と、可塑化された樹脂を、円環状の間隙を有するダイ６２から下方に押出し、円筒状のパリソンＰを垂下させるシリンダ６０と、エアを吹き出すブローピン６４と、ブローピン６４にエアを供給するエア供給パイプ６６とを含む。
【００５４】
またシリンダ６０は、ブローピン６４を軸方向（上下方向）に移動させる機構を内蔵する。
【００５５】
パリソンＰの材料となる樹脂ペレット５７の材質としては、熱可塑化性樹脂、例えばポリプロピレン（ＰＰ）等が好適である。
【００５６】
図２及び図３は、金型２まわりの縦断面図であって、成形装置１による成形工程を順に示す説明図であるが、まずこれらの図を参照して、金型２の構造について説明する。
【００５７】
図２（ａ）に示すように、金型２（成形型）は、主に第１金型３と第２金型４とからなる。第１金型３と第２金型４の少なくとも一方が型締機構部１０によって型開閉方向（パリソンＰの垂下方向に垂直な方向）に移動可能とされている。図２（ａ）は、第１金型３と第２金型４とが所定間隔をもって隔てられた型開状態を示し、図２（ｂ）は、第１金型３と第２金型４とが閉じられた型締状態を示す。
【００５８】
第１金型３及び第２金型４には、互いに対向する位置に金型面３ａ及び金型面４ａが形成されている。型締状態で金型面３ａと金型面４ａとに囲まれた空間がキャビティ２ａとなる。
【００５９】
図２（ａ）に示すように、型開状態で第１金型３と第２金型４との間に円筒状のパリソンＰが垂下するように構成されている。そしてダイ６２から円筒状のブローピン６４がパリソンＰの内部に突出している。上述のように、ブローピン６４は上下に移動可能である。特に下方側位置をブロー位置（図２（ａ）〜（ｃ）の状態）、上方側位置を退避位置（図３（ａ）の状態）というものとする。
【００６０】
金型面３ａと金型面４ａの上部には、それぞれブロー位置にあるブローピン６４の外形形状に沿うように、平面視で半円形の凹部３ｂ，４ｂ（気体抜き孔形成手段）が形成されている。
【００６１】
また金型面３ａの略中央には、成形品形状よりも更に彫り込まれた絞り部３ｃが形成されている。そしてシリンダ３１の先端と絞り部３ｃとを連通し、溶融した発泡性樹脂をキャビティ２ａ内に導く注入通路３ｄ（発泡性樹脂注入通路）が設けられている。注入通路３ｄは、図示のように第１金型３の正面部略中央に設けられている。
【００６２】
絞り部３ｃと注入通路３ｄとの境界には、これらの連通を断続する注入通路弁５が設けられている。図２（ｄ）に示すように、注入通路弁５は、第１弁６と第２弁７とからなる複合弁である。第１弁６は、直接絞り部３ｃと注入通路３ｄとを断続する弁体１４と、弁体１４に連設されたロッド１３と、ロッド１３を伸縮させることによって弁体１４に開閉を行わせるアクチュエータ１２とを含む。第２弁７については詳細を省略しているが、第１弁６と同様に弁体１４、ロッド１３及びアクチュエータ１２に相当する構成要素を含む。
【００６３】
注入通路弁５は、第１弁６と第２弁７とが共に開き、絞り部３ｃと注入通路３ｄとを連通させる開状態（図３（ｃ）の状態）と、第１弁６と第２弁７とが共に閉じ、絞り部３ｃと注入通路３ｄとを遮断する第１閉状態（図２（ｄ）の状態）と、第１弁６が開く一方第２弁７が閉じ、結果的に絞り部３ｃと注入通路３ｄとを遮断する第２閉状態（図２（ｅ）の状態）とに切換可能に構成されている。第１閉状態では、第１弁６の弁体１４が絞り部３ｃの最奥部においてキャビティ２ａを形成している。第２閉状態では、その弁体１４が下方に移動する（矢印Ａ１）ことにより、絞り部３ｃの最奥部に、新たに第１弁６と第２弁７との間の空間（第１閉状態で弁体１４が占めていた空間を含む）ができる。つまり第１閉状態に比べてキャビティ容積が拡大する。絞り部３ｃの絞りがより深くなっているということもできる。
【００６４】
次に、引き続き図２及び図３を参照して、成形装置１の動作及び成形装置１を用いた成形方法について説明する。
【００６５】
図２（ａ）はダイ６２からパリソンＰを垂下するパリソン垂下工程を示す。金型２は開かれ、パリソンＰは第１金型３と第２金型４との間に垂下されている。注入通路弁５は第１閉状態である。
【００６６】
図２（ｂ）は垂下されたパリソンＰの上下を第１金型３と第２金型４とで挟んで袋状となす型締工程を示す。ブローピン６４の周囲がパリソンＰを挟んで凹部３ｂと凹部４ｂとに囲まれ、その状態で袋状のパリソンＰの気密が保たれている。そしてブローピン６４の先端がパリソンＰの内部で開口している。
【００６７】
この型締工程は、エア抜き孔形成工程を含んでいる。エア抜き孔（気体抜き孔。図３（ｄ）のＰ２参照）は、後の射出工程においてパリソンＰ内のエアを排出する孔である。このエア抜き孔は、当該エア抜き孔形成工程においてブローピン６４を囲むパリソンＰ（凹部３ｂ，４ｂで形成される）によって形成されている。但し現時点では実際には孔とはなっておらず、潜在化した孔である。
【００６８】
このように型締工程内でエア抜き孔形成工程を行うことにより、別途エア抜き孔形成工程を設ける場合に比べ、サイクルタイムを短縮し、生産効率を高めることができる。
【００６９】
図２（ｃ）は、袋状にされたパリソンＰの内部にブローピン６４でエアＢを吹込み、パリソンＰをキャビティ形状に沿った形に膨らませるブロー賦形工程を示す。エアＢによる内圧によってパリソンＰが金型面３ａおよび金型面４ａに密着し、賦形されている。
【００７０】
図２（ｄ）は、図２（ｃ）の注入通路弁５まわりの拡大図である。パリソンＰは絞られながら絞り部３ｃに密着している。このため、絞り部３ｃ付近のパリソンＰは他の部分に比べて薄肉化されている。
【００７１】
図２（ｅ）は、ブロー賦形工程完了後、キャビティ容積を拡大させてパリソンの注入通路３ｄに当面する部分を吹き破り、発泡性樹脂３６の注入口Ｐ９となす注入口形成工程を示す。この注入口形成工程では、エアＢの吹込みを継続させつつ（パリソンＰ内の気圧を維持させつつ）、第１弁６のみが開弁される（第２閉状態）。図示のように第１弁６が開く、すなわち弁体１４が下方に移動する（矢印Ａ１）と、絞り部３ｃで絞られて薄肉化しているパリソンＰの外側にさらなる空間ができて、キャビティ容積が拡大する。これにより、絞り部３ｃのパリソンＰが弁体１４による支えを失ってさらに膨出し、内側から外側に向かって吹き破られて注入口Ｐ９が形成される。
【００７２】
このように、型開することなく注入口Ｐ９を形成することができるので、ブロー賦形工程から当該注入口形成工程及び次のブローピン退避工程を経て射出工程に連続的に移行することができる。従って効率的な成形を行うことができる。
【００７３】
また、キャビティ容量を拡大させる弁体１４を含む注入通路弁５を備えるので、より確実にパリソンの吹き破り（注入口の形成）を行うことができる。
【００７４】
しかも絞り部３ｃによって薄肉化された箇所に注入口Ｐ９を設けるようにしているので、パリソンＰを容易に吹き破って注入口Ｐ９を形成することができる。
【００７５】
図３（ａ）は、注入口形成工程完了後、ブローピン６４をパリソンＰの内部から退避させるブローピン退避工程を示す。注入口形成工程が完了すると、エアＢの吹込みが停止され、ブローピン６４が上方の退避位置に移動する（矢印Ａ２）。すると、ブローピン６４が退避した跡に、それまでブローピン６４を通していた孔が残存する。この孔は、先に行われたエア抜き孔形成工程（図２（ｂ））で形成されたエア抜き孔が顕在化したものである。以下、この孔をエア抜き孔Ｐ２という。
【００７６】
このように、ブローピン６４が退避した跡に残存する孔がエア抜き孔Ｐ２となるので、別途エア抜き孔を設ける必要がなく、より工程を簡潔化して生産効率を高めることができる。
【００７７】
また、このブローピン退避工程はエア抜き通路形成工程を含んでいる。エア抜き通路とは、後の射出工程でパリソンＰ内のエアをエア抜き孔Ｐ２を経由してキャビティ２ａの外部へ排出する通路である。当実施形態ではエア抜き孔Ｐ２自体がエア抜き通路Ｐ２’となっている。すなわち、ブローピン６４を退避させ、エア抜き孔Ｐ２を顕在化させることによりエア抜き通路Ｐ２’が形成される。
【００７８】
さらに、ブローピン６４を退避位置に退避させることにより、後の射出工程において、発泡性樹脂３６によってブローピン６４が目詰まりすることが効果的に防止されている。
【００７９】
図３（ｂ）は、ブローピン退避工程完了後、パリソンＰ内に溶融した発泡性樹脂３６を射出する射出工程の開始時点を示す。射出工程では、注入通路弁５が開弁状態とされる。すなわち第１弁６が開弁状態を継続しつつ第２弁７が開弁される（矢印Ａ２）。これによって発泡性樹脂３６が注入通路３ｄから注入口Ｐ９を経由してキャビティ２ａ（パリソンＰの内部）に注入可能状態となる。
【００８０】
このように注入通路弁５によれば、簡単な構造でありながら、キャビティ容積を拡大する作用に加え、発泡性樹脂注入通路を開閉する作用と、キャビティ容積の拡大と発泡性樹脂の射出・注入とを連続的に行うことを可能とする作用をも得ることができる。
【００８１】
図３（ｃ）は、射出工程の初期段階を示す。射出機構部３０によりシリンダ３１の先端から発泡性樹脂３６が射出され、パリソンＰ内への注入、充填が開始している。
【００８２】
図３（ｄ）は、射出工程の中期段階を示す。パリソンＰ内への発泡性樹脂３６の充填が進行するに伴って、パリソンＰ内のエアＢがエア抜き孔Ｐ２（エア抜き通路Ｐ２’）を通して排出される。このようにパリソンＰ内においてエアＢと発泡性樹脂３６との置換が適切に行われるので、発泡性樹脂３６の充填がエアＢに阻害されることが抑制され、充填性を高めることができる。
【００８３】
しかも注入通路３ｄが、第１金型３の正面部略中央に設けられているため、成形品のより中央に近い位置から発泡性樹脂３６の注入を行うことができ、一層充填性が高められている。
【００８４】
図３（ｅ）は、射出工程完了後の型開工程を示す。所定量の発泡性樹脂３６が射出されると注入通路弁５が閉弁され（矢印Ａ４。第１閉弁状態）、射出工程が完了する。その後、所定の冷却期間をおいて金型２が開かれ、成形品Ｍが取出される。
【００８５】
図４は、成形品Ｍの一部切欠きを有する斜視図である。以上の各工程を経て、内部が発泡性樹脂３６、表層部がソリッド樹脂６７（パリソンＰ）から成る成形品Ｍが得られる。
【００８６】
成形品Ｍは、その内部が発泡性樹脂３６から成るので軽量である。しかも射出工程で適切なエア抜きが行われているので高い充填性が得られている。また物理発泡剤としてＳＣＦ４７（超臨界流体）が用いられているので、分子の奥深くまで拡散するＳＣＦ４７によって微細かつ均一な発泡セル構造が形成されている。従って高い物性（剛性等）を得ることができる。
【００８７】
また成形品Ｍの表層部が非発泡性のソリッド樹脂６７から成るので、内部の発泡性樹脂３６の気泡が表面に露出しない。従って美観が高められている。またパリソンＰの材質や厚さを適宜設定することにより、必要な物性（剛性等）を容易に得ることができる。
【００８８】
成形品Ｍは、図４に示す状態の後、適宜不要部分（エア抜き孔Ｐ２、余剰パリソンＰ３（バリ）、注入痕Ｐ４等）が除去加工され、仕上げが行われる。
【００８９】
図５は、本発明の第２実施形態に係る成形装置１の、注入通路弁５ａまわりの部分断面図であって、（ａ）はブロー賦形工程、（ｂ）は注入口形成工程、（ｃ）は射出工程の初期段階、（ｄ）は射出工程の完了時点をそれぞれ示す。（ｅ）は射出工程完了後に得られた成形品Ｍ１の部分断面図である。なお以下の実施形態を示す各図において、第１実施形態を示す各図と同一または同様の機能を有する部材には同一の符号を付し、その重複説明を省略する。
【００９０】
上記第１実施形態では第１金型３の絞り部３ｃが成形品の外側になる位置に設けられているのに対し、当実施形態では成形品の内側に埋没する位置に設けられている。すなわち、第１金型３において成形品側に突出するように円筒状の突出部３ｅが形成され、その内径部が絞り部３ｃとなっている。
【００９１】
また、注入通路弁５ａが単一の弁で構成されている点も第１実施形態と異なっている。図を簡潔にするため、図５では注入通路弁５ａの弁体のみを示している。注入通路弁５ａ（の弁体）は型開閉方向に移動し、３段階に切換えられる。注入通路弁５ａが最もキャビティ２ａに近い位置にあるとき（図５（ａ）の状態）、絞り部３ｃと注入通路３ｄとの連通が遮断された第１閉状態となる。なお、このときの注入通路弁５ａの先端面（パリソンＰに当面する面）は、成形品の外形形状に相当する位置にある。
【００９２】
注入通路弁５ａが２番目にキャビティ２ａに近い位置にあるとき（図５（ｂ）の状態）、絞り部３ｃと注入通路３ｄとの連通が遮断された第２閉状態となる。第２閉状態では、第１閉状態に対して、キャビティ容積が拡大されている。絞り部３ｃの絞りがより深くなっているとも言える。
【００９３】
注入通路弁５ａが最もキャビティ２ａから遠い位置にあるとき（図５（ｃ）の状態）、絞り部３ｃと注入通路３ｄとが連通された開状態となる。
【００９４】
図５（ａ）に示すブロー賦形工程では注入通路弁５ａが第１閉状態である。エアＢの吹込みによってパリソンＰが突出部３ｅの形状に沿って変形し、絞り部３ｃでは絞られて薄肉化している。
【００９５】
図５（ｂ）に示す注入口形成工程ではエアＢの吹込みが継続される（パリソンＰ内の気圧が維持される）とともに注入通路弁５ａが第２閉状態とされる。それによって絞り部３ｃのパリソンＰが注入通路弁５ａによる支えを失ってさらに膨出し、内側から外側に向かって吹き破られて注入口Ｐ９が形成される。
【００９６】
図５（ｃ）に示す射出工程の初期段階では、その前のブローピン退避工程でエアＢの吹込みが既に停止されている。そして注入通路弁５ａが開状態とされるとともに、射出機構部３０によりシリンダ３１の先端から発泡性樹脂３６が射出され、パリソンＰ内への注入、充填が開始する。
【００９７】
図５（ｄ）に示す射出工程の完了時点では注入通路弁５ａが第１閉状態とされ、発泡性樹脂３６の注入が停止される。
【００９８】
以上の各工程を経て得られた成形品Ｍ１は、図５（ｅ）に示すように、その注入痕Ｐ４が成形品Ｍ１の外形形状に対して突出しないことが特徴となっている。注入痕Ｐ４の周囲に第１金型３の突出部３ｅによる凹痕が残るが、これが許容できる場合には、第１実施形態のように注入痕Ｐ４が突出するものに比べ、その除去加工を省略することができるという利点がある。
【００９９】
また注入通路弁５ａについては、第１実施形態の注入通路弁５に比べ、弁体のストロークが長くなってはいるが、より簡単な構造で注入通路弁５と同等の作用・効果を得ることができるという利点がある。
【０１００】
図６は、本発明の第３実施形態に係る成形装置１の、注入通路弁５ｂまわりの部分断面図であって、（ａ）はブロー賦形工程、（ｂ）は注入口形成工程、（ｃ）は射出工程の初期段階、（ｄ）は射出工程の完了時点をそれぞれ示す。（ｅ）は射出工程完了後に得られた成形品Ｍ２の部分断面図である。
【０１０１】
当実施形態も上記第２実施形態と同様、第１金型３から成形品側に突出するように円筒状の突出部３ｅが形成され、その内径部が絞り部３ｃとなっている。また注入通路弁５ｂの構造も第２実施形態の注入通路弁５ａとほぼ同様であるが、当実施形態の注入通路弁５ｂには、その先端側（パリソンＰに対向する側）にパリソンＰに向けて尖った尖端部５８（応力集中部形成手段）を有する点が第２実施形態と異なっている。
【０１０２】
注入通路弁５ｂは型開閉方向に移動し、３段階に切換えられる。注入通路弁５ｂが最もキャビティ２ａに近い位置にあるとき（図６（ａ）の状態）、絞り部３ｃと注入通路３ｄとの連通が遮断された第１閉状態となる。なお、このときの注入通路弁５ｂの尖端部５８は、突出部３ｅの先端部よりも成形品の内側に入り込む位置にある。このため、パリソンＰは、絞り部３ｃでの絞り方向とは反対側（キャビティ２ａの内向き）に絞られて薄肉化している。
【０１０３】
注入通路弁５ｂが２番目にキャビティ２ａに近い位置にあるとき（図６（ｂ）の状態）、絞り部３ｃと注入通路３ｄとの連通が遮断された第２閉状態となる。第２閉状態では、第１閉状態に対してキャビティ容積が拡大されている。パリソンＰが、尖端部５８による絞りから解放され、絞り部３ｃによって逆側により深く絞られるとも言える。また尖端部５８の傾斜部の基点が、ほぼ成形品の外形形状に相当する位置にある。
【０１０４】
注入通路弁５ｂが最もキャビティ２ａから遠い位置にあるとき（図６（ｃ）の状態）、絞り部３ｃと注入通路３ｄとが連通された開状態となる。
【０１０５】
図６（ａ）に示すブロー賦形工程では注入通路弁５ｂが第１閉状態である。エアＢの吹込みによってパリソンＰが突出部３ｅの形状に沿って変形し、薄肉化している。そして突出部３ｅよりも突出した尖端部５８によって圧痕（応力集中部Ｐ１０）が付けられる。
【０１０６】
図６（ｂ）に示す注入口形成工程ではエアＢの吹込みが継続される（パリソンＰ内の気圧が維持される）とともに注入通路弁５ａが第２閉状態とされる。それによって絞り部３ｃのパリソンＰが注入通路弁５ｂによる支えを失ってさらに膨出し、内側から外側に向かって吹き破られて注入口Ｐ９が形成される。その際、上記ブロー賦形工程で設けられた応力集中部Ｐ１０に応力集中が起こって吹き破られ易くなっている。従って容易且つ確実に注入口Ｐ９を形成することができる。
【０１０７】
図６（ｃ）に示す射出工程の初期段階では、その前のブローピン退避工程でエアＢの吹込みが既に停止されている。そして注入通路弁５ｂが開状態とされるとともに、射出機構部３０によりシリンダ３１の先端から発泡性樹脂３６が射出され、パリソンＰ内への注入、充填が開始する。
【０１０８】
図６（ｄ）に示す射出工程の完了時点では注入通路弁５ｂが第２閉状態とされ、発泡性樹脂３６の注入が停止される。
【０１０９】
以上の各工程を経て得られた成形品Ｍ２は、図６（ｅ）に示すように、その注入痕Ｐ４が成形品Ｍ２の外形形状に対して突出しないことが特徴となっている。注入痕Ｐ４の周囲に第１金型３の突出部３ｅによる凹痕が残り、注入痕Ｐ４には注入通路弁５ｂの尖端部５８による凹痕が残るが、これらが許容できる場合には、第１実施形態のように注入痕Ｐ４が突出するものに比べ、その除去加工を省略することができるという利点がある。
【０１１０】
また注入通路弁５ｂに関しては、第２実施形態の注入通路弁５ａに対し、応力集中部Ｐ１０を容易に形成するという機能を簡単な構造変更で追加できるという利点がある。また尖端部５８による薄肉化が図られるので、先端が平坦である場合に比べ、パリソンＰの吹き破り性を向上することができる。
【０１１１】
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、発泡性樹脂３６やパリソンＰの材質は上記以外のものでも良い。
【０１１２】
また上記第３実施形態に示す応力集中部Ｐ１０は、必ずしも尖端部５８による圧痕でなくても良く、例えば傷など、何らかの応力集中を起こさせてパリソンＰを吹き破り易くするものであれば良い。
【０１１３】
また、必ずしもキャビティ容積を拡大させる注入通路弁を設ける必要はない。例えば第１実施形態において、注入通路弁５を、第１弁６を省略して第２弁７のみからなるように構成しても良い。このようにすると、充分深い絞り部３ｃが形成されるとともに、注入通路弁５は開状態と閉状態（第１閉状態）との２段階切換となる（注入通路弁５はキャビティ容積拡大作用を失う）。この場合、ブロー賦形工程と注入口形成工程は注入通路弁５を閉状態として行われる。まずブロー賦形工程において、パリソンＰが絞り部３ｃのある程度の深さまで入り込んだ時点で、他の箇所のブロー賦形が完了する（工程としてはこの時点でブロー賦形から注入口形成工程に移行する）。さらにエアＢの吹込みを継続（パリソンＰ内の気圧を維持）することにより、膨出余地のある絞り部３ｃのパリソンＰのみがさらに膨出し、内側から外側に向けて吹き破られ、注入口Ｐ９が形成されるのである。
【０１１４】
このような形態は、成形品Ｍが比較的簡単な形状である場合（パリソンＰが吹き破られる前に他の箇所の賦形が完了するような場合）に適用すれば良い。換言すれば、成形品Ｍが比較的複雑な形状である場合、キャビティ容積を拡大させる注入通路弁５を設けることにより、より確実にブロー賦形後に注入口Ｐ９の形成を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る樹脂成形品の成形装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す装置の金型まわりの縦断面図であって、成形工程を順に示す説明図である。（ａ）はパリソン垂下工程、（ｂ）は型締工程、（ｃ）はブロー賦形工程、（ｅ）は注入口形成工程をそれぞれ示す。（ｄ）は（ｃ）の部分拡大図である。
【図３】図１に示す装置の金型まわりの縦断面図であって、図２に続く成形工程を順に示す説明図である。（ａ）はブローピン退避工程、（ｂ）は射出工程の開始時点、（ｃ）は射出工程の初期段階、（ｄ）は射出工程の中期段階、（ｅ）は型開工程をそれぞれ示す。
【図４】成形品の一部切欠きを有する斜視図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る成形装置の、注入通路弁まわりの部分断面図であって、（ａ）はブロー賦形工程、（ｂ）は注入口形成工程、（ｃ）は射出工程の初期段階、（ｄ）は射出工程の完了時点をそれぞれ示す。（ｅ）は射出工程完了後に得られた成形品の部分断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る成形装置の、注入通路弁まわりの部分断面図であって、（ａ）はブロー賦形工程、（ｂ）は注入口形成工程、（ｃ）は射出工程の初期段階、（ｄ）は射出工程の完了時点をそれぞれ示す。（ｅ）は射出工程完了後に得られた成形品の部分断面図である。
【符号の説明】
【０１１６】
１        樹脂成形品の成形装置
２        金型（成形型）
２ａ      キャビティ
３ｂ      凹部（気体抜き孔形成手段）
３ｃ      絞り部
３ｄ      注入通路（発泡性樹脂注入通路）
４ｂ      凹部（気体抜き孔形成手段）
５        注入通路弁、注入口形成手段
５ａ、５ｂ    注入通路弁、注入口形成手段、弁体
１０      型締機構部（型締手段）
１４      弁体
３０      射出機構部（射出手段）
３６      発泡性樹脂
４７      超臨界流体（物理発泡剤）
５０      ブロー機構部（パリソン垂下手段、ブロー賦形手段、ブローピン退避手段）
５８      尖端部（応力集中部形成手段）
６４      ブローピン
６７      ソリッド樹脂（パリソン）
Ｂ        エア（気体）
Ｐ        パリソン
Ｐ２      エア抜き孔（気体抜き孔）
Ｐ９      注入口
Ｐ１０    応力集中部
【図１】
2008068586.tif 000003
【図２】
2008068586.tif 000004
【図３】
2008068586.tif 000005
【図４】
2008068586.tif 000006
【図５】
2008068586.tif 000007
【図６】
2008068586.tif 000008