(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形材料の注型成形を行うための注型成形装置であって、成形金型と、外側ノズル体及び内側ノズル体を備えると共に前記成形金型に装着される給排気用ノズルとを具備し、前記外側ノズル体はキャビティに向けて進退移動可能であり且つ両端が開口すると共に一方の開口がキャビティに連通する中空部を備え、前記内側ノズル体は前記外側ノズル体の中空部のキャビティ側端部にキャビティ側から気密的に嵌合する下ノズルと、前記外側ノズル体の中空部内に隙間をあけて挿通される連通体とが一体化され且つ両端が開口すると共に一方の開口がキャビティに連通する中空部を備え、前記下ノズルと連通体とは一方を他方に回転圧入することにより融着して一体化されているものであることを特徴とする注型成形装置。
【請求項２】
上記下ノズル及び連通体のうちの一方に他方の端面が位置決めして当接される段部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の注型成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上型と下型とで構成されたキャビティ内のガスを外部に放出させ、且つ硬化後の成形品を離型させるためのガスを導入する構造を備えた注型成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
合成樹脂に充填材を添加するなどした成形材料４１を用い、注型成形により人造大理石浴槽などの成形品４２を製造するためには、研磨された成形金型２２のキャビティ２９内面と成形品４２とが気泡８６等を介在せずに密接して前記キャビティ２９内面の形状を成形品４２の表面に転写する必要があり、そのためにこの種の成形装置は、従来、例えば図１１に示すように構成されていた。
【０００３】
図示の例では、成形金型２２を構成する下型２４と上型２３との間でキャビティ２９を形成し、上型２３にはベントノズル８１が装着されている。下型２４とその下面側に配置されている土台２５との間には加圧用エアバッグ７４が介装されており、またこの土台２５には上型２３と下型２４とを固定するためのクランプ７３が設けられている。また、下型２４の中央には下型エアブロー用通気孔８３が形成されている。
【０００４】
図示の成形装置を用いて成形品４２を形成するにあたっては、まず図１１（ａ）に示すように上型２３と下型２４とを型締めした状態でキャビティ２９内に成形材料４１を注入する。このとき、キャビティ２９内に存在するガスは、ベントノズル８１を介して外部に放出されるようになっている。成形材料４１を注入したら、この成形材料４１を硬化成形すると共にこの成形材料４１の硬化収縮に伴い加圧用エアバッグ７４にエアが供給される。これにより加圧用エアバッグ７４が膨らみ、下型２４が成形材料４１の硬化収縮に追従して押し上げられる。
【０００５】
そして、成形材料４１の硬化成形が完了すると、図１１（ｂ）に示すように成形金型２２からベントノズル８１を脱離して、図１１（ｃ）に示すようにエアブロー用ノズル８２に交換し、クランプ７３を外してこのエアブロー用ノズル８２と上記下型エアブロー用通気孔８３にエアを導入しながら型開きする。このエア圧により成形金型２２から成形品４２を離型させるものである。
【０００６】
図１２は、上記ベントノズル８１の構造の一例を示したものである。図１２（ａ）に示すように保持孔２６内に挿通保持されるベントノズル８１はキャビティ２９側に向けて先細となるテーパ状の中空部８８を有しており、上部９１と下部９２とはクランプ９３により結合され、台形ネジ９６によりベントノズル８１は上型８２に取り付けられる。また、前記中空部内に前記上部９１と下部９２との間で挟持されて配設されるメッシュフィルタ等のフィルタ２１や、このフィルタ２１と中空部８８の内面との間に介在するＯ−リング８９や、前記上部９１の外面と保持孔２６の内面との間に介在するＯ−リング９０などが設けられている。これにより、キャビティ２９内に成形材料４１が注入される際に、キャビティ２９内のガスが前記ベントノズル８１の中空部８９を通じて外部へ放出されると共にフィルタ２１により成形材料４１がベントノズル８１から外部に溢流しないようになっている。
【０００７】
そして、ベントノズル８１を脱離してエアブロー用ノズル８２に交換する際には、図１２（ｂ）のようにベントノズル８１を保持孔２６に対して回転させてこのベントノズル８１の先端にて成形材料４１を切断し、上型８２から取り外す。このときベントノズル８１の中空部８９内には成形金型２２内の成形品４２から切断された成形材料４１が充填されているが、この成形材料４１には完全に硬化している部分４１ａと未硬化部分４１ｂとが存在するため、図１２（ｃ）に示すようにベントノズル８１を上部９１、下部９２、フィルタ２１に分解し、前記下部９２を叩打して中空部８９から完全硬化した部分４１ａを脱離させると共に、アセトン溶剤等により中空部８９内の未硬化部分４１ｂを洗浄除去し、また同様にフィルタ２１も洗浄する。
【特許文献１】特開２００２−２５４４４２号公報
【特許文献２】特開平９−２７７２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記従来の成形装置による成形では、１ショットごとにベントノズル８１の分解洗浄が必要となり、また成形工程においてベントノズル８１とエアブロー用ノズル８２との交換作業も必要となって、煩雑な手間がかかってしまうものであった。
【０００９】
また、このような成形装置の給排気機構には、容易且つ確実に部材間の気密性を確保することも望まれる。
【００１０】
本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、成形材料の注型成形にあたって、作業工数を削減して工程を簡略化することができ、且つ給排気機構を構成する部材間の気密性を容易且つ確実に確保することができる注型成形装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る注型成形装置は、成形材料４１の注型成形を行うための注型成形装置であって、成形金型２２と、外側ノズル体２及び内側ノズル体３を備えると共に前記成形金型２２に装着される給排気用ノズル１とを具備し、前記外側ノズル体２はキャビティ２９に向けて進退移動可能であり且つ両端が開口すると共に一方の開口がキャビティ２９に連通する中空部１６を備え、前記内側ノズル体３は前記外側ノズル体２の中空部１６のキャビティ２９側端部にキャビティ２９側から気密的に嵌合する下ノズル５と、前記外側ノズル体２の中空部１６内に隙間２０をあけて挿通される連通体６とが一体化され且つ両端が開口すると共に一方の開口がキャビティ２９に連通する中空部１７を備え、前記下ノズル５と連通体６とは一方を他方に回転圧入することにより融着して一体化されているものであることを特徴とする。
【００１２】
このような注型成形装置では、成形金型２２に給排気用ノズル１を装着した状態でキャビティ２９内に成形材料２９を注入すると、キャビティ２９内に存在するガスは成形材料４１により押し出されて内側ノズル体３の中空部１７を介して外部に放出され、或いはこの中空部１７内に気泡８６として残留することとなり、成形品４２にいわゆるエアトラップが発生することを防ぐことができる。また、成形材料４１を注入し、硬化成形した後、内側ノズル体３の配置位置を保持しながら外側ノズル体２をキャビティ２９から離れる方向に移動させると、外側ノズル体２と下ノズル５との嵌合状態が解除されて生じる隙間を介して内側ノズル体３と外側ノズル体２との間の隙間２０がキャビティ２９と連通し、この隙間２０を通じてキャビティ２９内にガスを供給すると共に型開きして成形品４２を成形金型２２から容易に離型することができる。内側ノズル体３はその中空部１７内の成形材料４１の硬化物４３ごと成形品４２から分離する。かかる注型成形装置における内側ノズル体３は回転圧入による融着にて別部材同士を容易に一体化して得ることができる。
【００１３】
上記下ノズル５及び連通体６のうちの一方には、他方の端面が位置決めして当接される段部１５を設けることが好ましい。このようにすると、下ノズル５と連通体６のうち一方を他方に回転圧入することにより融着するに際し、このうち一方に設けた段部１５に他方の端面が当接することで部材間の位置決めが容易に為されるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、成形材料の注入時のキャビティからのガスの排気と、成形材料の成形硬化後の離型のためのキャビティへのガスの給気とを、同一の給排気用ノズルを用いて行うことができて、排気用のベントノズルを給気用のエアブロー用ノズルに交換するような手間が不要となり、作業工数を削減することができるものであり、また成形品にいわゆるエアトラップが発生することも防ぐことができる。また、内側ノズル体は異なる二つの部材を回転圧入による融着にて容易且つ確実に部材間の気密性を確保しつつ一体化して形成することができ、複雑な形状を有する内側ノズル体も容易に形成することができると共に、接着剤等で一体化する場合と比べて強度、耐熱性を向上し、且つ硬化収縮によるワレ等の発生も防止することができる。更に、内側ノズル体は小さな寸法のものを低コストで容易に製造することが可能となり、成形を行うごとに新たな内側ノズル体を使用することが可能となって、内側ノズル体から成形材料の硬化物を取り除く手間が不要となり、更に作業工数を削減することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１６】
図１乃至図６に示す注型成形装置は、成形金型２２、前記成形金型２２内のキャビティ２９と成形金型２２の外部との間で給排気を行う給排気用ノズル１、前記給排気用ノズル１を介してキャビティ２９内にエア等のガスを給気する給気手段７６、キャビティ２９内に注入する成形材料４１を貯留する樹脂槽７１等で構成されている。図示の例は成形品４２として浴槽を形成するためのものであり、上型２３と下型２４とで構成される成形金型２２内に浴槽を上下逆転した形状のキャビティ２９が形成されている。
【００１７】
成形金型２２においては、下型２４とその下面側に配置されている土台２５との間には加圧用エアバッグ７４が介装されており、またこの土台２５には型締めした上型２３を固定するためのクランプ７３が設けられている。また、下型２４の中央には下型エアブロー用通気孔８３が形成されている。この下型エアブロー用通気孔８３はキャビティ２９に連通して形成され、キャビティ２９側の開口にはバルブが設けられている。またキャビティ２９に成形材料４１を注入するための注入ノズル７０が設けられており、この注入ノズル７０には樹脂槽７１に接続された注入筒７５が着脱自在に装着される。
【００１８】
図１は注型成形装置の給排気用ノズル１の構成例を示す。以下、「キャビティ２９側」と表記する場合には、給排気用ノズル１が成形金型２２に装着された状態での「キャビティ２９側」を意味する。
【００１９】
図示のように、給排気用ノズル１は成形金型２２に設けられた保持孔２６に保持されて設けられている。前記保持孔２６は図示の例では上型２３の複数箇所に設けられており、その一端はキャビティ２９内に開口し、他端は成形金型２２の外部に開口している。この保持孔２６の内周面は内径が均一の断面円形状に形成されており、その外部側の端部には内径がより大径な螺着部２７が形成され、この螺着部２７の内周面には雌螺子溝２７ａが設けられている。
【００２０】
給排気用ノズル１は、外側ノズル体２と内側ノズル体３とから構成される。
【００２１】
外側ノズル体２は上記保持孔２６の開口方向の両端で開口する中空部１６を有する筒状に形成され、前記中空部１６内には、キャビティ２９側の端部に内側ノズル体３が嵌合する嵌合部４が設けられており、この嵌合部４の内周面はキャビティ２９に向けて内径が広がる上嵌合部１１を有し、上嵌合部１１よりもキャビティ２９側は内径が変化しない下嵌合部１２となっている。
【００２２】
また、この外側ノズル体２の外周面は上記保持孔２６の内径よりも若干小さい外径を有し、この外周面のキャビティ２９とは反対側の端部近傍に外周方向に突出する螺子部９が設けられている。この螺子部９の外周面には上記螺着部２７の雌螺子溝２７ａに合致する雄螺子溝９ａが設けられている。また、前記外周面のキャビティ２９側の端部近傍にはＯ−リング１０が図示のものでは二つ取着されている。また、螺子部９よりもキャビティ２９とは反対側には、給排気装置（メカニカルバルブ６８）と連結される連結部４５が設けられている。
【００２３】
この外側ノズル体２は、上記保持孔２６内に挿通されると共に螺子部９の雄螺子溝９ａと螺着部２７の雌螺子溝２７ａとが螺合することで保持孔２６内に取着されて、このとき外側ノズル体２の一端側でその中空部１６がキャビティ２９内に連通し、他端側で前記中空部１６が成形金型２２の外部に連通する。またこのとき外側ノズル体２の外周面と保持孔２６の内周面の間にＯ−リング１０が介在することでこの隙間がシールされている。また外側ノズル体２が保持孔２６に対して回転することにより前記雄螺子溝９ａと雌螺子溝２７ａとの螺合位置が変動して外側ノズル体２のキャビティ２９側の端面がキャビティ２９の内面と面一となった状態と、これよりも外側ノズル体２の位置がキャビティ２９とは反対側へ変位した状態との間で移動可能となっており、更に雄螺子溝９ａと雌螺子溝２７ａとの螺合を解除することで保持孔２６から外側ノズル体２を脱離可能となっている。
【００２４】
内側ノズル体３は、下ノズル５（駒）と連通体６（外ホース）とで構成されている。図１乃至図３では内側ノズル体３の構成は概略のみを示し、詳細な構成は図７に示している。
【００２５】
下ノズル５は、図８（ｃ）（ｄ）にも示すように、キャビティ２９側から内側ノズル体３の嵌合部４内に挿入された際にこの嵌合部４に気密的に嵌合する形状を有するノズル部７と、連通体６に挿通嵌合して接続される挿通嵌合部８とを備えている。
【００２６】
図示の例ではノズル部７はその外周面に上記上嵌合部１１と合致する形状のテーパ部１３と、前記テーパ部１３よりもキャビティ２９側に配置され上記下嵌合部１２と合致する形状の同径部１４とが形成されており、またノズル部７が嵌合部４に嵌合された状態ではノズル部７のキャビティ２９側の端面が外側ノズル体２の端面と面一となるように形成されている。また、挿通嵌合部８はノズル部７のキャビティ２９側とは反対側に突出しており、この挿通嵌合部８の基端部とノズル部７との接合部位には、全周に亘り挿通嵌合部８よりも外側に突出する段部１５が設けられている。
【００２７】
この下ノズル５には、ノズル部７のキャビティ２９側端面と挿通嵌合部８の先端面とで開口して両者を連通する中空部１８が設けられている。この中空部１８は、キャビティ２９側端面で開口する比較的大径な大径部１８ａと、挿通嵌合部８の先端面で開口する比較的小径な小径部１８ｂとを有しており、小径部１８ｂの内径は大径部１８ａ側ほどより小径となるように形成されている。
【００２８】
尚、ノズル部７が嵌合部４に嵌合された状態において、嵌合部４の内周面（上嵌合部１１及び下嵌合部１２の内面）とノズル部７の外周面（テーパ部１３及び同径部１４の外面）とが密接せずに隙間が生じるようにし、且つノズル部７の外周面、例えば同径部１４の外周面にＯ−リングを取着して、このＯ−リングにてノズル部７の外周面と嵌合部４の内周面との間の隙間をシールするようにしても良い。嵌合部４とノズル部７の嵌合部分の断面形状をこのようにテーパ状に形成することで、嵌合部４にノズル部７を位置合わせして嵌合させる際の嵌合動作が容易であり、また、ノズル部７に対して外側ノズル体２を僅かに離しただけでノズル部７と嵌合部４との間に隙間を生じさせることができる。
【００２９】
一方、連通体６は、図８（ａ）（ｂ）にも示すように、両端で開口する中空部１９を有する中空筒状に形成され、この中空部１９の一端に下ノズル５の挿通嵌合部８が挿通嵌合される。このとき連通体６の一端面は下ノズル５の段部１５に当接するようになっている。これにより、内側ノズル体３には、下ノズル５の中空部１８と連通体６の中空部１９とが一体にとなった、内側ノズル体３の両端で開口する中空部１７が設けられている。このとき中空部１９の内径は挿通嵌合部８の外径よりも若干小さく形成されており、挿通嵌合部８と連通体６は後述するように圧入されて嵌合されている。また、連通体６は、下ノズル５のノズル部７が嵌合部４と嵌合された状態では、外側ノズル体２の中空部１６の内側に配置されると共にキャビティ２９側とは反対側の端部が前記中空部１６よりも外部側に突出するようになっており、このとき連通体６の中空部１９は外部に開放されている。また、連通体６の外径は、外側ノズル体２の中空部１６の内径よりも小さく形成されており、連通体６が外側ノズル体２の中空部１６の内側に配置された状態ではこの中空部１６の内周面と連通体６の外周面との間に隙間２０が形成される。この隙間２０は下ノズル５が嵌合部４と気密的に嵌合されている状態でこの嵌合部分によってキャビティ２９とは連通されない状態となっており、またキャビティ２９とは反対側においては外部に開放されている。
【００３０】
また、この連通体６の中空部１９の内部には、キャビティ２９とは反対側寄りに、成形材料４１の流通を阻害すると共にガスの流通は許容するフィルタ２１が設けられている。このフィルタ２１としては、例えばメッシュフィルタを用いることができ、その場合は例えば目開きが１０〜２００μｍの範囲の格子状のメッシュフィルタを用いることができる。また、フィルタ２１としては、フェルト等の布状のものを用いても良い。また、不織布からなるものを用いても良く、この場合は材質は、耐熱性の高いアクリルニトリル、ポリエステル、ナイロン等が好ましいものであり、また通気度は４０〜２００ｃｍ3／ｃｍ2／ｓｅｃ程度が好ましい。不織布は他のフィルタ材料と比較して加工が容易で安価であるという利点がある。
【００３１】
また、連通体６のキャビティ２９とは反対側には、プライマーを塗布したポリエチレン等からなる円筒状の内ホース２８を所定位置（フィルタ２１が設けられている位置）まで挿入して接続しており、この内ホース２８と連通体６とは例えば瞬間接着剤４４等で接着することができる。
【００３２】
本発明では、上記内側ノズル体３を構成する下ノズル５と連通体６とは、上記のように嵌合接続により一体化されており、且つこの嵌合接続部位は融着により接合されている。このとき、連通体６及び下ノズル５は、熱可塑性樹脂成形体にて形成するなどして、互いに熱融着可能に形成する。例えば下ノズルを軟質ポリエチレンの射出成形品にて形成し、連通体６を硬質ポリエチレンの押出成形品にて形成することができる。
【００３３】
連通体６と下ノズル５は、この下ノズル５の挿通嵌合部８を連通体６の中空部１９内に回転圧入してそれにより生じる摩擦熱により融着させて一体化することができる。このとき、連通体６の一端面の開口に下ノズル５の挿通嵌合部８の先端面を合致させ、この状態で下ノズル５を連通体６に向けて押圧して中空部１９内に圧入した後に回転させ、或いは押圧して圧入しながら回転させることにより、連通体６の一端面が下ノズル５の段部１５に当接して係止されるまで挿通嵌合部８を連通体６の中空部１９へ圧入すると共に中空部１９の内周面と挿通嵌合部８の外周面とのうちの一方又は双方を摩擦熱により融解させ、次いで前記回転を停止すると共に冷却又は放冷することで両者を固着することができる。このとき段部１５にて連通体６が係止されることで連通体６と下ノズル５とを正確且つ容易に位置合わせして一体化できる。
【００３４】
このように下ノズル５と連通体６とを融着により接合するにあたっては、連通体６を固定すると共に、下ノズル５を上記のように連通体６と位置合わせした状態で適宜の保持治具３０にて保持し、この保持治具３０を適宜の回転工具を用いて下ノズル５ごと回転させると共に保持治具３０に向けて押し込むようにすることができる。
【００３５】
上記保持治具３０としては適宜のものを用いることができるが、例えば下ノズル５の中空部１８内に挿通されると共に保持治具３０に対して下ノズル５が回転しないように中空部１８内で係止されるものを用いることができる。この場合、中空部１８内において保持治具３０と下ノズル５とが凹凸嵌合することで前記回転が阻害されるようにすることができる。
【００３６】
図８に示す例では、下ノズル５の中空部１８の内面には、キャビティ２９側の端部開口側に開口する嵌合溝３１が、図示の例では二つ対向するように設けられている。一方、保持治具３０には図９（ａ）（ｂ）に示すように下ノズル５の中空部１８の内径と合致する外径寸法を有する挿通部３３を有しており、この挿通部３３の外周面には前記嵌合溝３１と合致する形状の二つの嵌合凸部３４が設けられている。そして、図９（ｃ）に示すように下ノズル５の中空部１８に保持治具３０の挿通部３３を挿通すると共に嵌合溝３１と嵌合凸部３４とを嵌合することにより保持治具３０に下ノズル５を保持し、この状態で保持治具３０を下ノズル５ごと回転させると共に保持治具３０に向けて押し込んで回転圧入することができる。
【００３７】
図１０は下ノズル５と連通体６を融着させるための融着設備を示すものであり、支持台３５の上面から立設された支持板３６に連通体６を所定位置に略水平方向に固定して保持する固定治具３７が設けられ、この固定治具３７の側方に回転工具３８が設けられている。この回転工具３８は、前進後退駆動可能且つ軸回転駆動可能な駆動軸３９を備えており、この駆動軸３９の先端は固定治具３７に固定された状態の連通体６のキャビティ１５側の端部に対向するように配置される。また、駆動軸３９の先端には上記保持治具３０が設けられる。また、回転工具３８の駆動のオン・オフの操作を行うスイッチが設けられており、図示の例では作業者が脚で前記操作を行うためのフットスイッチ４０が設けられている。
【００３８】
このような融着設備を用いて融着作業を行うにあたっては、まず作業者が連通体６を固定治具３７に固定すると共に、保持治具３０に下ノズル５を保持し、この状態で作業者がフットスイッチ４０を操作することにより駆動軸３９を回転させると共に連通体６に向けて前進させる。このとき、保持治具３０に保持された下ノズル５が回転しながら、下ノズル５の段部１５が連通体６の端面と当接するまで下ノズル５が連通体２５に向けて押圧される。このとき中空部１９の内周面と、この中空部１９内に押し込まれた挿通嵌合部８の外周面とのうちの一方又は双方が摩擦熱により融解する。次いで作業者がフットスイッチ４０を操作することにより駆動軸３９の回転及び前進を停止させると共に下ノズル５及び連通体６を冷却又は放冷することで、両者を固着することができるものである。
【００３９】
このように下ノズル５と連通体６とを融着する場合の連通体６に対する下ノズル５の回転条件は、下ノズル５や連通体６の材質等に応じて適宜設定される。すなわち、回転数や回転時間が過小であると摩擦熱が下ノズル５又は連通体６を構成する材料の融点に満たなくなって融着することができず、また回転数や回転時間が過大であったりすると下ノズル５又は連通体６の形状が変形するおそれがあるため、かかる事態が生じないように回転数や回転時間を設定するものである。例えば上記のように下ノズル５を軟質ポリエチレンの射出成形品にて、連通体６を硬質ポリエチレンの押出成形品にて形成すると共にこれらの寸法を下記例示するもののようにする場合には、連通体６に対して下ノズル５を回転数１０００ｒｐｍで５〜１０秒間回転させることで両者を融着することができるものである。
【００４０】
尚、上記例では下ノズル５に段部１５及び挿通嵌合部８を設けているが、連通体６に下ノズル５の中空部１８に挿通嵌合する挿通嵌合部を設けると共にこの挿通嵌合部の基部において挿通嵌合部の外周に下ノズル５の端面が当接する段部を設けるようにして、連通体６を下ノズル５の中空部１８内に回転圧入することで融着しても良い。
【００４１】
上記のような内側ノズル体３の寸法は適宜設定されるが、例えば連通体６における外部側端部からフィルタ２１の配置位置までの寸法Ｌ１を３０ｍｍ以上、連通体６におけるフィルタ２１の配置位置から挿通嵌合部８の端部の配置位置までの寸法Ｌ２を３００ｍｍ以上、連通体６における挿通嵌合部８の端部の配置位置からキャビティ２９側端部までの寸法Ｌ３は８ｍｍ、下ノズル５の寸法Ｌ４を１９ｍｍとすることができる。また、挿通嵌合部８の外径は６．３ｍｍとすることができ、内ホース２８は内径４ｍｍ、外径６ｍｍとすることができ、連通体６は中空部１９の内径を６ｍｍ、外径を８ｍｍとすることができ、フィルタ２１は直径６．５ｍｍ、肉厚３．５ｍｍとすることができる。また下ノズル５は底面からフィルタ２１の配置位置までの寸法（Ｌ２＋Ｌ４）を１５０〜４００ｍｍの範囲とすることが望ましい。
【００４２】
このような給排気用ノズル１を有する注型成形装置を用いた成形品４２の成形方法は次の通りである。
【００４３】
まず、成形金型２２には給排気用ノズル１を装着しておく。このとき、図１及び図２（ａ）に示すように外側ノズル体２を保持孔２６に螺合させてそのキャビティ２９側の端面がキャビティ２９の内面と面一にとなるようにし、また連通体６を内側ノズル体３の中空部１７内に挿通すると共に下ノズル５を嵌合部４に嵌合させて下ノズル５のキャビティ２９側の端面をキャビティ２９の内面及び外側ノズル体２の端面と面一となるようにして内側ノズル体３を保持する。このとき給排気用ノズル１は内側ノズル体３の中空部１７、すなわち下ノズル１５の中空部１８及び連通体６の中空部１９がキャビティ２９内に連通し、内側ノズル体３と外側ノズル体２との間の隙間２０は嵌合部４と下ノズル５との嵌合によりキャビティ２９から遮断されている。
【００４４】
この状態で、上型２３と下型２４とを型締めし、クランプ７３にて上型２３を土台２５に対して固定した状態で、注入ノズル７０に注入筒７５を装着して貯留槽７１からキャビティ２９内に成形材料４１を注入する（図４（ａ）参照）。
【００４５】
成形材料４１としては適宜のものが用いられるが、例えば人造大理石浴槽を製造するために主原料としてメタクリル酸メチル等、充填材としてシリカ等が含有された人造大理石用成形材料を用いることができ、この場合の成形条件は、例えば成形材料４１の注入圧力を０．１５ＭＰａ、保圧を０．４ＭＰａ、型締圧力を０．６ＭＰａ以下、成形時間を３０〜６０分とすることができる。また、例えば人造大理石調カウンターを製造する場合には、主原料としてポリエステル等、充填材として水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム等を含有する成形材料４１を用い、この場合の成形条件は、例えば型締圧力０．６ＭＰａ以下、成形時間１５〜３０分間とし、他は前記と同様の条件とすることができる。
【００４６】
このようにキャビティ２９に成形材料４１を注入すると、キャビティ２９内に存在するガスは、成形材料４１により押し出され、内側ノズル体３の中空部１７（中空部１８及び中空部１９）を介し、フィルタ２１を通過して外部に放出される。
【００４７】
また、キャビティ２９に充填された成形材料４１が上記内側ノズル体３の中空部１７まで達したら、この成形材料４１も内側ノズル体３の中空部１７に侵入するが、成形材料４１はフィルタ２１が設けられている位置までしか充填されず、成形材料４１の給排気用ノズル１からの溢流がフィルタ２１によって阻止される。またこのように成形材料４１が内側ノズル体３の中空部１７に充填された状態において、未だキャビティ２９内にガスが残存していても、このガスは前記中空部１７を介し、フィルタ２１を通過して外部に放出されるものである。
【００４８】
また、成形材料４１がフィルタ２１まで達した際にフィルタ２１に目詰りが生じても、内側ノズル体３は下ノズル５に連通体６を接続していることでその内部の中空部１７には十分に大きい容積が確保されており、このため前記のような目詰りを生じてもキャビティ２９内に残存するガスの気泡８６を内側ノズル体３の中空部１７に導入することができ、いわゆるエアトラップの発生を防ぐことができる。
【００４９】
このようにキャビティ２９内に成形材料４１を注入したら、この成形材料４１を硬化成形すると共にこの成形材料４１の硬化収縮に伴い、給気手段７６から加圧用エアバッグ７４にエアを供給する。これにより加圧用エアバッグ７４が膨らみ、下型２４が成形材料４１の硬化収縮に追従して押し上げられる（図４（ｂ）参照）。
【００５０】
このような成形材料４１の成形時における上型２３及び下型２４の金型温度条件としては、例えば成形材料４１として上記のような人造大理石用成形材料等を用いる場合には、成形材料４１の注入時には金型温度を５０℃程度に保持しておき、成形材料４１を硬化させるために金型温度を８０℃程度まで上昇させ、更に９５℃まで上昇させてから下記の離型動作を行うようにすることができる。この金型温度条件は成形材料４１の組成等に応じて適宜設定される。
【００５１】
次に、成形材料４１の硬化成形が完了したら、図２（ｂ）に示すように内側ノズル体３の配置位置をそのまま保持した状態で、外側ノズル体２を、螺着部２７と螺子部９との螺合が緩まる方向に回転させ、これにより外側ノズル体２をキャビティ２９から離れる方向に移動させる。このようにすると嵌合部４と下ノズル５との嵌合状態が解除されて両者の間に隙間が生じ、これにより内側ノズル体３と外側ノズル体２との間の隙間２０がキャビティ２９と連通し、キャビティ２９はこの隙間２０を介して外部と連通する。このとき、既述のように嵌合部４と下ノズル５の嵌合部分の断面形状がテーパ状に形成されていることから、外側ノズル体２を僅かに移動させただけで下ノズル５と嵌合部４との間に隙間が生じることとなり、隙間２０とキャビティ２９を連通させるために必要とされる外側ノズル体２の移動量（ストローク）が少なくて済む。
【００５２】
この状態で、図２（ｃ）に示すように、給気手段７６と、上記隙間２０とを接続し、給気手段７６から、給排気ノズル１に接続されている給排気装置（メカニカルバルブ６８）を介し、上記隙間２０を通じてキャビティ２９内にエアを供給する（図４（ｃ）参照）。これにより前記エアからの圧力にてキャビティ２９内の成形品４２が上型２３から容易に離型されるものである。
【００５３】
このように成形品４２と上型２３との離型を行った直後には、成形品４２には内側ノズル体３が残存していると共にこの内側ノズル体３の中空部１７内に充填されていた成形材料４１の硬化物４３と一体になっている。
【００５４】
次いで、図３（ａ）に示すように上型２３を下型２４から離れる方向に移動させて型開きした後、図３（ｂ）に示すように外側ノズル体２を、螺着部２７と螺子部９との螺合が緊締する方向に回転させ、これにより外側ノズル体２を初期の状態に復帰させる（図４（ｃ）参照）。尚、外側ノズル体２は必要に応じて上型２３から脱離して洗浄に供しても良いが、上型２３から脱離せずに次回の成形にそのまま使用することもできる。
【００５５】
また成形品４２を下型２４から脱離させて離型する場合には、上記給気手段７６から下型エアブロー用通気孔８３にエアを供給することで、成形品４２を容易に下型２４から離型することができる（図４（ｃ）参照）。この操作は、上記型開き時の上型２３からの成形品４２の離型と同時に行っても良いし、上型２３から成形品４２を離型させた後に行っても良い。
【００５６】
次いで、図３（ｃ）に示すように、上型２３を更に下型２４から離れる方向に移動させると共に、内側ノズル体３を回転させるなどして成形品４２から脱離すると共に同時に前記硬化物４３と成形品４２とを切断する（図４（ｄ）参照）。このとき硬化物４３は下ノズル５の大径部１８ａと小径部１８ｂとの継ぎ目で径が小さくなっており、この箇所で分断されやすくなっていて、大径部１８ａ内に充填されていた硬化物４３の一部４３ａが成形品４２側に残存し、残りの大部分４３ｂは内側ノズル体３の中空部１７内に充填されたままの状態となる。このとき、本実施形態では前記硬化物４３ａが残存するのは成形品４２である浴槽の外面の底部であるため、この浴槽の敷設時には外部に露出することがなく、このまま成形品４２に一体に残存させていても良いが、必要に応じて更に成形品４２から硬化物４３ａを切除しても良い。
【００５７】
成形品４２から脱離させた内側ノズル体３からは上記硬化物４３（４３ｂ）を取り出して次の成形作業に供するようにしても良いが、内側ノズル体３は樹脂成形品４２にて小さな寸法に形成することができ、且つ低コストで大量生産が可能であるため、硬化物４３と共に廃棄し、次回の成形には新たな内側ノズル体３を使用しても良い。また、注入筒７５は洗浄して次回の成形作業に備えるようにする。
【００５８】
図５に成形材料４１の注入から離型までの作業を自動的に行う自動離型装置の構成を示し、図６に図５の自動離型装置の給排気用ノズル１付近の詳細構成を示す。
【００５９】
ガス圧を発生させる給気手段６４は電磁弁６５に接続されるとともに、メカニカルバルブ６８のエア入力端子にカブラ１０３等により接続されている。電磁弁６５の符号Ｘ，Ｙで示される端子はシーケンサ６６によって切り替えられるようになっている。Ｘの端子の一方はアクチュエータ６７に、他方はメカニカルバルブ６８の制御端子に接続されている。また、Ｙの端子についても一方はアクチュエータ６７に、他方はメカニカルバルブ６８の制御端子に接続されている。アクチュエータ６７の回転軸は、ノズル回転用治具１００と連結されており、ノズル回転用治具１００は給排気用ノズル１の外側ノズル体２を挟持するなどして保持している。アクチュエータ６７は、アクチュエータセット用治具１０１によって最適な位置に固定される。メカニカルバルブ６８は、ニップル１０４等を介して給排気用ノズル１の上端部（キャビティ２９と反対側の端部）において連結部４５に装着される。メカニカルバルブ６８内に設けられている三方弁６８Ａはガスの流路を切り替えるものである。
【００６０】
シーケンサ６６は上型２３内に配置された圧力センサ６９と接続され、この圧力センサ６９からの信号により電磁弁６５の出力端子Ｘ，Ｙを切り替える。Ｘ端子に切り替えられたときには、アクチュエータ６７は給気手段６４からのエアにより駆動してノズル回転用治具１００を螺子部９が締め付けられる方向（給排気用ノズル１がキャビティ２９側へ前進する方向）に回転し、また、メカニカルバルブ６８は三方弁６８Ａの流路を給排気用ノズル１の中空内部と大気開放側とが繋がるように切り替える。
【００６１】
一方、Ｙ端子に切り替えられたときには、アクチュエ−タ６７はノズル回転用治具１００を螺子部９が緩められる方向（給排気用ノズル１が後退する方向）に回転させ、また、メカニカルバルブ６８は三方弁６８Ａの流路を給排気用ノズル１の中空内部とカプラ１０５側（エア導入端子側）とが繋がるように切り替える。
【００６２】
この自動離型装置の動作を説明する。まず、シーケンサ６６の働きにより、電磁弁６５の端子がＸ側に切り替えられる。給気手段６４からのエアにより、アクチュエータ６７はノズル回転用治具１００を回転させて螺子部９を締め付け、給排気用ノズル１を前進させて上型２３内に装着させる。また、メカニカルバルブ６８は三方弁６８Ａの流路を給排気用ノズル１の中空内部と大気開放側とが繋がるように切り替える。
【００６３】
次に、図４（ａ）に示すように、成形金型２２を型締めした状態で注入筒７５を注入ノズル７０に差し込んで装着し、キャビティ２９に成形材料４１を注入する。このときキャビティ２９内のガスは上述のように給排気用ノズル１の内部を通った後、メカニカルバルブ６８内の大気開放側から大気中に放出される。成形材料４１の硬化収縮時には、図４（ｂ）に示すように加圧用エアバッグ７４にエア源７６からエアが供給されるエアが供給されると、加圧用エアバッグ７４が膨らみ、これにより下型２４が押し上げられて成形材料４１の硬化収縮に追従する。
【００６４】
ここで、キャビティ２９に成形材料４１が流れ込んでいるときには、圧力センサ６９で所定の圧力が感知されるが、キャビティ２９内に成形材料４１が満たされて、この成形材料４１が硬化収縮すると、圧力センサ６９で圧力が感知されなくなり、検出圧力が０となる。
【００６５】
検出圧力０が検知されると、図４（ｃ）に示すようにクランプ７３を外し、シーケンサ６６は電磁弁６５の端子をＹ側に切り替える。給気手段６４からのエアにより、アクチュエータ６７はノズル回転用治具１００を螺子部９が緩まるように回転させて、給排気用ノズル１を後退させる。メカニカルバルブ６８は三方弁６８Ａの流路を給排気用ノズル１の中空内部とカプラ１０５側（エア導入端子側）とが繋がるように切り替えられて、エアを給排気用ノズル１に注入する。このエア圧により、上述のように上型２３を成形品４２から離型させるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す一部の概略断面図である。
【図２】（ａ）乃至（ｃ）は同上の給排気用ノズルの動作を示す概略断面図である。
【図３】（ａ）乃至（ｃ）は同上の給排気用ノズルの動作を示す概略断面図である。
【図４】（ａ）乃至（ｄ）は同上の全体的な動作を示す概略断面図である。
【図５】同上の実施の形態における成形材料の注入から離型までの作業を自動的に行う自動離型装置の構成を示す概略断面図である。
【図６】同上の自動離型装置の給排気用ノズル付近の詳細構成を示す断面図である。
【図７】同上の実施の形態における内側ノズル体の構成を示す断面図である。
【図８】同上の内側ノズル体における、（ａ）及び（ｂ）は連通体の構成を示す平面図及び断面図、（ｃ）及び（ｄ）は下ノズルの構成を示す断面図及び底面図、（ｅ）は連通体と下ノズルとを一体化させた構成を示す断面図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は保持治具の構成を示す側面図及び正面図、（ｃ）は前記保持治具を用いて連通体に下ノズルを回転圧入させる様子を示す断面図である。
【図１０】下ノズルと連通体を回転圧入により融着させるための融着設備を示す概略の斜視図である。
【図１１】従来技術の一例を示すものであり（ａ）乃至（ｃ）は全体的な動作を示す断面図である。
【図１２】（ａ）乃至（ｃ）は同上のベントノズルの動作を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１  給排気用ノズル
２  外側ノズル体
３  内側ノズル体
５  下ノズル
６  連通体
１５  段部
１６  中空部
１７  中空部
２０  隙間
２２  成形金型
２９  キャビティ
４１  成形材料
【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】
0004742722.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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