(57)【要約】【課題】    比較的簡易な注入装置を用いて中空部が形成でき、かつ成形時間を短縮化できる射出成形方法、および射出成形装置を提供すること。【解決手段】加圧容器１２に収容したガスと液体とから加圧流体Ｆを生成し、この加圧流体Ｆを溶融樹脂Ｒに注入して中空部Ａを形成するとともに、溶融樹脂Ｒを保圧、冷却することで、一度の注入工程によりガスと液体の両方を注入でき、成形サイクルを短縮化することができる。また、ガスと液体とを同一の加圧容器１２に収容し、同一の注入管１１を介して注入することができるので、注入装置１０の構造を簡単にすることができる。【選択図】  図１
2005161606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型のキャビティに溶融樹脂を射出するとともに、この溶融樹脂に加圧流体を注入して中空部を形成する射出成形方法であって、
ガスと液体とを容器内に収容して前記加圧流体を生成する加圧流体生成工程と、
前記キャビティに前記溶融樹脂を射出する射出工程と、
前記射出工程の途中または後に、注入装置の注入部を介して前記加圧流体を前記溶融樹脂に注入し、前記中空部を形成する注入工程と、
前記注入した加圧流体により前記溶融樹脂を保圧、冷却する冷却工程とを備えたことを特徴とする射出成形方法。
【請求項２】
請求項１に記載の射出成形方法において、
前記注入装置の注入部は、前記キャビティに開口した外筒と、この外筒に隙間を有して挿入された中ピンと、これらの外筒と中ピンとの隙間の大きさを変更する隙間変更手段とを備えて構成され、
前記注入工程において、前記外筒と中ピンとの隙間を通して前記加圧流体を注入するとともに、この注入開始後に、前記隙間変更手段によって前記隙間の大きさを変更することを特徴とする射出成形方法。
【請求項３】
請求項２に記載の射出成形方法において、
前記隙間変更手段によって前記隙間を拡げるように変更し、前記注入工程の開始時よりも終了時における前記加圧流体中の前記液体の比率を大きくすることを特徴とする射出成形方法。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の射出成形方法において、
前記隙間変更手段は、前記キャビティ側の先端部に向かって次第に拡径され、かつ前記キャビティに向かって進退自在に前記外筒に挿入された前記中ピンにより構成され、
前記注入工程において、注入開始時には、前記中ピンを前記外筒の内方に後退させて前記隙間を小さくした状態で前記加圧流体を注入し、注入開始から所定時間経過後に、前記中ピンを前記キャビティ側に前進させて前記隙間を拡げ、この拡がった隙間を通して前記加圧流体を注入することを特徴とする射出成形方法。
【請求項５】
金型のキャビティに溶融樹脂を射出するとともに、この溶融樹脂に加圧流体を注入して中空部を形成する射出成形装置であって、
前記キャビティに前記溶融樹脂を射出する射出装置と、
前記溶融樹脂の射出途中または射出後に、当該溶融樹脂に前記加圧流体を注入する注入装置とを備え、
前記注入装置は、ガスと液体とを収容して前記加圧流体を生成する加圧容器と、この加圧容器内の加圧流体を前記溶融樹脂に注入する注入部とを有して構成され、
前記注入部を介して注入された加圧流体によって、前記溶融樹脂に前記中空部を形成するとともに、当該溶融樹脂を保圧、冷却することを特徴とする射出成形装置。
【請求項６】
請求項５に記載の射出成形装置において、
前記注入装置の注入部は、前記キャビティに開口した外筒と、この外筒に隙間を有して挿入された中ピンと、これらの外筒と中ピンとの隙間の大きさを変更する隙間変更手段とを備えて構成され、
前記外筒と中ピンとの隙間を通して前記加圧流体が注入されるとともに、当該加圧流体の注入途中に、前記隙間変更手段によって前記隙間の大きさが変更されることを特徴とする射出成形装置。
【請求項７】
請求項６に記載の射出成形装置において、
前記隙間変更手段によって前記隙間が拡げられ、前記加圧流体の注入開始時よりも終了時における当該加圧流体中の前記液体の比率が大きく設定されていることを特徴とする射出成形装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の射出成形装置において、
前記隙間変更手段は、前記キャビティ側の先端部に向かって次第に拡径され、かつ前記キャビティに向かって進退自在に前記外筒に挿入された前記中ピンにより構成され、
前記加圧流体の注入開始時には、前記中ピンを前記外筒内方に後退させて前記隙間を小さくした状態で当該加圧流体が注入され、注入開始から所定時間経過後に、前記中ピンを前記キャビティ側に前進させて前記隙間を拡げ、この拡がった隙間を通して前記加圧流体が注入されることを特徴とする射出成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形方法、および射出成形装置に関し、詳しくは、金型のキャビティに溶融樹脂を射出するとともに、この溶融樹脂に加圧流体を注入して中空部を形成する中空射出成形方法、およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、溶融樹脂中に加圧流体を注入して中空部を形成する射出成形方法がある（例えば、特許文献１〜３参照）。
これらの中空射出成形方法では、注入した加圧流体によって溶融樹脂をキャビティの成形面に付勢（保圧）することで、冷却、固化する際の樹脂のヒケを防止できるとともに、成形面の転写性に優れた成形品が得られる。
しかし、特に、大きな中空部を設けた成形品において、中空部付近の溶融樹脂の冷却に時間が掛かり、成形時間が長くなってしまい、製造効率が低下してしまうという不都合が生じる。このような不都合を解消して成形時間を短縮化するために、特許文献１〜３では、次のような手法が採用されている。
【０００３】
特許文献１、２の射出成形方法は、先ず、溶融樹脂中に熱容量の大きな液体（水や水溶液、油、アルコール類等）を注入して中空部を形成するとともに、中空部付近の樹脂を冷却し、次に、加圧ガス（空気や窒素、二酸化炭素）を中空部に供給し、先の液体を排出するように構成されている。
一方、特許文献３の射出成形方法は、先に、溶融樹脂中に加圧ガスを注入して中空部を形成し、形成された中空部に液体からなる冷却材を注入して樹脂を冷却するように構成されている。
以上の特許文献１〜３の射出成形方法によれば、中空部に熱容量の大きな液体（冷却材）を注入することで、溶融樹脂の冷却を迅速に実施でき、成形時間を短縮化できるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２３２６５６号公報
【特許文献２】特開２００１−３１０３５６号公報
【特許文献３】特開平４−２６７１２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の射出成形方法では、樹脂の冷却時間を短くすることはできるものの、いずれも溶融樹脂中に加圧流体としての液体（またはガス）を注入して中空部を形成した後に、形成された中空部にガス（または液体）を供給するため、成形サイクルが長くなってしまい、成形時間の短縮化が必ずしも十分に図れないという問題がある。
また、従来の射出成形方法では、液体およびガスを切り替えて注入することから、液体および液体の各々を貯留するタンクや、これらに接続された配管、切り替え弁等が必要になり、注入装置の構造が複雑になってしまうという問題もある。
【０００６】
本発明の目的は、比較的簡易な注入装置を用いて中空部が形成でき、かつ成形時間を短縮化できる射出成形方法、および射出成形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の射出成形方法は、金型のキャビティに溶融樹脂を射出するとともに、この溶融樹脂に加圧流体を注入して中空部を形成する射出成形方法であって、ガスと液体とを容器内に収容して前記加圧流体を生成する加圧流体生成工程と、前記キャビティに前記溶融樹脂を射出する射出工程と、前記射出工程の途中または後に、注入装置の注入部を介して前記加圧流体を前記溶融樹脂に注入し、前記中空部を形成する注入工程と、前記注入した加圧流体により前記溶融樹脂を保圧、冷却する冷却工程とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、ガスと液体とから加圧流体を生成し、この加圧流体を溶融樹脂に注入して中空部を形成するとともに、樹脂を保圧、冷却することで、一度の注入工程によりガスと液体の両方を注入でき、ガスおよび液体を個別に注入する場合と比較して、成形サイクルを短縮化することができる。
また、ガスと液体とを同一（あるいは単一）の加圧容器等に収容して加圧流体を生成し、生成された加圧流体を同一（あるいは単一）の注入装置を用い、同一（あるいは単一）の注入部を介して金型のキャビティに供給することができ、ガスおよび液体の各々を貯留、供給するための個別の容器や注入装置、配管等が不要になり、注入装置の構造を簡単にすることができる。
【０００９】
また、ガスおよび液体から生成された加圧流体を溶融樹脂に注入する際には、ガスおよび液体の比重や粘度の差によってガスが液体に先行して流動するため、先にガスを多く含む加圧流体が溶融樹脂に注入され、それに続いて、所定比率の液体を含む加圧流体が注入されることになる。このように、加圧流体の注入初期においては、ガス比率の高い加圧流体を注入することで、溶融樹脂中に中空部の一部である空隙が形成されやすくなるとともに、溶融樹脂中に加圧流体の流路が形成されることで、溶融樹脂が注入装置の注入部側へ流入することを防止できる。そして、形成された中空部の一部に、ガスおよび液体の混合体からなる加圧流体を注入することで、中空部を拡大して樹脂をキャビティの成形面に向かって保圧するとともに、迅速に樹脂を冷却して成形時間を短縮化することができる。
【００１０】
また本発明では、成形材料として全ての熱可塑性樹脂が適用可能である。
熱可塑性樹脂としては、例えば、プロピレン−エチレンランダム共重合体、軟質ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン単独重合体、ゴム変性ポリスチレン、シンジオタクチック構造含有ポリスチレンなどのポリスチレン系樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ芳香族エステル系樹脂、ポリスルホン系樹脂、およびアクリレート系樹脂が挙げられる。
【００１１】
以上において、前記注入装置の注入部は、前記キャビティに開口した外筒と、この外筒に隙間を有して挿入された中ピンと、これらの外筒と中ピンとの隙間の大きさを変更する隙間変更手段とを備えて構成され、前記注入工程において、前記外筒と中ピンとの隙間を通して前記加圧流体を注入するとともに、この注入開始後に、前記隙間変更手段によって前記隙間の大きさを変更することが望ましい。
このような構成によれば、加圧流体が通過する外筒と中ピンの隙間の大きさを変更することで、加圧流体注入中に、ガスと液体との比率を適宜変更することが可能になり、中空部の形成、および樹脂の冷却をより効率よく実施することができる。すなわち、隙間変更手段により外筒と中ピンの隙間を小さくすれば、注入される加圧流体中のガスの比率を高めることができ、大きな中空部を形成しやすくなり、また隙間を大きくすれば、注入される加圧流体中の液体の比率を高めることができ、樹脂の冷却効率を向上させることができる。従って、成形品に応じて、例えば、加圧流体の注入開始直後においては、隙間を小さく設定してガスの比率を高め、その後、隙間を大きくして液体の比率を高めるように、隙間変更手段を制御することも可能である。
【００１２】
この際、前記隙間変更手段によって前記隙間を拡げるように変更し、前記注入工程の開始時よりも終了時における前記加圧流体中の前記液体の比率を大きくすることが好ましい。
このような構成によれば、加圧流体の注入開始直後には、隙間が小さいため注入される加圧流体中のガスの比率が高くなり、その後、隙間変更手段によって隙間を拡げることで、注入される加圧流体中の液体の比率が高くなる。従って、注入開始直後においては、ガスによって中空部を確実に形成できるとともに、注入装置の注入部への溶融樹脂の流入が防止でき、隙間変更後には、液体によって樹脂を冷却して、成形時間を短縮することができる。
【００１３】
また、前記隙間変更手段は、前記キャビティ側の先端部に向かって次第に拡径され、かつ前記キャビティに向かって進退自在に前記外筒に挿入された前記中ピンにより構成され、前記注入工程において、注入開始時には、前記中ピンを前記外筒の内方に後退させて前記隙間を小さくした状態で前記加圧流体を注入し、注入開始から所定時間経過後に、前記中ピンを前記キャビティ側に前進させて前記隙間を拡げ、この拡がった隙間を通して前記加圧流体を注入することが好ましい。
このような構成によれば、先端部分が拡径された中ピンを外筒に沿って進退させるだけの簡単な構造により隙間変更手段を構成したので、注入装置の注入部を一層簡単な構造にすることができる。そして、前述と同様に注入開始直後においては、隙間が小さいため加圧流体中のガスの比率が高くなり、所定時間経過後に隙間を拡げることで、加圧流体中の液体の比率が高くなるので、中空部を確実に形成でき、かつ外筒への溶融樹脂の流入が防止できるとともに、樹脂を迅速に冷却することができる。
【００１４】
一方、本発明の射出成形装置は、金型のキャビティに溶融樹脂を射出するとともに、この溶融樹脂に加圧流体を注入して中空部を形成する射出成形装置であって、前記キャビティに前記溶融樹脂を射出する射出装置と、前記溶融樹脂の射出途中または射出後に、当該溶融樹脂に前記加圧流体を注入する注入装置とを備え、前記注入装置は、ガスと液体とを収容して前記加圧流体を生成する加圧容器と、この加圧容器内の加圧流体を前記溶融樹脂に注入する注入部とを有して構成され、前記注入部を介して注入された加圧流体によって、前記溶融樹脂に前記中空部を形成するとともに、当該溶融樹脂を保圧、冷却することを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、上述した効果と同様の効果、すなわち一度の注入工程によりガスと液体の両方を注入して、成形サイクルを短縮化でき、かつ注入装置の構造を簡単にできるという効果を奏する。
【００１６】
以上において、前記注入装置の注入部は、前記キャビティに開口した外筒と、この外筒に隙間を有して挿入された中ピンと、これらの外筒と中ピンとの隙間の大きさを変更する隙間変更手段とを備えて構成され、前記外筒と中ピンとの隙間を通して前記加圧流体が注入されるとともに、当該加圧流体の注入途中に、前記隙間変更手段によって前記隙間の大きさが変更されることが望ましい。
このような構成によれば、加圧流体が通過する外筒と中ピンの隙間の大きさを変更することで、上述と同様に、中空部の形成、および樹脂の冷却をより効率よく実施することができる。
【００１７】
この際、前記隙間変更手段によって前記隙間が拡げられ、前記加圧流体の注入開始時よりも終了時における当該加圧流体中の前記液体の比率が大きく設定されていることが好ましい。
このような構成によれば、加圧流体の注入開始直後において、隙間を小さく、その後、隙間を拡げて加圧流体中の液体の比率が高くなるように設定したので、上述と同様に、中空部を確実に形成できるとともに、成形時間を短縮することができる。
【００１８】
また、前記隙間変更手段は、前記キャビティ側の先端部に向かって次第に拡径され、かつ前記キャビティに向かって進退自在に前記外筒に挿入された前記中ピンにより構成され、前記加圧流体の注入開始時には、前記中ピンを前記外筒内方に後退させて前記隙間を小さくした状態で当該加圧流体が注入され、注入開始から所定時間経過後に、前記中ピンを前記キャビティ側に前進させて前記隙間を拡げ、この拡がった隙間を通して前記加圧流体が注入されることが好ましい。
このような構成によれば、上述と同様に、注入装置を一層簡単な構造にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る射出成形装置１を示す断面図である。図２は、射出成形装置１における加圧流体の注入装置１０の一部を拡大して示す断面図、図３(Ａ)，(Ｂ)は、注入装置１０の動作を示す断面図である。
図１において、射出成形装置１は、図示しない固定ダイプレートに固定された固定金型３と、図示しない移動ダイプレートに設けられた可動金型４とを有した金型２を備えている。
固定金型３には、図示しない射出装置に接続されたスプルーブッシュ５が設けられており、このスプルーブッシュ５を介して金型２のキャビティ２Ａ内に溶融樹脂Ｒが射出されるようになっている。
また、可動金型４には、注入装置１０の注入管１１が挿通されており、この注入管１１を介してキャビティ２Ａの溶融樹脂Ｒ内に加圧流体Ｆを注入することで、溶融樹脂Ｒ中に中空部Ａが形成されるようになっている。
【００２０】
注入装置１０は、加圧流体Ｆをキャビティ２Ａ内の溶融樹脂Ｒに注入する注入部としての注入管１１と、加圧流体Ｆを収容する加圧容器１２とを備えて構成され、注入管１１の途中位置に注入制御弁１３が設けられている。加圧流体Ｆは、空気や窒素、二酸化炭素等の不活性ガスと、水や油等の液体とが混合された混合体であって、加圧容器１２に接続された昇圧機１４により所定の圧力（例えば、１０ＭＰａ程度）に加圧されている。この昇圧機１４としては、通常の圧縮ポンプ等が採用できる。
なお、本実施形態において、ガスとしては空気を用い、液体としては水を用いる。
【００２１】
加圧容器１２には、昇圧機１４で昇圧された液体を供給するための液体用配管１５と、図示しないガス供給機に接続され、当該加圧容器１２にガスを供給するためのガス用配管１６とが接続されている。ガス用配管１６には、加圧容器１２へガスを供給、または停止するための開閉弁１６Ａが設けられている。また、開閉弁１６Ａよりも上流側（ガス供給機に近い側）のガス用配管１６には、可動金型４に接続された副注入管１７が分岐して接続されている。この副注入管１７にも、開閉弁１７Ａが設けられている。これらの開閉弁１６Ａ，１７Ａを開閉制御することで、ガス供給機からのガスが、加圧容器１２または金型２のキャビティ２Ａに供給されるようになっている。
【００２２】
注入装置１０の注入管１１は、図２に示すように、略円筒長尺状の外筒１１Ａと、この外筒１１Ａに余裕をもって挿入された中ピン１１Ｂとを有して構成されている。外筒１１Ａは、金型２のキャビティ２Ａに開口して設けられており、外筒１１Ａの内周面と中ピン１１Ｂとの間を流通した加圧流体Ｆがキャビティ２Ａに注入されるようになっている。また、中ピン１１Ｂのキャビティ２Ａ側の先端部には、キャビティ２Ａに向かって次第に径寸法が大きくなる略円錐状に形成（拡径）された拡径部１１Ｃが設けられている。
【００２３】
中ピン１１Ｂは、図３に示すように、外筒１１Ａに沿って進退移動自在に設けられており、中ピン１１Ｂの基端部側に図示しない進退駆動装置が接続されている。そして、図３(Ａ)に示すように、中ピン１１Ｂを外筒１１Ａ内部側に後退させた状態において、拡径部１１Ｃと外筒１１Ａの内周面との間には、小さな隙間Ｓ１が形成され、図３(Ｂ)に示すように、中ピン１１Ｂをキャビティ２Ａ側に前進（突出）させた状態において、拡径部１１Ｃと外筒１１Ａの内周面との間には、大きな隙間Ｓ２が形成される。このように、先端部に拡径部１１Ｃを有し、かつ進退駆動される中ピン１１Ｂによって、本発明の隙間変更手段が構成されている。
【００２４】
次に本実施形態の射出成形装置１を用いた射出成形の手順について説明する。
先ず、固定金型３および可動金型４を、型締めして、キャビティ２Ａを形成する。
次に、開閉弁１６Ａを開き、ガス供給機からガス用配管１６を介して所定量のガス（空気）を加圧容器１２に供給し、開閉弁１６Ａを閉じる。そして、昇圧機１４で昇圧しながら液体用配管１５を介して液体（水）を加圧容器１２に供給し、加圧容器１２中でガスと液体とを混合するとともに、所定の圧力になるまで加圧して加圧流体Ｆを生成する（加圧流体生成工程）。
この際、混合されたガスと液体との混合体である加圧流体Ｆの圧力は、例えば１０ＭＰａとなるように調整される。
なお、加圧流体Ｆとしては、液体を昇圧機１４で昇圧して生成するものに限らず、ガスをガス供給機で昇圧して生成してもよく、ガスおよび液体の両方を昇圧してもよい。
【００２５】
次に、図示しない射出装置からスプルーブッシュ５を介して、キャビティ２Ａに溶融樹脂Ｒを射出し、充填する（射出工程）。
この際、射出される溶融樹脂の量は、中空部Ａの大きさ（中空率）や、本実施形態では説明を省略する捨てキャビティの有無、大きさ等に応じて適宜設定可能である。例えば、中空率（成形品の容積に対する中空部の容積の比）が６０％の場合には、キャビティ２Ａの容積に対して４０％相当の量の溶融樹脂Ｒを充填する。また、キャビティ２Ａに捨てキャビティ（副キャビティ）が連通され、中空部Ａに相当する溶融樹脂Ｒが流入可能な場合には、キャビティ２Ａの容積分だけの溶融樹脂Ｒを充填（フルショット）してもよい。
【００２６】
射出工程が終了した後、溶融樹脂Ｒが固化する前に、注入制御弁１３を開いて、加圧容器１２内の加圧流体Ｆを注入管１１からキャビティ２Ａ内に注入する（注入工程）。
なお、溶融樹脂Ｒに加圧流体Ｆの注入を開始するタイミングは、射出工程終了後に限らず、射出工程の途中において、所定量以上の溶融樹脂Ｒがキャビティ２Ａ内に充填された時点であってもよい。
この際、注入開始時において、注入管１１の中ピン１１Ｂは、外筒１１Ａの内周面との間に小さな隙間Ｓ１（例えば、Ｓ１＝０．０５mm程度）が形成されるように（図３(Ａ)）、外筒１１Ａ側に後退されている。そして、注入開始から所定時間（例えば、０．５〜５秒）経過後に、外筒１１Ａの内周面との間に大きな隙間Ｓ２（例えば、Ｓ２＝０．５〜３．０mm程度）が形成されるように（図３(Ｂ)）、中ピン１１Ｂをキャビティ２Ａに向かって前進させる。
【００２７】
以上のように、注入開始時には、注入管１１に小さな隙間Ｓ１が形成されるため、加圧流体Ｆ中の液体が隙間Ｓ１を通過しにくく、ガスを多く含んだ加圧流体Ｆが小さな隙間Ｓ１を通ってキャビティ２Ａに注入される。これにより、溶融樹脂Ｒ中に中空部Ａの初期段階の空隙が形成される。これに続いて、中ピン１１Ｂを前進させれば、大きな隙間Ｓ２が形成されるため、加圧流体Ｆ中の液体が隙間Ｓ２を通過し、ガスと液体とが混合された加圧流体Ｆがキャビティ２Ａに注入される。これにより、先に形成された溶融樹脂Ｒ中の初期段階の空隙に加圧流体Ｆが注入され、中空部Ａが所定の大きさまで拡大されて溶融樹脂Ｒがキャビティ２Ａの成形面に押圧される。
【００２８】
そして、所定量の加圧流体Ｆを注入して中空部Ａが形成された状態において、注入制御弁１３を閉じて加圧流体Ｆの注入を停止し、所定時間（例えば、５〜３０秒）だけ加圧流体Ｆにより溶融樹脂Ｒを保圧しながら、冷却し固化させる（冷却工程）。
溶融樹脂Ｒが冷却された状態において、副注入管１７の開閉弁１７Ａを開いて、副注入管１７から中空部Ａにガスを注入し、成形品の意匠面以外に設けた図示しない排水孔から中空部Ａ内の液体をガス圧によって排出する（排水工程）。
【００２９】
以上の各工程が終了後、図示しない移動ダイプレートを駆動して、固定金型３から可動金型４を離隔させて型開きし、成形品を金型２から取り出す。
以上により、成形品の射出成形が完了する。
【００３０】
以上の本実施形態によれば以下の効果がある。
（１）すなわち、ガスと液体とを加圧容器１２に収容して加圧流体Ｆが生成され、この加圧流体Ｆを溶融樹脂Ｒに注入して中空部Ａが形成されるとともに、溶融樹脂Ｒが保圧、冷却されるので、一度の注入工程によりガスと液体の両方を注入でき、ガスおよび液体を個別に注入する場合と比較して、成形サイクルを短縮化することができる。
【００３１】
（２）また、単一の加圧容器１２を用いてガスと液体とからなる加圧流体Ｆが生成され、生成された加圧流体Ｆが単一の注入管１１を用いて金型２のキャビティ２Ａに供給されるので、ガスおよび液体の各々を貯留、供給するための個別の容器や配管等が不要になり、注入装置１０の構造を簡単にすることができる。
【００３２】
（３）さらに、注入工程の初期においては、ガス比率の高い加圧流体Ｆを注入することで、溶融樹脂Ｒ中に中空部Ａの一部である空隙が形成されやすくなるとともに、小さい隙間Ｓ１を通して加圧流体Ｆが注入されることで、溶融樹脂Ｒが注入管１１に流入することが防止できる。そして、形成された中空部Ａの一部に、ガスおよび液体の混合体からなる加圧流体Ｆが大きな隙間Ｓ２を通して注入されることで、中空部Ａを拡大して溶融樹脂Ｒをキャビティ２Ａの成形面に向かって保圧するとともに、迅速に溶融樹脂Ｒを冷却して成形時間を短縮化することができる。
【００３３】
（４）また、加圧流体Ｆが通過する外筒１１Ａと中ピン１１Ｂとの隙間Ｓ１，Ｓ２の大きさが変更可能に構成されているので、加圧流体Ｆ注入中においても、ガスと液体との比率を適宜変更することが可能になり、中空部Ａの形成、および溶融樹脂Ｒの冷却をより効率よく実施することができる。
【００３４】
（５）さらに、注入管１１が外筒１１Ａと中ピン１１Ｂから構成され、先端部分に拡径部１１Ｃを有した中ピン１１Ｂを外筒１１Ａに沿って進退させるだけの簡単な構造により隙間変更手段が構成されるので、注入装置１０を一層簡単な構造にすることができる。
【００３５】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、金型２は、固定金型３および可動金型４のみで構成されたものに限らず、移動コア等を有して構成されてもよい。また、溶融樹脂Ｒを射出するスプルーブッシュ５と、注入装置１０の注入管１１とは、固定金型３および可動金型４のいずれか一方の側に設けられていてもよい。
【００３６】
また、注入管１１は、外筒１１Ａおよび中ピン１１Ｂを備えたものに限定されない。すなわち、通常の開閉弁等を用いて加圧流体Ｆの通る隙間の大きさを変更するような構成を採用した場合には、中ピンを省略してもよい。また、中ピンを有して注入管１１を構成した場合にも、中ピンの形状や、駆動方向等は、任意な構成が採用できる。すなわち、通常のニードル機構、すなわち、尖った先端を有する中ピンを進退させて流量を調節する機構を有した注入管でもよい。また、中ピンを外筒の軸回りに回転させることで、隙間の大きさ（加圧流体の流量）を調節するような構成を採用してもよい。
【実施例】
【００３７】
本発明の実施例として、以下に示すような構成を採用した。
［成形材料および成形条件］
射出成形機としては、前記実施形態の図１〜３に示す注入装置付きの４５０ｔｏｎ成形機を用いた。
金型としては、金型２を用いた。
成形材料としては、樹脂材料としてポリプロピレン（出光石油化学(株)製Ｊ−９５０ＨＰ）を用いた。
加圧流体としては、ガスを窒素ガスとし、液体を水とし、これらを加圧容器で１０ＭＰａに昇圧して生成した。
成形温度としては、樹脂温度を２３０℃とし、金型温度を４０℃として射出成形した。
なお、射出成形方法は、前記実施形態の成形手順の通りである。
【００３８】
［評価方法］
成形時間、および加圧流体の注入性を確認した。
【００３９】
［実施例１］
加圧容器１２に容量の半分だけの水を供給し、容器内の圧力が１０ＭＰａになるように窒素を供給し、加圧流体Ｆを生成した。
金型２のキャビティ２Ａ容量の７０％に相当する容積の溶融樹脂Ｒを射出充填し、充填完了直後に、注入制御弁１３を開いて加圧流体Ｆを注入して中空部Ａを形成した。
この際、加圧流体Ｆの注入開始時には、注入管１１の外筒１１Ａと中ピン１１Ｂとの隙間Ｓ１寸法を０．０５mmとし、注入開始から約１．５秒後に中ピン１１Ｂをキャビティ２Ａ側に前進させて、隙間Ｓ２寸法を２．０mmとした。
注入した加圧流体Ｆにより溶融樹脂Ｒを保圧し、冷却固化させた後に、副注入管１７の開閉弁１７Ａを開き、副注入管１７から中空部Ａに窒素を注入して水を排出した。
【００４０】
［比較例１］
実施例１と同じ装置を用いたが、開閉弁１６Ａを閉じ、加圧容器１２には、ほぼ満杯まで水を供給し、昇圧機１４で加圧することで、水のみが注入管１１から吐出されるようにした。
金型２のキャビティ２Ａ容量の７０％に相当する容積の溶融樹脂Ｒを射出充填し、充填完了直後に、注入管１１の外筒１１Ａと中ピン１１Ｂとの隙間を閉じたまま、注入管１１の先端が実施例１よりも少し深めに溶融樹脂Ｒ内にある状態で、隙間Ｓ２寸法を３．０mmに開いて、水を注入して中空部Ａを形成した。注入開始してから２秒後に、水の注入を止め、注入された水による保圧後、開閉弁１７Ａを開き、副注入管１７から中空部Ａに窒素を注入して水を排出した。
【００４１】
［比較例２］
溶融樹脂Ｒの充填完了の直後に、注入制御弁１３を開いて１０ＭＰａに昇圧した窒素のみを隙間寸法０．０５mmで注入して中空部Ａを形成し、充填完了の３秒後に窒素注入を止めるとともに、水のみを隙間Ｓ２寸法２．０mmで注入した。それ以外は、実施例１と同様である。
【００４２】
［評価］
実施例１では、成形時間を長くすることなく、良好な中空部を形成できた。また、その中空部に対応する成形品表面の外観も良好であった。
比較例１では、注入管１１の先端（注入ノズル）近傍の部分に、多孔質状の中空部の形成が見られ、その中空部に対応する成形品表面の外観が悪化した。また、中空部Ａを形成させるのに必要な注入圧や注入量が、実施例１よりも多くなった。
比較例２では、溶融樹脂充填完了から冷却終了までの時間が長く、成形時間が長くかかった。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、自動車分野、住設分野、日用品分野、家電分野、玩具等の分野において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態に係る射出成形装置を示す断面図である。
【図２】前記射出成形装置における注入装置の一部を拡大して示す断面図である。
【図３】(Ａ)，(Ｂ)は、前記注入装置の動作を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１      射出成形装置
２      金型
２Ａ      キャビティ
１０      注入装置
１１      注入管（注入部）
１１Ａ      外筒
１１Ｂ      中ピン
１２      加圧容器
Ａ      中空部
Ｆ      加圧流体
Ｒ      溶融樹脂
Ｓ１，Ｓ２  隙間。
【図１】
2005161606.tif 000003
【図２】
2005161606.tif 000004
【図３】
2005161606.tif 000005