(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティの長手方向と射出方向とが一致した金型装置を用いて繊維を含む樹脂の圧縮成形を行う射出成形方法において、
圧縮可能に設けられたキャビティと、
キャビティの圧縮方向に対して平行の面に設けられたノズルタッチ部と、
前記ノズルタッチ部とキャビティを連通する流路とを備えた金型装置が型締装置に設けられるとともに、
加熱筒内のみにスクリュを内蔵して成形材料を溶融する圧縮比が１．０〜２．５であって逆流防止弁を有さないスクリュが設けられた可塑化装置と、
前記可塑化装置に連通しプランジャを内蔵して溶融材料を射出するプランジャ装置と、
プランジャ装置に連通するノズルの流路の直径は５ｍｍ以上であるか、またはノズルの流路の断面が、直径５ｍｍの真円の面積以上の非真円形状のノズルとを備えた射出装置が設けられ、
前記の射出装置のノズルが前記金型装置のノズルタッチ部に当接した状態で射出速度５０〜２００ｍｍ／ｓｅｃで射出がなされ、
射出の開始と同時、射出中、射出後のいずれかのタイミングで金型装置のキャビティが型締装置により圧縮されることを特徴とする射出成形方法。
【請求項２】
固定金型と可動金型の間の容積の減少可能な状態のキャビティに射出がなされ、
射出の開始と同時、射出中、射出後のいずれかのタイミングで金型装置のキャビティが縦方向に圧縮される型締装置により圧縮されることを特徴とする請求項１に記載の射出成形方法。
【請求項３】
キャビティの長手方向と射出方向とが一致した金型装置を用いて繊維を含む樹脂の圧縮成形を行う射出成形装置において、
圧縮可能に設けられたキャビティと、
キャビティの圧縮方向に対して平行の面に設けられたノズルタッチ部と、
前記ノズルタッチ部とキャビティを連通する樹脂流路とを備え加熱手段と冷却媒体による冷却手段を有する金型装置が型締装置に設けられるとともに、
加熱筒内のみにスクリュを内蔵して材料を溶融する圧縮比が１．０〜２．５であって逆流防止弁を有さないスクリュが設けられた可塑化装置と、
前記可塑化装置に連通しプランジャを内蔵して溶融材料を射出するプランジャ装置と、
可塑化装置とプランジャ装置とを接続し、途中にはロータリ式のバルブが設けられた連通管と、
プランジャ装置に連通するノズルの流路の直径は５ｍｍ以上であるか、またはノズルの流路の断面が、直径５ｍｍの真円の面積以上の非真円形状のノズルとを備えた射出装置が設けられ、
前記の射出装置のノズルが前記金型装置のノズルタッチ部に当接した状態で射出がなされ、
射出の開始と同時、射出中、射出後のいずれかのタイミングで金型装置のキャビティが型締装置により圧縮されることを特徴とする射出成形装置。
【請求項４】
前記金型装置は、中央部にキャビティ形成面が形成され周囲が可動金型との当接面となっている固定金型と、キャビティ形成面であるコア部の周囲が圧縮方向に進退し全面が固定金型との当接面となっている可動金型とからなる平当金型であることを特徴とする請求項３に記載の射出成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャビティの長手方向と射出方向とが一致した金型を用いて射出圧縮成形を行う射出成形方法および射出成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流動性の悪い成形材料をキャビティ内に射出して充填する場合、金型装置の構造が問題となる。そして特に成形品の厚みが薄いほどキャビティの末端まで成形材料の充填が難しくなる。そういった問題点に対応するものとしては、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１は、圧縮可能なキャビティの長手方向と射出方向とが一致した金型となっている。即ちキャビティの長手方向（成形品の長さ方向）と射出方向とを一致しているので、射出された成形材料が流動損失を受けにくくなっている。また射出当初から、あるいは射出後にキャビティを所定量開いて断面積を大きくすることにより、更に流動損失が小さくでき、圧縮を加えることにより、キャビティ末端まで成形材料の流動を促進することができる。
【０００３】
またスクリュを内蔵した可塑化装置とプランジャを内蔵した射出装置が分離したプリプラ（登録商標）式の射出成形装置を用いることにより、射出量を安定させたり、射出速度を高速化したりする技術としては特許文献２に記載されたものが知られている。また特許文献２においては、カーボンナノ材料を用いて射出を行うことも記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３２６５７７号公報（請求項１、図１）
【特許文献１】特開２００５−３０５９２６号公報（請求項１、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら特許文献１では、ノズルが直接キャビティに連通する構造となっているので、成形材料の流動損失が小さいという点では良好であるが、金型構造に精度が求められ、また成形品へのバリの発生や金型のメンテナンスの点で改良の余地があるものであった。また特許文献２においては、どういった金型装置やノズルを用いて成形を行うことは記載されておらず、流動性の悪い成形材料をキャビティに射出する場合の問題点は解消できないものであった。
【０００６】
更に流動性の悪い成形材料が繊維を含む樹脂である場合の問題点については、特許文献１、特許文献２には記載されていないが、可塑化や射出等の際に繊維が断裂されるという問題点があり、繊維が断裂されてしまうと所望の強度が得られない。このことは特に炭素繊維の場合に問題となる。
【０００７】
そこで本発明は、流動性の悪い成形材料をキャビティに射出する場合の成形性を高めることを目的とした射出成形方法および射出成形装置を提供することを目的とする。更には特に流動性の悪い成形材料が繊維を含む樹脂である場合としては、繊維の断裂を低減することを目的とした射出成形方法および射出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】
【０００８】
本発明の請求項１に記載の射出成形方法は、キャビティの長手方向と射出方向とが一致した金型装置を用いて繊維を含む樹脂の圧縮成形を行う射出成形方法において、圧縮可能に設けられたキャビティと、キャビティの圧縮方向に対して平行の面に設けられたノズルタッチ部と、前記ノズルタッチ部とキャビティを連通する流路とを備えた金型装置が型締装置に設けられるとともに、加熱筒内のみにスクリュを内蔵して成形材料を溶融する圧縮比が１．０〜２．５であって逆流防止弁を有さないスクリュが設けられた可塑化装置と、前記可塑化装置に連通しプランジャを内蔵して溶融材料を射出するプランジャ装置と、プランジャ装置に連通するノズルの流路の直径は５ｍｍ以上であるか、またはノズルの流路の断面が、直径５ｍｍの真円の面積以上の非真円形状のノズルとを備えた射出装置が設けられ、前記の射出装置のノズルが前記金型装置のノズルタッチ部に当接した状態で射出速度５０〜２００ｍｍ／ｓｅｃで射出がなされ、射出の開始と同時、射出中、射出後のいずれかのタイミングで金型装置のキャビティが型締装置により圧縮されることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項２に記載の射出成形方法は、請求項１において、固定金型と可動金型の間の容積の減少可能な状態のキャビティに射出がなされ、射出の開始と同時、射出中、射出後のいずれかのタイミングで金型装置のキャビティが縦方向に圧縮される型締装置により圧縮されることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項３に記載の射出成形装置は、キャビティの長手方向と射出方向とが一致した金型装置を用いて繊維を含む樹脂の圧縮成形を行う射出成形装置において、圧縮可能に設けられたキャビティと、キャビティの圧縮方向に対して平行の面に設けられたノズルタッチ部と、前記ノズルタッチ部とキャビティを連通する樹脂流路とを備え加熱手段と冷却媒体による冷却手段を有する金型装置が型締装置に設けられるとともに、加熱筒内のみにスクリュを内蔵して材料を溶融する圧縮比が１．０〜２．５であって逆流防止弁を有さないスクリュが設けられた可塑化装置と、前記可塑化装置に連通しプランジャを内蔵して溶融材料を射出するプランジャ装置と、可塑化装置とプランジャ装置とを接続し、途中にはロータリ式のバルブが設けられた連通管と、プランジャ装置に連通するノズルの流路の直径は５ｍｍ以上であるか、またはノズルの流路の断面が、直径５ｍｍの真円の面積以上の非真円形状のノズルとを備えた射出装置が設けられ、前記の射出装置のノズルが前記金型装置のノズルタッチ部に当接した状態で射出がなされ、射出の開始と同時、射出中、射出後のいずれかのタイミングで金型装置のキャビティが型締装置により圧縮されることを特徴とする射出成形装置。
【００１１】
本発明の請求項４に記載の射出成形装置は、請求項３において、前記金型装置は、中央部にキャビティ形成面が形成され周囲が可動金型との当接面となっている固定金型と、キャビティ形成面であるコア部の周囲が圧縮方向に進退し全面が固定金型との当接面となっている可動金型とからなる平当金型であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の射出成形方法は、キャビティの長手方向と射出方向とが一致した金型装置を用いて繊維を含む樹脂の圧縮成形を行う射出成形方法において、圧縮可能に設けられたキャビティと、キャビティの圧縮方向に対して平行の面に設けられたノズルタッチ部と、前記ノズルタッチ部とキャビティを連通する流路とを備えた金型装置が型締装置に設けられるとともに、加熱筒内のみにスクリュを内蔵して成形材料を溶融する圧縮比が１．０〜２．５であって逆流防止弁を有さないスクリュが設けられた可塑化装置と、前記可塑化装置に連通しプランジャを内蔵して溶融材料を射出するプランジャ装置と、プランジャ装置に連通するノズルの流路の直径は５ｍｍ以上であるか、またはノズルの流路の断面が、直径５ｍｍの真円の面積以上の非真円形状のノズルとを備えた射出装置が設けられ、前記の射出装置のノズルが前記金型装置のノズルタッチ部に当接した状態で射出速度５０〜２００ｍｍ／ｓｅｃで射出がなされ、射出の開始と同時、射出中、射出後のいずれかのタイミングで金型装置のキャビティが型締装置により圧縮されるので、流動性の悪い繊維を含む成形材料をキャビティに射出する場合の成形性を高めることができる。また本発明の射出成形装置は、キャビティの長手方向と射出方向とが一致した金型装置を用いて繊維を含む樹脂の圧縮成形を行う射出成形装置において、圧縮可能に設けられたキャビティと、キャビティの圧縮方向に対して平行の面に設けられたノズルタッチ部と、前記ノズルタッチ部とキャビティを連通する樹脂流路とを備え加熱手段と冷却媒体による冷却手段を有する金型装置が型締装置に設けられるとともに、加熱筒内のみにスクリュを内蔵して材料を溶融する圧縮比が１．０〜２．５であって逆流防止弁を有さないスクリュが設けられた可塑化装置と、前記可塑化装置に連通しプランジャを内蔵して溶融材料を射出するプランジャ装置と、可塑化装置とプランジャ装置とを接続し、途中にはロータリ式のバルブが設けられた連通管と、プランジャ装置に連通するノズルの流路の直径は５ｍｍ以上であるか、またはノズルの流路の断面が、直径５ｍｍの真円の面積以上の非真円形状のノズルとを備えた射出装置が設けられ、前記の射出装置のノズルが前記金型装置のノズルタッチ部に当接した状態で射出がなされ、射出の開始と同時、射出中、射出後のいずれかのタイミングで金型装置のキャビティが型締装置により圧縮されるので、本発明の射出成形方法と同様に、流動性の悪い繊維を含む成形材料をキャビティに射出する場合の成形性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の射出成形装置の概略説明図である。
【図２】本実施形態の金型装置の正面図である。
【図３】別の実施形態の金型装置の概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本実施形態の射出成形装置ついて、図１を参照して説明する。射出成形装置１１は、射出装置１２と型締装置１３とを備えている。射出装置１２は、可塑化装置１４とプランジャ装置１５を備えたプリプラ式の射出装置１２である。可塑化装置１４は、図示しないヒータが取付けられた加熱筒１６内にスクリュ１７を内蔵し、成形材料を溶融するものである。加熱筒１６内のスクリュ１７については、これに限定されるものではないが逆流防止弁は設けられておらず、ピッチ比は全長に亘って一定のものが用いられている。またスクリュ１７のフライト間の断面積の比である圧縮比についてもこれに限定されるものではないが１．０〜２．５が望ましく、圧縮比をそれほど高くしないことにより繊維の断裂を低下させている。本実施形態ではスクリュ１７は加熱筒１６内で前後進はしない。また加熱筒１６の後半部分に設けられた供給口には、成形材料の一方である樹脂材料を供給するフィードスクリュ１８が設けられている。１９はスクリュを回転させる計量用モータであり、２０はフィードスクリュを回転させる供給用モータである。
【００１５】
本実施形態ではフィードスクリュ１８の前方部分に、もう一方の成形材料である繊維が供給される供給装置２１が設けられている。供給装置２１は、連続した繊維を所定長さに切断する切断装置２２を備えており、繊維は供給直前に切断される。なお樹脂材料と繊維の供給方法や装置は前記には限定されず、樹脂材料と繊維は当初から混合されていてもよく、繊維の供給装置も最初から所定長さに切断された繊維を供給するものでもよい。
【００１６】
また可塑化装置１４の先端は、図示しないヒータが周囲に配置された連通管２３によりプランジャ装置１５の前方寄りの上部に接続されている。そして連通管２３の途中にはロータリ式のバルブ２４が設けられ、可塑化装置１４による計量が完了すると次の計量時までにバルブ２４は閉鎖される。プランジャ装置１５は、図示しないヒータが設けられた加熱筒２５内にプランジャ２６が前後進可能に設けられている。本実施形態ではプランジャ２６は、図示しない射出用シリンダにより駆動され、射出用シリンダ２６の油圧回路には、図示しないアキュームレータが配置され、射出速度を増速できるようになっている。
【００１７】
またプランジャ装置１５の加熱筒２５の前端には図示しないヒータが設けられたノズル２７が取付けられている。ノズル２７はこれに限定されるものではないが、内孔である流路が直径５〜１０ｍｍのものが設けられている。そしてノズル２７の流路にはロータリ式のバルブ２８が設けられている。本実施形態では、流路の直径が比較的大きく、またバルブ２８をロータリ式とすることにより、射出時の成形材料の流動損失を低下させるとともに、成形材料が繊維を含む場合、繊維の断裂を防止することができるようになっている。またはノズルの流路は、真円に限定されず、直径５ｍｍの真円の断面積の以上の非真円形状であってもよい。その場合も直径１０ｍｍの真円の断面積以下であることが望ましい。更に本実施形態では、ノズル２７の先端側の形状は、特許文献１のような特殊な形状ではなく、一般的な形状のものを使用することができる。これらの射出装置１２は、図示しない前後進装置により型締装置１３に取付けられた金型装置３１に対して前後進可能となっているとともに、図示しない昇降装置により昇降可能となっている。
【００１８】
次に型締装置１３と金型装置３１について説明する。本実施形態の型締装置１３は、縦方向に型締を行う型締装置１３であって、下側の固定盤３２に対して、上側の可動盤３３が、型締装置１３により昇降するようになっている。なお型締装置１３の駆動手段２９である型開閉機構と型締機構については詳述しないが、トグル式の型締装置のように兼用するものでもよく、別個に型開閉用シリンダと型締用シリンダが設けられた型締装置でもよい。いずれにしても金型装置３１のキャビティＣ内の溶融材料が圧縮可能な型締装置１３が設けられている。そして固定盤３２の金型取付面には金型装置３１の下型である固定金型３４が取付けられ、可動盤３３の金型取付面には金型装置３１の上型である可動金型３５が取付けられている。
【００１９】
本実施形態の金型装置３１は、いわゆるインロー構造のものであって、固定金型３４（キャビ型）内の凹部３６に可動金型３５（コア型）の凸部３７が嵌合され、両者の間に形成されるキャビティＣは容積が可変であって、キャビティＣ内の成形材料が圧縮可能となっている。そして固定金型３４内の凹部３６の一方の壁部３８にはスプルブッシュ３９が取付けられている。そして壁部３８の外側面（キャビティの圧縮方向に対して平行の面）には、スプルブッシュ３９のノズルタッチ部４０が設けられ、スプルブッシュ３９の他方はキャビティＣに接続されている。従ってスプルブッシュＣ内の成形材料の流路４１は、ノズルタッチ部４０とキャビティＣとを連通しており、キャビティＣの長手方向Ｌと流路４１の方向は一致している。
【００２０】
図２に示されるように、本実施形態のスプルブッシュ３９は、半円状の流路４１を備える２つのスプルブッシュ３９ａ，３９ｂが接合して設けられており、スプルブッシュ３９ａ，３９ｂは、固定金型３４に取付けられた油圧シリンダ４４，４４により、それぞれが開放位置と接合位置の間で水平方向に移動可能となっている。そのためスプルブッシュ３９ａ，３９ｂを左右に開くことにより、成形終了後に成形品とスプルが一体のまま取り出せるようになっている。このためホットランナを用いた金型装置や特許文献１に記載された金型装置よりも金型構造が簡単であり、流動損失もそれほど大きくない。また流路４１で形成されるスプルはリサイクルか廃棄される部分であるので、２分割のスプルブッシュ３９ａ，３９ｂの接合部分にバリ等が形成されていても問題とならない。そして固定金型３４のみにノズルタッチ部４０が設けられたことにより、圧縮成形中もノズル２７と金型装置３１は、固定的に接触状態を保つことができる。
【００２１】
また可動金型３５については凸部３７が固定金型３４の凹部３６に嵌合され圧縮方向に移動された際にも、固定金型３４のスプルブッシュ３９の流路４１のキャビティＣ側の孔を完全に塞がない構造となっている。そして本実施形態では、固定金型３４と可動金型３５はそれぞれ、キャビティ面の近傍の内部には、金型の温度を調整する媒体流路４２，４３が形成されている。本実施形態では、図示しない温調装置は加熱媒体と冷却媒体の両方が切換えて供給可能となっており、待機時から射出時（射出開始時から射出完了時までのいずれか）までは加熱媒体が供給され、キャビティＣ内で成形品の冷却固化時には冷却媒体が供給されるようになっている。なお金型装置３１の加熱手段はヒータを用いたものでもよい。
【００２２】
次の本実施形態の射出成形装置１１を用いた射出成形方法について説明する。上記したように射出装置１２の可塑化装置１４の加熱筒１６内には、フィードスクリュ１８から成形材料（樹脂材料）としてポリカーボネートが投入される。成形材料としては、熱可塑性樹脂の場合は、ポリカーボネートの他、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ＡＢＳ等の少なくとも一種類が樹脂が選ばれる。また熱硬化性樹脂の場合は、エポキシ、ポリウレタン、フェノール等の少なくとも一種類の樹脂から選ばれ、熱可塑性と熱硬化性樹脂の混合樹脂でもよい。なお熱硬化性樹脂の場合は、逆流防止弁のないスクリュが加熱筒内に設けられた別途の射出装置が使用されることが一般的である。その場合であっても、ノズルの流路の直径は５ｍｍ以上であり、流路を閉塞する機構が設けられることが望ましい。
【００２３】
また本実施形態では、樹脂材料と共に供給される繊維Ｆは、炭素繊維が用いられる。ただし本発明としては他のガラス繊維等の繊維であってもよい。なお全体の重量に占める炭素繊維の比率は、これに限定されるものではないが一例として５〜５０重量％である。そして供給された樹脂材料と炭素繊維は、スクリュ１７が回転することにより前方に送られ、加熱筒１６から加えられる熱とせん断発熱により溶融される。なお本実施形態のスクリュ１７の場合、圧縮比が一例として１．０〜２．５と高くないので、せん断発熱よりも主に加熱筒１６からの熱により樹脂材料の溶融は進行する。またスクリュ１７には逆流防止弁が設けられていないので、逆流防止弁により流路が狭くなる部分がない。これらの要因により、炭素繊維が強いストレスを受けることなく、加熱筒１６から連通管２３に送られる。この際に連通管２３はロータリ式のバルブ２４が開になっており、溶融された樹脂材料と炭素繊維の混合物は、連通管２３内を通ってプランジャ装置１５の加熱筒２５内に送られ、プランジャ２６の前方に貯留される。
【００２４】
プランジャ装置１５の加熱筒１６内の溶融材料は、プランジャ２６により背圧が加えられる。この際のプランジャ装置１５の背圧は、これに限定するものではないが一例として０．５〜６ＭＰａと比較的低めに設定するほうが炭素繊維の切断防止のために望ましい。またノズル２７のロータリ式のバルブ２８は閉となっていて、先端のノズル孔は、金型装置３１である固定金型３４のノズルタッチ部４０に当接した状態にある。そして１回の射出分の溶融材料と同じか僅かに多い溶融材料がプランジャ装置１５の加熱筒２５内に貯留されると、可塑化装置１４のスクリュ１７の回転を停止させ、ロータリ式のバルブ２４を閉鎖する。
【００２５】
一方金型装置３１では、前記の射出装置１２での樹脂材料の可塑化と平行して、前回の成形品の冷却固化が進行しており、冷却時間が終了すると型締装置１３の駆動手段２９が作動して可動金型３５が型開し、固定金型３４の図示しないエジェクタ装置が作動して成形品とスプルを取り出す（スプルを取出す部分については後で詳述する）。そして再び型締装置１３が作動して固定金型３４の凹部３６と可動金型３５の凸部３７が嵌合して、容積可変で圧縮可能なキャビティＣが形成される。本実施形態で可動金型３５の停止時の位置制御は、型締完了位置よりも手前の位置で停止される。ただし射出開始時には可動金型３５が完全に閉鎖された状態まで前進させるものでもよい。その場合は射出圧により一旦キャビティＣが開から、その後にキャビティＣ内の成形材料が圧縮される。
【００２６】
そして型締装置１３の駆動手段２９が再作動して金型装置３１が型閉されると図示しない温調装置から金型装置３１の媒体流路４２，４３へ加熱媒体が供給され、スプルブッシュ３９やキャビティ形成面が所定温度に加熱される。金型温度が所定温度になったか、または所定時間が経過したら、射出装置１２のノズル２７のロータリ式のバルブ２８を開放するとともに、プランジャ２６を前進させて貯留されている溶融材料の射出（充填）を行う。この際にノズル２７の直径は５ｍｍ以上でありロータリ式のバルブ２８が開となっているので、ノズル２７内の流路の流動損失を小さくすることができる。またこの際のプランジャ２６は速度制御により前進される。本実施形態では、炭素繊維の切断防止のために、これに限定されるものではないが好ましくは５０〜２００ｍｍ／ｓｅｃで射出（充填）が行われる。しかし成形品が板厚に較べて長手方向Ｌに長さが大きいもの（板厚に較べて面積が大きいもの）である場合や、炭素繊維等の繊維の比率が多くて流動性が悪い溶融樹脂材料の場合は、これよりも高速で射出を行わないといけない場合もある。射出における立上り速度の高くすることと最高速度を確保するためには、アキュームレータを搭載することが好ましい。プランジャ装置１５の場合、プランジャ２６に逆流防止弁がないので、一般的な逆流防止弁付のスクリュ（インラインスクリュ）を用いた射出装置よりも高精度な射出ができる。
【００２７】
そして本発明では、金型装置３１のキャビティＣの長手方向Ｌと射出方向が一致しており、スプルブッシュ３９およびキャビティ形成面が加熱されているので、キャビティＣへ送られるまでの溶融樹脂材料の流動損失も小さくすることができる。なおキャビティＣの長手方向Ｌと射出方向は一致しているとは、圧縮方向に対してほぼ直交する方向から射出がなされれば目的が達成される。従って長手方向Ｌと射出方向が厳密に一致していなくプラスマイナス５度以下の角度がある場合も、長手方向Ｌと射出方向が一致している範囲に含まれる。また射出される流路に僅かに曲線や屈曲部分があってもよい。更にはキャビティＣは平板の成形品のキャビティに限定されず、凹凸がある成形品のキャビティであってもよい。
【００２８】
そして射出中にキャビティＣ内に溶融樹脂材料がある程度充填されたことがプランジャ２６の位置により確認されたら、型締装置１３を作動させて可動金型３５を移動させ、キャビティＣ内の溶融樹脂材料を圧縮する。このことによりより一層キャビティＣ内の溶融樹脂材料を延展できる。なお圧縮開始のタイミングは、射出と同時または射出後でもよい。そして射出（充填）が完了すると保圧切換がなされ射出（保圧）に移行する。
【００２９】
一方、金型装置３１では、保圧切換の直前、保圧切換と同時、保圧中、保圧完了時のいずれかのタイミングで、流路へ供給する媒体を加熱媒体から冷却媒体に切換えて供給する。そのことにより冷却完了までの時間を短縮する。
【００３０】
冷却完了すると型締装置１３が作動して可動金型３５が上昇する。この際に成形品は固定金型に残留するようになっている。そして２分割のスプルブッシュ３９ａ，３９ｂが左右に開かれて、スプルが取出し可能となると、固定金型３４に設けられた図示しないエジェクタが作動し成形品を突出して、図示しない取出機により取出しを行う。取出された成形品は表面に繊維が目立つ場合は、用途によっては塗装やコーティングがなされる。また成形品への塗装等はキャビティ内で行ってもよい。
【００３１】
次に図３に示される別の実施形態の金型装置５１について、一部に図１の符号を援用しつつ、相違点を中心に説明する。図３に示される金型装置５１は平当て金型と呼ばれるものであり、パーティング面にスプルブッシュが設けられている。固定金型５２のキャビティ側は平面状に形成され、中央にキャビティ形成面５３が設けられ、周囲が可動金型５４との当接面５５となっている。そしてそのうちの一部がスプルブッシュ５６の片方５６ａとなっている。
【００３２】
また可動金型５４は本体５７に凸部５８（コア部）が設けられ、凸部５８の前面はキャビティ形成面５９となっている。また凸部５８の周囲には、凸部５８に対して圧縮方向に進退する枠部６０が設けられている。可動金型５４の本体５７と枠部６０の間にはバネ６１（または油圧シリンダ）が設けられている。そして枠部６０の前面は、固定金型５２の当接面５５と当接する当接面６２となっており、そのうちの一部が、スプルブッシュ５６の片方５６ｂとなっている。従ってスプルブッシュ５６は、固定金型５２と可動金型５４が当接された際に筒状に形成され、ノズルタッチ部は固定金型５２と可動金型５４の両方にわたって設けられる。
【００３３】
次の図３の金型装置５１を用いた圧縮成形について記載する。射出前については、固定金型５２の当接面５５と可動金型５４の当接面６２は当接され、パーティング面Ｐにスプルブッシュ５６は形成されているが、バネ６１はまだ伸びており、キャビティＣは更に容積を減少可能な状態にある。そしてこの状態で、スプルブッシュ５６を介して、射出方向とキャビティＣの長手方向Ｌが一致した状態にある。そして射出が行われその途中で型締装置１３が作動されると、前記バネ６１が退縮して、可動金型５４の本体５７と凸部５８がさらに前進し、キャビティＣ内の溶融樹脂材料が圧縮される。そしてキャビティＣ内の溶融樹脂の冷却が完了すると型開が行われ、成形品とスプルの取出が行われる。図３の金型装置５１では、スプルはパーティング面Ｐに形成されるから、成形品とスプルは固定金型５２と可動金型５４のどちらの金型に残されるようにしてもよい。そして成形品を残す側の金型にエジェクタを設けて、成形品とスプルの取出しを行う。なお図３の例についても射出開始時には可動金型５４が完全に閉鎖された状態から射出圧によりキャビティＣが開き、その後に圧縮するものでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明については、一々列挙はしないが、上記した本実施形態のものに限定されず、当業者が本発明の趣旨を踏まえて変更を加えたものについても、適用されることは言うまでもないことである。型締装置は縦方向に型締されるものについて記載したが横方向に型締されるものでもよい。また射出装置の可塑化装置、プランジャ装置、型締装置ともに、駆動源は油圧を用いたものでも電動機によるものでもよい。更には本発明に用いられる成形材料は、流動性の低いものであって、炭素繊維、ガラス繊維、その他の繊維等を含むものが想定されるが、繊維を含まず炭素と樹脂の混合物等であってもよい。また成形材料についても限定されず、金属材料、セラミックス、含水有機材料等の成形材料も用いることができる。
【符号の説明】
【００３５】
１１ 射出成形装置
１２ 射出装置
１３ 型締装置
１４  可塑化装置
１５  プランジャ装置
１７  スクリュ
２１ 供給装置
２６  プランジャ
２７  ノズル
３１，５１  金型装置
３４，５２  固定金型
３５，５４  可動金型
３９，３９ａ，３９ｂ，５６，５６ａ，５６ｂ  スプルブッシュ
４０  ノズルタッチ部
４１  流路
Ｃ  キャビティ
Ｌ  キャビティの長手方向
【要約】
【課題】流動性の悪い成形材料をキャビティに射出する場合の成形性を高めることを目的とした射出成形方法および射出成形装置を提供することを目的とする。
【解決手段】
キャビティＣの長手方向Ｌと射出方向とが一致した金型装置３１を用いて圧縮成形を行う射出成形方法において、キャビティＣの圧縮方向に対して平行の面に設けられたノズルタッチ部４０と、前記ノズルタッチ部４０とキャビティＣを連通する流路４１とを備えた金型装置３１が型締装置１３に設けられるとともに、スクリュ１７を内蔵して成形材料を溶融する可塑化装置１４と、前記可塑化装置１４に連通しプランジャ２６を内蔵して溶融材料を射出するプランジャ装置１５と、プランジャ装置１５に連通するノズル２７とを備えた射出装置１２が設けられ、射出の開始と同時、射出中、射出後のいずれかのタイミングで金型装置３１のキャビティＣが型締装置１３により圧縮される。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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