(57)【要約】【課題】射出成形に樹脂製の型を用いる場合において、型の寿命を長くする。【解決手段】射出成形品の製造システム１００は、空洞部１２を有する樹脂製の成形型１０と、空洞部１２に樹脂材料２０を射出する射出手段３０とを備える。そして、成形型１０には、空洞部１２に接続された排気用の孔１４が設けられている。射出成形品の製造方法は、樹脂製の成形型１０の空洞部１２に樹脂材料２０を充填する工程と、充填した樹脂材料２０を固化させる工程とを含む。そして、充填する工程では、空洞部１２を排気しながら充填する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製の成形型の空洞部に樹脂材料を充填する工程と、
充填した前記樹脂材料を固化させる工程とを含み、
前記充填する工程では、前記空洞部を排気しながら充填する
射出成形品の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の射出成形品の製造方法において、
前記成形型には、前記空洞部に接続された第１の孔が設けられており、
前記充填する工程では、前記第１の孔から前記空洞部を排気する
射出成形品の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の射出成形品の製造方法において、
前記充填する工程では、電磁誘導加熱式の射出装置を用いて、前記空洞部に前記樹脂材料を充填する
射出成形品の製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の射出成形品の製造方法において、
前記固化させる工程では、前記成形型に前記空洞部に接続するよう設けられた第２の孔の圧力を、前記充填する工程における前記第２の孔の圧力よりも高くする
射出成形品の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の射出成形品の製造方法において、
前記固化させる工程では、前記第２の孔から前記空洞部に冷却された気体を導入する
射出成形品の製造方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の射出成形品の製造方法において、
前記樹脂材料は熱可塑性樹脂を含み、
前記固化させる工程では、前記成形型を冷却する
射出成形品の製造方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の射出成形品の製造方法において、
前記充填する工程では、前記空洞部の内表面の温度が１５℃以上５０℃以下である前記成形型に対して、前記樹脂材料の充填を開始する
射出成形品の製造方法。
【請求項８】
空洞部を有する樹脂製の成形型と、
前記空洞部に樹脂材料を射出する射出手段とを備え、
前記成形型には、前記空洞部に接続された排気用の第１の孔が設けられている
射出成形品の製造システム。
【請求項９】
請求項８に記載の射出成形品の製造システムにおいて、
前記射出手段は、電磁誘導加熱式の射出装置である
射出成形品の製造システム。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の射出成形品の製造システムにおいて、
前記成形型には、前記空洞部に接続された加圧用の第２の孔がさらに設けられている
射出成形品の製造システム。
【請求項１１】
請求項８から１０のいずれか一項に記載の射出成形品の製造システムにおいて、
前記成形型を冷却する冷却手段をさらに備える
射出成形品の製造システム。
【請求項１２】
空洞部と、
前記空洞部に接続された排気用の第１の孔と、
前記空洞部に接続された加圧用の第２の孔とを有し、
樹脂製である
成形型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は射出成形品の製造方法、射出成形品の製造システム、および成形型に関する。
【背景技術】
【０００２】
複雑な構造を高い精度で量産できる射出成形は、構造品を製造する方法として広く利用され、射出成形用の樹脂材料も多様に開発されてきた。一般的に射出成形には高額な金型が用いられる。このため、生産数が少ない製品を製造する際には、コストが高くなりやすかった。これに対して特許文献１には、樹脂を用いて射出成形用の型を形成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２０３７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
射出成形では、型の内部に隙間なく樹脂を充填させるために、樹脂の注入圧力を高くすることが多い。しかし、樹脂を用いた成形型の耐久性は金型と比較して低い。このため、射出成形において、樹脂製の型を用いると、型の寿命が短くなる可能性があった。
【０００５】
本発明は、射出成形に樹脂製の型を用いる場合において、型の寿命を長くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、
樹脂製の成形型の空洞部に樹脂材料を充填する工程と、
充填した前記樹脂材料を固化させる工程とを含み、
前記充填する工程では、前記空洞部を排気しながら充填する
射出成形品の製造方法
を提供する。
【０００７】
本発明は、
空洞部を有する樹脂製の成形型と、
前記空洞部に樹脂材料を射出する射出手段とを備え、
前記成形型には、前記空洞部に接続された排気用の第１の孔が設けられている
射出成形品の製造システム
を提供する。
【０００８】
本発明は、
空洞部と、
前記空洞部に接続された排気用の第１の孔と、
前記空洞部に接続された加圧用の第２の孔とを有し、
樹脂製である
成形型
を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、射出成形に樹脂製の型を用いる場合において、型の寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係る射出成形品の製造システムの構成例を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る射出成形品の製造方法のフローを示す図である。
【図３】成形型の構造の変形例を示す断面図である。
【図４】成形型の構造の他の変形例と、バッファタンク、排気手段、およびバルブの接続関係を示す図である。
【図５】第１の実施形態に係る射出手段の構造の例を示す断面図である。
【図６】第１の実施形態に係る射出成形品の製造方法を説明するための図である。
【図７】変形例に係る射出成形品の製造方法を説明するための図である。
【図８】第２の実施形態に係る射出成形品の製造システムの構成例を示す図である。
【図９】第３の実施形態に係る射出成形品の製造システムの構成例を示す図である。
【図１０】第３の実施形態に係る射出成形品の製造方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１２】
なお、「〜」は特に断りがなければ、以上から以下を表す。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る射出成形品の製造システム１００の構成例を示す図であり、図２は、本実施形態に係る射出成形品の製造方法のフローを示す図である。本実施形態に係る射出成形品の製造方法は、樹脂製の成形型１０の空洞部１２に樹脂材料２０を充填する工程（Ｓ２０）と、充填した樹脂材料２０を固化させる工程（Ｓ３０）とを含む。そして、充填する工程（Ｓ２０）では、空洞部１２を排気しながら充填する。以下に詳細を説明する。
【００１４】
本実施形態に係る射出成形品の製造方法では、樹脂製の成形型１０を用いることにより、金属製の成形型を用いる場合に比べて低コスト化が図れる。一方で、樹脂製の成形型１０は、金属製の成形型に比べて強度に劣るため、樹脂材料２０の射出圧力は、金属製の金型の場合に比べて低くする必要がある。本実施形態では、空洞部１２を排気しながら樹脂材料２０を充填することで、低い射出圧力でも細部まで良好な充填を可能とし、構造精度が高い射出成形品を製造することができる。すなわち、空洞部１２内の一部の領域に樹脂材料２０が充填されず、得られる成形品の構造に欠陥が生じることを避けることができる。また、このように低い射出圧力で充填することにより、成形型１０へのダメージを低減し、成形型１０の寿命を長くすることができる。
【００１５】
図１を用いて本実施形態に係る射出成形品の製造システム１００について説明する。なお、本図は、空洞部１２へ樹脂材料２０を充填する途中の様子を示している。
【００１６】
製造システム１００は、空洞部１２を有する樹脂製の成形型１０と、空洞部１２に樹脂材料２０を射出する射出手段３０とを備える。そして、成形型１０には、空洞部１２に接続された排気用の孔（第１の孔）１４が設けられている。以下に詳しく説明する。
【００１７】
本実施形態に係る製造システム１００は、バッファタンク４２および排気手段４０をさらに備える。バッファタンク４２はたとえばステンレス製の真空缶である。バッファタンク４２を備えることで、樹脂材料２０が排気手段４０へ流入することを防ぐことができる。ただし、バッファタンク４２は、省略しても良い。排気手段４０はたとえば真空ポンプである。
【００１８】
本実施形態に係る成形型１０は、たとえば第１部材１０２（たとえば上型）と第２部材１０４（たとえば下型）とが接合部１０６で接合されて成る。成形型１０の内部には、得たい成形品の外形に応じた形状の空洞部１２が設けられている。空洞部１２内に充填された樹脂材料２０の固化物が成形品として得られる。空洞部１２の形状は特に限定されず、板状、柱状、球状など、任意の形状とすることができる。
【００１９】
空洞部１２には、注入孔１８が設けられている。注入孔１８は成形型１０内で流路１９を形成し、成形型１０の外部と空洞部１２とを接続している。注入孔１８には、射出手段３０の射出部（ノズル）が接続されている。そして、射出手段３０から射出された樹脂材料２０は、注入孔１８を通り空洞部１２に注入される。
【００２０】
また、成形型１０には、注入孔１８とは別途、排気用の孔１４が設けられている。孔１４は成形型１０内で配管１５を形成し、空洞部１２と成形型１０の外部と接続している。本図に示す例では、配管１５は成形型１０内で分岐し、成形型１０の外部の２つの開口に繋がっている。そのうち一方の開口はバッファタンク４２を介して排気手段４０に接続され、他方の開口はバルブ６０を介して大気圧下に通じている。バルブ６０が開いた状態で、孔１４内は大気圧となる。すなわち除圧される。
【００２１】
孔１４は、空洞部１２の内壁において注入孔１８から離れた位置にあることが好ましい。そうすれば、空洞部１２の細部まで樹脂材料２０を良好に充填させることができる。孔１４は１つのみ設けられていても良いし、複数設けられていても良い。
【００２２】
なお、成形型１０にはさらにエジェクト（離型）用の孔が設けられていても良い。ただし、樹脂製の成形型１０においては、金属製の成形型の場合よりも離型が容易であるため、エジェクト用の孔が設けられていなくても良い。
【００２３】
成形型１０は樹脂組成物を用いて作製できる。樹脂組成物に含まれる樹脂としては、たとえばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、アクリルニトリルブタジエンスチレン、ポリフェニレンサルファイド、アクリル樹脂等が挙げられる。中でも、転写性に優れることから、シリコーン樹脂が好ましい。
【００２４】
樹脂組成物はフィラーとして、窒化ホウ素、窒化珪素、炭化珪素、金属、金属酸化物等の粒子をさらに含んでも良い。そうすることで、成形型１０の熱伝導性を向上させることができる。また、樹脂組成物は必要に応じてその他の成分をさらに含んでも良い。
【００２５】
また、成形型１０としては、たとえば特許第５７４７１３８号公報に記載の成形型を用いることができる。
【００２６】
成形型１０は、一部が樹脂以外の部材で構成されても良いが、本実施形態に係る成形型１０は、全体が樹脂から成る例である。
【００２７】
成形型１０はたとえば、得たい成形品と同一形状の原型を準備し、型取りすることで得られる。このとき、原型の注入孔１８や孔１４とする位置に凸部を設けておいたり、もしくは型取り後に型を切削したりすることにより、成形型１０に孔１４や注入孔１８を設けることができる。また、成形型１０は、たとえば３Ｄプリンターで作製することもできる。
【００２８】
本図で例示した成形型１０では注入孔１８および孔１４が、第１部材１０２および第２部材１０４にわたって設けられている。すなわち、孔１４および注入孔１８の少なくとも一部は、第１部材１０２と第２部材１０４のうち接合部１０６となる面にそれぞれ設けられた溝を組み合わせることで構成されている。このことにより、第１部材１０２および第２部材１０４の製造が容易となる。
【００２９】
図３は、成形型１０の構造の変形例を示す断面図である。本図の例では、注入孔１８および孔１４は、全体が第１部材１０２に設けられている。このことにより、耐圧性の向上が図れる。なお、注入孔１８および孔１４は全体が第２部材１０４に設けられていても良い。また、注入孔１８と孔１４のいずれか一方のみが、第１部材１０２および第２部材１０４にわたって設けられ、他方は何れかの部材に全体が設けられていてもよい。
【００３０】
図４は、成形型１０の構造の他の変形例と、バッファタンク４２、排気手段４０、およびバルブ６０の接続関係を示す図である。本図の例では、配管１５は、成形型１０内で分岐していない。すなわち、配管１５は成形型１０の外部の１つの開口のみに繋がっている。そして、当該開口の外側に接続される配管が分岐し、一方の配管がバッファタンク４２を介し排気手段４０に接続されている。また、他方の配管はバルブ６０を介して大気圧下に通じている。このことにより、配管１５を分岐させて設ける必要が無く、成形型１０の作製が容易になる。
【００３１】
図５は、本実施形態に係る射出手段３０の構造の例を示す断面図である。射出手段３０について以下に詳しく説明する。
【００３２】
射出手段３０は、特に限定されないが、たとえば電磁誘導加熱式の射出装置である。以下では、射出手段３０が電磁誘導加熱式の射出装置である例について説明する。
【００３３】
射出手段３０は、シリンダー３０２、溶融器３１１、プランジャー３０３、駆動手段３０６、および加熱手段３１０を備える。射出手段３０では、ホッパー３０１に投入されたペレット状の樹脂材料２０が溶融器３１１で加熱されて溶融し、ノズル３２０から射出される。以下に詳しく説明する。
【００３４】
ホッパー３０１には、多数のペレットが投入可能であり、投入された樹脂材料２０のペレットは、シリンダー３０２内に送り込まれる。
【００３５】
プランジャー３０３は、シリンダー３０２内に送り込まれたペレットを溶融器３１１およびノズル３２０の方向に向かって押し出すように構成されている。具体的には、プランジャー３０３の底部３０５には、内螺子が形成された貫通孔が設けられており、当該内螺子部は外螺子軸３０４と螺合している。外螺子軸３０４は、駆動手段３０６の駆動により、回動する。駆動手段３０６はたとえばモーター駆動装置である。そして、当該外螺子軸３０４の回動によって、プランジャー３０３が底部３０５と共にシリンダー３０２内を長手方向に往復移動する。
【００３６】
シリンダー３０２の内部には、さらに溶融器３１１が備えられている。溶融器３１１には、シリンダー３０２の底部に向かうにつれて内径が小さくなる溶融孔３１２が複数設けられている。なお、後述の通りシリンダー３０２の底部にはノズル３２０が形成されている。そして、溶融器３１１は、シリンダー３０２の外周で溶融器３１１付近に設けられた加熱手段３１０により、加熱されている。樹脂材料２０は、溶融孔３１２内を下方（底部）に向かって通過する過程で効率良く溶融されて液状となる。
【００３７】
本実施形態において、加熱手段３１０は、電磁誘導装置つまりＩＨ（インダクションヒーティング）コイルであり、樹脂又はセラミック製の断熱材コイルボビンにＩＨコイルを巻いたものである。溶融器３１１は、たとえば銅、ベリリウム銅、またはステンレスからなる。
【００３８】
ボビンの形状は、ＩＨコイルとシリンダー３０２の外周側面との間隔が最適になるように設定されている。入力電力は、制御装置により０〜１ｋＷまで可変可能としたものが好適である。シリンダー３０２には、熱電対が取り付けられており、シリンダー３０２の温度を設定値にすることができるようになっている。
【００３９】
シリンダー３０２の最低部にはノズル３２０が設けられている。ノズル３２０は、シリンダー３０２の本体部の径よりも小さな径で形成されており、成形型１０の流路１９と接続可能である。
【００４０】
本実施形態に係る製造システム１００では、射出手段３０として電磁誘導加熱式の射出装置を用いる。このことにより、低圧での射出が可能となり樹脂製の成形型１０の変形を避けられる。詳しくは以下の通りである。スクリュー式の射出装置では、油圧によりスクリューを回転させ、樹脂材料を移送すると共に、その過程で生じる剪断熱を利用して樹脂材料を溶融する。このため成形型への射出圧力が高くなる。それに対し、電磁誘導加熱式では効率良く樹脂材料を溶融できる。したがって、剪断熱を利用する必要が無く、モーター等の弱い力でプランジャーを駆動して低い圧力で射出することができる。
【００４１】
また、本実施形態に係る射出手段３０によれば、必要な量のペレットのみを溶融できるので、少数の成形品を生産する場合にも効率がよく、無駄が生じない。また、材料がシリンダー３０２内で長時間熱的、機械的ストレスに晒されることがない。よって、品質の良い樹脂成形品が出来る。また、本発明おける射出手段３０は、溶融効率が高く、必要以上の材料を投入する必要がないので装置全体が小型になり、省電力、省資源である。
【００４２】
なお、射出手段３０としては、たとえば特許第４８１７４０２号公報に記載の射出装置を用いることができる。
【００４３】
また、射出手段３０の別の例としては、加熱手段としてバンドヒーターを使用したものが挙げられる。
【００４４】
次に、図２および図６を用いて本実施形態に係る射出成形品の製造方法について説明する。図６は、射出手段３０からの樹脂材料２０の射出の有無、排気手段４０による空洞部１２内の排気の有無、およびバルブ６０の開閉を示すタイムチャートである。
【００４５】
当該製造方法では、まず、射出手段３０によって固体の樹脂材料２０を液状に溶融させる（Ｓ１０）。
【００４６】
用いる樹脂材料２０は熱可塑性樹脂を含む。樹脂材料２０に含まれる熱可塑性樹脂としては、たとえばポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリアセタール、ポリアミド、アクリロニトリルスチレン樹脂（ＡＳ樹脂）、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリアセタール、ポリアミド、編成ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド、ナイロン等が挙げられる。樹脂材料２０に含まれる熱可塑性樹脂としては中でも、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニルが好ましい。
【００４７】
次いで、液状の樹脂材料２０を射出手段３０のノズル３２０から射出し、成形型１０の注入孔１８から空洞部１２に充填する（Ｓ２０）。ここで、射出の開始（Ｔ１）に先立ち、排気手段４０を駆動させておき、減圧状態の空洞部１２に対して樹脂材料２０を注入する。そして、充填する工程（Ｓ２０）では、孔１４から空洞部１２を排気しながら樹脂材料２０を空洞部１２に充填する。排気しながら充填することにより、低い注入圧力で射出しても空洞部１２の全体に樹脂材料２０が充填される。樹脂製の成形型１０は金属製の成形型より強度が低いことから、変形を避けるために低い注入圧力で射出する必要があり、このような方法が特に有効である。
【００４８】
射出手段３０から射出される樹脂材料２０の温度はたとえば１６０〜３００℃である。また、射出手段３０からの射出圧力はたとえば５０〜５００ｋｇ／ｃｍ２である。
【００４９】
なお、充填する工程では、成形型１０は予め加熱はされておらず、空洞部１２の内表面の温度がたとえば１５℃以上５０℃以下である成形型１０に対して、樹脂材料２０の充填を開始することができる。金属製の成形型を用いる場合には成形型の熱伝導性が高いため、射出された樹脂材料は即座に冷却固化が始まってしまう。これを防ぐために成形型を高温に加熱しておく必要がある。一方、樹脂製の成形型１０は、熱伝導性が低いため、注入された溶融樹脂が冷却固化しにくい。したがって、成形型１０を加熱しておく必要が無い。
【００５０】
空洞部１２の全体に樹脂材料２０が充填された時点で射出手段３０からの射出を停止し（Ｔ２）、次いで排気手段４０の排気も停止する（Ｔ３）。その後、続けてバルブ６０を開ける（Ｔ４）。そうすることにより、減圧状態であった孔１４にたとえば大気が送り込まれて大気圧となり、充填する工程よりも高い圧力になる。なお、バルブ６０を開けることにより、孔１４内の空洞が大気圧以上に加圧されるようにしてもよい。また、孔１４から導入された大気により樹脂材料２０が冷却される。その状態で静置することで樹脂材料２０を固化させることができる（固化させる工程Ｓ３０）。樹脂材料２０が十分に固化したら射出成形品を取り出す（Ｓ４０）。また、その後、必要に応じて成形品の不要な部分を除去しても良い。なお、充填する工程（Ｓ２０）においても、空洞部１２内に至った樹脂材料２０は温度が低下し、固化が開始してよい。また、排気を停止した後の固化させる工程（Ｓ３０）においても、射出圧力を印加した状態としてもよい。
【００５１】
なお、連続して複数の成形品を製造する場合、２つ目以後については充填する工程（Ｓ２０）から射出成形品を取り出す工程（Ｓ４０）までを繰り返して製造できる。
【００５２】
なお、成形型１０の空洞部１２に予めカーボンファイバーやグラスファイバー等の無機ファイバーを配置しておき、そこへ樹脂材料２０を注入するようにしても良い。そうすることで、無機ファイバーと樹脂との複合体から成る成形品が得られる。
【００５３】
次に、本実施形態の作用および効果について説明する。
本実施形態によれば、樹脂製の成形型１０を用いることにより、金属製の成形型を用いる場合に比べて低コスト化が図れる。そして、樹脂製の成形型１０に対し、空洞部１２を排気しながら樹脂材料２０を充填することで、低い射出圧力で構造精度が高い射出成形品を製造することができ、同時に、成形型１０の寿命を長くすることができる。
【００５４】
図７は、変形例に係る射出成形品の製造方法を説明するための図である。本変形例は以下に説明する点を除いて第１の実施形態と同様である。本図は本変形例に係る射出手段３０からの樹脂材料２０の射出の有無、排気手段４０による空洞部１２内の排気の有無、およびバルブ６０の開閉を示すタイムチャートを示す。本変形例では、排気手段４０の排気も停止した（Ｔ３）後、バルブ６０を開けずにその状態で静置し、たとえば自然冷却で成形型１０を冷却して樹脂材料２０を固化させる（固化させる工程Ｓ３０）。樹脂材料２０が十分に固化したらバルブ６０を開け（Ｔ４）、射出成形品を取り出す（Ｓ４０）。本変形例においても第１の実施形態と同様の作用および効果が得られる。
【００５５】
（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態に係る射出成形品の製造システム１００の構成例を示す図である。なお、本図は、空洞部１２へ樹脂材料２０を充填する途中の様子を示している。本実施形態は、以下に説明する点を除いて第１の実施形態と同様である。
【００５６】
本実施形態に係る射出成形品の製造システム１００は、成形型１０に、空洞部１２に接続された加圧用の孔（第２の孔）１６がさらに設けられている。以下に詳しく説明する。孔１６は、孔１４および注入孔１８とは別途設けられた孔である。孔１６は、第１の実施形態で説明した孔１４や注入孔１８と同様に成形型１０に形成することができる。
【００５７】
本実施形態に係る樹脂製の成形型１０は、空洞部１２に接続された排気用の孔１４と、空洞部１２に接続された加圧用の孔１６とを有する。孔１６には、成形型１０の外側でバルブ６０を介して大気圧下に通じている。バルブ６０が開くことで、孔１６内は大気圧となる。
【００５８】
そして、固化させる工程（Ｓ３０）では、成形型１０に空洞部１２に接続するよう設けられた孔１６の圧力を、充填する工程（Ｓ２０）における孔１６の圧力よりも高くする。すなわち、固化させる工程（Ｓ３０）において、孔１６の圧力は充填する工程（Ｓ２０）に比べて加圧される。なお、樹脂材料２０が孔１６にも入り込むことがあるが、孔１６の圧力とは、孔１６のうち樹脂材料２０に占められていない空洞部分の圧力である。
【００５９】
射出成形では、冷却固化時に充填した樹脂の収縮が起こることにより、成形品の表面にヒケと呼ばれるくぼみが生じる場合がある。また、冷却時間差等に起因して内部応力が蓄積し、成形型から取り出した成形品に反りが生じる場合がある。金属製の成形型を用いる場合には、固化中の樹脂材料に高い射出圧力を印加しておくことでこれらの問題の解決を図れる。しかし、樹脂製の成形型の場合には低い圧力で射出することから、同様の解決策で十分でない場合がある。
【００６０】
それに対し、本実施形態に係る製造システム１００では、成形型１０に充填後に大気圧に開放される孔１６が設けられている。そのことにより、相対的に充填時より空洞部１２内の樹脂材料２０が加圧され、ヒケによるくぼみ発生や内部応力の蓄積による反りを抑制できる。なお、孔１６の位置は、成形品の形状等に応じて適宜設定できる。また、孔１６は１つのみ設けられていても良いし、２つ以上設けられていてもよい。
【００６１】
また、孔１４とは別途、孔１６を設けて大気に開放することにより、注入された樹脂材料２０をより急速に冷却することができる。樹脂製の成形型１０は、金属製の成形型に比べて熱伝導性が低い。したがって、空洞部１２に、大気を孔１６からさらに導入することにより、溶融樹脂をより早急に冷却固化して冷却時間差を低減し、成形品の反りを防ぐことができる。なお、固化させる工程では、常温の大気の代わりに、冷媒や冷却装置等の冷却手段により冷却された気体を孔１６から空洞部１２に導入しても良い。そうすることで、さらに急速に樹脂材料２０を冷却固化することができる。
【００６２】
本実施形態に係る射出成形品の製造方法について以下に説明する。本実施形態に係る製造方法は、第１の実施形態と同様に図２および図６を用いて説明できる。
【００６３】
本実施形態においては、第１の実施形態と同様に樹脂材料２０を溶融させる工程（Ｓ１０）および樹脂材料２０を充填する工程（Ｓ２０）を行う。そして、排気手段４０を停止（Ｔ３）させた後、続けてバルブ６０を開ける（Ｔ４）。そうすることにより、減圧状態であった孔１６内の空洞にたとえば大気が送り込まれて大気圧となり、充填する工程よりも高い圧力になる。その状態で静置し、樹脂材料２０を自然冷却等して固化させる（Ｓ３０）。樹脂材料２０が十分に固化したら射出成形品を取り出す（Ｓ４０）。なお、Ｔ４においてバルブ６０を開けることにより、孔１６内の空洞が大気圧以上に加圧されるようにしてもよい。また、第１の実施形態と同様、排気を停止した後の固化させる工程（Ｓ３０）においても、射出圧力を印加した状態としてもよい。
【００６４】
次に、本実施形態の作用および効果について説明する。本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用および効果が得られる。また、固化させる工程（Ｓ３０）において、成形型１０に空洞部１２に接続するよう設けられた孔１６の圧力を、充填する工程（Ｓ２０）における孔１６の圧力よりも高くすることにより、ヒケによるくぼみや反りの発生を抑制することができる。
【００６５】
（第３の実施形態）
図９は、第３の実施形態に係る射出成形品の製造システム１００の構成例を示す図である。なお、本図は、空洞部１２へ樹脂材料２０を充填する途中の様子を示している。本実施形態は、以下に説明する点を除いて第１または第２の実施形態と同様である。本図では第２の実施形態に係る成形型１０を用いる例を示しているが、第１の実施形態に係る成形型１０を使用しても良い。
【００６６】
本実施形態に係る製造システム１００は、成形型１０を冷却する冷却手段５０をさらに備える。冷却手段５０は例えば水冷式のチラーである。成形型１０の外周に沿うように管が配置されており、当該管に水流を通すことにより成形型１０を冷却できる。そして、固化させる工程（Ｓ３０）では、冷却手段５０によって成形型１０を冷却する。
【００６７】
上述の通り射出成形では、冷却時間差等に起因して内部応力が蓄積し、成形型から取り出した成形品に反りが生じる場合がある。ここで、冷却手段５０により成形型１０を短時間で冷却することにより、空洞部１２内の樹脂材料２０の冷却時間差を低減し、成形品の反りを防ぐことができる。冷却手段５０による成形型１０の冷却位置は成形品や成形型１０の形状等に応じて適宜選択できる。
【００６８】
図１０は、本実施形態に係る射出成形品の製造方法を説明するための図である。図１０は、射出手段３０からの樹脂材料２０の射出の有無、排気手段４０による空洞部１２内の排気の有無、バルブ６０の開閉、および冷却手段５０による成形型１０の冷却の有無を示すタイムチャートである。本図は第１の実施形態の図６に対応する。
【００６９】
本実施形態においては、第１の実施形態と同様に樹脂材料２０を溶融させる工程（Ｓ１０）および樹脂材料２０を充填する工程（Ｓ２０）を行う。そして、排気手段４０を停止（Ｔ３）させた後、続けてバルブ６０を開ける（Ｔ４）。次いで、冷却手段５０を駆動し（Ｔ５）、成形型１０の冷却を開始する。その状態で維持し、空洞部１２内の樹脂材料２０を冷却等して固化させる（Ｓ３０）。樹脂材料２０が十分に固化したら射出成形品を取り出す（Ｓ４０）。なお、第１の実施形態と同様、排気を停止した後の固化させる工程（Ｓ３０）においても、射出圧力を印加した状態としてもよい。
【００７０】
なお、冷却手段５０による冷却は、射出途中すなわち充填する工程（Ｓ２０）の間に開始しても良い。この場合、冷却を開始するタイミングは、充填不良が生じないよう成形型１０や成形品の形状、射出条件等に応じて適宜設定できる。また、第１の実施形態に係る成形型１０を用いる場合には、固化させる工程（Ｓ３０）の後、成形品を取り出す前にバルブ６０を開けるようにしてもよい。
【００７１】
次に、本実施形態の作用および効果について説明する。本実施形態によれば、第１または第２の実施形態と同様の作用および効果が得られる。また、固化させる工程（Ｓ３０）では、冷却手段５０を用いて成形型１０を冷却することにより、成形品での反りの発生を抑制することができる。
【００７２】
以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００７３】
１０ 成形型
１００ 製造システム
１０２ 第１部材
１０４ 第２部材
１０６ 接合部
１２ 空洞部
１４ 孔
１５ 配管
１６ 孔
１８ 注入孔
１９ 流路
２０ 樹脂材料
３０ 射出手段
３０１ ホッパー
３０２ シリンダー
３０３ プランジャー
３０４ 外螺子軸
３０５ 底部
３０６ 駆動手段
３１０ 加熱手段
３１１ 溶融器
３１２ 溶融孔
３２０ ノズル
４０ 排気手段
４２ バッファタンク
５０ 冷却手段
６０ バルブ
【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】
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【図１０】
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