中空部を有する成形品の射出成形方法及び金型組立体
【課題】冷却、固化させるために長時間を必要とせず、しかも、安定した成形を可能とする、中空部を有する成形品の射出成形方法を提供する。
【解決手段】この射出成形方法は、成形品の最肉厚部を成形するキャビティの部分を挟むように配設された２つの第１の加圧流体導入部及び第２の加圧流体導入部２１，２２を備えてた金型組立体を用い、キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出し、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に第１の加圧流体導入部を介して加圧流体を導入して中空部を形成し、加圧流体による保圧を行い、次いで、中空部内に第２の加圧流体導入部を介して加圧流体を導入し、中空部内に加圧流体を流しながら、キャビティ内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させる。
【解決手段】この射出成形方法は、成形品の最肉厚部を成形するキャビティの部分を挟むように配設された２つの第１の加圧流体導入部及び第２の加圧流体導入部２１，２２を備えてた金型組立体を用い、キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出し、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に第１の加圧流体導入部を介して加圧流体を導入して中空部を形成し、加圧流体による保圧を行い、次いで、中空部内に第２の加圧流体導入部を介して加圧流体を導入し、中空部内に加圧流体を流しながら、キャビティ内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空部を有する成形品の射出成形方法、及び、係る射出成形方法での使用に適した金型組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
肉厚の握り部及び取付部から成り、ハンドルあるいはレバーの形状を有する取っ手形部品が、自動車、電器製品あるいは建築物の扉等に取り付けられ、これらの扉等の開閉のために使用されている。このような取っ手形部品には、全体として軽量であることが要求される。また、握り部に対しては外観が重要視され、ヒケや反りの無いことが要求される。
【０００３】
溶融熱可塑性樹脂を用いて射出成形法によりこのような成形品を成形する際、ヒケや反りのない外観の美麗な成形品を得るために、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂に加圧流体を導入して、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂の内部に中空部を形成し、型開きの前に中空部内の加圧流体を大気中に解放する、中空部を有する成形品の射出成形方法が広く用いられている（例えば、特開平５−１１８１７０号公報参照）。キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂に導入された加圧流体によって、溶融熱可塑性樹脂が金型のキャビティ面に押し付けられる結果、得られる成形品にヒケや反りが発生することを防止し得る。
【０００４】
ところで、このような従来の中空部を有する成形品の射出成形方法にあっては、キャビティ内の熱可塑性樹脂の内部に形成された中空部はほぼ断熱状態となる。その結果、キャビティ内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させるために長時間を要するといった問題がある。
【０００５】
この問題点を解決する射出成形方法が、例えば、特開平９−８５７７１号公報から周知である。この特許公開公報に開示された技術にあっては、複数の金型を合わせて密閉キャビティを形成し、密閉キャビティ内に１つの材料注入口から流動状の合成樹脂材を注入した後、材料注入口に近い第１噴射口から圧縮空気等の適宜圧力のガスをキャビティ内の合成樹脂材内に圧入して中空部を形成し、次いで、中空部に、材料注入口から遠い位置の第２噴射口から圧縮空気等の適宜圧力のガスを圧入する。
【０００６】
あるいは又、この問題点を解決する射出成形方法が、特開２００５−０９６３２９から周知である。この特許公開公報に開示された技術にあっては、（Ａ）第１の金型部、（Ｂ）第２の金型部、（Ｃ）第１の金型部と第２の金型部とを型締めすることで形成されるキャビティ、（Ｄ）キャビティに開口した溶融樹脂射出部、並びに、（Ｅ）加圧流体源に接続された加圧流体導入部を備え、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の流動方向の末端に相当する第２の金型部の部分には、キャビティに連通し、キャビティから溶融熱可塑性樹脂が部分的に流入する凹部が形成されており、溶融熱可塑性樹脂が到達しない凹部の部分には、凹部に開口し、且つ、外部に連通した加圧流体排出部が設けられている金型組立体を用いる。そして、キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出し、キャビティ内を溶融熱可塑性樹脂で充填し、更には、凹部の一部を溶融熱可塑性樹脂で充填した後（但し、加圧流体排出部は溶融熱可塑性樹脂で塞がれた状態とはしない）、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂の内部に加圧流体導入部を介して加圧流体を導入し、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂の内部に中空部を形成する。ここで、凹部内においては、中空部が溶融熱可塑性樹脂を突き破るため、中空部と加圧流体排出部とが連通する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−１１８１７０号公報
【特許文献２】特開平９−８５７７１号公報
【特許文献３】特開２００５−０９６３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特開平９−８５７７１号公報に開示された技術にあっては、材料注入口に近い第１噴射口から圧縮空気等の適宜圧力のガスをキャビティ内の合成樹脂材内に圧入して中空部を形成し、次いで、中空部に、材料注入口から遠い位置の第２噴射口から圧縮空気等の適宜圧力のガスを圧入する。そして、この技術にあっては、第２噴射口からのガスの圧入を開始するのは、合成樹脂材によって第２噴射口が塞がれた時点である。それ故、合成樹脂材と第２噴射口との密着が不十分となり、安定したガスの圧入ができないといった問題が生じ易い。
【０００９】
また、特開２００５−０９６３２９号公報に開示された技術にあっては、凹部内において中空部が溶融熱可塑性樹脂を突き破るために、凹部内に侵入させる溶融熱可塑性樹脂の量を正確に制御する必要がある。しかしながら、例えば、多数個取りの場合、射出条件が変動したとき、凹部内に侵入させる溶融熱可塑性樹脂の量を正確に制御することが困難となり、凹部内において中空部が溶融熱可塑性樹脂を突き破れなくなる虞がある。
【００１０】
従って、本発明の目的は、中空部が設けられた成形品を射出成形するにあたり、キャビティ内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させるために長時間を必要とせず、しかも、安定した成形を可能とする金型組立体、及び、係る金型組立体を使用した中空部を有する成形品の射出成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するための本発明の金型組立体は、
（Ａ）第１の金型部、
（Ｂ）第２の金型部、
（Ｃ）第１の金型部と第２の金型部とを型締めすることで形成されるキャビティ、
（Ｄ）キャビティに開口した溶融樹脂射出部、並びに、
（Ｅ）少なくとも２つの第１の加圧流体導入部及び第２の加圧流体導入部、
を備えており、
溶融樹脂射出部からキャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出し、溶融熱可塑性樹脂を射出中、又は、射出完了と同時、又は、射出完了後、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に第１の加圧流体導入部及び第２の加圧流体導入部から加圧流体を導入することで、中空部を有する成形品を成形するための金型組立体である。
【００１２】
そして、
キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の流動方向に沿って、且つ、成形品の最肉厚部を成形するキャビティの部分を挟むように、流動方向上流側に第１の加圧流体導入部、流動方向下流側に第２の加圧流体導入部が配置されており、
第１の加圧流体導入部は、第１の開閉弁を介して加圧流体源に接続されており、
第２の加圧流体導入部は、第２の開閉弁を介して加圧流体源に接続されており、
第１の加圧流体導入部は、第３の開閉弁を介して加圧流体排出部に接続されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の金型組立体においては、代替的に、
第２の加圧流体導入部は、第２の開閉弁を介して加圧流体源に接続されている代わりに、第２の開閉弁を介して加圧流体循環手段に接続されており、
第１の加圧流体導入部は、第３の開閉弁を介して加圧流体排出部に接続されている代わりに、第３の開閉弁を介して加圧流体循環手段に接続されている形態とすることもできる。尚、第１の加圧流体導入部は、第１の開閉弁を介して加圧流体源に接続されている。
【００１４】
上記の目的を達成するための中空部を有する成形品の射出成形方法（以下、『本発明の射出成形方法』と呼ぶ場合がある）は、
（Ａ）第１の金型部、
（Ｂ）第２の金型部、
（Ｃ）第１の金型部と第２の金型部とを型締めすることで形成されるキャビティ、
（Ｄ）キャビティに開口した溶融樹脂射出部、並びに、
（Ｅ）少なくとも２つの第１の加圧流体導入部及び第２の加圧流体導入部、
を備えており、中空部を有する成形品を成形するために、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の流動方向に沿って、且つ、成形品の最肉厚部を成形するキャビティの部分を挟むように、流動方向上流側に第１の加圧流体導入部、流動方向下流側に第２の加圧流体導入部が配置されている金型組立体を用いた、中空部を有する成形品の射出成形方法である。
【００１５】
そして、
（ａ）キャビティ内に溶融樹脂射出部を介して溶融熱可塑性樹脂を射出し、
（ｂ）溶融熱可塑性樹脂の射出中、射出完了と同時、あるいは、射出完了後、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に第１の加圧流体導入部を介して加圧流体を導入して、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂の内部に中空部を形成し、
（ｃ）キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に加圧流体による保圧を行い、次いで、
（ｄ）溶融熱可塑性樹脂に形成された中空部内に第２の加圧流体導入部を介して加圧流体を導入し、次いで、
（ｅ）中空部内に加圧流体を流しながらキャビティ内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させた後、
（ｆ）中空部内の加圧流体を排出し、第１の金型部と第２の金型部とを型開きし、成形品を取り出す、
各工程から成ることを特徴とする。
【００１６】
本発明の中空部を有する成形品の射出成形方法にあっては、
第１の加圧流体導入部は、第１の開閉弁を介して加圧流体源に接続されており、
第２の加圧流体導入部は、第２の開閉弁を介して加圧流体源に接続されており、
第１の加圧流体導入部は、第３の開閉弁を介して加圧流体排出部に接続されており、
前記工程（ａ）においては、第１の開閉弁、第２の開閉弁及び第３の開閉弁を閉状態とし、
前記工程（ｂ）及び工程（ｃ）においては、第１の開閉弁を開状態とし、第２の開閉弁及び第３の開閉弁を閉状態とし、
前記工程（ｄ）及び工程（ｅ）においては、第１の開閉弁を閉状態とし、第２の開閉弁及び第３の開閉弁を開状態とする形態とすることができる。そして、これによって、前記工程（ｂ）及び（ｃ）にあっては、加圧流体源から第１の加圧流体導入部を介してキャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に加圧流体を導入することができ、前記工程（ｄ）及び工程（ｅ）にあっては、溶融熱可塑性樹脂に形成された中空部内に加圧流体源から第２の加圧流体導入部を介して加圧流体を導入し、第１の加圧流体導入部を介して加圧流体を排出しながら、キャビティ内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させることができる。そして、この場合、前記工程（ｄ）及び工程（ｅ）においては、更に、第２の開閉弁を開状態とした後に、第１の開閉弁を閉状態とし、第３の開閉弁を開状態とすることができる。
【００１７】
あるいは又、本発明の中空部を有する成形品の射出成形方法にあっては、代替的に、
第１の加圧流体導入部は、第１の開閉弁を介して加圧流体源に接続されており、
第２の加圧流体導入部は、第２の開閉弁を介して加圧流体循環手段に接続されており、
第１の加圧流体導入部は、第３の開閉弁を介して加圧流体循環手段に接続されており、
前記工程（ａ）においては、第１の開閉弁、第２の開閉弁及び第３の開閉弁を閉状態とし、
前記工程（ｂ）及び工程（ｃ）においては、第１の開閉弁を開状態とし、第２の開閉弁及び第３の開閉弁を閉状態とし、
前記工程（ｄ）及び工程（ｅ）においては、第１の開閉弁を閉状態とし、第２の開閉弁及び第３の開閉弁を開状態とする形態とすることができる。そして、これによって、前記工程（ｂ）及び（ｃ）にあっては、加圧流体源から第１の加圧流体導入部を介してキャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に加圧流体を導入することができ、前記工程（ｄ）及び工程（ｅ）にあっては、加圧流体循環手段を作動状態として、加圧流体循環手段から第２の加圧流体導入部を介して中空部へ加圧流体を流し、第１の加圧流体導入部から加圧流体循環手段へと加圧流体を戻しながら、キャビティ内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させることができる。尚、この場合、前記工程（ｄ）及び工程（ｅ）においては、更に、第２の開閉弁を開状態とした後に、第１の開閉弁を閉状態とし、第３の開閉弁を開状態とすることができる。また、前記工程（ｆ）にあっては、加圧流体循環手段を不作動状態として、中空部内の加圧流体を排出し、次いで、第１の金型部と第２の金型部とを型開きし、成形品を取り出せばよい。
【００１８】
尚、これらの形態にあっては、前記工程（ｆ）において、第１の開閉弁及び第２の開閉弁を閉状態とし、第３の開閉弁を開状態とすることで、中空部内の加圧流体を第１の加圧流体導入部から排出することができる。
【００１９】
但し、前記工程（ｆ）における中空部内からの加圧流体の排出は、このような形態に限定するものではない。具体的には、第２の開閉弁と第２の加圧流体導入部との間に、中空部内の加圧流体を排出するための第４の開閉弁を設けてもよく、これによって、中空部内の加圧流体を第２の加圧流体導入部を経由しても排出することができ、より一層短時間で中空部の加圧流体を解放することが可能となる。第４の開閉弁は、中空部内の加圧流体を排出するときに開状態とし、その他の状態においては、通常、閉状態とする。但し、これに限定するものではなく、前記工程（ｄ）の開始直前まで第４の開閉弁を開状態としてもよく、これによって、キャビティ内における溶融熱可塑性樹脂の円滑なる流れを達成することができる。尚、「直前」という時間的長さは、成形品の大きさや使用する熱可塑性樹脂等によって変化するが、例えば、一例として、前記工程（ｄ）の開始前、０．１秒前乃至１．０秒前を挙げることができる。更には、前記工程（ｅ）において、第１の開閉弁及び第４の開閉弁を開状態とし、第２の開閉弁及び第３の開閉弁を閉状態とすることで、第２の加圧流体導入部を介して加圧流体を排出させてもよい。
【００２０】
上記の好ましい形態を含む本発明の金型組立体、あるいは又、上記の好ましい形態を含む本発明の射出成形方法の実行に適した金型組立体（以下、これらを総称して、単に、『本発明の金型組立体等』と呼ぶ）にあっては、流動方向上流側から下流側に向かって、溶融樹脂射出部、第１の加圧流体導入部、成形品の最肉厚部を成形するキャビティの部分、第２の加圧流体導入部の順で、これらが配置されている構成とすることができる。このような配置とすることで、安定した成形品の射出成形を行うことができる。
【００２１】
更には、以上に説明した好ましい構成を含む本発明の金型組立体等において、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の流動方向の末端には、キャビティに連通し、キャビティから溶融熱可塑性樹脂が流入するオーバーフローキャビティが設けられており、第２の加圧流体導入部は、オーバーフローキャビティに配置されている形態とすることができる。このように、オーバーフローキャビティを設けることで、より安定して成形品の射出成形を行うことができる。尚、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の流動方向の末端に、好ましくは、係る末端に相当する第２の金型部の部分にオーバーフローキャビティが設けられているが、このオーバーフローキャビティが設けられた部位は、溶融熱可塑性樹脂の流動方向の厳密に末端に相当する部分でなくともよい。即ち、溶融熱可塑性樹脂の流動方向の末端近傍に相当する部分であってもよい。また、キャビティとオーバーフローキャビティとの間に開閉可能な弁機構を配設してもよく、これによって、溶融熱可塑性樹脂のオーバーフローキャビティへの流入を正確に制御することができる。
【００２２】
更には、以上に説明した好ましい構成を含む本発明の金型組立体等においては、溶融熱可塑性樹脂と接する第２の加圧流体導入部の部分を加熱する加熱手段（例えば、電気ヒータ）を、第２の加圧流体導入部は備えている構成とすることができる。このように加熱手段を配することで、第２の加圧流体導入部近傍における溶融熱可塑性樹脂の固化の開始を回避でき、確実に第２の加圧流体導入部から中空部に加圧流体を導入することができる。
【００２３】
以上に説明した好ましい構成を含む本発明の金型組立体等にあっては、第１の加圧流体導入部及び第２の加圧流体導入部を、第１の金型部に配設してもよいし、第２の金型部に配設してもよいし、第１の金型部及び第２の金型部に配設してもよい。金型組立体への加圧流体導入部の配設例として、加圧流体導入部の先端部が、キャビティ内、あるいは金型部のキャビティ面近傍に配置されるように、加圧流体導入部を第１の金型部、あるいは、第２の金型部、あるいは、第１の金型部及び第２の金型部に配設する構成とすることができる。加圧流体導入部は、例えば、先端部に逆止弁が配設された周知のガス注入ノズルとすることができる。必要に応じて、上述したとおり、先端部を加熱するための加熱手段（例えば、電気ヒータ）を先端部に取り付けてもよい。また、場合によっては、第１の加圧流体導入部を、その先端部が溶融樹脂射出部内に配置されるように配設してもよいし、あるいは又、その先端部が射出用シリンダーの先端部（ノズル部）に配置されるように配設してもよいし、射出用シリンダーと溶融樹脂射出部とを結ぶ樹脂流路にその先端部が配置されるように配設してもよい。
【００２４】
本発明の金型組立体等にあっては、２つの第１の加圧流体導入部及び第２の加圧流体導入部を有しているが、具体的には、（第１の加圧流体導入部の数，第２の加圧流体導入部の数）の組合せとして、（１，１）、（１，２）、（２，２）を挙げることができる。
【００２５】
加圧流体循環手段は、例えば、加圧流体バッファタンク及び循環用コンプレッサから構成することができる。即ち、例えば、加圧流体バッファタンクと循環用コンプレッサとを配管で結び、循環用コンプレッサと第２の加圧流体導入部とを第２の開閉弁を介して配管で結ぶ。また、第１の加圧流体導入部と加圧流体バッファタンクとを第３の開閉弁を介して配管で結ぶ。こうすることで、加圧流体バッファタンクからの加圧流体が、循環用コンプレッサ、第２の開閉弁、第２の加圧流体導入部、第１の加圧流体導入部、第３の開閉弁を経由して加圧流体バッファタンクに戻されるという加圧流体の循環系が形成される。尚、循環用コンプレッサと第２の開閉弁との間に冷却手段を設けてもよい。冷却手段を設けて、加圧流体と冷却媒体との間で熱交換を行い加圧流体を冷却させれば、キャビティ内の熱可塑性樹脂を一層短時間にて冷却、固化させることができる。より具体的には、例えば、ラジエータのようにフィンを多く有する配管中を加圧流体を通過させ、フィンの熱を室温の空気、水、油等を介して放熱させ、あるいは又、冷凍装置で冷却された冷却媒体で加圧流体を冷却すればよい。第３の開閉弁と加圧流体バッファタンクとを結ぶ配管に、圧力調整弁や流量調整弁を配設してもよい。このように、圧力調整弁を配設して、中空部に導入される加圧流体圧力を制御することで、成形品にヒケや反り等を生じることを確実に防止することができる。加圧流体の圧力が低すぎる場合には、成形品の肉厚部においてヒケが生じ易くなり、加圧流体の圧力が余りに高すぎる場合には、反りが生じ易くなる。最適な加圧流体の圧力は、成形品の形状や使用する材料によって適宜決定すればよい。また、流量調整弁を介して加圧流体を循環させ、中空部に導入される加圧流体の流速を制御することで、中空部内において必要とされる加圧流体保持時間（加圧流体滞留時間）を確保することができ、且つ、成形品内部での加圧流体と溶融熱可塑性樹脂との間の熱交換の状態を制御することができる。そして、これによって、成形品の形状精度の向上を図ることができる。加圧流体循環手段における加圧流体の供給能力、必要とされる加圧流体保持時間（加圧流体滞留時間）等に基づき、加圧流体の排出速度、即ち、流量調整弁における加圧流体の流量を決定すればよい。
【００２６】
本発明の金型組立体等にあっては、加圧流体排出部の下流に加圧流体保存容器を備えている構成とすることもできる。そして、これによって、加圧流体源から第２の加圧流体導入部を介して中空部へ加圧流体を流し、第１の加圧流体導入部、加圧流体排出部から加圧流体を排出し、排出された加圧流体を加圧流体保存容器に保存しながら、キャビティ内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させることができる。それ故、係る加圧流体を再利用することが可能となり、加圧流体を効率的に利用することができる。具体的には、例えば、加圧流体保存容器に保存された加圧流体は、最終的に加圧流体源に搬送して、再度、使用すればよい。
【００２７】
第３の開閉弁と加圧流体保存容器との間に圧力調整弁や流量調整弁を配設してもよい。圧力調整弁を配設することで、中空部内の圧力制御を行うことができるので、成形品にヒケや反り等を生じることを確実に防止することができる。加圧流体の圧力が低すぎる場合には、成形品の肉厚部においてヒケが生じ易くなり、加圧流体の圧力が余りに高すぎる場合には、反りが生じ易くなる。最適な加圧流体の圧力は、成形品の形状や使用する材料によって適宜決定すればよい。また、流量調整弁を配設することで、中空部内において必要とされる加圧流体保持時間（加圧流体滞留時間）を確保することができ、且つ、成形品内部での加圧流体と溶融熱可塑性樹脂との間の熱交換の状態を制御することができる。これによって、成形品の形状精度の向上を図ることができる。必要とされる加圧流体保持時間（加圧流体滞留時間）等に基づき、加圧流体の排出速度、即ち、流量調整弁における加圧流体の流量を決定すればよい。
【００２８】
本発明の射出成形方法を実施するにあたって、射出成形時の溶融熱可塑性樹脂の量、温度、圧力あるいは射出速度、導入すべき加圧流体の量、圧力あるいは速度、金型部の冷却時間等、種々の条件は、使用する熱可塑性樹脂の種類、金型部の形状等に依存して、適宜選択、制御する必要があり、一義的に定めることはできない。
【００２９】
本発明の射出成形方法によって得られる成形品として、取っ手形成形品、長尺成形品、あるいは又、部分的に肉厚部を有する肉薄成形品を例示することができる。ここで、取っ手形成形品は、肉厚の握り部と、少なくとも１つの取付部とが一体となったものであり、握り部が成形品の最肉厚部に該当し、係る最肉厚部（握り部）には中空構造が設けられている。この成形品は、その取付部において、自動車、電器製品あるいは建築物の扉等に取り付けられる。そして、使用者が握り部を握り、扉等の開閉を行う。成形品は、通常、ハンドルあるいはレバーの形状を有する。一方、長尺成形品として、自動車の屋根の部分に取り付けるルーフレール、各種パイプ類を挙げることができ、部分的に肉厚部を有する肉薄成形品として、ボンネット等の外板、各種カバー類を挙げることができる。
【００３０】
以上に説明した好ましい形態、構成を含む本発明の金型組立体、あるいは、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本発明の射出成形方法（以下、これらを総称して、単に『本発明』と呼ぶ場合がある）にあっては、キャビティ内に射出すべき溶融熱可塑性樹脂の量は、キャビティを完全には充填しない量とすることが好ましい。オーバーフローキャビティを備えている場合、キャビティ内に射出すべき溶融熱可塑性樹脂の量は、キャビティを完全には充填しない量であってもよいし、キャビティを完全に充填するが、オーバーフローキャビティを完全には充填しない量であってもよい。金型組立体の構成を、成形品１個取りとしてもよし、多数個取りとしてもよい。キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に第１の加圧流体導入部を介して加圧流体を導入して、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂の内部に中空部を形成するが、係る中空部は、必ずしも、第２の加圧流体導入部の近傍まで延びている必要はなく、要は、第２の加圧流体導入部からの加圧流体が溶融熱可塑性樹脂を押し退けて、既に形成されている中空部と第２の加圧流体導入部とが連通状態となればよい。
【００３１】
加圧流体は、常温及び常圧で気体の物質であり、使用する熱可塑性樹脂と反応や混合しないものが望ましい。具体的には、窒素ガス、空気、炭酸ガス、ヘリウムガス等が挙げられるが、安全性及び経済性を考慮すると、窒素ガスやヘリウムガスが好ましい。尚、高圧下で液化したガスも含み得る。
【００３２】
第１の金型部や第２の金型部は、炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金、銅合金等の周知の金属材料から作製することができる。
【００３３】
溶融樹脂射出部（具体的には、ゲート部）の構造は、公知の如何なる形式のゲート構造とすることもでき、例えば、ダイレクトゲート構造、サイドゲート構造、ジャンプゲート構造、ピンポイントゲート構造、トンネルゲート構造、リングゲート構造、ファンゲート構造、ディスクゲート構造、フラッシュゲート構造、タブゲート構造、フィルムゲート構造を例示することができる。
【００３４】
本発明での使用に適した熱可塑性樹脂として、結晶性熱可塑性樹脂や非晶性熱可塑性樹脂を挙げることができ、具体的には、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂；ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミドＭＸＤ６等のポリアミド系樹脂；ポリオキシメチレン（ポリアセタール，ＰＯＭ）樹脂；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂等のポリエステル系樹脂；ポリフェニレンサルファイド樹脂；ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＳ樹脂といったスチレン系樹脂；メタクリル系樹脂；ポリカーボネート樹脂；変性ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂；ポリスルホン樹脂；ポリエーテルスルホン樹脂；ポリアリレート樹脂；ポリエーテルイミド樹脂；ポリアミドイミド樹脂；ポリイミド系樹脂；ポリエーテルケトン樹脂；ポリエーテルエーテルケトン樹脂；ポリエステルカーボネート樹脂；液晶ポリマーを例示することができる。
【００３５】
更には、ポリマーアロイ材料から成る熱可塑性樹脂を用いることができる。ここで、ポリマーアロイ材料は、少なくとも２種類の熱可塑性樹脂をブレンドしたもの、又は、少なくとも２種類の熱可塑性樹脂を化学的に結合させたブロック共重合体若しくはグラフト共重合体から成る。ポリマーアロイ材料は、単独の熱可塑性樹脂のそれぞれが有する特有な性能を合わせ持つことができる高機能材料として広く使用されている。少なくとも２種類の熱可塑性樹脂をブレンドしたポリマーアロイ材料を構成する熱可塑性樹脂として、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＳ樹脂といったスチレン系樹脂；ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂；メタクリル樹脂；ポリカーボネート樹脂；ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミドＭＸＤ６等のポリアミド系樹脂；変性ＰＰＥ樹脂；ポリブチレンテレフタレート樹脂やポリエチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル樹脂；ポリオキシメチレン樹脂；ポリスルホン樹脂；ポリイミド樹脂；ポリフェニレンサルファイド樹脂；ポリアリレート樹脂；ポリエーテルスルホン樹脂；ポリエーテルケトン樹脂；ポリエーテルエーテルケトン樹脂；ポリエステルカーボネート樹脂を挙げることができる。２種類の熱可塑性樹脂をブレンドしたポリマーアロイ材料として、ポリカーボネート樹脂とＡＢＳ樹脂とのポリマーアロイ材料を例示することができる。尚、このような樹脂の組合せを、ポリカーボネート樹脂／ＡＢＳ樹脂と表記する。以下においても同様である。更に、少なくとも２種類の熱可塑性樹脂をブレンドしたポリマーアロイ材料として、ポリカーボネート樹脂／ＰＥＴ樹脂、ポリカーボネート樹脂／ＰＢＴ樹脂、ポリカーボネート樹脂／ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート樹脂／ＰＢＴ樹脂／ＰＥＴ樹脂、変性ＰＰＥ樹脂／ＨＩＰＳ樹脂、変性ＰＰＥ樹脂／ポリアミド系樹脂、変性ＰＰＥ樹脂／ＰＢＴ樹脂／ＰＥＴ樹脂、変性ＰＰＥ樹脂／ポリアミドＭＸＤ６樹脂、ポリオキシメチレン樹脂／ポリウレタン樹脂、ＰＢＴ樹脂／ＰＥＴ樹脂を例示することができる。
【００３６】
尚、以上に説明した各種の熱可塑性樹脂に、添加剤や、充填剤、強化剤を加えることもできる。
【００３７】
添加剤として、可塑剤；安定剤；酸化防止剤：紫外線吸収剤；ニッケルビス（オクチルフェニル）サルファイド等の有機ニッケル化合物、ヒンダードアミン系化合物等の紫外線安定剤；帯電防止剤；難燃剤；バイナジン、プリベントール、チアベンダゾール等の防かび剤；流動パラフィン、ポリエチレンワックス、脂肪酸アマイド等の滑剤；ＡＤＣＡ等の有機発泡剤；透明核剤；有機顔料、無機顔料といった各種の着色剤；架橋剤；アクリルグラフトポリマー、ＭＢＳ等の耐衝撃強化剤を挙げることができる。
【００３８】
可塑剤として、フタル酸ジエチル、フタル酸ジ−ｎ−ブチル、フタル酸−２−エチルヘキシル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ジシクロヘキシル等のフタル酸類；リン酸トリエチル、リン酸トリブチル、リン酸トリクレシル、リン酸トリフェニル等のリン酸エステル類；オレイン酸ブチル、アジピン酸ジブチル、アジピン酸−ｎ−ヘキシン、アジピン酸ジ−２−エチルヘキシル等の脂肪酸塩基エステル類；ジエチレングリコールジベンゾエート等のアルコールエステル類；クエン酸アセチルトリエチル、マレイン酸ジブチル等のオキシ酸エステル類；トリメリット系可塑剤；ポリエステル系可塑剤；エポキシ系可塑剤；塩化パラフィン系可塑剤を挙げることができる。
【００３９】
安定剤として、ジ−ｎ−オクチルスズ化合物、ジ−ｎ−ブチルスズ化合物、ジメチルスズ化合物等の有機スズ系安定剤；三塩基性硫酸鉛、二塩基性亜リン酸鉛、ケイ酸鉛等の鉛化合物系安定剤；カドミウム石けん、鉛石けん、亜鉛石けん等の金属石けん系安定剤；リン酸トリスノニル；リン酸トリスノニルフェニル等を挙げることができる。
【００４０】
酸化防止剤として、ジブチルクレゾール、ブチルヒドロキシアニソール等のフェノール系酸化防止剤；メチレンビス（メチルブチルフェノール）、チオビス（メチルブチルフェノール）等のビスフェノール系酸化防止剤；トリス（メチルヒドロキシブチルフェニル）ブタン、トコフェノール等のポリフェノール系酸化防止剤；ジミリスチルチオジプロピオネート等の有機イオウ化合物；トリス（モノ／ジノニルフェニル）ホスファイト等の有機リン化合物を挙げることができる。
【００４１】
紫外線吸収剤として、サリチル酸フェニル、サリチル酸ブチルフェニル等のサリチル酸系紫外線吸収剤；ジヒドロキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤；（ヒドロキシメチルフェニル）ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤；アクリル酸エチルヘキシルシアノジフェノニル等のシアノアクリレート系紫外線吸収剤を挙げることができる。
【００４２】
帯電防止剤として、ポリ（オキシエチレン）アルキルアミン、ポリ（オキシエチレン）アルキルフェニルエーテル等の非イオン界面活性剤系帯電防止剤；アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩等の陰イオン界面活性剤系帯電防止剤；第４級アンモニウムクロライド等の陽イオン界面活性剤系帯電防止剤；両性系界面活性剤；電導性樹脂を挙げることができる。
【００４３】
難燃剤として、テトラブロモビスフェノールＡ、ポリブロモビフェノール、ビス（ヒドロキシジブロモフェニル）プロパン、塩化パラフィン等のハロゲン系難燃剤；リン酸アンモニウム、リン酸トリクレジル等のリン系難燃剤；三酸化アンチモン；赤リン；酸化スズ等を挙げることができる。
【００４４】
また、充填剤、強化剤として、無機系材料；ステンレス鋼繊維、高強度アモルファス金属繊維、ステンレス箔、スチール箔、銅箔等の金属系材料；高分子ポリエチレン繊維、高強力ポリアレート繊維、パラ系全芳香族ポリアミド繊維、アラミド繊維、ＰＥＥＫ繊維、ＰＥＩ繊維、ＰＰＳ繊維、フッ素樹脂繊維、フェノール樹脂繊維、ビニロン繊維、ポリアセタール繊維等の有機系材料；粉系材料を挙げることができる。
【００４５】
ここで、無機系の充填剤、強化剤として、ガラス繊維、ガラス長繊維、石英ガラス繊維等のガラス系材料；ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、グラファイトウィスカ等の炭素系材料；炭化ケイ素繊維、炭化ケイ素連続繊維、炭化ケイ素ウィスカ、炭化ケイ素ウィスカシート等の炭化ケイ素系材料；ボロン繊維といったボロン系材料；Ｓｉ−Ｔｉ−Ｃ−Ｏ繊維といったＳｉ−Ｔｉ−Ｃ−Ｏ系材料；チタン酸カリウム繊維、チタン酸カリウムウィスカ、チタン酸カリウム系導電性ウィスカ等のチタン酸カリウム系材料；窒化ケイ素ウィスカ、窒化ケイ素ウィスカシート等の窒化ケイ素系材料；硫酸カルシウムウィスカといった硫酸カルシウム系材料を挙げることができる。
【００４６】
また、粉系の充填剤、強化剤として、マイカフレーク、マイカ粉、シラスバルーン、シリカ微粉、タルク粉、水酸化アルミニウム粉、水酸化マグネシウム粉末、マグネシウムシリケート粉末、硫酸カルシウム微粉、球状中空ガラス粉、金属化粉、高純度合成シリカ微粉、二硫化タングステン粉末、タングステンカーバイト粉、ジルコニア微粉、ジルコニア系微粉末、部分安定化ジルコニア粉末、アルミナ−ジルコニア複合粉末、複合金属粉末、鉄粉、アルミニウム粉、モリブデン金属粉、タングステン粉、窒化アルミニウム粉末、ナイロン微粒子粉、シリコーン樹脂微粉末、スピネル粉末、アモルファス合金粉末、アルミフレーク、ガラスフレークを挙げることができる。
【発明の効果】
【００４７】
本発明の射出成形方法にあっては、加圧流体による保圧工程を行った後、溶融熱可塑性樹脂に形成された中空部内に第２の加圧流体導入部を介して加圧流体を導入し、中空部内に加圧流体を流しながらキャビティ内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させる。それ故、キャビティ内の熱可塑性樹脂の冷却、固化に長時間を必要としない。しかも、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂の内部に中空部を形成し、保圧工程を行うので、溶融熱可塑性樹脂と第２の加圧流体導入部との密着性が格段に向上し、第２の加圧流体導入から確実に中空部に加圧流体を導入することができ、安定した成形品の射出成形を行うことができるし、成形品の形状精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例１及び実施例２の金型組立体等の概念図である。
【図２】図２は、実施例１の中空部を有する成形品の射出成形方法を説明するための金型組立体の模式的な端面図である。
【図３】図３は、図２に引き続き、実施例１の中空部を有する成形品の射出成形方法を説明するための金型組立体等の模式的な端面図である。
【図４】図４は、図３に引き続き、実施例１の中空部を有する成形品の射出成形方法を説明するための金型組立体等の模式的な端面図である。
【図５】図５は、図４に引き続き、実施例１の中空部を有する成形品の射出成形方法を説明するための金型組立体等の模式的な端面図である。
【図６】図６は、実施例２の中空部を有する成形品の射出成形方法を説明するための金型組立体の模式的な端面図である。
【図７】図７は、図６に引き続き、実施例２の中空部を有する成形品の射出成形方法を説明するための金型組立体等の模式的な端面図である。
【図８】図８は、図７に引き続き、実施例２の中空部を有する成形品の射出成形方法を説明するための金型組立体等の模式的な端面図である。
【図９】図９は、図８に引き続き、実施例２の中空部を有する成形品の射出成形方法を説明するための金型組立体等の模式的な端面図である。
【図１０】図１０の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例３及びその変形例の金型組立体等の概念図である。
【図１１】図１１は、実施例４の金型組立体等の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明するが、本発明は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。
【実施例１】
【００５０】
実施例１は、本発明の射出成形方法、及び、本発明の金型組立体に関する。図１の（Ａ）に実施例１の金型組立体等の概念図を示し、図２に実施例１の金型組立体の模式的な端面図を示し、図３、図４及び図５に射出成形を実行している途中の金型組立体等の模式的な端面図を示す。実施例１の射出成形方法によって得られる成形品は、具体的には、取っ手形成形品である。ここで、取っ手形成形品は、肉厚の握り部と、少なくとも１つの取付部とが一体となったものであり、握り部が成形品の最肉厚部に該当し、係る最肉厚部（握り部）には中空構造が設けられている。この取っ手形成形品は、その取付部において、自動車、電器製品あるいは建築物の扉等に取り付けられる。そして、使用者が握り部を握り、扉等の開閉を行う。取っ手形成形品はハンドル形状を有する。
【００５１】
実施例１の金型組立体１０は、
（Ａ）第１の金型部（固定金型部）１１、
（Ｂ）第２の金型部（可動金型部）１２、
（Ｃ）第１の金型部１１と第２の金型部１２とを型締めすることで形成されるキャビティ１４、
（Ｄ）キャビティ１４に開口した溶融樹脂射出部１３、並びに、
（Ｅ）少なくとも２つの（実施例１にあっては、具体的には、２つの）第１の加圧流体導入部２１及び第２の加圧流体導入部２２、
を備えている。
【００５２】
そして、実施例１の金型組立体１０は、溶融樹脂射出部１３からキャビティ１４内に溶融熱可塑性樹脂１６を射出し、溶融熱可塑性樹脂１６を射出中、又は、射出完了と同時、又は、射出完了後、キャビティ１４内の溶融熱可塑性樹脂１６に第１の加圧流体導入部２１及び第２の加圧流体導入部２２から加圧流体を導入することで、中空部１７を有する成形品を成形するための金型組立体である。
【００５３】
ここで、実施例１の金型組立体１０にあっては、キャビティ１４内に射出された溶融熱可塑性樹脂１６の流動方向に沿って、且つ、成形品の最肉厚部（握り部）を成形するキャビティ１４の部分を挟むように、流動方向上流側に第１の加圧流体導入部２１、流動方向下流側に第２の加圧流体導入部２２が配置されている。具体的には、流動方向上流側から下流側に向かって、溶融樹脂射出部１３、第１の加圧流体導入部２１、成形品の最肉厚部（握り部）を成形するキャビティ１４の部分、第２の加圧流体導入部２２の順で、これらが配置されている。尚、図２あるいは後述する図６において、成形品の最肉厚部（握り部）を成形するキャビティ１４の部分を参照番号１４Ａで示し、成形品を構成する取っ手形成形品の取付部を成形するキャビティ１４の部分を参照番号１４Ｂで示す。また、第１の加圧流体導入部２１は、第１の開閉弁４１を介して加圧流体源３０に接続されており、第２の加圧流体導入部２２は、第２の開閉弁４２を介して加圧流体源３０に接続されており、第１の加圧流体導入部２１は、第３の開閉弁４３を介して加圧流体排出部に接続されている。尚、第３の開閉弁４３は三方弁としての機能を有し、第３の開閉弁４３を介して加圧流体を大気中に解放することができる。
【００５４】
図１の（Ａ）に概念図を示すように、第１の加圧流体導入部２１（より具体的には、加圧流体導入ノズルの後端部）は、配管３１を介して加圧流体源３０に接続されている。配管３１の途中には減圧弁４５及び第１の開閉弁４１が配されている。即ち、第１の加圧流体導入部２１は、第１の開閉弁４１を介して加圧流体源３０に接続されている。ここで、減圧弁４５の設定圧力を１．６×１０7Ｐａとした。また、減圧弁４５と第１の開閉弁４１との間の配管３１の部分から配管３２が分岐されており、この配管３２は、第２の加圧流体導入部２２（より具体的には、加圧流体導入ノズルの後端部）に接続されている。配管３２の途中には第２の開閉弁４２が配されている。即ち、第２の加圧流体導入部２２は、第２の開閉弁４２を介して加圧流体源３０に接続されている。第２の開閉弁４２と第２の加圧流体導入部２２との間の配管３２の部分から配管３４が分岐されており、この配管３４は、加圧流体排出部へと繋がっている。配管３４の途中には、第４の開閉弁４４が配されている。更には、第１の開閉弁４１と第１の加圧流体導入部２１との間の配管３１の部分から配管３３が分岐されており、この配管３３は、加圧流体排出部へと繋がっている。配管３２には第３の開閉弁４３、背圧弁４６が配されている。即ち、第１の加圧流体導入部２１は、第３の開閉弁４３を介して加圧流体排出部に接続されている。ここで、背圧弁４６の設定圧力を１．５×１０7Ｐａとした。尚、加圧流体源３０における加圧流体の圧力を２．０×１０7Ｐａとした。
【００５５】
また、実施例１の中空部を有する成形品の射出成形方法（実施例１の射出成形方法）は、
（Ａ）第１の金型部（固定金型部）１１、
（Ｂ）第２の金型部（可動金型部）１２、
（Ｃ）第１の金型部１１と第２の金型部１２とを型締めすることで形成されるキャビティ１４、
（Ｄ）キャビティ１４に開口した溶融樹脂射出部１３、並びに、
（Ｅ）少なくとも２つの（実施例１にあっては、具体的には、２つの）第１の加圧流体導入部２１及び第２の加圧流体導入部２２、
を備えており、中空部１７を有する成形品を成形するために、キャビティ１４内に射出された溶融熱可塑性樹脂１６の流動方向に沿って、且つ、成形品の最肉厚部（握り部）を成形するキャビティ１４の部分を挟むように、流動方向上流側に第１の加圧流体導入部２１、流動方向下流側に第２の加圧流体導入部２２が配置されている金型組立体１０を用いた、中空部を有する成形品の射出成形方法である。
【００５６】
ここで、実施例１において、溶融樹脂射出部１３は、より具体的には、キャビティ１４に開口したサイドゲート構造を有する。また、第１の加圧流体導入部２１及び第２の加圧流体導入部２２は、より具体的には、加圧流体導入ノズルから構成され、加圧流体導入ノズルの先端部がキャビティ１４内に配置されるように配設されている。溶融樹脂射出部１３は、樹脂流路１３Ａを介して射出用シリンダー（図示せず）に連通している。
【００５７】
以下、図２〜図５を参照して、実施例１の射出成形方法を説明するが、実施例１、あるいは、後述する実施例２〜実施例４においては、熱可塑性樹脂として、三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製ポリカーボネート樹脂（商品名：ユーピロンＳ−３０００）を使用し、射出条件を以下の表１のとおりとした。
【００５８】
［表１］
溶融樹脂温度：２８０゜Ｃ
金型温度 ： ８０゜Ｃ
射出時間 ：６秒
【００５９】
［工程−１００］
先ず、キャビティ１４内に溶融樹脂射出部１３を介して溶融熱可塑性樹脂１６を射出した。具体的には、第１の金型部１１と第２の金型部１２とを型締めする（図２参照）。そして、熱可塑性樹脂を図示しない射出用シリンダー内で可塑化・溶融、計量した後、射出用シリンダーから樹脂流路１３Ａ、溶融樹脂射出部１３を介してキャビティ１４に溶融熱可塑性樹脂１６を射出した（図３参照）。キャビティ１４の容積を９６ｃｍ3、キャビティ１４内に射出した溶融熱可塑性樹脂１６の体積を６５ｃｍ3とした。ここで、第１の開閉弁４１、第２の開閉弁４２及び第３の開閉弁４３は閉状態である。また、第４の開閉弁４４は、射出開始から１０秒までは開状態とされ、それ以降は閉状態とされる。
【００６０】
［工程−１１０］
次いで、溶融熱可塑性樹脂１６の射出中、射出完了と同時、あるいは、射出完了後、キャビティ１４内の溶融熱可塑性樹脂１６に第１の加圧流体導入部２１を介して加圧流体を導入して、キャビティ１４内の溶融熱可塑性樹脂１６の内部に中空部１７を形成した（図４参照）。具体的には、実施例１にあっては、溶融熱可塑性樹脂１６の射出完了と同時に、第１の開閉弁４１を開状態とした。これによって、圧力１．６×１０7Ｐａの窒素ガスから成る加圧流体が、加圧流体源３０から、減圧弁４５、第１の開閉弁４１、第１の加圧流体導入部２１を介して、キャビティ１４内の溶融熱可塑性樹脂１６に導入され続ける。図１の（Ａ）には、この状態における加圧流体の流れる方向を、白抜きの矢印で示す。
【００６１】
［工程−１２０］
そして、キャビティ１４内の溶融熱可塑性樹脂１６の内部に形成された中空部１７を介して加圧流体による保圧を行った。保圧条件を以下の表２に例示する。保圧工程においては、第１の開閉弁４１を開状態、第２の開閉弁４２及び第３の開閉弁４３を閉状態のままとした。表２中、保圧時間とは、加圧流体の導入開始から保圧工程が完了するまでの時間である。尚、実質的に、中空部を形成する工程が完了してから保圧工程が開始される。
【００６２】
［表２］
保圧時間：５秒
保圧圧力：１．６×１０7Ｐａ
【００６３】
［工程−１３０］
保圧工程の終了後、第１の加圧流体導入部２１を介した加圧流体の導入を中止し、溶融熱可塑性樹脂１６に形成された中空部１７内に第２の加圧流体導入部２２を介して加圧流体を導入し、中空部１７から第１の加圧流体導入部２１を介して加圧流体を排出した（図５参照）。具体的には、第１の開閉弁４１を閉状態とし、第２の開閉弁４２及び第３の開閉弁４３を開状態とした。より具体的には、第２の開閉弁４２を開状態とした後に、第１の開閉弁４１を閉状態とし、第３の開閉弁４３を開状態とした。これによって、図１の（Ａ）に黒色の矢印で示す加圧流体の流れが生じる。即ち、溶融熱可塑性樹脂１６に形成された中空部１７内に加圧流体源３０から第２の加圧流体導入部２２を介して加圧流体が導入され、中空部１７から第１の加圧流体導入部２１、第３の開閉弁４３、背圧弁４６を介して加圧流体が排出される。こうして、キャビティ１４内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させた。尚、この状態を５０秒、継続させた。
【００６４】
［工程−１４０］
こうして、第１の開閉弁４１を閉状態とし、第２の開閉弁４２及び第３の開閉弁４３を開状態とした時点から５０秒が経過した後、中空部１７内の加圧流体を排出した。具体的には、第１の開閉弁４１及び第２の開閉弁４２を閉状態とし、三方弁である第３の開閉弁４３を大気への解放状態とすることで、中空部１７内の加圧流体を第１の加圧流体導入部２１から第３の開閉弁４３を経由して排出することができる。併せて、第４の開閉弁４４を開状態とすることで、中空部１７内の加圧流体を第２の加圧流体導入部２２から排出することができる。その後、第１の金型部１１と第２の金型部１２とを型開きし、成形品を取り出した。
【００６５】
得られた成形品（取っ手形成形品）には、ヒケが全く認められず、その内部には所望の中空部が形成されていた。
【００６６】
尚、比較のために、［工程−１３０］と同様の工程において、加圧流体源３０からの第１の加圧流体導入部２１を介した加圧流体の導入を継続した。即ち、第１の開閉弁４１を開状態、第２の開閉弁４２及び第３の開閉弁４３を閉状態のままとした。そして、５０秒が経過した後、［工程−１４０］と同様にして、中空部内の加圧流体を排出した。得られた成形品（取っ手形成形品）にはヒケが認められた。そこで、［工程−１３０］と同様の工程の時間を延ばし、ヒケの発生状態を観察したところ、９０秒とすることで、漸くヒケの発生を抑制することができた。即ち、［工程−１３０］と同様の工程の時間が、１．８倍、長くなった。云い換えれば、中空部１７の内部に加圧流体を流し続けることで、中空部１７において加圧流体を流さない場合と比べて、実施例１にあっては、熱可塑性樹脂の冷却、固化に要する時間を５／９倍に短縮することができた。
【００６７】
即ち、実施例１の射出成形方法にあっては、保圧工程を行った後、第１の加圧流体導入部２１を介した加圧流体の導入を中止し、溶融熱可塑性樹脂１６に形成された中空部１７内に第２の加圧流体導入部２２を介して加圧流体を導入し、中空部１７から第１の加圧流体導入部２１を介して加圧流体を排出する。従って、キャビティ１４内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させるとき、中空部１７の内部では加圧流体が流れている状態にあるので、キャビティ１４内の熱可塑性樹脂の冷却、固化時間の短縮化を図ることができる。しかも、キャビティ１４内の溶融熱可塑性樹脂１６の内部に中空部１７を形成し、保圧工程を行うので、溶融熱可塑性樹脂が確実に第２の加圧流体導入部２２まで達し、溶融熱可塑性樹脂と第２の加圧流体導入部２２の密着性が格段に向上し、加圧流体を第２の加圧流体導入部２２から中空部１７に確実に導入することができる。その結果、安定した成形品の射出成形を行うことができるし、成形品の形状精度の向上を図ることができる。
【実施例２】
【００６８】
実施例２は、実施例１の変形である。実施例２にあっては、図１の（Ｂ）に概念図を示し、図６に実施例２の金型組立体の模式的な端面図を示し、図６〜図９に射出成形を実行している途中の金型組立体の模式的な端面図を示すように、キャビティ１４内に射出された溶融熱可塑性樹脂の流動方向の末端には、キャビティ１４に連通し、キャビティ１４から溶融熱可塑性樹脂が流入するオーバーフローキャビティ１５が設けられている。そして、第２の加圧流体導入部２２は、オーバーフローキャビティ１５に配置されている。また、実施例２にあっては、溶融熱可塑性樹脂と接する第２の加圧流体導入部２２の部分を加熱する加熱手段２３（例えば、電気ヒータ）を、第２の加圧流体導入部２２は備えている。
【００６９】
以下、図６〜図９を参照して、実施例２の射出成形方法を説明する。
【００７０】
［工程−２００］
先ず、実施例１の［工程−１００］と同様にして、キャビティ１４内に溶融樹脂射出部１３を介して溶融熱可塑性樹脂１６を射出した。具体的には、第１の金型部１１と第２の金型部１２とを型締めする（図６参照）。そして、熱可塑性樹脂を図示しない射出用シリンダー内で可塑化・溶融、計量した後、射出用シリンダーから樹脂流路１３Ａ、溶融樹脂射出部１３を介してキャビティ１４に溶融熱可塑性樹脂１６を射出した（図７参照）。キャビティ１４の容積を９６ｃｍ3、オーバーフローキャビティ１５の容積を３０ｃｍ3、キャビティ１４内に射出した溶融熱可塑性樹脂１６の体積を９６ｃｍ3とした。ここで、第１の開閉弁４１、第２の開閉弁４２及び第３の開閉弁４３は閉状態である。また、第４の開閉弁４４は、射出開始から１０秒までは開状態とされ、それ以降は閉状態とされる。
【００７１】
［工程−２１０］
次いで、実施例１の［工程−１１０］と同様に、溶融熱可塑性樹脂１６の射出完了と同時に、キャビティ１４内の溶融熱可塑性樹脂１６に加圧流体源３０から第１の加圧流体導入部２１を介して加圧流体を導入して、キャビティ１４内の溶融熱可塑性樹脂１６の内部に中空部１７を形成した（図８参照）。尚、図１の（Ｂ）には、加圧流体の流れる方向を白抜きの矢印で示す。そして、実施例１の［工程−１２０］と同様にして、キャビティ１４内の溶融熱可塑性樹脂１６の内部に形成された中空部１７を介して加圧流体による保圧を行った。その後、実施例１の［工程−１３０］と同様にして、加圧流体源３０からの第１の加圧流体導入部２１を介した加圧流体の導入を中止し、溶融熱可塑性樹脂１６に形成された中空部１７内に加圧流体源３０から第２の加圧流体導入部２２を介して加圧流体を導入し、中空部１７から第１の加圧流体導入部２１を介して加圧流体を排出しながら、キャビティ１４及びオーバーフローキャビティ１５内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させた（図９参照）。尚、これによって、図１の（Ｂ）に黒色の矢印で示す加圧流体の流れが生じる。その後、実施例１の［工程−１４０］と同様にして、中空部内の加圧流体を排出し、第１の金型部１１と第２の金型部１２とを型開きし、成形品を取り出した。
【００７２】
得られた成形品（取っ手形成形品）には、ヒケが全く認められず、その内部には所望の中空部が形成されていた。ここで、得られた成形品のオーバーフローキャビティによって成形された部分をキャビティによって成形された部分から例えば切り離し、キャビティによって成形された部分を最終製品とすればよい。
【実施例３】
【００７３】
実施例３は実施例１の変形である。図１０の（Ａ）に金型組立体等の概念図を示すように、実施例３の金型組立体にあっては、加圧流体排出部の下流に加圧流体保存容器（加圧流体保存タンク）５０を備えている。尚、加圧流体保存容器５０に保存された加圧流体は、最終的に加圧流体源３０に搬送して、再度、使用すればよい。
【００７４】
あるいは又、これらに加えて、図１０の（Ｂ）の概念図に示すように、第２の開閉弁４２の下流の配管３２に、冷却手段５１を配設する構成とすることもできる。冷却手段５１を配設することによって、実施例１の［工程−１３０］と同様の工程において、冷却された加圧流体を中空部１７内に流すことができ、一層、効果的に、キャビティ１４内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させることができる。尚、冷却手段５１はラジエータ構造を有する。具体的には、フィンを多く有する配管中を加圧流体を通過させ、フィンの熱を室温の空気を介して放熱させる構造を有する。
【００７５】
以上の点を除き、実施例３の金型組立体は実施例１の金型組立体と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。尚、実施例３の金型組立体の構成、構造を、実施例２に適用することができる。また、冷却手段５１を、実施例１あるいは実施例２の金型組立体に適用することもできる。
【実施例４】
【００７６】
実施例４も実施例１の変形である。図１１に金型組立体等の概念図を示すように、実施例４の金型組立体にあっては、第２の加圧流体導入部２２は、第２の開閉弁４２を介して加圧流体源３０に接続されている代わりに、第２の開閉弁４２を介して加圧流体循環手段に接続されている。また、第１の加圧流体導入部２１は、第３の開閉弁４３、背圧弁４６を介して加圧流体循環手段に接続されている。尚、第１の加圧流体導入部２１は、第１の開閉弁４１を介して加圧流体源３０に接続されている点は、実施例１と同じである。
【００７７】
加圧流体循環手段は、加圧流体バッファタンク６１及び循環用コンプレッサ６２から構成され、更に、冷却手段６３を備えている。より具体的には、加圧流体バッファタンク６１と循環用コンプレッサ６２とは配管で結ばれており、循環用コンプレッサ６２と第２の加圧流体導入部２２とは第２の開閉弁４２を介して配管３２で結ばれている。また、第１の加圧流体導入部２１と加圧流体バッファタンク６１とは第３の開閉弁４３、背圧弁４６を介して配管３３で結ばれている。尚、循環用コンプレッサ６２と第２の開閉弁４２との間に、冷却手段６３が設けられている。このような構成とすることで、加圧流体バッファタンク６１からの加圧流体が、循環用コンプレッサ６２、冷却手段６３、第２の開閉弁４２、第２の加圧流体導入部２２、第１の加圧流体導入部２１、第３の開閉弁４３、及び、背圧弁４６を経由して加圧流体バッファタンク６１に戻されるという加圧流体の循環系が形成される。ここで、背圧弁４６が配設されているので、中空部の加圧流体の圧力を制御しながら、第２の加圧流体導入部２２から第１の加圧流体導入部２１へと加圧流体を流すことができる。具体的には、（第２の加圧流体導入部２２に導入される加圧流体の圧力）＞（背圧弁４６の設定圧力）に設定し、加圧流体を第１の加圧流体導入部２１から排出しながら中空部の圧力を参照して循環用コンプレッサ６２の運転を制御する。
【００７８】
以上の点を除き、実施例４の金型組立体は実施例１の金型組立体と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。尚、実施例４の金型組立体の構成、構造を、実施例２に適用することができる。
【００７９】
実施例４の金型組立体を用いて、成形品を射出成形する場合、先ず、実施例１の［工程−１００］〜［工程−１２０］を実行する。尚、これらの工程においては、加圧流体循環手段を不作動状態としたままとする。
【００８０】
次いで、実施例１の［工程−１３０］と同様の工程において、加圧流体源３０からの第１の加圧流体導入部２１を介した加圧流体の導入を中止し、加圧流体循環手段を作動状態として、加圧流体循環手段から第２の加圧流体導入部２２を介して中空部１７へ加圧流体を流し、第１の加圧流体導入部２１から加圧流体循環手段へと加圧流体を戻しながら、キャビティ１４内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させる。
【００８１】
具体的には、保圧工程の完了と同時に、第１の開閉弁４１を閉じ、第２の開閉弁４２及び第３の開閉弁４３を開く。より具体的には、第２の開閉弁４２を開状態とした後に、第１の開閉弁４１を閉状態とし、第３の開閉弁４３を開状態とした。そして、加圧流体バッファタンク６１に蓄えられていた加圧流体（具体的には、圧力１．０×１０7Ｐａの窒素ガス）を循環用コンプレッサ６２によって圧力１．６×１０7Ｐａまで昇圧し、冷却手段６３を通過させて約２４゜Ｃとし、第２の開閉弁４２を介して第２の加圧流体導入部２２から中空部１７へ加圧流体を流した。そして、第１の加圧流体導入部２１から加圧流体を、第３の開閉弁４３、背圧弁４６を介して、加圧流体バッファタンク６１に戻した。尚、中空部１７内の加圧流体の圧力が１．５×１０7Ｐａとなるように背圧弁４６が調整されており、更には、循環用コンプレッサ６２の運転が制御される。
【００８２】
キャビティ１４内の熱可塑性樹脂が冷却、固化されたならば、加圧流体循環手段を不作動状態として（具体的には、第２の開閉弁４２を閉状態とし）、循環用コンプレッサ６２の運転を停止し、第３の開閉弁４３を大気への解放状態として、中空部１７内の加圧流体を第３の開閉弁４３を介して大気中に排出した。併せて、第４の開閉弁４４を開状態とすることで、中空部１７内の加圧流体を第２の加圧流体導入部２２から排出することができる。その後、第１の金型部と第２の金型部とを型開きし、成形品を取り出す。こうして、内部に中空部が形成された熱可塑性樹脂製の成形品を成形することができる。
【００８３】
以上、本発明を好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定するものではない。実施例にて説明した金型組立体の構造、構成、実施例にて使用した熱可塑性樹脂、射出成形条件、成形品の形状やキャビティの寸法等は例示であり、適宜変更することができる。実施例においては、金型組立体の構成を、成形品を１個取りとしたが、多数個取りとすることもできる。実施例１においても、溶融熱可塑性樹脂と接する第２の加圧流体導入部の部分を加熱する加熱手段（例えば、電気ヒータ）を、第２の加圧流体導入部は備えていてもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１０・・・金型組立体、１１・・・第１の金型部（固定金型部）、１２・・・第２の金型部（可動金型部）、１３・・・溶融樹脂射出部、１３Ａ・・・樹脂流路、１４・・・キャビティ、１５・・・オーバーフローキャビティ、１６・・・溶融熱可塑性樹脂、１７・・・中空部、２０・・・第１の加圧流体導入部、２１・・・第２の加圧流体導入部、２３・・・加熱手段、３０・・・加圧流体源、３１，３２，３３，３４・・・配管、４１・・・第１の開閉弁、４２・・・第２の開閉弁、４３・・・第３の開閉弁、４４・・・第４の開閉弁、４５・・・減圧弁、４６・・・背圧弁、５０・・・加圧流体保存容器（加圧流体保存タンク）、５１・・・冷却手段、６１・・・加圧流体バッファタンク、６２・・・循環用コンプレッサ、６３・・・冷却手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空部を有する成形品の射出成形方法、及び、係る射出成形方法での使用に適した金型組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
肉厚の握り部及び取付部から成り、ハンドルあるいはレバーの形状を有する取っ手形部品が、自動車、電器製品あるいは建築物の扉等に取り付けられ、これらの扉等の開閉のために使用されている。このような取っ手形部品には、全体として軽量であることが要求される。また、握り部に対しては外観が重要視され、ヒケや反りの無いことが要求される。
【０００３】
溶融熱可塑性樹脂を用いて射出成形法によりこのような成形品を成形する際、ヒケや反りのない外観の美麗な成形品を得るために、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂に加圧流体を導入して、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂の内部に中空部を形成し、型開きの前に中空部内の加圧流体を大気中に解放する、中空部を有する成形品の射出成形方法が広く用いられている（例えば、特開平５−１１８１７０号公報参照）。キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂に導入された加圧流体によって、溶融熱可塑性樹脂が金型のキャビティ面に押し付けられる結果、得られる成形品にヒケや反りが発生することを防止し得る。
【０００４】
ところで、このような従来の中空部を有する成形品の射出成形方法にあっては、キャビティ内の熱可塑性樹脂の内部に形成された中空部はほぼ断熱状態となる。その結果、キャビティ内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させるために長時間を要するといった問題がある。
【０００５】
この問題点を解決する射出成形方法が、例えば、特開平９−８５７７１号公報から周知である。この特許公開公報に開示された技術にあっては、複数の金型を合わせて密閉キャビティを形成し、密閉キャビティ内に１つの材料注入口から流動状の合成樹脂材を注入した後、材料注入口に近い第１噴射口から圧縮空気等の適宜圧力のガスをキャビティ内の合成樹脂材内に圧入して中空部を形成し、次いで、中空部に、材料注入口から遠い位置の第２噴射口から圧縮空気等の適宜圧力のガスを圧入する。
【０００６】
あるいは又、この問題点を解決する射出成形方法が、特開２００５−０９６３２９から周知である。この特許公開公報に開示された技術にあっては、（Ａ）第１の金型部、（Ｂ）第２の金型部、（Ｃ）第１の金型部と第２の金型部とを型締めすることで形成されるキャビティ、（Ｄ）キャビティに開口した溶融樹脂射出部、並びに、（Ｅ）加圧流体源に接続された加圧流体導入部を備え、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の流動方向の末端に相当する第２の金型部の部分には、キャビティに連通し、キャビティから溶融熱可塑性樹脂が部分的に流入する凹部が形成されており、溶融熱可塑性樹脂が到達しない凹部の部分には、凹部に開口し、且つ、外部に連通した加圧流体排出部が設けられている金型組立体を用いる。そして、キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出し、キャビティ内を溶融熱可塑性樹脂で充填し、更には、凹部の一部を溶融熱可塑性樹脂で充填した後（但し、加圧流体排出部は溶融熱可塑性樹脂で塞がれた状態とはしない）、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂の内部に加圧流体導入部を介して加圧流体を導入し、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂の内部に中空部を形成する。ここで、凹部内においては、中空部が溶融熱可塑性樹脂を突き破るため、中空部と加圧流体排出部とが連通する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−１１８１７０号公報
【特許文献２】特開平９−８５７７１号公報
【特許文献３】特開２００５−０９６３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特開平９−８５７７１号公報に開示された技術にあっては、材料注入口に近い第１噴射口から圧縮空気等の適宜圧力のガスをキャビティ内の合成樹脂材内に圧入して中空部を形成し、次いで、中空部に、材料注入口から遠い位置の第２噴射口から圧縮空気等の適宜圧力のガスを圧入する。そして、この技術にあっては、第２噴射口からのガスの圧入を開始するのは、合成樹脂材によって第２噴射口が塞がれた時点である。それ故、合成樹脂材と第２噴射口との密着が不十分となり、安定したガスの圧入ができないといった問題が生じ易い。
【０００９】
また、特開２００５−０９６３２９号公報に開示された技術にあっては、凹部内において中空部が溶融熱可塑性樹脂を突き破るために、凹部内に侵入させる溶融熱可塑性樹脂の量を正確に制御する必要がある。しかしながら、例えば、多数個取りの場合、射出条件が変動したとき、凹部内に侵入させる溶融熱可塑性樹脂の量を正確に制御することが困難となり、凹部内において中空部が溶融熱可塑性樹脂を突き破れなくなる虞がある。
【００１０】
従って、本発明の目的は、中空部が設けられた成形品を射出成形するにあたり、キャビティ内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させるために長時間を必要とせず、しかも、安定した成形を可能とする金型組立体、及び、係る金型組立体を使用した中空部を有する成形品の射出成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するための本発明の金型組立体は、
（Ａ）第１の金型部、
（Ｂ）第２の金型部、
（Ｃ）第１の金型部と第２の金型部とを型締めすることで形成されるキャビティ、
（Ｄ）キャビティに開口した溶融樹脂射出部、並びに、
（Ｅ）少なくとも２つの第１の加圧流体導入部及び第２の加圧流体導入部、
を備えており、
溶融樹脂射出部からキャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出し、溶融熱可塑性樹脂を射出中、又は、射出完了と同時、又は、射出完了後、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に第１の加圧流体導入部及び第２の加圧流体導入部から加圧流体を導入することで、中空部を有する成形品を成形するための金型組立体である。
【００１２】
そして、
キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の流動方向に沿って、且つ、成形品の最肉厚部を成形するキャビティの部分を挟むように、流動方向上流側に第１の加圧流体導入部、流動方向下流側に第２の加圧流体導入部が配置されており、
第１の加圧流体導入部は、第１の開閉弁を介して加圧流体源に接続されており、
第２の加圧流体導入部は、第２の開閉弁を介して加圧流体源に接続されており、
第１の加圧流体導入部は、第３の開閉弁を介して加圧流体排出部に接続されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の金型組立体においては、代替的に、
第２の加圧流体導入部は、第２の開閉弁を介して加圧流体源に接続されている代わりに、第２の開閉弁を介して加圧流体循環手段に接続されており、
第１の加圧流体導入部は、第３の開閉弁を介して加圧流体排出部に接続されている代わりに、第３の開閉弁を介して加圧流体循環手段に接続されている形態とすることもできる。尚、第１の加圧流体導入部は、第１の開閉弁を介して加圧流体源に接続されている。
【００１４】
上記の目的を達成するための中空部を有する成形品の射出成形方法（以下、『本発明の射出成形方法』と呼ぶ場合がある）は、
（Ａ）第１の金型部、
（Ｂ）第２の金型部、
（Ｃ）第１の金型部と第２の金型部とを型締めすることで形成されるキャビティ、
（Ｄ）キャビティに開口した溶融樹脂射出部、並びに、
（Ｅ）少なくとも２つの第１の加圧流体導入部及び第２の加圧流体導入部、
を備えており、中空部を有する成形品を成形するために、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の流動方向に沿って、且つ、成形品の最肉厚部を成形するキャビティの部分を挟むように、流動方向上流側に第１の加圧流体導入部、流動方向下流側に第２の加圧流体導入部が配置されている金型組立体を用いた、中空部を有する成形品の射出成形方法である。
【００１５】
そして、
（ａ）キャビティ内に溶融樹脂射出部を介して溶融熱可塑性樹脂を射出し、
（ｂ）溶融熱可塑性樹脂の射出中、射出完了と同時、あるいは、射出完了後、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に第１の加圧流体導入部を介して加圧流体を導入して、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂の内部に中空部を形成し、
（ｃ）キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に加圧流体による保圧を行い、次いで、
（ｄ）溶融熱可塑性樹脂に形成された中空部内に第２の加圧流体導入部を介して加圧流体を導入し、次いで、
（ｅ）中空部内に加圧流体を流しながらキャビティ内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させた後、
（ｆ）中空部内の加圧流体を排出し、第１の金型部と第２の金型部とを型開きし、成形品を取り出す、
各工程から成ることを特徴とする。
【００１６】
本発明の中空部を有する成形品の射出成形方法にあっては、
第１の加圧流体導入部は、第１の開閉弁を介して加圧流体源に接続されており、
第２の加圧流体導入部は、第２の開閉弁を介して加圧流体源に接続されており、
第１の加圧流体導入部は、第３の開閉弁を介して加圧流体排出部に接続されており、
前記工程（ａ）においては、第１の開閉弁、第２の開閉弁及び第３の開閉弁を閉状態とし、
前記工程（ｂ）及び工程（ｃ）においては、第１の開閉弁を開状態とし、第２の開閉弁及び第３の開閉弁を閉状態とし、
前記工程（ｄ）及び工程（ｅ）においては、第１の開閉弁を閉状態とし、第２の開閉弁及び第３の開閉弁を開状態とする形態とすることができる。そして、これによって、前記工程（ｂ）及び（ｃ）にあっては、加圧流体源から第１の加圧流体導入部を介してキャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に加圧流体を導入することができ、前記工程（ｄ）及び工程（ｅ）にあっては、溶融熱可塑性樹脂に形成された中空部内に加圧流体源から第２の加圧流体導入部を介して加圧流体を導入し、第１の加圧流体導入部を介して加圧流体を排出しながら、キャビティ内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させることができる。そして、この場合、前記工程（ｄ）及び工程（ｅ）においては、更に、第２の開閉弁を開状態とした後に、第１の開閉弁を閉状態とし、第３の開閉弁を開状態とすることができる。
【００１７】
あるいは又、本発明の中空部を有する成形品の射出成形方法にあっては、代替的に、
第１の加圧流体導入部は、第１の開閉弁を介して加圧流体源に接続されており、
第２の加圧流体導入部は、第２の開閉弁を介して加圧流体循環手段に接続されており、
第１の加圧流体導入部は、第３の開閉弁を介して加圧流体循環手段に接続されており、
前記工程（ａ）においては、第１の開閉弁、第２の開閉弁及び第３の開閉弁を閉状態とし、
前記工程（ｂ）及び工程（ｃ）においては、第１の開閉弁を開状態とし、第２の開閉弁及び第３の開閉弁を閉状態とし、
前記工程（ｄ）及び工程（ｅ）においては、第１の開閉弁を閉状態とし、第２の開閉弁及び第３の開閉弁を開状態とする形態とすることができる。そして、これによって、前記工程（ｂ）及び（ｃ）にあっては、加圧流体源から第１の加圧流体導入部を介してキャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に加圧流体を導入することができ、前記工程（ｄ）及び工程（ｅ）にあっては、加圧流体循環手段を作動状態として、加圧流体循環手段から第２の加圧流体導入部を介して中空部へ加圧流体を流し、第１の加圧流体導入部から加圧流体循環手段へと加圧流体を戻しながら、キャビティ内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させることができる。尚、この場合、前記工程（ｄ）及び工程（ｅ）においては、更に、第２の開閉弁を開状態とした後に、第１の開閉弁を閉状態とし、第３の開閉弁を開状態とすることができる。また、前記工程（ｆ）にあっては、加圧流体循環手段を不作動状態として、中空部内の加圧流体を排出し、次いで、第１の金型部と第２の金型部とを型開きし、成形品を取り出せばよい。
【００１８】
尚、これらの形態にあっては、前記工程（ｆ）において、第１の開閉弁及び第２の開閉弁を閉状態とし、第３の開閉弁を開状態とすることで、中空部内の加圧流体を第１の加圧流体導入部から排出することができる。
【００１９】
但し、前記工程（ｆ）における中空部内からの加圧流体の排出は、このような形態に限定するものではない。具体的には、第２の開閉弁と第２の加圧流体導入部との間に、中空部内の加圧流体を排出するための第４の開閉弁を設けてもよく、これによって、中空部内の加圧流体を第２の加圧流体導入部を経由しても排出することができ、より一層短時間で中空部の加圧流体を解放することが可能となる。第４の開閉弁は、中空部内の加圧流体を排出するときに開状態とし、その他の状態においては、通常、閉状態とする。但し、これに限定するものではなく、前記工程（ｄ）の開始直前まで第４の開閉弁を開状態としてもよく、これによって、キャビティ内における溶融熱可塑性樹脂の円滑なる流れを達成することができる。尚、「直前」という時間的長さは、成形品の大きさや使用する熱可塑性樹脂等によって変化するが、例えば、一例として、前記工程（ｄ）の開始前、０．１秒前乃至１．０秒前を挙げることができる。更には、前記工程（ｅ）において、第１の開閉弁及び第４の開閉弁を開状態とし、第２の開閉弁及び第３の開閉弁を閉状態とすることで、第２の加圧流体導入部を介して加圧流体を排出させてもよい。
【００２０】
上記の好ましい形態を含む本発明の金型組立体、あるいは又、上記の好ましい形態を含む本発明の射出成形方法の実行に適した金型組立体（以下、これらを総称して、単に、『本発明の金型組立体等』と呼ぶ）にあっては、流動方向上流側から下流側に向かって、溶融樹脂射出部、第１の加圧流体導入部、成形品の最肉厚部を成形するキャビティの部分、第２の加圧流体導入部の順で、これらが配置されている構成とすることができる。このような配置とすることで、安定した成形品の射出成形を行うことができる。
【００２１】
更には、以上に説明した好ましい構成を含む本発明の金型組立体等において、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の流動方向の末端には、キャビティに連通し、キャビティから溶融熱可塑性樹脂が流入するオーバーフローキャビティが設けられており、第２の加圧流体導入部は、オーバーフローキャビティに配置されている形態とすることができる。このように、オーバーフローキャビティを設けることで、より安定して成形品の射出成形を行うことができる。尚、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の流動方向の末端に、好ましくは、係る末端に相当する第２の金型部の部分にオーバーフローキャビティが設けられているが、このオーバーフローキャビティが設けられた部位は、溶融熱可塑性樹脂の流動方向の厳密に末端に相当する部分でなくともよい。即ち、溶融熱可塑性樹脂の流動方向の末端近傍に相当する部分であってもよい。また、キャビティとオーバーフローキャビティとの間に開閉可能な弁機構を配設してもよく、これによって、溶融熱可塑性樹脂のオーバーフローキャビティへの流入を正確に制御することができる。
【００２２】
更には、以上に説明した好ましい構成を含む本発明の金型組立体等においては、溶融熱可塑性樹脂と接する第２の加圧流体導入部の部分を加熱する加熱手段（例えば、電気ヒータ）を、第２の加圧流体導入部は備えている構成とすることができる。このように加熱手段を配することで、第２の加圧流体導入部近傍における溶融熱可塑性樹脂の固化の開始を回避でき、確実に第２の加圧流体導入部から中空部に加圧流体を導入することができる。
【００２３】
以上に説明した好ましい構成を含む本発明の金型組立体等にあっては、第１の加圧流体導入部及び第２の加圧流体導入部を、第１の金型部に配設してもよいし、第２の金型部に配設してもよいし、第１の金型部及び第２の金型部に配設してもよい。金型組立体への加圧流体導入部の配設例として、加圧流体導入部の先端部が、キャビティ内、あるいは金型部のキャビティ面近傍に配置されるように、加圧流体導入部を第１の金型部、あるいは、第２の金型部、あるいは、第１の金型部及び第２の金型部に配設する構成とすることができる。加圧流体導入部は、例えば、先端部に逆止弁が配設された周知のガス注入ノズルとすることができる。必要に応じて、上述したとおり、先端部を加熱するための加熱手段（例えば、電気ヒータ）を先端部に取り付けてもよい。また、場合によっては、第１の加圧流体導入部を、その先端部が溶融樹脂射出部内に配置されるように配設してもよいし、あるいは又、その先端部が射出用シリンダーの先端部（ノズル部）に配置されるように配設してもよいし、射出用シリンダーと溶融樹脂射出部とを結ぶ樹脂流路にその先端部が配置されるように配設してもよい。
【００２４】
本発明の金型組立体等にあっては、２つの第１の加圧流体導入部及び第２の加圧流体導入部を有しているが、具体的には、（第１の加圧流体導入部の数，第２の加圧流体導入部の数）の組合せとして、（１，１）、（１，２）、（２，２）を挙げることができる。
【００２５】
加圧流体循環手段は、例えば、加圧流体バッファタンク及び循環用コンプレッサから構成することができる。即ち、例えば、加圧流体バッファタンクと循環用コンプレッサとを配管で結び、循環用コンプレッサと第２の加圧流体導入部とを第２の開閉弁を介して配管で結ぶ。また、第１の加圧流体導入部と加圧流体バッファタンクとを第３の開閉弁を介して配管で結ぶ。こうすることで、加圧流体バッファタンクからの加圧流体が、循環用コンプレッサ、第２の開閉弁、第２の加圧流体導入部、第１の加圧流体導入部、第３の開閉弁を経由して加圧流体バッファタンクに戻されるという加圧流体の循環系が形成される。尚、循環用コンプレッサと第２の開閉弁との間に冷却手段を設けてもよい。冷却手段を設けて、加圧流体と冷却媒体との間で熱交換を行い加圧流体を冷却させれば、キャビティ内の熱可塑性樹脂を一層短時間にて冷却、固化させることができる。より具体的には、例えば、ラジエータのようにフィンを多く有する配管中を加圧流体を通過させ、フィンの熱を室温の空気、水、油等を介して放熱させ、あるいは又、冷凍装置で冷却された冷却媒体で加圧流体を冷却すればよい。第３の開閉弁と加圧流体バッファタンクとを結ぶ配管に、圧力調整弁や流量調整弁を配設してもよい。このように、圧力調整弁を配設して、中空部に導入される加圧流体圧力を制御することで、成形品にヒケや反り等を生じることを確実に防止することができる。加圧流体の圧力が低すぎる場合には、成形品の肉厚部においてヒケが生じ易くなり、加圧流体の圧力が余りに高すぎる場合には、反りが生じ易くなる。最適な加圧流体の圧力は、成形品の形状や使用する材料によって適宜決定すればよい。また、流量調整弁を介して加圧流体を循環させ、中空部に導入される加圧流体の流速を制御することで、中空部内において必要とされる加圧流体保持時間（加圧流体滞留時間）を確保することができ、且つ、成形品内部での加圧流体と溶融熱可塑性樹脂との間の熱交換の状態を制御することができる。そして、これによって、成形品の形状精度の向上を図ることができる。加圧流体循環手段における加圧流体の供給能力、必要とされる加圧流体保持時間（加圧流体滞留時間）等に基づき、加圧流体の排出速度、即ち、流量調整弁における加圧流体の流量を決定すればよい。
【００２６】
本発明の金型組立体等にあっては、加圧流体排出部の下流に加圧流体保存容器を備えている構成とすることもできる。そして、これによって、加圧流体源から第２の加圧流体導入部を介して中空部へ加圧流体を流し、第１の加圧流体導入部、加圧流体排出部から加圧流体を排出し、排出された加圧流体を加圧流体保存容器に保存しながら、キャビティ内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させることができる。それ故、係る加圧流体を再利用することが可能となり、加圧流体を効率的に利用することができる。具体的には、例えば、加圧流体保存容器に保存された加圧流体は、最終的に加圧流体源に搬送して、再度、使用すればよい。
【００２７】
第３の開閉弁と加圧流体保存容器との間に圧力調整弁や流量調整弁を配設してもよい。圧力調整弁を配設することで、中空部内の圧力制御を行うことができるので、成形品にヒケや反り等を生じることを確実に防止することができる。加圧流体の圧力が低すぎる場合には、成形品の肉厚部においてヒケが生じ易くなり、加圧流体の圧力が余りに高すぎる場合には、反りが生じ易くなる。最適な加圧流体の圧力は、成形品の形状や使用する材料によって適宜決定すればよい。また、流量調整弁を配設することで、中空部内において必要とされる加圧流体保持時間（加圧流体滞留時間）を確保することができ、且つ、成形品内部での加圧流体と溶融熱可塑性樹脂との間の熱交換の状態を制御することができる。これによって、成形品の形状精度の向上を図ることができる。必要とされる加圧流体保持時間（加圧流体滞留時間）等に基づき、加圧流体の排出速度、即ち、流量調整弁における加圧流体の流量を決定すればよい。
【００２８】
本発明の射出成形方法を実施するにあたって、射出成形時の溶融熱可塑性樹脂の量、温度、圧力あるいは射出速度、導入すべき加圧流体の量、圧力あるいは速度、金型部の冷却時間等、種々の条件は、使用する熱可塑性樹脂の種類、金型部の形状等に依存して、適宜選択、制御する必要があり、一義的に定めることはできない。
【００２９】
本発明の射出成形方法によって得られる成形品として、取っ手形成形品、長尺成形品、あるいは又、部分的に肉厚部を有する肉薄成形品を例示することができる。ここで、取っ手形成形品は、肉厚の握り部と、少なくとも１つの取付部とが一体となったものであり、握り部が成形品の最肉厚部に該当し、係る最肉厚部（握り部）には中空構造が設けられている。この成形品は、その取付部において、自動車、電器製品あるいは建築物の扉等に取り付けられる。そして、使用者が握り部を握り、扉等の開閉を行う。成形品は、通常、ハンドルあるいはレバーの形状を有する。一方、長尺成形品として、自動車の屋根の部分に取り付けるルーフレール、各種パイプ類を挙げることができ、部分的に肉厚部を有する肉薄成形品として、ボンネット等の外板、各種カバー類を挙げることができる。
【００３０】
以上に説明した好ましい形態、構成を含む本発明の金型組立体、あるいは、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本発明の射出成形方法（以下、これらを総称して、単に『本発明』と呼ぶ場合がある）にあっては、キャビティ内に射出すべき溶融熱可塑性樹脂の量は、キャビティを完全には充填しない量とすることが好ましい。オーバーフローキャビティを備えている場合、キャビティ内に射出すべき溶融熱可塑性樹脂の量は、キャビティを完全には充填しない量であってもよいし、キャビティを完全に充填するが、オーバーフローキャビティを完全には充填しない量であってもよい。金型組立体の構成を、成形品１個取りとしてもよし、多数個取りとしてもよい。キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に第１の加圧流体導入部を介して加圧流体を導入して、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂の内部に中空部を形成するが、係る中空部は、必ずしも、第２の加圧流体導入部の近傍まで延びている必要はなく、要は、第２の加圧流体導入部からの加圧流体が溶融熱可塑性樹脂を押し退けて、既に形成されている中空部と第２の加圧流体導入部とが連通状態となればよい。
【００３１】
加圧流体は、常温及び常圧で気体の物質であり、使用する熱可塑性樹脂と反応や混合しないものが望ましい。具体的には、窒素ガス、空気、炭酸ガス、ヘリウムガス等が挙げられるが、安全性及び経済性を考慮すると、窒素ガスやヘリウムガスが好ましい。尚、高圧下で液化したガスも含み得る。
【００３２】
第１の金型部や第２の金型部は、炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金、銅合金等の周知の金属材料から作製することができる。
【００３３】
溶融樹脂射出部（具体的には、ゲート部）の構造は、公知の如何なる形式のゲート構造とすることもでき、例えば、ダイレクトゲート構造、サイドゲート構造、ジャンプゲート構造、ピンポイントゲート構造、トンネルゲート構造、リングゲート構造、ファンゲート構造、ディスクゲート構造、フラッシュゲート構造、タブゲート構造、フィルムゲート構造を例示することができる。
【００３４】
本発明での使用に適した熱可塑性樹脂として、結晶性熱可塑性樹脂や非晶性熱可塑性樹脂を挙げることができ、具体的には、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂；ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミドＭＸＤ６等のポリアミド系樹脂；ポリオキシメチレン（ポリアセタール，ＰＯＭ）樹脂；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂等のポリエステル系樹脂；ポリフェニレンサルファイド樹脂；ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＳ樹脂といったスチレン系樹脂；メタクリル系樹脂；ポリカーボネート樹脂；変性ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂；ポリスルホン樹脂；ポリエーテルスルホン樹脂；ポリアリレート樹脂；ポリエーテルイミド樹脂；ポリアミドイミド樹脂；ポリイミド系樹脂；ポリエーテルケトン樹脂；ポリエーテルエーテルケトン樹脂；ポリエステルカーボネート樹脂；液晶ポリマーを例示することができる。
【００３５】
更には、ポリマーアロイ材料から成る熱可塑性樹脂を用いることができる。ここで、ポリマーアロイ材料は、少なくとも２種類の熱可塑性樹脂をブレンドしたもの、又は、少なくとも２種類の熱可塑性樹脂を化学的に結合させたブロック共重合体若しくはグラフト共重合体から成る。ポリマーアロイ材料は、単独の熱可塑性樹脂のそれぞれが有する特有な性能を合わせ持つことができる高機能材料として広く使用されている。少なくとも２種類の熱可塑性樹脂をブレンドしたポリマーアロイ材料を構成する熱可塑性樹脂として、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＳ樹脂といったスチレン系樹脂；ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂；メタクリル樹脂；ポリカーボネート樹脂；ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミドＭＸＤ６等のポリアミド系樹脂；変性ＰＰＥ樹脂；ポリブチレンテレフタレート樹脂やポリエチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル樹脂；ポリオキシメチレン樹脂；ポリスルホン樹脂；ポリイミド樹脂；ポリフェニレンサルファイド樹脂；ポリアリレート樹脂；ポリエーテルスルホン樹脂；ポリエーテルケトン樹脂；ポリエーテルエーテルケトン樹脂；ポリエステルカーボネート樹脂を挙げることができる。２種類の熱可塑性樹脂をブレンドしたポリマーアロイ材料として、ポリカーボネート樹脂とＡＢＳ樹脂とのポリマーアロイ材料を例示することができる。尚、このような樹脂の組合せを、ポリカーボネート樹脂／ＡＢＳ樹脂と表記する。以下においても同様である。更に、少なくとも２種類の熱可塑性樹脂をブレンドしたポリマーアロイ材料として、ポリカーボネート樹脂／ＰＥＴ樹脂、ポリカーボネート樹脂／ＰＢＴ樹脂、ポリカーボネート樹脂／ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート樹脂／ＰＢＴ樹脂／ＰＥＴ樹脂、変性ＰＰＥ樹脂／ＨＩＰＳ樹脂、変性ＰＰＥ樹脂／ポリアミド系樹脂、変性ＰＰＥ樹脂／ＰＢＴ樹脂／ＰＥＴ樹脂、変性ＰＰＥ樹脂／ポリアミドＭＸＤ６樹脂、ポリオキシメチレン樹脂／ポリウレタン樹脂、ＰＢＴ樹脂／ＰＥＴ樹脂を例示することができる。
【００３６】
尚、以上に説明した各種の熱可塑性樹脂に、添加剤や、充填剤、強化剤を加えることもできる。
【００３７】
添加剤として、可塑剤；安定剤；酸化防止剤：紫外線吸収剤；ニッケルビス（オクチルフェニル）サルファイド等の有機ニッケル化合物、ヒンダードアミン系化合物等の紫外線安定剤；帯電防止剤；難燃剤；バイナジン、プリベントール、チアベンダゾール等の防かび剤；流動パラフィン、ポリエチレンワックス、脂肪酸アマイド等の滑剤；ＡＤＣＡ等の有機発泡剤；透明核剤；有機顔料、無機顔料といった各種の着色剤；架橋剤；アクリルグラフトポリマー、ＭＢＳ等の耐衝撃強化剤を挙げることができる。
【００３８】
可塑剤として、フタル酸ジエチル、フタル酸ジ−ｎ−ブチル、フタル酸−２−エチルヘキシル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ジシクロヘキシル等のフタル酸類；リン酸トリエチル、リン酸トリブチル、リン酸トリクレシル、リン酸トリフェニル等のリン酸エステル類；オレイン酸ブチル、アジピン酸ジブチル、アジピン酸−ｎ−ヘキシン、アジピン酸ジ−２−エチルヘキシル等の脂肪酸塩基エステル類；ジエチレングリコールジベンゾエート等のアルコールエステル類；クエン酸アセチルトリエチル、マレイン酸ジブチル等のオキシ酸エステル類；トリメリット系可塑剤；ポリエステル系可塑剤；エポキシ系可塑剤；塩化パラフィン系可塑剤を挙げることができる。
【００３９】
安定剤として、ジ−ｎ−オクチルスズ化合物、ジ−ｎ−ブチルスズ化合物、ジメチルスズ化合物等の有機スズ系安定剤；三塩基性硫酸鉛、二塩基性亜リン酸鉛、ケイ酸鉛等の鉛化合物系安定剤；カドミウム石けん、鉛石けん、亜鉛石けん等の金属石けん系安定剤；リン酸トリスノニル；リン酸トリスノニルフェニル等を挙げることができる。
【００４０】
酸化防止剤として、ジブチルクレゾール、ブチルヒドロキシアニソール等のフェノール系酸化防止剤；メチレンビス（メチルブチルフェノール）、チオビス（メチルブチルフェノール）等のビスフェノール系酸化防止剤；トリス（メチルヒドロキシブチルフェニル）ブタン、トコフェノール等のポリフェノール系酸化防止剤；ジミリスチルチオジプロピオネート等の有機イオウ化合物；トリス（モノ／ジノニルフェニル）ホスファイト等の有機リン化合物を挙げることができる。
【００４１】
紫外線吸収剤として、サリチル酸フェニル、サリチル酸ブチルフェニル等のサリチル酸系紫外線吸収剤；ジヒドロキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤；（ヒドロキシメチルフェニル）ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤；アクリル酸エチルヘキシルシアノジフェノニル等のシアノアクリレート系紫外線吸収剤を挙げることができる。
【００４２】
帯電防止剤として、ポリ（オキシエチレン）アルキルアミン、ポリ（オキシエチレン）アルキルフェニルエーテル等の非イオン界面活性剤系帯電防止剤；アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩等の陰イオン界面活性剤系帯電防止剤；第４級アンモニウムクロライド等の陽イオン界面活性剤系帯電防止剤；両性系界面活性剤；電導性樹脂を挙げることができる。
【００４３】
難燃剤として、テトラブロモビスフェノールＡ、ポリブロモビフェノール、ビス（ヒドロキシジブロモフェニル）プロパン、塩化パラフィン等のハロゲン系難燃剤；リン酸アンモニウム、リン酸トリクレジル等のリン系難燃剤；三酸化アンチモン；赤リン；酸化スズ等を挙げることができる。
【００４４】
また、充填剤、強化剤として、無機系材料；ステンレス鋼繊維、高強度アモルファス金属繊維、ステンレス箔、スチール箔、銅箔等の金属系材料；高分子ポリエチレン繊維、高強力ポリアレート繊維、パラ系全芳香族ポリアミド繊維、アラミド繊維、ＰＥＥＫ繊維、ＰＥＩ繊維、ＰＰＳ繊維、フッ素樹脂繊維、フェノール樹脂繊維、ビニロン繊維、ポリアセタール繊維等の有機系材料；粉系材料を挙げることができる。
【００４５】
ここで、無機系の充填剤、強化剤として、ガラス繊維、ガラス長繊維、石英ガラス繊維等のガラス系材料；ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、グラファイトウィスカ等の炭素系材料；炭化ケイ素繊維、炭化ケイ素連続繊維、炭化ケイ素ウィスカ、炭化ケイ素ウィスカシート等の炭化ケイ素系材料；ボロン繊維といったボロン系材料；Ｓｉ−Ｔｉ−Ｃ−Ｏ繊維といったＳｉ−Ｔｉ−Ｃ−Ｏ系材料；チタン酸カリウム繊維、チタン酸カリウムウィスカ、チタン酸カリウム系導電性ウィスカ等のチタン酸カリウム系材料；窒化ケイ素ウィスカ、窒化ケイ素ウィスカシート等の窒化ケイ素系材料；硫酸カルシウムウィスカといった硫酸カルシウム系材料を挙げることができる。
【００４６】
また、粉系の充填剤、強化剤として、マイカフレーク、マイカ粉、シラスバルーン、シリカ微粉、タルク粉、水酸化アルミニウム粉、水酸化マグネシウム粉末、マグネシウムシリケート粉末、硫酸カルシウム微粉、球状中空ガラス粉、金属化粉、高純度合成シリカ微粉、二硫化タングステン粉末、タングステンカーバイト粉、ジルコニア微粉、ジルコニア系微粉末、部分安定化ジルコニア粉末、アルミナ−ジルコニア複合粉末、複合金属粉末、鉄粉、アルミニウム粉、モリブデン金属粉、タングステン粉、窒化アルミニウム粉末、ナイロン微粒子粉、シリコーン樹脂微粉末、スピネル粉末、アモルファス合金粉末、アルミフレーク、ガラスフレークを挙げることができる。
【発明の効果】
【００４７】
本発明の射出成形方法にあっては、加圧流体による保圧工程を行った後、溶融熱可塑性樹脂に形成された中空部内に第２の加圧流体導入部を介して加圧流体を導入し、中空部内に加圧流体を流しながらキャビティ内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させる。それ故、キャビティ内の熱可塑性樹脂の冷却、固化に長時間を必要としない。しかも、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂の内部に中空部を形成し、保圧工程を行うので、溶融熱可塑性樹脂と第２の加圧流体導入部との密着性が格段に向上し、第２の加圧流体導入から確実に中空部に加圧流体を導入することができ、安定した成形品の射出成形を行うことができるし、成形品の形状精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例１及び実施例２の金型組立体等の概念図である。
【図２】図２は、実施例１の中空部を有する成形品の射出成形方法を説明するための金型組立体の模式的な端面図である。
【図３】図３は、図２に引き続き、実施例１の中空部を有する成形品の射出成形方法を説明するための金型組立体等の模式的な端面図である。
【図４】図４は、図３に引き続き、実施例１の中空部を有する成形品の射出成形方法を説明するための金型組立体等の模式的な端面図である。
【図５】図５は、図４に引き続き、実施例１の中空部を有する成形品の射出成形方法を説明するための金型組立体等の模式的な端面図である。
【図６】図６は、実施例２の中空部を有する成形品の射出成形方法を説明するための金型組立体の模式的な端面図である。
【図７】図７は、図６に引き続き、実施例２の中空部を有する成形品の射出成形方法を説明するための金型組立体等の模式的な端面図である。
【図８】図８は、図７に引き続き、実施例２の中空部を有する成形品の射出成形方法を説明するための金型組立体等の模式的な端面図である。
【図９】図９は、図８に引き続き、実施例２の中空部を有する成形品の射出成形方法を説明するための金型組立体等の模式的な端面図である。
【図１０】図１０の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例３及びその変形例の金型組立体等の概念図である。
【図１１】図１１は、実施例４の金型組立体等の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明するが、本発明は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。
【実施例１】
【００５０】
実施例１は、本発明の射出成形方法、及び、本発明の金型組立体に関する。図１の（Ａ）に実施例１の金型組立体等の概念図を示し、図２に実施例１の金型組立体の模式的な端面図を示し、図３、図４及び図５に射出成形を実行している途中の金型組立体等の模式的な端面図を示す。実施例１の射出成形方法によって得られる成形品は、具体的には、取っ手形成形品である。ここで、取っ手形成形品は、肉厚の握り部と、少なくとも１つの取付部とが一体となったものであり、握り部が成形品の最肉厚部に該当し、係る最肉厚部（握り部）には中空構造が設けられている。この取っ手形成形品は、その取付部において、自動車、電器製品あるいは建築物の扉等に取り付けられる。そして、使用者が握り部を握り、扉等の開閉を行う。取っ手形成形品はハンドル形状を有する。
【００５１】
実施例１の金型組立体１０は、
（Ａ）第１の金型部（固定金型部）１１、
（Ｂ）第２の金型部（可動金型部）１２、
（Ｃ）第１の金型部１１と第２の金型部１２とを型締めすることで形成されるキャビティ１４、
（Ｄ）キャビティ１４に開口した溶融樹脂射出部１３、並びに、
（Ｅ）少なくとも２つの（実施例１にあっては、具体的には、２つの）第１の加圧流体導入部２１及び第２の加圧流体導入部２２、
を備えている。
【００５２】
そして、実施例１の金型組立体１０は、溶融樹脂射出部１３からキャビティ１４内に溶融熱可塑性樹脂１６を射出し、溶融熱可塑性樹脂１６を射出中、又は、射出完了と同時、又は、射出完了後、キャビティ１４内の溶融熱可塑性樹脂１６に第１の加圧流体導入部２１及び第２の加圧流体導入部２２から加圧流体を導入することで、中空部１７を有する成形品を成形するための金型組立体である。
【００５３】
ここで、実施例１の金型組立体１０にあっては、キャビティ１４内に射出された溶融熱可塑性樹脂１６の流動方向に沿って、且つ、成形品の最肉厚部（握り部）を成形するキャビティ１４の部分を挟むように、流動方向上流側に第１の加圧流体導入部２１、流動方向下流側に第２の加圧流体導入部２２が配置されている。具体的には、流動方向上流側から下流側に向かって、溶融樹脂射出部１３、第１の加圧流体導入部２１、成形品の最肉厚部（握り部）を成形するキャビティ１４の部分、第２の加圧流体導入部２２の順で、これらが配置されている。尚、図２あるいは後述する図６において、成形品の最肉厚部（握り部）を成形するキャビティ１４の部分を参照番号１４Ａで示し、成形品を構成する取っ手形成形品の取付部を成形するキャビティ１４の部分を参照番号１４Ｂで示す。また、第１の加圧流体導入部２１は、第１の開閉弁４１を介して加圧流体源３０に接続されており、第２の加圧流体導入部２２は、第２の開閉弁４２を介して加圧流体源３０に接続されており、第１の加圧流体導入部２１は、第３の開閉弁４３を介して加圧流体排出部に接続されている。尚、第３の開閉弁４３は三方弁としての機能を有し、第３の開閉弁４３を介して加圧流体を大気中に解放することができる。
【００５４】
図１の（Ａ）に概念図を示すように、第１の加圧流体導入部２１（より具体的には、加圧流体導入ノズルの後端部）は、配管３１を介して加圧流体源３０に接続されている。配管３１の途中には減圧弁４５及び第１の開閉弁４１が配されている。即ち、第１の加圧流体導入部２１は、第１の開閉弁４１を介して加圧流体源３０に接続されている。ここで、減圧弁４５の設定圧力を１．６×１０7Ｐａとした。また、減圧弁４５と第１の開閉弁４１との間の配管３１の部分から配管３２が分岐されており、この配管３２は、第２の加圧流体導入部２２（より具体的には、加圧流体導入ノズルの後端部）に接続されている。配管３２の途中には第２の開閉弁４２が配されている。即ち、第２の加圧流体導入部２２は、第２の開閉弁４２を介して加圧流体源３０に接続されている。第２の開閉弁４２と第２の加圧流体導入部２２との間の配管３２の部分から配管３４が分岐されており、この配管３４は、加圧流体排出部へと繋がっている。配管３４の途中には、第４の開閉弁４４が配されている。更には、第１の開閉弁４１と第１の加圧流体導入部２１との間の配管３１の部分から配管３３が分岐されており、この配管３３は、加圧流体排出部へと繋がっている。配管３２には第３の開閉弁４３、背圧弁４６が配されている。即ち、第１の加圧流体導入部２１は、第３の開閉弁４３を介して加圧流体排出部に接続されている。ここで、背圧弁４６の設定圧力を１．５×１０7Ｐａとした。尚、加圧流体源３０における加圧流体の圧力を２．０×１０7Ｐａとした。
【００５５】
また、実施例１の中空部を有する成形品の射出成形方法（実施例１の射出成形方法）は、
（Ａ）第１の金型部（固定金型部）１１、
（Ｂ）第２の金型部（可動金型部）１２、
（Ｃ）第１の金型部１１と第２の金型部１２とを型締めすることで形成されるキャビティ１４、
（Ｄ）キャビティ１４に開口した溶融樹脂射出部１３、並びに、
（Ｅ）少なくとも２つの（実施例１にあっては、具体的には、２つの）第１の加圧流体導入部２１及び第２の加圧流体導入部２２、
を備えており、中空部１７を有する成形品を成形するために、キャビティ１４内に射出された溶融熱可塑性樹脂１６の流動方向に沿って、且つ、成形品の最肉厚部（握り部）を成形するキャビティ１４の部分を挟むように、流動方向上流側に第１の加圧流体導入部２１、流動方向下流側に第２の加圧流体導入部２２が配置されている金型組立体１０を用いた、中空部を有する成形品の射出成形方法である。
【００５６】
ここで、実施例１において、溶融樹脂射出部１３は、より具体的には、キャビティ１４に開口したサイドゲート構造を有する。また、第１の加圧流体導入部２１及び第２の加圧流体導入部２２は、より具体的には、加圧流体導入ノズルから構成され、加圧流体導入ノズルの先端部がキャビティ１４内に配置されるように配設されている。溶融樹脂射出部１３は、樹脂流路１３Ａを介して射出用シリンダー（図示せず）に連通している。
【００５７】
以下、図２〜図５を参照して、実施例１の射出成形方法を説明するが、実施例１、あるいは、後述する実施例２〜実施例４においては、熱可塑性樹脂として、三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製ポリカーボネート樹脂（商品名：ユーピロンＳ−３０００）を使用し、射出条件を以下の表１のとおりとした。
【００５８】
［表１］
溶融樹脂温度：２８０゜Ｃ
金型温度 ： ８０゜Ｃ
射出時間 ：６秒
【００５９】
［工程−１００］
先ず、キャビティ１４内に溶融樹脂射出部１３を介して溶融熱可塑性樹脂１６を射出した。具体的には、第１の金型部１１と第２の金型部１２とを型締めする（図２参照）。そして、熱可塑性樹脂を図示しない射出用シリンダー内で可塑化・溶融、計量した後、射出用シリンダーから樹脂流路１３Ａ、溶融樹脂射出部１３を介してキャビティ１４に溶融熱可塑性樹脂１６を射出した（図３参照）。キャビティ１４の容積を９６ｃｍ3、キャビティ１４内に射出した溶融熱可塑性樹脂１６の体積を６５ｃｍ3とした。ここで、第１の開閉弁４１、第２の開閉弁４２及び第３の開閉弁４３は閉状態である。また、第４の開閉弁４４は、射出開始から１０秒までは開状態とされ、それ以降は閉状態とされる。
【００６０】
［工程−１１０］
次いで、溶融熱可塑性樹脂１６の射出中、射出完了と同時、あるいは、射出完了後、キャビティ１４内の溶融熱可塑性樹脂１６に第１の加圧流体導入部２１を介して加圧流体を導入して、キャビティ１４内の溶融熱可塑性樹脂１６の内部に中空部１７を形成した（図４参照）。具体的には、実施例１にあっては、溶融熱可塑性樹脂１６の射出完了と同時に、第１の開閉弁４１を開状態とした。これによって、圧力１．６×１０7Ｐａの窒素ガスから成る加圧流体が、加圧流体源３０から、減圧弁４５、第１の開閉弁４１、第１の加圧流体導入部２１を介して、キャビティ１４内の溶融熱可塑性樹脂１６に導入され続ける。図１の（Ａ）には、この状態における加圧流体の流れる方向を、白抜きの矢印で示す。
【００６１】
［工程−１２０］
そして、キャビティ１４内の溶融熱可塑性樹脂１６の内部に形成された中空部１７を介して加圧流体による保圧を行った。保圧条件を以下の表２に例示する。保圧工程においては、第１の開閉弁４１を開状態、第２の開閉弁４２及び第３の開閉弁４３を閉状態のままとした。表２中、保圧時間とは、加圧流体の導入開始から保圧工程が完了するまでの時間である。尚、実質的に、中空部を形成する工程が完了してから保圧工程が開始される。
【００６２】
［表２］
保圧時間：５秒
保圧圧力：１．６×１０7Ｐａ
【００６３】
［工程−１３０］
保圧工程の終了後、第１の加圧流体導入部２１を介した加圧流体の導入を中止し、溶融熱可塑性樹脂１６に形成された中空部１７内に第２の加圧流体導入部２２を介して加圧流体を導入し、中空部１７から第１の加圧流体導入部２１を介して加圧流体を排出した（図５参照）。具体的には、第１の開閉弁４１を閉状態とし、第２の開閉弁４２及び第３の開閉弁４３を開状態とした。より具体的には、第２の開閉弁４２を開状態とした後に、第１の開閉弁４１を閉状態とし、第３の開閉弁４３を開状態とした。これによって、図１の（Ａ）に黒色の矢印で示す加圧流体の流れが生じる。即ち、溶融熱可塑性樹脂１６に形成された中空部１７内に加圧流体源３０から第２の加圧流体導入部２２を介して加圧流体が導入され、中空部１７から第１の加圧流体導入部２１、第３の開閉弁４３、背圧弁４６を介して加圧流体が排出される。こうして、キャビティ１４内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させた。尚、この状態を５０秒、継続させた。
【００６４】
［工程−１４０］
こうして、第１の開閉弁４１を閉状態とし、第２の開閉弁４２及び第３の開閉弁４３を開状態とした時点から５０秒が経過した後、中空部１７内の加圧流体を排出した。具体的には、第１の開閉弁４１及び第２の開閉弁４２を閉状態とし、三方弁である第３の開閉弁４３を大気への解放状態とすることで、中空部１７内の加圧流体を第１の加圧流体導入部２１から第３の開閉弁４３を経由して排出することができる。併せて、第４の開閉弁４４を開状態とすることで、中空部１７内の加圧流体を第２の加圧流体導入部２２から排出することができる。その後、第１の金型部１１と第２の金型部１２とを型開きし、成形品を取り出した。
【００６５】
得られた成形品（取っ手形成形品）には、ヒケが全く認められず、その内部には所望の中空部が形成されていた。
【００６６】
尚、比較のために、［工程−１３０］と同様の工程において、加圧流体源３０からの第１の加圧流体導入部２１を介した加圧流体の導入を継続した。即ち、第１の開閉弁４１を開状態、第２の開閉弁４２及び第３の開閉弁４３を閉状態のままとした。そして、５０秒が経過した後、［工程−１４０］と同様にして、中空部内の加圧流体を排出した。得られた成形品（取っ手形成形品）にはヒケが認められた。そこで、［工程−１３０］と同様の工程の時間を延ばし、ヒケの発生状態を観察したところ、９０秒とすることで、漸くヒケの発生を抑制することができた。即ち、［工程−１３０］と同様の工程の時間が、１．８倍、長くなった。云い換えれば、中空部１７の内部に加圧流体を流し続けることで、中空部１７において加圧流体を流さない場合と比べて、実施例１にあっては、熱可塑性樹脂の冷却、固化に要する時間を５／９倍に短縮することができた。
【００６７】
即ち、実施例１の射出成形方法にあっては、保圧工程を行った後、第１の加圧流体導入部２１を介した加圧流体の導入を中止し、溶融熱可塑性樹脂１６に形成された中空部１７内に第２の加圧流体導入部２２を介して加圧流体を導入し、中空部１７から第１の加圧流体導入部２１を介して加圧流体を排出する。従って、キャビティ１４内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させるとき、中空部１７の内部では加圧流体が流れている状態にあるので、キャビティ１４内の熱可塑性樹脂の冷却、固化時間の短縮化を図ることができる。しかも、キャビティ１４内の溶融熱可塑性樹脂１６の内部に中空部１７を形成し、保圧工程を行うので、溶融熱可塑性樹脂が確実に第２の加圧流体導入部２２まで達し、溶融熱可塑性樹脂と第２の加圧流体導入部２２の密着性が格段に向上し、加圧流体を第２の加圧流体導入部２２から中空部１７に確実に導入することができる。その結果、安定した成形品の射出成形を行うことができるし、成形品の形状精度の向上を図ることができる。
【実施例２】
【００６８】
実施例２は、実施例１の変形である。実施例２にあっては、図１の（Ｂ）に概念図を示し、図６に実施例２の金型組立体の模式的な端面図を示し、図６〜図９に射出成形を実行している途中の金型組立体の模式的な端面図を示すように、キャビティ１４内に射出された溶融熱可塑性樹脂の流動方向の末端には、キャビティ１４に連通し、キャビティ１４から溶融熱可塑性樹脂が流入するオーバーフローキャビティ１５が設けられている。そして、第２の加圧流体導入部２２は、オーバーフローキャビティ１５に配置されている。また、実施例２にあっては、溶融熱可塑性樹脂と接する第２の加圧流体導入部２２の部分を加熱する加熱手段２３（例えば、電気ヒータ）を、第２の加圧流体導入部２２は備えている。
【００６９】
以下、図６〜図９を参照して、実施例２の射出成形方法を説明する。
【００７０】
［工程−２００］
先ず、実施例１の［工程−１００］と同様にして、キャビティ１４内に溶融樹脂射出部１３を介して溶融熱可塑性樹脂１６を射出した。具体的には、第１の金型部１１と第２の金型部１２とを型締めする（図６参照）。そして、熱可塑性樹脂を図示しない射出用シリンダー内で可塑化・溶融、計量した後、射出用シリンダーから樹脂流路１３Ａ、溶融樹脂射出部１３を介してキャビティ１４に溶融熱可塑性樹脂１６を射出した（図７参照）。キャビティ１４の容積を９６ｃｍ3、オーバーフローキャビティ１５の容積を３０ｃｍ3、キャビティ１４内に射出した溶融熱可塑性樹脂１６の体積を９６ｃｍ3とした。ここで、第１の開閉弁４１、第２の開閉弁４２及び第３の開閉弁４３は閉状態である。また、第４の開閉弁４４は、射出開始から１０秒までは開状態とされ、それ以降は閉状態とされる。
【００７１】
［工程−２１０］
次いで、実施例１の［工程−１１０］と同様に、溶融熱可塑性樹脂１６の射出完了と同時に、キャビティ１４内の溶融熱可塑性樹脂１６に加圧流体源３０から第１の加圧流体導入部２１を介して加圧流体を導入して、キャビティ１４内の溶融熱可塑性樹脂１６の内部に中空部１７を形成した（図８参照）。尚、図１の（Ｂ）には、加圧流体の流れる方向を白抜きの矢印で示す。そして、実施例１の［工程−１２０］と同様にして、キャビティ１４内の溶融熱可塑性樹脂１６の内部に形成された中空部１７を介して加圧流体による保圧を行った。その後、実施例１の［工程−１３０］と同様にして、加圧流体源３０からの第１の加圧流体導入部２１を介した加圧流体の導入を中止し、溶融熱可塑性樹脂１６に形成された中空部１７内に加圧流体源３０から第２の加圧流体導入部２２を介して加圧流体を導入し、中空部１７から第１の加圧流体導入部２１を介して加圧流体を排出しながら、キャビティ１４及びオーバーフローキャビティ１５内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させた（図９参照）。尚、これによって、図１の（Ｂ）に黒色の矢印で示す加圧流体の流れが生じる。その後、実施例１の［工程−１４０］と同様にして、中空部内の加圧流体を排出し、第１の金型部１１と第２の金型部１２とを型開きし、成形品を取り出した。
【００７２】
得られた成形品（取っ手形成形品）には、ヒケが全く認められず、その内部には所望の中空部が形成されていた。ここで、得られた成形品のオーバーフローキャビティによって成形された部分をキャビティによって成形された部分から例えば切り離し、キャビティによって成形された部分を最終製品とすればよい。
【実施例３】
【００７３】
実施例３は実施例１の変形である。図１０の（Ａ）に金型組立体等の概念図を示すように、実施例３の金型組立体にあっては、加圧流体排出部の下流に加圧流体保存容器（加圧流体保存タンク）５０を備えている。尚、加圧流体保存容器５０に保存された加圧流体は、最終的に加圧流体源３０に搬送して、再度、使用すればよい。
【００７４】
あるいは又、これらに加えて、図１０の（Ｂ）の概念図に示すように、第２の開閉弁４２の下流の配管３２に、冷却手段５１を配設する構成とすることもできる。冷却手段５１を配設することによって、実施例１の［工程−１３０］と同様の工程において、冷却された加圧流体を中空部１７内に流すことができ、一層、効果的に、キャビティ１４内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させることができる。尚、冷却手段５１はラジエータ構造を有する。具体的には、フィンを多く有する配管中を加圧流体を通過させ、フィンの熱を室温の空気を介して放熱させる構造を有する。
【００７５】
以上の点を除き、実施例３の金型組立体は実施例１の金型組立体と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。尚、実施例３の金型組立体の構成、構造を、実施例２に適用することができる。また、冷却手段５１を、実施例１あるいは実施例２の金型組立体に適用することもできる。
【実施例４】
【００７６】
実施例４も実施例１の変形である。図１１に金型組立体等の概念図を示すように、実施例４の金型組立体にあっては、第２の加圧流体導入部２２は、第２の開閉弁４２を介して加圧流体源３０に接続されている代わりに、第２の開閉弁４２を介して加圧流体循環手段に接続されている。また、第１の加圧流体導入部２１は、第３の開閉弁４３、背圧弁４６を介して加圧流体循環手段に接続されている。尚、第１の加圧流体導入部２１は、第１の開閉弁４１を介して加圧流体源３０に接続されている点は、実施例１と同じである。
【００７７】
加圧流体循環手段は、加圧流体バッファタンク６１及び循環用コンプレッサ６２から構成され、更に、冷却手段６３を備えている。より具体的には、加圧流体バッファタンク６１と循環用コンプレッサ６２とは配管で結ばれており、循環用コンプレッサ６２と第２の加圧流体導入部２２とは第２の開閉弁４２を介して配管３２で結ばれている。また、第１の加圧流体導入部２１と加圧流体バッファタンク６１とは第３の開閉弁４３、背圧弁４６を介して配管３３で結ばれている。尚、循環用コンプレッサ６２と第２の開閉弁４２との間に、冷却手段６３が設けられている。このような構成とすることで、加圧流体バッファタンク６１からの加圧流体が、循環用コンプレッサ６２、冷却手段６３、第２の開閉弁４２、第２の加圧流体導入部２２、第１の加圧流体導入部２１、第３の開閉弁４３、及び、背圧弁４６を経由して加圧流体バッファタンク６１に戻されるという加圧流体の循環系が形成される。ここで、背圧弁４６が配設されているので、中空部の加圧流体の圧力を制御しながら、第２の加圧流体導入部２２から第１の加圧流体導入部２１へと加圧流体を流すことができる。具体的には、（第２の加圧流体導入部２２に導入される加圧流体の圧力）＞（背圧弁４６の設定圧力）に設定し、加圧流体を第１の加圧流体導入部２１から排出しながら中空部の圧力を参照して循環用コンプレッサ６２の運転を制御する。
【００７８】
以上の点を除き、実施例４の金型組立体は実施例１の金型組立体と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。尚、実施例４の金型組立体の構成、構造を、実施例２に適用することができる。
【００７９】
実施例４の金型組立体を用いて、成形品を射出成形する場合、先ず、実施例１の［工程−１００］〜［工程−１２０］を実行する。尚、これらの工程においては、加圧流体循環手段を不作動状態としたままとする。
【００８０】
次いで、実施例１の［工程−１３０］と同様の工程において、加圧流体源３０からの第１の加圧流体導入部２１を介した加圧流体の導入を中止し、加圧流体循環手段を作動状態として、加圧流体循環手段から第２の加圧流体導入部２２を介して中空部１７へ加圧流体を流し、第１の加圧流体導入部２１から加圧流体循環手段へと加圧流体を戻しながら、キャビティ１４内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させる。
【００８１】
具体的には、保圧工程の完了と同時に、第１の開閉弁４１を閉じ、第２の開閉弁４２及び第３の開閉弁４３を開く。より具体的には、第２の開閉弁４２を開状態とした後に、第１の開閉弁４１を閉状態とし、第３の開閉弁４３を開状態とした。そして、加圧流体バッファタンク６１に蓄えられていた加圧流体（具体的には、圧力１．０×１０7Ｐａの窒素ガス）を循環用コンプレッサ６２によって圧力１．６×１０7Ｐａまで昇圧し、冷却手段６３を通過させて約２４゜Ｃとし、第２の開閉弁４２を介して第２の加圧流体導入部２２から中空部１７へ加圧流体を流した。そして、第１の加圧流体導入部２１から加圧流体を、第３の開閉弁４３、背圧弁４６を介して、加圧流体バッファタンク６１に戻した。尚、中空部１７内の加圧流体の圧力が１．５×１０7Ｐａとなるように背圧弁４６が調整されており、更には、循環用コンプレッサ６２の運転が制御される。
【００８２】
キャビティ１４内の熱可塑性樹脂が冷却、固化されたならば、加圧流体循環手段を不作動状態として（具体的には、第２の開閉弁４２を閉状態とし）、循環用コンプレッサ６２の運転を停止し、第３の開閉弁４３を大気への解放状態として、中空部１７内の加圧流体を第３の開閉弁４３を介して大気中に排出した。併せて、第４の開閉弁４４を開状態とすることで、中空部１７内の加圧流体を第２の加圧流体導入部２２から排出することができる。その後、第１の金型部と第２の金型部とを型開きし、成形品を取り出す。こうして、内部に中空部が形成された熱可塑性樹脂製の成形品を成形することができる。
【００８３】
以上、本発明を好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定するものではない。実施例にて説明した金型組立体の構造、構成、実施例にて使用した熱可塑性樹脂、射出成形条件、成形品の形状やキャビティの寸法等は例示であり、適宜変更することができる。実施例においては、金型組立体の構成を、成形品を１個取りとしたが、多数個取りとすることもできる。実施例１においても、溶融熱可塑性樹脂と接する第２の加圧流体導入部の部分を加熱する加熱手段（例えば、電気ヒータ）を、第２の加圧流体導入部は備えていてもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１０・・・金型組立体、１１・・・第１の金型部（固定金型部）、１２・・・第２の金型部（可動金型部）、１３・・・溶融樹脂射出部、１３Ａ・・・樹脂流路、１４・・・キャビティ、１５・・・オーバーフローキャビティ、１６・・・溶融熱可塑性樹脂、１７・・・中空部、２０・・・第１の加圧流体導入部、２１・・・第２の加圧流体導入部、２３・・・加熱手段、３０・・・加圧流体源、３１，３２，３３，３４・・・配管、４１・・・第１の開閉弁、４２・・・第２の開閉弁、４３・・・第３の開閉弁、４４・・・第４の開閉弁、４５・・・減圧弁、４６・・・背圧弁、５０・・・加圧流体保存容器（加圧流体保存タンク）、５１・・・冷却手段、６１・・・加圧流体バッファタンク、６２・・・循環用コンプレッサ、６３・・・冷却手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）第１の金型部、
（Ｂ）第２の金型部、
（Ｃ）第１の金型部と第２の金型部とを型締めすることで形成されるキャビティ、
（Ｄ）キャビティに開口した溶融樹脂射出部、並びに、
（Ｅ）少なくとも２つの第１の加圧流体導入部及び第２の加圧流体導入部、
を備えており、中空部を有する成形品を成形するために、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の流動方向に沿って、且つ、成形品の最肉厚部を成形するキャビティの部分を挟むように、流動方向上流側に第１の加圧流体導入部、流動方向下流側に第２の加圧流体導入部が配置されている金型組立体を用いた、中空部を有する成形品の射出成形方法であって、
（ａ）キャビティ内に溶融樹脂射出部を介して溶融熱可塑性樹脂を射出し、
（ｂ）溶融熱可塑性樹脂の射出中、射出完了と同時、あるいは、射出完了後、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に第１の加圧流体導入部を介して加圧流体を導入して、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂の内部に中空部を形成し、
（ｃ）キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に加圧流体による保圧を行い、次いで、
（ｄ）溶融熱可塑性樹脂に形成された中空部内に第２の加圧流体導入部を介して加圧流体を導入し、次いで、
（ｅ）中空部内に加圧流体を流しながらキャビティ内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させた後、
（ｆ）中空部内の加圧流体を排出し、第１の金型部と第２の金型部とを型開きし、成形品を取り出す、
各工程から成ることを特徴とする、中空部を有する成形品の射出成形方法。
【請求項２】
第１の加圧流体導入部は、第１の開閉弁を介して加圧流体源に接続されており、
第２の加圧流体導入部は、第２の開閉弁を介して加圧流体源に接続されており、
第１の加圧流体導入部は、第３の開閉弁を介して加圧流体排出部に接続されており、
前記工程（ａ）においては、第１の開閉弁、第２の開閉弁及び第３の開閉弁を閉状態とし、
前記工程（ｂ）及び工程（ｃ）においては、第１の開閉弁を開状態とし、第２の開閉弁及び第３の開閉弁を閉状態とし、
前記工程（ｄ）及び工程（ｅ）においては、第１の開閉弁を閉状態とし、第２の開閉弁及び第３の開閉弁を開状態とすることを特徴とする請求項１に記載の中空部を有する成形品の射出成形方法。
【請求項３】
前記工程（ｄ）及び工程（ｅ）においては、更に、第２の開閉弁を開状態とした後に、第１の開閉弁を閉状態とし、第３の開閉弁を開状態とすることを特徴とする請求項２に記載の中空部を有する成形品の射出成形方法。
【請求項４】
第１の加圧流体導入部は、第１の開閉弁を介して加圧流体源に接続されており、
第２の加圧流体導入部は、第２の開閉弁を介して加圧流体循環手段に接続されており、
第１の加圧流体導入部は、第３の開閉弁を介して加圧流体循環手段に接続されており、
前記工程（ａ）においては、第１の開閉弁、第２の開閉弁及び第３の開閉弁を閉状態とし、
前記工程（ｂ）及び工程（ｃ）においては、第１の開閉弁を開状態とし、第２の開閉弁及び第３の開閉弁を閉状態とし、
前記工程（ｄ）及び工程（ｅ）においては、第１の開閉弁を閉状態とし、第２の開閉弁及び第３の開閉弁を開状態とすることを特徴とする請求項１に記載の中空部を有する成形品の射出成形方法。
【請求項５】
前記工程（ｄ）及び工程（ｅ）においては、更に、第２の開閉弁を開状態とした後に、第１の開閉弁を閉状態とし、第３の開閉弁を開状態とすることを特徴とする請求項４に記載の中空部を有する成形品の射出成形方法。
【請求項６】
流動方向上流側から下流側に向かって、溶融樹脂射出部、第１の加圧流体導入部、成形品の最肉厚部を成形するキャビティの部分、第２の加圧流体導入部の順で、これらが配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の中空部を有する成形品の射出成形方法。
【請求項７】
キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の流動方向の末端には、キャビティに連通し、キャビティから溶融熱可塑性樹脂が流入するオーバーフローキャビティが設けられており、
第２の加圧流体導入部は、オーバーフローキャビティに配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の中空部を有する成形品の射出成形方法。
【請求項８】
溶融熱可塑性樹脂と接する第２の加圧流体導入部の部分を加熱する加熱手段を、第２の加圧流体導入部は備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の中空部を有する成形品の射出成形方法。
【請求項９】
（Ａ）第１の金型部、
（Ｂ）第２の金型部、
（Ｃ）第１の金型部と第２の金型部とを型締めすることで形成されるキャビティ、
（Ｄ）キャビティに開口した溶融樹脂射出部、並びに、
（Ｅ）少なくとも２つの第１の加圧流体導入部及び第２の加圧流体導入部、
を備えており、
溶融樹脂射出部からキャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出し、溶融熱可塑性樹脂を射出中、又は、射出完了と同時、又は、射出完了後、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に第１の加圧流体導入部及び第２の加圧流体導入部から加圧流体を導入することで、中空部を有する成形品を成形するための金型組立体であって、
キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の流動方向に沿って、且つ、成形品の最肉厚部を成形するキャビティの部分を挟むように、流動方向上流側に第１の加圧流体導入部、流動方向下流側に第２の加圧流体導入部が配置されており、
第１の加圧流体導入部は、第１の開閉弁を介して加圧流体源に接続されており、
第２の加圧流体導入部は、第２の開閉弁を介して加圧流体源に接続されており、
第１の加圧流体導入部は、第３の開閉弁を介して加圧流体排出部に接続されていることを特徴とする金型組立体。
【請求項１０】
第２の加圧流体導入部は、第２の開閉弁を介して加圧流体源に接続されている代わりに、第２の開閉弁を介して加圧流体循環手段に接続されており、
第１の加圧流体導入部は、第３の開閉弁を介して加圧流体排出部に接続されている代わりに、第３の開閉弁を介して加圧流体循環手段に接続されていることを特徴とする請求項９に記載の金型組立体。
【請求項１１】
流動方向上流側から下流側に向かって、溶融樹脂射出部、第１の加圧流体導入部、成形品の最肉厚部を成形するキャビティの部分、第２の加圧流体導入部の順で、これらが配置されていることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の金型組立体。
【請求項１２】
キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の流動方向の末端には、キャビティに連通し、キャビティから溶融熱可塑性樹脂が流入するオーバーフローキャビティが設けられており、
第２の加圧流体導入部は、オーバーフローキャビティに配置されていることを特徴とする請求項９乃至請求項１１のいずれか１項に記載の金型組立体。
【請求項１３】
溶融熱可塑性樹脂と接する第２の加圧流体導入部の部分を加熱する加熱手段を、第２の加圧流体導入部は備えていることを特徴とする請求項９乃至請求項１２のいずれか１項に記載の金型組立体。
【請求項１】
（Ａ）第１の金型部、
（Ｂ）第２の金型部、
（Ｃ）第１の金型部と第２の金型部とを型締めすることで形成されるキャビティ、
（Ｄ）キャビティに開口した溶融樹脂射出部、並びに、
（Ｅ）少なくとも２つの第１の加圧流体導入部及び第２の加圧流体導入部、
を備えており、中空部を有する成形品を成形するために、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の流動方向に沿って、且つ、成形品の最肉厚部を成形するキャビティの部分を挟むように、流動方向上流側に第１の加圧流体導入部、流動方向下流側に第２の加圧流体導入部が配置されている金型組立体を用いた、中空部を有する成形品の射出成形方法であって、
（ａ）キャビティ内に溶融樹脂射出部を介して溶融熱可塑性樹脂を射出し、
（ｂ）溶融熱可塑性樹脂の射出中、射出完了と同時、あるいは、射出完了後、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に第１の加圧流体導入部を介して加圧流体を導入して、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂の内部に中空部を形成し、
（ｃ）キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に加圧流体による保圧を行い、次いで、
（ｄ）溶融熱可塑性樹脂に形成された中空部内に第２の加圧流体導入部を介して加圧流体を導入し、次いで、
（ｅ）中空部内に加圧流体を流しながらキャビティ内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させた後、
（ｆ）中空部内の加圧流体を排出し、第１の金型部と第２の金型部とを型開きし、成形品を取り出す、
各工程から成ることを特徴とする、中空部を有する成形品の射出成形方法。
【請求項２】
第１の加圧流体導入部は、第１の開閉弁を介して加圧流体源に接続されており、
第２の加圧流体導入部は、第２の開閉弁を介して加圧流体源に接続されており、
第１の加圧流体導入部は、第３の開閉弁を介して加圧流体排出部に接続されており、
前記工程（ａ）においては、第１の開閉弁、第２の開閉弁及び第３の開閉弁を閉状態とし、
前記工程（ｂ）及び工程（ｃ）においては、第１の開閉弁を開状態とし、第２の開閉弁及び第３の開閉弁を閉状態とし、
前記工程（ｄ）及び工程（ｅ）においては、第１の開閉弁を閉状態とし、第２の開閉弁及び第３の開閉弁を開状態とすることを特徴とする請求項１に記載の中空部を有する成形品の射出成形方法。
【請求項３】
前記工程（ｄ）及び工程（ｅ）においては、更に、第２の開閉弁を開状態とした後に、第１の開閉弁を閉状態とし、第３の開閉弁を開状態とすることを特徴とする請求項２に記載の中空部を有する成形品の射出成形方法。
【請求項４】
第１の加圧流体導入部は、第１の開閉弁を介して加圧流体源に接続されており、
第２の加圧流体導入部は、第２の開閉弁を介して加圧流体循環手段に接続されており、
第１の加圧流体導入部は、第３の開閉弁を介して加圧流体循環手段に接続されており、
前記工程（ａ）においては、第１の開閉弁、第２の開閉弁及び第３の開閉弁を閉状態とし、
前記工程（ｂ）及び工程（ｃ）においては、第１の開閉弁を開状態とし、第２の開閉弁及び第３の開閉弁を閉状態とし、
前記工程（ｄ）及び工程（ｅ）においては、第１の開閉弁を閉状態とし、第２の開閉弁及び第３の開閉弁を開状態とすることを特徴とする請求項１に記載の中空部を有する成形品の射出成形方法。
【請求項５】
前記工程（ｄ）及び工程（ｅ）においては、更に、第２の開閉弁を開状態とした後に、第１の開閉弁を閉状態とし、第３の開閉弁を開状態とすることを特徴とする請求項４に記載の中空部を有する成形品の射出成形方法。
【請求項６】
流動方向上流側から下流側に向かって、溶融樹脂射出部、第１の加圧流体導入部、成形品の最肉厚部を成形するキャビティの部分、第２の加圧流体導入部の順で、これらが配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の中空部を有する成形品の射出成形方法。
【請求項７】
キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の流動方向の末端には、キャビティに連通し、キャビティから溶融熱可塑性樹脂が流入するオーバーフローキャビティが設けられており、
第２の加圧流体導入部は、オーバーフローキャビティに配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の中空部を有する成形品の射出成形方法。
【請求項８】
溶融熱可塑性樹脂と接する第２の加圧流体導入部の部分を加熱する加熱手段を、第２の加圧流体導入部は備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の中空部を有する成形品の射出成形方法。
【請求項９】
（Ａ）第１の金型部、
（Ｂ）第２の金型部、
（Ｃ）第１の金型部と第２の金型部とを型締めすることで形成されるキャビティ、
（Ｄ）キャビティに開口した溶融樹脂射出部、並びに、
（Ｅ）少なくとも２つの第１の加圧流体導入部及び第２の加圧流体導入部、
を備えており、
溶融樹脂射出部からキャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出し、溶融熱可塑性樹脂を射出中、又は、射出完了と同時、又は、射出完了後、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に第１の加圧流体導入部及び第２の加圧流体導入部から加圧流体を導入することで、中空部を有する成形品を成形するための金型組立体であって、
キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の流動方向に沿って、且つ、成形品の最肉厚部を成形するキャビティの部分を挟むように、流動方向上流側に第１の加圧流体導入部、流動方向下流側に第２の加圧流体導入部が配置されており、
第１の加圧流体導入部は、第１の開閉弁を介して加圧流体源に接続されており、
第２の加圧流体導入部は、第２の開閉弁を介して加圧流体源に接続されており、
第１の加圧流体導入部は、第３の開閉弁を介して加圧流体排出部に接続されていることを特徴とする金型組立体。
【請求項１０】
第２の加圧流体導入部は、第２の開閉弁を介して加圧流体源に接続されている代わりに、第２の開閉弁を介して加圧流体循環手段に接続されており、
第１の加圧流体導入部は、第３の開閉弁を介して加圧流体排出部に接続されている代わりに、第３の開閉弁を介して加圧流体循環手段に接続されていることを特徴とする請求項９に記載の金型組立体。
【請求項１１】
流動方向上流側から下流側に向かって、溶融樹脂射出部、第１の加圧流体導入部、成形品の最肉厚部を成形するキャビティの部分、第２の加圧流体導入部の順で、これらが配置されていることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の金型組立体。
【請求項１２】
キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の流動方向の末端には、キャビティに連通し、キャビティから溶融熱可塑性樹脂が流入するオーバーフローキャビティが設けられており、
第２の加圧流体導入部は、オーバーフローキャビティに配置されていることを特徴とする請求項９乃至請求項１１のいずれか１項に記載の金型組立体。
【請求項１３】
溶融熱可塑性樹脂と接する第２の加圧流体導入部の部分を加熱する加熱手段を、第２の加圧流体導入部は備えていることを特徴とする請求項９乃至請求項１２のいずれか１項に記載の金型組立体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２７４５１５（Ｐ２０１０−２７４５１５Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２８９９７（Ｐ２００９−１２８９９７）
【出願日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【出願人】（５９４１３７５７９）三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 (609)
【出願人】（０００１５５０６７）株式会社ホンダロック (164)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【出願人】（５９４１３７５７９）三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 (609)
【出願人】（０００１５５０６７）株式会社ホンダロック (164)
【Ｆターム（参考）】
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