内表面に薄膜を有する中空成形品の成形方法および成形装置
【課題】 蒸着面が汚染されることがなく、在庫管理も格別に必要としない、内表面に薄膜を有する中空成形品の成形方法を提供する。
【解決手段】可動金型（１７）とスライド金型（１０）とを使用する。また蒸着用チャンバー（２５）の内部にターゲット電極等の蒸着要素が設けられている蒸着装置も使用する。可動金型（１７）とスライド金型（１０）とにより本体部（Ｈ）と蓋体（Ｆ）を１次成形する。本体部は可動金型（１７）に、蓋体はスライド金型（１０）に残った状態で型を開く。可動金型（１７）に残っている本体部の内表面を蒸着用チャンバー（２５）で覆って金型内で蒸着する。次いで、蒸着された本体部に蓋体が整合するようにスライド金型（１０）を駆動する。そして、２次成形用の樹脂を射出して本体部と蓋体とを一体化する。
【解決手段】可動金型（１７）とスライド金型（１０）とを使用する。また蒸着用チャンバー（２５）の内部にターゲット電極等の蒸着要素が設けられている蒸着装置も使用する。可動金型（１７）とスライド金型（１０）とにより本体部（Ｈ）と蓋体（Ｆ）を１次成形する。本体部は可動金型（１７）に、蓋体はスライド金型（１０）に残った状態で型を開く。可動金型（１７）に残っている本体部の内表面を蒸着用チャンバー（２５）で覆って金型内で蒸着する。次いで、蒸着された本体部に蓋体が整合するようにスライド金型（１０）を駆動する。そして、２次成形用の樹脂を射出して本体部と蓋体とを一体化する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定側金型と、該固定側金型に対して移動可能な移動金型とを使用して一対の半中空体をその開口部に突き合わせ部を有するように射出成形する１次成形と、この１次成形により成形された一対の半中空体の少なくとも一方の内表面に薄膜を形成する蒸着形成と、この蒸着成形が終わった一対の半中空体の開口部を金型の凹部に残った上状態で突き合わせ、そして突き合わせ部に溶融樹脂を射出して一対の半中空体を一体化して中空体を得る２次成形とからなる、内表面に薄膜を有する中空成形品の成形方法、この成形方法の実施により得られる中空成形品およびこの成形方法の実施に使用される成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
中空体の内表面の一部に数μｍオーダの薄膜を有する中空成形品として、例えば車両に装備されているフロントランプ、テールランプ等を挙げることがきる。このようなランプは、電球が取り付けられる凹状の本体部と、この本体部の開口部に一体的に取り付けられているレンズ部とからなっている。本体部は、例えば射出成形により成形され、そして外表面等の不要箇所をマスキングして蒸着専用の真空タンク中に専用のハンガーを使用して吊り下げ、次いで後述するような蒸着方法により薄膜が形成されている。そして、薄膜が形成された本体部と別途成形されたレンズ部を、それぞれの金型にセットし、本体部の開口部とレンズ部の縁とを整合・突き合わせ、突き合わされた接合部に溶融樹脂を射出して一体化して、内表面に薄膜を有する中空成形品が成形されている。
【０００３】
このような本体部の内表面あるいは基板の表面に薄膜を形成する蒸着方法は従来周知で、例えば蒸着しようとする基板とターゲットを対向させておき、数Ｐａ〜数１０Ｐa程度のアルゴンガス雰囲気中でターゲットに数ｋVの負の電圧を印加し、そして放電させて薄膜を形成するスパッタリング方法、真空容器の中に基板と蒸発源とを収納して成幕する真空蒸着法、基板に数ｋVの負の電圧を印加し数Pａのアルゴンガスの圧力下で真空蒸着をするイオンプレーティング方法等が知られ、また化学蒸着法も知られている。
【０００４】
【特許文献１】特公平２−３８３７７号
【特許文献２】特許第３３２６７５２号
【特許文献３】特許第３０４７２１３号
【０００５】
特許文献１には、射出成形による中空成形品の成形方法が示されている。すなわち、固定金型とスライド金型とにより構成されている一対のキヤビティにより一対の半中空成形品をその開口部の周囲に接合部を有するように成形する１次成形と、一方の半中空成形品は固定金型の方に、他方の半中空成形品はスライド金型の方に残るようにして型を開き、そしてスライド金型を一対の半中空成形品の接合部が整合する位置へスライドさせ、次いで型締めする工程と、その後接合部に溶融樹脂を射出して接合する２次成形とからなる中空成形品を成形する成形方法が示されている。また、特許文献２には、特許文献１に示されているような成形方法において、１次成形時に一方の半中空成形品の接合部すなわち突合部の内側にガイド部を一体的に成形し、２次成形のために、他方の半中空成形品の突合部を、一方の半中空成品の突合部に嵌合するとき、他方の半中空成形品の突合部を一方の半中空成形品の突合部のガイド部により案内させるようにした成形方法が示されている。また、特許文献３には、上記のようにして中空成形品を成形するとき、２次成形時に突合わせた部分の射出充填点における接線となす角度が９０度より小さいようにして射出する成形方法が示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記従来の形成方法により内表面に薄膜を有する中空成形品を成形しようとすると、前もって本体部を例えば射出成形により成形し、そして真空タンク中へ搬入して蒸着しなければならないので、問題点も多い。例えば、本体部は前もって成形され保管されるので、保管取扱中に蒸着する表面に手あか、塵埃等が付着し、蒸着不良を起こすことがある。これを避けるためには、取り扱いに最大限の注意を払わなければならないので、コスト高になる。また、前もって成形される本体部は一旦保管されるようになっているので、在庫管理が必要となる問題もある。さらには、本体部を一旦金型から取り出して蒸着し、そして再度金型に装着して接合しなければならず、生産性が悪い。
一方、特許文献１に示されている射出成形方法によると、各工程が自動化でき中空成形品を量産できるという利点があり、また複雑な形状の中空成形品も製造できる利点がある。また、特許文献２に記載の発明によると、突合部に多少の変形が生じても、２次成形時に突合部を密に突き合わることができ、それにより２次成形用の樹脂が漏れない効果が得られる。さらには、特許文献３に記載の発明によると、接合強度が大きく、２次成形用の溶融樹脂の射出箇所が少なくても接合できる特徴を有する。このような利点あるいは特徴を有するので、上記した発明は現在も有効に実施されているが、前記従来の成形方法によっては中空成形品の内表面に数μｍオーダの薄膜を成形することはできない。
本発明は、上記したような従来の射出成形方法を適用して、蒸着面が汚染されることがなく、それ故蒸着不良による品質の低下がなく、また在庫管理も格別に必要としない、さらには自動成形も容易な、内表面に薄膜を有する中空成形品の成形方法、この成形方法の実施により得られる中空成形品およびこの成形方法の実施に使用される成形装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために、固定側型と移動金型とにより成形される一対の半中空体の少なくとも一方の半中空体の内表面を、前記固定側金型あるいは移動金型に残した状態で、その内部にターゲット電極、基板電極、真空吸引管等の蒸着要素が設けられている蒸着用チャンバーで覆って金型内で蒸着するように構成される。そして、蒸着された一方の半中空体と他方の半中空体の開口部合を、それぞれの金型に残した状態で突き合わせ、その突合部に溶融樹脂を射出充填して一体化するように構成される。
【０００８】
すなわち、請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、固定側金型と、該固定側金型に対して移動可能な移動金型とを使用して一対の半中空体をその開口部に突き合わせ部を有するように射出成形する１次成形と、この１次成形により成形された一対の半中空体の一方の半中空体が固定側金型の方に、他方の半中空体が移動金型の方に残った状態で型を開いて、半中空体の少なくとも一方の内表面に薄膜を形成する蒸着形成と、この蒸着成形が終わった一対の半中空体の開口部を金型に残った上状態で突き合わせ、そして突き合わせ部に溶融樹脂を射出して一対の半中空体を一体化して中空体を得る２次成形とからなる成形方法であって、前記蒸着形成は、前記１次成形後前記金型を開いて、前記金型に残っている状態の半中空体を、その内部にターゲット電極、基板電極、真空吸引管等の蒸着要素が設けられている蒸着用チャンバーで覆って金型内で実施するように構成される。請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の成形方法において、固定側金型と、該固定側金型に対して第１、２の成形位置へスライド可能に設けられているスライド金型とを使用するように構成され、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の成形方法の実施により得られる内表面に薄膜を有する中空成形品のように構成される。
請求項４に記載の発明は、固定側金型と該固定側金型に対して第１、２の成形位置へ移動可能に設けられている移動金型とからなる金型装置と、蒸着装置との組み合わせからなり、前記固定側金型のパーティングライン側には、対をなす半中空体を成形するための固定側コアと固定側凹部とが設けられ、前記移動金型のパーティングライン側には、前記固定側コアと固定側凹部とそれぞれ共働する移動側凹部と移動側コアとが形成され、前記移動金型の第１の成形位置では、前記固定側コアと移動側凹部とにより、また固定側凹部と移動側コアとにより、対をなす半中空体が１次成形され、前記移動金型の第２の成形位置では、前記固定側凹部と移動側凹部とにそれぞれ残っている対をなす半中空体が一体化される２次成形がされるようになっていると共に、前記蒸着装置は、前記金型が開かれたとき、そのパーティングライン間に挿入される蒸着用チャンバーを備え、該蒸着用チャンバーの開口部には前記固定側金型あるいは移動金型のパーティングライン面に固定側凹部あるいは移動側凹部を取り囲んで気密状態に圧接されるシール手段が設けられ、その内部にはターゲット電極、基板電極、真空吸引管等の蒸着要素が設けられている。請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の成形装置において、移動金型が固定側金型に対して第１、２の成形位置へ回転可能に設けられている可動金型であるように構成される。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明によると、固定側金型と移動金型とにより成形される一対の半中空体の少なくとも一方の半中空体の内表面を、前記固定側金型あるいは移動金型に残した状態で、その内部にターゲット電極、基板電極、真空吸引管等の蒸着要素が設けられている蒸着用チャンバーで覆って金型内で蒸着するように構成されているので、すなわち半中空体を金型から取り出すことなく、蒸着用チャンバーを使用して金型内で蒸着するので、蒸着する表面が手あか、塵埃等により汚染されることはない。したがって、本発明によると蒸着状態の良好な高品質の内表面に薄膜を有する中空成形品を得ることができる、という本発明に特有の効果が得られる。また、金型内に残っている状態で金型内で蒸着するので、半中空体の在庫管理が不要となる。さらには、蒸着装置を準備するだけで、特別な金型を使用することなく、安価に自動成形もできる効果も得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、内表面に反射幕のような薄膜を有する碗状の本体部と、この本体部の開口部を封鎖する薄いレンズ状の蓋体とを射出成形により成形し、そして金型内で本体部の内表面に薄膜を形成し、次いで本体部の開口部を蓋体で封鎖して内部に薄膜を有する中空成形品の成形例について説明する。始めに、本発明の成形装置の実施の形態を説明する。図１は、第１の実施の形態に係わる成形装置の金型を閉じた状態で模式的に示す断面図であるが、同図に示されているように、第１の実施の形態によると、固定型１と、スライド金型１０と、可動金型１７とからなっている。そして、スライド金型１０は固定型１の方に、図１において上下方向にスライド的に駆動されるように取り付けられている。
【００１１】
固定型１は、従来周知のように架台に固定されている。そして、この固定型１を横切るようにして図１に示されている実施の形態では１本の主スプル２が形成されている。また、固定型１の頂部からは支持部材３が上方へ延び、この支持部材３にスライド金型１０を駆動するピストンシリンダユニット４が取り付けられている。このピストンシリンダユニット４に作動流体を給排することにより、スライド金型１０が、図１に示されている第１の位置へ、あるいは後述する上方の第２の位置へと駆動される。
【００１２】
スライド金型１０には、１次成形用のスプル１１と、２次成形用のスプル１２とが上下方向に所定の間隔をおいて設けられている。この１次成形用のスプル１１は、図１に示されている第１の位置で固定型１の主スプル２と整合し、後述する第２の位置では２次成形用のスプル１２の方が主スプル２と整合する。スライド金型１０のパーティングライン面Ｐの上方の位置には、碗状の本体部を成形するためのスライド側コア１３が設けられている。このスライド側コア１３の周りには所定の間隔をおいて接合部を成形するための小コア１４が設けられている。また、パーティングライン面Ｐの下方位置には、蓋体を成形するためのスライド側凹部１５が設けられている。このスライド側凹部１５にはゲート１６が開口している。
【００１３】
可動金型１７のパーティングライン面Ｐ側には、スライド側コア１３と対をなす本体部成形用の可動側凹部１８が設けられている。この可動側凹部１８にはゲート１６が開口している。また、可動金型１７のパーティングライン面Ｐ側の下方位置には、スライド側凹部１５と対をなす可動側コア１９が設けられている。このスライド側コア１９の周りには所定の間隔をおいて接合部を成形するための小コア１９’が設けられている。また、可動金型１７のパーティングライン面Ｐ側には、固定型１の主スプル２と整合するランナ５が形成されている。
【００１４】
図２に、蒸着装置２０の実施の形態が模式的に示されている。図２に示されている実施の形態によると、蒸着装置２０は多関節ロボット２１に取り付けられている蒸着用チャンバー２５からなっている。そして、本実施の形態によると、例えばスパッタリング法が適用されるので、蒸着装置２０は、真空蒸着に必要な排気ポンプなどからなる真空源３０、不活性ガスタンクあるいは炭酸ガスのような不活性ガスを製造する不活性ガス供給源３１、電源装置３２等も備えている。さらに詳しく説明すると、多関節ロボット２１の基台２２から立ち上がっているスタンド２３の頂部からは多関節アーム２４が延びている。そして、その先端部に蒸着チャンバー２５が取り付けられている。蒸着用チャンバー２５は、所定開口面積あるいは容積の蒸着用凹部２６を有する。そして、蒸着用凹部２６の開口部に、スライド金型１０のパーティングラインＰ面に圧接されるＯリング２７が設けられている。したがって、蒸着用凹部２６をＯリング２７を介在させて可動金型１７のパーティングラインＰ面に所定の力で圧接すると、その内部は本体部を取り囲み蒸着に必要な真空度の蒸着用チャンバー２５が形成されることになる。
【００１５】
このように構成されている蒸着用凹部２６内に蒸着要素が設けられている。蒸着要素は、本実施の形態ではスパッタリング法が適用されるようになっているので、図２には示されていないが、蒸着用凹部２６の開口部の近くにターゲット電極が、そして奥の方に基板電極が設けられている。これらの電極には直流または高周波電源が接続されて、そして基板電極は金型内の基板に電気的に接続されるようになっている。また、蒸着用凹部２６内にはアルゴンガスのような不活性ガスを導入するためのガス導入管が開口し、さらには真空吸引管も開口している。これらのガス導入管、真空吸引管、電極に連なった給電線等は、ロボットの多関節アーム２４およびスタンド２３の内部を延び、そして連結パイプ２８、２８、…を介して前述した不活性ガス供給源３１、真空源３０および電源装置３２にそれぞれ接続されている。
【００１６】
次に、上記第１の実施の形態に係わる成形装置を使用した成形例について、図３も使用して説明する。図１に示されているように、スライド金型１０が下方の第１の位置に在るとき型締めする。そうすると、スライド側コア１３と可動金型１７の可動側凹部１８とにより本体成形用キャビテイＣｈが構成される。また、スライド金型１０のスライド側凹部１５と可動側コア１９とにより蓋体成形用キャビテイＣｆが構成される。従来周知のようにして、主スプル２から溶融樹脂を射出する。そうすると、溶融樹脂は主スプル２、１次成形用スプル１２、ランナ５およびゲート１６、１６を通って、本体成形用キャビテイＣｈと蓋体成形用キャビテイＣｆとに充填される。この１次成形により、本体部Ｈと蓋体Ｆとがその開口部の周囲に接合用の半溝Ｍ’を有するように成形される。この１次成形が終わった状態が図３の（イ）に示されている。
【００１７】
冷却固化を待って、本体部Ｈは可動金型１７の方に、蓋体Ｆはスライド金型１０の方に残した状態で可動金型１７を開く。この型開きにより、本体部Ｈの内表面はパーティングラインＰ面に露出する。そこで、多関節ロボット２１を利用して蒸着用チャンバー２５を、パーティングラインＰ面の間に挿入し、本体部Ｈを取り囲むようにして、可動金型１７のパーティングラインＰ面にＯリング２７を介して圧接する。このようにして圧接した状態が、図３の（ロ）に示されている。蒸着装置２０の真空源３０と、不活性ガス供給源３１とを駆動して蒸着用チャンバー２５内を数Ｐａ〜数１０Ｐa程度のアルゴンガス雰囲気にする。そして、ターゲットには負の電圧を、本体部Ｈには正の数ＣVの電圧を印加し、そして放電させる。そうすると、本体部Ｈの内表面に従来周知のように薄膜Ｕが形成され、薄膜を有する本体ＨＵ１が得られる。。
【００１８】
蒸着が終了したら、蒸着用チャンバー２５を金型のパーティングラインＰ面間から待避させる。そうして、本体ＨＵ１と蓋体Ｆの開口部が整合する、上方の２次成形位置へスライド金型１０をスライドさせる。このように整合した位置が図３の（ハ）に示されている。この整合位置で型締めする。そうすると、図３の（ニ）に示されているように本体ＨＵ１と蓋体Ｆの突き合わせ部の外周部に半溝Ｍ’、Ｍ’により接合部すなわち接合用のキャビテイＭが構成される。主スプル２から、溶融樹脂を射出する。溶融樹脂は、２次成形用スプル１２からゲートを介して接合用のキャビテイＭに充填される。この２次成形により本体ＨＵ１と蓋体Ｆは一体化される。可動金型１７を開いて、内表面に薄膜を有する中空成形品を取り出す。以下同様にして成形する。
【００１９】
上記第１の実施の形態によると、スライド金型１０と可動金型１７には、一対の本体部と蓋体とを成形する凹部あるいはコアが設けられているので、１サイクルで１個の薄膜を有する中空成形品しか得られないが、複数個の対の凹部あるいはコアを設けると、複数個当て成形できることは明らかである。また、蓋体Ｈの内側面にも前述したようにして薄膜を成形できることも明らかである。さらには、接合用のキャビテイの構造は上記実施の形態に限定されることなく、例えば前述した引用文献２、３に記載されているように構成することもできる。
【００２０】
上記第１の実施の形態によると、スライド金型１０は固定型１の方に設けられているが、スライド金型５５が可動盤５６の方に設けられ、固定盤４０には固定金型４１が設けられた第２の実施の形態が、図４に示されている。固定盤４０には１本の主スプル４２が設けられ、この主スプル４２は固定盤４０と固定金型４１との間に設けられているランナ４３に連通し、このランナ４３には１次成形用の第１、２のスプル４４、４５と、２次成形用の第３のスプル４６とが連通している。そして、主スプル４２とランナ４３との合流点に本出願人が提案している特許第３０４７２１３号に示されているようなスプル切換装置ＲＫが設けられている。このスプル切換装置ＲＫを操作することにより、主スプル４２は１次成形用の第１、２のスプル４４、４５に、あるいは２次成形用の第３のスプル４６に切り替わる。
【００２１】
このように構成されている固定金型４１のパーティングライン面Ｐに本体部を成形するための固定側コア５０が設けられ、その周囲に所定の間隔をおいて接合部を成形するための小コア５１が形成されている。この固定側コア５０の頂部に１次成形用の第１のスプル４４が開口している。また、パーティングライン面Ｐの下方位置に蓋体を成形するための固定側凹部５２が設けられている。この凹部５２には１次成形用の第２のスプル４５が開口している。
【００２２】
スライド金型５５は、図４の（イ）において、上下方向にスライド可能に可動盤５６に取り付けられている。このスライド金型５６は、前述したようなアクチュエータすなわちピストンシリンダユニットにより駆動されるが、このような駆動装置は示されていない。スライド金型５５のパーティングライン面Ｐには、固定側コア５０に対応するスライド側凹部５７が設けられ、その下方の所定位置には固定側凹部５２に対応するスライド側コア５８が設けられている。スライド側コア５８の周囲には、接合部を成形するための小コア５９が形成されている。
【００２３】
次に、成形例について説明する。図４の（イ）に示されている状態で型締めする。そうすると、固定側コア５０とスライド側凹部５７とにより本体部を成形するためのキャビテイが構成される。同時に固定側凹部５２とスライド動側コア５８とにより蓋体Ｆを成形するためのキャビテイが構成される。溶融樹脂が１次成形用のランナ４３に流れるように、スプル切換装置ＲＫを切換える。そして、主スプル４２から従来周知のようにして溶融樹脂を射出する。溶融樹脂は、主スプル４２、スプル切換装置ＲＫ、ランナ４３および１次成形用の第１、２のスプル４４、４５から本体部成形用のキャビテイと、蓋体成形用のキャビテイとに充填される。これにより本体部Ｈと蓋体Ｆとが実質的に同時に成形される。次いで、可動盤５６を開く。このとき、成形品の形状等により、本体部Ｈはスライド金型５５のスライド側凹部５７の方に残って、そして蓋体Ｆは固定金型４１の固定側凹部５２に残って開かれる。このよにして開かれた状態が、図４の（ロ）に示されている。
【００２４】
前述したように、多関節ロボット２１を利用して蒸着用チャンバー２５を、本体部Ｈあるいはスライド側凹部５７を取り囲むようにして、スライド金型５５のパーティングライン面ＰにＯリング２７を介して圧接する。そして、前述したようにして薄膜Ｕを形成する。蒸着用チャンバー２５を待避させる。そうして、本体部Ｈと蓋体Ｆとの開口部が整合する２次成形位置へ、スライド金型５５をスライドさせる。このようにして整合した位置が図４の（ハ）に示されている。この整合位置で型締めする。そうして、スプル切換装置ＲＫを切り替え、２次成形用の溶融樹脂を主スプル４２から射出する。溶融樹脂は、ランナ４３’を通り、２次成形用の第３のスプル４６から、接合用空間Ｍに充填される。これにより、本体部Ｈと蓋体Ｆとが一体化された内表面に薄膜を有する中空成形品が得られる。
【００２５】
図５に、円盤あるいは円柱状の固定金型６０と、同様に円盤あるいは円柱状を呈する回転金型７０とからなる第３の実施の形態が示されている。図５の（イ）は固定金型６０を、そしてその（ロ）は回転金型７０を開いてパーティグライン面Ｐ側から見た斜視図であるが、これらの図に示されているように固定金型６０のパーティングライン面Ｐには、中心部から半径方向に所定量偏った位置に、本体部を成形するための固定側凹部６１が形成されている。そして、この固定側凹部６１から円周方向に１２０度離れた位置に蓋体を成形するための固定側コア６２が形成されている。また、固定側凹部６１あるいは固定側コア６２から１２０度隔たった位置に固定側の逃げ６３が設けられている。この固定側の逃げ６３は所定深さに形成され、後述するように２次成形時に本体部成形用のコアが入ることになる。このように構成されている固定金型６０の中心部には射出機のノズルに連通するスプル６４形成され、このスプル６４はパーティングライン面Ｐに形成されているランナ６５および図示されないゲートを介して固定側凹部６１に開口している。
【００２６】
回転金型７０のパーティングライン面Ｐには、回転側コア７１と回転側凹部７２とが円周方向に１２０度の間隔をおいて形成されている。この回転側コア７１は、固定側凹部６１と対をなし、所定位置で型締めすると本体部を成形するためのキャビテイが構成される。また、回転側凹部７２は固定側コア６２と共働して蓋体を成形するためのキャビテイが構成する。回転金型７０にも、回転側コア６１あるいは回転側凹部７２から１２０度隔たった位置に回転側の逃げ７３が設けられている。この回転側の逃げ７３に、前述したように２次成形時に蓋体成形用の固定側コア６２が入ることになる。このように構成されている回転金型７０の中心部のパーティングライン面Ｐにはゲートを介して回転側凹部７２に連通するランナ７５が形成されている。
【００２７】
なお、固定側コア６２、回転側コア７２等の外周部には、図１、４に示されているような、あるいは特許文献２、３に示されているような本体部および蓋体の開口部に接合用の凹部を成形するための小コア等が設けられているが、図５には示されていない。また、回転金型６０を所定角度例えば往復動的に駆動する駆動装置、型締装置等も示されていない。蒸着装置２０には、図２に示されている装置が適用される。
【００２８】
図５の（イ）は固定金型６０を、そしてその（ロ）は回転金型７０を開いてパーティグライン面Ｐ側から見た斜視図で、図５の（ハ）〜（ヘ）は、金型６０、７０を開いてパーティグライン面Ｐ側から見た平面図であるが、これらの図を参照しながら上記金型６０、７０を使用した成形例について説明する。図５の（イ）、（ロ）あるいは（ハ）、（ニ）に示されている状態で型締めする。そうすると、固定金型６０の固定側凹部６１と回転金型７０の回転側コア７１とにより、本体部を成形するためのキャビテイが構成される。また、固定金型６０の固定側コア６２と回転金型７０の回転側凹部７２とにより蓋体を成形するためのキャビテイが構成される。さらに、ランナ６５、７５は、上記キャビテイにゲートを介して開口する。スプル６４から射出・充填される溶融樹脂は、それぞれのランナ６５、７５からそれぞれのキャビテイに充填される。この１次成形により、本体部と蓋体とが実質的に同時に成形される。ある程度の冷却固化を待って、固定金型６０の固定側凹部６１の方に本体部が、そして回転金型７０の回転側凹部７２の方に蓋体が残った状態で回転金型７０を開く。そうして、本体部が残っている固定側凹部６１を、前述した蒸着用チャンバー２５で取り囲むようにして、パーティングライン面Ｐに圧接する。そして、前述したようにして、本体部の内周面に薄膜を形成する。
【００２９】
薄膜の形成が終わったら、蒸着用チャンバー２５をパーティングラインＰ面間から待避させる。図５の（ロ）において矢印で示されているように、回転金型７０を時計針の回転方向と逆方向に１２０度回転させる。そうすると、蒸着が終わって固定金型６０の固定側凹部６１に残っている本体部と、回転側凹部７２に残っている蓋体は、その開口部において整合する。このように整合した状態では、図５の（ホ）、（ヘ）に示されているように、固定金型６０の固定側コア６２は、回転金型７０の回転側の逃げ７３に位置し、回転金型７０の回転側コア７２は、固定金型６０の固定側の逃げ６３に位置するようになる。これにより、型締めできる。型締めして、図示されない２次成形用の溶融樹脂を本体部と蓋体の突き合わせ部の接合空間に充填する。この２次成形により本体部の内周面に薄膜が形成された内表面に薄膜を有する中空成形品が得られる。
【００３０】
上記第３の実施の形態では、固定金型６０には円周方向に１２０度の間隔をおいて固定側凹部６１と固定側コア６２と固定側の逃げ６３とが設けられているので、１サイクルで１個の内表面に薄膜を有する中空成形品しか得られないが、６０度の間隔をおいて同様な凹部、コア等を２個当て設けると、２個当て成形できることは明らかである。また、蓋体の内表面にも同様にして薄膜を成形できることも明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる金型を示す断面図である。
【図２】本発明に関わる蒸着装置の実施の形態を模式的に示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係わる金型を使用した、各成形段階を模式的に示す図で、その（イ）は１次成形が終わった状態を、その（ロ）は蒸着している状態を、その（ハ）は２次成形に入る前の段階を、そしてその（ニ）は２次成形を終わった状態をそれぞれ示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係わる金型を示す図で、その（イ）は可動金型を開いて拡大して示す断面図で、その（ロ）は蒸着している状態を、その（ハ）は２次成形を終わった状態をそれぞれ縮小して示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係わる金型を示す図で、その（イ）は固定金型を、そしてその（ロ）は回転金型を開いてパーティングライン側から見た斜視図、その（ハ）〜（ヘ）は、固定金型と回転金型を開いてパーティングライン側から見た各成形段階を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０ スライド金型 １３ スライド側コア
１５ スライド側凹部 １７ 可動金型
１８ 可動側凹部 １９ 可動側コア
２０ 蒸着装置 ２５ 蒸着用チャンバー
３０ 真空源 ３２ 電源装置
４１ 固定金型 ５０ 固定側コア
５２ 固定側凹部 ５５ スライド金型
５７ スライド側凹部 ５８ スライド側コア
６０ 固定金型 ６１ 固定側凹部
６２ 固定側コア ７０ 回転金型
７１ 回転側コア ７２ 回転側凹部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定側金型と、該固定側金型に対して移動可能な移動金型とを使用して一対の半中空体をその開口部に突き合わせ部を有するように射出成形する１次成形と、この１次成形により成形された一対の半中空体の少なくとも一方の内表面に薄膜を形成する蒸着形成と、この蒸着成形が終わった一対の半中空体の開口部を金型の凹部に残った上状態で突き合わせ、そして突き合わせ部に溶融樹脂を射出して一対の半中空体を一体化して中空体を得る２次成形とからなる、内表面に薄膜を有する中空成形品の成形方法、この成形方法の実施により得られる中空成形品およびこの成形方法の実施に使用される成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
中空体の内表面の一部に数μｍオーダの薄膜を有する中空成形品として、例えば車両に装備されているフロントランプ、テールランプ等を挙げることがきる。このようなランプは、電球が取り付けられる凹状の本体部と、この本体部の開口部に一体的に取り付けられているレンズ部とからなっている。本体部は、例えば射出成形により成形され、そして外表面等の不要箇所をマスキングして蒸着専用の真空タンク中に専用のハンガーを使用して吊り下げ、次いで後述するような蒸着方法により薄膜が形成されている。そして、薄膜が形成された本体部と別途成形されたレンズ部を、それぞれの金型にセットし、本体部の開口部とレンズ部の縁とを整合・突き合わせ、突き合わされた接合部に溶融樹脂を射出して一体化して、内表面に薄膜を有する中空成形品が成形されている。
【０００３】
このような本体部の内表面あるいは基板の表面に薄膜を形成する蒸着方法は従来周知で、例えば蒸着しようとする基板とターゲットを対向させておき、数Ｐａ〜数１０Ｐa程度のアルゴンガス雰囲気中でターゲットに数ｋVの負の電圧を印加し、そして放電させて薄膜を形成するスパッタリング方法、真空容器の中に基板と蒸発源とを収納して成幕する真空蒸着法、基板に数ｋVの負の電圧を印加し数Pａのアルゴンガスの圧力下で真空蒸着をするイオンプレーティング方法等が知られ、また化学蒸着法も知られている。
【０００４】
【特許文献１】特公平２−３８３７７号
【特許文献２】特許第３３２６７５２号
【特許文献３】特許第３０４７２１３号
【０００５】
特許文献１には、射出成形による中空成形品の成形方法が示されている。すなわち、固定金型とスライド金型とにより構成されている一対のキヤビティにより一対の半中空成形品をその開口部の周囲に接合部を有するように成形する１次成形と、一方の半中空成形品は固定金型の方に、他方の半中空成形品はスライド金型の方に残るようにして型を開き、そしてスライド金型を一対の半中空成形品の接合部が整合する位置へスライドさせ、次いで型締めする工程と、その後接合部に溶融樹脂を射出して接合する２次成形とからなる中空成形品を成形する成形方法が示されている。また、特許文献２には、特許文献１に示されているような成形方法において、１次成形時に一方の半中空成形品の接合部すなわち突合部の内側にガイド部を一体的に成形し、２次成形のために、他方の半中空成形品の突合部を、一方の半中空成品の突合部に嵌合するとき、他方の半中空成形品の突合部を一方の半中空成形品の突合部のガイド部により案内させるようにした成形方法が示されている。また、特許文献３には、上記のようにして中空成形品を成形するとき、２次成形時に突合わせた部分の射出充填点における接線となす角度が９０度より小さいようにして射出する成形方法が示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記従来の形成方法により内表面に薄膜を有する中空成形品を成形しようとすると、前もって本体部を例えば射出成形により成形し、そして真空タンク中へ搬入して蒸着しなければならないので、問題点も多い。例えば、本体部は前もって成形され保管されるので、保管取扱中に蒸着する表面に手あか、塵埃等が付着し、蒸着不良を起こすことがある。これを避けるためには、取り扱いに最大限の注意を払わなければならないので、コスト高になる。また、前もって成形される本体部は一旦保管されるようになっているので、在庫管理が必要となる問題もある。さらには、本体部を一旦金型から取り出して蒸着し、そして再度金型に装着して接合しなければならず、生産性が悪い。
一方、特許文献１に示されている射出成形方法によると、各工程が自動化でき中空成形品を量産できるという利点があり、また複雑な形状の中空成形品も製造できる利点がある。また、特許文献２に記載の発明によると、突合部に多少の変形が生じても、２次成形時に突合部を密に突き合わることができ、それにより２次成形用の樹脂が漏れない効果が得られる。さらには、特許文献３に記載の発明によると、接合強度が大きく、２次成形用の溶融樹脂の射出箇所が少なくても接合できる特徴を有する。このような利点あるいは特徴を有するので、上記した発明は現在も有効に実施されているが、前記従来の成形方法によっては中空成形品の内表面に数μｍオーダの薄膜を成形することはできない。
本発明は、上記したような従来の射出成形方法を適用して、蒸着面が汚染されることがなく、それ故蒸着不良による品質の低下がなく、また在庫管理も格別に必要としない、さらには自動成形も容易な、内表面に薄膜を有する中空成形品の成形方法、この成形方法の実施により得られる中空成形品およびこの成形方法の実施に使用される成形装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために、固定側型と移動金型とにより成形される一対の半中空体の少なくとも一方の半中空体の内表面を、前記固定側金型あるいは移動金型に残した状態で、その内部にターゲット電極、基板電極、真空吸引管等の蒸着要素が設けられている蒸着用チャンバーで覆って金型内で蒸着するように構成される。そして、蒸着された一方の半中空体と他方の半中空体の開口部合を、それぞれの金型に残した状態で突き合わせ、その突合部に溶融樹脂を射出充填して一体化するように構成される。
【０００８】
すなわち、請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、固定側金型と、該固定側金型に対して移動可能な移動金型とを使用して一対の半中空体をその開口部に突き合わせ部を有するように射出成形する１次成形と、この１次成形により成形された一対の半中空体の一方の半中空体が固定側金型の方に、他方の半中空体が移動金型の方に残った状態で型を開いて、半中空体の少なくとも一方の内表面に薄膜を形成する蒸着形成と、この蒸着成形が終わった一対の半中空体の開口部を金型に残った上状態で突き合わせ、そして突き合わせ部に溶融樹脂を射出して一対の半中空体を一体化して中空体を得る２次成形とからなる成形方法であって、前記蒸着形成は、前記１次成形後前記金型を開いて、前記金型に残っている状態の半中空体を、その内部にターゲット電極、基板電極、真空吸引管等の蒸着要素が設けられている蒸着用チャンバーで覆って金型内で実施するように構成される。請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の成形方法において、固定側金型と、該固定側金型に対して第１、２の成形位置へスライド可能に設けられているスライド金型とを使用するように構成され、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の成形方法の実施により得られる内表面に薄膜を有する中空成形品のように構成される。
請求項４に記載の発明は、固定側金型と該固定側金型に対して第１、２の成形位置へ移動可能に設けられている移動金型とからなる金型装置と、蒸着装置との組み合わせからなり、前記固定側金型のパーティングライン側には、対をなす半中空体を成形するための固定側コアと固定側凹部とが設けられ、前記移動金型のパーティングライン側には、前記固定側コアと固定側凹部とそれぞれ共働する移動側凹部と移動側コアとが形成され、前記移動金型の第１の成形位置では、前記固定側コアと移動側凹部とにより、また固定側凹部と移動側コアとにより、対をなす半中空体が１次成形され、前記移動金型の第２の成形位置では、前記固定側凹部と移動側凹部とにそれぞれ残っている対をなす半中空体が一体化される２次成形がされるようになっていると共に、前記蒸着装置は、前記金型が開かれたとき、そのパーティングライン間に挿入される蒸着用チャンバーを備え、該蒸着用チャンバーの開口部には前記固定側金型あるいは移動金型のパーティングライン面に固定側凹部あるいは移動側凹部を取り囲んで気密状態に圧接されるシール手段が設けられ、その内部にはターゲット電極、基板電極、真空吸引管等の蒸着要素が設けられている。請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の成形装置において、移動金型が固定側金型に対して第１、２の成形位置へ回転可能に設けられている可動金型であるように構成される。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明によると、固定側金型と移動金型とにより成形される一対の半中空体の少なくとも一方の半中空体の内表面を、前記固定側金型あるいは移動金型に残した状態で、その内部にターゲット電極、基板電極、真空吸引管等の蒸着要素が設けられている蒸着用チャンバーで覆って金型内で蒸着するように構成されているので、すなわち半中空体を金型から取り出すことなく、蒸着用チャンバーを使用して金型内で蒸着するので、蒸着する表面が手あか、塵埃等により汚染されることはない。したがって、本発明によると蒸着状態の良好な高品質の内表面に薄膜を有する中空成形品を得ることができる、という本発明に特有の効果が得られる。また、金型内に残っている状態で金型内で蒸着するので、半中空体の在庫管理が不要となる。さらには、蒸着装置を準備するだけで、特別な金型を使用することなく、安価に自動成形もできる効果も得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、内表面に反射幕のような薄膜を有する碗状の本体部と、この本体部の開口部を封鎖する薄いレンズ状の蓋体とを射出成形により成形し、そして金型内で本体部の内表面に薄膜を形成し、次いで本体部の開口部を蓋体で封鎖して内部に薄膜を有する中空成形品の成形例について説明する。始めに、本発明の成形装置の実施の形態を説明する。図１は、第１の実施の形態に係わる成形装置の金型を閉じた状態で模式的に示す断面図であるが、同図に示されているように、第１の実施の形態によると、固定型１と、スライド金型１０と、可動金型１７とからなっている。そして、スライド金型１０は固定型１の方に、図１において上下方向にスライド的に駆動されるように取り付けられている。
【００１１】
固定型１は、従来周知のように架台に固定されている。そして、この固定型１を横切るようにして図１に示されている実施の形態では１本の主スプル２が形成されている。また、固定型１の頂部からは支持部材３が上方へ延び、この支持部材３にスライド金型１０を駆動するピストンシリンダユニット４が取り付けられている。このピストンシリンダユニット４に作動流体を給排することにより、スライド金型１０が、図１に示されている第１の位置へ、あるいは後述する上方の第２の位置へと駆動される。
【００１２】
スライド金型１０には、１次成形用のスプル１１と、２次成形用のスプル１２とが上下方向に所定の間隔をおいて設けられている。この１次成形用のスプル１１は、図１に示されている第１の位置で固定型１の主スプル２と整合し、後述する第２の位置では２次成形用のスプル１２の方が主スプル２と整合する。スライド金型１０のパーティングライン面Ｐの上方の位置には、碗状の本体部を成形するためのスライド側コア１３が設けられている。このスライド側コア１３の周りには所定の間隔をおいて接合部を成形するための小コア１４が設けられている。また、パーティングライン面Ｐの下方位置には、蓋体を成形するためのスライド側凹部１５が設けられている。このスライド側凹部１５にはゲート１６が開口している。
【００１３】
可動金型１７のパーティングライン面Ｐ側には、スライド側コア１３と対をなす本体部成形用の可動側凹部１８が設けられている。この可動側凹部１８にはゲート１６が開口している。また、可動金型１７のパーティングライン面Ｐ側の下方位置には、スライド側凹部１５と対をなす可動側コア１９が設けられている。このスライド側コア１９の周りには所定の間隔をおいて接合部を成形するための小コア１９’が設けられている。また、可動金型１７のパーティングライン面Ｐ側には、固定型１の主スプル２と整合するランナ５が形成されている。
【００１４】
図２に、蒸着装置２０の実施の形態が模式的に示されている。図２に示されている実施の形態によると、蒸着装置２０は多関節ロボット２１に取り付けられている蒸着用チャンバー２５からなっている。そして、本実施の形態によると、例えばスパッタリング法が適用されるので、蒸着装置２０は、真空蒸着に必要な排気ポンプなどからなる真空源３０、不活性ガスタンクあるいは炭酸ガスのような不活性ガスを製造する不活性ガス供給源３１、電源装置３２等も備えている。さらに詳しく説明すると、多関節ロボット２１の基台２２から立ち上がっているスタンド２３の頂部からは多関節アーム２４が延びている。そして、その先端部に蒸着チャンバー２５が取り付けられている。蒸着用チャンバー２５は、所定開口面積あるいは容積の蒸着用凹部２６を有する。そして、蒸着用凹部２６の開口部に、スライド金型１０のパーティングラインＰ面に圧接されるＯリング２７が設けられている。したがって、蒸着用凹部２６をＯリング２７を介在させて可動金型１７のパーティングラインＰ面に所定の力で圧接すると、その内部は本体部を取り囲み蒸着に必要な真空度の蒸着用チャンバー２５が形成されることになる。
【００１５】
このように構成されている蒸着用凹部２６内に蒸着要素が設けられている。蒸着要素は、本実施の形態ではスパッタリング法が適用されるようになっているので、図２には示されていないが、蒸着用凹部２６の開口部の近くにターゲット電極が、そして奥の方に基板電極が設けられている。これらの電極には直流または高周波電源が接続されて、そして基板電極は金型内の基板に電気的に接続されるようになっている。また、蒸着用凹部２６内にはアルゴンガスのような不活性ガスを導入するためのガス導入管が開口し、さらには真空吸引管も開口している。これらのガス導入管、真空吸引管、電極に連なった給電線等は、ロボットの多関節アーム２４およびスタンド２３の内部を延び、そして連結パイプ２８、２８、…を介して前述した不活性ガス供給源３１、真空源３０および電源装置３２にそれぞれ接続されている。
【００１６】
次に、上記第１の実施の形態に係わる成形装置を使用した成形例について、図３も使用して説明する。図１に示されているように、スライド金型１０が下方の第１の位置に在るとき型締めする。そうすると、スライド側コア１３と可動金型１７の可動側凹部１８とにより本体成形用キャビテイＣｈが構成される。また、スライド金型１０のスライド側凹部１５と可動側コア１９とにより蓋体成形用キャビテイＣｆが構成される。従来周知のようにして、主スプル２から溶融樹脂を射出する。そうすると、溶融樹脂は主スプル２、１次成形用スプル１２、ランナ５およびゲート１６、１６を通って、本体成形用キャビテイＣｈと蓋体成形用キャビテイＣｆとに充填される。この１次成形により、本体部Ｈと蓋体Ｆとがその開口部の周囲に接合用の半溝Ｍ’を有するように成形される。この１次成形が終わった状態が図３の（イ）に示されている。
【００１７】
冷却固化を待って、本体部Ｈは可動金型１７の方に、蓋体Ｆはスライド金型１０の方に残した状態で可動金型１７を開く。この型開きにより、本体部Ｈの内表面はパーティングラインＰ面に露出する。そこで、多関節ロボット２１を利用して蒸着用チャンバー２５を、パーティングラインＰ面の間に挿入し、本体部Ｈを取り囲むようにして、可動金型１７のパーティングラインＰ面にＯリング２７を介して圧接する。このようにして圧接した状態が、図３の（ロ）に示されている。蒸着装置２０の真空源３０と、不活性ガス供給源３１とを駆動して蒸着用チャンバー２５内を数Ｐａ〜数１０Ｐa程度のアルゴンガス雰囲気にする。そして、ターゲットには負の電圧を、本体部Ｈには正の数ＣVの電圧を印加し、そして放電させる。そうすると、本体部Ｈの内表面に従来周知のように薄膜Ｕが形成され、薄膜を有する本体ＨＵ１が得られる。。
【００１８】
蒸着が終了したら、蒸着用チャンバー２５を金型のパーティングラインＰ面間から待避させる。そうして、本体ＨＵ１と蓋体Ｆの開口部が整合する、上方の２次成形位置へスライド金型１０をスライドさせる。このように整合した位置が図３の（ハ）に示されている。この整合位置で型締めする。そうすると、図３の（ニ）に示されているように本体ＨＵ１と蓋体Ｆの突き合わせ部の外周部に半溝Ｍ’、Ｍ’により接合部すなわち接合用のキャビテイＭが構成される。主スプル２から、溶融樹脂を射出する。溶融樹脂は、２次成形用スプル１２からゲートを介して接合用のキャビテイＭに充填される。この２次成形により本体ＨＵ１と蓋体Ｆは一体化される。可動金型１７を開いて、内表面に薄膜を有する中空成形品を取り出す。以下同様にして成形する。
【００１９】
上記第１の実施の形態によると、スライド金型１０と可動金型１７には、一対の本体部と蓋体とを成形する凹部あるいはコアが設けられているので、１サイクルで１個の薄膜を有する中空成形品しか得られないが、複数個の対の凹部あるいはコアを設けると、複数個当て成形できることは明らかである。また、蓋体Ｈの内側面にも前述したようにして薄膜を成形できることも明らかである。さらには、接合用のキャビテイの構造は上記実施の形態に限定されることなく、例えば前述した引用文献２、３に記載されているように構成することもできる。
【００２０】
上記第１の実施の形態によると、スライド金型１０は固定型１の方に設けられているが、スライド金型５５が可動盤５６の方に設けられ、固定盤４０には固定金型４１が設けられた第２の実施の形態が、図４に示されている。固定盤４０には１本の主スプル４２が設けられ、この主スプル４２は固定盤４０と固定金型４１との間に設けられているランナ４３に連通し、このランナ４３には１次成形用の第１、２のスプル４４、４５と、２次成形用の第３のスプル４６とが連通している。そして、主スプル４２とランナ４３との合流点に本出願人が提案している特許第３０４７２１３号に示されているようなスプル切換装置ＲＫが設けられている。このスプル切換装置ＲＫを操作することにより、主スプル４２は１次成形用の第１、２のスプル４４、４５に、あるいは２次成形用の第３のスプル４６に切り替わる。
【００２１】
このように構成されている固定金型４１のパーティングライン面Ｐに本体部を成形するための固定側コア５０が設けられ、その周囲に所定の間隔をおいて接合部を成形するための小コア５１が形成されている。この固定側コア５０の頂部に１次成形用の第１のスプル４４が開口している。また、パーティングライン面Ｐの下方位置に蓋体を成形するための固定側凹部５２が設けられている。この凹部５２には１次成形用の第２のスプル４５が開口している。
【００２２】
スライド金型５５は、図４の（イ）において、上下方向にスライド可能に可動盤５６に取り付けられている。このスライド金型５６は、前述したようなアクチュエータすなわちピストンシリンダユニットにより駆動されるが、このような駆動装置は示されていない。スライド金型５５のパーティングライン面Ｐには、固定側コア５０に対応するスライド側凹部５７が設けられ、その下方の所定位置には固定側凹部５２に対応するスライド側コア５８が設けられている。スライド側コア５８の周囲には、接合部を成形するための小コア５９が形成されている。
【００２３】
次に、成形例について説明する。図４の（イ）に示されている状態で型締めする。そうすると、固定側コア５０とスライド側凹部５７とにより本体部を成形するためのキャビテイが構成される。同時に固定側凹部５２とスライド動側コア５８とにより蓋体Ｆを成形するためのキャビテイが構成される。溶融樹脂が１次成形用のランナ４３に流れるように、スプル切換装置ＲＫを切換える。そして、主スプル４２から従来周知のようにして溶融樹脂を射出する。溶融樹脂は、主スプル４２、スプル切換装置ＲＫ、ランナ４３および１次成形用の第１、２のスプル４４、４５から本体部成形用のキャビテイと、蓋体成形用のキャビテイとに充填される。これにより本体部Ｈと蓋体Ｆとが実質的に同時に成形される。次いで、可動盤５６を開く。このとき、成形品の形状等により、本体部Ｈはスライド金型５５のスライド側凹部５７の方に残って、そして蓋体Ｆは固定金型４１の固定側凹部５２に残って開かれる。このよにして開かれた状態が、図４の（ロ）に示されている。
【００２４】
前述したように、多関節ロボット２１を利用して蒸着用チャンバー２５を、本体部Ｈあるいはスライド側凹部５７を取り囲むようにして、スライド金型５５のパーティングライン面ＰにＯリング２７を介して圧接する。そして、前述したようにして薄膜Ｕを形成する。蒸着用チャンバー２５を待避させる。そうして、本体部Ｈと蓋体Ｆとの開口部が整合する２次成形位置へ、スライド金型５５をスライドさせる。このようにして整合した位置が図４の（ハ）に示されている。この整合位置で型締めする。そうして、スプル切換装置ＲＫを切り替え、２次成形用の溶融樹脂を主スプル４２から射出する。溶融樹脂は、ランナ４３’を通り、２次成形用の第３のスプル４６から、接合用空間Ｍに充填される。これにより、本体部Ｈと蓋体Ｆとが一体化された内表面に薄膜を有する中空成形品が得られる。
【００２５】
図５に、円盤あるいは円柱状の固定金型６０と、同様に円盤あるいは円柱状を呈する回転金型７０とからなる第３の実施の形態が示されている。図５の（イ）は固定金型６０を、そしてその（ロ）は回転金型７０を開いてパーティグライン面Ｐ側から見た斜視図であるが、これらの図に示されているように固定金型６０のパーティングライン面Ｐには、中心部から半径方向に所定量偏った位置に、本体部を成形するための固定側凹部６１が形成されている。そして、この固定側凹部６１から円周方向に１２０度離れた位置に蓋体を成形するための固定側コア６２が形成されている。また、固定側凹部６１あるいは固定側コア６２から１２０度隔たった位置に固定側の逃げ６３が設けられている。この固定側の逃げ６３は所定深さに形成され、後述するように２次成形時に本体部成形用のコアが入ることになる。このように構成されている固定金型６０の中心部には射出機のノズルに連通するスプル６４形成され、このスプル６４はパーティングライン面Ｐに形成されているランナ６５および図示されないゲートを介して固定側凹部６１に開口している。
【００２６】
回転金型７０のパーティングライン面Ｐには、回転側コア７１と回転側凹部７２とが円周方向に１２０度の間隔をおいて形成されている。この回転側コア７１は、固定側凹部６１と対をなし、所定位置で型締めすると本体部を成形するためのキャビテイが構成される。また、回転側凹部７２は固定側コア６２と共働して蓋体を成形するためのキャビテイが構成する。回転金型７０にも、回転側コア６１あるいは回転側凹部７２から１２０度隔たった位置に回転側の逃げ７３が設けられている。この回転側の逃げ７３に、前述したように２次成形時に蓋体成形用の固定側コア６２が入ることになる。このように構成されている回転金型７０の中心部のパーティングライン面Ｐにはゲートを介して回転側凹部７２に連通するランナ７５が形成されている。
【００２７】
なお、固定側コア６２、回転側コア７２等の外周部には、図１、４に示されているような、あるいは特許文献２、３に示されているような本体部および蓋体の開口部に接合用の凹部を成形するための小コア等が設けられているが、図５には示されていない。また、回転金型６０を所定角度例えば往復動的に駆動する駆動装置、型締装置等も示されていない。蒸着装置２０には、図２に示されている装置が適用される。
【００２８】
図５の（イ）は固定金型６０を、そしてその（ロ）は回転金型７０を開いてパーティグライン面Ｐ側から見た斜視図で、図５の（ハ）〜（ヘ）は、金型６０、７０を開いてパーティグライン面Ｐ側から見た平面図であるが、これらの図を参照しながら上記金型６０、７０を使用した成形例について説明する。図５の（イ）、（ロ）あるいは（ハ）、（ニ）に示されている状態で型締めする。そうすると、固定金型６０の固定側凹部６１と回転金型７０の回転側コア７１とにより、本体部を成形するためのキャビテイが構成される。また、固定金型６０の固定側コア６２と回転金型７０の回転側凹部７２とにより蓋体を成形するためのキャビテイが構成される。さらに、ランナ６５、７５は、上記キャビテイにゲートを介して開口する。スプル６４から射出・充填される溶融樹脂は、それぞれのランナ６５、７５からそれぞれのキャビテイに充填される。この１次成形により、本体部と蓋体とが実質的に同時に成形される。ある程度の冷却固化を待って、固定金型６０の固定側凹部６１の方に本体部が、そして回転金型７０の回転側凹部７２の方に蓋体が残った状態で回転金型７０を開く。そうして、本体部が残っている固定側凹部６１を、前述した蒸着用チャンバー２５で取り囲むようにして、パーティングライン面Ｐに圧接する。そして、前述したようにして、本体部の内周面に薄膜を形成する。
【００２９】
薄膜の形成が終わったら、蒸着用チャンバー２５をパーティングラインＰ面間から待避させる。図５の（ロ）において矢印で示されているように、回転金型７０を時計針の回転方向と逆方向に１２０度回転させる。そうすると、蒸着が終わって固定金型６０の固定側凹部６１に残っている本体部と、回転側凹部７２に残っている蓋体は、その開口部において整合する。このように整合した状態では、図５の（ホ）、（ヘ）に示されているように、固定金型６０の固定側コア６２は、回転金型７０の回転側の逃げ７３に位置し、回転金型７０の回転側コア７２は、固定金型６０の固定側の逃げ６３に位置するようになる。これにより、型締めできる。型締めして、図示されない２次成形用の溶融樹脂を本体部と蓋体の突き合わせ部の接合空間に充填する。この２次成形により本体部の内周面に薄膜が形成された内表面に薄膜を有する中空成形品が得られる。
【００３０】
上記第３の実施の形態では、固定金型６０には円周方向に１２０度の間隔をおいて固定側凹部６１と固定側コア６２と固定側の逃げ６３とが設けられているので、１サイクルで１個の内表面に薄膜を有する中空成形品しか得られないが、６０度の間隔をおいて同様な凹部、コア等を２個当て設けると、２個当て成形できることは明らかである。また、蓋体の内表面にも同様にして薄膜を成形できることも明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる金型を示す断面図である。
【図２】本発明に関わる蒸着装置の実施の形態を模式的に示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係わる金型を使用した、各成形段階を模式的に示す図で、その（イ）は１次成形が終わった状態を、その（ロ）は蒸着している状態を、その（ハ）は２次成形に入る前の段階を、そしてその（ニ）は２次成形を終わった状態をそれぞれ示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係わる金型を示す図で、その（イ）は可動金型を開いて拡大して示す断面図で、その（ロ）は蒸着している状態を、その（ハ）は２次成形を終わった状態をそれぞれ縮小して示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係わる金型を示す図で、その（イ）は固定金型を、そしてその（ロ）は回転金型を開いてパーティングライン側から見た斜視図、その（ハ）〜（ヘ）は、固定金型と回転金型を開いてパーティングライン側から見た各成形段階を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０ スライド金型 １３ スライド側コア
１５ スライド側凹部 １７ 可動金型
１８ 可動側凹部 １９ 可動側コア
２０ 蒸着装置 ２５ 蒸着用チャンバー
３０ 真空源 ３２ 電源装置
４１ 固定金型 ５０ 固定側コア
５２ 固定側凹部 ５５ スライド金型
５７ スライド側凹部 ５８ スライド側コア
６０ 固定金型 ６１ 固定側凹部
６２ 固定側コア ７０ 回転金型
７１ 回転側コア ７２ 回転側凹部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側金型と、該固定側金型に対して移動可能な移動金型とを使用して一対の半中空体をその開口部に突き合わせ部を有するように射出成形する１次成形と、この１次成形により成形された一対の半中空体の一方の半中空体が固定側金型の方に、他方の半中空体が移動金型の方に残った状態で型を開いて、半中空体の少なくとも一方の内表面に薄膜を形成する蒸着形成と、この蒸着成形が終わった一対の半中空体の開口部を金型に残った上状態で突き合わせ、そして突き合わせ部に溶融樹脂を射出して一対の半中空体を一体化して中空体を得る２次成形とからなる成形方法であって、
前記蒸着形成は、前記１次成形後前記金型を開いて、前記金型に残っている状態の半中空体を、その内部にターゲット電極、基板電極、真空吸引管等の蒸着要素が設けられている蒸着用チャンバーで覆って金型内で実施することを特徴とする内表面に薄膜を有する中空成形品の成形方法。
【請求項２】
請求項１に記載の成形方法において、固定側金型と、該固定側金型に対して第１、２の成形位置へスライド可能に設けられているスライド金型とを使用する、内表面に薄膜を有する中空成形品の成形方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の成形方法の実施により得られる内表面に薄膜を有する中空成形品。
【請求項４】
固定側金型と該固定側金型に対して第１、２の成形位置へ移動可能に設けられている移動金型とからなる金型装置と、蒸着装置との組み合わせからなり、
前記固定側金型のパーテイングライン側には、対をなす半中空体を成形するための固定側コアと固定側凹部とが設けられ、前記移動金型のパーテイングライン側には、前記固定側コアと固定側凹部とそれぞれ共働する移動側凹部と移動側コアとが形成され、
前記移動金型の第１の成形位置では、前記固定側コアと移動側凹部とにより、また固定側凹部と移動側コアとにより、対をなす半中空体が１次成形され、前記移動金型の第２の成形位置では、前記固定側凹部と移動側凹部とにそれぞれ残っている対をなす半中空体が一体化される２次成形がされるようになっていると共に、
前記蒸着装置は、前記金型が開かれたとき、そのパーテイングライン間に挿入される蒸着用チャンバーを備え、該蒸着用チャンバーの開口部には前記固定側金型あるいは移動金型のパーテイングライン面に固定側凹部あるいは移動側凹部を取り囲んで気密状態に圧接されるシール手段が設けられ、その内部にはターゲット電極、基板電極、真空吸引管等の蒸着要素が設けられていることを特徴とする内表面に薄膜を有する中空成形品の成形装置。
【請求項５】
請求項４に記載の成形装置において、移動金型が固定側金型に対して第１、２の成形位置へ回転可能に設けられている可動金型である、内表面に薄膜を有する中空成形品の成形装置。
【請求項１】
固定側金型と、該固定側金型に対して移動可能な移動金型とを使用して一対の半中空体をその開口部に突き合わせ部を有するように射出成形する１次成形と、この１次成形により成形された一対の半中空体の一方の半中空体が固定側金型の方に、他方の半中空体が移動金型の方に残った状態で型を開いて、半中空体の少なくとも一方の内表面に薄膜を形成する蒸着形成と、この蒸着成形が終わった一対の半中空体の開口部を金型に残った上状態で突き合わせ、そして突き合わせ部に溶融樹脂を射出して一対の半中空体を一体化して中空体を得る２次成形とからなる成形方法であって、
前記蒸着形成は、前記１次成形後前記金型を開いて、前記金型に残っている状態の半中空体を、その内部にターゲット電極、基板電極、真空吸引管等の蒸着要素が設けられている蒸着用チャンバーで覆って金型内で実施することを特徴とする内表面に薄膜を有する中空成形品の成形方法。
【請求項２】
請求項１に記載の成形方法において、固定側金型と、該固定側金型に対して第１、２の成形位置へスライド可能に設けられているスライド金型とを使用する、内表面に薄膜を有する中空成形品の成形方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の成形方法の実施により得られる内表面に薄膜を有する中空成形品。
【請求項４】
固定側金型と該固定側金型に対して第１、２の成形位置へ移動可能に設けられている移動金型とからなる金型装置と、蒸着装置との組み合わせからなり、
前記固定側金型のパーテイングライン側には、対をなす半中空体を成形するための固定側コアと固定側凹部とが設けられ、前記移動金型のパーテイングライン側には、前記固定側コアと固定側凹部とそれぞれ共働する移動側凹部と移動側コアとが形成され、
前記移動金型の第１の成形位置では、前記固定側コアと移動側凹部とにより、また固定側凹部と移動側コアとにより、対をなす半中空体が１次成形され、前記移動金型の第２の成形位置では、前記固定側凹部と移動側凹部とにそれぞれ残っている対をなす半中空体が一体化される２次成形がされるようになっていると共に、
前記蒸着装置は、前記金型が開かれたとき、そのパーテイングライン間に挿入される蒸着用チャンバーを備え、該蒸着用チャンバーの開口部には前記固定側金型あるいは移動金型のパーテイングライン面に固定側凹部あるいは移動側凹部を取り囲んで気密状態に圧接されるシール手段が設けられ、その内部にはターゲット電極、基板電極、真空吸引管等の蒸着要素が設けられていることを特徴とする内表面に薄膜を有する中空成形品の成形装置。
【請求項５】
請求項４に記載の成形装置において、移動金型が固定側金型に対して第１、２の成形位置へ回転可能に設けられている可動金型である、内表面に薄膜を有する中空成形品の成形装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−３４１４７６（Ｐ２００６−３４１４７６Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１６８９８４（Ｐ２００５−１６８９８４）
【出願日】平成１７年６月９日（２００５．６．９）
【出願人】（０００００４２１５）株式会社日本製鋼所 (840)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月９日（２００５．６．９）
【出願人】（０００００４２１５）株式会社日本製鋼所 (840)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]