射出成形装置及び射出成形方法
【課題】樹脂の射出成形にあたり、ウエルドライン部の強度不足，ジェッティング，ガラス繊維浮きなどを解消する。
【解決手段】固定型１６と可動型３２の間に形成されるキャビティＣには、２つのゲート２２Ａ，２２Ｂから樹脂３４が射出される。樹脂３４の射出にあたり、前記キャビティＣを形成する成形穴３６の内部でのスライドコア３８の進退により、射出開始から一定時間経過後までは、キャビティＣを一定容積に維持する。そして、一定時間が経過し、キャビティＣ内の樹脂３４が合流して密着した後は、射出完了までスライドコア３８を徐々に後退させてキャビティＣの容積を徐々に拡張する。スライドコア３８の進退は、スライドコア進退機構８０により行う。これにより、製品１２０のウエルドラインの発生をなくし、強度不足が解消される。また、ジェッティングやガラス繊維入り材料使用時のガラス繊維浮きを解消する。
【解決手段】固定型１６と可動型３２の間に形成されるキャビティＣには、２つのゲート２２Ａ，２２Ｂから樹脂３４が射出される。樹脂３４の射出にあたり、前記キャビティＣを形成する成形穴３６の内部でのスライドコア３８の進退により、射出開始から一定時間経過後までは、キャビティＣを一定容積に維持する。そして、一定時間が経過し、キャビティＣ内の樹脂３４が合流して密着した後は、射出完了までスライドコア３８を徐々に後退させてキャビティＣの容積を徐々に拡張する。スライドコア３８の進退は、スライドコア進退機構８０により行う。これにより、製品１２０のウエルドラインの発生をなくし、強度不足が解消される。また、ジェッティングやガラス繊維入り材料使用時のガラス繊維浮きを解消する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂製品を成形するための金型を利用した射出成形装置及び射出成形方法に関し、更に具体的には、金型内への樹脂射出時のキャビティ容積の制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、多くの樹脂製品が射出成形によって製作されている。一般的な射出成形は、射出装置で溶融した樹脂を、閉じた金型内に高圧で射出充填し、金型内で冷却・固化させた後に製品を取り出す工程を踏む。図１１(A)には、従来の一般的な射出成形装置の構造の一例が示されており、図１１(B)には、製品離型時の様子が示され、図１１(C)には製品の外観斜視図が示されている。図１１(A)及び(B)に示すように、射出成形装置３００は、金型が固定型３０４と可動型３１６に分割可能な構造となっており、前記固定型３０４は固定側取付板３０２に支持されており、前記可動型３１６は、脚部３１４を介して可動側取付板３１２に支持されている。前記固定側取付板３０２には、図示しない射出装置のノズルから射出される樹脂３３０の通路となるスプルブッシュ３０６が設けられており、前記固定型３０４には、前記スプルブッシュ３０６と接続するランナー３０８及びゲート３１０Ａ，３１０Ｂが設けられている。
【０００３】
また、前記可動型３１６には、前記ゲート３１０Ａ，３１０Ｂを介して溶融状態の樹脂３３０が射出されるキャビティＣが形成されている。前記可動型３１６と可動側取付板３１２の間には、前記脚部３１４によってスペース３１８が形成されており、該スペース３１８内に、前記可動型３１６と可動側取付板３１２の間で進退可能なスライドベース３２２が配置されている。該スライドベース３２２は、一方の主面３２２Ａと前記可動型３１６との間に設けられたスプリング３２０によって、前記可動側取付板３１２側へ付勢されている。更に前記主面３２２Ａには、前記可動型３１６を貫通して前記キャビティＣに達する突出しピン３２６Ａ，３２６Ｂの一端が固定されている。該スライドベース３２２は、図１１(B)に示すように型開き状態で、前記可動側取付板３１２に設けられた貫通孔３１２Ａを貫通する突出しロッド３２８の先端３２８Ａによって主面３２２Ｂ側を押し出すことで、製品３４０を押し出して離型する。当該射出成形装置３００においては、図１１(A)に示すように、固定型３０４と可動型３１６を閉じた状態で、溶融状態の樹脂３３０を射出し、冷却・固化させた後に、図１１(B)に示すように製品３４０、ランナーを離型する。
【０００４】
図１２(A-1)〜(A-4)には、前記射出成形装置３００によるキャビティＣ内の樹脂３３０の充填状況が模式的に示されている。図１２(A-1)に示すように、２点ゲートより樹脂３３０が入り、図１２(A-2)及び(A-3)に示すように、徐々に中央に樹脂３３０が近付いて先端部３３２から結合し、最終的には、図１２(A-4)に示すように樹脂３３０の全体が融合する。このとき、キャビティＣ内では、樹脂３３０が前記キャビティＣの中央に進行する段階で、樹脂３３０の表面が空気に触れて薄い固化層が形成され、それが結合するため、図１２(A-4)及び図１１(C)に示すように、製品３４０の表面には、略Ｖ字状溝のウエルドライン３４２が現れる。
【０００５】
前記ウエルドラインは、射出成形品の欠点の一つであり、前記射出成形装置３００のように、ゲートが２箇所以上の金型を利用した場合に現れるが、ゲートが１箇所であっても、製品に穴部やボス部がある場合には現れる。例えば、図１３(C)に示すように、ボス部３６２を備えた製品３６０を形成する場合には、図１３(A-1)〜(A-3)及び図１３(B-1)〜(B-3)に示すように、キャビティＣは、前記ボス部３６２を形成するための成形穴３５２を備えた形状となり、前記成形穴３５２にボス穴形成用コア３５４を配置した状態で、樹脂３３０を充填する。このようなキャビティＣの形状にあっては、樹脂３３０は、図１３(A-1)〜(A-3)及び図１３(B-1)〜(B-3)に矢印Ｆ１３で示すように充填され、成形穴３５２の環状部で二手に分かれた後、先端部３３２から合流するため、製品３６０のボス部３６２にウエルドライン３６４が現れる。
【０００６】
前記ウエルドラインは、上述したボス部のほか、製品の穴部にも現れるが、これら穴部やボス部は、製品の取り付け等に使用されるため、力が掛かり破損しやすい部分にウエルドラインが存在することになり、強度が不足するという不都合がある。特に、ガラス繊維入りの材料を用いた場合にあっては、左右から流れ込んだ樹脂が融合する部分において、ガラス繊維が一方向に配列されてしまうため、ガラス強化プラスチックのウエルドライン分の強度が半減してしまう。更に、流動する樹脂の先端部分には、ガラス繊維のみの層が形成されるため、材料が合流する部分では、実際には樹脂が融合しておらず、一層の強度不足の原因になるというおそれがある。
【０００７】
前記ウエルドライン部の強度不足を解消するために、従来は、ボス部や穴部に金属のネジを埋め込み成形する等の処理が施されている。また、多点ゲートの場合は、ウエルドライン発生箇所は製品の中央部となり致命的な欠陥になりやすいため、それを避けるためにゲートの配置の考慮や数量の制限，あるいは、肉厚に成形して強度を向上させることで対応している。
【０００８】
また、上述したウエルドラインの発生のほか、上述した従来の一般的な射出成形で製作される樹脂製品は、冷却固化の段階で収縮してヒケやボイドを発生するという不都合もある。ヒケやボイドの発生を防止する手段としては、本願出願人が、特願２００９−１１０１７３において提案した射出成形装置を用いた成形方法がある。該成形法を、ここではＩＭＰ（インモールドプレッシング）工法と称して以降の説明を行う。前記特願２００９−
【０００９】
上述したウエルドラインの発生のほか、上述した従来の射出成形で製作される樹脂製品は、冷却固化の段階で収縮してヒケやボイドを発生するという不都合もある。ヒケやボイドの発生を防止するために、本願出願人が、特願２００９−１１０１７３（特許文献１）において提案した射出成形装置を用いた成形方法がある。該成形法を、ここではＩＭＰ（インモールドプレッシング）工法と称して以降の説明を行う。前記特願２００９−１１０１７３の射出成形装置は、金型のパーティングが開いた状態で樹脂を射出する従来の射出圧縮成形にかかる不都合（樹脂漏れや充填不足など）を改善するために開発されたものであって、図１４に、その装置構成及びＩＭＰ工法の概略が示されている。図１４(A)に示す射出成形装置４００の金型部分は、固定側取付板４０２に固定された固定型４０４と、可動側取付板４１０に支持された可動型４１２と、該可動型４１２に形成された成形穴４１８内をスライド可能であって圧力センサ４２４が設けられたスライドコア４２０と、前記可動側取付板４１０に固定された脚部４１４と、該脚部４１４と前記可動型４１２の間に配置されたスペーサ４１６などにより構成されている。前記可動側取付板４１０は、直圧式又はトグル式などの図示しない型締め機構より、固定側取付板４０２に向けてストローク可能となっている。
【００１０】
図１４(B)に示すように、ＩＭＰ工法では、固定型４０４と可動型４１２を高圧で閉じた状態で樹脂４３０を射出し、その後、スペーサ４１６を図示しない駆動機構により可動型４１２のストローク方向と直交する方向に引き抜く。そして、引き抜きによって生じたスペース分だけ、前記可動側取付板４１０及びスライドベース４２２を介してスライドコア４２０を成形穴４１８内でスライドさせ、キャビティＣの容積の圧縮（再型締め）を行うことで、ヒケやボイドの発生を抑制する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特願２００９−１１０１７３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、以上のような背景技術には、次のような不都合がある。まず、上述した一般的な射出成形装置３００を利用した成形では、ウエルドライン部の強度不足を解消するために、製品の穴部やボス部に金属のネジを埋め込み成形したり、ゲート位置を変更したりする必要があり、成形工程やゲート構造が複雑になるという不都合がある。また、ウエルドラインの発生のほか、樹脂の材質や金型構造，製品形状，成形条件等によっては、図１２(B-1)〜(B-4)に示すように、ジェッティングが発生する。多くの場合、ジェッティング解消については、ゲート位置を変更することにより対応し、ゲート位置にも制約がある場合には、成形条件で対応することとなるが、成形条件での対応には限界があるという不都合がある。
【００１３】
一方、前記図１４に示す射出成形装置４００を利用したＩＭＰ工法では、型締め機構を利用した高圧でパーティングを閉じた状態で射出できるため、成形圧縮できる製品形状に自由度があり、肉厚製品や偏肉部分がある製品を高精度・ボイドレスで加工できるなどの利点があるものの、
(1)金型側面にスペーサを配置する必要があるため、金型構造が複雑になり、耐久性の低下やコストの向上につながる，
(2)スペーサを引き抜くために型締め圧を減圧やゼロにする必要があり、パーティングを常に高圧で型締めすることができず、パーティングバリが発生することがある，
(3)型締め圧力を利用してスライドコアを移動させるため、スライドコア専用の動きや制御を行うのが困難である，
(4)ウエルドライン部の強度不足解消やジェッティング解消については考慮されていない，といった不都合がある。
【００１４】
本発明は、以上のような点に着目したもので、金型内に樹脂を射出して成形するにあたり、ウエルドライン部の強度不足やジェッティングを解消し、ガラス繊維入りの材料を使用した場合であっても、ガラス繊維浮きを解消することができる射出成形装置及び射出成形方法を提供することを、その目的とする。他の目的は、前記ウエルドライン部の強度不足，ジェッティング，ガラス繊維浮きの解消とともに、ボイド発生も解消可能な射出成形装置及び射出成形方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の射出成形装置は、可動側取付板に支持される可動型と、固定側取付板に支持される固定型の端面を当接させたときに、溶融樹脂が射出充填されるキャビティが形成される金型と、前記キャビティに溶融樹脂を射出充填する射出機構と、前記可動側取付板を固定側取付板に対してストロークさせて金型を開閉するとともに、前記射出機構による溶融樹脂の射出充填時に、金型のパーティングを高圧型締めする型締め機構と、前記可動型に前記ストローク方向に延長形成され、前記固定型に対向する端面に開口するとともに、該端面に前記固定型を当接させたときに、前記キャビティの少なくとも一部を形成する一つ以上の成形穴と、前記成形穴に一部が収容されており、該成形穴に沿って進退可能なスライドコアと、前記金型を閉じた状態のまま、前記スライドコアを前記成形穴に沿って進退可能に駆動し、前記成形穴の容積を変化させるスライドコア進退機構と、前記キャビティ内への溶融樹脂の射出状況に応じて前記スライドコア進退機構を駆動する制御手段と、前記キャビティから射出成形後の製品を押し出して離型する離型手段と、を備えるとともに、前記制御手段は、前記キャビティへの溶融樹脂の射出開始から所定時間経過までは、前記成形穴の容積を一定に保ち、所定時間が経過してから射出完了までの間は、前記成形穴の容積が徐々に拡張するように、前記スライドコア進退機構を制御することを特徴とする。
【００１６】
主要な形態の一つは、前記キャビティ内に射出される溶融樹脂が、該キャビティ内の一箇所以上で合流するとともに、前記制御手段は、合流した溶融樹脂が密着した後に、前記成形穴の容積を拡張する方向に前記スライドコア進退機構を駆動させることを特徴とする。他の形態は、前記キャビティが、ボス部ないし凹部を有する製品に対応した形状であること，あるいは、前記射出機構から複数のゲート口を介して前記キャビティに溶融樹脂が射出されることを特徴とする請求項１又は２記載の射出成形装置。
【００１７】
更に他の形態は、前記スライドコア進退機構が、前記可動側取付板と可動型の間に配置されており、前記スライドコアが進退するスペースを形成する脚部と、該脚部によって形成されたスペース内に配置されており、主面の一方が前記スライドコアの後端に取り付けられたスライドベースと、前記可動側取付板を前記進退方向に貫通し、一端が前記スライドベースの他方の主面に当接可能な一つ以上の移動ピンと、該移動ピンの他端側に配置されており、前記移動ピンを前記進退方向に駆動する移動ピン駆動手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１８】
更に他の形態は、前記離型手段が、前記スライドベースを介して前記スライドコアを前方に押し出す突出しロッドと、該突出しロッドを前記進退方向に駆動する突出しロッド駆動手段と、を備えたことを特徴とする。更に他の形態は、前記制御手段は、前記成形穴の容積の拡張を停止した後に、前記スライドコアを前進させて前記成形穴の容積を圧縮することを特徴とする。
【００１９】
本発明の射出成形方法は、可動型と固定型の分割面に形成されるキャビティに溶融樹脂を射出充填し、冷却固化する射出成形方法であって、前記キャビティの少なくとも一部を形成する成形穴に、スライドコアの一部が前記可動型のストローク方向に進退可能に設けられており、型締め状態において前記スライドコアを前進させ、前記成形穴を所定の容積に縮小して維持する工程と、前記キャビティへの溶融樹脂の射出を開始する工程と、前記溶融樹脂の射出を開始してから所定時間経過の後に、前記スライドコアを徐々に後退させて、前記成形穴の容積を連続的に拡張する工程と、前記成形穴の容積拡張を停止する工程と、前記キャビティに射出充填された溶融樹脂の冷却を開始する工程と、冷却固化した製品を、型開きして離型する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２０】
主要な形態の一つは、前記キャビティ内に射出される溶融樹脂が、該キャビティ内の一箇所以上で合流するとともに、前記成形穴の容積を拡張する工程を、前記キャビティ内で合流した溶融樹脂が密着した後に開始することを特徴とする。他の形態は、前記冷却の開始の工程後に、前記スライドコアを前進させて、前記成形穴の容積を圧縮する工程，を含み、該圧縮工程の後に、冷却固化した製品を型開きして離型することを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、固定型と可動型の間に形成されるキャビティに射出された樹脂を成形するにあたり、前記キャビティの少なくとも一部を形成する成形穴の内部でスライド可能なスライドコアの進退により、射出開始から一定時間が経過するまでは、前記成形穴を所定の一定容積に維持し、前記一定時間が経過してから射出完了までは、スライドコアを徐々に後退させて成形穴の容積を連続的に拡張することとしたので、ウエルドライン部の強度不足やジェッティングが解消可能となり、ガラス繊維入りの材料を用いた場合であっても、ガラス繊維浮きを防止できるという効果がある。また、ゲート口より放射線状にガラス繊維が配向する性質を緩和し、全ての方向からの強度が安定し、ソリの抑制に繋がる。更に、必要に応じて、前記スライドコアの後退停止後に、該スライドコアを前進させて成形穴の容積を圧縮することで、前記ウエルドライン部の強度不足，ジェッティング，ガラス繊維浮きの解消に加えて、ボイドの発生を解消することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例１を示す図であり、(A)は射出成形装置の全体構成を示す図，(B)は本実施例により成形される製品形状を示す外観斜視図である。
【図２】前記実施例１の作用を示す図である。
【図３】前記実施例１の射出成形装置による成形工程を示すフローチャートである。
【図４】前記実施例１の成形工程におけるキャビティ内の溶融樹脂の流れを示す模式図である。
【図５】本発明の実施例２を示す図であり、(A)は射出成形装置の主要部を示す図，(B)は本実施例により成形される製品形状を示す外観斜視図である。
【図６】前記実施例２の作用を示す図である。
【図７】前記実施例２の成形工程におけるキャビティ内の溶融樹脂の流れを示す図であり、(A-1)〜(A-3)は平面図，(B-1)〜(B-3)は前記(A-1)〜(A-3)を＃Ａ−＃Ａ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図である。
【図８】本発明の実施例３の射出成形装置の全体構成と作用を示す図である。
【図９】前記実施例３の射出成形装置による成形工程を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の他の実施例を示す図である。
【図１１】背景技術を示す図であり、(A)及び(B)は射出成形装置の構成と動作を示す図，(C)は製品形状を示し外観斜視図である。
【図１２】前記背景技術による成形工程におけるキャビティ内の溶融樹脂の流れを示す模式図であり、(A-1)〜(A-4)はウエルドラインが生じる場合を示し、(B-1)〜(B-4)はジェッティングが生じる場合を示す。
【図１３】前記背景技術の応用例を示す図であり、(A-1)〜(A-3)は成形工程におけるキャビティ内の溶融樹脂の流れを示す平面図，(B-1)〜(B-3)は前記(A-1)〜(A-3)を＃Ｂ−＃Ｂ線に沿って切断し矢印方向に見た端面図，(C)は製品形状を示す外観斜視図である。
【図１４】背景技術のＩＭＰ工法を実現するための射出成形装置の構成及び作用を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２４】
最初に、図１〜図４を参照しながら本発明の実施例１を説明する。図１(A)は本実施例の射出成形装置の全体構成を示す図，図１(B)は本実施例により成形される製品形状を示す外観斜視図である。図２は、本実施例の作用を示す図，図３は、本実施例による成形工程を示すフローチャート，図４は、本実施例の成形工程におけるキャビティ内の溶融樹脂の流れを示す模式図である。本実施例は、上述した一般的な射出成形に適用することで、ウエルドライン部の強度不足やジェッティングの解消を行うものであって、ガラス繊維入りの材料を利用した場合には、ガラス繊維浮きの解消も可能な構成となっている。なお、以下の説明中、必要に応じて、本実施例による射出成形方法を、ＩＭＭ工法（インモールドムービング工法）と称する。
【００２５】
図１(A)に示すように、本実施例の射出成形装置１０は、固定型１６と可動型３２を含む金型１２と、型締め機構７０と、制御装置７６と、スライドコア進退機構８０と、射出装置１１０と、離型手段により構成されている。まず、金型１２から説明すると、金型１２の固定側は、固定側取付板１４に固定型１６が取り付けられており、該固定側取付板１４をスプルブッシュ１８が貫通している。前記固定型１６には、前記スプルブッシュ１８と連結するランナー２０Ａ，２０Ｂ及びゲート２２Ａ，２２Ｂが設けられている。前記スプルブッシュ１８には、溶融状態の樹脂３４を供給するために、後述する射出装置１１０のノズル１１８が接続される。前記固定側取付板１４は、固定プレート６０に支持されている。また、固定型１６には、必要に応じて、後述する可動側の成形穴３６に対応する面に沿って、冷却液を流通させる冷却孔（図示せず）が設けられる。
【００２６】
一方、金型１２の可動側は、可動側取付板２６と、前端面が前記固定型１６と対向する可動型３２と、該可動型３２を支持する脚部２８とを有している。前記脚部２８を可動側取付板２６と可動型３２の間に配置することで、後述するスライドコア３８が進退可能なスペース３０が形成される。前記可動型３２には、該可動型３２のストローク方向に延長形成された成形穴３６が形成されており、該成形穴３６は、前記可動型３２の前端面を前記固定型１６に当接させたときに、キャビティＣを構成する。前記成形穴３６には、該成形穴３６に沿って進退可能なスライドコア３８の一部が収容されている。該スライドコア３８の後端面３８Ｂは、前記スペース３０内に露出しており、第１プレート４０Ａと第２プレート４０Ｂからなるスライドベース４０に固定されている。前記可動側取付板２６には、貫通孔２６Ａ，２６Ｂが設けられており、後述するスライドコア進退機構８０の移動ピン８６が前記貫通孔２６Ａを貫通し、移動ピン８８が前記貫通孔２６Ｂを貫通している。
【００２７】
前記スライドベース４０と前記可動型３２の間には、必要に応じて図示しないスプリングを設け、前記スライドベース４０を常に可動側取付板２６に向けて付勢するようにしてもよい。後述するスライドコア進退機構８０により、前記スライドベース４０を矢印Ｆ１ａ方向にストロークさせると、スライドコア３８が成形穴３６内で移動してキャビティＣの容積を圧縮し、スライドベース４０が矢印Ｆ１ｂ方向に後退可能にすると、キャビティＣの容積を拡張することができる。更に、前記可動側取付板２６の略中央部には、他の貫通孔２６Ｃが形成されており、後述する移動プレート６６の背面側に設けられた油圧シリンダ５０により駆動される突出しロッド４６が貫通可能となっている。そして、前記油圧シリンダ５０の駆動により、突出しロッド４６の先端４６Ａで前記スライドベース４０を押し出すことによってスライドコア３８を前進させて、キャビティＣ内で成形された製品を押し出し離型する。すなわち、前記スライドコア３８は、キャビティＣの容積の調節を行うとともに、前記スライドベース４０，突出しロッド４６，油圧シリンダ５０とともに、製品の離型手段を構成している。前記油圧シリンダ５０は、後述する制御装置７６に接続されている。
【００２８】
次に、型締め機構７０について説明する。型締め機構７０は、前記可動側取付板２６を固定側取付板１４に対してストロークさせて金型１２を開閉するとともに、後述する射出機構１１０による溶融状態の樹脂３４の射出充填時に、金型１２のパーティングを高圧型締めするものである。本実施例では、型締め機構７０として、トグル式の型締め機構を採用している。該トグル式の型締め機構においては、一対の固定プレート６０，６２の間に移動プレート６６を配置し、該移動プレート６６は、前記一対の固定プレート６０，６２間に設けられた複数のガイドロッド６４に沿って、矢印Ｆ１ａ，Ｆ１ｂ方向にストロークさせる。前記移動プレート６６は、複数のリンク７２Ａ〜７２Ｆからなるカム機構を介して、油圧モータ７４のロッド７３に接続されている。該ロッド７３は、前記固定プレート６２を貫通している。前記固定型１６が支持された固定側取付板１４は、前記固定プレート６０に固定され、可動型３２を支持した可動側取付板２６は、後述するスライドコア進退機構８０を介して、前記移動プレート６６に支持される。
【００２９】
次に、スライドコア進退機構８０について説明する。スライドコア進退機構８０は、前記金型１２を閉じた状態のまま、前記スライドコア３８を前記成形穴３６に沿って進退可能に駆動し、成形穴３６の容積を変化させるものであって、脚部２８，スライドベース４０，固定台８２，移動ピン８６及び８８，スペーサ９０，サーボモータ９８などにより構成されている。このうち、前記脚部２８は、上述した通り、前記可動側取付板２６と可動型３２の間に配置され、両端がそれぞれ可動側取付板２６と可動型３２に固定されており、前記スライドコア３８が進退するスペース３０を形成するものであり、スライドベース４０についても上述した通りである。前記固定台８０は、図１(A)に示すように、上面８２Ａ及び側面８２Ｂからなる断面略コ字状であって、側面８２Ｂの縁が前記移動プレート６６に固定されており、前記上面８２Ａに前記可動側取付板２６が固定されている。前記上面８２Ａには、前記可動側取付板２６の貫通孔２６Ａ〜２６Ｃに対応する位置に、貫通孔８４Ａ〜８４Ｃが形成されており、貫通孔２６Ａ及び８４Ａを移動ピン８６が貫通可能であり、貫通孔２６Ｂ及び８４Ｂを移動ピン８８が貫通可能であり、貫通孔２６Ｃ及び８４Ｃを突出しロッド４６が貫通可能となっている。
【００３０】
前記移動ピン８６，８８の先端８６Ａ，８８Ａ側は、前記スライドベース４０の背面側に当接可能となっており、移動ピン８６，８８の後端側には、ローラ８６Ｂ，８８Ｂが設けられている。また、前記固定台８２の内側には、前記移動プレート６６の主面に沿って、前記可動側取付板２６のストローク方向（図１の矢印Ｆ１ａ，Ｆ１ｂ方向）と略直交する方向にスライド可能なスペーサ９０が配置されている。該スペーサ９０は、厚肉部９２と薄肉部９４が、斜面９６Ａ，９６Ｂを挟んで交互に形成された形状となっており、前記厚肉部９２と薄肉部９４の表面は、移動プレート６６の主面と略平行となっている。前記スペーサ９０は、例えば、軸１００を介してサーボモータ９８に接続され、該サーボモータ９８によって駆動される。該サーボモータ９８は、上述した制御装置７６に接続されている。制御装置７６によってサーボモータ９８を駆動し、スペーサ９０をスライドさせることにより、ローラ８６Ｂ，８８Ｂがスペーサ９０の厚肉部９２，斜面９６Ａ及び９６Ｂ，薄肉部９４のいずれの位置に接するかに応じて、移動ピン８６，８８の後退量（ないし前進量），ひいては、スライドコア３８の後退量（ないし前進量）を調節することが可能となる。なお、本実施例では、制御のしやすさの観点からサーボモータ９８を利用しているが、他の公知の各種の駆動手段を利用してもよい。
【００３１】
次に、前記制御装置７６について説明する。制御装置７６は、型締め機構７０の油圧モータ７４と突出しロッド４６の油圧シリンダ５０の駆動を制御するほか、前記キャビティＣ内への溶融樹脂の射出状況に応じて、前記スライドコア進退機構８０のサーボモータ９８の駆動も制御する。具体的には、前記キャビティＣへの樹脂３４の射出開始から所定の一定時間が経過するまでは、前記成形穴３６の容積が縮小された状態で一定に保ち、所定時間が経過してから射出完了までの間には、成形穴３６の容積が徐々に拡張するように、前記サーボモータ９８の駆動を制御する。本実施例では、２つのゲート２２Ａ、２２ＢからキャビティＣに樹脂３４が射出される２点ゲート構造をとっているため、前記制御手段７６は、キャビティＣ内で合流した樹脂３４が完全に密着するまでは、キャビティ容積が縮小した状態を保ち、樹脂３４の合流・密着後に、キャビティＣの容積が拡張するように、スライドコア３８を徐々に後退させるという制御を行う。
【００３２】
次に、射出装置１１０について説明する。射出装置１１０は、ホッパ１１４から投入された成形材料をシリンダ１１２により溶融させ、射出機構１１６によって前記シリンダ１１２の先端のノズル１１８から、前記金型１２のキャビティＣに、スプル１８Ａ，ランナー２０Ａ及び２０Ｂ，ゲート２２Ａ及び２２Ｂを介して溶融状態の樹脂３４を射出充填するもので、その構造は公知である。
【００３３】
次に、図２〜図４も参照しながら、本実施例の作用を説明する。まず、型締め機構７０の油圧モータ７４の駆動により、可動側型板２６を図１の矢印Ｆ１ａに示す方向に移動させて金型１２を型締めする（図３のステップＳ１０）。次に、スライドコア進退機構８０のサーボモータ９８の駆動により、スペーサ９０を図２(A)に示す矢印Ｆ２ａ方向に押込んだ状態，すなわち、移動ピン８６，８８のローラ８６Ｂ，８８Ｂをスペーサ９０の厚肉部９２に接触させて、スライドコア３８を成形穴３６内で前進させて（ステップＳ１２）、キャビティＣの容積を所定の初期設定容積に維持した状態で、前記射出装置１１０からの樹脂３４の射出を開始する（ステップＳ１４）。このときの状態が、図４(A)に示されている。
【００３４】
そして、図４(B)に示すように、キャビティＣに射出された樹脂３４の先端部３４Ａから合流した樹脂が密着するまで一定時間の経過を待ったら（ステップＳ１６）、スライドコア進退機構８０の駆動により、射出成形圧力と同調してスペーサ９０を図２(B)に矢印Ｆ２ｂで示す方向に徐々に後退させる。スペーサ９０を矢印Ｆ２ｂ方向に後退させると、厚肉部９２に接していたローラ８６Ｂ，８８Ｂが、薄肉部９４へ向けて斜面９６Ａ，９６Ｂを移動可能となるため、樹脂３４の射出圧力により、スライドコア３８が成形穴３６に沿って矢印Ｆ１ｂ方向に後退を開始する（ステップＳ１８，図４(B)及び(C)））。そして、図４(D)に示すように、キャビティＣが所定の容積まで拡張されたらスライドコア３８の後退を停止させ（ステップＳ２０）、次いで、樹脂３４の射出を停止する（ステップＳ２２）。
【００３５】
その後は、冷却を行い（ステップＳ２４）、冷却が完了したら、型締め機構７０の油圧モータ７４を駆動させて型開きし（ステップＳ２６），図２(C)に示すように、離型手段の突出しロッド４６を油圧シリンダ５０の駆動により突き出すことで、スライドベース４０を介し、スライドコア３８により製品１２０を離型する（ステップＳ２８）。その後は、続けて成形を行うのであれば（ステップＳ３０のＹｅｓ），前記ステップＳ１０に戻り、ステップＳ１２〜Ｓ２８までを繰り返し、成形を行わない場合は（ステップＳ３０のＮｏ）、終了する。以上の工程によって得られた製品１２０は、図１(B)に示すように、製品が薄い状況でウエルドラインが接合することから、接合時の射出圧力が高く、接合強度も高まり、その後のスライドコア３８の移動により、ウエルドライン１２４がない状況（ほとんどない状況を含む）を作り出すことができ、ウエルドライン部の強度不足を解消することが可能となる。また、ガラス繊維入りの材料を用いた場合であっても、ガラス繊維浮きを防止できるという効果がある。更に、ゲート口より放射線状にガラス繊維が配向する性質を緩和し、全ての方向からの強度が安定し、ソリの抑制に繋がる。樹脂の射出成形の場合、特にガラス繊維含有の材料を用いた場合には、ゲート口から流れ出た材料は放射線状に広がり、樹脂の高分子やガラス繊維が放射線状に配列する。そのことにより、製品でゲート口から遠ざかる方向の製品強度は非常に強く、逆にその方向から９０度の方向では、極端に強度不足を招くことになる。上述した本実施例のＩＭＭ工法によれば、薄肉製品を作る段階では配向は発生するが、その後、スライドコア３８を後退させて製品を広げる段階になると、樹脂３４の流れる方向が９０度変化する事から、配向のランダムな製品ができる。このため、製品１２０の強度にむらがなく、全ての方向で安定した強度が得られる。また、配向がないことから、製品１２０のソリの問題にも有効である。
【００３６】
このように、実施例１によれば、固定型１６と可動型３２の間に形成されるキャビティＣに射出された樹脂３４を成形するにあたり、前記キャビティＣを形成する成形穴３６の内部でのスライドコア３８の進退により、樹脂３４の射出開始から一定時間経過後までは、キャビティＣを一定容積に維持し、一定時間経過後から射出完了までは、スライドコア３８を徐々に後退させてキャビティＣの容積を徐々に拡張することとした。このため、次のような効果が得られる。
(1)製品１２０のウエルドライン１２４を消すか、あっても、極わずかなラインにできるため、ウエルドライン部の強度不足を解消できる。
(2)射出時にジェッティングの発生しない形状にし、そこから実際の製品１２０の形状にキャビティＣを広げていくため、全くジェッティングが発生しない優れた外観の製品１２０を作り出すことができる。
(3)本実施例のＩＭＭ工法では、キャビティＣの容積を徐々に広げていくため、最初に強い射出圧力が樹脂３４に加えられ、その圧力を維持した状態でキャビティＣを製品１２０の形状まで拡張するため、樹脂３４としてガラス繊維入りの材料を用いた場合であっても、ガラス繊維浮きの少ない外観に優れた製品を得ることができる。また、ゲート口１２２Ａ，１２２Ｂより放射線状にガラス繊維が配向する性質を緩和し、全ての方向からの強度安定になり、ソリの抑制につながる。
(4)通常、ガラス繊維入りの樹脂３４を用いた場合は、ジェッティングが生じると製品１２０の全体にウエルドラインが生じているのと同じことになるが、本実施例のＩＭＭ工法によれば、ジェッティングが全く生じないため、強度の向上も図ることができる。
【実施例２】
【００３７】
次に、図５〜図７を参照しながら本発明の実施例２を説明する。なお、上述した実施例１と同一ないし対応する構成要素には同一の符号を用いることとする（以下の実施例についても同様）。上述した実施例１は、２点ゲート構造を採用し、キャビティ内で樹脂が合流する金型構成の例であるが、本実施例は、ゲートが一箇所であり、かつ、キャビティ内で樹脂が合流する形状の金型を用いた例である。図５(A)は、本実施例の射出成形装置の主要部を示す図，図５(B)は本実施例により成形される製品形状を示す外観斜視図である。図６は、本実施例の作用を示す図である。図７は、本実施例の成形工程におけるキャビティ内の溶融樹脂の流れを示す図であり、(A-1)〜(A-3)は平面図，(B-1)〜(B-3)は前記(A-1)〜(A-3)を＃Ａ−＃Ａ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図である。
【００３８】
本実施例の射出成形装置２００においても、金型２０２は、固定型２０４と可動型２０６に分割構成されている。前記固定型２０４側には、スプルブッシュ１８と接続するランナー２０Ｂとゲート２２Ｂのみが形成された１点ゲート構造となっている。一方、可動型２０６側には、図５(B)に示す製品２２０の本体部２２２に相当するキャビティＣと、前記製品２２０のボス部２２４に相当し前記キャビティＣの一部を構成する成形穴２０８と、突出しロッド２１４が貫通する貫通孔２０９が形成されている。前記成形穴２０８には、略円筒状のスライドコア２１０の一部が収容されている。該スライドコア２１０は、前記成形穴２０８の容積を増減するためのもので、一方の端部２１０Ａ側が成形穴２０８内に収容され、他方の端部２１０Ｂがスライドベース４０の第１プレート４０Ａに固定され、該固定部分が第２プレート４０Ｂにより覆われている。
【００３９】
また、本実施例では、前記スライドベース４０と移動プレート６６の間に、他のスライドベース４２が配置されている。該スライドベース４２は、第１プレート４２Ａと第２プレート４２Ｂにより構成され、前記スライドベース４０とは独立して矢印Ｆ５方向に進退可能となっている。前記スライドベース４２には、貫通孔４４Ａ，４４Ｂが形成されており、一方の貫通孔４４Ａを、前記ボス穴形成用コア２１２が貫通し、その端部２１２Ｂが前記移動プレート６６に固定されている。また、他方の貫通孔４４Ｂには、移動ピン２１６が挿通されている。該移動ピン２１６は、移動プレート６６も貫通し、一方の端部２１６Ａが前記スライドベース４０に接触可能となっており、他方の端部側が油圧モータ２１８に接続されている。該油圧モータ２１８は、前記制御装置７６に接続されており、該制御装置７６によって、移動ピン２１６の進退が制御されている。なお、本実施例では、移動ピン２１６の駆動手段として油圧モータ２１８を用いたが、上述した実施例１と同様にスペーサ９０やサーボモータ９８を利用した機構としてもよい。更に、前記スライドベース４２の第１プレート４２Ａには、前記突出しロッド２１４の一方の端部２１４Ｂが固定され、該固定部分が第２プレート４２Ｂにより覆われている。前記突出しロッド２１４は、スライドベース４２が移動プレート６６に着座した状態において、その先端２１４Ａが、キャビティＣの本体部分と面一となるような長さに設定されている。油圧シリンダ５０の駆動により突出しロッド４６が前進し、該突出しロッド４６の先端４６Ａによってスライドベース４２が押し出されると、それに伴って突出しロッド２１４が前進し、キャビティＣ内で成形された製品２００を金型２０２から押し出し離型する。
【００４０】
次に、図６及び図７も参照しながら本実施例の作用を説明する。まず、図示しない型締機構（例えば、実施例１と同様の型締め機構７０）の駆動により、可動側型板２０６を図６の矢印Ｆ６ａに示す方向に移動させて金型２０２を型締めする。この型締め状態において、前記ボス穴成形用コア２１２の先端２１２Ａは、固定型２０４の端面に当接している。次に、油圧モータ２１８の駆動により、移動ピン２１６を前進させて、スライドベース４０及びスライドコア２１０を前進させ、成形穴２０８の容積を所定の初期設定容積に縮小し、その状態を維持したままで、図示しない射出装置からキャビティＣへの樹脂３４の射出を開始する。このときの状態が、図６(A)及び図７(A-1)及び(B-1)に示されている。
【００４１】
キャビティＣに射出された樹脂３４は、図７に矢印Ｆ７で示すように進行するが、ボス穴形成用コア２１２まで到達すると二手に分かれ、その先端部３４Ａは、２方向から合流する。そして、前記先端部３４Ａから合流した樹脂３４が完全に密着するまで一定時間の経過を待ったら、油圧モータ２１８の駆動により、移動ピン２１６を図６(B)に矢印Ｆ６ｂ方向に後退させる。すると、樹脂３４の射出圧力によりスライドコア２１０が成形穴２０８に沿って矢印Ｆ６ｂ方向に後退を開始する（図７(A-2)及び(B-2)）。そして、図７(A-3)及び(B-3)に示すように、成形穴２０８が所定の容積まで拡張されたら、スライドコア２１０の後退を停止させ、次いで、樹脂３４の射出を停止する。
【００４２】
その後は、冷却を行い、冷却が完了したら、型締め機構により型開きし、図６(C)に示すように、離型手段の突出しロッド４６を油圧シリンダ５０の駆動により突き出すことで、スライドベース４０，４２が矢印Ｆ６ａ方向に前進し、スライドコア２１０の先端２１０Ａと、突出しロッド２１６の先端２１６Ａによって、製品２２０を押し出し離型する。その後は、必要に応じて、上述した動作を繰り返して成形を行う。以上の工程によって得られた製品２２０は、図５(B)に示すように、ボス部２２４のウエルドライン２２８がないか、あってもごく浅いものであり、ウエルドライン部の強度不足を解消することが可能となる。本実施例のように、ゲートが１箇所であってもキャビティＣ内で樹脂が合流する構造であれば、上述した実施例１と同様に、ウエルドライン部の強度不足，ジェッティング，ガラス繊維浮きの解消などが可能である。
【実施例３】
【００４３】
次に、図８及び図９を参照しながら本発明の実施例３を説明する。上述した実施例１及び２は、主に、ウエルドライン部の強度不足，ジェッティング，ガラス繊維浮きの解消を目的とするＩＭＭ工法のみを行うものであるが、本実施例は、前記ＩＭＭ工法に、上述したＩＭＰ工法を組み合わせることで、製品のボイドをなくすことも可能にした例である。図８は、本実施例の射出成形装置の全体構成と作用を示す図，図９は、本実施例による成形工程を示すフローチャートである。図８に示すように、本実施例で使用する射出成形装置は、上述した実施例１の射出成形装置１０と同じ構成である。また、図９に示すように、型締め（ステップＳ１０，図８(A)）から、射出の停止（ステップＳ２２）までの工程も、前記実施例１と同様である。
【００４４】
本実施例においては、図８(B)に示す射出停止後、図示しない冷却機構により金型１２の冷却を開始し（図９のステップＳ５０）、次いで、制御装置７６にサーボモータ９８を駆動させ、図８(C)に示すようにスペーサ９０を矢印Ｆ２ｂ方向にスライドさせることで、移動ピン８６，８８のローラ８６Ｂ，８８Ｂがスペーサ９０の厚肉部９２に乗り上げ、移動ピン８６，８８が同図に矢印Ｆ８ａで示す方向に前進し、圧縮を開始する（ステップＳ５２）。すると、該移動ピン８６，８８によりスライドベース４０を介してスライドコア３８が矢印Ｆ８ａ方向に前進し、キャビティＣを圧縮するため、図８(B)に示すようなボイド１３０を消すことができる。その後、冷却が完了したら（ステップＳ５４）、図８(D)に示すように型開きし（ステップＳ２６）、製品１２０を突出し・離型する（ステップＳ２８）。ステップＳ２６〜ステップＳ３０までは、上述した実施例１と同様である。
【００４５】
本実施例３のように、ＩＭＭ工法とＩＭＰ工法を組み合わせることにより、次のような効果が得られる。
(1)ＩＭＰ工法のみを行った場合、ボイド１３０を消すことはできるが、それによって製品１２０の内部に応力がたまりやすいことが分かっている。この応力は、冷却時に開放しようとすると製品内部にクラックという形で現れるが、このクラックは、製品内部に存在する湯シワ（ある意味でのウエルドライン）を起点として起こるものである。これに対し、本実施例では、前記ＩＭＰ工法と実施例１のＩＭＭ工法を組み合わせることにより、製品内部に潜む強度のアンバランスを極力防ぎ、均一した優れた強度安定性を得ることが可能となる。例えば、ゲート１箇所でウエルドラインなし製品の強度を１００とした場合、ゲート２箇所の通常成形では強度が５０しか得られないのに対し、本実施例のＩＭＭ工法とＩＭＰ工法の組み合わせによれば、ゲート２箇所で強度７５という試験結果が得られている。
【００４６】
(2)本実施例の工法を、例えば、実施例２に示す射出成形装置２００で行うことにより、ウエルドライン部強度不足やジェッティングの解消部位と、圧縮部位を任意に設定できることから、様々な製品形状に対応可能となる。
(3)背景技術のＩＭＰ工法に比べ、金型側面にスペーサを配置する必要がないため、金型構造が単純になり、耐久性向上やコスト削減にも効果が得られる。
(4)前記背景技術のＩＭＰ工法と比べ、金型側面に配置したスペーサを引き抜く必要がないため、型締め圧を減圧やゼロにする必要がなく、パーティングを常に高圧型締めしてパーティングバリの発生を防止することができる。
(5)射出した樹脂３４を圧縮できるため、製品形状の自由度が増す，薄肉製品や、薄肉部分を含む偏肉製品にも対応できるという効果がある。
(6)前記背景技術のＩＭＰ工法では、型締め圧を利用した圧縮を掛けるのに対して、本実施例の組み合わせ工法では、ＩＭＭ工法用のスライドコア圧縮機構８０を、型締め機構７０とは独立して外付けする機構であるため、キャビティＣ（ないし成形穴３６）の容積圧縮や拡張のための専用の動作及び制御を行うことが可能である。
【実施例４】
【００４７】
次に、図１０(A)を参照しながら、本発明の実施例４を説明する。本実施例は、スライドコア進退機構の他の構成を示した例であり、その他の構成部分は、上述した実施例１と基本的には同様である。図１０(A)に示すスライドコア進退機構２５０では、前記固定台８０が、移動プレート６６上に設けられたプレート２５２に固定されており、該プレート２５２上には、薄型油圧シリンダ２５４が設けられている。該薄型油圧シリンダ２５４は、前記制御装置７６に接続されている。また、スライドコア３８を進退させるための移動ピン８６，８８の後端側は、前記薄型油圧シリンダ２５４に接続されており、該薄型油圧シリンダ２５４によってキャビティＣの容積の調整が行われる。本実施例では、型締め後、前記薄型油圧シリンダ２５４により移動ピン８６，８８を前進させてキャビティ容積を一定の縮小状態に保ち、射出された樹脂３４がキャビティＣ内で完全に密着するのを待ってから、移動ピン８６，８８を徐々に後退させてキャビティ容積を拡張することで、上述した実施例１と同様の効果が得られる。また、必要に応じて、前記実施例３と同様に、射出完了後に、スライドコア３８によりキャビティＣを圧縮してボイドをなくすようにしてもよい。
【実施例５】
【００４８】
次に、図１０(B)及び(C)を参照しながら、本発明の実施例５を説明する。本実施例も、スライドコア進退機構の他の構成を示した例であり、その他の構成部分は、上述した実施例１と同様である。図１０(B)は本実施例の射出成形装置の全体構成を示す図，図１０(C)は、スライドベースを移動プレート６６側から見た平面図である。本実施例のスライドコア進退機構２６０では、移動プレート６６の上に固定されたプレート２６２に、大口径のネジ部材２６４が、該プレート２６２に対して回転可能に支持されている。一方、スライドコア４０の裏面には、大口径のナット２６６が回転可能に取り付けられている。該ナット２６６の外周面には歯車部２６８が形成されている。また、前記スライドベース４０の前面側にはモータ２７２が設けられており、該モータ２７２の出力軸は前記スライドベース４０を貫通し、該出力軸の先端に設けられた歯車２７４と前記歯車部２６８には、ベルト２７０が掛けられている。従って、前記モータ２７２の駆動により、歯車２７４，ベルト２７０，歯車部２６８を介してナット２６６を回転させると、該ナット２６６に噛み合うネジ部材２６４がプレート２６２に固定されているため、スライドベース４０が進退することとなる。なお、前記モータ２７２は、油圧モータ７４とともに制御装置７６に接続されている。
【００４９】
本実施例では、型締め後、前記モータ２７２の駆動によりスライドベース４０を前進させてキャビティ容積を一定の縮小状態に保ち、射出された樹脂３４がキャビティＣ内で完全に密着するのを待ってから、前記モータ２７２の駆動によりスライドベース４０及び移動ピン８６，８８を徐々に後退させてキャビティ容積を拡張する。また、前記実施例３と同様に、必要に応じて、射出完了後に、スライドコア３８によりキャビティＣを圧縮してボイドをなくすようにしてもよい。本実施例の効果は、上述した実施例１と同様である。
【００５０】
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例１では、固定型１６における可動型３２の成形穴３６に対向する部分は平坦となっているが、製品の形状に応じて対応する成形凹凸部を形成することができる。他の実施例についても同様である。
(2)前記実施例１で示したスペーサ９０とサーボモータ９８を利用したスライドコア進退機構８０や、実施例４のスライドコア進退機構２５０，実施例５のスライドコア進退機構２６０も一例であり、同様の効果を奏する範囲内で、適宜設計変更可能である。例えば、図１０(D)に示す例のように、可動側型板２６を貫通し、油圧シリンダ２８２Ａ〜２８２Ｃによって駆動可能な３つの突出しピン２８０Ａ〜２８０Ｃを設け、これら突出しピン２８０Ａ〜２８０Ｃのいずれかを、スライドコアの押し出し手段として利用してもよい。また、前記実施例１においては、スライドベース４０を第１プレート４０Ａと第２プレート４０Ｂから構成することとしたが、これも一例であり、スライドベース４０を構成するプレート数の増減によって、スライドコアの移動量を調節するようにしてもよい。
【００５１】
(3)前記実施例では、ゲートが１箇所又は２箇所の場合を例に挙げたが、これも一例であり、３点以上のゲートを有する構成にも本発明は適用可能である。
(4)前記実施例２では、ボス部２２４を有する製品２２０を成形する場合を例に挙げたが、これも一例であり、穴部や凹部を有する製品の場合のように、キャビティ内で樹脂が合流するような金型構造全般に対して、本発明は適用可能である。
(5)本発明は、例えば、ガラス繊維入りの樹脂を利用した場合に好適であるが、これに限定されるものではなく、公知の各種の成形材料を用いた射出成形に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明によれば、固定型と可動型の間に形成されるキャビティの少なくとも一部を形成する成形穴の内部においてスライドコアを進退させることにより、射出開始から一定時間経過後までは、前記成形穴を一定の縮小状態に維持し、一定時間が経過してから射出完了までは、スライドコアを徐々に後退させて成形穴の容積を連続的に拡張することとした。このため、ウエルドライン部の強度不足やジェッティングの解消が求められる射出成形装置及び方法として適用可能である。特に、ガラス繊維浮きを防止でき、ゲート口から放射線状にガラス繊維が配向する性質を緩和し、全ての方向からの強度が安定してソリの抑制ができるため、ガラス繊維入りの材料を利用する場合に好適である。また、必要に応じて、射出完了後に前記スライドコアにより成形穴の容積を圧縮してボイドの発生を防止できるため、肉厚製品や偏肉製品の成形にも好適である。
【符号の説明】
【００５３】
１０：射出成形装置
１２：金型
１４：固定側型板
１６：固定型
１８：スプルブッシュ
１８Ａ：スプル
２０Ａ，２０Ｂ：ランナー
２２Ａ，２２Ｂ：ゲート
２６：可動側取付板
２６Ａ〜２６Ｃ：貫通孔
２８：脚部
３０：スペース
３２：可動型
３４：樹脂
３４Ａ：先端部
３６：成形穴
３８：スライドコア
３８Ａ：先端面
３８Ｂ：後端面
４０，４２：スライドベース
４０Ａ，４２Ａ：第１プレート
４０Ｂ，４２Ｂ：第２プレート
４４Ａ，４４Ｂ：貫通孔
４６：突出しロッド
４６Ａ：先端
５０：油圧シリンダ
６０，６２：固定プレート
６４：ガイドロッド
６６：移動プレート
７０：型締め機構
７２Ａ〜７２Ｆ：リンク
７３：ロッド
７４：油圧モータ
７６：制御装置
８０：コア進退機構
８２：固定台
８２Ａ：上面
８２Ｂ：側面
８４Ａ〜８４Ｃ：貫通孔
８６，８８：移動ピン
８６Ａ，８８Ａ：先端
８６Ｂ，８８Ｂ：ローラ
９０：スペーサ
９２：厚肉部
９４：薄肉部
９６Ａ，９６Ｂ：斜面
９８：サーボモータ
１００：軸
１１０：射出装置
１１２：シリンダ
１１４：ホッパ
１１６：射出機構
１１８：ノズル
１２０：製品
１２２Ａ，１２２Ｂ：ゲート口
１２４：ウエルドライン
１３０：ボイド
２００：射出成形装置
２０２：金型
２０４：固定型
２０６：可動型
２０８：成形穴
２０９：貫通孔
２１０：スライドコア
２１０Ａ：先端
２１０Ｂ：後端
２１２：ボス穴形成ピン
２１２Ａ：先端
２１２Ｂ：後端
２１４：突出しロッド
２１４Ａ：先端
２１４Ｂ：後端
２１６：突出しピン
２１６Ａ：先端
２１６Ｂ：後端
２１８：油圧モータ
２２０：製品
２２２：本体部
２２４：ボス部
２２４Ａ：ボス穴
２２６：ゲート口
２２８：ウエルドライン
２５０：コア進退機構
２５２：プレート
２５４：薄型油圧シリンダ
２６０：コア進退機構
２６２：プレート
２６４：ネジ部材
２６６：ナット
２６８：歯車部
２７０：ベルト
２７２：モータ
２７４：歯車
２８０Ａ〜２８０Ｃ：突出しロッド
２８２Ａ〜２８２Ｃ：油圧シリンダ
３００：射出成形装置
３０２：固定側取付板
３０４：固定型
３０６：スプルブッシュ
３０８：ランナー
３１０Ａ，３１０Ｂ：ゲート
３１２：可動側取付板
３１２Ａ：貫通孔
３１４：脚部
３１６：可動型
３１８：スペース
３２０：スプリング
３２２：スライドベース
３２２Ａ，３２２Ｂ：主面
３２６Ａ，３２６Ｂ：突出しピン
３２８：突出しロッド
３２８Ａ：先端
３３０：樹脂
３３２：先端部
３４０：製品
３４２：ウエルドライン
３４４Ａ，３４４Ｂ：ゲート口
３５０：金型
３５１：本体部
３５２：成形穴
３５４：ボス穴形成用コア
３６０：製品
３６２：ボス部
３６２Ａ：ボス穴
３６４：ウエルドライン
４００：射出成形装置
４０２：固定側取付板
４０４：固定型
４０６：スプルブッシュ
４０８：ノズル
４１０：可動側取付板
４１２：可動型
４１４：脚部
４１６：スペーサ
４１８：成形穴
４２０：スライドコア
４２２：スライドベース
４２４：圧力センサ
４３０：樹脂
Ｃ：キャビティ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂製品を成形するための金型を利用した射出成形装置及び射出成形方法に関し、更に具体的には、金型内への樹脂射出時のキャビティ容積の制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、多くの樹脂製品が射出成形によって製作されている。一般的な射出成形は、射出装置で溶融した樹脂を、閉じた金型内に高圧で射出充填し、金型内で冷却・固化させた後に製品を取り出す工程を踏む。図１１(A)には、従来の一般的な射出成形装置の構造の一例が示されており、図１１(B)には、製品離型時の様子が示され、図１１(C)には製品の外観斜視図が示されている。図１１(A)及び(B)に示すように、射出成形装置３００は、金型が固定型３０４と可動型３１６に分割可能な構造となっており、前記固定型３０４は固定側取付板３０２に支持されており、前記可動型３１６は、脚部３１４を介して可動側取付板３１２に支持されている。前記固定側取付板３０２には、図示しない射出装置のノズルから射出される樹脂３３０の通路となるスプルブッシュ３０６が設けられており、前記固定型３０４には、前記スプルブッシュ３０６と接続するランナー３０８及びゲート３１０Ａ，３１０Ｂが設けられている。
【０００３】
また、前記可動型３１６には、前記ゲート３１０Ａ，３１０Ｂを介して溶融状態の樹脂３３０が射出されるキャビティＣが形成されている。前記可動型３１６と可動側取付板３１２の間には、前記脚部３１４によってスペース３１８が形成されており、該スペース３１８内に、前記可動型３１６と可動側取付板３１２の間で進退可能なスライドベース３２２が配置されている。該スライドベース３２２は、一方の主面３２２Ａと前記可動型３１６との間に設けられたスプリング３２０によって、前記可動側取付板３１２側へ付勢されている。更に前記主面３２２Ａには、前記可動型３１６を貫通して前記キャビティＣに達する突出しピン３２６Ａ，３２６Ｂの一端が固定されている。該スライドベース３２２は、図１１(B)に示すように型開き状態で、前記可動側取付板３１２に設けられた貫通孔３１２Ａを貫通する突出しロッド３２８の先端３２８Ａによって主面３２２Ｂ側を押し出すことで、製品３４０を押し出して離型する。当該射出成形装置３００においては、図１１(A)に示すように、固定型３０４と可動型３１６を閉じた状態で、溶融状態の樹脂３３０を射出し、冷却・固化させた後に、図１１(B)に示すように製品３４０、ランナーを離型する。
【０００４】
図１２(A-1)〜(A-4)には、前記射出成形装置３００によるキャビティＣ内の樹脂３３０の充填状況が模式的に示されている。図１２(A-1)に示すように、２点ゲートより樹脂３３０が入り、図１２(A-2)及び(A-3)に示すように、徐々に中央に樹脂３３０が近付いて先端部３３２から結合し、最終的には、図１２(A-4)に示すように樹脂３３０の全体が融合する。このとき、キャビティＣ内では、樹脂３３０が前記キャビティＣの中央に進行する段階で、樹脂３３０の表面が空気に触れて薄い固化層が形成され、それが結合するため、図１２(A-4)及び図１１(C)に示すように、製品３４０の表面には、略Ｖ字状溝のウエルドライン３４２が現れる。
【０００５】
前記ウエルドラインは、射出成形品の欠点の一つであり、前記射出成形装置３００のように、ゲートが２箇所以上の金型を利用した場合に現れるが、ゲートが１箇所であっても、製品に穴部やボス部がある場合には現れる。例えば、図１３(C)に示すように、ボス部３６２を備えた製品３６０を形成する場合には、図１３(A-1)〜(A-3)及び図１３(B-1)〜(B-3)に示すように、キャビティＣは、前記ボス部３６２を形成するための成形穴３５２を備えた形状となり、前記成形穴３５２にボス穴形成用コア３５４を配置した状態で、樹脂３３０を充填する。このようなキャビティＣの形状にあっては、樹脂３３０は、図１３(A-1)〜(A-3)及び図１３(B-1)〜(B-3)に矢印Ｆ１３で示すように充填され、成形穴３５２の環状部で二手に分かれた後、先端部３３２から合流するため、製品３６０のボス部３６２にウエルドライン３６４が現れる。
【０００６】
前記ウエルドラインは、上述したボス部のほか、製品の穴部にも現れるが、これら穴部やボス部は、製品の取り付け等に使用されるため、力が掛かり破損しやすい部分にウエルドラインが存在することになり、強度が不足するという不都合がある。特に、ガラス繊維入りの材料を用いた場合にあっては、左右から流れ込んだ樹脂が融合する部分において、ガラス繊維が一方向に配列されてしまうため、ガラス強化プラスチックのウエルドライン分の強度が半減してしまう。更に、流動する樹脂の先端部分には、ガラス繊維のみの層が形成されるため、材料が合流する部分では、実際には樹脂が融合しておらず、一層の強度不足の原因になるというおそれがある。
【０００７】
前記ウエルドライン部の強度不足を解消するために、従来は、ボス部や穴部に金属のネジを埋め込み成形する等の処理が施されている。また、多点ゲートの場合は、ウエルドライン発生箇所は製品の中央部となり致命的な欠陥になりやすいため、それを避けるためにゲートの配置の考慮や数量の制限，あるいは、肉厚に成形して強度を向上させることで対応している。
【０００８】
また、上述したウエルドラインの発生のほか、上述した従来の一般的な射出成形で製作される樹脂製品は、冷却固化の段階で収縮してヒケやボイドを発生するという不都合もある。ヒケやボイドの発生を防止する手段としては、本願出願人が、特願２００９−１１０１７３において提案した射出成形装置を用いた成形方法がある。該成形法を、ここではＩＭＰ（インモールドプレッシング）工法と称して以降の説明を行う。前記特願２００９−
【０００９】
上述したウエルドラインの発生のほか、上述した従来の射出成形で製作される樹脂製品は、冷却固化の段階で収縮してヒケやボイドを発生するという不都合もある。ヒケやボイドの発生を防止するために、本願出願人が、特願２００９−１１０１７３（特許文献１）において提案した射出成形装置を用いた成形方法がある。該成形法を、ここではＩＭＰ（インモールドプレッシング）工法と称して以降の説明を行う。前記特願２００９−１１０１７３の射出成形装置は、金型のパーティングが開いた状態で樹脂を射出する従来の射出圧縮成形にかかる不都合（樹脂漏れや充填不足など）を改善するために開発されたものであって、図１４に、その装置構成及びＩＭＰ工法の概略が示されている。図１４(A)に示す射出成形装置４００の金型部分は、固定側取付板４０２に固定された固定型４０４と、可動側取付板４１０に支持された可動型４１２と、該可動型４１２に形成された成形穴４１８内をスライド可能であって圧力センサ４２４が設けられたスライドコア４２０と、前記可動側取付板４１０に固定された脚部４１４と、該脚部４１４と前記可動型４１２の間に配置されたスペーサ４１６などにより構成されている。前記可動側取付板４１０は、直圧式又はトグル式などの図示しない型締め機構より、固定側取付板４０２に向けてストローク可能となっている。
【００１０】
図１４(B)に示すように、ＩＭＰ工法では、固定型４０４と可動型４１２を高圧で閉じた状態で樹脂４３０を射出し、その後、スペーサ４１６を図示しない駆動機構により可動型４１２のストローク方向と直交する方向に引き抜く。そして、引き抜きによって生じたスペース分だけ、前記可動側取付板４１０及びスライドベース４２２を介してスライドコア４２０を成形穴４１８内でスライドさせ、キャビティＣの容積の圧縮（再型締め）を行うことで、ヒケやボイドの発生を抑制する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特願２００９−１１０１７３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、以上のような背景技術には、次のような不都合がある。まず、上述した一般的な射出成形装置３００を利用した成形では、ウエルドライン部の強度不足を解消するために、製品の穴部やボス部に金属のネジを埋め込み成形したり、ゲート位置を変更したりする必要があり、成形工程やゲート構造が複雑になるという不都合がある。また、ウエルドラインの発生のほか、樹脂の材質や金型構造，製品形状，成形条件等によっては、図１２(B-1)〜(B-4)に示すように、ジェッティングが発生する。多くの場合、ジェッティング解消については、ゲート位置を変更することにより対応し、ゲート位置にも制約がある場合には、成形条件で対応することとなるが、成形条件での対応には限界があるという不都合がある。
【００１３】
一方、前記図１４に示す射出成形装置４００を利用したＩＭＰ工法では、型締め機構を利用した高圧でパーティングを閉じた状態で射出できるため、成形圧縮できる製品形状に自由度があり、肉厚製品や偏肉部分がある製品を高精度・ボイドレスで加工できるなどの利点があるものの、
(1)金型側面にスペーサを配置する必要があるため、金型構造が複雑になり、耐久性の低下やコストの向上につながる，
(2)スペーサを引き抜くために型締め圧を減圧やゼロにする必要があり、パーティングを常に高圧で型締めすることができず、パーティングバリが発生することがある，
(3)型締め圧力を利用してスライドコアを移動させるため、スライドコア専用の動きや制御を行うのが困難である，
(4)ウエルドライン部の強度不足解消やジェッティング解消については考慮されていない，といった不都合がある。
【００１４】
本発明は、以上のような点に着目したもので、金型内に樹脂を射出して成形するにあたり、ウエルドライン部の強度不足やジェッティングを解消し、ガラス繊維入りの材料を使用した場合であっても、ガラス繊維浮きを解消することができる射出成形装置及び射出成形方法を提供することを、その目的とする。他の目的は、前記ウエルドライン部の強度不足，ジェッティング，ガラス繊維浮きの解消とともに、ボイド発生も解消可能な射出成形装置及び射出成形方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の射出成形装置は、可動側取付板に支持される可動型と、固定側取付板に支持される固定型の端面を当接させたときに、溶融樹脂が射出充填されるキャビティが形成される金型と、前記キャビティに溶融樹脂を射出充填する射出機構と、前記可動側取付板を固定側取付板に対してストロークさせて金型を開閉するとともに、前記射出機構による溶融樹脂の射出充填時に、金型のパーティングを高圧型締めする型締め機構と、前記可動型に前記ストローク方向に延長形成され、前記固定型に対向する端面に開口するとともに、該端面に前記固定型を当接させたときに、前記キャビティの少なくとも一部を形成する一つ以上の成形穴と、前記成形穴に一部が収容されており、該成形穴に沿って進退可能なスライドコアと、前記金型を閉じた状態のまま、前記スライドコアを前記成形穴に沿って進退可能に駆動し、前記成形穴の容積を変化させるスライドコア進退機構と、前記キャビティ内への溶融樹脂の射出状況に応じて前記スライドコア進退機構を駆動する制御手段と、前記キャビティから射出成形後の製品を押し出して離型する離型手段と、を備えるとともに、前記制御手段は、前記キャビティへの溶融樹脂の射出開始から所定時間経過までは、前記成形穴の容積を一定に保ち、所定時間が経過してから射出完了までの間は、前記成形穴の容積が徐々に拡張するように、前記スライドコア進退機構を制御することを特徴とする。
【００１６】
主要な形態の一つは、前記キャビティ内に射出される溶融樹脂が、該キャビティ内の一箇所以上で合流するとともに、前記制御手段は、合流した溶融樹脂が密着した後に、前記成形穴の容積を拡張する方向に前記スライドコア進退機構を駆動させることを特徴とする。他の形態は、前記キャビティが、ボス部ないし凹部を有する製品に対応した形状であること，あるいは、前記射出機構から複数のゲート口を介して前記キャビティに溶融樹脂が射出されることを特徴とする請求項１又は２記載の射出成形装置。
【００１７】
更に他の形態は、前記スライドコア進退機構が、前記可動側取付板と可動型の間に配置されており、前記スライドコアが進退するスペースを形成する脚部と、該脚部によって形成されたスペース内に配置されており、主面の一方が前記スライドコアの後端に取り付けられたスライドベースと、前記可動側取付板を前記進退方向に貫通し、一端が前記スライドベースの他方の主面に当接可能な一つ以上の移動ピンと、該移動ピンの他端側に配置されており、前記移動ピンを前記進退方向に駆動する移動ピン駆動手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１８】
更に他の形態は、前記離型手段が、前記スライドベースを介して前記スライドコアを前方に押し出す突出しロッドと、該突出しロッドを前記進退方向に駆動する突出しロッド駆動手段と、を備えたことを特徴とする。更に他の形態は、前記制御手段は、前記成形穴の容積の拡張を停止した後に、前記スライドコアを前進させて前記成形穴の容積を圧縮することを特徴とする。
【００１９】
本発明の射出成形方法は、可動型と固定型の分割面に形成されるキャビティに溶融樹脂を射出充填し、冷却固化する射出成形方法であって、前記キャビティの少なくとも一部を形成する成形穴に、スライドコアの一部が前記可動型のストローク方向に進退可能に設けられており、型締め状態において前記スライドコアを前進させ、前記成形穴を所定の容積に縮小して維持する工程と、前記キャビティへの溶融樹脂の射出を開始する工程と、前記溶融樹脂の射出を開始してから所定時間経過の後に、前記スライドコアを徐々に後退させて、前記成形穴の容積を連続的に拡張する工程と、前記成形穴の容積拡張を停止する工程と、前記キャビティに射出充填された溶融樹脂の冷却を開始する工程と、冷却固化した製品を、型開きして離型する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２０】
主要な形態の一つは、前記キャビティ内に射出される溶融樹脂が、該キャビティ内の一箇所以上で合流するとともに、前記成形穴の容積を拡張する工程を、前記キャビティ内で合流した溶融樹脂が密着した後に開始することを特徴とする。他の形態は、前記冷却の開始の工程後に、前記スライドコアを前進させて、前記成形穴の容積を圧縮する工程，を含み、該圧縮工程の後に、冷却固化した製品を型開きして離型することを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、固定型と可動型の間に形成されるキャビティに射出された樹脂を成形するにあたり、前記キャビティの少なくとも一部を形成する成形穴の内部でスライド可能なスライドコアの進退により、射出開始から一定時間が経過するまでは、前記成形穴を所定の一定容積に維持し、前記一定時間が経過してから射出完了までは、スライドコアを徐々に後退させて成形穴の容積を連続的に拡張することとしたので、ウエルドライン部の強度不足やジェッティングが解消可能となり、ガラス繊維入りの材料を用いた場合であっても、ガラス繊維浮きを防止できるという効果がある。また、ゲート口より放射線状にガラス繊維が配向する性質を緩和し、全ての方向からの強度が安定し、ソリの抑制に繋がる。更に、必要に応じて、前記スライドコアの後退停止後に、該スライドコアを前進させて成形穴の容積を圧縮することで、前記ウエルドライン部の強度不足，ジェッティング，ガラス繊維浮きの解消に加えて、ボイドの発生を解消することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例１を示す図であり、(A)は射出成形装置の全体構成を示す図，(B)は本実施例により成形される製品形状を示す外観斜視図である。
【図２】前記実施例１の作用を示す図である。
【図３】前記実施例１の射出成形装置による成形工程を示すフローチャートである。
【図４】前記実施例１の成形工程におけるキャビティ内の溶融樹脂の流れを示す模式図である。
【図５】本発明の実施例２を示す図であり、(A)は射出成形装置の主要部を示す図，(B)は本実施例により成形される製品形状を示す外観斜視図である。
【図６】前記実施例２の作用を示す図である。
【図７】前記実施例２の成形工程におけるキャビティ内の溶融樹脂の流れを示す図であり、(A-1)〜(A-3)は平面図，(B-1)〜(B-3)は前記(A-1)〜(A-3)を＃Ａ−＃Ａ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図である。
【図８】本発明の実施例３の射出成形装置の全体構成と作用を示す図である。
【図９】前記実施例３の射出成形装置による成形工程を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の他の実施例を示す図である。
【図１１】背景技術を示す図であり、(A)及び(B)は射出成形装置の構成と動作を示す図，(C)は製品形状を示し外観斜視図である。
【図１２】前記背景技術による成形工程におけるキャビティ内の溶融樹脂の流れを示す模式図であり、(A-1)〜(A-4)はウエルドラインが生じる場合を示し、(B-1)〜(B-4)はジェッティングが生じる場合を示す。
【図１３】前記背景技術の応用例を示す図であり、(A-1)〜(A-3)は成形工程におけるキャビティ内の溶融樹脂の流れを示す平面図，(B-1)〜(B-3)は前記(A-1)〜(A-3)を＃Ｂ−＃Ｂ線に沿って切断し矢印方向に見た端面図，(C)は製品形状を示す外観斜視図である。
【図１４】背景技術のＩＭＰ工法を実現するための射出成形装置の構成及び作用を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２４】
最初に、図１〜図４を参照しながら本発明の実施例１を説明する。図１(A)は本実施例の射出成形装置の全体構成を示す図，図１(B)は本実施例により成形される製品形状を示す外観斜視図である。図２は、本実施例の作用を示す図，図３は、本実施例による成形工程を示すフローチャート，図４は、本実施例の成形工程におけるキャビティ内の溶融樹脂の流れを示す模式図である。本実施例は、上述した一般的な射出成形に適用することで、ウエルドライン部の強度不足やジェッティングの解消を行うものであって、ガラス繊維入りの材料を利用した場合には、ガラス繊維浮きの解消も可能な構成となっている。なお、以下の説明中、必要に応じて、本実施例による射出成形方法を、ＩＭＭ工法（インモールドムービング工法）と称する。
【００２５】
図１(A)に示すように、本実施例の射出成形装置１０は、固定型１６と可動型３２を含む金型１２と、型締め機構７０と、制御装置７６と、スライドコア進退機構８０と、射出装置１１０と、離型手段により構成されている。まず、金型１２から説明すると、金型１２の固定側は、固定側取付板１４に固定型１６が取り付けられており、該固定側取付板１４をスプルブッシュ１８が貫通している。前記固定型１６には、前記スプルブッシュ１８と連結するランナー２０Ａ，２０Ｂ及びゲート２２Ａ，２２Ｂが設けられている。前記スプルブッシュ１８には、溶融状態の樹脂３４を供給するために、後述する射出装置１１０のノズル１１８が接続される。前記固定側取付板１４は、固定プレート６０に支持されている。また、固定型１６には、必要に応じて、後述する可動側の成形穴３６に対応する面に沿って、冷却液を流通させる冷却孔（図示せず）が設けられる。
【００２６】
一方、金型１２の可動側は、可動側取付板２６と、前端面が前記固定型１６と対向する可動型３２と、該可動型３２を支持する脚部２８とを有している。前記脚部２８を可動側取付板２６と可動型３２の間に配置することで、後述するスライドコア３８が進退可能なスペース３０が形成される。前記可動型３２には、該可動型３２のストローク方向に延長形成された成形穴３６が形成されており、該成形穴３６は、前記可動型３２の前端面を前記固定型１６に当接させたときに、キャビティＣを構成する。前記成形穴３６には、該成形穴３６に沿って進退可能なスライドコア３８の一部が収容されている。該スライドコア３８の後端面３８Ｂは、前記スペース３０内に露出しており、第１プレート４０Ａと第２プレート４０Ｂからなるスライドベース４０に固定されている。前記可動側取付板２６には、貫通孔２６Ａ，２６Ｂが設けられており、後述するスライドコア進退機構８０の移動ピン８６が前記貫通孔２６Ａを貫通し、移動ピン８８が前記貫通孔２６Ｂを貫通している。
【００２７】
前記スライドベース４０と前記可動型３２の間には、必要に応じて図示しないスプリングを設け、前記スライドベース４０を常に可動側取付板２６に向けて付勢するようにしてもよい。後述するスライドコア進退機構８０により、前記スライドベース４０を矢印Ｆ１ａ方向にストロークさせると、スライドコア３８が成形穴３６内で移動してキャビティＣの容積を圧縮し、スライドベース４０が矢印Ｆ１ｂ方向に後退可能にすると、キャビティＣの容積を拡張することができる。更に、前記可動側取付板２６の略中央部には、他の貫通孔２６Ｃが形成されており、後述する移動プレート６６の背面側に設けられた油圧シリンダ５０により駆動される突出しロッド４６が貫通可能となっている。そして、前記油圧シリンダ５０の駆動により、突出しロッド４６の先端４６Ａで前記スライドベース４０を押し出すことによってスライドコア３８を前進させて、キャビティＣ内で成形された製品を押し出し離型する。すなわち、前記スライドコア３８は、キャビティＣの容積の調節を行うとともに、前記スライドベース４０，突出しロッド４６，油圧シリンダ５０とともに、製品の離型手段を構成している。前記油圧シリンダ５０は、後述する制御装置７６に接続されている。
【００２８】
次に、型締め機構７０について説明する。型締め機構７０は、前記可動側取付板２６を固定側取付板１４に対してストロークさせて金型１２を開閉するとともに、後述する射出機構１１０による溶融状態の樹脂３４の射出充填時に、金型１２のパーティングを高圧型締めするものである。本実施例では、型締め機構７０として、トグル式の型締め機構を採用している。該トグル式の型締め機構においては、一対の固定プレート６０，６２の間に移動プレート６６を配置し、該移動プレート６６は、前記一対の固定プレート６０，６２間に設けられた複数のガイドロッド６４に沿って、矢印Ｆ１ａ，Ｆ１ｂ方向にストロークさせる。前記移動プレート６６は、複数のリンク７２Ａ〜７２Ｆからなるカム機構を介して、油圧モータ７４のロッド７３に接続されている。該ロッド７３は、前記固定プレート６２を貫通している。前記固定型１６が支持された固定側取付板１４は、前記固定プレート６０に固定され、可動型３２を支持した可動側取付板２６は、後述するスライドコア進退機構８０を介して、前記移動プレート６６に支持される。
【００２９】
次に、スライドコア進退機構８０について説明する。スライドコア進退機構８０は、前記金型１２を閉じた状態のまま、前記スライドコア３８を前記成形穴３６に沿って進退可能に駆動し、成形穴３６の容積を変化させるものであって、脚部２８，スライドベース４０，固定台８２，移動ピン８６及び８８，スペーサ９０，サーボモータ９８などにより構成されている。このうち、前記脚部２８は、上述した通り、前記可動側取付板２６と可動型３２の間に配置され、両端がそれぞれ可動側取付板２６と可動型３２に固定されており、前記スライドコア３８が進退するスペース３０を形成するものであり、スライドベース４０についても上述した通りである。前記固定台８０は、図１(A)に示すように、上面８２Ａ及び側面８２Ｂからなる断面略コ字状であって、側面８２Ｂの縁が前記移動プレート６６に固定されており、前記上面８２Ａに前記可動側取付板２６が固定されている。前記上面８２Ａには、前記可動側取付板２６の貫通孔２６Ａ〜２６Ｃに対応する位置に、貫通孔８４Ａ〜８４Ｃが形成されており、貫通孔２６Ａ及び８４Ａを移動ピン８６が貫通可能であり、貫通孔２６Ｂ及び８４Ｂを移動ピン８８が貫通可能であり、貫通孔２６Ｃ及び８４Ｃを突出しロッド４６が貫通可能となっている。
【００３０】
前記移動ピン８６，８８の先端８６Ａ，８８Ａ側は、前記スライドベース４０の背面側に当接可能となっており、移動ピン８６，８８の後端側には、ローラ８６Ｂ，８８Ｂが設けられている。また、前記固定台８２の内側には、前記移動プレート６６の主面に沿って、前記可動側取付板２６のストローク方向（図１の矢印Ｆ１ａ，Ｆ１ｂ方向）と略直交する方向にスライド可能なスペーサ９０が配置されている。該スペーサ９０は、厚肉部９２と薄肉部９４が、斜面９６Ａ，９６Ｂを挟んで交互に形成された形状となっており、前記厚肉部９２と薄肉部９４の表面は、移動プレート６６の主面と略平行となっている。前記スペーサ９０は、例えば、軸１００を介してサーボモータ９８に接続され、該サーボモータ９８によって駆動される。該サーボモータ９８は、上述した制御装置７６に接続されている。制御装置７６によってサーボモータ９８を駆動し、スペーサ９０をスライドさせることにより、ローラ８６Ｂ，８８Ｂがスペーサ９０の厚肉部９２，斜面９６Ａ及び９６Ｂ，薄肉部９４のいずれの位置に接するかに応じて、移動ピン８６，８８の後退量（ないし前進量），ひいては、スライドコア３８の後退量（ないし前進量）を調節することが可能となる。なお、本実施例では、制御のしやすさの観点からサーボモータ９８を利用しているが、他の公知の各種の駆動手段を利用してもよい。
【００３１】
次に、前記制御装置７６について説明する。制御装置７６は、型締め機構７０の油圧モータ７４と突出しロッド４６の油圧シリンダ５０の駆動を制御するほか、前記キャビティＣ内への溶融樹脂の射出状況に応じて、前記スライドコア進退機構８０のサーボモータ９８の駆動も制御する。具体的には、前記キャビティＣへの樹脂３４の射出開始から所定の一定時間が経過するまでは、前記成形穴３６の容積が縮小された状態で一定に保ち、所定時間が経過してから射出完了までの間には、成形穴３６の容積が徐々に拡張するように、前記サーボモータ９８の駆動を制御する。本実施例では、２つのゲート２２Ａ、２２ＢからキャビティＣに樹脂３４が射出される２点ゲート構造をとっているため、前記制御手段７６は、キャビティＣ内で合流した樹脂３４が完全に密着するまでは、キャビティ容積が縮小した状態を保ち、樹脂３４の合流・密着後に、キャビティＣの容積が拡張するように、スライドコア３８を徐々に後退させるという制御を行う。
【００３２】
次に、射出装置１１０について説明する。射出装置１１０は、ホッパ１１４から投入された成形材料をシリンダ１１２により溶融させ、射出機構１１６によって前記シリンダ１１２の先端のノズル１１８から、前記金型１２のキャビティＣに、スプル１８Ａ，ランナー２０Ａ及び２０Ｂ，ゲート２２Ａ及び２２Ｂを介して溶融状態の樹脂３４を射出充填するもので、その構造は公知である。
【００３３】
次に、図２〜図４も参照しながら、本実施例の作用を説明する。まず、型締め機構７０の油圧モータ７４の駆動により、可動側型板２６を図１の矢印Ｆ１ａに示す方向に移動させて金型１２を型締めする（図３のステップＳ１０）。次に、スライドコア進退機構８０のサーボモータ９８の駆動により、スペーサ９０を図２(A)に示す矢印Ｆ２ａ方向に押込んだ状態，すなわち、移動ピン８６，８８のローラ８６Ｂ，８８Ｂをスペーサ９０の厚肉部９２に接触させて、スライドコア３８を成形穴３６内で前進させて（ステップＳ１２）、キャビティＣの容積を所定の初期設定容積に維持した状態で、前記射出装置１１０からの樹脂３４の射出を開始する（ステップＳ１４）。このときの状態が、図４(A)に示されている。
【００３４】
そして、図４(B)に示すように、キャビティＣに射出された樹脂３４の先端部３４Ａから合流した樹脂が密着するまで一定時間の経過を待ったら（ステップＳ１６）、スライドコア進退機構８０の駆動により、射出成形圧力と同調してスペーサ９０を図２(B)に矢印Ｆ２ｂで示す方向に徐々に後退させる。スペーサ９０を矢印Ｆ２ｂ方向に後退させると、厚肉部９２に接していたローラ８６Ｂ，８８Ｂが、薄肉部９４へ向けて斜面９６Ａ，９６Ｂを移動可能となるため、樹脂３４の射出圧力により、スライドコア３８が成形穴３６に沿って矢印Ｆ１ｂ方向に後退を開始する（ステップＳ１８，図４(B)及び(C)））。そして、図４(D)に示すように、キャビティＣが所定の容積まで拡張されたらスライドコア３８の後退を停止させ（ステップＳ２０）、次いで、樹脂３４の射出を停止する（ステップＳ２２）。
【００３５】
その後は、冷却を行い（ステップＳ２４）、冷却が完了したら、型締め機構７０の油圧モータ７４を駆動させて型開きし（ステップＳ２６），図２(C)に示すように、離型手段の突出しロッド４６を油圧シリンダ５０の駆動により突き出すことで、スライドベース４０を介し、スライドコア３８により製品１２０を離型する（ステップＳ２８）。その後は、続けて成形を行うのであれば（ステップＳ３０のＹｅｓ），前記ステップＳ１０に戻り、ステップＳ１２〜Ｓ２８までを繰り返し、成形を行わない場合は（ステップＳ３０のＮｏ）、終了する。以上の工程によって得られた製品１２０は、図１(B)に示すように、製品が薄い状況でウエルドラインが接合することから、接合時の射出圧力が高く、接合強度も高まり、その後のスライドコア３８の移動により、ウエルドライン１２４がない状況（ほとんどない状況を含む）を作り出すことができ、ウエルドライン部の強度不足を解消することが可能となる。また、ガラス繊維入りの材料を用いた場合であっても、ガラス繊維浮きを防止できるという効果がある。更に、ゲート口より放射線状にガラス繊維が配向する性質を緩和し、全ての方向からの強度が安定し、ソリの抑制に繋がる。樹脂の射出成形の場合、特にガラス繊維含有の材料を用いた場合には、ゲート口から流れ出た材料は放射線状に広がり、樹脂の高分子やガラス繊維が放射線状に配列する。そのことにより、製品でゲート口から遠ざかる方向の製品強度は非常に強く、逆にその方向から９０度の方向では、極端に強度不足を招くことになる。上述した本実施例のＩＭＭ工法によれば、薄肉製品を作る段階では配向は発生するが、その後、スライドコア３８を後退させて製品を広げる段階になると、樹脂３４の流れる方向が９０度変化する事から、配向のランダムな製品ができる。このため、製品１２０の強度にむらがなく、全ての方向で安定した強度が得られる。また、配向がないことから、製品１２０のソリの問題にも有効である。
【００３６】
このように、実施例１によれば、固定型１６と可動型３２の間に形成されるキャビティＣに射出された樹脂３４を成形するにあたり、前記キャビティＣを形成する成形穴３６の内部でのスライドコア３８の進退により、樹脂３４の射出開始から一定時間経過後までは、キャビティＣを一定容積に維持し、一定時間経過後から射出完了までは、スライドコア３８を徐々に後退させてキャビティＣの容積を徐々に拡張することとした。このため、次のような効果が得られる。
(1)製品１２０のウエルドライン１２４を消すか、あっても、極わずかなラインにできるため、ウエルドライン部の強度不足を解消できる。
(2)射出時にジェッティングの発生しない形状にし、そこから実際の製品１２０の形状にキャビティＣを広げていくため、全くジェッティングが発生しない優れた外観の製品１２０を作り出すことができる。
(3)本実施例のＩＭＭ工法では、キャビティＣの容積を徐々に広げていくため、最初に強い射出圧力が樹脂３４に加えられ、その圧力を維持した状態でキャビティＣを製品１２０の形状まで拡張するため、樹脂３４としてガラス繊維入りの材料を用いた場合であっても、ガラス繊維浮きの少ない外観に優れた製品を得ることができる。また、ゲート口１２２Ａ，１２２Ｂより放射線状にガラス繊維が配向する性質を緩和し、全ての方向からの強度安定になり、ソリの抑制につながる。
(4)通常、ガラス繊維入りの樹脂３４を用いた場合は、ジェッティングが生じると製品１２０の全体にウエルドラインが生じているのと同じことになるが、本実施例のＩＭＭ工法によれば、ジェッティングが全く生じないため、強度の向上も図ることができる。
【実施例２】
【００３７】
次に、図５〜図７を参照しながら本発明の実施例２を説明する。なお、上述した実施例１と同一ないし対応する構成要素には同一の符号を用いることとする（以下の実施例についても同様）。上述した実施例１は、２点ゲート構造を採用し、キャビティ内で樹脂が合流する金型構成の例であるが、本実施例は、ゲートが一箇所であり、かつ、キャビティ内で樹脂が合流する形状の金型を用いた例である。図５(A)は、本実施例の射出成形装置の主要部を示す図，図５(B)は本実施例により成形される製品形状を示す外観斜視図である。図６は、本実施例の作用を示す図である。図７は、本実施例の成形工程におけるキャビティ内の溶融樹脂の流れを示す図であり、(A-1)〜(A-3)は平面図，(B-1)〜(B-3)は前記(A-1)〜(A-3)を＃Ａ−＃Ａ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図である。
【００３８】
本実施例の射出成形装置２００においても、金型２０２は、固定型２０４と可動型２０６に分割構成されている。前記固定型２０４側には、スプルブッシュ１８と接続するランナー２０Ｂとゲート２２Ｂのみが形成された１点ゲート構造となっている。一方、可動型２０６側には、図５(B)に示す製品２２０の本体部２２２に相当するキャビティＣと、前記製品２２０のボス部２２４に相当し前記キャビティＣの一部を構成する成形穴２０８と、突出しロッド２１４が貫通する貫通孔２０９が形成されている。前記成形穴２０８には、略円筒状のスライドコア２１０の一部が収容されている。該スライドコア２１０は、前記成形穴２０８の容積を増減するためのもので、一方の端部２１０Ａ側が成形穴２０８内に収容され、他方の端部２１０Ｂがスライドベース４０の第１プレート４０Ａに固定され、該固定部分が第２プレート４０Ｂにより覆われている。
【００３９】
また、本実施例では、前記スライドベース４０と移動プレート６６の間に、他のスライドベース４２が配置されている。該スライドベース４２は、第１プレート４２Ａと第２プレート４２Ｂにより構成され、前記スライドベース４０とは独立して矢印Ｆ５方向に進退可能となっている。前記スライドベース４２には、貫通孔４４Ａ，４４Ｂが形成されており、一方の貫通孔４４Ａを、前記ボス穴形成用コア２１２が貫通し、その端部２１２Ｂが前記移動プレート６６に固定されている。また、他方の貫通孔４４Ｂには、移動ピン２１６が挿通されている。該移動ピン２１６は、移動プレート６６も貫通し、一方の端部２１６Ａが前記スライドベース４０に接触可能となっており、他方の端部側が油圧モータ２１８に接続されている。該油圧モータ２１８は、前記制御装置７６に接続されており、該制御装置７６によって、移動ピン２１６の進退が制御されている。なお、本実施例では、移動ピン２１６の駆動手段として油圧モータ２１８を用いたが、上述した実施例１と同様にスペーサ９０やサーボモータ９８を利用した機構としてもよい。更に、前記スライドベース４２の第１プレート４２Ａには、前記突出しロッド２１４の一方の端部２１４Ｂが固定され、該固定部分が第２プレート４２Ｂにより覆われている。前記突出しロッド２１４は、スライドベース４２が移動プレート６６に着座した状態において、その先端２１４Ａが、キャビティＣの本体部分と面一となるような長さに設定されている。油圧シリンダ５０の駆動により突出しロッド４６が前進し、該突出しロッド４６の先端４６Ａによってスライドベース４２が押し出されると、それに伴って突出しロッド２１４が前進し、キャビティＣ内で成形された製品２００を金型２０２から押し出し離型する。
【００４０】
次に、図６及び図７も参照しながら本実施例の作用を説明する。まず、図示しない型締機構（例えば、実施例１と同様の型締め機構７０）の駆動により、可動側型板２０６を図６の矢印Ｆ６ａに示す方向に移動させて金型２０２を型締めする。この型締め状態において、前記ボス穴成形用コア２１２の先端２１２Ａは、固定型２０４の端面に当接している。次に、油圧モータ２１８の駆動により、移動ピン２１６を前進させて、スライドベース４０及びスライドコア２１０を前進させ、成形穴２０８の容積を所定の初期設定容積に縮小し、その状態を維持したままで、図示しない射出装置からキャビティＣへの樹脂３４の射出を開始する。このときの状態が、図６(A)及び図７(A-1)及び(B-1)に示されている。
【００４１】
キャビティＣに射出された樹脂３４は、図７に矢印Ｆ７で示すように進行するが、ボス穴形成用コア２１２まで到達すると二手に分かれ、その先端部３４Ａは、２方向から合流する。そして、前記先端部３４Ａから合流した樹脂３４が完全に密着するまで一定時間の経過を待ったら、油圧モータ２１８の駆動により、移動ピン２１６を図６(B)に矢印Ｆ６ｂ方向に後退させる。すると、樹脂３４の射出圧力によりスライドコア２１０が成形穴２０８に沿って矢印Ｆ６ｂ方向に後退を開始する（図７(A-2)及び(B-2)）。そして、図７(A-3)及び(B-3)に示すように、成形穴２０８が所定の容積まで拡張されたら、スライドコア２１０の後退を停止させ、次いで、樹脂３４の射出を停止する。
【００４２】
その後は、冷却を行い、冷却が完了したら、型締め機構により型開きし、図６(C)に示すように、離型手段の突出しロッド４６を油圧シリンダ５０の駆動により突き出すことで、スライドベース４０，４２が矢印Ｆ６ａ方向に前進し、スライドコア２１０の先端２１０Ａと、突出しロッド２１６の先端２１６Ａによって、製品２２０を押し出し離型する。その後は、必要に応じて、上述した動作を繰り返して成形を行う。以上の工程によって得られた製品２２０は、図５(B)に示すように、ボス部２２４のウエルドライン２２８がないか、あってもごく浅いものであり、ウエルドライン部の強度不足を解消することが可能となる。本実施例のように、ゲートが１箇所であってもキャビティＣ内で樹脂が合流する構造であれば、上述した実施例１と同様に、ウエルドライン部の強度不足，ジェッティング，ガラス繊維浮きの解消などが可能である。
【実施例３】
【００４３】
次に、図８及び図９を参照しながら本発明の実施例３を説明する。上述した実施例１及び２は、主に、ウエルドライン部の強度不足，ジェッティング，ガラス繊維浮きの解消を目的とするＩＭＭ工法のみを行うものであるが、本実施例は、前記ＩＭＭ工法に、上述したＩＭＰ工法を組み合わせることで、製品のボイドをなくすことも可能にした例である。図８は、本実施例の射出成形装置の全体構成と作用を示す図，図９は、本実施例による成形工程を示すフローチャートである。図８に示すように、本実施例で使用する射出成形装置は、上述した実施例１の射出成形装置１０と同じ構成である。また、図９に示すように、型締め（ステップＳ１０，図８(A)）から、射出の停止（ステップＳ２２）までの工程も、前記実施例１と同様である。
【００４４】
本実施例においては、図８(B)に示す射出停止後、図示しない冷却機構により金型１２の冷却を開始し（図９のステップＳ５０）、次いで、制御装置７６にサーボモータ９８を駆動させ、図８(C)に示すようにスペーサ９０を矢印Ｆ２ｂ方向にスライドさせることで、移動ピン８６，８８のローラ８６Ｂ，８８Ｂがスペーサ９０の厚肉部９２に乗り上げ、移動ピン８６，８８が同図に矢印Ｆ８ａで示す方向に前進し、圧縮を開始する（ステップＳ５２）。すると、該移動ピン８６，８８によりスライドベース４０を介してスライドコア３８が矢印Ｆ８ａ方向に前進し、キャビティＣを圧縮するため、図８(B)に示すようなボイド１３０を消すことができる。その後、冷却が完了したら（ステップＳ５４）、図８(D)に示すように型開きし（ステップＳ２６）、製品１２０を突出し・離型する（ステップＳ２８）。ステップＳ２６〜ステップＳ３０までは、上述した実施例１と同様である。
【００４５】
本実施例３のように、ＩＭＭ工法とＩＭＰ工法を組み合わせることにより、次のような効果が得られる。
(1)ＩＭＰ工法のみを行った場合、ボイド１３０を消すことはできるが、それによって製品１２０の内部に応力がたまりやすいことが分かっている。この応力は、冷却時に開放しようとすると製品内部にクラックという形で現れるが、このクラックは、製品内部に存在する湯シワ（ある意味でのウエルドライン）を起点として起こるものである。これに対し、本実施例では、前記ＩＭＰ工法と実施例１のＩＭＭ工法を組み合わせることにより、製品内部に潜む強度のアンバランスを極力防ぎ、均一した優れた強度安定性を得ることが可能となる。例えば、ゲート１箇所でウエルドラインなし製品の強度を１００とした場合、ゲート２箇所の通常成形では強度が５０しか得られないのに対し、本実施例のＩＭＭ工法とＩＭＰ工法の組み合わせによれば、ゲート２箇所で強度７５という試験結果が得られている。
【００４６】
(2)本実施例の工法を、例えば、実施例２に示す射出成形装置２００で行うことにより、ウエルドライン部強度不足やジェッティングの解消部位と、圧縮部位を任意に設定できることから、様々な製品形状に対応可能となる。
(3)背景技術のＩＭＰ工法に比べ、金型側面にスペーサを配置する必要がないため、金型構造が単純になり、耐久性向上やコスト削減にも効果が得られる。
(4)前記背景技術のＩＭＰ工法と比べ、金型側面に配置したスペーサを引き抜く必要がないため、型締め圧を減圧やゼロにする必要がなく、パーティングを常に高圧型締めしてパーティングバリの発生を防止することができる。
(5)射出した樹脂３４を圧縮できるため、製品形状の自由度が増す，薄肉製品や、薄肉部分を含む偏肉製品にも対応できるという効果がある。
(6)前記背景技術のＩＭＰ工法では、型締め圧を利用した圧縮を掛けるのに対して、本実施例の組み合わせ工法では、ＩＭＭ工法用のスライドコア圧縮機構８０を、型締め機構７０とは独立して外付けする機構であるため、キャビティＣ（ないし成形穴３６）の容積圧縮や拡張のための専用の動作及び制御を行うことが可能である。
【実施例４】
【００４７】
次に、図１０(A)を参照しながら、本発明の実施例４を説明する。本実施例は、スライドコア進退機構の他の構成を示した例であり、その他の構成部分は、上述した実施例１と基本的には同様である。図１０(A)に示すスライドコア進退機構２５０では、前記固定台８０が、移動プレート６６上に設けられたプレート２５２に固定されており、該プレート２５２上には、薄型油圧シリンダ２５４が設けられている。該薄型油圧シリンダ２５４は、前記制御装置７６に接続されている。また、スライドコア３８を進退させるための移動ピン８６，８８の後端側は、前記薄型油圧シリンダ２５４に接続されており、該薄型油圧シリンダ２５４によってキャビティＣの容積の調整が行われる。本実施例では、型締め後、前記薄型油圧シリンダ２５４により移動ピン８６，８８を前進させてキャビティ容積を一定の縮小状態に保ち、射出された樹脂３４がキャビティＣ内で完全に密着するのを待ってから、移動ピン８６，８８を徐々に後退させてキャビティ容積を拡張することで、上述した実施例１と同様の効果が得られる。また、必要に応じて、前記実施例３と同様に、射出完了後に、スライドコア３８によりキャビティＣを圧縮してボイドをなくすようにしてもよい。
【実施例５】
【００４８】
次に、図１０(B)及び(C)を参照しながら、本発明の実施例５を説明する。本実施例も、スライドコア進退機構の他の構成を示した例であり、その他の構成部分は、上述した実施例１と同様である。図１０(B)は本実施例の射出成形装置の全体構成を示す図，図１０(C)は、スライドベースを移動プレート６６側から見た平面図である。本実施例のスライドコア進退機構２６０では、移動プレート６６の上に固定されたプレート２６２に、大口径のネジ部材２６４が、該プレート２６２に対して回転可能に支持されている。一方、スライドコア４０の裏面には、大口径のナット２６６が回転可能に取り付けられている。該ナット２６６の外周面には歯車部２６８が形成されている。また、前記スライドベース４０の前面側にはモータ２７２が設けられており、該モータ２７２の出力軸は前記スライドベース４０を貫通し、該出力軸の先端に設けられた歯車２７４と前記歯車部２６８には、ベルト２７０が掛けられている。従って、前記モータ２７２の駆動により、歯車２７４，ベルト２７０，歯車部２６８を介してナット２６６を回転させると、該ナット２６６に噛み合うネジ部材２６４がプレート２６２に固定されているため、スライドベース４０が進退することとなる。なお、前記モータ２７２は、油圧モータ７４とともに制御装置７６に接続されている。
【００４９】
本実施例では、型締め後、前記モータ２７２の駆動によりスライドベース４０を前進させてキャビティ容積を一定の縮小状態に保ち、射出された樹脂３４がキャビティＣ内で完全に密着するのを待ってから、前記モータ２７２の駆動によりスライドベース４０及び移動ピン８６，８８を徐々に後退させてキャビティ容積を拡張する。また、前記実施例３と同様に、必要に応じて、射出完了後に、スライドコア３８によりキャビティＣを圧縮してボイドをなくすようにしてもよい。本実施例の効果は、上述した実施例１と同様である。
【００５０】
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例１では、固定型１６における可動型３２の成形穴３６に対向する部分は平坦となっているが、製品の形状に応じて対応する成形凹凸部を形成することができる。他の実施例についても同様である。
(2)前記実施例１で示したスペーサ９０とサーボモータ９８を利用したスライドコア進退機構８０や、実施例４のスライドコア進退機構２５０，実施例５のスライドコア進退機構２６０も一例であり、同様の効果を奏する範囲内で、適宜設計変更可能である。例えば、図１０(D)に示す例のように、可動側型板２６を貫通し、油圧シリンダ２８２Ａ〜２８２Ｃによって駆動可能な３つの突出しピン２８０Ａ〜２８０Ｃを設け、これら突出しピン２８０Ａ〜２８０Ｃのいずれかを、スライドコアの押し出し手段として利用してもよい。また、前記実施例１においては、スライドベース４０を第１プレート４０Ａと第２プレート４０Ｂから構成することとしたが、これも一例であり、スライドベース４０を構成するプレート数の増減によって、スライドコアの移動量を調節するようにしてもよい。
【００５１】
(3)前記実施例では、ゲートが１箇所又は２箇所の場合を例に挙げたが、これも一例であり、３点以上のゲートを有する構成にも本発明は適用可能である。
(4)前記実施例２では、ボス部２２４を有する製品２２０を成形する場合を例に挙げたが、これも一例であり、穴部や凹部を有する製品の場合のように、キャビティ内で樹脂が合流するような金型構造全般に対して、本発明は適用可能である。
(5)本発明は、例えば、ガラス繊維入りの樹脂を利用した場合に好適であるが、これに限定されるものではなく、公知の各種の成形材料を用いた射出成形に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明によれば、固定型と可動型の間に形成されるキャビティの少なくとも一部を形成する成形穴の内部においてスライドコアを進退させることにより、射出開始から一定時間経過後までは、前記成形穴を一定の縮小状態に維持し、一定時間が経過してから射出完了までは、スライドコアを徐々に後退させて成形穴の容積を連続的に拡張することとした。このため、ウエルドライン部の強度不足やジェッティングの解消が求められる射出成形装置及び方法として適用可能である。特に、ガラス繊維浮きを防止でき、ゲート口から放射線状にガラス繊維が配向する性質を緩和し、全ての方向からの強度が安定してソリの抑制ができるため、ガラス繊維入りの材料を利用する場合に好適である。また、必要に応じて、射出完了後に前記スライドコアにより成形穴の容積を圧縮してボイドの発生を防止できるため、肉厚製品や偏肉製品の成形にも好適である。
【符号の説明】
【００５３】
１０：射出成形装置
１２：金型
１４：固定側型板
１６：固定型
１８：スプルブッシュ
１８Ａ：スプル
２０Ａ，２０Ｂ：ランナー
２２Ａ，２２Ｂ：ゲート
２６：可動側取付板
２６Ａ〜２６Ｃ：貫通孔
２８：脚部
３０：スペース
３２：可動型
３４：樹脂
３４Ａ：先端部
３６：成形穴
３８：スライドコア
３８Ａ：先端面
３８Ｂ：後端面
４０，４２：スライドベース
４０Ａ，４２Ａ：第１プレート
４０Ｂ，４２Ｂ：第２プレート
４４Ａ，４４Ｂ：貫通孔
４６：突出しロッド
４６Ａ：先端
５０：油圧シリンダ
６０，６２：固定プレート
６４：ガイドロッド
６６：移動プレート
７０：型締め機構
７２Ａ〜７２Ｆ：リンク
７３：ロッド
７４：油圧モータ
７６：制御装置
８０：コア進退機構
８２：固定台
８２Ａ：上面
８２Ｂ：側面
８４Ａ〜８４Ｃ：貫通孔
８６，８８：移動ピン
８６Ａ，８８Ａ：先端
８６Ｂ，８８Ｂ：ローラ
９０：スペーサ
９２：厚肉部
９４：薄肉部
９６Ａ，９６Ｂ：斜面
９８：サーボモータ
１００：軸
１１０：射出装置
１１２：シリンダ
１１４：ホッパ
１１６：射出機構
１１８：ノズル
１２０：製品
１２２Ａ，１２２Ｂ：ゲート口
１２４：ウエルドライン
１３０：ボイド
２００：射出成形装置
２０２：金型
２０４：固定型
２０６：可動型
２０８：成形穴
２０９：貫通孔
２１０：スライドコア
２１０Ａ：先端
２１０Ｂ：後端
２１２：ボス穴形成ピン
２１２Ａ：先端
２１２Ｂ：後端
２１４：突出しロッド
２１４Ａ：先端
２１４Ｂ：後端
２１６：突出しピン
２１６Ａ：先端
２１６Ｂ：後端
２１８：油圧モータ
２２０：製品
２２２：本体部
２２４：ボス部
２２４Ａ：ボス穴
２２６：ゲート口
２２８：ウエルドライン
２５０：コア進退機構
２５２：プレート
２５４：薄型油圧シリンダ
２６０：コア進退機構
２６２：プレート
２６４：ネジ部材
２６６：ナット
２６８：歯車部
２７０：ベルト
２７２：モータ
２７４：歯車
２８０Ａ〜２８０Ｃ：突出しロッド
２８２Ａ〜２８２Ｃ：油圧シリンダ
３００：射出成形装置
３０２：固定側取付板
３０４：固定型
３０６：スプルブッシュ
３０８：ランナー
３１０Ａ，３１０Ｂ：ゲート
３１２：可動側取付板
３１２Ａ：貫通孔
３１４：脚部
３１６：可動型
３１８：スペース
３２０：スプリング
３２２：スライドベース
３２２Ａ，３２２Ｂ：主面
３２６Ａ，３２６Ｂ：突出しピン
３２８：突出しロッド
３２８Ａ：先端
３３０：樹脂
３３２：先端部
３４０：製品
３４２：ウエルドライン
３４４Ａ，３４４Ｂ：ゲート口
３５０：金型
３５１：本体部
３５２：成形穴
３５４：ボス穴形成用コア
３６０：製品
３６２：ボス部
３６２Ａ：ボス穴
３６４：ウエルドライン
４００：射出成形装置
４０２：固定側取付板
４０４：固定型
４０６：スプルブッシュ
４０８：ノズル
４１０：可動側取付板
４１２：可動型
４１４：脚部
４１６：スペーサ
４１８：成形穴
４２０：スライドコア
４２２：スライドベース
４２４：圧力センサ
４３０：樹脂
Ｃ：キャビティ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動側取付板に支持される可動型と、固定側取付板に支持される固定型の端面を当接させたときに、溶融樹脂が射出充填されるキャビティが形成される金型と、
前記キャビティに溶融樹脂を射出充填する射出機構と、
前記可動側取付板を固定側取付板に対してストロークさせて金型を開閉するとともに、前記射出機構による溶融樹脂の射出充填時に、金型のパーティングを高圧型締めする型締め機構と、
前記可動型に前記ストローク方向に延長形成され、前記固定型に対向する端面に開口するとともに、該端面に前記固定型を当接させたときに、前記キャビティの少なくとも一部を形成する一つ以上の成形穴と、
前記成形穴に一部が収容されており、該成形穴に沿って進退可能なスライドコアと、
前記金型を閉じた状態のまま、前記スライドコアを前記成形穴に沿って進退可能に駆動し、前記成形穴の容積を変化させるスライドコア進退機構と、
前記キャビティ内への溶融樹脂の射出状況に応じて前記スライドコア進退機構を駆動する制御手段と、
前記キャビティから射出成形後の製品を押し出して離型する離型手段と、
を備えるとともに、
前記制御手段は、
前記キャビティへの溶融樹脂の射出開始から所定時間経過までは、前記成形穴の容積を一定に保ち、所定時間が経過してから射出完了までの間は、前記成形穴の容積が徐々に拡張するように、前記スライドコア進退機構を制御することを特徴とする射出成形装置。
【請求項２】
前記キャビティ内に射出される溶融樹脂が、該キャビティ内の一箇所以上で合流するとともに、
前記制御手段は、合流した溶融樹脂が密着した後に、前記成形穴の容積を拡張する方向に前記スライドコア進退機構を駆動させることを特徴とする請求項１記載の射出成形装置。
【請求項３】
前記キャビティが、ボス部ないし凹部を有する製品に対応した形状であることを特徴とする請求項１又は２記載の射出成形装置。
【請求項４】
前記射出機構から複数のゲート口を介して前記キャビティに溶融樹脂が射出されることを特徴とする請求項１又は２記載の射出成形装置。
【請求項５】
前記スライドコア進退機構が、
前記可動側取付板と可動型の間に配置されており、前記スライドコアが進退するスペースを形成する脚部と、
該脚部によって形成されたスペース内に配置されており、主面の一方が前記スライドコアの後端に取り付けられたスライドベースと、
前記可動側取付板を前記進退方向に貫通し、一端が前記スライドベースの他方の主面に当接可能な一つ以上の移動ピンと、
該移動ピンの他端側に配置されており、前記移動ピンを前記進退方向に駆動する移動ピン駆動手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の射出成形装置。
【請求項６】
前記離型手段が、
前記スライドベースを介して前記スライドコアを前方に押し出す突出しロッドと、
該突出しロッドを前記進退方向に駆動する突出しロッド駆動手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の射出成形装置。
【請求項７】
前記制御手段は、
前記成形穴の容積の拡張を停止した後に、前記スライドコアを前進させて前記成形穴の容積を圧縮することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の射出成形装置。
【請求項８】
可動型と固定型の分割面に形成されるキャビティに溶融樹脂を射出充填し、冷却固化する射出成形方法であって、前記キャビティの少なくとも一部を形成する成形穴に、スライドコアの一部が前記可動型のストローク方向に進退可能に設けられており、
型締め状態において前記スライドコアを前進させ、前記成形穴を所定の容積に縮小して維持する工程と、
前記キャビティへの溶融樹脂の射出を開始する工程と、
前記溶融樹脂の射出を開始してから所定時間経過の後に、前記スライドコアを徐々に後退させて、前記成形穴の容積を連続的に拡張する工程と、
前記成形穴の容積拡張を停止する工程と、
前記キャビティに射出充填された溶融樹脂の冷却を開始する工程と、
冷却固化した製品を、型開きして離型する工程と、
を含むことを特徴とする射出成形方法。
【請求項９】
前記キャビティ内に射出される溶融樹脂が、該キャビティ内の一箇所以上で合流するとともに、
前記成形穴の容積を拡張する工程を、前記キャビティ内で合流した溶融樹脂が密着した後に開始することを特徴とする請求項８記載の射出成形方法。
【請求項１０】
前記冷却の開始の工程後に、前記スライドコアを前進させて、前記成形穴の容積を圧縮する工程，
を含み、
該圧縮工程の後に、冷却固化した製品を型開きして離型することを特徴とする請求項８又は９記載の射出成形方法。
【請求項１】
可動側取付板に支持される可動型と、固定側取付板に支持される固定型の端面を当接させたときに、溶融樹脂が射出充填されるキャビティが形成される金型と、
前記キャビティに溶融樹脂を射出充填する射出機構と、
前記可動側取付板を固定側取付板に対してストロークさせて金型を開閉するとともに、前記射出機構による溶融樹脂の射出充填時に、金型のパーティングを高圧型締めする型締め機構と、
前記可動型に前記ストローク方向に延長形成され、前記固定型に対向する端面に開口するとともに、該端面に前記固定型を当接させたときに、前記キャビティの少なくとも一部を形成する一つ以上の成形穴と、
前記成形穴に一部が収容されており、該成形穴に沿って進退可能なスライドコアと、
前記金型を閉じた状態のまま、前記スライドコアを前記成形穴に沿って進退可能に駆動し、前記成形穴の容積を変化させるスライドコア進退機構と、
前記キャビティ内への溶融樹脂の射出状況に応じて前記スライドコア進退機構を駆動する制御手段と、
前記キャビティから射出成形後の製品を押し出して離型する離型手段と、
を備えるとともに、
前記制御手段は、
前記キャビティへの溶融樹脂の射出開始から所定時間経過までは、前記成形穴の容積を一定に保ち、所定時間が経過してから射出完了までの間は、前記成形穴の容積が徐々に拡張するように、前記スライドコア進退機構を制御することを特徴とする射出成形装置。
【請求項２】
前記キャビティ内に射出される溶融樹脂が、該キャビティ内の一箇所以上で合流するとともに、
前記制御手段は、合流した溶融樹脂が密着した後に、前記成形穴の容積を拡張する方向に前記スライドコア進退機構を駆動させることを特徴とする請求項１記載の射出成形装置。
【請求項３】
前記キャビティが、ボス部ないし凹部を有する製品に対応した形状であることを特徴とする請求項１又は２記載の射出成形装置。
【請求項４】
前記射出機構から複数のゲート口を介して前記キャビティに溶融樹脂が射出されることを特徴とする請求項１又は２記載の射出成形装置。
【請求項５】
前記スライドコア進退機構が、
前記可動側取付板と可動型の間に配置されており、前記スライドコアが進退するスペースを形成する脚部と、
該脚部によって形成されたスペース内に配置されており、主面の一方が前記スライドコアの後端に取り付けられたスライドベースと、
前記可動側取付板を前記進退方向に貫通し、一端が前記スライドベースの他方の主面に当接可能な一つ以上の移動ピンと、
該移動ピンの他端側に配置されており、前記移動ピンを前記進退方向に駆動する移動ピン駆動手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の射出成形装置。
【請求項６】
前記離型手段が、
前記スライドベースを介して前記スライドコアを前方に押し出す突出しロッドと、
該突出しロッドを前記進退方向に駆動する突出しロッド駆動手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の射出成形装置。
【請求項７】
前記制御手段は、
前記成形穴の容積の拡張を停止した後に、前記スライドコアを前進させて前記成形穴の容積を圧縮することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の射出成形装置。
【請求項８】
可動型と固定型の分割面に形成されるキャビティに溶融樹脂を射出充填し、冷却固化する射出成形方法であって、前記キャビティの少なくとも一部を形成する成形穴に、スライドコアの一部が前記可動型のストローク方向に進退可能に設けられており、
型締め状態において前記スライドコアを前進させ、前記成形穴を所定の容積に縮小して維持する工程と、
前記キャビティへの溶融樹脂の射出を開始する工程と、
前記溶融樹脂の射出を開始してから所定時間経過の後に、前記スライドコアを徐々に後退させて、前記成形穴の容積を連続的に拡張する工程と、
前記成形穴の容積拡張を停止する工程と、
前記キャビティに射出充填された溶融樹脂の冷却を開始する工程と、
冷却固化した製品を、型開きして離型する工程と、
を含むことを特徴とする射出成形方法。
【請求項９】
前記キャビティ内に射出される溶融樹脂が、該キャビティ内の一箇所以上で合流するとともに、
前記成形穴の容積を拡張する工程を、前記キャビティ内で合流した溶融樹脂が密着した後に開始することを特徴とする請求項８記載の射出成形方法。
【請求項１０】
前記冷却の開始の工程後に、前記スライドコアを前進させて、前記成形穴の容積を圧縮する工程，
を含み、
該圧縮工程の後に、冷却固化した製品を型開きして離型することを特徴とする請求項８又は９記載の射出成形方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−１４８４５５（Ｐ２０１２−１４８４５５Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８２９０（Ｐ２０１１−８２９０）
【出願日】平成２３年１月１８日（２０１１．１．１８）
【出願人】（５０９１２２５００）ＰＬＡＭＯ株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１８日（２０１１．１．１８）
【出願人】（５０９１２２５００）ＰＬＡＭＯ株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
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