樹脂成形品の成形方法、および樹脂成形品の成形装置
【課題】成形型に設けたガスエジェクターのガス噴出口内に樹脂材料が漏れ込むことを防止することによって、離型作業時に樹脂成形品に伸びや切れが発生することを防止し、樹脂成形品の外観品質の低下を防止し得る樹脂成形品の成形方法、および樹脂成形品の成形装置を提供する。
【解決手段】樹脂成形品の成形装置３００は、第１の成形面３１１が形成されたコア型３１０と、型締めによって第１の成形面３１１との間にキャビティ３４０を形成する第２の成形面３２１が形成されたキャビ型３２０と、樹脂成形品５３０をコア型から離型する離型用ガスを噴出するガス噴出口３５１を第１の成形面に備えるガスエジェクター３５０と、塗膜３６２を形成する塗料を第２の成形面に塗布するとともに塗料をガス噴出口を覆うシール部３５１を形成するように第１の成形面に塗布する塗布用ガンと、溶融した樹脂材料を注入する注入手段３７０と、を有している。
【解決手段】樹脂成形品の成形装置３００は、第１の成形面３１１が形成されたコア型３１０と、型締めによって第１の成形面３１１との間にキャビティ３４０を形成する第２の成形面３２１が形成されたキャビ型３２０と、樹脂成形品５３０をコア型から離型する離型用ガスを噴出するガス噴出口３５１を第１の成形面に備えるガスエジェクター３５０と、塗膜３６２を形成する塗料を第２の成形面に塗布するとともに塗料をガス噴出口を覆うシール部３５１を形成するように第１の成形面に塗布する塗布用ガンと、溶融した樹脂材料を注入する注入手段３７０と、を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形品の成形方法、および樹脂成形品の成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車や家庭で用いられる内装部品として、表皮層−発泡体層−芯材層の３層構造からなる表皮付きの成形部材を多用している。表皮の成形は、成形型内において塗装を行う型内塗装技術を採用している。型内塗装技術には、種々の方式があるが、例えば、成形型内に塗料を塗布して塗膜を予め形成し（いわゆる、モールドコート）、型締めした後にキャビティ内に流動性および接着性を備えた樹脂材料を注入し、成形型内において塗膜と一体化した樹脂成形品を成形する反応射出（ＲＩＭ）成形方法が知られている。
【０００３】
上記の成形方法にあっては、キャビティ内に注入した樹脂材料が成形面に貼り付くことを防止するために、樹脂の注入に先立って、成形面には離型剤を塗布している。しかしながら、接着性の優れた樹脂材料の貼り付きを離型剤によって防止することができず、樹脂成形品が成形面に貼り付いた状態で成形されることがある。この場合、型開きや離型によって、樹脂成形品に伸びや切れが生じる虞がある。
【０００４】
上記のような樹脂成形品の伸びや切れを防止するために、例えば、成形型にエジェクター装置を埋設し、成形面と樹脂成形品との間にガスを噴出させて離型を行う方法を採用することができる（特許文献１参照）。エジェクター装置は、成形面に設けられたガス噴出口を弁体によって開閉させて、樹脂成形品に対してガスを噴出する。キャビティ内に溶融した樹脂材料を注入して成形を行う成形方法に上記のエジェクター装置を適用した場合、弁体によってガス噴出口を塞ぎ、ガス噴出口内への樹脂材料の流入を防止することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３９４９４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のＲＩＭ成形方法にあっては、弁体のみでは、流動性を備える樹脂材料を遮断することができず、弁体とガス噴出口との間に形成される僅かな隙間から樹脂材料の漏れ込みを生じさせる虞がある。
【０００７】
ガス噴出口内に樹脂材料が漏れ込むと、ガス噴出口内において樹脂材料が固着し、樹脂材料の詰まりを生じさせる。樹脂材料の詰まりが生じることによって、弁体によるガス噴出口の開閉動作を正常かつ円滑に行うことが困難になる。その結果、離型作業時におけるガスの噴出が阻害され、樹脂成形品に伸びや切れが生じ、樹脂成形品の外観品質の低下を招くことになる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、成形型に設けたガスエジェクターのガス噴出口内に樹脂材料が漏れ込むことを防止することによって、離型作業時に樹脂成形品に伸びや切れが発生することを防止し、樹脂成形品の外観品質の低下を防止し得る樹脂成形品の成形方法、および樹脂成形品の成形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、キャビティ内に注入した樹脂材料を成形する樹脂成形品の成形方法であって、キャビティを形成するための第１の成形面が形成され、型締め後に成形された樹脂成形品を離型するための離型用ガスを噴出するガス噴出口を第１の成形面に備えた第１の型と、第１の型に対して相対的に開閉自在に設けられるとともに型締めによって第１の成形面との間にキャビティを形成する第２の成形面が形成された第２の型と、を開いた状態とし、表層をなす塗膜を形成する塗料を第２の成形面に塗布するとともに塗料をガス噴出口を覆うシール部を形成するように第１の成形面に塗布する工程を有している。そして、塗布する工程の後に第１の型と第２の型とを型締めし、キャビティに溶融した樹脂材料を注入して表層をなす塗膜と一体化した樹脂成形品を成形する工程を有している。さらに、離型用ガスをガス噴出口から噴出することによってシール部を引き剥がすとともに第１の型から樹脂成形品を離型する工程を有している。
【００１０】
また、本発明は、キャビティ内に注入した樹脂材料を成形する樹脂成形品の成形装置であって、樹脂成形品の外形形状に合致した内形形状を有するキャビティを形成するための第１の成形面が形成された第１の型を有している。さらに、第１の型に対して相対的に開閉自在に設けられるとともに型締めによって第１の成形面との間にキャビティを形成する第２の成形面が形成された第２の型と、キャビティ内において成形された樹脂成形品を第１の型から離型する離型用ガスを噴出するガス噴出口を第１の成形面に備えるガスエジェクターと、を有している。さらに、表層をなす塗膜を形成する塗料を第２の成形面に塗布するとともに塗料をガス噴出口を覆うシール部を形成するように第１の成形面に塗布する塗布用ガンと、キャビティに溶融した樹脂材料を注入する注入手段と、を有している。そして、離型用ガスをガス噴出口から噴出することによってシール部を引き剥すとともに、キャビティに注入した樹脂材料と表層をなす塗膜とが一体化して成形された樹脂成形品を第１の型から離型する。
【発明の効果】
【００１１】
ガスエジェクターのガス噴出口を覆うようにして塗料を塗布することによってシール部を形成し、ガス噴出口内に樹脂材料が漏れ込むことを防止する。このため、ガス噴出口内に樹脂材料の詰まりが発生することを防止でき、ガスの噴出を阻害させることなく離型作業を行うことができる。その結果、離型作業時に樹脂成形品に伸びや切れが生じることを防止でき、樹脂成形品の外観品質の低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る樹脂成形品の成形方法の工程を示すフローチャートである。
【図２】樹脂成形品の成形装置を簡略化して示す断面図である。
【図３】ガス噴出口を拡大して示す図である。
【図４】実施形態に係る樹脂成形品の成形方法を説明するための断面図である。
【図５】実施形態に係る樹脂成形品の成形方法を説明するための断面図である。
【図６】実施形態に係る樹脂成形品の成形方法を説明するための断面図である。
【図７】実施形態に係る樹脂成形品の成形方法を説明するための断面図である。
【図８】図８（Ａ）は、弁部材のみによってガス噴出口内に樹脂材料が流入することを防止する対比例において、弁部材とガス噴出口内との間に樹脂材料が漏れ込んだ状態を示す図であり、図８（Ｂ）は、漏れ込んだ樹脂材料が固着し、弁部材によるガス噴出口の開閉動作を妨げている状態を示す図である。
【図９】９（Ａ）および（Ｂ）は、ガスエジェクターを用いずに型開きを行う成形方法の対比例において、樹脂成形品に伸びや切れが生じた状態を示す図であり、図９（Ｃ）は、キャビティ内に厚肉部を形成することによって、樹脂成形品に伸びや切れが生じることを防止する対比例を示す図である。
【図１０】他の実施形態に係る成形型を用いた樹脂成形装置および樹脂成形方法を説明するための断面図である。
【図１１】他の実施形態に係る成形型を用いた樹脂成形装置および樹脂成形方法を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１４】
図２には、本実施形態の反応射出（ＲＩＭ）成形装置を示す。本実施形態は、本発明に係る樹脂成形品の成形方法および樹脂成形品の成形装置を、ＲＩＭ成形方法およびＲＩＭ成形装置に適用している。ＲＩＭ成形装置によって成形される樹脂成形品５３０としては、例えば、表皮層−発泡体層−芯材層の３層構造からなる自動車部品の室内ドアトリムなどに用いられる表皮が挙げられる。塗料３６１および樹脂材料５００には、ポリウレタＲＩＭ成形に一般的に用いられるウレタン系の材料を用いている。
【００１５】
図２〜７を参照して、樹脂成形品の成形装置３００は、概説すれば、第１の成形面３１１が形成されたコア型３１０（第１の型に相当する）と、コア型３１０に対して相対的に開閉自在に設けられるとともに型締めによって第１の成形面３１１との間に樹脂成形品５３０の外形形状に合致した内形形状を有するキャビティ３４０を形成する第２の成形面３２１が形成されたキャビ型３２０（第２の型に相当する）と、キャビティ３４０内において成形された樹脂成形品５３０をコア型３１０から離型する離型用ガス３５９を噴出するガス噴出口３５１を第１の成形面３１１に備えるガスエジェクター３５０と、表層をなす塗膜３６２（以下、塗膜と記す）を形成する塗料３６１を第２の成形面３２１に塗布するとともに塗料３６１をガス噴出口３５１を覆うシール部３６３を形成するように第１の成形面３１１に塗布する塗布用ガン３６０と、キャビティ３４０に溶融した樹脂材料５１０を注入する注入手段３７０と、を有している。そして、離型用ガス３５９をガス噴出口３５１から噴出することによってシール部３６３を引き剥すとともに、キャビティ３４０に注入した樹脂材料５００と塗膜３６２とが一体化して成形された樹脂成形品５３０をコア型３１０から離型している。
【００１６】
コア型３１０が有する第１の成形面３１１は全体的には、キャビ型３２０に対して突出した凸形状を有しており、キャビ型３２０が有する第２の成形面３２１は全体的には、コア型３１０に対して窪んだ凹形状を有している。離型させた樹脂成形品５３０は、キャビ型３２０に残置させている（図７（Ａ）を参照）。ガスエジェクター３５０は、第１の成形面３１１に突出する方向に移動自在に設けられ、突出する方向の移動によってシール部３６３を押圧する弁部材３５４を有している（図３を参照）。以下、本実施の形態について詳述する。
【００１７】
図２を参照して、樹脂成形品の成形装置３００は、コア型３１０とキャビ型３２０とから構成される成形型３３０と、装置各部の動作を制御する制御部３９０と、を有している。
【００１８】
コア型３１０は、キャビ型３２０に対して接近離反移動自在に設けている。成形型３３０の型締めは、コア型３１０をキャビ型３２０に対して接近移動（図中下方への移動であり、矢印ａで示す）させて行う（図６（Ａ）を参照）。成形型３３０の型開きは、コア型３１０をキャビ型３２０に対して離反移動（図中上方向への移動であり、矢印ｂで示す）させて行う（図７（Ａ）を参照）。成形型３３０の型締めや、型開き、その他の動作は、後述する制御部３９０が送信する制御信号ｓ１に従って行われる。
【００１９】
コア型３１０が有する第１の成形面３１１には、樹脂成形品５３０の形状に合わせて部分的に凹凸部を形成している。一方、キャビ型３２０が有する第２の成形面３２１には、第１の成形面３１１に設けられた凹凸部に合致する形状の凹凸部を部分的に形成している。型締めによって、第１の成形面３１１と第２の成形面３２１との間に樹脂成形品５３０の外形形状に合致するキャビティ３４０を形成する。
【００２０】
樹脂成形品の意匠外観上、キャビ型の成形面には、インバース形状を形成させる場合がある。インバース形状が形成された成形面からの樹脂成形品の取り出しは、型開きのみによって行うことができない。このため、一般的には、スライド型やスライドピンからなるアンダーカット処理構造を成形型に設けて樹脂成形品の取り出しを行なっている。
【００２１】
しかしながら、成形型にアンダーカット処理構造を設けた場合、成形装置の装置構成が複雑化する。このため、成形品が樹脂成形品５３０のように可撓性を備えている場合には、型開きの際に、キャビ型上に樹脂成形品を残置させて、インバース形状部分を弾性変形させて取り出す方法を採用することがある。
【００２２】
実施形態に係る成形方法にあっては、コア型３１０から噴出させた離型用ガス３５９によって、樹脂成形品５３０をキャビ型３２０上に残置させる（図７（Ａ）を参照）。成形面にインバース形状が形成されたキャビ型を用いて行う成形方法に適用した場合において、上記のインバース形状部分を弾性変形させて樹脂成形品を成形面から取り出す方法を採用することができる。
【００２３】
制御部３９０は、制御信号を送信し、予め設定された動作を装置各部に実行させる。制御部３９０は、例えば、離型用ガス３５９を噴き付けるタイミングや、離型用ガス３５９の噴出量、成形型３３０の型締めおよび型開きのタイミングを制御する。
【００２４】
ガスエジェクター３５０は、チャンバ（図示せず）内に保管した離型用ガス３５９を供給する離型用ガス供給部３５２と、コア型３１０内に設けられたガス供給路３５３ａと、第１の成形面３１１に配置されたガス噴出口３５１と、ガス噴出口３５１内に設けられた弁部材３５４と、を有している。
【００２５】
ガスエジェクター３５０は、制御部３９０から送信された制御信号ｓ２に従って離型用ガス３５９をガス供給路３５３ａへ送り込む。離型用ガス３５９は、ガス供給路３５３ａを通過させてガス噴出口３５１から噴出させる。
【００２６】
図３（Ａ）、および（Ｂ）を参照して、弁部材３５４は、離型用ガス３５９が供給される側に配置された係止部３５５と、第１の成形面３１１側に配置されるとともにガス噴出口３５１を開閉させる蓋部３５６と、係止部３５５と蓋部３５６とを連結する軸部３５７と、係止部３５５を支持する圧縮変形自在な弾性部材３５８と、を有している。弾性部材３５８には、バネ部材を用いているが、これに限定されるものではなく、適宜変更することができる。
【００２７】
弁部材３５４は、離型用ガス３５９を噴出させることによって、初期位置ｐから第１の成形面３１１に突出する方向に移動し、ガス噴出口３５１を開いた状態とする（図３（Ｂ）を参照）。
【００２８】
係止部３５５は、離型用ガス３５９の風圧を受けて弾性部材３５８を圧縮させつつ、第１の成形面３１１に突出する方向に移動する。係止部３５５の移動に伴って、軸部３５７および蓋部３５６も第１の成形面３１１に突出する方向に移動し、弁部材３５４全体が第１の成形面３１１に突出する方向に移動する。
【００２９】
蓋部３５６を移動させることによって、ガス噴出口３５１を開く。離型用ガス３５９を噴出させている間は、係止部３５５が離型用ガス３５９の風圧を受け続ける。これにより、弾性部材３５８が圧縮した状態を維持するため、ガス噴出口３５１の開いた状態を維持することが可能になる。
【００３０】
蓋部３５６は、シール部３６３を押圧するように移動し、ガス噴出口３５１とシール部３６３との間に隙間部ｇを形成させる。隙間部ｇを形成させる際、シール部３６３を押圧して樹脂成形品５３０の離型を補助する。
【００３１】
離型作業時には、隙間部ｇに流し込むように離型用ガス３５９を噴出させる。樹脂成形品５３０には、シール部３６３を介して離型用ガス３５９を噴き付ける。離型用ガス３５９の噴き付けによって、シール部３６３を引き剥がすとともに、コア型３１０から樹脂成形品５３０を離型させる（図７（Ａ）を参照）。
【００３２】
このように、弁部材３５４は、第１の成形面３１１に突出する方向に移動し、第１の成形面３１１とシール部３６３との間に隙間部ｇを形成する。隙間部ｇに流し込むように離型用ガス３５９を噴出させることによって、シール部３６３および樹脂成形品５３０に対して付与する離型用ガス３５９の風圧を高めることができる。このため、より円滑に樹脂成形品５３０をコア型３１０から離型させることが可能になる。
【００３３】
離型用ガス３５９の噴出を停止させると、弾性部材３５８が伸長し、係止部３５５の移動とともに弁部材３５４全体が初期位置ｐに向けて移動する。弁部材３５４が初期位置ｐに戻されることによって、ガス噴出口３５１が閉じる。
【００３４】
離型用ガス３５９の種類は、特に限定されるものではないが、コストの低減を図るために空気等を用いることが望ましい。例えば、離型剤を混入させて離型用ガス３５９を噴出させることも可能である。シール部３６３を形成する塗料３６１の塗布不足や、シール部３６３の厚さ寸法の不足によってガス噴出口３５１内に樹脂材料５００が入り込んだ場合に、樹脂材料５００の除去作業を容易に行うことが可能となる。ガス噴出口３５１内のメンテナンスを兼ねて、定期的に離型剤を離型用ガス３５９に混入させてを噴出させることが望ましい。
【００３５】
塗布用ガン３６０には、一般的な塗膜用スプレーガンを用いることができる（図５（Ａ）を参照）。塗布用ガン３６０により、第１の成形面３１１、および第２の成形面３２１に塗料３６１を塗布する。第２の成形面３２１には、成形面３２１全体に塗料３６１を塗布し、製品の意匠外観を構成させるための塗膜３６２を形成させる。第１の成形面３１１には、ガス噴出口３５１を覆うようにして塗料３６１を塗布し、シール部３６３を形成させる。シール部３６３は、少なくとも、ガス噴出口３５１内への樹脂材料５００の流入を防止する程度に形成されていればよく、第１の成形面３１１全体に形成させる必要はない。
【００３６】
また、製品形状が複雑な場合は、ガス噴出口３５１のシール部３６３以外の部位、例えば、１〜５°程度の抜き勾配（抜き角θ、図９（Ａ）を参照）が小さい部位に塗料３６１を塗布することによって、接着性が高い樹脂材料５００と成形面３１１との離型性より、塗料３６１を塗布した部位と成形面３１１との離型性の方を高くすることが可能である。そのため、離型補助を行う様な場合は、成形面３１１への塗料３６１の塗布は、ガス噴出口３５１においてシール部３６３を形成させる部位以外の部位に塗布しても何の問題もない。
【００３７】
本成形で用いられるＲＩＭ成形は、一般的に材料の接着性が高く、液体で水に近い流動性を有しているため、一般的な射出成形材料である固体（ペレット）を溶融しながら型内へ流動させる射出成形に比べたら、はるかに流動性が良い。ＲＩＭ材料の流動性が非常によいために、型内に少しの隙間があると反応した材料が、接着性と流動性の良さから、隙間へ流れ込み、固着するという現象が発生する。そこで、隙間を覆うように、１層塗膜層３６３を形成させることによって、流動性の高い材料であっても、塗膜３６３を貫通して第１の成形面３１１の側へ漏れ出させることなく、成形することが可能になる。
【００３８】
また、塗料を塗布した第１の成形面３１１には、少なくとも膜状態を形成していることが必要であり、あまり薄すぎてポーラス状のような微細な貫通した穴が開いている状態では、隙間への流れ込みを防止する効果を発揮することが困難である。このため、使用する塗料によっても違いはあるが、ポーラス状にならない膜厚設定を行うことが望ましい。
【００３９】
上記の効果を十分に発揮させるためには、例えば、膜厚の寸法を５〜１０μｍと同程度、またはそれよりも大きな寸法で形成することが望ましい。また、膜厚をより大きくすることによって、膜自体の強度を高めることができ、樹脂材料５１０の浸入をより確実に防止することが可能になる。なお、膜厚の寸法は例示したものに限定されず、適宜変更することが可能である。
【００４０】
塗料３６１を塗布する際には、キャビ型３２０の合わせ面３３５にマスキング治具３９５を配置している（図５（Ａ）を参照）。マスキング治具３９５によって意図しない部位に塗料３６１が塗布されることを防止するためである。マスキング治具３９５には、例えば、適宜の形状を有した金属部材を用いることができる。
【００４１】
塗膜３６２およびシール部３６３は、同一の塗料３６１によって形成することができ、成形作業に要するコストを低減させることができる。同一の塗料３６１を用いることができるため、塗膜３６２を形成する塗料用スプレーガンと、シール部３６３を形成する塗料用スプレーガンとを共用化することができ、装置の設備コストを低減させることができる。
【００４２】
再び図２を参照して、注入手段３７０は、チャンバ（図示せず）内に保管した樹脂材料５１０を供給する樹脂材料供給部３７１と、キャビティ３４０内に溶融した樹脂材料５１０を注入するミキシングヘッド３７２と、を有している。注入手段３７０は、制御部３９０から送信された制御信号ｓ３に従って樹脂材料供給部３７１から溶融した樹脂材料５１０をミキシングヘッド３７２へ送り込む。ミキシングヘッド３７２は、溶融した樹脂材料５１０を、コア型３１０とキャビ型３２０との間に設けられるゲートを介してキャビティ３４０内に注入させる（図６（Ｂ）を参照）。
【００４３】
樹脂成形品の成形装置３００は、成形型３３０から樹脂成形品５３０を取り出し易くするために、塗料３６１の塗布に先立って第１の成形面３１１および第２の成形面３２１に離型剤３８１を塗布する離型剤塗布手段３８０を備えている（図４（Ａ）を参照、塗布後の離型剤３８１は図中省略する）。離型剤塗布手段３８０には、一般的な離型剤用スプレーガンを用いることができる。離型剤３８１には、例えば、樹脂成形の成形装置の離型剤として用いられるワックス、金属石けん、シリコーン系離型剤等を用いることができる。
【００４４】
次に、樹脂成形品の成形方法について説明する。
【００４５】
図１を参照して、樹脂成形品５３０の成形方法は、概説すれば、離型剤３８１を塗布する工程（Ｓ１１）と、マスキング治具３９５を配置する工程（Ｓ１２）と、成形面３１１、３２１に塗料３６１を塗布する工程（Ｓ１３）と、マスキング治具３９５を取り外す工程と（Ｓ１４）と、型締めする工程（Ｓ１５）と、樹脂材料５１０を注入する工程（Ｓ１６）と、型を開くとともに、離型用ガス３５９を噴出させて樹脂成形品５３０を離型する工程（Ｓ１７）と、樹脂成形品５３０を取り出す工程（Ｓ１８）と、を有している。樹脂成形品５３０を離型する工程（Ｓ１７）において、コア型３１０とキャビ型３２０とを型開きしつつ離型用ガス３５９を噴出させている。以下、各工程について詳述する。
【００４６】
図４（Ａ）を参照して、離型剤３８１を塗布する工程を行う（Ｓ１１）。コア型３１０およびキャビ型３２０を開いた状態とし、第１の成形面３１１および第２の成形面３２１に離型剤３８１を塗布する。離型剤３８１の塗布は、離型剤用スプレーガン３８０によって行う。
【００４７】
図４（Ｂ）を参照して、マスキング治具３９５を配置する工程を行う（Ｓ１２）。マスキング治具３９５は、キャビ型３２０の合わせ面３３５上に配置することによって、塗料３６１を塗布する範囲を規制する。
【００４８】
図５（Ａ）を参照して、成形面３１１、３２１に塗料３６１を塗布する工程を行う（Ｓ１３）。第２の成形面３２１には、成形面３２１全体に塗膜３６２が形成されるように塗料３６１を塗布する。第１の成形面３１１には、第１の成形面３１１に設けられたガス噴出口３５１を覆うようにして塗料３６１を塗布し、シール部３６３を形成する。塗料３６１には、同一の塗料３６１を使用し、共用化された塗膜用スプレーガン３６０によって塗布作業を行う。
【００４９】
図５（Ｂ）を参照して、マスキング治具３９５を取り外す工程を行う（Ｓ１４）。キャビ型３２０の合わせ面３３５上に配置したマスキング治具３９５を取り外す。
【００５０】
図６（Ａ）を参照して、型締めする工程を行う（Ｓ１５）。塗料３６１を塗布する工程の後に、コア型３１０をキャビ型３２０に対して接近移動させて成形型３３０を型締めする。コア型３１０が有する第１の成形面３１１とキャビ型３２０が備える第２の成形面３２１との間に、樹脂成形品５３０の外形形状に合致する形状のキャビティ３４０を形成する。
【００５１】
図６（Ｂ）を参照して、樹脂材料５１０を注入する工程を行う（Ｓ１６）。注入手段３７０によって溶融した樹脂材料５１０をキャビティ３４０内に注入する。溶融した樹脂材料５１０は、流動性、および塗膜３６２と一体化して樹脂成形品５３０を成形させるための接着性を備えている。溶融した樹脂材料５１０の注入に先立って形成されたシール部３６３は、ガス噴出口３５１内に樹脂材料５１０が流入することを防止する。
【００５２】
ここで図８（Ａ）には、弁部材６４０のみによってガス噴出口６１０内に溶融した樹脂材料５１０が流入することを防止する対比例において、弁部材６４０とガス噴出口６１０との間に樹脂材料５１０が漏れ込んだ状態を示し、図８（Ｂ）には、漏れ込んだ樹脂材料５１０が固着し、弁部材６４０によるガス噴出口３５１の開閉動作を妨げている状態を示す。
【００５３】
弁部材６４０は、成形面６２０に向かう進退移動によってガス噴出口６１０の開閉動作を行う構成となっている。ガス噴出口６１０を閉じた状態とすることによって、キャビティ内に注入された樹脂材料５１０の流入を防止する。弁部材６４０の成形面６２０に向かう進退移動を可能とするために、弁部材６４０とガス噴出口６１０との間には、間隙を設ける必要がある。流動性を備える樹脂材料５１０は、この間隙からガス噴出口６１０内に漏れ込む（図８（Ａ）を参照）。
【００５４】
ガス噴出口６１０内に漏れ込んだ樹脂材料５１０は、その接着性によって、弁部材６４０とガス噴出口６１０との間で固着する。固着した樹脂材料５２０は、弁部材６４０によるガス噴出口６１０の開閉動作を妨げる。このため、離型作業時に弁部材６４０によるガス噴出口６１０の開閉動作を正常かつ円滑に行うことができず、離型に要する十分な量の離型用ガスを噴出させることが困難になる（図８（Ｂ）を参照）。その結果、成形面に貼り付いた状態で樹脂成形品を離型させることになり、樹脂成形品に後述する伸びや切れを発生させることになる（図９（Ｂ）を参照）。
【００５５】
これに対して、本実施形態にあっては、溶融した樹脂材料５１０の注入に先立ってガス噴出口３５１を覆うようにして塗布した塗料３６１によってシール部３６３を形成している。シール部３６３は、ガス噴出口３５１内への樹脂材料５１０の漏れ込みを遮断する。このため、ガス噴出口３５１内に樹脂材料の詰まり５２０が発生することを防止でき、離型用ガス３５９の噴出を阻害させることなく樹脂成形品５３０を離型させることができる。その結果、離型作業時に樹脂成形品５３０に伸びや切れが生じることを防止でき、樹脂成形品５３０の外観品質が低下することを防止できる。
【００５６】
図７（Ａ）を参照して、成形型３３０を開くとともに、離型用ガス３５９を噴出させて樹脂成形品５３０を離型させる工程を行う（Ｓ１７）。溶融した樹脂材料５１０が硬化し、塗膜３６２と樹脂材料５００とが一体化して成形された状態でコア型３１０をキャビ型３２０から離反移動させて成形型３３０を開く。成形型３３０を開きつつ、ガスエジェクター３５０によって離型用ガス３５９を噴出させる。
【００５７】
ガスエジェクター３５０は、離型用ガス供給部３５２からガス供給路３５３ａへ離型用ガス３５９を送り込む。離型用ガス３５９は、ガス噴出口３５１内に設けられた弁部材３５４を第１の成形面３１１に突出する方向に移動させる。弁部材３５４は、突出する方向の移動によって、シール部３６３を押圧し、シール部３６３と第１の成形面３１１との間に隙間部ｇを形成する（図３（Ｂ）をも参照）。隙間部ｇを形成させる際、弁部材３５４は、シール部３６３を押圧して樹脂成形品５３０の離型を補助する。
【００５８】
離型用ガス３５９は、隙間部ｇに流し込むように噴き付ける。隙間部ｇに流し込むように離型用ガス３５９を噴出させることによって、シール部３６３および樹脂成形品５３０に対して付与する離型用ガス３５９の風圧を高める。
【００５９】
離型用ガス３５９の噴出によって、シール部３６３を第１の成形面３１１から引き剥がすとともに、第１の成形面３１１と樹脂成形品５３０との間に流し込むように離型用ガス３５９を噴出させることによって、コア型３１０から樹脂成形品５３０を離型させる。
【００６０】
コア型３１０から離型させた樹脂成形品５３０は、キャビ型３２０上に残置させる。
【００６１】
図９（Ａ）および（Ｂ）には、ガスエジェクター３５０を用いずに、またはその機構が機能しない場合に型開きを行う成形方法の対比例において、樹脂成形品５３０に伸びや切れが生じた状態を示し、図９（Ｃ）には、キャビティ３４０内に厚肉部７３０を形成することによって、樹脂成形品５３０に伸びや切れが生じることを防止する対比例を示す。
【００６２】
成形面７１１、７２１には、樹脂成形品５３０の外形形状に合致するように凸部および凹部を形成させている。キャビティ内において、この凸部の縦壁部と凹部の縦壁部とが互いに向かい合う部位は、他の部位に比べて型開きを行う際の抜き勾配（抜き角θ）が小さくなる。このような部位では、樹脂成形品５３０の貼り付きがより生じ易くなる（図９（Ａ）を参照）。
【００６３】
第１の成形面７１１に樹脂成形品５３０が貼り付いた状態で型開きを行うと、図示されるような樹脂成形品５３０の伸びが生じる。また、伸びが生じている状態で型開きを行うことによって、樹脂成形品５３０に切れが生じる虞がある（図９（Ｂ）を参照）。
【００６４】
厚肉部７３０を形成して抜き勾配を大きくした場合には、樹脂成形品５３０の貼り付きを抑制することは可能である。しかしながら、厚肉部７３０は、キャビティ３４０内の他の部位と比較して断面積が大きくなるため、ボイド７４０が発生し易くなる（図９（Ｃ）を参照）。ボイド７４０が発生すると、樹脂成形品５３０の触感が硬くなるため、樹脂成形品５３０の製品品質が低下する。また、厚肉部７４０を形成するため、樹脂材料５００を余分に注入する必要がある。このため、樹脂成形に要するコストの増加を招くことになる。
【００６５】
これに対して、本実施形態にあっては、コア型３１０に設けられたガスエジェクター３５０から噴出させた離型用ガス３５９を、第１の成形面３１１と樹脂成形品５３０との間に流し込むように噴き付けて、第１の成形面３１１の側から樹脂成形品５３０を離型させる。このため、成形面３１１、３２１に離型剤３８１を塗布したにも関わらず、成形面３１１、３２１への樹脂成形品５３０の貼り付きが生じるような場合であっても、型開き時に樹脂成形品５３０に伸びや切れが発生することを防止できる。
【００６６】
さらに、型開きしつつ離型用ガス３５９を噴出させるため、樹脂成形品５３０における第１の成形面３１１から離型した部位が、再度第１の成形面３１１に貼り付くことを防止でき、樹脂成形品５３０に伸びや切れが生じることをより確実に防止することができる。型開きしつつ樹脂成形品５３０を離型させることができるため、成形作業の作業効率を向上させることができる。
【００６７】
再び図７（Ａ）を参照して、コア型３１０から引き剥がされたシール部３６３は、塗膜３６２が形成された側の面と反対側の面に残存することになる。塗膜３６２が形成された側の面と反対側の面は、製品の意匠外観を構成しないため、残存したシール部３６３によって外観品質の低下が招かれる虞はない。また、シール部３６３は、適宜除去することも可能である。
【００６８】
図７（Ｂ）を参照して、樹脂成形品５３０を取り出す工程を行う（Ｓ１８）。離型作業時に樹脂成形品５３０に伸びや切れが生じることを防止したため、外観品質を低下させることなく成形された樹脂成形品５３０を取得することができる。
【００６９】
離型させた樹脂成形品５３０をキャビ型３２０上に残置させているため、インバース形状が形成された成形面を備えるキャビ型３２０を用いた成形方法に適用した場合において、インバース形状部分を弾性変形させて樹脂成形品５３０を取り出すことができる。
【００７０】
上述したように、本実施形態によれば、溶融した樹脂材料５１０の注入に先立ってガス噴出口３５１を覆うようにして塗布した塗料３６１によってシール部３６３を形成し、ガス噴出口３５１内への樹脂材料５１０の漏れ込みを遮断する。このため、ガス噴出口３５１内に樹脂材料の詰まり５２０が発生することを防止でき、離型用ガス３５９の噴出を阻害させることなく樹脂成形品５３０を離型させることができる。その結果、離型作業時に樹脂成形品５３０に伸びや切れが生じることを防止でき、樹脂成形品５３０の外観品質が低下することを防止できる。
【００７１】
離型させた樹脂成形品５３０をキャビ型３２０上に残置させているため、インバース形状が形成された成形面を備えるキャビ型３２０を用いた成形方法に適用した場合において、インバース形状部分を弾性変形させて樹脂成形品５３０を取り出すことができる。
【００７２】
型開きしつつ離型用ガス３５９を噴出させるため、樹脂成形品５３０における第１の成形面３１１から離型した部位が、再度第１の成形面３１１に貼り付くことを防止でき、樹脂成形品５３０に伸びや切れが生じることをより確実に防止することができる。型開きしつつ樹脂成形品５３０を離型させることができるため、成形作業の作業効率を向上させることができる。
【００７３】
弁部材３５４は、第１の成形面３１１に突出する方向に移動し、第１の成形面３１１とシール部３６３との間に隙間部ｇを形成する。隙間部ｇに流し込むように離型用ガス３５９を噴出させることによって、シール部３６３および樹脂成形品５３０に対して付与する離型用ガス３５９の風圧を高めることができる。このため、より円滑に樹脂成形品５３０をコア型３１０から離型させることが可能になる。
【００７４】
（他の実施形態）
図１０、および図１１は、他の実施形態に係る成形型３３０を用いた樹脂成形品の成形方法、および樹脂成形品の成形装置を説明するための断面図である。図１〜７に示した部材と共通する部材には同一の符号を付し、その説明は一部省略する。
【００７５】
図１０、および図１１を参照して、他の実施形態における成形型３３０は、型締めしたコア型３１０とキャビ型３２０とが突き合わされる合わせ面３３５に配置された可動型４１０と、可動型４１０をコア型３１０に連結する連結手段４２０と、を備えている。
【００７６】
可動型４１０は、成形型３３０の型開閉方向に移動自在に設けられており、キャビティ３４０とキャビティ３４０外部との連通を遮断する。可動型４１０は、型開き初期時にコア型３１０の型開きに連動して型開き方向に移動しつつ、離型用ガス３５９を噴出している状態にあるキャビティ３４０とキャビティ３４０外部との連通を遮断する。
【００７７】
可動型４１０は、型開き初期時にコア型３１０の型開きに連動して型開き方向に移動しつつ、離型用ガス３５９を噴出している状態にあるキャビティ３４０とキャビティ３４０外部との連通を遮断する。これにより、離型用ガス３５９を噴出させた直後にあるキャビティ３４０内に外部から空気が流れ込んだ場合、離型用ガス３５９の噴出による離型効果が十分発揮されず、樹脂成形品５３０の離型が困難になる虞を防止する。
【００７８】
可動型４１０内には、コア型３１０内のガス供給路３５３ａと連通させるように形成されたガス供給路３５３ｂを設けている。型を締めることによって、両者のガス供給路３５３ａ、３５３ｂは、連通した状態になる。
【００７９】
連結手段４２０は、可動型４１０内に設けられた連結穴４２１と、連結穴４２１内において成形型３３０の開閉方向に移動する連結ピン４２２と、を有している。
【００８０】
連結ピン４２２の一側の端部は、コア型３１０に固定している。連結ピン４２２の他側の端部には、連結穴４２１の内壁との突き当てによって可動型４１０を成形型３３０の型開きに連動させて移動させる係合部４２３を設けている。連結ピン４２２と、係合部４２３が突き当てられる連結穴４２１内の突き当て部４２５との間には、一定量の距離（ストローク量）ｗを設けている。
【００８１】
連結ピン４２２とコア型３１０との固定方法には、溶接やネジ留めを適宜選択することができる。
【００８２】
次に、図１０、および図１１を参照して、本実施形態の樹脂成形品の成形方法について説明する。
【００８３】
図１０（Ａ）を参照して、キャビティ３４０内に注入された樹脂材料５１０と、塗膜３６２とが一体化した樹脂成形品５３０を成形する。
【００８４】
図１０（Ｂ）を参照して、コア型３１０をキャビ型３２０に対して離反移動させるとともに、離型用ガス３５９を噴出させる。離型用ガス３５９を噴出させることによって、シール部３６３を引き剥がすとともに、コア型３１０から樹脂成形品５３０を離型させる。
【００８５】
成形型３３０を開くためにコア型３１０を型開き方向に移動させると、コア型３１０とともに連結ピン４２２が型開き方向に移動する。連結ピン４２２の移動によって、係合部４２３が突き当て部４２５に突き当たる。
【００８６】
図１１（Ａ）を参照して、係合部４２３が突き当て部４２５に突き当てられた状態でさらにコア型３１０を移動させると、コア型３１０の移動に連動して可動型４１０が型開き方向に移動し、キャビティ３４０とキャビティ３４０外部とが連通した状態になる。
【００８７】
係合部４２３と突き当て部４２５との間に一定の距離ｗを設けることによって、コア型３１０が移動を開始するタイミングと、可動型４１０が移動を開始するタイミングとの間に時間差を設けることが可能になる。この時間差によって、型開きを行いつつ、離型用ガス３５９の噴出を開始した直後にあるキャビティ３４０とキャビティ３４０外部とを連通しない状態に維持することが可能になる。
【００８８】
本実施形態の樹脂成形品の成形装置３００にあっては、可動型４１０によってキャビティ３４０とキャビティ３４０外部との連通を遮断する。可動型４１０が移動するタイミングとコア型３１０が移動するタイミングとの間に時間差を設けることによって、成形型３３０の型開きを行いつつ、離型用ガス３５９を噴出させた直後にあるキャビティ３４０とキャビティ３４０外部との連通を遮断する。このため、離型用ガス３５９の噴出による離型効果を十分に発揮させることができ、より確実にコア型３１０から樹脂成形品５３０を離型させることが可能になる。
【００８９】
図１１（Ｂ）を参照して、キャビ型３２０に残置させた樹脂成形品５３０を取り出す。
【００９０】
以上、本実施形態にあっても、ガス噴出口３５１内に樹脂材料の詰まり５２０が発生することを防止でき、離型用ガス３５９の噴出を阻害させることなく樹脂成形品５３０を離型させることができる。その結果、離型作業時に樹脂成形品５３０に伸びや切れが生じることを防止でき、樹脂成形品５３０の外観品質が低下することを防止できる。
【００９１】
さらに、可動型４１０が移動するタイミングとコア型３１０が移動するタイミングとの間に時間差を設けることによって、成形型３３０の型開きを行いつつ、離型用ガス３５９を噴出させた直後にあるキャビティ３４０とキャビティ３４０外部との連通状態を遮断することができる。このため、離型用ガス３５９の噴出による離型効果を十分に発揮させることができ、より確実にコア型３１０から樹脂成形品５３０を離型させることができる。
【００９２】
本実施形態は、適宜改変することが可能である。
【００９３】
例えば、コア型３１０にガスエジェクター３５０を設けているが、キャビ型３２０にガスエジェクター３５０を設けることも可能である。また、コア型３１０にアンダーカット形状が形成されていないような場合には、キャビ型３２０をコア型３１０から離反移動させつつ離型用ガス３５９を噴出させて、樹脂成形品５３０をコア型３１０に残置させることも可能である。
【００９４】
ガスエジェクター３５０を設ける個数や配置する箇所は、特に限定されるものではない。成形面３１１、３２１に設けられたガス噴出口３５１内から離型用ガス３５９を噴出させて、樹脂成形品５３０の離型を行い得る範囲において適宜変更することが可能である。
【００９５】
離型用ガス３５９は、型開きとともに噴出させているが、噴出させるタイミングは適宜変更することが可能である。例えば、樹脂材料５００が塗膜３６２と一体化した後、型開きを開始する直前に離型用ガス３５９の噴出を開始させることも可能である。
【００９６】
塗料３６１および、樹脂材料５００は、ウレタン系の材料に限定されるものではなく、例えば、その他の熱可塑性および熱硬化性樹脂からなる材料を用いることも可能である。
【００９７】
可動型４１０は、コア型３１０に連結し、型開きに連動させて型開き方向に移動させる構成としているが、例えば、キャビ型３２０を移動させて型開きを行う装置構成の場合には、キャビ型３２０に連結させて、その型開きに連動させて移動させる構成にすることも可能である。
【００９８】
ストローク量ｗは、適宜変更することができる。ストローク量ｗを調整することによって、型開きを開始するタイミングと可動型４１０が型開き方向へ移動するタイミングとの間の時間差を調整することが可能である。
【００９９】
本発明に係る樹脂成形品の成形方法および成形装置は、反応射出成形のみに用いられるものではなく、相対的に開閉自在に設けられた複数の型の成形面に塗料を塗布して塗膜を形成し、その塗膜と樹脂材料とを一体化させた樹脂成形品の取得を目的とする成形方法および成形装置に広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１００】
３００ 樹脂成形品の成形装置、
３１０ コア型（第１の型）、
３１１ 第１の成形面、
３２０ キャビ型（第２の型）、
３２１ 第２の成形面、
３３０ 成形型、
３３５ 合わせ面、
３４０ キャビティ、
３５０ ガスエジェクター、
３５１ ガス噴出口、
３５２ 離型用ガス供給部、
３５３ａ、３５３ｂ ガス供給路、
３５４ 弁部材、
３５５ 係止部、
３５６ 蓋部、
３５７ 軸部、
３５８ 弾性部材、
３５９ 離型用ガス、
３６０ 塗布用ガン、
３６１ 塗料、
３６２ 表層をなす塗膜、
３６３ シール部、
３７０ 注入手段、
３７１ 樹脂材料供給部、
３７２ ミキシングヘッド、
３８０ 離型剤塗布手段、
３８１ 離型剤、
３９０ 制御部、
３９５ マスキング治具、
４１０ 可動型、
４２０ 連結手段、
４２１ 連結穴、
４２２ 連結ピン、
４２３ 係合部、
４２５ 突き当て部、
５００ 樹脂材料、
５１０ 溶融した樹脂材料、
５２０ 固着した樹脂材料、
５３０ 樹脂成形品、
ｇ 隙間部、
ｐ 初期位置、
θ 抜き角、
ｗ ストローク量、
ｓ１、ｓ２、ｓ３ 制御信号。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形品の成形方法、および樹脂成形品の成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車や家庭で用いられる内装部品として、表皮層−発泡体層−芯材層の３層構造からなる表皮付きの成形部材を多用している。表皮の成形は、成形型内において塗装を行う型内塗装技術を採用している。型内塗装技術には、種々の方式があるが、例えば、成形型内に塗料を塗布して塗膜を予め形成し（いわゆる、モールドコート）、型締めした後にキャビティ内に流動性および接着性を備えた樹脂材料を注入し、成形型内において塗膜と一体化した樹脂成形品を成形する反応射出（ＲＩＭ）成形方法が知られている。
【０００３】
上記の成形方法にあっては、キャビティ内に注入した樹脂材料が成形面に貼り付くことを防止するために、樹脂の注入に先立って、成形面には離型剤を塗布している。しかしながら、接着性の優れた樹脂材料の貼り付きを離型剤によって防止することができず、樹脂成形品が成形面に貼り付いた状態で成形されることがある。この場合、型開きや離型によって、樹脂成形品に伸びや切れが生じる虞がある。
【０００４】
上記のような樹脂成形品の伸びや切れを防止するために、例えば、成形型にエジェクター装置を埋設し、成形面と樹脂成形品との間にガスを噴出させて離型を行う方法を採用することができる（特許文献１参照）。エジェクター装置は、成形面に設けられたガス噴出口を弁体によって開閉させて、樹脂成形品に対してガスを噴出する。キャビティ内に溶融した樹脂材料を注入して成形を行う成形方法に上記のエジェクター装置を適用した場合、弁体によってガス噴出口を塞ぎ、ガス噴出口内への樹脂材料の流入を防止することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３９４９４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のＲＩＭ成形方法にあっては、弁体のみでは、流動性を備える樹脂材料を遮断することができず、弁体とガス噴出口との間に形成される僅かな隙間から樹脂材料の漏れ込みを生じさせる虞がある。
【０００７】
ガス噴出口内に樹脂材料が漏れ込むと、ガス噴出口内において樹脂材料が固着し、樹脂材料の詰まりを生じさせる。樹脂材料の詰まりが生じることによって、弁体によるガス噴出口の開閉動作を正常かつ円滑に行うことが困難になる。その結果、離型作業時におけるガスの噴出が阻害され、樹脂成形品に伸びや切れが生じ、樹脂成形品の外観品質の低下を招くことになる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、成形型に設けたガスエジェクターのガス噴出口内に樹脂材料が漏れ込むことを防止することによって、離型作業時に樹脂成形品に伸びや切れが発生することを防止し、樹脂成形品の外観品質の低下を防止し得る樹脂成形品の成形方法、および樹脂成形品の成形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、キャビティ内に注入した樹脂材料を成形する樹脂成形品の成形方法であって、キャビティを形成するための第１の成形面が形成され、型締め後に成形された樹脂成形品を離型するための離型用ガスを噴出するガス噴出口を第１の成形面に備えた第１の型と、第１の型に対して相対的に開閉自在に設けられるとともに型締めによって第１の成形面との間にキャビティを形成する第２の成形面が形成された第２の型と、を開いた状態とし、表層をなす塗膜を形成する塗料を第２の成形面に塗布するとともに塗料をガス噴出口を覆うシール部を形成するように第１の成形面に塗布する工程を有している。そして、塗布する工程の後に第１の型と第２の型とを型締めし、キャビティに溶融した樹脂材料を注入して表層をなす塗膜と一体化した樹脂成形品を成形する工程を有している。さらに、離型用ガスをガス噴出口から噴出することによってシール部を引き剥がすとともに第１の型から樹脂成形品を離型する工程を有している。
【００１０】
また、本発明は、キャビティ内に注入した樹脂材料を成形する樹脂成形品の成形装置であって、樹脂成形品の外形形状に合致した内形形状を有するキャビティを形成するための第１の成形面が形成された第１の型を有している。さらに、第１の型に対して相対的に開閉自在に設けられるとともに型締めによって第１の成形面との間にキャビティを形成する第２の成形面が形成された第２の型と、キャビティ内において成形された樹脂成形品を第１の型から離型する離型用ガスを噴出するガス噴出口を第１の成形面に備えるガスエジェクターと、を有している。さらに、表層をなす塗膜を形成する塗料を第２の成形面に塗布するとともに塗料をガス噴出口を覆うシール部を形成するように第１の成形面に塗布する塗布用ガンと、キャビティに溶融した樹脂材料を注入する注入手段と、を有している。そして、離型用ガスをガス噴出口から噴出することによってシール部を引き剥すとともに、キャビティに注入した樹脂材料と表層をなす塗膜とが一体化して成形された樹脂成形品を第１の型から離型する。
【発明の効果】
【００１１】
ガスエジェクターのガス噴出口を覆うようにして塗料を塗布することによってシール部を形成し、ガス噴出口内に樹脂材料が漏れ込むことを防止する。このため、ガス噴出口内に樹脂材料の詰まりが発生することを防止でき、ガスの噴出を阻害させることなく離型作業を行うことができる。その結果、離型作業時に樹脂成形品に伸びや切れが生じることを防止でき、樹脂成形品の外観品質の低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る樹脂成形品の成形方法の工程を示すフローチャートである。
【図２】樹脂成形品の成形装置を簡略化して示す断面図である。
【図３】ガス噴出口を拡大して示す図である。
【図４】実施形態に係る樹脂成形品の成形方法を説明するための断面図である。
【図５】実施形態に係る樹脂成形品の成形方法を説明するための断面図である。
【図６】実施形態に係る樹脂成形品の成形方法を説明するための断面図である。
【図７】実施形態に係る樹脂成形品の成形方法を説明するための断面図である。
【図８】図８（Ａ）は、弁部材のみによってガス噴出口内に樹脂材料が流入することを防止する対比例において、弁部材とガス噴出口内との間に樹脂材料が漏れ込んだ状態を示す図であり、図８（Ｂ）は、漏れ込んだ樹脂材料が固着し、弁部材によるガス噴出口の開閉動作を妨げている状態を示す図である。
【図９】９（Ａ）および（Ｂ）は、ガスエジェクターを用いずに型開きを行う成形方法の対比例において、樹脂成形品に伸びや切れが生じた状態を示す図であり、図９（Ｃ）は、キャビティ内に厚肉部を形成することによって、樹脂成形品に伸びや切れが生じることを防止する対比例を示す図である。
【図１０】他の実施形態に係る成形型を用いた樹脂成形装置および樹脂成形方法を説明するための断面図である。
【図１１】他の実施形態に係る成形型を用いた樹脂成形装置および樹脂成形方法を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１４】
図２には、本実施形態の反応射出（ＲＩＭ）成形装置を示す。本実施形態は、本発明に係る樹脂成形品の成形方法および樹脂成形品の成形装置を、ＲＩＭ成形方法およびＲＩＭ成形装置に適用している。ＲＩＭ成形装置によって成形される樹脂成形品５３０としては、例えば、表皮層−発泡体層−芯材層の３層構造からなる自動車部品の室内ドアトリムなどに用いられる表皮が挙げられる。塗料３６１および樹脂材料５００には、ポリウレタＲＩＭ成形に一般的に用いられるウレタン系の材料を用いている。
【００１５】
図２〜７を参照して、樹脂成形品の成形装置３００は、概説すれば、第１の成形面３１１が形成されたコア型３１０（第１の型に相当する）と、コア型３１０に対して相対的に開閉自在に設けられるとともに型締めによって第１の成形面３１１との間に樹脂成形品５３０の外形形状に合致した内形形状を有するキャビティ３４０を形成する第２の成形面３２１が形成されたキャビ型３２０（第２の型に相当する）と、キャビティ３４０内において成形された樹脂成形品５３０をコア型３１０から離型する離型用ガス３５９を噴出するガス噴出口３５１を第１の成形面３１１に備えるガスエジェクター３５０と、表層をなす塗膜３６２（以下、塗膜と記す）を形成する塗料３６１を第２の成形面３２１に塗布するとともに塗料３６１をガス噴出口３５１を覆うシール部３６３を形成するように第１の成形面３１１に塗布する塗布用ガン３６０と、キャビティ３４０に溶融した樹脂材料５１０を注入する注入手段３７０と、を有している。そして、離型用ガス３５９をガス噴出口３５１から噴出することによってシール部３６３を引き剥すとともに、キャビティ３４０に注入した樹脂材料５００と塗膜３６２とが一体化して成形された樹脂成形品５３０をコア型３１０から離型している。
【００１６】
コア型３１０が有する第１の成形面３１１は全体的には、キャビ型３２０に対して突出した凸形状を有しており、キャビ型３２０が有する第２の成形面３２１は全体的には、コア型３１０に対して窪んだ凹形状を有している。離型させた樹脂成形品５３０は、キャビ型３２０に残置させている（図７（Ａ）を参照）。ガスエジェクター３５０は、第１の成形面３１１に突出する方向に移動自在に設けられ、突出する方向の移動によってシール部３６３を押圧する弁部材３５４を有している（図３を参照）。以下、本実施の形態について詳述する。
【００１７】
図２を参照して、樹脂成形品の成形装置３００は、コア型３１０とキャビ型３２０とから構成される成形型３３０と、装置各部の動作を制御する制御部３９０と、を有している。
【００１８】
コア型３１０は、キャビ型３２０に対して接近離反移動自在に設けている。成形型３３０の型締めは、コア型３１０をキャビ型３２０に対して接近移動（図中下方への移動であり、矢印ａで示す）させて行う（図６（Ａ）を参照）。成形型３３０の型開きは、コア型３１０をキャビ型３２０に対して離反移動（図中上方向への移動であり、矢印ｂで示す）させて行う（図７（Ａ）を参照）。成形型３３０の型締めや、型開き、その他の動作は、後述する制御部３９０が送信する制御信号ｓ１に従って行われる。
【００１９】
コア型３１０が有する第１の成形面３１１には、樹脂成形品５３０の形状に合わせて部分的に凹凸部を形成している。一方、キャビ型３２０が有する第２の成形面３２１には、第１の成形面３１１に設けられた凹凸部に合致する形状の凹凸部を部分的に形成している。型締めによって、第１の成形面３１１と第２の成形面３２１との間に樹脂成形品５３０の外形形状に合致するキャビティ３４０を形成する。
【００２０】
樹脂成形品の意匠外観上、キャビ型の成形面には、インバース形状を形成させる場合がある。インバース形状が形成された成形面からの樹脂成形品の取り出しは、型開きのみによって行うことができない。このため、一般的には、スライド型やスライドピンからなるアンダーカット処理構造を成形型に設けて樹脂成形品の取り出しを行なっている。
【００２１】
しかしながら、成形型にアンダーカット処理構造を設けた場合、成形装置の装置構成が複雑化する。このため、成形品が樹脂成形品５３０のように可撓性を備えている場合には、型開きの際に、キャビ型上に樹脂成形品を残置させて、インバース形状部分を弾性変形させて取り出す方法を採用することがある。
【００２２】
実施形態に係る成形方法にあっては、コア型３１０から噴出させた離型用ガス３５９によって、樹脂成形品５３０をキャビ型３２０上に残置させる（図７（Ａ）を参照）。成形面にインバース形状が形成されたキャビ型を用いて行う成形方法に適用した場合において、上記のインバース形状部分を弾性変形させて樹脂成形品を成形面から取り出す方法を採用することができる。
【００２３】
制御部３９０は、制御信号を送信し、予め設定された動作を装置各部に実行させる。制御部３９０は、例えば、離型用ガス３５９を噴き付けるタイミングや、離型用ガス３５９の噴出量、成形型３３０の型締めおよび型開きのタイミングを制御する。
【００２４】
ガスエジェクター３５０は、チャンバ（図示せず）内に保管した離型用ガス３５９を供給する離型用ガス供給部３５２と、コア型３１０内に設けられたガス供給路３５３ａと、第１の成形面３１１に配置されたガス噴出口３５１と、ガス噴出口３５１内に設けられた弁部材３５４と、を有している。
【００２５】
ガスエジェクター３５０は、制御部３９０から送信された制御信号ｓ２に従って離型用ガス３５９をガス供給路３５３ａへ送り込む。離型用ガス３５９は、ガス供給路３５３ａを通過させてガス噴出口３５１から噴出させる。
【００２６】
図３（Ａ）、および（Ｂ）を参照して、弁部材３５４は、離型用ガス３５９が供給される側に配置された係止部３５５と、第１の成形面３１１側に配置されるとともにガス噴出口３５１を開閉させる蓋部３５６と、係止部３５５と蓋部３５６とを連結する軸部３５７と、係止部３５５を支持する圧縮変形自在な弾性部材３５８と、を有している。弾性部材３５８には、バネ部材を用いているが、これに限定されるものではなく、適宜変更することができる。
【００２７】
弁部材３５４は、離型用ガス３５９を噴出させることによって、初期位置ｐから第１の成形面３１１に突出する方向に移動し、ガス噴出口３５１を開いた状態とする（図３（Ｂ）を参照）。
【００２８】
係止部３５５は、離型用ガス３５９の風圧を受けて弾性部材３５８を圧縮させつつ、第１の成形面３１１に突出する方向に移動する。係止部３５５の移動に伴って、軸部３５７および蓋部３５６も第１の成形面３１１に突出する方向に移動し、弁部材３５４全体が第１の成形面３１１に突出する方向に移動する。
【００２９】
蓋部３５６を移動させることによって、ガス噴出口３５１を開く。離型用ガス３５９を噴出させている間は、係止部３５５が離型用ガス３５９の風圧を受け続ける。これにより、弾性部材３５８が圧縮した状態を維持するため、ガス噴出口３５１の開いた状態を維持することが可能になる。
【００３０】
蓋部３５６は、シール部３６３を押圧するように移動し、ガス噴出口３５１とシール部３６３との間に隙間部ｇを形成させる。隙間部ｇを形成させる際、シール部３６３を押圧して樹脂成形品５３０の離型を補助する。
【００３１】
離型作業時には、隙間部ｇに流し込むように離型用ガス３５９を噴出させる。樹脂成形品５３０には、シール部３６３を介して離型用ガス３５９を噴き付ける。離型用ガス３５９の噴き付けによって、シール部３６３を引き剥がすとともに、コア型３１０から樹脂成形品５３０を離型させる（図７（Ａ）を参照）。
【００３２】
このように、弁部材３５４は、第１の成形面３１１に突出する方向に移動し、第１の成形面３１１とシール部３６３との間に隙間部ｇを形成する。隙間部ｇに流し込むように離型用ガス３５９を噴出させることによって、シール部３６３および樹脂成形品５３０に対して付与する離型用ガス３５９の風圧を高めることができる。このため、より円滑に樹脂成形品５３０をコア型３１０から離型させることが可能になる。
【００３３】
離型用ガス３５９の噴出を停止させると、弾性部材３５８が伸長し、係止部３５５の移動とともに弁部材３５４全体が初期位置ｐに向けて移動する。弁部材３５４が初期位置ｐに戻されることによって、ガス噴出口３５１が閉じる。
【００３４】
離型用ガス３５９の種類は、特に限定されるものではないが、コストの低減を図るために空気等を用いることが望ましい。例えば、離型剤を混入させて離型用ガス３５９を噴出させることも可能である。シール部３６３を形成する塗料３６１の塗布不足や、シール部３６３の厚さ寸法の不足によってガス噴出口３５１内に樹脂材料５００が入り込んだ場合に、樹脂材料５００の除去作業を容易に行うことが可能となる。ガス噴出口３５１内のメンテナンスを兼ねて、定期的に離型剤を離型用ガス３５９に混入させてを噴出させることが望ましい。
【００３５】
塗布用ガン３６０には、一般的な塗膜用スプレーガンを用いることができる（図５（Ａ）を参照）。塗布用ガン３６０により、第１の成形面３１１、および第２の成形面３２１に塗料３６１を塗布する。第２の成形面３２１には、成形面３２１全体に塗料３６１を塗布し、製品の意匠外観を構成させるための塗膜３６２を形成させる。第１の成形面３１１には、ガス噴出口３５１を覆うようにして塗料３６１を塗布し、シール部３６３を形成させる。シール部３６３は、少なくとも、ガス噴出口３５１内への樹脂材料５００の流入を防止する程度に形成されていればよく、第１の成形面３１１全体に形成させる必要はない。
【００３６】
また、製品形状が複雑な場合は、ガス噴出口３５１のシール部３６３以外の部位、例えば、１〜５°程度の抜き勾配（抜き角θ、図９（Ａ）を参照）が小さい部位に塗料３６１を塗布することによって、接着性が高い樹脂材料５００と成形面３１１との離型性より、塗料３６１を塗布した部位と成形面３１１との離型性の方を高くすることが可能である。そのため、離型補助を行う様な場合は、成形面３１１への塗料３６１の塗布は、ガス噴出口３５１においてシール部３６３を形成させる部位以外の部位に塗布しても何の問題もない。
【００３７】
本成形で用いられるＲＩＭ成形は、一般的に材料の接着性が高く、液体で水に近い流動性を有しているため、一般的な射出成形材料である固体（ペレット）を溶融しながら型内へ流動させる射出成形に比べたら、はるかに流動性が良い。ＲＩＭ材料の流動性が非常によいために、型内に少しの隙間があると反応した材料が、接着性と流動性の良さから、隙間へ流れ込み、固着するという現象が発生する。そこで、隙間を覆うように、１層塗膜層３６３を形成させることによって、流動性の高い材料であっても、塗膜３６３を貫通して第１の成形面３１１の側へ漏れ出させることなく、成形することが可能になる。
【００３８】
また、塗料を塗布した第１の成形面３１１には、少なくとも膜状態を形成していることが必要であり、あまり薄すぎてポーラス状のような微細な貫通した穴が開いている状態では、隙間への流れ込みを防止する効果を発揮することが困難である。このため、使用する塗料によっても違いはあるが、ポーラス状にならない膜厚設定を行うことが望ましい。
【００３９】
上記の効果を十分に発揮させるためには、例えば、膜厚の寸法を５〜１０μｍと同程度、またはそれよりも大きな寸法で形成することが望ましい。また、膜厚をより大きくすることによって、膜自体の強度を高めることができ、樹脂材料５１０の浸入をより確実に防止することが可能になる。なお、膜厚の寸法は例示したものに限定されず、適宜変更することが可能である。
【００４０】
塗料３６１を塗布する際には、キャビ型３２０の合わせ面３３５にマスキング治具３９５を配置している（図５（Ａ）を参照）。マスキング治具３９５によって意図しない部位に塗料３６１が塗布されることを防止するためである。マスキング治具３９５には、例えば、適宜の形状を有した金属部材を用いることができる。
【００４１】
塗膜３６２およびシール部３６３は、同一の塗料３６１によって形成することができ、成形作業に要するコストを低減させることができる。同一の塗料３６１を用いることができるため、塗膜３６２を形成する塗料用スプレーガンと、シール部３６３を形成する塗料用スプレーガンとを共用化することができ、装置の設備コストを低減させることができる。
【００４２】
再び図２を参照して、注入手段３７０は、チャンバ（図示せず）内に保管した樹脂材料５１０を供給する樹脂材料供給部３７１と、キャビティ３４０内に溶融した樹脂材料５１０を注入するミキシングヘッド３７２と、を有している。注入手段３７０は、制御部３９０から送信された制御信号ｓ３に従って樹脂材料供給部３７１から溶融した樹脂材料５１０をミキシングヘッド３７２へ送り込む。ミキシングヘッド３７２は、溶融した樹脂材料５１０を、コア型３１０とキャビ型３２０との間に設けられるゲートを介してキャビティ３４０内に注入させる（図６（Ｂ）を参照）。
【００４３】
樹脂成形品の成形装置３００は、成形型３３０から樹脂成形品５３０を取り出し易くするために、塗料３６１の塗布に先立って第１の成形面３１１および第２の成形面３２１に離型剤３８１を塗布する離型剤塗布手段３８０を備えている（図４（Ａ）を参照、塗布後の離型剤３８１は図中省略する）。離型剤塗布手段３８０には、一般的な離型剤用スプレーガンを用いることができる。離型剤３８１には、例えば、樹脂成形の成形装置の離型剤として用いられるワックス、金属石けん、シリコーン系離型剤等を用いることができる。
【００４４】
次に、樹脂成形品の成形方法について説明する。
【００４５】
図１を参照して、樹脂成形品５３０の成形方法は、概説すれば、離型剤３８１を塗布する工程（Ｓ１１）と、マスキング治具３９５を配置する工程（Ｓ１２）と、成形面３１１、３２１に塗料３６１を塗布する工程（Ｓ１３）と、マスキング治具３９５を取り外す工程と（Ｓ１４）と、型締めする工程（Ｓ１５）と、樹脂材料５１０を注入する工程（Ｓ１６）と、型を開くとともに、離型用ガス３５９を噴出させて樹脂成形品５３０を離型する工程（Ｓ１７）と、樹脂成形品５３０を取り出す工程（Ｓ１８）と、を有している。樹脂成形品５３０を離型する工程（Ｓ１７）において、コア型３１０とキャビ型３２０とを型開きしつつ離型用ガス３５９を噴出させている。以下、各工程について詳述する。
【００４６】
図４（Ａ）を参照して、離型剤３８１を塗布する工程を行う（Ｓ１１）。コア型３１０およびキャビ型３２０を開いた状態とし、第１の成形面３１１および第２の成形面３２１に離型剤３８１を塗布する。離型剤３８１の塗布は、離型剤用スプレーガン３８０によって行う。
【００４７】
図４（Ｂ）を参照して、マスキング治具３９５を配置する工程を行う（Ｓ１２）。マスキング治具３９５は、キャビ型３２０の合わせ面３３５上に配置することによって、塗料３６１を塗布する範囲を規制する。
【００４８】
図５（Ａ）を参照して、成形面３１１、３２１に塗料３６１を塗布する工程を行う（Ｓ１３）。第２の成形面３２１には、成形面３２１全体に塗膜３６２が形成されるように塗料３６１を塗布する。第１の成形面３１１には、第１の成形面３１１に設けられたガス噴出口３５１を覆うようにして塗料３６１を塗布し、シール部３６３を形成する。塗料３６１には、同一の塗料３６１を使用し、共用化された塗膜用スプレーガン３６０によって塗布作業を行う。
【００４９】
図５（Ｂ）を参照して、マスキング治具３９５を取り外す工程を行う（Ｓ１４）。キャビ型３２０の合わせ面３３５上に配置したマスキング治具３９５を取り外す。
【００５０】
図６（Ａ）を参照して、型締めする工程を行う（Ｓ１５）。塗料３６１を塗布する工程の後に、コア型３１０をキャビ型３２０に対して接近移動させて成形型３３０を型締めする。コア型３１０が有する第１の成形面３１１とキャビ型３２０が備える第２の成形面３２１との間に、樹脂成形品５３０の外形形状に合致する形状のキャビティ３４０を形成する。
【００５１】
図６（Ｂ）を参照して、樹脂材料５１０を注入する工程を行う（Ｓ１６）。注入手段３７０によって溶融した樹脂材料５１０をキャビティ３４０内に注入する。溶融した樹脂材料５１０は、流動性、および塗膜３６２と一体化して樹脂成形品５３０を成形させるための接着性を備えている。溶融した樹脂材料５１０の注入に先立って形成されたシール部３６３は、ガス噴出口３５１内に樹脂材料５１０が流入することを防止する。
【００５２】
ここで図８（Ａ）には、弁部材６４０のみによってガス噴出口６１０内に溶融した樹脂材料５１０が流入することを防止する対比例において、弁部材６４０とガス噴出口６１０との間に樹脂材料５１０が漏れ込んだ状態を示し、図８（Ｂ）には、漏れ込んだ樹脂材料５１０が固着し、弁部材６４０によるガス噴出口３５１の開閉動作を妨げている状態を示す。
【００５３】
弁部材６４０は、成形面６２０に向かう進退移動によってガス噴出口６１０の開閉動作を行う構成となっている。ガス噴出口６１０を閉じた状態とすることによって、キャビティ内に注入された樹脂材料５１０の流入を防止する。弁部材６４０の成形面６２０に向かう進退移動を可能とするために、弁部材６４０とガス噴出口６１０との間には、間隙を設ける必要がある。流動性を備える樹脂材料５１０は、この間隙からガス噴出口６１０内に漏れ込む（図８（Ａ）を参照）。
【００５４】
ガス噴出口６１０内に漏れ込んだ樹脂材料５１０は、その接着性によって、弁部材６４０とガス噴出口６１０との間で固着する。固着した樹脂材料５２０は、弁部材６４０によるガス噴出口６１０の開閉動作を妨げる。このため、離型作業時に弁部材６４０によるガス噴出口６１０の開閉動作を正常かつ円滑に行うことができず、離型に要する十分な量の離型用ガスを噴出させることが困難になる（図８（Ｂ）を参照）。その結果、成形面に貼り付いた状態で樹脂成形品を離型させることになり、樹脂成形品に後述する伸びや切れを発生させることになる（図９（Ｂ）を参照）。
【００５５】
これに対して、本実施形態にあっては、溶融した樹脂材料５１０の注入に先立ってガス噴出口３５１を覆うようにして塗布した塗料３６１によってシール部３６３を形成している。シール部３６３は、ガス噴出口３５１内への樹脂材料５１０の漏れ込みを遮断する。このため、ガス噴出口３５１内に樹脂材料の詰まり５２０が発生することを防止でき、離型用ガス３５９の噴出を阻害させることなく樹脂成形品５３０を離型させることができる。その結果、離型作業時に樹脂成形品５３０に伸びや切れが生じることを防止でき、樹脂成形品５３０の外観品質が低下することを防止できる。
【００５６】
図７（Ａ）を参照して、成形型３３０を開くとともに、離型用ガス３５９を噴出させて樹脂成形品５３０を離型させる工程を行う（Ｓ１７）。溶融した樹脂材料５１０が硬化し、塗膜３６２と樹脂材料５００とが一体化して成形された状態でコア型３１０をキャビ型３２０から離反移動させて成形型３３０を開く。成形型３３０を開きつつ、ガスエジェクター３５０によって離型用ガス３５９を噴出させる。
【００５７】
ガスエジェクター３５０は、離型用ガス供給部３５２からガス供給路３５３ａへ離型用ガス３５９を送り込む。離型用ガス３５９は、ガス噴出口３５１内に設けられた弁部材３５４を第１の成形面３１１に突出する方向に移動させる。弁部材３５４は、突出する方向の移動によって、シール部３６３を押圧し、シール部３６３と第１の成形面３１１との間に隙間部ｇを形成する（図３（Ｂ）をも参照）。隙間部ｇを形成させる際、弁部材３５４は、シール部３６３を押圧して樹脂成形品５３０の離型を補助する。
【００５８】
離型用ガス３５９は、隙間部ｇに流し込むように噴き付ける。隙間部ｇに流し込むように離型用ガス３５９を噴出させることによって、シール部３６３および樹脂成形品５３０に対して付与する離型用ガス３５９の風圧を高める。
【００５９】
離型用ガス３５９の噴出によって、シール部３６３を第１の成形面３１１から引き剥がすとともに、第１の成形面３１１と樹脂成形品５３０との間に流し込むように離型用ガス３５９を噴出させることによって、コア型３１０から樹脂成形品５３０を離型させる。
【００６０】
コア型３１０から離型させた樹脂成形品５３０は、キャビ型３２０上に残置させる。
【００６１】
図９（Ａ）および（Ｂ）には、ガスエジェクター３５０を用いずに、またはその機構が機能しない場合に型開きを行う成形方法の対比例において、樹脂成形品５３０に伸びや切れが生じた状態を示し、図９（Ｃ）には、キャビティ３４０内に厚肉部７３０を形成することによって、樹脂成形品５３０に伸びや切れが生じることを防止する対比例を示す。
【００６２】
成形面７１１、７２１には、樹脂成形品５３０の外形形状に合致するように凸部および凹部を形成させている。キャビティ内において、この凸部の縦壁部と凹部の縦壁部とが互いに向かい合う部位は、他の部位に比べて型開きを行う際の抜き勾配（抜き角θ）が小さくなる。このような部位では、樹脂成形品５３０の貼り付きがより生じ易くなる（図９（Ａ）を参照）。
【００６３】
第１の成形面７１１に樹脂成形品５３０が貼り付いた状態で型開きを行うと、図示されるような樹脂成形品５３０の伸びが生じる。また、伸びが生じている状態で型開きを行うことによって、樹脂成形品５３０に切れが生じる虞がある（図９（Ｂ）を参照）。
【００６４】
厚肉部７３０を形成して抜き勾配を大きくした場合には、樹脂成形品５３０の貼り付きを抑制することは可能である。しかしながら、厚肉部７３０は、キャビティ３４０内の他の部位と比較して断面積が大きくなるため、ボイド７４０が発生し易くなる（図９（Ｃ）を参照）。ボイド７４０が発生すると、樹脂成形品５３０の触感が硬くなるため、樹脂成形品５３０の製品品質が低下する。また、厚肉部７４０を形成するため、樹脂材料５００を余分に注入する必要がある。このため、樹脂成形に要するコストの増加を招くことになる。
【００６５】
これに対して、本実施形態にあっては、コア型３１０に設けられたガスエジェクター３５０から噴出させた離型用ガス３５９を、第１の成形面３１１と樹脂成形品５３０との間に流し込むように噴き付けて、第１の成形面３１１の側から樹脂成形品５３０を離型させる。このため、成形面３１１、３２１に離型剤３８１を塗布したにも関わらず、成形面３１１、３２１への樹脂成形品５３０の貼り付きが生じるような場合であっても、型開き時に樹脂成形品５３０に伸びや切れが発生することを防止できる。
【００６６】
さらに、型開きしつつ離型用ガス３５９を噴出させるため、樹脂成形品５３０における第１の成形面３１１から離型した部位が、再度第１の成形面３１１に貼り付くことを防止でき、樹脂成形品５３０に伸びや切れが生じることをより確実に防止することができる。型開きしつつ樹脂成形品５３０を離型させることができるため、成形作業の作業効率を向上させることができる。
【００６７】
再び図７（Ａ）を参照して、コア型３１０から引き剥がされたシール部３６３は、塗膜３６２が形成された側の面と反対側の面に残存することになる。塗膜３６２が形成された側の面と反対側の面は、製品の意匠外観を構成しないため、残存したシール部３６３によって外観品質の低下が招かれる虞はない。また、シール部３６３は、適宜除去することも可能である。
【００６８】
図７（Ｂ）を参照して、樹脂成形品５３０を取り出す工程を行う（Ｓ１８）。離型作業時に樹脂成形品５３０に伸びや切れが生じることを防止したため、外観品質を低下させることなく成形された樹脂成形品５３０を取得することができる。
【００６９】
離型させた樹脂成形品５３０をキャビ型３２０上に残置させているため、インバース形状が形成された成形面を備えるキャビ型３２０を用いた成形方法に適用した場合において、インバース形状部分を弾性変形させて樹脂成形品５３０を取り出すことができる。
【００７０】
上述したように、本実施形態によれば、溶融した樹脂材料５１０の注入に先立ってガス噴出口３５１を覆うようにして塗布した塗料３６１によってシール部３６３を形成し、ガス噴出口３５１内への樹脂材料５１０の漏れ込みを遮断する。このため、ガス噴出口３５１内に樹脂材料の詰まり５２０が発生することを防止でき、離型用ガス３５９の噴出を阻害させることなく樹脂成形品５３０を離型させることができる。その結果、離型作業時に樹脂成形品５３０に伸びや切れが生じることを防止でき、樹脂成形品５３０の外観品質が低下することを防止できる。
【００７１】
離型させた樹脂成形品５３０をキャビ型３２０上に残置させているため、インバース形状が形成された成形面を備えるキャビ型３２０を用いた成形方法に適用した場合において、インバース形状部分を弾性変形させて樹脂成形品５３０を取り出すことができる。
【００７２】
型開きしつつ離型用ガス３５９を噴出させるため、樹脂成形品５３０における第１の成形面３１１から離型した部位が、再度第１の成形面３１１に貼り付くことを防止でき、樹脂成形品５３０に伸びや切れが生じることをより確実に防止することができる。型開きしつつ樹脂成形品５３０を離型させることができるため、成形作業の作業効率を向上させることができる。
【００７３】
弁部材３５４は、第１の成形面３１１に突出する方向に移動し、第１の成形面３１１とシール部３６３との間に隙間部ｇを形成する。隙間部ｇに流し込むように離型用ガス３５９を噴出させることによって、シール部３６３および樹脂成形品５３０に対して付与する離型用ガス３５９の風圧を高めることができる。このため、より円滑に樹脂成形品５３０をコア型３１０から離型させることが可能になる。
【００７４】
（他の実施形態）
図１０、および図１１は、他の実施形態に係る成形型３３０を用いた樹脂成形品の成形方法、および樹脂成形品の成形装置を説明するための断面図である。図１〜７に示した部材と共通する部材には同一の符号を付し、その説明は一部省略する。
【００７５】
図１０、および図１１を参照して、他の実施形態における成形型３３０は、型締めしたコア型３１０とキャビ型３２０とが突き合わされる合わせ面３３５に配置された可動型４１０と、可動型４１０をコア型３１０に連結する連結手段４２０と、を備えている。
【００７６】
可動型４１０は、成形型３３０の型開閉方向に移動自在に設けられており、キャビティ３４０とキャビティ３４０外部との連通を遮断する。可動型４１０は、型開き初期時にコア型３１０の型開きに連動して型開き方向に移動しつつ、離型用ガス３５９を噴出している状態にあるキャビティ３４０とキャビティ３４０外部との連通を遮断する。
【００７７】
可動型４１０は、型開き初期時にコア型３１０の型開きに連動して型開き方向に移動しつつ、離型用ガス３５９を噴出している状態にあるキャビティ３４０とキャビティ３４０外部との連通を遮断する。これにより、離型用ガス３５９を噴出させた直後にあるキャビティ３４０内に外部から空気が流れ込んだ場合、離型用ガス３５９の噴出による離型効果が十分発揮されず、樹脂成形品５３０の離型が困難になる虞を防止する。
【００７８】
可動型４１０内には、コア型３１０内のガス供給路３５３ａと連通させるように形成されたガス供給路３５３ｂを設けている。型を締めることによって、両者のガス供給路３５３ａ、３５３ｂは、連通した状態になる。
【００７９】
連結手段４２０は、可動型４１０内に設けられた連結穴４２１と、連結穴４２１内において成形型３３０の開閉方向に移動する連結ピン４２２と、を有している。
【００８０】
連結ピン４２２の一側の端部は、コア型３１０に固定している。連結ピン４２２の他側の端部には、連結穴４２１の内壁との突き当てによって可動型４１０を成形型３３０の型開きに連動させて移動させる係合部４２３を設けている。連結ピン４２２と、係合部４２３が突き当てられる連結穴４２１内の突き当て部４２５との間には、一定量の距離（ストローク量）ｗを設けている。
【００８１】
連結ピン４２２とコア型３１０との固定方法には、溶接やネジ留めを適宜選択することができる。
【００８２】
次に、図１０、および図１１を参照して、本実施形態の樹脂成形品の成形方法について説明する。
【００８３】
図１０（Ａ）を参照して、キャビティ３４０内に注入された樹脂材料５１０と、塗膜３６２とが一体化した樹脂成形品５３０を成形する。
【００８４】
図１０（Ｂ）を参照して、コア型３１０をキャビ型３２０に対して離反移動させるとともに、離型用ガス３５９を噴出させる。離型用ガス３５９を噴出させることによって、シール部３６３を引き剥がすとともに、コア型３１０から樹脂成形品５３０を離型させる。
【００８５】
成形型３３０を開くためにコア型３１０を型開き方向に移動させると、コア型３１０とともに連結ピン４２２が型開き方向に移動する。連結ピン４２２の移動によって、係合部４２３が突き当て部４２５に突き当たる。
【００８６】
図１１（Ａ）を参照して、係合部４２３が突き当て部４２５に突き当てられた状態でさらにコア型３１０を移動させると、コア型３１０の移動に連動して可動型４１０が型開き方向に移動し、キャビティ３４０とキャビティ３４０外部とが連通した状態になる。
【００８７】
係合部４２３と突き当て部４２５との間に一定の距離ｗを設けることによって、コア型３１０が移動を開始するタイミングと、可動型４１０が移動を開始するタイミングとの間に時間差を設けることが可能になる。この時間差によって、型開きを行いつつ、離型用ガス３５９の噴出を開始した直後にあるキャビティ３４０とキャビティ３４０外部とを連通しない状態に維持することが可能になる。
【００８８】
本実施形態の樹脂成形品の成形装置３００にあっては、可動型４１０によってキャビティ３４０とキャビティ３４０外部との連通を遮断する。可動型４１０が移動するタイミングとコア型３１０が移動するタイミングとの間に時間差を設けることによって、成形型３３０の型開きを行いつつ、離型用ガス３５９を噴出させた直後にあるキャビティ３４０とキャビティ３４０外部との連通を遮断する。このため、離型用ガス３５９の噴出による離型効果を十分に発揮させることができ、より確実にコア型３１０から樹脂成形品５３０を離型させることが可能になる。
【００８９】
図１１（Ｂ）を参照して、キャビ型３２０に残置させた樹脂成形品５３０を取り出す。
【００９０】
以上、本実施形態にあっても、ガス噴出口３５１内に樹脂材料の詰まり５２０が発生することを防止でき、離型用ガス３５９の噴出を阻害させることなく樹脂成形品５３０を離型させることができる。その結果、離型作業時に樹脂成形品５３０に伸びや切れが生じることを防止でき、樹脂成形品５３０の外観品質が低下することを防止できる。
【００９１】
さらに、可動型４１０が移動するタイミングとコア型３１０が移動するタイミングとの間に時間差を設けることによって、成形型３３０の型開きを行いつつ、離型用ガス３５９を噴出させた直後にあるキャビティ３４０とキャビティ３４０外部との連通状態を遮断することができる。このため、離型用ガス３５９の噴出による離型効果を十分に発揮させることができ、より確実にコア型３１０から樹脂成形品５３０を離型させることができる。
【００９２】
本実施形態は、適宜改変することが可能である。
【００９３】
例えば、コア型３１０にガスエジェクター３５０を設けているが、キャビ型３２０にガスエジェクター３５０を設けることも可能である。また、コア型３１０にアンダーカット形状が形成されていないような場合には、キャビ型３２０をコア型３１０から離反移動させつつ離型用ガス３５９を噴出させて、樹脂成形品５３０をコア型３１０に残置させることも可能である。
【００９４】
ガスエジェクター３５０を設ける個数や配置する箇所は、特に限定されるものではない。成形面３１１、３２１に設けられたガス噴出口３５１内から離型用ガス３５９を噴出させて、樹脂成形品５３０の離型を行い得る範囲において適宜変更することが可能である。
【００９５】
離型用ガス３５９は、型開きとともに噴出させているが、噴出させるタイミングは適宜変更することが可能である。例えば、樹脂材料５００が塗膜３６２と一体化した後、型開きを開始する直前に離型用ガス３５９の噴出を開始させることも可能である。
【００９６】
塗料３６１および、樹脂材料５００は、ウレタン系の材料に限定されるものではなく、例えば、その他の熱可塑性および熱硬化性樹脂からなる材料を用いることも可能である。
【００９７】
可動型４１０は、コア型３１０に連結し、型開きに連動させて型開き方向に移動させる構成としているが、例えば、キャビ型３２０を移動させて型開きを行う装置構成の場合には、キャビ型３２０に連結させて、その型開きに連動させて移動させる構成にすることも可能である。
【００９８】
ストローク量ｗは、適宜変更することができる。ストローク量ｗを調整することによって、型開きを開始するタイミングと可動型４１０が型開き方向へ移動するタイミングとの間の時間差を調整することが可能である。
【００９９】
本発明に係る樹脂成形品の成形方法および成形装置は、反応射出成形のみに用いられるものではなく、相対的に開閉自在に設けられた複数の型の成形面に塗料を塗布して塗膜を形成し、その塗膜と樹脂材料とを一体化させた樹脂成形品の取得を目的とする成形方法および成形装置に広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１００】
３００ 樹脂成形品の成形装置、
３１０ コア型（第１の型）、
３１１ 第１の成形面、
３２０ キャビ型（第２の型）、
３２１ 第２の成形面、
３３０ 成形型、
３３５ 合わせ面、
３４０ キャビティ、
３５０ ガスエジェクター、
３５１ ガス噴出口、
３５２ 離型用ガス供給部、
３５３ａ、３５３ｂ ガス供給路、
３５４ 弁部材、
３５５ 係止部、
３５６ 蓋部、
３５７ 軸部、
３５８ 弾性部材、
３５９ 離型用ガス、
３６０ 塗布用ガン、
３６１ 塗料、
３６２ 表層をなす塗膜、
３６３ シール部、
３７０ 注入手段、
３７１ 樹脂材料供給部、
３７２ ミキシングヘッド、
３８０ 離型剤塗布手段、
３８１ 離型剤、
３９０ 制御部、
３９５ マスキング治具、
４１０ 可動型、
４２０ 連結手段、
４２１ 連結穴、
４２２ 連結ピン、
４２３ 係合部、
４２５ 突き当て部、
５００ 樹脂材料、
５１０ 溶融した樹脂材料、
５２０ 固着した樹脂材料、
５３０ 樹脂成形品、
ｇ 隙間部、
ｐ 初期位置、
θ 抜き角、
ｗ ストローク量、
ｓ１、ｓ２、ｓ３ 制御信号。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティを形成するための第１の成形面が形成され、型締め後に成形された樹脂成形品を離型するための離型用ガスを噴出するガス噴出口を前記第１の成形面に備えた第１の型と、前記第１の型に対して相対的に開閉自在に設けられるとともに型締めによって前記第１の成形面との間に前記キャビティを形成する第２の成形面が形成された第２の型と、を開いた状態とし、
表層をなす塗膜を形成する塗料を前記第２の成形面に塗布するとともに前記塗料を前記ガス噴出口を覆うシール部を形成するように前記第１の成形面に塗布する工程と、
前記塗布する工程の後に前記第１の型と前記第２の型とを型締めし、前記キャビティに溶融した樹脂材料を注入して前記表層をなす塗膜と一体化した樹脂成形品を成形する工程と、
前記離型用ガスを前記ガス噴出口から噴出することによって前記シール部を引き剥がすとともに前記第１の型から前記樹脂成形品を離型する工程と、を有する樹脂成形品の成形方法。
【請求項２】
前記樹脂成形品を離型する工程は、前記第１の型と前記第２の型とを型開きしつつ前記離型用ガスを噴出する、請求項１に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項３】
前記第１の成形面は、前記第２の型に対して突出した凸形状を有し、前記第２の成形面は、前記第１の型に対して窪ませた凹形状を有し、離型させた前記樹脂成形品を前記第１の型に残置させる、請求項１または請求項２に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項４】
樹脂成形品の外形形状に合致した内形形状を有するキャビティを形成するための第１の成形面が形成された第１の型と、
前記第１の型に対して相対的に開閉自在に設けられるとともに型締めによって前記第１の成形面との間に前記キャビティを形成する第２の成形面が形成された第２の型と、
前記キャビティ内において成形された樹脂成形品を前記第１の型から離型する離型用ガスを噴出するガス噴出口を前記第１の成形面に備えるガスエジェクターと、
表層をなす塗膜を形成する塗料を前記第２の成形面に塗布するとともに前記塗料を前記ガス噴出口を覆うシール部を形成するように前記第１の成形面に塗布する塗布用ガンと、
前記キャビティに溶融した樹脂材料を注入する注入手段と、を有し、
前記離型用ガスを前記ガス噴出口から噴出することによって前記シール部を引き剥すとともに、前記キャビティに注入した前記樹脂材料と前記表層をなす塗膜とが一体化して成形された樹脂成形品を前記第１の型から離型する、樹脂成形品の成形装置。
【請求項５】
前記ガスエジェクターは、前記第１の成形面に突出する方向に移動自在に設けられ、前記突出する方向の移動によって前記シール部を押圧する弁部材を有する請求項４に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項６】
型締めした前記第１の型と前記第２の型とが突き合わされる合わせ面に配置され、前記キャビティと前記キャビティ外部との連通を遮断する型開閉方向に移動自在な可動型と、前記可動型を前記第１の型または前記第２の型に連結する連結手段とをさらに有し、
前記可動型は、型開きに連動して前記型開き方向に移動しつつ前記離型用ガスを噴出している状態にある前記キャビティと前記キャビティ外部との連通を遮断する、請求項４または請求項５に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項１】
キャビティを形成するための第１の成形面が形成され、型締め後に成形された樹脂成形品を離型するための離型用ガスを噴出するガス噴出口を前記第１の成形面に備えた第１の型と、前記第１の型に対して相対的に開閉自在に設けられるとともに型締めによって前記第１の成形面との間に前記キャビティを形成する第２の成形面が形成された第２の型と、を開いた状態とし、
表層をなす塗膜を形成する塗料を前記第２の成形面に塗布するとともに前記塗料を前記ガス噴出口を覆うシール部を形成するように前記第１の成形面に塗布する工程と、
前記塗布する工程の後に前記第１の型と前記第２の型とを型締めし、前記キャビティに溶融した樹脂材料を注入して前記表層をなす塗膜と一体化した樹脂成形品を成形する工程と、
前記離型用ガスを前記ガス噴出口から噴出することによって前記シール部を引き剥がすとともに前記第１の型から前記樹脂成形品を離型する工程と、を有する樹脂成形品の成形方法。
【請求項２】
前記樹脂成形品を離型する工程は、前記第１の型と前記第２の型とを型開きしつつ前記離型用ガスを噴出する、請求項１に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項３】
前記第１の成形面は、前記第２の型に対して突出した凸形状を有し、前記第２の成形面は、前記第１の型に対して窪ませた凹形状を有し、離型させた前記樹脂成形品を前記第１の型に残置させる、請求項１または請求項２に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項４】
樹脂成形品の外形形状に合致した内形形状を有するキャビティを形成するための第１の成形面が形成された第１の型と、
前記第１の型に対して相対的に開閉自在に設けられるとともに型締めによって前記第１の成形面との間に前記キャビティを形成する第２の成形面が形成された第２の型と、
前記キャビティ内において成形された樹脂成形品を前記第１の型から離型する離型用ガスを噴出するガス噴出口を前記第１の成形面に備えるガスエジェクターと、
表層をなす塗膜を形成する塗料を前記第２の成形面に塗布するとともに前記塗料を前記ガス噴出口を覆うシール部を形成するように前記第１の成形面に塗布する塗布用ガンと、
前記キャビティに溶融した樹脂材料を注入する注入手段と、を有し、
前記離型用ガスを前記ガス噴出口から噴出することによって前記シール部を引き剥すとともに、前記キャビティに注入した前記樹脂材料と前記表層をなす塗膜とが一体化して成形された樹脂成形品を前記第１の型から離型する、樹脂成形品の成形装置。
【請求項５】
前記ガスエジェクターは、前記第１の成形面に突出する方向に移動自在に設けられ、前記突出する方向の移動によって前記シール部を押圧する弁部材を有する請求項４に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項６】
型締めした前記第１の型と前記第２の型とが突き合わされる合わせ面に配置され、前記キャビティと前記キャビティ外部との連通を遮断する型開閉方向に移動自在な可動型と、前記可動型を前記第１の型または前記第２の型に連結する連結手段とをさらに有し、
前記可動型は、型開きに連動して前記型開き方向に移動しつつ前記離型用ガスを噴出している状態にある前記キャビティと前記キャビティ外部との連通を遮断する、請求項４または請求項５に記載の樹脂成形品の成形装置。
【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２０１０−２１４７８２（Ｐ２０１０−２１４７８２Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６４４１８（Ｐ２００９−６４４１８）
【出願日】平成２１年３月１７日（２００９．３．１７）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【出願人】（０００００４７６５）カルソニックカンセイ株式会社 (3,404)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１７日（２００９．３．１７）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【出願人】（０００００４７６５）カルソニックカンセイ株式会社 (3,404)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]