発泡成形装置及び発泡成形方法
【課題】カウンタープレッシャー法を採用した発泡成形において、発泡性樹脂の充填完了時等の所定の時期に、速やかにキャビティ内のガスを排出することにある。
【解決手段】発泡成形装置は、発泡性樹脂が射出されるキャビティを形成するための金型と、キャビティ内を加圧状態にするためにガスを圧入するためのガス圧入装置と、ガス圧入装置によりキャビティ内に圧入されたガスを大気に放出するために金型に形成されたガス放出口と、キャビティ内への発泡性樹脂の充填動作が行われている間はガス放出口を塞ぎ、設定されたガス放出時にガス放出口を開く放出口開閉機構と、を有する。
【解決手段】発泡成形装置は、発泡性樹脂が射出されるキャビティを形成するための金型と、キャビティ内を加圧状態にするためにガスを圧入するためのガス圧入装置と、ガス圧入装置によりキャビティ内に圧入されたガスを大気に放出するために金型に形成されたガス放出口と、キャビティ内への発泡性樹脂の充填動作が行われている間はガス放出口を塞ぎ、設定されたガス放出時にガス放出口を開く放出口開閉機構と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡成形装置及び発泡成形方法に係り、特に、カウンタープレッシャー法を採用した発泡成形装置及び発泡形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発泡成形装置及び発泡成形方法は既に知られており、例えば、ドアライニング等の車両用ライニング部材を製造するために用いられている。発泡成形装置及び発泡成形方法の中には、発泡性樹脂をキャビティ内に射出する直前にキャビティ内をガスで加圧するカウンタープレッシャー法を採用しているものもある。カウンタープレッシャー法による発泡成形方法によれば、成形品の表面が平滑となり、良好な外観を呈するようになる。
【０００３】
ところで、カウンタープレッシャー法を採用した発泡成形では、所定の時期（例えば、発泡性樹脂の充填が完了した時点）にキャビティ内の加圧ガスをキャビティ外に向けて放出する。このガス排出は可及的速やかに行う必要があり、ガス排出の速さが遅くなると、成形品の表面等に凹凸が発生してしまう。この問題に対して、従来から、カウンタープレッシャー法を採用した発泡成形において発泡性樹脂の充填完了後のガス抜きを速やかに行うための措置が講じられている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
特許文献１及び特許文献２には、真空設備や減圧設備等を用いて、発泡性樹脂の充填完了後にキャビティ内のガスを強制的に排出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭４９−２５０６１号公報
【特許文献２】特開平１１−１７９７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載された発泡成形方法では、キャビティ内のガスを強制的に排出するための上記設備と、キャビティと、を接続チューブ等により接続する必要がある。この場合、接続チューブ内をガスが流れる際に圧力損失が生じ、当該圧力損失の影響により、キャビティ内のガスを速やかに排出することが困難となり、結果として、成形品の表面における凹凸の発生を抑制することも困難となってしまう。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、カウンタープレッシャー法を採用した発泡成形において、発泡性樹脂の充填完了時点等の所定の時期に、速やかにキャビティ内のガスを排出することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題は、本発明の発泡成形装置によれば、発泡性樹脂が射出されるキャビティを形成するための金型と、前記キャビティ内を加圧状態にするためにガスを圧入するためのガス圧入装置と、該ガス圧入装置により前記キャビティ内に圧入された前記ガスを大気に放出するために前記金型に形成されたガス放出口と、前記キャビティ内への前記発泡性樹脂の充填動作が行われている間は前記ガス放出口を塞ぎ、設定されたガス放出時に前記ガス放出口を開く放出口開閉機構と、を有することにより解決される。
かかる構成によれば、キャビティ内に圧入されたガスを大気に放出するためのガス放出口を金型に形成し、当該ガス放出口からキャビティ内のガスを直接大気に放出する。これにより、キャビティ内のガスが直ちに大気放出されるので、例えば発泡性樹脂の充填完了時をガス放出時として設定すれば、当該設定されたガス放出時に直ちにキャビティ内のガスを排出することが可能になる。この結果、発泡成形品の表面に凹凸が生じることもなく、良好な外観を呈するようになる。
【０００８】
また、上記の発泡成形装置において、前記ガス放出口は、前記金型の外表面に形成された開口であり、前記放出口開閉機構は、前記金型における前記開口の形成位置に取り付けられたエアシリンダーであり、該エアシリンダーは、前記充填動作が行われている間は前記開口を閉じ、前記設定されたガス放出時に前記開口を開くように駆動することが好適である。
かかる構成によれば、ガス放出口（開口）の開閉を切り替える手段としてエアシリンダーを用いることにより、比較的簡易な構成にて、キャビティ内のガスを迅速に排出することが可能になる。
【０００９】
また、上記の発泡成形装置において、前記金型は、凹型のキャビティプレートと、凸型のコアプレートとに分割され、前記開口は、前記コアプレートに形成され、前記エアシリンダーは、前記コアプレートの前記開口の形成位置に取り付けられていることが好適である。
かかる構成では、キャビティプレート及びコアプレートのうち、空間体積がより大きいコアプレートにガス放出用の開口が形成されるので、キャビティ内のガスを迅速に排出する効果がより有効に発揮される。
【００１０】
また、上記の発泡成形装置において、前記キャビティ内に圧入された前記ガスを強制排出するための排出装置を有し、該排出装置と前記金型は接続部材を介して接続されており、前記ガスを前記キャビティから前記排出装置に向けて流動させるための流路が、前記キャビティプレートに形成されていることとしてもよい。
かかる構成では、排出装置の機能が付加される結果、キャビティ内のガスをより一層迅速にキャビティ外に排出することが可能になる。なお、大気放出用の流路がコアプレート側に形成され、排出装置に向けてガスを流動させる流路がキャビティプレート側に形成されているので、大気放出による排気、及び、排出装置による排気が相互に影響を及ぼすことなく、各々が適切に行われるようになる。
【００１１】
また、上記の発泡成形装置において、前記設定されたガス放出時に至ったことを示す信号を出力する出力部と、該出力部からの前記信号に基づいて、前記開口が開くように前記エアシリンダーを駆動するエアシリンダーコントローラと、が更に備えられていることが好適である。
かかる構成では、エアシリンダーの駆動、すなわち、開口の開閉の切り替えが自動化される結果、設定されたガス放出時に直ちにキャビティ内のガスを大気放出させることが可能になる。
【００１２】
さらに、上述の課題は、本発明の発泡成形方法によれば、金型に形成されたキャビティ内を加圧状態にするためにガスを圧入する工程と、加圧状態の前記キャビティ内に発泡性樹脂を射出する工程と、前記キャビティ内への前記発泡性樹脂の充填動作が行われている間は、前記金型に形成されたガス放出口を塞ぎ、設定されたガス放出時に前記ガス放出口を開き、該ガス放出口を通じて、前記キャビティ内に圧入された前記ガスを大気に放出する工程と、を有することにより解決される。
かかる方法によれば、上述したように、キャビティ内に圧入されたガスを、金型に形成されたガス放出口から直接大気に放出するため、発泡性樹脂の充填完了後にキャビティ内のガスを迅速に排出することが可能になる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発泡成形装置によれば、キャビティ内に圧入されたガスを、金型に形成されたガス放出口から直接大気に放出するため、設定されたガス放出時（例えば、発泡性樹脂の充填完了後）にキャビティ内のガスを迅速に排出することが可能になる。
請求項２に記載の発泡成形装置によれば、比較的簡易な構成にて、キャビティ内のガスを迅速に排出することが可能になる。
請求項３に記載の発泡成形装置によれば、空間体積がより大きいコアプレートにガス放出用の開口が形成されるので、キャビティ内のガスを迅速に排出する効果がより有効に発揮される。
請求項４に記載の発泡成形装置によれば、排出装置の機能が付加されることによりキャビティ内のガスをより一層迅速に排出することができる。また、大気放出用の流路がコアプレート側に形成され、排出装置に向けてガスを流動させる流路がキャビティプレート側に形成されているので、大気放出による排気、及び、排出装置による排気が相互に影響を及ぼすことなく、各々が適切に行われるようになる。
請求項５に記載の発泡成形装置によれば、エアシリンダーの駆動、すなわち、開口の開閉の切り替えが自動化されるため、設定されたガス放出時に直ちにキャビティ内のガスを大気放出させることが可能になる。
請求項６に記載の発泡成形方法によれば、キャビティ内に圧入されたガスを、金型に形成されたガス放出口から直接大気に放出して、設定されたガス放出時にキャビティ内のガスを迅速に排出することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る発泡成形装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る発泡成形装置の断面図であり、キャビティＫ周りの説明図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は、エアシリンダー３１及びその周辺部材に関する説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る発泡成形方法の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。ただし、以下に説明する部材、配置等については、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができると共に、その等価物が含まれることは勿論である。
なお、以下では、ドアライニングやサイドライニング等の車両用内装材を製造するための発泡成形装置及び発泡成形方法を具体例として説明するが、これに限定されず、車両用以外の用途で用いられる発泡成形品を製造する際にも適用可能であることは勿論である。
【００１６】
図１〜図４は、いずれも、本発明に係る実施の形態についての一例を示した図である。
また、図１〜図４は、本発明の一実施形態に係る発泡成形装置（以下、本装置Ｓ）の説明図である。図１は、本装置Ｓの概略構成図である。図２は、本装置Ｓの断面図であり、キャビティＫ周りの説明図である。図３（ａ）、（ｂ）は、エアシリンダー３１及びその周辺部材に関する説明図である。図４は、本発明の一実施形態に係る発泡成形方法の流れを示す図である。
【００１７】
先ず、本装置Ｓについて説明するにあたり、本装置Ｓにより製造される発泡成形品について説明する。
発泡成形品は、例えば、ウレタン、ポリプロピレン、ポリエチレン等の発泡性樹脂を主たる材料として製造される。特に、本実施形態の発泡成形品は、カウンタープレッシャー法を採用した発泡成形方法により製造されるものである。換言すると、本装置Ｓは、カウンタープレッシャー法にて発泡成形品を製造するための発泡成形装置である。
【００１８】
次に、本装置Ｓの構成について説明する。本装置Ｓは、図１に示すように、発泡性樹脂が射出されるキャビティＫ（図２参照）を形成するための金型１０と、キャビティＫ内を加圧状態にするためのガス圧入装置２０と、を有する。
【００１９】
金型１０は、凹型のキャビティプレート１１と、凸型のコアプレート１２とに分割されており、キャビティプレート１１と、コアプレート１２とは、互いに対向した状態で配置されている。キャビティプレート１１は、所定位置に固定された状態で配置され、コアプレート１２は、キャビティプレート１１に対して離間又は接近するように移動可能である。
【００２０】
より詳しく説明すると、本実施形態に係るコアプレート１２は、図２に示すように、コアプレート本体１２ａと、押出プレート収容体１２ｂとから構成されている。コアプレート本体１２ａは、キャビティプレート１１と協働してキャビティＫを形成するための部分である。押出プレート収容体１２ｂは、キャビティプレート１１が位置する側とは反対側でコアプレート本体１２ａに隣接した中空状の部分であり、その内空間１６には押出プレート１３が収容されている。押出プレート１３は、その前側表面に突出ピン１４を備え、押出プレート収容体１２ｂの内空間１６を移動してコアプレート本体１２ａに対して接近・離間できるように構成されている。突出ピン１４は、コアプレート本体１２ａに貫通形成された突出ピン挿入孔１７に一部が挿通されており、押出プレート１３がコアプレート本体１２ａに接近したときに先端部をキャビティＫ内に配置させる。
【００２１】
以上のような構成の金型１０では、コアプレート１２がキャビティプレート１１に最も接近した位置に位置すると、両プレートの間にキャビティＫが形成される。なお、キャビティＫが形成された状態では、キャビティＫ内の空間が完全に密閉された状態となる。
一方、キャビティＫ内に発泡性樹脂が充填されて発泡成形品が生成された後には、押出プレート１３がコアプレート本体１２ａに向かって移動することにより、突出ピン１４がその先端部にてキャビティＫ内の発泡成形品を突き出すようになる。突出ピン１４により突き出された発泡成形品は、コアプレート１２（正確にはコアプレート本体１２ａ）の表面から離れて、最終的には金型１０から取り外される。
【００２２】
キャビティＫ内への発泡性樹脂の充填について、より詳しく説明する。本実施形態においてキャビティＫが形成された状態の下では、不図示の射出装置により発泡性樹脂がキャビティＫ内に射出され、キャビティＫ内に徐々に充填されていく。そして、本実施形態では、上述したように、カウンタープレッシャー法を採用しており、キャビティＫ内に発泡性樹脂を射出するにあたり、ガス圧入装置２０がキャビティＫ内にガスを圧入して、キャビティＫ内を加圧状態にする。
【００２３】
ガス圧入装置２０は、図２に示すガス圧入流路ｒ１を通じてキャビティＫ内に窒素ガス、二酸化炭素ガス等の不活性ガスを圧入するものであるが、キャビティＫ内にガスを圧入するものであれば制限なく利用可能である。なお、上述したように、キャビティＫが形成された状態ではキャビティＫの内空間が完全に密閉された状態となっているので、ガス圧入装置２０によるガス圧入に要する時間が比較的短時間となる。
そして、ガス圧入装置２０の作動により、キャビティＫ内の圧力は、射出された発泡性樹脂が発泡する際の圧力（発泡圧力）よりも高い圧力に維持されるようになる。
【００２４】
ところで、カウンタープレッシャー法による発泡成形では、キャビティＫ内への発泡性樹脂の充填が完了した時点で、キャビティＫ内の加圧ガスをキャビティＫの外に排気する。この排気操作により、キャビティＫ内に充填された発泡性樹脂が発泡するようになる。この結果、いわゆるヒケの発生を抑え、平滑な表面を有する発泡成形品が得られるようになる。
【００２５】
ここで、背景技術の項で説明したように、発泡性樹脂の充填完了後には可及的速やかにキャビティＫ内の加圧ガスをキャビティＫ外に排気する必要があり、排気の速度が遅いと、発泡成形品の表面に凹凸が生じてしまうおそれがある。特に、密閉性の高いキャビティＫの場合、キャビティＫ内の加圧ガスを排気する速度が遅いと、発泡成形品の裏面側に凹凸が生じ易くなってしまう。
【００２６】
そこで、本実施形態において、本装置Ｓには、上述の金型１０及びガス圧入装置２０に加え、キャビティＫ内に圧入されたガスを金型１０から直接大気に放出するための大気放出機構３０と、キャビティＫ内に圧入されたガスを強制排出するための排出装置４０と、が備えられている（図１参照）。
以下、大気放出機構３０及び排出装置４０について、それぞれ説明する。
【００２７】
＜大気放出機構３０＞
大気放出機構３０は、キャビティＫ内への発泡性樹脂の充填が完了した後、ガス圧入装置２０によりキャビティＫ内に圧入されたガスを金型１０から直接大気へ放出するためのものである。この大気放出機構３０により、キャビティＫ内の加圧ガスは、発泡性樹脂の充填が完了した後に瞬時にキャビティＫ外に排出されることになる。
大気放出機構３０は、図１に示すように、金型１０に形成された開口の一例としての大気放出用開口Ｈと、大気放出用開口Ｈの開閉状態を切り替える手段としてのエアシリンダー３１と、エアシリンダー３１の駆動を制御するためのコントローラ３２と、を有している。
【００２８】
大気放出用開口Ｈは、ガス圧入装置２０によりキャビティＫ内に圧入されたガスを大気に放出するために金型１０の外表面に形成されたガス放出口であり、特に本実施形態では、コアプレート１２の外表面に形成されている。これは、コアプレート１２が、キャビティプレート１１に比してより大きな空間体積を有しており、かかるコアプレート１２に大気放出用開口Ｈを設けることにより、キャビティＫ内のガスを迅速に排出する効果がより有効に発揮されることになるからである。
【００２９】
本実施形態において、大気放出用開口Ｈは、コアプレート１２のうち、押出プレート収容体１２ｂに設けられている。より具体的に説明すると、図２に示すように、押出プレート収容体１２ｂの側壁には貫通孔１５が形成されており、当該貫通孔１５を介して押出プレート収容体１２ｂの内空間１６が外空間（大気）と連通している。一方、押出プレート収容体１２ｂの内空間１６は、突出ピン挿入孔１７（より正確には、突出ピン１４と突出ピン挿入孔１７の内周面との隙間）を介してキャビティＫと連通している。すなわち、コアプレート１２には、押出プレート収容体１２ｂの側壁に形成された貫通孔１５、押出プレート収容体１２ｂの内空間１６、及び、突出ピン挿入孔１７が設けられ、これらがキャビティＫから大気放出用開口Ｈまで通ずる大気放出用流路ｒ２を形成している。そして、キャビティＫ内の加圧ガスは当該大気放出用流路ｒ２を通じて大気に放出される。ここで、大気放出用流路ｒ２の配設ルートについては、上記のルートに限定されるものではないが、極力圧力損失が小さくなるようなルートであることが望ましい。
【００３０】
エアシリンダー３１は、キャビティＫ内への発泡性樹脂の充填動作が行われている間は大気放出用開口Ｈを塞ぎ、予め設定されたガス放出時に大気放出用開口Ｈを開く放出口開閉機構である。このエアシリンダー３１は、鉛直方向に沿って駆動可能な駆動部３１ａと、駆動部３１ａの上側部を収容するシリンダー部３１ｂとを有する。駆動部３１ａは、その上端部がシリンダー部３１ｂ内に収容された上で、当該上端部がシリンダー部３１ｂの内周面に沿って摺動するように駆動する。
【００３１】
エアシリンダー３１は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、コアプレート１２における大気放出用開口Ｈの形成位置に取り付けられている。より具体的には、駆動部３１ａが可動範囲の下端に位置したときに、駆動部３１ａの下端部がＯリング３４を介して、大気放出用開口Ｈを塞ぐような位置にエアシリンダー３１が取り付けられている（図３（ａ）参照）。
【００３２】
上記構成のエアシリンダー３１は、コントローラ３２による制御の下で駆動し、所定のタイミングにて大気放出用開口Ｈを開くように駆動する。コントローラ３２は、エアシリンダー３１をはじめ、本装置Ｓの各部の動作を制御するものであり、本実施形態においてエアシリンダーコントローラに相当する。
【００３３】
具体的に説明すると、コントローラ３２は、キャビティＫ内への発泡性樹脂の充填動作が行われている間は大気放出用開口Ｈを閉じ、予め設定されたガス放出時に大気放出用開口Ｈを開くように駆動するようにエアシリンダー３１を制御する。
【００３４】
コントローラ３２によるエアシリンダー３１の制御は、所定の信号に基づいて行われる。当該信号は、予め設定されたガス放出時に至ったことを示す信号であり、出力部３３によって出力される。本実施形態に係る出力部３３は、充填動作の状況を監視するセンサであって、所定の条件を満たした際に、キャビティＫ内への発泡性樹脂の充填動作が完了したことを示す信号を出力する。ここで、所定の条件とは、例えば、充填動作の開始時から一定時間が経過したことや、キャビティＫ内の発泡性樹脂の充填量を監視して当該充填量が規定量に達したことである。
ガス放出時については、ユーザが本発泡成形装置を利用するにあたって設定するものであり、設定内容は不図示のメモリに記憶される。なお、ガス放出時については、上記時点の他、キャビティＫ内のガスを放出するのに好適な時期である限り任意に設定可能であり、特に充填動作の完了時点以外（すなわち、完了前後の時点）であってもよい。
【００３５】
以上のように、本実施形態では、エアシリンダー３１の駆動、すなわち、大気放出用開口Ｈの開閉の切り替えが自動化されている。これにより、設定されたガス放出時に直ちにキャビティＫ内のガスを大気に放出させることが可能になる。
【００３６】
なお、本実施形態において、大気放出用開口Ｈの開閉については、エアシリンダー３１（より具体的には駆動部３１ａ）の駆動により切り替えることとした。しかし、これに限定されるものではなく、エアシリンダー３１以外の機構（例えば、ダイヤフラム型の電磁弁等）によって大気放出用開口Ｈの開閉を切り替えることとしてもよい。
ただし、エアシリンダー３１の直線動作により大気放出用開口Ｈの開閉を切り替えることが可能となり、当該開閉の切り替えの制御を比較的簡易な構成により実現できる点において本実施形態の方が望ましい。
【００３７】
＜排出装置４０＞
排出装置４０は、上述したガス放出時に、キャビティＫ内に圧入されたガスを強制排出するためのものである。排出装置４０の機能が付加されることにより、本実施形態では、キャビティＫ内のガスをより一層迅速に排出することができる。排出装置４０としては、真空タンクを含む真空装置、吸引装置及びリリーフ弁等が利用可能である。
【００３８】
また、図１に示すように、排出装置４０と金型１０は、接続部材としての接続チューブ４１を介して接続されており、ガスをキャビティＫから排出装置４０に向けて流動させるための流路（以下、排出装置用流路ｒ３）が、キャビティプレート１１に形成されている。このように、本実施形態では、大気放出用流路ｒ２がコアプレート１２側に形成され、排出装置用流路ｒ３がキャビティプレート１１側に形成されていることにより、大気放出による排気、及び、排出装置４０による排気が相互に影響を及ぼすことなく、各々が適切に行われるようになる。
【００３９】
なお、排出装置４０については、前述のコントローラ３２により制御され、出力部３３が充填動作の完了を示す信号を出力すると、コントローラ３２が当該信号に基づいて排出装置４０を起動させる。
【００４０】
次に、図４を参照しながら、本発明の一実施形態に係る発泡成形方法（以下、本方法）の流れを説明する。
本方法は、金型１０内にキャビティＫが形成された状態で開始され、キャビティＫ内を加圧状態にするためにガスを圧入する工程（Ｓ００１）から始まる。キャビティＫ内の圧力が所定の圧力まで加圧された後には、加圧状態のキャビティＫ内に発泡性樹脂を射出する工程（Ｓ００２）が行われる。これにより、キャビティＫ内に発泡性樹脂が徐々に充填することになる。
【００４１】
そして、キャビティＫ内への発泡性樹脂の充填動作が行われている間は大気放出用開口Ｈを塞ぎ、設定されたガス放出時に大気放出用開口Ｈを開き、大気放出用開口Ｈを通じて、キャビティ内Ｋの加圧ガスを大気に放出する工程が行われる（Ｓ００３）。
【００４２】
具体的に説明すると、発泡性樹脂の充填動作が行われている間、上述のエアシリンダー３１は、その駆動部３１ａが大気放出用開口Ｈを塞ぐようにコアプレート１２に当接している状態（図３（ａ）に示す状態）にある。かかる状態において、キャビティＫの内空間は、完全に密閉された状態にある。
【００４３】
一方、本実施形態では、充填動作の完了時点がガス放出時として設定されており、充填動作が完了すると、充填動作が完了したことを示す信号が出力部３３により出力される。この信号を受信したコントローラ３２が当該信号に基づいてエアシリンダー３１を制御するようになると、エアシリンダー３１において駆動部３１ａがコアプレート１２から離間するように上方に移動し（図３（ｂ）参照）、これにより大気放出用開口Ｈが開くようになる。この結果、充填動作が完了した直後に、大気放出用開口Ｈを通じてキャビティＫ内に圧入されたガスが大気に放出されるようになる。
【００４４】
以上のように、本実施形態では、金型１０に形成された大気放出用開口Ｈを通じて、キャビティＫ内に圧入されたガスを直接大気に放出することとしている。これにより、ガスの排出経路（具体的には、大気放出用流路ｒ２）における圧力損失が最小限に抑えられるので、発泡性樹脂の充填完了後にキャビティＫ内のガスを迅速に排出することが可能になる。この結果、発泡成形品の表面に凹凸が生じることもなく、良好な外観を呈するようになる。
【００４５】
この効果は、発泡性樹脂を充填する際にキャビティＫ内が完全密閉されている状況において特に有効である。すなわち、完全密閉されたキャビティＫ内に発泡性樹脂を充填してから当該キャビティＫ内のガスを排出する場合、ガス排出速度が遅いと、発泡成形品の裏面（発泡成形時にコアプレート１２と対向する側の面）に凹凸が生じ易くなる。かかる場合において、本実施形態の構成により発泡性樹脂の充填完了後にキャビティＫ内のガスを迅速に排出することが可能となれば、発泡性の裏面に凹凸が発生するのを適切に防止することが可能になる。
【００４６】
また、大気放出用開口Ｈの開放は、前述したように、コントローラ３２により制御され、コントローラ３２は、出力部３３が充填完了を示す信号を出力すると、当該信号に基づいて、大気放出用開口Ｈが開くようにエアシリンダー３１を駆動させる。さらに、コントローラ３２は、充填動作の完了に際してエアシリンダー３１を駆動させると共に、排出装置４０を起動させる。つまり、本実施形態では、充填動作の完了直後に、大気放出用開口Ｈを通じたガス放出と共に、排出装置４０を用いてガスを強制排出する工程（Ｓ００４）が実行される。これにより、発泡性樹脂の充填完了後にキャビティＫ内のガスをより迅速に排出することが可能になる。
【符号の説明】
【００４７】
１０ 金型、１１ キャビティプレート、１２ コアプレート、
１２ａ コアプレート本体、１２ｂ 押出プレート収容体、１３ 押出プレート、
１４ 突出ピン、１５ 貫通孔、１６ 内空間、１７ 突出ピン挿入孔、
２０ ガス圧入装置、３０ 大気放出機構、
３１ エアシリンダー、３１ａ 駆動部、３１ｂ シリンダー部、
３２ コントローラ、３３ 出力部、３４ Ｏリング、
４０ 排出装置、４１ 接続チューブ、
Ｈ 大気放出用開口、Ｋ キャビティ、Ｓ 本装置、
ｒ１ ガス圧入流路、ｒ２ 大気放出用流路、ｒ３ 排出装置用流路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡成形装置及び発泡成形方法に係り、特に、カウンタープレッシャー法を採用した発泡成形装置及び発泡形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発泡成形装置及び発泡成形方法は既に知られており、例えば、ドアライニング等の車両用ライニング部材を製造するために用いられている。発泡成形装置及び発泡成形方法の中には、発泡性樹脂をキャビティ内に射出する直前にキャビティ内をガスで加圧するカウンタープレッシャー法を採用しているものもある。カウンタープレッシャー法による発泡成形方法によれば、成形品の表面が平滑となり、良好な外観を呈するようになる。
【０００３】
ところで、カウンタープレッシャー法を採用した発泡成形では、所定の時期（例えば、発泡性樹脂の充填が完了した時点）にキャビティ内の加圧ガスをキャビティ外に向けて放出する。このガス排出は可及的速やかに行う必要があり、ガス排出の速さが遅くなると、成形品の表面等に凹凸が発生してしまう。この問題に対して、従来から、カウンタープレッシャー法を採用した発泡成形において発泡性樹脂の充填完了後のガス抜きを速やかに行うための措置が講じられている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
特許文献１及び特許文献２には、真空設備や減圧設備等を用いて、発泡性樹脂の充填完了後にキャビティ内のガスを強制的に排出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭４９−２５０６１号公報
【特許文献２】特開平１１−１７９７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載された発泡成形方法では、キャビティ内のガスを強制的に排出するための上記設備と、キャビティと、を接続チューブ等により接続する必要がある。この場合、接続チューブ内をガスが流れる際に圧力損失が生じ、当該圧力損失の影響により、キャビティ内のガスを速やかに排出することが困難となり、結果として、成形品の表面における凹凸の発生を抑制することも困難となってしまう。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、カウンタープレッシャー法を採用した発泡成形において、発泡性樹脂の充填完了時点等の所定の時期に、速やかにキャビティ内のガスを排出することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題は、本発明の発泡成形装置によれば、発泡性樹脂が射出されるキャビティを形成するための金型と、前記キャビティ内を加圧状態にするためにガスを圧入するためのガス圧入装置と、該ガス圧入装置により前記キャビティ内に圧入された前記ガスを大気に放出するために前記金型に形成されたガス放出口と、前記キャビティ内への前記発泡性樹脂の充填動作が行われている間は前記ガス放出口を塞ぎ、設定されたガス放出時に前記ガス放出口を開く放出口開閉機構と、を有することにより解決される。
かかる構成によれば、キャビティ内に圧入されたガスを大気に放出するためのガス放出口を金型に形成し、当該ガス放出口からキャビティ内のガスを直接大気に放出する。これにより、キャビティ内のガスが直ちに大気放出されるので、例えば発泡性樹脂の充填完了時をガス放出時として設定すれば、当該設定されたガス放出時に直ちにキャビティ内のガスを排出することが可能になる。この結果、発泡成形品の表面に凹凸が生じることもなく、良好な外観を呈するようになる。
【０００８】
また、上記の発泡成形装置において、前記ガス放出口は、前記金型の外表面に形成された開口であり、前記放出口開閉機構は、前記金型における前記開口の形成位置に取り付けられたエアシリンダーであり、該エアシリンダーは、前記充填動作が行われている間は前記開口を閉じ、前記設定されたガス放出時に前記開口を開くように駆動することが好適である。
かかる構成によれば、ガス放出口（開口）の開閉を切り替える手段としてエアシリンダーを用いることにより、比較的簡易な構成にて、キャビティ内のガスを迅速に排出することが可能になる。
【０００９】
また、上記の発泡成形装置において、前記金型は、凹型のキャビティプレートと、凸型のコアプレートとに分割され、前記開口は、前記コアプレートに形成され、前記エアシリンダーは、前記コアプレートの前記開口の形成位置に取り付けられていることが好適である。
かかる構成では、キャビティプレート及びコアプレートのうち、空間体積がより大きいコアプレートにガス放出用の開口が形成されるので、キャビティ内のガスを迅速に排出する効果がより有効に発揮される。
【００１０】
また、上記の発泡成形装置において、前記キャビティ内に圧入された前記ガスを強制排出するための排出装置を有し、該排出装置と前記金型は接続部材を介して接続されており、前記ガスを前記キャビティから前記排出装置に向けて流動させるための流路が、前記キャビティプレートに形成されていることとしてもよい。
かかる構成では、排出装置の機能が付加される結果、キャビティ内のガスをより一層迅速にキャビティ外に排出することが可能になる。なお、大気放出用の流路がコアプレート側に形成され、排出装置に向けてガスを流動させる流路がキャビティプレート側に形成されているので、大気放出による排気、及び、排出装置による排気が相互に影響を及ぼすことなく、各々が適切に行われるようになる。
【００１１】
また、上記の発泡成形装置において、前記設定されたガス放出時に至ったことを示す信号を出力する出力部と、該出力部からの前記信号に基づいて、前記開口が開くように前記エアシリンダーを駆動するエアシリンダーコントローラと、が更に備えられていることが好適である。
かかる構成では、エアシリンダーの駆動、すなわち、開口の開閉の切り替えが自動化される結果、設定されたガス放出時に直ちにキャビティ内のガスを大気放出させることが可能になる。
【００１２】
さらに、上述の課題は、本発明の発泡成形方法によれば、金型に形成されたキャビティ内を加圧状態にするためにガスを圧入する工程と、加圧状態の前記キャビティ内に発泡性樹脂を射出する工程と、前記キャビティ内への前記発泡性樹脂の充填動作が行われている間は、前記金型に形成されたガス放出口を塞ぎ、設定されたガス放出時に前記ガス放出口を開き、該ガス放出口を通じて、前記キャビティ内に圧入された前記ガスを大気に放出する工程と、を有することにより解決される。
かかる方法によれば、上述したように、キャビティ内に圧入されたガスを、金型に形成されたガス放出口から直接大気に放出するため、発泡性樹脂の充填完了後にキャビティ内のガスを迅速に排出することが可能になる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発泡成形装置によれば、キャビティ内に圧入されたガスを、金型に形成されたガス放出口から直接大気に放出するため、設定されたガス放出時（例えば、発泡性樹脂の充填完了後）にキャビティ内のガスを迅速に排出することが可能になる。
請求項２に記載の発泡成形装置によれば、比較的簡易な構成にて、キャビティ内のガスを迅速に排出することが可能になる。
請求項３に記載の発泡成形装置によれば、空間体積がより大きいコアプレートにガス放出用の開口が形成されるので、キャビティ内のガスを迅速に排出する効果がより有効に発揮される。
請求項４に記載の発泡成形装置によれば、排出装置の機能が付加されることによりキャビティ内のガスをより一層迅速に排出することができる。また、大気放出用の流路がコアプレート側に形成され、排出装置に向けてガスを流動させる流路がキャビティプレート側に形成されているので、大気放出による排気、及び、排出装置による排気が相互に影響を及ぼすことなく、各々が適切に行われるようになる。
請求項５に記載の発泡成形装置によれば、エアシリンダーの駆動、すなわち、開口の開閉の切り替えが自動化されるため、設定されたガス放出時に直ちにキャビティ内のガスを大気放出させることが可能になる。
請求項６に記載の発泡成形方法によれば、キャビティ内に圧入されたガスを、金型に形成されたガス放出口から直接大気に放出して、設定されたガス放出時にキャビティ内のガスを迅速に排出することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る発泡成形装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る発泡成形装置の断面図であり、キャビティＫ周りの説明図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は、エアシリンダー３１及びその周辺部材に関する説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る発泡成形方法の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。ただし、以下に説明する部材、配置等については、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができると共に、その等価物が含まれることは勿論である。
なお、以下では、ドアライニングやサイドライニング等の車両用内装材を製造するための発泡成形装置及び発泡成形方法を具体例として説明するが、これに限定されず、車両用以外の用途で用いられる発泡成形品を製造する際にも適用可能であることは勿論である。
【００１６】
図１〜図４は、いずれも、本発明に係る実施の形態についての一例を示した図である。
また、図１〜図４は、本発明の一実施形態に係る発泡成形装置（以下、本装置Ｓ）の説明図である。図１は、本装置Ｓの概略構成図である。図２は、本装置Ｓの断面図であり、キャビティＫ周りの説明図である。図３（ａ）、（ｂ）は、エアシリンダー３１及びその周辺部材に関する説明図である。図４は、本発明の一実施形態に係る発泡成形方法の流れを示す図である。
【００１７】
先ず、本装置Ｓについて説明するにあたり、本装置Ｓにより製造される発泡成形品について説明する。
発泡成形品は、例えば、ウレタン、ポリプロピレン、ポリエチレン等の発泡性樹脂を主たる材料として製造される。特に、本実施形態の発泡成形品は、カウンタープレッシャー法を採用した発泡成形方法により製造されるものである。換言すると、本装置Ｓは、カウンタープレッシャー法にて発泡成形品を製造するための発泡成形装置である。
【００１８】
次に、本装置Ｓの構成について説明する。本装置Ｓは、図１に示すように、発泡性樹脂が射出されるキャビティＫ（図２参照）を形成するための金型１０と、キャビティＫ内を加圧状態にするためのガス圧入装置２０と、を有する。
【００１９】
金型１０は、凹型のキャビティプレート１１と、凸型のコアプレート１２とに分割されており、キャビティプレート１１と、コアプレート１２とは、互いに対向した状態で配置されている。キャビティプレート１１は、所定位置に固定された状態で配置され、コアプレート１２は、キャビティプレート１１に対して離間又は接近するように移動可能である。
【００２０】
より詳しく説明すると、本実施形態に係るコアプレート１２は、図２に示すように、コアプレート本体１２ａと、押出プレート収容体１２ｂとから構成されている。コアプレート本体１２ａは、キャビティプレート１１と協働してキャビティＫを形成するための部分である。押出プレート収容体１２ｂは、キャビティプレート１１が位置する側とは反対側でコアプレート本体１２ａに隣接した中空状の部分であり、その内空間１６には押出プレート１３が収容されている。押出プレート１３は、その前側表面に突出ピン１４を備え、押出プレート収容体１２ｂの内空間１６を移動してコアプレート本体１２ａに対して接近・離間できるように構成されている。突出ピン１４は、コアプレート本体１２ａに貫通形成された突出ピン挿入孔１７に一部が挿通されており、押出プレート１３がコアプレート本体１２ａに接近したときに先端部をキャビティＫ内に配置させる。
【００２１】
以上のような構成の金型１０では、コアプレート１２がキャビティプレート１１に最も接近した位置に位置すると、両プレートの間にキャビティＫが形成される。なお、キャビティＫが形成された状態では、キャビティＫ内の空間が完全に密閉された状態となる。
一方、キャビティＫ内に発泡性樹脂が充填されて発泡成形品が生成された後には、押出プレート１３がコアプレート本体１２ａに向かって移動することにより、突出ピン１４がその先端部にてキャビティＫ内の発泡成形品を突き出すようになる。突出ピン１４により突き出された発泡成形品は、コアプレート１２（正確にはコアプレート本体１２ａ）の表面から離れて、最終的には金型１０から取り外される。
【００２２】
キャビティＫ内への発泡性樹脂の充填について、より詳しく説明する。本実施形態においてキャビティＫが形成された状態の下では、不図示の射出装置により発泡性樹脂がキャビティＫ内に射出され、キャビティＫ内に徐々に充填されていく。そして、本実施形態では、上述したように、カウンタープレッシャー法を採用しており、キャビティＫ内に発泡性樹脂を射出するにあたり、ガス圧入装置２０がキャビティＫ内にガスを圧入して、キャビティＫ内を加圧状態にする。
【００２３】
ガス圧入装置２０は、図２に示すガス圧入流路ｒ１を通じてキャビティＫ内に窒素ガス、二酸化炭素ガス等の不活性ガスを圧入するものであるが、キャビティＫ内にガスを圧入するものであれば制限なく利用可能である。なお、上述したように、キャビティＫが形成された状態ではキャビティＫの内空間が完全に密閉された状態となっているので、ガス圧入装置２０によるガス圧入に要する時間が比較的短時間となる。
そして、ガス圧入装置２０の作動により、キャビティＫ内の圧力は、射出された発泡性樹脂が発泡する際の圧力（発泡圧力）よりも高い圧力に維持されるようになる。
【００２４】
ところで、カウンタープレッシャー法による発泡成形では、キャビティＫ内への発泡性樹脂の充填が完了した時点で、キャビティＫ内の加圧ガスをキャビティＫの外に排気する。この排気操作により、キャビティＫ内に充填された発泡性樹脂が発泡するようになる。この結果、いわゆるヒケの発生を抑え、平滑な表面を有する発泡成形品が得られるようになる。
【００２５】
ここで、背景技術の項で説明したように、発泡性樹脂の充填完了後には可及的速やかにキャビティＫ内の加圧ガスをキャビティＫ外に排気する必要があり、排気の速度が遅いと、発泡成形品の表面に凹凸が生じてしまうおそれがある。特に、密閉性の高いキャビティＫの場合、キャビティＫ内の加圧ガスを排気する速度が遅いと、発泡成形品の裏面側に凹凸が生じ易くなってしまう。
【００２６】
そこで、本実施形態において、本装置Ｓには、上述の金型１０及びガス圧入装置２０に加え、キャビティＫ内に圧入されたガスを金型１０から直接大気に放出するための大気放出機構３０と、キャビティＫ内に圧入されたガスを強制排出するための排出装置４０と、が備えられている（図１参照）。
以下、大気放出機構３０及び排出装置４０について、それぞれ説明する。
【００２７】
＜大気放出機構３０＞
大気放出機構３０は、キャビティＫ内への発泡性樹脂の充填が完了した後、ガス圧入装置２０によりキャビティＫ内に圧入されたガスを金型１０から直接大気へ放出するためのものである。この大気放出機構３０により、キャビティＫ内の加圧ガスは、発泡性樹脂の充填が完了した後に瞬時にキャビティＫ外に排出されることになる。
大気放出機構３０は、図１に示すように、金型１０に形成された開口の一例としての大気放出用開口Ｈと、大気放出用開口Ｈの開閉状態を切り替える手段としてのエアシリンダー３１と、エアシリンダー３１の駆動を制御するためのコントローラ３２と、を有している。
【００２８】
大気放出用開口Ｈは、ガス圧入装置２０によりキャビティＫ内に圧入されたガスを大気に放出するために金型１０の外表面に形成されたガス放出口であり、特に本実施形態では、コアプレート１２の外表面に形成されている。これは、コアプレート１２が、キャビティプレート１１に比してより大きな空間体積を有しており、かかるコアプレート１２に大気放出用開口Ｈを設けることにより、キャビティＫ内のガスを迅速に排出する効果がより有効に発揮されることになるからである。
【００２９】
本実施形態において、大気放出用開口Ｈは、コアプレート１２のうち、押出プレート収容体１２ｂに設けられている。より具体的に説明すると、図２に示すように、押出プレート収容体１２ｂの側壁には貫通孔１５が形成されており、当該貫通孔１５を介して押出プレート収容体１２ｂの内空間１６が外空間（大気）と連通している。一方、押出プレート収容体１２ｂの内空間１６は、突出ピン挿入孔１７（より正確には、突出ピン１４と突出ピン挿入孔１７の内周面との隙間）を介してキャビティＫと連通している。すなわち、コアプレート１２には、押出プレート収容体１２ｂの側壁に形成された貫通孔１５、押出プレート収容体１２ｂの内空間１６、及び、突出ピン挿入孔１７が設けられ、これらがキャビティＫから大気放出用開口Ｈまで通ずる大気放出用流路ｒ２を形成している。そして、キャビティＫ内の加圧ガスは当該大気放出用流路ｒ２を通じて大気に放出される。ここで、大気放出用流路ｒ２の配設ルートについては、上記のルートに限定されるものではないが、極力圧力損失が小さくなるようなルートであることが望ましい。
【００３０】
エアシリンダー３１は、キャビティＫ内への発泡性樹脂の充填動作が行われている間は大気放出用開口Ｈを塞ぎ、予め設定されたガス放出時に大気放出用開口Ｈを開く放出口開閉機構である。このエアシリンダー３１は、鉛直方向に沿って駆動可能な駆動部３１ａと、駆動部３１ａの上側部を収容するシリンダー部３１ｂとを有する。駆動部３１ａは、その上端部がシリンダー部３１ｂ内に収容された上で、当該上端部がシリンダー部３１ｂの内周面に沿って摺動するように駆動する。
【００３１】
エアシリンダー３１は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、コアプレート１２における大気放出用開口Ｈの形成位置に取り付けられている。より具体的には、駆動部３１ａが可動範囲の下端に位置したときに、駆動部３１ａの下端部がＯリング３４を介して、大気放出用開口Ｈを塞ぐような位置にエアシリンダー３１が取り付けられている（図３（ａ）参照）。
【００３２】
上記構成のエアシリンダー３１は、コントローラ３２による制御の下で駆動し、所定のタイミングにて大気放出用開口Ｈを開くように駆動する。コントローラ３２は、エアシリンダー３１をはじめ、本装置Ｓの各部の動作を制御するものであり、本実施形態においてエアシリンダーコントローラに相当する。
【００３３】
具体的に説明すると、コントローラ３２は、キャビティＫ内への発泡性樹脂の充填動作が行われている間は大気放出用開口Ｈを閉じ、予め設定されたガス放出時に大気放出用開口Ｈを開くように駆動するようにエアシリンダー３１を制御する。
【００３４】
コントローラ３２によるエアシリンダー３１の制御は、所定の信号に基づいて行われる。当該信号は、予め設定されたガス放出時に至ったことを示す信号であり、出力部３３によって出力される。本実施形態に係る出力部３３は、充填動作の状況を監視するセンサであって、所定の条件を満たした際に、キャビティＫ内への発泡性樹脂の充填動作が完了したことを示す信号を出力する。ここで、所定の条件とは、例えば、充填動作の開始時から一定時間が経過したことや、キャビティＫ内の発泡性樹脂の充填量を監視して当該充填量が規定量に達したことである。
ガス放出時については、ユーザが本発泡成形装置を利用するにあたって設定するものであり、設定内容は不図示のメモリに記憶される。なお、ガス放出時については、上記時点の他、キャビティＫ内のガスを放出するのに好適な時期である限り任意に設定可能であり、特に充填動作の完了時点以外（すなわち、完了前後の時点）であってもよい。
【００３５】
以上のように、本実施形態では、エアシリンダー３１の駆動、すなわち、大気放出用開口Ｈの開閉の切り替えが自動化されている。これにより、設定されたガス放出時に直ちにキャビティＫ内のガスを大気に放出させることが可能になる。
【００３６】
なお、本実施形態において、大気放出用開口Ｈの開閉については、エアシリンダー３１（より具体的には駆動部３１ａ）の駆動により切り替えることとした。しかし、これに限定されるものではなく、エアシリンダー３１以外の機構（例えば、ダイヤフラム型の電磁弁等）によって大気放出用開口Ｈの開閉を切り替えることとしてもよい。
ただし、エアシリンダー３１の直線動作により大気放出用開口Ｈの開閉を切り替えることが可能となり、当該開閉の切り替えの制御を比較的簡易な構成により実現できる点において本実施形態の方が望ましい。
【００３７】
＜排出装置４０＞
排出装置４０は、上述したガス放出時に、キャビティＫ内に圧入されたガスを強制排出するためのものである。排出装置４０の機能が付加されることにより、本実施形態では、キャビティＫ内のガスをより一層迅速に排出することができる。排出装置４０としては、真空タンクを含む真空装置、吸引装置及びリリーフ弁等が利用可能である。
【００３８】
また、図１に示すように、排出装置４０と金型１０は、接続部材としての接続チューブ４１を介して接続されており、ガスをキャビティＫから排出装置４０に向けて流動させるための流路（以下、排出装置用流路ｒ３）が、キャビティプレート１１に形成されている。このように、本実施形態では、大気放出用流路ｒ２がコアプレート１２側に形成され、排出装置用流路ｒ３がキャビティプレート１１側に形成されていることにより、大気放出による排気、及び、排出装置４０による排気が相互に影響を及ぼすことなく、各々が適切に行われるようになる。
【００３９】
なお、排出装置４０については、前述のコントローラ３２により制御され、出力部３３が充填動作の完了を示す信号を出力すると、コントローラ３２が当該信号に基づいて排出装置４０を起動させる。
【００４０】
次に、図４を参照しながら、本発明の一実施形態に係る発泡成形方法（以下、本方法）の流れを説明する。
本方法は、金型１０内にキャビティＫが形成された状態で開始され、キャビティＫ内を加圧状態にするためにガスを圧入する工程（Ｓ００１）から始まる。キャビティＫ内の圧力が所定の圧力まで加圧された後には、加圧状態のキャビティＫ内に発泡性樹脂を射出する工程（Ｓ００２）が行われる。これにより、キャビティＫ内に発泡性樹脂が徐々に充填することになる。
【００４１】
そして、キャビティＫ内への発泡性樹脂の充填動作が行われている間は大気放出用開口Ｈを塞ぎ、設定されたガス放出時に大気放出用開口Ｈを開き、大気放出用開口Ｈを通じて、キャビティ内Ｋの加圧ガスを大気に放出する工程が行われる（Ｓ００３）。
【００４２】
具体的に説明すると、発泡性樹脂の充填動作が行われている間、上述のエアシリンダー３１は、その駆動部３１ａが大気放出用開口Ｈを塞ぐようにコアプレート１２に当接している状態（図３（ａ）に示す状態）にある。かかる状態において、キャビティＫの内空間は、完全に密閉された状態にある。
【００４３】
一方、本実施形態では、充填動作の完了時点がガス放出時として設定されており、充填動作が完了すると、充填動作が完了したことを示す信号が出力部３３により出力される。この信号を受信したコントローラ３２が当該信号に基づいてエアシリンダー３１を制御するようになると、エアシリンダー３１において駆動部３１ａがコアプレート１２から離間するように上方に移動し（図３（ｂ）参照）、これにより大気放出用開口Ｈが開くようになる。この結果、充填動作が完了した直後に、大気放出用開口Ｈを通じてキャビティＫ内に圧入されたガスが大気に放出されるようになる。
【００４４】
以上のように、本実施形態では、金型１０に形成された大気放出用開口Ｈを通じて、キャビティＫ内に圧入されたガスを直接大気に放出することとしている。これにより、ガスの排出経路（具体的には、大気放出用流路ｒ２）における圧力損失が最小限に抑えられるので、発泡性樹脂の充填完了後にキャビティＫ内のガスを迅速に排出することが可能になる。この結果、発泡成形品の表面に凹凸が生じることもなく、良好な外観を呈するようになる。
【００４５】
この効果は、発泡性樹脂を充填する際にキャビティＫ内が完全密閉されている状況において特に有効である。すなわち、完全密閉されたキャビティＫ内に発泡性樹脂を充填してから当該キャビティＫ内のガスを排出する場合、ガス排出速度が遅いと、発泡成形品の裏面（発泡成形時にコアプレート１２と対向する側の面）に凹凸が生じ易くなる。かかる場合において、本実施形態の構成により発泡性樹脂の充填完了後にキャビティＫ内のガスを迅速に排出することが可能となれば、発泡性の裏面に凹凸が発生するのを適切に防止することが可能になる。
【００４６】
また、大気放出用開口Ｈの開放は、前述したように、コントローラ３２により制御され、コントローラ３２は、出力部３３が充填完了を示す信号を出力すると、当該信号に基づいて、大気放出用開口Ｈが開くようにエアシリンダー３１を駆動させる。さらに、コントローラ３２は、充填動作の完了に際してエアシリンダー３１を駆動させると共に、排出装置４０を起動させる。つまり、本実施形態では、充填動作の完了直後に、大気放出用開口Ｈを通じたガス放出と共に、排出装置４０を用いてガスを強制排出する工程（Ｓ００４）が実行される。これにより、発泡性樹脂の充填完了後にキャビティＫ内のガスをより迅速に排出することが可能になる。
【符号の説明】
【００４７】
１０ 金型、１１ キャビティプレート、１２ コアプレート、
１２ａ コアプレート本体、１２ｂ 押出プレート収容体、１３ 押出プレート、
１４ 突出ピン、１５ 貫通孔、１６ 内空間、１７ 突出ピン挿入孔、
２０ ガス圧入装置、３０ 大気放出機構、
３１ エアシリンダー、３１ａ 駆動部、３１ｂ シリンダー部、
３２ コントローラ、３３ 出力部、３４ Ｏリング、
４０ 排出装置、４１ 接続チューブ、
Ｈ 大気放出用開口、Ｋ キャビティ、Ｓ 本装置、
ｒ１ ガス圧入流路、ｒ２ 大気放出用流路、ｒ３ 排出装置用流路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡性樹脂が射出されるキャビティを形成するための金型と、
前記キャビティ内を加圧状態にするためにガスを圧入するためのガス圧入装置と、
該ガス圧入装置により前記キャビティ内に圧入された前記ガスを大気に放出するために前記金型に形成されたガス放出口と、
前記キャビティ内への前記発泡性樹脂の充填動作が行われている間は前記ガス放出口を塞ぎ、設定されたガス放出時に前記ガス放出口を開く放出口開閉機構と、を有することを特徴とする発泡成形装置。
【請求項２】
前記ガス放出口は、前記金型の外表面に形成された開口であり、
前記放出口開閉機構は、前記金型における前記開口の形成位置に取り付けられたエアシリンダーであり、
該エアシリンダーは、前記充填動作が行われている間は前記開口を閉じ、前記設定されたガス放出時に前記開口を開くように駆動することを特徴とする請求項１に記載の発泡成形装置。
【請求項３】
前記金型は、凹型のキャビティプレートと、凸型のコアプレートとに分割され、
前記開口は、前記コアプレートに形成され、
前記エアシリンダーは、前記コアプレートの前記開口の形成位置に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の発泡成形装置。
【請求項４】
前記キャビティ内に圧入された前記ガスを強制排出するための排出装置を有し、
該排出装置と前記金型は接続部材を介して接続されており、
前記ガスを前記キャビティから前記排出装置に向けて流動させるための流路が、前記キャビティプレートに形成されていることを特徴とする請求項３に記載の発泡成形装置。
【請求項５】
前記設定されたガス放出時に至ったことを示す信号を出力する出力部と、
該出力部からの前記信号に基づいて、前記開口が開くように前記エアシリンダーを駆動するエアシリンダーコントローラと、が更に備えられていることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の発泡成形装置。
【請求項６】
金型に形成されたキャビティ内を加圧状態にするためにガスを圧入する工程と、
加圧状態の前記キャビティ内に発泡性樹脂を射出する工程と、
前記キャビティ内への前記発泡性樹脂の充填動作が行われている間は、前記金型に形成されたガス放出口を塞ぎ、設定されたガス放出時に前記ガス放出口を開き、該ガス放出口を通じて、前記キャビティ内に圧入された前記ガスを大気に放出する工程と、
を有することを特徴とする発泡成形方法。
【請求項１】
発泡性樹脂が射出されるキャビティを形成するための金型と、
前記キャビティ内を加圧状態にするためにガスを圧入するためのガス圧入装置と、
該ガス圧入装置により前記キャビティ内に圧入された前記ガスを大気に放出するために前記金型に形成されたガス放出口と、
前記キャビティ内への前記発泡性樹脂の充填動作が行われている間は前記ガス放出口を塞ぎ、設定されたガス放出時に前記ガス放出口を開く放出口開閉機構と、を有することを特徴とする発泡成形装置。
【請求項２】
前記ガス放出口は、前記金型の外表面に形成された開口であり、
前記放出口開閉機構は、前記金型における前記開口の形成位置に取り付けられたエアシリンダーであり、
該エアシリンダーは、前記充填動作が行われている間は前記開口を閉じ、前記設定されたガス放出時に前記開口を開くように駆動することを特徴とする請求項１に記載の発泡成形装置。
【請求項３】
前記金型は、凹型のキャビティプレートと、凸型のコアプレートとに分割され、
前記開口は、前記コアプレートに形成され、
前記エアシリンダーは、前記コアプレートの前記開口の形成位置に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の発泡成形装置。
【請求項４】
前記キャビティ内に圧入された前記ガスを強制排出するための排出装置を有し、
該排出装置と前記金型は接続部材を介して接続されており、
前記ガスを前記キャビティから前記排出装置に向けて流動させるための流路が、前記キャビティプレートに形成されていることを特徴とする請求項３に記載の発泡成形装置。
【請求項５】
前記設定されたガス放出時に至ったことを示す信号を出力する出力部と、
該出力部からの前記信号に基づいて、前記開口が開くように前記エアシリンダーを駆動するエアシリンダーコントローラと、が更に備えられていることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の発泡成形装置。
【請求項６】
金型に形成されたキャビティ内を加圧状態にするためにガスを圧入する工程と、
加圧状態の前記キャビティ内に発泡性樹脂を射出する工程と、
前記キャビティ内への前記発泡性樹脂の充填動作が行われている間は、前記金型に形成されたガス放出口を塞ぎ、設定されたガス放出時に前記ガス放出口を開き、該ガス放出口を通じて、前記キャビティ内に圧入された前記ガスを大気に放出する工程と、
を有することを特徴とする発泡成形方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１３９８９２（Ｐ２０１２−１３９８９２Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９３５９３（Ｐ２０１０−２９３５９３）
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００２２００６６）テイ・エス テック株式会社 (625)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００２２００６６）テイ・エス テック株式会社 (625)
【Ｆターム（参考）】
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