金型装置および成形方法
【課題】表面に凹部が形成される場合であっても、フローマークが生じるのを防止可能な樹脂成形品を形成可能な金型装置および成形方法を提供する。
【解決手段】金型装置１０において、ガスベント２６に一端側が接続され、キャビティ２３から排出される気体が導入されるガス圧導入管路２７と、ガス圧導入管路２７の他端側が接続され、開口部２８ａがキャビティ２３に連通するシリンダー穴２８と、気体の圧力に応じてシリンダー穴２８を移動させられる押出し駒３０と、押出し駒３０のシリンダー穴２８における引き込み位置を制限する第１の位置決め部材３３とを具備し、押出し駒３０の開口部２８ａ側の端面３０ａは、第１の位置決め部材３３で位置決めされている状態においては内壁面２３ａと面一となる部位に位置し、シリンダー穴２８に導入される気体の圧力が増大した後に、押出し駒３０は、端面３０ａが面一な位置よりもキャビティ２３の内部に押し出される。
【解決手段】金型装置１０において、ガスベント２６に一端側が接続され、キャビティ２３から排出される気体が導入されるガス圧導入管路２７と、ガス圧導入管路２７の他端側が接続され、開口部２８ａがキャビティ２３に連通するシリンダー穴２８と、気体の圧力に応じてシリンダー穴２８を移動させられる押出し駒３０と、押出し駒３０のシリンダー穴２８における引き込み位置を制限する第１の位置決め部材３３とを具備し、押出し駒３０の開口部２８ａ側の端面３０ａは、第１の位置決め部材３３で位置決めされている状態においては内壁面２３ａと面一となる部位に位置し、シリンダー穴２８に導入される気体の圧力が増大した後に、押出し駒３０は、端面３０ａが面一な位置よりもキャビティ２３の内部に押し出される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型装置および成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形によって形成される樹脂成形品は、種々の製品に用いられているが、そのような樹脂成形品の用途として、製品のうち一目に触れる外装部品に用いられることも一般的である。ここで、外装部品においては、その表面に凹凸を形成して、種々のマークを形成することも行われている。このようなマークの形成は、金型内部にて行われると、生産性の向上を図ることができる。
【０００３】
ここで、金型の内部において、樹脂成形品に凸部を形成する技術としては、特許文献１に開示されているものがある。この特許文献１に開示の技術内容によれば、凹部に駒が移動自在に設けられ、未硬化樹脂の充填時には駒がキャビティ内面と平坦な位置に位置し、その後に駒が凹部の内側に後退し、それによって凹部に未硬化樹脂を充填させる、といった技術内容について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４３４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、外装部品の表面に凹部からなるマークを形成した場合、その凹部よりも未硬化樹脂の流れの下流側において、外装部品の表面にフローマークが形成されて、外観不良となることが確認されている。一方、外装部品の表面に凸部からなるマークを形成した場合、フローマークが凸部よりも未硬化樹脂の流れの下流側に形成されるものの、そのフローマークは主に外装部品の裏面に形成されることが確認されている。すなわち、外装部品の表面においてフローマークの形成による外観不良を生じさせない、という問題は、特許文献１においては発生しなく、外装部品の表面に凹部からなるマークを形成する場合に特有の問題である、といえる。
【０００６】
ここで、上述のように、外装部品の表面に凹部からなるマークを形成する場合には、現状では、キャビティの内部に突出部を設けることにより形成している。そのため、この突出部よりも未硬化樹脂の流れの下流側において、外装部品の表面にフローマークが形成されるので、外観不良となる場合が多発する。特に、未硬化樹脂が光輝材を含有する場合には、添加された光輝材の配向が変わることにより、フローマークが形成されてしまい、外観不良が顕著に生じる。
【０００７】
本発明は上述のような課題の少なくとも一つを解決するためになされたもので、表面に凹部が形成される場合であっても、フローマークが生じるのを防止可能な樹脂成形品を形成可能な金型装置および成形方法を提供しよう、とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の金型装置は、第１の型と第２の型が接合されてなるキャビティ内に未硬化樹脂が導入される金型装置であって、キャビティと連通するガスベントに一端側が接続されると共に、キャビティから排出される気体が導入されるガス圧導入管路と、ガス圧導入管路の他端側が接続されると共に、第１の型または第２の型の少なくとも一方に設けられ、その開口部がキャビティに連通するシリンダー穴と、シリンダー穴における気体の圧力に応じて当該シリンダー穴を移動させられる押出し駒と、シリンダー穴に設けられると共に、押出し駒のシリンダー穴における引き込み位置を制限する第１の位置決め部材と、を具備し、押出し駒の開口部側の端面は、第１の位置決め部材によって押出し駒が位置決めされている状態においては第１の型または第２の型の内壁面と面一となる部位に位置していて、ガス圧導入管路を介してシリンダー穴に導入される気体の圧力が増大した後に、押出し駒は、端面が面一な位置よりもキャビティの内部に押し出される、ものである。
【０００９】
このように構成する場合には、未硬化樹脂がキャビティに流入させられる前の状態においては、押出し駒は、その端面が第１の型または第２の型の内壁面と面一となる部位に位置している。そして、この状態でキャビティの内部に未硬化樹脂が流入させられる際においては、未硬化樹脂は、押出し駒の付近においても、その周囲の内壁面と同様に流れる。すなわち、従来の構成においては、突出部の存在により、未硬化樹脂の流れに乱流が発生し、さらには突出部の存在によりキャビティの内部における温度の不均一さも生じる。そして、これら乱流および温度の不均一さにより、フローマークが形成される状態となると考えられる。
【００１０】
しかしながら、上述の構成においては、押出し駒の付近においても、その周囲の内壁面と同様に流れる。そして、キャビティの内部に未硬化樹脂が充填された後に、押出し駒を開口部から押し出して、硬化前の未硬化樹脂を押し込む。それにより、未硬化樹脂が静的な状態において押出し駒を押し出して、樹脂成形品に凹部が形成される。それにより、未硬化樹脂をキャビティに充填する際に、従来のようにキャビティの内部に突出部を設ける場合のように、未硬化樹脂の流れの下流側においてフローマークが形成されるのを防止可能となる。
【００１１】
また、本発明の他の側面は、上述の発明において、シリンダー穴には、当該シリンダー穴を封止しつつ気体の圧力によってシリンダー穴に沿って移動させられるピストンが設けられ、このピストンは押出し駒に連結されていて、ピストンのうち押出し駒と対向しない側の非対向端面には、ピストンを開口部から引き込む向きの付勢力を与える付勢手段が連結されている、ことが好ましい。
【００１２】
このように構成する場合には、シリンダー穴にはピストンが配置され、このピストンに気体の圧力が作用する。それにより、押出し駒をシリンダー穴の開口部から良好に押し出すことが可能となる。また、ピストンには付勢手段が連結されているため、気体がガス圧導入管路を介して流入してピストンに作用する圧力が増大する前の状態においては、この付勢手段と第１の位置決め部材とによって、押出し駒を引き込み位置に自動的に待機させることが可能となる。
【００１３】
さらに、本発明の他の側面は、上述の発明において、シリンダー穴には、押出し駒がシリンダー穴から突出する突出長さを制限する第２の位置決め部材が設けられている、ことが好ましい。
【００１４】
このように構成する場合には、第２の位置決め部材によって、押出し駒の突出長さが制限される。それにより、規定の長さの凹部を良好に形成することが可能となる。
【００１５】
また、本発明の他の側面である成形方法は、第１の型と第２の型が接合されてなるキャビティ内に未硬化樹脂が導入される金型装置であり、この金型装置は、キャビティと連通するガスベントに一端側が接続されると共に、キャビティから排出される気体が導入されるガス圧導入管路と、ガス圧導入管路の他端側が接続されると共に、第１の型または第２の型の少なくとも一方に設けられ、その開口部がキャビティに連通するシリンダー穴と、シリンダー穴における気体の圧力に応じて当該シリンダー穴を移動させられる押出し駒と、を具備していて、押出し駒の開口部側の端面を、第１の型または第２の型の内壁面と面一となる部位に位置させた状態でキャビティ内に未硬化樹脂を流入させる樹脂流入工程と、樹脂流入工程によってキャビティ内に未硬化樹脂が流入される際にキャビティから排出される気体の圧力をガス圧導入管路を介してシリンダー穴に作用させ、ガス圧導入管路を介してシリンダー穴に導入される気体の圧力が増大した後に、押出し駒を端面が面一な位置よりもキャビティの内部に押し出させる押出し工程と、を具備することが好ましい。
【００１６】
このように構成する場合には、未硬化樹脂がキャビティに流入させられる前の状態においては、押出し駒は、その端面が第１の型または第２の型の内壁面と面一となる部位に位置している。そして、この状態で、樹脂流入工程においてキャビティの内部に未硬化樹脂が流入させられると、未硬化樹脂は、押出し駒の付近においても、その周囲の内壁面と同様に流れる。すなわち、従来の構成においては、突出部の存在により、未硬化樹脂の流れに乱流が発生し、さらには突出部の存在によりキャビティの内部における温度の不均一さも生じる。そして、これら乱流および温度の不均一さにより、フローマークが形成される状態となると考えられる。
【００１７】
しかしながら、上述の構成においては、押出し駒の付近においても、その周囲の内壁面と同様に流れる。そして、キャビティの内部に未硬化樹脂が充填された後に、押出し工程において押出し駒を開口部から押し出して、硬化前の未硬化樹脂を押し込む。それにより、未硬化樹脂が静的な状態において押出し駒を押し出して、樹脂成形品に凹部が形成される。それにより、したがって、未硬化樹脂をキャビティに充填する際に、従来のようにキャビティの内部に突出部を設ける場合のように、未硬化樹脂の流れの下流側においてフローマークが形成されるのを防止可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る金型装置の構成を示す側断面図である。
【図２】図１の金型装置のうち第２の型のキャビティ側を示す平面図である。
【図３】図１の線Ｐで囲まれた部分を拡大して示す部分的な側断面図である。
【図４】樹脂成形品の形状を示す斜視図である。
【図５】開口部から押出し駒が押し出される前後の状態を示す側断面図である。
【図６】突出部がキャビティ内に突出する金型の従来構成を示す側断面図である。
【図７】本発明の変形例に係る押出し駒の形状および動作を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施の形態に係る金型装置１０および成形方法について、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
＜１．金型装置１０の構成について＞
図１は、金型装置１０の構成を示す側断面図である。また、図２は、金型装置１０のうち、第２の型２２のキャビティ２３側を見たときの状態を示す平面図であり、キャビティ２３以外の部分にハッチングを施して示している。この金型装置１０は、雄型である第１の型２１と、雌型である第２の型２２とを有しており、これらの噛合によって形成される空間部（キャビティ２３）に未硬化樹脂が流入させられる。
【００２１】
なお、本実施の形態における未硬化樹脂は、光輝材を含有するものであるが、かかる光輝材としては、アルミフレーク、シリカフレーク、パール顔料、マイカ顔料等を用いることが可能である。また、未硬化樹脂としては、たとえばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）樹脂等の熱可塑性樹脂であることが好ましい。ただし、未硬化樹脂は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂であっても良い。
【００２２】
また、第１の型２１は雄型ではなく雌型であっても良く、同様に第２の型２２は雌型ではなく雄型であっても良い。
【００２３】
この金型装置１０には、未硬化樹脂の導入口であるスプルー２４と、未硬化樹脂をキャビティ２３の内部への導入を案内し、この未硬化樹脂の均一な拡散をガイドするゲート２５とが設けられている。また、金型装置１０には、ガスベント２６が設けられている。このガスベント２６は、キャビティ２３の内部に存在する空気や、未硬化樹脂から発生する気体（以下、これらを総称して混合ガスとする。）をキャビティ２３の内部から外へ逃がす部分である。
【００２４】
また、金型装置１０には、ガス圧導入管路２７が設けられている。このガス圧導入管路２７は、その一端側がガスベント２６に接続されていて、ガスベント２６からガス圧導入管路２７にガスが入り込むことを可能としている。ここで、図２に示すように、ガスベント２６は、キャビティ２３のうち、幅方向（図２におけるＹ方向）の両端側に設けられている。
【００２５】
図３は、図１における線Ｐで囲まれた部分を拡大して示す部分的な側断面図である。この図３に示すように、ガス圧導入管路２７の他端側は、シリンダー穴２８に接続されている。このシリンダー穴２８は、開口部２８ａにおいてキャビティ２３と連通している。
【００２６】
シリンダー穴２８の内部には、ピストン２９が配置され、ガス圧導入管路２７から流入する混合ガスは、このピストン２９に圧力を及ぼすことを可能としている。すなわち、シリンダー穴２８は、図３における線Ｌを中心線として形成されていて、この線Ｌに沿う方向（Ｘ方向）に沿ってピストン２９を移動させることが可能に形成されている。そのため、シリンダー穴２８のうちピストン２９が摺動する部分は、線Ｌに垂直な平面（Ｘ方向に垂直な平面）で切断したときに、いずれの部位においても同じ断面となり、かつその断面の中心を線Ｌが通るように設けられている。
【００２７】
なお、本実施の形態においては、ガス圧導入管路２７は、キャビティ２３の幅方向（Ｙ方向）の両端側に位置するガスベント２６にそれぞれ連結される分岐管部２７ａを有している。そして、分岐管部２７ａが合流し、ガス圧導入管路２７の本管部２７ｂとなっている。
【００２８】
また、ピストン２９は、シリンダー穴２８をガタつかずに封止しつつ混合ガスの圧力に応じてシリンダー穴２８を移動可能に設けられている。このピストン２９には、連結部材３１を介して押出し駒３０が連結されている。押出し駒３０は、後述するように、硬化前の樹脂（樹脂成形品４０（図４参照）；以下、硬化の前後に拘わらず樹脂成形品４０（外装部品）とする。）を押し込んで、樹脂成形品４０に凹部４１を形成するための部分である。また、押出し駒３０のうち、キャビティ２３側の端面（内部端面３０ａ）は、キャビティ２３の内壁面２３ａと面一となるように形成されている。
【００２９】
なお、図２に示す構成では、押出し駒３０は、複数の凹部４１からなるマークを一体的に押し出すように構成されている。そのため、シリンダー穴２８も矩形状に設けられている。
【００３０】
ここで、ピストン２９のうち、押出し駒３０と対向しない側の端面２９ｂには、スプリング３２の一端側が連結されている。このスプリング３２の他端側は、ガス圧導入管路２７の内壁に連結されている。そして、このスプリング３２の釣り合い荷重は、圧縮された混合ガスの圧力が最大になる前の圧力とつりあう様にあらかじめ設定されている。それにより、未硬化樹脂を充填した後に、混合ガスの圧力がスプリング３２の釣り合い荷重を上回った適切なタイミングで、押出し駒３０を硬化前の樹脂（樹脂成形品４０）に押し出すことを可能としている。
【００３１】
また、図３に示すように、シリンダー穴２８には、第１のストッパ３３と、第２のストッパ３４とが設けられている。第１のストッパ３３は、上述の端面２９ｂに当接可能としている。この第１のストッパ３３は、シリンダー穴２８のうち、当該第１のストッパ３３が端面２９ｂに当接している場合に押出し駒３０の内部端面３０ａがキャビティ２３の内壁面２３ａと面一となる位置に設けられている。すなわち、第１のストッパ３３は、ピストン２９がシリンダー穴２８の内部に戻される（押し込まれる）位置を規制する位置決め部材となっている。
【００３２】
なお、スプリング３２は、請求項でいう付勢手段の一例に対応する。また、第１のストッパ３３は、請求項でいう第１の位置決め部材の一例に対応し、第２のストッパ３４は、請求項でいう第２の位置決め部材の一例に対応する。
【００３３】
また、第２のストッパ３４は、ピストン２９のうち押出し駒３０と対向する側の端面２９ａに当接可能としている。この第２のストッパ３４は、シリンダー穴２８のうち、当該第２のストッパ３４が端面２９ａに当接している場合に押出し駒３０がキャビティ２３の内部に最も突出する位置に設定されている。すなわち、第２のストッパ３４は、ピストン２９がシリンダー穴２８に突出するのを規制する位置決め部材となっている。
【００３４】
なお、金型装置１０には、その他、第１の型２１または第２の型２２をスライドさせるための駆動手段（図示省略）が設けられている。また、金型装置１０には、未硬化樹脂をスプルー２４に供給するための供給手段（図示省略）が設けられている。
【００３５】
＜２．金型装置１０の動作について＞
続いて、本実施の形態の金型装置１０の動作について説明する。不図示の供給手段から未硬化樹脂が所定の圧力でスプルー２４に供給されると、未硬化樹脂はゲート２５を介してキャビティ２３に流入する。すると、キャビティ２３の内部に存在する混合ガスは、未硬化樹脂が充填させられるのにつれて、キャビティ２３からガスベント２６を介して排出される。このとき、排出される混合ガスは、ガスベント２６からガス圧導入管路２７を介して、シリンダー穴２８に流入する。そして、混合ガスの流入により、ピストン２９の端面には、シリンダー穴２８の開口部２８ａへ向かう向きの圧力が作用する。一方で、ピストン２９にはスプリング３２の引っ張り力が作用しているため、シリンダー穴２８およびガス圧導入管路２７の内部においては、混合ガスが圧縮されていく。
【００３６】
なお、図５（Ａ）に示すように、ピストン２９が混合ガスの圧縮力によって移動させられる前の状態においては、ピストン２９の端面２９ｂが第１のストッパ３３に当接し、内部端面３０ａはキャビティ２３の内壁面２３ａと面一となっている。
【００３７】
そして、キャビティ２３の内部に未硬化樹脂が行き渡り、シリンダー穴２８の開口部２８ａ付近において未硬化樹脂がさほど流動しない状態となったときに、ピストン２９はスプリング３２の引っ張り力に抗して、開口部２８ａに向かって移動させられる。この押出し駒３０が押し出されるタイミングは、圧縮された混合ガスが最大となるときよりも少し手前となっていて、ピストン２９の移動によってガス圧導入管路２７側のシリンダー穴２８の容積が増大しても、押出し駒３０が十分に押し出される状態に設定されている。
【００３８】
それにより、図５（Ｂ）に示すように、押出し駒３０が開口部２８ａから押し出され、硬化前の樹脂（樹脂成形品４０）を押し込んで、樹脂成形品４０に凹部４１が形成される。ここで、既に未硬化樹脂がキャビティ２３の内部に流入し、さほど未硬化樹脂が流動しない状態となった後に、押出し駒３０が開口部２８ａから突出している。また、未硬化樹脂がキャビティ２３に流入させられる前の状態においては、図５（Ａ）に示すように、押出し駒３０は、その内部端面３０ａが第１の型２１または第２の型２２の内壁面と面一となる部位に位置している。そして、この状態でキャビティ２３の内部に未硬化樹脂が流入させられる際においては、未硬化樹脂は、押出し駒３０の付近においても、その周囲の内壁面２３ａと同様に流れる。
【００３９】
すなわち、図６に示すような従来の構成においては、キャビティ２３の内部に突出する突出部５０の存在により、未硬化樹脂の流れに乱流が発生し（図６の矢示Ｂ参照；なお、矢示Ａは未硬化樹脂の流れの方向）、さらには突出部５０の存在によりキャビティ２３の内部における温度の不均一さも生じる。そして、これら乱流および温度の不均一さにより、フローマークが形成される状態となると考えられる。
【００４０】
しかしながら、未硬化樹脂のキャビティ２３への充填に際しては、押出し駒３０の付近においても、その周囲の内壁面２３ａと同様に流れる。そのため、未硬化樹脂は、従来のようにキャビティ２３内部に突出部５０が突出する場合に生じていた乱流の発生を、防止する状態で充填される。また、本実施の形態では、キャビティ２３の内部に突出部５０が存在しない状態で未硬化樹脂が充填されるため、従来の突出部５０が存在している場合のように、キャビティ２３の内部における温度の不均一さも生じない。
【００４１】
そして、キャビティ２３の内部に未硬化樹脂が充填された後に、押出し駒３０が開口部２８ａから押し出されて、硬化前の未硬化樹脂を押し込む。それにより、未硬化樹脂が静的な状態において押出し駒３０を押し出して、樹脂成形品４０に凹部４１が形成される。そして、凹部４１が形成された硬化前の樹脂（樹脂成形品４０）は、所定の時間が経過した後に、硬化する。そのため、未硬化樹脂の流入の際の流れの下流側において、樹脂成形品４０にフローマークが形成されてしまう、という事態が発生することはなくなっている。すなわち、樹脂成形品４０である外装部品の表面に凹部４１からなるマークが形成される場合において、そのマークの周囲に、たとえば筋状のフローマークが形成されない状態となる。
【００４２】
なお、押出し駒３０を押し込むことによって、光輝材の配向性が変化したとしても、その押し込みによる配向性の変化は、外観不良となることはほとんどない、と考えられている。その理由は、押出し駒３０を押し込んだ部分を中心として、その周囲において配向性が変化すると考えられる。そのため、未硬化樹脂の流れの下流等で、特に配向性が変化する等の問題はほとんど生じないと考えられている。
【００４３】
＜３．本実施の形態における効果＞
以上のような構成の金型装置１０および成形方法によれば、未硬化樹脂がキャビティ２３に充填され、当該未硬化樹脂が静的な状態となった後に、押出し駒３０を押し出して、樹脂成形品４０に凹部４１を形成している。それにより、未硬化樹脂をキャビティ２３に充填する際に、図６の従来例のようにキャビティ２３の内部に突出部５０を設ける場合のように、未硬化樹脂の流れの下流側においてフローマークが形成されるのを防止可能となる。
【００４４】
また、本実施の形態では、シリンダー穴２８にはピストン２９が配置され、このピストン２９に気体の圧力が作用する。それにより、押出し駒３０をシリンダー穴２８の開口部２８ａから良好に押し出すことが可能となる。また、ピストン２９にはスプリング３２が連結されているため、気体がガス圧導入管路２７を介して流入してピストン２９に作用する圧力が増大する前の状態においては、このスプリング３２と第１のストッパ３３とによって、押出し駒３０を引き込み位置に自動的に待機させることが可能となる。
【００４５】
さらに、本実施の形態では、第２のストッパ３４によって、押出し駒３０の突出長さが制限される。それにより、規定の長さの凹部４１を良好に形成することが可能となる。
【００４６】
＜４．変形例＞
以上、本発明の一実施の形態について述べたが、本発明は、種々変形可能である。以下、それについて述べる。
【００４７】
（４−１）変形例その１
上述の実施の形態では、押出し駒３０の内部端面３０ａの形状については特に述べていない。しかしながら、押出し駒３０の内部端面３０ａの形状は、樹脂成形品４０（外装部品）に形成するマークに応じて、所望の形状とすることが可能となる。図７にこのイメージを示す。
【００４８】
図７には、マークに対応した内部端面３０ａを有する押出し駒３０の一例が示されている。この例においては、押出し駒３０には、キャビティ２３内部に最も突出している突出端面部３０ｂと、この突出端面部３０ｂよりもシリンダー穴２８の引き込み側に窪む窪み部３０ｃが形成されている。そして、図７（Ａ）に示すように、押出し駒３０を押し出す前の状態においては、突出端面部３０ｂはキャビティ２３の内壁面２３ａと面一となる部位に位置している。一方、図７（Ｂ）に示すように、押出し駒３０が押し出されると、窪み部３０ｃの底面は、キャビティ２３の内壁面２３ａと面一となる部位に位置している。ただし、押出し駒３０が押し出された場合において、窪み部３０ｃの底面がキャビティ２３の内壁面２３ａと面一となる部位に位置していなくても良い。
【００４９】
ここで、図７（Ａ）に示すように、未硬化樹脂がキャビティ２３に流入されるときには、窪み部３０ｃの存在により、キャビティ２３に凹み部分が存在する状態となっている。しかしながら、既に上述したように、樹脂成形品４０（外装部品）の表面に凸部からなるマークを形成した場合、そのフローマークは主に樹脂成形品４０（外装部品）の裏面に形成されることが確認されている。そのため、窪み部の影響によるフローマークは、樹脂成形品４０（外装部品）の裏面側に生じるため、図７（Ａ）に示す未硬化樹脂の流入時には、キャビティ２３のうちシリンダー穴２８が存在する側（樹脂成形品４０の表面側）にフローマークの影響はほとんど生じない。そのため、図７に示すような押出し駒３０を用いる場合においても、未硬化樹脂の流れの下流側においてフローマークが形成されるのを防止可能となる。
【００５０】
（４−２）変形例その２
上述の実施の形態において、押出し駒３０を押し出すタイミングを、以下のようにしても良い。すなわち、未硬化樹脂が硬化する場合、樹脂成形品４０においては、硬化収縮によっていわゆるヒケが発生する。そこで、硬化が始まった状態において、その硬化の進行と共に徐々に押出し駒３０を押し出すようにしても良い。このように、押出し駒３０の押し出しによる凹部４１の形成を、ヒケと歩調をあわせて形成するようにすれば、樹脂成形品４０においてヒケの影響を軽減可能となり、樹脂成形品４０の寸法精度を向上させることが可能となる。ここで、ヒケと歩調をあわせるように押出し駒３０を押し込む場合において、その押出し駒３０の内部端面３０ａを若干加熱し、樹脂成形品４０の成形品を若干再溶融させるようにしても良い。
【００５１】
（４−３）変形例その３
上述の変形例２において、または上述の変形例２とは別に、押出し駒３０を、たとえば制御部によって駆動が制御されるアクチュエーター等の駆動によって押し出すように構成しても良い。この場合、ピストン２９は、アクチュエーターの駆動力伝達機構に連結される状態となる。また、この場合には、ガス圧導入管路２７はピストン２９に混合ガスのガス圧を及ぼす構成としても良いが、ガス圧導入管路２７はピストン２９に混合ガスのガス圧を及ぼす構成とはせずに（すなわち、ガス圧導入管路２７はシリンダー穴２８には接続されずに）、別途のチャンバーに接続され、このチャンバーにおけるガス圧を検出するガス圧検出センサーが設けられる構成としても良い。
【００５２】
ガス圧導入管路２７が上述のチャンバーに接続され、さらにガス圧検出センサーが設けられる場合、制御部は、予め設定されているガス圧閾値にガス圧が到達した場合には、アクチュエーターを作動させて、押出し駒３０を押し出すようにする。このようにすれば、ガス圧をトリガーとして、押出し駒３０を押し出す構成とすることが可能となる。
【００５３】
なお、上述のように、ガス圧をトリガーとして、押出し駒３０を押し出す構成とする場合、ガス圧がガス圧閾値に到達してから即座にアクチュエーターを作動させて押出し駒３０を押し出すようにしても良いが、ガス圧がガス圧閾値に到達してから所定の時間が経過した後に、アクチュエーターを作動させて押出し駒３０を押し出すようにしても良い。ガス圧がガス圧閾値に到達してから所定の時間が経過した後に押出し駒３０を押し出す場合、その押し出すタイミングを、樹脂成形品４０の硬化の進行に鑑みて最適化させることが可能となる。それにより、凹部４１からなるマークを有する樹脂成形品４０（外装部品）において、品質を向上させることが可能となる。
【００５４】
（４−４）変形例その４
上述の変形例その３においては、ガス圧がガス圧閾値に到達してから所定の時間が経過した後に押出し駒３０を押し出す場合について説明している。しかしながら、この所定の時間は、未硬化樹脂におけるガラス転移温度との兼ね合いで決定するようにしても良い。たとえば、金型装置１０の冷却機構の作動により、金型装置１０の温度が一定である場合においては、未硬化樹脂のキャビティ２３への充填と、未硬化樹脂がガラス転移温度まで冷却されるタイミングとは、相関性がある状態となる。そのため、この所定の時間の決定は、ガラス転移温度まで冷却される時間と対応させて、決定するようにしても良い。
【００５５】
（４−５）変形例その５
また、上述の実施の形態においては、シリンダー穴２８のうち、押出し駒３０が摺動する部位と、ピストン２９が摺動する部位とで、その直径を変えるようにしても良い。すなわち、シリンダー穴２８のうちピストン２９が摺動する部位は、パスカルの原理を利用して、ガス圧の作用によって押出し駒３０を押し出す力を最適化するようにしても良い。また、シリンダー穴２８のうち押出し駒３０が摺動する部位は、樹脂成形品４０に形成する凹部４１の大きさに対応させて、その直径を最適化するようにしても良い。
【００５６】
（４−６）変形例その６
上述の実施の形態において、シリンダー穴２８の断面形状は、種々の形状を採用することが可能である。このシリンダー穴２８の断面形状は、たとえば円形状、三角形状、矩形状等の多角形状、凹部４１として樹脂成形品４０（外装部品）に形成するマークに対応させた形状等、種々の形状を採用することが可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１０…金型、２１…第１の型、２２…第２の型、２３…キャビティ、２３ａ…内壁面、２４…スプルー、２５…ゲート、２６…ガスベント、２７…ガス圧導入管路、２７ａ…分岐管部、２７ｂ…本管部、２８…シリンダー穴、２８ａ…開口部、２９…ピストン、２９ａ，２９ｂ…端面、３０…押出し駒、３０ａ…内部端面、３１…連結部材、４０…樹脂成形品、４１…凹部、３２…スプリング（付勢手段の一例に対応）、３３…第１のストッパ（第１の位置決め部材の一例に対応）、３４…第２のストッパ（第２の位置決め部材の一例に対応）、４０…樹脂成形品、４１…凹部、５０…突出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型装置および成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形によって形成される樹脂成形品は、種々の製品に用いられているが、そのような樹脂成形品の用途として、製品のうち一目に触れる外装部品に用いられることも一般的である。ここで、外装部品においては、その表面に凹凸を形成して、種々のマークを形成することも行われている。このようなマークの形成は、金型内部にて行われると、生産性の向上を図ることができる。
【０００３】
ここで、金型の内部において、樹脂成形品に凸部を形成する技術としては、特許文献１に開示されているものがある。この特許文献１に開示の技術内容によれば、凹部に駒が移動自在に設けられ、未硬化樹脂の充填時には駒がキャビティ内面と平坦な位置に位置し、その後に駒が凹部の内側に後退し、それによって凹部に未硬化樹脂を充填させる、といった技術内容について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４３４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、外装部品の表面に凹部からなるマークを形成した場合、その凹部よりも未硬化樹脂の流れの下流側において、外装部品の表面にフローマークが形成されて、外観不良となることが確認されている。一方、外装部品の表面に凸部からなるマークを形成した場合、フローマークが凸部よりも未硬化樹脂の流れの下流側に形成されるものの、そのフローマークは主に外装部品の裏面に形成されることが確認されている。すなわち、外装部品の表面においてフローマークの形成による外観不良を生じさせない、という問題は、特許文献１においては発生しなく、外装部品の表面に凹部からなるマークを形成する場合に特有の問題である、といえる。
【０００６】
ここで、上述のように、外装部品の表面に凹部からなるマークを形成する場合には、現状では、キャビティの内部に突出部を設けることにより形成している。そのため、この突出部よりも未硬化樹脂の流れの下流側において、外装部品の表面にフローマークが形成されるので、外観不良となる場合が多発する。特に、未硬化樹脂が光輝材を含有する場合には、添加された光輝材の配向が変わることにより、フローマークが形成されてしまい、外観不良が顕著に生じる。
【０００７】
本発明は上述のような課題の少なくとも一つを解決するためになされたもので、表面に凹部が形成される場合であっても、フローマークが生じるのを防止可能な樹脂成形品を形成可能な金型装置および成形方法を提供しよう、とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の金型装置は、第１の型と第２の型が接合されてなるキャビティ内に未硬化樹脂が導入される金型装置であって、キャビティと連通するガスベントに一端側が接続されると共に、キャビティから排出される気体が導入されるガス圧導入管路と、ガス圧導入管路の他端側が接続されると共に、第１の型または第２の型の少なくとも一方に設けられ、その開口部がキャビティに連通するシリンダー穴と、シリンダー穴における気体の圧力に応じて当該シリンダー穴を移動させられる押出し駒と、シリンダー穴に設けられると共に、押出し駒のシリンダー穴における引き込み位置を制限する第１の位置決め部材と、を具備し、押出し駒の開口部側の端面は、第１の位置決め部材によって押出し駒が位置決めされている状態においては第１の型または第２の型の内壁面と面一となる部位に位置していて、ガス圧導入管路を介してシリンダー穴に導入される気体の圧力が増大した後に、押出し駒は、端面が面一な位置よりもキャビティの内部に押し出される、ものである。
【０００９】
このように構成する場合には、未硬化樹脂がキャビティに流入させられる前の状態においては、押出し駒は、その端面が第１の型または第２の型の内壁面と面一となる部位に位置している。そして、この状態でキャビティの内部に未硬化樹脂が流入させられる際においては、未硬化樹脂は、押出し駒の付近においても、その周囲の内壁面と同様に流れる。すなわち、従来の構成においては、突出部の存在により、未硬化樹脂の流れに乱流が発生し、さらには突出部の存在によりキャビティの内部における温度の不均一さも生じる。そして、これら乱流および温度の不均一さにより、フローマークが形成される状態となると考えられる。
【００１０】
しかしながら、上述の構成においては、押出し駒の付近においても、その周囲の内壁面と同様に流れる。そして、キャビティの内部に未硬化樹脂が充填された後に、押出し駒を開口部から押し出して、硬化前の未硬化樹脂を押し込む。それにより、未硬化樹脂が静的な状態において押出し駒を押し出して、樹脂成形品に凹部が形成される。それにより、未硬化樹脂をキャビティに充填する際に、従来のようにキャビティの内部に突出部を設ける場合のように、未硬化樹脂の流れの下流側においてフローマークが形成されるのを防止可能となる。
【００１１】
また、本発明の他の側面は、上述の発明において、シリンダー穴には、当該シリンダー穴を封止しつつ気体の圧力によってシリンダー穴に沿って移動させられるピストンが設けられ、このピストンは押出し駒に連結されていて、ピストンのうち押出し駒と対向しない側の非対向端面には、ピストンを開口部から引き込む向きの付勢力を与える付勢手段が連結されている、ことが好ましい。
【００１２】
このように構成する場合には、シリンダー穴にはピストンが配置され、このピストンに気体の圧力が作用する。それにより、押出し駒をシリンダー穴の開口部から良好に押し出すことが可能となる。また、ピストンには付勢手段が連結されているため、気体がガス圧導入管路を介して流入してピストンに作用する圧力が増大する前の状態においては、この付勢手段と第１の位置決め部材とによって、押出し駒を引き込み位置に自動的に待機させることが可能となる。
【００１３】
さらに、本発明の他の側面は、上述の発明において、シリンダー穴には、押出し駒がシリンダー穴から突出する突出長さを制限する第２の位置決め部材が設けられている、ことが好ましい。
【００１４】
このように構成する場合には、第２の位置決め部材によって、押出し駒の突出長さが制限される。それにより、規定の長さの凹部を良好に形成することが可能となる。
【００１５】
また、本発明の他の側面である成形方法は、第１の型と第２の型が接合されてなるキャビティ内に未硬化樹脂が導入される金型装置であり、この金型装置は、キャビティと連通するガスベントに一端側が接続されると共に、キャビティから排出される気体が導入されるガス圧導入管路と、ガス圧導入管路の他端側が接続されると共に、第１の型または第２の型の少なくとも一方に設けられ、その開口部がキャビティに連通するシリンダー穴と、シリンダー穴における気体の圧力に応じて当該シリンダー穴を移動させられる押出し駒と、を具備していて、押出し駒の開口部側の端面を、第１の型または第２の型の内壁面と面一となる部位に位置させた状態でキャビティ内に未硬化樹脂を流入させる樹脂流入工程と、樹脂流入工程によってキャビティ内に未硬化樹脂が流入される際にキャビティから排出される気体の圧力をガス圧導入管路を介してシリンダー穴に作用させ、ガス圧導入管路を介してシリンダー穴に導入される気体の圧力が増大した後に、押出し駒を端面が面一な位置よりもキャビティの内部に押し出させる押出し工程と、を具備することが好ましい。
【００１６】
このように構成する場合には、未硬化樹脂がキャビティに流入させられる前の状態においては、押出し駒は、その端面が第１の型または第２の型の内壁面と面一となる部位に位置している。そして、この状態で、樹脂流入工程においてキャビティの内部に未硬化樹脂が流入させられると、未硬化樹脂は、押出し駒の付近においても、その周囲の内壁面と同様に流れる。すなわち、従来の構成においては、突出部の存在により、未硬化樹脂の流れに乱流が発生し、さらには突出部の存在によりキャビティの内部における温度の不均一さも生じる。そして、これら乱流および温度の不均一さにより、フローマークが形成される状態となると考えられる。
【００１７】
しかしながら、上述の構成においては、押出し駒の付近においても、その周囲の内壁面と同様に流れる。そして、キャビティの内部に未硬化樹脂が充填された後に、押出し工程において押出し駒を開口部から押し出して、硬化前の未硬化樹脂を押し込む。それにより、未硬化樹脂が静的な状態において押出し駒を押し出して、樹脂成形品に凹部が形成される。それにより、したがって、未硬化樹脂をキャビティに充填する際に、従来のようにキャビティの内部に突出部を設ける場合のように、未硬化樹脂の流れの下流側においてフローマークが形成されるのを防止可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る金型装置の構成を示す側断面図である。
【図２】図１の金型装置のうち第２の型のキャビティ側を示す平面図である。
【図３】図１の線Ｐで囲まれた部分を拡大して示す部分的な側断面図である。
【図４】樹脂成形品の形状を示す斜視図である。
【図５】開口部から押出し駒が押し出される前後の状態を示す側断面図である。
【図６】突出部がキャビティ内に突出する金型の従来構成を示す側断面図である。
【図７】本発明の変形例に係る押出し駒の形状および動作を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施の形態に係る金型装置１０および成形方法について、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
＜１．金型装置１０の構成について＞
図１は、金型装置１０の構成を示す側断面図である。また、図２は、金型装置１０のうち、第２の型２２のキャビティ２３側を見たときの状態を示す平面図であり、キャビティ２３以外の部分にハッチングを施して示している。この金型装置１０は、雄型である第１の型２１と、雌型である第２の型２２とを有しており、これらの噛合によって形成される空間部（キャビティ２３）に未硬化樹脂が流入させられる。
【００２１】
なお、本実施の形態における未硬化樹脂は、光輝材を含有するものであるが、かかる光輝材としては、アルミフレーク、シリカフレーク、パール顔料、マイカ顔料等を用いることが可能である。また、未硬化樹脂としては、たとえばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）樹脂等の熱可塑性樹脂であることが好ましい。ただし、未硬化樹脂は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂であっても良い。
【００２２】
また、第１の型２１は雄型ではなく雌型であっても良く、同様に第２の型２２は雌型ではなく雄型であっても良い。
【００２３】
この金型装置１０には、未硬化樹脂の導入口であるスプルー２４と、未硬化樹脂をキャビティ２３の内部への導入を案内し、この未硬化樹脂の均一な拡散をガイドするゲート２５とが設けられている。また、金型装置１０には、ガスベント２６が設けられている。このガスベント２６は、キャビティ２３の内部に存在する空気や、未硬化樹脂から発生する気体（以下、これらを総称して混合ガスとする。）をキャビティ２３の内部から外へ逃がす部分である。
【００２４】
また、金型装置１０には、ガス圧導入管路２７が設けられている。このガス圧導入管路２７は、その一端側がガスベント２６に接続されていて、ガスベント２６からガス圧導入管路２７にガスが入り込むことを可能としている。ここで、図２に示すように、ガスベント２６は、キャビティ２３のうち、幅方向（図２におけるＹ方向）の両端側に設けられている。
【００２５】
図３は、図１における線Ｐで囲まれた部分を拡大して示す部分的な側断面図である。この図３に示すように、ガス圧導入管路２７の他端側は、シリンダー穴２８に接続されている。このシリンダー穴２８は、開口部２８ａにおいてキャビティ２３と連通している。
【００２６】
シリンダー穴２８の内部には、ピストン２９が配置され、ガス圧導入管路２７から流入する混合ガスは、このピストン２９に圧力を及ぼすことを可能としている。すなわち、シリンダー穴２８は、図３における線Ｌを中心線として形成されていて、この線Ｌに沿う方向（Ｘ方向）に沿ってピストン２９を移動させることが可能に形成されている。そのため、シリンダー穴２８のうちピストン２９が摺動する部分は、線Ｌに垂直な平面（Ｘ方向に垂直な平面）で切断したときに、いずれの部位においても同じ断面となり、かつその断面の中心を線Ｌが通るように設けられている。
【００２７】
なお、本実施の形態においては、ガス圧導入管路２７は、キャビティ２３の幅方向（Ｙ方向）の両端側に位置するガスベント２６にそれぞれ連結される分岐管部２７ａを有している。そして、分岐管部２７ａが合流し、ガス圧導入管路２７の本管部２７ｂとなっている。
【００２８】
また、ピストン２９は、シリンダー穴２８をガタつかずに封止しつつ混合ガスの圧力に応じてシリンダー穴２８を移動可能に設けられている。このピストン２９には、連結部材３１を介して押出し駒３０が連結されている。押出し駒３０は、後述するように、硬化前の樹脂（樹脂成形品４０（図４参照）；以下、硬化の前後に拘わらず樹脂成形品４０（外装部品）とする。）を押し込んで、樹脂成形品４０に凹部４１を形成するための部分である。また、押出し駒３０のうち、キャビティ２３側の端面（内部端面３０ａ）は、キャビティ２３の内壁面２３ａと面一となるように形成されている。
【００２９】
なお、図２に示す構成では、押出し駒３０は、複数の凹部４１からなるマークを一体的に押し出すように構成されている。そのため、シリンダー穴２８も矩形状に設けられている。
【００３０】
ここで、ピストン２９のうち、押出し駒３０と対向しない側の端面２９ｂには、スプリング３２の一端側が連結されている。このスプリング３２の他端側は、ガス圧導入管路２７の内壁に連結されている。そして、このスプリング３２の釣り合い荷重は、圧縮された混合ガスの圧力が最大になる前の圧力とつりあう様にあらかじめ設定されている。それにより、未硬化樹脂を充填した後に、混合ガスの圧力がスプリング３２の釣り合い荷重を上回った適切なタイミングで、押出し駒３０を硬化前の樹脂（樹脂成形品４０）に押し出すことを可能としている。
【００３１】
また、図３に示すように、シリンダー穴２８には、第１のストッパ３３と、第２のストッパ３４とが設けられている。第１のストッパ３３は、上述の端面２９ｂに当接可能としている。この第１のストッパ３３は、シリンダー穴２８のうち、当該第１のストッパ３３が端面２９ｂに当接している場合に押出し駒３０の内部端面３０ａがキャビティ２３の内壁面２３ａと面一となる位置に設けられている。すなわち、第１のストッパ３３は、ピストン２９がシリンダー穴２８の内部に戻される（押し込まれる）位置を規制する位置決め部材となっている。
【００３２】
なお、スプリング３２は、請求項でいう付勢手段の一例に対応する。また、第１のストッパ３３は、請求項でいう第１の位置決め部材の一例に対応し、第２のストッパ３４は、請求項でいう第２の位置決め部材の一例に対応する。
【００３３】
また、第２のストッパ３４は、ピストン２９のうち押出し駒３０と対向する側の端面２９ａに当接可能としている。この第２のストッパ３４は、シリンダー穴２８のうち、当該第２のストッパ３４が端面２９ａに当接している場合に押出し駒３０がキャビティ２３の内部に最も突出する位置に設定されている。すなわち、第２のストッパ３４は、ピストン２９がシリンダー穴２８に突出するのを規制する位置決め部材となっている。
【００３４】
なお、金型装置１０には、その他、第１の型２１または第２の型２２をスライドさせるための駆動手段（図示省略）が設けられている。また、金型装置１０には、未硬化樹脂をスプルー２４に供給するための供給手段（図示省略）が設けられている。
【００３５】
＜２．金型装置１０の動作について＞
続いて、本実施の形態の金型装置１０の動作について説明する。不図示の供給手段から未硬化樹脂が所定の圧力でスプルー２４に供給されると、未硬化樹脂はゲート２５を介してキャビティ２３に流入する。すると、キャビティ２３の内部に存在する混合ガスは、未硬化樹脂が充填させられるのにつれて、キャビティ２３からガスベント２６を介して排出される。このとき、排出される混合ガスは、ガスベント２６からガス圧導入管路２７を介して、シリンダー穴２８に流入する。そして、混合ガスの流入により、ピストン２９の端面には、シリンダー穴２８の開口部２８ａへ向かう向きの圧力が作用する。一方で、ピストン２９にはスプリング３２の引っ張り力が作用しているため、シリンダー穴２８およびガス圧導入管路２７の内部においては、混合ガスが圧縮されていく。
【００３６】
なお、図５（Ａ）に示すように、ピストン２９が混合ガスの圧縮力によって移動させられる前の状態においては、ピストン２９の端面２９ｂが第１のストッパ３３に当接し、内部端面３０ａはキャビティ２３の内壁面２３ａと面一となっている。
【００３７】
そして、キャビティ２３の内部に未硬化樹脂が行き渡り、シリンダー穴２８の開口部２８ａ付近において未硬化樹脂がさほど流動しない状態となったときに、ピストン２９はスプリング３２の引っ張り力に抗して、開口部２８ａに向かって移動させられる。この押出し駒３０が押し出されるタイミングは、圧縮された混合ガスが最大となるときよりも少し手前となっていて、ピストン２９の移動によってガス圧導入管路２７側のシリンダー穴２８の容積が増大しても、押出し駒３０が十分に押し出される状態に設定されている。
【００３８】
それにより、図５（Ｂ）に示すように、押出し駒３０が開口部２８ａから押し出され、硬化前の樹脂（樹脂成形品４０）を押し込んで、樹脂成形品４０に凹部４１が形成される。ここで、既に未硬化樹脂がキャビティ２３の内部に流入し、さほど未硬化樹脂が流動しない状態となった後に、押出し駒３０が開口部２８ａから突出している。また、未硬化樹脂がキャビティ２３に流入させられる前の状態においては、図５（Ａ）に示すように、押出し駒３０は、その内部端面３０ａが第１の型２１または第２の型２２の内壁面と面一となる部位に位置している。そして、この状態でキャビティ２３の内部に未硬化樹脂が流入させられる際においては、未硬化樹脂は、押出し駒３０の付近においても、その周囲の内壁面２３ａと同様に流れる。
【００３９】
すなわち、図６に示すような従来の構成においては、キャビティ２３の内部に突出する突出部５０の存在により、未硬化樹脂の流れに乱流が発生し（図６の矢示Ｂ参照；なお、矢示Ａは未硬化樹脂の流れの方向）、さらには突出部５０の存在によりキャビティ２３の内部における温度の不均一さも生じる。そして、これら乱流および温度の不均一さにより、フローマークが形成される状態となると考えられる。
【００４０】
しかしながら、未硬化樹脂のキャビティ２３への充填に際しては、押出し駒３０の付近においても、その周囲の内壁面２３ａと同様に流れる。そのため、未硬化樹脂は、従来のようにキャビティ２３内部に突出部５０が突出する場合に生じていた乱流の発生を、防止する状態で充填される。また、本実施の形態では、キャビティ２３の内部に突出部５０が存在しない状態で未硬化樹脂が充填されるため、従来の突出部５０が存在している場合のように、キャビティ２３の内部における温度の不均一さも生じない。
【００４１】
そして、キャビティ２３の内部に未硬化樹脂が充填された後に、押出し駒３０が開口部２８ａから押し出されて、硬化前の未硬化樹脂を押し込む。それにより、未硬化樹脂が静的な状態において押出し駒３０を押し出して、樹脂成形品４０に凹部４１が形成される。そして、凹部４１が形成された硬化前の樹脂（樹脂成形品４０）は、所定の時間が経過した後に、硬化する。そのため、未硬化樹脂の流入の際の流れの下流側において、樹脂成形品４０にフローマークが形成されてしまう、という事態が発生することはなくなっている。すなわち、樹脂成形品４０である外装部品の表面に凹部４１からなるマークが形成される場合において、そのマークの周囲に、たとえば筋状のフローマークが形成されない状態となる。
【００４２】
なお、押出し駒３０を押し込むことによって、光輝材の配向性が変化したとしても、その押し込みによる配向性の変化は、外観不良となることはほとんどない、と考えられている。その理由は、押出し駒３０を押し込んだ部分を中心として、その周囲において配向性が変化すると考えられる。そのため、未硬化樹脂の流れの下流等で、特に配向性が変化する等の問題はほとんど生じないと考えられている。
【００４３】
＜３．本実施の形態における効果＞
以上のような構成の金型装置１０および成形方法によれば、未硬化樹脂がキャビティ２３に充填され、当該未硬化樹脂が静的な状態となった後に、押出し駒３０を押し出して、樹脂成形品４０に凹部４１を形成している。それにより、未硬化樹脂をキャビティ２３に充填する際に、図６の従来例のようにキャビティ２３の内部に突出部５０を設ける場合のように、未硬化樹脂の流れの下流側においてフローマークが形成されるのを防止可能となる。
【００４４】
また、本実施の形態では、シリンダー穴２８にはピストン２９が配置され、このピストン２９に気体の圧力が作用する。それにより、押出し駒３０をシリンダー穴２８の開口部２８ａから良好に押し出すことが可能となる。また、ピストン２９にはスプリング３２が連結されているため、気体がガス圧導入管路２７を介して流入してピストン２９に作用する圧力が増大する前の状態においては、このスプリング３２と第１のストッパ３３とによって、押出し駒３０を引き込み位置に自動的に待機させることが可能となる。
【００４５】
さらに、本実施の形態では、第２のストッパ３４によって、押出し駒３０の突出長さが制限される。それにより、規定の長さの凹部４１を良好に形成することが可能となる。
【００４６】
＜４．変形例＞
以上、本発明の一実施の形態について述べたが、本発明は、種々変形可能である。以下、それについて述べる。
【００４７】
（４−１）変形例その１
上述の実施の形態では、押出し駒３０の内部端面３０ａの形状については特に述べていない。しかしながら、押出し駒３０の内部端面３０ａの形状は、樹脂成形品４０（外装部品）に形成するマークに応じて、所望の形状とすることが可能となる。図７にこのイメージを示す。
【００４８】
図７には、マークに対応した内部端面３０ａを有する押出し駒３０の一例が示されている。この例においては、押出し駒３０には、キャビティ２３内部に最も突出している突出端面部３０ｂと、この突出端面部３０ｂよりもシリンダー穴２８の引き込み側に窪む窪み部３０ｃが形成されている。そして、図７（Ａ）に示すように、押出し駒３０を押し出す前の状態においては、突出端面部３０ｂはキャビティ２３の内壁面２３ａと面一となる部位に位置している。一方、図７（Ｂ）に示すように、押出し駒３０が押し出されると、窪み部３０ｃの底面は、キャビティ２３の内壁面２３ａと面一となる部位に位置している。ただし、押出し駒３０が押し出された場合において、窪み部３０ｃの底面がキャビティ２３の内壁面２３ａと面一となる部位に位置していなくても良い。
【００４９】
ここで、図７（Ａ）に示すように、未硬化樹脂がキャビティ２３に流入されるときには、窪み部３０ｃの存在により、キャビティ２３に凹み部分が存在する状態となっている。しかしながら、既に上述したように、樹脂成形品４０（外装部品）の表面に凸部からなるマークを形成した場合、そのフローマークは主に樹脂成形品４０（外装部品）の裏面に形成されることが確認されている。そのため、窪み部の影響によるフローマークは、樹脂成形品４０（外装部品）の裏面側に生じるため、図７（Ａ）に示す未硬化樹脂の流入時には、キャビティ２３のうちシリンダー穴２８が存在する側（樹脂成形品４０の表面側）にフローマークの影響はほとんど生じない。そのため、図７に示すような押出し駒３０を用いる場合においても、未硬化樹脂の流れの下流側においてフローマークが形成されるのを防止可能となる。
【００５０】
（４−２）変形例その２
上述の実施の形態において、押出し駒３０を押し出すタイミングを、以下のようにしても良い。すなわち、未硬化樹脂が硬化する場合、樹脂成形品４０においては、硬化収縮によっていわゆるヒケが発生する。そこで、硬化が始まった状態において、その硬化の進行と共に徐々に押出し駒３０を押し出すようにしても良い。このように、押出し駒３０の押し出しによる凹部４１の形成を、ヒケと歩調をあわせて形成するようにすれば、樹脂成形品４０においてヒケの影響を軽減可能となり、樹脂成形品４０の寸法精度を向上させることが可能となる。ここで、ヒケと歩調をあわせるように押出し駒３０を押し込む場合において、その押出し駒３０の内部端面３０ａを若干加熱し、樹脂成形品４０の成形品を若干再溶融させるようにしても良い。
【００５１】
（４−３）変形例その３
上述の変形例２において、または上述の変形例２とは別に、押出し駒３０を、たとえば制御部によって駆動が制御されるアクチュエーター等の駆動によって押し出すように構成しても良い。この場合、ピストン２９は、アクチュエーターの駆動力伝達機構に連結される状態となる。また、この場合には、ガス圧導入管路２７はピストン２９に混合ガスのガス圧を及ぼす構成としても良いが、ガス圧導入管路２７はピストン２９に混合ガスのガス圧を及ぼす構成とはせずに（すなわち、ガス圧導入管路２７はシリンダー穴２８には接続されずに）、別途のチャンバーに接続され、このチャンバーにおけるガス圧を検出するガス圧検出センサーが設けられる構成としても良い。
【００５２】
ガス圧導入管路２７が上述のチャンバーに接続され、さらにガス圧検出センサーが設けられる場合、制御部は、予め設定されているガス圧閾値にガス圧が到達した場合には、アクチュエーターを作動させて、押出し駒３０を押し出すようにする。このようにすれば、ガス圧をトリガーとして、押出し駒３０を押し出す構成とすることが可能となる。
【００５３】
なお、上述のように、ガス圧をトリガーとして、押出し駒３０を押し出す構成とする場合、ガス圧がガス圧閾値に到達してから即座にアクチュエーターを作動させて押出し駒３０を押し出すようにしても良いが、ガス圧がガス圧閾値に到達してから所定の時間が経過した後に、アクチュエーターを作動させて押出し駒３０を押し出すようにしても良い。ガス圧がガス圧閾値に到達してから所定の時間が経過した後に押出し駒３０を押し出す場合、その押し出すタイミングを、樹脂成形品４０の硬化の進行に鑑みて最適化させることが可能となる。それにより、凹部４１からなるマークを有する樹脂成形品４０（外装部品）において、品質を向上させることが可能となる。
【００５４】
（４−４）変形例その４
上述の変形例その３においては、ガス圧がガス圧閾値に到達してから所定の時間が経過した後に押出し駒３０を押し出す場合について説明している。しかしながら、この所定の時間は、未硬化樹脂におけるガラス転移温度との兼ね合いで決定するようにしても良い。たとえば、金型装置１０の冷却機構の作動により、金型装置１０の温度が一定である場合においては、未硬化樹脂のキャビティ２３への充填と、未硬化樹脂がガラス転移温度まで冷却されるタイミングとは、相関性がある状態となる。そのため、この所定の時間の決定は、ガラス転移温度まで冷却される時間と対応させて、決定するようにしても良い。
【００５５】
（４−５）変形例その５
また、上述の実施の形態においては、シリンダー穴２８のうち、押出し駒３０が摺動する部位と、ピストン２９が摺動する部位とで、その直径を変えるようにしても良い。すなわち、シリンダー穴２８のうちピストン２９が摺動する部位は、パスカルの原理を利用して、ガス圧の作用によって押出し駒３０を押し出す力を最適化するようにしても良い。また、シリンダー穴２８のうち押出し駒３０が摺動する部位は、樹脂成形品４０に形成する凹部４１の大きさに対応させて、その直径を最適化するようにしても良い。
【００５６】
（４−６）変形例その６
上述の実施の形態において、シリンダー穴２８の断面形状は、種々の形状を採用することが可能である。このシリンダー穴２８の断面形状は、たとえば円形状、三角形状、矩形状等の多角形状、凹部４１として樹脂成形品４０（外装部品）に形成するマークに対応させた形状等、種々の形状を採用することが可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１０…金型、２１…第１の型、２２…第２の型、２３…キャビティ、２３ａ…内壁面、２４…スプルー、２５…ゲート、２６…ガスベント、２７…ガス圧導入管路、２７ａ…分岐管部、２７ｂ…本管部、２８…シリンダー穴、２８ａ…開口部、２９…ピストン、２９ａ，２９ｂ…端面、３０…押出し駒、３０ａ…内部端面、３１…連結部材、４０…樹脂成形品、４１…凹部、３２…スプリング（付勢手段の一例に対応）、３３…第１のストッパ（第１の位置決め部材の一例に対応）、３４…第２のストッパ（第２の位置決め部材の一例に対応）、４０…樹脂成形品、４１…凹部、５０…突出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の型と第２の型が接合されてなるキャビティ内に未硬化樹脂が導入される金型装置であって、
前記キャビティと連通するガスベントに一端側が接続されると共に、前記キャビティから排出される気体が導入されるガス圧導入管路と、
前記ガス圧導入管路の他端側が接続されると共に、前記第１の型または前記第２の型の少なくとも一方に設けられ、その開口部が前記キャビティに連通するシリンダー穴と、
前記シリンダー穴における前記気体の圧力に応じて当該シリンダー穴を移動させられる押出し駒と、
前記シリンダー穴に設けられると共に、前記押出し駒の前記シリンダー穴における引き込み位置を制限する第１の位置決め部材と、
を具備し、
前記押出し駒の前記開口部側の端面は、前記第１の位置決め部材によって前記押出し駒が位置決めされている状態においては前記第１の型または前記第２の型の内壁面と面一となる部位に位置していて、
前記ガス圧導入管路を介して前記シリンダー穴に導入される前記気体の圧力が増大した後に、前記押出し駒は、前記端面が面一な位置よりも前記キャビティの内部に押し出される、
ことを特徴とする金型装置。
【請求項２】
請求項１記載の金型装置であって、
前記シリンダー穴には、当該シリンダー穴を封止しつつ前記気体の圧力によって前記シリンダー穴に沿って移動させられるピストンが設けられ、このピストンは前記押出し駒に連結されていて、
前記ピストンのうち前記押出し駒と対向しない側の非対向端面には、前記ピストンを前記開口部から引き込む向きの付勢力を与える付勢手段が連結されている、
ことを特徴とする金型装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の金型装置であって、
前記シリンダー穴には、前記押出し駒が前記シリンダー穴から突出する突出長さを制限する第２の位置決め部材が設けられている、
ことを特徴とする金型装置。
【請求項４】
第１の型と第２の型が接合されてなるキャビティ内に未硬化樹脂が導入される金型装置であり、この金型装置は、前記キャビティと連通するガスベントに一端側が接続されると共に、前記キャビティから排出される気体が導入されるガス圧導入管路と、前記ガス圧導入管路の他端側が接続されると共に、前記第１の型または前記第２の型の少なくとも一方に設けられ、その開口部が前記キャビティに連通するシリンダー穴と、前記シリンダー穴における前記気体の圧力に応じて当該シリンダー穴を移動させられる押出し駒と、を具備していて、
前記押出し駒の前記開口部側の端面を、前記第１の型または前記第２の型の内壁面と面一となる部位に位置させた状態で前記キャビティ内に前記未硬化樹脂を流入させる樹脂流入工程と、
前記樹脂流入工程によって前記キャビティ内に前記未硬化樹脂が流入される際に前記キャビティから排出される前記気体の圧力を前記ガス圧導入管路を介して前記シリンダー穴に作用させ、前記ガス圧導入管路を介して前記シリンダー穴に導入される前記気体の圧力が増大した後に、前記押出し駒を前記端面が面一な位置よりも前記キャビティの内部に押し出させる押出し工程と、
を具備することを特徴とする成形方法。
【請求項１】
第１の型と第２の型が接合されてなるキャビティ内に未硬化樹脂が導入される金型装置であって、
前記キャビティと連通するガスベントに一端側が接続されると共に、前記キャビティから排出される気体が導入されるガス圧導入管路と、
前記ガス圧導入管路の他端側が接続されると共に、前記第１の型または前記第２の型の少なくとも一方に設けられ、その開口部が前記キャビティに連通するシリンダー穴と、
前記シリンダー穴における前記気体の圧力に応じて当該シリンダー穴を移動させられる押出し駒と、
前記シリンダー穴に設けられると共に、前記押出し駒の前記シリンダー穴における引き込み位置を制限する第１の位置決め部材と、
を具備し、
前記押出し駒の前記開口部側の端面は、前記第１の位置決め部材によって前記押出し駒が位置決めされている状態においては前記第１の型または前記第２の型の内壁面と面一となる部位に位置していて、
前記ガス圧導入管路を介して前記シリンダー穴に導入される前記気体の圧力が増大した後に、前記押出し駒は、前記端面が面一な位置よりも前記キャビティの内部に押し出される、
ことを特徴とする金型装置。
【請求項２】
請求項１記載の金型装置であって、
前記シリンダー穴には、当該シリンダー穴を封止しつつ前記気体の圧力によって前記シリンダー穴に沿って移動させられるピストンが設けられ、このピストンは前記押出し駒に連結されていて、
前記ピストンのうち前記押出し駒と対向しない側の非対向端面には、前記ピストンを前記開口部から引き込む向きの付勢力を与える付勢手段が連結されている、
ことを特徴とする金型装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の金型装置であって、
前記シリンダー穴には、前記押出し駒が前記シリンダー穴から突出する突出長さを制限する第２の位置決め部材が設けられている、
ことを特徴とする金型装置。
【請求項４】
第１の型と第２の型が接合されてなるキャビティ内に未硬化樹脂が導入される金型装置であり、この金型装置は、前記キャビティと連通するガスベントに一端側が接続されると共に、前記キャビティから排出される気体が導入されるガス圧導入管路と、前記ガス圧導入管路の他端側が接続されると共に、前記第１の型または前記第２の型の少なくとも一方に設けられ、その開口部が前記キャビティに連通するシリンダー穴と、前記シリンダー穴における前記気体の圧力に応じて当該シリンダー穴を移動させられる押出し駒と、を具備していて、
前記押出し駒の前記開口部側の端面を、前記第１の型または前記第２の型の内壁面と面一となる部位に位置させた状態で前記キャビティ内に前記未硬化樹脂を流入させる樹脂流入工程と、
前記樹脂流入工程によって前記キャビティ内に前記未硬化樹脂が流入される際に前記キャビティから排出される前記気体の圧力を前記ガス圧導入管路を介して前記シリンダー穴に作用させ、前記ガス圧導入管路を介して前記シリンダー穴に導入される前記気体の圧力が増大した後に、前記押出し駒を前記端面が面一な位置よりも前記キャビティの内部に押し出させる押出し工程と、
を具備することを特徴とする成形方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２２３９８７（Ｐ２０１２−２２３９８７Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９３７８２（Ｐ２０１１−９３７８２）
【出願日】平成２３年４月２０日（２０１１．４．２０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２０日（２０１１．４．２０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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