JP2001179750A - 型締装置、型締装置用の加圧装置および樹脂成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂成形加工において、大掛かりな装置を必
要とせずに簡易かつ低コストな装置により、高速の型開
閉と高圧の最終型締を位置精度よく行うことにある。 【解決手段】 成形型部材２１，２２の一方に連結され
て成形型２を進退させるボールネジ機構３４と、このボ
ールネジ機構３４の電動機３３とを具備する加圧装置３
を、成形型部材２１と可動盤１２との間に設ける。前記
可動盤１２を進退させて成形型２の高速開閉動作を行う
一方、前記電動機３３を駆動してボールネジ機構３４を
進退させて前記高速開閉動作とは別に成形型２の最終型
締動作を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形、射出圧
縮成形あるいは圧縮成形等の樹脂成形加工の技術分野に
属するものであって、特に一対の成形型部材の高速開閉
動作と高圧の最終型締動作とを簡易かつ低廉に実現する
装置および該装置による樹脂成形体の製造方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】射出成形、射出圧縮成形あるいは圧縮成
形等に用いられる型締装置は、一対の成形型部材の開閉
を行わせるものである。この型締装置には、ほとんど負
荷を要しない高速の型開閉動作のみならず、溶融樹脂の
射出圧力で一対の成形型部材間の間隔が開かないように
する高圧の最終型締動作が要求される。また、圧縮を伴
う成形の場合は、溶融樹脂を賦形、加圧するために適切
な速度で且つ高圧の最終型締動作が要求される。

【０００３】このような高速の型開閉と高圧の最終型締
とを実現する型締装置としては、例えば特公平６−２２
８２８号公報に記載のものが知られている。図７は、こ
の公報に記載の型締装置を示し、この型締装置は、粗動
用ボールネジ３８０と粗動用ボールナット３７０とを具
備する粗動用変換手段と、微動用ボールネジ３２０と微
動用ボールナット３１０とを具備する微動用変換手段
と、これら粗動用変換手段と微動用変換手段とを駆動す
るモータ４４０とを有する。

【０００４】これによると、成形型３００，４００の高
速開閉動作を行う場合は、微動用側のブレーキ４７０を
作動させ、クラッチ４８０を切った状態で、モータ４４
０を駆動させて歯車４５０，４２０を介して粗動用ボー
ルネジ３８０を回転させる。すると粗動用ボールナット
３７０を介して可動盤１００および成形型部材３００が
進退し、これによって成形型３００，４００の高速開閉
動作が行われる。一方、成形型３００，４００の高圧の
最終型締を行う場合は、粗動用のブレーキ４００を作動
させ、クラッチ４１０を切った状態で、モータ４４０を
駆動させて歯車４５０，５００およびスプライン軸４９
０を介して微動用ボールネジ３２０を回転させる。する
と微動用ボールナット３１０を介して可動盤１００およ
び成形型部材３００が進退し、これによって成形型３０
０，４００の高圧の最終型締が行われる。

【０００５】このように前記型締装置は、ほとんど負荷
を必要としない型開閉時では粗動用ボールネジ３８０の
回転を高速にして高速で成形型部材３００を移動させる
一方、移動量が少なく大きな力を必要とする最終型締時
ではモータ４４０の回転に対してスプライン軸４９０の
回転を減速して大きな力を発生させて高圧の最終型締を
実現している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記型
締装置のように、高速の型開閉動作と高圧の最終型締動
作とを同じ駆動源（モータ４４０）によって行うから、
駆動力の切換えや成形型の移動機構が大掛かりで複雑化
し、しかも、装置のコストが高くつく。また、高圧の最
終型締時では長い型締ストロークを高速かつ高圧で位置
精度よく行うことは困難である。本発明の課題は、上記
事情に鑑みてなされたものであり、大掛かりな装置を必
要とせずに簡易かつ低コストで、超高速の型開閉と高圧
の最終型締を位置精度よく行うための型締装置、この型
締装置に用いられる加圧装置およびこの型締装置を用い
た樹脂成形体の製造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に講じた本発明の型締装置の技術的手段は、次のようで
ある。一対の成形型部材の夫々を各別に取付ける可動盤
および固定盤と、前記成形型部材を高速開閉させるため
に前記可動盤を前記固定盤に対して往復移動させる移動
機構とを具備する型締装置において、『前記一対の成形
型部材の一方を他方の成形型部材に対して進退させる直
動機構と、この直動機構の駆動源とを具備する加圧装置
を、前記一方の成形型部材と前記可動盤または前記固定
盤との間に設け、前記移動機構は前記加圧装置の加圧時
に前記可動盤の後退移動を阻止する機能を有すること』
を特徴とする。

【０００８】前記技術的手段は、次のように作用する。
前記可動盤の移動機構により可動盤を進退させて一対の
成形型部材を高速開閉する一方、前記加圧装置の駆動源
により前記直動機構を進退させ前記高速開閉動作とは別
に前記一方の成形型部材を進退し前記一対の成形型部材
の最終型締動作を行う。この加圧装置による最終型締時
に、前記成形型部材間に供給する溶融樹脂を介して前記
加圧装置の加圧力に対する反力が前記可動盤や前記移動
機構に作用するが、前記移動機構の後退阻止機能により
前記可動盤が後退することなく所定位置で保持される。
そして、この時、前記可動盤の移動機構とは別に最終型
締動作を前記加圧装置によって行わせるから、前記可動
盤の移動機構を成形型部材の高速開閉動作のためだけの
簡易な構成とでき、且つ、前記加圧装置を直動機構とそ
の駆動源とにより簡易に構成することができる。また、
前記加圧装置による成形型部材の進退を前記可動盤によ
る場合と別に行うから、成形型部材の位置決めを精度よ
く行うことができる。さらに、前記加圧装置を一方の成
形型部材と可動盤または固定盤との間に配置するから、
この加圧装置を型締装置から着脱可能に構成できる。

【０００９】また、前記型締装置用の加圧装置として
は、前記一対の成形型部材を型締させる加圧装置であっ
て、『前記可動盤または前記固定盤に取付けられる固定
プレートと、前記一対の成形型部材のうちの一方の成形
型部材に取付けられる可動プレートと、前記固定プレー
トに支持されると共に前記可動プレートと連結されて可
動プレートを進退させる直動機構と、前記直動機構を駆
動する駆動源とを具備する』ことを特徴とする。

【００１０】このものによると、前記駆動源を駆動して
前記直動機構を進退させると前記直動機構と連結する可
動プレートが進退駆動し、これによって前記可動プレー
トに取付けた一方の成形型部材が進退駆動する。そし
て、前記駆動源の駆動量を調節することにより最終型締
力で前記一対の成形型部材間の間隔を変更できる。ま
た、前記加圧装置において、『前記可動プレートの面積
Ｓ〔ｃｍ²〕と、前記直動機構による可動プレートへの
最大加圧力Ｆ〔ｋＮ〕とが、２．５＜Ｓ／Ｆの関係を満
たす』ものによると、投影面積の大きな成形体を成形す
ることができる。

【００１１】一方、型締装置の移動機構によって可動盤
を固定盤に対して往復移動させて一対の成形型部材を開
閉することにより樹脂成形体を製造する方法として、
『前記一対の成形型部材の一方を他方の成形型部材に対
して進退させる直動機構と、この直動機構の駆動源とを
具備する加圧装置を、前記一方の成形型部材と前記可動
盤または前記固定盤との間に設けた型締装置を用いて、
前記型締装置の可動盤の移動による型閉工程と、前記一
対の成形型部材間に溶融樹脂を供給する樹脂供給工程
と、前記加圧装置により一方の成形型部材を前進させて
溶融樹脂を加圧する加圧工程とを含むこと』を特徴とす
る。

【００１２】このものでは、前記加圧工程によって前記
成形型部材間の間隔を狭めることにより、前記成形型部
材間の溶融樹脂に均等な加圧力が加えられるから、溶融
樹脂の流動距離を伸ばし残留歪みや変形の少ない樹脂成
形体が得られる。ここで、前記成形型部材の進動量を
０．１ｍｍから５０ｍｍの範囲内で型締できるようにす
ることにより溶融樹脂の全体に均等な加圧力を加えキャ
ビティ内に万遍なく溶融樹脂を押し広げることができる
が、０．１ｍｍ未満では溶融樹脂の供給圧力をより大き
くしなければ溶融樹脂全体に均等な加圧力を加えること
が困難となる一方、５０ｍｍを超えるとより大掛かりな
加圧装置によらなければ溶融樹脂全体に均等な加圧力を
加えることが困難となる。

【００１３】また、前記樹脂成形体の製造方法におい
て、『前記加圧工程の後に、前記加圧装置により一方の
成形型部材を後退させて前記一対の成形型部材間の間隔
を増大する間隔増大工程を行い、成形体中に空気層を形
成させる』ものでは、さらに前記間隔増大工程によって
成形型部材間の間隔を広げるから、発泡剤や加圧流体を
含有する溶融樹脂は、発泡剤や加圧流体による膨張圧力
が樹脂全体に加えられる。これにより、発泡層や中空層
などの空気層を有する樹脂成形体が得られる。

【００１４】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る型締装置お
よび加圧装置によると、前記加圧装置を前記可動盤の移
動機構とは別に構成するから、前記移動機構や前記加圧
装置を簡易な構成とし装置を小型化でき、且つ、低コス
トに構成できる。一方、本発明に係る樹脂成形体の製造
方法によると、加圧装置による加圧工程によって成形型
部材間に供給する溶融樹脂にほぼ均等な圧力が加えられ
るから、残留歪みや変形の少なく外観上美しい樹脂成形
体が得られる。また、前記間隔増大工程によって溶融樹
脂の加圧後に成形型部材間の間隔を広げるから、溶融樹
脂中の発泡剤や加圧流体による膨張圧力が樹脂全体に加
えられ、発泡層や中空層などの空気層を有する樹脂成形
体が得られる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形
態による型締装置の模式図を示し、同図に示す型締装置
１は、一対の成形型部材２１，２２の夫々を各別に取付
ける可動盤１２および固定盤１１と、前記可動盤１２を
前記固定盤１１に対して往復移動させる移動機構（図示
せず）と、前記可動盤１２と前記一方の成形型部材２１
との間に設けた加圧装置３とを具備する。

【００１６】前記固定盤１１と前記可動盤１２は、ほぼ
同形の矩形板状をなし、その四隅に配置された４本のタ
イバー５１，５２に支持されて接離自在となるように対
向配置されている。また、前記固定盤１１には雄型の成
形型部材２２が直接取付けられているが、雌型の成形型
部材２１は加圧装置３を介して前記可動盤１２に取付け
られている。前記固定盤１１に取付けられた成形型部材
２２は、図示しない射出機の射出ノズルと連結されて成
形型部材２１，２２間に溶融樹脂を供給するための樹脂
通路２２１を有する。また、前記可動盤１２は、図示し
ない移動機構の駆動軸４１に連結され、且つ、前記タイ
バー５１，５２に摺動可能に挿通されており、前記駆動
軸４１の進退により前記可動盤１２はタイバー５１，５
２に沿って往復移動し、これにより、前記一対の成形型
部材２１，２２の高速開閉動作が行われる。前記移動機
構は、前記駆動軸４１に接続される油圧シリンダや電動
モータなどの駆動源を有する。そして、この移動機構に
は後述の加圧装置３の作動時に前記可動盤１２の後退移
動を阻止する機能を有し、この後退移動の阻止機能とし
ては、例えば、前記駆動軸４１をボールネジで構成する
ネジ機構自体や油圧シリンダを駆動源とする場合はその
油圧力によるものであり、あるいは、別途ロックピンな
どのロック機構によるものであってもよい。

【００１７】前記加圧装置３は、固定プレート３１と、
可動プレート３２と、支持台３５と、ボールネジ機構３
４（直動機構）と、ボールネジ機構３４を駆動する電動
機３３（駆動源）とを備えたユニットに構成されてお
り、前記可動盤１２とは別に成形型部材２１，２２を最
終型締力で進退させるものである。前記固定プレート３
１は、前記可動盤１２に取付けられ、前記可動プレート
３２は前記成形型部材２１の後端に取付けられている。
これら可動盤１２や成形型部材２１，２２への取付け
は、ボルトであってもよいし、油圧のクランプ機構であ
ってもよく、着脱可能に取付けることが好ましい。この
場合、固定プレート３１や可動プレート３２のサイズを
決めておけば、他の型締装置に共用できる。

【００１８】前記支持台３５は、前記固定プレート３１
に取付けられており、そして、この支持台３５に前記ボ
ールネジ機構３４と電動機３３とが取付けられている。
また、この支持台３５の周縁部には、ガイドバー３６，
３７が固定されており、これらガイドバー３６，３７に
前記可動プレート３２が摺動可能に挿通されている。前
記電動機３３としては、成形型部材２１，２２の位置決
め精度をよくするためにサーボモータが好ましく用いら
れる。前記ボールネジ機構３４は、一端が可動プレート
３２と接続されたボールネジ３４１と、このボールネジ
３４１を通すボールナット３４２と、このボールナット
３４２と噛み合う歯車３４３とを備える。前記歯車３４
３は、前記電動機３３の回転軸に連結されており、この
電動機３３を回転すると歯車３４３を介してボールナッ
ト３４２が回転し、これによってボールネジ３４１が進
退駆動する。するとこのボールネジ３４１に取付けた可
動プレート３２および成形型部材２１がボールネジ３４
１の進退に応じて進退駆動する。この時、可動プレート
３２は、前記ガイドバー３６，３７に挿通されて回転が
阻止されているため、成形型部材２１，２２の回転方向
の位置合わせがくるうこともない。この成形型部材２１
の進退は、前記電動機３３の回転によって制御される
が、電動機３３の回転数は所定の設定値に基づき、また
は、成形型部材２１の進退量、加圧力に対応して決定さ
れる。また、この加圧装置３による型締時に、前記成形
型部材２１，２２間に供給する溶融樹脂Ｒを介して前記
加圧装置３の加圧力に対する反力が前記可動盤１２や前
記移動機構に作用するが、この移動機構による後退移動
阻止機能により前記可動盤１２が後退することなく所定
位置で保持される。これにより、前記ボールネジ機構３
４の前記成形型部材２１に対する加圧力が効率よく伝え
られる。なお、前記ボールネジ機構３４による可動プレ
ート３２への加圧力は、前記可動プレート３２の面積Ｓ
〔ｃｍ²〕と、前記ボールネジ機構３４による可動プレ
ート３２への最大加圧力Ｆ〔ｋＮ〕とが２．５＜Ｓ／Ｆ
の関係を満たすことが好ましい。すなわち、前記２．５
＜Ｓ／Ｆの関係を満たすことにより、投影面積の大きな
成形体を成形することができ、いわゆる大型機に対応可
能となる。

【００１９】また、前記加圧装置３は、可動盤１２と一
方の成形型部材２１との間に配置され、前記可動盤１２
の移動とともに移動する。この場合、前記可動盤１２に
よる成形型部材２１の移動と加圧装置３による成形型部
材２１の移動とは別々に行われるが、動作の一部または
全部を同時に行ってもよい。そして、前記可動盤１２の
移動と前記可動プレート３２の移動の制御は個別に行わ
れてもよいし、同調して行われてもよい。

【００２０】なお、前記加圧装置３は、可動盤１２と一
方の成形型部材２１との間に設けるが、固定プレート３
１を固定盤１１に取付けて固定盤１１と他方の成形型部
材２２との間に設けるようにしてもよい。また、電動機
３３の回転運動を歯車３４３を介してボールネジ３４１
に伝動するが、ベルトを介して伝達してもよい。さらに
ボールナット３４２を回転させているが、電動機３３の
回転軸をボールネジ３４１に伝動してボールネジ３４１
を回転させる構造でもよい。また、前記加圧装置３を備
える型締装置１は、射出成形機、射出圧縮成形機、圧縮
成形機、熱成形機、ブロー成形機等の一般的な成形機の
型締装置１として利用できる。この場合、型締装置１の
型締方向は、必ずしも正確な鉛直方向、実質的な鉛直方
向、正確な水平方向、実質的な水平方向など、状況に応
じて適宜選択される。

【００２１】次に、前記型締装置１を用いた樹脂成形体
の製造方法について説明する。図２から図４は、この一
連の成形工程を示し、図２に示す樹脂供給工程（Ａ）、
図３に示す型閉工程（Ｂ）、図４に示す加圧工程（Ｃ）
が順次に行われる。まず、図２に示すように、成形型部
材２１，２２間を未閉鎖の状態で成形型部材２１，２２
を所定位置に配置させ、各成形型部材２１，２２によっ
て画成された成形面間に溶融状態の樹脂Ｒを供給する
（樹脂供給工程（Ａ））。この溶融樹脂Ｒの成形型２内
への供給方法としては、図示しない射出機から成形型部
材２２に設けた樹脂通路２２１を経由して直接キャビテ
ィ内に射出供給する。なお、樹脂通路２２１は溶融樹脂
Ｒの逆流を防止する逆流防止弁（図示せず）を備えてい
る。なお、この溶融樹脂Ｒの供給方法としては、成形型
部材２１，２２間のキャビティ内に供給する溶融樹脂Ｒ
を不必要に冷却させないためにも前記のような樹脂通路
２２１を経由して射出供給する方法が好ましいが、例え
ば樹脂供給ノズルなどを備えた外部供給手段によってキ
ャビティ内に供給する方法であってもよく、適宜の方法
が採用される。

【００２２】次いで、図３に示すように、前記溶融樹脂
Ｒの供給完了後、駆動軸４１によって可動盤１２を移動
させ高速で型閉を行う（型閉工程（Ｂ））。この時、所
定の型締力あるいは機械的に成形型部材２１，２２を所
定位置で保持するが、溶融樹脂Ｒの供給圧力で少々成形
型部材２１，２２間の間隔が広がってもよいし、全く成
形型部材２１，２２間の間隔が変化しないようにしても
よい。ただし、次の加圧工程（Ｃ）では前記移動機構に
おける後退移動阻止機能で前記可動盤１２が後退しない
ように保持される。ここで、前記成形型部材２１，２２
間の間隔としては、次の加圧工程（Ｃ）により溶融樹脂
Ｒをキャビティ内に押し広げた時の成形型部材２１，２
２間の間隔よりも０．１ｍｍ〜５０ｍｍ以内で大きい間
隔に保持することが好ましいが、特に容易に溶融樹脂Ｒ
の供給を行え、且つ、後の賦形、加圧を容易に行う上で
は０．５ｍｍ〜３０ｍｍ以内、さらには１ｍｍ〜３０ｍ
ｍ以内大きい間隔に保持することが好ましい。すなわ
ち、前記０．１ｍｍ〜５０ｍｍの範囲内であればキャビ
ティ内に溶融樹脂を万遍なく押し広げることができる
が、０．１ｍｍよりも小さい場合には樹脂供給時の供給
圧力が高圧となるため可動盤１２により高い最終型締力
が必要となり、一方、５０ｍｍよりも大きい場合には溶
融樹脂Ｒをキャビティ内に押し広げる時に加圧装置３に
よる可動プレート３２の移動量が大きくなるため加圧装
置３が大掛かりとなるからである。

【００２３】なお、樹脂供給時の供給圧力によって成形
型部材２１，２２が少々押し戻されてもよいが、上記範
囲内で変化することが好ましい。また、前記型閉は可動
盤１２の移動により行われるが、この可動盤１２の移動
とともに前記加圧装置３による可動プレート３２の移動
を行ってもよい。さらに、前記型閉工程（Ｂ）は、溶融
樹脂Ｒの供給完了後に行っているが、溶融樹脂Ｒの供給
中に行ってもよい。すなわち、型閉動作中に溶融樹脂Ｒ
の供給を開始して成形型部材２１，２２を閉じる動作と
溶融樹脂Ｒの供給を並行して行い、型閉完了と同時また
は型閉完了前に溶融樹脂Ｒの供給が完了するように行っ
てもよい。

【００２４】次に、図４に示すように、加圧装置３に設
けられた可動プレート３２を移動することにより成形型
部材２１を進動させ、成形型部材２１，２２間の溶融樹
脂Ｒを加圧して押し広げ、キャビティ内を溶融樹脂Ｒで
万遍なく満たす（加圧工程（Ｃ））。この可動プレート
３２の移動は、加圧装置３の電動機３３を回転させるこ
とにより行う。すなわち、電動機３３を回転させた回転
運動が歯車３４３、ボールナット３４２を介してボール
ネジ３４１の直線運動に変換され、これによって、この
ボールネジ３４１に連結する可動プレート３２が進動す
ることとなる。この時、可動プレート３２は、前記ガイ
ドバー３６，３７に挿通されて回転が阻止されているた
め、成形型部材２１，２２の回転方向の位置合わせがく
るうこともない。前記可動プレート３２の移動速度とし
ては、目的とする成形体の大きさや形状、成形型部材２
１，２２の温度、樹脂の種類、供給する樹脂の温度、可
動プレート３２の大きさ、可動プレート３２の移動量な
どの条件を考慮して決定されるが、好ましくは１ｍｍ／
ｓｅｃ〜１００ｍｍ／ｓｅｃ、さらに好ましくは３ｍｍ
／ｓｅｃ〜５０ｍｍ／ｓｅｃの間で行う。すなわち、１
ｍｍ／ｓｅｃより遅い場合には溶融樹脂Ｒの賦形、加圧
に時間を要して溶融樹脂Ｒが硬化し始め賦形し難くなる
おそれがあり、一方、１００ｍｍ／ｓｅｃより早い場合
には駆動力の大きな電動機３３が必要となる等、加圧装
置３が大掛かりとなるからである。また、ボールネジ３
４１による可動プレート３２の加圧力は、可動プレート
３２の面積Ｓ〔ｃｍ²〕、ボールネジ３４１による可動
プレート３２への最大加圧力Ｆ〔ｋＮ〕が２．５＜Ｓ／
Ｆの関係を満たすことが好ましい。前記２．５＜Ｓ／Ｆ
の関係を満たすことにより、キャビティ内の隅々にまで
溶融樹脂Ｒの流動距離を伸ばすことができるからであ
る。

【００２５】なお、この加圧装置３による加圧工程
（Ｃ）は、可動盤１２の移動による前記型閉工程（Ｂ）
を行っている間に開始してもよいが、少なくとも加圧工
程（Ｃ）を完了するまでには型閉工程（Ｂ）を完了して
おくことが好ましい。また、樹脂供給工程（Ａ）を行っ
ている間あるいは完了後に型閉工程（Ｂ）を行ってもよ
いが、好ましくは前記樹脂供給工程（Ａ）の最中あるい
は完了後は前記型閉工程（Ｂ）は行わず、加圧工程
（Ｃ）のみを行うことが型閉動作を制御する点でよい。
そして、前記加圧工程（Ｃ）により賦形、加圧された溶
融樹脂Ｒが冷却し硬化した後、駆動軸４１を駆動して可
動盤１２を退動させ型開きすると目的とする樹脂成形体
が得られる。

【００２６】以上のように、前記型締装置１によると、
前記可動盤１２の移動機構とは別に最終型締力での成形
型部材２１，２２の最終型締動作を前記加圧装置３によ
り行わせるから、前記可動盤１２の移動機構を成形型部
材２１，２２の高速開閉動作のためだけの簡易な構成と
でき、且つ、前記加圧装置３をボールネジ機構３４と電
動機３３とにより簡易に構成することができる。よっ
て、前記移動機構や前記加圧装置３を簡易な構成とし型
締装置１を小型化でき、且つ、低コストに構成できる。

【００２７】一方、前記加圧工程（Ｃ）によって、最終
型締力により溶融樹脂が供給され一定間隔にある成形型
部材２１，２２間の間隔を狭めるから、賦形後の溶融樹
脂Ｒにほぼ均等な加圧力が加えられる。これにより、溶
融樹脂Ｒの流動距離を伸ばし残留歪みや変形の少ない樹
脂成形体が得られる。また、前記加圧装置３により最終
的な成形型部材２１，２２間の間隔が位置精度よく決定
されるから、寸法精度のよい樹脂成形体が得られる。従
って、本実施の形態による型締装置１を用いることで外
観上美しい成形体を容易に製造することができる。

【００２８】なお、前記製造方法においては、図２、図
３に示すように成形型部材２１，２２を未閉鎖の状態で
溶融樹脂Ｒを供給した後に型閉を行ういわゆる射出圧縮
成形を例示するが、図３に示す型閉工程（Ｂ）後にその
キャビティ内に溶融樹脂Ｒを供給する樹脂供給工程
（Ａ）を行うようにしてもよい。 （他の製造方法）次に、前記実施の形態による型締装置
１を用いて中空部を有する樹脂成形体を製造する方法を
説明する。この場合は図５に示すように、成形型部材２
１，２２間の溶融樹脂中に加圧流体を供給するための流
体注入経路２１１を設けたものを用いる。

【００２９】図５に示すように、中空部を有する樹脂成
形体を製造するには前記加圧工程（Ｃ）（図４参照）に
続いて、成形型部材２１に設けた流体注入通路２１１を
通してキャビティ内の溶融樹脂Ｒ中に加圧流体を注入
し、前記加圧装置３により可動プレート３２を退動させ
キャビティクリアランスを大きくする（間隔増大工程
（Ｄ））。すなわち、前記加圧装置３による可動プレー
ト３２の進動による前記加圧工程（Ｃ）が完了すると、
成形型部材２１，２２の流体注入通路か２１１ら溶融樹
脂Ｒ中に加圧流体の注入を開始する。この加圧流体の注
入開始時期は、溶融樹脂Ｒ中に加圧流体を確実に注入す
るためにはキャビティ内に溶融樹脂Ｒの供給が完了して
から比較的短時間、通常は約１５秒以内に行うのが好ま
しい。また、加圧流体は、溶融樹脂Ｒが成形型部材２
１，２２間で固化するまで連続的または断続的に供給さ
れる。なお、前記加圧流体の供給は、図５に示した一つ
の流体注入通路２１１からに限らず、目的とする中空成
形体の形状や大きさなどに応じて流体注入通路を複数箇
所に設けて複数の箇所から供給されてもよい。

【００３０】前記加圧流体は、加圧されていて流動する
ことができ、成形面間にある溶融樹脂Ｒ中に供給されて
中空空間を形成し得る物質なら特に限定されない。例え
ば、空気、窒素、二酸化炭素等の気体のほか、液化炭酸
ガスや水のようにそれが供給された溶融樹脂Ｒの熱によ
って容易に気化する液体でもよいし、また、発泡性ビー
ズのように流動性を有する粒状または粉末状の固体であ
って溶融樹脂Ｒ中に供給されて溶融樹脂Ｒの熱による分
解などによって容易に気体を発生する固体でもよい。通
常、前記加圧流体は、圧縮空気、圧縮窒素、圧縮炭素ガ
スなどの圧縮気体が好ましく用いられるが、中でも低コ
ストな圧縮空気が好ましい。そして、この圧縮気体の注
入圧力としては、緒成形条件を考慮して決定されるが、
約０．１ＭＰａ以上、約１ＭＰａ未満であることが好ま
しい。この加圧流体の注入圧力は、溶融樹脂Ｒへの注入
中一定であってもよいし、変化させてもよい。

【００３１】前記加圧流体として圧縮気体が使用される
場合には、この圧縮気体の溶融樹脂Ｒ内への供給と並行
して溶融樹脂Ｒからの圧縮気体の放出を行い、樹脂Ｒ内
に形成された中空空間内で圧縮気体を流通させるように
すれば、溶融樹脂Ｒの冷却の促進による成形サイクルの
短縮を図ることができる。ただし、樹脂の未硬化状態で
樹脂Ｒ内に中空空間が形成されると加圧流体の供給を停
止し、その後は中空空間中の加圧流体の圧力を保ちなが
ら溶融樹脂Ｒを固化させるようにしてもよい。前記加圧
流体の放出方法として、前記流体注入通路２１１を通し
て加圧流体の供給と放出を交互に繰り返すことにより行
われる。また、加圧流体を複数の流体注入通路から樹脂
Ｒ内に供給する場合には、少なくとも一つの流体注入通
路から加圧流体の供給を継続しつつ、残りの流体注入通
路の少なくとも一つから加圧流体を放出してもよいし、
加圧流体の放出専用の流体放出通路を有する成形型２を
使用して流体注入通路から樹脂Ｒ内に加圧流体を供給し
ながら前記流体放出通路を通して放出してもよい。

【００３２】前記加圧流体の放出の時期は、加圧流体の
供給開始の後の適当な時期に開始することができ、例え
ば、加圧流体の供給の開始と実質的に同時に開始されて
もよいし、また、加圧流体の供給終了後も継続されてよ
い。そして、この加圧流体の注入開始後に前記加圧装置
３の電動機３３を逆回転させボールネジ３４１を退動さ
せ可動プレート３２および成形型部材２１を退動させ
る。この可動プレート３２の退動距離としては成形型２
の閉鎖状態の範囲内で目的とする樹脂成形体の大きさや
形状等により適宜決定される。また、この可動プレート
３２の退動も、キャビティ内での溶融樹脂Ｒの流動距離
を確実に伸ばすためには溶融樹脂Ｒの供給完了から比較
的短時間内、通常、約１５秒以内に開始されるのが好ま
しい。

【００３３】以上のように、可動プレート３２を退動さ
せキャビティクリアランスを大きくするとキャビティ内
の溶融樹脂Ｒの広がり領域が確保される。これにより、
加圧流体の膨張力によって溶融樹脂Ｒがキャビティ内に
広がるから、注入された加圧流体によって溶融樹脂Ｒ内
部から樹脂Ｒ全体にほぼ均一な膨張圧力が加わることと
なり、その結果、残留歪みや変形の少なく外観上も美し
い中空成形体が得られる。

【００３４】なお、前記製造方法では、加圧流体の供給
開始の時期は、キャビティ内への樹脂Ｒの充満完了後で
ある加圧工程（Ｃ）の終了後に行っているが、加圧流体
が樹脂Ｒ中へ供給でき、且つ、樹脂Ｒ内での中空空間の
形成が可能となる時点以後であれば適宜に選択でき、従
って、成形型２間に溶融樹脂Ｒの供給を開始した後から
加圧流体の供給を開始することができる。また、前記加
圧流体の注入に代えて、発泡剤を含有する溶融樹脂を前
記一対の成形型部材間に供給し、前記加圧工程（Ｃ）の
終了後前記加圧装置３の可動プレート３２を退動させキ
ャビティクリアランスを大きくするようにすれば、無数
の気泡を有し、且つ、残留歪みや変形の少なく外観上も
美しい発泡成形体が得られる。

【００３５】一方、前記製造方法における溶融樹脂Ｒと
しては、射出成形、射出圧縮成形、圧縮成形、押出成
形、スタンピング成形など従来の成形方法において通常
使用され得る、多くの熱可塑性樹脂、熱可塑性エラスト
マー、熱硬化性樹脂などの樹脂を使用することができ
る。例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリ
オレフィン系樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、
アクリロニトリル・スチレン・ブタジエンブロック共重
合体、ポリアミドなどの一般的な熱可塑性樹脂が用いら
れ、またエチレン・プロピレンブロック共重合体やエチ
レン・ブタジエンブロック共重合体などの熱可塑性エラ
ストマーが用いられ、さらにはこれらのポリマーアロイ
などが用いられ得る。

【００３６】また、前記溶融樹脂Ｒは、各種の慣用的な
添加剤、例えば顔料、滑剤、帯電防止剤、酸化防止剤な
どを含有してもよい。さらに、供給される溶融樹脂Ｒの
温度、溶融樹脂Ｒを供給するときのキャビティクリアラ
ンス、型締速度、成形型部材２１，２２の温度などの条
件は、使用する樹脂Ｒの種類、成形型部材２１，２２の
大きさや形状、表皮材の種類などに応じて決定される。

【００３７】一方、成形体の表面を装飾したり、成形体
にクッション性を付与する目的などで、成形体の表面に
表皮材を設けることができる。すなわち、前記いずれの
製造方法においても、成形型部材２１，２２間への溶融
樹脂Ｒの供給を開始する前（樹脂供給工程（Ａ）の前）
に、成形型部材２１，２２間に表皮材を供給し、その後
に既述の工程を行うことにより、表面に表皮材が貼着さ
れた成形体を容易に製造することができる。この場合、
溶融樹脂Ｒの供給は表皮材の意匠面の裏側に行われる。
前記表皮材としては、使用目的に応じて適宜選択される
が、紙、織布、不織布、編布、金網などの網、熱可塑性
樹脂あるいは熱可塑性エラストマーからなるシート又は
フィルムなどが用いられる。また、これらの表皮材の表
面にはシボなどの凹凸模様や印刷などの装飾が施されて
いてもよい。さらに、前記表皮材は、溶融樹脂Ｒの熱や
型締圧力からの保護あるいは供給する溶融樹脂Ｒとの接
着性の向上のため、熱可塑性エラストマーシートで裏打
ちされていてもよいし、また、ポリプロピレン、ポリエ
チレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタンなどからなる発
泡シートで裏打ちされたものでもよい。尚、上記実施の
形態では可動側の成形型部材２１と可動盤１２の間に加
圧装置３を配設したが、これとは逆に、図６に示すよう
に固定側の成形型部材２２と固定盤１１の間に加圧装置
３を配設してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態による型締装置の構成を示す模式図
である。

【図２】前記型締装置において溶融樹脂を供給した状態
を示す模式図である。

【図３】前記型締装置において成形型を型閉した状態を
示す模式図である。

【図４】前記型締装置においてその加圧装置により溶融
樹脂を加圧した状態を示す模式図である。

【図５】加圧装置により加圧した後に成形型部材の間隔
を広げた状態を示す模式図である。

【図６】固定側の成形型部材と固定盤の間に加圧装置を
配設した場合の模式図である。

【図７】従来の型締装置の構成を示す模式図である。

【符号の説明】

１ 型締装置 ３ 加圧装置 １１ 固定盤 １２ 可動盤 ２１，２２ 成形型部材 ３１ 固定プレート ３２ 可動プレート ３３ 電動機（駆動源） ３４ ボールネジ機構（直動機構） ３５ 支持台 ３６，３７ ガイドバー ４１ 駆動軸 ５１，５２ タイバー ２１１ 流体注入通路 ２２１ 樹脂通路 ３４１ ボールネジ ３４２ ボールナット ３４３ 歯車 Ｒ 溶融樹脂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北山 威夫 大阪府高槻市塚原２丁目10番１号 住友化 学工業株式会社内 (72)発明者 古田 明寛 大阪府高槻市塚原２丁目10番１号 住友化 学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4F202 AG07 AR02 CA09 CA11 CK19 CL01 CL22 CL39 CL46 4F206 AG07 AR02 JA03 JA05 JA07 JM02 JM05 JN27 JN32 JQ83 JT05 JT32 JT38

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の成形型部材の夫々を各別に取付け
   る可動盤および固定盤と、前記成形型部材を高速開閉さ
   せるために前記可動盤を前記固定盤に対して往復移動さ
   せる移動機構とを具備する型締装置において、 前記一対の成形型部材の一方を他方の成形型部材に対し
   て進退させる直動機構と、この直動機構の駆動源とを具
   備する加圧装置を、前記一方の成形型部材と前記可動盤
   または前記固定盤との間に設け、 前記移動機構は前記加圧装置の加圧時に前記可動盤の後
   退移動を阻止する機能を有することを特徴とする型締装
   置。
2. 【請求項２】 可動盤を固定盤に対して往復移動させる
   型締装置に用いられ、一対の成形型部材を型締させる加
   圧装置であって、 前記可動盤または前記固定盤に取付けられる固定プレー
   トと、 前記一対の成形型部材のうちの一方の成形型部材に取付
   けられる可動プレートと、 前記固定プレートに支持されると共に前記可動プレート
   と連結されて可動プレートを進退させる直動機構と、 前記直動機構を駆動する駆動源とを具備することを特徴
   とする型締装置用の加圧装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の型締装置用の加圧装置
   において、 前記可動プレートの面積Ｓ〔ｃｍ²〕と、前記直動機構
   による可動プレートへの最大加圧力Ｆ〔ｋＮ〕とが、
   ２．５＜Ｓ／Ｆの関係を満たすことを特徴とする型締装
   置用の加圧装置。
4. 【請求項４】 型締装置の移動機構によって可動盤を固
   定盤に対して往復移動させて一対の成形型部材を開閉す
   ることにより樹脂成形体を製造する方法において、 前記一対の成形型部材の一方を他方の成形型部材に対し
   て進退させる直動機構と、この直動機構の駆動源とを具
   備する加圧装置を、前記一方の成形型部材と前記可動盤
   または前記固定盤との間に設けた型締装置を用いて、 前記型締装置の可動盤の移動による型閉工程と、 前記一対の成形型部材間に溶融樹脂を供給する樹脂供給
   工程と、 前記加圧装置により一方の成形型部材を前進させて溶融
   樹脂を加圧する加圧工程とを含むことを特徴とする樹脂
   成形体の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の樹脂成形体の製造方法
   において、 前記加圧工程の後に、前記加圧装置により一方の成形型
   部材を後退させて前記一対の成形型部材間の間隔を増大
   する間隔増大工程を行い、成形体中に空気層を形成させ
   ることを特徴とする樹脂成形体の製造方法。