JP2002187158A - ガス注入射出成形法及びこの成形法に用いられる金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【技術課題】 ガス注入射出成形法及びその金型におい
て、ガス排出時間の短縮と成形品の冷却時間の短縮を図
る。 【解決手段】 溶融樹脂を主キャビティ２１内に一定量
充填したのち、溶融樹脂８０の肉厚中にガスを注入して
中空部１３を形成すると同時に、前記主キャビティ内の
溶融樹脂の一部をオーバーフローキャビティ２６内に押
し出し、この押し出した溶融樹脂中にも連続した中空部
２１を形成する。その上で、オーバーフローキャビティ
２６内の可動入子５０を後退させることによりオーバー
フローキャビティ２６の容積を拡大し、この拡大にとも
なう減圧作用で樹脂層１４を破裂させ、この破裂口８１
から中空部１３内にパージされていた残留ガスを一気に
金型の外に排出する。これにより、ガス排出時間の短縮
を図り、残留ガスにより成形品を中空部２１内から冷却
して成形品の冷却時間の短縮を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成形品の寸法精度
やヒケ対策のため溶融樹脂中にガスを注入して中空部を
形成するガス注入射出成形方法とこの金型に関し、詳し
くは、成形品内の中空部に残留しているガスを短時間に
排出すると共にこのガスの排出時に成形品を中空部内か
ら冷却して成形サイクルの短縮を図ることができるガス
注入射出成形法及びこの金型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及びその問題点】熱可塑性樹脂による成形
品を射出成形する場合、厚肉部や薄肉部等があるため冷
却による収縮率が部分的に異なり、その結果、成形品表
面にヒケが発生したり、長尺物になると反りが発生した
りすることが多い。そのため、ヒケが発生しやすい場所
のキャビティ（可動金型と固定金型が閉じたとき形成さ
れる成形用空隙）面の温度を調整したり、樹脂充填後の
保圧時間を長くするなどの対策を行っていたが、それほ
どの効果が得られていない。

【０００３】その対策として、キャビティ内へ射出した
樹脂がまだ溶融状態にある時、加圧ガスを溶融樹脂内に
注入して中空部を形成することにより肉厚を薄くし、ま
た、加圧ガスの均一な圧力で溶融樹脂をキャビティ面に
押し付けることにより、ヒケの発生を防止し、さらに転
写性を向上させて成形精度の向上を図るガス注入射出成
形法が採用されている。

【０００４】さらに、このガス注入射出成形法には、金
型内に主キャビティに連結されたオーバーフローキャビ
ティ（副キャビティ）を設け、ガス注入ノズルから主キ
ャビティ内の溶融樹脂中に加圧ガスを注入したときに、
オーバーフローキャビティに向けて溶融樹脂を押し出す
ことにより、中空体の肉厚が全体的に均等に形成され
て、より成形精度を向上させるようにした成形法も提案
されている（例えば特許第２５１０７５４号）。

【０００５】しかし、従来のガス注入射出成形法におい
ては次の様な問題点がある。 (1) 溶融樹脂内に加圧ガスを注入すると、溶融樹脂の熱
によってガスの温度が急激に上昇するため、冷却に移っ
た時に成形品内部の冷却効率が悪く、その結果、冷却時
間が長くなる。 (2) ガスの注入及び排出は同一のガス注入ノズルから行
っている場合が多く、この場合、ガス注入ノズルのキャ
ビティ面開口部面積は狭いことから、冷却後に中空部内
に残留したガスを排出するのに、多くの時間を必要とす
る。 (3) 注入されたガスは中空部内において密閉されてい
て、置換が行われないため、中空部内に残留したガスの
温度は殆ど低下することがないことから、この残留して
いるガスの温度の影響で、通常の射出成形に比較して冷
却に時間がかかる。

【０００６】上記（１）〜（３）に記載の問題点を解消
する提案の１つとして、特開平１１−３１４２５３号公
報には、ガスケートと樹脂溜まりとの間、及び、樹脂溜
まりと製品キャビティとの間にガス放出機構を設け、樹
脂溜まりの部内のガス圧を感知し、このガス圧が設定し
たガス圧に達すると撃ち抜きピンを樹脂溜まり部と樹脂
溜まりとの間に打ち込み、再度抜くことにより、注入し
たガスを開放するガスの放出方法が示されている。この
場合、撃ち抜きピンの抜き差しで開口孔をあけるが、溶
融樹脂がまだ粘性が低い場合、開口部の孔径がバラつく
ことからガス放出時間が一定でなく、さらに、最悪の場
合開口孔が塞がって、ガス放出が出来なくなる場合もあ
る。

【０００７】本発明は斯る点に鑑みて提案されるもので
あって、その目的は、ガス注入射出成形法及びその金型
において、ガス排出にかかる時間を短縮し、併せて中空
部内にパージされた残留ガスの熱により成形品の冷却効
率が低下するのを防止して成形サイクル時間の短縮を図
り、更に製品の成形精度を高めることができるガス注入
射出成形法とこの金型を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明においては、ガス注入射出成
形法において、溶融樹脂を主キャビティ内に一定量充填
したのち、この主キャビティ内の溶融樹脂の肉厚中にガ
スを注入してこのガス圧により溶融樹脂中に中空部を形
成すると同時に、前記主キャビティ内からオーバーフロ
ーキャビティ側に溶融樹脂の一部を押し出し、更にこの
オーバーフローキャビティ側に押し出した溶融樹脂中に
到達するように前記ガスを注入して中空部を主キャビテ
ィ内からオーバーフローキャビティ内に連続して形成
し、次に注入したガス圧を保持しながら溶融樹脂の硬化
を進行させ、次に前記オーバーフローキャビティの一部
を開放することにより、このオーバーフローキャビティ
内を減圧し、この減圧作用を利用して前記オーバーフロ
ーキャビティにおいて樹脂層を破裂させてこの破裂口か
らオーバーフローキャビティ内の中空部を経由して成形
品内の中空部内及びガス供給路内の残留ガスを金型外に
排出することを特徴とするものである。

【０００９】更に、請求項２に記載の発明においては、
ガス注入射出成形用金型において、主キャビティに続け
てオーバーフローキャビティを設けると共に、このオー
バーフローキャビティの壁面の一部に可動入子を組み付
けたこと、前記主キャビティ内に溶融樹脂を一定量充填
したのち、この溶融樹脂中にガスを注入して中空部を形
成すると同時に、前記主キャビティ内からオーバーフロ
ーキャビティ側に溶融樹脂の一部を押し出し、更にこの
オーバーフローキャビティ側に押し出した樹脂中に到達
するように前記ガスを注入して中空部を主キャビティ内
からオーバーフローキャビティ内に連続して形成し、次
に注入したガス圧を保持しながら溶融樹脂の硬化を進行
させ、その上で前記可動入子を後退させてオーバーフロ
ーキャビティの壁面に開口部を形成することにより、オ
ーバーフローキャビティ内の中空部と前記開口部間の差
圧の作用により樹脂を破裂させてこの破裂口からオーバ
ーフローキャビティ内の中空部を経由して成形品内の中
空部及びガス供給路内の残留ガスを金型外に排出する制
御回路を設けたことを特徴とするものである。

【００１０】更に、請求項３に記載の発明においては、
請求項２に記載の発明において、主キャビティとオーバ
ーフローキャビティを結ぶ樹脂の流出路内の断面積は、
主キャビティ内に一定量の溶融樹脂を充填した際には、
この溶融樹脂がオーバーフローキャビティ側に流入しな
い範囲に設定されていることを特徴とするものである。

【００１１】更に、請求項４に記載の発明においては、
請求項２に記載の発明において、主キャビティとオーバ
ーフローキャビティを結ぶ樹脂流路の一部に開閉自在の
ゲートを取り付け、このゲートは、主キャビティ内に溶
融樹脂を充填する時は樹脂流路を閉じ、ガス注入時には
開いていることを特徴とするものである。

【００１２】更に、請求項５に記載の発明においては、
請求項２又は３又は４に記載の発明において、オーバー
フローキャビティの壁面に可動入子を取り付けると共に
この可動入子を前進させたときにはオーバーフローキャ
ビティの壁面を密閉し、後退させたときには壁面を開放
し、併せてこの開放した開口部から内圧が開放され、こ
の内圧の開放作用でオーバーフローキャビティ内で硬化
した樹脂が破裂し、この破裂口からオーバーフローキャ
ビティ内の中空部及び成形品内の中空部及びガス供給路
内に残留しているガスを金型の外に排出することができ
るように構成されていることを特徴とするものである。

【００１３】更に、請求項６に記載の発明においては、
請求項５に記載の発明において、可動入子を後退させて
オーバーフローキャビティの壁面に開口部を形成したと
きに、この開口部から金型外に排出されるガスの排出流
路に排出ガス流量制御用のバルブが取り付けられている
ことを特徴とするものである。

【００１４】

【作用】主キャビティ内に一定量の溶融樹脂を充填した
のち、ガス注入ノズルから注入された加圧ガスは、主キ
ャビティ内の溶融樹脂中を進み、この時主キャビティ内
の溶融樹脂の一部をオーバーフローキャビティ側に押し
出し、注入されたガスは、このオーバーフローキャビテ
ィ内に押し出された樹脂中まで連続して進み抜け、成形
品内部に中空部であるガスチャンネルが形成される。こ
の結果、中空成形品の肉厚を均等に形成し、成形精度を
高める。また、オーバーフローキャビティ内の樹脂中ま
で連続して中空部が形成されているため、オーバーフロ
ーキャビティ内で中空部が破裂して開放されると、主キ
ャビティ内を含む中空部内にパージされていた残留ガス
はこの破裂口から一気にオーバーフローキャビティの外
に抜ける。この時、ガス注入系路内に残留していたガス
も主キャビティ内の中空部を経由してオーバーフローキ
ャビティ内の破裂口から抜ける。この結果、常温に近い
ガス注入系路内の残留ガスにより成形品はその内部から
冷却される。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明に係るガス注入射出成形法
及びその金型においては、まず、主キャビティ内に溶融
樹脂を主キャビティ容量の６５〜９５％充填した時、そ
の充填を止めると共にガス注入ノズルから加圧ガスを注
入する。

【００１６】この溶融樹脂の充填量の設定は、主キャビ
ティ容量の６５％以下の時は、成形品の肉厚が薄くなり
すぎ、または、ガス注入側だけが肉厚が薄くなり、その
結果、製品強度が得られない場合や偏肉による反り等の
問題が生じる場合があり、さらには、主キャビティ内で
スキン層が充分に形成される前に加圧ガス注入されると
薄く成りすぎたスキン層が破れてしまうことがある、と
の所見に基づいて決定されたものである。

【００１７】逆に、主キャビティへ１００％充填した場
合は、オーバーフローキャビティまで加圧ガスが注入し
ていなかったり、仮に加圧ガスが入ったとして、肉厚が
厚いため可動入子が後退してオーバーフローキャビティ
の容量を大きくしても樹脂に破裂口が空かないことが生
じ、これを防ぐためには、オーバーフローキャビティは
かなり大きな容量をもつ空間が必要となり、金型の製作
や樹脂の充填が多く、よって、溶融樹脂を１００％充填
してから加圧ガスを注入する方法は本発明においては実
用性が無い。

【００１８】オーバーフローキャビティ内に到達するま
で加圧ガスを注入した後、加圧ガスの供給バルブを閉
じ、オーバーフローキャビティ壁面の一部を形成する可
動入子を後退させると、該当壁面に対応する樹脂の層が
残留ガスの圧力で膨大し、最終的には破裂口が空くこと
になる。その結果、ガス供給バルブからガス注入ノズル
間及び主キャビティ、オーバーフローキャビティ内の中
空部にパージされていた残留ガスは貫通された破裂口か
ら一気に抜け、金型と入子同士のクリアランスや入子室
の壁面に開口部を持つガス排出流路などから金型外に排
出される。この作用により短時間でガス排出工程を終了
することができる。

【００１９】さらに、ガス供給バルブからガス注入ノズ
ル間の残留ガスは溶融樹脂により加熱されていないた
め、その温度の低い残留ガスも一気に成形品内中空部を
通り、オーバーフローキャビティ側に抜け出て行くた
め、この時、成形品内の中空部の壁面の樹脂を内部から
冷却する。この結果、樹脂全体の冷却を促進することが
できる。

【００２０】固定側金型と可動側金型とを型締めして形
成される主キャビティに続いて形成されたオーバーフロ
ーキャビティには、その壁面の一部に油圧シリンダ等に
て進退可能な可動入子を設ける。この可動入子を後退さ
せることによりオーバーフローキャビティの容量を増加
することができることから、この可動入子を後退させた
部分において減圧作用が起き、これにより樹脂が破裂し
て破裂口ができ、ここから残留ガスを金型外に排出する
ことが可能になる。

【００２１】可動入子が適宜な位置まで後退したとき入
子室と射出成形用金型外部とを連通するガス排出流路
を、可動入子を収納する入子室の壁面へ具備したことに
より、ガス排出流路から残留ガスを金型外に排出するこ
とができる。

【００２２】また、このガス排出流路へ流量調整用のバ
ルブを設けることにより、残留ガスの排出にかかる時間
の調整が可能となり最適なガス放出状態を得ることがで
きる。

【００２３】

【実施例１】請求項２〜６に記載した本願発明の実施例
を各図を基に説明する。図１は、本願発明のガス注入射
出成形用金型２０とそれを用いて射出成形した樹脂製ロ
ーラー１０の断面図であって、この樹脂製ローラー１０
の両端には一段直径が細くなった軸Ａ１１及び軸Ｂ１２
が、及び、樹脂製ローラー１０の中心軸方向へはヒケや
反り対策のためガスを注入したことによる中空部（ガス
チャンネル）１３が形成されている。

【００２４】図２は、本実施例による射出成形用金型２
０の断面図、図３は、射出成形用金型の可動盤側型板３
０を主キャビティ２１面からみた正面図、図４は、可動
入子５０を示す図３におけるＡ−Ａ線断面図、図５は、
射出成形用金型２０へ加圧ガスを供給するガス供給配管
図である。

【００２５】図２及び図３を基に更に詳しく説明する。
３０は可動盤側型板、４０は固定盤側型板である。可動
盤側型板３０の４角には固定側型板４０との型締めの時
ガイドとなるガイドピン３１を配置し、可動盤側型板３
０へは樹脂製ローラー１０を含む成形品を形成するため
の凹部があるキャビティブロック３２が、固定側型板４
０へは成形品を形成するための凹部があるコアブロック
４２が各々組み込まれている。可動盤側型板３０は受け
板３３へ固定され、さらに、受け板３３は可動側取付け
板３４へ固定され、固定盤側型板４０は固定側取付け板
４４へ固定されている。なお、他の基本的な構造につい
ては公知の構造であるので本説明では省略する。

【００２６】可動盤側型板３０及び固定盤側型板４０を
閉じて形成された空間において、２１は成形品を成形す
る主キャビティである。この主キャビティ２１の一方へ
はゲート２２を介して溶融樹脂の湯道であるスプルー２
３が連通されている。また、スプルー２３におけるゲー
ト２２に近い場所にはガス注入ノズル２４が組み込まれ
ていて、外部のガス供給装置から加圧ガスを供給するこ
とによりスプルー２３へ加圧ガスを注入することができ
る。

【００２７】前記主キャビティ２１の他方には、流出路
２５を介してオーバーフローキャビティ２６が形成さ
れ、さらに、オーバーフローキャビティ２６をなす壁面
２７の一部には進退可能な可動入子５０を具備した入子
室５１が設けられている。なお、流出路２５の断面積
は、主キャビティ２１内に６５〜９５％の溶融樹脂を充
填した範囲ではオーバーフローキャビティ２６側に流出
しない範囲に設定されている。

【００２８】可動入子５０においてオーバーフローキャ
ビティ２６面と異なる方向の部位には、逆Ｔ字形である
逆Ｔ字脚５３が形成され、金型スライド入子５２の傾斜
面に形作られたＴ溝５４に前記逆Ｔ字脚５３が摺動自在
に組み合わせられている（図４参照）。このため、金型
スライド入子５２はシャフト５５を介して連結された油
圧シリンダ５６により図２に示す上下方向へスライド運
動し、その運動と連動して、可動入子５０は入子室５１
内において後退及び前進することができる。

【００２９】入子室５１の壁面と金型外部側面間には開
口部A６１及び開口部Ｂ６２を持つガス排出流路６０が
設けられている（図８参照）。通常は、可動入子５０に
より入子室５１壁面の開口部A６１は塞がっているが、
可動入子５０が開口部A６１の位置より後退したとき開
口部A６１が開き、入子室５１とガス排出流路６０が開
通する。したがって、入子室５１に加圧ガスが充満した
場合、開口部A６１よりガス排出流路６０へ導き出され
た加圧ガスは、開口部Ｂ６２から金型外に放出すること
ができる。

【００３０】ガス排出流路６０の途中にはバルブ６３が
設けられていて、このバルブ６３を調節することによ
り、最適なガス排出時間（量）を任意に設定することが
できる。

【００３１】図５は、射出成形用金型２０へ加圧ガスを
供給するガス供給配管図である。ガスボンベ内のガスを
高圧発生装置により圧力を高め、ガス供給バルブ７０を
開くことにより、ガス注入ノズル２４を経由して射出成
形用金型２０内に加圧ガスを供給することができる。７
１はガス排出用バルブである。通常、ガス供給バルブ７
０からガス注入ノズル２４までのガス供給路７２の距離
は３ｍ以上あり、加圧ガスを注入後ガス供給バルブ７０
を閉じた時、成形品の中空部、及び、オーバーフローキ
ャビティ２６内の樹脂中の中空部及びガス供給バルブ７
０からガス注入ノズル２４までの間のガス供給路７２内
にはガスがパージされて残留することになる。

【００３２】

【実施例２】次に、実施例１による射出成形用金型２０
を用いて行うガス注入射出成形法（請求項１）を図６，
図７，図８の各図を基に説明する。本実施例で射出成形
する中空部を有する樹脂製ローラー１０は、材料として
ＡＢＳ樹脂が用いられ、ローラー部は、その長さが３８
０mm、直径が１４mmで、両端の端面に形成された軸受け
に取り付けるための軸Ａ１１及び軸Ｂ１２は、その直径
が４mm、長さが１０mm及び１２mmに設定されている。

【００３３】図６は、射出成形用金型２０を型締めして
キャビティブロック３２とコアブロック４２より形成さ
れたスプルー２３、ゲート２２、主キャビティ２１、流
出路２５、オーバーフローキャビティ２６と、可動入子
５０、入子室５１、金型スライド入子５２、及びシャフ
ト５５を示した説明図である。

【００３４】可動入子５０の位置は略オーバーフローキ
ャビティ２６の壁面と同一面の位置に設定して置くが、
オーバーフローキャビティ２６へ流入する溶融樹脂８０
の量や注入される加圧ガスの量について、可動入子５０
の位置を調整することにより最適な条件を作り出すこと
も可能である。

【００３５】前記の様な状態にて、射出装置（図示せ
ず）から溶融樹脂８０を射出しスプルー２３、ゲート２
２を経由して主キャビティ２１へ充填する。充填時間と
充填量の関係については、予めＣＡＥ（ＣＰＵによる射
出成形シミュレーション）による流動解析で予測でき、
本実施例では主キャビティ２１の容量の約８０％に達し
た時、溶融樹脂８０の充填を止めると同時に、ガス供給
バルブ７０を開いて加圧ガス（窒素ガス ２００ｋｇｆ
／ｃｍ²）をガス注入ノズル２４からスプルー２３内へ
注入すると、図７の様にガスチャンネルによる中空部１
３が形成され、さらに、主キャビティ２１から押し出さ
れた溶融樹脂８０は、流出路２５を経由してオーバーフ
ローキャビティ２６側へ加圧ガスと共に押し出される。
所定の加圧ガスを注入するとガス供給バルブ７０を閉
じ、ガス圧を保持しながら溶融樹脂が固化進行する保圧
工程に移る。

【００３６】保圧工程として、所定の時間経過後、油圧
シリンダ５６により金型スライド入子５２をスライドさ
せて可動入子５０を後退させる。この様子をオーバーフ
ローキャビティ２６部の拡大断面図である図８に示す。

【００３７】オーバーフローキャビティ２６に注入され
た溶融樹脂８０は、キャビティ面に接触すると金型に熱
を奪われ溶融樹脂８０の固化が進行し、硬化層１４が形
成されるが、可動入子５０が後退したことにより入子室
５１とオーバーフローキャビティ２６との容量が拡大
し、硬化層１４の外部の圧力が減圧されるため硬化層１
４の一部が破れ、破裂口８１が発生し、中空部（ガスチ
ャンネル）１３内にパージされていた残留ガス８２は、
金型入子同士のクリアランス（「エアベント」ともいう
約０．０３mm）及びガス排出流路６０から金型外に排
出される。

【００３８】その時、成形品内部にパージされていた残
留ガス８２の排出に続いて、ガス供給バルブ７０からガ
ス注入ノズル２４までのガス供給路７２内の常温に近い
ガスが中空部１３内を通り抜けるため、未だ熱を持つ成
形品はその中空部内から冷却されて冷却効率の促進が図
られる。

【００３９】残留ガス８２の放出にともなって、徐々に
残留ガス８２の圧力が減少し所定のガス放出工程時間が
経過すると、射出成形用金型２０を開きエジェクタピン
２９にて突き出すことにより硬化した成形品を取り出し
て射出成形作業を終了する。以上の成形は、制御回路
（図示せず）によりすべて自動的に制御される。

【００４０】次に軸受けＢ１２と流出路２５及びオーバ
ーフローキャビティ２６で成形されるサブ成形品との接
続部を切断することにより、図１に示した中空を有する
樹脂製ローラー１０を得ることができた。

【００４１】本実施例の各工程の時間を表１に示す。本
発明に係る射出成形用金型は、ガス排出流路６０を設け
ているため、金型入子同士のクリアランスからエアベン
トを用いてガスを排出するよりも短時間でガス排出工程
を終えることが出来る。

【００４２】また、本発明に係る射出成形用金型は、ガ
ス排出流路６０の途中に流量を調節する為のバルブ６３
を設けているため、このバルブ６３を調整することによ
り、ガス供給路７２内に残留していたガスによる冷却速
度を任意に設定することができる。なお、実施例１の金
型の場合、主キャビティ２１とオーバーフローキャビテ
ィ２６を結ぶ流出路２５は、その断面積を小さくするこ
とにより、主キャビティ２１内に溶融樹脂を充填した時
に、この溶融樹脂が流出路２５を経由してオーバーフロ
ーキャビティ２６側に流入しないようにしているが、場
合によっては、図６に示すように流出路２５に開閉自在
ゲート２５ａを取り付け、主キャビティ２１内に溶融樹
脂を充填するときはこの開閉自在ゲート２５ａを閉じ、
ガス注入時には開くようにしてもよい。

【００４３】

【比較例】実施例１の射出成形用金型２０を用い、残留
ガスの排出を従来の方法である、ガス注入ノズルから導
きだし、図５に示すガス排出バルブ７１を通して外部に
排出する射出成形を行った。

【００４４】実施例２では、溶融樹脂で加熱されないガ
スが残留ガス放出時、成形品の中空部に入り込み成形品
を内部から冷却して溶融樹脂を早く固化することが可能
であるが、従来方法では加熱されたガスが滞留したまま
なので、樹脂が完全に固化するための時間が必要にな
り、実施例２に比較してガスを注入し、さらにその状態
を保つ、つまり保圧状態の時間が長くなる。

【００４５】比較例における、各工程の時間を表１に示
す。 （以下余白）

【表１】

【００４６】

【発明の効果】本発明のガス注入射出成形法及びその金
型は、オーバーフローキャビティの一部に減圧及びガス
排出手段として進退可能な可動入子を設けたことによ
り、この可動入子により簡単にオーバーフローキャビテ
ィの容量を変える（減圧する）ことができ、さらに、入
子室と射出成形用金型の外部とを結ぶガス排出流路を射
出成形用金型に具備したため、射出成形においてオーバ
ーフローキャビティの容量を変えてここに破裂口を形成
し、ここから中空部内にパージされていた残留ガスを射
出成形用金型の外部に排出することができる。したがっ
て、次の様な効果を得ることができる。

【００４７】ａ．従来、ガス注入ノズルから成形品中空
部内にパージされていた残留ガスを排出していたが、本
発明では、より大きいサブ成形品へ貫通された破裂口か
ら残留ガスを排出するため、短時間でガス排出工程を終
えることができる。 ｂ．ガス排出時に、成形品以外つまり、ガス注入ノズル
からガス供給バルブまでの間に残留していた加熱されて
いないガスが成形品内の中空部を通ってオーバーフロー
キャビティ側から外部に排出されるため、このガスの冷
熱で成形品は外側のみならず、内部からも冷却されるこ
とにより冷却固化時間を大幅に短縮できると共に成形品
内の中空部の形状が安定し、肉厚の一定した、高精度の
製品を得ることができる。 ｃ．従来のガス注入方式及び金型では、ガス注入ノズル
は、注入排出を兼用していたため、ガス注入ノズルのつ
まりや腐食が発生しやすく成形作業効率に影響を与えて
いたが、本発明による射出成形法及び金型では、ガス注
入ノズルを注入専用として行うため前記のような問題は
発生しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の射出成形用金型及び実施例２のガ
ス注入射出成形法により成形された樹脂製ローラーの断
面図。

【図２】 実施例１における射出成形用金型の断面図。

【図３】 実施例１における射出成形用金型の可動盤側
型板をキャビティ面から見た正面図。

【図４】 図３におけるＡ−Ａ部可動入子部の断面図。

【図５】 実施例１におけるガス供給配管図。

【図６】 実施例２におけるガス注入射出成形法におい
て、溶融樹脂を充填する前の様子を示す説明図。

【図７】 溶融樹脂を充填後、加圧ガスを注入した様子
を示す説明図。

【図８】 可動入子を後退させ硬化層に破裂口を開ける
ことにより、残留ガスを中空部から排出させる様子を示
す説明図。

【符号の説明】

１０ 樹脂製ローラー １３ 中空部 １４ 硬化層 ２０ 射出成形用金型 ２１ 主キャビティ ２４ ガス注入ノズル ２５ 流出路 ２６ オーバーフローキャビティ ５０ 可動入子 ５１ 入子室 ６０ ガス排出流路 ７０ ガス供給バルブ ８０ 溶融樹脂 ８１ 破裂口 ８２ 残留ガス

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F202 AG07 AH04 CA11 CB01 CK07 CK52 CK85 CK90 4F206 AG07 AH04 JA05 JN26 JN27 JQ81

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス注入射出成形法において、溶融樹脂
   を主キャビティ内に一定量充填したのち、この主キャビ
   ティ内の溶融樹脂の肉厚中にガスを注入してこのガス圧
   により溶融樹脂中に中空部を形成すると同時に、前記主
   キャビティ内からオーバーフローキャビティ側に溶融樹
   脂の一部を押し出し、更にこのオーバーフローキャビテ
   ィ側に押し出した溶融樹脂中に到達するように前記ガス
   を注入して中空部を主キャビティ内からオーバーフロー
   キャビティ内に連続して形成し、次に注入したガス圧を
   保持しながら溶融樹脂の硬化を進行させ、次に前記オー
   バーフローキャビティの一部を開放することにより、こ
   のオーバーフローキャビティ内を減圧し、この減圧作用
   を利用して前記オーバーフローキャビティにおいて樹脂
   層を破裂させてこの破裂口からオーバーフローキャビテ
   ィ内の中空部を経由して成形品内の中空部内及びガス供
   給路内の残留ガスを金型外に排出するガス注入射出成形
   法。
2. 【請求項２】 ガス注入射出成形用金型において、主キ
   ャビティに続けてオーバーフローキャビティを設けると
   共に、このオーバーフローキャビティの壁面の一部に可
   動入子を組み付けたこと、前記主キャビティ内に溶融樹
   脂を一定量充填したのち、この溶融樹脂中にガスを注入
   して中空部を形成すると同時に、前記主キャビティ内か
   らオーバーフローキャビティ側に溶融樹脂の一部を押し
   出し、更にこのオーバーフローキャビティ側に押し出し
   た樹脂中に到達するように前記ガスを注入して中空部を
   主キャビティ内からオーバーフローキャビティ内に連続
   して形成し、次に注入したガス圧を保持しながら溶融樹
   脂の硬化を進行させ、その上で前記可動入子を後退させ
   てオーバーフローキャビティの壁面に開口部を形成する
   ことにより、オーバーフローキャビティ内の中空部と前
   記開口部間の差圧の作用により樹脂を破裂させてこの破
   裂口からオーバーフローキャビティ内の中空部を経由し
   て成形品内の中空部及びガス供給路内の残留ガスを金型
   外に排出する制御回路を設けたことを特徴とするガス注
   入射出成型用金型。
3. 【請求項３】 主キャビティとオーバーフローキャビテ
   ィを結ぶ樹脂の流出路内の断面積は、主キャビティ内に
   一定量の溶融樹脂を充填した際には、この溶融樹脂がオ
   ーバーフローキャビティ側に流入しない範囲に設定され
   ていることを特徴とする請求項２に記載のガス注入射出
   成形用金型。
4. 【請求項４】 主キャビティとオーバーフローキャビテ
   ィを結ぶ樹脂流路の一部に開閉自在のゲートを取り付
   け、このゲートは、主キャビティ内に溶融樹脂を充填す
   る時は樹脂流路を閉じ、ガス注入時には開いていること
   を特徴とする請求項２に記載のガス注入射出成形用金
   型。
5. 【請求項５】 オーバーフローキャビティの壁面に可動
   入子を取り付けると共にこの可動入子を前進させたとき
   にはオーバーフローキャビティの壁面を密閉し、後退さ
   せたときには壁面を開放し、併せてこの開放した開口部
   から内圧が開放され、この内圧の開放作用でオーバーフ
   ローキャビティ内で硬化した樹脂が破裂し、この破裂口
   からオーバーフローキャビティ内の中空部及び成形品内
   の中空部及びガス供給路内に残留しているガスを金型の
   外に排出することができるように構成されていることを
   特徴とする請求項２又は３又は４に記載のガス注入射出
   成形用金型。
6. 【請求項６】 可動入子を後退させてオーバーフローキ
   ャビティの壁面に開口部を形成したときに、この開口部
   から金型外に排出されるガスの排出流路に排出ガス流量
   制御用のバルブが取り付けられていることを特徴とする
   請求項５に記載のガス注入射出成形用金型。