JP2011156773A - 射出成形方法及び射出成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外観品質の優れた樹脂成形品を短い成形サイクルで効率的に成形可能な射出成形技術を提供する。
【解決手段】射出成形用金型１２の全体が、溶融樹脂のビカット軟化点（摂氏温度）の８０〜９０％の範囲内の温度に維持されるように、射出成形用金型１２全体の温度を調節した状態下で、射出成形用金型１２のキャビティ面３０，３２に加熱不活性ガスを接触させて、キャビティ面３０，３２を、溶融樹脂のビカット軟化点の１１０〜１２０％の範囲内の温度にまで加熱した後、成形キャビティ３４内に溶融樹脂を射出、充填し、その後、キャビティ面３０，３２の温度を、溶融樹脂のビカット軟化点の８０〜９０％の範囲内の温度にまで低下させて、成形キャビティ３４内の溶融樹脂を冷却、固化させるようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、射出成形方法と射出成形装置とに係り、特に、ヒート＆クール方式を採用した射出成形方法の改良と、そのような射出成形方法に有利に採用され得る射出成形装置とに関する。

従来から、様々な樹脂成形品の成形に際して、射出成形方法が広く採用されているが、この射出成形方法を実施する場合、成形キャビティ内での溶融樹脂の流動性が不十分であると、ウェルドラインやフローマーク等が生じたり、或いはキャビティ面形状の転写性が低下したりする恐れがある。

そこで、例えば、特開昭６０−５４８２８号公報（特許文献１）等には、所謂ヒート＆クール方式を採用してなる射出成形方法が、提案されている。この方法は、射出成形用金型のキャビティ面を高温にした状態で、成形キャビティ内に溶融樹脂を射出、充填した後、金型温度を低下させて、成形キャビティ内の溶融樹脂を冷却、固化させるものである。このような射出成形方法によれば、溶融樹脂が高温のキャビティ面上を流動するようになるため、溶融樹脂の流動性が十分に高められ得る。そして、それにより、ウェルドラインやフローマーク等の発生が防止されると共に、キャビティ面形状の転写性が有利に高められ、以て、成形されるべき樹脂成形品の外観品質の向上が効果的に図られ得るのである。

ところが、従来のヒート＆クール方式を採用してなる射出成形方法では、成形キャビティ内への溶融樹脂の射出前に、射出成形用金型の内部に形成された媒体流路内に熱水乃至は温水等の加熱用の熱媒体を流通させることにより、キャビティ面以外の部分を含む金型の全体が加熱されて、キャビティ面の温度が高められるようになっており、また、成形キャビティ内への溶融樹脂の射出、充填後に、加熱用の熱媒体に代えて、冷却水等の冷却用の熱媒体を媒体流路内に流通させることにより、金型全体が冷却されて、キャビティ面の温度が低下させられるようになっていた。それ故、キャビティ面を所定の温度にまで上昇させるのに、キャビティ面以外の金型部分の温度を高めるための余分な時間が費やされており、また、成形キャビティ内の溶融樹脂を冷却、固化させるためにキャビティ面の温度を低下させる際にも、金型全体を冷却するのに長い時間が掛かってしまうことが避けられなかった。従って、従来のヒート＆クール方式による射出成形方法には、目的とする樹脂成形品の成形サイクルが長くなって、その生産効率が低いものとなってしまうといった問題が内在していたのである。

特開昭６０−５４８２８号公報

ここにおいて、本発明は、上述せる如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、ヒート＆クール方式の採用によって外観品質の向上が効果的に図られてなる樹脂成形品を、短い成形サイクルで効率的に成形し得る射出成形方法を提供することにある。また、本発明にあっては、そのような射出成形方法が有利に実施されて、優れた外観品質を有する樹脂成形品が効率的に成形可能な射出成形装置を提供することをも、その解決課題とするものである。

本発明は、上記した課題、又は本明細書全体の記載や図面から把握される課題を解決するために、以下に列挙する各種の態様において、好適に実施され得るものである。また、以下に記載の各態様は、任意の組み合わせにおいても、採用可能である。なお、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに何等限定されることなく、明細書全体の記載並びに図面に開示の発明思想に基づいて、認識され得るものであることが、理解されるべきである。

そして、本発明にあっては、上記した射出成形方法に係る課題の解決のために、（ａ）射出成形用金型の成形キャビティ内への溶融樹脂の射出、充填操作が行われる前に、該射出成形用金型の全体が、該溶融樹脂のビカット軟化点（摂氏温度）の８０〜９０％の範囲内の温度に維持されるように、該射出成形用金型の全体の温度を調節する工程と、（ｂ）前記温度調節された射出成形用金型のキャビティ面に、加熱した不活性ガスからなる加熱ガスを接触させて、該キャビティ面を、前記溶融樹脂のビカット軟化点（摂氏温度）の１１０〜１２０％の範囲内の温度となるまで加熱する工程と、（ｃ）前記キャビティ面が加熱された射出成形用金型の前記成形キャビティ内に、前記溶融樹脂を射出、充填する工程と、（ｄ）前記成形キャビティ内への溶融樹脂の射出、充填後に、前記射出成形用金型のキャビティ面が、該溶融樹脂のビカット軟化点（摂氏温度）の８０〜９０％の範囲内の温度となるまで、該キャビティ面の温度を低下させて、該成形キャビティ内に射出、充填された該溶融樹脂を冷却、固化させる工程とを含むことを特徴とする射出成形方法を、その要旨とするものである。

なお、本発明に従う射出成形方法の好ましい態様の一つによれば、前記射出成形用金型として、気体は通過するものの、前記溶融樹脂は通過させない大きさを有して、前記成形キャビティ内に連通する貫通孔からなるガス導入口とガス排出口とを備えたものが用いられ、該射出成形用金型が型締めされた後、前記加熱ガスが、該ガス導入口を通じて該成形キャビティ内に供給されて、前記キャビティ面に接触させられることにより、該キャビティ面が加熱される一方、該成形キャビティ内に供給された該加熱ガスが、該ガス排出口を通じて外部に排出されることとなる。

また、本発明に従う射出成形方法の有利な態様の一つによれば、前記加熱ガスとして、前記成形キャビティ内に射出、充填される前記溶融樹脂のビカット軟化点（摂氏温度）の１１０〜１２０％の範囲内の温度となるまで加熱された不活性ガスが用いられる。

さらに、本発明に従う射出成形方法の望ましい態様の一つによれば、前記加熱ガスとして、加熱した窒素ガスが用いられる。

更にまた、本発明に従う射出成形方法の好適な態様の一つによれば、前記射出成形用金型として、熱媒体が流通可能な媒体流路が内部に設けられてなるものが用いられ、前記溶融樹脂のビカット軟化点（摂氏温度）の８０〜９０％の範囲内の温度を有する熱媒体が、該射出成形用金型の前記成形キャビティ内への溶融樹脂の射出、充填操作が行われる前に、該媒体流路内に供給されて、かかる流路内を流通せしめられることにより、該射出成形用金型の全体が、該成形キャビティ内への溶融樹脂の射出、充填操作前において、該溶融樹脂のビカット軟化点（摂氏温度）の８０〜９０％の範囲内の温度に維持されるように、該射出成形用金型の全体の温度が調節されることとなる。

なお、そのような媒体流路が内部に設けられた射出成形用金型が用いられる場合には、望ましくは、前記キャビティ面が加熱された前記射出成形用金型の成形キャビティ内に、前記溶融樹脂が射出、充填された後、該溶融樹脂のビカット軟化点（摂氏温度）の８０〜９０％の範囲内の温度を有する前記熱媒体が、前記媒体流路内に供給されて、かかる流路内を流通せしめられることにより、該キャビティ面が、該溶融樹脂のビカット軟化点（摂氏温度）の８０〜９０％の範囲内の温度となるまで、該キャビティ面の温度が低下せしめられて、前記成形キャビティ内に射出、充填された溶融樹脂が冷却、固化せしめられる。

また、本発明に従う射出成形方法の有利な態様の一つによれば、前記射出成形金型として、該射出成形金型の内部の温度を検出する第一の温度検出手段が設けられてなるものが用いられて、該第一の温度検出手段にて検出される該射出成形金型の内部温度が、前記溶融樹脂のビカット軟化点（摂氏温度）の８０〜９０％の範囲内の温度とされているときに、該射出成形用金型の前記キャビティ面に対する前記加熱ガスの接触操作が行われることとなる。

さらに、本発明に従う射出成形方法の望ましい態様の一つによれば、前記射出成形金型として、該射出成形金型の前記キャビティ面の温度を検出する第二の温度検出手段が設けられてなるものが用いられて、該キャビティ面に対する前記加熱ガスの接触による該キャビティ面の加熱操作により、該第二の温度検出手段にて検出される該キャビティ面の温度が、前記溶融樹脂のビカット軟化点（摂氏温度）の１１０〜１２０％の範囲内の温度となったときに、該キャビティ面に対する加熱ガスの接触による該キャビティ面の加熱操作が停止され、その後、前記成形キャビティ内への該溶融樹脂の射出、充填が行われる。

更にまた、本発明に従う射出成形方法の好適な態様の一つによれば、前記加熱ガスとの接触により、前記溶融樹脂のビカット軟化点（摂氏温度）の１１０〜１２０％の範囲内の温度となるまで加熱される前記キャビティ面が、少なくとも、目的とする樹脂成形品の意匠面を形成するキャビティ面からなる。

そして、本発明にあっては、前記した射出成形装置に係る課題の解決のために、（ａ）溶融樹脂を射出する射出装置と、（ｂ）該射出装置から射出される溶融樹脂が充填される成形キャビティを備えた射出成形用金型と、（ｃ）該射出成形用金型の全体が、前記溶融樹脂のビカット軟化点（摂氏温度）の８０〜９０％の範囲内の温度に維持されるように、該射出成形用金型の全体の温度を調節する温度調節手段と、（ｄ）不活性ガスを加熱した加熱ガスを前記射出成形用金型のキャビティ面に接触させることにより、該キャビティ面を、前記溶融樹脂のビカット軟化点（摂氏温度）の１１０〜１２０％の範囲内の温度となるまで加熱する加熱手段と、（ｅ）前記成形キャビティ内に前記溶融樹脂が充填された前記射出成形用金型のキャビティ面が、該溶融樹脂のビカット軟化点（摂氏温度）の８０〜９０％の範囲内の温度となるまで、該キャビティ面の温度を低下させることにより、該成形キャビティ内の溶融樹脂を冷却する冷却手段とを含むことを特徴とする射出成形装置をも、また、その要旨とするものである。

なお、本発明に従う射出成形装置の有利な態様の一つによれば、前記射出成形用金型の型締めを行う型締装置と、該型締装置による射出成形用金型の型締が完了したときに、それを検出して、型締完了信号を出力する型締検出手段と、該射出成形用金型の内部の温度を、該射出成形用金型の全体の温度として検出して、金型温度検出信号を出力する第一の温度検出手段と、該射出成形用金型の前記成形キャビティ面の温度を検出して、キャビティ面温度検出信号を出力する第二の温度検出手段と、それら型締検出手段と第一の温度検出手段と第二の温度検出手段からの出力信号が入力される制御装置とが、更に設けられており、そして、該制御装置が、該第一の温度検出手段からの前記金型温度検出信号に基づいて、該射出成形用金型の全体の温度が、前記溶融樹脂のビカット軟化点（摂氏温度）の８０〜９０％の範囲内の温度となったと判断したときに、該制御装置から前記型締装置に対して、型締開始信号が出力されて、該型締装置による型締が行われる一方、前記型締検出手段からの型締完了信号が該制御装置に入力されたときに、該制御装置から前記加熱手段に対して、加熱開始信号が出力されて、該加熱手段による前記キャビティ面の加熱が開始され、更に、該制御装置が、前記第二の温度検出手段からの前記キャビティ面温度検出信号に基づいて、該キャビティ面の温度が、前記溶融樹脂のビカット軟化点（摂氏温度）の１１０〜１２０％の範囲内の温度となったと判断したときに、該制御装置から前記加熱手段に対して、加熱終了信号が出力されて、該加熱手段による前記キャビティ面の加熱が終了されるように構成されることとなる。

また、本発明に従う射出成形装置の好適な態様の一つによれば、前記加熱ガスとの接触により、前記溶融樹脂のビカット軟化点（摂氏温度）の１１０〜１２０％の範囲内の温度となるまで加熱される前記キャビティ面が、少なくとも、目的とする樹脂成形品の意匠面を形成するキャビティ面からなる。

すなわち、本発明に従う射出成形方法にあっては、キャビティ面が、溶融樹脂のビカット軟化点の１１０％以上となる高い温度にまで加熱された状態で、溶融樹脂が、成形キャビティ内に射出、充填されるようになっている。これによって、成形キャビティ内での溶融樹脂の流動性が十分に高められ、以て、ウェルドラインやフローマーク等の発生が有利に防止され得ると共に、キャビティ面形状の転写性が効果的に高められ得る。

また、本発明に係る射出成形方法においては、キャビティ面の加熱操作が、加熱ガスのキャビティ面への接触により、キャビティ面のみを加熱することによって実現されている。それ故、かかる本発明手法では、射出成形用金型の内部に形成された媒体流路内に加熱用の熱媒体を流通させて、金型全体を加熱することにより、キャビティ面の温度を高めるようにした従来手法とは異なって、キャビティ面以外の金型部分の温度を上昇させるための余分な時間が省略され、以て、キャビティ面の加熱に要する時間の短縮化が、有利に図られ得る。しかも、加熱ガスが、加熱した不活性ガスであるところから、キャビティ面での錆の発生が有利に防止され得ると共に、溶融樹脂の酸化による樹脂成形品（射出成形品）の品質低下が未然に阻止され得る。

さらに、本発明に従う射出成形方法においては、成形キャビティ内への溶融樹脂の射出、充填操作が行われる前に、射出成形用金型の全体が、溶融樹脂のビカット軟化点の８０〜９０％の範囲内の温度に維持されるように、金型全体の温度が調節されている。これによっても、成形キャビティ内への溶融樹脂の射出、充填操作の開始直前にキャビティ面を加熱するのに要される時間が、効果的に短縮化され得る。

また、成形キャビティ内に射出、充填された溶融樹脂の冷却に際しても、キャビティ面の温度が、溶融樹脂のビカット軟化点の８０〜９０％の範囲内の温度にまで低下させられるだけである。それ故、少なくとも、成形キャビティ内への溶融樹脂の射出、充填操作が行われていない間、キャビティ面の温度が、溶融樹脂のビカット軟化点の８０〜９０％の範囲内の温度に維持されるようになる。そして、それにより、キャビティ面、或いは金型全体の温度の過冷却によって、成形キャビティ内への溶融樹脂の射出、充填操作の開始前におけるキャビティ面の加熱時間が長くなってしまうようなことが、効果的に回避され得る。

加えて、本発明に従う射出成形方法では、加熱ガスとの接触によるキャビティ面の加熱温度が、溶融樹脂のビカット軟化点の１２０％以下に制限されている。このため、キャビティ面が必要以上に高温とされることがなく、それによって、キャビティ面の加熱に要する時間と、加熱されたキャビティ面を冷却するのに要する時間とが、何れも、有利に短縮化され得る。

従って、かくの如き本発明に従う射出成形方法によれば、ウェルドラインやフローマーク等の発生がなく、しかもキャビティ面形状が忠実且つ正確に転写された外観品質の優れた樹脂成形品が、十分に短い成形サイクルにて、極めて効率的に成形され得るのである。

また、本発明に従う射出成形装置にあっては、上記の如き優れた特徴を発揮する射出成形方法を有利に実施することが出来、それによって、かかる射出成形方法において奏される作用・効果と実質的に同一の作用・効果が、極めて有効に享受され得ることとなる。

本発明に従う構造を有する射出成形装置の正面説明図である。 図１に示された射出成形装置に装備される射出成形用金型の縦断面説明図である。 図２に示された射出成形用金型の可動型の説明図であって、キャビティ形成凹部が形成される表面の形態を示している。

以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の構成について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。

先ず、図１には、本発明に従う構造を有する射出成形装置の一実施形態が、その正面形態において概略的に示されている。かかる図１から明らかなように、本実施形態の射出成形装置は、基台１０上に設置された射出装置１１、射出成形用金型１２、及び型締装置１４と、基台１０の近傍に設置された金型温度調節装置１５、窒素ガス発生装置１６、窒素ガス加熱装置１７、及び制御装置１８とを有している。

より具体的には、射出装置１１は、インラインスクリュー方式を採用した従来より公知の構造を有している。この射出装置１１は、制御装置１８と電気的に接続されており、制御装置１８から射出装置１１に対して、射出装置１１内で溶融した溶融樹脂の射出を開始させる射出開始信号が出力されるようになっている。そして、かかる射出開始信号の入力により、射出装置１１において、溶融樹脂の射出が行われるようになっている。

また、型締装置１４は、ラム方式の公知の構造を有している。この型締装置１４も、制御装置１８と電気的に接続されており、制御装置１８から型締装置１４に対して、型締開始信号が出力されるようになっている一方、型締装置１４から制御装置１８に対しては、射出成形用金型１２の型締めが完了したときに、型締完了信号が出力されるようになっている。なお、かかる型締完了信号は、型締装置１４に内蔵されたリミットスイッチ等の公知の型締検出センサ（型締検出手段）から出力される。そして、型締開始信号の入力により、型締装置１４にて、射出成形用金型１２の型閉じ及び型締めが行われるようになっている。

射出成形用金型１２は、位置固定の固定盤１９と、この固定盤１９と対向配置された可動盤２０と、固定盤１９に取り付けられた固定型２２と、可動盤２０に取り付けられて、固定型２２と対向配置された可動型２４とを有している。そして、可動盤２０が型締装置１４のラム２６（トグルでも良い）に取り付けられている。このラム２６が、前記した制御装置１８からの型締開始信号に基づいて突出／引込作動することにより、可動盤２０が固定盤１９に対して接近／離隔移動して、可動型２４と固定型２２とが型閉じ又は型開きされるようになっているのである。

また、図２に示されるように、射出成形用金型１２にあっては、固定型２２の可動型２４との対向面に、矩形形状を呈するキャビティ形成凹部２８が、設けられている。このキャビティ形成凹部２８の内面の全面が、射出成形されるべき、矩形形状を呈する樹脂成形品の一方の面に対応した形状を有する固定型側キャビティ面３０とされている。一方、可動型２４の固定型２２との対向面のうち、固定型２２のキャビティ形成凹部２８と対応する部分が、射出成形されるべき樹脂成形品の他方の面に対応した形状を有する可動型側キャビティ面３２とされている。なお、ここでは、樹脂成形品の一方の面に精密な意匠（例えば鏡面）を付与するための意匠形成部が、固定型側キャビティ面３０に設けられている。

そして、それら可動型２４と固定型２２とが型閉じされて、固定型２２のキャビティ形成凹部２８が、可動型２４の可動型側キャビティ面３２にて覆蓋されることにより、かかる可動型側キャビティ面３２と固定型側キャビティ面３０との間に、目的とする樹脂成形品の外形形状に対応した形状を有する成形キャビティ３４が形成されるようになっている。

また、射出成形用金型１２においては、固定盤１９に、射出装置１１のノズル（図示せず）が接触するスプルーブッシュ３６が設けられている。固定型２２には、スプルーブッシュ３６から延びるスプルー３８と、かかるスプルー３８と成形キャビティ３４とに連通するゲート４２とが、形成されている。これにより、射出装置１１から射出された溶融樹脂が、スプルー３８とゲート４２とを通じて、成形キャビティ３４内に導入されるようになっている。

そして、本実施形態の射出成形装置にあっては、上記の如き構造を有する射出成形用金型１２の固定型２２と可動型２４のそれぞれの全体の温度を調節する機構が、金型温度調節装置１５と制御装置１８とを含んでなる構造をもって設けられ、また、固定型２２と可動型２４のそれぞれの特定部分のみの温度を調節する機構が、窒素ガス発生装置１６と窒素ガス加熱装置１７と制御装置１８とを含んでなる構造をもって設けられている。

すなわち、図２及び図３に示されるように、射出成形用金型１２における可動型２４の厚さ方向（図２の左右方向）の中間部には、その幅方向（図３の左右方向）に貫通して延びる４個の貫通孔４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄが、可動型２４の長さ方向（図２及び図３の上下方向）に所定間隔を隔てて位置するように、形成されている。そして、それら４個の貫通孔４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄのうち、可動型２４の長さ方向の一端側（図３の上端側）に位置する貫通孔４４ａにおいては、可動型２４の幅方向一方側の開口部に、媒体導入パイプ４６が接続されている。また、可動型２４の長さ方向の他端側（図３の下端側）に位置する貫通孔４４ｄにおける可動型２４の幅方向一方側の開口部には、媒体排出パイプ４８が接続されている。更に、４個の貫通孔４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄは、可動型２４の長さ方向において互いに隣り合うもの同士が、連結パイプ５０にて、互いに連結されている。

かくして、４個の貫通孔４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄが、３個の連結パイプ５０，５０，５０にて、互いに連通していると共に、媒体導入パイプ４６と媒体排出パイプ４８とを通じて、外部に連通している。それにより、可動型２４の厚さ方向中間部に、４個の貫通孔４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄと３個の連結パイプ５０，５０，５０と媒体導入パイプ４６と媒体排出パイプ４８からなる媒体流路５２ｂが、可動型２４の略全体に亘って蛇行して延びるように形成されている。そして、図１に示されるように、可動型２４に設けられた媒体流路５２ｂの媒体導入パイプ４６と媒体排出パイプ４８とが、基台１０の近傍に設置された金型温度調節装置１５に接続されている。

一方、図１及び図２から明らかなように、固定型２２の厚さ方向中間部にも、媒体流路５２ａが、可動型２４に設けられた媒体流路５２ｂと同一の構造をもって設けられている。即ち、固定型２２に設けられた媒体流路５２ａも、固定型２２の厚さ方向中間部において幅方向に延びるように形成された４個の貫通孔４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄと、それらを互いに連通する３個の連結パイプ５０，５０，５０と、貫通孔４４ａに接続された媒体導入パイプ４６と、貫通孔４４ｄに接続された媒体排出パイプ４８とからなり、固定型２２の厚さ方向中間部において、固定型２２の略全体に蛇行して延びるように形成されている。そして、そのような媒体流路５２ａの媒体導入パイプ４６と媒体排出パイプ４８とが、金型温度調節装置１５に接続されている。

そのような２個の媒体流路５２ａ，５２ｂが接続される金型温度調節装置１５は、公知のヒータや送水ポンプ等を内蔵し、外部から導入した水をヒータにより予め設定された温度にまで加熱して熱水乃至は温水とすると共に、かかる熱水乃至は温水を、熱媒体として、送水ポンプにより、媒体導入パイプ４６，４６を通じて、固定型２２の媒体流路５２ａと可動型２４の媒体流路５２ｂとに供給し得るように構成されている。また、各媒体流路５２ａ，５２ｂ内の流通により温度が低下した状態で、媒体排出パイプ４８，４８を通じて金型温度調節装置１５内に返送された熱媒体を、再び、予め設定された温度にまで加熱した後、媒体導入パイプ４６，４６に送り出すようになっている。

かくして、本実施形態の射出成形装置には、固定型２２の媒体流路５２ａとそれに接続される金型温度調節装置１５内の流路（図示せず）とからなる循環路と、可動型２４の媒体流路５２ｂとそれに接続される金型温度調節装置１５内の流路（図示せず）とからなる循環路の二つの循環路が設けられ、そして、それら二つの循環路内を、熱水乃至は温水からなる熱媒体が循環するようになっている。また、成形されるべき射出成形品が１個のときでも、或いは複数個のときでも、１個目の射出成形品の成形開始前から、全ての射出成形品の成形が終了するまでの間、金型温度調節装置１５が連続的に作動することで、各媒体流路５２ａ，５２ｂをそれぞれ含む二つの循環路内での熱媒体の循環が、それぞれ継続して行われるようになっている。そして、ここでは、金型温度調節装置１５から供給される熱媒体たる熱水乃至は温水の温度が、射出成形用金型１２の型締め→成形キャビティ３４内への溶融樹脂の射出、充填→溶融樹脂の冷却、固化→射出成形用金型１２の型開き→樹脂成形品の離型までの一連の操作（以下、射出成形操作と言う）の終始に亘って維持されるべき固定型２２と可動型２４のそれぞれの全体の目標温度と同一の値となるように設定されている。なお、そのような目標温度は、射出装置１１から射出される溶融樹脂が固化される温度、具体的には、かかる溶融樹脂のビカット軟化点（摂氏温度）よりも所定の値だけ低い温度とされる。

これによって、本実施形態の射出成形用装置にあっては、成形キャビティ３４内に、溶融樹脂を射出、充填する操作（以下、射出操作と言う）を行う前に、固定型２２と可動型２４とが、溶融樹脂のビカット軟化点（摂氏温度）よりも所定の値だけ低い温度を有して、各媒体流路５２ａ，５２ｂを含む二つの循環路内を循環する熱媒体により加熱され、以て、それら固定型２２と可動型２４の各キャビティ面３０，３２を含む全体の温度が、それぞれ、予め設定された目標温度（溶融樹脂のビカット軟化点（摂氏温度）よりも所定の値だけ低い温度）にまで上昇させられた後、その目標温度に維持されるようになっている。また、射出成形操作の実施後には、成形キャビティ３４内に射出、充填された高温の溶融樹脂により加熱された固定型２２と可動型２４とが、溶融樹脂が固化される温度を有して、各媒体流路５２ａ，５２ｂを含む二つの循環路内を循環する熱媒体にて冷却されて、それら固定型２２と可動型２４の各キャビティ面３０，３２を含む全体の温度が、それぞれ、予め設定された目標温度にまで降下させられた後、その目標温度に維持されるようになっている。このことから明らかなように、本実施形態では、温度調節手段と冷却手段とが、何れも、金型温度調節装置１５と媒体流路５２ａ，５２ｂとにて構成されている。

また、図２に示されるように、固定型２２と可動型２４の内部には、第一の温度検出手段としての、例えば熱電対等からなる、２個の第一温度センサ５４ａ，５４ｂが、埋設されている。それら２個の第一温度センサ５４ａ，５４ｂは、何れも、制御装置１８に対して電気的に接続されており、各第一温度センサ５４ａ，５４ｂにて検出される検出信号が、かかる制御装置１８に入力されるようになっている。そうして、各第一温度センサ５４ａ，５４ｂからの検出信号に基づいて、固定型２２と可動型２４の内部温度が、それら固定型２２と可動型２４のそれぞれの全体の温度として、制御装置１８で把握されるようになっている。

さらに、固定型２２には、固定型側キャビティ面３０の一部を構成する、キャビティ形成凹部２８の底面の直近部位に、第二の温度検出手段としての、例えば熱電対等からなる第二温度センサ５８が、埋設されている。第二温度センサ５８は、制御装置１８に対して電気的に接続されており、かかる第二温度センサ５８にて検出される検出信号が、制御装置１８に入力されるようになっている。そうして、第二温度センサ５８からの検出信号に基づいて、固定型２２におけるキャビティ形成凹部２８の底面の直近部位の温度が、固定型側キャビティ面３０の温度として、制御装置１８で把握されるようになっている。

また、図２及び図３に示されるように、可動型２４には、その内部において直角に屈曲するように延出して、可動型２４を貫通する２個の細径貫通孔６０ａ，６０ｂが、可動型２４の側面と可動型側キャビティ面３２とにおいて開口する開口部を有して、形成されている。それら２個の微細貫通孔６０ａ，６０ｂは、何れも、ガスは通過するものの、溶融樹脂は通過させない大きさ（開口径）を有している。

そして、そのような２個の細径貫通孔６０ａ，６０ｂのうち、一方の細径貫通孔６０ａは、可動型側キャビティ面３２の長さ方向（図３の上下方向）の一端側（図３の上端側）部分において開口する開口部が、ガス流入口６４（ガス導入口）とされている。他方の細径貫通孔６０ｂは、可動型側キャビティ面３２の長さ方向の他端側（図３の下端側）部分において開口する開口部が、ガス流出口６８（ガス排出口）とされている。また、可動型２４の側面における細径貫通孔６０ａの開口部には、ガス流通パイプ６６が接続されている。可動型２４の側面における微細貫通孔６０ｂの開口部は、大気に開放された排出口７０とされている。

そして、図１に示されるように、細径貫通孔６０ａに連通するガス流通パイプ６６が、不活性ガスの一種たる窒素ガスを加熱する前記窒素ガス加熱装置１７に接続されている。窒素ガス加熱装置１７は、それと隣り合って位置する窒素ガス発生装置１６に対して、接続パイプ７２によって接続されている。この窒素ガス発生装置１６は、図示しない空気導入口を通じて導入された空気から窒素ガスを選択的に取り出すことにより、装置内部で９９．９％以上の純度の窒素ガスを発生させる公知の構造を有している。そのような窒素ガス発生装置１６にて発生させられた窒素ガスが、接続パイプ７２を通じて、窒素ガス加熱装置１７内に導入されるようになっている。

窒素ガス加熱装置１７は、ヒータ等の加熱機構（図示せず）を内蔵し、窒素ガス発生装置１６から送り込まれた窒素ガスを、かかる加熱機構にて、予め設定された温度にまで加熱し得るようになっている。また、この窒素ガス加熱装置１７内には、所定温度にまで加熱された加熱窒素ガスを、大気圧よりも高い圧力で、所定の量だけ貯留する貯留タンク（図示せず）を有している。そして、この貯留タンクに対して、ガス流通パイプ６６が接続されている。このガス流通パイプ６６上には、電磁弁６７が設けられており、かかる電磁弁６７が、制御装置１８に対して電気的に接続されている。

そして、ここでは、前記の如き可動型２４と固定型２２の熱媒体による加熱により、第一温度センサ５４ａ，５４ｂにて検出される温度が予め設定された温度となっている状態下で、型締完了信号が型締装置１４から制御装置１８に入力されたときに、ガス流通パイプ６６上の電磁弁６７に対して、それを開作動させる、ガスの圧入信号（加熱開始信号）としての電磁弁開作動信号が、制御装置１８から出力されるようになっている。

かくして、本実施形態の射出成形装置においては、制御装置１８への型締信号の入力に基づいて制御装置１８から出力される電磁弁開作動信号が、ガス流通パイプ６６上の電磁弁６７に入力されて、かかる電磁弁６７が開作動したときに、窒素ガス加熱装置１７の貯留タンク内の加熱窒素ガスが、図２に矢印で示されるように、ガス流通パイプ６６内と細径貫通孔６０ａ内とを流通し、ガス流入口６４を通じて、成形キャビティ３４内に流入するようになっている。また、そのような加熱窒素ガスは、成形キャビティ３４内を、その略全体に亘って、固定型２２や可動型２４の長さ方向の一方側から他方側に流通した後、ガス流出口６８から流出し、細径貫通孔６０ｂを経て、排出口７０から外部に排出されるようになる。即ち、加熱窒素ガスが、窒素ガス加熱装置１７から成形キャビティ３４内に掛け流し状態で流入させられるようになる。ここでは、加熱窒素ガスの温度が、固定型側キャビティ面３０の目標温度と同一の温度に設定されている。なお、この目標温度は、成形キャビティ３４内に射出、充填された溶融樹脂が固化する温度よりも所定の値だけ高い温度、具体的には、溶融樹脂のビカット軟化点（摂氏温度）よりも所定の値だけ高い温度とされる。

このように、本実施形態の射出成形装置では、熱媒体による加熱により、全体の温度が予め設定された温度にまで上昇した可動型２４と固定型２２とが型締めされて、それら可動型２４と固定型２２との間に成形キャビティ３４が形成されたときに、初めて、かかる成形キャビティ３４内に加熱窒素ガスが導入されて、固定型側キャビティ面３０が、加熱窒素ガスと接触するようになっている。そして、それにより、固定型側キャビティ面３０の全面が、加熱窒素ガスにて、更に加熱されて、固定型側キャビティ面３０の全面の温度が、目標温度にまで上昇させられるようになっているのである。このことから明らかなように、本実施形態では、窒素ガス加熱装置１７とガス流通パイプ６６と電磁弁６７と細径貫通孔６０ａ，６０ｂとガス流入口６４とガス流出口６８と排出口７０とにて、加熱手段が、構成されている。また、本実施形態においては、固定型側キャビティ面３０によって、目的とする射出成形品の意匠面が形成されるため、固定型側キャビティ面３０の全面の温度が、目標温度にまで加熱されるようになっているが、固定型側キャビティ面３０に代えて、或いはそれに加えて、可動型側キャビティ面３２にて、目的とする樹脂成形品の意匠面が形成される場合には、可動型キャビティ面３２も、加熱窒素ガスとの接触により、目標温度にまで加熱されることとなる。

また、ここでは、第二温度センサ５８にて検出される温度が予め設定された温度となって、固定型側キャビティ面３０の温度が目標温度に到達したときに、ガス流通パイプ６６上の電磁弁６７を閉作動させる、加熱終了信号としての電磁弁閉作動信号が、制御装置１８から電磁弁６７に出力されると共に、射出開始信号が、射出装置１１に出力されるようになっている。

そして、電磁弁閉作動信号に基づく電磁弁６７の閉作動によって、窒素ガス加熱装置１７から成形キャビティ３４内への加熱窒素ガスの流入が停止され、以て、加熱窒素ガスを利用した固定型側キャビティ面３０の加熱操作が、一旦、終了させられるようになっている。また、その一方で、射出開始信号に基づいて、射出装置１１から成形キャビティ３４内への溶融樹脂の射出操作が開始されるようになっている。

ところで、かくの如き構造とされた本実施形態の射出成形装置を用いて、ヒート＆クール方式による射出成形を行う際には、例えば、以下の手順に従って、その作業が進められることとなる。

すなわち、先ず、図１に二点鎖線で示されるような固定型２２と、可動型２４との型開き状態下で、金型温度調節装置１５から、固定型２２と可動型２４の各媒体流路５２ａ，５２ｂ内に、熱水乃至は温水からなる熱媒体を流入させて、それら各媒体流路５２ａ，５２ｂと金型温度調節装置１５内の流路とからなる二つの循環路内で、かかる熱媒体を循環させる。これにより、後述する射出操作（成形キャビティ３４内への溶融樹脂の射出、充填操作）の開始前に、固定型２２の全体と可動型２４の全体とを、それぞれ加熱する。

このとき、熱媒体によって加熱された固定型２２の全体の温度と可動型２４の全体の温度とが、何れも、成形キャビティ３４内に射出、充填される溶融樹脂のビカット軟化点（摂氏温度）の８０〜９０％の範囲内の温度とされている必要がある。何故なら、射出操作の開始前に、固定型２２全体と可動型２４全体とが、溶融樹脂のビカット軟化点の８０％を下回る温度とされている場合には、後述する加熱窒素ガスを利用した固定型側キャビティ面３０の加熱操作の実施に際して、固定型側各キャビティ面３０の温度を目標温度にまでに上昇させるのに長い時間がかかり、固定型側キャビティ面３０の加熱操作に要する時間、ひいては目的とする樹脂成形品の成形のために実施される射出成形操作に要する時間が長くなってしまうといった不具合が生ずるからである。

また、射出操作の開始前に、固定型２２全体と可動型２４全体とが、溶融樹脂のビカット軟化点の９０％を上回る温度とされている場合と、かかる温度が８０〜９０％の範囲内の温度とされている場合とでは、固定型側キャビティ面３０を目標温度にまで上昇させるのに要する時間に然程の違いはない。そのため、固定型２２全体と可動型２４全体とを溶融樹脂のビカット軟化点の９０％を上回る温度とすることは、固定型２２や可動型２４を必要以上に加熱することとなる。それ故、射出操作の開始前に、固定型２２と可動型２４のそれぞれの全体温度を、熱媒体による加熱により、溶融樹脂のビカット軟化点の９０％を超える温度にまで上昇させる場合には、熱媒体自体を加熱するために、無駄な時間と余分なエネルギーとが必要となり、それによって、目的とする樹脂成形品の生産効率が低下することとなる。従って、射出操作の開始前には、可動型２４と固定型２２のそれぞれの全体温度が、溶融樹脂のビカット軟化点の９０％以下の温度に抑えられている必要があるのである。

そして、本操作では、射出操作の開始前に、固定型２２全体の温度と可動型２４全体の温度とを溶融樹脂のビカット軟化点の８０〜９０％の範囲内の温度とするために、金型温度調節装置１５内の流路と各媒体流路５２ａ，５２ｂとからなる二つの循環路内を循環する熱媒体の温度が、固定型２２と可動型２４の目標温度と同一の温度とされる。即ち、熱媒体が、金型温度調節装置１５にて、溶融樹脂のビカット軟化点の８０〜９０％の範囲内の温度にまで加熱されるのである。これによって、射出操作の開始前に、固定型２２の全体と可動型２４の全体とを目標温度とする温度調節が、例えば、各種の制御機構を用いた厳密な制御を何等行うことなしに、容易に且つ安価に実現されることとなる。

一方、上記の如き熱媒体による固定型２２と可動型２４の加熱操作の実施中、或いはかかる加熱操作の実施前、又は実施後に、窒素ガス発生装置１６と窒素ガス加熱装置１７とを作動させる。これにより、窒素ガス発生装置１６で窒素ガスを発生させて、それを窒素ガス加熱装置１７に送り込む一方、窒素ガス加熱装置１７にて、送り込まれた窒素ガスを加熱して、貯留タンク内に、高圧の加熱窒素ガスとして貯留する。なお、後述する加熱窒素ガスの成形キャビティ３４内への吹き込み操作中には、窒素ガス発生装置１６から窒素ガス加熱装置１７への窒素ガスの送込みが停止される。また、熱媒体による固定型２２と可動型２４の加熱操作や窒素ガスの加熱操作と並行して、射出装置１１内で、原料樹脂を加熱、混練して溶融させる操作を行う。

次に、熱媒体による加熱により、固定型２２全体の温度と可動型２４全体の温度とが、溶融樹脂のビカット軟化点の８０〜９０％の範囲内の温度に到達したら、二つの循環路内での熱媒体の循環を継続させた状態で、型締装置１４にて、固定型２２と可動型２４とを型閉じ、型締めして、固定型２２と可動型２４との間に成形キャビティ３４を形成する（図２参照）。その後、窒素ガス加熱装置１７の貯留タンク内に貯留された加熱窒素ガスを、図２に矢印で示されるように、ガス流通パイプ６６と細径貫通孔６０ａとを通じて、ガス流入口６４から成形キャビティ３４内に吹き込む。そして、かかる加熱窒素ガスを、成形キャビティ３４内の略全体に亘って、その長さ方向に流動させた後、ガス流出口６８から細径貫通孔６０ｂに導いて、排出口７０を通じて、大気中に排出する。これにより、射出操作の開始直前に、特に、固定型側キャビティ面３０の全面に加熱窒素ガスを接触させて、固定型２２のうちの固定型側キャビティ面３０の全面のみを加熱する。

なお、ここでは、上記の如き固定型２２と可動型２４との型締めから、加熱窒素ガスによる固定型側キャビティ面３０の加熱までの一連の操作が、制御装置１８の制御の下で実施される。

すなわち、本操作では、２個の第一温度センサ５４ａ，５４ｂと第二温度センサ５８とにて検出される温度が、溶融樹脂のビカット軟化点の８０〜９０％の範囲内の温度に達したときに、制御装置１８において、固定型２２全体の温度と可動型２４全体の温度とが、目標温度に到達したと判断されて、制御装置１８から型締装置１４に対して、型締めを開始させる型締開始信号が出力される。そして、かかる型締開始信号に基づいて、型締装置１４による型締めが行われ、それが完了すると、今度は、型締装置１４から制御装置１８に対して、型締完了信号が出力される。

次いで、制御装置１８に型締完了信号が入力されると、それに基づいて、制御装置１８からガス流通パイプ６６上の電磁弁６７に、電磁弁開作動信号が出力される。その後、かかる電磁弁開作動信号により、電磁弁６７が開作動して、加熱窒素ガスが、窒素ガス加熱装置１７内から、ガス流通パイプ６６と細径貫通孔６０ａとを通じて成形キャビティ３４内に吹き込まれる。そうして、射出操作の開始直前に、加熱窒素ガスとの接触による固定型側キャビティ面３０の加熱操作が実施される。

なお、本操作では、少なくとも、目的とする樹脂成形品の意匠面を形成する固定型側キャビティ面３０が、加熱窒素ガスとの接触による加熱により、成形キャビティ３４内に射出、充填される溶融樹脂のビカット軟化点（摂氏温度）の１１０〜１２０％の範囲内の温度とされている必要がある。何故なら、加熱窒素ガスによる加熱により、固定型側キャビティ面３０の温度が１１０％を下回る温度とされている場合には、かかる加熱操作に引き続いて実施される、後述の射出操作において、成形キャビティ内に射出される溶融樹脂の成形キャビティ内での流動性を十分に高めることが出来ず、そのために、目的とする樹脂成形品の意匠面に対するウェルドラインやフローマーク等の発生、或いは固定型側キャビティ面３０の鏡面形状の転写性の低下等の問題が惹起される可能性が極めて大きくなるからである。

また、そのように、射出操作の開始直前に、加熱窒素ガスによる加熱により、固定型側キャビティ面３０が、溶融樹脂のビカット軟化点の１１０％以上の温度とされておれば、ウェルドラインやフローマーク等の発生防止と固定型側キャビティ面３０からの精密な意匠（例えば鏡面）の転写性の向上とが十分に実現され得るのであって、固定型側キャビティ面３０の温度が、溶融樹脂のビカット軟化点の１２０％を超える温度とされても、ウェルドラインやフローマーク等の発生防止効果と固定型側キャビティ面３０の鏡面形状の転写性の向上効果とが、更に高められることはない。固定型側キャビティ面３０の温度を、加熱窒素ガスによる加熱により、溶融樹脂のビカット軟化点の１２０％を超える温度にまで上昇させる場合には、むしろ、窒素ガス自体を加熱するために、無駄な時間と余分なエネルギーとが必要となって、目的とする樹脂成形品の生産効率が低下することとなる。従って、本操作では、射出操作の開始直前に、固定型側キャビティ面３０が、加熱窒素ガスとの接触による加熱により、溶融樹脂のビカット軟化点の１２０％以下の温度に抑えられている必要があるのである。

そして、本操作では、射出操作の開始直前に、固定型側キャビティ面３０を溶融樹脂のビカット軟化点の１１０〜１２０％の範囲内の温度とするために、加熱窒素ガスの温度が、固定型側キャビティ面３０の目標温度と同一の温度とされる。即ち、窒素ガス発生装置１６から窒素ガス加熱装置１７に送り込まれた窒素ガスが、窒素ガス加熱装置１７にて、溶融樹脂のビカット軟化点の１１０〜１２０％の範囲内の温度にまで加熱されるのである。これによって、射出操作の開始直前に、固定型側キャビティ面３０を目標温度とする加熱操作が、例えば、各種の制御機構を用いた厳密な制御を何等行うことなしに、容易に且つ安価に実施され得ることとなる。

次に、加熱窒素ガスによる加熱により、固定型側キャビティ面３０の温度が、溶融樹脂のビカット軟化点の１１０〜１２０％の範囲内の温度に到達したら、加熱窒素ガスの成形キャビティ３４内への吹込みを停止する。その後、射出装置１１から溶融樹脂を射出させて、かかる溶融樹脂を、図２に示される固定盤１９及び固定型２２のスプルー３８とサブスプルー４０とゲート４２とを通じて成形キャビティ３４内に導き、そして、成形キャビティ３４内を溶融樹脂にて充満させる。そして、そのような射出操作が完了したら、固定型２２と可動型２４の型締状態の下で、固定型２２の媒体流路５２ａ内と可動型２４の媒体流路５２ｂ内とをそれぞれ含む二つの循環路内を循環する熱媒体により、固定型キャビティ面３０を含む固定型２２の全体と可動型側キャビティ面３２を含む可動型２４の全体とを、それぞれ冷却する。そうして成形キャビティ３４内の溶融樹脂を冷却、固化させる。

なお、ここでは、上記の如き加熱窒素ガスの成形キャビティ３４内への吹込み停止と、それに続く射出操作の開始から完了、更には成形キャビティ内の溶融樹脂の冷却までの一連の操作が、制御装置１８の制御の下で実施される。

すなわち、本操作では、第二温度センサ５８にて検出される温度が、溶融樹脂のビカット軟化点の１１０〜１２０％の範囲内の温度に達したときに、制御装置１８において、固定型側キャビティ面３０の温度が、目標温度に到達したと判断されて、制御装置１８からガス流通パイプ６６上の電磁弁６７に、閉作動信号が出力される。その後、かかる閉作動信号に基づいて、電磁弁６７が閉作動して、窒素ガス加熱装置１７内からの加熱窒素ガスの流出が停止され、それにより、加熱窒素ガスの成形キャビティ３４内への吹込みが停止される。

一方、制御装置１８から電磁弁６７への閉作動信号の出力と同時に、或いはその後に、制御装置１８から射出装置１１に対して、射出開始信号が出力される。その後、かかる射出開始信号に基づいて、射出装置１１から溶融樹脂が、成形キャビティ３４内に射出される。このとき、成形キャビティ３４内に残留した加熱窒素ガスは、ガス流出口６８から押し出されて、排出口７０を通じて大気中に排出される。

そして、ここでは、制御装置１８から射出開始信号が出力された時点から、制御装置１８に内蔵されたタイマー装置（図示せず）の計時が開始され、かかるタイマー装置の計測時間が予め設定された時間となるまで、固定型２２と可動型２４との型締状態が維持されて、その間、各媒体流路５２ａ，５２ｂを含む循環路内の熱媒体による固定型２２と可動型２４の冷却により、成形キャビティ３４内の溶融樹脂の冷却、固化が進行させられる。

そのような成形キャビティ３４内の溶融樹脂の冷却に際しては、溶融樹脂のビカット軟化点の１１０〜１２０％の範囲内の温度にまで高められた固定型側キャビティ面３０と可動型側キャビティ面３２とが、溶融樹脂のビカット軟化点の８０〜９０％の範囲内の温度にまで冷却される必要がある。何故なら、成形キャビティ３４内の溶融樹脂の冷却時に、固定型側キャビティ面３０が、溶融樹脂のビカット軟化点の９０％を超える温度とされていると、成形キャビティ３４内の溶融樹脂の冷却、固化が不十分なものとなり、そのために、固化した樹脂成形品を、例えば、突出しピン等で突き出して、離型させる際に、突出しピンが、樹脂成形品を傷付けたり、樹脂成形品の突出しが困難となったりする可能性が極めて大きいからである。また、成形キャビティ３４内の溶融樹脂の冷却時に、固定型側キャビティ面３０と可動型側キャビティ面３２とが、溶融樹脂のビカット軟化点の８０％を下回る温度にまで低下した場合には、固定型２２の全体の温度と可動型２４の全体の温度とが、溶融樹脂のビカット軟化点の８０％を下回る温度となってしまい、それによって、次回の射出成形操作の実施に先立って、それら固定型２２の全体と可動型２４の全体とを、溶融樹脂のビカット軟化点の８０％以上の温度にまで加熱するための余分な操作を実施する必要が生じることとなるからである。

従って、本操作では、固定型側キャビティ面３０と可動型側キャビティ面３２とを溶融樹脂のビカット軟化点の８０〜９０％の範囲内の温度にまで冷却するのに必要な時間に、所定の時間を加えた時間が、制御装置１８に内蔵のタイマー装置での計測時間として、設定されている。なお、このようなタイマー装置の設定時間は、例えば、各種の試験結果や経験等に基づいて求められる。また、制御装置１８のタイマー装置による計時開始のタイミングを、第二温度センサ５８にて検出される温度が溶融樹脂のビカット軟化点の８０〜９０％の範囲内の温度に到達した時点としても良い。

そして、ここでは、射出操作の開始前から、射出操作の実施中、更には射出操作の終了後に至るまで、即ち、射出成形操作の終始に亘って、熱媒体が、固定型２２と可動型２４の各媒体流路５２ａ，５２ｂをそれぞれ含む二つの循環路内を循環している。また、そのような熱媒体の温度が、固定型２２と可動型２４のそれぞれの全体の目標温度と同じ温度、即ち、溶融樹脂のビカット軟化点の８０〜９０％の範囲内の温度とされている。それ故、成形キャビティ３４内の溶融樹脂の冷却時に、固定型側キャビティ面３０と可動型側キャビティ面３２とを、溶融樹脂のビカット軟化点の８０〜９０％の範囲内の温度とする冷却操作が、例えば、各種の制御機構を用いた厳密な制御を何等行うことなしに、容易に且つ安価に実施され得ることとなる。

そして、制御装置１８に内蔵のタイマー装置による、予め設定された時間の計測が終了した時点で、固定型２２と可動型２４とを型開きする。その後、固化した樹脂成形品を離型する。なお、本操作では、タイマー装置による計時の終了と同時に、制御装置１８から型締装置１４に対して、型開き信号が出力され、それに基づいて、型締装置１４により、固定型２２と可動型２４の型開きが行われるようになっている。

このように、本実施形態の射出成形装置を用いれば、固定型側キャビティ面３０と可動型側キャビティ面３２とが、溶融樹脂のビカット軟化点の１１０〜１２０％の高い温度にまで加熱された状態で、溶融樹脂が成形キャビティ３４内に射出、充填されるようになる。それによって、最終的に得られる樹脂成形品に、ウェルドラインやフローマーク等が発生することが有利に防止され得ると共に、かかる樹脂成形品の表面に対して、固定型側キャビティ面３０の鏡面形状が確実に且つ良好に転写され得る。また、射出操作後における固定型側キャビティ面３０の冷却に要する時間の短縮化が、有利に図られ得る。

しかも、本実施形態では、射出操作の終了後から、次回の射出操作の開始前の間に亘って、固定型２２の全体の温度と可動型２４の全体の温度とが、溶融樹脂のビカット軟化点の８０〜９０％の範囲内の温度に維持されるように調節される。これにより、１個の樹脂成形品を射出成形する際はもとより、複数個の樹脂成形品を連続的に射出成形する際にあっても、射出操作の直前に、固定型側キャビティ面３０を溶融樹脂のビカット軟化点よりも高い温度にまで加熱するための時間が、毎回、短い時間で済む。

従って、かくの如き本実施形態の射出成形装置によれば、ウェルドラインやフローマーク等の発生がなく、しかも固定型側キャビティ面３０の鏡面形状が忠実且つ正確に転写された外観品質の優れた樹脂成形品が、十分に短い成形サイクルにて、極めて効率的に成形され得るのである。

また、本実施形態では、少なくとも固定型側キャビティ面３０が、不活性ガスの一種たる窒素ガスを加熱した加熱窒素ガスとの接触により加熱されるようになっている。それ故、固定型側キャビティ面３０での錆の発生が有利に防止され得ると共に、溶融樹脂の酸化による樹脂成形品の品質低下が未然に阻止され得る。

さらに、本実施形態においては、固定型側キャビティ面３０を加熱窒素ガスにて加熱する際に、加熱窒素ガスが、成形キャビティ３４内に掛け流し状態で流入されるようになっている。そのため、成形キャビティ３４内への加熱窒素ガスの流入により、成形キャビティ３４の内圧が、大気圧よりも著しく高められるようなことがない。これによって、加熱窒素ガスを成形キャビティ３４内に流入させる際の作業や加熱窒素ガスの取扱いが容易とされると共に、有利に簡素化され得る。

更にまた、本実施形態では、固定型２２と可動型２４とが型締めされた状態で、加熱窒素ガスが、成形キャビティ３４内に吹き込まれることにより、固定型側キャビティ面３０が加熱されるようになっている。それ故、例えば、固定型２２と可動型２４との型開き状態で、固定型側キャビティ面３０に対して、加熱窒素ガスを直接に吹き付けることにより、それら固定型側キャビティ面３０を加熱する場合に比して、固定型側キャビティ面３０が、より効率的に加熱され得る。

また、本実施形態においては、熱水乃至は温水からなる熱媒体が、固定型２２と可動型２４とにそれぞれ設けられた媒体流路５２ａ，５２ｂ内を流通することにより、固定型２２の全体と可動型２４の全体とが、所定の温度にまで加熱され、或いは冷却されるようになっている。それ故、例えば、固定型２２や可動型２４の内部にヒータ等の加熱機器を埋設し、そのような加熱機器にて、固定型２２と可動型２４を加熱又は冷却する場合に比して、固定型２２と可動型２４のそれぞれの全体を、より効率的に加熱又は冷却することが出来る。

さらに、本実施形態では、型締装置１４に設けられた型締検出センサと、固定型２２及び可動型２４に埋設された第一温度センサ５４ａ，５４ｂと第二温度センサ５８と、制御装置１８とを利用して、射出成形操作が進められるようになっている。これによって、射出成形操作の自動化が、効果的に図られ得る。

以上、本発明の具体的な構成について詳述してきたが、これはあくまでも例示に過ぎないのであって、本発明は、上記の記載によって、何等の制約をも受けるものではない。

例えば、前記実施形態では、固定型２２の全体と可動型２４の全体の温度を調節する温度調節手段、及び成形キャビティ３４内に溶融樹脂が充填された固定型２２と可動型２４の各キャビティ面３０，３２を冷却する冷却手段が、金型温度調節装置１５と、それによって加熱された熱媒体が流通する媒体流路５２ａ，５２ｂとにて、構成されていた。しかしながら、そのような温度調節手段や冷却手段としては、例示の構造のものに代えて、或いはそれに加えて、固定型２２や可動型２４に埋設された電気ヒータ等の公知の加熱機器にて、固定型２２と可動型２４の温度を調節するようにした構造のものを用いても良い。

また、固定型２２と可動型２４の温度調節に利用する熱媒体としては、各種の油等、金型の温度調節用の熱媒体として利用されるものが、例示の熱水乃至は温水に代えて、何れも使用可能である。

さらに、前記実施形態では、射出成形操作の終始に亘って、固定型２２の全体の温度と可動型２４の全体の温度とが、溶融樹脂のビカット軟化点の８０〜９０％の範囲内の温度となるように調節されていたが、このような固定型２２と可動型２４のそれぞれの全体の温度の調節は、少なくとも、射出操作が実施されていない間に実施されておれば良い。従って、固定型２２と可動型２４のそれぞれの全体の温度の調節を、射出操作の実施前と実施後には実施するものの、射出操作中には実施しないように為すことも可能である。

更にまた、窒素ガス発生装置１６を窒素ガスが充填されたボンベに変更しても良い。

また、少なくとも固定型側キャビティ面３０に対して、それを加熱するのに接触させられる加熱ガスとしては、アルゴンガス等、窒素ガス以外の不活性ガスの各種を加熱したものが、加熱した窒素ガスに代えて、或いはそれと混合されて用いられ得る。

さらに、可動型側キャビティ面３２や固定型側キャビティ面３０に対するガス流入口６４やガス排出口６８の具体的な形成位置や形成個数は、例示のものに何等限定されるものではない。

その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。

１１ 射出装置 １２ 射出成形用金型
１４ 型締装置 １５ 金型温度調節装置
１６ 窒素ガス発生装置 １７ 窒素ガス加熱装置
２２ 固定型 ２４ 可動型
３０ 固定型側キャビティ面 ３２ 可動型側キャビティ面
３４ 成形キャビティ ５２ａ，５２ｂ 媒体流路
６４ ガス流入口 ６８ ガス流出口
７０ 排出口

Claims (3)

1. 射出成形用金型の成形キャビティ内への溶融樹脂の射出、充填操作が行われる前に、該射出成形用金型の全体が、該溶融樹脂のビカット軟化点（摂氏温度）の８０〜９０％の範囲内の温度に維持されるように、該射出成形用金型の全体の温度を調節する工程と、
   前記温度調節された射出成形用金型のキャビティ面に、加熱した不活性ガスからなる加熱ガスを接触させて、該キャビティ面を、前記溶融樹脂のビカット軟化点（摂氏温度）の１１０〜１２０％の範囲内の温度となるまで加熱する工程と、
   前記キャビティ面が加熱された射出成形用金型の前記成形キャビティ内に、前記溶融樹脂を射出、充填する工程と、
   前記成形キャビティ内への溶融樹脂の射出、充填後に、前記射出成形用金型のキャビティ面が、該溶融樹脂のビカット軟化点（摂氏温度）の８０〜９０％の範囲内の温度となるまで、該キャビティ面の温度を低下させて、該成形キャビティ内に射出、充填された該溶融樹脂を冷却、固化させる工程と、
   を含むことを特徴とする射出成形方法。
2. 前記射出成形用金型として、気体は通過するものの、前記溶融樹脂は通過させない大きさを有して、前記成形キャビティ内に連通する貫通孔からなるガス導入口とガス排出口とを備えたものが用いられ、該射出成形用金型が型締めされた後、前記加熱ガスが、該ガス導入口を通じて該成形キャビティ内に導入されて、前記キャビティ面に接触させられることにより、該キャビティ面が加熱される一方、該成形キャビティ内に導入された該加熱ガスが、該ガス排出口を通じて外部に排出されるようになっている請求項１に記載の射出成型方法。
3. 溶融樹脂を射出する射出装置と、
   該射出装置から射出される溶融樹脂が充填される成形キャビティを備えた射出成形用金型と、
   該射出成形用金型の全体が、前記溶融樹脂のビカット軟化点（摂氏温度）の８０〜９０％の範囲内の温度に維持されるように、該射出成形用金型の全体の温度を調節する温度調節手段と、
   不活性ガスを加熱した加熱ガスを前記射出成形用金型のキャビティ面に接触させることにより、該キャビティ面を、前記溶融樹脂のビカット軟化点（摂氏温度）の１１０〜１２０％の範囲内の温度となるまで加熱する加熱手段と、
   前記成形キャビティ内に前記溶融樹脂が充填された前記射出成形用金型のキャビティ面が、該溶融樹脂のビカット軟化点（摂氏温度）の８０〜９０％の範囲内の温度となるまで、該キャビティ面の温度を低下させることにより、該成形キャビティ内の溶融樹脂を冷却する冷却手段と、
   を含むことを特徴とする射出成形装置。
   

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