JP2019188618A - ブロー成形方法および成形品製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多大な時間や手間を掛けることなく、中実部の転写性を良好にし、ひいてはヒケ等の発生を防止する。【解決手段】ブロー成形方法は、ａ）〜ｆ）の工程を含む。ａ）ではパリソンＰを金型３０，４０の間に射出し、ｂ）では金型を型締めする。ｃ）では、パリソンＰ内に気体を吹き込んでパリソンＰを金型の成形面３３，４１側へ膨出させる。ｄ）では、成形面３３，４１のうち、中実部ｓ１４に対応する第１金型側の成形面の一部である作用面７１ａを、加圧機構７０により、中実部ｓ１４に対応する第２金型側の成形面の一部である対向面４１ａへ向けて加圧しながら、中実部ｓ１４の内部に中空部分がない状態で、パリソンＰを成形面３３，４１に密着させる。ｅ）では、加圧機構７０により作用面７１ａを対向面４１ａへ向けて加圧しながら、パリソンＰを固化する。ｆ）では、金型を型開きして前記成形品を取り出す。【選択図】図２

Description

本発明は、ブロー成形方法および成形品製造装置に関する。より詳細には、内部に空洞を有する中空皮部と、非中空の中実部と、を含む成形品を、ブロー成形により製造する、ブロー成形方法および成形品製造装置に関する。

従来、内部に空洞を有する中空皮部と、非中空の中実部と、を含む成形品を、ブロー成形技術を利用して製造する場合が考えられる。このような成形品の成形方法は、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１には、従来、上記のような中空皮部（薄肉部）と中実部（合着部）とを有する成形品をブロー成形で製造する場合に、中実部の表面に凹部や波打ちからなるヒケが現れ、成形品の外観が損なわれるという問題があったことが開示されている。

特許文献１では、上記のようなヒケの発生理由は、中実部の厚みが、例えば中空皮部の厚みの略２倍となって、中空皮部の厚みと比べて大きい場合が多いことから、ブロー成形時に中実部内に溜まる熱量が中空皮部の熱量よりも極めて大になり、その後の冷却により生じる収縮の程度が中実部で顕著になって、中実部表面に凹部や波打ちが発生する、としている。

そして、上記特許文献１では、ヒケの発生等の問題を解決するための手段として、パリソンの所定部の内面が密着してなる合着部（「中実部」に相当。）を製品部分に有する中空プラスチック成形品をブロー成形する際に、前記パリソンに空気を吹き込んで当該パリソンを膨らませて賦形した後、前記合着部になるパリソン所定部の内面を密着させて合着させる成形方法が、提示されている。

この特許文献１の成形方法によれば、パリソンに空気を吹き込んで賦形した際に、合着部が中空となるため、当該中空部分への空気の吹き込みによって合着部のパリソンが内側から冷却される。これにより、合着部賦形時には吹き込み空気によってパリソンが冷却されていて、空気吹き込みによる賦形時に比べパリソンの保有熱量が少ない状態とされる。特許文献１では、斯かる成形方法により、合着部形成時とその後の成形品との間の熱量変化による収縮量が少なくなって、合着部表面にヒケが生じ難くなる、としている。

特開平１１−３４１５８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の成形方法を採用した場合、合着部の熱量変化が急激とならないように徐冷するために、時間を要すると考えられる。また、合着部となる部分を、いったん中空状に賦形して、その後の工程で合着するため、工数が増えて手間が掛かってしまうと考えられる。特許文献１に記載の成形方法では、これらの点で改善の余地があった。

本発明は以上の事情に鑑みてなされたものであり、その潜在的な目的は、多大な時間や手間を掛けることなく、中実部の転写性を良好にすることができ、ひいてはヒケ等の発生を防止できる、ブロー成形方法および成形品製造装置を提供することにある。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

本願の第１の観点においては、内部に空洞を有する中空皮部と、非中空の中実部と、を含む成形品を、ブロー成形により製造するブロー成形方法が提供される。このブロー成形方法は、次のａ）からｆ）までの工程を含む。ａ）では、パリソンを１対の金型である第１金型および第２金型の間に射出する。ｂ）では、前記第１金型および前記第２金型を型締めする。ｃ）では、前記パリソン内に気体を吹き込んで当該パリソンを前記第１金型および前記第２金型の成形面側へ膨出させる。ｄ）では、前記成形面のうち、前記中実部に対応する前記第１金型側の成形面の一部である作用面を、加圧機構により、当該中実部に対応する前記第２金型側の成形面の一部である対向面へ向けて加圧しながら、前記中実部に対応する部分では前記第１金型側と前記第２金型側との間に隙間のない状態で、前記パリソンを前記成形面に密着させる。ｅ）では、前記加圧機構により、前記作用面を前記対向面へ向けて加圧しながら、前記パリソンを固化する。ｆ）では、前記第１金型および前記第２金型を型開きして、前記成形品を取り出す。

本願の第２の観点では、第１の観点に係るブロー成形方法において、前記工程ａ）およびｂ）では、前記作用面が、前記第１金型の成形面の他の部分よりも、前記対向面側へ突出する。また、前記加圧機構は、弾性部材により、前記パリソンから受ける圧力に応じた反発力を前記パリソンに加える。

本願の第３の観点では、第１の観点または第２の観点に係るブロー成形方法において、前記成形面を加熱および冷却する工程を有するいわゆるＨ＆Ｃ成形技術を利用する。

本願の第４の観点では、第３の観点に係るブロー成形において、前記ｄ）では前記成形面を加熱し、前記ｅ）では前記成形面を冷却する。

本願の第５の観点においては、内部に空洞を有する中空皮部と、非中空の中実部と、を含む成形品を、ブロー成形により製造するための成形品製造装置が提供される。この成形品製造装置は、第１金型および第２金型と、気体供給装置と、加圧機構と、を備える。前記第１金型および前記第２金型は、パリソンを挟み込むための１対の金型である。前記気体供給装置は、前記パリソン内に気体を吹き込む。前記加圧機構は、前記成形面のうち、前記中実部に対応する前記第１金型側の成形面の一部である作用面と、前記中実部に対応する前記第２金型側の成形面の一部である対向面と、の間に前記パリソンが介在したときに、前記作用面を前記対向面へ向けて加圧する。

本願の第６の観点では、第５の観点に係る成形品製造装置において、前記加圧機構は、前記作用面に接触する前記パリソンを前記対向面の方へと押す押圧部材を備える。

本願の第７の観点では、第６の観点に係る成形品製造装置において、前記加圧機構は、前記押圧部材を前記対向面の方へと加圧する弾性部材をさらに備える。

本願の第８の観点では、第７の観点に係る成形品製造装置において、前記弾性部材はバネである。

本願の第９の観点では、第７の観点または第８の観点に係る成形品製造装置において、円柱状の頭部と、ネジ軸部と、を有するネジ部材をさらに備える。前記ネジ軸部は、前記頭部の軸線方向の一方側の端面から同軸上に延び、前記頭部よりも径が小さい。また、前記押圧部材は、前記頭部に対して軸線方向にスライド可能に取り付けられる。前記押圧部材は、軸線方向の一方側に第１受け面を有し、軸線方向の他方側に前記作用面を有する。また、前記第１金型は、ネジ穴と、第２受け面と、を有する。前記ネジ穴には、前記ネジ軸部が締結される。前記第２受け面は、前記ネジ穴の挿入口から外側へ広がる。そして、前記ネジ穴に前記ネジ軸部の先端部が締結され、前記第１受け面と前記第２受け面との間に前記弾性部材が配置される。

本願の第１の観点〜第９の観点によれば、多大な時間や手間を掛けることなく、中実部の転写性を良好にすることができ、ひいてはヒケ等の発生を防止できる。

特に、本願の第１の観点によれば、ｄ）およびｅ）の工程で、作用面を対向面へ向けて加圧することにより、作用面と対向面との間に挟まれるパリソンに圧力を加えながら、転写および固化することができる。その結果、中実部の転写性を良好にすることができ、ひいては中実部におけるヒケ等の発生を防止できる。

特に、本願の第２の観点によれば、油圧シリンダ等の駆動装置を用いることなく、作用面と対向面との間にパリソンが介在したときに、作用面を対向面へ向けて加圧する機構を実現することができる。

特に、本願の第３の観点によれば、いわゆるＨ＆Ｃ成形技術を利用することにより、中実部の転写性をより良好にすることができる。

特に、本願の第４の観点によれば、パリソンを成形面に転写する際には成形面を加熱し、パリソンを固化する際には成形面を冷却することにより、効率のよいブロー成形を実現することができる。

また、本願の第５の観点によれば、パリソンに気体を吹き込んで成形面に対して概ね賦形させて、作用面と対向面との間に挟まれたパリソンを、作用面と対向面との間において加圧しながら、転写および固化することができる。その結果、高精度に中実部を転写することができ、ひいては中実部におけるヒケ等の発生を防止できる。

特に、本願の第６の観点によれば、押圧部材でパリソンを押すシンプルな構成で、作用面と対向面との間に挟まれるパリソンを、作用面および対向面に押し付けることができる。

特に、本願の第７の観点によれば、油圧シリンダ等の駆動装置を用いることなく、作用面と対向面との間に挟まれるパリソンを、作用面および対向面に押し付けることができる。

特に、本願の第８の観点によれば、入手しやすくかつ安価な部材で、加圧機構を構成することができる。

特に、本願の第９の観点によれば、安価かつコンパクトな加圧機構を実現することができる。このように、加圧機構がコンパクトな構成なので、成形面（とりわけ、意匠面）を綺麗に仕上げるために広範囲に設けることが望ましい加熱・冷却装置のレイアウトが犠牲にならない。その結果、ヒケ等の少ない、良好な外観品質の成形品を得ることができる。

本実施形態に係るブロー成形方法の概略を示した図である。 本実施形態に係るブロー成形方法において用いられる成形品製造装置の構成を示した断面図である。 本実施形態に係る成形品製造装置の制御系の構成を概念的に示したブロック図である。 本実施形態に係る成形品製造装置に備えられる加圧機構の構成を示した断面図である。 パリソンを充填する前の、加圧機構の様子を示した断面図である。 本実施形態に係るブロー成形方法の各工程を示したフローチャートである。

以下では、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

＜１．ブロー成形方法の概略＞
初めに、本実施形態に係るブロー成形方法の概略について、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るブロー成形方法の流れを模式的に示している。本実施形態に係るブロー成形方法には、パリソン供給装置１０と、成形品製造装置９０とが主として用いられる。本実施形態のブロー成形は、一部に中空部を有する様々な成形品を製造するために用い得る。

パリソン供給装置１０は、後段の成形品製造装置９０に、円筒形状（チューブ状）の材料であるパリソンＰを供給するためのものである。パリソン供給装置１０は、ホッパー１１、押出し機１２、およびダイヘッド１８を有する。

ホッパー１１は、下方に向かって径が小さくなる円錐形状の部位である。ホッパー１１の上端は開放されており、ホッパー１１の下端は押出し機１２の上流側の端部に接続されている。ホッパー１１には、上端からペレット状の熱可塑性樹脂材料が供給される。

押出し機１２は、円筒状のケース１３と、スクリュー軸１４と、ヒータ１５とを有する。ケース１３は、軸線方向を水平方向に向けて延びる。スクリュー軸１４は、ケース１３の内部に回転可能に搭載される。ヒータ１５は、ケース１３の長手方向の中途部に、周方向に沿って設けられる。ホッパー１１から供給された熱可塑性樹脂材料は、スクリュー軸１４の回転によって、押出し機１２の下流側の端部に向かって搬送される。その搬送の途中で、熱可塑性樹脂材料はヒータ１５により加熱されて、溶融する。

ダイヘッド１８は、上下方向に延びる円筒形状の部位である。ダイヘッド１８は、押出し機１２から押し出された熱可塑性樹脂を、円筒形状のパリソンＰの状態にして、成形品製造装置９０の１対の金型である第１金型３０および第２金型４０の間に射出（導出）する。

成形品製造装置９０は、１対の金型である第１金型３０および第２金型４０を、主要な構成として備える。第１金型３０および第２金型４０の動作について、図１を参照して簡単に説明すると、まず、ダイヘッド１８から導出されたパリソンＰを、第１金型３０および第２金型４０によって、当該パリソンＰの射出方向に対して垂直な方向の両側から挟み込む。すなわち、第１金型３０および第２金型４０を型締めする。

続いて、第１金型３０に形成された気体流通路３１を介して、パリソンＰ内に気体が吹き込まれる。より詳細には、気体流通路３１に、気体を吹き込むための吹き込み針３２が挿入されて、当該吹き込み針３２がパリソンＰの表面に刺される。この吹き込み針３２内の通路を介して、パリソンＰ内に気体が吹き込まれる。これにより、パリソンＰが第１金型３０および第２金型４０の成形面の形状（キャビティの形状）に応じて膨出される。

そして、パリソンＰが成形面の略全域に接触した状態、かつ、吹き込まれた気体により内側から冷却されてパリソンＰの表面が少し固化し始めた状態のときに、成形面が後述する加熱・冷却装置６０により加熱される。これにより、パリソンＰが転写に適した温度にまで昇温されるとともに、パリソンＰが成形面に押し付けられて当該成形面に密着される。

転写に必要な時間が経過した後、成形面が加熱・冷却装置６０により冷却される。また、パリソンＰへの気体の吹き込みが停止される。詳細には、吹き込み針３２が気体流通路３１内を通ってパリソンＰの表面から退避される。これにより、パリソンＰが冷却されて、固化する。

そして、第１金型３０および第２金型４０が型開きされて、成形品が取り出される。

最後に、成形品のうちのバリ等の不要な部分が、公知の切断装置により切り取られ、仕上げられる。

以上のような概略のブロー成形方法を用いて、内部に空洞を有する中空皮部と、非中空の中実部と、を含む成形品を製造する場合が想定される。斯かる場合、従来の一般的なブロー成形方法によってこの成形品を製造すると、中実部の表面に凹部や波打ちからなるヒケが現れ、成形品の外観が損なわれるという問題があった。従来、このようなヒケの発生理由は、中実部の厚みが、中空皮部の厚みと比べて大きい場合が多いことから、ブロー成形時に中実部に溜まる熱量が中空皮部の熱量と比べて極めて大きくなり、その後の冷却により生じる収縮の程度が中実部で顕著になることによると考えられていた。すなわち、従来、中実部におけるヒケの発生は、中実部の熱量の変化が、中空皮部の熱量の変化に比べて、著しく大きいことによるものと考えられていた。

この点、本願の発明者らは、中実部にヒケが発生する別の要因として、中実部には気体の吹き込みによる圧力が掛からず、成形面に押し付ける圧力が不足していることを見出した。すなわち、本願の発明者らは、中実部において成形面に押し付ける圧力が十分ではないことにより、中実部の転写性が不良となり、ひいては当該中実部でのヒケの発生を招いていると考察した。本実施形態に係るブロー成形方法および成形品製造装置は、このような観点に鑑みて、中実部におけるヒケの発生を抑制するための特有の工程および構成を備えている。

＜２．成形品製造装置の全体的な構成＞
以下では、本実施形態に係る成形品製造装置９０の全体的な構成について、図２および図３を参照して説明する。図２は、第１金型３０および第２金型４０の、パリソンＰの射出方向に対して垂直な方向の断面図を示している。図３は、成形品製造装置９０の制御系の構成を概念的に示している。成形品製造装置９０は、上述した１対の金型である第１金型３０および第２金型４０の他に、気体供給装置５０と、加熱・冷却装置６０と、加圧機構７０と、制御装置８０とを主として有する。

なお、以下では、自動車部品であるリアスポイラーを成形品Ｓとして製造する場合を例に挙げて、説明を行う。リアスポイラーは、走行時に車体に掛かる揚力を低減するために、車体（自動車）の後部に取り付けられる。成形品Ｓとしてのリアスポイラーは、車体に取り付けられたときに外部に露出する意匠面ｓ１１と、外部からは見えない非意匠面ｓ１２と、を有する。また、このリアスポイラーは、内部に空洞を有する中空皮部ｓ１３と、この中空皮部ｓ１３よりも材料の厚みが大きい非中空の中実部ｓ１４と、を含む。

ただし、成形品製造装置９０を用いて製造する製品は、これに限るものではなく、例えばリアスポイラーに代えて、自動車、農業用・建設用作業車両、もしくは自動二輪車等の他の部品、または家電製品等に含まれるフレーム等としてもよい。

図２に示す第１金型３０は、リアスポイラーの非意匠面ｓ１２に対応するものである。第１金型３０は、リアスポイラーの非意匠面ｓ１２を成形（転写）するための成形面３３を有する。第１金型３０には、成形面３３と外部とを連通する気体流通路３１が形成される。上述したように、気体流通路３１は吹き込み針３２（図１を参照）を進退させるために用いられる。

第２金型４０は、第１金型３０と対をなす金型である。第２金型４０は、リアスポイラーの意匠面ｓ１１に対応するものである。第２金型４０は、リアスポイラーの意匠面ｓ１１を成形（転写）するための成形面４１を有する。成形面３３と成形面４１とを合わせたものは、リアスポイラーの外表面全体に対応する。

気体供給装置５０は、第１金型３０と第２金型４０との間に挟まれたパリソンＰ内に気体を供給するための装置である。気体供給装置５０は、吹き込み針３２、当該吹き込み針３２に気体を供給するための圧縮気体源５１、ならびに、気体の供給およびその停止を切り替えるための電磁バルブ５２を備える。気体供給装置５０によりパリソンＰ内に供給される気体は、例えば圧縮空気とすることができるが、これに限るものではなく、ヘリウム等の他の気体としてもよい。

加熱・冷却装置６０は、成形面３３および成形面４１を加熱・冷却するための装置である。本実施形態では、成形面３３および成形面４１の加熱・冷却を行うことにより、いわゆるＨ＆Ｃブロー成形技術を実現している。加熱・冷却装置６０としては、公知の様々な方式のものを採用し得るが、本実施形態では、蒸気と冷水とを切り替える方式である蒸気加熱方式を採用している。具体的には、第１金型３０および第２金型４０の内部には、蒸気および冷水を流すための空間または流路が形成されている。図２中に、この空間または流路が形成される領域を２点鎖線で示している。とりわけ、第２金型４０には、意匠面を綺麗に仕上げるために、成形面４１の全面に沿って上記の空間または流路が形成されている。

加熱・冷却装置６０の方式は、上述した蒸気加熱方式に代えて、例えば加圧熱水と冷水を切り替えて加熱・冷却を行う方式、あるいは加熱オイルと冷却オイルを切り替える方式としてもよい。あるいは、成形面３３，４１に沿って設けた導電層に通電して昇温する方式等としてもよい。

加圧機構７０は、成形面３３，４１のうち、中実部ｓ１４に対応する第１金型３０側の成形面の一部である作用面７１ａと、当該中実部ｓ１４に対応する第２金型４０の成形面の一部である対向面４１ａと、の間にパリソンＰが介在したときに、作用面７１ａを対向面４１ａへ向けて加圧する機構である。作用面７１ａと対向面４１ａとは、中実部ｓ１４の厚み方向において対向して配置される。図２に示すように、加圧機構７０は、非意匠面ｓ１２に対応する金型である第１金型３０に搭載される。なお、加圧機構７０の具体的な構成については、後に詳述する。

図３に示す制御装置８０は、成形品製造装置９０内の各部を動作制御するための手段である。本実施形態の制御装置８０は、ＣＰＵ等のプロセッサ８１、ＲＡＭ等のメモリ８２、およびハードディスクドライブ等の記憶部８３を有するコンピュータにより構成されている。制御装置８０は、１対の金型３０，４０を開閉するための金型開閉装置４９、上述した気体供給装置５０、および上述した加熱・冷却装置６０と、それぞれ電気的に接続されている。制御装置８０は、記憶部８３に記憶されたコンピュータプログラムＣＰをメモリ８２に一時的に読み出し、当該コンピュータプログラムＣＰに基づいて、プロセッサ８１が演算処理を行うことにより、上記の各部を動作制御する。これにより、上記のハードウェアとソフトウェアとの協働によって、成形品製造装置９０における金型３０，４０の開閉や、気体の吹き込みや、加熱・冷却処理が総合的に制御されながら進行する。

＜３．加圧機構の詳細な構成＞
次に、加圧機構７０の詳細な構成について、図４および図５を参照して説明する。図４および図５は、加圧機構７０の構成を示した、パリソンＰの射出方向に対して垂直な方向の断面図である。図４は、パリソンＰを充填した後の様子を示している。図５は、パリソンＰを充填する前の様子を示している。加圧機構７０は、上述の作用面７１ａと対向面４１ａとの間にパリソンＰが介在したときに、作用面７１ａを対向面４１ａへ向けて加圧するための機構である。加圧機構７０は、押圧部材７１と、ネジ部材７２と、バネ（弾性部材）７３と、を備える。

図４および図５に示す押圧部材７１は、作用面７１ａと対向面４１ａとの間に介在するパリソンＰを押圧する部材である。押圧部材７１は、第１部材７１０と第２部材７１１とを互いに固定したものである。詳述すると、第１部材７１０は、筒部７１０ａと、閉塞部７１０ｂとを有する、カップ状の部材である。筒部７１０ａは、円筒状の部位である。閉塞部７１０ｂは、円板状の部位であり、筒部７１０ａの軸線方向の一方側の端部に設けられる。閉塞部７１０ｂは、中央部に貫通孔７１０ｃを有する。筒部７１０ａの軸線方向の他方側の端部は、軸線方向に垂直な方向に対して傾いた円環状の傾斜面をなしている。

第２部材７１１は、概ね円柱状の部材である。第２部材７１１の軸線方向の一方側の端面は、軸線方向に垂直な面をなしている。第２部材７１１の軸線方向の他方側の端面は、軸線方向に垂直な面に対して傾いた傾斜面をなしている。第２部材７１１の外径は、第１部材７１０の筒部７１０ａの内径と、略一致する。後に詳述するように、第２部材７１１は、軸線方向の他方側からネジ部材７２の頭部７２ａを第１部材７１０内に収容した状態で、第１部材７１０の筒部７１０ａの軸線方向の他方側の端部に固定される。この状態において、第１部材７１０の筒部７１０ａの軸線方向の他方側の傾斜面と、第２部材７１１の軸線方向の他方側の傾斜面とは、同一平面を形成する。この同一平面が、作用面７１ａとして機能する。

第１部材７１０の閉塞部７１０ｂの、頭部７２ａが配置される側とは反対側（一方側）には、後述するバネ７３の受け面として機能する第１受け面７１０ｄが設けられる。

ネジ部材７２は、押圧部材７１を、中実部ｓ１４の厚み方向にスライド可能な状態で、第１金型３０に取り付けるためのものである。ネジ部材７２は、頭部７２ａと、ネジ軸部７２ｂとを有する。ネジ軸部７２ｂは、長い軸状の部位である。ネジ軸部７２ｂは、頭部７２ａの軸線方向の一方側の端面から同軸上に延び、頭部７２ａよりも径が小さい。ネジ軸部７２ｂの少なくとも先端部には、雄ネジが形成されている。また、本実施形態に係る弾性部材としてのバネ７３は、公知の構成の金属線からなる螺旋状のスプリングである。

一方で、第１金型３０は、加圧機構７０を搭載（収容）するための、概ね円柱状の穴を有する。第１金型３０は、この円柱状の穴の底部の中央部に、ネジ穴３５を有する。このネジ穴３５の内周面には、上述のネジ部材２のネジ軸部７２ｂの雄ネジに対応する雌ネジが形成されている。また、第１金型３０は、ネジ穴３５の挿入口から外側へ広がる、円環形状の第２受け面３６を有する。第２受け面３６は、バネ７３の受け面として機能する。また、第１金型３０の上記の円柱状の穴の軸線方向の中途部には、段差面３７が形成される。この段差面３７は、スライドする押圧部材７１（閉塞部７１０ｂ）を受け止めるための座面として機能する。

上述のような構成の加圧機構７０は、型開き状態の金型３０に予め組み付けられる。詳述すると、ネジ部材７２のネジ軸部７２ｂが、当該ネジ軸部７２ｂの先端部を一方側に向けた状態で、第１部材７１０の貫通孔７１０ｃに挿入される。そして、ネジ部材７２の頭部７２ａを挟んで閉塞部７１０ｂとは反対側から、第１部材７１０の筒部７１０ａ内に、第２部材７１１が挿入され、第１部材７１０と第２部材７１１とが固定される。この状態において、頭部７２ａは、押圧部材７１に対し、軸線方向に所定量（本実施形態では、０．５ｍｍ）だけスライド移動可能である。

このように、押圧部材７１が脱落不能に取り付けられたネジ部材７２は、ネジ軸部７２ｂにバネ７３を嵌めた状態で、ネジ軸部７２ｂの先端部をネジ穴３５の挿入口の方へ向けて、当該ネジ穴３５に締結される。このような構成により、型開き状態の金型３０に取り付けられたとき、図５に示すように、作用面７１ａは、軸線方向の他方側へ突出した状態とされる。詳細には、押圧部材７１がバネ７３の弾性力によって加圧されて、閉塞部７１０ｂの他方側の面が、頭部７２ａの一方側の面に、押し付けられた状態となる。斯かる状態の第１金型３０が、第２金型４０と型締めされたとき、作用面７１ａと対向面４１ａとの間の離間距離Ｔは、規定厚み（距離）よりも、０．５ｍｍだけ短くなる。なお、ここで言う「規定厚み」とは、成形品が仕上げられて完成品（本実施形態では、リアスポイラー）となったときの、中実部ｓ１４の厚み（製品厚み）を指す。本実施形態において、規定厚みは、５．５ｍｍである。

このように、本実施形態の成形品製造装置９０では、型締め直後の、パリソンＰが未だ作用面７１ａと対向面４１ａとの間に充填されていない状態のときには、図５に示すように、押圧部材７１が対向面４１ａの方へと突出した状態とされる。その後に、パリソンＰが作用面７１ａと対向面４１ａとの間に充填されると、パリソンＰによって押されて、作用面７１ａがバネ７３の側へと後退する（図４を参照）。斯かる場合、バネ７３が圧縮されて、作用面７１ａを対向面４１ａの方へ向けて加圧する押圧力が発生する。本実施形態では、この押圧力を利用して、中実部ｓ１４となるパリソンＰを加圧しながら、転写を行うので、ヒケ等の発生が効果的に防止される。

＜４．ブロー成形方法の詳細＞
続いて、本実施形態のブロー成形方法について、図６を参照して、より詳細に説明する。とりわけ、本実施形態に特有の工程について、詳述する。図６は、本実施形態に係るブロー成形方法の工程図である。

初めに、熱可塑性樹脂材料からなるパリソンＰが、型開き状態の第１金型３０および第２金型４０の間に射出される（ステップＳ１）。

続いて、パリソンＰが固化しないうちに、制御装置８０によって金型開閉装置４９が駆動されることにより、第１金型３０および第２金型４０が型締めされる（ステップＳ２）。このとき、上述したように、作用面７１ａと対向面４１ａとの間の距離は、規定厚み（本実施形態では、５．５ｍｍ）よりも短くなっている。具体的には、本実施形態における型締め時の作用面７１ａと対向面４１ａとの間の距離は、４．５ｍｍとなっている。

続いて、パリソンＰ内に気体を吹き込んで当該パリソンＰを第１金型３０および第２金型４０の成形面３３，４１側に膨出させる（ステップＳ３）。別の言い方をすれば、パリソンＰを、成形面３３，４１に対して概ね賦形する。具体的には、パリソンＰの表面に吹き込み針３２を刺すとともに、上記の電磁バルブ５２を開くことにより、吹き込み針３２の先端部からパリソンＰの内側に気体を供給する。これにより、圧縮気体源５１からの高圧の気体がパリソンＰ内に吹き込まれる。この際、作用面７１ａと対向面４１ａとの間にパリソンＰが充填されることにより、作用面７１ａがバネ７３の弾性力に抗してバネ７３側に後退する。これにより、作用面７１ａと対向面４１ａとの間の距離が、規定厚み（本実施形態では、５．５ｍｍ）にまで拡大するとともに、作用面７１ａと対向面４１ａとの間に加圧力が発生する。

続いて、パリソンＰが成形面３３，４１の略全域に充填され、かつ、パリソンＰが吹き込み空気により内側から冷却されることにより表面が若干固化した状態となったときに、パリソンＰの表面の温度が、転写に適した温度にまで昇温される（ステップＳ４）。より詳細には、加熱・冷却装置６０の上記空間または流路に蒸気が供給されることにより、成形面３３，４１に接触するパリソンＰの温度が、パリソンＰが完全に固化する温度と、パリソンＰが完全に溶融する温度と、の中間付近の温度となるように調整される。このステップＳ４においても、パリソンＰの内側への空気の吹き込みは継続される。これにより、パリソンＰが成形面３３，４１に密着される。厳密には、パリソンＰのうち、中空皮部ｓ１３に対応する部位は、空洞を有する状態で成形面３３，４１に賦形される。一方、パリソンＰのうち、中実部ｓ１４に対応する部位は、空洞（中空部）が生じていない状態で、成形面３３，４１に密着される。この際、押圧部材７１の作用面７１ａが、バネ７３の弾性力で対向面４１ａの方へと加圧されていることにより、パリソンＰの中実部ｓ１４の厚み方向の両面は、強い力で成形面３３，４１に押し付けられる。その結果、従来は転写性が不十分であった中実部ｓ１４の転写性が、向上する。

ステップＳ４において、転写に必要な時間が経過した後、続いて成形面３３，４１が加熱・冷却装置６０により冷却されて、パリソンＰの温度が、固化に適した温度とされる。パリソンＰが冷却される過程においても、パリソンＰの中実部ｓ１４の厚み方向の両面は、加圧機構７０により、強い力で成形面３３，４１に押し付けられる。パリソンＰが固化した後、吹き込み針３２をパリソンＰから退避するとともに、先端部への圧縮気体の供給を停止することにより、パリソンＰへの気体の吹き込みが停止される（ステップＳ５）。

パリソンＰが十分に冷却された固化した後、制御装置８０によって金型開閉装置４９を駆動することにより、第１金型３０および第２金型４０を型開きして、成形品が取り出される（ステップＳ６）。その後、図６のフローには記載していないが、成形品からバリ等が切り取られて、仕上げられる（図１を参照）。

以上に示したように、本実施形態に係るブロー成形方法では、ステップＳ４において、作用面７１ａを対向面４１ａに向けて加圧しながら、作用面７１ａにおよび対向面４１ａに密着させて転写する。また、ステップＳ５において、作用面７１ａを対向面４１ａに向けて加圧しながら、中実部ｓ１４に対応するパリソンＰを固化する。

これにより、ステップＳ４およびステップＳ５の工程で、作用面７１ａと対向面４１ａとの間に挟まれるパリソンＰに圧力を加えながら、転写および固化することができる。その結果、中実部ｓ１４の転写性を良好にすることができ、ひいては中実部ｓ１４におけるヒケ等の発生を防止できる。

また、本実施形態に係るブロー成形方法においては、ステップＳ１およびステップＳ２の工程では、作用面７１ａが、第１金型３０の成形面３３の他の部分よりも、対向面４１ａ側へ突出する（図５を参照）。また加圧機構７０は、バネ（弾性部材）７３により、パリソンＰから受ける圧力に応じた反発力をパリソンＰに加える。

これにより、油圧シリンダ等の駆動装置を用いることなく、作用面７１ａと対向面４１ａとの間にパリソンＰが介在したときに、作用面７１ａを対向面４１ａへ向けて加圧する機構を実現することができる。

また、本実施形態に係るブロー成形方法においては、成形面３３，４１を加熱および冷却する工程を有するいわゆるＨ＆Ｃ成形技術を利用している。具体的には、パリソンＰに成形面３３，４１を転写する際に当該成形面３３，４１を転写に適した温度にまで加熱し（ステップＳ４）、パリソンＰを固化させる際に成形面３３，４１を冷却する（ステップＳ５）。これにより、効率のよいブロー成形を実現することができる。

また、本実施形態で開示した成形品製造装置９０は、第１金型３０および第２金型４０と、気体供給装置５０と、加熱・冷却装置６０と、加圧機構７０と、を備える。第１金型３０および第２金型４０はパリソンＰを挟み込む。気体供給装置５０は、パリソンＰ内に気体を吹き込む。加熱・冷却装置６０は、第１金型３０および第２金型４０の成形面３３，４１を、加熱および冷却する。加圧機構７０は、成形面３３，４１のうち、中実部ｓ１４に対応する第１金型３０側の成形面３３の一部である作用面７１ａと、中実部ｓ１４に対応する第２金型４０側の成形面４１の一部である対向面４１ａと、の間にパリソンＰが介在したときに、作用面７１ａを対向面４１ａへ向けて加圧する。

これにより、パリソンＰに気体を吹き込んで成形面３３，４１に対して概ね賦形させて、作用面７１ａと対向面４１ａとの間に挟まれたパリソンＰを、作用面７１ａと対向面４１ａとの間において加圧しながら、転写および固化することができる。その結果、高精度に中実部ｓ１４を転写することができ、ひいては中実部ｓ１４におけるヒケ等の発生を防止できる。

また、本実施形態に係る成形品製造装置９０では、加圧機構７０は、作用面７１ａに接触するパリソンＰを対向面４１ａの方へと押す押圧部材７１を備える。これにより、押圧部材７１でパリソンＰを押すシンプルな構成で、作用面７１ａと対向面４１ａとの間に挟まれるパリソンＰを、作用面７１ａおよび対向面４１ａに押し付けることができる。

また、本実施形態に係る成形品製造装置９０では、加圧機構７０は、押圧部材７１を対向面４１ａの方へと加圧する弾性部材（本実施形態では、バネ７３）をさらに備える。これにより、油圧シリンダ等の駆動装置を用いることなく、作用面７１ａと対向面４１ａとの間に挟まれるパリソンＰを、作用面７１ａおよび対向面４１ａに押し付けることができる。

また、本実施形態に係る成形品製造装置９０では、前記弾性部材は、バネ７３である。これにより、入手しやすくかつ安価な部材で、加圧機構７０を構成することができる。

また、本実施形態の成形品製造装置９０は、ネジ部材７２をさらに備える。ネジ部材７２は、円柱状の頭部７２ａと、ネジ軸部７２ｂと、を有する。ネジ軸部７２ｂは、頭部７２ａの軸線方向の一方側の端面から同軸上に延び、頭部７２ａよりも径が小さい。また、押圧部材７１は、頭部７２ａに対して軸線方向にスライド可能に取り付けられる。押圧部材７１は、軸線方向の一方側に第１受け面７１０ｄを有し、軸線方向の他側に作用面７１ａを有する。また、第１金型３０は、ネジ穴３５と、第２受け面３６と、を有する。ネジ穴３５には、ネジ軸部７２ｂが締結される。第２受け面３６は、ネジ穴３５の挿入口から外側へ広がる。また、第１受け面７１０ｄと第２受け面３６との間に弾性部材としてのバネ７３が配置される。

これにより、安価かつコンパクトな加圧機構７０を実現することができる。このように、加圧機構７０がコンパクトな構成なので、成形面３３，４１（とりわけ、意匠面ｓ１１）を綺麗に仕上げるために広範囲に設けることが望ましい加圧・冷却装置６０のレイアウトが犠牲にならない。その結果、ヒケ等の少ない、良好な外観品質の成形品を得ることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、上述したものに対し種々の変更を行うことが可能である。

上記の実施形態のブロー成形方法においては、転写時に中実部ｓ１４の厚み方向の両面を加圧することに加えて、いわゆるＨ＆Ｃ成形技術を利用するものとした。上記の実施形態では、Ｈ＆Ｃ成形技術と組み合わせることにより、中実部の転写性を大幅に向上できるという利点がある。しかしながら、Ｈ＆Ｃ成形技術を利用することは必須ではなく、上記の加熱・冷却の工程を省略してもよい。

また、上記のようにＨ＆Ｃ成形技術を利用することとした場合においても、成形面３３，４１の加熱・冷却を開始するタイミングは、上述したものに限定されるものではない。例えば、１対の金型３０，４０を型締めした時点から、成形面３３，４１の加熱を開始してもよい。

３０ 第１金型
３３ 成形面
３５ ネジ穴
３６ 第２受け面
４０ 第２金型
４１ 成形面
４１ａ 対向面
５０ 気体供給装置
６０ 加熱・冷却装置
７１ 押圧部材
７１０ 第１部材
７１１ 第２部材
７１０ａ 第１受け面
７１ａ 作用面
７２ ネジ部材
７２ａ 頭部
７２ｂ ネジ軸部
７３ バネ（弾性部材）
８０ 制御装置
９０ 成形品製造装置
Ｓ 成形品（リアスポイラー）
ｓ１１ 意匠面
ｓ１２ 非意匠面
ｓ１３ 中空皮部
ｓ１４ 中実部

Claims (9)

1. 内部に空洞を有する中空皮部と、非中空の中実部と、を含む成形品を、ブロー成形により製造するブロー成形方法であって、
   ａ）パリソンを１対の金型である第１金型および第２金型の間に射出し、
   ｂ）前記第１金型および前記第２金型を型締めし、
   ｃ）前記パリソン内に気体を吹き込んで当該パリソンを前記第１金型および前記第２金型の成形面側へ膨出させ、
   ｄ）前記成形面のうち、前記中実部に対応する前記第１金型側の成形面の一部である作用面を、加圧機構により、当該中実部に対応する前記第２金型側の成形面の一部である対向面へ向けて加圧しながら、前記中実部に対応する部分では前記第１金型側と前記第２金型側との間に隙間のない状態で、前記パリソンを前記成形面に密着させ、
   ｅ）前記加圧機構により、前記作用面を前記対向面へ向けて加圧しながら、前記パリソンを固化し、
   ｆ）前記第１金型および前記第２金型を型開きして、前記成形品を取り出す、ブロー成形方法。
2. 請求項１に記載のブロー成形方法であって、
   前記工程ａ）およびｂ）では、前記作用面が、前記第１金型の成形面の他の部分よりも、前記対向面側へ突出し、
   前記加圧機構は、弾性部材により、前記パリソンから受ける圧力に応じた反発力を前記パリソンに加える、ブロー成形方法。
3. 請求項１または請求項２に記載のブロー成形方法であって、
   前記成形面を加熱および冷却する工程を有するいわゆるＨ＆Ｃ成形技術を利用する、ブロー成形方法。
4. 請求項３に記載のブロー成形方法であって、
   前記ｄ）では前記成形面を加熱し、
   前記ｅ）では前記成形面を冷却する、ブロー成形方法。
5. 内部に空洞を有する中空皮部と、非中空の中実部と、を含む成形品を、ブロー成形により製造するための成形品製造装置であって、
   パリソンを挟み込むための１対の金型である第１金型および第２金型と、
   前記パリソン内に気体を吹き込むための気体供給装置と、
   前記成形面のうち、前記中実部に対応する前記第１金型側の成形面の一部である作用面と、前記中実部に対応する前記第２金型側の成形面の一部である対向面と、の間に前記パリソンが介在したときに、前記作用面を前記対向面へ向けて加圧する加圧機構と、
   を備える成形品製造装置。
6. 請求項５に記載の成形品製造装置であって、
   前記加圧機構は、前記作用面に接触する前記パリソンを前記対向面の方へと押す押圧部材を備える、成形品製造装置。
7. 請求項６に記載の成形品製造装置であって、
   前記加圧機構は、前記押圧部材を前記対向面の方へと加圧する弾性部材をさらに備える、成形品製造装置。
8. 請求項７に記載の成形品製造装置であって、
   前記弾性部材はバネである、成形品製造装置。
9. 請求項７または請求項８に記載の成形品製造装置であって、
   円柱状の頭部と、
   前記頭部の軸線方向の一方側の端面から同軸上に延び、前記頭部よりも径が小さいネジ軸部と、
   を有するネジ部材をさらに備え、
   前記押圧部材は、前記頭部に対して軸線方向にスライド可能に取り付けられ、
   前記押圧部材は、軸線方向の一方側に第１受け面を有し、軸線方向の他方側に前記作用面を有し、
   前記第１金型は、
   前記ネジ軸部が締結されるネジ穴と、
   前記ネジ穴の挿入口から外側へ広がる第２受け面と、
   を有し、
   前記ネジ穴に前記ネジ軸部の先端部が締結され、
   前記第１受け面と前記第２受け面との間に前記弾性部材が配置される、成形品製造装置。

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