JP3942945B2 - 射出圧縮成形装置、射出圧縮成形方法およびその方法による射出圧縮成形品 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金型を中間型締め状態と最終型締め状態とに型締めして成形品とする射出圧縮成形装置、射出圧縮成形方法およびその方法による射出圧縮成形品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の射出成形機は、金型ベースと、金型ベースの両端部に立設された支持盤と、両支持盤間に水平配置されたガイド部材と、ガイド部材に摺動自在に設けられた移動金型と、移動金型に対向するように一方の支持盤に固設された固定金型と、移動金型を進退移動させるように他方の支持盤に固設された金型開閉シリンダとを有している。そして、通常、射出成形を行う場合には、ガイド部材に沿って移動金型を固定金型に移動して充分な型締め力で型締めし、金型内に溶融樹脂を射出して冷却固化することにより成形品としている。
【０００３】
ところが、通常の射出成形方法では、成形品中に大きな残留応力が残るため、精密機器部品や光学機器部品等の特殊な用途に使用される成形品にとっては歪や屈折率が許容範囲を超える等の不具合が生じ易いものとなる。そこで、このような特殊な用途の成形品を製造する場合には、先ず、金型が僅かに開いた中間型締め状態に設定しておいたり、射出圧力で金型が開く程度の型締め力に設定しておき、この後、このような金型内に溶融樹脂を射出した時点で金型を最終型締め状態まで再型締めすることによって、成形品に残留応力を残さないようにする射出圧縮成形方法が採用されている（特開２０００−６２１３号公報、特許第２８６５９２４号公報等）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の射出成形機は、金型を充分に型締めした最終型締め状態で溶融樹脂を射出する通常の射出成形方法での使用を前提として設計されているため、不十分な型締め状態で溶融樹脂を射出したときの移動金型と固定金型との平行度に関しては全く考慮されていない。従って、上述の射出圧縮成形方法により成形品を製造した場合でも、図９に示すように、射出成形機の構造上の問題、即ち、金型９１・９２間の平行度が例えばガイド部材９３の撓み等で不十分になるという問題によって、成形品の品質が低下することがある。さらに、金型９１・９２間の平行度が不十分な状態で再型締めされると、金型９１・９２同士の齧りにより金型９１・９２が破損し易いという問題も起こる。そして、このような問題は、射出成形機が繰り返して作動されることによって、ガイド部材９３の磨耗や支持盤９４・９５の傾斜等のように射出成形機の機械的な消耗が進行したときに、一層顕著なものになる。
【０００５】
従って、本発明は、高品質な成形品を長期間に亘って製造することを可能にする射出圧縮成形装置および射出圧縮成形方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、金型同士を中間型締め状態に型締めし、該金型内への溶融樹脂の射出後または射出中に最終型締め状態まで再型締めして成形品とする射出圧縮成形装置であって、前記金型同士を中間型締め状態と最終型締め状態とに型締めするように、少なくとも一方の金型を進退移動させる型締め機構と、前記型締め機構における各金型の取付け面に対して矯正力を付与することによって、前記中間型締め状態に型締めされた金型間を高い平行度に矯正する平行度矯正機構とを有し、前記平行度矯正機構は、前記型締め機構の取付け面間の複数箇所に設けられており、前記金型の型締め方向にシリンダロッドを進退移動可能にされた位置決めシリンダと、前記金型の型締め方向に先端部を進退移動して任意の位置で固定可能にされ、且つ、最大進出量で進出している状態の前記位置決めシリンダの前記シリンダロッドと当接することで全ての平行度矯正機構を同一の所定長に設定可能な当接機構とを有することを特徴としている。
【０００９】
上記の構成によれば、中間型締め状態の金型間を平行度矯正機構で高い平行度に矯正することによって、金型内に溶融樹脂を略均等に充填することができる。従って、中間型締め状態から再型締めして最終型締め状態としたときに、金型内の溶融樹脂を均等に圧縮することができるため、溶融樹脂を冷却して形成された成形品中の残留応力を充分に小さなものにして高品質の成形品とすることができる。また、中間型締め状態から再型締めするときに、金型間に高い平行度が出現しているため、金型同士の齧りや破損等の不具合を確実に防止することができる。この結果、装置内の各部品要素が使用により消耗した場合でも、中間型締め状態の金型間の平行度については、平行度矯正機構で常に高い平行度に維持されるため、高品質な成形品を長期間に亘って製造することができる。
【００１０】
請求項２の発明は、金型同士を中間型締め状態に型締めし、該金型内への溶融樹脂の射出後または射出中に最終型締め状態まで再型締めして成形品とする射出圧縮成形装置であって、前記金型同士を中間型締め状態と最終型締め状態とに型締めするように、少なくとも一方の金型を進退移動させる型締め機構と、前記型締め機構における各金型の取付け面に対して矯正力を付与することによって、前記中間型締め状態に型締めされた金型間を高い平行度に矯正する平行度矯正機構とを有し、前記平行度矯正機構は、前記型締め機構の取付け面間の複数箇所に設けられており、前記金型の型締め方向にシリンダロッドを進退移動可能にされた位置決めシリンダと、前記金型の型締め方向に先端部を進退移動して任意の位置で固定可能にされ、前記位置決めシリンダとで平行度矯正機構を所定長に設定可能な当接機構とを有し、前記当接機構の先端部がマイクロメータ機構で進退移動可能にされていることを特徴としている。上記の構成によれば、当接機構とシリンダロッドとの部品点数の少ない簡単な構成で平行度矯正機構を得ることができる。
【００１１】
上記の構成によれば、当接機構の先端部をマイクロメータ機構により所望の位置に高精度に位置決めすることができる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の射出圧縮成形装置であって、前記各平行度矯正機構の位置決めシリンダに対してシリンダロッドを進退移動させると共に任意の保持圧力で保持させるように作動油を給排出可能な油圧設定部と、前記中間型締め位置の金型内に射出された溶融樹脂により偏荷重が生じたときに、該偏荷重による再型締め時の平行度の影響を最小限に抑制するように前記油圧設定部における保持圧力および作動油の排出速度の少なくとも一方を個別に設定する制御装置とを有することを特徴としている。
【００１３】
上記の構成によれば、溶融樹脂の偏荷重を加味して平行度矯正機構の保持圧力を設定するため、金型間の高い平行度を再型締め中においても確実に維持することができる。この結果、成形品を一層高品質にすることができると共に、金型の齧り等の不具合の発生を一層確実に防止することができる。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１ないし３の何れか１項に記載の射出圧縮成形装置であって、前記型締め機構は、共通プレートを着脱可能に備えており、前記共通プレートの取付け面には、前記金型および平行度矯正機構が設けられていることを特徴としている。上記の構成によれば、共通プレートを装着するという簡単な作業を行うだけで、既存の射出成形装置を射出圧縮成形装置に改造することができる。
【００１５】
請求項５の発明は、金型同士を中間型締め状態に型締めし、該金型内への溶融樹脂の射出後または射出中に最終型締め状態まで再型締めして成形品とする射出圧縮成形方法であって、前記中間型締め状態に金型を型締めしたときに、該金型間を高い平行度に矯正し、前記最終型締め状態は、可動側金型と固定側金型とのパーティング面が互いに接触しない状態であることを特徴としている。
【００１６】
上記の構成によれば、中間型締め状態の金型間を高い平行度に矯正することによって、金型内に溶融樹脂を略均等に充填することができる。従って、中間型締め状態から再型締めして最終型締め状態としたときに、金型内の溶融樹脂を均等に圧縮することができるため、溶融樹脂を冷却して形成された成形品中の残留応力を充分に小さなものにして高品質の成形品とすることができる。また、中間型締め状態から再型締めするときに、金型間に高い平行度が出現しているため、金型同士の齧りや破損等の不具合を確実に防止することができる。この結果、装置内の各部品要素が消耗した場合でも、中間型締め状態の金型間が高い平行度に設定されるため、高品質な成形品を長期間に亘って製造することができる。
【００１７】
請求項６の発明は、請求項５の射出圧縮成形方法であって、前記矯正は、前記金型同士を中間型締め状態と最終型締め状態とに型締めするように、少なくとも一方の金型を進退移動させる型締め機構における各金型の取り付け面に対し、矯正力を付与することにより行うことを特徴としている。
【００１８】
上記構成によれば、金型間の高い平行度を比較的小さな力で効率よく矯正することができる。かかる高い平行度は金型同士の齧りや破損などを確実に防止し、高品質の樹脂製品を長期間に亘って製造することができ、実用上問題なく安定して製品を提供することができる。更にかかる高い平行度は最終型締め状態が可動側金型のパーティング面と固定側金型のパーティング面とが互いに接触しない状態にあっても、厚みの偏差のない所定の成形品の成形を可能とする。かかるパーティング面が互いに接触しない最終型締め状態は、金型内の樹脂へのより均等な圧縮を可能とし、更に高品質の樹脂製品を達成する。
【００１９】
請求項７の発明は、請求項５または６に記載の射出圧縮成形方法であって、前記溶融樹脂は、非晶性熱可塑性樹脂を２０重量％以上含有するものであることを特徴としている。
【００２０】
上記の構成によれば、従来成形加工性を確保するため、耐衝撃性や耐薬品性などの特性を犠牲にしがちであった非晶性熱可塑性樹脂を２０重量％以上含有する樹脂においても、これらの特性に優れた高品質な成形品を長期間に亘って製造することができる。
【００２３】
請求項８の発明は、請求項５に記載の射出圧縮成形方法により形成された射出圧縮成形品であることを特徴としている。
【００２４】
上記の構成によれば高品質な成形品が長期間に渡って製造され、実用上問題なく安定して高品質な射出圧縮成形品が提供される。
【００２５】
請求項９の発明は、請求項８の発明であって、前記射出圧縮成形品は車両用透明部材であることを特徴としている。
【００２６】
上記の構成によれば、従来ガラスよりなる透明部材を樹脂に代替することを可能とする。殊にグレージング材においては良好な耐衝撃性を有し、軽量であり、かつ曲率が極めて小さいかまたはエッジを有することのできる意匠性に富んだ３次元的な面構成を備えた新規なグレージング材を、少ない歪みおよび高い厚みの精度をもって、実用上問題なく提供することができる。
【００２７】
請求項１０の発明は、請求項８の発明であって、前記射出圧縮成形品は車両用外板であることを特徴としている。
【００２８】
上記の構成によれば、従来以上に大型の車両用外板の成形を可能とする。したがって上記の構成は、従来の成形品を多数個取りすること、および更に一体部分を拡大した成形品とすることを可能とし、その結果生産効率の向上によりコストダウンされた樹脂製車両用外板を実用上問題なく提供することができる。
【００２９】
請求項１１の発明は、請求項８の発明であって、前記射出圧縮成形品は板状光学機能成形品であることを特徴としている。
【００３０】
上記の構成によれば、極めて精度の高い転写性および低歪みが要求されるフレネルレンズなどの板状光学機能成形品を実用上問題なく提供することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１ないし図９に基づいて以下に説明する。
【００３４】
本実施の形態に係る射出圧縮成形装置は、透明レンズやＣＤ、ＦＤに代表される光学機器部品や精密機器部品の成形品の製造に好適に使用される。更に本発明の射出圧縮成形装置は、車両用透明部材（グレージング材（例えば、フロントドアウインドウ、リアドアウインドウ、クォーターウインドウ、バックウインドウ、およびバックドアウインドウ、並びにサンルーフおよびルーフパネルなど）、ヘッドランプレンズ、ソーラーセルカバー、風防、および情報表示型インストルメンタルパネルなど）、車両用外板（自動車外板パネル、カウル、およびハードトップなど）、車両用内装材（インストルメンタルパネルなど）、並びに板状光学機能成形品（フレネルレンズ、光拡散シート、レンチキュラーレンズシード、プリズムシートおよびレンズアレイなど）などにより好適に使用される。
【００３５】
射出圧縮成形装置は、図１に示すように、溶融樹脂を冷却固化して成形品とする成形ユニット１と、成形ユニット１に対してＰＣ（ポリカーボネート）樹脂やＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）樹脂等の溶融樹脂を射出する射出ユニット２とを有している。成形ユニット１は、型締ベース３を備えている。型締ベース３の両端部には、支持盤４・５が設けられている。両支持盤４・５間には、棒状のガイド部材６が各コーナー部に横設されている。また、図中左側に位置する一方の支持盤４には、金型開閉シリンダ７がシリンダロッド７ａを他方側の支持盤５に対して進退移動させるように設けられている。
【００３６】
上記のシリンダロッド７ａの先端部には、ガイド係合部材８が設けられている。ガイド係合部材８の各コーナー部には、上述のガイド部材６が摺動自在に貫挿されている。そして、ガイド係合部材８は、ガイド部材６に沿って移動することによって、金型開閉シリンダ７のシリンダロッド７ａによる進退方向を規制している。
【００３７】
上記のガイド係合部材８には、平板状の移動側共通プレート９が着脱可能に設けられている。また、他方側の支持盤５には、平板状の固定側共通プレート１３が移動側共通プレート９に対向して着脱可能に設けられている。共通プレート９・１３同士が対向する取付け面の中心部には、移動金型１０および固定金型１１がそれぞれ設けられている。そして、移動金型１０と固定金型１１とは、移動金型１０が金型開閉シリンダ７により固定金型１１に対して型締めされることによって、成形品の外形に対応したキャビティ１２を内部に形成するようになっている。また、固定金型１１の内部には、溶融樹脂を流動させるゲート１１ａが形成されている。ゲート１１ａは、固定金型１１の外壁面に沿って形成されており、一方端が固定金型１１の裏面側（射出ユニット２側）に開口されている一方、他方端がキャビティ１２の側面に開口されている。
【００３８】
また、図２に示すように、金型１０・１１の周囲には、金型１０・１１の平行度を調整する複数の平行度矯正機構２０が設けられている。平行度矯正機構２０は、移動側共通プレート９の取付け面に設けられた当接機構２１と、固定側共通プレート１３の取付け面に設けられた位置決めシリンダ２２とを備えている。位置決めシリンダ２２は、当接機構２１に対してシリンダロッド２２ａを進退移動可能な油圧シリンダからなっている。また、当接機構２１は、移動金型１０に平行配置されたロッド部材２３と、ロッド部材２３の先端部に進退移動可能に設けられたヘッド部材２４とを備えている。
【００３９】
上記のロッド部材２３とヘッド部材２４とは、図３（ａ）に示すように、ロッド部材２３の先端部に形成された雄ネジ部２３ａに、ヘッド部材２４内に形成された雌ネジ部２４ｂを螺合したマイクロメータ機構により連結されている。雄ネジ部２３ａおよび雌ネジ部２４ｂは、２ｍｍ等の所定ピッチに設定されており、ヘッド部材２４は、１回転する毎に、ロッド部材２３の先端部に対して２ｍｍ等の所定ピッチで進退移動可能にされている。また、図３（ｂ）に示すように、ヘッド部材２４の周縁部には、ヘッド部材２４の回転量（進退移動量）をオペレータに認識させるように目盛り２４ａが形成されている。そして、このように構成された平行度矯正機構２０は、ヘッド部材２４を回転させてロッド部材２３に対して所定位置に位置決めした後、位置決めシリンダ２２のシリンダロッド２２ａを最大進出量で進出させてヘッド部材２４に当接させることによって、移動側共通プレート９（移動金型１０）および固定側共通プレート１３（固定金型１１）間の平行度を調整可能にしている。
【００４０】
上記の各位置決めシリンダ２２は、油圧回路で動作が制御されている。油圧回路は、図５に示すように、各平行度矯正機構２０の位置決めシリンダ２２に対してシリンダロッド２２ａを進退移動させると共に任意の保持圧力で保持させるように作動油を給排出可能な油圧設定部３０と、シリンダロッド２２ａを進退移動させるように位置決めシリンダ２２に対して作動油の供給方向を切り替える進退移動部３１と、位置決めシリンダ２２に対して作動油を供給する油供給部３２とを有している。油供給部３２は、作動油を貯留するオイルパン３３と、オイルパン３３に貯留された作動油の油面を検出する油面計３４と、オイルパン３３に貯留された作動油を送給する可変ポンプ３５と、アンロード用のアンロード切替弁３６とを備えている。
【００４１】
上記の可変ポンプ３５の送給側には、チェック弁３７を介して進退移動部３１を構成する主切替弁３８が接続されている。主切替弁３８は、４ポート３位置形式の電磁パイロット切替弁からなっており、一方の出力ポート３８ａが進出用配管３９を介して油圧設定部３０に接続されている。また、切替弁３８の他方の出力ポート３８ｂは、後退用配管４０を介して位置決めシリンダ２２の引き込みポート２２ｂに接続されている。そして、主切替弁３８は、弁体を中立位置にすることにより位置決めシリンダ２２に対する作動油の供給を停止してシリンダロッド２２ａを固定された状態にする機能と、油供給部３２を一方の出力ポート３８ａに連通させることにより作動油を油圧設定部３０に供給して位置決めシリンダ２２に対してシリンダロッド２２ａを進出させる機能と、油供給部３２を他方の出力ポート３８ｂに連通させることにより作動油を引き込みポート２２ｂに供給して位置決めシリンダ２２に対してシリンダロッド２２ａを後退させる機能とを有している。
【００４２】
上記の進退移動部３１に接続された後退用配管４０には、位置決めシリンダ２２におけるシリンダロッド２２ａの後退速度を制限するように、第１可変絞り弁４２が設けられている。また、進出用配管３９に接続された油圧設定部３０は、所定圧力に設定された減圧弁４４と、減圧弁４４に直列接続され、シリンダロッド２２ａの進出速度を制限する第２可変絞り弁４５と、減圧弁４４および第２可変絞り弁４５間の圧力を検出する圧力計４６、圧力表示器４７およびロードセルアンプからなる圧力検出器４８と、減圧弁４４および第２可変絞り弁４５間に接続された比例電磁式圧力制御弁４９と、比例電磁式圧力制御弁４９の設定圧力を変更する圧力変更アンプ５０とを有している。尚、比例電磁式圧力制御弁４９の設定圧力は、減圧弁４４の所定圧力よりも０．７Ｐａ以上高くなるように設定されている。
【００４３】
上記の比例電磁式圧力制御弁４９は、押し戻し戻し用配管５１に接続されている。押し戻し戻し用配管５１は、作動油中の異物を除去するフィルタ５２と、作動油を冷却する熱交換機５３とを介してオイルパン３３に接続されている。そして、比例電磁式圧力制御弁４９を備えた油圧設定部３０は、油供給部３２から作動油が供給されたときに、減圧弁４４の所定圧力および第２可変絞り弁４５の進出速度でシリンダロッド２２ａを進出させるように機能すると共に、シリンダロッド２２ａを後退方向に押圧する押圧力が比例電磁式圧力制御弁４９の設定圧力（シリンダロッド２２ａの保持圧力）を超えたときに、作動油を比例電磁式圧力制御弁４９から押し戻し戻し用配管５１に排出してシリンダロッド２２ａを後退させるように機能する。
【００４４】
上記のように構成された油圧回路は、図４に示すように、制御装置６０により動作が制御されている。制御装置６０は、各種の信号を送受信可能に配線されたベース７０を備えている。ベース７０には、通電状態の有無を検出して入力信号とする入力ユニット６１と、パルス信号を計数してカウンタ値とする高速カウンタユニット６２と、電圧信号や電流信号からなるアナログ信号を取り込んでデジタル信号に変換するＡ/Ｄ変換ユニット６３と、制御装置６０の電力を供給する電源ユニット６４と、デジタル信号をアナログ信号に変換して出力するＤ／Ａ変換ユニット６５と、直流電流を出力するＤＣ出力ユニット６６と、制御装置６０内のデータをＲＳ２３２Ｃ規格等の通信規格に応じたプロトコールで送受信可能にする回線計算機リンクユニット６７と、各ユニット６１〜６７の動作を制御および監視するＣＰＵユニット６８とが設けられていると共に、ＣＰＵユニット６８に対してオペレータが各種の動作を設定可能にするタッチパネル６９が接続されている。
【００４５】
上記の入力ユニット６１には、非常停止スイッチ５５や複数のリミットスイッチ５６が接続されている。非常停止スイッチ５５は、射出圧縮成形装置が異常動作を起こしたときに、オペレータの判断で動作を緊急停止する際に使用される。リミットスイッチ５６は、図１の金型開閉シリンダ７や位置決めシリンダ２２等に設けられており、例えばこれらのシリンダ７・２２の進出量を設定している。また、高速カウンタユニット６２には、パルスエンコーダ５７が接続されている。パルスエンコーダ５７は、図１の平行度矯正機構２０に設けられており、ヘッド部材２４の回転に伴ってパルス信号を出力する。
【００４６】
また、Ａ／Ｄ変換ユニット６３には、増幅器５８を介してロードセル５９が接続されている。一方、Ｄ／Ａ変換ユニット６５は、増幅器５８を介して比例電磁式圧力制御弁４９のコイル部４９ａに接続されている。ロードセル５９は、図５に示すように、油圧設定部３０に設けられており、比例電磁式圧力制御弁４９に付与される油圧を検出する。ＤＣ出力ユニット６６には、複数のリレー７１が接続されており、これらのリレー７１は、油圧回路内における減圧弁４４等の開閉を制御可能にしている。計算機リンクユニット６７には、通信線７２を介してパーソナルコンピュータ等の情報処理装置７３が接続されている。そして、情報処理装置７３は、制御装置６０との間でデータを送受信することによって、射出圧縮成形装置の動作状況や生産状況を管理する。
【００４７】
上記の構成において、射出圧縮成形装置の動作について説明する。
【００４８】
[組み立て作業]
型締め方向が水平方向である横型方式の既存の射出成形装置を射出圧縮成形装置として使用する場合には、図２に示すように、移動側共通プレート９および固定側共通プレート１３が用意される。そして、移動側共通プレート９の取付け面に移動金型１０と当接機構２１とが取り付けられる一方、固定側共通プレート１３の取付け面に固定金型１１と位置決めシリンダ２２とが取り付けられる。
【００４９】
この後、図１に示すように、移動側共通プレート９および固定側共通プレート１３が既存の射出成形機に運搬され、この成形機内のガイド係合部材８および支持盤５の対向面にそれぞれ取り付けられる。これにより、既存の射出成形装置は、金型１０・１１の周囲に４本の平行度矯正機構２０が配置された射出圧縮成形装置に改造される。そして、このような改造作業は、共通プレート９・１３の装着作業だけで行うことができるため、金型１０・１１および平行度矯正機構２０を射出成形装置に直接取り付ける場合と比較して短時間で完了する。尚、射出圧縮成形装置を元の射出成形装置に戻す作業も、共通プレート９・１３の取り外し作業により短時間で完了する。尚、共通プレート９・１３は、図１に示すような複数の機器を一つの共通プレートに取り付けた一体形プレートに加え、機器毎に分けて取り付けた分割形プレート（図示しない）とすることも可能である。
【００５０】
[平行度準備作業]
上記のようにして射出圧縮成形装置として改造されると、ヘッド部材２４が回転されて移動側共通プレート９側に移動される。この後、移動金型１０が金型開閉シリンダ７により固定金型１１方向に前進され、成形品に要求される所定の圧縮量に相当する中間型締め位置まで前進したときに停止されることによって、完全に型締めされた型締め位置（または最終型締め状態）から所定間隔Ｌを僅かに開いた中間型締め状態に設定される。
【００５１】
次に、位置決めシリンダ２２のシリンダロッド２２ａが進出される。シリンダロッド２２ａが最大進出量まで進出して停止されると、この停止状態が維持されながら、ヘッド部材２４が回転されることにより固定側共通プレート１３（位置決めシリンダ２２）方向に移動される。そして、ヘッド部材２４の先端面がシリンダロッド２２ａに当接した位置が"０"位置とされ、この位置からさらにヘッド部材２４の回転が継続されることによって、全てのヘッド部材２４の先端面が移動側共通プレート９から所定距離に位置するように設定される。尚、この設定作業は、ヘッド部材２４の周縁部に形成された目盛りをオペレータが目視することにより行われる。
【００５２】
この結果、最大進出量の位置決めシリンダ２２と所定距離に位置決めされたヘッド部材２４とが当接されることによって、これら両部材２２・２４を備えた全ての平行度矯正機構２０が同一長を有することになる。これにより、４箇所に配置された各平行度矯正機構２０で共通プレート９・１３の取付け面間が同一距離に設定されることによって、中間型締め状態の金型１０・１１間に高い平行度が出現することになる。この後、移動金型１０が後退されることによって、平行度準備作業が完了する。
【００５３】
[成形運転]
上記のようにして平行度準備作業が完了すると、成形運転が開始される。先ず、図５に示すように、進退移動部３１の主切替弁３８が中立状態から切り替えられることによって、作動油が油圧設定部３０に送給される。油圧設定部３０に作動油が供給されると、第２可変絞り弁４５で流量が制限されながら位置決めシリンダ２２内に流入することによって、シリンダロッド２２ａが位置決めシリンダ２２から緩やかに進出される。そして、図１に示すように、シリンダロッド２２ａが最大進出量まで進出したときに停止される。
【００５４】
次に、金型開閉シリンダ７により移動側共通プレート９が固定側共通プレート１３方向に移動され、移動側共通プレート９に設けられた移動金型１０および当接機構２１が固定側共通プレート１３方向に前進される。そして、この前進は、移動金型１０が成形品に要求される所定の圧縮量に相当する中間型締め状態になるまで継続される。
【００５５】
また、移動金型１０と共に当接機構２１が前進されると、ヘッド部材２４の先端面が位置決めシリンダ２２のシリンダロッド２２ａに当接する。この際、例えば移動金型１０（移動側共通プレート９）が固定金型１１（固定側共通プレート１３）に対して傾斜していた場合には、先ず、両共通プレート９・１３間の狭い側の部分に設けられた当接機構２１のヘッド部材２４が位置決めシリンダ２２のシリンダロッド２２ａに当接する。そして、この状態で移動側共通プレート９の前進が継続されると、当接機構２１と位置決めシリンダ２２とが当接した所定長の平行度矯正機構２０を支点として共通プレート９・１３間の傾斜が減少され、最終的には、所定長の全平行度矯正機構２０により共通プレート９・１３間が同一距離に設定されることによって、中間型締め状態の金型１０・１１間が高い平行度に矯正される。
【００５６】
次に、射出ユニット２から溶融樹脂が射出される。図６に示すように、溶融樹脂は、固定金型１１のゲート１１ａを流動し、キャビティ１２の一方の側面からキャビティ１２内に流入することによって、一方の側面側から他方の側面側にかけて押し込まれながらキャビティ１２内に充填される。この結果、キャビティ１２内全体に溶融樹脂が充填されると、金型１０・１１間には、一方の側面側から他方の側面側にかけて樹脂圧力Ｐ（反発力）を減少させた分布状態である偏荷重が発生することになる。
【００５７】
そこで、図４の制御装置は、金型１０・１１を中間型締め状態から再型締めするときに、偏荷重の影響で金型１０・１１間の平行度が低下しないように、各平行度矯正機構２０の保持圧力（比例電磁式圧力制御弁４９の設定圧力）を調整している。即ち、図５に示すように、小さな偏荷重が作用する部位に配置された油圧設定部３０の比例電磁式圧力制御弁４９に対しては大きな設定圧力が設定される一方、大きな偏荷重が作用する部位に配置された油圧設定部３０の比例電磁式圧力制御弁４９に対しては小さな設定圧力が設定されることによって、各比例電磁式圧力制御弁４９の設定圧力と偏荷重との合計差が縮小されるように調整される。
【００５８】
また、この調整時においては、図６に示すように、再型締めを可能にするため、全平行度矯正機構２０の保持圧力ＰＹと樹脂圧力Ｐとの合計値（ＰＹ＋Ｐ）が再型締め力Ｗよりも小さな値に設定される。尚、樹脂圧力Ｐは、図４の制御装置６０に事前に登録された予測値が用いられても良いし、図示しない圧力センサにより計測された実測値が用いられても良い。
【００５９】
そして、このようにして平行度矯正機構２０の保持圧力が設定されると、樹脂圧力Ｐ（反発力）に大きな偏荷重が発生していた場合でも、平行度矯正機構２０の保持圧力が偏荷重の影響を最小限に抑制するため、中間型締め状態における平行度矯正機構２０による高い平行度を再型締め中においても維持することができる。この結果、金型１０・１１間の平行度が低下することによる成形品の品質の低下や金型１０・１１同士の齧り、破損等の不具合を確実に防止することができる。また、射出圧縮成形が繰り返して行われることによって、例えばガイド部材６の磨耗や支持盤４・５の傾斜等のように射出圧縮成形装置の機械的な消耗が進行した場合でも、中間型締め状態および再型締め時における高い平行度を平行度矯正機構２０により維持することができる。
【００６０】
以上のように、本実施形態の射出圧縮成形装置は、金型１０・１１同士を中間型締め状態に型締めし、金型１０・１１内への溶融樹脂の射出後に最終型締め状態まで再型締めして成形品とするものであり、中間型締め状態に型締めされた金型１０・１１間を高い平行度に矯正する平行度矯正手段を有した構成にされている。具体的には、金型１０・１１同士を中間型締め状態と最終型締め状態とに型締めするように、移動金型１０を固定金型１１に対して進退移動させる型締め機構（金型開閉シリンダ７、ガイド係合部材８、支持盤４・５等）と、型締め機構における各金型１０・１１の取付け面に対して矯正力を付与することによって、中間型締め状態に型締めされた金型１０・１１間を高い平行度に矯正する平行度矯正機構２０とを有した構成にされている。
【００６１】
上記の構成によれば、中間型締め状態の金型１０・１１間を平行度矯正手段である平行度矯正機構２０で高い平行度に矯正することによって、金型１０・１１内に溶融樹脂を略均等に充填することができる。従って、中間型締め状態から再型締めして最終型締め状態としたときに、金型１０・１１内の溶融樹脂を均等に圧縮することができるため、溶融樹脂を冷却して形成された成形品中の残留応力を充分に小さなものにして高品質の成形品とすることができる。また、中間型締め状態から再型締めするときに、金型１０・１１間に高い平行度が出現しているため、金型１０・１１同士の齧りや破損等の不具合を確実に防止することができる。この結果、装置内の各部品要素が消耗した場合でも、中間型締め状態の金型１０・１１間の平行度については、平行度矯正機構２０で常に高い平行度に維持されるため、高品質な成形品を長期間に亘って製造することができる。
【００６２】
尚、本実施形態においては、型締め機構の取付け面に対して型締め方向の矯正力を付与する平行度矯正機構２０により平行度矯正手段を構成しているが、これに限定されるものではなく、平行度矯正手段は、例えば金型１０・１１の側面に型締め方向に対して直交方向の矯正力をジャッキ機構等で付与することによって、中間型締め状態の金型１０・１１間を高い平行度に矯正するように構成されていても良い。また、本実施形態においては、移動金型１０を固定金型１１に対して進退移動させる場合について説明しているが、金型１０・１１の少なくとも一方が進退移動可能にされていれば良い。また、本実施形態においては、金型１０・１１内への溶融樹脂の射出後に最終型締め状態まで再型締めする場合について説明しているが、射出中に最終型締め状態まで再型締めするものであっても良い。また、本実施形態の射出圧縮成形装置は、型締め方向が鉛直方向である縦型方式および型締め方向が水平方向である横型方式の何れの方式にも適用できる。より好適には横型方式である。横型方式ではより低い力で金型の平行度の調整を可能とし、その効率に優れる。
【００６３】
さらに、本実施形態における射出圧縮成形装置は、上記の構成に加えて、各平行度矯正機構２０の位置決めシリンダ２２に対してシリンダロッド２２ａを進退移動させると共に任意の保持圧力で保持させるように作動油を給排出可能な油圧設定部３０と、中間型締め位置の金型１０・１１内に射出された溶融樹脂により偏荷重が生じたときに、偏荷重による再型締め時の平行度の影響を最小限に抑制するように油圧設定部３０における保持圧力を個別に設定する制御装置６０とを有した構成にされている。
【００６４】
これにより、溶融樹脂の偏荷重を加味して平行度矯正機構２０の保持圧力を設定するため、金型１０・１１間の高い平行度を再型締め中においても確実に維持することができる。この結果、成形品を一層高品質にすることができると共に、金型１０・１１の齧り等の不具合の発生を一層確実に防止することができる。尚、本実施形態においては、油圧設定部３０の保持圧力を個別に設定するようになっているが、これに限定されるものではなく、油圧設定部３０の作動油の排出速度を個別に設定するようになっていても良いし、或いは、保持圧力と作動油の排出速度との両方を個別に設定するようになっていても良い。
【００６５】
また、本実施形態における平行度矯正機構２０は、型締め機構の取付け面間の複数箇所に設けられており、金型１０・１１の型締め方向にシリンダロッド２２ａを進退移動可能にされた位置決めシリンダ２２と、金型１０・１１の型締め方向に先端部を進退移動して任意の位置で固定可能にされ、位置決めシリンダ２２とで平行度矯正機構２０を所定長に設定可能な当接機構２１とを有した構成にされている。これにより、当接機構２１とシリンダロッド２２ａとの部品点数の少ない簡単な構成で平行度矯正機構２０を得ることが可能になっている。
【００６６】
尚、本実施形態においては、当接機構２１および位置決めシリンダ２２が移動側共通プレート９および固定側共通プレート１３の各取付け面にそれぞれ取り付けられているが、これに限定されるものではなく、当接機構２１と位置決めシリンダ２２を直列状態に一体化した平行度矯正機構２０が共通プレート９・１３の取付け面の何れか一方に取り付けられていても良い。例えば固定側共通プレート１３の取付け面に当接機構２１と同等の機能を備えた微小位置調整機構を設け、この微小位置調整機構に位置決めシリンダ２２を連結して平行度矯正機構２０を構成しても良い。
【００６７】
また、本実施形態における平行度矯正機構２０は、当接機構２１の先端部がマイクロメータ機構で進退移動可能にされている。これにより、当接機構２１の先端部を部品点数の少ない簡単な構成のマイクロメータ機構により所望の位置に高精度に位置決めすることが可能になっている。尚、当接機構２１の先端部の進退移動は、マイクロメータ機構に限定されるものではなく、微小位置制御可能なジャッキやボールネジとサーボモータとを組み合わせた機構で行われていても良い。
【００６８】
本発明は上記射出圧縮成形装置を用いた射出圧縮成形方法を提供する。該成形方法の成形条件は、目的とする成形品に応じて適宜設定できるが、より好ましい成形条件などについて以下に説明する。
【００６９】
本発明の射出圧縮成形方法において、その中間型締め状態における金型容量の拡大倍率は、目的とする成形品容量の１．２倍以上が好ましく、１．３倍以上がより好ましく、１．４倍以上が更に好ましく、１．５倍以上が特に好ましい。本発明の効果は、かかる倍率が高いほどより有効となるが、倍率があまりに高い場合には成形効率の低下と共に、ジェッティングなどの成形不良が生ずる場合もあるため、上限としては３倍以下が適切であり、２倍以下がより適切である。
【００７０】
本発明の射出圧縮成形方法において、その最終型締め状態は、可動側金型と固定側金型とのパーティング面が互いに接触しない状態であることが好ましい。本発明の射出圧縮成形方法においては接触した状態の成形も可能であるが、かかるパーティング面が互いに接触しない成形方法では、金型内の樹脂へのより均等な圧縮を可能とし、より低い圧縮力（型締め力）を用いてより低歪みの射出圧縮成形品である成形品の提供を可能とする。またパーティング面が接触した場合、所定の圧力が樹脂に付加されなくなることから成形品にヒケなどが生じて所定の寸法精度が達成されない場合もある。更に本発明の射出圧縮成形方法においては、金型間の高い平行度が達成されている。したがって、パーティング面が互いに接触しなくとも所定の成形品を厚みの偏差を生ずることなく成形することができ、本発明の射出圧縮成形方法は、最終型締め状態において可動側金型と固定側金型とのパーティング面が互いに接触しない状態とすることにより、極めて高品質の成形品の提供を可能とする。また最終型締め状態における可動側金型と固定側金型とのパーティング面間の距離は０．０５〜１ｍｍの範囲が好ましい。
【００７１】
本発明の射出圧縮成形方法において、金型内の樹脂を圧縮する際に樹脂に与える圧力は、１０〜８０ＭＰａの範囲が好ましく、１２〜５０ＭＰａの範囲がより好ましく、１３〜３５ＭＰａの範囲が更に好ましい。かかる範囲の圧力を樹脂に与えることによって、低い型締め力を用いてより低歪みでかつ高い厚み精度を有する射出圧縮成形品が提供される。
【００７２】
本発明の射出圧縮成形方法において、中間型締め状態から最終型締め状態までの金型の移動量（以下、圧縮ストロークと称する場合がある）は、１〜４ｍｍの範囲が好ましく、１〜３ｍｍの範囲がより好ましい。かかる範囲の後退量は、射出圧縮成形方法の利点である低い型締め力と、良好な成形効率および成形品外観とを両立する。また成形品の厚みは特に制限されないものの０．５〜１０ｍｍの範囲が好ましく、１〜７ｍｍの範囲がより好ましい。
【００７３】
本発明の射出圧縮成形方法において、その成形品は成形品側面部分にゲートを有するものがより好ましい。成形品側面部分にゲートを有する成形品は大型になるほど金型内に樹脂が充填した際の金型の傾きによる厚みの偏差が大きくなりやすく、その厚みの偏差の解消は大きな課題であった。本発明の射出圧縮成形方法は金型間の高い平行度を達成しかかる課題の解決を可能とする。したがって成形品側面部分にゲートを有する成形品は本発明において殊に好適な成形品形状であるといえる。
【００７４】
本発明の射出圧縮成形方法において、その成形品は最大投影面積が１０００ｃｍ2以上であることが好ましく、より好ましくは２０００ｃｍ2以上の成形品である。一方、上限としては５０，０００ｃｍ2以下が適切であり、４０，０００ｃｍ2以下が好ましく、３０，０００ｃｍ2以下がより好ましい。更にその流動長としては３０ｃｍ以上である成形品が本発明の効果を発揮する上で好適であり、３５ｃｍ以上がより好ましい。一方、流動長の上限としては２００ｃｍ以下が適切であり、１８０ｃｍ以下がより適切である。
【００７５】
本発明の射出圧縮成形方法に用いられる熱可塑性樹脂は特に制限されないものの、より好適には大型成形品の射出成形において流動性が不足しがちな、溶融粘度の高い樹脂において特に好適である。かかる樹脂としては非晶性熱可塑性樹脂を挙げることができる。したがって本発明の射出圧縮成形方法に用いられる熱可塑性樹脂は、非晶性熱可塑性樹脂を２０重量％以上含有する樹脂が好適である。殊にそのガラス転移温度（Ｔｇ）が１００℃以上の非晶性熱可塑性樹脂を２０重量％以上含有する樹脂を好適に挙げることができる。非晶性熱可塑性樹脂はその流動性を確保するために、耐衝撃性や耐薬品性などの他の特性を犠牲にすることが多かった。本発明の射出圧縮成形方法においてはかかる特性を犠牲にすることなく大型成形品の提供を可能とする。成形に使用する樹脂中の非晶性熱可塑性樹脂の割合は２５重量％以上がより好ましく、３０重量％以上が更に好ましい。尚、本発明におけるガラス転移温度はＪＩＳ Ｋ７１２１に規定される方法にて測定されたものである。
【００７６】
非晶性熱可塑性樹脂としては、例えばスチレン系樹脂（ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂、およびＡＥＳ樹脂など）、アクリル系樹脂（ＰＭＭＡ樹脂など）、ポリカーボネート樹脂、ポリエステルカーボネート樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、およびポリアミノビスマレイミド樹脂、などを挙げることができる。更に好ましくは、これらの中でも成形加工性に優れ、より広範な分野に適用が可能なポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、および環状ポリオレフィン樹脂を挙げることができる。中でも機械的強度に特に優れるポリカーボネート樹脂が好ましい。
【００７７】
より好適には、本発明における熱可塑性樹脂としては粘度平均分子量が粘度平均分子量が１２，０００〜１００，０００、より好ましくは１４，０００〜３５，０００のポリカーボネート樹脂を主体する樹脂を挙げることができる。
【００７８】
本発明の熱可塑性樹脂には、上記以外の熱可塑性樹脂、衝撃改質材、熱硬化性樹脂、強化フィラー、溶融弾性改質材、難燃剤、難燃助剤、チャー形成化合物、核剤、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、離型剤、帯電防止剤、発泡剤、流動改質剤、抗菌剤、光触媒系防汚剤、滑剤、着色剤、蛍光増白剤、蓄光顔料、蛍光染料、赤外線吸収剤、フォトクロミック剤、光拡散剤、およびメタリック剤などを配合することができる。
【００７９】
本発明は低い型締め力を用いて、低歪みかつ高い厚み精度を有する高品質の大型の射出成形品を実用上問題なく安定して提供でき、殊に耐熱性の高い非晶性熱可塑性樹脂からなる該成形品を提供できる。かかる成形品としては車両用透明部材を代表的に挙げることができ、殊に車両用のグレージング材が好適である。したがって本発明によれば、良好な車両用透明部材を製造できる射出圧縮成形方法が提供され、またかかる車両用透明部材が提供される。該車両用透明部材は、その表面にハードコートなどの層を設けたものを使用することができる。一方成形品自体も多層とすることは可能であるが、単層からなる車両用透明部材が提供され、該成形品にハードコートなどの表面処理を施したものが好ましい。
【００８０】
また同様に不透明であっても高外観かつ低歪み性の求められる大型成形品である車両用外板成形品などが好適に提供される。更に例えばグレージング材と車両用外板成形品が一体化した成形品などを提供できる。車両用外板としては例えば、バックパネル、フェンダー、ドアパネル、ルーフパネル、およびトランクリッドなどを挙げることができる。これらの外板とフロント、サイド、リア、およびルーフなどの各窓（ウインドウ）とを一体化した製品もまた本発明の射出圧縮成形方法において提供可能であり、本発明はかかる成形品の射出圧縮成形方法を提供可能とするものである。
【００８１】
更に本発明の射出圧縮成形方法によれば、極めて精度高い転写性および低歪みが要求されるフレネルレンズなどの板状光学機能成形品を実用上問題なく提供することができる。
【００８２】
上記のごとく本発明によれば、厚み偏差が５０μｍ以内であって全投影面積が２０００ｃｍ2以上である成形品側面部分にゲートを有する熱可塑性樹脂成形品が提供される。大型かつ成形品側面部分にゲートのある成形品は、射出圧縮成形において金型内に溶融樹脂を充填する際、金型の傾きが生ずるため、厚みの精度が高い高品質な成形品を実用上問題なく成形することが困難であった。また射出圧縮成形を用いない場合には、成形加工性の確保のため何らかの特性を犠牲にすることが多かった。本発明によればこれらの問題を解決した成形品が提供される。
【００８３】
本発明の射出圧縮成形品である成形品は、更に各種のコーティング（ハードコート、撥水・撥油コート、紫外線吸収コート、赤外線吸収コート、耐摩耗コート、および耐チッピングコートなど。尚、これらのコーティングは必要に応じて施されるプライマーコートを含む）、塗装、印刷、並びにメタライジング（メッキ、および蒸着など）などの各種の表面処理を行うことができる。そして本発明の成形品は大型成形品においてもこれら表面処理を良好に行うことができる。
【００８４】
また本発明の射出圧縮成形方法は、公知の他の成形方法と組み合わせて使用することもできる。例えば特公平５−１９４４３号公報に開示された成形方法と組み合わせることも可能である。更には本発明の成形方法は、ガスアシスト射出成形、発泡成形（超臨界流体の注入によるものを含む）、インサート成形、インモールドコーティング成形、急速加熱冷却金型成形、断熱金型成形、二色成形、サンドイッチ成形、および超高速射出成形などと併用することができる。
【００８５】
【実施例】
以下に実施例、比較例を用いて本発明及びその効果を更に説明するが、本発明はこれら実施例などにより何ら限定されるものではない。
【００８６】
（評価項目）
（１）外観
成形品における（ｉ）フローマークの有無、および（ｉｉ）ヒケの有無を目視観察により判断した。結果を表２に示す。
○： 不良無し
×： 不良有り
【００８７】
（２）残留歪み
図７に示す成形品を３０ショット成形した後、その全ての成形品に対して残留歪みを観察した。ここで、図７は、実施例１において成形した射出圧縮成形品を示すものであり、（ａ）は正面図である。この正面図は、成形時のプラテン面に投影した図である。従って、かかる面積が最大投影面積となる。尚、ゲートは成形品の下側に位置する。また、（ｂ）は中心線１１１であるＡ−Ａ線における断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ線における断面図である。
【００８８】
上記の成形品を具体的に説明すると、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、成形品は、正面視長方形状の成形品本体１０１と、成形品本体１０１における底面１１２の一辺から突設されたゲート１０３とを有している。成形品本体１０１は、底面１１２の長尺方向の長さが５５ｃｍ、短尺方向の長さが３８ｃｍに設定されていると共に、高さが１２ｃｍに設定されている。また、成形品本体１０１は、縦断面が台形樋形状に形成されており、底面側周縁線１１２より構成される面から上面１１３にかけて面積を減少させるように傾斜された側周面１０７を有している。側周面１０７の四隅の稜線１０２は、湾曲した状態にされており、側周面１０７と上面１１３との稜線１０５は、曲折した状態にされている。また、ゲート１０３の中心線１１０上には、直径３ｍｍのホットランナのノズル部１０４が形成されている。
【００８９】
そして、このように構成された成形品は、成形品本体１０１の上面１１３における中心線１１１上に流動末端側の厚み測定ポイント１１０が設定され、ゲート１０３における中心線１１１上にゲート側の厚み測定ポイント１０９が設定されている。尚、流動末端側の厚み測定ポイント１１０は、稜線１０５から２ｃｍの位置である。また、ゲート側の厚み測定ポイント１０９は、ホットランナーのノズル部１０４の中心から５ｃｍの位置である。
【００９０】
観察は、２枚の偏光板を上下方向に平行にかつ偏光面が直交するように配置し、かかる２枚の偏光板の間に成形品を置くことにより行った。また観察のための光源は下部偏光板の下側に配置された光源を使用した。観察は上部偏光板の上側から目視観察により行った。評価は縞模様の色変化や疎密の不均一さの他、不均一な陰影部分の有無により判断した。結果を表２に示す。
【００９１】
○： 大きな歪みは認められず、不均一な陰影部分もない
△： 大きな歪みは認められないが、不均一な陰影部分が認められるものがある
×： 大きな歪みが認められる
縞模様の色変化が少なく、疎であれば光学的歪みが少ないことを示す。
【００９２】
（３）厚みの偏差
成形品のゲート側と流動末端側の特定の箇所において成形品の厚みをマイクロメータを用いて測定し、成形品の厚みの偏差を求めた。測定は成形品３０個について行いそれぞれの箇所においてその平均値を求めた。尚、いずれの場合も厚みのバラツキが平均値より２０μｍ以上大きくなることはなかった。厚みの偏差は金型寸法および厚み方向の成形収縮率から本来の成形品の厚みを算出し、そこからの差として求めた。結果を表２に示す。尚、表２中における＋の符号は成形品厚みが所定の寸法より厚いことを示し、−の符号は所定寸法より薄いことを示す。
【００９３】
（４）連続成形性
以下に示す実施例２の成形を連続２０００ショットを目標に行い、その連続成形性を評価した。安定した連続成形が可能であった場合は○、連続成形が困難であった場合は×とした。結果を表２に示す。平行度矯正機構を使用しない場合には、金型から１００ショット程度で金型から異音が発生し、金型の破損が予測されたため連続成形することができなかった。
【００９４】
（ポリカーボネート樹脂の製造）
ＰＣ−１：粘度平均分子量２２，５００のポリカーボネート樹脂パウダー（帝人化成（株）製パンライトＬ−１２２５ＷＰ）９９．８７重量部、Ｓａｎｄｓｔａｂ Ｐ−ＥＰＱ（サンド（Ｓａｎｄｏｚ）社製）０．０３重量部、およびペンタエリスリトールテトラステアレート０．１重量部からなる混合物を、同方向回転ベント付き２軸押出機（（株）日本製鋼所製ＴＥＸ−α、スクリュー径３０ｍｍ）にてスクリュー回転数１５０ｒｐｍ、シリンダ温度２８０℃、ベント吸引度３ｋＰａで押出し、ペレットを得た（ペレットにおける粘度平均分子量は２２，４００であった）。
【００９５】
ＰＣ−２： 芳香族ポリカーボネート樹脂（帝人化成（株）製パンライトＬ−１２５０ＷＰ）３０重量部、ＰＢＴ樹脂（長春人造樹脂廠股ふん有限公司製１１００２１１Ｓ）３０重量部、相溶化剤（（株）クラレ製ＴＫＳ−７３００）１０重量部、タルク（ＩＭＩ Ｆａｂｉ Ｓ．ｐ．Ａ製 Ｈｉｔａｌｃ Ｕｌｔｒａ５ｃ）２５重量部、スチレン系熱可塑性エラストマー（（株）クラレ製ＳＥＰＴＯＮ２００５）５重量部、およびホスフエート系熱安定剤（旭電化工業（株）製アデカスタブＰＥＰ−８）０．２重量部をタンブラーで均一に混合した後、ベント吸引度を３０ｋＰａにした以外は、実施例１とほぼ同様の方法および条件で押出を行いペレットを得た。
【００９６】
（実施例１）
上記のポリカーボネート樹脂ペレットＰＣ−１を１２０℃にて５時間熱風乾燥機で乾燥した後、成形機としてシリンダー径１１０ｍｍφ、型締め力１２７００ｋＮの日本製鋼所製Ｊ１３００Ｅ−Ｃ５射出成形機（型圧縮可能なように油圧回路および制御システムを変更した仕様）を使用して成形を行った。更に図１に示す要領で金型取り付け板の四隅に平行度矯正機構２０を設置した。ヘッド部材２４はマイクロメーター式のものとした。所定の中間型締め状態において平行度準備作業を行い、型締めの際の平行度を確保した。シリンダー温度３００℃、ホットランナー温度３１０℃、金型温度１００℃、充填時間６．５秒にて図７に示す車両用グレージング材を約１／２スケールとした成形品（製品部投影面積約２１００ｃｍ2、厚み約４．２ｍｍ）を射出圧縮成形した。
【００９７】
更にその他の成形条件は、射出速度：２０ｍｍ／ｓｅｃ、金型の中間型締め状態から最終型締め状態までの期間：２秒、樹脂の供給と型締めとが同時に行われている期間：０．５秒、金型内の樹脂に加える圧力（最大圧力）：２５ＭＰａ、該圧力での保持時間：４０秒、金型の中間型締め状態から最終型締め状態までの移動距離（前進のストローク）：２ｍｍ、冷却時間：５０秒である。平行度の矯正は、予め成形時の型締め位置とその金型の傾き量から必要な平行度矯正機構の保持圧力を設定し、それを表１に示す内容で時間制御することにより行った。
【００９８】
表１の第１列は、当接機構２１（ヘッド部材２４）と位置決めシリンダ２２(シリンダロッド２２ａ)とが１つの平行度矯正機構において接触してからの時間（秒）を示す。射出開始は、かかる接触の後３秒後より行われる。
【００９９】
金型内の樹脂に加える圧力は可動側金型キャビティ面の中央部に配置された圧力センサーの値から読み取った。かかる値は型締め圧力の設定値とほぼ同じであった。可動側金型パーティング面は最終の前進位置において固定側金型パーティング面から０．３ｍｍ離れた状態として型面タッチがないものとした。また、ランナーはモールドマスターズ社製のバルブゲート型のホットランナー（直径３ｍｍφ）を用い、充填完了後直ちにバルブゲートを閉じて型圧縮により溶融樹脂がゲートからシリンダーへ逆流しない条件とした。成形サイクルは約１２０秒（人力で成形品を取り出すため数秒のバラツキあり）であり、得られた成形品は、残留歪みが小さく外観が良好なものであった。評価結果を表２に示す。
【０１００】
（比較例１）
平行度矯正機構を作動させず、平行度の矯正をしなかったこと以外は実施例１と同様の条件で射出圧縮成形を行った。評価結果を表２に示す。
【０１０１】
（比較例２）
射出圧縮成形をすることなく通常の射出成形を行ったこと以外は実施例１と同様の条件で成形を行った。評価結果を表２に示す。
【０１０２】
（実施例２）
上記のポリカーボネートアロイ樹脂ペレットＰＣ−２を１２０℃にて５時間熱風乾燥機で乾燥した後、実施例１と同じ装置を使用して（平行度矯正機構を作動させた状態で）、図８に示す自動車のリアドアを約１／２スケールとした成形品（製品部投影面積約２１００ｃｍ2、厚み約３ｍｍ）を成形した。ここで、図８は、実施例２において成形した上記の成形品を示すものであり、（ａ）は正面図である。正面図は、成形時のプラテン面に投影した図である。従って、かかる面積が最大投影面積となる。尚、ゲートは成形品の下側に位置する。また、（ｂ）は中心線１３１であるＣ−Ｃ線における断面図、（ｃ）はＤ−Ｄ線における断面図である。
【０１０３】
上記の成形品を具体的に説明すると、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、成形品は、正面視長方形状の成形品本体１２１と、成形品本体１２１における底面側周縁線１３２の一辺から突設されたゲート１２３とを有している。成形品本体１２１は、底面側周縁線１３２の長尺方向の長さが５５ｃｍ、短尺方向の長さが３８ｃｍに設定されていると共に、高さが１２ｃｍに設定されている。また、成形品本体１２１の底面側周縁線１３２により構成される面は、凸湾曲形状に形成されている。一方、成形品本体１２１の上面１３３は、上述のゲート１２３が形成された一辺に対向する底面側周縁線１３２の他辺から上方に面積を減少させながら凸湾曲形状に形成されている。そして、この上面１３３の頂部と底面側周縁線１３２とは、平面状の傾斜面１２７を介して接続されている。傾斜面１２７の角隅部の稜線１２２は、湾曲した状態にされており、傾斜面１２７と上面１３３との稜線１２５は、曲折した状態にされている。また、ゲート１２３の中心線１３１上には、直径３ｍｍのホットランナのノズル部１２４が形成されている。
【０１０４】
そして、このように構成された成形品は、成形品本体１２１の上面１３３における中心線１３１上に流動末端側の厚み測定ポイント１３０が設定され、ゲート１２３における中心線１３１上にゲート側の厚み測定ポイント１２９が設定されている。尚、流動末端側の厚み測定ポイント１３０は、底面側周縁線１３２から６．５ｃｍの位置である。また、ゲート側の厚み測定ポイント１２９は、ホットランナーのノズル部１２４の中心から５ｃｍの位置である。
【０１０５】
上記の成形品は成形品側面部分にゲートを有するものであった。シリンダー温度２７０℃、ホットランナー温度２９０℃、金型温度１２０℃、および充填時間５．５秒にて射出圧縮成形した。更にその他の成形条件は、射出速度：２０ｍｍ／ｓｅｃ、金型の中間型締め状態から最終型締め状態までの期間：２秒、樹脂の供給と型締めとが同時に行われている期間：０．５秒、金型内の樹脂に加える圧力（最大圧力）：３０ＭＰａ、該圧力での保持時間：４０秒、金型の中間型締め状態から最終型締め状態までの移動距離（前進のストローク）：２ｍｍ、冷却時間：４５秒である。更に平行度の矯正は表１に示す内容で行った。型面タッチの条件およびホットランナー装置は実施例１と同様とした。成形サイクルは約１１０秒（人力で成形品を取り出すため数秒のバラツキあり）であり、得られた成形品は、外観が良好なものであった。評価結果を表２に示す。
【０１０６】
（比較例３）
平行度矯正機構を作動させず、平行度の矯正をしなかったこと以外は実施例２と同様の条件で射出圧縮成形を行った。評価結果を表２に示す。
【０１０７】
（実施例３）
上記のポリカーボネート樹脂ペレットＰＣ−１を１２０℃にて５時間熱風乾燥機で乾燥した後、実施例１と同じ装置を使用して（平行度矯正機構を作動させた状態で）、凸部の高さ約２５μｍのフレネルレンズ（製品部投影面積約１１００ｃｍ2、厚み０．７ｍｍ）を成形した。成形条件はシリンダー温度３１０℃、およびホットランナー温度３２０℃とした。更に金型温度はベース温度を１００℃とする一方で次のような方式の急速加熱冷却金型成形を行った。すなわち、金型内のキャビティ部を加熱ヒーター方式により最高到達温度を２００℃となるように急速に加熱した条件下において樹脂の充填を終え、その後冷却過程においてチラーユニットを使用して約１０℃の冷媒を通して急速に金型の冷却を行った。また充填時間は２．５秒とした。その他の条件は実施例２とほぼ同様とした。得られた成形品は、残留歪みが小さく良好な輝度を有するものであった。
【０１０８】
【表１】
【０１０９】
【表２】
【０１１２】
【発明の効果】
請求項１の発明は、金型同士を中間型締め状態に型締めし、該金型内への溶融樹脂の射出後または射出中に最終型締め状態まで再型締めして成形品とする射出圧縮成形装置であって、前記金型同士を中間型締め状態と最終型締め状態とに型締めするように、少なくとも一方の金型を進退移動させる型締め機構と、前記型締め機構における各金型の取付け面に対して矯正力を付与することによって、前記中間型締め状態に型締めされた金型間を高い平行度に矯正する平行度矯正機構とを有し、前記平行度矯正機構は、前記型締め機構の取付け面間の複数箇所に設けられており、前記金型の型締め方向にシリンダロッドを進退移動可能にされた位置決めシリンダと、前記金型の型締め方向に先端部を進退移動して任意の位置で固定可能にされ、且つ、最大進出量で進出している状態の前記位置決めシリンダの前記シリンダロッドと当接することで全ての平行度矯正機構を同一の所定長に設定可能な当接機構とを有する構成である。
【０１１３】
上記の構成によれば、中間型締め状態の金型間を平行度矯正機構で高い平行度に矯正することによって、金型内に溶融樹脂を略均等に充填することができる。従って、中間型締め状態から再型締めして最終型締め状態としたときに、金型内の溶融樹脂を均等に圧縮することができるため、溶融樹脂を冷却して形成された成形品中の残留応力を充分に小さなものにして高品質の成形品とすることができる。また、中間型締め状態から再型締めするときに、金型間に高い平行度が出現しているため、金型同士の齧りや破損等の不具合を確実に防止することができる。この結果、装置内の各部品要素が使用により消耗した場合でも、中間型締め状態の金型間の平行度については、平行度矯正機構で常に高い平行度に維持されるため、高品質な成形品を長期間に亘って製造することができる。
【０１１４】
請求項２の発明は、金型同士を中間型締め状態に型締めし、該金型内への溶融樹脂の射出後または射出中に最終型締め状態まで再型締めして成形品とする射出圧縮成形装置であって、前記金型同士を中間型締め状態と最終型締め状態とに型締めするように、少なくとも一方の金型を進退移動させる型締め機構と、前記型締め機構における各金型の取付け面に対して矯正力を付与することによって、前記中間型締め状態に型締めされた金型間を高い平行度に矯正する平行度矯正機構とを有し、前記平行度矯正機構は、前記型締め機構の取付け面間の複数箇所に設けられており、前記金型の型締め方向にシリンダロッドを進退移動可能にされた位置決めシリンダと、前記金型の型締め方向に先端部を進退移動して任意の位置で固定可能にされ、前記位置決めシリンダとで平行度矯正機構を所定長に設定可能な当接機構とを有し、前記当接機構の先端部がマイクロメータ機構で進退移動可能にされている構成である。上記の構成によれば、当接機構とシリンダロッドとの部品点数の少ない簡単な構成で平行度矯正機構を得ることができる。
【０１１５】
上記の構成によれば、当接機構の先端部をマイクロメータ機構により所望の位置に高精度に位置決めすることができる。
【０１１６】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の射出圧縮成形装置であって、前記各平行度矯正機構の位置決めシリンダに対してシリンダロッドを進退移動させると共に任意の保持圧力で保持させるように作動油を給排出可能な油圧設定部と、前記中間型締め位置の金型内に射出された溶融樹脂により偏荷重が生じたときに、該偏荷重による再型締め時の平行度の影響を最小限に抑制するように前記油圧設定部における保持圧力および作動油の排出速度の少なくとも一方を個別に設定する制御装置とを有する構成である。
【０１１７】
上記の構成によれば、溶融樹脂の偏荷重を加味して平行度矯正機構の保持圧力を設定するため、金型間の高い平行度を再型締め中においても確実に維持することができる。この結果、成形品を一層高品質にすることができると共に、金型の齧り等の不具合の発生を一層確実に防止することができる。
【０１１８】
請求項４の発明は、請求項１ないし３の何れか１項に記載の射出圧縮成形装置であって、前記型締め機構は、共通プレートを着脱可能に備えており、前記共通プレートの取付け面には、前記金型および平行度矯正機構が設けられている構成である。上記の構成によれば、共通プレートを装着するという簡単な作業を行うだけで、既存の射出成形装置を射出圧縮成形装置に改造することができる。
【０１１９】
請求項５の発明は、金型同士を中間型締め状態に型締めし、該金型内への溶融樹脂の射出後または射出中に最終型締め状態まで再型締めして成形品とする射出圧縮成形方法であって、前記中間型締め状態に金型を型締めしたときに、該金型間を高い平行度に矯正し、前記最終型締め状態は、可動側金型と固定側金型とのパーティング面が互いに接触しない状態である構成である。
【０１２０】
上記の構成によれば、中間型締め状態の金型間を高い平行度に矯正することによって、金型内に溶融樹脂を略均等に充填することができる。従って、中間型締め状態から再型締めして最終型締め状態としたときに、金型内の溶融樹脂を均等に圧縮することができるため、溶融樹脂を冷却して形成された成形品中の残留応力を充分に小さなものにして高品質の成形品とすることができる。また、中間型締め状態から再型締めするときに、金型間に高い平行度が出現しているため、金型同士の齧りや破損等の不具合を確実に防止することができる。この結果、装置内の各部品要素が消耗した場合でも、中間型締め状態の金型間が高い平行度に設定されるため、高品質な成形品を長期間に亘って製造することができる。
【０１２１】
請求項６の発明は、請求項５の射出圧縮成形方法であって、前記矯正は、前記金型同士を中間型締め状態と最終型締め状態とに型締めするように、少なくとも一方の金型を進退移動させる型締め機構における各金型の取り付け面に対し、矯正力を付与することにより行う構成である。
【０１２２】
上記構成によれば、金型間の高い平行度を比較的小さな力で効率よく達成することができる。かかる高い平行度は金型同士の齧りや破損などを確実に防止し、高品質の樹脂製品を長期間に亘って製造することができ、実用上問題なく安定して製品を提供することができる。更にかかる高い平行度は最終型締め状態が可動側金型と固定側金型とのパーティング面が互いに接触しない状態にあっても、厚みの偏差のない所定の成形品の成形を可能とする。かかるパーティング面が互いに接触しない最終型締め状態は、金型内の樹脂へのより均等な圧縮を可能とし、更に高品質の樹脂製品を達成する。
【０１２３】
請求項７の発明は、請求項５または６に記載の射出圧縮成形方法であって、前記溶融樹脂は、非晶性熱可塑性樹脂を２０重量％以上含有する構成である。
【０１２４】
上記の構成によれば、従来成形加工性を確保するため、耐衝撃性や耐薬品性などの特性を犠牲にしがちであった非晶性熱可塑性樹脂を２０重量％以上含有する樹脂においても、これらの特性に優れた高品質な成形品を長期間に亘って製造することができる。
【０１２７】
請求項８の発明は、請求項５に記載の射出圧縮成形方法により形成された射出圧縮成形品である。
【０１２８】
上記の構成によれば高品質な成形品が長期間に渡って製造され、実用上問題なく安定して高品質な射出圧縮成形品が提供される。
【０１２９】
請求項９の発明は、請求項８の発明であって、前記射出圧縮成形品は車両用グレージング材である。
【０１３０】
上記の構成によれば、従来ガラスよりなる透明部材を樹脂に代替することを可能とする。殊にグレージング材においては良好な耐衝撃性、軽量、かつ曲率が極めて小さいかまたはエッジのある新規なグレージング材を、少ない歪みおよび高い厚みの精度をもって、実用上問題なく提供することができる。
【０１３１】
請求項１０の発明は、請求項８の発明であって、前記射出圧縮成形品は車両用外板である。
【０１３２】
上記の構成によれば、従来以上に大型の車両用外板の成形を可能とする。したがって上記の構成は、従来の成形品を多数個取りすること、および更に一体部分を拡大した成形品とすることを可能とし、その結果生産効率の向上によるコストダウンがされた樹脂製車両用外板を実用上問題なく提供することができる。
【０１３３】
請求項１１の発明は、請求項８の発明であって、前記射出圧縮成形品は板状光学機能成形品である。
【０１３４】
上記の構成によれば、極めて精度高い転写性および低歪みが要求されるフレネルレンズなどの板状光学機能成形品を実用上問題なく提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】射出圧縮成形装置の概略構成図である。
【図２】平行度矯正機構の配置状態を示す説明図である。
【図３】ヘッド部材の説明図であり、（ａ）は縦断面の説明図、（ｂ）は先端面の説明図である。
【図４】制御装置のブロック図である。
【図５】平行度矯正機構に対する油圧系の回路図である。
【図６】金型内に溶融樹脂が射出される状態を示す説明図である。
【図７】実施例１において成形した成形品を示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）はＡ−Ａ線断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】実施例２において成形した成形品を示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）はＣ−Ｃ線断面図、（ｃ）はＤ−Ｄ線断面図である。
【図９】従来の射出圧縮成形の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 成形ユニット
２ 射出ユニット
３ 型締ベース
４ 支持盤
５ 支持盤
６ ガイド部材
７ 金型開閉シリンダ
８ ガイド係合部材
９ 移動側共通プレート
１０ 移動金型
１１ 固定金型
１２ キャビティ
１３ 固定側共通プレート
２０ 平行度矯正機構
２１ 当接機構
２２ 位置決めシリンダ
２３ ロッド部材
２４ａ 目盛り
２４ ヘッド部材
３０ 油圧設定部
３１ 進退移動部
３２ 油供給部
４９ 比例電磁式圧力制御弁
６０ 制御装置
１０１ 成形品本体
１０２ 稜線
１０３ ゲート
１０４ ノズル部
１０５ 稜線
１０７ 側周面
１０９ 厚み測定ポイント
１１０ 厚み測定ポイント
１１２ 底面側周縁線
１１３ 上面
１２１ 成形品本体
１２２ 稜線
１２３ ゲート
１２４ ノズル部
１２５ 稜線
１２７ 傾斜面
１２８ 稜線
１２９ 厚み測定ポイント
１３０ 厚み測定ポイント
１３２ 底面側周縁線
１３３ 上面
【発明の属する技術分野】
本発明は、金型を中間型締め状態と最終型締め状態とに型締めして成形品とする射出圧縮成形装置、射出圧縮成形方法およびその方法による射出圧縮成形品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の射出成形機は、金型ベースと、金型ベースの両端部に立設された支持盤と、両支持盤間に水平配置されたガイド部材と、ガイド部材に摺動自在に設けられた移動金型と、移動金型に対向するように一方の支持盤に固設された固定金型と、移動金型を進退移動させるように他方の支持盤に固設された金型開閉シリンダとを有している。そして、通常、射出成形を行う場合には、ガイド部材に沿って移動金型を固定金型に移動して充分な型締め力で型締めし、金型内に溶融樹脂を射出して冷却固化することにより成形品としている。
【０００３】
ところが、通常の射出成形方法では、成形品中に大きな残留応力が残るため、精密機器部品や光学機器部品等の特殊な用途に使用される成形品にとっては歪や屈折率が許容範囲を超える等の不具合が生じ易いものとなる。そこで、このような特殊な用途の成形品を製造する場合には、先ず、金型が僅かに開いた中間型締め状態に設定しておいたり、射出圧力で金型が開く程度の型締め力に設定しておき、この後、このような金型内に溶融樹脂を射出した時点で金型を最終型締め状態まで再型締めすることによって、成形品に残留応力を残さないようにする射出圧縮成形方法が採用されている（特開２０００−６２１３号公報、特許第２８６５９２４号公報等）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の射出成形機は、金型を充分に型締めした最終型締め状態で溶融樹脂を射出する通常の射出成形方法での使用を前提として設計されているため、不十分な型締め状態で溶融樹脂を射出したときの移動金型と固定金型との平行度に関しては全く考慮されていない。従って、上述の射出圧縮成形方法により成形品を製造した場合でも、図９に示すように、射出成形機の構造上の問題、即ち、金型９１・９２間の平行度が例えばガイド部材９３の撓み等で不十分になるという問題によって、成形品の品質が低下することがある。さらに、金型９１・９２間の平行度が不十分な状態で再型締めされると、金型９１・９２同士の齧りにより金型９１・９２が破損し易いという問題も起こる。そして、このような問題は、射出成形機が繰り返して作動されることによって、ガイド部材９３の磨耗や支持盤９４・９５の傾斜等のように射出成形機の機械的な消耗が進行したときに、一層顕著なものになる。
【０００５】
従って、本発明は、高品質な成形品を長期間に亘って製造することを可能にする射出圧縮成形装置および射出圧縮成形方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、金型同士を中間型締め状態に型締めし、該金型内への溶融樹脂の射出後または射出中に最終型締め状態まで再型締めして成形品とする射出圧縮成形装置であって、前記金型同士を中間型締め状態と最終型締め状態とに型締めするように、少なくとも一方の金型を進退移動させる型締め機構と、前記型締め機構における各金型の取付け面に対して矯正力を付与することによって、前記中間型締め状態に型締めされた金型間を高い平行度に矯正する平行度矯正機構とを有し、前記平行度矯正機構は、前記型締め機構の取付け面間の複数箇所に設けられており、前記金型の型締め方向にシリンダロッドを進退移動可能にされた位置決めシリンダと、前記金型の型締め方向に先端部を進退移動して任意の位置で固定可能にされ、且つ、最大進出量で進出している状態の前記位置決めシリンダの前記シリンダロッドと当接することで全ての平行度矯正機構を同一の所定長に設定可能な当接機構とを有することを特徴としている。
【０００９】
上記の構成によれば、中間型締め状態の金型間を平行度矯正機構で高い平行度に矯正することによって、金型内に溶融樹脂を略均等に充填することができる。従って、中間型締め状態から再型締めして最終型締め状態としたときに、金型内の溶融樹脂を均等に圧縮することができるため、溶融樹脂を冷却して形成された成形品中の残留応力を充分に小さなものにして高品質の成形品とすることができる。また、中間型締め状態から再型締めするときに、金型間に高い平行度が出現しているため、金型同士の齧りや破損等の不具合を確実に防止することができる。この結果、装置内の各部品要素が使用により消耗した場合でも、中間型締め状態の金型間の平行度については、平行度矯正機構で常に高い平行度に維持されるため、高品質な成形品を長期間に亘って製造することができる。
【００１０】
請求項２の発明は、金型同士を中間型締め状態に型締めし、該金型内への溶融樹脂の射出後または射出中に最終型締め状態まで再型締めして成形品とする射出圧縮成形装置であって、前記金型同士を中間型締め状態と最終型締め状態とに型締めするように、少なくとも一方の金型を進退移動させる型締め機構と、前記型締め機構における各金型の取付け面に対して矯正力を付与することによって、前記中間型締め状態に型締めされた金型間を高い平行度に矯正する平行度矯正機構とを有し、前記平行度矯正機構は、前記型締め機構の取付け面間の複数箇所に設けられており、前記金型の型締め方向にシリンダロッドを進退移動可能にされた位置決めシリンダと、前記金型の型締め方向に先端部を進退移動して任意の位置で固定可能にされ、前記位置決めシリンダとで平行度矯正機構を所定長に設定可能な当接機構とを有し、前記当接機構の先端部がマイクロメータ機構で進退移動可能にされていることを特徴としている。上記の構成によれば、当接機構とシリンダロッドとの部品点数の少ない簡単な構成で平行度矯正機構を得ることができる。
【００１１】
上記の構成によれば、当接機構の先端部をマイクロメータ機構により所望の位置に高精度に位置決めすることができる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の射出圧縮成形装置であって、前記各平行度矯正機構の位置決めシリンダに対してシリンダロッドを進退移動させると共に任意の保持圧力で保持させるように作動油を給排出可能な油圧設定部と、前記中間型締め位置の金型内に射出された溶融樹脂により偏荷重が生じたときに、該偏荷重による再型締め時の平行度の影響を最小限に抑制するように前記油圧設定部における保持圧力および作動油の排出速度の少なくとも一方を個別に設定する制御装置とを有することを特徴としている。
【００１３】
上記の構成によれば、溶融樹脂の偏荷重を加味して平行度矯正機構の保持圧力を設定するため、金型間の高い平行度を再型締め中においても確実に維持することができる。この結果、成形品を一層高品質にすることができると共に、金型の齧り等の不具合の発生を一層確実に防止することができる。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１ないし３の何れか１項に記載の射出圧縮成形装置であって、前記型締め機構は、共通プレートを着脱可能に備えており、前記共通プレートの取付け面には、前記金型および平行度矯正機構が設けられていることを特徴としている。上記の構成によれば、共通プレートを装着するという簡単な作業を行うだけで、既存の射出成形装置を射出圧縮成形装置に改造することができる。
【００１５】
請求項５の発明は、金型同士を中間型締め状態に型締めし、該金型内への溶融樹脂の射出後または射出中に最終型締め状態まで再型締めして成形品とする射出圧縮成形方法であって、前記中間型締め状態に金型を型締めしたときに、該金型間を高い平行度に矯正し、前記最終型締め状態は、可動側金型と固定側金型とのパーティング面が互いに接触しない状態であることを特徴としている。
【００１６】
上記の構成によれば、中間型締め状態の金型間を高い平行度に矯正することによって、金型内に溶融樹脂を略均等に充填することができる。従って、中間型締め状態から再型締めして最終型締め状態としたときに、金型内の溶融樹脂を均等に圧縮することができるため、溶融樹脂を冷却して形成された成形品中の残留応力を充分に小さなものにして高品質の成形品とすることができる。また、中間型締め状態から再型締めするときに、金型間に高い平行度が出現しているため、金型同士の齧りや破損等の不具合を確実に防止することができる。この結果、装置内の各部品要素が消耗した場合でも、中間型締め状態の金型間が高い平行度に設定されるため、高品質な成形品を長期間に亘って製造することができる。
【００１７】
請求項６の発明は、請求項５の射出圧縮成形方法であって、前記矯正は、前記金型同士を中間型締め状態と最終型締め状態とに型締めするように、少なくとも一方の金型を進退移動させる型締め機構における各金型の取り付け面に対し、矯正力を付与することにより行うことを特徴としている。
【００１８】
上記構成によれば、金型間の高い平行度を比較的小さな力で効率よく矯正することができる。かかる高い平行度は金型同士の齧りや破損などを確実に防止し、高品質の樹脂製品を長期間に亘って製造することができ、実用上問題なく安定して製品を提供することができる。更にかかる高い平行度は最終型締め状態が可動側金型のパーティング面と固定側金型のパーティング面とが互いに接触しない状態にあっても、厚みの偏差のない所定の成形品の成形を可能とする。かかるパーティング面が互いに接触しない最終型締め状態は、金型内の樹脂へのより均等な圧縮を可能とし、更に高品質の樹脂製品を達成する。
【００１９】
請求項７の発明は、請求項５または６に記載の射出圧縮成形方法であって、前記溶融樹脂は、非晶性熱可塑性樹脂を２０重量％以上含有するものであることを特徴としている。
【００２０】
上記の構成によれば、従来成形加工性を確保するため、耐衝撃性や耐薬品性などの特性を犠牲にしがちであった非晶性熱可塑性樹脂を２０重量％以上含有する樹脂においても、これらの特性に優れた高品質な成形品を長期間に亘って製造することができる。
【００２３】
請求項８の発明は、請求項５に記載の射出圧縮成形方法により形成された射出圧縮成形品であることを特徴としている。
【００２４】
上記の構成によれば高品質な成形品が長期間に渡って製造され、実用上問題なく安定して高品質な射出圧縮成形品が提供される。
【００２５】
請求項９の発明は、請求項８の発明であって、前記射出圧縮成形品は車両用透明部材であることを特徴としている。
【００２６】
上記の構成によれば、従来ガラスよりなる透明部材を樹脂に代替することを可能とする。殊にグレージング材においては良好な耐衝撃性を有し、軽量であり、かつ曲率が極めて小さいかまたはエッジを有することのできる意匠性に富んだ３次元的な面構成を備えた新規なグレージング材を、少ない歪みおよび高い厚みの精度をもって、実用上問題なく提供することができる。
【００２７】
請求項１０の発明は、請求項８の発明であって、前記射出圧縮成形品は車両用外板であることを特徴としている。
【００２８】
上記の構成によれば、従来以上に大型の車両用外板の成形を可能とする。したがって上記の構成は、従来の成形品を多数個取りすること、および更に一体部分を拡大した成形品とすることを可能とし、その結果生産効率の向上によりコストダウンされた樹脂製車両用外板を実用上問題なく提供することができる。
【００２９】
請求項１１の発明は、請求項８の発明であって、前記射出圧縮成形品は板状光学機能成形品であることを特徴としている。
【００３０】
上記の構成によれば、極めて精度の高い転写性および低歪みが要求されるフレネルレンズなどの板状光学機能成形品を実用上問題なく提供することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１ないし図９に基づいて以下に説明する。
【００３４】
本実施の形態に係る射出圧縮成形装置は、透明レンズやＣＤ、ＦＤに代表される光学機器部品や精密機器部品の成形品の製造に好適に使用される。更に本発明の射出圧縮成形装置は、車両用透明部材（グレージング材（例えば、フロントドアウインドウ、リアドアウインドウ、クォーターウインドウ、バックウインドウ、およびバックドアウインドウ、並びにサンルーフおよびルーフパネルなど）、ヘッドランプレンズ、ソーラーセルカバー、風防、および情報表示型インストルメンタルパネルなど）、車両用外板（自動車外板パネル、カウル、およびハードトップなど）、車両用内装材（インストルメンタルパネルなど）、並びに板状光学機能成形品（フレネルレンズ、光拡散シート、レンチキュラーレンズシード、プリズムシートおよびレンズアレイなど）などにより好適に使用される。
【００３５】
射出圧縮成形装置は、図１に示すように、溶融樹脂を冷却固化して成形品とする成形ユニット１と、成形ユニット１に対してＰＣ（ポリカーボネート）樹脂やＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）樹脂等の溶融樹脂を射出する射出ユニット２とを有している。成形ユニット１は、型締ベース３を備えている。型締ベース３の両端部には、支持盤４・５が設けられている。両支持盤４・５間には、棒状のガイド部材６が各コーナー部に横設されている。また、図中左側に位置する一方の支持盤４には、金型開閉シリンダ７がシリンダロッド７ａを他方側の支持盤５に対して進退移動させるように設けられている。
【００３６】
上記のシリンダロッド７ａの先端部には、ガイド係合部材８が設けられている。ガイド係合部材８の各コーナー部には、上述のガイド部材６が摺動自在に貫挿されている。そして、ガイド係合部材８は、ガイド部材６に沿って移動することによって、金型開閉シリンダ７のシリンダロッド７ａによる進退方向を規制している。
【００３７】
上記のガイド係合部材８には、平板状の移動側共通プレート９が着脱可能に設けられている。また、他方側の支持盤５には、平板状の固定側共通プレート１３が移動側共通プレート９に対向して着脱可能に設けられている。共通プレート９・１３同士が対向する取付け面の中心部には、移動金型１０および固定金型１１がそれぞれ設けられている。そして、移動金型１０と固定金型１１とは、移動金型１０が金型開閉シリンダ７により固定金型１１に対して型締めされることによって、成形品の外形に対応したキャビティ１２を内部に形成するようになっている。また、固定金型１１の内部には、溶融樹脂を流動させるゲート１１ａが形成されている。ゲート１１ａは、固定金型１１の外壁面に沿って形成されており、一方端が固定金型１１の裏面側（射出ユニット２側）に開口されている一方、他方端がキャビティ１２の側面に開口されている。
【００３８】
また、図２に示すように、金型１０・１１の周囲には、金型１０・１１の平行度を調整する複数の平行度矯正機構２０が設けられている。平行度矯正機構２０は、移動側共通プレート９の取付け面に設けられた当接機構２１と、固定側共通プレート１３の取付け面に設けられた位置決めシリンダ２２とを備えている。位置決めシリンダ２２は、当接機構２１に対してシリンダロッド２２ａを進退移動可能な油圧シリンダからなっている。また、当接機構２１は、移動金型１０に平行配置されたロッド部材２３と、ロッド部材２３の先端部に進退移動可能に設けられたヘッド部材２４とを備えている。
【００３９】
上記のロッド部材２３とヘッド部材２４とは、図３（ａ）に示すように、ロッド部材２３の先端部に形成された雄ネジ部２３ａに、ヘッド部材２４内に形成された雌ネジ部２４ｂを螺合したマイクロメータ機構により連結されている。雄ネジ部２３ａおよび雌ネジ部２４ｂは、２ｍｍ等の所定ピッチに設定されており、ヘッド部材２４は、１回転する毎に、ロッド部材２３の先端部に対して２ｍｍ等の所定ピッチで進退移動可能にされている。また、図３（ｂ）に示すように、ヘッド部材２４の周縁部には、ヘッド部材２４の回転量（進退移動量）をオペレータに認識させるように目盛り２４ａが形成されている。そして、このように構成された平行度矯正機構２０は、ヘッド部材２４を回転させてロッド部材２３に対して所定位置に位置決めした後、位置決めシリンダ２２のシリンダロッド２２ａを最大進出量で進出させてヘッド部材２４に当接させることによって、移動側共通プレート９（移動金型１０）および固定側共通プレート１３（固定金型１１）間の平行度を調整可能にしている。
【００４０】
上記の各位置決めシリンダ２２は、油圧回路で動作が制御されている。油圧回路は、図５に示すように、各平行度矯正機構２０の位置決めシリンダ２２に対してシリンダロッド２２ａを進退移動させると共に任意の保持圧力で保持させるように作動油を給排出可能な油圧設定部３０と、シリンダロッド２２ａを進退移動させるように位置決めシリンダ２２に対して作動油の供給方向を切り替える進退移動部３１と、位置決めシリンダ２２に対して作動油を供給する油供給部３２とを有している。油供給部３２は、作動油を貯留するオイルパン３３と、オイルパン３３に貯留された作動油の油面を検出する油面計３４と、オイルパン３３に貯留された作動油を送給する可変ポンプ３５と、アンロード用のアンロード切替弁３６とを備えている。
【００４１】
上記の可変ポンプ３５の送給側には、チェック弁３７を介して進退移動部３１を構成する主切替弁３８が接続されている。主切替弁３８は、４ポート３位置形式の電磁パイロット切替弁からなっており、一方の出力ポート３８ａが進出用配管３９を介して油圧設定部３０に接続されている。また、切替弁３８の他方の出力ポート３８ｂは、後退用配管４０を介して位置決めシリンダ２２の引き込みポート２２ｂに接続されている。そして、主切替弁３８は、弁体を中立位置にすることにより位置決めシリンダ２２に対する作動油の供給を停止してシリンダロッド２２ａを固定された状態にする機能と、油供給部３２を一方の出力ポート３８ａに連通させることにより作動油を油圧設定部３０に供給して位置決めシリンダ２２に対してシリンダロッド２２ａを進出させる機能と、油供給部３２を他方の出力ポート３８ｂに連通させることにより作動油を引き込みポート２２ｂに供給して位置決めシリンダ２２に対してシリンダロッド２２ａを後退させる機能とを有している。
【００４２】
上記の進退移動部３１に接続された後退用配管４０には、位置決めシリンダ２２におけるシリンダロッド２２ａの後退速度を制限するように、第１可変絞り弁４２が設けられている。また、進出用配管３９に接続された油圧設定部３０は、所定圧力に設定された減圧弁４４と、減圧弁４４に直列接続され、シリンダロッド２２ａの進出速度を制限する第２可変絞り弁４５と、減圧弁４４および第２可変絞り弁４５間の圧力を検出する圧力計４６、圧力表示器４７およびロードセルアンプからなる圧力検出器４８と、減圧弁４４および第２可変絞り弁４５間に接続された比例電磁式圧力制御弁４９と、比例電磁式圧力制御弁４９の設定圧力を変更する圧力変更アンプ５０とを有している。尚、比例電磁式圧力制御弁４９の設定圧力は、減圧弁４４の所定圧力よりも０．７Ｐａ以上高くなるように設定されている。
【００４３】
上記の比例電磁式圧力制御弁４９は、押し戻し戻し用配管５１に接続されている。押し戻し戻し用配管５１は、作動油中の異物を除去するフィルタ５２と、作動油を冷却する熱交換機５３とを介してオイルパン３３に接続されている。そして、比例電磁式圧力制御弁４９を備えた油圧設定部３０は、油供給部３２から作動油が供給されたときに、減圧弁４４の所定圧力および第２可変絞り弁４５の進出速度でシリンダロッド２２ａを進出させるように機能すると共に、シリンダロッド２２ａを後退方向に押圧する押圧力が比例電磁式圧力制御弁４９の設定圧力（シリンダロッド２２ａの保持圧力）を超えたときに、作動油を比例電磁式圧力制御弁４９から押し戻し戻し用配管５１に排出してシリンダロッド２２ａを後退させるように機能する。
【００４４】
上記のように構成された油圧回路は、図４に示すように、制御装置６０により動作が制御されている。制御装置６０は、各種の信号を送受信可能に配線されたベース７０を備えている。ベース７０には、通電状態の有無を検出して入力信号とする入力ユニット６１と、パルス信号を計数してカウンタ値とする高速カウンタユニット６２と、電圧信号や電流信号からなるアナログ信号を取り込んでデジタル信号に変換するＡ/Ｄ変換ユニット６３と、制御装置６０の電力を供給する電源ユニット６４と、デジタル信号をアナログ信号に変換して出力するＤ／Ａ変換ユニット６５と、直流電流を出力するＤＣ出力ユニット６６と、制御装置６０内のデータをＲＳ２３２Ｃ規格等の通信規格に応じたプロトコールで送受信可能にする回線計算機リンクユニット６７と、各ユニット６１〜６７の動作を制御および監視するＣＰＵユニット６８とが設けられていると共に、ＣＰＵユニット６８に対してオペレータが各種の動作を設定可能にするタッチパネル６９が接続されている。
【００４５】
上記の入力ユニット６１には、非常停止スイッチ５５や複数のリミットスイッチ５６が接続されている。非常停止スイッチ５５は、射出圧縮成形装置が異常動作を起こしたときに、オペレータの判断で動作を緊急停止する際に使用される。リミットスイッチ５６は、図１の金型開閉シリンダ７や位置決めシリンダ２２等に設けられており、例えばこれらのシリンダ７・２２の進出量を設定している。また、高速カウンタユニット６２には、パルスエンコーダ５７が接続されている。パルスエンコーダ５７は、図１の平行度矯正機構２０に設けられており、ヘッド部材２４の回転に伴ってパルス信号を出力する。
【００４６】
また、Ａ／Ｄ変換ユニット６３には、増幅器５８を介してロードセル５９が接続されている。一方、Ｄ／Ａ変換ユニット６５は、増幅器５８を介して比例電磁式圧力制御弁４９のコイル部４９ａに接続されている。ロードセル５９は、図５に示すように、油圧設定部３０に設けられており、比例電磁式圧力制御弁４９に付与される油圧を検出する。ＤＣ出力ユニット６６には、複数のリレー７１が接続されており、これらのリレー７１は、油圧回路内における減圧弁４４等の開閉を制御可能にしている。計算機リンクユニット６７には、通信線７２を介してパーソナルコンピュータ等の情報処理装置７３が接続されている。そして、情報処理装置７３は、制御装置６０との間でデータを送受信することによって、射出圧縮成形装置の動作状況や生産状況を管理する。
【００４７】
上記の構成において、射出圧縮成形装置の動作について説明する。
【００４８】
[組み立て作業]
型締め方向が水平方向である横型方式の既存の射出成形装置を射出圧縮成形装置として使用する場合には、図２に示すように、移動側共通プレート９および固定側共通プレート１３が用意される。そして、移動側共通プレート９の取付け面に移動金型１０と当接機構２１とが取り付けられる一方、固定側共通プレート１３の取付け面に固定金型１１と位置決めシリンダ２２とが取り付けられる。
【００４９】
この後、図１に示すように、移動側共通プレート９および固定側共通プレート１３が既存の射出成形機に運搬され、この成形機内のガイド係合部材８および支持盤５の対向面にそれぞれ取り付けられる。これにより、既存の射出成形装置は、金型１０・１１の周囲に４本の平行度矯正機構２０が配置された射出圧縮成形装置に改造される。そして、このような改造作業は、共通プレート９・１３の装着作業だけで行うことができるため、金型１０・１１および平行度矯正機構２０を射出成形装置に直接取り付ける場合と比較して短時間で完了する。尚、射出圧縮成形装置を元の射出成形装置に戻す作業も、共通プレート９・１３の取り外し作業により短時間で完了する。尚、共通プレート９・１３は、図１に示すような複数の機器を一つの共通プレートに取り付けた一体形プレートに加え、機器毎に分けて取り付けた分割形プレート（図示しない）とすることも可能である。
【００５０】
[平行度準備作業]
上記のようにして射出圧縮成形装置として改造されると、ヘッド部材２４が回転されて移動側共通プレート９側に移動される。この後、移動金型１０が金型開閉シリンダ７により固定金型１１方向に前進され、成形品に要求される所定の圧縮量に相当する中間型締め位置まで前進したときに停止されることによって、完全に型締めされた型締め位置（または最終型締め状態）から所定間隔Ｌを僅かに開いた中間型締め状態に設定される。
【００５１】
次に、位置決めシリンダ２２のシリンダロッド２２ａが進出される。シリンダロッド２２ａが最大進出量まで進出して停止されると、この停止状態が維持されながら、ヘッド部材２４が回転されることにより固定側共通プレート１３（位置決めシリンダ２２）方向に移動される。そして、ヘッド部材２４の先端面がシリンダロッド２２ａに当接した位置が"０"位置とされ、この位置からさらにヘッド部材２４の回転が継続されることによって、全てのヘッド部材２４の先端面が移動側共通プレート９から所定距離に位置するように設定される。尚、この設定作業は、ヘッド部材２４の周縁部に形成された目盛りをオペレータが目視することにより行われる。
【００５２】
この結果、最大進出量の位置決めシリンダ２２と所定距離に位置決めされたヘッド部材２４とが当接されることによって、これら両部材２２・２４を備えた全ての平行度矯正機構２０が同一長を有することになる。これにより、４箇所に配置された各平行度矯正機構２０で共通プレート９・１３の取付け面間が同一距離に設定されることによって、中間型締め状態の金型１０・１１間に高い平行度が出現することになる。この後、移動金型１０が後退されることによって、平行度準備作業が完了する。
【００５３】
[成形運転]
上記のようにして平行度準備作業が完了すると、成形運転が開始される。先ず、図５に示すように、進退移動部３１の主切替弁３８が中立状態から切り替えられることによって、作動油が油圧設定部３０に送給される。油圧設定部３０に作動油が供給されると、第２可変絞り弁４５で流量が制限されながら位置決めシリンダ２２内に流入することによって、シリンダロッド２２ａが位置決めシリンダ２２から緩やかに進出される。そして、図１に示すように、シリンダロッド２２ａが最大進出量まで進出したときに停止される。
【００５４】
次に、金型開閉シリンダ７により移動側共通プレート９が固定側共通プレート１３方向に移動され、移動側共通プレート９に設けられた移動金型１０および当接機構２１が固定側共通プレート１３方向に前進される。そして、この前進は、移動金型１０が成形品に要求される所定の圧縮量に相当する中間型締め状態になるまで継続される。
【００５５】
また、移動金型１０と共に当接機構２１が前進されると、ヘッド部材２４の先端面が位置決めシリンダ２２のシリンダロッド２２ａに当接する。この際、例えば移動金型１０（移動側共通プレート９）が固定金型１１（固定側共通プレート１３）に対して傾斜していた場合には、先ず、両共通プレート９・１３間の狭い側の部分に設けられた当接機構２１のヘッド部材２４が位置決めシリンダ２２のシリンダロッド２２ａに当接する。そして、この状態で移動側共通プレート９の前進が継続されると、当接機構２１と位置決めシリンダ２２とが当接した所定長の平行度矯正機構２０を支点として共通プレート９・１３間の傾斜が減少され、最終的には、所定長の全平行度矯正機構２０により共通プレート９・１３間が同一距離に設定されることによって、中間型締め状態の金型１０・１１間が高い平行度に矯正される。
【００５６】
次に、射出ユニット２から溶融樹脂が射出される。図６に示すように、溶融樹脂は、固定金型１１のゲート１１ａを流動し、キャビティ１２の一方の側面からキャビティ１２内に流入することによって、一方の側面側から他方の側面側にかけて押し込まれながらキャビティ１２内に充填される。この結果、キャビティ１２内全体に溶融樹脂が充填されると、金型１０・１１間には、一方の側面側から他方の側面側にかけて樹脂圧力Ｐ（反発力）を減少させた分布状態である偏荷重が発生することになる。
【００５７】
そこで、図４の制御装置は、金型１０・１１を中間型締め状態から再型締めするときに、偏荷重の影響で金型１０・１１間の平行度が低下しないように、各平行度矯正機構２０の保持圧力（比例電磁式圧力制御弁４９の設定圧力）を調整している。即ち、図５に示すように、小さな偏荷重が作用する部位に配置された油圧設定部３０の比例電磁式圧力制御弁４９に対しては大きな設定圧力が設定される一方、大きな偏荷重が作用する部位に配置された油圧設定部３０の比例電磁式圧力制御弁４９に対しては小さな設定圧力が設定されることによって、各比例電磁式圧力制御弁４９の設定圧力と偏荷重との合計差が縮小されるように調整される。
【００５８】
また、この調整時においては、図６に示すように、再型締めを可能にするため、全平行度矯正機構２０の保持圧力ＰＹと樹脂圧力Ｐとの合計値（ＰＹ＋Ｐ）が再型締め力Ｗよりも小さな値に設定される。尚、樹脂圧力Ｐは、図４の制御装置６０に事前に登録された予測値が用いられても良いし、図示しない圧力センサにより計測された実測値が用いられても良い。
【００５９】
そして、このようにして平行度矯正機構２０の保持圧力が設定されると、樹脂圧力Ｐ（反発力）に大きな偏荷重が発生していた場合でも、平行度矯正機構２０の保持圧力が偏荷重の影響を最小限に抑制するため、中間型締め状態における平行度矯正機構２０による高い平行度を再型締め中においても維持することができる。この結果、金型１０・１１間の平行度が低下することによる成形品の品質の低下や金型１０・１１同士の齧り、破損等の不具合を確実に防止することができる。また、射出圧縮成形が繰り返して行われることによって、例えばガイド部材６の磨耗や支持盤４・５の傾斜等のように射出圧縮成形装置の機械的な消耗が進行した場合でも、中間型締め状態および再型締め時における高い平行度を平行度矯正機構２０により維持することができる。
【００６０】
以上のように、本実施形態の射出圧縮成形装置は、金型１０・１１同士を中間型締め状態に型締めし、金型１０・１１内への溶融樹脂の射出後に最終型締め状態まで再型締めして成形品とするものであり、中間型締め状態に型締めされた金型１０・１１間を高い平行度に矯正する平行度矯正手段を有した構成にされている。具体的には、金型１０・１１同士を中間型締め状態と最終型締め状態とに型締めするように、移動金型１０を固定金型１１に対して進退移動させる型締め機構（金型開閉シリンダ７、ガイド係合部材８、支持盤４・５等）と、型締め機構における各金型１０・１１の取付け面に対して矯正力を付与することによって、中間型締め状態に型締めされた金型１０・１１間を高い平行度に矯正する平行度矯正機構２０とを有した構成にされている。
【００６１】
上記の構成によれば、中間型締め状態の金型１０・１１間を平行度矯正手段である平行度矯正機構２０で高い平行度に矯正することによって、金型１０・１１内に溶融樹脂を略均等に充填することができる。従って、中間型締め状態から再型締めして最終型締め状態としたときに、金型１０・１１内の溶融樹脂を均等に圧縮することができるため、溶融樹脂を冷却して形成された成形品中の残留応力を充分に小さなものにして高品質の成形品とすることができる。また、中間型締め状態から再型締めするときに、金型１０・１１間に高い平行度が出現しているため、金型１０・１１同士の齧りや破損等の不具合を確実に防止することができる。この結果、装置内の各部品要素が消耗した場合でも、中間型締め状態の金型１０・１１間の平行度については、平行度矯正機構２０で常に高い平行度に維持されるため、高品質な成形品を長期間に亘って製造することができる。
【００６２】
尚、本実施形態においては、型締め機構の取付け面に対して型締め方向の矯正力を付与する平行度矯正機構２０により平行度矯正手段を構成しているが、これに限定されるものではなく、平行度矯正手段は、例えば金型１０・１１の側面に型締め方向に対して直交方向の矯正力をジャッキ機構等で付与することによって、中間型締め状態の金型１０・１１間を高い平行度に矯正するように構成されていても良い。また、本実施形態においては、移動金型１０を固定金型１１に対して進退移動させる場合について説明しているが、金型１０・１１の少なくとも一方が進退移動可能にされていれば良い。また、本実施形態においては、金型１０・１１内への溶融樹脂の射出後に最終型締め状態まで再型締めする場合について説明しているが、射出中に最終型締め状態まで再型締めするものであっても良い。また、本実施形態の射出圧縮成形装置は、型締め方向が鉛直方向である縦型方式および型締め方向が水平方向である横型方式の何れの方式にも適用できる。より好適には横型方式である。横型方式ではより低い力で金型の平行度の調整を可能とし、その効率に優れる。
【００６３】
さらに、本実施形態における射出圧縮成形装置は、上記の構成に加えて、各平行度矯正機構２０の位置決めシリンダ２２に対してシリンダロッド２２ａを進退移動させると共に任意の保持圧力で保持させるように作動油を給排出可能な油圧設定部３０と、中間型締め位置の金型１０・１１内に射出された溶融樹脂により偏荷重が生じたときに、偏荷重による再型締め時の平行度の影響を最小限に抑制するように油圧設定部３０における保持圧力を個別に設定する制御装置６０とを有した構成にされている。
【００６４】
これにより、溶融樹脂の偏荷重を加味して平行度矯正機構２０の保持圧力を設定するため、金型１０・１１間の高い平行度を再型締め中においても確実に維持することができる。この結果、成形品を一層高品質にすることができると共に、金型１０・１１の齧り等の不具合の発生を一層確実に防止することができる。尚、本実施形態においては、油圧設定部３０の保持圧力を個別に設定するようになっているが、これに限定されるものではなく、油圧設定部３０の作動油の排出速度を個別に設定するようになっていても良いし、或いは、保持圧力と作動油の排出速度との両方を個別に設定するようになっていても良い。
【００６５】
また、本実施形態における平行度矯正機構２０は、型締め機構の取付け面間の複数箇所に設けられており、金型１０・１１の型締め方向にシリンダロッド２２ａを進退移動可能にされた位置決めシリンダ２２と、金型１０・１１の型締め方向に先端部を進退移動して任意の位置で固定可能にされ、位置決めシリンダ２２とで平行度矯正機構２０を所定長に設定可能な当接機構２１とを有した構成にされている。これにより、当接機構２１とシリンダロッド２２ａとの部品点数の少ない簡単な構成で平行度矯正機構２０を得ることが可能になっている。
【００６６】
尚、本実施形態においては、当接機構２１および位置決めシリンダ２２が移動側共通プレート９および固定側共通プレート１３の各取付け面にそれぞれ取り付けられているが、これに限定されるものではなく、当接機構２１と位置決めシリンダ２２を直列状態に一体化した平行度矯正機構２０が共通プレート９・１３の取付け面の何れか一方に取り付けられていても良い。例えば固定側共通プレート１３の取付け面に当接機構２１と同等の機能を備えた微小位置調整機構を設け、この微小位置調整機構に位置決めシリンダ２２を連結して平行度矯正機構２０を構成しても良い。
【００６７】
また、本実施形態における平行度矯正機構２０は、当接機構２１の先端部がマイクロメータ機構で進退移動可能にされている。これにより、当接機構２１の先端部を部品点数の少ない簡単な構成のマイクロメータ機構により所望の位置に高精度に位置決めすることが可能になっている。尚、当接機構２１の先端部の進退移動は、マイクロメータ機構に限定されるものではなく、微小位置制御可能なジャッキやボールネジとサーボモータとを組み合わせた機構で行われていても良い。
【００６８】
本発明は上記射出圧縮成形装置を用いた射出圧縮成形方法を提供する。該成形方法の成形条件は、目的とする成形品に応じて適宜設定できるが、より好ましい成形条件などについて以下に説明する。
【００６９】
本発明の射出圧縮成形方法において、その中間型締め状態における金型容量の拡大倍率は、目的とする成形品容量の１．２倍以上が好ましく、１．３倍以上がより好ましく、１．４倍以上が更に好ましく、１．５倍以上が特に好ましい。本発明の効果は、かかる倍率が高いほどより有効となるが、倍率があまりに高い場合には成形効率の低下と共に、ジェッティングなどの成形不良が生ずる場合もあるため、上限としては３倍以下が適切であり、２倍以下がより適切である。
【００７０】
本発明の射出圧縮成形方法において、その最終型締め状態は、可動側金型と固定側金型とのパーティング面が互いに接触しない状態であることが好ましい。本発明の射出圧縮成形方法においては接触した状態の成形も可能であるが、かかるパーティング面が互いに接触しない成形方法では、金型内の樹脂へのより均等な圧縮を可能とし、より低い圧縮力（型締め力）を用いてより低歪みの射出圧縮成形品である成形品の提供を可能とする。またパーティング面が接触した場合、所定の圧力が樹脂に付加されなくなることから成形品にヒケなどが生じて所定の寸法精度が達成されない場合もある。更に本発明の射出圧縮成形方法においては、金型間の高い平行度が達成されている。したがって、パーティング面が互いに接触しなくとも所定の成形品を厚みの偏差を生ずることなく成形することができ、本発明の射出圧縮成形方法は、最終型締め状態において可動側金型と固定側金型とのパーティング面が互いに接触しない状態とすることにより、極めて高品質の成形品の提供を可能とする。また最終型締め状態における可動側金型と固定側金型とのパーティング面間の距離は０．０５〜１ｍｍの範囲が好ましい。
【００７１】
本発明の射出圧縮成形方法において、金型内の樹脂を圧縮する際に樹脂に与える圧力は、１０〜８０ＭＰａの範囲が好ましく、１２〜５０ＭＰａの範囲がより好ましく、１３〜３５ＭＰａの範囲が更に好ましい。かかる範囲の圧力を樹脂に与えることによって、低い型締め力を用いてより低歪みでかつ高い厚み精度を有する射出圧縮成形品が提供される。
【００７２】
本発明の射出圧縮成形方法において、中間型締め状態から最終型締め状態までの金型の移動量（以下、圧縮ストロークと称する場合がある）は、１〜４ｍｍの範囲が好ましく、１〜３ｍｍの範囲がより好ましい。かかる範囲の後退量は、射出圧縮成形方法の利点である低い型締め力と、良好な成形効率および成形品外観とを両立する。また成形品の厚みは特に制限されないものの０．５〜１０ｍｍの範囲が好ましく、１〜７ｍｍの範囲がより好ましい。
【００７３】
本発明の射出圧縮成形方法において、その成形品は成形品側面部分にゲートを有するものがより好ましい。成形品側面部分にゲートを有する成形品は大型になるほど金型内に樹脂が充填した際の金型の傾きによる厚みの偏差が大きくなりやすく、その厚みの偏差の解消は大きな課題であった。本発明の射出圧縮成形方法は金型間の高い平行度を達成しかかる課題の解決を可能とする。したがって成形品側面部分にゲートを有する成形品は本発明において殊に好適な成形品形状であるといえる。
【００７４】
本発明の射出圧縮成形方法において、その成形品は最大投影面積が１０００ｃｍ2以上であることが好ましく、より好ましくは２０００ｃｍ2以上の成形品である。一方、上限としては５０，０００ｃｍ2以下が適切であり、４０，０００ｃｍ2以下が好ましく、３０，０００ｃｍ2以下がより好ましい。更にその流動長としては３０ｃｍ以上である成形品が本発明の効果を発揮する上で好適であり、３５ｃｍ以上がより好ましい。一方、流動長の上限としては２００ｃｍ以下が適切であり、１８０ｃｍ以下がより適切である。
【００７５】
本発明の射出圧縮成形方法に用いられる熱可塑性樹脂は特に制限されないものの、より好適には大型成形品の射出成形において流動性が不足しがちな、溶融粘度の高い樹脂において特に好適である。かかる樹脂としては非晶性熱可塑性樹脂を挙げることができる。したがって本発明の射出圧縮成形方法に用いられる熱可塑性樹脂は、非晶性熱可塑性樹脂を２０重量％以上含有する樹脂が好適である。殊にそのガラス転移温度（Ｔｇ）が１００℃以上の非晶性熱可塑性樹脂を２０重量％以上含有する樹脂を好適に挙げることができる。非晶性熱可塑性樹脂はその流動性を確保するために、耐衝撃性や耐薬品性などの他の特性を犠牲にすることが多かった。本発明の射出圧縮成形方法においてはかかる特性を犠牲にすることなく大型成形品の提供を可能とする。成形に使用する樹脂中の非晶性熱可塑性樹脂の割合は２５重量％以上がより好ましく、３０重量％以上が更に好ましい。尚、本発明におけるガラス転移温度はＪＩＳ Ｋ７１２１に規定される方法にて測定されたものである。
【００７６】
非晶性熱可塑性樹脂としては、例えばスチレン系樹脂（ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂、およびＡＥＳ樹脂など）、アクリル系樹脂（ＰＭＭＡ樹脂など）、ポリカーボネート樹脂、ポリエステルカーボネート樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、およびポリアミノビスマレイミド樹脂、などを挙げることができる。更に好ましくは、これらの中でも成形加工性に優れ、より広範な分野に適用が可能なポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、および環状ポリオレフィン樹脂を挙げることができる。中でも機械的強度に特に優れるポリカーボネート樹脂が好ましい。
【００７７】
より好適には、本発明における熱可塑性樹脂としては粘度平均分子量が粘度平均分子量が１２，０００〜１００，０００、より好ましくは１４，０００〜３５，０００のポリカーボネート樹脂を主体する樹脂を挙げることができる。
【００７８】
本発明の熱可塑性樹脂には、上記以外の熱可塑性樹脂、衝撃改質材、熱硬化性樹脂、強化フィラー、溶融弾性改質材、難燃剤、難燃助剤、チャー形成化合物、核剤、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、離型剤、帯電防止剤、発泡剤、流動改質剤、抗菌剤、光触媒系防汚剤、滑剤、着色剤、蛍光増白剤、蓄光顔料、蛍光染料、赤外線吸収剤、フォトクロミック剤、光拡散剤、およびメタリック剤などを配合することができる。
【００７９】
本発明は低い型締め力を用いて、低歪みかつ高い厚み精度を有する高品質の大型の射出成形品を実用上問題なく安定して提供でき、殊に耐熱性の高い非晶性熱可塑性樹脂からなる該成形品を提供できる。かかる成形品としては車両用透明部材を代表的に挙げることができ、殊に車両用のグレージング材が好適である。したがって本発明によれば、良好な車両用透明部材を製造できる射出圧縮成形方法が提供され、またかかる車両用透明部材が提供される。該車両用透明部材は、その表面にハードコートなどの層を設けたものを使用することができる。一方成形品自体も多層とすることは可能であるが、単層からなる車両用透明部材が提供され、該成形品にハードコートなどの表面処理を施したものが好ましい。
【００８０】
また同様に不透明であっても高外観かつ低歪み性の求められる大型成形品である車両用外板成形品などが好適に提供される。更に例えばグレージング材と車両用外板成形品が一体化した成形品などを提供できる。車両用外板としては例えば、バックパネル、フェンダー、ドアパネル、ルーフパネル、およびトランクリッドなどを挙げることができる。これらの外板とフロント、サイド、リア、およびルーフなどの各窓（ウインドウ）とを一体化した製品もまた本発明の射出圧縮成形方法において提供可能であり、本発明はかかる成形品の射出圧縮成形方法を提供可能とするものである。
【００８１】
更に本発明の射出圧縮成形方法によれば、極めて精度高い転写性および低歪みが要求されるフレネルレンズなどの板状光学機能成形品を実用上問題なく提供することができる。
【００８２】
上記のごとく本発明によれば、厚み偏差が５０μｍ以内であって全投影面積が２０００ｃｍ2以上である成形品側面部分にゲートを有する熱可塑性樹脂成形品が提供される。大型かつ成形品側面部分にゲートのある成形品は、射出圧縮成形において金型内に溶融樹脂を充填する際、金型の傾きが生ずるため、厚みの精度が高い高品質な成形品を実用上問題なく成形することが困難であった。また射出圧縮成形を用いない場合には、成形加工性の確保のため何らかの特性を犠牲にすることが多かった。本発明によればこれらの問題を解決した成形品が提供される。
【００８３】
本発明の射出圧縮成形品である成形品は、更に各種のコーティング（ハードコート、撥水・撥油コート、紫外線吸収コート、赤外線吸収コート、耐摩耗コート、および耐チッピングコートなど。尚、これらのコーティングは必要に応じて施されるプライマーコートを含む）、塗装、印刷、並びにメタライジング（メッキ、および蒸着など）などの各種の表面処理を行うことができる。そして本発明の成形品は大型成形品においてもこれら表面処理を良好に行うことができる。
【００８４】
また本発明の射出圧縮成形方法は、公知の他の成形方法と組み合わせて使用することもできる。例えば特公平５−１９４４３号公報に開示された成形方法と組み合わせることも可能である。更には本発明の成形方法は、ガスアシスト射出成形、発泡成形（超臨界流体の注入によるものを含む）、インサート成形、インモールドコーティング成形、急速加熱冷却金型成形、断熱金型成形、二色成形、サンドイッチ成形、および超高速射出成形などと併用することができる。
【００８５】
【実施例】
以下に実施例、比較例を用いて本発明及びその効果を更に説明するが、本発明はこれら実施例などにより何ら限定されるものではない。
【００８６】
（評価項目）
（１）外観
成形品における（ｉ）フローマークの有無、および（ｉｉ）ヒケの有無を目視観察により判断した。結果を表２に示す。
○： 不良無し
×： 不良有り
【００８７】
（２）残留歪み
図７に示す成形品を３０ショット成形した後、その全ての成形品に対して残留歪みを観察した。ここで、図７は、実施例１において成形した射出圧縮成形品を示すものであり、（ａ）は正面図である。この正面図は、成形時のプラテン面に投影した図である。従って、かかる面積が最大投影面積となる。尚、ゲートは成形品の下側に位置する。また、（ｂ）は中心線１１１であるＡ−Ａ線における断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ線における断面図である。
【００８８】
上記の成形品を具体的に説明すると、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、成形品は、正面視長方形状の成形品本体１０１と、成形品本体１０１における底面１１２の一辺から突設されたゲート１０３とを有している。成形品本体１０１は、底面１１２の長尺方向の長さが５５ｃｍ、短尺方向の長さが３８ｃｍに設定されていると共に、高さが１２ｃｍに設定されている。また、成形品本体１０１は、縦断面が台形樋形状に形成されており、底面側周縁線１１２より構成される面から上面１１３にかけて面積を減少させるように傾斜された側周面１０７を有している。側周面１０７の四隅の稜線１０２は、湾曲した状態にされており、側周面１０７と上面１１３との稜線１０５は、曲折した状態にされている。また、ゲート１０３の中心線１１０上には、直径３ｍｍのホットランナのノズル部１０４が形成されている。
【００８９】
そして、このように構成された成形品は、成形品本体１０１の上面１１３における中心線１１１上に流動末端側の厚み測定ポイント１１０が設定され、ゲート１０３における中心線１１１上にゲート側の厚み測定ポイント１０９が設定されている。尚、流動末端側の厚み測定ポイント１１０は、稜線１０５から２ｃｍの位置である。また、ゲート側の厚み測定ポイント１０９は、ホットランナーのノズル部１０４の中心から５ｃｍの位置である。
【００９０】
観察は、２枚の偏光板を上下方向に平行にかつ偏光面が直交するように配置し、かかる２枚の偏光板の間に成形品を置くことにより行った。また観察のための光源は下部偏光板の下側に配置された光源を使用した。観察は上部偏光板の上側から目視観察により行った。評価は縞模様の色変化や疎密の不均一さの他、不均一な陰影部分の有無により判断した。結果を表２に示す。
【００９１】
○： 大きな歪みは認められず、不均一な陰影部分もない
△： 大きな歪みは認められないが、不均一な陰影部分が認められるものがある
×： 大きな歪みが認められる
縞模様の色変化が少なく、疎であれば光学的歪みが少ないことを示す。
【００９２】
（３）厚みの偏差
成形品のゲート側と流動末端側の特定の箇所において成形品の厚みをマイクロメータを用いて測定し、成形品の厚みの偏差を求めた。測定は成形品３０個について行いそれぞれの箇所においてその平均値を求めた。尚、いずれの場合も厚みのバラツキが平均値より２０μｍ以上大きくなることはなかった。厚みの偏差は金型寸法および厚み方向の成形収縮率から本来の成形品の厚みを算出し、そこからの差として求めた。結果を表２に示す。尚、表２中における＋の符号は成形品厚みが所定の寸法より厚いことを示し、−の符号は所定寸法より薄いことを示す。
【００９３】
（４）連続成形性
以下に示す実施例２の成形を連続２０００ショットを目標に行い、その連続成形性を評価した。安定した連続成形が可能であった場合は○、連続成形が困難であった場合は×とした。結果を表２に示す。平行度矯正機構を使用しない場合には、金型から１００ショット程度で金型から異音が発生し、金型の破損が予測されたため連続成形することができなかった。
【００９４】
（ポリカーボネート樹脂の製造）
ＰＣ−１：粘度平均分子量２２，５００のポリカーボネート樹脂パウダー（帝人化成（株）製パンライトＬ−１２２５ＷＰ）９９．８７重量部、Ｓａｎｄｓｔａｂ Ｐ−ＥＰＱ（サンド（Ｓａｎｄｏｚ）社製）０．０３重量部、およびペンタエリスリトールテトラステアレート０．１重量部からなる混合物を、同方向回転ベント付き２軸押出機（（株）日本製鋼所製ＴＥＸ−α、スクリュー径３０ｍｍ）にてスクリュー回転数１５０ｒｐｍ、シリンダ温度２８０℃、ベント吸引度３ｋＰａで押出し、ペレットを得た（ペレットにおける粘度平均分子量は２２，４００であった）。
【００９５】
ＰＣ−２： 芳香族ポリカーボネート樹脂（帝人化成（株）製パンライトＬ−１２５０ＷＰ）３０重量部、ＰＢＴ樹脂（長春人造樹脂廠股ふん有限公司製１１００２１１Ｓ）３０重量部、相溶化剤（（株）クラレ製ＴＫＳ−７３００）１０重量部、タルク（ＩＭＩ Ｆａｂｉ Ｓ．ｐ．Ａ製 Ｈｉｔａｌｃ Ｕｌｔｒａ５ｃ）２５重量部、スチレン系熱可塑性エラストマー（（株）クラレ製ＳＥＰＴＯＮ２００５）５重量部、およびホスフエート系熱安定剤（旭電化工業（株）製アデカスタブＰＥＰ−８）０．２重量部をタンブラーで均一に混合した後、ベント吸引度を３０ｋＰａにした以外は、実施例１とほぼ同様の方法および条件で押出を行いペレットを得た。
【００９６】
（実施例１）
上記のポリカーボネート樹脂ペレットＰＣ−１を１２０℃にて５時間熱風乾燥機で乾燥した後、成形機としてシリンダー径１１０ｍｍφ、型締め力１２７００ｋＮの日本製鋼所製Ｊ１３００Ｅ−Ｃ５射出成形機（型圧縮可能なように油圧回路および制御システムを変更した仕様）を使用して成形を行った。更に図１に示す要領で金型取り付け板の四隅に平行度矯正機構２０を設置した。ヘッド部材２４はマイクロメーター式のものとした。所定の中間型締め状態において平行度準備作業を行い、型締めの際の平行度を確保した。シリンダー温度３００℃、ホットランナー温度３１０℃、金型温度１００℃、充填時間６．５秒にて図７に示す車両用グレージング材を約１／２スケールとした成形品（製品部投影面積約２１００ｃｍ2、厚み約４．２ｍｍ）を射出圧縮成形した。
【００９７】
更にその他の成形条件は、射出速度：２０ｍｍ／ｓｅｃ、金型の中間型締め状態から最終型締め状態までの期間：２秒、樹脂の供給と型締めとが同時に行われている期間：０．５秒、金型内の樹脂に加える圧力（最大圧力）：２５ＭＰａ、該圧力での保持時間：４０秒、金型の中間型締め状態から最終型締め状態までの移動距離（前進のストローク）：２ｍｍ、冷却時間：５０秒である。平行度の矯正は、予め成形時の型締め位置とその金型の傾き量から必要な平行度矯正機構の保持圧力を設定し、それを表１に示す内容で時間制御することにより行った。
【００９８】
表１の第１列は、当接機構２１（ヘッド部材２４）と位置決めシリンダ２２(シリンダロッド２２ａ)とが１つの平行度矯正機構において接触してからの時間（秒）を示す。射出開始は、かかる接触の後３秒後より行われる。
【００９９】
金型内の樹脂に加える圧力は可動側金型キャビティ面の中央部に配置された圧力センサーの値から読み取った。かかる値は型締め圧力の設定値とほぼ同じであった。可動側金型パーティング面は最終の前進位置において固定側金型パーティング面から０．３ｍｍ離れた状態として型面タッチがないものとした。また、ランナーはモールドマスターズ社製のバルブゲート型のホットランナー（直径３ｍｍφ）を用い、充填完了後直ちにバルブゲートを閉じて型圧縮により溶融樹脂がゲートからシリンダーへ逆流しない条件とした。成形サイクルは約１２０秒（人力で成形品を取り出すため数秒のバラツキあり）であり、得られた成形品は、残留歪みが小さく外観が良好なものであった。評価結果を表２に示す。
【０１００】
（比較例１）
平行度矯正機構を作動させず、平行度の矯正をしなかったこと以外は実施例１と同様の条件で射出圧縮成形を行った。評価結果を表２に示す。
【０１０１】
（比較例２）
射出圧縮成形をすることなく通常の射出成形を行ったこと以外は実施例１と同様の条件で成形を行った。評価結果を表２に示す。
【０１０２】
（実施例２）
上記のポリカーボネートアロイ樹脂ペレットＰＣ−２を１２０℃にて５時間熱風乾燥機で乾燥した後、実施例１と同じ装置を使用して（平行度矯正機構を作動させた状態で）、図８に示す自動車のリアドアを約１／２スケールとした成形品（製品部投影面積約２１００ｃｍ2、厚み約３ｍｍ）を成形した。ここで、図８は、実施例２において成形した上記の成形品を示すものであり、（ａ）は正面図である。正面図は、成形時のプラテン面に投影した図である。従って、かかる面積が最大投影面積となる。尚、ゲートは成形品の下側に位置する。また、（ｂ）は中心線１３１であるＣ−Ｃ線における断面図、（ｃ）はＤ−Ｄ線における断面図である。
【０１０３】
上記の成形品を具体的に説明すると、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、成形品は、正面視長方形状の成形品本体１２１と、成形品本体１２１における底面側周縁線１３２の一辺から突設されたゲート１２３とを有している。成形品本体１２１は、底面側周縁線１３２の長尺方向の長さが５５ｃｍ、短尺方向の長さが３８ｃｍに設定されていると共に、高さが１２ｃｍに設定されている。また、成形品本体１２１の底面側周縁線１３２により構成される面は、凸湾曲形状に形成されている。一方、成形品本体１２１の上面１３３は、上述のゲート１２３が形成された一辺に対向する底面側周縁線１３２の他辺から上方に面積を減少させながら凸湾曲形状に形成されている。そして、この上面１３３の頂部と底面側周縁線１３２とは、平面状の傾斜面１２７を介して接続されている。傾斜面１２７の角隅部の稜線１２２は、湾曲した状態にされており、傾斜面１２７と上面１３３との稜線１２５は、曲折した状態にされている。また、ゲート１２３の中心線１３１上には、直径３ｍｍのホットランナのノズル部１２４が形成されている。
【０１０４】
そして、このように構成された成形品は、成形品本体１２１の上面１３３における中心線１３１上に流動末端側の厚み測定ポイント１３０が設定され、ゲート１２３における中心線１３１上にゲート側の厚み測定ポイント１２９が設定されている。尚、流動末端側の厚み測定ポイント１３０は、底面側周縁線１３２から６．５ｃｍの位置である。また、ゲート側の厚み測定ポイント１２９は、ホットランナーのノズル部１２４の中心から５ｃｍの位置である。
【０１０５】
上記の成形品は成形品側面部分にゲートを有するものであった。シリンダー温度２７０℃、ホットランナー温度２９０℃、金型温度１２０℃、および充填時間５．５秒にて射出圧縮成形した。更にその他の成形条件は、射出速度：２０ｍｍ／ｓｅｃ、金型の中間型締め状態から最終型締め状態までの期間：２秒、樹脂の供給と型締めとが同時に行われている期間：０．５秒、金型内の樹脂に加える圧力（最大圧力）：３０ＭＰａ、該圧力での保持時間：４０秒、金型の中間型締め状態から最終型締め状態までの移動距離（前進のストローク）：２ｍｍ、冷却時間：４５秒である。更に平行度の矯正は表１に示す内容で行った。型面タッチの条件およびホットランナー装置は実施例１と同様とした。成形サイクルは約１１０秒（人力で成形品を取り出すため数秒のバラツキあり）であり、得られた成形品は、外観が良好なものであった。評価結果を表２に示す。
【０１０６】
（比較例３）
平行度矯正機構を作動させず、平行度の矯正をしなかったこと以外は実施例２と同様の条件で射出圧縮成形を行った。評価結果を表２に示す。
【０１０７】
（実施例３）
上記のポリカーボネート樹脂ペレットＰＣ−１を１２０℃にて５時間熱風乾燥機で乾燥した後、実施例１と同じ装置を使用して（平行度矯正機構を作動させた状態で）、凸部の高さ約２５μｍのフレネルレンズ（製品部投影面積約１１００ｃｍ2、厚み０．７ｍｍ）を成形した。成形条件はシリンダー温度３１０℃、およびホットランナー温度３２０℃とした。更に金型温度はベース温度を１００℃とする一方で次のような方式の急速加熱冷却金型成形を行った。すなわち、金型内のキャビティ部を加熱ヒーター方式により最高到達温度を２００℃となるように急速に加熱した条件下において樹脂の充填を終え、その後冷却過程においてチラーユニットを使用して約１０℃の冷媒を通して急速に金型の冷却を行った。また充填時間は２．５秒とした。その他の条件は実施例２とほぼ同様とした。得られた成形品は、残留歪みが小さく良好な輝度を有するものであった。
【０１０８】
【表１】
【表２】
【発明の効果】
請求項１の発明は、金型同士を中間型締め状態に型締めし、該金型内への溶融樹脂の射出後または射出中に最終型締め状態まで再型締めして成形品とする射出圧縮成形装置であって、前記金型同士を中間型締め状態と最終型締め状態とに型締めするように、少なくとも一方の金型を進退移動させる型締め機構と、前記型締め機構における各金型の取付け面に対して矯正力を付与することによって、前記中間型締め状態に型締めされた金型間を高い平行度に矯正する平行度矯正機構とを有し、前記平行度矯正機構は、前記型締め機構の取付け面間の複数箇所に設けられており、前記金型の型締め方向にシリンダロッドを進退移動可能にされた位置決めシリンダと、前記金型の型締め方向に先端部を進退移動して任意の位置で固定可能にされ、且つ、最大進出量で進出している状態の前記位置決めシリンダの前記シリンダロッドと当接することで全ての平行度矯正機構を同一の所定長に設定可能な当接機構とを有する構成である。
【０１１３】
上記の構成によれば、中間型締め状態の金型間を平行度矯正機構で高い平行度に矯正することによって、金型内に溶融樹脂を略均等に充填することができる。従って、中間型締め状態から再型締めして最終型締め状態としたときに、金型内の溶融樹脂を均等に圧縮することができるため、溶融樹脂を冷却して形成された成形品中の残留応力を充分に小さなものにして高品質の成形品とすることができる。また、中間型締め状態から再型締めするときに、金型間に高い平行度が出現しているため、金型同士の齧りや破損等の不具合を確実に防止することができる。この結果、装置内の各部品要素が使用により消耗した場合でも、中間型締め状態の金型間の平行度については、平行度矯正機構で常に高い平行度に維持されるため、高品質な成形品を長期間に亘って製造することができる。
【０１１４】
請求項２の発明は、金型同士を中間型締め状態に型締めし、該金型内への溶融樹脂の射出後または射出中に最終型締め状態まで再型締めして成形品とする射出圧縮成形装置であって、前記金型同士を中間型締め状態と最終型締め状態とに型締めするように、少なくとも一方の金型を進退移動させる型締め機構と、前記型締め機構における各金型の取付け面に対して矯正力を付与することによって、前記中間型締め状態に型締めされた金型間を高い平行度に矯正する平行度矯正機構とを有し、前記平行度矯正機構は、前記型締め機構の取付け面間の複数箇所に設けられており、前記金型の型締め方向にシリンダロッドを進退移動可能にされた位置決めシリンダと、前記金型の型締め方向に先端部を進退移動して任意の位置で固定可能にされ、前記位置決めシリンダとで平行度矯正機構を所定長に設定可能な当接機構とを有し、前記当接機構の先端部がマイクロメータ機構で進退移動可能にされている構成である。上記の構成によれば、当接機構とシリンダロッドとの部品点数の少ない簡単な構成で平行度矯正機構を得ることができる。
【０１１５】
上記の構成によれば、当接機構の先端部をマイクロメータ機構により所望の位置に高精度に位置決めすることができる。
【０１１６】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の射出圧縮成形装置であって、前記各平行度矯正機構の位置決めシリンダに対してシリンダロッドを進退移動させると共に任意の保持圧力で保持させるように作動油を給排出可能な油圧設定部と、前記中間型締め位置の金型内に射出された溶融樹脂により偏荷重が生じたときに、該偏荷重による再型締め時の平行度の影響を最小限に抑制するように前記油圧設定部における保持圧力および作動油の排出速度の少なくとも一方を個別に設定する制御装置とを有する構成である。
【０１１７】
上記の構成によれば、溶融樹脂の偏荷重を加味して平行度矯正機構の保持圧力を設定するため、金型間の高い平行度を再型締め中においても確実に維持することができる。この結果、成形品を一層高品質にすることができると共に、金型の齧り等の不具合の発生を一層確実に防止することができる。
【０１１８】
請求項４の発明は、請求項１ないし３の何れか１項に記載の射出圧縮成形装置であって、前記型締め機構は、共通プレートを着脱可能に備えており、前記共通プレートの取付け面には、前記金型および平行度矯正機構が設けられている構成である。上記の構成によれば、共通プレートを装着するという簡単な作業を行うだけで、既存の射出成形装置を射出圧縮成形装置に改造することができる。
【０１１９】
請求項５の発明は、金型同士を中間型締め状態に型締めし、該金型内への溶融樹脂の射出後または射出中に最終型締め状態まで再型締めして成形品とする射出圧縮成形方法であって、前記中間型締め状態に金型を型締めしたときに、該金型間を高い平行度に矯正し、前記最終型締め状態は、可動側金型と固定側金型とのパーティング面が互いに接触しない状態である構成である。
【０１２０】
上記の構成によれば、中間型締め状態の金型間を高い平行度に矯正することによって、金型内に溶融樹脂を略均等に充填することができる。従って、中間型締め状態から再型締めして最終型締め状態としたときに、金型内の溶融樹脂を均等に圧縮することができるため、溶融樹脂を冷却して形成された成形品中の残留応力を充分に小さなものにして高品質の成形品とすることができる。また、中間型締め状態から再型締めするときに、金型間に高い平行度が出現しているため、金型同士の齧りや破損等の不具合を確実に防止することができる。この結果、装置内の各部品要素が消耗した場合でも、中間型締め状態の金型間が高い平行度に設定されるため、高品質な成形品を長期間に亘って製造することができる。
【０１２１】
請求項６の発明は、請求項５の射出圧縮成形方法であって、前記矯正は、前記金型同士を中間型締め状態と最終型締め状態とに型締めするように、少なくとも一方の金型を進退移動させる型締め機構における各金型の取り付け面に対し、矯正力を付与することにより行う構成である。
【０１２２】
上記構成によれば、金型間の高い平行度を比較的小さな力で効率よく達成することができる。かかる高い平行度は金型同士の齧りや破損などを確実に防止し、高品質の樹脂製品を長期間に亘って製造することができ、実用上問題なく安定して製品を提供することができる。更にかかる高い平行度は最終型締め状態が可動側金型と固定側金型とのパーティング面が互いに接触しない状態にあっても、厚みの偏差のない所定の成形品の成形を可能とする。かかるパーティング面が互いに接触しない最終型締め状態は、金型内の樹脂へのより均等な圧縮を可能とし、更に高品質の樹脂製品を達成する。
【０１２３】
請求項７の発明は、請求項５または６に記載の射出圧縮成形方法であって、前記溶融樹脂は、非晶性熱可塑性樹脂を２０重量％以上含有する構成である。
【０１２４】
上記の構成によれば、従来成形加工性を確保するため、耐衝撃性や耐薬品性などの特性を犠牲にしがちであった非晶性熱可塑性樹脂を２０重量％以上含有する樹脂においても、これらの特性に優れた高品質な成形品を長期間に亘って製造することができる。
【０１２７】
請求項８の発明は、請求項５に記載の射出圧縮成形方法により形成された射出圧縮成形品である。
【０１２８】
上記の構成によれば高品質な成形品が長期間に渡って製造され、実用上問題なく安定して高品質な射出圧縮成形品が提供される。
【０１２９】
請求項９の発明は、請求項８の発明であって、前記射出圧縮成形品は車両用グレージング材である。
【０１３０】
上記の構成によれば、従来ガラスよりなる透明部材を樹脂に代替することを可能とする。殊にグレージング材においては良好な耐衝撃性、軽量、かつ曲率が極めて小さいかまたはエッジのある新規なグレージング材を、少ない歪みおよび高い厚みの精度をもって、実用上問題なく提供することができる。
【０１３１】
請求項１０の発明は、請求項８の発明であって、前記射出圧縮成形品は車両用外板である。
【０１３２】
上記の構成によれば、従来以上に大型の車両用外板の成形を可能とする。したがって上記の構成は、従来の成形品を多数個取りすること、および更に一体部分を拡大した成形品とすることを可能とし、その結果生産効率の向上によるコストダウンがされた樹脂製車両用外板を実用上問題なく提供することができる。
【０１３３】
請求項１１の発明は、請求項８の発明であって、前記射出圧縮成形品は板状光学機能成形品である。
【０１３４】
上記の構成によれば、極めて精度高い転写性および低歪みが要求されるフレネルレンズなどの板状光学機能成形品を実用上問題なく提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】射出圧縮成形装置の概略構成図である。
【図２】平行度矯正機構の配置状態を示す説明図である。
【図３】ヘッド部材の説明図であり、（ａ）は縦断面の説明図、（ｂ）は先端面の説明図である。
【図４】制御装置のブロック図である。
【図５】平行度矯正機構に対する油圧系の回路図である。
【図６】金型内に溶融樹脂が射出される状態を示す説明図である。
【図７】実施例１において成形した成形品を示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）はＡ−Ａ線断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】実施例２において成形した成形品を示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）はＣ−Ｃ線断面図、（ｃ）はＤ−Ｄ線断面図である。
【図９】従来の射出圧縮成形の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 成形ユニット
２ 射出ユニット
３ 型締ベース
４ 支持盤
５ 支持盤
６ ガイド部材
７ 金型開閉シリンダ
８ ガイド係合部材
９ 移動側共通プレート
１０ 移動金型
１１ 固定金型
１２ キャビティ
１３ 固定側共通プレート
２０ 平行度矯正機構
２１ 当接機構
２２ 位置決めシリンダ
２３ ロッド部材
２４ａ 目盛り
２４ ヘッド部材
３０ 油圧設定部
３１ 進退移動部
３２ 油供給部
４９ 比例電磁式圧力制御弁
６０ 制御装置
１０１ 成形品本体
１０２ 稜線
１０３ ゲート
１０４ ノズル部
１０５ 稜線
１０７ 側周面
１０９ 厚み測定ポイント
１１０ 厚み測定ポイント
１１２ 底面側周縁線
１１３ 上面
１２１ 成形品本体
１２２ 稜線
１２３ ゲート
１２４ ノズル部
１２５ 稜線
１２７ 傾斜面
１２８ 稜線
１２９ 厚み測定ポイント
１３０ 厚み測定ポイント
１３２ 底面側周縁線
１３３ 上面
Claims (11)
- 金型同士を中間型締め状態に型締めし、該金型内への溶融樹脂の射出後または射出中に最終型締め状態まで再型締めして成形品とする射出圧縮成形装置であって、
前記金型同士を中間型締め状態と最終型締め状態とに型締めするように、少なくとも一方の金型を進退移動させる型締め機構と、
前記型締め機構における各金型の取付け面に対して矯正力を付与することによって、前記中間型締め状態に型締めされた金型間を高い平行度に矯正する平行度矯正機構と
を有し、
前記平行度矯正機構は、前記型締め機構の取付け面間の複数箇所に設けられており、
前記金型の型締め方向にシリンダロッドを進退移動可能にされた位置決めシリンダと、
前記金型の型締め方向に先端部を進退移動して任意の位置で固定可能にされ、且つ、最大進出量で進出している状態の前記位置決めシリンダの前記シリンダロッドと当接することで全ての平行度矯正機構を同一の所定長に設定可能な当接機構と
を有することを特徴とする射出圧縮成形装置。 - 金型同士を中間型締め状態に型締めし、該金型内への溶融樹脂の射出後または射出中に最終型締め状態まで再型締めして成形品とする射出圧縮成形装置であって、
前記金型同士を中間型締め状態と最終型締め状態とに型締めするように、少なくとも一方の金型を進退移動させる型締め機構と、
前記型締め機構における各金型の取付け面に対して矯正力を付与することによって、前記中間型締め状態に型締めされた金型間を高い平行度に矯正する平行度矯正機構と
を有し、
前記平行度矯正機構は、前記型締め機構の取付け面間の複数箇所に設けられており、
前記金型の型締め方向にシリンダロッドを進退移動可能にされた位置決めシリンダと、
前記金型の型締め方向に先端部を進退移動して任意の位置で固定可能にされ、前記位置決めシリンダとで平行度矯正機構を所定長に設定可能な当接機構と
を有し、
前記当接機構の先端部がマイクロメータ機構で進退移動可能にされていることを特徴とする射出圧縮成形装置。 - 前記各平行度矯正機構の位置決めシリンダに対してシリンダロッドを進退移動させると共に任意の保持圧力で保持させるように作動油を給排出可能な油圧設定部と、
前記中間型締め位置の金型内に射出された溶融樹脂により偏荷重が生じたときに、該偏荷重による再型締め時の平行度の影響を最小限に抑制するように前記油圧設定部における保持圧力および作動油の排出速度の少なくとも一方を個別に設定する制御装置と
を有することを特徴とする請求項１または２に記載の射出圧縮成形装置。 - 前記型締め機構は、共通プレートを着脱可能に備えており、
前記共通プレートの取付け面には、前記金型および平行度矯正機構が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の射出圧縮成形装置。 - 金型同士を中間型締め状態に型締めし、該金型内への溶融樹脂の射出後または射出中に最終型締め状態まで再型締めして成形品とする射出圧縮成形方法であって、
前記中間型締め状態に金型を型締めしたときに、該金型間を高い平行度に矯正し、
前記最終型締め状態は、可動側金型と固定側金型とのパーティング面が互いに接触しない状態であることを特徴とする射出圧縮成形方法。 - 前記矯正は、前記金型同士を中間型締め状態と最終型締め状態とに型締めするように、少なくとも一方の金型を進退移動させる型締め機構における各金型の取り付け面に対し、矯正力を付与することにより行うことを特徴とする請求項５に記載の射出圧縮成形方法。
- 前記溶融樹脂は、非晶性熱可塑性樹脂を２０重量％以上含有するものであることを特徴とする請求項５または６に記載の射出圧縮成形方法。
- 前記請求項５に記載の射出圧縮成形方法により形成されたことを特徴とする射出圧縮成形品。
- 前記射出圧縮成形品は、車両用グレージング材であることを特徴とする請求項８に記載の射出圧縮成形品。
- 前記射出圧縮成形品は、車両用外板であることを特徴とする請求項８に記載の射出圧縮成形品。
- 前記射出圧縮成形品は、板状光学機能成形品であることを特徴とする請求項８に記載の射出圧縮成形品。
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