JP4264098B2

JP4264098B2 - 内表面に薄膜を有する成形品の成形方法および成形装置

Info

Publication number: JP4264098B2
Application number: JP2006253558A
Authority: JP
Inventors: 正三西田
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 2006-09-19
Filing date: 2006-09-19
Publication date: 2009-05-13
Anticipated expiration: 2026-09-19
Also published as: JP2008073897A; US7833454B2; CN101186097B; US7837460B2; EP1902826A2; CN101186097A; US20080179778A1; US20090194905A1; EP1902826A3; EP1902826B1

Description

本発明は、スライド金型と固定金型とにより半成形品を成形する１次成形工程と、この工程により得られる半成形品の一方の面に薄膜を形成する成膜工程とからなる、内表面に薄膜を有する成形品の成形方法およびこの成形方法の実施に使用される成形装置に関するもので、さらに限定していえばスライド金型と固定金型とにより一対の半成形品を接合部を有するように成形する１次成形工程と、この１次成形工程で得られる前記一方の半成形品の表面に薄膜を形成する成膜工程と、この成膜工程で薄膜が成形された一方の半成形品を一対の半成形品の他方の半成形品に整合させて型締めして接合部において接合する２次成形工程とからなる、内表面に薄膜を有する成形品の成形方法およびこの成形方法の実施に使用される成形装置に関するものである。

中空体の内表面の一部に数μｍオーダの薄膜を有する中空成形品として、例えば車両に装備されているフロントランプ、テールランプ等を挙げることがきる。このようなランプは、電球が取り付けられる凹状の本体部と、この本体部の開口部に一体的に取り付けられているレンズ部とからなっている。本体部は、例えば射出成形により成形され、そして外表面等の不要箇所をマスキングして成膜専用の真空タンク中に専用のハンガーを使用して吊り下げ、次いで後述するような成膜方法により薄膜が形成されている。そして、薄膜が形成された本体部と別途成形されたレンズ部を、それぞれの金型にセットし、本体部の開口部とレンズ部の縁とを整合・突き合わせ、突き合わされた接合部に溶融樹脂を射出して一体化して、内表面に薄膜を有する中空成形品が成形されている。

このような本体部の内表面あるいは基板の表面に薄膜を形成する成膜方法は従来周知で、例えば成膜しようとする基板とターゲットを対向させておき、数Ｐａ〜数１０Ｐa程度のアルゴンガス雰囲気中でターゲットに数ｋVの負の電圧を印加し、そして放電させて薄膜を形成するスパッタリング方法、真空容器の中に基板と蒸発源とを収納して成膜する真空成膜法、基板に数ｋVの負の電圧を印加し数Pａのアルゴンガスの圧力下で真空成膜をするイオンプレーティング方法等が知られ、また化学成膜法も知られている。

特公平２−３８３７７号公報特許第３６７７０３３号明細書

特許文献１には、射出成形による中空成形品の成形方法が示されている。すなわち、固定金型とスライド金型とにより構成されている一対のキヤビティにより一対の半中空成形品をその開口部の周囲に接合部を有するように成形する１次成形と、一方の半中空成形品は固定金型の方に、他方の半中空成形品はスライド金型の方に残るようにして型を開き、そしてスライド金型を一対の半中空成形品の接合部が整合する位置へスライドさせ、次いで型締めする工程と、その後接合部に溶融樹脂を射出して接合する２次成形とからなる中空成形品を成形する成形方法が示されている。
特許文献２には、特許文献１に示されている射出成形方法によって一対の半中空成形品を１次成形した後、一方の半中空成形品はスライド金型の方に、他方の半中空成形品は固定金型の方に残るようにして型を開き、前記スライド金型に残された半中空成形品を前記固定金型に設けられた成膜用の凹部に対向密着するように前記スライド金型をスライドさせ、前記成膜用の凹部に設けられた成膜チャンバーにより前記半中空成形品の内表面に薄膜を形成し、その後スライド金型を一対の半中空成形品の接合部が整合する位置へスライドさせ、次いで型締めし、そして接合部に溶融樹脂を射出して接合する２次成形とからなる、内表面に薄膜を有する中空成形品の成形方法が示されている。

前記特許文献２に記載されている形成方法では、成膜のために１次成形品を一旦金型からはずし真空タンク中へ搬入する工程を必要としないので、搬入時に手あか、塵埃等が１次成形品に付着することから生じる成膜面の汚染による成膜不良を防ぐことができる。さらに、一対の半中空成形品の射出成形から、成膜による薄膜の形成を経て、１対の半中空成形品を２次射出成形により接合し、内表面に薄膜を有する中空成形品の完成品を得るまでの各工程を自動化することは可能である。

しかしながら、特許文献２に示されている発明は、成膜を行うための成膜チャンバーが１次射出成形を行う固定金型内に設けられているので、問題点も多い。例えば、射出成形用の型と成膜用の成膜チャンバーとが同一の金型内に設けられているので、成膜チャンバーは射出成形による温度の影響を受け歪みを生じる。また、成膜チャンバーは、射出成形のための型締力による応力によっても歪む。その結果、成膜に必要な真空を得るための密閉性を確保し難いという問題がある。このように、成膜に必要な真空度を確保し難いので、射出成形を行いながら、同時に他の成形品について成膜することが難しくなる。このことは、後で説明する本願発明の１つである、内表面に薄膜を有する２以上の中空成形品を効率よく並行して成形する成形方法において問題となる。また、射出成形を適切に行うための型位置の調整と、成膜を適切に行うための成膜チャンバーの位置の調整が、固定金型内に成膜チャンバーが設けられているので、独立して行えず、調整の自由度が低いというメンテナンス上の問題もある。さらには、成膜チャンバーが射出成形用の固定金型に組み込まれているので、金型全体が大きくなり、金型製作は難しくなりコスト高になる問題もある。
本発明は、上記したような従来の、内表面に薄膜を有する中空成形品の成形装置の課題を解決するためになされたもので、成膜チャンバーが射出成形による温度の影響、型締め応力の影響等を受けることなく、適切な射出成形と成膜を行うために必要な微調整が容易となり、かつ金型構造が簡単で低コストで製作できる、内表面に薄膜を有する成形品の成形方法およびこの成形方法の実施に使用される成形装置を提供することを目的としている。

本発明は、上記目的を達成するために、射出成形用のスライド金型と、固定金型と、薄膜成形用のスライド成膜チャンバーとが適用されるが、スライド金型は可動盤の方に、そして固定金型とスライド成膜チャンバーは固定盤の方に配置されるが、スライド成膜チャンバーは固定金型から分離して、あるいは離間して配置するように構成される。また、内表面に薄膜を有する２種以上の中空成形品を並行して、あるいは交互に成形するときには、スライド成膜チャンバーは成膜工程に応じてスライド的に第１、２の成膜位置へ移動するように構成される。

すなわち、請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、第１のスライド金型と第１の固定金型とにより第１の一対の半成形品を接合部を有するように成形する第１の１次成形工程と、前記第１、２の固定金型の近傍に、これらの固定金型から離間して設けられ、その内部に成膜要素が設けられているスライド成膜チャンバーを第１の成膜位置に駆動して、前記第１の１次成形により前記第１のスライド金型に残っている前記第１の一対の半成形品の一方の半成形品を整合させて、前記第１のスライド金型を前記第１の固定金型に対して型締めする第１の準備工程と、前記第１の準備工程により型締めすることにより、前記第１の一方の半成形品の表面と前記第１の成膜位置にあるスライド成膜チャンバーとにより成膜密閉空間を構成して、前記成膜要素により前記第１の一方の半成形品の表面に薄膜を形成する第１の成膜工程と、前記第１の成膜工程により前記第１のスライド金型に残った状態で薄膜が成形された第１の一方の半成形品を、前記第１の固定金型の方に残っている前記第１の一対の半成形品の他方の半成形品に整合させて型締めして前記接合部において接合する第１の２次成形工程とから第１の成形品を得、第２のスライド金型と第２の固定金型とにより第２の一対の半成形品を接合部を有するように成形する第２の１次成形工程と、前記スライド成膜チャンバーを第２の成膜位置に駆動して、前記第２の１次成形により前記第２のスライド金型に残っている前記第２の一対の半成形品の一方の半成形品を整合させて、前記第２のスライド金型を前記第２の固定金型に対して型締めする第２の準備工程と、前記第２の準備工程により型締めすることにより、前記第２の一方の半成形品の表面と前記第２の成膜位置にあるスライド成膜チャンバーとにより成膜密閉空間を構成して、前記成膜要素により前記第２の一方の半成形品の表面に薄膜を形成する第２の成膜工程と、前記第２の成膜工程により前記第２のスライド金型に残った状態で薄膜が成形された第２の一方の半成形品を、前記第２の固定金型の方に残っている前記第２の一対の半成形品の他方の半成形品に整合させて型締めして前記接合部において接合する第２の２次成形工程とから第２の成形品を得、このとき、前記第１の１次成形工程と前記第２の２次成形工程、前記第１の成膜工程と前記第２の１次成形工程および前記第１の２次成形工程と前記第２の成膜工程は実質的に同時に実施し、前記第１、２の成形品を平行してあるいは交互に成形するように構成される。

請求項２に記載に発明は、請求項１に記載の成形方法において、前記第１、２のスライド金型には、前記固定盤に対して型開閉可能に設けられている可動盤に１次成形位置、成膜位置および２次成形位置へとスライド可能に設けられているスライド金型を使用し、前記スライド成膜チャンバーには、前記固定盤に第１、２の固定金型から離間して第１の成膜位置と第２の成膜位置とを採るように駆動可能に設けられているスライド成膜チャンバーを使用するように構成される。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の成形方法において、１次成形工程では一方の半成形品を半中空体として成形するように構成され、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかの項に記載の成形方法において、成膜工程は接合部を前記スライド成膜チャンバー上に設けられたマスキング板でマスキングして実施するように構成される。

請求項５に記載の発明は、固定盤の取り付けられている第１、２の固定金型と、前記固定盤に対して型開閉される可動盤に設けられている第１、２のスライド金型と、内部に成膜要素が設けられ第１、２の成膜位置へ駆動されるスライド成膜チャンバーとからなり、前記第１の固定金型には、一対の半成形品を成形するための第１の固定側凹部と第１の固定側コアとが設けられ、前記第１のスライド金型には、前記一対の半成形品を成形するための第１のスライド側コアと第１のスライド側凹部とがそれぞれ設けられ、前記第２の固定金型と前記第２のスライド金型にも、同様に他の一対の半成形品を成形するための第２の固定側凹部と第２の固定側コアと、第２のスライド側コアと第２のスライド側凹部とがそれぞれ設けられ、前記第１のスライド金型は、前記第１のスライド側コアと第１のスライド側凹部が前記第１の固定側凹部と第１の固定側コアとにそれぞれ整合する１次成形位置と、前記第１のスライド側凹部が前記第１の成膜位置にあるスライド成膜チャンバーに整合する成膜位置と、前記第１のスライド側凹部が第１の固定側凹部に整合する２次成形位置へとスライド可能であり、前記第２のスライド金型も、前記第２のスライド側コアと第２のスライド側凹部が前記第２の固定側凹部と第２の固定側コアとにそれぞれ整合する１次成形位置と、前記第２のスライド側凹部が前記第２の成膜位置にある成膜チャンバーに整合する成膜位置と、前記第２のスライド側凹部が第２の固定側凹部に整合する２次成形位置へとスライド可能であり、前記スライド成膜チャンバーは、前記第１、２の固定金型から離間して、前記固定盤に第１、２の成膜位置へ駆動可能に設けられている。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の装置において、前記第１、２の固定金型は前記固定盤に上下段の関係で取り付けられ、そのコアと凹部あるいは凹部とコアは横方向に所定の間隔をおいて設けられ、前記第１、２のスライド金型は、前記可動盤に上下段の関係で、かつ横方向にスライド可能に設けられ、そのコアと凹部あるいは凹部とコアは横方向に所定の間隔をおいて設けられ、前記スライド成膜チャンバーは、前記第１、２のスライド金型の、一対のおよび他の一対の半成形品の一方の半成形品が成形される凹部をカバーする大きさで、前記第１、２の固定金型から離間して、前記固定盤に取り付けられている。

請求項７に記載の発明は、請求項５または６に記載の装置において、前記第１、２のスライド金型は、互いに逆方向にスライド的に駆動されるようになっていると共に、前記スライド成膜チャンバーは、前記第１のスライド金型の、一対の半成形品の一方の半成形品が成形される凹部と整合する第１の成膜位置と、前記第２のスライド金型の、他の一対の半成形品の一方の半成形品が成形される凹部と整合する第２の成膜位置へとスライド的に駆動されるように構成され、請求項８に記載の発明は、請求項５〜７のいずれかの項に記載の装置において、前記スライド成膜チャンバーの開口部に、シール作用も奏するマスキング板が設けられ、請求項９に記載の発明は、請求項５〜８のいずれかの項に記載の装置において、前記スライド成膜チャンバーの開口部の面は、前記固定金型およびスライド金型のパーティングライン面と同じ高さになっているように構成される。

以上のように、本発明によると、スライド成膜チャンバーは固定金型から分離して、あるいは離間して配置されているので、スライド成膜チャンバーが射出成形による温度の影響を受けることは少ない。また、離間して配置されているので、スライド成膜チャンバーは射出成形時および型締め時の型締力を受け難い。したがって、本発明によると、スライド成膜チャンバーは熱歪みも応力歪みも受け難く、薄膜成形に必要な密封性が確保され、安定した高品位の薄膜を成形することができるという、本発明に特有の効果が得られる。
また、スライド成膜チャンバーの位置調整が、固定金型の調整とは独立してできるという効果も得られる。さらには、スライド成膜チャンバーが固定金型から分離して配置されているので、金型の配置に融通性があり、１次成形を金型の中心部で実施できる効果も得られる。また、次のような効果も得られる。
（イ）スライド成膜チャンバーが固定金型と同じ固定盤に設けられているので、メンテナンスが容易となる。
（ロ）成膜チャンバーが別になっているので、固定金型自体を小さくでき、金型製作コストを抑えることが可能となる。
（ハ）固定金型と成膜チャンバーが分離して配置されているので、クリーニングも容易となる。

もちろん、本発明によると、スライド金型と固定金型とにより成形される半成形品の表面を前記スライド金型に残した状態で、半成形品を金型から取り出すことなく、成膜用チャンバーを使用して金型内で成膜できるので、成膜する表面が手あか、塵埃等により汚染されるようなことはない。

また、他の発明は、スライド金型と固定金型とにより一対の半成形品を接合部を有するように成形する１次成形工程と、一方の半成形品の表面に薄膜を成形する成膜工程と、薄膜が成形された一方の半成形品と他方の半成形品とを接合する２次成形とから構成されているので、内表面に薄膜を有する成形品あるいは中空成形品を成形することができる。このとき、前記したような本発明に特有の効果が得られる。

また、本発明は、第１のスライド金型と第１の固定金型とにより第１の一対の半成形品を接合部を有するように成形する第１の１次成形工程と、前記第１、２の固定金型の近傍に、これらの固定金型から離間して設けられ、その内部に成膜要素が設けられているスライド成膜チャンバーを第１の成膜位置に駆動して、前記第１の１次成形により前記第１のスライド金型に残っている前記第１の一対の半成形品の一方の半成形品を整合させて、前記第１のスライド金型を前記第１の固定金型に対して型締めする第１の準備工程と、前記第１の準備工程により型締めすることにより、前記第１の一方の半成形品の表面と前記第１の成膜位置にあるスライド成膜チャンバーとにより成膜密閉空間を構成して、前記成膜要素により前記第１の一方の半成形品の表面に薄膜を形成する第１の成膜工程と、前記第１の成膜工程により前記第１のスライド金型に残った状態で薄膜が成形された第１の一方の半成形品を、前記第１の固定金型の方に残っている前記第１の一対の半成形品の他方の半成形品に整合させて型締めして前記接合部において接合する第１の２次成形工程とから第１の成形品を得、第２のスライド金型と第２の固定金型とにより第２の一対の半成形品を接合部を有するように成形する第２の１次成形工程と、前記スライド成膜チャンバーを第２の成膜位置に駆動して、前記第２の１次成形により前記第２のスライド金型に残っている前記第２の一対の半成形品の一方の半成形品を整合させて、前記第２のスライド金型を前記第２の固定金型に対して型締めする第２の準備工程と、前記第２の準備工程により型締めすることにより、前記第２の一方の半成形品の表面と前記第２の成膜位置にあるスライド成膜チャンバーとにより成膜密閉空間を構成して、前記成膜要素により前記第２の一方の半成形品の表面に薄膜を形成する第２の成膜工程と、前記第２の成膜工程により前記第２のスライド金型に残った状態で薄膜が成形された第２の一方の半成形品を、前記第２の固定金型の方に残っている前記第２の一対の半成形品の他方の半成形品に整合させて型締めして前記接合部において接合する第２の２次成形工程とから第２の成形品を得、このとき、前記第１の１次成形工程と前記第２の２次成形工程、前記第１の成膜工程と前記第２の１次成形工程および前記第１の２次成形工程と前記第２の成膜工程は実質的に同時に実施するように構成されているので、効率的に第１、２の成形品を平行してあるいは交互に成形することができる。このとき、スライド成膜チャンバーは固定金型から離間しているので、射出成形による型締力および熱の影響を受けない。したがって、１次成形工程と成膜工程、成膜工程と２次成形工程のように成膜工程を１、２次成形と実質的に同時に実施しても、スライド成膜チャンバーの密閉性が確保される。これらより、表面に薄膜を有する２以上の高品位の成形品を効率よく成形することができる。

以下、内部に薄膜を有する製品すなわち中空成形品２個を並列的に成形する場合において、内表面に反射膜のような薄膜を有する碗状の本体部と、この本体部の開口部を封鎖する薄いレンズ状の蓋体とを１次射出成形により成形し、そして金型内で本体部の内表面に薄膜を形成し、次いで本体部の開口部を蓋体で封鎖する２次射出成形とから中空成形品を成形する例について説明する。

初めに、本発明の成形装置の実施の形態を説明する。図１は、第１の実施の形態に係わる成形装置の、可動盤１と固定盤１０とを線CLを中心としてパーティングライン面を観音開き的に開いた状態で示す斜視図で、この斜視図に示されているように本実施の形態によると、可動盤１の型合わせ面側に、箱形のスライド金型支持部材２が取り付けられている。そして、このスライド金型支持部材２の内側に、ガイド部材３、３、…により水平方向にスライド的に駆動される第１のスライド金型５が設けられている。また、その下方に同様に水平方向にスライド的に駆動される第２のスライド金型６が設けられている。これに対し、固定盤１０の型合わせ面側には、固定金型支持部材１１と、成膜チャンバー構成部材１７とが横方向に所定の間隔をおいて並んで設けられている。この固定金型支持部材１１に、第１の固定金型１５と、その下方に位置する第２の固定金型１６とがそれぞれ設けられ、成膜チャンバー構成部材１７によりスライド成膜チャンバー１８が構成されている。

第１のスライド金型５と第１の固定側金型１５は、１対の半中空品すなわち本体部と蓋体とから１個の中空成形品を成形するための金型であり、第２のスライド金型６と第２の固定側金型１６は、同様に他の中空成形品を成形するための金型である。前記第１のスライド金型５には碗状の本体部を成形するための第１のスライド側凹部５ａと、蓋体を成形するための第１のスライド側コア５ｂとが形成されている。第１の固定金型１５には、第１のスライド側凹部５ａと共働してキャビティを構成する第１の固定側コア１５ｂと、第１のスライド側コア５ｂと共働して同様にキャビティを構成する第１の固定側凹部１５ａがそれぞれ形成されている。これらの凹部５ａ、１５ａは、パーティングライン面より所定量だけ窪んでいる。そして、パーティングライン面より所定量だけ突き出ているコア５ｂ、１５ｂよりも半成形品すなわち本体部および蓋体の肉厚分だけ大きくなっている。

前記第２のスライド金型６には、形状、大きさ等は異なるが同様に碗状の本体部を成形するための第２のスライド側凹部６ａと、蓋体を成形するための第２のスライド側コア６ｂとが形成されている。第２の固定金型１６には、第２のスライド側凹部６ａと共働してキャビティを構成する第２の固定側コア１６ｂと、第２のスライド側コア６ｂと共働して同様にキャビティを構成する第２の固定側凹部１６ａとが形成されている。同様に、これらの凹部６ａ、１６ａは、パーティングライン面より所定量だけ窪んで、パーティングライン面より突き出ているコア６ｂ、１６ｂよりも半成形品の肉厚分だけ大きくなっている。このように、本実施の形態によると、第１、２のスライド金型５、６と、第１、２の固定金型１５、１６とを有し、そしてこれらの金型５、６および１５、１６に形成されている凹部およびコアの形状、大きさ等はそれぞれ異なっている。したがって、例えば車両用テールランプの右ランプは第１のスライド金型５と第１の固定側金型１５とにより成形し、左ランプは第２のスライド金型６と第２の固定側金型１６とにより成形することができる。

成膜チャンバー構成部材１７により構成されているスライド成膜チャンバー１８は、詳しくは後述するが、そのパーティングライン面側には、図示の実施の形態では、形状および大きさの異なる２個の開口部が明けられている。そして、その周囲には、成膜する本体部あるいは半中空体の２次成形部分をマスキングするための第１、２のマスキング板１８ａ、１８ｂが設けられている。これらの第１、２のマスキング板１８ａ、１８ｂは、シール手段も兼ねている。これにより、例えば右ランプの本体部を成膜する場合には第１のマスキング板１８ａにより、左ランプの本体部を成膜する場合には第２のマスキング板１８ｂにより、２次成形部分がマスキングされる。また、スライド成膜チャンバー１８内は所定の雰囲気に保たれる。このように、本実施の形態によると、第１、２のマスキング板１８ａ、１８ｂが適宜使用されるので、一方のマスキング板が使用されているときは、スライド成膜チャンバー１８内を成膜雰囲気に保つために、他方の開口部は封鎖されるようになっているが、その具体的な実施の形態は図には示されていない。

上記のように構成されている可動盤１は、固定盤１０に対して型開閉されるが型締装置は図には示されていない。また、第１、２のスライド金型５、１６は、詳しくは作用の項で説明するように、３個の位置をそれぞれ採るように水平方向に交互に駆動されるが、その駆動装置も示されていない。さらには、スライド成膜チャンバー１８は上下方向に２つの位置を採るように駆動されるが、その駆動装置も示されていない。

上記した第１のスライド金型５と第１の固定金型１５およびスライド成膜チャンバー１８の具体的な実施の形態が、図２に拡大して型締状態で模式的に示されている。この図２においては、スライド金型支持部材２、固定金型支持部材１１、成膜チャンバー構成部材１７、ガイド部材３等は省略されている。可動盤１は固定盤１０に対して型開閉自在に設けられ、そして可動盤１に第１のスライド金型５が水平方向にスライド自在に支持されている。この第１のスライド金型５は、ピストンシリンダユニットのような周知の駆動体７により水平方向にスライド的に駆動され、３個の異なる位置を採る。

第１のスライド金型５のパーティングライン面には、比較的深い第１のスライド側凹部５ａと、この第１のスライド側凹部５ａと所定の間隔をおいて比較的低い第１のスライド側コア５ｂとが設けられている。この第１のスライド側コア５ｂの周りには所定の間隔をおいて接合部あるいは突き合わせ部を成形するための小コア５ｂ’が形成されている。第１の固定側金型１５のパーティングライン面には、第１のスライド側凹部５ａと対をなす比較的高い第１の固定側コア１５ｂと、この第１の固定側コア１５ｂと所定の間隔をおいて、第１のスライド側コア５ｂと対をなす比較的浅い第１の固定側凹部１５ａが形成されている。第１の固定側コア１５ｂの周りにも所定の間隔をおいて接合部を成形するための小コア１５ｂ’が設けられている。第１のスライド側凹部５ａと第１の固定側１５ｂとにより本体部成形用のキャビティＣｈが構成される。同様に第１のスライド側コア５ｂと第１の固定側凹部１５ａとにより蓋体成形用のキャビティＣｆが構成される。このように構成されている第１の固定金型１５の、第１の固定側コア１５ｂと第１の固定側凹部１５ａとの間に１次成形用のスプル２０が形成されている。このスプル２０は、第１のスライド凹部５ａ側に寄っている。これにより、容積の異なる本体部と蓋体とが略同時に成形されることになる。１次成形用のスプル２０は、ランナ２１、２１およびゲートを介して第１のスライド側凹部５ａと第１の固定側凹部１５ａとにそれぞれ開口している。また、第１の固定金型１５にはパーティングライン面に開口した２次成形用のスプル２２も設けられている。

第２のスライド金型６にも、前述したように、第２のスライド側凹部６ａ、第２のスライド側コア６ｂ、小コア等が、そして第２の固定金型１６には第２の固定側凹部１６ａ、第２の固定側コア１６ｂ、小コア、スプル等が形成されているが、これらの具体的な例は、図２から容易に理解されるので、示されていない。

スライド成膜チャンバー１８は、ピストンシリンダユニット等の周知の駆動体により、図２の紙面に対して垂直方向にスライド的に駆動され、異なる２つの成膜位置を採るようになっている。２つの位置を採ることができるので、大きさおよび形状の異なる半中空成形品すなわち本体部の内周面が交互に成膜できることになる。

このような本体部の内表面に薄膜を形成する成膜方法は、従来周知で、例えば成膜しようとする表面とターゲットを対向させておき、数Ｐａ〜数１０Ｐa程度のアルゴンガス雰囲気中でターゲットに数ｋVの負の電圧を印加し、そして放電させて薄膜を形成するスパッタリング方法、真空容器の中に成膜する表面と蒸発源とを収納して成膜する真空成膜法、表面に数ｋVの負の電圧を印加し数Pａのアルゴンガスの圧力下で真空成膜をするイオンプレーティング方法等が知られ、また化学成膜法も知られている。本発明においては上記した従来周知の色々な方法が適用可能であるが、図２にはスパッタリング装置が模式的に示されている。スパッタリング装置の成膜要素である基板電極は、スライド成膜チャンバー１８の開口部の近くに、そしてターゲット３３は奥の方にそれぞれ設けられている。これらの電極には直流または高周波電源が接続されて、そして基板電極は金型内の基板に電気的に接続されるようになっている。また、スライド成膜チャンバー１８内にはアルゴンガスのような不活性ガスを導入するためのガス導入管が開口し、さらには真空吸引管も開口している。これらのガス導入管、真空吸引管、電極に連なった給電線等は、真空成膜に必要な排気ポンプなどからなる真空源３０、不活性ガスタンクあるいは炭酸ガスのような不活性ガスを製造する不活性ガス供給源３１、電源装置３２等にそれぞれ接続されている。

初めに、図２に示されている成形装置により、内表面に反射膜のような薄膜を有する碗状の本体部と、この本体部の開口部を封鎖する薄いレンズ状の蓋体とを射出成形により１次成形し、そして金型内で本体部の内表面に薄膜を形成し、次いで本体部の開口部を蓋体で封鎖して、すなわち２次成形して内表面に薄膜を有する中空成形品を得る成形例について説明し、次いで図１に示されている成形装置により内表面に薄膜を有する異なる製品を交互に得る成形例について説明する。

まず、第１のスライド金型５を、図１、２において略中間位置まで駆動する。この略中間位置は１次成形位置で、第１のスライド金型５の第１のスライド側凹部５ａは、第１の固定金型１５の第１の固定側コア１５ｂと整合する。同時に、第１のスライド金型５の第１のスライド側コア５ｂは、第１の固定金型１５の第１の固定側凹部１５ａと整合する。次いで、可動盤１を固定盤１０に対して型締めする。型締めした状態が図２に示されている。型締めにより、第１のスライド側凹部５ａと第１の固定側コア１５ｂとにより本体部成形用のキャビティＣｈが構成される。同時に、第１のスライド側コア５ｂと第１の固定側凹部１５ａとにより蓋体成形用のキャビティＣｆが構成される。従来周知のようにして、１次成形用のスプル２０から溶融樹脂を射出する。そうすると、溶融樹脂は１次成形用のスプル２０、ランナ２１、２１およびゲートを通って、本体成形用のキャビティＣｈと蓋体成形用のキャビティＣｆとに充填される。この１次成形により、本体部Ｈと蓋体Ｆとがその開口部の周囲に接合用の半溝Ｍ’を有するように成形される。この１次成形が終わった状態が図３の（イ）に示されている。

ある程度の冷却固化を待って、第１のスライド金型５を開く。半成形品の大きさ、形状等により本体部Ｈは第１のスライド金型５の方に、蓋体Ｆは第１の固定金型１５の方に残って開く。この型開きにより、第１のスライド金型５はスライド可能となり、本体部Ｈの内表面はパーティングライン面に露出する。この状態が図３の（ロ）に示されている。第１のスライド金型５を、図１において右端部へ、図２、３において左方の成膜位置へスライドさせる。そうすると、第１のスライド金型５に残っている本体部Ｈは、スライド成膜チャンバー１８と整合する。型締めする。型締めした状態が図３の（ハ）に示されている。型締めすることにより、本体部Ｈの接合用の半溝Ｍ’は第１のマスキング板１８ａによりマスキングされ、スライド成膜チャンバー１８内は密封状態になる。真空源３０と不活性ガス供給源３１とを駆動してスライド成膜チャンバー１８内を数Ｐａ〜数１０Ｐa程度のアルゴンガス雰囲気にする。そして、ターゲットには負の電圧を、本体部Ｈには正の数ＣVの電圧を印加し、そして放電させる。そうすると、本体部Ｈの内表面に従来周知のように薄膜Ｕが形成され、薄膜を有する本体部ＨＵが得られる。

成膜が終了したら、本体部ＨＵが第１のスライド金型５に残った状態で開く。開いた状態が図４の（イ）に示されている。そうして、第１のスライド金型５を本体ＨＵの開口部と蓋体Ｆが整合する２次成形位置へスライドさせる。すなわち、図２あるいは図４の（ロ）において右方へ、図１において左端部へスライドさせる。この整合位置で型締めする。そうすると、図４の（ハ）に示されているように本体ＨＵと蓋体Ｆは突き合わされ、突き合わせ部の外周部に半溝Ｍ’、Ｍ’により接合部すなわち接合用のキャビティＭが構成される。２次成形用のスプル２２から、溶融樹脂を射出する。溶融樹脂は、接合用のキャビティＭに充填される。この２次成形により本体ＨＵと蓋体Ｆは一体化される。第１のスライド金型５を開いて、内表面に薄膜を有する中空成形品を取り出す。以下同様にして成形する。

次に、内表面に薄膜を有する本体部Ｈと蓋体Ｆとからなる第１の製品Ｈ・Ｆ１と第２の製品Ｈ・Ｆ２とを交互に成形する例について主として図５に基づいて説明する。射出成形の準備をする（ステップＳ１）。図５の（イ）のステップＳ２において、第１のスライド金型５と第１の固定金型１５とにより、第１の製品Ｈ・Ｆ１の本体部Ｈ１と蓋体Ｆ１を、前述したようにして１次成形する。このときの第１のスライド金型５の位置は、図３の（イ）に示されいる位置である。ステップＳ３において、冷却固化を待つ。第１のスライド金型５を開き、成膜位置へスライドさせる。図３の（ロ）、（ハ）に相当する。第２の製品Ｈ・Ｆ２の成形については準備中である。

ステップＳ４において、図５の（ロ）に示されているように、第１の製品Ｈ・Ｆ１の本体部Ｈ１の内表面に成膜すると共に、第２の製品Ｈ・Ｆ２の本体部Ｈ２と蓋体Ｆ２とを１次成形する。すなわち、第１のスライド金型５を図１において右端部へスライドさせて第１のスライド側凹部５ａに残っている本体部Ｈ１をスライド成膜チャンバー１８に整合させる。スライド成膜チャンバー１８を、図１において上方へ駆動する。第１のマスキング板１８ａが本体部Ｈ１の接合部をマスキングする。第２のスライド金型６を、１次成形位置である横方向の略中央位置へスライドさせる。そうして、可動盤１を固定盤１０に対して型締めする。前述したようにして本体部Ｈ１の内表面に薄膜を成形し、第２のスライド金型６と第２の固定金型１６とにより第２の製品Ｈ・Ｆ２の本体部Ｈ２と蓋体Ｆ２とを１次成形する。本体部Ｈ１の成膜の完了と、第２の製品Ｈ・Ｆ２の本体部Ｈ２と蓋体Ｆ２の冷却固化とを待つ（ステップＳ５）。

ステップＳ６において、可動盤１を開いて第１のスライド金型５を２次成形位置すなわち左端へ駆動して、成膜が終わった本体部ＨＵ１を第１の固定金型１５に残っている蓋体Ｆ１に整合させる。また、第２のスライド金型６を右端部へ駆動して本体部Ｈ２をスライド成膜チャンバー１８に整合させる。さらには、スライド成膜チャンバー１８を下方へ駆動して本体部Ｈ２の接合部を第２のマスキング板１８ｂに整合させる。次いで、可動盤１を固定盤１０に対して型締めする。このような状態が図５の（ハ）に示されている。２次成形用のスプル２２から溶融樹脂を射出する。そうすると、図４の（ロ）、（ハ）に関して説明したように成膜された本体部ＨＵ１と蓋体Ｆ１は一体化され、第１の製品Ｈ・Ｆ１が得られる。同時に、スライド成膜チャンバー１８により本体部Ｈ２の内表面が成膜される。

第１の製品Ｈ・Ｆ１の冷却固化および本体部Ｈ２の成膜完了を待って、可動盤１を開く。第１の製品Ｈ・Ｆ１が突き出される。また、第１、２のスライド金型５、６はスライド可能となる（ステップＳ７）。ステップＳ８において、第１のスライド金型５を１次成形位置すなわち図１において略中央位置へスライドさせる。また、第２スライド金型６を、図１において左端部すなわち２次成形位置へ駆動する。そうして、可動盤１を型締めする。次いで、第１のスライド金型５と第１の固定金型１５とで構成されるキャビティに溶融樹脂を射出して第１の製品Ｈ・Ｆ１の本体部Ｈ１と蓋体Ｆ１とを１次成形する。また、第２のスライド金型６と第２の固定金型１６とにそれぞれ保持されている本体部ＨＵ２と蓋体Ｆ２の突き合わせ部に２次成形用に溶融樹脂を射出して一体化する。この状態が図５の（ニ）に示されている（ステップＳ８）。以下同様にして、第１、２の製品Ｈ・Ｆ１、Ｈ・Ｆ２を交互あるいは並列的に成形する。

本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、色々な形で実施できる。例えば、半成形品の一方の表面に薄膜を成形した成形品も前述した成形方法あるいは成形装置に準じて成形できることは明らかである。同様に、半成形品の一方の表面に薄膜を成形し、この薄膜の表面を保護カバーで覆った形の成形品も成形できる。さらには、図１に示されている実施の形態では、成膜チャンバーは上下方向にスライド可能に設けられているが、第１、２のスライド金型をカバーできる大きさにし、マスキング板を上下方向に間隔をおいて設け、不必要なマスキング板をその都度機械的に閉鎖するように実施することもできる。また、成形する樹脂の種類については格別に説明されていないが、本体部と蓋体とを異なる樹脂で成形できることは明らかである。異なる樹脂で２次成形できることも明らかである。

本発明の第１の実施の形態に係わる金型あるいは成形装置をパーテイングライン面で観音開き的に開いて模式的に示す斜視図である。図１に示す第１の実施の形態の、第１のスライド金型と第１の固定金型とスライド成膜チャンバーの具体的な実施の形態を模式的に示す断面図である。図２に示されている金型を使用した、各成形段階を模式的に示す図で、その（イ）は１次成形が終わった状態を、その（ロ）は第１のスライド金型を開いた状態を、その（ハ）は成膜している状態をそれぞれ示す断面図である。図３に示されている次の成形段階を模式的に示す図で、その（イ）は成膜が終わり第１のスライド金型を開いた状態を、その（ロ）は２次成形が終わった状態をそれぞれ示す断面図で、その（ハ）は本体部と蓋体の突き合わせ部の拡大断面図である。図１に示されている本発明の実施の形態に係わる金型を使用して、第１、２の製品を交互に成形している各段階を示す図で、その（イ）は第１のスライド金型と第１の固定金型とによる第１の製品の１次成形が終わった状態を、その（ロ）は第１のスライド金型とスライド成膜チャンバーとにより第１の製品の本体部を成膜すると共に第２のスライド金型と第２の固定金型とによる第２の製品の１次成形が終わった状態を、その（ハ）は第１のスライド金型と第１の固定金型とにより２次成形すると共に第２のスライド金型とスライド成膜チャンバーとにより第２の製品の本体部を成膜している状態を、そしてその（ニ）は第１のスライド金型と第１の固定金型とにより第１の製品を１次成形すると共に、第２のスライド金型と第２の固定金型とにより２次成形して第２の製品を成形した状態をそれぞれ模式的に示す断面図である。

符号の説明

１可動盤
５第１のスライド金型５ａ第１のスライド側凹部５ｂ第１のスライド側コア
１第２のスライド金型６ａ第２のスライド側凹部６ｂ第２のスライド側コア
１０固定盤
１５第１の固定金型１５ａ第１の固定側凹部
１５ｂ第１の固定側コア
１６第２の固定金型１６ａ第２の固定側凹部
１６ｂ第２の固定側コア
１８スライド成膜チャンバー１８ａ第１のマスキング板
１８ｂ第２のマスキング板

Claims

第１のスライド金型と第１の固定金型とにより第１の一対の半成形品を接合部を有するように成形する第１の１次成形工程と、
前記第１、２の固定金型の近傍に、これらの固定金型から離間して設けられ、その内部に成膜要素が設けられているスライド成膜チャンバーを第１の成膜位置に駆動して、前記第１の１次成形により前記第１のスライド金型に残っている前記第１の一対の半成形品の一方の半成形品を整合させて、前記第１のスライド金型を前記第１の固定金型に対して型締めする第１の準備工程と、
前記第１の準備工程により型締めすることにより、前記第１の一方の半成形品の表面と前記第１の成膜位置にあるスライド成膜チャンバーとにより成膜密閉空間を構成して、前記成膜要素により前記第１の一方の半成形品の表面に薄膜を形成する第１の成膜工程と、
前記第１の成膜工程により前記第１のスライド金型に残った状態で薄膜が成形された第１の一方の半成形品を、前記第１の固定金型の方に残っている前記第１の一対の半成形品の他方の半成形品に整合させて型締めして前記接合部において接合する第１の２次成形工程とから第１の成形品を得、
第２のスライド金型と第２の固定金型とにより第２の一対の半成形品を接合部を有するように成形する第２の１次成形工程と、
前記スライド成膜チャンバーを第２の成膜位置に駆動して、前記第２の１次成形により前記第２のスライド金型に残っている前記第２の一対の半成形品の一方の半成形品を整合させて、前記第２のスライド金型を前記第２の固定金型に対して型締めする第２の準備工程と、
前記第２の準備工程により型締めすることにより、前記第２の一方の半成形品の表面と前記第２の成膜位置にあるスライド成膜チャンバーとにより成膜密閉空間を構成して、前記成膜要素により前記第２の一方の半成形品の表面に薄膜を形成する第２の成膜工程と、
前記第２の成膜工程により前記第２のスライド金型に残った状態で薄膜が成形された第２の一方の半成形品を、前記第２の固定金型の方に残っている前記第２の一対の半成形品の他方の半成形品に整合させて型締めして前記接合部において接合する第２の２次成形工程とから第２の成形品を得、
このとき、前記第１の１次成形工程と前記第２の２次成形工程、前記第１の成膜工程と前記第２の１次成形工程および前記第１の２次成形工程と前記第２の成膜工程は実質的に同時に実施し、前記第１、２の成形品を平行してあるいは交互に成形する、内表面に薄膜を有する成形品の成形方法。
請求項１に記載の成形方法において、前記第１、２のスライド金型には、前記固定盤に対して型開閉可能に設けられている可動盤に１次成形位置、成膜位置および２次成形位置へとスライド可能に設けられているスライド金型を使用し、前記スライド成膜チャンバーには、前記固定盤に第１、２の固定金型から離間して第１の成膜位置と第２の成膜位置とを採るように駆動可能に設けられているスライド成膜チャンバーを使用する、内表面に薄膜を有する成形品の成形方法。
請求項１または２に記載の成形方法において、１次成形工程では一方の半成形品を半中空体として成形する、内表面に薄膜を有する成形品の成形方法。
請求項１〜３のいずれかの項に記載の成形方法において、成膜工程は接合部を前記スライド成膜チャンバー上に設けられたマスキング板でマスキングして実施する、内表面に薄膜を有する成形品の成形方法。
固定盤の取り付けられている第１、２の固定金型と、前記固定盤に対して型開閉される可動盤に設けられている第１、２のスライド金型と、内部に成膜要素が設けられ第１、２の成膜位置へ駆動されるスライド成膜チャンバーとからなり、
前記第１の固定金型には、一対の半成形品を成形するための第１の固定側凹部と第１の固定側コアとが設けられ、前記第１のスライド金型には、前記一対の半成形品を成形するための第１のスライド側コアと第１のスライド側凹部とがそれぞれ設けられ、
前記第２の固定金型と前記第２のスライド金型にも、同様に他の一対の半成形品を成形するための第２の固定側凹部と第２の固定側コアと、第２のスライド側コアと第２のスライド側凹部とがそれぞれ設けられ、
前記第１のスライド金型は、前記第１のスライド側コアと第１のスライド側凹部が前記第１の固定側凹部と第１の固定側コアとにそれぞれ整合する１次成形位置と、前記第１のスライド側凹部が前記第１の成膜位置にあるスライド成膜チャンバーに整合する成膜位置と、前記第１のスライド側凹部が第１の固定側凹部に整合する２次成形位置へとスライド可能であり、
前記第２のスライド金型も、前記第２のスライド側コアと第２のスライド側凹部が前記第２の固定側凹部と第２の固定側コアとにそれぞれ整合する１次成形位置と、前記第２のスライド側凹部が前記第２の成膜位置にある成膜チャンバーに整合する成膜位置と、前記第２のスライド側凹部が第２の固定側凹部に整合する２次成形位置へとスライド可能であり、
前記スライド成膜チャンバーは、前記第１、２の固定金型から離間して、前記固定盤に第１、２の成膜位置へ駆動可能に設けられている、ことを特徴とする内表面に薄膜を有する成形品の成形装置。
請求項５に記載の装置において、前記第１、２の固定金型は前記固定盤に上下段の関係で取り付けられ、そのコアと凹部あるいは凹部とコアは横方向に所定の間隔をおいて設けられ、
前記第１、２のスライド金型は、前記可動盤に上下段の関係で、かつ横方向にスライド可能に設けられ、そのコアと凹部あるいは凹部とコアは横方向に所定の間隔をおいて設けられ、
前記スライド成膜チャンバーは、前記第１、２のスライド金型の、一対のおよび他の一対の半成形品の一方の半成形品が成形される凹部をカバーする大きさで、前記第１、２の固定金型から離間して、前記固定盤に取り付けられている、内表面に薄膜を有する成形品の成形装置。
請求項５または６に記載の装置において、前記第１、２のスライド金型は、互いに逆方向にスライド的に駆動されるようになっていると共に、
前記スライド成膜チャンバーは、前記第１のスライド金型の、一対の半成形品の一方の半成形品が成形される凹部と整合する第１の成膜位置と、前記第２のスライド金型の、他の一対の半成形品の一方の半成形品が成形される凹部と整合する第２の成膜位置へとスライド的に駆動されるようになっている、内表面に薄膜を有する成形品の成形装置。
請求項５〜７のいずれかの項に記載の装置において、前記スライド成膜チャンバーの開口部に、シール作用も奏するマスキング板が設けられている、内表面に薄膜を有する成形品の成形装置。
請求項５〜８のいずれかの項に記載の装置において、前記スライド成膜チャンバーの開口部の面は、前記固定金型およびスライド金型のパーティングライン面と同じ高さになっている、内表面に薄膜を有する成形品の成形装置。