JP7516042B2

JP7516042B2 - 金型、物品の製造方法、およびバルブ

Info

Publication number: JP7516042B2
Application number: JP2019235225A
Authority: JP
Inventors: 広樹若山; 俊樹小林
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2019-12-25
Filing date: 2019-12-25
Publication date: 2024-07-16
Anticipated expiration: 2039-12-25
Also published as: CN113021769B; US20210197433A1; JP2021102326A; US11613056B2; CN113021769A

Description

本発明は、複数のキャビティを有する金型、物品の製造方法、およびバルブに関するものである。

射出成形は、加熱したシリンダ内でスクリュやプランジャ等を用いて溶融した樹脂を金型内部のキャビティ空間に供給し、材料を金型内で冷却・固化させる。固化後、エジェクタ機構等により金型から取出し所望の成形品を得るという一連の動作を繰り返して生産が行われる。通常、射出成形では１つの金型に１つのキャビティ、もしくは同じ形状のキャビティを複数有する金型を用いて生産が行われる。また、それとは異なり形状の異なる複数のキャビティを有する金型を用いて射出成形するファミリー成形という手法も行われる。

ファミリー成形ではそれぞれのキャビティの形状が異なるため、キャビティごとに射出条件を決める必要がある。複数ある射出条件の中でも特に保圧条件は、成形品の反りなどの寸法精度、およびヒケやウエルド、フィラー浮きなどの外観に大きな影響を与えるパラメータのため、キャビティごとに個別に保圧条件を決めることが望ましい。

しかし、溶融樹脂は成形機に有する１つの射出装置から、複数のキャビティに連通した樹脂流路を介して複数のキャビティに充填させる。続けて、連通した樹脂流路を通じて射出装置のスクリュもしくはプランジャのフィードバック制御駆動により保圧制御されるため、個々のキャビティごとに圧力制御できない。

そこでファミリー成形では、ホットランナーを有する金型の複数のキャビティの各ゲート部にゲートバルブを設け、ゲートバルブの切り換えによって一つのキャビティに溶融樹脂を射出し、所要の型締め力によって充填、保圧を行う。まず、１つ目のキャビティに設置したゲートバルブを開き、キャビティを充填および保圧し、ゲートバルブを閉める。次に、２つ目のキャビティのゲートバルブを開き同様に、充填および保圧し、ゲートバルブを閉める。このように時間差をおいて順次成形し、形状の異なる成形品を製造する方法が提案されている（特許文献１）。

また、それぞれのキャビティに充填樹脂の圧力検出手段と圧力保持手段と樹脂ゲート開閉手段を設ける方法も行われている。溶融樹脂の射出開始前に全ての樹脂ゲートを開き、充填工程では予め各キャビティに設定したストローク位置に従って個別に各キャビティの樹脂ゲートを閉じる。各キャビティ内の樹脂圧力を樹脂が溶融状態の間に圧力検出手段により検出した個別の樹脂圧力信号を圧力保持手段にフィードバックする。このとき、予め各キャビティに設定したキャビティ内の樹脂圧力パターンに従うように個別に制御する方法も提案されている（特許文献２）。

特開２００３－７１８７７号公報特開２００１－１８２５８号公報

しかしながら、特許文献１の方法で順次段階的に成形すると、複数回射出および保圧工程を実施するため、すべてのキャビティの成形品の固化が完了しないと金型から取り出せない。そのためサイクルタイムがアップする。

また、特許文献２の方法では同時保圧可能なので成形サイクルタイムは短縮できるが、樹脂ゲートを閉じた後に樹脂ゲート以外に設けた圧力保持手段により保圧制御するため成形品の外観にゲート跡以外の跡が残る。さらに、樹脂流路を通してゲートから圧力をかける手段ではないので、金型内に保圧保持手段を設けるための構造が複雑となり、コストアップとなる。

そこで本発明は、複数のキャビティを有する金型において、成形サイクルタイムを短縮し、かつコストアップの防止を図ることが可能な金型、物品の製造方法、およびバルブを提供することを目的とするものである。

本発明に係る金型は、第一のキャビティおよび第二のキャビティを有する金型であって、射出装置から射出された樹脂を前記第一のキャビティおよび前記第二のキャビティに射出するための流路であるホットランナーと、前記ホットランナーの途中に設けられ、前記流路を前記第一のキャビティと接続される第一の流路と前記第二のキャビティと接続される第二の流路とに分断する切換バルブと、を有し、前記第一の流路には、前記射出装置が接続され、前記第二の流路には、プランジャが接続されていることを特徴とする。

本発明に係る物品の製造方法は、第一のキャビティおよび第二のキャビティに射出装置から樹脂を射出した後保圧することよって物品を製造する物品の製造方法において、前記第一のキャビティと前記第二のキャビティに樹脂流路を介して樹脂を充填した後、前記樹脂流路を前記第一のキャビティと接続する第一の樹脂流路と前記第二のキャビティと接続する第二の樹脂流路とに分断し、前記第一のキャビティは、前記射出装置から樹脂を注入して保圧し、前記第二のキャビティは、前記第二の樹脂流路に接続されたプランジャから樹脂を注入して保圧することを特徴とする。本発明に係るバルブは、ハウジングの中に弁体が収容されたバルブであって、前記弁体は、第一の面と第二の面と前記第一の面と前記第二の面とを接続する外周面とを有し、前記外周面には前記ハウジングとの間に流路を形成する溝部および突部が形成され、前記第一の面には３つ以上の突起部を有することを特徴とする。

本発明によれば、成形サイクルタイムを短縮することができる。また、コストアップの防止を図ることができる。

第１の実施形態に係る金型と射出成形機の断面図第２の実施形態に係る金型と射出成形機の断面図第３の実施形態に係る金型と射出成形機の断面図第３の実施形態に係る樹脂流路切換バルブの概略図第３の実施形態に係る樹脂流路切換バルブの概略図第３の実施形態に係る樹脂流路切換バルブの概略図第３の実施形態に係る樹脂流路切換バルブの概略図

＜第１の実施形態＞
以下、本発明を適用し得る一例である第１の実施形態を、図面を用いて説明する。図１において、１は、射出成形機であり、２は射出装置、３はシリンダ、４はスクリュである。シリンダ３には加熱装置が設置され、射出成形機１の射出装置２は、ペレット状態の樹脂をシリンダ３内で溶融させ、スクリュ４の回転動作により搬送および圧縮し、かつ前進動作により樹脂を射出する。１０は金型であり、射出成形機１には、金型１０を開閉するための図示しない型締装置が備えられ、その型締装置に金型１０が取り付けられる。

金型１０は固定型１１と可動型１２で構成され、可動型１２は型締装置により前進後退駆動可能であり、前進限のときに固定型１１と可動型１２が重なることで成形品形状となるキャビティを形成する。金型１０は形状の異なる２つのキャビティを有しており、容積の大きい第一のキャビティ１３、容積の小さい第二のキャビティ１４で構成される。射出装置２で溶融および射出された樹脂は、樹脂流路１５を通じて第一のキャビティ１３、第二のキャビティ１４へ充填する。樹脂流路１５は固定型１１に設けたホットランナー１６の内部に構成されている。

第一のキャビティ１３、第二のキャビティ１４と樹脂流路１５の連結部である第一のゲート２０には、第一のゲートバルブ２２が具備されている。第一のゲートバルブ２２の開閉動作により樹脂流路１５から第一のキャビティ１３に流入する樹脂の充填開始、終了のタイミングを制御することができる、第一のゲートバルブはゲートバルブ制御装置２４により制御される。第二のゲート２１には、第二のゲートバルブ２３が具備されている。第二のゲートバルブ２３の開閉動作により樹脂流路１５から第二のキャビティ１４に流入する樹脂の充填開始、終了のタイミングを制御することができる。第二のゲートバルブ２３は第一のゲートバルブ２２と同じゲートバルブ制御装置２４により制御されてもよいし別のゲートバルブ制御装置２５によって制御されてもよい。

第一のキャビティ１３と第二のキャビティ１４をつなぐ樹脂流路１５の間には樹脂流路切換バルブ３０が構成されている。樹脂流路切換バルブ３０の開閉動作により、第一のキャビティ１３と第二のキャビティ１４を結ぶ樹脂流路１５を連通および分割することができる。樹脂流路切換バルブ３０は樹脂流路切換バルブ制御装置３１で制御される。

ホットランナー１６内部の樹脂流路１５の開放口は、シリンダ３との設置面、第一のキャビティ１３の第一のゲート２０、第二のキャビティ１４の第二のゲート２１の他にもう一箇所設けられている。その開放口の樹脂流路１５にプランジャ４０が挿入されている。プランジャ４０は圧力制御装置４１と連結されており、前進後退動作が可能となっている。この金型１０を用い、第一のキャビティおよび第二のキャビティに樹脂を充填後保圧することにより、物品を製造することができる。

本発明の第１の実施形態の金型およびそれを用いた物品の製造方法について図１を用いて説明する。

図１（ａ）に示す射出成形機１の射出装置２に、ペレット状態の樹脂を投入し、シリンダ３内で溶融させ、スクリュ４の回転動作により搬送および圧縮する。型締装置（不図示）により金型１の固定型１１と可動型１２が閉じられると、射出装置２のスクリュ４が前進し、シリンダ３に溜められた溶融樹脂がホットランナー１６の樹脂流路１５に流れ始める。そして、図１（ｂ）に示すように、容積の大きい第一のキャビティ１３の第一のゲートバルブ２２を後退させることにより第一のゲート２０が開き、第一のキャビティ１３に樹脂が充填され始める。図１（ｃ）に示すように、第一のキャビティ１３の未充填容積と第二のキャビティ１４の容積が同じになったタイミングで、第二のキャビティ１４の第二のゲートバルブ２３を後退させる。これにより、第二のゲート２１が開き、第二のキャビティ１４に樹脂が充填され始める。そして、第一のキャビティ１３と第二のキャビティ１４は同時に樹脂が充填され始める。なお、第一のゲートバルブ２２、第二のゲートバルブ２３の動作タイミングを同時に動作させ、第一のキャビティおよび第二のキャビティに同時に樹脂を充填させ始めてもよい。しかし、第一のゲートバルブ１３、第二のゲートバルブ１４の動作タイミングをずらすことで容積の小さい第二のキャビティ１４に必要以上に樹脂圧がかかることを防ぐことができる。

２つのキャビティの末端まで樹脂が充填する直前に、図１（ｄ）に示すように樹脂流路切換バルブ制御装置３１により樹脂流路切換バルブ３０を動作させ、第一のキャビティ１３と第二のキャビティ１４を結ぶ樹脂流路１５を塞ぐ。本明細書において、この状態を切換バルブが閉じると称する。そして前記切換バルブが閉じることによって、樹脂流路１５は、第一の樹脂流路１５１と第二の樹脂流路１５２とに分断される。樹脂流路１５の分断後であっても、図１（ｅ）に示すように、成形機１の射出装置２は、前記第二の樹脂流路と接続されているため、スクリュ４を前進駆動させることで第二のキャビティ１４を保圧制御することができる。このときスクリュ４は、射出装置２の圧力フィードバック制御で動作する。同時にホットランナー１６内で分断された第一の樹脂流路１５１にはプランジャ４０が接続されている。これにより、第一のキャビティ１３は、ホットランナー１６内で分断された第一の樹脂流路１５１に溜められた樹脂を、プランジャ４０を前後駆動させることで保圧制御することができる。プランジャ４０は、プランジャ４０と連結した圧力制御装置４１の圧力フィードバック制御で動作させる。それぞれのキャビティの保圧は予め設定しておいた圧力値および時間で制御される。それぞれのキャビティごとの保圧時間経過後、第一のゲートバルブ２２および第二のゲートバルブ２３を前進させることにより第一のゲート２０および第二のゲート２１を閉じる。なお保圧はフィードバック制御が望ましいが、それ以外の方法でも構わない。

２つのキャビティ両方の保圧制御が完了すると成形品が完成し、物品を製造することができる。保圧制御完了後、図１（ｆ）に示すように、樹脂流路切換バルブ３０を動作させ、第一の樹脂流路１５１と第二の樹脂流路１５２とに分割していた樹脂流路を再び連通させる。本明細書においてこの状態を切換バルブが開くと称する。続いて、スクリュ４により次ショットの成形に用いる樹脂を可塑化する。図１（ｇ）に示すように、射出装置２によりスクリュ４を回転させることでシリンダ３内の樹脂ペレットがスクリュ４前方へ搬送され、かつ同時に溶融される。同時にスクリュ４が後退することで、シリンダ３のスクリュ４前方に、次ショットの第一のキャビティ１３の充填分と保圧分、第二のキャビティ１４の充填と保圧分の樹脂が計量される。このとき樹脂流路切換バルブ３０は開いているので、シリンダ３前方へ搬送された樹脂によってプランジャ４０の先端に樹脂圧力がかかる。射出装置２による可塑化と同時にプランジャ４０を圧力制御装置４１により後退させることで、ホットランナー１６の樹脂流路１５に第一のキャビティ１３の次ショット分の保圧用樹脂を計量できる。

その後、冷却時間を経て型開し、キャビティから成形品を取り出す。そして次ショットの型締め、充填工程が開始される。

以上説明したように、本発明の第１の実施形態によれば、ホットランナー１６の樹脂流路１５に樹脂流路切換バルブ３０を動作させて樹脂流路１５を塞ぐ。これにより、２つのキャビティにつながる樹脂流路１５を保圧工程時のみ第一の樹脂流路１５１と第二の樹脂流路１５２に分割することができる。その状態で１つのキャビティ（第二のキャビティ）には射出装置２を用い、もう１つ（第一のキャビティ）はプランジャ４０および圧力制御装置４１を用いることで、保圧力および作用時間を個別に制御することができる。それにより成形サイクルタイムの削減を図れる。さらに、２つのキャビティへの樹脂の充填は射出装置２により行われるため、第一のキャビティ１３へはプランジャ４０による保圧制御のみでよい。その結果、プランジャ４０のストローク量が小さくなるため、プランジャ４０および圧力制御装置４１を小型化でき、コストダウンを図ることができる。

また、本実施形態では金型に２つのキャビティを有する例を示したがこれに限るものではなく、３つ以上のキャビティを有していてもよい。すべてのキャビティの中の一つを成形機の射出装置で保圧制御し、それ以外をキャビティごとに設けた保圧制御装置によって保圧制御することによって、成形サイクルタイムの削減および金型の簡略化によるコストダウンを図ることができる。

第１の実施形態の実施例を説明する。成形機１は型締力１８０ｔ、射出容量１６０ｃｃ、スクリュ径φ３６とした。射出装置２にはロードセルを有しており、スクリュ４が受ける樹脂圧力をスクリュ４の前後方向駆動によりフィードバック制御できるようにした。金型１０は２つのキャビティを有し、第一のキャビティ１３は容積６０ｃｃ、第二のキャビティ１４は容積３０ｃｃとした。金型１０の固定型１１にはホットランナー１６を有し、樹脂流路１５の径はφ８とした。第一のキャビティ１３のゲートには第一のゲートバルブ、第二のキャビティ１４のゲートには第二のゲートバルブを設置した。ゲートバルブにはバルブピンを用いた。バルブピンは、固定型１１に加工されたシリンダ形状のピストンと連結した。ゲートバルブ制御装置２４は、シリンダに圧縮エアを送ることでピストンおよびそれに連結したバルブピンが前進後退する構成とした。

あらかじめ第一のキャビティと第二のキャビティの容積の差（本実施形態においては３０ｃｃ）を求めておく。そして、容積の大きい第一のキャビティだけに樹脂を注入した時、未充填の堆積が第二のキャビティと同じ容積となるときのタイミングをあらかじめ求めておく。タイミングは、第一のキャビティに樹脂が注入し始めた時（第一のバルブゲートを後退させた時）からの時間であってもよいし、樹脂の射出量（スクリュ４の位置）であってもよい。

第一のキャビティ１３と第二のキャビティ１４を結ぶ樹脂流路１５の間に、円柱形上の中心部に樹脂流路１５と同じ径の貫通穴を設けた回転式の樹脂流路切換バルブ３０を設置した。樹脂流路切換バルブ３０が９０度回転すると樹脂流路１５が開き（連通し）、戻ると樹脂流路１５を塞ぐ機構とした。樹脂流路切換バルブ３０は樹脂流路切換バルブ制御装置３１と連結されており、それにはロータリエアシリンダを用いた。

プランジャ径はホットランナー１６の樹脂流路１５の径と同じφ８とした。プランジャ４０は圧力制御装置４１と連結した。圧力制御装置４１にはサーボモータとボールねじから構成されるサーボプレスを用いた。サーボモータの出力は３．５ｋＷ、ボールねじの径はφ３２とした。保圧および可塑化時の背圧を計測するためのロードセルがサーボプレスに設置されており、それらの圧力値をもとにプランジャ４０の動作をフィードバック制御できる構成とした。

次に、実施例として実施した射出成形方法の工程を説明する。樹脂にはポリスチレンを用い、シリンダ４、およびホットランナー１６の温度は２３０℃とした。スクリュ４の計量位置は１００ｍｍとし、計量位置で樹脂を溶融させた後、スクリュ４を射出速度５０ｍｍ／ｓで前進させた。そして、第一のゲートバルブ２２を後退させることで容積の大きい第一のキャビティ１３のゲート２１のみを開いた、そして、樹脂を第一のキャビティ内だけに射出させた。第一のキャビティ１３の未充填の容積が３０ｃｃとなったタイミング（スクリュ４の位置が計量位置から３．３ｍｍ前進した位置になったタイミング）で第二のゲートバルブ２３を後退させた。これにより第二のキャビティ１４のゲートが開き、第二のキャビティ内にも樹脂が射出された。２つのキャビティの末端に樹脂が到達する直前であるスクリュ４の位置（計量位置から１０ｍｍ前進させた位置）をあらかじめ求めておき、この位置を樹脂流路切換バルブ３０の切換位置（切換バルブにより樹脂流路１５を塞ぐタイミング）とした。

スクリュ４の位置が計量位置から１０ｍｍ前進した位置に達すると同時に樹脂流路切換バルブ３０を作動させ、バルブ３０が樹脂流路１５を塞ぐ向きになるように９０度回転させた。バルブ３０が樹脂流路１５を塞ぐことで、樹脂流路１５は、第一の樹脂流路１５１と第二の樹脂流路１５２に分断された。その後、射出装置２を用いて第二のキャビティ１４の保圧を行った。設定値は保圧力を４０ＭＰａ、作用時間を２ｓとした。同時にプランジャ４０を前進させてホットランナー１６の第一の樹脂流路１５１に溜まった樹脂に圧力をかけ、容積の大きい第一のキャビティ１３を保圧制御した。設定値は保圧力を８０ＭＰａ、作用時間を３ｓとした。第一のキャビティ１３へ８０ＭＰａ、３ｓ間保圧をかけたことによるプランジャ４０の計量位置からの前進量は１８ｍｍであった。

第二のキャビティ１４への保圧完了と同時に第二のゲートバルブ２３を前進させ、第二のゲート２１を閉じた。第一のキャビティ１３への保圧開始から３ｓ後（第二のキャビティ１４の保圧完了の１ｓ後）に第一のキャビティ１３の第一のゲートバルブ２２を前進させ、第一のゲート２０を閉じた。第一のキャビティ１３の保圧完了と同時に樹脂流路切換バルブ３０を９０度回転させ、第一の樹脂流路１５１と第二の樹脂流路１５２を連通させた。

次に、スクリュ４を１００ｒｐｍで回転させ、次の射出成形分の樹脂を可塑化させた。このとき射出装置２の背圧の設定値は５ＭＰａとした。樹脂流路１５内の樹脂圧が５ＭＰａを維持するように射出装置２を用いてスクリュ４をフィードバック制御し動作させた。一方、プランジャ４０の背圧設定値も同じく５ＭＰａとした。スクリュ４の回転により樹脂流路１５内の樹脂に圧力がかかるため、プランジャ４０にかかる圧力が５ＭＰａとなるよう圧力制御装置４１を用いてプランジャ４０をフィードバック制御し動作した。プランジャ４０の先端がホットランナー１６の樹脂流路１５から抜ける位置を後退限とし、最大ストローク量を３０ｍｍとして、プランジャ４０が２０ｍｍの位置で停止するよう制御した。

従来は第一のキャビティに保圧をかけた後、第二のキャビティに保圧をかける方法しかなかったが、第一のキャビティと第二のキャビティに異なる保圧力（例えば８０ＭＰａと４０ＭＰａ）を同時にかけることができる。これにより、物品を製造する時のサイクルタイムを短縮することができる。また、キャビティのゲートを通じてホットランナーの樹脂流路から圧力制御することができるので、キャビティに保圧をかけるためのゲート以外の構造を設ける必要がなく、コストアップの防止を図ることができる。

＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態の金型および物品の製造方法について図２を用いて説明する。図２（ａ）に示すように、第１の実施形態との違いは金型１０のキャビティの位置である。第１の実施形態の第一のキャビティ１３と第二のキャビティ１４の位置が逆になっている例を示す。つまり、容積が大きく、かつ第二のキャビティ１４よりも保圧力が高い第一のキャビティ１３を射出成形機１の射出装置２で保圧制御する。一方、容積が小さく、第一のキャビティ１３よりも保圧力が低い第二のキャビティ１４は、プランジャ４０と圧力制御装置４１で保圧を制御する構成となっている。図２において、図１と同じ構成の部材には同じ符号を付し説明を省略する。

次に、本発明の第２の実施形態の金型を用いた物品の製造方法について主に第１の実施形態と異なる部分について説明する。

２つのキャビティの末端まで樹脂が充填する直前に、図２（ｂ）に示すように樹脂流路切換バルブ制御装置３１により樹脂流路切換バルブ３０を動作させ、第一のキャビティ１３と第二のキャビティ１４を結ぶ樹脂流路１５を塞ぐ。本明細書において、この状態を切換バルブが閉じると称する。そして樹脂流路１５は、第一の樹脂流路１５１と第二の樹脂流路１５２とに分断される。樹脂流路１５の分断後であっても、図２（ｃ）に示すように、成形機１の射出装置２は、前記第一の樹脂流路１５１と接続されているため、スクリュ４を前進駆動させることで第一のキャビティ１３を保圧制御することができる。このときスクリュ４は、射出装置２の圧力フィールドバック制御で動作する。同時にホットランナー１６内で分断された第二の樹脂流路１５２にはプランジャ４０が接続されている。これにより、第二のキャビティ１４は、ホットランナー１６内で分割した第二の樹脂流路１５２に溜められた樹脂を、プランジャ４０を前後駆動させることで保圧制御することができる。プランジャ４０は、プランジャ４０と連結した圧力制御装置４１の圧力フィードバック制御で動作させる。それぞれのキャビティの保圧は予め設定しておいた圧力値および時間で制御される。それぞれのキャビティごとの保圧時間経過後、第一のゲートバルブ２２および第二のゲートバルブ２３を前進させることにより第一のゲート２０および第二のゲート２１を閉じる。なお保圧はフィードバック制御が望ましいが、それ以外の方法でも構わない。

２つのキャビティ両方の保圧制御が完了すると成形品が完成し、物品を製造することができる。保圧制御完了後、樹脂流路切換バルブ３０を動作させ、第一の樹脂流路１５１と第二の樹脂流路１５２とに分断していた樹脂流路を再び連通させる。本明細書においてこの状態を切換バルブが開くと称する。続いて、スクリュ４により次ショットの成形に用いる樹脂を可塑化する。

以上説明したように、本発明の第２の実施形態によれば、必要となる保圧力が大きい方のキャビティに成形機１の射出装置２を用いることができる。一方、保圧力の低い方のキャビティに圧力制御装置４１を用いることで、保圧制御装置４１のスペックを下げることができ、コストダウンを図ることができる。さらに、保圧力が低いとプランジャ４０のストローク量も低減できるので、保圧制御装置４１のサイズを小型化でき、コストダウンを図ることができる。

また、本実施形態では金型に２つのキャビティを有する例を示したがこれに限るものではなく、３つ以上のキャビティを有していてもよい。その場合、すべてのキャビティの中で最も高い保圧力を必要とするものを成形機の射出装置で保圧制御し、それ以外をキャビティごとに設けた保圧制御装置によって保圧制御することによって、保圧制御装置のコストダウンを図ることができる。

第２の実施形態の実施例を説明する。金型１０の２つのキャビティ形状は実施例１と同じであるが、高い保圧力が必要な第一のキャビティ１３は成形機１の射出装置２で保圧をかけた。一方、低い保圧力でよい第二のキャビティ１４はプランジャ４０と圧力制御装置４１で保圧制御する構成とした。圧力制御装置４１のサーボモータは２ｋｗ、ボールねじの径はφ２８とした。その他の構成は実施例１と同じとした。

実施した射出成形方法の工程を説明する。

実施例１と同様、スクリュ４の計量位置は１００ｍｍとし、計量位置で樹脂を溶融させた後、スクリュ４を射出速度５０ｍｍ／ｓで前進させた。前進と同時に第一のゲートバルブ２２を後退させることで容積の大きい第一のキャビティ１３のゲート２０のみを開き、樹脂を、まず、第一のキャビティ内だけに射出させた。第一のキャビティ１３の未充填の容積が３０ｃｃとなったタイミング（スクリュ４の位置が計量位置から３．３ｍｍ前進した位置になったタイミング）で第二のゲートバルブ２３を後退させた。これにより第二のキャビティ１４のゲート２１が開き、第二のキャビティ内にも樹脂が射出された。２つのキャビティの末端に樹脂が到達する直前であるスクリュ４の位置（計量位置から１０ｍｍ前進させた位置）をあらかじめ求めておき、この位置を樹脂流路切換バルブ３０の切換位置（切換バルブにより樹脂流路１５を塞ぐタイミング）とした。図２（ｂ）に示すように、スクリュ４の位置が計量位置から１０ｍｍ前進した位置に達すると同時に樹脂流路切換バルブ３０を作動させ、バルブ３０が樹脂流路１５を塞ぐ向きになるように９０度回転させた。バルブ３０が樹脂流路１５を塞ぐことで、樹脂流路１５は、第一の樹脂流路１５１と第二の樹脂流路１５２に分断された。その後、射出装置２を用いて第一のキャビティ１３の保圧を行った。設定値は保圧力を８０ＭＰａ、作用時間を３ｓとした。同時にプランジャ４０を前進させてホットランナー１６の樹脂流路１５２に溜まった樹脂に圧力をかけ、容積の小さい第二のキャビティ１４を保圧制御した。設定値は保圧力を４０ＭＰａ、作用時間を２ｓとした。第二のキャビティ１４へ４０ＭＰａ、２ｓ間保圧をかけたことによるプランジャ４０の計量位置からの前進量は８ｍｍであった。

次に、スクリュ４を１００ｒｐｍで回転させ、次の射出成形分の樹脂を可塑化させた。このとき射出装置２の背圧の設定値は５ＭＰａとした。樹脂流路１５内の樹脂圧が５ＭＰａを維持するように射出装置２を用いてスクリュ４をフィードバック制御し動作させた。一方、プランジャ４０の背圧設定値も同じく５ＭＰａとした。スクリュ４の回転により樹脂流路１５内の樹脂に圧力がかかるため、プランジャ４０にかかる圧力が５ＭＰａとなるよう圧力制御装置４１を用いてプランジャ４０をフィードバック制御し動作した。実施例１では、プランジャ４０の先端がホットランナー１６の樹脂流路１５から抜ける位置を後退限とし、最大ストローク量を３０ｍｍとして、プランジャ４０が２０ｍｍの位置で停止するよう制御した。しかし、本実施例では、最大ストローク量を１５ｍｍとして、プランジャ４０が１０ｍｍの位置で停止するように制御した。

以上のように、容積が小さくかつ低い保圧力でよい第二のキャビティ１４に、プランジャ４０と保圧制御装置４１を用いたことで、保圧制御装置４０のスペックを落とすことが可能となり、コストダウンを図ることができた。さらに、第二のキャビティ１４への保圧のためのプランジャ４０の前進量も少なくできたため、保圧制御装置の小型化につながり、コストダウンをはかることができた。

＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態の金型および物品の製造方法について図３～図７を用いて説明する。第２の実施形態との違いは、第２の実施形態における樹脂流路切換バルブ３０（図２参照）が異なる点である。図３～図７において、第２の実施形態と同じ構成の部材には同じ符号を付し説明を省略する。

第３の実施形態に係る樹脂流路切換バルブ３２（図３（ａ））について説明する。図４において、樹脂流路１５内に内蔵される樹脂流路切換バルブ３２を示す。図４（ａ）は樹脂流路切換バルブが開いている時の断面図、図４（ｂ）は樹脂流路切換バルブが閉じている時の断面図である。図４（ｃ）はバルブハウジング５０の分割面５１から射出装置側を見た時のバルブハウジング５０と弁体５２を、図４（ｄ）はバルブハウジング５０の分割面５１からプランジャ４０側を見た時のバルブハウジング５０と弁体５２を示す。

樹脂流路切換バルブ３２の弁体５２はバルブハウジング５０に内挿（収容）され前後に進退自在である。弁体５２の外周面にはバルブ開時には溶融樹脂が流れる溝部５３と、バルブハウジング５０の内面と嵌合し、弁体前後動作のガイドとなる凸部形状（突部）５４を有する。安定した弁体動作を保つ為に凸部形状５４は３つ以上あることが望ましい。弁体５２の射出装置側の弁体面（第二の面）は平面部５５を有し、バルブ閉時には弁体面の平面部５５がバルブハウジングの射出装置側平面部（第二の面）５６と当接し流路が閉鎖される。弁体５２のプランジャ側弁体面（第一の面）は突起形状５７を有し、バルブ開時には突起形状５７がバルブハウジングのプランジャ側平面部（第一の面）５８と当接し、凹溝部５３及び突起形状５７とバルブハウジング５０との間を通じて流路が形成される。安定した弁体動作を保つ為に突起形状５７は３つ以上あることが望ましい。

つまり、前記弁体は、第一の面と第二の面と前記第一の面と前記第二の面とを接続する外周面とを有し、前記外周面には前記ハウジングとの間に流路を形成する溝部および突部が形成され、前記第一の面には３つ以上の突起部を有する。

また、ハウジングは、第一の面と第二の面と前記第一の面と前記第二の面とを接続する内周面とを有し、前記突起部が前記ハウジングの第一の面と接触している時、前記弁体の第二の面は前記ハウジングの第二の面との間には隙間が形成される。

次に本実施形態の樹脂流路切換バルブ３２を用いた射出成形方法について説明する。

第２の実施形態同様、金型１の固定型１１と可動型１２が閉じられると、射出装置２のスクリュ４が前進動作し、シリンダ３に溜められた溶融樹脂がホットランナー１６の樹脂流路１５に流れ出す。それと同時に図３（ｂ）に示すように、スクリュ４前進開始と容積の大きい第一のキャビティ１３の第一のゲートバルブ２２を後退させて第一のゲート２０を開く。それにより、第一のキャビティ１３のみ樹脂が充填され始める。

さらに図３（ｃ）に示すように、第一のキャビティ１３の未充填容積と第二のキャビティ１４の容積が同じになったタイミングで、第二のキャビティ１４の第二のゲートバルブ２３を開にする。その動作により、第一のキャビティ１３と第二のキャビティ１４は同時に樹脂が充填され始める。なお、第一のゲートバルブ２２、第二のゲートバルブ２３の動作タイミングをずらすことで容積の小さい第二のキャビティ１４に必要以上に樹脂圧がかかることは防げる。しかし、状況に応じ、同時にゲートバルブを作動させ２つのゲートを同時に開いても、第二のキャビティ１４の第二のゲートバルブ２３を先に後退させて第二のゲート２１を開いても良い。

充填工程での樹脂流路切換バルブ３２の状態を図５に示す。射出装置２から射出された溶融樹脂はホットランナー１６の樹脂流路１５を通じて樹脂流路切換バルブ３２に達する。

樹脂流路切換バルブ３２の弁体５２は溶融樹脂の流れに押されプランジャ４０側に移動し、突起形状５７が切換バルブハウジング５０のプランジャ４０側平面部５８と当接する。そして、切換バルブが開き、樹脂流路１５は射出装置側の樹脂流路１５１とプランジャ側の樹脂流路１５２とが連通状態となる。本明細書においてこの状態を切換バルブが開くと称する。図５の矢印はバルブ開状態での溶融樹脂の流れを示したものである。溶融樹脂は弁体５２の凹溝部５３及び突起形状５７とバルブハウジング５０との間を流れる。

その後、２つのキャビティの末端まで樹脂が充填する直前、或いは充填直後に、射出装置２での溶融樹脂射出を一旦停止する。そして、図３（ｄ）に示すようにプランジャ４０に前進動作を加える。この時の樹脂流路バルブ３２の状態を図６（ａ）に示す。プランジャ４０に前進動作を加えると樹脂流路バルブ３２の弁体５２は溶融樹脂の流れに押され射出装置側に移動する。そして、弁体面の平面部５５がバルブハウジングの射出装置側平面部５６と当接し、樹脂流路１５が塞がれる。本明細書において、この状態を切換バルブが閉じると称する。そして、射出装置側の樹脂流路１５１とプランジャ側の樹脂流路１５２とが分断される（流路閉鎖工程）。図６（ａ）の矢印は、この時の溶融樹脂の流れ方向を示したものである。

図６（ｂ）は切換バルブが閉時にプランジャ側から見た弁体５２、図６（ｃ）は射出装置側から見た弁体５２を示す。

ここで、本実施形態の樹脂流路切換バルブ３２は切換バルブが閉じた時に、ホットランナー１６内のプランジャ側樹脂流路１５２と対向し、プランジャ側樹脂流路１５２の溶融樹脂圧Ｐ１を受ける弁体５２の流路軸方向に鉛直な受圧面の受圧面積をＳ１とする。そして、ホットランナー１６内の射出装置側樹脂流路１５１と対向し、射出装置側樹脂流路１５１の溶融樹脂圧Ｐ２を受ける弁体５２の流路軸方向に鉛直な受圧面の受圧面積をＳ２とする。この時、Ｓ１＞Ｓ２となるように設計されている。受圧面積Ｓ１は弁体５２の直径値の設定、受圧面積Ｓ２はバルブハウジング５０の射出装置側弁孔５９の直径値の設定等により任意に設定可能である。樹脂流路切換バルブ３２のバルブが閉じることにより、第一のキャビティ１３と第二のキャビティ１４を結ぶ樹脂流路１５は、プランジャ側樹脂流路１５２と射出装置側樹脂流路１５１に分断される。

続く、保圧工程では、図３（ｅ）に示すように、樹脂流路の分断後であっても樹脂流路１５１は成形機１の射出装置２と接続されているため、スクリュ４を前後駆動させることで第一のキャビティ１３を保圧制御することができる。このときスクリュ４は、射出装置２の圧力フィールドバック制御で動作する。同時に、樹脂切換バルブ３２の切換バルブを閉じることにより樹脂流路１５が分断された第二の流路１５２は、プランジャ４０に接続されている。よって、第二のキャビティ１４は、ホットランナー１６内のプランジャ側樹脂流路１５２に溜められた樹脂を、プランジャ４０を前後駆動させることで保圧制御することができる。プランジャ４０は、それと連結した圧力制御装置４１の圧力フィードバック制御で動作する。それぞれのキャビティの保圧は予め設定しておいた保圧値および保圧時間で制御される。

ここで、保圧工程では樹脂流路切換バルブ３２の弁体５２が閉保持する必要がある。樹脂流路切換バルブ３２のバルブ閉保持条件はＰ１×Ｓ１≧Ｐ２×Ｓ２である為、この式が成り立つ範囲内でプランジャ４０を用いて第二のキャビティ１４に印加する保圧値と、射出装置２を用いて第一のキャビティ１３に印加する保圧値を設定する。

例えばＳ１：Ｓ２が３：１に設計された樹脂流路切換バルブ３０では、バルブ閉条件はＰ１≧Ｐ２／３となる。つまり、この範囲内で第一のキャビティ１３と第二のキャビティ１４に任意の保圧を印加できる。

それぞれのキャビティごとの保圧時間経過後、ゲートバルブの動作によりゲートを閉にする。なお保圧はフィードバック制御が望ましいが、それ以外の方法でも構わない。

２つのキャビティのうち保圧時間の長いキャビティの保圧制御が完了し、冷却時間を経て成形品が完成し、物品を製造することができる。保圧制御完了後、図３（ｆ）に示すように、プランジャ４０に後退動作を加える。その後の計量工程では、射出装置２によりスクリュ４を回転させることでシリンダ３内の樹脂ペレットがスクリュ４前方へ搬送、溶融（可塑化）される。同時にスクリュ４が後退することで、シリンダ３のスクリュ４前方に、樹脂が計量される。計量時の射出装置２には背圧値が設定されており、ホットランナー１６の樹脂流路１５内の溶融樹脂には背圧が印加される。これにより、樹脂流路切換バルブ３２の弁体５２の前後樹脂流路内に差圧が生じ、切換バルブが開く。

この、流路開放工程での樹脂流路バルブ３２の状態を図７を用いて詳細に説明する。図７（ａ）の矢印は、この時の溶融樹脂の流れ方向を示したものである。

図７（ｂ）は切換バルブが閉時にプランジャ側から見た弁体５２、図７（ｃ）は射出装置側から見た弁体５２を示す。ホットランナー１６内のプランジャ側樹脂流路１５２の溶融樹脂圧Ｐ１を受ける弁体５２の流路軸方向に鉛直な受圧面の受圧面積をＳ１とする。そして、ホットランナー１６内の射出装置側樹脂流路１５１の溶融樹脂圧Ｐ２を受ける弁体５２の流路軸方向に鉛直な受圧面の受圧面積をＳ２とする。

プランジャ４０に後退動作を加えるとホットランナー１６内のプランジャ側樹脂流路１５２の溶融樹脂圧Ｐ１が減圧する。一方、射出装置２のスクリュ４で溶融樹脂を計量する際に背圧を印加することにより射出装置側樹脂流路１５１の溶融樹脂圧Ｐ２をＰ１に比べ大きくすることができる。ここでＰ１×Ｓ１＜Ｐ２×Ｓ２となるようにＰ１及びＰ２の値を調整すると弁体５２がキャビティの樹脂充填方向に動作し始め切換バルブが開いた状態となる。

切換バルブが開いた状態となった後、射出装置２のスクリュ４の回転により連続的に溶融樹脂がホットランナー１６内のプランジャ側樹脂流路１５２に流入する。そして、次ショットの第二のキャビティ１４の充填分と第一のキャビティ１３の充填分の計量、さらにプランジャ後退量（プランジャ計量値）を設定することでプランジャ保圧分の計量が行われる。ここで、プランジャ後退動作は圧力制御装置４１でのプランジャ４０の圧力制御或いは位置制御或いは位置制御と圧力制御の組み合わせによりなされる。また、後退動作途中に前進動作を行っても構わない。

射出装置２での完了後、冷却時間を経て型開し、成形品を取り出す。そして次ショットの型締め、充填工程が開始される。

尚、上記に記した実施形態では、キャビティの形状、個数になんら制限を受けるものではなく、プランジャ４０で保圧を印加するキャビティが複数個存在しても、射出装置２で保圧を印加するキャビティが複数個存在しても構わない。

以上説明したように、本発明の第３の実施形態によれば、ホットランナー１６の樹脂流路１５に樹脂流路切換バルブ３２を設けることにより、２つのキャビティにつながる樹脂流路１５を保圧工程時のみ分割することができる。その状態で１つのキャビティには射出装置２で、もう１つのキャビティにはプランジャ４０および圧力制御装置４１を用いることで、保圧力および作用時間を個別に制御することができる。それにより成形サイクルタイムの削減を図れる。さらに、樹脂流路切換バルブは外部駆動手段を必要としない為、バルブのコンパクト化が可能であり、製造コストに優れる。また、バルブにホットランナー外部と連通する摺動部が無いため樹脂漏れ等の不具合が生じない。また、プランジャ側のキャビティの保圧値と射出装置側のキャビティの保圧値を一般的な射出条件で必要とされる保圧条件範囲において任意に設定可能な為、金型設計時に各キャビティの保圧値が不明な場合でも、金型を設計製作することが可能である。

さらに、本実施形態の樹脂流路切換バルブ３２の弁体５２は凸部形状５４の頂点部でバルブハウジング５２と嵌合するため、カジリ不良が生じ難い。さらに凹溝部５３と突起形状５７によりバルブ開時は弁体５２の外周部に沿って溶融樹脂を流すことができ樹脂の滞留劣化を防止できる。

第３の実施形態の実施例を説明する。成形機１は型締力１８０ｔ、射出容量１６０ｃｃ、スクリュ径φ３６とした。射出装置２にはロードセルを有しており、スクリュ４が受ける樹脂圧力をスクリュ４の前後方向駆動によりフィールドバック制御できるようにした。金型１０は２つのキャビティを有し、第一のキャビティ１３は容積６０ｃｃ、第二のキャビティ１４は容積３０ｃｃとした。金型１０の固定型１１にはホットランナー１６を有し、樹脂流路１５の径はφ８とした。第一のキャビティ１３のゲートには第一のゲートバルブ２２、第二のキャビティ１４には第二のゲートバルブ２３を設置した。ゲートバルブにはバルブピンを用いた。バルブピンは、固定型１１に加工されたシリンダ形状の穴に有したピストン連結した。ゲートバルブ制御装置２４は、シリンダに圧縮エアを送ることでピストンおよびそれに連結したバルブピンが前後に駆動する構成とした。

第一のキャビティ１３と第二のキャビティ１４を結ぶ樹脂流路１５の間に、図１２に示す樹脂流路切換バルブ３２を設置した。樹脂流路切換バルブ３２の弁体５２の凹溝部５３の底面外周の直径はφ１６ｍｍ、凸部形状５４の上面外周の直径はφ１９．８ｍｍとした。バルブハウジング５０の射出装置側弁孔５９の流路直径はφ８ｍｍとした。よってこの時のバルブ閉時の弁体５２の受圧面積Ｓ１：Ｓ２≒１：３となる。

ここで、突起形状５７の高さは２．５ｍｍとし、バルブ開時には弁体の平面部５５とバルブハウジングの射出装置側平面部５６の距離が２ｍｍとなるようにした。

次に、実施した射出成形方法の工程を説明する。樹脂にはポリスチレンを用い、シリンダ４、およびホットランナー１６の温度は２３０℃とした。スクリュ４の計量位置は１００ｍｍとした。その位置からスクリュ４を射出速度５０ｍｍ／ｓで前進させるとともに、第一のゲートバルブ２２を後退させることで容積の大きい第一のキャビティ１３のゲートのみ、ゲート２０を開き、樹脂を充填させ始めた。第一キャビティ１３の未充填容積が３０ｃｃとなったタイミングで第二のゲートバルブ２３を後退させることで第二のキャビティ１４のゲート２１を開け、樹脂を充填させた。２つのキャビティの末端に樹脂が到達する直前であるスクリュ４位置１０ｍｍを切換バルブ３２の切換位置とした。

スクリュ４が切換バルブ３２の切換位置に達すると同時にプランジャ４０を３ｍｍ前進駆動させることで樹脂流路切換バルブ３２の弁体５２を射出装置側に移動させる。そして、弁体面の平面部５５をバルブハウジングの射出装置側平面部５６と当接させ、切換バルブ３２を閉じた状態とした。

樹脂流路切換バルブ３２による第一のキャビティ１３と第二のキャビティ１４の樹脂流路１５の分割後、射出装置２を用いて第一のキャビティ１３に保圧を印加した。設定値は保圧力８０ＭＰａ、作用時間２ｓとした。同時に、プランジャ４０を用いてホットランナー１６のプランジャ側樹脂流路１５２に溜まった樹脂に圧力をかけることで容積の小さい第二のキャビティ１４に保圧を印加した。設定値は保圧力４０ＭＰａ、作用時間３ｓとした。

第二のキャビティ１４へ４０ＭＰａ、３ｓ保圧をかけたことによるプランジャ４０の計量位置からの前進量は１８ｍｍであった。

第二のキャビティ１４への保圧完了と同時に第二のゲートバルブ２３を前進させ第二のゲート２１を閉じた。また、保圧開始から２ｓ後に第一のキャビティ１３の第一のゲート２０を閉とした。

ここで保圧工程において、切換バルブが開いている状態の弁体５２の受圧面積Ｓ１：Ｓ２≒１：３であった。そして、第一のキャビティと第二のキャビティに保圧を作用させている保圧工程初めの２ｓ間においてホットランナー１６内のプランジャ側樹脂流路１５２の溶融樹脂圧Ｐ１＝４０ＭＰａであった。また、射出装置側樹脂流路１５１の溶融樹脂圧Ｐ２＝８０ＭＰａであった。第二のキャビティのみに保圧を作用させている残りの１ｓ間においては、Ｐ１＝４０Ｍｐａ、Ｐ２＝８０～５０Ｍｐａであった。よって、保圧工程全域３ｓ間において樹脂流路切換バルブ３２のバルブ閉保持条件Ｐ１×Ｓ１≧Ｐ２×Ｓ２を満たしており切換バルブが閉じている状態が保持された。

次にプランジャ４０を３ｍｍ後退させることでプランジャ側樹脂流路１５２の溶融樹脂圧Ｐ１を減圧した。この動作でＰ１＝０ＭＰａとなった。

次に、スクリュ４を１００ｒｐｍで回転させ、次の射出成形分の樹脂を可塑化させた。このとき射出装置２の背圧の設定値は５ＭＰａとし、射出装置側樹脂流路１５１の溶融樹脂圧Ｐ２が５ＭＰａを維持するように射出装置２を用いてスクリュ４をフィードバック制御し動作させた。ここで切換バルブが閉じた状態の弁体５２の受圧面積Ｓ１：Ｓ２≒１：３であることから切換バルブが開く条件であるＰ１×Ｓ１＜Ｐ２×Ｓ２となり切換バルブが開いた状態となった。

一方、３ｍｍ後退させたプランジャ４０の背圧設定値も同じく５ＭＰａとした。スクリュ４の回転により樹脂流路１５内の樹脂に圧力がかかるため、プランジャ４０にかかる圧力が５ＭＰａとなるよう圧力制御装置４１を用いてプランジャ４０をフィードバック制御し動作した。プランジャ４０の先端がホットランナー１６の樹脂流路１５から抜ける位置を後退限とし、最大ストローク量を３０ｍｍとして、プランジャ４０が２０ｍｍの位置で停止するよう制御した。

プランジャ４０が設定位置で停止した後、スクリュ４が計量設定位置１００ｍｍに達したところで回転を停止させ計量工程を完了した。その後、冷却設定時間５ｓを経て、型を開き成形品を取り出した。

１射出成形機
２射出装置
３シリンダ
４スクリュ
１０金型
１１固定型
１２可動型
１３第一のキャビティ
１４第二のキャビティ
２０第一のゲート
２１第二のゲート
２２第一のゲートバルブ
２３第二のゲートバルブ
３０樹脂流路切換バルブ
４０プランジャ
４１圧力制御装置

Claims

第一のキャビティおよび第二のキャビティを有する金型であって、
前記第一のキャビティおよび前記第二のキャビティに接続された樹脂流路を構成するホットランナーと、
前記樹脂流路のうちの前記第一のキャビティに接続される第一の流路と、前記樹脂流路のうちの前記第二のキャビティに接続される第二の流路との間に配置され、前記第一の流路と前記第二の流路との連通および分断を切り換える切換バルブと、
前記第一のキャビティへ充填する樹脂および前記第二のキャビティへ充填する樹脂を記第一の流路に射出する射出装置が接続される第一の部分と、
前記切換バルブによって前記第一の流路から分断された前記第二の流路の樹脂の量および／または圧力を制御するプランジャが接続される第二の部分と、を有していることを特徴とする金型。
前記切換バルブは弁体を含み、前記切換バルブは、前記弁体が前記樹脂流路の樹脂によって移動させられることによって、前記第一の流路と前記第二の流路との連通および分断を切り換えるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の金型。
前記切換バルブは前記プランジャが前記樹脂流路の樹脂を押すことで前記第一の流路と前記第二の流路とを分断するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の金型。
前記切換バルブは前記射出装置が前記樹脂を射出することで前記第一の流路と前記第二の流路とを連通するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の金型。
前記第一のキャビティと前記第二のキャビティは容積が異なることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の金型。
前記第一のキャビティの容積は前記第二のキャビティの容積よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の金型。
前記第二のキャビティの容積は前記第一のキャビティの容積よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の金型。
前記切換バルブは、前記樹脂流路内に設置された弁体を含み、前記弁体は、第一の面と第二の面と前記第一の面と前記第二の面とを接続する外周面とを有し、前記外周面には溝部および突部が形成され、前記第一の面には３つ以上の突起部を有することを特徴とする請求項１乃至７いずれか一項に記載の金型。
前記第一の面は前記第二の流路に、第二の面は前記第一の流路にそれぞれ対向し、前記第一の面が前記第二の流路の樹脂から受ける受圧面積は、前記第二の面が前記第一の流路の樹脂から受ける受圧面積よりも大きいことを特徴とする請求項８に記載の金型。
前記第一の流路は、第三の流路と第四の流路と第五の流路とを含み、前記樹脂流路は、前記射出装置から射出された樹脂が前記第三の流路から前記第四の流路を介して前記第一のキャビティに充填され、前記射出装置から射出された樹脂が前記第三の流路から前記第五の流路、前記切換バルブおよび前記第二の流路を介して前記第二のキャビティに充填されるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の金型。
前記第一の流路と前記第一のキャビティとの間の第一のゲートを開閉する第一のゲートバルブと、
前記第二の流路と前記第二のキャビティとの間の第二のゲートを開閉する第二のゲートバルブと、
を備えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の金型。
第一の方向に移動することで前記第二の流路と前記第二のキャビティとの間の第二のゲートを開閉するゲートバルブを備え、前記プランジャは前記第一の方向に非平行な第二の方向に移動することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の金型。
前記プランジャは前記第二の流路に挿入されていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の金型。
請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の金型と、前記射出装置と、を備えることを特徴とする射出成形機。
前記プランジャを動作させる制御装置を備えることを特徴とする請求項１４に記載の射出成形機。
前記切換バルブを制御する制御装置を備えることを特徴とする請求項１４または１５に記載の射出成形機。
請求項１４乃至１６のいずれか一項に記載の射出成形機を用いたことを特徴とする物品の製造方法。
前記第一のキャビティに充填された樹脂にかける保圧と、前記第二のキャビティに充填された樹脂にかける保圧と、を異なる保圧力で同時に行うことを特徴とする請求項１７に記載の物品の製造方法。
第一のキャビティおよび第二のキャビティを有する金型を用いて物品を製造する物品の製造方法において、
射出装置から前記第一のキャビティと前記第二のキャビティに樹脂流路を介して樹脂を充填した後、
前記樹脂流路を前記第一のキャビティと接続する第一の流路と前記第二のキャビティと接続する第二の流路とに分断し、
前記第一のキャビティに充填された樹脂の保圧力を、前記射出装置を用いて、前記第二の流路から分断された前記第一の流路に溜められた樹脂を介して制御し、
前記第二のキャビティに充填された樹脂の保圧力を、前記第一の流路から分断された前記第二の流路に溜められた樹脂に圧力をかけるプランジャを用いて、前記第一の流路から分断された前記第二の流路に溜められた樹脂を介して制御することを特徴とする物品の製造方法。
前記第一のキャビティと前記第二のキャビティは容積が異なることを特徴とする請求項１９に記載の物品の製造方法。