JPH1110647A

JPH1110647A - 金型内加圧・減圧装置、及び射出成形方法

Info

Publication number: JPH1110647A
Application number: JP9163048A
Authority: JP
Inventors: Futoshi Kosuge; 太小菅
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 1997-06-19
Filing date: 1997-06-19
Publication date: 1999-01-19

Abstract

(57)【要約】【課題】薄肉成形品と発泡成形品の製造を１台の汎用
成形機で行おうとすると、従来の金型内減圧装置と金型
内加圧装置とでは用いる圧力センサの種類等が異なるた
め、減圧ポンプ及び加圧ポンプ以外の部分を共用するの
は難しく、形成品の種類に応じて金型内減圧装置と金型
内加圧装置とを取り替える必要があり、製造準備のため
に時間がかかり、製造コストが高くつくという課題があ
った。【解決手段】金型１６に接続された主配管１９にガス
を流通させる加圧ポンプ１２及び減圧ポンプ１１と、こ
れら２つのポンプに接続された２本の枝配管１１ａ、１
２ａを主配管１９に接続する電磁弁（切換手段）１８ａ
と、金型１６の開放状態から密閉状態への変化によるガ
ス流量変化を検知して信号を発する流量計（ガス流量検
知手段）１５と、その信号により密閉状態の金型内部の
空間１６ａを加圧又は減圧する加圧・減圧手段とを備え
た金型内加圧・減圧装置１０とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は金型内加圧・減圧装
置、及び射出成形方法に関し、より詳細には金型を用い
た樹脂等の成形において使用される金型内加圧・減圧装
置、及び該金型内加圧・減圧装置を用いた射出成形方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、樹脂の成形を行う場合には、樹脂
材料に充填剤、可塑剤等を混合した後練り合わせて成形
用材料を調製し、前記成形用材料を種々の成形機にかけ
て成形品を製造する。樹脂の成形方法として、種々の方
法が存在するが、射出成形法はその中でも最も広く用い
られている。

【０００３】前記射出成形法を用い、その厚さが薄い
（例えば厚さが１ｍｍ以下の）、いわゆる薄肉成形品を
製造する際には、金型内に隙間なく、かつスムーズに樹
脂を充填することができるように、予め前記金型内を減
圧状態にしてガスを排除した後、樹脂を前記金型内に注
入する方法が採られている。

【０００４】また、内部に気泡を含有する、いわゆる発
泡成形品を射出成形法により製造する際には、樹脂内で
発泡したガスが樹脂表面から拡散するのを防止するた
め、予め金型内を加圧状態にした後、樹脂を前記金型内
に注入する方法が採られている。

【０００５】図５は前記薄肉成形品を製造するための射
出成形機の一部、及び金型内減圧装置を模式的に示した
側面図である。

【０００６】薄肉成形品製造用の金型１６にその一端が
接続された配管３９の他端には減圧ポンプ３１が接続さ
れ、配管３９の途中には、両側に電磁弁３８ａ、３８ｂ
が接続された補助タンク３３が介装されている。また、
金型１６に近い配管３９部分には負圧用の圧力センサ３
４のセンサ部３４ａが配設され、減圧時の圧力が測定で
きるようになっており、その測定結果はラインＬ₃₃を通
じて減圧装置制御部３７に出力されるようになってい
る。一方、金型１６の内部には樹脂を充填するための空
間１６ａが形成され、ノズルタッチ部１６ｂには射出成
形機のノズル２１の接触を検知するための感圧センサが
埋め込まれており、成形機制御部５１とノズルタッチ部
１６ｂとはラインＬ₃₅により接続されている。また、成
形機制御部５１と減圧装置制御部３７とはラインＬ₃₄に
より接続され、ノズルタッチの信号がラインＬ₃₅、成形
機制御部５１、及びラインＬ₃₄を介して減圧装置制御部
３７に入力されるようになっている。

【０００７】減圧装置制御部３７と補助タンク３３両側
の電磁弁３８ａ、３８ｂともそれぞれラインＬ₃₁、Ｌ₃₂
により接続され、減圧装置制御部３７により電磁弁３８
ａ、３８ｂの開閉が制御できるようになっている。

【０００８】次に、前記射出成形機、及び金型内減圧装
置３０を用いた射出成形方法について説明する。

【０００９】まず、減圧装置制御部３７から制御信号を
発信して電磁弁３８ａを開くと共に電磁弁３８ｂを閉
じ、減圧ポンプ３１を作動させることにより補助タンク
３３内を減圧状態にし、続いて電磁弁３８ａも閉じて補
助タンク３３内の減圧状態を維持する。この時、金型１
６は型開きの状態から閉じた状態に移行している。

【００１０】次に、射出成形を行うためにノズル２１が
ノズルタッチ部１６ｂに当接される。このノズルタッチ
をノズルタッチ部１６ｂの前記感圧センサが検知して信
号を発信し、この信号は成形機制御部５１を介して減圧
装置制御部３７に入力される。

【００１１】減圧装置制御部３７では、この成形機制御
部５１からの信号を受け取ると電磁弁３８ｂを開くため
の制御信号を発信する。前記制御信号により電磁弁３８
ｂが開き、配管３９及び金型内の空間１６ａが急激に減
圧状態となる。圧力センサ３４は配管３９内の圧力が所
定の値まで低下すると信号を発信し、これを受けた減圧
装置制御部３７は成形機制御部５１に減圧終了の信号を
発信する。この減圧終了の信号を受けて射出成形機では
ノズル２１から樹脂を金型内の空間１６ａに注入する。
その後、冷却、型開き等の工程を経ることにより薄肉成
形品が製造される。

【００１２】図６は前記発泡成形品を製造するための射
出成形機の一部、及び金型内加圧装置を模式的に示した
側面図である。

【００１３】発泡成形品製造用の金型４６にその一端が
接続された配管４９の他端には加圧ポンプ４１が接続さ
れ、配管４９の途中には、両側に電磁弁４８ａ、４８ｂ
が接続された補助タンク４３が介装されている。また、
金型４６に近い配管４９部分には正圧用の圧力センサ４
４のセンサ部４４ａが配設され、加圧時の圧力が測定で
きるようになっており、その測定結果はラインＬ₄₃を通
じて加圧装置制御部４７に出力されるようになってい
る。一方、金型４６の内部には樹脂を充填するための空
間４６ａが形成され、ノズルタッチ部４６ｂには射出成
形機のノズル２１の接触を検知するための感圧センサが
埋め込まれており、成形機制御部６１とノズルタッチ部
４６ｂとはラインＬ₄₅により接続されている。また、成
形機制御部６１と加圧装置制御部４７とはラインＬ₄₄に
より接続され、ノズルタッチの信号がラインＬ₄₅、成形
機制御部６１、及びラインＬ₄₄を介して加圧装置制御部
４７に入力されるようになっている。

【００１４】加圧装置制御部４７と補助タンク４３両側
の電磁弁４８ａ、４８ｂともそれぞれラインＬ₄₁、Ｌ₄₂
により接続され、加圧装置制御部４７により電磁弁４８
ａ、４８ｂの開閉が制御できるようになっている。

【００１５】次に、前記射出成形機、及び金型内加圧装
置４０を用いた射出成形方法について説明する。

【００１６】まず、加圧装置制御部４７から制御信号を
発信して電磁弁４８ａを開くと共に電磁弁４８ｂを閉
じ、加圧ポンプ４１を作動させることにより補助タンク
４３内を加圧状態にし、続いて電磁弁４８ａも閉じて補
助タンク４３内の加圧状態を維持する。この時、金型４
６は型開きの状態から閉じた状態に移行している。

【００１７】次に、射出成形を行うためにノズル２１が
ノズルタッチ部４６ｂに当接される。このノズルタッチ
をノズルタッチ部４６ｂの前記感圧センサが検知して信
号を発信し、この信号は成形機制御部６１を介して加圧
装置制御部４７に入力される。

【００１８】加圧装置制御部４７では、この成形機制御
部６１からの信号を受け取ると電磁弁４８ｂを開くため
の制御信号を発信する。前記制御信号により電磁弁４８
ｂが開き、配管４９及び金型内の空間４６ａが急激に加
圧状態となる。圧力センサ４４は配管４９内の圧力が所
定の値まで上昇すると信号を発信し、これを受けた加圧
装置制御部４７は成形機制御部６１に加圧終了の信号を
発信する。この加圧終了の信号を受けて射出成形機では
ノズル２１から発泡剤を含む樹脂を金型内の空間４６ａ
に注入する。その後、冷却、型開き等の工程を経ること
により発泡成形品が製造される。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】従来、上記したように
薄肉成形品を製造する際には、図５に示した金型内減圧
装置３０を用いて射出成形を行っており、従って、薄肉
成形品を製造するためには、金型内減圧装置３０を備え
た薄肉成形品専用の射出用成形機を購入するか、上記し
た構成の金型内減圧装置３０を購入し、成形機制御部５
１と減圧装置制御部３７との信号のやり取りを行うため
に、これらの２つの装置を電気的に接続す工事を行う必
要があり、設備費が高くつくという課題があった。

【００２０】また、発泡成形品を製造するためには、金
型内加圧装置４０（図６）を備えた発泡成形品専用の射
出用成形機を購入するか、上記した構成の金型内加圧装
置４０を購入し、成形機制御部６１と加圧装置制御部４
７との信号のやり取りを行うために、これらの２つの装
置を電気的に接続する工事を行う必要があり、やはり設
備費が高くつくという課題があった。

【００２１】また、薄肉成形品の製造と発泡成形品の製
造とを１台の汎用成形機で行おうとした場合、従来の金
型内減圧装置３０と金型内加圧装置４０とでは用いる圧
力センサ３４、４４の種類等が異なるため、減圧ポンプ
３１及び加圧ポンプ４１以外の部分を共用する装置とす
ることは難しい。従って、この場合には、製造する成形
品の種類に応じて金型内減圧装置３０と金型内加圧装置
４０とを取り替える必要があり、製造準備のために時間
がかかると共に、製造コストが高くつくという課題があ
った。

【００２２】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、汎用成形機との電気的な接続を行うことなく、前記
汎用成形機に配管を接続するのみで金型へのノズルタッ
チの時期を判断し、かつノズルタッチ後に前記ノズルタ
ッチ時期の判断結果に基づいて前記金型内の減圧又は加
圧を１つのシステムで行うことができ、その結果、安価
に薄肉成形品や発泡成形品を製造することができる金型
内加圧・減圧装置、及び該金型内加圧・減圧装置を用い
た射出成形方法を提供することを目的としている。

【００２３】

【課題を解決するための手段及びその効果】上記目的を
達成するために本発明に係る金型内加圧・減圧装置
（１）は、金型に接続された主配管にガスを流通させる
加圧ポンプ及び減圧ポンプと、前記加圧ポンプと前記減
圧ポンプに接続された２本の枝配管と前記主配管との間
に介装された切換手段と、前記金型が開放状態から密閉
状態に変化する際のガス流量の変化を検知して信号を発
信する前記主配管中に介装されたガス流量検知手段と、
該ガス流量検知手段より発信された信号を受けて密閉状
態の前記金型内を加圧又は減圧する加圧・減圧手段とを
備えていることを特徴としている。

【００２４】上記金型内加圧・減圧装置（１）によれ
ば、前記金型に接続された前記主配管にガスを流通させ
る前記加圧ポンプ及び前記減圧ポンプと、前記切換手段
とを備えているので、前記切換手段の切り換えにより、
前記加圧ポンプ又は前記減圧ポンプのいずれかを接続
し、前記主配管内にガスを流通させることができる。ま
た、前記金型が開放状態から密閉状態に変化する際のガ
ス流量の変化を検知して信号を発信する前記ガス流量検
知手段と、該ガス流量検知手段より発信された信号を受
けて密閉状態の前記金型内を加圧又は減圧する前記加圧
・減圧手段とを備えているので、成形機よりノズルタッ
チの信号を受け取らなくても、前記金型へのノズルタッ
チによるガス流量の変化を検知して、前記金型内の加圧
又は減圧動作に移ることができる。

【００２５】従って、１つのシステムで安価に薄肉成形
品及び発泡成形品の両方を製造することができ、成形品
の製造コストを削減することができる。

【００２６】また本発明に係る金型内加圧・減圧装置
（２）は、上記金型内加圧・減圧装置（１）において、
前記加圧・減圧手段が、両側に電磁弁が接続され、その
内部を加圧又は減圧の状態に保っておく補助タンクと、
前記ガス流量検知手段より発信された信号を受けて加圧
又は減圧状態の前記補助タンク両側の前記電磁弁の開閉
を制御する第１の制御手段とを備え、バイパス配管が前
記補助タンク両側の前記電磁弁の外側で前記主配管に接
続され、前記補助タンク両側の前記電磁弁が閉じられた
状態で、前記金型内にガスを流通させることができるよ
うに構成されていることを特徴としている。

【００２７】上記金型内加圧・減圧装置（２）によれ
ば、前記加圧・減圧手段が、両側に電磁弁が接続された
前記補助タンクと、前記補助タンク両側の前記電磁弁の
開閉を制御する前記第１の制御手段とを備えているの
で、前記加圧ポンプ又は前記減圧ポンプにより前記補助
タンク内を加圧状態又は減圧状態にした後、前記補助タ
ンク両側の前記電磁弁を閉じることにより前記補助タン
ク内の加圧状態又は減圧状態を維持しておくことができ
る。

【００２８】また、前記バイパス配管が前記補助タンク
両側の前記電磁弁の外側で前記主配管に接続されている
ので、前記補助タンク内の減圧状態が維持された状態
で、前記バイパス配管を介して前記金型内にガスを流通
させることができ、前記金型へのノズルタッチにより前
記金型が開放状態から密閉状態に変化する際のガス流量
の変化を前記ガス流量検知手段により検知することがで
きる。

【００２９】その後、前記ガス流量検知手段より発信さ
れた信号を受けた前記第１の制御手段が制御信号を発信
し、加圧又は減圧状態の前記補助タンクの前記金型側の
電磁弁を開くことにより、前記金型へのノズルタッチ後
の適正な時期に前記金型内の加圧又は減圧を行うことが
できる。

【００３０】また本発明に係る金型内加圧・減圧装置
（３）は、上記金型内加圧・減圧装置（１）又は（２）
において、金型が閉じられた状態で、かつノズルタッチ
前において、前記補助タンク部を除く主配管及びバイパ
ス配管におけるガス流量を所定値に制御する調整手段が
前記バイパス配管に介装されていることを特徴としてい
る。

【００３１】上記金型内加圧・減圧装置（３）によれ
ば、金型が閉じられた状態で、かつノズルタッチ前にお
いて、前記主配管等におけるガス流量を所定値に制御す
る前記調整手段が前記バイパス配管に介装されているの
で、前記調整手段により前記ガス流量検知手段を通過す
るガス流量を安定させることができ、前記金型へのノズ
ルタッチによるガス流量の変化をより確実に検知するこ
とができる。

【００３２】また本発明に係る金型内加圧・減圧装置
（４）は、上記金型内加圧・減圧装置（１）〜（３）の
いずれかにおいて、前記金型近傍の前記主配管における
ガス流通方向に拘らず、前記ガス流量検知手段を流れる
ガスの方向が常に一定になるように、流路切り換え用電
磁弁を含み前記主配管の流れ方向規制配管部が構成され
ていることを特徴としている。

【００３３】上記金型内加圧・減圧装置（４）によれ
ば、前記金型近傍の前記主配管におけるガス流通方向に
拘らず、前記ガス流量検知手段を流れるガスの方向が常
に一定になるように、流路切り換え用電磁弁を含み前記
主配管の流れ方向規制配管部が構成されているので、前
記流路切り換え用電磁弁の開閉を制御して前記ガス流量
検知手段を流れるガスの方向を一定にすることにより、
１台の前記ガス流量検知手段により、減圧ポンプを使用
した場合の前記主配管内のガス流量の変化、及び加圧ポ
ンプを使用した場合の前記主配管内のガス流量の変化を
検知することが可能となる。

【００３４】また本発明に係る金型内加圧・減圧装置
（５）は、上記金型内加圧・減圧装置（４）において、
前記切換手段の切り換え及び前記流路切り換え用電磁弁
の開閉を制御する第２の制御手段を備えていることを特
徴としている。

【００３５】上記金型内加圧・減圧装置（５）によれ
ば、前記第２の制御手段により、前記金型内の加圧又は
減圧の操作を自動的に円滑に行わせることができる。

【００３６】また本発明に係る金型内加圧・減圧装置
（６）は、上記金型内加圧・減圧装置（１）〜（５）の
いずれかにおいて、前記金型が密閉状態から型開きの状
態に変化する際のガス流量の変化を検知する前記ガス流
量検知手段と、該ガス流量検知手段より型開きの信号を
受けて成形品取り出し装置を駆動させるための信号を発
信する第３の制御手段とを備えていることを特徴として
いる。

【００３７】上記金型内加圧・減圧装置（６）によれ
ば、前記金型が密閉状態から型開きの状態に変化する際
のガス流量の変化を検知する前記ガス流量検知手段と、
該ガス流量検知手段より型開きの信号を受けて成形品取
り出し装置を駆動させるための信号を発信する第３の制
御手段とを備えているので、前記金型内に樹脂を注入し
た後、成形品の取り出しを自動的に行うことができ、よ
り安価に薄肉成形品及び発泡成形品を製造することがで
きる。

【００３８】また本発明に係る射出成形方法（１）は、
上記金型内加圧・減圧装置（２）〜（６）のいずれかを
用いた射出成形方法であって、前記減圧ポンプにより金
型側の電磁弁を閉じた状態で前記補助タンクを減圧状態
にした後、該補助タンク両側の前記電磁弁を閉じて前記
補助タンクを減圧状態に維持する補助タンク減圧工程
と、金型全体は閉じ、かつノズルタッチ部を開放した状
態で、前記減圧ポンプを用いて射出成形用金型内よりガ
スを所定流量で前記バイパス配管を介して排出させるガ
ス排出工程と、前記射出成形用金型へのノズルタッチに
伴うガス流量の変化を前記ガス流量検知手段により検知
して信号を発信する流量変化検知工程と、前記ガス流量
検知手段より発信された信号を受けた所定時間後に、減
圧状態の前記補助タンクの金型側の前記電磁弁を開き、
前記射出成形用金型内を急激に減圧する金型内減圧工程
と、溶融状態の樹脂をノズルより前記射出成形用金型内
に注入する樹脂注入工程とを含むことを特徴としてい
る。

【００３９】上記射出成形方法（１）によれば、前記補
助タンク減圧工程において、前記補助タンク内を減圧し
た後、該補助タンク両側の前記電磁弁を閉じるので、前
記補助タンクの減圧状態を維持することができる。ま
た、前記ガス排出工程において、前記バイパス配管を使
用し、前記補助タンクの減圧状態を維持しながらノズル
タッチ前にガスを所定流量で排出することができ、ま
た、前記流量変化検知工程において、前記ガス流量検知
手段によりノズルタッチに伴うガス流量の変化を検知す
ることができる。さらに前記金型内減圧工程において、
前記ガス流量の変化に基づくノズルタッチの検出後、減
圧状態に維持されている前記補助タンクを前記金型と連
通させることにより前記射出成形用金型内を急激に減圧
することができる。その結果、前記樹脂注入工程におい
ては、減圧状態の前記金型に樹脂を容易に隅々まで注入
することができ、高精度の薄肉成形品を製造することが
できる。

【００４０】また本発明に係る射出成形方法（２）は、
請求項２〜６のいずれかの項に記載の金型内加圧・減圧
装置を用いた射出成形方法であって、前記加圧ポンプに
より金型側の電磁弁を閉じた状態で前記補助タンクを加
圧状態にした後、該補助タンク両側の前記電磁弁を閉じ
て前記補助タンクを加圧状態に維持する補助タンク加圧
工程と、金型全体は閉じ、かつノズルタッチ部を開放し
た状態で、前記加圧ポンプを用いてガスを前記バイパス
配管を介して射出成形用金型内に供給するガス供給工程
と、前記射出成形用金型へのノズルタッチに伴うガス流
量の変化を前記ガス流量検知手段により検知して信号を
発信する流量変化検知工程と、前記ガス流量検知手段よ
り発信された信号を受けた所定時間後に、加圧状態の前
記補助タンクの金型側の前記電磁弁を開き、前記射出成
形用金型内を急激に加圧する金型内加圧工程と、発泡剤
を含む溶融状態の樹脂をノズルより前記射出成形用金型
内に注入する樹脂注入工程とを含むことを特徴としてい
る。

【００４１】上記射出成形方法（２）によれば、前記補
助タンク減圧工程において、前記補助タンク内を加圧し
た後、該補助タンク両側の前記電磁弁を閉じるので、前
記補助タンクの加圧状態を維持することができる。ま
た、前記ガス供給工程において、前記バイパス配管を使
用し、前記補助タンクの加圧状態を維持しながらノズル
タッチ前にガスを所定流量で供給することができ、ま
た、前記流量変化検知工程において、前記ガス流量検知
手段によりノズルタッチに伴うガス流量の変化を検知す
ることができる。さらに、前記金型内加圧工程におい
て、前記ガス流量の変化に基づく前記ノズルタッチの検
出後、加圧状態に維持されている前記補助タンクを前記
金型と連通させることにより前記射出成形用金型内を急
激に加圧することができる。その結果、前記樹脂注入工
程においては、加圧状態の前記金型に発泡剤を含む樹脂
を注入することができ、表面に開口が形成されていない
発泡成形品を製造することができる。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る金型内加圧・
加圧装置、及び射出成形方法の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００４３】図１は実施の形態に係る金型内加圧・加圧
装置、及び射出成形機の一部を模式的に示した側面図で
ある。

【００４４】減圧ポンプ１１及び加圧ポンプ１２とを接
続する主配管１９の一端は、金型１６の樹脂成形のため
の空間１６ａに連通した開口１６ｃに接続され、主配管
１９の他端には三つ又の電磁弁（切換手段）１８ａが接
続されている。この電磁弁１８ａの他の分岐部分には２
つの枝配管１１ａ、１２ａが接続され、枝配管１１ａ、
１２ａには、それぞれ減圧ポンプ１１及び加圧ポンプ１
２が接続されている。主配管１９の電磁弁１８ａに近い
側には、両側に電磁弁１８ｂ、１８ｃが接続された補助
タンク１３が介装され、またバイパス配管２０が補助タ
ンク１３両側の電磁弁１８ｂ、１８ｃの外側で補助タン
ク１３と並列的に主配管１９に接続されている。このバ
イパス配管２０には、補助タンク１３部分を除く主配管
１９及びバイパス配管２０におけるガス流量を所定値に
制御するレギュレータ（調整手段）１４が介装されてお
り、他方、金型１６に近い主配管１９部分には金型１６
が開放状態から密閉状態に変化する際のガス流量の変化
を検知して信号を発信する流量計（ガス流量検知手段）
１５が介装されている。そして、流量計１５の周囲に
は、金型１６近傍の主配管１９におけるガス流通方向に
拘らず、流量計１５を流れるガスの方向が常に一定にな
るように、２つの流れ方向規制配管１９ａ、１９ｂが流
路切り換え用の電磁弁１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇ
を介して接続されている。

【００４５】一方、金型１６の内部には樹脂を充填する
ための空間１６ａが形成され、空間１６ａは主配管１９
が接続される開口１６ｃに連通している。なお、ノズル
タッチ部１６ｂには射出成形機のノズル２１の接触を検
知するための感圧センサが通常埋め込まれているが、こ
の金型内加圧・減圧装置１０においては、前記感圧セン
サからの信号を受け取らなくとも作動するようになって
いる。

【００４６】７つの電磁弁１８ａ、１８ｂ、・・・は、ラ
インＬ₁ 〜Ｌ₇ を介して制御手段（第１の制御手段１７
ａ、第２の制御手段１７ｂ、第３の制御手段１７ｃ）１
７に接続されており、成形方法の種類や成形工程の進行
に応じて電磁弁１８ａ、・・・の開閉を制御することがで
きるようになっている。また、主配管１９に介装された
流量計１５もラインＬ₀ を介して制御手段１７に接続さ
れており、流量計１５がガス流量の変化を検知して信号
を発信すると、この信号を受けて加圧又は減圧状態の補
助タンク１３両側の電磁弁１８ｂ、１８ｃのうちの電磁
弁１８ｃを開けるための制御信号を発信するようになっ
ている。

【００４７】次に、前記射出成形機、及び金型内加圧・
減圧装置１０を用いた射出成形方法について説明する。

【００４８】最初に、減圧ポンプ１１を主配管１９に接
続して射出成形により薄肉成形品を製造する方法につい
て説明する。まず、制御手段（第１の制御手段１７ａ、
第２の制御手段１７ｂ）１７より制御信号を発信して電
磁弁１８ｂを開くと共に電磁弁１８ｃ、１８ｄを閉じ、
次に電磁弁１８ａを減圧ポンプ１１側に切り換え、減圧
ポンプ１１により補助タンク１３内を減圧状態にする。
十分補助タンク１３内を排気できた段階で電磁弁１８ｂ
を閉じて補助タンク１３内の減圧状態を維持しておく
（補助タンク減圧工程）。

【００４９】また、この間に、金型１６は型開きの状態
から全体が閉じられ、かつノズルタッチ部１６ｂが開放
された状態に移行させておく。次に、第２の制御手段１
７ｂにより電磁弁１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇの開
閉を制御し、金型内部の空間１６ａのガスが排出される
実線の矢印で示した方向、すなわち金型１６近傍の主配
管１９部分、流れ方向規制配管１９ｂ、流量計１５を含
む主配管１９部分、流れ方向規制配管１９ａ、バイパス
配管２０の順にガスが流れるようにする（ガス排出工
程）。バイパス配管２０にはレギュレータ１４が介装さ
れているので、単位時間当たりのガス流量は一定に保た
れる。

【００５０】次に、射出成形を行うために射出成形機よ
り制御信号が発信され、ノズル２１がノズルタッチ部１
６ｂに当接される。このノズルタッチにより金型１６は
密閉状態となるので、減圧ポンプ１１によりガスを排気
し続けてもガス流量は減少してゆく。ガス流量が所定の
基準値よりも減少すると、流量計１５は第１の制御手段
１７ａに信号を発信する（流量変化検知工程）。

【００５１】この信号を受けた所定時間後に、第１の制
御手段１７ａは制御信号を発信して電磁弁１８ｃを開
く。これにより、補助タンク１３と金型内部の空間１６
ａとが通じ、主配管１９部分及び金型内部の空間１６ａ
は急激に減圧される（金型内減圧工程）。

【００５２】図２は上記成形工程における経過時間と流
量計１５により検出されるガス流量との関係を示したグ
ラフであり、Ａ〜Ｂは前記ガス排出工程、Ｂ〜Ｃは前記
流量変化検知工程、Ｃ〜Ｄは前記金型内減圧工程、Ｄ以
降は樹脂注入工程を示している。

【００５３】前記ガス排出工程（Ａ〜Ｂ）においては、
一定のガス流量Ｖ₁ で主配管１９内等をガスが流れてお
り、前記流量変化検知工程（Ｂ〜Ｃ）に入るとガス流量
が次第に減少する。ガス流量が基準値Ｖ₂ 以下になると
流量計１５は第１の制御手段１７ａに信号を発信し、こ
の信号を受けた第１の制御手段１７ａはＣに示した時点
で電磁弁１８ｃを開き、補助タンク１３による減圧を開
始する。前記金型内減圧工程では、ノズル２１がノズル
タッチ部１６ｂに当接され、金型１６は密閉状態となっ
ているので、一旦流量は増加するものの直に減少し、殆
ど０に近くなる。

【００５４】成形機では制御手段１７からの信号を受
け、Ｂのノズルタッチの時点から所定時間後（Ｄ以降の
時点）に、ノズル２１から樹脂を金型内部の空間１６ａ
に注入する。

【００５５】その後、金型１６は冷却され、所定の温度
になった時点で金型１６が開かれ、薄肉成形品が取り出
される。

【００５６】このとき、この金型内加圧・減圧装置１０
では、流量計１５を用いることにより型開きの時期を検
知することができ、この検知信号に基づいて、成形品取
り出し装置（図示せず）を駆動させるための信号を前記
成形品取り出し装置に発信することにより、成形品の取
り出しを自動的に行うことができる。

【００５７】図３は樹脂冷却工程、及び型開き工程にお
ける経過時間とガス流量との関係を示したグラフであ
り、Ｅ〜Ｆは樹脂冷却工程、Ｆ以降は型開き工程を示し
ている。

【００５８】前記樹脂注入工程以降の樹脂冷却工程（電
磁弁１８ｂ、１８ｃは閉じておく）では、金型１６は密
閉状態にあるため、ガス流量は依然として０に近い状態
にあるが、Ｆの時点で金型１６が開くと、主配管１９及
びバイパス配管２０にガスが流入し、ガス流量が次第に
増加する。そして、ガス流量が基準値Ｖ₆ を超えると、
流量計１５は第３の制御手段１７ｃに信号を発信し、こ
の信号を受けた第３の制御手段１７ｃは成形品取り出し
装置（図示せず）を駆動させるための信号を発信する。
この信号を受けた成形品取り出し装置は成形品の取り出
しを自動的に行う。この後、上記した補助タンク減圧工
程に戻ることにより、成形工程及び取り出し工程を繰り
返し自動的に行うことができ、人手を省いて高精度の薄
肉成形品を安価に製造することができる。

【００５９】次に、金型内加圧・減圧装置１０を用いた
発泡成形品の製造について説明する。図１には示してい
ないが、金型として、図１に示した金型１６に代えて、
図６に示した発泡成形品製造用の金型４６を主配管１９
に接続する。

【００６０】まず、制御手段（第１の制御手段１７ａ、
第２の制御手段１７ｂ）１７より制御信号を発信して電
磁弁１８ｂを開くと共に電磁弁１８ｃ、１８ｄを閉じ、
次に電磁弁１８ａを加圧ポンプ１２側に切り換え、加圧
ポンプ１２により補助タンク１３内を加圧状態にする。
十分補助タンク１３を加圧できた段階で電磁弁１８ｂを
閉じて補助タンク１３内の加圧状態を維持しておく（補
助タンク加圧工程）。また、この間に、金型４６は型開
きの状態から全体が閉じられ、かつノズルタッチ部４６
ｂが開放された状態に移行させておく。

【００６１】次に、第２の制御手段１７ｂにより電磁弁
１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇの開閉を制御し、金型
内部の空間４６ａにガスが供給される破線の矢印で示し
た方向、すなわちバイパス配管２０及び主配管１９の金
型４６側のみをガスが流れるようにする（ガス供給工
程）。バイパス配管２０にはレギュレータ１４が介装さ
れているので、単位時間当たりのガス流量は一定に保た
れる。

【００６２】次に、射出成形を行うために射出成形機よ
り制御信号が発信され、ノズル２１がノズルタッチ部４
６ｂに当接される。このノズルタッチにより金型４６は
密閉状態となるので、加圧ポンプ１２によるガスの供給
量は減少し、ガス流量は減少してゆく。ガス流量が所定
の基準値よりも減少すると、流量計１５は第１の制御手
段１７ａに信号を発信する（流量変化検知工程）。

【００６３】この信号を受けた所定時間後に、第１の制
御手段１７ａは制御信号を発信して電磁弁１８ｃを開
く。これにより、補助タンク１３と金型内部の空間４６
ａとが通じ、主配管１９部分及び金型内部の空間４６ａ
は急激に加圧される（金型内加圧工程）。

【００６４】図４は上記成形工程における経過時間と流
量計１５により検出されるガス流量との関係を示したグ
ラフであり、Ｇ〜Ｈは前記ガス供給工程、Ｈ〜Ｉは前記
流量変化検知工程、Ｉ〜Ｊは前記金型内加圧工程、Ｊ以
降は樹脂注入工程を示している。

【００６５】前記ガス供給工程（Ｇ〜Ｈ）においては、
一定のガス流量Ｖ₃ で主配管１９内等をガスが流れてお
り、前記流量変化検知工程（Ｈ〜Ｉ）に入るとガス流量
が次第に減少する。ガス流量が基準値Ｖ₄ 以下になると
流量計１５は第１の制御手段１７ａに信号を発信し、こ
の信号を受けた第１の制御手段１７ａはＩに示した時点
で電磁弁１８ｃを開き、補助タンク１３による加圧を開
始する。前記金型内加圧工程では、ノズル２１がノズル
タッチ部４６ｂに当接され、金型４６は密閉状態となっ
ているので、一旦流量は大きく増加するものの再び減少
し、遂には殆ど０に近くなる。

【００６６】成形機では制御手段１７からの信号を受
け、Ｈのノズルタッチの時点から所定時間後（Ｊ以降の
時点）に、ノズル２１から発泡剤を含む樹脂を金型内部
の空間４６ａに注入する。

【００６７】その後、金型４６は冷却され、所定の温度
になった時点で金型４６が開かれ、発泡成形品が取り出
される。

【００６８】この場合にも、この金型内加圧・減圧装置
１０では流量計１５により型開きの時期を検知すること
ができ、この検知信号に基づいて、成形品取り出し装置
（図示せず）を駆動させるための信号を前記成形品取り
出し装置に発信することにより、成形品の取り出しを自
動的に行うことができる。

【００６９】実施の形態に係る金型内加圧・減圧装置１
０によれば、金型１６、４６に接続された主配管１９に
ガスを流通させる加圧ポンプ１２及び減圧ポンプ１１
と、切換手段としての電磁弁１８ａを備えているので、
電磁弁１８ａを切り換えることにより、加圧ポンプ１２
又は減圧ポンプ１１のいずれかを接続し、主配管１９
（及びバイパス配管２０）にガスを流通させることがで
きる。

【００７０】また、両側に電磁弁１８ｂ、１８ｃが接続
された補助タンク１３と、補助タンク１３両側の電磁弁
１８ｂ、１８ｃの開閉を制御する第１の制御手段１７ａ
とを備えているので、加圧ポンプ１２又は減圧ポンプ１
１により補助タンク１３内を加圧状態又は減圧状態にし
た後、補助タンク１３両側の電磁弁１８ｂ、１８ｃを閉
じることにより補助タンク１３内の加圧状態又は減圧状
態を維持しておくことができる。

【００７１】また、バイパス配管２０が補助タンク１３
両側の電磁弁１８ｂ、１８ｃの外側で主配管１９に接続
されているので、補助タンク１３内の加圧状態又は減圧
状態を維持したまま、バイパス配管２０を介して金型内
部１６ａ、４６ａにガスを流通させることができ、金型
１６、４６へのノズルタッチにより金型１６、４６が開
放状態から密閉状態に変化する際のガス流量の変化を流
量計１５により検知することができる。

【００７２】その後、流量計１５より発信された信号を
受けた第１の制御手段１７ａが制御信号を発信し、加圧
状態又は減圧状態の補助タンク１３の金型１６、４６側
の電磁弁１８ｃを開くことにより、金型１６、４６への
ノズルタッチ後の適正な時期に金型内部１６ａ、４６ａ
の加圧又は減圧を行うことができる。

【００７３】また、金型１６、４６が閉じられた状態
で、かつノズルタッチ前において、主配管１９等におけ
るガス流量を所定値に制御するレギュレータ１４がバイ
パス配管２０に介装されているので、レギュレータ１４
により流量計１５を通過するガス流量を安定させること
ができ、金型１６、４６へのノズルタッチによるガス流
量の変化をより確実に検知することができる。

【００７４】また、金型１６、４６近傍の主配管１９に
おけるガス流通方向に拘らず、流量計１５を流れるガス
の方向が常に一定になるように、流路切り換え用の電磁
弁１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇを含み主配管１９の
流れ方向規制配管１９ａ、１９ｂが構成されているの
で、第２の制御手段１７ｂにより流路切り換え用の電磁
弁１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇの開閉を制御して流
量計１５を流れるガスの方向を一定にすることにより、
１台の流量計１５で、減圧ポンプ１１を使用した場合の
主配管１９内のガス流量の変化、及び加圧ポンプ１２を
使用した場合の主配管１９内のガス流量の変化を検知す
ることが可能となる。

【００７５】また、第１の制御手段１７ａ及び第２の制
御手段１７ｂを用いることにより、金型内加圧・減圧装
置１０による金型内部１６ａの加圧又は減圧の操作を自
動的に円滑に行わせることができる。

【００７６】また、この金型内加圧・減圧装置１０に配
設された流量計１５は、金型１６、４６が密閉状態から
型開きの状態に変化する際のガス流量の変化をも検知
し、信号を発信するように構成されており、この流量計
１５からの型開きの信号を受けた第３の制御手段１７ｃ
は、成形品取り出し装置を駆動させるので、金型内部１
６ａ、４６ａに樹脂を注入した後の型開きの後、成形品
の取り出しを自動的に行うことができ、より安価に薄肉
成形品又は発泡成形品を製造することができる。

【００７７】また実施の形態に係る射出成形方法によれ
ば、前記補助タンク減圧工程又は前記補助タンク加圧工
程において、補助タンク１３内を減圧又は加圧した後、
補助タンク１３両側の電磁弁１８ｂ、１８ｃを閉じるの
で、補助タンク１３の減圧状態又は加圧状態を維持する
ことができる。また、前記ガス排出工程又はガス供給工
程において、バイパス配管２０を使用し、補助タンク１
３の減圧状態又は加圧状態を維持しながらノズルタッチ
前にガスを排出又は供給することができ、また、前記流
量変化検知工程において、流量計１５により金型１６へ
のノズルタッチに伴うガス流量の変化を検知することが
できる。また、前記金型内減圧工程又は前記金型内加圧
工程において、前記ガス流量の変化の検知結果に基づく
ノズルタッチの検出後、電磁弁１８ｃを開けて減圧状態
又は加圧状態に維持されている補助タンク１３と金型１
６、４６とを連通させることにより、射出成形用の金型
内部の空間１６ａ、４６ａを急激に減圧又は加圧するこ
とができる。その結果、前記樹脂注入工程により、減圧
状態又は減圧状態の金型内部の空間１６ａに樹脂を注入
することができ、薄肉成形品及び発泡成形品を１つのシ
ステムで製造することができ、成形品の製造コストを大
幅に削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る金型内加圧・減圧装
置及び射出成形機の一部を模式的に示した正面図であ
る。

【図２】実施の形態に係る金型内加圧・減圧装置を用い
た薄肉成形品の成形工程における、主に射出成形前の経
過時間とガス流量との関係を示したグラフである。

【図３】実施の形態に係る金型内加圧・減圧装置を用い
た薄肉成形品（発泡成形品）の成形工程における、射出
成形後の経過時間とガス流量との関係を示したグラフで
ある。

【図４】実施の形態に係る金型内加圧・減圧装置を用い
た発泡成形品の成形工程における、主に射出成形前の経
過時間とガス流量との関係を示したグラフである。

【図５】薄肉成形品を製造するための射出成形機の一
部、及び従来の金型内減圧装置を模式的に示した側面図
である。

【図６】発泡成形品を製造するための射出成形機の一
部、及び従来の金型内加圧装置を模式的に示した側面図
である。

【符号の説明】

１０金型内加圧・減圧装置１１減圧ポンプ１１ａ、１２ａ枝配管１２加圧ポンプ１３補助タンク１４レギュレータ（調整手段）１５流量計（ガス流量検知手段）１６金型１６ａ空間１７制御手段１７ａ第１の制御手段１７ｂ第２の制御手段１７ｃ第３の制御手段１８ａ電磁弁（切換手段）１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇ電
磁弁１９主配管１９ａ、１９ｂ流れ方向規制配管２０バイパス配管２１ノズル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金型に接続された主配管にガスを流通さ
せる加圧ポンプ及び減圧ポンプと、前記加圧ポンプと前
記減圧ポンプに接続された２本の枝配管と前記主配管と
の間に介装された切換手段と、前記金型が開放状態から
密閉状態に変化する際のガス流量の変化を検知して信号
を発信する前記主配管中に介装されたガス流量検知手段
と、該ガス流量検知手段より発信された信号を受けて密
閉状態の前記金型内を加圧又は減圧する加圧・減圧手段
とを備えていることを特徴とする金型内加圧・減圧装
置。
【請求項２】前記加圧・減圧手段が、両側に電磁弁が
接続され、その内部を加圧又は減圧の状態に保っておく
補助タンクと、前記ガス流量検知手段より発信された信
号を受けて加圧又は減圧状態の前記補助タンク両側の前
記電磁弁の開閉を制御する第１の制御手段とを備え、バ
イパス配管が前記補助タンク両側の前記電磁弁の外側で
前記主配管に接続され、前記補助タンク両側の前記電磁
弁が閉じられた状態で、前記金型内にガスを流通させる
ことができるように構成されていることを特徴とする請
求項１記載の金型内加圧・減圧装置。
【請求項３】金型が閉じられた状態で、かつノズルタ
ッチ前において、前記補助タンク部を除く主配管及びバ
イパス配管におけるガス流量を所定値に制御する調整手
段が前記バイパス配管に介装されていることを特徴とす
る請求項１又は請求項２記載の金型内加圧・減圧装置。
【請求項４】前記金型近傍の前記主配管におけるガス
流通方向に拘らず、前記ガス流量検知手段を流れるガス
の方向が常に一定になるように、流路切り換え用電磁弁
を含み前記主配管の流れ方向規制配管部が構成されてい
ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載
の金型内加圧・減圧装置。
【請求項５】前記切換手段の切り換え及び前記流路切
り換え用電磁弁の開閉を制御する第２の制御手段を備え
ていることを特徴とする請求項４記載の金型内加圧・減
圧装置。
【請求項６】前記金型が密閉状態から型開きの状態に
変化する際のガス流量の変化を検知する前記ガス流量検
知手段と、該ガス流量検知手段より型開きの信号を受け
て成形品取り出し装置を駆動させるための信号を発信す
る第３の制御手段とを備えていることを特徴とする請求
項１〜５のいずれかの項に記載の金型内加圧・減圧装
置。
【請求項７】請求項２〜６のいずれかの項に記載の金
型内加圧・減圧装置を用いた射出成形方法であって、前記減圧ポンプにより金型側の電磁弁を閉じた状態で前
記補助タンクを減圧状態にした後、該補助タンク両側の
前記電磁弁を閉じて前記補助タンクを減圧状態に維持す
る補助タンク減圧工程と、金型全体は閉じ、かつノズルタッチ部を開放した状態
で、前記減圧ポンプを用いて射出成形用金型内よりガス
を所定流量で前記バイパス配管を介して排出させるガス
排出工程と、前記射出成形用金型へのノズルタッチに伴うガス流量の
変化を前記ガス流量検知手段により検知して信号を発信
する流量変化検知工程と、前記ガス流量検知手段より発信された信号を受けた所定
時間後に、減圧状態の前記補助タンクの金型側の前記電
磁弁を開き、前記射出成形用金型内を急激に減圧する金
型内減圧工程と、溶融状態の樹脂をノズルより前記射出成形用金型内に注
入する樹脂注入工程とを含むことを特徴とする射出成形
方法。
【請求項８】請求項２〜６のいずれかの項に記載の金
型内加圧・減圧装置を用いた射出成形方法であって、前記加圧ポンプにより金型側の電磁弁を閉じた状態で前
記補助タンクを加圧状態にした後、該補助タンク両側の
前記電磁弁を閉じて前記補助タンクを加圧状態に維持す
る補助タンク加圧工程と、金型全体は閉じ、かつノズルタッチ部を開放した状態
で、前記加圧ポンプを用いてガスを前記バイパス配管を
介して射出成形用金型内に供給するガス供給工程と、前記射出成形用金型へのノズルタッチに伴うガス流量の
変化を前記ガス流量検知手段により検知して信号を発信
する流量変化検知工程と、前記ガス流量検知手段より発信された信号を受けた所定
時間後に、加圧状態の前記補助タンクの金型側の前記電
磁弁を開き、前記射出成形用金型内を急激に加圧する金
型内加圧工程と、発泡剤を含む溶融状態の樹脂をノズルより前記射出成形
用金型内に注入する樹脂注入工程とを含むことを特徴と
する射出成形方法。