JPWO2005007383A1 - 成形方法、成形用金型、成形品及び成形機 - Google Patents

Abstract

金型装置の型閉工程終了前に、一方の金型のキャビティを形成する可動部材を他方の金型に押し付け、前記金型装置のキャビティ内への成形材の充填を開始し、前記型閉工程終了後に前記金型装置の型締工程を行い成形品を成形する。金型の一部を構成する可動部材を型閉工程において作動させることによって、型閉工程終了前に金型のキャビティ内へ充填（てん）を開始された成形材がパーティング面の隙（すき）間から漏れ出すことを防止するようにして、特別の構成部材を使用することのない簡素な構成の金型であっても、立体的な形状を有し側壁が薄肉化された深底凹状の容器のような形状を有する成形品を短時間で成形することができる。

Description

本発明は、成形方法、成形用金型、成形品及び成形機に関するものである。

従来、射出成形機等の樹脂成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され、溶融させられた樹脂を高圧で射出して金型装置のキャビティ内に充填（てん）し、該キャビティ内において樹脂を冷却し、固化させることによって成形品を成形するようになっている
。そのために、前記金型装置は固定金型及び可動金型から成り、型締装置によって前記可動金型を進退させ、前記固定金型に対して接離させることによって、型開閉、すなわち、型閉、型締及び型開を行うことができるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。

そして、本発明の発明者等は、立体的な形状を有し側壁が薄肉化された深底凹状の容器のような形状を有する成形品であっても短時間で成形することができるようにするために、金型装置の型閉工程終了前に前記金型装置のキャビティ内への樹脂の充填を開始し、射出装置のスクリュ位置を制御して前記キャビティ内に所定量の樹脂を充填し、前記型閉工程終了前に前記所定量の樹脂の充填を完了し、前記型閉工程終了後に前記金型装置の型締工程を行い成形品を成形する成形方法を提案した。

図２は従来の成形方法における溶融樹脂をキャビティ内に充填した状態を示す図である。

まず、型閉工程が開始されると、図示されない可動金型が固定金型に接近する。そして、図に示されるように、ストリッパプレート１１４のパーティング面とキャビティ型板１１５のパーティング面との間隔が寸法ｂになった時点で、型閉工程が一時中断される。ここで、前記寸法ｂは、樹脂の圧縮量であり、成形品の側壁の肉厚の３〜１００倍程度である。なお、前記圧縮量は、成形品の側壁の肉厚及び樹脂としての溶融樹脂の粘度に基づいて決定される。

そして、ストリッパプレート１１４のパーティング面とキャビティ型板１１５のパーティング面とが開いた状態で、バルブゲートピン１３８が後退し、ゲート孔（あな）１３９を開放する。続いて、図示されない射出装置から射出された溶融樹脂１４２が、樹脂流路１２８を通って型開状態における金型コア１１２とゲートブロック１１６との間のキャビティ１３７内に充填される。そして、所定量の溶融樹脂１４２がキャビティ１３７内に充填されると、バルブゲートピン１３８が前進してゲート孔１３９を閉塞（そく）する。ここで、図に示されるように、前記溶融樹脂１４２は、金型コア１１２とゲートブロック１１６との間のキャビティ１３７内において、主として底部に留まっている。

続いて、可動金型が固定金型に向けて前進し、型閉工程が再開される。なお、再開された型閉工程は、溶融樹脂１４２を圧縮するコンプレッション工程である。これにより、溶融樹脂１４２の充填速度を高くすることができない場合であっても、一ショットの成形時間を短縮することができ、成形機のスループットを向上させることができる。

そして、型閉が行われることによって、金型コア１１２とゲートブロック１１６との間のキャビティ１３７内において、主として前記底部に留まっていた溶融樹脂１４２は、前記キャビティ１３７が狭められるので、加圧されて該キャビティ１３７内を図における左方へ移動し、側壁部のゲート孔１３９から離れた部分にも充填され、前記キャビティ１３７の全体に万遍なく行き渡る。この場合、型閉によって、インサートリング１１７の突出部がストリッパプレート１１４のパーティング面に形成されたインサートリング収納溝１１８に嵌（かん）合するので、前記溶融樹脂１４２は、インサートリング１１７によって遮られ、パーティング面の隙（すき）間から漏れ出すことがない。

続いて、型閉が終了した後も、可動金型が固定金型に押し付けられ、型締が行われる。なお、型締工程においては、ゲートブロック１１６に形成されたゲート孔３９がバルブゲートピン１３８によって塞（ふさ）がれている。このように、溶融樹脂１４２は、型締工程において圧縮されるので、キャビティ１３７の全体に万遍なく行き渡るだけでなく、内部における圧力分布が均等になり、樹脂の分子の配向が改善され、金型表面の転写性が向上し、樹脂のひけが防止され、残留応力が低減し、変形が防止される。
特開平６−２９３０４３号公報

しかしながら、前記従来の成形方法に使用される金型においては、再開された型閉工程で、溶融樹脂１４２がパーティング面の隙間から漏れ出すことがないようにするために、キャビティ型板１１５に取り付けられたインサートリング１１７の突出部がストリッパプレート１１４のパーティング面に形成されたインサートリング収納溝１１８に嵌合するようになっている。そのため、突出部が形成されたインサートリング１１７をキャビティ型板１１５に取り付けるとともに、ストリッパプレート１１４のパーティング面にインサートリング収納溝１１８を形成する必要がある。このように、溶融樹脂１４２がパーティング面の隙間から漏れ出すことを防止するために、特別の構成部材を別途取り付けたり、特別の構造の構成部材を使用したりするので、金型の構成部材の部品点数が多くなり、また、金型の構造が複雑になって、金型のコストが高くなってしまう。

本発明は、前記従来の問題点を解決して、金型の一部を構成する可動部材を型閉工程において作動させることによって、型閉工程終了前に金型のキャビティ内へ充填を開始された成形材がパーティング面の隙間から漏れ出すことを防止するようにして、特別の構成部材を使用することのない簡素な構成の金型であっても、立体的な形状を有し側壁が薄肉化された深底凹状の容器のような形状を有する成形品を短時間で成形することができる成形方法、成形用金型、成形品及び成形機を提供することを目的とする。

そのために、本発明の成形方法においては、金型装置の型閉工程終了前に、一方の金型のキャビティを形成する可動部材を他方の金型に押し付け、前記金型装置のキャビティ内への成形材の充填を開始し、前記型閉工程終了後に前記金型装置の型締工程を行い成形品を成形する。

本発明の他の成形方法においては、さらに、前記可動部材は前記成形品をエジェクトするストリッパプレートである。

本発明の更に他の成形方法においては、さらに、前記可動部材は中間部材である。

本発明の更に他の成形方法においては、さらに、前記成形材の充填は、前記型閉工程終了前に完了している。

本発明の成形用金型においては、パーティング面を備える固定金型と、該固定金型のパーティング面に押し付けられて密着するパーティング面を備え、前記固定金型に対して前進する可動金型と、該可動金型に対して移動可能に取り付けられ、金型装置の型閉工程終了前に前記固定金型に押し付けられてキャビティを形成する可動部材とを有する。

本発明の他の成形用金型においては、さらに、前記可動部材は成形品をエジェクトするストリッパプレートである。

本発明の更に他の成形用金型においては、さらに、前記可動部材は中間部材である。

本発明の成形品においては、請求項１〜４のいずれか１項に記載の成形方法にって成形された。

本発明の他の成形品においては、さらに、筒状の胴部とねじ付きの肩部とから成るねじ付きチューブのような形状を備える。

本発明の成形機においては、金型装置によって成形品を成形する成形機であって、前記金型装置は、パーティング面を備える固定金型と、該固定金型のパーティング面に押し付けられて密着するパーティング面を備え、前記固定金型に対して前進する可動金型と、該可動金型に対して移動可能に取り付けられ、金型装置の型閉工程終了前に前記固定金型に押し付けられてキャビティを形成する可動部材とを有する。

本発明によれば、金型の一部を構成するとともにキャビティを形成する可動部材を型閉工程において作動させることによって、型閉工程終了前に金型のキャビティ内へ充填を開始された樹脂がパーティング面の隙間から漏れ出すことを防止するようになっているので、特別の構成部材を使用することのない簡素な構成の金型であっても、立体的な形状を有し側壁が薄肉化された深底凹状の容器のような形状を有する成形品を短時間で成形することができる。

本発明の第１の実施の形態における金型装置の構成を示す断面図である。 従来の成形方法における溶融樹脂をキャビティ内に充填した状態を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における射出成形機の構成を示す概略図である。 本発明の第１の実施の形態における成形品の斜視図である。 本発明の第１の実施の形態における成形品の断面図である。 本発明の第１の実施の形態における金型装置の断面図であり型閉を開始する状態を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における金型装置の断面図であり型閉工程の途中の状態を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における金型装置の断面図であり溶融樹脂が充填された状態を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における金型装置の断面図であり型閉された状態を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における金型装置の型閉工程の動作を示す図であり図９のＡ部拡大図である。 本発明の第１の実施の形態における金型装置の断面図であり型開された状態を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における金型装置の断面図であり成形品を取り出す状態を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における成形機の動作シーケンスを示す図である。 本発明の第２の実施の形態における金型装置の断面図であり型閉された状態を示す図である。 本発明の第３の実施の形態における金型装置の断面図であり型閉を開始する状態を示す図である。 本発明の第３の実施の形態における金型装置の断面図であり溶融樹脂が充填された状態を示す図である。 本発明の第３の実施の形態における金型装置の断面図であり型閉された状態を示す図である。 本発明の第３の実施の形態における金型装置の断面図であり型開された状態を示す図である。 本発明の第３の実施の形態における金型装置の断面図であり成形品を取り出す状態を示す図である。

符号の説明

１３ ストリッパプレート
２３ 可動金型
２４ 固定金型
３７ キャビティ
４１ 成形品
４５ 中間部材

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明の方法は、各種の装置や用途に適用することができるものであるが、本実施の形態においては、説明の都合上、射出成形機に適用した場合について説明する。

図３は本発明の第１の実施の形態における射出成形機の構成を示す概略図である。

図において、３０は射出装置であり、加熱シリンダ３１、該加熱シリンダ３１の前端に配設された射出ノズル３２、前記加熱シリンダ３１の内部に配設されたスクリュ３３、及び、前記加熱シリンダ３１に取り付けられた材料供給ホッパ３４を有する。ここで、前記スクリュ３３は、図示されない駆動手段によって、前記加熱シリンダ３１の内部において、回転させられ、かつ、進退（図における左右方向に移動）させられる。

ここで、射出成形機においては、加熱シリンダ３１内において加熱され、溶融させられた成形材としての樹脂を高圧で射出して後述される金型装置のキャビティ３７内に充填し、該キャビティ３７内において樹脂を冷却し、固化させることによって成形品を成形するようになっている。この場合、前記スクリュ３３の進退は図示されない制御装置によって制御される。そして、キャビティ３７内に樹脂を充填する際は、スクリュ３３を前進させる速度を制御する速度制御が行われ、前記スクリュ３３の位置が所定位置に達すると所定量の樹脂がキャビティ３７内に充填される。ここで、前記所定量は、例えば、キャビティ３７の型閉状態における容積の約１００〜１５０〔％〕、望ましくは、約１２０〔％〕に相当する量である。

また、金型装置は固定金型２４及び可動金型２３から成り、型締装置によって前記可動金型２３を進退させ、前記固定金型２４に対して接離させることによって、型開閉、すなわち、型閉、型締及び型開を行うことができるようになっている。そして、前記型締装置は、固定金型２４を保持する固定プラテン２２及び可動金型２３を保持する可動プラテン２１を有し、該可動プラテン２１を進退させる油圧シリンダ装置１１を駆動することによって作動させられる。

そして、前記射出装置３０に対向して固定金型支持装置としての前記固定プラテン２２が配設される。該固定プラテン２２は、図示されない射出成形機のフレームに固定され、金型取付面に固定金型２４が取り付けられている。さらに、前記固定プラテン２２には、複数、例えば、四本のタイバー２７の一端が固定されている。

また、可動金型支持装置としての前記可動プラテン２１は前記固定プラテン２２と対向して配設され、前記タイバー２７に沿って進退自在に配設される。さらに、前記可動プラテン２１における前記固定プラテン２２と対向する金型取付面に前記可動金型２３が取り付けられる。

そして、前記可動プラテン２１の背面に対向して駆動源支持部材２６が、前記タイバー２７に位置調整可能に取り付けられる。ここで、前記駆動源支持部材２６の背面（図における左側面）には、射出成形機の型締装置の駆動源として、前記油圧シリンダ装置１１が取り付けられている。この場合、該油圧シリンダ装置１１は、ヘッド側油圧室１１ａ、ロッド側油圧室１１ｂ、ピストン１１ｃ及びロッド１１ｄを有する。ここで、前記ヘッド側油圧室１１ａ及びロッド側油圧室１１ｂは、前記ピストン１１ｃにおけるロッド１１ｄの反対側及びロッド１１ｄ側に、それぞれ、配設される。また、前記ロッド１１ｄは、駆動源支持部材２６に形成された貫通孔（こう）に挿入され、その端部が前記可動プラテン２１に接続されている。

なお、本実施の形態において、型締装置及び該型締装置の駆動源はいかなるものであってもよく、例えば、型締装置は、図３に示されるような直圧方式のものであってもよいし、トグルリンクを利用したトグル方式のものであってもよいし、リンク機構とシリンダ装置とを組み合わせた複合方式のものであってもよい。また、駆動源も図３に示されるような油圧シリンダ装置であってもよいし、電動モータとボールねじとを組み合わせたものであってもよい。

さらに、前記可動プラテン２１の背面には、図示されないエジェクタ装置及び該エジェクタ装置の駆動源が取り付けられている。前記エジェクタ装置は、例えば、直圧方式のものであり、駆動源は、前記型締装置の駆動源と同様に、油圧シリンダ装置であってもよいし、電動モータとボールねじとを組み合わせたものであってもよい。

図４は本発明の第１の実施の形態における成形品の斜視図、図５は本発明の第１の実施の形態における成形品の断面図である。

本実施の形態において、成形される成形品はいかなる形状のものであってもよいが、本実施の形態における成形方法、成形用金型及び成形機は、図４及び５に示されるように、立体的な形状を有し側壁が薄肉化された深底凹状の容器のような形状を有する成形品４１の成形に適用することができる点に特徴を有するものである。したがって、ここでは、立体的な形状を有し側壁が薄肉化された深底凹状の容器のような形状を有する成形品４１を成形する場合について説明する。なお、立体的な形状を有し側壁が薄肉化された深底凹状の容器のような形状を有する成形品４１としては、ゼリー、プリン等の食料品の容器、カップ、コンテナ、容器のキャップ、中空成形（ブロー成形）に使用される予備成形品（パリソン又はプリフォーム）等である。また、前記成形品４１は、ラウドスピーカ（Ｌｏｕｄ Ｓｐｅａｋｅｒ）に使用されるスピーカコーンであってもよいし、各種のカートリッジであってもよいし、植木鉢であってもよいし、いかなる種類のものであってもよい。そして、本実施の形態において成形される成形品４１は、例えば、深さが１０〔ｍｍ〕以上であり、側壁の厚さが０．２〜３〔ｍｍ〕程度のものであり、通常は、１〔ｍｍ〕前後のものである。

また、本実施の形態において成形材はいかなる材質であってもよいが、本実施の形態における成形方法、成形用金型及び成形機は、高粘度の成形材としての樹脂による成形品４１を短時間に高精度で成形することができる点に特徴を有するものである。したがって、ここでは、高粘度の樹脂による成形品４１を成形する場合について説明する。なお、高粘度の樹脂とは、熱可塑性樹脂の中で溶融粘度が３６００ポアズ以上、又は、メルトインデックスが２１以上、又は、数平均分子量が２４０００以上の樹脂であり、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネイト）、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）、ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）、ＡＳ（スチレン／アクリロニトリル）等である。さらに、本実施の形態における成形材は、再資源化可能な材料、再資源化しやすい材料、再使用可能な材料、再使用しやすい材料、バクテリア等の微生物によって分解される生分解性の材料、塩素等の環境に有害と考えられる物質をほとんど含まない材料等のように環境に対する負荷の低い材料としての環境低負荷材料であってもよい。ここで、該環境低負荷材料は、例えば、生分解性プラスチックとも称される生分解性樹脂のような生分解性材、紙、パルプ、木材等の植物性繊維を含む材料を樹脂と混合した植物性繊維含有材、土、タルク等の自然土石を含む材料と樹脂とを混合した土石含有材等である。また、前記環境低負荷材料は、生分解性材、植物性繊維含有材、土石含有材等の材料の中の複数を適宜混合したものであってもよい。なお、前記植物性繊維含有材及び土石含有材は、環境に対する負荷の観点から、樹脂の混合割合が低いもの、例えば、樹脂の混合割合が５０〔％〕未満のものであることが望ましいが、いかなるものであってもよい。本実施の形態においては、成形材を樹脂であるとして説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態における金型装置の構成を示す断面図である。

図１において、１２は可動プラテン２１の金型取付面に取り付けられた可動金型２３の金型コア、及び、１３は前記成形品４１を可動金型２３からエジェクトする（突き出す）エジェクタ（成形品突き出し部材）としてのストリッパプレートである。該ストリッパプレート１３は可動金型２３の一部を構成するとともにキャビティ３７を形成する可動部材である。また、１５は固定プラテン２２の金型取付面に取り付けられた固定金型２４のキャビティ型板であり、１６は該キャビティ型板１５の内部に嵌（は）め込まれたゲートブロックである。金型コア１２は、深底凹状の成形品４１の内側側壁及び内側底面を形成する凸部１２ａを有し、キャビティ型板１５は、成形品４１の外側側壁を形成する凹部１５ａ及び周縁下面を形成する段部１５ｂを有し、ストリッパプレート１３は、成形品４１の周縁上面を形成し、ゲートブロック１６は、成形品４１の外側底面を形成している。そして、型閉した状態においては、前記金型コア１２及びストリッパプレート１３と、キャビティ型板１５及びゲートブロック１６との間に前記成形品４１に対応するキャビティ３７が形成される。

また、前記固定プラテン２２には、加熱シリンダ３１の前端に配設された射出ノズル３２から射出された樹脂が流通するスプルー等の樹脂流路２８が形成され、ゲートブロック１６には、前記キャビティ３７の内部と樹脂流路２８とを連通するゲート孔３９が形成されている。これにより、前記射出ノズル３２から射出された後述される溶融樹脂４２がキャビティ３７内に充填されるようになっている。なお、前記樹脂流路２８は加熱装置を備えるホットランナであってもよい。

ここで、前記ストリッパプレート１３とキャビティ型板１５とが互いに接触する面、すなわち、可動金型２３及び固定金型２４のパーティング面には、インロウ結合するための凹凸が形成されていてもよいが、本実施の形態においては、図示されるように、インロウ結合するための凹凸が形成されていない場合について説明する。

そして、前記可動プラテン２１には、前記ストリッパプレート１３を駆動するエジェクタ装置のエジェクタプレート１４が進退（図１における左右方向に移動）可能に取り付けられている。該エジェクタプレート１４の背面（図１における左面）には、エジェクタ装置の駆動源に接続されたエジェクタロッド１４ｂが取り付けられ、エジェクタプレート１４の前面（図１における右面）には、ストリッパプレート１３に接続された接続ロッド１４ａが取り付けられている。なお、該接続ロッド１４ａは、可動プラテン２１及び金型コア１２に形成された挿通孔内に、軸方向に移動可能に配設されている。これにより、前記エジェクタ装置が作動して、エジェクタプレート１４が前進（図１における右方向に移動）させられると、ストリッパプレート１３が金型コア１２から離れて、キャビティ型板１５に向けて突出する。また、エジェクタプレート１４が後退（図１における左方向に移動）させられると、ストリッパプレート１３が引っ込んで、図１に示されるように、金型コア１２に密着した状態となる。

さらに、図１においては、前記樹脂流路２８にゲートピンとしてのバルブゲートピン３８が進入した状態が示されている。ここで、該バルブゲートピン３８は、その基部が固定プラテン２２に取り付けられている駆動機構としての図示されない空圧シリンダ装置に取り付けられ、金型装置の開閉方向、すなわち、図１における横方向に移動させられる。なお、図１に示される状態においては、バルブゲートピン３８の先端がゲート孔３９内に進入して該ゲート孔３９を閉塞し、空圧シリンダ装置は所定の力でバルブゲートピン３８をゲート孔３９の方向に押し付け続ける保圧状態となっている。一方、バルブゲートピン３８の先端は、キャビティ３７内の樹脂の圧力によって、前記バルブゲートピン３８を空圧シリンダ装置の方向に押し付ける力を受けている。そして、キャビティ３７内の樹脂の圧力が所定値以上となるとゲート孔３９を開放する。すなわち、キャビティ３７内の樹脂は、圧力が所定値以上になると、バルブゲートピン３８をゲート孔３９の方向に押し付ける力に打ち勝って、バルブゲートピン３８を空圧シリンダ装置の方向に移動させる。これにより、バルブゲートピン３８がゲート孔３９を開放するので、樹脂がキャビティ３７から樹脂流路２８に漏れ出し、キャビティ３７内の樹脂の圧力が低下する。そして、該樹脂の圧力が所定値未満になると、バルブゲートピン３８をゲート孔３９の方向に押し付ける力が樹脂の圧力に打ち勝つので、バルブゲートピン３８の先端がゲート孔３９を再び閉塞する。

このように、前記バルブゲートピン３８は、キャビティ３７内の樹脂の圧力を所定値未満に維持する定圧弁、又は、リリーフ弁として機能する。しかし、キャビティ３７内の樹脂の圧力が所定値以上にならない限り、バルブゲートピン３８の先端はゲート孔３９内に進入して該ゲート孔３９を閉塞した状態を維持する。そのため、キャビティ３７内に充填された溶融樹脂４２は、加圧され圧縮されても、前記ゲート孔３９から漏れ出すことがない。

次に、前記構成の成形機の動作について説明する。

図６は本発明の第１の実施の形態における金型装置の断面図であり型閉を開始する状態を示す図、図７は本発明の第１の実施の形態における金型装置の断面図であり型閉工程の途中の状態を示す図、図８は本発明の第１の実施の形態における金型装置の断面図であり溶融樹脂が充填された状態を示す図、図９は本発明の第１の実施の形態における金型装置の断面図であり型閉された状態を示す図、図１０は本発明の第１の実施の形態における金型装置の型閉工程の動作を示す図であり図９のＡ部拡大図、図１１は本発明の第１の実施の形態における金型装置の断面図であり型開された状態を示す図、図１２は本発明の第１の実施の形態における金型装置の断面図であり成形品を取り出す状態を示す図である。

まず、成形を開始する前には、油圧シリンダ装置１１のピストン１１ｃ及びロッド１１ｄが後退（図３における左方向に移動）した状態になっているので、金型装置は、図６に示されるように、型開された状態になっている。また、エジェクタプレート１４は後退（図６における左方向に移動）させられた位置にあり、ストリッパプレート１３は引っ込んで、金型コア１２に密着した状態となっている。さらに、バルブゲートピン３８の先端がゲート孔３９内に進入して該ゲート孔３９を閉塞した状態になっている。

続いて、型閉工程が開始されると、前記油圧シリンダ装置１１が駆動してピストン１１ｃ及びロッド１１ｄが前進（図３における右方向に移動）し、可動プラテン２１が前進させられる。これにより、可動金型２３が固定金型２４に接近する。また、エジェクタ装置が作動して、エジェクタプレート１４が前進させられる。これにより、ストリッパプレート１３は、図７に示されるように、金型コア１２から離れて、キャビティ型板１５に向けて突出した状態となる。

続いて、可動金型２３が固定金型２４に更に接近して、図８に示されるように、ストリッパプレート１３のパーティング面がキャビティ型板１５のパーティング面に当接した時点で、前記油圧シリンダ装置１１が停止し、型閉工程が一時中断される。この時点において、金型コア１２のパーティング面とキャビティ型板１５のパーティング面との間隔は寸法ａになっている。ここで、該寸法ａは、樹脂の圧縮量であり、成形品４１の側壁の肉厚の３〜１００倍程度であり、通常は、１〜１５〔ｍｍ〕程度の寸法である。なお、前記圧縮量は、成形品４１の側壁の肉厚及び成形材としての溶融樹脂４２の粘度に基づいて決定される。ここで、前記成形品４１の肉厚が１〜１．５〔ｍｍ〕の場合、前記圧縮量を３〜１０倍とし、前記成形品４１の肉厚が０．２〜１〔ｍｍ〕の場合、前記圧縮量を１０〜１００倍とすることが望ましい。

そして、図８に示されるように、金型コア１２のパーティング面とキャビティ型板１５のパーティング面とが開いた状態で、バルブゲートピン３８が後退し、該バルブゲートピン３８がゲート孔３９を開放する。なお、エジェクタ装置が作動することによって、ストリッパプレート１３のパーティング面は、所定の押圧力でキャビティ型板１５のパーティング面に押し付けられている。

続いて、加熱シリンダ３１の前端に配設された射出ノズル３２から射出された溶融樹脂４２が、樹脂流路２８を通って型開状態における金型コア１２とゲートブロック１６との間のキャビティ３７内に充填される。そして、所定量の溶融樹脂４２がキャビティ３７内に充填されると、バルブゲートピン３８が前進して、該バルブゲートピン３８の先端がゲート孔３９に進入して該ゲート孔３９を閉塞する。

この場合、金型装置の開閉方向に対してほぼ垂直な底部のすべてには溶融樹脂４２が充填されるが、金型装置の開閉方向に対して傾斜する側壁部のゲート孔３９から離れた部分には溶融樹脂４２が充填されていない。すなわち、本実施の形態において、所定量の溶融樹脂４２の充填完了時に、前記側壁部の少なくとも一部には溶融樹脂４２が充填されていないようになっている。

ここで、図８に示されるように前記底部の容積が比較的大きいので、前記溶融樹脂４２は、金型コア１２とゲートブロック１６との間のキャビティ３７内において、主として前記底部に留まっている。また、型閉工程が一時中断される時間は極めて短くなっている。さらに、ストリッパプレート１３のパーティング面がキャビティ型板１５のパーティング面に押し付けられている。そのため、型閉工程が一時中断されている間、溶融樹脂４２がキャビティ３７から外部に漏れ出すようなことがない。なお、型閉工程が一時中断される時間をできる限り短くするために、溶融樹脂４２の充填速度をできる限り高くすることが望ましい。また、前記型閉工程での一時中断をなくしてもよい。これにより、一ショットの成形時間を短縮することができ、成形機のスループットを向上させることができる。

続いて、前記油圧シリンダ装置１１が駆動を再開して可動金型２３が固定金型２４に向けて前進し、型閉工程が再開される。なお、前記溶融樹脂４２の充填は、再開された型閉工程中に継続されていてもよい。また、再開された型閉工程は、溶融樹脂４２を圧縮するコンプレッション工程である。これにより、溶融樹脂４２の充填速度を高くすることができない場合であっても、一ショットの成形時間を短縮することができ、成形機のスループットを向上させることができる。

そして、型閉が行われることによって、金型コア１２とゲートブロック１６との間のキャビティ３７内において、主として前記底部に留まっていた溶融樹脂４２は、該キャビティ３７が狭められるので、加圧されてキャビティ３７内を図８における左方へ移動し、前記側壁部のゲート孔３９から離れた部分にも充填され、前記キャビティ３７の全体に万遍なく行き渡る。この場合、ストリッパプレート１３のパーティング面がキャビティ型板１５のパーティング面に押し付けられているので、前記溶融樹脂４２は、可動金型２３及び固定金型２４のパーティング面の間から漏れ出すことがない。

続いて、図９に示されるように、型閉が終了した後も、前記油圧シリンダ装置１１によって可動金型２３が固定金型２４に押し付けられ、型締が行われる。この場合、ストリッパプレート１３がキャビティ型板１５によって押されるので、前記ストリッパプレート１３及びエジェクタプレート１４は、後退（図９における左方向に移動）させられて、図６に示されるような型閉工程が開始される前の状態と同様の位置に戻される。なお、型締工程においては、ゲートブロック１６に形成されたゲート孔３９がバルブゲートピン３８によって塞がれている。このように、溶融樹脂４２は、型締工程において圧縮されるので、キャビティ３７の全体に万遍なく行き渡るだけでなく、内部における圧力分布が均等になり、樹脂の分子の配向が改善され、金型表面の転写性が向上し、樹脂のひけが防止され、残留応力が低減し、変形が防止される。

ここで、可動金型２３が固定金型２４に向けて前進する型閉工程において、金型装置の開閉方向に対して傾斜する側壁部での溶融樹脂４２の流れについて説明する。図１０には図９における円Ａで示される側壁部の部分が拡大されて示されている。型閉工程においては可動金型２３が固定金型２４に接近するので、金型コア１２の表面とキャビティ型板１５の表面とが相対的に接近する。

この場合、型閉工程の初期の段階において金型コア１２の表面は１２ａ−１で示される位置にある。なお、キャビティ型板１５の表面の位置は１５ａで示されている。なお、前記側壁部の金型装置の開閉方向に対する傾斜角はθである。また、型閉工程終了時において金型コア１２の表面は１２ａ−２で示される位置にまで移動する。これにより、型閉工程終了時における金型コア１２の表面とキャビティ型板１５の表面との間隔Ｔよりも、型閉工程の初期の段階における金型コア１２の表面とキャビティ型板１５の表面との間隔の方がΔＴだけ広いことが分かる。なお、ΔＴは型閉のストロークＬにｓｉｎθを乗じた値である。例えば、θが４度である場合、Ｌが３〔ｍｍ〕であるとΔＴは０．２〔ｍｍ〕、Ｌが６〔ｍｍ〕であるとΔＴは０．４〔ｍｍ〕、Ｌが１０〔ｍｍ〕であるとΔＴは０．７〔ｍｍ〕、Ｌが１５〔ｍｍ〕であるとΔＴは１〔ｍｍ〕となる。

本実施の形態においては、前述されたように型閉工程終了前にキャビティ３７内への所定量の樹脂の充填を完了するようになっているので、前記側壁部における金型コア１２の表面とキャビティ型板１５の表面との間隔が型閉工程終了時の間隔ＴよりもΔＴだけ広い時点で溶融樹脂４２が流動することが分かる。そのため、側壁部が金型装置の開閉方向に対して傾斜している場合、前記側壁部における金型コア１２の表面とキャビティ型板１５の表面との間隔が狭くても、溶融樹脂４２の流動が前記間隔が広い際に行われるので、溶融樹脂４２はスムーズに流動し、側壁部の全体に充填される。したがって、図８に示されるように、キャビティ３７内への所定量の樹脂の充填が完了した時点で、前記側壁部のゲート孔３９から離れた部分に溶融樹脂４２が充填されていなくても、型閉工程終了時には、前記側壁部のゲート孔３９から離れた部分にも図９に示されるように、溶融樹脂４２が充填される。

このように、側壁部が金型装置の開閉方向に対して傾斜しているので、くさび効果が発生して、溶融樹脂４２がキャビティ３７の全体に万遍なく行き渡る。そのため、内部における圧力分布が均等になり、樹脂の分子の配向が改善され、樹脂の光学特性が向上し、金型表面の転写性が向上し、ウェルドラインが低減し、樹脂のひけが防止され、残留応力が低減し、変形が防止される。なお、キャビティ３７内に余分な樹脂が充填されている際は、樹脂流路２８側に逆流させる。具体的には、バルブゲートピン３８を空圧シリンダ等の駆動源でゲート孔３９の方向に所定の圧力で押し付け、キャビティ３７内の樹脂が所定以上の圧力になると、バルブゲートピン３８が前記圧力に負けて後退する。これにより、バルブゲートピン３８がゲート孔３９を開放するので、樹脂がキャビティ３７から樹脂流路２８に漏れ出し、キャビティ３７内の樹脂の圧力が低下する。そして、キャビティ３７内の樹脂の圧力が所定値より低くなると、バルブゲートピン３８がゲート孔３９を開放するので、バルブゲートピン３８がゲート孔３９の方向に押し付けられ、再び、ゲート孔３９が閉塞する。

続いて、前記溶融樹脂４２がある程度冷却されて固化し、成形品４１が成形されると、型開が行われ、図１１に示されるように、可動金型２３と固定金型２４とが開いた状態となる。

続いて、成形品４１の取り出しが行われるが、該成形品４１が金型コア１２の外面に付着している場合、エジェクタ装置が作動して、エジェクタプレート１４が前進させられる。これにより、ストリッパプレート１３が、金型コア１２から離れて、キャビティ型板１５に向けて突出した状態となる。これにより、図１２に示されるように、成形品４１は金型コア１２から離れて落下する。なお、落下することによって、成形品４１が損傷する恐れがある場合には、図示されない成形品取り出し機を使用して、成形品４１を落下させることなく、金型コア１２から取り外すこともできる。

次に、成形機の動作シーケンスについて説明する。

図１３は本発明の第１の実施の形態における成形機の動作シーケンスを示す図である。

本実施の形態において、成形機の型締装置及び射出装置３０は、第１の動作シーケンスにおいて、図１３に示されるように作動する。まず、図１３（ａ）は、エジェクタとしてのストリッパプレート１３のストロークの時間に対応した変化を示すものであり、横軸は時間を示し、縦軸は突出量の大きさを示している。また図１３（ｂ）は、型締装置によって可動金型２３に加えられる型締力の時間に対応した変化を示すものであり、横軸は時間を示し、縦軸は型締力の大きさを示している。さらに、図１３（ｃ）は、型締装置のストロークの時間に対応した変化を示すものであり、横軸は時間を示し、縦軸は可動金型２３の位置を示している。なお、前記縦軸は可動金型２３が前進するほど、すなわち、固定金型２４に接近するほど数値が小さくなるように示されている。さらに、図１３（ｄ）は、射出装置３０のスクリュ３３のストロークの時間に対応した変化を示すものであり、横軸は時間を示し、縦軸はスクリュ３３の位置を示している。なお、前記縦軸はスクリュ３３が前進するほど、すなわち、射出ノズル３２に接近するほど数値が小さくなるように示されている。また、図１３（ａ）〜（ｄ）において、時間を示す横軸のスケールは共通である。

図６に示されるように、金型装置が型開された状態において、型閉工程が開始されると、可動金型２３が前進して固定金型２４に接近する。また、ストリッパプレート１３は、前進して金型コア１２から離れて、キャビティ型板１５に向けて突出した状態となる。

そして、可動金型２３が固定金型２４に所定の距離にまで接近した時点、すなわち、金型コア１２のパーティング面とキャビティ型板１５のパーティング面との間隔が図８に示されるように、寸法ａになった時点で、型締装置の作動が一時停止して、可動金型２３の動きが一時停止する。なお、この時点において、ストリッパプレート１３のパーティング面がキャビティ型板１５のパーティング面に当接する。

また、この時点において、バルブゲートピン３８は、後退させられて、ゲート孔３９を開放する。そして、それまでスクリュ３３が回転して溶融樹脂４２の計量工程を継続していた射出装置３０において、射出工程が開始され、スクリュ３３が前進させられる。これにより、射出ノズル３２から溶融樹脂４２が射出され、キャビティ３７内への溶融樹脂４２の充填が開始される。

この場合、前記スクリュ３３を前進させる動きは図示されない制御装置によって制御される。そして、キャビティ３７内に溶融樹脂４２を充填する際は、スクリュ３３を前進させる速度を制御する速度制御が行われ、スクリュ３３の位置が所定位置に達すると所定量の溶融樹脂４２がキャビティ３７内に充填される。

続いて、前記型締装置が作動を再開し、型閉工程が再開される。そして、該型閉工程が継続されている間に、溶融樹脂４２の充填が完了する。すなわち、前記キャビティ３７内へ、充填されるべきすべての量の溶融樹脂４２が充填される。なお、前記可動金型２３の動きが一時停止してから型閉工程が再開されるまでの時間、すなわち、一時停止時間は、できる限り短くすることが望ましい。該一時停止時間をできる限り短くして可能な限り０秒に近付けることによって、一ショットの成形時間を短縮することができ、成形機のスループットを向上させることができる。

また、再開された型閉工程は、溶融樹脂４２を圧縮するコンプレッション工程に含まれる。これにより、溶融樹脂４２の充填速度を高くすることができない場合であっても、一ショットの成形時間を短縮することができ、成形機のスループットを向上させることができる。

そして、すべての量の溶融樹脂４２が充填されると、バルブゲートピン３８が前進して、該バルブゲートピン３８の先端がゲート孔３９に進入して該ゲート孔３９を閉塞する。なお、溶融樹脂４２の充填が完了した後には、前記スクリュ３３は後退させられる。これにより、樹脂流路２８内に残存する溶融樹脂４２の量が減少するので、キャビティ３７内の溶融樹脂４２の圧力が所定値以上となり、バルブゲートピン３８がゲート孔３９を開放し、溶融樹脂４２がキャビティ３７から樹脂流路２８に漏れ出した場合、漏れ出した溶融樹脂４２は樹脂流路２８内に収容される。

続いて、金型コア１２のパーティング面とキャビティ型板１５のパーティング面とが接触して型閉工程が完了して、型締装置は型締力を増大させ、型締が行われる。この場合、ストリッパプレート１３がキャビティ型板１５によって押されるので、前記ストリッパプレート１３及びエジェクタプレート１４は、後退させられ、型閉工程が開始される前の状態と同様の位置に戻される。

なお、前記型閉工程によって、キャビティ３７の容積が収縮され、該キャビティ３７内の溶融樹脂４２が加圧され圧縮される。そのため、該溶融樹脂４２はキャビティ３７の全体に万遍なく行き渡り、該キャビティ３７全体に溶融樹脂４２が充填された状態となっている。さらに、型閉工程の後の型締工程によっても、キャビティ３７内の溶融樹脂４２が加圧され圧縮される。そのため、該溶融樹脂４２はキャビティ３７の全体に万遍なく行き渡り、該キャビティ３７内に溶融樹脂４２が完全に充填された状態となる。

そして、前記型締装置は増大させた型締力を維持し、高圧型締が行われる。なお、該高圧型締において、可動金型２３は前進せず停止している。これにより、溶融樹脂４２は、圧縮力を受けるので、内部における圧力分布が均等になり、樹脂の分子の配向が改善され、樹脂の光学特性が向上し、金型表面の転写性が向上し、ウェルドラインが低減し、樹脂のひけが防止され、残留応力が低減し、変形が防止される。また、キャビティ３７内の溶融樹脂４２の圧力が所定値以上になると、バルブゲートピン３８がゲート孔３９を開放し、溶融樹脂４２がキャビティ３７から樹脂流路２８に漏れ出すようになっているので、金型装置や型締装置が損傷することもない。

続いて、前記溶融樹脂４２がある程度冷却されて固化し、コンプレッション工程が完了すると、前記型締装置は型締力を低下させる。そして、成形品４１が成形されると、型開が行われ、可動金型２３が後退して固定金型２４から離間する。そして、ストリッパプレート１３が前進し、金型コア１２から離れて、キャビティ型板１５に向けて突出した状態となる。これにより、成形品４１は金型コア１２から離れて落下する。以降は、前述されたシーケンスが繰り返され、所定個数の成形品４１が成形される。

このように、本実施の形態においては、可動金型２３と固定金型２４のパーティング面が互いに離れた状態でキャビティ３７内に溶融樹脂４２を充填し、その後、型閉及び型締を行うようになっている。そのため、型閉によってキャビティ３７の容積が大きく収縮され、該キャビティ３７内の溶融樹脂４２は、大きな圧力を受けるので、粘度が高くても、キャビティ３７において成形品４１の側壁部分に対応する狭隘（あい）部分を通過して、キャビティ３７の奥にまで到達する。そして、溶融樹脂４２はキャビティ３７の全体に万遍なく行き渡り、キャビティ３７内に溶融樹脂４２が完全に充填された状態となる。さらに、溶融樹脂４２は、圧縮力を受けるので、内部における圧力分布が均等になり、樹脂の分子の配向が改善され、金型表面の転写性が向上し、樹脂のひけが防止され、残留応力が低減し、変形が防止される。

したがって、立体的な形状を有し側壁が薄肉化された深底凹状の容器のような形状を有していても、高粘度の樹脂による成形品を短時間に高精度で成形することができる。また、成形品におけるゲートからの樹脂の流動長Ｌと成形品の肉厚Ｔとの流動長／肉厚比としてのＬ／Ｔを大きくすることができる。

さらに、可動金型２３の一部を構成するとともにキャビティ３７を形成する可動部材であるストリッパプレート１３を型閉工程において作動させて前進させることによって、該ストリッパプレート１３のパーティング面がキャビティ型板１５のパーティング面に押し付けられている。そのため、型閉工程終了前に金型のキャビティ３７内へ充填を開始された溶融樹脂４１が可動金型２３と固定金型２４とのパーティング面の隙間から漏れ出すことがない。これにより、成形品４１にバリが生じることがない。したがって、特別の構成部材を使用することのない簡素な構成の可動金型２３及び固定金型２４であっても、立体的な形状を有し側壁が薄肉化された深底凹状の容器のような形状を有する高品質の成形品４１を短時間で成形することができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。

図１４は本発明の第２の実施の形態における金型装置の断面図であり型閉された状態を示す図である。

本実施の形態における金型装置は、図１４に示されるように、ねじ付きの容器を成形するために適した金型装置であり、可動金型２３にアンダーカットとなるねじ部を成形するための分割ブロックとしてのスプリットブロック１７ａ及びスプリットブロック１７ｂが配設されている。この場合、該スプリットブロック１７ａ及びスプリットブロック１７ｂには、ねじの螺（ら）旋凸条に対応する凹部が形成されている。そして、型閉した状態においては、前記金型コア１２、ストリッパプレート１３及びスプリットブロック１７ａ、スプリットブロック１７ｂと、キャビティ型板１５及びゲートブロック１６との間に前記成形品４１に対応するキャビティ３７が形成される。

そして、図１４に示されるように型閉され、続いて型締されて、溶融樹脂４２がある程度冷却されて固化し、成形品４１が成形されると型開が行われる。この場合、前記スプリットブロック１７ａ及びスプリットブロック１７ｂは、型開工程において、可動金型２３の移動する方向と直交する方向、すなわち、矢印Ｂで示される方向に移動させられる。そのため、エジェクタ装置が作動して、エジェクタプレート１４が前進させられると、成形品４１は金型コア１２から離れて落下する。

このように、本実施の形態においては、スプリットブロック１７ａ及びスプリットブロック１７ｂを金型装置の開閉方向と直交する方向に移動させることができるので、アンダーカットが形成されている場合であっても、成形品４１に損傷を与えることなく、型開を行って成形品４１を取り出すことができる。

次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１及び第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１及び第２の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。

図１５は本発明の第３の実施の形態における金型装置の断面図であり型閉を開始する状態を示す図である。

本実施の形態においては、ジェル状の化粧品、ペースト状の食品、歯磨きペースト等の液状物、半液状物又は液状固形物を収容するために使用されるねじ付きチューブのような形状を有する成形品を成形するために適した成形方法を説明する。従来の成形方法において、ねじ付きチューブのような形状を有する成形品を成形する場合、筒状の胴部とねじ付きの肩部（ショルダー部）とを別々の成形工程によって別々の部材として成形し、続いて、成形された胴部と肩部とを溶着するようになっている。これに対し、本実施の形態においては、前記成形品を射出成形によって、筒状の胴部とねじ付きの肩部とから成るねじ付きチューブのような形状を有する成形品を一体成形するようになっている。

図１５において、４５は可動金型２３の金型コア１２に移動可能に取り付けられ、キャビティ３７を形成する中間部材、及び、５３は固定金型２４のキャビティ型板１５に移動可能に取り付けられたねじ部スプリットブロックである。前記中間部材４５は可動金型２３の一部を構成する可動部材である。

そして、キャビティ型板１５には、可動金型２３の方向に向けて突出するガイドロッド５１が固定されている。また、中間部材４５及び金型コア１２には、前記ガイドロッド５１が挿入されるガイドロッド挿入孔５２ａ及びガイドロッド挿入孔５２ｂが、それぞれ、形成されている。前記ガイドロッド５１がガイドロッド挿入孔５２ａ及びガイドロッド挿入孔５２ｂに挿入されることによって、型閉及び型締工程において、中間部材４５及び金型コア１２が移動可能に取り付けられるとともに、互いに位置決めされるようになっている。また、前記中間部材４５は、取り付け板４６によって金型コア１２に対して移動範囲が規制される。この場合、前記取り付け板４６の一端は、ボルト等の固定部材４７ａによって、金型コア１２の側壁に固定され、前記中間部材４５の側壁は、取り付け板４６に形成された長孔４６ａにスライド可能に挿入されたボルト等の固定部材４７ｂによって、前記取り付け板４６にスライド可能に取り付けられている。また、前記中間部材４５には、一体的に形成された円筒状の突出部４５ｂが、金型コア１２に形成された円環状の断面を有する凹部１２ｂ内に挿入され、突出部４５ｂの内側に凹部４５ａが形成されている。

さらに、金型コア１２には押圧ロッド４８が軸方向に移動可能に配設され、該押圧ロッド４８の先端は中間部材４５に取り付けられている。ここで、該押圧ロッド４８は、根本部分がばね部材、空圧シリンダ装置等から成る押圧装置４８ａに取り付けられ、固定金型２４の方向に向けて突出するように付勢されている。そのため、前記中間部材４５は、常時、前進して金型コア１２から離れる方向、すなわち、固定金型２４の方向に向けて突出するように付勢される。また、金型コア１２の凸部１２ａは、前記凹部１２ｂの内側に形成されている。

また、前記ねじ部スプリットブロック５３は、図１５において上下方向に分割された二つの部材から成り、それぞれの部材が、キャビティ型板１５に取り付けられた油圧シリンダ装置、空圧シリンダ装置等から成るスプリットブロック駆動装置５４によって駆動され、可動金型２３の移動する方向と直交する方向、すなわち、図１５において上下方向に移動させられる。さらに、キャビティ型板１５には、型閉及び型締工程において、中間部材４５の位置を固定するための中間部材押さえ装置５５が取り付けられている。該中間部材押さえ装置５５は、前記中間部材４５に一体的に形成された係合突起４５ｃに係合する移動係合部材５５ａ、及び、該移動係合部材５５ａを可動金型２３の移動する方向と直交する方向、すなわち、図１５において上下方向に移動させるためにキャビティ型板１５に取り付けられた油圧シリンダ装置、空圧シリンダ装置等から成る移動係合部材駆動装置５５ｂを備える。

そして、型閉した状態においては、前記金型コア１２、中間部材１５及びねじ部スプリットブロック５３と、キャビティ型板１５及びゲートブロック１６との間に前記成形品４１に対応するキャビティ３７が形成される。

次に、前記構成の成形機の動作について説明する。

図１６は本発明の第３の実施の形態における金型装置の断面図であり溶融樹脂が充填された状態を示す図、図１７は本発明の第３の実施の形態における金型装置の断面図であり型閉された状態を示す図、図１８は本発明の第３の実施の形態における金型装置の断面図であり型開された状態を示す図、図１９は本発明の第３の実施の形態における金型装置の断面図であり成形品を取り出す状態を示す図である。

まず、成形を開始する前には、油圧シリンダ装置１１のピストン１１ｃ及びロッド１１ｄが後退（図３における左方向に移動）した状態になっているので、金型装置は、図１５に示されるように、型開された状態になっている。また、中間部材４５は、押圧装置４８ａによって付勢され、金型コア１２から離れて、キャビティ型板１５に向けて突出した状態となっている。さらに、バルブゲートピン３８の先端がゲート孔３９内に進入して該ゲート孔３９を閉塞した状態になっている。

続いて、型閉工程が開始されると、前記油圧シリンダ装置１１が駆動してピストン１１ｃ及びロッド１１ｄが前進（図３における右方向に移動）し、可動プラテン２１が前進させられる。これにより、可動金型２３が固定金型２４に接近する。

続いて、可動金型２３が固定金型２４に更に接近して、図１６に示されるように、中間部材４５のパーティング面がキャビティ型板１５及びねじ部スプリットブロック５３のパーティング面に当接した時点で、前記油圧シリンダ装置１１が停止し、型閉工程が一時中断される。この時点において、移動係合部材５５ａは、移動係合部材駆動装置５５ｂによって移動させられ、中間部材４５の係合突起４５ｃに係合する。これにより、中間部材４５とキャビティ型板１５が結合され、相互の位置が固定される。また、押圧装置４８ａによって、中間部材４５のパーティング面は、所定の押圧力でキャビティ型板１５及びねじ部スプリットブロック５３のパーティング面に押し付けられている。そして、図１６に示されるように、金型コア１２と中間部材４５との間が開いた状態で、バルブゲートピン３８が後退し、バルブゲートピン３８がゲート孔３９を開放する。

続いて、加熱シリンダ３１の前端に配設された射出ノズル３２から射出された溶融樹脂４２が、樹脂流路２８を通って型開状態における金型コア１２、中間部材４５、ねじ部スプリットブロック５３及びゲートブロック１６の間のキャビティ３７内に充填される。そして、所定量の溶融樹脂４２がキャビティ３７内に充填されると、バルブゲートピン３８が前進して、該バルブゲートピン３８の先端がゲート孔３９に進入して該ゲート孔３９を閉塞する。

この場合、ゲート孔３９に近いねじ部スプリットブロック５３の周辺部分には溶融樹脂４２が充填されるが、ゲート孔３９から離れた部分には溶融樹脂４２が充填されていない。すなわち、本実施の形態において、所定量の溶融樹脂４２の充填完了時に、前記キャビティ３７の少なくとも一部には溶融樹脂４２が充填されていないようになっている。

ここで、図１６に示されるように、ねじ部スプリットブロック５３の周辺部分の容積が比較的大きいので、前記溶融樹脂４２は、キャビティ３７内において、主としてねじ部スプリットブロック５３の周辺部分に留まっている。また、型閉工程が一時中断される時間は極めて短くなっている。さらに、中間部材４５のパーティング面がねじ部スプリットブロック５３のパーティング面に押し付けられ、中間部材４５の突出部４５ｂが金型コア１２の凹部１２ｂ内に挿入されている。そのため、型閉工程が一時中断されている間、溶融樹脂４２がキャビティ３７から外部に漏れ出すようなことがない。なお、型閉工程が一時中断される時間をできる限り短くするために、溶融樹脂４２の充填速度をできる限り高くすることが望ましい。また、前記型閉工程での一時中断をなくしてもよい。これにより、一ショットの成形時間を短縮することができ、成形機のスループットを向上させることができる。

続いて、前記油圧シリンダ装置１１が駆動を再開して可動金型２３が固定金型２４に向けて前進し、型閉工程が再開される。なお、前記溶融樹脂４２の充填は、再開された型閉工程中に継続されていてもよい。また、再開された型閉工程は、溶融樹脂４２を圧縮するコンプレッション工程である。これにより、溶融樹脂４２の充填速度を高くすることができない場合であっても、一ショットの成形時間を短縮することができ、成形機のスループットを向上させることができる。

そして、型閉が行われることによって、キャビティ３７内において、主としてゲート孔３９に近いねじ部スプリットブロック５３の周辺部分に留まっていた溶融樹脂４２は、前記キャビティ３７が狭められるので、加圧されてキャビティ３７内を図１６における左方へ移動し、ゲート孔３９から離れた部分にも充填され、前記キャビティ３７の全体に万遍なく行き渡る。この場合、中間部材４５のパーティング面がねじ部スプリットブロック５３のパーティング面に押し付けられ、中間部材４５の突出部４５ｂが金型コア１２の凹部１２ｂ内に挿入されているので、前記溶融樹脂４２は、キャビティ３７から漏れ出すことがない。

ここで、該キャビティ３７における中間部材４５と金型コア１２との間の部分は、ゲート孔３９から離れるほど、すなわち、図１６における左方向へ進むほど間隔が狭くなるようにテーパが付けられた形状となっている。この場合、金型コア１２の凸部１２ａの側壁にテーパが付けられていることが望ましい。そのため、中間部材４５と金型コア１２との間の部分においては、側壁部が金型装置の開閉方向に対して傾斜した状態となり、前記側壁部における型コア１２の表面とキャビティ型板１５の表面との間隔が狭くても、溶融樹脂４２の流動が前記間隔が広い際に行われるので、溶融樹脂４２はスムーズに流動し、中間部材４５と金型コア１２との間の部分の全体に充填される。

したがって、図１６に示されるように、キャビティ３７内への所定量の樹脂の充填が完了した時点で、前記中間部材４５と金型コア１２との間の部分側壁部のゲート孔３９から離れた部分に溶融樹脂４２が充填されていなくても、型閉工程終了時には、前記中間部材４５と金型コア１２との間の部分におけるゲート孔３９から離れた部分にも図１７に示されるように、溶融樹脂４２が充填される。このように、側壁部が金型装置の開閉方向に対して傾斜しているので、くさび効果が発生して、溶融樹脂４２がキャビティ３７の全体に万遍なく行き渡る。そのため、内部における圧力分布が均等になり、樹脂の分子の配向が改善され、樹脂の光学特性が向上し、金型表面の転写性が向上し、ウェルドラインが低減し、樹脂のひけが防止され、残留応力が低減し、変形が防止される。

続いて、図１７に示されるように、型閉が終了した後も、前記油圧シリンダ装置１１によって可動金型２３が固定金型２４に押し付けられ、型締が行われる。この場合、金型コア１２が可動プラテン２１によって押されるので、金型コア１２と中間部材４５とは互いに密着して状態となっている。なお、型締工程においては、ゲートブロック１６に形成されたゲート孔３９がバルブゲートピン３８によって塞がれている。このように、溶融樹脂４２は、型締工程において圧縮されるので、キャビティ３７の全体に万遍なく行き渡るだけでなく、内部における圧力分布が均等になり、樹脂の分子の配向が改善され、金型表面の転写性が向上し、樹脂のひけが防止され、残留応力が低減し、変形が防止される。

続いて、前記溶融樹脂４２がある程度冷却されて固化し、成形品４１が成形されると、型開が行われ、図１８に示されるように、可動金型２３と固定金型２４とが開いた状態となる。なお、型開が行われる前に、移動係合部材駆動装置５５ｂが作動して移動係合部材５５ａを型閉開始前の位置に戻すので、中間部材４５と係合突起４５ｃとの係合が解除される。これにより、中間部材４５は、キャビティ型板１５から離れて、後退することができる。

ところで、ねじ部スプリットブロック５３は、アンダーカットとなるねじ部を形成するようになっている、すなわち、ねじ付きチューブのような形状を有する成形品４１におけるねじ付きの肩部の先端部分（図１７における右端部分）は、周囲にねじの螺旋凸条が形成され、アンダーカットとなっている。そのため、型開されると、前記成形品４１は、ねじ付きの肩部の先端部分がねじ部スプリットブロック５３に保持され、先端部分以外の部分、すなわち、筒状の胴部が中間部材４５と金型コア１２との間のキャビティ３７から抜き出される。

ここで、該キャビティ３７における中間部材４５と金型コア１２との間の部分は、前述されたように、ゲート孔３９から離れるほど間隔が狭くなるようにテーパが付けられた形状となっている。そのため、前記キャビティ３７における中間部材４５と金型コア１２との間の部分に該当する成形品４１における筒状の胴部は、ねじ付きの肩部から離れるほど肉厚が薄くなるようになっている。すなわち、前記成形品４１における筒状の胴部の縦断面は、テーパが付けられた形状を有している。そのため、前記成形品４１における筒状の胴部は、中間部材４５と金型コア１２との間のキャビティ３７からスムーズに抜き出される。

続いて、成形品４１の取り出しが行われる。この場合、スプリットブロック駆動装置５４が作動して、ねじ部スプリットブロック５３が可動金型２３の移動する方向と直交する方向に移動させられ、上下のねじ部スプリットブロック５３の相互の間隔が広げられる。これにより、成形品４１先端部分のねじ部スプリットブロック５３による保持が解除され、図１９に示されるように、成形品４１は金型コア１２から離れて落下する。なお、落下することによって、成形品４１が損傷する恐れがある場合には、図示されない成形品取り出し機を使用して、成形品４１を落下させることなく、金型コア１２から取り外すこともできる。

このように、本実施の形態においては、型閉工程の途中でキャビティ３７内に溶融樹脂４２を充填し、その後、型閉及び型締を行うようになっている。そのため、型閉によってキャビティ３７の容積が大きく収縮され、該キャビティ３７内の溶融樹脂４２は、大きな圧力を受けるので、ねじ付きチューブのような形状を有する成形品４１を成形する場合であっても、キャビティ３７において成形品４１の筒状の胴部に対応する狭隘部分を通過して、キャビティ３７の奥にまで到達する。そして、溶融樹脂４２はキャビティ３７の全体に万遍なく行き渡り、該キャビティ３７内に溶融樹脂４２が完全に充填された状態となる。さらに、該溶融樹脂４２は、圧縮力を受けるので、内部における圧力分布が均等になり、樹脂の分子の配向が改善され、金型表面の転写性が向上し、樹脂のひけが防止され、残留応力が低減し、変形が防止される。

したがって、筒状の胴部とねじ付きの肩部とから成るねじ付きチューブのような形状を有する成形品４１を一体成形することができる。

なお、前記の実施の形態においては、型締装置を油圧式で説明したが電動の型締装置の方が望ましい。また、可動プラテンが横方向（水平方向）に移動する横置型の射出成形用金型について説明したが、本発明の成形方法及び成形用金型、成形品及び成形機は、可動プラテンが縦方向（垂直方向）に移動する縦置型の射出成形機にも適用することができる。さらに、本発明の成形方法及び成形用金型、成形品及び成形機は、射出成形機の他に、ダイキャストマシーン、ＩＪ封止プレス等の成形機にも適用することができる。

また、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

この発明は、成形方法、成形用金型、成形品及び成形機に適用することができる。

Claims (10)

1. （ａ）金型装置の型閉工程終了前に、一方の金型のキャビティを形成する可動部材を他方の金型に押し付け、
   （ｂ）前記金型装置のキャビティ内への成形材の充填を開始し、
   （ｃ）前記型閉工程終了後に前記金型装置の型締工程を行い成形品を成形することを特徴とする成形方法。
2. 前記可動部材は前記成形品をエジェクトするストリッパプレートである請求項１に記載の成形方法。
3. 前記可動部材は中間部材である請求項１に記載の成形方法。
4. 前記成形材の充填は、前記型閉工程終了前に完了している請求項１に記載の成形方法。
5. （ａ）パーティング面を備える固定金型と、
   （ｂ）該固定金型のパーティング面に押し付けられて密着するパーティング面を備え、前記固定金型に対して前進する可動金型と、
   （ｃ）該可動金型に対して移動可能に取り付けられ、金型装置の型閉工程終了前に前記固定金型に押し付けられてキャビティを形成する可動部材とを有することを特徴とする成形用金型。
6. 前記可動部材は成形品をエジェクトするストリッパプレートである請求項５に記載の成形用金型。
7. 前記可動部材は中間部材である請求項５に記載の成形用金型。
8. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の成形方法によって成形された成形品。
9. 筒状の胴部とねじ付きの肩部とから成るねじ付きチューブのような形状を備える請求項８に記載の成形品。
10. （ａ）金型装置によって成形品を成形する成形機であって、
    （ｂ）前記金型装置は、パーティング面を備える固定金型と、
    （ｃ）該固定金型のパーティング面に押し付けられて密着するパーティング面を備え、前記固定金型に対して前進する可動金型と、
    （ｄ）該可動金型に対して移動可能に取り付けられ、金型装置の型閉工程終了前に前記固定金型に押し付けられてキャビティを形成する可動部材とを有することを特徴とする成形機。

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