JPWO2005023513A1 - 成形方法、成形用金型、成形品及び成形機 - Google Patents

Abstract

各キャビティに充填される成形材の量を適切に制御することができ、１ショットの成形工程で複数の高品質な成形品を同時に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。金型装置の型閉工程終了前に前記金型装置の複数のキャビティ内への成形材の充填を開始し、前記型閉工程終了前に前記成形材の充填を完了し、前記型閉工程終了後に前記金型装置の型締工程を行い、各キャビティ内に充填された成形材の量を制御しつつ、成形品を成形する。

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既に提案した。

これにより、溶融樹脂の充填速度を高くすることができない場合であっても、１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、溶融樹脂は、型締工程において圧縮されるので、キャビティ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おいては、１ショットの成形工程で複数の成形品を同時に成形することができる、いわゆる、多数個取りの成形用金型を使用することについての考慮が十分になされていなかった。

一般に多数個取りの成形用金型を使用して射出成形等の成形を行う場合、前記成形用金型に複数個形成されたキャビティのそれぞれに対して、充填される溶融樹脂を均一に分配することが必要とされる。特に、射出された溶融樹脂の流通するスプルー等の樹脂流路が加熱装置によって加熱されるホットランナである場合、充填される溶融樹脂を均一に分配
することが困難であり、同１ショットの成形工程において、溶融樹脂が漏れ出してバリが生じてしまうキャビティと、溶融樹脂が不足してショートが生じてしまうキャビティとが混在することもある。

本発明は、前記従来の問題点を解決して、各キャビティのゲート孔（あな）を開閉するゲートピンを制御することによって、各キャビティに充填される成形材の量を適切に制御することができ、１ショットの成形工程で複数の高品質な成形品を同時に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前記金型装置の複数のキャビティ内への成形材の充填を開始し、前記型閉工程終了前に前記成形材の充填を完了し、前記型閉工程終了後に前記金型装置の型締工程を行い、各キャビティ内に充填された成形材の量を制御しつつ、成形品を成形する。

本発明の他の成形方法においては、キャビティ内に進退する押型を後退させた状態で、金型装置の複数のキャビティ内への成形材の充填を開始し、型閉工程終了前に前記成形材の充填を完了し、前記型閉工程終了後に前記金型装置の型締工程を行い、各キャビティ内に前記押型を進入させて、充填された成形材の量を制御しつつ、成形品を成形する。

本発明の更に他の成形方法においては、さらに、各キャビティ内に充填された成形材の量は、各キャビティのゲート孔を閉塞（そく）するゲートピンによって制御される。

本発明の更に他の成形方法においては、さらに、各ゲートピンの制御は、独立した圧力制御又は速度制御によって行われる。

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、前記固定金型及び可動金型の間に形成された複数のキャビティと、各キャビティ周囲のパーティング面の一方に固定される基部及び突出部を備えるインサートリングと、各キャビティ周囲のパーティング面の他方に形成され、前記インサートリングの突出部を収納するリング状の凹溝と、各キャビティのゲート孔を閉塞するゲートピンと、各ゲートピンの動作を独立に制御して、各キャビティ内に充填された成形材の量を制御する駆動装置とを有する。

本発明の他の成形用金型においては、さらに、前記駆動装置は、各キャビティ内に充填された成形材の圧力が所定値未満となるように各ゲートピンの動作を独立に制御する。

本発明の更に他の成形用金型においては、さらに、前記ゲート孔は、加熱装置を備える成形材の流路とキャビティとを連通する。

本発明の成形品においては、本実施の形態における成形方法によって成形された。

本発明の他の成形品においては、さらに、形状が相違し、相互に組み合わせ可能な複数の成形品である。

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、前記固定金型及び可動金型の間に形成された複数のキャビティと、各キャビティ周囲のパーティング面の一方に固定される基部及び突出部を備えるインサートリングと、各キャビティ周囲のパーティング面の他方に形成され、前記インサートリングの突出部を収納するリング状の凹溝と、各キャビティのゲート孔を閉塞するゲートピンと、各ゲートピンの動作を独立に制御して、各キャビティ内に充填された成形材の量を制御する駆動装置とを有する。

本発明の他の成形機においては、さらに、各ゲートピンの制御は、独立した圧力制御又は速度制御によって行われる。

本発明によれば、各キャビティのゲート孔を開閉するゲートピンを制御するので、各キャビティに充填される成形材の量を適切に制御することができ、１ショットの成形工程で複数の高品質な成形品を同時に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１つのキャビティ周辺の構成を示す断面図である。 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溶融樹脂が充填される状態を示す第１の図である。 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る状態を示す第２の図である。 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ゲート孔周辺の断面図でありバルブゲートピンがゲート孔を開放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金型装置の型閉工程の動作を示す図である。 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第１の図である。 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第２の図である。 本発明の第２の実施の形態における第１の成形品を示す図である。 本発明の第２の実施の形態における第２の成形品を示す図である。 本発明の第２の実施の形態における第１及び第２の成形品から成る組立体の断面図である。 本発明の第２の実施の形態における第１及び第２の成形品から成る組立体を示す図であり要部Ｆの拡大図である。 本発明の第３の実施の形態における金型装置の１つのキャビティ周辺の構成を示す断面図である。

符号の説明

１７ インサートリング
１８ インサートリング収納溝
１９ 押型
２３ 可動金型
２４ 固定金型
２８ 樹脂流路
３７ キャビティ
３８ バルブゲートピン
３９ ゲート孔
４１ 成形品
４２ 溶融樹脂
４３ 加熱装置
５１ 第１の成形品
５２ 第２の成形品
７３ 空圧シリンダ装置

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、本発明の成形方法は、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２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、図示されない駆動装置によって、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。なお、本実施の形態において、前記キャビティ３７は複数であり、その数はいくつであってもよいが、ここでは、説明の都合上、前記キャビティ３７が２つであるものとして説明する。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が、本実施の形態においては、射出される樹脂又はキャビティ３７内に充填される樹脂の圧力、すなわち、樹脂の充填圧が所定値となるようにスクリュ３３の進退を制御する複雑な圧力制御でなく、樹脂の充填圧とは無関係に進退するスクリュ３３の位置を制御する簡単な位置制御が行われる。これにより、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。なお、前記位置制御に代えて充填開始からの充填時間を制御する方法であってもよい。

また、前記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、４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（図における左側面）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、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の側に、それぞれ、配設される。また、該ロッド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。

図３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４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、成形方法、成形用金型及び成形機は、図３及び４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される成形品の材質も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、成形品及び成形機は、成形材として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３０以下、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。

次に、金型装置の構成について詳細に説明する。なお、本実施の形態において、金型装置は複数のキャビティ３７を有するものであるが、各キャビティ３７周辺の構成は同様である。そこで、１つのキャビティ３７周辺の構成について説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態における金型装置の１つのキャビティ周辺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、１４は該金型コア１２に取り付けられたストリッパプレートである。また、４５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のベースプレート、４４は該ベースプレート４５に取り付けられたランナブロック、１５は該ランナブロック４４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を有し成形品４１の周縁下面を形成し、ストリッパプレート１４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、図１に示されるように、型閉した状態において、前記金型コア１２及びストリッパプレート１４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の形状を有するキャビティ３７が形成される。

また、前記ランナブロック４４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の流通するランナ、スプルー等の成形材の流路としての樹脂流路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から射出された溶融樹脂が、樹脂流路２８及びゲート孔３９を通過してキャビティ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、周囲に電気ヒータ等の加熱装置４３が取り付けられたホットランナである。前記加熱装置４３には、電力線等のエネルギー供給線４６を介して、加熱に必要なエネルギーが供給される。

ここで、前記ストリッパプレート１４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、インロウ結合するように、凹凸が形成されている。これにより、キャビティ３７内に充填された溶融樹脂が前記パーティング面の隙（すき）間から漏れ出してバリが発生してしまうことが防止される。

さらに、キャビティ型板１５のパーティング面には、インサートリング１７が、ボルト、皿ねじ等の固定手段によって着脱自在に固定されている。そして、前記インサートリング１７は、キャビティ型板１５のパーティング面に固定される基部と前記ストリッパプレート１４のパーティング面に向かって突出する突出部とから成り、断面Ｌ字形状を有している。なお、前記キャビティ型板１５のパーティング面には、図１に示されるように、溝が形成され、該溝に前記インサートリング１７の基部が収納されるようになっていることが望ましい。

また、前記ストリッパプレート１４のパーティング面には、リング状の凹溝であるインサートリング収納溝１８が形成され、図１に示されるように、該インサートリング収納溝１８に前記インサートリング１７の突出部が嵌（かん）合するようになっている。そして、前記インサートリング１７及びインサートリング収納溝１８は、前記可動金型２３及び固定金型２４のパーティング面に形成された凹凸と同様に、キャビティ３７内に充填された溶融樹脂が前記パーティング面の隙間から漏れ出してバリが発生してしまうことを防止する。

なお、前記ストリッパプレート１４のパーティング面にインサートリング１７を固定し、キャビティ型板１５のパーティング面にインサートリング収納溝１８を形成するようにしてもよい。

ここで、前記インサートリング１７は、ストリッパプレート１４及びキャビティ型板１５の材質よりも軟質の材質から成ることが望ましい。この場合、金型装置を長期間に亘（わた）り使用すると、前記ストリッパプレート１４及びキャビティ型板１５は摩耗せず、専らインサートリング１７が摩耗することとなるが、該インサートリング１７は、ボルト、皿ねじ等の固定手段によって着脱自在に固定されているので、容易に交換することができる。

そして、前記金型コア１２の内部には、一端がキャビティ３７に連通し、他端が金型コア１２の外壁に連通する加圧流体流路として機能するエジェクト用流路３５が形成される。該エジェクト用流路３５の前記他端は、コンプレッサ、アキュームレータ等の図示されない加圧流体供給源に接続され、該加圧流体供給源から供給される加圧空気等の加圧流体が、キャビティ３７内に供給されるようになっている。これにより、型開の際に成形品４１が金型コア１２に付着した場合であっても、前記エジェクト用流路３５を通して加圧流体を供給することによって、前記成形品４１を金型コア１２から取り外すことができる。

また、前記キャビティ型板１５及びゲートブロック１６の内部には、前記エジェクト用流路３５と同様に加圧流体流路として機能するベンチレーション用流路３６が形成されている。そして、前記加圧流体供給源から供給される加圧空気等の加圧流体が、ベンチレーション用流路３６を通ってキャビティ３７内に供給されるようになっているので、型開の際に成形品４１がキャビティ型板１５に付着した場合であっても、前記ベンチレーション用流路３６を通して加圧流体を供給することによって、前記成形品４１をキャビティ型板１５から取り外すことができる。

さらに、図１においては、前記ゲート孔３９にゲートピンとしてのバルブゲートピン３８の先端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、その基部がベースプレート４５に取り付けられている駆動装置としての空圧シリンダ装置７３のピストン７２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、前記駆動装置として油圧シリンダ装置、電動モータ等を使用することもできるが、ここでは、加圧空気によって作動する空圧シリンダ装置７３を使用した場合について説明する。ここで、該空圧シリンダ装置７３は、ピストン７２の両側にゲートピン側圧力室７３ａ及び反ゲートピン側圧力室７３ｂを備え、ゲートピン側管路７４ａ及び
反ゲートピン側管路７４ｂを介して、前記ゲートピン側圧力室７３ａ及び反ゲートピン側圧力室７３ｂに供給される加圧流体としての加圧空気によって作動する。なお、前記ゲートピン側圧力室７３ａ及び反ゲートピン側圧力室７３ｂ、並びに、ゲートピン側管路７４ａ及び反ゲートピン側管路７４ｂを統合的に説明する場合には、それぞれ、圧力室７１及び接続管路７４として説明する。

前記加圧空気は、空気圧縮機、アキュームレータ等を備える加圧流体供給源８１から、ゲートピン側圧力室７３ａ及び反ゲートピン側圧力室７３ｂに選択的に供給される。この場合、前記加圧流体供給源８１から供給された圧力５〜４０〔ｋｇｆ／ｃｍ^２〕の加圧空気は、供給管路８２を介して方向制御弁８６に供給され、該方向制御弁８６によって、前記ゲートピン側管路７４ａ又は反ゲートピン側管路７４ｂに流れる方向を切り替えられる。なお、前記加圧流体供給源８１から方向制御弁８６までの供給管路８２には、フィルタ８３、圧力調整弁８４、該圧力調整弁８４に付属する圧力計８４ａ及びルブリケータ８５が配設される。また、ゲートピン側管路７４ａ及び反ゲートピン側管路７４ｂには、速度制御弁８８ａ及び速度制御弁８８ｂが配設されている。さらに、前記方向制御弁８６の排気口には消音器８７が取り付けられる。なお、前記加圧流体供給源８１は、加圧空気に代えて加圧油等の他の加圧流体を供給するものであってもよい。また、前記加圧流体供給源８１は、エジェクト用流路３５又はベンチレーション用流路３６に加圧流体を供給する加圧流体供給源と共通のものであってもよい。

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７３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７３の方向に押し付ける力を受けている。そして、前記ゲートピン側管路７４ａにはリリーフ弁７７ａが接続されており、ゲートピン側圧力室７３ａ内の圧力が所定の値以上になるとリリーフ弁７７ａが開放される。また、前記反ゲートピン側管路７４ｂにはリリーフ弁７７ｂが接続されており、キャビティ３７内の樹脂の圧力が所定値としての許容値以上となり、ピストン７２を介して反ゲートピン側圧力室７３ｂ内の圧力が所定の開放値以上となるとリリーフ弁７７ｂが開放される。これにより、ピストン７２が移動し、バルブゲートピン３８が空圧シリンダ装置７３の方向に移動してゲート孔３９を開放する。

すなわち、キャビティ３７内の樹脂は、圧力が許容値以上になると、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７３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、該樹脂の圧力が許容値未満になると、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内の樹脂の圧力を許容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内の樹脂の圧力が許容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５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溶融樹脂が充填される状態を示す第１の図、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溶融樹脂が充填される状態を示す第２の図、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型閉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ゲート孔周辺の断面図でありバルブゲートピンがゲート孔を開放した状態を示す図、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、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第１の図、図１３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第２の図である。

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２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５に示されるように、型開された状態になっている。また、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２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。そして、図６に示されるように、ストリッパプレート１４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寸法ｂになった時点で、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。ここで、前記寸法ｂ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１．５〜３．０〔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０．２〜１．５〔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６に示されるように、ストリッパプレート１４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が空圧シリンダ装置７３の方向に移動し、すなわち、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６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。そのため、型閉工程が一時中断されている間、ストリッパプレート１４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良い。これにより、１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。

ところで、本実施の形態における樹脂流路２８は、周囲に加熱装置４３が取り付けられたホットランナであるので、複数のキャビティ３７のそれぞれに充填される溶融樹脂４２を均一に分配することが困難である。そのため、図７に示されるように、金型装置の一方の部分Ａにおけるキャビティ３７内に充填される溶融樹脂４２の量と、金型装置の他方の部分Ｂにおけるキャビティ３７内に充填される溶融樹脂４２の量とが相違してしまう。図７に示される例においては、部分Ａにおけるキャビティ３７内に充填される溶融樹脂４２の量よりも、部分Ｂにおけるキャビティ３７内に充填される溶融樹脂４２の量が少なくなっている。そこで、本実施の形態においては、充填される溶融樹脂４２の量が最も少なくなるキャビティ３７、すなわち、部分Ｂにおけるキャビティ３７内にも十分な量の溶融樹脂４２が充填されるように、１回の射出工程によって加熱シリンダ３１から射出される溶融樹脂４２の量が調整されている。これにより、部分Ｂにおけるキャビティ３７においても、溶融樹脂４２の量が不足することがない。一方、充填される溶融樹脂４２の量が最も少なくなるキャビティ３７以外のキャビティ３７、すなわち、部分Ａにおけるキャビティ３７内には必要量以上の溶融樹脂４２が充填される。これにより、部分Ａにおけるキャビティ３７においては、溶融樹脂４２の余剰が発生する。なお、図７において、４７は金型コア１２を可動プラテン２１の金型取付面に取り付けるための取り付け部材である。

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、１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７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、該キャビティ３７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１７の突出部がストリッパプレート１４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１８に嵌合するので、前記溶融樹脂４２は、インサートリング１７によって遮られ、可動金型２３及び固定金型２４のパーティング面の隙間から漏れ出すことがない。

続いて、図８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。なお、型締工程においては、図１に示される加圧流体供給源８１から供給された加圧空気が反ゲートピン側管路７４ｂを介して空圧シリンダ装置７３の反ゲートピン側圧力室７３ｂに供給される。そのため、ピストン７２が図１における左方へ移動させられ、バルブゲートピン３８の先端がゲートブロック１６に形成されたゲート孔３９に進入し、該ゲート孔３９がバルブゲートピン３８によって塞（ふさ）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、前記ゲート孔３９がバルブゲートピン３８によって塞がれたままであると、図７に示される部分Ａにおけるキャビティ３７のように、必要量以上の溶融樹脂４２が充填されたキャビティ３７においては、該キャビティ３７内の溶融樹脂４２の圧力が必要以上に上昇してしまう。すると、インサートリング１７の突出部がストリッパプレート１４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１８に嵌合していても、圧力が過大になった溶融樹脂４２が可動金型２３及び固定金型２４のパーティング面の隙間から漏れ出す可能性がある。また、金型装置の構成部材が破損する可能性もある。

しかし、本実施の形態においては、前述されたように、反ゲートピン側圧力室７３ｂ内の圧力が所定の開放値以上となると開放されるリリーフ弁７７ｂが反ゲートピン側管路７４ｂに接続されている。そして、バルブゲートピン３８の先端は、キャビティ３７内の溶融樹脂４２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７３の方向に押し付ける力、すなわち、反ゲートピン側圧力室７３ｂを押し縮める力を受けている。そのため、キャビティ３７内の溶融樹脂４２の圧力が所定の許容値以上になると、反ゲートピン側圧力室７３ｂ内の圧力が所定の開放値以上となり、リリーフ弁７７ｂが開放される。すると、反ゲートピン側圧力室７３ｂ内の加圧空気が、図９における矢印Ｄで示されるように、流出するので、ピストン７２が図９における右方へ移動する。そして、ゲート孔３９が開放され、図９における矢印Ｃで示されるように、溶融樹脂４２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内の溶融樹脂４２の圧力が低下する。なお、キャビティ３７内の溶融樹脂４２の圧力が所定の許容値未満になると、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溶融樹脂４２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、バルブゲートピン３８がキャビティ３７内の溶融樹脂４２の圧力を所定の許容値未満に維持する機能を有するので、溶融樹脂４２の圧力が過大となることがなく、溶融樹脂４２が可動金型２３及び固定金型２４のパーティング面の隙間から漏れ出したり、金型装置の構成部材が破損したりすることがない。そして、部分Ａにおけるキャビティ３７内の余剰となった溶融樹脂４２は、樹脂流路２８内に押し戻され、加熱シリンダ３１側に逆流する。この場合、該加熱シリンダ３１内のスクリュ３３をわずかに後退させて、いわゆる、サックバックを行うようにしてもよい。

ここで、各バルブゲートピン３８の制御について説明する。まず、各キャビティ３７内に溶融樹脂４２を充填させて、それぞれのキャビティ３７内に充填される溶融樹脂４２の量をチェックする。その際の動作として、各バルブゲートピン３８を閉の状態から、同等の作動速度で開の方向に作動させて充填を開始させる。次に、充填が完了した時点で各バルブゲートピン３８を同等の作動速度で閉の状態にする。

そして、溶融樹脂４２の充填量が少ないキャビティ３７側のバルブゲートピン３８の作動速度を充填開始時に高くなるように設定する。このことにより、充填開始時のバルブゲートピン３８の作動速度が速くなり、キャビティ３７内に入る溶融樹脂４２の量が多くなる。逆に、溶融樹脂４２の充填量が多いキャビティ３７側のバルブゲートピン３８の作動速度を充填開始時に低くなるように設定する。このことにより、充填開始時のバルブゲートピン３８の作動速度が遅くなり、キャビティ３７内に入る溶融樹脂４２の量が少なくなる。

また、充填完了時に各バルブゲートピン３８を閉の状態にする際、溶融樹脂４２の充填量が少ないキャビティ３７側のバルブゲートピン３８を、充填量が多いキャビティ３７側のバルブゲートピン３８より遅く開始させる。このことにより、充填完了時のバルブゲートピン３８の作動時間が遅くなり、キャビティ３７内に入る溶融樹脂４２の量が多くなる。逆に、溶融樹脂４２の充填量が多いキャビティ３７側のバルブゲートピン３８を、充填量が少ないキャビティ３７側のバルブゲートピン３８より早く開始させる。このことにより、充填完了時のバルブゲートピン３８の作動時間が早くなり、キャビティ３７内に入る溶融樹脂４２の量が少なくなる。又は、溶融樹脂４２の充填量が少ないキャビティ３７側のバルブゲートピン３８の作動速度を低く設定する。このことにより、充填完了時のバルブゲートピン３８の作動速度が遅くなり、キャビティ３７内に入る溶融樹脂４２の量が多くなる。逆に、溶融樹脂４２の充填量が多いキャビティ３７側のバルブゲートピン３８の作動速度を高く設定する。このことにより、充填完了時のバルブゲートピン３８の作動速度が速くなり、キャビティ３７内に入る溶融樹脂４２の量が少なくなる。

また、型閉工程においては、溶融樹脂４２の充填量が少ないキャビティ３７側のバルブゲートピン３８の作動圧力を高く設定する。このことにより、キャビティ３７内に充填された溶融樹脂４２がゲート側に出ずらくなる。逆に、溶融樹脂４２の充填量が多いキャビティ３７側のバルブゲートピン３８の作動圧力を低く設定する。このことにより、キャビティ３７内に充填された溶融樹脂４２がゲート側に出やすくなる。

前述されたように、バルブゲートピン３８の作動速度を制御する場合は、速度制御弁８８ａ、８８ｂで行い、前記バルブゲートピン３８の作動圧力は、リリーフ弁７７ａ、７７ｂで行う。そして、各キャビティ３７のバルブゲートピン３８の作動速度及び作動圧力は独立に制御される。

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（ａ）には図８と同様の図が示され、図１０（ｂ）には図１０（ａ）における円Ｅ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の表面との間隔のほうが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６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８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、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。なお、型開が行われる直前には、ベンチレーション用流路３６から加圧流体がキャビティ３７内に供給される。

続いて、成形品４１の取り出しが行われるが、図１１に示されるように、前記成形品４１が金型コア１２の外面に付着している場合、ストリッパプレート１４が金型コア１２に対して相対的に前進させられ、また、エジェクト用流路３５から加圧流体がキャビティ３７内に供給される。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。

また、図１３に示されるように、前記成形品４１がキャビティ型板１５及びゲートブロック１６の内面に付着している場合、ベンチレーション用流路３６から加圧流体がキャビティ３７内に供給される。これにより、成形品４１は前記キャビティ型板１５及びゲートブロック１６の内面から離れて落下する。なお、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、キャビティ型板１５及びゲートブロック１６の内面から取り出すこともできる。

このように、本実施の形態においては、複数のキャビティ３７のそれぞれにおいて、バルブゲートピン３８がゲート孔３９を開放したり閉塞したりする動作が独立に制御される。そのため、多数個取りの金型装置において、各キャビティ３７内における溶融樹脂４２の圧力が適切な値に制御され、これにより、各キャビティ３７内における溶融樹脂４２の量が適切な値に制御される。すなわち、複数個のキャビティ３７に充填される溶融樹脂４２の量を均一にすることができる。これにより、いずれのキャビティ３７においても、溶融樹脂４２が漏れ出してバリが生じてしまったり、溶融樹脂４２が不足してショートが生じてしまったりすることがないので、１ショットの成形工程で複数の高品質で均一な成形品４１を同時に成形することができる。

なお、本実施の形態においては、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。

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。

本実施の形態においては、各キャビティ３７においてそれぞれ相違する形状の成形品を成形する場合について説明する。ここでは、互いに組み合わせることによって組立体を構成する第１の成形品及び第２の成形品を１ショットの成形工程で同時に成形するものとする。

図１４は本発明の第２の実施の形態における第１の成形品を示す図、図１５は本発明の第２の実施の形態における第２の成形品を示す図、図１６は本発明の第２の実施の形態における第１及び第２の成形品から成る組立体の断面図、図１７は本発明の第２の実施の形態における第１及び第２の成形品から成る組立体を示す図であり要部Ｆの拡大図である。

本実施の形態においては、一方のキャビティ３７において、図１４（ａ）に正面図が示され、図１４（ｂ）に断面図が示されるように、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としての第１の成形品５１を成形する。また、他方のキャビティ３７において、図１５（ａ）に正面図が示され、図１５（ｂ）に断面図が示されるように、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としての第２の成形品５２を成形する。該第２の成形品５２は内面から突出する突起としてのリブ５３を有する。なお、該リブ５３の形状、寸法、位置、数等は適宜決定することができるが、例えば、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示されるように、側壁及び底壁の内面に一体的に成形されることが望ましい。また、側壁又は底壁の一部に空気孔として機能する貫通孔５４を形成することもできる。

そして、成形された前記第１の成形品５１及び第２の成形品５２を組み合わせて、図１６に示されるような組立体５５を得ることができる。この場合、第１の成形品５１が第２の成形品５２の内部に挿入され、側壁及び底壁が二重構造の深底凹状の容器のような形状を有する組立体５５が構成される。そして、図１７には図１６における要部Ｆの拡大図が示されており、第１の成形品５１の側壁及び底壁の外面には第２の成形品５２の側壁及び底壁の内面から突出するリブ５３が当接し、第１の成形品５１の側壁及び底壁の外面と第２の成形品５２の側壁及び底壁の内面との間に空間が形成されるようになっている。

なお、前記組立体５５は、第１の成形品５１及び第２の成形品５２を相互に接合する接合部５６を有する。図１６に示される例において、接合部５６は、第１の成形品５１及び第２の成形品５２の開口の周囲に、それぞれ、形成されたフランジ部であり、相互に接触する該フランジ部を溶着することによって前記接合部５６が形成される。なお、該接合部５６は、第１の成形品５１及び第２の成形品５２が相互に接触する部位であれば、いかなる部位に形成されてもよく、例えば、第１の成形品５１の外面は第２の成形品５２のリブ５３が当接する部位を溶着することによって形成することもできる。さらに、接合部５６を形成するための接合手段は、溶着以外の接合手段であってもよく、例えば、接着剤による接着であってもよい。

本実施の形態における組立体５５は、食料品を収容する容器、カップ等として使用するのに適している。第１の成形品５１の側壁及び底壁の外面と第２の成形品５２の側壁及び底壁の内面との間に形成された空間が断熱層として機能するので、収容される食料品が高温又は低温のものである場合、長時間に亘って前記食料品の温度を高温又は低温に維持することができる。また、前記組立体５５を手で保持した場合、収容される食料品の熱さや冷たさが手に伝わることがないので、火傷やしもやけを防止することができる。さらに、前記組立体５５は、側壁及び底壁が二重構造となっているので、第１の成形品５１又は第２の成形品５２のいずれかが破損しても収容されたものが外部に漏れ出すことがない。

さらに、第１の成形品５１と第２の成形品５２とを相違する成形材で成形することもできる。例えば、第１の成形品５１をエチレンビニルアルコール強重合体（ＥＶＯＨ）のような酸素透過量が低くガスバリヤー性を有する成形材で成形し、第２の成形品５２を他の成形材で成形することによってガスバリヤー性を有する容器、カップ等としての組立体５５を得ることができる。この場合、第１の成形品５１のみを比較的高価なガスバリヤー性を有する成形材で成形することによって、ガスバリヤー性を有する組立体５５を得ることができるので、収容される食料品等の品質を長期間維持することが可能な容器、カップ等を安価に製作することができる。また、例えば、第２の成形品５２を強度が高く耐候性を有する成形材で成形し、第１の成形品５１を他の成形材で成形することによって、高強度で高耐候性を有する容器としての組立体５５を得ることができる。この場合、第２の成形品５２のみを比較的高価な強度が高く耐候性を有する成形材で成形することによって、高強度で高耐候性を有する組立体５５を得ることができるので、収容されるオイル、グリース、塗料等を長期間屋外で保存することが可能な容器を安価に製作することができる。

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１８は本発明の第３の実施の形態における金型装置の１つのキャビティ周辺の構成を示す断面図である。

図１８において、１９は可動金型２３の金型コア１２に対して進退可能に取り付けられた押型である。該押型１９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１９ａを有する。そして、図１８に示されるように、型閉した状態において、金型コア１２及び押型１９と、キャビティ型板１５及びゲートブロック１６との間に成形品４１の形状を有するキャビティ３７が形成される。なお、前記押型１９は、図示されない駆動装置によって、矢印Ｇで示される方向に移動、すなわち、進退させられるようになっている。また、本実施の形態においては、金型コア１２にストリッパプレート１４が取り付けられていない。その他の点の構成については、前記第１の実施の形態と同様なので、説明を省略する。

そして、本実施の形態においては、溶融樹脂４２をキャビティ３７内に充填する以前に押型１９を図１８において左方向に移動させて後退させておき、前記押型１９を後退させた状態でキャビティ３７内への溶融樹脂４２の充填を開始するようになっている。そして、型締行程を行い、前記押型１９を図１８において右方向に移動させて進入させる。これにより、キャビティ３７内の溶融樹脂４２は圧縮され、余剰となった溶融樹脂４２が開放されたゲート孔３９を通って樹脂流路２８内に押し戻される。なお、その他の点の動作については、前記第１の実施の形態と同様なので、説明を省略する。

このように、本実施の形態においては、複数のキャビティ３７のそれぞれにおいて、押型１９を進入させるようになっている。そのため、多数個取りの金型装置において、各キャビティ３７内における溶融樹脂４２の圧力が適切な値に制御され、各キャビティ３７内における溶融樹脂４２の量が適切な値に制御される。これにより、いずれのキャビティ３７においても、溶融樹脂４２が漏れ出してバリが生じてしまったり、溶融樹脂４２が不足してショートが生じてしまったりすることがないので、１ショットの成形工程で複数の高品質で均一な成形品４１を同時に成形することができる。

なお、前記第１〜第３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機について説明したが、本発明の成形方法、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、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 (11)

1. （ａ）金型装置の型閉工程終了前に前記金型装置の複数のキャビティ内への成形材の充填を開始し、
   （ｂ）前記型閉工程終了前に前記成形材の充填を完了し、
   （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、
   （ｄ）各キャビティ内に充填された成形材の量を制御しつつ、成形品を成形することを特徴とする成形方法。
2. （ａ）キャビティ内に進退する押型を後退させた状態で、金型装置の複数のキャビティ内への成形材の充填を開始し、
   （ｂ）型閉工程終了前に前記成形材の充填を完了し、
   （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、
   （ｄ）各キャビティ内に前記押型を進入させて、充填された成形材の量を制御しつつ、成形品を成形することを特徴とする成形方法。
3. 各キャビティ内に充填された成形材の量は、各キャビティのゲート孔を閉塞するゲートピンによって制御される請求項１又は２に記載の成形方法。
4. 各ゲートピンの制御は、独立した圧力制御又は速度制御によって行われる請求項３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）前記固定金型及び可動金型の間に形成された複数のキャビティと、
   （ｄ）各キャビティ周囲のパーティング面の一方に固定される基部及び突出部を備えるインサートリングと、
   （ｅ）各キャビティ周囲のパーティング面の他方に形成され、前記インサートリングの突出部を収納するリング状の凹溝と、
   （ｆ）各キャビティのゲート孔を閉塞するゲートピンと、
   （ｇ）各ゲートピンの動作を独立に制御して、各キャビティ内に充填された成形材の量を制御する駆動装置とを有することを特徴とする成形用金型。
6. 前記駆動装置は、各キャビティ内に充填された成形材の圧力が所定値未満となるように各ゲートピンの動作を独立に制御する請求項５に記載の成形用金型。
7. 前記ゲート孔は、加熱装置を備える成形材の流路とキャビティとを連通する請求項５又は６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. 形状が相違し、相互に組み合わせ可能な複数の成形品である請求項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）前記固定金型及び可動金型の間に形成された複数のキャビティと、
    （ｅ）各キャビティ周囲のパーティング面の一方に固定される基部及び突出部を備えるインサートリングと、
    （ｆ）各キャビティ周囲のパーティング面の他方に形成され、前記インサートリングの突出部を収納するリング状の凹溝と、
    （ｇ）各キャビティのゲート孔を閉塞するゲートピンと、
    （ｈ）各ゲートピンの動作を独立に制御して、各キャビティ内に充填された成形材の量を制御する駆動装置とを有することを特徴とする成形機。
11. 各ゲートピンの制御は、独立した圧力制御又は速度制御によって行われる請求項１０に記載の成形機。

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