JP2018154084A - キャビティ減圧型射出成形用金型および射出成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単、安価かつ省スペースにて良好な射出成形品を製造する。【解決手段】本発明は、第一金型部材１０および射出成形時に第一金型部材１０と型締めされる第二金型部材２０を含む金型２と、第一金型部材１０と第二金型部材２０との間に配置されるシリンダ３とを備え、金型２は、第一金型部材１０と第二金型部材２０との型締めによって形成される成形体形成用の領域を含むキャビティ１３内の気体を抜くための通気口２６を備え、シリンダ３は、第一金型部材１０と第二金型部材２０とを近づける金型閉動作に伴い、シリンダ３内の圧力変動空間３２ｂを減圧すると共に通気口２６を通じてキャビティ１３内の気体を吸引可能であるキャビティ減圧型射出成形用金型１、およびそれを用いた射出成形方法に関する。【選択図】図１

Description

本発明は、キャビティ減圧型射出成形用金型および当該金型を用いた射出成形方法に関する。

射出成形において、金型を構成する複数の金型部材同士間に隙間があると、溶融樹脂等が隙間に入り、その結果、バリが発生しやすい。バリを抑制するためには、金型部材同士の隙間を可能な限り無くすることが必要である。一方、金型部材同士の隙間が無いと、金型内の成形空間（キャビティ）内の空気の逃げ場がないため、溶融樹脂をキャビティ内に射出した際に、キャビティ内の空気はキャビティ末端に追いやられて残留する。

図７は、金型部材同士の隙間が無い場合に、射出された溶融樹脂がキャビティ内に充填されていく状況を模式的に示す（７Ａ，７Ｂ）。

図７（７Ａ）は、第一金型部材１０１と第二金型部材１０２とを型締して、キャビティ１０３内に溶融樹脂１０４を射出していく状況を示す。（７Ａ）に示すように、溶融樹脂１０４は、キャビティ１０３内に完全充填されず、その結果、キャビティ１０３の端部に圧縮空気１０３ａが残留する。また、図７（７Ｂ）は、金型１１１内にインサート部材１１２が存在するキャビティ１１３において、溶融樹脂１０４がインサート部材１１２の周囲に沿ってキャビティ１１３を充填していく状況を示す。この場合においても、溶融樹脂１０４は、キャビティ１１３内に完全充填されず、その結果、キャビティ１１３の端部に圧縮空気１１３ａが残留する。

図７に示す２つの例のように、溶融樹脂１０４がキャビティ１０３，１１３内を完全に充填しない場合には、溶融樹脂１０４の未充填部分が欠損した成形体が製造されてしまう。また、圧縮空気１０３ａ，１１３ａにより、射出成形体が焼けてしまうという問題もある。

図８は、上記の問題を解決するために用いられている典型的な従来の射出成形機構を示す。

図８に示す金型１１５は、第一金型部材１２０と第二金型部材１３０との型締めして射出成形を可能とする金型である。第一金型部材１２０は、その一方の面に溶融樹脂の供給口１２１を備えると共に、その反対側の面１２５の略中央領域にキャビティ１２３を備える。また、第一金型部材１２０は、供給口１２１とキャビティ１２３とを繋ぐゲート空間１２２を備える。第二金型部材１３０は、第一金型部材１２０と対向する側に、キャビティ１２３に挿入して成形体の領域を形成可能なコア１３３を備える。また、第二金型部材１３０は、コア１３３の径方向外側の面１３５に、内方に窪む環状溝１３１を備えるとともに、その環状溝１３１に嵌め込まれるＯリング１３２を備える。さらに、第二金型部材１３０は、面１３５から、面１３５と異なる部分まで連通する通気口１３６を備える。加えて、通気口１３６は、バルブ１４５付きの配管１４４、さらにその先には真空ポンプ１５０に接続されている。このような成形方法は、例えば、特許文献１にも開示されている。

図８に例示する従来の射出成形機構によれば、第一金型部材１２０と第二金型部材１３０とを合わせて、キャビティ１２３とコア１３３とから形成された領域内に溶融樹脂を射出して成形するに先立ち、金型１１５を閉じた際の適切なタイミングにてバルブ１４５を開けて、真空ポンプ１５０によってキャビティ１２３内の空気を抜くことができる。この結果、第一金型部材１２０の面１２５と第二金型部材１３０の面１３５とを隙間なく密着させ、かつ成形時においてキャビティ１２３内に圧縮空気を残留させないようにすることができる。したがって、一部が欠損した、あるいは一部が焼けた不良品の発生を抑制できる。

国際公開ＷＯ２００９／１１９４９０

しかし、上述した従来の射出成形機構には、次のような問題がある。金型１１５の外周囲に真空ポンプ１５０を設置すると、設置作業の労力と、設置場所の確保とが必要になる。金型１１５のキャビティ１２３内を減圧にするという効果を得るには、真空ポンプ１５０の設置は大掛かりすぎる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡単、安価かつ省スペースにて良好な射出成形品を製造することを目的とする。

上記目的を達成するための一実施形態に係るキャビティ減圧型射出成形用金型は、第一金型部材および射出成形時に第一金型部材と型締めされる第二金型部材を含む金型と、第一金型部材と第二金型部材との間に配置されるシリンダとを備え、金型には、第一金型部材と第二金型部材との型締めによって形成される成形体形成用のキャビティ内の気体を抜くための通気口を備え、シリンダは第一金型部材と第二金型部材とを近づける金型閉動作に伴いシリンダ内の圧力変動空間を減圧すると共に通気口を通じてキャビティ内の気体を吸引可能である。

別の実施形態に係るキャビティ減圧型射出成形用金型では、さらに、シリンダは、シリンダの筒状体の内部を往復移動可能なピストン部と、ピストン部の往復動作を弾性的に制御する弾性部材とを備え、弾性部材を、金型閉動作の際に圧力変動空間が拡大するときにピストン部の動作の抵抗となり、金型開動作の際にピストン部が圧力変動空間を縮小させるように付勢する部材としても良い。

別の実施形態に係るキャビティ減圧型射出成形用金型では、さらに、第二金型部材に、弾性部材を介してピストン部の一部が接続されており、ピストン部は縦断面視にてＵ字形状を有するものでも良い。

別の実施形態に係るキャビティ減圧型射出成形用金型は、また、通気口と圧力変動空間とを接続する配管の通路の開閉を可能とするバルブを備えても良い。

別の実施形態に係るキャビティ減圧型射出成形用金型では、さらに、バルブは、ピストン部が圧力変動空間を減圧した後に、金型閉動作の終盤に閉状態から開状態になり、キャビティ内の排気を可能としても良い。

また、上記目的を達成するための一実施形態に係る射出成形方法は、上述のいずれか１つのキャビティ減圧型射出成形用金型を用いた射出成形方法であって、キャビティ減圧型射出成形用金型は、第一金型部材および射出成形時に第一金型部材と型締めされる第二金型部材を含む金型と、第一金型部材と第二金型部材との間に配置されるシリンダとを備え、金型には、第一金型部材と第二金型部材との型締めによって形成される成形体形成用のキャビティ内の気体を抜くための通気口を備え、シリンダは第一金型部材と第二金型部材とを近づける金型閉動作に伴いシリンダ内の圧力変動空間を減圧すると共に通気口を通じてキャビティ内の気体を吸引可能であって、
金型閉動作によって、ピストン部が圧力変動空間を拡張して減圧するように移動する減圧ステップと、金型閉動作の終盤において、圧力変動空間と接続されるキャビティ内から気体を抜く排気ステップと、金型の型締めステップと、キャビティ内に成形用材料を射出して成形を行う成形ステップと、を含む。

別の実施形態に係る射出成形方法は、さらに、キャビティ減圧型射出成形用金型に、通気口と圧力変動空間とを接続する配管の通路の開閉を可能とするバルブを備え、減圧ステップと排気ステップとの間においてバルブを閉状態から開状態に切り替えるバルブ開動作ステップを含んでも良い。

本発明によれば、簡単、安価かつ省スペースにて良好な射出成形品を製造することができる。

図１は、本発明の実施形態に係るキャビティ減圧型射出成形用金型の縦断面図を示す。 図２は、本発明の実施形態に係るキャビティ減圧型射出成形用金型を用いた射出成形方法の主な工程のフローを示す。 図３は、図２の各工程におけるキャビティ減圧型射出成形用金型の状態を縦断面視にて示す（ａ〜ｃ）。 図４は、図３に続き、図２の各工程におけるキャビティ減圧型射出成形用金型の状態を縦断面視にて示す（ｄ〜ｆ）。 図５は、図４に続き、図２の各工程におけるキャビティ減圧型射出成形用金型の状態を縦断面視にて示す（ｇ〜ｊ）。 図６は、図１のキャビティ減圧型射出成形用金型の変形例の縦断面図を示す。 図７は、金型部材同士の隙間が無い場合に、射出された溶融樹脂がキャビティ内に充填されていく状況を模式的に示す（７Ａ，７Ｂ） 図８は、上記の問題を解決するために用いられている典型的な従来の射出成形機構を示す。

次に、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須であるとは限らない。

１．キャビティ減圧型射出成形用金型の構造
図１は、本発明の実施形態に係るキャビティ減圧型射出成形用金型の縦断面図を示す。

この実施形態に係るキャビティ減圧型射出成形用金型１は、第一金型部材１０および射出成形時に第一金型部材１０と型締めされる第二金型部材２０を含む金型２と、第一金型部材１０と第二金型部材２０との間に配置されるシリンダ３とを備える。金型２には、第一金型部材１０と第二金型部材２０との型締めによって形成される成形体形成用の領域を含むキャビティ１３内の気体を抜くための通気口２６を備える。シリンダ３は、第一金型部材１０と第二金型部材２０とを近づける金型閉動作に伴い、シリンダ３内の圧力変動空間３２ｂを減圧すると共に通気口２６を通じてキャビティ１３内の気体を吸引可能である。気体を吸引する空間は、キャビティ１３の全領域ではなく、後述するコア２３との間で形成されるキャビティ１３の一部である。成形体形成用の領域は、好ましくは、気体の吸引後、吸引金型２の型締めによって形成される成形体用の空間である。よって、気体を吸引するキャビティ１３の一部は、好ましくは、成形体形成用の領域より若干広い空間である。以下、適宜、気体を吸引する対象であるキャビティ１３の一部あるいは成形体形成用の領域を広義に「キャビティ１３」と称しつつ、キャビティ減圧型射出成形用金型１の詳細な構造について説明する。

第一金型部材（「上金型部材」と称しても良い）１０は、その外側の面に、射出成形用の液状物を供給する供給口１１を備える。液状物としては、硬化性組成物であれば特に制約されず、例えば、硬化して樹脂を形成可能な硬化性樹脂組成物、硬化してゴム状弾性体を形成可能な硬化性ゴム組成物を例示できる。第一金型部材１０は、供給口１１から第一金型部材１０の厚さ方向反対側に位置する面１５に、キャビティ１３を備える。キャビティ１３は、面１５から第一金型部材１０の厚さ方向内方に窪む部位である。供給口１１とキャビティ１３とは、ゲート形成領域１２によって連通する。また、第一金型部材１０は、第二金型部材２０と接触しない領域に延出する延出部１４を備える。

第二金型部材（「下金型部材」と称しても良い）２０は、第一金型部材１０と対向する面２５に、当該面２５から第二金型部材２０の厚さ方向内部に向かって窪む環状溝２１を備える。環状溝２１には、その溝に密着可能なＯリング２２が挿入されている。なお、成形に支障がなければ、Ｏリング２２に代えて、如何なる形態のパッキンを用いても良い。第二金型部材２０は、環状溝２１の径方向内側の領域に、コア２３を備える。コア２３は、第一金型部材１０の方向に突出する部位であり、キャビティ１３に対して隙間をもって挿入可能な形態を有する。当該隙間は、成形体を形成するための領域となる。第二金型部材２０は、キャビティ１３内の気体（通常は、空気）を外部に向けて排気可能な通気口２６を備える。通気口２６の一方の開口部２６ａは、面２５における環状溝２１の径方向内側の領域であって、キャビティ１３の近傍に設けられている。また、通気口２６の他方の開口部２６ｂは、第二金型部材２０の面２５以外の任意の位置に設けられている。この実施形態では、開口部２６ｂは、一例として、第二金型部材２０の側面に設けられている。また、第二金型部材２０は、第一金型部材１０と接触しない領域に延出する延出部２４を備える。延出部２４は、前述の延出部１４と同じ形態であることを要しないが、平面視にて延出部１４と重複する領域を少なくとも有する形態を持つ。

シリンダ３は、第一金型部材１０と第二金型部材２０との間の空間であって、両者１０，２０の閉動作時に面１５，２５によって挟まれない位置に配置されている。より詳細には、シリンダ３は、延出部１４，２４によって挟まれる空間に配置されている。延出部１４，２４の相対的距離が縮まる動作（金型２の閉動作）および当該相体的距離が拡がる動作（金型２の開動作）を利用して、シリンダ３を駆動するためである。

シリンダ３は、筒状体３０と、筒状体３０の空間３２を往復移動可能なピストン部３１と、ピストン部３１の往復動作を弾性的に制御する弾性部材３３と、を備える。弾性部材３３は、ピストン部３１の往復動作時に、ピストン部３１を元の状態に戻す方向に力を及ぼす機能を発揮できれば、その配置場所に制約は無い。この実施形態では、弾性部材３３は、延出部２４とピストン部３１の一部（後述の弾性部材接触部３１ａに相当）との間に配置されている。しかし、延出部１４とピストン部３１の一部との間等の他の位置に配置されていても良い。また、弾性部材３３の種類は、ピストン部３１の往復動作時に、ピストン部３１を元の状態に戻す方向に力を及ぼす機能を発揮できれば特に制約は無く、スプリング、ゴムといった弾性に富む部材の他、高粘性オイルのような固体に近い弾性特性を持つような液状物でも良い。

ピストン部３１は、筒状体３０の空間３２を、外部と通じて大気圧に保持された（あるいは外部と遮断された密閉状態にある）空間３２ａと、通気口２６を介して外部と通気可能な圧力変動空間３２ｂとに区分けする可動壁３１ｄを備える。ピストン部３１は、可動壁３１ｄに固定されて空間３２ａを通って筒状体３０から外部に貫通する軸３１ｃを備える。また、ピストン部３１は、軸３１ｃに固定され、弾性部材３３と接する弾性部材接触部３１ａを備える。さらに、ピストン部３１は、弾性部材接触部３１ａに固定され、金型２の閉動作時に、延出部１４から力を受ける軸３１ｂを備える。軸３１ｂの弾性部材接触部３１ａと反対側の端部３１ｅは、金型２の閉動作時に、延出部１４と接触する部位である。このように、ピストン部３１は、可動壁３１ｄ、軸３１ｃ、弾性部材接触部３１ａ、軸３１ｂおよび端部３１ｅから構成される略Ｕ字形状の部材である。

圧力変動空間３２ｂと通気口２６の開口部２６ｂとは、配管３４にて接続されている。配管３４の途中には、配管３４の通路の開閉を可能とするバルブ３５が備えられている。バルブ３５を閉じた状態にて、可動壁３１ｄが空間３２ａ側に移動すると、圧力変動空間３２ｂの圧力は、可動壁３１ｄの移動前における圧力に対して低くなる。その後、バルブ３５を開けると、開口部２６ａ側の気体が圧力変動空間３２ｂに流れ込み、圧力変動空間３２ｂ内の圧力は高くなる。このような特性を利用すると、硬化性樹脂組成物に代表される液状物を金型２内に供給して成形を行う際に、キャビティ１３内の気体を筒状体３０に向けて排気でき、かつ第一金型部材１０の面１５と第二金型部材２０の面２５とを密着させることができる。バルブ３５の開閉動作は、手動あるいは自動のいずれでも良い。この実施形態では、第一金型部材１０の面１５が第二金型部材２０側のＯリング２２に接する位置にきたときに、バルブ３５が閉から開になるようにしている。当該位置の検知は、位置検出センサ、接触感知センサ等を利用して、各種のセンサからの電気信号を、通信線Ｐを通じてバルブ３５側に送ることで実現できる。なお、バルブ３５は、電磁バルブ、エアーバルブ等の如何なる形態のバルブでも良い。

この実施形態において、成形前の状態では、ピストン部３１の端部３１ｅは、延出部１４からＬ２だけ延出部２４側に離れた位置にある。また、成形前の状態では、面１５と面２５との間は、Ｌ１だけ離れている。成形前の状態では、可動壁３１ｄの延出部２４の方向への可動距離はＬ３である。成形前の状態では、弾性部材３３の長さ（伸縮方向の長さの意味）はＬ４である。金型２の開閉動作によって、シリンダ３が正常に動作するには、面１５と面２５が接触する前に、延出部１４と端部３１ｅとが接触する必要がある。また、面１５と面２５が接触するまでの間、可動壁３１ｄが空間３２ａを残す位置に存在すると共に、弾性部材３３の長さがゼロになってはいけない。かかる条件を満足するには、少なくとも、Ｌ２＜Ｌ１、Ｌ１＜（Ｌ２＋Ｌ３）、Ｌ１＜（Ｌ２＋Ｌ４）であることを要する。ここで、第一金型部材１０の延出部１４は、成形前の状態において、端部３１ｅに接していても良い。その場合には、Ｌ２＝０となるため、０＜Ｌ１、Ｌ１＜Ｌ３、Ｌ１＜Ｌ４であることが条件となる。なお、Ｌ３とＬ４との大小関係については、特に制約は無いが、弾性部材３３の伸縮可能な厚さが存在するため、好ましくは、Ｌ３＜Ｌ４である。

以上のように、この実施形態に係るキャビティ減圧型射出成形用金型１では、シリンダ３は、圧力変動空間３２ｂを往復移動可能なピストン部３１と、ピストン部３１の往復動作を弾性的に制御する弾性部材３３とを備え、弾性部材３３を、金型閉動作の際に圧力変動空間３２ｂが拡大するときにピストン部３１の動作の抵抗となり、金型開動作の際にピストン部３１が圧力変動空間３２ｂを縮小させるように付勢する部材としている。このため、金型２の閉動作時には、当該閉動作を通じて弾性部材３３に抗してピストン部３１を駆動して圧力変動空間３２ｂ内を減圧し、金型２の開動作時には、弾性部材３３の復元力を利用してピストン部３１を元の位置まで駆動できる。

また、キャビティ減圧型射出成形用金型１では、第二金型部材２０に、弾性部材３３を介してピストン部３１の一部（弾性部材接触部３１ａ）が接続されている。ピストン部３１は、金型２の閉動作時に第一金型部材１０から押圧を受けて第二金型部材２０側に移動する軸３１ｂを備える。これによって、ピストン部３１は、縦断面視にて略Ｕ字形状を有する。したがって、筒状体３０の内部の空間３２において、空間３２ａ側のみをピストン部３１が貫通する構造を構築するだけで、シリンダ３の機能を発揮できる。後述の図６の構成と比べると、圧力変動空間３２ｂ側に孔を形成してピストン部３１を貫通させる必要が無いので、圧力変動空間３２ｂの密閉性を高く維持できる。

また、キャビティ減圧型射出成形用金型１は、通気口２６と圧力変動空間３２ｂとを接続する配管３４の通路の開閉を可能とするバルブ３５を備えている。このため、バルブの開閉動作によって、圧力変動空間３２ｂの減圧、キャビティ１３からの気体の吸引（排気と称しても良い）、その後の金型２の開動作時に圧力変動空間３２ｂを大気圧に戻すといった状況を容易に実現できる。

さらには、キャビティ減圧型射出成形用金型１では、バルブ３５は、ピストン部３１が圧力変動空間３２ｂを減圧した後、金型２の閉動作の終盤に、閉状態から開状態になり、その結果として、キャビティ１３内の減圧が実現される。したがって、圧力変動空間３２ｂが最も低い圧力になった時点でキャビティ１３内の排気を行うことができるので、キャビティ１３内に硬化性樹脂組成物等の液状物を満たしやすく、かつ面１５と面２５との密着性をより高くできる。よって、成形体に、バリ、焼け、欠損が生じ難い。なお、「終盤」とは、第一金型部材１０と第二金型部材２０とを最接近させた状態の時期を称し、その後の高圧による型締めの時期まで含めなくとも良い。ただし、「終盤」に、高圧による型締めの時期まで含めるようにしても良い。

２．射出成形方法
図２は、本発明の実施形態に係るキャビティ減圧型射出成形用金型を用いた射出成形方法の主な工程のフローを示す。図３〜５は、図２の各工程におけるキャビティ減圧型射出成形用金型の状態を縦断面視にて示す。

この実施形態に係る射出成形方法は、前述のキャビティ減圧型射出成形用金型１を用いた射出成形方法である。当該射出成形方法は、好ましくは、金型閉動作によって、ピストン部３１が圧力変動空間３２ｂを拡張して減圧するように移動する減圧ステップと、金型閉動作の終盤において、圧力変動空間３２ｂと接続されるキャビティ１３内から気体を抜く排気ステップと、金型２の型締めステップと、キャビティ１３内に成形用材料（例えば、硬化性樹脂組成物等の液状物）を射出して成形を行う成形ステップとを、少なくとも含む。以下、この実施形態に係る射出成形方法について、図２〜５を参照しながら説明する。

（１）バルブ閉動作ステップ（Ｓ１００）
図３（ａ）に示すように、まず、バルブ３５を閉じる。元々、バルブ３５が閉じている場合には、このステップは不要である。

次に、図３（ｂ）に示すように、第一金型部材１０または／および第二金型部材２０を駆動して、両者１０，２０の間隔を短くする。当該駆動の途中、第一金型部材１０と第二金型部材２０との間隔がＬ２だけ縮まったときに、ピストン部３１の端部３１ｅは、第一金型部材１０の延出部１４に接する。

（２）減圧ステップ（Ｓ２００）
続いて、図３（ｃ）に示すように、第一金型部材１０または／および第二金型部材２０をさらに駆動して、両者１０，２０の間隔を短くする。このとき、ピストン部３１は、延出部１４と延出部２４との間の距離が短くなるに従い、可動壁３１ｄが第二金型部材２０の方向に移動する。この結果、圧力変動空間３２ｂは、当初のそれに比べて拡大されて、ピストン部３１の下動作開始前よりも減圧状態になる。さらに、第一金型部材１０が第二金型部材２０に近づくと、図４（ｄ）に示す状態になる。この状態では、圧力変動空間３２ｂ内の減圧レベルは最も高くなる。

（３）バルブ開動作ステップ（Ｓ３００）
次に、図４（ｅ）に示すように、圧力変動空間３２ｂ内の圧力が最も低くなった時点で、バルブ３５を開く。この時点では、面１５と面２５とは、Ｏリング２２を挟んで密着状態にある。このように、減圧ステップ（Ｓ２００）と後述の排気ステップ（Ｓ４００）との間においてバルブ３５を閉状態から開状態に切り替えるバルブ開動作ステップを含むことにより、配管３４および通気口２６を通じてキャビティ１３内の気体を圧力変動空間３２ｂ側に容易に排気させやすい。

（４）排気ステップ（Ｓ４００）
先のステップにてバルブ３５を開くと、キャビティ１３内の気体は、配管３４を通って圧力変動空間３２ｂ内に流れ込む。この結果、キャビティ１３内が大気圧若しくは大気圧より低い圧力となる。

（５）型締めステップ（Ｓ５００）
次に、図４（ｆ）に示すように、第一金型部材１０と第二金型部材２０とを高圧にて型締めする。型締めによって、気体を吸引したキャビティ１３がさらに縮小し、成形体形成用の領域ができる。この領域は、キャビティ１３の一部と解釈できる。

（６）成形ステップ（Ｓ６００）
次に、第一金型部材１０の供給口１１から射出成形用の硬化性樹脂組成物等の液状物をキャビティ１３内（正確には、成形体形成用の領域）に流し込む。射出成形の際には、前述のステップまでに、キャビティ１３内に空気等の気体が閉じ込められておらず、当該気体はシリンダ３側に排気されている。したがって、図５（ｇ）に示すように、上記液状物は、キャビティ１３内に隙間なく充填される。また、第一金型部材１０の面１５と第二金型部材２０の面２５とが密着する。

（７）型開きステップ（Ｓ７００）
次に、図５（ｈ）に示すように、金型２を開き、成形体（成形物ともいう）４０を取り出すべく、第一金型部材１０を第二金型部材２０から離れる方向に移動する。なお、成形体４０は、ゲート４１を付着した状態の場合もある。ピストン部３１は、弾性部材３３の元の状態に復元する力を利用して、第一金型部材１０の方向に移動する。この結果、圧力変動空間３２ｂが成形時に比べて縮小する。バルブ３５は開状態のままであるため、圧力変動空間３２ｂは、通気口２６を経て大気に通じているため、大気圧である。続いて、第一金型部材１０を第二金型部材２０から離れる方向に移動すると、図５（ｉ）に示すように、第一金型部材１０はピストン部３１の端部３１ｅに接する最上位置にまで至る。当該最上位置より上方に第一金型部材１０が移動すると、延出部１４と端部３１ｅとが離れる。これ以降、弾性部材３３の復元力はなく、ピストン部３１は第一金型部材１０の方向に移動しない。

（８）バルブ閉動作ステップ（Ｓ８００）
図５（ｊ）に示すように、第一金型部材１０が完全に第二金型部材２０から離れて成形前の位置まで上がった状態になると、バルブ３５を閉じる。

３．変形例
図６は、図１のキャビティ減圧型射出成形用金型の変形例の縦断面図を示す。

図６のキャビティ減圧型射出成形用金型１ａは、シリンダ３の構造だけが図１のキャビティ減圧型射出成形用金型１と異なる。キャビティ減圧型射出成形用金型１ａにおけるその他の構成は、キャビティ減圧型射出成形用金型１と共通する。以下、共通する構成については、図１を参照した説明に代え、ここでは重複した説明を省略する。

キャビティ減圧型射出成形用金型１ａでは、ピストン部３１は、可動壁３１ｄ、軸３１ｃ、弾性部材接触部３１ａ、可動壁３１ｄから圧力変動空間３２ｂを通って筒状体３０の上部を貫通する軸３１ｂおよび軸３１ｂのさらに上部に位置する端部３１ｅから構成される略Ｉ字形状の部材である。

このように、縦断面視にて略Ｉ字形状のピストン部３１と筒状体３０とを備えたシリンダ３を搭載しても、図１のキャビティ減圧型射出成形用金型１と同様の機能を発揮できる。ただし、キャビティ減圧型射出成形用金型１ａでは、軸３１ｂが圧力変動空間３２ｂを通って筒状体３０の壁面を貫通している。このため、軸３１ｂと筒状体３０との密着性が低くなると、圧力変動空間３２ｂの内部から気体が外に移動し、あるいは外から当該内部に気体が移動する危険性がある。このようなリスクを考慮すると、圧力変動空間３２ｂが可動壁３１ｄと筒状体３０の壁面との間で密閉状態にある図１のキャビティ減圧型射出成形用金型１の方が好ましい。

一方、キャビティ減圧型射出成形用金型１ａのシリンダ３は、略Ｉ字形状のピストン部３１を備えているので、キャビティ減圧型射出成形用金型１ａは、略Ｕ字形状のピストン部３１を備えるキャビティ減圧型射出成形用金型１と比べて、小型化に有利である。

４．その他実施形態
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明に係るキャビティ減圧型射出成形用金型およびそれを用いた射出成形方法は、上記実施形態に限定されず、種々変形を施した形態にて実施可能である。

例えば、第一金型部材１０に、バルブ３５の開動作を可能とする突起を備え、第一金型部材１０が第二金型部材２０に対して所定間隔まで近づいた際に、上記突起がバルブ３５を閉状態から開状態に切り替え可能にしても良い。その場合、射出成形後に、第一金型部材１０が第二金型部材２０から離れていく際には、上記突起はバルブ３５を開状態から閉状態に切り替えない。また、上記実施形態では、バルブ３５は、配管３４の途中に配置されているが、筒状体３０と配管３４との接合位置に配置されていても良い。

弾性部材３３は、弾性部材接触部３１ａと延出部２４との間ではなく、筒状体３０と弾性部材接触部３１ａとの間、端部３１ｅと筒状体３０との間、延出部１４と端部３１ｅとの間などに配置されていても良い。

本発明に係るキャビティ減圧型射出成形用金型およびそれを用いた射出成形方法は、硬化性液状組成物を射出成形する産業にて利用可能である。

１，１ａ・・・キャビティ減圧型射出成形用金型、２・・・金型、シリンダ・・・３、１０・・・第一金型部材、１３・・・キャビティ、２０・・・第二金型部材、２６・・・通気口、３０・・・筒状体、３１・・・ピストン部、３１ａ・・・弾性部材接触部（ピストン部の一部）、３２ｂ・・・圧力変動空間、３３・・・弾性部材、３４・・・配管、３５・・・バルブ。

Claims (7)

1. 第一金型部材および射出成形時に前記第一金型部材と型締めされる第二金型部材を含む金型と、
   前記第一金型部材と前記第二金型部材との間に配置されるシリンダと、
   を備え、
   前記金型は、前記第一金型部材と前記第二金型部材との型締めによって形成される成形体形成用の領域を含むキャビティ内の気体を抜くための通気口を備え、
   前記シリンダは、前記第一金型部材と前記第二金型部材とを近づける金型閉動作に伴い、前記シリンダ内の圧力変動空間を減圧すると共に前記通気口を通じて前記キャビティ内の気体を吸引可能であるキャビティ減圧型射出成形用金型。
2. 前記シリンダは、前記シリンダの筒状体の内部を往復移動可能なピストン部と、前記ピストン部の往復動作を弾性的に制御する弾性部材と、を備え、
   前記弾性部材は、前記金型閉動作の際に前記圧力変動空間が拡大するときに前記ピストン部の動作の抵抗となり、金型開動作の際に前記ピストン部が前記圧力変動空間を縮小させるように付勢する部材である請求項１に記載のキャビティ減圧型射出成形用金型。
3. 前記第二金型部材に、前記弾性部材を介して前記ピストン部の一部が接続されており、
   前記ピストン部は、縦断面視にてＵ字形状を有する請求項２に記載のキャビティ減圧型射出成形用金型。
4. 前記通気口と前記圧力変動空間とを接続する配管の通路の開閉を可能とするバルブを、さらに備える請求項１から３のいずれか１項に記載のキャビティ減圧型射出成形用金型。
5. 前記バルブは、前記ピストン部が前記圧力変動空間を減圧した後に、前記金型閉動作の終盤に閉状態から開状態になり、前記キャビティ内の排気を可能とする請求項４に記載のキャビティ減圧型射出成形用金型。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載のキャビティ減圧型射出成形用金型を用いた射出成形方法であって、
   前記キャビティ減圧型射出成形用金型は、第一金型部材および射出成形時に前記第一金型部材と型締めされる第二金型部材を含む金型と、前記第一金型部材と前記第二金型部材との間に配置されるシリンダとを備え、
   前記金型は、前記第一金型部材と前記第二金型部材との型締めによって形成される成形体形成用の領域を含むキャビティ内の気体を抜くための通気口を備え、
   前記シリンダは、前記第一金型部材と前記第二金型部材とを近づける金型閉動作に伴い、前記シリンダ内の圧力変動空間を減圧すると共に前記通気口を通じて前記キャビティ内の気体を吸引可能であって、
   前記金型閉動作によって、前記ピストン部が前記圧力変動空間を拡張して減圧するように移動する減圧ステップと、
   前記金型閉動作の終盤において、前記圧力変動空間と接続される前記キャビティ内から気体を抜く排気ステップと、
   前記金型の型締めステップと、
   前記キャビティ内に成形用材料を射出して成形を行う成形ステップと、
   を含む射出成形方法。
7. 前記キャビティ減圧型射出成形用金型は、前記通気口と前記圧力変動空間とを接続する配管の通路の開閉を可能とするバルブを、さらに備え、
   前記減圧ステップと前記排気ステップとの間において前記バルブを閉状態から開状態に切り替えるバルブ開動作ステップを含む請求項６に記載の射出成形方法。