JPH02289327A - 中空型物の射出成形方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、溶融合成樹脂の他に加圧ガスを金型内に注入
して中空型物を成形する射出成形方法及びその装置に関
するもので、特に加圧ガスの供給と回収に関する。

［従来の技術］ 特公昭５７−１４９６８号公報には、中空型物の射出成
形方法として、金型のキャビティを満たすに不十分な量
の溶融合成樹脂をキャビティに注入した後、引続き同じ
入口より加圧ガスを単独で或は溶融合成樹脂を注入しつ
つ圧入してキャビティを満たす方法が記載されている。

また、この公告公報には、この方法を実施するための装
置の一例として、開閉弁を介してガス源に接続された一
組のシリンダー及びピストンからなり、ピストン後退時
にガス源からガスを吸引し、ピストン前進時にこの吸引
したガスを昇圧して送り出す昇圧装置と、逆止弁を介し
て上記昇圧装置に接続されたガスノズルを内蔵する射出
ノズルと、この射出ノズルが圧接されて、当該射出ノズ
ルから溶融合成樹脂と加圧ガスが注入される金型とを有
する装置が記載されている。

ところで、上記方法及び装置によると、中空型物はその
中空部内に加圧ガスが充満した状態で成形されるが、上
記特公昭５７−１４９６８号公報には、金型から成形さ
れた中空型物を取出すに先立って、中空型物内に充満し
ている加圧ガスをどのようにして金型内（成形された中
空型物の中空部内）から放出させるかについては特に開
示がない。仮にこの中空型物取出しに先立つ中空型物内
の加圧ガスの放出を、金型から射出ノズルを離すことで
行うとすると、金型から射出ノズルを離した途端に中空
型物内の加圧ガスが一気に抜けることになる。このよう
な加圧ガスの一気の抜けは、騒音源となると共に、得ら
れる中空型物の型再現性を悪化させる原因となる。また
、加圧ガスは必然的に大気中に放出されてしまうので、
ガスの再利用ができず、無駄が大きいばかりか、ガスの
種類によっては作業環境を悪化させるおそれもある。

そこで、上述のような欠点を軽減させるために、特公昭
６１−５９８９９号公報においては、中空型物内からの
加圧ガスの放出に際し、加圧ガスの排出速度を制御しつ
つ圧力容器に回収することが提案されている。具体的に
は、前記特公昭５７−１４９６８号公報に示される装置
における射出ノズルと昇圧装置の間を分岐して圧力容器
を接続した装置を用い、中空型物内の加圧ガスをまず圧
力容器に回収し、次いで昇圧装置のピストン後退時にこ
の圧力容器内に回収したガスを吸引させて再利用に供す
ることが提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記方法及び装置では、中空型物内の加
圧ガスを圧力容器内に回収するに際し、圧力容器が小型
であると、わずかな量の加圧ガスを回収しただけで、中
空型物内と圧力容器内の圧力が平衡状態となり、十分な
量の加圧ガスを回収できなくなる。従って、圧力容器と
して大型のものを用意しなければならず、設備のコスト
的問題の他、設置面積をとる問題もある。また、圧力容
器として大きなものを用いたとしても、中空型物内に、
圧力容器内と同じ圧力の加圧ガスが残留し、これが金型
開放時に大気に放出されることを完全に防止できるもの
ではない。

特に従来の方法及び装置では、−組のシリンダー及びピ
ストンからなる昇圧装置で加圧ガスの供給を行っている
ことから、次のような問題も有する。

第一に、−組のシリンダー及びピストンからなる昇圧装
置では、エネルギーロスが大きく、駆動に大きな電力消
費を伴なう。特に、油圧でガス体を昇圧する場合は、エ
ネルギー変換に伴うロスが大きい。また、大量の加圧ガ
スを使用する場合、昇圧装置が太き（なって設置場所を
とり、射出成形機の付属設備としての機能を損うばかり
でな（、設備費用が高くなる。

第二に、−組のシリンダー及びピストンから成る昇圧装
置では、金型内に加圧ガスを供給する場合のガス圧及び
ガス圧入速度の制御が困難である。

第三に、−組のシリンダー及びピストンから成る昇圧装
置では、次の成形サイクルのための再昇圧を短時間で実
施するための急速昇圧な行うにはどうしても大きな昇圧
装置が必要となる。

本発明は、上述の従来の問題点に鑑みてなされたもので
、溶融合成樹脂の他に加圧ガスを金型内に注入して中空
型物を成形する射出成形において、金型内に注入した加
圧ガスの回収率を向上させると共に、金型への加圧ガス
の供給及び排出を、制御しやすく効率の良い小型の装置
にて行えるようにすることを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的は、射出工程、ガス注入工程、冷却固化工程、
ガス排出工程及び取出し工程の各工程を有する中空型物
の射出成形方法において、多段式圧縮機によって加圧さ
れた加圧ガスを金型内に注入することによってガス注入
工程を行うと共に、加圧ガス注入時の位置で、射出ノズ
ルの樹脂注入口とガスノズルのガス注入口を金型に圧接
したまま、中空型物内の加圧ガスを、ガス注入口を介し
て、多段式圧縮機の吸入側に接続された回収容器に回収
することで達成されるものである。また、この方法は、
吸気側から取り込んだガスを排気側から加圧ガスとして
送り出す多段式圧縮機と、多段式圧縮機の排気側に接続
されたガスノズル及び射出ノズルと、当該射出ノズルか
ら溶融合成樹脂が注入され、当該ガスノズルから加圧ガ
スが注入される金型と、多段式圧縮様の排気側とガスノ
ズルとの間に設けられた第１開閉弁と、第１開閉弁とガ
スノズルとの間に接続され、上流側から下流側に向って
第２開閉弁と回収容器とを順次介して先端が多段式圧縮
機の吸気側に接続されたガス流路とを有する中空型物の
成形装置によって容易に実施できるものである。

［実施例及び作用］ 以下、本発明を図面に基づいて更に詳細に説明する。

第１図は、本発明に係る装置の第一の実施例を示す図で
、まずこれに基づいて本方法の発明と装置の発明を更に
説明する。

第１図に示されるように、金型５は、開閉可能な雄型５
ａと雌型５ｂとから構成されている。

射出ノズル４は、スクリュー９の回転によって溶融合成
樹脂１０をその先端の射出口１１から射出するもので、
そのやや内方にガスノズル３を内蔵している。

この射出ノズル４は、金型５に対して進退可能なもので
、前進して先端部が金型５のスプルー１２に圧接された
状態で、溶融合成樹脂ＩＯの射出と、ガスノズル３から
の加圧ガスの注入を行うものである。

射出ノズル４に内蔵されているガスノズル３は、その周
囲に溶融合成樹脂１０を通す隙間を持って配置されてお
り、射出ノズル４の射出口１１を介して金型５内に加圧
ガスを注入するものである。

ガスノズル３は、第１開閉弁６を介して多段式圧縮機１
の排気側に接続されている。多段式圧縮機１としては、
必要な加圧ガスを多段で供給できるものであれば、往復
式、ターボ式、軸流式のいずれでもよい。

第１開閉弁６とガスノズル３との間には、第２開閉弁７
が介在されたガス流路が接続されており、その先端は、
回収容器１７を介して多段式圧縮機ｌの吸気側に接続さ
れている。また、回収容器１７には、ガス供給用開閉弁
３１と減圧弁３３を介してガス源３２が接続されている
。

第１開閉弁６とガスノズルとの間には、非常用として、
大気放出弁２５が介在されて先端が大気開放口２となっ
たガス流路を接続しておくことが好ましい。この大気開
放弁２５は必ずしも必要なものではないが、これを設け
ておくと、後述するガス排出工程における中空型物８内
の加圧ガスの回収が不十分であったときに、大気開放弁
２５の開放によって中空型物８内の加圧ガスの排出を行
うことができる。大気開放弁２５は、第１図に一点鎖線
で示したように、ガスノズル３から直接ガス流路を延ば
してそこに取付けてもよい。尚、本明細書において第１
開閉弁６とガスノズル３０間とは、ガスノズル３自体を
も含むものである。

本成形装置を用いて容易に行うことができる本方法の発
明は、射出工程、ガス注入工程、冷却固化工程、ガス排
出工程及び取り出し工程に分けることができ、以下この
各工程毎に分けて本装置の作動と共に本方法の発明を説
明する。

（１）射出工程［第２図（ａ）］ 金型５を閉じ、射出ノズル４を前進させて、射出ノズル
４の先端を金型５のスプルー１２に圧接させた後、スク
リュー９を作動させて溶融合成樹脂１０を金型５内に射
出する。このとき、通常は第１及び第２開閉弁６．７及
び大気開放弁２５は閉じられているが、第１開閉弁６は
、ガス注入工程の項で説明するように、所定のタイミン
グで開かれる場合もある。

溶融合成樹脂ｌＯとしては、射出成形できる熱可塑性樹
脂、熱可塑性エラストマー、熱硬化性樹脂のいずれでも
よ（、これらと従来公知の添加剤やフィラーとの配合物
も使用できるが、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー
及び公知の添加剤、安定剤、フィラー　ガラス繊維など
の強化材との配合物が好ましい。

射出工程は、単一樹脂（非発泡・発泡）の射出成形、あ
るいは公知の多成分樹脂（非発泡性の同種・異種、非発
泡性と発泡性、発泡性と発泡性のいずれの組合わせでも
よい）の複合射出成形のいずれでもよい。

金型５内への溶融合成樹脂１０の射出量は、金型５のキ
ャビティ１３を満たすに不十分な量あるいは、キャビテ
ィ１３内容積と同−量又はキャビテイ１３内容積以上（
所謂過充填）であってもよい。キャビティ１３内容積と
同一量の充填又は過充填の場合、大きな中空部の形成は
望めないが、冷却同化に伴う合成樹脂の収縮量に相当す
る中空部を形成することができる。

（２）ガス注入工程［第２図（ｂ）］ 射出ノズル４の先端部を金型５のスプルー１２に圧接さ
せた状態で、多段式圧縮機１を作動させ、第１開閉弁６
を開（と、あらかじめ減圧弁３３及びガス供給用開閉弁
３１を介してガス源３２から回収容器１７に供給されて
いたガスが、多段式圧縮機１で加圧されて、ガスノズル
３を介して金型５内に注入される。

第１開閉弁６の開放時期、−即ち加圧ガスの注入時期は
、■必要な溶融合成樹脂１０の一部の射出に続いて残り
の溶融合成樹脂１０の射出時、■必要な全溶融合成樹脂
１０の射出に続いて、■必要な全溶融合成樹脂１０を射
出してから一定時間経過後、のいずれかの時期である。

そして、この加圧ガスの注入によって、中空型物８の中
空部が形成される。設計された位置に中空部が形成され
るように、金型５内に射出された溶融合成樹脂ｌＯに注
入する加圧ガスの注入圧力・注入速度を制御することが
好ましい。

加圧ガスとしては、通常、例えば窒素、炭酸ガス等のよ
うに、無害で、成形温度及び射出圧力下で液化しないガ
ス体が用いられる。

（３）冷却固化工程［第２図（Ｃ）］ 溶融合成樹脂１０の射出と加圧ガスの注入完了後、金型
５内に形成された中空型物８内を加圧状態に維持したま
ま、当該中空型物８を冷却し固化させる。このとき、射
出ノズル４先端部のスプルー１２への圧接は維持された
ままである。

上記中空型物８内の加圧状態の維持は、中空型物８の外
面をキャビティ１３の内面に押圧し、型形状の再現性を
向上させるためで、多段式圧縮機ｌの作動、第１及び第
２開閉弁６，７の開閉を制御することによって行われる
。即ち、■注入時の圧力を維持する、■注入時よりやや
低い圧力に維持する、■注入時よりやや高い圧力に維持
する、■注入時より高い圧力に維持した後、低い圧力に
変えて維持すること等で行われる。

（４）ガス排出工程［第２図（ｄ）］ 上記中空型物８の冷却固化完了後、射出ノズル４の先端
をスプルー１２に圧接させたまま、第１開閉弁６を閉じ
、多段式圧縮機ｌを停止させ、第２開閉弁７を開くこと
によって、中空型物８内の加圧ガスを回収容器１７に回
収する。即ち、第２開閉弁７を開くと、中空型物８内の
加圧ガスはガスノズル３へと逆流し、第２開閉弁２を介
して回収容器１７に回収されることになる。

このとき、中空型物８内加圧ガスの排出速度は、第２開
閉弁の開度な調整することによって制御することができ
る。また、第１及び第２開閉弁６．７として、開度調整
のできない電磁弁等を用いた場合には、第２開閉弁７の
下流側に開度調整のできる他の弁を設けてこれを行うこ
とができる。

特に、前述したガス注入工程において、回収容器１７内
のガスを、回収容器１７内が負圧になるまで多段式圧縮
機１で吸引しておくと、中空型物８内の加圧ガス回収率
が向上するので好ましい。

（５）取り出し工程［第２図（ｅ）］ 上記のようにして中空型物８内の加圧ガスを排出した後
、第２開閉弁７を閉じ、金型５を開いて中空型物８を取
り出す。この取り出しは、射出ノズル４をスプルー１２
に圧接させたままで行っても、射出ノズル４を後退させ
てから行ってもよい。射出ノズル４をスプルー１２に圧
接させたまま取り出しを行った場合、金型５を閉じて再
び射出工程へと戻り、射出ノズル４を後退させて取り出
しを行った場合、金型５を閉じ、その前又は後に射出ノ
ズル４を金型５に圧接させてから再び射出工程へと戻る
。

尚、金型５からのリーク等によって、回収されるガス量
はやや少なくなるが、この減少に対しては、減少量に相
当する量の新たなガスをガス源３２から回収容器１７へ
補充してやればよい。

第３図は、本発明に係る装置の第二の実施例を示すもの
で、基本的には第１図で説明したものと同じであるが、
第１開閉弁６より多段式圧縮機ｌ寄りに逆止弁１４が介
在されており、第１開閉弁６と逆止弁１４との間に蓄圧
容器１５が接続されている点が第１図のものと相違して
いる。

蓄圧容器１５は、第１開閉弁６の閉鎖時にも多段式圧縮
機１を作動させることにより、逆止弁１４で加圧ガスの
逆流が防止されていることと相俟って、多段式圧縮機１
から送り出される加圧ガスを蓄えかつ昇圧するものであ
る。また、蓄圧容器１５内にためられる加圧ガスの圧力
が過度に高くなったときにこれを逃して安全を確保する
ため、第１開閉弁６と逆止弁１４の間にリリーフ弁付圧
カスイッチ１６を設けることが好ましい。このリリーフ
弁付圧カスイッチ１６は、ガス圧力が圧力スイッチの設
定値に達すると多段式圧縮機１を停止し、更に圧力が上
昇して危険圧に達するとリリーフ弁を開放するものであ
る。

本第二の実施例に係る装置によれば、特にガス排出工程
においても多段式圧縮機１を作動させ、蓄圧容器１５へ
の加圧ガスの蓄積を行うと共に回収容器１７内へ回収さ
れて来るガスを吸引することで、ガスの回収率を向上さ
せることができる。

この場合、中空型物８（第１図参照）内が負圧になるま
で加圧ガスの回収が可能である。

第４図は１本発明に係る装置の第三の実施例を示すもの
で、基本的には第３図で説明したものと同様であるが、
第３図に示される回収容器１７内に加えてその下流側に
、減圧弁１８及び削口収容器１９が、上流側から下流側
に向って順次設けられている。

回収容器１７は、回収される加圧ガスを比較的高圧のま
ま受ける役割をなし、減圧弁１８は、これを減圧して削
口収容器１９へ送る役割をなし、更に削口収容器１９は
、十分減圧されたガスを蓄えて、これを多段式圧縮機１
の吸気側へ供給する役割をなすものである。このように
ガスを減圧して多段式圧縮機１へ送ると、吸気側がさほ
ど耐圧性のない多段式圧縮機ｌでも安全に運転すること
ができる。尚、第４図に示される削口収容器１９を省略
し、減圧弁１８から直接多段式圧縮機１の吸気側へ減圧
されたガスを送るようにすることもできる。

第５図は、本発明に係る装置の第四の実施例を示すもの
で、基本的には第３図で説明したものと同様であるが、
多段式圧縮機ｌの排気側と逆止弁１４との間に両逆上弁
２０を介在させ、この両逆上弁１４．２０の間と、第１
開閉弁６とガスノズル３との間とが、上流側から下流側
に向って第３開閉弁２１、副蓄圧容器２２及び第４開閉
弁２３を有するガス流路によって接続されている点が相
違している。

両逆上弁２０と副蓄圧容器２２は、前述した逆止弁１４
と蓄圧容器１５と同様に、加圧ガスを昇圧して蓄えるも
ので、これは、第１及び第４開閉弁を閉鎖すると共に、
第３開閉弁２１を開放し、多段式圧縮機１を作動させる
ことによってなされる。ただ、副蓄圧容器２２の場合、
その下流側に第３開閉弁２１が設けられているので、こ
れを閉鎖することで、蓄圧容器１５より低い圧力で加圧
ガスを蓄えることができる。また、第１及び第３開閉弁
１５．２１を閉鎖した状態で第４開閉弁を開放すると、
この低い圧力の加圧ガスをガスノズル３へ供給すること
ができる。

尚、蓄圧容器１５側と同様に、副蓄圧容器２２の過度の
圧力上昇を防止するため、第３開閉弁２１と第４開閉弁
２３の間にリリーフ弁付圧カスイッチ２４を設けておき
、設定圧に達したときに第３開閉弁２１を閉鎖すること
が好ましい。

本第四の実施例は、第３図に示される装置を基本とし、
これに両逆上弁２ｏ、並びに、第３開閉弁２１、副蓄圧
容器２２及び第４開閉弁２３を有するガス流路を接続し
たものとなっている。尚、第４図に示される装置を基本
として、これに上記両逆上弁２０と、上記第３開閉弁２
１等を有するガス流路とを同様に設けることもできる。

更に、第３開閉弁２１．副蓄圧容器２２及び第４開閉弁
２３を有するガス流路の上流端は、第１開閉弁６とガス
ノズル３の間ではな（、第２開閉弁７とガスノズル３の
間に接続してもよい。尚、本明細書における第２開閉弁
７とガスノズル３の間とは、前記した第１開閉弁６とガ
スノズル３の間と同様に、ガスノズル３自体をも含むも
のである。

本第四の実施例によれば、注入ガスの圧力・速度を容易
に制御できる。即ち、蓄圧容器１５を高圧、副蓄圧容器
２２を低圧に設定し、副蓄圧容器２２から低圧・低速で
加圧ガスを注入し、次いで蓄圧容器１５から高圧・高速
で加圧ガスを注入することができる。場合によっては中
空部が形成された後、副蓄圧容器２２にガスを一部回収
することもできる。

また、本第四の実施例により、蓄圧容器１５から金型５
（第１図参照）へのガス注入時の平衡ガス圧を容易に制
御できる。即ち、 （イ）蓄圧容器１５を高圧大容量に、副蓄圧容器２２を
高圧小容量とし、蓄圧容器１５、副蓄圧容器２２から同
時又は順次（逆も含む）加圧ガスを注入するか、 （ロ）蓄圧容器１５、副蓄圧容器２２を同容量とし、蓄
圧ガスを同時あるいは順次注入することによって、蓄圧
容器１５からの注入による平衡ガス圧を制御できる。

例えば、蓄圧容器１５と副蓄圧容器２２を同圧にして運
転する場合、順次に加圧ガスを注入すると、即ち蓄圧容
器１５に接続された第１開閉弁６を開いて加圧ガスを注
入してから第１開閉弁６を閉じ、次いで副蓄圧容器２２
に接続された第４開閉弁２３を開いて加圧ガスを注入す
ると、蓄圧容器１５、副蓄圧容器２２から同時に加圧ガ
スを注入する場合より平衡ガス圧を高い圧力に維持する
ことが出来、中空型物８（第１図参照）の中空容積を増
加し、中空型物８の表面のヒケが減少する。尚、平衡ガ
ス圧とは蓄圧容器１５、配管及び中空型物８中の中空部
の平衡圧力を言う。

更に、本実施例により、冷却工程における中空型物８中
の中空部のガス圧を制御できる。これは、 ■圧入時の平衡圧力を維持する、 ■注入時よりやや低い圧力に維持する、■注入時より高
い圧力に維持した後、低い圧力に変えて維持すること等
で行われる。

■は、蓄圧容器１５．副蓄圧容器２２の第１及び第４開
閉弁６，２３のいずれか一方あるいは両方を開き、平衡
圧力に達したら第１及び第４開閉弁６，２３を閉じるこ
とで行うことができる。第１及び第４回開閉弁６，２３
を閉じた後は、次の工程に備えて、蓄圧容器１５、副蓄
圧容器２２に多段式圧縮機ｌから加圧ガスを供給し、再
昇圧することができる。

■は、蓄圧容器１５、副蓄圧容器２２を高圧及びやや低
い圧力に設定しておき、高圧の容器から加圧ガスを注入
し、その後加圧ガスの一部を、低圧の容器に回収するこ
とで行うことができる。これにより、成形品の歪を小さ
くすることができる。

■は低圧の容器から注入し、次いで高圧の容器から注入
し、その後ガスの一部を低圧の容器に回収することで行
うことができる。このようにすると、溶融合成樹脂ｌＯ
の末端が型壁と接する前にガスが流動末端の溶融合成樹
脂１０を破ってガスが突出してしまうのを防止できる。

また、ガス排出工程の時間を短縮できる。

第１図及び第３図〜第５図に各々示される装置は、いず
れも、第１開閉弁６側のガス流路を分岐させて多段式圧
縮機１の吸気側に接続しているが、この場合、当該分岐
点に切換弁を設け、第１開閉弁６と第２開閉弁７を省略
することができる。即ち、第１開閉弁６と第２開閉弁７
の代わりに上記切換弁を用いることができる。

第６図は、本発明に係る装置の第五の実施例を示すもの
で、基本的構成は第４図に示されるものと同様であるが
、更に種々の運転方法を行い得る設計となっている。以
下に、第４図に示される装置と相違する部分のみを説明
する。

多段式圧縮機ｌの排気側のガス流路に介在されている副
逆止弁２０と逆止弁１４の間と、回収容器１７との間を
結ぶガス流路が設けられており、そこに多段式圧縮機１
側から順に弁上弁１４−１と背圧弁２９が介在されてい
る。また、多段式圧縮機１の排気側と副逆止弁２０の間
と、回収容器１７との間を結ぶガス流路が設けられてお
り、そこに多段式圧縮機１側から順に第５開閉弁２８と
逆止弁１４−２が介在されていると共に、多段式圧縮機
１と第５開閉弁２８との間には大気開放弁２５−１が設
けられている。更に、減圧弁１８と回収容器１７の間に
は第６開閉弁３０が設けられている。この第６開閉弁３
０は、リリーフ弁付圧カスイッチ１６が設定圧力を感知
して多段式圧縮機１を停止させると同時に閉鎖され、前
記第５開閉弁２８は逆に開放されるものとなっている。

蓄圧容器１５と第１開閉弁６の間と、第１開閉弁６とガ
スノズル３の間とを結ぶガス流路が設けられており、こ
のガス流路に圧力調節弁２６と副第１開閉弁が介在され
ている。このガス流路はバイパス的な役割をなすもので
、同様のガス流路が第２開閉弁７側にも設けられている
。即ち、ガスノズル３と第２開閉弁７の間と、第２開閉
弁７と回収容器１７の間を結ぶガス流路が設けられてお
り、このガス流路にガスノズル３側から順に圧力調節弁
２７と副第２開閉弁７−２が介在されている。

更に、回収容器１７にはリリーフ弁付圧カスイッチ３４
が接続されており、このリリーフ弁付圧力スイッチ３４
によってガス供給用開閉弁３１が開閉されるものとなっ
ている。

次に、本第五の実施例に係る装置の作動及び運転手順を
説明する。

（１）運転準備 まず、多段式圧縮機１を起動させて蓄圧容器１５内の昇
圧を行う。このとき、多段式圧縮機１の起動と共に開放
される第６開閉弁３０以外の開閉弁は全て閉鎖状態にあ
る。多段式圧縮機１の起動によって回収容器１７内の圧
力が下り、リリーフ弁付圧力スイッチ３４の下限設定値
（例えば１ｋ　ｇ　／　ｃ　ｒｔｒ　Ｑ　）に達すると
ガス供給開閉弁３１が開放され、ガス源３２（例えば窒
素ボンベ）からガスが減圧弁３３によって減圧（例えば
２〜５ｋ　ｇ／ｃｒｒｒＧ）されて回収容器１７へ供給
される。このガスの供給により、回収容器１７内の圧力
がリリーフ弁付圧カスイッチ３４の上限設定値（例えば
２ｋｇ／ｃｒＴ１″Ｇ）に達すると、ガス供給用開閉弁
３１は閉鎖される。

回収容器１７内のガスは、第６開閉弁３０から減圧弁１
８を通り、圧力バッファーの役目をなす副回収容器１９
を経て多段式圧縮機ｌの吸気側へと吸引される。そして
、多段式圧縮機ｌで圧縮された加圧ガスは、その排気側
から副逆止弁２０及び逆止弁１４を経て蓄圧容器１５に
蓄圧される。

通常、蓄圧容器１５内の圧力を感知するリリーフ弁付圧
カスイッチ１６により、蓄圧容器１５内の圧力が設定値
（例えば２００　ｋ　ｇ　／　ｃ　ｒｔｒ　Ｇ　）に達
すると多段式圧縮機ｌが停止され第６開閉弁３０が閉鎖
される。これと同時に第５開閉弁２８が開放され、多段
式圧縮機１内の加圧ガスが回収容器１７に還流される。

これは、多段式圧縮機ｌ内の圧力を下げてお（ことで、
多段式圧縮機ｌの次回の始動を容易にするためのもので
、多段式圧縮機１内の降圧が不十分な場合、大気開放弁
２５−１を開放することでこの降圧を図ることができる
。

他の運転方法として、蓄圧容器１５内の圧力を検知する
リリーフ弁付圧カスイッチ１６の設定値に達する前に、
この設定値より低い圧力（例えば１９５ｋｇ／ｃゴＧ）
で作動する背圧弁２９を開放し、多段式圧縮機１で昇圧
された加圧ガスを回収容器１７に還流することで、多段
式圧縮機１を停止せずに連続運転する方法を採ることが
できる。この場合、第６開閉弁３０は開放状態に維持さ
れ、第５開閉弁２８は閉鎖状態に維持される。

このような操作により、蓄圧容器１５に設定された圧力
の加圧ガスが蓄積されると運転準備が完了する。

（２）射出工程 前の説明と同様にして行われる。

（３）ガス注入工程 蓄圧容器１５に蓄積された加圧ガスは、第１図に示され
るスクリュー９が、溶融合成樹脂１０を射出ノズル４か
ら金型５に圧入するために所定位置まで前進すると発せ
られる信号によって、溶融合成樹脂１０の圧入中、この
圧入終了と同時あるいはこの圧入後に第１開閉弁６が開
放されると、ガスノズル３及び射出ノズル４を経由して
金型５内に圧入され、溶融合成樹脂１０内に包含される
ようにして金型５内に入り込む。

前記運転準備完了と共に多段式圧縮機１を一旦停止させ
る運転方法においては、上記加圧ガスの圧入と同時に蓄
圧容器１５内のガス圧が低下し、このガス圧は、金型５
内の溶融合成樹脂１０内に形成された中空部内の圧力と
平衡状態になるまで低下する。蓄圧容器１５内の圧力が
この平衡圧に達すると、第１開閉弁６が閉鎖される。こ
のとき蓄圧容器１５内の圧力が、リリーフ弁針圧カスイ
ッチ１６に設定された下限値（例えば１９０ｋ　ｇ　／
　ｃ　ｒｒｒ　Ｇ　）まで低下していると、運転準備の
項で説明したのと同様に、多段式圧縮機１が起動される
と共に、第５開閉弁２８の閉鎖と第６開閉弁の開放とが
行われて、蓄圧容器１５に加圧ガスが蓄積される。

一方、前述の背圧弁２９を介して加圧ガスを回収容器へ
還流する運転方法においては、前記加圧ガスの圧入によ
って蓄圧容器１５内のガス圧が低下すると、背圧弁２９
が閉鎖されて多段式圧縮機ｌから蓄圧容器１への加圧ガ
スの供給が行われる。そして、再び背圧弁２９が開放さ
れる圧力で、蓄圧容器１５内と、金型５内の溶融合成樹
脂１０内の中空部内の圧力とが平衡状態となり、第１開
閉弁６が閉鎖されて加圧ガスの圧入を完了する。

第６図の装置では、中空型物８の形状によっては、第１
開閉弁６を開（に先立って、副第１開閉弁６−１を開い
てもよい。即ち、圧力調節弁２６で調節された圧力（例
えば１２０ｋｇ／ｃｒｒ？Ｇ）の加圧ガスをガスノズル
３に供給（例えば３秒間）してやや小さな中空部を形成
し、次いで副第１開閉弁６−１を閉じ、第１開閉弁６を
開いて蓄圧容器１５の加圧ガス圧（例えば１９０ｋｇ／
ｃ　ｒｄ　Ｇ　）を射出ノズル４内のガスノズル３を経
由して金型５内の溶融合成樹脂１０に圧入し、溶融合成
樹脂１０中に形成されているやや小さな中空部を更に押
し広げることができる。これは、副第１開閉弁６−１に
絞り弁（図省略）を設け、圧入する加圧ガスの流速を制
御することで行うこともできる。

この操作により、次の効果が得られる。即ち、溶融合成
樹脂１０の圧入中にガスを圧入する場合、ガス圧が過剰
に高いと、金型５内を流動する溶融合成樹脂１０よりガ
スの流動が先行し、溶融合成樹脂１０の末端が型壁に接
する前にガスが流動末端の溶融合成樹脂１０を破って突
出されてしまうことが生ずる。圧入初期のガス圧力を、
金型５内の溶融合成樹脂１０の圧力により過剰に高い圧
力にならないように調節することにより、金型５内の溶
融合成樹脂ｌＯの圧力とガス圧がバランスし、流動末端
部でのガスの突出を防止できる。

（４）冷却固化工程 第１開閉弁６を閉鎖した後、必要な時間（例えば４０秒
程度）そのままの状態を維持しくガス圧の保持）、金型
５内の溶融合成樹脂を冷却固化させる。

ガス圧の保持で、第１開閉弁６を閉じてから必要な時間
、例えば４０秒間ガス圧を保持する代りに、途中で、例
えば１０秒後に第２開閉弁７に先立って副第２開閉弁７
−２を開き、圧力調節弁２７の設定圧（例えば３０　ｋ
　ｇ　／　ｃイＧ）まで中空型物８内の中空部の加圧ガ
スの圧力が低下するまで回収容器１７に回収し、更に必
要な時間（例えば３０秒）後に副第２開閉弁７−２を閉
じ、第２開閉弁７を開いて、中空部の加圧ガスを回収容
器１７と平衡する圧力まで回収して、第２開閉弁７を閉
じるようにすることもできる。また、この操作の代りに
、ガス圧の保持中に、第１開閉弁６を閉じてから途中で
（例えば１０秒後）第２開閉弁７を短時間（例えば３秒
）だけ開いて保持中のガス圧を低下させ、次いで閉じ、
更に例えば３０秒後に、第２開閉弁７を開いて、金型５
内の中空部の加圧ガスを回収容器１７と平衡する圧力ま
で回収する操作でも良い。

この操作により下記の効果が得られる。

■金型５内の中空部の加圧ガスを回収容器１７に平衡圧
に達するまで回収する工程で、射出ノズル４内のガスノ
ズル３の細い通路の通過に時間がかかり、結果として成
形サイクルを長（する。

この問題点は、ガス圧の保持中に金型５内の中空部の加
圧ガスの大半を早期に回収してお（ことにより、成形サ
イクルに影響する最終時のガス回収時間を短縮する上記
操作を行うことによって解決される。

■中空型物８の厚肉部には、金型５への溶融合成樹脂１
０及びガスの正大初期に、溶融合成樹脂１０の流動を伴
って中空部が形成される。しかし、金型５内の溶融合成
樹脂１０の冷却が進んだ冷却固化工程中も過剰な高いガ
ス圧を保持すると、溶融合成樹脂１０が固化して樹脂の
移動（流動）が起らなくなることにより、高圧のガスが
固化した樹脂の芯部を割（ように浸入することが生ずる
。その結果、溶融合成樹脂１０及びガスの正大初期に形
成された中空部の周囲に、樹脂の白化や、樹脂の種類に
よっては中空型物８にふくれを生じる。樹脂の芯部を割
くように浸入したガスが、ガスの放出時に排出路を失っ
て残留し、金型５から取出した時にふくれとなる現象で
ある。

この問題点は金型５への溶融合成樹脂１０及びガスの圧
入により中空部を形成した後は、中空部に供給するガス
圧を低下させる前記操作によって解決することができる
。

（５）ガス排出工程 第２開閉弁７を開放し、金型５内の中空型物８内の加圧
ガスを回収容器１７に回収する。

（６）取り出し工程 上記操作の後、前述したのと同様にして、金型５を開い
て中空型物８を取出す。

第７図は、本発明に係る第六の実施例を示すもので、多
段式圧縮機１が往復式である点と、回収容器１７と減圧
弁１８の間に第６開閉弁３０が介在されている点及びガ
ス供給用開閉弁３１を開閉するリリーフ弁封圧カスイッ
チ３４が回収容器に設けられている意思外は第４図のも
のと同様である。

図示される往復式の多段式圧縮機１について説明すると
、モーター３５の駆動によってクランク軸３６が回転し
、これによって第１段〜第３段の圧縮シリンダ３９，３
８．３７内の第１段〜第３段の圧縮ピストン３９−１．
３８−１．３７−１が駆動される。ガスは、第１段の吸
入弁４５から第１段の圧縮シリンダ３９に吸入・圧縮さ
れ、次いで第１段の排気弁４４から第２段の吸入弁４３
を経由して第２段の圧縮シリンダ３８で圧縮され、更に
第２段の排気弁４２から第３段の吸入弁４１を介して第
３段の圧縮シリンダ３７で圧縮される。第３段の圧縮シ
リンダ３７で圧縮された加圧ガスは、第３段の排気弁４
０を介して送り出されるものである。

尚、第６開閉弁３０及びリリーフ弁圧力スイッチ３４は
第６図で説明したものと同様であり、その他は第４図の
ものと同様である。

以上の説明においては、ガスノズル３は射出ノズル４に
内蔵されたものとして説明したが、この他、例えば第８
図及び第９図に示されるように、ガスノズル３を射出ノ
ズル４と別に設け、これを金型５の受は部４６に密着さ
せて、スプルー１２からゲート４７の間、例えばランナ
ー４８に対して行ったり、直接キャビティ１３内へ行う
こともできる。

また、第１０図に示されるように、キャビティ１３を縮
小・拡大可能な金型５とし、加圧ガスの注入と共に徐々
にキャビティ１３を拡大させ、より中空部の大きな中空
型物８を成形することもできる。また、溶融合成樹脂１
０の射出中にキャビティ１３を縮小し、加圧ガスの注入
と共に徐々にキャビティ１３を拡大させて、中空型物８
を成形することもできる。

加圧ガスの注入は、図示されるものでは一箇所から行う
ものとなっているが、三箇所以上から行うものとしても
よい。

［発明の効果］ 以上説明した通り、本発明によれば、多段式圧縮機１の
利用によって、加圧ガス供給のための消費エネルギーを
節減できると共に、加圧ガスの圧入及び排出制御並びに
加圧ガスの回収率の向上が容易であり、加圧ガスを無駄
に消費することな（品質に優れた中空型物を成形するこ
とができる。

また、従来困難であったガス排出工程中での加圧ガスの
蓄積が可能であり、これによって成形サイクルを短縮し
て成形効率を高めることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の第一の実施例を示す図、第
２図（ａ）〜（ｅ）は本発明に係る方法の説明図、第３
図ないし第７図は各々本発明に係る装置の第二ないし第
六の実施例を示す図、第８図は射出ノズルとガスノズル
を別々に設ける場合の説明図、第９図は他の加圧ガス注
入位置の説明図、第１０図は縮小・拡大可能な金型の説
明図である。 １：多段式圧縮機、２；大気開放口、 ３：ガスノズル、４：射出ノズル、５：金型、５ａ：雄
型、５ｂ＝雌型、６：第１開閉弁、６−１：副第１開閉
弁、７：第２開閉弁、７−２＝副第２開閉弁、８：中空
型物、９ニスクリユー　ｌＯ；溶融合成樹脂、ｌｌ：射
出口、１２ニスブルー、１３：キャビティ、１４、１４
−１．１４−２：逆止弁、１５：蓄圧容器、１６：　リ
リーフ弁封圧カスイッチ、１７：回収容器、１８：減圧
弁、１９：側口収容器、２ｏ：副逆止弁、２１：第３開
閉弁、２２：側口収容器、２３；第４開閉弁、 ２４：　リリーフ弁封圧力スイッチ、 ２５．２５−１：大気放出弁、２６．２７＋圧力調節弁
、２８：第５開閉弁、２９．背圧弁、３ｏ：第６開閉弁
、３１：ガス供給用開閉弁、３２；ガス源、３３：減圧
弁、３４：　リリーフ弁封圧カスイッヂ、３５：モータ
ー、３６：　クランク軸、３７〜３９：第３〜１段の圧
縮シリンダー３７−１．３８−１．３９−１：第３〜１
段の圧縮ピストン、４０、４２．４４　：第３〜１段の
吸入弁、４１．４３．’４５：第３〜１段の排気弁。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. （１）射出ノズルから金型内に溶融合成樹脂を射出する
   射出工程と、ガスノズルから金型内に加圧ガスを注入す
   るガス注入工程と、金型内の溶融合成樹脂を冷却固化さ
   せる冷却固化工程と、金型内に形成された中空型物内の
   加圧ガスを排出するガス排出工程と、成形された中空型
   物を金型から取出す取出し工程とを有する中空型物の射
   出成形方法において、多段式圧縮機によって加圧された
   加圧ガスを金型内に注入することによってガス注入工程
   を行うと共に、射出ノズルの樹脂注入口と金型との間及
   びガスノズルのガス注入口と金型との間を加圧ガスの注
   入時の位置で圧接したまま、中空型物内の加圧ガスを、
   ガス注入口を介して、多段式圧縮機の吸入側に接続され
   た回収容器に回収することによってガス排出工程を行う
   ことを特徴とする中空型物の射出成形方法。
2. （２）ガス注入工程において、多段式圧縮機で回収容器
   内のガスを吸引することによって、回収容器内を負圧に
   することを特徴とする請求項第１項記載の中空型物の射
   出成形方法。
3. （３）多段式圧縮機によって加圧された加圧ガスを、多
   段式圧縮機の排気側に接続された蓄圧容器に蓄え、この
   蓄圧容器に蓄えられた加圧ガスを金型内に注入すること
   によってガス注入工程を行うことを特徴とする請求項第
   １項記載の中空型物の射出成形方法。
4. （４）ガス注入工程においても、多段式圧縮機から蓄圧
   容器への加圧ガスの供給を継続することを特徴とする請
   求項第３項記載の中空型物の射出成形方法。
5. （５）ガス注入工程において、まずやや圧力の低い加圧
   ガスを金型内に注入した後、これよりも高い圧力の加圧
   ガスを金型内に注入することを特徴とする請求項第１項
   記載の中空型物の射出成形方法。
6. （６）冷却固化工程において、中空型物内の加圧ガスの
   一部を取り出すことを特徴とする請求項第１項記載の中
   空型物の射出成形方法。
7. （７）吸気側から取り込んだガスを排気側から加圧ガス
   として送り出す多段式圧縮機と、多段式圧縮機の排気側
   に接続されたガスノズルおよび射出ノズルと、当該射出
   ノズルから溶融合成樹脂が注入され、当該ガスノズルか
   ら加圧ガスが注入される金型と、多段式圧縮機の排気側
   とガスノズルとの間に設けられた第１開閉弁と、第１開
   閉弁とガスノズルとの間に接続され、上流側から下流側
   に向って第２開閉弁と回収容器とを順次介して先端が多
   段式圧縮機の吸気側に接続されたガス流路とを有するこ
   とを特徴とする中空型物の射出成形装置。
8. （８）多段式圧縮機の排気側と第１開閉弁との間に、逆
   止弁と蓄圧容器が、上流側から下流側に向って順次設け
   られていることを特徴とする請求項第７項記載の中空型
   物の射出成形装置。
9. （９）多段式圧縮機の吸気側と第１開閉弁との間に、減
   圧弁及び副回収容器が、上流側から下流側に向って順次
   設けられていることを特徴とする請求項第７項記載の中
   空型物の射出成形装置。
10. （１０）多段式圧縮機の排気側と逆止弁との間に副逆止
    弁が設けられていると共に、両逆止弁の間と、第１開閉
    弁又は第２開閉弁とガスノズルの間とが、上流側から下
    流側に向って第３開閉弁、副蓄圧容器及び第４開閉弁を
    有するガス流路によって接続されていることを特徴とす
    る請求項第７項記載の中空型物の射出成形装置。
11. （１１）多段式圧縮機の排気側からガスノズルへのガス
    流路が途中で分岐されて多段式圧縮機の吸気側に接続さ
    れており、当該分岐点に、第１開閉弁と第２開閉弁に代
    えて、ガスノズルを多段式圧縮機の排気側又は吸気側の
    一方に接続する切換弁が設けられていることを特徴とす
    る請求項第７項記載の中空型物の射出成形装置。
12. （１２）蓄圧容器と第１開閉弁との間と、第１開閉弁と
    ガスノズルとの間とを結び、圧力調節弁と副第１開閉弁
    が介在されたガス流路が設けられていることを特徴とす
    る請求項第８項記載の中空型物の射出成形装置。
13. （１３）ガスノズルと第２開閉弁の間と、第２開閉弁と
    回収容器の間とを結び、圧力調節弁と副第２開閉弁が介
    在されたガス流路が設けられていることを特徴とする請
    求項第７項記載の中空型物の射出成形装置。