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▶ キング スチール マシネリー カンパニー リミテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-02-16
(45)【発行日】2024-02-27
(54)【発明の名称】成型装置及び成型方法
(51)【国際特許分類】
B29C 45/26 20060101AFI20240219BHJP
B29C 44/00 20060101ALI20240219BHJP
B29C 45/00 20060101ALI20240219BHJP
【ＦＩ】
B29C45/26
B29C44/00 D
B29C45/00
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2023016019
(22)【出願日】2023-02-06
【審査請求日】2023-02-06
(31)【優先権主張番号】17/818,425
(32)【優先日】2022-08-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】520365090
【氏名又は名称】キング スチール マシネリー カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】チェン、チン－ハオ
(72)【発明者】
【氏名】イェー、リャン－ホイ
【審査官】田代 吉成
(56)【参考文献】
【文献】特開２０００－３２６３７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－２０９９０４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２９Ｃ ４５／２６
Ｂ２９Ｃ ４４／００
Ｂ２９Ｃ ４５／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
上型と、前記上型に対向して配置される下型と、
前記上型と前記下型の間に配置され、前記下型に可動的に取り付けられる中間型と、
前記中間型に取り付けられ、かつ前記上型と前記下型に対して前記中間型を移動させるように構成された位置制御機構と、
前記上型と、前記中間型と、前記下型により画定される金型キャビティに隣接して配置された気体排出機構とを含む成型装置であって、
前記気体排出機構は、気体管路と、前記気体管路及び前記金型キャビティに連通可能なスリットとを含み、前記スリットは、前記成型装置が閉鎖構成にあるとき、前記上型と前記下型により共同で画定される、ことを特徴とする、成型装置。
【請求項2】
前記位置制御機構が前記中間型の第１端に取り付けられ、かつ、前記位置制御機構が前記中間型に連接される棒部材と、前記棒部材の移動を制御する付勢部材とを含む、ことを特徴とする、請求項１に記載の成型装置。
【請求項3】
さらに、前記中間型に取り付けられ、かつ前記中間型を前記下型に対して傾斜させるように構成された傾斜機構を含む、ことを特徴とする、請求項１に記載の成型装置。
【請求項4】
前記中間型が、第１端と、前記第１端の反対側における第２端とを含み、前記傾斜機構が前記中間型の前記第１端に取り付けられ、かつ前記第２端が前記第１端より高くなるように前記中間型を傾斜させるように構成される、ことを特徴とする、請求項３に記載の成型装置。
【請求項5】
前記スリットが、前記下型の上面から凹陥されている、ことを特徴とする、請求項１に記載の成型装置。
【請求項6】
下型と、前記下型の間に可動的に取り付けられる中間型とを提供する工程と、上型を前記下型と係合することにより収容空間を画定し、前記中間型が前記収容空間内に配置され、前記上型、前記中間型、前記下型が共同で第１金型キャビティを画定する工程と、
成型材料を前記第１金型キャビティ内に注入し、前記中間型を少なくとも部分的に取り囲んで前記第１金型キャビティ内で成形品を成型する工程と、
前記第１金型キャビティ内での前記成形品の形成中または形成後、前記第１金型キャビティに隣接する気体排出機構のスリットを介して、少なくとも一部の気体を前記第１金型キャビティから排出する工程と、
前記上型を前記下型から離脱させる工程と、
前記中間型と前記成形品を前記下型から持ち上げ、前記成形品を前記中間型により保持する工程と、
前記成形品を前記中間型から離型する工程と、を含む、ことを特徴とする、成型方法。
【請求項7】
前記成形品が前記第１金型キャビティ内で形成された後、
前記上型と前記下型を分離して第２金型キャビティを形成する工程と、
前記第２金型キャビティから少なくとも一部の気体を排出する工程と、をさらに含む、ことを特徴とする、請求項６に記載の成型方法。
【請求項8】
さらに、前記中間型と前記成形品を前記下型に対して傾斜させる工程を含む、ことを特徴とする、請求項６に記載の成型方法。
【請求項9】
前記中間型が、第１端と、前記第１端の反対側における第２端と、を含み、前記中間型を傾斜させたとき、前記第１端が前記第２端より低くなる、ことを特徴とする、請求項６に記載の成型方法。
【請求項10】
さらに、前記成形品の形成後または形成中に、前記第１金型キャビティと気体管路の間の前記スリットを介して、少なくとも一部の気体を前記第１金型キャビティから前記気体排出機構の前記気体管路に排出する工程を含む、ことを特徴とする、請求項６に記載の成型方法。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２２年８月９日に出願された米国特許出願第１７／８１８４２５号の優先権を主張する。
本出願は、２０２２年８月９日に出願された米国特許出願第１７／８１８４２５号の優先権を主張する。
【0002】
本発明は、成型装置及び成型方法に関し、特に、射出成型または押出成型での使用に適した成型装置及び成型方法に関する。
【背景技術】
【0003】
発泡ポリマー成形品は、高強度、軽量、耐衝撃性、良好な遮音性と断熱性等、多くの利点を有している。発泡ポリマー成形品は、射出成型または押出成型により所定の形状を有する成形品とすることができる。例えば、高分子材料を溶融し、押出システムで発泡剤と混合して混合物を形成した後、混合物を成型装置に注入または押出し、所望の発泡ポリマー成形品を形成することができる。混合物の組成を変えたり、成型方法を調整したりすることにより、発泡ポリマー成形品の特性や用途を変えることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、成型装置及び成型方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一実施態様によれば、成型装置が開示される。成型装置は、上型と、上型に対向して配置される下型と、上型と下型の間に配置され、下型に可動的に取り付けられる中間型を含む。成型装置はさらに、中間型に取り付けられ、中間型を上型及び下型に相対して移動させるように構成された位置制御機構と、上型、中型及び下型によって画定される金型キャビティに隣接して配置された気体排出機構とを含む。気体排出機構は、気体管路と、金型キャビティ及び気体管路と連通し、成型装置が閉鎖構成にあるときに上型及び下型により共同で画定されるスリットと、を含む。
【0006】
本発明の一実施態様によれば、成型方法が開示される。成型方法は、下型と、下型に可動的に取り付けられる中間型を提供する工程と、上型を下型と係合することにより収容空間を画定するとともに、中間型を収容空間内に配置し、そのうち、上型、中間型、下型が共同で第１金型キャビティを画定する工程と、第１金型キャビティに成型材料を注入し、少なくとも部分的に中間型を取り囲み、第１金型キャビティ内で成形品を形成する工程と、を含む。成型方法はさらに、第１金型キャビティにおける成形品の形成後または形成中に、第１金型キャビティに隣接する気体排出機構のスリットを介して第１金型キャビティから気体の少なくとも一部を排出する工程と、上型を下型から離脱させる工程と、成形品を中間型から離型する工程と、を含む。
【0007】
本発明の態様は添付の図面と以下の詳細な説明からより理解されるであろう。業界における標準的慣行に従い、多様な特徴が正確な縮尺率ではないことに注意すべきである。実際、多様な特徴の寸法は、説明を明確にするために、任意に増減されていることがある。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の一実施態様に基づく成型方法を示すフローチャートである。
【図2A】本発明の一部の実施態様に基づく成型方法の１以上の製造段階における成型装置の概略斜視図である。
【図3A】本発明の一部の実施態様に基づく成型方法の１以上の製造段階における成型装置の概略斜視図である。
【図4A】本発明の一部の実施態様に基づく成型方法の１以上の製造段階における成型装置の概略斜視図である。
【図5】本発明の一部の実施態様に基づく成型方法の１以上の製造段階における成型装置の側面図である。
【図6A】本発明の一部の実施態様に基づく成型方法の１以上の製造段階における成型装置の概略斜視図である。
【図6C】本発明の一部の実施態様に基づく成型方法の１以上の製造段階における成型装置の側面図である。
【図7】本発明の一部の実施態様に基づく成型方法の１以上の製造段階における成型装置の側面図である。
【図8A】本発明の一部の実施態様に基づく成型方法の１以上の製造段階における成型装置の概略斜視図である。
【図9A】本発明の一部の実施態様に基づく成型方法の１以上の製造段階における成型装置の概略斜視図である。
【図10】本発明の一部の実施態様に基づく成型方法の１以上の製造段階における成型装置の側面図である。
【図11】本発明の一部の実施態様に基づく成型方法の１以上の製造段階における成型装置の側面図である。
【図12】本発明の一部の実施態様に基づく成形品の概略斜視図である。
【図13A】本発明の一部の実施態様に基づく成型方法の１以上の製造段階における成型装置の概略斜視図である。
【図14】本発明の一部の実施態様に基づく成型方法の１以上の製造段階における成型装置の側面図である。
【図15】本発明の一部の実施態様に基づく成型方法の１以上の製造段階における成型装置の側面図である。
【図16】本発明の一部の実施態様に基づく成型方法の１以上の製造段階における成型装置の側面図である。
【図17】本発明の一部の実施態様に基づく成型方法の１以上の製造段階における成型装置の側面図である。
【図18】本発明の一部の実施態様に基づく成型方法の１以上の製造段階における成型装置の側面図である。
【図19】本発明の一部の実施態様に基づく成型方法の１以上の製造段階における成型装置の側面図である。
【図20】本発明の一部の実施態様に基づく成型方法の１以上の製造段階における成型装置の側面図である。
【図21】本発明の一部の実施態様に基づく成型方法を示すフローチャートである。
【図22】本発明の一部の実施態様に基づく成型方法で使用される押出システムの概略図である。
【図24】本発明の一実施態様による混合物中の発泡剤量と最短距離の関係を示すグラフである。
【図25】本発明の一実施態様による発泡剤と高分子材料の比率と混合ローターの直径に対する最短距離の比率の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下で、本発明の異なる特徴を示すために異なる実施形態または実施例を開示する。本発明を簡易に示すために、部材と配置の具体例を以下で示す。当然、それらは例示的であり、限定する意図はない。例えば、以下の説明で、第２の要素上における第１の要素の形成には、第１の要素と第２の要素が直接接触した実施形態を含んだり、第１の要素と第２の要素間に別の要素が含まれ、第１の要素と第２の要素が必ずしも直接接触していない実施形態を含んだりすることがあり得る。さらに、本発明は異なる実施例で参照符号（数字及び（または）文字）を繰り返し使用することがある。この繰り返しは簡易性と明確性を目的としており、それ自体が論じられている異なる実施例及び（または）構成間の関係を決定付けることはない。
【0010】
また、「の真下（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「の下（ｂｅｌｏｗ）」、「の下方（ｌｏｗｅｒ）」、「の上（ａｂｏｖｅ）」、「の上方（ｕｐｐｅｒ）」空間的相対語（ｓｐａｔｉａｌｌｙ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｔｅｒｍ）は、図面に示されるような１つの要素または特徴と他の要素または特徴との間の関係を説明するための記述を容易にするために、本明細書で使用されることがある。空間的相対語は、図面に描写された向きの他に使用または操作における装置の様々な向きを含むことを意図する。装置は異なる方向に向けられて（９０度回転されている、または他の向きになっている）もよく、本明細書で使用される空間的相対記述子はそれに応じて解釈されるべきである。
【0011】
本発明の広範囲で示す数値的範囲及びパラメータは近似値であるが、具体例に記載の数値は可能な限り正確に報告する。但し、いずれの数値もそれらの各試験測定値において見られる標準偏差から必然的に生じる特定の誤差を本質的に包含する。本明細書で使用される「約」という用語は、通常与えられた値または範囲の１０％、５％、１％または０．５％以内を指す。または、「約」という用語は、当業者により検討されたとき許容可能な標本平均の標準誤差内を指す。運用例／実施例を除き、またはその他明示的に記載がない限り、ここに開示されている材料の数量、時間の長さ、温度、動作条件、量の比率などについてのすべての数値的範囲、数量、値、比率は、すべての場合において「約」という用語によって修正されると理解されるべきである。したがって、特にそうではないことが示されない限り、本発明及び添付の特許請求の範囲に記述されている数値パラメータは、所望に応じて変動し得る。最後に、各数値的パラメータは、報告された有効な数字の数を考慮し、また通常の概算方法を適用することによって解釈されるべきである。本明細書において範囲は１つの終点からもう１つの終点まで、または２つの終点の間として表される。本明細書に開示されるすべての範囲は、別途そうではない旨の記載がない限り、終点を含む。
【0012】
一般に、発泡ポリマー成形品の外観および物理的性質は、成型工程により直接影響を受けるため、金型の設計においては、混合物が金型キャビティ内で均一かつ迅速に分布し、混合物中の気泡孔の分布密度が高く均一になるようにして、本来の物理的性質を保持できるように、金型キャビティ内に混合物を注入した後の気体の排出を考慮する必要がある。
【0013】
図１は、本発明の一部の実施態様に基づく成型方法１００を示すフローチャートである。一部の実施態様において、方法１００は、図１２に示す成形品６０を製造するためのものである。本発明の概念および方法１００を例示するために、様々な実施態様を以下に示す。しかしながら、本発明は特定の実施態様に限定されることを意図していない。さらに、異なる実施態様で例示された要素、条件、またはパラメータは、使用される要素、パラメータ、または条件が矛盾しない限り、組み合わせや変更を通じて異なる実施態様の組み合わせを形成することができる。さらに、図１に示す工程の前、間、後に、追加の工程が提供されてもよい。また、以下に説明する工程の一部は、方法１００の他の実施態様において置き換えられるか、または排除されてもよい。工程の順序は、交換可能であってもよい。図示を容易にするために、類似または同一の機能および特性を有する符号は、異なる実施態様において繰り返し用いられ、図２から１２は、本発明の一実施態様に基づく、例えば図１に示される成型方法の例示的な運用を示す概略図である。
【0014】
図２Ａは、本発明の一部の実施態様に基づく成型方法１００の工程１０１における成型装置２００の概略斜視図である。図２Ｂは図２Ａの成型装置２００の側面図である。一部の実施態様において、成型装置２００が提供される。一部の実施態様において、成型装置２００は、上型２０と、下型３０と、中間型４０と、位置制御機構５０と、傾斜機構７０と、気体排出機構１９とを含む。図２Ａと図２Ｂに示すように、一部の実施態様において、工程１０１では、下型３０と、下型３０に可動的に取り付けられた中間型４０が提供される。
【0015】
一部の実施態様において、上型２０は、下型３０に対向して配置される。上型２０は下型３０上に配置され、下型３０と係合することができる。一部の実施態様において、上型２０と下型３０は相補的に構成され、かつ相互に分離可能である。上型２０は、寸法、形状などいくつかの構成において下型３０に対応している。一部の実施態様において、上型２０と下型３０は、図４Ａと図４Ｂに示す第１金型キャビティを画定するために、相補的に構成されている。一部の実施態様において、工程１０１の間において、上型２０と下型３０は分離されている。図２Ａと図２Ｂに示す実施態様において、成型装置２００は開放構成にある。
【0016】
一部の実施態様において、成型装置２００の提供は、下型３０を上型２０に向かって搬送することを含む。それにより、下型３０が後続の工程のために上型２０の下に配置される。一部の実施態様において、上型２０は下型３０と位置合わせされる。
【0017】
図２Ａと図２Ｂに示すように、一部の実施態様において、上型２０は、上面２１と、上面２１と反対側の下面２２とを有する。一部の実施態様において、上型２０は、上型キャビティ２３と、供給ポート２４を画定する。一部の実施態様において、上型２０の下面２２は、下型３０及び中間型４０と対向している。一部の実施態様において、上型２０の上型キャビティ２３は、上型２０の下面２２から凹陥されている。上型２０の上型キャビティ２３の構成（例えば、寸法または形状）は、中間型４０の構成（例えば、寸法または形状）に対応してもよい。一部の実施態様において、上型２０の上型キャビティ２３は、第１内側表面２３１と、第２内側表面２３２とを含む。一部の実施態様において、第２内側表面２３２は、第１内側表面２３１と上型２０の下面２２の間に延伸される。一部の実施態様において、第１内側表面２３１と第２内側表面２３２は、中間型４０の形に沿わせる。
【0018】
一部の実施態様において、供給ポート２４は、上型２０を貫通して延伸される。供給ポート２４は、上型２０の上面２１上に配置された開口部２４１を有する。一部の実施態様において、供給ポート２４は、成型装置２００が図４Ａと図４Ｂに示すように閉鎖構成にあるとき、上型２０の上型キャビティ２３または第１金型キャビティ１４と連通される。あるいは、一部の実施態様において、上型２０の上型キャビティ２３は、供給ポート２４を介してアクセス可能である。簡易性と明確性のため、１つの供給ポート２４のみが図示されているが、上型２０には任意の適切な数の供給ポート２４を構成できると理解されてもよい。一部の実施態様において、供給ポート２４の数は、上型２０の上型キャビティ２３の数と同じである。一部の実施態様において、上型２０の上型キャビティ２３の数は、供給ポート２４の数よりも多い。一部の実施態様において、供給ポート２４の数は、上型２０の上型キャビティ２３の数よりも多い。
【0019】
一部の実施態様において、上型２０に供給ポート２４を構成する代わりに、成型装置２００が図４Ａと図４Ｂに示すように閉鎖構成にあるとき、下型３０の下型キャビティ３３または第１金型キャビティ１４にアクセスするために、下型３０に供給ポート２４が配置される。一部の実施態様において、供給ポート２４は、成型装置２００が図４Ａと図４Ｂに示すように閉鎖構成にあるとき、供給ポート２４が第１金型キャビティ１４と連通される限り、下型３０の側壁３５、下型３０の下面３２、または任意の適した位置に構成される。
【0020】
図２Ａと図２Ｂに示すように、一部の実施態様において、下型３０は、上型２０の下に配置される。下型３０は、上面３１と、上面３１の反対側における下面３２を含み、下型キャビティ３３と穴構造３４を画定する。一部の実施態様において、下型３０の上面３１は、上型２０及び中間型４０と対向している。下型３０の下型キャビティ３３は、下型３０の上面３１から凹陥されている。下型３０の下型キャビティ３３の構成（例えば、寸法または形状）は、中間型４０の下面の構成（例えば、寸法または形状）に対応している。一部の実施態様において、下型３０の下型キャビティ３３は、中間型４０の真下に配置される。下型３０の下型キャビティ３３は、成型装置２００が図４Ａと図４Ｂに示すように閉鎖構成にあるとき、第１金型キャビティ１４の一部であってもよい。
【0021】
図２Ａと図２Ｂに示すように、一部の実施態様において、穴構造３４は、下型３０の下型キャビティ３３に隣接して下型３０内に配置される。したがって、穴構造３４は下型３０の下型キャビティ３３と連通されなくてもよい。一部の実施態様において、下型３０の下型キャビティ３３は、穴構造３４を介してアクセス可能でなくてもよい。一部の実施態様において、穴構造３４は下型３０を貫通して延伸されていても、されていなくてもよい。
【0022】
一部の実施態様において、穴構造３４は、相互に連通された第１穴３４１と第２穴３４２とを含む。第１穴３４１は、下型３０の上面３１上に開口部を有する。第２穴３４２は、第１穴３４１の下に配置される。一部の実施態様において、第２穴３４２の大きさ（例えば、幅または直径）は、第１穴３４１の大きさ（例えば、幅または直径）より小さく、段差構造３４３を形成している。一部の実施態様において、第２穴３４２の大きさは、第１穴３４１の大きさより小さい。一部の実施態様において、穴構造３４はさらに、第１穴３４１と第２穴３４２に隣接して配置された第３穴３４４を含む。第３穴３４４は、第１穴３４１及び第２穴３４２と連通されなくてもよい。
【0023】
簡易性と明確性のため、第１穴３４１と第２穴３４２、第３穴３４４のみが図示されているが、下型３０には任意の適切な数の穴を構成できると理解されてもよい。一部の実施態様において、穴構造３４は、位置制御機構５０の一部と、傾斜機構７０の少なくとも一部を受け入れるために用いられてもよい。したがって、穴の数は、位置制御機構５０の数及び傾斜機構７０の数と等しくてもよい。位置制御機構５０の数は、２つまたは３つとしてもよく、これにより、上型２０から位置制御機構５０及び中間型４０に加えられる下方への押圧力をバランスよく、または均一に支持することができる。
【0024】
一部の実施態様において、気体排出機構１９が第１金型キャビティ１４に隣接して配置される。一部の実施態様において、気体排出機構１９は、上型２０または下型３０内に配置される。一部の実施態様において、気体排出機構１９は、下型キャビティ３３に隣接して配置され、かつ下型３０内に延伸された気体管路１９２と、成型装置２００が図４Ａと図４Ｂに示すように閉鎖構成にあるとき、上型２０と下型３０によって共同で画定されるスリット１９１とを含み、スリット１９１は、第１金型キャビティ１４及び気体管路１９２と連通している。一部の実施態様において、スリット１９１は、気体管路１９２と下型キャビティ３３の間に配置される。スリット１９１の一端が下型キャビティ３３に結合され、他端が気体管路１９２に結合される。一部の実施態様において、スリット１９１は、下型３０の上面３１から凹陥されている。一部の実施態様において、スリット１９１の高さは、気体管路１９２の直径より小さい。一部の実施態様において、スリット１９１の高さは、０．０１ｍｍより大きく、０．５ｍｍより小さい。一部の実施態様において、スリット１９１の高さは、０．０１ｍｍより大きく、０．２ｍｍより小さい。一部の実施態様において、スリット１９１の幅は、３ｍｍ以上２０ｍｍ以下の範囲である。一部の実施態様において、スリット１９１のサイズ及び形状は、気体または流体のみがスリット１９１に流入でき、固体及び液体はスリット１９１に流入できない構成である。
【0025】
一部の実施態様において、気体管路１９２の一端は、スリット１９１と連通し、その他端は下型３０上に形成され、かつ外部環境と連通する開口部を含む。一部の実施態様において、気体管路１９２は、下型キャビティ３３と下型３０の側壁３５の間、または下型キャビティ３３と下型３０の下面３２の間に配置される。
【0026】
一部の実施態様において、気体排出機構１９は、下型キャビティ３３を囲み、互いに間隔を空けて配置された複数の気体管路１９２と、下型キャビティ３３及び対応する気体管路１９２と連通する複数のスリット１９１を含む。複数の気体管路１９２の数及び位置は特に限定されず、例えば、下型キャビティ３３と下型３０の側壁３５の間及び（または）下型キャビティ３３と下型３０の下面３２の間に配置することができる。しかしながら、本発明はそれらに限らない。
【0027】
一部の実施態様において、中間型４０は、上型２０と下型３０との間に配置され、下型３０に可動的に取り付けられる。一部の実施態様において、中間型４０は、下型３０に可動的に取り付けられ、かつ位置制御機構５０及び（または）傾斜機構７０の動作により、上型２０と下型３０の間で移動可能である。
【0028】
一部の実施態様において、位置制御機構５０が中間型４０を駆動または作動させ、上型２０と下型３０の間で移動させる。中間型４の最大変位量は、位置制御機構５０により制限されると理解されてもよい。一部の実施態様において、中間型４０と下型３０との間の間隙Ｇ１または距離は、位置制御機構５０によって制御される。
【0029】
一部の実施態様において、中間型４０は、本体部４１と、靴型４２を含んでもよい。一部の実施態様において、本体部４１は、靴型４２の後端部に接続される。一部の実施態様において、本体部４１と靴型４２は、一体型構造物として一体的に形成されてもよい。一部の実施態様において、本体部４１は、上面４１１と、上面４１１の反対側における下面４１２とを有する。一部の実施態様において、靴型４２は、上面４２１と、上面４２１の反対側における下面４２２と、上面４２１と下面４２２の間に延在する外表面４２３とを有する。一部の実施態様において、靴型４２は、外表面４２３から凹陥された少なくとも１つの凹部４３を画定する。一部の実施態様において、中間型４０の凹部４３は、図４Ａと図４Ｂに示すように成型装置２００が閉鎖構成にあるとき、第１金型キャビティ１４の一部である。一部の実施態様において、複数の凹部４３は、相互に連通され、かつ靴型４２の下面４２２まで延伸される。一部の実施態様において、靴型４２はさらに、靴型４２の下面４２２から凹陥された少なくとも１つの下面凹部（図示しない）を画定する。一部の実施態様において、中間型４０は、本体部４１に近く、靴型４２から離れた第１端４７と、第１端４７に対しては反対側である第２端４８とを含む。中間型４０の第２端４８は、靴型４２に近く、本体部４１から離れている。一部の実施態様において、中間型４０の第２端４８は、靴型４２を含む。
【0030】
一部の実施態様において、靴型４２の上面４２１は、本体部４１の上面４１１と実質的に揃っている、または共平面である。一部の実施態様において、中間型４０の上面は、靴型４２の上面４２１と本体部４１の上面４１１を含む。同様に、一部の実施態様において、靴型４２の下面４２２は、本体部４１の下面４１２と実質的に揃っている、または共平面である。一部の実施態様において、中間型４の下面は、靴型４２の下面４２２と本体部４１の下面４１２を含んでもよい。その結果、一部の実施態様において、靴型４２の最大厚さは、本体部４１の最大厚さ及び中間型４０の最大厚さに実質的に等しくてもよい。
【0031】
一部の実施態様において、位置制御機構５０は、中間型４０の本体部４１の下面４１２に接続され、または取り付けられる。一部の実施態様において、位置制御機構５０は、中間型４０を上に向かって駆動または作動させ、成型装置２００が開放構成にあるとき、下型３０の上面３１と中間型４０の本体部４１の下面４１２の間に間隙Ｇ１を生成するように構成される。一部の実施態様において、位置制御機構５０は、中間型４０と下型３０間の相対的に移動をするように構成される。図２Ａと図２Ｂに示すように、成型装置２００が開放構成にあるとき、間隙Ｇ１が最大値に達する。一部の実施態様において、間隙Ｇ１は、４５ｍｍ以上１５０ｍｍ以下の範囲である。
【0032】
一部の実施態様において、位置制御機構５０の一部は、下型３０の穴構造３４内に受け入れられる。一部の実施態様において、位置制御機構５０の一部は、下型３０の第１穴３４１と第２穴３４２に受け入れられる。一部の実施態様において、成型装置２００が閉鎖構成にあるとき、位置制御機構５０全体が下型３０の穴構造３４内に受け入れられ、本体部４１の下面４１２が下型３０の上面３１に接触する。
【0033】
一部の実施態様において、位置制御機構５０は、棒部材５１と、付勢部材５２を含む。棒部材５１は、ピン、支柱、ポスト、または柱状体であってよく、中間型４０の移動方向を案内するために使用されてもよい。一部の実施態様において、棒部材５１の上端は、中間型４０の本体部４１の下面４１２に接続または取り付けられ、棒部材５１の下端は、穴構造３４の第１穴３４１と第２穴３４２を通って延在される。付勢部材５２は、棒部材５１の動きを制御する、または棒部材５１を駆動するように構成される。付勢部材５２は、棒部材５１を取り囲むバネまたは弾性体であってもよい。一部の実施態様において、付勢部材５２の上端は、中間型４０の本体部４１の下面４１２に接続または取り付けられ、付勢部材５２の下端は、下型３０の穴構造３４の段差構造３４３に接続または取り付けられる。中間型４０に下向きの力を加えて中間型４０を下方に移動させて付勢部材５２を押すように駆動すると、押された付勢部材５２に弾性位置エネルギーが蓄積される。下向きの力が解放されると、弾性位置エネルギーによって、中間型４０を上方に移動させる。位置制御機構５０は、圧縮段階と弾性回復段階とを有するピストンまたは他の適切な機構であってもよい。一部の実施態様において、付勢部材５２を省略し、棒部材５１の下端が適当なアクチュエータに接続される。これにより、棒部材５１の移動が弾性位置エネルギーにより制御されないようにしてもよい。
【0034】
一部の実施態様において、中間型４０は、下型３０及び位置制御機構５０から着脱可能である。成形品６０（図１２示す）の大きさまたは外観は、中間型４０の大きさまたは外観に対応してもよい。したがって、異なるサイズまたは異なる外観を有する異なる成形品６０を製造するために、成型装置２００に異なるサイズまたは異なる外観を有する異なる中間型４０を採用してもよい。中間型４０が変更された場合、下型３０の下型キャビティ３３と上型２０の上型キャビティ２３もそれに応じて変更されてもよい。
【0035】
一部の実施態様において、傾斜機構７０は、中間型４０に取り付けられ、中間型４０を下型３０に対して傾斜させるように構成される。一部の実施態様において、傾斜機構７０は、位置制御機構５０に隣接して配置される。一部の実施態様において、傾斜機構７０は、中間型４０の第１端４７に取り付けられる。一部の実施態様において、傾斜機構７０は、中間型４０の本体部４１の下面４１２に接続または取り付けられる。一部の実施態様において、傾斜機構７０は、中間型４０を下型３０に対して傾斜させ、中間型４０の第２端４８を中間型４０の第１端４７より高い位置まで移動させるように構成される。中間型４０は、成型装置２００が開放構成にあるときに傾斜させることができ、成型装置２００が閉鎖構成であるとき、中間型４０は傾斜させることができない。中間型４０は、中間型４０と下型３０間の間隙Ｇ１がゼロ以上であるとき、傾斜機構７０によって傾斜されてもよい。一部の実施態様において、中間型４０が傾斜される前、靴型４２の下面４２２は、下型３０の上面３１と平行である。一部の実施態様において、傾斜機構７０は、中間型４０と下型３０間の相対的傾斜を与えるように構成される。一部の実施態様において、中間型４０が傾斜されたとき（図１０に示す）、靴型４２の下面４２２と、下型３０の上面３１のなす角がσ（以下角度σとも呼ぶ）となる。一部の実施態様において、角度σは、０～９０度の範囲である。一部の実施態様において、角度σは、２０～７０度の範囲である。
【0036】
一部の実施態様において、傾斜機構７０の一部は、下型３０の穴構造３４内に受け入れられる。一部の実施態様において、傾斜機構７０の一部は、下型３０の第３穴３４４内に受け入れられる。一部の実施態様において、成型装置２００が閉鎖構成にあるとき、傾斜機構７０全体が下型３０の穴構造３４内に受け入れられる。
【0037】
一部の実施態様において、傾斜機構７０は、中間型４０を回動させるための支点（ｆｕｌｃｒｕｍ）７１を含む。中間型４０は、支点７１を軸として回転できる、下型３０に対して中間型４０を傾斜させることができる。一部の実施態様において、支点７１は、第３穴３４４内に配置された棒部材７２に取り付けられる。
【0038】
棒部材７２は、ピン、支柱、ポスト、または柱状体であってよく、中間型４０と共に支点７１を移動させるために使用されてもよい。一部の実施態様において、棒部材７２は、位置制御機構５０の棒部材５１に隣接して配置される。一部の実施態様において、棒部材７２の上端は、中間型４０の本体部４１の下面４１２に接続または取り付けられ、棒部材７２の下端は、穴構造３４の第３穴３４４を通って延在される。位置制御機構５０が中間型４０を上に向かって移動するように駆動または作動させ、下型３０の上面３１と中間型４の本体部４１の下面４１２の間に間隙Ｇ１が生じると、支点７１と棒部材７２が上方へ移動する。一部の実施態様において、支点７１の位置は、位置制御機構５０により制御される。
【0039】
図３Ａは、本発明の一部の実施態様に基づく成型装置２００の概略斜視図である。図３Ｂは図３Ａの成型装置２００の側面図である。図３Ａと図３Ｂに示すように、上型２０と下型３０間の距離が徐々に減少される。図３Ａと図３Ｂに示すように、上型２０と下型３０間に相対移動が発生する。一部の実施態様において、上型２０の位置が固定され、下型３０と中間型４０が上型２０に向かって移動される。一部の実施態様において、下型３０と中間型４０の位置が固定され、上型２０が下型３０と中間型４０に向かって移動される。一部の実施態様において、下型３０と上型２０が相互に向かって移動される。図３Ａと図３Ｂに示す段階において、中間型４０は上型キャビティ２３に収容され、下型キャビティ３３内にはまだ配置されていない。つまり、下型３０が上型２０を収容する前に、中間型４０が上型２０を収容する。一部の実施態様において、図３Ａと図３Ｂに示す段階で、上型２０の第１内側表面２３１が、中間型４の上面（靴型４２の上面４２１と本体部４１の上面４１１とを含む）に接触する。上型２０の第２内側表面２３２は、中間型４０の外表面４２３に接触する。一部の実施態様において、図３Ａと図３Ｂに示す段階で、中間型４０の下面（靴型４２の下面４２２と、本体部４１の下面４１２とを含む）は、上型２０の下面２２と実質的に共平面である。一方、下型３０の上面３１と中間型４０の下面間の間隙Ｇ１は変化していなかった。一部の実施態様において、図３Ａと図３Ｂに示す段階で、間隙Ｇ１はその最大値に達する。
【0040】
図４Ａは、本発明の一部の実施態様に基づく成型方法１００の工程１０２における成型装置２００の概略斜視図である。図４Ｂは図４Ａの成型装置２００の側面図である。図４Ａと図４Ｂに示すように、一部の実施態様において、工程１０２では、上型２０が下型３０と係合して収容空間１２を共同で画定し、中間型４０が収容空間１２内に配置される。一部の実施態様において、上型２０、中間型４０、下型３０が、共同で第１金型キャビティ１４を画定する。一部の実施態様において、上型２０と下型３０間の相対移動は、上型２０と下型３０間の距離がゼロに減少するまで継続する。一部の実施態様において、上型２０の位置が固定され、中間型４０が上型２０に収容され、下型３０が上型２０に向かって移動する。一部の実施態様において、下型３０の位置が固定され、上型２０と中間型４０が下型３０に向かって移動される。一部の実施態様において、下型３０と上型２０が相互に向かって移動される。一部の実施態様において、下型３０の上面３１が中間型４０の下面と接触している。一部の実施態様において、下型３０の上面３１と中間型４０の下面間の間隙Ｇ１がゼロに減少される。上型２０が中間型４０に下向きの力を加え、中間型４０を下方に移動させて付勢部材５２を押圧する。一部の実施態様において、成型装置２００が閉鎖構成にあるとき、押された付勢部材５２に弾性位置エネルギーが蓄積される。
【0041】
図４Ａと図４Ｂに示すように、成型装置２００は閉鎖構成にあり、上型２０が下型３０と係合されている。一部の実施態様において、中間型４０は全体が収容空間１２内に配置され、収容される。一部の実施態様において、上型２０、中間型４０、下型３０が、共同で第１金型キャビティ１４を画定する。第１金型キャビティ１４は、成型材料（図示せず）を収容し、所定の形状を有する成形品６０に成型材料を成型するように構成される。上型２０の供給ポート２４は、第１金型キャビティ１４に連通される。
【0042】
一部の実施態様において、方法１００はさらに、成型材料を生成するように構成された押出システム１０を提供する工程と、押出システム１０と連通可能であり、押出システム１０から遠位に配置され、成型材料を吐出するように構成された吐出口１０ｂを含む吐出チャネル１０ａを提供する工程とを含む。一部の実施態様において、成型装置２００の供給ポート２４は、吐出口１０ｂに対応して係合可能である。一部の実施態様において、供給ポート２４の開口部２４１は、吐出チャネル１０ａと係合される。一部の実施態様において、押出システム１０と吐出チャネル１０ａは、成型装置２００の供給ポート２４に隣接して配置される。成型装置２００は、吐出チャネル１０ａの吐出口１０ｂから成型材料を受け取るように構成される。一部の実施態様において、吐出チャネル１０ａは、成型装置２００に進入し、または成型装置２００から後退することが可能である。一部の実施態様において、吐出チャネル１０ａと吐出口１０ｂは、上面視で供給ポート２４と重なり合う。
【0043】
一部の実施態様において、成型材料は、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、スチレン－エチレン－ブチレン－スチレン（ＳＥＢＳ）、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、熱可塑性ポリエステルエラストマー（ＴＰＥＥ）または類似した高分子材料を含む。一部の実施態様において、成型材料は、リサイクル可能な材料を含む。一部の実施態様において、成型材料はさらに、発泡剤を含む。一部の実施態様において、発泡剤は、当業者に知られた任意の種類の化学または物理発泡剤とすることができる。一部の実施態様において、発泡剤は超臨界流体である。超臨界流体は、超臨界状態の二酸化炭素や窒素などの不活性ガスを含んでいてもよい。高分子材料と発泡剤の混合の技術的詳細は従来技術であるため、ここでは説明を省略する。
【0044】
一部の実施態様において、図４Ａと図４Ｂに示すように、第１金型キャビティ１４は、相互に連通された第１部分１４１と第２部分１４２とを含む。一部の実施態様において、第１部分１４１は、上型２０の第２内側表面２３２と靴型４２の凹部４３の側壁により画定される。一部の実施態様において、第１金型キャビティ１４の第１部分１４１は、靴型４２の凹部４３と実質的に同じである。一部の実施態様において、第２部分１４２は、下型３０の下型キャビティ３３の側壁と、中間型４０の下面（靴型４２の下面４２２と、本体部４１の下面４１２とを含む）と、上型２０の下面２２により画定される。一部の実施態様において、第１金型キャビティ１４の第２部分１４２は、下型３０の下型キャビティ３３と実質的に同じである。
【0045】
図５は、本発明の一部の実施態様に基づく成型方法１００の工程１０３における成型装置の側面図である。一部の実施態様において、図５に示すように、方法１００はさらに、上型２０、中間型４０、下型３０をプラットフォーム１９６の上方に配置する工程を含み、そのうち、プラットフォーム１９６が、プラットフォーム１９６を貫通して延伸された第１開口部１９６ａを含む。プラットフォーム１９６は、成型装置２００を配置するように構成される。
【0046】
一部の実施態様において、押出システム１０は第１開口部１９６ａの上方に配置される。一部の実施態様において、吐出チャネル１０ａと吐出口１０ｂは、上面視で第１開口部１９６ａと重なり合う。一部の実施態様において、チャンバ１９６ｂがプラットフォーム１９６の下方に配置される。プラットフォーム１９６と吐出口１０ｂは、チャンバ１９６ｂの上方に配置される。一部の実施態様において、成型装置２００は、押出システム１０とプラットフォーム１９６の間に配置される。
【0047】
一部の実施態様において、プランジャー１９７は、ベース部１９７ａとロッド１９７ｂとを含む。プランジャー１９７は、プラットフォーム１９６の上方に配置された成型装置２００に押込力を提供するように構成される。一部の実施態様において、プランジャー１９７は油圧プランジャーである。一部の実施態様において、ロッド１９７ｂは、第１開口部１９６ａを通過して成型装置２００に向かって延伸可能であり、かつベース部１９７ａに向かって収縮可能である。一部の実施態様において、ロッド１９７ｂは垂直に移動可能である。一部の実施態様において、プランジャー１９７は約３０Ｎから８０Ｎの範囲で押込力を提供することができる。一部の実施態様において、押込力は約５０Ｎである。
【0048】
一部の実施態様において、プランジャー１９７は、プラットフォーム１９６に対して移動可能である。一部の実施態様において、プランジャー１９７は、チャンバ１９６ｂから分離されており、かつチャンバ１９６ｂ内へ移動可能である。一部の実施態様において、プランジャー１９７は移動可能ではなく、初めにチャンバ１９６ｂ内に固定される。一部の実施態様において、プランジャー１９７はプラットフォーム１９６下方に固定して配置され、ロッド１９７ｂは第１開口部１９６ａに垂直に整列される。一部の実施態様において、プランジャー１９７は、初めにチャンバ１９６ｂ内に固定される。一部の実施態様において、図３に示すように、プランジャー１９７は収縮構成である。
【0049】
一部の実施態様において、下型３０はさらに、プランジャー１９７の少なくとも一部を受け入れるように構成された第２開口部３６を含む。一部の実施態様において、第２開口部３６は、上面視で第１開口部１９６ａと重なり合う。一部の実施態様において、プラットフォーム１９６の上に成型装置２００を配置した後、第１開口部１９６ａと第２開口部３６とを含む通路１９６ｃが形成される。一部の実施態様において、通路１９６ｃは、プラットフォーム１９６を貫通して延伸される。一部の実施態様において、供給ポート２４は、上面視で通路１９６ｃと重なり合う。
【0050】
図６Ａは、本発明の一部の実施態様に基づく成型方法１００の工程１０５における成型装置２００の概略斜視図である。図６Ｂは図６Ａの成型装置２００の側面図である。図６Ａと図６Ｂに示すように、一部の実施態様において、工程１０５では、成型材料６０ａが第１金型キャビティ１４内に注入され、少なくとも部分的に中間型４０を取り囲み、第１金型キャビティ１４内で成形品６０が形成される。
【0051】
一部の実施態様において、成型材料６０ａは、供給ポート２４の開口部２４１を介して第１金型キャビティ１４内に注入される。一部の実施態様において、成型装置２００が閉鎖構成にあるとき、または上型２０と下型３０が相互に係合されているとき、成型材料６０ａを第１金型キャビティ１４内に注入される。一部の実施態様において、成型材料６０ａは、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、スチレン－チレン－ブチレン－スチレン（ＳＥＢＳ）、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、熱可塑性ポリエステルエラストマー（ＴＰＥＥ）または類似した高分子材料を含む。一部の実施態様において、成型材料６０ａはさらに、発泡剤を含む。一部の実施態様において、成型材料６０ａは、発泡性材料または低発泡性材料であってもよい。一部の実施態様において、成型材料６０ａは、リサイクル可能な材料を含む。一部の実施態様において、成型材料６０ａは、非発泡性材料であってもよい。一部の実施態様において、成型材料６０ａは、第１金型キャビティ１４（第１部分１４１と第２部分１４２とを含む）を埋め尽くしてもよい。
【0052】
一部の実施態様において、成型材料６０ａは、吐出口１０ｂから吐出され、高分子材料を含む。一部の実施態様において、成型材料６０ａは、押出システム１０に沿って流動可能であり、かつ吐出口１０ｂから吐出可能である。一部の実施態様において、成型材料６０ａは流動可能であり、かつホットメルト（ｈｏｔ ｍｅｌｔｉｎｇ）またはその他適したプロセスにより形成される。ホットメルトの技術的詳細は従来技術であるため、ここでは説明を省略する。
【0053】
一部の実施態様において、成形品６０は、第１金型キャビティ１４内で成型材料６０ａから一体的に形成される。一部の実施態様において、成形品６０は接着剤を含まない。成形品６０は、スリッパ、ビーチサンダル、またはサンダルなどの靴であってもよい。一部の実施態様において、成形品６０は、ベース部分６２（例えば、ソール部分）と、少なくとも１つのアッパー部分６１（例えば、ストラップ部分）とを含む。一部の実施態様において、成形品６０のアッパー部分６１は、第１金型キャビティ１４の第１部分１４１内に配置された成型材料６０ａの第１部分から形成される。一部の実施態様において、成形品６０のベース部分６２は、第１金型キャビティ１４の第２部分１４２内に配置された成型材料６０ａの第２部分から形成される。さらに、追加のピン６３が、供給ポート２４内に配置された成型材料６０ａの第３部分から形成されてもよい。追加のピン６３は、成形品６０のアッパー部分６１に接続されてもよい。一部の実施態様において、気体排出機構１９のスリット１９１が第１金型キャビティ１４に連通されているため、成型材料６０ａの注入後、少なくとも一部の気体が第１金型キャビティ１４からスリット１９１を介して排出される。一部の実施態様において、第１金型キャビティ１４から気体の一部が排出されるため、第１金型キャビティ１４内に成型材料６０ａが発泡するためのスペースが確保される。
【0054】
図６Ｃは、本発明の一部の実施態様に基づく成型方法１００の工程１０６における成型装置２００の概略斜視図である。図６Ｃに示すように、一部の実施態様において、工程１０６では、第１金型キャビティ１４内への成型材料６０ａを射出する期間中、ロッド１９７ｂを第１開口部１９６ａ貫通し、下型３０に向けて延伸することにより、下型３０及び上型２０に押込力を加える。一部の実施態様において、押込力を加える過程で、下型３０の第２開口部３６が、プランジャー１９７のロッド１９７ｂと垂直方向に配列される。一部の実施態様において、プランジャー１９７のロッド１９７ｂは、通路１９６ｃと整列される。
【0055】
押出システム１０から第１金型キャビティ１４内への成型材料６０ａの吐出中、吐出チャネル１０ａと吐出口１０ｂは、上面視で、供給ポート２４、通路１９６ｃ、ロッド１９７ｂと重なり合う。
【0056】
一部の実施態様において、押込力を加える過程で、ロッド１９７ｂは下型３０に当接される。一部の実施態様において、ロッド１９７ｂが延伸されて通路１９６ｃを通過し、下型３０に当接されて、下型３０を上型２０に向かって押圧する。押込力は上型２０に向かって下型３０に加えられる。一部の実施態様において、上向きの押込力が成型装置２００に加えられる。一部の実施態様において、押込力は約３０Ｎから約８０Ｎの範囲である。一部の実施態様において、押込力は約５０Ｎである。下型３０と上型２０は、押込力が加えられる間、互いに緊密に係合される。一部の実施態様において、図６Ｃに示すように、プランジャー１９７は延伸構成にある。
【0057】
一部の実施態様において、成型材料６０ａは、注入力により、吐出口１０ｂを通じて第１金型キャビティ１４内に押し込まれる。一部の実施態様において、注入力の方向は、吐出チャネル１０ａから第２開口部３６に向かう方向である。一部の実施態様において、注入力の方向は、押込力の方向と反対である。
【0058】
一部の実施態様において、工程１０７では、成形品６０が第１金型キャビティ１４内で形成された後、第１金型キャビティ１４に隣接した気体排出機構１９のスリット１９１を介して、少なくとも一部の気体が第１金型キャビティ１４から排出される。第１金型キャビティ１４内で成形品６０が形成された後、第１金型キャビティ１４と気体管路１９２の間のスリット１９１を介して、少なくとも一部の気体が第１金型キャビティ１４から気体排出機構１９の気体管路１９２に排出される。一部の実施態様において、成型材料６０ａの射出により第１金型キャビティ１４の圧力が上昇し、第１金型キャビティ１４内の気体が正圧によりスリット１９１に進入する。一部の実施態様において、第１金型キャビティ１４内の気体のみがスリット１９１に進入し、成型材料６０ａは第１金型キャビティ１４内に残る。一部の実施態様において、一部の気体は、気体排出機構１９の気体管路１９２を通じて成型装置２００から排出される。
【0059】
図７は、本発明の一部の実施態様に基づく成型方法１００の工程１０７における成型装置２００の概略斜視図である。図７に示すように、一部の実施態様において、成形品６０が第１金型キャビティ１４内で形成された後、上型２０と下型３０を分離して第２金型キャビティ１４ａを形成し、第２金型キャビティ１４ａから少なくとも一部の気体が排出される。一部の実施態様において、第２金型キャビティ１４ａの体積は、第１金型キャビティ１４よりも大きく、第２金型キャビティ１４ａを有する成型装置２００は、閉鎖構成に維持される。一部の実施態様において、第２金型キャビティ１４ａは、押出システム１０を引き離すこと及び（または）ロッド１９７ｂをプランジャー１９７のベース部１９７ａに向かって収縮させることによって形成され、第２金型キャビティ１４ａの体積は、第１金型キャビティ１４の体積よりもわずかに大きい。
【0060】
一部の実施態様において、第１金型キャビティ１４内への成型材料６０ａの注入が完了すると、押出システム１０が引き離され、成型装置２００から離隔される。一部の実施態様において、第１金型キャビティ１４内への成型材料６０ａの注入が完了すると、ロッド１９７ｂがベース部１９７ａに向かって収縮され、ロッド１９７ｂが収縮されることで押込力が解除される。一部の実施態様において、第１金型キャビティ１４内への成型材料６０ａの注入が完了すると、吐出口１０ｂが供給ポート２４から離脱され、ロッド１９７ｂが成型装置２００から離隔される。プランジャー１９７は、図７に示すように、収縮構成に戻る。
【0061】
一部の実施態様において、方法１００は、成型材料６０ａの注入後、ロッド１９７ｂをベース部１９７ａに向かって収縮させることにより、第１金型キャビティ１４から少なくとも一部の気体を排出する工程を含む。押込力及び（または）注入力の解除後、成型装置２００は閉鎖構成が維持され、第２金型キャビティ１４ａが形成されて、少なくとも一部の気体が第２金型キャビティ１４ａから気体排出機構１９のスリット１９１に排出される。一部の実施態様において、成型装置２００は、プラットフォーム１９６の上に配置され、かつ、気体排出機構１９との係合が解除される。押込力及び（または）注入力の解除後、上型２０及び下型３０が押込力及び（または）注入力によって締め付けられなくなり、少なくとも一部の気体が下型３０と上型２０との間の空間を介して排出される。
【0062】
図８Ａは、本発明の一部の実施態様に基づく成型方法１００の工程１０８における成型装置２００の概略斜視図である。図８Ｂは図８Ａの成型装置２００の側面図である。図８Ａと図８Ｂに示すように、一部の実施態様において、工程１０８では、上型２０が下型３０から離脱される。
【0063】
工程１０８では、一部の実施態様において、上型２０と下型３０間に相対移動が発生し、上型２０と下型３０との間の距離が徐々に増加する。一方で、成形品６０は中間型４０に保持または取り付けられ、追加のピン６３は成形品６０に取り付けられたままである。一部の実施態様において、上型２０の位置は固定されており、下型３０のみが上型２０から遠ざかるように移動される。一方、中間型４０は上型２０内で支持される。一部の実施態様において、中間型４０と下型３０間の相対移動は、位置制御機構５０により中間型４０に加える押圧力により達成される。かかる押圧力は、図４Ａと図４Ｂの押圧された付勢部材５２に蓄えられた弾性位置エネルギーから変換される。
【0064】
一部の実施態様において、下型３０の位置が固定され、上型２０と中間型４０が下型３０から遠ざかるように同時に移動されてもよい。一方で、中間型４０は上型２０内に支持され、上型２０とともに移動される。一部の実施態様において、中間型４０と下型３０間の相対移動は、位置制御機構５０により中間型４０に加える押圧力により達成される。
【0065】
図９Ａは、本発明の一部の実施態様に基づく成型方法１００の工程１０９における成型装置２００の概略斜視図である。図９Ｂは図２Ａの成型装置２００の側面図である。図９Ａと図９Ｂに示すように、一部の実施態様において、工程１０９では、中間型４０を傾斜させる前に、中間型４０と成形品６０が下型３０から持ち上げられ、そのうち、成形品６０が中間型４０により保持される。図９Ａと図９Ｂに示すように、上型２０と下型３０間の相対移動は、上型２０が中間型４０から分離されるまで継続する。一方で、成形品６０は中間型４０上に留まる。一部の実施態様において、上型２０の位置が固定され、中間型４０の最大変位量は下型３０に取り付けられた位置制御機構５０により制限されるため、下型３０と中間型４０が上型２０から遠ざかるように同時に移動される。一部の実施態様において、下型３０の位置が固定され、上型２０が下型３０と中間型４０から遠ざかるように移動される。図９Ｂに示すように、中間型４０と上型２０間の距離は、中間型４０と下型３０間の距離より大きい。一部の実施態様において、下型３０の上面３１と中間型４０の下面間の間隙Ｇ１は、中間型４０と下型３０に取り付けられた位置制御機構５０により生じる。
【0066】
図１０は、本発明の一部の実施態様に基づく成型方法１００の工程１１０における成型装置２００の側面図である。図１０に示すように、一部の実施態様において、工程１１０では、中間型４０と成形品６０が下型３０に対して傾斜される。一部の実施態様において、中間型４０が支点７１を中心に揺動して中間型４０が傾斜され、中間型４０は下型３０に対して角度σを有する。一部の実施態様において、中間型４０の第１端４７は、中間型４０が傾斜されたときの第２端４８よりも低い。一部の実施態様において、中間型４０と成形品６０は、下型３０と中間型４０間の間隙Ｇ１がゼロ以上であるとき、下型３０に対して傾斜される。一部の実施態様において、中間型４０と成形品６０は、支点７１が下型キャビティ３３内に配置されているとき傾斜される。一部の実施態様において、中間型４０と成形品６０は、支点７１が下型３０の上方に配置されているとき、傾斜される。
【0067】
図１１は、本発明の一部の実施態様に基づく成型方法１００の工程１１１における成型装置２００の側面図である。図１１に示すように、一部の実施態様において、工程１１１では、中間型４０を傾斜させた後、成形品６０が中間型４０から離型される。一部の実施態様において、成形品６０は中間型４０の第２端４８から離型される。一部の実施態様において、傾斜された中間型４０と、下型３０の上面３１と中間型４０の下面間の間隙Ｇが、成形品６０の離型を容易にする。
【0068】
一部の実施態様において、追加のピン６３が成形品６０から除去され、図１２に示す成形品６０が取得される。一部の実施態様において、成型材料６０ａの一部がスリット１９１に入り、薄片（ｆｌａｋｅ）（図示せず）を形成して成形品６０に付着するが、薄片は成形品６０から除去される。
【0069】
図１２は、本発明の一部の実施態様に基づく成形品６０の概略斜視図である。一部の実施態様において、成形品６０は、ベース部分６２と、ベース部分６２に接続された少なくとも１つのアッパー部分６１とを含む。一部の実施態様において、ベース部分６２とアッパー部分６１は、一体として同時的に形成される。一部の実施態様において、ベース部分６２とアッパー部分６１間にインターフェイスがない。
【0070】
【0071】
図１３Ａに示すように、成型装置３００が提供される。成型装置３００は、上型２０と、下型３０と、中間型４０と、金型フレーム３７と、位置制御機構５０と、傾斜機構７０と、気体排出機構１９とを含む。図１３Ａに示す実施態様において、成型装置３００は開放構成にある。図１３に示す成型装置３００の上型２０、中間型４０、位置制御機構５０、傾斜機構７０は、図２Ａと図２Ｂに示す成型装置２００と類似しているが、金型フレーム３７が中間型４０を包囲し、上型２０と下型３０の間に配置され、気体排出機構１９が金型フレーム３７と下型３０に設けられる点が異なる。
【0072】
一部の実施態様において、上型２０は金型フレーム３７上に配置され、かつ金型フレーム３７と係合され、金型フレーム３７は下型３０の上に配置され、かつ下型３０と係合されてもよい。一部の実施態様において、上型２０と、金型フレーム３７と、下型３０は相補的に構成され、かつ相互に分離可能である。上型２０と下型３０は、寸法、形状などいくつかの構成において金型フレーム３７に対応していてもよい。一部の実施態様において、上型２０と、金型フレーム３７と、下型３０は、金型キャビティ（図示せず）を定義するために、相補的に構成される。一部の実施態様において、上型２０と、金型フレーム３７と、下型３０は相互に分離されている。
【0073】
一部の実施態様において、金型フレーム３７は、第３開口部３８を含み、図１４に示すように、下型キャビティ３３が、金型フレーム３７の第３開口部３８と、下型３０の上面３１により画定される。一部の実施態様において、図１３Ａと図１３Ｂに示すように、中間型４０は下型３０の上面３１の上に配置されるように構成され、中間型４０の一部と、位置制御機構５０の一部と、傾斜機構７０の一部が金型フレーム３７により包囲される。一部の実施態様において、中間型４０を上に配置するように構成された下型３０の上面３１の一部は、上型２０を上に配置するように構成された下型３０の上面３１の他の一部と共平面である。一部の実施態様において、金型フレーム３７は、上面３７１と、上面３７１の反対側における下面３７２を含む。上面３７１は上型２０対向し、下面３７２は下型３０対向している。
【0074】
上型２０の上型キャビティ２３及び金型フレーム３７の第３開口部３８の構成（例えば、寸法または形状）は、中間型４０の構成（例えば、寸法または形状）に対応してもよい。一部の実施態様において、穴構造３４は、下型３０と金型フレーム３７に画定される。一部の実施態様において、第１穴３４１は、金型フレーム３７の上面３７１上に形成され、かつ下型３０内に延伸された開口を含む。一部の実施態様において、付勢部材５２と棒部材７２は、金型フレーム３７を貫通して延伸される。
【0075】
一部の実施態様において、気体排出機構１９は、金型フレーム３７と下型３０内に配置される。気体排出機構１９は、図１５に示すように、成型装置３００が閉鎖構成にあるとき、第３開口部３８に隣接して配置され、かつ金型フレーム３７と下型３０により画定される気体管路１９２と、上型２０と金型フレーム３７により共同で画定されるスリット１９１を含む。一部の実施態様において、スリット１９１は、第３金型キャビティ１４ｂ及び気体管路１９２と連通している。一部の実施態様において、スリット１９１は、金型フレーム３７の上面３７１から凹陥されている。
【0076】
図１４に示すように、金型フレーム３７は、下型３０上に配置され、上型２０と金型フレーム３７間の距離が徐々に減少される。図１４に示すように、上型２０と金型フレーム３７間に相対移動が発生する。一部の実施態様において、上型２０の位置が固定され、金型フレーム３７と、下型３０と、中間型４０が上型２０に向かって共に移動される。一部の実施態様において、金型フレーム３７と、下型３０と、中間型４０の位置が固定され、上型２０が金型フレーム３７と、下型３０と、中間型４０に向かって移動される。図１４に示す段階において、中間型４０は上型キャビティ２３に収容され、下型キャビティ３３内にはまだ配置されていない。つまり、金型フレーム３７と下型３０が上型２０を収容する前に、中間型４０は上型２０に収容される。一部の実施態様において、金型フレーム３７の上面３７１と、中間型４０の下面との間の間隙Ｇ２は変化していない。一部の実施態様において、図１４に示す段階において、間隙Ｇ２はその最大値に到達する。
【0077】
図１５に示すように、一部の実施態様において、上型２０は、金型フレーム３７及び下型３０と係合されることにより収容空間１２を画定し、かつ、中間型４０が収容空間１２内に配置され、そのうち、上型２０と、中間型４０と、金型フレーム３７と、下型３０が共同で第３金型キャビティ１４ｂを画定する。第３金型キャビティ１４ｂは、成型材料（図示せず）を収容し、所定の形状を有する成形品６０に成型材料を成型するように構成される。上型２０の供給ポート２４は、第３金型キャビティ１４ｂに連通される。
【0078】
一部の実施態様において、上型２０と金型フレーム３７間の相対移動は、上型２０と金型フレーム３７間の距離がゼロに減少するまで継続する。一部の実施態様において、上型２０の位置が固定され、中間型４０が上型２０に収容され、下型３０と金型フレーム３７が上型２０に向かって移動される。一部の実施態様において、下型３０と金型フレーム３７の位置が固定され、上型２０と中間型４０が金型フレーム３７と下型３０に向かって移動される。一部の実施態様において、下型３０の上面３１が中間型４０の下面と接触している。一部の実施態様において、金型フレーム３７の上面３７１と中間型４０の下面間の間隙Ｇ２がゼロに減少される。
【0079】
図１５に示すように、成型装置３００は閉鎖構成にあり、上型２０が金型フレーム３７と係合され、金型フレーム３７が下型３０と係合される。一部の実施態様において、上型２０の下面２２が、金型フレーム３７の上面３７１に接触し、金型フレーム３７の下面３７２と本体部４１の下面４１２が、下型３０の上面３１に接触する。したがって、上型２０と、金型フレーム３７と、下型３０が、中間型４０を受け入れるための収容空間１２を共同で画定する。
【0080】
上型２０が中間型４０に下向きの力を加え、中間型４０を下方に移動させて付勢部材５２を押圧する。一部の実施態様において、成型装置３００が閉鎖構成にあるとき、押された付勢部材５２に弾性位置エネルギーが蓄積される。
【0081】
一部の実施態様において、成型材料（図示せず）を製造するように構成された押出システム１０が、成型装置３００の上方に配置される。一部の実施態様において、押出システム１０と連通可能であり、かつ押出システム１０に対して遠位に配置され、成型材料を第３金型キャビティ１４ｂに吐出するように構成された吐出口１０ｂを含む吐出チャネル１０ａが、成型装置３００上方に配置される。成型装置３００は、吐出チャネル１０ａの吐出口１０ｂからの成型材料６０ａを受け取るように構成される。
【0082】
図１６に示すように、一部の実施態様において、成型材料６０ａが第３金型キャビティ１４ｂ内に注入され、少なくとも部分的に中間型４０を取り囲むことにより、第３金型キャビティ１４ｂ内で成形品６０が形成される。一部の実施態様において、供給ポート２４の開口部２４１は、吐出チャネル１０ａと係合される。一部の実施態様において、成型装置３００が閉鎖構成にあるとき、または上型２０が金型フレーム３７と係合され、かつ金型フレーム３７が下型３０と係合されているとき、成型材料６０ａは第３金型キャビティ１４ｂ内に注入される。一部の実施態様において、気体排出機構１９のスリット１９１が第３金型キャビティ１４ｂに連通されているため、成型材料６０ａの注入後、少なくとも一部の気体が第３金型キャビティ１４ｂからスリット１９１を介して排出される。一部の実施態様において、第３金型キャビティ１４ｂから気体の一部が排出されるため、第３金型キャビティ１４ｂ内に成型材料６０ａが発泡するためのスペースが確保される。
【0083】
一部の実施態様において、成型装置３００は、図６Ｃに示すように、第１開口部１９６ａを備えたプラットフォーム１９６の上方に配置される。一部の実施態様において、成型材料６０ａの注入中、プランジャー１９７により提供される押込力が成型装置３００に加えられる。成型装置３００に押込力を提供する方法は、図６Ｃに示す成型装置２００に押込力を加える方法と同様である。
【0084】
一部の実施態様において、成形品６０が第３金型キャビティ１４ｂ内で形成された後、第３金型キャビティ１４ｂに隣接した気体排出機構１９のスリット１９１を介して、少なくとも一部の気体が第３金型キャビティ１４ｂから排出される。第３金型キャビティ１４ｂ内で成形品６０が形成された後、第３金型キャビティ１４ｂと気体管路１９２の間のスリット１９１を介して、少なくとも一部の気体が第３金型キャビティ１４ｂから気体排出機構１９の気体管路１９２に排出される。一部の実施態様において、成型材料６０ａの射出により第３金型キャビティ１４ｂの圧力が上昇し、第３金型キャビティ１４ｂ内の気体が正圧によりスリット１９１に進入する。一部の実施態様において、第３金型キャビティ１４ｂ内の気体のみがスリット１９１に進入し、成型材料６０ａは第３金型キャビティ１４ｂ内に残る。一部の実施態様において、一部の気体は、気体排出機構１９の気体管路１９２を通じて成型装置３００から排出される。
【0085】
図１７に示すように、一部の実施態様において、上型２０と金型フレーム３７間に相対移動が発生し、上型２０と金型フレーム３７間の距離が徐々に増加する。一方で、成形品６０は中間型４０に保持されまたは取り付けられ、追加のピン６３は成形品６０に取り付けられたままである。一部の実施態様において、上型２０の位置は固定されており、金型フレーム３７と下型３０が上型２０から遠ざかるように移動される。一方、中間型４０は上型２０内で支持される。一部の実施態様において、中間型４０と金型フレーム３７間の相対移動は、位置制御機構５０により中間型４０に加えられる押圧力により達成される。かかる押圧力は、図１６の押圧された付勢部材５２に蓄えられた弾性位置エネルギーから変換される。
【0086】
一部の実施態様において、金型フレーム３７と下型３０の位置が固定され、上型２０と中間型４０が同時に金型フレーム３７と下型３０から遠ざかるように移動される。一方で、中間型４０は上型２０内に支持され、上型２０とともに移動される。一部の実施態様において、中間型４０と金型フレーム３７間の相対移動は、位置制御機構５０により中間型４０に加えられる押圧力により達成される。
【0087】
図１８に示すように、一部の実施態様において、中間型４０を傾斜させる前に、中間型４０と成形品６０が下型３０から金型フレーム３７上方に持ち上げられ、そのうち、成形品６０が中間型４０により保持される。一部の実施態様において、中間型４０と上型２０間の距離は、中間型４０と金型フレーム３７間の距離より大きい。一部の実施態様において、金型フレーム３７の上面３７１と、中間型４０の下面４１２間の間隙Ｇ２は、中間型４０と金型フレーム３７に取り付けられた位置制御機構５０により生じる。一部の実施態様において、間隙Ｇ２は、４５ｍｍ以上１５０ｍｍ以下の範囲である。
【0088】
図１９に示すように、一部の実施態様において、中間型４０と成形品６０が、下型３０と金型フレーム３７に対して傾斜される。一部の実施態様において、中間型４０が支点７１を中心として回転することにより傾斜され、中間型４０は下型３０と金型フレーム３７に対して角度σを有する。角度σは、０～９０度の範囲である。一部の実施態様において、角度σは、２０～７０度の範囲である。一部の実施態様において、中間型４０と成形品６０は、金型フレーム３７と中間型４０間の間隙Ｇ２がゼロ以上であるとき、下型３０と金型フレーム３７に対して傾斜される。一部の実施態様において、中間型４０と成形品６０は、支点７１が下型キャビティ３３内に配置され、かつ金型フレーム３７に包囲されているとき傾斜される。一部の実施態様において、中間型４０と成形品６０は、支点７１が下型３０と金型フレーム３７の上方に配置されているとき、傾斜される。
【0089】
図２０に示すように、一部の実施態様において、中間型４０を傾斜させた後、成形品６０が中間型４０から離型される。一部の実施態様において、成形品６０は中間型４０の第２端４８から離型される。一部の実施態様において、傾斜された中間型４０と、金型フレーム３７の上面３７１と中間型４０の下面４１２間の間隙Ｇ２によって、成形品６０の離型が手軽くなる。一部の実施態様において、図８に示す成形品６０を得るため、追加のピン６３が成形品６０から除去される。
【0090】
図２１は、本発明の一部の実施態様に基づく成型方法９００を示すフローチャートである。一部の実施態様において、方法９００は、図１２に示す成形品６０を製造するためのものである。方法９００は、下型と、下型に可動的に取り付けられた中間型を提供する工程９０１と、上型と下型を係合することにより収容空間を画定して、中間型を収容空間内に配置し、そのうち、上型と、中間型と、下型が共同で第１金型キャビティを画定する工程９０２と、成型材料を第１金型キャビティ内に注入し、中間型を少なくとも部分的に取り囲んで第１金型キャビティ内で成形品を成型する工程９０３と、第１金型キャビティ内での成形品の形成中または形成後、第１金型キャビティに隣接する気体排出機構のスリットを介して、少なくとも一部の気体を第１金型キャビティから排出する工程９０４と、上型を下型から離脱させる工程９０５と、成形品を中間型から離型する工程９０６と、を含む。
【0091】
一部の実施態様において、方法１００は、押出システム１０から吐出チャネル１０ａ内に成型材料６０ａを注入する工程を含む。図２２は、本発明の一部実施態様による押出システム１０の概略図である。押出システム１０は、溶融ユニット１２０と、混合ユニット１３０を含む。一部の実施態様において、押出システム１０は、溶融ユニット１２０と、混合ユニット１３０と、発泡剤供給ユニット１４０と、射出ユニット１５０と、第１流量制御要素１６１と、第２流量制御要素１６２と、モニタリングモジュール１８０とを含む。
【0092】
一部の実施態様において、図２２に示すように、溶融ユニット１２０は、高分子材料を輸送するように構成される。一部の実施態様において、溶融ユニット１２０は加圧カートリッジ１２１と、第１供給路１２２と、第１排出路１２３と、押出部材１２４とを含む。一部の実施態様において、溶融ユニット１２０はさらに、供給ホッパー１２５を含む。
【0093】
一部の実施態様において、第１供給路１２２と第１排出路１２３は加圧カートリッジ１２１の二端にそれぞれ配置される。一部の実施態様において、第１供給路１２２は加圧カートリッジ１２１の内部空間１２１１に連通され、第１排出路１２３は加圧カートリッジ１２１の外部空間に連通される。そのうち、第１供給路１２２は高分子材料を加圧カートリッジ１２１の内部空間１２１１に供給するように構成される。一部の実施態様において、供給ホッパー１２５は、第１供給路１２２を介して高分子材料を加圧カートリッジ１２１の内部空間１２１１へ供給するように構成される。
【0094】
押出部材１２４は、高分子材料を第１供給路１２２から第１排出路１２３へ輸送するように構成される。一部の実施態様において、押出部材１２４は加圧カートリッジ１２１の内部空間１２１１内に配置される。一部の実施態様において、押出部材１２４は加圧カートリッジ１２１の内部空間１２１１内の第１供給路１２２と第１排出路１２３の間に配置され、かつ、高分子材料を第１排出路１２３に向かって推し進めるために構成される。一部の実施態様において、押出部材１２４は加圧カートリッジ１２１に対して回転できる。一部の実施態様において、高分子材料は、押出部材１２４の回転により、第１供給路１２２から第１排出路１２３へ輸送される。一部の実施態様において、押出部材１２４は、加圧カートリッジ１２１の長手軸と平行な方向において移動できないよう構成される。
【0095】
一部の実施態様において、押出部材１２４の長手方向が加圧カートリッジ１２１の長手方向に沿って延伸され、加圧カートリッジ１２１の内部側壁１２１２と押出部材１２４間の最短距離Ｄ１と、押出部材１２４の直径Ｄ２の比率が、約１：１５００～約１：４５００の範囲内であり、溶融ユニット１２０により溶融された高分子材料が均一化されてもよい。一部の実施態様において、加圧カートリッジ１２１の内部側壁１２１２と押出部材１２４間の最短距離Ｄ１は、実質的に０．３ｍｍに等しい、またはそれ未満である。一部の実施態様において、加圧カートリッジ１２１の内部側壁１２１２押出部材１２４間の最短距離Ｄ１は、０．０１～０．０５ｍｍの範囲である。
【0096】
混合ユニット１３０は溶融ユニット１２０から高分子材料を受け取るように構成され、かつ高分子材料を発泡剤と混合し、高分子材料と発泡剤の混合物を形成するように構成される。混合ユニット１３０は、中空の混合カートリッジ１３１と、第２供給路１３２と、第２排出路１３３と、混合ローター１３４とを含む。
【0097】
第２供給路１３２と第２排出路１３３は、混合カートリッジ１３１の二端にそれぞれ配置される。一部の実施態様において、第２供給路１３２は、高分子材料を供給するように構成される。一部の実施態様において、第２排出路１３３は、混合物を吐出するように構成される。
【0098】
混合ローター１３４は、高分子材料を発泡剤と混合し、混合カートリッジ１３１内で混合物を形成するように構成される。一部の実施態様において、混合ローター１３４は、混合カートリッジ１３１内に配置される。一部の実施態様において、混合ローター１３４は、混合カートリッジ１３１の第２供給路１３２と第２排出路１３３の間に配置され、混合カートリッジ内で混合物を撹拌する。混合ローター１３４は回転可能であり、高分子材料を発泡剤と混合し、高分子材料と発泡剤からなる混合物を第２供給路１３２から第２排出路１３３に輸送する。一部の実施態様において、混合ローター１３４は混合カートリッジ１３１の長手軸と平行な方向において移動できないよう構成される。
【0099】
一部の実施態様において、混合ローター１３４の長手方向が、中空の混合カートリッジ１３１の長手方向に沿って延伸され、中空の混合カートリッジ１３１の内部側壁１３１１と混合ローター１３４間の最短距離Ｄ３と、混合ローター１３４の直径Ｄ４の比率が、約１：１５００～約１：４５００の範囲内であり、押出システム１０により調製された混合物が均一化されてもよい。一部の実施態様において、混合物は、複数の部分に分けられてもよく、押出システム１０により調製された混合物の各部分の発泡剤と高分子材料の比率は、実質的に一定である。一部の実施態様において、混合物の第１部分中における発泡剤に対する高分子材料の比率は、混合物の第２部分中における発泡剤に対する高分子材料の比率に実質的に等しい。一部の実施態様において、中空の混合カートリッジ１３１の内部側壁１３１１と混合ローター１３４間の最短距離Ｄ３は、実質的に０．３ｍｍに等しい、またはそれ未満である。一部の実施態様において、中空の混合カートリッジ１３１の内部側壁１３１１と混合ローター１３４間の最短距離Ｄ３は、０．０１～０．０９ｍｍの範囲である。一部の実施態様において、押出部材１２４の直径Ｄ２と混合ローター１３４の直径Ｄ４は同じであっても、異なっていてもよい。一部の実施態様において、高分子材料と混合物の異なる性質に基づき、押出部材１２４の直径Ｄ２は、混合ローター１３４の直径Ｄ４と異なる。
【0100】
図２３は、本発明の一部実施態様による押出システムの部分拡大図である。溶融した高分子材料と発泡剤を混合カートリッジ１３１内で均一に混合可能とするために、一部の実施態様において、図２２と図２３に示すように、混合ローター１３４はさらに、混合カートリッジ１３１内に回転自在に配置された円筒形の柱状体１３４１と、柱状体１３４１の周縁上に環状に配置された溝部１３４２を含む。したがって、柱状体１３４１が回転しているとき、高分子材料と発泡剤が溝部１３４２によって撹拌され、望ましい混合効果が達成される。一部の実施態様において、最短距離Ｄ３は、溝部１３４２と、中空の混合カートリッジ１３１の内部側壁１３１１間の最短距離である。
【0101】
一部の実施態様において、最短距離Ｄ３が溝部１３４２と中空の混合カートリッジ１３１の内部側壁１３１１間の最短距離であるとき、最短距離Ｄ３は、０．０１～０．０９ｍｍの範囲である。一部の実施態様において、混合ローター１３４の直径Ｄ４は、４５～７５ｍｍの範囲である。表１に、最短距離Ｄ３、直径Ｄ４、及びそれらに対応する「溝部１３４２と中空の混合カートリッジ１３１の内部側壁１３１１間の最短距離Ｄ３と混合ローター１３４の直径Ｄ４の比率」が記載されている。
【0102】
【表1】
【0103】
一部の実施態様において、図２４に示すように、最短距離Ｄ３が実質的に０．０１ｍｍ未満であるとき、所定の量である混合物に含まれる発泡剤は、実質的に０．８／ｃｍ３より大きい。一部の実施態様において、所定の量である混合物に含まれる発泡剤が実質的に０．８／ｃｍ３より大きい場合、所定の量である混合物に含まれる気泡密度は実質的に１８００００／ｃｍ３より大きい。
【0104】
一部の実施態様において、直径Ｄ４に対する最短距離Ｄ３の比率が１：１５００～１：４５００の範囲であるとき、高分子材料に対する発泡剤の均一性が最適化される。つまり、混合ローター１３４による発泡剤と高分子材料の混合が均一になる。一部の実施態様において、直径Ｄ４に対する最短距離Ｄ３の比率が１：１５００～１：４５００の範囲であるとき、図２５に示すように、混合物の所定の量中の高分子材料に対する発泡剤の比率は、４：１～３：１の範囲である。一部の実施態様において、所定の量である混合物に含まれる高分子材料に対する発泡剤の比率は約１：１である。一部の実施態様において、所定の量である混合物に含まれる高分子材料に対する発泡剤の比率が４：１～３：１の範囲である場合、発泡後の混合物の所定の量中における高分子材料に対する気泡の比率も４：１～３：１の範囲である。一部の実施態様において、発泡後の所定の量である混合物に含まれる高分子材料に対する気泡の比率は約４：１である。
【0105】
一部の実施態様において、再度図２２に示すように、溶融ユニット１２０は、高分子材料を収容し、かつ第１圧力を有するように構成された中空の加圧カートリッジ１２１を含み、混合ユニット１３０は第２圧力を有する中空の混合カートリッジ１３１を含む。一部の実施態様において、逆流を防止するために、第１圧力は第２圧力より大きい。一部の実施態様において、第１圧力と第２圧力間の差によって、高分子材料は溶融ユニット１２０から抽出され、混合ユニット１３０に向かって輸送する。
【0106】
発泡剤供給ユニット１４０は、混合ユニット１３０に連接され、発泡剤を混合ユニット１３０内へ輸送するように構成される。一部の実施態様において、発泡剤供給ユニット１４０は、第１流量制御要素１６１と第２流量制御要素１６２の間に位置する。一部の実施態様において、発泡剤供給ユニット１４０は、第２供給路１３２と第２排出路１３３の間に位置する。一部の実施態様において、発泡剤供給ユニット１４０は、第１流量制御要素１６１の近位側かつ第２流量制御要素１６２の遠位側に配置される。一部の実施態様において、発泡剤供給ユニット１４０は、第２供給路１３２の近位側かつ第２排出路１３３の遠位側に配置される。
【0107】
一部の実施態様において、発泡剤供給源（図示せず）が発泡剤供給ユニット１４０に連接され、当業者に知られた任意の種類の発泡剤を供給するように構成される。一部の実施態様において、発泡剤は、発泡剤供給ユニット１４０により混合ユニット１３０内へ導入された後、超臨界流体状態にある。
【0108】
一部の実施態様において、第１流量制御要素１６１は、溶融ユニット１２０を混合ユニット１３０に連接する第１ポート１７１に配置される。第１ポート１７１は、高分子材料を溶融ユニット１２０から混合ユニット１３０内へ導入するように構成される。第１ポート１７１は、溶融ユニット１２０と混合ユニット１３０の間に位置する。一部の実施態様において、第１ポート１７１は、高分子材料を溶融ユニット１２０の加圧カートリッジ１２１から混合ユニット１３０の混合カートリッジ１３１内へ導入するように構成される。一部の実施態様において、高分子材料は、第１圧力と第２圧力間の圧力差によって、第１ポート１７１を介して溶融ユニット１２０から運送され、及び（または）抽出され、混合ユニット１３０へ輸送されることができる。
【0109】
一部の実施態様において、第１流量制御要素１６１は、溶融ユニット１２０と混合ユニット１３０の間に配置され、かつ溶融ユニット１２０から混合ユニット１３０への高分子材料の流れを制御するように構成される。第１流量制御要素１６１は、弁、可動カバーなどとすることができる。
【0110】
一部の実施態様において、第１流量制御要素１６１は、開放構成と閉鎖構成を切り替えるように構成される。第１流量制御要素１６１は開放構成にあるとき、溶融ユニット１２０から混合ユニット１３０内への高分子材料の流入を可能にし、一方、第１流量制御要素１６１は閉鎖構成にあるとき、は混合ユニット１３０から溶融ユニット１２０への高分子材料の逆流を防止する。
【0111】
一部の実施態様において、第１流量制御要素１６１は溶融ユニット１２０と混合ユニット１３０間の圧力差を維持するように構成される。一部の実施態様において、第１流量制御要素１６１は開放構成と閉鎖構成間を切り替えることで、溶融ユニット１２０と混合ユニット１３０間の圧力差を維持するように構成され、それにより高分子材料が混合ユニット１３０の混合カートリッジ１３１から溶融ユニット１２０の加圧カートリッジ１２１へ逆流できないようにする。一部の実施態様において、第１圧力と第２圧力間の圧力差を維持するために、第１流量制御要素１６１は第１圧力及び（または）第２圧力を調整するように構成される。一部の実施態様において、第１流量制御要素１６１は第１圧力が第２圧力に類似しているとき、閉鎖構成の状態にある。
【0112】
一部の実施態様において、射出ユニット１５０は混合ユニット１３０の第２排出路１３３から吐出される混合物を受け取り、射出ユニット１５０から混合物を吐出するように構成される。一部の実施態様において、射出ユニット１５０は混合物を射出するように構成され、吐出チャネル１０ａは射出ユニット１５０に連通可能である。
【0113】
一部の実施態様において、射出ユニット１５０は、混合物を収容するように構成された中空の計量カートリッジ１５１を含む。計量カートリッジ１５１は中空の内部空間１５１１を備え、そのうち、内部空間１５１１は第２排出路１３３に連通され、混合物を収容するように構成される。射出ユニット１５０はさらに計量カートリッジ１５１の内部空間１５１１に連通された接続路１５２と、計量カートリッジ１５１の内部空間１５１１内に摺動可能に配置され、吐出口１５４を介して計量カートリッジ１５１からの混合物を吐出するように構成された吐出部材１５３を含む。一部の実施態様において、混合物は、射出ユニット１５０から吐出チャネル１０ａ内に流れる。
【0114】
一部の実施態様において、吐出チャネル１０ａは、成型装置２００、３００の金型であり、吐出口１５４に連接される。一部の実施態様において、吐出部材１５３は、計量カートリッジ１５１の長手方向の軸に平行の方向において移動可能であり、計量カートリッジ１５１内に蓄積された混合物を吐出口１５４から金型内へ射出する。混合物は、吐出部材１５３からの押出力により、計量カートリッジ１５１から成型装置２００、３００内、または吐出チャネル１０ａ内に射出される。一部の実施態様において、吐出部材１５３は、計量カートリッジ１５１に対して回転できないよう構成される。
【0115】
一部の実施態様において、計量カートリッジ１５１は、第３圧力を有する。一部の実施態様において、逆流を防止するために、混合カートリッジ１３１の第２圧力は第３圧力より大きい。
【0116】
一部の実施態様において、第２流量制御要素１６２は、混合ユニット１３０を射出ユニット１５０に連接する第２ポート１７２に配置される。第２ポート１７２は、混合ユニット１３０から混合物を射出ユニット１５０内へ導入するように構成される。第２ポート１７２は、混合ユニット１３０と射出ユニット１５０の間に位置する。一部の実施態様において、第２ポート１７２は、混合物を混合ユニット１３０の混合カートリッジ１３１から射出ユニット１５０の計量カートリッジ１５１内へ導入するように構成される。一部の実施態様において、混合物は、第２圧力と第３圧力間の圧力差により、第２ポート１７２を介して混合ユニット１３０から運送され、及び（または）抽出され、射出ユニット１５０へ輸送される。
【0117】
一部の実施態様において、第２流量制御要素１６２は、混合ユニット１３０と射出ユニット１５０の間に配置され、かつ混合ユニット１３０から射出ユニット１５０への混合物の流れを制御するように構成される。第２流量制御要素１６２は弁、可動カバーなどとすることができる。
【0118】
一部の実施態様において、第２流量制御要素１６２は、開放構成と閉鎖構成間を切り替えるように構成され、そのうち、開放構成にあるときは混合ユニット１３０から射出ユニット１５０への混合物の流入を可能にし、一方、閉鎖構成にあるときは射出ユニット１５０から混合ユニット１３０への混合物の逆流を防止する。
【0119】
一部の実施態様において、第２流量制御要素１６２は、混合ユニット１３０と射出ユニット１５０間の圧力差を維持するように構成される。一部の実施態様において、第２流量制御要素１６２は、開放構成と閉鎖構成間を切り替えることで、混合ユニット１３０と射出ユニット１５０間の圧力差を維持するように構成され、それにより混合物が射出ユニット１５０の計量カートリッジ１５１から混合ユニット１３０の混合カートリッジ１３１へ逆流できないようにする。一部の実施態様において、第２圧力と第３圧力間の圧力差を維持するために、第２流量制御要素１６２は第２圧力及び（または）第３圧力を調整するように構成される。
【0120】
一部の実施態様において、発泡剤供給ユニット１４０は、第１ポート１７１と第２ポート１７２の間に位置する。一部の実施態様において、発泡剤供給ユニット１４０は、第１ポート１７１の近位側かつ第２ポート１７２の遠位側に配置される。
【0121】
モニタリングモジュール１８０は、押出システム１０をリアルタイムで監視するように構成される。一部の実施態様において、モニタリングモジュール１８０は、中央処理装置１８１と、中央処理装置１８１と電気的に接続され、または通信可能であるように構成されるセンサー１８２を含む。一部の実施態様において、複数のセンサー１８２が押出システム１０の至る所に配置され、少なくとも１つの処理条件（例：溶融ユニット１２０に沿った高分子材料の流速または粘性、射出ユニット１５０内に蓄積された混合物の分量、溶融ユニット１２０内の第１圧力、混合ユニット１３０内の第２圧力、射出ユニット１５０内の第３圧力、第１圧力と第２圧力間の圧力差、第２圧力と第３圧力間の圧力差、各ユニットの温度、押出部材１２４と混合ローター１３４の回転速度、または発泡剤供給ユニット１４０を通過する発泡剤の流速と分量）を、押出システム１０の所定の位置（例：溶融ユニット１２０、混合ユニット１３０、射出ユニット１５０、発泡剤供給ユニット１４０、第１ポート１７１、第２ポート１７２、吐出口１５４、または第１流量制御要素１６１および第２流量制御要素１６２）で検出するように構成される。例えば、少なくとも１つのセンサー１８２が各ユニットに設置され、対応するユニットで処理条件を検出する。一部の実施態様において、センサー１８２は処理条件を検出し、さらなる分析のため検出された処理条件に基づいて信号またはデータを中央処理装置１８１に送信するように構成される。センサー１８２の数量は必要に応じて調整することができる。
【0122】
一部の実施態様において、モニタリングモジュール１８０は、押出システム１０の対応する位置で処理条件を自動的に監視し、センサー１８２により検出された処理条件及び（または）中央処理装置１８１の分析に基づいて、処理条件を即時に調整することができる。センサー１８２は特定の種類に限定されず、処理条件を検出し、検出後に情報を提供できればよい。中央処理装置１８１は情報で処理条件を変更し、得られる混合物が望ましい所定の性質を有するように各ユニットにおける処理条件を調整する。
【0123】
本発明の一側面は、成型装置に関する。成型装置は、上型と、上型に対向して配置される下型と、上型と下型の間に配置され、下型に可動的に取り付けられる中間型と、中間型に取り付けられ、中間型を上型及び下型に相対して移動させるように構成された位置制御機構と、下型に配置された気体排出機構と、を含み、気体排出機構が、金型キャビティに隣接して配置され、かつ下型により画定される気体管路と、成型装置が閉鎖構成にあるとき、上型と下型により共同で画定されるスリットと、を含み、スリットが、金型キャビティ及び気体管路と連通している。
【0124】
一部の実施態様において、中間型が、第１端と、第１端の反対側における第２端と、中間型の第１端に取り付けられ、第２端が第１端より高くなるように中間型を傾斜させるように構成された傾斜機構を含む。一部の実施態様において、中間型の第２端は、靴型を含む。一部の実施態様において、位置制御機構は、中間型の第１端に取り付けられ、中間型に連接される棒部材と、棒部材の移動を制御する付勢部材を含む。一部の実施態様において、成型装置はさらに、中間型に取り付けられ、かつ中間型を下型に対して傾斜させるように構成された傾斜機構を含む。一部の実施態様において、傾斜機構は、中間型を回動させるための支点を含む。一部の実施態様において、スリットは、下型の上面から凹陥されている。一部の実施態様において、スリットの高さは、気体管路の直径より小さい。一部の実施態様において、成型装置はさらに、下型の下方に配置されたプラットフォームと、プラットフォームの下方に配置されたプランジャーを含み、そのうち、プラットフォームが、プラットフォームを貫通して延びる第１開口部を含み、プランジャーが、ベース部と、第１開口部を通って成型装置に向かって延伸可能であり、かつベース部に向かって収縮可能であるロッドと、を含む。一部の実施態様において、下型は、ロッドの少なくとも一部を受け入れるように構成された第２開口部を含み、上面視で、第２開口部が第１開口部と重なり合う。
【0125】
本発明の一側面は、成型方法に関する。成型方法は、下型と、下型に可動的に取り付けられる中間型を提供する工程と、上型と下型を係合することにより収容空間を画定して、中間型を収容空間内に配置し、そのうち、上型と、中間型と、下型が共同で第１金型キャビティを画定する工程と、成型材料を第１金型キャビティ内に注入し、中間型を少なくとも部分的に取り囲んで第１金型キャビティ内で成形品を成型する工程と、第１金型キャビティ内での成形品の成型後、第１金型キャビティに隣接する気体排出機構のスリットを介して、少なくとも一部の気体を第１金型キャビティから排出する工程と、上型を下型から離脱させる工程と、成形品を中間型から離型する工程と、を含む。
【0126】
一部の実施態様において、方法はさらに、中間型を傾斜させる前に、中間型と成形品を下型から持ち上げ、そのうち、成形品が中間型により保持される工程を含む。一部の実施態様において、方法はさらに、中間型と成形品を下型に対して傾斜させる工程を含む。一部の実施態様において、中間型は、第１端と、第１端の反対側における第２端と、を含み、中間型を傾斜させたとき、第１端が第２端より低くなる。一部の実施態様において、成形品は、中間型の第２端から離型可能である。一部の実施態様において、方法はさらに、成形品が第１金型キャビティ内で形成された後、上型と下型を分離して、第２金型キャビティを形成し、第２金型キャビティから少なくとも一部の気体を排出する工程を含む。一部の実施態様において、方法はさらに、成形品が第１金型キャビティ内で形成された後、第１金型キャビティと気体管路の間のスリットを介して、少なくとも一部の気体を第１金型キャビティから気体排出機構の気体管路に排出する工程を含む。
【0127】
一部の実施態様において、方法はさらに、上型と、中間型と、下型をプラットフォームの上方に配置し、プラットフォームが、プラットフォームを貫通して延びる第１開口部を含む工程と、下型とプラットフォームの下方にプランジャーを配置し、そのうち、プランジャーが、ベース部と、下型に向かって延伸可能であり、かつベース部に向かって収縮可能であるロッドと、を含む工程と、第１金型キャビティ内への成型材料の射出中に、ロッドを第１開口部から上型に向けて延伸することにより、下型と上型に押込力を加える工程と、を含む。一部の実施態様において、方法はさらに、成型材料の注入後、ロッドをベース部に向かって収縮させ、第１金型キャビティから少なくとも一部の気体を排出する工程を含む。一部の実施態様において、ロッドは、押込力を加える期間、下型に当接される。
【0128】
前述の説明は当業者が本発明の態様をより理解できるようにいくつかの実施態様の特徴を概説したものである。当業者は本発明を基礎として使用し、ここで説明した実施態様と同じ目的を実行する、及び（または）同じ利点を達成するために、他のプロセス及び構造の設計または変更を行うことができるであろう。また、当業者はそのような同等の構造が本発明の要旨と範囲を逸脱しておらず、また本発明の要旨と範囲から逸脱することなく、本発明の種々の変更、置換、および改変が可能であることを理解すべきであろう。
【0129】
さらに、本発明の範囲は、プロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法、および本明細書に記載のステップの特定の実施態様に限定されるものではない。当業者であれば本発明の開示から容易に理解するように、プロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法、またはステップは、現在既存のまたは後に開発される、実質的に同じ機能を果たすか、本発明に従って利用することができるような本明細書に記載の対応する実施態様のように、実質的に同じ結果を達成する。したがって、添付の特許請求の範囲は、その範囲内にそのようなプロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法、及びステップを含むことを意図している。
【符号の説明】
【0130】
１００ 成型方法
１０１ 工程
２００、３００ 成型装置
１０ 押出システム
１０ａ 吐出チャネル
１０ｂ 吐出口
１２０ 溶融ユニット
１２１ 加圧カートリッジ
１２１１ 内部空間
１２１２ 内部側壁
１２２ 第１供給路
１２３ 第１排出路
１２４ 押出部材
１２５ 供給ホッパー
１３０ 混合ユニット
１３１ 混合カートリッジ
１３２ 第２供給路
１３３ 第２排出路
１３４ 混合ローター
１４０ 発泡剤供給ユニット
１５０ 射出ユニット
１５１ 計量カートリッジ
１５１１ 内部空間
１５２ 接続路
１５３ 吐出部材
１５４ 吐出口
１６１ 第１流量制御要素
１６２ 第２流量制御要素
１７１ 第１ポート
１７２ 第２ポート
１８０ モニタリングモジュール
１８１ 中央処理装置
１８２ センサー
１２ 収容空間
１４ 第１金型キャビティ
１４ａ 第２金型キャビティ
１４ｂ 第３金型キャビティ
１４１ 第１部分
１４２ 第２部分
１９ 気体排出機構
１９１ スリット
１９２ 気体管路
１９６ プラットフォーム
１９６ａ 第１開口部
１９６ｂ チャンバ
１９６ｃ 通路
１９７ プランジャー
１９７ａ ベース部
１９７ｂ ロッド
２０ 上型
２１ 上面
２２ 下面
２３ 上型キャビティ
２３１ 第１内側表面
２３２ 第２内側表面
２４ 供給ポート
３０ 下型
３１ 上面
３２ 下面
３３ 下型キャビティ
３４ 穴構造
３４１ 第１穴
３４２ 第２穴
３４３ 段差構造
３４４ 第３穴
３５ 側壁
３７ 金型フレーム
３７１ 上面
３７２ 面
４０ 中間型
４１ 本体部
４１１ 上面
４１２ 下面
４２ 靴型
４２１ 上面
４２２ 下面
４２３ 外表面
４３ 凹部
４７ 第１端
４８ 第２端
５０ 位置制御機構
５１ 棒部材
５２ 付勢部材
６０ 成形品
６０ａ 成型材料
６２ ベース部分
６１ アッパー部分
６３ 追加のピン
７０ 傾斜機構
７１ 支点
７２ 棒部材
Ｄ１ 最短距離
Ｄ２ 直径
Ｇ１、Ｇ２ 間隙
１０１ 工程
２００、３００ 成型装置
１０ 押出システム
１０ａ 吐出チャネル
１０ｂ 吐出口
１２０ 溶融ユニット
１２１ 加圧カートリッジ
１２１１ 内部空間
１２１２ 内部側壁
１２２ 第１供給路
１２３ 第１排出路
１２４ 押出部材
１２５ 供給ホッパー
１３０ 混合ユニット
１３１ 混合カートリッジ
１３２ 第２供給路
１３３ 第２排出路
１３４ 混合ローター
１４０ 発泡剤供給ユニット
１５０ 射出ユニット
１５１ 計量カートリッジ
１５１１ 内部空間
１５２ 接続路
１５３ 吐出部材
１５４ 吐出口
１６１ 第１流量制御要素
１６２ 第２流量制御要素
１７１ 第１ポート
１７２ 第２ポート
１８０ モニタリングモジュール
１８１ 中央処理装置
１８２ センサー
１２ 収容空間
１４ 第１金型キャビティ
１４ａ 第２金型キャビティ
１４ｂ 第３金型キャビティ
１４１ 第１部分
１４２ 第２部分
１９ 気体排出機構
１９１ スリット
１９２ 気体管路
１９６ プラットフォーム
１９６ａ 第１開口部
１９６ｂ チャンバ
１９６ｃ 通路
１９７ プランジャー
１９７ａ ベース部
１９７ｂ ロッド
２０ 上型
２１ 上面
２２ 下面
２３ 上型キャビティ
２３１ 第１内側表面
２３２ 第２内側表面
２４ 供給ポート
３０ 下型
３１ 上面
３２ 下面
３３ 下型キャビティ
３４ 穴構造
３４１ 第１穴
３４２ 第２穴
３４３ 段差構造
３４４ 第３穴
３５ 側壁
３７ 金型フレーム
３７１ 上面
３７２ 面
４０ 中間型
４１ 本体部
４１１ 上面
４１２ 下面
４２ 靴型
４２１ 上面
４２２ 下面
４２３ 外表面
４３ 凹部
４７ 第１端
４８ 第２端
５０ 位置制御機構
５１ 棒部材
５２ 付勢部材
６０ 成形品
６０ａ 成型材料
６２ ベース部分
６１ アッパー部分
６３ 追加のピン
７０ 傾斜機構
７１ 支点
７２ 棒部材
Ｄ１ 最短距離
Ｄ２ 直径
Ｇ１、Ｇ２ 間隙
【要約】
【課題】成型装置及び成型方法の提供。
【解決手段】本発明の成型装置は、上型と、下型と、下型に可動的に取り付けられた中間型により画定される金型キャビティと、中間型を移動させるように構成された位置制御機構と、金型キャビティに隣接して配置され、成型装置が閉鎖構成にあるとき、上型と下型により共同で画定される気体管路とスリットを含む気体排出機構を含み、スリットが金型キャビティ及び気体管路と連通され、本発明の成型方法は、金型キャビティ内に材料を注入し、金型キャビティ内で成形品を形成する工程と、成形品が形成された後、金型キャビティに隣接する気体排出機構のスリットを介して金型キャビティから気体の少なくとも一部を排出する工程と、上型を下型から離脱させる工程と、成形品を中間型から離型する工程と、を含む。
【選択図】図２Ａ
【解決手段】本発明の成型装置は、上型と、下型と、下型に可動的に取り付けられた中間型により画定される金型キャビティと、中間型を移動させるように構成された位置制御機構と、金型キャビティに隣接して配置され、成型装置が閉鎖構成にあるとき、上型と下型により共同で画定される気体管路とスリットを含む気体排出機構を含み、スリットが金型キャビティ及び気体管路と連通され、本発明の成型方法は、金型キャビティ内に材料を注入し、金型キャビティ内で成形品を形成する工程と、成形品が形成された後、金型キャビティに隣接する気体排出機構のスリットを介して金型キャビティから気体の少なくとも一部を排出する工程と、上型を下型から離脱させる工程と、成形品を中間型から離型する工程と、を含む。
【選択図】図２Ａ
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
