JPH0531764A - 射出成形金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】精密部位を有する成形品のキャビティの加工コ
ストを低減し、かつ精密型部の保守を容易にする。 【構成】高精度の精密部位を有した成形品を射出成形す
る射出成形金型のキャビティ１１を、キャビティ１１
と、精密部位の成形のためにキヤビテイ１１の一部をな
す成形用駒部４とに別体に分けて構成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高い精度の精密部位を
有した成形品を射出成形により成形する射出成形用金型
に係り、例えば精密部位を溝状にして吐出口に連続させ
て、吐出口から液滴により記録を行なう液体噴射記録ヘ
ッドのインク流路成形用溝を成形するために特に好適に
適用できる射出成形用金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】インク容器を一体形成してなる液体噴射
記録ヘッドをインクジエット記録装置に対して着脱可能
にして、操作性や保守性を向上したインクジエット記録
装置を本願出願人は提案している。このインク噴射記録
ヘッドは図９、図１０に示すように、一体成形品として
の天板部品４００として形成され、インクの共通液室形
成のための凹部４３０と、凹部４３０に連通したインク
流路形成用の多数の溝部４１１、４１２（図中、破線で
２個のみ図示）と、オリフィスプレート部４０４とを一
体的に設けた構成となっている。このオリフィスプレー
ト部４０４にレーザー穴明け装置などを用いてインク吐
出穴４２１、４２２を穿設している。このように、天板
部品４００はオリフィスプレート部４０４とは金型内
で、一体に同時形成する一方、インク流路の溝部４１
１、４１２他については、溝部と逆の形状の微細溝を切
削等の手法により形成した型部をキヤビテイ内に設け、
樹脂注入を行うことで、天板部品４００の成形品を得て
いる。

【０００３】このようにして得られた天板部品４００に
対して、図６に示すように吐出ヒータ１０５などを有す
るヒーター基板１００をオリフィスプレート部４０４に
つき当ててから接合し、記録ヘッドの完成品を得るよう
にしている。以上の工程を経て完成する記録ヘッドはプ
リンタ仕様に応じて各所の寸法が決定されるが、例えば
ドット記録密度の高い場合には、溝部４１１、４１２他
の溝幅寸法は３２μｍ（ミクロン）にされ、非溝部の幅
寸法は３１．５μｍに設定される。この結果、溝部４１
１、４１２を成形する部位に対応する成形金型の凸部の
幅寸法は３１．５μｍに設定される。ここで、上述の様
な微細な溝形状を有する成形品を成形する際には、溶融
状態の樹脂材料を微細な溝部へ確実に到達させて、型部
に馴染むようにするために、金型を高温状態を保持して
樹脂材料の流動性を高くして射出成形を行う高型温成形
が従来より行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
溝部のような精密部位を有する成形品の本体部分を形成
する金型のキャビティを一体加工形成することは加工工
程が非常に複雑となり加工コストが高くなる問題があ
る。また、かつ精密部位を成型するキャビティ型部は他
のキャビティ型部分に比較して摩耗し易く、頻繁に寸法
管理または交換を行う必要があるが、一体加工形成する
とできなくなる問題点がある。したがって、本発明は上
述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は精
密部位を有する成形品のキャビティの加工コストを低減
し、かつ精密型部の保守を容易にすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】及び

【作用】上述の課題を解決し、目的を達成するために、
本発明の射出成形金型は、高精度の精密部位を有した成
形品を射出成形する射出成形金型であって、キャビティ
と、前記精密部位の成形のためにキヤビテイの一部をな
す成形用駒部とを別体に構成し、成形品のキャビティの
加工コストを低減し、かつ精密型部の保守を容易にす
る。また、好ましくは、前記前記精密部位は複数の溝部
であり、インク噴射記録ヘツド部品を成形する。

【０００６】

【実施例】以下に本発明の好適な実施例であって、精密
部位をインク流路として形成する場合の射出成型金型の
構成例について図面を参照して述べる。図１は第１実施
例の射出成型金型を４分割に破断して示した破断図であ
って、中心のスプール１０３は多数個取りの金型構成の
ために４方向に別れたランナー１２に連続するように設
けられており、その内のランナー１２の１個に対して連
通するキャビティ１１の様子を示している。

【０００７】また、図２は図１のキャビティ１１周辺の
要部詳細断面図である。先ず、図１において、図中の二
点鎖線で示した金型１００はスライド駒２を放射状に配
置した周知の多数個取りの金型構成からなり、スプール
１０３を介してキャビティ１１内に溶融樹脂を射出し、
樹脂硬化を待ち、分離面ＰＬから型開き行い、成型品を
取りだすものである。

【０００８】このために、キャビティ１１の上方の一部
を形成する固定駒１と、型締め用のスライド駒２と、キ
ャビティ１１の一部をその端部において形成するエジェ
クタープレート３と、精密部位の形成用の型部を後述の
ように形成した溝駒４と、キャビティ１１に潜入して成
型品の空間部を成型させる入れ子ピン５と、キャビティ
１１の下方の一部とランナー１２の下方の一部を形成し
た可動駒６が図示のように配置されている。

【０００９】次に、図２において、フィルムゲートＧを
介してランナー１２に連通しているキャビティ１１には
入れ子ピン５の先端部５ａが潜入する。また、フィルム
ゲートＧとランナー１２の下方には可動駒６において案
内されており、ランナー１２の取り出し用に作用するエ
ジェクターピン１３が設けられている。一方、キャビテ
ィ１１の精密部位の型部である溝部４１は溝駒４の側面
部上に後述のように構成されており、キャビティ１１の
一部を形成している。また、溝部４１の図中の左側近傍
にはキャビティ１１の幅狭部１１ｂであって、下方のプ
レート部１１ａに連続する部位が設けられている。この
プレート部１１ａの下端部は、図示のように次第に幅を
狭くして形成されるエジェクターピン３の突き出し部３
ａの上端部３ｈによって塞がれるようにしてキャビティ
１１のプレート部１１ａを構成している。

【００１０】ここで、このエジェクターピン３には図
中、破線で示した穴部３１を穿設しておき、これに空気
ポンプ２００から冷却用空気を送り込むようにして、エ
ジェクターピン３と溝駒４とを冷却するようにして、キ
ャビティ１１の溶融樹脂の硬化を促進できるようにして
いる。続いて、図３は図２の溝駒４の外観斜視図であっ
て、溝駒４の上面には山寸法を３１．５μｍ（ミクロ
ン）にされ、谷の幅寸法は３２μｍに設定されている溝
部４１が多数形成される一方、またその両側には肩部切
欠部４ａ、４ｂが図示のように形成されており、矢印Ｘ
方向に溶融樹脂が流れるようにしている。

【００１１】これらの肩部切欠部４ａ、４ｂは上述のキ
ャビティ１１のプレート部１１へ樹脂が十分に回り込む
ための流路を構成している。次に、図４は溝駒４の断面
図であって、溝駒４は熱伝導性の良い母材部４ｃと表面
に形成される略一様な厚さを有する硬質層４ｄとから構
成されている。熱伝導性の良い母材部４ｃの材料は種々
選択可能であるが、燐青銅を使用して、その表面にニッ
ケルメッキ層４ｄを電解化学メッキメッキ処理により形
成した後に、専用切削装置を用いて等間隔に溝部４１を
機械加工して良い結果を得た。

【００１２】以上のように溝駒４を構成することで、熱
伝導性を良くして樹脂の硬化を促進できるようにする一
方、溝部４１の耐摩耗性の向上をはかっている。また、
図５はエジェクターピン３の部分外観斜視図であって、
図示のようにエジェクターピン３は、キャビティ１１の
第２幅狭部１１ａにおいて成型されたプレート部を型開
き時に、キャビティ１１から突き出すために用いられる
ことから、図示のように扁平角形に形成される。

【００１３】このように構成されるエジェクターピン３
には上述の突き出し部３ａと厚肉部分３ｂと、中央部分
に冷却エアーを通すための穴部３１が形成されている。
以上説明の金型構成の動作を図６のフローチヤートを
参照して述べると、成型開始後にステツプＳ１におい
て、型閉め余熱が行われる。余熱温度が所定温度に上昇
したことをセンサ１０１（図１）により検出し、ステツ
プＳ２に進み、図示しないノズルより溶融樹脂がスプー
ル１０３に射出されると、溶融樹脂はランナー１２、ゲ
ートＧを介してキャビティ１１、１１ａ内に充填され
る。このとき、キャビティ１１とプレート部１１ａとの
間になる幅狭部１１ｂが成形品の形状の制約から狭くな
るので、溶融樹脂の流動を妨げることになるが、溝駒４
の肩部４ａ、４ｂを流路として通過し、すみやかにキャ
ビティ１１のプレート部１１ａに充填されることにな
る。また、金型温度を高く保っているために、微細溝形
状の溝部４１あるいはプレート薄肉部を形成する幅狭部
１１ｂに対しても効果的に溶融状態を保って充填される
ことになる。

【００１４】以上でステツプＳ３を終了し、ステツプＳ
４において、キャビティ１１での樹脂硬化をするために
所定の冷却時間の経過を待つが、これに前後してステツ
プＳ５においてエアをエジェクターピン３の穴部３１か
らエジェクターピン３と溝駒４との間に形成される隙間
部分に噴射して、溝駒４の冷却を行うことで、溝部４１
により形成される精密部位の冷却硬化を促進する。この
後に、ステツプＳ６に進み、離型面ＰＬ他から型開きを
行うとともにステツプＳ７において、エジェクタープー
ピンなどにより成形品を突き出す。最後にステツプＳ８
において成型品を取りだして１成型サイクル分を終了
し、次の成型サイクルに移る。以上のようにステツプＳ
５においてエジェクターピン３と溝駒４との間に形成さ
れる隙間部分に空気を強制噴射して、溝駒４の冷却を行
うことで、形成品の突き出しに要する時間を短縮するこ
とができる。また、溝駒４の母材４ｃを熱伝導性の高い
材料で構成してあるために冷却がより速やかに行われ
る。

【００１５】また溝駒４の溝部４１は、硬質層４ｄをニ
ッケルメッキなどで形成した後にその硬質層４ｄに切削
などの加工により形成するので、ニッケルメッキ厚さに
無関係になるので、硬質層をメッキなどで形成する場合
と比較してより高精度に溝形状が形成できる。次に、図
７は第２実施例のキャビティ１１周辺の要部詳細断面図
であり、上述の金型と略同様に構成されることから、同
一構成部分には同一符号を付して説明を割愛し、相違部
分について述べると、エジェクターピン３は可動側押さ
え駒７により位置規制される一方、可動側押さえ駒７に
穿設されている穴部７ａに開口した長穴部３２が穿設さ
れている。この長穴部３２は図８の斜視図に示したよう
に、次第に幅を狭くして形成されるエジェクターピン３
の突き出し部３ａの上端部３ｈに向かうように形成され
るので、空気ポンプ２００からの冷却用の空気流による
上端部３ｈ乃至溝部４１の冷却をより効率的に行うこと
ができる。 以上説明したように、成形品の精密部位を
形成する成形駒とキャビティ本体部とを別けて構成し、
さらに微細溝を形成する成型駒を熱伝導性の高い材料と
し、その表面に硬質層を形成し型部を形成することによ
り精密部位の冷却が速やかに行え、成形サイクルが短縮
でき、かつ精密部位の溝形状部を硬度の高い材料で形成
できることから耐久性が向上できる。なお、上述の各実
施例ではインク記録ヘッド部品の成型例に限定して述べ
たが、これに限定されないことは勿論であり、要は成型
品の少なくとも一部に精密成型部位があれば、如何なる
成型品にも適用可能である。

【００１６】

【発明の効果】以上説明のように、本発明によれば、精
密部位を有する成形品のキャビティの加工コストを低減
し、かつ精密型部の保守交換作業を容易にすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の射出成型金型を４分割に破断して
示した破断図である。

【図２】図１のキャビティ１１の周辺の要部破断図であ
る。

【図３】溝駒４の外観斜視図である。

【図４】溝駒の構成を示す断面図である。

【図５】エジェクターピンの外観斜視図である。

【図６】動作フローチヤートである。

【図７】第２実施例のキャビティ１１周辺の要部詳細断
面図である。

【図８】エジェクターピンの外観斜視図である。

【図９】成形品の形状を示すモデル図である。

【図１０】成形品の完成状態を示すモデル図である。

【符号の説明】

１ 固定駒、 ２ スライド駒、 ３ エジェクターピン、 ４ 溝駒、 ５ 入れ子ピン、 ６ 可動駒、 ７ 可動側押さえ駒、 １１ キャビティ、 ３１ 穴部、 ３２ 穴部、 ４１ 溝部である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高精度の精密部位を有した成形品を射出
   成形する射出成形金型であって、 キャビティと、前記精密部位の成形のためにキヤビテイ
   の一部をなす成形用駒部とを別体に構成したことを特徴
   とする射出成形用金型。
2. 【請求項２】 前記前記精密部位は複数の溝部であるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の射出成形用金型。