JPH0577284A - 射出成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、高圧に耐え得る全く新規なゲート
封止機構を実現することにより、ゲート封止機能を持つ
小型の射出成形金型を提供すると共に、効率良く高精度
成形できる新規な射出成形方法を提供することを目的と
する。 【構成】 キャビティー８と、キャビティ８に連通する
樹脂供給通路５、６、７、９と、その通路の一部に設け
られた球状弁体４を有する封止機構部15とを備えてい
る。球状弁体４は、キャビティ８への樹脂供給方向にお
けるキャビティ側の樹脂供給通路６内の圧力とキャビテ
ィ８とは反対側の樹脂供給通路５内の圧力との差圧によ
り駆動され、キャビティ８内への樹脂の充填時に第１の
ゲート10と離間して流路12を形成し、一方、その充填完
了時には充填された樹脂の圧力（高圧）により第１のゲ
ート10に圧接着座してこれを封止する。第１のゲート10
は、ランナー内壁より内方に突出した段差状のものでそ
の内周縁10ａに球状弁体４を着座させるようにしたもの
が好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、キャビティに溶融樹脂
を供給するランナー形成用の溝部に、キャビティからの
溶融樹脂の逆流を防止するゲート封止機構を備えた射出
成形用金型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】固定金型と可動金型とからなる一対の分
割金型を備えた射出成形用金型においては、固定金型お
よび可動金型の各型締め面に、型締め時にキャビティ
と、型締め時に溶融樹脂をキャビティに供給するランナ
ーを形成する溝部とを夫々形成し、固定金型側にこの溝
部と連通して固定金型の外方から溶融樹脂を供給するス
プルーとが形成されたものがある。

【０００３】従来のこの種の射出成形用金型として、本
出願人は先に実願昭６１−１７１２５１号を出願してお
り、図５〜図８に示される。図５は固定金型21と可動金
型22との型締め直後の状態を示しており、球状弁体23は
型締めの前に弁体収納部24ａに収納されている。固定金
型21と可動金型22とを型締めして、キャビティ25、ラン
ナー26、弁体収納室24、弁座27が形成されると、図６に
示すように、スプルー28から弁体収納室24に溶融樹脂Ｐ
が供給される。このとき、球状弁体23は溶融樹脂Ｐの供
給圧力により弁座27から離れてストッパー29に当接され
る。ストッパー29は溶融樹脂Ｐを通過させるように配置
されているので、弁体収納室24内の溶融樹脂Ｐはゲート
部30を介してキャビティ25内に供給される。キャビティ
25内に溶融樹脂Ｐが充填されると、スプルー28からの溶
融樹脂Ｐの供給が停止され、溶融樹脂Ｐがスプルー28側
に逆流しようとするが、このとき図７に示すように、球
状弁体23をテーパ形状の弁座27に水密に着座させてラン
ナー26を閉止する。ランナー26が閉止されてキャビティ
25内の溶融樹脂Ｐが固化した後、図８に示すように、型
開きが行われ、樹脂成形品Ｐ₁ が取り出し可能となる。
この後、押出しピン31を弁体収納室24ａに突出させる
と、樹脂部分Ｐ₂ が球状弁体23とともに浮き上がる。こ
のとき、樹脂部分Ｐ₂ とともに樹脂成形品Ｐ₁ が凹所25
ａから取り出されて、成形品が完成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の射出成形用金型にあっては、球状弁体23を着
座させる弁座27がテーパ形状になっていたため、弁座27
の壁面に形成される射出樹脂の半固化層、すなわちスキ
ン層が妨げとなり、球状弁体23を弁座27に水密に着座さ
せられない。すなわち、成形中、樹脂がランナー24から
スプルー28に逆流する可能性があった。例えば、キャビ
ティ25内の樹脂圧が所定値よりも急激に低下すると、キ
ャビティ25内で成形される成形品には変形、すなわちヒ
ケが発生しやすくなる。あるいは成形品の密度分布が不
均一になる。したがって、成形品は良好な転写性を得る
ことが困難となり、成形品の精度が確保されなくなると
いう問題点があった。

【０００５】

【発明の目的】そこで本発明は、球状弁体を弁座に形成
された段差状の内周縁に当接させて、球状弁体を弁座に
着座させることにより、溶融樹脂の逆流を完全に除去
し、成形中の樹脂圧力の急激な低下を防止して、高精度
な成形品を得ることを目的している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による射出成形用
金型は上記目的達成のため、型締め時にキャビティと該
キャビティに連通するランナーとが形成される一対の分
割金型を備え、少なくとも一方の分割金型の型締め面に
前記ランナーを形成する溝部を形成し、前記一方の分割
金型に該溝部と連通して溶融樹脂を供給するスプルーを
形成し、前記溝部内に球状弁体を遊挿すると共に、前記
溝部の前記スプルー側の部位に該球状弁体が着座可能な
弁座を形成し、前記溝部の前記キャビティ側の部位に前
記溶融樹脂を通過させつつ前記球状弁体を支承する支承
用突部を設けた射出成形用金型において、前記弁座に段
差状の内周縁を形成し、前記球状弁体を前記段差状の内
周縁に当接させて、前記球状弁体を弁座に着座させるよ
うにしたことを特徴としている。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。図１〜図３は本発明に係る射出成形用金型の一
実施例を示す図である。まず、構成を説明する。図１に
おいて、１は射出成形用金型であり、射出成形用金型１
は固定金型２、可動金型３および球状弁体４から構成さ
れている。固定金型２および可動金型３とは一対の分割
金型であり、固定金型２と可動金型３は図中上下方向か
ら当接、分離されるようになっている。

【０００８】固定金型２には溝部２ａ、２ｂ、２ｃ、凹
部２ｄおよび型締め面２ｅが形成され、可動金型３には
固定金型２のそれぞれと対向する溝部３ａ、３ｂ、３
ｃ、凹部３ｄおよび型締め面３ｅが形成されている。型
締め面２ｅと型締め面３ｅとを当接させると、溝部２ａ
および３ａは第１ランナー５を、溝部２ｂおよび３ｂは
第２ランナー６を、溝部２ｃおよび３ｃはゲート７を、
凹部２ｄおよび３ｄは成形品が成形されるキャビティ８
を、それぞれ構成する。なお、固定金型２には溶融樹脂
の流入口であるスプルー９が形成されており、スプルー
９はキャビティ８に第１ランナー５、第２ランナー６お
よびゲート７を介して連通している。また、第１ランナ
ー５と第２ランナー６との間には弁座10が形成されて、
弁座10は段差状の内周縁10ａを有している。段差状の内
周縁10ａは鋭利なエッジであり、そのエッジは面取りさ
れていても差支えない。なお、この場合、面取りの幅、
すなわち内周縁10ａを形成する二面の面取りによって切
り落されるそれぞれの幅が１ｍｍ以下であることが好ま
しい。11はストップピンであり、ストップピン11は溝部
２ｂ内に突出するようにして固定金型２に支持されてい
る。弁座10とストップピン11の間の第２ランナー６内に
は球状弁体４を遊挿させており、球状弁体４は、溶融樹
脂がキャビティ８に流入するとき、ストップピン11に係
止され、また、キャビティ８から流出するとき、段差状
の内周縁10ａの当接して弁座10に水密に着座される。

【０００９】次に、作用を説明する。図外の射出ノズル
から射出された溶融樹脂はスプルー９、第１ランナー
５、第２ランナー６、ゲート７に順次流入し、キャビテ
ィ８に充填される。このとき、図２に示すように流入し
てくる溶融樹脂の圧力Ｆによって球状弁体４はストップ
ピン11に押し付けられており、圧力大の第１ランナー５
から圧力小の第２ランナー６に流入する溶融樹脂の妨げ
にはならない。そして、キャビティ８に充填された溶融
樹脂の圧力が設定圧力に達すると射出ノズルの射出を停
止させる。射出の停止によって、図３に示すように第１
ランナー５内の圧力が低下し、圧力大の第２ランナー６
から圧力小の第１ランナー５に溶融樹脂が逆流しようと
するが、この逆流圧Ｆ′によって球状弁体４は段差状の
内周縁10ａに押し付けられ、弁座10に着座される。この
とき、段差状の内周縁10ａの縁表面で樹脂の固化が進ん
で半固化層が形成される。この半固化層は金型壁面に接
触して固化した樹脂の非常に薄い層であり、スキン層と
よばれるものである。通常、平面に形成された半固化層
を押しつぶすには非常に大きな力を必要とするが、本実
施例では、鋭利なエッジである段差状の内周縁10ａの縁
表面に半固化層が形成されているので、この半固化層は
小さな力でも容易に押しつぶすことができる。したがっ
て、球状弁体４は弁座10に水密に容易に着座され、半固
化層の隙間から逆流してくる樹脂を短時間で完全に封
止、すなわち、ゲート７をシールすることができる。そ
して、キャビティ８内の溶融樹脂を射出停止後も所定の
圧力に保持させながら冷却固化させ、固定金型２および
可動金型３を型開きして成形品を取り出す。

【００１０】ここで、従来の射出成形金型および本発明
の射出成形用金型の成形時間に伴う金型内圧力の変化を
図４に示す。時刻ｔ₀ に溶融樹脂の射出を開始し、時刻
ｔ₁ に射出を停止する。従来の射出成形用金型を使用し
た場合（図中二点鎖線で示す）、球状弁体４が半固化層
を押しつぶすのに時間、すなわちｔ₁ からｔ₃ までの時
間を要して、この間の樹脂の逆流によって金型内の圧力
は急激に低下する。時刻ｔ₃ に逆流を封止することがで
きるが、この急激な圧力低下にために型内の成形品は変
形しやすくなる。しかしながら、本実施例の射出成形用
金型を使用した場合（図中実線で示す）、射出停止直後
（時刻ｔ₂ ）に球状弁体によって半固化層が押しつぶさ
れて、樹脂の逆流は完全に封止され、金型内の圧力は急
激に低下しない。したがって、金型内の圧力は冷却とと
もに徐々に低下するので、金型内の成形品の変形は防止
され高精度な成形品を得ることができる。

【００１１】

【発明の効果】本発明によれば、球状弁体を形成された
段差状の内周縁に当接させて、弁座に着座させることに
より、溶融樹脂の逆流を完全に除去して、成形中の樹脂
の急激な圧力低下を防止することができ、高精度な成形
品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る射出成形用金型の一実施例を示す
その要部断面図である。

【図２】その作用を示す要部拡大断面図である。

【図３】その作用を示す要部拡大断面図である。

【図４】その金型内圧力と時間との関係を示すグラフで
ある。

【図５】従来例の射出成形用金型の要部断面図である。

【図６】その射出・充填時の要部断面図である。

【図７】そのゲート封止時の要部断面図である。

【図８】その成形品取出し時の要部断面図である。

【符号の説明】

１ 射出成形用金型 ２ 固定金型（分割金型） ３ 可動金型（分割金型） ２ｂ 溝部 ３ｂ 溝部 ２ｅ 型締め面 ３ｅ 型締め面 ４ 球状弁体 ６ 第２ランナー（ランナー） ８ キャビティ ９ スプルー 10 弁座 10ａ 段差状の内周縁 11 ストップピン（支承用突部）

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【手続補正書】

【提出日】平成４年５月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 射出成形金型およびその射出成形方法

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形金型およびそ
の射出成形方法に関し、特にゲート封止を行なってキャ
ビティからの樹脂の逆流を防止する射出成形金型とその
成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形用金型においては、固定
金型と可動金型にキャビティ形成用の凹部を形成すると
ともに、該キャビティへの樹脂供給通路として、ランナ
ー形成用の溝部と、固定金型側に前記溝部と連通して外
方からの溶融樹脂を前記ランナーに供給するスプルーと
を形成したものがある。この射出成形金型では、キャビ
ティ内に射出充填された樹脂がランナー側の圧力変化の
影響を受けて逆流し、歪みを発生するという問題があっ
たことから、近時、射出成形金型にゲート封止機能を付
加して上記問題の解決を図るといった提案がされてい
る。

【０００３】この種の射出成形金型および射出成形方法
としては、例えば特開昭４８−７９４９号公報、特開昭
５７−３４９３３号公報、特開昭５７−７０６２６号公
報、特開昭５７−７２８３１号公報、特開昭５８−９４
４３６号公報、特開昭５８−９４４４０号公報、特開昭
５９−２４６２０号公報、特開昭６０−１３２７１９号
公報、特開昭６０−４７２２７号公報、特開昭６０−２
０８２１４号公報、特開昭６１−２５２１２３号公報、
並びに、実開昭６３−７７７２１号公報に記載されたも
のが知られており、以下にそれぞれの概要を説明する。

【０００４】(1) 特開昭４８−７９４９号公報に記載の
ものは、金型本体内に設けたキャビティブロックをピス
トンにより移動させることにより、溶融樹脂材料の冷却
期間中にゲート部の樹脂を切断しつつゲート封止するよ
うにしたもので、成形後に成形品を取り出して切断する
手数を省くようになっている。 (2) 特開昭５７−３４９３３号公報に記載のものは、複
数のキャビティに同時に射出する装置において、各キャ
ビティに連通するランナー内に油圧駆動される流路調整
用ブロックを出没させてランナー流路径を開閉制御する
もので、キャビティ毎に圧力制御を行なうようになって
いる。

【０００５】(3) 特開昭５７−７０６２６号公報に記載
のものは、ピン駆動シリンダによりピンを駆動し、該ピ
ンによりスプルー部を閉塞して圧縮工程における樹脂の
逆流を防止するものである。 (4) 特開昭５７−７２８３１号公報に記載のものは、油
圧シリンダによりシャフトを駆動して該シャフトにより
スプルー部を閉塞するもので、加圧圧縮成形法の加圧冷
却工程で樹脂が逆流するのを防止するようになってい
る。

【０００６】(5) 特開昭５８−９４４３６号公報に記載
のものは、固定金型と可動金型に、キャビティを取り囲
むとともにそのキャビティに隣接する凹凸部間にゲート
を形成する固定スリーブおよび可動スリーブを設けたも
ので、型閉締状態でその可動スリーブを固定スリーブに
圧接させてゲートを封止することにより、加圧圧縮成形
法の圧縮工程でゲートから樹脂が逆流するのを防止する
ようになっている。

【０００７】(6) 特開昭５８−９４４４０号公報に記載
のものは、(5)と同様な可動スリーブを押し上げて凸凹
部の密着嵌合によりゲート部の樹脂を切断し、成形品取
り出し後のゲート部分の除去処理を不要とするものであ
る。 (7) 特開昭５９−２４６２０号公報に記載のものは、キ
ャビティ内に樹脂を流入させた後、加圧ピストンで駆動
されるゲートを、射出シリンダ側からキャビティに通じ
るランナー内に突出させてゲートを閉じるものである。

【０００８】(8) 特開昭６０−１３２７１９号公報に記
載のものは、固定金型と可動金型のそれぞれにその本体
に対し移動可能な駒状のキャビティ形成型を設けたもの
で、これらキャビティ形成型を本体と相対移動させるこ
とにより、加圧冷却工程での樹脂の逆流を防止するよう
になっている。 (9) 特開昭６０−２０８２１４号公報に記載のものは、
固定入駒と可動入駒とを同一のスリーブ内で平行移動さ
せることにより、固定入駒と可動入駒で挟まれたキャビ
ティをゲートから離れた位置まで移動させ、ゲート封止
状態におけるキャビティ内樹脂の加圧を可能にしたもの
である。

【０００９】(10) 特開昭６１−４７２２７号公報に記
載のものは、キャビティ内に注入された樹脂の圧力によ
り可動コアを後退させ、このコアの後退動作を方向変換
手段により逆流防止体に伝達するもので、逆流防止体を
ゲート内部に移動させてゲート封止し、加圧圧縮成形法
の加圧工程における樹脂の逆流を防止するようになって
いる。

【００１０】(11) 特開昭６１−２５２１２３号公報に
記載のものは、加圧シリンダにより移動する入駒を設
け、該入駒の移動（軸方向移動）によりゲートを遮断す
るものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の射出成形金型にあっては、ゲート封止機構を
駆動する油圧装置等の駆動源やその駆動力をゲート封止
機構に伝達するためのリンク機構等が必要になるため、
射出成形金型にゲート封止機能を持たせつつその小型化
を図ることが困難であった。

【００１２】また、その射出成形方法にあっては、ゲー
ト封止機構を外部からの力で動作させるため成形工程が
複雑になるとともに、成形品の取り出しや取り扱いが容
易でなかった。さらに、加圧圧縮成形法を採用する場
合、加圧圧縮工程が必須工程であり、その圧縮のために
成形金型および装置全体が大がかりになるとともに、工
程の複雑化が避けられないものになっていた。

【００１３】一方、このような加圧を無くしつつ高精度
な成形を行なうには、樹脂をきわめて高圧で射出充填す
れば良いのであるが、そのような高圧を外部から駆動さ
れる上述の各種ゲートで封止することはできなかったた
め、加圧冷却工程無しで優れた転写性を得ることはでき
なかった。そこで、本発明は、高圧に耐え得、かつ、ゲ
ート封止のための駆動源や伝達機構が不要な全く新規な
ゲート封止機構を実現することにより、ゲート封止機能
を持つ小型の射出成形金型を提供するとともに、ゲート
封止のための工程を必要としない効率の良い成形方法で
あって、加圧圧縮工程をも省略でき、しかも高成形精度
の得られる新規な射出成形方法を提供することを目的と
する。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、請
求項１記載の発明は、キャビティーと、該キャビティに
連通する樹脂供給通路と、該樹脂供給通路の一部に設け
られた可動部材を有する封止機構部と、を備えた射出成
形金型であって、前記可動部材が、前記キャビティへの
樹脂供給方向におけるキャビティ側の樹脂供給通路内の
圧力とキャビティとは反対側の樹脂供給通路内の圧力と
の差圧により駆動される可動部材であることを特徴とす
るものであり、ゲート封止機構部の小型化を可能にする
ものである。

【００１５】請求項２記載の発明は、キャビティーと、
該キャビティに連通する樹脂供給通路と、該樹脂供給通
路の一部に設けられた可動部材を有する封止機構部と、
を備えた射出成形金型であって、前記可動部材が、前記
樹脂供給通路を通して前記キャビティ内に樹脂が充填さ
れるときには、該樹脂の圧力により樹脂供給方向に移動
して所定の流路を形成するとともに、該充填が完了する
ときには、前記樹脂供給方向と反対の方向に移動して前
記所定の流路を閉止することを特徴とするものであり、
ゲート封止機構部の小型化をより容易にするものであ
る。

【００１６】また、請求項３記載の発明に係る射出成形
金型は、キャビティへの樹脂供給通路の一部に形成され
た弁体収納部と、該弁体収納部に収納された弁体と、該
弁体収納部に対しキャビティと反対側に形成されたゲー
トとからなる封止機構部を備え、前記樹脂供給通路を通
し前記キャビティ内に樹脂が充填されたとき、該充填さ
れた樹脂の圧力により前記弁体が前記ゲートに着座して
ゲート封止することを特徴とするものであり、確実なゲ
ート封止性能を得るものである。

【００１７】請求項４記載の発明は、前記ゲートが前記
樹脂供給通路の内壁から内方に突出した段差状の弁座と
して形成され、該ゲートの内周縁に前記弁体を着座させ
るようにしたことを特徴とするもので、ゲートの封止性
能をより向上させるものである。さらに、請求項５記載
の発明に係る射出成形方法は、キャビティへの樹脂供給
通路の一部にゲートおよび該ゲートよりキャビティ側に
位置する弁体収納部を形成した分割金型を準備し、該金
型の型締めに先立ち、前記樹脂供給通路を形成する溝の
うち前記弁体収納部に相当する部位に弁体を収納する工
程と、該金型を型締めして前記キャビティおよび樹脂供
給通路を画成する工程と、該キャビティ内に前記樹脂供
給通路を通して溶融樹脂を射出充填する工程と、該キャ
ビティ内の樹脂の圧力により前記弁体を前記ゲートに着
座させ、ゲート封止する工程と、該ゲート封止状態で樹
脂を固化させる工程と、前記金型を開いて前記キャビテ
ィおよび前記弁体収納部で固化した樹脂を取り出す工程
とを含むことを特徴とするものであり、前記射出成形金
型に適し、ゲート封止のための特別な工程を省略しつつ
高成形精度を得ることができ、かつ、加圧圧縮工程をも
省略できる成形方法である。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
１〜図３は本発明に係る射出成形金型の第１実施例を示
す図である。まず、その構成を説明する。図１〜図３に
おいて、１は、射出成形金型であり、射出成形金型１は
固定金型２および可動金型３を有している。固定金型２
および可動金型３は一対の分割金型であり、図中上下方
向から当接・分離されるようになっている。固定金型２
には溝部２ａ、２ｂ、２ｃ、凹部２ｄおよび型締め面２
ｅが形成されており、可動金型３には固定金型２のそれ
ぞれと対向する溝部３ａ、３ｂ、３ｃ、凹部３ｄおよび
型締め面３ｅが形成されている。型締め面２ｅと型締め
面３ｅとを当接させると、溝部２ａおよび３ａは第１ラ
ンナー５を、溝部２ｂおよび３ｂは第２ランナー６（樹
脂供給通路の一部に形成された弁体収納部）を、溝部２
ｃおよび３ｃは第２のゲート７を、凹部２ｄおよび３ｄ
は成形品が成形されるキャビティ８を、それぞれ構成す
る。また、固定金型２には溶融樹脂の流入口であるスプ
ルー９が形成されており、スプルー９は第１ランナー
５、第２ランナー６および第２のゲート７を介しキャビ
ティ８に連通しており、これらスプルー９から第２のゲ
ート７までの各通路５、６、７、９によってキャビティ
８への樹脂供給通路が形成されている。

【００１９】第１ランナー５と第２ランナー６との間、
すなわち、第２ランナー６に対してキャビティ８と反対
の側には、ランナー５、６の内壁より内方に突出した段
差状の第１のゲート10が形成されており、第１のゲート
10は球状弁体４（可動部材）に対向する弁座としての内
周縁10ａを有している。この第１のゲート10の内周縁10
ａは鋭利なエッジであるが、そのエッジは面取りされて
いても差支えない。なお、その場合の面取りの幅、すな
わち内周縁10ａを形成する二面（固定金型２側および可
動金型３側）の面取りの幅が１mm以下であることが好ま
しい。

【００２０】11は、ストップピンであり、ストップピン
11は溝部２ｂ内に突出するようにして固定金型２に支持
されている。このストップピン11と第１のゲート10との
間の前記第２ランナー６には、球状弁体４が収納されて
おり、球状弁体４は溶融樹脂がキャビティ８内に流入す
るとき、ストップピン11に突き当って係止され、キャビ
ティ８から樹脂が流出しようとするとき、第１のゲート
10の段差状の内周縁10ａに圧接して液体密に着座する。

【００２１】すなわち、本実施例の射出成形金型１は、
キャビティ８と、キャビティ８に連通する前記樹脂供給
通路（５、６、７、９）と、これら一連の通路の一部に
設けられた球状弁体４とを備えたものであり、球状弁体
４が、キャビティ８への樹脂供給方向におけるキャビテ
ィ８側のランナー６内の圧力とキャビティ８とは反対側
のランナー５内の圧力との差圧により駆動されるように
なっているとともに、樹脂供給通路を通してキャビティ
８内に樹脂が充填されるときにはその樹脂の圧力により
樹脂供給方向に移動して所定の流路12を形成し、一方、
その充填が完了するときには樹脂供給方向と反対の方向
に移動して前記所定の流路12を閉止する。 前記移動可
能な球状弁体４と、これを収納する第２ランナー６と、
球状弁体４が着座圧接可能な第１のゲート10と、球状弁
体４のキャビティ８側への移動を規制するストップピン
11とは封止機構部15を構成しており、封止機構部15は、
第１ランナー５および第２ランナー６を通してキャビテ
ィ８内に樹脂が充填されたとき、キャビティ８内に充填
された樹脂の高圧力により球状弁体４を第１のゲート10
に着座させる弁形式のゲート封止機構となっている。

【００２２】次に、その作用と共に、上記構成を用いて
実施する本発明に係る射出成形方法の一実施例を説明す
る。まず、固定金型２および可動金型３からなる射出成
形金型１を準備し、これら金型２、３の型締め前に（型
締めに先立って）、ランナー形成用溝部２ａ、２ｂのう
ち第２ランナー６（弁体収納部）に相当する部位２ｂに
球状弁体４を収納する。次いで、金型２、３を型締めし
て、第１ランナー５、第２ランナー６、ゲート７および
キャビティ８を画成する。

【００２３】この状態において、図外の射出成形ノズル
から溶融樹脂を射出させて、この樹脂をスプルー９から
第１ランナー５、第１のゲート10、第２ランナー６、第
２のゲート７へと順次流入させ、これらを介しキャビテ
ィ８に溶融樹脂を充填する。このとき、図２に示すよう
に流入してくる溶融樹脂の圧力Ｆによってストップピン
11に押し付けられている球状弁体４は、圧力大の第１ラ
ンナー５から圧力小の第２ランナー６に流入する溶融樹
脂の妨げにはならない。

【００２４】キャビティ８に充填された溶融樹脂の圧力
が設定圧力に達すると、射出ノズルの射出を停止させ
る。この射出の停止により第１ランナー５内の圧力が低
下し始めると、図３に示すように、圧力大の第２ランナ
ー６からこれより圧力小の第１ランナー５に溶融樹脂が
逆流しようする。このとき、逆流圧Ｆ’によって球状弁
体４は第１のゲート10に押し付けられて圧接、着座す
る。この状態においては、弁座である内周縁10ａの縁表
面には樹脂の固化が進んで半固化層が形成されている。
この半固化層は、金型壁面に接触して固化した樹脂の非
常に薄い膜であり、スキン層と呼ばれるものである。通
常、平面に形成された半固化層を押しつぶすのには非常
に大きな力を必要とするが、本実施例では、鋭利なエッ
ジである段差状の内周縁10ａの縁表面に半固化層が形成
されているので、この半固化層は小さな力でも容易に押
しつぶすことができる。したがって、球状弁体４は第１
のゲート10に容易に液体密に着座し、半固化層の隙間か
ら逆流してくる樹脂を短時間で完全に封止する、すなわ
ち前記流路12を閉止して第１のゲート10を確実に封止す
る。このように、射出停止直後のキャビティ８内の樹脂
圧力と第１ランナー５の樹脂圧力の差圧を利用すること
により、球状弁体４を第１のゲート10に圧接、着座さ
せ、ゲート封止することができる。

【００２５】次いで、このゲート封止状態でキャビティ
８内の樹脂を所定の圧力に保持させながら冷却固化させ
た後、固定金型２および可動金型３を型開きして成形品
（図示していない）を取り出す。このとき、球状弁体４
が液体密に着座していることにより、固化した樹脂は第
１のゲート10の前後で切断された状態となっており、キ
ャビティ８内の製品部分と第２ランナー６およびゲート
７内で固化した樹脂とが一体となって溝部２ｂ、２ｃお
よび凹部２ｄから取り出される。したがって、この成形
品は、キャビティ８の形状に対応する成形品本体と、第
２ランナー６に対応して成形品本体と一体成形され球状
弁体４の一部が端部に露出した弁体露出部とを有するも
のとなる。

【００２６】このように本実施例においては、射出成形
金型１の第２ランナー６内に前後の樹脂圧に応動し前記
流路12を開閉する球状弁体４を設け、外部からの力を必
要としない封止機構部15を構成しているので、油圧装置
等によるゲート切断機構や押しつぶしのための複雑な機
構を設けることなく、小型で簡素な封止機構を実現で
き、ゲート封止機能を持ちかつ小型の射出成形金型１を
提供することができる。また、上述のように、固定金型
２および可動金型３の型締めに先立って球状弁体４を第
２ランナー６に収納し、この球状弁体４に射出樹脂圧を
作用させてキャビティ８への射出充填完了時にゲート封
止を行なわせるので、ゲート封止（及び切断）のための
工数が少なくなるとともに、高射出樹脂圧であっても確
実に第１のゲート10を封止することが可能になる。さら
に、加圧圧縮工程を設けることなく高成形成度の射出成
形を行なうことができる。

【００２７】図４〜図７は本発明に係る射出成形金型の
第２実施例を示す図である。まず、図４は、本実施例に
おける固定金型21と可動金型22の型締め直後の状態を示
しており、球状弁体23（可動部材）は型締め前に固定金
型21の弁体収納部24ａに収納されている。固定金型21と
可動金型23とが型締めされて、キャビティ25、ランナー
26（樹脂供給通路）、弁体収納室24および第１のゲート
30が画成されると、次いで図５に示すように、スプルー
28（樹脂供給通路）から弁体収納室24に溶融樹脂Ｐが供
給される。このとき、球状弁体23は、溶融樹脂Ｐの供給
圧力により弁座である第１のゲート30から離れてストッ
パー29に当接する。ストッパー29は溶融樹脂Ｐを通過さ
せるように配置されているので、弁体収納室24内の溶融
樹脂Ｐは第２のゲート27を介してキャビティ25内に供給
される。キャビティ25内に溶融樹脂Ｐが充填されると、
スプルー28からの溶融樹脂Ｐの供給が停止され、溶融樹
脂Ｐがスプルー28側に逆流しようとするが、このとき、
図６に示すように、球状弁体４がテーパ形状の第１のゲ
ート30に水密に着座してランナー26を途中で閉止する。
そして、このランナー26の閉止後、キャビティ25内の樹
脂Ｐが固化される。次いで、図７に示すように型開きが
なされる。このとき、キャビティ25内で成形された樹脂
成形品Ｐ₁（成形品本体）が取り出し可能になる。次い
で、押出しピン31を弁体収納部24ａ内に突出させると、
第２のゲート27内で樹脂成形品Ｐ₁に一体に繋がったま
ま固化した樹脂部分Ｐ₂（弁体露出部）が、樹脂成形品
Ｐ₁と共に浮き上がる。このとき、樹脂部分Ｐ₂と後続の
樹脂供給通路内の樹脂とは球状弁体23により切り離され
ているから、図７に示すように、樹脂部分Ｐ₂の図中右
端部には球状弁体23の一部が露出している。したがっ
て、樹脂成形品Ｐ₁と樹脂部分Ｐ₂が一体となった成形品
ができあがる。

【００２８】このように本実施例においても、射出成形
金型のランナー26の一部に弁体収納室24を形成し、この
室24内に第１のゲート30に着座可能な球状弁体23を収納
して小型で簡素な封止機構部が構成される。したがっ
て、従来のような外部の力を要するゲート切断機構や樹
脂の押しつぶしのための複雑な機構を設けることなく、
ゲート封止機能を持ちかつ小型の射出成形金型を実現す
ることができる。

【００２９】また、上述のように、型締めに先立って球
状弁体23をランナー26の一部である弁体収納室24に収納
し、この球状弁体23と樹脂圧とによりキャビティ25への
射出充填完了時にゲート封止を行なわせた後、成形品と
共に球状弁体23を取り出すという射出成形方法を実行す
るので、ゲート封止のための工数が少なくなり、その成
形品の取り出しおよび取り扱いが容易にできる。特に、
上述のように押出しピン31を弁体収納部24ａ内に突出さ
せる際、成形品本体である樹脂成形品Ｐ₁に一体に繋が
ったまま固化した樹脂部分Ｐ₂（弁体露出部）を突き出
すことにより、樹脂成形品Ｐ₁に傷つけることがなく、
成形品の取り出し作業もきわめて容易になる。

【００３０】なお、ゲート封止機能を付加しかつ小型に
する点では、上述のように第１、第２実施例共に効果が
得られるが、封止性能の点では、第１実施例が好まし
い。すなわち、両実施例における封止性能を金型内樹脂
圧の変化によって比較すると、図８に示すようになる。
同図において、時刻ｔ₀に溶融樹脂の射出を開始し、時
刻ｔ₁にその射出を停止する。第２実施例の場合、球状
弁体23が半固化層を押しつぶして第１のゲート30に着座
し、樹脂の流出を封止するまでにｔ₁からｔ₃までの時間
がかかり、この間に金型内の圧力が低下するが、第１実
施例の場合は、射出停止直後ｔ₂に球状弁体４が段差状
の第１のゲート10の内周縁10ａに着座するから、半硬化
層は瞬間的に押しつぶされ、樹脂の逆流がほぼ完全に阻
止される。すなわち、第１実施例では、段差状の弁座と
して第１のゲート10を形成することによって、ゲート封
止時の金型内圧力の低下をきわめて少なくすることがで
き、冷却時の変形を確実に防止してより高精度の成形品
を得ることができる。

【００３１】なお、本発明の技術範囲は実施例に限定さ
れるものでないことは言うまでもない。例えば、上述の
実施例は加圧圧縮工程を不要とする金型および成形法で
あったが、加圧圧縮工程を実施する金型および成形法に
も適用できるものである。このようにしても、外部から
の力をその封止機構に伝達するための機構を不要にで
き、金型の小型化とコスト低減を図ることができるとと
もに、ゲート封止性能を向上させることができるという
効果を奏することに何ら変わるところがないからであ
る。

【００３２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、可動部材
を、キャビティへの樹脂供給方向におけるキャビティ側
の樹脂供給通路内の圧力とキャビティとは反対側の樹脂
供給通路内の圧力との差圧により駆動するようにしてい
るので、従来のように外部からの力を必要としない小型
で簡素な封止機構部とすることができる。

【００３３】請求項２記載の発明は、キャビティへの樹
脂充填字には可動部材を該樹脂の圧力により樹脂供給方
向に移動させて所定の流路を形成し、該充填完了字には
可動部材を樹脂供給方向と反対の方向に移動させて前記
流路を閉止するようにしているので、可動部材の移動の
みでゲート開閉動作ができ、射出成形金型の小型化をよ
り容易にすることができる。

【００３４】請求項３記載の発明によれば、樹脂供給通
路の一部に弁体収納部と該弁体収納部に対しキャビティ
とは反対側に位置するゲートとを形成するとともに、弁
体収納部内に弁体を収納して封止機構部を構成している
ので、外部からの力を必要としない小型で簡素な封止機
構部とすることができるとともに、高射出樹脂圧であっ
てもその樹脂圧を利用して確実なゲート封止機能を発揮
する転写性に優れた高成形精度の射出成形金型を提供す
ることができる。

【００３５】請求項４記載の発明によれば、ゲートを段
差状に形成してその内周縁部に弁体を着座させるように
しているので、ゲート封止時の金型内圧力の低下をきわ
めて少なくすることができ、冷却時の変形を防止してよ
り高精度の成形品を得ることができる。請求項５記載の
発明によれば、分割金型の型締めに先立って弁体を弁体
収納部内に収納し、この弁体をキャビティへの射出充填
完了時の樹脂圧によりゲートに圧接着座させてゲート封
止を行なうので、高樹脂圧であっても確実にゲートを封
止することができ、ゲート封止のための工数が少なく、
効率のよい成形作業を行なうことができるとともに、成
形品の取り出しもきわめて容易にできる。さらに、加圧
圧縮工程をも無くすることができるので、そうするとよ
り一層効率の良い成形作業を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るの射出成形金型の第１実施例を示
すその要部断面図である。

【図２】そのキャビティに溶融樹脂が射出されていると
きの弁体とその弁座としてのゲートを示す作用説明図で
ある。

【図３】そのゲート封止時の弁体とゲートを示す作用説
明図である。

【図４】本発明に係るの射出成形金型の第２実施例を示
すその要部断面図である。

【図５】そのキャビティに溶融樹脂が射出されていると
きの弁体とその弁座としてのゲートを示す作用説明図で
ある。

【図６】そのゲート封止時の弁体とゲートを示す作用説
明図である。

【図７】その成形品取り出し工程の説明図である。

【図８】第１実施例と第２実施例のゲート封止性能を金
型内樹脂圧変化で比較したグラフである。

【符号の説明】 １ 射出成形金型 ２、21 固定金型（分割金型） ２ｂ 溝部（樹脂供給通路を形成する溝のうち弁体収
納部に相当する部位） ３、22 可動金型（分割金型） ４、23 球状弁体（可動部材、弁体） ５ 第１ランナー（樹脂供給通路） ６ 第２ランナー（樹脂供給通路の一部に設けられた
弁体収納部） ７、27 第２のゲート（樹脂供給通路） ８、25 キャビティ10、30 第１のゲート（段差状の弁座） 10ａ 内周縁 12 所定の流路15 封止機構部 24 弁体収納室（弁体収納部） 24ａ 弁体収納部（樹脂供給通路を形成する溝のうち弁
体収納部に相当する部位） 26 ランナー（樹脂供給通路） Ｐ 溶融樹脂 Ｐ₁ 樹脂成形品（成形品本体）Ｐ₂ 樹脂部分（弁体露出部）

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図７】

【図８】

【図６】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金松 俊宏 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】型締め時にキャビティと該キャビティに連
   通するランナーとが形成される一対の分割金型を備え、
   少なくとも一方の分割金型の型締め面に前記ランナーを
   形成する溝部を形成し、前記一方の分割金型に該溝部と
   連通して溶融樹脂を供給するスプルーを形成し、前記溝
   部内に球状弁体を遊挿すると共に、前記溝部の前記スプ
   ルー側の部位に該球状弁体が着座可能な弁座を形成し、
   前記溝部の前記キャビティ側の部位に前記溶融樹脂を通
   過させつつ前記球状弁体を支承する支承用突部を設けた
   射出成形用金型において、前記弁座に段差状の内周縁を
   形成し、前記球体弁体を前記段差状の内周縁に当接させ
   て、前記球体弁体を弁座に着座させるようにしたことを
   特徴とする射出成形用金型。