JPH0929798A - 射出圧縮成形用金型および射出圧縮成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形後のゲートカット処理を不要とする。 【解決手段】 固定側金型１と可動側金型４とは互いに
摺動嵌合し、完全に閉じられるより前にキャビティ２０
が形成される。固定側金型１とランナブロック８とで形
成されるゲート２３は、固定側金型１と可動側金型４と
が完全に閉じられる前の状態ではキャビティ２０に開口
し、固定側金型１と可動側金型４とが完全に閉じられキ
ャビティ２０が圧縮されることにより遮断される位置に
形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄肉成形品の成形
によく用いられる射出圧縮成形用金型および射出圧縮成
形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出圧縮成形方法は、金型を所定の量だ
け開いた状態でキャビティ内に樹脂の射出を行い、充填
が完了してから金型を閉じ、その圧縮力で樹脂を加圧し
て成形する方法である。そのため、射出圧縮成形に用い
られる金型としては、受け口形の分割面を有し、金型を
完全に閉じる前に、キャビティを含む密閉部分が形成さ
れる金型が用いられる。

【０００３】このように射出圧縮成形方法は、金型の圧
縮力で樹脂を加圧するので射出圧力が低くてすみ、ゲー
ト部の過剰な残留応力の発生を防ぐなどの利点があり、
光学部品やＩＣカードのような超薄肉成形品の成形にお
いて、しばしば採用される成形方法である。

【０００４】例えば、ＩＣカード用基材の成形方法の一
例として、特開平６−２８５９２８号公報には、図５に
示すように、可動型１０４に、形成されるＩＣカード用
基材の全体形状に対応した大きさの形状を有する摺動ブ
ロック１１５を配置し、固定型１０１と摺動ブロック１
１５との間に、キャビティ１２０およびゲート１２３が
形成されるような金型を用いた成形方法が開示されてい
る。

【０００５】上記金型を用いてＩＣカード用基材を成形
するには、まず、固定型１０１と可動型１０４とを閉
じ、摺動ブロック１１５を後退させた状態とする。次い
で、射出成形機（不図示）からスプルー１２１を介し
て、成形に必要な量の溶融樹脂をキャビティ１２０内に
射出する。

【０００６】溶融樹脂を射出中、あるいは射出後、溶融
樹脂が固化する前に、油圧シリンダ１１６を駆動させ
て、図６に示すように、摺動ブロック１１５を前進させ
る。これによりキャビティ１２０の厚みが小さくなって
キャビティ１２０が溶融樹脂で満たされるとともに、摺
動ブロック１１５の圧縮力で溶融樹脂は加圧される。溶
融樹脂の冷却固化後、金型を開き、成形されたＩＣカー
ド用基材を取り出す。成形されたＩＣカード用基材は、
ゲート１２３およびスプルー１２１で固化した樹脂が一
体となっているので、成形されたＩＣカード用基材を取
り出した後、ゲート部を切断する。

【０００７】上述した成形方法は、可動型１０４の移動
により溶融樹脂に圧縮力を加えるものではないが、キャ
ビティ１２０の厚みを小さくして圧縮力を加えるという
点では、射出圧縮成形の一種である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の射出圧縮成形方法では、金型から取り出された
成形品はゲート部が一体となっているので、金型から取
り出した成形品のゲートカット処理工程が必要となる。
金型から取り出した成形品は既に固化しており、固化し
た樹脂の切断は切断面がきれいにはならず、外観上も好
ましくないものであった。

【０００９】そこで本発明は、成形後のゲートカット処
理が必要ない射出圧縮成形用金型および射出圧縮成形方
法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の射出圧縮成形用金型は、互いに摺動嵌合する一
対の金型からなり、前記一対の金型が完全に閉じられる
より前にキャビティが形成され、前記一対の金型を完全
に閉じることにより前記キャビティが圧縮される射出圧
縮成形用金型において、前記キャビティへの溶融樹脂の
入口であるゲートが、前記一対の金型が完全に閉じられ
る前の状態では前記キャビティに開口し、前記一対の金
型が完全に閉じられ前記キャビティが圧縮されることに
より遮断される位置に形成されていることを特徴とす
る。

【００１１】また、前記一対の金型のうちいずれか一方
の金型には、前記キャビティが形成されている状態では
他方の金型と当接し前記他方の金型との間で前記ゲート
を構成する摺動部材が、前記一対の金型の型閉じ動作に
伴い前記他方の金型と当接したまま前記一方の金型に対
して摺動可能に設けられているものでもよい。

【００１２】この場合前記摺動部材が、付勢手段により
前記他方の金型に向けて付勢されているものや、さら
に、前記摺動部材に、前記一対の金型が完全に閉じられ
るより前の状態で前記付勢手段の付勢力が作用している
ものであってもよい。

【００１３】本発明の射出圧縮成形方法は、互いに摺動
嵌合する一対の金型からなり、キャビティへの溶融樹脂
の入口であるゲートが、前記一対の金型が完全に閉じら
れる前の状態では前記キャビティに開口し、前記一対の
金型が完全に閉じられ前記キャビティが圧縮されること
により遮断される位置に形成された射出圧縮成形用金型
を用い、前記一対の金型が完全に閉じられるより前に前
記キャビティに溶融樹脂を射出した後、前記溶融樹脂の
固化前に前記一対の金型を完全に閉じて前記ゲートを遮
断し、前記溶融樹脂を固化させることを特徴とする。

【００１４】

【作用】上記のとおり構成された本発明の射出圧縮成形
用金型では、金型が完全に閉じられるより前にキャビテ
ィへ溶融樹脂が射出され、射出された溶融樹脂が固化す
る前に金型を完全に閉じキャビティを圧縮する。キャビ
ティへの溶融樹脂の入口であるゲートは、キャビティが
圧縮されることにより遮断される位置に形成されている
ので、溶融樹脂の固化前にゲートが遮断されることにな
る。すなわち、キャビティの圧縮によりゲートカット処
理が行われるため、ゲート跡が存在しない成形品が得ら
れる。

【００１５】また、いずれか一方の金型に、キャビティ
が形成されている状態では他方の金型と当接し他方の金
型との間でゲートを構成する摺動部材を、型閉じ動作に
伴い他方の金型と当接したまま一方の金型に対して摺動
可能に設けることで、ゲートおよびそれに付随する樹脂
通路が金型の分割面上に形成される。その結果、ゲート
および樹脂通路内で固化した樹脂は型開きによって露出
し、その取り出しが容易となる。

【００１６】この場合、摺動部材を付勢手段により他方
の金型に向けて付勢させることで、金型を完全に閉じる
際には、摺動部材は他方の金型に押圧されることによっ
て後退する。従って、摺動部材を移動させるための駆動
手段や制御手段は必要なく、金型の構成は簡単なものと
なる。特に、金型が上記所定の量だけ開いた状態で既に
付勢手段の付勢力を作用させることで、ゲートのシール
性が向上し、ゲートからの溶融樹脂の漏れが防止され
る。

【００１７】本発明の射出圧縮成形方法では、まず、金
型が完全に閉じられるより前にキャビティに溶融樹脂を
射出し、その後、溶融樹脂の固化前に金型を完全に閉じ
る。このとき、金型としては、ゲートが、金型が完全に
閉じられキャビティが圧縮されることにより遮断される
位置に形成された射出圧縮成形用金型を用いているの
で、金型を完全に閉じるのと同時にゲートが遮断され
る。このまま溶融樹脂を冷却固化すると、キャビティ内
の樹脂はゲート内の樹脂と分離されて固化するので、成
形後のゲートカット処理が不要となり、工程が簡略化さ
れる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。

【００１９】（第１実施例）図１は、本発明の射出圧縮
成形用金型の第１実施例の断面図である。図１に示すよ
うに本実施例の金型は、ＩＣカード用の基材のような薄
肉の成形品を成形するのに好適に用いられるもので、互
いに摺動嵌合し完全に閉じられるより前にキャビティ２
０が形成される固定側金型１および可動側金型４と、可
動側金型４に設けられた摺動部材としてのランナブロッ
ク８とを主な構成要素とする。

【００２０】固定側金型１は、射出成形機の固定盤（不
図示）に固定される固定側取付け板２に取り付けられて
いる。固定側金型１には、可動側金型４との間でキャビ
ティ２０を形成するための複数の凹部１ａ、および各凹
部１ａに連通するゲート２３やランナ２２となる溝が形
成されている。凹部１ａの深さＤは成形品の厚さよりも
大きい。

【００２１】固定側取付け板２および固定側金型１の中
央部には、スプルーブシュ３が、両者を貫通して取り付
けられている。スプルーブシュ３には、一端が射出成形
機のノズル（不図示）と接合され、他端がランナ２２に
連通するスプルー２１が形成されている。また、各凹部
１ａ毎に、成形品突出し用のエジェクタ機構１０が設け
られている。

【００２２】一方、可動側金型４は、射出成形機の可動
盤（不図示）に固定される可動盤側取付け板５に、スペ
ーサブロック６および受け板７を介して取り付けられて
いる。

【００２３】可動側金型４のキャビティ２０を構成しな
い領域には、可動側金型４の厚み方向に形成された、段
付きの貫通孔４ａが開口している。ランナブロック８の
外形は貫通孔４ａの形状と合致しており、ランナブロッ
ク８は貫通孔４ａに、可動側金型４の厚み方向に摺動自
在に設けられている。前述した、固定側金型１に形成さ
れた溝は、このランナブロック８が固定側金型１と当接
することでランナブロック８の固定側金型１との当接面
で塞がれ、これによりランナ２２およびゲート２３が構
成される。ランナブロック８と固定側金型１との当接面
は、金型の分割面の一部を構成する。

【００２４】また、ランナブロック８の受け板７側の端
面には、ランナブロック８の固定側金型１方向への移動
量を規制するために、貫通孔４ａの段部に当接するフラ
ンジ部８ａが形成されている。フランジ部８ａが可動側
金型４の貫通孔４ａの段部に当接した位置では、ランナ
ブロック８は、可動側金型４の先端面から突出してい
る。ランナブロック８と受け板７との間には、付勢手段
としての圧縮コイルばね９が設けられ、この圧縮コイル
ばね９のばね力によりランナブロック８は、固定側金型
１に向けて付勢されている。すなわち型開きの状態で
は、ランナブロック８は可動側金型４の先端面から突出
していることになる。

【００２５】これにより、固定側金型１と可動側金型４
とを嵌合させ、図１に示した状態とすると、両者が完全
に閉じられるより前に、図２に示すようにランナブロッ
ク８は固定側金型１と当接し、ランナ２２およびゲート
２３が形成される。さらに、固定側金型１と可動側金型
４とを完全に閉じることにより可動側金型４は摺動しな
がらキャビティ２０を圧縮するが、ゲート２３は、固定
側金型１と可動型金型４とが完全に閉じられキャビティ
２０が圧縮されることにより遮断される位置に形成され
ている。

【００２６】ランナブロック８の固定側金型１側の端面
の、スプルー２１と対向する部位には、材料だまり８ｂ
が形成されている。ランナ突出し用のエジェクタピン１
１は、この材料だまり８ｂから突出可能に設けられてい
る。

【００２７】上記構成の金型を用いて成形品を成形する
には、まず、可動側取付け板５を前進させて可動側金型
４と固定側金型１とを嵌合させてランナブロック８を固
定側金型１に当接させ、可動側金型４と固定側金型１と
の間にキャビティ２０を形成する。このとき固定側金型
１と可動側金型４とは完全には閉じておらず、Ｃだけ開
いた状態である。特に本実施例では、固定側金型１と可
動側金型４とがＣだけ開いた状態では固定側金型１はラ
ンナブロック８を可動側金型４側に押圧しており、圧縮
コイルばね９はわずかに圧縮されている。これにより、
ランナブロック８には圧縮コイルばね９のばね力が作用
している。このときのランナブロック８の先端面の位置
は、可動側金型４の先端面に対して後退しない位置とす
ることが望ましい。ゲート２３の断面積が小さくなりキ
ャビティ２０内への溶融樹脂の注入の妨げにならないよ
うにするためである。

【００２８】次いで、射出成形機のノズルより、スプル
ーブシュ３を介して金型内に、成形に必要な量の溶融樹
脂を射出する。溶融樹脂は、スプルー２１、ランナ２２
およびゲート２３を順次介してキャビティ２０内に射出
される。このとき、ランナブロック８は圧縮コイルばね
９により固定側金型１に押圧されているので、ランナ２
２およびゲート２３のシール性が向上し、ランナ２２お
よびゲート２３からの溶融樹脂の漏れが防止される。

【００２９】溶融樹脂を射出中あるいは射出後、溶融樹
脂が固化する前に、図３に示すように、可動側金型４を
前進させ、可動側金型４と固定側金型１とを完全に閉じ
る。このとき、ランナブロック８も前進しようとする
が、ランナブロック８は既に固定側金型１に当接してい
るのでこれ以上前進することはできず、ランナブロック
８の移動ストロークは圧縮コイルばね９に吸収される。
可動側金型４の前進によりキャビティ２０は圧縮され成
形品の厚さとなる。これによりキャビティ２０内の溶融
樹脂には圧縮力が加わり、キャビティ２０は溶融樹脂で
満たされる。

【００３０】また、ゲート２３は、可動側金型４の前進
と同時に、可動側金型４の端面により自動的に遮断され
る。すなわちゲートカット処理がなされるが、このゲー
トカット処理はキャビティ２０の圧縮によりなされるの
で、成形品にはゲート２３跡が存在しなくなる。さら
に、可動側金型４と固定側金型１とを完全に閉じること
によりキャビティ２０は圧縮されるが、固定側金型１と
ランナブロック８との位置関係は変化せずゲート２３、
ランナ２２およびスプルー２１の容積は変化しないの
で、溶融樹脂の逆流は生じない。

【００３１】溶融樹脂の冷却固化後、可動側金型４を後
退させて型開きを行い、エジェクタ機構１０によりキャ
ビティ２０内の成形品を固定側金型１から突き出す。成
形品は、固化する前にゲート２３と分離されているの
で、成形後のゲートカット処理は必要なく、工程が簡略
化される。また、上述したように成形品にはゲート跡が
存在しないので、成形品の外観は損なわれず、しかも、
表面に加飾を施す必要のある成形品の場合には表面への
加飾性も良好となり、ＩＣカード用基材の成形には特に
効果的である。

【００３２】一方、ランナ２２およびゲート２３はラン
ナブロック８と固定側金型１との間で形成されるので、
スプルー２１、ランナ２２およびゲート２３内の樹脂は
型開きにより露出され、可動側金型４の移動とともに、
ランナブロック８と一体となって固定側金型１から引き
出される。引き出された樹脂は、エジェクタピン１１に
よってランナブロック８から突き出される。また、上記
型開きにより、ランナブロック８に加わっていた力は解
除され、圧縮コイルばね９のばね力により、ランナブロ
ック８の先端面が可動側金型４より突出した状態に戻
る。

【００３３】（第２実施例）図４は、本発明の射出圧縮
成形用金型の第２実施例の断面図である。本実施例の金
型は、可動側金型５４と固定側金型５１とを第１実施例
とは逆の関係とした例である。

【００３４】図４に示すように、可動側金型５４に、固
定側金型５１との間でキャビティ７０を形成するため
の、深さＤ’が成形品の厚さよりも大きい複数の凹部５
４ａが形成される一方、固定側金型５１に、ランナブロ
ック５８が固定側金型５１の厚み方向に摺動自在に設け
られている。ランナブロック５８は固定側取付け板５２
との間に設けられた圧縮コイルばね５９により可動側金
型５４に向けて付勢され、ランナブロック５８の先端部
は固定側金型５１より突出している。ランナブロック５
８の先端面には、キャビティ７０に連通するゲート７３
およびランナ７２となる溝が形成されている。

【００３５】これにより、固定側金型５１と可動側金型
５４とを嵌合させると、両者が完全に閉じられるより前
にランナブロック５８が可動側金型５４と当接し、可動
側金型５４とランナブロック５８とでランナ７２および
ゲート７３が形成されるとともに、固定側金型５１と可
動側金型５４とランナブロック５８とで囲まれた部分で
キャビティ７０が形成される。さらに、固定側金型５１
と可動側金型５４とを完全に閉じることにより可動側金
型５４は摺動しながらキャビティ７０を圧縮するが、ゲ
ート７３は、キャビティ７０の圧縮により固定側金型５
１で遮断される位置に形成されている。

【００３６】また、ランナブロック５８の中央部にはス
プルー７１が形成されており、ランナブロック５８はス
プルーブシュも兼ねている。

【００３７】上記構成の金型を用いて成形品を成形する
には、まず、可動側金型５４を前進させて可動側金型５
４に固定側金型５１の先端部を嵌合させ、可動側金型５
４と固定側金型５１との間にキャビティ７０を形成す
る。このとき金型は完全には閉じていないが、ランナブ
ロック５８は、圧縮コイルばね５９の付勢力により可動
側金型５４に押圧され、可動側金型５４とランナブロッ
ク５８とでゲート７３およびランナ７２を形成してい
る。

【００３８】次いで、射出成形機のノズル（不図示）よ
り、ランナブロック５８を介して金型内に、成形に必要
な量の溶融樹脂を射出する。溶融樹脂は、スプルー７
１、ランナ７２およびゲート７３を順次介してキャビテ
ィ７０内に射出される。溶融樹脂を射出後、溶融樹脂が
固化する前に、射出成形機のノズルをランナブロック５
８から離し、次いで可動側金型５４を前進させ、可動側
金型５４と固定側金型５１とを完全に閉じる。

【００３９】金型を完全に閉じることにより、キャビテ
ィ７０の厚さは成形品の厚さとなってキャビティ７０内
の溶融樹脂に圧縮力が加わり、キャビティ７０は溶融樹
脂で満たされる。それと同時にランナブロック５８は、
可動側金型５４の押圧力により、圧縮コイルばねの５９
付勢力に抗して固定側金型５１の内部に押し込まれる。
これにより、ゲート７３は固定側金型５１の端面により
自動的に遮断される。

【００４０】溶融樹脂の冷却固化後、可動側金型５４を
後退させて金型を開き、エジェクタ機構により、キャビ
ティ７０内の成形品、およびその他の部分の固化した樹
脂を可動側金型５４から突き出す。ゲート７３は樹脂が
固化する前に遮断されているので、成形品と、その他の
部分の固化した樹脂とは、互いに分離されており、成形
後のゲートカット処理は必要ない。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の射出圧縮成
形用金型は、キャビティへの溶融樹脂の入口であるゲー
トが、キャビティの圧縮工程に伴い遮断されるので、ゲ
ート跡が存在せず外観および表面への加飾性に優れた成
形品を得ることができる。

【００４２】また、いずれか一方の金型に、他方の金型
と当接しゲートを構成する摺動部材を設けることで、ゲ
ートおよびそれに付随する樹脂通路内で固化した樹脂を
金型から容易に取り出すことができる。

【００４３】この場合、摺動部材を付勢手段により他方
の金型に向けて付勢させることで、摺動部材を移動させ
るための駆動手段や制御手段が必要なくなり、金型の構
成を簡単にすることができる。特に、金型が上記所定の
量だけ開いた状態で既に付勢手段の付勢力を作用させる
ことで、ゲートのシール性が向上し、ゲートからの溶融
樹脂の漏れを防止することができる。

【００４４】本発明の射出圧縮成形方法は、金型とし
て、ゲートが、キャビティの圧縮により遮断される位置
に形成された射出圧縮成形用金型を用いることで、キャ
ビティの圧縮と同時にゲートが遮断され、キャビティ内
の樹脂とゲート内の樹脂とを成形と同時に分離すること
ができる。従って、成形後のゲートカット処理が不要と
なり、成形工程を簡略化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の射出圧縮成形用金型の第１実施例の断
面図である。

【図２】図１に示した射出圧縮成形用金型のＡ−Ａ’線
断面図である。

【図３】図１に示した射出圧縮成形用金型による成形に
おいて、完全に型閉じした状態を示す断面図である。

【図４】本発明の射出圧縮成形用金型の第２実施例の断
面図。

【図５】従来の、薄肉成形品の成形に用いられる金型の
要部断面図である。

【図６】図５に示した金型による成形おいて、摺動ブロ
ックを前進させた状態を示す要部断面図である。

【符号の説明】

１、５１ 固定側金型 １ａ、５４ａ 凹部 ２、５２ 固定側取付け板 ３ スプルーブシュ ４、５４ 可動側金型 ４ａ 貫通孔 ５ 可動側取付け板 ６ スペーサブロック ７ 受け板 ８、５８ ランナブロック ８ａ フランジ部 ８ｂ 材料だまり ９、５９ 圧縮コイルばね １０ エジェクタ機構 １１ エジェクタピン ２０、７０ キャビティ ２１、７１ スプルー ２２、７２ ランナ ２３、７３ ゲート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中路 均計 埼玉県入間市宮寺字宮の台4102番142号 株式会社日本製鋼所内 (72)発明者 太田 晴基 東京都台東区台東一丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内 (72)発明者 内田 茂 埼玉県北埼玉郡大利根町豊野台２丁目664 番８号 池上金型工業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに摺動嵌合する一対の金型（１，
   ４、５１，５４）からなり、前記一対の金型（１，４、
   ５１，５４）が完全に閉じられるより前にキャビティ
   （２０、７０）が形成され、前記一対の金型（１，４、
   ５１，５４）を完全に閉じることにより前記キャビティ
   （２０、７０）が圧縮される射出圧縮成形用金型におい
   て、 前記キャビティ（２０、７０）への溶融樹脂の入口であ
   るゲート（２３、７３）が、前記一対の金型（１，４、
   ５１，５４）が完全に閉じられる前の状態では前記キャ
   ビティ（２０、７０）に開口し、前記一対の金型（１，
   ４、５１，５４）が完全に閉じられ前記キャビティ（２
   ０、７０）が圧縮されることにより遮断される位置に形
   成されていることを特徴とする射出圧縮成形用金型。
2. 【請求項２】 前記一対の金型（１，４、５１，５４）
   のうちいずれか一方の金型（４、５１）には、前記キャ
   ビティ（２０、７０）が形成されている状態では他方の
   金型（１、５４）と当接し前記他方の金型（１、５４）
   との間で前記ゲート（２３、７３）を構成する摺動部材
   （８、５８）が、前記一対の金型（１，４、５１，５
   ４）の型閉じ動作に伴い前記他方の金型（１、５４）と
   当接したまま前記一方の金型（４、５１）に対して摺動
   可能に設けられている請求項１に記載の射出圧縮成形用
   金型。
3. 【請求項３】 前記摺動部材（８、５８）は、付勢手段
   （９、５９）により前記他方の金型（１、５４）に向け
   て付勢されている請求項２に記載の射出圧縮成形用金
   型。
4. 【請求項４】 前記摺動部材（８、５８）には、前記一
   対の金型（１,４、５１，５４）が完全に閉じられるよ
   り前の状態で前記付勢手段（９、５９）の付勢力が作用
   している請求項３に記載の射出圧縮成形用金型。
5. 【請求項５】 互いに摺動嵌合する一対の金型（１，
   ４、５１，５４）からなり、キャビティへ（２０、７
   ０）の溶融樹脂の入口であるゲート（２３、７３）が、
   前記一対の金型（１，４、５１，５４）が完全に閉じら
   れる前の状態では前記キャビティ（２０、７０）に開口
   し、前記一対の金型が完全に閉じられ前記キャビティ
   （２０、７０）が圧縮されることにより遮断される位置
   に形成された射出圧縮成形用金型を用い、 前記一対の金型（１，４、５１，５４）が完全に閉じら
   れるより前に前記キャビティ（２０、７０）に溶融樹脂
   を射出した後、 前記溶融樹脂の固化前に前記一対の金型（１，４、５
   １，５４）を完全に閉じて前記ゲート（２３、７３）を
   遮断し、前記溶融樹脂を固化させることを特徴とする射
   出圧縮成形方法。