JPH1086191A

JPH1086191A - 射出成形用金型及びその成形駒

Info

Publication number: JPH1086191A
Application number: JP24796396A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Hirano; 惠一平野; Kanji Horiwaki; 寛二堀脇; Setsuo Fukuda; 節夫福田; Masazumi Sakuragi; 正純桜木; Masahiro Haneda; 政弘羽田; Satoru Mochizuki; 覚望月
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-09-19
Filing date: 1996-09-19
Publication date: 1998-04-07

Abstract

(57)【要約】【課題】成形駒の傷やコストアップを招くことなく、且
つバリの発生を防止することが出来る射出成形用金型の
成形駒を提供する。【解決手段】薄板状の成形駒本体の表裏面にＫＮメッキ
を施し、その表裏のＫＮメッキ層の厚みを異ならせた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形用金型及
び成形品形状を転写する成形駒に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、微細形状品や光学部品の射出成形
用金型の成形駒の製造方法として、銅、鉄、アルミ及び
それらの合金を母材とし、その表面にＫＮメッキの厚付
けを施してからダイヤバイトで厚さ調整加工や形状加工
を行い、必要であればミガキを行う製法が一般的になっ
てきている。例えば図１及びその拡大図である図２に示
すように上面１１ｂ及び左面１１ａに製品形状を転写す
る成形面を有する射出成形用金型において、上記製法で
薄板形状の成形駒を製作し、組み込んで成形を行ったと
ころ、成形駒４と成形駒６の間に図２のように隙間が生
じ、バリが発生した。この隙間は成形駒４の反りにより
発生する。この対策として、従来では、図１３あるいは
図１４に示すように曲げ加工あるいは機械加工により成
形駒４を隙間が無くなる方向に反らせてから型に組み込
み、隙間を抑えていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の方法では、以下のような問題点があった。（１）成形駒４を反らす工程で成形面に傷が付く虞があ
る。（２）成形駒４に安定した反りを与えることが難しい。（３）反り近傍のメッキ層にクラックがはいり使用不能
となる場合がある。（４）機械加工で反りを作るとなるとコストアップとな
る。

【０００４】ここで本願出願人が上記の隙間の発生要因
を鋭意検討した結果、次のようなことが判明した。（１）常温では隙間が無かったが、成形時の金型温度
（１６０℃）まで加熱すると隙間が発生する。（２）この隙間が２μｍを越えるとバリが発生する。

【０００５】そして、この現象は、ＫＮメッキと母材の
物性値及び厚みによって成形駒４がバイメタルのような
性質を示し、温度の変化に応じて反りが発生するという
原理によるものであることが判明した。

【０００６】また、射出成形用の金型においては、次の
ような問題点もある。

【０００７】製品の形状を決定する寸法が金型本体に対
する成形駒の突出量あるいは引込み量により決定され、
しかもその寸法公差が非常に厳しい場合、例えば、図３
７に示す図１の部分拡大図において、成形駒５０３と金
型本体５０４,５０５との位置関係、即ちｆで示す寸法
の公差が±２μｍ程度の場合、この寸法精度を出すため
に、従来以下のような方法をとっていた。（１）図３７に示す例においては、成形駒５０３のｈで
示す寸法を高精度に加工し、型板５０２に対してネジを
用いて調整可能に固定する。（２）図３８及び図３９に示す例では、成形駒５０３の
ｈで示す寸法を高精度に加工し、駒のツバの厚みｔを現
物合わせで加工する。

【０００８】そして、いずれの場合も型を組み立てた
後、実験的に成形を行い、成形品の寸法を測定して修正
量を算出し、成形駒５０３の位置を修正して、確認の成
形を行うことを繰返していた。

【０００９】しかしながら、このような方法においては
以下のような問題点があった。（１）寸法不良の成形品ができた場合、型を射出成形装
置から外して分解し、さらに修正を施して再組立てを行
い、確認成形を行うため、寸法精度の良い成形品を得る
までに非常に手間がかかり、最終的に製品のコストアッ
プが発生する。（２）修正量がミクロンオーダーであるため、修正加工
時に加工機への駒のセッティングに時間がかかり、やは
りコストアップとなる。

【００１０】また、従来インクを吐出して記録を行うイ
ンクジェットヘッドは、機械的強度や寸法安定性、並び
に耐インク性に優れた樹脂単体で構成されていた。例え
ば、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹
脂、液晶ポリマー等が望ましく、特にポリサルフォンや
ポリエーテルサルフォン等の樹脂が、射出成形性や耐イ
ンク性の観点から望ましい。近年、高画質な画像を安定
して高速で得ることのできるインクジェットヘッドにお
いては、ヘッドサイズが拡大され、樹脂単体で寸法精度
を満足することができなくなってきている。そのため、
金属等の部材をインサート成形した、樹脂とインサート
部材の複合体で構成することが多くなってきている。

【００１１】通常、樹脂とインサート部材の複合体を得
る方法として、固定側の金型あるいは可動側の金型にイ
ンサート部材を保持し、固定側の金型と可動側の金型を
型締めしてキャビティを形成した後、キャビティ内に溶
融樹脂を射出し、保圧し、冷却して、取り出す方法がと
られている。特に、パイプ状の棒をインサート部材とす
る場合、可動側の型にインサート部材の位置決めを行
い、型締め動作の動きを利用したアンギュラピン等でス
ライドを駆動させ、インサート部材を把持する方法が従
来より行われている。

【００１２】しかしながら、この従来例では、インサー
ト部材の第１の凹部または凸部とそれに対応した金型の
第２の凸部又は凹部とを係合させて位置決めを行ってか
ら、射出成形機の型締め動作の動きを利用してアンギュ
ラピン等でスライドを駆動させ、インサート部材の両端
の第３の凸部又は凹部にスライド側の第４の凹部あるい
は凸部を嵌合させてインサート部材を保持するようにし
ている。そのため、インサート部材の両端の第３の凸部
又は凹部とスライド側の第４の凹部または凸部が嵌合す
るまでは、インサート部材は仮保持状態であり、型締め
時の振動ならびに駆動初期の衝撃によりインサート部材
が所定位置から落下する場合があり、さらにこれが金型
間に挟み込まれた場合は、金型を破損する場合もあると
いう問題点があった。しかも、型締め時の振動を抑える
ために型締め速度を極端に遅くする必要があるため、成
形サイクルが長くなり、成形品の品質を著しく低下させ
るという問題点があった。

【００１３】また、既に述べたように近年長尺化が進む
インクジェットヘッドは、図２７に示すように薄板状の
オリフィスプレート部１０９を有しており、このオリフ
ィスプレートのインク流路部と接する部分はさらに薄く
された薄肉部１０９ａを有している。特に長尺な形状で
かつ長手方向に薄肉部を有する成形体を成形する金型に
おいて、キャビティ内に溶融樹脂を射出充填する場合、
ゲートを成形品の薄肉部と対向する位置に設け、ゲート
幅を通常１０〜２０ｍｍにして成形品を得る方法が従来
より行われている。

【００１４】しかしながら、このような従来技術では、
以下のような問題点があった。

【００１５】長手方向に薄肉形状を有する成形体のキャ
ビティ内に溶融樹脂を射出・充填するとゲートから射出
した溶融樹脂が長手方向の成形品厚肉形状部に広がりな
がら流れていき、射出圧力でさらに成形品厚肉部両端か
らゲートと対向する側の薄肉形状部へと流れていく。こ
のとき、従来長手方向の薄肉形状部に対向するゲート幅
が短かったため、成形品厚肉部両端から薄肉形状部へと
流れた溶融樹脂が樹脂流路の狭い長手方向の薄肉形状部
を金型内で冷やされながら成形していくので、充填途中
で流動抵抗が大きくなり、固まってしまい、射出圧力、
金型温度、樹脂温度等を溶融樹脂の流動性を向上させる
方向に設定しても、薄肉形状部へと流れた溶融樹脂が長
手方向に接合せず、薄肉形状部の中央部が充填不良を起
こし、成形品の品質を満足させることができないという
問題点があった。

【００１６】さらにまた、成形後の後処理で成形品のゲ
ート部を切断機でカット処理するのであるが、このと
き、比較的脆性が低く固い材質の樹脂材料を使用してい
るので、カッターの刃の耐久性が低く、切断機のカッタ
ーの当りがすぐに悪くなり、カット位置が安定しないと
ともに切断した断面に凹凸が生じ、製品として使用不能
となるという問題点もあった。

【００１７】従って、本発明は上述した課題に鑑みてな
されたものであり、その目的は、成形駒の傷やコストア
ップを招くことなく、且つバリの発生を防止することが
出来る射出成形用金型及びその成形駒を提供することで
ある。

【００１８】また、本発明の他の目的は、金型本体に対
する成形駒の突出量あるいは引込み量の調整を容易にし
て、成形品のコストダウンを図ることができる射出成形
用金型を提供することである。

【００１９】また、本発明のさらに他の目的は、インサ
ート部材を確実に保持することができる射出成形用金型
を提供することである。

【００２０】また、本発明のさらに他の目的は、長尺な
薄肉部を有する成形品においても、薄肉部に確実に樹脂
を行き渡らせることができる射出成形用金型を提供する
ことである。

【００２１】また、本発明のさらに他の目的は、成形品
のゲート部のカットを容易に行うことが出来るようにし
た射出成形用金型を提供することである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し目
的を達成するために、本発明に係わる射出成形用金型の
成形駒は、薄板状の成形駒本体の表裏面にＫＮメッキを
施し、その表裏のＫＮメッキ層の厚みを異ならせたこと
を特徴としている。

【００２３】また、この発明に係わる射出成形用金型の
成形駒において、前記成形駒本体及びメッキ材の物性値
と、前記成形駒本体の厚みとから前記表裏面のメッキ厚
を設定したことを特徴としている。

【００２４】また、この発明に係わる射出成形用金型の
成形駒において、前記表裏のメッキ層のうちの一方の面
を所定の厚さに加工後、メッキ厚の測定を行い、他方の
面を所定の厚みに加工したことを特徴としている。

【００２５】また、この発明に係わる射出成形用金型の
成形駒において、前記メッキ厚の測定は、前記成形駒の
成形に関与しない部分を面取りし、その露出部分のメッ
キ厚を測定することにより行ったことを特徴としてい
る。

【００２６】また、この発明に係わる射出成形用金型の
成形駒において、前記メッキ厚の測定は、前記成形駒の
成形に関与しない端面部分を厚さ方向全面に渡って切削
し、その露出部分のメッキ厚を測定することにより行っ
たことを特徴としている。

【００２７】また、この発明に係わる射出成形用金型の
成形駒において、前記表裏のメッキ層の厚みは、前記成
形駒本体が昇温された時に、前記成形駒がバイメタル効
果により、所定の方向に反る様に設定されることを特徴
としている。

【００２８】また、この発明に係わる射出成形用金型の
成形駒において、前記所定の方向とは、前記成形駒本体
が、金型を構成する他の金型構成部材に対して密着する
方向であることを特徴としている。

【００２９】また、本発明に係わる射出成形用金型は、
薄板状の成形駒本体の表裏面にＫＮメッキを施しその表
裏のＫＮメッキ層の厚みを異ならせた成形駒を用いるこ
とにより、金型温度の変化にともなう前記成形駒の反り
により生ずる該成形駒と周囲の金型部材との隙間を相殺
したことを特徴としている。

【００３０】また、この発明に係わる射出成形用金型に
おいて、前記成形駒本体及びメッキ材の物性値と、前記
成形駒本体の厚みとから前記表裏面のメッキ厚を設定し
たことを特徴としている。

【００３１】また、この発明に係わる射出成形用金型に
おいて、前記成形駒は、前記表裏のメッキ層のうちの一
方の面を所定の厚さに加工後、メッキ厚の測定を行い、
他方の面を所定の厚みに加工したことを特徴としてい
る。

【００３２】また、この発明に係わる射出成形用金型に
おいて、前記成形駒のメッキ厚の測定は、前記成形駒の
成形に関与しない部分を面取りし、その露出部分のメッ
キ厚を測定することにより行ったことを特徴としてい
る。

【００３３】また、この発明に係わる射出成形用金型に
おいて、前記成形駒のメッキ厚の測定は、前記成形駒の
成形に関与しない端面部分を厚さ方向全面に渡って切削
し、その露出部分のメッキ厚を測定することにより行っ
たことを特徴としている。

【００３４】また、この発明に係わる射出成形用金型に
おいて、前記成形駒の表裏のメッキ層の厚みは、前記成
形駒本体が成形時の温度まで昇温された時に、前記成形
駒がバイメタル効果により、所定の方向に反る様に設定
されることを特徴としている。

【００３５】また、この発明に係わる射出成形用金型に
おいて、前記所定の方向とは、前記成形駒本体が、金型
を構成する他の金型構成部材に対して密着する方向であ
ることを特徴としている。

【００３６】また、本発明に係わる射出成形用金型は、
金型本体と、該金型本体に装着される成形駒と、該成形
駒を前記金型本体に対して微動させるための微動手段
と、前記成形駒の前記金型本体に対する相対位置を測定
するための測定手段とを具備することを特徴としてい
る。

【００３７】また、この発明に係わる射出成形用金型に
おいて、前記微動手段は、前記成形駒に装着され、前記
成形駒の移動方向である第１の方向に対して所定の角度
だけ傾いた第１の斜面を有する保持部材と、前記第１の
方向に略直交する第２の方向に前記所定の角度だけ傾
き、前記第１の斜面と接触する第２の斜面を有するスラ
イド部材と、該スライド部材を前記第２の方向に移動さ
せる送り機構とを具備することを特徴としている。

【００３８】また、この発明に係わる射出成形用金型に
おいて、前記所定の角度は、２５°以下であることを特
徴としている。

【００３９】また、この発明に係わる射出成形用金型に
おいて、前記送り機構は、送りネジを用いた送り機構で
あることを特徴としている。

【００４０】また、この発明に係わる射出成形用金型に
おいて、前記微動手段が作動不良となったときに作動を
回復するための回復手段をさらに具備することを特徴と
している。

【００４１】また、この発明に係わる射出成形用金型に
おいて、前記回復手段は、前記保持部材及び／又は前記
スライド部材に形成されたタップ穴と、該タップ穴に螺
合するロッドとから構成されることを特徴としている。

【００４２】また、本発明に係わる成形駒の位置決め方
法は、金型本体に対して成形駒を微動させることによ
り、前記金型本体に対する成形駒の位置決めを行うため
の成形駒の位置決め方法であって、前記成形駒に装着
され前記成形駒の移動方向である第１の方向に対して所
定の角度だけ傾いた第１の斜面を有する保持部材と、前
記第１の方向に略直交する第２の方向に前記所定の角度
だけ傾き前記第１の斜面と接触する第２の斜面を有する
スライド部材とを接触させる工程と、スライド部材を前
記第２の方向に移動させて、前記第１の斜面と前記第２
の斜面の滑りにより、前記成形駒を前記第１の方向に微
動させる工程とを具備することを特徴としている。

【００４３】また、本発明に係わる射出成形用金型は、
長尺な成形体の内部に長尺なインサート部材をインサー
ト成形するための射出成形用金型であって、金型本体
と、該金型本体に出入可能に配置され、前記インサート
部材の両端部を支持する支持部材と、該支持部材を前記
金型本体に対して出入駆動するための駆動手段とを具備
することを特徴としている。

【００４４】また、この発明に係わる射出成形用金型に
おいて、前記駆動手段は、流体圧シリンダから構成され
ることを特徴としている。

【００４５】また、この発明に係わる射出成形用金型に
おいて、前記駆動手段は、サーボモータから構成される
ことを特徴としている。

【００４６】また、本発明に係わる射出成形用金型は、
長尺な成形体を射出成形により成形するための射出成形
用金型であって、前記金型内に形成された長尺な形状の
キャビティと、該キャビティ内に樹脂材料を射出するゲ
ートであって、前記キャビティの長手方向に沿って長尺
に設けられたゲートとを具備することを特徴としてい
る。

【００４７】また、この発明に係わる射出成形用金型に
おいて、前記ゲート部には、前記成形体のゲート部付近
の位置にその長手方向に沿って延びるＶ字状の溝を形成
するための、突起部が形成されていることを特徴として
いる。

【００４８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて、添付図面を参照して詳細に説明する。（第１の実施形態）以下、第１の実施形態について説明
するのであるが、その前にまず本実施形態の概要につい
て説明しておく。

【００４９】一般に線膨張係数の異なる２枚の板を貼り
合せて作られたバイメタルは、温度変化によって湾曲す
ることが知られている。本実施形態では、このバイメタ
ル現象を応用して、樹脂に接する面に対しメッキ厚や母
材質を変えることにより、成形時の温度において、成形
駒が周囲の型部材との間で隙間が生じない方向に反るよ
うにしている。

【００５０】薄板形状の銅、鉄、アルミ及びそれらの合
金を母材とし、ＫＮメッキ後厚さ調整加工された駒を射
出成形金型に組み込んで成形すると、この駒に反りが発
生しバリとなることがある。これは母材及びＫＮメッキ
の厚み、線膨張係数、縦弾性係数、ポアソン比の関係に
よりバイメタル現象が発生するためである。以下に本実
施形態における検討結果を示す。

【００５１】図３は母材４ｃにＫＮメッキ４ｄを施し厚
さ調整加工した成形駒４が、左右から成形駒３及び成形
駒６に挟みこまれた様子を示した図である。

【００５２】ここで成形駒４は母材４ｃとしてリン青
銅、鉄の２種類を使用し、ＫＮメッキ後、メッキ厚の調
整加工を行い、樹脂に接する側のメッキ厚ｔを０．０９
ｍｍ、０．０６ｍｍの２種類に仕上げる。このメッキ厚
の調整加工は、成形駒４を治具に真空吸着し、ダイヤバ
イトを用いて行われるが、この時メッキ厚が所定通りに
加工されているかは、成形駒４の成形に関与しない部分
に測定用面取り加工を行い母材を露出させて厚みを確認
する。こうして加工された成形駒４の右上先端部４２の
反りは、成形駒６の左上端部６１を基準としたとき、常
温（２５℃）では０μｍであった。これを樹脂成形時の
金型温度（１６０℃）まで上げたときの反りＳの実験結
果と計算結果を図４及び図５に示す。なお母材厚みは
０．３ｍｍ、厚み仕上がり寸法は０．４４ｍｍ、成形駒
４の成形駒３,６からの突出量は３ｍｍで、反りの量の
＋，−は方向を表す。

【００５３】図５によれば、リン青銅を母材としたとき
の実験結果と計算結果は、略一致していることがわか
る。

【００５４】次に、図６は本実施形態の射出成形金型を
４分割に破断して示した図である。中心のスプルー１０
３は多数個取りの金型構成のために４方向に分かれたラ
ンナー１２に連続する様に設けられており、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。

【００５５】図１は図５のキャビティ１１周辺の要部詳
細断面図である。スプルー１０３を介してキャビティ１
１内に溶融樹脂を射出し、樹脂硬化を待ち、分離面ＰＬ
から型開きを行い、成形品を取り出すものである。な
お、本実施形態における射出成形金型は、複数の微細な
溝形状を有する成形品を成形するものであり、成形駒４
は、図８及び図９に示すように上部に複数の微細な溝形
状部からなる成形面を有している。

【００５６】成形駒４はリン青銅、鉄、アルミを母材と
して表裏面にＫＮメッキを施しメッキ厚の調整加工を行
うとき、図５の結果に基づき樹脂に接する面側のメッキ
厚みｔと、反対側の面のメッキ厚みｖの関係を母材：リン青銅、アルミｔ≦ｖ母材：鉄ｔ≧ｖに仕上げて組み込めば反りを防ぐことができバリを防止
できる。あるいは、成形駒４が樹脂側と反対側に反って
成形駒６側に押し付けられるので、同様にバリの発生を
防止できる（図７参照）。

【００５７】メッキ厚み寸法の測定は、図１０（ａ）,
（ｂ）に示すように成形品形状に支障をきたさない成形
駒底面に母材を露出させる面取り加工４５を施し、メッ
キ厚みを測定することにより所定の数値におさめること
が可能となる。

【００５８】なお、成形駒４は母材を鉄としたとき、樹
脂に接する側と反対側の面のメッキ厚みｖは０μｍ、す
なわち母材が露出しても構わない。

【００５９】また、母材がリン青銅、アルミの場合は、
成形時に発生する樹脂ガス等による腐蝕防止のためにｔ
の最小厚みは０．００５ｍｍとする。

【００６０】また、図１１（ａ）,（ｂ）,（ｃ）に示す
ように成形駒４の板厚は均一な厚みでなくても構わな
い。

【００６１】さらに、メッキ厚み測定の加工部は、図１
２（ａ）,（ｂ）,（ｃ）に示すように底面や側面でも構
わない。（第２の実施形態）図１５は、第２の実施形態の射出成
形用金型により成形される成形品の形状を示す斜視図で
ある。

【００６２】図１５に示す成形品は、インクを吐出して
記録を行うインクジェットヘッドを構成する溝付き天板
１０２と呼ばれるものであって、インクを吐出するノズ
ル（溝）１０４が多数形成され、このノズル１０４の位
置に対応するインク加熱用のヒータが多数配置されたヒ
ータボードと組み合わされることにより、インクジェッ
トヘッドとして機能するものである。

【００６３】図１５において、溝付き天板１０２は、吐
出ノズルを多数配列したフルライン型のＸ方向に長い長
尺状のものである。溝付き天板１０２の本体部１０６の
上面１０７にはＸ方向に長い凹部１０８が形成されてお
り、この凹部１０８と本体部１０６の上面１０７に載置
される不図示のヒータボードとによりインク液室１１０
が形成される。本体部１０６の中心部には、Ｘ方向に延
びる例えば金属製のインサート部材１１２が配置されて
いる。インサート部材１１２はパイプ状に形成されてお
り、その内部がインク供給通路となっている。本体部１
０６の開口部１１４から供給されたインクがインサート
部材１１２の内部を通ってインサート部材１１２の上面
に形成されたインク供給穴１１６からインク液室１１０
に供給される。インク液室１１０に供給されたインク
は、各ノズル１０４に対応するヒータにより加熱されて
沸騰し、図１５のＡ部拡大図である図１６に示すように
各ノズル１０４の端面に形成された吐出口１１８から吐
出される。

【００６４】次に、図１７は、上記の溝付き天板を成形
加工するための型を４分割した構造を示した断面図であ
る。図１７においては、図１５に示すＸ軸が紙面と垂直
方向に設定されており、図１７に示す図は、図１５のＢ
−Ｂ断面図に対応するものである。

【００６５】図１７において、中心のスプール１２１は
多数個取りの金型構成のため、４方向に別れたランナー
１２２に連続するように設けられている。図１７はその
ランナー１２２の１つに対して連通するキャビティ１２
３の様子を示している。

【００６６】図１８は、図１７のキャビティ１２３の周
辺の要部断面図である。スプール１２１を介してキャビ
ティ１２３内に溶融樹脂を射出し、樹脂材料の硬化を待
ち、分離面ＰＬから型開きを行い、成形品を取り出すも
のである。この射出成形用の金型においては、図１５に
おける溝付き天板１０２の本体部１０６の上面１０７と
ノズル１０４の上面との間隔、即ち図１８のＣ部拡大図
である図１９にｆで示す寸法の精度が重要であり、±２
μｍ程度の精度が要求される。そして、駒１３３の溝部
の高さの誤差が、図２０に示すように±０.５μｍ程度
であるので、それにともなって、本実施形態の金型にお
いては、駒１３４に対する駒１３３の突出量を±１.５
μｍ程度の誤差内に調整するための機構が設けられてい
る。

【００６７】以下、駒１３３の突出量を調整する調整機
構について説明する。

【００６８】図１８において、傾斜駒１３１,１３２の
端面には、水平面に対して角度θだけ傾けられた滑らか
な斜面１３１ａ,１３２ａが形成されている。傾斜駒１
３１は、圧縮バネ１３９により図中右方に付勢されてお
り、このバネ力に抗して、送りネジを用いた微小送り機
構１３７（この実施形態では例えばマイクロメータを用
いる）で、傾斜駒１３１を図中左方向に移動させること
により、斜面１３１ａ,１３２ａの作用で、傾斜駒１３
２が下方に押し下げられる。斜面が良好な動きをするよ
うに、高精度に加工された金型１６１,１６２に、傾斜
駒１３２と駒１３３がツバ部１３３ａで隙間無く係合さ
れた状態で、傾斜駒１３２を押し上げるための圧縮バネ
１４０とともに組み込まれる。この際、傾斜駒１３２は
分割されて構成されてもかまわない。

【００６９】傾斜駒１３１は、前述したように圧縮バネ
１３９とともにクランプを備えた微小送り機構１３７の
スピンドル１３７ａの端面に押し付けられた状態で組み
込まれ、その状態で金型１６１を金型１６２に固定す
る。なお、本実施形態では微小送り機構１３７としてマ
イクロメータを用いているが、これに限定されることな
く、送り機構と傾斜駒１３１の移動距離を測定する手段
とを有するものであれば、他のものでもよい。

【００７０】こうして組み込まれた傾斜駒１３１は、微
小送り機構１３７を一方向に回転させることにより高精
度に前進し、反対方向に回転させることにより圧縮バネ
１３９の付勢力で後退する。この動きは、傾斜角θによ
り、傾斜駒１３２を上下動させる動きとなる。例えば、
傾斜角θ＝２°とすると、微小送り機構１３７のスピン
ドル１３７ａを０.０５ｍｍ前進させた場合、tan２°×
０.０５ｍｍ＝０.００１７ｍｍ動くことになり、製品形
状を決定する駒１３３を上下方向に高精度に位置決めす
ることが可能となる。なお、傾斜角θは作動の滑らかさ
を考慮すると２５°以下が望ましい。このようにして駒
１３３ａを所定の位置に位置決めした後、微小送り機構
１３７を不図示のクランプで固定し、ネジ１４２を締め
込む。このネジ１４２の締め込みにより、クサビ駒１３
６のクサビ作用で駒１３４が左方に移動して駒１３３が
駒１３５との間に挟み込まれて固定される。なお、駒１
３４,１３５は、クサビ駒１３６を外しても脱落しない
ようにツバ部１３４ａ,１３５ａにより別部材に固定さ
れている。このようにして、駒１３３の位置調整作業が
終了する。

【００７１】なお、この実施形態においては、作動不良
の防止と作動不良が発生した場合の回復のために以下の
ような処理が施されている。（１）傾斜駒１３１,１３２は、金型１６２の線膨張係
数と同等もしくは小さい材料から形成されている。（２）微小送り機構１３７を含めた可動部には、成形温
度に耐えるフッ素又はシリコン系グリスを塗布する。（３）傾斜駒１３１上の、微小送り機構のスピンドル１
３７ａが当接する位置からずれた位置には、タップ穴１
３１ｂが形成されている。また、セットネジ１４１は、
傾斜駒１３２が作動不良に陥ったときに使用される。

【００７２】上記の、（３）の構成は、傾斜駒１３１,
１３２が作動不良に陥ったときに使用される。以下に作
動不良が生じた場合の回復方法を示す。

【００７３】傾斜駒１３１が作動不良となった場合、ま
ず微小送り機構１３７のスピンドル１３７ａを右方向に
移動させて図２１に示すように傾斜駒１３１に形成され
たタップ穴１３１ｂにシャフト１４３をねじ込み、図中
手前側に引くことにより、傾斜駒１３１の食い付きを回
復する。また、傾斜駒１３２が作動不良となった場合に
は、微小送り機構１３７で傾斜駒１３１を右側に移動し
て、図２２に示すように、傾斜駒１３２の上方に移動可
能な空間を設け、セットネジ１４１をねじ込むことによ
り、傾斜駒１３２の食い付きを回復する。なお、セット
ネジ１４１は、通常の成形加工時に傾斜駒１３２に押し
当てておいてもよい。

【００７４】図２３は、第１の変形例を示したものであ
り、傾斜駒１３１と傾斜駒１３２の角度を９０°以外の
角度に設定した例である。このように、傾斜駒１３１,
１３２の成す角度は９０°に限定されるものではない。

【００７５】また、図２４は、第２の変形例を示したも
のであり、第２の実施形態に対して、傾斜駒１３１,１
３２の傾斜角θの方向を変更したものである。このよう
にしても、第２の実施形態と全く同様の作用を得ること
ができる。

【００７６】また、図２５及び図２６は、第３及び第４
の変形例を示したものであり、第２の実施形態に対し
て、駒１３３と傾斜駒１３２の係合方法を変更したもの
である。図２５では、駒１３３に貫通穴１３３ａを設
け、この貫通穴に傾斜駒１３２の突起部を挿入してい
る。また、図２６では、駒１３３にネジ穴を設け、傾斜
駒１３２側からボルト１７０で固定するようにしてい
る。このような構造でも、やはり第２の実施形態と同様
の作用を得ることができる。

【００７７】次に、図２７は、本実施形態の金型で成形
される溝付き天板１０２の側面図、即ち図１５を矢印Ｄ
方向から見た図である。図１５及び図２７において、溝
付き天板１０２は、その本体部１０６の上下に薄肉部１
０９,１１１を有しており、薄肉部１０９は、その根元
部分にさらに薄い薄肉部１０９ａを有している。この薄
肉部１０９ａは、図１５を矢印Ｅ方向から見た図２８に
示すように溝付き天板１０２の長手方向に長く伸びてい
る。そのため、この薄肉部１０９,１１１を成形すると
き、樹脂が十分に行き渡らない場合があり、従来問題で
あった。本実施形態ではこの問題を解決している。

【００７８】図２９は、本実施形態の金型装置により成
形されるゲート部の形状を示した図である。図２９にお
いて、溝付き天板１０２の長手方向の薄肉部１０９ａで
の樹脂の充填性を向上させるためにゲート部２０２（図
１７のゲート１２４により成形される部分）の幅を薄肉
部１０９ａの幅に略等しく設け、またゲート幅を広げる
と同時にゲート幅と平行するランナー部２０４も拡幅し
たゲート構造としている。

【００７９】これにより、固定側及び可動側の型を型締
めしてキャビティを形成し、このキャビティ内に溶融樹
脂を射出・充填すると、ゲートと対向する長手方向の薄
肉部１０９ａへの樹脂の充填時間が早まる。これによ
り、溝付き天板１０２の厚肉部両端から薄肉部へと流れ
た溶融樹脂が、充填途中で固まることなく接合し、薄肉
部１０９ａを形成することができる。

【００８０】なお、成形後の後工程において、溝付き天
板１０２を図３１及び図３２に示すような切断機により
ゲート部２０２から切断する必要がある。図３１に示す
切断機は、切断機本体２１０に対してスライドシャフト
２１２を介して切断刃２１４を上下動可能に支持し、切
断機本体２１０の側面に設けられたレバー２１６を手動
で動かすことにより切断刃２１４を下降させ、ゲート部
２０２と溝付き天板１０２を切り離すものである。ま
た、図３２に示す切断機は、流体圧シリンダ２２０によ
り切断刃２１４を上下動可能に支持したものであり、シ
リンダ２２０を動作させることにより切断刃２１４を下
降させ、ゲート部２０２と溝付き天板１０２を切り離す
ものである。

【００８１】本実施形態においては、この切断性を向上
させるために、ゲート２０２と溝付き天板１０２の接続
部近傍に図２９及び図３０に示すような側面視Ｖ字状の
切欠部２０５を設けている。

【００８２】これを実際に切断する場合には、溝付き天
板１０２を、図３１及び図３２に示すような切断機に対
し、切欠部２０５の凹部に切断刃２１４の先端が当たる
ように位置決めして固定し、切欠部２０５に切断刃２１
４が安定して当たるようにする。これにより、切断刃２
１４が切欠部２０５の薄肉部分を切断することとなるの
で、切断性が良くなり、切断断面がまっすぐになるとと
もに、カット跡の溝付き天板からの突出量も少なくな
る。また、切断性が向上することにより、切断刃２１４
の耐久性も向上する。

【００８３】次に、本実施形態においては、図１５にも
示したように、溝付き天板１０２に長手方向の形状保持
のためのパイプ状のインサート部材１１２がインサート
成形されている。このインサート部材１１２を金型に対
して保持する構成について以下説明する。

【００８４】図３３は、インサート部材設置前の金型の
状態を示す図である。

【００８５】まず、固定側の金型１６２と可動側の金型
１６４とを型開きした状態で、可動側の金型１６４に配
置された突き出しピン３０１を突出させ、図３５に示す
インサート部材１１２に形成された穴１１７に嵌合させ
る。この嵌合によりインサート部材１１２を可動側の金
型１６４に仮保持する。このようにインサート部材１１
２が仮保持された状態で突き出しピン３０１をエジェク
タープレート３０２で可動側の金型１６４側に戻すこと
により、インサート部材１１２が略規定の位置に位置決
めされる。なお、突き出しピン３０１は、成形が完了し
た溝付き天板１０２を突き出して離型する働きも兼ねて
いる。

【００８６】図３４は、インサート部材１１２が規定の
位置に固定された状態を示す図である。

【００８７】突き出しピン３０１が引込まれて、インサ
ート部材１１２が略規定の位置に位置決めされたなら
ば、流体圧シリンダ３０３を駆動させてインサート部材
１１２の両端部の穴にシリンダのロッド３０４を挿入
し、インサート部材１１２を固定する。ロッド３０４の
先端部には、段３０４ａが設けられており、この段３０
４ａより先の部分がインサート部材１１２の両端の穴に
嵌合し、段３０４ａの肩の部分がインサート部材１１２
の端面に当接してインサート部材１１２を保持する。

【００８８】流体圧シリンダ３０３を駆動するタイミン
グとしては、突き出しピン３０１が元の位置に引込まれ
た信号を、シリンダ３０３の駆動開始信号とする。

【００８９】インサート部材が保持されたならば、可動
側の金型１６４を移動させて型締めする。次に、溶融樹
脂を射出し、保圧・冷却過程を経て再び型開きを行い、
流体圧シリンダ３０３を作動させてロッド３０４を成形
品から退避させる。そして、成形された溝付き天板１０
２を突き出しピン３０１により突き出し取り出す。

【００９０】なお、上記の実施形態では、ロッド３０４
を駆動させる駆動源を流体圧シリンダとして説明した
が、駆動源はこれに限定されることなくサーボモータ等
を用いてもよい。

【００９１】次に、図３６は、本実施形態の金型で形成
された溝付き天板１０２と各溝に対応するヒータを備え
たヒータボードを組み合わせたインクジェットヘッドを
備えるインクジェット装置を示す図である。

【００９２】図３６は、記録媒体の記録幅に対応した幅
を有する所謂フルラインタイプのインクジェットヘッド
４００と、このインクジェットヘッド４００を搭載した
記録装置の模式的概略図を示している。

【００９３】図３６において、インクジェットヘッド４
００から記録媒体搬送ローラ４０２により搬送される紙
や布等の被記録媒体４０４に向けてインクが吐出され、
これによって記録がなされる。

【００９４】上記の実施形態において得られるインクジ
ェットヘッドの場合、フルラインヘッドのような長尺な
インクジェットヘッドであっても記録品位の低下が起こ
らないため、高画質の記録物を得ることができる。この
場合、特にインクジェットヘッド４００のヒータ列方向
の長さが３０ｍｍ以上のものでさらに有効であり、６０
ｍｍを越えるものでは特に有効である。

【００９５】なお、上記の実施形態において得られるイ
ンクジェットヘッドは、特にインクジェット記録方式の
中でもインク吐出を行わせるために利用されるエネルギ
ーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば、電気熱
変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギーにより
インクの状態変化を生起させる方式の液体噴射ヘッド、
記録装置において優れた効果をもたらすものである。か
かる方式によれば記録の高密度化や高精細化が達成でき
る。

【００９６】以上説明したように、上記の実施形態によ
れば、以下のような効果が得られる。（１）傾斜駒１３１を、その移動距離が分かる微小送り
機構で移動させ、駒１３３を上下動させることにより、
型を分解しないで駒１３３の突出量の修正が可能とな
り、修正費のコストダウンを図ることができる。また、
成形中でも、型を射出成形機から取り外さずに駒１３３
の突出量を修正することができる。（２）作動不良の回復手段を設けることにより、型を分
解せずに傾斜駒の食い付きなどの回復が可能となり、手
間が省略できることで、コストダウンが可能となる。ま
た、タップ穴とネジという簡素な構成で回復手段を構成
することができるので、型のコストアップを防止するこ
とができる。

【００９７】また、ゲート部を切り離した後の成形品か
らのゲート跡の突出量が少なく、切断断面も安定してき
れいに仕上がるため、性能の良い成形品を得ることがで
きる。

【００９８】また、インサート部材を流体圧シリンダ等
によって確実に保持することにより、型締め速度を遅く
する必要がないため、成形サイクルが短縮でき、高品質
な成形体を得ることができる。また、インサート部材が
落下し型の間に挟まることによる金型の破損等も防止す
ることができる。

【００９９】なお、本発明は、その主旨を逸脱しない範
囲で、上記実施形態を修正又は変形したものに適用可能
である。

【０１００】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
以下の効果がある。（１）ＫＮメッキを施した薄板の成形駒において、樹脂
に接する面側と、その反対側の面側でメッキ厚みを変更
することにより、（ａ）成形駒に反りを加える工程の廃
止により成形駒の製作歩留りが向上し、成形駒の加工コ
ストを下げることができる。

【０１０１】（ｂ）成形時のバリ防止が可能となる。（２）メッキ厚み測定用加工部を設けることにより
（ａ）メッキ厚みを所定の数値に正確に加工できる。

【０１０２】（ｂ）表裏の判別が容易となる。（３）傾斜駒を、その移動距離が分かる微小送り機構で
移動させ、成形駒を上下動させることにより、型を分解
しないで成形駒の突出量の修正が可能となり、修正費の
コストダウンを図ることができる。また、成形中でも、
型を射出成形機から取り外さずに成形駒の突出量を修正
することができる。（４）作動不良の回復手段を設けることにより、型を分
解せずに傾斜駒の食い付きなどの回復が可能となり、手
間が省略できることで、コストダウンが可能となる。ま
た、タップ穴とネジという簡素な構成で回復手段を構成
することができるので、型のコストアップを防止するこ
とができる。（５）ゲート部を切り離した後の成形品からのゲート跡
の突出量が少なく、切断断面も安定してきれいに仕上が
るため、性能の良い成形品を得ることができる。（６）インサート部材を流体圧シリンダ等によって確実
に保持することにより、型締め速度を遅くする必要がな
いため、成形サイクルが短縮でき、高品質な成形体を得
ることができる。また、インサート部材が落下し型の間
に挟まることによる金型の破損等も防止することができ
る。

【０１０３】

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態の射出成形用金型のキャビティの周
辺の要部断面図である。

【図２】図１の成形駒の部分の拡大図である。

【図３】成形駒の常温での反り状態図である。

【図４】成形駒の成形温度まで昇温したときの反り状態
図である。

【図５】メッキ厚と反り量の関係を示す図である。

【図６】一実施形態の射出成形用金型を４分割した断面
図である。

【図７】図６におけるキャビティ部分の拡大図である。

【図８】成形駒の外観斜視図である。

【図９】成形駒の構成を示す図である。

【図１０】成形駒に面取りを施した様子を示した図であ
る。

【図１１】肉厚が均一でない成形駒を示した図である。

【図１２】成形駒の底部と側部を加工して、メッキ厚を
測定する様子を示した図である。

【図１３】成形駒を両端支持し中央に荷重を加え、反り
を発生させる従来の反り修正方法を示した図である。

【図１４】機械加工により反り形状を作り込む従来の反
り修正方法を示した図である。

【図１５】第２の実施形態の射出成形用金型により成形
される成形品の形状を示す斜視図である。

【図１６】図１５のＡ部拡大図である。

【図１７】溝付き天板を成形加工するための型を４分割
した構造を示した断面図である。

【図１８】図１７のキャビティの周辺の要部断面図であ
る。

【図１９】図１８のｃ部拡大図である。

【図２０】成形駒の形状を概略的に示す図である。

【図２１】傾斜駒の作動不良を回復する構成を示した図
である。

【図２２】傾斜駒の作動不良を回復する構成を示した図
である。

【図２３】第２の実施形態の第１の変形例を示した図で
ある。

【図２４】第２の実施形態の第２の変形例を示した図で
ある。

【図２５】第２の実施形態の第３の変形例を示した図で
ある。

【図２６】第２の実施形態の第４の変形例を示した図で
ある。

【図２７】本実施形態の金型で成形される溝付き天板の
側面図、即ち図１５を矢印Ｄ方向から見た図である。

【図２８】図１５を矢印Ｅ方向から見た図である。

【図２９】第２の実施形態の金型装置により成形される
ゲート部の形状を示した図である。

【図３０】ゲート部に形成されるＶ字状の切欠を示す図
である。

【図３１】切断機の構成を示す図である。

【図３２】切断機の構成を示す図である。

【図３３】インサート部材設置前の金型の状態を示す図
である。

【図３４】インサート部材が規定の位置に固定された状
態を示す図である。

【図３５】インサート部材を示した図である。

【図３６】記録媒体の記録幅に対応した幅を有する所謂
フルラインタイプのインクジェットヘッドと、このイン
クジェットヘッドを搭載した記録装置の模式的概略図で
ある。

【図３７】従来例を示した図である。

【図３８】従来例を示した図である。

【図３９】従来例を示した図である。

【符号の説明】

１固定駒２スライド駒３押さえ駒４成形駒４ｃ成形駒の母材４ｄ成形駒のＫＮメッキ部４ｆ成形駒の樹脂に接する面５入れ子ピン６可動駒１１キャビティ４５メッキ厚み測定用面取り部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者桜木正純東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者羽田政弘東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者望月覚東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】薄板状の成形駒本体の表裏面にＫＮメッ
キを施し、その表裏のＫＮメッキ層の厚みを異ならせた
ことを特徴とする射出成形用金型の成形駒。
【請求項２】前記成形駒本体及びメッキ材の物性値
と、前記成形駒本体の厚みとから前記表裏面のメッキ厚
を設定したことを特徴とする請求項１に記載の射出成形
用金型の成形駒。
【請求項３】前記表裏のメッキ層のうちの一方の面を
所定の厚さに加工後、メッキ厚の測定を行い、他方の面
を所定の厚みに加工したことを特徴とする請求項１に記
載の射出成形用金型の成形駒。
【請求項４】前記メッキ厚の測定は、前記成形駒の成
形に関与しない部分を面取りし、その露出部分のメッキ
厚を測定することにより行ったことを特徴とする請求項
３に記載の射出成形用金型の成形駒。
【請求項５】前記メッキ厚の測定は、前記成形駒の成
形に関与しない端面部分を厚さ方向全面に渡って切削
し、その露出部分のメッキ厚を測定することにより行っ
たことを特徴とする請求項３に記載の射出成形用金型の
成形駒。
【請求項６】前記表裏のメッキ層の厚みは、前記成形
駒本体が昇温された時に、前記成形駒がバイメタル効果
により、所定の方向に反る様に設定されることを特徴と
する請求項１に記載の射出成形用金型の成形駒。
【請求項７】前記所定の方向とは、前記成形駒本体
が、金型を構成する他の金型構成部材に対して密着する
方向であることを特徴とする請求項６に記載の射出成形
用金型の成形駒。
【請求項８】薄板状の成形駒本体の表裏面にＫＮメッ
キを施しその表裏のＫＮメッキ層の厚みを異ならせた成
形駒を用いることにより、金型温度の変化にともなう前
記成形駒の反りにより生ずる該成形駒と周囲の金型部材
との隙間を相殺したことを特徴とする射出成形用金型。
【請求項９】前記成形駒本体及びメッキ材の物性値
と、前記成形駒本体の厚みとから前記表裏面のメッキ厚
を設定したことを特徴とする射出成形用金型。
【請求項１０】前記成形駒は、前記表裏のメッキ層の
うちの一方の面を所定の厚さに加工後、メッキ厚の測定
を行い、他方の面を所定の厚みに加工したことを特徴と
する請求項８に記載の射出成形用金型。
【請求項１１】前記成形駒のメッキ厚の測定は、前記
成形駒の成形に関与しない部分を面取りし、その露出部
分のメッキ厚を測定することにより行ったことを特徴と
する請求項１０に記載の射出成形用金型。
【請求項１２】前記成形駒のメッキ厚の測定は、前記
成形駒の成形に関与しない端面部分を厚さ方向全面に渡
って切削し、その露出部分のメッキ厚を測定することに
より行ったことを特徴とする請求項１０に記載の射出成
形用金型。
【請求項１３】前記成形駒の表裏のメッキ層の厚み
は、前記成形駒本体が成形時の温度まで昇温された時
に、前記成形駒がバイメタル効果により、所定の方向に
反る様に設定されることを特徴とする請求項８に記載の
射出成形用金型。
【請求項１４】前記所定の方向とは、前記成形駒本体
が、金型を構成する他の金型構成部材に対して密着する
方向であることを特徴とする請求項１３に記載の射出成
形用金型。
【請求項１５】金型本体と、該金型本体に装着される成形駒と、該成形駒を前記金型本体に対して微動させるための微動
手段と、前記成形駒の前記金型本体に対する相対位置を測定する
ための測定手段とを具備することを特徴とする射出成形
用金型。
【請求項１６】前記微動手段は、前記成形駒に装着さ
れ、前記成形駒の移動方向である第１の方向に対して所
定の角度だけ傾いた第１の斜面を有する保持部材と、前
記第１の方向に略直交する第２の方向に前記所定の角度
だけ傾き、前記第１の斜面と接触する第２の斜面を有す
るスライド部材と、該スライド部材を前記第２の方向に
移動させる送り機構とを具備することを特徴とする請求
項１５に記載の射出成形用金型。
【請求項１７】前記所定の角度は、２５°以下である
ことを特徴とする請求項１６に記載の射出成形用金型。
【請求項１８】前記送り機構は、送りネジを用いた送
り機構であることを特徴とする請求項１６に記載の射出
成形用金型。
【請求項１９】前記微動手段が作動不良となったとき
に作動を回復するための回復手段をさらに具備すること
を特徴とする請求項１６に記載の射出成形用金型。
【請求項２０】前記回復手段は、前記保持部材及び／
又は前記スライド部材に形成されたタップ穴と、該タッ
プ穴に螺合するロッドとから構成されることを特徴とす
る請求項１９に記載の射出成形用金型。
【請求項２１】金型本体に対して成形駒を微動させる
ことにより、前記金型本体に対する成形駒の位置決めを
行うための成形駒の位置決め方法であって、前記成形駒に装着され前記成形駒の移動方向である第１
の方向に対して所定の角度だけ傾いた第１の斜面を有す
る保持部材と、前記第１の方向に略直交する第２の方向
に前記所定の角度だけ傾き前記第１の斜面と接触する第
２の斜面を有するスライド部材とを接触させる工程と、スライド部材を前記第２の方向に移動させて、前記第１
の斜面と前記第２の斜面の滑りにより、前記成形駒を前
記第１の方向に微動させる工程とを具備することを特徴
とする成形駒の位置決め方法。
【請求項２２】長尺な成形体の内部に長尺なインサー
ト部材をインサート成形するための射出成形用金型であ
って、金型本体と、該金型本体に出入可能に配置され、前記インサート部材
の両端部を支持する支持部材と、該支持部材を前記金型本体に対して出入駆動するための
駆動手段とを具備することを特徴とする射出成形用金
型。
【請求項２３】前記駆動手段は、流体圧シリンダから
構成されることを特徴とする請求項２２に記載の射出成
形用金型。
【請求項２４】前記駆動手段は、サーボモータから構
成されることを特徴とする請求項２２に記載の射出成形
用金型。
【請求項２５】長尺な成形体を射出成形により成形す
るための射出成形用金型であって、前記金型内に形成された長尺な形状のキャビティと、該キャビティ内に樹脂材料を射出するゲートであって、
前記キャビティの長手方向に沿って長尺に設けられたゲ
ートとを具備することを特徴とする射出成形用金型。
【請求項２６】前記ゲート部には、前記成形体のゲー
ト部付近の位置にその長手方向に沿って延びるＶ字状の
溝を形成するための、突起部が形成されていることを特
徴とする請求項２５に記載の射出成形用金型。