JP2003220633A

JP2003220633A - 成形用金型装置

Info

Publication number: JP2003220633A
Application number: JP2002019863A
Authority: JP
Inventors: Hironobu Yamamoto; 博信山本; Yoshihiro Horikawa; 義広堀川
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2002-01-29
Filing date: 2002-01-29
Publication date: 2003-08-05

Abstract

(57)【要約】【課題】スプルーを有効に冷却して成形サイクルを高
めることが可能な成形用金型装置を提供する。【解決手段】温度調節通路91は、スプルーブッシュ８
にスプルー10を囲むようにしてゲート86の反対側からゲ
ート86側に向かって螺旋状に設けられた調節往路92と、
該調節往路92に連通し、前記スプルーブッシュ８にスプ
ルー10を囲むようにしてゲート86側からゲート86の反対
側に向かって螺旋状に設けられた調節復路93とからな
る。温度調節用流体である冷却水は調節往路92をゲート
86側に向かってスプルー10を囲むようにして螺旋状に進
むとともに、調節復路93を通ってゲート86の反対側に向
かってスプルー10を囲むようにして螺旋状に進むことに
よりスプルー10内の樹脂は全体的に均一にかつ迅速に冷
却される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は成形用金型装置に関
する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】光ディスクなどの射出
成形に用いられる成形用金型装置では、スプルーブッシ
ュを設けた固定型と該固定型に対向して設けた可動型と
を型閉して、これら固定型および可動型間に製品キャビ
ティを形成し、射出成形機のノズルから射出した成形材
料である溶融した熱可塑性樹脂を製品キャビティ内に充
填し、この製品キャビティ内の樹脂が固化した後、固定
型および可動型を型開して成形された光ディスク等を取
り出すようにしている。また、固定型および可動型では
製品キャビティあるいはスプルーに充填した溶融した熱
可塑性樹脂を冷却して固化するために、冷却水が通る温
度調節通路が設けられている。

【０００３】そして、固定型においてスプルーに充填し
た溶融した熱可塑性樹脂を冷却して固化するために、ス
プルーに沿って温度調節通路を設けたものが特開平１−
１５９２２１号公報の金型装置として知られている。こ
の金型装置はスプルーのほぼ全周囲に筒状の冷却路を形
成しているので、冷却水が流れ難くゲート内の樹脂を有
効に冷却し難いという問題がある。

【０００４】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、スプルーを有効に冷却して成形サイクル
を高めることが可能な成形用金型装置を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、前記
目的を達成するために、スプルーブッシュを設けた固定
型と該固定型に対向して設けた可動型とを備え、前記ス
プルーブッシュに温度調節通路を設けた成形用金型装置
において、前記温度調節通路は、前記スプルーブッシュ
にスプルーを囲むようにしてゲートの反対側からゲート
側に向かって螺旋状に設けられた調節往路と、該調節往
路に連通し、前記スプルーブッシュにスプルーを囲むよ
うにしてゲート側からゲートの反対側に向かって螺旋状
に設けられた調節復路とからなるものである。

【０００６】この請求項１の構成によれば、温度調節用
流体は調節往路をゲート側に向かってスプルーを囲むよ
うにして螺旋状に進むとともに、調節復路を通ってゲー
トの反対側に向かってスプルーを囲むようにして螺旋状
に進むことによりスプルーは有効に冷却される。

【０００７】請求項２の発明は、前記目的を達成するた
めに、スプルーブッシュを設けた固定型と該固定型に対
向して設けた可動型とを備え、前記スプルーブッシュに
温度調節通路を設けた成形用金型装置において、前記温
度調節通路は、前記スプルーブッシュにゲートの反対側
からゲート側に向う調節往路と、該調節往路に連通しゲ
ート側からゲートの反対側に向う調節復路とがスプルー
を囲むようにして蛇行状に連続してなるものある。

【０００８】この請求項２の構成によれば、温度調節用
流体は調節往路をゲート側に向かって進むとともに、調
節復路を通ってゲートの反対側に向かって進むことをス
プルーを囲むようにして蛇行状に繰り返すことによりス
プルーは有効に冷却される。

【０００９】

【発明の実施形態】以下、本発明の成形用金型装置の第
１実施例について、図１〜図５を参照しながら説明す
る。１は固定型、２は可動型で、型体であるこれら固定
型１および可動型２は、互いに図示上下方向（型開閉方
向）に移動して開閉し、型閉時に製品キャビティ３を相
互間に形成するものである。

【００１０】前記固定型１は、固定側型板６と、この固
定側型板６における可動型２と反対側の面（図示上側の
面）に固定された固定側取り付け板７とを備えている。
この固定側取り付け板７は、図示していない射出成形機
の固定側プラテンに取り付けられるものである。そし
て、固定側取り付け板７の中央部には、射出成形機のノ
ズルが接続されるスプルーブッシュ８がボルト９により
固定されている。このスプルーブッシュ８は、内部が材
料通路であるスプルー10になっているが、固定側取り付
け板７を貫通し、固定側型板６側へ突出している。さら
に、前記スプルーブッシュ８における可動型２と反対側
の面にはローケートリング11がボルト12により固定され
ている。

【００１１】前記固定側型板６は、前記固定側取り付け
板７にボルト16により着脱可能に固定されたキャビティ
形成部材としてのキャビティブロック17と、このキャビ
ティブロック17の外周側に位置して固定側取り付け板７
にボルト18により固定された位置決めリング19とからな
っている。前記キャビティブロック17は製品キャビティ
３を形成するものである。また、前記位置決めリング19
は、可動型２側の部分の内周面に、可動型２側へ向かっ
て径が大きくなるテーパー面21を有している。さらに、
前記キャビティブロック17における可動型２側の部分の
外周部には段差部22が形成されているが、この段差部22
には円環状の外周スタンパー押え23が嵌合されてボルト
24により固定されている。一方、前記キャビティブロッ
ク17の中央部に形成された貫通孔25内にはほぼ円筒状の
内周スタンパー押え26が嵌合されて固定されている。前
記キャビティブロック17には、光ディスクに記憶情報を
転写させるスタンパー27が着脱可能に装着されるように
なっているが、前記外周スタンパー押え23はスタンパー
27の外周部を押え、内周スタンパー押え26はスタンパー
27の内周部を押えるものである。また、前記スプルーブ
ッシュ８は、筒状の内周スタンパー押え26内に嵌合して
いる。そして、スプルーブッシュ８における可動型２側
の先端面には凹部28が形成されている。

【００１２】また、前記キャビティブロック17内には、
製品キャビティ３を囲んで冷却水などの温度調節用流体
を通すための温度調節通路31が形成されている。また、
この温度調節通路31に連通する温度調節通路32が前記固
定側取り付け板７内に形成されている。さらに、温度調
節通路31，32を囲んでキャビティブロック17と固定側取
り付け板７との間には、温度調節用流体の漏洩を防止す
るためのＯリング33が装着されている。

【００１３】前記可動型２は、可動側型板41と、この可
動側型板41における固定型１と反対側の面（図示下側の
面）に固定された可動側受け板42と、この可動側受け板
42における固定型１と反対側の面にボルト43により固定
された可動側取り付け板44とを備えている。この可動側
取り付け板44は、射出成形機の可動側プラテンに取り付
けられるものである。前記可動側型板41は、前記可動側
受け板42にボルト45により固定されたキャビティ形成部
材としてのコアブロック46と、このコアブロック46の外
周側に位置して可動側受け板42にボルト47により固定さ
れた位置決めリング48とからなっている。前記コアブロ
ック46は製品キャビティ３を形成するものである。ま
た、前記位置決めリング48は、型閉時に前記固定型１側
の位置決めリング19のテーパー面21が当接するテーパー
面50を有している。

【００１４】また、前記コアブロック46における固定型
１側の部分の外周部には段差部51が形成されているが、
この段差部51には、円環状の外周リング52が前記型開閉
方向へ所定範囲摺動自在に嵌合されている。なお、53
は、外周リング52を抜け止めするボルトである。また、
外周リング52は、スプリング55により固定型１側へ付勢
されている。そして、外周リング52は、型閉時に前記固
定型１側の外周スタンパー押え23に突き当たるものであ
る。また、外周リング52の内周部には、スタンパー27に
近接対向して光ディスクの外周面を形成するキャビティ
形成部56が形成されている。なお、外周リング52が外周
スタンパー押え23に突き当たった状態で、キャビティ形
成部56とキャビティブロック17との間には隙間が生じる
ようになっている。さらに、外周リング52の内周面とコ
アブロック46の段差部51との間にも隙間が生じるように
なっている。これらの隙間は製品キャビティ３内に樹脂
を充填する際にガスベントとして作用する。

【００１５】また、前記コアブロック46の中央部におけ
る固定型１側の面に形成された凹部61内には、ほぼ円環
状のエア吹き出し入子62が嵌合されてボルト63により固
定されている。このエア吹き出し入子62と凹部61の内周
面との間の隙間には、コアブロック46や可動側受け板42
内に形成された空気通路64が連通している。

【００１６】また、前記エア吹き出し入子62内にはほぼ
円筒状の突き出しスリーブ66が前記型開閉方向へ所定範
囲摺動自在に嵌合されている。この突き出しスリーブ66
は、前記コアブロック46を貫通し一端側が可動側受け板
42内に位置しているが、この可動側受け板42との間には
スライドベアリング67が介在させてある。さらに、突き
出しスリーブ66は、スプリング68により固定型１と反対
側へ付勢されている。なお、69は、突き出しスリーブ66
の摺動範囲を規制するために可動側受け板42内に固定さ
れた規制板である。

【００１７】また、前記突き出しスリーブ66内にはほぼ
円筒状のゲートカットスリーブ71が前記型開閉方向へ所
定範囲摺動自在に嵌合されている。このゲートカットス
リーブ71は、突き出しスリーブ66および前記規制板69を
貫通しているが、ゲートカットスリーブ71と突き出しス
リーブ66との間にはスライドベアリング72が介在させて
ある。そして、ゲートカットスリーブ71の一端部に形成
されたフランジ部73が前記規制板69よりも可動側取り付
け板44側に位置している。さらに、ゲートカットスリー
ブ71は、スプリング74により固定型１と反対側へ付勢さ
れている。

【００１８】また、前記可動側取り付け板44には、突き
出し板76が前記型開閉方向へ所定範囲摺動自在に支持さ
れている。この突き出し板76は、スプリング77により固
定型１と反対側へ付勢されている。そして、突き出し板
76に固定された突き出しピン78が前記ゲートカットスリ
ーブ71内に摺動自在に嵌合されている。また、突き出し
板76に固定された連動ピン79が前記ゲートカットスリー
ブ71のフランジ部73および規制板69を貫通して前記突き
出しスリーブ66に突き当たるようになっている。さら
に、前記ゲートカットスリーブ71のフランジ部73に突設
された受け部80が前記突き出し板76を摺動自在に貫通し
ている。

【００１９】さらに、前記コアブロック46内には、冷却
水などの温度調節用流体を通すための温度調節通路81が
形成されている。また、この温度調節通路81に連通する
温度調節通路82が前記可動側受け板42内に形成されてい
る。さらに、温度調節通路81，82を囲んでコアブロック
46と可動側受け板42との間には、温度調節用流体の漏洩
を防止するためのＯリング83が装着されている。

【００２０】そして、前記固定型１側のスプルーブッシ
ュ８の先端面外周部と可動型２側のゲートカットスリー
ブ71の先端面外周部との間に、固定型１側のスプルー10
を製品キャビティ３に連通させるゲート86が形成される
ようになっている。また、ゲートカットスリーブ71がス
プルーブッシュ８の凹部28に嵌合することにより、ゲー
ト86においてスプルー10内の成形材料である樹脂と製品
キャビティ３内の樹脂すなわち光ディスクとが切断さ
れ、この光ディスクの中央部の開口孔が形成されるよう
になっている。したがって、固定型１においては、キャ
ビティブロック17に加えて内周スタンパー押え26および
スプルーブッシュ８の先端面外周部によって、光ディス
クが形成される。また、可動型２においては、コアブロ
ック46および外周リング52に加えてエア吹き出し入子62
および突き出しスリーブ66によって光ディスクが形成さ
れる。

【００２１】また、前記スプルーブッシュ８には温度調
節通路91が設けられている。前記温度調節通路91は、前
記スプルーブッシュ８にスプルー10を囲むようにしてゲ
ート86の反対側からゲート86側に向かって螺旋状に設け
られた調節往路92と、該調節往路92に連通し、前記スプ
ルーブッシュ８にスプルー10を囲むようにしてゲート86
側からゲート86の反対側に向かって螺旋状に設けられた
調節復路93とからなる。前記調節往路92には前記固定側
取り付け板７内に設けられている供給路94が連通し、前
記調節復路93には前記固定側取り付け板７内に設けられ
ている排出路95が連通している。前記スプルーブッシュ
８は頭部96と、中心軸線に前記スプルー10を有するブッ
シュ本体97と、該ブッシュ本体97が挿入する外筒体98と
からなり、前記ブッシュ本体97の外壁面に形成された溝
99と前記外筒体98の内壁面との間に前記調節往路92と前
記調節復路93が形成されている。また、前記調節往路92
と前記調節復路93の端部に位置して前記外筒体98には孔
100が設けられ、該孔100を介して前記調節往路92と供給
路94が連通し、前記調節復路93と排出路95が連通してい
る。また、前記外筒体98の一端内側に形成されたフラン
ジ101と前記ブッシュ本体97の一端外周面がロウ付け又
は拡散接合により固着し、前記外筒体98の他端面と前記
ブッシュ本体97の他端段差面102がロウ付け又は拡散接
合により固着している。該拡散接合は、接合界面間での
接触過程、接触面の密着化が時間とともに進む過程、接
合境界が消失する過程を経て接合されるものであり、接
触過程では加圧によるすべり変形、表面被膜の破壊、移
動により、次の過程では空孔拡散、境界拡散、すなわち
転位の移動によって密着化が進む過程、さらに次の過程
では再結晶や結晶の成長などによる新しい結晶組織の形
成や、接合境界に存在する被膜、介在物などの分解ある
いは溶解などに関与し、ほぼ完全な接合がなされる。具
体的には溶剤を用いた拡散溶接では、ニッケル合金、例
えばＢＮｉなどからなる溶剤を用い、この溶剤を加熱し
て溶融させ、毛細管現象により接合すべき材料間、つま
り、前記外筒体98のフランジ101と前記ブッシュ本体97
の一端外周面の間、および前記外筒体98の他端面と前記
ブッシュ本体97の他端段差面102の間に浸透させる。こ
れにより、接合部において材料組織が変成を生じ、強固
に接合され、漏水を防止できる。

【００２２】つぎに、光ディスクの成形について説明す
る。この成形時には、まず固定型１と可動型２とを型閉
して、これら固定型１および可動型２間に製品キャビテ
ィ３を形成する。なお、このように型閉した状態で、可
動型２の外周リング52が固定型１の外周スタンパー押え
23に突き当たり、また、固定型１および可動型２の位置
決めリング19，48のテーパー面21，50が相互にテーパー
嵌合する。そして、射出成形機のノズルからスプルー10
へ熱可塑性の成形材料である溶融した熱可塑性樹脂を射
出する。この樹脂は、スプルー10からゲート86を通って
製品キャビティ３内に流入する。

【００２３】そして、製品キャビティ３内に樹脂が充填
された後、射出成形機側に設けられた図示していない押
圧ロッドによってゲートカットスリーブ71の受け部80が
固定型１の方へ押されることにより、ゲートカットスリ
ーブ71が固定型１側へ移動し、この固定型１のスプルー
ブッシュ８の凹部28に嵌合する。これにより、ゲート86
においてスプルー10内の樹脂と製品キャビティ３内の樹
脂すなわち光ディスクとが切断される。

【００２４】また、スプルー10および製品キャビティ３
内の樹脂は、前記供給路94から供給された温度調節用流
体である冷却水が温度調節通路91を通って排出路95から
排出することにより積極的に冷却される。この場合、供
給路94から温度調節通路91に供給された冷却水は調節往
路92を介しスプルー10を囲むように螺旋状に流動してゲ
ート86側に達し、次いでに調節復路93を介しスプルー10
を囲むように螺旋状に流動してゲート86の反対側に達し
て排出路95から排出するから、スプルー10内の樹脂は全
体的に均一にかつ迅速に冷却される。

【００２５】そして、製品キャビティ３内の樹脂が冷却
して固化した後、固定型１と可動型２とが型開される。
この型開に伴い、成形された光ディスクおよびスプルー
10内で固化した樹脂はまず固定型１から離れる。つい
で、射出成形機側に設けられた図示していない押圧ロッ
ドによって突き出し板7が固定型１の方へ押されること
により、突き出し板76とともに突き出しピン78が固定型
１側へ移動し、スプルー10内で固化した樹脂を突き出し
て可動型２から離型させる。また、突き出し板76に固定
された連動ピン79によって押されることにより突き出し
スリーブ66が固定型１側へ移動し、光ディスクの内周部
を突き出して可動型２から離型させる。そして、離型し
た光ディスクは、図示していない取り出しロボットによ
り取り出される。その後、再び型閉が行われて以上の成
形サイクルが繰り返される。

【００２６】以上のように、本実施例においては、前記
温度調節通路91は、前記スプルーブッシュ８にスプルー
10を囲むようにしてゲート86の反対側からゲート86側に
向かって螺旋状に設けられた調節往路92と、該調節往路
92に連通し、前記スプルーブッシュ８にスプルー10を囲
むようにしてゲート86側からゲート86の反対側に向かっ
て螺旋状に設けられた調節復路93とからなるため、温度
調節用流体である冷却水は調節往路92をゲート86側に向
かってスプルー10を囲むようにして螺旋状に進むととも
に、調節復路93を通ってゲート86の反対側に向かってス
プルー10を囲むようにして螺旋状に進むことによりスプ
ルー10内の樹脂は全体的に均一にかつ迅速に冷却され
る。従って、成形サイクルを高めることができる。

【００２７】つぎに本発明の第２実施例を図６〜図９を
参照して説明する。なお、前記第１実施例と同一部分に
は同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【００２８】第２実施例における温度調節通路91は、前
記スプルーブッシュ８にゲート86の反対側からゲート86
側に向う調節往路112と、該調節往路112に連通しゲート
86側からゲート86の反対側に向う調節復路113とがスプ
ルー10を囲むようにして蛇行状に連続してなるものあ
る。

【００２９】この第２実施例の構成によれば、温度調節
用流体である冷却水は調節往路112をゲート86側に向か
って進むとともに、調節復路113を通ってゲート86の反
対側に向かって進むことをスプルーを囲むようにして蛇
行状に繰り返すことによりスプルー10内の樹脂は全体的
に均一にかつ迅速に冷却される。従って、成形サイクル
を高めることができる。

【００３０】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、
上記実施例における温度調節通路はブッシュ本体と、該
ブッシュ本体が挿入する外筒体とから構成したが、前記
実施例に限定されるものではなく、適宜選定すればよ
い。また、上記実施例における温度調節通路はブッシュ
本体に溝を形成したが筒体側に形成するようにしてもよ
く、適宜選定すればよい。また、成型品は光ディスクを
例にして説明したが他の種々の成型品に適用できる。

【００３１】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、温度調節用流
体は調節往路をゲート側に向かってスプルーを囲むよう
にして螺旋状に進むとともに、調節復路を通ってゲート
の反対側に向かってスプルーを囲むようにして螺旋状に
進むことによりスプルーはを有効に冷却される。

【００３２】請求項２の発明によれば、温度調節用流体
は調節往路をゲート側に向かって進むとともに、調節復
路を通ってゲートの反対側に向かって進むことをスプル
ーを囲むようにして蛇行状に繰り返すことによりスプル
ーは有効に冷却される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す断面図である。

【図２】本発明の第１実施例を示す要部断面図である。

【図３】本発明の第１実施例を示す温度調節用通路の斜
視図である。

【図４】本発明の第１実施例を示す温度調節用通路の分
解斜視図である。

【図５】本発明の第１実施例を示す概略説明図である。

【図６】本発明の第２実施例を示す要部断面図である。

【図７】本発明の第２実施例を示す温度調節用通路の斜
視図である。

【図８】本発明の第２実施例を示す温度調節用通路の分
解斜視図である。

【図９】本発明の第２実施例を示す概略説明図である。

【符号の説明】

１固定型２可動型３製品キャビティ８スプルーブッシュ 10 スプルー 86 ゲート 92 調節往路 93 調節復路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スプルーブッシュを設けた固定型と該固
定型に対向して設けた可動型とを備え、前記スプルーブ
ッシュに温度調節通路を設けた成形用金型装置におい
て、前記温度調節通路は、前記スプルーブッシュにスプ
ルーを囲むようにしてゲートの反対側からゲート側に向
かって螺旋状に設けられた調節往路と、該調節往路に連
通し、前記スプルーブッシュにスプルーを囲むようにし
てゲート側からゲートの反対側に向かって螺旋状に設け
られた調節復路とからなることを特徴とする成形用金型
装置。
【請求項２】スプルーブッシュを設けた固定型と該固
定型に対向して設けた可動型とを備え、前記スプルーブ
ッシュに温度調節通路を設けた成形用金型装置におい
て、前記温度調節通路は、前記スプルーブッシュにゲー
トの反対側からゲート側に向う調節往路と、該調節往路
に連通しゲート側からゲートの反対側に向う調節復路と
がスプルーを囲むようにして蛇行状に連続してなること
を特徴とする成形用金型装置。