JP2007283497A - 金型、樹脂製品成形方法及び樹脂製品 - Google Patents

Abstract

【課題】一対の型で形成されたキャビティ内に、ゲートから溶融樹脂を射出させて樹脂製品を成形させる金型において、ウェルドラインの発生位置をコントロールして、実質上、製品としての美観を維持した良品が得られる金型を提供すること。
【解決手段】キャビティ７に、樹脂製品の意匠面を阻害しない個所の肉厚を、他の部分より約半分の厚さとなるように薄くさせる追込部Aを形成し、溶融樹脂同士がキャビティ７内でぶつかる場所である合流部を追込部Aに追い込ませるようにゲート９を配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂製品を成形させる際に用いられる金型、樹脂製品成形方法及び樹脂製品に関する。

金型を用いて成形される樹脂製品は、その成形時に、金型内で溶融樹脂同士がぶつかる場所（以下、合流部という）にウェルドラインと呼ばれる線状の模様が浮き出てしまうのが一般的である。
しかしながら、そのままでは、製品としての美観を著しく損ねてしまうため、このウェルドラインを、消し込むとする解決手段が既に提案されている。
例えば、金型表面の所定の領域に、ニッケル−クロム合金等から成る電熱による発熱部を皮膜状に設置し、射出成形サイクルにおいてプラスチックがゲートからキャビティに射出される前段階から射出終了までの間、ウェルドラインの発生を惹き起すと予測される金型表面の領域を加熱して、ウェルドラインの発生を防止する、としたウェルドライン発生防止装置がある（例えば特許文献１参照）。

特開２００３−８０５７４（第１頁、図１）

この上記した先行技術は、溶融樹脂の固化のタイミングが入り乱れる合流部を加温することで、固化のタイミングを均一にさせて、ウェルドラインの発生を防止させる、としたものである。
しかしながら、実際には、ウェルドラインを完全に消し込めていないことが本件発明者によって知見されている。
これは、溶融樹脂を金型内に射出した際、キャビティ内のエアーや原材料から発生したガスによる影響が大きいものと考えられる。
このように、ウェルドラインを完全に消し込むことは非常に難しい技術であり、また、かかる上記した先行の技術手段を講じたとしても、製造コストの高騰化や、生産管理の煩雑化等で採用しづらい。

そこで本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ウェルドラインの発生位置をコントロールして歩留まりが向上できる金型、樹脂製品、樹脂製品成形方法を提供することを目的とする。

上記技術課題を達成するために、本発明にかかる金型、樹脂製品成形方法及び樹脂製品は、下記の技術的手段を講じた。
すなわち、請求項１にかかる金型は、一対の型で形成されたキャビティ内に、ゲートから溶融樹脂を射出させて樹脂製品を成形させる金型であって、前記キャビティは、前記樹脂製品の意匠面を阻害しない個所の肉厚を薄くさせる追込部が形成されており、前記ゲートは、前記溶融樹脂同士が前記キャビティ内でぶつかる場所である合流部を前記追込部に追い込ませるように配置されてなることを特徴とする。
請求項２にかかる金型は、請求項１において、前記追込部の端部は、前記肉厚が漸次薄肉となるように傾斜状に形成されていることを特徴とする。
請求項３にかかる金型は、請求項１または２において、前記追込部は、前記追込部以外の肉厚に対して約半分の厚さとなるように形成されていることを特徴とする。
請求項４にかかる金型は、請求項１〜３の何れかにおいて、前記キャビティは、テーパー状の凹部が形成されるように所要形状に形設され、その凹部の側壁の肉厚を薄くさせて前記追込部としたことを特徴とする。
請求項５にかかる金型は、請求項４において、前記キャビティは、薄型画像表示装置の背面キャビネットが形成されるように形設されると共に、前記凹部は、該薄型画像表示装置の端子部が配置され閉蓋される部位であることを特徴とする。
請求項６にかかる樹脂製品は、請求項１〜５の何れか１項記載の金型を用いて成形されたことを特徴とする。
請求項７にかかる樹脂製品成形方法は、一対の型で形成したキャビティ内に、溶融樹脂を射出して樹脂製品を成形する樹脂製品成形方法であって、前記キャビティは、前記樹脂製品の意匠面を阻害しない個所の肉厚が薄くなる追込部を形成し、前記溶融樹脂同士が前記キャビティ内でぶつかる場所である合流部が、前記追込部に追い込まれるように、前記キャビティ内に前記溶融樹脂を射出することを特徴とする。
請求項８にかかる樹脂製品成形方法は、請求項７において、前記樹脂製品は、端子部を配置させるテーパー状の凹部が形成された薄型画像表示装置の背面キャビネットであり、前記凹部の側壁の肉厚を薄くさせて前記追込部としたことを特徴とする。

本発明によれば、キャビティに、樹脂製品の意匠面を阻害しない個所の肉厚を薄くさせる追込部を形成して、溶融樹脂の流動性を他の部分より弱めたから、ゲート位置の許容範囲を広めつつ、溶融樹脂同士がキャビティ内でぶつかる場所である合流部の位置を容易にコントロールすることができる。したがって、樹脂製品の意匠面を阻害しない個所にウェルドラインを生じさせることによって、製品としての美観を著しく損ねることがなく、歩留まりを向上することができる。

次に、本発明にかかる金型の実施の形態を説明する。
本実施の形態にかかる金型は、図１に示すように、意匠面を形成させる一方の型であるキャビティプレート１と、そのキャビティプレート１と対向する他方の型であるコアプレート２と、スプルブッシュ３を備えキャビティプレート１上面とでランナー４とコールドスラグウェル５が形成されたストリッパープレート６とを備えた所謂３プレート構成のピンポイントゲート金型が例示されている。

なお、この３プレート構成のピンポイントゲート金型自体は、夫々のプレートが型開き時に離間して、樹脂製品とランナー４部分で固化されたスラグとが脱型される周知構造のもので、金型を構成する他の部材や、射出成形機の取り付け等、詳細な説明は省略し、以下、本発明の要部であるキャビティプレート１と、コアプレート２とで形成されるキャビティ７について詳述する。

本実施の形態にかかる金型で形成されたキャビティ７は、図１に示すように、端子部を配置させる端子収納部ｗ２（キャビティ７に形成されたテーパー状の矩形凹部８によって成形される）が形成された薄型画像表示装置の背面キャビネットWが成形されるように形設されている。なお、コアプレート２側は背面キャビネットWの内側となり、キャビティプレート１側は背面キャビネットWの外側となる。

すなわち、このキャビティ７は、平面視略矩形状で、かつ、周囲がコアプレート２方向へ漸次幅拡となるような傾斜状側壁が形成された略トレイ状に形成されると共に、その内側にキャビティプレート１側に向かって漸次幅拡となるようなテーパー状の矩形凹部８が、キャビティプレート１と、コアプレート２とで形成されている。

この矩形凹部８は、上記したように、薄型画像表示装置の端子部が配置される端子収納部ｗ２で、他の構成部材で閉蓋させることから、樹脂製品、すなわち背面キャビネットWの意匠面を阻害しない個所となっている。
そして、この矩形凹部８の傾斜部分の肉厚（間隙）が、他の部分の肉厚（間隙）より約半分の厚さとなるように形成されて追込部Aが構成されている。

さらに、この矩形凹部８の上側の傾斜開始端部に隣接した縁部Bが、漸次薄肉となるように傾斜状に周設されて、溶融樹脂の流れ込みがスムーズになるようになっている。
なお、矩形凹部８の下側（底側）の傾斜開始端部には、上側のような漸次薄肉となる傾斜状部分が形成されていないが、上側のように傾斜状部分を形成しても良い。

また、キャビティプレート１には、ストリッパープレート６に設けられたスプルブッシュ３、ランナー４を介して、矩形凹部８の底部と、背面キャビネットWの平面部分となる外面部夫々に、溶融樹脂を射出させるゲート９が形成されている。このゲート９の位置は、夫々のゲート９から射出された溶融樹脂同士がぶつかる場所である合流部が、追込部A内に位置するような所要位置となっている。

このゲート９の位置は、理論的には追込部Aを挟んで対照となる位置が最も好適ではあるが、製品の意匠上、必ずしも対照となる位置に設けることができない場合がある。しかしながら、溶融樹脂の流動性を落とす追込部Aを設けたことによって、追込部Aを挟んで対照となる位置から多少外れても、追込部Aに合流部を追い込むことが容易になっている。

もっとも、ウェルドラインｗ１が発生する合流部は、ゲート９間の中央に必ずしも生じるものではなく、ゲート９間に形成された凹凸部分や、キャビティ７の端部との距離など、様々な要因でゲート９間の中央からずれた位置に生じ、かかる部分にウェルドラインｗ１が発生する。しかしながら、溶融樹脂の流動性を落とす追込部Aを設けることで、確実に合流部を追い込むことができるようになっている。

次に、以上のように構成された本実施の形態にかかる金型の射出成形時の作用を説明する。
まず、矩形凹部８の底部と、背面キャビネットWの平面部分となる外面部との夫々に形成されたゲート９から溶融樹脂が射出する。

矩形凹部８の底部に形成したゲート９から射出した溶融樹脂は、追込部Aまでの距離が短いことから即座に追込部Aに到達し、他の部分の肉厚（間隙）より約半分の厚さとなるように形成された追込部Aによって流動性が落ちて追込部A内に流動していく。すなわち、溶融樹脂の速度が追込部Aで低下する。

一方、外面部に形成したゲート９から射出した溶融樹脂は、追込部Aまでの距離が上記より若干長いことから、瞬間的ではあるが、上記より僅かに遅れて追込部Aに到達し、追込部A内に流動していく。

双方のゲート９から射出した溶融樹脂は、追込部A内で合流し、樹脂温度や型形状等様々な要因で追込部A内で固化する際にウェルドラインｗ１が発生する（なお、ウェルドラインｗ１自体が発生しないケースもある）。

その後、樹脂製品である背面キャビネットWを脱型する。
このように、本実施の形態にかかる金型を用いて成形された背面キャビネットWは、図２に示すように、仮に、ウェルドラインｗ１が発生しても、その部位は、背面キャビネットWの意匠面を阻害しない個所である矩形凹部８内となるため、実質上、製品としての美観を維持した良品となり、歩留まりが向上する。なお、図２において、図１におけるゲート９に対応した位置にゲート痕９１を図示している。

以上、本実施の形態にかかる金型を説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
例えば、樹脂製品の意匠面を阻害しない個所の肉厚が薄くなる追込部を形成し、追込部に合流部を追い込まれるように、キャビティ内に溶融樹脂を射出するとした樹脂製品成形方法でもよい。また、上記した金型を用いてなる樹脂製品でも良い。

本実施の形態にかかる金型の型閉め時の縦断面図である 本実施の形態にかかる金型を用いて成形された樹脂製品の平面図である。

符号の説明

１ キャビティプレート
２ コアプレート
３ スプルブッシュ
４ ランナー
５ コールドスラグウェル
６ ストリッパープレート
７ キャビティ
８ 矩形凹部
９ ゲート
W 背面キャビネット
ｗ１ ウェルドライン
ｗ２ 端子収納部
A 追込部
B 縁部

Claims (8)

1. 一対の型で形成されたキャビティ内に、ゲートから溶融樹脂を射出させて樹脂製品を成形させる金型であって、
   前記キャビティは、前記樹脂製品の意匠面を阻害しない個所の肉厚を薄くさせる追込部が形成されており、
   前記ゲートは、前記溶融樹脂同士が前記キャビティ内でぶつかる場所である合流部を前記追込部に追い込ませるように配置されてなることを特徴とする金型。
2. 前記追込部の端部は、前記肉厚が漸次薄肉となるように傾斜状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の金型。
3. 前記追込部は、前記追込部以外の肉厚に対して約半分の厚さとなるように形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の金型。
4. 前記キャビティは、テーパー状の凹部が形成されるように所要形状に形設され、その凹部の側壁の肉厚を薄くさせて前記追込部としたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の金型。
5. 前記キャビティは、薄型画像表示装置の背面キャビネットが形成されるように形設されると共に、前記凹部は、該薄型画像表示装置の端子部が配置され閉蓋される部位であることを特徴とする請求項４記載の金型。
6. 請求項１〜５の何れか１項記載の金型を用いて成形されたことを特徴とする樹脂製品。
7. 一対の型で形成したキャビティ内に、溶融樹脂を射出して樹脂製品を成形する樹脂製品成形方法であって、
   前記キャビティは、前記樹脂製品の意匠面を阻害しない個所の肉厚が薄くなる追込部を形成し、
   前記溶融樹脂同士が前記キャビティ内でぶつかる場所である合流部が、前記追込部に追い込まれるように、前記キャビティ内に前記溶融樹脂を射出することを特徴とする樹脂製品成形方法。
8. 前記樹脂製品は、端子部を配置させるテーパー状の凹部が形成された薄型画像表示装置の背面キャビネットであり、
   前記凹部の側壁の肉厚を薄くさせて前記追込部としたことを特徴とする請求項７記載の樹脂製品成形方法。
   

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