JP2011207022A - 射出成形装置、射出成形方法および筐体 - Google Patents

Abstract

【課題】微妙なストッパの位置調整なくフィルムの切断と射出成形を１つの工程で行え、部材の端面形状が切断刃の形状に限定されない射出成形装置、射出成形方法および筐体を提供する。
【解決手段】凹形状部分を有する金型であるキャビティ上に配置されたフィルムと、キャビティの凹形状部分に挿入される凸形状部分を有する金型であるコアとの間に樹脂を射出して部材を成形し、キャビティは、凹形状部分の外縁に、凹形状部分の外側平面に対して突出するよう配置されたフィルムを切断するための切断刃を有し、コアは、凸形状部分の外縁に、部材の端面を形成するエッジを有し、コアがキャビティに挿入されたときに、切断刃とエッジとに挟まれたフィルムが切断されるよう、射出成形機を構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、金型に樹脂を射出して充填し所望の形状に成形する射出成形装置に関し、特に、フィルムの装填された金型上に樹脂を射出することで表面がフィルムにより加飾された物品を成形する射出成形装置に関する。

金型に樹脂を射出して充填し所望の形状に成形する射出成形装置は、複雑な形状であっても樹脂を安定して成形することができるので、日用品や電子機器の部品をはじめとするさまざまな部材の製造に用いられている。

射出成形の金型にフィルムを挿入して、その上に樹脂を射出して所望の部材を成形する、いわゆるインサートモールド成形装置は、部材の成形と同工程でフィルムによる表面加飾まで可能となるので、電子機器の筐体や外装品、自動車の内装材などの製造に用いられている。

インサートモールド成形で金型に挿入されるフィルムは、一般にはロール状に巻き取られた長尺であったり、成形される部材とは関係しない所定の大きさのシートであったりするので、そのまま挿入して射出しただけの状態では部材として使用するに適しない。すなわち、金型の大きさを超えた分のフィルム残余が部材の周辺に付着することになる。

かかる状態を回避するために、射出成形後にフィルム残余の切除が行われることがある。また、あらかじめ金型の形状に合うように事前成形し、金型の大きさに合わせてトリミングしたフィルムを金型に挿入してから射出成形が行われることがある。これらの手法を取ると、射出成形の前後に別工程を設けることになるため、工程が複雑となり、大量生産や低価格化に適さない。

一方、特許文献１には、残余のあるままのフィルムを金型に挿入し、フィルムの切断と射出成形を１つの工程で行う射出成形機が記載されている。

特開２００９−１１３２４５号公報

特許文献１に記載の射出成形機は、半締め状態のコア（上部金型）とキャビティ（下部金型）との間に加飾フィルムを保持してコアと加飾フィルムとの間に樹脂を射出するにあたり、周囲に切断刃を設けたコアを押しすぎて加飾フィルムを傷つけないように、コアの移動機構にストッパを設けて構成されている。

射出成形機がこのように構成されていると、フィルムの切断と射出成形を１つの工程で行うことはできるものの、切断刃の先端に対してフィルムを切断しない程度の力をかけることでフィルムを保持する必要があるため、微妙なストッパの位置調整が要求される。また、射出成形される部材の端面形状が切断刃の形状となるため、成形できる部材の自由度に欠ける。

そこで、本発明は、微妙なストッパの位置調整なくフィルムの切断と射出成形を１つの工程で行え、部材の端面形状が切断刃の形状に限定されない射出成形装置、射出成形方法および筐体に関する。

本発明の射出成形機は、凹形状部分を有する金型であるキャビティ上に配置されたフィルムと、キャビティの凹形状部分に挿入される凸形状部分を有する金型であるコアとの間に樹脂を射出して部材を成形する射出成形機であって、キャビティは、凹形状部分の外縁に、凹形状部分の外側平面に対して突出するよう配置されたフィルムを切断するための切断刃を有し、コアは、凸形状部分の外縁に、部材の端面を形成するエッジを有し、コアがキャビティに挿入されたときに、切断刃とエッジとに挟まれたフィルムが切断されることを特徴とする。

本発明の射出成形方法は、凹形状部分を有する金型であるキャビティ上にフィルムを配置するフィルム配置工程と、キャビティに、凸形状部分を有する金型であるコアを挿入することにより、コアの凸形状部分の外側に配置されたフィルム押さえと、キャビティの凹形状部分の外側平面との間でフィルムを保持するフィルム保持工程と、キャビティにコアをさらに挿入することにより、キャビティの凹形状部分の外縁に設けられた切断刃と、コアの凸形状部分に設けられたエッジとに挟まれたフィルムを切断するフィルム切断工程と、フィルムとコアの凸形状部分との間に樹脂を射出する樹脂射出工程とを有することを特徴とする。

本発明の筐体は、凹形状部分を有する金型であるキャビティ上に配置されたフィルムと、キャビティの凹形状部分に挿入される凸形状部分を有する金型であるコアとの間に樹脂を射出して成形される筐体であって、フィルムはキャビティに配置されてから樹脂が射出されるまでに切断され、フィルムの切断箇所に接して樹脂が露出する面が、フィルムを切断する切断刃の形状を有していないことを特徴とする。

本発明によれば、微妙なストッパの位置調整なくフィルムの切断と射出成形を１つの工程で行え、部材の端面形状が切断刃の形状に限定されない射出成形装置、射出成形方法および筐体を提供できる。

本実施形態の射出成形装置の金型にフィルムが挿入された状態を示す図である。 本実施形態の射出成形装置の金型に挿入されたフィルムがキャビティとコアで挟持された状態を示す図である。 本実施形態の射出成形装置の金型に挿入されたフィルムがキャビティとコアにより切断された状態を示す図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について詳細に説明する。本実施形態は、フィルムの切断と射出成形を１つの工程で行う射出成形装置であるが、樹脂の射出機構やコアを昇降させる機構などは一般的な射出成形装置と同様の機構により実現可能であるので、記載を省略する。

図１は、本実施形態の射出成形装置の金型にフィルムが挿入された状態を示す図である。図１を参照すると、本実施形態の射出成形装置は、キャビティ１、コア２、エッジ３、フィルム押さえ４、バネ５、ピン６および切断刃７を有しており、フィルム８が挿入されている。

キャビティ１とコア２は、それぞれ金型であり、キャビティ１にコア２が挿入されてできる空間により射出成形される部材の外形を規定する。キャビティ１は凹形状をなし、固定されている。コア２は凸形状をなし、キャビティ１と挿入離反できるように支持されており、図示しない射出口より樹脂を射出できるようになっている。

エッジ３は、コア２のうち凸形状部分の外縁であり、コア２がキャビティ１に挿入されたときにはキャビティ１に接触して部材の端部を形成する。

フィルム押さえ４は、コア２のうちエッジ３よりも外側に、バネ５を介して取り付けられており、コア２の動作に伴ってキャビティ２と挿入離反する。フィルム押さえ４は、キャビティ１とともにフィルム８を挟んで固定できるよう、フィルム８に応じて所定の硬度と摩擦を有する素材で構成される。例えば、フィルム押さえ４はステンレス合金やゴムによって構成することができる。フィルム押さえ４を、キャビティ２のうちコア２が挿入される部分の外縁の、後述する切断刃７の形状に対応するような形状とすることで、フィルム８をより正確な位置で保持することができる。

ピン５は、キャビティ２のうち凹形状部分の外側に、コア２が挿入されてくる方に設けられている突起である。フィルム８の対応する位置に開口を設けておき、ピン５がこの開口に入るようにすることで、より確実にフィルム８を正確な位置に保持することができる。

切断刃７はフィルム８を切断できる刃であり、コア２が挿入されてくる方を刃先が向くように、キャビティ２のうち凹形状部分の外縁に、コア２が挿入されてくる方に突出して設けられている。

フィルム８は部材の外装となるフィルムであって、ＡＢＳ樹脂やポリカーボネート樹脂などで構成可能である。図１の状態では、フィルム８は、事前にキャビティ１の凹形状部分に合うように整形され、切断刃７がキャビティ２の外縁から突出している高さ以上にキャビティ１の凹形状部分から離れるように配置されているが、少なくとも切断刃７がキャビティ２の外縁から突出している高さ程度に離れていれば足りる。

図２は、本実施形態の射出成形装置の金型に挿入されたフィルムがキャビティとコアで挟持された状態を示す図である。図２は、コア２がキャビティ１に途中まで挿入された状態を示している。このとき、フィルム押さえ４は、キャビティ２のうち凹形状部分の外側に向けてバネ５によって押しつけられており、フィルム押さえ４とキャビティ２との間にあるフィルム８を保持している。また、フィルム８は、エッジ３と切断刃７との間に挟まれている。

図２の状態において、ピン５は、フィルム８を貫通した状態でフィルム押さえ４に挿し込まれているため、図示されていない。フィルム押さえ４への挿し込みは、フィルム押さえ４の対応する位置に穴を設けることによって可能となるが、これに限らない。

図３は、本実施形態の射出成形装置の金型に挿入されたフィルムがキャビティとコアにより切断された状態を示す図である。図３は、コア２がキャビティ１に完全に挿入された状態を示している。このとき、フィルム８は、エッジ３と切断刃７によって切断され、エッジ３によってキャビティ１の内部に押し込まれ、キャビティ１に完全に密着している。

以上のように射出成形装置を構成することにより、微妙なストッパの位置調整なくフィルムの切断と射出成形を１つの工程で行うことができる。また、射出成形される部材の端面形状は、切断刃の形状に限定されない。

１ キャビティ
２ コア
３ エッジ
４ フィルム押さえ
５ バネ
６ ピン
７ 切断刃
８ フィルム

Claims (6)

1. 凹形状部分を有する金型であるキャビティ上に配置されたフィルムと、前記キャビティの凹形状部分に挿入される凸形状部分を有する金型であるコアとの間に樹脂を射出して部材を成形する射出成形機であって、
   前記キャビティは、前記凹形状部分の外縁に、前記凹形状部分の外側平面に対して突出するよう配置された前記フィルムを切断するための切断刃を有し、
   前記コアは、前記凸形状部分の外縁に、前記部材の端面を形成するエッジを有し、
   前記コアが前記キャビティに挿入されたときに、前記切断刃と前記エッジとに挟まれた前記フィルムが切断されることを特徴とする、射出成形機。
2. 前記コアは、前記凸形状部分の外側に、前記キャビティの凹形状部分の外側平面に対向するように配置され、前記キャビティに挿入されたときに前記キャビティを押すように付勢されたフィルム押さえを有することを特徴とする、請求項１に記載の射出成形機。
3. 前記キャビティは、前記外側平面に、前記コアに向けて突出したピンを有することを特徴とする、請求項１または２に記載の射出成形機。
4. 凹形状部分を有する金型であるキャビティ上にフィルムを配置するフィルム配置工程と、
   前記キャビティに、凸形状部分を有する金型であるコアを挿入することにより、前記コアの前記凸形状部分の外側に配置されたフィルム押さえと、前記キャビティの凹形状部分の外側平面との間で前記フィルムを保持するフィルム保持工程と、
   前記キャビティに前記コアをさらに挿入することにより、前記キャビティの凹形状部分の外縁に設けられた切断刃と、前記コアの凸形状部分に設けられたエッジとに挟まれた前記フィルムを切断するフィルム切断工程と、
   前記フィルムと前記コアの凸形状部分との間に樹脂を射出する樹脂射出工程とを有することを特徴とする、射出成形方法。
5. 前記キャビティに前記コアをさらに挿入することにより、前記フィルムが前記エッジによって前記キャビティに押し込まれるフィルム押し込み工程を、前記フィルム切断工程と前記樹脂射出工程との間に有することを特徴とする、請求項４に記載の射出成形方法。
6. 凹形状部分を有する金型であるキャビティ上に配置されたフィルムと、前記キャビティの凹形状部分に挿入される凸形状部分を有する金型であるコアとの間に樹脂を射出して成形される筐体であって、
   前記フィルムは前記キャビティに配置されてから前記樹脂が射出されるまでに切断され、
   前記フィルムの切断箇所に接して前記樹脂が露出する面が、前記フィルムを切断する切断刃の形状を有していないことを特徴とする、筐体。

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