JP3238293B2

JP3238293B2 - 射出成形方法および射出成形機

Info

Publication number: JP3238293B2
Application number: JP00256895A
Authority: JP
Inventors: 郁夫浅井
Original assignee: 株式会社名機製作所
Priority date: 1995-01-11
Filing date: 1995-01-11
Publication date: 2001-12-10
Anticipated expiration: 2016-12-10
Also published as: JPH08187752A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、射出成形方法とかかる方法を実
施するための射出成形機に係り、特に、光ディスク基板
等の成形に有利に適用され得る射出成形方法および射出
成形機に関するものである。

【０００２】

【背景技術】合成樹脂等の射出成形においては、一般
に、固定金型および可動金型が装着された型締装置と射
出装置とを備えた射出成形機が用いられ、固定金型と可
動金型を型合わせすることによって形成された成形キャ
ビティに対して、射出装置により所定の樹脂材料を射出
充填圧力（射出一次圧）で充填した後、充填樹脂材料の
収縮防止等のために射出保持圧力（射出二次圧）で所定
時間だけ保持せしめ、更に冷却時間の経過後に型開きし
て成形品を取り出すことによって、成形操作が実施され
る。また、固定金型乃至は可動金型には、射出装置によ
って射出された溶融樹脂を成形キャビティに導くための
スプル等が設けられ、ゲートを通じて成形キャビティに
接続されている。

【０００３】ところで、かかる金型におけるスプルやゲ
ート等の構造は、成形キャビティの大きさや形状，成形
材料等に応じて適宜に選定されることとなるが、その一
種として、可動金型に雄カッタを、固定金型に雌カッタ
を、互いに対向して設け、樹脂材料の成形キャビティへ
の射出充填後における射出保持工程において、雄カッタ
を雌カッタに向かって前進させて嵌入させることによ
り、ゲートを切断してスプル部分等を成形品から切り離
すゲートカット機構を設けた金型構造が知られており、
特に、ＣＤやＬＤ等に用いられる光ディスク基板のよう
にディスクゲート状のゲート構造を有する射出成形機
に、好適に採用されている。

【０００４】ところが、このようなゲートカット機構に
おいては、雄カッタを前進させて雌カッタに嵌入させる
作動が射出保持圧力下で行われることとなり、雄カッタ
を樹脂圧力に抗して前進作動させなければならないため
に、該雄カッタの前進作動時における圧力の作用によっ
て雌雄両カッタの嵌入間隙に樹脂が入り込み易く、それ
がゲートカット部分におけるバリ等の発生原因となると
いう問題があった。

【０００５】また、雄カッタを前進させて雌カッタに嵌
入させる際にも、樹脂圧力に抗して雄カッタを強制的に
前進させなければならないために、雄カッタが雌カッタ
の開口部分に干渉してカジリが発生し易く、それがカッ
タ部品の損傷やゲートカット部分の切り口不良などの発
生原因となるという問題もあった。

【０００６】なお、このような問題に対処すべく、射出
保持圧力を低下させてしまってから雄カッタを前進させ
てゲートカットを行うことも考えられるが、本発明者が
検討したところ、射出保持工程で射出保持圧力を下げて
しまうと、スプル部分に十分な樹脂圧力が及ぼされない
ことから成形品から切断されたスプル等のカット部分が
正常に形成され難く、強度的に非常に弱くなってしまう
ために、冷却固化後に型開きしてカット部分を離型させ
る際に、該カット部分が途中で引きちぎれて一部が金型
に残ってしまい易く、その後の成形操作に重大な悪影響
を及ぼすという問題が惹起されることとなり、決して有
効な手法ではなかったのである。

【０００７】また、特公平６−３５７号公報には、雄カ
ッタの内部に配設したセンタピンを、該雄カッタの前進
作動に伴って後退させることにより、雄カッタに作用す
る樹脂圧力を吸収するようにした構造のディスク用成形
型が開示されているが、このような成形型においても、
雌雄両カッタのカジリやゲートカット部におけるバリ等
の発生を有効に防止するために、センタピンの後退によ
って樹脂圧力を十分に吸収しようとすると、成形品から
切断されたスプル等のカット部分が正常に形成され難
く、強度的に弱くなり、離型時に一部が引きちぎれて金
型に残ってしまうおそれがあったのである。

【０００８】

【解決課題】ここにおいて、本発明は、上述の如き事情
を背景として為されたものであって、その解決課題とす
るところは、雌雄カッタによるゲートカットを、きれい
な切断面をもって安定して行うことが出来ると共に、ス
プル等のカット部分が正常に形成されて良好なる離型性
が得られる、新規な射出成形方法および射出成形機を提
供することにある。

【０００９】

【解決手段】そして、かかる課題を解決するために、本
発明の特徴とするところは、固定金型と可動金型が互い
に型合わせされることによって形成された成形キャビテ
ィに成形材料を射出充填した後の射出保持工程におい
て、前記可動金型に設けられた雄カッタを前進させて、
前記固定金型に設けられた雌カッタに嵌入させることに
よりゲートカットするに際して、前記成形材料の射出保
持圧力を低下させて前記雄カッタを前進せしめ、該雄カ
ッタの前記雌カッタへの嵌入後に再びかかる射出保持圧
力を増大させる射出成形方法にある。

【００１０】また、本発明は、可動金型に設けられた雄
カッタを前進させて、該可動金型と協働して成形キャビ
ティを形成する固定金型に設けられた雌カッタに嵌入さ
せることによりゲートカットするゲートカッタ機構を備
えた射出成形機において、前記成形キャビティに射出充
填された成形材料の射出保持圧力を、前記雄カッタの前
進作動に応じて調節することにより、かかる射出保持圧
力を一時的に低下させて該雄カッタを前進作動せしめる
射出保持圧力調節手段を設けた射出成形機をも、特徴と
する。

【００１１】

【作用・効果】本発明方法に従えば、雄カッタの前進作
動時に射出保持圧力が低下されることから、雄カッタを
前進作動させる際にも、該雄カッタに対する大きな圧力
の作用が回避され得るのであり、雄カッタの雌カッタへ
の嵌入作動がスムーズに為され得ることとなる。

【００１２】それ故、雄カッタを前進させる際にも、雄
カッタへの大きな圧力の作用が回避されて、雄カッタが
雌カッタに対してスムーズに嵌入され得、雌雄両カッタ
のカジリが防止され得るのである。

【００１３】また、雄カッタを雌カッタに嵌入させる際
にも、雄カッタへの大きな圧力の作用が回避されて、雌
雄両カッタの嵌入間隙への樹脂等の入り込みが防止され
得、ゲートカット部分においてバリ等のない良好なる切
断面を得ることが出来る。

【００１４】しかも、本発明方法に従えば、雄カッタの
雌カッタへの嵌入後に再び射出保持圧力が増大せしめら
れることにより、成形品から切断されたスプル等のカッ
ト部分に対して有効な射出保持圧力が作用せしめられた
状態で、射出保持工程から冷却工程に移行せしめられる
こととなる。

【００１５】それ故、スプル等のカット部分に対しても
有効な射出保持圧力が及ぼされて、カット部分が十分な
強度をもって正常に形成され得るのであり、該カット部
分の強度不足による離型不良等も有効に防止され得て優
れた成形性が発揮され得るのである。

【００１６】また、本発明に従う構造とされた射出成形
装置においては、本発明方法を有利に実施することが可
能であり、それによって、上述の如き効果が、何れも有
効に発揮され得ることとなる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を更に具体的に明らかにするた
めに、本発明の一実施例について、図面を参照しつつ、
詳細に説明する。

【００１８】図１には、本発明方法に従う射出成形工程
の一具体例としてのタイムチャートが示されている。な
お、本実施例においては、公知の構造の型締装置と射出
装置を用いて光ディスク用基板を成形する場合について
具体的に説明する。また、使用する型締装置および射出
装置の種類や構造は何等限定されるものでなく、何れ
も、従来から公知の各種のものが採用可能であることか
ら、その詳細な説明は省略する。

【００１９】すなわち、本発明方法に従って光ディスク
用基板を射出成形するに際しては、図１に示されている
ように、先ず、従来の射出成形方法と同様に、互いに型
合わせされることにより成形キャビティを形成する固定
金型と可動金型が、固定盤と可動盤にそれぞれ装着され
た型締装置を用いて、可動盤を固定盤に対して接近させ
て固定金型と可動金型を型合わせする型閉工程を実施
し、続いて、型締圧力を増圧させて固定金型と可動金型
を圧締する増圧工程を実施する。

【００２０】次いで、図２に示されているように、固定
金型１０に組み付けられたスプルブッシュ１２に射出装
置のノズル１４を押圧（ノズルタッチ）させて、該ノズ
ル１４から溶融樹脂１５を所定の射出充填圧力（射出一
次圧）で射出せしめることにより、かかる溶融樹脂１５
を、固定金型１０と可動金型１６の型合わせ面間に形成
されたディスク成形キャビティ１８に導いて充填する射
出充填工程を実施する。

【００２１】ここにおいて、本実施例の金型１０，１６
においては、スプルブッシュ１２のスプル２０を通じて
導かれた溶融樹脂１５が、該スプル２０の先端部に形成
された小径円板状のランナ２２を通じて、該ランナ２２
の外周縁部から、大径円板形状を有するディスク成形キ
ャビティ１８の内周縁部に供給されるようになってお
り、ディスク中央穴の打抜き部分に相当するランナ２２
と成形キャビティ１８との接続部分に円環形状のゲート
２４が形成されている。また、固定金型１０において
は、スプルブッシュ１２の先端部分が成形キャビティ１
８の形成面から所定寸法引っ込んで位置せしめられて成
形キャビティ１８側に開口する円形の凹所２６が形成さ
れており、この凹所２６の開口部によって、円環状の雌
カッタ２８が構成されている。また一方、可動金型１６
においては、成形キャビティ１８の形成面上に所定の情
報が刻設された円環板状のスタンパ２９が重ね合わされ
て配設されており、可動金型１６の中心部分に螺着され
た内側スタンパ押え３０によって位置決め保持されてい
る。また、内側スタンパ押え３０の内部には、成形品を
離型させるためのエジェクタスリーブ３２が、その先端
面が成形キャビティ１８に面して且つ軸方向に移動可能
に配設されていると共に、該エジェクタスリーブ３２の
内部には、前記雌カッタ２８の内径と略同一外径の雄カ
ッタ３４が、軸方向に移動可能に配設されている。そし
て、この雄カッタ３４の引込み状態下において、図１に
示されている如く、雄カッタ３４と雌カッタ２８との間
に前記ゲート２４が形成されるようになっている。な
お、雄カッタ３４の中心軸上には、スプル２０およびラ
ンナ２２を離型させるためのエジェクタピン３６が、軸
方向に移動可能に配設されている。

【００２２】さらに、射出充填工程において成形キャビ
ティ１８に溶融樹脂１５を充填せしめた後、射出圧力を
射出保持圧力（射出二次圧）に切り換えることにより、
成形キャビティ１８やスプル２０，ランナ２２等に充填
された溶融樹脂１５に対して射出保持圧力を及ぼす射出
保持工程を実施する。なお、射出充填工程から射出保持
工程への移行は、従来手法と同様、例えば、射出充填工
程の時間を計測したり、射出圧力を与えるスクリュ等の
位置を検出すること等によって、そのような時間や位置
等を基準として行われる。また、射出保持圧力は、従来
と同様、一般に、射出充填圧力より小さく設定される。

【００２３】そして、この射出保持工程において、図３
に示されているように、可動金型１６における雄カッタ
３４を、図示しない複動型油圧シリンダ等の駆動手段に
より、前進作動せしめて雌カッタ２８に嵌入させる。即
ち、射出保持工程では樹脂材料１５が未だ固化していな
いことから、雄カッタ３４を前進させて雌カッタ２８に
嵌入させることが出来るのであり、そして、この雄カッ
タ３４の前進作動により、ゲート２４が切断されてスプ
ル２０およびランナ２２が成形キャビティ１８内の樹脂
から分離され、ディスク中央穴３８が打ち抜かれること
となる。

【００２４】また、かかる射出保持工程における雄カッ
タ３４の前進作動時には、充填樹脂材料に対する射出保
持圧力を低下させる。ここにおいて、射出保持圧力の低
下量は、雄カッタ３４の前進ストローク量や樹脂材料の
種類等に応じて適宜に決定されるものであるが、本来の
射出保持圧力の５０％以下にまで低下させることが望ま
しく、特に本実施例では、射出保持圧力を切ったＯＦＦ
状態で雄カッタ３４の前進作動を行うようにされてい
る。また、図１に示されているように、雄カッタ３４の
前進開始および射出保持圧力の低下は、射出充填工程か
ら射出保持工程への移行時より所定の遅延時間（前進遅
延）をとって、本来の射出保持圧力を所定時間作用せし
めた後に、行うことが望ましく、かくの如く、射出保持
工程への移行後、雄カッタ３４を前進させる迄に遅延時
間をとることによって、より安定した作動制御が可能と
なる。

【００２５】さらに、射出保持工程において、雄カッタ
３４の前進作動時に一旦低下させた射出保持圧力を、そ
の後、再び増大させて樹脂材料に対して所定の射出保持
圧力を作用せしめる。なお、射出保持圧力の低下／増大
は、必ずしも、雄カッタ３４の前進開始時および停止時
に一致させて切り換える必要はないが、本実施例では、
図１に示されているように、射出保持圧力の低下／増大
のタイミングが雄カッタ３４の前進開始／停止のタイミ
ングに一致するように制御され、該雄カッタ３４の作動
開始時から前進作動終了時（停止時）までの全体に亘っ
て、射出保持圧力が切られて低下せしめられ、雄カッタ
３４が雌カッタ３４に嵌入して停止すると同時に、再び
射出保持圧力が作用せしめられるようになっている。

【００２６】なお、このように雄カッタ３４の作動に応
じて射出保持圧力を低下／増大させる射出保持圧力調節
手段は、例えば、射出圧力を与える油圧シリンダの油圧
回路に組み込んだドレンバルブを開閉したり、リリーフ
バルブを選択的に作動させること等によって、容易に実
現され得る。そして、かくの如く、射出圧力を調節する
ことによって射出保持圧力を制御するようにすれば、特
別な圧力吸収装置を金型等に設ける必要がなく、簡単な
構造をもって射出保持圧力調節手段が構成され得るので
ある。また、射出保持圧力を雄カッタ３４の作動に応じ
て低下／増大させることは、例えば、モータタイマやデ
ジタルタイマ等のタイマを用い、雄カッタ３４の作動と
射出保持圧力調節手段の作動とを同期させることによっ
て、容易に為され得るが、その他、雄カッタ３４の前進
／後退位置や射出圧力を与える油圧シリンダ等の位置、
或いは射出圧力などを検出し、かかる検出値を基準にし
て、雄カッタ３４の作動と射出保持圧力調節手段の作動
とをマイコン等で同期するように制御すること等なども
可能である。

【００２７】すなわち、このように雄カッタ３４の前進
作動時に射出保持圧力を切れば、雄カッタ３４は、射出
保持圧力による抵抗力を受けることなく、十分に小さな
駆動力で前進せしめられて雌カッタ２８に嵌入し得るの
であり、それによって、雄カッタ３４がスムーズに前
進，嵌入せしめられることから、雄カッタ３４の前進時
におけるブレ等が抑えられて雌カッタ２８への嵌入時の
カジリが効果的に防止されるのである。

【００２８】また、雄カッタ３４が雌カッタ２８に嵌入
する際にも、スプル２０やランナ２２における圧力増大
が有利に軽減乃至は回避されることから、雌雄両カッタ
２８，３４の嵌入間隙への樹脂等の入り込みが防止され
得、ディスク中央穴３８において良好なる切断面を得る
ことが出来るのである。

【００２９】そして、かくの如く、射出保持工程におい
てゲートカットした後、射出保持圧力を作用せしめた状
態下で、従来と同様に、冷却工程に移行し、成形キャビ
ティ１８やスプル２０およびランナ２２に充填された溶
融樹脂１５を冷却，固化せしめる。更にその後、従来手
法に従い、型締装置の可動盤を固定盤から離隔させて型
開きする型開工程を経て、可動金型１６においてエジェ
クタスリーブ３２およびエジェクタピン３６を突出させ
ることにより、光ディスク基板の成形品とスプルおよび
ランナからなるカット部分とを、それぞれ離型するエジ
ェクタ前進工程を実施して、成形品を取り出す。なお、
本実施例では、突出せしめたエジェクタスリーブ３２お
よびエジェクタピン３６の後退工程において、同時に、
ディスク中央穴を打ち抜くために射出保持工程で突出せ
しめた雄カッタ３４も、図２に示される後退位置にまで
後退させる。

【００３０】このような成形方法においては、射出保持
工程で射出保持圧を切ってディスク中央穴を打ち抜いた
後に、再び射出保持圧を作用せしめた状態で冷却工程が
実施されることから、雄カッタ３４によって切断された
スプル２０およびランナ２２からなるカット部分が十分
な強度をもって正常に形成され得るのであり、それ故、
該カット部分の強度不足による離型不良等も有効に防止
され得て優れた成形性が発揮され得るのである。

【００３１】しかも、雄カッタ３４の雌カッタ２８への
嵌入後に射出保持圧力が増大せしめられ得ることから、
スプルへの十分な射出保持圧力を確保しつつ、冷却効果
が十分に得られるので、成形サイクルの短縮化等が図ら
れ得るといった利点もある。

【００３２】以上、本発明の実施例について詳述してき
たが、これは文字通りの例示であって、本発明は、かか
る具体例にのみ限定して解釈されるものではない。

【００３３】例えば、射出保持圧力は、必ずしも雄カッ
タの前進作動中の全体に亘って低下させる必要はなく、
例えば雄カッタが所定量前進した後に雌カッタに嵌入す
る際にだけ、或いは断続的に複数回、射出保持圧力を低
下させること等も可能である。

【００３４】また、射出保持圧力を低下せしめた際に
は、必ずしも一定圧力値に保つ必要はなく、例えば、雄
カッタの前進に伴って次第に射出保持圧力を低下させて
行くこと等も可能である。

【００３５】さらに、本発明において採用される射出保
持圧力調節手段は、射出保持工程において射出保持圧力
を一時的に低下させ得るものであれば良く、前記実施例
の具体的な記載によって何等限定的に解釈されるもので
なく、例えば、特公平６−３５７号公報に記載されてい
るように雄カッタの内部にセンタピンを移動可能に配設
せしめたものを応用し、該センタピンを後退／前進駆動
せしめることにより射出保持圧力を低下／増大させるよ
うにしたものを射出保持圧力調節手段として採用するこ
と等も可能である。

【００３６】また、本発明は、光ディスク用基板以外の
製品の射出成形に対しても、適用可能である。

【００３７】その他、一々列挙はしないが、本発明は、
当業者の知識に基づいて、種々なる変更，修正，改良等
を加えた態様において実施され得るものであり、また、
そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限
り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであること
は、言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法に従う射出成形工程の一具体例とし
てのタイムチャートを示す図である。

【図２】本発明方法に従う射出充填工程を説明するため
の要部説明図である。

【図３】本発明方法に従う射出保持工程におけるディス
ク中央穴の打ち抜き作動を説明するための要部説明図で
ある。

【符号の説明】

１０固定金型１４ノズル１５溶融樹脂１６可動金型１８成形キャビティ２０スプル２２ランナ２４ゲート２８雌カッタ３４雄カッタ３８ディスク中央穴

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】固定金型と可動金型が互いに型合わせさ
れることによって形成された成形キャビティに成形材料
を射出充填した後の射出保持工程において、前記可動金
型に設けられた雄カッタを前進させて、前記固定金型に
設けられた雌カッタに嵌入させることによりゲートカッ
トするに際して、前記成形材料の射出保持圧力を低下させて前記雄カッタ
を前進せしめ、該雄カッタの前記雌カッタへの嵌入後に
再びかかる射出保持圧力を増大させることを特徴とする
射出成形方法。
【請求項２】可動金型に設けられた雄カッタを前進さ
せて、該可動金型と協働して成形キャビティを形成する
固定金型に設けられた雌カッタに嵌入させることにより
ゲートカットするゲートカッタ機構を備えた射出成形機
において、前記成形キャビティに射出充填された成形材料の射出保
持圧力を、前記雄カッタの前進作動に応じて調節するこ
とにより、かかる射出保持圧力を一時的に低下させて該
雄カッタを前進作動せしめる射出保持圧力調節手段を設
けたことを特徴とする射出成形機。