JP3695705B2 - フィルム付成形品用射出成形金型 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、樹脂フィルムを一対の金型内に配置してこの樹脂フィルム上に溶融樹脂を射出成形するフィルム付成形品用射出成形金型に係り、特に射出時にキャビティ内の気体を排出し易くしたフィルム付成形品用射出成形金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話の押ボタンシートのように複数の突出部を有する樹脂成形品として、図１１及び１２に示すような、複数の突出部２１がベース部２２において連結された形状を有し、突出部２１の外表面及びベース部２２が連続した樹脂フィルム２３からなり、各突出部２１の内部に樹脂２４が充填されていると共に、突出部２１の頂部２１ａの樹脂フィルム２３に文字等が印刷されたフィルム付成形品が知られている。
【０００３】
このような成形品を製造するには、図１３に示すような射出成形金型２０が使用されていて、例えば特許第３１３６３８８号公報では、キャビティ凹部２５を有するキャビティ側金型２６とスプール部２７及びゲート部２８等を配置したコア側金型２９との間に板状或いは成形品の形状に応じてプレフォーミングされた樹脂フィルム２３を配置し、ゲート部２８から溶融樹脂を射出することにより、樹脂フィルム２３を溶融樹脂の熱及び射出圧で引き伸ばして変形させ、キャビティ凹部２５の内表面に密着させつつ、樹脂フィルム２３と樹脂２４とを一体化することにより製造している。
【０００４】
このような射出成形金型２０では、射出時に樹脂フィルム２３がキャビティ凹部２５の壁面に密着できるようにキャビティ凹部２５の内部の気体を排出するためのキャビティ凹部２５から外部に連通する溝からなるエアーベント３０が設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１２のようなフィルム付成形品を成形する射出成形金型２０では、キャビティ側金型２６とコア側金型２９との間に樹脂フィルム２３が配置されるため、キャビティ凹部２５の壁面と樹脂フィルム２３との間に存在する気体はエアーベント３０から排出することができるものの、樹脂フィルム２３のゲート部２８側に存在する気体はこのエアーベント３０からは排出することができない。
【０００６】
そのため、キャビティ凹部２５の周囲のコア側金型２９の表面と樹脂フィルム２３との間が完全な密着状態にない場合には、射出成形時に溶融樹脂の射出圧及び熱により樹脂フィルム２３が引き延ばされ、樹脂フィルム２３が薄くなるなどにより僅かな間隙が生じた箇所に溶融樹脂が侵入して、図１４に示すように、ベース部２２に樹脂２４が付着する成形不良が発生することになる。
【０００７】
特に、携帯電話の押ボタンシートでは、突出部２１を硬くするために、通常、樹脂２４として硬質の樹脂を使用しているので、硬質の樹脂がベース部２２に付着すると、ベース部２２が弾性変形し難くなり、ボタンの操作感を悪化させるため好ましくない。
【０００８】
そこで、この発明では、射出時にキャビティ内の気体を積極的に外部へ排出できるようにして、成形不良を防止するようにした射出成形金型を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以上のような課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、最終製品の外形形状に対応した凹部を有するキャビティ側金型と該凹部を覆うコア側金型とを備えた一対の金型間に前記最終製品の外形形状に成形された樹脂フィルムを配置し、溶融樹脂を射出することにより前記樹脂フィルムを前記凹部の壁面に密着させながら前記溶融樹脂と樹脂フィルムとを一体化するフィルム付成形品用射出成形金型であって、前記コア側金型に、前記凹部に対応させて前記溶融樹脂を射出するゲート部を有し、該ゲート部の周囲に前記溶融樹脂の侵入を阻止すると共に気体の侵入を許容する間隙を設け、前記溶融樹脂を射出した際に、該間隙から前記凹部内の気体を金型の外部へ排出するようにしたことを特徴としている。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、最終製品の外形形状に対応した凹部を有するキャビティ側金型と該凹部を覆うコア側金型とを備えた一対の金型間に前記最終製品の外形形状に成形された樹脂フィルムを配置し、溶融樹脂を射出することにより前記樹脂フィルムを前記凹部の壁面に密着させながら前記溶融樹脂と樹脂フィルムとを一体化するフィルム付成形品用射出成形金型であって、前記コア側金型に、前記凹部に対応させて前記溶融樹脂を射出するゲート部を備えたゲートブッシュと、該ゲートブッシュを一体に設けたベースプレートと、該ベースプレートの前記キャビティ側金型側に配置されて前記ベースプレートから離れる方向に移動可能なストリッパプレートとを備え、該ストリッパプレートには、前記ゲートブッシュを収容する貫通孔を有し、該貫通孔と前記ゲートブッシュとの間に前記溶融樹脂の侵入を阻止すると共に気体の侵入を許容する径方向の間隙を有し、前記溶融樹脂を射出した際に、前記径方向の間隙から前記凹部内の気体を金型の外部へ排出するようにしたことを特徴としている。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の構成に加えて、前記ゲートブッシュの前記ゲート部側の端部に断面形状が長手方向に一定のストレート部を設けことを特徴としている。
【００１２】
さらに、請求項４に記載の発明は、請求項２又は３の記載に加えて、前記ゲートブッシュの一部に前記ゲート部側の端部に行くにしたがって縮径するテーパ部を設けたことを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を、図を用いて説明する。
【００１４】
［実施の形態１］
図１はこの実施の形態の射出成形金型を示している。
【００１５】
射出成形金型１は、キャビティ側金型３とコア側金型４とからなり、キャビティ側金型３は、図１２に示したような複数の突出部２１に対応した最終製品の外形形状を有する凹部３ａと各凹部３ａ間を連続する平面３ｂ（キャビティ側金型３の外表面）とを備えていて、凹部３ａの壁面３ｃが最終製品の外形形状となっている。
【００１６】
コア側金型４は、キャビティ側金型３の凹部３ａを覆うように配置されていて、溶融樹脂の供給側と接続されるベースプレート５と、ベースプレート５に隣接してキャビティ側金型３と対向するストリッパプレート６とを有している。さらに、コア側金型４には、ベースプレート５及びストリッパプレート６とを貫通する貫通孔７に収容されて、一方の端部がベースプレート５に係止されて一体化され、他方の端部がキャビティ側金型３の凹部３ａ側に露出するゲートブッシュ８とを有している。前記凹部３ａに対向するストリッパプレート６の外表面６ｃ及びゲートブッシュ８の端面８ｃが製品の底面形状に対応している。
【００１７】
そして、キャビティ側金型３の凹部３ａの壁面３ｃ、並びにコア側金型４のストリッパプレート６の外表面６ｃ、貫通孔７及びゲートブッシュ８の端面８ｃにより囲まれる空間が充填樹脂２で満たされる。
【００１８】
なお、この射出成形金型１では、キャビティ側金型３が型開き可能であって、さらにストリッパプレート６がベースプレート５から離れる方向に移動可能となっている。
【００１９】
図２は、この射出成形金型１のゲートブッシュ８付近を示している。
【００２０】
このゲートブッシュ８は、溶融樹脂の供給側から連続するスプール部８ａ及びゲート部８ｂを有し、ゲート部８ｂが開口する一方の端面８ｃの外周が凹部３ａに接していて、供給側である他方の端部８ｅ側の外周にはベースプレート５に係止されたフランジ部８ｆが設けられている。このフランジ部８ｆのベースプレート５との当接部分には気体の通路となる溝等が設けられている。さらに、一方の端部８ｃの外表面が、長手方向に一定の直径の円形断面を有するストレート部１１をとなっている。
【００２１】
このようなゲートブッシュ８を収容した貫通孔７は、ストリッパプレート６の移動方向に平行に設けられ、一方の端部７ａの周縁が凹部３ａの開口周縁部３ｅより内側に接している。この貫通孔７には、ストレート部１１に対応して長手方向に一定の直径の円形断面を有するストレート孔部１２が形成されている。
【００２２】
そして、ストレート部１１とストレート孔部１２との間には、溶融樹脂の侵入を阻止でき、かつ気体の侵入を許容する径方向の隙間、例えば５〜２５μｍ程度の幅の間隙１３が形成されている。図２では間隙１３を拡大して図示している。この間隙１３はゲートブッシュ８と貫通孔７との間を通してベースプレート５の外部と連通している。径方向の間隙１３はストレート部１１とストレート孔部１２との間に形成されているので、ゲートブッシュ８の貫通孔７への挿入量が変化しても、間隙１３は所定の寸法のまま維持される。
【００２３】
このようなストレート部１１及びストレート孔部１２は、一般に切削加工、研削加工により製造されるが、ストレート部１１及びストレート孔部１２がいずれも一定の直径を有する円形断面を有するものであって、傾斜や湾曲面等の複雑な形状を加工するものではないため、容易に精度よく所定の寸法に加工することができる。そのため、所定寸法の間隙１３を得ることは容易である。
【００２４】
また、この射出成形金型１では、ストレート孔部１２の外側のストリッパプレート６の外表面６ｃに、環状に連続した凸部６ａが、キャビティ側金型３の凹部３ａの開口周縁部３ｅに対向して設けられている。この凸部６ａとキャビティ側金型３の開口周縁部３ｅとの間で、樹脂フィルムからなる外形成形体１０をしっかりと挟持する。なお、この凸部６ａは開口周縁部３ｅの凹部３ａ内側からその外側までの幅を有している。
【００２５】
以上のような構成の射出成形金型１を用い、例として、フィルム付成形品である携帯電話の押ボタンシートを製造する方法について説明する。
【００２６】
ここでは、射出成形金型１のキャビティ側金型３とコア側金型４との間に樹脂フィルムを挟持した状態で、溶融樹脂を射出して一体化することにより製造する。
【００２７】
この製造方法で使用する樹脂フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレン、フッ素樹脂、アイオノマー、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニール、またはこれらのアロイからなるフィルム等が挙げられる。
【００２８】
この樹脂フィルムは、予め最終製品の外形形状に成形された外形成形体１０として使用する。なぜなら、射出時に溶融樹脂の熱及び射出圧により引き延ばされる必要がなくなり、樹脂フィルムの変形による成形不良を防止できるからである。この成形は、樹脂フィルムに凹凸を形成するために通常使用されている真空成形、圧空真空成形等の成形方法により行えばよい。
【００２９】
一方、充填樹脂としては、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリルブタジエンスチレン等のように、溶融状態で射出成形に適した流動性を有し、前記樹脂フィルムとある程度の相溶性を有する樹脂を用いるのが望ましい。
【００３０】
そこで、まず、射出成形金型１を、図示しない加熱冷却装置等により予熱し、射出成形に適した温度に調整する。
【００３１】
射出成形金型１の温度は全体を溶融樹脂の流動性等を確保できる温度にすればよいが、外形成形体１０を使用する場合、凹部３ａを有するキャビティ側金型３を樹脂フィルムの熱変形温度以下に設定するのが好ましい。予め最終製品の外形形状に成形されているため、射出時に樹脂フィルムを引き延ばして変形する必要がなく、樹脂フィルムを過剰に加熱する必要がないからである。
【００３２】
前記のような充填樹脂及び樹脂フィルムを使用する場合、例えばキャビティ側金型３の温度を好ましくは４０℃以上８０℃未満、より好ましくは５０℃以上６０℃以下に設定することが可能である。
【００３３】
このような射出成形金型１の温度は射出成形前に設定され、射出成形中及びその後も一定に保つのが好ましい。
【００３４】
つぎに、このように温度設定された射出成形金型１を、図３に示すように、キャビティ側金型３とコア側金型４との間のパーティングラインで開き、予め最終製品の外形形状に成形された外形成形体１０の複数の突出部２１をキャビティ側金型３の複数の凹部３ａに挿入してセットする。このとき、外形成形体１０が最終製品の外形形状に成形されているため、凹部３ａの壁面３ｃに沿って配置され、外形成形体１０と凹部３ａの壁面３ｃとの間には成形に支障をきたすような気体は存在しない。
【００３５】
そして、この状態で型締めするが、外形成形体１０はストリッパプレート６の凸部６ａとキャビティ側金型３の凹部３ａの開口周縁部３ｅの表面との間で挟持され、外形成形体１０と凹部３ａの全周囲とが十分に密着した状態となる。
【００３６】
その後、射出成形金型１に図示しない樹脂供給部のノズルから溶融樹脂を供給し、ゲートブッシュ８内のスプール部８ａ及びゲート部８ｂを通して凹部３ａ内に溶融樹脂を射出する。溶融樹脂の射出圧及び熱が、外形成形体１０の一方面側に加わることにより、他方面側がキャビティ側金型３の凹部３ａの壁面３ｃに密着し、凹部３ａの壁面３ｃに設けられている表示部等の僅かな凹凸にも完全に一致した外表面が形成される。
【００３７】
この射出成形時には、外形成形体１０を凹部３ａの全周囲でストリッパプレート６と密着状態にしているため、外形成形体１０とストリッパプレート６の間の空間が密閉されているが、ゲートブッシュ８のストレート部１１と貫通孔７のストレート孔部１２との間に径方向の間隙１３が設けられているので凹部３内の気体は間隙１３を通して外部へ排出される。
【００３８】
そして、凹部３ａ内に溶融樹脂が充満された状態で射出を終了して固化させる。
【００３９】
つぎに、図４に示すように、キャビティ側金型３とコア側金型４との間のパーティングラインで型開きし、これにより成形品をコア側金型４と連結した状態でキャビティ側金型３から取り出す。つぎに、図５に示すように、ストリッパプレート６をベースプレート５から離れる方向に移動させて開くと、ストリッパプレート６の凸部６ａ及び外表面６ｃとゲートブッシュ８のゲート部８ｂ及び端面８ｃとが相対的に離れる。これにより、フィルム付成形品の充填樹脂２がストリッパプレート６の外表面６ｃで押圧すると共にフィルム付成形品の樹脂フィルムを凸部６ａで押圧して、成形品の底面をゲート部８ｂから離間させて切断する。このとき、ストリッパプレート６により成形品全体を押圧するため、変形し易い状態の成形品が切断により変形することはない。そして、これによりフィルム付成形品は重力の働きでストリッパプレート６から自由落下し、自動的に射出成形金型１から取り外される。
【００４０】
このような射出成形金型１によれば、ストリッパプレート６の凸部６ａが凹部３ａの全周囲で外形成形体１０に密着するものであって、外形成形体１０とストリッパプレート６の表面との間に凹部３ａ内の気体を排出するための間隙を設けないので、凸部６ａと凹部３ａの開口周縁部３ｅとの間で外形成形体１０を十分に圧縮して密着させることができ、外形成形体１０と凸部６ａとの間に溶融樹脂が侵入することがない。そのため、ベース部２２に充填樹脂が付着するなどの成形不良を防止することができる。
【００４１】
しかも、開口周縁部３ｅの全周囲で凸部６ａと外形成形体１０との間を密着させていても、ゲートブッシュ８と貫通孔７との間に溶融樹脂の侵入を阻止すると共に気体の侵入を許容する間隙１３が設けられているので、射出時に凹部３ａ内の気体を間隙１３から排出することができる。そのため、凹部３ａ内に気体が残留して成形品突出部２１内部に気泡を生ることを防止することができる。
【００４２】
さらに、この間隙１３はゲートブッシュ８の外表面に一定断面を有するように形成されたストレート部１１と、コア側金型４の貫通孔７に一定断面を有するように形成されたストレート孔部１２とからなるので、ストリッパプレート６が繰り返し往復移動する際に、ストレート孔部１２に対するストレート部１１の挿入量が変化しても、間隙１３の大きさは変化することがなく、さらに、ストレート部１１及びストレート孔部１２のいずれも所定寸法に精度良く加工することも容易であるため、所定の間隙１３を確実に得られ、射出時に溶融樹脂が間隙１３内に侵入することがなく、バリ等の成形不良を防止することができる。
【００４３】
［実施の形態２］
図６は他の実施の形態の射出成形型のゲートブッシュ付近を示している。
【００４４】
ここでは、ストリッパプレート６の貫通孔７とゲートブッシュ８の凹部３ａ側に、それぞれ同一の勾配を有するテーパ孔部１７とテーパ外形部１８が設けられていて、この貫通孔７とゲートブッシュ８との間に径方向の間隙１３が形成されている他は、実施の形態１と同一である。
【００４５】
このような貫通孔７及びゲートブッシュ８を有する射出成形金型１であっても、実施の形態１と同様に、凹部３ａの開口周縁部３ｅの全周囲で外形成形体１０を凸部６ａに密着させて挟持することができるので、ベース部２２に充填樹脂が付着するなどの成形不良を防止することができ、また、射出時に凹部３ａ内の気体を径方向の間隙１３から確実に排出することができるので、成形品内部に気泡を生ることを防止することもできる。
【００４６】
さらに、間隙１３が貫通孔７とゲートブッシュ８のテーパ孔部１７とテーパ外形部１８からなるため、間隙１３の凹部３ａに接する先端形状を実施の形態１に比べて小さくすることができる。そのため、凹部３ａが小さくても径方向の間隙１３を設けることが可能である。
【００４７】
また、成形品の取り出しの際には、貫通孔７の凹部３ａ側の端部が小さいため、成形品の充填樹脂２を押圧するストリッパプレート６の外表面６ｃを大きくとることができ、取り出し時の充填樹脂２の変形を防止し易い。
【００４８】
［実施の形態３］
図７は、さらに他の実施の形態の射出成形型のゲートブッシュ付近を示している。
【００４９】
ここでは、貫通孔７が、第１のストレート孔部１２ａと第２のストレート孔部１２ｂを有し、ゲートブッシュ８が第１のストレート部１１ａと第２のストレート部１１ｂを有していて、それぞれ２段階に形成されている。これらの各部は、何れも長手方向に一定の直径を有する円形断面形状となっていて、第１のストレート孔部１２ａと第２のストレート部１１ａとの間に第１の間隙１３ａが、及び第２のストレート孔部１２ｂと第２のストレート部１１ｂとの間に第２の間隙１３ｂが、それぞれ実施の形態１の間隙１３と同じ径方向の幅で形成されている。その他は実施の形態１と同一である。
【００５０】
このような貫通孔７及びゲートブッシュ８によれば、実施の形態１と同様に、射出時に凹部３ａ内の気体を径方向の間隙１３ａ、１３ｂから確実に排出することができ、成形品内部に気泡を生じる成形不良や、ベース部２２に充填樹脂が付着するなどの成形不良を防止することができる。
【００５１】
しかも、第２の間隙１３ｂが溶融樹脂の侵入を阻止し、かつ気体の侵入を許容する大きさであるため、射出時に第２の間隙１３ｂに溶融樹脂が侵入することがなくて、この部分にバリ等を生じることがなく、また、第１の実施の形態と同様に、径方向の間隙１３ｂをゲートブッシュ８の挿入量に拘わらず一定に維持することができる。
【００５２】
また、第２のストレート孔部１２ｂと第２のストレート部１１ｂとが、第１のストレート孔部１２ａと第１のストレート部１１ａに比べて小さいため、貫通孔７の凹部３ａ側の端部を、実施の形態２と同様に小さくすることができ、成形品の取り外し時の充填樹脂を押圧する面を大きくとることも可能である。
【００５３】
［実施の形態４］
図８は、他の実施の形態の射出成形型のゲートブッシュ付近を示している。
【００５４】
ここでは、貫通孔７の第１のストレート孔部１２ａと第２のストレート孔部１２ｂとの間、及びゲートブッシュ８の第１のストレート部１１ａと第２のストレート部１１ｂとの間にそれぞれテーパ孔部１７とテーパ外形部１８とが設けられている他は、実施の形態３と同一である。
【００５５】
このようなこのような貫通孔７及びゲートブッシュ８によれば、実施の形態３と同一の効果が得られ、テーパ孔部１７とテーパ外形部１８とにより実施の形態２と同様の効果も得られる。
【００５６】
［実施の形態５］
図９は、さらに他の実施の形態の射出成形型のゲートブッシュ付近を示している。
【００５７】
この射出成形型１では、ゲートブッシュ８の凹部３ａ側の外表面に、フランジ部８ｆ側から順に第１のテーパ外形部１８ａ、窪み部１９ａ、ストレート部１１、及び凹部３ａに接する第２のテーパ外形部１８ｂを有すると共に、ストリッパプレート６の貫通孔７には、このゲートブッシュ８の外表面に対応して第１のテーパ孔部１７ａ、突起部１９ｂ、ストレート孔部１２、及び第２のテーパ孔部１７ｂを有していて、両者の間に径方向の間隙１３が形成されている。ここではストレート部１１とストレート孔部１２は、凹部３ａ近傍に配置されて、実施の形態１のストレート部１１とストレート孔部１２と同様に一定の円形断面形状を有している。また、第２のテーパ孔部１７ｂ及びテーパ外形部１８ｂは凹部３ａに接する僅かな部分にのみ形成されている。その他は実施の形態１と同一である。
【００５８】
このような射出成形金型１では、凹部３ａの開口周縁部３ｅで凸部６ａにより外形成形体１０を全周囲で密着状態で挟持することができるので、ベース部２２に充填樹脂が付着するなどの成形不良を防止することができ、また、射出時に凹部３ａ内の気体を径方向の間隙１３から確実に排出することができるので、成形品内部に気泡を生ることを防止することができる。
【００５９】
さらに、この実施の形態では、凹部３ａ近傍にストレート部１１及びストレート孔部１２が配置されているので、実施の形態１と同様に、所定の寸法の間隙１３を確実に得られ、この部分にはバリ等が生じ難い。また、実施の形態２と同様に、貫通孔７及びゲートブッシュ８の全体がテーパ形状を有しているので、間隙１３の凹部３ａに接する先端形状を小さくでき、さらに、成形品の取り外し時に充填樹脂を押圧する面を大きくとることもできる。
【００６０】
［実施の形態６］
図１０は、射出成形金型１のストリッパプレートのリブ状の凸部６ａの他の実施の形態を示している。
【００６１】
この凸部６ａは、前記実施の形態１と同様に、凹部３ａの全周囲において外形成形体１０と密着できるように構成されているが、さらに、外形成形体１０と接触する面の一部、ここでは開口周縁部３ｅの外側に凸部６ａに沿って環状に粗面化された微細な凹凸部分６ｅが設けられている。その他は、図１の射出成形金型１と同様である。
【００６２】
このような射出成形型１では、前記と同様の効果が得られる上、微細な凹凸部分６ｅにより外形成形体１０をより確実に挟持でき、多数の突出部２１を形成する際、樹脂フィルムが突出部２１間で互いに引張合って歪みを生じるような成形不良をより確実に防止することができる。
【００６３】
なお、上記各実施の形態では、押ボタンシートの全ての突出部２１を成形する全ての凹部３ａにゲートブッシュ８及び貫通孔７を配置して径方向の間隙１３を設けることにより、射出時に全ての突出部２１を形成する凹部３ａ内部の気体を確実に排出できるようにしたが、例えば図１１に示すような多数の突出部２１を有する成形品において、周囲が他の突出部２１に囲まれた中間位置の突出部２１ｃを成形する凹部３ａだけに前記各実施の形態のような間隙１３を設けるようにしてもよい。この場合、周囲の突出部２１ｂを形成する外側の凹部３ａでは、樹脂フィルムの周囲１０ｅまでの間に他の凹部３ａが存在しないため、射出時に外側の凹部３ａ内の空気を樹脂フィルムの周囲１０ｅ側に排出させ易い。
【００６４】
さらに、携帯電話の押ボタンシートを製造する例を説明したが、他のフィルム付成形品の製造であってもよく、フィルム付成形品以外の射出成形品用の金型に適用することも可能であり、少なくとも１つの突出部を有する成形品を成形する金型に適用することが可能である。
【００６５】
また、上記各実施の形態においては、ゲートブッシュ８の外表面及び貫通孔７の内表面の断面形状をいずれも円形としたが、形状は適宜選択できる。例えば、ゲートブッシュ８のストレート部１１を角柱形状とすると共に貫通孔７の円形穴部１２を角柱形状に対応した角孔形状としたり、ゲートブッシュ８のテーパ外形部１８を角錐形状とすると共に、貫通孔７のテーパ孔部１７を角錐形状に対応した形状とすることも可能である。
【００６６】
さらにまた、上記各実施の形態では、コア側金型４が溶融樹脂の供給側と接続されるベースプレート５と、ベースプレート５に隣接してキャビティ側金型３と対向するストリッパプレート６とを有しているものとして説明したが、ゲート部８ｂの周囲に溶融樹脂の侵入を阻止すると共に気体の侵入を許容する間隙を設け、溶融樹脂を射出した際に、該間隙から凹部３ａ内の気体を金型の外部へ排出するという手段は、キャビティ側金型３とコア側金型４とからなるいわゆる２枚型の場合にも適用することが可能である。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、最終製品の外形形状に対応した凹部を有するキャビティ側金型と該凹部を覆うコア側金型とを備えた一対の金型間に最終製品の外形形状に成形された樹脂フィルムを配置し、溶融樹脂を射出することにより樹脂フィルムを凹部の壁面に密着させながら溶融樹脂と樹脂フィルムとを一体化するフィルム付成形品用射出成形金型であって、コア側金型に、凹部に対応させて溶融樹脂を射出するゲート部を有し、該ゲート部の周囲に溶融樹脂の侵入を阻止すると共に気体の侵入を許容する間隙を設け、溶融樹脂を射出した際に、該間隙から凹部内の気体を金型の外部へ排出するようにしたので、コア側金型に樹脂フィルムを密着させて成形することにより凹部以外に充填樹脂が付着するような成形不良が防止できると共に、凹部内の気体をゲート部の周囲の間隙から容易に排出でき、内部に気泡が生じるような成形不良も防止することができる。
【００６８】
請求項２に記載の発明によれば、最終製品の外形形状に対応した凹部を有するキャビティ側金型と該凹部を覆うコア側金型とを備えた一対の金型間に最終製品の外形形状に成形された樹脂フィルムを配置し、溶融樹脂を射出することにより樹脂フィルムを凹部の壁面に密着させながら溶融樹脂と樹脂フィルムとを一体化するフィルム付成形品用射出成形金型であって、コア側金型に、凹部に対応させて溶融樹脂を射出するゲート部を備えたゲートブッシュと、該ゲートブッシュを一体に設けたベースプレートと、該ベースプレートのキャビティ側金型側に配置されてベースプレートから離れる方向に移動可能なストリッパプレートとを備え、該ストリッパプレートには、ゲートブッシュを収容する貫通孔を有し、該貫通孔とゲートブッシュとの間に溶融樹脂の侵入を阻止すると共に気体の侵入を許容する径方向の間隙を有し、溶融樹脂を射出した際に、径方向の間隙から凹部内の気体を金型の外部へ排出するようにしたので、ストリッパプレートと樹脂フィルムとを密着させて凹部以外に充填樹脂が付着するような成形不良が防止できると共に、凹部内の気体を貫通孔とゲート部との間の間隙から容易に排出でき、内部に気泡が生じるような成形不良も防止することができる。
【００６９】
また、請求項３に記載の発明によれば、ゲートブッシュのゲート部側の端部に断面形状が長手方向に一定のストレート部を設けので、請求項２の効果に加えて、貫通孔に対するゲートブッシュの挿入量が変化しても径方向の間隙の大きさが変化することがなく、凹部内の気体を射出時に確実に排出することができ、より確実に成形不良を防止することができる。
【００７０】
さらに、請求項４に記載の発明によれば、ゲートブッシュの一部にゲート部側の端部に行くにしたがって縮径するテーパ部を設けたので、請求項２又は３の効果に加えて、小さい凹部を有する射出成形金型にも径方向の間隙を設け易く、また、取り出し時の成形品の押圧面を大きくして取り出し時の変形を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係る射出成形金型の断面図である。
【図２】 図１の射出成形金型のゲートブッシュ付近を拡大して示す断面図である。
【図３】 図１の射出成形金型に外形成形体を配置した状態を示す断面図である。
【図４】 成形後の図１の射出成形金型のキャビティ側金型を開いた状態を示す断面図である。
【図５】 成形後の図１の射出成形金型のストリッパプレートを開いた状態を示す断面図である。
【図６】 この発明の実施の形態２に係る射出成形金型のゲートブッシュ及び貫通孔の断面図である。
【図７】 この発明の実施の形態３に係る射出成形金型のゲートブッシュ及び貫通孔の断面図である。
【図８】 この発明の実施の形態４に係る射出成形金型のゲートブッシュ及び貫通孔の断面図である。
【図９】 この発明の実施の形態５に係る射出成形金型のゲートブッシュ及び貫通孔の断面図である。
【図１０】 この発明の実施の形態６に係る射出成形金型のコア側金型に設けられたリブ状の凸部を示す断面図である。
【図１１】 複数の突出部を有する樹脂成形品の斜視図である。
【図１２】 複数の突出部を有する樹脂成形品の断面図である。
【図１３】 従来の射出成形によりフィルム付き樹脂成形品を製造する状態を説明する断面図である。
【図１４】 ベース部に樹脂が付着した従来のフィルム付成形品を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 射出成形金型
３ キャビティ側金型
３ａ 凹部
３ｅ 開口周縁部
４ コア側金型
５ ベースプレート
６ ストリッパプレート
６ａ 凸部
６ｃ 外表面
７ 貫通孔
８ ゲートブッシュ
８ａ スプール部
８ｂ ゲート部
１０ 外形成形体
１１ ストレート部
１２ ストレート孔部
１３ 間隙
【発明の属する技術分野】
この発明は、樹脂フィルムを一対の金型内に配置してこの樹脂フィルム上に溶融樹脂を射出成形するフィルム付成形品用射出成形金型に係り、特に射出時にキャビティ内の気体を排出し易くしたフィルム付成形品用射出成形金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話の押ボタンシートのように複数の突出部を有する樹脂成形品として、図１１及び１２に示すような、複数の突出部２１がベース部２２において連結された形状を有し、突出部２１の外表面及びベース部２２が連続した樹脂フィルム２３からなり、各突出部２１の内部に樹脂２４が充填されていると共に、突出部２１の頂部２１ａの樹脂フィルム２３に文字等が印刷されたフィルム付成形品が知られている。
【０００３】
このような成形品を製造するには、図１３に示すような射出成形金型２０が使用されていて、例えば特許第３１３６３８８号公報では、キャビティ凹部２５を有するキャビティ側金型２６とスプール部２７及びゲート部２８等を配置したコア側金型２９との間に板状或いは成形品の形状に応じてプレフォーミングされた樹脂フィルム２３を配置し、ゲート部２８から溶融樹脂を射出することにより、樹脂フィルム２３を溶融樹脂の熱及び射出圧で引き伸ばして変形させ、キャビティ凹部２５の内表面に密着させつつ、樹脂フィルム２３と樹脂２４とを一体化することにより製造している。
【０００４】
このような射出成形金型２０では、射出時に樹脂フィルム２３がキャビティ凹部２５の壁面に密着できるようにキャビティ凹部２５の内部の気体を排出するためのキャビティ凹部２５から外部に連通する溝からなるエアーベント３０が設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１２のようなフィルム付成形品を成形する射出成形金型２０では、キャビティ側金型２６とコア側金型２９との間に樹脂フィルム２３が配置されるため、キャビティ凹部２５の壁面と樹脂フィルム２３との間に存在する気体はエアーベント３０から排出することができるものの、樹脂フィルム２３のゲート部２８側に存在する気体はこのエアーベント３０からは排出することができない。
【０００６】
そのため、キャビティ凹部２５の周囲のコア側金型２９の表面と樹脂フィルム２３との間が完全な密着状態にない場合には、射出成形時に溶融樹脂の射出圧及び熱により樹脂フィルム２３が引き延ばされ、樹脂フィルム２３が薄くなるなどにより僅かな間隙が生じた箇所に溶融樹脂が侵入して、図１４に示すように、ベース部２２に樹脂２４が付着する成形不良が発生することになる。
【０００７】
特に、携帯電話の押ボタンシートでは、突出部２１を硬くするために、通常、樹脂２４として硬質の樹脂を使用しているので、硬質の樹脂がベース部２２に付着すると、ベース部２２が弾性変形し難くなり、ボタンの操作感を悪化させるため好ましくない。
【０００８】
そこで、この発明では、射出時にキャビティ内の気体を積極的に外部へ排出できるようにして、成形不良を防止するようにした射出成形金型を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以上のような課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、最終製品の外形形状に対応した凹部を有するキャビティ側金型と該凹部を覆うコア側金型とを備えた一対の金型間に前記最終製品の外形形状に成形された樹脂フィルムを配置し、溶融樹脂を射出することにより前記樹脂フィルムを前記凹部の壁面に密着させながら前記溶融樹脂と樹脂フィルムとを一体化するフィルム付成形品用射出成形金型であって、前記コア側金型に、前記凹部に対応させて前記溶融樹脂を射出するゲート部を有し、該ゲート部の周囲に前記溶融樹脂の侵入を阻止すると共に気体の侵入を許容する間隙を設け、前記溶融樹脂を射出した際に、該間隙から前記凹部内の気体を金型の外部へ排出するようにしたことを特徴としている。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、最終製品の外形形状に対応した凹部を有するキャビティ側金型と該凹部を覆うコア側金型とを備えた一対の金型間に前記最終製品の外形形状に成形された樹脂フィルムを配置し、溶融樹脂を射出することにより前記樹脂フィルムを前記凹部の壁面に密着させながら前記溶融樹脂と樹脂フィルムとを一体化するフィルム付成形品用射出成形金型であって、前記コア側金型に、前記凹部に対応させて前記溶融樹脂を射出するゲート部を備えたゲートブッシュと、該ゲートブッシュを一体に設けたベースプレートと、該ベースプレートの前記キャビティ側金型側に配置されて前記ベースプレートから離れる方向に移動可能なストリッパプレートとを備え、該ストリッパプレートには、前記ゲートブッシュを収容する貫通孔を有し、該貫通孔と前記ゲートブッシュとの間に前記溶融樹脂の侵入を阻止すると共に気体の侵入を許容する径方向の間隙を有し、前記溶融樹脂を射出した際に、前記径方向の間隙から前記凹部内の気体を金型の外部へ排出するようにしたことを特徴としている。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の構成に加えて、前記ゲートブッシュの前記ゲート部側の端部に断面形状が長手方向に一定のストレート部を設けことを特徴としている。
【００１２】
さらに、請求項４に記載の発明は、請求項２又は３の記載に加えて、前記ゲートブッシュの一部に前記ゲート部側の端部に行くにしたがって縮径するテーパ部を設けたことを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を、図を用いて説明する。
【００１４】
［実施の形態１］
図１はこの実施の形態の射出成形金型を示している。
【００１５】
射出成形金型１は、キャビティ側金型３とコア側金型４とからなり、キャビティ側金型３は、図１２に示したような複数の突出部２１に対応した最終製品の外形形状を有する凹部３ａと各凹部３ａ間を連続する平面３ｂ（キャビティ側金型３の外表面）とを備えていて、凹部３ａの壁面３ｃが最終製品の外形形状となっている。
【００１６】
コア側金型４は、キャビティ側金型３の凹部３ａを覆うように配置されていて、溶融樹脂の供給側と接続されるベースプレート５と、ベースプレート５に隣接してキャビティ側金型３と対向するストリッパプレート６とを有している。さらに、コア側金型４には、ベースプレート５及びストリッパプレート６とを貫通する貫通孔７に収容されて、一方の端部がベースプレート５に係止されて一体化され、他方の端部がキャビティ側金型３の凹部３ａ側に露出するゲートブッシュ８とを有している。前記凹部３ａに対向するストリッパプレート６の外表面６ｃ及びゲートブッシュ８の端面８ｃが製品の底面形状に対応している。
【００１７】
そして、キャビティ側金型３の凹部３ａの壁面３ｃ、並びにコア側金型４のストリッパプレート６の外表面６ｃ、貫通孔７及びゲートブッシュ８の端面８ｃにより囲まれる空間が充填樹脂２で満たされる。
【００１８】
なお、この射出成形金型１では、キャビティ側金型３が型開き可能であって、さらにストリッパプレート６がベースプレート５から離れる方向に移動可能となっている。
【００１９】
図２は、この射出成形金型１のゲートブッシュ８付近を示している。
【００２０】
このゲートブッシュ８は、溶融樹脂の供給側から連続するスプール部８ａ及びゲート部８ｂを有し、ゲート部８ｂが開口する一方の端面８ｃの外周が凹部３ａに接していて、供給側である他方の端部８ｅ側の外周にはベースプレート５に係止されたフランジ部８ｆが設けられている。このフランジ部８ｆのベースプレート５との当接部分には気体の通路となる溝等が設けられている。さらに、一方の端部８ｃの外表面が、長手方向に一定の直径の円形断面を有するストレート部１１をとなっている。
【００２１】
このようなゲートブッシュ８を収容した貫通孔７は、ストリッパプレート６の移動方向に平行に設けられ、一方の端部７ａの周縁が凹部３ａの開口周縁部３ｅより内側に接している。この貫通孔７には、ストレート部１１に対応して長手方向に一定の直径の円形断面を有するストレート孔部１２が形成されている。
【００２２】
そして、ストレート部１１とストレート孔部１２との間には、溶融樹脂の侵入を阻止でき、かつ気体の侵入を許容する径方向の隙間、例えば５〜２５μｍ程度の幅の間隙１３が形成されている。図２では間隙１３を拡大して図示している。この間隙１３はゲートブッシュ８と貫通孔７との間を通してベースプレート５の外部と連通している。径方向の間隙１３はストレート部１１とストレート孔部１２との間に形成されているので、ゲートブッシュ８の貫通孔７への挿入量が変化しても、間隙１３は所定の寸法のまま維持される。
【００２３】
このようなストレート部１１及びストレート孔部１２は、一般に切削加工、研削加工により製造されるが、ストレート部１１及びストレート孔部１２がいずれも一定の直径を有する円形断面を有するものであって、傾斜や湾曲面等の複雑な形状を加工するものではないため、容易に精度よく所定の寸法に加工することができる。そのため、所定寸法の間隙１３を得ることは容易である。
【００２４】
また、この射出成形金型１では、ストレート孔部１２の外側のストリッパプレート６の外表面６ｃに、環状に連続した凸部６ａが、キャビティ側金型３の凹部３ａの開口周縁部３ｅに対向して設けられている。この凸部６ａとキャビティ側金型３の開口周縁部３ｅとの間で、樹脂フィルムからなる外形成形体１０をしっかりと挟持する。なお、この凸部６ａは開口周縁部３ｅの凹部３ａ内側からその外側までの幅を有している。
【００２５】
以上のような構成の射出成形金型１を用い、例として、フィルム付成形品である携帯電話の押ボタンシートを製造する方法について説明する。
【００２６】
ここでは、射出成形金型１のキャビティ側金型３とコア側金型４との間に樹脂フィルムを挟持した状態で、溶融樹脂を射出して一体化することにより製造する。
【００２７】
この製造方法で使用する樹脂フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレン、フッ素樹脂、アイオノマー、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニール、またはこれらのアロイからなるフィルム等が挙げられる。
【００２８】
この樹脂フィルムは、予め最終製品の外形形状に成形された外形成形体１０として使用する。なぜなら、射出時に溶融樹脂の熱及び射出圧により引き延ばされる必要がなくなり、樹脂フィルムの変形による成形不良を防止できるからである。この成形は、樹脂フィルムに凹凸を形成するために通常使用されている真空成形、圧空真空成形等の成形方法により行えばよい。
【００２９】
一方、充填樹脂としては、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリルブタジエンスチレン等のように、溶融状態で射出成形に適した流動性を有し、前記樹脂フィルムとある程度の相溶性を有する樹脂を用いるのが望ましい。
【００３０】
そこで、まず、射出成形金型１を、図示しない加熱冷却装置等により予熱し、射出成形に適した温度に調整する。
【００３１】
射出成形金型１の温度は全体を溶融樹脂の流動性等を確保できる温度にすればよいが、外形成形体１０を使用する場合、凹部３ａを有するキャビティ側金型３を樹脂フィルムの熱変形温度以下に設定するのが好ましい。予め最終製品の外形形状に成形されているため、射出時に樹脂フィルムを引き延ばして変形する必要がなく、樹脂フィルムを過剰に加熱する必要がないからである。
【００３２】
前記のような充填樹脂及び樹脂フィルムを使用する場合、例えばキャビティ側金型３の温度を好ましくは４０℃以上８０℃未満、より好ましくは５０℃以上６０℃以下に設定することが可能である。
【００３３】
このような射出成形金型１の温度は射出成形前に設定され、射出成形中及びその後も一定に保つのが好ましい。
【００３４】
つぎに、このように温度設定された射出成形金型１を、図３に示すように、キャビティ側金型３とコア側金型４との間のパーティングラインで開き、予め最終製品の外形形状に成形された外形成形体１０の複数の突出部２１をキャビティ側金型３の複数の凹部３ａに挿入してセットする。このとき、外形成形体１０が最終製品の外形形状に成形されているため、凹部３ａの壁面３ｃに沿って配置され、外形成形体１０と凹部３ａの壁面３ｃとの間には成形に支障をきたすような気体は存在しない。
【００３５】
そして、この状態で型締めするが、外形成形体１０はストリッパプレート６の凸部６ａとキャビティ側金型３の凹部３ａの開口周縁部３ｅの表面との間で挟持され、外形成形体１０と凹部３ａの全周囲とが十分に密着した状態となる。
【００３６】
その後、射出成形金型１に図示しない樹脂供給部のノズルから溶融樹脂を供給し、ゲートブッシュ８内のスプール部８ａ及びゲート部８ｂを通して凹部３ａ内に溶融樹脂を射出する。溶融樹脂の射出圧及び熱が、外形成形体１０の一方面側に加わることにより、他方面側がキャビティ側金型３の凹部３ａの壁面３ｃに密着し、凹部３ａの壁面３ｃに設けられている表示部等の僅かな凹凸にも完全に一致した外表面が形成される。
【００３７】
この射出成形時には、外形成形体１０を凹部３ａの全周囲でストリッパプレート６と密着状態にしているため、外形成形体１０とストリッパプレート６の間の空間が密閉されているが、ゲートブッシュ８のストレート部１１と貫通孔７のストレート孔部１２との間に径方向の間隙１３が設けられているので凹部３内の気体は間隙１３を通して外部へ排出される。
【００３８】
そして、凹部３ａ内に溶融樹脂が充満された状態で射出を終了して固化させる。
【００３９】
つぎに、図４に示すように、キャビティ側金型３とコア側金型４との間のパーティングラインで型開きし、これにより成形品をコア側金型４と連結した状態でキャビティ側金型３から取り出す。つぎに、図５に示すように、ストリッパプレート６をベースプレート５から離れる方向に移動させて開くと、ストリッパプレート６の凸部６ａ及び外表面６ｃとゲートブッシュ８のゲート部８ｂ及び端面８ｃとが相対的に離れる。これにより、フィルム付成形品の充填樹脂２がストリッパプレート６の外表面６ｃで押圧すると共にフィルム付成形品の樹脂フィルムを凸部６ａで押圧して、成形品の底面をゲート部８ｂから離間させて切断する。このとき、ストリッパプレート６により成形品全体を押圧するため、変形し易い状態の成形品が切断により変形することはない。そして、これによりフィルム付成形品は重力の働きでストリッパプレート６から自由落下し、自動的に射出成形金型１から取り外される。
【００４０】
このような射出成形金型１によれば、ストリッパプレート６の凸部６ａが凹部３ａの全周囲で外形成形体１０に密着するものであって、外形成形体１０とストリッパプレート６の表面との間に凹部３ａ内の気体を排出するための間隙を設けないので、凸部６ａと凹部３ａの開口周縁部３ｅとの間で外形成形体１０を十分に圧縮して密着させることができ、外形成形体１０と凸部６ａとの間に溶融樹脂が侵入することがない。そのため、ベース部２２に充填樹脂が付着するなどの成形不良を防止することができる。
【００４１】
しかも、開口周縁部３ｅの全周囲で凸部６ａと外形成形体１０との間を密着させていても、ゲートブッシュ８と貫通孔７との間に溶融樹脂の侵入を阻止すると共に気体の侵入を許容する間隙１３が設けられているので、射出時に凹部３ａ内の気体を間隙１３から排出することができる。そのため、凹部３ａ内に気体が残留して成形品突出部２１内部に気泡を生ることを防止することができる。
【００４２】
さらに、この間隙１３はゲートブッシュ８の外表面に一定断面を有するように形成されたストレート部１１と、コア側金型４の貫通孔７に一定断面を有するように形成されたストレート孔部１２とからなるので、ストリッパプレート６が繰り返し往復移動する際に、ストレート孔部１２に対するストレート部１１の挿入量が変化しても、間隙１３の大きさは変化することがなく、さらに、ストレート部１１及びストレート孔部１２のいずれも所定寸法に精度良く加工することも容易であるため、所定の間隙１３を確実に得られ、射出時に溶融樹脂が間隙１３内に侵入することがなく、バリ等の成形不良を防止することができる。
【００４３】
［実施の形態２］
図６は他の実施の形態の射出成形型のゲートブッシュ付近を示している。
【００４４】
ここでは、ストリッパプレート６の貫通孔７とゲートブッシュ８の凹部３ａ側に、それぞれ同一の勾配を有するテーパ孔部１７とテーパ外形部１８が設けられていて、この貫通孔７とゲートブッシュ８との間に径方向の間隙１３が形成されている他は、実施の形態１と同一である。
【００４５】
このような貫通孔７及びゲートブッシュ８を有する射出成形金型１であっても、実施の形態１と同様に、凹部３ａの開口周縁部３ｅの全周囲で外形成形体１０を凸部６ａに密着させて挟持することができるので、ベース部２２に充填樹脂が付着するなどの成形不良を防止することができ、また、射出時に凹部３ａ内の気体を径方向の間隙１３から確実に排出することができるので、成形品内部に気泡を生ることを防止することもできる。
【００４６】
さらに、間隙１３が貫通孔７とゲートブッシュ８のテーパ孔部１７とテーパ外形部１８からなるため、間隙１３の凹部３ａに接する先端形状を実施の形態１に比べて小さくすることができる。そのため、凹部３ａが小さくても径方向の間隙１３を設けることが可能である。
【００４７】
また、成形品の取り出しの際には、貫通孔７の凹部３ａ側の端部が小さいため、成形品の充填樹脂２を押圧するストリッパプレート６の外表面６ｃを大きくとることができ、取り出し時の充填樹脂２の変形を防止し易い。
【００４８】
［実施の形態３］
図７は、さらに他の実施の形態の射出成形型のゲートブッシュ付近を示している。
【００４９】
ここでは、貫通孔７が、第１のストレート孔部１２ａと第２のストレート孔部１２ｂを有し、ゲートブッシュ８が第１のストレート部１１ａと第２のストレート部１１ｂを有していて、それぞれ２段階に形成されている。これらの各部は、何れも長手方向に一定の直径を有する円形断面形状となっていて、第１のストレート孔部１２ａと第２のストレート部１１ａとの間に第１の間隙１３ａが、及び第２のストレート孔部１２ｂと第２のストレート部１１ｂとの間に第２の間隙１３ｂが、それぞれ実施の形態１の間隙１３と同じ径方向の幅で形成されている。その他は実施の形態１と同一である。
【００５０】
このような貫通孔７及びゲートブッシュ８によれば、実施の形態１と同様に、射出時に凹部３ａ内の気体を径方向の間隙１３ａ、１３ｂから確実に排出することができ、成形品内部に気泡を生じる成形不良や、ベース部２２に充填樹脂が付着するなどの成形不良を防止することができる。
【００５１】
しかも、第２の間隙１３ｂが溶融樹脂の侵入を阻止し、かつ気体の侵入を許容する大きさであるため、射出時に第２の間隙１３ｂに溶融樹脂が侵入することがなくて、この部分にバリ等を生じることがなく、また、第１の実施の形態と同様に、径方向の間隙１３ｂをゲートブッシュ８の挿入量に拘わらず一定に維持することができる。
【００５２】
また、第２のストレート孔部１２ｂと第２のストレート部１１ｂとが、第１のストレート孔部１２ａと第１のストレート部１１ａに比べて小さいため、貫通孔７の凹部３ａ側の端部を、実施の形態２と同様に小さくすることができ、成形品の取り外し時の充填樹脂を押圧する面を大きくとることも可能である。
【００５３】
［実施の形態４］
図８は、他の実施の形態の射出成形型のゲートブッシュ付近を示している。
【００５４】
ここでは、貫通孔７の第１のストレート孔部１２ａと第２のストレート孔部１２ｂとの間、及びゲートブッシュ８の第１のストレート部１１ａと第２のストレート部１１ｂとの間にそれぞれテーパ孔部１７とテーパ外形部１８とが設けられている他は、実施の形態３と同一である。
【００５５】
このようなこのような貫通孔７及びゲートブッシュ８によれば、実施の形態３と同一の効果が得られ、テーパ孔部１７とテーパ外形部１８とにより実施の形態２と同様の効果も得られる。
【００５６】
［実施の形態５］
図９は、さらに他の実施の形態の射出成形型のゲートブッシュ付近を示している。
【００５７】
この射出成形型１では、ゲートブッシュ８の凹部３ａ側の外表面に、フランジ部８ｆ側から順に第１のテーパ外形部１８ａ、窪み部１９ａ、ストレート部１１、及び凹部３ａに接する第２のテーパ外形部１８ｂを有すると共に、ストリッパプレート６の貫通孔７には、このゲートブッシュ８の外表面に対応して第１のテーパ孔部１７ａ、突起部１９ｂ、ストレート孔部１２、及び第２のテーパ孔部１７ｂを有していて、両者の間に径方向の間隙１３が形成されている。ここではストレート部１１とストレート孔部１２は、凹部３ａ近傍に配置されて、実施の形態１のストレート部１１とストレート孔部１２と同様に一定の円形断面形状を有している。また、第２のテーパ孔部１７ｂ及びテーパ外形部１８ｂは凹部３ａに接する僅かな部分にのみ形成されている。その他は実施の形態１と同一である。
【００５８】
このような射出成形金型１では、凹部３ａの開口周縁部３ｅで凸部６ａにより外形成形体１０を全周囲で密着状態で挟持することができるので、ベース部２２に充填樹脂が付着するなどの成形不良を防止することができ、また、射出時に凹部３ａ内の気体を径方向の間隙１３から確実に排出することができるので、成形品内部に気泡を生ることを防止することができる。
【００５９】
さらに、この実施の形態では、凹部３ａ近傍にストレート部１１及びストレート孔部１２が配置されているので、実施の形態１と同様に、所定の寸法の間隙１３を確実に得られ、この部分にはバリ等が生じ難い。また、実施の形態２と同様に、貫通孔７及びゲートブッシュ８の全体がテーパ形状を有しているので、間隙１３の凹部３ａに接する先端形状を小さくでき、さらに、成形品の取り外し時に充填樹脂を押圧する面を大きくとることもできる。
【００６０】
［実施の形態６］
図１０は、射出成形金型１のストリッパプレートのリブ状の凸部６ａの他の実施の形態を示している。
【００６１】
この凸部６ａは、前記実施の形態１と同様に、凹部３ａの全周囲において外形成形体１０と密着できるように構成されているが、さらに、外形成形体１０と接触する面の一部、ここでは開口周縁部３ｅの外側に凸部６ａに沿って環状に粗面化された微細な凹凸部分６ｅが設けられている。その他は、図１の射出成形金型１と同様である。
【００６２】
このような射出成形型１では、前記と同様の効果が得られる上、微細な凹凸部分６ｅにより外形成形体１０をより確実に挟持でき、多数の突出部２１を形成する際、樹脂フィルムが突出部２１間で互いに引張合って歪みを生じるような成形不良をより確実に防止することができる。
【００６３】
なお、上記各実施の形態では、押ボタンシートの全ての突出部２１を成形する全ての凹部３ａにゲートブッシュ８及び貫通孔７を配置して径方向の間隙１３を設けることにより、射出時に全ての突出部２１を形成する凹部３ａ内部の気体を確実に排出できるようにしたが、例えば図１１に示すような多数の突出部２１を有する成形品において、周囲が他の突出部２１に囲まれた中間位置の突出部２１ｃを成形する凹部３ａだけに前記各実施の形態のような間隙１３を設けるようにしてもよい。この場合、周囲の突出部２１ｂを形成する外側の凹部３ａでは、樹脂フィルムの周囲１０ｅまでの間に他の凹部３ａが存在しないため、射出時に外側の凹部３ａ内の空気を樹脂フィルムの周囲１０ｅ側に排出させ易い。
【００６４】
さらに、携帯電話の押ボタンシートを製造する例を説明したが、他のフィルム付成形品の製造であってもよく、フィルム付成形品以外の射出成形品用の金型に適用することも可能であり、少なくとも１つの突出部を有する成形品を成形する金型に適用することが可能である。
【００６５】
また、上記各実施の形態においては、ゲートブッシュ８の外表面及び貫通孔７の内表面の断面形状をいずれも円形としたが、形状は適宜選択できる。例えば、ゲートブッシュ８のストレート部１１を角柱形状とすると共に貫通孔７の円形穴部１２を角柱形状に対応した角孔形状としたり、ゲートブッシュ８のテーパ外形部１８を角錐形状とすると共に、貫通孔７のテーパ孔部１７を角錐形状に対応した形状とすることも可能である。
【００６６】
さらにまた、上記各実施の形態では、コア側金型４が溶融樹脂の供給側と接続されるベースプレート５と、ベースプレート５に隣接してキャビティ側金型３と対向するストリッパプレート６とを有しているものとして説明したが、ゲート部８ｂの周囲に溶融樹脂の侵入を阻止すると共に気体の侵入を許容する間隙を設け、溶融樹脂を射出した際に、該間隙から凹部３ａ内の気体を金型の外部へ排出するという手段は、キャビティ側金型３とコア側金型４とからなるいわゆる２枚型の場合にも適用することが可能である。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、最終製品の外形形状に対応した凹部を有するキャビティ側金型と該凹部を覆うコア側金型とを備えた一対の金型間に最終製品の外形形状に成形された樹脂フィルムを配置し、溶融樹脂を射出することにより樹脂フィルムを凹部の壁面に密着させながら溶融樹脂と樹脂フィルムとを一体化するフィルム付成形品用射出成形金型であって、コア側金型に、凹部に対応させて溶融樹脂を射出するゲート部を有し、該ゲート部の周囲に溶融樹脂の侵入を阻止すると共に気体の侵入を許容する間隙を設け、溶融樹脂を射出した際に、該間隙から凹部内の気体を金型の外部へ排出するようにしたので、コア側金型に樹脂フィルムを密着させて成形することにより凹部以外に充填樹脂が付着するような成形不良が防止できると共に、凹部内の気体をゲート部の周囲の間隙から容易に排出でき、内部に気泡が生じるような成形不良も防止することができる。
【００６８】
請求項２に記載の発明によれば、最終製品の外形形状に対応した凹部を有するキャビティ側金型と該凹部を覆うコア側金型とを備えた一対の金型間に最終製品の外形形状に成形された樹脂フィルムを配置し、溶融樹脂を射出することにより樹脂フィルムを凹部の壁面に密着させながら溶融樹脂と樹脂フィルムとを一体化するフィルム付成形品用射出成形金型であって、コア側金型に、凹部に対応させて溶融樹脂を射出するゲート部を備えたゲートブッシュと、該ゲートブッシュを一体に設けたベースプレートと、該ベースプレートのキャビティ側金型側に配置されてベースプレートから離れる方向に移動可能なストリッパプレートとを備え、該ストリッパプレートには、ゲートブッシュを収容する貫通孔を有し、該貫通孔とゲートブッシュとの間に溶融樹脂の侵入を阻止すると共に気体の侵入を許容する径方向の間隙を有し、溶融樹脂を射出した際に、径方向の間隙から凹部内の気体を金型の外部へ排出するようにしたので、ストリッパプレートと樹脂フィルムとを密着させて凹部以外に充填樹脂が付着するような成形不良が防止できると共に、凹部内の気体を貫通孔とゲート部との間の間隙から容易に排出でき、内部に気泡が生じるような成形不良も防止することができる。
【００６９】
また、請求項３に記載の発明によれば、ゲートブッシュのゲート部側の端部に断面形状が長手方向に一定のストレート部を設けので、請求項２の効果に加えて、貫通孔に対するゲートブッシュの挿入量が変化しても径方向の間隙の大きさが変化することがなく、凹部内の気体を射出時に確実に排出することができ、より確実に成形不良を防止することができる。
【００７０】
さらに、請求項４に記載の発明によれば、ゲートブッシュの一部にゲート部側の端部に行くにしたがって縮径するテーパ部を設けたので、請求項２又は３の効果に加えて、小さい凹部を有する射出成形金型にも径方向の間隙を設け易く、また、取り出し時の成形品の押圧面を大きくして取り出し時の変形を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係る射出成形金型の断面図である。
【図２】 図１の射出成形金型のゲートブッシュ付近を拡大して示す断面図である。
【図３】 図１の射出成形金型に外形成形体を配置した状態を示す断面図である。
【図４】 成形後の図１の射出成形金型のキャビティ側金型を開いた状態を示す断面図である。
【図５】 成形後の図１の射出成形金型のストリッパプレートを開いた状態を示す断面図である。
【図６】 この発明の実施の形態２に係る射出成形金型のゲートブッシュ及び貫通孔の断面図である。
【図７】 この発明の実施の形態３に係る射出成形金型のゲートブッシュ及び貫通孔の断面図である。
【図８】 この発明の実施の形態４に係る射出成形金型のゲートブッシュ及び貫通孔の断面図である。
【図９】 この発明の実施の形態５に係る射出成形金型のゲートブッシュ及び貫通孔の断面図である。
【図１０】 この発明の実施の形態６に係る射出成形金型のコア側金型に設けられたリブ状の凸部を示す断面図である。
【図１１】 複数の突出部を有する樹脂成形品の斜視図である。
【図１２】 複数の突出部を有する樹脂成形品の断面図である。
【図１３】 従来の射出成形によりフィルム付き樹脂成形品を製造する状態を説明する断面図である。
【図１４】 ベース部に樹脂が付着した従来のフィルム付成形品を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 射出成形金型
３ キャビティ側金型
３ａ 凹部
３ｅ 開口周縁部
４ コア側金型
５ ベースプレート
６ ストリッパプレート
６ａ 凸部
６ｃ 外表面
７ 貫通孔
８ ゲートブッシュ
８ａ スプール部
８ｂ ゲート部
１０ 外形成形体
１１ ストレート部
１２ ストレート孔部
１３ 間隙
Claims (4)
- 最終製品の外形形状に対応した凹部を有するキャビティ側金型と該凹部を覆うコア側金型とを備えた一対の金型間に前記最終製品の外形形状に成形された樹脂フィルムを配置し、溶融樹脂を射出することにより前記樹脂フィルムを前記凹部の壁面に密着させながら前記溶融樹脂と樹脂フィルムとを一体化するフィルム付成形品用射出成形金型であって、
前記コア側金型に、前記凹部に対応させて前記溶融樹脂を射出するゲート部を有し、該ゲート部の周囲に前記溶融樹脂の侵入を阻止すると共に気体の侵入を許容する間隙を設け、前記溶融樹脂を射出した際に、該間隙から前記凹部内の気体を金型の外部へ排出するようにしたことを特徴とするフィルム付成形品用射出成形金型。 - 最終製品の外形形状に対応した凹部を有するキャビティ側金型と該凹部を覆うコア側金型とを備えた一対の金型間に前記最終製品の外形形状に成形された樹脂フィルムを配置し、溶融樹脂を射出することにより前記樹脂フィルムを前記凹部の壁面に密着させながら前記溶融樹脂と樹脂フィルムとを一体化するフィルム付成形品用射出成形金型であって、
前記コア側金型に、前記凹部に対応させて前記溶融樹脂を射出するゲート部を備えたゲートブッシュと、該ゲートブッシュを一体に設けたベースプレートと、該ベースプレートの前記キャビティ側金型側に配置されて前記ベースプレートから離れる方向に移動可能なストリッパプレートとを備え、
該ストリッパプレートには、前記ゲートブッシュを収容する貫通孔を有し、該貫通孔と前記ゲートブッシュとの間に前記溶融樹脂の侵入を阻止すると共に気体の侵入を許容する径方向の間隙を有し、前記溶融樹脂を射出した際に、前記径方向の間隙から前記凹部内の気体を金型の外部へ排出するようにしたことを特徴とするフィルム付成形品用射出成形金型。 - 前記ゲートブッシュの前記ゲート部側の端部に断面形状が長手方向に一定のストレート部を設けことを特徴とする請求項２に記載のフィルム付成形品用射出成形金型。
- 前記ゲートブッシュの一部に前記ゲート部側の端部に行くにしたがって縮径するテーパ部を設けたことを特徴とする請求項２又は３に記載のフィルム付成形品用射出成形金型。
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