JP3751227B2 - 金型装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金型装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、射出成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され溶融させられた成形材料としての樹脂を、高圧で射出して金型装置のキャビティ空間に充填（てん）し、該キャビティ空間内において冷却して固化させることによって成形品を得ることができるようになっている。
【０００３】
前記射出成形機は金型装置、型締装置及び射出装置を有し、前記金型装置は、固定金型及び可動金型を備え、前記型締装置は、前記固定金型を取り付けるための固定プラテン、前記可動金型を取り付けるための可動プラテン、該可動プラテンを進退させるための型締シリンダ等を備え、型締シリンダを駆動し、可動プラテンを進退させることによって金型装置の型閉じ、型締め及び型開きを行うことができ、型締め時に、固定金型と可動金型との間にキャビティ空間が形成される。
【０００４】
一方、前記射出装置は、樹脂を加熱して溶融させる加熱シリンダ、及び溶融させられた樹脂を射出する射出ノズルを備え、前記加熱シリンダ内にスクリューが回転自在に、かつ、進退自在に配設される。そして、計量工程において、前記スクリューを、後端に配設された駆動部によって回転させ、それに伴って後退させ、射出工程において、前記スクリューを前進させることによって、射出ノズルから樹脂を射出し、キャビティ空間に充填するようにしている。
【０００５】
前記射出成形機において、成形品が容器である場合、容器の表面にラベルを貼（ちょう）着するために、インモールドラベル成形が行われる。該インモールドラベル成形においては、前記キャビティ空間にあらかじめラベルが挿入され、キャビティ空間に樹脂を充填するのに伴って、前記ラベルと成形品とが一体にされる。
【０００６】
そして、容器の底面にラベルを貼着する場合、ラベルの位置ずれが発生したり、ラベルの表面に樹脂かぶりが発生したりするのを防止するために、底部の所定の位置に凸部が、ラベルにおける前記凸部と対応する位置に穴が形成され、該穴に前記凸部を係止させるようにしている。
【０００７】
図２は従来の金型装置の断面図、図３は従来の金型装置のキャビティ空間の要部を示す図、図４は従来の金型装置の動作を示す第１の図、図５は従来の金型装置の動作を示す第２の図、図６は従来の金型装置の動作を示す第３の図である。
【０００８】
図において、２１は図示されない固定プラテンに取り付けられた固定金型、２２は図示されない可動プラテンに取り付けられた可動金型であり、該可動金型２２を固定金型２１に対して接離させ、型閉じ、型締め及び型開きを行うことができる。
【０００９】
そして、前記固定金型２１は、ボトムキャビティ２３、及び該ボトムキャビティ２３の前方（図２における上方）に隣接させて配設され、ボトムキャビティ２３と共に容器の形状に対応する凹部を形成するキャビティ２６から成り、前記ボトムキャビティ２３を貫通させてランナ３８が形成され、該ランナ３８の前端（図２における上端）にゲート３９が形成される。
【００１０】
一方、前記可動金型２２は、前記可動プラテンに取り付けられたコア３６、該コア３６に隣接させて配設され、図示されない容器をコア３６から離型させるためのセパレータ３７を備え、該セパレータ３７をコア３６に対して進退（図２における上下方向に移動）させるために図示されないエジェクタ装置が配設される。また、前記コア３６は、中央の中コア部３１、及び該中コア部３１を包囲して配設された外コア部３２から成り、中コア部３１と外コア部３２との間に環状のエアスリット３３が形成され、外コア部３２内には、前端（図２における下端）の近傍においてエアスリット３３と連通するエア吸引管３４が形成され、該エア吸引管３４と真空発生源としての図示されない真空ポンプとが図示されない開閉弁を介して連通させられる。
【００１１】
そして、型締め時に、前記固定金型２１と可動金型２２との間にキャビティ空間Ｃが形成され、該キャビティ空間Ｃは、ボトムキャビティ２３及びコア３６によって包囲されるボトム部４１、キャビティ２６及び外コア部３２によって包囲される壁部４２、並びにキャビティ２６及びセパレータ３７によって包囲されるフランジ部４３から成り、前記ボトム部４１は、ほぼ中央においてボトムキャビティ２３側からコア３６側に向けて突出させて、かつ、わずかに湾曲させて形成された円形の形状を有する凸部４５、該凸部４５を包囲して形成された平坦（たん）部４６、前記凸部４５と平坦部４６とを連結する環状の連結部４７から成る。前記凸部４５を形成するために、前記ボトムキャビティ２３には、円形の形状を有する突出部２７が形成され、中コア部３１には、円形の形状を有する凹部２８が形成される。また、前記凸部４５の中央に臨ませて前記ゲート３９が開口させられる。
【００１２】
次に、前記構成の金型装置の動作について説明する。
【００１３】
まず、型開きが行われた状態、すなわち、可動金型２２が後退位置（図２における上方の位置）に置かれた状態で、ボトムキャビティ２３及びキャビティ２６によって形成される凹部内に、容器の壁面に貼着するための図示されない壁面用のラベル、及び前記容器の底面に貼着するための底面用のラベル４８がセットされる。該ラベル４８には穴４９が形成され、ラベル４８がセットされた状態で、前記穴４９内に前記突出部２７が貫通させられ、ラベル４８の位置決めが行われる。
【００１４】
続いて、型閉じが行われ、可動金型２２が前進（図２における下方に移動）させられ、固定金型２１と可動金型２２との間にキャビティ空間Ｃが形成される。このとき、前記開閉弁が開放され、エア吸引管３４及びエアスリット３３を介してキャビティ空間Ｃ内の空気が吸引され、それに伴って、図４に示されるように、前記ラベル４８は中コア部３１の表面に張り付く。そして、前記連結部４７において、凸部４５と平坦部４６とがラベル４８によって区画される。
【００１５】
続いて、図示されない射出装置の射出ノズルから、溶融させられた樹脂が射出され、固定金型２１内に進入し、図示されないスプル及びランナ３８を通り、ゲート３９を介してキャビティ空間Ｃに充填される。
【００１６】
そして、図４に示されるように、樹脂がキャビティ空間Ｃ内に進入すると、樹脂の流動末端Ｒは、凸部４５内を通った後、図５に示されるように、連結部４７に到達してラベル４８の内周縁部を押し下げてボトムキャビティ２３に押し付け、続いて、図６に示されるように、ラベル４８と中コア部３１との間を径方向外方に向けて進む。このとき、前記開閉弁は閉鎖され、中コア部３１に張り付いていたラベル４８は、樹脂の圧力でボトムキャビティ２３に押し付けられる。
【００１７】
次に、前記樹脂の流動末端Ｒは、壁部４２に進入し、壁面用のラベルをキャビティ２６の内周面に押し付けながら壁部４２内を通り、フランジ部４３に進入する。このようにして、キャビティ空間Ｃに樹脂が充填され、キャビティ空間Ｃ内の樹脂は、冷却されて容器になる。そして、前記樹脂が充填されるのに伴って、ラベル４８及び壁面用のラベルは、ボトムキャビティ２３及びキャビティ２６に押し付けられ、容器と一体にされる。このようにして、前記ラベル４８を容器の底面に、壁面用のラベルを容器の側面に貼着することができる。
【００１８】
次に、型開きが行われ、可動金型２２が後退させられる。これに伴って、前記容器は可動金型２２に付着したまま後退させられる。続いて、前記エジェクタ装置が駆動され、セパレータ３７が前進させられて容器が突き出され、離型が行われる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の金型装置においては、容器の底部における前記凸部４５と対応する位置に突出部分が形成されるので、容器をチーズ等の固形物を収容するために使用する場合、前記突出部分によって固形物の底面に傷が付いたり、固形物が傾いたり、変形したりして、固形物の品質が低下してしまう。
【００２０】
本発明は、前記従来の金型装置の問題点を解決して、成形品に収容される固形物の品質を向上させることができる金型装置を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の金型装置においては、容器の形状に対応する凹部を形成し、該凹部の中央に、溝、及び該溝によって包囲されたランド部を備えたキャビティ部と、該キャビティ部に対して進退自在に配設され、前記溝と対応する位置にラベルの位置決めを行うための隆起部を備え、型締め時に、前記凹部内に進入してキャビティ部との間に、ラベルをセットするためのキャビティ空間を形成するコアとを有する。
【００２２】
そして、前記キャビティ空間はボトム部及び壁部を備える。
また、前記ボトム部は、前記溝及び隆起部によってキャビティ部側に向けて突出させて形成された溝部、該溝部によって包囲された第１の平坦部、並びに前記溝部を包囲して形成され、前記第１の平坦部と同一平面上に配設された第２の平坦部を備える。
そして、前記ランド部において、前記第１の平坦部に臨ませてゲートが開口させられる。
【００２３】
本発明の他の金型装置においては、さらに、前記溝及び隆起部はそれぞれ環状の形状を有する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
図１は本発明の実施の形態におけるキャビティ空間の要部を示す図、図７は本発明の実施の形態における容器の断面図、図８は本発明の実施の形態における金型装置の断面図、図９は本発明の実施の形態における金型装置の動作を示す第１の図、図１０は本発明の実施の形態における金型装置の動作を示す第２の図、図１１は本発明の実施の形態における金型装置の動作を示す第３の図である。
【００２６】
図において、２１は図示されない固定プラテンに取り付けられた第１の金型ユニットとしての固定金型、２２は図示されない可動プラテンに取り付けられた第２の金型ユニットとしての可動金型であり、固定金型２１及び可動金型２２によって金型装置が構成され、前記可動プラテンを進退させ、前記可動金型２２を固定金型２１に対して接離させ、型閉じ、型締め及び型開きを行うことができる。
【００２７】
そして、前記固定金型２１は、ボトムキャビティ２３、該ボトムキャビティ２３の前方（図８における上方）に隣接させて配設され、ボトムキャビティ２３と共に成形品としての容器７１の形状に対応する凹部を形成するキャビティ２６、図示されないランナプレート等から成り、前記ボトムキャビティ２３を貫通させてランナ３８が形成され、該ランナ３８の前端（図８における上端）にゲート３９が形成される。前記ボトムキャビティ２３及びキャビティ２６によってキャビティ部が構成される。
【００２８】
一方、前記可動金型２２は、前記可動プラテンに取り付けられたコア３６、該コア３６に隣接させて配設され、容器７１をコア３６から離型させるためのセパレータ３７を備え、該セパレータ３７をコア３６に対して進退（図８における上下方向に移動）させるために図示されないエジェクタ装置が配設される。また、前記コア３６は、中央の中コア部３１、及び該中コア部３１を包囲して配設された外コア部３２から成り、中コア部３１と外コア部３２との間に環状のエアスリット３３が形成され、外コア部３２内には、前端（図８における下端）の近傍においてエアスリット３３と連通するエア吸引管３４が形成され、該エア吸引管３４と真空発生源としての図示されない真空ポンプとが図示されない開閉弁を介して連通させられる。
【００２９】
そして、型締め時に、前記固定金型２１と可動金型２２との間にキャビティ空間Ｃが形成され、該キャビティ空間Ｃは、ボトムキャビティ２３及びコア３６によって包囲されるボトム部４１、キャビティ２６及び外コア部３２によって包囲される壁部４２、並びにキャビティ２６及びセパレータ３７によって包囲されるフランジ部４３から成る。前記キャビティ空間Ｃは、容器７１の形状に対応する形状を有し、前記ボトム部４１は容器７１の底壁７２に、前記壁部４２は容器７１の側壁７３に、前記フランジ部４３は容器７１のフランジ７４に対応させて形成される。
【００３０】
また、前記ボトム部４１は、ほぼ中央においてコア３６側からボトムキャビティ２３側に向けて突出させて形成された環状の溝部５５、該溝部５５によって包囲される中央の第１の平坦部５６、前記溝部５５を包囲して形成され、前記第１の平坦部５６と同一平面上に配設された第２の平坦部４６、及び前記溝部５５と第１の平坦部５６とを連結する環状の連結部５７から成る。そして、前記第１の平坦部５６の中央に臨ませて前記ゲート３９が開口させられる。
【００３１】
前記溝部５５は、連結部５７に隣接する部分が最もボトムキャビティ２３側に置かれ、径方向外方に向けて傾斜させられる。そのために、前記ボトムキャビティ２３には、中央に、環状の溝８１によって包囲された平坦な、かつ、円形の形状を有するランド部８２が形成され、前記中コア部３１には、前記溝８１と対応する位置に環状の隆起部８３が形成される。そして、ボトムキャビティ２３には、前記ランド部８２に第１の平坦面Ｓ１が、該第１の平坦面Ｓ１の外周縁に沿って、前記溝８１によって第１のテーパ面Ｓ２が、該第１のテーパ面Ｓ２の外周縁に沿って第２の平坦面Ｓ３が形成され、前記中コア部３１には、中央に前記第１の平坦面Ｓ１と対向させて第３の平坦面Ｓ４が、該第３の平坦面Ｓ４の外周縁に沿って、かつ、前記第１のテーパ面Ｓ２と対向させて、前記隆起部８３によって第２のテーパ面Ｓ５が、該第２のテーパ面Ｓ５の外周縁に沿って、かつ、前記第２の平坦面Ｓ３と対向させて第４の平坦面Ｓ６が形成される。また、第１、第２の平坦面Ｓ１、Ｓ３は、互いに同一平面上に置かれ、第３、第４の平坦面Ｓ４、Ｓ６も同様に、互いに同一平面上に置かれる。
【００３２】
次に、前記構成の金型装置の動作について説明する。
【００３３】
まず、可動金型２２が後退位置（図８における上方の位置）に置かれた状態で、ボトムキャビティ２３及びキャビティ２６によって形成される凹部内に、容器７１の側壁７３の壁面に貼着するための図示されない壁面用のラベル、及び前記容器７１の底壁７２の底面に貼着するための底面用のラベル４８がセットされる。
【００３４】
続いて、型閉じが行われ、可動金型２２が前進（図８における下方に移動）させられ、固定金型２１と可動金型２２との間にキャビティ空間Ｃが形成される。また、前記開閉弁が開放され、エア吸引管３４及びエアスリット３３を介してキャビティ空間Ｃ内の空気が吸引され、それに伴って、図９に示されるように、前記ラベル４８は中コア部３１の表面に張り付く。
【００３５】
ところで、前記ラベル４８にはランド部８２に対応させて円形の形状を有する穴４９が形成され、可動金型２２が前進させられるのに伴って、図９に示されるように、ラベル４８の内周縁部９１が前記隆起部８３によって押さえられて湾曲させられる。その結果、前記穴４９内に前記ランド部８２が貫通させられ、ラベル４８の位置決めが行われる。また、前記連結部５７において、第１の平坦部５６と第２の平坦部４６とがラベル４８によって区画される。
【００３６】
続いて、図示されない射出装置の射出ノズルから、溶融させられた成形材料としての樹脂が射出され、固定金型２１内に進入し、図示されないスプル及びランナ３８を通り、ゲート３９を介してキャビティ空間Ｃに充填される。
【００３７】
そして、図９に示されるように、樹脂がキャビティ空間Ｃ内に進入すると、樹脂の流動末端Ｒは、第１の平坦部５６内を通った後、図１０に示されるように、連結部５７に到達してラベル４８の内周縁部９１を押し下げてボトムキャビティ２３に押し付け、続いて、図１１に示されるように、ラベル４８と中コア部３１との間を径方向外方に向けて進む。このとき、前記開閉弁は閉鎖され、中コア部３１に張り付いていたラベル４８は、樹脂の圧力でボトムキャビティ２３に押し付けられる。
【００３８】
次に、前記樹脂の流動末端Ｒは、壁部４２に進入し、壁面用のラベルをキャビティ２６の内周面に押し付けながら壁部４２内を通り、フランジ部４３に進入する。このようにして、キャビティ空間Ｃに樹脂が充填され、キャビティ空間Ｃ内の樹脂は、冷却されて容器７１になる。そして、前記樹脂が充填されるのに伴って、ラベル４８及び壁面用のラベルは、ボトムキャビティ２３及びキャビティ２６に押し付けられ、容器７１と一体にされる。このようにして、前記ラベル４８を容器７１の底面に、壁面用のラベルを容器７１の側面に貼着することができる。
【００３９】
次に、型開きが行われ、可動金型２２が後退させられる。これに伴って、前記容器７１は可動金型２２に付着したまま後退させられる。続いて、前記エジェクタ装置が駆動され、セパレータ３７が前進させられて容器７１が突き出され、離型が行われる。
【００４０】
このように、前記第１、第２の平坦部５６、４６が互いに同一平面上に置かれ、前記第３、第４の平坦面Ｓ４、Ｓ６が互いに同一平面上に置かれるので、前記容器７１の底壁７２には突出部分が形成されない。したがって、容器７１をチーズ等の固形物を収容するために使用する場合、固形物の底面に傷が付いたり、固形物が傾いたり、変形したりすることがなく、固形物の品質を向上させることができる。
【００４１】
また、ラベル４８の内周縁部９１は、前記隆起部８３によって押さえられて下方、すなわち、第１の平坦部５６から離れた部分に移動させられるので、連結部５７に到達した樹脂がボトムキャビティ２３とラベル４８との間に進入するのが困難になり、ラベル４８の表面に樹脂かぶりが発生するのを防止することができる。
【００４２】
本実施の形態においては、金型装置としてホットランナ式の金型装置が使用されるが、コールドランナ式の金型装置を使用することもできる。
【００４３】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、金型装置においては、容器の形状に対応する凹部を形成し、該凹部の中央に、溝、及び該溝によって包囲されたランド部を備えたキャビティ部と、該キャビティ部に対して進退自在に配設され、前記溝と対応する位置にラベルの位置決めを行うための隆起部を備え、型締め時に、前記凹部内に進入してキャビティ部との間に、ラベルをセットするためのキャビティ空間を形成するコアとを有する。
【００４５】
そして、前記キャビティ空間はボトム部及び壁部を備える。
また、前記ボトム部は、前記溝及び隆起部によってキャビティ部側に向けて突出させて形成された溝部、該溝部によって包囲された第１の平坦部、並びに前記溝部を包囲して形成され、前記第１の平坦部と同一平面上に配設された第２の平坦部を備える。
そして、前記ランド部において、前記第１の平坦部に臨ませてゲートが開口させられる。
【００４６】
この場合、前記第１、第２の平坦部が互いに同一平面上に置かれるので、成形品の底壁には突出部分が形成されない。したがって、成形品を固形物を収容するために使用する場合、固形物の底面に傷が付いたり、固形物が傾いたり、変形したりすることがなく、固形物の品質を向上させることができる。
【００４８】
そして、可動金型が前進させられるのに伴って、ラベルの内周縁部が前記隆起部によって押さえられて湾曲させられ、これに伴って、ラベルの穴内に前記ランド部が貫通させられる。したがって、ラベルの位置決めを行うことができる。
【００４９】
また、ラベルの内周縁部は、隆起部によって押さえられて第１の平坦部から離れた部分に移動させられるので、樹脂がキャビティ部とラベルとの間に進入するのが困難になり、ラベルの表面に樹脂かぶりが発生するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるキャビティ空間の要部を示す図である。
【図２】従来の金型装置の断面図である。
【図３】従来の金型装置のキャビティ空間の要部を示す図である。
【図４】従来の金型装置の動作を示す第１の図である。
【図５】従来の金型装置の動作を示す第２の図である。
【図６】従来の金型装置の動作を示す第３の図である。
【図７】本発明の実施の形態における容器の断面図である。
【図８】本発明の実施の形態における金型装置の断面図である。
【図９】本発明の実施の形態における金型装置の動作を示す第１の図である。
【図１０】本発明の実施の形態における金型装置の動作を示す第２の図である。
【図１１】本発明の実施の形態における金型装置の動作を示す第３の図である。
【符号の説明】
２３ ボトムキャビティ
２６ キャビティ
３６ コア
３９ ゲート
４１ ボトム部
４２ 壁部
４８ ラベル
５５ 溝部
５６、４６ 第１、第２の平坦部
８１ 溝
８２ ランド部
８３ 隆起部
Ｃ キャビティ空間

Claims (2)

1. （ａ）容器の形状に対応する凹部を形成し、該凹部の中央に、溝、及び該溝によって包囲されたランド部を備えたキャビティ部と、
   （ｂ）該キャビティ部に対して進退自在に配設され、前記溝と対応する位置にラベルの位置決めを行うための隆起部を備え、型締め時に、前記凹部内に進入してキャビティ部との間に、ラベルをセットするためのキャビティ空間を形成するコアとを有するとともに、
   （ｃ）前記キャビティ空間はボトム部及び壁部を備え、
   （ｄ）前記ボトム部は、前記溝及び隆起部によってキャビティ部側に向けて突出させて形成された溝部、該溝部によって包囲された第１の平坦部、並びに前記溝部を包囲して形成され、前記第１の平坦部と同一平面上に配設された第２の平坦部を備え、
   （ｅ）前記ランド部において、前記第１の平坦部に臨ませてゲートが開口させられることを特徴とする金型装置。
2. 前記溝及び隆起部はそれぞれ環状の形状を有する請求項１に記載の金型装置。

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