JP6078873B2 - プランジャ、樹脂モールド装置および樹脂モールド方法 - Google Patents

Description

本発明は、プランジャ、樹脂モールド装置および樹脂モールド方法に適用して有効な技術に関する。

特開２００７−１５１１９号公報（特許文献１）には、プランジャの先端部（ヘッド部）に、ポットを構成する金属よりも熱膨張係数が大きな材質（例えば、樹脂）からなるプランジャリングを周設する技術が記載されている。

特開２００４−１３４６０７号公報（特許文献２）には、プランジャの先端部の側面に周方向に３６０度に亘って溝が形成され、一回目の樹脂モールド工程にて前記溝の周囲に樹脂を残存させて樹脂リングを形成する技術が記載されている。

特開２００７−１５１１９号公報 特開２００４−１３４６０７号公報

特許文献１に記載の技術のように、プランジャの先端部に樹脂製のプランジャリング（以下、樹脂リングという。）を周設した構成では、その樹脂の種類によっては樹脂リングが破損し、モールド樹脂が漏れてしまうおそれがある。樹脂漏れが発生すると、ポット内面にモールド樹脂が堆積（付着）し、プランジャの摺動不良を引き起こす場合がある。

また、特許文献２に記載の技術のように、成形品（製品）を構成するモールド樹脂と同一のものを用いて樹脂リングを形成することもできる。しかしながら、成形品を構成するモールド樹脂のすべてが樹脂リングに適するものであるとは限らない。例えば、モールド樹脂が耐熱性や耐摩耗性、硬さなどにおいて長時間のプランジャ摺動に耐えられない場合、樹脂リングが破損してしまうおそれがある。したがって、成形品のモールド樹脂によって、プランジャに摺動不良が発生したり、しなかったりとバラツキが生じてしまう。

本発明の目的は、プランジャの摺動不良の発生を防止することのできる技術を提供することにある。本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。本発明の一実施形態におけるプランジャは、樹脂が供給されるポットに摺動可能に収容され、先端部で前記樹脂を押圧するプランジャであって、前記先端部には、プランジャ軸の周方向に沿ったリング凹部が設けられ、前記リング凹部には、一部が切り欠かれた切り欠き部を有する複数の外リングが、プランジャ軸の方向に重なって組み付けられ、重なった互いの前記外リングは、それぞれの前記切り欠き部が非連続となるように組み付けられ、前記複数の外リングは、重なった前記複数の外リングの内側に前記外リングより熱膨張係数の大きい内リングがはめ込まれて、前記内リングを介して前記リング凹部で組み付けられていることを特徴とする。

これによれば、前記切り欠き部を設けることで、前記金属リングが拡径したり縮径したりして（弾発性を持たせて）前記ポットの内周面に対する前記プランジャのシール性を向上させることができる。さらに、前記複数の金属リングが、それぞれの前記切り欠き部を非連続となるようにずらして前記リング凹部に配置されることで、前記プランジャが樹脂を押圧する際に、プランジャ後端側へ樹脂が漏れるのを防止することができる。したがって、前記プランジャにおいて、摺動不良の発生を防止することができる。また、前記樹脂を押圧する際に、前記外リングの変形を防止するように、前記内リングが前記外リングを支持することができる。また、前記外リングの内側の領域が前記内リングで占められると共に、前記外リングと前記内リングとのクリアランスを可及的に少なくできるため、前記プランジャ内部側への樹脂侵入を防止することができる。

本発明の他の実施形態におけるプランジャは、樹脂が供給されるポットに摺動可能に収容され、先端部で前記樹脂を押圧するプランジャであって、前記先端部には、プランジャ軸の周方向に沿ったリング凹部が設けられ、前記リング凹部には、一部が切り欠かれた切り欠き部を有する複数の外リングが、プランジャ軸の方向に重なって組み付けられ、重なった互いの前記外リングは、それぞれの前記切り欠き部が非連続となるように組み付けられ、前記リング凹部には、プランジャ先端側から第１の前記外リングと第２の前記外リングとが重なっており、前記第１の外リングと前記第２の外リングとは、前記第２の外リングの内周に沿った端面周凹部に、前記第１の外リングの内周に沿った端面周凸部が差し込まれて組み付けられ、前記第１の外リングが前記ポットから突出した状態において、前記第２の外リングが前記ポットの内周面と接する外径で維持されることを特徴とする。

これによれば、前記切り欠き部を設けることで、前記金属リングが拡径したり縮径したりして（弾発性を持たせて）前記ポットの内周面に対する前記プランジャのシール性を向上させることができる。さらに、前記複数の金属リングが、それぞれの前記切り欠き部を非連続となるようにずらして前記リング凹部に配置されることで、前記プランジャが樹脂を押圧する際に、プランジャ後端側へ樹脂が漏れるのを防止することができる。したがって、前記プランジャにおいて、摺動不良の発生を防止することができる。また、前記プランジャが前記樹脂を押圧する際に、前記樹脂が前記第１の外リングの前記切り欠き部に侵入する（入り込む）ことによる前記第１の外リングの開き（内圧による開き）を防止することができる。

また、本発明の他の実施形態では、最もプランジャ先端側の前記外リング（最先端リング）を除く他の前記外リングには、プランジャ軸の周方向に沿ったリング周溝部が設けられていることを特徴とする。これによれば、最先端リングで樹脂漏れを防止すると共に、前記ポットの内周面に対する前記プランジャの先端部の接触面積を小さくすることができる。また、仮に、最先端リングで樹脂漏れした場合であっても、他の前記外リングの前記リング周溝部を樹脂溜まりとして用いてプランジャ後端側への樹脂漏れを防止することができる。

また、本発明の他の実施形態では、前記複数の外リングには、表面処理が施されていることを特徴とする。これによれば、前記外リングがより硬質となって前記プランジャの耐久性を向上させることができる。

また、本発明の他の実施形態では、前記先端部を構成する第１ホルダおよび第２ホルダを備え、前記第１ホルダには、ロッド部が設けられ、前記第２ホルダには、前記ロッド部が挿入される挿入部が設けられ、前記複数の外リングは、前記ロッド部に通されて前記第１ホルダおよび前記第２ホルダでホールドされていることを特徴とする。これによれば、前記複数の外リングを前記先端部で容易に周設することができる。

本発明の一実施形態における樹脂モールド装置は、キャビティが形成されるモールド金型と、前記キャビティに連通して前記モールド金型に設けられ、樹脂が供給されるポットと、前記ポットに摺動可能に収容され、先端部で前記樹脂を押圧するプランジャと、を備え、前記先端部には、プランジャ軸の周方向に沿ったリング凹部が設けられ、前記リング凹部には、一部が切り欠かれた切り欠き部を有する複数の外リングが、プランジャ軸の方向に重なって組み付けられ、重なった互いの前記外リングは、それぞれの前記切り欠き部が非連続となるように組み付けられ、前記リング凹部には、プランジャ先端側から第１の前記外リングと第２の前記外リングとが重なっており、前記第１の外リングと前記第２の外リングとは、前記第２の外リングの内周に沿った端面周凹部に、前記第１の外リングの内周に沿った端面周凸部が差し込まれて組み付けられ、前記第１の外リングが前記ポットから突出した状態では、前記第２の外リングが前記ポットの内周面と接する外径で維持されることを特徴とする。これによれば、樹脂モールド装置の信頼性を高めることができる。

本発明の一実施形態における樹脂モールド方法は、（ａ）樹脂をポット内に供給する工程と、（ｂ）前記ポットに摺動可能に収容されたプランジャの先端部で前記樹脂を押圧して、前記樹脂を前記ポットと連通するキャビティへ圧送する工程と、（ｃ）前記キャビティを前記樹脂で充填して加熱・硬化する工程とを含む樹脂モールド方法であって、前記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）工程の前に、一部が切り欠かれた切り欠き部を有する第１および第２の外リングを前記プランジャの先端側からこの順に前記プランジャの軸の方向に重ねて互いの前記切り欠き部が非連続となるように、前記第２の外リングの内周に沿った端面周凹部に前記第１の外リングの内周に沿った端面周凸部を差し込んで、前記プランジャの先端部で前記プランジャの軸の周方向に沿って設けられたリング凹部に前記第１の外リングおよび前記第２の外リングを組み付けておき、前記（ｂ）工程では、前記第１の外リングを前記ポットから突出させて前記樹脂を押圧し、前記ポットの内周面に対して前記第２の外リングにより前記樹脂を塞ぎ止めながら前記ポット内で前記第２の外リングを摺動させることを特徴とする。ここで、前記樹脂として、低粘度の液状樹脂が用いられることを特徴とする。これによれば、前記プランジャ後端部側への樹脂漏れを防止して樹脂モールドすることができる。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。本発明の一実施形態によれば、前記プランジャの摺動不良の発生を防止することができる。また、前記プランジャの摺動性を維持しつつ、押圧する樹脂の種類に関係なく前記プランジャの前記先端部の外周側面と前記ポットの内周面とのクリアランスを可及的に少なくすることができる。また、前記外リングとして金属リングを用いた場合、樹脂リングで前記プランジャの先端部の外周側面と前記ポットの内周面との間をシールするわけではないため、リング破損による樹脂漏れを防止することができる。また、樹脂漏れを防止することで、前記ポットの内周面の樹脂汚れも防止することができる。

本発明の一実施形態におけるプランジャを備えた樹脂モールド装置の要部断面図である。 図１に示す樹脂モールド装置の動作説明図である。 本発明の一実施形態におけるプランジャの組み立て側面図である。 図３に示すプランジャの分解図である。 図３に示すプランジャの断面図である。 図３に示す第１金属リングの説明図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図である。 図３に示す第２金属リングの説明図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図である。 本発明の他の実施形態における金属リングの側面図である。 本発明の他の実施形態における金属リングの側面図である。 本発明の他の実施形態における金属リングの側面図である。 本発明の他の実施形態における金属リングの側面図である。 本発明の他の実施形態における金属リングの側面図である。 本発明の他の実施形態におけるプランジャの組み立て側面図である。 図１３に示すプランジャの分解図である。

以下の本発明に係る実施形態では、必要な場合に複数のセクションなどに分けて説明するが、原則、それらはお互いに無関係ではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細などの関係にある。このため、全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

また、構成要素の数（個数、数値、量、範囲などを含む）については、特に明示した場合や原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。また、構成要素などの形状に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合などを除き、実質的にその形状などに近似または類似するものなどを含むものとする。

本発明の実施形態では、樹脂が供給されるポットに摺動可能に収容され、先端部で前記樹脂を押圧するプランジャを、樹脂モールド装置に適用した場合について説明する。

まず、本発明の実施形態における樹脂モールド装置１００および樹脂モールド方法について説明する。図１、図２に本発明の実施形態におけるプランジャ１０を備えた樹脂モールド装置１００の要部（モールド金型６０）の断面図を示す。なお、説明を明解にするために、図１、図２では、プランジャ１０を側面視で示している。

樹脂モールド装置１００は、例えば、図示しない供給部と収納部との間に、少なくとも一つのプレス部を備えて構成される。各プレス部には、キャビティ６７が構成されるモールド金型６０が少なくとも１つ設けられて、キャビティ６７までの樹脂路に溶融した樹脂Ｒを圧送するプランジャ１０が設けられる。供給部は、ローダ（搬送装置）を用いて被成形品であるワークＷや例えばタブレット状の樹脂Ｒをプレス部に供給する公知の機構で構成される。また、収納部は、プレス部からアンローダ（搬送装置）を用いて樹脂モールド成形された成形品であるワークＷを取り出し、収納する公知の機構で構成される。なお、樹脂モールド装置１００として、供給部と収納部を備えず、プレス部にモールド金型６０を備えたマニュアル式の構成を採用してもよい。

樹脂モールド装置１００は、モールド金型６０を構成する上型６１（一方の金型）および下型６２（他方の金型）と、下型６２に設けられて樹脂Ｒが供給される筒状のポット６３と、ポット６３に摺動可能（上下方向に進退動可能）に収容されたプランジャ１０とを備えている。下型６２の中央部では金型面で開口するポット６３が設けられ、その両側ではワークＷをセットするセット部６４が設けられている。なお、ワークＷには、例えば基板やリードフレーム上に複数の電子部品（例えば、半導体チップ）が実装されたものが用いられる。また、樹脂Ｒとしては、タブレット状の他に、液状、顆粒状、粉末状などの種々のモールド樹脂を用いることができる。

プランジャ１０は、先端部１１（ヘッド部）の外周側面をポット６３の内周面に摺接させた状態で下型６２に設けられている。下型６２の下方には、プランジャ１０を摺動する駆動機構（図示せず）が設けられている。例えば、駆動機構は、油圧あるいは電動モータによる駆動力を利用するものであり、この駆動機構とプランジャ１０とは、駆動機構に設けられた押動ロッドの上端面とプランジャ１０の後端部とがキー係合して、抜け止め状態で連結される。

図１に示す状態は、モールド金型６０において、すでに、ポット６３にタブレット状の樹脂Ｒおよびセット部６４にワークＷ（被成形品）が供給されており、その後、モールド金型６０が型閉じして上型６１と下型６２とでワークＷをクランプした工程の状態である。この状態では、上型６１に形成されたカル６５、ランナ・ゲート６６、ワークＷの一部（例えば、電子部品）を樹脂モールドするためのキャビティ６７が連通している。ここで、カル６５は、ポット６３と対向して配置され、ポット６３と連通している。

図２に示す状態は、ポット６３内でプランジャ１０が上方向へ摺動し、成形温度に加熱されたモールド金型６０によって溶融した樹脂Ｒを圧送して、ポット６３からカル６５およびランナ・ゲート６６を介してキャビティ６７へ樹脂Ｒが充填された工程の状態である。樹脂Ｒが加熱・硬化されることで、ワークＷは成形品となる。なお、図２に示すプランジャ１０の位置は、上死点位置となっている。

次に、本発明の実施形態におけるプランジャ１０について説明する。図３にプランジャ１０の組み立て側面図、図４にプランジャ１０の分解図を示す。これら図３、図４では、説明を明解にするために、プランジャ１０の内部を破線で示している。また、図５にプランジャ１０の断面図を示す。この図５は、図２に示す樹脂モールド装置１００の要部断面図でもある。

プランジャ１０は、本発明における「外リング」であって先端部１１で周設される複数の金属リング１２（本実施形態では、２本の第１金属リング１２Ａ、第２金属リング１２Ｂとして説明する。）を備えている。具体的には、プランジャ軸１０ａ（図３参照）の周方向に沿ったリング凹部１４が設けられており、このリング凹部１４に複数の金属リング１２が、プランジャ軸１０ａの方向に重ねてはめ込まれている。なお、図４に示すように、リング凹部１４は、プランジャ１０の先端部１１の基部を構成する第１ホルダ２０および第２ホルダ３０が組み付けられることによって形成される。

本実施形態における金属リング１２は、成形温度に加熱されるモールド金型６０内で、ポット６３の内周面と接する（密着する）必要がある。すなわち、金属リング１２には、切り欠き部１３の幅を狭めることで外径が小さくなる（縮径する）ような、弾性係数の材料を用いる必要がある。また、金属リング１２には、ポット６３内で摺動しても摩耗量の少ない硬質な材質を用いることが好ましい。このため、本実施形態では、鋼材（例えば、ステンレス鋼やバネ鋼）などの任意の材質を用いて金属リング１２を形成している。

このように、金属リング１２を用いることで、特許文献１、２に記載のような樹脂リングで構成する場合と比較して、摺動箇所が硬質となり、その耐久性が向上することで、破損する割合を極めて低くすることができる。したがって、プランジャ１０の摺動不良の発生を防止することができる。また、複数の金属リング１２には、表面処理として例えばメッキ処理を施こすことが有効である。メッキ処理により、金属リング１２の表面には、例えば、ハードＣｒ膜、ＣｒＮ膜、ＴｉＮ膜が形成される。このため、プランジャ１０の摺動箇所となる金属リング１２全体がより硬質となってプランジャ１０の耐久性、摺動性を向上させることができる。また、金属リング１２には、他の表面処理として例えば窒化処理を施して窒化層を形成することで摺動性を向上させることも可能である。

このような各金属リング１２には、周方向の一部が切り欠かれた切り欠き部１３が設けられている。言い換えると、金属リング１２は、切り欠き部１３によって一部が切り離された環状となるような円筒体に形成されている。切り欠き部１３が、一方の端面（表面側のリング面）から他方の端面（裏面側のリング面）へ真っ直ぐに所定幅で切り欠いた形状である場合、例えば、切り欠いた環状の素材を所定の幅で切断していくことで一括して多数の金属リング１２を容易に形成することができる。なお、切り欠き部１３の幅は、プランジャ１０の組み立て前後においては変わらず、所定の幅Ｗ１となっている（図３参照）。

本実施形態では、複数の金属リング１２の外径は、ポット６３の内径よりも、例えば最大で数パーセント程度大きくした形状としている。このようにしても、切り欠き部１３によって金属リング１２の外径を縮径して（弾発性を持たせて）ポット６３に収納することができる。このため、プランジャ１０がポット６３に収容された状態（図１参照）では、切り欠き部１３の幅は、幅Ｗ１よりも狭い幅Ｗ２となっている。

プランジャ１０がポット６３に収容された状態では、金属リング１２は、弾発して常に外径が拡径しようとする。このため、プランジャ１０の摺動時においても、金属リング１２が容易に拡径するので、プランジャ１０の先端部１１とポット６３のクリアランスを可及的に少なく（小さく）することができ、プランジャ１０のシール性を向上させることができる。これにより、ポット６３とプランジャ１２との隙間における樹脂漏れの発生を確実に防止することができる。したがって、プランジャ１０の摺動不良の発生を防止することができる。また、ポット６３の内周の汚れの付着を低減してメンテナンス工数も削減することができる。なお、金属リング１２を熱膨張により拡径させることで、金属リング１２とポット６３のクリアランスを少なくすることもできる。また、後述する内リングの熱膨張により、金属リング１２とポット６３のクリアランスを少なくすることもできる。

また、プランジャ軸１０ａの方向に重なった互いの金属リング１２は、それぞれの切り欠き部１３が周方向にずらされることで非連続となるように組み付けられている。このため、プランジャ１０が樹脂Ｒを押圧する際に（図２参照）、仮に、第１金属リング１２Ａの切り欠き部１３に樹脂Ｒが侵入したとしても、第２金属リング１２Ｂで停止させ、プランジャ後端側へ樹脂Ｒが漏れるのを防止することができる。したがって、プランジャ１０の摺動不良の発生を防止することができる。

また、図２に示す状態では、第２金属リング１２Ｂの切り欠き部１３に樹脂Ｒが侵入する場合もある。この場合は、リング凹部１４の内壁面によって、樹脂Ｒの侵入を停止でき、プランジャ後端側へ樹脂Ｒが漏れるのを防止することができる。

ところで、本実施形態では、２本の金属リング１２のうちプランジャ先端側から第１金属リング１２Ａ、第２金属リング１２Ｂの順でこれらが重なってリング凹部１４に組み付けられている。図６（ａ）に第１金属リング１２Ａの平面図、図６（ｂ）に第１金属リング１２Ａの側面図を示す。また、図７（ａ）に第２金属リング１２Ｂの平面図、図７（ｂ）に第２金属リング１２Ｂの側面図を示す。

第１金属リング１２Ａの下端面（第２金属リング１２Ｂ側端面）には、内周に沿った端面周凸部１５が設けられている。また、第２金属リング１２Ｂの上端面（第１金属リング１２Ａ側端面）には、内周に沿った端面周凹部１６が設けられている。複数の金属リング１２（第１金属リング１２Ａ、第２金属リング１２Ｂ）が、プランジャ軸１０ａの方向に重ねられた状態では、第１金属リング１２Ａと第２金属リング１２Ｂとは、端面周凹部１６に端面周凸部１５が差し込まれている（図５参照）。これによれば、プランジャ１０が樹脂Ｒを押圧する際に、樹脂Ｒが第１金属リング１２Ａの切り欠き部１３に侵入する（入り込む）ことによる第１金属リング１２Ａの開き（内圧による開き）を防止することができる。

具体的に図５を参照して説明する。端面周凹部１６に端面周凸部１５が差し込まることで、第１金属リング１２Ａと第２金属リング１２Ｂとは、段付きにより係合することとなる。ここで、プランジャ１０の先端部１１が樹脂Ｒを押圧すると、反作用によりモールド金型６０の内圧が先端部１１に加えられる。すると、第１金属リング１２Ａの切り欠き部１３に侵入した樹脂Ｒが、第１金属リング１２Ａを開く、すなわち拡径しようとする。

仮に、第１金属リング１２Ａがその切り欠き部１３に侵入した樹脂Ｒによって大きく開こうとしても、第１金属リング１２Ａと第２金属リング１２Ｂとが段付きにより係合しているため、第１金属リング１２Ａが拡径しようとしても、第２金属リング１２Ｂがそれを防止することとなる。

本実施形態では、プランジャ１０が上死点位置の状態では、第２金属リング１２Ｂの外周側面は、ポット６３の内周面と接するようにしている。このため、仮に、第１金属リング１２Ａが拡径しようとしても、ポット６３の内径より拡がらない第２金属リング１２Ｂによって、確実に防止することができる。すなわち、第１金属リング１２Ａがポット６３から突出した状態から戻そうとしたときに、例えば、第１金属リング１２Ａと第２金属リング１２Ｂとが段付きにより係合されていない構成であれば、第１金属リング１２Ａがその切り欠き部１３に侵入した樹脂Ｒの圧力により第１金属リング１２Ａが拡径し、ポット６３の端面で引っ掛かり、プランジャ１０の摺動不良を引き起こすことになってしまう。しかしながら、本実施形態の構成では、第１金属リング１２Ａの拡径を防止し、プランジャ１０の摺動不良の発生を確実に防止することができる。

また、複数の金属リング１２のうち、最もプランジャ先端側の最先端リングである金属リング１２（第１金属リング１２Ａ）を除いた他の金属リング１２（第２金属リング１２Ｂ）は、プランジャ軸１０ａの周方向に沿ったリング周溝部１７を有している。これによれば、最先端リング（第１金属リング１２Ａ）で樹脂漏れを防止すると共に、ポット６３の内周面に対するプランジャ１０の先端部１１の接触面積を小さくすることができる。また、仮に、最先端リング（第１金属リング１２Ａ）で樹脂漏れした場合であっても他の金属リング１２（第２金属リング１２Ｂ）のリング周溝部１７を樹脂溜まりとして用いてプランジャ後端側への樹脂漏れを防止することができる。

このような複数の金属リング１２は、先端部１１を構成する一対の第１ホルダ２０と第２ホルダ３０を組み付けることで、リング凹部１４を形成し、該リング凹部１４に容易に周設することができる。ここで、図４を参照して、プランジャ１０が備えている第１ホルダ２０および第２ホルダ３０について説明する。

第１ホルダ２０は、フランジ部２１と、テーパ部２２と、円柱体部２３と、ロッド部２４とを有し、これらがこの順に一体となるように、例えば合金鋼から形成されてなる。フランジ部２１は、ポット６３の内径とほぼ同一若しくは若干小さい外径に形成される。テーパ部２２は、フランジ部２４に連結して延出側が縮径して形成される。円柱体部２３は、テーパ部２２の縮径側に連結して円柱体状に延出して形成される。ロッド部２４は、円柱体部２３から円柱体部２３よりも細径に形成され、軸方向に延出して形成される。このロッド部２４には、その径方向に貫通するノックピン孔２５が形成される。

第２ホルダ３０は、金属リング１２を受ける受け部３１と、これに続く胴体部３２（軸部）とを有し、これらが一体となるように、例えば合金鋼から形成されてなる。受け部３１は、ポット６３の内径とほぼ同一若しくは若干小さい外径に形成され、複数の金属リング１２を支持するため、フランジ部２１よりも肉厚となっている。胴体部３２は、受け部３１に連結して円柱体状に延出し、受け部３１よりも縮径して形成される。この胴体部３２には、受け部３１の端面からプランジャ軸１０ａ方向にロッド部２４が挿入される挿入部３３が形成される。このため、挿入部３３は、ロッド部２４の外径と同一の内径で、ロッド部２４の全長が挿入される深さに形成される。また、胴体部３２には、複数の金属リング１２をホールドした状態で第１ホルダ２０のノックピン孔２５と孔位置が一致し、胴体部３２の径方向に貫通するノックピン孔３４が形成される。

挿入部３３にロッド部２４が挿入された状態（挿入方向を図４中の太い矢印で示す。）では、フランジ部２１や受け部３１に対して、テーパ部２２、円柱体部２３が細径となっている。すなわち、プランジャ１０の先端部１１には、プランジャ軸１０ａの周方向に沿ったリング凹部１４が形成される。このリング凹部１４で周設される複数の金属リング１２は、ロッド部２４に通されて第１ホルダ２０および第２ホルダ３０でホールドされている。このように複数の金属リング１２をロッド部２４に通すことで、複数の金属リング１２をプランジャ１０の先端部１１に容易に周設することができる。

このように、プランジャ１０が組み立てられた状態では、互いに位置合わせされたノックピン孔２５およびノックピン孔３４を通過するように、ノックピン１９が挿入されることで、第１ホルダ２０が第２ホルダ３０に抜け止めされる（図５参照）。また、第１ホルダ２０と第２ホルダ３０とが組み立てられることで、プランジャ１０の先端部１１の外周に沿ったリング凹部１４が形成される。プランジャ１０には、このリング凹部１４に周設されて金属リング１２がシール構造として設けられる。

ところで、第１ホルダ２０と第２ホルダ３０との間に形成されるリング凹部１４には、内リング４０が周設されている。この内リング４０は、先端部１１で周設される複数の金属リング１２（外リングとなる。）の内側にはめ込まれている。言い換えると、複数の金属リング１２は、内リング４０と同心状に、内リング４０を介してリング凹部１４で組み付けられている。なお、内リング４０も複数の金属リング１２とともにロッド部２４に通すことで、内リング４０も先端部１１に容易に周設することができる。

このため、金属リング１２には、プランジャ軸１０ａ方向に貫通する貫通孔１８が形成されており、この貫通孔１８の内径は、内リング４０の外径と同一に形成されている。また、金属リング１２は、図３に示すように、全て（第１金属リング１２Ａ、第２金属リング１２Ｂ）を組み合わせて内リング４０と同等の幅（厚み）となるよう、内リング４０よりも細く（薄く）形成されている。本実施形態のように、２本の金属リング１２を用いるときには、２本の金属リング１２の幅を足した幅が内リング４０の幅と同等となる。

一方、内リング４０は、金属リング１２の内径と略同一の外径を有する円筒体に形成されている。この内リング４０には、プランジャ軸１０ａの方向に貫通する貫通孔４１が形成される。この貫通孔４１の内径は、第１ホルダ２０に設けられた円柱体部２３の外径と同一に形成されている。また、内リング４０には、貫通孔４１の内周端面側に第１ホルダ２０のテーパ部２２が嵌合するテーパ部４２が形成されている。

内リング４０には、樹脂５０の成形温度において金属リング１２（外リング）よりも熱膨張係数（または線膨張係数）の大きい弾性材料が用いられている。具体的には、内リング４０には、成形温度において所定の強度を有して、モールド金型６０のポット６３を形成する材質に比べてより大きな熱膨張係数を有するプラスチック（例えば、フッ素系樹脂）やゴム（例えば、合成ゴム）のような樹脂材が用いられる。

このような内リング４０を積み重なった複数の金属リング１２の内側にはめ込むことで、溶融した樹脂Ｒをプランジャ１０で押圧する際、モールド金型６０によって内リング４０が加熱されて熱膨張し、金属リング１２を径方向（外周方向）へ押し付ける作用をする。このため、溶融した樹脂Ｒをプランジャ１０で押圧する際に、内リング４０が金属リング１２を支持することができる。また、金属リング１２とポット６３の内周面との間のクリアランスを可及的に少なくすることができる。また、プランジャ１０内部も内リング４０で埋められることとなり、プランジャ１０内部側への樹脂Ｒの侵入を防止することができる。

以上、本発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、代表的なものの新規な特徴およびこれによって得られる作用、効果を簡単に説明すれば、次のとおりである。

プランジャ１０の先端部１１には、プランジャ軸１０ａの周方向に沿ったリング凹部１４が設けられる。リング凹部１４には、一部が切り欠かれた切り欠き部１３を有する複数の金属リング（外リング）１２が、プランジャ軸１０ａの方向に重なってリング凹部１４で組み付けられる。重なった互いの金属リング（外リング）１２、１２は、それぞれの切り欠き部１３、１３が非連続となるように、周方向にずらして組み付けられる。

これによれば、金属リング（外リング）１２を用いて、プランジャ１０とポット６３とのクリアランスを可及的に少なくして、摺動が可能な範囲で非常に少ない状態に保つこともできる。このため、プランジャ１０の摺動性を維持しつつ、樹脂Ｒの種類に関係なく、例えば、流動性の高い透明なＬＥＤ用に用いられる極めて粘度の低く樹脂漏れが発生しやすい液状樹脂においても樹脂漏れを防止することができる。また、モールド金型６０のキャビティ６７でワークＷの板材にフリップチップ実装された半導体チップのチップ下を充填し樹脂封止するモールドアンダーフィルにおいて用いられる粘度が低い樹脂などであってもプランジャ１０で押圧することができる。また、外リングとして金属リング１２を用いる場合、樹脂リングでプランジャ１０とポット６３との間をシールするわけではないため、リング破損による樹脂漏れを防止することもできる。また、樹脂漏れを防止することで、ポット６３の内周面の樹脂汚れも防止することができる。

したがって、プランジャ１０の摺動不良の発生を防止することができる。そして、このようなプランジャ１０を樹脂モールド装置１００に適用することで、樹脂モールド装置１００の信頼性を高くすることができる。

さらに、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

前記実施形態では、金属リング１２の切り欠き部１３は、一方の端面（表面側のリング面）から他方の端面（裏面側のリング面）へ真っ直ぐに所定幅で切り欠いた形状とした場合について説明した。これに限らず、種々の切り欠き形状とした場合であってもよい。

例えば、切り欠き形状を、表面側を狭く、裏面側を広くしたテーパ状（図８参照）、段付き状（図９参照）、傾斜状（図１０参照）などとした場合であってもよい。この場合、例えば図８に示すテーパ状の切り欠き部１３とすることで、切り欠き部１３内に樹脂Ｒを溜め込み硬化させ、クリアランスが少ない状態で安定させることもできる。また、逆向きのテーパ状の切り欠き部１３とすることで切り欠き部１３内の樹脂Ｒに接する面積を大きくすることもできる。この場合、樹脂Ｒに加えられた圧力に応じて、金属リング１２とポット６３とのクリアランスを少なくするようにすることもできる。

また、切り欠き形状を長い傾斜状とすることで金属リング１２がスプリング状（図１１参照）となる場合であってもよい。さらに、切り欠き形状は直線的でなく拡径用の隙間を設けた噛み合わせ状（図１２参照）とした場合であってもよい。

前記実施形態では、プランジャ１０の先端側に設けられた第１金属リング１２Ａ（先端側リング）と、プランジャ１０の後端側に設けられた第２金属リング１２Ｂ（後端側リング）とは、端面周凹部１６に端面周凸部１５が差し込まれて積み重なる場合について説明した。これに限らず、端面周凸部や端面周凹部を設けずに先端側リングと後端側リングとを積み重ねる場合であってもよい。また、後端側リングの端面（先端側リングと接する側の端面）内に設けた複数の凹部に、先端側リングの端面（後端側リングと接する側の端面）内に設けた複数の凸部を差し込んで、先端側リングと後端側リングとを積み重ねる場合であってもよい。このような凸部および凹部を設ける場合、プランジャ軸の周方向への先端側リングまたは後端側リングの少なくともいずれか一方の回動を防止でき、それぞれの切り欠き部が繋がってしまうのを防止することができる。

前記実施形態では、複数の金属リング１２の材質を同じものとした場合について説明した。これに限らず、複数の金属リングの材質を異なるものとした場合であってもよい。異なる材質で形成される場合、例えば、後端側リングに対して先端側リングの熱膨張係数を高くなるように形成することが考えられる。この場合、溶融した樹脂をプランジャが押圧する際、よりプランジャ先端側の先端側リングでポットの内周面とのシール性を確保することができる。

前記実施形態では、金属リング１２を２本積み重ねて２段とした場合について説明した。これに限らず、金属リングを２本以上積み重ねた場合であってもよい。例えば、金属リングを３本（第１金属リング、第２金属リング、第３金属リング）積み重ねた場合、第１金属リングが最先端リングとなる。また、第１金属リングと第２金属リングとの位置関係において、プランジャ先端側の第１金属リングが先端側リングとなり、プランジャ後端側の第２金属リングが後端側リングとなる。また、第２金属リングと第３金属リングとの位置関係において、プランジャ先端側の第２金属リングが先端側リングとなり、プランジャ後端側の第３金属リングが後端側リングとなる。

前記実施形態では、第１金属リング１２Ａを除いた他の第２金属リング１２Ｂは、プランジャ軸１０ａの周方向に沿ったリング周溝部１７を有している場合について説明した。これに限らず、金属リングのすべてにリング周溝部を設けない場合であってもよい。

前記実施形態では、金属リング１２には、表面処理が施されている場合について説明した。これに限らず、金属リングには表面処理が施されていない場合であってもよい。

前記実施形態では、内リング４０を備える場合について説明した。この場合、複数の金属リング１２は、内リング４０を介してリング凹部１４に配置されることとなる。これに限らず、内リングを備えない場合であってもよい。すなわち、複数の金属リングは、内リングを介さずにリング凹部に配置される場合であってもよい。この場合、例えば、内リングの領域分を埋めるように、第１ホルダ部のテーパ部や円柱体部の形状を変えて（径方向に太らせて）対応することができる。

前記実施形態では、第１ホルダ２０と第２ホルダ３０を組み付ける際に、複数の金属リグ１２は、ロッド部２４に通されて、リング凹部１４に配置される場合について説明した。これに限らず、第１ホルダと第２ホルダを組み付けた後、リング凹部に切り欠き部からはめ込むようにして複数の金属リングを組み付ける場合であってもよい。

前記実施形態では、樹脂モールド装置１００にプランジャ１０を用いた場合について説明した。これに限らず、樹脂などの液体を押圧して所定箇所まで液体を圧送する装置にプランジャを用いる場合であってもよい。

前記実施形態では、第１フランジ部２１には、金属リング１２の手前に厚みの薄いフランジ部２１を設ける場合について説明した。これに限らず、フランジ部の厚みを肉厚にして、プランジャ軸の周方向に沿ったフランジ周溝部を形成したフランジ部を設ける場合であってもよい。この場合、プランジャ摺動の際、フランジ周溝部が樹脂溜まりとなって、ランジャ本体側への樹脂侵入を防止することができる。

前記実施形態では、金属リング１２の外径は、ポット６３の内径よりも大きい場合について説明した。これに限らず、金属リングの外径とポットの内径とを同じとする場合であってもよい。

前記実施形態では、切り欠き部１３を有する金属リング１２を用いた場合について説明した。これに限らず、金属螺旋部材を用いる場合であってもよい。

あるいは、切り欠き部に代えて拡幅部を設ける場合であってもよい。この場合、例えば、金属リング（外リング）の外径を確実に拡大させてポットに密着させることができる任意の形状を利用することが考えられる。

金属リングの円周方向における幅を拡げるための拡幅部として、金属リング１２の一部もしくは全部を側面視波形として樹脂圧で伸ばされることで金属リング１２が拡径できる構成としてもよい。この場合、軸方向に沿う向きに波の高さが変化するような構成とすることで、外周面を円形に保ちながら樹脂圧で金属リング１２を伸ばしポット６３とのクリアランスを少なくすることもできる。

また、拡幅部として、金属リングの所定角度分についてプランジャの長さ方向における幅を細くすると共に金属リングの幅の間でつづら折り形状や蛇行形状といった折れ曲がった形状としたものを利用することもできる。これによれば、この拡幅部がその両端から引っ張られることで折れ曲がった部分が真っ直ぐに伸ばされるようになって幅が拡げられることで金属リングの外径を確実に大きくすることが可能である。

なお、外リングとして、鋼材などの金属リングを用いる構成について説明したが本発明はこれに限定されない。例えば、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、又は、熱可塑性ポリイミド樹脂のうち少なくとも１種により形成されていてもよい。このようなスーパーエンジニアリングプラスチックを用いることもできる。

また、図１３、図１４に示すように、内リング４０の一部４３の外形が外リング１２と同程度となるようなフランジ状の形状として、ポット６３に対する追従性を向上させることもできる。この場合、アンダーフィルに用いられるフィラー径の小さな樹脂やＬＥＤのレンズ成形に用いられる粘度の低い樹脂を用いることで、樹脂が漏れやすい条件であっても樹脂漏れをより確実に防止することができる。

１０ プランジャ
１０ａ プランジャ軸
１１ 先端部
１２ 金属リング
１３ 切り欠き部
１４ リング凹部
６０ モールド金型
６３ ポット
１００ 樹脂モールド装置
Ｒ 樹脂

Claims (8)

1. 樹脂が供給されるポットに摺動可能に収容され、先端部で前記樹脂を押圧するプランジャであって、
   前記先端部には、プランジャ軸の周方向に沿ったリング凹部が設けられ、
   前記リング凹部には、一部が切り欠かれた切り欠き部を有する複数の外リングが、プランジャ軸の方向に重なって組み付けられ、
   重なった互いの前記外リングは、それぞれの前記切り欠き部が非連続となるように組み付けられ、
   前記複数の外リングは、重なった前記複数の外リングの内側に前記外リングより熱膨張係数の大きい内リングがはめ込まれて、前記内リングを介して前記リング凹部で組み付けられていることを特徴とするプランジャ。
2. 樹脂が供給されるポットに摺動可能に収容され、先端部で前記樹脂を押圧するプランジャであって、
   前記先端部には、プランジャ軸の周方向に沿ったリング凹部が設けられ、
   前記リング凹部には、一部が切り欠かれた切り欠き部を有する複数の外リングが、プランジャ軸の方向に重なって組み付けられ、
   重なった互いの前記外リングは、それぞれの前記切り欠き部が非連続となるように組み付けられ、
   前記リング凹部には、プランジャ先端側から第１の前記外リングと第２の前記外リングとが重なっており、
   前記第１の外リングと前記第２の外リングとは、前記第２の外リングの内周に沿った端面周凹部に、前記第１の外リングの内周に沿った端面周凸部が差し込まれて組み付けられ、
   前記第１の外リングが前記ポットから突出した状態において、前記第２の外リングが前記ポットの内周面と接する外径で維持されることを特徴とするプランジャ。
3. 請求項１または２記載のプランジャにおいて、
   最もプランジャ先端側の前記外リングを除く他の前記外リングには、プランジャ軸の周方向に沿ったリング周溝部が設けられていることを特徴とするプランジャ。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のプランジャにおいて、
   前記複数の外リングには、表面処理が施されていることを特徴とするプランジャ。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のプランジャにおいて、
   前記先端部を構成する第１ホルダおよび第２ホルダを備え、
   前記第１ホルダには、ロッド部が設けられ、
   前記第２ホルダには、前記ロッド部が挿入される挿入部が設けられ、
   前記複数の外リングは、前記ロッド部に通されて前記第１ホルダおよび前記第２ホルダでホールドされていることを特徴とするプランジャ。
6. キャビティが形成されるモールド金型と、
   前記キャビティに連通して前記モールド金型に設けられ、樹脂が供給されるポットと、
   前記ポットに摺動可能に収容され、先端部で前記樹脂を押圧するプランジャと、
   を備え、
   前記先端部には、プランジャ軸の周方向に沿ったリング凹部が設けられ、
   前記リング凹部には、一部が切り欠かれた切り欠き部を有する複数の外リングが、プランジャ軸の方向に重なって組み付けられ、
   重なった互いの前記外リングは、それぞれの前記切り欠き部が非連続となるように組み付けられ、
   前記リング凹部には、プランジャ先端側から第１の前記外リングと第２の前記外リングとが重なっており、
   前記第１の外リングと前記第２の外リングとは、前記第２の外リングの内周に沿った端面周凹部に、前記第１の外リングの内周に沿った端面周凸部が差し込まれて組み付けられ、
   前記第１の外リングが前記ポットから突出した状態では、前記第２の外リングが前記ポットの内周面と接する外径で維持されることを特徴とする樹脂モールド装置。
7. （ａ）樹脂をポット内に供給する工程と、
   （ｂ）前記ポットに摺動可能に収容されたプランジャの先端部で前記樹脂を押圧して、前記樹脂を前記ポットと連通するキャビティへ圧送する工程と、
   （ｃ）前記キャビティを前記樹脂で充填して加熱・硬化する工程と、
   を含む樹脂モールド方法であって、
   前記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）工程の前に、一部が切り欠かれた切り欠き部を有する第１および第２の外リングを前記プランジャの先端側からこの順に前記プランジャの軸の方向に重ねて互いの前記切り欠き部が非連続となるように、前記第２の外リングの内周に沿った端面周凹部に前記第１の外リングの内周に沿った端面周凸部を差し込んで、前記プランジャの先端部で前記プランジャの軸の周方向に沿って設けられたリング凹部に前記第１の外リングおよび前記第２の外リングを組み付けておき、
   前記（ｂ）工程では、前記第１の外リングを前記ポットから突出させて前記樹脂を押圧し、前記ポットの内周面に対して前記第２の外リングにより前記樹脂を塞ぎ止めながら前記ポット内で前記第２の外リングを摺動させることを特徴とする樹脂モールド方法。
8. 請求項７記載の樹脂モールド方法において、
   前記樹脂として、低粘度の液状樹脂が用いられることを特徴とする樹脂モールド方法。

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