JPH01215524A - 射出成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば磁気ディスクカートリッジに使用され
るカートリッジケースなどを射出成形する射出成形装置
に係り、特にホットランナ方式の射出成形装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

第１０図は、カートリッジケースを成形する従来の射出
成形装置の一部断面図である０図中の５１は固定金型、
５２は移動金型、５３は半割れのカートリッジケース、
５４はスプール、５５はランナーである。

この従来のコールドランナ一方式の多数個取り射出成形
装置の場合、スプール５４やランナー５５の派生はどう
しても回避することができない。

これらスプール５４やランナー５５を再び溶融して新し
い成形材料と−共に再利用することは、原材料の歩留り
を良くするという点からは望ましい訳であるが、再利用
する材料の熱履歴の把握が十分でないと、成形品質の低
下や汚染よる外観不良を引き起こすことになる。これを
避るため再利用材の新しい材料に対する混合割合がｌＯ
〜３０％程度の範囲に制限され、そのため材料の歩留り
を十分に上げることができない、また、スプール５４や
ランナー５５を再使用する前にそれらを所定の大きさま
で破砕する必要があり、そのために手間がかかるなどの
問題もある。

このような問題を解消するため、ランナーレス成形方式
の採用が検討されている。このランナーレス成形方式に
は、大きく分けて加熱マニホルドを用いたホットランナ
一方式と、熱絶縁性を応用してヒータを使用しないイン
シュレーテッドライナ一方式とがある。

特に前述のホットランナ一方式の射出成形装置において
は１次のような利点を有している。

（Ｄ、キャビティ内への流路が常に加熱されているため
、溶融樹脂の流動性が一定に維持でき、そのため充填時
間の短縮が図れる。

■、スプールやランナーをショット毎に取り出す必要が
ないので、型開き時間の短縮が図れる。

■、成形作業の自動化が可能である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしその反面１例えばホットチップの形状や寸法など
の設計、あるいはランナ一部の温度管理などが不十分な
場合、ランナ一部の固化、変質や樹脂もれなどの問題が
あり、優れた射出成形装置は得られていない。

第１１図は、従来の磁気ディスクカートリッジの下ケー
スを上にして示した一部分解斜視図である。

磁気ディスクカートリッジ用ジ硬質合成樹脂で成形され
た上ケースｌａならびに下ケースｌｂよりなるカートリ
ッジケースｌと、その中に回転自在に収納された磁気デ
ィスク体２と、前記カートリッジケース１に摺動可能°
に支持された金属製または合成樹脂製のシャッタ３とか
ら主に構成されている。

前記上ケース１ａならびに下ケース１ｂの所定位置には
、長方形または長円形のヘッド挿入口４が設けられ、前
記シャッタ３によって開閉されるようになっている。ま
た下ケースｔｂのほぼ中央には、円形の開口５が形成さ
れている。

前記磁気ディスク体２は、ドーナツ状をしたフレキシブ
ルな磁気ディスク２ａと、その磁気ディスク２ａの内周
部においてそれを固着支持する例えば磁性ステンレス板
などからなるハブ２ｂとから構成されている。そしてこ
のハブ２ｂが同図に示すように、前記下ケースｔｂの開
口５内に配置されている。

また、上ケースｌａならびに下ケース１ｂの前面付近に
は、前記シャッタ３の摺動範囲を規制するために若干低
くなった凹部６が形成されており。

この凹部６の中間位置に前記ヘッド挿入口４が開設され
ている。シャッタ３は図示しないバネ部材により、ヘッ
ド挿入口４を閉塞する方向に常に弾性付勢されている。

一方、下ケース１ｂの前面近くには、シャッタ３の摺動
方向に延びたガイド溝７が形成されている。

なお、同図において８はラベル貼着部で、上ケース１ａ
ならびに下ケースｌｂの表面より若干低くなっている。

９はケースｌａ、１ｂを射出成形した際に生じるゲート
跡である。

前述のように上ケース１ａならびに下ケース１ｂは合成
樹脂を射出成形することによって形成される訳であるが
、同図に示すように、射出成形時のゲートがケース１ａ
（ｌｂ）の前面側に相当する位置付近に所定の間隔をお
いて２個所、また後面側に相当する位置付近に所定の間
隔をおいて２個所の合計４個所の位置から溶融状態の合
成樹脂を成形金型内に射出して成形していた。そのため
、同図に示すようにケース１ａ（ｌｂ）のほぼ中間位置
付近に、溶融樹脂が合流して融合する際に形成される傷
跡、所謂、ウェルドラインＩＯ及び１０′が多々発生す
る。

ＡＢＳ樹脂成形品において、ウェルドラインが形成され
た部分の機械的性質をウェルドラインが形成されていな
い部分と比較すると、下記の通りである。

■、引張り強度は、約２〜ｌＯ％低下する。

■、クリープ破断時間は、約１／１ｏ〜１／１００に短
縮される。

■、引張り衝撃強度は、約７０〜８０％低下する。

■、疲労強度（高い荷重を一定）は、約１／３〜１／２
低下する。

このようにケース１ａ（ｌｂ）のほぼ中央部にウェルド
ライン１０及び１０’が形成されると、その部分の機械
的強度が低下し、割れや変形の原因になる。

またウェルドラインｌＯ及び１０’が形成されると外観
上も好ましくなく、成形不良の対象となる。

本発明の目的は、前述した従来技術の欠点を解消し、成
形材料の歩留りがよく、ハイサイクルの射出成形装置を
堤供するにある。

［１ＩＩＩ！ｆｉを解決するための手段］前述の目的を
達成するため１本発明は、加熱マニーホールドと、その
加熱マニーホールドから複数に分岐されたホットチップ
と、それらホットチップに連結された固定金型と、その
固定金型に対して離接可能に設けられた移動金型とを備
えたホットランナ一方式の射出成形装置を対象とするも
のである。

そして前記ホットチップ先端に形成されているノズル孔
の樹脂射出方向のすぐ上流側に、先端の内径がノズル孔
の内径に一致した、例えば絞り角度が９０〜１５０度の
範囲のテーパ孔を設けたことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

次に本発明に実施例について図面ともに説明する。第１
図ならびに第２図は実施例に係る射出成形装置の要部平
面図ならびに要部断面図、第３図ならびに第４図はチッ
プ本体の全体の断面図ならびに先端部の拡大断面図、第
５図はそのチップ本体のさらに要部拡大断面、第６図は
比較例のチッブ本体の拡大断面図、第７図ならびに第８
図は上ケースならびに下ケースの成形時における金型内
での樹脂の流れの進行状態を模式的に示す説明図。

第９図はその射出成形装置の冷却系統を示す説明図であ
る。

第１図に示すようにこの実施例の射出成形装置は、ｌシ
ョットで上ケース１ａが２個、下ケース１ｂが２個成形
できる。４個取りの構成になっている。カートリッジケ
ース１の成形材料としては。

例えばＡＢＳ樹脂やスチロール樹脂などの硬質の合成樹
脂が用いられる。

直線状に延びて両端が×状に分岐された形状の加熱マニ
ーホルド２１が設けられており、それの内部には溶融槽
ｆｆＩ２２（第２図参照）が流通する流路２３が加熱マ
ニーホールド２１の外形にほぼ沿って設けられている。

そしてこの流路２３の中央部は、図示しない可塑化、混
線装置からの溶融樹脂２２を導入する導入口２４と連通
している。

この加熱マニーホールド２１のほぼ全域には第２図に示
すように励磁コイル２９が巻装され、加熱マニーホール
ド２１の各先端部付近には、それぞれホットチップ２５
が下側に向いて連結されている。

このホットチップ２５は、第２図に示すようにチップ本
体２６と、それの外周に設けられた外筒２７と、外筒２
７内に巻装された励磁コイル２８とから主に構成されて
いる。前記チップ本体２６には第３図に示すように、後
端側から先端側に向けてストレート孔の大径孔３０（孔
径５．５ｍｍ）、中径孔３１　（孔径４．５ｍｍ）　、
小径孔３２（孔径１．２ｍｍ）ならびにノズル孔３３（
孔径０．６８ｍｍ）が順次連通して形成されている。

また、前記大径孔３０と中径孔３１との間、中径孔３１
と小径孔３２との間、小径孔３２とノズル孔３３との間
にはそれぞれテーパ孔３４（絞り角θ１＝６０度）、３
５（絞り角ｅ　２＝６０度）、３６（絞り角θ３＝１２
０度　第５図参照）が設けられている。このような設計
により、溶融樹脂２２が大径孔３０から入りノズル孔３
３から出る間に、所定の射出速度と射出圧力とが得られ
るようになっている。

特に小径孔３２とノズル孔３３との間にあるテーパ孔３
Ｇは、非常に重要である。このことについて第５図なら
びに第６図を用いて説明する。第６図に示すように小径
孔３２とノズル孔３３どの間にテーパ孔３６がなくて、
直接に両孔３２．３３が連通している場合、小孔３２の
先端外周部の点線で囲まれた位置に樹脂の流れが悪い滞
留部３７が形成される。このように滞留部３７が形成さ
れるど、そこに入り込んだ衝面の変質、炭化が生じ、成
形体の品質に悪影響をおよぼす、また、第６図の形状で
はノズル孔３３の周囲にフラット・部３８が形成され、
その内面に樹脂の充填圧が垂直に作用するため、その影
響でフラット部３８が破損して、成形ができなくなるこ
とがある。

このような間Ｍｉを解決するため本発明では小径孔３２
とノズル孔３３との間にテーパ孔３６を設け、前述のよ
うな滞留部３７の形成を避け、溶融樹脂２２の流れをス
ムーズにするとともに、ノズル孔３３の周１７ＪＩを肉
厚にして補強している６本発明者らはこのテーパ孔３６
の絞り角度θ３の適正範囲について種々実験を行なった
結果、その範囲は９０〜１５０度、好ましくは１１０〜
１４０度（本実施例モは１２０度）の範囲であることが
分かった。絞り角度θ３が９０度未満であると、ゲート
切れが悪く、ゲート跡の長さが不安定であり。

ゲート跡を除去する作業が必要となる。一方、絞り角度
０３が１５０度を超えて広角になると、樹脂の滞留部が
形成され易くなるとともに、ノズル孔３３の周囲が肉薄
になり機械的強度が低下する。

このような理由から、絞り角度θ３は前述の範囲内に規
制する方が良い。

なお、第３図において３９は０リング、第４図において
４０は温度センサ（図示せず）を挿入するためのセンサ
孔である。

第乏図に示すように、加熱マニーホールド２１ならびに
外筒２７にそれぞれ励磁コイル２８．２９が巻装されて
いるともに、加熱マニーホールド２１ならびに外筒２７
が磁性材料から作られている。従ってこれらに通電する
ことにより、電磁誘導作用で加熱マユ−ホールド２１内
ならびにホットチップ２５内の樹脂の溶融状態が常に維
持できる。そして保圧、冷却工程毎にゲート部に相当す
るノズル孔３３内の樹脂のみが固化してシールドされ、
成形体を金型からイジェクトすることができ、次の射出
工程ではその樹脂が再溶融する仕組になっている。これ
らのことからノズル孔３３のストレート部は成形品１ｊ
ｔ（ゲート残り）の上から必要最小の寸法にすることが
好ましいとされ、実験では０〜０．１０までの範囲が適
当であることが確Ｌ２されている。なお、ノズル孔３３
内の固化した樹脂量は極めて少量であるから、次の射出
時にこの樹脂が再溶融しても成形体の品質上は何んら影
響することはない。

このホットランナ方式の射出成形では、ノズル孔３３か
らの鼻たれ、糸ひき、詰りなどが生じないようにするた
め、ホットチップ２５の温度５１！１が非常に大切であ
り、その点からも本発明のようにノズル孔３３の直前に
テーパ孔３６を設けることは重要なことである。

第７図ならびに第８図は、上ケースｌａならびに下ケー
ス１ｂの射出成形時における金型内での樹脂の流れの進
行状態を模式的に示す図である。

これらの図に示すように、溶融樹脂はグー１−跡９の位
置（ピンゲート位置）から射出されるがら、従来の流れ
方と異なり、ケース１ａ（ｌｂ）の前端面４１側から図
中の曲線で示すように後端面４２側に向けて一方向に流
れる。従って後端面４２が最終充填位置となり、従来の
ようにケース１ａ（ｌｂ）の中央部に１本だけウェルド
ラインが形成され、それも非常に目立たない。

また反りのない上ケースｌａ（下ケースｌｂ）を成形す
る点からは、金型の冷却系統も重要なファクタである。

第７図は、この冷却系統を説明するため図である。同図
に示すように上ケース１ａならびに下ケースｔｂの中央
部に相当する位置に、メイン冷却系統４３ａ、４３ｂが
設けられている。

さらに、加熱マニーホールド２１ならびにホットチップ
２５の熱が固定金型１９（第２図参照）に伝わって、金
型（固定金型１９．移動金型２０）の温度が上昇するた
め、金型の中央部、換言すれば加熱マニーホールド２１
やホットチップ２５の付近にサブ冷却系統４４が設けら
れている。

第１２図は、チップ本体２６の変形例を示す全体断面図
である。この例の場合、チップ本体２６の樹脂流通路が
、チップ本体２６の樹脂入口側（図面に向かって左端）
から先端のノズル孔３２に向けて連続的に徐々に小径に
なったテーパ孔４５で構成されている。なお、このテー
パ孔４５のノズル孔３２付近は若干アール（丸味）が付
けられている。

第１３図ならびに第１４図は、射出成形装置の変形例を
それぞれ示す図である。第１３図に示す変形例の場合、
直線状に延びた加熱マニーホルド２１の両端部が串刺状
に分岐され、各端部にポットチップ２５が垂設されて、
１ショット４個取りの構成になっている。

第１４図に示す変形例の場合、直線状に延びて両端がＲ
状に分岐された加熱マニーホルド２１を使用している。

前記実施例ではディスクカートリッジ用のカートリッジ
ケースの成形について説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、他の成形体を得る射出成形装置に
適用することが可能である。

〔発明の効果〕

本発明の実施例に係る射出成形装置と、第１０図に示す
従来の射出成形装置の性能比較を次の表に示す。

表 この図から明らかなように１本発明の射出成形装置は、
従来の装置に比較してハイサイクル化が可能で、材料の
歩留りならびに成形性が良好である。また、ホットチッ
プ内での樹脂の変質、炭化が生じないので、成形品質の
Ｉ上が図れるとともに、樹脂圧によってホットチップの
ノズル部が損傷したりすることがなく、耐用寿命が延長
する。

【図面の簡単な説明】

第１図ならびに第２図は本発明の実施例に係る射出成形
装置の要部平面図ならびに要部断面図。 第３図ならびに第４図はチップ本体の全体の断面図なら
びに先端部の拡大断面図、第５図はそのチップ本体のさ
らに要部拡大断面図、第６図は比較例のチップ本体の拡
大断面図、第７図ならびに第８図は上ケースならびに下
ケースの成形時における金型内での樹脂の流れ状態を模
式的に示す説明図、第９図は前記射出成形装置の冷却系
統を示す説明図である。 第１Ｏ図は従来用いられていた射出成形装置の一部断面
図、第１１図は従来の磁気ディスクカートリッジの一部
を分解した斜視図である。 第１２図は本発明の変形例に係るチップ本体の全体断面
図、第１３図ならびな第１４図は本発明の変形例に係る
射出成形装置の要部平面図である。 １・・・・・・カートリッジケース、１　ａ　−−上ケ
ース・１ｂ・・・・・・下ケース、９・・・・・ゲート
跡、２１・・目・・加熱マニーホールド、２２・・・・
・・溶融樹脂、２５・・・・・・ホットチップ、２６・
・・・・・チップ本体、２７・・・・・・外筒、２８，
２９・・・・・・励磁コイル、３０・・・・・・大径孔
、３１・・・・・・中径孔、３２・・・・・・小径孔、
３３・・・・・・ノズル孔、３４．３５．３６．４５・
・・・・・テーパ孔１．４３　ａ、　４３　ｂ−−−サ
ブ冷却系統、θ１，０２゜θ３・・・・・・絞り角度。 第５図 りρ ４ど 第６図 第７図 第８図 第９図 ａ 第１０図 １″″

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、加熱マニーホールドと、その加熱マニーホールドか
   ら複数に分岐されたホットチップと、それらホットチッ
   プに連結された固定金型と、その固定金型に対して離接
   可能に設けられた移動金型とを備えた射出成形装置にお
   いて、 前記ホットチップ先端に形成されているノズル孔の樹脂
   射出方向のすぐ上流側に、先端の内径がノズル孔の内径
   に一致したテーパ孔を設けたことを特徴とする射出成形
   装置。 ２、請求項１記載のテーパ孔の絞り角度が、９０〜１５
   ０度の範囲に規制されていることを特徴とする射出成形
   装置。 ３、請求項１記載のテーパ孔の絞り角度が、１１０〜１
   ４０度の範囲に規制されていることを特徴とする射出成
   形装置。 ４、請求項１記載のホットチップ内の樹脂流通路が、連
   続したテーパ孔で形成されていることを特徴とする射出
   成形装置。 ５、請求項１記載のホットチップ内の樹脂流通路が、樹
   脂入口側から先端のノズル孔に向けて内径が除々に小さ
   くなつた複数のストレート孔に分割されていることを特
   徴とする射出成形装置。 ６、請求項４記載のホットチップの前記ストレート孔と
   ストレート孔との間が、テーパ孔によつて連通されてい
   ることを特徴とする射出成形装置。 ７、請求項５記載のテーパ孔のうち、ノズル孔のすぐ上
   流側のテーパ孔の絞り角度が他のテーパ孔の絞り角度よ
   り大きいことを特徴とする射出成形装置。 ８、請求項１記載の加熱マニーホールドが磁性材料で構
   成され、加熱マニーホールドに励磁コイルが巻装されて
   、この励磁コイルに通電することによつて生じる電磁誘
   導加熱により、加熱マニーホールド内の樹脂の溶融状態
   を維持するように構成されていることを特徴とする射出
   成形装置。 ９、請求項１または請求項７記載のホットチップが磁性
   材料で構成され、ホットチップに励磁コイルが巻装され
   て、この励磁コイルに通電することにより、ホットチッ
   プ内の樹脂の溶融状態を維持するように構成されている
   ことを特徴とする射出成形装置。 １０、請求項１記載の加熱マニーホールドが一直線状に
   延び、その加熱マニーホールドの端部がＸ状に分岐され
   、各分岐先端部付近にそれぞれホットチップが連結され
   ていることを特徴とする射出成形装置。 １１、請求項１または請求項９記載のホットチップ付近
   の金型を冷却するサブ冷却系統が金型に設けられている
   ことを特徴とする射出成形装置。 １２、請求項１記載の成形装置によつて射出成形される
   成形体がデイスクカートリツジ用のカートリッジケース
   であることを特徴とする射出成形装置。 １３、請求項１または請求項１１記載の成形体の材料が
   ＡＢＳ樹脂またはスチロール樹脂であることを特徴とす
   る射出成形装置。 １４、請求項１１記載のカートリッジケースのゲート位
   置がケースの一側端側にのみ設けられ、そのゲート位置
   と反対側の他側端側が樹脂の最終充填位置になつている
   ことを特徴とする射出成形装置。