JPH0768596A - 薄板の成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光磁気ディスク用のシャッター部材をポリカ
ーボネートにより成形するとき、キャビティ内への樹脂
の充填を確実にする。分子配向による特定方向の強度低
下も防ぐ。 【構成】 キャビティ23の短辺に開口する主ゲート25に
加え、長辺に開口する副ゲート27を設ける。キャビティ
23は、厚さ 0.4mm、短辺の長さａが約26mm、長辺の長さ
ｂが約40mmである。主ゲート25の幅をｃ、副ゲート27の
幅をｄとすると、 0.3≦ｃ／ａ≦1.0 、 0.1≦ｄ／ｂ≦
0.5 、 1.0≦ｃ／ｄ≦7.0 とする。キャビティ23におけ
る主ゲート25のある短辺から副ゲート27の中心線27a ま
での距離ｅは、（１／４）×ｂ≦ｅ≦（３／４）×ｂと
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば光磁気ディスク
のカートリッジのシャッターなどに利用されるの薄板の
成形用金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、光磁気ディスクの一例を示して
いる。この光磁気ディスクは、カートリッジ１内に円盤
状の記録担体２を回転自在に収納したものである。そし
て、前記カートリッジ１には、記録再生装置の磁気ヘッ
ドや光ピックアップを記録担体２に対向させるための開
口窓３が形成されているとともに、この開口窓３を開閉
するシャッター４が摺動自在に組み付けられている。ま
た、このシャッター４は、断面ほぼコ字形状になってい
るのであるが、図４に示すように、ジャケット１の表側
に位置する第１のシャッター部材６と、ジャケット１の
裏側に位置する第２のシャッター部材７とからなってい
る。そして、両シャッター部材６，７は、第２のシャッ
ター部材７の端部に形成された孔部８に、第１のシャッ
ター部材６に形成された突部９を係合させることによ
り、組み合わせられている。

【０００３】各シャッター部材６，７は、それぞれポリ
カーボネートなどの一体成形品であるが、厚さが 0.4mm
と、非常に薄いものであり、強度および成形性が問題と
なる。これに対して、ポリカーボネートは流動性の悪い
熱可塑性樹脂である。一般に、樹脂の分子量が増すほ
ど、強度は上がるが、流動性は悪くなる。例えば、分子
量が 30000程度のポリカーボネートを使えれば、厚さが
0.4mm の薄板でも強度上問題は生じないが、成形は困難
である。そこで、シャッター部材６，７の成形に際して
は、強度と成形性とをいかに両立させるかが問題とな
る。

【０００４】ここで、シャッター部材６の従来の成形用
金型の一例を図６および図７に基づいて説明する。な
お、図４と同様、図７ではシャッター部材６の厚みを誇
張して表わしてある。図７において、11は固定型、12は
可動型で、これら固定型11および可動型12は、互いに図
示上下方向に移動して開閉し、型閉時に相互間にシャッ
ター部材６の形状のキャビティ13を形成するものであ
る。このキャビティ13の厚さ方向は、型開閉方向（図示
上下方向）に一致している。そして、固定型11にはサブ
スプルー14が形成されており、このサブスプルー14は、
型閉したときに固定型11および可動型12間に形成される
１つのファンゲート15を介してキャビティ13に通じるも
のである。ファンゲート15は、偏平な形状で、キャビテ
ィ13の短辺へ開口している。このキャビティ13の厚さt1
が 0.4mmであるのに対して、ファンゲート15の先端部の
厚さt2は0.45mmである。また、可動型12には、ほぼＬ字
形状で型開閉方向に対してアンダーカット形状をなす突
部９を形成するスライドコア16が摺動自在に設けられて
いる。さらに、可動型12には、サブスプルー14に臨むス
プルーロック部17が形成されているとともに、このスプ
ルーロック部17に臨ませて上下動する突き出しピン18が
設けられている。

【０００５】そして、成形時には、型閉状態で、固定型
11に接続された射出成形機から射出された溶融樹脂がサ
ブスプルー14を通って、ファンゲート15からキャビティ
13内に充填される。このキャビティ13内に充填された樹
脂が固化した後、型開となる。このとき、キャビティ13
内で固化した樹脂であるシャッター部材６とファンゲー
ト15およびサブスプルー14内で固化した樹脂とは、まず
固定型11から離れ、ついで、スライドコア16が突部９か
ら外れた後、突き出しピン18により突き出されて、可動
型12から離れる。シャッター部材６とファンゲート15部
分の樹脂とは、後加工で切断される。なお、図６は、成
形されたシャッター部材６、ファンゲート15およびサブ
スプルー14内で固化した樹脂の平面図であるが、金型に
おける対応する部分の符号をそのまま付してある。

【０００６】また、このような金型を用いた従来の成形
では、例えば分子量18300 のポリカーボネートを用い、
樹脂温度を 350℃、金型温度を 110℃に設定している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の金
型では、次のような問題があった。まず、キャビティ13
が非常に薄く、かつ、流動性の悪いポリカーボネートを
用いているにもかかわらず、１つのキャビティ13に対し
てゲート15が１つのみであるため、充填不良が生じやす
い。例えば、充填不良のために、突部９付近にひけが生
じたりするなどの不都合が生じる。そして、充填不良を
防ぐために、前述のように樹脂温度や金型温度を高めに
設定しなければならなくもなっている。しかし、ポリカ
ーボネートの成形で適切な温度は、本来 270〜 320℃く
らいであって、温度を高くするほど、樹脂自体がもろく
なる。逆に、温度を適当な範囲に抑えようとすれば、分
子量16800 程度のポリカーボネートを用いなければなら
ず、結局強度を高くできない。

【０００８】また、１つのゲート15から薄いキャビティ
13内に流入する樹脂は、図６に矢印で示すように、キャ
ビティ13の長手方向に沿ってほぼ一定方向に流れる。そ
のため、分子配向が概ねシャッター部材６の長手方向に
生じることになる。したがって、成形されたシャッター
部材６は、長手方向の強度が高くなるものの、短手方向
の強度が弱くなり、長手方向に沿って割れやすくなる。
分子量が18300 程度のポリカーボネートを用いた場合、
短手方向の強度の弱さはかなり問題になる。

【０００９】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、ある程度高分子量で流動性の悪い樹脂を
用いた場合でも、樹脂温度や金型温度をあまり高くする
ことなく、薄いキャビティ内に樹脂を確実に充填でき、
しかも、分子配向による特定方向の強度低下も防止でき
る薄板の成形用金型を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、前記
目的を達成するために、ほぼ矩形状の薄板の成形用金型
において、互いに開閉し型閉時に相互間に製品形状のキ
ャビティを形成する複数の型体を備えるとともに、キャ
ビティの辺へ開口する偏平な形状のゲートを有し、この
ゲートは、キャビティの短辺へ開口する主ゲートと、同
じキャビティの長辺へ開口する副ゲートとを設け、キャ
ビティの短辺の長さａとキャビティの長辺の長さｂと主
ゲートの幅ｃと副ゲートの幅ｄとについて、 0.3≦ｃ／ａ≦1.0 、 0.1≦ｄ／ｂ≦0.5 、 1.0≦ｃ／ｄ≦7.0 としたものである。

【００１１】さらに、請求項２の発明の薄板の成形用金
型は、キャビティにおける主ゲートのある短辺から副ゲ
ートの中心線までの距離ｅについて、 （１／４）×ｂ≦ｅ≦（３／４）×ｂ としたものである。

【００１２】

【作用】請求項１の発明の薄板の成形用金型では、成形
時、キャビティ内に、その短辺へ開口する主ゲートと長
辺へ開口する副ゲートとから溶融樹脂が流入する。この
ようにゲートを複数とすることにより、薄いキャビティ
内への樹脂の充填を確実にできるようになる。また、両
ゲートが互いに直交する方向性を有していることから、
キャビティ内での樹脂の流れに乱れが生じ、分子配向に
も乱れが生じる。これにより、分子配向による特定方向
の強度低下が防止される。樹脂の確実な充填のために
は、ゲートがある程度大きな幅を有していることが望ま
しく、キャビティの短辺の長さをａ、キャビティの長辺
の長さをｂ、主ゲートの幅をｃ、副ゲートの幅をｄとす
ると、 0.3≦ｃ／ａ、 0.1≦ｄ／ｂとすることが望まし
い。かつ、樹脂の確実で効率よい充填のためには、キャ
ビティの短辺へ開口している主ゲートから主に充填した
方がよく、ｄ／ｂ≦0.5 、 1.0≦ｃ／ｄとするのが適当
である。一方、分子配向に乱れを生じさせるためには、
副ゲートからもある程度の量の樹脂が流入するようにす
べきであり、ｃ／ｄ≦7.0 とするのが適当である。

【００１３】さらに、樹脂を確実に充填するとともに、
分子配向に乱れを生じさせるために適当な副ゲートの位
置については、請求項２の発明のように、キャビティに
おける主ゲートのある短辺から副ゲートの中心線までの
距離をｅとすると、（１／４）×ｂ≦ｅ≦（３／４）×
ｂとするのが適当である。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の薄板の成形用金型の一実施例
について、図１から図３を参照しながら説明する。本実
施例において成形される薄板は、先に説明した図４およ
び図５に示す光磁気ディスクの矩形状のシャッター部材
６である。図３において、21は固定型、22は可動型で、
それぞれ型体であるこれら固定型21および可動型22は、
互いに図示上下方向に移動して開閉し、型閉時に相互間
にシャッター部材６の形状のキャビティ23を形成するも
のである。このキャビティ23の厚さ方向は、型開閉方向
（図示上下方向）に一致している。そして、固定型21に
はサブスプルー24が形成されており、型閉された固定型
21および可動型22間には、図１および図２にも示すよう
に、前記サブスプルー24をキャビティ23へ連通させる主
ゲート25、サブランナー26および副ゲート27が形成され
るようになっている。両ゲート25，26は、ともに偏平な
形状のファンゲートで、キャビティ23の厚さt1が 0.4mm
であるのに対して、主ゲート25の先端部の厚さt2は0.45
mm、副ゲート27の先端部の厚さt3は 0.3mmである。ま
た、主ゲート25は、キャビティ23の短辺に隣接して位置
するサブスプルー24からキャビティ23の短辺へ開口する
ものである。一方、副ゲート27は、垂直に曲がってキャ
ビティ23の短辺から長辺へ回り込むサブランナー26から
キャビティ23の長辺へ開口するものである。

【００１５】そして、キャビティ23の短辺の長さａが2
5.8mm、長辺の長さｂが40.7mmであるのに対して、主ゲ
ート25の先端部の幅ｃは14mm、副ゲート27の先端部の幅
ｄは５mmとなっている。したがって、キャビティ23の短
辺の長さａと主ゲート25の幅ｃとの比ｃ／ａは約0.54、
キャビティ23の長辺の長さｂと副ゲート27の幅ｄとの比
ｄ／ｂは約0.12であり、また、両ゲート25，27の幅ｃ，
ｄの比ｃ／ｄは約2.8 である。さらに、キャビティ23に
おける主ゲート25のある短辺から副ゲート27の中心線27
a までの距離ｅは、20mmである。すなわち、副ゲート27
は、キャビティ23の長辺の中央に位置する。

【００１６】さらに、可動型12には、サブスプルー24お
よびサブランナー26にそれぞれ臨むスプルーロック部2
8，29が形成されているとともに、これらスプルーロッ
ク部28，29にそれぞれ臨ませて上下動する突き出しピン
30，31が設けられている。

【００１７】なお、図３は、副ゲート27を含むキャビテ
ィ23の短手方向に沿う断面図であるが、主ゲート25を含
むキャビティ23の長手方向に沿う断面は、図７と同様で
ある。また、図１および図２は、成形されたシャッター
部材６と、ゲート25，27、サブランナー26およびサブス
プルー24内で固化した樹脂を示しているが、金型におけ
る対応する部分の符号をそのまま付してある。さらに、
図３では、シャッター部材６の厚みを誇張して表わして
ある。

【００１８】つぎに、前記の構成について、その作用を
説明する。成形時には、型閉状態で、固定型21に接続さ
れた射出成形機から射出された溶融樹脂がサブスプルー
24およびサブランナー26を通って、ゲート25，27からキ
ャビティ23内に 0.1秒程で充填される。このキャビティ
23内に充填された樹脂が固化した後、型開となる。この
とき、キャビティ23内で固化した樹脂であるシャッター
部材６とゲート25，27、サブランナー26およびサブスプ
ルー24内で固化した樹脂とは、まず固定型21から離れ、
ついで、突き出しピン30，31により突き出されて、可動
型22から離れる。シャッター部材６とゲート25，27部分
の樹脂とは、後加工で切断される。

【００１９】ここで、用いた熱可塑性樹脂は、分子量18
300 のポリカーボネートである。また、樹脂温度を 310
℃、金型温度を 105℃に設定した。

【００２０】前記実施例の構成によれば、１つのキャビ
ティ23内にその短辺へ開口した主ゲート25および長辺へ
開口した副ゲート27から樹脂を流入させるので、ある程
度分子量の大きい流動性の悪いポリカーボネートを用い
た場合でも、薄いキャビティ23内に樹脂を確実にかつ効
率よく充填できる。したがって、前述のように樹脂温度
および金型温度をそれぞれ 310℃、 105℃と比較的低く
抑えられ、過熱による樹脂に対する悪影響もなくせる。
そして、突部９付近にも十分に樹脂がまわり、ここにひ
けが生じたりしない。また、１つのキャビティ23への両
ゲート25，27が互いに直交する方向性を有しているの
で、キャビティ23内での樹脂の流れに乱れが生じ、分子
配向にも乱れが生じる。これにより、成形されたシャッ
ター部材６における分子配向による特定方向の強度低下
が防止される。すなわち、シャッター部材６が特定の方
向に割れやすくなるようなことがない。

【００２１】そして、これらの樹脂の確実で効率よい充
填と、分子配向による特定方向の強度低下の防止との効
果は、キャビティ23の短辺の長さａ、長辺の長さｂ、主
ゲート25の幅ｃ、副ゲート27の幅ｄ、それにキャビティ
23における主ゲート25のある短辺から副ゲート27の中心
線27a までの距離ｅについて、前記の関係を設定するこ
とにより、確実に得られる。

【００２２】ここで、これらの寸法ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ
の関係について、補足説明する。樹脂の確実な充填のた
めには、ゲート25，27がある程度大きな幅を有している
ことが望ましく、 0.3≦ｃ／ａ、 0.1≦ｄ／ｂとするこ
とが望ましい。かつ、樹脂の確実で効率よい充填のため
には、キャビティ23の短辺へ開口している主ゲート25か
ら主に充填した方がよく、ｄ／ｂ≦0.5 、 1.0≦ｃ／ｄ
とするのが適当である。一方、分子配向に乱れを生じさ
せるためには、副ゲート27からもある程度の量の樹脂が
流入するようにすべきであり、ｃ／ｄ≦7.0 とするのが
適当である。さらに、樹脂を確実に充填するとともに、
分子配向に乱れを生じさせるために適当な副ゲート27の
位置については、（１／４）×ｂ≦ｅ≦（３／４）×ｂ
とするのが適当である。前記実施例のようにｅ＝ｂ／２
とするのが最もよいが、例えばスライドコアなどのため
にゲート位置が制約を受けるような場合には、前記の範
囲内で位置をずらせる。

【００２３】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、
前記実施例では、ゲート25，27をキャビティ23の辺と垂
直（90°）に設けているが、ゲート25，27の位置によっ
ては、80°あるいは30°などの適当な角度で傾斜させて
もよい。例えば、副ゲート27をキャビティ23の長辺の中
央より一方にずらした場合、他方側へ向けて副ゲート27
を傾けるとよい。また、前記実施例では、用いる樹脂が
ポリカーボネートであったが、本発明は、ポリカーボネ
ート以外の樹脂の場合にも適用できる。さらに、本発明
は、光磁気ディスク用のシャッター部材以外の薄板の成
形にも適用できる。

【００２４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、ほぼ矩形状の
薄板の成形用金型において、キャビティの短辺へ開口す
る主ゲートと、同じキャビティの長辺へ開口する副ゲー
トとを設け、キャビティの短辺の長さａとキャビティの
長辺の長さｂと主ゲートの幅ｃと副ゲートの幅ｄとにつ
いて、 0.3≦ｃ／ａ≦1.0 、 0.1≦ｄ／ｂ≦0.5 、 1.0
≦ｃ／ｄ≦7.0 としたので、ある程度高分子量で流動性
の悪い樹脂を用いた場合でも、樹脂温度や金型温度をあ
まり高くすることなく、薄いキャビティ内に樹脂を確実
にかつ効率よく充填でき、しかも、分子配向による特定
方向の強度低下も防止できる。

【００２５】さらに、請求項２の発明によれば、キャビ
ティにおける主ゲートのある短辺から副ゲートの中心線
までの距離ｅについて、（１／４）×ｂ≦ｅ≦（３／
４）×ｂとしたので、樹脂の確実で効率よい充填と、分
子配向による特定方向の強度低下の防止との効果をより
いっそう高められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の薄板の成形用金型の一実施例を示す成
形された樹脂の平面図である。

【図２】同上斜視図である。

【図３】同上金型の断面図である。

【図４】薄板であるシャッター部材の断面図である。

【図５】このシャッター部材を組み込んだ光磁気ディス
クの斜視図である。

【図６】従来の薄板の成形用金型の一例を示す成形され
た樹脂の平面図である。

【図７】同上断面図である。

【符号の説明】

６ 第１のシャッター部材（薄板） 21 固定型（型体） 22 可動型（型体） 23 キャビティ 25 主ゲート 27 副ゲート 27a 副ゲートの中心線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ほぼ矩形状の薄板の成形用金型におい
   て、互いに開閉し型閉時に相互間に製品形状のキャビテ
   ィを形成する複数の型体を備えるとともに、キャビティ
   の辺へ開口する偏平な形状のゲートを有し、このゲート
   は、キャビティの短辺へ開口する主ゲートと、同じキャ
   ビティの長辺へ開口する副ゲートとを設け、キャビティ
   の短辺の長さａとキャビティの長辺の長さｂと主ゲート
   の幅ｃと副ゲートの幅ｄとについて、 0.3≦ｃ／ａ≦1.0 、 0.1≦ｄ／ｂ≦0.5 、 1.0≦ｃ／ｄ≦7.0 としたことを特徴とする薄板の成形用金型。
2. 【請求項２】 キャビティにおける主ゲートのある短辺
   から副ゲートの中心線までの距離ｅについて、 （１／４）×ｂ≦ｅ≦（３／４）×ｂ としたことを特徴とする請求項１記載の薄板の成形用金
   型。