JPWO2007000930A1 - 射出圧縮成形用金型 - Google Patents

Abstract

射出圧縮成形品を成形した後、成形空間部３０内での射出圧縮成形品の位置を保持できる射出圧縮成形用金型を提供する。充填された成形樹脂３１を成形空間部３０の容積を減少させて圧縮する圧縮ブロック１２および圧縮ブロック１２の周囲に位置する外周プレート１１を第２金型２に備える。外周プレート１１と射出圧縮成形品を第２金型２から突き出すためのエジェクターピン２４との相対的位置関係を変化させずに、圧縮ブロック１２と外周プレート１１との相対的位置関係を変更可能に構成してある。

Description

本発明は、射出圧縮成形用金型において、特に、後処理加工が不要であるとともに光学特性に優れた射出圧縮成形同時加飾品を製造するための射出圧縮成形同時加飾用金型に関する。

従来、樹脂成形品の表面を装飾する方法として、転写材やＩＭＤ（登録商標；日本写真印刷株式会社）箔などの加飾シートを利用した射出成形同時加飾法がある。近年、射出成形同時加飾法の利用範囲は大きく広がっている。この射出成形同時加飾法は、携帯電話窓部パネルのように、成形品面の広い範囲で透明部分が備わった製品にも採用されている。この場合、透明部分を通して内部の液晶パネルを表示するため高い光学特性を備える必要がある。

しかも、近年の成形品の薄肉化（例えば、１ｍｍ以下）の要請に伴い、これまでの通常の射出成形同時加飾法での対応が困難になりつつある。このため、射出成形同時加飾法と射出圧縮成形法とを組み合わせた工法の確立が求められるようになってきている。なお、射出圧縮成形法は、通常の射出成形法と比べて転写性の向上、ウエルドラインの低減、ひけの低減、変形の低減、光学特性の向上が望める。したがって、これまで精密部品の成形、光学レンズ、ＣＤ、ＤＶＤ作製等に利用されている。

携帯電話窓部パネル等の薄肉成形品を得るための射出成形同時加飾法に関する技術として、特許文献１に記載の金型がある。また、射出圧縮成形法に関する技術として、特許文献２に記載の金型がある。
特開２００４−３１４６１１号公報 特開平１１−１７９７６９号公報

上記特許文献１に記載の金型においては、第１金型と第２金型とによって形成される成形空間部が、製品成形空間部と樹脂注入用成形空間部と樹脂排出用成形空間部とを備えている。そのために、製品成形空間部のほかに樹脂排出用成形空間部にも樹脂が成形される。したがって、目的とする成形品を得るには、製品の外周に成形される不要部分を後工程でカットしなければならない。
上記特許文献２に記載の金型においては、成形樹脂注入用のゲート部がサイドゲート方式を採用している。したがって、目的とする成形品を得るには、サイドゲート跡を製品から切り離さなければならない。
以上の如く、上記特許文献１および上記特許文献２に記載の金型においては、製造コストの点で不利になるという問題があった。

そこで、本発明者は、上記特許文献２に記載の金型における課題がサイドゲート方式に起因している点に着目し、他のゲート方式、例えばピンゲート方式やホットランナーのバルブゲート方式への変更を検討してみたが、下記の問題点があることが分かった。

一般にピンゲート方式やホットランナーのバルブゲート方式の金型においては、型開き後の製品突き出しの際、製品面をエジェクターピンが突き出す形を取る。これらの方式を、通常の金型と同様に射出圧縮成形用金型に適用した場合には、射出圧縮成形品の成形後、圧縮ブロックを後退させることにより成形空間部内の容積が増加した状態となる。このとき、射出圧縮成形品が圧縮ブロックの後退に伴って動き、その結果、射出圧縮成形品の外周に無理な力がかかり、射出圧縮成形品の表面にキズが付いたり、射出圧縮成形品が変形する危険があった。

上述の問題点について、図１７に示すように、射出圧縮成形用金型を射出圧縮成形同時加飾用金型として用いた場合を例に挙げて説明する。
第１金型１と第２金型２との間に加飾シート３を配置させ、ゲート部４１から加飾シート３と第２金型２との間に成形樹脂３１を充填する。第２金型２には、成形空間部３０の容積を減少させて充填された成形樹脂３１を圧縮する圧縮ブロック１２、圧縮ブロック１２の周囲に位置する外周プレート１１、および、射出圧縮成形同時加飾品を第２金型２から突き出すためのエジェクターピン２４を備えている。エジェクターピン２４は、第２金型２の内部の作動空間部６０に前後動可能に配置されたエジェクタープレート２１に固定的に支持されている。そして、エジェクターピン２４は、圧縮ブロック１２と外周プレート１１との相対的位置関係が変化するときに、圧縮ブロック１２と一体的に移動するように設けてある。
前記圧縮ブロック１２にて成形樹脂３１を圧縮して射出圧縮成形同時加飾品を成形した後、圧縮ブロック１２を後退させて圧縮ブロック１２と外周プレート１１との相対的位置関係を変化させる。このとき、エジェクターピン２４が圧縮ブロック１２と一体的に移動し、エジェクターピン２４が射出圧縮成形同時加飾品から離れる。したがって、成形空間部３０内において、射出圧縮成形同時加飾品が移動可能となって位置が不安定になる。

本発明の目的は、射出圧縮成形品を成形した後、成形空間部内での射出圧縮成形品の位置を保持できる射出圧縮成形用金型を提供することにある。

本発明者は、前記問題点に鑑みてさらに研究を行い、製品外周が外周プレートで型閉じされた状態で圧縮ブロックを成形空間部内の容積が減少するように前進させて圧縮成形を行う方法の利用を検討し、本発明を得るに至った。
すなわち、本発明は、前記目的を達成するため、以下のように構成している。

本発明の第１態様によれば、互いに対向配置された第１金型と第２金型とによって形成される成形空間部に前記第２金型に設けた成形樹脂注入用のゲート部から溶融した成形樹脂を充填した後、前記成形空間部の容積を減少させて充填された前記成形樹脂を圧縮し、前記成形樹脂を固化させて射出圧縮成形品を得るための射出圧縮成形用金型において、充填された前記成形樹脂を前記成形空間部の容積を減少させて圧縮する圧縮ブロックおよび前記圧縮ブロックの周囲に位置する外周プレートを前記第１金型または前記第２金型に備え、前記外周プレートと前記射出圧縮成形品を前記第１金型または前記第２金型から突き出すためのエジェクターピンとの相対的位置関係を変化させずに、前記圧縮ブロックと前記外周プレートとの相対的位置関係を変更可能に構成してある。

本発明の第２態様によれば、前記エジェクターピンが、前記成形樹脂の充填時にその一部が前記成形空間内に突出するように配置してある。

本発明の第３態様によれば、前記圧縮ブロック、前記外周プレートおよび前記エジェクターピンが、前記第２金型に備えてあり、前記エジェクターピンが前記圧縮ブロックを貫通する状態で設けてある。

本発明の第４態様によれば、前記第２金型の内部には作動空間部を有し、前記作動空間部の一部を構成する前側隔壁にはエジェクターピン挿通孔およびエジェクタープレート固定ピン挿通孔を有し、前記前側隔壁の外側に前記圧縮ブロックが固定的に支持され、前記圧縮ブロックには前記前側隔壁の前記エジェクターピン挿通孔と連通するエジェクターピン挿通孔を有し、前記圧縮ブロックの周囲にはこれと摺動可能であるとともに前記前側隔壁と隔接可能な前記外周プレートが配置され、前記作動空間部にはエジェクタープレートが前後動可能に配置され、前記エジェクタープレートに固定的に支持された前記エジェクターピンが前記前側隔壁のエジェクターピン挿通孔および前記圧縮ブロックのエジェクターピン挿通孔に貫通されており、後部に抜け防止頭部を有するエジェクタープレート固定ピンが前記エジェクタープレート固定ピン挿通孔に挿通されるとともに前端は前記外周プレートに固定的に支持されており、前記エジェクタープレートと前記前側隔壁の間には前記エジェクタープレート固定ピンに巻装されているスプリングを有する。

本発明の第５態様によれば、前記第２金型が前記圧縮ブロックを貫通する穴部形成入れ子をさらに備え、前記外周プレートと前記エジェクターピンと前記穴部形成入れ子との相対的位置関係を変化させずに、前記圧縮ブロックと前記外周プレートとの相対的位置関係を変更可能に構成してある。

本発明の第６態様によれば、前記第１金型が、前記第１金型と前記第２金型との間に配置される加飾シートを吸引する吸引手段を備えてある。

本発明の第７態様によれば、互いに対向配置された前記第１金型と前記第２金型との間に加飾シートを配置した状態で前記第１金型と前記第２金型とを前記加飾シートの厚みに相当する間隔を隔てて型閉じするように構成してある。

本発明の前記第１態様によれば、特に、成形樹脂の圧縮後圧縮ブロックが後退するときに、外周プレートとエジェクターピンとの相対的位置関係を変化させずに、圧縮ブロックと外周プレートとの相対的位置関係を変更できる。したがって、圧縮ブロックが後退して成形空間部の容積が増加しても、射出圧縮成形品はエジェクターピンに保持された状態を保つことができる。その結果、成形空間部内で射出圧縮成形品が動くことなく所望の姿勢を保つことができる。
なお、第１金型と第２金型との間に加飾シートを配置したときにおいて前記ゲート部が前記圧縮ブロックに備わる場合、射出圧縮成形品の肉厚が１ｍｍ程度に薄い場合でも、成形樹脂注入時においてはゲート部と転写フィルムとの距離は１．５ｍｍ程度に離れているため、インキ流れによる不良品発生の恐れは少なくなる。

本発明の前記第２態様によれば、成形樹脂の充填時には、エジェクターピンの一部を成形空間内に突出するように配置してある。そして、成形樹脂の圧縮時には、外周プレートとエジェクターピンとの相対的位置関係を変化させずに、圧縮ブロックを外周プレートに対して押し込むことができる。したがって、エジェクターピンの一部を埋入させた状態で射出圧縮成形品を成形できる。その後、圧縮ブロックが後退するときに、外周プレートとエジェクターピンとの相対的位置関係を変化させずに、圧縮ブロックのみが外周プレートに対して移動する。したがって、射出圧縮成形品にエジェクターピンの一部が埋入された状態となり、エジェクターピンによって確実に保持される。

本発明の前記第３態様によれば、圧縮ブロックが圧縮する側およびエジェクターピンが突き出す側は、射出圧縮成形品の第２金型に面する側となる。したがって、第１金型に面する側を傷つけることなく射出圧縮成形品を成形できる。また、加飾シートを用いて射出圧縮成形同時加飾品を成形する場合には、充填する成形樹脂よりも第１金型側に加飾シートを配置することにより、加飾シートを傷つけることなく射出圧縮成形同時加飾品を成形できる。

本発明の前記第４態様によれば、エジェクタープレートにエジェクターピンが固定的に支持され、後部に抜け防止頭部を有するエジェクタープレート固定ピンがエジェクタープレート固定ピン挿通孔に挿通されるとともに前端は外周プレートに固定的に支持されている。したがって、外周プレートとエジェクターピンとの相対的位置関係を変化させずに、圧縮ブロックと外周プレートとの相対的位置関係を変更できる。その結果、圧縮ブロックが後退して成形空間部の容積が増加しても、射出圧縮成形品はエジェクターピンに保持された状態を保ち、成形空間部内で射出圧縮成形品が動くことなく所望の姿勢を保つことができる。

本発明の前記第５態様によれば、第２金型が圧縮ブロックを貫通する穴部形成入れ子をさらに備えることにより、穴部を有する射出圧縮成形品を得ることができる。成形樹脂の充填時には、穴部形成入れ子の一部を成形空間内に突出するように配置することになる。そして、成形樹脂の圧縮時には、外周プレートと穴部形成入れ子との相対的位置関係を変化させずに、圧縮ブロックと外周プレートとの相対的位置関係を変更できる。したがって、穴部形成入れ子の一部を埋入させた状態で射出圧縮成形品を成形できる。その後、圧縮ブロックが後退するときに、外周プレートと穴部形成入れ子との相対的位置関係を変化させずに、圧縮ブロックのみが外周プレートに対して移動する。したがって、エジェクターピンに加えて、穴部形成入れ子によっても射出圧縮成形品を保持できる。その結果、成形空間部内で射出圧縮成形品の固定を安定して行うことができる。

本発明の前記第６態様によれば、吸引手段が加飾シートを吸引することにより、加飾シートを第１金型に沿わせた状態で保持することができる。したがって、成形樹脂の充填時に、加飾シートの変形を抑制することができ、良好な射出圧縮成形同時加飾品を成形できる。

本発明の前記第７態様によれば、成形樹脂の充填時および成形樹脂の圧縮時に第１金型と第２金型との間に加飾シートの厚みに相当する間隔を設けることができる。したがって、成形樹脂の充填時および成形樹脂の圧縮時に、第１金型と第２金型との間の間隙を通してガス抜きを行うことができ、良好な射出圧縮成形同時加飾品を成形できる。

以下、本発明にかかる射出圧縮形成用金型の実施形態を説明する。

〔第１実施形態〕
まず、第１実施形態の射出圧縮形成用金型について、図面に基づいて説明する。
図１は、金型が開いた状態を示す模式断面図である。
同図において、第１金型１は、従来と同様に方形状等に形成されるもので、第２金型２と対向する面内には、射出圧縮成形品の表面を形成するための形状が彫りこまれている。

一方、第２金型２は、第１金型１に対応した幅及び高さの方形状等に形成されている。そして、第２金型２は、第１金型１と対向する面に射出圧縮成形品の裏面を形成するための形状が彫りこまれている圧縮ブロック１２が装着される。その圧縮ブロック１２の周囲には、射出圧縮成形品の外周形状を構成するための外周プレート１１が設けられている。その外周プレート１１は、第２金型２と同様に、第１金型１に対応した幅及び高さの方形状等に形成されている。なお本図においては、圧縮ブロック１２は射出圧縮成形品の裏面全体を形成している。圧縮ブロック１２は射出圧縮成形品の裏面を部分的に形成し、外周プレート１１によって残りの部分を形成してもよい。

第２金型２の構造をより詳細に説明する。第２金型本体１４の内部には作動空間部６０を有する。作動空間部６０の一部を構成する前側隔壁６１にはエジェクターピン挿通孔６２およびエジェクタープレート固定ピン挿通孔６３を有する。前側隔壁６１の外側に圧縮ブロック１２が固定的に支持されている。圧縮ブロック１２には前側隔壁６１のエジェクターピン挿通孔６２と連通するエジェクターピン挿通孔６４を有する。圧縮ブロック１２の周囲にはこれと摺動可能であるとともに前側隔壁６１と隔接可能な外周プレート１１が配置されている。作動空間部６０にはエジェクタープレート２１が前後動可能に配置されている。エジェクタープレート２１に固定的に支持されたエジェクターピン２４が前側隔壁６１のエジェクターピン挿通孔６２および圧縮ブロック１２のエジェクターピン挿通孔６４に貫通されている。後部に抜け防止頭部６５を有するエジェクタープレート固定ピン２２がエジェクタープレート固定ピン挿通孔６３に挿通されるとともに前端は外周プレート１１に固定的に支持されている。エジェクタープレート２１と前側隔壁６１との間にはエジェクタープレート固定ピン２２に巻装されているスプリング２３を有する。外周プレート１１と第２金型本体１４とは弾性体１３によって一定の距離、例えば約０．５ｍｍ離れた状態となっている。

図２は、金型が閉じた直後の状態を示す模式断面図である。
同図において、第１金型１と外周プレート１１と圧縮ブロック１２とによって、成形空間部３０が形成される。すなわち、成形空間部３０が第１金型１と第２金型２とによって形成される。成形空間部３０内には、射出圧縮成形品を第２金型２から突き出すためのエジェクターピン２４と射出圧縮成形品に穴部を形成するための穴部形成入れ子２５を配置してある。すなわち、エジェクターピン２４および穴部形成入れ子２５がその一部を成形空間部３０内に突出するように配置してある。圧縮ブロック１２と外周プレート１１との相対的位置関係が変化するときに、外周プレート１１とエジェクターピン２４と穴部形成入れ子２５とが連動することにより三者の相対的位置関係が変化しないように構成されている。すなわち、外周プレート１１とエジェクターピン２４と穴部形成入れ子２５との相対的位置関係を変化させずに、圧縮ブロック１２と外周プレート１１との相対的位置関係を変更可能に構成してある。なお、穴部形成入れ子２５の天面は第１金型１と接する状態となっている。

図３は、金型に成形樹脂が注入された様子を示す模式断面図である。
同図において、圧縮ブロック１２に備わるゲート部４１から成形樹脂３１が成形空間部３０内に注入されている。ここで、ゲート部４１はホットランナー４２のバルブゲート（図示せず）によって構成されている。成形樹脂３１の注入後、バルブゲートは閉じられる。

ゲート部４１はコールドランナーのピンゲートであってもよい。ホットランナー４２のバルブゲートの場合には圧縮時に樹脂がゲートを逆流することがない。したがって、より高い圧縮成形の効果を得ることができ、好適である。

成形樹脂３１としては、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、アクリル樹脂等の汎用樹脂が示される。また、これに限らず、ポリフェニレンオキシド・ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂等の汎用エンジニアリング樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリフェニレンオキシド系樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリイミド樹脂、液晶ポリエステル樹脂、ポリアリル系耐熱樹脂等のスーパーエンジニアリング樹脂を使用することもできる。

図４は、成形樹脂が注入された後に成形樹脂が圧縮された様子を示す模式断面図である。
同図において、これまで外周プレート１１と第２金型本体１４とは弾性体１３の伸長力によって離れていた状態であった。この伸長力より大きな型閉め力がかかることにより弾性体１３が縮み、外周プレート１１と第２金型本体１４とが接する状態となっている。そのため、外周プレート１１と圧縮ブロック１２との相対的位置関係が変化し、成形空間部３０内に充填された成形樹脂３１が圧縮ブロック１２によって圧縮される。

ここで、圧縮ブロック１２によって圧縮される量は、外周プレート１１と第２金型本体１４とが離れていた距離である。この距離の微調整は、例えば、図示しない薄型のスペーサー・シム等を利用できる。

一方、外周プレート１１と、圧縮ブロック１２を貫通してエジェクタープレート２１に固定されているエジェクターピン２４と穴部形成入れ子２５との相対的位置関係は変化しない。これは、外周プレート１１と第２金型本体１４との距離が小さくなっても、スプリング２３の伸長力およびエジェクタープレート固定ピン２２により、外周プレート１１とエジェクタープレート２１との相対的位置関係が保たれるからである。
すなわち、成形空間部３０内の容積は圧縮ブロック１２の作動によって減少するが、エジェクターピン２４および穴部形成入れ子２５は動かない状態だといえる。したがって、成形樹脂３１とエジェクターピン２４との相対的位置関係が実質的に変化せず、射出圧縮成形品に対してエジェクターピン２４の移動により無理な力がかかるのを抑制でき、良好な射出圧縮成形品を得ることができる。

図５は、成形樹脂が圧縮された後に圧縮ブロックが後退した状態を示す模式断面図である。
同図において、成形機（図示せず）の型開き動作がなされると、外周プレート１１と第２金型本体１４とが接する状態から、弾性体１３の伸長力によって再度外周プレート１１と第２金型本体１４とが離れた状態となる。

ここで、外周プレート１１と第２金型本体１４とが再度離れた状態となるために、弾性体１３の伸長力Ｔ１とスプリング２３の伸長力Ｔ２との関係は、Ｔ１＞Ｔ２の関係を満たすように設定されていることが必要である。

外周プレート１１と第２金型本体１４とが離れた状態となるのに伴って外周プレート１１と圧縮ブロック１２との相対的位置関係が変化する。このとき、スプリング２３の伸長力およびエジェクタープレート固定ピン２２により、外周プレート１１とエジェクタープレート２１との相対的位置関係は変化しない。したがって、外周プレート１１とエジェクターピン２４と穴部形成入れ子２５との相対的位置関係も変化しない。

圧縮ブロック１２が後退することにより成形空間部３０の容積は増加する。このとき、射出圧縮成形品はエジェクターピン２４および穴部形成入れ子２５によって成形空間部３０内での位置が固定されている。

エジェクターピン２４と圧縮ブロック１２との相対移動についてさらに説明する。
成形樹脂３１の充填時には、図３に示すように、エジェクターピン２４および穴部形成入れ子２５がその一部を成形空間部３０内に突出するように配置してある。圧縮ブロック１２が前進するときには、図４に示すように、外周プレート１１とエジェクターピン２４と穴部形成入れ子２５との相対的位置関係を変化させずに、圧縮ブロック１２と外周プレート１１との相対的位置関係を変更できる。したがって、エジェクターピン２４および穴部形成入れ子２５の一部を埋入させた状態で射出圧縮成形品を成形できる。圧縮ブロック１２が後退するときには、図５に示すように、外周プレート１１とエジェクターピン２４と穴部形成入れ子２５との相対的位置関係を変化させずに、圧縮ブロック１２と外周プレート１１との相対的位置関係を変更できる。したがって、圧縮ブロック１２が後退したときにエジェクターピン２４と穴部形成入れ子２５とにより、成形空間部３０内での射出圧縮成形品の位置を的確に固定できる。また、エジェクターピン２４は上下方向に間隔を隔てて設けてある。したがって、射出圧縮成形品の姿勢を安定させて保持することができる。

図６は、圧縮ブロックが後退した後に金型が開いた状態を示す模式断面図である。
同図において、射出圧縮成形品がエジェクターピン２４および穴部形成入れ子２５に保持されている様子を示している。

図７は、金型が開いた後に射出圧縮成形品がエジェクターピン２４によって突き出された状態を示す模式断面図である。
同図において、エジェクタープレート２１はエジェクタープレート作動機構（図示せず）によって第１金型１に接近する方向に移動している。エジェクタープレート作動機構は、例えばエアーシリンダーでの作動や、第１金型１と連結するエジェクターロッドによる作動といった方法を選択できる。
このとき、スプリング２３は収縮しているが、第２金型本体１４に対してエジェクタープレート固定ピン２２および外周プレート１１の位置は保たれたままとなっている。

エジェクタープレート２１の動きに伴い、射出圧縮成形品がエジェクターピン２４および穴部形成入れ子２５に突き出される。その後、製品取り出しロボットの吸引による吸い付きの方法のほか、挟んで捕まえる方法などの既存手段により、射出圧縮成形品を得ることができる。

〔第２実施形態〕
この第２実施形態は、本発明にかかる射出圧縮成形用金型を射出圧縮成形同時加飾用金型として用いている。以下、図面に基づいて第２実施形態の射出圧縮成形同時加飾用金型について説明する。上記第１実施形態と同様の構成については説明を省略する。

図８は、金型が開いた状態を示す模式断面図である。
同図において、互いに対向配置された第１金型１と第２金型２との間には加飾シート３が配置される。この加飾シート３は、基体シート５１と加飾層５０等から形成される。加飾層５０は絵柄層５２、接着層５３等からなり（図１５参照）、加飾層５０のみを成形樹脂３１に転写したい場合に用いられる。

図９は、金型が閉じた直後の状態を示す模式断面図である。
同図において、第１金型１と第１金型１に配置された加飾シート３と第２金型２とによって、成形空間部３０が形成される。成形空間部３０内には、エジェクターピン２４および穴部形成入れ子２５の一部を突出するように配置してある。

図１０は、金型に成形樹脂が注入された様子を示す模式断面図である。
同図において、加飾シート３と外周プレート１１と圧縮ブロック１２とにより囲まれた成形空間部３０にゲート部４１から成形樹脂３１を充填する。第１金型１と第２金型２とを加飾シート３の厚みに相当する間隔Ｐを隔てて型閉じするように構成してある。したがって、間隙Ｐを通して成形樹脂３１の充填時のガス抜きを行うことができる。

図１１は、成形樹脂が注入された後に成形樹脂が圧縮された様子を示す模式断面図である。
同図において、成形空間部３０内の容積は圧縮ブロック１２の作動によって減少する。このとき、エジェクターピン２４および穴部形成入れ子２５は動かず、その一部を成形空間３０内に突出する状態を維持する。また、第１金型１と第２金型２との間隙Ｐを通して成形樹脂３１の圧縮時のガス抜きを行うことができる。

図１２は、成形樹脂が圧縮された後に圧縮ブロックが後退した状態を示す模式断面図である。
同図において、圧縮ブロック１２が後退することにより成形空間部３０の容積は増加する。このとき、エジェクターピン２４および穴部形成入れ子２５は動かず、その一部を成形空間３０内に突出する状態を維持する。したがって、成形された射出圧縮成形同時加飾品はエジェクターピン２４および穴部形成入れ子２５によって成形空間部３０内での位置が固定される。

図１３は、圧縮ブロックが後退した後に金型が開いた状態を示す模式断面図である。
同図において、加飾シート３の加飾層５０が基体シート５１から剥離して成形樹脂３１に転写された状態で、射出圧縮成形同時加飾品がエジェクターピン２４および穴部形成入れ子２５に保持されている様子を示している。

図１４は、金型が開いた後に射出圧縮成形同時加飾品がエジェクターピン２４によって突き出された状態を示す模式断面図である。
同図において、エジェクタープレート２１はエジェクタープレート作動機構（図示せず）によって第１金型１に接近する方向に移動している。エジェクタープレート２１の動きに伴い、射出圧縮成形同時加飾品がエジェクターピン２４および穴部形成入れ子２５によって突き出される。

図１５は、第２実施形態の金型に用いられる加飾シート３としての転写フィルムの構造を示す模式断面図である。

基材シート５１の材質としては、耐熱性に優れたＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を使用することが好ましい。ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、オレフィン樹脂、ウレタン樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、塩化ビニル樹脂等から選択される単層フィルムを使用することができる。または上記の中から選択された２種以上の樹脂による積層フィルムまたは共重合フィルムを使用することができる。
基材シート５１の厚さは５〜５００μｍのものを使用することができる。ハンドリング性の良さを考慮すると２５〜７５μｍのものを使用することが好ましい。成形安定性の良さを考慮すると３８〜５０μｍものを使用することが好ましい。

剥離層５４は、絵柄を転写した後、基体シート５１が剥離されたときに最も外側に位置する面となり絵柄の保護層として機能する。
この剥離層５４の材質としてはアクリル系樹脂、硝化綿系樹脂、ポリウレタン系樹脂、塩化ゴム系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、オレフィン系樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂等が挙げられる。なお、剥離層５４の膜厚は０．５〜５０μｍが好ましい。

離型層５５は、基体シート５１に表面処理された層である。この離型層５５は、基体シート５１と剥離層５４との剥離を円滑にするためにある。したがって、基体シート５１と剥離層５４のみで剥離できる場合にはこの離型層５５を省略することができる。離型層５５の材質は、前記剥離層５４と同じもので構成することができる。

文字、記号、模様、塗りパターン等を含む絵柄層５２は、剥離層５４と接着層５３の間に封止されている。この絵柄層５２の材質としては、アクリル系樹脂、硝化綿系樹脂、ポリウレタン系樹脂、塩化ゴム系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂等を挙げることができる。

また、絵柄層５２は、真空蒸着やめっき等の方法によって例えば、アルミニウム、クロム、銅、ニッケル、インジウム、錫、酸化珪素等の金属膜層で構成することもできる。なお、絵柄層５２の膜厚は十分な意匠性を得るために０．５μｍ〜５０μｍの範囲で設定することが好ましい。金属膜層で構成する場合には、５０Å〜１２００Åが好ましい。

接着層５３は、絵柄層５２を成形品表面に接合するためにある。その材質としては、アクリル系樹脂、硝化綿系樹脂、ポリウレタン系樹脂、塩化ゴム系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、オレフィン系樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂等が挙げられる。この接着層５３の厚みは０．５〜５０μｍが好ましい。

この第２実施形態では、転写フィルムを用いて加飾を行ったが、加飾フィルムを用いることもできる。加飾フィルムとは、ベースフィルム上に剥離層を介さず直接図柄層が形成されている。加飾後はそのベースフィルムも射出圧縮成形同時加飾品と一体になるものである。

加飾フィルム用基材シート５１の厚さは２５〜１０００μｍのものを使用することができる。ハンドリング性の良さを考慮すると５０〜６００μｍのものを使用することが好ましい。成形安定性の良さを考慮すると１００〜５００μｍものを使用することが好ましい。

製品外形縦寸法約５０ｍｍ、横寸法約４０ｍｍ、平均厚み約０．８ｍｍ、製品下部付近に穴部を備えるアクリル樹脂製の携帯電話窓部バーツを、第２実施形態の射出圧縮成形同時加飾用金型を用いて作成した。この金型の圧縮ブロック作動による圧縮量は約０．５ｍｍで、ゲート部はホットランナーのバルブゲートである。

製品取り出しロボットを使用して連続して成形した状態において成形品の寸法にバラつきは生じず、安定して成形品を生産できることが確認された。いうまでもなく成形品の外周につきゲートカット後処理は不要である。

本成形品のゲート部付近にインキ流れは生じておらず、外観上の問題はなかった。また、偏光板を通して成形品の透明窓部を観察しても、通常ゲート部付近で見られる内部応力が観測されず、高い光学特性をもつことが確認された。

〔第３実施形態〕
この第３実施形態は、上記第２実施形態の別実施形態である。以下、図面に基づいて第３実施形態の射出圧縮成形同時加飾用金型について説明する。上記第２実施形態と同様の構成については説明を省略する。

図１６は、金型が開いた状態を示す模式断面図である。
同図において、第１金型１が、第１金型１と第２金型２との間に配置される加飾シート３を吸引する吸引手段７０を備えている。吸引手段７０は、第１金型１に形成された成形空間形成用の金型キャビティ１ａに連通する連通部７１と、その連通部７１を通して空気を吸引する吸引装置７２とから構成してある。吸引手段７０が加飾シート３を吸引することにより、加飾シート３を金型キャビティ１ａに沿わせた状態で保持することができる。したがって、成形樹脂３１の充填時に、加飾シート３の変形を抑制することができる。

〔別実施形態〕
（１）上記第１〜第３実施形態では、圧縮ブロック１２、外周プレート１１およびエジェクターピン２４が第２金型２に備えてある。これに代えて、圧縮ブロック１２、外周プレート１１およびエジェクターピン２４を第１金型１に備えることもできる。

（２）上記第１〜第３実施形態では、エジェクターピン２４が上下方向に間隔を隔てて設けてあるが、エジェクターピン２４の本数については適宜変更が可能である。また、エジェクターピン２４の設置位置も適宜変更が可能である。例えば、エジェクターピン２４を左右方向に間隔を隔てて設けることもできる。

本発明は、互いに対向配置された第１金型と第２金型とによって形成される成形空間部にゲート部から溶融した成形樹脂を充填した後、成形空間部の容積を減少させて充填された成形樹脂を圧縮し、成形樹脂を固化させて射出圧縮成形品を得るための各種の射出圧縮成形用金型に適応することができる。

第１実施形態の金型が開いた状態を示す模式断面図 第１実施形態の金型が閉じた直後の状態を示す模式断面図 第１実施形態の金型に成形樹脂が注入された様子を示す模式断面図 第１実施形態の成形樹脂が注入された後に成形樹脂が圧縮された様子を示す模式断面図 第１実施形態の成形樹脂が圧縮された後に圧縮ブロックが後退した状態を示す模式断面図 第１実施形態の圧縮ブロックが後退した後に金型が開いた状態を示す模式断面図 第１実施形態の金型が開いた後に射出圧縮成形品がエジェクターピンによって突き出された状態を示す模式断面図 第２実施形態の金型が開いた状態を示す模式断面図 第２実施形態の金型が閉じた直後の状態を示す模式断面図 第２実施形態の金型に成形樹脂が注入された様子を示す模式断面図 第２実施形態の成形樹脂が注入された後に成形樹脂が圧縮された様子を示す模式断面図 第２実施形態の成形樹脂が圧縮された後に圧縮ブロックが後退した状態を示す模式断面図 第２実施形態の圧縮ブロックが後退した後に金型が開いた状態を示す模式断面図 第２実施形態の金型が開いた後に射出圧縮成形同時加飾品がエジェクターピンによって突き出された状態を示す模式断面図である。 第２実施形態に用いられる転写フィルムの構造を示す模式断面図 第３実施形態の金型が開いた状態を示す模式断面図 従来の金型において射出圧縮成形同時加飾品がエジェクターピンから離れて成形空間部内での位置が不安定な状態を示す模式図

符号の説明

１ 第１金型
２ 第２金型
３ 加飾シート（転写フィルム）
１１ 外周プレート
１２ 圧縮ブロック
１３ 弾性体
１４ 第２金型本体
２１ エジェクタープレート
２２ エジェクタープレート固定ピン
２３ スプリング
２４ エジェクターピン
２５ 穴部形成入れ子
３０ 成形空間部
３１ 成形樹脂
４１ ゲート部
４２ ホットランナー
５０ 加飾層
５１ 基体シート
５２ 絵柄層
５３ 接着層
５４ 剥離層
５５ 離型層
６０ 作動空間部
６１ 前側隔壁
６２ エジェクターピン挿通孔
６３ エジェクタープレート固定ピン挿通孔
６４ エジェクターピン挿通孔
６５ 抜け防止頭部
７０ 吸引手段

【０００３】
固定的に支持されている。そして、エジェクターピン２４は、圧縮ブロック１２と外周プレート１１との相対的位置関係が変化するときに、圧縮ブロック１２と一体的に移動するように設けてある。
前記圧縮ブロック１２にて成形樹脂３１を圧縮して射出圧縮成形同時加飾品を成形した後、圧縮ブロック１２を後退させて圧縮ブロック１２と外周プレート１１との相対的位置関係を変化させる。このとき、エジェクターピン２４が圧縮ブロック１２と一体的に移動し、エジェクターピン２４が射出圧縮成形同時加飾品から離れる。したがって、成形空間部３０内において、射出圧縮成形同時加飾品が移動可能となって位置が不安定になる。
［０００９］
本発明の目的は、射出圧縮成形品を成形した後、成形空間部内での射出圧縮成形品の位置を保持できる射出圧縮成形用金型を提供することにある。
課題を解決するための手段
［００１０］
本発明者は、前記問題点に鑑みてさらに研究を行い、製品外周が外周プレートで型閉じされた状態で圧縮ブロックを成形空間部内の容積が減少するように前進させて圧縮成形を行う方法の利用を検討し、本発明を得るに至った。
すなわち、本発明は、前記目的を達成するため、以下のように構成している。
［００１１］
本発明の第１態様によれば、互いに対向配置された第１金型と第２金型とによって形成される成形空間部に前記第２金型に設けた成形樹脂注入用のゲート部から溶融した成形樹脂を充填した後、前記成形空間部の容積を減少させて充填された前記成形樹脂を圧縮し、前記成形樹脂を固化させて射出圧縮成形品を得るための射出圧縮成形用金型において、充填された前記成形樹脂を前記成形空間部の容積を減少させて圧縮する圧縮ブロックおよび前記圧縮ブロックの周囲に位置する外周プレートを前記第１金型または前記第２金型に備え、前記圧縮ブロックを支持する金型本体と前記外周プレートとの間に前記金型本体と前記外周プレートとを離間させるように弾性力が働く弾性体を備え、前記外周プレートと前記射出圧縮成形品を前記第１金型または前記第２金型から突き出すためのエジェクターピンとの相対的位置関係を変化させずに、前記圧縮ブロックと前記外周プレートとの相対的位置関係を変更可能に構成してある。
［００１２］
本発明の第２態様によれば、前記エジェクターピンが、前記成形樹脂の充填時にその一部が前記成形空間内に突出するように配置してある。

【０００４】
［００１３］
本発明の第３態様によれば、前記圧縮ブロック、前記外周プレートおよび前記エジェクターピンが、前記第２金型に備えてあり、前記エジェクターピンが前記圧縮ブロックを貫通する状態で設けてある。
［００１４］
本発明の第４態様によれば、前記第２金型における前記金型本体の内部には作動空間部を有し、前記作動空間部の一部を構成する前側隔壁にはエジェクターピン挿通孔およびエジェクタープレート固定ピン挿通孔を有し、前記前側隔壁の外側に前記圧縮ブロックが固定的に支持され、前記圧縮ブロックには前記前側隔壁の前記エジェクターピン挿通孔と連通するエジェクターピン挿通孔を有し、前記圧縮ブロックの周囲にはこれと摺動可能であるとともに前記前側隔壁と隔接可能な前記外周プレートが配置され、前記作動空間部にはエジェクタープレートが前後動可能に配置され、前記エジェクタープレートに固定的に支持された前記エジェクターピンが前記前側隔壁のエジェクターピン挿通孔および前記圧縮ブロックのエジェクターピン挿通孔に貫通されており、後部に抜け防止頭部を有して前記エジェクタープレートを貫通しているエジェクタープレート固定ピンが前記エジェクタープレート固定ピン挿通孔に挿通されるとともに前端は前記外周プレートに固定的に支持されており、前記エジェクタープレートと前記前側隔壁の間には前記エジェクタープレート固定ピンに巻装されているスプリングを有する。
［００１５］
本発明の第５態様によれば、前記第２金型が前記圧縮ブロックを貫通する穴部形成入れ子をさらに備え、前記外周プレートと前記エジェクターピンと前記穴部形成入れ子との相対的位置関係を変化させずに、前記圧縮ブロックと前記外周プレートとの相対的位置関係を変更可能に構成してある。
［００１６］
本発明の第６態様によれば、前記第１金型が、前記第１金型と前記第２金型との間に配置される加飾シートを吸引する吸引手段を備えてある。
［００１７］
本発明の第７態様によれば、互いに対向配置された前記第１金型と前記第２金型との間に加飾シートを配置した状態で前記第１金型と前記第２金型とを前記加飾シートの厚みに相当する間隔を隔てて型閉じするように構成してある。
発明の効果
［００１８］
本発明の前記第１態様によれば、特に、成形樹脂の圧縮後圧縮ブロックが後退するときに、外周プレートとエジェクターピンとの相対的位置関係を変化させずに、圧縮

Claims (7)

1. 互いに対向配置された第１金型と第２金型とによって形成される成形空間部に前記第２金型に設けた成形樹脂注入用のゲート部から溶融した成形樹脂を充填した後、前記成形空間部の容積を減少させて充填された前記成形樹脂を圧縮し、前記成形樹脂を固化させて射出圧縮成形品を得るための射出圧縮成形用金型において、充填された前記成形樹脂を前記成形空間部の容積を減少させて圧縮する圧縮ブロックおよび前記圧縮ブロックの周囲に位置する外周プレートを前記第１金型または前記第２金型に備え、前記外周プレートと前記射出圧縮成形品を前記第１金型または前記第２金型から突き出すためのエジェクターピンとの相対的位置関係を変化させずに、前記圧縮ブロックと前記外周プレートとの相対的位置関係を変更可能に構成してある射出圧縮成形用金型。
2. 前記エジェクターピンが、前記成形樹脂の充填時にその一部が前記成形空間内に突出するように配置してある請求項１に記載の射出圧縮成形用金型。
3. 前記圧縮ブロック、前記外周プレートおよび前記エジェクターピンが、前記第２金型に備えてあり、前記エジェクターピンが前記圧縮ブロックを貫通する状態で設けてある請求項１に記載の射出圧縮成形用金型。
4. 前記第２金型の内部には作動空間部を有し、前記作動空間部の一部を構成する前側隔壁にはエジェクターピン挿通孔およびエジェクタープレート固定ピン挿通孔を有し、前記前側隔壁の外側に前記圧縮ブロックが固定的に支持され、前記圧縮ブロックには前記前側隔壁の前記エジェクターピン挿通孔と連通するエジェクターピン挿通孔を有し、前記圧縮ブロックの周囲にはこれと摺動可能であるとともに前記前側隔壁と隔接可能な前記外周プレートが配置され、前記作動空間部にはエジェクタープレートが前後動可能に配置され、前記エジェクタープレートに固定的に支持された前記エジェクターピンが前記前側隔壁のエジェクターピン挿通孔および前記圧縮ブロックのエジェクターピン挿通孔に貫通されており、後部に抜け防止頭部を有するエジェクタープレート固定ピンが前記エジェクタープレート固定ピン挿通孔に挿通されるとともに前端は前記外周プレートに固定的に支持されており、前記エジェクタープレートと前記前側隔壁の間には前記エジェクタープレート固定ピンに巻装されているスプリングを有する請求項３に記載の射出圧縮成形用金型。
5. 前記第２金型が前記圧縮ブロックを貫通する穴部形成入れ子をさらに備え、前記外周プレートと前記エジェクターピンと前記穴部形成入れ子との相対的位置関係を変化させずに、前記圧縮ブロックと前記外周プレートとの相対的位置関係を変更可能に構成してある請求項４に記載の射出圧縮成形用金型。
6. 前記第１金型が、前記第１金型と前記第２金型との間に配置される加飾シートを吸引する吸引手段を備えてある請求項１に記載の射出圧縮成形用金型。
7. 互いに対向配置された前記第１金型と前記第２金型との間に加飾シートを配置した状態で前記第１金型と前記第２金型とを前記加飾シートの厚みに相当する間隔を隔てて型閉じするように構成してある請求項１に記載の射出圧縮成形用金型。

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