(57)【要約】【課題】薄型表示装置のキャビネットを製造する射出成型金型装置において、キャビネットの裏面部にボス、リブが配置されている場合であっても、表面部に外観上の不具合を発生させずにキャビネットを成型できる技術を提供する。【解決手段】射出成型金型装置１は、固定側金型１０と可動側金型２０とを備える。キャビティ４０において、可動側金型２０に形成される面４２がフロントキャビネット８０のキャビネット表面８２に対応する面となっている。さらに、固定側金型１０には、所定の位置にホットランナ３０が配置され、キャビネット側面９０の側面端部に対応する位置に射出口３２が取り付けられている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側金型と可動側金型とを備え、前記固定側金型と前記可動側金型とによって形成されるキャビティ部分にホットランナにより溶融した樹脂材を射出して、薄型表示装置のキャビネットを製造する射出成型金型装置であって、
前記固定側金型の側が前記キャビネットの裏面に、前記可動側金型の側が前記キャビネットの表面になるようになっており、
前記固定側金型に前記ホットランナが配置され、
前記ホットランナの樹脂材の射出口は、前記固定側金型において、前記キャビネットの裏面側に延びる側面の延出端部が形成される位置に対応する面に配置されている
ことを特徴とする射出成型金型装置。
【請求項２】
前記固定側金型において、前記射出口が配置される前記面は、平面状になっていることを特徴とする請求項１に記載の射出成型金型装置。
【請求項３】
前記可動側金型に、前記キャビネットの表面に光沢処理の為の加熱処理手段を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の射出成型金型装置。
【請求項４】
固定側金型と可動側金型とを備え、前記固定側金型と前記可動側金型とによって形成されるキャビティ部にホットランナにより溶融した樹脂材を射出して、薄型表示装置のキャビネットを製造するキャビネット製造方法であって、
前記キャビティ部分において、前記固定側金型の側が前記キャビネットの裏面に、前記可動側金型の側が前記キャビネットの表面になるようになっており、
前記固定側金型に前記ホットランナが配置され、前記ホットランナの樹脂材の射出口は、前記固定側金型において、前記キャビネットの裏面側に延びる側面の延出端部が形成される位置に対応する面に配置され、
前記ホットランナから前記キャビティ部に溶融した前記樹脂材をダイレクトインジェクション方式によって注入する
ことを特徴とする薄型表示装置のキャビネット製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄型表示装置のキャビネットを製造する射出成型金型装置及び薄型表示装置のキャビネット製造方法に係り、特に、固定側金型と可動側金型とを備え、ホットランナにより溶融した樹脂成形材を射出して、薄型表示装置のキャビネットを製造する射出成型金型装置及び薄型表示装置のキャビネット製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶テレビ等の薄型表示装置では、樹脂成型品である前面キャビネットの表面を高光沢の生地出し処理がなされることが多くなってきている。そのため、製造過程において発生するフローマーク、ウェルドライン等が、従来では許容されていたレベルであっても、許容されなくなっている。つまり、外観上の支障となるフローマーク、ウェルドライン等の発生がない射出成型技術が必要となっている。
【０００３】
図１から図３に従来から一般的に用いられている射出成型金型装置１０１の例を示す。これら図示のように、従来の技術では、固定側金型１１０の側が、製造される樹脂成型品１８０の外観面（表面）１８２に、可動側金型１２０の側が樹脂成型品１８０の裏面１８４になるように構成されている。また、溶融した熱可塑性の樹脂材を射出するためのホットランナ１３０は、固定側金型１１０の側に配置されている。そして、図１の領域Ｂを拡大した図３に示すように、固定側金型１１０側から可動側金型１２０側にカールゲート部１４０と呼ばれる射出経路を形成して、樹脂成型品１８０の裏面１８４側の挿入部１４２から樹脂材を注入する。このようにカールゲート部１４０を設けることで、樹脂成型品１８０の表面１８２にゲート跡が残らないようにしている。
【０００４】
外観上の支障となるフローマーク、ウェルドライン等の発生を抑える技術として幾つか開示されている。例えば、成形品外観面側形成部と成形品裏面側形成部によって形成されるキャビティに固定側金型部材側に配備されたダイレクトゲート及びホットランナによって供給される溶融した熱可塑性の樹脂材を射出し、充填して射出成形が行われる技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１３７０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、図１〜３に示した製造方法では、ホットランナ１３０の射出口からゲートまでの経路（スプール、ランナ等）の材料がどうしても無駄になっていた。これは、コスト面及び材料の有効利用の観点から改善が求められていた。また、図３に示すように製品裏面の平面部にカールゲートを配置した場合、製品外観面に樹脂の流れによるフローマーク等の不具合が生じていた。
【０００７】
特許文献１に開示の技術では、平面度を出し易く、圧力分布を均一にしてソリを防ぐことができ、バリのない成形品を得ることができ、ウェルドマークやフローマーク等の外観不良を低減することを目的としている。しかし、薄型表示装置のキャビネットの裏面には、各種の取り付け用のボス、リブなどを具備しているため、現実問題として平面部に直接ダイレクトゲートを配置するのは困難であった。仮に配置できたとしても平面部に直接ゲートを配置した場合は、製品表面側にフローマーク等の不良が発生しやすいという課題があり別の技術が必要となっていた。
【０００８】
本発明の目的は、上記課題に鑑み、薄型表示装置のキャビネットを製造する射出成型金型装置において、キャビネットの裏面部にボス、リブが配置されている場合であっても、表面部に外観上の不具合を発生させずにキャビネットを成型できる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある態様は、射出成型金型装置に関する。この射出成型金型装置は、固定側金型と可動側金型とを備え、前記固定側金型と前記可動側金型とによって形成されるキャビティ部分にホットランナにより溶融した樹脂材を射出して、薄型表示装置のキャビネットを製造する射出成型金型装置であって、前記固定側金型の側が前記キャビネットの裏面に、前記可動側金型の側が前記キャビネットの表面になるようになっており、前記固定側金型に前記ホットランナが配置され、前記ホットランナの樹脂材の射出口は、前記固定側金型において、前記キャビネットの裏面側に延びる側面の延出端部が形成される位置に対応する面に配置されている。
また、前記固定側金型において、前記射出口が配置される前記面は、平面状であってもよい。
また、前記可動側金型に、前記キャビネットの表面に光沢処理の為の加熱処理手段を備えてもよい。
本発明の別の態様は、キャビネット製造方法に関する。このキャビネット製造方法は、固定側金型と可動側金型とを備え、前記固定側金型と前記可動側金型とによって形成されるキャビティ部にホットランナにより溶融した樹脂材を射出して、薄型表示装置のキャビネットを製造するキャビネット製造方法であって、前記キャビティ部分において、前記固定側金型の側が前記キャビネットの裏面に、前記可動側金型の側が前記キャビネットの表面になるようになっており、前記固定側金型に前記ホットランナが配置され、前記ホットランナの樹脂材の射出口は、前記固定側金型において、前記キャビネットの裏面側に延びる側面の延出端部が形成される位置に対応する面に配置され、前記ホットランナから前記キャビティ部に溶融した前記樹脂材をダイレクトインジェクション方式によって注入する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、薄型表示装置のキャビネットを製造する射出成型金型装置において、キャビネットの裏面部にボス、リブが配置されている場合であっても、表面部に外観上の不具合を発生させずにキャビネットを成型できる技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来技術に係る、射出成型金型装置を側面から示した図である。
【図２】従来技術に係る、射出成型金型装置の固定側金型を樹脂成型品とホットランナとの関係を表して示した平面図である。
【図３】従来技術に係る、射出成型金型装置のカールゲート部を示した図である。
【図４】本発明の実施形態に係る、樹脂成型品（フロントキャビネット）を示した図である。
【図５】本発明の実施形態に係る、樹脂成型品（フロントキャビネット）が形成される状態のときの射出成型金型装置を側面から示した図である。
【図６】本発明の実施形態に係る、樹脂成型品が固定側金型と可動側金型から分離した状態の射出成型金型装置を側面から示した図である。
【図７】本実施形態に係る、ホットランナの射出口の部分（図５の領域Ａ）を拡大して示した図である。
【図８】本発明の実施形態に係る、樹脂成型品（フロントキャビネット）について、ホットランナの射出口が配置される部分（ゲート部）を示した斜視図である。
【図９】本実施形態に係る、油圧シリンダを備えた突き出し機能による樹脂成型品の取り出し工程を説明する図である。
【図１０】本実施形態の変形例に係る、ヒータを備えた射出成型金型装置を側面から示した図である。
【図１１】本実施形態の変形例に係る、ヒータを備えた射出成型金型装置を平面から示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という）を、図面を参照して具体的に説明する。本実施形態では、樹脂成型品である液晶テレビのキャビネットを成型する際に、成型用の射出成型金型装置の可動側に製品外観部を配置し、所定形状のホットランナをキャビネット側面部の先端（製品の裏面側）から直接注入する。このような製造技術を用いることで、樹脂成型品において取り付けボス、リブ等に制約を与えることなくかつ外観不良が発生しにくい成型技術を実現する。また、ダイレクトインジェクション（直接注入）方式を採用することで、廃棄材を低減し樹脂材の有効利用を図るものである。
【００１３】
図４は、本実施形態の射出成型金型装置１により製造される樹脂成型品であるフロントキャビネット８０を示した図である。図４（ａ）はキャビネット表面８２側から見た図であり、図４（ｂ）はキャビネット裏面８４側から見た図であり、さらに、図４（ｃ）は断面構造を示した図である。フロントキャビネット８０のキャビネット表面８２は、高光沢処理が施される。一方、キャビネット裏面８４には、各種のリブやボス等（以下、まとめて「リブ８５」とする）が形成されている。
【００１４】
図５及び図６に、フロントキャビネット８０を製造するための射出成型金型装置１を示す。ここでは主に固定側金型１０と可動側金型２０とに着目して示している。図５は、側面からみた断面図について、固定側金型１０の面４１（図６参照）と可動側金型２０の面４２（図６参照）との間に出来るキャビティ４０にフロントキャビネット８０が形成された状態を示している。なお、図６は、可動側金型２０を固定側金型１０から離間させて、形成されたフロントキャビネット８０を分離して示した図である。
【００１５】
図示のように、射出成型金型装置１は、左側の固定側金型１０と右側の可動側金型２０とを備えて構成されている。キャビティ４０において、可動側金型２０に形成される面４２がフロントキャビネット８０のキャビネット表面８２に対応する面となっている。さらに、この面４２は、キャビネット表面８２が高光沢となるように鏡面処理がされている。また、固定側金型１０に形成される面４１が、キャビネット裏面８４に対応する面となっている。また、上述したように、フロントキャビネット８０において、キャビネット裏面８４から後方（図示で左方向）に向けて各種のリブ８５が形成されており、固定側金型１０の面４１は、そのようなリブ８５の形状に応じた所定形状となっている。
【００１６】
さらに、固定側金型１０には、所定の位置にホットランナ３０が配置されている。図５や図６では、上下の２カ所にホットランナ３０が配置されており、樹脂材の射出性及び金型における流動性、温度分布等を考慮して設置数や設置場所が定められる。
【００１７】
図７に、ホットランナ３０の射出口３２に注目した図として、図５の領域Ａを拡大した図を示す。図示のように、ホットランナ３０は、キャビティ４０において、フロントキャビネット８０のキャビネット側面９０の側面端部９２が形成される位置に射出口３２が位置するように配置される。射出口３２の大きさは、例えば直径２ｍｍである。そして、一般に、キャビネット側面９０の側面端部９２は、後方側に延出した端部となっており、また、周囲に配置されるリブ８５は低くかつ側面端部９２の位置より前側になっている。したがって、リブ８５が邪魔をしてホットランナ３０の射出口３２の位置が制限されるということを大幅に回避できる。つまり、ホットランナ３０を直接注入方式の配置にすることができる。
【００１８】
図８に、射出成型金型装置１によって形成製造されたフロントキャビネット８０のキャビネット裏面８４側について、ホットランナ３０の射出口３２が配置された部分に着目して示す。キャビネット側面９０の側面端部９２には、樹脂挿入部９４が形成されている。キャビティ４０の固定側金型１０側の面４１において、樹脂挿入部９４に対応する位置が平面に形成されており、その平面にホットランナ３０の射出口３２が配置され、キャビティ４０内に樹脂材が射出される。つまり、樹脂挿入部９４がゲート部に対応する。
【００１９】
キャビネット側面９０の厚さｄ１は、一般には１．５ｍｍ程度になるように設計されている。そして、樹脂挿入部９４の厚さｄ２は、ホットランナ３０の射出口３２の大きさである直径２ｍｍより若干大きくなっている。厚さを極力薄くする観点から、樹脂材の射出に影響がでない場合には、ホットランナ３０の射出口３２の大きさと略同一であってよい。
【００２０】
以上の射出成型金型装置１によるフロントキャビネット８０の製造工程について簡単にまとめて説明する。フロントキャビネット８０が取り除かれている状態で、可動側金型２０を動かし所定の位置に配置し、可動側金型２０の面４２と固定側金型１０の面４１とによって樹脂材が注入される空間としてキャビティ４０を形成する。つづいて、固定側金型１０に設けられたホットランナ３０から熱可塑性の樹脂材をキャビティ４０の内部に注入する。このとき、ホットランナ３０の射出口３２は、フロントキャビネット８０のキャビネット側面９０の側面端部９２に対応する位置、より具体的には樹脂挿入部９４に対応する位置になっている。そして、所定時間冷却後、可動側金型２０が固定側金型１０から離間するように移動し、成形されたフロントキャビネット８０が取り出される。以降、上述の工程が必要なだけ繰り返される。
【００２１】
図９（ａ）〜（ｃ）をもとに、成形後のフロントキャビネット８０の取り出し工程について、油圧シリンダ７５による突き出し機構に着目して説明する。フロントキャビネット８０の成形が完了すると、図９（ａ）に示す固定側金型１０と可動側金型２０とが閉じた状態から、図９（ｂ）に示すように可動側金型２０は開いた状態に制御される。そして、図９（ｃ）に示すように油圧シリンダ７５によってエジェクタプレート７７が作動し（ここでは図示で右方向に移動する）、エジェクタプレート７７に取り付けられているエジェクタピン７６によってフロントキャビネット８０が突き出される。この工程によって、フロントキャビネット８０を取り出すことが可能となる。
【００２２】
以上、本実施形態によると、固定側金型１０にホットランナ３０を配置し、ホットランナ３０の射出口３２をフロントキャビネット８０のキャビネット側面９０の側面端部９２に対応する位置、つまり、樹脂挿入部９４に対応する位置に配置できる。その結果、キャビネット表面８２において、ウェルドマークやフローマーク等の外観不良が発生することを大幅に低減できる。また、ウェルドマークやフローマーク等が発生する可能性が高い位置は、ゲート部となるキャビネット側面９０であり目立たない場所であるので、仮に発生した場合でも、外観不良となる基準がキャビネット表面８２と比較して緩和させることができる。さらに、従来技術のようにカールゲート部１４０を使用しない直接注入方式のため、スプールやランナの廃材がなく、コストダウンに寄与することができる。例えば、パネルサイズが３２インチクラスでは、約１２０ｇ程度の樹脂材の使用量を低減できる。
【００２３】
以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００２４】
図１０及び図１１に、変形例に係る射出成型金型装置１ｂを示す。ここでは、ハッチングを省いて示している。キャビネット表面８２の高光沢とする金型転写性を向上させるために、射出成型金型装置１ｂは、可動側金型２０にヒータ７０を備える。ヒータ７０は、フロントキャビネット８０の４辺のキャビネット枠に対応する位置に配置される。ここでは、図１１に示すように、フロントキャビネット８０の左右及び上の枠に対応する部分に、各４基のヒータ７０が、下枠に対応する部分に４基のヒータ７０が配置されている。
【００２５】
図１のような従来例であれば、キャビネット表面１８２が形成される側の金型（固定側金型１１０）にホットランナ１３０が配置されたため、ヒータ７０を配置する場合、その空間の確保が非常に難しいことがあった。つまり、高光沢処理の為にヒータ７０を配置する際に、ホットランナ１３０とヒータとの配置関係を考慮しつつ、さらに、温度分布によってキャビネット表面８２に歪み等の外観不良が発生しないように設計する必要があった。この設計は非常に難しく、設計期間の長期化や、試作作業の長期化を引き起こすことから、設計効率向上の観点から対策が求められていた。
【００２６】
そこで、図１０及び図１１に示すように、ヒータ７０を配置する金型である可動側金型２０にはホットランナ３０が配置されないため、設計が非常に効率的になり、また、金型設計の自由度が高まる。さらにまた、高光沢面となるキャビネット表面８２側の構造がシンプルになり温度分布をより均一とすることができるため、キャビネット表面８２の外観不良発生を大幅に低減できる。なお、ヒータ７０を配置する代わりに、金型内部に所定温度のスチームを一定時間通す構造としてもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１、１ｂ  射出成型金型装置
１０  固定側金型
２０  可動側金型
３０  ホットランナ
３２  射出口
４０  キャビティ
４１、４２  面
７０  ヒータ
７５  油圧シリンダ
７６  エジェクタピン
７７  エジェクタプレート
８０  フロントキャビネット
８２  キャビネット表面
８４  キャビネット裏面
９０  キャビネット側面
９２  側面端部
９４  樹脂挿入部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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