(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形品のアンダーカット部を成形する成形部が形成された形成面と、該形成面に隣接し、互いに平行に形成された２つの摺動面であって、潤滑剤が塗布されていない該２つの摺動面と、を有する入子と、
該入子に一端部が固定された軸と、
該軸を軸方向に移動可能に支持する軸受と、
該軸の該軸方向への移動によって該２つの摺動面と摺動すると共に、該２つの摺動面に対して交差する方向に該軸受を移動可能に支持する母型と、
を有する金型。
【請求項２】
第１型及び第２型を有し、前記第１型と前記第２型を型閉じした際に形成される成形空間で前記成形品を成形する請求項１に記載の金型であって、前記入子、前記軸、前記軸受及び前記母型を前記第１型又は前記第２型に備える前記金型を準備する第１工程と、
前記成形空間に溶融樹脂を射出する第２工程と、
前記第１型及び前記第２型を型開きした後、前記入子を突出させて前記金型から前記成形品を取り出す第３工程と、
を有する成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型、成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、成形品のアンダーカット部を成形する成形部を有する入子が傾斜ピンの一端部に固定され、傾斜ピンの軸方向へ傾斜ピン及び入子が移動することで、成形品を脱型する機構が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３０５７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、入子が傾斜ピンの軸方向に沿って移動すると、入子と母型とが摺動する。入子の摺動面が母型に強く当たった状態で入子と母型とが摺動すると、入子の摺動面でカジリが生じる場合がある。
【０００５】
本発明は、軸受が母型に固定された場合に比べ、入子の摺動面に潤滑剤を塗布することなく、摺動面で生じるカジリを抑制して、溶け出した潤滑剤の成形品への付着をなくすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、成形品のアンダーカット部を成形する成形部が形成された形成面と、該形成面に隣接し、互いに平行に形成された２つの摺動面であって、潤滑剤が塗布されていない該２つの摺動面と、を有する入子と、該入子に一端部が固定された軸と、該軸を軸方向に移動可能に支持する軸受と、該軸の該軸方向への移動によって該２つの摺動面と摺動すると共に、該２つの摺動面に対して交差する方向に該軸受を移動可能に支持する母型と、を有する。
【０００７】
請求項２の発明は、第１型及び第２型を有し、前記第１型と前記第２型を型閉じした際に形成される成形空間で前記成形品を成形する請求項１に記載の金型であって、前記入子、前記軸、前記軸受及び前記母型を前記第１型又は前記第２型に備える前記金型を準備する第１工程と、前記成形空間に溶融樹脂を射出する第２工程と、前記第１型及び前記第２型を型開きした後、前記入子を突出させて前記金型から前記成形品を取り出す第３工程と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の請求項１の構成によれば、軸受が母型に固定された場合に比べ、入子の摺動面に潤滑剤を塗布することなく、摺動面で生じるカジリを抑制して、溶け出した潤滑剤の成形品への付着をなくすことができる。
【０００９】
本発明の請求項２の製造方法によれば、軸受が母型に固定された金型を用いる場合に比べ、入子の摺動面が削れて発生する粉が成形品に付着することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る金型の構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す金型において、固定型に対して可動型を型開きした状態を示す断面図である。
【図３】図２に示す金型において、成形品をキャビティから取り出した状態を示す断面図である。
【図４】成形品の構成を示す斜視図である。
【図５】図１に示す金型におけるブロック及び入子等の構成を示す斜視図である。
【図６】図１に示す金型における入子、傾斜軸及び軸受等の構成を示す斜視図である。
【図７】図１に示す金型における入子、傾斜軸及び軸受等の構成を示す正面図である。
【図８】図１に示す金型における入子、傾斜軸及び軸受等の構成を示す側面図である。
【図９】図１に示す金型における軸受の構成を示す図８の９−９線側面図である。
【図１０】図１に示す金型における軸受の構成を示す図８の１０−１０線側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
【００１２】
（金型１０）
金型１０の構成を説明する。なお、下記の説明で用いるＸ方向、−Ｘ方向、Ｙ方向、−Ｙ方向、Ｚ方向及び−Ｚ方向は、図中に示す矢印方向である。また、図中の「○」の中に「×」が記載された記号は、紙面の手前から奥へ向かう矢印を意味し、図中の「○」の中に「・」が記載された記号は、紙面の奥から手前へ向かう矢印を意味する。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る金型１０において、Ｚ方向側の半分を示した側断面図である。なお、図１は、図５の１−１線において金型１０を切断した断面図である。
【００１４】
図１に示されるように、金型１０は、射出成形によって成形品１００が製造される金型であって、射出成形機（図示省略、以下同様）に取り付けられる金型である。金型１０は、具体的には、第１型の一例としての固定型２０と、第２型の一例としての可動型８０と、を有している。
【００１５】
なお、可動型８０は、図２及び図３に示されるように、固定型２０に対して型開きする型開方向（Ｙ方向）に移動する金型である。一方、固定型２０は、移動せずに位置が固定された金型である。以下、成形品１００、可動型８０及び固定型２０の具体的な構成について説明する。
【００１６】
（成形品１００）
成形品１００は、一例として、トナーカートリッジなどの容器の蓋である。具体的には、成形品１００は、図４に示されるように、円筒状の周壁１０２と、周壁１０２の軸方向一端に形成された円形状の円形壁１０４と、を有している。周壁１０２の軸方向他端は、開放されている。円形壁１０４における円中央部には、周壁１０２の軸方向他端側へ突出する突出部１０６が形成されている。
【００１７】
周壁１０２には、周壁１０２の径方向内側に突出する凸状のアンダーカット部１１０が複数形成されている。本実施形態では、アンダーカット部１１０は、３つ形成されている。各アンダーカット部１１０は、周壁１０２の周方向に沿って長さを有している。
【００１８】
アンダーカット部１１０とは、固定型２０に対する可動型８０の型開き方向（Ｙ方向）へ、成形品１００を固定型２０に対して移動させるのみでは、固定型２０と干渉して固定型２０から離型できない部分をいう。なお、アンダーカット部１１０としては、凹状であってもよい。
【００１９】
（可動型８０）
可動型８０は、図１に示されるように、取付板８２と、型板８６と、ブロック８８と、を有している。型板８６は、Ｙ方向に厚みを有する板状に形成されている。この型板８６は、可動型８０の本体（主要部分）を構成している。型板８６の−Ｙ方向側の部分におけるＹ方向視での中央部（Ｚ方向中央部であってＸ方向中央部）には、ブロック８８が嵌め込まれた凹部８６Ａが形成されている。
【００２０】
ブロック８８は、直方体状に形成されている。ブロック８８の−Ｙ方向側の面には、成形品１００の一部を成形する成形部としての円形状の凹部８９が形成されている。凹部８９は、具体的には、成形品１００の円形壁１０４を成形するためのキャビティ（成形空間の一例）を構成する。
【００２１】
取付板８２は、Ｙ方向に厚みを有する板状に形成されている。この取付板８２は、型板８６のＹ方向側の面に固定されている。取付板８２のＹ方向側の面は、射出成形機の可動盤（図示省略、以下同様）に取り付けられる。
【００２２】
本実施形態では、射出成形機の可動盤が駆動することで、可動型８０は、固定型２０に対して型開きする型開方向（Ｙ方向）に移動するようになっている。また、型開きされた可動型８０は、可動盤の駆動によって、固定型２０に対して型閉じする型閉方向（−Ｙ方向）に移動するようになっている。これにより、可動型８０が固定型２０に対して型閉じされて、可動型８０及び固定型２０の内部にキャビティ（成形空間の一例）が形成される。
【００２３】
（固定型２０）
固定型２０は、図１に示されるように、入子３０と、軸の一例としての傾斜軸２２と、軸受４０と、スライダ６０と、エジェクタ７０（移動体）と、母型５０と、を有している。母型５０は、取付板５２と、スペーサ５４と、型板５６と、ブロック５８と、を有している。
【００２４】
型板５６は、Ｙ方向に厚みを有する板状に形成されている。この型板５６は、固定型２０の本体（主要部分）を構成している。型板５６のＹ方向側の部分における−Ｙ方向視での中央部（Ｚ方向中央部であってＸ方向中央部）には、ブロック５８が嵌め込まれた凹部５６Ａが形成されている。
【００２５】
型板５６の−Ｙ方向側の部分には、軸受４０が嵌め込まれた凹部５６Ｂが形成されている。さらに、型板５６には、傾斜軸２２がその軸方向に移動可能に挿入された挿入孔５６Ｃが、凹部５６Ａから凹部５６Ｂまで形成されている。各挿入孔５６Ｃの内径は、傾斜軸２２の外径よりも大きくなっている。
【００２６】
なお、凹部５６Ｂ及び挿入孔５６Ｃのそれぞれは、軸受４０及び傾斜軸２２が複数（本実施形態では３つ）設けられているのに対応して、図示はしないが、複数（本実施形態では３つ）形成されている。
【００２７】
ブロック５８は、図５に示されるように、複数の部品５８Ａ、５８Ｂ、５８Ｃで構成されており、全体として、直方体状に形成されている。なお、ブロック５８は、単一の部品で構成されていてもよい。
【００２８】
ブロック５８のＹ方向側の部分には、成形品１００（図４参照）の一部を成形する成形部としての環状の溝部５９Ａが形成されている。溝部５９Ａは、具体的には、成形品１００の周壁１０２（図４参照）を成形するためのキャビティ（成形空間の一例）を構成する。
【００２９】
ブロック５８における溝部５９Ａの内周には、円柱部５７が配置されている。ブロック５８における円柱部５７には、入子３０が収容される複数（本実施形態では３つ）の収容孔９０が形成されている。この収容孔９０に入子３０が収容された状態において、円柱部５７は、円柱状を構成する。なお、図５においては、収容孔９０の構成をわかりやすくするため、３つの入子３０のうち最もＸ方向側に配置される入子３０の図示を省略している。
【００３０】
円柱部５７の各収容孔９０は、ブロック５８をＹ方向に貫通している（図１参照）。さらに、ブロック５８には、図５に示されるように、各収容孔９０の内壁を構成する側面９２、側面９３、傾斜面９４及び対向面９５（図１参照）が形成されている。傾斜面９４は、図１に示されるように、型開方向（Ｙ方向）に対して傾斜している面である。対向面９５は、傾斜面９４に対向する面であり、−Ｙ方向視にて凹状に湾曲する面である。側面９２及び側面９３は、図５に示されるように、互いに対向する面であり、傾斜面９４及び対向面９５のそれぞれに隣接する面である。
【００３１】
ブロック５８の円柱部５７の−Ｙ方向視における中央部には、成形品１００（図４参照）の一部を成形する成形部としての円孔５９Ｂが形成されている。円孔５９Ｂは、具体的には、成形品１００の突出部１０６（図４参照）を成形するためのキャビティ（成形空間の一例）を構成する。
【００３２】
取付板５２は、図１に示されるように、Ｙ方向に厚みを有する板状に形成されている。取付板５２の−Ｙ方向側の面は、射出成形機の固定盤（図示省略）に取り付けられる。
【００３３】
スペーサ５４は、型板５６と取付板５２との間にエジェクタ７０の移動空間を形成するための部材である。具体的には、スペーサ５４は、型板５６と取付板５２との間において、エジェクタ７０に対する−Ｚ方向側とＺ方向側とに配置された一対で構成されている。
【００３４】
各スペーサ５４は、型板５６の−Ｙ方向側の面と、取付板５２のＹ方向側の面とのそれぞれに固定されている。さらに、各スペーサ５４は、Ｚ方向に厚みを有する共に、Ｘ方向に長さを有するブロックで構成されている。
【００３５】
入子３０は、具体的には、３つ設けられており（図５参照）、各入子３０は同様に構成されている。各入子３０は、具体的には、収容孔９０への収容状態において（図５参照）、ブロック５８における対向面９５（図１参照）、傾斜面９４、側面９２及び側面９３（図５参照）のそれぞれに接触する周面３５（湾曲面）、接触面３４、摺動面３２及び摺動面３３を有している（図６及び図７参照）。
【００３６】
なお、図６、図７及び図８には、図５に示す３つの入子３０のうち、最もＺ方向側に配置された入子３０を示している。また、図９及び図１０は、図６、図７及び図８に示す入子３０に固定された傾斜軸２２に設けられた軸受４０を示している。
【００３７】
図６に示す入子３０における周面３５は、−Ｙ方向視にてＺ方向側へ凸となる円弧状に形成されている。接触面３４は、図１に示されるように、傾斜面９４に沿って傾斜している。摺動面３２及び摺動面３３は、図７に示されるように、互いに平行に形成されている。摺動面３２及び摺動面３３のそれぞれは、入子３０が後述するように傾斜軸２２の軸方向（Ｙ方向）へ移動することで、ブロック５８の側面９２及び側面９３（図５参照）と摺動するようになっている。
【００３８】
さらに、各入子３０は、図６及び図７に示されるように、成形品１００（図４参照）をキャビティから突き出すための突出面３８と、成形品１００のアンダーカット部１１０（図４参照）を成形する成形部の一例としての溝部３９Ａが形成された形成面３９と、を有している。
【００３９】
形成面３９は、図８に示されるように、周面３５に対するＹ方向側に形成されている。また、形成面３９は、周面３５に対して−Ｚ方向側に一段下がるように周面３５との間に段差を有している。溝部３９Ａは、図６に示されるように、形成面３９の周方向に沿って長さを有している。さらに、入子３０は、入子３０が後述するように傾斜軸２２の軸方向へ移動することで、突出面３８で成形品１００をキャビティから突き出すようになっている（図３参照）。
【００４０】
傾斜軸２２は、図８に示されるように、型開方向（Ｙ方向）に対して傾斜する円柱状のシャフトで構成されている。傾斜軸２２の軸方向一端部が、入子３０における突出面３８の反対側の部分に配置された固定部３７に固定されている。具体的には、例えば、固定部３７が雌ネジで構成され、傾斜軸２２の先端部に形成された雄ネジがねじ込まれることで固定される。
【００４１】
傾斜軸２２の軸方向の中間部は、軸受４０によって傾斜軸２２の軸方向に移動可能に支持されている。軸受４０は、図６に示されるように、直方体状の軸受本体４２と、傾斜軸２２をその軸方向に移動可能に支持する支持体４４と、を有している。軸受本体４２の−Ｙ方向視における中央部（Ｚ方向中央部であってＸ方向中央部）には、支持体４４が挿入される挿入孔４２Ａが形成されている。
【００４２】
支持体４４は、図９に示されるように、円筒状の円筒部４４Ａと、円筒部４４ＡのＹ方向側の端部で円筒部４４Ａの径方向外側に張り出す張出部４４Ｂと、を有している。
【００４３】
軸受本体４２の−Ｙ方向視における４隅には、図６に示されるように、軸受本体４２を型板５６に取り付ける取付部材としてのボルト４８が差し込まれる差込孔４２Ｂが形成されている。
【００４４】
ボルト４８は、図１０に示されるように、ネジ溝が形成されていない軸部４８Ｂと、軸部４８Ｂの先端側に配置されネジ溝が形成されたネジ部４８Ａと、軸部４８Ｂの後端側に配置され軸部４８Ｂの径方向外側に張り出した頭部４８Ｃと、を有している。
【００４５】
差込孔４２Ｂに軸部４８Ｂが差し込まれたボルト４８のネジ部４８Ａが、型板５６にねじ込まれることで、軸受本体４２が型板５６に取り付けられる。軸受本体４２が型板５６に取り付けられた状態において、ボルト４８の軸部４８Ｂ及び頭部４８Ｃのそれぞれと、差込孔４２Ｂの内壁との間には、隙間Ｓ１、Ｓ２が形成されている。さらに、軸受本体４２と、型板５６との間には、摺動面３２、３３に対して交差する方向（Ｘ方向）において隙間Ｓ３を有している。そして、軸受本体４２は、隙間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の範囲で、摺動面３２、３３に対して交差する方向（Ｘ方向）に移動可能に型板５６に支持されている。
【００４６】
なお、軸受本体４２と、型板５６との間には、摺動面３２、３３に沿った方向（Ｚ方向）においては隙間を有していない。したがって、軸受本体４２は、摺動面３２、３３に沿った方向（Ｚ方向）への移動が制限されている。
【００４７】
さらに、傾斜軸２２の軸方向他端部は、スライダ６０にＺ方向周りに回転可能に支持されている。スライダ６０は、エジェクタ７０に対してＺ方向に移動可能に支持されている。エジェクタ７０は、射出成形機のエジェクタ装置（図示省略、以下同様）に取り付けられている。このエジェクタ７０は、エジェクタ装置が駆動されることで、Ｙ方向へ移動するようになっている。
【００４８】
そして、本実施形態では、可動型８０が固定型２０に対して型開きした状態（図２に示す状態）において、エジェクタ７０がＹ方向へ移動することで、傾斜軸２２及び入子３０が挿入孔５６Ｃに沿って傾斜軸２２の軸方向へ移動する（図３参照）。このとき、傾斜軸２２及び入子３０は、−Ｚ方向にずれながらＹ方向側へ移動するため、スライダ６０がエジェクタ７０に対して−Ｚ方向に移動する。また、傾斜軸２２及び入子３０は、−Ｚ方向にずれながらＹ方向側へ移動することで、入子３０の溝部３９Ａが、成形品１００のアンダーカット部１１０から離れながら、入子３０が突出面３８で成形品１００をキャビティから突き出す。
【００４９】
（金型１０のその他構成）
金型１０内へ溶融樹脂が射出される射出口（図示省略、以下同様）と、射出口を通じて射出された溶融樹脂を、金型１０内部に形成されたキャビティへ流通される通路（図示省略、以下同様）と、が、可動型８０又は固定型２０に形成されている。
【００５０】
（成形品１００の製造方法）
成形品１００の製造方法では、まず、金型１０（図１参照）を準備する（第１工程の一例としての準備工程）。その準備した金型１０を射出成形機に取り付ける。
【００５１】
次に、図１に示されるように、可動型８０が固定型２０に対して型閉じされた状態において、凹部８９、溝部５９Ａ（図３参照）及び溝部３９Ａ等で構成されたキャビティに、射出口及び通路を通じて、溶融樹脂を射出する（第２工程の一例としての射出工程）。
【００５２】
そして、溶融樹脂を冷却して溶融樹脂を固化した後に、図２に示されるように可動型８０を固定型２０に対して型開きした後、エジェクタ７０がＹ方向へ移動することで、傾斜軸２２及び入子３０が挿入孔５６Ｃに沿って傾斜軸２２の軸方向へ移動する。入子３０が傾斜軸２２の軸方向へ移動することで、入子３０の溝部３９Ａが、成形品１００のアンダーカット部１１０から離れながら、入子３０が突出面３８で成形品１００をキャビティから突き出す。これにより、成形品１００が金型１０から取り出される（第３工程の一例としての取出工程）。以上のように、成形品１００が製造される。
【００５３】
前述のように、入子３０が傾斜軸２２の軸方向へ移動することで、入子３０の摺動面３２、３３とブロック５８の側面９２、９３とが摺動する。溶融樹脂による入子３０の熱膨張や、入子３０、傾斜軸２２及び軸受４０等における組み付け誤差などによって、摺動面３２、３３の片側が側面９２、９３に強く当たった状態となる場合がある。ここで、軸受４０が型板５６に固定される場合（比較例）では、入子３０の移動方向が制限されるため、摺動面３２、３３の片側が側面９２、９３に強く当たった状態が維持される。このように、摺動面３２、３３の片側が側面９２、９３に強く当たった状態において、摺動面３２、３３と側面９２、９３とが摺動すると、カジリが発生する場合がある。
【００５４】
これに対して、本実施形態では、軸受本体４２は、摺動面３２、３３に対して交差する方向（Ｘ方向）に移動可能に型板５６に支持されている。このため、入子３０が傾斜軸２２の軸方向へ移動する際に、摺動面３２、３３の片側が側面９２、９３に瞬間的に強く当たったとしても、その反動で、当該片側の面が側面９２、９３から離れるように軸受４０が移動する。これにより、摺動面３２、３３の片側が側面９２、９３に強く当たった状態が維持されにくく、カジリの発生が抑制される。
【００５５】
このように、摺動面３２、３３でのカジリの発生が抑制されるので、摺動面３２、３３が削れて発生する金属粉が成形品１００に付着することが抑制される。また、摺動面３２、３３でのカジリの発生が抑制されるので、摺動面３２、３３と側面９２、９３との間にグリス等の潤滑剤を塗布しなくても済む。このように、潤滑剤を塗布しなければ、潤滑剤が溶け出して成形品１００に付着することもない。
【００５６】
なお、本実施形態では、入子３０の周面３５は、傾斜軸２２の軸方向への入子３０の移動により、ブロック５８の対向面９５から離れるので、周面３５と対向面９５とは摺動しない。また、入子３０の接触面３４も、周面３５と同様に、ブロック５８の傾斜面９４から離れるか、接触したとしても強く当たらない。
【００５７】
（変形例）
本実施形態では、入子３０を有する一方の金型が固定型２０とされ、他方の金型が可動型８０とされていたが、これに限られない。例えば、入子３０を有する一方の金型が可動型とされ、他方の金型が固定型とされる構成であってもよい。
【００５８】
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形、変更、改良が可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１０   金型
２０   固定型（第１型の一例）
２２   傾斜軸（軸の一例）
３０   入子
３２   摺動面
３３   摺動面
３９Ａ 溝部（成形部の一例）
４０   軸受
５０   母型
８０   可動型（第２型の一例）
１００ 成形品
１１０ アンダーカット部
【図１】
0006447032.tif 000002
【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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