(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形装置のプラテンに固定される射出成形用金型であって、
前記プラテン側と反対側の面であって他の金型と当接する当接面と当該当接面に対する背面とを有する型板と、
前記型板の前記背面側において前記型板に固定される第一取付板と、
前記第一取付板の前記型板側と反対側の面内における前記当接面の外周の投影領域内に配置されるセンタープレスプレートと、
前記プラテンと前記第一取付板とを連結する連結部材と、
を備え、
前記連結部材は、前記型板に対して相対的に移動し得るように、前記プラテンに固定されると共に前記第一取付板における前記センタープレスプレートより外周側の領域に非固定で係合し、
前記センタープレスプレートは、前記連結部材が前記第一取付板を前記プラテン側に付勢することで、前記プラテンと前記第一取付板との間に狭持される
ことを特徴とする射出成形用金型。
【請求項２】
前記第一取付板は前記型板の背面からはみ出る突出部位を有し、
前記連結部材は前記突出部位に係合する
ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形用金型。
【請求項３】
前記センタープレスプレートと前記プラテンとの間に前記センタープレスプレートよりも面積の大きい第二取付板が配置される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の射出成形用金型。
【請求項４】
前記第二取付板は前記プラテンに固定され、
前記連結部材は、前記第二取付板を介して前記プラテンに固定される
ことを特徴とする請求項３に記載の射出成形用金型。
【請求項５】
前記センタープレスプレートは、前記プラテンから前記型板に通じる樹脂流路の中心軸を中心に回転対称な形状とされる
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の射出成形用金型。
【請求項６】
前記センタープレスプレートは、前記型板の前記当接面側に形成される成形型のゲート位置と重なり、前記成形型の一部と重ならない形状とされる
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の射出成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形用金型に関し、高い精度で成形を行う場合に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
射出成形装置として、一組の金型が左右方向から型締めされることで成形品の形状となるキャビティが形成されるものがある。この場合、一方の金型はタイバーに固定された固定側のプラテンに固定され、他方の金型はタイバーに沿って移動可能な移動側のプラテンに固定される。そして、一組の金型を型締めする場合、それぞれの金型が当接した状態で、可動側のプラテンに型締めをするための型締力を加える。
【０００３】
このときプラテンが撓む傾向があることが知られている。上記のように金型がプラテンに固定される場合、一般的に、金型は、成形物を成形するため凹凸が形成された型板と、型板をプラテンに取り付けるための取付板とを含んで構成される。従って、プラテンが撓むと、取付板と共に型板が撓む場合がある。この場合、型板同士の当接面間に隙間が生じて成形物にバリが発生したり、成形物が設計値と異なる形状となる等という具合に、成形精度が低下する傾向がある。このような成形精度の低下を抑制するため、金型の型板における当接面とは反対側の面において、当該当接面を投影した領域の一部にプラテンからの型締力が加えられる金型が知られている。
【０００４】
下記特許文献１には、このような射出成形用金型が記載されている。この射出成形用金型では、上記取付板の大きさをキャビティダイ（型板に相当）よりも小さくして、キャビティダイの当接面と反対側の面の一部に取付板が接合するようにされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−８８９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１に記載の射出成形用金型のように取付板を小さくする場合、取付板と型板の倒れの原因となる。型板に倒れが生じる場合、やはり設計値通りの成形品の成形が困難となる。
【０００７】
そこで、本発明は、高い精度で成形を行うことができる射出成形用金型を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、射出成形装置のプラテンに固定される射出成形用金型であって、前記プラテン側と反対側の面であって他の金型と当接する当接面と当該当接面に対する背面とを有する型板と、前記型板の前記背面側において前記型板に固定される第一取付板と、前記第一取付板の前記型板側と反対側の面内における前記当接面の外周の投影領域内に配置されるセンタープレスプレートと、前記プラテンと前記第一取付板とを連結する連結部材と、を備え、前記連結部材は、前記型板に対して相対的に移動し得るように、前記プラテンに固定されると共に前記第一取付板における前記センタープレスプレートより外周側の領域に非固定で係合し、前記センタープレスプレートは、前記連結部材が前記第一取付板を前記プラテン側に付勢することで、前記プラテンと前記第一取付板との間に狭持されることを特徴とするものである。
【０００９】
この射出成形用金型では、型板とプラテンとの間に型板の当接面よりも小さなセンタープレスプレートが介在するにも拘らず、第一取付板のセンタープレスプレートよりも外周側がプラテンに付勢されるため、単にセンタープレスプレートが型板に固定される場合よりも型板の倒れを抑制することができる。
【００１０】
また、上記のように、プラテンは型締時において撓む場合があることが知られている。しかし、本発明の射出成形用金型は、プラテンと第一取付板との間に型板の当接面よりも小さなセンタープレスプレートが介在するため、プラテンが撓むときにプラテンの撓みが型板に伝達することを抑制することができる。また、プラテンが撓む場合、プラテンのセンタープレスプレートの投影領域に対するプラテンの連結部材の固定領域の位置がずれる場合がある。しかし、本発明の射出成形用金型では、連結部材は型板に対して相対的に移動し得る。具体的には、連結部材が第一取付板を付勢する力により第一取付板が撓む場合、プラテンの撓みにより第一取付板の撓みが緩和されて、連結部材は型板に対して相対的に移動する。第一取付板が殆ど撓まない場合やプラテンの撓みが大きい場合には、非固定で第一取付板に係合する連結部材の第一取付板への係合が外れる。従って、上記のようにプラテンが撓む場合であっても、当該撓みが連結部材を介して型板に伝達することを抑制することができる。
【００１１】
こうして、本発明の射出成形用金型は、高い精度で成形を行うことができる。
【００１２】
また、前記第一取付板は前記型板の背面からはみ出る突出部位を有し、前記連結部材は前記突出部位に係合することが好ましい。
【００１３】
連結部材の係合位置が突出部位とされることで、連結部材を第一取付板に容易に係合させることができる。
【００１４】
また、前記センタープレスプレートと前記プラテンとの間に前記センタープレスプレートよりも面積の大きい第二取付板が配置されることが好ましい。
【００１５】
一般的に、プラテンは射出成形装置の交換部位では無く、金型と共に交換されない。このため、型締力による射出成形用金型の跡がプラテンに残らないことが好ましい。そこで、上記のように第二取付板が配置されることで、プラテンに射出成形用金型の跡が残ることを抑制することができる。
【００１６】
また、前記第二取付板は前記プラテンに固定され、前記連結部材は、前記第二取付板を介して前記プラテンに固定されることとしても良い。
【００１７】
このような構成により、型板と第一取付板とセンタープレスプレートと第二取付板と連結部材とが一体のユニットになる。従って、第二取付板をプラテンに対して取付けや取り外しすることで、容易に射出成形用金型をプラテンに取付けや取り外しすることができる。また、第二取付板をプラテンへ強固に取り付ける事で、金型が落下することをより適切に防止することができる。なお、センタープレスプレートは第一取付板及び第二取付板の少なくとも一方と一体に形成されていてもよい。
【００１８】
また、前記センタープレスプレートは、前記プラテンの中心軸を中心に回転対称な形状とされることが好ましい。
【００１９】
このような構成により、プラテンの撓みによる力の一部が型板に伝達する場合であっても、当該撓みに起因する力が型板に偏在して伝達することを抑制することができる。
【００２０】
また、前記センタープレスプレートは、前記型板の前記当接面側に形成される成形型のゲート位置と重なり、前記成形型の一部と重ならない形状とされることが好ましい。
【００２１】
一般に成形型におけるゲートでの流動樹脂の射出圧力は、成形型のキャビティ部分での流動樹脂の圧力よりも高い。従って、ゲート位置と重なる位置が成形型のキャビティの位置よりも高い型締力で型締されることにより、型締力と流動樹脂の射出圧とのバランスをとることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明の射出成形用金型によれば、高い精度で成形を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る射出成形用金型により成形される成形品を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る射出成形用金型がプラテンに固定された様子を示す図である。
【図３】図２に示す一対の型板の断面図である。
【図４】成形型とセンタープレスプレートとの関係を示す図である。
【図５】型開位置、一次型締位置、二次型締位置に可動側の型板が位置する場合の、移動側の型板と固定側の型板との関係を模式的に示す図である。
【図６】射出成形品の製造方法示すフローチャートである。
【図７】射出工程の様子を示す図である。
【図８】二次型締工程の様子を示す図である。
【図９】センタープレスプレートの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る射出成形用金型の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明の実施形態に係る射出成形用金型により成形される成形品を示す図である。図１に示すように、本実施形態の射出成形用金型では、２つの導光板１０１を含む成形品１００が成形される。それぞれの導光板１０１はランナー１０２が接続された状態で成形され、それぞれのランナー１０２にはスプルー１０３が接続されている。図１（Ａ）は、導光板１０１の側面方向から見る図であり、図１（Ｂ）は、導光板１０１を平面視する方向から見る図である。
【００２６】
本実施形態のそれぞれの導光板１０１は互いに同形状の板状形状とされ、平面視する場合に概ね長方形とされる。この導光板１０１は、ランナー１０２から切り離されて使用される。特に図示しないが、本実施形態の導光板１０１における一方側の広面には凹凸が形成され、他方側の広面は平面とされる。また、特定の側面が光の入射面とされ、当該入射面の厚みは、導光板１０１の入射面以外における厚みよりも大きくされる。入射面は、例えば、ランナー１０２側と反対側の面とされる。この導光板１０１における入射面の厚みは例えば０．５ｍｍ程度とされ、入射面以外の厚みは０．３ｍｍ以下でおおむね一定とされる。
【００２７】
本実施形態の導光板１０１に用いられる樹脂の種類として、例えば、ポリカーボネート、メタクリル樹脂、シクロオレフィンポリマー等を挙げることができる。
【００２８】
なお、導光板１０１に用いられる樹脂には、離型剤、可塑剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、滑剤、着色剤、耐衝撃強化剤、充填剤などが少なくとも１つ混合されても良い。
【００２９】
このような導光板１０１における入射面から光が入射されると、その光は全反射を繰り返しながら導光板１０１内を伝搬する。また、導光板１０１の凹凸状の面で反射する光はその進路を変え、導光板１０１の全反射角よりも小さい入射角で広面に入射する光が導光板１０１から出射する。
【００３０】
次に、上記の成形品１００を成形する射出成形用金型について説明する。
【００３１】
図２は、本発明の実施形態に係る射出成形用金型がプラテンに固定された様子を示す図である。具体的に図２は、固定側の射出成形用金型１が固定側のプラテン３に固定され、可動側の射出成形用金型２が可動側のプラテン４に固定され、射出成形用金型１と射出成形用金型２とが当接した様子を示している。なお、図２では型板の具体的構成等の一部構成を簡略化して記載している。
【００３２】
まず、固定側の射出成形用金型１及びプラテン３について説明する。
【００３３】
固定側のプラテン３は、４本のタイバー５に固定されている。なお、図２では２本のタイバー５が可視可能とされている。プラテン３には、溶融樹脂を射出する不図示の射出機の射出口が挿入される射出機挿入孔３Ｈが形成されている。射出機挿入孔３Ｈは、プラテン３を平面視する場合にプラテン３の中心に形成されており、途中まで円錐状の形状とされ、途中から径が一定の貫通孔となっている。また、射出機挿入孔３Ｈ内には、ロケートリング３１が配置されている。
【００３４】
プラテン３に固定される固定側の射出成形用金型１は、型板１１と、第一取付板１２と、センタープレスプレート１３と、第二取付板１４と、連結部材１５とを主な構成として備える。
【００３５】
型板１１は概ね直方体状の形状とされ、型板１１には、射出成形用金型１から見た他の金型である射出成形用金型２と当接する当接面１１ｊと当接面１１ｊと反対側の面である背面１１ｂとを有している。図３は、図２に示す一対の型板の断面図である。図３に示すように、型板１１の当接面１１ｊは、概ね平面状に形成されている。また、型板１１には、樹脂流路とされるスプルー部５３が当接面１１ｊに垂直な方向に当接面１１ｊの中心から背面１１ｂまで延在している。
【００３６】
また、型板１１の当接面１１ｊ側において、後述する型板２１の成形型５１と対向する位置には断熱層６１が設けられている。断熱層６１の表面には、例えば厚さ０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの金属層がメッキにより形成され、必要に応じて当該金属層に導光板１０１の凹凸状の面に対応する凹凸形状が施される。断熱層６１は、型板１１における断熱層６１以外の部分の熱浸透率よりも低い熱浸透率を有し、樹脂の射出圧力や金型の押圧力に耐え得るものとされる。断熱層６１の材料としては、例えば、アルミナやジルコニア等のセラミックス、ガラス、熱硬化性樹脂やスーパーエンジニアリングプラスチックスなどが挙げられる。また、断熱層６１の形成手法としては、例えば、プラズマパウダースプレー法やＨＶＯＦ(High Velocity Oxygen Fuel)等の溶射法により断熱層６１をコーティングにより形成する手法、あるいは、入れ子として断熱層６１を設置する手法などが挙げられる。
【００３７】
第一取付板１２は、板状の部材とされ、不図示のボルトにより型板１１の背面１１ｂ上に固定されている。また、第一取付板１２は、型板１１の背面１１ｂから突出する突出部位１２ｐを有している。本実施形態の第一取付板１２は、平面視する場合に、型板１１の背面１１ｂよりも大きな略長方形の形状とされ、背面１１ｂの周縁全体からはみ出ている。従って、本実施形態では、第一取付板１２の外周側の額縁状の領域が背面１１ｂからはみ出る突出部位１２ｐとされる。この突出部位１２ｐには、貫通孔１２ｈが複数形成されている。本実施形態では、貫通孔１２ｈは４つ形成されており、４つの貫通孔１２ｈは、第一取付板１２の中心から長方形の各頂点に向かって等距離となる位置にそれぞれ形成されている。それぞれの貫通孔１２ｈには、ねじから成る連結部材１５が挿通されている。なお、図２では２本の連結部材１５が可視可能とされている。貫通孔１２ｈの径は、連結部材１５のねじ部分の径よりも十分に大きく、連結部材１５のヘッド部分の径よりも小さい。従って、連結部材１５は、貫通孔１２ｈに螺入されておらず、ヘッド部分が第一取付板１２に引っ掛かることで、第一取付板１２に係合されている。つまり、連結部材１５は、第一取付板１２に非固定の状態で係合されている。また、第一取付板１２の中心には型板１１に形成されているスプルー部５３に通じる貫通孔が形成され、当該貫通孔の径はスプルー部５３より大きく、ロケートリング３１の貫通孔と同等とされている。
【００３８】
センタープレスプレート１３は、プラテン３を平面視する場合におけるプラテン３の中心軸を中心とした回転対象の形状をした板状の部材とされ、第一取付板１２の型板１１側と反対側の面上において、型板１１の当接面１１ｊの外周を投影した際に、この投影領域内に位置するように配置されている。つまりセンタープレスプレート１３は、当接面１１ｊの外周の投影領域内に入る大きさとされる。なお、上記のように本実施形態では、第一取付板１２が背面１１ｂの周縁全体からはみ出ているため、センタープレスプレート１３は、第一取付板１２の型板１１側と反対側の面内に位置することとなる。このようにセンタープレスプレート１３が配置された状態でセンタープレスプレート１３を平面視する場合、センタープレスプレート１３は第一取付板１２の４つの貫通孔１２ｈを結ぶ線により囲まれている。また、センタープレスプレート１３の中心には、第一取付板１２に形成されるスプルー部５３に通じる貫通孔と同様の貫通孔が形成されている。尚、センタープレスプレートの厚さは、プラテンの撓みが型板に伝達することを抑制する効果が得られ、プラテンの撓み過ぎを防止する観点から、０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲とすることが望ましい。
【００３９】
第二取付板１４は、板状の部材とされ、センタープレスプレート１３とプラテン３との間に配置されている。第二取付板１４は、平面視する場合にセンタープレスプレート１３及び第一取付板１２よりも大きな面積とされる。第二取付板１４は、ねじから成る固定部材１６によりプラテン３にねじ止めにより固定されている。なお、図２では２本の固定部材１６が可視可能とされている。また、第一取付板１２のそれぞれの貫通孔１２ｈに挿通された連結部材１５は第二取付板１４に螺入され固定されている。こうして本実施形態では、連結部材１５が第二取付板１４を介してプラテン３に固定されている。また、連結部材１５が第二取付板１４にねじ込まれることで、第一取付板１２が第二取付板１４側（プラテン３側）に付勢されている。このため第一取付板１２と第二取付板１４との間に配置されているセンタープレスプレート１３は、第一取付板１２と第二取付板１４との間に狭持されて固定されている。尚、型板１１の落下防止の観点からは、少なくとも第一取付板１２とセンタープレスプレート１３と第二取付板１４は上記のようにねじを用いて固定されることが好ましい。こうして、少なくとも型板１１と第一取付板１２とセンタープレスプレート１３と第二取付板１４と連結部材１５とが１つのユニットとなり一体の射出成形用金型１を構成する。また、第二取付板１４の中心には第一取付板１２に形成されるスプルー部５３に通じる貫通孔と同様の貫通孔が形成されており、当該貫通孔はロケートリング３１を介して射出機挿入孔３Ｈに通じると共に、センタープレスプレート１３の貫通孔、第一取付板１２の貫通孔を通じて型板のスプルー部５３に通じている。
【００４０】
次に可動側の射出成形用金型２及びプラテン４について説明する。
【００４１】
可動側のプラテン４は、４本のタイバー５に沿って移動可能に構成される平板状の部材とされ、射出機挿入孔が形成されていない点において、固定側のプラテン３と異なる。
【００４２】
プラテン４に固定される可動側の射出成形用金型２は、型板２１と、第一取付板２２と、センタープレスプレート２３と、第二取付板２４と、連結部材２５とを主な構成として備える。
【００４３】
図３に示すように型板２１は、凸部２１ｓを有する型板本体２１ｍと、凸部２１ｓを嵌め込み可能な枠部２１ｃと、型板本体２１ｍと枠部２１ｃとの間に配置される弾性体２１ｅとを主な構成として有する。なお、図２では、型板２１は詳細な構成が省略されて記載されている。型板２１は、枠部２１ｃの弾性体２１ｅ側と反対側の面が、射出成形用金型２から見た他の金型である射出成形用金型２と当接する当接面２１ｊとされ、型板本体２１ｍにおける当接面２１ｊ側と反対側の面が背面２１ｂとされる。本実施形態で弾性体２１ｅはばねから成り、枠部２１ｃと型板本体２１ｍとの距離が所定の距離よりも小さくなると、弾性力により、枠部２１ｃと型板本体２１ｍとの距離が広がる方向に枠部２１ｃと型板本体２１ｍとを押す。
【００４４】
型板本体２１ｍにおける凸部２１ｓの当接面１１ｊ側には、成形品である導光板１０１を形成する一対の成形型５１が形成されている。また、それぞれの成形型５１に樹脂を流入させるための一対のランナー部５２が成形型５１に接続されて形成されている。このランナー部５２に残った樹脂がランナー１０２となる。また、ランナー部５２と成形型５１との境界がゲート５５とされ、成形型５１のゲート５５側と反対側が樹脂の流動端部５６とされる。また、型板１１のスプルー部５３の中心軸を基準として、一対のランナー部５２がスプルー部５３に垂直に対称に延在し、当該中心を基準として一対の成形型５１が対称に形成されている。また、成形型５１を形成する型板２１の表面の少なくとも一部は、断熱層６２とされる。断熱層６２の構成は、型板１１の断熱層６１と同様とされ、必要に応じて表面の金属層に導光板１０１の凹凸状の面に対応する凹凸形状が施される。
【００４５】
射出成形用金型２の第一取付板２２は、不図示のイジェクタロッドが挿通される孔が形成されるが成形用樹脂を導入するために用いられる貫通孔が形成されていない点を除き、射出成形用金型１の第一取付板１２と同様の構成とされ、不図示のボルトにより型板２１の背面２１ｂ上に固定されている。また、第一取付板２２は、型板２１の背面２１ｂから突出する突出部位２２ｐを有している。本実施形態では、第一取付板１２と同様にして、第一取付板２２の外周側の額縁状の領域が背面２１ｂからはみ出る突出部位２２ｐとされる。この突出部位２２ｐには、第一取付板１２に形成される貫通孔１２ｈと同様の貫通孔２２ｈが、貫通孔１２ｈの数と同数形成されている。それぞれの貫通孔２２ｈは、第一取付板２２の中心から長方形の各頂点に向かって等距離となる位置にそれぞれ形成されている。それぞれの貫通孔２２ｈには、射出成形用金型１の連結部材１５と同様の連結部材２５が挿通されている。従って、従って、連結部材２５は、貫通孔２２ｈに螺入されておらず、ヘッド部分が第一取付板２２に引っ掛かることで、第一取付板２２に係合されている。なお、図２では２本の連結部材２５が可視可能とされている。
【００４６】
センタープレスプレート２３は、不図示のイジェクタロッドが挿通される孔が形成されるが成形用樹脂を導入するために用いられる貫通孔が形成されていない点を除いて、射出成形用金型１のセンタープレスプレート１３と同様の構成とされる。センタープレスプレート２３は、第一取付板２２の型板２１側と反対側の面上において、型板２１の当接面２１ｊの外周を投影する場合に、この投影領域内に位置するように配置されている。なお、上記のように本実施形態では、第一取付板２２がの背面２１ｂの周縁全体からはみ出ているため、センタープレスプレート２３は、第一取付板２２の型板２１側と反対側の面内に位置することとなる。このようにセンタープレスプレート２３が配置された状態で、センタープレスプレート２３を平面視する場合、センタープレスプレート２３は第一取付板２２の４つの貫通孔２２ｈを結ぶ線により囲まれている。
【００４７】
第二取付板２４は、不図示のイジェクタロッドが挿通される孔が形成されるが成形用樹脂を導入するために用いられる貫通孔が形成されていない点を除いて、射出成形用金型１の第二取付板１４と同様の構成とされ、センタープレスプレート２３とプラテン４との間に配置されている。第二取付板２４は、平面視する場合にセンタープレスプレート２３及び第一取付板２２よりも大きな面積とされる。第二取付板２４は、固定部材１６と同様の固定部材２６によりプラテン４にねじ止めにより固定されている。なお、図２では２本の固定部材２６が可視可能とされている。また、第一取付板２２のそれぞれの貫通孔２２ｈに挿通された連結部材２５は第二取付板２４に螺入され固定されている。こうして本実施形態では、連結部材２５が第二取付板２４を介してプラテン４に固定されている。連結部材２５がねじ込まれることで、第一取付板２２が第二取付板２４側（プラテン４側）に付勢されている。このため第一取付板２２と第二取付板２４との間に配置されているセンタープレスプレート２３は、第一取付板２２と第二取付板２４との間に挟まれ固定されている。こうして、少なくとも型板２１と第一取付板２２とセンタープレスプレート２３と第二取付板２４と連結部材２５とが１つのユニットとなり一体の射出成形用金型２を構成する。
【００４８】
図４は、型板２１に形成される型とセンタープレスプレート２３との関係を示す図であり、具体的には、センタープレスプレート２３を平面視する場合のセンタープレスプレート２３と成形型５１及びランナー部５２との位置関係を主に示す図である。なお、本図ではセンタープレスプレート２３を便宜的に破線で示す。本実施形態では、センタープレスプレート２３は略長方形の形状をしており、センタープレスプレート２３の中心は、射出成形用金型１のスプルー部５３の中心と概ね一致する。また、成形型５１とランナー部５２との境界であるゲート５５はセンタープレスプレート２３と重なる場所に位置し、成形型５１の一部はセンタープレスプレート２３と重ならない場所に位置する。本実施形態では、成形型５１の少なくとも流動端部５６が成形型５１の一部はセンタープレスプレート２３と重ならない場所に位置する。
【００４９】
なお、本実施形態では、上記のように、固定側の射出成形用金型１のセンタープレスプレート１３は、可動側の射出成形用金型２のセンタープレスプレート２３と同様の構成とされ、互いに重なる位置に配置する。従って、図４においてカッコ書きで示すように、成形型５１とランナー部５２との境界であるゲート５５はセンタープレスプレート１３と重なる場所に位置し、流動端部５６を含む成形型５１の一部はセンタープレスプレート１３と重ならない場所に位置する。
【００５０】
また、上記のように射出成形用金型２はプラテン４が移動することでプラテン４と共に移動することができる。この射出成形用金型２の移動により、型板２１は、型板１１と型板２１とが互いに接しない型開位置、型板１１の当接面１１ｊと型板２１の当接面２１ｊとが互いに接する一次型締位置、一次型締位置よりも型板本体２１ｍの凸部２１ｓが更に枠部２１ｃに押し込まれる二次型締位置とに位置することができる。図５は、このような型開位置、一次型締位置、二次型締位置に型板２１が位置する場合の型板１１と型板２１との関係を模式的に示す図である。具体的に図５（Ａ）では型板２１が型開位置に位置された状態が示され、図５（Ｂ）では型板２１が一次型締位置に位置された状態が示され、図５（Ｃ）では型板２１が二次型締位置に位置された状態が示されている。
【００５１】
図５に示すように、型板２１は、凸部２１ｓに枠部２１ｃを嵌め込んで保持した状態で、型開位置、一次型締位置及び二次型締位置を相互に移動可能とされる。すなわち、図５（Ａ）に示すように、型板２１が型開位置に位置する場合、枠部２１ｃの当接面２１ｊと型板１１の当接面１１ｊとが非接触の状態で、枠部２１ｃが保持される。また、図５（Ｂ）に示すように、型板２１が一次型締位置に位置する場合、型板１１の断熱層６１と型板２１の断熱層６２とが対向する状態で、枠部２１ｃが保持される。このとき、枠部２１ｃの内周面と射出成形用金型１の型板１１の断熱層６１と射出成形用金型２の型板２１の断熱層６２とで囲まれるキャビティＳＰＣが形成される。さらに、図５（Ｃ）に示すように、型板２１が二次型締位置に位置する場合、型板２１の断熱層６２が一次型締位置（図５（Ｂ））よりも型板１１側へ近づく状態で、枠部２１ｃが保持される。従って、型板２１が二次型締位置に位置する状態では、型板２１が一次型締位置に位置する状態よりもキャビティＳＰＣが型板１１と型板２１との方向に小さくなる。なお、図３は、型板２１が二次型締位置に位置した状態が示されている。
【００５２】
次に射出成形用金型１、射出成形用金型２を用いた射出成形品の製造方法について説明する。
【００５３】
図６は、射出成形品の製造方法示すフローチャートである。図６に示すように、本実施形態に係る射出成形品の製造方法は、一次型締工程Ｐ１、射出工程Ｐ２、二次型締工程Ｐ３、保圧工程Ｐ４、冷却工程Ｐ５、及び、型開工程Ｐ６を主な工程として備える。
【００５４】
＜一次型締工程Ｐ１＞
この一次型締工程Ｐ１では、プラテン４が移動して射出成形用金型２の型板２１が図５（Ａ）に示す型開位置から図５（Ｂ）に示す一次型締位置まで移動される。これにより枠部２１ｃの枠壁で囲まれる領域は射出成形用金型１の型板１１の断熱層６１と射出成形用金型２の型板２１の断熱層６２とで挟まれる。こうして、上記のキャビティＳＰＣが形成される。
【００５５】
なお、枠部２１ｃは、型板２１の凸部２１ｓが嵌め込まれた状態で保持されるため、型板２１の位置が型板１１に対して相対的にずれた場合であっても、枠部２１ｃの内周面と射出成形用金型１の型板１１の断熱層６１と射出成形用金型２の型板２１の断熱層６２とで囲まれるキャビティＳＰＣは安定的に維持される。
【００５６】
＜射出工程Ｐ２＞
次に射出工程Ｐ２を行う。図７は、本工程の様子を示す図である。本工程では、固定側のプラテン３に形成された射出機挿入孔３Ｈに挿入された射出成型機から溶融樹脂がロケートリング３１の開口に射出される。射出された溶融樹脂は型板１１のスプルー部５３に流入する。スプルー部５３に流入した溶融樹脂ＭＳは、図７に示すように、キャビティＳＰＣに流入し、ランナー部５２を介して、ゲート５５から成形型５１による空間に流入する。このとき、規定射出量の溶融樹脂ＭＳが所定の射出速度で射出される。この溶融樹脂ＭＳに用いられる樹脂の種類としては、例えば、導光板１０１に用いられる樹脂を挙げることができる。なお、当該樹脂ＭＳが非晶性樹脂であることが好ましい。
【００５７】
＜二次型締工程Ｐ３＞
次に二次型締工程Ｐ３を行う。本工程では、一次型締工程Ｐ１で形成されるキャビティＳＰＣとそのキャビティＳＰＣに射出される溶融樹脂ＭＳとに隙間がある状態で、プラテン４が更に移動して、射出成形用金型２の型板２１が一次型締位置（図５（Ｂ））から二次型締位置（図５（Ｃ））にまで移動される。すなわち、一次型締工程Ｐ１で形成されるキャビティＳＰＣに溶融樹脂ＭＳが隙間なく充填される前に、一次型締位置から型板２１の移動が開始され、型板２１の断熱層６２が一次型締位置よりも固定側の型板１１側へ近づけられる。
【００５８】
この様な動作により図８に示すように、可動側の型板２１の断熱層６２における成形型５１の部分と枠部２１ｃの内周面と固定側の型板１１の断熱層６１とに囲まれるキャビティＳＰＣの厚みＴは一次型締工程時よりも小さくなり、当該キャビティＳＰＣにおける成形型５１による空間は射出成形品に対応する空間とされる。また、このキャビティＳＰＣ内を流動する溶融樹脂ＭＳには、移動側のプラテン４に加えられる外力が型板２１に伝達することで一次型締工程Ｐ１に比べて大きい圧力が加えられ、当該キャビティＳＰＣ内に溶融樹脂ＭＳが速やかに充填される。
【００５９】
このときそれぞれのプラテン３，４には、外部から大きな型締力が加えられため、プラテン３，４が撓む場合がある。プラテン３，４が撓む場合において、仮に当該撓みが型板１１，２１まで伝達するとする。この場合、型板１１，２１も撓み、スプルー部５３の近傍において、型板１１と型板２１との距離が大きくなり、設計通りの成形品を得られない傾向がある。しかし、本実施形態の射出成形用金型１ではセンタープレスプレート１３が、型板１１の当接面１１ｊの外周の投影領域内に配置される。従って、プラテン３が撓むことで第二取付板１４が撓んだとしても、第二取付板１４に直接型板１１が固定される場合の型板１１の撓み量と比べて、センタープレスプレート１３の撓み量は小さい。このため、センタープレスプレート１３がプラテン３の撓みを吸収して型板１１が撓むことを抑制している。同様に射出成形用金型２ではセンタープレスプレート２３が、型板２１の当接面２１ｊの外周の投影領域内に配置される。従って、プラテン４が撓むことで第二取付板２４が撓んだとしても、第二取付板２４に直接型板２１が固定される場合の型板２１の撓み量と比べて、センタープレスプレート２３の撓み量は小さい。このため、センタープレスプレート２３がプラテン４の撓みを吸収して型板２１が撓むことを抑制している。しかも、図４に示すように、センタープレスプレート１３，２３は樹脂の射出圧が大きなゲート５５と重なり、樹脂の射出圧が小さな成形型５１の流動端部５６とは重ならないように配置されている。こうして、センタープレスプレート１３、２３は、型板１１，２１の樹脂の射出圧の高い部位に高い型締力を付与して、型板１１，２１の樹脂の射出圧の低い部位にこれよりも低い型締力を付与して、型板１１，２１が撓むことをより一層と抑制している。
【００６０】
また、プラテン３，４が撓む場合、プラテン３，４のセンタープレスプレート１３，２３の投影領域に対するプラテン３，４の第二取付板１４，２４を介した連結部材１５，２５の固定領域（プラテン３，４の連結部材１５，２５の投影領域）の位置がずれる傾向にある。しかし、本実施形態の射出成形用金型１，２では、連結部材１５，２５が第一取付板１２，２２に形成される貫通孔に挿通され、連結部材１５，２５が第一取付板１２，２２に非固定で係合されるため、型板１１，２１に対して相対的に移動し得る。このため、プラテン３，４が撓む場合であっても、当該撓みが連結部材１５，２５を介して型板１１，２１に伝達することを抑制することができる。また更に、射出成形用金型１，２の連結部材１５，２５は、それぞれの第一取付板１２，２２に螺合しておらず、それぞれの貫通孔１２ｈ、２５ｈに挿通されているだけである。従って、プラテン３，４が撓んだとしても、連結部材１５，２５による第一取付板１２，２２への付勢力が弱くなったり、連結部材１５，２５の第一取付板１２への係合が外れるだけあり、プラテン３，４の撓みによる力が第一取付板１２，２２に伝達することを抑制している。
【００６１】
なお、二次型締工程Ｐ３で形成されるキャビティＳＰＣにおける成形型５１による空間の厚みＴは、０．５ｍｍよりも小さい。すなわち、二次型締工程Ｐ３で成形型５１による空間を形成する型板１１の断熱層６１の表面と型板２１の断熱層６２の表面との間の最大距離は０．５ｍｍよりも小さくされる。また、一次型締位置から可動側の型板２１が移動され始めるタイミングは、溶融樹脂ＭＳの射出が停止された以後であっても良く、当該溶融樹脂ＭＳの射出がされている途中であっても良い。
【００６２】
ところで、この二次型締工程Ｐ３の開始以降にキャビティＳＰＣに射出されている溶融樹脂ＭＳのうち、少なくとも成形型５１による空間において、型板１１及び型板２１に接する流動方向に沿った部位はガラス転移温度（Ｔｇ）以上とされる。具体的には、例えば、成形樹脂がポリカーボネートであり、型板１１の断熱層６１及び型板２１の断熱層６２の熱浸透率が２９００Ｊ／ｓ0.5ｍ2ｋであり、これら断熱層６１，６２の厚みが５ｍｍであり、これら断熱層６１，６２の表面の金属層の厚みが０．１ｍｍである場合、射出開始時における溶融樹脂ＭＳの温度を３４０℃とし、型板１１、２１の温度をそれぞれ１００℃とすれば、その射出開始時から二次型締工程Ｐ３に移行する期間を０．０１〜０．１秒とすることで、溶融樹脂ＭＳのうち、型板１１及び型板２１に接する流動方向に沿った部位がガラス転移温度以上となる。
＜保圧工程Ｐ４＞
次に保圧工程Ｐ４を行う。本工程では、規定射出量の溶融樹脂ＭＳが射出された以降に、その溶融樹脂の射出圧が射出工程時の射出圧よりも下げられ、その下げられた射出圧で一定の期間だけ加圧される。
【００６３】
＜冷却工程Ｐ５＞
次に冷却工程Ｐ５を行う。本工程では、二次型締工程で形成されるキャビティＳＰＣに充填された溶融樹脂ＭＳが、例えば型板１１及び型板２１の冷却を通じて冷却される。
【００６４】
＜型開工程Ｐ６＞
次に型開工程Ｐ６を行う。本工程では、可動側のプラテン４が移動することにより射出成形用金型２が移動し、型板２１が二次型締位置（図５（Ｃ））から型開位置（図５（Ａ））にまで移動される。このとき、二次型締工程Ｐ３で形成されるキャビティＳＰＣにて固化した成形体は、固定の型板１１から離れ、可動側の型板２１とともに移動する。こうして図１に示す導光板１０１を含む成形品１００が得られる。
【００６５】
以上説明したように、本発明の射出成形用金型１，２では、センタープレスプレート１３，２３は第一取付板１２，２２とプラテン３，４との間に配置され、連結部材１５，２５が第一取付板１２，２２をプラテン３，４側に付勢することで、センタープレスプレート１３，２３は第一取付板１２，２２とプラテン３，４との間に狭持される。しかも、型板１１，２１とプラテン３，４との間に型板１１，２１の当接面１１ｊ、２１ｊよりも小さなセンタープレスプレート１３，２３が介在するにも拘らず、第一取付板１２，２２のセンタープレスプレート１３，２３よりも外周側がプラテン３，４に付勢されるため、センタープレスプレート１３，２３が直接型板１１，２１に固定される場合よりも型板１１，２１の倒れを抑制することができる。
【００６６】
また、上記のように、プラテン３，４が型締時において撓む場合であっても、プラテン３，４の撓みが型板１１，２１に伝達することを抑制することができる。しかも、プラテン３，４が撓むとき、つまり、プラテン３，４のセンタープレスプレート１３，２３の投影領域に対するプラテン３，４の連結部材１５，２５の固定領域の相対的位置が型締方向にずれるとき、プラテン３，４に固定された連結部材１５，２５が型板１１，２１に対して型締方向に移動することができる。具体的には、連結部材１５，２５が第一取付板１２，２２を付勢する力により第一取付板１２，２２が撓む場合には、プラテン３，４の撓みにより第一取付板１２，２２の撓みが緩和されて、連結部材１５，２５は型板１１，２１に対して相対的に移動し、第一取付板１２，２２が殆ど撓まない場合やプラテン３，４の撓みが大きい場合には、非固定で第一取付板１２，２２に係合する連結部材１５，２５の第一取付板１２，２２への係合が外れる。従って、上記のようにプラテン３，４が撓む場合であっても、当該撓みが連結部材１５，２５を介して型板に伝達することを抑制することができる。このため、第一取付板１２，２２を介してプラテン３，４の撓みが型板１１，２１に伝達することをも抑制することができる。
【００６７】
また、成形物が導光板１０１のように厚みの小さなものである場合、樹脂を射出する射出圧を大きくしなければならず、必然的に型締力を大きくする必要があり、プラテン３，４がより撓む傾向にある。しかし、本実施形態の射出成形用金型１，２によれば、上記のようにプラテン３，４の撓みが型板１１，２１に伝達することを抑制することができるため、樹脂の射出圧を強くしなければ成形が困難な成形物を成形する際に、バリが発生することを効果的に抑制できる。
【００６８】
また、型板１１及び型板２１により形成されるキャビティＳＰＣがスプルー部５３の中心軸に対して対称な形状であり、センタープレスプレート１３，２３がスプルー部５３の中心軸に対して対称な形状とされる。従って、キャビティ内の流動樹脂の射出圧と型板１１，２１に加えられる型締力とのバランスをとることができる。
【００６９】
このように、本発明の射出成形用金型１，２は、高い精度で成形を行うことができる。
【００７０】
また、センタープレスプレート１３，２３とプラテン３，４との間にセンタープレスプレート１３，２３よりも面積の大きい第二取付板１４，２４が配置されている。従って、プラテン３，４に射出成形用金型１，２の跡が残ることを抑制することができる。
【００７１】
以上、本発明について、上記実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００７２】
例えば、上記実施形態では、射出成形用金型１にセンタープレスプレート１３が配置され、射出成形用金型２にセンタープレスプレート２３が配置されたが、センタープレスプレート１３，２３の一方が無くても良い。この場合であっても、センタープレスプレートが配置された射出成形用金型の型板の撓みを抑制することができる。
【００７３】
また、連結部材１５，２５は、第一取付板１２，２２に形成された貫通孔１２ｈ、２２ｈに挿通されたねじから構成され、当該ねじのヘッド部が第一取付板１２，２２引っ掛かり、連結部材１５，２５は、第一取付板１２，２２に非固定で係合する構成とされた。しかし、連結部材１５，２５の構成はねじに限らない。例えば、一端が連結部材１５，２５と同様に第二取付板１４，２４に固定され、他端にかぎ爪が形成された部材であって、当該かぎ爪により連結部材が第一取付板１２，２２に非固定で係合して、第一取付板１２，２２をプラテン３，４側に付勢しても良い。また、連結部材の数は上記実施形態と一致しなくても良い。
【００７４】
第二取付板１４，２４は必須の構成では無い。射出成形用金型１，２が第二取付板１４，２４を有さない場合、連結部材１５，２５はプラテン３，４に直接固定されれば良い。この場合、センタープレスプレート１３，２３は、第一取付板１２，２２とプラテン３，４との間に挟まれて固定される。ただし、プラテン３，４に過度の圧力が加わることを避ける観点から、上記実施形態のように、射出成形用金型１，２は、第二取付板１４，２４を有することが好ましい。
【００７５】
また、上記実施形態では、第一取付板１２、２２が型板１１，２１の背面１１ｂ、２１ｂの周縁全体からはみ出るものとされた。しかし、本発明では、センタープレスプレート１３，２３が第一取付板１２，２２の型板１１，２１側と反対側の面内に配置され、連結部材１５，２５が第一取付板１２，２２のセンタープレスプレート１３，２３より外周側の領域に係合すればよい。従って、第一取付板１２，２２の少なくとも一部が型板１１，２１の背面より内側に位置していても良い。
【００７６】
また、第一取付板１２，２２は、型板１１，２１の背面１１ｂ、２１ｂ上に直接固定されず、他の部材を介して型板１１，２１に固定されても良い。
【００７７】
また、上記実施形態では、弾性体２１ｅがばねから成ったが、型板本体２１ｍと枠部２１ｃとを離す方向に力を付与するものであれば、ばねに限らない。また、弾性体でなくても良く、型板本体２１ｍと枠部２１ｃとを離す方向に力を加える油圧シリンダ等から構成されても良い。
【００７８】
また、上記実施形態では、可動側の型板２１が、型板本体２１ｍと枠部２１ｃとを含んで構成されていたが、型板１１のように単体の型板から成り、成形型５１等となる凹状の型が形成されていても良い。
【００７９】
また、上記実施形態では、センタープレスプレート１３，２３は、平面視する場合に長方形とされた。しかし、本発明はこれに限らない。図９は、センタープレスプレート１３，２３の変形例を図４と同じ方法で示す図である。図９に示すように、センタープレスプレートは、平面視する場合に円形であっても良い。この場合においても、センタープレスプレートは、ゲート５５と重なり、樹脂の流動端部５６を含む成形型５１の一部と重ならないことが好ましい。ただし、センタープレスプレート１３，２３は、成形型５１全体と重なるように構成されても良い。
【００８０】
また、上記実施形態では、成形品は導光板とされた。しかし、本発明はこれに限らない。薄肉形状等を有して型板のキャビティ部分の圧力損失が大きくなる成形品や、溶融樹脂粘度が高く射出圧力が高くなる成形品等、キャビティ部分よりもゲート部分の射出圧力が相当に大きくなる成形品に対して有効である。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
以上説明したように、本発明によれば高い精度で成形を行うことができる射出成形用金型が提供され、射出成型品を製造する分野において利用することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１，２・・・射出成形用金型
３，４・・・プラテン
５・・・タイバー
１１，２１・・・型板
１１ｂ，２１ｂ・・・型板の背面
１１ｊ，２１ｊ・・・型板の当接面
１２，２２・・・第一取付板
１２ｐ，２２ｐ・・・突出部位
１３，２３・・・センタープレスプレート
１４，２４・・・第二取付板
１５，２５・・・連結部材
１６，２６・・・固定部材
５１・・・成形型
５２・・・ランナー部
５３・・・スプルー部
５５・・・ゲート
５６・・・流動端部
６１，６２・・・断熱層
１００・・・成形品
１０１・・・導光板
１０２・・・ランナー
１０３・・・スプルー
ＭＳ・・・溶融樹脂
ＳＰＣ・・・キャビティ
【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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