(57)【要約】【課題】  所定の反り量を有する薄板状の射出成形品を容易かつ高精度に製造する。【解決手段】  接近離間可能に設けられ、型締め状態で金型面１２ａ、１３ａ間にキャビティ１１が形成される一対の金型１２、１３と、キャビティ１１に金型面１２ａ、１３ａに沿った方向における中央部から溶融樹脂を射出する射出部１４と、一対の金型１２、１３の少なくとも一方の内部に形成され、キャビティ１１の前記中央部より径方向外方に位置する部分を冷却する第１冷却路１５とを備え、薄板状の射出成形品を成形する構成とされた射出成形用金型装置１０であって、一対の金型１２、１３のいずれか一方の内部には、キャビティ１１の前記中央部を冷却する第２冷却路２５が形成されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接近離間可能に設けられ、型締め状態で金型面間にキャビティが形成される一対の金型と、前記キャビティに前記金型面に沿った方向における中央部から溶融樹脂を射出する射出部と、前記一対の金型の少なくとも一方の内部に形成され、前記キャビティの前記中央部より径方向外方に位置する部分を冷却する第１冷却路とを備え、薄板状の射出成形品を成形する構成とされた射出成形用金型装置であって、
前記一対の金型のいずれか一方の内部には、前記キャビティの前記中央部を冷却する第２冷却路が形成されていることを特徴とする射出成形用金型装置。
【請求項２】
請求項１記載の射出成形用金型装置において、
前記第１、第２冷却路はそれぞれ、異なる冷媒供給手段と連通されるとともに、これらの冷媒供給手段は、各別に独立して温度制御可能とされていることを特徴とする射出成形用金型装置。
【請求項３】
型締め状態で金型面間に形成されるキャビティに、前記金型面に沿った方向における中央部から溶融樹脂を射出し、該キャビティ内の前記溶融樹脂の前記中央部より径方向外方に位置する部分を、少なくとも一方の前記金型面側から冷却して、薄板状の射出成形品を成形する射出成形方法であって、
前記キャビティ内の前記溶融樹脂を冷却、固化させる際に、前記溶融樹脂の前記中央部をいずれか一方の金型面側から冷却することを特徴とする射出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄板状の射出成形品を成形するのに好適な射出成形用金型装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えばＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）を始めとする光ディスク等は、薄板状とされた２枚の射出成形品を貼り合わせて製造されている。この貼り合わせ時に、２枚の射出成形品それぞれの表面を互いに全域に亙って均一に密着させるために、これらの射出成形品はすり鉢状に反らせて製造されることが多い。この種の射出成形品を製造するための射出成形用金型装置として、例えば下記特許文献１に示されるような、接近離間可能に設けられ、型締め状態で金型面間にキャビティが形成される一対の金型と、前記キャビティに前記金型面に沿った方向における中央部から溶融樹脂を射出する射出部と、前記一対の金型の少なくとも一方の内部に形成され、前記キャビティの前記中央部より径方向外方に位置する部分（以下、単に「外方部」という）を冷却する第１冷却路とを備える構成が知られており、さらにこの文献１記載の射出成形用金型装置には、前記一対の金型それぞれに、前記キャビティの中央部および外方部の双方を冷却する冷却路を備える構成が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２１８６７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで前記従来では、前記一対の金型それぞれに、前記金型面に沿った方向における前記キャビティの中央部および外方部の双方を冷却する冷却路を備えているので、キャビティの略全域に亙って、前記一対の金型の前記金型面双方を冷却するため、製造される射出成形品の反り量自体を低減させることは容易に実現できる反面、所定の反り量を高精度に制御して射出成形品を製造することは困難であるという問題があった。すなわち、製造される射出成形品の反り量を制御するには、キャビティの前記中央部を冷却する冷却路の冷媒温度を、前記一対の金型の双方について相対的に決定する必要があり、その調整工数がかかるとともに、それらの温度を高精度に制御する必要もあり、前記反り量を高精度に制御することが困難であるという問題があった。
【０００４】
本発明は、以上の課題に鑑みてなされたもので、所定の反り量を有する薄板状の射出成形品を容易かつ高精度に製造することができる射出成形用金型装置および射出成形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明の射出成形用金型装置は、接近離間可能に設けられ、型締め状態で金型面間にキャビティが形成される一対の金型と、前記キャビティに前記金型面に沿った方向における中央部から溶融樹脂を射出する射出部と、前記一対の金型の少なくとも一方の内部に形成され、前記キャビティの前記中央部より径方向外方に位置する部分を冷却する第１冷却路とを備え、薄板状の射出成形品を成形する構成とされた射出成形用金型装置であって、前記一対の金型のいずれか一方の内部には、前記キャビティの前記中央部を冷却する第２冷却路が形成されていることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の射出成形方法は、型締め状態で金型面間に形成されるキャビティに、前記金型面に沿った方向における中央部から溶融樹脂を射出し、該キャビティ内の前記溶融樹脂の前記中央部より径方向外方に位置する部分を、少なくとも一方の前記金型面側から冷却して、薄板状の射出成形品を成形する射出成形方法であって、前記キャビティ内の前記溶融樹脂を冷却、固化させる際に、前記溶融樹脂の前記中央部をいずれか一方の金型面側から冷却することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、前記一対の金型のいずれか一方の内部に、前記キャビティの前記中央部を冷却する第２冷却路が形成されているので、前記キャビティ内の前記溶融樹脂を冷却、固化させる際に、前記溶融樹脂の前記中央部を、いずれか一方の金型面側から冷却することが可能になる。したがって、前記キャビティに射出された溶融樹脂の前記中央部は、第２冷却路が形成された金型面と対向する表面（以下、「一方の表面」という）が、この表面とは反対側の他方の表面より早く冷却、固化されることになり、前記一方の表面の方が前記他方の表面より固化による収縮量が大きくなる。これにより、得られる射出成形品は、前記一方の表面における前記中央部が前記他方の表面に向けて凸となるようにすり鉢状になる。また、製造される射出成形品の反り量を制御するに際して、主に第２冷却路の冷媒温度のみを決定すれば足り、その調整工数の増加を最小限に抑制することが可能になる。以上により、射出成形品の反り量を容易かつ高精度に制御することができる。
【０００８】
ここで、前記第１、第２冷却路をそれぞれ、異なる冷媒供給手段と連通させるとともに、これらの冷媒供給手段を、各別に独立して温度制御可能としてもよい。この場合、製造される射出成形品の反り量を容易かつ高精度に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態について、図１を参照して説明する。図１に示す射出成形用金型装置１０は、接近離間可能に設けられ、型締め状態で金型面１２ａ、１３ａ間にキャビティ１１が形成される一対の金型１２、１３と、キャビティ１１に金型面１２ａ、１３ａに沿った方向における中央部から溶融樹脂を射出するスプルーブッシュ（射出部）１４と、一対の金型１２、１３の少なくとも一方の内部に形成され、キャビティ１１の前記中央部より径方向外方に位置する部分を冷却する第１冷却路１５とを備える概略構成とされている。
【００１０】
前記一対の金型１２、１３は、固定金型１２と可動金型１３とを備え、互いの金型面１２ａ、１３ａが対向した状態で、固定金型１２の金型面１２ａに対して可動金型１３の金型面１３ａが接近離間可能とされており、これらの両金型面１２ａ、１３ａが当接して型締めされたときにキャビティ１１が形成されるようになっている。
【００１１】
固定金型１２は、下面が固定金型面１２ａとされたキャビティブロック２１を備え、このキャビティブロック２１の、固定金型面１２ａに沿った方向における中央部に穿設された貫通孔にスプルーブッシュ１４が挿入配置された概略構成とされている。スプルーブッシュ１４には、その径方向中央部を上端面から下端面に亙って軸方向に貫通するスプルー１４ａが形成されている（以下、スプルーブッシュ１４の上端面におけるスプルー１４ａの開口部を供給孔といい、その下端面つまり金型面１２ａにおけるスプルー１４ａの開口部を射出孔１４ｂという）。そして、前記供給口が図示しない射出成形機のノズルに接続されて、スプルー１４ａおよび前記射出孔１４ｂを順次介してキャビティ１１に溶融樹脂が射出されるようになっている。
【００１２】
なお、キャビティブロック２１には、光ディスクに凹凸を形成するためのスタンパーが着脱可能に装着されるようになっている。このスタンパーは、Ｎｉ等の金属板からなり、ＤＶＤ用の場合、ＤＶＤの情報記録領域を規定するグルーブ部やランド部のようなディスク円周方向に沿って形成される円弧状の凸部や、これら凸部の間に形成される円弧状の溝を形成するための型を片面に有するものとされる。また、ＣＤ用の場合には、情報記録用のピットをディスクの円周方向に沿って形成するための型を有するものとされる。
【００１３】
可動金型１３は、上面が可動金型面１３ａとされたコアブロック２３と、このコアブロック２３がその下面に接して配設される受け部２４と、この受け部２４がその下面に接して配設される図示しない取り付け部とを備える概略構成とされ、前記取り付け部が図示しない射出成形機の可動側プラテンに取り付けられるようになっている。コアブロック２３と受け部２４とにはそれぞれ、形成されるキャビティ１１の、金型面１３ａに沿った方向における中央部に型開閉方向に貫通する孔が形成されており、コアブロック２３と受け部２４とが組立てられた状態で、これら２３、２４を全体で貫通する貫通孔を構成するようになっている。そして、この貫通孔に円筒状体とされた冷却部材１７が挿入配置されている。
【００１４】
冷却部材１７は、軸方向下部に形成された大径のフランジ部１７ａと、該フランジ部１７ａの軸方向上端に連設されて軸方向上方に延びる中径部１７ｂと、該中径部１７ｂの軸方向上端に連結された小径部１７ｃとを備え、この部材１７の軸方向下端部１７ｄは小径部１７ｃと略同径とされ、フランジ部１７ａの軸方向下端に連設されて軸方向の下方に延在した構成となっている。以上の構成において、この冷却部材１７は、中径部１７ｂおよび小径部１７ｃがコアブロック２３に形成された前記孔に挿入配置され、フランジ部１７ａの上面がコアブロック２３の下面と接するとともに、フランジ部１７ａおよび前記軸方向下端部１７ｄが受け部２４に形成された前記孔に挿入配置されている。
【００１５】
ここで、受け部２４の内部には、図示しない冷媒供給手段と連通された冷媒供給路２４ａが形成され、この供給路２４ａは冷却部材フランジ部１７ａの下面における一部に至り、その一方、冷却部材１７には、冷却部材フランジ部１７ａの下面における前記一部から、軸方向上方に向かって小径部１７ｃの一部にまで延びるとともに、中径部１７ｂの軸方向上端部から小径部１７ｃの前記一部にかけた部分が、冷却部材１７の全周に亙って連続した冷媒流路１７ｅが形成されている。つまり、前記冷媒供給路２４ａと冷媒流路１７ｅとをまとめて一つの第２冷却路２５とみると、可動金型１３の内部には、キャビティ１１の、金型面１２ａ、１３ａに沿った方向における中央部を冷却する第２冷却路２５が形成されている。また、この第２冷却路２５は、固定金型１２および可動金型１３のうち、スプルーブッシュ１４が備えられた固定金型１２と反対の金型、つまり可動金型１３の内部に形成されている。そして、第１、第２冷却路１５、２５はそれぞれ、異なる冷媒供給手段と連通されるとともに、これらの冷媒供給手段は、各別に独立して温度制御可能とされている。
【００１６】
また、冷却部材１７には、その径方向中央部に軸方向に貫通する貫通孔が形成されており、この貫通孔に円筒状とされた突き出しスリーブ２６が配設されるとともに、該貫通孔の内周面と突き出しスリーブ２６の外周面との間には、これらの内周面および外周面に接するスライドベアリング２７が配設されており、これにより突き出しスリーブ２６は冷却部材１７とは独立して前記型開閉方向へ摺動できるようになっている。
この突き出しスリーブ２６の内部には、円筒状とされたゲートカットスリーブ２８が配設されるとともに、突き出しスリーブ２６の内周面とゲートカットスリーブ２８の外周面との間には、これらの内周面および外周面に接するスライドベアリング２７が配設されており、これによりゲートカットスリーブ２８は突き出しスリーブ２６とは独立して前記型開閉方向へ摺動できるようになっている。さらに、ゲートカットスリーブ２７の内部には円柱状の突き出しピン２９が配設されている。
【００１７】
ここで、ゲートカットスリーブ２８は図示しない第１駆動部により前記型開閉方向に進退可能に支持され、突き出しスリーブ２６と突き出しピン２９とは図示しない第２駆動部により前記型開閉方向に進退可能に支持された構成となっている。また、突き出しスリーブ２６、ゲートカットスリーブ２８、および突き出しピン２９の各上面が可動金型面１３ａの径方向中央部、すなわちこの装置１０により製造する射出成形品を用いた光ディスクにおいて、このディスクを再生装置により再生するときに、この装置によって狭持されるクランプ部が成形される可動金型面１３ａを構成している。
以上により、これらの各部材２６、２８、２９が前進移動されると、略面一状態とされた可動金型面１３ａは、その前記中央部がこの中央部を除いた他の部分から突出することになる。
【００１８】
ところで、冷却部材１７は円筒状とされた２つの部材１７ｆ、１７ｇを電気抵抗加熱による拡散溶接によって接合して形成されるものである。すなわち、図１の２点鎖線で示すように、大径の第１部材１７ｆの内部に小径の第２部材１７ｇを配置し、第１部材１７ｆの内側上面を含む内面のうち、冷媒流路１７ｅを画成する部分を除く全ての部分を、第２部材１７ｇの上面を含む外面と接触させた状態で、前記拡散溶接を施すことにより、これらの部材１７ｆ、１７ｇが接合されてなるものである。冷却部材１７がこのように製造されることにより、前記冷媒流路１７ｅを液密性および気密性を具備させて形成することが可能になる。
【００１９】
以上のように構成された射出成形用金型装置１０により薄板状の射出成形品を製造する方法について説明する。
まず、可動金型１３を固定金型１２に向けて前進移動させて型締めし、金型面１２ａ、１３ａ間にキャビティ１１を形成する。そして、前記射出成形機のノズルからスプルー１４ａに溶融状態にある熱可塑性樹脂を射出し、この樹脂をスプルー１４ａの先端に位置する射出孔１４ｂを介して、キャビティ１１内に、金型面１２ａ、１３ａに沿った方向における中央部から射出する。その後、可動金型１３のゲートカットスリーブ２８が前進移動され、固定金型１２の射出孔１４ｂに嵌合されて、スプルー１４ａとキャビティ１１とが遮断されるとともに、キャビティ１１内の樹脂の径方向中心部に貫通孔が形成される。また、コアブロック２３を含めて可動金型１３の略全体が固定金型１２側へ移動され、固定金型１２および可動金型１３の型締めがさらに強められて、キャビティ１１内の樹脂が圧縮される。
【００２０】
その後、第１、第２冷却路１５、２５にそれぞれ、異なる冷媒供給手段から適正な温度に設定された冷媒を供給して、第１冷却路１５により、キャビティ１１内の溶融樹脂のうち、前記中央部より径方向外方に位置する部分を固定金型面１２ａおよび可動金型面１３ａの双方の側から冷却し、また、第２冷却路２５により、この溶融樹脂のうち、前記中央部に位置する部分を可動金型面１３ａ側から冷却することによって、溶融樹脂を固化させて薄板状の射出成形品を成形する。なお、この際、スプルー１４ａ内の樹脂は、ゲートカットスリーブ２８および突き出しピン２９の上面に接着した状態で固化されることになる。
【００２１】
次に、可動金型１３を後退移動させ、前記射出成形品およびスプルー１４ａ内で固化した前記樹脂ごと、固定金型１３から離間させて型開した後に、突き出しピン２９を前進移動させ、前記スプルー１４ａ内で固化した前記樹脂をゲートカットスリーブ２８および突き出しピン２９の上面から引離す。さらに、突き出しスリーブ２６を前進移動させ、その上面により、可動金型面１３ａに接する射出成形品の表面のうち、前記中央部の外周縁部を固定金型１２に向けて突き上げ、射出成形品全体を可動金型面１３ａから引離す。
【００２２】
ここで、キャビティ１１内の溶融樹脂が第１、第２冷却路１５、２５により冷却される際、その径方向中央部は、固定金型面１２ａと接する一方の表面が比較的高温とされたスプルーブッシュ１４と対向するとともに、可動金型１３ａと接する他方の表面が第２冷却路２５と対向することになるので、前記溶融樹脂にあっては、前記他方の表面の方が前記一方の表面より早く冷却、固化されることになり、前記他方の表面の方が前記一方の表面より固化による収縮量が大きくなる。したがって、可動金型面１３ａから引離された射出成形品は、前記他方の表面における前記中央部が前記一方の表面に向けて凸となるようにすり鉢状に形成されることになる。
【００２３】
以上説明したように、本実施形態による射出成形用金型装置１０および射出成形方法によれば、可動金型１３の内部に、キャビティ１１の、金型面１２ａ、１３ａに沿った方向における中央部を冷却する第２冷却路２５が形成されているので、キャビティ１１内の溶融樹脂を冷却、固化させる際に、溶融樹脂の前記中央部を、可動金型面１３ａ側から冷却することが可能になり、前述したように、得られる射出成形品を前記他方の表面における前記中央部が前記一方の表面に向けて凸となるすり鉢状にすることができる。また、製造される射出成形品の反り量を制御するに際して、主に第２冷却路２５の冷媒温度のみを決定すれば足り、その調整工数の増加を最小限に抑制することが可能になる。以上により、射出成形品の反り量を容易かつ高精度に制御することができる。
【００２４】
また、第１、第２冷却路１５、２５がそれぞれ、異なる冷媒供給手段と連通されるとともに、これらの冷媒供給手段が、各別に独立して温度制御可能とされているので、製造される射出成形品の反り量を容易かつ高精度に制御することができる。
【００２５】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
所定の反り量を有する薄板状の射出成形品を容易かつ高精度に製造することができる射出成形用金型装置および射出成形方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態として示した射出成形用金型装置を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０  射出成形用金型装置
１１  キャビティ
１２  固定金型
１２ａ  固定金型面
１３  可動金型
１３ａ  可動金型面
１４  スプルーブッシュ（射出部）
１５  第１冷却路
２５  第２冷却路
【図１】
2005342938.tif 000003