(57)【要約】【課題】射出成形等の樹脂の成形において、様々な形状の成形品の成形に対応でき、かつそれらの成形品を高い生産性で製造できる成形用金型の提供を目的とする。【解決手段】可動金型１０と固定金型２０を有し、可動金型が、凹部１１ａが形成されたキャビティブロック１１と、エジェクターピン１８を有するエジェクタープレート１４と、エジェクタープレート１４のキャビティブロック１１の反対側に接触させて設けられ、その接触面と交差する方向に沿って移動して、エジェクタープレート１４をキャビティブロック１１側に押し出すまたは引き戻すスライドブロック１５とを有する射出成形用金型１。【選択図】図１
2012011627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の金型を有し、それらの金型により形成したキャビティ内に成形用樹脂を充填して成形する成形用金型であって、
一方の金型が、
前記キャビティを形成する凹部が形成されたキャビティブロックと、
前記キャビティブロックの他方の金型の反対側に設けられたエジェクタープレートと、
前記エジェクタープレートの前記キャビティブロックの反対側に接触させて設けられ、その接触面と交差する方向に沿って移動して、前記エジェクタープレートを前記キャビティブロック側に押し出すまたは引き戻すスライドブロックとを有し、
前記エジェクタープレートに、前記キャビティブロックの凹部内に突き出されて該凹部内で成形された成形品を押し出すエジェクターピンが設けられている成形用金型。
【請求項２】
前記エジェクタープレートと前記スライドブロックの接触面が、前記エジェクタープレートの移動方向に対して傾斜している、請求項１に記載の成形用金型。
【請求項３】
前記スライドブロックに、表面に螺旋状に凹凸が形成され、回動により前記スライドブロックを移動させるボールネジが挿通されている、請求項１または２に記載の成形用金型。
【請求項４】
前記キャビティ内に熱可塑性樹脂を射出充填して成形する射出成形用の金型である、前記１〜３のいずれか一項に記載の成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂の射出成形に使用される射出成形用金型は、一般に一対の金型を有し、それらの金型を閉じることで、成形する成形品の形状に対応する形状のキャビティを形成する。そして、該キャビティに溶融状態の熱可塑性樹脂を射出充填し、冷却することで成形品を得る。成形品は、金型を開いた際にはその一方の金型に密着しており、該金型に設けられたエジェクターピンにより押し出されることで金型から取り外される。このような射出成形用金型は、通常、キャビティを形成する取り外し可能なキャビティブロックを有しており、成形する成形品の形状を変える際には、その形状に応じたキャビティを形成するキャビティブロックに交換する。
【０００３】
例えば、図９に例示した射出成形用金型１００を例にして説明する。射出成形用金型１００は、可動金型１１０と固定金型１２０を有している。
可動金型１１０は、固定金型１２０側にキャビティを形成する凹部１１１ａが形成されたキャビティブロック１１１と、可動側受板１１２と、スペーサーブロック１１３と、エジェクタープレート１１４と、可動側取付板１１５とを有している。エジェクタープレート１１４は、エジェクターピン１１６とリターンピン１１７が設けられており、可動側受板１１２と可動側取付板１１５との間に設置されている。エジェクターピン１１６は、その先端が凹部１１１ａの内面と揃うように、キャビティブロック１１１および可動側受板１１２に挿通しており、エジェクタープレート１１４の移動によりキャビティブロック１１１の凹部１１１ａ内に突き出すようになっている。また、可動金型１１０の可動側受板１１２には、可動金型１１０と固定金型１２０を閉じる際にそれらを位置決めするためのガイドピン１１８が設けられている。
固定金型１２０は、固定側ブロック１２１が固定側取付板１２２に取り付けられている。また、熱可塑性樹脂を射出ノズルから射出充填するためのスプルー１２３が形成されており、固定側取付板１２２の固定側ブロック１２１と反対側に射出ノズルを位置決めするロケートリング１２４が設けられている。また、固定金型１２０の固定側ブロック１２１には、可動金型１１０のガイドピン１１８が嵌め込まれる挿入孔１２５が形成されている。
射出成形用金型１００は、可動金型１１０と固定金型１２０がそれぞれ射出成形機に取り付けられ、該射出成形機の射出ノズルから、スプルー１２３を通じてキャビティ１００ａに樹脂を射出充填して成形品の成形を行うものである。
【０００４】
射出成形用金型１００では、図１０（Ａ）に示すように、可動金型１１０のガイドピン１１８を固定金型１２０の挿入孔１２５に挿入して金型を閉じ、それにより形成されるキャビティ１００ａ内に熱可塑性樹脂を射出充填する。その後、樹脂を冷却し、図１０（Ｂ）に示すように、金型を開き、図示しないエジェクターロッドによってエジェクタープレート１１４をキャビティブロック１１１側に移動させてエジェクターピン１１６を凹部１１１ａ内に突き出し、凹部１１１ａから成形品１３０を押し出す。成形を連続して行う場合は、再度可動金型１１０と固定金型１２０を閉じ、同様の操作を繰り返す。可動金型１１０と固定金型１２０を閉じる際、リターンピン１１７が固定金型１２０と接触して押し込まれ、エジェクタープレート１１４が元の位置に戻り、エジェクターピン１１６の先端が凹部１１１ａの内面と揃えられる。
【０００５】
この射出成形用金型１００において、厚みの異なる成形品を成形する場合は、可動金型１１０からキャビティブロック１１１を取り外して、次に成形する成形品の形状に合わせた深さの凹部を有するキャビティブロックに交換する。また、キャビティブロック１１１を凹部の深さの異なるキャビティブロックに交換する際は、エジェクターピン１１６もそれに応じた長さのものに交換する必要がある。例えば、キャビティブロックを凹部が深いものに交換した場合、成形の際にエジェクターピンの先端が凹部内に突き出さないように、エジェクターピンを短いものに交換する。反対に、キャビティブロックを凹部が浅いものに交換した場合は、成形の際にエジェクターピンの先端が凹部の内面と揃うように、エジェクターピンを長いものに交換する。エジェクターピンの交換は、通常、エジェクターピンを設けたエジェクタープレートごと交換する。そのため、厚みの異なる成形品を成形する場合は、射出成形機から可動金型１１０を取り外したうえで、キャビティブロック１１１とエジェクターピン１１６の両方を交換する必要がある。
このように、射出成形用金型１００のような金型では、成形品の厚みを変える場合に金型部材の交換作業が大掛かりとなり長い時間を要する。そのため、様々な形状の成形品を高い生産性で製造することは困難である。
【０００６】
一方、キャビティブロックの内側に、キャビティブロック内を移動してキャビティの深さを変えられる可動式ブロックを有する射出成形用金型が知られている（例えば、特許文献１、２）。
具体的には、図１１（Ａ）に例示した、キャビティ２００ａを形成する型２１０と型２２０を有する射出成形用金型２００が挙げられる。型２１０は、キャビティブロック２１１と、キャビティブロック２１１の内側に設けられ、キャビティブロック２１１内を移動する可動式ブロック２１２とを有している。型２２０は、キャビティ２００ａ内に熱可塑性樹脂を射出充填するスプルー２２１が形成されている。射出成形用金型２００による成形では、キャビティ２００ａ内に熱可塑性樹脂を射出充填し、樹脂を冷却した後、可動式ブロック２１２により成形品２３１を押し出す。
【０００７】
この射出成形用金型２００では、型２１０の可動式ブロック２１２がキャビティ面の一部を形成しており、可動式ブロック２１２を移動させることでキャビティ２００ａの深さが変えられる。そのため、射出成形用金型２００のような金型を使用すれば、厚みの異なる成形品を成形する場合でも、金型部材を交換せずに簡便に成形品を製造できる。しかし、射出成形用金型２００による成形では、成形品２３１を金型から取り出す際に、キャビティブロック２１１の内面２１１ａと成形品２３１の表面２３１ａが擦れるため、成形品２３１の表面２３１ａに傷が付きやすい。
【０００８】
この問題を解決する方法としては、図１１（Ｂ）に示すように、キャビティブロック２１１の内面２１１ａを、キャビティ２００ａが型２２０側に向かうほど大きくなるように傾斜させる、いわゆる抜きテーパーを設ける方法が挙げられる。このようにすれば、金型から成形品２３２を取り出す際に、成形品２３２の表面２３２ａとキャビティブロック２１１の内面２１１ａとが擦れず、成形品２３２の表面２３２ａが傷付くことを抑制できる。
しかし、この方法では、可動式ブロック２１２を移動させて成形品の厚みだけを変えることができなくなる。つまり、断面台形状の成形品２３２の厚みを薄くするために可動式ブロック２１２を型２２０側に移動させると、図１２（Ａ）に示すように、突起２３３ａが形成された成形品２３３が得られ、厚みが変化するだけでなくその形状も変わってしまう。同様に、断面台形状の成形品２３３の厚みを厚くするために可動式ブロック２１２を引き込んでキャビティ２００ａを深くすると、図１２（Ｂ）に示すように、抜きテーパー面２３４ａ、２３４ａと、互いに平行な表面２３４ｂ、２３４ｂとからなる側面を有する断面六角形状の成形品２３４が得られてしまい、成形品の厚みが変化するだけでなくその形状も変わってしまう。
【０００９】
また、前記射出成形用金型２００において、可動式ブロック２１２の代わりに固定式のブロックを使用し、該固定式のブロックを厚みの違うものに交換することによって成形品の厚みを変える方法も考えられる。しかし、この方法でも前記前記射出成形用金型２００と同様に、抜きテーパーを設けない場合は、エジェクターピン等で成形品を押し出す際に成形品表面が傷付きやすく、抜きテーパーを設けた場合は成形品の形状を変えずに厚みだけを変えることはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭５７−９５４２９号公報
【特許文献２】特開昭６０−１２２１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、射出成形等の樹脂の成形において、様々な形状の成形品の成形に対応でき、かつそれらの成形品を高い生産性で製造できる成形用金型の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。
［１］一対の金型を有し、それらの金型により形成したキャビティ内に成形用樹脂を充填して成形する成形用金型であって、
一方の金型が、
前記キャビティを形成する凹部が形成されたキャビティブロックと、
前記キャビティブロックの他方の金型の反対側に設けられたエジェクタープレートと、
前記エジェクタープレートの前記キャビティブロックの反対側に接触させて設けられ、その接触面と交差する方向に沿って移動して、前記エジェクタープレートを前記キャビティブロック側に押し出すまたは引き戻すスライドブロックとを有し、
前記エジェクタープレートに、前記キャビティブロックの凹部内に突き出されて該凹部内で成形された成形品を押し出すエジェクターピンが設けられている成形用金型。
［２］前記エジェクタープレートと前記スライドブロックの接触面が、前記エジェクタープレートの移動方向に対して傾斜している、前記［１］に記載の成形用金型。
［３］前記スライドブロックに、表面に螺旋状に凹凸が形成され、回動により前記スライドブロックを移動させるボールネジが挿通されている、前記［１］または［２］に記載の成形用金型。
［４］前記キャビティ内に熱可塑性樹脂を射出充填して成形する射出成形用の金型である、前記［１］〜［３］のいずれか一項に記載の成形用金型。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の射出成形用金型は、射出成形等の樹脂の成形において、様々な形状の成形品の成形に対応でき、かつそれらの成形品を高い生産性で製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の射出成形用金型の一例の金型が開いた様子を示した平面図（Ａ）および側面図（Ｂ）である。
【図２】図１（Ａ）の射出成形用金型を直線Ｉ−Ｉ’で切断したときの断面図である。
【図３】図２の射出成形用金型の金型が閉じた様子を示した断面図である。
【図４】図１の射出成形用金型のスライドブロックおよびエジェクタープレートの部分を拡大した側面図である。
【図５】図１の射出成形用金型を使用して成形品を製造する様子を示した側面図である。
【図６】図１の射出成形用金型においてキャビティブロックを交換する様子を示した平面図（Ａ）および側面図（Ｂ）である。
【図７】図６（Ａ）の射出成形用金型を直線II−II’で切断したときの断面図である。
【図８】本発明の射出成形用金型の他の実施形態例の金型が開いた様子を示した断面図である。
【図９】従来の射出成形用金型の一例を示した平面図である。
【図１０】図９の射出成形用金型を使用して成形品を製造する様子を示した平面図である。
【図１１】従来の射出成形用金型の一部を拡大した断面図である。
【図１２】従来の射出成形用金型の一部を拡大した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の成形用金型の一例である射出成形用金型を、図１〜７に基づいて説明する。
本実施形態の射出成形用金型１は、図１（Ａ）、図１（Ｂ）および図２に示すように、可動金型１０と固定金型２０を有する。
可動金型１０は、キャビティブロック１１と、可動側受板１２と、第１スペーサーブロック１３と、エジェクタープレート１４と、スライドブロック１５と、第２スペーサーブロック１６と、可動側取付板１７とを有している。可動金型１０では、第１スペーサーブロック１３によって可動側取付板１７と可動側受板１２の間に空間が設けられ、該空間内で可動側取付板１７に第２スペーサブロック１６、スライドブロック１５およびエジェクタープレート１４がこの順に設置される。また、可動側受板１２の固定金型２０側にキャビティブロック１１が設置される。
【００１６】
キャビティブロック１１は、可動金型１０と固定金型２０を閉じた際にキャビティを形成する凹部１１ａが形成されている。可動金型１０と固定金型２０を閉じることで、図３に示すように、キャビティ１ａが形成される。
キャビティブロック１１の凹部１１ａの形状は、成形する成形品に応じた形状であればよい。キャビティブロック１１の凹部１１ａの形状としては、成形品表面に傷が付き難い点から、固定金型２０側にいくほど広がった形状、すなわち抜きテーパーが設けれた形状が好ましい。
また、キャビティブロック１１の凹部１１ａの上側には、図１（Ｂ）および図２に示すように、固定金型２０から樹脂が注入される注入部１１ｂが設けられている。
【００１７】
可動側受板１２は、キャビティブロック１１と反対側に凹部１２ａが形成されている。可動側受板１２の凹部１２ａ内は、エジェクタープレート１４がＸ軸方向に沿って移動できるようになっている。つまり、エジェクタープレート１４の移動方向が凹部１２ａにより規定されており、エジェクタープレート１４が凹部１２ａ中をキャビティブロック１１に向かって前進または後退するようになっている。
また、可動側受板１２には、固定金型２０側の四隅にそれぞれ４つのガイドピン１２ｂが設けられている。可動金型１０と固定金型２０を閉じる際に、ガイドピン１２ｂが固定金型２０の挿入孔２５に挿入されて、可動金型１０と固定金型２０が互いに位置決めされる。
【００１８】
エジェクタープレート１４には、キャビティブロック１１側に向かって延び、可動側受板１２およびキャビティブロック１１を挿通する、エジェクターピン１８が設けられている。この例では、４本のエジェクターピン１８が、キャビティブロック１１の凹部１１ａ内の四隅にそれぞれ突き出されることで、該凹部１１ａ内から成形品を押し出せるようになっている。また、１本のエジェクターピン１８が、キャビティブロック１１の注入部１１ｂに突き出されることで、同様に成形品を押し出せるようになっている。
エジェクターピン１８の先端の位置は、エジェクタープレート１４を移動させることで調節できる。
エジェクターピン１８の本数は、この例では５本であるが、エジェクターピン１８による作用が充分に得られる本数であれば５本には限定されない。
【００１９】
エジェクタープレート１４は、キャビティブロック１１の反対側がスライドブロック１５と接触するように設置される。本実施形態では、図１（Ａ）に示すように、エジェクタープレート１４のスライドブロック１５側の面のＹ軸方向の中央に、該面に沿って上下に凸条１４ａが設けられている。また、スライドブロック１５のエジェクタープレート１４側の面の前記凸条１４ａに対応する位置に、凸条１４ａの形状に相補的な形状の凹条１５ａが上下に設けられている。エジェクタープレート１４は、エジェクタープレート１４の凸条１４ａがスライドブロック１５の凹条１５ａに嵌め込まれることでスライドブロック１５に連結され、凸条１４ａが凹条１５ａに嵌め込まれた状態で、エジェクタープレート１４とスライドブロック１５がそれらの接触面に沿って相対移動できるようになっている。
【００２０】
エジェクタープレート１４の凸条１４ａの断面形状は、この例では第２スペーサーブロック１６側が広がった台形状である。ただし、凸条１４ａの断面形状は前記のような台形状には限定されず、エジェクタープレート１４とスライドブロック１５を相対移動可能に連結できる形状であればよく、例えば、正五角形等でもよい。
スペーサーブロック１５の凹条１５ａは、エジェクタープレート１４の凸条１４ａの形状に対応する形状とすればよい。
【００２１】
スライドブロック１５には、表面に螺旋状に凹凸が形成されたボールネジ３１がＺ軸方向に沿って挿通されている。これにより、ボールネジ３１を回動させることで、スライドブロック１５がＺ軸方向に沿って移動するようになっている。
スライドブロック１５は、エジェクタープレート１４と反対側の面が第２スペーサーブロック１６と接触するように設置される。本実施形態では、スライドブロック１５の第２スペーサーブロック１６側の面のＹ軸方向の中央の両側に、該面に沿って上下に２つの凸条１５ｂが設けられている。また、第２スペーサーブロック１６のスライドブロック１５側の面における前記各々の凸条１５ｂにそれぞれ対応する位置に、凸条１５ｂの形状に相補的な形状の凹条１６ａが上下に設けられている。スライドブロック１５は、スライドブロック１５の２つの凸条１５ｂが第２スペーサブロック１６の２つの凹条１６ｂにそれぞれ嵌め込まれることで第２スペーサーブロック１６に連結されている。そして、スライドブロック１６は、それら凸条１５ｂ、１５ｂが凹条１６ａ、１６ａに嵌め込まれた状態で、第２スペーサーブロック１６に対してＺ軸方向に相対移動できるようになっている。
【００２２】
スライドブロック１５の凸条１５ｂの断面形状は、この例では可動側取付板１７側が広がった台形状である。ただし、凸条１５ｂの断面形状は前記のような台形状には限定されず、スライドブロック１５と第２スペーサブロック１６を相対移動可能に連結できる形状であればよく、例えば、正五角形等でもよい。
第２スペーサブロック１６の凹条１６ａは、スライドブロック１５の凸条１５ｂの形状に対応する形状とすればよい。
【００２３】
本実施形態の射出成形用金型１では、エジェクタープレート１４とスライドブロック１５の接触面が、エジェクタープレート１４の移動方向、すなわちＸ軸方向に対して傾斜している。また、スライドブロック１５の移動方向がＺ軸に沿った方向に設定されている。つまり、エジェクタープレート１４とスライドブロック１５の接触面が、スライドブロック１５の移動方向と交差している。ここで、エジェクタープレート１４とスライドブロック１５の接触面とは、本実施形態のように凸条１４ａおよび凹条１５ａが形成されている場合、エジェクタープレート１４およびスライドブロック１５の互いに接触している面において、凸条１４ａおよび凹条１５ａを除く面とする。
エジェクタープレート１４とスライドブロック１５の接触面と、スライドブロック１５の移動方向とが交差していれば、スライドブロック１５を移動させることで、エジェクタープレート１４とスライドブロック１５が接触する部分が変化し、エジェクタープレート１４を押し出したり、引き戻したりできる。具体的には、図２に示すように、スライドブロック１５をボールネジ３１によってＺ軸に沿って下に移動させると、スライドブロック１５におけるエジェクタープレート１４と接触している部分が、スライドブロック１５のよりキャビティブロック１１に近い上側の部分となるので、エジェクタープレート１４がキャビティブロック１１側に押し出される。反対に、図７に示すように、スライドブロック１５をボールネジ３１によってＺ軸に沿って上に移動させると、スライドブロック１５におけるエジェクタープレート１４と接触している部分が、スライドブロック１５のよりキャビティブロック１１から距離のある下側の部分となるので、エジェクタープレート１４が引き戻される。このように、本実施形態では、スライドブロック１６のＺ軸方向に沿った移動により、エジェクタープレート１４がＸ軸方向に移動し、エジェクターピン１８をＸ軸方向に移動させることができる。
【００２４】
エジェクタープレート１４とスライドブロック１５の接触面と、スライドブロック１５の移動軸（本実施形態ではＺ軸）とがなす角度θ（図４）は、１°以上１５°以下が好ましく、３°以上１０°以下がより好ましい。前記角度θが下限値以上であれば、スライドブロック１５のＺ軸方向に沿った移動幅に対するエジェクタープレート１４のＸ軸方向に沿った移動幅がより大きくなるので、射出成形用金型１が過大になることを抑制しやすい。また、前記角度が上限値以下であれば、スライドブロック１５をＺ軸方向に沿って移動させる際、エジェクタープレート１４をより小さい力で効率良く移動させることができる。なお、本発明においては、エジェクタープレートとスライドブロックの接触面と、スライドブロックの移動軸とがなす角度θとは、該接触面と移動軸により形成される角のうち、０°以上９０°以下の範囲内にある角の角度をいう。
【００２５】
また、スライドブロック１５の上側および下側のそれぞれに、スライドブロック２６が必要以上に移動しすぎないように、ストッパー３２が設けられている。スライドブロック２６の上側のストッパー３２の位置は、キャビティブロック１１を交換する際、リターンピン１９がキャビティブロック１１に挿通した状態でエジェクターピン１８をキャビティブロック１１から完全に抜くことができる位置とすることが好ましい。これにより、キャビティブロック１１の交換の際にエジェクターピン１８が可動側受板１２内に隠れるため、エジェクターピン１８が損傷することを抑制できる。また、スライドブロック１５の下側のストッパー３２の位置は、使用するキャビティブロック１１のうち最も凹部１１ａが浅いものに対して、成形の際に該凹部１１ａの内面（キャビティ面）とエジェクターピン１８の先端とが揃う位置とすることが好ましい。これにより、凹部１１ａが最も浅いキャビティブロック１１の使用時にエジェクターピン１８の先端の位置調整が容易になる。
【００２６】
第２スペーサーブロック１６は、可動側取付板１７に取り付けられている。第２スペーサーブロック１６は、図５に示すように、成形品を脱型する際、図示しないエジェクターロッドによりキャビティブロック１１側に押し出せるようになっており、それによりスライドブロック１５と共にエジェクタープレート１４がキャビティブロック１１側に押し出され、エジェクターピン１８がキャビティブロック１１の凹部１１ａ内に突き出し、凹部１１ａ内の成形品を押し出せるようになっている。
また、図１および図２に示すように、第２スペーサーブロック１６の四隅には、キャビティブロック１１側に向かって延び、可動側受板１２およびキャビティブロック１１を挿通するリターンピン１９がそれぞれ設けられている。これにより、成形品の脱型の後、可動金型１０と固定金型２０を再度閉じる際、固定金型２０がリターンピン１９を押し込むことで、第２スペーサーブロック１６、スライドブロック１５およびエジェクタープレート１４が元の位置に戻るようになっている。リターンピン１９の本数は、この例では４本であるが、リターンピン１９による作用が充分に得られる本数であれば４本には限定されない。
【００２７】
可動金型１０では、エジェクタープレート１４とスライドブロック１５が互いに接触面を滑り合わせながら相対移動する。そのため、エジェクタープレート１４とスライドブロック１５の接触する面は、凸条１４ａおよび凹条１５ａの表面も含めて、充分に磨いて摩擦抵抗を低くすることが好ましい。また、エジェクタープレート１４とスライドブロック１５の接触する面においては、特にその接触面積が大きい場合、該面にブロックの移動方向に沿って凹凸状の浅い溝を形成し、互いの接触面積を小さくして滑りやすくすることも好ましい。
また、スライドブロック１５と第２スペーサーブロック１６との接触面、およびエジェクタープレート１５と可動側受板１２の凹部１２ａの内面との接触面についても、前記と同様に、表面を充分に磨いて摩擦抵抗を低くすること、および凹凸状の浅い溝を形成して互いの接触面積を小さくことの少なくとも一方を行うことが好ましい。
【００２８】
固定金型２０は、図１および図２に示すように、固定側ブロック２１が固定側取付板２２に取り付けられている。また、可動金型１０の注入部１１ｂに対応する位置に、熱可塑性樹脂を射出ノズルから射出充填するためのスプルー２３が形成されており、固定側取付板２２の固定側ブロック２１と反対側に射出ノズルを位置決めするロケートリング２４が設けられている。また、固定側ブロック２１には、可動金型１０のガイドピン１２ｂが嵌め込まれる挿入孔２５が形成されている。
【００２９】
可動金型１０および固定金型２０は、図示しない射出成形機に取り付けられる。射出成形機は、特に限定されず、成形用樹脂を溶融するシリンダ、該シリンダ内の溶融樹脂を射出成形用金型１のキャビティ１ａ内に射出充填する射出ノズルを備えた公知の射出成形機を使用できる。可動金型１０および固定金型２０は、射出成形機の射出ノズルを固定金型２０のロケートリング２４内に位置させ、スプルー２３を通じて溶融樹脂をキャビティ１ａ内に射出充填できるように設置される。
【００３０】
以下、射出成形用金型１の作用について説明する。射出成形用金型１は、成形用樹脂である熱可塑性樹脂の射出成形に使用できる。
図１および図２に示すように、キャビティブロック１１を設置し、ボールネジ３１を回動させてスライドブロック１５を移動させ、エジェクタープレート１４を移動させて、エジェクターピン１８の先端がキャビティブロック１１の凹部１１ａの内面と揃うように、エジェクターピン１８の位置を調整する。
成形を行う際は、図３に示すように、可動金型１０のガイドピン１２ｂを固定金型２０の挿入孔２５内に嵌め込み、可動金型１０と固定金型２０を閉じる。これにより、キャビティ１ａが形成される。次いで、射出ノズルから溶融状態の熱可塑性樹脂を射出し、スプルー２３を通じてキャビティ１ａ内に樹脂を充填する。
【００３１】
熱可塑性樹脂は、射出成形に使用される通常の熱可塑性樹脂を使用でき、結晶性樹脂であってもよく、非結晶性樹脂であってもよい。
前記結晶性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、不飽和ポリエステル樹脂、ポリアミド、ポリアセタール等が挙げられる。
非結晶性樹脂としては、例えば、ポリスチレン系樹脂、アクリルニトリル・スチレン樹脂、メタクリル樹脂、メチルメタクリレート・スチレン樹脂、ポリカーボネート、メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン樹脂、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。
【００３２】
熱可塑性樹脂は、ペレットと称される粒状のものを使用することが好ましい。熱可塑性樹脂のペレットは、射出成形機のシリンダー内で加熱溶融して、射出成形用金型１のキャビティ１ａ内に射出充填できる。具体的には、熱可塑性樹脂のペレットが、前記シリンダー内のスクリュー根本部に供給され、スクリューの回転による剪断発熱とシリンダー外周に配設されたヒータの熱によって溶融される。溶融した熱可塑性樹脂はスクリュー先端部に貯留された後、スクリューの回動より射出ノズルから射出成形用金型１内に射出充填される。
【００３３】
その後、キャビティ１ａ内の樹脂を冷却して成形品とした後に金型を開き、図５に示すように、図示しないエジェクターロッドにより第２スペーサーブロック１６、スライドブロック１５およびエジェクタープレート１４をキャビティブロック１１側へと押し出し、エジェクターピン１８を凹部１１ａ内に突き出して成形品４０を押し出す。
再度、成形品を成形する場合は、再び可動金型１０と固定金型２０を閉じて前記と同様に成形を行う。可動金型１０と固定金型２０を再度閉じる際に、固定金型２０がリターンピン１９を押し込み、第２スペーサーブロック１６、スライドブロック１５およびエジェクタープレート１４が元の位置に戻り、エジェクターピン１８の先端が再びキャビティブロック１１の凹部１１ａの内面と揃えられる。
【００３４】
成形品の厚みを変える等、成形する成形品の形状を異なった形状に変える場合には、それまで使用していたキャビティブロック１１を、その凹部１１ａの形状が異なるものに交換する。
具体的には、図６および図７に示すように、金型を開き、キャビティブロック１１を別の形状の凹部を有するキャビティブロックに交換する。このとき、ボールネジ３１を回動させてスライドブロック１５をＺ軸方向に沿って上方向に移動させ、エジェクタープレート１４をＸ軸方向に沿ってキャビティブロック１１側からスライドブロック１５側へと引き戻し、エジェクターピン１８をキャビティブロック１１から完全に引き抜いて、エジェクターピン１８が可動側受板１２内に隠れるようにすることが好ましい。このように、リターンピン１９がキャビティブロック１１内に挿通し、エジェクターピン１８がキャビティブロック１１内に挿通していない状態としてからキャビティブロック１１の交換を行うことで、交換時にエジェクターピン１８が損傷することを抑制できる。
【００３５】
キャビティブロック１１の交換後、再びボールネジ３１を回動させてスライドブロック１５をＺ軸方向に沿って下方向に移動させ、エジェクタープレート１４と共にエジェクターピン１８を押し出し、交換後のキャビティブロックの凹部の内面とエジェクターピン１８の先端が揃うように、エジェクターピン１８の位置調整を行う。交換後のキャビティブロック１１の凹部１１ａが、交換前のキャビティブロック１１の凹部１１ａよりも浅い場合、スライドブロック１５を交換前より高い位置とすることで、交換後のキャビティブロック１１の凹部１１ａの内面とエジェクターピン１８の先端を揃えることができる。一方、交換後のキャビティブロック１１の凹部１１ａが、交換前のキャビティブロック１１の凹部１１ａよりも深い場合、スライドブロック１５を交換前よりも低い位置とすることで、交換後のキャビティブロック１１の凹部１１ａの内面とエジェクターピン１８の先端を揃えることができる。
エジェクターピン１８の位置調整の後、前記と同様にして成形を行う。
【００３６】
以上のように、射出成形用金型１は、キャビティブロック１１の凹部１１ａの深さが変わっても、同じエジェクターピン１８を使用できる。つまり、射出成形用金型１では、厚み等の形状の異なる成形品を製造する際、エジェクターピン１８を交換することなく、可動金型１０の最も外側に位置するキャビティブロック１１のみを交換することで対応できる。そのため、図９および図１０に示した前記射出成形用金型１００のように、可動金型１１０を射出成形機から取り外して、キャビティブロック１１１の交換に加えて、エジェクターピン１１６が設けられたエジェクタープレート１１４も交換する必要がある従来の射出成形用金型に比べて、射出成形用金型１は形状の異なる成形品の成形に容易に対応できる。また、射出成形用金型１では、キャビティを形成する凹部１１ａに抜きテーパーを設ける場合の成形にも対応可能である。よって、射出成形用金型１を使用すれば、様々な形状の高品質な成形品を高い生産性で製造できる。
【００３７】
なお、本発明の成形用金型は、前述した射出成形用金型１には限定されない。例えば、射出成形用金型１における第２スペーサーブロック、スライドブロックおよびエジェクタープレートがＸ軸を回転軸として９０度回転された状態で設置された金型であってもよい。つまり、スライドブロックがＹ軸方向に沿って移動し、そのスライドブロックの移動方向（Ｙ軸）と、スライドブロックとエジェクタープレートの接触面がＹ軸と交差するように傾斜されており、スライドブロックのＹ軸方向に沿った移動により、エジェクタープレートがＸ軸方向に沿って移動する金型であってもよい。
また、図８に示すように、第２スペーサーブロック１６Ａとスライドブロック１５Ａとの接触面がＺ軸に対して傾斜し、スライドブロック１５Ａに前記接触面の傾斜に沿うようにボールネジ３１が挿通しており、スライドブロック１５Ａとエジェクタープレート１４Ａとの接触面がＺ軸に沿っている以外は、射出成形用金型１と同じ形態の射出成形用金型２であってもよい。射出成形用金型２では、スライドブロック１５Ａが、第２スペーサーブロック１６Ａとスライドブロック１５Ａとの接触面に沿って、Ｚ軸に対して傾斜した方向に移動することで、スライドブロック１５ＡのＸ軸方向の位置が変化するため、そのスライドブロック１５Ａの移動によってエジェクタープレート１４ＡがＸ軸方向に移動する。
本発明の成形用金型としては、可動金型をより小さく装置が過大になるのを抑制しやすい点から、射出成形用金型１のようにスライドブロックがＺ軸に沿って移動してエジェクターブロックをＸ軸に沿って移動させる金型、スライドブロックがＹ軸に沿って移動してエジェクターブロックをＸ軸に沿って移動させる金型が好ましい。
【００３８】
また、本発明の射出成形用金型は、ストッパーが設けられていなくてもよい。
また、スライドブロックの移動は、ボールネジによるものでなくてもよく、ハンマー等を用いて衝撃を加える等の他の手段によるものであってもよい。
また、前述の射出成形用金型１、２は、射出成形用の金型であったが、本発明の成形用金型は射出成形用には限定されず、圧縮成形用の金型であってもよい。
【実施例】
【００３９】
以下、実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は以下の記載によっては限定されない。
［射出成形機］
射出成形機として、商品名「ＩＳ８０ＦＰＡ３」（東芝機械株式会社製、スクリュー径：φ３２ｍｍ、型締め圧力：７８トン）を使用した。
【００４０】
［熱可塑性樹脂］
熱可塑性樹脂として、商品名「アクリペットＶＨ」（メタクリル樹脂、三菱レイヨン株式会社製）を使用した。
【００４１】
［実施例１］
射出成形用金型として、図１〜７に例示した射出成形用金型１を使用し、前記射出成形機に設置した。射出成形用金型１におけるキャビティブロック１１は、ブロック厚みが１０ｍｍ、凹部１１ａの寸法が縦（Ｚ軸）５０ｍｍ×横（Ｙ軸）５０ｍｍ×深さ（Ｘ軸）１ｍｍのものを使用した。エジェクタープレート１４とスライドブロック１５の接触面と、スライドブロック１５の移動軸、すなわちＺ軸とがなす角度θは、スライドブロック１５がＺ軸方向に沿って１００ｍｍ移動したときに、エジェクタープレート１４がＸ軸方向に沿って１０ｍｍ移動するように、約５．７゜とした。また、スライドブロック１５に挿通したボールネジ３１のピッチは、ボールネジ３１が１回転することでスライドブロック１５がＺ軸方向に沿って５ｍｍ移動するようにし、ボールネジ３１の回転方向に目盛りを設けた。スライドブロック１５と第２スペーサーブロック１６とが接触する面は、スライドブロック１５が移動しやすいように充分に磨いた。また、スライドブロック１５とエジェクタープレート１４の接触する面、およびエジェクタープレート１４と可動側受板１２の凹部１２ａの内面との接触面も同様に、エジェクタープレート１４が移動しやすいように充分に磨いた。
【００４２】
アクリペットＶＨのペレットを８０℃で１６時間乾燥し、下記成形条件で射出成形を複数回行った。これにより、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚み１．０４ｍｍの成形品が得られた。
シリンダー温度：２５０℃
金型温度      ：６０℃
射出速度      ：５０％
射出圧力      ：７０％
保圧          ：適宜調整
成形サイクル  ：５０秒
【００４３】
次いで、成形品の厚みを１ｍｍから２ｍｍに変更するため、キャビティブロック１１を、凹部１１ａの寸法が縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×深さ２ｍｍのものに交換した。その後、ボールネジ３１を回転させてスライドブロック１５を移動させ、エジェクターピン１８の先端と凹部１１ａの内面とを揃えた。
キャビティブロック１１の交換に要した時間は１０〜１２分であった。また、エジェクターピン１８の位置調整に要した時間は１〜２分であった。
その後、前記成形条件と同条件で成形品の成形を再開したところ、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚み２．０３ｍｍの成形品が得られた。
【００４４】
［実施例２］
実施例１における前記成形品の成形の後、成形品の厚みを２ｍｍから５ｍｍに変更するため、キャビティブロック１１を、凹部１１ａの寸法が縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×深さ５ｍｍのものに交換した。その後、ボールネジ３１を回転させてスライドブロック１５を移動させ、エジェクターピン１８の先端と凹部１１ａの内面とを揃えた。
キャビティブロック１１の交換に要した時間は１０〜１２分であった。また、エジェクターピン１８の位置調整に要した時間は１〜２分であった。
その後、前記成形条件と同条件で成形品の成形を再開したところ、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚み４．９７ｍｍの成形品が得られた。
【００４５】
［比較例１］
図９および図１０に例示した比較用の射出成形用金型１００を用いて、実施例１と同様にして、厚み１ｍｍの成形品の射出成形を行った。
その後、可動金型１１０を射出成形機から取り外し、金型を分解してキャビティブロック１１１をその凹部１１１ａの厚みが１ｍｍのものから２ｍｍのものに交換し、さらにエジェクターピン１１６もそれに合わせて交換して組み立て、さらに射出成形機に可動金型１１０を取り付けた後、射出成形を再開した。
キャビティブロック１１１とエジェクターピン１１６の交換に要した時間は４０〜４５分であった。また、交換後の成形では、縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚み２．０３ｍｍの成形品が得られた。
【００４６】
［比較例２］
比較例１における前記成形品の成形の後、成形品の厚みを２ｍｍから５ｍｍに変更するため、キャビティブロック１１１を、凹部１１１ａの寸法が縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×深さ５ｍｍのものに交換し、それに合わせてエジェクターピン１１６も交換した後、射出成形を再開した。
キャビティブロック１１１とエジェクターピン１１６の交換に要した時間は４０〜４５分であった。また、交換後の成形では、縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚み４．９５ｍｍの成形品が得られた。
実施例および比較例において、成形品の厚み変更のため、金型の交換作業に要した時間の結果を表１に示す。
【００４７】
【表１】
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【００４８】
表１に示すように、本発明の射出成形用金型を使用した実施例１および２では、従来の射出成形用金型を使用した比較例１および２に比べて、成形品の厚みを変えるために要する金型部材の交換作業の時間が短く、高い生産性で様々な形状の成形品を製造できた。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明の成形用金型を使用すれば、射出成形等の樹脂の成形において、厚みおよび意匠面等の形状の異なる成形品を高い生産性で製造できるため、試験片、導光体、および装飾品等の製造に非常に有効である。
【符号の説明】
【００５０】
１、２  射出成形用金型
１０  可動金型
１１  キャビティブロック
１１ａ  凹部
１４  エジェクタープレート
１５  スライドブロック
１８  エジェクターピン
２０  固定金型
３１  ボールネジ
【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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【図１２】
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