JP2003103567A - 射出成型金型及び射出成型方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ゲートをキャビティの中央部から一側部に偏心
した位置に配置した場合においても、前記一側部方向に
溶融樹脂が過剰供給されるのを防止し、応力の集中や製
品に反りが発生するのを抑制する。 【解決手段】射出成型金型１及び射出成型方法は、ゲ−
ト４の中央部の溶融樹脂射出孔５からキャビティ６内に
溶融樹脂を注入して樹脂成型品を形成する。前記溶融樹
脂射出孔５を囲むゲート４の先端面と、該ゲート４の先
端面に対向するキャビティ内面３ａと、の間の隙間に、
円周方向において大小の差異をもたせた。前記隙間の大
小で溶融樹脂の流量を調整し、隙間の小さい方向に流れ
る溶融樹脂の量を規制すると共に、隙間の大きい方向に
はより多くの溶融樹脂が円滑に流れるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスクカートリ
ッジの上下シェル等を樹脂成型する射出成型金型及び射
出成型方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ディスクカートリッジとして、図１１〜
図１３に示すものが知られている。前記ディスクカート
リッジ１０１は、ディスク状記録媒体１０２と、ディス
ク状記録媒体１０２を回転可能に収容しているカートリ
ッジケース（以下、シェルという）１０３と、シェル１
０３の上下面に設けた開口部１０４を開閉するシャッタ
１０５と、シャッタ１０５を前記開口部１０４を閉塞す
る方向に付勢しているシャッタスプリング１０６と、を
備えている。

【０００３】前記シェル１０３は、上シェル（上ハー
フ）１０７と下シェル（下ハーフ）１０８とからなって
いる。

【０００４】前記上，下シェル１０７，１０８は、その
表面に凹部状のシャッタスライド部１０９と、ラベル貼
着部１１０を備えている。

【０００５】前記上，下シェル１０７，１０８には、次
に説明する射出成型金型で成型する際に発生するゲート
痕１１１と、該ゲート痕１１１がシェル表面から突出し
ないようにゲート痕１１１を収納しているゲート落とし
込み凹部１１２が設けられている。

【０００６】図１４、図１５は、前記上，下シェル１０
７，１０８を射出成型する射出成型金型２０１を示す。
前記射出成型金型２０１は、固定金型２０２と、可動金
型２０３とを備えていて、これら固定金型２０２と可動
金型２０３との間に、例えば上シェル１０７を成型する
ためのキャビティ２０４が形成されている。

【０００７】前記固定金型２０２は、ゲート２０５を備
えていて、該ゲート２０５の中央部の溶融樹脂射出孔２
０６からキャビティ２０４内に溶融樹脂を注入するよう
になっている。

【０００８】前記ゲート２０５の先端には、前記溶融樹
脂射出孔２０６を中心にしてその回りを囲むようにして
前記キャビティ２０４内に突出するリング状のゲート落
とし込み凹部形成用の凸部２０７が設けられている。

【０００９】前記ゲート落とし込み凹部形成用の凸部２
０７の先端面２０８と、該先端面２０８に対向する可動
金型２０３側のキャビティ内面２０３ａと、の隙間δ
は、前記ゲート落とし込み凹部形成用の凸部２０７の全
周に亙って均一に形成されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
射出成型金型２０１は、前述したように、前記ゲート落
とし込み凹部形成用の凸部２０７の先端面２０８と、こ
れに対向する可動金型２０３側のキャビティ内面２０３
ａと、の隙間δは、前記リング状の凸部２０７の全周に
亙って均一に形成されていたために次に述べるような問
題点があった。 （１）ゲート２０５をキャビティ２０４の中央部に配置
すると、溶融樹脂は、前記溶融樹脂射出孔２０６を中心
にして３６０°の全方位から均等にキャビティ２０４内
に充填されていく。従って、図１４に示すように、上シ
ェル１０７の中央部にゲート２０５を配置するような場
合には、固定金型２０２の中央部のゲート２０５から溶
融樹脂がキャビティ２０４の全方向に均等に注入されて
行くので理想的な成型ができる。しかし、図１２に示す
ように、中央部にゲート痕１１１やゲート落とし込み凹
部１１２を有する上シェル１０７は、前記ゲート痕１１
１やゲート落とし込み凹部１１２がひときわ目立つため
に美観が損なわれてしまう。（前記ゲート痕１１１やゲ
ート落とし込み凹部１１２がラベルによって覆われたと
しても、前記ゲート痕１１１やゲート落とし込み凹部１
１２はラベルの表面に浮かび上がって視認されるてしま
うことが多い）。 （２）前記ゲート痕１１１やゲート落とし込み凹部１１
２を目立たなくするために、図１５に示すように、ゲー
ト２０５をキャビティ２０４の中央部から偏心させ、第
１の側部２０４ａの近傍（第１の側部２０４ａ側に接近
し、かつ第２の側部２０４ｂから離間した位置）に配置
すると、ゲート２０５から離間した第２の側部２０４ｂ
側に溶融樹脂が充填しにくくなる。第２の側部２０４ｂ
側に溶融樹脂を完全に充填するためには、充填圧力を上
げなければならない。しかし、第２の側部２０４ｂ側に
溶融樹脂を完全に充填するために充填圧力を上げると、
ゲート２０５からの距離が少なく樹脂充填容量の少ない
キャビティ２０４の第１の側部２０４ａ側においては、
溶融樹脂が過剰供給された状態になり、応力が集中し、
製品に反りが発生し、また離型不良によるコーナー部の
捲れ等が発生する。例えば、図１６に示すように、上シ
ェル１０７の第１の側部１０７ａにゲート痕１１１及び
ゲート落とし込み凹部１１２ができる（位置する）よう
にした場合には、第１の側部１０７ａ側に応力が集中し
て、上シェル１０７は、図１７に示すように、反り返っ
てしまう。

【００１１】本発明は、前記従来の問題点を解決し、ゲ
ート２０５をキャビティ２０４の中央部から一側部に偏
心した位置に配置した場合においても、前記一側部方向
に溶融樹脂が過剰供給されるのを防止し、応力の集中や
製品に反りが発生するのを抑制することができるように
したものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、ゲ−トの中央部の溶融樹脂射出孔からキャ
ビティ内に溶融樹脂を注入して樹脂成型品を形成する射
出成型金型及び射出成型方法において、前記溶融樹脂射
出孔を囲むゲートの先端面と、該ゲートの先端面に対向
するキャビティ内面と、の間の隙間に、円周方向におい
て大小の差異をもたせることにより、前記隙間の大小で
溶融樹脂の流量およびその方向を調整し、隙間の小さい
方向に流れる溶融樹脂の量を規制すると共に、隙間の大
きい方向にはより多くの溶融樹脂が円滑に流れるように
した。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、射出成型金型及び射出成型
方法を図面を参照して説明する。図１は、本発明の射出
成型金型１の断面図である。射出成型金型１は、３．５
インチ光ディスクカートリッジの上シェルを成型する射
出成型金型として構成されている。

【００１４】射出成型金型１は、固定金型２と、該固定
金型２に対して接離方向に移動可能な可動金型３とを備
えている。

【００１５】前記固定金型２は、ゲ−トブッシュ（以
下、単にゲートという）４を備えている。前記ゲ−ト４
は、中央部の溶融樹脂射出孔５から前記固定金型２と可
動金型３との間に形成されたキャビティ６内に溶融樹脂
を注入するようになっている。

【００１６】前記ゲ−ト４は、溶融樹脂射出孔５の中心
ＣＬ１が前記固定金型２のキャビティ内面２ａに対して
垂直になるように固定金型２に取り付けられている。

【００１７】図２に示すように、前記ゲ−ト４は、ニッ
ケル合金等の金属により直径φ１が略１１ｍｍの有底の
円筒状に形成されている。前記ゲ−ト４は、底部４ａの
中央部に、前記上シェルにゲート痕のゲート落とし込み
凹部を形成するための落とし込み凹部形成用の凸部７を
備えている。

【００１８】図３に示すように、前記落とし込み凹部形
成用の凸部７の先端面（前記可動金型３のキャビティ内
面３ａと対向する面）７ａは、傾斜面に形成されてい
る。

【００１９】前記落とし込み凹部形成用の凸部７は、根
元部の直径φ２が略３ｍｍ、先端部の直径φ３が略２ｍ
ｍの円錐台形状の凸部の先端面（２点鎖線で示す）を一
端部から他端部にかけて傾斜角度θ１に切り欠くことに
より形成されている。

【００２０】前記落とし込み凹部形成用の凸部７は、最
大高さＨ１が略０．６ｍｍ、最小高さＨ２が前記最大高
さＨ１の略１／２に形成されている。また、前記ゲ−ト
４の底部４ａに穿設された前記溶融樹脂射出孔５の先端
部は、縮径角度θ２が略３０°で縮径していて、その先
端部の口径φ４は、略１．０ｍｍに形成されている。

【００２１】図１に示すように、前記ゲート４は、前記
キャビティ６の第１の側部６ａ（図１６に示す上シェル
１０７の第１の側部１０７ａを成型する部分）に近接
し、第２の側部６ｂ（図１６に示す上シェル１０７の第
２の側部１０７ｂを成型する部分）から離間した位置に
配置されている。

【００２２】図３に示すように、前記落とし込み凹部形
成用の凸部７の最大高さＨ１の部分で、前記可動金型３
のキャビティ内面３ａとの隙間が最も狭くなる部分６ｃ
は、前記キャビティ６の第１の側部６ａに向けて配置さ
れていると共に、前記落とし込み凹部形成用の凸部７の
最小高さＨ２の部分で、前記可動金型３のキャビティ内
面３ａとの隙間が最も広くなる部分６ｄは、前記キャビ
ティ６の第２の側部６ｂに向けて配置されている。

【００２３】図１に示すように、前記固定金型２には、
樹脂供給用のスプールブッシュ１１が設けられていて、
スプールブッシュ１１から供給された溶融樹脂はライナ
１２及び第２スプール１３を介して前記ゲート４の樹脂
射出孔５からキャビティ６内に供給される。また、前記
可動金型３には、成型された上シェルを突き出すための
エジェクトピン１４が設けられている。なお、射出成型
金型１は、コールドランナー方式のものであっても、ホ
ットランナー方式のものであってもよく、所謂ピンポイ
ントゲート方式の射出成型金型に広く適用される。

【００２４】前記射出成型金型を使用しての射出成型
は、以下の順序で行われる。先ず、固定金型２に向けて
可動金型３を移動させて型閉めを行う。型閉めが完了し
たら溶融樹脂を所定の圧力でキャビティ６内に射出す
る。溶融樹脂を射出したら一定の時間、キャビティ６内
を所定の圧力に保つ。次に、金型及び樹脂成型品として
の上シェルを冷却する。次に、固定金型２から可動金型
３を離間させて型開きを行う。そして、エジェクトピン
１４により金型から樹脂成型品としての上シェルを取り
出すのである。図４は、前記射出成型の工程を示すフロ
ーチャート図である。

【００２５】実施例の射出成型金型及び射出成型方法
は、前述のような構成であって、前記ゲート４は、キャ
ビティ６の第１の側部６ａの近傍（第１の側部６ａに近
接し、かつ第２の側部６ｂから離間した位置）に配置さ
れている。そして、前記落とし込み凹部形成用の凸部７
と前記可動金型３のキャビティ内面３ａとの隙間が最も
狭い部分６ｃを前記キャビティ６の第１の側部６ａに向
けて配置すると共に、前記落とし込み凹部形成用の凸部
７と前記可動金型３のキャビティ内面３ａとの隙間が最
も広い部分６ｄを前記キャビティ６の第２の側部６ｂに
向けて配置したので、図５の模式図に示すように、溶融
樹脂は、前記第１の側部６ａ側よりも第２の側部６ｂ側
に円滑に流れる。

【００２６】従って、溶融樹脂のキャビティ６全体への
充填時間（射出時間）や充填圧力（射出圧力）及び保圧
時間や保圧力を減少させることが可能になる。因に、図
３に２点鎖線で示した落とし込み凹部形成用の凸部７の
先端面が、可動金型３のキャビティ内面３ａと平行に形
成されていて、落とし込み凹部形成用の凸部７と、可動
金型３のキャビティ内面３ａと、の隙間が均一なゲート
を使用したものを比較対象例として本発明と比較したと
ころ、図６に示すような結果が得られ、充填時間や充填
圧力、保圧時間や保圧力を大幅に減少させ、成型サイク
ルを大幅（従来の５〜１０％）短縮することができた。

【００２７】また、実施例の射出成型金型及び射出成型
方法によると、前記キャビティ６の第１の側部６ｃへの
溶融樹脂の過剰供給を抑制し、該部に応力が集中するの
を防止することができる。従って、溶融樹脂の過剰供給
による応力の集中等が原因で起こる上シェルの反り等を
防止することができる。因に、前記比較例の上シェル
と、本発明の射出成型金型及び射出成型方法で製造した
上シェルの第１の側部の近傍（図１６のＣの位置の測定
長Ｌ≒４０ｍｍ）の反り（平面度）を測定したところ、
図７に示すような結果が得られ、反りが少なくなり、平
面度が向上することが証明された。

【００２８】図８と、図９は、第１、第２の変形例を示
す。第１の変形例は、ゲート落とし込み凹部形成用の凸
部７の先端部の傾斜面の起点を前記溶融樹脂射出孔５の
先端部の内周位置に設定した場合を示す。第２の変形例
は、ゲート落とし込み凹部形成用の凸部７の先端部の傾
斜面の起点を前記溶融樹脂射出孔５の先端部の軸心位置
に設定した場合を示す。なお、前記ゲート落とし込み凹
部形成用の凸部７の先端部の傾斜面の傾斜角度θ１は、
樹脂成型品の肉厚、ゲートの位置、冷却回路等の条件に
より適宜に設定される。また、図１０に示すように、傾
斜面の代わりに段部２１を設けることにより、前記ゲー
ト落とし込み凹部形成用の凸部７の先端面と可動金型３
のキャビティ内面３ａとの間に大きな隙間の部分と、小
さな隙間の部分を２段階に形成してもよい。また、実施
例では、３．５インチ光ディスクカートリッジ用の上シ
ェルを成型する場合について説明したが、下シェルの成
型に適用することもできる。また、３．５インチ光ディ
スクカートリッジに限らずミニディスク等のサイズの異
なる光ディスクや３．５インチＭＦＤ等のシェルは勿論
のこと、シェル以外の樹脂製品についても広く適用する
ことができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明の射出成型金型及び射出成型方法
には次に述べるような効果がある。 （１）溶融樹脂射出孔を囲むゲートの先端面と、該ゲー
トの先端面に対向するキャビティ内面と、の間のリング
状の隙間に、円周方向において、大きな隙間の部分と、
小さな隙間の部分を形成して、前記隙間の大小によって
溶融樹脂の流量を制御するので、溶融樹脂の過剰供給等
による応力の集中を防止して樹脂成型品に反りや捲れが
発生するのを防止する。 （２）保圧時間等を短縮により成型サイクルを短縮して
生産効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】射出成型金型の断面図。

【図２】ゲートの断面図。

【図３】要部の拡大図。

【図４】射出成型工程を示すフローチャート図。

【図５】溶融樹脂の流れを示す模式図。

【図６】成型サイクルを示すグラフ図。

【図７】平面度の測定結果を示す表図。

【図８】第１の変形例の断面図。

【図９】第２の変形例の断面図。

【図１０】第３の変形例の断面。

【図１１】ディスクカートリッジの斜視図。

【図１２】上シェルの斜視図。

【図１３】図１２のＡ−Ａ断面図。

【図１４】射出成型金型の断面図。

【図１５】射出成型金型の断面図。

【図１６】ディスクカートリッジの平面図。

【図１７】図１６のＢ−Ｂ断面図。

【符号の説明】

１…射出成型金型、２…固定金型、３…可動金型、４…
ゲート、５…樹脂射出孔、６…キャビティ、７…ゲート
落とし込み凹部形成用の凸部、１０１…カートリッジホ
ルダ、１０７…上シェル、１１１…ゲート痕、１１２…
ゲート落とし込み凹部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゲ−トの中央部の溶融樹脂射出孔からキ
   ャビティ内に溶融樹脂を注入して樹脂成型品を形成する
   射出成型金型であって、 前記溶融樹脂射出孔を囲むゲートの先端面と、該ゲート
   の先端面に対向するキャビティ内面と、の間の隙間は、
   円周方向において大小の差異を有していることを特徴と
   する射出成型金型。
2. 【請求項２】 前記ゲートの先端面は、前記ゲートに対
   向するキャビティ内面に対して傾斜していることを特徴
   とする請求項１に記載の射出成型金型。
3. 【請求項３】 ゲ−トの中央部の溶融樹脂射出孔からキ
   ャビティ内に溶融樹脂を注入して樹脂成型品を形成する
   射出成型方法であって、 前記溶融樹脂射出孔を囲むゲートの先端面と、該ゲート
   の先端面に対向するキャビティ内面と、の間に、円周方
   向において、隙間の大きな部分と、隙間の小さな部分を
   形成して、前記隙間の大小によって溶融樹脂の流量およ
   び方向を制御することを特徴とする射出成型方法。
4. 【請求項４】 前記ゲートを前記キャビティの第１の側
   部に近接し、かつ第２の側部から離間した位置に配置
   し、リング状の隙間の前記キャビティの第１の側部に対
   向する部分の隙間を小にし、前記第２の側部に対向する
   部分の隙間を大にして、溶融樹脂が前記第１の側部より
   も第２の側部方向に流れ易くしたことを特徴とする請求
   項３に記載の射出成型方法。