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技術 射出成形用金型、成形品およびカメラ

出願人 株式会社ニコン
発明者 平出幸司宮本英典
出願日 2006年1月27日 (15年0ヶ月経過) 出願番号 2006-019401
公開日 2007年8月9日 (13年6ヶ月経過) 公開番号 2007-196579
状態 特許登録済
技術分野 カメラ本体及び細部(構成部品等) プラスチック等の成形用の型 プラスチック等の射出成形
主要キーワード 梨地仕上げ 表面処理加工 アンカーホール リングカバー 金属メッキ処理 前部カバー 外装用部品 ガスベント
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2007年8月9日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

メッキ密着不良を抑止できる射出成形用金型成形品およびこの成形品を用いたカメラを提供する。

解決手段

射出成形用金型3は、第1キャビティ型31と、第2キャビティ型32とに分割可能なキャビティ型30と、コア型33とを備えている。第1キャビティ型31のキャビティ面311は鏡面状に仕上げられ、第2キャビティ型32の第2キャビティ面321は梨地状に仕上げられている。第1キャビティ面311と第2キャビティ面321とでは、テーパ面の傾斜角度が異なっている。表面の仕上げ状態と形状(テーパ面の傾斜角度)とが変化する境界面である当接面322にエアベント323を設け、金型内の空気および樹脂から発生するガスをエアベント323から排気する。射出成形用金型3ではガス焼けやガスの巻き込みを防止できるので、成型品メッキ処理時におけるアンカーホールの生成を阻害せず、メッキ層の密着不良を抑止できる。

概要

背景

射出成形用金型によって樹脂成形品成形し、その成形品の表面にメッキを施すことが知られている(特許文献1参照)。

特開2000−225635号公報

概要

メッキの密着不良を抑止できる射出成形用金型、成形品およびこの成形品を用いたカメラを提供する。射出成形用金型3は、第1キャビティ型31と、第2キャビティ型32とに分割可能なキャビティ型30と、コア型33とを備えている。第1キャビティ型31のキャビティ面311は鏡面状に仕上げられ、第2キャビティ型32の第2キャビティ面321は梨地状に仕上げられている。第1キャビティ面311と第2キャビティ面321とでは、テーパ面の傾斜角度が異なっている。表面の仕上げ状態と形状(テーパ面の傾斜角度)とが変化する境界面である当接面322にエアベント323を設け、金型内の空気および樹脂から発生するガスをエアベント323から排気する。射出成形用金型3ではガス焼けやガスの巻き込みを防止できるので、成型品メッキ処理時におけるアンカーホールの生成を阻害せず、メッキ層の密着不良を抑止できる。

目的

効果

実績

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請求項1

第1の平面と、前記第1の平面とは形状が異なる第2の平面とを有する、成形品射出成形するための射出成形用金型であって、前記第1の平面と前記第2の平面との境界部分で、前記第1の平面を有する第1キャビティと前記第2の平面を有する第2キャビティとに分割したキャビティを備えることを特徴とする射出成形用金型。

請求項2

請求項1に記載の射出成形用金型において、前記第1キャビティと第2キャビティとの分割面の少なくとも一方には、金型内部の気体を外部に逃がすための隙間を設けたことを特徴とする射出成形用金型。

請求項3

請求項1または請求項2に記載の射出成形用金型において、前記第2の平面は、梨地状仕上げられた梨地表面を形成する凹凸面は滑らかであることを特徴とする射出成形用金型。

請求項4

請求項1〜3のいずれか一項に記載した射出成形用金型を用いて成形したことを特徴とする成形品。

請求項5

請求項4に記載の成形品において、前記第1の平面と前記第2の平面とがメッキ加工されていることを特徴とする成形品。

請求項6

請求項4または請求項5に記載の成形品において、ABS樹脂を用いて成形したことを特徴とする成形品。

請求項7

請求項4〜6のいずれか一項に記載の成形品を外装用部品として用いることを特徴とするカメラ

技術分野

0001

本発明は、射出成形の技術に関する。

背景技術

0002

射出成形用金型によって樹脂成形品成形し、その成形品の表面にメッキを施すことが知られている(特許文献1参照)。

0003

特開2000−225635号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかし、鏡面と梨地面とのように表面形状の異なる面を有する成形品の場合、従来の射出成形用の金型によって成形した成形品にメッキを施すと、表面形状が変わる境界面でメッキの密着不良が発生しやすい。

課題を解決するための手段

0005

(1) 請求項1の発明による射出成形用金型は、第1の平面と、第1の平面とは形状が異なる第2の平面とを有する、成形品を射出成形するための射出成形用金型であって、第1の平面と第2の平面との境界部分で、第1の平面を有する第1キャビティと第2の平面を有する第2キャビティとに分割したキャビティを備えることを特徴とする。
(2) 請求項2の発明は、請求項1に記載の射出成形用金型において、第1キャビティと第2キャビティとの分割面の少なくとも一方には、金型内部の気体を外部に逃がすための隙間を設けたことを特徴とする。
(3) 請求項3の発明は、請求項1または請求項2に記載の射出成形用金型において、第2の平面は、梨地状仕上げられた梨地表面を形成する凹凸面は滑らかであることを特徴とする。
(4) 請求項4の発明による成形品は、請求項1〜3のいずれか一項に記載した射出成形用金型を用いて成形したことを特徴とする。
(5) 請求項5の発明は、請求項4に記載の成形品において、第1の平面と第2の平面とがメッキ加工されていることを特徴とする。
(6) 請求項6の発明は、請求項4または請求項5に記載の成形品において、ABS樹脂を用いて成形したことを特徴とする。
(7) 請求項7の発明によるカメラは、請求項4〜6のいずれか一項に記載の成形品を外装用部品として用いることを特徴とする。

発明の効果

0006

本発明によれば、表面状態が良好な第1の平面と第2の平面とを得ることができる。

発明を実施するための最良の形態

0007

図1〜4を参照して、本発明による射出成形用金型、成形品およびカメラの第1の実施の形態を説明する。図1は、カメラの前部カバーおよび内部構造を示す図である。カメラ1は、本体部100と、本体部100に取り付けられる前部カバー200とを備えている。なお、カメラ1は、本体部100の後部に取り付けられる後部カバーも備えているが、図1ではその記載を省略している。

0008

本体部100には、被写体像撮像するためのレンズを保持するレンズ鏡筒101と、合焦および焦点距離変更のためにレンズ鏡筒101で保持されたレンズを駆動するレンズ駆動機構102と、カメラ1の各部を制御するための制御基板103とが設けられている。

0009

前部カバー200は、本体部100の前部に取り付けられてカメラ1のボディ外装)の一部を構成する。前部カバー200には、レンズ鏡筒用開口201と、リングカバー210とが設けられている。レンズ鏡筒用開口201は、レンズ鏡筒101がカメラ1の前方へ伸張可能とするための開口である。

0010

リングカバー210は、前部カバー200の前面に、レンズ鏡筒用開口201の周囲を囲うように取り付けられたリング状の部材である。図2に示すように、リングカバー210は、前方から後方に向かって外周部分のテーパ面の角度が変化するように成形されている。リングカバー210はABS樹脂製であり、後述するように射出成形によって成形された成形品にメッキが施されている。

0011

前部カバー1に取り付けられたときに最も前方に位置する外周部分のテーパ面(以下、鏡面仕上げ部と呼ぶ)211は鏡面状に仕上げられている。前部カバー1に取り付けられたときに鏡面仕上げ部211よりも後方に位置する外周部分のテーパ面(以下、梨地仕上げ部と呼ぶ)212は梨地状に仕上げられている。

0012

このように、鏡面仕上げ部211および梨地仕上げ部212という、表面形状(表面の仕上げ状態)の異なるリングカバー210をカメラ1の外装の一部として採用することで、カメラ1の質感を向上できる。

0013

−−−メッキ処理について−−−
ABS樹脂製品に対する金属メッキ処理の工程は公知であるが、おおよそ次のとおりである。射出成形によって成形された成形品の表面をエッチング液によってエッチングする。これにより、成形品の表層近傍に存在するブタジエンゴム粒子が溶解する。ブタジエンゴム粒子が溶解した部分には、溶解前のブタジエンゴム粒子の形状と略同形状の穴(以下、単にアンカーホールと呼ぶ)が空く。

0014

次いで、成形品の表面に吸着力の強い、還元力のある金属を付加させる。この成形品を化学メッキ液に浸漬させると、化学メッキ液中銅イオン還元されて、成形品の表面に銅が析出する。その後、電気メッキを行うことで、成形品の表面に析出した銅層の上にニッケル層およびクロム層を形成する。

0015

リングカバー210に施されるのは、下地となる成形品の表面形状がそのまま表れる薄付けメッキである。薄付けメッキは、たとえば銅層の厚さが3〜5μm程度であり、ニッケル層の厚さが5μm程度であり、クロム層の厚さが0.2μm程度である。これにより、メッキ処理前の成形品の表面形状が梨地状であれば、メッキ処理後の表面形状も梨地状に仕上がり、メッキ処理前の成形品の表面形状が鏡面状であれば、メッキ処理後の表面形状も鏡面状に仕上がる。

0016

上述した各メッキ層は、アンカーホール内部にも形成されるので、アンカーホール内部に形成された各メッキ層が、成形品の表面に形成された各メッキ層の剥離を防止するアンカーとしての効果(以下、アンカー効果と呼ぶ)を生じさせる。

0017

−−−従来の射出成形用金型の問題点−−−
リングカバー210の鏡面仕上げ部211および梨地仕上げ部212のように、表面の仕上げ状態の異なる面を有する樹脂成形品にメッキを施すと、表面の仕上げ状態が変化する境界面の近傍でメッキの密着不良が発生しやすい。その原因としては、以下の点が考えられている。

0018

樹脂成形品の形状が変化するコーナー部分に表面の仕上げ状態が変化する境界面が存在する場合、キャビティの内部の空気や溶融樹脂から発生するガス(以下、単にガスと呼ぶ)がこのコーナー部分に溜まりやすい。そのため、いわゆるガス焼けや、樹脂に対するガスの巻き込みが生じる。

0019

ガス焼けが生じた部分は樹脂の変質が起こるため、メッキ処理におけるエッチング液のアタック力が弱くなり、アンカーホールが生成されにくくなる。そのため、上述したアンカー効果が弱くなる。ガスの巻き込みが生じると、ブタジエンゴム粒子の分散状態が変化して、ブタジエンゴム粒子の存在しないASリッチ層が生じてしまう。ASリッチ層では、エッチングを行ってもアンカーホールが生成されないため、アンカー効果が得られない。

0020

梨地面から鏡面へと表面の仕上げ状態が変化する境界面では、溶融したABS樹脂の流速が増大するため、ブタジエンゴム粒子の配向が樹脂の流動方向に引き延ばされる。そのため、アンカーホールの形状が扁平形状に引き伸ばされ、その深さも浅くなるので、アンカー効果が弱くなる。

0021

そこで、本実施の形態の射出成形用金型では、以下のように構成することで、上述した問題を解消するようにしている。

0022

−−−射出成形用金型について−−−
図3は、メッキ処理前のリングカバー210を成形するための射出成形用金型の断面を模式的に示した図である。射出成形用金型3は、キャビティ型30とコア型33とを備えている。キャビティ型30は、第1キャビティ型31と、第2キャビティ型32とに分割可能に構成されている。なお、図3では、溶融樹脂を流し込むためのゲートなどの記載を省略している。

0023

第1キャビティ型31と、第2キャビティ型32と、コア型33とによって、溶融樹脂が充填される空間であるキャビティ301が形成される。キャビティ301は、第1キャビティ型31側の第1キャビティ302と、第2キャビティ型32側の第2キャビティ303とから構成されている。

0024

第1キャビティ型31は、第1キャビティ302を形成する第1キャビティ面311と、第2キャビティ型32との当接する平面である当接面312とを有する。キャビティ面311は、リングカバー210の鏡面仕上げ部211に形状が転写される面であり、鏡面状に仕上げられている。

0025

第2キャビティ型32は、第2キャビティ303を形成する第2キャビティ面321と、第1キャビティ型31の当接面312と当接する平面である当接面322と、エアベント323とを有する。第2キャビティ面321は、リングカバー210の梨地仕上げ部212に形状が転写される面であり、梨地状に仕上げられている。梨地仕上げ部212を梨地状に加工する方法については後述する。なお、第1キャビティ面311と第2キャビティ面321とでは、テーパ面の傾斜角度が異なっている。すなわち、当接面312,322を境に、第1キャビティ面311と第2キャビティ面321とでは、表面の仕上げ状態と形状(テーパ面の傾斜角度)とが変化している。

0026

図3,4に示すように、エアベント323は、第2キャビティ型32の内面である第2キャビティ面321から第2キャビティ型32の外周面324に至る溝状の部位であり、当接面322に、第2キャビティ型32の中心から放射状に3箇所設けられている。エアベント323の幅Wは数mm〜10mm程度であり、深さDは8〜10μm程度である。

0027

コア型33は、キャビティ型30の内側に配設されて、キャビティ301の内周面を構成する。

0028

−−−梨地仕上げ部212について−−−
梨地仕上げ部212は、ブラスト加工などの表面処理加工によって梨地状に仕上げられている。すなわち、梨地状に加工される前の梨地仕上げ部212に対して、研磨材などを衝突させて表面に細かな凹凸面を形成することで、梨地状に仕上げている。なお、たとえば、ステンレス系プラスチック金型鋼を用いて第2キャビティ型32を作製し、梨地状に加工される前の梨地仕上げ部212に対して、研磨材に鉄粉だけを用いた場合、加工面には鋭利エッジが多数存在した状態となる。鋭利なエッジが多数存在していると溶融樹脂の流動抵抗が大きくなるため、梨地面から鏡面へと表面の仕上げ状態が変化する境界面で溶融樹脂の流速が大きく増大するため、上述したようにアンカー効果の低下を招く。

0029

そこで、本実施の形態の第2キャビティ型32では、梨地状に加工される前の梨地仕上げ部212に対して、鉄粉を用いてブラスト加工を行った後、ガラスビーズなどを用いて再度ブラスト加工を行っている。これにより、研磨材に鉄粉を用いてブラスト加工を行った際に加工面に発生する鋭利なエッジを除去することができ、梨地表面を形成する凹凸面は滑らかとなる。

0030

このように構成される射出成形用金型3を用いて射出成形を行うと、不図示のゲートから溶融樹脂がキャビティ301に充填される際に、ガスがエアベント323から外部に逃げる。なお、エアベント323が上述した幅Wおよび深さDとされているので、ガスはエアベント323から外部に逃げることができるが、溶融樹脂はエアベント323から外部に漏れることはない。

0031

なお、当接面312,322を境に、第1キャビティ面311と第2キャビティ面321とでは形状、すなわちテーパ面角度が変化しているが、上述したように、このように形状が変化するコーナー部分にガスが溜まりやすい。しかし、本実施の形態の射出成形用金型3では、ガスが溜まりやすい部分にガスベント323を設けているので、ガスを効率よく排気できる。

0032

また、エアベント323は、キャビティ型30の分割面である第1キャビティ型31と第2キャビティ型32との当接面312,322に設けられているので、エアベント323の加工がし易い。

0033

梨地仕上げ部212は、上述した鋭利なエッジが除去されているので、梨地仕上げ部212における溶融樹脂の流動抵抗が抑制される。その結果、上述したような従来の射出成形用金型で生じていた問題点を解消できる。

0034

上述した実施の形態では、次の作用効果を奏する。
(1) 表面の仕上げ状態が変化する当接面312,322を境に、第1キャビティ型31と、第2キャビティ型32とに分割可能に構成した。これにより、分割面からガスを排気できるので、ガスに起因する成形品のメッキ密着不良を抑止できる。したがって、表面状態が良好な成形品を得ることができる。
(2) 当接面322にエアベント323を設けるように構成した。これにより、ガスを積極的に外部に排気できるので、成形品に対するメッキの密着不良によるリングカバー210の不良を低減できる。
(3)梨地仕上げ部212は、上述した鋭利なエッジを除去しているので、梨地仕上げ部212における溶融樹脂の流動抵抗が抑制され、成形品表面のアンカーホールの形状変化を抑制できる。これにより、アンカー効果が向上して成形品に対するメッキの密着力が向上するので、リングカバー210の品質を向上できる。
(4) 上述した射出成形用金型3によって射出成形を行った成形品を用いてリングカバー210を製作しているので、リングカバー210のメッキの耐久性が向上する。これにより、カメラ1の品質を向上できる。

0035

−−−変形例−−−
(1) 上述の説明では、梨地状に加工される前の第2キャビティ型32の梨地仕上げ部212に対して、鉄粉を用いてブラスト加工を行った後、ガラスビーズなどを用いて再度ブラスト加工を行っているが、本発明はこれに限定されない。ブラスト加工によって加工面に発生する鋭利なエッジを除去することができれば、または、上述した鋭利なエッジがはじめから加工面に生じなければ、研磨材の材質は上述した鉄粉およびガラスビーズに限らない。すなわち、結果として梨地表面を形成する凹凸面が滑らかとなればよい。また、研磨材の材質だけでなく、研磨材の粒子の大きさや形状、ブラスト加工時の加工圧力連続噴射時間といった加工条件などを適宜変更すること、梨地表面を形成する凹凸面を滑らかにするようにしてもよい。さらに、ブラスト加工に限らず、化学研磨電解研磨などの方法によって、梨地表面を形成する凹凸面を滑らかにするようにしてもよい。

0036

(2) 上述の説明では、リングカバー210をABS樹脂で成形しているが、ABS樹脂に限らず、熱可塑性樹脂相ゴム相を分散させた他の種類の樹脂であってもよい。
(3) 上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。

0037

なお、本発明は、上述した実施の形態のものに何ら限定されず、第1の平面と、第1の平面とは表面形状が異なる第2の平面との境界部分で、第1の平面を有する第1キャビティと第2の平面を有する第2キャビティとに分割したキャビティを有する射出成形用金型や、この射出成形用金型で成形された成形品、この成形品を用いたカメラなど、各種のものを含むものである。

図面の簡単な説明

0038

カメラの前部カバーおよび内部構造を示す図である。
リングカバー210の側面図である。
射出成形用金型3の断面を模式的に示した図である。
図3のIV−IV矢視図である。

符号の説明

0039

1カメラ3射出成形用金型
30キャビティ型31 第1キャビティ型
32 第2キャビティ型 210リングカバー
211鏡面仕上げ部 212梨地仕上げ部
311 第1キャビティ面321 第2キャビティ面
323 エアベント

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