JP2006289783A - 樹脂成形用金型及び樹脂成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度な成形品を効率よく得ると共に、成形時の入子駒の摺動不良を検出して成
形作業時間の短縮化を図る。
【解決手段】射出成形用金型１は、溶融樹脂を用いて光学素子（成形品）を成形するものであり、キャビティ５の一部を形成する摺動可能な固定側入子駒１５と、この固定側入子駒１５の摺動量を規制する当接面１１ａと、前記固定側入子駒１５の摺動を検出可能に該固定側入子駒１５に対向配置された位置センサ４０とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、溶融樹脂を用いて光学素子を成形する樹脂成形用金型及び樹脂成形装置に関する。

光学素子の成形としては、例えば、溶融されたポリメチルメタクリレート（PMMA）やポリカーボネート等の熱可塑性樹脂を、金型のキャビティ内に充填する方法がある。この場合、転写面（光学面、レンズ面）にひけを生じないように、ある程度の射出圧力をかけて樹脂を注入する。その後、樹脂が冷却する過程においても転写面にひけが生じないように、注入した樹脂に対して保圧をかけている。しかし、成形品によっては、偏肉形状を有していたり、充填圧力が均等に伝達しない形状を有していたり、保圧が困難な複雑な形状を有するものもある。このような成形品の成形を行うに際しては、充填圧力及び保圧を大きくして、転写面がひけない程度の圧力に設定することが考えられる。しかし、充填圧力及び保圧を大きく設定すると、薄肉部や応力集中しやすい箇所では過剰な圧力が加わる。その結果、成形品の残留応力や内部歪みが大きくなるおそれがある。

また、キャビティ内に充填された溶融樹脂が冷却固化する過程では、キャビティ内の圧力や温度を均一にすることが望ましい。しかしながら、偏肉形状や複雑な形状の成形品の場合には、厚肉部と薄肉部での冷却速度が異なる。そのため、各部位によって体積収縮量の差が生じ、転写面にひけを生じる等の不具合が発生する。

そこで、溶融樹脂の充填圧力を利用して、キャビティの一部を形成する入子駒を反キャビティ方向（キャビティから離れる方向）に摺動させて、キャビティ容積を広げる方法がある。また、冷却時には、溶融樹脂の体積収縮に追従させて、入子駒をキャビティ方向に摺動させる方法もある。このような方法により、所望の形状の成形品を得るような樹脂成形技術が公知である。

例えば、特許文献１には、キャビティの一部を形成する摺動可能な入子駒と、その入子駒を固定する固定側型板を備えた構成が開示されている。ここで、入子駒のキャビティ面側とは反対側の面と固定側型板との間に、スプリングが装着されている。このような構成により、冷却時における熱可塑性樹脂の体積収縮に伴って、入子駒を熱可塑性樹脂に密着させながら所望のキャビティ容積となるように、スプリングで入子駒を押している。その結果、特許文献１では、良好な面精度の光学素子を得ることができる。

同様に、例えば特許文献２でも、キャビティの一部を形成する摺動可能な入子駒を有している。そして、特許文献２では、溶融樹脂を冷却する過程で、溶融樹脂の冷却に伴う体積収縮につれて、溶融樹脂と成形面との密着力によって入子駒を追従可能としている。
特開２００４−８２４８２号公報（第６頁、図２） 特開２００４−１１４６２８号公報（第７−８頁、図１）

前述した従来技術では、いずれもキャビティの一部を形成する入子駒が摺動可能となっている。そして、この入子駒が、キャビティへの溶融樹脂の射出充填時に、キャビティから離れる方向に摺動する。その後、樹脂の体積収縮に合わせて、入子駒がキャビティに近づく方向に摺動する。従来技術は、このような摺動により、成形品内部の圧力や温度を均一化し、これにより高精度な成形品を得ようとするものである。しかしながら、従来技術においては、キャビティへの溶融樹脂の射出、及びその後の冷却による樹脂の収縮に合わせて入子駒が摺動するが、この入子駒の動きは確実性に欠けるものであったため、入子駒が何らかの原因により摺動しなかった場合には、その不具合を直ちに検出することができなかった。

本発明は、斯かる課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、高精度な成形品を効率よく得ることができる樹脂成形金型及び樹脂成形装置を提供することにある。また、成形作業時間の短縮化が図られる樹脂成形金型及び樹脂成形装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、溶融樹脂を用いて光学素子を成形する樹脂成形用金型において、
キャビティの一部を形成する摺動可能な入子駒と、
前記入子駒の摺動を検出するセンサと、を備えていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の樹脂成形用金型において、
前記入子駒は、第１の柱状部と、該第１の柱状部よりも大きな外周部を有する第２の柱状部と、前記第１の柱状部と前記第２の柱状部の境界に形成された段部を有し、
前記センサは、前記段部と対向する位置に配置されていることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１に記載の樹脂成形用金型において、
前記入子駒は、摺動方向に沿って外周部の寸法が変化するテーパ部を有し、
前記センサは、前記テーパ部と対向する位置に配置されていることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の樹脂成形用金型において、
前記テーパ部は、前記入子駒の一端から他端にかけて形成されていることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の樹脂成形用金型において、
前記テーパ部は、前記入子駒の一端から他端までのうちの一部に形成されていることを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載の樹脂成形用金型において、
前記テーパ部の一端から他端までの間において、前記テーパ部の傾斜角が一定であることを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載の樹脂成形用金型において、
前記テーパ部の一端から他端までの間において、前記テーパ部の傾斜角が変化することを特徴とする。

請求項８に係る発明は、請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の樹脂成形用金型において、
前記入子駒の外周部に配置された型板を有し、
前記センサは、前記型板に設けられていることを特徴とする。

請求項９に係る発明は、請求項８に記載の樹脂成形用金型において、
前記センサは、先端部が前記型板の内部に位置するように配置されていることを特徴とする。

請求項１０に係る発明は、請求項１に記載の樹脂成形用金型において、
前記入子駒は、前記キャビティ側の成形面と、前記キャビティ側とは反対側の後端面を有し、
前記センサは、前記後端面と対向する位置に配置されていることを特徴とする。

請求項１１に係る発明は、請求項１０に記載の樹脂成形用金型において、
前記センサは圧力センサであり、
前記反対側の端面と該圧力センサの間に、弾性部材が配置されていることを特徴とする。

請求項１２に係る発明は、請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の樹脂成形用金型と、
前記センサにより検出された前記入子駒の摺動位置と、溶融樹脂充填後の保圧とに基づき成形品の合否を判定する判定装置と、を備えていることを特徴とする。

請求項１３に係る発明は、請求項１２に記載の樹脂成形装置において、
前記樹脂成形用金型の温度を測定する温度センサと、
該温度センサにより検出された金型温度に基づき成形品の合否を判定する第２の判定装置と、を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、キャビティへの溶融樹脂の充填後、冷却時の樹脂収縮に伴って摺動する入子駒の位置を、センサにより検出するようにしている。このようにすることで、成形時の入子駒の摺動不良を直ちに検出することができる。すなわち、摺動不良を迅速に解消できるので、高精度な成形品を効率よく得ることができる。また、成形時の入子駒の位置検出に基づき、成形品の面精度及び肉厚の良否を判定することができるため、成形後の検査を省略することができる。そのため、検査を含めた成形作業時間の短縮化を図ることができる。

以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
［樹脂成形用金型の全体構成］
図１は、本発明に係る樹脂成形用金型の断面図である。ここで、樹脂成形用金型として、射出成形用金型を用いている。同図において、射出成形用金型１は、固定側金型１０と可動側金型２０とで構成されている。固定側金型１０は、中央にスプルー１２が設けられた固定側型板１１と、この固定側型板１１が取付けられる固定側取付板１３とを有している。そして、固定側型板１１には、段付穴１４が形成されている。また、この段付穴１４に、固定側入子駒１５が摺動自在に挿入されている。この固定側入子駒１５は、軸方向に所定の間隙を保持するように配置されている。

可動側金型２０は、可動側型板２１と可動側取付板２２とを有している。可動側取付板２２には、受板２３とスペーサブロック２４を介して、可動側型板２１が取付けられている。可動側型板２１には貫通穴２５が形成され、この貫通穴２５に可動側入子駒２６が摺動自在に挿入されている。そして、固定側入子駒１５と可動側入子駒２６とで、キャビティ５の一部を形成している。なお、固定側入子駒１５のキャビティ５側には、成形面１５ａが形成されている。一方、可動側入子駒２６のキャビティ５側には、成形面２６ａが形成されている。

ここで、固定側型板１１と可動側型板２１とを密着させた状態を、位置決めした状態とする。この位置決めした状態で、段付穴１４と貫通穴２５との中心軸線が略一致するように、段付穴１４と貫通穴２５は精密に形成されている。これにより、成形面１５ａと成形面２６ａとの位置関係が適正となり、成形品における偏心の発生が防止される。

なお、スペーサブロック２４の内側の空間であって、可動側取付板２２と受板２３との間の空間には、突出機構が配置されている。この突出機構は、成形品を可動側型板２１から突き出すための機構である。突出機構は、一対のエジェクタプレート２７，２８、突き出しロッド２９、エジェクタピン３０を有している。突き出しロッド２９は、可動側入子駒２６と一体的に形成されている。そして、一対のエジェクタプレート２７，２８が図１の右方向に移動すると、突き出しロッド２９及び可動側入子駒２６が固定側金型１０の方向へ移動する。この結果、成形品が、可動側型板２１から突き出される。このとき、ランナ７付近まで延びているエジェクタピン３０が、ランナ７の部分で固化している樹脂を併せて突き出す。
［第１の実施の形態］
図１及び図２に示すように、固定側入子駒１５は段付き円柱形状を有している。すなわち、固定側入子駒１５は、第１の柱状部と第２の柱状部からなる。第１の柱状部と第２の柱状部では、固定側入子駒１５の摺動方向に沿って、その外周部の大きさは一定になっている。そして、第１の柱状部の一端には、成形面１５ａが形成されている。また、第１の柱状部の他端は、第２の柱状部に続いている。第２の柱状部は、第１の柱状部よりも大きな外周部を有している。第２の柱状部の一端は、第１の柱状部に続いている。また、第２の柱状部の他端は、固定側取付板１３に接している。本実施の形態では、第１の柱状部と第２の柱状部は、同じ材料で一体成形されている。そして、第１の柱状部と第２の柱状部の境界には、段部１５ｂが形成されている。

固定側型板１１の内部には、段付穴１４が形成されている。段付穴１４は、２つの孔が連続した形状となっている。２つの孔のうち、固定側取付板１３側の孔の大きさは、残りの孔の大きさよりも大きい。すなわち、各々の孔の大きさは、固定側取付板１３側の孔と第２の柱状部が略嵌合し、残りの孔と第１の柱状部とが略嵌合するように設定されている。そして、２つの孔の境界に、当接面１１ａが形成されている。

この射出成形用金型１では、段部１５ｂが、固定側型板１１の当接面１１ａと当接するようになっている。よって、固定側入子駒１５は、それ以上、キャビティ５側に向かって摺動しないように規制される。これにより、固定側入子駒１５がキャビティ５側に向けて過度に摺動しても、固定側入子駒１５が可動側入子駒２６等に衝突することがない。射出成形用金型１では、このような構成により、固定側入子駒１５が破損等するのを防止している。

光学素子を成形する際、加熱軟化した溶融樹脂は、所定の射出圧でキャビティ５内に充填される。そして、その射出後は、ゲートから溶融樹脂に所定の保圧が付与される。本実施形態でも、ひけの発生を防止すべく、溶融樹脂の射出時には、固定側入子駒１５をキャビティ５から離れるように摺動させている。また、溶融樹脂の収縮時には、固定側入子駒１５を溶融樹脂に引っ張られるように摺動させるようにしている。このようにして、ひけの発生を防止すると共に、樹脂内部の残留応力や温度を均一化するようにしている。

ところで、固定側入子駒１５の摺動量は、例えば１０〜２０μｍ程度と小さく、しかも摺動面でのかじり等が発生することも想定される。よって、固定側入子駒１５の摺動は、不確実なものである。そして、摺動面間のかじり等によって固定側入子駒１５が摺動できなかった場合は、高精度な成形品を効率よく得ることが難しい。

そこで、本実施の形態では、成形時に固定側入子駒１５が実際に摺動しているか否かを検出するようにしている。
すなわち、本実施の形態では、固定側入子駒１５の摺動を検出するセンサを設けている。本実施の形態におけるセンサは、位置センサである。この位置センサ４０は、固定側型板１１の内部に設けられている。具体的には、当接面１１ａから固定側型板１１の内部に向かって孔が形成され、この孔に位置センサ４０が配置されている。この位置センサ４０は、その中心軸線が固定側入子駒１５の移動方向に沿うように、固定側型板１１に取り付けられている。

このように、位置センサ４０は、固定側入子駒１５の段部１５ｂに対向するように配置されている。このような構成にして、段部１５ｂと当接面１１ａとの間の間隙ｄを、位置センサ４０により検出している。よって、固定側入子駒１５が摺動すると、位置センサ４０に対して段部１５ｂの位置が変化する。すなわち、位置センサ４０から段部１５ｂまでの距離が変化する。本実施の形態では、この位置の変化を検出することで、固定側入子駒１５の摺動を検出することができる。

なお、この位置センサ４０は、先端位置が当接面１１ａよりも若干引っ込んだ位置となるように、に取り付けられている。このような取り付けにより、固定側入子駒１５がキャビティ５側に摺動しても、固定側入子駒１５と位置センサ４０とが接触することがない。

更に、この位置センサ４０は、金型外に設けた表示装置（図示せず）に接続されている。よって、この表示装置の表示により、成形中の固定側入子駒１５の位置（摺動）を確認することができる。なお、この位置センサ４０としては、例えば渦電流センサや光センサが用いられる。

本実施の形態によれば、成形中に、固定側入子駒１５の摺動に不具合が発生した場合は、これを直ちに検出することができる。そのため、摺動の不具合を検出した場合には、その成形作業を直ちに中断して、金型の保守作業に移行することができる。すなわち、不良成形品の発生を極力抑えることができるので、高精度な成形品を効率よく得ることができる。また、迅速に金型の保守作業が行なえるので、作業効率の向上を図ることができる。また、摺動の不具合を検出した時点で、成形品の不良が分かる。よって、特に検査をすることなく不良成形品を廃棄できるので、検査を含めた成形作業時間の短縮が可能となる。
［第２の実施の形態］
この実施の形態では、図３に示すように、固定側入子駒１５は、第１の柱状部と第２の柱状部からなる。第１の柱状部では、固定側入子駒１５の摺動方向に沿って、外周部の大きさは一定になっている。一方、第２の柱状部では、固定側入子駒１５の摺動方向に沿って、外周部の大きさが変化している。すなわち、第２の柱状部では、固定側取付板１３からキャビティ５側に向けて、大きさが徐々に小さくなるテーパ状になっている。このように、固定側入子駒１５は、円柱部（第１の柱状部）とテーパ部（第２の柱状部）で構成されている。また、第１の柱状部と第２の柱状部は、同じ材料で一体成形されている。また、固定側入子駒１５のテーパ部の一端の面（固定側取付板１３に対向している面）には、ねじ穴が形成されている。

一方、固定側型板１１の内部には、第１の実施の形態と同じように、段付穴が形成されている。段付穴のうち、径が小さい孔には、円柱部（第１の柱状部）が略嵌合する。一方、径が小さい孔には、テーパ部（第２の柱状部）が位置する。

固定側取付板１３には、座付き穴４５が形成されている。そして、この座付き穴４５に、ボルト４６が遊嵌されている。この座付き穴４５は、座ぐり部４５ａと貫通孔４５ｂとを有している。一方、ボルト４６は、頭部４６ａと軸部４６ｂ及びねじ部４６ｃを有している。そして、ボルト４６の軸部４６ｂは、座付き穴４５の貫通孔４５ｂに摺動可能に嵌入されている。また、ボルト４６のねじ部４６ｃは、固定側入子駒１５のねじ穴に螺入する。

ここで、座付き穴４５の座面４５ｃとボルト４６の頭部４６ａとの間には、所定の間隙ｓを設けている。このような構成において、座付き穴４５の座面４５ｃに、ボルト４６の頭部４６ａが当接するようになっている。よって、固定側入子駒１５は、それ以上、キャビティ５側に向かって摺動しないように規制される。これにより、固定側入子駒１５がキャビティ５側に向けて過度に摺動しても、固定側入子駒１５が可動側入子駒２６等に衝突することがない。

本実施の形態では、このような構成により、固定側入子駒１５が破損等するのを防止している。そして、本実施の形態でも、固定側入子駒１５の摺動を検出するセンサを設けている。本実施の形態におけるセンサも、位置センサ４０である。この位置センサ４０は、固定側型板１１の内部に設けられている。具体的には、テーパ部に対向している面から固定側型板１１の内部に向かって孔が形成され、この孔に位置センサ４０が配置されている。よって、位置センサ４０は、この固定側入子駒１５のテーパ部に対向するように配置されている。

また、位置センサ４０は、その中心軸線が固定側入子駒１５の摺動方向に対して略直交するように固定側型板１１に取り付けられている。また、この位置センサ４０は、先端位置が、固定側型板１１の内周面から突出した位置となるように、取り付けられている。

このような構成において、固定側入子駒１５が摺動すると、位置センサ４０に対してテーパ部の位置が変化する。すなわち、位置センサ４０からテーパ部までの距離が変化する。これは、位置センサ４０により、テーパ部分の径の変化を検出していることになる。このように、本実施の形態では、この径の変化を検出することで、固定側入子駒１５の摺動を検出することができる。

以上により、本実施の形態においても、成形作業中に、固定側入子駒１５の摺動に不具合が発生した場合は、これを直ちに検出することができる。そのため、摺動の不具合を検出した場合には、その成形作業を直ちに中断して、金型の保守作業に移行することができる。すなわち、不良成形品の発生を極力抑えることができるので、高精度な成形品を効率よく得ることができる。また、迅速に金型の保守作業が行なえるので、作業効率の向上を図ることができる。また、摺動の不具合を検出した時点で、成形品の不良が分かる。よって、特に検査をすることなく不良成形品を廃棄できるので、検査を含めた成形作業時間の短縮が可能となる。

また、本実施の形態では、位置センサ４０の中心軸線が固定側入子駒１５の摺動方向に対して略直交するように、位置センサ４０を配置したので、固定側入子駒１５を幾分でも細径にすることができる。よって、射出成形用金型１を小型化することができる。

なお、本実施の形態では、テーパ部は、固定側入子駒１５の一端から他端までのうちの一部、すなわち第２の柱状部に形成されている。しかしながら、このテーパ部は、第２の柱状部の全体に形成する必要はなく、例えば、位置センサ４０で検出する範囲のみに形成しても良い。また、第１の柱状部の端部（成形面１５ａの近傍）から、第２の柱状部の端部（ねじ穴が形成されている面）までに、テーパ部を形成しても良い。また、テーパ部の傾斜角は、位置によらず一定であっても、位置によって異なっていても良い。また、第１の実施形態と同様に、金型外に設けた表示装置（図示せず）を設けても良い。

また、第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、位置センサ４０と対向する固定側入子駒１５の部位は、固定側入子駒１５の材質と同じ材料（材質）である。しかしながら、この部位を、固定側入子駒１５材質と異なる材料（材質）にしても良い。
［第３の実施の形態］
この実施の形態では、図４に示すように、固定側入子駒１５は、第１の実施の形態と同じ形状である。また、固定側型板１１の内部形状も、第１の実施の形態と同じ形状である（ただし、センサを配置する孔がない。）
本実施の形態では、固定側取付板１３に有底孔５０が穿設されている。そして、有底孔５０の内側に、弾性部材としてのコイルバネ（圧縮）５１と、コイルバネ５１の付勢圧を検出する圧力センサ５２が設けられている。このコイルバネ５１は、溶融樹脂の収縮に伴って伸張する。そして、コイルバネ５１の伸張に合わせて、固定側入子駒１５も摺動する。このようにして、固定側入子駒１５が溶融樹脂の収縮に追従しながら摺動する。

このような構成において、固定側入子駒１５が摺動すると、コイルバネ５１の付勢圧が変化する。ここで、圧力センサ５２は、常時、コイルバネ５１の付勢圧を検出している。よって、圧力センサ５２により、固定側入子駒１５の摺動を検出することができる。

更に、この圧力センサ５２は、金型外に設けた表示装置（図示せず）に接続されている。従って、この表示装置の表示画面を見ることで、コイルバネ５１の付勢圧を視認することができる。また、この付勢圧を検出することで、コイルバネ５１の伸張量を算出することが可能である。更に、この付勢圧の値により、固定側入子駒１５の位置（移動量）を算出することができる。

本実施の形態によれば、成形中に、固定側入子駒１５の摺動に不具合が発生した場合には、これを直ちに検出することができる。そのため、摺動の不具合を検出した場合には、その成形作業を直ちに中断して、金型の保守作業に移行することができる。すなわち、不良成形品の発生を極力抑えることができるので、高精度な成形品を効率よく得ることができる。また、迅速に金型の保守作業が行なえるので、作業効率の向上を図ることができる。また、摺動の不具合を検出した時点で、成形品の不良が分かる。よって、特に検査をすることなく不良成形品を廃棄できるので、検査を含めた成形作業時間の短縮が可能となる。

なお、本実施の形態では、コイルバネ５１の付勢圧を圧力センサ５２にて検出する場合について説明したが、例えばコイルバネ５１を介さずに直接的に圧力センサ５２を設けてもよい。このようにすれば、圧力センサ５２により、固定側入子駒１５の摺動を直接検出することもできる。
［第４の実施の形態］
第４の実施の形態は、樹脂成形装置２の一例を示している。樹脂成形装置２は、図５に示すように、表示装置４１と合否判定装置４２を有している。表示装置４１は、位置センサ４０に接続されている。また、表示装置４１は合否判定装置４２に接続されている。

前述のように、位置センサ４０は、固定側入子駒１５の摺動を検出している。そして、位置センサ４０の出力に基づいて、固定側入子駒１５の移動量を算出することができる。そこで、固定側入子駒１５の移動量を利用して、合否判定装置４２で、成形品の合否判定を行なうことができる。なお、図５において、図１に示した部材と同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略する。

本実施形態においても、位置センサ４０により、固定側入子駒１５の摺動が検出される。また、検出結果に基づいて、摺動量（移動量）を算出できる。このとき、固定側入子駒１５の摺動量と保圧とが、いかなる関係にあれば、成形品の面精度が良品となるか等の関係を予め把握しておく。このようにしておけば、固定側入子駒１５の位置（摺動量）と保圧とを検出することで、直ちに成形品の面精度の良否等を、より正確に判定することができる。

そこで、本実施の形態では、後述するように、固定側入子駒１５の摺動量と保圧との関係を予め把握している。そして、その把握した関係から得られた結果に基づいて、合否判定装置４１により表示するものである。これにより、固定側入子駒１５の摺動に不具合が発生した場合はもとより、成形条件にバラツキが生じたとしても、成形品の面精度が不良か否かの判定が、より詳しく行なえる。そして、成形品の面精度が不良と判定された場合は、成形品を成形完了前に廃棄することができる。よって、成形後の成形品の面精度検査や肉厚検査を省略することができる。その結果、検査を含めた成形作業時間の短縮が可能となる。

図６は、射出成形用金型１の保圧と固定側入子駒１５の摺動位置（摺動量）との関係を示す図である。同図において、横軸は溶融樹脂を射出した後の保圧（ｋｇｆ／ｃｍ²）を示し、縦軸は固定側入子駒１５の基準位置（１１ａ）からの摺動位置（ｍｍ）を示している。この図６で明らかなように、溶融樹脂の保圧と固定側入子駒１５の摺動位置とは略直線的な比例関係にあることがわかる。

本実施の形態では、前記基準位置を固定側型板１１の当接面１１ａに設定しており（図２参照）、この基準位置（１１ａ）から固定側入子駒１５の段部１５ｂまでの距離を算出している。ここで、ある光学素子の成形の場合には、保圧が略２３５〜２８５（ｋｇｆ／ｃｍ²）で、かつ固定側入子駒１５の基準位置（１１ａ）からの距離が略１．０４２〜１．０４７（ｍｍ）の範囲内にあれば、成形品の面精度は良品となることが、予め確認されているものとする。これにより、合否判定装置４１において、判定結果が良と判定されれば、成形後の成形品の面精度検査や肉厚検査を省略することができる。
［第５の実施の形態］
第５の実施の形態は、樹脂成形装置の別の例を示している。樹脂成形装置３は、図７に示すように、第１の合否判定装置（成形品の合否判定装置）４３に加えて、第２の合否判定装置６１を有する。図７に示すように、第２の合否判定装置６１は、金型温度を検出する温度センサ６０に接続されている。なお、図１に示した部材と同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略する。

前述したように、固定側入子駒１５の摺動（位置）は、位置センサ４０によって検出することができる。また、検出結果に基づいて、摺動量（移動量）を算出できる。よって、このときの算出値と樹脂射出後の保圧との相関関係を予め把握しておき、位置センサ４０からの信号を合否判定装置４１に入力すれば、成形品の良否を判定することが可能となる。

更に、本実施の形態では、温度センサ６０により、金型温度を検出している。また、金型温度の変化による成形品への影響を、予め把握しておく。このようにすることで、温度センサ６０からの温度情報に基づいて、合否判定装置６１において、成形品の良否を判定することが可能となる。更に、合否判定装置４１及び合否判定装置６１の双方からの情報を入力する判定装置（不図示）を備えることもできる。このようにしておけば、より正確に、成形品の最終的な合否を決定することができる。

すなわち、本実施の形態では、例えば、予め設定した金型温度が変化した際の、金型温度の変化に対する成形品の面精度及び肉厚の相関関係を予め把握しておく。また、金型温度が変化した場合の成形品の面精度に与える影響についても予め確認しておく。そして、成形時に、位置センサ４０と温度センサ６０により夫々検出された値が、いずれも予め確認しておいた成形品の良品範囲を逸脱していた場合、又はいずれか一方の検出結果が成形品の良品範囲を逸脱していた場合には、最終的に成形品を不良と判断し、図示しない成形品取出し装置により不良品として廃棄する。

本実施の形態によれば、固定側入子駒１５の移動量をパラメータとする合否判定装置４１と、金型温度をパラメータとする合否判定装置６１とを設け、成形時に固定側入子駒１５の位置と金型温度を計測することで、高い確率で成形品の面精度の良否を判断することができる。これにより、成形条件のばらつきや、金型温度の変化等により成形品の面精度が不良となったものを、直接成形品を検査することなく成形完了前に判断することが可能となる。これにより、成形後の成形品の面精度検査及び肉厚検査等を省略して検査を含めた成形作業時間の短縮が可能となる。なお、良品と判定された成形品にあっても、面精度及び肉厚以外の検査は必要であるのは勿論である。

本実施の形態の射出成形用金型の断面図である。 同上のＡ部拡大図である。 他の実施の形態の射出成形用金型の断面図である。 他の実施の形態の射出成形用金型の断面図である。 本実施の形態の射出成形装置の断面図である。 入子駒と保圧との関係を示す図である。 他の実施の形態の射出成形装置の断面図である。

符号の説明

１ 射出成形用金型
２ 樹脂成形装置
３ 樹脂成形装置
５ キャビティ
１０ 固定側金型
１１ 固定側型板
１１ａ 当接面
１３ 固定側取付板
１４ 段付穴
１５ 固定側入子駒
１５ａ 成形面
１５ｂ 段部
２０ 可動側金型
２１ 可動側型板
２２ 可動側取付板
２６ 可動側入子駒
２６ａ 成形面
４０ 位置センサ
４１ 合否判定装置
４５ 段付穴
４５ａ 座ぐり部
４５ｂ 貫通孔
４５ｃ 座面
４６ ボルト
４６ａ 頭部
４６ｂ 軸部
４６ｃ ネジ部
５１ 弾性部材
５２ 圧力センサ
６０ 温度センサ
６１ 合否判定装置

Claims (13)

1. 溶融樹脂を用いて光学素子を成形する樹脂成形用金型において、
   キャビティの一部を形成する摺動可能な入子駒と、
   前記入子駒の摺動を検出するセンサと、
   を備えていることを特徴とする樹脂成形用金型。
2. 前記入子駒は、第１の柱状部と、該第１の柱状部よりも大きな外周部を有する第２の柱状部と、前記第１の柱状部と前記第２の柱状部の境界に形成された段部を有し、
   前記センサは、前記段部と対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形用金型。
3. 前記入子駒は、摺動方向に沿って外周部の寸法が変化するテーパ部を有し、
   前記センサは、前記テーパ部と対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形用金型。
4. 前記テーパ部は、前記入子駒の一端から他端にかけて形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の樹脂成形用金型。
5. 前記テーパ部は、前記入子駒の一端から他端までのうちの一部に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の樹脂成形用金型。
6. 前記テーパ部の一端から他端までの間において、前記テーパ部の傾斜角が一定であることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載の樹脂成形用金型。
7. 前記テーパ部の一端から他端までの間において、前記テーパ部の傾斜角が変化することを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載の樹脂成形用金型。
8. 前記入子駒の外周部に配置された型板を有し、
   前記センサは、前記型板に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の樹脂成形用金型。
9. 前記センサは、先端部が前記型板の内部に位置するように配置されていることを特徴とする請求項８に記載の樹脂成形用金型。
10. 前記入子駒は、前記キャビティ側の成形面と、前記キャビティ側とは反対側の後端面を有し、
    前記センサは、前記後端面と対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形用金型。
11. 前記センサは圧力センサであり、
    前記反対側の端面と該圧力センサの間に、弾性部材が配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の樹脂成形用金型。
12. 請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の樹脂成形用金型と、
    前記センサにより検出された前記入子駒の摺動位置と、溶融樹脂充填後の保圧とに基づき成形品の合否を判定する判定装置と、を備えていることを特徴とする樹脂成形装置。
13. 前記樹脂成形用金型の温度を測定する温度センサと、
    該温度センサにより検出された金型温度に基づき成形品の合否を判定する第２の判定装置と、を備えていることを特徴とする請求項１２に記載の樹脂成形装置。
    
    

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