JP2007276396A - Molding method of resin lens and resin lens - Google Patents
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本発明は樹脂レンズの成形方法及び樹脂レンズに関する。詳しくは、熱可塑性樹脂によって形成した一次成形品に熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂を積層して成形時間の短縮化等を図る技術分野に関する。 The present invention relates to a resin lens molding method and a resin lens. More specifically, the present invention relates to a technical field in which a thermosetting resin or a photocurable resin is laminated on a primary molded product formed of a thermoplastic resin to shorten the molding time.
車輌用灯具のレンズとして、例えば、ヘッドランプに用いられるプロジェクターレンズがある。プロジェクターレンズは、平面部と該平面部から突出され外面が非球面に形成された突部とから成る。 As a lens of a vehicle lamp, for example, there is a projector lens used for a headlamp. The projector lens includes a flat portion and a protrusion that protrudes from the flat portion and has an outer surface formed as an aspheric surface.
このようなプロジェクターレンズは、光軸方向における厚みが厚いため、溶融樹脂を用いた射出成形によって成形すると、溶融樹脂の射出後における冷却時に、平面部側に大きなヒケが生じ成形精度が悪化し易いと不具合がある。 Since such a projector lens is thick in the optical axis direction, if it is molded by injection molding using a molten resin, a large sink is formed on the flat surface side during cooling after injection of the molten resin, and the molding accuracy is likely to deteriorate. There is a problem.
そこで、従来の成形方法として、先ず、射出成形により突部側の大部分を形成して一次成形品を成形し、この一次成形品に生じたヒケの部分に同一の溶融樹脂を射出して平面部を形成して二次成形品を成形する方法がある(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, as a conventional molding method, first, a major part on the protruding side is formed by injection molding to form a primary molded product, and the same molten resin is injected into the sink portion generated in the primary molded product to obtain a flat surface. There is a method of forming a secondary molded product by forming a portion (see, for example, Patent Document 1).
ところが、上記した従来の成形方法にあっては、溶融樹脂を金型内に射出して冷却し、再度、溶融樹脂を金型内に射出して冷却するため、2回の冷却を必要とし成形時間が長くなり、生産性が低下してしまう。 However, in the above-described conventional molding method, the molten resin is injected into the mold and cooled, and again, the molten resin is injected into the mold to cool down. The time is increased and productivity is reduced.
また、一次成形品を成形する工程と二次成形品を成形する工程とにそれぞれ異なる射出成形用の金型が必要となるが、射出成形は大規模な設備が必要であり、金型も高価であるため、製造コストの高騰を来たすという問題がある。 In addition, different molds for injection molding are required for the process of molding the primary molded product and the process of molding the secondary molded product, but injection molding requires large-scale equipment and the mold is expensive. Therefore, there is a problem that the manufacturing cost increases.
そこで、本発明樹脂レンズの成形方法及び樹脂レンズは、成形時間の短縮化等を図ることを課題とする。 Therefore, an object of the molding method and the resin lens of the present invention is to shorten the molding time.
本発明樹脂レンズの成形方法は、上記した課題を解決するために、熱可塑性樹脂の射出成形によって少なくとも突部を有する一次成形品を形成する一次成形工程と、突部の平面部からの突出方向と反対側の面に熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂を積層して平面部を有する二次成形品を形成する二次成形工程とから成るものである。 In order to solve the above-described problems, the resin lens molding method of the present invention includes a primary molding step of forming a primary molded product having at least a protrusion by injection molding of a thermoplastic resin, and a protruding direction from the flat portion of the protrusion. And a secondary molding step of forming a secondary molded product having a flat portion by laminating a thermosetting resin or a photocurable resin on the opposite surface.
本発明樹脂レンズは、上記した課題を解決するために、熱可塑性樹脂の射出成形によって形成された少なくとも突部を有する一次成形品における突部の平面部からの突出方向と反対側の面に熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂を積層して形成したものである。 In order to solve the above-described problems, the resin lens of the present invention is formed on a surface opposite to the protruding direction from the flat portion of the protruding portion in the primary molded product having at least the protruding portion formed by injection molding of a thermoplastic resin. It is formed by laminating a curable resin or a photocurable resin.
従って、本発明樹脂レンズの成形方法及び樹脂レンズにあっては、二次成形工程において樹脂に対する加熱又は光の照射が行われる。 Therefore, in the resin lens molding method and resin lens of the present invention, the resin is heated or irradiated with light in the secondary molding step.
本発明樹脂レンズの成形方法は、平面部と該平面部から突出された突部とから成る樹脂レンズの成形方法であって、熱可塑性樹脂の射出成形によって少なくとも突部を有する一次成形品を形成する一次成形工程と、突部の平面部からの突出方向と反対側の面に熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂を積層して平面部を有する二次成形品を形成する二次成形工程とから成ることを特徴とする。 The resin lens molding method of the present invention is a resin lens molding method comprising a flat portion and a protrusion protruding from the flat portion, and a primary molded product having at least a protrusion is formed by injection molding of a thermoplastic resin. A primary molding step, and a secondary molding step of forming a secondary molded product having a planar portion by laminating a thermosetting resin or a photocurable resin on a surface opposite to the protruding direction from the planar portion of the protrusion. It is characterized by comprising.
従って、一次成形と二次成形をともに射出成形によって行う場合に比し、成形時間が短縮化され、生産性の向上を図ることができる。 Therefore, the molding time is shortened and productivity can be improved as compared with the case where both primary molding and secondary molding are performed by injection molding.
請求項2に記載した発明にあっては、上記一次成形工程において突部側を形成する第1の成形用金型と平面部側を形成する第2の成形用金型とを用い、第1の成形用金型を第2の成形用金型より熱伝導率の高い材料によって形成したので、突部側にはヒケが生じ難く、樹脂レンズの突部の加工精度の向上を図ることができる。
In the invention described in
請求項3に記載した発明にあっては、上記二次成形工程において突部側から光を照射し光硬化性樹脂を固化するようにしたので、光硬化性樹脂に対する光の照射を簡単かつ確実に行うことができる。
In the invention described in
本発明樹脂レンズは、平面部と該平面部から突出された突部とから成る樹脂レンズであって、熱可塑性樹脂の射出成形によって形成された少なくとも突部を有する一次成形品における突部の平面部からの突出方向と反対側の面に熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂を積層して形成したことを特徴とする。 The resin lens of the present invention is a resin lens comprising a flat portion and a protrusion protruding from the flat portion, and is a flat surface of the protrusion in a primary molded product having at least a protrusion formed by injection molding of a thermoplastic resin. It is characterized by being formed by laminating a thermosetting resin or a photocurable resin on the surface opposite to the protruding direction from the portion.
従って、一次成形と二次成形をともに射出成形によって行う場合に比し、成形時間が短縮化され、生産性の向上を図ることができる。 Therefore, the molding time is shortened and productivity can be improved as compared with the case where both primary molding and secondary molding are performed by injection molding.
以下に、本発明樹脂レンズの成形方法及び樹脂レンズを実施するための最良の形態について添付図面を参照して説明する。 The best mode for carrying out the resin lens molding method and the resin lens of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
樹脂レンズ1は、例えば、車輌用前照灯1000のプロジェクターレンズとして用いられ、ランプハウジング1001の前端部に取り付けられる(図1参照)。ランプハウジング1001の後端部には光源102が取り付けられ、該光源1002の前方に光源1002から発光された光の制御を行うシェード1003が配置されている。
The resin lens 1 is used, for example, as a projector lens of a
樹脂レンズ1は、前後方向を向く円板状に形成された平面部2と該平面部2から前方へ突出された突部3とが一体に形成されて成る(図1参照)。突部3の表面は非球面に形成されている。
The resin lens 1 is formed by integrally forming a
樹脂レンズ1は、その大部分が熱可塑性樹脂、例えば、1.4〜1.7の屈折率を有するアクリル樹脂によって形成され、一部が熱可塑性樹脂と同等の屈折率を有する熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂によって形成されている。 The resin lens 1 is mostly formed of a thermoplastic resin, for example, an acrylic resin having a refractive index of 1.4 to 1.7, and a part thereof is a thermosetting resin having a refractive index equivalent to that of the thermoplastic resin. Or it is formed with the photocurable resin.
以下に、樹脂レンズ1の成形方法について説明する(図2乃至図5参照)。 Hereinafter, a method for molding the resin lens 1 will be described (see FIGS. 2 to 5).
先ず、射出成形用金型100として第1の成形用金型101と第2の成形用金型102を用い、両者によって形成されたキャビティ103に熱可塑性樹脂(溶融樹脂)300を充填する(図2参照)。第1の成形用金型101は、例えば、アルミニウム合金や銅合金等によって形成され、第2の成形用金型102は、例えば、高耐熱樹脂等によって形成され、第1の成形用金型101の熱伝導率が第2の成形用金型102の熱伝導率より高くされている。熱可塑性樹脂300は、例えば、アクリル樹脂である。
First, the first molding die 101 and the second molding die 102 are used as the
次に、キャビティ103に充填された熱可塑性樹脂300を冷却して固化し一次成形品400を形成する(図3参照)。熱可塑性樹脂300を冷却して一次成形品400が形成された状態においては、ヒケが生じる。ヒケは一次成形品400の平面側に生じ易く、ヒケにより凹部400aが形成される。
Next, the
このとき、上記したように、第1の成形用金型101が第2の成形用金型102より熱伝導率の高い材料によって形成されているため、熱可塑性樹脂300からの熱の伝導率が第2の成形用金型102よりも第1の成形用金型101の方が高く、一次成形品400の突部側にはヒケが生じ難く、平面側にヒケが生じ易い。従って、樹脂レンズ1の突部3の加工精度の向上を図ることができる。
At this time, as described above, since the
尚、第1の成形用金型101を第2の成形用金型102より熱伝導率の高い材料によって形成しない場合においても、例えば、第1の成形用金型101を第2の成形用金型102から僅かに離隔させて両者の間に微少の空隙を形成し一次成形品400の第2の成形用金型102側への熱の伝達量を小さくする所謂コアバックを使用し、一次成形品400の平面側にヒケを生じさせて凹部400aを形成することも可能である。
Even when the first molding die 101 is not formed of a material having a higher thermal conductivity than the
次いで、一次成形品400を射出成形用金型100から取り出し、二次成形用型200に一次成形品400を装着する。
Next, the primary molded
二次成形用型200は、装着用型201と成形用型202から成り、装着用型201の中央部には光照射孔201aが形成されている(図4参照)。
The secondary molding die 200 includes a
一次成形品400を装着用型201に装着し、該装着用型201に、例えば、上方から成形用型202を結合し、ヒケによって形成された凹部400aに熱硬化性樹脂500又は光硬化性樹脂600を充填する。
The primary molded
次に、一次成形品400の凹部400aに熱硬化性樹脂500又は光硬化性樹脂600を充填した状態で、熱硬化性樹脂500を充填した場合には、成形用型202に熱s、s、・・・を加えて熱硬化性樹脂500を固化させ、光硬化性樹脂600を充填した場合には、光照射孔201aから一次成形品400を透過させて光硬化性樹脂600に対して光p、p、・・・を照射し、光硬化性樹脂600を固化させる。このように光照射孔201aを介して光硬化性樹脂600に対して光p、p、・・・を照射することにより、光硬化性樹脂600に対する光の照射を簡単かつ確実に行うことができる。
Next, when the
尚、光硬化性樹脂600を充填する場合には、成形用型202をガラス等の光を透過する材料によって形成し、光を上方から下方へ向けて照射し、成形用型202を透過させて光硬化性樹脂600を固化させるようにすることも可能である。この場合、成形用型200を一次成形品400の光の透過率より高い材料によって形成することにより、光硬化性樹脂600の固化に要する時間の短縮化を図ることができる。
In the case of filling the
熱硬化性樹脂500又は光硬化性樹脂600を固化させることにより、これらが一次成形品400と積層状に結合されて平面部2が形成され、二次成形品700が形成されて樹脂レンズ1が成形される(図5参照)。
By solidifying the
最後に、二次成形用型200から樹脂レンズ1を取り出す。 Finally, the resin lens 1 is taken out from the secondary molding die 200.
以上に記載した通り、樹脂レンズ1は、熱可塑性樹脂300の射出成形によって一次成形品400を形成する一次成形工程と、一次成形品400に熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂を積層して二次成形品700を形成する二次成形工程とによって成形されるため、一次成形と二次成形をともに射出成形によって行う場合に比し、成形時間が短縮化され、生産性の向上を図ることができる。
As described above, the resin lens 1 includes the primary molding step of forming the primary molded
また、ヒケの発生を低減するためには、冷却を緩徐な速度で行う必要があるが、樹脂レンズ1にあっては、ヒケの発生を防止する必要がないため、冷却時間を緩徐な速度で行う必要がなく、冷却時間の短縮化による成形時間の短縮化を図ることができる。 In order to reduce the occurrence of sink marks, it is necessary to cool at a slow speed. However, in the resin lens 1, since it is not necessary to prevent the occurrence of sink marks, the cooling time is set at a slow speed. There is no need to perform this, and the molding time can be shortened by shortening the cooling time.
さらに、一次成形工程と二次成形工程をともに溶融樹脂の冷却による射出成形によって行った場合には、二次成形品においてもヒケが生じるおそれがあるが、樹脂レンズ1にあっては、二次成形工程において熱硬化性樹脂500又は光硬化性樹脂600を固化させているためヒケが生じ難く、樹脂レンズ1の加工精度の向上を図ることができる。
Further, when both the primary molding step and the secondary molding step are performed by injection molding by cooling a molten resin, there is a possibility that sink marks may occur in the secondary molded product. Since the
加えて、高価な射出成形用の金型を一次成形工程と二次成形工程の両工程に必要とせず、製造コストの低減を図ることができる。 In addition, an expensive injection mold is not required for both the primary molding process and the secondary molding process, and the manufacturing cost can be reduced.
尚、上記には、平面部2を平滑面に形成した樹脂レンズ1を例として示したが、例えば、熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂を用いて平面部2Aにシボ模様等の微細な凹凸を形成した樹脂レンズ1Aを以下のようにして成形することも可能である(図6及び図7参照)。
In addition, although the resin lens 1 which formed the
二次成形用型200Aの成形用型202Aには、その下面にシボ模様等を形成するための凹凸部202aが形成されている。
The molding die 202A of the secondary molding die 200A has an
一次成形品400の凹部400aに熱硬化性樹脂500又は光硬化性樹脂600を充填した状態で、図6に示すように、熱硬化性樹脂500を充填した場合には、成形用型202Aに熱s、s、・・・を加えて熱硬化性樹脂500を固化させ、光硬化性樹脂600を充填した場合には、光照射孔201aから一次成形品400を透過させて光硬化性樹脂600に対して光p、p、・・・を照射し、光硬化性樹脂600を固化させる。
When the
熱硬化性樹脂500又は光硬化性樹脂600を固化させることにより、これらが一次成形品400と積層状に結合されてシボ模様等の凹凸2aを有する平面部2Aが形成され、二次成形品700Aが形成されて樹脂レンズ1Aが成形される(図7参照)。
By solidifying the
このように、熱硬化性樹脂500又は光硬化性樹脂600を用いてシボ模様等の凹凸2aを有する樹脂レンズ1Aを成形することにより、シボ模様等の凹凸2aを容易に形成することができる。
Thus, by forming the
また、シボ模様等の凹凸2aを有する樹脂レンズ1Aを形成するために、高価な射出成形用の金型を一次成形工程と二次成形工程の両工程に必要とせず、製造コストの低減及び生産性の向上を図ることができる。
Moreover, in order to form the
尚、図6及び図7には、ヒケにより生じた凹部400aに熱硬化性樹脂500又は光硬化性樹脂600を充填した例を示したが、一次成形品の平面部側にヒケが生じなかった場合においても、上記した方法と同様の方法によってシボ模様等の凹凸2aを有する樹脂レンズ1Aを成形することができる。
6 and 7 show an example in which the
上記した最良の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。 The shapes and structures of the respective parts shown in the above-described best mode are merely examples of implementations in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention is limitedly interpreted by these. It should not be done.
1…樹脂レンズ、2…平面部、3…突部、101…第1の成形用金型、102…第2の成形用金型、300…熱可塑性樹脂、400…一次成形品、500…熱硬化性樹脂、600…光硬化性樹脂、700…二次成形品、1A…樹脂レンズ、2A…平面部、700A…二次成形品 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Resin lens, 2 ... Plane part, 3 ... Projection part, 101 ... 1st molding die, 102 ... 2nd molding die, 300 ... Thermoplastic resin, 400 ... Primary molding product, 500 ... Heat Curable resin, 600 ... Photocurable resin, 700 ... Secondary molded product, 1A ... Resin lens, 2A ... Plane, 700A ... Secondary molded product
Claims (4)
熱可塑性樹脂の射出成形によって少なくとも突部を有する一次成形品を形成する一次成形工程と、
突部の平面部からの突出方向と反対側の面に熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂を積層して平面部を有する二次成形品を形成する二次成形工程とから成る
ことを特徴とする樹脂レンズの成形方法。 A method of molding a resin lens comprising a flat portion and a protrusion protruding from the flat portion,
A primary molding step of forming a primary molded article having at least a protrusion by injection molding of a thermoplastic resin;
A secondary molding step of laminating a thermosetting resin or a photocurable resin on a surface opposite to the projecting direction from the planar portion of the projecting portion to form a secondary molded product having the planar portion. Resin lens molding method.
第1の成形用金型を第2の成形用金型より熱伝導率の高い材料によって形成した
ことを特徴とする請求項1に記載の樹脂レンズの成形方法。 In the primary molding step, using a first molding die that forms the protruding portion side and a second molding die that forms the flat portion side,
The method for molding a resin lens according to claim 1, wherein the first molding die is formed of a material having higher thermal conductivity than the second molding die.
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の樹脂レンズの成形方法。 3. The method for molding a resin lens according to claim 1, wherein in the secondary molding step, light is radiated from a protrusion side to solidify the photocurable resin. 4.
熱可塑性樹脂の射出成形によって形成された少なくとも突部を有する一次成形品における突部の平面部からの突出方向と反対側の面に熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂を積層して形成した
ことを特徴とする樹脂レンズ。 A resin lens comprising a flat portion and a protrusion protruding from the flat portion,
In a primary molded product having at least a protrusion formed by injection molding of a thermoplastic resin, a thermosetting resin or a photocurable resin is laminated on the surface opposite to the protruding direction from the flat surface of the protrusion. Resin lens characterized by.
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